JP4728732B2 - 照明装置 - Google Patents
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- A61B1/06—Instruments for performing medical examinations of the interior of cavities or tubes of the body by visual or photographical inspection, e.g. endoscopes; Illuminating arrangements therefor with illuminating arrangements
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Description
このため、モニタ光の光強度に基づいて光源の光強度を一定に維持するフィードバック制御を備えた照明装置が提案されている。
これによれば、光源52の光量が変化したときにモニタ光強度が変化するので、モニタ光強度が一定になるように光源52の光量をフィードバック制御すれば、照明光の光強度が一定に維持される。
11000/1.03=10680[lux]
になり、照明光の照度は、
(10000/11000×1.05)×10680=1万194[lux]
になる。
11000/0.97=11340[lux]
になり、照明光の照度は、
(10000/11000×0.95)×11340=9794[lux]
になる。
さらに、工場出荷時はそのように設定されていたとしても、照明用ライトガイド53を交換したときは、光源52の光強度に対するモニタ光の出力が変動してしまうので、やはり正確な制御を行うことができないという問題があった。
光源装置2は、ハロゲンランプなどの光源2と、その光源2から照明用ライトガイド3の出射端3outに至るまでの光路からモニタ光分岐光学系4により分岐されたモニタ光の光強度を検出してその検出信号を出力する検出増幅器5と、出射させようとする照明光の光強度に応じて入力された操作信号と前記検出信号とを比較して光源光量をフィードバック制御する制御装置8を備えると共に、光源2を点灯した際に検出増幅器5から出力される検出信号MSを、実測した照明光の光強度に対応する操作信号DSと同レベルに初期設定する信号強度調整手段9を備えている。
モニタ光分岐光学系4は、光源2から照明用ライトガイド3の出射端3outに至るまでの光路からモニタ光を分岐させるもので、本例では、照明用ライトガイド3の出射端3outに配された透光板10と、その内部で反射した光を検出増幅器5まで案内する光ファイバからなるモニタ用ライトガイド11で構成されている。
MS=100×MB…………(1)
となるように出力され、モニタ光の照度(光強度)MB=10[lux]に対して検出信号MS=1000[mV]を出力する。
操作信号設定器6は、出射させようとする照明光の照度に応じたレベルの操作信号DSが設定され、例えば照明光を照度LB=10000[lux]で出射させようとする場合に、操作信号DS=1000[mV]が設定されるようになっている。
したがって、照明光の照度LBと、モニタ光の照度MBとの間に、
MB=1/1000×LB…………(2)
の相関関係があれば、操作信号DSで設定された照明光の照度が得られるが、工場出荷時にそのように設定されていても、照明用ライトガイド3を交換したときには、必ずしもその相関関係が維持されているとは限らない。
この信号調整手段9として、本例では、モニタ用ライトガイド11から出射されるモニタ光の光強度MBを調整する光学的調整手段9Aと、検出増幅器5から出力される検出信号のレベルを電気的に調整する電気的調整手段9Bとを備えている。
電気的調整手段9Bは、検出増幅器5から出力する検出信号MSのレベルを増減する信号強度調整用ボリューム15からなる。
例えば、照明光ライトガイド3を交換したときに制御装置8をオフした状態で測定された照明光の照度LB=9000[lux]だったときに、モニタ光の照度MB=9[lux]となるようにモニタ用ライトガイド11を調整すればよい。
例えば、モニタ光の照度MB=9[lux]のときに検出信号MS=900[mV]となるように調整される。
このときモニタ光の照度MB=10[lux]であり、モニタ光の照度MBと照明光の照度LBは、式(2)の関係があるから、照明光の照度LBは、
LB=1000×MB=10000[lux]
となり、照明用ライトガイド3を交換しても照明光の照度を正確にコントロールできていることがわかる。
そして、このように予め初期設定された照明用ライトガイド3や光源装置Lを使用すれば、ユーザは初期設定が一切不要となる。
MS=1/10×LB…………(3)
の関係が満たされていれば、必ずしも夫々の式(1)及び(2)の関係が維持されている必要はない。
例えば、式(1)及び(2)の比例定数を夫々α、βとすると、
MS=α×MB…………(4)
MB=β×LB…………(5)
となり、αは電気的調整手段9Bの信号強度調整用ボリューム15で設定し得る係数であり、βは光学的調整手段9Aの位置調整機構12で設定し得る係数である。
また、式(3)、(4)及び(5)より、αとβは、
α×β=1/10…………(6)
の関係を有する。
本例の照明装置21は、照明用ライトガイド3が入射側バンドルファイバ22と出射側バンドルファイバ23の間に透光体24を配して成り、モニタ光分岐光学系4が、前記照明用ライトガイド3の中間に配された透光体24から漏れる光を検出増幅器5まで案内するモニタ用ライトガイド11で構成されている以外は、図1に示す照明装置1と同様である。
そして、光学的調整手段9Aは、モニタ用ライトガイド11の入射端11inと透光体10との間隔調整を行うことによりモニタ用ライトガイド11に入射される光強度を調整する位置調整機構12からなり、具体的には、モニタ用ライトガイド11の入射端11inを摺動可能に支持するスリーブ13と、モニタ用ライトガイド11を任意の位置で固定する止めネジ14を備えている。
電気的調整手段9Bは、検出増幅器5から出力する検出信号MSのレベルを増減する信号強度調整用ボリューム15からなる。
光源光量のフィードバック制御の作用効果についても、実施例1の照明装置1と同様である。
本例の照明装置31は、照明用ライトガイド3の入射端3inに透光体32を配して成り、モニタ光分岐光学系4が、前記透光体32から漏れる光を検出増幅器5まで案内するモニタ用ライトガイド11で構成されている以外は、図1に示す照明装置1と同様である。
本例の照明装置41は、照明用ライトガイド3の入射端3inに透光体32を配して成り、モニタ光分岐光学系4が前記透光体32でなり、前記検出増幅器5に接続された光センサ5Sが前記透光体32に対向配設され、その漏れ光を直接検出するようになされると共に、前記信号強度調整手段9が、前記検出増幅器5から出力される検出信号MSのレベルを電気的に調整する電気的調整手段9Bのみからなる以外は、図1に示す照明装置1と同様である。
光源光量のフィードバック制御の作用効果についても、実施例1の照明装置1において電気的調整手段9Bしかない場合と同様、電気的調整手段9Bの信号強度調整用ボリューム15で設定しうる係数αを調整することとなる。
2 光源
3 照明用ライトガイド
3out 出射端
4 モニタ光分岐光学系
5 検出増幅器
8 制御装置
9 信号強度調整手段
9A 光学的調整手段
9B 電気的調整手段
10 透光板
11 モニタ用ライトガイド
MS 検出信号
DS 操作信号
CS 制御信号
Claims (4)
- 光源と、その光を出射端まで導き照明光として出射させる照明用ライトガイドと、光源から照明用ライトガイドの出射端に至るまでの光路からモニタ光を分岐させて出力させるモニタ光分岐光学系と、モニタ光の光強度を検出してその検出信号を出力する検出増幅器と、出射させようとする照明光の光強度に応じて入力された操作信号と前記検出信号とを比較して光源光量をフィードバック制御する制御装置とを備えた照明装置において、
前記制御装置をオフして光源を点灯することにより照明用ライトガイドから照明光を出力させた状態で、前記検出増幅器から出力される検出信号のレベルを、実測した照明光の光強度に対応する操作信号と同レベルに初期設定する信号強度調整手段を備えたことを特徴とする照明装置。 - 前記信号強度調整手段として、モニタ光分岐光学系から出射されるモニタ光の光強度を調整する光学的調整手段、又は、前記検出増幅器から出力される検出信号のレベルを電気的に調整する電気的調整手段のいずれか一方又は双方を有する請求項1記載の照明装置。
- 前記モニタ光分岐光学系が、前記照明用ライトガイドの入射端から出射端までの間に配された透光板から漏れる光を検出増幅器まで案内するモニタ用ライトガイドでなる請求項1又は2記載の照明装置。
- 前記モニタ光分岐光学系が、前記照明用ライトガイドの入射端から出射端までの間に配された透光板からなり、前記検出増幅器に接続された光センサが前記透光体に対向配設されてその漏れ光を直接検出するようになされると共に、前記信号強度調整手段が、前記検出増幅器から出力される検出信号のレベルを電気的に調整する電気的調整手段である請求項1記載の照明装置。
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