(57)【要約】内視鏡用照明装置（４）は、所定の軸（Ｏ）を中心とする周方向に沿って配置され、軸（Ｏ）方向の一端側に設けられた入射面（６１ａ）と、軸（Ｏ）に対して最も半径方向外側に位置し入射面（６１ａ）から入射された照明光（Ｌ）を放射状に射出する射出面（６２ｂ）と、入射面（６１ａ）と射出面（６２ｂ）との間の照明光（Ｌ）の光路の途中位置に配置され、照明光（Ｌ）を透過および拡散させる拡散面（６２ａ）とを有する照明光学系（６）と、入射面（６１ａ）よりも一端側に配置され、該入射面（６１ａ）に向かって略軸（Ｏ）方向に照明光（Ｌ）を射出する発光部（５）とを備える。
2016098203.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
所定の軸を中心とする周方向に沿って配置され、前記所定の軸方向の一端側に設けられた入射面と、前記所定の軸に対して最も半径方向外側に位置し前記入射面から入射された照明光を放射状に射出する射出面とを有する照明光学系と、
前記入射面よりも前記一端側に配置され、該入射面に向かって略前記所定の軸方向に前記照明光を射出する発光部とを備え、
前記照明光学系が、前記入射面と前記射出面との間の前記照明光の光路の途中位置に配置され、前記照明光を透過および拡散させる拡散面を有する内視鏡用照明装置。
【請求項２】
前記照明光学系の前記射出面が、前記一端側から他端側へ向かって前記所定の軸との距離が漸次小さくなる向きで傾斜している請求項１に記載の内視鏡用照明装置。
【請求項３】
前記所定の軸に対する前記射出面の傾斜角度が、１０°以上４０°以下である請求項２に記載の内視鏡用照明装置。
【請求項４】
前記射出面が、前記所定の軸を中心とする直円錐台形状を有する請求項１から請求項３のいずれかに記載の内視鏡用照明装置。
【請求項５】
前記拡散面が、前記射出面に対して半径方向に対向して配置され、
前記照明光学系が、前記入射面から入射した前記照明光の光路上に配置され、前記照明光を前記拡散面に向かって半径方向外方へ反射する反射面を有する請求項１から請求項４のいずれかに記載の内視鏡用照明装置。
【請求項６】
前記入射面が、前記発光部から入射された前記照明光を前記反射面に向かって前記半径方向内方へ偏向する屈折面である請求項５に記載の内視鏡用照明装置。
【請求項７】
前記屈折面が、フレネルレンズ面からなる請求項６に記載の内視鏡用照明装置。
【請求項８】
前記入射面が、前記所定の軸を含む平面上において、前記発光部から前記所定の軸に沿って平行に射出された前記照明光を収斂光束に変換する収斂面である請求項１から請求項７のいずれかに記載の内視鏡用照明装置。
【請求項９】
前記収斂面が、フレネルレンズ面からなる請求項８に記載の内視鏡用照明装置。
【請求項１０】
前記収斂面は、前記所定の軸を含む平面上において、前記拡散面における前記照明光の光束径が前記収斂面における前記照明光の光束径よりも小さくなるような収斂角度を有する収斂光束に前記照明光を変換する請求項８または請求項９に記載の内視鏡用照明装置。
【請求項１１】
前記収斂面は、前記所定の軸を含む平面上において、前記拡散面における前記照明光の光束径が前記射出面における前記照明光の光束径よりも小さくなるような収斂角度を有する収斂光束に前記照明光を変換する請求項８から請求項１０のいずれかに記載の内視鏡用照明装置。
【請求項１２】
前記反射面が、前記一端側から他端側へ向かって前記所定の軸との距離が漸次大きくなる向きで傾斜し、
前記所定の軸に対する前記反射面の傾斜角度が、２０°以上５０°以下である請求項５から請求項７のいずれかに記載の内視鏡用照明装置。
【請求項１３】
前記拡散面と前記反射面とが成す角度が、４０°以上６０°以下である請求項１２に記載の内視鏡用照明装置。
【請求項１４】
前記照明光学系が、
前記所定の軸を含む断面において、前記一端側に位置する前記入射面と、前記半径方向内側に位置する前記反射面と、前記半径方向外側に位置し前記照明光を透過させる透過面とからなる略楔形状を有する第１の光学部材と、
該第１の光学部材の半径方向外側に配置され、前記所定の軸を含む断面において、前記透過面と対向配置される前記拡散面と、該拡散面に略平行な前記射出面とを有する第２の光学部材とを備える請求項５から請求項７のいずれかに記載の内視鏡用照明装置。
【請求項１５】
前記照明光学系が、
前記所定の軸を含む断面において、前記一端側に位置する前記入射面と、前記半径方向内側に位置する前記反射面と、前記半径方向外側に位置する前記拡散面とからなる略楔形状を有する第１の光学部材と、
該第１の光学部材の半径方向外側に配置され、前記所定の軸を含む断面において、前記拡散面と対向配置され前記照明光を透過させる透過面と、該透過面に略平行な前記射出面とを有する第２の光学部材とを備える請求項５から請求項７のいずれかに記載の内視鏡用照明装置。
【請求項１６】
撮像光学系と、
前記所定の軸が前記撮像光学系の光軸と略一致するように該撮像光学系の周囲に配置された請求項１から請求項１５のいずれかに記載の内視鏡用照明装置とを備える内視鏡。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、内視鏡用照明装置および内視鏡に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、内視鏡の先端部に設けられる側方照明用の照明装置において、挿入部の外周面に配置される湾曲した射出面と、該射出面に対向して配置され光の拡散効果を有する拡散面と、ライトガイドから照明光が供給される基端面とを有する略半円柱状の導光部材が使用されている（例えば、特許文献１参照。）。ライトガイドから導光部材の基端面に入射された照明光は、拡散面によって挿入部の半径方向外方へ反射される。このときに、拡散面によって照明光が拡散されることにより、ライトガイドから射出された照明光に含まれる明るさムラおよび色ムラが均一化されるようになっている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特許第５４８９６８９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、特許文献１の照明装置において、基端面から導光部材内に入射した照明光のうち一部の光線は、拡散面を介さずに直接射出面から射出され、明るさムラおよび色ムラが残ったまま被写体に照射されてしまうという問題がある。
本発明は、上述した事情に鑑みてなされたものであって、明るさムラおよび色ムラの無い均一な照明光によって被写体を照明することができる内視鏡用照明装置および内視鏡を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
上記目的を達成するため、本発明は以下の手段を提供する。
本発明の第１の態様は、所定の軸を中心とする周方向に沿って配置され、前記所定の軸方向の一端側に設けられた入射面と、前記所定の軸に対して最も半径方向外側に位置し前記入射面から入射された照明光を放射状に射出する射出面とを有する照明光学系と、前記入射面よりも前記一端側に配置され、該入射面に向かって略前記所定の軸方向に前記照明光を射出する発光部とを備え、前記照明光学系が、前記入射面と前記射出面との間の前記照明光の光路の途中位置に配置され、前記照明光を透過および拡散させる拡散面を有する内視鏡用照明装置である。【０００６】
本発明によれば、発光部から入射面を介して照明光学系に入射された照明光が、射出面から放射状に射出されることにより、所定の軸に対して側方に位置する被写体を照明することができる。
この場合に、照明光学系内において、照明光は、入射面から射出面までの間の光路の途中位置に配置された拡散面を少なくとも１回は透過することによって、確実に拡散される。これにより、明るさムラおよび色ムラの無い均一な照明光によって被写体を照明することができる。【０００７】
上記第１の態様においては、前記照明光学系の前記射出面が、前記一端側から他端側へ向かって前記所定の軸との距離が漸次小さくなる向きで傾斜していてもよい。
このようにすることで、射出面から射出された照明光によって側方と同時に、所定の軸の一端側（前方側）も照明することができる。この場合、所定の軸に対する射出面の傾斜角度を、１０°以上４０°以下とすることによって、照明光を側方と前方とに良好なバランスで分配することができる。【０００８】
上記第１の態様においては、前記射出面が、前記所定の軸を中心とする直円錐台形状を有していてもよい。
このようにすることで、所定の軸を中心とする照明光の対称性が良好となり、照明光の明るさをさらに均一にすることができる。【０００９】
上記第１の態様においては、前記拡散面が、前記射出面に対して半径方向に対向して配置され、前記照明光学系が、前記入射面から入射した前記照明光の光路上に配置され、前記照明光を前記拡散面に向かって半径方向外方へ反射する反射面を有していてもよい。
このようにすることで、発光部から入射面への照明光の入射角度の設計の自由度を向上することができる。また、光路の一部をオーバーラップさせることができるので、照明光学系の小型化にも有利である。【００１０】
上記第１の態様においては、前記入射面が、前記発光部から入射された前記照明光を前記反射面に向かって前記半径方向内方へ偏向する屈折面であってもよい。
このようにすることで、照明光の拡散面への入射角度を小さく（９０°に近く）し、拡散面における照明光の光量の損失を低減することができる。また、反射面および射出面への照明光の入射角度を屈折面による照明光の偏向角度に応じて容易に制御することができる。屈折面がフレネルレンズ面からなる場合には、屈折面として球面を使用する場合に比べて、屈折面を所定の軸方向に薄型化することができる。【００１１】
上記第１の態様においては、前記入射面が、前記所定の軸を含む平面上において、前記発光部から前記所定の軸に沿って平行に射出された前記照明光を収斂光束に変換する収斂面であってもよい。
このようにすることで、照明光学系を通過する照明光の光束径を小さくし、照明光学系を小型化することができる。収斂面がフレネルレンズ面からなる場合には、収斂面として球面を使用する場合に比べて、収斂面を所定の軸方向に薄型化することができる。【００１２】
上記第１の態様においては、前記収斂面は、前記所定の軸を含む平面上において、前記拡散面における前記照明光の光束径が、前記収斂面および前記射出面における前記照明光の光束径よりも小さくなるような収斂角度を有する収斂光束に前記照明光を変換してもよい。
このようにすることで、拡散面における照明光の光束径を縮小し、拡散面を所定の軸方向に縮小することができる。【００１３】
上記第１の態様においては、前記反射面が、前記一端側から他端側へ向かって前記所定の軸との距離が漸次大きくなる向きで傾斜し、前記所定の軸に対する前記反射面の傾斜角度が、２０°以上５０°以下であってもよい。
このようにすることで、反射面で反射された照明光の拡散面への入射角度が小さく（９０°に近く）なり、拡散面における照明光の光量の損失を低減することができる。また、所定の軸に対する照明光の射出面からの射出角度を適切な範囲にすることができる。【００１４】
上記第１の態様においては、前記拡散面と前記反射面とが成す角度が、４０°以上６０°以下であってもよい。
このようにすることで、反射面で反射された照明光の拡散面への入射角度が小さく（９０°に近く）なり、拡散面における照明光の光量の損失を低減することができる。【００１５】
上記第１の態様においては、前記照明光学系が、前記所定の軸を含む断面において、前記一端側に位置する前記入射面と、前記半径方向内側に位置する前記反射面と、前記半径方向外側に位置し前記照明光を透過させる透過面とからなる略楔形状を有する第１の光学部材と、該第１の光学部材の半径方向外側に配置され、前記所定の軸を含む断面において、前記透過面と対向配置される前記拡散面と、該拡散面に略平行な前記射出面とを有する第２の光学部材とを備えていてもよい。
このようにすることで、所定の軸に沿う方向に照明光学系に入射された照明光によって側方および前方を照明することができ、所定の軸に対する径方向に縮小することができる。【００１６】
上記第１の態様においては、前記照明光学系が、前記所定の軸を含む断面において、前記一端側に位置する前記入射面と、前記半径方向内側に位置する前記反射面と、前記半径方向外側に位置する前記拡散面とからなる略楔形状を有する第１の光学部材と、該第１の光学部材の半径方向外側に配置され、前記所定の軸を含む断面において、前記拡散面と対向配置され前記照明光を透過させる透過面と、該透過面に略平行な前記射出面とを有する第２の光学部材とを備えていてもよい。【００１７】
本発明の第２の態様は、撮像光学系と、前記所定の軸が前記撮像光学系の光軸と略一致するように該撮像光学系の周囲に配置された上記いずれかに記載の内視鏡用照明装置とを備える内視鏡である。
【発明の効果】
【００１８】
本発明によれば、明るさムラおよび色ムラの無い均一な照明光によって被写体を照明することができるという効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【００１９】
【図１】本発明の一実施形態に係る内視鏡の先端部の構成を示す断面図である。
【図２Ａ】図１の内視鏡における内視鏡用照明装置の斜視図である。
【図２Ｂ】図２Ａの内視鏡用照明装置を基端側から見た背面図である。
【図２Ｃ】図２Ｂの内視鏡用照明装置のＩＩ−ＩＩ線における断面図である。
【図３】図２Ａから図２Ｃの内視鏡用照明装置の拡散面に形成されたレンチキュラーレンズの一例を示す、図２Ｃの断面図の部分的な拡大図である。
【図４】図２Ａから図２Ｃの内視鏡用照明装置の拡散面に形成されたレンチキュラーレンズのもう１つの一例を示す、図２Ｃの断面図の部分的な拡大図である。
【図５】図２Ａから図２Ｃの内視鏡用照明装置の変形例を示す部分的な断面図である。
【図６】図２Ａから図２Ｃの内視鏡用照明装置のもう１つの変形例を示す斜視図である。
【図７】図２Ａから図２Ｃの内視鏡用照明装置のもう１つの変形例を示す部分的な断面図である。
【図８】図２Ａから図２Ｃの内視鏡用照明装置のもう１つの変形例を示す部分的な断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００２０】
以下に、本発明の一実施形態に係る内視鏡用照明装置４およびこれを備える内視鏡１について図面を参照して説明する。
本実施形態に係る内視鏡１は、図１に示されるように、体内に挿入可能な細長い挿入部２と、該挿入部２の先端部に設けられた撮像光学系３および内視鏡用照明装置４とを備えている。
【００２１】
撮像光学系３は、挿入部２の先端面に位置し、その光軸Ｏ’の前方側からの光を受光する直視用観察窓３ａと、挿入部２の外周面に位置し、その光軸Ｏ’の側方側からの光を受光する側視用観察窓３ｂとを備えている。これにより、撮像光学系３は、光軸Ｏ’に対して前方および側方の両方を観察可能となっている。符号８は、主に光軸Ｏ’の前方と前方側の周辺を照明する直視用の照明装置を示している。
【００２２】
内視鏡用照明装置４は、挿入部２の側方を照明する側視用であり、側視用観察窓３ｂの基端側において撮像光学系３の周囲に設けられている。内視鏡用照明装置４は、図２Ａ、図２Ｂおよび図２Ｃに示されるように、挿入部２の内部に長手方向に沿って配置される複数のライトガイド（発光部）５と、該複数のライトガイド５の先端側に設けられ、ライトガイド５から供給された照明光Ｌを挿入部２の側面から放射状に射出する照明光学系６とを備えている。
【００２３】
ライトガイド５は、照明光学系６の中心軸Ｏ（後述）を中心とする周方向に略等間隔に配列されている。図２Ａから図２Ｃには３個のライトガイド５が示されているが、ライトガイド５の数は任意に変更可能である。ライトガイド５は、長手軸に対して直交する射出端面５ａを先端に有し、該射出端面５ａが中心軸Ｏに対して直交して配置されている。ライトガイド５の基端の入射端面（図示略）は光源装置（図示略）に接続されており、該光源装置から入射端面に供給された照明光Ｌが射出端面５ａまで導光され、該射出端面５ａから軸方向に射出されるようになっている。
【００２４】
なお、発光部の具体的な構成はライトガイド５に限定されるものではなく、適宜変更可能である。例えば、発光部としてＬＥＤを用い、ＬＥＤの発光面が照明光学系６の入射面６１ａ（後述）に対向配置されていてもよい。
【００２５】
照明光学系６は、図２Ａから図２Ｃに示されるように、全体として略円錐台筒形状を有し、その中心軸Ｏ（以下、単に「軸Ｏ」という。）が撮像光学系３の光軸Ｏ’と略一致するように、撮像光学系３の周囲に設けられている。照明光学系６は、図２Ａおよび図２Ｂに示されるように、周方向の一部分が切り欠かれていてもよい。切り欠きによって形成された空間には、挿入部２に内蔵される他の部材、例えば、処置具用のチャネルや、直視用の照明装置のためのライトガイド等が配置される。
【００２６】
照明光学系６は、略円錐台筒状の第１の光学部材６１と、略円錐台筒状の第２の光学部材６２とを備え、第１の光学部材６１と第２の光学部材６２とが半径方向に積層された２層構造を有している。第１の光学部材６１および第２の光学部材６２は、照明光Ｌに対して高い透過率を有する透明媒質から形成されている。
【００２７】
半径方向内側に位置する第１の光学部材６１は、軸Ｏに直交する基端面からなる入射面６１ａと、基端側から先端側へ向かって径寸法が漸次拡大する円錐台面状の内周面からなる反射面６１ｂと、基端側から先端側へ向かって径寸法が漸次縮小する円錐台面状の外周面からなる透過面６１ｃとを有している。これにより、第１の光学部材６１は、軸Ｏを含む断面において、基端側に位置する入射面６１ａと、半径方向内側に位置する反射面６１ｂと、半径方向外側に位置する透過面６１ｃとを有する略楔形状を有している。
【００２８】
入射面６１ａは、ライトガイド５の射出端面５ａと略平行に対向して配置され、射出端面５ａから入射面６１ａへ軸Ｏ方向に照明光Ｌが入射される。射出端面５ａから発せられる光の内、射出端面５ａに垂直な方向に射出し、軸Ｏに沿う略平行光の光強度が最も高い。そのため、この略平行光を照明光Ｌとして説明する。入射面６１ａの内、照明光Ｌが通過する領域には、軸Ｏ方向に入射した照明光Ｌ全体を半径方向内方へ屈折させるのと同時に照明光Ｌを収斂光束へ変換するフレネルレンズ面（屈折面、収斂面）７が形成されている。
【００２９】
フレネルレンズ面７は、図２Ｂに示されるように、均一なピッチで同心状に配列する多数の溝７ａを有している。溝７ａの深さは、半径方向内側から半径方向外側へ向かって漸次大きくなっており、これにより、フレネルレンズ面７を通過する照明光Ｌが収斂されるようになっている。フレネルレンズ面７は、入射面６１ａにおける照明光Ｌの光束径よりも、拡散面６２ａ（後述）および射出面６２ｂ（後述）における照明光Ｌの光束径が小さくなるような収斂角度を有する収斂光束に、照明光Ｌを変換するようになっている。
【００３０】
反射面６１ｂは、基端側から先端側へ向かって軸Ｏとの距離が漸次大きくなる向きで軸Ｏに対して傾斜し、入射面６１ａから入射した照明光Ｌを透過面６１ｃへ向かって半径方向外方へ反射する。
透過面６１ｃは、基端側から先端側へ向かって軸Ｏとの距離が漸次小さくなる向きで軸Ｏに対して傾斜し、反射面６１ｂによって反射された照明光Ｌを透過させる。
【００３１】
半径方向外側に位置する第２の光学部材６２は、基端側から先端側へ向かって径寸法が漸次拡大する円錐台面状の内周面からなる拡散面６２ａと、該拡散面６２ａに略平行な外周面からなる射出面６２ｂとを有している。これにより、第２の光学部材６２は、軸Ｏを含む断面において、略平行四辺形状を有している。
拡散面６２ａは、透過面６１ｃと略同一の角度で傾斜しており、透過面６１ｃと略平行に対向して配置されている。
【００３２】
拡散面６２ａには、レンチキュラーレンズが形成されている。図３および図４は、レンチキュラーレンズの形状の一例を示している。レンチキュラーレンズは、図３および図４に示されるように、軸Ｏを中心とする円弧状に延びる細長い半円筒状の凸レンズ６２１ａが、軸Ｏ方向（紙面左右方向）に複数配列してなる。凸レンズ６２１ａの半円筒状の凸面は、半径方向内側を向いており、該凸面に入射する照明光Ｌに対して強い発散作用を有する。この発散作用によって、レンチキュラーレンズを透過した照明光Ｌは、様々な方向へ拡散されるようになっている。図３および図４において、凸レンズ６２１ａは、同一の曲率を有し均一のピッチで配列しているが、凸レンズ６２１ａの曲率およびピッチは、不均一であってもよい。
【００３３】
拡散面６２ａは、該拡散面６２ａを透過する照明光Ｌに対して拡散作用を有する構造であれば、レンチキュラーレンズ以外の任意の構造を採用することができる。例えば、拡散面６２ａは、擦りガラス状に微細な凹凸構造が形成された粗面であってもよい。
【００３４】
射出面６２ｂは、拡散面６２ａと略平行な滑らかな円錐台面からなる。射出面６２ｂは、拡散面６２ａを透過して様々な方向に拡散された照明光Ｌを、軸Ｏに対して側方および前方に射出する。
【００３５】
ここで、図５に示されるように、射出面６２ｂが軸Ｏと成す角度α、反射面６１ｂが軸Ｏと成す角度β、および、拡散面６２ａと反射面６１ｂとが成す角度γは、下記条件式を満足することが好ましい。図５には、一例として、α＝３０°、β＝２０°、γ＝５０°である照明光学系６を示している。
１０°≦α≦４０°
２０°≦β≦５０°
４０°≦γ≦６０°
【００３６】
αを上記範囲とすることで、射出面６２ｂから射出される照明光Ｌを側方と前方とに均等に分配することができ、照明光Ｌの明るさを前方から側方にかけて均一にすることができる。αが１０°未満である場合には、前方への照明光Ｌの分配量が小さくなって前方が暗くなり、４０°を超える場合には、側方への照明光Ｌの分配量が小さくなって側方が暗くなる。
【００３７】
βを上記範囲とすることで、拡散面６２ａへの照明光Ｌの入射角度が略９０°になり、照明光Ｌが、拡散面６２ａにおいて反射されることなく透過する。これにより、拡散面６２ａにおける照明光Ｌの光量の損失を低減することができる。さらに、射出面６２ｂから射出される照明光Ｌを側方と前方とに均等に分配することができ、照明光Ｌの明るさを前方から側方にかけて均一にすることができる。βが２０°未満である場合、また、５０°を超える場合には、拡散面６２ａに入射した照明光Ｌのうち一部の光線は拡散面６２ａを透過することなく全反射されてしまうために、照明光Ｌに光量の損失が生じる。また、前方または斜め後方への照明光Ｌの分配量に比べて側方への照明光Ｌの分配量が小さくなり、側方が暗くなる。
【００３８】
γを上記範囲とすることで、拡散面６２ａへの照明光Ｌの入射角度が略９０°になり、照明光Ｌが、拡散面６２ａにおいて反射されることなく透過する。これにより、拡散面６２ａにおける照明光Ｌの光量の損失を低減することができる。γが４０°未満または６０°を超える場合には、拡散面６２ａに入射した照明光Ｌのうち一部の光線は拡散面６２ａを透過することなく全反射されてしまうために、照明光Ｌに光量の損失が生じる。
【００３９】
次に、このように構成された内視鏡用照明装置４および内視鏡１の作用について説明する。
光源装置からライトガイド５を介して第１の光学部材６１の入射面６１ａに軸Ｏ方向に入射された照明光Ｌは、入射面６１ａによって収斂光束に変換されるのと同時に半径方向内方へ偏向されて反射面６１ｂに入射する。反射面６１ｂにおいて半径方向外方へ反射された照明光Ｌは、透過面６１ｃを略直角に透過し、続いて拡散面６２ａにおいて拡散される。拡散されることによって光束径が拡大された照明光Ｌは、挿入部２の外周面に配置された射出面６２ｂから挿入部２の側方および前方へ向かって放射状に射出される。これにより、内視鏡１の側方視野および前方視野を照明することができる。
【００４０】
このように、本実施形態によれば、照明光学系６内において、照明光Ｌが通過する入射面６１ａから射出面６２ｂまでの光路の途中位置に拡散面６２ａが設けられている。したがって、照明光Ｌは、少なくとも１回は拡散面６２ａによって確実に拡散され、その後に射出面６２ｂから射出される。これにより、ライトガイド５から射出された照明光Ｌに含まれていた光量ムラおよび色ムラを確実に均一化し、均一な明るさおよび色を有する照明光Ｌを用いて被写体を照明することができるという利点がある
【００４１】
また、入射面６１ａに形成されたフレネルレンズ面７によって照明光学系６内における照明光Ｌの光束径を小さくすることによって、光学部材６１，６２を小型化することができるという利点がある。さらに、球面のレンズ面によっても照明光Ｌを収斂および偏向することは可能であるが、球面のレンズ面を用いた場合と比べて、フレネルレンズ面７を用いた場合には、入射面６１ａを軸Ｏ方向に薄型化することができるという利点がある。
【００４２】
また、拡散面６２ａを通過後の照明光Ｌは光束径が拡大するため、照明光Ｌの光路上において拡散面６２ａよりも射出面６２ｂ側に位置する光学面は、軸Ｏ方向により大きな寸法を有する必要がある。したがって、照明光学系６を小型化するためには、拡散面６２ａが、射出面６２ｂにより近い側に設けられていることが好ましい。ただし、射出面６２ｂは、汚れの付着防止のために滑らかである必要性があり、射出面６２ｂを拡散面６２ａとすることは好ましくない。本実施形態によれば、射出面６２ｂに最も近い面を拡散面６２ａとすることによって、射出面６２ｂの軸Ｏ方向の寸法を最小限に抑えることができるという利点がある。
【００４３】
なお、本実施形態においては、射出面６２ｂが、円錐台面であることとしたが、これに代えて、射出面６２ｂが、図６に示されるように、多角錐台面であってもよい。図６においては、５個の平面を有する射出面６２ｂが示されているが、平面の数は任意に変更可能である。
射出面６２ｂが多角錐台面である場合には、射出面６２ｂの平面の数と同数のライトガイド５を備え、各平面に対応して１つずつライトガイド５を配置することが好ましい。このようにすることで、照明光Ｌの明るさを軸Ｏ回りの周方向に均一にすることができる。
【００４４】
また、本実施形態においては、入射面６１ａが、照明光Ｌに対して屈折作用および収斂作用の両方を発揮するフレネルレンズ面７を有することとしたが、入射面６１ａの具体的な構成はこれに限定されるものではなく、内視鏡用照明装置４に要求される仕様に応じて適宜変更可能である。
例えば、入射面６１ａは、図７に示されるように、屈折作用および収斂作用を有さないように、軸Ｏに対して直交する平坦面から構成されていてもよい。図７において、α＝１５°、β＝３５°、γ＝５０°である。あるいは、入射面６１ａは、収斂作用のみを有するように球面から構成されていてもよく、屈折作用のみを有するように軸Ｏに対して傾斜した平坦面から構成されていてもよい。
【００４５】
また、本実施形態においては、第１の光学部材６１が、入射面６１ａから軸Ｏ方向に入射された照明光Ｌを半径方向外方へ反射する反射面６１ｂを有することとしたが、これに代えて、図８に示されるように、入射面６１ａから軸Ｏ方向に入射された照明光Ｌを半径方向外方へ屈折する屈折面６１ｄを有していてもよい。
【００４６】
また、本実施形態においては、第２の光学部材６２の内周面が拡散面６２ａであることとしたが、これに代えて、入射面６１ａから射出面６２ｂまでの間の照明光Ｌの光路の途中位置に配置され、照明光Ｌが透過する他の光学面を拡散面としてもよい。例えば、第１の光学部材６１の外周面を拡散面とし、第２の光学部材の内周面を透過面としてもよい。
【００４７】
また、本実施形態においては、ライトガイド５から照明光学系６へ軸Ｏ方向に照明光Ｌを入射することとしたが、これに代えて、軸Ｏに対して斜め方向に照明光Ｌを入射してもよい。例えば、第１の光学部材６１を省略し、拡散面６２ａを入射面として、射出端面５ａから拡散面６２ａへ直接照明光Ｌを入射してもよい。
【００４８】
また、本実施形態においては、照明光学系６が、周方向に連続する単一のユニットから構成されていることとしたが、これに代えて、照明光学系６が、軸Ｏを中心とする周方向に配列する複数のユニットに分割されていてもよい。
【符号の説明】
【００４９】
１  内視鏡
２  挿入部
３  撮像光学系
４  内視鏡用照明装置
５  ライトガイド（発光部）
５ａ  射出端面
６  照明光学系
６１  第１の光学部材
６１ａ  入射面
６１ｂ  反射面
６１ｃ  透過面
６２  第２の光学部材
６２ａ  拡散面
６２ｂ  射出面
７  フレネルレンズ面
Ｏ  中心軸
Ｏ’  光軸
【図１】
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【図２Ａ】
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【図２Ｂ】
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【図２Ｃ】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【国際調査報告】
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