JP2008109992A - ロータリーシャッタ - Google Patents

Abstract

【課題】ロータリーシャッタのシャッタ開口部の大きさ及び形状を等しくして、シャッタ開口部を通過する光の光量を常に一定にすることが出来るロータリーシャッタを得る。
【解決手段】複数の同じ大きさの円盤形状であるブランクは同軸状に並べられて１つの円筒を形成し、パンチング加工により窓部が穿孔される。円筒から得られる２枚の円盤は同軸状に積層される。第１の円盤と第２の円盤は、第１の円盤に穿設された第１の窓部３２０が第２の円盤に穿設された第２の窓部４３０と対応するように、そして第１の円盤に穿設された第２の窓部３３０が、第２の円盤に穿設された第１の窓部４２０と対応するように互いの中心Ｏで軸支される。シャッタ開口部２２０、２３０の大きさ及び形状は、より小さい面積を有する窓部により決定される。第１及び第２の窓部の大きさ及び形状に誤差が生じても、シャッタ開口部２２０、２３０は同じ大きさ及び形状を有する。
【選択図】図６

Description

本発明はロータリーシャッタに関する。

ロータリーシャッタは、例えば内視鏡装置が備える光源装置の光路上に設けられ、内視鏡に供給される照明光の光量を調節するために用いられる。

内視鏡装置はファイバスコープと、ファイバスコープに接続されるビデオスコープと、ビデオスコープ内部に設けられる光源装置とから主に構成される。光源装置はファイバスコープに接続されて、照明光をファイバスコープに出力する。ファイバスコープは照明光を観察対象物に照射し、ファイバスコープは観察対象物からの反射光をビデオスコープに伝達する。反射光はビデオスコープが備える撮像素子により電気信号に変換される。電気信号は信号処理回路により情報処理されてモニタに画像として表示される。

ロータリーシャッタは２つの円盤を同軸状に重合して形成される。２つの円盤にはそれぞれ２つの窓部が設けられる。２つの円盤は互いの２つの窓部がそれぞれ対応した位置となるように重合される。２つの窓部が重合することによりシャッタ開口部が形成される。シャッタ開口部の開口面積は、一方の円盤を他方の円盤に対して円盤の軸回りにずらすことにより調節される。

光源装置から照射される照明光の光量はロータリーシャッタにより調節される。光源装置からファイバスコープまでの照明光の光路上にはシャッタ開口部が位置する。ロータリーシャッタの中心にはモータがその回転軸を同軸とするように取り付けられる。これによりロータリーシャッタはその中心を軸に回転し、撮像素子から出力される電気信号のタイミングに合わせて光路の遮断、開放を繰り返す。シャッタ開口部の開口面積は制御されて、電気信号の１フレームにおける照明光の光量を調節する。

光量の調節を正確に行うため、モータドライバから送信される信号によってロータリーシャッタを一定速度で回転するように制御する電子内視鏡装置が知られている（特許文献１）。
特開２００６−１１０１４９号公報

しかし、ロータリーシャッタは２つの窓部を有する２枚の円盤を重合して成るため、円盤毎に設けられる２つの窓部の大きさ及び形状が異なると、２つのシャッタ開口部の大きさ及び形状が等しくならない。２つのシャッタ開口部の大きさ及び形状が異なると、それぞれのシャッタ開口部を通過する照明光の光量が等しくならない。そのため撮像素子が受光する画像の光量が一定とならず、画質が低下するという問題がある。

本発明は、この問題を解決するためになされたものであり、ロータリーシャッタのシャッタ開口部の大きさ及び形状を等しくして、シャッタ開口部を通過する光の光量を常に一定にすることが出来るロータリーシャッタを得ることを目的とする。

本発明における第１の発明によるロータリーシャッタは、第１及び第２の板状部材が積層されてから厚さ方向に穿孔される第１及び第２の窓部をそれぞれ備え、第１及び第２の板状部材は積層されてその平面に垂直な軸の周りに回動可能に軸支され、第１の板状部材に穿設された第１の窓部は、第２の板状部材に穿設された第２の窓部と対応するように位置し、第１の板状部材に穿設された第２の窓部は、第２の板状部材に穿設された第１の窓部と対応するように位置することを特徴とする。

第１及び第２の板状部材は円盤形状であることが望ましい。

第１及び第２の窓部は第１及び第２の板状部材の軸方向断面において扇型をなし、その扇型の円弧は第１及び第２の板状部材の円周と略並行に設けられることが好ましい。

第１及び第２の窓部はパンチング加工により穿設されれば良く、第１及び第２の板状部材はステンレスから成るものであればなお良い。

本発明における第２の発明によるロータリーシャッタの製造方法は、第１及び第２の板状部材を積層するステップと、第１及び第２の板状部材の厚さ方向に第１及び第２の窓部を穿孔するステップと、第１の板状部材に穿設された第１の窓部が、第２の板状部材に穿設された第２の窓部と対応するように位置し、第１の板状部材に穿設された第２の窓部が、第２の板状部材に穿設された第１の窓部と対応して位置するように、第１の板状部材と第２の板状部材とを積層してその平面に垂直な軸の周りに回動可能に軸支するステップとを備えることを特徴とする。

本発明によれば、ロータリーシャッタのシャッタ開口部の大きさ及び形状を等しくして、シャッタ開口部を通過する光の光量を常に一定にすることが出来るロータリーシャッタを得ることができる。

以下、本発明の実施形態について添付図面を参照して説明する。

本発明によるロータリーシャッタの一実施形態について図１及び図２を用いて説明する。

ロータリーシャッタ２００はビデオスコープ１００内部の光源装置１０３と導光ファイバ１０６との間の光路に設けられる。光源装置１０３は、ビデオスコープ１００の制御を行うシステムコントローラ１０４からの指示により照明光を生じる。照明光はロータリーシャッタ２００により遮光及び開放され、レンズ１０５に導光される。レンズ１０５は導光ファイバ１０６に照明光を集光する。導光ファイバ１０６はファイバスコープ接続部１０８に照明光を伝達する。ファイバスコープ接続部１０８には図示しないファイバスコープが接続される。ファイバスコープは照明光を観察対象物に照射し、観察対象物からの反射光をＣＣＤ１０７へ伝達する。ＣＣＤ１０７は反射光を電気信号に変換し、システム制御部に転送する。転送された電気信号は画像として図示しないモニタに表示される。ユーザはモニタに表示された画像により観察対象物の観察を行う。

照明光の遮光及び開放は、シャッタ開口部２２０、２３０を有するロータリーシャッタ２００が回転することにより行われる。中心Ｏにはモータ１０２の回転軸が同軸に取り付けられ、ロータリーシャッタ２００を回転させる。照明光の光路上にはシャッタ開口部２２０、２３０が位置し、シャッタ開口部２２０、２３０がロータリーシャッタ２００の中心軸回りに回転することにより、光路を遮光及び開放する。

ロータリーシャッタ２００は２枚の円盤３００、４００を同軸状に重合し、中心を軸支されることにより形成される。２枚の円盤３００、４００は、平行な２つの円形状の平面を円筒で接続した形状であり、扇型の窓部が２つずつ設けられる。第１の円盤３００に設けられた２つの窓部３２０、３３０は、第２の円盤４００に設けられた２つの窓部４３０、４２０とそれぞれ対応する位置となるように重合される。２つの窓部が対応した位置に設けられることによりシャッタ開口部２２０、２３０が形成される。シャッタ開口部２２０、２３０の大きさ及び形状は、第１の円盤３００を第２の円盤４００に対して円盤の軸回りにずらして調節される。

次にロータリーシャッタ２００の製造方法の一実施形態について図３から図６を用いて説明する。２つの窓部における大きさの違いを示すため、窓部の大きさは誇張して示される。

初めに、第１及び第２の円盤３００、４００を作製する。まず複数の同じ大きさの円盤形状であるブランク６１０が用意される。ブランク６１０はステンレスから成る。ブランク６１０は同軸状に並べられて１つの円筒６００を形成する。

円筒６００にはパンチング加工により窓部６２０、６３０が穿孔される。パンチング加工では、円筒６００は台座５２０に対してその軸を垂直にして固定される。軸方向であって台座５２０の反対側から円筒６００に向けてプレス機によりパンチ刃５１０が下ろされる。パンチ刃５１０は円筒に扇型の窓部を２つ穿孔する。穿孔された２つの窓部６２０、６３０は第１及び第２の円盤３００、４００において、第１の窓部３２０、４２０と第２の窓部３３０、４３０を成す。その後円筒６００は、複数の円盤６１０へと分解される。これにより複数の円盤６１０が作製される。

１回の穿孔作業により造られた複数の円盤６１０は１ロットとして取り扱われる。１つのロータリーシャッタ２００を作製するために用いられる２枚の円盤は、この１ロットから選択される。

１ロットから選択された２枚の円盤は第１及び第２の円盤３００、４００として、同軸状に積層される。

第１の円盤３００と第２の円盤４００は、第１の円盤３００に穿設された第１の窓部３２０が第２の円盤４００に穿設された第２の窓部４３０と対応するように、そして第１の円盤３００に穿設された第２の窓部３３０が、第２の円盤４００に穿設された第１の窓部４２０と対応するように積層される。そして、第１の円盤３００と第２の円盤４００は互いの中心Ｏでモータの回転軸に軸支される。

第１の窓部３２０、４２０と第２の窓部４３０、３３０は第１及び第２のシャッタ開口部２２０、２３０を形成する。第１及び第２のシャッタ開口部２２０、２３０の大きさ及び形状は、第１の円盤３００に対して第２の円盤４００を互いの中心Ｏ回りにずらすことにより調節される。

パンチング加工により形成される第１及び第２の窓部３２０、４２０、３３０、４３０は、加工誤差によりわずかに大きさ及び形状が異なる。そのため、第１の窓部どうしが対応するように第１及び第２の円盤３００、４００を重合して第１及び第２のシャッタ開口部２２０、２３０を形成すると、第１及び第２のシャッタ開口部２２０、２３０には大きさ及び形状の相異が生じる。

ロータリーシャッタ２００は、第１及び第２の窓部が対応するように第１及び第２の円盤３００、４００が重合される。そのため、第１及び第２の窓部により形成される第１及び第２のシャッタ開口部２２０、２３０の大きさ及び形状は、軸方向に小さい面積を有する窓部に依存して決定される。そのため、第１及び第２の窓部の大きさ及び形状に誤差が生じていても、第１及び第２のシャッタ開口部２２０、２３０は同じ大きさ及び形状を有する。

これにより、第１及び第２のシャッタ開口部２２０、２３０を通過する光の光量を常に一定にして、ＣＣＤが生成する画像の画質を向上することが出来る。

なお、円盤に設けられる窓部は扇型に限定されず、円形や長方形等の光路の遮断及び開放に適した形状であればよい。

また、窓部を設ける手段はパンチング加工に限られず、窓部を設けるに適した公知の手段を用いても良い。

第１及び第２の円盤３００、４００はステンレスから成るものでなくても良く、ロータリーシャッタ２００に適した強度を有する材料から成るものでもよい。

第１及び第２の円盤３００、４００として、一方の円盤が裏返されてから他方の円盤と同軸状に積層されても良い。すなわち、穿孔したときに同じ方向を向いていた面が接触して同軸状に積層される。

内視鏡装置に用いられるビデオスコープのブロック図である。 ロータリーシャッタの斜視図である。 複数のブランクから成る円筒に窓部を設ける装置の概略図である。 穿孔された円筒の斜視図である。 第１又は第２の円盤の平面図である。 ロータリーシャッタの平面図である。

符号の説明

１００ ビデオスコープ
１０３ 光源装置
１０４ システム制御部
１１０ ロータリーシャッタ
２２０ 第１のシャッタ開口部
２３０ 第２のシャッタ開口部
３００ 第１の円盤
４００ 第２の円盤

Claims (6)

1. 第１及び第２の板状部材は積層されてから厚さ方向に穿孔される第１及び第２の窓部をそれぞれ備え、
   前記第１及び第２の板状部材は積層されてその平面に垂直な軸の周りに回動可能に軸支され、
   前記第１の板状部材に穿設された前記第１の窓部は、前記第２の板状部材に穿設された前記第２の窓部と対応するように位置し、前記第１の板状部材に穿設された前記第２の窓部は、前記第２の板状部材に穿設された前記第１の窓部と対応するように位置することを特徴とするロータリーシャッタ。
2. 第１及び第２の板状部材は円盤形状であることを特徴とする請求項１に記載のロータリーシャッタ。
3. 前記第１及び第２の窓部は前記第１及び第２の板状部材の軸方向断面において扇型をなし、その扇型の円弧は前記第１及び第２の板状部材の円周と略並行に設けられることを特徴とする請求項２に記載のロータリーシャッタ。
4. 前記第１及び第２の窓部はパンチング加工により穿設されることを特徴とする請求項１に記載のロータリーシャッタ。
5. 前記第１及び第２の板状部材はステンレスから成ることを特徴とする請求項１に記載のロータリーシャッタ。
6. 第１及び第２の板状部材を積層するステップと、
   前記第１及び第２の板状部材の厚さ方向に第１及び第２の窓部を穿孔するステップと、
   前記第１の板状部材に穿設された前記第１の窓部が、前記第２の板状部材に穿設された前記第２の窓部と対応するように位置し、前記第１の板状部材に穿設された前記第２の窓部が、前記第２の板状部材に穿設された前記第１の窓部と対応して位置するように、前記第１の板状部材と前記第２の板状部材とを積層してその平面に垂直な軸の周りに回動可能に軸支するステップとを備えることを特徴とするロータリーシャッタの製造方法。
   

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