(57)【要約】      （修正有）【課題】径の大きな光源や出射面積の大きなライトガイドファイバを必要としないため、挿入部に納めることができ、かつ、広い面積を照明することのできる内視鏡用照明装置を提供する。【解決手段】光源と、光源の出射面に対向して配置される入射面、及び、入射面から射出面に向かうにつれて外径が増大するラッパ形状で、入射面よりも大きな外径の射出面を備え、光源の出射光が入射面から入射することにより射出面から平面光を出射する出射部材と、を具備する。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
光源と、前記光源の出射面に対向して配置される入射面、及び、この入射面よりも大きな外径の射出面を備え、前記光源の出射光が前記入射面から入射することにより前記射出面から平面光を出射する出射部材と、を具備することを特徴とする内視鏡用照明装置。
【請求項２】
前記出射部材は、前記入射面から前記射出面に向かうにつれて外径が増大するラッパ形状をなす請求項１記載の内視鏡用照明装置。
【請求項３】
前記出射部材は樹脂を成型してなる請求項１記載の内視鏡用照明装置。
【請求項４】
前記出射部材は、前記入射面と出射面とを除く外周面に、入射光が全反射するように、前記出射部材とは屈折率の異なる物質からなる層を備える請求項１記載の内視鏡用照明装置。
【請求項５】
前記光源は複数備えられ、前記出射部材は前記複数の光源のそれぞれに対向する複数の入射面を備える請求項１記載の内視鏡用照明装置。
【請求項６】
前記出射部材は、その出射光の対象部位からの反射光を受光する受光部を少なくとも内挿することのできる収容部を備える請求項１記載の内視鏡用照明装置。
【請求項７】
前記収容部は、前記射出面の任意の位置に設けられている請求項６記載の内視鏡用照明装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、対象物内部に挿入して対象部位の観察に用いる内視鏡に装着され、対象部位を照明するための内視鏡用照明装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
内視鏡を用いた対象部位の観察においては、対象部位の大きさ、施術方法その他の条件に応じて、広い面積を照明することができるのが好ましい。広い面積を照明する場合、従来の内視鏡用照明装置では、例えば、発光面積の大きな光源を用いたものや、発光面積の小さな光源と光学系とを組み合わせて、この光学系の焦点を利用して出射光の照射する光路を制御するものが検討されていた。
【特許文献１】特開平１０−２１６０８５号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
しかしながら、内視鏡用照明装置に用いられる光源としては、例えば、内視鏡の体内へ挿入される部分（挿入部）の先端に装着されるＬＥＤがあるが、この発光面積を大きくすると挿入部内に収めることができなくなるという問題がある。なお、ＬＥＤ自体は、半導体のチップを光源とする物で、発光点は元々小さい。それを、表面を封止する樹脂に拡散効果を持たせたり、封止樹脂にレンズ効果を持たせたりして、発光面を大きくしている。また、光源として内視鏡外部に配置したランプを用い、このランプからの出射光を内視鏡に内挿されたライトガイドファイバで導くものがあるが、この発光面積を大きくするためにライトガイドファイバの出射面積を大きくした場合も、挿入部内に収めることができなくなるのはＬＥＤの場合と同様である。
【０００４】
さらに、ＬＥＤやライトガイドファイバと、焦点距離可変の光学系と、を組み合わせて、この光学系の焦点位置を制御することにより発光面積を調整する装置が提案されているが、この装置では焦点距離を変更するためのスペース及びレンズ駆動系が必要となるとともに、焦点位置の変更を視認することが困難である。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
上記課題を解決するために、本発明の内視鏡用照明装置は、光源と、光源の出射面に対向して配置される入射面、及び、この入射面よりも大きな外径の射出面を備え、光源の出射光が入射面から入射することにより射出面から平面光を出射する出射部材と、を具備することを特徴としている。
【０００６】
上記出射部材は、入射面から射出面に向かうにつれて外径が増大するラッパ形状とすることができる。
【０００７】
上記出射部材は樹脂を成型して形成することが好ましい。
【０００８】
上記出射部材は、入射面と出射面とを除く外周面に、入射光が全反射するように、出射部材とは屈折率の異なる物質からなる層を備えるとよい。
【０００９】
上記光源は複数備えることができ、出射部材は複数の光源のそれぞれに対向する複数の入射面を備えることが好ましい。
【００１０】
上記出射部材は、その出射光の対象部位からの反射光を受光する受光部を少なくとも内挿することのできる収容部を備えるとよい。
【００１１】
上記収容部は、射出面の任意の位置に設けることができる。
【発明の効果】
【００１２】
本発明によると、径の大きな光源や出射面積の大きなライトガイドファイバを必要としないため、挿入部に納めることができ、かつ、広い面積を照明することのできる内視鏡用照明装置を提供することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１３】
本発明を、患者（対象物）内部に挿入されるファイバースコープとして構成される携帯内視鏡１０に適用した場合の実施形態について図面を参照しつつ詳しく説明する。本発明は、携帯内視鏡以外のタイプの内視鏡にも適用することができる。
【００１４】
本実施形態に係る内視鏡用照明装置は、光源としてのＬＥＤ５１（図２）と、出射部材としてのラッパ状部材５５（図２）と、を有し、携帯内視鏡１０（図１）の挿入部１２（図１）内に配置される。
【００１５】
図１に示す携帯内視鏡１０は、剛性構造を有する操作部１１と、操作部１１から延在する可撓性導管である挿入部１２を備える。携帯内視鏡１０内には、内視鏡像を観察するためのイメージガイド（イメージガイド・ファイバー・バンドル）４０（図２（ｂ））が設けられている。イメージガイド４０の先端部は挿入部１２の先端まで延びており、基端部（不図示）は操作部１１に設けられた接眼部１３まで延びている。
【００１６】
操作部１１においては、挿入部１２側に、鉗子チャンネル挿通口１５が設けられ、接眼部１３側に、挿入部１２の先端部近傍の湾曲部の向きを遠隔操作するための操作稈１６が設けられている。この操作稈１６の近傍には、鉗子チャンネル４４（図２（ａ））を通して吸引操作を行なうための吸引操作部１７が設けられている。
【００１７】
装着口１４には、バッテリユニット２０が装着されている。バッテリユニット２０は円筒状のハウジング２１と装着ナット２３を備え、内部にバッテリパックを収容する。バッテリユニット２０は、装着ナット（不図示）を回転させることにより装着口１４に対して着脱自在である。このバッテリユニット２０に代えて固定式のバッテリユニットを用いることもできる。
【００１８】
また、操作部１１には警告表示灯１８が設けられている。この警告表示灯１８は、バッテリユニット２０内に収容されたバッテリパックの出力電圧が降下したときに赤色に点灯する。
【００１９】
挿入部１２の先端には剛性材料、例えば耐腐食性金属から形成される先端部３０が固着されている。この先端部３０にはイメージガイド４０の先端を収容するための貫通孔３１が形成されている。イメージガイド（受光部）４０の先端には対物光学系４１が配設される。貫通孔３１の開口部には、対物光学系４１を保護すると共に貫通孔３１内部への異物の侵入を防止するための観察窓４２が固定されている。
【００２０】
さらに、先端部３０には貫通孔３１に沿って貫通孔３２が形成されている。貫通孔３２の開口端近傍には照明用ＬＥＤ５１が配設される。貫通孔３２において照明用ＬＥＤ５１の出射光の光路上には、ラッパ状部材５５が設けられる。貫通孔３２は、その先端部分が、ラッパ状部材５５の外形形状に合わせた形状とされており、その開口部には、ラッパ状部材５５を保護すると共に貫通孔３２内への異物の侵入を防止するための保護窓５８が固定されている。
【００２１】
ＬＥＤ５１には、駆動電流を供給するための配線Ｗ１１が接続されている。このＷ１１は、回路基板（不図示）を介して装着口１４（図１）から延出し、バッテリユニット２０が装着口１４に装着されると、装着口１４およびバッテリユニット２０双方に設けられた接点（不図示）を介してバッテリユニット２０内の回路基板に電気的に接続される。この回路基板では、バッテリユニット２０の照明ボタン２２が回動操作されると、照明用ＬＥＤ５１に対して点灯のための電流が供給される。ＬＥＤ５１を駆動するための回路については周知であるためその説明は省略する。
【００２２】
ラッパ状部材５５は、例えば、樹脂の成型により、小径の入射面５５０と、この入射面５５０よりも大きな外径を有する射出面５５１と、を光軸が互いに略同一となるように形成したものである。また、ラッパ状部材５５は、円柱状の材料の端面を加熱し、これを軸方向に引っ張ることにより形成することもできる。このラッパ状部材５５は、入射面５５０から射出面５５１に向かうにつれて外径が増大する形状をなしている。入射面５５０は貫通孔３２内で略同一径のＬＥＤ５１の出射面に対向するように配置され、射出面５５１は貫通孔３２内で略同一径の保護窓５８に対向するように配置される。ラッパ状部材５５を構成する材料としては、例えば、エポキシ樹脂に拡散剤を混合したものや、コア材としてメタクリル樹脂（ポリメチルメタクリレート）を、クラッド材としてフッ素系ポリマーを用いたものがある。ラッパ状部材５５をこのような構成とすると、小型のＬＥＤを用いたとしても、入射光がラッパ状部材５５内で拡散及び反射した結果、出射面全体から光を出射させることができるため、簡単な構成で大きな径の出射光を得ることができる。なお、ラッパ状部材の形状は、入射面５５０から射出面５５１に向かうにつれて外径が増大する形状であれば、外径が増大する割合が変化する形状とすることもできるし、直線的に増大する形状であってもよい。
【００２３】
図２（ａ）に示すように、先端部３０の先端面３１０においては、互いに離間して配置された観察窓４２及び保護窓５８のほかに、吐出孔４３及び鉗子チャンネル４４が設けられている。吐出孔４３は挿入部１２内に形成された送水／送気通路と連通されており、圧縮空気、洗浄水が噴出され、観察窓４２の曇りの除去や、洗浄が行なわれる。また、鉗子チャンネル４４からは処置具（例えば生検鉗子のカップ部）が延出され、患部の組織片（対象部位）の切除その他の処置を行うことができる。このような処置は、携帯内視鏡１０の挿入部１２を患者体内へ挿入し、バッテリユニット２０の照明ボタン２２を回動操作して照明用ＬＥＤ５１を点灯させ、組織片からの反射光をイメージガイド４０を介して接眼部１３で観察しつつ行うことができる。
【００２４】
以下に変形例について説明する。
上述の説明では、ＬＥＤ５１及びこれに対向する入射面５５０を一つとしたが、ＬＥＤを複数として、それぞれに対向するように複数の入射面５５０を配置してもよい。この構成では、例えば、複数のＬＥＤの発光色を互いに異なる色としたり、同色発光ＬＥＤの一つを主光源、その他を補助光源とすることができる。前者の場合は、対象部位自体の色や処置の進捗に応じて変化していく観察範囲の色に応じて、発光させるＬＥＤの組み合わせを選ぶことができ、これにより最適な観察状態を維持することができる。後者の場合は、観察範囲の明るさに応じて発光させるＬＥＤの数を増減することができ、ＬＥＤの駆動電流を最小限にとどめつつ、観察範囲を最適な明るさに保つことができる。
【００２５】
図３（ａ）、（ｂ）に示すように、ラッパ状部材５５に代えて、イメージガイド４０及び対物光学系４１が挿通可能な凹部（収容部）１５６を設けたラッパ状部材１５５を用いることもできる。このラッパ状部材１５５では、凹部１５６内にイメージガイド４０及び対物光学系４１を内挿させることもできるため、ラッパ状部材５５よりも外径を大きくすることができ、これにより出射光を大径とすることができる。この場合は、ラッパ状部材１５５の保護窓１５８が対物光学系４１の観察窓４２を兼ねることができる。更に、図３（ｃ）の変形例に示すように、ラッパ状部材１５５’に、凹部１５６に加えて凹部１５７、１５８を設けて、吐出孔４３及び鉗子チャンネル４４をそれぞれに内挿してもよい。この場合、内視鏡先端部の面積として、観察窓４２、吐出孔４３及び鉗子チャンネル４４を、単純に並べた時に出来るデッドスペース（無駄な空白場所）を照射面でカバーし、有効に使えて、均等な照明光照射が可能となり、観察部位の明るさの偏りが無い。
【００２６】
さらに、図３のラッパ状部材１５５に代えて、図４（ａ）、（ｂ）に示すように、入射面５５０と射出面５５１の光軸をずらしたラッパ状部材２５５を用いることもできる。このラッパ状部材２５５では、ラッパ状部材１５５に比して、イメージガイド４０及び対物光学系４１を挿通させる凹部２５６を大きくとることができるため、大きな径の対物光学系４１及び対物光学系４１をこの凹部２５６に内挿することができる。よって、ラッパ状部材５５よりも大きな外径を実現して出射光を大径としつつ、より精確な観察を行うことができる。また、ラッパ状部材２５５の保護窓２５８が対物光学系４１の観察窓４２を兼ねることができる。なお、凹部２５６に代えて、図４（ｃ）の変形例に示すように、ラッパ状部材２５５’を貫通した孔２５７、２５８、２５９に観察窓４２、吐出孔４３及び鉗子チャンネル４４をそれぞれ内挿してもよい。この場合も、図３（ｃ）と同様、観察窓４２、吐出孔４３及び鉗子チャンネル４４以外のデッドスペースを照明光射出面として有効に使えて、均等な照明光照射が可能となり、観察部位の明るさの偏りが無い。
【００２７】
更に、ラッパ状部材５５の入射面５５０及び射出面５５１を除く外周面５５２に、例えばコーティング、塗布、蒸着により、その内側と屈折率の異なる物質を配置して２層構造とし、かつ、両層の屈折率を、内側層に入射した光が外側層により全反射するような関係とすることもできる。外側層としては、例えば、アルミコートがある。また、例えば、レンズの反射防止コートの逆特性の材質を蒸着するようにコートを施しても良い。この場合、入射面５５０及び出射面５５１をカバーした状態で、コートを蒸着することが好ましい。又は、全体をコートしたあとで、研磨によりコートを剥がしても良い。このように構成すると、入射面５５０からの入射光が内側層により拡散、反射して出射光が大径となるだけでなく、外側層で全反射することにより射出面５５１以外から光が出射してしまうことを防止することができるため、効率よく大きな径の出射光を得ることができる。
【００２８】
上述の実施形態では、本発明を携帯内視鏡に適用したが、携帯タイプでない内視鏡、電子内視鏡その他の内視鏡にも適用することができる。例えば、電子内視鏡では、先端部３０の先端面３１０において保護窓５８と離間した位置にＣＣＤ（受光部）及びこれを保護する観察窓を設ける構成とすることもできるが、図３及び図４の凹部や孔と同様に、ラッパ状部材５５に、内部にＣＣＤを配置可能な凹部や孔を設けると、ラッパ状部材５５の外径を大きくすることができ、これにより、出射光を大径とすることができる。また、ＬＥＤに代えて、内視鏡外部に配置したランプを光源として、このランプからの出射光を内視鏡に挿通したライトガイドファイバでラッパ状部材５５に導く構成とすることもできる。
【００２９】
本発明について上記実施形態を参照しつつ説明したが、本発明は上記実施形態に限定されるものではなく、改良の目的または本発明の思想の範囲内において改良または変更が可能である。
【図面の簡単な説明】
【００３０】
【図１】本発明の実施形態に係る内視鏡用光源装置が適用される携帯内視鏡の構成を示す上面図である。
【図２】（ａ）は図１の携帯内視鏡の先端部の先端面の概略構成図、（ｂ）は挿入部の内部構成を示す拡大断面図である。
【図３】（ａ）は変形例に係る携帯内視鏡の先端部の先端面の概略構成図、（ｂ）は挿入部の内部構成を示す拡大断面図、（ｃ）はさらなる変形例に係る携帯内視鏡の先端部の先端面の概略構成図である。
【図４】（ａ）はさらなる変形例に係る携帯内視鏡の先端部の先端面の概略構成図、（ｂ）は挿入部の内部構成を示す拡大断面図、（ｃ）はさらなる変形例に係る携帯内視鏡の先端部の先端面の概略構成図である。
【符号の説明】
【００３１】
１０    携帯内視鏡
１２    挿入部
３０    先端部
５１    ＬＥＤ（光源）
５５    ラッパ状部材（出射部材）
５１０  出射面
５５０  入射面
５５１  射出面
５５２  外周面
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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