JP2002112953A - 携帯内視鏡の光源装置 - Google Patents
携帯内視鏡の光源装置Info
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- JP2002112953A JP2002112953A JP2000308792A JP2000308792A JP2002112953A JP 2002112953 A JP2002112953 A JP 2002112953A JP 2000308792 A JP2000308792 A JP 2000308792A JP 2000308792 A JP2000308792 A JP 2000308792A JP 2002112953 A JP2002112953 A JP 2002112953A
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- optical fiber
- light source
- relay optical
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 携帯内視鏡において消費電力を小さくし、電
池の寿命を延ばす。 【解決手段】 ＬＥＤランプ２６は電池２４によって点
灯する。照明光を導くためのライトガイド１８とＬＥＤ
ランプ２６との間に中継光ファイバ２７を設ける。中継
光ファイバ２７はライトガイド１８に向かって円錐台状
に窄まる形状を有する。中継光ファイバ２７の長さＬは
（１）式によって表される。 （Ｄ−Ｗ）/２tan θ＜ Ｌ ≦ Ｗ/２tan 2θ＋（Ｄ−
Ｗ）/２tan θ （１） ただし、Ｄは中継光ファイバ２７のＬＥＤランプ２６側
の入射面の直径、ＷはＬＥＤランプ２６の直径、θは中
継光ファイバ２７のテーパ角である。テーパ角は５°〜
１０°である。
池の寿命を延ばす。 【解決手段】 ＬＥＤランプ２６は電池２４によって点
灯する。照明光を導くためのライトガイド１８とＬＥＤ
ランプ２６との間に中継光ファイバ２７を設ける。中継
光ファイバ２７はライトガイド１８に向かって円錐台状
に窄まる形状を有する。中継光ファイバ２７の長さＬは
（１）式によって表される。 （Ｄ−Ｗ）/２tan θ＜ Ｌ ≦ Ｗ/２tan 2θ＋（Ｄ−
Ｗ）/２tan θ （１） ただし、Ｄは中継光ファイバ２７のＬＥＤランプ２６側
の入射面の直径、ＷはＬＥＤランプ２６の直径、θは中
継光ファイバ２７のテーパ角である。テーパ角は５°〜
１０°である。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は携帯内視鏡に関し、
特に、ライトガイドの入射端面に対して照明光を照射す
る光源装置に関する。
特に、ライトガイドの入射端面に対して照明光を照射す
る光源装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】従来、生体内に挿入される挿入管と、挿
入管が接続される操作部とによって構成され、いわゆる
ビデオプロセッサに接続することなく使用可能な携帯内
視鏡が知られている。すなわち携帯内視鏡は、自由に持
ち運ぶことができ、電源としては電池が用いられる。
入管が接続される操作部とによって構成され、いわゆる
ビデオプロセッサに接続することなく使用可能な携帯内
視鏡が知られている。すなわち携帯内視鏡は、自由に持
ち運ぶことができ、電源としては電池が用いられる。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】一方、照明用の光源と
しては通常ハロゲンランプが使用されるが、観察に必要
な光量を得るためには、定格の大きなハロゲンランプが
必要である。このため従来の携帯内視鏡は、消費電力が
大きく、電池の消耗が早いという問題を有していた。
しては通常ハロゲンランプが使用されるが、観察に必要
な光量を得るためには、定格の大きなハロゲンランプが
必要である。このため従来の携帯内視鏡は、消費電力が
大きく、電池の消耗が早いという問題を有していた。
【０００４】したがって本発明の目的は、消費電力が小
さく、電池を従来の携帯内視鏡よりも長期にわたって使
用することができる携帯内視鏡を提供することにある。
さく、電池を従来の携帯内視鏡よりも長期にわたって使
用することができる携帯内視鏡を提供することにある。
【０００５】
【課題を解決するための手段】本発明に係る携帯内視鏡
の光源装置は、電池と、電池によって点灯するＬＥＤ光
源と、ＬＥＤ光源から出射される照明光を導くためのラ
イトガイドと、ＬＥＤ光源とライトガイドの間に設けら
れ、ライトガイドに向かって円錐台状に窄まる形状を有
する中継光ファイバとを備え、中継光ファイバの長さＬ
が（２）式によって表されることを特徴としている。 （Ｄ−Ｗ）/２tan θ ＜ Ｌ ≦ Ｗ/２tan 2θ ＋（Ｄ−Ｗ）/２tan θ （２） ただし、Ｄは中継光ファイバのＬＥＤ光源側の入射面の
直径、ＷはＬＥＤ光源の直径、θ は中継光ファイバの
テーパ角である。
の光源装置は、電池と、電池によって点灯するＬＥＤ光
源と、ＬＥＤ光源から出射される照明光を導くためのラ
イトガイドと、ＬＥＤ光源とライトガイドの間に設けら
れ、ライトガイドに向かって円錐台状に窄まる形状を有
する中継光ファイバとを備え、中継光ファイバの長さＬ
が（２）式によって表されることを特徴としている。 （Ｄ−Ｗ）/２tan θ ＜ Ｌ ≦ Ｗ/２tan 2θ ＋（Ｄ−Ｗ）/２tan θ （２） ただし、Ｄは中継光ファイバのＬＥＤ光源側の入射面の
直径、ＷはＬＥＤ光源の直径、θ は中継光ファイバの
テーパ角である。
【０００６】中継光ファイバのテーパ角は５°〜１０°
であることが好ましい。テーパ角が１０°を越えると、
照明光のライトガイドに対する入射角が大きくなりす
ぎ、ライトガイドにおける照明光の伝播効率が低くなり
すぎる。
であることが好ましい。テーパ角が１０°を越えると、
照明光のライトガイドに対する入射角が大きくなりす
ぎ、ライトガイドにおける照明光の伝播効率が低くなり
すぎる。
【０００７】中継光ファイバの入射面の直径ＤはＬＥＤ
光源の直径Ｗよりも大きいことが好ましい。これによ
り、ＬＥＤ光源から出射される照明光を効率良く中継光
ファイバに入射させることができる。
光源の直径Ｗよりも大きいことが好ましい。これによ
り、ＬＥＤ光源から出射される照明光を効率良く中継光
ファイバに入射させることができる。
【０００８】中継光ファイバの出射面の直径は例えば、
ライトガイドの入射端面の直径と略同じ大きさである。
ライトガイドの入射端面の直径と略同じ大きさである。
【０００９】
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施形態を図面を
参照して説明する。図１と図２は携帯内視鏡の外観を概
略的に示している。
参照して説明する。図１と図２は携帯内視鏡の外観を概
略的に示している。
【００１０】携帯内視鏡１０は、剛性構造を有する操作
部１１と、操作部１１から延びる可撓性を有する挿入管
１２とを備えている。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（図示せず）が設けら
れている。イメージガイドは光ファイバ束であり、その
先端部は挿入管１２の先端まで延び、また基端部は、操
作部１１に設けられた接眼部１３まで延びている。さら
に携帯内視鏡１０内には、ライトガイド１８（図３参
照）が設けられている。ライトガイドも光ファイバ束で
あり、その先端部は挿入管１２の先端まで延び、また基
端部は操作部１１に設けられた光源装着口１４まで延び
ている。
部１１と、操作部１１から延びる可撓性を有する挿入管
１２とを備えている。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（図示せず）が設けら
れている。イメージガイドは光ファイバ束であり、その
先端部は挿入管１２の先端まで延び、また基端部は、操
作部１１に設けられた接眼部１３まで延びている。さら
に携帯内視鏡１０内には、ライトガイド１８（図３参
照）が設けられている。ライトガイドも光ファイバ束で
あり、その先端部は挿入管１２の先端まで延び、また基
端部は操作部１１に設けられた光源装着口１４まで延び
ている。
【００１１】操作部１１の下部には、鉗子チャンネル挿
通口１５が設けられ、また操作部１１の上部には、挿入
管１２の先端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。さらに操作部１１において、
操作稈１６の近傍には、鉗子チャンネルを通して吸引操
作を行うための吸引操作部１７が設けられている。
通口１５が設けられ、また操作部１１の上部には、挿入
管１２の先端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。さらに操作部１１において、
操作稈１６の近傍には、鉗子チャンネルを通して吸引操
作を行うための吸引操作部１７が設けられている。
【００１２】光源装着口１４には、光源装置２０が装着
されている。光源装置２０には、円筒状ハウジング２１
と、装着ナット２３が設けられている。光源装置２０
は、図２に示されるように、装着ナット２３を回転させ
ることによって光源装着口１４に着脱自在である。
されている。光源装置２０には、円筒状ハウジング２１
と、装着ナット２３が設けられている。光源装置２０
は、図２に示されるように、装着ナット２３を回転させ
ることによって光源装着口１４に着脱自在である。
【００１３】光源装置２０は、ライトガイドに照明光を
供給するものである。図３に示されるように光源装置２
０は、電源である電池２４と定電流源２５とＬＥＤラン
プ（ＬＥＤ光源）２６と中継光ファイバ２７とを備え
る。ＬＥＤランプは白色光を出力する。
供給するものである。図３に示されるように光源装置２
０は、電源である電池２４と定電流源２５とＬＥＤラン
プ（ＬＥＤ光源）２６と中継光ファイバ２７とを備え
る。ＬＥＤランプは白色光を出力する。
【００１４】電池２４は円筒状ハウジング２１内に配設
されている。定電流源２５は、円筒状ハウジング２１内
に設けられた支持部材３１に支持され、電池２４に電気
的に接続されている。ＬＥＤランプ２６は一対の接続端
子２８を有し、これらの接続端子２８は支持部材３１に
装着されて定電流源２５に電気的に接続されている。定
電流源２５は電池２４によって電圧が印加されることに
より一定値の電流を発生する。したがって、ＬＥＤラン
プ点灯スイッチノブ２２が回されてオン状態に定められ
たとき、ＬＥＤランプ２６は定電流源２５から一定値の
電流が供給されて点灯する。
されている。定電流源２５は、円筒状ハウジング２１内
に設けられた支持部材３１に支持され、電池２４に電気
的に接続されている。ＬＥＤランプ２６は一対の接続端
子２８を有し、これらの接続端子２８は支持部材３１に
装着されて定電流源２５に電気的に接続されている。定
電流源２５は電池２４によって電圧が印加されることに
より一定値の電流を発生する。したがって、ＬＥＤラン
プ点灯スイッチノブ２２が回されてオン状態に定められ
たとき、ＬＥＤランプ２６は定電流源２５から一定値の
電流が供給されて点灯する。
【００１５】ＬＥＤランプ２６は複数の発光素子２９を
有し、各発光素子２９はＬＥＤランプ２６の前方に設け
られた中継光ファイバ２７に対向している。各発光素子
２８は平行光を出射し、すなわちＬＥＤランプ２６から
出射される照明光の出射角は略０°である。
有し、各発光素子２９はＬＥＤランプ２６の前方に設け
られた中継光ファイバ２７に対向している。各発光素子
２８は平行光を出射し、すなわちＬＥＤランプ２６から
出射される照明光の出射角は略０°である。
【００１６】光源装置２０にはランプカバー３２が設け
られ、ランプカバー３２には収容孔３３が貫通形成され
ている。収容孔３３内にはＬＥＤランプ２６と中継光フ
ァイバ２７が設けられている。ランプカバー３２はねじ
によって着脱自在であり、携帯内視鏡１０のライトガイ
ド１８の入射端面１８ａの直径に対応する中継ファイバ
２７を有するランプカバーに交換可能である。ＬＥＤラ
ンプ２６は支持部材３１に支持されて収容孔３３内に突
出し、中継光ファイバ２７の後端面すなわち入射面２７
ａに対向している。中継光ファイバ２７は、収容孔３３
の光源装着口１４側に形成された支持孔３３ａに装着さ
れ、中継光ファイバ２７と支持孔３３ａは、先端が窄ま
る円錐台状を有している。
られ、ランプカバー３２には収容孔３３が貫通形成され
ている。収容孔３３内にはＬＥＤランプ２６と中継光フ
ァイバ２７が設けられている。ランプカバー３２はねじ
によって着脱自在であり、携帯内視鏡１０のライトガイ
ド１８の入射端面１８ａの直径に対応する中継ファイバ
２７を有するランプカバーに交換可能である。ＬＥＤラ
ンプ２６は支持部材３１に支持されて収容孔３３内に突
出し、中継光ファイバ２７の後端面すなわち入射面２７
ａに対向している。中継光ファイバ２７は、収容孔３３
の光源装着口１４側に形成された支持孔３３ａに装着さ
れ、中継光ファイバ２７と支持孔３３ａは、先端が窄ま
る円錐台状を有している。
【００１７】中継光ファイバ２７の先端面すなわち出射
面２７ｂは支持孔３３ａから露出し、光源装置２０が光
源装着口１４に固着された状態において、ライトガイド
１８の端面に設けられた透明なカバーガラス１９に対向
している。すなわちＬＥＤランプ２６から出射された照
明光は、中継光ファイバ２７の出射面２７ｂから出射さ
れてライトガイド１８に入射し、挿入管１２（図１参
照）の先端へ導かれる。
面２７ｂは支持孔３３ａから露出し、光源装置２０が光
源装着口１４に固着された状態において、ライトガイド
１８の端面に設けられた透明なカバーガラス１９に対向
している。すなわちＬＥＤランプ２６から出射された照
明光は、中継光ファイバ２７の出射面２７ｂから出射さ
れてライトガイド１８に入射し、挿入管１２（図１参
照）の先端へ導かれる。
【００１８】図４を参照して中継光ファイバ２７の詳細
な構成と作用を説明する。中継光ファイバ２７は、円錐
台状のコアの外周面にクラッドの層を設けて構成され、
中継光ファイバ２７の入射面２７ａに入射した光Ｂはコ
アとクラッドの間の界面において反射し、出射面２７ｂ
から出射する。なお図４において、クラッドの厚みは無
視されている。
な構成と作用を説明する。中継光ファイバ２７は、円錐
台状のコアの外周面にクラッドの層を設けて構成され、
中継光ファイバ２７の入射面２７ａに入射した光Ｂはコ
アとクラッドの間の界面において反射し、出射面２７ｂ
から出射する。なお図４において、クラッドの厚みは無
視されている。
【００１９】上述したように、中継光ファイバ２７はＬ
ＥＤランプ２６とライトガイド１８の入射端面１８ａと
の間に設けられ、ライトガイド１８に向かって円錐台状
に窄まる形状を有する。中継光ファイバ２７の入射面２
７ａの直径ＤはＬＥＤランプ２６の直径Ｗよりも大き
い。したがってＬＥＤランプ２６から出射される照明光
は効率良く中継光ファイバ２７に入射する。一方、中継
光ファイバ２７の出射面２７ｂの直径ｄはライトガイド
１８の入射端面１８ａの直径と略同じ大きさを有する。
ＥＤランプ２６とライトガイド１８の入射端面１８ａと
の間に設けられ、ライトガイド１８に向かって円錐台状
に窄まる形状を有する。中継光ファイバ２７の入射面２
７ａの直径ＤはＬＥＤランプ２６の直径Ｗよりも大き
い。したがってＬＥＤランプ２６から出射される照明光
は効率良く中継光ファイバ２７に入射する。一方、中継
光ファイバ２７の出射面２７ｂの直径ｄはライトガイド
１８の入射端面１８ａの直径と略同じ大きさを有する。
【００２０】中継光ファイバ２７の長さＬは（３）式に
よって表される。 （Ｄ−Ｗ）/２tan θ ＜ Ｌ ≦ Ｗ/２tan 2θ ＋（Ｄ−Ｗ）/２tan θ （３） ただし、Ｄは中継光ファイバ２７の入射面２７ａの直
径、ＷはＬＥＤランプ２６の直径である。θ は中継光
ファイバのテーパ角であり、５°〜１０°であることが
好ましい。テーパ角 θ がこれ以上大きくなると、ライ
トガイド１８に対する入射角が大きくなりすぎ、この結
果、ライトガイド１８における照明光の伝播効率が低く
なる。
よって表される。 （Ｄ−Ｗ）/２tan θ ＜ Ｌ ≦ Ｗ/２tan 2θ ＋（Ｄ−Ｗ）/２tan θ （３） ただし、Ｄは中継光ファイバ２７の入射面２７ａの直
径、ＷはＬＥＤランプ２６の直径である。θ は中継光
ファイバのテーパ角であり、５°〜１０°であることが
好ましい。テーパ角 θ がこれ以上大きくなると、ライ
トガイド１８に対する入射角が大きくなりすぎ、この結
果、ライトガイド１８における照明光の伝播効率が低く
なる。
【００２１】中継光ファイバ２７の長さＬを上記（３）
式のように定めたことにより、ＬＥＤランプ２６から中
継光ファイバ２７に入射した光は、コアとクラッドの界
面において１回だけ反射し、出射面２７ｂから出射され
る。（３）式において、（Ｄ−Ｗ）/２tan θ は図４に
おいて符号Ｍによって示される長さに対応し、中継光フ
ァイバ２７の長さＬがＭ以下であると、ＬＥＤランプ２
６から出射された光の全てが中継光ファイバ２７内にお
いて反射することなく出射されてしまう。一方（３）式
において、Ｗ/２tan 2θ は図４において（Ｌ−Ｍ）の
長さに対応する。すなわち中継光ファイバ２７の長さＬ
が Ｌ ＝ Ｗ/２tan 2θ ＋（Ｄ−Ｗ）/２tan θ （４） を満たすとき、ＬＥＤランプ２６から出射された光のう
ち、最も外側の光が出射面２７ｂの中心部から出射され
る。
式のように定めたことにより、ＬＥＤランプ２６から中
継光ファイバ２７に入射した光は、コアとクラッドの界
面において１回だけ反射し、出射面２７ｂから出射され
る。（３）式において、（Ｄ−Ｗ）/２tan θ は図４に
おいて符号Ｍによって示される長さに対応し、中継光フ
ァイバ２７の長さＬがＭ以下であると、ＬＥＤランプ２
６から出射された光の全てが中継光ファイバ２７内にお
いて反射することなく出射されてしまう。一方（３）式
において、Ｗ/２tan 2θ は図４において（Ｌ−Ｍ）の
長さに対応する。すなわち中継光ファイバ２７の長さＬ
が Ｌ ＝ Ｗ/２tan 2θ ＋（Ｄ−Ｗ）/２tan θ （４） を満たすとき、ＬＥＤランプ２６から出射された光のう
ち、最も外側の光が出射面２７ｂの中心部から出射され
る。
【００２２】以上のように本実施形態では、中継光ファ
イバ２７の長さＬが（３）式で表される不等式（右辺は
等式を含む）を満足しており、これにより、ＬＥＤラン
プ２６から出射された光は中継光ファイバ２７内におい
て１回だけ反射してライトガイド１８に入射する。すな
わち、ＬＥＤランプ２６から出射される照明光に広がり
が実質的にないことと相まって、中継光ファイバ２７か
ら出射された照明光の大部分がライトガイド１８に取り
込まれ、光量損失が小さい。また本実施形態ではＬＥＤ
ランプ２６を用いており、ＬＥＤランプ２６の消費電力
はハロゲンランプよりも低いので、電池２４の寿命が長
くなる。
イバ２７の長さＬが（３）式で表される不等式（右辺は
等式を含む）を満足しており、これにより、ＬＥＤラン
プ２６から出射された光は中継光ファイバ２７内におい
て１回だけ反射してライトガイド１８に入射する。すな
わち、ＬＥＤランプ２６から出射される照明光に広がり
が実質的にないことと相まって、中継光ファイバ２７か
ら出射された照明光の大部分がライトガイド１８に取り
込まれ、光量損失が小さい。また本実施形態ではＬＥＤ
ランプ２６を用いており、ＬＥＤランプ２６の消費電力
はハロゲンランプよりも低いので、電池２４の寿命が長
くなる。
【００２３】
【発明の効果】以上のように本発明によれば、消費電力
が小さくなり、電池を従来の携帯内視鏡よりも長期にわ
たって使用することができるという効果が得られる。
が小さくなり、電池を従来の携帯内視鏡よりも長期にわ
たって使用することができるという効果が得られる。
【図１】本発明の一実施形態を適用した携帯内視鏡の外
観を概略的に示す図である。
観を概略的に示す図である。
【図２】図１に示す携帯内視鏡において分解した状態を
示す図である。
示す図である。
【図３】光源装置の一部を破断して示す側面図である。
【図４】中継光ファイバの詳細な構成と作用を説明する
ための図である。
ための図である。
１８ ライトガイド ２４ 電池 ２６ ＬＥＤランプ ２７ 中継光ファイバ Ｄ 中継光ファイバの入射面の直径 Ｌ 中継光ファイバの長さ Ｗ ＬＥＤランプの直径 θ 中継光ファイバのテーパ角
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 島田 雅史 東京都板橋区前野町２丁目36番９号 旭光 学工業株式会社内 (72)発明者 宇津井 哲也 東京都板橋区前野町２丁目36番９号 旭光 学工業株式会社内 Ｆターム(参考） 2H040 CA07 CA09 GA02 4C061 FF06 FF46 GG01 JJ06 NN01
Claims (5)
- 【請求項１】 電池と、 前記電池によって点灯するＬＥＤ光源と、 前記ＬＥＤ光源から出射される照明光を導くためのライ
トガイドと、 前記ＬＥＤ光源とライトガイドの間に設けられ、前記ラ
イトガイドに向かって円錐台状に窄まる形状を有する中
継光ファイバとを備え、 前記中継光ファイバの長さＬが（１）式によって表され
ることを特徴とする携帯内視鏡の光源装置。 （Ｄ−Ｗ）/２tan θ ＜ Ｌ ≦ Ｗ/２tan 2θ ＋（Ｄ−Ｗ）/２tan θ （１） ただし、Ｄは前記中継光ファイバのＬＥＤ光源側の入射
面の直径、Ｗは前記ＬＥＤ光源の直径、θ は前記中継
光ファイバのテーパ角である。 - 【請求項２】 前記テーパ角が５°〜１０°であること
を特徴とする請求項１に記載の光源装置。 - 【請求項３】 前記中継光ファイバの入射面の直径Ｄが
前記ＬＥＤ光源の直径Ｗよりも大きいことを特徴とする
請求項１に記載の光源装置。 - 【請求項４】 前記中継光ファイバの出射面の直径が前
記ライトガイドの入射端面の直径と略同じ大きさを有す
ることを特徴とする請求項１に記載の光源装置。 - 【請求項５】 前記ＬＥＤ光源から出射される照明光の
出射角が略０°であることを特徴とする請求項１に記載
の光源装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2000308792A JP2002112953A (ja) | 2000-10-10 | 2000-10-10 | 携帯内視鏡の光源装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2000308792A JP2002112953A (ja) | 2000-10-10 | 2000-10-10 | 携帯内視鏡の光源装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2002112953A true JP2002112953A (ja) | 2002-04-16 |
Family
ID=18789047
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2000308792A Pending JP2002112953A (ja) | 2000-10-10 | 2000-10-10 | 携帯内視鏡の光源装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2002112953A (ja) |
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2006255296A (ja) * | 2005-03-18 | 2006-09-28 | Kyocera Corp | ファイバ用の光源及びファイバ光源装置とそれを用いた内視鏡 |
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