WO2012111435A1 - 照明装置 - Google Patents
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Definitions
- the present invention relates to a lighting device.
- an illumination device that includes a plurality of LEDs that emit light having different wavelengths, synthesizes light from these LEDs coaxially by a dichroic mirror, and emits the synthesized light (for example, from Patent Document 1). 3).
- LEDs have different light distribution characteristics depending on colors.
- a light distribution characteristic of an LED using a phosphor is mainly Lambertian (complete diffusion).
- some LEDs of the chip itself not using a phosphor have a relatively narrow light distribution characteristic. Therefore, in the case where white light and narrow band light are generated by superimposing light from a plurality of LEDs having different light distribution characteristics, there is a disadvantage that color unevenness is likely to occur in the output light.
- the present invention has been made in view of the above-described circumstances, and provides an illumination device capable of reducing color unevenness of combined light when combining light from a plurality of light sources having different light distribution characteristics. For the purpose.
- the present invention employs the following means.
- the present invention includes a plurality of light sources having different light distribution characteristics, a plurality of condensing optical systems that respectively collect light from the light sources, and a light combining unit that combines the light collected by the plurality of condensing optical systems,
- the focal length of the condensing optical system that collects light from the light source having a narrow light distribution characteristic is set longer than the focal length of the condensing optical system that collects light from the light source having a wide light distribution characteristic.
- Adopt the lighting device is set longer than the focal length of the condensing optical system that collects light from the light source having a wide light distribution characteristic.
- light from a plurality of light sources having different light distribution characteristics is collected by a plurality of condensing optical systems and synthesized by a light combining unit.
- the focal length of the condensing optical system that collects light from a light source having a narrow light distribution characteristic is set longer than the focal length of the condensing optical system that collects light from a light source having a wide light distribution characteristic.
- the focal length of each condensing optical system may be set so that the light beam diameters of the light collected by the plurality of condensing optical systems are equal.
- the light beam diameter of the light from the light source with a narrow light distribution characteristic and the light beam diameter of the light from the light source with a wide light distribution characteristic are equalized and then synthesized by the light synthesis unit. Color unevenness can be eliminated.
- the plurality of light sources may be arranged side by side in a direction orthogonal to the optical axis while directing the optical axis in the same direction.
- a plurality of light sources can be arranged side by side on the same plane, and a heat dissipation system (for example, heat dissipation fins and heat pipes) for cooling these light sources can be easily installed. Miniaturization can be achieved.
- NBI mode a graph which shows the spectral characteristic of the emitted light in NBI mode. It is a graph explaining the effect of the illuminating device of FIG. It is a figure explaining the state at the time of the illumination of the conventional illuminating device (NBI mode).
- the lighting device 1 has a first light source 10 and a second light source 20 that are arranged side by side in a direction orthogonal to the optical axis while directing the optical axis in the same direction.
- a mirror 12 disposed on the optical axis of the first light source 10, a dichroic mirror (light combining unit) 30 disposed on the optical axis of the second light source 20, and an optical axis of the second light source 20.
- the light guide 33 is provided.
- the first light source 10 is an LED of a chip itself that does not use a phosphor. As shown in FIG. 2, the first light source 10 is an LED that emits light L1 having a relatively short wavelength such as a violet color.
- a lens (condensing optical system) 11 that collimates the light L ⁇ b> 1 from the first light source 10, and the light L ⁇ b> 1 that has been collimated by the lens 11 is dichroic mirror 30. And a mirror 12 reflecting toward the.
- the second light source 20 is an LED using a phosphor, and emits light L2 having a continuous spectrum in a relatively wide band such as white as shown in FIG. 3.
- lens groups (condensing optical systems) 21 and 22 for arranging the light L2 from the second light source 20 as parallel light are arranged.
- the first light source 10 and the second light source 20 have different light distribution characteristics. Specifically, as shown in FIG. 5, the light distribution characteristic of the second light source 20 that is an LED using a phosphor is Lambertian (complete diffusion). On the other hand, the first light source 10 which is an LED of a chip itself that does not use a phosphor has a relatively narrow light distribution characteristic.
- the focal length of the lens 11 that collects light from the first light source 10 with narrow light distribution characteristics is larger than the focal length of the lens groups 21 and 22 that collect light from the second light source 20 with wide light distribution characteristics. Is also set longer. More specifically, the light beam diameter of the light from the first light source 10 having a narrow light distribution characteristic collected by the lens 11 and the second light source 20 having a wide light distribution characteristic collected by the lens groups 21 and 22.
- the focal lengths of the lens 11 and the lens groups 21 and 22 are set so that the light beam diameters of the light beams are equal.
- the dichroic mirror 30 has reflection characteristics that transmit light in a wavelength band of, for example, 500 nm or more and less than 600 nm, and reflect light in a wavelength band of less than 500 nm and 600 nm or more. Specifically, the dichroic mirror 30 reflects the light L1 emitted from the first light source 10 and also emits light having a wavelength band of 500 nm or more and less than 600 nm among the light L2 emitted from the second light source 20. It is designed to be transparent. Further, the dichroic mirror 30 is inserted into and removed from the optical axis of the second light source 20 by a moving mechanism (not shown) according to an illumination mode described later.
- the illuminating device 1 is an NBI (Narrow) that illuminates light in a specific wavelength band.
- Band Imaging Narrowband light observation mode
- WLI White Light
- white light Imaging white light observation
- the NBI mode irradiates light in two narrow wavelength bands that are easily absorbed by hemoglobin in blood (for example, light in the wavelength band of 390 nm to 445 nm and light in the wavelength band of 530 nm to 550 nm).
- this is an illumination mode in which capillaries and mucous membrane fine patterns on the mucous membrane surface layer can be highlighted and displayed.
- the WLI mode irradiates white light with a wide wavelength band and is an illumination mode that can perform observation with high color rendering properties.
- the light guide 33 is a light guide rod made of glass or the like, for example, and guides light from the dichroic mirror 30 collected by the lens groups 31 and 32 to the emission end.
- the dichroic mirror 30 is removed from the optical axis of the second light source 20 by a moving mechanism (not shown). In this state, the second light source 20 is turned on. In this state, since the light from the first light source 10 is not guided to the incident end of the light guide 43, the first light source 10 is turned off.
- the second light source 20 emits light L2 having a continuous spectrum with a relatively wide band such as white.
- the light L2 emitted from the second light source 20 is collimated by the lens groups 21 and 22, condensed at the incident end of the light guide 33 by the lens groups 31 and 32, and guided to the emission end by the light guide 33. It is ejected. Thereby, it is possible to irradiate the light L2 emitted from the second light source 20, that is, white light having a continuous spectrum in a wide band as shown in FIG. 3, and observation with high color rendering can be performed. .
- the dichroic mirror 30 is disposed on the optical axis of the second light source 20 as shown in FIG.
- the first light source 10 and the second light source 20 are turned on.
- the first light source 10 emits light L1 having a relatively short wavelength such as a violet color.
- the light L1 emitted from the first light source 10 is converted into parallel light by the lens 11, reflected by the mirror 12, and reflected by the dichroic mirror 30 toward the incident end of the light guide 33.
- the dichroic mirror 30 transmits, for example, light L2 ′ having a wavelength band of 500 nm or more and less than 600 nm out of the light L2 emitted from the second light source 20, and has wavelength bands of less than 500 nm and 600 nm or more. Reflects light.
- the light L1 emitted from the first light source 10 and the light L2 emitted from the second light source 20 are 500 nm or more and less than 600 nm as shown in FIG.
- the light L2 ′ in the wavelength band is synthesized.
- the combined light L3 synthesized in this way is collected by the lens groups 31 and 32 at the incident end of the light guide 33, guided by the light guide 33 to the emission end, and emitted.
- the focal length of the lens 11 that collects the light L1 from the first light source 10 with narrow light distribution characteristics is the focal point of the lens groups 21 and 22 that collect the light L2 from the second light source 20 with wide light distribution characteristics. It is set longer than the distance. More specifically, the luminous flux diameter of the light L1 from the first light source 10 having a narrow light distribution characteristic collected by the lens 11 and the second light source 20 having a wide light distribution characteristic collected by the lens groups 21 and 22.
- the focal lengths of the lens 11 and the lens groups 21 and 22 are set so that the beam diameter of the light L2 from the lens L2 becomes equal.
- the light beam diameter of the light L1 from the first light source 10 having a narrow light distribution characteristic is made equal to the light beam diameter of the light L2 from the second light source 20 having a wide light distribution characteristic. Since the light is synthesized by the dichroic mirror 30, color unevenness of the synthesized light L3 can be eliminated. Thereby, by using the illumination device 1 according to the present embodiment as a light source of an endoscope device, for example, a high-quality image without color unevenness can be acquired, and the accuracy of endoscopic observation is improved. be able to.
- the synthesized light by the conventional lighting device 100 will be described below.
- the focal length of the lens 111 that collects the light L11 from the first light source 110 with a narrow light distribution characteristic and the second light source 120 with a wide light distribution characteristic are set equal.
- the light beam L11 from the first light source 110 having a narrow light distribution characteristic is synthesized by the dichroic mirror 130 in a state where the light beam diameter of the light L12 from the second light source 120 having a wide light distribution characteristic is smaller. Is done.
- the central portion of the combined light L13 has high intensity of the light L11 from the first light source 110 having a narrow light distribution characteristic, while the peripheral portion of the combined light L13 has a light from the second light source 120 having a wide light distribution characteristic.
- the strength of L12 increases. That is, color unevenness occurs in the combined light L13.
- the illumination device 100 is used as a light source of an endoscope apparatus, an image with color unevenness is acquired, and the accuracy of endoscopic observation is reduced. Resulting in.
- the illumination device 1 As described above, according to the illumination device 1 according to the present embodiment, as shown in FIG. 9, the light beam diameter of the light L1 from the first light source 10 having a narrow light distribution characteristic and the second light having a wide light distribution characteristic.
- the light beam diameter of the light L2 from the light source 20 can be made equal, and the color unevenness of the combined light L3 can be reduced.
- the first light source (conventional) indicates the light distribution characteristic of the light L11 from the first light source 110 in the conventional lighting device 100, and the first light source (present invention) is the present.
- the light distribution characteristic of the light L1 from the 1st light source 10 in the illuminating device 1 of embodiment is shown.
- the 1st light source 10 and the 2nd light source 20 orient
- the light source 10 and the second light source 20 can be arranged side by side on the same plane.
- a heat dissipation system for example, a heat dissipation fin or a heat pipe
- for cooling these light sources can be easily installed, and the lighting device itself can be reduced in size.
- the first light source 10 and the second light source 20 are arranged side by side in the direction orthogonal to the optical axis while directing the optical axis in the same direction.
- the optical axes may be arranged in directions orthogonal to each other.
- the focal lengths of the groups 21 and 22 may be set equal.
- each condensing optical system that collects light from these light sources may be set so that the light beam diameters of these light sources are equal.
- a dichroic mirror has been described as a specific example of the light combining unit, a dichroic prism or the like may be used, for example.
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Abstract
異なる配光特性を有する複数の光源からの光を合成する場合において、合成光の色ムラを低減することができる照明装置を提供する。互いに異なる配光特性を有する第1の光源(10)および第2の光源(20)と、これら光源(10,11)からの光をそれぞれ集めるレンズ(11)およびレンズ群(21,22)と、レンズ(11)およびレンズ群(21,22)により集められた光を合成するダイクロイックミラー(30)とを備え、配光特性の狭い第1の光源(10)からの光(L1)を集めるレンズ(11)の焦点距離が、配光特性の広い第2の光源(20)からの光(L2)を集めるレンズ群(21,22)の焦点距離よりも長く設定されている照明装置(1)を採用する。
Description
本発明は、照明装置に関するものである。
従来、互いに異なる波長の光を発する複数のLEDを備え、これらLEDからの光をダイクロイックミラーにより同軸に合成して、合成した光を射出する照明装置が知られている(例えば、特許文献1から3参照)。
しかしながら、LEDは、色によってその配光特性が異なる。例えば、蛍光体を用いているLEDの配光特性は主にランバーシャン(完全拡散)である。一方、蛍光体を用いていないチップそのもののLEDの中には比較的狭い配光特性のものもある。そのため、配光特性が異なる複数のLEDからの光を重畳して白色光と狭帯域光を作り出す場合において、出力光に色ムラが生じてしまいやすいという不都合がある。
本発明は上述した事情に鑑みてなされたものであって、異なる配光特性を有する複数の光源からの光を合成する場合において、合成光の色ムラを低減することができる照明装置を提供することを目的とする。
上記目的を達成するために、本発明は以下の手段を採用する。
本発明は、互いに異なる配光特性を有する複数の光源と、前記光源からの光をそれぞれ集める複数の集光光学系と、複数の前記集光光学系により集められた光を合成する光合成部とを備え、配光特性の狭い前記光源からの光を集める前記集光光学系の焦点距離が、配光特性の広い前記光源からの光を集める前記集光光学系の焦点距離よりも長く設定されている照明装置を採用する。
本発明は、互いに異なる配光特性を有する複数の光源と、前記光源からの光をそれぞれ集める複数の集光光学系と、複数の前記集光光学系により集められた光を合成する光合成部とを備え、配光特性の狭い前記光源からの光を集める前記集光光学系の焦点距離が、配光特性の広い前記光源からの光を集める前記集光光学系の焦点距離よりも長く設定されている照明装置を採用する。
本発明によれば、互いに異なる配光特性を有する複数の光源からの光が、複数の集光光学系によりそれぞれ集められ、光合成部により合成される。この場合において、配光特性の狭い光源からの光を集める集光光学系の焦点距離が、配光特性の広い光源からの光を集める集光光学系の焦点距離よりも長く設定されている。これにより、配光特性の狭い光源からの光の光束径と、配光特性の広い光源からの光の光束径とが近づけられるため、光合成部により合成された合成光の色ムラを低減することができる。
本発明において、複数の前記集光光学系により集められた光の光束径が等しくなるように、各前記集光光学系の焦点距離が設定されていることとしてもよい。
このようにすることで、配光特性の狭い光源からの光の光束径と、配光特性の広い光源からの光の光束径とが等しくされた上で光合成部により合成されるため、合成光の色ムラを無くすことができる。
このようにすることで、配光特性の狭い光源からの光の光束径と、配光特性の広い光源からの光の光束径とが等しくされた上で光合成部により合成されるため、合成光の色ムラを無くすことができる。
本発明において、複数の前記光源が、同一方向に光軸を向けるとともに、該光軸に直交する方向に並んで配置されていることとしてもよい。
このようにすることで、複数の光源を同一平面上に並べて配置することができ、これら光源を冷却する放熱系(例えば放熱フィンやヒートパイプ)を容易に設置することができ、照明装置自体の小型化を図ることができる。
このようにすることで、複数の光源を同一平面上に並べて配置することができ、これら光源を冷却する放熱系(例えば放熱フィンやヒートパイプ)を容易に設置することができ、照明装置自体の小型化を図ることができる。
本発明によれば、異なる配光特性を有する複数の光源からの光を合成する場合において、合成光の色ムラを低減することができるという効果を奏する。
以下、本発明の一実施形態に係る照明装置について図面を参照して説明する。
本実施形態に係る照明装置1は、図1に示すように、同一方向に光軸を向けるとともに光軸に直交する方向に並んで配置された第1の光源10および第2の光源20と、第1の光源10の光軸上に配置されたミラー12と、第2の光源20の光軸上に配置されたダイクロイックミラー(光合成部)30と、第2の光源20の光軸上に配置されたライトガイド33とを備えている。
本実施形態に係る照明装置1は、図1に示すように、同一方向に光軸を向けるとともに光軸に直交する方向に並んで配置された第1の光源10および第2の光源20と、第1の光源10の光軸上に配置されたミラー12と、第2の光源20の光軸上に配置されたダイクロイックミラー(光合成部)30と、第2の光源20の光軸上に配置されたライトガイド33とを備えている。
第1の光源10は、蛍光体を用いていないチップそのもののLEDであり、図2に示すように、例えばバイオレット色等の比較的短波長の光L1を射出するLEDである。
第1の光源10の光軸上には、第1の光源10からの光L1を平行光にするレンズ(集光光学系)11と、レンズ11により平行光にされた光L1をダイクロイックミラー30に向けて反射するミラー12とが配置されている。
第1の光源10の光軸上には、第1の光源10からの光L1を平行光にするレンズ(集光光学系)11と、レンズ11により平行光にされた光L1をダイクロイックミラー30に向けて反射するミラー12とが配置されている。
第2の光源20は、蛍光体を用いたLEDであり、図3に示すように、例えば白色等の比較的広帯域で連続的なスペクトルを有する光L2を射出するLEDである。
第2の光源20の光軸上には、第2の光源20からの光L2を平行光にするレンズ群(集光光学系)21,22が配置されている。
第2の光源20の光軸上には、第2の光源20からの光L2を平行光にするレンズ群(集光光学系)21,22が配置されている。
ここで、第1の光源10と第2の光源20とは互いに異なる配光特性を有している。具体的には、図5に示すように、蛍光体を用いたLEDである第2の光源20の配光特性はランバーシャン(完全拡散)である。一方、蛍光体を用いていないチップそのもののLEDである第1の光源10は比較的狭い配光特性を有している。
この場合において、配光特性の狭い第1の光源10からの光を集めるレンズ11の焦点距離は、配光特性の広い第2の光源20からの光を集めるレンズ群21,22の焦点距離よりも長く設定されている。
より具体的には、レンズ11により集められた配光特性の狭い第1の光源10からの光の光束径と、レンズ群21,22により集められた配光特性の広い第2の光源20からの光の光束径とが等しくなるように、レンズ11およびレンズ群21,22の焦点距離が設定されている。
より具体的には、レンズ11により集められた配光特性の狭い第1の光源10からの光の光束径と、レンズ群21,22により集められた配光特性の広い第2の光源20からの光の光束径とが等しくなるように、レンズ11およびレンズ群21,22の焦点距離が設定されている。
ダイクロイックミラー30は、図4に示すように、例えば500nm以上600nm未満の波長帯域の光を透過するともに、500nm未満および600nm以上の波長帯域の光を反射するような反射特性を有している。具体的には、ダイクロイックミラー30は、第1の光源10から射出された光L1を反射するとともに、第2の光源20から射出された光L2のうち、500nm以上600nm未満の波長帯域の光を透過するようになっている。
また、ダイクロイックミラー30は、後述する照明モードに応じて、図示しない移動機構により第2の光源20の光軸上に挿脱されるようになっている。
また、ダイクロイックミラー30は、後述する照明モードに応じて、図示しない移動機構により第2の光源20の光軸上に挿脱されるようになっている。
本実施形態に係る照明装置1は、特定の波長帯域の光を照明するNBI(Narrow
Band Imaging:狭帯域光観察)モードと、白色光を照明するWLI(White Light
Imaging:白色光観察)モードとを備えている。これらの照明モードから、例えばタッチパネルやスイッチ等により所望の照明モードをユーザが選択することで、ダイクロイックミラー30が、図示しない移動機構により第2の光源20の光軸上に挿脱される。
Band Imaging:狭帯域光観察)モードと、白色光を照明するWLI(White Light
Imaging:白色光観察)モードとを備えている。これらの照明モードから、例えばタッチパネルやスイッチ等により所望の照明モードをユーザが選択することで、ダイクロイックミラー30が、図示しない移動機構により第2の光源20の光軸上に挿脱される。
NBIモードとは、血液中のヘモグロビンに吸収されやすい狭帯域化された2つの波長帯域の光(例えば、390nm以上445nm以下の波長帯域の光と530nm以上550nm以下の波長帯域の光)を照射することで、粘膜表層の毛細血管、粘膜微細模様を強調して表示することができる照明モードである。
WLIモードとは、波長帯域の広い白色光を照射するものであり、演色性の高い観察を行うことができる照明モードである。
WLIモードとは、波長帯域の広い白色光を照射するものであり、演色性の高い観察を行うことができる照明モードである。
ダイクロイックミラー30とライトガイド33との間には、ダイクロイックミラー30からの光をライトガイド33の入射端に集光するレンズ群31,32が配置されている。
ライトガイド33は、例えばガラス等で形成された導光ロッドであり、レンズ群31,32により集光されたダイクロイックミラー30からの光を出射端まで導くようになっている。
ライトガイド33は、例えばガラス等で形成された導光ロッドであり、レンズ群31,32により集光されたダイクロイックミラー30からの光を出射端まで導くようになっている。
上記構成を有する照明装置1の作用について以下に説明する。
まず、WLIモードでは、ダイクロイックミラー30が、図示しない移動機構により第2の光源20の光軸上から外される。
この状態において第2の光源20が点灯される。なお、この状態では、第1の光源10からの光はライトガイド43の入射端に導光されないため、第1の光源10は消灯する。
まず、WLIモードでは、ダイクロイックミラー30が、図示しない移動機構により第2の光源20の光軸上から外される。
この状態において第2の光源20が点灯される。なお、この状態では、第1の光源10からの光はライトガイド43の入射端に導光されないため、第1の光源10は消灯する。
第2の光源20からは、例えば白色等の比較的広帯域で連続的なスペクトルを有する光L2が射出される。第2の光源20から射出された光L2は、レンズ群21,22により平行光にされ、レンズ群31,32によりライトガイド33の入射端に集光されて、ライトガイド33により出射端まで導かれて射出される。
これにより、第2の光源20から射出された光L2、すなわち、図3に示すような広帯域で連続的なスペクトルを有する白色光を照射することができ、演色性の高い観察を行うことができる。
これにより、第2の光源20から射出された光L2、すなわち、図3に示すような広帯域で連続的なスペクトルを有する白色光を照射することができ、演色性の高い観察を行うことができる。
次に、NBIモードでは、図6に示されるように、ダイクロイックミラー30が第2の光源20の光軸上に配置される。
この状態において第1の光源10および第2の光源20が点灯される。
第1の光源10からは、例えばバイオレット色等の比較的短波長の光L1が射出される。第1の光源10から射出された光L1は、レンズ11により平行光にされてミラー12により反射され、ダイクロイックミラー30によりライトガイド33の入射端に向けて反射される。
この状態において第1の光源10および第2の光源20が点灯される。
第1の光源10からは、例えばバイオレット色等の比較的短波長の光L1が射出される。第1の光源10から射出された光L1は、レンズ11により平行光にされてミラー12により反射され、ダイクロイックミラー30によりライトガイド33の入射端に向けて反射される。
第2の光源20からは、例えば白色等の比較的広帯域で連続的なスペクトルを有する光L2が射出される。第2の光源20から射出された光L2は、レンズ群21,22により平行光にされ、ダイクロイックミラー30に入射する。ダイクロイックミラー30では、図7に示すように、第2の光源20から射出された光L2のうち、一部がライトガイド33の入射端の方向に透過し、その他が反射される。具体的には、ダイクロイックミラー30は、第2の光源20から射出された光L2のうち、例えば500nm以上600nm未満の波長帯域の光L2’を透過するともに、500nm未満および600nm以上の波長帯域の光を反射する。
このような反射特性を有するダイクロイックミラー30により、図8に示すように、第1の光源10から射出された光L1と、第2の光源20から射出された光L2のうち500nm以上600nm未満の波長帯域の光L2’とが合成される。このように合成された合成光L3は、レンズ群31,32によりライトガイド33の入射端に集光され、ライトガイド33により出射端まで導かれて射出される。
この場合において、配光特性の狭い第1の光源10からの光L1を集めるレンズ11の焦点距離は、配光特性の広い第2の光源20からの光L2を集めるレンズ群21,22の焦点距離よりも長く設定されている。より具体的には、レンズ11により集められた配光特性の狭い第1の光源10からの光L1の光束径と、レンズ群21,22により集められた配光特性の広い第2の光源20からの光L2の光束径とが等しくなるように、レンズ11およびレンズ群21,22の焦点距離が設定されている。
このようにすることで、配光特性の狭い第1の光源10からの光L1の光束径と、配光特性の広い第2の光源20からの光L2の光束径とが等しくされた上でダイクロイックミラー30により合成されるため、合成光L3の色ムラを無くすことができる。これにより、本実施形態に係る照明装置1を、例えば内視鏡装置の光源として利用することで、色ムラのない高品質な画像を取得することができ、内視鏡観察の精度を向上することができる。
ここで、比較例として、従来の照明装置100による合成光について以下に説明する。
従来の照明装置100によれば、図10に示すように、配光特性の狭い第1の光源110からの光L11を集めるレンズ111の焦点距離と、配光特性の広い第2の光源120からの光L12を集めるレンズ群121,122の焦点距離とが等しく設定されている。これにより、配光特性の狭い第1の光源110からの光L11の光束径が、配光特性の広い第2の光源120からの光L12の光束径よりも小さい状態で、ダイクロイックミラー130により合成される。
従来の照明装置100によれば、図10に示すように、配光特性の狭い第1の光源110からの光L11を集めるレンズ111の焦点距離と、配光特性の広い第2の光源120からの光L12を集めるレンズ群121,122の焦点距離とが等しく設定されている。これにより、配光特性の狭い第1の光源110からの光L11の光束径が、配光特性の広い第2の光源120からの光L12の光束径よりも小さい状態で、ダイクロイックミラー130により合成される。
その結果、合成光L13の中心部分は配光特性の狭い第1の光源110からの光L11の強度が高い一方、合成光L13の周辺部分は配光特性の広い第2の光源120からの光L12の強度が高くなる。すなわち、合成光L13に色ムラが生じ、例えばこの照明装置100を内視鏡装置の光源として利用した場合に、色ムラが生じた画像が取得されることとなり、内視鏡観察の精度が低下してしまう。
以上のように、本実施形態に係る照明装置1によれば、図9に示すように、配光特性の狭い第1の光源10からの光L1の光束径と、配光特性の広い第2の光源20からの光L2の光束径とを等しくすることができ、合成光L3の色ムラを低減することができる。なお、図9において、第1の光源(従来)とは従来の照明装置100における第1の光源110からの光L11の配光特性を示しており、第1の光源(本発明)とは本実施形態の照明装置1における第1の光源10からの光L1の配光特性を示している。
また、本実施形態に係る照明装置1において、第1の光源10および第2の光源20を、同一方向に光軸を向けるとともに該光軸に直交する方向に並んで配置することで、第1の光源10および第2の光源20を同一平面上に並べて配置することができる。これにより、これら光源を冷却する放熱系(例えば放熱フィンやヒートパイプ)を容易に設置することができ、照明装置自体の小型化を図ることができる。
以上、本発明の実施形態について図面を参照して詳述してきたが、具体的な構成はこの実施形態に限られるものではない。
例えば、本実施形態に係る照明装置1において、第1の光源10および第2の光源20を、同一方向に光軸を向けるとともに該光軸に直交する方向に並んで配置することとしたが、光軸が互いに直交する向きに配置することとしてもよい。この場合にも、本実施形態と同様に、配光特性の狭い第1の光源10からの光を集めるレンズ11の焦点距離と、配光特性の広い第2の光源20からの光を集めるレンズ群21,22の焦点距離とを等しく設定すればよい。
例えば、本実施形態に係る照明装置1において、第1の光源10および第2の光源20を、同一方向に光軸を向けるとともに該光軸に直交する方向に並んで配置することとしたが、光軸が互いに直交する向きに配置することとしてもよい。この場合にも、本実施形態と同様に、配光特性の狭い第1の光源10からの光を集めるレンズ11の焦点距離と、配光特性の広い第2の光源20からの光を集めるレンズ群21,22の焦点距離とを等しく設定すればよい。
また、本実施形態に係る照明装置1において2つの光源を用いた例を説明したが、3つの光源を用いることとしてもよい。この場合にも、本実施形態と同様に、これら光源からの光の光束径が等しくなるように、これら光源からの光を集める各集光光学系の焦点距離を設定すればよい。
また、光合成部の具体例としてダイクロイックミラーを挙げて説明したが、例えばダイクロイックプリズム等でもよい。
また、光合成部の具体例としてダイクロイックミラーを挙げて説明したが、例えばダイクロイックプリズム等でもよい。
1 照明装置
10 第1の光源
11 レンズ(集光光学系)
12 ミラー
20 第2の光源
21,22 レンズ群(集光光学系)
30 ダイクロイックミラー(光合成部)
31,32 レンズ群
33 ライトガイド
L1 第1の光源からの光
L2 第2の光源からの光
L3 合成光
10 第1の光源
11 レンズ(集光光学系)
12 ミラー
20 第2の光源
21,22 レンズ群(集光光学系)
30 ダイクロイックミラー(光合成部)
31,32 レンズ群
33 ライトガイド
L1 第1の光源からの光
L2 第2の光源からの光
L3 合成光
Claims (3)
- 互いに異なる配光特性を有する複数の光源と、
前記光源からの光をそれぞれ集める複数の集光光学系と、
複数の前記集光光学系により集められた光を合成する光合成部とを備え、
配光特性の狭い前記光源からの光を集める前記集光光学系の焦点距離が、配光特性の広い前記光源からの光を集める前記集光光学系の焦点距離よりも長く設定されている照明装置。 - 複数の前記集光光学系により集められた光の光束径が等しくなるように、各前記集光光学系の焦点距離が設定されている請求項1に記載の照明装置。
- 複数の前記光源が、同一方向に光軸を向けるとともに、該光軸に直交する方向に並んで配置されている請求項1に記載の照明装置。
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Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2011029864 | 2011-02-15 | ||
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WO2012111435A1 true WO2012111435A1 (ja) | 2012-08-23 |
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---|---|---|---|
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Country | Link |
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Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2014045820A (ja) * | 2012-08-29 | 2014-03-17 | Olympus Medical Systems Corp | 光源装置 |
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-
2012
- 2012-02-01 WO PCT/JP2012/052292 patent/WO2012111435A1/ja active Application Filing
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