CN101945611A - 照明装置以及内视镜系统 - Google Patents

Abstract

提供一种光量损失少且能够防止指向性恶化的照明装置。该照明装置，具备：至少1个白色光源，用于射出白色光；第1导光部，配置在该白色光源的射出光轴上，将从上述白色光源射出的白色光向与上述射出光轴正交的半径方向外侧导光；第2导光部，在沿上述射出光轴的方向上与上述第1导光部并排配置，将朝向上述半径方向内侧的光沿上述射出光轴的方向导光；旋转部，绕上述射出光轴一体地旋转驱动上述第1导光部以及上述第2导光部；多个半导体光源，在上述第2导光部的上述半径方向外侧，在绕上述射出光轴的圆周方向上并排配置，向上述半径方向内侧射出照明光；以及多个波段选择部，在与该半导体光源不同的圆周方向位置，横跨上述第1导光部以及上述第2导光部的上述半径方向外侧而配置，从经上述第1导光部导光后的白色光中选择规定波段的光成分，并将该光成分向上述第2导光部折返。

Description

照明装置以及内视镜系统

技术领域

本发明涉及使用了LED那样的半导体光源的、能够适应性地切换照明条件的照明装置以及内视镜系统。

背景技术

通过使发光二极管(下面称为“LED”)、半导体激光器等的半导体光源的发光效率的提高以及高亮度白色光LED、高亮度RGB原色光的实用化，作为之前由于亮度不足而难以应用的大画面液晶电视、投影仪等的图像显示系统的照明光源，逐渐采用了上述半导体光源。此外，作为内视镜等的医疗用光源、显微镜光源，也开始从以往的氙灯、卤素灯、金属卤化物灯换成白色LED或者RGB原色LED。这些LED具有寿命长，耗电低、容易进行光量控制、因不使用水银而环境负荷低等的特性，作为有益性高的光源而倍受期待。

然而，医疗、显微镜的光源不仅要求高亮度白色光，有时作为特殊光观察用而需要具有多种波段的照明光，需要选择性地切换多个色光来进行照明。然而，一般仅能制造特定波段的LED，所得到的色光是被限定的。因此，虽然需要从以往的灯光源中通过光谱滤光器取出任意波段的照明光来利用，但若使用光谱滤光器则会产生光量损失的问题。

此外，已知下述方法作为色光的选择切换方法：例如，以分时方式依次点亮来自多个白色灯的光，通过使在1片圆板上具有反射区域和透射区域的旋转镜旋转，从而依次切换所生成的多种色光的方法(例如，参照专利文献1)。

专利文献1：日本特开2000-89139号公报

然而，在上述技术中，通过1个旋转镜最多仅能够将来自2个光源的光合成在同一方向的光路上。此外，还有通过改变反射镜的角度来切换光路的方法，但在切换的过渡状态中光束会射向无效的方向，因此存在损失光量的问题。另外，在使用了镜反射的情况下，来自光源的光的角度向扩大的方向被作用，因此存在指向性变差的问题。

发明内容

本发明是鉴于上述情况而作出的，其目的在于提供一种照明装置以及内视镜系统，该照明装置以及内视镜系统通过将来自多个发光源的照明光的光路依次切换并向同一方向引导，从而使光量损失减少，并且防止了指向性变差。

为了达成上述目的，本发明采用了下述手段。

本发明的第1方式是一种照明装置，其特征在于，具备：至少1个白色光源，用于射出白色光；第1导光部，配置在该白色光源的射出光轴上，将从上述白色光源射出的白色光向与上述射出光轴正交的半径方向外侧导光；第2导光部，在沿上述射出光轴的方向上与上述第1导光部并排配置，将朝向上述半径方向内侧的光沿上述射出光轴的方向导光；旋转部，绕上述射出光轴一体地旋转驱动上述第1导光部以及上述第2导光部；多个半导体光源，在上述第2导光部的上述半径方向外侧，在绕上述射出光轴的圆周方向上并排配置，向上述半径方向内侧射出照明光；以及多个波段选择部，在与该半导体光源不同的圆周方向位置，横跨上述第1导光部以及上述第2导光部的上述半径方向外侧而配置，从经上述第1导光部导光后的白色光中选择规定波段的光成分，并将该光成分向上述第2导光部折返。

根据本发明的第1方式，在通过旋转部第1导光部以及第2导光部被一体地旋转驱动，在第1导光部以及第2导光部的半径方向外侧配置有波长选择部时，从白色光源射出的白色光通过第1导光部向波段选择部被导光，通过波段选择部来选择规定波段的光成分，该光成分通过第2导光部沿白色光源的射出光轴的方向射出。另一方面，在第1导光部以及第2导光部的半径方向外侧配置了半导体光源时，从半导体光源射出的照明光通过第2导光部向与来自白色光源的光相同的方向射出。即，通过旋转部的动作，能够依次切换从白色光中选择出的规定波段的光成分和来自半导体光源的照明光并向同一方向射出。另外，通过使半导体光源的脉冲点亮与第1导光部及第2导光部的位置同步，从而使得瞬间的大电流发光成为可能，因此能够射出高亮度的照明光。

上述的第1方式中，上述白色光源是氙灯、卤素灯、金属卤化物灯、超高压水银灯中的一种。

通过这样，能够以高亮度获得规定波段的光成分。

在上述的第1方式中，上述波段选择部可以具有：第1直角棱镜，将经上述第1导光部导光后的白色光向与上述射出光轴大致平行的方向反射；第2直角棱镜，将基于该第1直角棱镜的反射光向上述半径方向内侧反射；以及波段选择滤光器，仅使规定波段的光成分透射。

通过这样，可以通过第1直角棱镜以及第2直角棱镜，使从第1导光部向半径方向外侧的白色光向半径方向内侧折返，并且对应于波段选择滤光器的种类，使规定波段的光成分入射第2导光部。

在上述的第1方式中，上述第1导光部可以具有：直角棱镜，将从上述白色光源射出的白色光向上述半径方向外侧反射；以及平行棒，将被该直角棱镜反射后的白色光向上述波段选择部导光。

通过这样，能够防止从白色光源射出的白色光的光量损失，并且能够提高指向性而向波段选择部导光。

在上述的第1方式中，上述第2导光部可以具有：平行棒，将被上述波段选择部折返的光成分以及从上述半导体光源射出的照明光向上述半径方向内侧导光；以及直角棱镜，将经该平行棒导光后的光成分以及照明光沿上述射出光轴的方向反射。

通过这样，能够从波段选择部折返的光成分以及从半导体光源射出的照明光的光量的损失，并且能够提高指向性地沿射出光轴的方向射出。

在上述的第1方式中，还可以具备：照明模式选择部，用于选择照明模式；以及控制部，通过基于所选择的照明模式的不同的方式，对上述半导体光源的点亮熄灭的定时及光量、上述白色光源的点亮熄灭的定时及光量、以及上述旋转部的动作进行控制。

通过这样，对应于所选择的照明模式，能够射出从半导体光源射出的照明光以及经波段选择部选择后的规定波段的光成分。

在上述的第1方式中，对应于所选择的照明模式，上述控制部可以使上述旋转部定速旋转，并且点亮与上述第2导光部的入射端相对的上述半导体光源。

通过这样，使旋转部的相位和半导体光源同步，使与第2导光部的入射端相对的半导体光源脉冲点亮，由此能够射出高亮度的照明光。

在上述的第1方式中，对应于所选择的照明模式，上述控制部可以使上述第2导光部的入射端停止在与上述波段选择部相对的位置，该波段选择部将规定波段设为上述白色光的全部成分。

通过这样，白色光的全部成分从波段选择部入射第2导光部的入射端，从而能够射出高亮度的白色光。

在上述的第1方式中，对应于所选择的照明模式，上述控制部可以使上述第2导光部的入射端停止在与特定色所对应的上述波段选择部或者上述半导体光源相对的位置。

通过这样，与特定色对应的波段的光成分或者照明光入射第2导光部的入射端，能够射出特定色的光。

在上述的第1方式中，上述控制部可以通过变更上述第2导光部与上述波段选择部或者上述半导体光源之间的相对位置，从而调节上述第2导光部的取入光量。

通过这样，能够调节从半导体光源射出的照明光以及由波段选择部选择出的规定波段的光成分的光量。

在上述的第1方式中，还可以具备：光检测部，对经上述第1导光部导光后的白色光的光量进行检测；以及故障安全监视控制部，根据由该光检测部检测到的白色光的光量，检验上述白色光源的异常，在检验出异常的情况下，使上述半导体光源常时点亮，并且使上述第2导光部的入射端与上述半导体光源相对。

通过这样，通过故障安全监视控制部，根据光检测部所检测的值来检验白色光源的异常，在检验到异常的情况下能够选择并射出来自半导体光源的照明光。

本发明的第2方式是具备上述的照明装置的内视镜系统，还具备：导光构件，将由上述照明装置照射的照明光向观察部位导光；摄像元件，取得观察部位的图像，该观察部位被照射了经该导光构件导光后的照明光；以及显示部，对由该摄像元件取得的图像进行显示。

根据本发明的第2方式，经由导光构件向观察部位照射与观察部位、症状相对应的波段的光成分或者照明光，可以通过摄像元件取得该图像并显示在显示部上，从而能够提高特殊光观察的精度以及操作性。

根据本发明，通过将来自多个发光源的照明光的光路依次切换并使用棒状(rod)光学系统向同一方向引导，从而实现了光量损失少且防止了指向性变差的效果。

附图说明

图1A是说明本发明的第1实施方式的照明装置的构成的示意图，是沿白色灯的射出光轴的方向的纵剖视图。

图1B是说明本发明的第1实施方式的照明装置的构成的示意图，是与白色光源的射出光轴正交的半径方向上的横剖视图。

图2A是说明图1A的照明装置的动作的示意图。

图2B是说明图1B的照明装置的动作的示意图。

图3是说明图1A及图1B的半导体光源单元的基本构件的构成的局部放大图。

图4是说明图1A及图1B的照明装置的各光源和光谱的对应例的图。

图5是图1A及图1B的照明装置的控制框图。

图6是说明图1A及图1B的照明装置的导光部的旋转角的示意图。

图7是说明图1A及图1B的光源单元的点亮序列(sequence)的图。

图8A是作为比较例而表示的图1B的照明装置。

图8B是说明本发明的第2实施方式的照明装置的构成的示意图，是说明白色照明模式时的构成的示意图。

图9是说明图8B的照明装置的动作的示意图。

图10是说明图8B的照明装置的出射光量与导光部的旋转角之间的关系的图表。

图11A是作为比较例而表示的图1B的照明装置。

图11B是说明图8B的照明装置的构成的示意图，是说明特定色照明模式时的构成的示意图。

图12是说明图8B的照明装置的各照明模式中的控制的流程图。

图13A是说明本发明的第3实施方式的照明装置的构成的示意图，是沿白色灯的射出光轴的方向的纵剖视图。

图13B是说明本发明的第3实施方式的照明装置的构成的示意图，是与白色光源的射出光轴正交的半径方向上的横剖视图。

图14是说明图13A及图13B的光源单元的点亮序列的图。

图15是本发明的第4实施方式的照明装置的控制框图。

图16是说明图15的照明装置的控制的流程图。

图17A是说明本发明的第5实施方式的照明装置的构成的示意图，是沿白色灯的射出光轴的方向的纵剖视图。

图17B是说明本发明的第5实施方式的照明装置的构成的示意图，是与白色光源的射出光轴正交的半径方向上的横剖视图。

图18A是说明图17A的照明装置的动作的示意图。

图18B是说明图17B的照明装置的动作的示意图。

图19是说明图17的波长变换单元的基本构件的构成的局部放大图。

附图标记说明

1，2，3，4，5  照明装置

11  白色灯

12  第1导光部

13  第2导光部

14  旋转部

15，71  半导体光源单元

16  波段选择部

17  射出棒

21，25  直角棱镜

22，24  平行棒

27，75  第1直角棱镜

28，77  第2直角棱镜

29  波段选择滤光器(filter)

32  LED

41  旋转棒

42  旋转马达

43  旋转棒保持构件

44  旋转传感器

52  照明模式选择部

53  系统控制部

62  故障安全(fail safe)监视控制部

63  光传感器

72  波长变换单元

76  荧光体

81  二向性滤光器

O   射出光轴

具体实施方式

〔第1实施方式〕

下面，参照附图对本发明的第1实施方式的照明装置进行说明。

图1A及图1B是说明本实施方式的照明装置的构成的示意图，图1A是沿白色灯的射出光轴的方向的纵剖视图，图1B是与白色光源的射出光轴正交的半径方向上的横剖视图。

如图1A所示，本实施方式的照明装置1具备：射出白色光的白色灯(白色光源)11；沿白色灯11的射出光轴O的方向并排配置的第1导光部12以及第2导光部13；旋转部14，与第1导光部12以及第2导光部13连接，使这些导光部一体地绕射出光轴O旋转；多个半导体光源单元15，在第2导光部13的半径方向外侧被并排配置在绕射出光轴O的圆周方向上；多个波段选择部16，在与半导体光源单元15不同的圆周方向位置，横跨第1导光部12以及第2导光部13的半径方向外侧而配置；以及射出棒17，在沿射出光轴O的方向上与第2导光部13并排配置。

白色灯11是例如，氙灯、卤素灯、金属卤化物灯、超高压水银灯等，以射出光轴O朝向第1导光部12的方式配置至少1个，并射出白色光。

第1导光部12具有直角棱镜21和平行棒22，该直角棱镜21反射从白色灯11射出的白色光并使光90°偏转，该平行棒22将被直角棱镜21反射后的白色光向半径方向外侧导光。

第2导光部13具有平行棒24和直角棱镜25，该平行棒24将从半径方向外侧入射的光向半径方向内侧导光，该直角棱镜25反射经平行棒24导光后的光并使其向沿射出光轴O的方向90°偏转。

旋转部14具有：圆筒状的旋转棒41，沿白色灯11的射出光轴O而配置，具有使白色光通过的贯通孔；旋转马达42，驱动旋转棒41绕射出光轴O旋转；旋转棒保持构件43，固定旋转棒41和第1导光部12；以及旋转传感器44，检测旋转棒保持构件43的旋转相位。

如图3所示，半导体光源单元15具有：基板31；LED(半导体光源)32，被固定在基板31上，用于射出照明光；锥形棒33，将从LED32射出的照明光向半径方向内侧引导；反射构件34，反射从LED32射出的照明光并使其入射锥形棒33。

此外，如图1B所示，半导体光源单元15并排配置在以射出光轴O为中心的圆周方向上的4个位置上(附图标记L1、L2、L3、L4)。

波段选择部16具有：第1直角棱镜27，将经第1导光部12向半径方向外侧导光后的白色光向与射出光轴O大致平行的方向反射；第2直角棱镜28，将被第1直角棱镜27反射后的反射光向半径方向内侧反射；波段选择滤光器29，配置在第1直角棱镜27和第2直角棱镜28之间，仅使规定波段的光成分透射。由此，波段选择部16在将向半径方向外侧导光的白色光向半径方向内侧折返的期间，选择了规定波段的光成分。

此外，如图1B所示，波段选择部16并排设置在以射出光轴O为中心的圆周方向上的8个位置(附图标记W1、W2、R1、R2、G1、G2、B1、B2)，各波段选择部16具有透射波段不同的波段选择滤光器29。另外，也可以构成为附图标记W1、W2所对应的波段选择部16具有能够通过全波段的光的波段选择滤光器29，也可以不具备波段选择滤光器29。

射出棒17是例如入射端和出射端的面积相等的平行棒，使通过第2导光部13在沿射出光轴O的方向上导光的光进一步沿射出光轴O的方向射出。

这里，使用图4对各光源和光谱的对应例进行说明。

如图4所示，附图标记B1、B2所对应的波段选择部16例如仅使波段约400nm～约450nm的紫色的光成分通过。附图标记G1、G2所对应的波段选择部16例如仅使波段约520nm～约570nm的黄绿色的光成分通过。附图标记R1、R2所对应的波段选择部16例如仅使波段约580nm～约630nm的橙色的光成分通过。

此外，附图标记L1、L2、L3、L4所表示的半导体光源单元15射出波段约400nm～约500nm的蓝色的照明光，通过脉冲点亮而射出高亮度的照明光。

接着，使用图5对具有上述构成的照明装置1的控制进行说明。

系统控制部(控制部)53根据来自照明装置驱动指示部51、照明模式选择部52以及旋转传感器驱动部55的输出信号，对LED点亮控制部54、旋转马达驱动部56以及灯点亮控制部58进行控制。

照明模式选择部52使用户选择下述模式中的一个：依次切换多种波段的光成分来进行照明的多波频带照明模式，照明白色光的白色照明模式，照明与特定色对应的波段的光成分的特定色照明模式。

照明装置驱动指示部51例如是照明开关，对系统控制部53进行如下指示：以照明模式选择部52所选择的照明模式来驱动照明装置1。

旋转传感器驱动部55根据来自系统控制部53的控制信号来驱动旋转传感器44，并且将从旋转传感器44输出的检测信号向系统控制部53输出。

LED点亮控制部54通过驱动半导体光源单元15的LED驱动部57，控制来自半导体光源单元15的照明光。具体地讲，LED点亮控制部54控制向各半导体光源单元15的LED32供给的电力，控制各LED32的点亮、熄灭的定时以及光量。

灯点亮控制部58通过驱动白色灯11的灯驱动部59，控制来自白色灯11的白色光。具体地讲，灯点亮控制部58控制向白色灯11供给的电力，控制白色灯11的点亮以及熄灭。

旋转马达驱动部56根据来自系统控制部53的控制信号，控制旋转马达42的动作。旋转马达驱动部56使用公知的控制方法，控制旋转马达42的旋转以及停止，并且进行旋转相位的控制。

接着，对具有上述构成的照明装置1的照明方法进行说明。

在此，对照明模式选择部52选择了多波频带照明模式的情况进行说明。

在照明装置驱动指示部51对照明装置1的驱动进行了指示的情况下，系统控制部53对旋转马达驱动部56输出使旋转马达42定速旋转的控制信号，并且通过旋转传感器驱动部55检测旋转棒保持构件43的旋转相位，即，第1导光部12以及第2导光部13的旋转相位。

系统控制部53根据所检测到的旋转相位，控制半导体光源单元15或者白色灯11。

即，在第2导光部13与半导体光源单元15相对的情况下，系统控制部53计算相对的半导体光源单元15，并控制LED点亮控制部54以对计算出的半导体光源单元15射出照明光。LED点亮控制部54根据所输入的控制信号，通过LED驱动部57对半导体光源单元15供给电力。

由此，如图1所示，从半导体光源单元15射出照明光，并通过第2导光部13以及射出棒17沿射出光轴O的方向导光。

此外，系统控制部53灯点亮控制部58以对控制白色灯11射出白色光。灯点亮控制部58根据所输入的控制信号，通过灯驱动部59对白色灯11供给电力。

由此，如图2所示，从白色灯11射出白色光，通过第1导光部向波段选择部16导光。然后，通过波段选择部16来选择规定波段的光成分，该光成分通过第2导光部13以及射出棒17沿射出光轴O的方向被导光。

接着，对基于系统控制部53的半导体光源单元15以及白色灯11的点亮序列进行说明。

如图6所示，将第1导光部12以及第2导光部13例如从与附图标记W2所对应的波段选择部16相对的位置开始以射出光轴O为中心顺时针旋转的角度设为θ，将到达与相邻的半导体光源单元15或者波段选择部16相对的位置为止所旋转的角度设为Δθ。

在该情况下，半导体光源单元15以及白色灯11的点亮序列如图7所示。

在图7中，I表示各光源的驱动电流，I(lamp)表示白色灯11的驱动电流，I(L1)～I(L4)表示与附图标记L1～L4对应的半导体光源单元15的驱动电流。此外，出射光量F是从射出棒17射出的光的光量，F(L1、L2、L3、L4)是从与附图标记L1、L2、L3、L4对应的半导体光源单元15射出的照明光的光量，F(W1)～F(W2)是分别通过了与附图标记W1～W2对应的波段选择部16的光成分的光量。此外，横轴表示时刻，第1导光部12以及第2导光部13位于与附图标记W2所对应的波段选择部16相对的位置的时刻为0，之后旋转一周再次返回与附图标记W2所对应的波段选择部16相对的位置的时刻为T。

如图7所示，在第1导光部12以及第2导光部13位于与附图标记W1所对应的波段选择部16相对的位置的时刻，即，在时刻0，流动驱动电流I(L1)。然后，随着第1导光部12以及第2导光部13旋转Δθ，依次流动驱动电流I(L2)～I(L4)。这样，附图标记L1～L4所示的半导体光源单元15被依次脉冲点亮，因此从射出棒17射出的光的光量F(L1、L2、L3、L4)成为一定。

然后，在第1导光部12以及第2导光部13位于与附图标记L3所对应的半导体光源单元15相对的位置的时刻，即，在时刻t3，流动驱动电流I(lamp)，从白色灯11射出白色光。然后，在第1导光部12以及第2导光部13位于与附图标记W1所对应的波段选择部16相对的位置的时刻，即，在时刻t5，通过了附图标记W1所对应的波段选择部16后的白色光的光量达到峰值。然后，随着第1导光部12以及第2导光部13旋转Δθ，通过了附图标记R1～W2所对应的波段选择部16后的光成分从射出棒17依次射出。

如以上所说明的那样，根据本实施方式的照明装置1，在通过旋转部14而第1导光部12以及第2导光部13被一体地旋转驱动、在第1导光部12以及第2导光部13的半径方向外侧配置有波长选择部16时，从白色灯11射出的白色光通过第1导光部12向波段选择部16导光，通过波段选择部16来选择规定波段的光成分，该光成分通过第2导光部13沿白色灯11的射出光轴O的方向射出。另一方面，在第2导光部13的半径方向外侧配置有半导体光源单元15时，从半导体光源单元15射出的照明光通过第2导光部13向与来自白色灯11的光相同的方向射出。即，通过旋转部14的动作，能够依次切换从白色光中选择的规定波段的光成分和来自半导体光源单元15的照明光，并沿同一方向射出。另外，通过使半导体光源单元15的脉冲点亮与第1导光部12及第2导光部13的位置同步，能够射出高亮度的照明光。

此外，还具备用于选择照明模式的照明模式选择部52以及以基于所选择的照明模式的不同方式对半导体光源单元15的点亮熄灭的定时以及光量、白色灯11的点亮熄灭的定时以及光量和旋转部14的动作进行控制的系统控制部53，因此，能够根据选择的照明模式，射出从半导体光源单元15射出的照明光以及通过波段选择部16而选择的规定波段的光成分。

此外，在选择了多波频带照明模式的情况下，系统控制部53使旋转部14定速旋转，并且使与第2导光部13的入射端相对的半导体光源单元15点亮，由此使旋转部14的相位与半导体光源单元15同步，通过使与第2导光部13的入射端相对的半导体光源单元15脉冲点亮，能够射出高亮度的照明光。

〔第2实施方式〕

接着，参照附图对本发明的第2实施方式的照明装置进行说明。

本实施方式的照明装置与第1实施方式的不同点在于，不是使第1导光部以及第2导光部定速旋转，而是使其停止在与所选择的照明模式相对应的位置。下面，针对本实施方式的照明装置，省略与第1实施方式的共同点的说明，主要说明不同点。

如图8B所示，本实施方式的照明装置2使第2导光部13的入射端停止在与附图标记W1、W2所对应的波段选择部16相对的位置，来自白色灯11的白色光的全部成分沿射出光轴O的方向射出(白色照明模式)。另外，图8A是作为比较例而表示的第1实施方式的照明装置1。

此外，如图9所示，照明装置2根据需要使第2导光部13从与附图标记W2所对应的波段选择部16相对的位置以射出光轴O为中心旋转θ°，从而变更第2导光部13与附图标记W2所对应的波段选择部16之间的相对位置。

在此，如图10所示，来自射出棒17的出射光量随着角度θ的变大而变小。即，来自射出棒17的出射光量与第2导光部13的入射端的面积成比例，其中该第2导光部13与附图标记W2所对应的波段选择部16相对。因此，根据本实施方式的照明装置2，根据需要使第2导光部13以射出光轴O为中心而旋转，从而能够调节来自射出棒17的出射光量。

此外，如图11B所示，通过使第2导光部13的入射端停止在与特定色所对应的半导体光源单元15或者波段选择部16相对的位置，能够使特定色所对应的波段的光成分沿射出光轴O的方向射出(特定色照明模式)。在此，图示了选择与附图标记R2对应的波段选择部16的例子。另外，图11A是作为比较例而表示的第1实施方式的照明装置1。

通过这样，与特定色对应的波段的光成分或者照明光能够射入第2导光部13的入射端，从射出棒17射出特定色的光。

接着，使用图12来表示各照明模式中的系统控制部53的控制流程。

如图12所示，通过用户的操作来选择照明模式(S1)，并进行所选择的照明模式的判断(S2)。

在选择了多波频带照明模式的情况下，点亮白色灯11(S11)，使第1导光部12以及第2导光部13以规定的速度旋转(S12)，并且以规定的定时点亮各半导体光源单元15(S13)。

在选择白色照明模式的情况下，使半导体光源单元15的点亮无效(S21)，点亮白色灯11(S22)，并且使第1导光部12以及第2导光部13停止在与附图标记W1或者W2所对应的波段选择部16相对的位置(S23)。

在选择了特定色照明模式的情况下，判断指定色是否是白色灯11的对应色(S31)。在指定色是白色灯11的对应色的情况下，使半导体光源单元15的点亮无效(S32)，点亮白色灯11(S33)，并且使第1导光部12以及第2导光部13停止在与指定色所对应的波段选择部16相对的位置(S34)。另一方面，在S31中，在指定色不是白色灯11的对应色的情况下，使白色灯11的点亮无效(S35)，而且点亮半导体光源单元15(S36)，使第1导光部12以及第2导光部13停止在与附图标记L1～L4所示的半导体光源单元15相对的位置(S37)。

通过上述的控制，与选择的照明模式相对应，来自半导体光源单元15的照明光以及通过了波段选择部16的规定波段的光成分能够沿射出光轴O的方向射出(S3)。

〔第3实施方式〕

接着，参照附图对本发明的第3实施方式的照明装置进行说明。

本实施方式的照明装置与上述各实施方式的不同点在于，不具备与附图标记W1、W2对应的波段选择部。下面，针对本实施方式的照明装置，省略关于与上述的各实施方式的共通点的说明，主要对不同点进行说明。

如图13A及图13B所示，本实施方式的照明装置3在以射出光轴O为中心的圆周方向上并排配置了多个如附图标记L1、L2、L3、L4所示的半导体光源单元15以及如附图标记R1、R2、G1、G2、B1、B2所示的波段选择部16。照明装置3由于不具备与附图标记W1、W2对应的波段选择部，因此构成为从射出棒17不射出白色光的全部成分。

下面，使用图14来说明本实施方式的照明装置3的点亮序列。

如图14所示，在第1导光部12以及第2导光部13变为与附图标记L1～L4所示的半导体光源单元15相对的位置的时刻，即，在时刻0～t4，附图标记L1～L4所示的半导体光源单元15被依次脉冲点亮，从射出棒17射出的光的光量F(L1、L2、L3、L4)变为一定。

而且，随着第1导光部12以及第2导光部13从与附图标记R1所对应的波段选择部16相对的位置(时刻t6)开始、到与附图标记B2所对应的波段选择部16相对的位置(时刻t11)为止进行旋转，通过了与附图标记R1～B2对应的波段选择部16后的光成分从射出棒17依次射出。

在此，照明光从半导体光源L1～L4射出的时刻0～t5为使用了由未图示的摄像部产生的特殊照明光的摄像时间，射出通过了与符合R1～B2对应的波段选择部16后的光成分的时刻t6～t11为使用了参照照明光的摄像时间。通过这样，可以将从1个图像的生成期间减去使用了特殊照明光的摄像时间和使用了参照照明光的摄像时间后的残余的时间，作为用于对摄像部所取得到的图像实施图像处理的时间。

〔第4实施方式〕

接着，参照附图对本发明的第4实施方式的照明装置进行说明。

本实施方式的照明装置与上述的各实施方式的不同点在于，检测白色光的光量，根据检测到的光量判断白色灯的异常并切换运转模式。下面，针对本实施方式的照明装置，省略与上述的各实施方式的共同点的说明，主要对不同点进行说明。

如图15所示，本实施方式的照明装置4具备：光传感器(光检测部)63，配置在第1导光部12的半径方向外侧，检测通过第1导光部12而向半径方向外侧导光的白色光的光量；光传感器驱动部61，驱动光传感器63；故障安全监视控制部62，根据由光传感器63检测到的白色光的光量判断白色灯11的异常并切换运转模式。

光传感器驱动部61根据来自系统控制部53的控制信号来驱动光传感器63，并且将由光传感器63检测到的白色光的光量向系统控制部53以及故障安全监视控制部62输出。

故障安全监视控制部62在由光传感器63检测到的白色光的光量为规定值以下的情况下，指示旋转马达驱动部56以使第2导光部13的入射端与半导体光源单元15相对。

旋转马达驱动部56根据来自系统控制部53以及故障安全监视控制部62的控制信号，控制旋转马达42的动作。

系统控制部53在由光传感器63检测到的白色光的光量为规定值以下的情况下，使半导体光源单元15常时点亮。

下面使用图16对具有上述构成的照明装置4的控制流程进行说明。

若照明开始，并检测到光传感器63的输出峰值(S41)，则判断该峰值是否是规定值以下(S42)。

在该峰值为规定值以下的情况下，系统控制部53旋转驱动旋转马达42，以使变为第2导光部13的入射端与半导体光源单元15的出射端相对的位置(S43)，用额定电流点亮半导体光源单元15(S44)。然后，系统控制部53通过灯或蜂鸣器等向用户报知白色灯11的异常(S45)。

如以上所述，根据本实施方式的照明装置4，通过故障安全监视控制部62，根据由光传感器63检测的值来检验白色灯11的异常，在检验出异常的情况下，能够从白色灯11射出的白色光切换为从半导体光源单元15射出的照明光。由此，例如，将照明装置4适用于内视镜系统中，并具有将照明光向观察部位导光的导光构件(图示略)、用于取得观察部位的图像的摄像元件(图示略)以及用于显示所取得的图像的显示部(图示略)，即使在白色灯11坏掉的情况下，也能够应急性地使用来自半导体光源单元15的照明光来继续进行内视镜观察等。

〔第5实施方式〕

接着，参照附图对本发明的第5实施方式的照明装置进行说明。

本实施方式的照明装置与上述的各实施方式的不同点在于，没有采用白色灯，将来自半导体光源的照明光变换为规定色的光，切换各规定色的光并射出。下面，针对本实施方式的照明装置，省略与上述的各实施方式的共同点的说明，主要对不同点进行说明。

如图17A所示，本实施方式的照明装置5具备：半导体光源单元71，用于射出照明光；第1导光部12以及第2导光部13，在沿半导体光源单元71的射出光轴O的方向上并排配置；旋转部14，与第1导光部12以及第2导光部13连接，与上述导光部一体地绕射出光轴O旋转；多个波长变换单元72，横跨第1导光部12以及第2导光部13的半径方向外侧而配置；射出棒17，在沿射出光轴O的方向上与第2导光部13并排配置。

波长变换单元72具有：第1直角棱镜75，将通过第1导光部12而向半径方向外侧导光的照明光向与射出光轴O大致平行的方向反射；第2直角棱镜77，将基于第1直角棱镜75的反射光向半径方向内侧反射；荧光体76，配置在第1直角棱镜75和第2直角棱镜77之间，将照明光变换为规定色的光。由此，在朝向半径方向外侧被导光的照明光向半径方向内侧折返的期间内，波长变换单元72使该照明光变换为规定色的光。

此外，如图17B所示，波长变换单元72在以射出光轴O为中心的圆周方向上并排设置在了12个位置(附图标记W1、W2、R1、R2、G1、G2、B1、B2、Y1、Y2、O1、O2)，各波长变换单元72具有变换波段不同的荧光体76。

下面，对具有上述构成的照明装置5的照明方法进行说明。

如图17所示，在第1导光部12以及第2导光部13位于与附图标记W2所对应的波长变换单元72相对的位置的情况下，从半导体光源单元71射出照明光，通过第1导光部12向附图标记W2所对应的波长变换单元72导光。然后，通过附图标记W2所对应的波长变换单元72来变换为白色的光，该白色的光通过第2导光部13以及射出棒17沿射出光轴O的方向被导光。在此，作为半导体光源单元71的照明光，例如，在采用了蓝色的激发光的情况下，可以通过使荧光体76进行黄色发光而获得白色的光。

此外，如图18所示，在第1导光部12及第2导光部13位于与附图标记Y2所对应的波长变换单元72相对的位置的情况下，从半导体光源单元71射出照明光，通过第1导光部向附图标记Y2所对应的波长变换单元72导光。然后，通过附图标记Y2所对应的波长变换单元72来变换为黄色的光，该黄色的光通过第2导光部13以及射出棒17沿射出光轴O的方向被导光。

这样，通过旋转部14使第1导光部12以及第2导光部13绕射出光轴O旋转，由此可以依次切换各规定色的光并射出。

另外，在上述的照明装置5中，如图19所示，在波长变换单元72的第1导光部12和荧光体76之间设有二向性滤光器81，该二向性滤光器81使来自半导体光源单元71的照明光通过，并反射其他的波段的光成分。

通过这样，能够防止通过了荧光体76而发光的光返回第1导光部12，能够将激发的全部的光向第2导光部导光。

以上，参照附图对本发明的各实施方式进行了详细的说明，但具体的构成并不仅限于这些实施方式，当然也包括在不脱离本发明的宗旨的范围内的设计变更等。

例如，对半导体光源单元15以及半导体光源单元71射出蓝色的激发光的例子进行了说明，也可以根据照明光的用途而采用其他颜色。

此外，将上述的各实施方式的照明装置适用于内视镜系统，并具备：导光构件，将上述照明装置所照射的照明光向观察部位导光；摄像元件，取得被该导光构件导光后的照明光所照射的观察部位的图像；以及显示部，显示通过该摄像元件取得的图像，该内视镜系统能够经由导光构件将与观察部位、症状相对应的波段的光成分或者照明光向观察部位照射，通过摄像元件取得该图像并显示在显示部上，从而能够提高特殊光观察的精度以及操作性。

Claims (12)

1.一种照明装置，其特征在于，具备：

至少1个白色光源，用于射出白色光；

第1导光部，配置在该白色光源的射出光轴上，将从上述白色光源射出的白色光向与上述射出光轴正交的半径方向外侧导光；

第2导光部，在沿上述射出光轴的方向上与上述第1导光部并排配置，将朝向上述半径方向内侧的光沿上述射出光轴的方向导光；

旋转部，绕上述射出光轴一体地旋转驱动上述第1导光部以及上述第2导光部；

多个半导体光源，在上述第2导光部的上述半径方向外侧，在绕上述射出光轴的圆周方向上并排配置，向上述半径方向内侧射出照明光；以及

多个波段选择部，在与该半导体光源不同的圆周方向位置，横跨上述第1导光部以及上述第2导光部的上述半径方向外侧而配置，从经上述第1导光部导光后的白色光中选择规定波段的光成分，并将该光成分向上述第2导光部折返。

2.根据权利要求1所述的照明装置，其特征在于，

上述白色光源是氙灯、卤素灯、金属卤化物灯、超高压水银灯中的一种。

3.根据权利要求1或2所述的照明装置，其特征在于，

上述波段选择部具有：

第1直角棱镜，将经上述第1导光部导光后的白色光向与上述射出光轴大致平行的方向反射；

第2直角棱镜，将基于该第1直角棱镜的反射光向上述半径方向内侧反射；以及

波段选择滤光器，仅使规定波段的光成分透射。

4.根据权利要求1～3中任一项所述的照明装置，其特征在于，

上述第1导光部具有：

直角棱镜，将从上述白色光源射出的白色光向上述半径方向外侧反射；以及

平行棒，将被该直角棱镜反射后的白色光向上述波段选择部导光。

5.根据权利要求1～4中任一项所述的照明装置，其特征在于，

上述第2导光部具有：

平行棒，将被上述波段选择部折返的光成分以及从上述半导体光源射出的照明光向上述半径方向内侧导光；以及

直角棱镜，将经该平行棒导光后的光成分以及照明光沿上述射出光轴的方向反射。

6.根据权利要求1～5中任一项所述的照明装置，其特征在于，

还具备：

照明模式选择部，用于选择照明模式；以及

控制部，以基于所选择的照明模式的不同的方式，对上述半导体光源的点亮熄灭的定时及光量、上述白色光源的点亮熄灭的定时及光量、以及上述旋转部的动作进行控制。

7.根据权利要求6所述的照明装置，其特征在于，

对应于所选择的照明模式，上述控制部使上述旋转部定速旋转，并且点亮与上述第2导光部的入射端相对的上述半导体光源。

8.根据权利要求6或权利要求7所述的照明装置，其特征在于，

对应于所选择的照明模式，上述控制部使上述第2导光部的入射端停止在与上述波段选择部相对的位置，该波段选择部将规定波段设为上述白色光的全部成分。

9.根据权利要求6～8中任一项所述的照明装置，其特征在于，

对应于所选择的照明模式，上述控制部使上述第2导光部的入射端停止在与特定色所对应的上述波段选择部或上述半导体光源相对的位置。

10.根据权利要求8或权利要求9所述的照明装置，其特征在于，

上述控制部通过变更上述第2导光部与上述波段选择部或上述半导体光源之间的相对位置，来调节上述第2导光部的取入光量。

11.根据权利要求1～10中任一项所述的照明装置，其特征在于，

还具备：

光检测部，对经上述第1导光部导光后的白色光的光量进行检测；以及

故障安全监视控制部，根据由该光检测部检测到的白色光的光量，检验上述白色光源的异常，在检验出异常的情况下，使上述半导体光源常时点亮，并且使上述第2导光部的入射端与上述半导体光源相对。

12.一种内视镜系统，具备权利要求1～11中任一项所述的照明装置，还具备：

导光构件，将由上述照明装置照射的照明光向观察部位导光；

摄像元件，取得观察部位的图像，该观察部位被照射了经该导光构件导光后的照明光；以及

显示部，对由该摄像元件取得的图像进行显示。

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