[发明专利]照明装置、包括该照明装置的摄像系统、包括该摄像系统的内窥镜系统及显微镜系统

说明书

照明装置(102A)具有：照明脉冲生成器(110)，其生成相干光的照明脉冲；以及散斑调制器(200)，其对由所述相干光产生的散斑进行调制。所述照明脉冲生成器生成重复一个照明脉冲组而得到的照明脉冲组列，该一个照明脉冲组包括多个照明脉冲。

技术领域

本发明涉及使用相干光的照明装置。

背景技术

在将激光光源所代表的相干光用于照明的摄像系统中，已知如下情况：当观察对象存在些许的凹凸等散射构造时，在成像仪的摄像面上产生细微的斑点花样(散斑)，作为噪声(将其称为散斑噪声)而出现在取得的图像中，给视觉辨认性带来障碍。该现象不局限于电子摄像系统，也产生在与摄像面相当的活体的视网膜上，因此，关于将相干光用于照明的照明装置、例如激光投影仪等也产生同样的问题。已知该散斑的产生原因是，从观察对象的凹凸等散射的光发生干涉，在摄像面、视网膜上形成细微的明暗图案。

已知有用于该散斑的各种各样的散斑降低方法，以下列举了代表性的方法。此外，在以下的说明中，大多将“相干光”记载为作为其代表的“激光”，但在本说明书中，也能够替换为通常的“相干光”。另外，该通常的“相干光”也包括“部分相干光”。

(1)[通过降低光源自身的有效的相干性来降低散斑噪声的方法]

(1-a)在对LD(激光二极管)进行电流驱动时，通过作为驱动波形而进行高频叠加等，从而促进光谱的多模式化来扩宽有效光谱宽度。

(1-b)在LD搭载自脉冲功能，来扰乱光的相位、波长。

(1-c)使波长可变激光的光谱高速变化来扩宽有效光谱宽度。

(1-d)组合相互独立的多个激光来降低有效的相干性。

(2)[使由散斑形成的明暗图案随时间的变化而变化、并利用该明暗图案的时间叠加效应来降低有效的散斑噪声的方法]

(2-a)使观察对象振动，使散斑图案变化。

(2-b)引起从光源到达观察对象的光路中的光相位的变化，使散斑图案变化。

作为(2-b)的例子，提出了如下的方法：在利用光纤对激光进行引导并照射的结构中，使光纤的形状、应力变化，使时间上的导光模式变化，由此引起所照射的激光的相位变化，使散斑图案变化。

例如，日本特开2003-156698号公报公开了这种结构的激光光源装置。在该激光光源装置中，从激光光源出射的激光进入光纤的入射端，从出射端作为激光照明光出射。在光纤的中间部设置有对光纤赋予振动的加振装置。当通过该加振装置使光纤振动时，在光纤的内部产生因激光的模式转换等引起的光的相位变化。根据该激光的特性变化(这里为光相位变化)，从光纤照射到观察对象时产生的散斑所引起的条纹花样移动或变化。由该散斑引起的条纹花样以人的眼睛无法感知的这种速度移动或变化，因此，人感受到将由散斑引起的条纹花样重合而平均化的花样，因此，降低了散斑噪声。

前述的(1-a)的方法中，作为能够使用的激光而限定于LD，按照每个LD的个体差异，光谱的扩宽方式不同，大多在散斑降低方面未必能够得到稳定且充分的效果。(1-b)和(1-c)的方法需要集中了特殊功能的激光，另外，(1-d)的方法需要多个激光，为了实现发挥充分的降低效果的摄像系统而不得不成为高价。

另一方面，(2-a)的方法限定于观察对象也可以如投影仪的屏幕等那样进行微小振动的情况，因此，例如难以应用于显微镜、内窥镜等观察对象。(2-b)的方法不需要使观察对象振动，因此，虽然是不对观察对象制约的方法，但需要使光纤的形状、应力机械地变化，因此，光学调制速度的制约较大。因此，在该方法中，例如在电子摄像系统中，在摄像的帧速率快的情况下或摄像时间短的情况等下，预测无法充分地发挥散斑花样的重叠效果。

发明内容

本发明的目的在于，提供一种能够稳定且有效地降低散斑噪声的照明装置。