JP6099831B2 - 光源装置 - Google Patents
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Description
本発明は、互いに異なるピーク波長を赤色の波長域に有する長波長光をそれぞれ発する少なくとも2つの長波長光源と、500nmから580nmの緑色の波長域を含むとともに580nm以下にピーク波長を有し、前記長波長光の短波長側の波長域と重複する波長域を長波長側に有する広帯域光を発する単一の広帯域光源と、長波長側のピーク波長を有する一方の前記長波長光の、赤色の波長域中の第1の所定の波長よりも長い波長域と、短波長側のピーク波長を有する他方の前記長波長光の、前記第1の所定の波長以下の波長域とを合波するとともに、前記他方の長波長光の、第2の所定の波長よりも長い波長域と、前記広帯域光の、前記第2の所定の波長以下の波長域とを合波する合波部とを備え、前記第1の所定の波長は、前記一方の長波長光の強度がそのピーク強度の10%以上となり、かつ、前記他方の長波長光の強度がそのピーク強度の10%以上となる波長であり、前記第2の所定の波長は、前記他方の長波長光のピーク波長と前記広帯域光のピーク波長との間の波長であるとともに、前記他方の長波長光の強度がそのピーク強度の10%以上となり、かつ、前記広帯域光の強度がそのピーク強度の10%以上となる波長である光源装置を提供する。
この場合に、合波部によって合波される長波長光および広帯域光は、長波長光のピーク波長と広帯域光のピーク波長との間の波長域において、各々のピーク強度の10%以上の十分に高い強度を有する。これにより、波長欠落の少ない良好なスペクトル特性を有し、より良い色再現性を確保することが可能な照明光を生成することができる。
このようにすることで、照明光の、特に緑色から赤色の波長域においてより高いスペクトルの強度を確保し、より良好なスペクトル特性を得ることができる。
このようにすることで、特に青色の波長域における分光反射率が一定では無い物体を照明する際に、該物体の色合いをより正確に表現することができる。
このようにすることで、特に赤色の波長域における分光反射率が一定ではない物体を照明する際に、該物体の色合いをより正確に表現することができる。
このようにすることで、照明光によって照明された物体を撮像素子によって撮影する場合に、照明光のスペクトル特性を、撮像素子の分光感度特性に対して最適化することができる。
本実施形態に係る光源装置1は、図1に示されるように、3個のLED21,22,23と、LED21,22,23から射出された3つの光Lb,Lg,Lrを1つに合波して白色の照明光Lwを生成する2個のダイクロイックフィルタ31,32と、各LED21,22,23の直後段に配置された3個のコリメータレンズ4と、ダイクロイックフィルタ(合波部)31,32によって生成された照明光Lwを収束させる収束レンズ5とを備えている。
LED21,22,23は、青色光(短波長光)Lbを発する単一の青色LED(短波長光源)21と、緑色光(広帯域)Lgを発する単一の緑色LED(広帯域光源)22と、赤色光(長波長光)Lrを発する単一の赤色LED(長波長光源)23である。
赤色光Lrは、約20nmから30nmの半値幅のスペクトルからなる狭帯域光であり、約630nmにピーク波長を有する。
緑色光Lgは、約100nm以上の半値幅のスペクトルからなる広帯域光であり、約550nmのピーク波長を有する。すなわち、緑色光Lgは、赤色の波長域にもスペクトルを有し、緑色光Lgの長波長側の波長域は、赤色光Lrの、少なくとも短波長側の波長域と重複している。
第2のダイクロイックフィルタ32は、緑色光Lgのピーク波長と赤色光Lrのピーク波長との間にカットオフ波長λcut2を有するショートパスフィルタであり、カットオフ波長λcut2以下の波長を有する光を透過させ、カットオフ波長λcut2よりも長い波長を有する光を反射する。
各LED21,22,23から射出された3色の光Lb,Lg,Lrは、2つのダイクロイックフィルタ31,32によって同一の射出光軸A上に合波されることによって、第2のダイクロイックフィルタ32の後段において白色の照明光Lwを生成する。生成された照明光Lwは、収束レンズ5によって収束され、ライトガイド7へ入射する。
図4は、約410から420nmに単一のピーク波長を有する狭帯域の紫色光(短波長光)Lpを発する紫色LED(短波長光源)24と、紫色光Lpと青色光Lbとを射出光軸A上に合波する第3のダイクロイックフィルタ33とをさらに備えた構成を示している。
なお、図5および図6において、光Lb,Lpの強度は、各々の最大値を1として規格化されている。
なお、図8および図9において、光Lb,Loの強度は、各々の最大値を1として規格化されている。
21 青色LED(短波長光源)
22 緑色LED(広帯域光源)
23 赤色LED(長波長光源)
24 紫色LED(短波長光源)
25 橙LED(長波長光源)
31,32,33,34 ダイクロイックフィルタ(合波部)
4 コリメータレンズ
5 収束レンズ
6 カバーガラス
7 ライトガイド
Claims (4)
- 互いに異なるピーク波長を赤色の波長域に有する長波長光をそれぞれ発する少なくとも2つの長波長光源と、
500nmから580nmの緑色の波長域を含むとともに580nm以下にピーク波長を有し、前記長波長光の短波長側の波長域と重複する波長域を長波長側に有する広帯域光を発する単一の広帯域光源と、
長波長側のピーク波長を有する一方の前記長波長光の、赤色の波長域中の第1の所定の波長よりも長い波長域と、短波長側のピーク波長を有する他方の前記長波長光の、前記第1の所定の波長以下の波長域とを合波するとともに、前記他方の長波長光の、第2の所定の波長よりも長い波長域と、前記広帯域光の、前記第2の所定の波長以下の波長域とを合波する合波部とを備え、
前記第1の所定の波長は、前記一方の長波長光の強度がそのピーク強度の10%以上となり、かつ、前記他方の長波長光の強度がそのピーク強度の10%以上となる波長であり、
前記第2の所定の波長は、前記他方の長波長光のピーク波長と前記広帯域光のピーク波長との間の波長であるとともに、前記他方の長波長光の強度がそのピーク強度の10%以上となり、かつ、前記広帯域光の強度がそのピーク強度の10%以上となる波長である光源装置。 - 前記広帯域光が、500nmから580nmの範囲内に前記ピーク波長を有する請求項1に記載の光源装置。
- 互いに異なるピーク波長を青色の波長域に有する短波長光をそれぞれ発する少なくとも2つの短波長光源を備え、
前記合波部が、長波長側のピーク波長を有する一方の前記短波長光の、前記青色の波長域中の第3の所定の波長よりも長い波長域と、短波長側のピーク波長を有する他方の前記短波長光の、前記第3の所定の波長以下の波長域とを合波し、
前記第3の所定の波長は、前記一方の短波長光の強度がそのピーク強度の10%以上となり、かつ、前記他方の短波長光の強度がそのピーク強度の10%以上となる波長である請求項1に記載の光源装置。 - 前記合波部によって合波される光の強度比を調整する強度比調整部を備える請求項1に記載の光源装置。
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