JPH0634850A - 高輝度光源装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 プラスチックファイバのライトガイドを使用
することができる高輝度光源装置を提供すること。 【構成】 光源２と、この光源２とライトガイド10の一
端面10Ａとの間に配置され紫外光および赤外光を遮断す
る熱吸収フィルタ５と、同じく熱吸収フィルタ５に並設
され略 410ｎｍよりも短い波長の光を遮断するシャープ
カットフィルタ６とを具備している。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】この発明は高倍率顕微鏡、実体顕
微鏡、画像処理装置、パターン認識装置、ＣＣＤカメ
ラ、等の高輝度の光源が必要な分野において用いられる
高輝度光源装置の改良に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来のキセノン、メタルハライド、高圧
水銀ランプ等を使用した高輝度光源装置では、発生した
光を導光するものとしてガラスファイバや多成分ファイ
バのライトガイドが用いられている。しかしガラスファ
イバや多成分ファイバのライトガイドは以下の欠点があ
る。 ａ．ファイバの取扱いに注意が必要である（折れやす
い）。 ｂ．ファイバのアセンブリに手間がかかる。 ｃ．厳重な被覆の為重い。 ｄ．トータルコストが高い。 ｅ．曲げ得る角度が小さい。

【０００３】このような欠点を解消するためにプラスチ
ックファイバのライトガイドが考えられる。プラスチッ
クファイバのライトガイドであれば上記欠点はすべて解
消される。しかし従来の高輝度光源装置からの光をプラ
スチックフィイバのライトガイドで導くと、数秒〜数分
で溶けてしまう。これはプラスチックファイバやプラス
チックファイバをアセンブリしている接着剤が耐熱性が
低く光を吸収して発熱するためである。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】本発明はガラスファイ
バや多成分ファイバのライトガイドよりも種々の点で優
れたプラスチックファイバのライトガイドを使用するこ
とができる高輝度光源装置を提供することを目的として
いる。

【０００５】

【課題を解決するための手段】本発明では、光源から発
生した光を光ファイバのライトガイドの一端面に当て、
このライトガイドを介して物体を照射する光源装置にお
いて、光源と、この光源と前記ライトガイドの前記一端
面との間に配置され少くとも紫外光、赤外光および略 4
10ｎｍよりも短い波長の可視光をカットするフィルタと
を具備する構成となっている。

【０００６】

【作用】プラスチックファイバは紫外光および赤外光を
強く吸収する。可視光（波長380ｎｍ〜 780ｎｍ）であ
っても紫外光から波長 410ｎｍまでの光は図３の点線で
示すようにプラスチックファイバに強く吸収される。し
かし本発明によればフィルタを透過した光は紫外光、赤
外光および波長略 410ｎｍまでの可視光は含まれていな
い。このためこの装置のライトガイドとしてプラスチッ
クフィバが用いられてもそのライトガイド端面は自身が
光を吸収して発熱し、溶融することが無い。

【０００７】また 410ｎｍより長い波長の光がカットさ
れると紫色がカットされるため色調が黄色味を帯びる。
しかし本発明によれば略 410ｎｍより短い波長の光がカ
ットされるのであるから色調への影響が少なくできる。

【０００８】

【実施例】図１は本発明の一実施例の構成図である。こ
の図に示すように筐体１内にはランプ２、ファン３、電
源回路部４、熱吸収フィルタ５およびシャープカットフ
ィルタ６が収納され固定されている。ランプ２は前面板
１Ａに設けられたライトガイド挿入穴９に向けて光を照
射する位置に設けられている。このライトガイド挿入穴
９にはプラスチックファイバのライトガイド10の一端が
挿入される。ライトガイド10は前面板１Ａおよびこのラ
イトガイド10に設けられたアダプタ７により前面板１Ａ
に対し着脱自在とされている。

【０００９】熱吸収フィルタ５およびシャープカットフ
ィルタ６は、ライトガイド10がライトガイド挿入穴９に
挿入された状態におけるその一端の端面10Ａとランプ２
との間に配設されている。このためランプ２の光は熱吸
収フィルタ５およびシャープカットフィルタ６を透過し
た後、ライトガイド10の端面10Ａに至るようになってい
る。熱吸収フィルタ５は可視光を透過させるフィルタで
その透過特性は図３の曲線Ａで示される。シャープカッ
トフィルタ６は波長 410ｎｍ以下の光を急激にカットす
るフィルタでその透過特性は図３の曲線Ｂで示される。
ランプ２は本実施例ではメタルハライドランプを用いて
いる。このランプの分光放射特性を図４に示す。

【００１０】ファン３は筐体１の内部で発生した熱を外
部に排出するためのものである。電源回路部４は、外部
から与えられる商用電源をランプ２、ファン３それぞれ
が動作するのに必要な電力に変換するものである。尚、
前面板１Ａには光量調整部８が設けられている。この光
量調整部８のつまみ８Ａは前面板１Ａから突出してお
り、操作者がこのつまみ８Ａを操作することによりライ
トガイド10の端面10Ａに照射される光の量が調整され
る。

【００１１】図２（Ａ）は本実施例装置の正面図、図２
（Ｂ）はその背面図をそれぞれ示している。図２（Ａ）
に示すように筐体１の前面板１Ａにはランプ２をオンオ
フするためのランプスイッチ17、本装置の電源をオンオ
フするメインスイッチ18およびメインスイッチ18のオン
オフ状態を示すメインスイッチランプ12が設けられ、図
２（Ｂ）に示すように筐体１の背面板１Ｂにはヒューズ
13，14、アース端子15およびコンセント16が設けられて
いる。これら各部は図１に示した電源回路部４に含まれ
るものである。更に背面板１Ｂにはランプタイマ19が設
けられている。ランプタイマ19はランプスイッチ17の状
態に基づいてランプ２の総点灯時間を求め、これを表示
するものである。

【００１２】次に本実施例装置の動作を説明する。コン
セント16に商用電源が接続され、メインスイッチ18がオ
ンにされるとファン３が回転する。次にランプスイッチ
17がオンにされるとランプ２は点灯し、その光は熱吸収
フィルタ５およびシャープカットフィルタ６を透過して
ライトガイド10の端面10Ａに至り、更にライトガイド10
内を経てその他端の端面10Ｂから放出される。これによ
り物体200 は照射される。このときライトガイド10内を
通る光は熱吸収フィルタ５およびシャープカットフィル
タ６を透過した光であるから図３に示すように約 700ｎ
ｍ以上の波長の光および約 410ｎｍ以下の波長の光がカ
ットされた光である。従って図３の点線で示すようにプ
ラスチックの吸収率の高い波長の光がライトガイド10内
を通過することはない。このため、ライトガイド10はプ
ラスチックフィバであるがガイドする光によって発熱
し、溶融することはない。またカットされる光には可視
光のうち波長 410ｎｍまでの光も含まれるがこの程度で
あれば紫色がカットされるまでには至らず、光に色（黄
色）が付くことはない。

【００１３】本実施例におけるランプ２はメタルハライ
ドランプであるが、これはキセノンランプでも超高圧水
銀ランプでも良い。キセノンランプの特性を図５に示
し、超高圧水銀ランプの特性を図６に示す。また本実施
例では２枚のフィルタを用いて紫外線、赤外線および略
410ｎｍより短い波長の光をカットするようにしたが、
これは同じ透過作用が得られるならば１枚のフィルタで
あっても、３枚以上のフィルタから成るものであっても
良い。

【００１４】本実施例装置がＣＣＤカメラの照明として
用いられた場合の例を図７に示す。このシステムは本実
施例装置である光源装置20、モニタ22およびカメラプロ
ーブ21から成る。カメラプローブ21は図９に示すように
ケース23と、このケース23の先端開口部を覆う状態に設
けられた略半球状で中央に孔部を有する集光ガイド24
と、ケース23内に設けられ集光ガイド24の孔部から与え
られる光を受けるレンズ25と、このレンズ25から与えら
れる光を電気信号に変換するＣＣＤ26を備えている。集
光ガイド24に光を導くプラスチックフィバのライトガイ
ド40の端部はケース23内に収容されており、２つに分岐
している。その２つの端部の端面はそれぞれ集光ガイド
24の端面の２箇所に対向するように配置されている。一
方、ＣＣＤ26にはカメラケーブル28の一端が取付けられ
ている。更にケース23にはフォーカスリング29が取付け
られている。このフォーカスリング29は回動自在となっ
ており、この回動に応じてＣＣＤ26の受光面をレンズ25
に対し近接、離間させるようになっている。

【００１５】モニタ22は図８に示すようにカメラケーブ
ル28を着脱自在に接続するコネクタ30、このコネクタ30
から得られる信号を増幅して所定の方式のビデオ信号に
変換するカメラコントローラ31、このカメラコントロー
ラ31から与えられるビデオ信号に基づいてカラー映像を
出力するカラーディスプレイ32を備えている。

【００１６】このように構成されたシステムにおいて、
光源装置20から発生した光はライトガイド40を通ってカ
メラプローブ21の集光ガイド24に導かれ、被写体33の観
察部位33Ａに照明光として集光される。観察部位33Ａの
像はレンズ25で拡大されＣＣＤ26に結像する。ＣＣＤ26
上の像は電気信号に変換されカメラケーブル28を通って
モニタ22内のカメラコントローラ31に送られる。カメラ
コントローラ31ではこの信号を増幅してビデオ信号に変
換する。カラーディスプレイ32はこのビデオ信号に基づ
いてカラー映像を出力する。

【００１７】この例においてもライトガイド40内を通る
光は紫外光、赤外光および 410ｎｍ以下の波長の可視光
が含まれていない光である。従ってライトガイド40はプ
ラスチックファイバで形成されているが、自身を通る光
によって発熱し、溶融することは無い。

【００１８】このシステムでは光源装置20とモニタ22は
別体であるが、図10に示すようにモニタ35に光源部36を
含ませて一体の装置としても良い。この場合においても
光源部36は図１に示したようなランプ２、熱吸収フィル
タ６およびシャープカットフィルタ５を少くとも備えて
いるものである。この光源部36で発生した光はこのモニ
タ35に着脱自在とされるライトガイド40の一端の端面に
照射されるようになっている。

【００１９】

【発明の効果】本発明によれば、プラスチックファイバ
のライトガイドを用いることができる高輝度光源装置を
提供することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例の構成図。

【図２】図１に示した装置の正面および背面を示す図。

【図３】図１に示したフィルタの透過特性とプラスチッ
クの光吸収特性を示す図。

【図４】図１に示したランプの相対分光放射強度特性を
示す図。

【図５】キセノンランプの相対分光放射強度特性を示す
図。

【図６】超高圧水銀ランプの相対分光放射強度特性を示
す図。

【図７】図１に示した装置がＣＣＤカメラの照明として
用いられた照明システムの構成図。

【図８】図７に示したモニタの構成図。

【図９】図７に示したカメラプローブの構成図。

【図１０】図７に示した照明システムの変形例を示す
図。

【符号の説明】 ２ ランプ ５ 熱吸収フ
ィルタ ６ シャープカットフィルタ 10，40 ライ
トガイド

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 光源から発生した光を光ファイバのライ
   トガイドの一端面に当て、このライトガイドを介して物
   体を照射する光源装置において、光源と、この光源と前
   記ライトガイドの前記一端面との間に配置され少くとも
   紫外光、赤外光および略 410ｎｍよりも短い波長の可視
   光をカットするフィルタとを具備することを特徴とする
   高輝度光源装置。