JP6300890B2 - 内視鏡用光源装置 - Google Patents

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Description

本発明は、光源としてのレーザーダイオードと、光源から照射された励起光を受けて蛍光を発する蛍光体を設けた回転体と、を備える内視鏡用光源装置に関する。
近年、光源として、放電灯あるいはフィラメント灯等のランプに代わりにＬＥＤあるいはレーザダイオード等の発光素子を用いて、光源装置を構成したものがある。発光素子は、ランプに比べ点灯応答性、消灯応答性、及び調光応答性が良好で発光効率が良い。
したがって、発光素子を光源とする光源装置では、ランプを光源とする光源装置のように出射光路上にシャッタを配設すること無く、点灯あるいは消灯を制御することにより対象物への光の照射を応答性良く切り換えることができる。
加えて、発光素子に入力する駆動電流値又は駆動電圧値を変更することにより、応答性及び精度よく出射光量を調光することができる。このため、ランプを光源とする光源装置において光路上に設けられていた調光のための絞りが不要になる。
日本国特開２０１１−１４５６８１号公報には、蛍光体の発光効率を最適な状態に保つことができる発光装置と、この発光装置により構成される光源装置と、当該光源装置を備えたプロジェクタと、が示されている。
光源装置は、各々波長域の異なる光を発光する三個の発光装置を備えて構成され、発光装置は、光源、該光源から照射される光を受けて所定の波長域光を発する蛍光体層が配置された回転体、回転体を回転させる駆動源等を備えている。
特開２０１１−１４５６８１号公報
しかしながら、日本国特開２０１１−１４５６８１号公報プロジェクタの光源装置は、光源、回転体、駆動源等を備えた発光装置を、三個備えている。このため、特許文献１の光源装置の構成を内視鏡用の光源装置に採用した場合、発光装置を三個以上設けることにより、装置が大型化する問題、及び装置が高価になる問題が生じる。
本発明は、上記事情に鑑みてなされたものであって、装置の小型化及び原価低減を実現しつつ、蛍光体の温度上昇による波長の変換効率の低下を防止する内視鏡用光源装置を提供することを目的としている。
本発明の一態様の内視鏡用光源装置は、第１の面および前記第１の面の反対面である第２の面を有し、前記第１の面および前記第２の面を通過する回転軸を中心に回転される回転体と、前記回転体を軸回りに回転させるために前記回転軸を回転駆動する駆動部を制御する制御部と、前記回転体の前記第１の面における前記回転軸を中心とする円の周上に設けられ、光を照射する照射部からの光を受けて該光とは異なる波長の第１の蛍光を発生する第１の蛍光体と、前記回転体の前記第２の面における前記回転軸を中心とする前記第１の蛍光体とは異なる円の周上に設けられ、前記照射部からの光を受けて該光および前記第１の蛍光とは異なる波長の第２の蛍光を発生する第２の蛍光体と、前記回転体の前記第１の面における前記回転軸を中心とする前記第１の蛍光体および前記第２の蛍光体とは異なる円の周上に設けられ、前記照射部からの光を受けて該光および前記第１の蛍光および前記第２の蛍光とは異なる波長の第３の蛍光を発生する第３の蛍光体と、を具備する。
本発明の内視鏡用光源装置によれば、装置の小型化及び原価低減を実現しつつ、蛍光体の温度上昇による波長の変換効率の低下を防止した内視鏡用光源装置を実現できる。
第１実施形態に係る光源装置を有する内視鏡システムを説明する図 光源装置内に設けられた１つの回転体と４つの光源部との関係を説明する模式図 光源装置の構成を説明する図 光源装置内に設けられた１つの回転体と３つの光源部との関係を説明する模式図 第２実施形態に係る光源装置を有する内視鏡システムを説明する図 図５の光源装置が有する１つの回転体を表面側から正面視した図であって、波長変換部と照射範囲等とを説明する図 光源装置の変形例に係り、光源装置が有する１つの回転体の他の構成例を説明する図 図７の回転体を表面側から正面視した図であって、波長変換部と照射範囲等とを説明する図 図８の回転体の他の照射範囲を示す図 光源装置の他の構成例に係り、２つの回転体を有する光源装置を説明する図 図１０の回転体を表面側から正面視した図であって、波長変換部と照射範囲等とを説明する図 光源装置の別の構成例に係り、光源装置が有する２つの回転体の他の構成例を説明する図 図１２の回転体を表面側から正面視した図であって、波長変換部と照射範囲等とを説明する図
以下、図面を参照して本発明の実施の形態を説明する。
なお、以下の説明に用いる各図面は、模式的に示すものであり、各構成要素を図面上で認識可能な程度に示すために、各部材の寸法関係や縮尺等は、各構成要素毎に縮尺を異ならせてあるものであり、本発明は、これらの図に記載された構成要素の数量、構成要素の形状、構成要素の大きさの比率、および各構成要素の相対的な位置関係のみに限定されるものではない。
図１−図３を参照して第１実施形態の内視鏡用の光源装置を説明する。
図１は内視鏡システム１であり、内視鏡２と、光源装置３と、を主に備えて構成されている。
内視鏡２は、挿入部４の先端部内に生体の内部の被写体を撮像する撮像装置４ａを有し、撮像装置４ａで光電変換された撮像信号は、信号線４ｂを介して図示しないビデオプロセッサに出力される。ビデオプロセッサは、内視鏡２から出力された撮像信号を映像信号に変換する。その後、映像信号は、ビデオプロセッサからモニタ（不図示）に出力されて、モニタの画面上に撮像装置４ａで撮像した被写体像が表示される。
符号５は、操作部であり、挿入部４の基端側に設けられている。符号６は、ユニバーサルコードであり、操作部５の例えば側部から延出されている。ユニバーサルコード６の端部には光源コネクタ７が設けられている。光源コネクタ７の側部からは電気ケーブル８が延出している。電気ケーブル８の端部に設けられた電気コネクタ（不図示）がビデオプロセッサに対して着脱可能に構成されている。
光源コネクタ７は、光源装置３に対して着脱可能に構成されている。
符号９ａは照明レンズであり、符号９ｂは撮像レンズであり、符号７ａはライトガイド口金であり、符号１０はライトガイドファイバである。
光源装置３内には、光源部として図１、図２に示すようにレーザダイオード（以下、ＬＤと略記する）３１Ａ、３１Ｂ、３１Ｃ、３１Ｄと、回転体３２と、モータ３３と、制御部３４と、複数のダイクロイックフィルタ４１−４６と、複数のコリメートレンズ５１−５４と、蛍光ピックアップレンズ６１−６４と、を具備して主に構成されている。
ＬＤ３１Ａ、３１Ｂ、３１Ｃ、３１Ｄは、励起光を出射する例えば紫色ＬＤ３１、若しくは、紫外色ＬＤ３１である。本実施形態においては光源部として上述したように第１ＬＤ３１Ａ、第２ＬＤ３１Ｂ、第３ＬＤ３１Ｃ、及び第４ＬＤ３１Ｄ、の４つが用意されている。
回転体３２は、一平面である表面３２ｆ及び表面３２ｆの反対面である他平面である裏面３２ｒを有する平板円板である。本実施形態において、回転体３２の表面３２ｆに対向して４つのＬＤ３１Ａ、３１Ｂ、３１Ｃ、３１Ｄが予め定めた位置に設けられている。
なお、光源部はＬＤに限定されるものでは無く、励起光であればいずれの光源であってもよくＬＥＤを利用してもよい。
回転体３２の中心位置には回転軸３２ｃが一体に設けられている。回転軸３２ｃには、該回転軸３２ｃを回転駆動させる駆動部としてのモータ３３が設けられている。モータ３３によって回転軸３２ｃが回転されることによって、回転体３２が軸回りに回転する。
回転体３２の表面３２ｆには四種類の円環状の波長変換部３５、３６、３７、３８が設けられている。第１波長変換部３５、第２波長変換部３６、第３波長変換部３７、第４波長変換部３７は、蛍光体を設けて構成されている。
第１波長変換部３５、第２波長変換部３６、第３波長変換部３７及び第４波長変換部３７は、ＬＤ３１Ａ、３１Ｂ、３１Ｃ、３１Ｄからの光を受けて、内視鏡観察に適した色再現性を実現するそれぞれ異なる波長の蛍光を発する。
図３に示すように第１波長変換部３５は、回転軸３２ｃの中心から第１距離ｒ１離間した半径ｒ１の第１円３９ａに沿って形作られた第１円環状領域ＣＡ１に、第１の蛍光体を設けて構成されている。第１円環状領域ＣＡ１の幅は、例えばｗである。第１波長変換部３５は、第１円３９ａの円周を中心線にして幅ｗの円環状部である。
第２波長変換部３６は、回転軸３２ｃの中心から第２距離ｒ２離間した半径ｒ１より大径な半径ｒ２の第２円３９ｂを中心線にして幅ｗで形作られた第２円環状領域ＣＡ２に、第２の蛍光体を設けて構成されている。
ここで、第２波長変換部３６は、第１波長変換部３５と重なって配置されることが無いように半径ｒ２が設定されている。
第３波長変換部３７は、回転軸３２ｃの中心から第３距離ｒ３離間した半径ｒ２より大径な半径ｒ３の第３円３９ｃに沿って幅ｗで形作られた第３円環状領域ＣＡ３に、第３の蛍光体を設けて構成されている。
ここで、第３波長変換部３７は、第２波長変換部３６と重なって配置されることが無いように半径ｒ３が設定されている。
第４波長変換部３８は、回転軸３２ｃの中心から第４距離ｒ４離間した半径ｒ３より大径な半径ｒ４の第４円３９ｄに沿って幅ｗで形作られた第４円環状領域ＣＡ４に、第４の蛍光体を設けて構成されている。
ここで、第４波長変換部３８は、第３波長変換部３７と重なって配置されることが無いように半径ｒ４が設定されている。
つまり、第１波長変換部３５、第２波長変換部３６、第３波長変換部３７、及び、第４波長変換部３８は、各円３９ａ、３９ｂ、３９ｃ、３９ｄの円周を中心線にして幅ｗで形成された円環状部である。円環状部である円環状領域ＣＡ１、ＣＡ２、ＣＡ３、ＣＡ４は、回転軸３２ｃの中心から順に重なることなく配置されている。
第１の蛍光体は、第１ＬＤ３１Ａから出射された励起光を受けて、励起光と異なる波長である例えばブルーの蛍光を発生する。
第２の蛍光体は、第２ＬＤ３１Ｂから出射された励起光を受けて、励起光及びブルーの蛍光と異なる波長である例えばレッドの蛍光を発生する。
第３の蛍光体は、第３ＬＤ３１Ｃから出射された励起光を受けて、励起光、ブルーの蛍光、及びレッドの蛍光と異なる波長である例えばグリーンの蛍光を発生する。
第４の蛍光体は、第４ＬＤ３１Ｄから出射された励起光を受けて、励起光、ブルーの蛍光、レッドの蛍光及びグリーンの蛍光と異なる波長である例えばアンバーの蛍光を発生する。
制御部３４は、モータ３３にモータ駆動信号を供給してモータ３３の回転速度を制御する。また、制御部３４は、各ＬＤ３１Ａ、３１Ｂ、３１Ｃ、３１Ｄにそれぞれ駆動電流を供給して各ＬＤ３１Ａ、３１Ｂ、３１Ｃ、３１Ｄからの出射光量を調光する。
そして、光源部である第１ＬＤ３１Ａ、第２ＬＤ３１Ｂ、第３ＬＤ３１Ｃ、及び第４ＬＤ３１Ｄの蛍光体における照射範囲(照射位置ともいう)が重なることを防止するため、各ＬＤ３１Ａ、３１Ｂ、３１Ｃ、３１Ｄの励起光照射位置を回転軸３２ｃから各照射位置を通過する直線上以外の領域に設定するようにしている。
そして、本実施形態においては、具体的に以下のように設定して各蛍光体からそれぞれの蛍光を得るようにしている。
第１照射部である第１ＬＤ３１Ａは、図２、図３に示すように回転体３２のＸ軸３２Ｘ、該Ｘ軸３２Ｘに直交するＹ軸３２Ｙによって四分割された第４象限内に位置する第１波長変換部３５に対峙して設けられている。第１ＬＤ３１Ａから出射される実線に示す励起光は、第１コリメートレンズ５１で集光されて第１照射範囲（図２の破線、図３の実線で示す符号５１Ａ参照）に向けて照射され、この第１照射範囲５１Ａからはブルーの蛍光が発生する。
第２照射部である第２ＬＤ３１Ｂは、第３象限内に位置する第２波長変換部３６に対峙して設けられている。第２ＬＤ３１Ｂから出射される実線に示す励起光は、第２コリメートレンズ５２で集光されて第２照射範囲（図２の破線、図３の実線で示す符号５２Ａ参照）に向けて照射され、この第２照射範囲５２Ａからはレッドの蛍光が発生する。
第３照射部である第３ＬＤ３１Ｃは、第２象限内に位置する第３波長変換部３７に対峙して設けられている。第３ＬＤ３１Ｃから出射される実線に示す励起光は、第３コリメートレンズ５３で集光されて第３照射範囲（図２の破線、図３の実線で示す符号５３Ａ参照）に向けて照射され、この第３照射範囲５３Ａからはグリーンの蛍光が発生する。
第４照射部である第４ＬＤ３１Ｄは、第１象限内に位置する第４波長変換部３８に対峙して設けられている。第４ＬＤ３１Ｄから出射される実線に示す励起光は、第４コリメートレンズ５４で集光されて第４照射範囲（図２の破線、図３の実線で示す符号５４Ａ参照）に向けて照射され、この第３照射範囲５４Ａからはアンバーの蛍光が発生する。
なお、照射範囲５１Ａ、５２Ａ、５３Ａ、５４Ａは、同じ径寸法の円形であり、幅寸法ｗより予め大きく設定してある。
本実施形態において、第１照射範囲５１Ａと第２照射範囲５２Ａ、第２照射範囲５２Ａと第３照射範囲５３Ａ、第３照射範囲５３Ａと第４照射範囲５４Ａ、第４照射範囲５４Ａと第１照射範囲５１Ａ、は、それぞれ回転軸３２ｃを中心にして略９０度位置ずれさせてある。
そして、４つの照射範囲５１Ａ、５２Ａ、５３Ａ、５４Ａのうち第１照射範囲５１Ａ及び第２照射範囲５２Ａと、第３照射範囲５３Ａ及び第４照射範囲５４ＡとがＸ軸３２Ｘを挟んで２つずつ設けられている。
この構成によれば、照射範囲５１Ａ、５２Ａ、５３Ａ、５４Ａが離間していることによって、回転体３２に設けられたそれぞれの波長変換部３５、３６、３７、３８に向けてＬＤ３１Ａ、３１Ｂ、３１Ｃ、３１Ｄから励起光を照射したとき、励起光が回転体３２の略同一点に向かって同時に照射されることが防止されている。
したがって、４つのＬＤ３１Ａ、３１Ｂ、３１Ｃ、３１Ｄから同時に励起光を照射した場合に、何れかの蛍光体に複数の励起光が同時に照射されて温度が急激に上昇して変換効率が著しく低下する不具合の発生を確実に防止することができる。
各ＬＤ３１Ａ、３１Ｂ、３１Ｃ、３１Ｄが紫色、もしくは、紫外色の励起光を照射することによって各波長変換部３５、３６、３７、３８の蛍光体から発生する蛍光は、励起光が照射された方向に向けて出射されていく。
そして、波長変換部３５、３６、３７、３８の出射方向には集光レンズとして機能する蛍光ピックアップレンズ６１、６２、６３、６４をそれぞれ設けている。
具体的に、各蛍光ピックアップレンズ６１、６２、６３、６４の光軸と、各コリメートレンズ５１、５２、５３、５４の光軸とが同軸に配置されている。
したがって、第１蛍光ピックアップレンズ５５は、第１波長変換部３５の第１照射範囲５１Ａに対峙し、第２蛍光ピックアップレンズ５６は、第２波長変換部３６の第２照射範囲５２Ａに対峙し、第３蛍光ピックアップレンズ５７は、第３波長変換部３７の第３照射範囲５３Ａに対峙し、第４蛍光ピックアップレンズ５８は、第４波長変換部３８の第４照射範囲５４Ａに対峙して設けられている。
そして、各蛍光ピックアップレンズ６１、６２、６３、６４と、各コリメートレンズ５１、５２、５３、５４と、の間にダイクロイックフィルタ４１、４２、４３、４４が配置されている。
第１コリメートレンズ５１と第１ピックアップレンズ６１との間に配置された第１のダイクロイックフィルタ４１は、特定の波長の光であるブルーの光を反射し、その他の波長の光を透過する特性を有する光学部材である。
第１のダイクロイックフィルタ４１は、合波部であって、第１波長変換部３５から出射されて第１蛍光ピックアップレンズ６１で集光されたブルーの蛍光を反射ミラー７０に向けて反射するように予め定めた角度傾けて配置されている。
第２コリメートレンズ５２と第２ピックアップレンズ６２との間に配置された第２のダイクロイックフィルタ４２は、特定の波長の光であるレッドの光を反射し、その他の波長の光を透過する特性を有する光学部材である。
第２のダイクロイックフィルタ４２は、合波部であって、第２波長変換部３６から出射されて第２蛍光ピックアップレンズ６２で集光されたレッドの蛍光を反射ミラー７０に向けて反射するように予め定めた位置に予め定めた角度傾けて配置されている。
なお、反射ミラー７０も合波部であって、該反射ミラー７０に入射しブルーの光、及びレッドの光を、第３のダイクロイックフィルタ４３から出射レンズ８１に向かう光軸に交差する後述する第５ダイクロイックフィルタ４５に向けて反射するように予め定めた位置に予め定めた角度傾けて配置されている。
第３コリメートレンズ５３と第３ピックアップレンズ６３との間に配置された第３のダイクロイックフィルタ４３は、特定の波長の光であるグリーンの光を反射し、その他の波長の光を透過する特性を有する光学部材である。
第３のダイクロイックフィルタ４３は、合波部であって、第３波長変換部３７から出射されて第３蛍光ピックアップレンズ６３で集光されたグリーンの蛍光を出射レンズ８１に向けて反射するように予め定めた位置に予め定めた角度傾けて配置されている。
第４コリメートレンズ５４と第４ピックアップレンズ６４との間に配置された第４のダイクロイックフィルタ４４は、特定の波長の光であるアンバーの光を反射し、その他の波長の光を透過する特性を有する光学部材である。
第４のダイクロイックフィルタ４４は、合波部であって、第４波長変換部３８から出射されて第４蛍光ピックアップレンズ６４で集光されたアンバーの蛍光を出射レンズ８１に向けて反射するように予め定めた位置に予め定めた角度傾けて配置されている。
第５のダイクロイックフィルタ４５は、特定の波長の光であるブルーの光、及び、レッドの光を反射し、その他の波長の光を透過する特性を有する光学部材であって、合波部である。
第５のダイクロイックフィルタ４５は、第４のダイクロイックフィルタ４４と出射レンズ８１との間に配置され、予め定めた位置に予め定めた角度傾けて配置されている。
なお、出射レンズ８１も集光レンズの１つであって、該レンズ８１を通過した光をライトガイド口金７ａ内に配設されたライトガイドファイバ１０の基端面に向けて照射する。
第１のダイクロイックフィルタ４１で反射されたブルーの蛍光及び第２のダイクロイックフィルタ４２で反射されたレッドの蛍光は、反射ミラー７０及び第５のダイクロイックフィルタ４５で反射されて出射レンズ８１に向かう。一方、第３のダイクロイックフィルタ４３で反射されたグリーンの蛍光及び第４のダイクロイックフィルタ４４で反射されたアンバーの蛍光は、第５のダイクロイックフィルタ４５を透過して出射レンズ８１に向かう。
本実施形態において、回転体３２の表面３２ｆをＸ軸３２ＸとＹ軸３２Ｙとで四分割した第１象限に第４照射範囲５４Ａを設け、第２象限に第３照射範囲５３Ａを設け、第３象限に第２照射範囲５２Ａを設け、第４象限に第１照射範囲５１Ａを設けている。そして、第１照射範囲５１Ａに対峙する第１蛍光ピックアップレンズ４１及び第２照射範囲５２Ａに対峙する第２蛍光ピックアップレンズ４２と、第３照射範囲５３Ａに対峙する第３蛍光ピックアップレンズ４３及び第４照射範囲５４Ａに対峙する第４蛍光ピックアップレンズ４４とを、Ｘ軸３２Ｘを挟んで配設してある。
その上で、第１蛍光ピックアップレンズ４１と第２蛍光ピックアップレンズ４２とをＹ軸３２Ｙを挟んで対向する位置に配置してある。したがって、第１蛍光ピックアップレンズ４１と第２蛍光ピックアップレンズ４２とが互いに干渉することを確実に防止することができる。
同様に、第３蛍光ピックアップレンズ４３と第４蛍光ピックアップレンズ４４とをＹ軸３２Ｙを挟んで対向する位置に配置してある。したがって、第３蛍光ピックアップレンズ４３と第４蛍光ピックアップレンズ４４とが互いに干渉することを確実に防止することができる。
上述のように構成した光源装置３の作用を説明する。
内視鏡観察を行う際、医療従事者は、操作パネル８５を操作して光源装置３をオン状態にする。すると、制御部３４からモータ３３にモータ駆動信号が供給されて回転軸３２ｃが予め定められた回転速度で軸回りに回転され、回転軸３２ｃに一体な回転体３２が図１の矢印Ｙ方向に回転する。
また、制御部３４からＬＤ３１Ａ、３１Ｂ、３１Ｃ、３１Ｄに駆動電流が供給されて、各ＬＤ３１Ａ、３１Ｂ、３１Ｃ、３１Ｄから対応するコリメートレンズ５１、５２、５３、５４に向かって励起光が出射される。
そして、第１コリメートレンズ５１で集光された励起光は、表面３２ｆの第１照射範囲５１Ａに向けて照射され、第２コリメートレンズ５２で集光された励起光は、第２照射範囲５２Ａに向けて照射され、第３コリメートレンズ５３で集光された励起光は、第３照射範囲５３Ａに向けて照射され、第４コリメートレンズ５４で集光された励起光は、第４照射範囲５４Ａに向けて照射される。
すると、励起光が照射された第１波長変換部３５の第１照射範囲５１Ａからブルーの蛍光が出射され、励起光が照射された第２波長変換部３６の第２照射範囲５２Ａからレッドの蛍光が出射され、励起光が照射された第３波長変換部３７の第３照射範囲５３Ａからグリーンの蛍光が出射され、励起光が照射された第４波長変換部３８の第４照射範囲５４Ａからアンバーの蛍光が出射される。
このとき、回転体３２がモータ３３によって回転されているため、励起光は、円環状に形作られた波長変換部３５、３６、３７、３８の蛍光体の一部を照射し続けるのでは無く、回転移動されている波長変換部３５、３６、３７、３８の幅ｗの円環状領域ＣＡ１、ＣＡ２、ＣＡ３、ＣＡ４に設けられた蛍光体に周期的に照射される。
この結果、回転移動されている円環状の蛍光体は、照射範囲を通過するときのみ励起光を受けて蛍光を発する。そして、円環状の蛍光体は、照射範囲以外を回転移動している間、励起光を受けることが無い。したがって、蛍光体の温度が上昇することによる温度消失が回避されて蛍光体から出射される光量が低下する不具合を防止できる。
また、回転体３２の外周側に設けられた円環状領域ＣＡ４の蛍光体と、中心側に設けた円環状領域ＣＡ１の蛍光体とでは、単位時間あたりの照射面積（照射移動面積）が、半径が大きい分、外周側に設けられた蛍光体のほうが大きくなり、発熱が広範囲に分散される。
したがって、４つの蛍光体のうち、温度の上昇によって波長の変換効率が低下し易い特性を有する第４蛍光体及び第３蛍光体を、第４波長変換部３８、第３波長変換部３７に設けることによって、蛍光体の温度が上昇することによる変換効率の低下を効果的に防止できる。
各波長変換部３５、３６、３７、３８から出射された蛍光は、二点鎖線に示すように各蛍光ピックアップレンズ６１、６２、６３、６４で集光され、その後、各ダイクロイックフィルタ４１、４２、４３、４４で反射される。
そして、上述したように第１のダイクロイックフィルタ４１で反射されたブルーの蛍光及び第２のダイクロイックフィルタ４２で反射されたレッドの蛍光は、反射ミラー７０及び第５のダイクロイックフィルタ４５で反射された後、出射レンズ８１で集光されてライトガイドファイバ１０の基端面に照射される。
一方、第３のダイクロイックフィルタ４３で反射されたグリーンの蛍光及び第４のダイクロイックフィルタ４４で反射されたアンバーの蛍光は、第５のダイクロイックフィルタ４５を透過した後、出射レンズ８１で集光されてライトガイドファイバ１０の基端面に照射される。
ライトガイドファイバ１０の基端面から入射した各蛍光は、ライトガイドファイバ１０内を伝送され、照明レンズ９ａを通過して目的部位に向けて出射される。この結果、目的部位が内視鏡観察に好適な照明光によって照らされる。
このように、１つの回転体３２の表面３２ｆに設けた４つの円環状領域ＣＡ１、ＣＡ２、ＣＡ３、ＣＡ４に第１の蛍光体、第２の蛍光体、第３の蛍光体、第４の蛍光体を設けて第１波長変換部３５、第２波長変換部３６、第３波長変換部３７及び第４波長変換部３８を設ける。この結果、１つの回転体３２を１つのモータ３３で回転させることによって、部品点数を減少させて装置の小型化を実現することができる。
また、励起光の照射範囲を回転体３２内において重なることが無いように設定している。この結果、１つの蛍光体の予め定めた照射範囲に対して同時に複数の励起光が照射されて蛍光体の温度が急激に上昇することを確実に防止することができる。
また、回転体３２の表面３２ｆを上述したように四分割し、各象限に１つの照射範囲５４Ａ、５３Ａ、５２Ａ、５１Ａを設けている。加えて、第１蛍光ピックアップレンズ４１及び第２蛍光ピックアップレンズ４２と、第３蛍光ピックアップレンズ４３及び第４蛍光ピックアップレンズ４４とをＸ軸３２Ｘを挟んで配設し、第１蛍光ピックアップレンズ４１と第２蛍光ピックアップレンズ４２とをＹ軸３２Ｙを挟んで対向する位置に配置し、第３蛍光ピックアップレンズ４３と第４蛍光ピックアップレンズ４４とをＹ軸３２Ｙを挟んで対向する位置に配置してある。
この結果、蛍光ピックアップレンズ４１、４２、４３、４４同士が干渉することを防止しつつ、各蛍光体から出射される蛍光を効率良く集光することができる。
なお、上述した光源装置３においては、回転体３２の表面３２ｆに４つの波長変換部を設けると共に、回転体３２の表面３２ｆを四分割して各分割範囲内に１つの照射範囲及び１つのピックアップレンズを設けるとしている。
しかし、回転体３２の表面３２ｆに２つ、又は、図４に示すように３つの波長変換部を設ける、或いは、回転体３２の表面３２ｆに５つ以上の波長変換部を設けるようにしてもよい。
そして、回転体３２の表面３２ｆに２つの波長変換部を設ける場合には該表面３２ｆを二分割し、図４に示すように回転体３２の表面３２ｆに３つの波長変換部を設ける場合には該表面３２ｆを３分割し、回転体３２の表面３２ｆに５つ以上の波長変換部を設ける場合には該表面３２ｆを波長変換部の数に合わせて分割して各分割範囲内に１つの照射範囲及び１つのピックアップレンズを設ける。
また、円環状領域ＣＡ１、ＣＡ２、ＣＡ３、ＣＡ４の幅をｗとしている。しかし、円環状領域ＣＡ１、ＣＡ２、ＣＡ３、ＣＡ４の幅を発光効率を考慮して調整するようにしてもよい。
図５及び図６を参照して光源装置３の第２実施形態を説明する。
なお、上述した実施形態と同部材には同符号を付して説明を省略する。
図５に示すように光源装置３Ａは、ＬＤ３１Ａ、３１Ｂ、回転体１３２と、モータ３３と、制御部３４と、複数のハーフミラー９１、９２と、複数の集光レンズ１５１−１５４、複数の反射ミラー７１−７３と、複数の蛍光ピックアップレンズ１６１−１６４と、複数のダイクロイックフィルタ４１−４５ａと、を具備して主に構成されている。
なお、本実施形態において第１の蛍光体は励起光を受けてブルーの蛍光を発生し、第２の蛍光体は励起光を受けてレッドの蛍光を発生し、第３の蛍光体は励起光を受けてグリーンの蛍光を発生し、第４の蛍光体は励起光を受けてアンバーの蛍光を発生する。
本実施形態においては光源として２つＬＤ３１Ａ、３１Ｂが用意されている。そして、回転体１３２本実施形態において、回転体１３２の表面３２ｆ側に表側ＬＤ３１Ａが設けられ、裏面３２ｒ側に裏側ＬＤ３１Ｂが設けられている。
図５及び図６に示すように回転体１３２の表面１３２ｆには二種類の波長変換部１３５、１３６が設けられ、裏面１３２ｒにも二種類の波長変換部１３７、１３８が設けられている。第１波長変換部１３５、第２波長変換部１３６、第３波長変換部１３７、第４波長変換部１３８は、蛍光体を設けて構成されている。第１波長変換部１３５、第２波長変換部１３６、第３波長変換部１３７及び第４波長変換部１３８は、ＬＤ３１Ａ、３１Ｂの光を受けて、内視鏡観察に適した色再現性を実現するそれぞれ異なる波長の蛍光を発する。
図６に示すように第１波長変換部１３５は、第１表面側波長変換部であって、回転軸１３２ｃの中心から半径ｒ１で表面１３２ｆの中心側に形成された第１円１３９ａに沿って形作られた第１円環状領域ＣＡ１に、第１の蛍光体を設けて構成されている。第１円環状領域ＣＡ１の幅は、ｗであり、第１波長変換部１３５は、第１円１３９ａの円周を中心線にして幅ｗで表面１３２ｆに設けられた円環状部である。
これに対して、第２波長変換部１３６は、第２表面側波長変換部であって、回転軸１３２ｃの中心から半径ｒ２で表面１３２ｆの外周側に形成された第２円１３９ｂに沿って形作られた幅ｗの第２円環状領域ＣＡ２に第３の蛍光体を設けて構成されている。つまり、第２波長変換部１３６は、第２円１３９ｂの円周を中心線にして幅ｗで表面１３２ｆに設けられた円環状部である。
第１波長変換部１３５と第２波長変換部１３６とは表面１３２ｆにおいて重なって配置されることが無いように離間して設けられている。
一方、第３波長変換部１３７は、第１裏面側波長変換部であって、裏面１３２ｒに半径ｒ１で形成された第１円１３９ａに沿って形作られた幅ｗの第３円環状領域ＣＡ３に第２の蛍光体を設けて構成されている。つまり、第３波長変換部１３７は、第１円１３９ａの円周を中心線にして幅ｗで裏面１３２ｒに設けられた円環状部である。
第４波長変換部１３８は、第２裏面側波長変換部であって、裏面１３２ｒに半径ｒ２で形成された第２円１３９ｂに沿って形作られた幅ｗの第４円環状領域ＣＡ４に第４の蛍光体を設けて構成されている。つまり、第４波長変換部１３８は、第２円１３９ｂの円周を中心線にして幅ｗで裏面１３２ｒに設けられた円環状部である。
第３波長変換部１３７と第４波長変換部１３８とは裏面１３２ｒにおいて上述したように離間して設けられている。
つまり、第３波長変換部１３７は、第１波長変換部１３５の反対面に設けられ、第４波長変換部１３８は、第２波長変換部１３６の反対面に設けられている。言い替えれば、回転体１３２には第１波長変換部１３５と第３波長変換部１３７とが重なって配置されると共に、第２波長変換部１３６と第４波長変換部１３８とが重なって配置されている。
制御部１３４は、モータ１３３にモータ駆動信号を供給してモータ１３３の回転速度を制御し、ＬＤ３１Ａ、３１Ｂに駆動電流を供給してＬＤ３１Ａ、３１Ｂからの出射光量を調光する。
表側ＬＤ３１Ａから出射される実線に示す励起光は、図１に示すように表側ハーフミラー９１によって光束を二つに分割される。
表側ハーフミラー９１を透過した光は、第１集光レンズ１５１で集光されて表面１３２ｆの第１照射範囲（図６の実線で示す符号５１Ａ参照）に向けて照射される。第１集光レンズ１５１は、第１表面側照射部であって、第１波長変換部１３５に対峙して設けられている。したがって、図６に示す第１波長変換部１３５の励起光が照射された第１照射範囲１５１Ａからはブルーの蛍光が発生する。
これに対して、図１に示す表側ハーフミラー９１で反射された光は、さらに第１反射ミラー７１で反射され、その後、第２集光レンズ１５２で集光されて表面１３２ｆの第２照射範囲（図２の実線で示す符号１５２Ａ参照）に向けて照射される。第２集光レンズ１５２は、第２表面側照射部であって、第２波長変換部１３６に対峙して設けられている。したがって、図２に示す第２波長変換部１３６の励起光が照射された第２照射範囲１５２Ａからはグリーンの蛍光が発生する。
一方、裏側ＬＤ３１Ｂから出射された励起光は、裏側ハーフミラー９２によって光束を２つに分割される。
裏側ハーフミラー９２を透過した光は、第４集光レンズ１５４に向かい該レンズ１５４で集光されて裏面１３２ｒの第４照射範囲（図６の破線で示す５４Ａ参照）に向けて出射される。第４集光レンズ１５４は、第２裏面側照射部であって、第４波長変換部１３８に対峙して設けられている。したがって、図６に示す第４波長変換部１３８の励起光が照射された第４照射範囲１５４Ａからはアンバーの蛍光が発生する。
これに対して、図５に示す裏側ハーフミラー９２で反射された光は、さらに第２反射ミラー７２で反射され、その後、第３集光レンズ１５３で集光されて裏面１３２ｒの第３照射範囲（図６の破線で示す１５３Ａ参照）に向けて照射される。第３集光レンズ１５３は、第１裏面側照射部であって、第３波長変換部１３７に対峙して設けられている。したがって、図６に示す第３波長変換部１３７の励起光が照射された第３照射範囲１５３Ａからはレッドの蛍光が発生する。
なお、照射範囲１５１Ａ、１５２Ａ、１５３Ａ、１５４Ａは、同じ径寸法の円形であり、幅寸法ｗより予め大きく設定してある。
本実施形態において、第１集光レンズ１５１の第１照射範囲１５１Ａと第２集光レンズ１５２の第２照射範囲１５２Ａとは図２に示すように回転軸１３２ｃを通過する線分を挟んで異なる領域に設定してある。
また、第３集光レンズ１５３の第３照射範囲１５３Ａと第４集光レンズ１５４の第４照射範囲１５４Ａとは回転軸１３２ｃを通過する線分を挟んで異なる領域に設定してある。
その上で、第３集光レンズ１５３の第３照射範囲１５３Ａは、第１集光レンズ１５１の第１照射範囲１５１Ａの反対面側とは異なる位置に設定し、第４集光レンズ１５４の第４照射範囲１５４Ａは、第３集光レンズ１５３の第３照射範囲１５３Ａの反対面側とは異なる位置に設定してある。
具体的に、本実施形態においては、図６に示すように表面１３２ｆの中心側に位置する第１照射範囲１５１Ａと表面１３２ｆの外周側に位置する第２照射範囲１５２Ａとを回転軸１３２ｃを挟んで１８０度位置ずれさせている。また、裏面１３２ｒの中心側に位置する第３照射範囲１５３Ａと裏面１３２ｒの外周側に位置する第４照射範囲１５４Ａとを回転軸１３２ｃを挟んで１８０度位置ずれさせている。
したがって、回転体１３２の表面１３２ｆに設けられる２つの集光レンズ照射範囲１５１Ａ、１５２Ａと、裏面１３２ｒに設けられた２つの集光レンズ照射範囲１５３Ａ、１５４Ａと、が図２に示すように一面側から見て重なることが無いように離間している。
この構成によれば、照射範囲１５１Ａ、１５２Ａ、１５３Ａ、１５４Ａが離間していることによって、回転体１３２に設けられたそれぞれの波長変換部１３５、１３６、１３７、１３８に向けて励起光を照射したとき、励起光が回転体１３２の表面１３２ｆと裏面１３２ｒの略同一点に向かって同時に照射されることが防止されている。この結果、二方向から同時に一箇所に励起光が照射されて、蛍光体の温度が急激に上昇することによって変換効率が著しく低下する不具合の発生を確実に防止することができる。
なお、第１反射ミラー７１は、該反射ミラー７１に入射した光が第２集光レンズ１５２に向かって出射されるように予め定めた位置に予め定めた角度傾けて配置されている。また、第２反射ミラー７２は、該反射ミラー７２に入射した光が第３集光レンズ１５３に向かって出射されるように予め定めた位置に予め定めた角度傾けて配置されている。
紫色、もしくは、紫外色の励起光が照射されることによって各波長変換部１３５、１３６、１３７、１３８の蛍光体から発生する蛍光は、励起光が照射された方向に向けて出射されていく。
そして、各波長変換部１３５、１３６、１３７、１３８の出射方向に集光レンズとして機能する蛍光ピックアップレンズ１６１、１６２、１６３、１６４をそれぞれ設けている。
具体的に、各蛍光ピックアップレンズ１６１、１６２、１６３、１６４の光軸と、各集光レンズ１５１、１５２、１５３、１５４の光軸とが同軸に配置されている。
したがって、第１蛍光ピックアップレンズ１６１は、第１波長変換部１３５の第１照射範囲１５１Ａに対峙して設けられ、第２蛍光ピックアップレンズ１６２は、第２波長変換部１３６の第２照射範囲１５２Ａに対峙して設けられ、第３蛍光ピックアップレンズ１６３は、第３波長変換部１３７の第３照射範囲１５３Ａに対峙して設けられ、第４蛍光ピックアップレンズ１６４は、第４波長変換部１３８の第４照射範囲１５４Ａに対峙して設けられている。
第１のダイクロイックフィルタ４１は、第１集光レンズ１５１と回転体１３２の表面１３２ｆ側に設けられた第１波長変換部１３５との間に配置される。第１のダイクロイックフィルタ４１は、合波部であって、第１波長変換部１３５から出射されて第１蛍光ピックアップレンズ６１で集光されたブルーの蛍光を出射レンズ８１に向けて反射するように予め定めた角度傾けて配置されている。
第２のダイクロイックフィルタ４２は、第３集光レンズレンズ１５３と回転体１３２の裏面１３２ｒ側に設けられた第３波長変換部１３７との間に配置される。第２のダイクロイックフィルタ４２は、合波部であって、第３波長変換部１３６から出射されて第３蛍光ピックアップレンズ１６３で集光されたレッドの蛍光を反射ミラー７３に向けて反射するように予め定めた位置に予め定めた角度傾けて配置されている。
第３のダイクロイックフィルタ４３は、第２集光レンズ１５２と回転体１３２の表面１３２ｆ側に設けられた第２波長変換部１３６との間に配置される。第３のダイクロイックフィルタ４３は、合波部であって、第２波長変換部１３７から出射されて第２蛍光ピックアップレンズ１６２で集光されたグリーンの蛍光を出射レンズ８１に向けて反射するように予め定めた位置に予め定めた角度傾けて配置されている。
なお、第３反射ミラー７３も合波部であって、該反射ミラー７３に入射した光を、第１のダイクロイックフィルタ４１から出射レンズ８１に向かう光軸に交差するように予め定めた位置に予め定めた角度傾けて配置される。
第４のダイクロイックフィルタ４４は、第４集光レンズ１５４と回転体１３２の裏面１３２ｒ側に設けられた第４波長変換部１３８との間に配置される。第４のダイクロイックフィルタ４４は、合波部であって、第４波長変換部１３８から出射されて第４蛍光ピックアップレンズ１６４で集光されたアンバーの蛍光を第３反射ミラー７３に向けて反射するように予め定めた位置に予め定めた角度傾けて配置されている。
第５のダイクロイックフィルタ４５ａは、特定の波長の光であるレッドの光、および、アンバーの光を反射し、その他の波長の光を透過する特性を有する光学部材であって、合波部である。
第５のダイクロイックフィルタ４５ａは、第１のダイクロイックフィルタ４１と出射レンズ８１との間に配置され、予め定めた位置に予め定めた角度傾けて配置されている。
第１のダイクロイックフィルタ４１で反射されたブルーの蛍光及び第３のダイクロイックフィルタ４３で反射されたグリーンの蛍光は、第５のダイクロイックフィルタ４５ａを透過されて出射レンズ８１に向かう。一方、反射ミラー７３で反射されたレッドの蛍光及びアンバーの蛍光は、第５のダイクロイックフィルタ４５ａで反射されて出射レンズ８１に向かう。
本実施形態において、表面１３２ｆ側に位置する第１照射範囲１５１Ａと第２照射範囲１５２Ａとが回転軸１３２ｃを挟んで１８０度位置ずれしている。そして、第１蛍光ピックアップレンズ１６１を第１波長変換部１３５中の第１照射範囲１５１Ａに対峙させ、第２蛍光ピックアップレンズ１６２を第２波長変換部１３５中の第２照射範囲１５２Ａに対峙させている。
この結果、第１蛍光ピックアップレンズ１６１と第２蛍光ピックアップレンズ１６２とが回転軸１３２ｃを挟んで対向する位置に配置される。したがって、第１蛍光ピックアップレンズ１６１と第２蛍光ピックアップレンズ１６２とが互いに干渉することを確実に防止することができる。
同様に、裏面１３２ｒ側に配置される第３蛍光ピックアップレンズ１６３７と第４蛍光ピックアップレンズ１６４とが回転軸１３２ｃを挟んで対向する位置に配置される。したがって、第３蛍光ピックアップレンズ１６３と第４蛍光ピックアップレンズ１６４とが互いに干渉することを確実に防止することができる。
なお、符号８２は、表側集光レンズであって、表側ＬＤ３１Ａから出射された光を表側ハーフミラー９１に集光する。符号８３は、裏側集光レンズであって、裏側ＬＤ３１Ｂから出射された光を裏側ハーフミラー９２に集光する。符号８５は、操作パネルである。
上述のように構成した光源装置３Ａの作用を説明する。
内視鏡観察を行う際、医療従事者は、操作パネル８５を操作して光源装置３Ａをオン状態にする。すると、制御部１３４からモータ１３３にモータ駆動信号が供給されて回転軸１３２ｃが予め定められた回転速度で軸回りに回転され、回転軸１３２ｃに一体な回転体１３２が図５、図６の矢印Ｙ方向に回転する。
また、制御部１３４からＬＤ３１Ａ、３１Ｂに駆動電流が供給されて、表側ＬＤ３１Ａから表側ハーフミラー９１に向かって励起光が出射されると共に、裏側ＬＤ３１Ｂから裏側ハーフミラー９２に向かって励起光が出射される。
ＬＤ３１Ａ、３１Ｂから出射されたそれぞれの励起光は、上述したようにハーフミラー９１、９２で二分割される。
表側ハーフミラー９１で分割された励起光の一方は、第１集光レンズ１５１で集光されて表面１３２ｆの第１照射範囲１５１Ａに向けて照射される。他方の励起光は、第２集光レンズ１５２で集光されて表面１３２ｆの第２照射範囲１５２Ａに向けて照射される。
一方、裏側ハーフミラー９２で分割された励起光の一方は、第３集光レンズ１５３で集光されて裏面１３２ｒの第３照射範囲１５３Ａに向けて照射される。他方の励起光は、第４集光レンズ１５４で集光されて裏面１３２ｒの第４照射範囲１５４Ａに向けて照射される。
すると、励起光が照射された第１波長変換部１３５からブルーの蛍光が出射され、励起光が照射された第２波長変換部１３６からグリーンの蛍光が出射され、励起光が照射された第３波長変換部１３７からレッドの蛍光が出射され、励起光が照射された第４波長変換部１３８からアンバーの蛍光が出射される。
このとき、回転体１３２がモータ１３３によって回転されているため、励起光は、円環状に形作られた波長変換部１３５、１３６、１３７、１３８に設けられた蛍光体の一部を照射し続けるのでは無く、回転移動されている波長変換部１３５、１３６、１３７、１３８の蛍光体の全周に渡って照射される。
この結果、回転移動されている円環状の蛍光体は、照射範囲を通過するときのみ励起光を受けて蛍光を発し、照射範囲以外を回転移動している間、励起光を受けることが無い。したがって、蛍光体の温度が上昇することによる温度消失が回避されて蛍光体から出射される光量が低下することを防止できる。
また、外周側に設けられた円環状の蛍光体と中心側に設けた円環状の蛍光体とでは、単位時間あたりの照射面積（照射移動面積）が、半径が大きい分、外周側に設けられた蛍光体のほうが大きくなり、発熱が広範囲に分散される。
したがって、４つの蛍光体のうち、温度の上昇によって波長の変換効率が低下し易い特性を有する第３の蛍光体を表面外周側の第２波長変換部１３６に設け、第４の蛍光体を裏面外周側の第４波長変換部１３８に設けることによって、蛍光体の温度が上昇することによる変換効率の低下を防止できる。
各波長変換部１３５、１３６、１３７、１３８から出射された蛍光は、二点鎖線に示すように各蛍光ピックアップレンズ１６１、１６２、１６３、１６４で集光され、その後、各ダイクロイックフィルタ４１、４２、４３、４４で反射される。
そして、上述したように第１のダイクロイックフィルタ４１で反射されたブルーの蛍光及び第２のダイクロイックフィルタ４３で反射されたグリーンの蛍光は、第５のダイクロイックフィルタ４５ａを透過された後、出射レンズ８１で集光されてライトガイドファイバ１０の基端面に照射される。第３のダイクロイックフィルタ４２で反射されたレッドの蛍光及び第４のダイクロイックフィルタ４４で反射されたアンバーの蛍光は、第３反射ミラー７３で反射され、その後、第５のダイクロイックフィルタ４５ａで反射された後、出射レンズ８１で集光されてライトガイドファイバ１０の基端面に照射される。
ライトガイドファイバ１０の基端面から入射した各蛍光は、ライトガイドファイバ１０内を伝送され、照明レンズ９ａを通過して目的部位に向けて出射される。この結果、目的部位が内視鏡観察に好適な照明光によって照らされる。
このように、１つの回転体１３２の表面１３２ｆに第１の蛍光体を設けた第１波長変換部１３５及び第３の蛍光体を設けた第２波長変換部１３６を設ける一方、裏面１３２ｒに第２の蛍光体を設けた第３波長変換部１３７及び第４の蛍光体を設けた第４波長変換部１３８を設ける。
この結果、上述と同様に１つの回転体１３２を１つのモータ１３３で回転させることによって、部品点数を減少させて装置の小型化を実現することができる。加えて、４つの波長変換部を両面に２つずつ設けた回転体１３２の面積が一面に４つの波長変換部を設けた回転体３２に比べて小径になって光源装置３Ａの小型化を実現できる。
また、励起光の照射範囲を回転体内において重なることが無いように設定している。この結果、１つの蛍光体の予め定めた照射範囲に対して同時に複数の励起光が照射されて蛍光体の温度が急激に上昇することを確実に防止することができる。
また、表面側及び裏面側の２つの波長変換部に対峙して設けられる蛍光ピックアップレンズの配置位置を、回転軸１３２ｃを通過する線分を挟んで異なる領域に設定した照射範囲を元に設定したことによって、蛍光ピックアップレンズ同士が干渉することを防止しつつ、各蛍光体から出射される蛍光を効率良く集光することができる。
なお、上述した光源装置３Ａにおいては、表側ＬＤ３１Ａと裏側ＬＤ３１Ｂとを設ける構成としている。しかし、ＬＤ３１を１つだけ設ける構成にして、このＬＤ３１から出射される励起光を４つに分割して各集光レンズ１５１−１５４に供給するようにしてもよい。
また、上述した実施形態においては、表面１３２ｆの２つの照射範囲１５１Ａ、５２Ａ、と裏面１３２ｒの２つの照射範囲１５３Ａ、５４Ａとをそれぞれ回転軸１３２ｃを挟んで１８０度位置ずれさせている。しかし、位置ずれさせる角度は、照射範囲１５１Ａ、１５２Ａに対峙して配置される２つの蛍光ピックアップレンズ１６１、１６２同士の干渉及び照射範囲１５３Ａ、１５４Ａに対峙して配置される２つの蛍光ピックアップレンズ１６３、１６４同士の干渉を防止することが可能であれば１８０度に限定されるものでは無い。
図７及び図８を参照して光源装置３Ｂの変形例を説明する。
図７に示すように光源装置３Ｂは、表側ＬＤ３１Ａ及び裏側ＬＤ３１Ｂと、回転体３２Ａと、モータ３３Ａと、制御部３４Ａと、複数のハーフミラー９１、９２と、複数の集光レンズ１５１−１５４、複数の反射ミラー７１−７３と、複数の蛍光ピックアップレンズ１６１−１６４と、複数のダイクロイックフィルタ４１−４５ａと、を具備して主に構成されている。
本実施形態においては、回転体３２Ａは第１実施形態の回転体３２と略同様な構成であって、回転体１３２Ａはモータ３３Ａによって回転駆動される。その他の光源装置３Ｂの構成は上述した実施形態と同様であり、同部材には同符号を付して説明を省略する。
図７、図８に示すように本実施形態の回転体３２Ａの表面３２ｆには二種類の波長変換部３５、３７が設けられ、裏面３２ｒには二種類の波長変換部３６Ｒ、３８Ｒが設けられている。つまり、回転体３２と回転体３２Ａとでは、第２波長変換部３６Ｒ及び第４波長変換部３８Ｒが裏面３２ｒに設けられる点が異なっている。
そして、第１波長変換部３５、第２波長変換部３６Ｒ、第３波長変換部３７、第４波長変換部３７Ｒは、上述と同様に蛍光体を設けて構成されている。
本実施形態において、第２波長変換部３６Ｒは、回転軸３２ｃの中心から半径ｒ２で裏面に形成された第２円３９ｂに沿って形作られた幅ｗの第２円環状領域ＣＡ２に第２の蛍光体を設けて構成されている。
第４波長変換部３８Ｒは、回転軸３２ｃの中心から半径ｒ４で裏面３２ｒの外周側に形成された第４円３９ｄに沿って形作られた幅ｗの第４円環状領域ＣＡ４に第４の蛍光体を設けて構成されている。
本実施形態において、第２波長変換部３６Ｒは、第１波長変換部３５と第３波長変換部３７との間に形成された表側間隙Ｃｆの反対面に設けられている。また、第３波長変換部３７は、第２波長変換部３６Ｒと第４波長変換部３８Ｒとの間に形成された裏側間隙Ｃｒの反対面に設けられている。
そして、回転体３２Ａを表面３２ｆ側から正面視したとき、図８の実線に示す第１波長変換部３５と、破線に示す第２波長変換部３６Ｒと、実線に示す第３波長変換部３７と、破線に示す第４波長変換部３８Ｒとは、重なり合うこと無く離間して、回転軸３２ｃを中心に、同心円状に４つ配列されている。
したがって、回転体３２Ａの表面３２ｆ側に設けられる２つの集光レンズ１５１、１５２の照射範囲１５１Ｂ、１５２Ｂと、裏面３２ｒ側に設けられる２つの集光レンズ１５３、１５４の照射範囲１５３Ｂ、１５４Ｂと、が図８に示すように一面側から見て重なること無く離間する。
この構成によれば、照射範囲１５１Ｂ、１５２Ｂ、１５３Ｂ、１５４Ｂが一面側から見て重なること無く離間して設けられる。したがって、回転体３２Ａに設けられたそれぞれの波長変換部３５、３６Ｒ、３７、３８Ｒに向けて励起光を照射したとき、励起光が回転体３２の表面３２ｆと裏面３２ｒとの略同一点に向かって同時に照射される不具合を解消することができる。
また、表面３２ｆの外周側に設けられた第３波長変換部３７及び裏面３２ｒの外周側に設けられた第４波長変換部３８Ａの半径が大きい分、単位時間あたりの照射面積（照射移動面積）が、上述した実施形態に比べてさらに大きくなっているので蛍光体の温度が上昇することによる変換効率の低下をより確実に防止できる。言い換えれば、第３波長変換部３７、第４波長変換部３８Ｒに温度の上昇によって波長の変換効率がより低下し易い特性を有する蛍光体を設けることも可能になり、蛍光体の選択範囲を拡げることができる。
その他の作用及び効果は上述した実施形態と同様である。
なお、照射範囲１５１Ｂ、１５２Ｂ、１５３Ｂ、１５４Ｂは、図８に示す位置に限定されるものでは無く、図９に示すように実線に示す第１照射範囲１５１Ｂと第２照射範囲１５２Ｂとを例えば９０度位置ずれさせると共に、破線に示す第３照射範囲１５３Ｂと第４照射範囲１５４Ｂとを例えば９０度位置ずれさせて一面側から見て照射範囲１５１Ｂ、１５２Ｂ、１５３Ｂ、１５４Ｂが重なること無く、且つ、隣接することなく離間させて設けるようにしてもよい。
この結果、表面１３２ｆの照射範囲１５１Ｂ、１５２Ｂと裏面１３２ｒの照射範囲１５３Ｂ、１５４Ｂとの距離が拡がって蛍光体の温度上昇をより確実に防止することができる。
なお、位置ずれさせる角度は、９０度に限定されるもので無く、ピックアップレンズ同士の干渉を防止できれば、それ以上又はそれ未満であってもよい。また、位置ずれ角度と表側間隙Ｃｆと裏側間隙Ｃｒとを適宜調整してピックアップレンズ同士の干渉を防止するようにしてもよい。
図１０−図１３を参照して光源装置の別の構成例を説明する。
図１０に示す光源装置３Ｃは、表側ＬＤ３１Ａ及び裏側ＬＤ３１Ｂと、２つの回転体２１０、２２０と、モーター２３１、２３２と、制御部（不図示）と、複数のハーフミラー９１、９２と、複数の集光レンズ２５１−２５４、複数の反射ミラー７１−７３と、複数の蛍光ピックアップレンズ２６１−２６４と、複数のダイクロイックフィルタ４１−４５ａと、を具備して主に構成されている。
つまり、本実施形態においては、２つの回転体２１０、２２０を備え、第１回転体２１０を回転駆動させる第１モーター２３１と、第２回転体２２０を回転駆動させる第２モータ２３２と、が設けられている。その他の構成は上述した実施形態と同様であり、同部材には同符号を付して説明を省略する。
第１回転体２１０と第２回転体２２０とは略同様の構成であって、平板円板である。それぞれの回転体２１０、２２０の中心位置には回転軸２１１、２２１が一体に設けられている。それぞれの回転軸２１１、２２１には、それぞれモーター２３１、２３２が設けられている。
図１０、図１１に示すように第１回転体２１０の表面２１２には第１波長変換部２３５が設けられ、図１０に示すように第２回転体２２０の表面２１２には第２波長変換部２３６が設けられている。そして、第２回転体２２０の裏面２１３には第３波長変換部２３７が設けられ、第１回転体２１０の裏面２１３ｒには第４波長変換部３８Ｂが設けられている。
回転体２１０、２２０の表面２１２、２２２側には表側ＬＤ３１Ａが設けられ、裏面２１３、２２３側には裏側ＬＤ３１Ｂが設けられている。
図１１に示すように第１波長変換部２３５は、回転軸２１１の中心から半径ｒ１で第１回転体２１０の表面２１２に形成された第１円３９ａに沿って形作られた第１円環状領域ＣＡ１に第１の蛍光体を設けて構成されている。第１円環状領域ＣＡ１の幅は、例えばｗである。
これに対して、第２波長変換部２３６は、回転軸２２１の中心から半径ｒ１で第２回転体２２０の表面２２２に形成された第１円（不図示）に沿って形作られた幅ｗの第２円環状領域ＣＡ２に第３の蛍光体を設けて構成されている。
また、第３波長変換部２３７は、回転軸２２１の中心から半径ｒ１で第２回転体２２０の裏面２２３に形成された第１円（不図示）に沿って形作られた幅ｗの第３円環状領域ＣＡ３に第２の蛍光体を設けて構成されている。
また、第４波長変換部２３８は、回転軸２１１の中心から半径ｒ１で第１回転体２１０の裏面２１２に形成された第１円３９ａに沿って形作られた幅ｗの第４円環状領域ＣＡ４に第４の蛍光体を設けて構成されている。
つまり、第１回転体２１０においては、第１波長変換部２３５の反対面に第４波長変換部２３８が設けられ、第２回転体２２０においては第２波長変換部２３６の反対面に第３波長変換部２３８が設けられている。つまり、図１０、図１１に示すように第１回転体２１０には第１波長変換部２３５と第４波長変換部２３８とが重なって配置され、図１０に示すように第２回転体２２０には第２波長変換部２３６と第３波長変換部２３７とが重なって配置されている。
制御部２３４からはモーター２３１、２３２にそれぞれモータ駆動信号が供給され、ＬＤ３１Ａ、３１Ｂに駆動電流が供給される。
本実施形態において、表側ハーフミラー９１を透過した光は、第１集光レンズ２５１で集光されて第１回転体２１０の表面２１２の第１照射範囲（図１１の実線で示す符号２５１Ａ参照）に向けて照射される。第１集光レンズ２５１は、第１波長変換部２３５に対峙して設けられている。したがって、図１１に示す第１波長変換部２３５の励起光が照射された第１照射範囲２５１Ａからはブルーの蛍光が発生する。
これに対して、図１０に示す表側ハーフミラー９１で反射された光は、第１反射ミラー７１で反射されて第２集光レンズ２５２で集光されて第２回転体２２０の表面２２２ｆの第２照射範囲（不図示）に向けて照射される。第２集光レンズ２５２は、第２波長変換部２３６に対峙して設けられている。したがって、第２波長変換部２３６の励起光が照射された第２照射範囲からはグリーンの蛍光が発生する。
一方、裏側ハーフミラー９２を透過した光は、第４集光レンズ２５４に向かい該レンズ２５４で集光されて第１回転体２１０の裏面２１３の第４照射範囲（図１１の破線で示す２５４Ａ参照）に向けて出射される。第４集光レンズ２５４は、第４波長変換部２３８に対峙して設けられている。したがって、図１１に示す第４波長変換部２３８の励起光が照射された第４照射範囲２５４Ａからはアンバーの蛍光が発生する。
これに対して、図１０に示す裏側ハーフミラー９２で反射された光は、第２反射ミラー７２で反射されて第３集光レンズ２５３で集光されて第２回転体２２０の裏面２２３の第３照射範囲（不図示）に向けて照射される。第３集光レンズ２５３は、第３波長変換部２３７に対峙して設けられている。したがって、第３波長変換部２３７の励起光が照射された第３照射範囲からはレッドの蛍光が発生する。
なお、第１照射範囲２５１Ａ、第２照射範囲（不図示）、第３照射範囲（不図示）、第４照射範囲２５４Ａは、同じ径の円形であり、幅寸法ｗより予め大きく設定してある。
本実施形態においては、図１１に示すように第１集光レンズ２５１の第１照射範囲２５１Ａと第４集光レンズ２５４の第４照射範囲２５４Ａとは回転軸３２ｃを通過する線分を挟んで異なる領域に設定してある。
図示は省略しているが第２集光レンズ２５２の第２照射範囲と第３集光レンズ２５３の第３照射範囲とは回転軸３２ｃを通過する線分を挟んで異なる領域に設定してある。
具体的に、本実施形態においては、図１１に示すように第１回転体２１０の表面２１２に位置する第１照射範囲２５１Ａと裏面２１３に位置する第４照射範囲２５４Ａとが回転軸３２ｃを挟んで１８０度位置ずれされている。また、図示は省略しているが第２回転体２２０の表面２２２に位置する第２照射範囲と裏面２２３に位置する第３照射範囲とが回転軸３２ｃを挟んで１８０度位置ずれされている。
この結果、第１回転体２１０に設けられた波長変換部２３５、２３８及び第２回転体２２０に設けられた波長変換部２３６、２３７に向けて励起光を照射したとき、励起光が第１回転体２１０の表面２１２ｆと裏２１３との略同一点に向かって同時に照射されること、及び第２回転体２２０の表面２２２と裏面３２２３との略同一点に向かって同時に照射されることが防止される。この結果、二方向から同時に一箇所に励起光が照射されて、蛍光体の温度が急激に上昇することによって変換効率が著しく低下する不具合の発生を確実に防止することができる。
また、第１集光レンズ２５１と第２集光レンズ２５２との離間距離及び第４集光レンズ２５４と第３集光レンズ２５３との離間距離Ｌを適宜設定することによって、表面２１２、２２２側に配置される第１蛍光ピックアップレンズ２６１と第２蛍光ピックアップレンズ２６２とが互いに干渉すること及び裏面２１３、２２３側に配置される第３蛍光ピックアップレンズ２６３と第４蛍光ピックアップレンズ２６４とが互いに干渉することを確実に防止して小型化を実現できる。
また、第１回転体２１０の表面２１２ｆ及び裏面２１３にそれぞれ１つずつ波長変換部２３５、２３８を設け、第２回転体２２０の表面２２２及び裏面２２３にそれぞれ１つずつ波長変換部２３６、２３７を設けている。この結果、それぞれの回転体２１０、２２０の小型化及び軽量化を図ることができる。このため、モーター３３１、３３２をモータ３３、１３３に比べて小型になる。
そして、小型軽量化した回転体２１０、２２０を隣り合わせに並列配置して光源装置３Ｃを構成している。この結果、上述した実施形態より多少部品点数は増加するが従来の構成に比べて部品点数の減少を図ると共に、各構成部材を小型軽量にして光源装置３Ｃ全体の軽量化及び小型化を実現できる。
なお、その他の作用及び効果は上述した実施形態と同様である。
図１２及び図１３を参照して２つの回転体を有する光源装置の変形例を説明する。
本実施形態の光源装置３Ｄは、２つの回転体２１０、２２０の代わりに２つの回転体２１０Ａ、２２０Ａを備え、第１回転体２１０Ａを回転駆動させる第１モータ２３１Ａと、第２回転体２２０Ａを回転駆動させる第２モータ２３２Ａと、が設けられている。その他の構成は上述した実施形態と同様であり、同部材には同符号を付して説明を省略する。
第１回転体２１０Ａと第２回転体２２０Ａとは略同様の構成であって、平板円板である。それぞれの回転体２１０Ａ、２２０Ａの中心位置には回転軸２１１Ａ、２２１Ａが一体に設けられている。それぞれの回転軸２１１Ａ、２２１Ａには、それぞれモーター２３１Ａ、２３２Ａが設けられている。
図１２、図１３に示すように第１回転体２１０Ａの表面２１２には第１波長変換部２３５Ａが設けられ、図１２に示すように第２回転体２２０Ａの表面２２２には第２波長変換部２３６Ａが設けられている。そして、第２回転体２２０Ａの裏面２２３には第３波長変換部２３７Ａが設けられ、第１回転体２１０Ａの裏面２１３には第４波長変換部２３８Ａが設けられている。
図１３に示すように第１回転体２１０Ａにおいて、第１波長変換部２３５Ａは、回転軸２１１の中心から半径ｒ１で表面２１２に形成された第１円３９ａに沿って形作られた第１円環状領域ＣＡ１に第１の蛍光体を設けて構成されている。第１円環状領域ＣＡ１の幅は、例えばｗである。
第４波長変換部２３８Ａは、回転軸２１１の中心から半径ｒ２で裏面２１３に形成された第２円３９ｂに沿って形作られた幅ｗの第４円環状領域ＣＡ４に第４の蛍光体を設けて構成されている。
そして、第１回転体２１０Ａを表面２１２側から正面視したとき、図１３の実線に示す第１波長変換部２３５Ａと、破線に示す第４波長変換部２３８Ａとは、重なり合うこと無く離間して、回転軸２１１を中心に、同心円状に配列されている。
なお、図示は省略するが第２回転体２２０Ａにおいて、第２波長変換部２３６Ａは、回転軸２２１の中心から半径ｒ１で表面２２２に形成された第１円３９ａに沿って形作られた第２円環状領域ＣＡ２に第３の蛍光体を設けて構成されている。第２円環状領域ＣＡ２の幅は、例えばｗである。
第３波長変換部２３７Ａは、回転軸２２１の中心から半径ｒ２で裏面２２３に形成された第２円３９ｂに沿って形作られた幅ｗの第３円環状領域ＣＡ３に第２の蛍光体を設けて構成されている。
そして、第２回転体２２０Ａを表面２１２側から正面視したとき、表面２１２に設けられた第２波長変換部２３６Ａと、裏面３２ｒに設けられた第３波長変換部２３７Ａとは、重なり合うこと無く離間して、回転軸３２ｃを中心に、同心円状に配列されている。
したがって、第１回転体２１０Ａの表面２１２側に設けられる第１集光レンズ２５１の第１照射範囲２５１Ｂと、裏面２１３に設けられる第４集光レンズ２５４の第４照射範囲２５４Ｂと、が図１３に示すように一面側から見て重なること無く離間する。
なお、図示は省略するが第２回転体２２０Ａの表面２２２側に設けられる第２集光レンズ２５２の第２照射範囲と、裏面２２３側に設けられる第３集光レンズ２５３の第３照射範囲とが一面側から見て重なること無く離間する。
本実施形態によれば、回転体２１０Ａ、２２０Ａの外径が回転体２１０、２２０の外径より大きくなるが、第１回転体２１０Ａにおいて第１照射範囲２５１Ｂと第４照射範囲２５４Ｂとが一面側から見て離間して設けられ、第２回転体２２０Ａの第２照射範囲と第３照射範囲とが一面側から見て離間して設けられる。
この結果、各回転体２１０Ａ、２２０Ａに設けられた波長変換部２３５Ａ、２３６Ａ、２３７Ａ、２３８Ａに向けて励起光を照射したとき、励起光が各回転体２１０Ａ、２２０Ａの表面２１２、２２２と裏面３２１３、２２３ｒとの略同一点に向かって同時に照射される不具合を解消することができる。
また、それぞれの回転体２１０Ａ、２２０Ａの裏面２１３、２２３の外周側に設けられた第３波長変換部２３７Ａ及び第４波長変換部２３８Ａの半径が、回転軸２１１、２２１側に設けられた第１波長変換部２３５Ａ及び第２波長変換部２３６Ａの半径より大きい。このため、温度の上昇によって波長の変換効率がより低下し易い特性を有する第３蛍光体を第３波長変換部２３７Ａに設け、第４蛍光体を第４波長変換部２３８Ａに設けることによって、蛍光体の温度が上昇することによる変換効率の低下を防止できる。
その他の作用及び効果は上述した実施形態と同様である。
本発明は、上述した実施の形態及び変形例に限定されるものではなく、本発明の要旨を変えない範囲において、種々の変更、改変等が可能である。
１…内視鏡システム ２…内視鏡 ３…光源装置 ４…挿入部 ４ａ…撮像装置
４ｂ…信号線 ５…操作部 ６…ユニバーサルコード ７…光源コネクタ
７ａ…ライトガイド口金 ８…電気ケーブル ９ａ…照明レンズ ９ｂ…撮像レンズ
１０…ライトガイドファイバ ３１…レーザーダイオード ３２…回転体
３２ｃ…回転軸 ３２ｆ…表面 ３２ｒ…裏面 ３３…モータ ３４…制御部
３５…第１波長変換部 ３６…第２波長変換部 ３７…第３波長変換部
３８…第４波長変換部 ３９ａ…第１円 ３９ｂ…第２円 ３９ｃ…第３円
３９ｄ…第４円 ４１…第１ハーフミラー ４２…第２ハーフミラー
５１…第１集光レンズ ５１Ａ、…第１照射範囲 ５２…第２集光レンズ
５２Ａ…第２照射範囲 ５３…第３集光レンズ ５３Ａ…第３照射範囲
５４…第４集光レンズ ５４Ａ…第４照射範囲 ５５…第１蛍光ピックアップレンズ
５６…第２蛍光ピックアップレンズ ５７…第３蛍光ピックアップレンズ
５８…第４蛍光ピックアップレンズ ６１…第１反射ミラー ６２…第２反射ミラー
６３…第３反射ミラー ７１…第１ダイクロイックフィルタ
７２…第２ダイクロイックフィルタ ７３…第３ダイクロイックフィルタ
７４…第４ダイクロイックフィルタ ７５…第５ダイクロイックフィルタ
８１…出射レンズ ８５…操作パネル

Claims (3)

  1. 第１の面および前記第１の面の反対面である第２の面を有し、前記第１の面および前記第２の面を通過する回転軸を中心に回転される回転体と、
    前記回転体を軸回りに回転させるために前記回転軸を回転駆動する駆動部を制御する制御部と、
    前記回転体の前記第１の面における前記回転軸を中心とする円の周上に設けられ、光を照射する照射部からの光を受けて該光とは異なる波長の第１の蛍光を発生する第１の蛍光体と、
    前記回転体の前記第２の面における前記回転軸を中心とする前記第１の蛍光体とは異なる円の周上に設けられ、前記照射部からの光を受けて該光および前記第１の蛍光とは異なる波長の第２の蛍光を発生する第２の蛍光体と、
    前記回転体の前記第１の面における前記回転軸を中心とする前記第１の蛍光体および前記第２の蛍光体とは異なる円の周上に設けられ、前記照射部からの光を受けて該光および前記第１の蛍光および前記第２の蛍光とは異なる波長の第３の蛍光を発生する第３の蛍光体と、
    を具備することを特徴とする内視鏡用光源装置。
  2. さらに、前記第１の蛍光と前記第２の蛍光と前記第３の蛍光とを合波する合波部と、
    を具備することを特徴とする請求項１に記載の内視鏡用光源装置。
  3. 前記第２の蛍光体は、前記第１の蛍光体と異なる円の周上として、前記第１の蛍光体が配置される円よりも前記回転軸を中心とする半径が大きい円の周上に設けられ、
    前記第３の蛍光体は、前記第１の面のうち、前記回転軸を中心とする前記第２の蛍光体が設けられる円よりも前記回転軸を中心とする半径が大きい円の周上に設けられる
    ことを特徴とする請求項１に記載の内視鏡用光源装置。
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