JPH02188714A - 照明装置 - 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】 （ｌｌ東上の利用分野） 本発明は被照射面を光束て走査しながら照明する照明装
置に関し、特にグレーティング型光導波路や薄躾型光導
波路等を用い該光導波路からの出射導波光を種々の角度
で順次出射させ被照射面上に導光し照明するようにした
照明！１置に関するものである。

（従来の技術） 従来より種々の方法により光源からの光束を画像情報面
、ａ東面等の被照射面上に導光し照明している。

例えばハロゲンランプ、水銀灯等の光源からの光束を照
明レンズ系を用い被照射面範囲の全体にわたり同時に入
射させて照明する照明装置は部具な構成で比較的均一照
明が出来る為に最も多く用いられている。

又レーザ光束を回転多面鏡、振動ミラー等の光走査手段
により所定範囲内を光偏向させ被照射面上を連続的に走
査して照明するようにした照明装置も種々と１例えば画
像読取りＩＩＩや画像表示装置等で用いられている。

この光走査手段を用いる方法は高輝度のレーザ光束で被
照射面上を走査する為に明るい被照射面が容易に得られ
る等の特長を有している。

（発明が解決しようとする問題点） しかしながらレーザ光束を光走査手段で偏向させて被照
射面上を走査させて照明する方法は比較的大きな空間を
必要とし５例えば微少空間の画像読取装置や内視鏡の照
明？ｔＭへの適用は必ずしも十分てなかった。

本発明は光導波路を用い、光導波路の入射端部から一定
の角度で入射させた導波光が他方の出射端部から入射角
度に応じた角度で出射するという光学的性質を利用する
ことにより比較的小さな走査空間で被走査面上を均一に
照明することのできる照明装置の提供を目的とする。

（問題点を解決する為の手段） 本発明は光導波路の入射端部に設けた光走査手段により
単一モードの導波光を種々の角度で入射させ、該光導波
路の出射端部から出射導波光を種々の角度で出射させ、
該出射導波光を用いて被照射面上を走査し照明するよう
にしたことを特徴としている。

又１本発明を例えば内視鏡に適用するときには前記光導
波路の出射端部近傍に撮像手段が該光導波路と一体的に
設は該撮像手段により該光導波路を介して照明された被
照射面の撮像を行うようにしている。

（実施例） 第１図は本発明の照明装置で用いている光導波路の光学
的性質を示す一実施例の要部概略図である。

同図（Ａ）、（Ｂ）、（Ｃ）は各々単一モードの光束が
光導波路の入射端部に興った角度で入射し、出射端部か
ら入射角度に応じた角度で出射する状態を示している。

図中１は光導波路であり１例えば薄膜型の光導波路より
成っている。

光導波路ｌの入射端部１ａは入射用カップラ３が設けら
れている。入射用カップラー３から入射したコヒーレン
ト又はインコヒーレントの単一モードの導波光は光導波
路ｌ内を伝搬する。そして出射端部１ｂに設けた出射用
カップラー４より所定の角度で出射する。

このとき光導波路の性質により出射用カップラー４から
出射する出射導波光は同図（Ａ）、（Ｂ）、（Ｃ）に示
すように入射用カップラー３への光束の入射角度に応じ
たモードに従った角度で出射する。

尚、入射用カップラー３と出射用カップラー４は例えば
プリズムやグレーティング等より成っており、光束を効
率良く光導波路中に入射させ、又は出射させている。

第１図（Ｄ）は光学基板２面上に設けた光導波路１の一
実施例の断面概略図である。

同図に示すように光学基板２面上には順に光導波路とし
てのＺｎＳスパッタ１１１１２（厚さ２μ）　、　Ｓ　
ｉ　Ｏｍスパッタ１８１１３（厚さ３μ）そして塗布１
１１１４（厚さ５μ）を設けられている。

この他事実施例においては光学基板２面上に光導波路と
してのＺｎＳスパッタ膜（約１μ厚）を単に蒸着して構
成しても良い。

第２図、第３図はｌｔ図に示す光４波路を用いた本発明
の第１．第２実施例の要部概略図である。

第２図に示す第１実施例ではレーザ２１からの光束を回
転多面鏡より成る光走査手段２２で偏向させ楕円面鏡や
凹面鏡等から成る反射体２３に導晃している。そして反
射体２３により光導波路１の入射用カップラー３に入射
させる光束の入射角を光走査手段２２を回転させること
により連続的に変化させている・、そして出射用カップ
ラ４からの出射導波光を入射角度に応じた角度で出射さ
せ、被照射面２４上を走査し、照明している。

第３図に示す第２実施例では第２図における光導波路ｌ
の出射端部にファイバ一部材３１を設け、光導波路ｌか
らの出射導波光をファイバ一部材３皇を介して任意の方
向に位置した被照射面２４上を走査し照明した場合を示
し、基本的な構成は第２図の実施例と同様である。

第４図、第５図は各々本発明の照明装置を内視鏡の照明
用に適用したときの第３、第４実施例の要部概略図であ
る。

第４図に示す第３実施例においてはレーザ２１からの光
束を導光手段４４を介して光導波路ｌの入射用カップラ
ーに入射角を種々と変化させて入射させている。そして
入射光の入射角に応じて出射用カップラーから種々の角
度で出射する導波光により被照射面２４．Ｅを走査し、
照明している。被照射面２４からの反射光はファイバ一
部材４１を介して光電変換素子４２面上に導光している
。そして光電変換素子４２からの信号に基づいて増幅器
を有した演算回路４３により画像処理を行っている。

本実施例では出射導波光で被照射面２４上を順次走査し
、照明しこのときの走査と同期して演算回路４３により
時系列的な受光信号を処理して被１堅射面２４の空中像
を得ている。

即ちある時刻には実線で示すように所定の出射角で被照
射面２４上の一点２４ａを照射しており、この点２４ａ
からの反射光をファイバ一部材４１を介して受光してい
る。そして次の時刻には点線で示すように被照射面２４
の点２４ｂを照射し、この点２４ｂからの反射光をファ
イバ一部材４１を介して受光している。

このように時系列的に受光信号を受信した後、照射位置
と時刻との対応から被照射面の映像を演算回路４３によ
り演算し求めている。

第５図に示す第４実施例は１４３図に示す第２実施例の
照明装置に撮像手段を設けた場合である。

照明方法は前述したとおりである。即ちレーザ２１から
の光束を光り走査手段２２で偏向させ。

該光束を反射体２３を介して種々の角度で入射用カップ
ラーに入射させている。そして光導波路ｌからの出射導
波光をファイバ一部材３１を介して出射用カップラー３
２より出射させ、被照射面２４を走査し、照明している
。そして被照射面２４からの反射光をファイバ一部材４
１を介して充電変換素子４２で受光し、該光電変換素子
４２からの出力信号を用いて第４図の実施例と同様にし
て演算回路４３により画像処理を行い被照射面２４の空
中像を得ている。

以上のように第３、第４実施例によれば小さな空間内に
おいて高画質が得られる細（てフレキシビリティのある
内視鏡を容易に達成することができる。

尚第４図、第５図に示す実施例においてファイバ一部材
４１の代わりに電気信号伝送用の伝送綿を用い、その先
端に光電変換素子を設けて被に躬［ｌ１ｉ２４からの反
射光を受光し、電気信号に変換して該信号を伝送線を介
して演算回路に入力するようにしても良い。

又、以上の各実施例において光走査手段を用いる代わり
に第６図に示すように光導波路！に先導先手段６Ｉから
複数モードの光束を入射させ、光導波路！上の一部に光
変調手段６２を設けて単一のモード光束のみを順次光導
波内を通過させて出射用カップラー４より種々の角度で
出射させるようにしても良い。

（発明の効果） 本発明によれば光導波路の出射端部から順次具った角度
で出射させた導波光により被照射面を走査し照明するこ
とにより、光走査空間の有効利用及び装置全体の小型化
を図った均一照明が容易な照明装置を達成することがで
きる。

又本発明の照明装置を内視鏡に適用すれば細くしてフレ
キシブル性のある高画質が容易に得られる等の特長を有
した内視鏡を達成することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図（Ａ）〜（Ｄ）は本発明に係る光導波路の原理的
動作及び構成を示す説明図、第２図、第３図は本発明の
照明装置の第１、第２実施例の要部概略図、第４図、第
５図は本発明の照明装置な内視鏡に適用したときの第３
．第４実施例の概略図、第６図は本発明の照明装置の他
の一実施例の要部概略図である。 図中、１は光導波路、２は光学基板、３は入射用カップ
ラー、４は出射用カップラー、２１はレーザ、２２は光
走査手段、２３は反射部材。 ２４は被照射面、３１．４１はファイバ一部材、４２は
充電変換素子、４３は演算回路、６１は導光手段、６２
は光変調手段、である。

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. （１）光導波路の入射端部に設けた光走査手段により単
   一モードの導波光を種々の角度で入射させ、該光導波路
   の出射端部から出射導波光を種々の角度で出射させ、該
   出射導波光を用いて被照射面上を走査し照明するように
   したことを特徴とする照明装置。
2. （２）光導波路の入射端部に導光手段により複数モード
   の導波光を入射させ、該光導波路の一部に設けた光変調
   手段により該光導波路中を通過する複数モードの導波光
   から単一モードの導波光を順次選択して該光導波路の出
   射端部から種々の角度で出射させ、該出射導波光を用い
   て被照射面上を走査し、照明するようにしたことを特徴
   とする照明装置。
3. （３）前記光導波路の出射端部近傍には撮像手段が該光
   導波路と一体的に設けられており、該撮像手段により該
   光導波路を介して照明された被照射面の撮像を行ったこ
   とを特徴とする請求項１又は請求項２記載の照明装置。