DE112014007126T5

DE112014007126T5 - Beleuchtungsvorrichtung und Endoskop, das die Beleuchtungsvorrichtung umfasst

Info

Publication number: DE112014007126T5
Application number: DE112014007126.9T
Authority: DE
Inventors: Bakusui DAIDOJI; Eiji Yamamoto
Original assignee: Olympus Corp
Current assignee: Olympus Corp
Priority date: 2014-11-26
Filing date: 2014-11-26
Publication date: 2017-08-17
Also published as: CN106999026B; JP6476203B2; US20170264078A1; CN106999026A; JPWO2016084163A1; WO2016084163A1

Abstract

Eine Beleuchtungsvorrichtung (100) umfasst mindestens eine Laserdiode (11-1 bis 11-3), einen Beleuchtungsbereich (10) und einen Lichtsteuerungsbereich (17). Der Beleuchtungsbereich (10) verwendet von der Laserdiode ausgestrahltes Licht als Beleuchtungslicht. Der Lichtsteuerungsbereich (17) steuert die Lichtstärke der Laserdiode durch Pulsmodulation eines Treiberstroms, der der Laserdiode zugeführt wird. Der Lichtsteuerungsbereich (17) steuert die Lichtstärke der Laserdiode in Kombination mit einem Tastverhältnis und einem Spitzenstrom des pulsmodulierten Impulstreiberstroms in Kombination in einem Mehrfachschwingungsmodusbereich, in dem eine Wellenlängenspektrumsbreite des von der Laserdiode ausgestrahlten Lichts gleich oder größer als eine Schwellenwellenlängenbreite ist.

Description

Technisches Gebiet
Die vorliegende Erfindung betrifft eine Beleuchtungsvorrichtung, die von einer Laserdiode ausgestrahltes Licht als Beleuchtungslicht auf ein Beobachtungsziel strahlt, und ein Endoskop, das die Beleuchtungsvorrichtung umfasst.
Hintergrund der Technik
In den letzten Jahren wurden aktiv Beleuchtungsvorrichtungen entwickelt, die einen Halbleiterlaser verwenden. Die Beleuchtungsvorrichtungen, die einen Halbleiterlaser verwenden, haben die Vorteile, dass sie klein sind und hohe Helligkeit und geringen Energieverbrauch bieten, wobei sie allerdings aufgrund der hohen Kohärenz von Laserlicht Flecken verursachen.
Die Flecken sind Interferenzmuster, die durch das Strahlen von Licht mit einer hohen Kohärenz, wie beispielsweise Laserlicht, auf ein Objekt bewirkt werden, so dass das Licht auf der Oberfläche des Objektes reflektiert wird und die Phasen von gestreutem Licht überlappen, und die Interferenzmusterreflektieren einen Zustand der Nähe der Oberfläche des Objektes. Da die Flecken eine Verschlechterung der Bildqualität bewirken, wird derzeit eine Technologie zur Reduzierung der Flecken entwickelt.
Die Technologie zur Reduzierung von Flecken ist beispielsweise in Patentliteratur 1 offenbart. Patentliteratur 1 offenbart eine Beleuchtungsvorrichtung, die Flecken dadurch verhindert, dass sie eine Hochfrequenzüberlagerungseinrichtung zum Überlagern eines Hochfrequenzsignals über einen Treiberstrom umfasst, der einem Halbleiterlaser zuzuführen ist, um den Halbleiterlaser im Multimodus zum Schwingen zu bringen.
Literaturliste
Patentliteratur

Patentliteratur 1: Japanische Patentanmeldung KOKAI mit der Veröffentlichungsnr. 2010-042153

Kurzbeschreibung der Erfindung
Technisches Problem
Wenn dem Treiberstrom ein Hochfrequenzsignal überlagert wird, wie in Patentliteratur 1 offenbart, wird die Lichtstärke durch Steuern eines Vorstroms ausgeführt, der einem Halbleiterlaser zuzuführen ist.
Ein Bereich mit einem geringen Vorstrom verringert jedoch die Schwingungsmodi des Halbleiterlasers und erhöht dessen Kohärenz. Aus diesem Grund werden Flecken möglicherweise nicht effektiv reduziert, wenn eine geringe Lichtstärke auf ein Objekt gestrahlt wird.
Es ist eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Beleuchtungsvorrichtung, die die Lichtstärke in einem breiten variablen Bereich steuert, während sie Flecken reduziert, und ein Endoskop, das die Beleuchtungsvorrichtung umfasst, bereitzustellen.
Lösung des Problems
Eine erste Beleuchtungsvorrichtung der Erfindung umfasst mindestens eine Laserdiode, einen Beleuchtungsbereich, der von der Laserdiode ausgestrahltes Licht als Beleuchtungslicht verwendet, und einen Lichtsteuerungsbereich, der die Lichtstärke der Laserdiode durch Pulsmodulation eines Treiberstroms steuert, der der Laserdiode direkt zuzuführen ist, wobei der Lichtsteuerungsbereich die Lichtstärke der Laserdiode in Kombination mit einem Tastverhältnis und einem Spitzenstrom des pulsmodulierten Impulstreiberstroms in einem Mehrfachschwingungsbereich steuert, in dem eine Wellenlängenspektrumsbreite des von der Laserdiode ausgestrahlten Lichts gleich oder größer ist als eine Schwellenwellenlängenbreite.
Eine zweite Beleuchtungsvorrichtung der Erfindung umfasst mindestens eine Laserdiode, einen Beleuchtungsbereich, der von der Laserdiode ausgestrahltes Licht als Beleuchtungslicht verwendet, und einen Lichtsteuerungsbereich, der die Lichtstärke des von der Laserdiode ausgestrahlten Lichts durch Pulsmodulation eines Treiberstroms steuert, der der Laserdiode zuzuführen ist, wobei der Lichtsteuerungsbereich die Lichtstärke der Laserdiode in Kombination mit einem Tastverhältnis und einem Spitzenstrom des pulsmodulierten Impulstreiberstroms in Kombination mit einem Fleckenreduzierungsbereich steuert, in dem eine Variation der Helligkeit, die verursacht wird, wenn das Beleuchtungslicht auf ein Beobachtungsziel gestrahlt wird, gleich oder kleiner als ein Schwellenwert ist.
Ein Endoskop, das eine Beleuchtungsvorrichtung der Erfindung, die vorstehend genannte erste Beleuchtungsvorrichtung, und eine Abbildungseinheit umfasst, die ein Beobachtungsziel abbildet, wenn der Lichtsteuerungsbereich eine Frequenz des Impulstreiberstroms, der durch die Pulsmodulation erlangt wird, für eine Bildfrequenz der Abbildungseinheit auf ein ganzzahliges Mehrfaches, das größer ist als zwei, einstellt.
Ein Endoskop, das eine Beleuchtungsvorrichtung der Erfindung, die vorstehend genannte zweite Beleuchtungsvorrichtung, und eine Abbildungseinheit umfasst, die das Beobachtungsziel abbildet, wenn der Lichtsteuerungsbereich eine Frequenz des Impulstreiberstroms, der durch die Pulsmodulation erlangt wird, für eine Bildfrequenz der Abbildungseinheit auf ein ganzzahliges Mehrfaches, das größer ist als zwei, einstellt.
Vorteilhafte Wirkungen der Erfindung
Gemäß der vorliegenden Erfindung ist es möglich, eine Beleuchtungsvorrichtung, die die Lichtstärke in einem breiten variablen Bereich steuern kann, während sie Flecken reduziert, und ein Endoskop, das die Beleuchtungsvorrichtung umfasst, bereitzustellen.
Kurze Beschreibung der Zeichnungen
1 ist ein schematisches Konfigurationsdiagramm, das ein Endoskopsystem zeigt, in dem eine Beleuchtungsvorrichtung für ein Endoskop gemäß einer ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung angewendet wird.
2 ist ein Blockdiagramm, das eine Beleuchtungsvorrichtung für ein Endoskop in dem Endoskopsystem zeigt.
3 ist ein Konfigurationsdiagramm, das eine Einheit für optische Diffusion zeigt.
4 ist ein Diagramm, das die Stärke von jeder der ersten bis dritten LD ausgestrahltem Laserlicht relativ zu dem Impulstreiberstrom zeigt.
5 ist ein schematisches Diagramm, das einen Mehrfachschwingungsmodusbereich zeigt.
6 ist ein Diagramm, das Variationen in der Wellenlängenspektrumsbreite von Laserlicht relativ zu dem Spitzenstrom des Impulstreiberstroms zeigt, der erlangt wird, wenn die Pulsamplitudenlichtsteuerung vorgenommen wird.
7 ist ein Diagramm, das Variationen in der Wellenlängenspektrumsbreite W von Laserlicht relativ zu dem Tastverhältnis zeigt, wenn der Spitzenstrom des Impulstreiberstroms auf einen Stromwert eingestellt wird und das Tastverhältnis D gesteuert wird (Pulsweitenlichtsteuerung).
8 ist ein Diagramm, das den Mindestlichtstärkenzustand in einem Mehrfachschwingungsmodusbereich zeigt.
9 ist ein Diagramm, das einen Weg von dem Höchstlichtstärkenzustand zu dem Mindestlichtstärkenzustand in dem Mehrfachschwingungsmodusbereich zeigt, wenn eine Lichtsteuerung hauptsächlich durch Steuern des Spitzenstroms des Impulstreiberstroms durch den Lichtsteuerungsbereich durchgeführt wird (Pulsamplitudenlichtsteuerung).
10 ist ein Diagramm, das einen Weg von dem Höchstlichtstärkenzustand zu dem Mindestlichtstärkenzustand in dem Mehrfachschwingungsmodusbereich zeigt, wenn eine Lichtsteuerung hauptsächlich durch Steuern des Tastverhältnisses des Impulstreiberstroms durch den Lichtsteuerungsbereich durchgeführt wird (Pulsamplitudenlichtsteuerung).
11 ist ein schematisches Diagramm, das eine Funktion zwischen dem Lichtsteuerungsbereich, dem Eingabebereich und dem Bildverarbeitungsbereich zeigt.
12 ist ein Blockdiagramm, das eine Beleuchtungsvorrichtung für ein Endoskop gemäß einer zweiten Variante zeigt.
13 ist ein schematisches Diagramm, das eine Funktion zwischen dem Lichtsteuerungsbereich, dem Eingabebereich und dem Bildverarbeitungsbereich in der zweiten Variante zeigt.
14 ist ein schematisches Diagramm, das einen Fleckenreduzierungsbereich zeigt.
15 ist ein Diagramm, das einen Weg von dem Höchstlichtstärkenzustand zu dem Mindestlichtstärkenzustand in dem Mehrfachschwingungsmodusbereich zeigt, wenn die Lichtsteuerung hauptsächlich durch Steuern des Spitzenstroms IH des Impulstreiberstroms I durch den Lichtsteuerungsbereich (Pulsamplitudenlichtsteuerung) in dem Fleckenreduzierungsbereich vorgenommen wird.
Beschreibung von Ausführungsformen
[Erste Ausführungsform]
Ein Endoskop, das die Beleuchtungsvorrichtung gemäß einer ersten Ausführungsform umfasst, ist nachstehend mit Bezugnahme auf die Zeichnungen beschrieben.
1 ist ein schematisches Konfigurationsdiagramm eines Endoskopsystems 1, das eine Beleuchtungsvorrichtung umfasst. Das Endoskopsystem 1 umfasst eine Zielfernrohreinheit 2, einen mit der Zielfernrohreinheit 2 durch ein Hauptkörperseitenkabel 3 verbundenen Endoskophauptkörper 4 und eine mit dem Endoskophauptkörper 4 verbundene Bildanzeigeeinheit 5. Die Zielfernrohreinheit 2 wird als das sogenannte Endoskop bezeichnet.
Die Zielfernrohreinheit 2 umfasst das Hauptkörperseitenkabel 3, einen Betätigungsbereich 6 und einen mit dem Betätigungsbereich 6 gekoppelten Einführbereich 7. Der Betätigungsbereich 6 umfasst einen Betätigungsgriff 6a. Der Betätigungsgriff 6a soll den Einführbereich 7 in Hoch- und Runterrichtungen oder Rechts-Links-Richtungen biegen.
Der Einführbereich 7 soll ein zu beobachtendes Objekt in einem Beobachtungsziel beobachten, indem er beispielsweise in eine Röhre des Beobachtungsziels eingeführt wird. Der Einführbereich 7 umfasst einen distalen Einführendteil 7a, der steif gebildet ist, und den anderen Teil (nachstehend als ein Einführbiegeteil bezeichnet) 7b, der biegbar gebildet ist. Somit kann der Einführbiegeteil 7b passiv gebogen werden und wenn er beispielsweise in eine Röhre eines beobachtenden Objektes eingeführt wird, wird er entlang der Form des Schlauchs gebogen. Der Einführbereich 7 wird auch in die Hoch- und Runterrichtung oder Links- und Rechtsrichtung durch Betätigung des Bestätigungsteils 6 gebogen.
2 ist ein Blockdiagramm einer Beleuchtungsvorrichtung 100 für das Endoskop in dem Endoskopsystem 1. Der Endoskophauptkörper 4 umfasst einen Beleuchtungsbereich 10, der Beleuchtungslicht auf ein Beobachtungsziel strahlt, und einen Bildaufnahmebereich 11, der ein Bild des Beobachtungsziels aufnimmt. Die Bildanzeigeeinheit 5, die ein Bild des Beobachtungsziels anzeigt, ist mit dem Bildaufnahmebereich 11 verbinden.
Der Beleuchtungsbereich 10 umfasst eine Mehrzahl von Laserdioden (nachstehend als LD bezeichnet), beispielsweise drei erste bis dritte LD 11-1 bis 11-3, eine erste bis dritte optische Faser 12-1 bis 12-3, einen Optokoppler (nachstehend als Kombinierer optischer Fasern bezeichnet) 13, eine vierte optische Faser 14, eine Einheit für optische Diffusion 15 und eine Lichtquellensteuereinrichtung 16.
Die erste bis dritte LD 11-1 bis 11-3 schwingen bei unterschiedlichen Schwingungswellenlängen und strahlen Laserlicht aus. Beispielsweise strahlt die erste LD 11-1 blaues Laserlicht aus, dessen mittlere Wellenlänge 445 nm ist, strahlt die zweite LD 11-2 grünes Laserlicht aus, dessen mittlere Wellenlänge 532 nm ist, und strahlt die dritte LD 11-3 rotes Laserlicht aus, dessen mittlere Wellenlänge 635 nm ist.
Die erste optische Faser 12-1 verbindet die erste LD 11-1 optisch mit dem Optokoppler 13 und leitet von der ersten LD 11-1 ausgestrahltes blaues Laserlicht an den Optokoppler 13.
Die zweite optische Faser 12-2 verbindet die zweite LD 11-2 optisch mit dem Optokoppler 13 und leitet von der zweiten LD 11-2 ausgestrahltes grünes Laserlicht an den Optokoppler 13.
Die dritte optische Faser 12-3 verbindet die erste LD 11-3 optisch mit dem Optokoppler 13 und leitet von der dritten LD 11-3 ausgestrahltes rotes Laserlicht an den Optokoppler 13.
Der Kombinierer optischer Fasern 13 kombiniert das blaue Laserlicht, das grüne Laserlicht und das rote Laserlicht, die von der ersten optischen Faser 12-1, der zweiten optischen Faser 12-2 und der dritten optischen Faser 12-3 geleitet werden, zu weißem Laserlicht.
Die vierte optische Faser 14 leitet das von dem Kombinierer optischer Fasern 13 kombinierte weiße Laserlicht an die Einheit für optische Diffusion 15.
Die erste bis dritte optische Faser 12-1 bis 12-3 und die vierte optische Faser 14 sind jeweils eine einzelne Faser, deren Kerndurchmesser beispielsweise mehrere zehnfache μm bis mehrere hundertfache μm beträgt.
Kopplungslinsen (nicht gezeigt) sind zwischen der ersten bis dritten optischen Faser 12-1 bis 12-3 und der vierten optischen Faser 12-4 vorgesehen. Die Kopplungslinsen bewirken, dass blaues Laserlicht, grünes Laserlicht und rotes Laserlicht, die von der ersten bis dritten optischen Faser 12-1 bis 12-3 ausgestrahlt werden, konvergieren, und koppelt diese mit der vierten optischen Faser 12-4.
3 ist ein Konfigurationsdiagramm der Einheit für optische Diffusion 15. Die Einheit für optische Diffusion 15 diffundiert das von der vierten optischen Faser 14 geleitete weiße Laserlicht. Das von der Einheit für optische Diffusion 15 diffundierte weiße Laserlicht wird als Beleuchtungslicht Q ausgestrahlt. Die Einheit für optische Diffusion umfasst einen Halter 15-1 und ein Diffusionselement 15-2, wie beispielsweise einen Aluminiumoxidpartikel, der in dem Halter 15-1 enthalten ist. Die Lichtdiffusion der Einheit für optische Diffusion 15 bietet den Vorteil, dass die Verteilung des von der vierten optischen Faser 14 geleiteten weißen Laserlichts verbreitert wird und die Phase des weißen Laserstrahls gestört wird, um die Kohärenz reduzieren und die Flecken zu reduzieren.
Die Lichtquellensteuereinrichtung 16 umfasst einen Lichtsteuerungsbereich 17 zum Steuern der Lichtstärke für die erste bis dritte LD 11-1 bis 11-3. Der Lichtsteuerungsbereich 17 schaltet die erste bis dritte LD 11-1 bis 11-3 ein und aus und steuert die Lichtstärke für die erste bis dritte LD 11-1 bis 11-3. Bei der Lichtsteuerung werden Pulstreiberströme I der ersten bis dritten LD 11-1 bis 11-3 unabhängig pulsmoduliert zugeführt.
Wenn die Wellenlängenspektrumsbreite jedes des von der ersten bis dritten LD 11-1 bis 11-3 ausgestrahlten blauen Laserlichts, grünen Laserlichts und roten Laserlichts nicht unter einer Schwellenwellenlängenbreite liegt, fallen diese in einen Mehrfachschwingungsmodusbereich Ms, wie in 4 gezeigt.
Der Lichtsteuerungsbereich 17 pulsmoduliert die erste bis dritte LD 11-1 bis 11-3 in Kombination mit der Steuerung des Spitzenstroms IP des Impulstreiberstroms I, der erlangt wird durch Pulsmodulation (Pulsamplitudenlichtsteuerung) und der Steuerung des Tastverhältnisses D des Impulstreiberstroms I (Pulsweitenlichtsteuerung) in dem Mehrfachschwingungsmodusbereich Ms der ersten bis dritten LD 11-1 bis 11-3.
Insbesondere umfasst der Lichtsteuerungsbereich 17 einen Speicherbereich 17a. In dem Speicherbereich 17a ist eine Lichtsteuerungsungstabelle 17b enthalten. Die Lichtsteuerungsungstabelle 17b speichert Lichtsteuerungsungsinformation über die Einstellung des Tastverhältnisses D und des Spitzenstroms IH des Impulstreiberstroms I in dem Mehrfachschwingungsmodusbereich Ms.
Der Speicherbereich 17a speichert Information, die das Verhältnis der Stärken von von der ersten bis dritten LD 11-1 bis 11-3 ausgestrahltem blauem, grünem und rotem Laserlicht anzeigt, derart, dass das Beleuchtungslicht Q eine erwünschte Farbe hat (nachstehend als Lichtstärkenverhältnisinformation bezeichnet). Die erwünschte Farbe ist beispielsweise weißes Licht mit hohen Farbwiedergabeeigenschaften oder die Farbe des Beleuchtungslichts Q zur Reproduktion der Farbe eines Beobachtungsziels, auf das das Licht gestrahlt wird, das beispielsweise von einer Xenonlampe oder einer Halogen-Lampe ausgestrahlt wird. Die in dem Speicherbereich 17a aufgezeichnete Information wird später ausführlich beschrieben.
Ein Eingabebereich 18 und ein Bildaufnahmebereich 11 sind mit dem Lichtsteuerungsbereich 17 verbunden. Dem Lichtsteuerungsbereich 17 wird eine erste Lichtstärkensteuerinformation L1 für Beleuchtungslicht Q, das von dem Eingabebereich 18 ausgegeben wird, oder eine zweite Lichtstärkensteuerinformation L2, die von dem Bildaufnahmebereich 11 ausgegeben wird, zugeführt. Die erste Lichtstärkensteuerinformation L1 ist Information, um zu bewirken, dass das Bild eines Beobachtungsziels einen geeigneten Helligkeitswert hat. Der geeignete Helligkeitswert ist derjenige mit einer geeigneten Helligkeit, um zu verhindern, dass Lichthofbildungs- und Schwarzdefekte auf dem Bild eines Beobachtungsziels verursacht werden. Die zweite Lichtstärkensteuerinformation L2 ist Information, die bewirkt, dass das Bild eines Beobachtungsziels einen geeigneten Helligkeitswert hat.
Der Lichtsteuerungsbereich 17 steuert die Lichtstärke der ersten bis dritten LD 11-1 bis 11-3 in Kombination mit der Steuerung des Tastverhältnisses D und der des Spitzenstroms IH des Impulstreiberstroms I, der der ersten bis dritten LD 11-1 bis 11-3 zugeführt wird, auf Grundlage der ersten Lichtstärkensteuerinformation L1 oder der zweiten Lichtstärkensteuerinformation L2.
4 zeigt eine Lichtstärke F von blauem, grünem und rotem Laserlicht, das von der ersten bis dritten LD 11-1 bis 11-3 ausgestrahlt wird, relativ zu dem Impulstreiberstrom I.
Bei der Pulsmodulation wird Beleuchtungslicht Q der Laserlichtstärke F entsprechend dem Impulstreiberstrom I ausgestrahlt, wie in 4 gezeigt. Obgleich 4 die Laserlichtstärke F relativ zu dem Impulstreiberstrom I einer LD zeigt, gilt das gleiche für die erste bis dritte LD 11-1 bis 11-3.
Wenn der Spitzenstrom des Impulstreiberstroms I zunimmt, nehmen die Schwingungsmodi zu und wird die Wellenlängenspektrumsbreite W (Wa < Wb < Wc) entsprechend groß. Die Wellenlängenspektrumsbreiten Wa, Wb und Wc sind jeweils durch beispielsweise eine Wellenlängenbreite zur Halbierung der Intensität relativ zu der Spitzenstärke des Wellenlängenspektrums definiert.
Der Grund dafür, dass die Schwingungsmodi zunehmen, ist folgender. Wenn der Impulstreiberstrom I, der der ersten bis dritten LD 11-1 bis 11-3 zugeführt wird, zunimmt, variieren die Trägerdichte und der Brechungsindex in jeder der ersten bis dritten LD 11-1 bis 11-3. Wenn die Stärke F von Laserlicht, das von der ersten bis dritten LD 11-1 bis 11-3 ausgestrahlt wird, zunimmt, variieren auch die Trägerdichte und der Brechungsindex, sodass die Schwingungsmodi aufgrund der Zunahme der Innentemperatur der ersten bis dritten LD 11-1 bis 11-3 zunehmen.
Das Tastverhältnis D des Impulstreiberstroms I ist die Proportion der Lichtausstrahlzeit (= Wärmeerzeugungszeit) der ersten bis dritten LD 11-1 bis 11-3 zu der Lichtauszeit (= Abkühlzeit) davon (Lichtausstrahlzeit/Lichtauszeit). Wenn das Tastverhältnis D zunimmt, wird die Lichtausstrahlzeit (= Wärmeerzeugungszeit) jeder der ersten bis dritten LD 11-1 bis 11-3 verlängert und nimmt somit die Innentemperatur der ersten bis dritten LD 11-1 bis 11-3 zu.
Wie vorstehend beschrieben, nehmen die Schwingungsmodi zu, wenn die Innentemperatur der ersten bis dritten LD 11-1 bis 11-3 zunimmt. Wenn dadurch das Tastverhältnis D von einem niedrigen Tastverhältnis auf ein hohes Tastverhältnis erhöht wird, nehmen die Schwingungsmodi zu und wird die Wellenlängenspektrumsbreite W (Wa < Wb < Wc) groß.
Wenn die Schwingungsmodi zunehmen und die Wellenlängenspektrumsbreite W (Wa < Wb < Wc) groß wird, nimmt die zeitliche Kohärenz ab oder nimmt die Kohärenz ab. Dementsprechend werden die Flecken reduziert.
Wenn die erste bis dritte LD 11-1 bis 11-3 pulsmoduliert werden, steuert der Lichtsteuerungsbereich 17 das Tastverhältnis D und den Spitzenstrom IH für den Impulstreiberstrom I in dem Mehrfachschwingungsmodusbereich Ms, in dem die Wellenlängenspektrumsbreite W (Wa, Wb, Wc) von Laserlicht, das von der ersten bis dritten LD 11-1 bis 11-3 ausgestrahlt wird, nicht kleiner wird als der Schwellenwert für die Wellenlängenbreite. Mit anderen Worten, wenn der Spitzenstrom IH des Impulstreiberstroms I nicht kleiner wird als der Mehrfachschwingungsmodusschwellenstrom Is, wie in 4 gezeigt, werden die erste bis dritte LD 11-1 bis 11-3 in den Mehrfachschwingungsmodusbereich Ms fallen. In dem Mehrfachschwingungsmodusbereich Ms steuert der Lichtsteuerungsbereich 17 das Tastverhältnis D und den Spitzenstrom IH relativ zu dem Impulstreiberstrom I.
Der Mehrfachschwingungsmodusbereich Ms einer einzelnen LD oder einer der ersten bis dritten LD 11-1 bis 11-3 wird hierin mit Bezugnahme auf das schematische Diagramm des in 5 gezeigten Mehrfachschwingungsmodusbereichs Ms beschrieben.
Der Mehrfachschwingungsmodusbereich Ms tritt als ein Bereich auf, der von der Beziehung zwischen dem Tastverhältnis D und dem Spitzenstrom IH des Impulstreiberstroms I abhängt.
In dem Mehrfachschwingungsmodusbereich Ms wird das Tastverhältnis D, wenn die Wellenlängenspektrumsbreite W 70% der maximalen Wellenlängenspektrumsbreite wird, als ein Mehrfachschwingungsmodusschwellentastverhältnis Ds bezeichnet.
Der Spitzenstrom IH des Impulstreiberstroms, wenn die Wellenlängenspektrumsbreite W 70% der maximalen Wellenlängenspektrumsbreite wird, wird als Mehrfachschwingungsmodusschwellenstrom Is bezeichnet. Wenn dadurch das Tastverhältnis D gleich oder größer als das Mehrfachschwingungsmodusschwellentastverhältnis Ds ist und der Spitzenstrom IH des Impulstreiberstroms gleich oder größer als der Mehrfachschwingungsmodusschwellenstrom Is ist, wird eine der ersten bis dritten LD 11-1 bis 11-3 in den Mehrfachschwingungsmodusbereich Ms fallen.
6 zeigt Variationen in der Wellenlängenspektrumsbreite von Laserlicht relativ zu dem Spitzenstrom IH des Impulstreiberstroms I, der erlangt wird, wenn die Pulsamplitudenlichtstärkensteuerung ausgeführt wird.
Eine Schwellenwellenlängenbreite Ws zur Bestimmung des Mehrfachschwingungsmodusbereichs Ms ist auf 70% der maximalen Wellenlängenspektrumsbreite W (Wm × 0,7) einer der ersten bis dritten LD 11-1 bis 11-3 eingestellt, wenn von der Beleuchtungsvorrichtung 100 ausgestrahltes Beleuchtungslicht Q im Höchstlichtstärkenzustand ist.
Normalerweise wird die Wellenlängenspektrumsbreite W in dem Höchstlichtstärkenzustand am größten. Wenn sie gleich oder größer der maximalen Wellenlängenspektrumsbreite Wm ist, werden die Flecken reduziert, wobei die Kohärenz ausreichend verringert wird.
Wenn der Spitzenstrom IH des Impulstreiberstroms I zunimmt, nehmen die Schwingungsmodi zu und wird die Wellenlängenspektrumsbreite W (Wa < Wb < Wc) groß. Wenn der Spitzenstrom IH des Impulstreiberstroms I gleich oder größer als ein Stromwert wird, nehmen die Schwingungsmodi nicht zu, sondern ist die Wellenlängenspektrumsbreite W gesättigt. In gesättigtem Zustand wird die Wellenlängenspektrumsbreite W gleich der maximalen Wellenlängenspektrumsbreite Wm.
Der Spitzenstrom IH des Impulstreiberstroms I, wenn die Wellenlängenspektrumsbreite W 70% der maximalen Wellenlängenspektrumsbreite Wm ist, ist definiert als ein Mehrfachschwingungsmodusschwellenstrom Is, wie vorstehend beschrieben. Ein Bereich, dessen Strom gleich oder größer als der Mehrfachschwingungsmodusschwellenstrom Is ist, wird der Mehrfachschwingungsmodusbereich Ms. Der Mehrfachschwingungsmodusschwellenstrom Is hängt von dem Tastverhältnis D ab.
Mit anderen Worten ist der in dem Mehrfachschwingungsmodusbereich Ms enthaltene minimale Spitzenstrom relativ zu dem eingestellten Tastverhältnis D als ein Mehrfachschwingungsmodusschwellenstrom definiert. Der Lichtsteuerungsbereich 17 steuert die Lichtstärke durch Steuern des Spitzenstroms IH des Impulstreiberstroms I in einem Bereich, der nicht kleiner ist als der Mehrfachschwingungsmodusschwellenstrom Is. Im Vergleich zu dem einzustellenden Tastverhältnis D wird ein Tastverhältnis D ohne Spitzenstrom in dem Mehrfachschwingungsmodusbereich Ms nicht eingestellt.
In der ersten bis dritten LD 11-1 bis 11-3 wird ein Laserschwellenstrom Ith als der Spitzenstrom IH des Impulstreiberstroms I bezeichnet, wenn der Spitzenstrom IH zunimmt und der Laser stabil schwingt. In einem Impulstreiberstrom I, der gleich oder kleiner als der Laserschwellenstrom Ith ist, erhöhen die erste bis dritte LD 11-1 bis 11-3 die Wellenlängenspektrumsbreite W für den Lichtausstrahlzustand einer LED, die keinen Laser oszilliert. In einem Bereich des Spitzenstroms IH, der größer ist als der Laserschwellenstrom Ith oszillieren die erste bis dritte LD 11-1 bis 11-3 Laser, um die Wellenlängenspektrumsbreite W zu verschmälern. Dadurch wird der Talstrom des Impulstreiberstroms I auf einen Wert eingestellt, der gleich oder kleiner ist als der Laserschwellenstrom Ith.
7 zeigt Variationen in der Wellenlängenspektrumsbreite W von Laserlicht relativ zu dem Tastverhältnis D, wenn der Spitzenstrom IH des Impulstreiberstroms I auf einen Stromwert I1 eingestellt wird und das Tastverhältnis D des Impulstreiberstroms I gesteuert wird (Pulsweitenlichtsteuerung).
Da das Tastverhältnis D die Proportion der Lichtausstrahlzeit (= Wärmeerzeugungszeit) zur Lichtauszeit (= Abkühlzeit) ist, nimmt, wenn das Tastverhältnis D zunimmt, die Temperatur in den Elementen der ersten bis dritten LD 11-1 bis 11-3 zu. Wenn die Temperatur zunimmt, nehmen die Schwingungsmodi der ersten bis dritten LD 11-1 bis 11-3 zu. Wie vorstehend, nehmen daher, wenn das Tastverhältnis D von einem geringen Tastverhältnis auf ein hohes Tastverhältnis zunimmt, und nicht niedriger wird als ein bestimmtes Tastverhältnis D, die Schwingungsmodi nicht zu, sondern ist die Wellenlängenspektrumsbreite W gesättigt. Dann wird die Wellenlängenspektrumsbreite W gleich der maximalen Wellenlängenspektrumsbreite Wm.
Das Tastverhältnis D wird, wenn die Wellenlängenspektrumsbreite W 70% der maximalen Wellenlängenspektrumsbreite Wm wird, als ein Mehrfachschwingungsmodusschwellentastverhältnis Ds bezeichnet. Ein Bereich des Tastverhältnisses D, der nicht geringer ist als das Mehrfachschwingungsmodusschwellentastverhältnis Ds, wird der Mehrfachschwingungsmodusbereich Ms.
Der Lichtsteuerungsbereich 17 nimmt eine Lichtsteuerung durch Steuern des Tastverhältnisses D in einem Bereich vor, der nicht geringer ist als das Mehrfachschwingungsmodusschwellentastverhältnis Ds.
Die Trägerdichte und der Brechungsindex variieren, wenn die Lichtstärke der ersten bis dritten LD 11-1 bis 11-3 durch Pulsmodulation des Impulstreiberstroms I gesteuert wird, stärker, als wenn die Steuerung durch kontinuierliches Zuführen des Impulstreiberstroms I erfolgt (CW: Tastverhältnis D ist 100%). Zum Zeitpunkt der Pulsmodulation wird dadurch die Wellenlängenspektrumsbreite W größer als zum Zeitpunkt von CW (Tastverhältnis D ist 100%). Somit wird der Zustand zum Zeitpunkt von CW (Tastverhältnis D ist 100%) nicht zur Lichtsteuerung verwendet und führt der Lichtsteuerungsbereich 17 Lichtsteuerung durch Steuern des Tastverhältnisses D in einem Bereich durch, der nicht geringer als das Mehrfachschwingungsmodusschwellentastverhältnis Ds und kleiner als 100% ist.
Der Lichtsteuerungsbereich 17 stellt die Frequenz des Impulstreiberstroms I, der durch Pulsmodulation erlangt wird, für die Bildfrequenz einer Abbildungseinheit 19 auf ein ganzzahliges Vielfaches n (ganze Zahl von zwei oder mehr) ein, das größer ist als zwei. Die Bildfrequenz ist beispielsweise eine Frequenz von 30 Hz (fps). Dementsprechend wird die Frequenz der Pulsmodulation 30 × n (Hz).
Bei der Pulsmodulation werden unterschiedliche Laserlichtschwingungsmodi für Pulstreiberströme I mit unterschiedlichen Frequenzen erstellt. Wenn dadurch die Frequenz des Impulstreiberstroms I höher eingestellt wird als die Bildfrequenz der Abbildungseinheit 19, werden die Flecken hinsichtlich der Zeit innerhalb der Belichtungszeit der Abbildungseinheit 19 gemittelt und können somit reduziert werden.
Da das ganzzahlige Vielfache n die ganze Zahl von zwei oder mehr ist, werden die Stärken von in den Einzelbildern der Abbildungseinheit 19 belichtetem Licht gleich. Dadurch ist es möglich, ein Flimmern zu verhindern, das durch Variationen in der Helligkeit von bewegten Bildern bedingt ist, die durch Bildnahme der Abbildungseinheit 19 aufgenommen werden.
Um die Flecken ausreichend zu mitteln und sie effektiv zu reduzieren, ist es vorzuziehen, dass das ganzzahlige Vielfache n 10 oder mehr ist, und ist es noch besser, wenn es 100 oder mehr ist. Außerdem variieren, wenn die Frequenz des Impulstreiberstroms I sich in einem Bereich von MHz oder mehr befindet, die Trägerdichte und der Brechungsindex stärker und wird die Wellenlängenspektrumsbreite größer, mit dem Ergebnis, dass eine größere Wirkung der Fleckenreduzierung erlangt werden kann.
Die vorstehenden Beschreibungen richten sich auf den Mehrfachschwingungsmodusbereich Ms hauptsächlich für eine einzige LD. Für die erste bis dritte LD 11-1 bis 11-3 steuert der Lichtsteuerungsbereich 17 das Tastverhältnis D und den Spitzenstrom IH des Impulstreiberstroms I gemäß Lichtstärkenverhältnisinformation, die in dem Speicherbereich 17a gespeichert ist.
Wie vorstehend beschrieben, speichert der Speicherbereich 17a die Lichtstärkenverhältnisinformation der ersten bis dritten LD 11-1 bis 11-3. Die Lichtstärkenverhältnisinformation wird auf Grundlage von beispielsweise der Farbtemperatur und einem mittleren Farbwiedergabeindex des Beleuchtungslichts Q berechnet.
Wenn die Lichtstärkenverhältnisinformation bestimmt wird, stellt der Lichtsteuerungsbereich 17 die Lichtstärken der ersten bis dritten LD 11-1 bis 11-3 auf Grundlage der Lichtstärkenverhältnisinformation, einer ersten Lichtstärkensteuerinformation L1, die von dem Eingabebereich 18 eingegeben wird, und einer zweiten Lichtstärkensteuerinformation L2, die von einem Bildverarbeitungsbereich 20 eingegeben wird, ein.
In dem Speicherbereich 17a ist die Lichtsteuerungstabelle 17b enthalten, wie vorstehend beschrieben. Die Lichtsteuerungsstabelle 17b speichert Lichtsteuerungsinformation über die Einstellung des Tastverhältnisses D und des Spitzenstroms IH des Impulstreiberstroms I in dem Mehrfachschwingungsmodusbereich Ms. Die Lichtsteuerungsinformation umfasst Information, die die eingestellte Lichtstärke der ersten bis dritten LD 11-1 bis 11-3 relativ zu der ersten oder zweiten Lichtstärkensteuerinformation L1 oder L2, die auf Grundlage der Lichtstärkenverhältnisinformation eingestellt wird, und die Beziehung in der Einstellung zwischen einem Wert des Tastverhältnisses D und dem des Impulstreiberstroms I relativ zu der eingestellten Lichtmenge.
Die Erstellung der Lichtsteuerungstabelle 17b wird jetzt beschrieben.
Die Wellenlängenspektrumsbreite W, die erlangt wird, wenn das Tastverhältnis D und der Spitzenstrom IH des Impulstreiberstroms I im Vorhinein für die erste bis dritte LD 11-1 bis 11-3 variiert werden, wird gemessen. Somit kann der Mehrfachschwingungsmodusbereich Ms aus der Beziehung zwischen dem Tastverhältnis D und dem Spitzenstrom IH des Impulstreiberstroms I entnommen werden, wie in 5 gezeigt.
In dem Mehrfachschwingungsmodusbereich Ms wird ein Produkt (= Stärke des ausgestrahlten Lichtes) des Tastverhältnisses D und des Spitzenstroms IH des Impulstreiberstroms I erlangt. Der Mindestlichtstärkenzustand, in dem das Produkt des Tastverhältnisses D und des Spitzenstroms IH am kleinsten wird, und der Höchstlichtstärkenzustand, in dem das Produkt am größten wird, werden erlangt und ein Lichtstärkenbereich wird durch diesen Mindestlichtstärkenzustand und Höchstlichtstärkenzustand eingestellt.
Der Mindestlichtstärkenzustand Ea ist durch einen Punkt, an dem eine Kurve H einer gleich ausgestrahlten Lichtstärke und eine Grenzlinie K des Mehrfachschwingungsmodusbereich Ms, in dem die Wellenlängenspektrumsbreite W gleich der Schwellenwellenlängenbreite Ws ist, tangential zueinander sind, dargestellt, wie in 8 gezeigt. In dem Höchstlichtstärkenzustand Ea ist beispielsweise der Spitzenstrom IH des Impulstreiberstroms I der Nennstrom der ersten bis dritten LD 11-1 bis 11-3 und ist das Tastverhältnis D 99%. Der Mindestlichtstärkenzustand Ea hängt von dem Mehrfachschwingungsmodusbereich Ms der ersten bis dritten LD 11-1 bis 11-3 ab.
Wenn Lichtsteuerung durch Kombination der Steuerung des Tastverhältnisses D und der des Spitzenstroms IH des Impulstreiberstroms I ausgeführt wird, wird ein Weg zwischen dem Höchstlichtstärkenzustand Ea und dem Mindestlichtstärkenzustand so eingestellt, dass die Lichtstärke linear wird.
Wenn ein Weg zwischen dem Höchstlichtstärkenzustand Eb und dem Mindestlichtstärkenzustand eingestellt wird, werden das Tastverhältnis D und der Spitzenstrom IH des Impulstreiberstroms I der eingestellten Lichtstärke jeder der ersten bis dritten LD 11-1 bis 11-3 zugeordnet. Dementsprechend wird die Lichtsteuerungstabelle 17b erstellt.
9 zeigt einen Weg von dem Höchstlichtstärkenzustand Eb zu dem Mindestlichtstärkenzustand Ea in dem Mehrfachschwingungsmodusbereich Ms, wenn die Lichtsteuerung hauptsächlich durch Steuern des Spitzenstroms IH des Impulstreiberstroms I durch den Lichtsteuerungsbereich 17 ausgeführt wird (Pulsamplitudenlichtsteuerung).
Auf diesem Weg der Lichtsteuerung wird zuerst eine Lichtsteuerung durch Steuern des Spitzenstroms IH des Impulstreiberstroms I (Pulsamplitudenlichtsteuerung) von dem Höchstlichtstärkenzustand Eb zu dem Mehrfachschwingungsmodusschwellenstrom Is (P1-Zustand), in dem das Tastverhältnis D 99% beträgt, durchgeführt.
Als nächstes wird in dem Tastverhältnis D des Mindestlichtstärkenzustands Ea der Spitzenstrom IH des Impulstreiberstroms I derart eingestellt (P2-Zustand), dass die Lichtstärke die gleiche ist wie in dem P1-Zustand.
Als nächstes wird das Tastverhältnis D des Impulstreiberstroms I (Pulsamplitudenlichtsteuerung) von dem P2-Zustand zu dem Mindestlichtstärkezustand Ea gesteuert.
10 zeigt einen Weg von dem Höchstlichtstärkenzustand Eb zu dem Mindestlichtstärkenzustand Ea in dem Mehrfachschwingungsmodusbereich Ms, wenn Lichtsteuerung hauptsächlich durch Steuern des Tastverhältnisses D des Impulstreiberstroms I durchgeführt wird (Pulsamplitudenlichtsteuerung).
Auf diesem Weg wird Lichtsteuerung durch Steuern des Tastverhältnisses D des Impulstreiberstroms I (Pulsamplitudenlichtsteuerung) von dem Höchstlichtstärkenzustand Eb zu dem Mehrfachschwingungsmodusschwellentastverhältnis Ds (P1 Zustand) bei dem Nennstromwert ausgeführt.
Als nächstes wird in dem Spitzenstrom IH des Impulstreiberstroms I in dem Mindestlichtstärkenzustand Ea das Tastverhältnis D (P2-Zustand) derart eingestellt, dass die Lichtstärke die gleiche ist wie in dem P1-Zustand.
Als nächstes wird das Tastverhältnis D des Impulstreiberstroms I (Pulsamplitudenlichtsteuerung) von dem P2-Zustand in den Mindestlichtstärkenzustand Ea gesteuert.
Auf diese Weise wird die Lichtsteuerung hauptsächlich durch Steuern des Spitzenstroms IH des Impulstreiberstroms I (Pulsamplitudenlichtsteuerung) oder Steuern des Tastverhältnisses D (Pulsamplitudenlichtsteuerung) in dem Mehrfachschwingungsmodusbereich Ms durchgeführt. Somit kann die Lichtsteuerung mit einem breiten variablen Bereich durchgeführt werden, wobei Flecken reduziert werden, und kann außerdem die Lichtsteuerung für die erste bis dritte LD 11-1 bis 11-3 einfach und leicht gesteuert werden.
Auf den vorstehend beschriebenen Wegen wird der Spitzenstrom IH hauptsächlich gesteuert (Pulsamplitudenlichtsteuerung), wenn er nicht kleiner ist als der Mehrfachschwingungsmodusschwellenstrom Is, oder wird das Tastverhältnis D hauptsächlich gesteuert (Pulsamplitudenlichtsteuerung), wenn es nicht geringer ist als das Mehrfachschwingungsmodusschwellentastverhältnis Ds. Dennoch können nicht nur die Wege, sondern auch ein Weg zum Steuern des Spitzenstroms IH und des Tastverhältnisses D gleichzeitig verwendet werden und ist in diesem Fall der Weg schräg bezüglich der Achse des Spitzenstroms IH oder des Tastverhältnisses D.
Der Bildaufnahmebereich 11 umfasst die Abbildungseinheit 19 und den Bildverarbeitungsbereich 20. Die Abbildungseinheit 19 und der Bildverarbeitungsbereich 20 sind durch ein Abbildungskabel 21 verbunden. Die Abbildungseinheit 19 empfängt ein von einem Beobachtungsziel reflektiertes Lichtbild, bildet das Beobachtungsziel ab und gibt ein Abbildungssignal aus. Insbesondere umfasst die Abbildungseinheit 19 beispielsweise ein CCD-Bildgerät, ein CMOS-Bildgerät. Die Bildfrequenz der Abbildungseinheit 19 ist beispielsweise eine Frequenz von 30 Hz (fps).
Der Bildverarbeitungsbereich 20 empfängt ein Abbildungssignal von der Abbildungseinheit 19 und verarbeitet das Abbildungssignal, um ein Bild des Beobachtungsziels aufzunehmen. Der Bildverarbeitungsbereich 20 führt Bildverarbeitung auf Grundlage von Helligkeitsinformation durch, die in dem Abbildungssignal enthalten ist, das von der Abbildungseinheit 19 ausgegeben wird, um die zweite Lichtstärkensteuerinformation L2 zu berechnen. Die zweite Lichtstärkensteuerinformation L2 soll bewirken, dass das Bild des Beobachtungsziels einen geeigneten Helligkeitswert hat, und wird an den Lichtsteuerungsbereich 17 geschickt.
Die Bildanzeigeeinheit 5 zeigt das Bild des Beobachtungsziels an, das von dem Bildverarbeitungsbereich 20 aufgenommen wird. Die Bildanzeigeeinheit 5 umfasst einen Monitor, wie beispielsweise eine Flüssigkristallanzeige.
Ein Vorgang der Beleuchtungsvorrichtung 100 für ein Endoskop, die wie vorstehend beschrieben konfiguriert ist, wird nachstehend mit Bezugnahme auf das schematische Diagramm in 11 beschrieben, das eine Funktion zwischen dem Lichtsteuerungsbereich 17, dem Eingabebereich 18 und dem Bildverarbeitungsbereich 20 zeigt.
Der Eingabebereich 18 empfängt die Betätigung einer Bedienungsperson und gibt eine erste Lichtstärkensteuerinformation L1 für das Beleuchtungslicht Q aus.
Der Bildverarbeitungsbereich 20 führt Bildverarbeitung auf Grundlage von Helligkeitsinformation durch, die in dem Abbildungssignal enthalten ist, das von der Abbildungseinheit 19 ausgegeben wird, um eine zweite Lichtstärkensteuerinformation L2 zu berechnen. Die zweite Lichtstärkensteuerinformation L2 soll bewirken, dass das Bild eines Beobachtungsziels einen geeigneten Helligkeitswert hat, und wird an den Lichtsteuerungsbereich 17 geschickt.
Der Lichtsteuerungsbereich 17 steuert die Lichtstärke der ersten bis dritten LD 11-1 bis 11-3 in Kombination mit der Steuerung des Tastverhältnisses D und der des Spitzenstroms IH des Impulstreiberstroms I, der der ersten bis dritten LD 11-1. bis 11-3 zugeführt wird, auf Grundlage der ersten Lichtstärkensteuerinformation L1 oder der zweiten Lichtstärkensteuerinformation L2.
In diesem Fall steuert der Lichtsteuerungsbereich 17 die Lichtstärke der ersten bis dritten LD 11-1 bis 11-3 in Kombination mit der Steuerung des Tastverhältnisses D und der des Spitzenstroms IH des Impulstreiberstroms I entsprechend Lichtsteuerungsinformation, die in der Lichtsteuerungstabelle 17b des Speicherbereichs 17a gespeichert ist.
Die Lichtsteuerungsinformation enthält Information, die eine eingestellte Lichtstärke der ersten bis dritten LD 11-1 bis 11-3, für die erste oder zweite Lichtstärkensteuerinformation L1 oder L2 und die Beziehung in der Einstellung zwischen einem Wert des Tastverhältnisses D und dem des Spitzenstroms IH für Impulstreiberstrom I für die eingestellte Lichtstärke, auf Grundlage von Lichtstärkenverhältnisinformation angibt, die das Stärkenverhältnis von blauem Laserlicht, grünem Laserlicht und rotem Laserlicht angibt, die von der ersten bis dritten LD 11-1 bis 11-3 ausgestrahlt werden, um zu bewirken, dass das Beleuchtungslicht Q eine erwünschte Farbe hat.
Die erste bis dritte LD 11-1 bis 11-3, deren Lichtstärke gesteuert wird, strahlen blaues Laserlicht, grünes Laserlicht und rotes Laserlicht aus. Dieses blaue, grüne und rote Laserlicht wird von deren entsprechenden optischen Fasern 12-1, 12-2 und 12-3 geleitet und tritt in den Kombinierer optischer Fasern 13 ein. Der Kombinierer optischer Fasern 13 kombiniert das blaue, grüne und rote Laserlicht und gibt weißes Laserlicht aus. Das von dem Kombinierer optischer Fasern 13 ausgestrahlte weiße Laserlicht wird von der optischen Faser 14 geleitet und tritt in die Einheit für optische Diffusion 15 ein.
Die Einheit für optische Diffusion 15 diffundiert das von der vierten optischen Faser 14 geleitete Laserlicht. Das diffundierte weiße Laserlicht wird als Beleuchtungslicht Q auf ein Beobachtungsziel gestrahlt.
Die Abbildungseinheit 19 empfängt von dem Beobachtungsziel reflektiertes Licht, bildet das Beobachtungsziel ab und gibt dann ein Abbildungssignal aus.
Der Bildverarbeitungsbereich 20 empfängt das Abbildungssignal von der Abbildungseinheit 19 und verarbeitet das Abbildungssignal, um ein Bild des Beobachtungsziels zu erlangen. Das Bild des Beobachtungsziels wird auf der Bildanzeigeeinheit 5 angezeigt.
Der Bildverarbeitungsbereich 20 führt Bildverarbeitung auf der Basis von Helligkeitsinformation aus, die in dem Abbildungssignal enthalten ist, das von der Abbildungseinheit 19 ausgegeben wird, um eine zweite Lichtstärkensteuerinformation L2 zu berechnen. Die zweite Lichtstärkensteuerinformation L2 wird an den Lichtsteuerungsbereich 17 geschickt.
Wie vorstehend beschrieben, wird gemäß der ersten Ausführungsform, Lichtsteuerung für die erste bis dritte LD 11-1 bis 11-3 durch Kombination der Steuerung des Tastverhältnisses D und des Spitzenstroms IH für Impulstreiberstrom I, der der ersten bis dritten LD 11-1 bis 11-3 zugeführt wird, in dem Mehrfachschwingungsmodusbereich Ms ausgeführt. Somit kann die Lichtsteuerung in einem breiten variablen Bereich durchgeführt werden, wobei die Flecken reduziert werden.
Die Frequenz des Impulstreiberstroms I wird für die Bildfrequenz der Abbildungseinheit 19 auf ein ganzzahliges Vielfaches n (ganze Zahl von zwei oder mehr) eingestellt, das größer ist als zwei, um die Frequenz des Impulstreiberstroms I höher zu machen als die Bildfrequenz der Abbildungseinheit 19. Dadurch können die Flecken hinsichtlich der Zeit innerhalb der Belichtungszeit der Abbildungseinheit 19 gemittelt werden und können dadurch reduziert werden.
Da das ganzzahlige Vielfache n die ganze Zahl von zwei oder mehr ist, werden die Stärken von in den Einzelbildern der Abbildungseinheit 19 belichtetem Licht gleich. Dadurch ist es möglich, ein Flimmern zu verhindern, das durch Variationen in der Helligkeit von bewegten Bildern bedingt ist, die durch Bildnahme der Abbildungseinheit 19 aufgenommen werden.
Die Flecken können ausreichend gemittelt und effektiv reduziert werden, wenn vorteilhafterweise das ganzzahlige Vielfache n auf 10 oder mehr eingestellt ist, und noch besser, wenn es auf 100 oder mehr eingestellt ist.
Außerdem variieren, wenn die Frequenz des Impulstreiberstroms I sich in einem Bereich von MHz oder mehr befindet, die Trägerdichte und der Brechungsindex stärker und wird die Wellenlängenspektrumsbreite größer, mit dem Ergebnis, dass eine größere Wirkung der Fleckreduzierung erlangt werden kann.
[Erste Variante]
In der vorstehend beschriebenen ersten Ausführungsform wird ein Beobachtungsziel durch Ausstrahlen von weißem Beleuchtungslicht Q von den drei LD 11-1 bis 11-3 beobachtet. Anstatt der drei LD können auch vier oder mehr LD verwendet werden. Wenn vier oder mehr LD verwendet werden, kann beispielsweise ein Beobachtungsziel unter Verwendung von weißem Licht mit höheren Farbwiedergabeeigenschaften beobachtet werden als bei der Verwendung von drei LD.
In der vorstehend beschriebenen ersten Ausführungsform können außerdem zwei LD einer blau-violetten LD, die blauviolettes Laserlicht ausstrahlt, und einer grüne LD, die grünes Laserlicht ausstrahlt, hinzugefügt werden. Die Verwendung der zwei LD ermöglicht es, eine Beobachtung wie zum Beispiel gezieltes Anzeigen eines Blutgefäßes unter Verwendung von Lichtabsorptionseigenschaften von Hämoglobin durchzuführen.
In der ersten Ausführungsform kann eine LD, die Laserlicht mit einer Wellenlänge nahe Infrarot ausstrahlt, für die Beobachtung verwendet werden.
[Zweite Variante]
Nachstehend wird eine zweite Variante beschrieben. Die gleichen Elemente wie die in 2 gezeigten sind mit den gleichen Bezugszeichen bezeichnet und eine ausführliche Beschreibung davon wird weggelassen.
12 ist ein Blockdiagramm, das eine Beleuchtungsvorrichtung 100 für ein Endoskop gemäß der zweiten Variante zeigt.
Die Beleuchtungsvorrichtung 100 umfasst eine LD 11. Die LD 11 ist beispielsweise eine LD 11-1, die blaues Laserlicht ausstrahlt. Wenn die LD 11-1 verwendet wird, kann die Einheit für optische Diffusion 15 weißes Licht unter Verwendung eines fluoreszierenden Materials ausstrahlen, das von dem blauen Laserlicht erregt wird. Als die LD 11 kann beispielsweise eine LD, die Laserlicht mit einer Wellenlänge nahe Infrarot ausstrahlt, verwendet werden und kann eine LD verwendet werden, die Laserlicht mit einer mittleren Wellenlänge ausstrahlt.
Die LD ist durch die optische Faser 14 optisch mit der Einheit für optische Diffusion 15 verbunden. Da eine LD 11 vorgesehen ist, fällt die Notwendigkeit des Kombinierers optischer Fasern 13 der vorhergehend beschriebenen ersten Ausführungsform weg.
Der Lichtsteuerungsbereich 17 steuert die Lichtstärke der LD 11 in Kombination mit der Steuerung des Tastverhältnisses D und der des Spitzenstroms IH des Impulstreiberstroms I, der der LD 11 zugeführt wird, auf Grundlage der ersten Lichtstärkensteuerinformation L1 oder der zweiten Lichtstärkensteuerinformation L2. Der Lichtsteuerungsbereich 17 steuert die Lichtstärke der LD 11 in Kombination mit der Steuerung des Tastverhältnisses D und der des Spitzenstroms IH für den Impulstreiberstrom I gemäß der in der Lichtsteuerungstabelle 17b des Speicherbereichs 17a gespeicherten Lichtsteuerungsinformation.
Die Lichtsteuerungsinformation umfasst Information, die die eingestellte Lichtstärke der LD 11 relativ zu der ersten oder zweiten Lichtstärkensteuerinformation L1 oder L2 angibt, und die Beziehung in der Einstellung zwischen einem Wert des Tastverhältnisses D und dem des Impulstreiberstroms I relativ zu der eingestellten Lichtstärke.
Der Betrieb der wie vorstehend beschrieben konfigurierten Beleuchtungsvorrichtung 100, der sich von dem in der vorhergehend beschriebenen ersten Ausführungsform unterscheidet, wird mit Bezugnahme auf die schematische Ansicht gemäß 13 gezeigt, die die Funktionen des Lichtsteuerungsbereichs 17, des Eingabebereichs 18 und des Bildverarbeitungsbereichs 20 zeigt.
Der Lichtsteuerungsbereich 17 steuert die Lichtstärke der LD 11 in Kombination mit der Steuerung des Tastverhältnisses D und der des Spitzenstroms IH des Impulstreiberstroms I, der der LD 11 zugeführt wird, auf Grundlage der ersten Lichtstärkensteuerinformation L1 oder der zweiten Lichtstärkensteuerinformation L2. Der Lichtsteuerungsbereich 17 steuert die Lichtstärke der ersten bis dritten LD 11-1 bis 11-3 in Kombination mit der Steuerung des Tastverhältnisses D und der des Spitzenstroms IH des Impulstreiberstroms I gemäß der in der Lichtsteuerungstabelle 17b des Speicherbereichs 17a gespeicherten Lichtsteuerungsinformation. Die Lichtsteuerungsinformation umfasst Information, die die eingestellte Lichtstärke der LD 11 relativ zu der ersten oder zweiten Lichtstärkensteuerinformation L1 oder L2 angibt, und die Beziehung in der Einstellung zwischen einem Wert des Tastverhältnisses D und dem des Impulstreiberstroms I relativ zu der eingestellten Lichtstärke.
Die LD 11 strahlt beispielsweise blaues Laserlicht aus. Das Laserlicht wird von der optischen Faser 14 geleitet und tritt in die Einheit für optische Diffusion 15 ein. Die Einheit für optische Diffusion 15 diffundiert das von der optischen Faser 14 geleitete Laserlicht und strahlt gleichzeitig Fluoreszenz aus, die durch Ausstrahlung des blauen Laserlichts erregt wird. Das diffundierte blaue Laserlicht und die Fluoreszenz werden als Beleuchtungslicht Q auf ein Beobachtungsziel gestrahlt.
Wie vorstehend beschrieben, wird gemäß der zweiten Variante Lichtsteuerung für die LD 11 in Kombination mit der Steuerung des Tastverhältnisses D und der des Spitzenstroms IH des Impulstreiberstroms I, der der LD 11 zugeführt wird, in dem Mehrfachschwingungsmodusbereich Ms ausgeführt. Dadurch kann der gleiche Vorteil wie der der ersten Ausführungsform erlangt werden.
[Zweite Ausführungsform]
Eine Beleuchtungsvorrichtung für ein Endoskop gemäß einer zweiten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung wird nachstehend beschrieben.
In der zweiten Ausführungsform steuert der Lichtsteuerungsbereich 17 die Lichtstärke der ersten bis dritten LD 11-1 bis 11-3 oder der LD 11 in Kombination mit der Steuerung des Tastverhältnisses D und der des Spitzenstroms IH für den Impulstreiberstrom I in einem Fleckenreduzierungsbereich Ss, in dem die Variation der Helligkeit eines Bildes eines vorgegebenen Beobachtungsziels, wie in 14 gezeigt, gleich oder kleiner ist als eine Schwellenvariation, anstatt in dem Mehrfachschwingungsmodusbereich Ms, in dem die Wellenlängenspektrumsbreite W gleich oder größer als die Schwellenwellenlängenbreite Ws ist.
Ein Index, der die Variation der Helligkeit darstellt, ist beispielsweise ein Fleckenkontrast. Der Fleckenkontrast ist durch ein Verhältnis einer Standardabweichung der Helligkeit eines Bildes des Beobachtungsziels zu einem Mittelwert der Helligkeit definiert. Der Fleckenkontrast in dem Fleckenreduzierungsbereich Ss ist beispielsweise 0,11 oder weniger. Wenn der Fleckenkontrast 0,1 oder weniger ist, werden Flecken ausreichend reduziert.
Wenn die Wellenlängenspektrumsbreite W zunimmt, wird die Kohärenz von Laserlicht geringer und können Flecken schwerer erzeugt werden. Dementsprechend wird der Fleckenkontrast verringert. Der Fleckenkontrast ist umgekehrt proportional zu der Wellenlängenbreite des von der LD ausgestrahlten Laserlichts.
Ein Verfahren zum Messen des Fleckenreduzierungsbereichs Ss ist das gleiche wie ein Verfahren zum Messen des Mehrfachschwingungsmodusbereichs Ms.
Wenn der Fleckenkontrast gemessen wird, wenn der Spitzenstrom IH des Impulstreiberstroms I und das Tastverhältnis D für eine LD im Voraus variiert werden, kann der Fleckenreduzierungsbereich Ss aus dem Diagramm entnommen werden, das eine Beziehung zwischen dem Spitzenstrom IH und dem Tastverhältnis D zeigt, wie in 14 gezeigt.
Ein Verfahren zum Einstellen eines Weges und einer Lichtsteuerungstabelle 17b zur Zeit der Lichtsteuerung in dem Fleckenreduzierungsbereich Ss ist das gleiche wie ein Verfahren zum Einstellen in dem Mehrfachschwingungsmodusbereich Ms.
15 zeigt beispielsweise einen Weg von dem Höchstlichtstärkenzustand Eb zu dem Mindestlichtstärkenzustand Ea in dem Mehrfachschwingungsmodusbereich Ms, wenn die Lichtsteuerung hauptsächlich durch Steuern des Spitzenstroms IH des Impulstreiberstroms I durch den Lichtsteuerungsbereich 17 (Pulsamplitudenlichtsteuerung) in dem Fleckenreduzierungsbereich Ss ausgeführt wird.
Zuerst wird Lichtsteuerung durch Steuern des Spitzenstroms IH des Impulstreiberstroms I (Pulsamplitudenlichtsteuerung) von dem Höchstlichtstärkenzustand Eb zu dem Mehrfachschwingungsmodusschwellenstrom Is (P1-Zustand), in dem das Tastverhältnis D 99% ist, durchgeführt.
Als nächstes wird in dem Tastverhältnis D des Mindestlichtstärkenzustands Ea der Spitzenstrom IH des Impulstreiberstroms I (P2-Zustand) derart eingestellt, dass die Lichtstärke die gleiche ist wie in dem P1-Zustand.
Als nächstes wird das Tastverhältnis D des Impulstreiberstroms I (Pulsamplitudenlichtsteuerung) von dem P2-Zustand zu dem Mindestlichtstärkenzustand Ea gesteuert.
Außerdem umfassen die vorstehend beschriebenen Ausführungsformen Erfindungen in verschiedenen Stufen und können verschiedene Erfindungen durch geeignetes Kombinieren einer Mehrzahl von strukturellen Elementen extrahiert werden. Beispielsweise kann, obgleich einige der strukturellen Elemente aus den Ausführungsformen weggelassen sind, das in dem Abschnitt Technisches Problem beschriebene Problem gelöst werden und wenn die in dem Abschnitt Vorteilhafte Wirkungen der Erfindung beschriebenen Vorteile erlangt werden, kann auch eine Konfiguration, aus der die strukturellen Elemente weggelassen werden können, als eine Erfindung extrahiert werden.
[Liste der Bezugszeichen]

100: Beleuchtungsvorrichtung für Endoskop, 1: Endoskopsystem, 2: Zielfernrohreinheit, 3: Hauptkörperseitenkabel, 4: Endoskophauptkörper, 5: Bildanzeigeeinheit, 6: Betätigungsbereich, 7 Einführbereich, 7a: distaler Endeinführungsteil, 7b: Einführbiegeteil, 10: Beleuchtungsbereich, 11: Bildaufnahmebereich, 11-1 bis 11-3: erste bis dritte LD: 12-1 bis 12-3: erste bis dritte optische Fasern, 13: Optokoppler (Kombinierer optischer Fasern), 14: vierte optische Faser, 15: Einheit für optische Diffusion, 16: Lichtquellensteuereinrichtung, 15-1: Halter, 15-2: Diffusionselement, 17: Lichtsteuerungsbereich, 17a: Speicherbereich, 17b: Lichtsteuerungstabelle, 18: Eingabebereich, 19: Abbildungseinheit, 20: Bildverarbeitungsbereich.

Claims

Beleuchtungsvorrichtung, die umfasst mindestens eine Laserdiode; einen Beleuchtungsbereich, der von der Laserdiode ausgestrahltes Licht als Beleuchtungslicht verwendet; und einen Lichtsteuerungsbereich, der die Lichtstärke der Laserdiode durch Pulsmodulieren eines Treiberstroms steuert, der der Laserdiode zugeführt wird, dadurch gekennzeichnet, dass der Lichtsteuerungsbereich die Lichtstärke der Laserdiode in Kombination mit einem Tastverhältnis und einem Spitzenstrom des pulsmodulierten Impulstreiberstroms in einem Mehrfachschwingungsmodusbereich steuert, in dem eine Wellenlängenspektrumsbreite des von der Laserdiode ausgestrahlten Lichts gleich oder größer ist als eine Schwellenwellenlängenbreite.
Beleuchtungsvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Lichtsteuerungsbereich einen Speicherbereich umfasst, der Lichtsteuerungsinformation über die Einstellung des Tastverhältnisses und des Spitzenstroms in dem Mehrfachschwingungsmodusbereich speichert.
Beleuchtungsvorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass, wenn der Mehrfachschwingungsmodusbereich den Spitzenstrom umfasst, der dem Tastverhältnis entspricht, das gemäß der Lichtsteuerungsinformation eingestellt ist, ein Mindestspitzenstrom in dem Mehrfachschwingungsmodusbereich als ein Mehrfachschwingungsmodusschwellenstrom definiert ist; wenn der Mehrfachschwingungsmodusbereich das Tastverhältnis umfasst, das dem Spitzenstrom entspricht, der gemäß der Lichtsteuerungsinformation eingestellt ist, ein Mindesttastverhältnis in dem Mehrfachschwingungsmodusbereich als ein Mehrfachschwingungsmodusschwellentastverhältnis definiert ist; und der Lichtsteuerungsbereich die Lichtstärke durch Kombination einer Steuerung auf Grundlage des Spitzenstroms, der gleich oder größer ist als der Mehrfachschwingungsmodusschwellenstrom, und einer Steuerung auf Grundlage des Tastverhältnisses, das gleich oder größer ist als das Mehrfachschwingungsmodusschwellentastverhältnis in dem Mehrfachschwingungsmodusbereich, steuert.
Beleuchtungsvorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass der Lichtsteuerungsbereich die Lichtstärke durch Definieren eines Mindestproduktes des Spitzenstroms und des Tastverhältnisses als einen Mindestlichtmengenzustand des Beleuchtungslichts in dem Mehrfachschwingungsmodusbereich steuert.
Beleuchtungsvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Schwellenwellenlängenbreite auf Grundlage einer maximalen Wellenlängenspektrumsbreite des von der Laserdiode ausgestrahlten Lichts eingestellt wird, wenn das Beleuchtungslicht in einem Höchstlichtstärkenzustand ist.
Beleuchtungsvorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Schwellenwellenlängenbreite eine Wellenlängenspektrumsbreite ist, die 70% oder mehr der maximalen Wellenlängenspektrumsbreite beträgt.
Beleuchtungsvorrichtung, die umfasst: mindestens eine Laserdiode; einen Beleuchtungsbereich, der von der Laserdiode ausgestrahltes Licht als Beleuchtungslicht verwendet; und einen Lichtsteuerungsbereich, der eine Lichtstärke des von der Laserdiode ausgestrahlten Lichts durch Pulsmodulieren eines Treiberstroms steuert, der der Laserdiode zugeführt wird, dadurch gekennzeichnet, dass der Lichtsteuerungsbereich die Lichtstärke der Laserdiode in Kombination mit einem Tastverhältnis und einem Spitzenstrom des pulsmodulierten Impulstreiberstroms in einem Fleckenreduzierungsbereich steuert, in dem eine Variation der Helligkeit, die bewirkt wird, wenn ein Beobachtungsziel mit dem Beleuchtungslicht bestrahlt wird, gleich oder kleiner als ein Schwellenwert ist.
Beleuchtungsvorrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass der Lichtsteuerungsbereich einen Speicherbereich umfasst, der Lichtsteuerungsinformation über die Einstellung des Tastverhältnisses und des Spitzenstroms im Fleckenreduzierungsbereich speichert.
Beleuchtungsvorrichtung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass, wenn der Fleckenreduzierungsbereich den Spitzenstrom umfasst, der dem Tastverhältnis entspricht, das gemäß der Lichtsteuerungsinformation eingestellt wird, ein Mindestspitzenstrom in dem Fleckenreduzierungsbereich als ein Fleckenreduzierungsbereichschwellenstrom definiert ist; wenn der Fleckenreduzierungsbereich das Tastverhältnis umfasst, das dem Spitzenstrom entspricht, der gemäß der Lichtsteuerungsinformation eingestellt wird, ein Mindesttastverhältnis in dem Fleckenreduzierungsbereich als ein Fleckenreduzierungsbereichschwellentastverhältnis definiert ist; und der Lichtsteuerungsbereich die Lichtstärke durch Kombination der Steuerung auf Grundlage des Spitzenstroms, der gleich oder größer als der Fleckenreduzierungsbereichschwellenstrom ist, und einer Steuerung auf Grundlage des Tastverhältnisses, das gleich oder größer als das Fleckenreduzierungsbereichschwellentastverhältnis ist, in dem Fleckenreduzierungsbereich, steuert.
Beleuchtungsvorrichtung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass der Lichtsteuerungsbereich die Lichtstärke durch Definieren eines Mindestproduktes des Spitzenstroms und des Tastverhältnisses als einen Mindestlichtmengenzustand des Beleuchtungslichts in dem Fleckenreduzierungsbereich steuert.
Beleuchtungsvorrichtung nach Anspruch 9, die einen Bildaufnahmebereich umfasst, der ein Bild des Beobachtungsziels aufnimmt, dadurch gekennzeichnet, dass ein Index, der die Variation in der Helligkeit darstellt, unter einen vorbestimmten numerischen Wert fällt, der einen Fleckenkontrast von 0,1 umfasst, der durch ein Verhältnis einer Standardabweichung der Helligkeit des Bildes des Beobachtungsziels zu einem mittleren Helligkeitswert definiert ist.
Beleuchtungsvorrichtung nach Anspruch 2 oder 8, die umfasst: einen Eingabebereich, in den eine erste Lichtstärkensteuerinformation einzugeben ist, um eine Lichtstärke des Beleuchtungslichts zu steuern; einen Bildaufnahmebereich, der ein Bild eines Beobachtungsziels aufnimmt; und einen Bildverarbeitungsbereich, der eine zweite Lichtstärkensteuerinformation auf Grundlage von Helligkeitsinformation des Bildes des Beobachtungsziels, das von dem Bildaufnahmebereich aufgenommen wird, berechnet, dadurch gekennzeichnet, dass der Speicherbereich Information eines Korrelationsverhältnisses des Spitzenstroms und des Tastverhältnisses zu der ersten Lichtstärkensteuerinformation, die von dem Eingabebereich eingegeben wird, oder der zweiten Lichtstärkensteuerinformation, die von dem Bildverarbeitungsbereich berechnet wird, als die Lichtsteuerungsinformation speichert.
Beleuchtungsvorrichtung nach Anspruch 12, die umfasst: eine Mehrzahl von Laserdioden, die Lichter mit unterschiedlichen Wellenlängen ausstrahlen; einen Optokoppler, der die von den Laserdioden ausgestrahlten Lichter kombiniert, dadurch gekennzeichnet, dass der Speicherbereich die erste oder die zweite Lichtstärkensteuerinformation und Lichtstärkenverhältnisinformation speichert, die ein Lichtstärkenverhältnis der von den Laserdioden ausgestrahlten Lichtern angibt, um zu bewirken, dass das Beleuchtungslicht eine erwünschte Farbe hat; und der Lichtsteuerungsbereich eine Lichtstärke, die für die von den Laserdioden ausgestrahlten Lichter notwendig ist, auf Grundlage der Lichtstärkenverhältnisinformation und der ersten oder zweiten Lichtstärkensteuerinformation berechnet und die Laserdioden in Kombination mit dem Spitzenstrom und dem Tastverhältnis für die Laserdioden auf Grundlage der in dem Speicherbereich gespeicherten Lichtsteuerungsinformation steuert.
Beleuchtungsvorrichtung nach Anspruch 1 oder 7, dadurch gekennzeichnet, dass der Lichtsteuerungsbereich einen Talstrom des Impulstreiberstroms, der durch die Pulsmodulation erlangt wird, auf einen Wert einstellt, der gleich oder kleiner ist als ein Laserschwellenwert der Laserdiode.
Beleuchtungsvorrichtung nach Anspruch 1 oder 7, dadurch gekennzeichnet, dass der Beleuchtungsbereich eine Einheit für optische Diffusion umfasst, die von der Laserdiode ausgestrahltes Licht diffundiert und das von der Einheit für optische Diffusion diffundierte Licht als das Beleuchtungslicht ausgibt.
Endoskop, das eine Beleuchtungsvorrichtung umfasst, dadurch gekennzeichnet, dass es umfasst: die Beleuchtungsvorrichtung nach Anspruch 1; und eine Abbildungseinheit, die ein Beobachtungsziel abbildet, wenn der Lichtsteuerungsbereich eine Frequenz des Impulstreiberstroms, der durch Pulsmodulation erlangt wird, für eine Bildfrequenz der Abbildungseinheit auf ein ganzzahliges Vielfaches einstellt, das größer als zwei ist.
Endoskop, das eine Beleuchtungsvorrichtung umfasst, dadurch gekennzeichnet, dass es umfasst: die Beleuchtungsvorrichtung nach Anspruch 7; und eine Abbildungseinheit, die das Beobachtungsziel abbildet, wenn der Lichtsteuerungsbereich eine Frequenz des Impulstreiberstroms, der durch Pulsmodulation erlangt wird, für eine Bildfrequenz der Abbildungseinheit auf ein ganzzahliges Vielfaches einstellt, das größer als zwei ist.