JP2002289017A - 光源装置 - Google Patents

光源装置

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JP2002289017A
JP2002289017A JP2001088254A JP2001088254A JP2002289017A JP 2002289017 A JP2002289017 A JP 2002289017A JP 2001088254 A JP2001088254 A JP 2001088254A JP 2001088254 A JP2001088254 A JP 2001088254A JP 2002289017 A JP2002289017 A JP 2002289017A
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JP
Japan
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light
light source
source device
light guide
electrodeless lamp
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JP2001088254A
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English (en)
Inventor
Keiji Handa
啓二 半田
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Olympus Corp
Original Assignee
Olympus Optical Co Ltd
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Abstract

(57)【要約】 (修正有) 【課題】ライトガイドの入射端面に照明光を効率良く入
射して、配光特性の良い光源装置を実現する。 【解決手段】 光源装置1は、高周波電源6から供給さ
れる高周波電力によって発生した光を反射性被覆膜3の
内周部で反射集光し、この反射性被覆膜3に形成したア
パーチャ2(開口部)から集光された照明光を出射する
無電極ランプ4と、この無電極ランプ4から出射される
照明光を所望の照明部材へ伝達するライトガイド8とを
有している。前記光源装置1は、前記無電極ランプ4か
ら出射される照明光の経路7上に、前記ライトガイド8
の入射端面8aを対向させて配設して構成される。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、高周波電源から供
給される高周波電力によって照明光を出射する無電極ラ
ンプを有する光源装置に関する。
【0002】
【従来の技術】従来より、光源装置は、内視鏡の照明光
供給源として用いられ、内視鏡としては医療用又は工業
用に用いられている。上記光源装置は、例えば、特開2
000−241719号公報に記載されているように光
源ランプとして電極を有する放電灯を使用し、この放電
灯で発生した照明光をライトガイドの入射端面に導き、
このライトガイドで導光して上記内視鏡に供給するもの
が提案されている。
【0003】このような電極を有する放電灯を用いた光
源装置は、例えば、図6及び図7に示すように構成され
ている。図6は電極を有する放電灯を用いた従来の光源
装置を示す概略構成図、図7は図6の光源ランプを説明
する説明図であり、図7(a)は光源ランプの拡大図、
図7(b)は光源ランプの配光分布を示すグラフであ
る。
【0004】図6に示すように光源装置100は、電極
を有する放電灯である光源ランプ101にリフレクタ1
02が固着されたランプユニット103を有して構成さ
れている。上記光源ランプ101で発生した照明光は、
上記リフレクタ102により集光される。このリフレク
タ102で集光された照明光は、平行レンズ104で平
行光に変換される。この平行光に変換された照明光は、
集光レンズ105で集光されて、ライトガイド106の
入射端面106aに導かれるようになっている。
【0005】上記放電灯である光源ランプ101は、図
7(a)に示すようにカソード電極107とアノード電
極108との間で放電し、この放電により発生した光を
上記リフレクタ102により集光するようになってい
る。このリフレクタ102により集光される光の中心付
近は、上記カソード電極107及びランプ本体102a
によって遮蔽される。このため、上記ライトガイド10
6の入射端面106aに出射される照明光の配光分布
は、図7(b)に示すように中心部が暗く、周辺部が明
るくなるという特性を有している。
【0006】従って、このような配光特性を持つランプ
ユニット103を用いた光源装置100は、内視鏡用光
源装置として利用すると、特に、内視鏡挿入部を管腔内
に挿入してこの内視鏡挿入部の先端部から管腔内を照明
して観察した場合、管壁が明るく管腔の奥が暗くなり、
適切な観察及び処置が困難である虞れがあった。
【0007】また、上記ランプユニット103を用いた
光源装置100は、光源ランプ101からの光をライト
ガイド106に集光させるためにリフレクタ102、平
行レンズ104及び集光レンズ105などの構成部品が
増え、生産コストがかかるという問題があった。
【0008】一方、これに対して、発明協会公開技報98
-7011は、高周波電源から供給される高周波電力によっ
て発生した光を反射性被覆膜の内周部で反射集光し、こ
の反射性被覆膜に形成した開口部から集光された光を出
射する無電極ランプを用いた光源装置を開示している。
上記無電極ランプを用いた光源装置は、レンズ等の光学
系が不要である。また、用いられる無電極ランプは、従
来の放電灯に必要なアノード電極、カソード電極を必要
としない。このため、上記無電極ランプを用いた光源装
置は、周辺光、中心光ともフラットな配光特性を有する
照明光を得ることができる。
【0009】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記発
明協会公開技報98-7011に記載の光源装置は、上記無電
極ランプに対してライトガイドを直接結合して用いるこ
とが開示されているが、この無電極ランプの開口部に対
する、具体的なライトガイド入射端面の配置についての
詳細な記述はない。
【0010】上記無電極ランプから出射される照明光の
経路に対してライトガイド入射端面の配置やライトガイ
ド入射端面の外形が一致していないと、無電極ランプの
開口部から出射される照明光がライトガイド入射端面に
入射されにくく、照明効率が悪くなる。また、この場
合、入射端面以外のライトガイドの部分に照明光が照射
されると、ライトガイドファイバ束とこのライトガイド
ファイバ束を被覆しているライトガイド被覆部とを接着
している接着剤が溶けたり焼けたりする虞れも生じる。
【0011】本発明は、これらの事情に鑑みてなされた
ものであり、ライトガイドの入射端面に照明光を効率良
く入射して、配光特性の良い光源装置を提供することを
目的とする。
【0012】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するた
め、本発明の光源装置は、高周波電源から供給される高
周波電力によって発生した光を反射性被覆膜の内周部で
反射集光し、この反射性被覆膜に形成した開口部から集
光された照明光を出射する無電極ランプと、この無電極
ランプから出射される照明光を所望の照明部材へ伝達す
るライトガイドとを有し、前記無電極ランプから出射さ
れる照明光の経路上に、前記ライトガイドの入射端面を
対向させて配設したことを特徴としている。この構成に
より、ライトガイドの入射端面に照明光を効率良く入射
して、配光特性の良い光源装置を実現する。
【0013】
【発明の実施の形態】以下、図面を参照しながら本発明
の実施の形態について説明する。 (第1の実施の形態)図1及び図2は本発明の第1の実
施の形態に係わり、図1は本発明の第1の実施の形態の
光源装置を示す概略構成図、図2は図1の無電極ランプ
の配光特性を説明する説明図である。
【0014】図1に示すように本発明の第1の実施の形
態の光源装置1は、アパーチャ(開口部)2を画定する
反射性被覆膜3を有して構成される無電極ランプ4を備
えている。この無電極ランプ4は、誘電結合ループ5を
介して高周波電源6から供給される高周波電力によって
駆動され、前記アパーチャ2から照明光を出射するよう
になっている。
【0015】前記無電極ランプ4は、空洞構成体の内部
に硫黄やセレン等の充填物を封入した誘導型RF( Rad
io Frecuency )結合構造体である図示しない光学要素
を設けて構成されている。
【0016】前記無電極ランプ4に前記誘電結合ループ
5を介して高周波電源6から高周波電力が供給される
と、誘導型RF結合構造体である前記光学要素は供給さ
れた高周波電力により、電磁誘導を起こす。この電磁誘
導により前記硫黄やセレン等の充填物は、励起して紫外
線等の励起光を発生する。この励起光は、前記光学要素
本体内壁に塗布している蛍光物質によって可視光に変換
され、前記光学要素本体から放射される。この光学要素
本体から放射された可視光は、前記反射性被覆膜3の内
周部で反射集光し、前記アパーチャ2から照明光として
略円形状の二次元光が出射されるようになっている。
【0017】前記無電極ランプ4の前記アパーチャ2か
ら出射される照明光は、ライトガイド8に入射して導光
され、所望の照明部材へ伝達されるようになっている。
前記ライトガイド8は、ライトガイドファイバ束9a及
びこのライトガイドファイバ束9aを被覆する被覆部9
bで構成されている。
【0018】本実施の形態では、前記無電極ランプ4の
経路上7に、前記ライトガイド8の入射端面8aを対向
させて配設している。また、本実施の形態では、前記ラ
イトガイド入射端面8aの外径に合わせて、前記アパー
チャ2の大きさを最適化して形成している。このことに
より、本実施の形態では、ライトガイド入射端面8aに
集光するためのレンズ等の光学系が不要である。また、
本実施の形態では、前記ライトガイド8の入射端面8a
以外の部分に照明光が照射されないので、ライトガイド
ファイバ束9aとライトガイド被覆部9bとを接着して
いる図示しない接着剤が溶けたり焼けたりすることが無
くなる。
【0019】このように構成された光源装置1は、ライ
トガイド入射端面8aの外径に一致した2次元光源とし
て、図2に示すように配光特性が周辺光、中心光ともフ
ラットな配光を得ることができる。
【0020】この結果、本実施の形態は、ライトガイド
入射端面8aに照明光を効率良く入射して、配光特性の
良い光源装置1を実現することができる。
【0021】(第2の実施の形態)図3は本発明の第2
の実施の形態に係る光源装置を示す概略構成図である。
【0022】本第2の実施の形態では、上記第1の実施
の形態の構成に加え、アパーチャ2とライトガイド8と
の間の照明光の経路上に絞りを設けて構成する。それ以
外の構成は、上記第1の実施の形態と同様なので説明を
省略し、同じ構成には同じ符号を付して説明する。
【0023】即ち、本第2の実施の形態の光源装置11
は、アパーチャ2とライトガイド8との間の経路7上に
開口部12aを形成した絞り12を設けて構成される。
この絞り12は、前記開口部12aを図示しない絞り駆
動手段により制御駆動されるように構成されている。
【0024】前記絞り12は、用いられるライトガイド
8の種類に応じて、このライトガイド入射端面8aの外
形に合わせて前記開口部12aを最適な開口径となるよ
うに前記絞り駆動手段により制御駆動される。このこと
により、ライトガイド8の種類に応じて、このライトガ
イド入射端部8aに最適な照明光が入射するようになっ
ている。
【0025】この結果、上記第1の実施の形態よりも、
一層、ライトガイド入射端面8aに照明光を効率良く入
射可能な光源装置11を実現することができる。
【0026】(第3の実施の形態)図4及び図5は本発
明の第3の実施の形態に係わり、図4は本発明の第3の
実施の形態の光源装置を示す概略構成図、図5は図4の
変形例を示す光源装置の概略構成図である。
【0027】本第3の実施の形態では、上記第1の実施
の形態の構成に加え、アパーチャ2とライトガイド8と
の間の照明光の経路上に光変調デバイスであるDMD
(Digital Micromirror Device)を設けて構成する。
それ以外の構成は、上記第1の実施の形態と同様なので
説明を省略し、同じ構成には同じ符号を付して説明す
る。
【0028】即ち、本第3の実施の形態の光源装置21
は、アパーチャ2とライトガイド8との間の経路7b上
に照明光を垂直方向に反射させるDMD22を設けて構
成される。
【0029】前記DMD22は、図示しないが対角線の
1つを中心に安定した2つの状態間で回動するヨーク上
に保持部材により保持されたマイクロミラーを800×
600の格子状にシリコンチップ上に配置し、水平方向
に±10°の角度範囲で各マイクロミラーが独立して可
動できるようにした素子である。そして、前記DMD2
2は、前記アパーチャ2から入射された入射光に対し、
例えば−10°に設定した状態で前記マイクロミラーに
よって垂直方向に反射して、前記ライトガイド入射端面
8aに入射されるように設定している。
【0030】このDMD22は、図示しないDMDコン
トローラ(DMD駆動手段)により各マイクロミラーを
独立して制御駆動されるように構成されている。前記D
MDコントローラは、図示しない信号処理装置からの明
るさ信号を入力され、この明るさ信号に基づき、前記D
MD22を駆動制御するようになっている。このことに
より、前記DMD22は、前記アパーチャ2からの照明
光を垂直方向に反射して、前記ライトガイド入射端面8
aに最適な明るさの照明光を入射させるようになってい
る。
【0031】この結果、上記第1の実施の形態の効果に
加え、最適な明るさの照明光をライトガイド入射端面8
aに効率良く入射可能な光源装置21を実現することが
できる。
【0032】また、上記第2の実施の形態で説明したア
パーチャ2とライトガイド8との間の照明光の経路上に
絞り12を設けて構成される光源装置11に対して、図
5に示すように前記アパーチャ2と前記絞り12との間
の経路7c上に前記DMD22を設けて光源装置31を
構成しても良い。これにより、上記第2、第3の実施の
形態を併せ持った効果を得ることが可能な光源装置31
を実現することができる。
【0033】尚、本発明は、以上述べた実施形態のみに
限定されるものではなく、発明の要旨を逸脱しない範囲
で種々変形実施可能である。
【0034】[付記] (付記項1) 高周波電源から供給される高周波電力に
よって発生した光を反射性被覆膜の内周部で反射集光
し、この反射性被覆膜に形成した開口部から集光された
照明光を出射する無電極ランプと、この無電極ランプか
ら出射される照明光を所望の照明部材へ伝達するライト
ガイドとを有し、前記無電極ランプから出射される照明
光の経路上に、前記ライトガイドの入射端面を対向させ
て配設したことを特徴とする光源装置。
【0035】(付記項2) 前記無電極ランプの開口部
径と前記ライトガイドの入射端面外径とを略同一径とし
たことを特徴とする付記項1に記載の光源装置。
【0036】(付記項3) 前記無電極ランプの開口部
と前記ライトガイドの入射端面との間の照明光の経路上
に絞りを設けたことを特徴とする付記項1に記載の光源
装置。
【0037】(付記項4) 前記無電極ランプの開口部
と前記ライトガイドの入射端面との間の照明光の経路上
に光変調デバイスを設けたことを特徴とする付記項1に
記載の光源装置。
【0038】(付記項5) 前記無電極ランプの開口部
と前記ライトガイドの入射端面と前記絞りとの間の照明
光の経路上に光変調デバイスを設けたことを特徴とする
付記項3に記載の光源装置。
【0039】(付記項6) 前記光変調デバイスは、D
MD(Digital Micromirror Device)であることを特
徴とする付記項4又は5に記載の光源装置。
【0040】
【発明の効果】以上説明したように本発明によれば、ラ
イトガイドの入射端面に照明光を効率良く入射して、配
光特性の良い光源装置を実現できる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の第1の実施の形態の光源装置を示す概
略構成図
【図2】図1の無電極ランプの配光特性を説明する説明
【図3】本発明の第2の実施の形態に係る光源装置を示
す概略構成図
【図4】本発明の第3の実施の形態の光源装置を示す概
略構成図
【図5】図4の変形例を示す光源装置の概略構成図
【図6】電極を有する放電灯を用いた従来の光源装置を
示す概略構成図
【図7】図6の光源ランプを説明する説明図
【符号の説明】
1 …光源装置 2 …アパーチャ 3 …反射性被覆膜 4 …無電極ランプ 5 …誘電結合ループ 6 …高周波電源 7 …光学経路 8 …ライトガイド 8a …ライトガイド入射端面

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 高周波電源から供給される高周波電力に
    よって発生した光を反射性被覆膜の内周部で反射集光
    し、この反射性被覆膜に形成した開口部から集光された
    照明光を出射する無電極ランプと、この無電極ランプか
    ら出射される照明光を所望の照明部材へ伝達するライト
    ガイドとを有し、前記無電極ランプから出射される照明
    光の経路上に、前記ライトガイドの入射端面を対向させ
    て配設したことを特徴とする光源装置。
JP2001088254A 2001-03-26 2001-03-26 光源装置 Withdrawn JP2002289017A (ja)

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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US8928928B2 (en) 2006-10-13 2015-01-06 Ferag Ag Blog processing

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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US8928928B2 (en) 2006-10-13 2015-01-06 Ferag Ag Blog processing

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Effective date: 20080603