JP6059406B2 - 光源装置 - Google Patents
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Description
加えて、発光素子に入力する駆動電流値又は駆動電圧値を変更することにより、応答性及び精度よく出射光量を調光することができる。このため、ランプを光源とする光源装置において光路上に設けられていた調光のための絞りが不要になる。
しかしながら、日本国特開2011−145681号公報プロジェクタの光源装置は、光源、回転体、駆動源等を備えた発光装置を、三個備えている。このため、特許文献1の光源装置の構成を内視鏡用の光源装置に採用した場合、発光装置を三個以上設けることにより、装置が大型化する問題、及び装置が高価になる問題が生じる。
なお、以下の説明に用いる各図面は、模式的に示すものであり、各構成要素を図面上で認識可能な程度に示すために、各部材の寸法関係や縮尺等は、各構成要素毎に縮尺を異ならせてあるものであり、本発明は、これらの図に記載された構成要素の数量、構成要素の形状、構成要素の大きさの比率、および各構成要素の相対的な位置関係のみに限定されるものではない。
図1は内視鏡システム1であり、内視鏡2と、光源装置3と、を主に備えて構成されている。
内視鏡2は、挿入部4の先端部内に生体の内部の被写体を撮像する撮像装置4aを有し、撮像装置4aで光電変換された撮像信号は、信号線4bを介して図示しないビデオプロセッサに出力される。ビデオプロセッサは、内視鏡2から出力された撮像信号を映像信号に変換する。その後、映像信号は、ビデオプロセッサからモニタ(不図示)に出力されて、モニタの画面上に撮像装置4aで撮像した被写体像が表示される。
光源コネクタ7は、光源装置3に対して着脱可能に構成されている。
光源装置3内には、光源部として図1、図2に示すようにレーザダイオード(以下、LDと略記する)31A、31B、31C、31Dと、回転体32と、モータ33と、制御部34と、複数のダイクロイックフィルタ41−46と、複数のコリメートレンズ51−54と、蛍光ピックアップレンズ61−64と、を具備して主に構成されている。
ここで、第2波長変換部36は、第1波長変換部35と重なって配置されることが無いように半径r2が設定されている。
ここで、第3波長変換部37は、第2波長変換部36と重なって配置されることが無いように半径r3が設定されている。
ここで、第4波長変換部38は、第3波長変換部37と重なって配置されることが無いように半径r4が設定されている。
そして、本実施形態においては、具体的に以下のように設定して各蛍光体からそれぞれの蛍光を得るようにしている。
そして、波長変換部35、36、37、38の出射方向には集光レンズとして機能する蛍光ピックアップレンズ61、62、63、64をそれぞれ設けている。
具体的に、各蛍光ピックアップレンズ61、62、63、64の光軸と、各コリメートレンズ51、52、53、54の光軸とが同軸に配置されている。
第1のダイクロイックフィルタ41は、合波部であって、第1波長変換部35から出射されて第1蛍光ピックアップレンズ61で集光されたブルーの蛍光を反射ミラー70に向けて反射するように予め定めた角度傾けて配置されている。
第2のダイクロイックフィルタ42は、合波部であって、第2波長変換部36から出射されて第2蛍光ピックアップレンズ62で集光されたレッドの蛍光を反射ミラー70に向けて反射するように予め定めた位置に予め定めた角度傾けて配置されている。
第3のダイクロイックフィルタ43は、合波部であって、第3波長変換部37から出射されて第3蛍光ピックアップレンズ63で集光されたグリーンの蛍光を出射レンズ81に向けて反射するように予め定めた位置に予め定めた角度傾けて配置されている。
第4のダイクロイックフィルタ44は、合波部であって、第4波長変換部38から出射されて第4蛍光ピックアップレンズ64で集光されたアンバーの蛍光を出射レンズ81に向けて反射するように予め定めた位置に予め定めた角度傾けて配置されている。
第5のダイクロイックフィルタ45は、第4のダイクロイックフィルタ44と出射レンズ81との間に配置され、予め定めた位置に予め定めた角度傾けて配置されている。
内視鏡観察を行う際、医療従事者は、操作パネル85を操作して光源装置3をオン状態にする。すると、制御部34からモータ33にモータ駆動信号が供給されて回転軸32cが予め定められた回転速度で軸回りに回転され、回転軸32cに一体な回転体32が図1の矢印Y方向に回転する。
なお、上述した実施形態と同部材には同符号を付して説明を省略する。
第1波長変換部135と第2波長変換部136とは表面132fにおいて重なって配置されることが無いように離間して設けられている。
第4波長変換部138は、第2裏面側波長変換部であって、裏面132rに半径r2で形成された第2円139bに沿って形作られた幅wの第4円環状領域CA4に第4の蛍光体を設けて構成されている。つまり、第4波長変換部138は、第2円139bの円周を中心線にして幅wで裏面132rに設けられた円環状部である。
第3波長変換部137と第4波長変換部138とは裏面132rにおいて上述したように離間して設けられている。
表側ハーフミラー91を透過した光は、第1集光レンズ151で集光されて表面132fの第1照射範囲(図6の実線で示す符号51A参照)に向けて照射される。第1集光レンズ151は、第1表面側照射部であって、第1波長変換部135に対峙して設けられている。したがって、図6に示す第1波長変換部135の励起光が照射された第1照射範囲151Aからはブルーの蛍光が発生する。
裏側ハーフミラー92を透過した光は、第4集光レンズ154に向かい該レンズ154で集光されて裏面132rの第4照射範囲(図6の破線で示す54A参照)に向けて出射される。第4集光レンズ154は、第2裏面側照射部であって、第4波長変換部138に対峙して設けられている。したがって、図6に示す第4波長変換部138の励起光が照射された第4照射範囲154Aからはアンバーの蛍光が発生する。
なお、照射範囲151A、152A、153A、154Aは、同じ径寸法の円形であり、幅寸法wより予め大きく設定してある。
その上で、第3集光レンズ153の第3照射範囲153Aは、第1集光レンズ151の第1照射範囲151Aの反対面側とは異なる位置に設定し、第4集光レンズ154の第4照射範囲154Aは、第3集光レンズ153の第3照射範囲153Aの反対面側とは異なる位置に設定してある。
そして、各波長変換部135、136、137、138の出射方向に集光レンズとして機能する蛍光ピックアップレンズ161、162、163、164をそれぞれ設けている。
具体的に、各蛍光ピックアップレンズ161、162、163、164の光軸と、各集光レンズ151、152、153、154の光軸とが同軸に配置されている。
第5のダイクロイックフィルタ45aは、第1のダイクロイックフィルタ41と出射レンズ81との間に配置され、予め定めた位置に予め定めた角度傾けて配置されている。
内視鏡観察を行う際、医療従事者は、操作パネル85を操作して光源装置3Aをオン状態にする。すると、制御部134からモータ133にモータ駆動信号が供給されて回転軸132cが予め定められた回転速度で軸回りに回転され、回転軸132cに一体な回転体132が図5、図6の矢印Y方向に回転する。
表側ハーフミラー91で分割された励起光の一方は、第1集光レンズ151で集光されて表面132fの第1照射範囲151Aに向けて照射される。他方の励起光は、第2集光レンズ152で集光されて表面132fの第2照射範囲152Aに向けて照射される。
図7に示すように光源装置3Bは、表側LD31A及び裏側LD31Bと、回転体32Aと、モータ33Aと、制御部34Aと、複数のハーフミラー91、92と、複数の集光レンズ151−154、複数の反射ミラー71−73と、複数の蛍光ピックアップレンズ161−164と、複数のダイクロイックフィルタ41−45aと、を具備して主に構成されている。
本実施形態においては、回転体32Aは第1実施形態の回転体32と略同様な構成であって、回転体132Aはモータ33Aによって回転駆動される。その他の光源装置3Bの構成は上述した実施形態と同様であり、同部材には同符号を付して説明を省略する。
そして、第1波長変換部35、第2波長変換部36R、第3波長変換部37、第4波長変換部37Rは、上述と同様に蛍光体を設けて構成されている。
その他の作用及び効果は上述した実施形態と同様である。
なお、位置ずれさせる角度は、90度に限定されるもので無く、ピックアップレンズ同士の干渉を防止できれば、それ以上又はそれ未満であってもよい。また、位置ずれ角度と表側間隙Cfと裏側間隙Crとを適宜調整してピックアップレンズ同士の干渉を防止するようにしてもよい。
図10に示す光源装置3Cは、表側LD31A及び裏側LD31Bと、2つの回転体210、220と、モーター231、232と、制御部(不図示)と、複数のハーフミラー91、92と、複数の集光レンズ251−254、複数の反射ミラー71−73と、複数の蛍光ピックアップレンズ261−264と、複数のダイクロイックフィルタ41−45aと、を具備して主に構成されている。
回転体210、220の表面212、222側には表側LD31Aが設けられ、裏面213、223側には裏側LD31Bが設けられている。
本実施形態において、表側ハーフミラー91を透過した光は、第1集光レンズ251で集光されて第1回転体210の表面212の第1照射範囲(図11の実線で示す符号251A参照)に向けて照射される。第1集光レンズ251は、第1波長変換部235に対峙して設けられている。したがって、図11に示す第1波長変換部235の励起光が照射された第1照射範囲251Aからはブルーの蛍光が発生する。
なお、第1照射範囲251A、第2照射範囲(不図示)、第3照射範囲(不図示)、第4照射範囲254Aは、同じ径の円形であり、幅寸法wより予め大きく設定してある。
図示は省略しているが第2集光レンズ252の第2照射範囲と第3集光レンズ253の第3照射範囲とは回転軸32cを通過する線分を挟んで異なる領域に設定してある。
具体的に、本実施形態においては、図11に示すように第1回転体210の表面212に位置する第1照射範囲251Aと裏面213に位置する第4照射範囲254Aとが回転軸32cを挟んで180度位置ずれされている。また、図示は省略しているが第2回転体220の表面222に位置する第2照射範囲と裏面223に位置する第3照射範囲とが回転軸32cを挟んで180度位置ずれされている。
なお、その他の作用及び効果は上述した実施形態と同様である。
本実施形態の光源装置3Dは、2つの回転体210、220の代わりに2つの回転体210A、220Aを備え、第1回転体210Aを回転駆動させる第1モータ231Aと、第2回転体220Aを回転駆動させる第2モータ232Aと、が設けられている。その他の構成は上述した実施形態と同様であり、同部材には同符号を付して説明を省略する。
図13に示すように第1回転体210Aにおいて、第1波長変換部235Aは、回転軸211の中心から半径r1で表面212に形成された第1円39aに沿って形作られた第1円環状領域CA1に第1の蛍光体を設けて構成されている。第1円環状領域CA1の幅は、例えばwである。
なお、図示は省略するが第2回転体220Aの表面222側に設けられる第2集光レンズ252の第2照射範囲と、裏面223側に設けられる第3集光レンズ253の第3照射範囲とが一面側から見て重なること無く離間する。
その他の作用及び効果は上述した実施形態と同様である。
Claims (4)
- 回転軸を中心として回転する回転体と、
前記回転体における前記回転軸を中心とする所定の半径の円の周上に配置され、光が照射されることによって該光とは異なる波長の光を発生する第1の波長変換部と、
前記回転体における前記回転軸を中心とする前記所定の半径よりも大きい半径の円の周上に配置され、光が照射されることによって該光とは異なる波長の光を発生し、かつ前記第1の波長変換部よりも温度の上昇によって波長の変換効率が低下しやすい特性を有する第2の波長変換部と、
を具備することを特徴とする光源装置。 - さらに、前記第1の波長変換部に光を照射し、かつ前記第2の波長変換部において、前記回転軸から前記第1の波長変換部に照射された光の照射位置を通過する直線上以外の領域に光を照射する光源部と、
を有することを特徴とする請求項1に記載の光源装置。 - 前記第1の波長変換部に照射される光の光路上に設けられ、前記第1の波長変換部に照射される光を透過し、前記第1の波長変換部が発生する光を反射する第1のダイクロイックミラーと、
前記第2の波長変換部に照射される光の光路上に設けられ、前記第2の波長変換部に照射される光を透過し、前記第2の波長変換部が発生する光を反射し、前記第2の波長変換部が発生する光を前記第1のダイクロイックミラーにより反射された光と合波する第2のダイクロイックミラーと、を有する合波部と、
を具備することを特徴とする請求項1に記載の光源装置。 - 前記回転体は、前記回転軸を中心に回転される表面及び裏面を有し、
前記第1の波長変換部は、前記回転体の前記表面に設けられ、
前記第2の波長変換部は、前記回転体の前記裏面に設けられ、
さらに、前記第1の波長変換部が発生する光と、前記第2の波長変換部が発生する光とを合波する合波部と、
を具備することを特徴とする請求項1に記載の光源装置。
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