CN103097809A - 照明装置和观察系统 - Google Patents

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Abstract

提供一种能够射出具有连续的光谱且演色性高的光的照明装置和观察系统。采用一种照明装置(1)，该照明装置(1)具备：第一光源(10)，其发出第一波长频带的光(L1)；第二光源(20)，其发出比第一波长频带宽的频带的具有连续的光谱的第二波长频带的光(L2)；分色镜(40)，其配置于第一光源(10)的光轴与第二光源(20)的光轴的交点上，插入到第二光源(20)的光轴上或者自第二光源(20)的光轴上脱出；以及光导件(43)，其配置于第二光源(20)的光轴上。

Description

照明装置和观察系统
技术领域
本发明涉及一种照明装置以及具备该照明装置的观察系统。
背景技术
以往，已知一种照明装置，具备多个射出互不相同的波长频带的光的光源，通过分色镜对来自这些光源的不同波长频带的光进行合成并射出(例如，参照专利文献1至3)。
专利文献1：日本特开2009-86057号公报
专利文献2：日本特开2008-292547号公报
专利文献3：日本特开2008-176083号公报
发明内容
发明要解决的问题
然而，根据上述专利文献1至3所公开的照明装置，通过透射特定波长频带的光并且反射该特定波长频带以外的光的分色镜来合成不同波长频带的光，因此合成的光的光谱变得不连续，存在演色性低这种问题。
本发明是鉴于上述情形而完成的，目的在于提供一种能够射出具有连续的光谱且演色性高的光的照明装置和观察系统。
用于解决问题的方案
为了达到上述目的，本发明采用以下手段。
本发明的第一方式是一种照明装置，具备：第一光源，其发出第一波长频带的光；第二光源，其发出比上述第一波长频带宽的频带的具有连续的光谱的第二波长频带的光；光合成部，其合成上述第一波长频带的光与上述第二波长频带的光；以及合成比率调节部，其调节该光合成部对各上述波长频带的光的合成比率。
根据本发明的第一方式，来自第一光源的第一波长频带的光与来自第二光源的第二波长频带的光通过光合成部进行合成并射出。在该情况下，通过合成比率调节部来调节光合成部对各波长频带的光的合成比率。通过设为这种结构，能够根据照明的对象使波长频带变化地射出光。
由此，例如为了将本发明应用于内窥镜装置来观察病变部，在想要射出特定波长频带的光的情况下，能够对第一波长频带的光与第二波长频带的光的合成比率进行调节来射出特定波长频带的光。另一方面，例如在想要射出白色光那样的宽带的光的情况下，能够直接射出第二波长频带的光、即比第一波长频带宽的频带的具有连续的光谱的第二波长频带的光。
在上述第一方式中，也可以上述光合成部反射上述第一波长频带的光，并且透射上述第二波长频带的光的一部分，合成上述第一波长频带的光与上述第二波长频带的光，上述合成比率调节部将上述光合成部插入到上述第二光源的光轴上或者自上述第二光源的光轴上脱出。
通过设为这种结构，在想要射出特定波长频带的光的情况下，在将光合成部配置于第二光源的光轴上的状态下，点亮第一光源和/或第二光源，由此能够射出特定波长频带的光。另外，例如在想要射出白色光那样的宽带的光的情况下，在从第二光源的光轴上取下光合成部的状态下，点亮第二光源，由此能够直接射出宽频带的具有连续的光谱的第二波长频带的光。
在上述第一方式中，也可以还具备第三光源，该第三光源发出第三波长频带的光，该第三波长频带是上述第二波长频带的一部分波长频带，上述光合成部反射上述第一波长频带的光和上述第二波长频带的光，并且透射上述第三波长频带的光，上述合成比率调节部使上述光合成部绕与各上述光源的光轴正交的轴线旋转。
通过设为这种结构，在想要射出特定波长频带的光的情况下，使光合成部绕与各光源的光轴正交的轴线旋转，使得向合成光的射出光轴方向反射来自第一光源的第一波长频带的光。在该状态下，能够通过点亮第一光源和/或第三光源来射出特定波长频带的光。
另外，例如在想要射出白色光那样的宽带的光的情况下，使光合成部绕与各光源的光轴正交的轴线旋转，使得向合成光的射出光轴方向反射来自第二光源的第二波长频带的光。在该状态下，能够通过点亮第二光源和第三光源来射出第二波长频带的光中的一部分波长频带替换为第三波长频带的光的宽频带的具有连续的光谱的合成光。
在上述第一方式中，也可以还具备第三光源，该第三光源发出第三波长频带的光，该第三波长频带是与上述第一波长频带和上述第二波长频带不同的波长频带，上述光合成部是反射上述第一波长频带的光和上述第三波长频带的光并且透射上述第二波长频带的光的一部分的板状的滤波器，上述合成比率调节部使上述光合成部绕与各上述光源的光轴正交的轴线旋转。
通过设为这种结构，在想要射出包括第一波长频带的特定波长频带的光的情况下，使光合成部绕与各光源的光轴正交的轴线旋转，使得向合成光的射出光轴方向反射来自第一光源的第一波长频带的光。在该状态下，能够通过点亮第一光源和/或第二光源来射出期望波长频带的光。
另外，例如在想要射出白色光那样的宽带的光的情况下，使光合成部绕与各光源的光轴正交的轴线旋转，使得板状的滤波器即光合成部的反射面为沿着第二光源的射出光轴的方向。在该状态下，通过点亮第二光源，能够使宽频带的具有连续的光谱的第二波长频带的光不被光合成部反射而直接射出。
另外，在想要射出包括第三波长频带的特定波长频带的光的情况下，使光合成部绕与各光源的光轴正交的轴线旋转，使得向合成光的射出光轴方向反射将来自第三光源的第三波长频带的光。在该状态下，能够通过点亮第三光源和/或第二光源来射出期望波长频带的光。
在上述第一方式中，也可以与上述光合成部的旋转同步地点亮各上述光源。
通过设为这种结构，能够依次射出第一波长频带的光、第二波长频带的光、第三波长频带的光，能够进行面顺序照明。
在上述第一方式中，也可以上述合成比率调节部根据射出的光的波长频带对上述光合成部绕与各上述光源的光轴正交的轴线的旋转角度进行微调节。
通过设为这种结构，能够利用光合成部的角度依赖性来对射出的光的波长频带进行微调节。由此，例如即使在想要根据荧光试剂的种类使激励光的波长偏移几十nm的情况下，也能够对激励光(射出光)的波长进行微调节来进行荧光观察。
本发明的第二方式是一种观察系统，具备：上述照明装置；以及摄像元件，其拍摄由该照明装置照明的样本图像。
根据本发明的第二方式，由于具备上述照明装置，因此能够射出与样本相应的照明光，来以适当的照明条件拍摄样本图像，从而能够提高样本的观察精度。
发明的效果
根据本发明，能够起到以下效果：能够在白色模式下射出具有连续的光谱且演色性高的光，并且也能够以简单的结构来实现向医学效果高的照明模式的切换。
附图说明
图1是本发明的第一实施方式所涉及的照明装置的概要结构图(NBI模式)。
图2是表示图1的分色镜的反射特性的曲线图。
图3是表示来自图1的第一光源的光的分光特性的曲线图。
图4是表示来自图1的第二光源的光的分光特性的曲线图。
图5是表示透射过分色镜后的来自第二光源的光的分光特性的曲线图。
图6是表示NBI模式下的射出光的分光特性的曲线图。
图7是表示图1的照明装置的WLI模式时的状态的概要结构图。
图8是表示WLI模式下的射出光的分光特性的曲线图。
图9是本发明的第二实施方式所涉及的照明装置的概要结构图(NBI模式)。
图10是表示图9的分色镜的反射特性的曲线图。
图11是表示来自图9的第一光源的光的分光特性的曲线图。
图12是表示来自图9的第二光源的光的分光特性的曲线图。
图13是表示来自图9的第三光源的光的分光特性的曲线图。
图14是表示NBI模式下的射出光的分光特性的曲线图。
图15是表示图9的照明装置的WLI模式时的状态的概要结构图。
图16是表示被分色镜反射的来自第二光源的光的分光特性的曲线图。
图17是表示WLI模式下的射出光的分光特性的曲线图。
图18是本发明的第三实施方式所涉及的照明装置的概要结构图(WLI模式)。
图19是表示图18的分色镜的反射特性的曲线图。
图20是表示来自图18的第一光源的光的分光特性的曲线图。
图21是表示来自图18的第二光源的光的分光特性的曲线图。
图22是表示来自图18的第三光源的光的分光特性的曲线图。
图23是表示WLI模式下的射出光的分光特性的曲线图。
图24是表示图18的照明装置的NBI模式时的状态的概要结构图。
图25是表示透射过分色镜后的来自第二光源的光的分光特性的曲线图。
图26是表示NBI模式下的射出光的分光特性的曲线图。
图27是表示图18的照明装置的MI模式时的状态的概要结构图。
图28是表示透射过分色镜后的来自第二光源的光的分光特性的曲线图。
图29是表示MI模式下的射出光的分光特性的曲线图。
图30是表示第一变形例所涉及的照明装置的叠加光的分光特性的曲线图。
图31是表示第二变形例所涉及的照明装置的分色镜的反射特性的曲线图。
图32是表示由图31的分色镜合成的合成光的分光特性的曲线图。
图33是表示使图31的分色镜的静止角度变化的情况下的反射特性的曲线图。
图34是表示由图33的分色镜合成的合成光的分光特性的曲线图。
具体实施方式
[第一实施方式]
下面，参照附图说明本发明的第一实施方式所涉及的照明装置。
本实施方式所涉及的照明装置1例如应用于观察生物体组织的观察系统，如图1所示，具备：光轴配置在相互正交的朝向上的第一光源10和第二光源20；分色镜(光合成部)40，其配置于第一光源10的光轴与第二光源20的光轴的交点上；以及光导件43，其配置于第二光源20的光轴上。
如图3所示，第一光源10是例如射出紫色等较短波长的光(第一波长频带的光)L1的LED。
在第一光源10的射出光轴上配置有使来自第一光源10的光L1变为大致平行光的透镜组11、12。
如图4所示，第二光源20是例如射出白色等的较宽频带的具有连续的光谱的光(第二波长频带的光)L2的LED。
在第二光源20的射出光轴上配置有使来自第二光源20的光L2变为大致平行光的透镜组21、22。
如图2所示，分色镜40具有例如透射500nm以上且小于600nm的波长频带的光并且反射小于500nm及600nm以上的波长频带的光那样的反射特性。此外，在图2中，各曲线分别表示入射到分色镜40的入射角。
通过具有这种反射特性，分色镜40反射从第一光源10射出的光L1，并且透射从第二光源20射出的光L2中的500nm以上且小于600nm的波长频带的光。
另外，如图7所示，分色镜40根据后述的照明模式在第一光源10的光轴方向上被未图示的移动机构移动，插入到第二光源20的光轴上或者自第二光源20的光轴上脱出。
本实施方式所涉及的照明装置1具备照明特定波长频带的光的NBI(Narrow Band Imaging：窄频带光观察)模式和照明白色光的WLI(White Light Imaging：白色光观察)模式。用户例如通过触摸面板、开关等从这些照明模式选择期望的照明模式，由此通过未图示的移动机构将分色镜40插入到第二光源20的光轴上或者自第二光源20的光轴上脱出。
NBI模式是指能够通过照射容易被血液中的血红蛋白吸收的窄频带化的两个波长频带的光(例如，390nm～445nm的波长频带的光和530nm～550nm的波长频带的光)来突出显示粘膜表层的毛细血管、粘膜微细图案的照明模式。
WLI模式是指照射波长频带宽的白色光的模式，是能够进行演色性高的观察的照明模式。
在分色镜40与光导件43之间配置有透镜组41、42，该透镜组41、42将来自分色镜40的光会聚到光导件43的入射端。
光导件43例如是由玻璃等形成的导光杆，将被透镜组41、42会聚的来自分色镜40的光导至射出端。
下面，说明具有上述结构的照明装置1的作用。
首先，在NBI模式下，如图1所示，分色镜40配置于第二光源20的光轴上。
在该状态下点亮第一光源10和第二光源20。
从第一光源10例如射出紫色等较短波长的光L1。从第一光源10射出的光L1被透镜组11、12变为大致平行光，被分色镜40反射至光导件43的入射端。
从第二光源20例如射出白色等的较宽频带的具有连续的光谱的光L2。从第二光源20射出的光L2被透镜组21、22变为大致平行光，入射到分色镜40。在分色镜40中，如图5所示，从第二光源20射出的光L2中的一部分向光导件43的入射端的方向透射，其它部分被反射。具体地说，分色镜40透射从第二光源20射出的光L2中的例如500nm以上且小于600nm的波长频带的光L2’，并且反射小于500nm及600nm以上的波长频带的光。
如图6所示，通过具有这种反射特性的分色镜40对从第一光源10射出的光L1与从第二光源20射出的光L2中的500nm以上且小于600nm的波长频带的光L2’进行合成。如此合成的光被透镜组41、42会聚于光导件43的入射端，被光导件43导至射出端而被射出。
通过设为这种结构，能够照射容易被血液中的血红蛋白吸收的窄频带化的两个波长频带的光(例如，390nm～445nm的波长频带的光和530nm～550nm的波长频带的光)，能够突出显示粘膜表层的毛细血管、粘膜微细图案。
接着，如图7所示，在WLI模式下，分色镜40在第一光源10的光轴方向上被未图示的移动机构移动，被移除到第二光源20的光路外。
在该状态下点亮第二光源20。此外，在该状态下，来自第一光源10的光不被导到光导件43的入射端，因此也可以还点亮第一光源10。
从第二光源20射出例如白色等较宽频带的具有连续的光谱的光L2。从第二光源20射出的光L2被透镜组21、22变为大致平行光，被透镜组41、42会聚到光导件43的入射端，被光导件43导至射出端而被射出。
由此，能够照射从第二光源20射出的光L2、即图8示出的宽频带的具有连续的光谱的白色光，从而能够进行演色性高的观察。
如上所述，根据本实施方式的照明装置1，来自第一光源10的光L1与来自第二光源20的光L2被分色滤色器40合成并射出。在该情况下，通过未图示的移动机构使分色滤色器40在第一光源10的光轴方向上移动，由此能够切换射出不同波长频带的光。通过设为这种结构，能够根据所照明的对象切换波长频带来射出光。
更具体地说，在想要射出特定波长频带的光的情况下，选择NBI模式，在将分色滤色器40配置于光L2轴上的状态下，点亮第一光源10和/或第二光源20，由此能够射出特定波长频带的光。另外，在例如想要射出白色光那样的宽带的光的情况下，选择WLI模式，在从第二光源20的光轴上取下分色滤色器40的状态下，点亮第二光源20，由此能够直接射出宽频带的具有连续的光谱的光L2。
[第二实施方式]
接着，主要参照图9至图17来说明本发明的第二实施方式所涉及的照明装置。
本实施方式所涉及的照明装置与第一实施方式的不同之处在于除了第一光源10、第二光源20以外还具备第三光源30。下面，针对本实施方式的照明装置，省略说明与第一实施方式共通之处，主要说明不同之处。
如图9所示，本实施方式所涉及的照明装置2具备：光轴配置在相互正交的朝向上的第一光源10、第二光源20以及第三光源30；分色镜(光合成部)40，其配置于各光源的光轴的交点上；以及光导件43，其配置于第三光源30的光轴上。
第一光源10与第二光源20相对置，第三光源30配置成使光轴朝向与第一光源10和第二光源20的光轴正交的方向。
如图11所示，第一光源10是例如射出紫色等较短波长的光(第一波长频带的光)L1的LED。
在第一光源10的射出光轴上配置有透镜组11、12，该透镜组11、12将来自第一光源10的光L1变为大致平行光。
如图12所示，第二光源20是例如射出白色等较宽频带的具有连续的光谱的光(第二波长频带的光)L2的LED。
在第二光源20的射出光轴上配置有透镜组21、22，该透镜组21、22将来自第二光源20的光L2变为大致平行光。
如图13所示，第三光源30是例如射出绿色等中间波长的光(第三波长频带的光)L3的LED。该光L3的波长频带是来自第二光源20的光L2的波长频带的一部分。
在第三光源30的射出光轴上配置有透镜组31、32，该透镜组31、32将来自第三光源30的光L3变为大致平行光。
如图10所示，分色镜40例如具有透射500nm以上且小于600nm的波长频带的光并且反射小于500nm及600nm以上的波长频带的光那样的反射特性。
具有这种反射特性，由此分色镜40反射从第一光源10射出的光L1，并且透射从第二光源20射出的光L2中的500nm以上且小于600nm的波长频带的光和从第三光源30射出的光L3。
另外，如图15所示，根据后述的照明模式通过未图示的移动机构使分色镜40绕与各光源的光轴正交的轴线(与纸面垂直的轴线)旋转。
本实施方式所涉及的照明装置2具备照明特定波长频带的光的NBI(Narrow Band Imaging：窄频带光观察)模式和照明白色光的WLI(White Light Imaging：白色光观察)模式。用户例如通过触摸面板、开关等从这些照明模式选择期望的照明模式，由此通过未图示的移动机构使分色镜40绕与各光源的光轴正交的轴线旋转。
在分色镜40与光导件43之间配置有透镜组41、42，该透镜组41、42将来自分色镜40的光会聚到光导件43的入射端。
光导件43是例如由玻璃等形成的导光杆，将被透镜组41、42会聚的来自分色镜40的光导至射出端。
下面，说明具有上述结构的照明装置2的作用。
首先，如图9所示，在NBI模式下，分色镜40设定为向光导件43的入射端反射从第一光源10射出的光L1的角度。
在该状态下点亮第一光源10和第三光源30。
从第一光源10射出例如紫色等较短波长的光L1。从第一光源10射出的光L1被透镜组11、12变为大致平行光，通过分色镜40向光导件43的入射端反射。
从第三光源30射出例如绿色等中间波长的光L3。第三光源30射出的光L3被透镜组31、32变为大致平行光，透射过分色镜40而入射到光导件43的入射端。
如图14所示，通过具有这种反射特性的分色镜40对从第一光源10射出的光L1与从第三光源30射出的光L3进行合成。如此合成的光被透镜组41、42会聚到光导件43的入射端，被光导件43导到射出端而被射出。
通过设为这种结构，能够照射容易被血液中的血红蛋白吸收的窄频带化的两个波长频带的光(例如，390nm～445nm的波长频带的光和530nm～550nm的波长频带的光)，能够突出显示粘膜表层的毛细血管、粘膜微细图案。
接着，如图15所示，在WLI模式下，通过未图示的移动机构使分色镜40绕与各光源的光轴正交的轴线旋转，将分色镜40设定成向光导件43的入射端反射从第二光源20射出的光L2的角度。
在该状态下点亮第二光源20和第三光源30。
从第二光源20射出例如白色等较宽频带的具有连续的光谱的光L2。从第二光源20射出的光L2被透镜组21、22变为大致平行光，入射到分色镜40。如图16所示，在分色镜40中，从第二光源20射出的光L2中的一部分向光导件43的入射端的方向透射，其它部分被反射。具体地说，分色镜40透射从第二光源20射出的光L2中的例如500nm以上且小于600nm的波长频带的光，并且反射小于500nm及600nm以上的波长频带的光L2’。
如图17所示，通过具有这种反射特性的分色镜40对从第三光源30射出的光L3与从第二光源20射出的光L2中的小于500nm及600nm以上的波长频带的光进行合成。如此合成的光被透镜组41、42会聚到光导件43的入射端，被光导件43导到射出端而被射出。
由此，能够将从第二光源20射出的光L2中的500nm以上且小于600nm的波长频带的光L2’替换为从第三光源30射出的光L3而射出。在此，对于人的眼睛，已知例如通过提高绿色等中间波长的光的强度来感到明亮度大大提高这一情况。因而，能够通过增大来自第三光源30的光L3的强度来照射明亮且宽频带的具有连续的光谱的白色光，从而能够提高观察精度。
如上所述，根据本实施方式的照明装置2，在想要射出特定波长频带的光的情况下，选择NBI模式，使分色滤色器40绕与各光源的光轴正交的轴线旋转，使得向合成光的射出光轴方向反射来自第一光源10的光L1。在该状态下，能够通过点亮第一光源10和/或第三光源30来射出特定波长频带的光。
另外，例如在想要射出白色光那样的宽带的光的情况下，选择WLI模式，使分色滤色器40绕与各光源的光轴正交的轴线旋转，使得向合成光的射出光轴方向反射来自第二光源20的光L2。在该状态下，能够通过点亮第二光源20和第三光源30，来射出来自第二光源20的光L2中的波长频带的一部分替换为来自第三光源30的光L3后的、明亮且宽频带的具有连续的光谱的合成光。
[第三实施方式]
接着，主要参照图18至图29说明本发明的第三实施方式所涉及的照明装置。
本实施方式所涉及的照明装置与上述各实施方式的不同之处在于，除了NBI模式、WLI模式以外还具有使用了IR(红外)光的MI(Molecular Imaging：分子图像观察)模式。下面，针对本实施方式的照明装置，省略说明与上述各实施方式共通之处，主要说明不同之处。
在此，MI(分子图像观察)是指通过PET-CT等使体内的特定分子(例如葡萄糖、各种蛋白质等)的分布、运动可视化来动态捕获体内产生的各种现象的观察方法。能够通过该观察方法诊断例如癌症、神经疾病、心脏疾病等的有无、进度状况、恶性程度等。
如图18所示，本实施方式所涉及的照明装置3具备：光轴配置在相互正交的朝向上的第一光源10、第二光源20以及第三光源30；分色镜(光合成部)40，其配置于各光源的光轴的交点上；以及光导件43，其配置于第二光源20的光轴上。
第一光源10与第三光源30相对置，第二光源20配置成光轴朝向与第一光源10和第三光源30的光轴正交的方向。
如图20所示，第一光源10是例如射出紫色等较短波长的光(第一波长频带的光)L1的LED。
在第一光源10的射出光轴上配置有透镜组11、12，该透镜组11、12将来自第一光源10的光L1变为大致平行光。
如图21所示，第二光源20是例如射出白色等较宽频带的具有连续的光谱的光(第二波长频带的光)L2的LED。
在第二光源20的射出光轴上配置有透镜组21、22，该透镜组21、22将来自第二光源20的光L2变为大致平行光。
如图22所示，第三光源30是例如射出IR光(第三波长频带的光)L3的LED。该光L3是具有与来自第二光源20的光L2不同的波长频带的光。
在第三光源30的射出光轴上配置有透镜组31、32，该透镜组31、32将来自第三光源30的光L3变为大致平行光。
如图19所示，分色镜40例如具有透射500nm以上且小于600nm的波长频带的光并且反射小于500nm及600nm以上的波长频带的光那样的反射特性。此外，在图19中，各曲线分别表示入射到分色镜40的入射角。
具有这种反射特性，由此分色镜40反射从第一光源10射出的光L1，并且透射从第二光源20射出的光L2中的500nm以上且小于600nm的波长频带的光和从第三光源30射出的光L3。
另外，如图24所示，根据后述的照明模式通过未图示的移动机构使分色镜40绕与各光源的光轴正交的轴线(与纸面垂直的轴线)旋转。
本实施方式所涉及的照明装置3具备照明特定波长频带的光的NBI(Narrow Band Imaging：窄频带光观察)模式、照明白色光的WLI(White Light Imaging：白色光观察)模式以及MI(Molecular Imaging：分子图像观察)模式。用户例如通过触摸面板、开关等从这些照明模式选择期望的照明模式，由此通过未图示的移动机构使分色镜40绕与各光源的光轴正交的轴线旋转。
在分色镜40与光导件43之间配置有透镜组41、42，该透镜组41、42将来自分色镜40的光会聚到光导件43的入射端。
光导件43是例如由玻璃等形成的导光杆，将被透镜组41、42会聚的来自分色镜40的光导到射出端。
下面，说明具有上述结构的照明装置3的作用。
首先，如图18所示，在WLI模式下，分色镜40配置成通过未图示的移动机构绕与各光源的光轴正交的轴线旋转，使其反射面为沿着第二光源20的光轴的方向。
在该状态下点亮第二光源20。
从第二光源20射出例如白色等较宽频带的具有连续的光谱的光L2。从第二光源20射出的光L2被透镜组21、22变为大致平行光，被透镜组41、42会聚到光导件43的入射端，被光导件43导到射出端而被射出。
由此，能够照射从第二光源20射出的光L2、即图23示出的宽频带的具有连续的光谱的白色光，能够进行演色性高的观察。
接着，如图24所示，在NBI模式下，分色镜40设定为向光导件43的入射端反射从第一光源10射出的光L1的角度。
在该状态下点亮第一光源10和第二光源20。
从第一光源10射出例如紫色等较短波长的光L1。从第一光源10射出的光L1被透镜组11、12变为大致平行光，通过分色镜40向光导件43的入射端反射。
从第二光源20射出例如白色等较宽频带的具有连续的光谱的光L2。从第二光源20射出的光L2被透镜组21、22变为大致平行光，入射到分色镜40。如图25所示，在分色镜40中，从第二光源20射出的光L2中的一部分向光导件43的入射端的方向透射，其它部分被反射。具体地说，分色镜40透射从第二光源20射出的光L2中的例如500nm以上且小于600nm的波长频带的光L2’，并且反射小于500nm及600nm以上的波长频带的光。
如图26所示，通过具有这种反射特性的分色镜40对从第一光源10射出的光L1与从第二光源20射出的光L2中的500nm以上且小于600nm的波长频带的光L2’进行合成。如此合成的光被透镜组41、42会聚到光导件43的入射端，被光导件43导到射出端而被射出。
通过设为这种结构，能够照射容易被血液中的血红蛋白吸收的窄频带化的两个波长频带的光(例如，390nm～445nm的波长频带的光和530nm～550nm的波长频带的光)，能够突出显示粘膜表层的毛细血管、粘膜微细图案。
接着，如图27所示，在MI模式下，分色镜40设定为向光导件43的入射端反射从第三光源30射出的光L3的角度。
在该状态下点亮第二光源20和第三光源30。
从第三光源30射出例如IR光等较短波长的光L3。从第三光源30射出的光L3被透镜组31、32变为大致平行光，被分色镜40反射至光导件43的入射端。
从第二光源20射出例如白色等较宽频带的具有连续的光谱的光L2。从第二光源20射出的光L2被透镜组21、22变为大致平行光，入射到分色镜40。如图28所示，在分色镜40中，从第二光源20射出的光L2中的一部分向光导件43的入射端的方向透射，其它部分被反射。具体地说，分色镜40透射从第二光源20射出的光L2中的例如500nm以上且小于600nm的波长频带的光L2’，并且反射小于500nm及600nm以上的波长频带的光。
如图29所示，通过具有这种反射特性的分色镜40对从第三光源30射出的光L3与从第二光源20射出的光L2中的500nm以上且小于600nm的波长频带的光L2’进行合成。如此合成的光被透镜组41、42会聚到光导件43的入射端，被光导件43导到射出端而被射出。
通过设为这种结构，能够将从第三光源30射出的光L3设为激励光，将从第二光源20射出的光L2中的500nm以上且小于600nm的波长频带的光L2’设为参照光，来观察体内的特定分子(例如葡萄糖、各种蛋白质等)的分布、运动，能够诊断例如癌症、神经疾病、心脏疾病等的有无、进度状况、恶性程度等。
如上所述，根据本实施方式的照明装置3，在想要射出包括来自第一光源10的光L1的特定波长频带的光的情况下，选择NBI模式，使分色滤色器40绕与各光源的光轴正交的轴线旋转，使得向合成光的射出光轴方向反射来自第一光源10的光L1。在该状态下，能够通过点亮第一光源10和/或第二光源20来射出期望波长频带的光。
另外，例如在想要射出白色光那样的宽带的光的情况下，选择WLI模式，使分色滤色器40绕与各光源的光轴正交的轴线旋转，使得板状的滤波器即分色滤色器40的反射面为沿着第二光源20的射出光轴的方向。在该状态下，能够通过点亮第二光源20，来不通过分色滤色器40反射而直接射出宽频带的具有连续的光谱的光L2。
另外，在想要射出包括来自第三光源30的光L3(IR光)的特定波长频带的光的情况下，选择MI模式，使分色滤色器40绕与各光源的光轴正交的轴线旋转，使得向合成光的射出光轴方向反射来自第三光源30的光L3。在该状态下，能够通过点亮第三光源30和/或第二光源20来射出期望波长频带的光。
[第一变形例]
作为本实施方式所涉及的照明装置3的第一变形例，也可以使分色滤色器40的旋转与各光源的点亮同步。在此，从第一光源10射出的光L1、从第二光源20射出的光L2、从第三光源30射出的光L3的光谱分别具有互补关系。因此，通过与分色滤色器40的旋转同步地依次点亮各光源，如图30所示，能够将宽频带的具有连续的光谱的光作为叠加光而射出。
另外，由于高速地依次切换WLI模式、NBI模式、MI模式，因此能够进行高速面顺序的照明。在该情况下，通过各照明模式与摄像同步，能够以三个照明模式拍摄被摄体，因此通过图像处理，能够对WLI模式的图像叠加NBI模式、MI模式，或者高速地进行切换。
[第二变形例]
作为本实施方式所涉及的照明装置3的第二变形例，也可以对分色滤色器40的静止角度进行微调整。
具体地说，通过考虑分色滤色器40的入射角依赖性(波长偏移)，不仅将分色滤色器40的静止角如上述那样设为45°、0°、-45°这三个模式，还可以设为例如43°、40°。由此，能够根据分色滤色器40静止的角度，来任意地设定从白色光(从第二光源20射出的光L2)截出的G频带的波长。
例如，在NBI模式和AFI模式下均使用紫色的光和绿色的光，但是照射的波长稍微不同(NBI模式的G频带的中心波长比AFI的G频带的中心波长短10nm)。能够通过在NBI模式和AFI模式下改变滤波器的静止角来提供最佳G频带的波长。
并且，将分色滤色器40的分光特性作为图31示出的特性，如图33所示那样使分色滤色器40的静止角度变化，由此能够如图32至图34所示那样使来自各光源的光的波长偏移。由此，例如即使在想要根据荧光试剂的种类使激励光的波长偏移几十nm的情况下，使分色滤色器40的静止角度变化，能够对激励光(射出光)的波长进行微调节来进行荧光观察。
以上，参照附图详细说明了本发明的实施方式，但是具体的结构并不限定于该实施方式，还包括不脱离本发明的宗旨的范围的设计变更等。例如，也可以将本发明应用于将上述实施方式和各变形例适当地进行组合所得到的实施方式。
另外，在各实施方式中说明了将本发明的照明装置应用于观察系统的例子，但是能够举出使用特殊光(红外光观察、试剂荧光检查等)的内窥镜系统、进行荧光观察的显微镜系统等，作为这种照明装置所能够应用的系统的例子。
另外，在各实施方式中，说明了各光源为各自独立的一个LED，但是也可以使用封装了不同波长的芯片的多芯片LED模块。由此，能够增加输出光(合成光)中的光谱的自由度，能够得到更期望的频带的光。
另外，作为光合成部的具体例，举例说明了分色滤色器，但是例如也可以是分色棱镜等。
附图标记说明
1、2、3：照明装置；10：第一光源；11、12：透镜组；20：第二光源；21、22：透镜组；30：第三光源；31、32：透镜组；40：分色镜(光合成部)；41、42：透镜组；43：光导件；L1：第一波长频带的光；L2：第二波长频带的光；L3：第三波长频带的光。

Claims (7)

1.一种照明装置，具备：
第一光源，其发出第一波长频带的光；
第二光源，其发出比上述第一波长频带宽的频带的具有连续的光谱的第二波长频带的光；
光合成部，其合成上述第一波长频带的光与上述第二波长频带的光；以及
合成比率调节部，其调节该光合成部对各上述波长频带的光的合成比率。
2.根据权利要求1所述的照明装置，其特征在于，
上述光合成部反射上述第一波长频带的光，并且透射上述第二波长频带的光的一部分，从而合成上述第一波长频带的光与上述第二波长频带的光，
上述合成比率调节部将上述光合成部插入到上述第二光源的光轴上或者自上述第二光源的光轴脱出。
3.根据权利要求1所述的照明装置，其特征在于，
还具备第三光源，该第三光源发出第三波长频带的光，该第三波长频带是上述第二波长频带的一部分波长频带，
上述光合成部反射上述第一波长频带的光和上述第二波长频带的光，并且透射上述第三波长频带的光，
上述合成比率调节部使上述光合成部绕与各上述光源的光轴正交的轴线旋转。
4.根据权利要求1所述的照明装置，其特征在于，
还具备第三光源，该第三光源发出第三波长频带的光，该第三波长频带是与上述第一波长频带和上述第二波长频带不同的波长频带，
上述光合成部是反射上述第一波长频带的光和上述第三波长频带的光并且透射上述第二波长频带的光的一部分的板状的滤波器，
上述合成比率调节部使上述光合成部绕与各上述光源的光轴正交的轴线旋转。
5.根据权利要求4所述的照明装置，其特征在于，
与上述光合成部的旋转同步地点亮各上述光源。
6.根据权利要求3～5中的任一项所述的照明装置，其特征在于，
上述合成比率调节部根据射出的光的波长频带对上述光合成部绕与各上述光源的光轴正交的轴线的旋转角度进行微调节。
7.一种观察系统，具备：
根据权利要求1～6中的任一项所述的照明装置；以及
摄像元件，其拍摄由该照明装置照明的样本图像。
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