JP6526369B2 - 光源装置 - Google Patents

Description

本発明は、光源装置に関する。
本願は、２０１７年４月３日に日本に出願された特願２０１７−０７３９５４号に基づき優先権を主張し、その内容をここに援用する。

図３７は、レーザ光用のライトガイドの第１の例の出射端の端面図である。このライトガイド１００は、複数の光ファイバ１０１と、光ファイバ１０１を固定する接着剤１０２と、保護部材１０４と、を備えている。接着剤１０２は、エポキシ系樹脂などからなる。
図３８は、レーザ光用のライトガイドの第２の例の断面図である。このライトガイド１１０は、複数の光ファイバ１１１がガラス管１１２内で溶融一体化された構造を有する。
図３９は、レーザ光用のライトガイドの第３の例の断面図である。このライトガイド１２０は、複数の光ファイバ１２１と、光ファイバ１２１より細いロッド材１２２と、を備えている（例えば、特許文献１を参照）。ライトガイド１２０では、ロッド材１２２によって光ファイバ１２１の非円化変形を抑制できる。

日本国特開２０１１−３４０４０号公報

図３７に示すライトガイド１００は、レーザ光の出力が高い場合、出射端から近い位置に蛍光体などの光学部品が設置されていると、光学部品からの反射等によりライトガイド１００の先端に焼損が起きることがある。
図３８に示すライトガイド１１０は、光ファイバ１１１が溶融により変形し、ビームプロファイルが非円形（例えば楕円形状）となることがあった。
図３９に示すライトガイド１２０は、ロッド材１２２によって光ファイバ１１１の変形を小さくできるが、光ファイバ１１１の非円化を完全に防ぐことはできなかった。そのため、図３８のライトガイド１１０と同様に、ビームプロファイルが非円形となることがあった。

本発明は、上記事情に鑑みてなされたものであり、入射される光の出力が高い場合でも光ファイバ先端部が焼損しにくく、かつビームプロファイルの乱れが生じにくい光源装置および光源装置用光ファイバユニットを提供することを課題とする。

本発明の第一態様に係る光源装置は、レーザ光を出力する光源と、基端と、先端を含む先端部分と、前記先端における先端面と、 を有し、前記レーザ光が前記基端から入射する光ファイバと、少なくとも前記光ファイバの前記先端部分の全周を囲むことにより前記光ファイバを固定する固定部材と、前記光ファイバの前記先端における前記光ファイバの延長線が通る位置に設置された光学部品とを備える。
前記固定部材は、少なくとも前記光ファイバの前記先端部分の前記全周を囲むように接していてもよい。
前記固定部材は、前記光ファイバの前記先端部分と融着していてもよい。
前記固定部材は、前記光ファイバの前記先端部分の前記全周と融着していてもよい。
前記固定部材の基端における前記光ファイバのコア径と、前記固定部材の先端における前記光ファイバのコア径との差は、前記固定部材の前記基端における前記光ファイバの前記コア径に対して１０％以下であってもよい。
前記光学部品は、少なくとも前記光ファイバの前記先端面に当接するように固着されていてもよい。
少なくとも前記光ファイバの前記先端面は、光散乱構造を有し、前記光学部品は、蛍光材料から構成される蛍光体であり、前記蛍光体は、少なくとも前記光ファイバの前記先端面に当接するように固着されてもよい。
前記光学部品は、蛍光材料から構成される蛍光体と、中継コアおよび前記中継コアを囲む中継クラッドを有し、かつ、第一端面と第二端面を有する中継用ファイバを有し、前記中継用ファイバの前記第一端面は、少なくとも前記光ファイバの前記先端面に当接するように固着され、前記蛍光体は、前記中継用ファイバの前記第二端面に固着されてもよい。
前記中継用ファイバの前記第二端面は、光散乱構造を有していてもよい。
前記光源を含む複数の光源と、前記光ファイバを含む複数の光ファイバと、を備えていてもよい。
少なくとも前記複数の光ファイバの先端面は、光散乱構造を有し、前記光学部品は、蛍光材料から構成される蛍光体であり、前記蛍光体は、少なくとも前記複数の光ファイバの前記先端面 に当接するように固着されていてもよい。
前記光学部品は、蛍光材料から構成される蛍光体と、中継コアおよび前記中継コアを囲む中継クラッドを有し、かつ、第一端面と第二端面とを有する中継用ファイバを有し、前記中継用ファイバの前記第一端面は、少なくとも前記複数の光ファイバの前記先端面に当接するように固着され、前記蛍光体は、前記中継用ファイバの前記第二端面に固着され、前記中継コアの外形は、前記中継用ファイバの長さ方向から見て、前記中継コアの内側に、前記固定部材が保持するすべての前記複数の前記光ファイバの前記先端面が一括的に配置されるように定められていてもよい。
前記中継用ファイバの第二端面は、光散乱構造を有していてもよい。
前記複数の前記光源は、赤色光の光源と、緑色光の光源と、青色光の光源とを含んでいてもよい。
前記複数の前記光源は、赤色光の光源と、緑色光の光源と、青色光の光源とを含み、少なくとも前記複数の前記光ファイバの前記先端は、光散乱構造を有していてもよい。
前記光学部品は、中継コアおよび前記中継コアを囲む中継クラッドを有し、かつ、第一端面と第二端面とを有する中継用ファイバを有し、前記中継用ファイバの前記第一端面は、少なくとも前記複数の光ファイバの前記先端面に当接するように固着され、前記中継コアの外形は、前記中継用ファイバの長さ方向から見て、前記中継コアの内側に、前記固定部材が保持するすべての前記複数の前記光ファイバの前記先端面が一括的に配置されるように定められていてもよい。
前記中継用ファイバの前記第二端面は、光散乱構造を有していてもよい。
前記複数の前記光ファイバの先端部分は、前記固定部材によって互いに隔てられていてもよい。
前記固定部材は、保持部材に挿通され、少なくとも前記光ファイバの前記先端部分が前記保持部材に無機系接着剤またはシリコーン系接着剤で固定されていてもよい。
前記固定部材は、少なくとも前記複数の前記光ファイバの先端を含む先端部分のそれぞれを、全周を囲むように接して固定されている。
前記固定部材は、前記複数の前記光ファイバの前記先端部分と融着されている。
前記固定部材は、前記複数の前記光ファイバの前記先端部分の全周と融着されている。

上記態様によれば、固定部材が光ファイバの先端部分の全周を囲んで固定している。固定部材が先端部分を囲んでいるため、レーザ光の出力が高い場合でも光ファイバユニットの先端に熱や光による焼損が起こりにくい。そのため、光学部品を光ファイバユニットの先端に近い位置に配置することができる。
また、光ファイバの先端部分が固定部材で囲まれるため、製造時に先端部分の変形が起こりにくく、先端部分の断面の非円率を低くできる。よって、ビームプロファイルの乱れは生じにくい。
したがって、入射される光の出力が高い場合でも光ファイバ先端部が焼損しにくく、かつビームプロファイルの乱れが生じにくい光源装置を提供できる。

本発明の第１実施形態に係る光源装置の概略図である。 図１の光源装置の光ファイバユニットの基端部分の断面図である。 図１の光源装置の光ファイバユニットの第１固定部材の斜視図である。 図１の光源装置の光ファイバユニットの先端部分の断面図である。 図１の光源装置の光ファイバユニットの第２固定部材の斜視図である。 光ファイバの先端に光学部品を当接させた状態で固定した構造の第１の例の概略図である。 光ファイバの先端に光学部品を当接させた状態で固定した構造の第２の例の概略図である。 本発明の第２実施形態に係る光源装置の概略図である。 図８Ａの光源装置の一部の概略図である。 図８Ａの光源装置の光ファイバユニットの先端部分の断面図である。 図８Ａの光源装置の光ファイバユニットの第２固定部材の斜視図である。 第２実施形態に係る光源装置の変形例の一部の概略図である。 本発明の第３実施形態に係る光源装置の一部の概略図である。 本発明の第４実施形態に係る光源装置の概略図である。 前図の光源装置であって、光学部品が光ファイバの先端に当接する位置に設置された例の概略図である。 本発明の第５実施形態に係る光源装置の概略図である。 図１５の光源装置の光源の一例の概略図である。 図１５の光源装置の光源の他の例の概略図である。 本発明の第６実施形態に係る光源装置の概略図である。 図１８の光源装置の一部を示す断面図である。 本発明の第７実施形態に係る光源装置の第１の構成例の概略図である。 図２０の光源装置の光ファイバユニットの先端部分の構造の概略図である。 第７実施形態に係る光源装置の第２の構成例の光ファイバユニットの先端部分の構造の概略図である。 本発明の第８実施形態に係る光源装置の第１の構成例の概略図である。 図２３の光源装置の光ファイバユニットの先端部分の構造の概略図である。 第８実施形態に係る光源装置の第２の構成例の光ファイバユニットの先端部分の構造の概略図である。 本発明の第９実施形態に係る光源装置の第１の構成例である概略図である。 図２６の光源装置の光ファイバユニットの先端部分の構造の概略図である。 第９実施形態に係る光源装置の第２の構成例の概略図である。 図２８の光源装置の光ファイバユニットの先端部分の構造の概略図である。 第９実施形態に係る光源装置の第３の構成例の光ファイバユニットの先端部分の構造の概略図である。 第２実施形態に係る光源装置の他の構成例の概略図である。 第２実施形態に係る光源装置の光ファイバユニットの第１変形例の模式図である。 第２実施形態に係る光源装置の光ファイバユニットの第２変形例の模式図である。 第２実施形態に係る光源装置の光ファイバユニットの第３変形例の模式図である。 第２実施形態に係る光源装置の光ファイバユニットの第４変形例の模式図である。 第２実施形態に係る光源装置の光ファイバユニットの第５変形例の模式図である。 レーザ光用のライトガイドの第１の例の端面の概略図である。 レーザ光用のライトガイドの第２の例の断面の概略図である。 レーザ光用のライトガイドの第３の例の断面の概略図である。

［第１実施形態］
本発明の第１実施形態に係る光源装置は、レーザ光を出力する光源と、基端と、先端を含む先端部分と、前記先端における先端面と、を有し、前記レーザ光が前記基端から入射する光ファイバと、少なくとも前記光ファイバの前記先端部分の全周を囲むことにより前記光ファイバを固定する固定部材と、前記光ファイバの前記先端における前記光ファイバの延長線が通る位置に設置された光学部品とを備える。
以下、本発明の第１実施形態について、図１〜図３を用いて説明する。
図１は、本発明の第１実施形態に係る光源装置の概略図である。図２は、前記光源装置の光源装置用光ファイバユニットの基端部分の断面図である。図３は、前記光源装置用光ファイバユニットの第１固定部材の斜視図である。図４は、前記光源装置の光源装置用光ファイバユニットの先端部分の断面図である。図２および図４は、光ファイバの長さ方向に垂直な断面を示す図である。図５は、前記光源装置用光ファイバユニットの第２固定部材の斜視図である。

図１に示すように、本実施形態に係る光源装置１０は、光源１と、集光レンズ２と、光源装置用光ファイバユニット（以下、単に光ファイバユニットという）３と、光学部品４とを備えている。

光源１は、例えば半導体レーザ（レーザダイオード）である。光源１としては、例えば青色半導体レーザが使用できる。光源１から出力されるレーザ光の中心波長は、例えば４００〜４６０ｎｍである。

光ファイバユニット３は、光ファイバ６と、第１固定部材７（基端固定部材）と、第２固定部材８（先端固定部材）とを備えている。
図２に示すように、光ファイバ６は、例えば、マルチモードファイバである。光ファイバ６は、コア６ｃおよびコア６ｃを囲むクラッド６ｄを有する。コア６ｃは、例えば実質的にドーパントを含まない純粋石英ガラスから構成される。クラッド６ｄは、例えばフッ素添加石英ガラスから構成される。
図１に示すように、光ファイバ６の基端６ａには、光源１からのレーザ光Ｌが入射する。基端６ａは入射端ともいう。先端６ｂは、基端６ａとは反対の端であり、レーザ光Ｌが出射する出射端である。光ファイバ６の長さ方向を「Ｘ方向」ということがある。

図２および図３に示すように、第１固定部材７は、筒状（例えば円筒状）に形成されている。第１固定部材７の長さ方向は、光ファイバ６の長さ方向（Ｘ方向）に一致する。
図１に示すように、第１固定部材７の挿通孔７ｄには、光ファイバ６の基端６ａを含む部分（基端部分６ｅ）が挿通している。基端部分６ｅは、光ファイバ６における長さ方向の一部の部位である。基端部分６ｅにおけるコア６ｃの長さ方向（Ｘ方向）に直交する断面の形状は円形状である。基端部分６ｅの断面のコア６ｃの非円率は、例えば１％以下である。非円率は、例えば次の式（１）に基づいて算出できる。

図２に示すように、第１固定部材７は、光ファイバ６の基端部分６ｅの全周を囲んでいる。第１固定部材７の内周面７ｃは、光ファイバ６の外周面６ｆ（クラッド６ｄの外周面）に、全周にて直接、接して接合されている。これによって、第１固定部材７は、基端部分６ｅを固定している。第１固定部材７の内周面７ｃは、外周面６ｆに融着していることが好ましい。第１固定部材７は、基端部分６ｅの外周面６ｆの全周と融着していることが好ましい。第１固定部材７の、長さ方向（Ｘ方向）に直交する断面の形状（外形）は円形状である。

図１に示すように、第１固定部材７の基端７ａは、光ファイバ６の長さ方向（Ｘ方向）について基端６ａ側の端である。基端７ａと反対の端を先端７ｂという。第１固定部材７の基端７ａのＸ方向の位置は、光ファイバ６の基端６ａのＸ方向の位置と一致している。
基端７ａの端面は基端６ａの端面（基端面）と同一平面上に位置することが好ましい。

第１固定部材７の基端７ａにおける光ファイバ６のコア径（コア６ｃの外径）（第１基端コア径）と、先端７ｂにおける光ファイバ６のコア径（第１先端コア径）との差（第１コア径差）は、前記第１基端コア径に対して１０％以下であることが好ましい。ここでコア径は、次の式（２）に基づいて算出する。

コア径(μｍ)＝（コアの長径（μｍ）＋コアの短径（μｍ））／２ ・・・（２）

前記第１コア径差が前記第１基端コア径に対して１０％以下であると、光ファイバ６の基端６ａにおける開口数（ＮＡ）と、先端６ｂにおけるＮＡとの差を小さく抑えることができる。

図４および図５に示すように、第２固定部材８は、筒状（例えば円筒状）に形成されている。第２固定部材８の長さ方向は、光ファイバ６の長さ方向（Ｘ方向）に一致する。
図１に示すように、第２固定部材８の挿通孔８ｄには、光ファイバ６の先端６ｂを含む部分（先端部分６ｇ）が挿通している。先端部分６ｇは、光ファイバ６の長さ方向の一部である。先端部分６ｇにおけるコア６ｃの長さ方向（Ｘ方向）に直交する断面の形状は円形状である。先端部分６ｇの断面のコア６ｃの非円率は、例えば１％以下である。

図４に示すように、第２固定部材８は、光ファイバ６の先端部分６ｇの全周を囲んでいる。第２固定部材８の内周面８ｃは、光ファイバ６の外周面６ｆ（クラッド６ｄの外周面）に、全周にて直接、接して接合されている。これによって、第２固定部材８は、先端部分６ｇを固定している。
第２固定部材８の内周面８ｃは、外周面６ｆに融着していることが好ましい。第２固定部材８は、先端部分６ｇの外周面６ｆの全周と融着していることが好ましい。第２固定部材８の、長さ方向（Ｘ方向）に直交する断面の形状（外形）は円形状である。

図１に示すように、第２固定部材８の基端８ａは、光ファイバ６の長さ方向（Ｘ方向）について基端６ａ側の端である。基端８ａと反対の端を先端８ｂという。第２固定部材８の先端８ｂのＸ方向の位置は、光ファイバ６の先端６ｂのＸ方向の位置と一致している。
先端８ｂの端面（先端面）は先端６ｂの端面（先端面）と同一平面上に位置することが好ましい。

第２固定部材８の基端８ａにおける光ファイバ６のコア径（コア６ｃの外径）（第２基端コア径）と、先端８ｂにおける光ファイバ６のコア径（第２先端コア径）との差（第２コア径差）は、前記第２基端コア径に対して１０％以下であることが好ましい。
前記第２コア径差が前記第２基端コア径に対して１０％以下であると、光ファイバ６の基端６ａにおけるＮＡと、先端６ｂにおけるＮＡとの差を小さく抑えることができる。

第１固定部材７および第２固定部材８の構成材料は、加熱により溶融したときの粘度が光ファイバ６の構成材料の溶融時の粘度と近い材料であると、第１固定部材７および第２固定部材８がそれぞれ光ファイバ６と一体化しやすくなるため好ましい。前記構成材料は、線膨張係数が、光ファイバ６の構成材料の線膨張係数に近いと、製造時（冷却時）に第１固定部材７および第２固定部材８の破損が起こりにくい。前記構成材料としては、石英系ガラス、多成分系ガラスなどを挙げることができる。特に、石英系ガラスは、高温高湿環境、放射線環境における耐久性に優れている。
固定部材の穴は、光ファイバ１本に対して１個であることが好ましい。例えば７本の光ファイバを用いる場合、固定部材の穴は７個で、同心円状に均等に配置されていることが好ましい。
換言すれば、複数の前記光ファイバの先端部分は、前記固定部材によって互いに隔てられていることが好ましい。
このように構成することで、光ファイバと固定部材との融着後に、光ファイバのコアの非円化変形を抑えることができる。

光ファイバ６は、基端６ａが集光レンズ２を介して光源１の出射部位に対面する位置に配置される。

光学部品４は、光ファイバ６の先端６ｂに対面して設けられている。光学部品４は、先端６ｂにおける光ファイバ６の延長線Ｅ１が通る位置に設置される。
光学部品４は、例えば蛍光体である。蛍光体は、例えばＹＡＧ系の結晶材料で形成されている。光源１から光ファイバ６を経て光学部品４に照射された青色光の一部は、光学部品４で蛍光に変換される。変換された蛍光と未変換光とは、合成されて白色光となる。光学部品４は、例えば板状とされ、延長線Ｅ１に対して垂直に設置される。

光学部品４は、光ファイバ６の先端６ｂからＸ方向に離れた位置に設置することができる。これにより、光学部品４からの反射光等による温度上昇を抑制し、先端６ｂの焼損を防ぐことができる。
ここで焼損とは、例えば、光ファイバの先端が光学部品からの輻射熱、反射光（蛍光およびレーザ光）を吸収して発熱することにより損傷を受けることである。例えば、光ファイバがエポキシ系等の接着剤で固定された光ファイバユニットでは、光ファイバ先端の接着剤が焼損すると、接着剤が蒸散して光ファイバ端面に付着し、当該端面が、反射光より強い出射光を吸収してしまい、出射光のパワー低下、周囲の部品の破損などが起きる可能性がある。

なお、光学部品４は、蛍光体に限らず、レンズ、大口径光ファイバ、ミラー、拡散板、ロッド（例えばガラス製、樹脂製など）、およびパネルなどであってもよい。
拡散板は、光を拡散させる機能を有する。拡散板は、光を散乱させる表面凹凸を有する構造、光散乱粒子を含む構造などが可能である。
光学部品４は、蛍光体、レンズ、大口径光ファイバ、ミラー、拡散板、ロッドおよびパネルのうち２以上を組み合わせて構成してもよい。例えば、光学部品４は、レンズと蛍光体の組み合わせでもよいし、拡散板と蛍光体の組み合わせでもよい。

光学部品４と先端６ｂとの距離Ｌ１は、例えば０〜５ｍｍである。光学部品４は、先端６ｂに当接させて（すなわち距離Ｌ１を０ｍｍとして）設置してもよい。光学部品４と先端６ｂとの接続は、融着でもよいし、機械的な固定でもよい。

図６は、光ファイバユニット３の先端の端面（先端面）に、光学部品４を当接させた状態で固定した構造の第１の例の概略図である。光ファイバユニット３の先端に光学部品４（蛍光体）を固定するには、光ファイバユニット３の先端を加熱溶融し、光ファイバユニット３の先端に蛍光体の粉末材料を付着させたり、蛍光体の粉末材料とバインダを混ぜ、光ファイバユニット３の先端に付着させたりすることによって、蛍光体を光ファイバユニット３の先端に一体化させる方法が可能である。バインダは無機系材料やシリコーン樹脂が好ましい。
蛍光体の原材料は、例えば、Ｃｅ：ＹＡＧ、Ｃｅ：ＬｕＡＧなどが挙げられる。Ｃｅ：ＹＡＧは、Ｃｅを含むＹＡＧ系の結晶材料である。Ｃｅ：ＬｕＡＧは、Ｃｅを含むＬｕＡＧである。
無機系バインダは、例えば、Ａｌ_２Ｏ_３、ＳｉＯ_２、ＴｉＯ_２、ＢａＯ、Ｙ_２Ｏ_３のうち１または２以上を含む。
図７は、光ファイバユニット３の先端の端面（先端面）に、光学部品４Ａを当接させた状態で固定した構造の第２の例の概略図である。光学部品４Ａは、拡散板４Ｂと蛍光体４Ｃとを積層した構造である。拡散板４Ｂは光ファイバユニット３の先端面に設けられている。蛍光体４Ｃは、拡散板４Ｂの外面（光ファイバユニット３側とは反対の面）に設けられている。
光ファイバユニット３の先端面には、拡散板に代わり、微細な表面凹凸構造を形成したり、散乱粒子を直接付着させたりしてもよい。微細な表面凹凸構造または散乱粒子の付着などにより光を散乱させることができれば、均一な出射光が得られる。
図６および図７に示すように、光学部品４，４Ａを光ファイバユニット３の先端に当接させて取り付けた構造を採用することによって、光ファイバユニット３の先端部分の小型化が可能となる。

光ファイバユニット３の先端は、先端６ｂと先端８ｂのうち少なくとも一方である。先端６ｂと先端８ｂのＸ方向位置が異なる場合には、光ファイバユニット３の先端は、先端６ｂと先端８ｂのうち、より先方（図１の右方）に位置する先端である。先端６ｂと先端８ｂのＸ方向位置が同じ場合には、光ファイバユニット３の先端は、先端６ｂと先端８ｂの両方である。

次に、光源装置１０を製造する方法の一例について説明する。
図１に示すように、第１固定部材７および第２固定部材８（図３および図５参照）となる一対の筒状体（図示略）を用意する。筒状体は、例えばガラスから構成される。筒状体の内径は、光ファイバ６の基端部分６ｅおよび先端部分６ｇの外径よりやや大きい。
前記一対の筒状体に、光ファイバ６の基端部分６ｅおよび先端部分６ｇをそれぞれ挿入し、前記筒状体を全周にて基端部分６ｅおよび先端部分６ｇに接合させる。例えば、前記筒状体の挿通孔内面を、加熱溶融により光ファイバ６の基端部分６ｅおよび先端部分６ｇに一体化させる。これにより、光ファイバユニット３を得る。

光ファイバ６を、基端６ａが集光レンズ２を介して光源１の出射部位に対面する位置に設置する。光学部品４を、光ファイバ６の先端６ｂに対面する位置に設置する。これにより、図１に示す光源装置１０を得る。

光源装置１０では、光源１から出力されたレーザ光Ｌは、集光レンズ２を経て基端６ａから光ファイバ６に入射する。レーザ光Ｌは光ファイバ６を経て先端６ｂから出射し、光学部品４に照射される。光学部品４に照射された青色光の一部は光学部品４で蛍光に変換される。変換された蛍光と未変換光とは、合成されて白色光となって出射する。

光源装置１０では、光ファイバ６の先端部分６ｇに第２固定部材８が設けられている。第２固定部材８は光ファイバ６の先端部分６ｇの全周を囲んで固定している。そのため、レーザ光Ｌの出力が高い場合でも、光ファイバユニット３の先端に熱や光による焼損が起こりにくい。よって、光学部品４を光ファイバユニット３の先端に近い位置に配置することができる。
光源装置１０では、光ファイバ６の先端部分６ｇが第２固定部材８で囲まれるため、製造時に先端部分６ｇの変形が起こりにくく、先端部分６ｇの断面の非円率を低くできる。よって、ビームプロファイルの乱れは生じにくい。
したがって、入射される光の出力が高い場合でも光ファイバ６の先端６ｂが焼損しにくく、かつビームプロファイルの乱れが生じにくい光源装置１０を提供できる。
また、光源装置１０では、光ファイバ６の先端部分６ｇが第２固定部材８で囲まれているため、清掃等の際に光ファイバ６が破損しにくい。よって、光源装置１０は、取扱い性の点で優れている。

第２固定部材８は、先端部分６ｇの全周を囲むように接しているため、焼損しやすい構造を用いることなく先端部分６ｇを強固に固定できる。よって、光ファイバユニット３の先端における焼損を回避し、かつ先端部分６ｇに対する固定強度を高めることができる。
第２固定部材８は、先端部分６ｇと融着されていると、焼損防止および固定強度向上の点で好適である。特に、第２固定部材８が先端部分６ｇの全周と融着されていると、焼損防止および固定強度向上の点でさらに好ましい。

光源装置１０では、光ファイバ６の基端部分６ｅに第１固定部材７が設けられている。
そのため、光源１の出力が高い場合、集光レンズ２による集光により光強度が高くなる場合などにおいて、光ファイバユニット３の基端に焼損が起こりにくい。

光ファイバユニット３では、第２固定部材８が光ファイバ６の先端部分６ｇの全周を囲んで固定している。そのため、レーザ光Ｌの出力が高い場合でも、光ファイバユニット３の先端に熱や光による焼損が起こりにくい。よって、光学部品４を光ファイバユニット３の先端に近い位置に配置することができる。
光ファイバユニット３では、光ファイバ６の先端部分６ｇが第２固定部材８で囲まれるため、製造時に先端部分６ｇの変形が起こりにくく、先端部分６ｇの断面の非円率を低くできる。よって、ビームプロファイルの乱れは生じにくい。
したがって、入射される光の出力が高い場合でも光ファイバ６の先端６ｂが焼損しにくく、かつビームプロファイルの乱れが生じにくい。
光ファイバユニット３では、光ファイバ６の先端部分６ｇが第２固定部材８で囲まれているため、清掃等の際に光ファイバ６が破損しにくい。よって、光ファイバユニット３は、取扱い性の点で優れている。

［第２実施形態］
以下、本発明の第２実施形態について、図８Ａ〜図１０を用いて説明する。なお、既出の実施形態との共通部分については同じ符号を付して説明を省略する場合がある。
図８Ａは、本発明に係る光源装置の第２実施形態の概略図である。図８Ｂは、前記光源装置の一部の概略図である。図９は、前記光源装置の光ファイバユニットの先端部分の断面図である。図９は、光ファイバの長さ方向に垂直な断面を示す図である。図１０は、第２固定部材の斜視図である。

図８Ａおよび図８Ｂに示すように、第２実施形態の光源装置２０は、複数の光源２１と、複数の集光レンズ２２と、光ファイバユニット２３と、光学部品４とを備えている。
光源２１は、例えば図１に示す光源１と同様とすることができる。
集光レンズ２２は、例えば図１に示す集光レンズ２と同様とすることができる。
光ファイバユニット２３は、複数の光ファイバ６と、複数の第１固定部材７と、第２固定部材２８（先端固定部材）とを備えている。

図９および図１０に示すように、第２固定部材２８は、複数の挿通孔２９を有する柱状（例えば円柱状）に形成されている。
図９に示すように、複数の挿通孔２９は、中央挿通孔２９ａと、複数の周辺挿通孔２９ｂとを有する。中央挿通孔２９ａは、光ファイバ６の長さ方向（Ｘ方向）に直交する断面において、第２固定部材２８の中央に形成されている。複数（この実施形態では６つ）の周辺挿通孔２９ｂは、中央挿通孔２９ａの外周側の位置に、中央挿通孔２９ａを囲む円に沿って、周方向に等間隔に並んで形成されている。中央挿通孔２９ａおよび周辺挿通孔２９ｂは、それぞれの中心を結ぶ線が三角格子状となるように配置されている。隣り合う挿通孔２９の中心間距離は等しい。

挿通孔２９（中央挿通孔２９ａおよび周辺挿通孔２９ｂ）は、Ｘ方向に直交する断面において、互いに離れて形成されている。そのため、第２固定部材２８によって光ファイバ６の先端部分６ｇは互いに隔てられている。

第２固定部材２８の構成材料は、加熱により溶融したときの粘度が光ファイバ６の構成材料の溶融時の粘度と近い材料であると、第２固定部材２８が光ファイバ６と一体化しやすくなるため好ましい。前記構成材料は、線膨張係数が、光ファイバ６の構成材料の線膨張係数に近いと、製造時（冷却時）に第２固定部材２８の破損が起こりにくい。前記構成材料としては、石英系ガラス、多成分系ガラスなどを挙げることができる。特に、石英系ガラスは高温高湿環境、放射線環境における耐久性に優れている。第２固定部材２８の長さ方向は、光ファイバ６の長さ方向（Ｘ方向）に一致する。

図１０に示すように、第２固定部材２８の複数の挿通孔２９には、それぞれ光ファイバ６の先端部分６ｇが挿通している。
図９に示すように、第２固定部材２８は、光ファイバ６の先端部分６ｇの全周をそれぞれ囲んでいる。挿通孔２９の内周面２９ｃは、光ファイバ６の外周面６ｆに、全周にて直接、接して接合されている。第２固定部材２８は、複数の光ファイバ６の先端部分６ｇのそれぞれに、全周を囲むように接している。これによって、第２固定部材２８は、複数の光ファイバ６の先端部分６ｇを固定している。
挿通孔２９の内周面２９ｃは、外周面６ｆに融着していることが好ましい。第２固定部材２８は、先端部分６ｇの外周面６ｆの全周と融着していることが好ましい。

図１０に示すように、第２固定部材２８の基端２８ａは、光ファイバ６の長さ方向（Ｘ方向）について基端６ａ側の端である。基端２８ａと反対の端を先端２８ｂという。第２固定部材２８の先端２８ｂのＸ方向の位置は、光ファイバ６の先端６ｂのＸ方向の位置と一致している。先端２８ｂの端面（先端面）は先端６ｂにおける先端面と同一平面上に位置することが好ましい。

第２固定部材２８の基端２８ａにおける光ファイバ６のコア径（コア６ｃの外径）（第２基端コア径）と、先端２８ｂにおける光ファイバ６のコア径（第２先端コア径）との差（第２コア径差）は、前記第２基端コア径に対して１０％以下であることが好ましい。
前記第２コア径差が前記第２基端コア径に対して１０％以下であると、光ファイバ６の基端６ａにおけるＮＡと、先端６ｂにおけるＮＡの差を抑えることができる。

次に、光源装置２０を製造する方法の一例について説明する。
第１固定部材７（図３参照）となる筒状体（図示略）と、第２固定部材２８（図１０参照）となる固定部材（母材）（図示略）とを用意する。前記固定部材（母材）は、例えばガラスから構成され、挿通孔を有する。挿通孔の内径は、光ファイバ６の先端部分６ｇの外径よりやや大きい。
前記筒状体に、光ファイバ６の基端部分６ｅを挿入するとともに、前記固定部材（母材）の挿通孔に先端部分６ｇを挿入する。前記筒状体および前記固定部材（母材）を全周にて基端部分６ｅおよび先端部分６ｇに接合させる。例えば、前記筒状体および前記固定部材（母材）の挿通孔内面を、加熱溶融により光ファイバ６の基端部分６ｅおよび先端部分６ｇに一体化させる。これにより、光ファイバユニット２３を得る。

光ファイバ６を、基端６ａが集光レンズ２を介して光源１の出射部位に対面する位置に設置するとともに、光学部品４を、光ファイバ６の先端６ｂに対面する位置に設置する。
これにより、図８Ａに示す光源装置２０を得る。

光源装置２０では、光源１から出力されたレーザ光Ｌは、集光レンズ２を経て基端６ａから光ファイバ６に入射する。レーザ光Ｌは光ファイバ６の先端６ｂから出射して光学部品４に照射され、白色光となって出射する。

光源装置２０では、第２固定部材２８が光ファイバ６の先端部分６ｇの全周を囲んで固定している。そのため、レーザ光Ｌの出力が高い場合でも、光ファイバユニット２３の先端に熱や光による焼損が起こりにくい。
光源装置２０では、光ファイバ６の先端部分６ｇが第２固定部材２８で囲まれるため、製造時に先端部分６ｇの変形が起こりにくく、先端部分６ｇの断面の非円率を低くできる。よって、ビームプロファイルの乱れは生じにくい。
したがって、入射される光の出力が高い場合でも光ファイバ６の先端６ｂが焼損しにくく、かつビームプロファイルの乱れが生じにくい光源装置２０を提供できる。
光源装置２０では、光ファイバ６の先端部分６ｇが第２固定部材２８で囲まれているため、清掃等の際に光ファイバ６が破損しにくい。よって、光源装置２０は、取扱い性の点で優れている。

第２固定部材２８は、先端部分６ｇの全周を囲むように接しているため、焼損しやすい構造を用いることなく先端部分６ｇを強固に固定できる。よって、光ファイバユニット３の先端における焼損を回避し、かつ先端部分６ｇに対する固定強度を高めることができる。第２固定部材２８は、先端部分６ｇと融着されていると、焼損防止および固定強度向上の点で好適である。特に、第２固定部材２８が先端部分６ｇの全周と融着されていると、焼損防止および固定強度向上の点でさらに好ましい。

光ファイバユニット２３では、第２固定部材２８が光ファイバ６の先端部分６ｇの全周を囲んで固定しているため、レーザ光Ｌの出力が高い場合でも、光ファイバユニット２３の先端に熱や光による焼損が起こりにくい。
光ファイバユニット２３では、光ファイバ６の先端部分６ｇが第２固定部材２８で囲まれるため、製造時に先端部分６ｇの変形が起こりにくく、先端部分６ｇの断面の非円率を低くできる。よって、ビームプロファイルの乱れは生じにくい。
したがって、入射される光の出力が高い場合でも光ファイバ６の先端６ｂが焼損しにくく、かつビームプロファイルの乱れが生じにくい。
光ファイバユニット２３では、光ファイバ６の先端部分６ｇが第２固定部材２８で囲まれているため、清掃等の際に光ファイバ６が破損しにくい。よって、光ファイバユニット２３は、取扱い性の点で優れている。

光源装置２０では、複数の光ファイバ６のうち１つを検出ポートとして用い、光学部品４からの反射光の強さを測定しつつ、光源２１の出力調整や異常検出をおこなってもよい。また、高放射線下では、前記検出ポートは、シンチレータ等の部品と組み合わせることにより放射線量を検出するポートとして使用できる。

図１１は、光源装置２０の変形例の一部の概略図である。
図１１に示すように、第２固定部材２８と光学部品４との間に、集光レンズ３３を設けてもよい。この構成では、レーザ光は、光ファイバ６の先端から出射して集光レンズ３３を経て光学部品４に照射され、白色光となって出射する。

［第３実施形態］
本発明の第３実施形態について、図１２を用いて説明する。既出の実施形態との共通部分については同じ符号を付して説明を省略する。
図１２は、本発明の第３実施形態に係る光源装置の一部の概略図である。
図１２に示すように、光源装置３０では、光ファイバユニット２３は保持部材３４に挿通されている。光源装置３０は、保持部材３４が設けられたこと以外は、第２実施形態に係る光源装置２０と同じ構成である。

保持部材３４は、前筒部３５と、前筒部３５の後端に接続された後筒部３６とを備えている。
前筒部３５は、例えば金属（ステンレス鋼、アルミニウムなど）から構成される。前筒部３５の挿通孔３５ａには、第２固定部材２８が挿通している。
前筒部３５の前端面３５ｂには、前端凹部３７が形成されている。第２固定部材２８の先端部分２８ｄ（先端２８ｂを含む部分）の少なくとも一部は、前端凹部３７内に露出している。

後筒部３６は、例えば金属（ステンレス鋼、アルミニウムなど）から構成される。後筒部３６の挿通孔３６ａには、第２固定部材２８の基端部分２８ｃ（基端２８ａを含む部分）が挿通している。基端部分２８ｃは、第２固定部材２８のうち先端部分２８ｄよりも基端側の部分である。

第２固定部材２８の先端部分２８ｄは、前端凹部３７に充填された第１接着剤３８（無機系接着剤またはシリコーン系接着剤）によって前筒部３５に接着固定されている。無機系接着剤は、例えばセラミック系の接着剤である。無機系接着剤およびシリコーン系接着剤は耐熱性に優れるため、焼損が起こりにくい。
なお、第２固定部材２８は、少なくとも先端部分２８ｄが第１接着剤３８によって前筒部３５に接着固定されていれば、焼損が起こりにくくなる効果は得られる。

第２固定部材２８の基端部分２８ｃは、後筒部３６の挿通孔３６ａ内に充填された第２接着剤３９（有機系接着剤またはシリコーン系接着剤）によって後筒部３６に固定されている。有機系接着剤は、接着力に優れるため、第２固定部材２８を後筒部３６に強固に固定できる。

［第４実施形態］
図１３は、本発明の第４実施形態に係る光源装置の一部の概略図である。なお、既出の実施形態との共通部分については同じ符号を付して説明を省略する。
図１３に示すように、第４実施形態に係る光源装置４０は、複数の光源４１と、複数の集光レンズ４２と、光ファイバユニット４３と、光学部品４とを備えている。
複数の光源４１のうち２以上は、出射光の波長が異なっていてもよい。例えば、複数の光源４１が、赤色光（波長６３０〜６５０ｎｍ）の光源と、緑色光（５２０〜５５０ｎｍ）の光源と、青色光（４４０〜４６０ｎｍ）の光源とを含む場合には、各波長の光の出力を調整することによって、多様な色の光を照射することが可能となる。この場合には、蛍光体を用いなくとも白色光が得られる。
光源装置４０の光源４１は、赤色光の光源４１Ｒと、緑色光の光源４１Ｇと、青色光の光源４１Ｂとを有する。
光ファイバユニット４３は、複数の光ファイバ６と、複数の第１固定部材７と、第２固定部材２８とを備えている。

光学部品４は、例えば拡散板である。光学部品４として拡散板を使うことにより、均一光が得られる。
図１３に示すように、光学部品４は、光ファイバユニット４３の先端（光ファイバ６の先端と第２固定部材２８の先端のうち少なくとも一方）から離れた位置に設置してもよい。
図１４に示すように、光学部品４は、光ファイバユニット４３の先端に当接する位置にあってもよい。

光ファイバ６の先端６ｂ（図８Ｂ参照）の先端面には、微細な表面凹凸を形成したり、散乱粒子を直接付着させたりしてもよい。この表面凹凸や散乱粒子により光を散乱させることができれば、均一な出射光が得られる。このように、光ファイバ６の先端面に、光を拡散させ得る表面凹凸等を形成する場合には、拡散板がなくても均一光が得られる。

［第５実施形態］
図１５は、本発明の第５実施形態に係る光源装置の概略図である。図１５では、光学部品の図示を省略する。なお、既出の実施形態との共通部分については同じ符号を付して説明を省略する。
図１５に示すように、第５実施形態の光源装置５０は、複数の光源５１と、光ファイバユニット２３と、光学部品（図示略）とを備えている。

図１６は、光源５１の一例である光源５１Ａを示す概略図である。図１６に示すように、光源５１Ａは、複数の光源２１、複数の集光レンズ２２および光ファイバユニット５３を含む構成である。光ファイバユニット５３は、複数の光ファイバ５６と、複数の第１固定部材７と、第２固定部材２８とを備えている。光ファイバ５６は、図１に示す光ファイバ６と同様の構成である。
光源５１Ａでは、光源２１から出力されたレーザ光は、集光レンズ２２、光ファイバ５６を経て、図１５に示す光ファイバユニット２３の光ファイバ６に入射する。
光源装置５０は、光源５１（５１Ａ）がそれぞれ複数の光源２１を有するため、出射光の出力を高めることができる。

図１７は、光源５１の他の例である光源５１Ｂを示す概略図である。図１７に示すように、光源５１Ｂは、複数の光源２１、複数の集光レンズ２２、複数のミラー５７、および集光レンズ５８を含む構成である。
光源５１Ｂでは、光源２１から出力されたレーザ光は、集光レンズ２２、ミラー５７、集光レンズ５８を経て、図１５に示す光ファイバユニット２３の光ファイバ６に入射する。
光源装置５０は、光源５１（５１Ｂ）がそれぞれ複数の光源２１を有するため、出射光の出力を高めることができる。

［第６実施形態］
図１８は、本発明の第６実施形態に係る光源装置の概略図である。図１９は、図１８の光源装置の一部を示す断面図である。なお、既出の実施形態との共通部分については同じ符号を付して説明を省略する。
図１８に示すように、第６実施形態に係る光源装置６０は、複数の光源４１と、複数の集光レンズ４２と、光ファイバユニット４３と、光学部品６４とを備えている。
光学部品６４は、中継用光ファイバ６５と、中継用光ファイバ６５の一端（第一端）に接続された第１端部光ファイバ６６と、中継用光ファイバ６５の他端（第二端）に接続された第２端部光ファイバ６７とを備えている。

図１９に示すように、第１端部光ファイバ６６の一端６６ａは、第２固定部材２８の先端２８ｂに接続されている。第１端部光ファイバ６６は大口径ファイバであり、コア６６ｃおよびコア６６ｃを囲むクラッド６６ｄを有する。コア６６ｃは、例えば純粋石英ガラス、ゲルマニウム添加石英ガラスなどから構成される。クラッド６ｄは、例えば純粋石英ガラスから構成される。第１端部光ファイバ６６と第２固定部材２８との接続には、融着接続、コネクタ接続などを採用できる。

一端６６ａにおけるコア６６ｃの外径Ｄ１は、Ｘ方向から見て、コア６６ｃが、第２固定部材２８が保持するすべての光ファイバ６の先端６ｂ（先端面）を一括的に包含するように定められる。
換言すれば、一端６６ａにおけるコア６６ｃの外形は、Ｘ方向から見て、コア６６ｃの内側に、第２固定部材２８が保持するすべての光ファイバ６の先端６ｂ（先端面）が一括的に配置されるように定められる。
第１端部光ファイバ６６は、光ファイバ６とは異なる種類の光ファイバであってもよい。例えば、第１端部光ファイバ６６のコア６６ｃの屈折率が光ファイバ６のコアの屈折率より高いと、接続面での反射が生じ、光ファイバ６のコアへの戻り光が少なくなることが考えられる。よって、戻り光による光源４１への悪影響を回避できる。

［第７実施形態］
図２０は、本発明の第７実施形態に係る第１の構成例の概略図である。図２１は、光ファイバユニットの先端部の構造の概略図である。なお、既出の実施形態との共通部分については同じ符号を付して説明を省略する。
図２０に示すように、光源装置７０は、複数（例えば３つ）の光源４１と、複数（例えば３つ）の集光レンズ４２と、光ファイバユニット４３と、光学部品４とを備えている。光ファイバユニット４３は、複数（例えば３つ）の光ファイバ６と、複数（例えば３つ）の第１固定部材７と、第２固定部材２８とを備えている。

図２１に示すように、光学部品４は蛍光体である。光学部品４は、光ファイバユニット４３の先端面４３ａ（第２固定部材２８および光ファイバ６の先端面）に固着されている。光学部品４は、固定具を用いることなく、先端面４３ａに隙間なく当接した状態で固定されている。光学部品４は、直接的に先端面４３ａに密着して固定されている。光学部品４は、少なくとも光ファイバ６の先端面（先端６ｂ）に固定されていればよい。

光ファイバユニット４３の先端面４３ａに光学部品４（蛍光体）を固定するには、例えば、融着および接着を採用できる。
融着の場合は、光ファイバユニット４３の先端面４３ａを加熱溶融させた状態で、先端面４３ａに蛍光材料を付着させることによって蛍光体を先端面４３ａに固着させる。
蛍光材料は、蛍光体の粉末材料（原材料）とバインダ（例えば無機系バインダ、シリコーン樹脂等）との混合物であってもよいし、蛍光体の粉末材料のみであってもよい。
蛍光体の原材料は、例えば、Ｃｅ：ＹＡＧ、Ｃｅ：ＬｕＡＧなどが挙げられる。Ｃｅ：ＹＡＧは、Ｃｅを含むＹＡＧ系の結晶材料である。Ｃｅ：ＬｕＡＧは、Ｃｅを含むＬｕＡＧである。
無機系バインダは、例えば、Ａｌ_２Ｏ_３、ＳｉＯ_２、ＴｉＯ_２、ＢａＯ、Ｙ_２Ｏ_３のうち１または２以上を含む。

光学部品４を先端面４３ａに固定する方法として融着を採用する場合には、接続損失が小さく、透過光率が高くなる。また、融着を採用する場合には、接着剤を使用しないため高出力のレーザ光にも対応できる。
接着の場合は、蛍光体の粉末材料と接着剤（エポキシ樹脂、シリコーン樹脂等）との混合物を先端面４３ａに付着させ、硬化させることによって、蛍光体を先端面４３ａに固着させる。

光源装置７０は、固定具を用いずに光学部品４（蛍光体）が光ファイバユニット４３に固定されているため、固定具を用いる場合に比べて小型化が可能である。光学部品４（蛍光体）は光ファイバユニット４３の先端面４３ａに隙間なく配置されるため、光学部品４におけるレーザ光の反射を抑制できる。

先端面４３ａは、光散乱構造（光を散乱させる表面凹凸を有する構造、光散乱粒子を含む構造など）を有していてもよい。以下に具体的な構成例を示す。

図２２は、第７実施形態に係る第２の構成例の光ファイバユニットの先端部の構造の概略図である。
第７実施形態に係る第２の構成例の光ファイバユニットにおいては、少なくとも前記光ファイバの前記先端面は、光散乱構造を有し、前記光学部品は、蛍光材料から構成される蛍光体であり、前記蛍光体は、少なくとも前記光ファイバの前記先端面に当接するように固着されている。
第７実施形態に係る第２の構成例における図２２に示す光学装置７０Ａは、第７実施形態に係る第１の構成例における先端面４３ａに代えて、光散乱構造（光を散乱させる表面凹凸を有する構造、光散乱粒子を含む構造など）を有する先端面４３ｂを用いた点で、図２１に示す光学装置７０とは異なる。
なお、蛍光体４は、前述の融着、接着等により先端面４３ｂに固定される。
なお、図２１の場合と同様に、図２２においても、光学部品４は、固定具を用いることなく、先端面４３ｂに隙間なく当接した状態で固定されている。光学部品４（蛍光体）は光ファイバユニット４３の先端面４３ｂに設けられている。
先端面４３ｂが光散乱構造（光を散乱させる表面凹凸を有する構造、光散乱粒子を含む構造など）を有するために、光源装置７０Ａでは、光散乱構造により光を散乱させることにより、光の密度が均等となり、均一化された出射光が得られる。

［第８実施形態］
図２３は、本発明の第８実施形態に係る第１の構成例の概略図である。図２４は、光ファイバユニットの先端部の構造の概略図である。なお、既出の実施形態との共通部分については同じ符号を付して説明を省略する。
図２３に示すように、光源装置８０は、複数（例えば３つ）の光源４１と、複数（例えば３つ）の集光レンズ４２と、光ファイバユニット４３と、光学部品８１とを備えている。

図２４に示すように、光源装置８０では、光ファイバユニット４３の先端面４３ａに、光学部品８１が固着されている。光学部品８１は、固定具を用いることなく、先端面４３ａに隙間なく当接した状態で固定されている。光学部品８１は、中継用ファイバ８２と、蛍光体８３とを備える。中継用ファイバ８２の一方の端面８２ａ（第一端面）は、光ファイバユニット４３の先端面４３ａに固定されている。蛍光体８３は、中継用ファイバ８２の他方の端面８２ｂ（第二端面）に固定されている。

中継用ファイバ８２は、コア（中継コア）およびそれを囲むクラッド（中継クラッド）を有する大口径ファイバである。
換言すれば、前記光学部品は、蛍光材料から構成される蛍光体と、中継コアおよび前記中継コアを囲む中継クラッドを有し、かつ、第一端面と第二端面を有する中継用ファイバを有し、前記中継用ファイバの前記第一端面は、少なくとも前記光ファイバの前記先端面に当接するように固着され、前記蛍光体は、前記中継用ファイバの前記第二端面に固着されている。
中継用ファイバ８２の端面８２ａにおけるコア（中継コア）の外径は、光ファイバ６の長さ方向から見て（同様に、中継用ファイバ８２の長さ方向から見て）、中継用ファイバ８２のコア（中継コア）が、第２固定部材２８が保持するすべての光ファイバ６（複数の光ファイバ）の先端６ｂ（複数の先端面）を一括的に包含するように定められる（図１９参照）。
換言すれば、光学部品８は、中継コアおよび中継コアを囲む中継クラッドを有する中継用ファイバを有し、中継コアの外形は、中継用ファイバ８２の長さ方向から見て、中継コアの内側に、第２固定部材２８が保持するすべての複数の光ファイバ６の先端面（複数の先端面）が一括的に配置されるように定められる。
また、中継用ファイバ８２は、例えば、中継コアが上記外径の条件を満たすシングルコアファイバである。
なお、中継用ファイバ８２としての大口径ファイバとしては、中継コアが上記外径の条件を満たせばよく、例えば、通常の通信用途の光ファイバの中でもコア径が大きいファイバを用いてもよく、通常の通信用途の光ファイバよりもコア径が大きいファイバを用いてもよい。例えば、大口径ファイバとしては、コア径５０〜２０００μｍ、クラッド径８０〜２２００μｍのファイバなどを用いてよい。
また、光ファイバ６からの光を効率よく入射させ、伝搬させるために、中継用ファイバ８２の開口数（ＮＡ）は、光ファイバ６の開口数（ＮＡ）以上の値となるように構成される。
また、中継用ファイバ８２の開口数（ＮＡ）が光ファイバ６の開口数（ＮＡ）より高すぎても、光ファイバ６から中継用ファイバ８２に出射される光が広がってしまう。
そのため、中継用ファイバ８２の開口数（ＮＡ）と光ファイバ６の開口数（ＮＡ）とは、略同等（中継用ファイバ８２の開口数（ＮＡ）がわずかに高い）ことが好ましく、中継用ファイバ８２の開口数（ＮＡ）と光ファイバ６の開口数（ＮＡ）とが同一であることがより好ましい。
中継用ファイバ８２は、前述の融着、接着等により先端面４３ａに固定される。蛍光体８３は、前述の融着、接着等により中継用ファイバ８２の端面８２ｂに固定される。融着を採用する場合には、接続損失が小さく、透過光率が高くなる。また、接着剤を使用しないため高出力のレーザ光にも対応できる。光ファイバユニット４３と中継用ファイバ８２との接続には、コネクタ接続を採用してもよい。

光源装置８０では、光学部品８１が中継用ファイバ８２を有するため、光ファイバ６から光学部品８１に入射した光は、中継用ファイバ８２のコア（中継コア）内を伝播する過程で均一化される。よって、光の密度が均等となり、均一化された出射光が得られる。複数の光源４１が互いに異なる色の光を発する光源を有する場合には、各光ファイバ６からの光は中継用ファイバ８２を伝播する過程で均一化されるため、色ムラとスペックルが少ない出射光が得られる。

図２５は、第８実施形態に係る第２の構成例の光ファイバユニットの先端部の構造の概略図である。
図２５に示すように、光源装置８０Ａでは、光ファイバユニット４３の先端面４３ａに、光学部品８１Ａが固着されている。
すなわち、蛍光体８３は、中継用ファイバ８２の他方の端面８２ｃ（第二端面）に固定されている。
蛍光体８３は、前述の融着、接着等により中継用ファイバ８２の端面８２ｃに固定される。
光学部品８１Ａは、第８実施形態に係る第１の構成例における端面８２ｂに代えて、光散乱構造（光を散乱させる表面凹凸を有する構造、光散乱粒子を含む構造など）を有する端面（第二端面）８２ｃを用いた点で、図２４に示す光学部品８１と異なる。
端面８２ｃが光散乱構造（光を散乱させる表面凹凸を有する構造、光散乱粒子を含む構造など）を有することによって、光源装置８０Ａでは、中継用ファイバ８２と、光散乱構造を有する端面８２ｂと、により光を散乱させることができ、さらに光の密度が均等となり、均一化された出射光が得られる。

［第９実施形態］
図２６は、本発明の第９実施形態に係る光源装置の第１の構成例の概略図である。図２７は、光ファイバユニット９３の先端部の構造の概略図である。なお、既出の実施形態との共通部分については同じ符号を付して説明を省略する。
図２６に示すように、光源装置９０は、複数（例えば３つ）の光源４１と、複数（例えば３つ）の集光レンズ４２と、光ファイバユニット９３と、光学部品９１とを備えている。３つの光源４１は、それぞれ、赤色光の光源４１Ｒと、緑色光の光源４１Ｇと、青色光の光源４１Ｂである。

図２７に示すように、光学部品９１は、レンズ９４である。
光ファイバユニット９３の先端面９３ａ（第２固定部材２８および光ファイバ６の先端面）は、光散乱構造（光を散乱させる表面凹凸を有する構造、光散乱粒子を含む構造など）を有する。３つの光源４１から光ファイバ６を通して出射される光は互いに異なる色であるが（図２６参照）、先端面９３ａにおいて、表面凹凸や散乱粒子により散乱することにより均一化される。そのため、色ムラが少ない出射光が得られる。
光源装置９０は、赤色光の光源４１Ｒと、緑色光の光源４１Ｇと、青色光の光源４１Ｂとを備えているため、蛍光体を使用せずに白色光が得られる。光源装置９０では、蛍光体が不要であるため構造が簡略であり、小型化を図ることができる。

図２８は、第９実施形態に係る第２の構成例の概略図である。図２９は、光ファイバユニット４３の先端部の構造の概略図である。
図２９に示すように、光源装置９０Ａでは、光ファイバユニット４３の先端面４３ａに、光学部品９１Ａが設けられている。光学部品９１Ａは、中継用ファイバ８２（大口径ファイバ）と、レンズ９４とを備える。中継用ファイバ８２の一方の端面８２ａ（第一端面）は、光ファイバユニット４３の先端面４３ａに固定されている。中継用ファイバ８２は、固定具を用いることなく、先端面４３ａに隙間なく当接した状態で固定されている。

中継用ファイバ８２は、前述の融着、接着等により先端面４３ａに固定される。融着を採用する場合には、接続損失が小さく、透過光率が高くなる。また、接着剤を使用しないため高出力のレーザ光にも対応できる。光ファイバユニット４３と中継用ファイバ８２との接続には、コネクタ接続を採用してもよい。
光源装置９０Ａでは、赤色光の光源４１Ｒと、緑色光の光源４１Ｇと、青色光の光源４１Ｂとを備えているため、蛍光体を使用せずに白色光が得られる。

光源装置９０Ａでは、光学部品９１Ａが中継用ファイバ８２を有するため、光ファイバ６から光学部品８１に入射した光は、中継用ファイバ８２のコア（中継コア）内を伝播する過程で均一化される。よって、色ムラとスペックルが少ない出射光が得られる。

図３０は、第９実施形態に係る第３の構成例の光ファイバユニットの先端部の構造の概略図である。
図３０に示すように、光源装置９０Ｂでは、光ファイバユニット４３の先端面４３ａに、光学部品９１Ｂが設けられている。光学部品９１Ｂは、中継用ファイバ８２Ｂの端面８２Ｂｂが、光散乱構造（光を散乱させる表面凹凸を有する構造、光散乱粒子を含む構造など）を有する点で、図２９に示す光学部品９１Ａと異なる。
なお、中継用ファイバ８２Ｂにおけるその他の構造、構成においては、上記第８実施形態に係る第１の構成例における中継用ファイバ８２と同様であるため、以下省略する。

光源装置９０Ｂでは、光学部品９１Ｂが中継用ファイバ８２Ｂ（大口径ファイバ）を有するため、光ファイバ６から光学部品９１Ｂに入射した光は、中継用ファイバ８２Ｂのコア（中継コア）内を伝播する過程で均一化される。中継用ファイバ８２Ｂから出射する光は、端面８２Ｂｂにおいて、表面凹凸や散乱粒子により散乱することによりさらに均一化される。よって、色ムラとスペックルが少ない出射光が得られる。

なお、本発明の技術的範囲は上記実施形態に限定されず、本発明の趣旨を逸脱しない範囲において種々の変更を加えることが可能である。
例えば、図１および図８Ａに示すように、上記第１実施形態および第２実施形態に係る光源装置１０，２０では、光ファイバ６の基端部分に第１固定部材７が設けられている。上記実施形態に係る光源装置は、光ファイバユニットの基端における焼損防止等の点で、第１固定部材を備えていることが好ましいが、第１固定部材がない構成も可能である。

図８Ａおよび図８Ｂに示す光源装置２０では、光学部品４（蛍光体）は、先端６ｂにおける光ファイバ６の延長線Ｅ１に対して垂直に設置されているが、図３１に示すように、延長線Ｅ１に対して傾斜して設置されていてもよい。延長線Ｅ１に対する傾斜角度αは、例えば０°を越え、９０°未満である。

光ファイバユニットの構造は、図９等に示す構造に限定されない。図３２〜図３６は、上記第２実施形態に係る光ファイバユニットの第１〜第５変形例の断面図である。図３２〜図３６は、光ファイバの長さ方向に垂直な断面を示す図である。
図３２に示す第１変形例の光ファイバユニットは、複数の光ファイバ６と第２固定部材７８とを有する。光ファイバ６は、一列に直線状に並ぶ配置とされる。第２固定部材７８の断面形状は円形である。
図３３に示す第２変形例の光ファイバユニットでは、複数の光ファイバ６は、三角格子状の配置とされる。
図３４に示す第３変形例の光ファイバユニットでは、複数の光ファイバ６は、第２固定部材７８の中心軸を軸とする６回対称の回転対称位置にある。
図３５に示す第４変形例の光ファイバユニットは、第２固定部材８８の断面形状が矩形である点で第２変形例（図３３参照）と異なる。なお、固定部材の断面形状は特に限定されず、多角形状、楕円状などであってもよい。
図３６に示す第５変形例の光ファイバユニットでは、複数の光ファイバ６Ａ〜６Ｃは、互いに外径が異なる。
なお、上記実施形態に係る光ファイバ６は、複数であっても、単数であってもよい。

１，４１，４１Ｂ，４１Ｇ，４１Ｒ・・・光源
３，２３，４３，９３・・・光ファイバユニット（光源装置用光ファイバユニット）
４，４Ａ，６４，８１，８１Ａ，９１，９１Ａ，９１Ｂ・・・光学部品
４Ｃ・・・蛍光体
６・・・光ファイバ
６ａ・・・基端
６ｂ・・・先端
６ｇ・・・先端部分
７・・・第１固定部材
８，２８，７８，８８・・・第２固定部材
１０，２０，３０，４０，５０，６０，７０，７０Ａ，８０，８０Ａ，９０，９０Ａ，９０Ｂ・・・光源装置
２８ｂ・・・先端
３４・・・保持部材
６６ｃ・・・コア
６６ｄ・・・クラッド
８２，８２Ｂ・・・中継用ファイバ
Ｅ１・・・延長線。

Claims (20)

1. 光源装置であって、
   レーザ光を出力する光源と、
   基端と、先端を含む先端部分と、前記先端における先端面と、を有し、前記レーザ光が前記基端から入射する光ファイバと、
   少なくとも前記光ファイバの前記先端部分の全周を囲むことにより前記光ファイバを固定する固定部材と、
   前記光ファイバの前記先端における前記光ファイバの延長線が通る位置に設置された光学部品とを備え、
   前記固定部材は、石英系ガラスにより構成され、前記光ファイバの前記先端部分と融着しており、
   前記光学部品は、蛍光材料から構成される蛍光体を含み、
   前記蛍光体は、前記光ファイバの前記先端面に当接するように固着されるか、第一端面が前記光ファイバの前記先端面に当接した中継用ファイバの第二端面に当接するように固着されている、
   光源装置。
2. 前記固定部材は、少なくとも前記光ファイバの前記先端部分の前記全周を囲むように接している、請求項１に記載の光源装置。
3. 前記固定部材は、前記光ファイバの前記先端部分の前記全周と融着している、請求項１または２に記載の光源装置。
4. 前記固定部材の基端における前記光ファイバのコア径と、前記固定部材の先端における前記光ファイバのコア径との差は、前記固定部材の前記基端における前記光ファイバの前記コア径に対して１０％以下である、請求項１〜３のうちいずれか１項に記載の光源装置。
5. 少なくとも前記光ファイバの前記先端面は、光散乱構造を有する、
   請求項１〜４のうちいずれか１項に記載の光源装置。
6. 前記光学部品は、前記蛍光体と、中継コアおよび前記中継コアを囲む中継クラッドを有する前記中継用ファイバと、を有し、
   前記中継用ファイバの前記第一端面は、少なくとも前記光ファイバの前記先端面に当接するように固着され、
   前記蛍光体は、前記中継用ファイバの前記第二端面に固着されている、請求項１〜５のうちいずれか１項に記載の光源装置。
7. 前記中継用ファイバの前記第二端面は、光散乱構造を有する、請求項６記載の光源装置。
8. 前記光源を含む複数の光源と、
   前記光ファイバを含む複数の光ファイバと、を備える、請求項１〜７のうちいずれか１項に記載の光源装置。
9. 少なくとも前記複数の光ファイバの先端面は、光散乱構造を有し、
   前記蛍光体は、少なくとも前記複数の光ファイバの前記先端面に当接するように固着されている、
   請求項８に記載の光源装置。
10. 前記光学部品は、前記蛍光体と、中継コアおよび前記中継コアを囲む中継クラッドを有する前記中継用ファイバと、を有し、
    前記中継用ファイバの前記第一端面は、少なくとも前記複数の光ファイバの前記先端面に当接するように固着され、
    前記蛍光体は、前記中継用ファイバの前記第二端面に固着され、
    前記中継コアの外形は、前記中継用ファイバの長さ方向から見て、前記中継コアの内側に、前記固定部材が保持するすべての前記複数の前記光ファイバの前記先端面が一括的に配置されるように定められる、請求項８に記載の光源装置。
11. 前記中継用ファイバの第二端面は、光散乱構造を有する、請求項１０記載の光源装置。
12. 前記複数の前記光源は、赤色光の光源と、緑色光の光源と、青色光の光源とを含む、請求項８に記載の光源装置。
13. 前記複数の前記光源は、赤色光の光源と、緑色光の光源と、青色光の光源とを含み、
    少なくとも前記複数の前記光ファイバの前記先端は、光散乱構造を有する、請求項１２に記載の光源装置。
14. 前記光学部品は、中継コアおよび前記中継コアを囲む中継クラッドを有する前記中継用ファイバを有し、
    前記中継用ファイバの前記第一端面は、少なくとも前記複数の光ファイバの前記先端面に当接するように固着され、
    前記中継コアの外形は、前記中継用ファイバの長さ方向から見て、前記中継コアの内側に、前記固定部材が保持するすべての前記複数の前記光ファイバの前記先端面が一括的に配置されるように定められる、請求項１２に記載の光源装置。
15. 前記中継用ファイバの前記第二端面は、光散乱構造を有する請求項１４記載の光源装置。
16. 前記複数の前記光ファイバの先端部分は、前記固定部材によって互いに隔てられている、請求項８〜１５のうちいずれか１項に記載の光源装置。
17. 前記固定部材は、保持部材に挿通され、少なくとも前記光ファイバの前記先端部分が前記保持部材に無機系接着剤またはシリコーン系接着剤で固定されている、請求項１〜１５のうちいずれか１項に記載の光源装置。
18. 前記固定部材は、少なくとも前記複数の前記光ファイバの先端を含む先端部分のそれぞれを、全周を囲むように接して固定されている、請求項８記載の光源装置。
19. 前記固定部材は、前記複数の前記光ファイバの前記先端部分と融着されている、請求項１８に記載の光源装置。
20. 前記固定部材は、前記複数の前記光ファイバの前記先端部分の全周と融着されている、請求項１９に記載の光源装置。

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