JPH02148508A - 光源光量調整装置 - 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］ 本発明は、内視鏡等の光源装置において、観察対象部へ
の照明光の光量を調整するための光源光量調整装置に関
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
、ＣＣＤ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
１０図に示したように、照明光を照射するための光源１
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、照明が強ずぎると、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
る必要がある。このために、光源部にその照明光の光量
調整装置を設けるようにしたものは、従来から知られて
いる。

かかる光量調整装置としては、例えば第１０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］ ところで、前述したような遮光板５を用いた光源光量調
整装置にあっては、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１Ｏ図に点線で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、撮像
手段を用いて画像化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が比例的
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。

そこで、第１１図に示したように、所定の長さを寸法を
有する多数の光通路６ａを形成した枠状の光束ガイド部
材６を回動軸７に取り付けて、該回動軸７を回動させる
ことによって光束ガイド部材６における光通路６ａを光
軸に対して傾け、光路断面積を小さくすることにより光
量の調整を行うようにしたものも知られている。

このようにすれば、極端な照明むらの発生や色バランス
の低下等は避けることができるが、光通路６ａを傾けた
ときに、光束のうち該光通路６ａの壁面に反射してこの
光量調整装置を通過するものもあるので、なお照明光を
厳格には均一化させることができない。また、光束ガイ
ド部材６自体が嵩ぼるだけでなく、それを回動させるよ
うにしなければならないことから、この光量調整装置を
設置するために、光軸方向に大きなスペースを確保しな
ければならず、内視鏡の光源装置のように、限られたス
ペースに設けるのは非常に困難であるという問題点があ
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、大きな設置スペースを必要とする
ことなく、しかも正確かつバランス良く光量の調整を行
うことができるようにした光源光量調整装置を提供する
ことにある。

ｒ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、薄膜または
薄板からなる一対の光量調整部材を照明用光源からの照
明光の光路を横切る方向に移動可能に設け、該各光量調
整部材には、その移動方向に向けて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設け、これら両光
量調整部材の光透過スリットが相互に交差するように配
設して、該各光量調整部材を移動させることによって前
記照明用光源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、光量調整部材を移動
させると、光路に臨む光透過部の開口面積が変化するの
で、照明光の光量を調整することができるようになる。

そして、この光量調整部材は２枚からなる薄膜または薄
板で構成されているので、その構成を著しくコンパクト
化することかでき、照明用光源からの光路のうちの極め
て狭い部分にも配設することができる。

而して、これら各光量調整部材な長尺の帯状に形成し、
一方の光量調整部材には斜めまたは短手方向に光透過ス
リットを形成し、他方の光調整部材にはこれとほぼ直交
する方向の光透過スリットを形成することにより、両光
透過スリットの重なり合う部分が光を透過させる開口ζ
なる。従って、これら各光透過スリットの幅及び間隔を
変化させるようになし、これらの光量調整部材をそれぞ
れ光路の両側に設けた各一対のリールにそれぞれ巻回さ
せて設け、光量の調整を行うに当っては、これらのリー
ルを回転させて、光量調整部材を同一方向または相互に
反対方向に移動させることによって、照明光の光路に介
在する光透過路の開口面積を変化させて、光量の調整を
行うことができるようになる。また、光量調整部材を円
環状板体の外周部に光透過スリットを形成し、このよう
に形成した光透過スリットが交差するようにして２枚の
光量調整部材を部分的に、または全体を重ね合せるよう
にして光路に臨むように配設し、これら光量調整部材を
回転させることによって光量の調整を行うようにするこ
ともできる。而して、これらいずれの構成を採用するに
しても、光路には薄膜状または薄板状の光量調整部材が
臨むだけであるから、その構造が簡単で、コンパクトな
ものとすることができる。

しかも、照明光の光路を多数の区画に分割された光通過
用の開口を介して照明することができるようになるので
、照明光路の全体にわたってほぼ均一な状態で光路な絞
ることかできるようになり、照明むらや照明光の色バラ
ンスの崩れ等の発生を防止することができるようになる
。

さらに、光通過路の開口面積を、光路の中央部分より周
辺部の方が大きくなるようにしておけば、コンデンサレ
ンズを備えた照明用光学系の収差により発生する色バラ
ンスの低下を補正して、より忠実な色再現を行うことが
できる照明光となすことができるようになる。

【実施例１ 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図は本発明に係る光量調整装置の原理を模式
的に説明する図であって、同図において、１０は光源ラ
ンプ、１１はコンデンサレンズ、１２はライトガイドを
それぞれ示し、光量調整装置１３は、光源ランプｌＯと
コンデンサレンズ１１との間に介装されるようになって
いる。

光量調整装Ｍ１３は、光量調整部材として、ステンレス
、アルミニウム等のように熱劣化を起こさない部材な長
尺の薄膜帯状に形成した一対の光景調整帯片２０．２１
を有するもので、これら各光量調整帯片２０．２１の幅
は照明光の光路より広い幅に形成されている。ここで、
各光量調整帯片２０．２１には、第２図に示したように
、光透過スリット２２゜２３がそれぞれ４５″程度の角
度となすようにしてその長手方向に向けて多数形成され
、また遮光部分には光吸収性の良好な反射防止膜が形成
されている。これら各光透過スリット２２．２３は、光
量調整帯片２０．２１の長さ方向に均等には設けられて
はおらず、−側方向から他側方向に向けて、徐々にスリ
ット幅が大きくなり、かつ相隣接する光透過スリット間
の間隔が狭くなるように変化が付けられている。

従って、これら光量調整帯片２０．２１の片側は、光透
過スリットが形成されない光路全閉部となされており、
また他側には、最も幅広の光透過スリットが形成されて
、はぼ全開状態となる光路全開部となり、その中間部分
は光路全閉部から光路全開部に向けてほぼ連続的に開口
面積が変化するようになっている。

ここで、光量調整帯片２０．２１は、それぞれに設けた
光透過スリット２２．２３の向きが反対となるようにし
て、第３図（ａ）に示したように、光源ランプ１０とコ
ンデンサレンズ１１との間に介装され、当該光路の両側
に装着したそれぞれ一対のリール２４ａ、２４ｂ及び２
５ａ　、　２５ｂに巻き取られている。

そして、これらリール２４ａ　、　２４ｂ及び２５ａ　
、　２５ｂは同一方向に回転させることによって、光量
調整帯片２０．２１を光路と直交する方向に移動させる
。

このように、リール２４ａ　、　２４ｂ及び２５ａ　、
　２５ｂを同時に回転駆動するために、第４図（ｂ）に
示したように、リール２４ａ　、　２４ｂ及び２５ａ　
、　２５ｂの回転軸にはそれぞれプーリ２６ａ　、　２
６ｂ及び２７ａ。

２７ｂが装着されている。そして、これら各プーリ２６
ａ　、　２６ｂ　、　２７ａ　、　２７ｂはモータ２８
によって回転駆動されるようになっており、このモータ
２８の回転力を各プーリ２６ａ　、　２６ｂ　、　２７
ａ　、　２７ｂに伝達するために、伝達ベルト２９ａ　
、　２９ｂがそれぞれプーリ２６ａ　、　２７ａ及びプ
ーリ２６ｂ　、　２７ｂとモータ２８に連結した駆動プ
ーリ２８ａに２４との間に巻回して設けられている。

これにより、モータ２８を作動させると、第３図矢印で
示したように、光量調整帯片２０．２１は相互に反対方
向に移動せしめられるようになっている。

本実施例は前述のように構成されるもので、光量調整装
置１３を構成する一対の光量調整帯片２０゜２１を、そ
れらに形成される光透過スリット２２．２３が相互に交
差する状態となるようにして、それぞれ光源ランプｌＯ
とライトガイド１２どの間に装着したリール２４ａ　、
　２４ｂ及び２５ａ　、　２５ｂに巻き付けた状態に取
り付ける。

そこで、モータ２８を作動させて、光量調整帯片２０、
２１を光路と交差する方向に移動させることによつて、
光源ランプＩＯからコンデンサレンズ１１に至る光路の
光路断面積か変化し、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ほぼ連
続的に照明光の光量の調整を行うことができるようにな
る。

而して、この光量調整装置１３により光路は、第４図（
ａ）及び（ｂ）に細線、を施して示したように、全体に
わたってほぼ菱形の光通過路が多数形成されることにな
るので、光路全体にむらなく調整することができるよう
になり、観察対象部に対して部分的な明暗が生じること
はない。しかも、光透過スリット２２．２３により形成
される光通過路は光量調整帯片２０．２１を移動させる
と、全開状態から全開状態となるまで連続的に変化する
ようになっているので、該光量調整帯片２０の移動に追
従して光路断面積を連続的に変化させることができ、光
量の調整を微細に行うことができるようになる。

ここで、光路の全閉状態を設ける必要がない場合には、
第５図に示したように、光量調整帯片３０、３１の光透
過スリット３２．３：ｌの幅を同一となし、相隣接する
光透過スリット間の間隔のみを変化させるようにするこ
ともできる。このように構成すれば、スリットを形成す
る加工が容易となる。

さらに、光源ランプ１０からの照明光を光量調整装置１
３．コンデンサレンズ１１及びライトガイド１２を介し
て照射する際に、コンデンサレンズ１１の収差等の影響
で、Ｒ，Ｇ、Ｂの各波長光を受光するＣＣＤ等の撮像素
子の感度等を考慮すれば、観察対象部の色の再現性をよ
り改善するには、光路の中央部分における光束より周辺
部分の光束の方を多くするようにすることが好ましい場
合がある等、光量調整装置１３を通過する照明光の光量
を光路断面において変化させる必要があることもある。

かかる場合においては、第６図に示したように、光量調
整帯片４０．４１における光透過スリット４２、４３の
長手方向の幅を変化させるようにする。

このように構成することにより、光路における中央部分
より周辺部分の光透過路の方がより開口面積が大きくな
って１周辺部分の光透過量を中央部分より大きくするこ
とができるようになり、ＣＣＤ等の撮像素子で光電変換
して画像信号を形成する際における各画像フィールドの
色バランスの改善を図ることができるようになる。

さらに、光量調整部材は、前述した如く、帯状に形成す
るものだけでなく、第７図及び第８図に示したように、
光量調整円板５０．５１を用い、これら光量調整円板５
０．５１の外周側にそれぞれ円周方向に向は開口面積が
変化する斜めの光透過スリッ）−５２，５３を設けるよ
うにすることもできる。そして、この光量調整円板５０
．５１は部分的に重なるようにして配設し、これらを回
転駆動することによって、照明光を透過させる光透過路
の開口面積を変化させるようにすることもできる。

而して、前述した光量調整円板５０．５１を回転駆動す
るために、これら各光量調整円板５０．５１をそれぞれ
回転軸５４．５５に回転自在に支持させて設け、しかも
これら各光量調整円板５０．５１の外周縁部にギヤ５０
ａ　、　５１ａを形成し、該各ギヤ５０ａ。

５１ａにラック５Ｇを噛合させるようにしている。

従って、このラック５６を第７図の矢印方向に往復移動
させると、光量調整円板５０．５１を回転が回転して、
光透過路の開口面積が変化することになる。

さらにまた、第９図に示したように、例えば第２図に示
したと同様の構成を有する一対の光量調整帯片の両端を
相互に連結するようにして、無端光量調整帯片６０を形
成し、この無端光量調整帯片６０を一対の回転ローラ６
１．６２間に巻回して設けるように構成しても、照明光
の光量の調整を行うことができるようになる。

なお、前述した各実施例においては、光量調整装置を光
源ランプ１０とコンデンサレンズ１１との間に配設する
ように構成したものを示したが、該光量調整装置はコン
デンサレンズ１１とライトガイド１２との間に改装する
ようにしてもよく、またコリメートレンズ等を用いて光
源ランプ１０からの照明光を平行光とした状態で、この
光量調整装置を介することにより、この照明光の光量を
調整するようにしてもよい。

［発明の効果１ 以上説明したように、本発明は、薄膜または薄板からな
り、その移動方向に向けて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有する一対の光量調整部材
を照明光の光路と直交する方向に設け、該各光量調整部
材を移動させることにより照明光の光路断面積を変化さ
せる構成としたので、構造が簡単で、装置全体の構成を
極めてコンパクト化することができ、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４図は本発明の第１の実施例を示すもので
あって、第１図は光量調整装置の原理説明図、第２図は
光量調整帯片の構成説明図、第３調整装置の作用説明図
、第５図は本発明の第２の実施例を示す光量調整帯片の
構成説明図、第６図は本発明の第３の実施例を示す光量
調整帯片の構成説明図、第７図は及び第８図は本発明の
第４の実施例を示し、第７図は光量調整装置の構成説明
図、第８図はその作用説明図、第９図は本発明の第５の
実施例を示す光量調整装置の構成説明図、第１Ｏ図は従
来技術による光量調整装置の原理説明図、第１１図は他
の従来技術を示す原理説明図である。 １０：光源ランプ、１１：コンデンサレンズ、１２ニラ
イトガイド、１３：光量調整装置、２０．２１．３０゜
３１、４０．４１：光量調整帯片、２２．２３．３２．
３３゜４２、４３．５２．５３：光透過スリット、５０
，５１：光量調整円板、６０：無端光量調整帯片。 第 図（ａ） 第 図（ｂ） 第 図 第 図 第 図（ａ） 第 図（ｂ） 第 図 第 図 第１０図 ■ 第 図

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 薄膜または薄板からなる一対の光量調整部材を照明用光
   源からの照明光の光路を横切る方向に移動可能に設け、
   該各光量調整部材には、その移動方向に向けてほぼ連続
   的に開口面積が変化する複数の光透過スリットを設け、
   これら両光量調整部材の光透過スリットが相互に交差す
   るように配設して、該各光量調整部材を移動させること
   によって前記照明用光源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光源光量調整装置
   。