JP6430104B2 - 照明装置 - Google Patents
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Description
本発明の第1の態様は、180°以上の画角を有する撮像光学系に適用される照明装置であって、照明光を出射する出射端を有する発光部と、所定の軸を中心とする周方向に配置され、前記出射端から入射された前記照明光を拡散させながら導光するとともに表面から出射する拡散層と、該拡散層の半径方向内側の表面に隣接して設けられ、前記照明光を半径方向外方へ反射する反射層とを備え、前記拡散層が、前記照明光を導光する導光材と、該導光材に分散した状態で担持された拡散材とから成り、前記導光材と前記拡散材との間における屈折の繰り返しにより前記照明光を略等方散乱光に変換し、前記拡散層の表面から前記所定の軸に沿う方向および前記所定の軸に対して放射方向に出射される前記略等方散乱光によって180°以上の角度範囲を照明する照明装置である。
本発明の第2の態様は、180°以上の画角を有する撮像光学系に適用される照明装置であって、照明光を出射する出射端を有する発光部と、所定の軸を中心とする周方向に配置され、前記出射端から入射された前記照明光を拡散させながら導光するとともに表面から出射する拡散層と、該拡散層の半径方向内側の表面に隣接して設けられ、前記照明光を半径方向外方へ反射する反射層とを備え、前記拡散層が、前記照明光を導光する導光材と、該導光材に分散した状態で担持された拡散材とから成り、前記出射端に近づく程、前記拡散層内部における前記拡散材の密度が低くなるように、前記拡散材の密度勾配を有し、前記導光材と前記拡散材との間における屈折の繰り返しにより前記照明光を略等方散乱光に変換し、前記拡散層の表面から前記所定の軸に沿う方向および前記所定の軸に対して放射方向に出射される前記略等方散乱光によって180°以上の角度範囲を照明する照明装置である。
このようにすることで、発光部の設計の自由度を向上することができる。
このようにすることで、内視鏡の先端部に搭載されている部品を配置する空間が切欠部に確保されるので、汎用性の高い構造とすることができる。
このようにすることで、拡散層の側面に反射層を形成する製造工程を簡略にすることができる。
以下に、本発明の第1の実施形態に係る照明装置100について図1から図5を参照して説明する。
本実施形態に係る照明装置100の先端側の部分(後述する拡散層2および反射層3から構成される部分)は、図1(a),(b)に示されるように、筒状の構造を有し、内視鏡の先端に設けられた撮像光学系を周方向に囲むように、外部に露出して配置される。同図において、破線で囲まれた空間Sが、撮像光学系が配置される空間を示し、軸Aが、撮像光学系の観察光軸を示している。特に、本実施形態に係る照明装置100は、180°以上の画角を有し、観察光軸Aの前方(図面において右から左に向かう方向)および側方の視野を同時に撮影可能な撮像光学系を備える内視鏡を対象として設計されている。
本実施形態に係る照明装置100によれば、発光部1の出射端1aから拡散層2に入射された照明光は、拡散層2を導光する間に様々な方向へ拡散される。このとき、照明光に含まれる光線の一部は、拡散層2の先端面または外周面から出射される。一方、照明光に含まれる光線の他の部分は、内周面から出射され、拡散層2と撮像光学系との間に配置されている反射層3によって反射されて拡散層2へ戻され、先端面または外周面から出射されるまで拡散層2における拡散および反射層3による反射を繰り返す。これにより、発光部1から拡散層2に入射された照明光は、光量をほとんど損失することなく、観察光学系の前方の視野および側方の視野を十分な明るさで同時に照明することができる。
次に、本発明の第2の実施形態に係る照明装置200について、図6および図7を参照して説明する。本実施形態においては、上述した第1の実施形態と異なる点について主に説明し、第1の実施形態と共通する構成については同一の符号を付して説明を省略する。
本実施形態に係る照明装置200は、全周にわたって延びる拡散層2に代えて、図6に示されるように、周方向の一部分が切り欠かれた略C字形状の横断面を有する拡散層21を備えている点において、第1の実施形態と主に異なっている。
また、本実施形態において、発光体1が、図2または図3に示されるように、矩形以外の形状の出射端1aを有していてもよい。
また、本実施形態においては、拡散層21が、図5に示されるような拡散材の密度勾配を有していてもよい。
次に、本発明の第3の実施形態に係る照明装置300について、図8および図9を参照して説明する。本実施形態においては、上述した第1および第2の実施形態と異なる点について主に説明し、第1および第2の実施形態と共通する構成については同一の符号を付して説明を省略する。
反射層32は、各拡散層22の平坦な側面に設けられ、平坦な形状を有している。反射層32のその他の構成および作用は、第1の実施形態の反射層3と同様である。
また、本実施形態において、発光体1が、図2または図3に示されるように、矩形以外の形状の出射端1aを有していてもよい。
また、本実施形態においては、拡散層22が、図5に示されるような拡散材の密度勾配を有していてもよい。
次に、本発明の第4の実施形態に係る照明装置400について、図10を参照して説明する。本実施形態においては、上述した第1から第3の実施形態と異なる点について主に説明し、第1から第3の実施形態と共通する構成については同一の符号を付して説明を省略する。
拡散層23の半径方向外側には、発光部1の出射端1aから観察光軸Aに平行に出射された照明光を拡散層23の外周面に向かって90°偏向する偏向プリズム4と、該偏向プリズム4の出射面と拡散層23の外周面の一部とを接続する導光部材5とが備えられている。
なお、本実施形態において、発光体1が、図2または図3に示されるように、矩形以外の形状の出射端1aを有していてもよい。
また、本実施形態においては、拡散層23が、図5に示されるような、照明光の入射位置とその近傍において拡散材の密度が低くなるような拡散材の密度勾配を有していてもよい。
1 発光部
1a 出射端
2,21,22,23 拡散層
21a 切欠部
3,31,32,33 反射層
4 偏向プリズム
5 導光部材
A 観察光軸
Claims (7)
- 180°以上の画角を有する撮像光学系に適用される照明装置であって、
照明光を出射する出射端を有する発光部と、
所定の軸を中心とする周方向に配列され、半径方向内側に平坦な側面を有する柱状であり、前記出射端から入射された前記照明光を拡散させながら導光するとともに表面から出射する複数の拡散層と、
該複数の拡散層の各々の前記平坦な側面に設けられ、前記照明光を半径方向外方へ反射する反射層とを備え、
前記拡散層が、前記照明光を導光する導光材と、該導光材に分散した状態で担持された拡散材とから成り、前記導光材と前記拡散材との間における屈折の繰り返しにより前記照明光を略等方散乱光に変換し、
前記拡散層の表面から前記所定の軸に沿う方向および前記所定の軸に対して放射方向に出射される前記略等方散乱光によって180°以上の角度範囲を照明する照明装置。 - 180°以上の画角を有する撮像光学系に適用される照明装置であって、
照明光を出射する出射端を有する発光部と、
所定の軸を中心とする周方向に配置され、前記出射端から入射された前記照明光を拡散させながら導光するとともに表面から出射する拡散層と、
該拡散層の半径方向内側の表面に隣接して設けられ、前記照明光を半径方向外方へ反射する反射層とを備え、
前記拡散層が、前記照明光を導光する導光材と、該導光材に分散した状態で担持された拡散材とから成り、前記出射端に近づく程、前記拡散層内部における前記拡散材の密度が低くなるように、前記拡散材の密度勾配を有し、前記導光材と前記拡散材との間における屈折の繰り返しにより前記照明光を略等方散乱光に変換し、
前記拡散層の表面から前記所定の軸に沿う方向および前記所定の軸に対して放射方向に出射される前記略等方散乱光によって180°以上の角度範囲を照明する照明装置。 - 前記出射端の形状が、円形、楕円、多角形、または、扇形である請求項1または請求項2に記載の照明装置。
- 前記拡散層が、周方向の一部分を長手方向に切り欠いてなる切欠部を有する略筒状である請求項2に記載の照明装置。
- 前記拡散層が、リング形状を有する請求項2に記載の照明装置。
- 前記拡散層が、前記周方向の2箇所以上に設けられた前記切欠部によって、前記所定の軸を中心とする周方向に複数個に分割されている請求項4に記載の照明装置。
- 前記拡散層が、外周面と、該外周面から滑らかに連続するとともに先端側に向かって外径が漸次小さくなる錐状に形成される先端面とを有する請求項1から請求項6のいずれかに記載の照明装置。
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