(57)【要約】【課題】内視鏡側のライトガイドケーブルを着脱可能で、該ライトガイドケーブルを装着したとき、該ライトガイドケーブル内の内視鏡側ライトガイドファイバ束の入射端面に照明光を与える内視鏡用光源装置において、光の利用効率を一層向上させる。【解決手段】光源と、該光源からの照明光を入射させる入射端面と出射させる出射端面とを有する光源側ライトガイドファイバ束と、上記ライトガイドケーブルを装着したとき、上記光源側ライトガイドファイバ束の出射端面と、上記内視鏡側ライトガイドファイバ束の入射端面とを面接触させる手段と、を有する内視鏡用光源装置。【選択図】図４
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
内視鏡側のライトガイドケーブルを着脱可能で、該ライトガイドケーブルを装着したとき、該ライトガイドケーブル内の内視鏡側ライトガイドファイバ束の入射端面に照明光を与える内視鏡用光源装置において、
光源と、
該光源からの照明光を入射させる入射端面と出射させる出射端面とを有する光源側ライトガイドファイバ束と、
上記ライトガイドケーブルを装着したとき、上記光源側ライトガイドファイバ束の出射端面と、上記内視鏡側ライトガイドファイバ束の入射端面とを面接触させる手段と、
を有することを特徴とする内視鏡用光源装置。
【請求項２】
請求項１記載の内視鏡用光源装置において、上記光源側ライトガイドファイバ束の入射端面は、軸直交平面に対して傾斜している内視鏡用光源装置。
【請求項３】
請求項１または２記載の内視鏡用光源装置において、上記光源側ライトガイドファイバ束の出射端面には、上記ライトガイドケーブルの非装着状態で、該出射端面を覆うシャッタが配置され、該シャッタは、上記ライトガイドケーブルの装着動作に連動して、上記出射端面を開放する内視鏡用光源装置。
【請求項４】
請求項３記載の内視鏡用光源装置において、上記シャッタは、上記出射端面を清掃するクリーナを備えている内視鏡用光源装置。
【請求項５】
光源を有する光源装置と、
上記光源装置に着脱されるライトガイドケーブルを有する内視鏡と、を有する内視鏡システムにおいて、
上記光源装置は、
上記光源からの照明光を入射させる入射端面と出射させる出射端面とを有する光源側ライトガイドファイバ束と、
上記ライトガイドケーブルを装着したとき、上記光源側ライトガイドファイバ束の出射端面と、上記内視鏡側ライトガイドファイバ束の入射端面とを面接触させる手段と、
を有することを特徴とする内視鏡システム。
【請求項６】
請求項５記載の内視鏡システムにおいて、上記光源側ライトガイドファイバ束の入射端面は、軸直交平面に対して傾斜している内視鏡システム。
【請求項７】
請求項５または６記載の内視鏡システムにおいて、上記光源側ライトガイドファイバ束の出射端面には、上記ライトガイドケーブルの非装着状態で、該出射端面を覆うシャッタが配置され、該シャッタは、上記ライトガイドケーブルの装着動作に連動して、上記出射端面を開放する内視鏡システム。
【請求項８】
請求項７記載の内視鏡システムにおいて、上記シャッタは、上記出射端面を清掃するクリーナを備えている内視鏡システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、内視鏡に用いる光源装置及び内視鏡システムに関する。
【背景技術】
【０００２】
内視鏡システムでは、内視鏡と光源装置（光源プロセッサ）がセットで用いられており、光源装置からの照明光が内視鏡のライトガイドファイバ束の入射端面に供給されている（特許文献１、２）。
【０００３】
特許文献１の光源装置は、複数の光源からの照明光をチルトミラーを介してライトガイドファイバ束の入射端面に入射させることで、照明効率の向上を図っている。また、特許文献２は、主光源と補助光源の２つの光源を備えた光源装置において、両光源からの照明光をライトガイドファイバ束の入射端面に効率よく入射させるように両光源の配置位置を工夫している。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２０１３-２７５６２号公報
【特許文献２】特開２０１３-４２９０２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかし、本発明者によると、従来の内視鏡用光源装置は、基本的には、光源からの発散光を収束させてライトガイドファイバ束の入射端面に入射させており、集光系の取り込み効率による光量ロスが避けられないため、その照明効率の向上には限界があった。
【０００６】
本発明は、以上の問題意識に基づき、光の利用効率を一層向上させることができる内視鏡用光源装置及び内視鏡システムを得ることを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明は、光源装置側に、光源からの照明光を導くライトガイドファイバ束を設け、この光源側のライトガイドファイバ束の出射端面と、内視鏡側のライトガイドファイバ束の入射端面とを面接触させて照明光の授受を行うことで効率よく光源からの照明光をライトガイドファイバ束に入射させるという着眼に基づいてなされたものである。
【０００８】
すなわち、本発明は、内視鏡側のライトガイドケーブルを着脱可能で、該ライトガイドケーブルを装着したとき、該ライトガイドケーブル内の内視鏡側ライトガイドファイバ束の入射端面に照明光を与える内視鏡用光源装置の態様では、光源と、該光源からの照明光を入射させる入射端面と出射させる出射端面とを有する光源側ライトガイドファイバ束と、上記ライトガイドケーブルを装着したとき、上記光源側ライトガイドファイバ束の出射端面と、上記内視鏡側ライトガイドファイバ束の入射端面とを面接触させる手段と、を有することを特徴としている。
【０００９】
本発明は、光源を有する光源装置と、上記光源装置に着脱されるライトガイドケーブルを有する内視鏡と、を有する内視鏡システムの態様では、上記光源装置が、上記光源からの照明光を入射させる入射端面と出射させる出射端面とを有する光源側ライトガイドファイバ束と、上記ライトガイドケーブルを装着したとき、上記光源側ライトガイドファイバ束の出射端面と、上記内視鏡側ライトガイドファイバ束の入射端面とを面接触させる手段と、を有することを特徴としている。
【００１０】
上記光源側ライトガイドファイバ束の入射端面は、軸直交平面に対して傾斜していることが好ましい。
【００１１】
上記光源側ライトガイドファイバ束の出射端面には、上記ライトガイドケーブルの非装着状態で、該出射端面を覆うシャッタが配置されていることが好ましい。このシャッタは、上記ライトガイドケーブルの装着動作に連動して、上記出射端面を開放する。
【００１２】
上記シャッタは、上記光源側ライトガイドファイバ束の出射端面を清掃するクリーナを備えることが好ましい。
【発明の効果】
【００１３】
本発明によれば、光源装置側に、光源からの照明光を導くライトガイドファイバ束を設け、この光源側のライトガイドファイバ束の出射端面と、内視鏡側のライトガイドファイバ束の入射端面とを面接触させて照明光を授受するので、光源からの照明光の散逸がない（少ない）、光の利用効率の高い内視鏡用照明装置を得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】本発明を適用する内視鏡システム全体の正面図である。
【図２】同内視鏡システム中の内視鏡用光源装置の断面図であって、内視鏡側のライトガイドケーブルを装着していない状態を示している。
【図３】図２のIII-III線に沿う断面図である。
【図４】同内視鏡側のライトガイドケーブルを装着した状態を示す断面図である。
【図５】図４のＶ-Ｖ線に沿う断面図である。
【図６】内視鏡側のライトガイドケーブルの端面図である。
【図７】光源プロセッサ側のライトガイドファイバ束の出射端面回りを分解状態で示し、併せて非接続状態の内視鏡側のライトガイドケーブルを描いた斜視図である。
【図８】光源プロセッサ側のライトガイドファイバ束の出射端面回りを別の分解状態で示した斜視図である。
【図９】光源プロセッサ側のライトガイドファイバ束の出射端面回りを図７、図８とは反対の方向から見たシャッタの分解状態の斜視図である。
【図１０】同シャッタを組み立てた状態を示す斜視図である。
【図１１】本発明による内視鏡光源装置の別の実施形態を示す、図５に対応する断面図である。
【図１２】同図３に対応する断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１５】
図１は、本発明を適用する内視鏡システム１００の外観図である。内視鏡システム１００は、電子内視鏡１０、光源プロセッサ（内視鏡用光源装置）２０、及び表示装置３０を備えている。
【００１６】
電子内視鏡１０は、体腔内に挿入するために細長く形成された挿入部１０ａ、その挿入部１０ａの先端部分を湾曲操作するためのアングルノブ等を有する操作部１０ｂ、操作部１０ｂから延びる信号ケーブル部１０ｃとライトガイドケーブル１０ｄを備えている。ライトガイドケーブル１０ｄの内部には、可撓な光ファイバ素線の束からなる内視鏡側ライトガイドファイバ束（バンドルファイバ）１１（図２、図４、図６）が内蔵されている。内視鏡側ライトガイドファイバ束１１は、ライトガイドケーブル１０ｄ、操作部１０ｂ、及び挿入部１０ａを経て挿入部１０ａの先端の照明窓（図示せず）に臨んでいる。
【００１７】
挿入部１０ａの内部には、図示しない対物光学系及び撮像素子が備えられ、対物光学系は、挿入部１０ａの先端に対向した被写体の像を形成し、撮像素子は、対物光学系によって形成された像を撮像して画像データに変換する。画像データは、挿入部１０ａ、操作部１０ｂ、信号ケーブル部１０ｃ内に順に引き通された信号線（図示せず）を通じて光源プロセッサ２０へ伝送される。光源プロセッサ２０へ伝送された画像データは、光源プロセッサ２０内の画像処理部によって処理され表示装置３０に画像として表示される。
【００１８】
ライトガイドケーブル１０ｄの端部には、図２、図４及び図６に示すように、内視鏡側ライトガイドファイバ束１１と同軸の雄コネクタ１２が設けられている。雄コネクタ１２は、先端小径部１２ａと、先端小径部１２ａから直径方向に突出する一対の連動ピン１２ｂとを有している。
【００１９】
光源プロセッサ２０には、光源部４０が配置されている。光源部４０は、基板４１に固定されたＬＥＤ（Light Emitting Diode）光源４２と、ＬＥＤ光源４２と雌コネクタ２２との間に位置する光源側ライトガイドファイバ束（バンドルファイバ）４３を有している。この実施形態では、光源側ライトガイドファイバ束４３の入射端面４３ｃは、軸線（軸直交平面）に対して傾斜しており、ＬＥＤ光源４２からの照明光は、集光レンズ４７で集光された後、この傾斜入射端面４３ｃに入射する。集光レンズ４７は、非透光性の筒状ハウジング４８に固定されており、光源側ライトガイドファイバ束４３の入射端面４３ｃ側を固定したスリーブ４３ｄは、このハウジング４８に固定されている。
【００２０】
より詳細には、ＬＥＤ光源４２と光源側ライトガイドファイバ束４３は、該ＬＥＤ光源４２からの照明光が効率よく傾斜入射端面４３ｃに取り込まれるように出力をモニタしながら光源側ライトガイドファイバ束４３を調心し、スリーブ４３ｄによりハウジング４８に溶着固定される。そして、光源側ライトガイドファイバ束４３の可撓性を利用して、光源プロセッサ２０のケーシング２１の任意の位置に設けた雌コネクタ２２に配光することができる。
【００２１】
ＬＥＤ光源４２には、発光原理としてエレクトロルミネッセンス（Electroluminescence: EL）効果を利用したものも含まれ、例えば有機ＥＬでもよい。
【００２２】
内視鏡側ライトガイドファイバ束１１（及び光源側ライトガイドファイバ束４３）は、図５及び図６に模式的に示すように、多数の光ファイバ素線４３ａ（光ファイバ素線１１ａ）（図５、図６の実施形態では７本）を束ねてなっている。光源側ライトガイドファイバ束４３の全径Ｄは、内視鏡側ライトガイドファイバ束１１の全径Ｄとほぼ等しく、内視鏡側ライトガイドファイバ束１１の入射端面１１ｂ（図２、図４、図６）と光源側ライトガイドファイバ束４３の出射端面４３ｂ（図２、図４、図５）はともにそれぞれのファイバ束の軸線と直交する軸直交端面からなっている。
【００２３】
一方、光源プロセッサ２０のケーシング２１には、図２、図４及び図７から図１０に示すように、ライトガイドケーブル１０ｄの雄コネクタ１２を受け入れる雌コネクタ２２が形成されている。雄コネクタ２２は、ケーシング２１と一体に形成した大径筒状部２３を有し、この大径筒状部２３の大径孔２３ａに回動自在に嵌めた環状カム部材２４と、大径筒状部２３の端部フランジ部２３ｆ（ケーシング２１の外面）に固定されて環状カム部材２４を抜け止める抜止板２５とを備えている。大径筒状部２３の奥部には大径孔２３ａと同軸の小径孔２３ｂが形成されている。環状カム部材２４には、大径筒状部２３の切欠部２３ｃから径方向外方に突出する押圧カム２４ａが形成されている。環状カム部材２４と抜止板２５にはそれぞれ、雄コネクタ１２の先端小径部１２ａを挿入する円形孔２４ｂと円形孔２５ｂ及び一対の連動ピン１２ｂを挿入する一対の連動溝２４ｃと連動溝２５ｃが形成されている。ライトガイドケーブル１０ｄの雄コネクタ１２の先端小径部１２ａは、連動ピン１２ｂの位相を抜止板２５の連動溝２５ｃと環状カム部材２４の連動溝２４ｃに合致させて円形孔２５ｂから円形孔２４ｂ内に、さらに小径孔２３ｂ内に挿入することができ、挿入状態で回動させると、環状カム部材２４（押圧カム２４ａ）が一緒に回動する。
【００２４】
ケーシング２１には、雌コネクタ２２の奥部に、大径筒状部２３と一体に、小径孔２３ｂと同軸で同一内径を有するファイバ束案内筒２６が形成されており、このファイバ束案内筒２６内に、光源側ライトガイドファイバ束４３を同軸に保持したスリーブ４４が摺動自在に収納されている。スリーブ４４は、該スリーブ４４に形成した小径段部４４ａとファイバ束案内筒２６の底部との間に挿入した圧縮ばね４５によって、雌コネクタ２２の方向へ突出するように付勢されている。スリーブ４４に形成した小径部４４ｂは、ファイバ束案内筒２６の底部孔２６ａ（図２、図４に図示）から突出しており、その突出部に、スリーブ４４（光源側ライトガイドファイバ束４３）の突出位置を規制する径方向ストッパ４６（図２、図４に図示）が設けられている。光源側ライトガイドファイバ束４３のスリーブ４４側の端面は、軸線と直交する照明光の出射端面４３ｂを構成する。なお、図７ないし図１０では、大径筒状部２３とファイバ案内筒２６をケーシング２１とは分離して描いている。
【００２５】
光源プロセッサ２０の大径筒状部２３には、シャッタ５０の回動中心軸５０ａを回動（揺動）自在に支持する軸孔２３ｄ（図９）が形成されており、ケーシング２１には、大径筒状部２３とファイバ案内筒２６との境界部に、シャッタ５０をファイバ案内筒２６内に出没させる挿脱溝２７（図２、図４、図９、図１０）が形成されている。シャッタ５０は、回動中心軸５０ａを中心に回動し、ファイバ案内筒２６から離脱して光源側ライトガイドファイバ束４３の出射端面４３ｂを開放する位置（図４、図５）と、ファイバ案内筒２６内に進出して出射端面４３ｂを閉じる位置（図２、図３）との間を回動（揺動）可能である。シャッタ５０は、引張ばね５０ｂによって光源側ライトガイドファイバ束４３の出射端面４３ｂを閉じる方向に付勢されており、環状カム部材２４の押圧カム２４ａと係合するフォロアピン５０ｃを備えている。
【００２６】
フォロアピン５０ｃは、ライトガイドケーブル１０ｄ端部の雄コネクタ１２を雌コネクタ２２へ装着する動作によって、環状カム部材２４の押圧カム２４ａにより押されシャッタ５０を開位置に移動させる。すなわち、上述のように、シャッタ５０は、常時は引張ばね５０ｂの力により、出射端面４３ｂを開放する方向に付勢されている。この状態において、ライトガイドケーブル１０ｄの雄コネクタ１２の連動ピン１２ｂの位相を抜止板２５の連動溝２５ｃと環状カム部材２４の連動溝２４ｃに合致させて抜止板２５の円形孔２５ｂ及び環状カム部材２４の円形孔２４ｂに挿入し、挿入状態で回動させると、連動ピン１２ｂと連動溝２４ｃの係合関係により環状カム部材２４が回動する。この回動に伴い、押圧カム２４ａがシャッタ５０のフォロアピン５０ｃを押して出射端面４３ｂを開放する（図４、図５参照）。
【００２７】
シャッタ５０のスリーブ４４（出射端面４３ｂ）側の面には、該出射端面４３ｂと相対移動するとき、該スリーブ４４内の出射端面４３ｂを清掃するクリーナ５１が備えられている。クリーナ５１は、繊維性多孔質材であり、例えば、織布、編布、不織布、紙類等が挙げられる。不織布としては、超極細繊維、超短繊維等を用いることができる。紙類としては、和紙、洋紙、合成紙を用いることができる。
【００２８】
なお、スリーブ４４の先端面には、開放状態のシャッタ５０が入り込む挿脱溝４４ｃ（図２、図４）が形成されている。この挿脱溝４４ｃは、開放状態にあるシャッタ５０によってスリーブ４４（光源側ライトガイドファイバ束４３）の最大突出位置を規制する。
【００２９】
従って、以上の内視鏡光源システム１００は、内視鏡１０のライトガイドケーブル１０ｄを光源プロセッサ２０に接続しない状態では、シャッタ５０が光源側ライトガイドファイバ束４３の出射端面４３ｂを覆い、かつ圧縮ばね４５による光源側ライトガイドファイバ束４３（スリーブ４４）の突出端を規制している（図２、図４）。一方、ライトガイドケーブル１０ｄの雄コネクタ１２の先端小径部１２ａを光源プロセッサ２０の雌コネクタ２２に挿入し、回動させると、環状カム部材２４の押圧カム２４ａがシャッタ５０のフォロアピン５０ｃを押して、シャッタ５０を開放位置に移動させる。すると、圧縮ばね４５の付勢力により、スリーブ４４（光源側ライトガイドファイバ束４３の出射端面４３ｂ）とライトガイドケーブル１０ｄ（内視鏡側ライトガイドファイバ束１１の入射端面１１ｂ）とが面接触し、ＬＥＤ光源４２からの照明光が内視鏡側ライトガイドファイバ束１１に与えられる（図４）。
【００３０】
また、シャッタ５０が開く過程（及び閉じる過程）で、その背面のクリーナ５１が光源側ライトガイドファイバ束４３の出射端面４３ｂの塵埃を確実に除去する。このため、光源側ライトガイドファイバ束４３の出射端面４３ｂと内視鏡側ライトガイドファイバ束１１の入射端面１１ｂとの間に、塵埃がない（少ない）状態で両者を面接触させることができ、ＬＥＤ光源４２から内視鏡側ライトガイドファイバ束１１への光の伝達効率を高めることができる。シャッタ５０には、その開閉動作により、内視鏡側ライトガイドファイバ束１１の入射端面１１ｂを清掃するクリーナを同様に設けることができる。
【００３１】
図１１、図１２は、本発明による内視鏡用光源装置及び内視鏡システムの別の実施形態を示している。この実施形態は、シャッタ５０の開閉動作を電動で行うものである。シャッタ５０には、回動中心軸５０ａと同軸にセクタギヤ５０ｄが形成されており、このセクタギヤ５０ｄに、ピニオン５２が噛み合っている。ピニオン５２は、駆動モータ５３により正逆に回転駆動され、駆動モータ５３は、シャッタ開放スイッチ５４及び制御器５５によって駆動制御される。シャッタ５０は、光源プロセッサ２０の雌コネクタ２２にライトガイドケーブル１０ｄの雄コネクタ１２が装着されない状態では、図示しないばね手段により、光源側ライトガイドファイバ束４３の出射端面４３ｂを閉じる。シャッタ開放スイッチ５４がオンし、制御器５５を介して駆動モータ５３が駆動されると、ピニオン５２及びセクタギヤ５０ｄを介してシャッタ５０が出射端面４３ｂを開放する位置に移動する。シャッタ開放スイッチ５４は、雄コネクタ１２を雌コネクタ２２に装着するときにオンされる位置に設ければよい。
【００３２】
以上の実施形態では、光源側ライトガイドファイバ束４３と内視鏡側ライトガイドファイバ束１１をともにファイババンドルから構成したが、特に光源側ライトガイドファイバはシングルファイバから構成することも可能である。また、双方をともにファイババンドルとして構成するときには、光伝達率を向上させるため、
条件１：双方のファイバ素線の数が一致すること、
条件２：雄コネクタ部１２を雌コネクタ２２に結合し、回動端まで回動させてロックした状態において、双方の対向するファイバ束のファイバ素線の位置が一致すること、及び
条件３：双方の対向するファイバ素線の径が一致すること、
の条件を満足することが好ましい。
【符号の説明】
【００３３】
１００  内視鏡システム
１０  電子内視鏡
１０ａ  挿入部
１０ｂ  操作部
１０ｃ  信号ケーブル部
１０ｄ  ライトガイドケーブル
１１  内視鏡側ライトガイドファイバ束
１１ａ  光ファイバ素線
１１ｂ  入射端面
１２  雄コネクタ
１２ａ  先端小径部
１２ｂ  連動ピン
２０  光源プロセッサ（内視鏡用光源装置）
２１  ケーシング
２２  雌コネクタ
２３  大径筒状部
２３ａ  大径孔
２３ｂ  小径孔
２３ｃ  切欠部
２３ｄ  軸孔
２４  環状カム部材
２４ａ  押圧カム
２４ｂ  円形孔
２４ｃ  連動溝
２５  抜止板
２５ｂ  円形孔
２５ｃ  連動溝
２６  ファイバ案内筒
２６ａ  底部孔
２７  挿脱溝
３０  表示装置
４０  光源部
４１  基板
４２  ＬＥＤ光源
４３  光源側ライトガイドファイバ束
４３ａ  光ファイバ素線
４３ｂ  出射端面
４３ｃ  入射端面
４３ｄ  スリーブ
４４  スリーブ
４４ａ  小径段部
４４ｂ  小径部
４４ｃ  挿脱溝
４５  圧縮ばね
４６  径方向ストッパ
４７  集光レンズ
４８  ハウジング
５０  シャッタ
５０ａ  回動中心軸
５０ｂ  引張ばね
５０ｃ  フォロアピン
５１  クリーナ
【図１】
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【図２】
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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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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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