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1. WO2010064322 - 照明装置及び内視鏡装置

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明 細 書

発明の名称 照明装置及び内視鏡装置

技術分野

0001  

背景技術

0002   0003  

発明の開示

発明が解決しようとする課題

0004   0005  

課題を解決するための手段

0006   0007   0008   0009   0010   0011   0012   0013   0014   0015   0016   0017   0018   0019   0020   0021   0022   0023   0024   0025   0026   0027  

発明の効果

0028  

図面の簡単な説明

0029   0030  

発明を実施するための最良の形態

0031   0032   0033   0034   0035   0036   0037   0038   0039   0040   0041   0042   0043   0044   0045   0046   0047   0048   0049   0050   0051   0052   0053   0054   0055   0056   0057   0058   0059   0060   0061   0062   0063  

産業上の利用可能性

0064  

請求の範囲

1   2   3   4   5   6   7   8   9   10   11   12   13   14   15   16   17  

図面

1   2   3   4   5   6   7   8   9   10   11   12   13   14   15   16   17  

明 細 書

照明装置及び内視鏡装置

技術分野

[0001]
 本発明は、照明装置及び内視鏡装置に関する。

背景技術

[0002]
 従来から、工業用分野においては機械構造の内部など、医療用分野においては患者の体内など、被検体の内部を観察するために、内視鏡装置が広く用いられている。このような内視鏡装置は、湾曲自在な湾曲部と硬質の先端部とを先端側に有して被検体の内部に挿入される細長の挿入部を備え、挿入部の先端には観察手段が設けられている。そして、被検体の内部に挿入部を挿入して基端側の操作部で湾曲部を湾曲させて先端の向きを調整することで、被検体の内部において、先端の観察手段よって所望の観察位置を観察することが可能となっている。一方、内視鏡装置によって観察する被検体の内部は、観察手段によって観察するのに十分な明るさを有していないことが多い。このため、内視鏡装置には、被検体の内部を照明するための照明装置が内蔵されている。
[0003]
 このような照明装置としては、以下のような3つの構成要素を備える照明装置が提案されている(例えば、特許文献1、2参照)。つまり、挿入部の基端側に設けられて励起光としてレーザ光を射出する光源部、挿入部の基端から先端に配設されて光源から発せられたレーザ光を導光するライトガイド、及び、挿入部の先端に設けられてライトガイドによって導光されたレーザ光を励起光として照明光を放出する蛍光部材である。
特許文献1 : 特開2006-296656号公報
特許文献2 : 特開2006-288535号公報

発明の開示

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、2の内視鏡装置において、これら挿入部の内、先端側に位置する湾曲部や先端部が損傷した場合には、内部に配設されたライトガイドや蛍光部材が損傷するおそれがあった。それゆえ、基端側から導光された励起光であるレーザ光が蛍光部材に照射されることなく被検体に直接照射されるおそれがあった。
[0005]
 そこで、挿入部において、湾曲部や湾曲部の先端側が損傷した場合であっても、光源部からの励起光が外部に直接照射されることを抑制した照明装置及び内視鏡装置が望まれていた。

課題を解決するための手段

[0006]
 本実施態様に係る照明装置は、励起光を射出する光源部と、前記励起光によって励起されて照明光を放出する蛍光部材と、前記光源部と前記蛍光部材との間に配設され、前記光源部からの前記励起光を前記蛍光部材まで導光する第一の光伝送部と、前記蛍光部材からの前記照明光を導光する第二の光伝送部と、を備えた照明装置である。
[0007]
 本実施態様に係る照明装置によれば、光源部から射出された励起光は第一の光伝送部に導光されて蛍光部材を励起することとなる。そして、蛍光部材からは励起光の光量に応じた光量の照明光が放出され、照明光は、第二の光伝送部によって第二の光伝送部の先端側まで導光されて外部に照射されることとなる。
[0008]
 また、上記実施態様の照明装置において、前記照明装置は、湾曲自在な湾曲部を先端側に有して被検体の内部に挿入される挿入部をさらに備え、前記蛍光部材は、前記挿入部の内部で、先端側に位置する前記湾曲部と近接して設けられていても良い。
[0009]
 本実施態様に係る照明装置によれば、前記蛍光部材を、前記湾曲部よりも基端側で、より先端側に配置させることができる。このため、蛍光部材から先端側へ配設される第二の光伝送部の長さを最小限にすることができ、これにより第二の光伝送部によって導光される照明光の減衰を最小限に抑えることができる。
[0010]
 なお、上記実施態様の照明装置において、前記照明装置は、湾曲自在な湾曲部を先端側に有して被検体の内部に挿入される挿入部をさらに備え、前記蛍光部材が、前記挿入部の内部で、前記湾曲部よりも基端側に設けられていても良い。
 更に、前記照明装置は、前記湾曲部の湾曲を制御する湾曲制御部をさらに備え、前記光源部が、前記湾曲操作部内に設けられていても良い。
 更に、前記照明装置は、前記挿入部の基端側に設けられた装置本体部をさらに備え、前記光源部が前記装置本体部内に設けられていても良い。
 なお、上記実施態様の照明装置において、前記照明装置は、湾曲自在な湾曲部を先端側に有して被検体の内部に挿入される挿入部と、前記湾曲部の湾曲を制御する湾曲操作部と、をさらに備え、前記蛍光部材は、湾曲操作部内に設けられていても良い。
 更に、前記照明装置は、前記挿入部の基端側に設けられた装置本体部をさらに備え、前記光源部が前記装置本体部内に設けられていても良い。
 なお、上記実施態様の照明装置において、前記照明装置は、筐体を有する装置本体部と、該装置本体部と接続され、且つ該装置本体部から延出された延出部と、を備え、前記蛍光部材は、前記装置本体部内に設けられていても良い。
[0011]
 本実施態様に係る照明装置に拠れば、何らかの原因によって前記挿入部の内、前記湾曲部や前記湾曲部よりも先端側が損傷を受けたとしても、以下の効果を奏する。つまり、前記蛍光部材や前記第一の光伝送部は、少なくとも前記挿入部の前記湾曲部よりも基端側に設けられているので、損傷の影響を受けることを抑制し、励起光が漏れ出してしまうことを抑制できる。また、前記第二の光伝送部は、前記蛍光部材よりも先端側に配設されていることから、損傷の影響を受けるおそれがあるが、たとえ損傷を受けたとしても導光されている照明光が漏れ出すのみである。
 更に、前記蛍光部材が前記湾曲操作部内や前記操作装置本体部内に設けられる場合には、前記挿入部内に前記蛍光部材が設けられていないため、前記挿入部の小型化が可能である。
 更に、前記蛍光部材が、前記湾曲操作部、又は、前記操作装置本体部に設けられ、前記光源部も、前記湾曲操作部、又は、前記操作装置本体部に設けられる場合には、前記蛍光部材と前記光源部の交換が容易となる。
[0012]
 また、上記の照明装置において、前記第二の光伝送部の先端側に設けられ、該第二の光伝送部に導光される前記照明光を拡散させる拡散板を備えていても良い。
[0013]
 本実施態様に係る照明装置によれば、第二の光伝送部によって導光される照明光は、拡散板によってより拡散して外部へ照射されることとなる。このため、より広い範囲を効果的に照明することができる。
[0014]
 また、上記の照明装置において、前記光源部、前記蛍光部材、前記第一の光伝送部及び前記第二の光伝送部で構成される照明手段を複数組備えていても良い。
[0015]
 本実施態様に係る照明装置によれば、照明手段を複数組備えることで、より大きな光量で照明光を照明することができるようになる。ここで、照明光は、蛍光部材から外部に直接照射されるものでなく、それぞれ第二の光伝送部によって導光して照射されるものである。このため、互いの第二の光伝送部の先端を挿入部の軸方向に略等しい位置とすることで、複数の照明手段の照明光の照射位置を略等しくすることができる。同時に、互いの蛍光部材を挿入部の軸方向に位置を異なるものとすることができ、照明手段を複数としても挿入部の径を小さくすることができる。
[0016]
 また、上記の照明装置において、前記蛍光部材には、該蛍光部材で発生する熱を受け取って放熱させる放熱手段が設けられていても良い。
[0017]
 本実施態様に係る照明装置によれば、励起光を照射して蛍光部材から照明光を放出させつつ、放熱手段によって蛍光部材を冷却することができる。このため、照明光の放出による蛍光部材の温度上昇を抑えて、蛍光部材の劣化、及び、励起光からの照明光の変換効率の低下を抑えることができる。
[0018]
 また、上記の照明装置において、前記光源部から発せられて前記第一の光伝送部に導光される前記励起光の光量を検出して検出信号を出力する入力側光検出部を備えていても良い。
[0019]
 本実施態様に係る照明装置によれば、入力側光検出部によって蛍光部材に照射される励起光の光量を検出することできる。さらに、検出結果に基づいて、光源部について、また、検出する位置に応じて第一の光伝送部の一定の範囲について、劣化や損傷の有無を検知することができる。
[0020]
 さらに、上記の照明装置において、前記入力側光検出部は、前記蛍光部材に近接して設けられていても良い。
 本実施態様に係る照明装置によれば、光源部及び第一の光伝送部のほぼ全範囲にわたって劣化や損傷の有無を検知することができる。
[0021]
 また、上記の照明装置において、前記蛍光部材から放出されて前記第二の光伝送部に導光される前記照明光の光量を検出して検出信号を出力する出力側光検出部を備えていても良い。
[0022]
 本実施態様に係る照明装置によれば、出力側光検出部によって外部に照射される照明光の光量を検出することができる。さらに、検出結果に基づいて、蛍光部材について、また、検出する位置に応じて第二の光伝送部の一定の範囲について、さらには光源部や第一の光伝送部について、劣化や損傷の有無を検知することができる。
[0023]
 また、上記の照明装置において、前記挿入部の内部に設けられ、前記検出信号を増幅して前記挿入部の基端側へ伝送させる増幅器を備えていても良い。
[0024]
 本実施態様に係る照明装置によれば、挿入部の内部において増幅器によって検出信号を増幅させることで、細長の挿入部でも、出力の低下を抑えつつ、また、ノイズの増大を抑えつつ、検出信号を基端側へ伝送させることができる。
[0025]
 また、上記の照明装置において、前記第一の光伝送部、及び前記第二の光伝送部は、ライトガイドであっても良い。
 本実施態様に係る照明装置によれば、光源部から射出された励起光は、第一の光伝送部であるライトガイドによって好適に導光されて蛍光部材に照射され、これにより蛍光部材を励起させて照明光を放出させる。そして、蛍光部材から放出された照明光は、第二の光伝送部であるライトガイドによって好適に先端側まで導光されて外部に照射されることとなる。
[0026]
 また、本実施態様に係る内視鏡装置は、上記の照明装置と、前記挿入部の先端に設けられ、前記被検体の内部を観察可能な観察手段とを備えていても良い。
[0027]
 本実施態様に係る内視鏡装置によれば、上記照明装置を備えることで、励起光が外部に照射されてしまうおそれが無く、被検体の内部を照明して観察手段によって観察することができる。ここで、蛍光部材が少なくとも前記挿入部の湾曲部よりも基端側に位置することで、観察手段と蛍光部材とを挿入部の軸方向に異なる位置とすることができ、蛍光部材から発生する熱を放熱しやすくすることができる。また、観察手段が蛍光部材から発生する熱の影響を受けることを防止することができる。

発明の効果

[0028]
 本実施態様に係る照明装置及び内視鏡装置によれば、蛍光部材を少なくとも挿入部よりも基端側に設けて照明光を第二の光伝送部で導光する。それゆえ、照明装置及び内視鏡装置は、湾曲部や湾曲部の先端側が損傷しても、光源部からの励起光が外部に直接照射されることを抑制することができる。

図面の簡単な説明

[0029]
[図1] 第1の実施形態の内視鏡装置の外部構成を示す全体概要図である。
[図2] 第1の実施形態の内視鏡装置の内部構成を示す全体構成図である。
[図3] 第1の実施形態の内視鏡装置の挿入部において、先端部及び湾曲部の詳細を示す断面図である。
[図4] 第1の実施形態の内視鏡装置の挿入部において、湾曲部及び可撓管部の詳細を示す断面図である。
[図5] 第1の実施形態の内視鏡装置の挿入部において、先端部の正面図である。
[図6] 第1の実施形態の内視鏡装置において、照明光発生部の詳細を示す断面図である。
[図7] 第1の実施形態の第1の変形例の内視鏡装置において、照明光発生部の詳細を示す断面図である。
[図8] 図7の切断線A-Aにおける断面図である。
[図9] 第1の実施形態の第2の変形例の内視鏡装置において、照明光発生部の詳細を示す断面図である。
[図10] 図9の切断線B-Bにおける断面図である。
[図11] 第1の実施形態の第3の変形例の内視鏡装置の挿入部において、湾曲部及び可撓管部の詳細を示す断面図である。
[図12] 第1の実施形態の第4の変形例の内視鏡装置の挿入部において、湾曲部及び可撓管部の詳細を示す断面図である。
[図13] 第2の実施形態の内視鏡装置の内部構成を示す全体構成図である。
[図14] 第2の実施形態の内視鏡装置の挿入部において、先端部及び湾曲部の詳細を示す断面図である。
[図15] 第2の実施形態の内視鏡装置の挿入部において、湾曲部及び可撓管部の詳細を示す断面図である。
[図16] 第2の実施形態の内視鏡装置の挿入部において、先端部の正面図である。
[図17] 第2の実施形態の変形例の内視鏡装置の挿入部において、湾曲部及び可撓管部の詳細を示す断面図である。

符号の説明

[0030]
 ・ 40 内視鏡装置 
 1a、40a 照明装置 
 2 挿入部 
 5 観察手段 
 11 湾曲部 
 20 照明手段 
 21、45 光源部 
 22、47 蛍光部材 
 24、46 第一のライトガイド(第一の光伝送部) 
 25、49 第二のライトガイド(第二の光伝送部) 
 27、50 拡散板 
 31、38、52 入力側光検出部 
 32、53 出力側光検出部 
 32c、32d、53c、53d 増幅器 
 39 放熱手段 
 41 第一の照明手段(照明手段) 
 42 第二の照明手段(照明手段)
 70 延出部

発明を実施するための最良の形態

[0031]
 以下、本発明に係る一実施形態について、図1から図6を参照して説明する。
 図1及び図2に示すように、本実施形態に係る内視鏡装置1は、被検体の内部に挿入される細長の挿入部2と、挿入部2の基端側に設けられた筐体を有する装置本体部3と、装置本体部3に接続されたモニタ4とを備える。また、挿入部2及び装置本体部3には、挿入部2の先端側の被検体を観察するための観察手段5と、観察手段5によって観察される被検体を照明する照明手段20とが設けられている。それゆえ、内視鏡装置1は、挿入部2と照明手段20と後述する制御部8とを有する照明装置1aを備えた構成となっている。なお、前記装置本体部3と前記照明装置1aは、前記装置本体部3から延出された延出部70により接続されている。以下に、各構成の詳細について説明する。
[0032]
 図1に示すように、挿入部2は、先端から順に、硬質の先端部10と、後述する湾曲操作部15によって湾曲自在な湾曲部11と、被検体の形状に応じて湾曲可能な可撓管部12とを有する軟性タイプである。図3に示すように、先端部10は、先端面10aを有する略筒状に形成されていて、先端面10aには後述する観察手段5の対物光学系5a及び照明手段20の照明用光学系28が露出するようにして設けられている。図4に示すように、可撓管部12は、可撓性を有する長尺の略管状の部材である。
[0033]
 また、図3及び図4に示すように、湾曲部11は、湾曲駒13aが複数連接されて構成された湾曲管13と、略管状で湾曲管13の外周を覆うように配設された弾性変形可能な弾性管状部材14とを有する。湾曲部11の湾曲管13は、先端側で先端部10に、また基端側で可撓管部12と固定されている。また、湾曲管13を構成する各湾曲駒13aには、径方向に対向する二箇所で基端側に向かって円弧状に突出する一対の凸部13b(図3及び図4では一方のみを表示)が形成されている。前記凸部13bは、隣り合う他の湾曲駒13aの先端に当接している。各湾曲駒13aの凸部13bの位置は、周方向に略等しくなるように設定されている。このため、湾曲管13は、弾性管状部材14の内部に配設された状態で、各湾曲駒13a同士が一対の凸部13bを中心として略同一方向に回転することで、全体として対応する方向に湾曲することが可能となっている。また、各湾曲駒13aにおいて、湾曲管13として湾曲する方向と対応する位置、すなわち一対の凸部13bの中間位置には、一対の貫通孔13cが形成されていて、一対の操作ワイヤ13dがそれぞれ挿通されている。一対の操作ワイヤ13dにおいて、先端側は、湾曲管13の先端に固定されているとともに、基端側は、可撓管部12に挿通されて、図1に示すように可撓管部12の基端に設けられた湾曲操作部15に接続されている。湾曲操作部15には、ジョイスティック15aが設けられている。前記ジョイスティック15aの操作により一対の操作ワイヤ13dのいずれか一方を牽引可能であり、これにより湾曲部11は牽引された操作ワイヤ13d側の方へ全体として湾曲することが可能である。
[0034]
 図2及び図3に示すように、観察手段5は、対物光学系5aと、CCD(Charge Coupled Device)5bと、映像信号処理回路5cと、信号ケーブル5dとを有する。ここで、前記対物光学系5aは、挿入部2の先端部10に露出して設けられている。前記CCD5bは、撮像素子であって、先端部10の内部において対物光学系5aの結像位置に設けられている。前記映像信号処理回路5cは、前記装置本体部3に内蔵されている。前記信号ケーブル5dは、挿入部2に配設されており、CCD5bと映像信号処理回路5cとを接続する。そして、対物光学系5aによって結像された被検体の観察像は、CCD5bによって電気信号に変換されて画像信号として信号ケーブル5dによって伝送される。伝送された画像信号は、映像信号処理回路5cによって映像信号に生成されて、装置本体部3に接続されたモニタ4に出力して映像として映し出すことが可能である。
[0035]
 また、照明手段20は、レーザダイオード21と、照明光発生部23と、第一のライトガイド24と、第二のライトガイド25とを有する。ここで、前記レーザダイオード21は、装置本体部3に内蔵されていて励起光としてレーザ光を射出する光源部である。前記照明光発生部23は、挿入部2の内部に設けられ、蛍光部材22を有する。前記第一のライトガイド24は、前記挿入部2の内部で前記レーザダイオード21と前記照明光発生部23との間に配設された第一の光伝送部である。前記第二のライトガイド25は、挿入部2の内部で照明光発生部23から先端部10まで配設された第二の光伝送部である。レーザダイオード21は、供給される電流の大きさに応じた光量で、単色のレーザ光を射出することが可能であり、本実施形態では青色レーザ光を射出することが可能である。
[0036]
 また、本実施形態において、第一のライトガイド24は、単心ファイバであり、また、第二のライトガイド25は、多心ファイバである。また、照明光発生部23は、湾曲部11よりも基端側で湾曲部11に近接する位置、すなわち可撓管部12の内部において先端に配置されていて、上記蛍光部材22と、蛍光部材22を内部に収容するケース26とを有する。蛍光部材22は、レーザ光によって励起されて白色光を放出する蛍光体によって形成されている。ケース26は、蛍光部材22が収容されたケース本体26aと、ケース本体26aの先端側に外嵌された口金26bとを有する。ケース本体26aの基端側には、第一のライトガイド24の先端が接続された接続口26cが設けられている。これにより第一のライトガイド24によって導光されたレーザダイオード21からのレーザ光を、内部の蛍光部材22に照射可能としている。また、ケース本体26aの先端側は開口していて、口金26bと連通している。口金26bの先端側は第二のライトガイド25の基端に外嵌されている。このため、レーザ光によって励起されて蛍光部材22から放出される照明光は、口金26bの内部を通って第二のライトガイド25の基端に入光し先端側へ導光されることとなる。
 なお、第一のライトガイド24は、単心ファイバに限定されるものではなく、樹脂であってもよい。例えば、蛍光部材22が、樹脂中に偏析するように設けられた蛍光物質を有する場合は、当該樹脂のうち、蛍光物質の含有比率の低い部位を第一のライトガイド24とみなすことができる。
 ここで、樹脂からなる第一のライトガイドは、石英などからなるファイバと比較して、安価である。加えて、外部応力により第一のライトガイドが損傷を受けた場合であっても、石英と比較してヤング率の低い樹脂を用いることにより、樹脂が変形することで、第一のライトガイドの損傷をより抑制することができる。
[0037]
 また、照明手段20は、挿入部2の先端部10の内部で第二のライトガイド25の先端に設けられた拡散板27と、拡散板27の先端側に設けられて先端部10の先端面10aに露出する照明用光学系28とを有する。拡散板27は、例えば表面が粗面処理され、あるいは、粒状の反射体が内包されたガラス板であり、第二のライトガイド25に導光されて先端から放出される照明光を拡散して透過させることが可能である。また、照明用光学系28は、拡散板27を透過した照明光を集束、整形させて外部に照射させることが可能である。
[0038]
 また、図2に示すように、装置本体部3には、レーザダイオード21に電流を供給する光源駆動部7と、光源駆動部7から供給される電流量を制御する制御部8とが内蔵されているとともに、制御部8には操作盤9が接続されている。操作盤9には、装置全体の電源のオン・オフを行う電源用スイッチ9aと、照明手段20による照明光のオン、オフを行う照明用スイッチ9bと、照明用スイッチ9bがオンの状態において照明光の光量の調整を行う照明用ツマミ9cとが設けられている。そして、電源用スイッチ9aがオンの状態である場合には、操作盤9による操作によって、制御部8を介して照明手段20による照明のオン、オフ及び光量の調整を手動で行うことが可能となっている。
[0039]
 光源駆動部7は、DAコンバータ7aと、増幅器7bと、電流制限回路7cとを有する。ここで、前記DAコンバータ7aは、制御部8から出力される電流指令値をDA変換する。前記増幅器7bは、前記DAコンバータ7aでDA変換された電流指令値を増幅する。前記電流制限回路7cは、増幅された電流指令値に基づいて対応する電流量でレーザダイオード21に電流を供給する。そして、レーザダイオード21は、電流指令値(電流量)に応じた光量でレーザ光を射出することとなる。なお、電流制限回路7cとレーザダイオード21との間には電流検出手段としてのシャント7dが介挿されていて、電流制限回路7cからレーザダイオード21に供給される電流量が検出されていて、検出信号として出力される。出力された検出信号は、増幅器7e及びADコンバータ7fを介して制御部8に入力されていて、制御部8は検出された電流量に基づいてフィードバック制御を行っている。
 また、電流制限回路7cと増幅器7bとの間には電流遮断回路7gが介挿されている。前記制御部8は、電流遮断回路7gへ遮断信号を出力することが可能であり、電流遮断回路7gは、遮断信号に基づいて、電流制限回路7cへの電流指令値の入力を遮断して、レーザダイオード21への電流の供給を停止させることが可能である。
[0040]
 また、図2に示すように、挿入部2及び装置本体部3には、照明手段20におけるレーザ光及び照明光の光量を検出する光検出手段30が設けられている。より詳しくは、光検出手段30は、レーザダイオード21から発せられるレーザ光の光量を検出して検出信号を出力する入力側光検出部31と、蛍光部材22から放出される照明光の光量を検出して検出信号を出力する出力側光検出部32とを備えている。入力側光検出部31は、レーザ光と略等しい波長の光量を検出可能なフォトダイオードであり、第一のライトガイド24の基端外周面に設けられていて、内部から外周面に漏れ出す漏出光によってレーザ光の光量を検出することが可能である。入力側光検出部31から出力された検出信号は、信号ライン33aによって伝送されて増幅器34aで増幅されるとともに、ADコンバータ35aでAD変換されて制御部8に入力されることとなる。
[0041]
 また、出力側光検出部32は、挿入部2の内部において蛍光部材22の近傍に設けられている。前記出力側光検出部32は、照明光の内、レーザ光と略等しい波長の光量を検出するフォトダイオードである第一の光センサ32aを有する。前記出力側光検出部32は、更に、照明光の内、レーザ光の波長以外の波長の光量を検出するフォトダイオードである第二の光センサ32bを有する。図6に示すように、出力側光検出部32の第一の光センサ32a及び第二の光センサ32bは、照明光発生部23のケース26の側面26dにおいて、外部から内部まで連通するように形成された検出口26eから外部へ漏れ出す照明光の一部を検出可能となっている。第一の光センサ32a及び第二の光センサ32bから出力される検出信号は、挿入部2の内部においてそれぞれ近接して設けられた増幅器32c、32dによって増幅される。その後、前記検出信号は、挿入部2に配設されている信号ライン33b、33cによって伝送され、さらに装置本体部3の内部において、増幅器34b、34cによって増幅される。同時に、前記検出信号は、ADコンバータ35b、35cでAD変換されて制御部8に入力されることとなる。
[0042]
 次に、この実施形態の内視鏡装置1の作用について説明する。図1及び図2に示すように、操作盤9の電源用スイッチ9a及び照明用スイッチ9bをオンとすると、制御部8は、光源駆動部7に照明用ツマミ9cと対応する電流指令値を出力する。その後、光源駆動部7は入力された電流指令値に対応する大きさの電流をレーザダイオード21に供給する。このため、レーザダイオード21が供給された電流量に応じた光量でレーザ光を射出することとなり、第一のライトガイド24によって先端側に導光されて、蛍光部材22に照射されることとなる。ここで、レーザダイオード21から発せられて第一のライトガイド25に入光したレーザ光の光量は、入力側光検出部31によって検出されて制御部8に入力されている。このため、制御部8は、検出結果に基づいて、レーザダイオード21の劣化や損傷の有無を検知することができる。
[0043]
 また、第一のライトガイド24によって導光されたレーザ光は、蛍光部材22を照射して励起させ、これにより蛍光部材22はレーザ光の光量に応じた光量の照明光を放出することとなる。ここで、図6に示すように、蛍光部材22から放出された照明光は、その大部分が、先端側に位置する第二のライトガイド25に直接入光するか、若しくは、ケース26に反射して第二のライトガイド25に入光することとなる。その一方で、前記照明光の一部は、検出口26eに入光し、出力側光検出部32の第一の光センサ32a及び第二の光センサ32bで検出されることとなる。そして、出力側光検出部32による各検出結果は制御部8に入力される。このため、制御部8は、検出結果に基づいて、蛍光部材22について劣化や損傷の有無を検知することができ、さらには、レーザダイオード21や第一のライトガイド24の劣化や損傷の有無を検知することができる。特に、出力側光検出部32は、第一の光センサ32aと第二の光センサ32aとによって構成され、照明光の光量を、レーザ光の波長と略等しい波長の光量と、レーザ光の波長以外の波長の光量とに分けて検出する。このように検出することで、検出結果に基づいて、より詳細に劣化や損傷の有無を検知し、異常が認められた場合には詳細に原因の特定を行うことができる。
[0044]
 また、第二のライトガイド25に入光した照明光は、先端側まで導光され、照明用光学系28によって整形されて外部を照明することとなる。このため、上記照明光の反射光を利用して観察手段5によって被検体の内部の画像を好適に受像することができ、モニタ4に表示される観察像を確認しながら被検体の内部に挿入部2を挿入し、また、詳細な観察を行うことが可能となる。また、観察する際には、湾曲操作部15のジョイスティック15aを操作することで、挿入部2の湾曲部11を所定方向に湾曲させることができる。これにより観察手段5の対物光学系5aの向きを調整して、広範囲で被検体の内部を観察することができる。この際、第二のライトガイド25の先端に拡散板27が設けられていることによって、照明光はより拡散して外部へ照明されることとなり、より広い範囲を効果的に照明し、観察することができる。
[0045]
 ここで、挿入部2を被検体の内部に挿入する際に被検体から受ける挿入抵抗などによって挿入部2の湾曲部11や先端部10が損傷を受けてしまう場合がある。その損傷の程度によっては、照明手段20の内、湾曲部11や先端部10の内部に配設された第二のライトガイド25、拡散板27または照明用光学系28も損傷してしまうおそれがある。一方、照明手段20の内、蛍光部材22や第一のライトガイド24は、湾曲部11よりも基端側に位置している。それゆえ、湾曲部11や先端部10が損傷を受けたとしても、これに応じて損傷を受けてしまうことを抑制する。このため、第一のライトガイド24や蛍光部材22が損傷することで、レーザダイオード21から発せられたレーザ光が蛍光部材22に照射されるまでの間で損傷した部位から外部へ漏れ出すことを抑制する。
[0046]
 また、上記のように、湾曲部11や先端部10の損傷に伴って第二のライトガイド25、拡散板27または照明用光学系28が損傷してしまうおそれがある。しかしながら、これらは蛍光部材22よりも先端側に配設されているので照明光が外部へ漏れ出すのみであり、被検体に影響を与えることを抑制する。ここで、蛍光部材22は、湾曲部11に近接して設けられていることで、湾曲部11よりも基端側の範囲で、可能な限り先端側に配置させられている。このため、照明光が導光される第二のライトガイド25の長さを最小限とすることができる。これにより第二のライトガイド25によって導光される照明光の減衰を最小限に抑えることができる。
[0047]
 さらに、挿入部2において、先端部10には、観察手段5のCCD5bが内蔵されている。蛍光部材22を、CCD5bと挿入部2の軸方向に略等しい位置となってしまう先端部10に配設せずに、内蔵している構成が少ない可撓管部12に配設する構成とすることで、蛍光部材22の放熱条件を好適にすることができる。その結果、蛍光部材22の劣化、及び、レーザ光からの照明光の変換効率の低下を抑えることができる。                     
 また、先端部10に内蔵されたCCD5bは、蛍光部材22と挿入部2の軸方向に異なる位置となる。それゆえ、CCD5bは、蛍光部材22から受ける熱の影響を抑制できる。その結果、CCD5bで生じるノイズを低減できる。
[0048]
 また、上記のように、入力側光検出部21や出力側光検出部32を備えることで、レーザ光や照明光の状態を定量的に評価し、照明手段20の各構成の異常の有無を検知することができる。このため、異常な状態で照明光が外部の被検体に照明され続けるのを防止することができる。ここで、出力側光検出部32は、蛍光部材22の近傍に設けられて照明光を検出していることから、蛍光部材22から放出された直後の減衰していない状態で照明光を検出することができる。それゆえ、照明光の光量を正確に評価することができる。また、出力側光検出部32の検出結果は、それぞれ挿入部2の内部において各増幅器32c、32dによって増幅された後に、信号ライン33b、33cによって装置本体部3まで伝送されて制御部8に入力されている。このため、細長の挿入部2でも、出力の低下を抑えつつ、また、ノイズの増大を抑えつつ、出力側光検出部32の各検出信号を基端側へ伝送させることができる。それゆえ、制御部8によって異常の発生の検知及び原因の特定をより正確に行うことができる。
[0049]
 なお、上記において、出力側光検出部32は、ケース26に設けられた検出口26eから照明光を検出するものとしたが、これに限るものでは無い。図7及び図8は、この実施形態の第1の変形例を、また、図9及び図10は、この実施形態の第2の変形例を示している。図7及び図8に示すように、本変形例では、ケース26の口金26bにおいて、第二のライトガイド25の基端が嵌合された先端側の開口の一部に、出力側光検出部32の第一の光センサ32a及び第二の光センサ32bが嵌め込まれている。このため、蛍光部材22から放出される照明光は、直接またはケース26に反射して、第二のライトガイド25に入光するとともに、出力側光検出部32によって検出されることとなる。
[0050]
 また、図9及び図10に示すように、本変形例では、ケース26の口金26bにおいて、第二のライトガイド25の基端が嵌合された先端側の開口の一部に、ファイバーバンドル37a、37bの基端が嵌め込まれている。同時に、各ファイバーバンドルの先端には、出力側光検出部32の第一の光センサ32a及び第二の光センサ32bが光学的に接続されている。このため、蛍光部材22から放出される照明光は、直接またはケース26に反射して、第二のライトガイド25に入光する。同時に、前記照射光は、各ファイバーバンドル37a、37bに入光して出力側光検出部32の第一の光センサ32a及び第二の光センサ32bによって検出されることとなる。なお、上記実施形態及びその変形例においては、出力側光検出部32は、ケース26の内部に放出された照明光を直接検出するものとした。しかしながら、これに限定されず、第二のライトガイド25の周面に設けて、第二のライトガイド25の漏れ光によって照明光の光量を検出するものとしても良い。
[0051]
 また、入力側光検出部31は、第一のライトガイド24の基端外周面に設けられて、第一のライトガイド24の漏れ光によってレーザ光の光量を検出するものとした。しかしながら、これに限るものでは無く、レーザダイオード21に内蔵されたタイプでも良いし、第一のライトガイド24の先端側で検出するものとしても良い。図11は、この実施形態の第3の変形例として、入力側光検出部38を第一のライトガイド24の先端外周面に設ける構成としている。このように、第一のライトガイド24の外周面の漏れ光によってレーザ光の光量を検出することで、第一のライトガイド24において入力側光検出部38が設けられた位置よりも基端側の損傷を検知することができる。特に、入力側光検出部38を第一のライトガイド24の先端外周面に設けることで、第一のライトガイド24のほぼ全範囲にわたって劣化や損傷の有無を検知することができる。また、入力側光検出部を複数の光センサとし、例えば、第一のライトガイド24の基端外周面と先端外周面とに配置することで、以下のような効果を奏することができる。すなわち、入力側光検出部の検出結果によって、異常発生の原因がレーザダイオード21なのか第一のライトガイド24なのか、より詳細に原因を特定することができる。なお、上記のように、入力側光検出部38を第一のライトガイド24の先端外周面に設ける場合においても、以下のような効果を奏することができる。すなわち、挿入部2の内部において近接する位置に設けた増幅器38aによって検出信号を増幅した後に基端側へ伝送することで、出力の低下及びノイズの増大を抑えることができる。
[0052]
 図12は、この実施形態の第4の変形例を示している。図12に示すように、この変形例では、蛍光部材22で発生する熱を受け取って放熱させる放熱手段39を備えている。
 放熱手段39は、照明光発生部23のケース26の側面に固定された接続口金39aと、接続口金39aから基端側へ延びる放熱線39bとを有する。放熱線39bは、例えば、銅や鉄などの金属である。この変形例では、蛍光部材22から発生する熱は、ケース26を介して外部へ直接放熱されるとともに、放熱手段39の接続口金39aから放熱線39bへ伝導して放熱され、蛍光部材22は強制的に冷却されることとなる。このため、照明光の放出による蛍光部材22の温度上昇をより効果的に抑えて、蛍光部材22の劣化、及び、レーザ光からの照明光の変換効率の低下をより確実に抑えることができる。
[0053]
 なお、上述の実施形態では、前記蛍光部材22を有する前記照明光発生部23は、前記湾曲部11よりも基端側で前記湾曲部11に近接する位置にあるとした。すなわち、前記照明光発生部23は、前記可撓管部12の内部において先端に配置され、前記光源部である前記レーザダイオード21は図2に示すように装置本体部3に設置されているとした。しかしながら、前記蛍光部材22、及び、前記光源部が設置される位置はこれに限られるものでは無い。
 例えば、前記蛍光部材22を有する前記照明光発生部23が、前記挿入部2の内部で、前記湾曲部11よりも基端側に設けられている場合、前記光源部は、以下の位置に設けられていても良い。すなわち、前記光源部は、前記挿入部内で前記蛍光部材22よりも基端側、前記湾曲操作部15内、若しくは、前記装置本体部3内に設けられていても良い。
 更に、前記蛍光部材22は、前記湾曲操作部15内に設けられていても良い。更に、この場合、前記光源部は、前記湾曲操作部15内で前記蛍光部材22よりも基端側、若しくは、前記装置本体部3内に設けられていても良い。
 更に、上記の照明装置1において、前記蛍光部材22は、前記装置本体部3内に設けられていても良い。すなわち、前記湾曲部11を備えない硬質のパイプの場合であっても適用可能である。
 更に、この場合、前記光源部は、前記装置本体部3内で前記蛍光部材22よりも基端側に設けられていても良い。
[0054]
(第2の実施形態)
 次に、第2の実施形態について説明する。図13から図16は、第2の実施形態を示したものである。この実施形態において、前述した実施形態で用いた部材と共通の部材には同一の符号を付して、その説明を省略する。
[0055]
 図13から図16に示すように、この実施形態の内視鏡装置40において、照明装置40aは、第一の照明手段41及び第二の照明手段42の二つの照明手段と、それぞれの照明手段と対応する第一の光検出手段43及び第二の光検出手段44とを備えている。第一の照明手段41は、レーザダイオード21と、第一のライトガイド24と、蛍光部材22を有する照明光発生部23と、第二のライトガイド25と、拡散板27と、照明用光学系28とを備えている。また、第一の光検出手段43は、入力側光検出部31と、第一の光センサ32a及び第二の光センサ32bを有する出力側光検出部32とを備えている。
[0056]
 また、第二の照明手段42は第一の照明手段41と同様の構成を備え、また、第二の光検出手段44は第一の光検出手段43と同様の構成を備えている。すなわち、第二の照明手段42は、レーザダイオード45と、第一のライトガイド46と、蛍光部材47を有する照明光発生部48と、第二のライトガイド49と、拡散板50と、照明用光学系51とを備えている。また、第二の光検出手段44は、入力側光検出部52と、第一の光センサ53a及び第二の光センサ53bを有する出力側光検出部53とを備えている。ここで、第一の照明手段41のレーザダイオード21と、第二の照明手段42のレーザダイオード45とは、ともに、光源駆動部7と接続されていて、電流を供給可能となっている。また、第一の照明手段41の照明光発生部23と、第二の照明手段42の照明光発生部48とは、ともに、挿入部2において湾曲部11よりも基端側で近接して設けられている。しかしながら、前記照明光発生部23と、前記照明光発生部48とは、互いに挿入部2の軸方向に位置を異なるようにして配設されている。なお、第一の照明手段41の第二のライトガイド25と、第二の照明手段42の第二ライトガイド49とは、先端が挿入部2の軸方向に略等しい位置となるように、長さが設定されている。また、第二の光検出手段44の入力側光検出部52から出力される検出信号は、第一の光検出手段43同様に、信号ライン55aによって伝送され、増幅器56aによって増幅される。同時に、前記検出信号は、ADコンバータ57aでAD変換されて制御部8に入力される。また、第二の光検出手段44の出力側光検出部53の第一の光センサ53a及び第二の光センサ53bから出力される各検出信号は、それぞれ、まず挿入部2の内部に配設された増幅器53c、53dで増幅される。その後、前記各検出信号は、信号ライン55b、55cで伝送され、さらに装置本体部3において、増幅器56b、56cによって増幅される。同時に、前記各検出信号は、ADコンバータ57b、57cによってAD変換されて制御部8に入力される。
[0057]
 この実施形態の内視鏡装置40によれば、第一の照明手段41と第二の照明手段42と二つの照明手段を備えることで、より大きな光量で照明光を照明することができるようになる。ここで、各照明手段の照明光は、それぞれの蛍光部材22、47から外部に直接照射されるものでなく、それぞれ第二のライトガイド25、49によって導光して照射されるものである。このため、互いの第二のライトガイド25、49の先端を挿入部2の軸方向に略等しい位置とすることで、照明光の照射位置を略等しくすることができる。同時に、互いの蛍光部材22、47を挿入部2の軸方向に位置を異なるものとすることができ、照明手段を二つとしても挿入部2の径を小さくすることができる。なお、本実施形態では、照明手段は二つとしたが、これに限るもので無く、三つ以上とすることで、照明光の光量をより増大させることができる。
[0058]
 図17は、この実施形態の変形例を示している。図17に示すように、この変形例の内視鏡装置においては、第一の照明手段41の第二のライトガイド25と、第二の照明手段42の第二のライトガイド49とが、先端で一つのライトガイド60として束ねられている。そして、ライトガイド60によって先端まで導光された第一の照明手段41及び第二の照明手段42の各照明光は、ともに、一つの拡散板61及び照明用光学系62を通過して外部を照明することとなる。この変形例の内視鏡装置のように、各照明手段の第二のライトガイド25、49を先端側で束ねて一つのライトガイド60にすることで、省スペース化を図り、挿入部2の先端部10の小径化を図ることができる。
[0059]
 以上、実施形態について図面を参照して詳述したが、具体的な構成はこの実施形態に限られるものではなく、種々様々な設計変更等も含まれる。
[0060]
 なお、上述の実施形態では、図13に示すように、前記第一の照明手段41において、前記蛍光部材22を有する前記照明光発生部23は、前記湾曲部11よりも基端側で前記湾曲部11に近接する位置に配置されるとした。つまり、前記光源部である前記レーザダイオード21は、装置本体部3に設置されているとした。しかしながら、前記蛍光部材22、及び、前記光源部が設置される位置はこれに限られるものでは無い。
 例えば、前記蛍光部材22を有する前記照明光発生部23が、前記挿入部2の内部で、前記湾曲部11よりも基端側に設けられている場合、前記光源部は、以下の位置に設けられていても良い。すなわち、前記挿入部内で前記蛍光部材22よりも基端側、前記湾曲操作部15内、若しくは、前記装置本体部3内に設けられていても良い。
 更に、上記の照明装置40において、前記蛍光部材22は、前記湾曲操作部15内に設けられていても良い。更に、この場合、前記光源部は、前記湾曲操作部15内で前記蛍光部材22よりも基端側、若しくは、前記装置本体部3内に設けられていても良い。
 更に、前記蛍光部材22は、前記装置本体部3内に設けられていても良い。更に、この場合、前記光源部は、前記装置本体部3内で前記蛍光部材22よりも基端側に設けられていても良い。
 上述の第一の照明手段41に関する構成は、前記第二の照明手段42の構成にも同様に適用することができる。
[0061]
 なお、上記各実施形態において、挿入部2は、可撓管部12を有する軟性タイプとして説明したが、これに限るものでは無く、可撓管部12に代えて硬性管を有する硬性タイプとしても良い。
[0062]
 上述のように、各照明手段のレーザダイオードは、装置本体部3に内蔵されるものとしたが、これに限るものでは無い。例えば挿入部2の基端側において湾曲操作部15に内蔵されるものとしても良い。なお、湾曲操作部15は、挿入部2の基端に設けられているとは限らず、挿入部2と別体として装置本体部3に接続されているものとしても良い。この場合には、レーザダイオードは、装置本体部3の内部若しくは挿入部2の基端側内部に設けられるものとすれば良い。また、第一の光伝送部及び第二の光伝送部は、第一のライトガイド及び第二のライトガイドと、異なる二本のライトガイドによって構成されているものとしたが、これに限るものでは無い。例えば、一本のライトガイドの中間部に蛍光部材を介挿させて、基端側を第一の光伝送部、先端側を第二の光伝送部とするものとしても良い。
[0063]
 また、上記各実施形態では、各照明手段と対応して、光検出手段として入力側光検出部と出力側光検出部とを備える構成としたが、これに限るものでは無い。例えば、入力側光検出部または出力側光検出部のいずれかのみを備える構成としても、検出されるレーザ光または照明光の光量によって、対応する構成の異常の有無を検知することができる。また、出力側光検出部は、第一の光センサと第二の光センサとを備える構成としたが、これに限るものでは無い。例えば、第一の光センサ若しくは第二の光センサのいずれかのみとしても良いし、または、三つ以上の光センサによって照明光の光量を三つ以上の波長領域に分けて検出するようにしても良い。さらには、一つの光センサによって照明光の全波長領域の光量を検出するようにしても良い。また、出力側光検出部において、第一の光センサを第二の光伝送部の基端側に配置して基端側でレーザ光を検知するとともに、第二の光センサを第二の光伝送部の先端側に配置して照明光を検知するものとしても良い。

産業上の利用可能性

[0064]
 本実施態様に係る照明装置及び内視鏡装置によれば、蛍光部材を少なくとも挿入部の湾曲部よりも基端側に設けて照明光を第二の光伝送部で導光する。それゆえ、照明装置及び内視鏡装置は、湾曲部や湾曲部の先端側が損傷しても、光源部からの励起光が外部に直接照射されることを抑制することができる。


請求の範囲

[1]
 励起光を射出する光源部と、
 前記励起光によって励起されて照明光を放出する蛍光部材と、
 前記光源部と前記蛍光部材との間に配設され、前記光源部からの前記励起光を前記蛍光部材まで導光する第一の光伝送部と、
 前記蛍光部材からの前記照明光を導光する第二の光伝送部と、
 を備えた照明装置。
[2]
 前記照明装置は、湾曲自在な湾曲部を先端側に有して被検体の内部に挿入される挿入部をさらに備え、
 前記蛍光部材は、前記挿入部の内部で、先端側に位置する前記湾曲部と近接して設けられている請求項1に記載の照明装置。
[3]
 前記照明装置は、湾曲自在な湾曲部を先端側に有して被検体の内部に挿入される挿入部をさらに備え、
 前記蛍光部材が、前記挿入部の内部で、前記湾曲部よりも基端側に設けられている請求項1に記載の照明装置。
[4]
 前記照明装置は、前記湾曲部の湾曲を制御する湾曲操作部をさらに備え、
 前記光源部が前記湾曲操作部内に設けられている請求項3に記載の照明装置。
[5]
 前記照明装置は、前記挿入部の基端側に設けられた装置本体部をさらに備え、
 前記光源部が前記装置本体部内に設けられている請求項3に記載の照明装置。
[6]
 前記照明装置は、湾曲自在な湾曲部を先端側に有して被検体の内部に挿入される挿入部と、前記湾曲部の湾曲を制御する湾曲操作部と、をさらに備え、
 前記蛍光部材は、湾曲操作部内に設けられている請求項1に記載の照明装置。
[7]
 前記照明装置は、前記挿入部の基端側に設けられた装置本体部をさらに備え、
 前記光源部が前記装置本体部内に設けられている請求項6に記載の照明装置。
[8]
 前記照明装置は、筐体を有する装置本体部と、該装置本体部と接続され、且つ該装置本体部から延出された延出部と、を備え、
 前記蛍光部材は、前記装置本体部内に設けられている請求項1に記載の照明装置。
[9]
 請求項1または請求項2に記載の照明装置において、
 前記第二の光伝送部の先端側に設けられ、該第二の光伝送部に導光される前記照明光を拡散させる拡散板を備えることを特徴とする照明装置。
[10]
 請求項1に記載の照明装置において、
 前記光源部、前記蛍光部材、前記第一の光伝送部及び前記第二の光伝送部で構成される照明手段を複数組備えることを特徴とする照明装置。
[11]
 請求項1に記載の照明装置において、
 前記蛍光部材には、該蛍光部材で発生する熱を受け取って放熱させる放熱手段が設けられていることを特徴とする照明装置。
[12]
 請求項1に記載の照明装置において、
 前記光源部から発せられて前記第一の光伝送部に導光される前記励起光の光量を検出して検出信号を出力する入力側光検出部を備えることを特徴とする照明装置。
[13]
 請求項12に記載の照明装置において、
 前記入力側光検出部は、前記蛍光部材に近接して設けられていることを特徴とする照明装置。
[14]
 請求項1に記載の照明装置において、
 前記蛍光部材から放出されて前記第二の光伝送部に導光される前記照明光の光量を検出して検出信号を出力する出力側光検出部を備えることを特徴とする照明装置。
[15]
 請求項12から請求項14のいずれかに記載の照明装置において、
 前記挿入部の内部に設けられ、前記検出信号を増幅して前記挿入部の基端側へ伝送させる増幅器を備えることを特徴とする照明装置。
[16]
 請求項1に記載の照明装置において、
 前記第一の光伝送部、及び前記第二の光伝送部は、ライトガイドであることを特徴とする照明装置。
[17]
 請求項1に記載の照明装置と、
 前記挿入部の先端に設けられ、前記被検体の内部を観察可能な観察手段とを備えることを特徴とする内視鏡装置。












図面

[ 図 1]

[ 図 2]

[ 図 3]

[ 図 4]

[ 図 5]

[ 図 6]

[ 図 7]

[ 図 8]

[ 図 9]

[ 図 10]

[ 図 11]

[ 図 12]

[ 図 13]

[ 図 14]

[ 図 15]

[ 図 16]

[ 図 17]