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DE112024000563T5 - LIGHTING SOURCE DEVICE - Google Patents

LIGHTING SOURCE DEVICE

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Publication number
DE112024000563T5
DE112024000563T5 DE112024000563.2T DE112024000563T DE112024000563T5 DE 112024000563 T5 DE112024000563 T5 DE 112024000563T5 DE 112024000563 T DE112024000563 T DE 112024000563T DE 112024000563 T5 DE112024000563 T5 DE 112024000563T5
Authority
DE
Germany
Prior art keywords
light
illumination
wavelength
light source
excitation
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
DE112024000563.2T
Other languages
German (de)
Inventor
Kiyoshi Oka
Shinya Matsuda
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
OK Fiber Technology Co Ltd
Original Assignee
OK Fiber Technology Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by OK Fiber Technology Co Ltd filed Critical OK Fiber Technology Co Ltd
Priority claimed from PCT/JP2024/000810 external-priority patent/WO2024154697A1/en
Publication of DE112024000563T5 publication Critical patent/DE112024000563T5/en
Pending legal-status Critical Current

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Abstract

Die vorliegende Erfindung befasst sich mit der Aufgabe, eine Beleuchtungslichtquellenvorrichtung zu erhalten, mit der es möglich ist, bei gleichzeitiger Bestrahlung eines Objekts mit Anregungslicht, das in der Lage ist, eine im Objekt enthaltene fluoreszierende Substanz anzuregen, zusammen mit Beleuchtungslicht die Farbwiedergabe von Mischlicht aus dem Beleuchtungslicht und dem Anregungslicht näher an die Farbreproduzierbarkeit von natürlichem Licht zu bringen. Diese Beleuchtungslichtquellenvorrichtung 100 ist mit einer Beleuchtungslichtquelle 110, die Beleuchtungslicht L1 auf ein Objekt 101 richtet, einer Anregungslichtquelle 120, die Anregungslicht L2, das in der Lage ist, eine in dem Objekt 101 enthaltene fluoreszierende Substanz anzuregen, auf das Objekt 101 richtet, und einer Steuereinheit 140 zur Steuerung der Beleuchtungslichtquelle 110 und der Anregungslichtquelle 120 versehen. Wenn das Beleuchtungslicht L1 und das Anregungslicht L2 gleichzeitig auf das Objekt 101 gerichtet werden, passt die Steuereinheit 140 die Intensität und/oder die Wellenlänge des Beleuchtungslichts L1 oder des Anregungslichts L2 so an, dass die Spektralverteilung des Mischlichts L3, das das Beleuchtungslicht L1 und das Anregungslicht L2 kombiniert, näher an die Spektralverteilung von natürlichem Licht gebracht wird, als wenn nur das Beleuchtungslicht L1 auf das Objekt 101 gerichtet wird. The present invention addresses the objective of providing an illumination light source device with which, when an object is simultaneously irradiated with excitation light capable of stimulating a fluorescent substance contained in the object, the color rendering of mixed light from the illumination light and the excitation light is brought closer to the color reproducibility of natural light. This illumination light source device 100 is provided with an illumination light source 110, which directs illumination light L1 onto an object 101, an excitation light source 120, which directs excitation light L2, capable of stimulating a fluorescent substance contained in the object 101, onto the object 101, and a control unit 140 for controlling the illumination light source 110 and the excitation light source 120. When the illumination light L1 and the excitation light L2 are directed simultaneously at the object 101, the control unit 140 adjusts the intensity and/or the wavelength of the illumination light L1 or the excitation light L2 so that the spectral distribution of the mixed light L3, which combines the illumination light L1 and the excitation light L2, is brought closer to the spectral distribution of natural light than when only the illumination light L1 is directed at the object 101.

Description

[Technisches Gebiet][Technical field]

Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf eine Beleuchtungslichtquellenvorrichtung und bezieht sich insbesondere auf eine Beleuchtungslichtquellenvorrichtung, die in einem Endoskop verwendet wird und an jedem luminalen Gewebe innerhalb des Körpers wie Verdauungsorganen, z. B. dem Darmtrakt und dem Magen, sowie Atmungsorganen im menschlichen Körper angewendet werden kann.The present invention relates to an illumination light source device and relates in particular to an illumination light source device that is used in an endoscope and can be applied to any luminal tissue within the body, such as digestive organs, e.g. the intestinal tract and the stomach, as well as respiratory organs in the human body.

[Stand der Technik][State of the art]

Einige herkömmliche Endoskope usw. strahlen nicht nur Beleuchtungslicht, sondern auch Anregungslicht über ein Lichtleitelement, wie etwa eine optische Faser, als Beleuchtungslichtquellenvorrichtung zur Beleuchtung des Inneren eines Lumens eines menschlichen Körpers auf ein Objekt ab.Some conventional endoscopes, etc., emit not only illumination light but also excitation light via a light guide element, such as an optical fiber, as an illumination light source device to illuminate the interior of a human body onto an object.

Zum Beispiel offenbart die Patentliteratur 1 eine Vorrichtung zur Beobachtung mit Fluoreszenzlicht, die eine Beleuchtungslichtquelle zur Emission von weißem Licht als Beleuchtungslicht und eine Anregungslichtquelle zur Emission von Anregungslicht umfasst, um bei der Beleuchtungslicht-Beobachtung Beleuchtungslicht auf ein Objekt zu strahlen und bei der Anregungslicht-Beobachtung Anregungslicht auf das Objekt zu strahlen.For example, patent literature 1 discloses a device for observation with fluorescent light, comprising an illumination light source for emitting white light as illumination light and an excitation light source for emitting excitation light, in order to shine illumination light on an object during illumination light observation and to shine excitation light on the object during excitation light observation.

[Zitierliste][Citation list]

[Patentliteratur][Patent literature]

[PTL 1] Japanische Offenlegungs-Veröffentlichung Nr. 2008-237652 [PTL 1] Japanese Disclosure Publication No. 2008-237652

[Zusammenfassung der Erfindung][Summary of the invention]

[Technische Aufgabe][Technical task]

Während weißes Licht, das Beleuchtungslicht ist, durch Mischen von drei Lichtfarben (z. B. rotes Licht, grünes Licht und blaues Licht) erzeugt werden kann, die von einem Rotlichtemitter, einem Grünlichtemitter und einem Blaulichtemitter ausgesendet werden, umfasst weißes Licht, das durch Mischen dieser drei Lichtfarben erhalten wird, nicht das Licht aller Wellenlängen des sichtbaren Lichts wie im natürlichen Licht (Sonnenlicht am Tag), so dass die Farbwiedergabe eines Objekts im Vergleich zu natürlichem Licht schlechter ist.While white light, which is illumination light, can be produced by mixing three colors of light (e.g., red light, green light, and blue light) emitted by a red light emitter, a green light emitter, and a blue light emitter, white light obtained by mixing these three colors of light does not include all wavelengths of visible light as in natural light (sunlight during the day), so the color rendering of an object is worse compared to natural light.

In diesem Zusammenhang haben die Erfinder zum ersten Mal festgestellt, dass die Farbwiedergabe durch Mischen einer Wellenlängenkomponente des Anregungslichts mit Wellenlängenkomponenten von drei Farben von Beleuchtungslicht verbessert werden kann, indem gleichzeitig Anregungslicht eingestrahlt wird, das bei der Beleuchtungslicht-Beobachtung im Allgemeinen nicht eingestrahlt wird. Die Erfinder haben auch entdeckt, dass weißes Licht mit einer Farbwiedergabe, die näher an der Farbwiedergabe von natürlichem Licht liegt, mit einer begrenzten Anzahl von Lichtquellen in einer Beleuchtungsvorrichtung erzeugt werden kann, indem die Spektralverteilung des Mischlichts, das durch Mischen dieser Lichter erhalten wird, während Wellenlängenkomponenten anderer Farben (Anregungslicht) mit Wellenlängenkomponenten der drei Farben Rot, Grün und Blau gemischt werden, an die Spektralverteilung von natürlichem Licht angenähert wird.In this context, the inventors discovered for the first time that color rendering can be improved by mixing a wavelength component of the excitation light with wavelength components of three colors of illumination light, by simultaneously introducing excitation light that is generally not present during illumination light observation. The inventors also discovered that white light with a color rendering closer to that of natural light can be produced with a limited number of light sources in a lighting device by approximating the spectral distribution of the mixed light, obtained by blending these lights while wavelength components of other colors (excitation light) are mixed with wavelength components of the three colors red, green, and blue, to the spectral distribution of natural light.

Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, Beleuchtungslichtquellenvorrichtungen zu erhalten, die in der Lage sind, die Farbwiedergabe von Mischlicht, das aus Beleuchtungslicht und Anregungslicht besteht, der Farbwiedergabe von natürlichem Licht anzunähern, wenn gleichzeitig Anregungslicht, das ein in einem Objekt enthaltenes fluoreszierendes Material anregen kann, mit Beleuchtungslicht auf das Objekt gestrahlt wird.The object of the present invention is to obtain lighting light source devices that are able to approximate the color rendering of mixed light, consisting of lighting light and excitation light, to the color rendering of natural light when excitation light, which can excite a fluorescent material contained in an object, is simultaneously shone onto the object along with lighting light.

[Lösung der Aufgabe][Solution to the task]

Die vorliegende Erfindung sieht die folgenden Punkte vor.The present invention provides for the following points.

(Punkt 1)(Point 1)

Beleuchtungslichtquellenvorrichtung, umfassend:

  • eine Beleuchtungslichtquelle zur Bestrahlung eines Objekts mit Beleuchtungslicht;
  • eine Anregungslichtquelle zur Bestrahlung mit Anregungslicht, das ein in dem Objekt enthaltenes fluoreszierendes Material anregen kann; und
  • eine Steuereinheit zur Steuerung der Beleuchtungslichtquelle und der Anregungslichtquelle;
  • wobei die Steuereinheit mindestens eine von einer Intensität und einer Wellenlänge des Beleuchtungslichts oder des Anregungslichts anpasst, so dass eine Spektralverteilung von Mischlicht, das aus dem Beleuchtungslicht und dem Anregungslicht besteht, sich einer Spektralverteilung von natürlichem Licht stärker annähert, wenn das Beleuchtungslicht und das Anregungslicht gleichzeitig auf das Objekt gestrahlt werden, verglichen damit, wenn das Beleuchtungslicht allein auf das Objekt gestrahlt wird.
Lighting light source device, comprising:
  • a light source for illuminating an object with light;
  • an excitation light source for irradiation with excitation light that can excite a fluorescent material contained in the object; and
  • a control unit for controlling the illumination light source and the excitation light source;
  • wherein the control unit adjusts at least one intensity and wavelength of the illumination light or the excitation light such that a spectral distribution of mixed light consisting of the illumination light and the excitation light more closely approximates a spectral distribution of natural light when the illumination light and the excitation light are simultaneously radiated onto the object, compared to when the illumination light alone is radiated onto the object.

(Punkt 2)(Point 2)

Beleuchtungslichtquellenvorrichtung nach Punkt 1, wobei die Steuereinheit eine Intensität und eine Wellenlänge des Beleuchtungslichts anpasst, wenn das Beleuchtungslicht und das Anregungslicht gleichzeitig auf das Objekt gestrahlt werden.Illumination light source device according to point 1, wherein the control unit adjusts an intensity and a wavelength of the illumination light when the illumination light and the excitation light are simultaneously shone onto the object.

(Punkt 3)(Point 3)

Beleuchtungslichtquellenvorrichtung nach Punkt 1, wobei die Steuereinheit eine Intensität und eine Wellenlänge des Anregungslichts anpasst, wenn das Beleuchtungslicht und das Anregungslicht gleichzeitig auf das Objekt gestrahlt werden. Illumination light source device according to point 1, wherein the control unit adjusts an intensity and a wavelength of the excitation light when the illumination light and the excitation light are simultaneously shone onto the object.

(Punkt 4)(Point 4)

Beleuchtungslichtquellenvorrichtung nach Punkt 1,
wobei die Beleuchtungslichtquelle eine Mehrzahl von Lichtquellen zur Beleuchtung umfasst, die Beleuchtungslicht mit unterschiedlichen Wellenlängen abgeben, und
wobei sich eine Wellenlänge des Anregungslichts von einer Wellenlänge des Beleuchtungslichts unterscheidet, das von der Mehrzahl von Lichtquellen zur Beleuchtung ausgestrahlt wird.
Lighting light source device according to point 1,
wherein the illumination light source comprises a plurality of light sources for illumination which emit illumination light with different wavelengths, and
where the wavelength of the excitation light differs from the wavelength of the illumination light emitted by the majority of light sources for illumination.

(Punkt 5)(Point 5)

Beleuchtungslichtquellenvorrichtung nach Punkt 4, wobei die Steuereinheit eine Intensität des Lichts von den Lichtquellen zur Beleuchtung mit einer Wellenlänge, die an eine Wellenlänge des Anregungslichts angrenzt, so steuert, dass sie abnimmt, wenn das Beleuchtungslicht und das Anregungslicht gleichzeitig auf das Objekt gestrahlt werden, verglichen damit, wenn das Beleuchtungslicht allein auf das Objekt gestrahlt wird.Illumination light source device according to point 4, wherein the control unit controls the intensity of the light from the light sources for illumination with a wavelength adjacent to a wavelength of the excitation light, such that it decreases when the illumination light and the excitation light are simultaneously shone onto the object, compared with when the illumination light alone is shone onto the object.

(Punkt 6)(Point 6)

Beleuchtungslichtquellenvorrichtung nach Punkt 4 oder 5, wobei die Steuereinheit eine Wellenlänge des Lichts von den Lichtquellen zur Beleuchtung mit einer Wellenlänge, die an eine Wellenlänge des Anregungslichts angrenzt, so steuert, dass sie weiter von einer Wellenlänge des Anregungslichts entfernt ist, wenn das Beleuchtungslicht und das Anregungslicht gleichzeitig auf das Objekt gestrahlt werden, verglichen damit, wenn das Beleuchtungslicht allein auf das Objekt gestrahlt wird.Illumination light source device according to point 4 or 5, wherein the control unit controls a wavelength of light from the light sources for illumination with a wavelength adjacent to a wavelength of the excitation light, such that it is further away from a wavelength of the excitation light when the illumination light and the excitation light are simultaneously radiated onto the object, compared with when the illumination light alone is radiated onto the object.

(Punkt 7)(Point 7)

Beleuchtungslichtquellenvorrichtung nach Punkt 5, wobei die Steuereinheit eine Intensität des Lichts von den Lichtquellen zur Beleuchtung mit einer Wellenlänge, die nicht an eine Wellenlänge des Anregungslichts angrenzt, nicht ändert, wenn das Beleuchtungslicht und das Anregungslicht gleichzeitig auf das Objekt gestrahlt werden.Illumination light source device according to point 5, wherein the control unit does not change the intensity of the light from the light sources for illumination with a wavelength that is not adjacent to a wavelength of the excitation light when the illumination light and the excitation light are simultaneously shone onto the object.

(Punkt 8)(Point 8)

Beleuchtungslichtquellenvorrichtung nach Punkt 4, wobei die Beleuchtungslichtquelle eine blaue Lichtquelle, eine grüne Lichtquelle und eine rote Lichtquelle umfasst und
wobei eine Wellenlänge der Anregungslichtquelle eine Wellenlänge zwischen einer Wellenlänge des Lichts von der blauen Lichtquelle und einer Wellenlänge des Lichts von der grünen Lichtquelle aufweist.
Lighting light source device according to point 4, wherein the lighting light source comprises a blue light source, a green light source and a red light source and
wherein a wavelength of the excitation light source has a wavelength between a wavelength of the light from the blue light source and a wavelength of the light from the green light source.

(Punkt 9)(Point 9)

Beleuchtungslichtquellenvorrichtung nach Punkt 8, wobei die Steuereinheit die Intensitäten des Lichts von der blauen Lichtquelle und des Lichts von der grünen Lichtquelle mit Wellenlängen, die an beide Seiten einer Wellenlänge des Anregungslichts angrenzen, so steuert, dass sie abnehmen, wenn das Beleuchtungslicht und das Anregungslicht gleichzeitig auf das Objekt gestrahlt werden, verglichen damit, wenn das Beleuchtungslicht allein auf das Objekt gestrahlt wird.Illumination light source device according to point 8, wherein the control unit controls the intensities of the light from the blue light source and the light from the green light source with wavelengths adjacent to both sides of a wavelength of the excitation light, such that they decrease when the illumination light and the excitation light are simultaneously shone onto the object, compared with when the illumination light alone is shone onto the object.

(Punkt 10)(Point 10)

Beleuchtungslichtquellenvorrichtung nach Punkt 8 oder 9, wobei die Steuereinheit die Wellenlängen des Lichts von der blauen Lichtquelle und des Lichts von der grünen Lichtquelle so steuert, dass sie weiter von einer Wellenlänge des Lichts von der Anregungslichtquelle entfernt sind, wenn das Beleuchtungslicht und das Anregungslicht gleichzeitig auf das Objekt gestrahlt werden, verglichen damit, wenn das Beleuchtungslicht allein auf das Objekt gestrahlt wird.Illumination light source device according to point 8 or 9, wherein the control unit controls the wavelengths of the light from the blue light source and the light from the green light source such that they are further away from a wavelength of the light from the excitation light source when the illumination light and the excitation light are simultaneously shone onto the object, compared with when the illumination light alone is shone onto the object.

(Punkt 11)(Point 11)

Beleuchtungslichtquellenvorrichtung nach Punkt 9, wobei die Steuereinheit eine Intensität des Lichts von der roten Lichtquelle mit einer Wellenlänge, die nicht an eine Wellenlänge des Anregungslichts angrenzt, nicht ändert, wenn das Beleuchtungslicht und das Anregungslicht gleichzeitig auf das Objekt gestrahlt werden.Illumination light source device according to point 9, wherein the control unit does not change the intensity of the light from the red light source with a wavelength that is not adjacent to a wavelength of the excitation light when the illumination light and the excitation light are simultaneously shone onto the object.

(Punkt 12)(Point 12)

Beleuchtungslichtquellenvorrichtung nach Punkt 1, wobei die Steuereinheit einen Modus zum alleinigen Bestrahlen mit dem Beleuchtungslicht und einen Modus zum gleichzeitigen Bestrahlen mit dem Beleuchtungslicht und mit dem Anregungslicht als Beleuchtungslicht-Beobachtungsmodi aufweist und einen Modus zum alleinigen Bestrahlen mit Anregungslicht als Anregungslicht-Beobachtungsmodus aufweist und diese Modi so konfiguriert sind, dass sie wählbar sind, wobei in dem Modus zum gleichzeitigen Bestrahlen mit dem Beleuchtungslicht und mit dem Anregungslicht eine Intensität des Lichts von der Anregungslichtquelle so gesteuert wird, dass sie niedriger ist als eine Intensität des Lichts von der Anregungslichtquelle, die in dem Anregungslicht-Beobachtungsmodus ausgestrahlt wird.Illumination light source device according to point 1, wherein the control unit has a mode for illumination with the illumination light alone and a mode for simultaneous illumination with the illumination light and with the excitation light as illumination light observation modes, and a mode for illumination with the illumination light alone. has excitation light as an excitation light observation mode and these modes are configured to be selectable, wherein in the mode for simultaneous illumination with the illumination light and with the excitation light an intensity of the light from the excitation light source is controlled such that it is lower than an intensity of the light from the excitation light source emitted in the excitation light observation mode.

(Punkt 13)(Point 13)

Beleuchtungslichtquellenvorrichtung nach Punkt 1, wobei die Steuereinheit mindestens eine von einer Intensität und einer Wellenlänge des Beleuchtungslichts anpasst, so dass die Farbwiedergabe durch Mischlicht, das aus dem Beleuchtungslicht und dem Anregungslicht besteht, um etwa 10 bis etwa 30 in Bezug auf einen durchschnittlichen Farbwiedergabeindex Ra besser ist als die Farbwiedergabe durch das Beleuchtungslicht allein.Illumination light source device according to point 1, wherein the control unit adjusts at least one intensity and wavelength of the illumination light so that the color rendering by mixed light consisting of the illumination light and the excitation light is about 10 to about 30 better with respect to an average color rendering index Ra than the color rendering by the illumination light alone.

(Punkt 14)(Point 14)

Endoskop, umfassend die Beleuchtungslichtquellenvorrichtung nach Punkt 1. Endoscope comprising the illumination light source device according to point 1.

(Punkt 15)(Point 15)

Lichtleitelement, umfassend die Beleuchtungslichtquellenvorrichtung nach Punkt 1.Light guiding element comprising the lighting light source device according to point 1.

(Punkt 16)(Point 16)

Verfahren zum Einstellen einer Wellenlänge von Beleuchtungslicht, das gleichzeitig mit Anregungslicht, das ein fluoreszierendes Material des Objekts anregt, auf ein Objekt gestrahlt wird, wobei
eine Wellenlänge des Beleuchtungslichts so eingestellt wird, dass eine Spektralverteilung des Mischlichts, das aus dem Beleuchtungslicht und dem Anregungslicht besteht, sich einer Spektralverteilung von natürlichem Licht stärker annähert, wenn das Beleuchtungslicht und das Anregungslicht gleichzeitig auf das Objekt gestrahlt werden, verglichen damit, wenn das Beleuchtungslicht allein auf das Objekt gestrahlt wird.
Method for adjusting the wavelength of illumination light, which is simultaneously shone onto an object along with excitation light that excites a fluorescent material of the object, wherein
a wavelength of the illumination light is adjusted so that a spectral distribution of the mixed light, which consists of the illumination light and the excitation light, more closely approximates a spectral distribution of natural light when the illumination light and the excitation light are simultaneously shone onto the object, compared to when the illumination light alone is shone onto the object.

[Vorteilhafte Effekte der Erfindung][Advantageous effects of the invention]

Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, Beleuchtungslichtquellen zu erhalten, die in der Lage sind, die Farbwiedergabe von Mischlicht, das aus Beleuchtungslicht und Anregungslicht besteht, der Farbwiedergabe von natürlichem Licht anzunähern, wenn gleichzeitig Anregungslicht, das ein in einem Objekt enthaltenes fluoreszierendes Material anregen kann, mit Beleuchtungslicht auf das Objekt gestrahlt wird.The object of the present invention is to obtain lighting light sources that are able to approximate the color rendering of mixed light, consisting of lighting light and excitation light, to the color rendering of natural light when excitation light, which can excite a fluorescent material contained in an object, is simultaneously shone onto the object along with lighting light.

[Kurzbeschreibung der Zeichnungen][Brief description of the drawings]

  • [1] 1 ist ein Diagramm, das schematisch die Beleuchtungslichtquellenvorrichtung gemäß der Erfindung zeigt.[ 1 ] 1 is a diagram that schematically shows the lighting light source device according to the invention.
  • [2] 2 ist ein Diagramm, das die spezifische Konfiguration der Beleuchtungslichtquellenvorrichtung 100 gemäß Ausführungsform 1 der Erfindung zeigt.[ 2 ] 2 Figure 1 is a diagram showing the specific configuration of the lighting light source device 100 according to embodiment 1 of the invention.
  • [3] 3 ist ein Diagramm, das die Funktionsweise der in 2 gezeigten Beleuchtungslichtquellenvorrichtung 100 der Ausführungsform 1 zeigt.[ 3 ] 3 is a diagram that illustrates how the in 2 The illumination light source device 100 of embodiment 1 is shown.
  • [4] 4 ist ein Diagramm, das Modifikationsbeispiel 1 der in 2 gezeigten Beleuchtungslichtquellenvorrichtung 100 der Ausführungsform 1 zeigt.[ 4 ] 4 is a diagram that shows modification example 1 of the in 2 The illumination light source device 100 of embodiment 1 is shown.
  • [5] 5 ist ein Diagramm, das Modifikationsbeispiel 2 der in 2 gezeigten Beleuchtungslichtquellenvorrichtung 100 der Ausführungsform 1 zeigt.[ 5 ] 5 is a diagram that shows modification example 2 of the in 2 The illumination light source device 100 of embodiment 1 is shown.
  • [6] 6 ist ein Diagramm, das Modifikationsbeispiel 3 der in 2 gezeigten Beleuchtungslichtquellenvorrichtung 100 der Ausführungsform 1 zeigt.[ 6 ] 6 is a diagram that shows modification example 3 of the in 2 The illumination light source device 100 of embodiment 1 is shown.
  • [7] 7 ist ein Diagramm, das die Konfiguration der Beleuchtungslichtquellenvorrichtung 200 gemäß Ausführungsform 2 der Erfindung zeigt.[ 7 ] 7 Figure 1 is a diagram showing the configuration of the lighting light source device 200 according to embodiment 2 of the invention.
  • [8] 8 ist ein Diagramm, das die Funktionsweise der in 7 gezeigten Beleuchtungslichtquellenvorrichtung 200 der Ausführungsform 2 zeigt.[ 8 ] 8 is a diagram that illustrates how the in 7 The illumination light source device 200 of embodiment 2 is shown.

[Beschreibung der Ausführungsformen][Description of the embodiments]

Im Folgenden wird die vorliegende Erfindung beschrieben. Sofern nicht ausdrücklich anders angegeben, sind die hier verwendeten Begriffe in der Bedeutung zu verstehen, die in der Fachwelt allgemein üblich ist. Sofern nicht anders definiert, haben somit alle hier verwendeten Terminologien und wissenschaftlichen Fachausdrücke die gleiche Bedeutung wie das allgemeine Verständnis der Fachleute auf dem Gebiet, auf das sich die vorliegende Erfindung bezieht. Im Falle eines Widerspruchs hat die vorliegende Beschreibung (einschließlich der Definitionen) Vorrang.The present invention is described below. Unless expressly stated otherwise, the terms used herein are to be understood in their generally accepted meanings within the field of knowledge. Unless otherwise defined, all terminology and scientific terms used herein thus have the same meaning as the general understanding of those skilled in the art in the field to which the present invention relates. In case of any conflict, the present description (including the definitions) shall prevail.

Der Begriff „etwa“ bezieht sich hier auf einen Bereich von ± 10 % der Zahl, die nach dem Begriff „etwa“ angegeben ist.The term "approximately" here refers to a range of ± 10% of the number given after the term "approximately".

1 ist ein Diagramm, das schematisch die Beleuchtungslichtquellenvorrichtung gemäß der Erfindung zeigt. 1 is a diagram that schematically shows the lighting light source device according to the invention.

Die Aufgabe, die durch die vorliegende Erfindung zu lösen ist, besteht darin, Beleuchtungslichtquellenvorrichtungen zu erhalten, die in der Lage sind, die Farbwiedergabe von Mischlicht, das aus Beleuchtungslicht und Anregungslicht besteht, der Farbwiedergabe von natürlichem Licht anzunähern, wenn gleichzeitig Anregungslicht, das ein in einem Objekt enthaltenes fluoreszierendes Material anregen kann, mit Beleuchtungslicht auf das Objekt gestrahlt wird. Diese Aufgabe wurde gelöst durch die Bereitstellung einer Beleuchtungslichtquellenvorrichtung 100, umfassend:

  • eine Beleuchtungslichtquelle 110 zur Bestrahlung eines Objekts 101 mit Beleuchtungslicht L1;
  • eine Anregungslichtquelle 120 zur Bestrahlung mit Anregungslicht L2, das ein in dem Objekt 101 enthaltenes fluoreszierendes Material anregen kann; und
  • eine Steuereinheit 140 zur Steuerung der Beleuchtungslichtquelle 110 und der Anregungslichtquelle 120;
  • wobei die Steuereinheit 140 mindestens eine von einer Intensität und einer Wellenlänge des Beleuchtungslichts L1 oder des Anregungslichts L2 anpasst, so dass eine Spektralverteilung von Mischlicht L3, das aus dem Beleuchtungslicht L1 und dem Anregungslicht L2 besteht, sich einer Spektralverteilung von natürlichem Licht stärker annähert, wenn das Beleuchtungslicht L1 und das Anregungslicht L2 gleichzeitig auf das Objekt 101 gestrahlt werden, verglichen damit, wenn das Beleuchtungslicht L1 allein auf das Objekt 101 gestrahlt wird.
The object to be solved by the present invention is to provide lighting light source devices capable of approximating the color rendering of mixed light, consisting of lighting light and excitation light, to that of natural light when excitation light, which can excite a fluorescent material contained in an object, is simultaneously shone onto the object along with lighting light. This object has been achieved by providing a lighting light source device 100 comprising:
  • a light source 110 for irradiating an object 101 with light L1;
  • an excitation light source 120 for irradiation with excitation light L2, which can excite a fluorescent material contained in the object 101; and
  • a control unit 140 for controlling the illumination light source 110 and the excitation light source 120;
  • wherein the control unit 140 adjusts at least one intensity and wavelength of the illumination light L1 or the excitation light L2 such that a spectral distribution of mixed light L3, consisting of the illumination light L1 and the excitation light L2, more closely approximates a spectral distribution of natural light when the illumination light L1 and the excitation light L2 are simultaneously radiated onto the object 101, compared with when the illumination light L1 alone is radiated onto the object 101.

Solange also die erfindungsgemäße Beleuchtungslichtquellenvorrichtung 100 mindestens eine von der Intensität und der Wellenlänge des Beleuchtungslichts oder des Anregungslichts so anpasst, dass eine Spektralverteilung von Mischlicht, das aus dem Beleuchtungslicht L1 und dem Anregungslicht L2 besteht, sich der Spektralverteilung von natürlichem Licht stärker annähert, wenn das Beleuchtungslicht L1 und das Anregungslicht L2 gleichzeitig auf das Objekt 101 gestrahlt werden, verglichen damit, wenn das Beleuchtungslicht L1 allein auf das Objekt gestrahlt wird, sind weitere Konfigurationen nicht besonders begrenzt und können beliebige Konfigurationen aufweisen.As long as the illumination light source device 100 according to the invention adapts at least one of the intensity and wavelength of the illumination light or the excitation light such that a spectral distribution of mixed light, consisting of the illumination light L1 and the excitation light L2, more closely approximates the spectral distribution of natural light when the illumination light L1 and the excitation light L2 are simultaneously radiated onto the object 101, compared to when the illumination light L1 alone is radiated onto the object, further configurations are not particularly limited and can have any configuration.

Wenn beispielsweise Beleuchtungslicht und Anregungslicht gleichzeitig auf ein Objekt gestrahlt werden, kann eine Steuereinheit die Intensität und die Wellenlänge des Beleuchtungslichts anpassen oder eine der Intensität und der Wellenlänge des Beleuchtungslichts anpassen.For example, if illumination light and excitation light are simultaneously shone onto an object, a control unit can adjust the intensity and wavelength of the illumination light, or adjust one of the intensity and wavelength of the illumination light.

Wenn Beleuchtungslicht und Anregungslicht gleichzeitig auf ein Objekt gestrahlt werden, kann die Steuereinheit zudem die Intensität und die Wellenlänge des Anregungslichts anpassen, eine der Intensität und der Wellenlänge des Beleuchtungslichts anpassen oder sowohl das Anregungslicht als auch das Beleuchtungslicht anpassen.When illumination light and excitation light are simultaneously shone onto an object, the control unit can also adjust the intensity and wavelength of the excitation light, adjust one of the intensity and wavelength of the illumination light, or adjust both the excitation light and the illumination light.

Vorzugsweise umfasst eine Beleuchtungslichtquelle eine Mehrzahl von Lichtquellen zur Beleuchtung, die Beleuchtungslicht mit jeweils unterschiedlichen Wellenlängen abgeben, und die Wellenlänge des Lichts von der Anregungslichtquelle unterscheidet sich von den Wellenlängen der Mehrzahl von Beleuchtungslichtern, die von der Beleuchtungslichtquelle ausgestrahlt werden, weil Licht mit einer Wellenlänge, die nicht in dem Beleuchtungslicht enthalten ist, mit Anregungslicht ergänzt werden kann, wodurch die Spektralverteilung von Licht, das ein Objekt bestrahlt, sich der Spektralverteilung von natürlichem Licht durch gleichzeitige Bestrahlung mit dem Beleuchtungslicht und dem Anregungslicht annähern kann.Preferably, an illumination light source comprises a plurality of light sources for illumination, each emitting illumination light with different wavelengths, and the wavelength of the light from the excitation light source differs from the wavelengths of the plurality of illumination lights emitted by the illumination light source because light with a wavelength not contained in the illumination light can be supplemented with excitation light, thereby allowing the spectral distribution of light illuminating an object to approximate the spectral distribution of natural light by simultaneous irradiation with the illumination light and the excitation light.

Wenn jedoch Anregungslicht mit einer Wellenlänge, die sich von der Wellenlänge des Beleuchtungslichts unterscheidet (z. B. eine Mehrzahl von Beleuchtungslichtern mit unterschiedlichen Wellenlängen), gleichzeitig mit dem Beleuchtungslicht eingestrahlt wird, ist es wirksam, die Intensität des Lichts von einer Lichtquelle zur Beleuchtung mit einer Wellenlänge, die an die Wellenlänge des Anregungslichts angrenzt, zu verringern, so dass in Mischlicht, das aus dem Beleuchtungslicht und dem Anregungslicht besteht, die Energie des Lichts bei oder nahe der Wellenlänge des Anregungslichts nicht stärker wäre als die Energie bei einem Wellenlängenanteil, der dem natürlichen Licht entspricht.However, if excitation light with a wavelength different from the wavelength of the illumination light (e.g., a plurality of illumination lights with different wavelengths) is introduced simultaneously with the illumination light, it is effective to reduce the intensity of the light from a light source to the illumination with a wavelength adjacent to the wavelength of the excitation light, so that in mixed light consisting of the illumination light and the excitation light, the energy of the light at or near the wavelength of the excitation light would not be greater than the energy at a wavelength component corresponding to natural light.

In einem solchen Fall ist es auch wirksam, in Mischlicht, das aus dem Beleuchtungslicht und dem Anregungslicht besteht, die Wellenlänge des Lichts von der Lichtquelle zur Beleuchtung mit einer Wellenlänge, die an die Wellenlänge des Anregungslichts angrenzt, so zu konfigurieren, dass sie weiter von der Wellenlänge des Anregungslichts entfernt ist, so dass verhindert wird, dass die Energie des Lichts bei oder nahe der Wellenlänge des Anregungslichts stärker ist als die Energie bei einem Wellenlängenanteil, der dem natürlichen Licht entspricht.In such a case, it is also effective, in mixed light consisting of illumination light and excitation light, to configure the wavelength of the light from the light source to the illumination with a wavelength adjacent to the wavelength of the excitation light, so that it is further away from the wavelength of the excitation light, thus preventing the energy of the light at or near the wavelength of the excitation light from being stronger than the energy at a wavelength component corresponding to natural light.

Wenn außerdem Anregungslicht mit einer Wellenlänge, die sich von den Wellenlängen einer Mehrzahl von Beleuchtungslichtern unterscheidet, gleichzeitig mit der Mehrzahl von Beleuchtungslichtern mit unterschiedlichen Wellenlängen auf ein Objekt gestrahlt wird, kann es vorteilhafter sein, die Intensität des Lichts von der Lichtquelle zur Beleuchtung mit einer Wellenlänge, die an die Wellenlänge des Anregungslichts angrenzt, zu verringern und die Wellenlänge des Lichts von der Lichtquelle für die Beleuchtung mit einer Wellenlänge, die an die Wellenlänge des Anregungslichts angrenzt, so einzustellen, dass sie weiter von der Wellenlänge des Anregungslichts entfernt ist, wenn die Wellenlänge des Anregungslichts nahe bei der Wellenlänge des Lichts von der Lichtquelle zur Beleuchtung mit einer Wellenlänge, die daran angrenzt, liegt.Furthermore, if excitation light with a wavelength different from the wavelengths of a majority of illumination lights is simultaneously shone onto an object along with a majority of illumination lights with different wavelengths, it may be more advantageous to reduce the intensity of the light from the light source to the illumination with a wavelength adjacent to the wavelength of the excitation light. to adjust the wavelength of the light from the light source for illumination with a wavelength adjacent to the wavelength of the excitation light so that it is further away from the wavelength of the excitation light when the wavelength of the excitation light is close to the wavelength of the light from the light source for illumination with a wavelength adjacent to it.

Wenn Beleuchtungslicht und Anregungslicht gleichzeitig auf ein Objekt gestrahlt werden, kann es vorteilhaft sein, dass die Intensität des Lichts von einer Lichtquelle zur Beleuchtung mit einer Wellenlänge, die nicht an die Wellenlänge des Anregungslichts angrenzt, nicht verändert wird (so konfiguriert ist, dass sie dieselbe ist wie wenn nur Beleuchtungslicht auf das Objekt gestrahlt wird).When illumination and excitation light are simultaneously shone onto an object, it can be advantageous that the intensity of the light from a light source for illumination with a wavelength that is not adjacent to the wavelength of the excitation light is not changed (is configured so that it is the same as if only illumination light were shone onto the object).

Um beispielsweise zu verhindern, dass die Energie des Lichts bei oder in der Nähe der Wellenlänge des Anregungslichts stärker ist als die Energie bei einem Wellenlängenanteil, der dem natürlichen Licht im Mischlicht entspricht, das aus Beleuchtungslicht und Anregungslicht besteht, wenn Licht aus der Mehrzahl von Lichtquellen zur Beleuchtung, die das Beleuchtungslicht bilden, gleichzeitig mit Licht aus einer Anregungslichtquelle auf ein Objekt gestrahlt wird, kann dies durch eine Verringerung der Intensität des Lichts aus der Lichtquelle zur Beleuchtung mit einer Wellenlänge, die an die Wellenlänge des Anregungslichts usw. angrenzt, angegangen werden. Dies liegt daran, dass eine Maßnahme zur Verringerung der Intensität des Lichts aus der Lichtquelle zur Beleuchtung, die nicht an die Wellenlänge des Anregungslichts usw. angrenzt, eher dazu führen würde, dass die Spektralverteilung des Mischlichts weiter von der Spektralverteilung von natürlichem Licht entfernt ist.For example, to prevent the energy of the light at or near the wavelength of the excitation light from being greater than the energy at a wavelength component corresponding to natural light in the mixed light consisting of illumination and excitation light, when light from the multiple light sources forming the illumination light is simultaneously shone onto an object along with light from an excitation light source, this can be addressed by reducing the intensity of the light from the illumination source with a wavelength adjacent to the wavelength of the excitation light, etc. This is because a measure to reduce the intensity of the light from the illumination source with a wavelength not adjacent to the wavelength of the excitation light, etc., would more likely result in the spectral distribution of the mixed light being further removed from the spectral distribution of natural light.

(Beleuchtungslichtquelle)(Light source)

Eine Beleuchtungslichtquelle ist eine Lichtquelle, die für eine beleuchtete Beobachtung verwendet wird und weißes Licht mit Wellenlängen ausstrahlt, die teilweise den gesamten sichtbaren Bereich umfassen (insbesondere etwa 400 nm bis etwa 650 nm). In einer Ausführungsform sind eine Mehrzahl von in einer Beleuchtungslichtquelle enthaltenen Lichtquellen für die Beleuchtung eine blaue Lichtquelle, eine grüne Lichtquelle und eine rote Lichtquelle. Während das Anregungslicht eine Wellenlänge zwischen blauem und grünem Licht aufweist, kann eine Mehrzahl von in einer Beleuchtungslichtquelle enthaltenen Lichtquellen zur Beleuchtung aus zwei Lichtquellen bestehen, die weißes Licht abgeben können, oder aus vier oder mehr Lichtquellen, deren emittiertes Licht unterschiedliche Wellenlängen aufweist.An illumination light source is a light source used for illuminated observation that emits white light with wavelengths that partially cover the entire visible range (particularly from about 400 nm to about 650 nm). In one embodiment, a plurality of light sources contained in an illumination light source are a blue light source, a green light source, and a red light source. While the excitation light has a wavelength between blue and green light, a plurality of light sources contained in an illumination light source can consist of two light sources capable of emitting white light, or of four or more light sources whose emitted light has different wavelengths.

In diesem Zusammenhang können Halbleiter-Lichtemitter, wie z. B. Leuchtdioden (LED) oder Laserdioden (LD), als Mehrzahl von Lichtquellen zur Beleuchtung verwendet werden, die eine Beleuchtungslichtquelle bilden.In this context, semiconductor light emitters, such as light-emitting diodes (LEDs) or laser diodes (LDs), can be used as a plurality of light sources for illumination, forming a single illumination light source.

Während Laserdioden im Vergleich zu Leuchtdioden Licht mit einer geringeren Streuung in der Spektralverteilung auf beiden Seiten einer zentralen Wellenlänge emittieren, gibt es Laserdioden, bei denen die Länge der Kavität durch ein Steuersignal physikalisch angepasst wird, so dass die Wellenlängen dynamisch verändert werden können.While laser diodes emit light with less scattering in the spectral distribution on both sides of a central wavelength compared to light-emitting diodes, there are laser diodes in which the length of the cavity is physically adjusted by a control signal so that the wavelengths can be dynamically changed.

Lichtquellen zur Beleuchtung können eine variable Wellenlänge aufweisen. Als Mittel zur Veränderung der Wellenlänge kann ein beliebiges Mittel eingesetzt werden. So kann beispielsweise ein Gitter als Wellenlängenkonvertierungselement oder ein wellenlängenvariabler Halbleiterlaser als Lichtquelle zur Beleuchtung verwendet werden. Beispiele für wellenlängenvariable Halbleiterlaser sind thermisch abstimmbare DFB-Laser (DFB: distributed feedback), die den Brechungsindex durch Änderung der Temperatur ändern, DBR-Laser (DBR: distributed Bragg reflector), die den Brechungsindex durch Strominjektion ändern, breitbandige wellenlängenvariable DBR-Laser mit einem Mechanismus zur Verdoppelung der Änderung des Reflexionsindex durch Strominjektion, mikrobearbeitete oberflächenemittierende Laser, die die Hohlraumlänge durch Mikrobearbeitung ändern, und mikrobearbeitete Laser mit externer Kavität, die den Winkel eines optischen Filters durch Mikrobearbeitung ändern.Light sources for illumination can have a variable wavelength. Any means can be used to change the wavelength. For example, a grating can be used as a wavelength conversion element, or a wavelength-variable semiconductor laser can be used as the light source for illumination. Examples of wavelength-variable semiconductor lasers include thermally tunable DFB lasers (distributed feedback lasers), which change the refractive index by changing the temperature; DBR lasers (distributed Bragg reflectors), which change the refractive index by current injection; broadband wavelength-variable DBR lasers with a mechanism to double the change in the reflection index by current injection; micromachined surface-emitting lasers, which change the cavity length by micromachining; and micromachined external-cavity lasers, which change the angle of an optical filter by micromachining.

(Anregungslichtquelle)(Excitation light source)

Anregungslichtquellen sind Lichtquellen, die ein vordefiniertes schmalbandiges Anregungslicht emittieren. Die Wellenlänge des Anregungslichts kann eine beliebige Wellenlänge sein, solange die Wellenlänge ein fluoreszierendes Material anregen kann, das einem Objekt zu therapeutischen Zwecken verabreicht wird.Excitation light sources are light sources that emit a predefined narrowband excitation light. The wavelength of the excitation light can be any wavelength, as long as it is capable of exciting a fluorescent material administered to an object for therapeutic purposes.

In einer Ausführungsform regt die Wellenlänge des von einer Anregungslichtquelle ausgestrahlten Anregungslichts ein fluoreszierendes Material an und beträgt 490 nm, was einer Wellenlänge zwischen blauem und grünem Licht entspricht. Die vorliegende Erfindung ist hierauf jedoch nicht beschränkt. Handelt es sich bei dem fluoreszierenden Material beispielsweise um 5-Aminolävulinsäure, beträgt die Wellenlänge für deren Anregung etwa 410 nm. Handelt es sich bei dem fluoreszierenden Material um einen fluoreszierenden Marker unter Verwendung von Hydroxymethylrhodamingrün, so beträgt die Wellenlänge für die Anregung etwa 450 bis 480 nm. Handelt es sich bei dem fluoreszierenden Material um ein Talaporfin-Natrium-Polymer, so beträgt die Wellenlänge für dessen Anregung etwa 670 nm. Die Wellenlänge des von einer Anregungslichtquelle ausgestrahlten Anregungslichts kann im Nahinfrarotbereich (etwa 800 nm bis etwa 1000 nm) liegen. Handelt es sich bei dem fluoreszierenden Material beispielsweise um ICG (Indocyaningrün), beträgt die Wellenlänge für dessen Anregung konkret etwa 800 nm. Auf diese Weise kann jede beliebige Wellenlänge des Anregungslichts in Übereinstimmung mit dem anzuregenden fluoreszierenden Material gewählt werden. Wenn die Wellenlänge des Anregungslichts im Nahinfrarotbereich liegt, wird ein fluoreszierendes Material mit einer Nahinfrarot-Detektionskamera erfasst. Durch diese Konfiguration kann ein Bild des Nahinfrarotbereichs zu einem Bild des sichtbaren Lichtbereichs hinzugefügt werden. Dadurch kann eine Läsion in einem breiteren Bereich erkannt werden. Die Bandbreite des sichtbaren Lichtbereichs kann so konfiguriert sein, dass sie schmal ist, und der langwellige Seitenbereich kann hinzugefügt werden usw. als eine spezifische Methode zur Anzeige eines Bildes eines Nahinfrarotbereichs.In one embodiment, the wavelength of the excitation light emitted by an excitation light source excites a fluorescent material and is 490 nm, which corresponds to a wavelength between blue and green light. However, the present invention is not limited to this. If the fluorescent material is, for example, 5-aminolevulinic acid, the wavelength for its excitation is approximately 410 nm. If the fluorescent material is a fluorescent marker using hydroxymethylrhodamine green, the wavelength for excitation is approximately 450 to 480 nm. If the fluorescent material is a talaporfin sodium polymer, then The wavelength for its excitation is approximately 670 nm. The wavelength of the excitation light emitted by an excitation light source can be in the near-infrared range (approximately 800 nm to approximately 1000 nm). For example, if the fluorescent material is ICG (indocyanine green), the wavelength for its excitation is specifically approximately 800 nm. In this way, any desired wavelength of excitation light can be chosen to match the fluorescent material being excited. When the wavelength of the excitation light is in the near-infrared range, a fluorescent material is detected with a near-infrared detection camera. This configuration allows a near-infrared image to be added to a visible light image. This enables the detection of a lesion over a wider area. The bandwidth of the visible light range can be configured to be narrow, and the long-wavelength side range can be added, etc., as a specific method for displaying a near-infrared image.

Insbesondere wenn es sich bei dem fluoreszierenden Material um 5-Aminolävulinsäure oder Hydroxymethylrhodamingrün handelt, werden Wellenlängen von violetter bis blaugrüner Farbe, für die die Leistung einer Beleuchtungslichtquelle gering ist, ergänzt, so dass die Farbwiedergabe verbessert werden kann. Handelt es sich bei dem fluoreszierenden Material um ein Talaporfin-Natriumpolymer, können Wellenlängen von orange bis rot, die der Farbe von Blut sehr ähnlich sind, ergänzt werden, so dass der Zustand einer Läsion genau erkannt werden kann.In particular, if the fluorescent material is 5-aminolevulinic acid or hydroxymethylrhodamine green, wavelengths from violet to blue-green, for which the power of an illumination light source is low, are added, thus improving color rendering. If the fluorescent material is a talaporfin sodium polymer, wavelengths from orange to red, which are very similar to the color of blood, can be added, allowing the condition of a lesion to be accurately determined.

(Steuereinheit)(Control unit)

Eine Steuereinheit steuert das Timing der Emission von Licht aus einer Beleuchtungslichtquelle und Licht aus einer Anregungslichtquelle, die Intensität und Wellenlänge des Lichts usw. Wenn beispielsweise eine Mehrzahl von Lichtquellen zur Beleuchtung, die eine Beleuchtungslichtquelle bilden, eine blaue Lichtquelle, eine grüne Lichtquelle und eine rote Lichtquelle sind und das Anregungslicht in einer Ausführungsform eine Wellenlänge zwischen blauem und grünem Licht aufweist, steuert die Steuereinheit die Intensitäten von blauem und grünem Licht mit Wellenlängen, die an beide Seiten der Wellenlänge des Anregungslichts angrenzen, so, dass sie abnehmen, wenn Beleuchtungslicht und Anregungslicht gleichzeitig auf ein Objekt gestrahlt werden, verglichen damit, wenn das Beleuchtungslicht allein auf das Objekt gestrahlt wird.A control unit regulates the timing of the emission of light from an illumination light source and light from an excitation light source, the intensity and wavelength of the light, etc. For example, if a plurality of illumination light sources forming an illumination light source are a blue light source, a green light source, and a red light source, and the excitation light in one embodiment has a wavelength between blue and green light, the control unit regulates the intensities of blue and green light with wavelengths adjacent to both sides of the wavelength of the excitation light, such that they decrease when illumination light and excitation light are simultaneously shone onto an object, compared to when the illumination light alone is shone onto the object.

Wenn alternativ eine Mehrzahl von Lichtquellen, die eine Beleuchtungslichtquelle bilden, eine blaue Lichtquelle, eine grüne Lichtquelle und eine rote Lichtquelle sind und das Anregungslicht eine Wellenlänge zwischen blauem und grünem Licht aufweist, steuert die Steuereinheit die Wellenlängen des blauen und des grünen Lichts so, dass sie weiter von der Wellenlänge des Anregungslichts entfernt sind, wenn das Beleuchtungslicht und das Anregungslicht gleichzeitig auf ein Objekt gestrahlt werden, verglichen damit, wenn nur das Beleuchtungslicht auf das Objekt gestrahlt wird.Alternatively, if a plurality of light sources forming an illumination light source are a blue light source, a green light source, and a red light source, and the excitation light has a wavelength between blue and green light, the control unit adjusts the wavelengths of the blue and green light so that they are further away from the wavelength of the excitation light when the illumination light and the excitation light are simultaneously shone onto an object, compared to when only the illumination light is shone onto the object.

Wenn die Intensität oder Wellenlänge von blauem und grünem Licht auf der Grundlage einer Wellenlänge des Anregungslichts auf diese Weise angepasst wird, kann die Intensität des roten Lichts, das nicht an die Wellenlänge des Anregungslichts angrenzt, ferner so konfiguriert werden, dass sie gleich bleibt und sich nicht ändert, wenn nur Beleuchtungslicht auf ein Objekt gestrahlt wird.If the intensity or wavelength of blue and green light is adjusted in this way based on a wavelength of the excitation light, the intensity of the red light, which is not adjacent to the wavelength of the excitation light, can furthermore be configured to remain the same and not change when only illumination light is shone on an object.

In einer Ausführungsform kann eine Steuereinheit so konfiguriert sein, dass sie einen Modus für die alleinige Bestrahlung mit Beleuchtungslicht und einen Modus für die gleichzeitige Bestrahlung mit Beleuchtungslicht und Anregungslicht als Beleuchtungslicht-Beobachtungsmodi und einen Modus für die alleinige Bestrahlung mit Anregungslicht als Anregungslicht-Beobachtungsmodus aufweist und dass diese Modi wählbar sind. In diesem Fall kann die Steuereinheit die Intensität des Anregungslichts in einem Modus zur gleichzeitigen Bestrahlung mit Beleuchtungslicht und Anregungslicht so steuern, dass sie geringer ist als die Intensität des Anregungslichts, das im Anregungslicht-Beobachtungsmodus eingestrahlt wird.In one embodiment, a control unit can be configured to have a mode for illumination with illumination light alone, a mode for simultaneous illumination with illumination and excitation light as illumination light observation modes, and a mode for illumination with excitation light alone as excitation light observation mode, and these modes can be selected. In this case, the control unit can control the intensity of the excitation light in a mode for simultaneous illumination with illumination and excitation light so that it is lower than the intensity of the excitation light applied in the excitation light observation mode.

Darüber hinaus passt eine Steuereinheit mindestens eine von einer Intensität und Wellenlänge des Beleuchtungslichts so an, dass die Farbwiedergabe durch Mischlicht, das aus dem Beleuchtungslicht und dem Anregungslicht besteht, besser ist als die Farbwiedergabe durch das Beleuchtungslicht allein. Die Farbwiedergabe wird anhand des durchschnittlichen Farbwiedergabeindex Ra bewertet, der üblicherweise im Beleuchtungsbereich verwendet wird.Furthermore, a control unit adjusts at least one of the intensity and wavelength of the illumination light so that the color rendering of mixed light, consisting of the illumination light and the excitation light, is better than the color rendering of the illumination light alone. Color rendering is evaluated using the average color rendering index Ra, which is commonly used in the lighting field.

Vorzugsweise verbessert eine Steuereinheit die Farbwiedergabe durch Mischlicht, das aus Beleuchtungslicht und Anregungslicht besteht, um etwa 10 oder mehr in Bezug auf einen durchschnittlichen Farbwiedergabeindex Ra gegenüber der Farbwiedergabe durch das Beleuchtungslicht allein.Preferably, a control unit improves the color rendering by mixed light, consisting of illumination light and excitation light, by about 10 or more in terms of an average color rendering index Ra compared to the color rendering by the illumination light alone.

Eine solche Beleuchtungslichtquelle kann in einem Endoskop verwendet werden. Die Farbwiedergabe von weißem Licht kann durch die gleichzeitige Bestrahlung mit Anregungslicht und Beleuchtungslicht bei der Fluoreszenzlichtbeobachtung mit Anregungslicht auf der Oberfläche innerhalb eines Lumens, wie etwa eines Verdauungsorgans, z. B. des Darmtrakts oder des Magens, oder eines Atmungsorgans eines Objekts oder bei der Beobachtung mit weißem Licht verbessert werden.Such an illumination light source can be used in an endoscope. The color rendering of white light can be improved by simultaneously irradiating the surface with excitation light and illumination light during fluorescence observation with excitation light within a Lumens, such as of a digestive organ, e.g., the intestinal tract or stomach, or of a respiratory organ of an object, or when observing with white light, are improved.

Die vorliegende Erfindung stellt auch ein Verfahren zum Einstellen einer Wellenlänge von Beleuchtungslicht bereit, das gleichzeitig mit Anregungslicht, das ein fluoreszierendes Material des Objekts anregt, auf ein Objekt gestrahlt wird, wobei das Verfahren zum Einstellen einer Wellenlänge des Beleuchtungslichts eine Wellenlänge des Beleuchtungslichts so einstellt, dass eine Spektralverteilung vom Mischlichts, das aus dem Beleuchtungslicht und dem Anregungslicht besteht, sich einer Spektralverteilung von natürlichem Licht mehr annähert, wenn das Beleuchtungslicht und das Anregungslicht gleichzeitig auf das Objekt gestrahlt werden, verglichen damit, wenn das Beleuchtungslicht allein auf das Objekt gestrahlt wird. Weitere Bedingungen für die Einstellung der Wellenlänge des Beleuchtungslichts sind nicht beschränkt, sind jedoch optional.The present invention also provides a method for adjusting the wavelength of illumination light that is simultaneously shone onto an object along with excitation light that excites a fluorescent material of the object. The method for adjusting the wavelength of the illumination light sets the wavelength of the illumination light such that the spectral distribution of the mixed light, consisting of the illumination light and the excitation light, more closely approximates the spectral distribution of natural light when the illumination light and the excitation light are shone onto the object simultaneously, compared to when the illumination light alone is shone onto the object. Further conditions for adjusting the wavelength of the illumination light are not limited but are optional.

Auf diese Weise sind andere Konfigurationen nicht besonders begrenzt, solange die Beleuchtungslichtquellenvorrichtung der Erfindung mindestens eine von einer Intensität und einer Wellenlänge des Beleuchtungslichts so anpasst, dass eine Spektralverteilung von Mischlicht, das aus dem Beleuchtungslicht und dem Anregungslicht besteht, sich einer Spektralverteilung von natürlichem Licht mehr annähert, wenn das Beleuchtungslicht und das Anregungslicht gleichzeitig auf ein Objekt gestrahlt werden, verglichen mit dem Fall, dass das Beleuchtungslicht allein auf das Objekt gestrahlt wird. Indes wird die folgende Ausführungsform, die die Intensität des Beleuchtungslichts dynamisch ändert, als Ausführungsform 1 bereitgestellt, und die folgende Ausführungsform, die die Intensität und Wellenlänge des Beleuchtungslichts dynamisch anpasst, wird als Ausführungsform 2 bereitgestellt.In this way, other configurations are not particularly limited, as long as the illumination light source device of the invention adjusts at least one intensity and wavelength of the illumination light such that a spectral distribution of mixed light, consisting of the illumination light and the excitation light, more closely approximates a spectral distribution of natural light when the illumination light and the excitation light are simultaneously radiated onto an object, compared to the case where the illumination light alone is radiated onto the object. However, the following embodiment, which dynamically changes the intensity of the illumination light, is provided as embodiment 1, and the following embodiment, which dynamically adjusts the intensity and wavelength of the illumination light, is provided as embodiment 2.

Es wird angenommen, dass die Beleuchtungslichtquellenvorrichtung der Ausführungsform 1 Leuchtdioden als blaue Lichtquelle, grüne Lichtquelle und rote Lichtquelle verwendet, die die Mehrzahl von Lichtquellen zur Beleuchtung in einer Beleuchtungslichtquelle sind. Es wird angenommen, dass die Beleuchtungslichtquellenvorrichtung der Ausführungsform 2 Laserdioden als blaue Lichtquelle, grüne Lichtquelle und rote Lichtquelle verwendet, die die Mehrzahl von Lichtquellen zur Beleuchtung in einer Beleuchtungslichtquelle sind. Es wird angenommen, dass die Beleuchtungslichtquellenvorrichtungen in beiden Ausführungsformen auch eine Laserdiode als Anregungslichtquelle verwenden.It is assumed that the lighting device of embodiment 1 uses LEDs as blue, green, and red light sources, which constitute the plurality of light sources for illumination within a single lighting device. It is assumed that the lighting device of embodiment 2 uses laser diodes as blue, green, and red light sources, which constitute the plurality of light sources for illumination within a single lighting device. It is also assumed that the lighting devices in both embodiments use a laser diode as an excitation light source.

Nachfolgend werden die Ausführungsformen der Erfindung unter Bezugnahme auf die Zeichnungen beschrieben.The embodiments of the invention are described below with reference to the drawings.

(Ausführungsform 1)(Version 1)

2 ist ein Diagramm, das die spezifische Konfiguration der Beleuchtungslichtquellenvorrichtung 100 gemäß Ausführungsform 1 der Erfindung zeigt. 2 Figure 1 is a diagram showing the specific configuration of the lighting light source device 100 according to embodiment 1 of the invention.

Die Beleuchtungslichtquellenvorrichtung 100 der Ausführungsform 1 wird in einem Endoskop verwendet und kann auf jedes luminale Gewebe wie Verdauungsorgane, d. h. den Darmtrakt und den Magen, sowie die Atmungsorgane im menschlichen Körper angewendet werden. Die Beleuchtungslichtquelle der Erfindung ist jedoch nicht auf die Beobachtung mit einem Endoskop beschränkt, sondern kann auch bei der Beobachtung während einer Laparotomie usw. verwendet werden.The illumination light source device 100 of embodiment 1 is used in an endoscope and can be applied to any luminal tissue, such as digestive organs (i.e., the intestinal tract and stomach) and respiratory organs in the human body. However, the illumination light source of the invention is not limited to observation with an endoscope, but can also be used for observation during a laparotomy, etc.

Die Beleuchtungslichtquellenvorrichtung 100 umfasst: eine Beleuchtungslichtquelle 110 zum Bestrahlen eines Objekts 101 mit Beleuchtungslicht L10; eine Anregungslichtquelle 120 zum Bestrahlen mit Anregungslicht L2, das ein in dem Objekt 101 enthaltenes fluoreszierendes Material anregen kann; und eine Steuereinheit 140a zur Steuerung der Beleuchtungslichtquelle 110 und der Anregungslichtquelle 120.The illumination light source device 100 comprises: an illumination light source 110 for illuminating an object 101 with illumination light L10; an excitation light source 120 for illuminating with excitation light L2, which can excite a fluorescent material contained in the object 101; and a control unit 140a for controlling the illumination light source 110 and the excitation light source 120.

Die Steuereinheit 140a passt die Intensitäten des Beleuchtungslichts L10 und des Anregungslichts L2 so an, dass eine Spektralverteilung von Mischlicht L3, das aus dem Beleuchtungslicht L10 und dem Anregungslicht L2 besteht, sich einer Spektralverteilung von natürlichem Licht stärker annähert, wenn das Beleuchtungslicht L10 und das Anregungslicht L2 gleichzeitig auf das Objekt 101 gestrahlt werden, als wenn das Beleuchtungslicht L10 allein auf das Objekt 101 gestrahlt wird.The control unit 140a adjusts the intensities of the illumination light L10 and the excitation light L2 so that a spectral distribution of mixed light L3, which consists of the illumination light L10 and the excitation light L2, more closely approximates a spectral distribution of natural light when the illumination light L10 and the excitation light L2 are simultaneously shone onto the object 101 than when the illumination light L10 alone is shone onto the object 101.

(Beleuchtungslichtquelle 110)(Light source 110)

Dabei verfügt die Beleuchtungslichtquelle 110 über Lichtquellen von drei Farben zur Abgabe von weißem Licht. Die Lichtquellen der drei Farben sind eine blaue Lichtquelle 111, eine grüne Lichtquelle 112 und eine rote Lichtquelle 113.The lighting light source 110 has light sources of three colors for emitting white light. The light sources of the three colors are a blue light source 111, a green light source 112, and a red light source 113.

Eine blaue Leuchtdiode, die blaues Licht (Wellenlänge von etwa 440 nm) L11 abgibt, wird als blaue Lichtquelle (blaue LED) 111 verwendet. Eine grüne Leuchtdiode, die grünes Licht L12 (Wellenlänge von etwa 540 nm) abgibt, wird als grüne Lichtquelle (grüne LED) 112 verwendet. Eine rote Leuchtdiode, die rotes Licht (Wellenlänge von etwa 635 nm) L13 abgibt, wird als rote Lichtquelle (rote LED) 113 verwendet. Wenn die Intensitäten der Beleuchtungslichter der drei Farben L11 bis L13 identisch sind, beträgt die Farbwiedergabe von weißem Licht, das durch Mischen dieser Beleuchtungslichter der drei Farben L11 bis L13 erhalten wird, Ra = 80 in Bezug auf den durchschnittlichen Farbwiedergabeindex Ra, der ein Indikator für die Farbwiedergabe im Vergleich zu natürlichem Licht (Sonnenlicht am Tag) ist. Bei natürlichem Licht beträgt der durchschnittliche Farbwiedergabeindex Ra = 100.A blue light-emitting diode (LED) emitting blue light (wavelength of approximately 440 nm) L11 is used as a blue light source (blue LED) 111. A green light-emitting diode (LED) emitting green light L12 (wavelength of approximately 540 nm) is used as a green light source (green LED) 112. A red light-emitting diode (LED) emitting red light (wavelength of approximately 635 nm) L13 is used as a red light source (red LED) 113. When the intensities of the illumination Since the illuminants of the three colors L11 to L13 are identical, the color rendering of white light obtained by mixing these illuminants of the three colors L11 to L13 is Ra = 80 with respect to the average color rendering index Ra, which is an indicator of color rendering compared to natural light (sunlight during the day). For natural light, the average color rendering index Ra = 100.

Die Beleuchtungslichtquelle 110 weist eine LED-Treiberschaltung 110 zum Ansteuern der blauen LED 111, der grünen LED 112 und der roten LED 113 auf der Grundlage eines Beleuchtungssteuersignals Ct1 von der Steuereinheit 140a auf. Die LED-Treiberschaltung 110 ist so konfiguriert, dass sie einen blauen Treiberstrom D11, einen grünen Treiberstrom D12 und einen roten Treiberstrom D13 an die blaue LED 111, die grüne LED 112 bzw. die rote LED 113 liefert.The lighting light source 110 has an LED driver circuit 110 for controlling the blue LED 111, the green LED 112 and the red LED 113 based on a lighting control signal Ct1 from the control unit 140a. The LED driver circuit 110 is configured to supply a blue driver current D11, a green driver current D12 and a red driver current D13 to the blue LED 111, the green LED 112 and the red LED 113 respectively.

(Anregungslichtquelle 120)(Excitation light source 120)

Die Anregungslichtquelle 120 weist eine Laserdiode (Anregungs-LD) 121 auf, die Anregungslicht (Wellenlänge von etwa 490 nm) L2 abgibt, und eine LD-Treiberschaltung 120a zum Ansteuern der Anregungs-LD 121 auf der Grundlage eines Anregungssteuersignals Ct2 von der Steuereinheit 140a. Die LD-Treiberschaltung 120a ist so konfiguriert, dass sie den Anregungs-Treiberstrom D2 an die Anregungs-LD 121 liefert. Wie oben beschrieben, weist das Anregungslicht L2 eine Wellenlänge zwischen dem blauen Licht L11 und dem grünen Licht L12 auf.The excitation light source 120 comprises a laser diode (excitation LD) 121, which emits excitation light (wavelength of approximately 490 nm) L2, and an LD driver circuit 120a for driving the excitation LD 121 based on an excitation control signal Ct2 from the control unit 140a. The LD driver circuit 120a is configured to supply the excitation driver current D2 to the excitation LD 121. As described above, the excitation light L2 has a wavelength between that of the blue light L11 and the green light L12.

(Mischer 30)(Mixer 30)

Die Beleuchtungslichtquellenvorrichtung 100 weist einen Mischer 130 auf, der als weißes Licht Mischlicht L31 ausgibt, indem er das blaue Licht L11 von der blauen LED 111, das grüne Licht L12 von der grünen LED 112, das rote Licht L13 von der roten LED 113 und das Anregungslicht L2 von der Anregungs-LD 121 mischt.The lighting light source device 100 has a mixer 130 which outputs mixed light L31 as white light by mixing the blue light L11 from the blue LED 111, the green light L12 from the green LED 112, the red light L13 from the red LED 113 and the excitation light L2 from the excitation LED 121.

Es versteht sich von selbst, dass, wenn nur das blaue Licht L11, das grüne Licht L12 und das rote Licht L13 abgegeben werden, der Mischer 130 das blaue Licht L11, das grüne Licht L12 und das rote Licht L13 mischt und nur das Beleuchtungslicht L10 als Mischlicht L31 auf das Objekt 101 strahlt. Wenn das Anregungslicht L2 allein abgegeben wird, wird das Anregungslicht L2 allein auf das Objekt 101 gestrahlt.It goes without saying that if only the blue light L11, the green light L12, and the red light L13 are emitted, the mixer 130 mixes the blue light L11, the green light L12, and the red light L13, and only the illumination light L10 shines as mixed light L31 onto object 101. If the excitation light L2 is emitted alone, the excitation light L2 alone is shone onto object 101.

(Lichtleitelement)(Light guiding element)

Es kann ein Lichtleitelement (nicht dargestellt) zum Leiten des vom Mischer 30 gemischten Lichts L31 in die Nähe des Objekts 101 vorhanden sein.A light guiding element (not shown) may be present to guide the light L31 mixed by mixer 30 to the vicinity of object 101.

Das Lichtleitelement kann eine beliebige Form aufweisen. In einer Ausführungsform ist ein Lichtleitelement eine optische Faser, aber nicht darauf beschränkt. Beispielsweise kann auch eine optische Faser, die den Unterschied im Brechungsindex von Glas nutzt, eine Hohlfaser mit Luft oder Inertgas als Kern, eine Flüssigkeitsfaser mit einer Flüssigkeit als Kern, ein nicht verformbarer Wellenleiter aus der Verarbeitung von Glas oder Harz usw. verwendet werden.The light guide element can have any shape. In one embodiment, a light guide element is an optical fiber, but this is not limited to optical fibers. For example, an optical fiber that utilizes the difference in the refractive index of glass, a hollow fiber with air or inert gas as a core, a liquid fiber with a liquid as a core, a non-deformable waveguide made from processed glass or resin, etc., can also be used.

(Steuereinheit 140a)(Control unit 140a)

Darüber hinaus weist die Steuereinheit 140a einen ersten Betriebsmodus für die alleinige Bestrahlung mit dem Beleuchtungslicht L10 und einen zweiten Betriebsmodus für die gleichzeitige Bestrahlung mit dem Beleuchtungslicht L10 und mit dem Anregungslicht L2 als Beleuchtungslicht-Beobachtungsmodi auf und weist einen dritten Betriebsmodus für die alleinige Bestrahlung mit Anregungslicht als Anregungslicht-Beobachtungsmodus auf. Die Steuereinheit ist so konfiguriert, dass sie diese Betriebsmodi auf der Grundlage eines Betriebssignals Sm aus einer Bedienung durch einen Bediener auswählt und die LED-Treiberschaltung 110a und die LD-Treiberschaltung 120a in Übereinstimmung mit dem ausgewählten Betriebsmodus steuert.Furthermore, the control unit 140a has a first operating mode for irradiation with the illumination light L10 alone, a second operating mode for simultaneous irradiation with the illumination light L10 and the excitation light L2 as illumination light observation modes, and a third operating mode for irradiation with excitation light alone as excitation light observation mode. The control unit is configured to select these operating modes based on an operating signal Sm from an operator input and to control the LED driver circuit 110a and the LD driver circuit 120a in accordance with the selected operating mode.

In diesem Zusammenhang steuert die Steuereinheit 140a die Intensitäten des blauen Lichts L11 und des grünen Lichts L12 mit Wellenlängen, die an beide Seiten einer Wellenlänge des Anregungslichts L2 angrenzen, so, dass sie um die Differenz X1 (etwa 20 % der ursprünglichen Intensität) abnehmen, wenn das Beleuchtungslicht L1 und das Anregungslicht L2 gleichzeitig auf das Objekt 101 gestrahlt werden, verglichen mit dem Fall, dass allein das Beleuchtungslicht L10 auf das Objekt 101 gestrahlt wird (siehe 3(b)).In this context, the control unit 140a controls the intensities of the blue light L11 and the green light L12, with wavelengths adjacent to both sides of a wavelength of the excitation light L2, such that they decrease by the difference X1 (approximately 20% of the original intensity) when the illumination light L1 and the excitation light L2 are simultaneously shone onto the object 101, compared to the case where only the illumination light L10 is shone onto the object 101 (see 3(b) ).

Ferner steuert die Steuereinheit 140a in einem Betriebsmodus zur gleichzeitigen Bestrahlung mit Beleuchtungslicht und Anregungslicht die Anregungslichtquelle 120 so, dass die Intensität des Anregungslichts im Vergleich zur Intensität des im zweiten Betriebsmodus (Anregungslicht-Beobachtungsmodus) eingestrahlten Anregungslichts um die Differenz X2 (etwa 90 % der ursprünglichen Intensität) abnimmt (siehe 3(a)). Als konkretes Beispiel wird die Beleuchtungsstärke bei der Beleuchtung (410 [lm]) bei der Anregung auf 40 [lm] reduziert. Die Intensität des Anregungslichts ist jedoch je nach Empfindlichkeit eines fluoreszierenden Materials sehr unterschiedlich.Furthermore, in an operating mode for simultaneous irradiation with illumination light and excitation light, the control unit 140a controls the excitation light source 120 in such a way that the intensity of the excitation light decreases by the difference X2 (approximately 90% of the original intensity) compared to the intensity of the excitation light irradiated in the second operating mode (excitation light observation mode) (see 3(a) As a concrete example, the illuminance during illumination (410 [lm]) is reduced to 40 [lm] during excitation. However, the intensity of the excitation light varies considerably depending on the sensitivity of the fluorescent material.

Nun wird die Funktionsweise der Beleuchtungslichtquellenvorrichtung 100 der Ausführungsform 1 beschrieben.The operation of the lighting light source device 100 of embodiment 1 will now be described.

Im folgenden Abschnitt wird das Umschalten des Betriebsmodus in der Beleuchtungslichtquellenvorrichtung 100 beschrieben, das durchgeführt wird, wenn die Spitze eines Endoskops, das die Beleuchtungslichtquellenvorrichtung 100 umfasst, in ein Lumen eines Objekts eingeführt und zu einer Zielstelle bewegt wird, um die Oberfläche der Zielstelle zu beobachten.The following section describes the switching of the operating mode in the illumination light source device 100, which is carried out when the tip of an endoscope comprising the illumination light source device 100 is inserted into a lumen of an object and moved to a target location to observe the surface of the target location.

3 ist ein Diagramm, das die Funktionsweise der in 2 gezeigten Beleuchtungslichtquellenvorrichtung 100 zeigt. 3(a) zeigt die dynamische Umschaltung der Intensität des Anregungslichts L2. 3(b) zeigt die dynamische Umschaltung der Intensität des Beleuchtungslichts L10 (blaues Licht L11 und grünes Licht L12). 3(c) zeigt die überlagerten Spektralverteilungen des Beleuchtungslichts L10 (blaues Licht L1, grünes Licht L2 und rotes Licht L13) und des Anregungslichts L2, die gleichzeitig eingestrahlt werden. 3 is a diagram that illustrates how the in 2 The lighting light source device shown is 100. 3(a) shows the dynamic switching of the intensity of the excitation light L2. 3(b) shows the dynamic switching of the intensity of the illumination light L10 (blue light L11 and green light L12). 3(c) shows the superimposed spectral distributions of the illumination light L10 (blue light L1, green light L2 and red light L13) and the excitation light L2, which are illuminated simultaneously.

(Erster Betriebsmodus)(First operating mode)

Zunächst wählt der Bediener, bis ein Endoskop in einem Lumen des Objekts 101 bewegt wird und eine Zielstelle erreicht, durch Betätigung einer Betriebseinheit (nicht dargestellt) einen Modus zur alleinigen Bestrahlung des Objekts 101 mit dem Beleuchtungslicht L10 (erster Betriebsmodus). Der Grund dafür ist, dass es nicht speziell notwendig ist, den Beleuchtungsbereich hell zu beleuchten, während das Endoskop innerhalb eines Lumens bewegt wird.Initially, until an endoscope is moved within one lumen of object 101 and reaches a target location, the operator selects a mode for illuminating object 101 solely with the illumination light L10 (first operating mode) by activating an operating unit (not shown). The reason for this is that it is not particularly necessary to brightly illuminate the area while the endoscope is being moved within one lumen.

Sobald das Betriebssignal Sm von der Betriebseinheit (nicht dargestellt) zu diesem Zeitpunkt in die Steuereinheit 140a eingegeben wird, steuert die Steuereinheit 140a die LED-Treiberschaltung 110a und die LD-Treiberschaltung 120a mit dem Beleuchtungssteuersignal Ct1 bzw. dem Anregungssteuersignal Ct2, wodurch die blaue LED 111, die grüne LED 112 und die rote LED 113 blaues Licht L11, grünes Licht L12 und rotes Licht L13 mit einer bestimmten optimalen Intensität abgeben (siehe die Spektralverteilung auf der linken Seite von 3(b)). In einem solchen Fall haben das blaue Licht L11, das grüne Licht L12 und das rote Licht L13 die gleiche Intensität. Außerdem gibt die Anregungslichtquelle 120 das Anregungslicht L2 nicht ab. Die Farbwiedergabe durch das Beleuchtungslicht L10 betrug zu diesem Zeitpunkt Ra = 80, ausgedrückt als durchschnittlicher Farbwiedergabeindex Ra.As soon as the operating signal Sm is input from the operating unit (not shown) into the control unit 140a at this time, the control unit 140a controls the LED driver circuit 110a and the LD driver circuit 120a with the lighting control signal Ct1 and the excitation control signal Ct2, respectively, causing the blue LED 111, the green LED 112, and the red LED 113 to emit blue light L11, green light L12, and red light L13 at a specific optimal intensity (see the spectral distribution on the left side of the figure). 3(b) In such a case, the blue light L11, the green light L12, and the red light L13 have the same intensity. Furthermore, the excitation light source 120 does not emit the excitation light L2. The color rendering of the illumination light L10 at this time was Ra = 80, expressed as the average color rendering index Ra.

(Zweiter Betriebsmodus)(Second operating mode)

Bei der Beobachtung mit natürlichem Licht, während ein Endoskop die Zielstelle in einem Lumen des Objekts 101 erreicht hat, wählt ein Bediener einen Modus zur gleichzeitigen Bestrahlung mit dem Beleuchtungslicht L10 und dem Anregungslicht L2 (zweiter Betriebsmodus), indem er eine Betriebseinheit (nicht dargestellt) bedient.When observing with natural light, while an endoscope has reached the target location in one lumen of object 101, an operator selects a mode for simultaneous irradiation with the illumination light L10 and the excitation light L2 (second operating mode) by operating an operating unit (not shown).

Wenn das Beleuchtungssteuersignal Ct1 und das Anregungssteuersignal Ct2 an die LED-Treiberschaltung 110a und die LD-Treiberschaltung 120a von der Steuereinheit 140a ausgegeben werden, die zu diesem Zeitpunkt das Betriebssignal Sm von der Betriebseinheit (nicht dargestellt) empfangen hat, führt dies zu einem Zustand, in dem die blaue LED 111, die grüne LED 112 und die rote LED 113 das blaue Licht L11, das grüne Licht L12 bzw. das rote Licht L13 abgeben und die Anregungs-LD 121 das Anregungslicht L2 abgibt.When the lighting control signal Ct1 and the excitation control signal Ct2 are output to the LED driver circuit 110a and the LD driver circuit 120a by the control unit 140a, which at this time has received the operating signal Sm from the operating unit (not shown), this results in a state in which the blue LED 111, the green LED 112 and the red LED 113 emit the blue light L11, the green light L12 and the red light L13 respectively, and the excitation LD 121 emits the excitation light L2.

In diesem Fall verringern die blaue LED 111 und die grüne LED 112 die Intensität des blauen Lichts L11 bzw. des grünen Lichts L12 auf etwa das 0,8-fache der Intensität des roten Lichts L13 (siehe die Spektralverteilung auf der rechten Seite in 3(b)). Anders ausgedrückt werden die Intensitäten des blauen Lichts L11 und des grünen Lichts L12 um die Differenz X1 (etwa 20 % der ursprünglichen Intensität) verringert, verglichen mit der alleinigen Bestrahlung mit dem Beleuchtungslicht.In this case, the blue LED 111 and the green LED 112 reduce the intensity of the blue light L11 and the green light L12, respectively, to approximately 0.8 times the intensity of the red light L13 (see the spectral distribution on the right in 3(b) In other words, the intensities of the blue light L11 and the green light L12 are reduced by the difference X1 (about 20% of the original intensity) compared to irradiation with the illumination light alone.

Damit soll verhindert werden, dass sich das Anregungslicht L2, dessen Wellenlänge zwischen dem blauen Licht L11 und dem grünen Licht L12 liegt, mit dem blauen Licht L11, dem grünen Licht L12 und dem roten Licht L13 vermischt, was zu einer erhöhten Intensität des Lichts mit einer Wellenlänge nahe der Wellenlänge des blauen Lichts L11 und des grünen L12 führt, so dass die Spektralverteilung des Mischlichts L31 insgesamt weiter von der Spektralverteilung von natürlichem Licht entfernt wäre.This is intended to prevent the excitation light L2, whose wavelength lies between the blue light L11 and the green light L12, from mixing with the blue light L11, the green light L12 and the red light L13, which leads to an increased intensity of the light with a wavelength close to the wavelength of the blue light L11 and the green light L12, so that the spectral distribution of the mixed light L31 would be further away from the spectral distribution of natural light overall.

Im obigen Fall wurden die an das Anregungslicht L2 angrenzenden Intensitäten des blauen Lichts L11 und des grünen Lichts L12 angepasst, aber es kann auch die Intensität des Anregungslichts L2 anstelle der Anpassung der Intensitäten des blauen L11 und des grünen L12 angepasst werden. Insbesondere kann die Anregungs-LD 121 die Intensität des Anregungslichts L2 auf das etwa 0,1-fache im Vergleich zur alleinigen Bestrahlung mit dem Anregungslicht L2 verringern (siehe 3(a)).In the above case, the intensities of the blue light L11 and the green light L12 adjacent to the excitation light L2 were adjusted, but the intensity of the excitation light L2 can also be adjusted instead of the intensities of the blue light L11 and the green light L12. In particular, the excitation LD121 can reduce the intensity of the excitation light L2 to about 0.1 times that of irradiation with the excitation light L2 alone (see 3(a) ).

Die Intensität des Anregungslichts bei der Anregungslicht-Beobachtung wird oft hoch eingestellt, um ein fluoreszierendes Material anzuregen. Bei gleichzeitiger Bestrahlung mit einem Anregungslicht können die Auswirkungen auf ein Objekt, wie z. B. eine Temperaturerhöhung, durch eine Verringerung der Intensität des Anregungslichts minimiert werden.The intensity of the excitation light in excitation light observation is often set high to excite a fluorescent material. When simultaneously irradiated with an excitation The effects of light on an object, such as an increase in temperature, can be minimized by reducing the intensity of the excitation light.

3(c) zeigt die überlagerten Spektralverteilungen jedes Lichts, wenn das Beleuchtungslicht L1 und das Anregungslicht L2 gleichzeitig eingestrahlt werden, wobei die Intensitäten des blauen Lichts L11 und des grünen Lichts L12 im Vergleich zur alleinigen Bestrahlung mit dem Beleuchtungslicht L10 und die Intensität des Anregungslichts L2 im Vergleich zur alleinigen Bestrahlung mit dem Anregungslicht L2 verringert sind. 3(c) shows the superimposed spectral distributions of each light when the illumination light L1 and the excitation light L2 are simultaneously illuminated, with the intensities of the blue light L11 and the green light L12 reduced compared to illumination with the illumination light L10 alone, and the intensity of the excitation light L2 reduced compared to illumination with the excitation light L2 alone.

Auf diese Weise werden die Intensitäten des blauen Lichts L11 und grünen Lichts L12 mit Wellenlängen, die an beide Seiten der Wellenlänge des im Beleuchtungslicht L10 enthaltenen Anregungslichts L2 angrenzen, verringert, wenn das Beleuchtungslicht L1 und das Anregungslicht L2 gleichzeitig eingestrahlt werden, verglichen mit der alleinigen Bestrahlung mit dem Beleuchtungslichts L1, so dass sich die Spektralverteilung des Mischlichts L3, das aus dem Beleuchtungslicht L1 und dem Anregungslicht L2 besteht, der Spektralverteilung von natürlichem Licht annähert. So kann die Farbwiedergabe des Mischlichts L31 verbessert werden, um sich der Farbwiedergabe von natürlichem Licht anzunähern. Die Farbwiedergabe durch das Beleuchtungslichts L10 betrug zu diesem Zeitpunkt Ra = 90, ausgedrückt als durchschnittlicher Farbwiedergabeindex Ra.In this way, the intensities of the blue light L11 and green light L12, with wavelengths adjacent to both sides of the wavelength of the excitation light L2 contained in the illumination light L10, are reduced when the illumination light L1 and the excitation light L2 are illuminated simultaneously, compared to illumination with the illumination light L1 alone. This causes the spectral distribution of the mixed light L3, consisting of the illumination light L1 and the excitation light L2, to approximate the spectral distribution of natural light. Thus, the color rendering of the mixed light L31 can be improved to more closely approximate the color rendering of natural light. The color rendering of the illumination light L10 at this time was Ra = 90, expressed as the average color rendering index Ra.

Da ein Objekt beobachtet werden kann, während die Farbwiedergabe auf diese Weise verbessert wird, kann die zu beobachtende Stelle genau und effizient gefunden werden.Since an object can be observed while the color reproduction is improved in this way, the spot to be observed can be found accurately and efficiently.

Wenn das Beleuchtungslicht L10 und das Anregungslicht L2 in Ausführungsform 1 gleichzeitig eingestrahlt werden, werden die nachteiligen Auswirkungen auf die Spektralverteilung des Beleuchtungslichts L10 durch das das Beleuchtungslicht L10 verunreinigende Anregungslicht L2 unterdrückt, indem die Intensitäten des blauen Lichts L11 und grünen Lichts L12 mit Wellenlängen, die an die Wellenlänge des Anregungslichts L2 angrenzen, verringert werden und die Intensität des verunreinigenden Anregungslichts L2 verringert wird. Das Verfahren zur Unterdrückung der nachteiligen Auswirkungen aufgrund der Verunreinigung des Beleuchtungslichts L1 durch das Anregungslicht L2 ist jedoch nicht darauf beschränkt, dass die Intensitäten des blauen Lichts L11 und grünen Lichts L12 sowie des Anregungslichts L2, wie in Ausführungsform 1 gezeigt, dynamisch verringert werden. Es kann auch ein anderes Verfahren in Kombination damit verwendet werden. Im folgenden Modifikationsbeispiel 1 der Ausführungsform 1 wird ein Fall beschrieben, bei dem gleichzeitig ein Verfahren zur Voreinstellung der Wellenlängen des blauen Lichts L11 und grünen Lichts L12 verwendet wird, deren Wellenlängen an die Wellenlänge des das Beleuchtungslicht L10 kontaminierenden Anregungslichts L2 angrenzen.When the illumination light L10 and the excitation light L2 are simultaneously illuminated in embodiment 1, the adverse effects on the spectral distribution of the illumination light L10 caused by the excitation light L2, which contaminates the illumination light L10, are suppressed by reducing the intensities of the blue light L11 and green light L12 with wavelengths adjacent to the wavelength of the excitation light L2, and by reducing the intensity of the contaminating excitation light L2. However, the method for suppressing the adverse effects due to the contamination of the illumination light L10 by the excitation light L2 is not limited to dynamically reducing the intensities of the blue light L11, green light L12, and excitation light L2, as shown in embodiment 1. Another method can also be used in combination with this. In the following modification example 1 of embodiment 1, a case is described in which a method for presetting the wavelengths of the blue light L11 and green light L12 is used simultaneously, the wavelengths of which are adjacent to the wavelength of the excitation light L2 contaminating the illumination light L10.

(Dritter Betriebsmodus)(Third operating mode)

Für die Anregungslicht-Beobachtung, während ein Endoskop die Zielstelle in einem Lumen des Objekts 101 erreicht hat, wählt ein Bediener einen Modus zur alleinigen Bestrahlung des Objekts 101 mit dem Anregungslicht L2 (dritter Betriebsmodus), indem er eine Betriebseinheit (nicht dargestellt) bedient.For excitation light observation while an endoscope has reached the target location in one lumen of object 101, an operator selects a mode to irradiate object 101 solely with the excitation light L2 (third operating mode) by operating an operating unit (not shown).

Sobald das Betriebssignal Sm zu diesem Zeitpunkt von der Betriebseinheit (nicht dargestellt) in die Steuereinheit 140a eingegeben wird, werden die LED-Treiberschaltung 110a und die LD-Treiberschaltung 120a durch das Beleuchtungssteuersignal Ct1 und das Anregungssteuersignal Ct2 von der Steuereinheit 140a gesteuert, wodurch die blaue LED 111, die grüne LED 112 und die rote LED 113 ihre Lichtabgabe einstellen und die Anregungs-LD 121 das Anregungslicht L2 mit einer bestimmten optimalen Intensität abgibt (siehe die Spektralverteilung auf der linken Seite von 3(a)).As soon as the operating signal Sm is input from the operating unit (not shown) into the control unit 140a at this time, the LED driver circuit 110a and the LD driver circuit 120a are controlled by the lighting control signal Ct1 and the excitation control signal Ct2 from the control unit 140a, causing the blue LED 111, the green LED 112 and the red LED 113 to stop emitting light and the excitation LD 121 to emit the excitation light L2 at a specific optimal intensity (see the spectral distribution on the left of the figure). 3(a) ).

(Modifikationsbeispiel 1 von Ausführungsform 1)(Modification example 1 of embodiment 1)

4 ist ein Diagramm, das Modifikationsbeispiel 1 der in 2 gezeigten Beleuchtungslichtquellenvorrichtung 100 zeigt, das eine Ausführungsform zeigt, bei der die Intensitäten des blauen Lichts L11 und grünen Lichts L12 in der gleichen Weise wie in Ausführungsform 1 dynamisch umgeschaltet werden, nachdem die Wellenlängen des blauen Lichts L11 und grünen Lichts L12 im Beleuchtungslicht L10 im Voraus in Übereinstimmung mit der Wellenlänge des gleichzeitig mit dem Beleuchtungslicht L10 eingestrahlten Anregungslichts L2 geändert wurden. 4 is a diagram that shows modification example 1 of the in 2 The illumination light source device 100 shown shows an embodiment in which the intensities of the blue light L11 and green light L12 are dynamically switched in the same way as in embodiment 1, after the wavelengths of the blue light L11 and green light L12 in the illumination light L10 have been changed in advance in accordance with the wavelength of the excitation light L2 which is simultaneously emitted with the illumination light L10.

In 4(a) sind insbesondere die spezifischen Änderungen der Wellenlängen des blauen Lichts L11 und des grünen Lichts L12 dargestellt, die die Wellenlänge des Anregungslichts L2 berücksichtigen. 4(b) zeigt die dynamische Umschaltung der Intensität des Anregungslichts L2. 4(c) zeigt die dynamische Umschaltung der Intensitäten des blauen Lichts L11 und des grünen Lichts L12. 4(d) zeigt die überlagerten Spektralverteilungen des gleichzeitig eingestrahlten blauen Lichts L11, grünen Lichts L12, roten Lichts L13 und Anregungslichts L2.In 4(a) In particular, the specific changes in the wavelengths of the blue light L11 and the green light L12 are shown, which take into account the wavelength of the excitation light L2. 4(b) shows the dynamic switching of the intensity of the excitation light L2. 4(c) shows the dynamic switching of the intensities of the blue light L11 and the green light L12. 4(d) shows the superimposed spectral distributions of the simultaneously emitted blue light L11, green light L12, red light L13 and excitation light L2.

Die Beleuchtungslichtquellenvorrichtung des Modifikationsbeispiels 1 der Ausführungsform 1 konfiguriert die Wellenlängen des blauen Lichts L11 und des grünen Lichts L12 so, dass sie weiter von der Wellenlänge des Anregungslichts L2 entfernt sind, das das Beleuchtungslicht L1 verunreinigt, indem die Zusammensetzung des Halbleitermaterials angepasst wird, das die blaue LED 111 und die grüne LED 112 bildet, die als Beleuchtungslichtquelle 110 in der Beleuchtungslichtquellenvorrichtung der Ausführungsform 1 eingebaut sind.The illumination light source device of modification example 1 of embodiment 1 configures the wavelengths of the blue light L11 and the green light L12 such that they are further away from the wavelength of the excitation light L2 are removed, which contaminates the illumination light L1, by adjusting the composition of the semiconductor material that forms the blue LED 111 and the green LED 112, which are installed as illumination light source 110 in the illumination light source device of embodiment 1.

Konkret beträgt in Modifikationsbeispiel 1 der Ausführungsform 1 die Wellenlänge des blauen Lichts L11 etwa 430 nm, die damit so konfiguriert ist, dass sie in Bezug auf die Wellenlänge des Anregungslichts L2 um etwa 10 nm weiter entfernt ist als die Wellenlänge des blauen Lichts L11 (etwa 440 nm) in Ausführungsform 1, wobei die Wellenlänge des Anregungslichts L2 (etwa 490 nm) berücksichtigt wird ( 4(a)). In Modifikationsbeispiel 1 der Ausführungsform 1 beträgt die Wellenlänge des grünen Lichts L12 etwa 550 nm (4(a)), die damit so konfiguriert ist, dass sie in Bezug auf die Wellenlänge des Anregungslichts L2 um etwa 10 nm weiter entfernt ist als die Wellenlänge des grünen Lichts L12 (etwa 540 nm) in Ausführungsform 1, wobei die Wellenlänge des Anregungslichts L2 (etwa 490 nm) berücksichtigt wird (4(a)).Specifically, in modification example 1 of embodiment 1, the wavelength of the blue light L11 is approximately 430 nm, which is configured such that it is about 10 nm further away from the wavelength of the excitation light L2 than the wavelength of the blue light L11 (approximately 440 nm) in embodiment 1, taking into account the wavelength of the excitation light L2 (approximately 490 nm). 4(a) ). In modification example 1 of embodiment 1, the wavelength of the green light L12 is approximately 550 nm ( 4(a) ), which is configured to be about 10 nm further away from the wavelength of the excitation light L2 than the wavelength of the green light L12 (about 540 nm) in embodiment 1, taking into account the wavelength of the excitation light L2 (about 490 nm) ( 4(a) ).

In Modifikationsbeispiel 1 der Ausführungsform 1 wird ein Lichtbestrahlungsvorgang als Bestrahlung mit dem Beleuchtungslicht L10 allein (erster Betriebsmodus), als Bestrahlung mit dem Anregungslicht L2 allein (dritter Betriebsmodus) und als gleichzeitige Bestrahlung mit dem Beleuchtungslicht L1 und dem Anregungslicht L2 (zweiter Betriebsmodus) auf die gleiche Weise wie bei der oben beschriebenen Beleuchtungslichtquellenvorrichtung 100 in Ausführungsform 1 durchgeführt, nachdem die Wellenlängen des blauen Lichts L11 und des grünen Lichts L12 unter den drei RGB-Farben im Beleuchtungslicht L10 angepasst wurden, wobei die Wellenlänge des Anregungslichts L2 berücksichtigt wird, das auf diese Weise gleichzeitig mit dem Beleuchtungslicht L10 eingestrahlt wird.In modification example 1 of embodiment 1, a light irradiation process is carried out as irradiation with the illumination light L10 alone (first operating mode), as irradiation with the excitation light L2 alone (third operating mode), and as simultaneous irradiation with the illumination light L1 and the excitation light L2 (second operating mode) in the same way as in the illumination light source device 100 described above in embodiment 1, after the wavelengths of the blue light L11 and the green light L12 have been adapted among the three RGB colors in the illumination light L10, taking into account the wavelength of the excitation light L2, which is thus illuminated simultaneously with the illumination light L10.

Mit anderen Worten werden, um in Modifikationsbeispiel 1 den nachteiligen Effekt aufgrund der Verunreinigung des Beleuchtungslichts L10 durch das Anregungslicht L2 im Voraus zu reduzieren, das blaue Licht L11 und das grüne Licht L12, deren Wellenlängen so konfiguriert sind, dass sie weiter von der Wellenlänge des Anregungslichts L2 entfernt sind, verglichen damit, wenn das Beleuchtungslicht L10 allein eingestrahlt wird, wobei die Wellenlänge des Anregungslichts L2 berücksichtigt wird, und die Intensitäten des blauen Lichts L11 und des grünen Lichts L12 mit Wellenlängen, die an die Wellenlänge des Anregungslichts L2 angrenzen, dynamisch verringert, wenn das Beleuchtungslicht L10 und das Anregungslicht L2 gleichzeitig eingestrahlt werden, verglichen damit, wenn das Beleuchtungslichts L10 allein eingestrahlt wird (4(c)). Außerdem wird bei der oben beschriebenen gleichzeitigen Einstrahlung die Intensität des Anregungslichts L2 im Vergleich zur alleinigen Bestrahlung mit dem Anregungslicht L2 dynamisch verringert (4(b)).In other words, in order to reduce the adverse effect in advance in modification example 1 due to the contamination of the illumination light L10 by the excitation light L2, the blue light L11 and the green light L12, whose wavelengths are configured to be further away from the wavelength of the excitation light L2, are dynamically reduced when the illumination light L10 and the excitation light L2 are illuminated simultaneously, compared to when the illumination light L10 is illuminated alone, taking the wavelength of the excitation light L2 into account. 4(c) Furthermore, with the simultaneous irradiation described above, the intensity of the excitation light L2 is dynamically reduced compared to irradiation with the excitation light L2 alone ( 4(b) ).

4(d) zeigt die überlagerten Spektralverteilungen des blauen Lichts L11, des grünen Lichts L12, des roten Lichts L13 und des Anregungslichts L2 bei gleichzeitiger Bestrahlung des Objekts 101 mit dem Beleuchtungslicht L1 und dem Anregungslicht L2. 4(d) shows the superimposed spectral distributions of the blue light L11, the green light L12, the red light L13 and the excitation light L2 when the object 101 is simultaneously irradiated with the illumination light L1 and the excitation light L2.

Das Modifikationsbeispiel 1 der Ausführungsform 1 kann dadurch den nachteiligen Effekt aufgrund der Verunreinigung des Beleuchtungslichts L10 durch das Anregungslicht L2 bei gleichzeitiger Bestrahlung mit dem Beleuchtungslicht L10 und dem Anregungslicht L2 wirksam unterdrücken.Modification example 1 of embodiment 1 can thereby effectively suppress the adverse effect due to the contamination of the illumination light L10 by the excitation light L2 when simultaneously irradiated with the illumination light L10 and the excitation light L2.

Die Farbwiedergabe durch Mischlicht bestehend aus dem Beleuchtungslicht L10 und dem Anregungslicht L2 betrug zu diesem Zeitpunkt Ra = 92, ausgedrückt als durchschnittlicher Farbwiedergabeindex Ra.The color rendering by mixed light consisting of the illumination light L10 and the excitation light L2 was Ra = 92 at this time, expressed as the average color rendering index Ra.

Allerdings werden die Wellenlängen des blauen Lichts L11, des grünen Lichts L12 und des roten Lichts L13 im Vergleich zur alleinigen Bestrahlung mit dem Beleuchtungslicht L10 verändert, um den nachteiligen Effekt der Verunreinigung durch das Anregungslicht L2 zu verringern, so dass sich die Spektralverteilung bei der Bestrahlung mit dem Beleuchtungslicht L10 allein verschlechtern kann. Daher muss die Anpassung der Wellenlängen des blauen Lichts L11 und des grünen Lichts L12 unter Berücksichtigung der Wellenlänge des Anregungslichts L2 in Abhängigkeit davon vorgenommen werden, welche der Farbwiedergabe bei alleiniger Bestrahlung mit dem Beleuchtungslicht L10 oder der Farbwiedergabe bei gleichzeitiger Bestrahlung mit dem Beleuchtungslicht L10 und dem Anregungslicht L2 Priorität hat.However, the wavelengths of blue light L11, green light L12, and red light L13 are modified compared to illumination with light L10 alone in order to reduce the adverse effect of contamination from the excitation light L2. This can lead to a deterioration of the spectral distribution when illuminated with light L10 alone. Therefore, the wavelengths of blue light L11 and green light L12 must be adjusted, taking into account the wavelength of the excitation light L2, depending on which takes priority for color rendering when illuminated with light L10 alone or for color rendering when illuminated with light L10 and excitation light L2 simultaneously.

Es wurden Ausführungsform 1 und Modifikationsbeispiel 1 davon unter Verwendung der Leuchtdioden blaue LED 111, grüne LED 112 und rote LED 113 als blaue Lichtquelle, grüne Lichtquelle und rote Lichtquelle, die in der Beleuchtungslichtquelle 110 enthalten sind, offenbart, aber es können auch Laserdioden anstelle von Leuchtdioden als diese Lichtquellen der drei Farben verwendet werden. Im Folgenden wird eine Beleuchtungslichtquellenvorrichtung in Ausführungsform 1, die Laserdioden anstelle von Leuchtdioden verwendet, als Modifikationsbeispiel 2 der Ausführungsform 1 beschrieben, und eine Beleuchtungslichtquellenvorrichtung in Modifikationsbeispiel 1 der Ausführungsform 1, die Laserdioden anstelle von Leuchtdioden verwendet, wird als Modifikationsbeispiel 3 der Ausführungsform 1 beschrieben.Embodiment 1 and Modification Example 1 thereof have been disclosed using the light-emitting diodes blue LED 111, green LED 112, and red LED 113 as the blue, green, and red light sources, respectively, which are contained in the illumination light source 110. However, laser diodes can also be used instead of light-emitting diodes as these three-color light sources. An illumination light source device in Embodiment 1 that uses laser diodes instead of light-emitting diodes is described below as Modification Example 2 of Embodiment 1, and an illumination light source device in Modification Example 1 of Embodiment 1 that uses laser diodes instead of light-emitting diodes is described as Modification Example 3 of Embodiment 1.

(Modifikationsbeispiel 2 von Ausführungsform 1)(Modification example 2 of embodiment 1)

5 ist ein Diagramm, das die Beleuchtungslichtquellenvorrichtung 110 der Ausführungsform 1, die Laserdioden (LDs) anstelle von Leuchtdioden (LEDs) verwendet, als Modifikationsbeispiel 2 der in 2 gezeigten Ausführungsform 1 zeigt. 5 is a diagram illustrating the illumination light source device 110 of embodiment 1, which uses laser diodes (LDs) instead of light-emitting diodes (LEDs), as modification example 2 of the one shown in 2 The embodiment shown is shown in Figure 1.

5(a) zeigt insbesondere die Spektralverteilungen einer blauen Lichtquelle, grünen Lichtquelle und roten Lichtquelle unter Verwendung einer LD im Vergleich zur Verwendung von LEDs als Lichtquellen für die drei Farben. 5(b) zeigt die dynamische Umschaltung der Intensität des Anregungslichts L2. 5(c) zeigt die dynamische Umschaltung der Intensitäten des blauen Lichts L11a und des grünen Lichts L12a, die von einer LD abgegeben werden. 5(d) zeigt die überlagerten Spektralverteilungen des blauen Lichts L11a, des grünen Lichts L12a, des roten Lichts L13a und des Anregungslichts L2, die gleichzeitig von LDs ausgestrahlt werden. 5(a) In particular, it shows the spectral distributions of a blue light source, green light source and red light source using an LD compared to using LEDs as light sources for the three colors. 5(b) shows the dynamic switching of the intensity of the excitation light L2. 5(c) shows the dynamic switching of the intensities of the blue light L11a and the green light L12a emitted by an LD. 5(d) shows the superimposed spectral distributions of the blue light L11a, the green light L12a, the red light L13a and the excitation light L2, which are emitted simultaneously by LDs.

Bei einer blauen Lichtquelle, einer grünen Lichtquelle und einer roten Lichtquelle, die eine Laserdiode als Halbleiter-Lichtemitter verwenden, würden die Wellenlängen des blauen Lichts L11a, des grünen Lichts L12a und des roten Lichts L13a 470 nm, 530 nm bzw. 640 nm betragen, was sich geringfügig von den Wellenlängen des blauen Lichts L11, des grünen Lichts L12 und des roten Lichts L13b (440 nm, 540 nm und 635 nm) bei Verwendung von Leuchtdioden unterscheidet (siehe 5(a)).For a blue light source, a green light source, and a red light source using a laser diode as a semiconductor light emitter, the wavelengths of blue light L11a, green light L12a, and red light L13a would be 470 nm, 530 nm, and 640 nm, respectively, which differs slightly from the wavelengths of blue light L11, green light L12, and red light L13b (440 nm, 540 nm, and 635 nm) when using light-emitting diodes (see 5(a) ).

Wenn jedoch Beleuchtungslicht und Anregungslicht L2 gleichzeitig eingestrahlt werden, werden die Intensitäten des blauen Lichts L11a und des grünen Lichts L12a im Vergleich zur alleinigen Bestrahlung mit Beleuchtungslicht in derselben Weise wie bei Ausführungsform 1 verringert (siehe 5(c)). Der spezifische Grad der Abnahme X5 beträgt etwa 10 %, was sich von etwa 20 % in einer Ausführungsform mit einer Leuchtdiode unterscheidet. Bei gleichzeitiger Bestrahlung werden die Intensitäten des blauen Lichts L11a und des grünen Lichts L12a auf etwa das 0,9-fache der Intensität des roten Lichts L13a verringert. Die Spektralverteilungen des blauen Lichts L11a, des grünen Lichts L12a, des roten Lichts L13a und des Anregungslichts L2, das zu diesem Zeitpunkt im Mischlicht aus Beleuchtungslicht und Anregungslicht enthalten ist, sind in 5(d) dargestellt. Die Farbwiedergabe durch das Mischlicht L31 betrug Ra = 75, ausgedrückt als durchschnittlicher Farbwiedergabeindex Ra.However, if illumination light and excitation light L2 are irradiated simultaneously, the intensities of the blue light L11a and the green light L12a are reduced in the same way as in embodiment 1 compared to illumination light alone (see 5(c) The specific degree of reduction X5 is approximately 10%, which differs from approximately 20% in an embodiment with a light-emitting diode. With simultaneous irradiation, the intensities of the blue light L11a and the green light L12a are reduced to approximately 0.9 times the intensity of the red light L13a. The spectral distributions of the blue light L11a, the green light L12a, the red light L13a, and the excitation light L2, which at this time is contained in the mixed light of illumination and excitation light, are shown in 5(d) The color rendering by the mixed light L31 was Ra = 75, expressed as the average color rendering index Ra.

Bei gleichzeitiger Bestrahlung wird auch die Intensität des Anregungslichts L2 im Vergleich zur Bestrahlung mit dem Anregungslicht allein in einigen Fällen in der gleichen Weise wie bei Ausführungsform 1 verringert (5(b)). Der spezifische Grad der Abnahme X4 beträgt etwa 90 %.When irradiated simultaneously, the intensity of the excitation light L2 is also reduced in some cases in the same way as in embodiment 1, compared to irradiation with the excitation light alone ( 5(b) The specific degree of decrease X4 is approximately 90%.

(Modifikationsbeispiel 3 von Ausführungsform 1)(Modification example 3 of embodiment 1)

6 ist ein Diagramm, das die Beleuchtungslichtquelle des Modifikationsbeispiels 1 der Ausführungsform 1, bei der Laserdioden (LDs) anstelle von Leuchtdioden (LEDs) verwendet werden, als Modifikationsbeispiel 3 der in 2 gezeigten Beleuchtungslichtquellenvorrichtung 100 zeigt. 6 is a diagram illustrating the illumination light source of modification example 1 of embodiment 1, in which laser diodes (LDs) are used instead of light-emitting diodes (LEDs), as modification example 3 of the in 2 The lighting light source device shown is 100.

Konkret zeigt 6 eine Ausführungsform des dynamischen Umschaltens der Intensitäten des blauen Lichts L11a und des grünen Lichts L12a in der gleichen Weise wie im Modifikationsbeispiel 1 der Ausführungsform 1, nachdem die Wellenlängen des blauen Lichts L11a und grünen Lichts L12a, die von der LD ausgegeben werden, im Voraus entsprechend der Wellenlänge des Anregungslichts L2, das gleichzeitig mit dem Beleuchtungslicht eingestrahlt wird, geändert wurden.Specifically, it shows 6 an embodiment of the dynamic switching of the intensities of the blue light L11a and the green light L12a in the same way as in modification example 1 of embodiment 1, after the wavelengths of the blue light L11a and green light L12a emitted by the LD have been changed in advance according to the wavelength of the excitation light L2, which is emitted simultaneously with the illumination light.

In 6(a) sind insbesondere die spezifischen Änderungen der Wellenlängen des blauen Lichts L11a und des grünen Lichts L12a dargestellt, die die Wellenlänge des Anregungslichts L2 berücksichtigen. 6(b) zeigt die dynamische Umschaltung der Intensität des Anregungslichts L2. 6(c) zeigt die dynamische Umschaltung der Intensitäten des blauen Lichts L11a und des grünen Lichts L12a. 6(d) zeigt die überlagerten Spektralverteilungen des blauen Lichts L11a, des grünen Lichts L12a, des roten Lichts L13a und des Anregungslichts L2, die gleichzeitig von den LDs ausgestrahlt werden.In 6(a) In particular, the specific changes in the wavelengths of the blue light L11a and the green light L12a are shown, which take into account the wavelength of the excitation light L2. 6(b) shows the dynamic switching of the intensity of the excitation light L2. 6(c) shows the dynamic switching of the intensities of the blue light L11a and the green light L12a. 6(d) shows the superimposed spectral distributions of the blue light L11a, the green light L12a, the red light L13a and the excitation light L2, which are emitted simultaneously by the LDs.

Die Beleuchtungslichtquellenvorrichtung des Modifikationsbeispiels 3 der Ausführungsform 1 konfiguriert die Wellenlängen des blauen Lichts L11a und des grünen Lichts L12a, die im Beleuchtungslicht enthalten sind, so, dass sie weiter von der Wellenlänge des das Beleuchtungslicht verunreinigenden Anregungslichts L2 entfernt sind, indem die Zusammensetzung des Halbleitermaterials angepasst wird, das die blaue LD und die grüne LD bildet, die als Beleuchtungslichtquelle in der Beleuchtungslichtquellenvorrichtung des Modifikationsbeispiels 2 der Ausführungsform 1 eingebaut sind.The illumination light source device of modification example 3 of embodiment 1 configures the wavelengths of the blue light L11a and the green light L12a contained in the illumination light such that they are further away from the wavelength of the excitation light L2 contaminating the illumination light by adjusting the composition of the semiconductor material forming the blue LD and the green LD incorporated as the illumination light source in the illumination light source device of modification example 2 of embodiment 1.

Konkret beträgt in Modifikationsbeispiel 3 der Ausführungsform 1 die Wellenlänge des blauen Lichts L11a etwa 430 nm, die damit so konfiguriert ist, dass sie in Bezug auf die Wellenlänge des Anregungslichts L2 um etwa 40 nm weiter entfernt ist als die Wellenlänge des blauen Lichts L11a (etwa 470 nm) in Modifikationsbeispiel 2 der Ausführungsform 1, wobei die Wellenlänge des Anregungslichts L2 (etwa 490 nm) berücksichtigt wird (6(a)). In Modifikationsbeispiel 3 der Ausführungsform 1 beträgt die Wellenlänge des grünen Lichts L12a etwa 550 nm, die damit so konfiguriert ist, dass sie in Bezug auf die Wellenlänge des Anregungslichts L2 um etwa 20 nm weiter entfernt ist als die Wellenlänge des grünen Lichts L12a (etwa 530 nm) in Modifikationsbeispiel 2 der Ausführungsform 1, wobei die Wellenlänge des Anregungslichts L2 (etwa 490 nm) berücksichtigt wird (6(a)).Specifically, in modification example 3 of embodiment 1, the wavelength of the blue light L11a is approximately 430 nm, which is configured such that it is about 40 nm further away from the wavelength of the excitation light L2 than the wavelength of the blue light L11a (approximately 470 nm) in modification example 2 of embodiment 1, taking into account the wavelength of the excitation light L2 (approximately 490 nm). 6(a) ). In modification example 3 of embodiment 1 The wavelength of the green light L12a is approximately 550 nm, which is configured to be about 20 nm further away from the wavelength of the excitation light L2 than the wavelength of the green light L12a (approximately 530 nm) in modification example 2 of embodiment 1, taking into account the wavelength of the excitation light L2 (approximately 490 nm) ( 6(a) ).

In Modifikationsbeispiel 3 der Ausführungsform 1 wird ein Lichtbestrahlungsvorgang als Bestrahlung mit dem Beleuchtungslicht allein (erster Betriebsmodus), als Bestrahlung mit dem Anregungslicht L2 allein (dritter Betriebsmodus) und als gleichzeitige Bestrahlung mit dem Beleuchtungslicht und dem Anregungslicht L2 (zweiter Betriebsmodus) auf die gleiche Weise wie bei dem oben beschriebenen Modifikationsbeispiel 2 der Ausführungsform 1 durchgeführt, nachdem die Wellenlängen des blauen Lichts L11a und des grünen Lichts L12a unter dem Laserlicht der drei Farben, die im Beleuchtungslicht enthalten sind, angepasst wurden, wobei die Wellenlänge des Anregungslichts L2, das auf diese Weise gleichzeitig mit dem Beleuchtungslicht eingestrahlt wird, berücksichtigt wird.In modification example 3 of embodiment 1, a light irradiation process is carried out as irradiation with the illumination light alone (first operating mode), as irradiation with the excitation light L2 alone (third operating mode), and as simultaneous irradiation with the illumination light and the excitation light L2 (second operating mode) in the same way as in the modification example 2 of embodiment 1 described above, after the wavelengths of the blue light L11a and the green light L12a have been adapted under the laser light of the three colors contained in the illumination light, taking into account the wavelength of the excitation light L2, which is thus irradiated simultaneously with the illumination light.

Um den nachteiligen Effekt aufgrund der Verunreinigung des Beleuchtungslichts durch das Anregungslicht L2 in Modifikationsbeispiel 3 im Voraus zu reduzieren, werden das blaue Licht L11a und das grüne Licht L12a mit Wellenlängen verwendet, die so konfiguriert sind, dass sie weiter von der Wellenlänge des Anregungslichts L2 entfernt sind, als wenn das Beleuchtungslicht allein eingestrahlt wird, wobei die Wellenlänge des Anregungslichts L2 berücksichtigt wird, und die Intensitäten des blauen Lichts L11a und des grünen Lichts L12a mit Wellenlängen, die an die Wellenlänge des Anregungslichts L2 angrenzen, dynamisch abnehmen, wenn das Beleuchtungslicht und das Anregungslicht L2 gleichzeitig eingestrahlt werden, im Vergleich dazu, wenn nur das Beleuchtungslicht L1 eingestrahlt wird (6(c)). Der Grad der Abnahme der Intensität X5 beträgt zu diesem Zeitpunkt etwa 10 % der ursprünglichen Intensität. Außerdem nimmt die Intensität des Anregungslichts L2 bei der oben beschriebenen gleichzeitigen Bestrahlung im Vergleich zur Bestrahlung mit dem Anregungslicht L2 allein dynamisch ab (6(b)). Der Grad der Abnahme der Intensität X5 beträgt zu diesem Zeitpunkt etwa 10 % der ursprünglichen Intensität.To reduce the adverse effect due to the contamination of the illumination light by the excitation light L2 in modification example 3, the blue light L11a and the green light L12a are used with wavelengths configured to be further away from the wavelength of the excitation light L2 than when the illumination light alone is illuminated, taking the wavelength of the excitation light L2 into account, and the intensities of the blue light L11a and the green light L12a with wavelengths adjacent to the wavelength of the excitation light L2 decrease dynamically when the illumination light and the excitation light L2 are illuminated simultaneously, compared to when only the illumination light L1 is illuminated. 6(c) ). The degree of decrease in intensity X5 at this time is approximately 10% of the original intensity. Furthermore, the intensity of the excitation light L2 decreases dynamically during the simultaneous irradiation described above, compared to irradiation with excitation light L2 alone ( 6(b) ). The degree of decrease in intensity X5 is approximately 10% of the original intensity at this time.

6(d) zeigt die überlagerten Spektralverteilungen des blauen Lichts L11a, des grünen Lichts L12a, des roten Lichts L13a und des Anregungslichts L2 bei gleichzeitiger Bestrahlung des Objekts 101 mit dem Beleuchtungslicht und dem Anregungslicht L2. 6(d) shows the superimposed spectral distributions of the blue light L11a, the green light L12a, the red light L13a and the excitation light L2 when the object 101 is simultaneously irradiated with the illumination light and the excitation light L2.

Das Modifikationsbeispiel 3 der Ausführungsform 1, bei dem Laserdioden (LDs) anstelle der Leuchtdioden (LEDs) des Modifikationsbeispiels 1 der Ausführungsform 1 verwendet werden, kann dadurch den nachteiligen Effekt aufgrund der Verunreinigung des Beleuchtungslichts durch das Anregungslicht L2 bei gleichzeitiger Bestrahlung mit dem Beleuchtungslicht und dem Anregungslicht L2 in der gleichen Weise wirksam unterdrücken wie Modifikationsbeispiel 1 der Ausführungsform 1, bei dem Leuchtdioden als Halbleiter-Lichtemitter verwendet werden.Modification example 3 of embodiment 1, in which laser diodes (LDs) are used instead of the light-emitting diodes (LEDs) of modification example 1 of embodiment 1, can thereby effectively suppress the adverse effect due to the contamination of the illumination light by the excitation light L2 when simultaneously irradiated with the illumination light and the excitation light L2 in the same way as modification example 1 of embodiment 1, in which light-emitting diodes are used as semiconductor light emitters.

Die Farbwiedergabe durch Mischlicht bestehend aus Beleuchtungslicht und Anregungslicht betrug zu diesem Zeitpunkt Ra = 80, ausgedrückt als durchschnittlicher Farbwiedergabeindex Ra.The color rendering by mixed light consisting of illumination light and excitation light was Ra = 80 at that time, expressed as the average color rendering index Ra.

Die Wellenlängen des blauen Lichts L11a und des grünen Lichts L12a werden jedoch im Vergleich zur Bestrahlung mit dem Beleuchtungslicht allein geändert, um den nachteiligen Effekt der Verunreinigung durch das Anregungslicht L2 zu verringern, so dass sich die Spektralverteilung bei der Bestrahlung mit dem Beleuchtungslicht allein auf die gleiche Weise verschlechtern kann wie in Modifikationsbeispiel 1 der Ausführungsform 1. Daher muss die Anpassung der Wellenlängen des blauen Lichts L11a und des grünen Lichts L12a unter Berücksichtigung der Wellenlänge des Anregungslichts L2 in Abhängigkeit davon durchgeführt werden, welche der Farbwiedergabe bei alleiniger Bestrahlung mit dem Beleuchtungslicht oder der Farbwiedergabe bei gleichzeitiger Bestrahlung mit dem Beleuchtungslicht und dem Anregungslicht L2 Priorität hat.However, the wavelengths of the blue light L11a and the green light L12a are changed compared to irradiation with the illumination light alone in order to reduce the adverse effect of contamination by the excitation light L2, so that the spectral distribution can deteriorate in the same way when irradiated with the illumination light alone as in modification example 1 of embodiment 1. Therefore, the adjustment of the wavelengths of the blue light L11a and the green light L12a must be carried out taking into account the wavelength of the excitation light L2, depending on which has priority for color rendering when irradiated with the illumination light alone or for color rendering when irradiated with both the illumination light and the excitation light L2 simultaneously.

In diesem Zusammenhang beschreibt Ausführungsform 2 eine Beleuchtungslichtquellenvorrichtung, die sowohl die Intensität als auch die Wellenlänge des Beleuchtungslichts dynamisch ändert, und zwar sowohl bei alleiniger Bestrahlung mit Beleuchtungslicht als auch bei gleichzeitiger Bestrahlung mit Beleuchtungslicht und Anregungslicht, als Beleuchtungslichtquellenvorrichtung, die in der Lage ist, die Spektralverteilung bei alleiniger Bestrahlung mit Beleuchtungslicht und die Spektralverteilung des Beleuchtungslichts bei gleichzeitiger Bestrahlung mit Beleuchtungslicht und Anregungslicht L2 unabhängig einzustellen.In this context, embodiment 2 describes an illumination light source device that dynamically changes both the intensity and the wavelength of the illumination light, both when irradiated with illumination light alone and when irradiated with illumination light and excitation light simultaneously, as an illumination light source device that is able to independently adjust the spectral distribution when irradiated with illumination light alone and the spectral distribution of the illumination light when irradiated with illumination light and excitation light L2 simultaneously.

(Ausführungsform 2)(Version 2)

7 ist ein Diagramm, das die Konfiguration der Beleuchtungslichtquellenvorrichtung 200 gemäß Ausführungsform 2 der Erfindung zeigt. 7 Figure 1 is a diagram showing the configuration of the lighting light source device 200 according to embodiment 2 of the invention.

Die Beleuchtungslichtquellenvorrichtung 200 der Ausführungsform 2 umfasst eine Beleuchtungslichtquelle 210, die die Intensität und die Wellenlänge des emittierten Beleuchtungslichts L20 anstelle der Beleuchtungslichtquelle 110 in der Beleuchtungslichtquellenvorrichtung 100 der Ausführungsform 1 dynamisch anpassen und die Intensität und die Wellenlänge des Beleuchtungslichts L20 so ändern kann, dass sich die Spektralverteilung von Mischlicht L32, das aus dem Beleuchtungslicht L20 und dem Anregungslicht L2 besteht, der Spektralverteilung von natürlichem Licht annähert, wenn das Objekt 101 gleichzeitig mit dem Beleuchtungslicht L20 und dem Anregungslicht L2 bestrahlt wird, im Vergleich zur alleinigen Bestrahlung mit dem Beleuchtungslicht L20.The illumination light source device 200 of embodiment 2 comprises an illumination light source 210 which determines the intensity and wavelength of the emitted illumination light L20 instead of the illumination light source 110 in the illumination light source device 100 of embodiment 1 can dynamically adjust and change the intensity and wavelength of the illumination light L20 so that the spectral distribution of mixed light L32, which consists of the illumination light L20 and the excitation light L2, approximates the spectral distribution of natural light when the object 101 is simultaneously irradiated with the illumination light L20 and the excitation light L2, compared to irradiation with the illumination light L20 alone.

Somit ist eine Steuereinheit 240 der Beleuchtungslichtquellenvorrichtung 200 so konfiguriert, dass sie nicht nur die Intensität, sondern auch die Wellenlänge des Beleuchtungslichts L20 von der Beleuchtungslichtquelle 210 steuern kann, im Gegensatz zu der Steuereinheit 140a der Beleuchtungslichtquellenvorrichtung 100 der Ausführungsform 1.Thus, a control unit 240 of the lighting light source device 200 is configured so that it can control not only the intensity but also the wavelength of the lighting light L20 from the lighting light source 210, in contrast to the control unit 140a of the lighting light source device 100 of embodiment 1.

Die Anregungslichtquelle 120 und der Mischer 130 sind identisch mit denen in der Beleuchtungslichtquellenvorrichtung 100 der Ausführungsform 1. Die Beleuchtungslichtquelle 210 und die Steuereinheit 240 werden im Folgenden im Detail beschrieben.The excitation light source 120 and the mixer 130 are identical to those in the illumination light source device 100 of embodiment 1. The illumination light source 210 and the control unit 240 are described in detail below.

(Beleuchtungslichtquelle 210)(Light source 210)

Die Beleuchtungslichtquelle 210 weist eine blaue Lichtquelle 211, eine grüne Lichtquelle 212 und eine rote Lichtquelle 213 in der gleichen Weise wie die Beleuchtungslichtquelle 110 der Ausführungsform 1 auf. In Ausführungsform 2 hingegen werden Laserdioden mit variabler Wellenlänge für jede der blauen und grünen Lichtquellen verwendet, und eine Laserdiode mit fester Wellenlänge wird für die rote Lichtquelle verwendet.The illumination light source 210 has a blue light source 211, a green light source 212, and a red light source 213 in the same way as the illumination light source 110 of embodiment 1. In embodiment 2, however, laser diodes with variable wavelengths are used for each of the blue and green light sources, and a laser diode with a fixed wavelength is used for the red light source.

So kann die blaue Lichtquelle (blaue LD) 211 die Wellenlänge des abgegebenen blauen Lichts L21 in einem vordefinierten Wellenlängenbereich anpassen (z. B. im Bereich von mindestens etwa 470 nm bis etwa 430 nm). Ferner kann die grüne Lichtquelle (grüne LD) 212 die Wellenlänge des abgegebenen grünen Lichts L22 in einem vordefinierten Wellenlängenbereich (z. B. im Bereich von mindestens etwa 530 nm bis etwa 550 nm) anpassen. Die Wellenlänge des abgegebenen roten Lichts L23 ist in der roten Lichtquelle (rote LD) 213 auf etwa 640 nm festgelegt.The blue light source (blue LD) 211 can adjust the wavelength of the emitted blue light L21 within a predefined wavelength range (e.g., from at least approximately 470 nm to approximately 430 nm). Furthermore, the green light source (green LD) 212 can adjust the wavelength of the emitted green light L22 within a predefined wavelength range (e.g., from at least approximately 530 nm to approximately 550 nm). The wavelength of the emitted red light L23 is set to approximately 640 nm in the red light source (red LD) 213.

Die blaue Lichtquelle (blaue LD) 211 kann jedoch in der Lage sein, die Wellenlänge des abgegebenen blauen Lichts L21 zwischen etwa 470 nm und etwa 430 nm umzuschalten, und die grüne Lichtquelle (grüne LD) 212 kann in der Lage sein, die Wellenlänge des abgegebenen grünen Lichts L22 zwischen etwa 530 nm und etwa 550 nm umzuschalten. In dieser Hinsicht sind die Wellenlänge des blauen Lichts L21, d. h. etwa 470 nm, und die Wellenlänge des grünen Lichts L22, z. B. etwa 530 nm, Wellenlängen, mit denen eine hervorragende Farbwiedergabe erreicht wird, wenn nur Beleuchtungslicht L20 eingestrahlt wird, und die Wellenlänge des blauen Lichts L21, d. h. etwa 430 nm, und die Wellenlänge des grünen Lichts L22, z. B. etwa 550 nm, sind Wellenlängen, mit denen eine hervorragende Farbwiedergabe erreicht wird, wenn das Beleuchtungslicht L20 und das Anregungslicht L2 gleichzeitig eingestrahlt werden. In dieser Ausführungsform waren die blaue Lichtquelle und die grüne Lichtquelle so konfiguriert, dass sie wellenlängenvariabel sind, aber die rote Lichtquelle kann auch so konfiguriert sein, dass sie wellenlängenvariabel ist, oder eine oder mehrere der blauen Lichtquelle, grünen Lichtquelle und roten Lichtquelle können so konfiguriert sein, dass sie wellenlängenvariabel sind.The blue light source (blue LD) 211, however, can switch the wavelength of the emitted blue light L21 between approximately 470 nm and approximately 430 nm, and the green light source (green LD) 212 can switch the wavelength of the emitted green light L22 between approximately 530 nm and approximately 550 nm. In this respect, the wavelength of the blue light L21, i.e., approximately 470 nm, and the wavelength of the green light L22, e.g., approximately 530 nm, are wavelengths at which excellent color rendering is achieved when only illumination light L20 is incident, and the wavelength of the blue light L21, i.e., approximately 430 nm, and the wavelength of the green light L22, e.g., approximately 550 nm, are wavelengths at which excellent color rendering is achieved when only illumination light L20 is incident. Wavelengths such as approximately 550 nm are used to achieve excellent color rendering when the illumination light L20 and the excitation light L2 are illuminated simultaneously. In this embodiment, the blue and green light sources were configured to be wavelength-variable, but the red light source can also be configured to be wavelength-variable, or one or more of the blue, green, and red light sources can be configured to be wavelength-variable.

(Steuereinheit 240)(Control unit 240)

Bei der Beleuchtungslichtquellenvorrichtung 200 ist die Steuereinheit 240 so konfiguriert, dass sie auf der Grundlage eines Betriebssignals Sm an einer Betriebseinheit (nicht gezeigt) ein Beleuchtungssteuersignal Ct1 an die Beleuchtungslichtquelle 210 ausgibt, ein Anregungssteuersignal Ct2 an die Anregungslichtquelle 120 ausgibt und ein Steuersignal C21 für die blaue Wellenlänge und ein Steuersignal C22 für die grüne Wellenlänge an die Beleuchtungslichtquelle 210 ausgibt.In the lighting light source device 200, the control unit 240 is configured to output a lighting control signal Ct1 to the lighting light source 210, an excitation control signal Ct2 to the excitation light source 120, and a control signal C21 for the blue wavelength and a control signal C22 for the green wavelength to the lighting light source 210, based on an operating signal Sm at an operating unit (not shown).

Die Beleuchtungslichtquelle 210 verfügt über eine LD-Treiberschaltung 210a zur Ansteuerung der blauen LD 211, der grünen LD 212 und der roten LD 213 auf der Grundlage des Beleuchtungssteuersignals Ct1 von der Steuereinheit 240. Insbesondere ist die LD-Treiberschaltung 210a so konfiguriert, dass sie auf der Grundlage des Beleuchtungssteuersignals Ct1 von der Steuereinheit 240 einen blauen Treiberstrom D21, einen grünen Treiberstrom D22 und einen roten Treiberstrom D23 an die blaue LD 211, die grüne LD 212 bzw. die rote LD 213 liefert. Die Steuereinheit 240 ist so konfiguriert, dass sie die Intensität des blauen Lichts L21 von der blauen LD 211 und die Intensität des grünen Lichts L22 von der grünen LD 212 ändert, indem sie den blauen Treiberstrom D21 zur blauen LD 211 und den grünen Treiberstrom D22 zur grünen LD 212 zwischen einer Ausführungsform, bei der nur das Beleuchtungslicht L20 eingestrahlt wird, und einer Ausführungsform, bei der gleichzeitig das Beleuchtungslicht L20 und das Anregungslicht L2 eingestrahlt werden, anpasst.The lighting light source 210 has an LD driver circuit 210a for controlling the blue LD 211, the green LD 212 and the red LD 213 based on the lighting control signal Ct1 from the control unit 240. In particular, the LD driver circuit 210a is configured to supply a blue driver current D21, a green driver current D22 and a red driver current D23 to the blue LD 211, the green LD 212 and the red LD 213 respectively, based on the lighting control signal Ct1 from the control unit 240. The control unit 240 is configured to change the intensity of the blue light L21 from the blue LD 211 and the intensity of the green light L22 from the green LD 212 by adjusting the blue driver current D21 to the blue LD 211 and the green driver current D22 to the green LD 212 between an embodiment in which only the illumination light L20 is emitted and an embodiment in which the illumination light L20 and the excitation light L2 are emitted simultaneously.

Die Steuereinheit 240 ist so konfiguriert, dass sie die Wellenlängen des blauen Lichts L21 und des grünen Lichts L22 zwischen einer Ausführungsform, bei der nur das Beleuchtungslicht L20 eingestrahlt wird, und einer Ausführungsform, bei der das Beleuchtungslicht L20 und das Anregungslicht L2 gleichzeitig eingestrahlt werden, umschalten kann, indem sie das Steuersignal für die blaue Wellenlänge C21 an die blaue LD 211 und das Steuersignal für die grüne Wellenlänge C22 an die grüne LD 212 ausgibt.The control unit 240 is configured to switch the wavelengths of the blue light L21 and the green light L22 between an embodiment in which only the illumination light L20 is emitted and an embodiment in which the illumination light L20 and the excitation light L2 simultaneously irradiated, can switch by outputting the control signal for the blue wavelength C21 to the blue LD 211 and the control signal for the green wavelength C22 to the green LD 212.

Die Steuereinheit 240 ist auch so konfiguriert, dass sie die Intensität des Anregungslichts L2 von der Anregungs-LD 121 ändert, indem sie den Anregungstreiberstrom D2, der an die Anregungs-LD 121 ausgegeben wird, zwischen einer Ausführungsform, bei der nur das Beleuchtungslicht L20 eingestrahlt wird, und einer Ausführungsform, bei der gleichzeitig das Beleuchtungslicht L20 und das Anregungslicht L2 eingestrahlt werden, anpasst.The control unit 240 is also configured to change the intensity of the excitation light L2 from the excitation LD 121 by adjusting the excitation driver current D2, which is output to the excitation LD 121, between an embodiment in which only the illumination light L20 is emitted and an embodiment in which the illumination light L20 and the excitation light L2 are emitted simultaneously.

Es wird nun die Funktionsweise der Beleuchtungslichtquellenvorrichtung 200 der Ausführungsform 2 beschrieben.The functionality of the lighting light source device 200 of embodiment 2 will now be described.

8 ist ein Diagramm, das die Funktionsweise der in 7 gezeigten Beleuchtungslichtquellenvorrichtung 200 der Ausführungsform 2 zeigt. 8(a) zeigt die dynamische Umschaltung der Intensität des Anregungslichts L2. 8(b) zeigt die dynamische Umschaltung der Intensitäten und Wellenlängen des blauen Lichts L21 und des grünen Lichts L22. 8(c) zeigt überlagerte Spektralverteilungen des gleichzeitig eingestrahlten blauen Lichts L21, grünen Lichts L22, roten Lichts L23 und Anregungslichts L2. 8 is a diagram that illustrates how the in 7 The illumination light source device 200 of embodiment 2 is shown. 8(a) shows the dynamic switching of the intensity of the excitation light L2. 8(b) shows the dynamic switching of the intensities and wavelengths of the blue light L21 and the green light L22. 8(c) shows superimposed spectral distributions of the simultaneously emitted blue light L21, green light L22, red light L23 and excitation light L2.

Wenn bei der Beleuchtungslichtquellenvorrichtung 200 mit einer solchen Konfiguration das Beleuchtungslicht L20 allein auf das Objekt 101 gestrahlt wird, steuert, sobald die Steuereinheit 240 das Betriebssignal Sm von einer Betriebseinheit (nicht gezeigt) empfängt und das Beleuchtungssteuersignal Ct1 von der Steuereinheit 240 an die LD-Treiberschaltung 210a der Beleuchtungslichtquelle 210 ausgegeben wird, die LD-Treiberschaltung 210a die blaue LD 211, grüne LD 212 und rote LD 213 basierend auf dem Beleuchtungssteuersignal Ct1 an, wobei die blaue LD 211, die grüne LD 212 und die rote LD 213 das blaue Licht L21, das grüne Licht L22 und das rote Licht L23 mit der gleichen Intensität abgeben, so dass die Wellenlänge des blauen Lichts L21 etwa 470 nm, die Wellenlänge des grünen Lichts L22 etwa 530 nm und die Wellenlänge des roten Lichts L23 etwa 640 nm beträgt. Zu diesem Zeitpunkt wird die Anregungslichtquelle 120 nicht betrieben, so dass das Objekt 101 nicht mit dem Anregungslicht L2 bestrahlt wird.When the illumination light source device 200 with such a configuration shines the illumination light L20 alone onto the object 101, as soon as the control unit 240 receives the operating signal Sm from an operating unit (not shown) and the illumination control signal Ct1 is output by the control unit 240 to the LD driver circuit 210a of the illumination light source 210, the LD driver circuit 210a switches on the blue LD 211, green LD 212 and red LD 213 based on the illumination control signal Ct1, wherein the blue LD 211, the green LD 212 and the red LD 213 emit the blue light L21, the green light L22 and the red light L23 with the same intensity, such that the wavelength of the blue light L21 is about 470 nm, the wavelength of the green light L22 is about 530 nm and the wavelength of the red light L23 is about 640 nm. At this time, the excitation light source 120 is not operated, so that the object 101 is not irradiated with the excitation light L2.

Wenn das Anregungslicht L2 allein auf das Objekt 101 gestrahlt wird, steuert, sobald die Steuereinheit 240 das Betriebssignal Sm von der Betriebseinheit (nicht gezeigt) empfängt und das Anregungssteuersignal Ct2 von der Steuereinheit 240 an die Anregungslichtquelle 120 ausgegeben wird, die LD-Treiberschaltung 122 der Anregungslichtquelle 120 die Anregungs-LD 121 auf der Grundlage des Anregungssteuersignals Ct2 an, wodurch die Anregungs-LD 121 das Anregungslicht L2 so abgibt, dass dessen Wellenlänge etwa 490 nm beträgt. Zu diesem Zeitpunkt wird die Beleuchtungslichtquelle 210 nicht betrieben, so dass das Objekt 101 nicht mit dem Beleuchtungslicht L20 bestrahlt wird.When the excitation light L2 is shone solely onto object 101, as soon as the control unit 240 receives the operating signal Sm from the operating unit (not shown) and the excitation control signal Ct2 is output from the control unit 240 to the excitation light source 120, the LD driver circuit 122 of the excitation light source 120 activates the excitation LD 121 based on the excitation control signal Ct2, causing the excitation LD 121 to emit the excitation light L2 with a wavelength of approximately 490 nm. At this time, the illumination light source 210 is not operating, so object 101 is not illuminated with the illumination light L20.

Wenn das Beleuchtungslicht L20 und das Anregungslicht L2 gleichzeitig auf das Objekt 101 gestrahlt werden, gibt die Steuereinheit 240, die das Betriebssignal Sm von der Betriebseinheit (nicht gezeigt) empfangen hat, das Steuersignal C21 für die blaue Wellenlänge und das Steuersignal C22 für die grüne Wellenlänge zusammen mit dem Beleuchtungssteuersignal Ct1 an die Beleuchtungslichtquelle 210 aus. Zu diesem Zeitpunkt gibt die Steuereinheit 240 gleichzeitig das Anregungssteuersignal Ct2 an die Anregungslichtquelle 120 aus.When the illumination light L20 and the excitation light L2 are simultaneously shone onto object 101, the control unit 240, which has received the operating signal Sm from the operating unit (not shown), outputs the control signal C21 for the blue wavelength and the control signal C22 for the green wavelength, together with the illumination control signal Ct1, to the illumination light source 210. At this time, the control unit 240 simultaneously outputs the excitation control signal Ct2 to the excitation light source 120.

Bei der Beleuchtungslichtquelle 210 steuert die LD-Treiberschaltung 210a auf der Grundlage des Beleuchtungssteuersignals Ct1 die blaue LD 21, die grüne LD 22 und die rote LD 23 so an, dass die Intensitäten des blauen Lichts L21 und des grünen Lichts L22 etwa das 0,9-fache der Intensität des roten Lichts L23 betragen (siehe die Spektralverteilung oben rechts in 8(b)). Diese Ausführungsform beschreibt eine Vorrichtung zur Beobachtung des Körperinneren unter Verwendung eines Lichtleitelements, das aus einer optischen Faser besteht, aber es sollte offensichtlich sein, dass die Beleuchtungslichtquellenvorrichtung der Erfindung auch auf Vorrichtungen angewendet werden kann, die in der Chirurgie, Laparotomie usw. eine Läsion direkt mit einer Lichtquelle bestrahlen.In the case of the illumination light source 210, the LD driver circuit 210a controls the blue LD 21, the green LD 22 and the red LD 23 based on the illumination control signal Ct1 such that the intensities of the blue light L21 and the green light L22 are approximately 0.9 times the intensity of the red light L23 (see the spectral distribution above right in 8(b) This embodiment describes a device for observing the interior of the body using a light-guiding element consisting of an optical fiber, but it should be obvious that the illumination light source device of the invention can also be applied to devices that directly illuminate a lesion with a light source in surgery, laparotomy, etc.

Zu diesem Zeitpunkt wird die Wellenlänge des abgegebenen blauen Lichts L21 auf der Grundlage des Steuersignals C21 für die blaue Wellenlänge in der blauen LD 21 auf etwa 430 nm angepasst, um in Bezug auf die Wellenlänge des Anregungslichts L2 (etwa 490 nm) weiter von der Wellenlänge bei Bestrahlung mit dem Beleuchtungslicht L20 allein (etwa 470 nm) entfernt zu sein. Gleichzeitig wird die Wellenlänge des abgegebenen grünen Lichts LD 22 auf der Grundlage des Steuersignals C22 für die grüne Wellenlänge in der grünen LD 22 auf etwa 550 nm angepasst, um in Bezug auf die Wellenlänge des Anregungslichts L2 (etwa 490 nm) im Vergleich zur Wellenlänge bei der Bestrahlung mit dem Beleuchtungslicht L20 allein (etwa 530 nm) weiter entfernt zu sein (siehe die Spektralverteilung unten links in 8(b)).At this point, the wavelength of the emitted blue light L21 is adjusted to approximately 430 nm based on the control signal C21 for the blue wavelength in the blue LD21, so that it is further away from the wavelength of the excitation light L2 (approximately 470 nm) when irradiated with the illumination light L20 alone (approximately 470 nm). Simultaneously, the wavelength of the emitted green light LD22 is adjusted to approximately 550 nm based on the control signal C22 for the green wavelength in the green LD22, so that it is further away from the wavelength of the excitation light L2 (approximately 490 nm) compared to the wavelength when irradiated with the illumination light L20 alone (approximately 530 nm) (see the spectral distribution in the lower left of the diagram). 8(b) ).

Infolgedessen wird die Wellenlänge so verändert, dass sie weiter von der Wellenlänge des Anregungslichts L2 entfernt ist, wenn das Beleuchtungslicht L1 und das Anregungslicht L2 gleichzeitig eingestrahlt werden, verglichen mit dem Fall, dass nur das Beleuchtungslicht L10 eingestrahlt wird (siehe die Spektralverteilung oben links in 8(b)), und es werden das blaue Licht L21 und das grüne Licht L22, die eine Intensität aufweisen, die auf etwa das 0,9-fache des roten Lichts L23 verringert ist, von der Beleuchtungslichtquelle 210 abgegeben. Zu diesem Zeitpunkt sind die Wellenlänge und die Intensität des roten Lichts L23 nicht anders als bei der Bestrahlung mit dem Beleuchtungslicht L20 allein (siehe die Spektralverteilung unten rechts in 8(b)).As a result, the wavelength is changed so that it is further away from the wavelength of the excitation light L2 when the illumination light L1 and the excitation light L2 are illuminated simultaneously, compared to the case where only the illumination light L10 is emitted (see the spectral distribution in the upper left). 8(b) ), and the blue light L21 and the green light L22, which have an intensity reduced to approximately 0.9 times that of the red light L23, are emitted by the illumination light source 210. At this point, the wavelength and intensity of the red light L23 are no different than when irradiated with the illumination light L20 alone (see the spectral distribution below right in ). 8(b) ).

Wenn die Intensitäten der Beleuchtungslichter L21-L23 der drei Farben identisch sind und die jeweiligen Wellenlängen etwa 470 nm, etwa 530 nm und etwa 640 nm betragen, war die Farbwiedergabe (Ra) des weißen Lichts, das durch Mischen der Beleuchtungslichter L21-L23 der drei Farben wie oben beschrieben erhalten wurde, Ra = 50 in Bezug auf den durchschnittlichen Farbwiedergabeindex Ra, der ein Indikator für die Farbwiedergabe im Vergleich zu natürlichem Licht (Sonnenlicht am Tag) ist.When the intensities of the illumination lights L21-L23 of the three colors are identical and the respective wavelengths are approximately 470 nm, approximately 530 nm and approximately 640 nm, the color rendering (Ra) of the white light obtained by mixing the illumination lights L21-L23 of the three colors as described above was Ra = 50 in relation to the average color rendering index Ra, which is an indicator of color rendering compared to natural light (sunlight during the day).

Indes konnte die Farbwiedergabe von weißem Licht, das durch Mischen der Beleuchtungslichter L21-L23 der drei Farben und des Anregungslichts L2 erhalten wurde, Ra = 80 in Bezug auf den durchschnittlichen Farbwiedergabeindex Ra erreichen, der ein Indikator für die Farbwiedergabe von Mischlicht im Vergleich zu natürlichem Licht (Sonnenlicht am Tag) ist, indem die Wellenlängen des blauen Lichts L21 und des grünen Lichts L22 auf etwa 430 nm bzw. etwa 550 nm eingestellt wurden und somit weiter von der Wellenlänge des Anregungslichts L2 (etwa 490 nm) entfernt sind, und die Intensitäten des blauen Lichts L21 und des grünen Lichts L22, deren Wellenlängen an die Wellenlänge des Anregungslichts L2 angrenzen, so abgeschwächt werden, dass sie geringer sind als die Intensität des roten Lichts L23.Meanwhile, the color rendering of white light, obtained by mixing the illumination lights L21-L23 of the three colors and the excitation light L2, could achieve Ra = 80 with respect to the average color rendering index Ra, which is an indicator of the color rendering of mixed light compared to natural light (sunlight during the day), by adjusting the wavelengths of the blue light L21 and the green light L22 to approximately 430 nm and approximately 550 nm respectively, and thus being further away from the wavelength of the excitation light L2 (approximately 490 nm), and by attenuating the intensities of the blue light L21 and the green light L22, whose wavelengths are adjacent to the wavelength of the excitation light L2, so that they are lower than the intensity of the red light L23.

Ausführungsform 2 offenbart eine Ausführungsform, bei der eine Laserdiode als wellenlängenvariabler Lichtemitter verwendet wird, wobei die Wellenlänge jedoch unter Verwendung eines Wellenlängenänderungselements geändert werden kann, indem eine Leuchtdiode mit fester Wellenlänge als Lichtemitter verwendet wird.Embodiment 2 discloses an embodiment in which a laser diode is used as a wavelength-variable light emitter, wherein the wavelength can be changed using a wavelength-changing element by using a fixed-wavelength light-emitting diode as the light emitter.

Ausführungsformen 1 und 2 offenbaren eine Beleuchtungslichtquellenvorrichtung, die mindestens eine von der Intensität und der Wellenlänge des Beleuchtungslichts zusammen mit der Intensität des Anregungslichts anpasst, so dass die Spektralverteilung von Mischlicht, das aus Beleuchtungslicht und Anregungslicht besteht, sich der Spektralverteilung von natürlichem Licht weiter annähert, wenn das Beleuchtungslicht und das Anregungslicht gleichzeitig auf ein Objekt gestrahlt werden, verglichen mit dem Fall, dass nur das Beleuchtungslicht auf das Objekt gestrahlt wird. Indes kann die Beleuchtungslichtquellenvorrichtung der Erfindung mindestens eine von der Intensität und der Wellenlänge nur des Anregungslichts anpassen, anstatt die Intensität und die Wellenlänge des Beleuchtungslichts anzupassen, oder sie kann sowohl das Beleuchtungslicht als auch das Anregungslicht anpassen, wenn das Beleuchtungslicht und das Anregungslicht gleichzeitig auf ein Objekt gestrahlt werden.Embodiments 1 and 2 disclose an illumination light source device that adjusts at least one of the intensity and wavelength of the illumination light together with the intensity of the excitation light, so that the spectral distribution of mixed light, consisting of illumination light and excitation light, more closely approximates the spectral distribution of natural light when the illumination light and the excitation light are simultaneously shone onto an object, compared to the case where only the illumination light is shone onto the object. However, the illumination light source device of the invention can adjust at least one of the intensity and wavelength of only the excitation light, instead of adjusting the intensity and wavelength of the illumination light, or it can adjust both the illumination light and the excitation light when the illumination light and the excitation light are simultaneously shone onto an object.

Wie oben offenbart, wird die vorliegende Erfindung durch die Verwendung ihrer bevorzugten Ausführungsformen veranschaulicht. Allerdings sollte die vorliegende Erfindung nicht so ausgelegt werden, dass sie auf solche Ausführungsformen beschränkt ist. Es versteht sich, dass der Umfang der vorliegenden Erfindung ausschließlich auf der Grundlage der Ansprüche zu interpretieren ist. Es versteht sich, dass ein äquivalenter Umfang von den Fachleuten auf der Grundlage der Beschreibungen der vorliegenden Erfindung und des allgemeinen Wissens aus den spezifischen Beschreibungen in den bevorzugten Ausführungsformen der Erfindung praktiziert werden kann. Es versteht sich, dass alle Referenzen, die hier zitiert werden, hier durch Bezugnahme in der gleichen Art und Weise, wie der Inhalt konkret hier beschrieben wird, mitaufgenommen werden sollten.As disclosed above, the present invention is illustrated by the use of its preferred embodiments. However, the present invention should not be interpreted as being limited to such embodiments. It is understood that the scope of the present invention is to be interpreted solely on the basis of the claims. It is understood that an equivalent scope may be determined by those skilled in the art based on the descriptions of the present invention and the general knowledge derived from the specific descriptions of the preferred embodiments of the invention. It is understood that all references cited herein should be incorporated by reference in the same manner in which the content is specifically described herein.

[Gewerbliche Anwendbarkeit][Commercial Applicability]

Die vorliegende Erfindung ist nützlich als eine Erfindung, mit der man eine Beleuchtungslichtquellenvorrichtung erhalten kann, die die Farbwiedergabe von Mischlicht, das aus Beleuchtungslicht und Anregungslicht besteht, der Farbwiedergabe von natürlichem Licht annähern kann, wenn Anregungslicht, das ein in einem Objekt enthaltenes fluoreszierendes Material anregen kann, gleichzeitig mit Beleuchtungslicht auf das Objekt gestrahlt wird.The present invention is useful as an invention with which one can obtain an illumination light source device which can approximate the color rendering of mixed light, consisting of illumination light and excitation light, to the color rendering of natural light when excitation light, which can excite a fluorescent material contained in an object, is simultaneously radiated onto the object with illumination light.

[Bezugszeichenliste][List of reference symbols]

100100
BeleuchtungslichtquellenvorrichtungLighting light source device
101101
Objektobject
110110
BeleuchtungslichtquelleLighting light source
110a110a
LED-TreiberschaltungLED driver circuit
111111
blaue Lichtquelle (blaue LED)blue light source (blue LED)
112112
grüne Lichtquelle (grüne LED)green light source (green LED)
113113
rote Lichtquelle (rote LED)red light source (red LED)
120120
AnregungslichtquelleExcitation light source
120a, 210a120a, 210a
LD-TreiberschaltungLD driver circuit
121121
Anregungslichtemitter (Anregungs-LD)Excitation light emitter (excitation LD)
130130
Mischermixer
140, 140a, 240140, 140a, 240
Steuereinheitcontrol unit
211211
blaue Lichtquelle (blaue LD)blue light source (blue LD)
212212
grüne Lichtquelle (grüne LD)green light source (green LD)
213213
rote Lichtquelle (rote LD)red light source (red LD)
C21C21
Steuersignal für blaue WellenlängeControl signal for blue wavelength
C22C22
Steuersignal für grüne WellenlängeControl signal for green wavelength
Ct1Ct1
BeleuchtungssteuersignalLighting control signal
Ct2CT2
AnregungssteuersignalExcitation control signal
D11, D21D11, D21
blauer Treiberstromblue driver current
D12, D22D12, D22
grüner Treiberstromgreen driver current
D13, D23D13, D23
roter Treiberstromred driver current
D2D2
AnregungstreiberstromExcitation driver current
L10, L20L10, L20
BeleuchtungslichtLighting light
L11, L11aL11, L11a
blaues Licht (B)blue light (B)
L12, L12aL12, L12a
grünes Licht (G)green light (G)
L13, L13aL13, L13a
rotes Licht (R)red light (R)
L2L2
Anregungslicht (E)Excitation light (E)
L3, L31, L32L3, L31, L32
MischlichtMixed light
SmSm
BetriebssignalOperating signal

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNGQUOTES INCLUDED IN THE DESCRIPTION

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Zitierte PatentliteraturCited patent literature

  • JP 2008-237652 [0004]JP 2008-237652 [0004]

Claims (16)

Beleuchtungslichtquellenvorrichtung, umfassend: eine Beleuchtungslichtquelle zur Bestrahlung eines Objekts mit Beleuchtungslicht; eine Anregungslichtquelle zur Bestrahlung mit Anregungslicht, das ein in dem Objekt enthaltenes fluoreszierendes Material anregen kann; und eine Steuereinheit zur Steuerung der Beleuchtungslichtquelle und der Anregungslichtquelle; wobei die Steuereinheit mindestens eine von einer Intensität und einer Wellenlänge des Beleuchtungslichts oder des Anregungslichts anpasst, so dass eine Spektralverteilung von Mischlicht, das aus dem Beleuchtungslicht und dem Anregungslicht besteht, sich einer Spektralverteilung von natürlichem Licht stärker annähert, wenn das Beleuchtungslicht und das Anregungslicht gleichzeitig auf das Objekt gestrahlt werden, verglichen damit, wenn das Beleuchtungslicht allein auf das Objekt gestrahlt wird.Illumination light source device comprising: a light source for irradiating an object with illumination light; an excitation light source for irradiating the object with excitation light capable of exciting a fluorescent material contained in the object; and a control unit for controlling the light source and the excitation light source; wherein the control unit adjusts at least one intensity and wavelength of the light source or the excitation light such that a spectral distribution of mixed light, consisting of the light source and the excitation light, more closely approximates a spectral distribution of natural light when the light source and the excitation light are simultaneously irradiated onto the object, compared to when the light source alone is irradiated onto the object. Beleuchtungslichtquellenvorrichtung nach Anspruch 1, wobei die Steuereinheit eine Intensität und eine Wellenlänge des Beleuchtungslichts anpasst, wenn das Beleuchtungslicht und das Anregungslicht gleichzeitig auf das Objekt gestrahlt werden.Lighting light source device according to Claim 1 , wherein the control unit adjusts the intensity and wavelength of the illumination light when the illumination light and the excitation light are simultaneously shone onto the object. Beleuchtungslichtquellenvorrichtung nach Anspruch 1, wobei die Steuereinheit eine Intensität und eine Wellenlänge des Anregungslichts anpasst, wenn das Beleuchtungslicht und das Anregungslicht gleichzeitig auf das Objekt gestrahlt werden.Lighting light source device according to Claim 1 , wherein the control unit adjusts an intensity and a wavelength of the excitation light when the illumination light and the excitation light are simultaneously shone onto the object. Beleuchtungslichtquellenvorrichtung nach Anspruch 1, wobei die Beleuchtungslichtquelle eine Mehrzahl von Lichtquellen zur Beleuchtung umfasst, die Beleuchtungslicht mit unterschiedlichen Wellenlängen abgeben, und wobei sich eine Wellenlänge des Anregungslichts von einer Wellenlänge des Beleuchtungslichts unterscheidet, das von der Mehrzahl von Lichtquellen zur Beleuchtung ausgestrahlt wird.Lighting light source device according to Claim 1 , wherein the illumination light source comprises a plurality of light sources for illumination which emit illumination light with different wavelengths, and wherein a wavelength of the excitation light differs from a wavelength of the illumination light emitted by the plurality of light sources for illumination. Beleuchtungslichtquellenvorrichtung nach Anspruch 4, wobei die Steuereinheit eine Intensität des Lichts von den Lichtquellen zur Beleuchtung mit einer Wellenlänge, die an eine Wellenlänge des Anregungslichts angrenzt, so steuert, dass sie abnimmt, wenn das Beleuchtungslicht und das Anregungslicht gleichzeitig auf das Objekt gestrahlt werden, verglichen damit, wenn das Beleuchtungslicht allein auf das Objekt gestrahlt wird.Lighting light source device according to Claim 4 , wherein the control unit controls the intensity of the light from the light sources for illumination with a wavelength adjacent to a wavelength of the excitation light such that it decreases when the illumination light and the excitation light are simultaneously shone onto the object, compared to when the illumination light alone is shone onto the object. Beleuchtungslichtquellenvorrichtung nach Anspruch 4 oder 5, wobei die Steuereinheit eine Wellenlänge des Lichts von den Lichtquellen zur Beleuchtung mit einer Wellenlänge, die an eine Wellenlänge des Anregungslichts angrenzt, so steuert, dass sie weiter von einer Wellenlänge des Anregungslichts entfernt ist, wenn das Beleuchtungslicht und das Anregungslicht gleichzeitig auf das Objekt gestrahlt werden, verglichen damit, wenn das Beleuchtungslicht allein auf das Objekt gestrahlt wird.Lighting light source device according to Claim 4 or 5 , wherein the control unit controls a wavelength of light from the light sources for illumination with a wavelength adjacent to a wavelength of the excitation light, such that it is further away from a wavelength of the excitation light when the illumination light and the excitation light are simultaneously shone onto the object, compared with when the illumination light alone is shone onto the object. Beleuchtungslichtquellenvorrichtung nach Anspruch 5, wobei die Steuereinheit eine Intensität des Lichts von den Lichtquellen zur Beleuchtung mit einer Wellenlänge, die nicht an eine Wellenlänge des Anregungslichts angrenzt, nicht ändert, wenn das Beleuchtungslicht und das Anregungslicht gleichzeitig auf das Objekt gestrahlt werden.Lighting light source device according to Claim 5 , wherein the control unit does not change the intensity of the light from the light sources for illumination with a wavelength that is not adjacent to a wavelength of the excitation light when the illumination light and the excitation light are simultaneously shone onto the object. Beleuchtungslichtquellenvorrichtung nach Anspruch 4, wobei die Beleuchtungslichtquelle eine blaue Lichtquelle, eine grüne Lichtquelle und eine rote Lichtquelle umfasst und wobei eine Wellenlänge der Anregungslichtquelle eine Wellenlänge zwischen einer Wellenlänge des Lichts von der blauen Lichtquelle und einer Wellenlänge des Lichts von der grünen Lichtquelle aufweist.Lighting light source device according to Claim 4 , wherein the illumination light source comprises a blue light source, a green light source and a red light source, and wherein a wavelength of the excitation light source has a wavelength between a wavelength of the light from the blue light source and a wavelength of the light from the green light source. Beleuchtungslichtquellenvorrichtung nach Anspruch 8, wobei die Steuereinheit die Intensitäten des Lichts von der blauen Lichtquelle und des Lichts von der grünen Lichtquelle mit Wellenlängen, die an beide Seiten einer Wellenlänge des Anregungslichts angrenzen, so steuert, dass sie abnehmen, wenn das Beleuchtungslicht und das Anregungslicht gleichzeitig auf das Objekt gestrahlt werden, verglichen damit, wenn das Beleuchtungslicht allein auf das Objekt gestrahlt wird.Lighting light source device according to Claim 8 , wherein the control unit controls the intensities of the light from the blue light source and the light from the green light source with wavelengths adjacent to both sides of a wavelength of the excitation light such that they decrease when the illumination light and the excitation light are simultaneously shone onto the object, compared to when the illumination light alone is shone onto the object. Beleuchtungslichtquellenvorrichtung nach Anspruch 8 oder 9, wobei die Steuereinheit die Wellenlängen des Lichts von der blauen Lichtquelle und des Lichts von der grünen Lichtquelle so steuert, dass sie weiter von einer Wellenlänge des Lichts von der Anregungslichtquelle entfernt sind, wenn das Beleuchtungslicht und das Anregungslicht gleichzeitig auf das Objekt gestrahlt werden, verglichen damit, wenn das Beleuchtungslicht allein auf das Objekt gestrahlt wird.Lighting light source device according to Claim 8 or 9 , wherein the control unit controls the wavelengths of the light from the blue light source and the light from the green light source so that they are further away from a wavelength of the light from the excitation light source when the illumination light and the excitation light are simultaneously shone onto the object, compared to when the illumination light alone is shone onto the object. Beleuchtungslichtquellenvorrichtung nach Anspruch 9, wobei die Steuereinheit eine Intensität des Lichts von der roten Lichtquelle mit einer Wellenlänge, die nicht an eine Wellenlänge des Anregungslichts angrenzt, nicht ändert, wenn das Beleuchtungslicht und das Anregungslicht gleichzeitig auf das Objekt gestrahlt werden.Lighting light source device according to Claim 9 , wherein the control unit does not change the intensity of the light from the red light source with a wavelength that is not adjacent to a wavelength of the excitation light when the illumination light and the excitation light are simultaneously shone onto the object. Beleuchtungslichtquellenvorrichtung nach Anspruch 1, wobei die Steuereinheit einen Modus zum alleinigen Bestrahlen mit dem Beleuchtungslicht und einen Modus zum gleichzeitigen Bestrahlen mit dem Beleuchtungslicht und mit dem Anregungslichts als Beleuchtungslicht-Beobachtungsmodi aufweist und einen Modus zum alleinigen Bestrahlen mit Anregungslicht als Anregungslicht-Beobachtungsmodus aufweist und diese Modi so konfiguriert sind, dass sie wählbar sind, wobei in dem Modus zum gleichzeitigen Bestrahlen mit dem Beleuchtungslicht und mit dem Anregungslicht eine Intensität des Lichts von der Anregungslichtquelle so gesteuert wird, dass sie niedriger ist als eine Intensität des Lichts von der Anregungslichtquelle, die in dem Anregungslicht-Beobachtungsmodus ausgestrahlt wird.Lighting light source device according to Claim 1 , whereby the control unit has a mode for irradiation solely with the lighting light and has a mode for simultaneous illumination with the illumination light and with the excitation light as illumination light observation modes and has a mode for illumination with excitation light alone as excitation light observation mode and these modes are configured to be selectable, wherein in the mode for simultaneous illumination with the illumination light and with the excitation light an intensity of light from the excitation light source is controlled such that it is lower than an intensity of light from the excitation light source emitted in the excitation light observation mode. Beleuchtungslichtquellenvorrichtung nach Anspruch 1, wobei die Steuereinheit mindestens eine von einer Intensität und einer Wellenlänge des Beleuchtungslichts anpasst, so dass die Farbwiedergabe durch Mischlicht, das aus dem Beleuchtungslicht und dem Anregungslicht besteht, um etwa 10 bis etwa 30 in Bezug auf einen durchschnittlichen Farbwiedergabeindex Ra besser ist als die Farbwiedergabe durch das Beleuchtungslicht allein.Lighting light source device according to Claim 1 , wherein the control unit adjusts at least one intensity and wavelength of the illumination light so that the color rendering by mixed light, consisting of the illumination light and the excitation light, is about 10 to about 30 better with respect to an average color rendering index Ra than the color rendering by the illumination light alone. Endoskop, umfassend die Beleuchtungslichtquellenvorrichtung nach Anspruch 1.Endoscope, comprising the illumination light source device according to Claim 1 . Lichtleitelement, umfassend die Beleuchtungslichtquellenvorrichtung nach Anspruch 1.Light guiding element comprising the lighting light source device according to Claim 1 . Verfahren zum Einstellen einer Wellenlänge von Beleuchtungslicht, das gleichzeitig mit Anregungslicht, das ein fluoreszierendes Material des Objekts anregt, auf ein Objekt gestrahlt wird, wobei eine Wellenlänge des Beleuchtungslichts so eingestellt wird, dass eine Spektralverteilung des Mischlichts, das aus dem Beleuchtungslicht und dem Anregungslicht besteht, sich einer Spektralverteilung von natürlichem Licht stärker annähert, wenn das Beleuchtungslicht und das Anregungslicht gleichzeitig auf das Objekt gestrahlt werden, verglichen damit, wenn das Beleuchtungslicht allein auf das Objekt gestrahlt wird.Method for adjusting the wavelength of illumination light, which is simultaneously shone onto an object with excitation light that excites a fluorescent material of the object, wherein a wavelength of the illumination light is adjusted such that a spectral distribution of the mixed light, which consists of the illumination light and the excitation light, more closely approximates a spectral distribution of natural light when the illumination light and the excitation light are shone onto the object simultaneously, compared to when the illumination light alone is shone onto the object.
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