JPH02148507A - 照明用光源装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野１ 本発明は、内視鏡の光源装置等として用いられ、ｌｔ！
！察対象部への照明光の光量調整機構を備えた照明用光
源装置に関するものである。

［従来の技術１ 例えば内視鏡においては、本体操作部に連結した挿入部
を患者の体内等に挿入して、観察対象部に向けて照明光
を照射することによって、当該観察対象部の像を観察す
ることができるようになっている。そして、この観察対
象部の光学像をそのままイメージガイドを介して接眼部
にまで導き。

該接眼部に接眼することによって肉眼で観察したりする
ことができるようにした光学式の内視鏡と、ＣＯＤ等の
固体撮像素子により光電変換させて、プロセッサにより
所定の信号処理を行った上で、ブラウン管等のデイスプ
レィ装置によって観察対象部の画像を表示させるように
した電子内視鏡とがある。いずれのタイプの内視鏡であ
っても、その照明用の光学系としては、第８図に示した
ように、照明光を照射するための光源ｌと、該光源１か
らの照明光を集光させるコンデンサレンズ２と、このコ
ンデンサレンズ２によって集光された照明光を減衰させ
ないようにして伝送するためのライトガイド３と、該ラ
イトガイド３の出射端に接続して設けられ、観察対象部
における所定の範囲に照明を行うための照明用レンズ４
とを有する構成となっている。

ここで、例えば、内視鏡の挿入部の先端に近い位置の観
察を行う場合において、照明が強すぎると、ハレーショ
ンを起したりして、良好に観察することができなくなる
ために、照明光量を絞る必要がある。一方、挿入部の先
端から離れた位置の観察を行う場合には、ある程度強い
照明光を照射しなければ、正確な観察が困難になる。即
ち、観察を行う部位等に応じて、照明光の光量を調整す
る必要かある。このために、光源部にその照明光の光量
調整機構を設けるようにしたものは、従来から知られて
いる。

かかる光量調整機構としては、例えば第８図から明らか
なように、遮光板５を光源１とコンデンサレンズ２との
間（またはコンデンサレンズ２とライトガイド３との間
）に介在させておき、該遮光板５を光軸と直交する方向
に往復変位させることによって、光源１からの照明光の
光量を調整するようにしたものがある。

［発明が解決しようとする問題点１ ところで、前述したような遮光板５を用いると、ライト
ガイド３から照明用レンズ４を介して出射される照明光
か、その全体にわたって均一とはならず、特に第８図に
点線て示したように外周縁部分の光束が少なくなって、
暗くなってしまい、照明むらを生じると共に、遮光板５
を光路の外周縁側から中心に向けて進入させるようにし
ているので、照明用光学系を構成するコンデンサレンズ
２における色分散の発生等により、波長の短い青（Ｂ）
の波長光成分が長波長の赤（Ｒ）の波長光成分に比較し
てより大きな減衰作用を受けることになって、照明光の
色バランスが崩れて、特に撮像手段を用いて画像処理を
行う場合等においては、その画像における色の再現性が
悪くなるという問題点がある。また、遮光板５の光路へ
の進入量と遮光量とか比例的に変化せず、このために光
量を微細に調整することができないという不都合もある
。

本発明は叙上の点に鑑みてなされたものであって、その
目的とするところは、光源からの照明光の光量を正確に
、しかも光路全体にバランス良く調整することができる
ようにした照明用光源装置を提供することにある。

１問題点を解決するための手段１ 前述した目的を達成するために、本発明は、光源ランプ
及び該光源ランプからの光を平行光となすためのコリメ
ート手段とを堝する光源部から集光レンズに至る光路上
に反射手段を介装し、この反射手段により照明光の像を
反転させると共に平行光状態にして前記光源部からの出
射光と交差させるようになし、当該光路交差部を斜めに
横切るように可変光路絞り部材を有する光路絞り手段を
介装し、該可変光路絞り部材にほぼ連続的に開口面積が
変化する複数の光透過スリットを並設して、該可変光路
絞り部材を前記光透過スリウドの並設方向に向けて移動
させることにより前記光源部からの照明光の光路断面積
を変化させる構成としたことをその特徴とするものであ
る。

〔作用１ 前述のように構成することにより、光源部からの光は、
まず光路絞り手段の可変絞り部材に形成した光透過スリ
ットを通過することにより、部分的に遮光されて、照明
光は平行な縞状の絞り像となる。この絞り像は反射手段
により反射して逆立状態となワて、再び可変光路絞り部
材を通過する際に、前述とは反対方向の縞状となる。こ
の結果、この可変光路絞り部材を通過した照明光は、網
目状または格子縞状の絞り像となって、集光レンズに向
けて出射されることになる。このように、網目状または
格子縞状の絞り像を作るようにすることによって、光路
の全体にわたって光量か均一で１色バランスが良好とな
るように絞ることかできるようになる。

しかも、可変光路絞り部材を光透過スリットの並設方向
に移動させることによって、光路断面積を全閉状態から
ほぼ全開状態となるまで連続的に変化させることかでき
、観察対象部に向けて照射される照明光を微細に制御す
ることができるようになる。

［実施例］ 以下、本発明の実施例を図面に基づいて詳細に説明する
。

まず、第１図は本発明に係る照明用光源装置の全体構成
を示すものであって、図中において、１０は照明用の光
源ランプ、１１は放物面鏡、１２は照明光を集光させる
ためのコンデンサレンズ、１３は照明光を減衰させない
ようにして伝送する内視鏡のライトガイドをそれぞれ示
す。

光源ランプ１０は、放物面鏡１１の焦点位置に配設して
おり、これによって該光源ランプ１０から照射される照
明光を放物面鏡１１に反射させることにより平行光とし
て出射させるようにしており、この光源ランプ１０と放
物面鏡１１とにより光源部１４が構成されている。そし
て、この光源部１４とコンデンサレンズ１２どの間の光
路には、一対の球面鏡、若くは、共焦点楕円面鏡、軸外
し放物面鏡等からなる一対の反射手段１５．１６が設け
られている。

これら反射手段１５．１６のうち、第１の反射手段１５
は、光源部１４から照射される照明光の像を倒立状態と
なるように反射させるためのものである。

また、第２の反射手段１６は、第１の反射手段１５の焦
点位置より光路の進行方向前方側に配設されており、該
第１の反射手段１５からの反射光を平行光となすと共に
、光源部１４からの照明光と直交させるようにするため
に設けられている。

そして、この光源部１４からの出射光と反射手段１６か
らの反射光との交差部分には、光路絞り手段１７が設け
られている。この光路絞り手段１７は、ステンレス、ア
ルミニウム等のように耐熱部材を長尺の薄膜帯状に形成
した可変光路絞り膜２０を有し、該可変光路絞り膜２０
は光路を斜めに横切る状態にして装着されている。この
可変光路絞り膜２０は、第２図に示したように、当該光
路交差部の両側に装着した一対のリール２１．２２に巻
回されており、これらリール２１．２２を回転させるこ
とにより、可変光路絞り膜２０を光路と同図に矢印で示
した方向に移動させることができるようになっている。

可変光路絞り膜２０には、ｐ５３図に示したように、所
定角度（例えば４５°）傾斜した状態にして光透過スリ
ット２３か多数形成されている。ここで、光透過スリッ
ト２３は、可変光路絞り膜２０の長手方向において、均
一に設けられてはいない。即ち、当該長手方向の一側端
部近傍位置は光透過スリットが設けられてはおらず、従
って照明光を透過させない全閉部となっている。また、
他側端部近傍位置には、幅の広い光透過スリット２３か
短いピッチ間隔で形成されて、はぼ完全に照明光を透過
させる全開部となっている。そして、この全閉部と全開
部との間には、全閉部側から全開部側に向けて光透過ス
リット２３の幅が順次拡大すると共に相隣接する光透過
スリット２３．２３間の間隔が順次狭くなっており、こ
れによって、全開部から全開部に向けてほぼ連続的に光
透過部の面積か増大するように変化することになる。

前述のように構成することにより、光源部１４を構成す
る光源ランプ１０から照射された照明光は、放物面鏡１
１に反射することにより平行光となった状態で光路絞り
手段１７の可変光路絞り膜２０を通過し、第１．第２の
反射手段１５．１６で反射して再び光路絞りｔ段１７を
通過してコンデンサレンズ１２に入射されるが、このと
きにおける照明光像は、第４図に細線で示したように、
光路全体か網目状に絞られることになる。

即ち、第５図（ａ）に示したように、−度可変光路絞り
膜２０を通過した光は、第１の反射手段１５により反射
すると共に、第２の反射手段１６で反射するか、この第
２の反射手段１６からの反射光は光路絞り手段１７にお
ける元の位置に投影されることになる。そして、最初に
光路絞り手段１７を透過する光は、第５図（ｂ）に示し
たように、一方向（図示のものにあっては右方向）に立
ち上る斜めの縞状の光路絞り像となっているが、第１の
反射手段１５から第２の反射手段１６を経て、再び光路
絞り手段１７に向けて進行する際には、光路絞り像のＬ
下が反転して、第５１’２１（ｃ）に示したように、反
対方向（図示のものにあっては左方向）に立ち上る斜め
の縞状となり、照明光の絞り像が倒立状態となる。この
結果、２度目に光路絞り手段１７を通過してコンデンサ
レンズ１ｚに向けて出射される間引光像は、第４図に示
した網目状の絞り像となり、光路全体にわたって均一な
状態て光量に絞りを行うことができるようになるので、
観察対象部に向けて照射される照明光に部分的な明暗が
生じたりすることがない。

而して、光路絞り手段１７における可変光路絞り膜２０
には、その長平方向に幅及び間隔が変化する光透過スリ
ット２３が形成されているので、該可変光路絞り膜２０
を移動させると、該光透過スリッ１へ２３により形成さ
れる網目状に形成される光路絞り像における光透過部分
の断面積が変化し、照明光を完全に遮断する全閉状態か
ら、はぼ完全に透過させる全開状態になるまで連続的に
、しかも微細に光量の調整を行うことができるようにな
る。

ここで、ＣＣＤ等の撮像素子を用いて面順次方式てＲ，
Ｇ、Ｂの各色画像を形成し、この３つの色画像を重ね合
せることによりカラー画像を表示するようにする場合に
おいては、第６図に示したような赤色の波長領域光のみ
を透過させるＲフィルタ域３０ａと、緑色の波長領域光
のみを透過させるＧフィルタ域”ｌＯｂと、青色の波長
領域光のみを透過させるＢフィルタ域３０ｃとを有する
回転カラーフィルタ３０を用い、この回転カラーフィル
タ３０を照明光の光路に介装する。そして、該回転カラ
ーフィルタ３０を回転させることにより、ＲｌＧ、Ｂの
各波長光による照明を行うが、この回転カラーフィルタ
３０は、第１図に示したように、第１、第２の反射手段
１５．１６間における光源ランプｌＯとライトガイド１
３との共役位置に配設する。この位置においては、照明
光の光路が収束することになるので、第７図に実線で示
したように、各色間射光のパルスの変化が急峻となって
、平行光の部分に配設した場合には同図に点線で示した
ようになり、これと比較して光量を増大させることがで
きるようになる。

なお、前述した実施例においては、可変光路絞り部材と
しては、可変光路絞り膜に代えて、板状または円板状の
ものを用いることもできる。また、光源ランプからの照
明光を平行光とするだめの手段としては、前述した放物
面鏡に限らず、例えばレンズ等を用いるようにすること
もできる。

［発明の効果１ 以上説明したように、本発明は、光源部から集光レンズ
に至る光路に、反射手段を設けることにより、光源部か
らの出射光に対してこの反射手段からの反射光か倒立像
となる状態にして光源部からの出射光と交差させるよう
になし、当該光路交差部を横切るようにして、連続的に
開口面精が変化する複数の光透過スリットを並設した可
変光路絞り部材を有する光路絞り手段を配設し、この可
変光路絞り部材を光透過スリットの並設方向に向けて移
動させるように構成したので、照明光の光量を微細に、
しかも光路全体にわたって均一な状態で調整することが
できるようになる。

【図面の簡単な説明】

第１図乃至第７図は本発明の一実施例を示すものであっ
て、第１図は照明用光源装置の全体構成図、第２図は光
路絞り手段の構成説明図、第３図は可変光路絞り膜の外
観図、第４図は照明光の絞り像の説明図、第５図は照明
光の絞り像の変化を説明するもので、同図（ａ）は照明
光の反射光路の説明図、同図（ｂ）は可変光路絞り膜の
透過時、（ｃ）は可変光路絞り膜への再度の入射時にお
ける照明光の絞り像を示す説明図、第６図は回転カラー
フィルタの構成説明図、第７図は照明光のパルスを示す
線図、第８図は従来技術による光量調整機構の原理説明
図である。 １０：光源ランプ、１１：放物面鏡、１２：コンデンサ
レンズ、１３ニライトガイド、１４：光源部、１５゜１
６：反射手段、１７：光路絞り手段、２０：可変光路絞
り膜、２３：光透過スリ・ント。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 光源ランプ及び該光源ランプからの光を平行光となすた
   めのコリメート手段とを有する光源部から集光レンズに
   至る光路上に反射手段を介装し、この反射手段により照
   明光の像を反転させると共に平行光状態にして前記光源
   部からの出射光と交差させるようになし、当該光路交差
   部を斜めに横切るように可変光路絞り部材を有する光路
   絞り手段を介装し、該可変光路絞り部材にほぼ連続的に
   開口面積が変化する複数の光透過スリットを並設して、
   該可変光路絞り部材を前記光透過スリットの並設方向に
   向けて移動させることにより前記光源部からの照明光の
   光路断面積を変化させる構成としたことを特徴とする照
   明用光源装置。