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図面 (10)

課題

光学照明ユニットからアダプタに光を効率よく導光可能な光源装置を提供すること。

解決手段

光源装置10は、光源ユニット200から出射された1次光光学特性を変換し、1次光とは異なる2次光を出射する光学照明ユニット400と、光学照明ユニット400から出射された2次光を基に生成される照明光を外部に出射し、光学照明ユニット400に着脱自在なアダプタ800とを有する。放射角制御部材59は、光変換部材53が出射する2次光において、光変換部材53から放射角制御部材59に向けて出射された2次光が2次光出射部55を介してアダプタ800に向かうように、2次光の進行方向を変換する。

概要

背景

例えば特許文献1は、例えば特定の波長を有する光を出射する光源ユニットと、光源ユニットから出射された光を導光する挿入部と、光学照明ユニットである挿入部の先端部に配設され、光を前方に向けて拡散して出射する拡散光学部材と、挿入部の先端部に着脱自在なアダプタとを有する内視鏡装置を開示している。

光源ユニットは、例えば450nm以下といったような特定の波長を有する光を出射する光源部と、光源部から出射された光を集光する集光部材とを有している。光源部は、例えば励起光であるレーザ光を出射する複数のレーザーダイオードを有する。

挿入部は、レーザ光源から出射され、集光部材によって集光された光を挿入部の先端部まで誘導するライトガイドを有している。ライトガイドは、例えば、光ファイバ等によって形成されている。ライトガイドは、挿入部の先端部に配設されている出射端部を有している。

拡散光学部材は、ライトガイドの出射端部に対向するように挿入部の先端部に配設されている。拡散光学部材は、例えば、拡散レンズ等である。拡散光学部材を含む挿入部の先端部は、光学照明ユニットに含まれる。

アダプタは、挿入部の先端部の前面を覆うよう挿入部の先端部に取り付けられる。アダプタは、光源部から出射された光を別の波長の光を出射する円板状の蛍光体を保持している。蛍光体は、波長変換部材であり、光学部材である。

アダプタは、アダプタの前面に配設されている前面プレートを有している。前面プレートは、拡散光学部材に対向する照明窓と、照明窓全体に配設されている前記した蛍光体と、照明窓の内周面全体、且つ蛍光体よりも拡散光学部材側に配設され、鏡面である円筒反射部材とを有している。反射部材は、光の拡散を防止する拡散防止部材である。反射部材の内径は、拡散光学部材の外径と略同一、または拡散光学部材の外径よりも大きい。

蛍光体は、レーザ光を照射されることで、略400nm〜略650nmの波長光を含む光を前方に出射する。この光は、例えば白色光である。

内視鏡装置において、蛍光体を有するアダプタは、光学照明ユニットにおける挿入部の先端部に着脱自在である。このため、アダプタの着脱によって、450nm以下の光の出射と、白色光の出射とが容易に切り換わる。言い換えると、アダプタが外された場合、光源部から出射された光は、拡散光学部材によって拡散され、拡散光として出射される。また、アダプタが取り付けられた場合、拡散光は、反射部材によってほぼすべて蛍光体に集光され、蛍光体を透過する。このとき、拡散光は、蛍光体によって、白色光となって出射する。

概要

光学照明ユニットからアダプタに光を効率よく導光可能な光源装置を提供すること。光源装置10は、光源ユニット200から出射された1次光光学特性を変換し、1次光とは異なる2次光を出射する光学照明ユニット400と、光学照明ユニット400から出射された2次光を基に生成される照明光を外部に出射し、光学照明ユニット400に着脱自在なアダプタ800とを有する。放射角制御部材59は、光変換部材53が出射する2次光において、光変換部材53から放射角制御部材59に向けて出射された2次光が2次光出射部55を介してアダプタ800に向かうように、2次光の進行方向を変換する。 B

目的

本発明の目的は、これらの事情に鑑みてなされたものであり、光学照明ユニットからアダプタに光を効率よく導光可能な光源装置を提供する

効果

実績

技術文献被引用数
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牽制数
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請求項1

次光出射する光源ユニットと、前記光源ユニットから出射された前記1次光の光学特性を変換し、前記1次光とは異なる2次光を出射する光学照明ユニットと、前記光学照明ユニットから出射された前記2次光を基に生成される照明光を外部に出射し、前記光学照明ユニットに着脱自在なアダプタと、を具備し、前記光源ユニットが出射する前記1次光の中心軸光軸と称し、前記光軸方向において、前記光学照明ユニット側を後方と称し、前記アダプタ側を前方と称し、前記光軸に直交する方向を側方と称し、前記光学照明ユニットは、前記1次光の光学特性を変換し、前記1次光とは異なる前記2次光を生成する光変換部材と、前記光変換部材よりも前記後方に配設され、前記2次光を前記光学照明ユニットの外部に出射する2次光出射部と、前記光学照明ユニットの外部に出射される前記2次光の放射角を制御する放射角制御部材と、を有し、前記アダプタは、前記2次光出射部と光学的に接続し、前記2次光出射部から出射された前記2次光が入射するアダプタ側入射部と、前記照明光を外部に出射するアダプタ側出射部と、を具備し、前記放射角制御部材は、前記光変換部材が出射する2次光において、前記光変換部材から前記放射角制御部材に向けて出射された前記2次光が前記2次光出射部を介して前記アダプタに向かうように、前記2次光の進行方向を変換することを特徴とする光源装置

請求項2

前記光学照明ユニットは、前記1次光が入射し、前記2次光出射部よりも小さい1次光入射部と、前記1次光入射部と前記2次光出射部とを保持するために、前記1次光入射部側と嵌合する入射開口部と、前記2次光出射部側と嵌合する出射開口部と、前記光軸方向において前記入射開口部から前記出射開口部まで連続した中空部とを有する保持部と、をさらに有し、前記放射角制御部材は、前記保持部の内周面に配設され、前記2次光を前記2次光出射部に向かって反射する反射部材を有することを特徴とする請求項1に記載の光源装置。

請求項3

前記光変換部材は、前記1次光入射部から離間して、さらに前記1次光入射部よりも前方に配設されるように、前記中空部に配設されていることを特徴とする請求項2に記載の光源装置。

請求項4

前記光学照明ユニットは、前記1次光入射部と前記2次光出射部とを有し、前記1次光と前記2次光とが透過するように、前記1次光入射部と前記光変換部材との間に配設され、さらに前記1次光入射部から前記2次光出射部まで少なくとも一部が連続して配設されている光透過部材と、をさらに有し、前記光透過部材は、前記中空部に嵌合し、前記光変換部材は、光透過部材によって内包されることを特徴とする請求項3に記載の光源装置。

請求項5

前記光学照明ユニットは、前記1次光入射部を有し、前記1次光と前記2次光とが透過するように、前記1次光入射部と前記光変換部材との間に配設され、さらに前記1次光入射部から前記光変換部材まで少なくとも一部が連続して配設されている光透過部材と、をさらに有し、前記光透過部材は、前記中空部に嵌合し、前記光変換部材は、前記光透過部材よりも前方に配設され、前記2次光出射部を有することを特徴とする請求項3に記載の光源装置。

請求項6

前記光学照明ユニットは、前記光源ユニットから出射された前記1次光を導光する導光部材をさらに具備し、前記導光部材は、前記1次光入射部と光学的に接続し、前記1次光が出射する出射部を有し、前記出射部の中心を原点Oと称し、前記光軸と前記光変換部材との交点を点Aと称し、前記光軸と前記2次光出射部との交点を点Bと称し、前記2次光出射部において、点Bから最も離れた点を、点Cと称し、前記光軸と前記アダプタ側入射部との交点を点Dと称し、前記アダプタ側入射部において、点Dから最も離れた点を、点Eと称し、前記原点Oと前記点Aとの距離を距離L1と称し、前記原点Oと前記点Bとの距離を距離L2と称し、前記点Dと前記点Eとの距離を距離L3と称し、前記点B,A,Cとの間に形成される角度を角度θとすると、L3≧(L2−L1)×tanθとなることを特徴とする請求項3または請求項4に記載の光源装置。

請求項7

前記光透過部材と前記中空部とは、前記光軸方向において前記後方から前記前方に向かって拡径する円錐台形状を有していることを特徴とする請求項6に記載の光源装置。

請求項8

前記光透過部材と前記中空部とは、円柱形状を有していることを特徴とする請求項6に記載の光源装置。

請求項9

前記光透過部材と前記中空部とは、パラボラ形状を有し、前記光変換部材は、パラボラ焦点近傍に配設されていることを特徴とする請求項3乃至5のいずれかに記載の光源装置。

請求項10

前記アダプタは、前記2次光の光学特性を変換し、前記2次光とは異なる3次光を前記照明光として生成するアダプタ側光変換部材と、前記アダプタ側入射部と前記アダプタ側出射部とを保持するために、前記アダプタ側入射部側と嵌合するアダプタ側入射開口部と、前記アダプタ側出射部側と嵌合するアダプタ側出射開口部と、前記光軸方向において前記アダプタ側入射開口部から前記アダプタ側出射開口部まで連続したアダプタ側中空部とを有するアダプタ側保持部と、前記保持部の内周面に配設され、前記2次光が前記アダプタ側出射部に進行するように前記2次光を反射するアダプタ側反射部材と、をさらに有し、前記アダプタ側光変換部材は、前記アダプタ側中空部に配設され、前記アダプタ側入射部は、前記アダプタ側出射部よりも小さいことを特徴とする請求項7乃至請求項9のいずれかに記載の光源装置。

請求項11

前記アダプタは、前記2次光の光学特性を変換し、前記2次光とは異なる3次光を前記照明光として生成するアダプタ側光変換部材と、前記アダプタ側入射部と前記アダプタ側出射部とを保持するために、前記アダプタ側入射部側と嵌合するアダプタ側入射開口部と、前記アダプタ側出射部側と嵌合するアダプタ側出射開口部と、前記光軸方向において前記アダプタ側入射開口部から前記アダプタ側出射開口部まで連続したアダプタ側中空部とを有するアダプタ側保持部と、前記保持部の内周面に配設され、前記2次光が前記アダプタ側出射部に進行するように前記2次光を反射するアダプタ側反射部材と、をさらに有し、前記アダプタ側光変換部材は、前記アダプタ側中空部に配設され、前記アダプタ側入射部は、前記アダプタ側出射部と略同一の大きさを有していることを特徴とする請求項9に記載の光源装置。

請求項12

前記アダプタ側光変換部材は、前記アダプタ側出射部を有し、前記アダプタ側出射開口部全体を覆うように配設されていることを特徴とする請求項10または請求項11に記載の光源装置。

請求項13

前記光変換部材は、前記光源ユニットから出射された前記1次光を導光する導光部材を兼ね、前記導光部材は、前記1次光入射部と光学的に接続し、前記1次光が出射する出射部を有し、前記導光部材は、複数の光ファイバ素線束ねられることによって形成されているバンドルファイバを有し、前記光ファイバは、柔軟性と可撓性とを有することを特徴とする請求項1に記載の光源装置。

請求項14

前記光変換部材は、拡散部材と、スペクトル変換部材と、配光変換部材と、波長選択フィルタと、減光部材と、光学部材との少なくとも1つによって形成され、前記アダプタ側光変換部材は、前記スペクトル変換部材と、前記配光変換部材と、前記波長選択フィルタと、前記減光部材と、前記光学部材との少なくとも1つによって形成されることを特徴とする請求項1乃至請求項12のいずれかに記載の光源装置。

請求項15

前記光学照明ユニットは、前記光源ユニットから出射された前記1次光を導光する導光部材をさらに具備し、前記導光部材は、単線の光ファイバと、バンドルファイバと、ライトパイプと、導光路との少なくとも1つによって形成されることを特徴とする請求項1乃至請求項14のいずれかに記載の光源装置。

技術分野

0001

本発明は、照明ユニットとこの照明ユニットに着脱自在なアダプタとを有する光源装置に関する。

背景技術

0002

例えば特許文献1は、例えば特定の波長を有する光を出射する光源ユニットと、光源ユニットから出射された光を導光する挿入部と、光学照明ユニットである挿入部の先端部に配設され、光を前方に向けて拡散して出射する拡散光学部材と、挿入部の先端部に着脱自在なアダプタとを有する内視鏡装置を開示している。

0003

光源ユニットは、例えば450nm以下といったような特定の波長を有する光を出射する光源部と、光源部から出射された光を集光する集光部材とを有している。光源部は、例えば励起光であるレーザ光を出射する複数のレーザーダイオードを有する。

0004

挿入部は、レーザ光源から出射され、集光部材によって集光された光を挿入部の先端部まで誘導するライトガイドを有している。ライトガイドは、例えば、光ファイバ等によって形成されている。ライトガイドは、挿入部の先端部に配設されている出射端部を有している。

0005

拡散光学部材は、ライトガイドの出射端部に対向するように挿入部の先端部に配設されている。拡散光学部材は、例えば、拡散レンズ等である。拡散光学部材を含む挿入部の先端部は、光学照明ユニットに含まれる。

0006

アダプタは、挿入部の先端部の前面を覆うよう挿入部の先端部に取り付けられる。アダプタは、光源部から出射された光を別の波長の光を出射する円板状の蛍光体を保持している。蛍光体は、波長変換部材であり、光学部材である。

0007

アダプタは、アダプタの前面に配設されている前面プレートを有している。前面プレートは、拡散光学部材に対向する照明窓と、照明窓全体に配設されている前記した蛍光体と、照明窓の内周面全体、且つ蛍光体よりも拡散光学部材側に配設され、鏡面である円筒反射部材とを有している。反射部材は、光の拡散を防止する拡散防止部材である。反射部材の内径は、拡散光学部材の外径と略同一、または拡散光学部材の外径よりも大きい。

0008

蛍光体は、レーザ光を照射されることで、略400nm〜略650nmの波長光を含む光を前方に出射する。この光は、例えば白色光である。

0009

内視鏡装置において、蛍光体を有するアダプタは、光学照明ユニットにおける挿入部の先端部に着脱自在である。このため、アダプタの着脱によって、450nm以下の光の出射と、白色光の出射とが容易に切り換わる。言い換えると、アダプタが外された場合、光源部から出射された光は、拡散光学部材によって拡散され、拡散光として出射される。また、アダプタが取り付けられた場合、拡散光は、反射部材によってほぼすべて蛍光体に集光され、蛍光体を透過する。このとき、拡散光は、蛍光体によって、白色光となって出射する。

先行技術

0010

特許第4370199号公報

発明が解決しようとする課題

0011

前記したように、特許文献1では、拡散光は、反射部材によってほぼすべて蛍光体に導光される。しかし、特許文献1は、導光のための構成を開示していない。具体的には、拡散光学部材から射出される拡散光の広がり角と、拡散光学部材と反射部材との光学的な接続構造とについて、開示されていない。
このため、光が光学照明ユニットからアダプタに効率よく導光されない虞が生じる。

0012

本発明の目的は、これらの事情に鑑みてなされたものであり、光学照明ユニットからアダプタに光を効率よく導光可能な光源装置を提供することを目的とする。

課題を解決するための手段

0013

本発明は目的を達成するために、1次光を出射する光源ユニットと、前記光源ユニットから出射された前記1次光の光学特性を変換し、前記1次光とは異なる2次光を出射する光学照明ユニットと、前記光学照明ユニットから出射された前記2次光を基に生成される照明光を外部に出射し、前記光学照明ユニットに着脱自在なアダプタと、を具備し、前記光源ユニットが出射する前記1次光の中心軸光軸と称し、前記光軸方向において、前記光学照明ユニット側を後方と称し、前記アダプタ側を前方と称し、前記光軸に直交する方向を側方と称し、前記光学照明ユニットは、前記1次光の光学特性を変換し、前記1次光とは異なる前記2次光を生成する光変換部材と、前記光変換部材よりも前記後方に配設され、前記2次光を前記光学照明ユニットの外部に出射する2次光出射部と、前記光学照明ユニットの外部に出射される前記2次光の放射角を制御する放射角制御部材と、を有し、前記アダプタは、前記2次光出射部と光学的に接続し、前記2次光出射部から出射された前記2次光が入射するアダプタ側入射部と、前記照明光を外部に出射するアダプタ側出射部と、を具備し、前記放射角制御部材は、前記光変換部材が出射する2次光において、前記光変換部材から前記放射角制御部材に向けて出射された前記2次光が前記2次光出射部を介して前記アダプタに向かうように、前記2次光の進行方向を変換することを特徴とする光源装置を提供する。

発明の効果

0014

本発明によれば、光学照明ユニットからアダプタに光を効率よく導光可能な光源装置を提供することができる。

図面の簡単な説明

0015

図1Aは、本発明の第1の実施形態に係る光源装置の概略図である。
図1Bは、アダプタが光学照明ユニットに取り付けられ、光学照明ユニットとアダプタとの光学的な構成を示す図である。
図1Cは、アダプタが光学照明ユニットから外された状態を示す図である。
図1Dは、2次光の放射角θを説明する図である。
図2Aは、第1の実施形態の第1の変形例に係る光学照明ユニットとアダプタとの光学的な構成を示す図である。
図2Bは、第1の実施形態の第2の変形例に係る光学照明ユニットとアダプタとの光学的な構成を示す図である。
図2Cは、第1の実施形態の第3の変形例に係る光学照明ユニットとアダプタとの光学的な構成を示す図である。
図3は、第2の実施形態に係る光学照明ユニットとアダプタとの光学的な構成を示す図である。
図4は、第3の実施形態に係る光学照明ユニットとアダプタとの光学的な構成を示す図である。

実施例

0016

以下、図面を参照して本発明の実施形態について詳細に説明する。
[第1の実施形態]
[構成]
図1A図1B図1C図1Dとを参照して第1の実施形態について説明する。
なお以下において、光源ユニット200の出射部41bが出射する1次光の中心軸を光軸11と称する。
また光軸11方向において、光学照明ユニット400側を後方と称し、アダプタ800側を前方と称し、光軸11に直交する方向を側方と称する。

0017

[光源装置10の構成]
図1A図1B図1Cとに示すように、光源装置10は、1次光を出射する光源ユニット200と、光源ユニット200から出射された1次光の光学特性を変換し、1次光とは異なる2次光を出射する光学照明ユニット400と、光学照明ユニット400から出射された2次光を基に生成される照明光を外部に出射し、光学照明ユニット400に着脱自在なアダプタ800とを有している。

0018

[光源ユニット200]
図1Aに示すように、光源ユニット200は、1次光を出射する光源部21と、光源部21から出射された1次光を集光するレンズ23とを有している。
光源部21は、例えば、波長が例えば400nm付近青紫色のレーザ光である1次光を出射する半導体レーザである。

0019

[光学照明ユニット400]
図1Bに示すように、光学照明ユニット400は、光源部21から出射された1次光を導光する導光部材41と、導光部材41によって導光された1次光の光学特性を変換し、1次光とは異なる2次光を出射する照明ユニット50と、導光部材41の出射部41bが光学的に照明ユニット50に接続するように、導光部材41の出射部41b側を保持し、出射部41b側と照明ユニット50とを機械的に互いに接続する保持部材70とを有している。

0020

[導光部材41]
図1Aに示すように、導光部材41は、例えば、柔軟性と可撓性とを有し、湾曲可能で、細長円柱形状を有している。導光部材41は、レンズ23によって集光された1次光が入射する入射部41aと、1次光が出射する出射部41bとを有している。導光部材41は、入射部41aから出射部41bに1次光を導光する。
導光部材41は、例えば光ファイバである。この光ファイバには、開口数Fnaが略0.22、コア径が50μmのマルチモードファイバが用いられている。1次光は、このFnaに応じた広がり角度で、広がって出射部41bから出射される。

0021

[照明ユニット50]
図1Bに示すように、照明ユニット50は、出射部41bと光学的に接続し、出射部41bから出射された1次光が入射する1次光入射部51と、1次光入射部51から離間して配設され、1次光入射部51から入射された1次光を照射されることによって、1次光の光学特性を変換し、1次光とは異なる2次光を生成する光変換部材53と、光変換部材53よりも後方に配設され、2次光を照明ユニット50の外部に出射する2次光出射部55とを有している。
また図1Bに示すように、照明ユニット50は、1次光入射部51と2次光出射部55とを有し、1次光と2次光とが透過するように、1次光入射部51と光変換部材53との間に配設され、さらに1次光入射部51から2次光出射部55まで少なくとも一部が連続して配設されている光透過部材57をさらに有している。
また図1Bに示すように、照明ユニット50は、光透過部材57の周面57cに配設され、光学照明ユニット400の外部に出射される2次光の放射角を制御する放射角制御部材59と、1次光入射部51と光変換部材53と2次光出射部55と放射角制御部材59とを含む光透過部材57を保持する保持部61とをさらに有している。
図1Bに示すように、照明ユニット50に含まれるこれら部材と、保持部材70とは、光軸11を中心軸として同心円状の形状を有し、光軸11を中心に回転対称に配設されている。

0022

[1次光入射部51]
図1Bに示すように、1次光入射部51は、出射部41bが当接する光透過部材57の後面57aの一部分に形成される。より詳細には、光透過部材57において、出射部41bが光学的に接続した後面57aの一部分が1次光入射部51として形成される。この後面57aは、光軸11方向において、例えば光透過部材57の最も後方に配設されている平面を示す。1次光入射部51は、光軸11上に配設され、光透過部材57の中心軸上に形成される。1次光入射部51は、出射部41b(光ファイバのコアの直径)と略同一の形状と面積とを有している。1次光入射部51は、2次光出射部55よりも小さい。

0023

[光変換部材53]
光変換部材53は、例えば、1次光を吸収して、吸収した1次光の波長を変えずに配光特性を変換して、配光特性が変換された2次光を生成する。このように光変換部材53は、1次光の配光を変換する配光変換部材であり、1次光を照射されることで機能する光学部材である。

0024

光変換部材53は、略全ての1次光を照射されるように、出射部41bと対向し、さらに出射部41bよりも前方に配設されている。光変換部材53は、光変換部材53の中心軸が光軸11上に配設されるように、配設される。また光変換部材53は、2次光出射部55よりも1次光入射部51側に配設されている。

0025

図1Bに示すように、光変換部材53は、例えば円柱形状を有している。このため光変換部材53は、出射部41b及び1次光入射部51と対向する円形の後面53aと、後面53aよりも前方に配設されている円形の前面53bと、後面53aと前面53bとの間に配設されている曲面状の周面53cとを有している。なお光変換部材53は、例えば円板形状を有していてもよい。

0026

後面53aと前面53bとは、同じ大きさを有している。後面53aと前面53bとは、光軸11に対して直交して配設されている平面である。後面53aと前面53bとにおいて、これらの中心軸は、光軸11上に配設されている。

0027

後面53aは、出射部41bから離間して配設されている。詳細には、後面53aに形成される1次光のビームスポットが後面53aよりも小さく形成されるように、後面53aは出射部41b及び1次光入射部51から離間して配設されている。後面53aは、1次光を照射される照射面として機能する。

0028

周面53cは、放射角制御部材59から離間して配設されている。

0029

なお光変換部材53の厚みと、前記した濃度とは、光変換部材53が1次光をどの程度2次光に変換するかによって、所望に設定される。

0030

[2次光出射部55]
図1Bに示すように、2次光出射部55は、光透過部材57の前面57bを示す。2次光出射部55は、円形状を有している。

0031

[光透過部材57]
図1Bに示すように、光透過部材57は、出射部41bと光学的に接続し、出射部41bから出射された1次光が入射する1次光入射部51を有する後面57aと、2次光を出射する2次光出射部55として機能する前面57bとを有している。1次光入射部51を含む後面57aと2次光出射部55として機能する前面57bとは、光軸11に対して直交して配設されている平面である。このような光透過部材57は、光軸11方向において、出射部41bから2次光出射部55に向かって、言い換えると後方から前方に向かって拡径する例えば円錐台形状を有している。つまり、光透過部材57は、光軸11方向において後面57aが前面57bよりも小さくなるように形成されている例えば円錐台形状を有している。

0032

また光透過部材57は、例えば、光変換部材53の中心軸と光透過部材57の中心軸とが光軸11上に配設され、光変換部材53が出射部41bと後面57aと2次光出射部55とから離間し、1次光のビームスポットが光変換部材53の後面53aよりも小さくなるように、光変換部材53を内包する。

0033

光透過部材57において、1次光と2次光とが透過する。このため光透過部材57は、出射部41bから出射された1次光と光変換部材53から出射した2次光とが透過する部材によって、形成されている。このような部材は、例えば、透過率の高い光学的に透明な部材によって形成されている。この部材は、例えば、シリコーン樹脂ガラス石英ガラスなどを示す。

0034

なお光透過部材57は、光変換部材53が2次光を生成する際に発生する熱を外部に放出する部材によって、形成されてもよい。このような部材は、例えば、ガラスや、ガラス系の樹脂などを示す。

0035

[放射角制御部材59]
図1Bに示すような放射角制御部材59は、光変換部材53が出射する2次光において、光変換部材53の後面53aと周面53cとから放射角制御部材59に向けて出射された2次光が2次光出射部55を介してアダプタ800に向かうように、2次光の進行方向を変換する。これにより放射角制御部材59は、2次光の放射角を制御することとなる。詳細には、放射角制御部材59は、光変換部材53から放射角制御部材59に向かって出射された2次光を前方である2次光出射部55に向かって反射する反射部材として機能する。

0036

放射角制御部材59は、光軸11方向において配設されている1次光入射部51と2次光出射部55との間の領域において、この領域を囲うように配設されている。詳細には、放射角制御部材59は、光変換部材53を囲うように、1次光入射部51と2次光出射部55とを除く光透過部材57の周面57c全体に配設されている。このため、放射角制御部材59は、光透過部材57によって、光変換部材53に対して離間して配設される。

0037

放射角制御部材59は、例えば、銀やアルミといった金属等の膜が成膜することによって、形成されている。または放射角制御部材59は、複数誘電体の膜が多層化することによって、形成されても良い。なお放射角制御部材59は、後述する保持部61の内周面に成膜されていても良い。

0038

[保持部61]
図1Bに示すような保持部61は、例えばセラミックステンレスなどによって形成されている。保持部61は、例えば円柱形状を有している。保持部61は、放射角制御部材59を含む光透過部材57が嵌め込まれる中空部63を有している。このため例えば、中空部63は、光軸11方向において後方から前方に向かって拡径する円錐台形状を有している。中空部63は、例えば、1次光の広がり角度よりも大きい広がり角度を有している。光軸11方向において、中空部63の中心軸は、保持部61の中心軸と光軸11とに一致する。

0039

図1Bに示すように、中空部63は、光軸11方向において保持部61を貫通している。このため、保持部61は、出射部41b側に対向する保持部61の後面に配設されている入射開口部63aと、保持部61の前面に配設されている出射開口部63bとを有している。入射開口部63aは、1次光が出射部41bから1次光入射部51に入射するように、光透過部材57の後面57aと嵌合する。入射開口部63aは、出射部41bよりも大きく、出射開口部63bよりも小さい。出射開口部63bは、2次光が出射するように光透過部材57の前面57bである2次光出射部55と嵌合する。

0040

そして、光軸11方向における保持部61(中空部63)の中心軸が光透過部材57の中心軸と光変換部材53の中心軸とに一致し、光透過部材57の後面57aが入射開口部63aに嵌合し、光透過部材57の前面57bである2次光出射部55が出射開口部63bに嵌合するように、光透過部材57が中空部63に嵌め込まれる。言い換えると、光透過部材57は、中空部63に充填される。このとき、光透過部材57の後面57aと保持部61の後面とが同一平面上に配設され、光透過部材57の前面57bと保持部61の前面とが同一平面上に配設される。

0041

このように、保持部61は、1次光入射部51と2次光出射部55とを保持するために、1次光入射部51側と嵌合する入射開口部63aと、2次光出射部55側と嵌合する出射開口部63bと、光軸11方向において入射開口部63a側から出射開口部63b側まで連続した中空部63とを有している。

0042

そしてこの場合、図1Bに示すように、光変換部材53は、出射部41bと1次光入射部51とから離間して、さらに出射部41bと1次光入射部51とよりも前方に配設され、2次光出射部55よりも後方に配設され、放射角制御部材59によって覆われるように、中空部63に配設されている。詳細には、光透過部材57は中空部63に嵌合し、光変換部材53は光透過部材57によって内包されている。

0043

[保持部材70]
図1Bに示すように、保持部材70は、保持部61に固定されている例えばフェルールである。

0044

[アダプタ800]
図1B図1Cとに示すように、アダプタ800は、アダプタ800が2次光出射部55よりも前方に配設され、アダプタ800の中心軸が光軸11上に配設されるように、照明ユニット50に取り付けられる。本実施形態のアダプタ800は、光学照明ユニット400から出射された2次光の光学特性を変換し、1次光と2次光とは異なる3次光を照明光として出射する。

0045

図1Bに示すように、アダプタ800は、2次光出射部55と光学的に接続し、2次光出射部55から出射された2次光が入射するアダプタ側入射部81と、アダプタ側入射部81から離間して配設され、アダプタ側入射部81から入射された2次光を照射されることによって、2次光の光学特性を変換し、2次光とは異なる3次光を照明光として生成するアダプタ側光変換部材83と、アダプタ側光変換部材83よりも後方に配設され、照明光である3次光を外部に出射するアダプタ側出射部85とを有している。
また図1Bに示すように、アダプタ800は、アダプタ側入射部81を有し、2次光が透過するように、アダプタ側入射部81とアダプタ側光変換部材83との間に配設され、さらにアダプタ側入射部81からアダプタ側出射部85まで少なくとも一部が連続して配設されているアダプタ側光透過部材87をさらに有している。
また図1Bに示すように、アダプタ800は、アダプタ側光変換部材83の周面83cとアダプタ側光透過部材87の周面87cとに配設され、2次光がアダプタ側出射部85に進行するように2次光を反射するアダプタ側反射部材89と、アダプタ側入射部81とアダプタ側光変換部材83とアダプタ側出射部85とアダプタ側反射部材89とを含むアダプタ側光透過部材87を保持するアダプタ側保持部91とをさらに有している。
アダプタ800に含まれるこれら部材は、光軸11を中心軸として同心円状の形状を有し、光軸11を中心に回転対称に配設されている。

0046

[アダプタ側入射部81]
アダプタ側入射部81は、アダプタ側光透過部材87の後面87aを示す。この後面87aは、光軸11方向において、例えばアダプタ側光透過部材87の最も後方に配設されている平面を示す。アダプタ側入射部81は、例えば円形状を有している。アダプタ側入射部81は、アダプタ側出射部85よりも小さい。

0047

[アダプタ側入射部81の大きさ]
以下に、図1Dを参照して、アダプタ側入射部81の大きさについて説明する。なお、アダプタ側入射部81の大きさは、アダプタ800が照明ユニット50の取り付けられた状態が前提である。
出射部41bの中心を原点Oとする。
光軸11と光変換部材53の後面53aとの交点を点Aとする。点Aは、例えば、後面53aの中心を示す。
光軸11と2次光出射部55との交点を点Bとする。点Bは、例えば、2次光出射部55の中心を示す。
2次光出射部55において、点Bから最も離れた点を、点Cとする。点Cは、2次光出射部55の縁の一部を示す。
光軸11とアダプタ側入射部81との交点を点Dとする。点Dは、例えば、アダプタ側入射部81の中心を示す。なおアダプタ側入射部81が2次光出射部55と接続するため、点Dは点Bと重なる。
アダプタ側入射部81において、点Dから最も離れた点を、点Eとする。点Eは、アダプタ側入射部81の縁の一部を示す。
原点Oと点Aとの距離を距離L1とする。
原点Oと点Bとの距離を距離L2とする。
点Dと点Eとの距離を距離L3とする。距離L3は、アダプタ側入射部81の半径を示す。
点B,A,Cとの間に形成される角度を角度θとする。角度θは、2次光の放射角を示す。
このとき、L3≧(L2−L1)×tanθ・・・式(1) となる。

0048

このようにアダプタ側入射部81は、式(1)を満たすような大きさを有しており、2次光出射部55と略同一の大きさか、2次光出射部55よりも大きい。またアダプタ側入射部81は、アダプタ側出射部85よりも小さい。

0049

[アダプタ側光変換部材83]
アダプタ側光変換部材83は、2次光を受光し、2次光のスペクトル長波長変換して、3次光を生成する例えば蛍光体である。このようにアダプタ側光変換部材83は、2次光の波長を変換する波長変換部材であり、2次光を照射されることで機能する光学部材である。なおアダプタ側光変換部材83は、2次光の配光を変換しても良い。

0050

図2Bに示すように、アダプタ側光変換部材83は、略全ての2次光を照射されるように、アダプタ側入射部81と対向し、さらにアダプタ側光透過部材87よりも前方に配設されている。またアダプタ側光変換部材83は、アダプタ側光透過部材87の前面87bと光学的に接続しており、アダプタ側保持部91に配設されているアダプタ側中空部93のアダプタ側出射開口部93b全体を覆うように配設されている。またアダプタ側光変換部材83は、アダプタ側光変換部材83の中心軸が光軸11上に配設されるように、配設される。

0051

このアダプタ側光変換部材83は、光軸11方向において後方から前方に向かって拡径する例えば円錐台形状を有している。アダプタ側光変換部材83は、光軸11に対して直交して配設されている平板である。

0052

アダプタ側光変換部材83は、例えば、2次光と3次光とが透過する部材に添加物質が添加されることによって、形成される。この部材は例えば樹脂やガラスなどを示し、添加物質は例えばセリウム賦活YAG蛍光体シリケート系の蛍光物質等を示す。

0053

[アダプタ側出射部85]
アダプタ側出射部85は、アダプタ側光変換部材83を示す。

0054

[アダプタ側光透過部材87]
アダプタ側光透過部材87は、2次光出射部55と光学的に接続し、2次光出射部55から出射された2次光が入射するアダプタ側入射部81として機能する後面87aと、アダプタ側光変換部材83と光学的に接続する前面87bと、後面87aと前面87bとの間に配設されている周面87cを有している。後面87aと前面87bとは、光軸11に対して直交して配設されている平面である。このようなアダプタ側光透過部材87は、光軸11方向において後面87aから前面87bに向かって拡径する例えば円錐台形状を有している。周面87cは、アダプタ側光変換部材83の周面83cと滑らかに連なっている。

0055

アダプタ側光透過部材87において、2次光が透過する。アダプタ側光透過部材87は、2次光が透過する部材によって、形成されている。このような部材は、例えば、透過率の高い光学的に透明な部材によって形成されている。この部材は、例えば、シリコーン樹脂やガラスや石英ガラスなどを示す。
なおアダプタ側光透過部材87は、アダプタ側光変換部材83が2次光を生成する際に発生する熱を外部に放出する部材によって、形成されてもよい。このような部材は、例えば、ガラスや、ガラス系の樹脂などを示す。

0056

[アダプタ側反射部材89]
アダプタ側反射部材89は、光軸11方向において配設されているアダプタ側入射部81とアダプタ側出射部85との間の領域において、この領域を囲うように配設されている。詳細には、アダプタ側反射部材89は、アダプタ側光変換部材83とアダプタ側光透過部材87とを囲うように、アダプタ側出射部85を除くアダプタ側光変換部材83の周面83c全体と、後面87aと前面87bとを除くアダプタ側光透過部材87の周面87c全体とに配設されている。なおアダプタ側反射部材89は、アダプタ側保持部91の内周面に配設されていても良い。

0057

[アダプタ側保持部91]
アダプタ側保持部91は、例えばセラミックやステンレスなどによって形成されている。アダプタ側保持部91は、例えば円柱形状を有している。アダプタ側保持部91は、アダプタ側入射部81が2次光出射部55と光学的に接続するように、保持部61と機械的に接続する。アダプタ側保持部91は、アダプタ側反射部材89を含むアダプタ側光変換部材83とアダプタ側光透過部材87とが嵌め込まれるアダプタ側中空部93を有している。このため例えば、アダプタ側中空部93は、光軸11方向において後方から前方に向かって拡径する円錐台形状を有している。アダプタ側中空部93は、中空部63の広がり角度と略同一か、中空部63の広がり角度よりも大きい広がり角度を有している。光軸11方向において、アダプタ側中空部93の中心軸は、アダプタ側保持部91の中心軸と光軸11とに一致する。

0058

アダプタ側中空部93は、光軸11方向においてアダプタ側保持部91を貫通している。このため、アダプタ側保持部91は、保持部61側に対向するアダプタ側保持部91の後面に配設されるアダプタ側入射開口部93aと、アダプタ側保持部91の前面に配設されるアダプタ側出射開口部93bとを有している。アダプタ側入射開口部93aは、出射開口部63bと略同一か出射開口部63bよりも大きく、アダプタ側出射開口部93bよりも小さい。アダプタ側入射開口部93aは、2次光出射部55から2次光が入射するようにアダプタ側光透過部材87の後面87aであるアダプタ側入射部81と嵌合する。アダプタ側出射開口部93bは、アダプタ側光変換部材83と嵌合する。

0059

そして、光軸11方向におけるアダプタ側保持部91(アダプタ側中空部93)の中心軸がアダプタ側光変換部材83の中心軸とアダプタ側光透過部材87の中心軸とに一致するように、アダプタ側光変換部材83とアダプタ側光透過部材87とがアダプタ側中空部93に嵌め込まれる。また、アダプタ側入射部81がアダプタ側入射開口部93aに嵌合し、アダプタ側光変換部材83がアダプタ側出射開口部93bに嵌合するように、アダプタ側光透過部材87とアダプタ側光変換部材83とがアダプタ側中空部93に嵌め込まれる。このとき、アダプタ側光変換部材83とアダプタ側保持部91の前面とが同一平面上に配設され、アダプタ側光透過部材87の後面87aとアダプタ側保持部91の後面とが同一平面上に配設される。

0060

このように、アダプタ側保持部91は、アダプタ側入射部81とアダプタ側出射部85とを保持するために、アダプタ側入射部81側と嵌合するアダプタ側入射開口部93aと、アダプタ側出射部85側と嵌合するアダプタ側出射開口部93bと、光軸11方向においてアダプタ側入射開口部93a側からアダプタ側出射開口部93b側まで連続したアダプタ側中空部93とを有している。

0061

そしてこの場合、図1Bに示すように、アダプタ側光変換部材83は、アダプタ側中空部93に配設されている。

0062

[動作]
図1A図1Bとに示すように、アダプタ800は、アダプタ側入射部81が2次光出射部55と光学的に接続し、アダプタ800の中心軸が光軸11上に配設されるように、照明ユニット50に取り付けられる。

0063

1次光は、導光部材41の開口数Fnaと光透過部材57の屈折率nとに応じた広がり角度θで光透過部材57の内部を進行する。
この場合、広がり角度θは以下の式によって示される。
n×sinθ=Fna・・・式(2)
式(2)を変換すると、
θ=sin−1(Fna/n)・・・式(3)

0064

1次光は光変換部材53を照射し、光変換部材53は1次光を基に2次光を生成する。2次光は、光変換部材53によって拡散され、光透過部材57に向けて光変換部材53から出射される。このとき、2次光は、前方と後方と側方といったように様々な方向に出射される。このため2次光の一部はアダプタ800に直接進行し、2次光の他部は放射角制御部材59を照射する。

0065

放射角制御部材59を照射する2次光において、2次光は、放射角制御部材59によって、2次光出射部55を介してアダプタ800に向かうように、進行方向を変換される。詳細には、放射角制御部材59は、2次光が2次光出射部55を介してアダプタ800に進行するように、2次光を反射する。

0066

なお本実施形態では、光変換部材53は2次光出射部55よりも1次光入射部51側に配設されている。しかしながら、光透過部材57は前方に向かって拡径している円錐台形状を有し、放射角制御部材59は配設され、2次光出射部55は1次光入射部51よりも大きい。このためアダプタ800に直接進行する2次光の一部と、放射角制御部材59によって進行方向を変換された2次光とにおいて、2次光は2次光出射部55によって遮光されることなく、アダプタ800に進行する。

0067

またアダプタ側入射部81は、2次光出射部55と略同一の大きさか、2次光出射部55よりも大きい。このため、2次光は、漏れることなく効率よくアダプタ800に進行する。

0068

そして2次光は、アダプタ側入射部81からアダプタ800に入射し、アダプタ側光透過部材87を透過する。そして2次光の一部はアダプタ側光変換部材83を直接照射し、2次光の他部はアダプタ側反射部材89によって反射されてアダプタ側光変換部材83を照射する。

0069

そしてアダプタ側光変換部材83は、2次光を基に3次光を生成する。3次光は、アダプタ側出射部85から出射されて、照明光として照明対象物照明する。

0070

なお、アダプタ側反射部材89によって反射された2次光と、3次光とにおいて、これら2・3次光の一部は、照明ユニット50に戻る。そして2・3次光の一部は、放射角制御部材59によって進行方向を変換されて、アダプタ側入射部81からアダプタ800に再入射する。

0071

なお図1Cに示すように、アダプタ800が照明ユニット50から外されている場合、2次光は、2次光出射部55から出射されて、照明光として照明対象物を照明する。このとき2次光は、光変換部材53によって拡散光として機能する。

0072

[効果]
このように本実施形態では、放射角制御部材59が照明ユニット50に配設され、放射角制御部材59は2次光の放射角を制御する。これにより本実施形態では、2次光を効率よくアダプタ800に導光できる。また本実施形態では、アダプタ800から2次光と3次光とが照明ユニット50に戻ったとしても、2次光と3次光とを放射角制御部材59によって、効率よくアダプタ800に戻すことができ、2次光と3次光とを効率よくアダプタ800に導光できる。このように本実施形態では、光学照明ユニット400からアダプタ800に光を効率よく導光できる。そして本実施形態では、光の利用効率を向上できる。

0073

また本実施形態では、光透過部材57が前方に向かって拡径する円錐台形状を有し、2次光出射部55は1次光入射部51よりも大きい。このため本実施形態では、2次光を2次光出射部55によって遮光されることなくアダプタ800に導光できる。
また本実施形態では、光透過部材57が光軸11方向において1次光入射部51から2次光出射部55に向かって拡径する例えば円錐台形状を有し、放射角制御部材59は光変換部材53の周面53cに配設されている。このため本実施形態では、2次光を放射角制御部材59によって確実にアダプタ800に導光できる。

0074

また本実施形態では、1次光のビームスポットが光変換部材53の後面53aよりも小さく形成されるように、光変換部材53が出射部41bから離間して配設されている。よって本実施形態では、1次光を確実に光変換部材53に照射でき、2次光を確実に生成できる。

0075

また本実施形態では、光変換部材53は光透過部材57によって内包される。このため本実施形態では、光変換部材53が光透過部材57から脱落することを防止できる。また本実施形態では、光変換部材53が2次光を出射した際に、光変換部材53は熱を放出する。このとき、光変換部材53は、光透過部材57に効率よく放熱できる。

0076

また本実施形態では、アダプタ側入射部81は、2次光出射部55と略同一の大きさか、2次光出射部55よりも大きい。このため本実施形態では、2次光を漏らすことなく効率よくアダプタ800に導光できる。また、2次光と3次光とがアダプタ800から照明ユニット50に戻ったとしても、前記と同様に2次光と3次光とを漏らすことなく効率よくアダプタ800に導光できる。

0077

また本実施形態では、アダプタ側光透過部材87が前方に向かって拡径する円錐台形状を有し、アダプタ側出射部85はアダプタ側入射部81よりも大きい。このため本実施形態では、2次光をアダプタ側出射部85によって遮光することなくアダプタ側光変換部材83に導光できる。
また本実施形態では、アダプタ側光透過部材87が前方に向かって拡径する例えば円錐台形状を有し、アダプタ側光変換部材83はアダプタ側光透過部材87よりも前方に配設されている。そしてアダプタ側反射部材89は、アダプタ側光変換部材83の周面83cとアダプタ側光透過部材87の周面87cとに配設されている。よって、2次光をアダプタ側反射部材89によって確実にアダプタ側光変換部材83に導光できる。

0078

また本実施形態では、アダプタ800が照明ユニット50から外されている場合、2次光が照明光として照明対象物を照明する。このとき2次光は、光変換部材53によって拡散光として機能する。このように本実施形態では、2次光の出射角度放射範囲)を拡大して2次光を出射できるため、2次光を拡散でき、2次光出射部55から出射された直後の2次光の密度を低減することができる。またこれにより、本実施形態では、2次光によって使用者に負担がかかってしまうことを防止でき、所望の安全性を保つことができる。

0079

なお本実施形態では、光変換部材53は蛍光体などを有しているが、これに限定する必要は無い。

0080

A:例えば、光変換部材53は、凹レンズ凸レンズホログラムレンズ回折格子との少なくとも一方を有していてもよい。凹レンズと、凸レンズと、凹レンズと凸レンズとの組み合わせとは、2次光の放射角を変換する放射角変換部材として機能する。ホログラムレンズと回折格子とは、放射角変換部材、または2次光の放射方向を変換する配光変換部材として機能する。

0081

B:例えば、光変換部材53は、粒子が内部に分散されている樹脂やガラスによって形成されていてもよい。この粒子は、高屈折率高反射率とを有する例えばアルミナなどである。または例えば、光変換部材53は、屈折率が互いに異なる複数の光学的に透明な部材が混合することによって形成されていてもよい。または例えば、光変換部材53は、スリガラス等の散乱板や、表面に微小凹凸が配設されている拡散板によって形成されていてもよい。

0082

C:例えば、光変換部材53は、光半導体材料とSHG(2次高調波)材料とフォトルミネッセンス材料との少なくも1つを有するスペクトル変換部材によって形成されていてもよい。

0083

D,E:例えば光変換部材53は、1次光の一部が透過し、1次光の他部が遮光される部材によって形成されていても良い。
D:この部材は、例えば光学フィルタである。この光学フィルタは、例えば、波長カットフィルタ色素フィルタ光共振器エタロン)との少なくも1つを示す。
E:この部材は、例えば光透過変調部材である。光透過変調部材は、例えば、光スイッチとエレクトロクロミック液晶デバイスとの少なくとも1つを示す。

0084

例えば、光源部21の安全性とスペックル除去とに対しては、BやDが好適である。また、光源部21がランプ光LED光との少なくとも1つを示す1次光を出射し、この1次光の放射角が調整される場合には、AとBとの少なくとも一方を用いることが可能である。

0085

光変換部材53は、前記に限定される必要は無く、これらを組み合わせによって構成されていてもよい。なお光変換部材53について述べたが、この点は、アダプタ側光変換部材83についても同様である。

0086

また本実施形態では、光源部21は、導光部材41と光学的に接続できればよい。このような光源部21は、例えば、キセノンランプメタルハライドランプLED、ガスレーザ固体レーザなどを示す。

0087

また本実施形態では、導光部材41は、単線の光ファイバに限定されない。導光部材41は、バンドルファイバによって形成されてもよい。導光部材41は、ライトパイプであっても良い。また導光部材41は、屈折率の高い第1の光路と、屈折率が低く、第1の光路を囲う第2の光路とを有する導光路によって形成されてもよい。このような導光路は、例えば、スラブ型導光路や、フレキシブル導光路を示す。このように導光部材41は、単線の光ファイバと、バンドルファイバと、ライトパイプと、導光路との少なくとも1つによって形成されればよい。

0088

また本実施形態の光源装置10は、例えば、工業用医療用内視鏡の光源装置として用いることもできる。

0089

[第1の変形例]
[構成]
図2Aを参照して、以下に、第1の実施形態とは異なる構成等について説明する。

0090

[光変換部材53]
図2Aに示すように、本変形例の光変換部材53は、光透過部材57よりも前方に配設され、2次光出射部55に配設される。詳細には、光変換部材53は、光透過部材57の前面57bと光学的に接続する後面53aと、2次光出射部55として機能する前面53bを有する。このため、光変換部材53は、光透過部材57に内包されず、光透過部材57の前面57bと光学的に接続するように光透過部材57の外部に配設されている。また光透過部材57は、保持部61の出射開口部63b全面を覆うように、配設されている。

0091

この場合、光変換部材53は、光軸11方向において、後方から前方に向かって拡径する例えば円錐台形状を有している。そして光変換部材53の周面53cは、光透過部材57の周面57cと滑らかに連なっている。

0092

[光透過部材57]
図2Aに示すように、光透過部材57は、1次光入射部51を有している。また光透過部材57は、1次光と2次光とが透過するように、1次光入射部51と光変換部材53との間に配設され、さらに1次光入射部51から光変換部材53まで少なくとも一部が連続して配設されている。

0093

[放射角制御部材59]
放射角制御部材59は、1次光入射部51と2次光出射部55とを除く光変換部材53の周面53c全体と光透過部材57の周面57c全体とに配設されている。この状態で、光変換部材53と光透過部材57とは、中空部63に嵌合する。
また放射角制御部材59は、2次光出射部55から出射される2次光が光軸11に対して直交する平面も含む広い領域に向かうように、2次光の放射角を制御する。

0094

[アダプタ側入射部81]
前記したように、光変換部材53は2次光出射部55に配設され、放射角制御部材59は2次光の放射角を制御する。このため2次光出射部55から例えばアダプタ800に向かって出射される2次光において、本変形例の2次光の放射角θは、第1の実施形態の2次光の放射角θよりも大きくなる。

0095

このため、アダプタ側入射部81は、2次光出射部55から出射される2次光が漏れることなくアダプタ側入射部81からアダプタ800に入射するように、2次光出射部55よりも大きく形成されている。具体的には、点Aと点Cとを結ぶ直線の延長線がアダプタ側反射部材89に当接する。このようなアダプタ側入射部81は、例えば、2次光出射部55よりも1.2倍大きい。

0096

[効果]
本変形例では、光変換部材53が光透過部材57に内包される必要は無いため、光変換部材53を保持部61に容易に配設することができる。また本変形例では、光変換部材53が2次光出射部55に配設されるため、1次光を確実に光変換部材53に照射できる。また本変形例では、光変換部材53は保持部61の出射開口部63b全面を覆うように配設され、1次光が確実に光変換部材53を照射するため、出射部41bと光変換部材53との精緻な相対的な位置決めを不要にできる。

0097

また本変形例では、光変換部材53によって、2次光の放射角θを第1の実施形態の2次光の放射角θよりも大きくできる。よって本変形例では、アダプタ800が照明ユニット50から外されている場合、2次光をさらに拡散でき、2次光出射部55から出射された直後の2次光の密度をさらに低減することができる。またこれにより、本変形例では、2次光によって使用者に負担がかかってしまうことをさらに防止でき、所望の安全性をさらに保つことができる。

0098

また本変形例では、アダプタ側入射部81は2次光出射部55よりも大きく形成されている。このため、本変形例では、2次光の放射角θが第1の実施形態の2次光の放射角θよりも大きくても、2次光を漏らすことなく光学照明ユニット400からアダプタ800に導光できる。

0099

[第2の変形例]
[構成]
図2Bを参照して、以下に、第1の実施形態とは異なる構成等について説明する。

0100

[光透過部材57]
光透過部材57は、例えば円柱形状を有している。この場合、後面57aと前面57bとは、光軸11に対して直交して配設されている平面であり、互いに同じ大きさを有している。

0101

[放射角制御部材59]
放射角制御部材59は、1次光入射部51を除く光透過部材57の後面57aと、光透過部材57の周面57c全体とに配設されている。

0102

[中空部63]
中空部63は、光透過部材57に対応するように、円柱形状を有している。中空部63には、放射角制御部材59を含む光透過部材57が嵌め込まれる。

0103

[アダプタ側入射部81]
第1の変形例と同様の構成を有している。

0104

[効果]
第1の実施形態では中空部63と光透過部材57とは円錐台形状を有しているが、本変形例では中空部63と光透過部材57とは円柱形状を有している。このため、本変形例では、第1の実施形態に比べて、中空部63と光透過部材57とを容易に加工できる。

0105

[第3の変形例]
[構成]
図2Cを参照して、以下に、第1の実施形態とは異なる構成等について説明する。

0106

[アダプタ800]
アダプタ800は照明光として2次光のみを出射する。

0107

[アダプタ側光変換部材83]
アダプタ800が照明光として2次光のみを出射するため、アダプタ側光変換部材83は省略されている。

0108

[アダプタ側反射部材89]
アダプタ側反射部材89は、放射角制御部材59として機能する。

0109

[効果]
本変形例では、アダプタ側反射部材89によって、2次光の放射角をより効率よく制御できる。また本実施形態では、アダプタ800の構成を簡素にできる。

0110

[第4の変形例]
[構成]
以下に、第1の実施形態とは異なる構成等について説明する。

0111

[光変換部材53・アダプタ側光変換部材83]
光変換部材53は、拡散部材と、スペクトル変換部材と、配光変換部材と、波長選択フィルタと、減光部材と、光学部材との少なくとも1つによって形成される。
アダプタ側光変換部材83は、スペクトル変換部材と、配光変換部材と、波長選択フィルタと、減光部材と、光学部材との少なくとも1つによって形成される。
拡散部材は、例えば、光の放射角を拡げて、光を拡散する。
スペクトル変換部材は、異なるスペクトルの形状の光を出射する。
配光変換部材は、光のスペクトル形状を変換せずに光の配光特性を変換する。
波長選択フィルタは、光のスペクトル形状から所望する波長領域のスペクトルを選択して透過させる。
減光部材は、光のスペクトル形状を変えずに、光を減光する。
光学レンズは、光の放射角を変換する。

0112

[効果]
本変形例では、例えば、光変換部材53が蛍光体によって形成され、アダプタ側光変換部材83が拡散部材によって形成されたとする。この場合、アダプタ800が光学照明ユニット400から外され、光学照明ユニット400のみが用いられても、2次光を照明光として利用できる。またこの場合、アダプタ800が光学照明ユニット400に取り付けられた際、アダプタ800は、照明光を拡散して出射できる。これにより、照明光は、照明対象物をムラ無く照射できる。
このように本変形例では、光源装置10の設計の自由度を向上できる。

0113

[第2の実施形態]
[構成]
本実施形態では、図3を参照し、以下に、第1の実施形態の構成とは異なる構成のみ説明する。

0114

[光透過部材57]
光透過部材57は、パラボラ形状を有している。この場合、第1の実施形態と同様に、2次光出射部55は、1次光入射部51よりも大きい。光透過部材57は、パラボラ放物線)の軸が光軸11上に配設されるように、配設される。

0115

[光変換部材53]
光変換部材53は、光変換部材53の中心軸が光軸11上に配設され、光変換部材53がパラボラの焦点を含むように、配設される。詳細には、光変換部材53の中心と、入射面である光変換部材53の後面53aとの間の領域が、パラボラの焦点近傍に配設されればよい。

0116

[放射角制御部材59]
放射角制御部材59は、1次光入射部51と2次光出射部55とを除くパラボラ状の光透過部材57の周面57c全体に配設されている。この状態で、光透過部材57は、中空部63に嵌合する。

0117

放射角制御部材59は、2次光が光軸11に対して略平行な略平行光となって2次光出射部55に進行するように、光変換部材53から光変換部材53よりも後方及び光変換部材53の側方に出射された2次光の進行方向を変換する。

0118

[中空部63]
中空部63は、光透過部材57に対応するように、パラボラ形状を有している。この場合、第1の実施形態と同様に、入射開口部63aは、出射開口部63bよりも大きい。中空部63には、放射角制御部材59を含む光透過部材57が嵌め込まれる。

0119

[アダプタ800]
[アダプタ側入射部81・アダプタ側光透過部材87]
アダプタ側光透過部材87は、光透過部材57の最大径と略同一の直径、または最大径よりも大きい直径を有する円柱形状を有している。このため、アダプタ側光透過部材87の後面87aであるアダプタ側入射部81と、アダプタ側光透過部材87の前面87bとは、2次光出射部55と略同一の大きさ、または2次光出射部55よりも大きい大きさを有している。アダプタ側入射部81と、アダプタ側光透過部材87の前面87bとは、互いに同一の大きさを有し、光軸11に対して直交して配設されている平面である。

0120

[アダプタ側出射部85・アダプタ側光変換部材83]
アダプタ側光変換部材83(アダプタ側出射部85)は、アダプタ側光透過部材87(アダプタ側入射部81)と略同一の直径を有する円柱形状を有している。アダプタ側光変換部材83は、光軸11に対して直交して配設されている平面である。アダプタ側光変換部材83の周面83cは、アダプタ側光透過部材87の周面87cと滑らかに連なっている。

0121

[アダプタ側中空部93]
アダプタ側中空部93は、アダプタ側光変換部材83とアダプタ側光透過部材87とに対応するように、円柱形状を有している。アダプタ側中空部93には、アダプタ側反射部材89を含むアダプタ側光変換部材83とアダプタ側光透過部材87とが嵌め込まれる。

0122

[動作]
光変換部材53は、パラボラの焦点を含むように配設される。このため、光変換部材53よりも後方及び光変換部材53の側方に出射された2次光において、2次光は、パラボラ状の放射角制御部材59に向かって進行する。

0123

そして2次光は、放射角制御部材59によって、進行方向を変換される。これにより2次光は、光軸11に対して略平行な略平行光として2次光出射部55に向かって進行する。2次光は、平行光としてアダプタ側入射部81からアダプタ800に入射し、アダプタ側光変換部材83を照射する。アダプタ側光変換部材83は、2次光を基に3次光を生成する。3次光は、アダプタ側出射部85から出射されて、照明光として照明対象物を照明する。

0124

[効果]
本実施形態では、光透過部材57と放射角制御部材59とがパラボラ形状を有し、光変換部材53はパラボラの焦点を含むように配設されている。これにより本実施形態では、2次光が光変換部材53よりも後方及び光変換部材53の側方に出射されても、放射角制御部材59によって2次光を平行光に変換できる。よって本実施形態では、2次光を効率よくアダプタ800に導光できる。

0125

また本実施形態では、2次光は平行光であるため、照明ユニット50の大きさとアダプタ800の大きさとを小型にできる。

0126

なお本実施形態は、第1の実施形態の各変形例の少なくとも1つと組み合わせることができる。

0127

[第3の実施形態]
[構成]
本実施形態では、図4を参照して、以下に、第1の実施形態の構成とは異なる構成のみ説明する。

0128

[導光部材41]
導光部材41は、複数の光ファイバの素線束ねられることによって形成されているバンドルファイバ43を有している。このような導光部材41は、例えばライトガイドである。この光ファイバの本数は、例えば、数百本〜数千本となっている。光ファイバは、互いに等しい開口数Fnaを有している。

0129

この場合、導光部材41の中心軸は、光ファイバの素線が束ねられることによって形成される実効的な光導光領域の中心軸を示す。

0130

光ファイバは、例えば、柔軟性と可撓性とを有し、湾曲可能である。光ファイバによって形成される導光部材41において、各光ファイバの光路長と、各光ファイバの形状とは、導光部材41の湾曲に応じて、可変する。これにより、入射部41aから入射した1次光が出射部41bまで導光されるまでに、1次光の光学特性が変換し、2次光が生成され、2次光が出射部41bから出射されることとなる。この場合、各光ファイバから出射される2次光の位相は互いに異なり、可干渉性は低下する。言い換えると、2次光は、導光部材41のFnaと光透過部材57の屈折率nとに応じた広がり角度θで出射され、可干渉性を有さない光となる。

0131

このように導光部材41は、1次光を基に2次光を生成するため光変換部材53を兼ねることとなる。つまり導光部材41は、1次光を導光する導光機能と、光変換部材53の機能とを有することとなる。

0132

[光変換部材53]
光変換部材53自体は、省略されている。

0133

[効果]
本実施形態では、導光部材41が光変換部材53を兼ねるため、部品点数を削減できる。
また本実施形態では、導光部材41の入射部41aは、導光部材41が単線の光ファイバによって形成されている場合の入射部41aよりも、大きい。このため、光ファイバに入射する光ファイバの1本あたりの1次光の密度は低下する。よって本実施形態では、出射部41bが出射する2次光において、2次光の密度を低下でき、2次光によって使用者に負担がかかってしまうことを防止でき、所望の安全性を保つことができる。

0134

また本発明は、上記実施形態そのままに限定されるものではなく、実施段階ではその要旨を逸脱しない範囲で構成要素を変形して具体化できる。また、上記実施形態に開示されている複数の構成要素の適宜な組み合せにより種々の発明を形成できる。

0135

10…光源装置、11…光軸、41…導光部材、41b…出射部、50…照明ユニット、51…1次光入射部、53…光変換部材、55…1次光出射部、57…光透過部材、59…放射角制御部材、61…保持部、70…保持部材、81…アダプタ側入射部、83…アダプタ側光変換部材、85…アダプタ側出射部、87…アダプタ側光透過部材、89…アダプタ側反射部材、91…アダプタ側保持部、200…光源ユニット、400…光学照明ユニット、800…アダプタ。

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