JP2547689B2 - 高輝度光源装置 - Google Patents

高輝度光源装置

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JP2547689B2
JP2547689B2 JP4077448A JP7744892A JP2547689B2 JP 2547689 B2 JP2547689 B2 JP 2547689B2 JP 4077448 A JP4077448 A JP 4077448A JP 7744892 A JP7744892 A JP 7744892A JP 2547689 B2 JP2547689 B2 JP 2547689B2
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伸二 山森
裕 三澤
正行 井上
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Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】この発明は高倍率顕微鏡、実体顕
微鏡、画像処理装置、パターン認識装置、CCDカメ
ラ、等の高輝度の光源が必要な分野において用いられる
高輝度光源装置の改良に関する。
【0002】
【従来の技術】従来のキセノン、メタルハライド、高圧
水銀ランプ等を使用した高輝度光源装置では、発生した
光を導光するものとしてガラスファイバや多成分ファイ
バのライトガイドが用いられている。しかしガラスファ
イバや多成分ファイバのライトガイドは以下の欠点があ
る。 a.ファイバの取扱いに注意が必要である(折れやす
い)。 b.ファイバのアセンブリに手間がかかる。 c.厳重な被覆の為重い。 d.トータルコストが高い。 e.曲げ得る角度が小さい。
【0003】このような欠点を解消するためにプラスチ
ックファイバのライトガイドが考えられる。プラスチッ
クファイバのライトガイドであれば上記欠点はすべて解
消される。しかし従来の高輝度光源装置からの光をプラ
スチックフィイバのライトガイドで導くと、数秒〜数分
で溶けてしまう。これはプラスチックファイバやプラス
チックファイバをアセンブリしている接着剤が耐熱性が
低く光を吸収して発熱するためである。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】本発明はガラスファイ
バや多成分ファイバのライトガイドよりも種々の点で優
れたプラスチックファイバのライトガイドを使用するこ
とができる高輝度光源装置を提供することを目的として
いる。
【0005】
【課題を解決するための手段】本発明では、光源と、該
光源から発生した光を一端面から他端面に導光して物体
に照射するプラスチックで形成されたライトガイドと、
前記光源と前記ライトガイドの一端面との間に配置され
赤外光および赤外光よりも長い波長の光をカットする第
1のフィルタと、前記光源と前記ライトガイドの一端面
との間に配置され略 410nmよりも短い波長の光をカッ
トする第2のフィルタとを具備する構成となっている。
【0006】
【作用】プラスチックは紫外光および赤外光を強く吸収
する。可視光(波長 380nm〜780nm)であっても紫
外光から波長 410nmまでの光は図3の点線で示すよう
プラスチックに強く吸収される。しかし本発明によれ
第1および第2のフィルタを透過した光には赤外光お
よび赤外光よりも長い波長の光と略 410nmよりも短い
波長の光は含まれていない。このためこの装置に備えら
れているプラスチックで形成されたライトガイドの端面
自身が光を吸収して発熱し、溶融することが無い。
【0007】また 410nmより長い波長の光がカットさ
れると紫色がカットされるため色調が黄色味を帯びる。
しかし本発明によれば略 410nmより短い波長の光がカ
ットされるのであるから色調への影響が少なくできる。
【0008】
【実施例】図1は本発明の一実施例の構成図である。こ
の図に示すように筐体1内にはランプ2、ファン3、電
源回路部4、熱吸収フィルタ5およびシャープカットフ
ィルタ6が収納され固定されている。ランプ2は前面板
1Aに設けられたライトガイド挿入穴9に向けて光を照
射する位置に設けられている。このライトガイド挿入穴
9にはプラスチックファイバのライトガイド10の一端が
挿入される。ライトガイド10は前面板1Aおよびこのラ
イトガイド10に設けられたアダプタ7により前面板1A
に対し着脱自在とされている。
【0009】熱吸収フィルタ5およびシャープカットフ
ィルタ6は、ライトガイド10がライトガイド挿入穴9に
挿入された状態におけるその一端の端面10Aとランプ2
との間に配設されている。このためランプ2の光は熱吸
収フィルタ5およびシャープカットフィルタ6を透過し
た後、ライトガイド10の端面10Aに至るようになってい
る。熱吸収フィルタ5は可視光を透過させるフィルタで
その透過特性は図3の曲線Aで示される。シャープカッ
トフィルタ6は波長 410nm以下の光を急激にカットす
るフィルタでその透過特性は図3の曲線Bで示される。
ランプ2は本実施例ではメタルハライドランプを用いて
いる。このランプの分光放射特性を図4に示す。
【0010】ファン3は筐体1の内部で発生した熱を外
部に排出するためのものである。電源回路部4は、外部
から与えられる商用電源をランプ2、ファン3それぞれ
が動作するのに必要な電力に変換するものである。尚、
前面板1Aには光量調整部8が設けられている。この光
量調整部8のつまみ8Aは前面板1Aから突出してお
り、操作者がこのつまみ8Aを操作することによりライ
トガイド10の端面10Aに照射される光の量が調整され
る。
【0011】図2(A)は本実施例装置の正面図、図2
(B)はその背面図をそれぞれ示している。図2(A)
に示すように筐体1の前面板1Aにはランプ2をオンオ
フするためのランプスイッチ17、本装置の電源をオンオ
フするメインスイッチ18およびメインスイッチ18のオン
オフ状態を示すメインスイッチランプ12が設けられ、図
2(B)に示すように筐体1の背面板1Bにはヒューズ
13,14、アース端子15およびコンセント16が設けられて
いる。これら各部は図1に示した電源回路部4に含まれ
るものである。更に背面板1Bにはランプタイマ19が設
けられている。ランプタイマ19はランプスイッチ17の状
態に基づいてランプ2の総点灯時間を求め、これを表示
するものである。
【0012】次に本実施例装置の動作を説明する。コン
セント16に商用電源が接続され、メインスイッチ18がオ
ンにされるとファン3が回転する。次にランプスイッチ
17がオンにされるとランプ2は点灯し、その光は熱吸収
フィルタ5およびシャープカットフィルタ6を透過して
ライトガイド10の端面10Aに至り、更にライトガイド10
内を経てその他端の端面10Bから放出される。これによ
り物体200 は照射される。このときライトガイド10内を
通る光は熱吸収フィルタ5およびシャープカットフィル
タ6を透過した光であるから図3に示すように約 700n
m以上の波長の光および約 410nm以下の波長の光がカ
ットされた光である。従って図3の点線で示すようにプ
ラスチックの吸収率の高い波長の光がライトガイド10内
を通過することはない。このため、ライトガイド10はプ
ラスチックフィバであるがガイドする光によって発熱
し、溶融することはない。またカットされる光には可視
光のうち波長 410nmまでの光も含まれるがこの程度で
あれば紫色がカットされるまでには至らず、光に色(黄
色)が付くことはない。
【0013】本実施例におけるランプ2はメタルハライ
ドランプであるが、これはキセノンランプでも超高圧水
銀ランプでも良い。キセノンランプの特性を図5に示
し、超高圧水銀ランプの特性を図6に示す。また本実施
例では2枚のフィルタを用いて紫外線、赤外線および略
410nmより短い波長の光をカットするようにしたが、
これは同じ透過作用が得られるならば1枚のフィルタで
あっても、3枚以上のフィルタから成るものであっても
良い。
【0014】本実施例装置がCCDカメラの照明として
用いられた場合の例を図7に示す。このシステムは本実
施例装置である光源装置20、モニタ22およびカメラプロ
ーブ21から成る。カメラプローブ21は図9に示すように
ケース23と、このケース23の先端開口部を覆う状態に設
けられた略半球状で中央に孔部を有する集光ガイド24
と、ケース23内に設けられ集光ガイド24の孔部から与え
られる光を受けるレンズ25と、このレンズ25から与えら
れる光を電気信号に変換するCCD26を備えている。集
光ガイド24に光を導くプラスチックフィバのライトガイ
ド40の端部はケース23内に収容されており、2つに分岐
している。その2つの端部の端面はそれぞれ集光ガイド
24の端面の2箇所に対向するように配置されている。一
方、CCD26にはカメラケーブル28の一端が取付けられ
ている。更にケース23にはフォーカスリング29が取付け
られている。このフォーカスリング29は回動自在となっ
ており、この回動に応じてCCD26の受光面をレンズ25
に対し近接、離間させるようになっている。
【0015】モニタ22は図8に示すようにカメラケーブ
ル28を着脱自在に接続するコネクタ30、このコネクタ30
から得られる信号を増幅して所定の方式のビデオ信号に
変換するカメラコントローラ31、このカメラコントロー
ラ31から与えられるビデオ信号に基づいてカラー映像を
出力するカラーディスプレイ32を備えている。
【0016】このように構成されたシステムにおいて、
光源装置20から発生した光はライトガイド40を通ってカ
メラプローブ21の集光ガイド24に導かれ、被写体33の観
察部位33Aに照明光として集光される。観察部位33Aの
像はレンズ25で拡大されCCD26に結像する。CCD26
上の像は電気信号に変換されカメラケーブル28を通って
モニタ22内のカメラコントローラ31に送られる。カメラ
コントローラ31ではこの信号を増幅してビデオ信号に変
換する。カラーディスプレイ32はこのビデオ信号に基づ
いてカラー映像を出力する。
【0017】この例においてもライトガイド40内を通る
光は紫外光、赤外光および 410nm以下の波長の可視光
が含まれていない光である。従ってライトガイド40はプ
ラスチックファイバで形成されているが、自身を通る光
によって発熱し、溶融することは無い。
【0018】このシステムでは光源装置20とモニタ22は
別体であるが、図10に示すようにモニタ35に光源部36を
含ませて一体の装置としても良い。この場合においても
光源部36は図1に示したようなランプ2、熱吸収フィル
タ6およびシャープカットフィルタ5を少くとも備えて
いるものである。この光源部36で発生した光はこのモニ
タ35に着脱自在とされるライトガイド40の一端の端面に
照射されるようになっている。
【0019】
【発明の効果】本発明によれば、プラスチックファイバ
のライトガイドを用いることができる高輝度光源装置を
提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の一実施例の構成図。
【図2】図1に示した装置の正面および背面を示す図。
【図3】図1に示したフィルタの透過特性とプラスチッ
クの光吸収特性を示す図。
【図4】図1に示したランプの相対分光放射強度特性を
示す図。
【図5】キセノンランプの相対分光放射強度特性を示す
図。
【図6】超高圧水銀ランプの相対分光放射強度特性を示
す図。
【図7】図1に示した装置がCCDカメラの照明として
用いられた照明システムの構成図。
【図8】図7に示したモニタの構成図。
【図9】図7に示したカメラプローブの構成図。
【図10】図7に示した照明システムの変形例を示す
図。
【符号の説明】
2 ランプ 5 熱吸収フ
ィルタ 6 シャープカットフィルタ 10,40 ライ
トガイド
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 昭57−5020(JP,A) 特開 昭59−133507(JP,A) 実開 昭62−71605(JP,U)

Claims (1)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】光源と、該光源から発生した光を一端面か
    ら他端面に導光して物体に照射するプラスチックで形成
    されたライトガイドと、前記光源と前記ライトガイドの
    一端面との間に配置され赤外光および赤外光よりも長い
    波長の光をカットする第1のフィルタと、前記光源と前
    記ライトガイドの一端面との間に配置され略 410nmよ
    りも短い波長の光をカットする第2のフィルタとを具備
    することを特徴とする高輝度光源装置。
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