JP2015210954A - 光源装置およびその光源装置を備えた内視鏡装置 - Google Patents

光源装置およびその光源装置を備えた内視鏡装置 Download PDF

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Abstract

【課題】光ファイバによって導光される光の損失が低減されるとともに安定した光量検出をおこなえる光源装置を提供する。【解決手段】光源装置は、光源から射出される光源光を導光する光ファイバ１８と、光ファイバ１８によって導光される光源光の光量を検出する光検出部２０を備えている。光検出部２０は、入射光の光量を示す信号を出力する光検出器２６と、光ファイバ１８によって導光される光源光の一部を検出光として光ファイバ１８から取り出す、光ファイバ１８の一部に設けられた光取り出し手段２２と、光取り出し手段２２によって光ファイバ１８から取り出された検出光を、光検出器２６による光量検出に適切な光学特性の光に変化させる検出光適切化手段２４を備えている。【選択図】図２

Description

本発明は、光源装置に関する。
特開２００４−０８７９１５号公報は、光ファイバを用いた光源装置を開示している。この装置では、光ファイバに漏れ光発生部を設け、そこからの漏れ光を検出して半導体発光素子の出射光を自動出力制御する技術を提案している。
具体的には、次のような構成となっている。コアとクラッドをもつステップインデックスタイプの光ファイバのクラッドの一部を除去してコアの一部が露出されている。コアの露出部分には、光を散乱させるための凹凸面が設けられている。コアの露出部分の近くに、そこから漏れ出た散乱光を検出するフォトダイオードが配置されている。
特開２００４−０８７９１５号公報
上記構成において、光ファイバから漏れ出る光は、光ファイバによって導光される光にとっては損失となる。このため、光ファイバから漏れ出る光は少ない方が好ましい。その反面、光ファイバから漏れ出る光は少な過ぎると、光量検出を安定におこなうことが難しい。したがって、光ファイバから漏れ出る光の量は適切に調節されることが望ましい。
特開２００４−０８７９１５号公報は、このような課題やその対策について特に教示も示唆もしていない。
本発明は、このような実状を考慮して成されたものであり、その目的は、光ファイバによって導光される光の損失を低減しながらも安定した光量検出をおこなうことを可能にする光源装置を提供することである。
本発明による光源装置は、少なくとも一つの光源と、前記光源から射出される光源光を導光する少なくとも一本の光ファイバと、前記光ファイバによって導光される光源光の光量を検出する光検出部を備えている。前記光検出部は、入射光の光量を示す信号を出力する光検出器と、前記光ファイバによって導光される光源光の一部を検出光として前記光ファイバから取り出す、前記光ファイバの一部に設けられた光取り出し手段と、前記光取り出し手段によって前記光ファイバから取り出された検出光を、前記光検出器による光量検出に適切な光学特性の光に変化させる検出光適切化手段を備えている。
本発明によれば、光ファイバによって導光される光の損失が低減されるとともに安定した光量検出をおこなえる光源装置が提供される。
実施形態１の光源装置の構成を示している。 図１の光検出部のブロック図である。 図１の光検出部の構成を示している。 実施形態２による光源装置の構成を示している。 図４の光検出部の構成を示している。 図４の光源装置における光源の点灯パターンの例を示している。 図４の光検出部の固定の様子を示している。 光源装置が搭載された内視鏡装置を模式的に示している。 実施形態２の変形例１における図４の光検出部の別の構成例を示している。 実施形態２の変形例２における光源光と蛍光のスペクトルを示している。 実施形態２の変形例２におけるＰＤの波長感度特性を示している。 実施形態３の光源装置の構成を示している。 図１２の光検出部の構成を示している。
［実施形態１］
〔構成〕
図１に示すように、本実施形態の光源装置は、一つの光源１２と、光源１２から射出される光源光を導光する一本の光ファイバ１８と、光ファイバ１８によって導光される光源光の光量を検出する光検出部２０を備えている。
光源１２は、光を発する発光素子１４と、発光素子１４から発せられる光源光を光ファイバ１８に結合するレンズ１６を有している。
光源装置はまた、光検出部２０から出力される検出信号に基づいて発光素子１４を制御するコントローラ２８を有している。
〈半導体レーザ（ＬＤ）〉
発光素子１４は、例えば半導体レーザで構成されてよい。半導体レーザは、半導体に電気を流すことでレーザ光を射出する個体光源装置であり、紫外光から赤外光まで、様々な波長のものが実用化されている。半導体レーザは、小型、省電力などの特長があり、近年、高輝度のものや、新たな波長で発振するものなどの開発が盛んである。レーザ光は一般に、波長幅の狭い線スペクトルで発光する。半導体レーザの場合、普通、スペクトル線の幅は数ｎｍ以下である。半導体レーザには、ウェハのへき開面から光を射出する端面発光タイプ（ストライプレーザ）やウェハの表面から光を射出する面発光タイプ（垂直共振器型面発光レーザ）などがある。さらに、半導体レーザの射出部に非線形結晶を組合せ、半導体レーザの発振波長を１／２にするような２倍高調波タイプ（ＳＨＧ半導体レーザ）などに代表される複合型半導体レーザなども実用化されている。
また発光素子１４には、ＬＥＤに代表される、非干渉性の光を出すデバイスが用いられてもよい。
〈光ファイバ〉
本実施形態では、光源１２からの光源光を導光するために、光ファイバ１８が用いられている。光ファイバ１８としては、実用化されている様々な光ファイバを利用することが可能である。本実施形態では、発光素子１４としてマルチモードレーザを用いているため、このマルチモードレーザからの光を効率的に入射、導光するためにマルチモード型の光ファイバを用いている。マルチモード型の光ファイバ１８は、例えば、図２に示すように、コア１８ａとクラッド１８ｂを有しているステップインデックス（ＳＩ）ファイバであってよく、コア径が数十μｍから２００μｍ程度のものが一般的である。光ファイバ１８のコア１８ａの屈折率はクラッド１８ｂの屈折率よりも高く設定されている。光ファイバ１８のコア径は、発光素子１４から射出される光源光の入射光率を向上させるためには太いものがよく、一方、曲げ易さや挿入部の細径化には細いものが望ましい。このため、使用する発光素子１４や、発光素子１４と光ファイバ１８を接続する部分の光学構造、光ファイバ１８が組み込まれる装置、例えば内視鏡の挿入部の太さ、後述する光カプラの入出力条件などに基づいて選択できる。本実施形態では、内視鏡の挿入部に搭載し、光射出部まで光源光を導光する光ファイバ１８としては、コア径５０μｍ、クラッド径１２５μｍ程度の光ファイバを用いている。光ファイバ１８は、ここに述べたものに限らず、シングルモードファイバでもよい。また、光ファイバ１８は、グレーテッドインデックス（ＧＩ）ファイバでもよい。
〈光検出部〉
図２に光検出部２０のブロック図を示す。図２に示すように、光検出部２０は、入射光の光量を示す信号を出力する光検出器２６と、光ファイバ１８によって導光される光源光の一部を検出光として光ファイバ１８から取り出す、光ファイバ１８の一部に設けられた光取り出し手段２２と、光取り出し手段２２によって光ファイバ１８から取り出された検出光を、光検出器２６による光量検出に適切な光学特性の光に変化させる検出光適切化手段２４を備えている。
光ファイバ１８に設けられた光取り出し手段２２は、光検出器２６で光量を検出するにあたり、適切な光量の検出光が光検出器２６に入射するように、光ファイバ１８によって導光される光源光の一部を検出光として分離して検出光適切化手段２４に受け渡す。検出光適切化手段２４は、光取り出し手段２２から受け取った検出光を光検出器２６に入射させる。その際、光検出器２６の検出がおこなわれやすいように、言い換えると、効率良く検出されるように、検出光の光学特性を変化させる。検出光適切化手段２４から出た検出光は、光検出器２６に入射し、電気信号などに変換されて検出信号となる。
光検出部２０の具体的な構成を図３に示す。図３に示すように、光ファイバ１８は、クラッド１８ｂの周囲にジャケット（被覆）１８ｃが設けられている。ジャケット１８ｃは、光ファイバ１８の強度を高める働きをする。ジャケット１８ｃの一部分には開口が形成されており、クラッド１８ｂが部分的に露出されている。このクラッド１８ｂの露出部分には、光取り出し手段２２である光取り出し領域３０が形成されている。光取り出し領域３０は、クラッド１８ｂの厚さが局所的に低減された領域で構成されている。光取り出し領域３０の形成によって形成された凹部には、拡散部材３２が設けられている。
拡散部材３２に対して光ファイバ１８の径方向上方には、光検出器２６としてのフォトダイオード（ＰＤ）３６が配置されている。ＰＤ３６は、拡散部材３２に対向するように配置され支持されている。
光取り出し領域３０は、光ファイバ１８の軸に垂直な断面において、所定の角度の範囲に広がっている。
光取り出し領域３０におけるクラッド１８ｂの厚さは、ＰＤ３６による光量検出に必要最低限の光量の検出光が漏れるように調整されている。そのため、光取り出し領域３０におけるクラッド１８ｂの厚さは、光ファイバ１８のコア１８ａからクラッド１８ｂへのしみ出し（エバネッセント光）がしみ出す領域程度の厚さよりも薄くとするとよい。
光が屈折率の異なる媒質を伝搬する際、全反射におけるエネルギー反射率を求めると、反射光エネルギーは入射光エネルギーと等しくなるが、エバネッセント波は境界面の反対側にもわずかにしみ出ることが知られている。このエバネッセント波の成分の進入深さはλ／２π（λは伝搬領域の屈折率における波長）程度に近似されるため、コア１８ａからクラッド１８ｂへのしみ出る領域はコア１８ａの外周からλ／２πとなる。したがって、光取り出し領域３０におけるクラッドの厚さは、λ／２πよりも薄い厚さとするとよい。
光取り出し領域３０は、光ファイバ１８の軸に沿って、所定の長さの範囲に広がっている。例えば、光ファイバ１８の軸に沿った光取り出し領域３０の長さは、ＰＤ３６の入射開口と同程度以上の大きさとするとよい。このような寸法に設定することによって、光ファイバ１８によって導光される光の多数のモードが光取り出し領域３０から射出されるため、特定のモードの光だけが射出される場合に比べてモードの影響を受けにくくなり、光量検出の安定性が向上する。
拡散部材３２は、例えばアルミナ粒子やＳｉＯ２粒子等の透明で高屈折率の粒子からなる多数の拡散要素を樹脂でバインドしたもので構成されている。つまり、拡散部材３２は、樹脂中に多数の拡散要素が分散された部材で構成されている。拡散部材３２は、光取り出し領域３０の形成によって形成された凹部を埋めるように設けられてよい。また、拡散部材３２の表面は、球面状に盛り上げられてもよい。多数の拡散要素をバインドしている樹脂は、クラッド１８ｂの屈折率と空気の屈折率の間の中間的な屈折率を有しているとよい。これにより、クラッド１８ｂと拡散部材３２の間の界面反射が低減され、光取り出し領域３０を介して光ファイバ１８のコア１８ａから取り出された光が、少ない損失でＰＤ３６に導かれる。
光取り出し領域３０からＰＤ３６に至る空間の周囲には反射部材３４が配置されている。反射部材３４は、例えば、円筒体で構成され、その内側表面がミラーとなっている。反射部材３４は、これに限らず、より多くの光をＰＤ３６に集光させるような曲面状のミラーを有している構成としてもよい。
拡散部材３２と反射部材３４は、光取り出し領域３０によって光ファイバ１８から取り出された検出光を、ＰＤ３６による光量検出に適切な光学特性の光に変化させる検出光適切化手段を構成している。
〔作用〕
光源１２内の発光素子１４から発せられた光源光はレンズ１６を通って光ファイバ１８のコア１８ａに入射する。コア１８ａに入射した光源光は、コア１８ａとクラッド１８ｂの界面で全反射を繰り返して伝搬する。コア１８ａ内を伝搬する光源光の一部は、光取り出し領域３０を通って光ファイバ１８の外に検出光として漏れ出る。光取り出し領域３０を通って漏れ出た検出光は、拡散部材３２に入射し、拡散部材３２内の拡散要素によって拡散されて様々な方向に進み、その一部が拡散部材３２から射出される。拡散部材３２から射出された検出光の一部は、ＰＤ３６に直接入射し、また別の一部は、反射部材３４のミラーで反射された後にＰＤ３６に入射する。
この構成においては、光ファイバ１８の外に射出される検出光は、コア１８ａから光取り出し領域３０を通って漏れ出し、拡散部材３２によって散乱された光である。そのため、光ファイバ１８内のモードの影響や、光ファイバ１８とＰＤ３６の相対位置の影響によって検出感度が変動したり検出安定性が損なわれたりすることが抑えられる。さらに、拡散部材３２から射出された検出光は、反射部材３４のミラーによって好適にＰＤ３６に方向づけられるので、光量検出が効率良くおこなわれる。言い換えれば、光ファイバ１８から射出される検出光は、拡散部材３２と反射部材３４によって、ＰＤ３６による光検出に適切な光学特性の光に変化されたと言える。
以上に述べたように、本実施形態では、光ファイバ１８によって導光される光の損失を抑えながら、安定した光量検出をおこなうことができる。
光取り出し領域３０を定めているクラッド１８ｂの端面、言い換えれば、光取り出し領域３０の形成によって形成された凹部の内側周壁をはじめ、コア１８ａからの光が透過しない部分には、反射膜を設けるとよい。これにより、光取り出し領域３０から漏れ出た光が、光ファイバ１８のクラッド１８ｂへ入射して損失となることが防止される。
また、ＰＤ３６に対向する拡散部材３２の表面、すなわち検出光の射出面は、誘電体多層膜やナノ構造による凹凸形状を形成して、射出面における反射損失を低減してもよい。
［実施形態２］
〔構成〕
本実施形態による光源装置の構成を図４に示す。図中、実施形態１の部材と同じ参照号で示された部材は同様の部材を示している。
本実施形態の光源装置は、二つの光源１２と、二つの光源１２から射出される光源光をそれぞれ導光する二本の光ファイバ１８と、二本の光ファイバ１８によって導光される光を合成する光カプラ３８と、光カプラ３８によって合成された光を導光する二本の光ファイバ４０と、二本の光ファイバ４０の光学的にそれぞれ結合された二つの照明ユニット４２と、一方の光ファイバ４０によって導光される光源光の光量を検出する光検出部５０を備えている。
二つの光源１２と二本の光ファイバ１８と二つの照明ユニット４２は、それぞれ、いずれも実質的に同じものである。また、二本の光ファイバ４０は、一方だけに光検出部５０が設けられている点を除けば、実質的に同じものである。また、各光ファイバ４０の基本構成は、光ファイバ１８と同じであってよい。
光源装置はまた、光検出部５０から出力される検出信号に基づいて二つの光源１２内の二つの発光素子１４を制御するコントローラ２８を有している。
〈光カプラ〉
本実施形態における光カプラ３８は、二つの入射端と二つの射出端を有する２入力２出力の光カプラである。このような光カプラは、二つの入射端の一方から入射した光を、予め設定された分割比で分割し、二つの射出端から射出する機能を有している。本実施形態の光カプラ３８の分割比は５０：５０であり、二つの入射端の一方から入射した光源光を、等しい光量比に分割して二つの射出端から射出する機能を有している。
光カプラ３８の入射端には、光源１２に接続された光ファイバ１８が接続されており、光カプラ３８の射出端には、照明ユニット４２に接続された光ファイバ４０が接続されている。
〈照明ユニット〉
各照明ユニット４２は、円錐台形状の貫通孔を有する保持部材４４を備えており、保持部材４４の貫通孔内には蛍光体４６と拡散部材４８が配されている。保持部材４４の円錐台形状の貫通口の小径側の開口には、光ファイバ４０が光学的に結合されている。光ファイバ４０は、保持部材４４に固定された図示しないフェルールに挿入され保持されている。
蛍光体４６は、光源１２から射出される光源光である１次光を吸収し、１次光のピーク波長をそれより長波長に、スペクトル形状を広くブロードに、放射角を広げるように光変換する波長変換部材である。この蛍光体４６は、粉末状の蛍光物質を、１次光を透過する性質を有する樹脂、ガラス等と混合し、固めて構成されている。本実施形態では、蛍光体４６内の蛍光物質は、ＣｅドープのＹＡＧ（イットリウム・アルミニウム・ガーネット）を、透明なシリコーン樹脂に混合して構成されている。蛍光体は、その厚さと濃度は、射出される２次光の光特性が観察対象物を照明する照明光として適切となるように調整されている。
拡散部材４６は、光源１２から射出される光源光である１次光のピーク波長、スペクトル形状は変換せず、放射角を広げる機能を有している。拡散部材４６は、１次光を透過する部材の内部に、それとは屈折率の異なる拡散物質を混合して固められて作られている。拡散部材４６は、例えば、屈折率１．４の樹脂中に、屈折率１．５のガラスフィラーを混合して構成されている。拡散部材４６の厚さと濃度は、射出される２次光の放射角が観察対象物を照明する照明光として適切となるように調整されている。
〈光検出部〉
光カプラ３８の二つの出力端にそれぞれ接続された二本の光ファイバ４０の一方には、光ファイバ４０によって導光される光原光の光量を検出する光検出部５０が設けられている。光検出部５０の基本的な構成は、実施形態１の光検出部２０と同様である。
光検出部５０の具体的な構成を図５に示す。図５に示すように、光ファイバ４０の強度を高めるため、光ファイバ４０のクラッド４０ｂの周囲にジャケット（被覆）４０ｃが設けられている。ジャケット４０ｃの一部分には開口が形成されており、クラッド４０ｂが部分的に露出されている。このクラッド４０ｂの露出部分には、光取り出し領域５４が形成されている。光取り出し領域５４の詳細は、実施形態１の光取り出し領域３０と同様であってよい。
光取り出し領域５４に対向して、光検出器２６としてのフォトダイオード（ＰＤ）６０が配置されている。光ファイバ４０の光取り出し領域５４とＰＤ６０の間の空間には拡散部材５６が設けられている。拡散部材５６は、ＰＤ６０の受光部の表面に成膜されたＳｉＯ２膜に直接接するように配置されている。拡散部材５６の詳細は、実施形態１の拡散部材３２と同様であってよい。
さらに、拡散部材５６の露出部分は、内側表面がミラーとなっている反射部材５８によって覆われている。したがって、拡散部材５６は、光ファイバ４０とＰＤ６０と反射部材５８によって取り囲まれている。
〔作用〕
本実施形態の光源装置における光源１２の点灯パターンの例を図６に示す。図６では、二つの光源１２の一方を光源１、他方を光源２と表記している。図６に示すように、期間１では光源１だけが点灯され、期間２では光源１と光源２の両方が点灯され、期間３では光源２だけが点灯される。つまり、光源１と光源２は、両者が共に点灯される一つの期間すなわち期間２と、一方だけが単独で点灯される二つの期間すなわち期間１と期間３を含むような点灯パターンにしたがって点灯される。図６の左側は、光源１と光源２が同じ出力で点灯される例を示している。光源１と光源２は、必ずしも同じ出力で点灯される必要はなく、異なる出力で点灯されてもよい。図６の右側は、光源１と光源２が異なる出力で点灯されるそのような例を示している。
期間１においてＰＤ６０への入射光量を検出することによって光源１の出力光の光量を検出することができ、期間３においてＰＤ６０への入射光量を検出することによって光源２の出力光の光量を検出することができ、期間２においてＰＤ６０への入射光量を検出することによって光源１と光源２の出力光の総和の光量を検出することができる。
本実施形態では、光カプラ３８の出力端に接続された光ファイバ４０に光検出部５０が設けられているので、光検出部５０を通る光源光は、光カプラ３８によってモードが均一化された光となっている。このため、光検出部５０における光量検出は、光源１２におけるモードの変化の影響を受けにくくなる。
本実施形態では、光カプラ３８として、２入力２出力タイプのものを例示したが、これに限定されるものではなく、他のタイプのもの、例えば２入力１出力タイプのものが適用されてもよい。もちろん、光検出部５０は、一つの出力端に接続された一本の光ファイバに設けられる。
図７に示すように、好ましくは、光検出部５０は、さらには、その周辺の光ファイバ４０の部分も一緒に、容易に変形することのない固定部材６２に固定されるとよい。このように光検出部５０が、またその周辺の光ファイバ４０の部分が、同一の固定部材６２に固定されることによって、光取り出し領域５４の変形が防止される。その結果、光ファイバ４０によって導光される光源光と、光検出器であるＰＤ６０によって検出される検出光の関係、すなわち検出感度が一定に保たれ、より安定な検出をおこなうことができる。
本実施形態に限らず、各実施形態の光源装置は、内視鏡装置に搭載されてよい。図８に、代表的に本実施形態の光源装置が搭載された内視鏡装置を模式的に示す。図８に示すように、内視鏡装置１００は、観察空間内に挿入される先端部１０２を有している挿入部１０４と、挿入部１０４を保持する操作部１０６を有しており、操作部１０６には操作のための種々の要素を設けられている。操作部１０６にはユニバーサルコード１０８が接続されており、その端部に設けられた接続部１１０を介して光源部１２０と接続される。
光源装置の光源１２は、光源部１２０内に設けられており、照明ユニット４２は、内視鏡装置１００の挿入部１０４の先端部１０２に設けられている。例えば、光ファイバ１８と光カプラ３８と光ファイバ４０は、内視鏡装置１００内を延びており、光検出部５０は、例えば、内視鏡装置１００内の非変形部に固定されている。つまり、光検出部５０を固定している固定部材は、内視鏡装置１００内の筐体等の非変形部であってよい。そのような非変形部は、操作部１０６、挿入部１０４、先端部１０２内のいずれに位置していてもよい。
また、光検出部５０は、光カプラ３８と共に光源部１２０内に配置され、光源部１２０内の部材に固定されていてもよい。つまり、光検出部５０を固定している固定部材は、光源部１２０内の筐体等の部材であってよい。
［実施形態２の変形例１］
光検出部５０の別の構成例を図９に示す。この構成例では、光取り出し領域５４の形成によって形成された凹部に拡散部材６４が設けられており、光取り出し領域５４から光取り出し領域５４を通って検出光がより強く漏れ出る方向に配置された反射部材６６が配置されている。この反射部材６６は、光取り出し領域５４から漏れ出た検出光をＰＤ６０の方に反射する。拡散部材６４は、ＰＤ６０の配置誤差に起因する光量検出誤差の発生を抑える程度に、これを通って漏れ出る検出光を拡散させる。拡散部材６４とＰＤ６０の間の空間は、空気で満たされていてもよいし、透明な樹脂で充填されていてもよい。
［実施形態２の変形例２］
〔構成〕
この構成例では、光源１２は、比較的短波長の光を射出する。例えば、光源１２は、４００ｎｍ付近の波長の青紫光や４５０ｎｍ付近の波長の青光を射出する。また、拡散部材５６は、波長変換部材に置き換えられている。波長変換部材は、例えば、多数の波長変換要素である蛍光体の粒子または粉末を樹脂でバインドしたもので構成されている。つまり、波長変換部材は、樹脂中に多数の波長変換要素が分散された部材で構成されている。波長変換部材は、多数の波長変換要素に加えて、多数の拡散要素が分散されていてもよい。
蛍光体は、図１０に示すように、比較的短波長の光源光を吸収して、光源光よりも波長の長い蛍光を等方的に発する。つまり、蛍光体は、短波長の光源光を、長波長の波長変換光に変換する。
また、ＰＤ６０は、図１１に示すように、波長変換光の波長における感度が、光源光の波長における感度よりも高い。好ましくは、波長変換光に対するＰＤ６０の感度は、光源光に対する感度の２倍以上であるとよい。
〔作用〕
光ファイバ４０によって導光される光源光（４００ｎｍ〜４５０ｎｍ）の一部は、光取り出し領域５４によって検出光として取り出されて波長変換部材に入射する。検出光の一部は、波長変換部材によって、赤色（６００ｎｍ〜６５０ｎｍ）の蛍光に波長変換される。波長変換された蛍光の一部はＰＤ６０に入射して検出される。
このように、本変形例では、光取り出し領域５４によって取り出された検出光は、赤色の蛍光の波長変換光に変換されて検出される。ＰＤ６０は、光源光の波長域においてよりも波長変換光の波長域において高い感度を有しているので、検出光をそのまま検出する場合に比べて、検出光を高い感度で検出できる。これにより、ノイズなどの影響を受けにくくなり、より安定性高く光量を検出可能となる。
［実施形態３］
本実施形態による光源装置の構成を図１２に示す。図中、実施形態１や実施形態２の部材と同じ参照号で示された部材は同様の部材を示している。
本実施形態の光源装置は、実施形態２の光源装置に類似しているが、一方の光ファイバ４０によって導光される光源光の光量を検出する光検出部５０に代えて、二本の光ファイバ４０によって導光される光源光の光量を検出する光検出部７０が設けられている点において、実施形態２の光源装置と相違している。
光検出部７０の具体的な構成を図１３に示す。図１３に示すように、二本の光ファイバ４０のおのおのに光取り出し領域５４が設けられており、光取り出し領域５４の形成によって形成された凹部には拡散部材７２が設けられている。二つの拡散部材７２の光射出面はＰＤ６０の受光面と平行に配置されている。二つの拡散部材７２とＰＤ６０の間の空間には、別の拡散部材７４が設けられている。拡散部材７４の周囲には、内側表面がミラーとなっている反射部材７６が設けられている。拡散部材７２と拡散部材７４の詳細は、実施形態１の拡散部材３２と同様であってよい。
各光ファイバ４０から光取り出し領域５４によって取り出され拡散部材７２を通過した検出光は、拡散部材７４と反射部材７６を共通して経てＰＤ６０に入射する。
本実施形態では、二本の光ファイバ４０の両方に光取り出し領域５４が設けられているので、ＰＤ６０による光量検出の感度が向上される。また光量検出は、光カプラ３８の分割比の経時変化の影響を受けない。
［実施形態３の変形例］
二つの光源１２は、それぞれ、異なる波長の光源光を射出する。また、二本の光ファイバ４０の拡散部材７２は、それぞれ、二つの光源１２から射出される異なる波長の光源光にそれぞれ対応して異なる波長変換特性を有する波長変換部材に置き換えられている。二本の光ファイバ４０の波長変換部材は、それぞれ、二つの光源１２が射出する光源光を効率良く波長変換する。好ましくは、一方の光ファイバ４０の波長変換部材は、一方の光源１２が射出する光源光は効率良く波長変換するが、他方の光源１２が射出する光源光はほとんど波長変換しない。その逆もまた然りである。また、ＰＤ６０は、好ましくは、二つの光源１２が射出する光源光に対しては低い検出感度を有し、二本の光ファイバ４０の波長変換部材が生成する波長変換光に対しては高い検出感度を有している。言い換えれば、光源１２の発光素子１４、波長変換部材の材料、ＰＤ６０が、このような要件を好適に満たすように選択される。
このような構成とすることによって、ただ一つの光検出部７０によって、二つの光源１２から射出される光源光の光量を分離して検出することができる。
これまで、図面を参照しながら本発明の実施形態を述べたが、本発明は、これらの実施形態に限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲において様々な変形や変更が施されてもよい。ここにいう様々な変形や変更は、上述した実施形態を適当に組み合わせた実施も含む。
１２…光源、１４…発光素子、１６…レンズ、１８…光ファイバ、１８ａ…コア、１８ｂ…クラッド、１８ｃ…ジャケット、２０…光検出部、２２…光取り出し手段、２４…検出光適切化手段、２６…光検出器、２８…コントローラ、３０…光取り出し領域、３２…散乱部材、３４…反射部材、３６…フォトダイオード、３８…光カプラ、４０…光ファイバ、４０ｂ…クラッド、４０ｃ…ジャケット、４２…照明ユニット、４４…保持部材、４６…拡散部材、４６…蛍光体、４８…拡散部材、５０…光検出部、５４…光取り出し領域、５６…拡散部材、５８…反射部材、６０…フォトダイオード、６２…固定部材、６４…拡散部材、６６…反射部材、７０…光検出部、７２…拡散部材、７４…拡散部材、７６…反射部材、１００…内視鏡装置、１０２…先端部、１０４…挿入部、１０６…操作部、１０８…ユニバーサルコード、１１０…接続部、１２０…光源部。

Claims (13)

  1. 少なくとも一つの光源と、
    前記光源から射出される光源光を導光する少なくとも一本の光ファイバと、
    前記光ファイバによって導光される光源光の光量を検出する光検出部を備え、
    前記光検出部は、
    入射光の光量を示す信号を出力する光検出器と、
    前記光ファイバによって導光される光源光の一部を検出光として前記光ファイバから取り出す、前記光ファイバの一部に設けられた光取り出し手段と、
    前記光取り出し手段によって前記光ファイバから取り出された検出光を、前記光検出器による光量検出に適切な光学特性の光に変化させる検出光適切化手段を備えている、光源装置。
  2. 前記光ファイバは、コアとクラッドを有しており、
    前記光取り出し手段は、前記クラッドの厚さが局所的に低減された前記クラッドの一部分の領域で構成されており、前記領域におけるクラッドの厚さは、前記光検出器による光量検出に必要最低限の光量の光源光が漏れるように調整されている、請求項１に記載の光源装置。
  3. 前記領域におけるクラッドの厚さは、前記光源光の波長をλとして、λ／２π以下である、請求項２に記載の光源装置。
  4. 前記検出光適切化手段は、前記領域に配された拡散要素または波長変換要素を有している、請求項２または３に記載の光源装置。
  5. 前記拡散要素または波長変換要素は樹脂内に分散されており、前記樹脂の屈折率は、前記クラッドの屈折率に等しいかそれよりも高い、請求項４に記載の光源装置。
  6. 前記検出光適切化手段は、前記領域から前記光検出器に至る空間を取り囲むように配置された反射部材を有している、請求項４に記載の光源装置。
  7. 前記検出光適切化手段は、検出光が前記領域からより強く漏れ出る方向に配置された、前記領域から漏れ出た検出光を前記光検出器の方に反射する反射部材をさらに有している、請求項４に記載の光源装置。
  8. 前記少なくとも一つの光源は、複数の光源を有しており、
    前記光源装置は、前記複数の光源から発せられる光源光を合成する光カプラをさらに備えており、
    前記少なくとも一本の光ファイバは、複数本の光ファイバを有しており、前記複数本の光ファイバは、前記複数の光源からの光源光を前記光カプラにそれぞれ導光する複数本の入力側光ファイバと、前記光カプラからの合成光を導光する少なくとも一本の出力側光ファイバを含んでおり、
    前記光検出部は、前記少なくとも一本の出力側光ファイバに適用されている、請求項１に記載の光源装置。
  9. 前記複数の光源は、前記複数の光源がそれぞれ単独で点灯される複数の期間を含むような点灯パターンにしたがって点灯される、請求項８に記載の光源装置。
  10. 前記複数の光源は、互いに異なる複数の波長の光源光をそれぞれ射出し、前記検出光適切化手段は、前記複数の波長の光源光にそれぞれ対応して異なる波長変換特性を有する複数の波長変換部材を有している、請求項８に記載の光源装置。
  11. 前記光カプラは、合成光を複数の出力に分割して出力する機能を有しており、前記少なくとも一本の出力側光ファイバは、複数本の出力側光ファイバを有しており、前記光取り出し手段は、前記複数本の出力側光ファイバのおのおのに設けられており、前記光取り出し手段によって前記複数本の出力側光ファイバから取り出された検出光は、前記検出光適切化手段を経由して前記光検出器に入射する、請求項８に記載の光源装置。
  12. 前記光取り出し手段の形状の変化を防止する固定部材をさらに備えている、請求項１に記載の光源装置。
  13. 請求項１に記載の前記光源装置を備えている内視鏡装置であり、前記光取り出し手段は、前記内視鏡装置の非変形部に固定されている、内視鏡装置。
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