CN104040243A - 照明装置 - Google Patents

Abstract

适当选择多个不同波长的光，并且能够提高导光效率，照射更高亮度的光。提供一种照明装置(1)，其具有：3个以上的光源(10A、10B、10C、10D、10E、10F)，它们被排列为光轴交叉于一点，分别射出不同波长区域的光；光学元件(13)，其透射来自该光源中的一个光源的光，并且反射来自其他光源的光并将该反射的光入射到来自所述一个光源的光的光路中；以及光学元件旋转单元(14)，其使该光学元件在所述光源的排列方向上旋转。

Description

照明装置

技术领域

本发明涉及照明装置。

背景技术

以往，广泛进行以下所谓的荧光观察：在显微镜装置中，通过向涂了荧光试剂的观察对象照射特定波长的光来激发荧光试剂，检测并观察从观察对象发出的荧光，或者，在内窥镜装置中，通过向观察对象照射特定波长的光，检测并观察从活体发出的荧光。

在荧光观察中，为了高效地从观察对象检测荧光，需要照射与荧光试剂或者活体的激励光特性相应的波长的光。由于激励光特性根据每个荧光试剂或者活体而不同，所以在显微镜装置或内窥镜装置中应用的照明装置能够根据多种激励光特性照明多个不同波长的光。

作为这种照明装置的例子，专利文献1中记载了如下的照明装置：该照明装置具有3个光源(LED)和两个分色镜(dichroic mirror)，通过适当切换各光源，由分色镜对多个波长的光进行颜色合成，能够选择向观察对象照射的光的波长并将其输出。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本特开2001-42431号公报

发明内容

发明要解决的课题

但是，在专利文献1的照明装置中为了对多个波长的光进行颜色合成而使用了多个分色镜。更具体而言，配置有数量比光源数少一个的分色镜。因此，至少从一个光源射出的光必须透射数量比光源数少一个的分色镜。因此，由于从光源射出的光每当穿过分色镜时会损失光量，所以导光效率低下，不能在观察对象上得到充足的光量。

本发明是鉴于上述问题而完成的，其目的在于提供一种照明装置，能够适当选择多个不同波长的光，并且能够提高导光效率，照射更高亮度的光。

用于解决问题的手段

为了解决上述课题，本发明采用以下的手段。

本发明的一种方式提供一种照明装置，其具有：3个以上的光源，它们被排列为光轴交叉于一点，分别射出不同波长区域的光；光学元件，其透射来自该光源中的一个光源的光，并且反射来自其他光源的光并将该反射的光入射到来自所述一个光源的光的光路中；以及光学元件旋转单元，其使该光学元件在所述光源的排列方向上旋转。

根据本方式，来自一个光源的光通过了透射过光学元件后笔直前进的透射光路。另一方面，当通过控制单元的动作调节光学元件旋转单元针对光学元件的旋转角时，来自另一个光源的光被光学元件反射而入射到所述透射光路中。当通过光学元件旋转单元切换光学元件的旋转角时，能够切换用于射出向透射光路入射的光的光源。即，通过一个光学元件能够将来自三个以上的光源的光入射到同一个光路中，能够抑制光的透射或反射时的光损失。因此，能够适当选择多个不同波长的光，并且能够提高导光效率，照射更高亮度的光。

另外，通过设置用于控制光学元件旋转单元针对光学元件的旋转角的控制单元，能够将光学元件的旋转角适当调节为期望的角度。

在上述方式中，优选为多个所述光源呈圆环状配置，所述光学元件被配置在该呈圆环状配置的多个光源的中心。

这样，由于各光源相对于光学元件的距离相等，所以能够容易地控制光学元件的旋转角。

在上述方式中，优选为多个所述光源被等间隔配置。

这样，由于能够容易地把握各光源相对于光学元件的位置，所以能够容易地控制光学元件的旋转角。

发明效果

根据本发明，实现如下的效果：能够适当选择多个不同波长的光，并且能够提高导光效率，照射更高亮度的光。

附图说明

图1是第一实施方式的照明装置的概略结构图。

图2是示出分色镜的光学特性的曲线图。

图3是示出在第一实施方式的照明装置中生成合成光的情况下的分色镜的旋转情况的图。

图4是示出第一实施方式的照明装置中的分色镜的透射率特性的图。

图5是示出第一实施方式的照明装置中的分色镜的反射率特性的图。

图6是示出第一实施方式的变形例的照明装置中的分色镜的反射率特性的图。

图7是示出第一实施方式的变形例的照明装置中的分色镜的透射率特性的图。

图8是第二实施方式的照明装置的概略结构图。

图9是示出在第二实施方式的照明装置中生成合成光的情况下的分色镜的旋转情况的图。

图10是示出在第二实施方式的照明装置中生成合成光的情况下的分色镜的旋转情况的图。

图11是示出在第二实施方式的照明装置中生成合成光的情况下的分色镜的旋转情况的图。

图12是示出在第二实施方式的照明装置中生成合成光的情况下的分色镜的旋转情况的图。

图13是示出在第二实施方式的照明装置中生成合成光的情况下的分色镜的旋转情况的图。

图14是示出在第二实施方式的照明装置中生成合成光的情况下的分色镜的旋转情况的图。

图15是示出第二实施方式的照明装置中的分色镜的透射率特性的图。

图16是示出第二实施方式的照明装置中的分色镜的反射率特性的图。

图17是第二实施方式的变形例的照明装置的概略结构图。

图18是第三实施方式的照明装置的概略结构图。

图19是示出在第三实施方式的照明装置中生成合成光的情况下的分色镜的旋转情况的图。

图20是第三实施方式的变形例的照明装置的概略结构图。

具体实施方式

(第一实施方式)

以下，参照附图对第一实施方式的照明装置1进行说明。

如图1所示，本实施方式的照明装置1具有：6个光源10A、10B、10C、10D、10E、10F；分色镜(光学元件)13，其透射来自这些光源110A、10B、10C、10D、10E、10F中的一个光源的光，并且反射来自其他光源的光；旋转机构(光学元件旋转单元)14，其使分色镜13以分色镜13的旋转轴为中心旋转；以及控制部(未图示)，其控制旋转机构14针对分色镜的旋转角。

光源10A、10B、10C、10D、10E、10F分别具有LED等发光元件11和对从发光元件11射出的光进行平行化的准直透镜12a、12b。光源10B、10C、10D、10E、10F被排列为光轴交叉于分色镜13上的一点，从图1左侧开始呈圆环状并且等间隔配置。

另外，光源10A、10B、10C、10D、10E、10F的配置间隔不一定是等间隔，只要是以从各光源10A、10B、10C、10D、10E、10F射出的光的光轴交叉于一点的方式配置即可。并且，在本实施方式中，光源采用具有发光元件11和准直透镜12a、12b的结构，但是不限于这种结构，例如也可以采用不设有准直透镜12a、12b的结构。

即，在图1中，光源10A配置在左端，光源10D配置在与光源10A的光路方向成90°的角度的位置。光源10B在光源10A和光源10D之间配置在以分色镜13的旋转轴为中心从光源10A和光源10D分别倾斜了45°的位置。进而，光源10C在光源10B和光源10D之间配置在以分色镜13的旋转轴为中心从光源10B和光源10D分别倾斜了22.5°的位置。并且，光源10F配置在以分色镜13的旋转轴为中心以光源10D为基准向远离光源10A的方向倾斜了45°的位置。进而，光源10E在光源10D和光源10F之间配置在以分色镜13的旋转轴为中心从光源10D和光源10F分别倾斜了22.5°的位置。

各光源10A、10B、10C、10D、10E、10F被配置成位于同一圆周上的圆环状，并且被配置成使来自各光源的光的光路在该圆环的中心交叉。

并且，光源10A、10B、10C、10D、10E、10F是分别射出不同波长区域的光的光源，具体而言，光源10A射出400nm的光，光源10B射出550nm的光，光源10C射出600nm的光，光源10D射出650nm的光，光源10E射出700nm的光，光源10F射出750nm的光。在本实施方式中，由于后述的分色镜13具有所谓的短通(short pass)特性，因而光源10B、10C、10D、10E、10F从图1左侧开始按波长区域从短到长的顺序呈圆环状并且等间隔地配置。

分色镜13具有所谓的短通特性，按照能够以分色镜13的中心为轴旋转的方式被配置在呈圆环状配置的光源10A、10B、10C、10D、10E、10F的中心，即，各光源10A、10B、10C、10D、10E、10F的光路交叉的位置。分色镜13透射来自光源10A的光，并且反射来自光源10B、10C、10D、10E、10F的光，将所反射的光入射到来自光源10A的光的光路中。

这里，一般而言分色镜相对于光轴配置成45°，通过向相同方向射出入射光和反射光，生成合成光。在图1中，来自光源10A的光以分色镜13相对于光源10A的光路倾斜45°的状态入射，由于该光与分色镜13的法线成45°，所以入射角为45°。在分色镜13具有短通特性的情况下，从光源10A入射的光一定比分色镜13所反射的光的波长短。具有长通特性的分色镜13的情况与上述情况相反。

并且，分色镜是反射、透射特性根据入射角而偏移的元件，图2示出了分色镜的光学特性。如图2所示，分色镜在入射角度小于45°时，其光学特性、即反射率特性和透射率特性与45°时相比都向长波长侧偏移。相反地，在入射角度大于45°时向短波长侧偏移。如果除去分色镜的菲涅耳(Fresnel)损失，分色镜的反射率和透射率之和大约是100％。即，无论在怎样的波长中，图2(A)的反射率和图2(B)的透射率之和始终大约是100％。

在本实施方式中，由于分色镜13具有短通特性，光源10A是透射分色镜的光，所以在分色镜以其旋转轴为中心顺时针旋转时，由于入射角度变小，所以透射特性向长波长侧偏移。并且，在呈圆环状配置的光源10B、10C、10D、10E、10F中，根据分色镜13的旋转角度，反射特性也向长波长侧偏移。因此，在分色镜13所反射的光的波长随着分色镜13向顺时针方向的旋转角度增大而变长时，能够不受分色镜的斜入射特性的影响而进行高效地照明。由于这种理由，在本实施方式中，光源10B、10C、10D、10E、10F从图1左侧开始，按波长区域从短到长的顺序呈圆环状并且等间隔配置。

另外，分色镜13具有长通特性时，通过改变光源10B、10C、10D、10E、10F的位置，也能够不降低透射光和反射光的导光效率而进行颜色合成来照明。

旋转机构14根据来自后述的控制部的控制信号，使分色镜13沿光源10A、10B、10C、10D、10E、10F的排列方向旋转规定的旋转角，调节分色镜13的倾斜度。旋转机构14例如可以使用电动机等构成。

控制部生成用于调节分色镜13的旋转角的控制信号并且输出给旋转机构14，使得来自光源10B、10C、10D、10E、10F的光相对于旋转机构14以期望的入射角入射到来自光源10A的光的光路上。由此，基于旋转机构14，分色镜13被控制成期望的旋转角。并且，控制部控制光源10A、10B、10C、10D、10E、10F的点亮或熄灭。

以下，参照图3、图4以及图5对在这样构成的照明装置1中选择例如来自光源10A的光和来自光源10B、10C、10D、10E、10F的光生成合成光来照射的情况进行说明。

图3(A)示出了生成来自光源10A的光和来自光源10B的光的合成光的情况的例子。分色镜13处于从相对于光源10A的光路方向倾斜45°的状态以分色镜13的旋转轴为中心逆时针旋转了22.5°的状态。此时的分色镜13的光学特性为图4(A)、图5(A)。因此，来自光源10A的光透射分色镜13，来自光源10B的光被分色镜13反射，生成合成光。

在图3(B)所示的例子中，生成来自光源10A的光和来自光源10C的光的合成光。分色镜13处于从倾斜45°的状态逆时针旋转了11.25°的状态。此时的分色镜13的光学特性为图4(B)、图5(B)。因此，来自光源10A的光透射分色镜13，来自光源10C的光被分色镜13反射，生成合成光。

在图3(C)所示的例子中，生成来自光源10A的光和来自光源10D的光的合成光。分色镜13处于倾斜45°的状态。此时的分色镜13的光学特性为图4(C)、图5(C)。因此，来自光源10A的光透射分色镜13，来自光源10D的光被分色镜13反射，生成合成光。

在图3(D)所示的例子中，生成来自光源10A的光和来自光源10E的光的合成光。分色镜13处于从倾斜45°的状态顺时针旋转了11.25°的状态。此时的分色镜13的光学特性为图4(D)、图5(D)。因此，来自光源10A的光透射分色镜13，来自光源10E的光被分色镜镜13反射，生成合成光。

在图3(E)所示的例子中，生成来自光源10A的光和来自光源10F的光的合成光。分色镜13处于从倾斜45°的状态顺时针旋转了22.50°的状态。分色镜13的光学特性为图4(E)、图5(E)。因此，光源10A透射分色镜13，光源10F被分色镜13反射，生成合成光。

根据本实施方式，来自光源10A的光通过了透射过分色镜13后笔直前进的透射光路，另一方面，通过控制部的动作，调节旋转机构14针对分色镜13的旋转角时，来自其他光源10B、10C、10D、10E、10F中任意一个的光被分色镜13反射，并入射到来自光源10A的光的透射光路中。通过旋转机构14切换分色镜13的旋转角时，能够切换用于射出向透射光路入射的光的光源。即，通过一个分色镜13能够将来自三个以上的光源10A、10B、10C、10D、10E、10F的光入射到一个光路中，能够抑制光的透射或反射时的光损失。因此，能够适当选择多个不同波长的光，并且能够提高导光效率，照射更高亮度的光。

(第一实施方式的变形例)

以下，对第一实施方式的变形例的照明装置2进行说明。

本变形例仅是分色镜的特性与上述的第一实施方式中的照明装置不同。因此，由于光源的配置位置等与上述的第一实施方式同样，所以以下参照图3进行说明。即，在第一实施方式中应用了具有短通特征的分色镜13，但是在本变形例中应用具有长通特征的分色镜。因此，光源10A应用6个光源之中有最长波长区域的光源。具体而言，例如光源10A、10B、10C、10D、10E、10F分别应用750nm、400nm、450nm、500nm、550nm、600nm的光源。

以下，参照图3、图6、图7对在这样构成的照明装置中选择例如来自光源10A的光和来自光源10B、10C、10D、10E、10F的光生成合成光来照射的情况进行说明。

在图3(A)中示出了生成来自光源10A的光和来自光源10B的光的合成光的情况的例子。分色镜13处于从倾斜45°的状态逆时针旋转了22.5°的状态。此时的分色镜的光学特性为图6(A)、图7(A)。因此，来自光源10A的光透射分色镜13，来自光源10B的光被分色镜13反射，生成合成光。

在图3(B)所示的例子中，生成来自光源10A的光和来自光源10C的光的合成光。分色镜13处于从倾斜45°的状态逆时针旋转了11.25°的状态。此时的分色镜13的光学特性为图6(B)、图7(B)。因此，来自光源10A的光透射分色镜13，来自光源10C的光被分色镜13反射，生成合成光。

在图3(C)所示的例子中，生成来自光源10A的光和来自光源10D的光的合成光。分色镜13处于倾斜45°的状态。分色镜13的光学特性为图6(C)、图7(C)。因此，来自光源10A的光透射分色镜，来自光源10D的光被分色镜13反射，进行颜色合成来照明。

在图3(D)所示的例子中，生成来自光源10A的光和来自光源10E的光的合成光。分色镜13处于从倾斜45°的状态顺时针旋转了11.25°的状态。分色镜13的光学特性为图6(D)、图7(D)。因此，来自光源10A的光透射分色镜13，来自光源10E的光被分色镜13反射，生成合成光。

在图3(E)所示的例子中，生成来自光源10A的光和来自光源10F的光的合成光。分色镜13处于从倾斜45°的状态顺时针旋转了22.50°的状态。分色镜13的光学特性成为图6(E)、图7(E)。因此，光源10A透射分色镜13，光源10F被分色镜13反射，生成合成光。

(第二实施方式)

以下，参照附图对本发明的第二实施方式的照明装置2进行说明。

如图8所示，本实施方式的照明装置2具有：具有7个光源的光源单元17；两个分色镜13a、13b；以及使分色镜13a、13b旋转的旋转机构14a、14b。另外，在本实施方式中，假设分色镜13a、13b具有短通特性来进行说明。

光源单元17具有：光源10A，其射出透射分色镜13a、13b的光；以及光源群17A(光源10B、10C、10D)和光源群17B(10E、10F、10G)，它们射出被分色镜13a、13b反射的光。

构成光源群17A的光源10B、10C、10D被配置成位于同一圆周上的圆环状，并且被配置成使来自各光源的光的光路在该圆环的中心交叉。同样地，构成光源群17B的光源10E、10F、10G被配置成位于同一圆周上的圆环状，并且被配置成使来自各光源的光的光路在该圆环的中心交叉。

而且，光源10A、光源群17A和光源群17B被配置成光源群17A的各光路的交叉位置和光源群17B的各光路的交叉位置位于来自光源10A的光的光路上。

具体而言，在图8中，光源群17A中的光源10B射出波长450nm的光，并且配置为以光源10A为基准相对于光源10A的光路方向倾斜67.5°。光源10C射出500nm的光，并且配置为相对于光源10A的光路方向倾斜90°。并且，光源10D射出波长550nm的光，并且配置为从光源10C向光源10A的光路方向倾斜22.5°。

同样地，光源群17B中的光源10E射出波长600nm的光，并且配置为以光源10A为基准相对于光源10A的光路方向倾斜67.5°。光源10F射出波长650nm的光，并且配置为相对于光源10A的光路方向倾斜90°。并且，光源10G射出波长700nm的光，并且配置为从光源10C向光源10A的光路方向倾斜22.5°。

分色镜13a被配置在光源群17A的各光路的交叉位置，分色镜13b被配置在光源群17B的各光路的交叉位置。

以下，参照图9～图16对在这样构成的照明装置2中选择来自光源10A的光和来自光源10B、10C、10D、10E、10F、10G的光生成合成光来照射的情况进行说明。

在图9中示出了生成来自光源10A的光和来自光源10B和光源10F的光的合成光的情况的例子。分色镜13a处于从倾斜45°的状态逆时针旋转了11.25°的状态。分色镜13b处于倾斜45°的状态。分色镜13a、13b的光学特性为图15(A)、图16(A)。

因此，光源10A透射过分色镜13a后透射分色镜13b，光源10B被分色镜13a反射后透射分色镜13b。然后，光源10F被分色镜13b反射，生成合成光。

在图10中示出了生成来自光源10A的光和来自光源10C和光源10F的光的合成光的情况的例子。分色镜13a、13b都处于倾斜45°的状态。分色镜13a、13b的光学特性为图15(B)、图16(B)。

因此，光源10A透射过分色镜13a后透射分色镜13b，光源10C被分色镜13a反射后透射分色镜13b。然后，光源10F被分色镜13b反射，生成合成光。

在图11中示出了生成来自光源10A的光和来自光源10D和光源10F的光的合成光的情况的例子。分色镜13a处于从倾斜45°的状态顺时针旋转了11.25°的状态。分色镜13b处于倾斜45°的状态。分色镜13a、13b的光学特性为图15(C)、图16(C)。

因此，光源10A透射过分色镜13a后透射分色镜13b，光源10D被分色镜13a反射后透射分色镜13b。然后，光源10F被分色镜13b反射，生成合成光。

在图12中示出了生成来自光源10A的光和来自光源10C和光源10E的光的合成光的情况的例子。分色镜13a处于倾斜45°的状态。分色镜13b处于从倾斜45°的状态顺时针旋转了11.25°的状态。分色镜13a、13b的光学特性为图15(D)、图16(D)。

因此，光源10A透射过分色镜13a后透射分色镜13b，光源10D被分色镜13a反射后透射分色镜13b。然后，光源10E被分色镜13b反射，生成合成光。

在图13中示出了生成来自光源10A的光和来自光源10C和光源10F的光的合成光的情况的例子。分色镜13a、13b都处于倾斜45°的状态。分色镜13a、13b的光学特性为图15(E)、图16(E)。

因此，光源10A透射过分色镜13a后透射分色镜13b，光源10F被分色镜13a反射后透射分色镜13b。然后，光源10E被分色镜13b反射，生成合成光。

在图14中示出了生成来自光源10A的光和来自光源10C和光源10G的光的合成光的情况的例子。分色镜13a处于倾斜45°的状态。分色镜13b处于从倾斜45°的状态顺时针旋转了11.25°的状态。分色镜13a、13b的光学特性成为图15(F)、图16(F)。

因此，光源10A透射过分色镜13a后透射分色镜13b，光源10C被分色镜13a反射后透射分色镜13b。然后，光源10G被分色镜13b反射，生成合成光。

(第二实施方式的变形例)

以下，参照附图对本发明的第二实施方式的变形例的照明装置3进行说明。

如图17所示，本变形例的照明装置3具有：包含4个光源群的光源单元；四个分色镜13a、13b、13c、13d；以及使这些分色镜13a、13b、13c、13d旋转的旋转机构14a、14b。另外，在本实施方式中，假设分色镜13a、13b、13c、13d具有短通特性来进行说明。

照明装置3的光源单元具有光源10A和光源群17A、17B、17C、17D，构成光源群17A、17B、17C、17D的各光源分别被配置成圆环状，该圆环的中心是来自构成光源群17A、17B、17C、17D的各光源的光的交叉位置。而且，光源10A和光源群17A、17B、17C、17D被配置为来自构成光源群17A、17B、17C、17D的各光源的各光路的交叉位置位于来自光源10A的光的光路上。进而，分色镜13a、13b、13c、13d位于各交叉位置上。

更具体而言，在图17中，在左端配置射出波长400nm的光的光源10A。光源群17A具有被配置成以分色镜13a的位置为中心的圆环状的光源10B、10C、10D，在图17中，光源10B被配置为以光源10A为基准相对于光源10A的光路方向顺时针倾斜67.5°。光源10C被配置为从光源10B相对于光源10A的光路方向顺时针倾斜22.5°，并且光源10D被配置为从光源10C相对于光源10A的光路方向顺时针倾斜22.5°。另外，光源10B射出波长430nm的光，光源10C射出波长460nm的光，光源10D射出波长490nm的光。

接着，光源群17B具有被配置成以分色镜13b的位置为中心的圆环状的光源10E、10F、10G，在图17中，光源10E被配置为以光源10A为基准相对于光源10A的光路方向逆时针倾斜67.5°。光源10F被配置为从光源10E相对于光源10A的光路方向逆时针倾斜22.5°，并且光源10G被配置为从光源10F相对于光源10A的光路方向逆时针倾斜22.5°。另外，光源10E射出波长520nm的光，光源10F射出波长550nm的光，光源10G射出波长580nm的光。

光源群17C具有被配置成以分色镜13c的位置为中心的圆环状的光源10H、10I、10J，在图17中，光源10H被配置为以光源10A为基准相对于光源10A的光路方向顺时针倾斜67.5°。光源10I被配置为从光源10H相对于光源10A的光路方向顺时针倾斜22.5°，并且光源10J被配置为从光源10H相对于光源10A的光路方向顺时针倾斜22.5°。另外，光源10H射出波长610nm的光，光源10I射出波长640nm的光，光源10J射出波长670nm的光。

光源群17D具有被配置成以分色镜13d的位置为中心的圆环状的光源10K、10L、10M，在图17中，光源10K被配置为以光源10A为基准相对于光源10A的光路方向逆时针倾斜67.5°。光源10L被配置为从光源10K相对于光源10A的光路方向逆时针倾斜22.5°，并且光源10M被配置为从光源10L相对于光源10A的光路方向逆时针倾斜22.5°。另外，光源10K射出波长700nm的光，光源10L射出波长730nm的光，光源10M射出波长760nm的光。

(第三实施方式)

以下，参照附图对本发明的第三实施方式的照明装置4进行说明。

本实施方式的照明装置4的光源不像上述各实施方式那样被配置成圆环状，光源10B、10C、10D被配置在直线上。

具体而言，在图18中，用于射出透射具有短通特性的分色镜13的400nm的光的光源10A被配置在左端，光源10B、10C、10D等间隔地被配置在与光源10A的光路正交的位置。光源10B、光源10D具有作为光路变更部件的棱镜16b、16d，来自光源10B的光经由棱镜16b、来自光源10D的光经由棱镜16d与来自光源10C的光的光路在相同位置交叉。而且，该交叉位置是在来自光源10A的光的光路上。

另外，光源10B射出波长450nm的光，光源10C射出波长500nm的光，光源10D射出波长550nm的光。

以下，参照图19对在这样构成的照明装置4中选择例如来自光源10A的光和来自光源10B、10C、10D的光生成合成光来照射的情况进行说明。另外，此处，来自光源10B和光源10D的光分别经由棱镜16b、16d相对于来自光源10C的光倾斜22.5°而入射到分色镜13。

在图19(A)中示出了生成来自光源10A的光和来自光源10B的光的合成光的情况的例子。分色镜13处于从倾斜45°的状态逆时针旋转了22.5°的状态。此时的分色镜的光学特性为图15(A)和图16(A)。因此，来自光源10A的光透射分色镜13，来自光源10B的光被分色镜13反射，生成合成光。

在图19(B)所示的例子中，生成来自光源10A的光和来自光源10C的光的合成光。分色镜13处于从倾斜45°的状态逆时针旋转了11.25°的状态。此时的分色镜13的光学特性为图15(B)、图16(B)。因此，来自光源10A的光透射分色镜13，来自光源10C的光被分色镜13反射，生成合成光。

在图19(C)所示的例子中，生成来自光源10A的光和来自光源10D的光的合成光的情况的例子。分色镜13处于倾斜45°的状态。分色镜13的光学特性为图15(C)、图16(C)。因此，来自光源10A的光透射分色镜，来自光源10D的光被分色镜反射，进行颜色合成来照明。

(第三实施方式的变形例)

以下，参照附图对第三实施方式的变形例的照明装置5进行说明。

本实施方式是具有两个光源群的例子，该光源群由被配置在直线上的三个光源构成，与上述的第三实施方式同样，各光源被配置在直线上。

具体而言，在图20中，用于射出透射具有短通特性的分色镜13a、13b的400nm的光的光源10A被配置在左端，由光源10B、10C、10D构成的光源群17A和由光源10E、10F、10G构成的光源群17B被等间隔配置在与光源10A的光路正交的位置上。

光源10B、光源10D、10E、10G具有作为光路变更部件的棱镜16b、16d、16e、16f，来自光源10B的光经由棱镜16b、来自光源10D的光经由棱镜16d与来自光源10C的光的光路在相同位置交叉。同样地，来自光源10E的光经由棱镜16e、来自光源10G的光经由棱镜16g与来自光源10C的光的光路在相同位置交叉。而且，这些交叉位置是在来自光源10A的光的光路上。

另外，光源10B射出波长450nm的光，光源10C射出波长500nm的光，光源10D射出波长550nm的光，光源10D射出波长600nm的光，光源10E射出波长650nm的光，光源10G射出波长700nm的光。

在上述各实施方式中，作为发光元件应用了LED，但是不限于此，也可以应用例如LD、电灯等。并且，作为光学元件应用了分色镜，但是不限于此，也可以应用例如分色棱镜等。

这样，通过将分色镜设置为能够旋转的方式，能够有多种光源的配置结构。而且，来自光源10A的光通过了透射过分色镜13后笔直前进的透射光路，另一方面，当通过旋转机构调节分色镜13的旋转角时，来自其他光源10B、10C、10D等中的任意一个的光被分色镜13反射，并入射到来自10A的光的透射光路。由旋转机构14切换分色镜13的旋转角时，能够切换用于射出向透射光路入射的光的光源。即，通过一个分色镜13能够将来自三个以上的光源10A、10B、10C、10D等的光入射到一个光路中，能够抑制光的透射或反射时的光损失。因此，能够适当选择多个不同波长的光，并且能够提高导光效率，照射更高亮度的光。

标号说明

1、2、3、4、5 照明装置

10A、10B、10C、10D、10E、10F、10G、10H、10I、10J、10K、10L、10M 光源

11 发光元件

12a、12b 准直透镜

13a、13b、13c、13d 分色镜

14 旋转机构

16b、16d、16e、16g 棱镜

17A、17B、17C、17D 光源群。

权利要求书(按照条约第19条的修改)

1.一种照明装置，其具有：

三个以上的光源，它们被排列为光轴交叉于一点，分别射出不同波长区域的光；

光学元件，其透射来自该光源中的一个光源的光，并且反射来自其他光源的光并将该反射的光入射到来自所述一个光源的光的光路中；以及

光学元件旋转单元，其使该光学元件在所述光源的排列方向上旋转。

2.根据权利要求1所述的照明装置，其中，

多个所述光源呈圆环状配置，所述光学元件被配置在该呈圆环状配置的多个光源的中心。

3.根据权利要求1或2所述的照明装置，其中，

多个所述光源被等间隔配置。

4.(追加)根据权利要求1～3中任意一项所述的照明装置，其中，

所述光学元件选择性地将来自所述其他光源的光入射到来自所述一个光源的光的光路中。

5.(追加)根据权利要求1～4中任意一项所述的照明装置，其中，

所述光学元件仅将来自所述其他光源的光中的来自一个方向的光入射到来自所述一个光源的光的光路中。

6.(追加)根据权利要求1～5中任意一项所述的照明装置，其中，

所述光学元件旋转单元在与包含所述一个光源的光轴和所述其他光源的光轴的面垂直的方向上具有旋转轴。

Claims (3)

1.一种照明装置，其具有：

三个以上的光源，它们被排列为光轴交叉于一点，分别射出不同波长区域的光；

光学元件，其透射来自该光源中的一个光源的光，并且反射来自其他光源的光并将该反射的光入射到来自所述一个光源的光的光路中；以及

光学元件旋转单元，其使该光学元件在所述光源的排列方向上旋转。

2.根据权利要求1所述的照明装置，其中，

多个所述光源呈圆环状配置，所述光学元件被配置在该呈圆环状配置的多个光源的中心。

3.根据权利要求1或2所述的照明装置，其中，

多个所述光源被等间隔配置。