WO2019044430A1 - 内視鏡用照明ユニット及び内視鏡 - Google Patents
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- G02B23/24—Instruments or systems for viewing the inside of hollow bodies, e.g. fibrescopes
- G02B23/26—Instruments or systems for viewing the inside of hollow bodies, e.g. fibrescopes using light guides
Definitions
- the present invention relates to a lighting unit for an endoscope and an endoscope.
- Endoscopes are widely used in the medical and industrial fields.
- a user such as an operator can observe the inside of the subject by inserting the elongated insertion portion of the endoscope into the subject.
- An illumination unit having an illumination optical system is provided at the distal end portion of the insertion portion, and illumination light is emitted to the subject. Reflected light from the subject is incident on an observation window provided at the tip of the insertion portion. The light incident on the observation window is irradiated on the light receiving surface of the imaging device, and the imaging device photoelectrically converts an object image formed on the light receiving surface and outputs an imaging signal.
- the illumination optical system generally includes a plurality of lenses when illuminating the insertion direction of the insertion portion along the axial direction of the insertion portion, but, for example, as disclosed in WO 2014/073426, a torus An endoscope having an illumination optical system including a part has also been proposed.
- the output end face of the light guide is in contact with the light incident surface orthogonal to the longitudinal axis of the insertion portion, and the illumination light is guided into the annular portion.
- the light incident surface is provided in the light deflection portion extended in the outer diameter direction of the annular portion.
- this invention suppresses the fall of the illumination efficiency of the illumination light in the light guide part which has an annular part or a partial annular part, and aims at providing a small illumination unit for endoscopes, and an endoscope. .
- the illumination unit for endoscopes is a lighting unit for endoscopes provided at a distal end portion in a first longitudinal axis direction of an insertion portion of the endoscope, and the illumination light from the light source is A light guide leading to the distal end portion of the insertion portion, a first light guiding portion arranged to receive the illumination light emitted from the first distal end surface of the light guide, and the first light guiding portion A second light guide portion having an annular portion or a partial annular portion, and emitting the illumination light from the first light guide portion from the outer surface of the annular portion or the partial annular portion
- the illumination light from the first end face of the light guide in the first light guide portion is directed to the side on which the second light guide portion is provided with respect to the first light guide portion.
- the illumination light from the first end face of the light guide in the first light guide portion is directed to the side on which the second light guide portion is provided with respect to the first light guide portion.
- the endoscope of one aspect of the present invention has the endoscope illumination unit of one aspect.
- FIG. 1 It is a schematic block diagram which shows the whole structure of the endoscope apparatus concerning embodiment of this invention. It is a perspective view expanding and showing tip part 6 of insertion part 2 of endoscope 1 concerning an embodiment of the invention. It is sectional drawing of the front-end
- FIG. 1 is a schematic configuration view showing an entire configuration of an endoscope apparatus according to the present embodiment.
- the endoscope 1 includes an elongated insertion portion 2 inserted into a body cavity and the like, an operation portion 3 continuously provided on the proximal end side of the insertion portion 2, and the operation portion 3 It is mainly comprised by the universal cord 4 extended, the connector part 5 provided in the terminal part of this universal cord 4, etc.
- the endoscope 1 has an endoscope illumination unit to be described later.
- the insertion portion 2 is continuously connected to the proximal end side of the curved portion 7 and the flexible distal end portion 6 provided at the distal end portion, the curved portion 7 connected to the proximal end side of the distal end portion 6, and flexible It is comprised by the flexible tube part 8 which consists of a long elongate tubular member.
- the endoscope illumination unit is provided at the distal end portion 6 in the longitudinal axis direction of the insertion portion 2 of the endoscope 1.
- the video processor 9 and the light source device 10 are connected to the connector unit 5.
- a display device 11 is connected to the video processor 9.
- the endoscope 1, the video processor 9, the light source device 10 and the display device 11 constitute an endoscope system.
- the operation unit 3 is a portion held by a user who is a doctor when using the endoscope 1, and on the exterior surface thereof, a plurality of operation members corresponding to the bending operation knob 3a and various other operations. Is provided.
- the bending operation knob 3a is an operation member that allows the bending portion 7 of the insertion portion 2 to bend in any direction in the upper, lower, left, and right directions by the user turning operation using a finger or the like.
- a treatment tool insertion port 3 b for inserting a treatment tool or the like is formed near the tip of the operation unit 3 and in the vicinity of the connection portion with the insertion unit 2.
- the treatment instrument insertion port 3 b is in communication with a treatment instrument channel (not shown) inserted through the inside of the insertion portion 2.
- the video processor 9 controls the entire endoscope system as a whole, and performs predetermined image processing on the imaging signal acquired by the endoscope 1 to generate an endoscope image.
- the display device 11 is a display unit for displaying an endoscopic image based on an image signal of the endoscopic image from the video processor 9, and, for example, an LCD panel or the like is applied.
- the light source device 10 incorporates a lamp such as a xenon lamp or a halogen lamp or a light emitting diode to generate illumination light.
- a lamp such as a xenon lamp or a halogen lamp or a light emitting diode to generate illumination light.
- proximal ends of a plurality of light guides inserted into the endoscope 1 are disposed, and light from a lamp or the like is incident on each end of the plurality of light guides.
- the tip of each light guide is disposed in the tip 6 of the insertion portion 2.
- the light incident on the proximal end of each light guide is emitted from the tip of each light guide.
- FIG. 2 is an enlarged perspective view of the distal end portion 6 of the insertion portion 2 of the endoscope 1.
- FIG. 3 is a cross-sectional view of the distal end portion 6 of the insertion portion 2 along the central axis of the insertion portion 2.
- FIG. 4 is a perspective view showing a partial cross section of the distal end portion 11 with the distal end portion main body 21 omitted.
- FIG. 5 is a perspective view from the lower diagonal direction of the distal end portion 11 with the distal end portion main body 21 omitted.
- the distal end portion 6 of the insertion portion 2 has a distal end portion main body 21 made of resin.
- a blade 22 and a sheath member 22 a made of rubber cover the insertion portion 2.
- the distal end portion of the sheath member 22 a is fixed to the distal end portion main body 21 by the thread winding portion 23.
- An adhesive is applied to the thread winding portion 23.
- a lens unit 24 is provided at the front end portion 6.
- the lens unit 24 includes an imaging optical system of the endoscope 1.
- the distal end side portion 24 a of the lens unit 24 (FIG. 3) is disposed so as to project from the distal end surface 21 a of the distal end portion main body 21.
- the front end portion 24 a of the lens unit 24 has a circular front observation window 25 as a first observation window for observing the front F which is the insertion direction of the insertion unit 2 along the axial direction of the insertion unit 2.
- the distal end side portion 24a of the lens unit 24 is a projecting portion that protrudes from the distal end surface 21a of the distal end portion 6 along the longitudinal axis direction of the insertion portion 2, and the front observation window 25 is provided on the distal end side portion 24a.
- a window for observing the area included in the front F is the insertion direction of the insertion unit 2 along the axial direction of the insertion unit 2.
- a side observation window which is a second observation window having a partial annular shape (here, a shape including at least a part of an annular ring separated at both ends) on the proximal side of the front observation window 25 of the lens unit 24 26 are provided. That is, the side observation window 26 is provided on the circumferential side surface of the lens unit 24 in an arc shape along the circumferential direction, and is disposed on the rear side of the front observation window 25 along the longitudinal axis direction of the insertion portion 2 ing.
- the surface of the side observation window 26 is a tapered surface in which the outer diameter is narrowed in the insertion direction of the insertion portion 2.
- the side observation window 26 is a window provided in the distal end side portion 24 a for observing an area included in the side which is the outer diameter direction.
- the distal end side portion 24 a which is the projecting portion protrudes from the distal end surface 21 a of the distal end portion 6 along the longitudinal axis direction of the insertion portion 2.
- the distal end side portion 24 a has a front observation window 25 for observing a first region in a direction along the longitudinal axis direction of the insertion portion 2 and an arc-shaped side for observing a second region in a direction intersecting the longitudinal axis direction. And an observation window 26.
- the front observation window 25 acquires a first subject image of a first region of the subject into which the insertion unit 2 is inserted, and the side observation window 26 is at least partially different from the first region A second object image of a second region of the object is acquired.
- the first object image acquired by the front observation window 25 is an object image of a first region including the front F of the insertion portion 2 along the longitudinal axis direction of the insertion portion 2.
- the second object image to be acquired is an object image of a second region including the side L of the insertion portion 2 in the direction intersecting the longitudinal axis direction. Therefore, the endoscope 1 is a wide-field observation type endoscope which can observe the front view and the side view simultaneously.
- the distal end portion main body 21 has a projecting portion 21 b which protrudes forward F from the distal end surface 21 a.
- the projecting portion 21 b is provided on the distal end portion 6 of the insertion portion 2 so as to protrude from the distal end surface 21 a of the distal end portion 6 along the longitudinal axis direction of the insertion portion 2 and adjacent to the distal end side portion 24 a.
- the protrusion 21 b has a shape that covers a part of the side surface of the tip end portion 24 a of the lens unit 24.
- a first illumination unit 27 is provided between the front observation window 25 and the side observation window 26.
- a second illumination unit 28 is provided between the side observation window 26 and the distal end surface 21 a.
- the first lighting unit 27 has an annular shape so as to surround the circular front observation window 25.
- the first illumination unit 27 emits illumination light mainly to the front F, and also emits illumination light from the outer peripheral surface to the side L.
- the second illumination unit 28 has a partially annular shape and emits illumination light mainly in the side direction L.
- the second illumination unit 28 is disposed to emit illumination light in the observation direction of the side observation window 26.
- the front observation window 25 which is the first observation window is provided inside the illumination unit 27 which is the annular portion, and the side observation window 26 which is the second observation unit is the longitudinal direction of the insertion unit 2. It is disposed on the rear side of the front observation window 25 along the axial direction.
- the protrusion 21 b of the tip portion main body 21 is a substantially rectangular parallelepiped tip structure having the height of the surface of the tip of the protrusion 21 b substantially the same as the surface of the front observation window 25 (the projecting height toward the front F).
- the protrusion 21 b is provided with three cleaning nozzles 29, 30 a and 30 b.
- a cleaning nozzle 29 for cleaning the surface of the front observation window 25 is disposed in the vicinity of the front observation window 25 on the tip surface of the protrusion 21 b. The cleaning nozzle 29 ejects the cleaning liquid toward the front observation window 25 in a direction parallel to the tip surface of the protrusion 21 b.
- Two cleaning nozzles 30a and 30b for cleaning the surface of the side observation window 26 are disposed on two side portions of the protrusion 21b which are opposite to each other.
- the two cleaning nozzles 30 a and 30 b are provided in the vicinity of both ends of the partially annular side observation window 26 and eject the cleaning liquid toward the surface of the side observation window 26.
- the distal end portion main body 21 is also provided with an opening (not shown) of a treatment instrument insertion hole for inserting a forceps or the like.
- the lens unit 24 includes an imaging optical system including a plurality of lenses including a front observation lens 31 and a side observation lens 32.
- the front observation lens 31 has a cylindrical shape.
- the side observation lens 32 has a substantially truncated cone shape.
- the side observation window 26 is part of the bevel of the frusto-conical lens.
- the lens unit 24 has frame members 33, 34, 35 having three cylindrical shapes in order from the distal end portion 6 of the insertion portion 2 in the proximal direction.
- Each of the frame members 33, 34, 35 has a cylindrical shape.
- the frame member 33 on the distal end side of the distal end portion 6 has an outward flange portion 33a at the proximal end. Inside the frame member 33, a front observation lens 31 and other optical members are fixed by an adhesive or the like, and a tip surface of the front observation lens 31 forms a front observation window 25.
- a light shielding portion 33 b is provided on the outer peripheral portion of the outward flange portion 33 a so that the light from the first lighting unit 27 does not enter the side observation window 26.
- the frame member 34 has an annular shape.
- the side observation lens 32 is fixed by an adhesive or the like so as to be sandwiched between the outward flange portion 33 a of the frame member 33 and the frame member 34.
- the tip end portion of the frame member 35 is inserted into the hole of the frame member 34 and fixed by an adhesive or the like. Inside the frame member 35, optical members such as a plurality of lenses constituting the imaging optical system are fixed by an adhesive or the like.
- An imaging element 37 is fixed to the base end side of the lens unit 24.
- the imaging element 37 has a light receiving surface 37a that receives light from the lens unit 24, the light receiving surface 37a is orthogonal to the optical axis O of the imaging optical system of the lens unit 24, and the optical axis O is the center of the light receiving surface 37a.
- the lens unit 24 and the imaging device 37 constitute an imaging unit 38.
- the imaging unit 38 is fixed in the tip end main body 21 by the fixing member 39.
- the distal end portion of the fixing member 39 has a partial annular portion projecting in the outer diameter direction, and the partial annular portion prevents light from the second illumination portion 28 from entering the side observation window 26.
- the light shielding portion 39a is formed.
- the fixing member 40 has a groove 40 a formed along the longitudinal axis direction of the insertion portion 2 in which the tip of the light guide 53 is guided.
- the tip of the light guide 53 is disposed in the groove 40a.
- a protrusion 40 b that protrudes slightly outward is formed at the center of the groove 40 a.
- a hole 40 c is formed at the tip end of the fixing member 40 on the tip side of the fixing member 40.
- three channels for three water supply tubes for three washing nozzles 29, 30a, 30b are formed.
- One of the three channels 41 is shown in FIG. 3, and the water supply tube 42 for the washing nozzle 29 is inserted into the channel 41 in the tip end main body 21.
- the tip of the water supply tube 42 is inserted into the proximal end of the cleaning nozzle 29 and fixed by an adhesive or the like.
- FIG. 6 is an exploded view of the distal end portion 6 of the insertion portion 2. As shown in FIG. 6, the distal end portion of the lens unit 24 is inserted into the annular portion 52a of the light guide 52 of the illumination unit 51 described later, and the base end portion of the lens unit 24 is a partially annular second The tip portion 6 is assembled by being inserted into the illumination portion 28 of FIG.
- FIG. 7 to 12 relate to the endoscope illumination unit provided at the distal end portion 6 of the endoscope 1.
- FIG. FIG. 7 is a side view of the light guide 52 of the illumination unit 51.
- FIG. 8 is a front view of the light guide 52 of the illumination unit 51.
- FIG. 8 is a view of the light guide 52 of the illumination unit 51 as viewed from the front F, that is, from the front side.
- FIG. 9 is a perspective view of the light guide 52 of the illumination unit 51 as viewed from the front side.
- FIG. 10 is a perspective view of the light guide 52 of the illumination unit 51 as viewed from the back side.
- FIG. 11 is a perspective view of the light guide frame member 81 attached to the light guide 52 of the illumination unit 51 as viewed from the back side.
- FIG. 12 is a cross-sectional view of the illumination unit 51 along the optical axis O direction.
- the lighting unit 51 includes a light guide 52.
- the light guide 52 is an optical element having an annular portion 52a and an extending portion 52b extending from the annular portion 52a so as to protrude in the outer diameter direction (downward in each drawing).
- the extension part 52b is arrange
- the surface of the extension portion 52 b is subjected to light reflection processing, such as aluminum coating, for preventing transmission of illumination light to the outside and reflecting illumination light inside the light guide 52. Note that light reflection processing is not performed on the area (the incident part IL (hatched area in FIG. 10) described later) with which the front end surface 53a of the light guide 53 contacts.
- the light guide 52 is a transparent member in which the annular part 52a and the extension part 52b are integrally formed.
- the light guide 52 is made of glass or resin, and a scattering material such as titanium oxide is dusted inside the proximal end of the annular portion 52a.
- a portion in a range D indicated by a two-dot chain line in FIG. 7 indicates a scattering layer covered with the above-described titanium oxide fine particles.
- the annular portion 52a is an annular optical portion formed by processing so that the cross section of the outer peripheral edge on the front side becomes a curved surface portion 52a1.
- the annular portion 52 a is disposed so as to surround the outer periphery of the front observation lens 31, and is disposed on the tip side of the side observation window 26.
- the annular portion 52 a has optical directivity that mainly emits illumination light to the front F which is the insertion direction of the insertion portion 2.
- the annular portion 52a which is a light guiding portion, is provided at the tip end portion 24a of the lens unit 24, which is a projecting portion.
- the light guide 52 which is a transparent member, has the annular portion 52a which is an annular portion having the inner circumferential surface 52a2, guides the illumination light incident from the incident portion IL, and circles the illumination light. It radiate
- a convex portion 71 having an inclined surface 71a is formed on the back side of the extending portion 52b of the light guide 52.
- the tip of the light guide 53 is disposed and fixed inside the protrusion 21 b such that the tip surface 53 a of the light guide 53 extending from the light source device 10 is in close contact with the inclined surface 71 a.
- the light guide 53 guides the illumination light from the light source to the distal end 6 of the insertion unit 2.
- the incident portion IL is provided on a convex portion integrally provided with the extending portion 52 b so as to protrude from the extending portion 52 b in the proximal direction of the longitudinal axis of the insertion portion 2.
- the annular portion 52a is provided adjacent to the extending portion 52b, has an annular portion, and constitutes a light guiding portion for emitting the illumination light from the extending portion 52b from the outer surface of the annular portion.
- the extending portion 52 b constitutes a light guiding portion arranged to receive the illumination light emitted from the front end surface 53 a of the light guide 53.
- the inclined surface 71 a of the convex portion 71 is a flat surface. In the inclined surface 71a, a region where the front end surface 53a of the light guide 53 abuts is an incident portion IL.
- the front end surface 53 a of the light guide 53 is formed to be orthogonal to the longitudinal axis of the light guide 53.
- the incident part IL is a flat part parallel to the end face 53 a of the light guide 53.
- the surface 71a When the inclined surface 71a is viewed from the side (that is, a direction perpendicular to the direction in which the extension 52b extends from the annular portion 52a) as shown in FIG.
- the surface is inclined by a predetermined angle ⁇ with respect to the surface orthogonal to the longitudinal axis direction of the lens.
- the angle ⁇ is an angle greater than 0 degrees and not more than 45 degrees.
- the preferable angle ⁇ 20 degrees to 40 degrees can be considered.
- the angle ⁇ is 30 degrees.
- the distal end surface 53a of the light guide 53 may be fixed to the inclined surface 71a with an adhesive or the like.
- the extending portion 52b receives the light emitted from the light guide 53 at the incident portion IL, reflects the light by the two reflecting surfaces 52b and 52b3, deflects it, and guides the light deflecting portion toward the annular portion 52a.
- the light guided from the extension part 52b into the annular part 52a is diffused or reflected in the annular part 52a, and is mainly emitted forward from the outer surface of the annular part 52a. That is, the light guide 52 is provided on the distal end side portion 24 a protruding from the distal end surface 21 a of the distal end portion 6 along the longitudinal axis direction of the insertion portion 2, and the illumination light is transmitted from the annular portion 52 a to the insertion portion 2.
- the light is emitted in the forward direction F, which is the insertion direction, and in the outer diameter direction of the annular portion 52a, which is an annular portion.
- a light guide frame member (frame) 81 is provided on the back side of the light guide 52.
- the light guide frame member 81 has an annular portion 81a and a window frame portion 81b provided so as to extend in the outer diameter direction of the annular portion 81a.
- the light guide frame member 81 is fixed to the back side of the light guide 52 with an adhesive or the like.
- the front side outer peripheral portion of the annular portion 81 a constitutes the light shielding portion 33 b described above.
- the frame member 33 is inserted into the hole 81a1 of the annular portion 81a.
- the tip of the light guide 53 is disposed inside the hole 81b1 of the window frame 81b.
- the tip of the light guide 53 is disposed in the groove 40a of the fixing member 40 and passes through the hole 40c and the window frame 81b, and the tip surface 53a of the light guide 53 is abutted against the inclined surface 71a of the light guide 52 Ru. That is, on the base end side of the extension portion 52b in the longitudinal axis direction of the insertion portion 2, the light guide frame member 81 as a frame for holding the distal end surface 53a of the light guide 53 in a state of contacting the incident portion IL. Is provided.
- the second illumination unit 28 having a partially annular shape is also formed of an optical member which is a transparent member, and a flat light incident surface 28 a is formed on the rear surface on the rear side. It is formed by the light guide.
- the light incident surface 28 a is formed parallel to a surface orthogonal to the longitudinal direction of the insertion portion 2, and the light guide 54 extends from the light source device 10 so that the tip surface of the light guide 54 contacts the light incident surface 28 a. Are fixed in the tip 6.
- the light emitted from the light guide 54 is guided into the second illumination unit 28, diffused or reflected in the second illumination unit 28, and has an outer diameter from the outer surface of the second illumination unit 28. It emits toward the side L which is the direction.
- the light guide of the second illumination unit 28 may also be a glass or a resin, and may have a scattering layer covered with a scattering material such as titanium oxide.
- the light guide of the second illumination unit 28 is also provided on the distal end side portion 24 a that protrudes from the distal end surface 21 a of the distal end portion 6 along the longitudinal axis direction of the insertion unit 2.
- the extending portion 52 b of the light guide 52 receives illumination light emitted from the front end surface of the light guide 53.
- the light emitted from the front end surface 53a of the light guide 53 is incident on the incident portion IL of the inclined surface 71a of the extending portion 52b.
- the inclined surface 71 a is inclined at an angle ⁇ with respect to the direction orthogonal to the longitudinal axis (here, the optical axis O) direction of the insertion portion 2. Therefore, in the incident part IL, the illumination light is incident not in a direction parallel to the longitudinal axis direction of the insertion part 2, but in a direction intersecting the central axis of the annular part 52a at the front F.
- the incident portion IL extends the extending portion 52 so that illumination light from the tip end surface 53a of the light guide 53 is directed to the side where the annular portion 52a is provided with respect to the extending portion 52b. And has an incident surface which is inclined by a predetermined angle ⁇ with respect to a surface orthogonal to the longitudinal axis direction of the insertion portion 2 and is provided so as to face the tip surface 53 a of the light guide 53.
- FIG. 12 is a view for explaining the optical path of the illumination light emitted from the front end surface 53 a of the light guide 53. Since the inclined surface 71a, that is, the incident surface of the incident portion IL is inclined at an angle ⁇ with respect to the surface ⁇ orthogonal to the longitudinal axis direction of the insertion portion 2, the illumination light L1 emitted from the tip surface 53a of the light guide 53 is When the light guide 52 is viewed from the side as shown in FIG. 12, not in a direction parallel to the longitudinal axis direction of the insertion portion 2 but toward the side on which the annular portion 52a is provided with respect to the extension 52b The illumination light enters the extension 52b in the direction of the arrow ND of the two-dot chain line. Therefore, the optical axis (ND) of the illumination light that has entered the incident part IL is formed to intersect the optical axis O at the front F of the optical axis O.
- the optical axis (ND) of the illumination light that has entered the incident part IL
- the illumination light L1 from the incident part IL of the inclined surface 71a is reflected by the two reflection surfaces 52b2 and 52b3.
- the illumination light L2 reflected by the two reflecting surfaces 52b2 and 52b3 is guided into the annular portion 52a while being diffused or reflected in the light guide 52.
- the tip of the light guide 53 is disposed along the groove 40a of the fixing member 40, and after the light guide 53 spreads in the outer diameter direction by the projecting portion 40b in the middle, the light guide 53 is distributed toward the inclined surface 71a. Because the light guide 53 is installed, the allowable bending radius of the light guide 53 is not too small. Therefore, the deterioration of the optical characteristics of the light guide 53 is suppressed.
- the illumination light L1 incident on the incident part IL of the inclined surface 71a travels in the extension part 52b as shown by the arrow in FIG.
- the inclined surface 71 a is inclined at an angle ⁇ with respect to the longitudinal axis direction of the insertion portion 2
- the light incident on the incident portion IL is not a direction parallel to the longitudinal axis direction of the insertion portion 2.
- the light guide 52 travels toward the ring 52a.
- the illumination light diffused or reflected in the light guide 52 is emitted from the outer surface of the annular portion 52a.
- FIG. 13 is a view for explaining the illumination light guided from the extension part 52 b to the annular part 52 a. As shown in FIG. 13, the amount of light of the illumination light L2 traveling from the extension portion 52b to the annular portion 52a increases, and the amount of light emitted from the outer surface of the annular portion 52a of the light guide 52 also increases. The reduction of the lighting efficiency is suppressed.
- the distal end of the light guide 53 is not bent significantly, the outer diameter of the distal end 6 of the insertion portion 2 of the endoscope 1 does not increase, so the size of the illumination unit itself is small, and as a result, the small illumination A unit can be realized, and the diameter of the insertion portion 2 of the endoscope 1 can be reduced.
- the incident part IL of the light guiding part is provided on the inclined surface 71a of the convex part provided on the extending part 52b, but the inclination of the concave part provided on the extending part 52b It may be provided on the surface 71a.
- FIG. 14 is a perspective view of the light guide 52A according to the first modification viewed from the back side.
- the inclined surface 71a is provided in a recess 72 formed on the back side of the light guide 52A. That is, the incident part IL is provided in a recess 72 formed in the extending part 52 b so as to be recessed in the distal direction of the longitudinal axis of the insertion part 2. Therefore, the incident part IL is provided on the inclined surface 71 a in the recess 72.
- the incident part IL of the light guide may be provided on the inclined surface 91a of the recess 91 formed on the inclined surface 71a of the protrusion provided on the extension 52b.
- FIG. 15 is a perspective view of the light guide 52B according to the modification 2 as viewed from the back side.
- the inclined surface 91a is provided in the concave portion 91 formed in the inclined surface 71a of the convex portion 71 provided in the extending portion 52b of the light guide 52A.
- the tip of the light guide 53 is disposed in the recess 91.
- the concave portion 91 is a holding portion that is a frame that holds the front end portion of the light guide 53.
- the incident portion IL is provided in a recess 91 formed in a convex portion integrally provided with the extending portion 52b so as to protrude from the extending portion 52b in the proximal direction of the longitudinal axis of the insertion portion 2 ing. Therefore, the incident part IL is provided on the inclined surface 91 a in the recess 91. Also in the second modification, the same effect as that of the above-described embodiment can be obtained.
- the illumination unit of each embodiment and each modification mentioned above is an example applied to the illumination unit of the 1st illumination part 27 for front illumination, the side for illumination which is a partial annular part is the example The present invention is also applicable to the illumination unit of the second illumination unit 28.
- the first light guide for guiding the illumination light from the light source is provided on the light guide of the second illumination unit 28 which is a partial annular portion for illuminating the side of the tip portion 6.
- the first light guide may be provided with an incident portion inclined by a predetermined angle ⁇ with respect to the direction orthogonal to the longitudinal axis direction.
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Abstract
内視鏡用照明ユニットは、内視鏡1の挿入部2における長手軸方向の先端部6に設けられる。内視鏡用照明ユニットは、ライトガイド53と、ライトガイド53の先端面53aから出射される照明光を受けるように配置された延出部52bと、延出部52bからの照明光を環状部の外表面から出射する円環部52aと、延出部52b内においてライトガイド53の先端面53aからの照明光が延出部52bに対して円環部52aが設けられた側に向かうように、延出部52bに設けられ、挿入部2の長手軸方向に直交する面に対して所定の角度θだけ傾斜しかつライトガイド53の先端面53aに対向して設けられた入射面を有する入射部ILとを有する。
Description
本発明は、内視鏡用照明ユニット及び内視鏡に関する。
従来より、内視鏡が医療分野及び工業分野で広く利用されている。術者などのユーザは、内視鏡の細長の挿入部を被検体内に挿入することによって被検体内を観察することができる。
挿入部の先端部には、照明光学系を有する照明ユニットが設けられ、照明光が被検体に照射される。被検体からの反射光は、挿入部の先端部に設けられた観察窓に入射する。観察窓に入射した光は、撮像素子の受光面に照射され、撮像素子は、受光面に形成された被写体像を光電変換して撮像信号を出力する。
照明光学系は、一般に、挿入部の軸方向に沿った挿入部の挿入方向を照明する場合には、複数のレンズを含むが、例えば、国際公開WO2014/073426号に開示のように、円環部を含む照明光学系を有する内視鏡も提案されている。
その国際公開WO2014/073426号には、ライトガイドの出射端面が、挿入部の長手軸に直交する光入射面に当接され、照明光は円環部内に導光される。光入射面は、円環部の外径方向に延出した光偏向部に設けられている。
また、国際公開WO2012/137737号には、L字に屈曲した導光部材の先端面が、直視照明用のCリング形状の導光板の端部の入射面に当接した照明部材が開示されている。
しかし、国際公開WO2014/073426号に開示の構成の場合、光入射面は挿入部の長手軸に直交しているため、ライトガイドの出射端面から出射された照明光のうち、光偏向部内において反射して戻り光となる光量が多くなり、円環部の方向に導光される光量が減少してしまい、照明光の照明効率が低いという問題がある。
国際公開WO2012/137737号に開示の構成の場合、Cリング形状の導光板の外側からL字に屈曲した導光部材が必要となるため、照明ユニットが大きくなり、結果として、照明ユニットを含む内視鏡の挿入部の先端部の外径が大きくなるという問題がある。
そこで、本発明は、環状部あるいは部分環状部を有する導光部における照明光の照明効率の低下を抑制し、かつ小型の内視鏡用照明ユニット及び内視鏡を提供することを目的とする。
本発明の一態様の内視鏡用照明ユニットは、内視鏡の挿入部における第1の長手軸方向の先端部に設けられる内視鏡用照明ユニットであって、光源からの照明光を前記挿入部の前記先端部に導くライトガイドと、前記ライトガイドの第1の先端面から出射される前記照明光を受けるように配置された第1の導光部と、前記第1の導光部に隣接して設けられ、環状部あるいは部分環状部を有し、前記第1の導光部からの前記照明光を前記環状部あるいは前記部分環状部の外表面から出射する第2の導光部と、前記第1の導光部内において前記ライトガイドの前記第1の先端面からの前記照明光が前記第1の導光部に対して前記第2の導光部が設けられた側に向かうように、前記第1の導光部に設けられ、前記第1の長手軸方向に直交する面に対して所定の角度だけ傾斜しかつ前記ライトガイドの前記第1の先端面に対向して設けられた入射面を有する入射部と、を有する。
本発明の一態様の内視鏡は、一態様の内視鏡用照明ユニットを有する。
以下、図面を参照して本発明の実施の形態を説明する。
なお、以下の説明に用いる各図においては、各構成要素を図面上で認識可能な程度の大きさとするため、各構成要素毎に縮尺を異ならせてあるものであり、本発明は、これらの図に記載された構成要素の数量、構成要素の形状、構成要素の大きさの比率、及び各構成要素の相対的な位置関係のみに限定されるものではない。
なお、以下の説明に用いる各図においては、各構成要素を図面上で認識可能な程度の大きさとするため、各構成要素毎に縮尺を異ならせてあるものであり、本発明は、これらの図に記載された構成要素の数量、構成要素の形状、構成要素の大きさの比率、及び各構成要素の相対的な位置関係のみに限定されるものではない。
(内視鏡装置の構成)
図1は、本実施の形態に係わる内視鏡装置の全体的な構成を示す概略構成図である。
図1は、本実施の形態に係わる内視鏡装置の全体的な構成を示す概略構成図である。
図1に示すように、内視鏡1は、体腔内等に挿入される細長の挿入部2と、この挿入部2の基端側に連設される操作部3と、この操作部3から延出されるユニバーサルコード4と、このユニバーサルコード4の末端部に設けられるコネクタ部5等によって主に構成されている。内視鏡1は、後述する内視鏡用照明ユニットを有する。
挿入部2は、最先端部に設けられる硬性の先端部6と、この先端部6の基端側に連設される湾曲部7と、この湾曲部7の基端側に連設され可撓性を有する長尺の管状部材からなる可撓管部8とによって構成されている。その内視鏡用照明ユニットは、内視鏡1の挿入部2における長手軸方向の先端部6に設けられる。
そして、このコネクタ部5には、ビデオプロセッサ9と光源装置10が接続される。ビデオプロセッサ9には、表示装置11が接続される。内視鏡1、ビデオプロセッサ9、光源装置10及び表示装置11により、内視鏡システムが構成される。
操作部3は、医者である使用者が当該内視鏡1を使用する際に把持する部位であり、その外装表面上には、湾曲操作ノブ3aやその他各種の動作に対応する複数の操作部材が配設されている。湾曲操作ノブ3aは、使用者が手指等を用いて回動操作することによって、挿入部2の湾曲部7を上下左右の任意の方向に湾曲させることができるようにする操作部材である。
操作部3の先端寄りの部位であって、挿入部2との接続部位近傍には、処置具等(不図示)を挿入する処置具挿入口3bが形成されている。この処置具挿入口3bは、挿入部2の内部を挿通する処置具チャンネル(不図示)に連通している。
ビデオプロセッサ9は、内視鏡システム全体を統括的に制御すると共に、内視鏡1において取得された撮像信号に所定の画像処理を施して、内視鏡画像を生成する。上記表示装置11は、ビデオプロセッサ9にからの内視鏡画像の画像信号に基いて内視鏡画像を表示させる表示部であって、例えばLCDパネル等が適用される。
光源装置10は、キセノンランプやハロゲンランプ等のランプあるいは発光ダイオードなどを内蔵し、照明光を生成する。光源装置10には、内視鏡1内に挿通された複数のライトガイドの基端部が配設され、ランプなどからの光は、複数のライトガイドの各端部に入射する。各ライトガイドの先端部は、挿入部2の先端部6内に配設される。各ライトガイドの基端部に入射した光は、各ライトガイドの先端部から出射される。
(挿入部2の先端部6の構成)
図2は、内視鏡1の挿入部2の先端部6を拡大して示す斜視図である。図3は、挿入部2の中心軸に沿った挿入部2の先端部6の断面図である。図4は、先端部本体21を省いた、先端部11の部分断面を示す斜視図である。図5は、先端部本体21を省いた、先端部11の下斜め方向から見た斜視図である。
図2は、内視鏡1の挿入部2の先端部6を拡大して示す斜視図である。図3は、挿入部2の中心軸に沿った挿入部2の先端部6の断面図である。図4は、先端部本体21を省いた、先端部11の部分断面を示す斜視図である。図5は、先端部本体21を省いた、先端部11の下斜め方向から見た斜視図である。
図2及び図3に示すように、挿入部2の先端部6は、樹脂製の先端部本体21を有している。ブレード22とゴム製のシース部材22aとが挿入部2を覆っている。シース部材22aの先端部が、糸巻き部23により先端部本体21に対して固定されている。糸巻き部23には、接着剤が塗布されている。
先端部6には、レンズユニット24が設けられている。レンズユニット24は、内視鏡1の撮像光学系を含む。レンズユニット24(図3)の先端側部分24aが先端部本体21の先端面21aから突出するように配設されている。
レンズユニット24の先端側部分24aには、挿入部2の軸方向に沿った、挿入部2の挿入方向である前方Fを観察するための第1の観察窓である、円形の前方観察窓25が設けられている。言い換えれば、レンズユニット24の先端側部分24aは、挿入部2の長手軸方向に沿って先端部6の先端面21aから突出する突出部であり、前方観察窓25は、先端側部分24aに設けられ、前方Fに含まれる領域を観察するための窓である。
レンズユニット24の前方観察窓25よりも基端側には、部分円環形状(ここでは両端が離間した円環の一部を少なくとも含む形状)を有する第2の観察窓である側方観察窓26が設けられている。すなわち、側方観察窓26は、レンズユニット24の周側面上に、周方向に沿った円弧状に設けられ、挿入部2の長手軸方向に沿って前方観察窓25の後方側に配設されている。側方観察窓26の表面は、挿入部2の挿入方向に向かって外径が細くなるようなテーパ面となっている。側方観察窓26は、先端側部分24aに設けられ、外径方向である側方に含まれる領域を観察するための窓である。
以上のように、突出部である先端側部分24aは、挿入部2の長手軸方向に沿って先端部6の先端面21aから突出する。先端側部分24aは、挿入部2の長手軸方向に沿った方向の第1の領域を観察する前方観察窓25と、長手軸方向に交わる方向の第2の領域を観察する円弧状の側方観察窓26とを有する。
前方観察窓25は、挿入部2が挿入される被検体の第1の領域の第1の被検体像を取得し、側方観察窓26は、その第1の領域とは少なくとも一部が異なる被検体の第2の領域の第2の被検体像を取得する。前方観察窓25が取得する第1の被検体像は、挿入部2の長手軸方向に沿った挿入部2の前方Fを含む第1の領域の被検体像であり、側方観察窓26によって取得される第2の被検体像は、長手軸方向と交差する方向である挿入部2の側方Lを含む第2の領域の被検体像である。よって、内視鏡1は、前方視野と側方視野とを同時に観察し得るようにした広視野観察型の内視鏡である。
先端部本体21は、先端面21aから前方Fに突出した突出部21bを有している。突出部21bは、挿入部2の先端部6に、挿入部2の長手軸方向に沿って先端部6の先端面21aから突出し、先端側部分24aに隣接して設けられている。突出部21bは、レンズユニット24の先端側部分24aの側面の一部を覆う形状を有している。
前方観察窓25と側方観察窓26の間には、第1の照明部27が設けられている。側方観察窓26と先端面21aの間には、第2の照明部28が設けられている。
第1の照明部27は、円形の前方観察窓25の周囲を囲むように円環形状を有している。第1の照明部27は、照明光を主に前方Fに出射すると共に、照明光を外周面から側方Lにも出射する。
第1の照明部27は、円形の前方観察窓25の周囲を囲むように円環形状を有している。第1の照明部27は、照明光を主に前方Fに出射すると共に、照明光を外周面から側方Lにも出射する。
第2の照明部28は、部分円環状形状を有し、照明光を主に側方Lに出射する。第2の照明部28は、側方観察窓26の観察方向に向けて照明光を出射するように配設される。
以上のように、第1の観察窓である前方観察窓25は、環状部である照明部27の内側に設けられ、第2の観察部である側方観察窓26は、挿入部2の長手軸方向に沿って前方観察窓25の後方側に配設されている。
先端部本体21の突出部21bは、突出部21bの先端面が前方観察窓25と略同じ面の高さ(前方Fへの張り出し高さ)を有する略直方体形状の先端構造物である。突出部21bには、3つの洗浄ノズル29,30a、30bが設けられている。前方観察窓25の表面を洗浄するための洗浄ノズル29が、突出部21bの先端面の前方観察窓25の近傍に配設されている。洗浄ノズル29は、突出部21bの先端面に平行な方向で前方観察窓25に向けて洗浄用液体を噴出する。
側方観察窓26の表面を洗浄するための2つの洗浄ノズル30aと30bは、突出部21bの、互いに反対側となる2つの側面部に配設されている。2つの洗浄ノズル30aと30bは、部分円環形状の側方観察窓26の両端の近傍に設けられ、側方観察窓26の表面に向けて洗浄用液体を噴出する。
なお、先端部本体21には、鉗子等を挿通するための処置具挿通孔の開口部(図示せず)も設けられている。
なお、先端部本体21には、鉗子等を挿通するための処置具挿通孔の開口部(図示せず)も設けられている。
図3に示すように、レンズユニット24は、前方観察用レンズ31及び側方観察用レンズ32を含む複数のレンズからなる撮像光学系を含む。前方観察用レンズ31は、円柱形状を有している。側方観察用レンズ32は、略円錐台の形状を有している。側方観察窓26は、円錐台形のレンズの斜面部の一部である。
レンズユニット24は、挿入部2の先端部6から基端方向に向かって、順に3つの円筒形状を有する枠部材33、34、35を有する。枠部材33、34、35の各々は、円筒形状を有する。
先端部6の先端側の枠部材33は、基端に外向フランジ部33aを有する。枠部材33の内側には、前方観察用レンズ31及び他の光学部材が接着剤等により固定されており、前方観察用レンズ31の先端面が、前方観察窓25を形成している。第1の照明部27からの光が側方観察窓26に入射しないように、外向フランジ部33aの外周部には、遮光部33bが設けられている。
枠部材34は、円環形状を有している。側方観察用レンズ32は、枠部材33の外向フランジ部33aと枠部材34に挟まれるように接着剤等により固定されている。
枠部材35の先端部分が枠部材34の孔に内挿されて接着剤等により固定されている。枠部材35の内側には、撮像光学系を構成する複数のレンズなどの光学部材が接着剤等により固定されている。
レンズユニット24の基端側には、撮像素子37が固定されている。撮像素子37は、レンズユニット24からの光を受光する受光面37aを有し、受光面37aがレンズユニット24の撮像光学系の光軸Oに直交し、かつ光軸Oが受光面37aの中心を通るように枠部材35に接着剤等により固定されている。
レンズユニット24と撮像素子37により、撮像ユニット38が構成される。撮像ユニット38は、固定部材39により、先端部本体21内に固定される。
レンズユニット24と撮像素子37により、撮像ユニット38が構成される。撮像ユニット38は、固定部材39により、先端部本体21内に固定される。
固定部材39の先端部は、外径方向に突出した、部分円環部を有し、その部分円環部は、第2の照明部28からの光が側方観察窓26に入射しないようにする遮光部39aを形成している。
固定部材40は、図5に示すように、ライトガイド53の先端部がガイドされる挿入部2の長手軸方向に沿って形成された溝40aを有している。ライトガイド53の先端部は、溝40a内に配設される。
図4に示すように、溝40aの中央部には、やや外径方向に突出した突出部40bが形成されている。固定部材40の先端側には、固定部材40の先端部には、孔40cが形成されている。
先端部本体21内には、3つの洗浄ノズル29、30a、30b用の3本の送水チューブ用の3つのチャンネルが形成されている。図3には、3つのチャンネルの内の1つのチャンネル41が示されており、先端部本体21内のチャンネル41内には、洗浄ノズル29用の送水チューブ42が挿通されている。送水チューブ42の先端は、洗浄ノズル29の基端部に内挿されて接着剤等により固定されている。
図6は、挿入部2の先端部6の分解組立図である。
図6に示すように、レンズユニット24の先端部分が、後述する照明ユニット51の導光体52の円環部52aに内挿され、レンズユニット24の基端部分が、部分円環状の第2の照明部28に内挿されて、先端部6は組み立てられる。
図6に示すように、レンズユニット24の先端部分が、後述する照明ユニット51の導光体52の円環部52aに内挿され、レンズユニット24の基端部分が、部分円環状の第2の照明部28に内挿されて、先端部6は組み立てられる。
(照明ユニットの構成)
次に、第1の照明部27を構成する照明ユニットについて説明する。
次に、第1の照明部27を構成する照明ユニットについて説明する。
図7~図12は、内視鏡1の先端部6に設けられる内視鏡用照明ユニットに係わる図である。図7は、照明ユニット51の導光体52の側面図である。図8は、照明ユニット51の導光体52の正面図である。図8は、照明ユニット51の導光体52を前方Fからすなわち正面側から見た図である。図9は、照明ユニット51の導光体52の正面側から見た斜視図である。図10は、照明ユニット51の導光体52の背面側から見た斜視図である。図11は、照明ユニット51の導光体52に取り付けられる導光体用枠部材81の背面側から見た斜視図である。図12は、光軸O方向に沿った照明ユニット51の断面図である。
図7から図10に示すように、照明ユニット51は、導光体52を含む。導光体52は、円環部52aと、円環部52aから外径方向(各図では下方)に突出するように延出した延出部52bとを有する光学素子である。延出部52bは、突出部21b内に配設されている。
延出部52bの表面は、アルミコート等、外部への照明光透過を防止し導光体52の内部に照明光を反射させるための光反射加工が施されている。なお、ライトガイド53の先端面53aが接触する領域(後述する入射部IL(図10の斜線領域))は、光反射加工はされていない。導光体52は、円環部52aと延出部52bとが一体に形成された透明部材である。導光体52は、ガラスあるいは樹脂であり、酸化チタン等の散乱材が円環部52aの基端側内部にまぶされている。図7において二点鎖線で示す範囲Dの部分が、上述した酸化チタンの微小粒子がまぶされた散乱層を示す。
図7に示すように、円環部52aは、前側の外周縁部の断面が曲面部52a1となるように加工されて形成されている環状光学部である。円環部52aは、図2及び図3に示すように、前方観察用レンズ31の外周部を取り囲むように配置され、かつ側方観察窓26の先端側に配置される。円環部52aは、照明光を挿入部2の挿入方向である前方Fへ主に出射する光学的指向性を有している。導光部である円環部52aは、突出部であるレンズユニット24の先端側部分24aに設けられている。
以上のように、透明部材である導光体52は、内周面52a2を持つ環状部分である円環部52aを有し、入射部ILから入射した照明光を導光するとともに照明光を円環部52aの外表面から出射する。
また、導光体52の延出部52bの背面側には、図7及び図10に示すように、傾斜面71aを有する凸部71が形成されている。後述するように、光源装置10から延出するライトガイド53の先端面53aが傾斜面71aに密着するように、ライトガイド53の先端部は、突出部21bの内部に配置されて固定される。ライトガイド53は、光源からの照明光を挿入部2の先端部6に導く。入射部ILは、延出部52bから挿入部2の長手軸の基端方向に突出するように、延出部52bと一体的に設けられた凸部に設けられている。
円環部52aは、延出部52bに隣接して設けられ、環状部を有し、延出部52bからの照明光を環状部の外表面から出射する導光部を構成する。そして、延出部52bは、ライトガイド53の先端面53aから出射される照明光を受けるように配置された導光部を構成する。
凸部71の傾斜面71aは、平坦な面である。傾斜面71aにおいて、ライトガイド53の先端面53aが当接する領域が入射部ILとなる。
ライトガイド53の先端面53aは、ライトガイド53の長手軸に対して直交するように形成されている。そして、入射部ILは、ライトガイド53の先端面53aに対して平行な平面部である。
傾斜面71aは、図7に示すように、先端部6を側方(すなわち円環部52aから延出部52bが延出する方向に対して直交する方向)から見たときに、挿入部2の長手軸方向に直交する面に対して所定の角度θだけ傾いた面である。角度θは、0度よりも大きな角度で、かつ45度以下の角度である。好ましい角度θの一例としては、20度から40度が考えられる。ここでは、ライトガイド53の許容曲げ半径を考慮し、角度θは、30度である。
なお、ライトガイド53の先端面53aは、傾斜面71aに接着剤等により固定するようにしてもよい。
なお、ライトガイド53の先端面53aは、傾斜面71aに接着剤等により固定するようにしてもよい。
延出部52bの前側には、略V溝状にカットされて形成された2つの反射面52b2、52b3が設けられている。
延出部52bは、ライトガイド53から出射された光を、入射部ILで受けて、2つの反射面52b2,52b3において反射させて偏向して、円環部52aの方へ導く光偏向部を構成する。
延出部52bは、ライトガイド53から出射された光を、入射部ILで受けて、2つの反射面52b2,52b3において反射させて偏向して、円環部52aの方へ導く光偏向部を構成する。
延出部52bから円環部52a内に導かれた光は、円環部52a内で拡散しあるいは反射して、円環部52aの外表面から主に前方に出射する。すなわち、導光体52は、挿入部2の長手軸方向に沿って先端部6の先端面21aから突出する先端側部分24aに設けられ、照明光は、円環部52aから、挿入部2の挿入方向である前方Fと、環状部分である円環部52aの外径方向とに出射される。
導光体52の背面側には、図3及び図6に示すように、導光体用枠部材(枠)81が設けられる。導光体用枠部材81は、図11に示すように、円環部81aと、円環部81aの外径方向に延出するように設けられた窓枠部81bを有している。導光体用枠部材81は、導光体52の背面側に接着剤等などにより固定される。
円環部81aの正面側外周部が、上述した遮光部33bを構成する。円環部81aの孔部81a1には、枠部材33が内挿される。窓枠部81bの孔部81b1の内側には、ライトガイド53の先端部が配設される。
ライトガイド53の先端部が固定部材40の溝40a内に配設されて孔40cと窓枠部81bを通り、ライトガイド53の先端面53aは、導光体52の傾斜面71aに当接される。すなわち、延出部52bにおける挿入部2の長手軸方向の基端側には、ライトガイド53の先端面53aを入射部ILに接触させた状態に保持する枠としての導光体用枠部材81が設けられている。
また、図3に示すように、部分円環状形状を有する第2の照明部28も、透明な部材である光学部材から構成され、後側の背面には、平坦面な光入射面28aが形成された導光体により形成されている。光入射面28aは、挿入部2の長手方向に直交する面に平行に形成され、光源装置10から延出するライトガイド54の先端面が、光入射面28aに接触するように、ライトガイド54は先端部6内に固定される。
ライトガイド54から出射された光は、第2の照明部28内に導光され、第2の照明部28内で拡散しあるいは反射して、第2の照明部28の外表面から、外径方向である側方Lに向けて出射する。
なお、第2の照明部28の導光体も、ガラスあるいは樹脂であり、酸化チタン等の散乱材が内部にまぶされた散乱層を有していてもよい。
第2の照明部28の導光体も、挿入部2の長手軸方向に沿って先端部6の先端面21aから突出する先端側部分24aに設けられる。
第2の照明部28の導光体も、挿入部2の長手軸方向に沿って先端部6の先端面21aから突出する先端側部分24aに設けられる。
(作用)
光源装置10からの光は、内視鏡1内に挿通されたライトガイド53により先端部6に導かれる。
光源装置10からの光は、内視鏡1内に挿通されたライトガイド53により先端部6に導かれる。
導光体52の延出部52bは、ライトガイド53の先端面から出射される照明光を受ける。ライトガイド53の先端面53aから出射した光は、延出部52bの傾斜面71aの入射部ILに入射する。
傾斜面71aは、挿入部2の長手軸(ここでは光軸O)方向に直交する方向に対して角度θだけ傾いている。よって、入射部ILにおいて、照明光は、挿入部2の長手軸方向に平行な方向ではなく、前方Fにおいて円環部52aの中心軸と交差する方向に入射する。
すなわち、入射部ILは、延出部52b内においてライトガイド53の先端面53aからの照明光が延出部52bに対して円環部52aが設けられた側に向かうように、延出部52に設けられ、挿入部2の長手軸方向に直交する面に対して所定の角度θだけ傾斜しかつライトガイド53の先端面53aに対向して設けられた入射面を有する。
図12は、ライトガイド53の先端面53aから出射された照明光の光路を説明するための図である。
傾斜面71aすなわち入射部ILの入射面が挿入部2の長手軸方向に直交する面αに対して角度θだけ傾斜しているため、ライトガイド53の先端面53aから出射した照明光L1は、挿入部2の長手軸方向に平行な方向ではなく、延出部52bに対して円環部52aが設けられた側に向けて、図12に示すように、導光体52を側面からみたとき、照明光は、二点鎖線の矢印ND方向に向けて、延出部52b内に入射する。よって、入射部ILに入射した照明光の光軸(ND)は、光軸Oの前方Fにおいて光軸Oと交わるように形成されている。
傾斜面71aすなわち入射部ILの入射面が挿入部2の長手軸方向に直交する面αに対して角度θだけ傾斜しているため、ライトガイド53の先端面53aから出射した照明光L1は、挿入部2の長手軸方向に平行な方向ではなく、延出部52bに対して円環部52aが設けられた側に向けて、図12に示すように、導光体52を側面からみたとき、照明光は、二点鎖線の矢印ND方向に向けて、延出部52b内に入射する。よって、入射部ILに入射した照明光の光軸(ND)は、光軸Oの前方Fにおいて光軸Oと交わるように形成されている。
従来のように、導光体52の入射部ILの面が挿入部2の長手軸方向に直交していると、光偏向部である延出部52b内において反射されて戻り光となる光の割合が多い。しかし、上述したように、傾斜面71aが挿入部2の長手軸方向に対して角度θだけ傾いているため、入射部ILに入射した光の多くは、円環部52aに向い、延出部52b内において反射されてライトガイド53内への戻り光となる光の割合は少なくなる。
傾斜面71aの入射部ILからの照明光L1は、2つの反射面52b2、52b3で反射される。2つの反射面52b2、52b3で反射された照明光L2は、導光体52内で拡散しあるいは反射しながら、円環部52a内に導かれる。
なお、ライトガイド53の先端部は、固定部材40の溝40aに沿って配設され、かつライトガイド53が途中で突出部40bにより外径方向に広がってから、傾斜面71aに向かうように配設されるので、ライトガイド53の許容曲げ半径が小さく成りすぎないようになっている。よって、ライトガイド53の光学特性の低下を抑制している。
以上のように、傾斜面71aの入射部ILに入射した照明光L1は、図12において矢印で示すように、延出部52b内を進む。このとき、傾斜面71aが挿入部2の長手軸方向に対して角度θだけ傾いているため、入射部ILに入射した光は、挿入部2の長手軸方向に平行な方向ではなく、やや円環部52aに向かって導光体52内を進む。導光体52内で拡散しあるいは反射した照明光は、円環部52aの外表面から出射する。
図13は、延出部52bから円環部52aに導光される照明光を説明するための図である。図13に示すように、延出部52bから円環部52aに進む照明光L2の光量は、多くなり、導光体52の円環部52aの外表面から出射する光量も増え、照明光の照明効率の低下が抑制される。
さらに、ライトガイド53の先端部が大きく屈曲しないため、内視鏡1の挿入部2の先端部6の外径が大きくなることがないので、照明ユニット自体のサイズが小さく、結果として小型の照明ユニットが実現でき、内視鏡1の挿入部2の細径化が図れる。
以上のように、上述した実施の形態によれば、環状部あるいは部分環状部を有する導光部における照明光の照明効率の低下を抑制し、かつ小型の内視鏡用照明ユニット及び内視鏡を提供することができる。
次に、上述した実施の形態の変形例について説明する。
なお、上述した実施の形態では、導光部の入射部ILは、延出部52bに設けられた凸部の傾斜面71aに設けられているが、延出部52bに設けられた凹部の傾斜面71aに設けられてもよい。
なお、上述した実施の形態では、導光部の入射部ILは、延出部52bに設けられた凸部の傾斜面71aに設けられているが、延出部52bに設けられた凹部の傾斜面71aに設けられてもよい。
図14は、変形例1に係わる、導光体52Aの背面側から見た斜視図である。
傾斜面71aは、導光体52Aの背面側に形成された凹部72内に設けられている。すなわち、入射部ILは、挿入部2の長手軸の先端方向に窪むように延出部52bに形成された凹部72内に設けられている。よって、入射部ILは、凹部72内の傾斜面71a上に設けられる。
傾斜面71aは、導光体52Aの背面側に形成された凹部72内に設けられている。すなわち、入射部ILは、挿入部2の長手軸の先端方向に窪むように延出部52bに形成された凹部72内に設けられている。よって、入射部ILは、凹部72内の傾斜面71a上に設けられる。
本変形例1によっても、上述した実施の形態と同様の効果を得ることができる。
さらになお、導光部の入射部ILは、延出部52bに設けられた凸部の傾斜面71aに形成された凹部91の傾斜面91aに設けられてもよい。
さらになお、導光部の入射部ILは、延出部52bに設けられた凸部の傾斜面71aに形成された凹部91の傾斜面91aに設けられてもよい。
図15は、変形例2に係わる、導光体52Bの背面側から見た斜視図である。
傾斜面91aは、導光体52Aの延出部52bに設けられた凸部71の傾斜面71aに形成された凹部91内に設けられている。ライトガイド53の先端部は、凹部91内に配設される。言い換えると、凹部91は、ライトガイド53の先端部を保持する枠である保持部である。
傾斜面91aは、導光体52Aの延出部52bに設けられた凸部71の傾斜面71aに形成された凹部91内に設けられている。ライトガイド53の先端部は、凹部91内に配設される。言い換えると、凹部91は、ライトガイド53の先端部を保持する枠である保持部である。
すなわち、入射部ILは、延出部52bから挿入部2の長手軸の基端方向に突出するように延出部52bと一体的に設けられた凸部に形成された凹部91内に設けられている。よって、入射部ILは、凹部91内の傾斜面91a上に設けられる。
本変形例2によっても、上述した実施の形態と同様の効果を得ることができる。
本変形例2によっても、上述した実施の形態と同様の効果を得ることができる。
なお、上述した各実施の形態及び各変形例の照明ユニットは、前方照明用の第1の照明部27の照明ユニットに適用される例であるが、部分環状部である側方照明用の第2の照明部28の照明ユニットにも適用可能である。
すなわち、先端部6の側方を照明する部分環状部である第2の照明部28の導光体に、光源からの照明光を導光する第1の導光体を設け、挿入部2の長手軸方向に直交する方向に対して所定の角度θだけ傾斜した入射部をその第1の導光体に設けるようにしてもよい。
本発明は、上述した実施の形態に限定されるものではなく、本発明の要旨を変えない範囲において、種々の変更、改変等が可能である。
本出願は、2017年8月28日に日本国に出願された特願2017-163660号を優先権主張の基礎として出願するものであり、上記の開示内容は、本願明細書、請求の範囲に引用されるものとする。
Claims (10)
- 内視鏡の挿入部における第1の長手軸方向の先端部に設けられる内視鏡用照明ユニットであって、
光源からの照明光を前記挿入部の前記先端部に導くライトガイドと、
前記ライトガイドの第1の先端面から出射される前記照明光を受けるように配置された第1の導光部と、
前記第1の導光部に隣接して設けられ、環状部あるいは部分環状部を有し、前記第1の導光部からの前記照明光を前記環状部あるいは前記部分環状部の外表面から出射する第2の導光部と、
前記第1の導光部内において前記ライトガイドの前記第1の先端面からの前記照明光が前記第1の導光部に対して前記第2の導光部が設けられた側に向かうように、前記第1の導光部に設けられ、前記第1の長手軸方向に直交する面に対して所定の角度だけ傾斜しかつ前記ライトガイドの前記第1の先端面に対向して設けられた入射面を有する入射部と、
を有する内視鏡用照明ユニット。 - 前記ライトガイドの前記第1の先端面は、前記ライトガイドの第2の長手軸に対して直交するように形成され、
前記入射部は、前記ライトガイドの前記第1の先端面に対して平行な平面部である、請求項1に記載の内視鏡用照明ユニット。 - 前記入射部は、前記第1の導光部から前記第1の長手軸の基端方向に突出するように、前記第1の導光部と一体的に設けられた凸部に設けられている、請求項2に記載の内視鏡用照明ユニット。
- 前記第1の導光部における前記第1の長手軸方向の基端側には、前記ライトガイドの第1の先端面を前記入射部に接触させた状態に保持する枠を有することを特徴とする、請求項2に記載の内視鏡用照明ユニット。
- 前記入射部は、前記第1の長手軸の先端方向に窪むように前記第1の導光部に形成された凹部内に設けられている、請求項4に記載の内視鏡用照明ユニット。
- 前記入射部は、前記第1の導光部から前記第1の長手軸の基端方向に突出するように前記第1の導光部と一体的に設けられた凸部に形成された凹部に設けられている、請求項4に記載の内視鏡用照明ユニット。
- 請求項1に記載の内視鏡用照明ユニットを有する内視鏡。
- 前記挿入部の前記第1の長手軸方向に沿って前記先端部の第2の先端面から突出する第1の突出部を有し、
前記第2の導光部は、前記第1の突出部に設けられ、
前記照明光は、前記第2の導光部の前記環状部あるいは前記部分環状部から前記挿入部の挿入方向である前方と、前記環状部分の外径方向とに出射される、請求項7に記載の内視鏡。 - 前記挿入部の前記先端部には、前記挿入部の前記第1の長手軸方向に沿って前記先端部の前記第2の先端面から突出し、前記第1の突出部に隣接して設けられ、かつ前記ライトガイドの前記先端部が内部に配置される第2の突出部を有し、
前記第1の導光部は、前記第2の突出部内に配設されている、請求項8に記載の内視鏡。 - 前記第1の突出部は、前記第1の長手軸に沿った方向の第1の領域を観察する第1の観察窓と、前記第1の長手軸に交わる方向の第2の領域を観察する円弧状の第2の観察窓とを有し、
前記第1の観察窓は、前記環状部あるいは前記部分環状部の内側に設けられ、
前記第2の観察部は、前記第1の長手軸方向に沿って前記第1の観察窓の後方側に配設されている、請求項9に記載の内視鏡。
Applications Claiming Priority (2)
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|---|---|---|---|
| JP2017163660 | 2017-08-28 | ||
| JP2017-163660 | 2017-08-28 |
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| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| WO2019044430A1 true WO2019044430A1 (ja) | 2019-03-07 |
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ID=65526181
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| PCT/JP2018/029671 Ceased WO2019044430A1 (ja) | 2017-08-28 | 2018-08-07 | 内視鏡用照明ユニット及び内視鏡 |
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|---|---|
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Citations (4)
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|---|---|---|---|---|
| JP2009207529A (ja) * | 2008-02-29 | 2009-09-17 | Olympus Medical Systems Corp | 内視鏡 |
| WO2014073426A1 (ja) * | 2012-11-07 | 2014-05-15 | オリンパスメディカルシステムズ株式会社 | 内視鏡 |
| WO2016088267A1 (ja) * | 2014-12-05 | 2016-06-09 | オリンパス株式会社 | 照明装置および内視鏡 |
| WO2016121160A1 (ja) * | 2015-01-28 | 2016-08-04 | オリンパス株式会社 | 内視鏡 |
-
2018
- 2018-08-07 WO PCT/JP2018/029671 patent/WO2019044430A1/ja not_active Ceased
Patent Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
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| WO2014073426A1 (ja) * | 2012-11-07 | 2014-05-15 | オリンパスメディカルシステムズ株式会社 | 内視鏡 |
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