專利名稱：照明裝置和帶有利用該照明裝置的目標(biāo)物體照明的內(nèi)窺鏡的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及能夠?qū)Ρ惠敵龅墓獾墓饬窟M(jìn)行調(diào)整的照明裝置，以及帶有利用該照明裝置的目標(biāo)物體照明的內(nèi)窺鏡。
背景技術(shù)：
內(nèi)窺鏡廣泛用于工業(yè)用途和醫(yī)療用途，在對(duì)觀察對(duì)象物的圖像進(jìn)行觀察的裝置主體上，安裝從前端提取圖像的管狀探測(cè)器，經(jīng)由插入到探測(cè)器中的光導(dǎo)、向觀察對(duì)象物上照射照明光，使得即使在沒(méi)有外來(lái)光進(jìn)入的部位也能夠被觀察到。
圖4所示的內(nèi)窺鏡41，在作為構(gòu)成對(duì)觀察對(duì)象物的像進(jìn)行觀察用的目鏡的裝置主體42上安裝有管狀的探測(cè)器45和照明裝置47，其中，在所述管狀的探測(cè)器45內(nèi)分別插入有由光纖束構(gòu)成的導(dǎo)像裝置43及光導(dǎo)44，所述照明裝置47向前述光導(dǎo)44入射由高亮度LED等光源46照射的照明光、并將照明光照射到觀察對(duì)象物上，同時(shí)，所述內(nèi)窺鏡41還設(shè)置有對(duì)由導(dǎo)像裝置43提取的圖像進(jìn)行攝影的照相機(jī)48，以及將該圖像顯示出來(lái)的顯示裝置49。
專利文獻(xiàn)1特開(kāi)2000-116599但是，這種照明裝置47，由于不能根據(jù)觀察對(duì)象物周?chē)牧炼日{(diào)整照明光的光量，所以，由于觀察對(duì)象物的材質(zhì)和周?chē)那闆r，有時(shí)會(huì)變得光量不足或者光量過(guò)剩，很難觀察到觀察對(duì)象物。
因此，如圖5所示，提出了在內(nèi)窺鏡51中使用的照明裝置52上配備調(diào)光機(jī)構(gòu)53的方案。
該照明裝置52，在光導(dǎo)44的光入射端與光源46之間，配備可變光闌54，通過(guò)利用馬達(dá)等使該可變光闌旋轉(zhuǎn)、改變其孔徑面積，調(diào)節(jié)光量。
專利文獻(xiàn)2特開(kāi)2003-180631
另外，作為調(diào)整光量的手段，除利用上述可變光闌54之外，已知，可以利用在圓周上配置光的透射率不同的多個(gè)ND濾光片的調(diào)光濾光片、以及沿著圓周方向形成孔徑比逐漸變化的狹縫的調(diào)光濾光片，進(jìn)而，也可以利用調(diào)光電路，以便控制供應(yīng)給光源46的電源電壓。
但是，可變光闌54是使光闌葉片彈簧進(jìn)、退來(lái)改變孔徑面積的機(jī)構(gòu)，是通過(guò)縮小孔徑面積來(lái)縮小光量，通過(guò)擴(kuò)大孔徑面積來(lái)增大光量的機(jī)構(gòu)，但是，由于光導(dǎo)44的光入射端的口徑是受到限制的，所以必須在比該口徑小的小直徑的范圍內(nèi)調(diào)整孔徑面積。
從而，由于光量可調(diào)整的范圍受到限制，而且，在縮小光量時(shí)，光導(dǎo)44的一部分中沒(méi)有光入射，所以存在光不能從出射端均勻出射的問(wèn)題。
另外，由于調(diào)光濾光片比可變光闌的直徑大，所以不可避免地會(huì)進(jìn)一步大型化。
特別是，如圖4所示的內(nèi)窺鏡41那樣，在用肉眼觀察從探測(cè)器45的前端提取的圖像的簡(jiǎn)單便攜式的情況下，由于通常不是將大型的裝置主體42連接到外部照明裝置上，而是將兼作把手的照明裝置47安裝到裝置主體42上，所以希望將該照明裝置47小型化。
另外，當(dāng)利用調(diào)光電路使供電電壓變化時(shí)，在采用高亮度白色LED的情況下，存在照明光的色溫度變化的問(wèn)題，若保持色溫度恒定，則不僅調(diào)光電路變得復(fù)雜化，而且還會(huì)產(chǎn)生成本增高的問(wèn)題。
發(fā)明的內(nèi)容因此，本發(fā)明的技術(shù)課題是不使安裝在內(nèi)窺鏡等上使用的照明裝置大型化、可以利用極為簡(jiǎn)單的結(jié)構(gòu)進(jìn)行調(diào)光。
本發(fā)明為一種輸出從光源照射的光的照明裝置，其特征在于，配備有固定光闌，并配備有調(diào)光機(jī)構(gòu)，其中，所述固定光闌限制并輸出從前述光源以規(guī)定的角度漫射照射的光束，所述調(diào)光機(jī)構(gòu)通過(guò)使前述光源相對(duì)于固定光闌移動(dòng)，使通過(guò)固定光闌的光量增、減。
本發(fā)明的照明裝置，配備有限制并輸出以規(guī)定的角度從光源漫射照射的光束的固定光闌，如果利用調(diào)光機(jī)構(gòu)沿著該光闌的光軸方向移動(dòng)光源、使之接近、遠(yuǎn)離光闌的話，則由于透過(guò)固定光闌的光量與從光源到固定光闌的距離的平方成反比地變化，所以可以很容易地進(jìn)行光量的調(diào)整。
另外，由于從光源照射的光的強(qiáng)度分布一般地在其中心(光軸)較高，隨著遠(yuǎn)離中心而變暗，所以，如果使光源的光軸相對(duì)于固定光闌的光軸傾斜地移動(dòng)，則透過(guò)固定光闌的光的強(qiáng)度分布會(huì)發(fā)生變化，所以，可以很容易地進(jìn)行光量的調(diào)整。
另外，由于光闌是固定的，所以沒(méi)有必要設(shè)置使光闌葉片退避用的精密的動(dòng)作機(jī)構(gòu)，只要設(shè)置使光源移動(dòng)的簡(jiǎn)單的機(jī)構(gòu)即可，所以可以將照明裝置本身小型化、輕量化和簡(jiǎn)單化。


圖1是表示根據(jù)本發(fā)明的內(nèi)窺鏡的說(shuō)明圖。
圖2是表示另外的實(shí)施形式的說(shuō)明圖。
圖3是表示另外的實(shí)施形式的說(shuō)明圖。
圖4是表示現(xiàn)有裝置的說(shuō)明圖。
圖5是表示現(xiàn)有裝置的說(shuō)明圖。
具體實(shí)施例方式
在本例中，可以利用極為簡(jiǎn)單的結(jié)構(gòu)完成不使在內(nèi)窺鏡等中使用的照明裝置大型化就可以進(jìn)行調(diào)光的課題。
圖1是表示根據(jù)本發(fā)明的內(nèi)窺鏡的主要部分的圖示，圖2～圖3是表示其它實(shí)施形式的說(shuō)明圖。
圖1所示的內(nèi)窺鏡1，在對(duì)觀察對(duì)象物的像進(jìn)行觀察的目鏡(裝置主體)2上，安裝從前端提取圖像的管狀探測(cè)器3。
在探測(cè)器3內(nèi)，插入用光纖束形成的導(dǎo)像裝置4及光導(dǎo)5。
并且，在導(dǎo)像裝置4的探測(cè)器前端3a側(cè)，配置提取觀察對(duì)象物的像的物鏡6a，同時(shí)，在目鏡2側(cè)配置放大觀察從前述物鏡6a提取的像的接目鏡6b。
另外，在物鏡6a的周?chē)?，呈環(huán)狀地配置相對(duì)于觀察對(duì)象物照射照明光的光導(dǎo)5。
在目鏡2上，安裝經(jīng)由光導(dǎo)5向觀察對(duì)象物照射照明光的照明裝置7。
該照明裝置7，在兼作內(nèi)窺鏡1的把手用的外殼8中配有以規(guī)定的角度照射光束的高亮度白色LED等漫射光照射光源9，限制該光束并將該光束輸出到目鏡2側(cè)的固定光闌10，以及調(diào)整從固定光闌10輸出的照明光的光量的調(diào)光機(jī)構(gòu)B1；在固定光闌10上，與其光軸Y相一致地安裝光導(dǎo)5的光入射端。
調(diào)光機(jī)構(gòu)B1配有安裝光源9的滑動(dòng)件11，用于使外裝在外殼8上的滑動(dòng)件進(jìn)、退的操作環(huán)12；在光軸9與固定光闌10的光軸彼此同軸配置的狀態(tài)下，滑動(dòng)件11沿著固定光闌10的光軸Y方向進(jìn)、退。
另外，在滑動(dòng)件11上安裝從在照明裝置7的外殼8的長(zhǎng)度方向上形成的狹縫13向外部突出的銷14，該銷14與形成在操作環(huán)12的內(nèi)表面上的螺旋槽15配合。
藉此，當(dāng)使操作環(huán)12旋轉(zhuǎn)時(shí)，它起著圓柱形凸輪的作用，可以使安裝在滑動(dòng)件11上的光源9沿著光軸Y的方向進(jìn)、退。
并且，當(dāng)使光源9接近固定光闌10時(shí)，在以規(guī)定的角度漫射照射的光束中，通過(guò)固定光闌10的光線的量增加，當(dāng)使光源9遠(yuǎn)離固定光闌10時(shí)，通過(guò)固定光闌的光線的量減少，所以可以調(diào)整經(jīng)由光導(dǎo)5照射到觀察對(duì)象物上的照明光的光量。
上面所述是本發(fā)明的一個(gè)構(gòu)成例，下面對(duì)其作用進(jìn)行說(shuō)明。
例如，對(duì)于在維修機(jī)械裝置、汽車(chē)發(fā)動(dòng)機(jī)等時(shí)，在觀察錯(cuò)綜復(fù)雜的部件的間隙變得陰暗且很難看到的部分以及配管內(nèi)部時(shí)的情況進(jìn)行說(shuō)明。
首先，在將照明裝置7的光源9點(diǎn)亮的狀態(tài)下，如果將探測(cè)器3插入到要觀察的部位，則從光源9照射的照明光經(jīng)由光導(dǎo)5從其前端照射到觀察對(duì)象物上。
從而，即使觀察對(duì)象物的周?chē)馨担捎谡丈湔彰鞴猓砸部梢詮膶?dǎo)像裝置4的前端將其像取出，用目鏡2進(jìn)行觀察。
不過(guò)，當(dāng)觀察對(duì)象物是用容易反射光的材料構(gòu)成的情況下，從探測(cè)器3的前端3a照射的照明光的反射光強(qiáng)度過(guò)高，在用目鏡2觀察時(shí)，它的像有時(shí)會(huì)引起光暈，反而變得難以觀察。
在這種情況下，如果通過(guò)使照明裝置7的操作環(huán)12旋轉(zhuǎn)，使安裝著光源9的滑動(dòng)件11以遠(yuǎn)離固定光闌10的方式后退的話，由于減少了從光源9以規(guī)定的角度漫射照射的光束中的通過(guò)固定光闌10的光線的量，所以可以降低光量。
另外，在觀察對(duì)象物是用難以反射光的材料形成的情況下，從探測(cè)器3的前端3a照射的照明光的反射光強(qiáng)度不足，在用目鏡2觀察時(shí)，難以觀察到它的像。
在這種情況下，如果通過(guò)旋轉(zhuǎn)照明裝置7的操作環(huán)12，使安裝著光源9的滑動(dòng)件11以接近固定光闌10的方式前進(jìn)的話，在從光源9以規(guī)定的角度漫射照射的光束中的通過(guò)固定光闌10的光線的量增加，所以可以使光量增大。
這樣，根據(jù)本例，通過(guò)一面用目鏡2觀察一面使照明裝置7的操作環(huán)12旋轉(zhuǎn)，可以將照明光調(diào)整到恰當(dāng)?shù)墓饬俊?br> 此外，目鏡2并不局限于用肉眼觀察，也可以通過(guò)內(nèi)置攝像元件，將圖像顯示在監(jiān)控裝置上進(jìn)行觀察。
此外，照明裝置7并不局限于用于帶有目標(biāo)物體照明的內(nèi)窺鏡1的照明，也可以作為通用的照明裝置使用。
圖2表示另外一種實(shí)施形式，與圖1共同的部分賦予同樣的標(biāo)號(hào)，省略其詳細(xì)說(shuō)明。
本例的照明裝置21，在兼作把手的外殼8上，備有漫射光源9、固定光闌10及調(diào)光機(jī)構(gòu)B2。
調(diào)光機(jī)構(gòu)B2配有安裝著光源9的擺動(dòng)件22，使該擺動(dòng)件擺動(dòng)的操作件23；通過(guò)使該操作件23旋轉(zhuǎn)，光源9可以使其光軸Z相對(duì)于固定光闌10的光軸Y傾斜。
從光源9照射的光的強(qiáng)度分布，在其中心(光軸Z方向)高，隨著遠(yuǎn)離光軸Z而變暗，所以，如果以使光源9的光軸Z相對(duì)于固定光闌10的光軸Y傾斜的方式移動(dòng)，則透過(guò)光導(dǎo)光闌10的光強(qiáng)度分布發(fā)生變化，所以可以很容易地進(jìn)行光量的調(diào)整。
圖3表示另外一種實(shí)施形式，與圖1共同的部分賦予同樣的標(biāo)號(hào)，省略其詳細(xì)說(shuō)明。
本例的照明裝置31，在兼作把手的外殼8上，備有漫射光源9、固定光闌10及調(diào)光機(jī)構(gòu)B3，光源9和固定光闌10，它們的光軸Z、Y彼此平行地配置。
調(diào)光機(jī)構(gòu)B3配有沿著與固定光闌10的光軸Y正交的方向進(jìn)、退的滑動(dòng)件32，用于使外裝在外殼8上的滑動(dòng)件進(jìn)、退的操作環(huán)33，光源9安裝在滑動(dòng)件32上并且可相對(duì)于固定光闌10的光軸Y偏移位置地配置。
另外，在照明裝置7的外殼8內(nèi)、在與光軸Y正交的面上重疊地設(shè)置固定盤(pán)34和旋轉(zhuǎn)盤(pán)35，在滑動(dòng)件32上安裝銷37，所述銷37貫通形成在固定圓34的徑向方向上的狹縫36，該銷37與形成在旋轉(zhuǎn)盤(pán)34上的螺旋狹縫38配合。
并且，旋轉(zhuǎn)盤(pán)34安裝在操作環(huán)33上，通過(guò)使操作環(huán)33旋轉(zhuǎn)，光源9沿著與固定光闌10的光軸Y正交的方向進(jìn)、退，光源9的光軸Z相對(duì)于固定光闌10的光軸Y偏移位置。
在本例的情況下，也利用從光源9照射的光的強(qiáng)度分布，在光源9的光軸Z相對(duì)于固定光闌10的光軸Y處于同軸的位置上時(shí)，照明光最亮，隨著光源9的光軸Z離開(kāi)固定光闌10的光軸Y，照明光變暗。
如上所述，本發(fā)明在一般工業(yè)領(lǐng)域及醫(yī)療領(lǐng)域等中，可以適用于一面根據(jù)觀察對(duì)象物的材料及其觀察部位的環(huán)境進(jìn)行照明光的光量調(diào)節(jié)，一面觀察部件的間隙變得陰暗且難以觀察的部分及配管內(nèi)、以及體腔內(nèi)時(shí)使用的照明裝置。
權(quán)利要求
1.一種照明裝置，輸出從光源照射的光，其特征在于，配備有固定光闌，并配備有調(diào)光機(jī)構(gòu)，其中，所述固定光闌限制并輸出從前述光源以規(guī)定的角度漫射照射的光束，所述調(diào)光機(jī)構(gòu)通過(guò)使前述光源相對(duì)于固定光闌移動(dòng)，使通過(guò)固定光闌的光量增、減。
2.如權(quán)利要求1所述的照明裝置，其特征在于，光源和固定光闌其光軸彼此同軸地配置，同時(shí)，前述調(diào)光機(jī)構(gòu)以使光源能夠接近或遠(yuǎn)離固定光闌的方式配置。
3.如權(quán)利要求1所述的照明裝置，其特征在于，前述調(diào)光機(jī)構(gòu)以使光源的光軸能夠相對(duì)于固定光闌的光軸傾斜的方式配置。
4.如權(quán)利要求1所述的照明裝置，其特征在于，將光源和固定光闌的光軸保持彼此平行地配置，同時(shí)，前述調(diào)光機(jī)構(gòu)以使光源能夠相對(duì)于固定光闌的光軸偏移的方式配置。
5.一種帶有目標(biāo)物體照明的內(nèi)窺鏡，該帶有目標(biāo)物體照明的內(nèi)窺鏡是這樣構(gòu)成的在對(duì)觀察對(duì)象物的像進(jìn)行觀察的裝置主體上，安裝有從前端提取圖像的管狀的探測(cè)器、以及經(jīng)由插入前述探測(cè)器的光導(dǎo)、向觀察對(duì)象物照射照明光的照明裝置，其特征在于，前述照明裝置配備有固定光闌，并配備有調(diào)光機(jī)構(gòu)，其中，所述固定光闌限制并輸出從光源以規(guī)定的角度漫射照射的光束，所述調(diào)光機(jī)構(gòu)通過(guò)使前述光源相對(duì)于固定光闌移動(dòng)，使通過(guò)固定光闌的光量增、減。
全文摘要
本發(fā)明的課題為，不使在內(nèi)窺鏡等上安裝并使用的照明裝置大型化，可以利用極為簡(jiǎn)單的結(jié)構(gòu)進(jìn)行調(diào)光。其解決方案為，為了進(jìn)行經(jīng)由插入內(nèi)窺鏡(1)的探測(cè)器(2)的光導(dǎo)(5)照射到觀察對(duì)象物上的照明光的調(diào)光，在照明裝置(7)上設(shè)置固定光闌(10)，并設(shè)置調(diào)光機(jī)構(gòu)(6)，其中，所述固定光闌(10)限制并輸出從光源(9)以規(guī)定的角度漫射照射的光束，所述調(diào)光機(jī)構(gòu)(6)使前述光源(9)相對(duì)于固定光闌(10)接近或遠(yuǎn)離地移動(dòng)，通過(guò)使光源(9)移動(dòng)，可以使透過(guò)固定光闌(10)的光量增、減。
文檔編號(hào)G02B23/24GK1759803SQ20051010677
公開(kāi)日2006年4月19日 申請(qǐng)日期2005年10月12日 優(yōu)先權(quán)日2004年10月12日
發(fā)明者佐藤正生, 楠原大志 申請(qǐng)人:株式會(huì)社茉莉特斯