JPS62287215A - 内視鏡照明光学系装置 - 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】 ３、発明の詳細な説明 ［産業上の利用分野］ 本発明は配光特性を改善する照明光学部品を用いた内視
鏡照明光学系装置に関する。

［従来の技術］ 近年、細径の挿入部を挿入することによって、体腔内と
か管腔内を観察あるいは検査することのできる内視鏡が
広く使用されるようになった。

ところで、上記内視鏡の挿入部が挿入される部位は、一
般的に外部の照明光が届かないため、内視鏡には観察光
学系と共に照明光学系が併設されている。

上記照明光学系は、光源装置の照明光をライ［〜ガイド
で伝送し、挿入部内を挿通されたこのライトガイドの先
端面から照明光を出射し、観察光学系による視野範囲を
照明するようにしていた。

この場合、観察光学系の視野範囲をカバーする様に照明
光を拡散させるべく、例えば実間ＩＸ（５９−９６００
１号公報に開示されている従来例では先端断面が中実の
円形であるライトガイドとか単ファイバの前に略同径の
照明レンズを配置し、照明光を拡散させていた。

［発明が解決すべき問題点コ 上記従来例のようにライトガイドの先端面を円形になる
様に規制すると、細径の挿入部に対してはスペース的に
ライトガイドの断面積を大きくすることができず、照明
光量が不足ぎみとなり、観察し易い明るさの光学像を得
ることが難しくなるという欠点があった。

この場合、挿入部の外径を大きくすれば、ライトガイド
の断面積も大きくできるが、挿入部を大径にすると、挿
入の際に患者に大きな苦痛を強いることになるため望ま
しくないし、挿入使用できる用途が狭くなってしまうと
いう欠点が生じる。

本発明は上述した点にかんがみでなされたもので挿入部
を大径にすることなく照明光量を増し、且つ視野範囲を
より明るく照明することのできる内視鏡照明光学系装置
を提供することにある。

［問題点を解決するための手段及び作用］本発明では前
端面が円形でないライトガイドファイバと、この前端面
に対向する位置に、この前端面と略同形状で入射される
光を拡開して出射する照明光学部材を配置することによ
って、観察光学系による視野範囲を明るく且つより均一
に照明できるようにしている。

［実施例］ 以下、図面を参照して本発明を具体的に説明する。

第１図ないし第４図は本発明の第１実施例に係り、第１
図は第１実施例が設けられた軟性の内視鏡の挿入部先端
の正面図、第２図は挿入部先端部分の断面図、第３図は
第２図の八−Ａ′線断面図、第４図は第１実施例が設け
られた軟性の内視鏡を示す。

第１実施例を備えた軟性の内視鏡１は第４図に示ずよう
に細長で可撓性の挿入部２と、該挿入部２の後端を大幅
にして連設された操作部３と、該操作部３後端に形成さ
れた）妄眼部４とより構成され、操作部３側部には可撓
性のライトガイドケーブル５が延出されている。

上記ライトガイドケーブル５の端部には光源装置６に装
着可能となるライトガイドコネクタ７が形成されている
。

上記（ライトガイド）コネクタ７は、光源装置６のコネ
クタ受け８に着脱自在で装着できるようになっていて、
光源装＠６内の照明用ランプが集光レンズを介して入射
端面に照射される。しかして、この照射された照明光は
ライトガイドケーブル５内及び挿入部２内を挿通され、
光学ファイバを束ねた可撓性のファイババンドルで形成
されたライトガイド１１を経てその前端面から出射され
る。

ところで上記挿入部２はその前端部に硬性の先端部１２
が形成され、この先端部１２内でライトガイド１１の前
端が固着されている。この先端部１２に隣接する後部部
分には湾曲部１３が形成され、操作部３のアングルノブ
１４を回動することによって、左右とか上下方向に湾曲
できるようにしである。

上記先端部１２では、第１図ないし第３図に示Ｊように
中心部にレンズ管１５を配設してこのレンズ管１５内に
対物レンズ１６を固着し、この対物レンズ１６でイメー
ジガイド１７の前端面に対象物の光学像を結ぶようにし
ている。このイメージガイド１７は前端面に結ばれた光
学像を手元側端面に伝送し、接眼レンズを介して拡大観
察可能とする観察光学系が形成されている。

上記レンズ管１５の外周と、はぼ円筒状先端部材１８内
周との間のリング状空隙部には挿入部２内を挿通された
ライトガイド１１の前端が充填され、接着剤で固着しで
ある。

このように対物レンズ１６の外周部分のリング状空隙部
分にライトガイド１１を充填することによって伝送可能
な照明光ｍを増大している。

又、上記リング状のライトガイド１１のｏｆｆ　端面の
前部には、第１図及び第２図に示すように、リング状端
面を埋めつくすように小径の照明レンズ２１．２１．・
・・、２１が先端部材１８の前面の小径の開口部分に嵌
入して接着剤等用いて取付けである。小径の各照明レン
ズ２１はライトガイド１１が充填されているリングの（
空隙）幅Ｌ（第３図参照）より若干大きい外径の凹レン
ズで形成され、各照明レンズ２１の内側の面に対向する
ライトガイド前端部分から出射される照明光を拡間して
出射する。これら拡開する照明レンズ２１を対物レンズ
１６を取り巻くようにその外周部分に多数配設すること
によって、対物レンズ１６で結像される範囲の対象物側
を照明する照明光学手段を形成している。

上記各照明レンズ２１によって照明光を拡開する角度を
対物レンズ１６による視野角度と等しいか又は若干大き
くすることによって、視野範囲内を明るく且つ均一に近
い状態で照明できるようにしている。

即ら、従来例における１つ又は２つの円形状の照明レン
ズを対物レンズに隣接して配設した場合には、その配設
位置が例えば第２図の断面図に現われる２つとした場合
、上下方向の視野角方向に対しては第１実施例と類似し
た（視野範囲をほぼ均一に照明できる）配光特性を得る
ことができるが、左右方向に対しては、視野紹囲をカバ
ーできないのに対し、第１実施例では左右方向に対して
し上下方向と同様の配光特性を得ることができる。

又、左右及び上下方向に限らず斜め方向等に対しても同
様の配光特性を有する。つまり、第１実施例によれば、
方向性に依らない良好な配光特性を実現できる。さらに
、従来例に比べてライトガイド１１の断面積を大きくで
き、照明光量も十分に大きくできる。

第５図は本発明の第２実施例の主要部が形成された挿入
部の先端側を示す。

この先端部３１では先端部材３２の上部側に透孔を設け
てレンズ管３３を収納し、このレンズ管３３内に対物レ
ンズ３４及びイメージガイド３５の前端を固着している
。

上記先端部材３２の下部側には、前端部分を除く後部側
が第６図に示すように半円状の透孔を設けてこの半円状
部分にライトガイド３６を充填して接着剤で固着してい
る。

上記半円状の空間部分に充填されたライトガイド３６の
前端面の前部の先端部材３２前面部分には第７図に示す
ように３つの円形状凹レンズ３７Ａ、３７Ｂ、３７Ｃを
一体化した照明レンズ３７が取付けである。

上記一体化した照明レンズ３７は、中央のやや径の大き
い凹レンズ３７Ａの両側の斜め上部側を切欠き、この切
欠部分にやや小径の凹レンズ３７Ｂ、３７Ｃが接合され
ている。この一体化した照明レンズ３７は、ライトガイ
ド３６の半円状前端面をほぼ覆う半円状ないし三日月形
状をしている。

この第２実施例においてもライトガイド３６の断面積を
大きくして伝送可能な照明光量を大きくしている。又、
円形状レンズを接合して一体化した照明レンズ３７によ
って、大きい径の単レンズを２分したものを用いた場合
よりも配光特性を改善している。つまり、拡径の単レン
ズを２分した半円状凹レンズを用いた場合には、対物レ
ンズ３４が設けられている上部側に配光される光量が少
なくなるのに対し、第２実施例を形成する照明レンズ３
７では上部側にも十分に配光できる。

尚、第７図に示す照明レンズ３７の代りに第８図に示す
第３実施例における照明レンズ４１を用いることもでき
る。

この照明レンズ４１は多数の凹レンズ４２，４２、・・
・、４２を接合して形成され、接合に用いられる側部は
正六角形の側部形状をしている。

第９図は本発明の第４実施例を備えた内視鏡用先端アダ
プタを示す。

内視鏡５１の先端部５２には、先端アダプタ５３が螺合
によって装着できるようにしである。

この先端アダプタ５３を形成するアダプタ本体５４には
内視鏡５１の対物レンズ５５に対向する位置に透孔を設
けて挟角用の画角変更レンズ５６が取付けである。しか
して、この画角変更レンズ５６、対物レンズ５５によっ
て、対象物の光学像がイメージガイド５７の先端面に結
Ｊ＆される。

一方、内視鏡先端部５２にその前端が固着されたライト
ガイド５８の前面に対向する部分のアダプタ本体５４部
分にはこのライトガイド５８の先端形状、つまり半円形
状とほぼ等しい（断面が中実の）半円形状の単ファイバ
（又は光学ロンド）５９が取付けである。

この実施例では挟角１１２察用の場合であるため、単フ
ァイバ５９を介して、その視野範囲を照明することがで
きる。尚、単ファイバ５９はその外周面に低い屈折率の
接着剤６ｏを用いてアダプタ本体５４の透孔に固着して
いる。従って、この低屈折率の接着剤層との境界で照明
光を反射して前端面から出射できるようにして単ファイ
バ５９の側面での先台ロスを防いでいる。

尚、アダプタ本体５４は円筒状連結部材６１を介して先
端部５２に螺着可能な接続リング６２と連結されている
。

第１１図は本発明の第５実施例を備えた先端アダプタ６
５を示す。

この第５実施例に係る先端アダプタ６５では上記第４実
施例の先端アダプタ５３において、挟角用でなく広角用
の対物レンズ６６が取付けである。

又、この先端アダプタ６５では半円状単ファイバ５９の
前部には、広角度に拡開するための照明レンズ６７が取
イ」けである。この照明レンズ６７は、第１２図に示ず
ように例えば２つの凹レンズ６７△、６７Ｂの外周の一
部を切欠いて一体化することによって、中ファイバ５つ
の半円形状に見合う形状にしてあり、この単ファイバ５
つの前面から出射される照明光を広角度に拡開する配光
特性を示すようにしである。

尚、この先端アダプタ６５が取付けられる内視鏡６８で
は、上記対物レンズ６６で直接イメージガイド５７に結
像する様にしている。つまりこの内視鏡６８では常に先
端アダプタ６５を装着して使用するものであり、この場
合第９図に示す挟角用のものを装着して使用することも
できる。尚、この先端アダプタ６５を、第９図に示す内
視鏡に装着使用する様にしても良い。

第１３図は本発明の第６実施例を示す。

この第６実施例では、断面が円形でない異形（例えば楕
円形）のライトガイド７１を照明用に用いると共に、こ
のライトガイド７１の前端面には前端側が細く、後端側
（ライトガイド７１側）が太くなるテーバ付き単ファイ
バ７２を広角用照明光学部品として配設している。

しかして、上記ライトガイド７１の前端面から出射され
る照明光を、単ファイバ７２のテーパ面で反射すること
によって、照明光を拡開して出射できる様にしである。

このため照明レンズが不要になる。尚、テーパ面に低い
屈折率のクラッド層を形成しても良い。

第１５図は本発明の第７実施例を示す。

この第７実施例では、第６実施例とは異る断面形状のラ
イトガイド８１に対し、このライトガイド８１の前面に
、第６実施例と同様に前端側が細くなるテーパ面を有し
、４つの単ファイバ８２゜８２．８２．８２を接合した
光学部品８３が配設しである。

この第７実施例の作用効果は上記第６実施例とほぼ同様
のものとなる。

第１７図は本発明の第８実施例を示す。

断面が半円状のライトガイド９１の前面には透明円板を
２分したものの一方の面に複数の凹面９２．９２．・・
・、９２を設けた複数球結面レンズ９３が設けである。

この実施例によれば、照明用に用いられるレンズ９３の
製造とか組立てが容易となる。

第１９図は本発明の第９実施例を示す。

この実施例は、例えば第１実施例において、挿入部内を
イメージガイド１７と同心となるリング状に挿通された
ライトガイド１１の前端側を多数の円形ファイババンド
ル部１０１，１０１．・・・。

１０１に分けている。例えば先端部材１８には、レンズ
管１５が取付けられる透孔の周回に、円形状透孔１０２
を多数設け、各透孔１０２に上記ファイババンドル部１
０１を嵌入して接着剤等で固着しである。各透孔１０２
の前端側は段差状に拡径にして照明レンズ２１が取付け
である。

この第９実施例によればライトガイド１１の前端面から
出射される照明完全てを確実に出射できるので、第１実
施例よりも照明光量の損失を少なくできる。又、遮光さ
れることがないので、遮光部分のため先端部の温度が上
昇することを防止できる。

第２０図は本発明の第１０実施例を承り。

この実施例では、第６図に示すライ１−ガイド３６の半
円形状をその端面直前の照明レンズ３７の外形に合わせ
た形状のライトガイド３６′にしてある。その作用効果
は上記第９実施例と同様である。

第２１図は本発明の第１１実施例を示す。

この実施例では、断面が長方形状のライトガイド１１１
の前端面に楕円形状の凹レンズ１１２゜１１２．１１２
を接合した照明レンズ１１３が設けである。又、このレ
ンズ１１３の上部側には左右方向が長袖となる外形が楕
円状の対物レンズ１１４が設けである。

上記対物レンズ１１４は円形のものを研磨等して楕円形
にしたものであり、この対物レンズ１１４の焦点面には
断面が楕円形のイメージガイド（図示略）のｔｆＵ端面
が臨むようにしである。上記対物レンズ１１４は円形で
も良いが、楕円形にすることによって、通常の長方形状
テレビ画面に無駄となる部分を少なくして表示できる。

又、この実施例はＣＯＤ等の固体搬像素子を用いた場合
、この素子の撮像面が、長方形状の場合にも利用できる
。

第２２図は本発明の第１２実施例を示す。

この実施例では中央の対物レンズ１２１の周囲に、この
対物レンズ１２１の外周の半分を囲むように帯状ライト
ガイド１２２が配設してあり、その前端面の直前に凹レ
ンズ１２３，１２３．・・・。

１２３をライトガイド２２の半円状に沿って接合した照
明レンズ１２４が配設しである。

尚、本発明は上述したものを組合わせたり、変形したり
してさらに他の実施例を形成できる。

［発明の効果］ 以上述べたように本発明によれば、ライトガイドの断面
積を大きく、且つそのライトガイドの前端面の形状に対
応した形状で、照明光を拡開するように配光する光学部
材を配設しであるので、観察光学系で観察可能な視野範
囲を明るく照明できる。

【図面の簡単な説明】

第１図ないし第４図は本発明の第１実施例に係り、第１
図は第１実施例が形成された内視鏡先端部の正面図、第
２図は内視鏡先端部の断面図、第３図は第２図のＡ−Ａ
’線線面面図第４図は第１実施例を備えた内視鏡を示す
斜視図、第５図は本発明の第２実施例における先端部の
断面図、第６図は第５図のＢ−Ｂ’’断面図、第７図は
第５図の正面図、第８図は本発明の第３実施例における
照明レンズを示す正面図、第９図は本発明の第４実施例
を備えた先端アダプタを示す断面図、第１０図は第９図
の正面図、第１１図は本発明の第５実施例備えた先端ア
ダプタを示す断面図、第１２図は第１１図の正面図、第
１３図は本発明の第６実施例を示す説明図、第１４図は
第６実施例における単ファイバを示す正面図、第１５図
は本発明の第７実ｇ＆例を示づ説明図、第１６図は第７
実施例における単ファイバを示す正面図、第１７図は本
発明の第８実施例を示す正面図、第１８図は第１７図の
ｃ−ｃ’’断面図、第１９図は本発明の第９実施例を示
す正面図、第２０図は本発明の第１０実施例を示ず正面
図、第２１図は本発明の第１１実施例を示す正面図、第
２２図は本発明の第１２実施例を示す正面図である。 １１・・・ライトガイド　１２・・・先端部１６・・・
対物レンズ　　１８・・・先端部材２１・・・照明レン
ズ

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、照明光を伝送して前端面から出射するライトガイド
   ファイバを有する内視鏡において、前端面が円形でない
   ライトガイドファイバの該前端面の形状と略同形の照明
   光学部品を上記ライトガイドファイバと対向する位置に
   配設したことを特徴とする内視鏡照明光学系装置。 ２、上記照明光学部品は、複数の広角用照明光学部材を
   一体化して上記ライトガイドファイバの前端面の形状と
   略同形状にしたことを特徴とする特許請求の範囲第１項
   記載の内視鏡照明光学系装置。