JP4504438B2 - 照明光照射構造及びそれを備えた内視鏡 - Google Patents
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Description
このような内視鏡における照明手段の構成は、例えば、次の特許文献1、2において記載されている。
また、観察系も内視鏡の先端挿入部内において偏った配置となることにより、観察像に非対称な歪みが生じ易い。
図1は本発明の第一実施形態にかかる照明光照射構造を備えた内視鏡の説明図であって、(a)は内視鏡の光学構成を概略的に示す説明図、(b)は(a)の外観を示す説明図である。図2は図1(a)に示す内視鏡の照明光照射構造における先端部の変形例を拡大して示す説明図である。図3(a)は図1(a)に示す内視鏡の照明光照射構造における先端部を物体側から見た説明図、図3(b)は従来技術を用いて第一実施形態と同程度の極細径に内視鏡の先端部を構成した場合におけるその先端部を物体側から見た説明図である。図4は図1(a)に示す内視鏡の照明光照射構造における波長変換素子として用いられている円環状の蛍光体を示す説明図である。図5は図1(a)に示す内視鏡の照明光照射構造における照射手段の一例を示す説明図である。図6は図1(a)に示す内視鏡の照明光照射構造における円環状の蛍光カットフィルタの説明図であって、(a)は外観を示す斜視図、(b)は蛍光カットフィルタの透過特性を示すグラフである。図7は図1(a)に示す内視鏡の照明光照射構造における円柱状の透明部材の説明図である。図8は図1(a)に示す内視鏡の照明光照射構造において他の像伝送光学系を用いた場合の光学構成を概略的に示す説明図である。
対物光学系1と像伝送光学系2は、細長状に形成された鏡筒先端部20aの内部に設けられている。
また、対物光学系1、像伝送光学系2は、共にセルフォックレンズで構成されている。図1中、6はCCD等の撮像素子、20bは照明光学系4及び結像光学系3,5を内部に備える格納部、20cは撮像素子6を内部に備える格納部である。
光源8は、LED又はLDを用いて、蛍光体7を励起する所定波長の光を発する。
照射手段9は、図5に示すような円環状の反射鏡で構成されている。円環状の反射鏡は、対物光学系1の入射瞳E1と共役な瞳E2位置近傍に斜めに配置されており、斜めに配置された状態において対物光学系1の入射瞳E1と共役な瞳E2の径と略同じ大きさの径を持つ開口部9aと、開口部9aの外周に光源8から発した光を対物光学系1側へ向けて反射する反射面9bを有している。
蛍光カットフィルタ10は、蛍光体7と対物光学系1との間に配置されている。そして、図6(a)に示すような、内径が対物光学系1の入射瞳E1の径以上かつ蛍光体7の内径以下の大きさで、かつ外径が円環状の蛍光体7の外径と略同じ大きさに形成された円環状の透明部材10aの一方の面10a1に、図6(b)に示すような、励起光を透過させかつ蛍光体7から発する蛍光を遮断する特性を有する被膜10bをコーティングして構成されている。
円柱状の透明部材11は、蛍光体7及び蛍光カットフィルタ10の開口部に嵌合可能な大きさの径に形成されている。また、透明部材11は、外周が遮光部材12で覆われている。そして、透明部材11が蛍光体7及び蛍光カットフィルタ10の開口部に嵌合された状態において、遮光部材12が、蛍光体7の内周面及び蛍光カットフィルタ10の内周面を覆うようになっている。
このため、第一実施形態の照明光照射構造によれば、対物光学系1の周囲に照明系用の光路を設けなくて済み、特許文献1,2に記載の従来技術では不可能な細さにまで先端部を極細化した内視鏡等の光学装置が実現できる。また、対物光学系の周囲にライトガイド等の照明系光学部材を偏らせた配置としなくて済むので、一方向のみが明るく照明されることによる観察系でのハレーションの発生を防止できる。また、観察系が先端挿入部内で中心に配置されるので、観察像の非対称な歪みの発生も防止できる。
また、観察対象からの観察光束は、対物光学系1の入射瞳E1を通過した光が、開口部9aを通り抜けて結像光学系3を介して撮像素子6の撮像面に結像される。その他の不要光が生じたとしても反射面9bで反射して結像光学系3への入射を阻止できる。このため、照明系の光路を対物光学系1に設けても、観察系での観察を邪魔することなく、観察対象を照明することができる。
図9は本発明の第二実施形態にかかる照明光照射構造を備えた内視鏡の要部説明図であって、照射手段の光学構成を概略的に示す説明図である。
第二実施形態の内視鏡における照明光照射構造は、照射手段9が、光源8から発した励起光を対物光学系1側へ向けて反射するように対物光学系1の入射瞳と共役な瞳E2位置近傍に斜めに配置されたハーフミラー9’で構成され、光源8から発する光を遮断する特性を有するバリアフィルタ9”が、ハーフミラー9’の像側に配置される。その他の構成は、第一実施形態の照明光照射構造と略同じである。
なお、像側に向けられた蛍光は、蛍光カットフィルタで遮断される。また、対物光学系の光軸側に向けられた蛍光は、円柱状の透明部材(図9において省略)の外周に覆われた遮光部材(図9において省略)で遮断される。ただし、図9に示す照明光照射構造においては、ハーフミラー9’で反射した励起光は、円柱状の透明部材を通過して観察対象を照射している。
従って、第二実施形態の照明光照射構造によれば、既存のフィルタを用いて、第一実施形態の照明光照射構造と略同様の効果が得られる。
なお、励起光の少なくとも一部が蛍光体に入射すればよく、その場合は必ずしも照射手段9はE2近傍に配置しなくてもよい。また、光源8から発する光がハーフミラー9’を透過し、観察対象からの光がハーフミラー9’で反射する構成としてもよい。
図10は本発明の第三実施形態にかかる照明光照射構造を備えた内視鏡の説明図であって、(a)は内視鏡の光学構成を概略的に示す説明図、(b)は像側から見た像伝送光学系に対する光源の配置を示す説明図である。図11は図10に示す内視鏡の照明光照射構造における先端部の蛍光体に励起光束が照射する経路を部分的に拡大して示す説明図である。
第三実施形態の照明光照射構造では、像伝送光学系2は、側面が鏡面のセルフォックレンズで構成されている。また、照射手段は、照明光学系4’,4”から構成され、光源8と照射手段とからなる照明部13が円環状に複数個配置されている。
また、各照明部13は、像伝送光学系2の光軸に対し照明光軸が斜めに交差して照明光が入射するように配置されている。
また、各照明部13は、照明部13を出射して像伝送光学系2に入射した光が像伝送光学系2の側面で全反射を繰り返して蛍光体7に入射するように、配置位置が調整されている。
例えば、図11に示すように、照明部13から像伝送光学系2を経て対物光学系1を通したときの光束をLa、Lb、Lc、Ldとする。ここで、光束Ldは、像伝送光学系2の光軸に対して照明光軸が交差しない、即ち、同軸に照明光軸を配置した場合に対物光学系1を通る光束を示している。各照明部13を、像伝送光学系2の光軸に対し照明光軸が斜めに交差して照明光が入射するように配置すると、対物光学系1を通る光束は、例えば光束La,Lb,Lcとして示したように対物光学系1の光軸に対して斜めに進み、対物光学系1の入射瞳E1位置において対物光学系1の光軸を外れた位置を通る。ここで、光束La,Lbは、対物光学系1の入射瞳E1位置において対物光学系1の入射瞳E1の外側を通る。
なお、像伝送光学系2の側面に、光軸側に反射するように反射膜を設けるとともに、各照明部13は、照明部13を出射して像伝送光学系2に入射した光が像伝送光学系2の側面の反射面で反射を繰り返して蛍光体7に入射するように、配置位置を調整してもよい。
その他の構成は第一実施形態の照明光照射構造と略同じである。
図12は本発明の第四実施形態にかかる照明光照射構造を備えた内視鏡の説明図であって、(a)は内視鏡の光学構成を概略的に示す説明図、(b)は(a)に示した内視鏡における光源の配置を示す説明図である。
第四実施形態の照明光照射構造では、像伝送光学系2は、セルフォックレンズで構成されている。また、照射手段は、図12(a)に示すように、対物光学系1や像伝送光学系2を構成するレンズに接合レンズ1a,1b,2aなどの色収差発生手段を備えるとともに、図12(b)に示すように、光源8を、各々の光軸が対物光学系1の光軸の周囲に位置するように円環状に複数個配置することによって構成されている。
色収差発生手段としての接合レンズ1a,1b,2aは、色ズレ作用により光源8からの励起光を励起光以外の波長の光とは異なる光路を通って円環状の蛍光体7に照射されるように構成されている。
その他の構成は、図1(a)に示す照明光照射構造と略同じである。
このため、光源8から出射した光の光路を他の波長の光の光路と大きく分離されて、入射瞳E1の外周に位置する蛍光体7を照射するように、接合レンズの色ズレ作用を大きくすることで、観察系の光路と照明系の光路とを大きく異ならせることができ、不要光の混入のない良好な観察像が得られる。
その他の作用効果は、第一実施形態の照明光照射構造と略同じである。
ハーフミラーを設けた構成としても、接合レンズの色ズレ作用を大きくとって、光源8から発する光が観察系の光路内に入り込まない程度に観察系の光路と照明系の光路とを大きく異ならせれば、波長選択部材14を設けた構成と同様に、不要光の混入のない良好な観察像が得られる。
図13は本発明の第五実施形態にかかる照明光照射構造を備えた内視鏡の説明図であって、(a)は内視鏡の光学構成の要部を概略的に示す説明図、(b)は(a)の部分拡大図である。
第五実施形態の照明光照射構造では、対物光学系1の入射瞳E1位置近傍に、内径が円環状の蛍光体7の内径よりも小さく、かつ外径が蛍光体7の外径と略同じ大きさに形成され、励起光を透過させ、かつ蛍光体7で励起された蛍光を遮断する特性を有する円環状の蛍光カットフィルタ10と、蛍光体7と蛍光カットフィルタ10との間に、蛍光体7と略同じ大きさの内径及び外径を持つ円環状に形成された透明部材15を設け、さらに、透明部材15の内部に、物体側から順に凹レンズ16と凸レンズ17を備えている。
その他の構成は、第一実施形態の照明光照射構造と略同じである。なお、その他の構成は、第二〜第四実施形態のいずれかの照明光照射構造と略同じにしてもよい。
その他の作用効果は、第一実施形態の照明光照射構造と略同じである。
図14は本発明の第六実施形態にかかる照明光照射構造を備えた内視鏡の要部説明図であって、照射手段の光学構成を概略的に示す説明図である。
本実施形態は、結像光学系5を第一実施形態に比べて大径にし、照明光学系4の光軸を、像伝送光学系2の光軸に平行に配置したものである。本実施形態は上記のように構成したので、照明手段としてミラーやハーフミラーを用いる必要がない。
なお、照明光学系4及び光源8は、対物光学系(図示省略)の光軸に対して環状に複数個配置するとよい。
しかるに、上記第一実施形態、第三〜第六実施形態の照明光照射構造に示した、対物光学系の入射瞳位置近傍に配置され、内径が該対物光学系の入射瞳の径以上の大きさで、かつ外径が該対物光学系において最も径の大きいレンズと略同じ大きさの円環状の蛍光体に対し、光源から発した光を対物光学系を経て照射させる照明手段の構成は、可視光を照明光として用いる内視鏡においても応用できる。
そこで、可視光を照明光として用いる内視鏡において上記第一実施形態、第三〜第六実施形態の照明光照射構造を応用した実施形態を説明する。
図15は本発明の第七実施形態にかかる照明光照射構造を備えた内視鏡の光学構成を概略的に示す説明図、図16は図15に示す内視鏡の照明光照射構造における先端部の変形例を拡大して示す説明図である。図17は図15に示す内視鏡の照明光照射構造において他の像伝送光学系を用いた場合の光学構成を概略的に示す説明図である。なお、第一実施形態の内視鏡と同じ部材については同じ符号を付し、詳細な説明は省略する。
光源8’は、可視光LEDで構成され、可視波長の光を発する。
照射手段9は、図5に示した第一実施形態の内視鏡の照明光照射構造における照射手段9と同様に構成されている。そして、照射手段9は、光源8’から発した光を、対物光学系1を経て、対物光学系1の入射瞳E1位置近傍において、内径が対物光学系1の入射瞳E1の径以上の大きさで、かつ外径が対物光学系1において最も径の大きいレンズと略同じ大きさの円環状の領域(散乱体7’が配置されている領域)に照射させるようになっている。
その他の構成は、第一実施形態の内視鏡と略同じである。
このため、第七実施形態の照明光照射構造によれば、第一実施形態の照明光照射構造と同様、対物光学系1の周囲に照明系用の光路を設けなくて済み、特許文献1,2に記載の従来技術では不可能な細さにまで先端部を極細化した内視鏡等の光学装置が実現できる。また、対物光学系の周囲にライトガイド等の照明系光学部材を偏らせた配置としなくて済むので、一方向のみが明るく照明されることによる観察系でのハレーションの発生を防止できる。また、観察系が先端挿入部内で中心に配置されるので、観察像の非対称な歪みの発生も防止できる。
また、観察対象からの観察光束は、対物光学系1の入射瞳E1を通過した光が、開口部9aを通り抜けて結像光学系3を介して撮像素子6の撮像面に結像される。その他の不要光が生じたとしても反射面9bで反射して結像光学系3への入射を阻止できる。このため、照明系の光路を対物光学系1に設けても、観察系での観察を邪魔することなく、観察対象を照明することができる。
しかし、対物光学系の入射瞳位置近傍における、内径が該対物光学系の入射瞳の径以上の大きさで、かつ外径が該対物光学系において最も径の大きいレンズと略同じ大きさの円環状の領域に、光源から発した光を対物光学系を経て照射させるように、照明手段を構成しており、本発明の課題を解決するための基本的な着想、及び作用効果は第一実施形態の照明光照射構造と略同じである。
なお、可視光を照明光として用いる内視鏡を前提とする第七実施形態の照明光照射構造では、蛍光を照明光として用いる内視鏡を前提とする第一実施形態の照明光照射構造に比べて、より明るい観察画像が得られる。一方、第一実施形態の照明光照射構造のように蛍光を照明光として用いる内視鏡を前提とした本発明の照明光照射構造においては、観察対象を照射する照明波長と観察対象を観察する観察波長とが異なるので、照明波長と観察波長とで同じ可視波長を用いる第七実施形態の照明光照射構造に比べて、観察系でのハレーションの発生をより強く防止できる。
図18は本発明の第八実施形態にかかる照明光照射構造を備えた内視鏡の説明図であって、(a)は内視鏡の光学構成を概略的に示す説明図、(b)は像側から見た像伝送光学系に対する光源の配置を示す説明図である。図19は図18に示す内視鏡の照明光照射構造における先端部の散乱体に光源からの可視波長の光束が照射する経路を部分的に拡大して示す説明図である。
第八実施形態の内視鏡は、図10に示した第三実施形態の内視鏡の照明光照射構造における円環状の蛍光体7及び円環状の蛍光カットフィルタ10の代わりに円環状の散乱体7'を備えるとともに、励起光を射出する光源8の代わりに、可視光を射出する光源8’を備えている。
散乱体7’は、内径が対物光学系1の入射瞳E1の径以上の大きさで、かつ外径が対物光学系1において最も径の大きいレンズと略同じ大きさの円環状に形成されている。そして、散乱体7’は、対物光学系1の入射瞳E1位置近傍に配置されている。
光源8’は、可視光LEDで構成され、可視波長の光を発する。
また、各照明部13は、像伝送光学系2の光軸に対し照明光軸が斜めに交差して照明光が入射するように配置されている。
また、各照明部13は、照明部13を出射して像伝送光学系2に入射した光が像伝送光学系2の側面で全反射を繰り返して散乱体7’に入射するように、配置位置が調整されている。
例えば、図19に示すように、照明部13から像伝送光学系2を経て対物光学系1を通したときの光束をLa、Lb、Lc、Ldとする。ここで、光束Ldは、像伝送光学系2の光軸に対して照明光軸が交差しない、即ち、同軸に照明光軸を配置した場合に対物光学系1を通る光束を示している。各照明部13を、像伝送光学系2の光軸に対し照明光軸が斜めに交差して照明光が入射するように配置すると、対物光学系1を通る光束は、例えば光束La,Lb,Lcとして示したように対物光学系1の光軸に対して斜めに進み、対物光学系1の入射瞳E1位置において対物光学系1の光軸を外れた位置を通る。ここで、光束La,Lbは、対物光学系1の入射瞳E1位置において対物光学系1の入射瞳E1の外側を通る。
なお、像伝送光学系2の側面に、光軸側に反射するように反射膜を設けるとともに、各照明部13は、照明部13を出射して像伝送光学系2に入射した光が像伝送光学系2の側面の反射面で反射を繰り返して散乱体7’に入射するように、配置位置を調整してもよい。
その他の構成は第一実施形態の照明光照射構造と略同じである。
図20は本発明の第九実施形態にかかる照明光照射構造を備えた内視鏡の説明図であって、(a)は内視鏡の光学構成の要部を概略的に示す説明図、(b)は(a)の部分拡大図である。
第九実施形態の内視鏡は、図13に示した第五実施形態の内視鏡の照明光照射構造における円環状の蛍光体7及び円環状の蛍光カットフィルタ10の代わりに円環状の散乱体7'を備えるとともに、励起光を射出する光源8の代わりに、可視光を射出する光源8’を備えている。
散乱体7’は、内径が対物光学系1の入射瞳E1の径以上の大きさで、かつ外径が対物光学系1において最も径の大きいレンズと略同じ大きさの円環状に形成されている。そして、散乱体7’は、対物光学系1の入射瞳E1位置近傍に配置されている。
光源8’は、可視光LEDで構成され、可視波長の光を発する。
その他の構成は、第一実施形態の照明光照射構造と略同じである。なお、その他の構成は、第二〜第四実施形態のいずれかの照明光照射構造と略同じにしてもよい。
その他の作用効果は、第七実施形態の照明光照射構造と略同じである。
図21は本発明の第十実施形態にかかる照明光照射構造を備えた内視鏡の要部説明図であって、照射手段の光学構成を概略的に示す説明図である。
第十実施形態の照明光照射構造は、結像光学系5を第七実施形態に比べて大径にし、照明光学系4の光軸を、像伝送光学系2の光軸に平行に配置したものである。照明光学系4及び光源8’は、対物光学系(図示省略)の光軸に対して環状に複数個配置されている。その他の構成は第七実施形態の照明光照射構造と略同じである。
本実施形態は上記のように構成したので、照明手段としてミラーやハーフミラーを用いる必要がない。
図22は本発明の第十一実施形態にかかる照明光照射構造を備えた内視鏡の要部説明図であって、照射手段の光学構成を概略的に示す説明図である。
第十一実施形態の照明光照射構造は、結像光学系5の像側に反射鏡91’を備えている。反射鏡91’は、対物光学系の入射瞳と共役な瞳位置E2近傍に斜めに配置され、斜めに配置された状態において対物光学系の入射瞳と共役な瞳の径と略同じ大きさの径を持つ反射面91a’を有している。また、反射鏡91’と結像レンズ3との間には反射面92a’を有する反射鏡92’を備えている。結像レンズ3及び撮像素子6は、反射鏡91’,92’を介して曲げられた光路上に配置されている。
また、第十一実施形態の照明光照射構造は、照射手段として、光源8’と反射鏡91’との間に反射部材9”’を備えている。
反射部材9”’は、反射鏡91’側端部が開口し、側面が反射面9a”’で構成され、光源8’側端部に光源配置穴9b”’を備えた、円錐形状の筒状部材で構成されている。
反射面9a”’は、光源8’から出射した光を、光軸に対し平行な方向に反射し、反射された光が反射鏡91’の外周を通るように構成されている。
光源配置穴9b”’は、光源8’の射出部を挿入可能な大きさに形成されている。
その他の構成は、第七実施形態の照明光照射構造と略同じである。
像伝送光学系2に入射した光は、対物光学系(図示省略)、散乱板(図示省略)を経て観察対象の照明に用いられる。
観察対象からの光は透明部材(図示省略)に入射し、対物レンズ(図示省略)、像伝送光学系2、結像光学系5、反射鏡91’,92’、結像光学系3を経て撮像素子6の撮像面に結像される。
なお、第十一実施形態の照明光照射構造における可視光を射出する光源8’の代わりに、励起光を射出する光源8を設けるとともに、図示省略した透明部材の代わりに円環状の蛍光体及び円環状の蛍光カットフィルタを設けて、可視光を照明光として用いる内視鏡における照明光照射構造としてもよい。その場合には、第一実施形態の照明光照射構造と同様の効果が得られる。
図23は本発明の第十二実施形態にかかる照明光照射構造を備えた内視鏡の要部説明図であって、照射手段の光学構成を概略的に示す説明図である。
第十二実施形態の照明光照射構造は、第十一実施形態の照明光照射構造の変形例であり、第十一実施形態における反射部材9”’の代わりに、光源8’及び照明光学系4を対物光学系(図示省略)の光軸に対して環状に複数組配置し、各光源8’から発した夫々の光が、対物光学系の入射瞳と共役な瞳の外周を通るように構成されている。夫々の光源8’及び照明光学系4の光軸は、対物光学系(図示省略)の光軸に対して平行に配置されている。
その他の構成は、第十一実施形態の照明光照射構造と略同じである。
なお、第十二実施形態の照明光照射構造における可視光を射出する光源8’の代わりに、励起光を射出する光源8を設けるとともに、図示省略した透明部材の代わりに円環状の蛍光体及び円環状の蛍光カットフィルタを設けて、可視光を照明光として用いる内視鏡における照明光照射構造としてもよい。その場合には、第一実施形態の照明光照射構造と同様の効果が得られる。
図24は本発明の第十三実施形態にかかる照明光照射構造を備えた内視鏡の要部説明図であって、対物光学系及び像伝送光学系の光学構成を概略的に示す説明図である。
第十三実施形態の照明光照射構造は、第八実施形態の照明光照射構造の変形例であって、像伝送光学系2を構成するセルフォックレンズの外周部に、該セルフォックレンズの屈折率に比べて低屈折率のクラッド層21を備えている。
また、第十三実施形態の照明光照射構造では、対物光学系1における最も物体側の面には図18に示した円環状の散乱体7’、円柱状の透明部材11、遮光部材12等を備えない構成となっている。即ち、第十三実施形態の照明光照射構造では、図示省略した可視光を射出する光源からの光は、像伝送光光学系2を介して対物光学系1の最も物体側の面における外側環状領域から出射し、照明に用いられる。
その他の構成は、第八実施形態の照明光照射構造と略同じである。
その他の効果は、第八実施形態の照明光照射構造と略同じである。
なお、第十三実施形態の照明光照射構造における可視光を射出する光源8’の代わりに、励起光を射出する光源8を設けるとともに、図示省略した透明部材の代わりに円環状の蛍光体及び円環状の蛍光カットフィルタを設けて、可視光を照明光として用いる内視鏡における照明光照射構造としてもよい。その場合には、第三実施形態の照明光照射構造と同様の効果が得られる。
また、上記各実施形態では、照明光照射構造を内視鏡に備えたが、本発明の照明光照射構造は、内視鏡に限定されるものではなく、観察系の先端部が極細に形成され、かつ照明系の出射端が観察系の先端部近傍に配置される光学装置であれば、どのような装置にも適用可能である。
1a,1b,2a 接合レンズ
2 像伝送光学系
3,5 結像光学系
4,4’,4” 照明光学系
6 撮像素子
7 蛍光体
7’ 散乱体
8,8’ 光源
9 照射手段(反射鏡)
9a 開口部
9b 反射面
9’ ハーフミラー
9” バリアフィルタ
9”’ 反射部材
9a”’ 反射面
9b”’ 光源配置穴
91’,92’ 反射鏡
91a’,92a’ 反射面
10 蛍光カットフィルタ
10a 透明部材
10a1 透明部材の一方の面
10b 被膜
11 透明部材
12 遮光部材
13 照明部
14 波長選択部材
15 透明部材
16 凹レンズ
17 凸レンズ
20a 鏡筒先端部
20b,20c 格納部
21 低屈折率のクラッド層
50,60 内視鏡の先端
51,61 観察系
52a,52b LED
62 ライトガイド
E1 対物光学系1の入射瞳
E2 入射瞳E1と共役な瞳
Claims (51)
- 先端部が細長状に形成された鏡筒内部に対物光学系を備えた観察光学装置において観察対象物に照明光を照射するための照明光照射構造であって、
前記対物光学系の入射瞳位置近傍に配置された波長変換素子と、
前記波長変換素子で波長変換されるための光を発する光源と、
前記光源から発した光を前記対物光学系を経て前記波長変換素子に照射させる照射手段を有することを特徴とする照明光照射構造。 - 先端部が細長状に形成された鏡筒内部に対物光学系を備えた観察光学装置において観察対象物に照明光を照射するための照明光照射構造であって、
前記対物光学系の入射瞳位置近傍に配置された蛍光体と、
前記蛍光体を励起するための光を発する光源と、
前記光源から発した光を前記対物光学系を経て前記蛍光体に照射させる照射手段を有することを特徴とする照明光照射構造。 - 前記照射手段が、前記対物光学系の入射瞳と共役な瞳位置近傍に斜めに配置され、該斜めに配置された状態において前記対物光学系の入射瞳と共役な瞳の径と略同じ大きさの径を持つ開口部と該開口部の外周に前記光源から発した光を前記対物光学系側へ向けて反射する反射面とを有する反射鏡で構成されていることを特徴とする請求項2に記載の照明光照射構造。
- 前記照射手段が、前記光源から発した光を前記対物光学系側へ向けて反射するように前記対物光学系の入射瞳と共役な瞳位置近傍に斜めに配置されたハーフミラーと、前記光源から発する光を遮断する特性を有し、前記ハーフミラーの像側に配置されたバリアフィルタとで構成されていることを特徴とする請求項2に記載の照明光照射構造。
- 前記照射手段が、前記光源から発する光を反射し、かつその他の波長の光を透過する特性を有し、前記光源からの光を前記対物光学系側へ向けて反射するように前記対物光学系の入射瞳と共役な瞳位置近傍に斜めに配置された波長選択部材で構成されていることを特徴とする請求項2に記載の照明光照射構造。
- 前記蛍光体の像側に、励起光を透過させ、かつ前記蛍光体から発した蛍光を遮断する特性を有する蛍光カットフィルタを設けたことを特徴とする請求項2に記載の照明光照射構造。
- 前記蛍光体の内周面に、遮光部材を備えたことを特徴とする請求項2に記載の照明光照射構造。
- 前記蛍光体の内周面及び前記蛍光カットフィルタの内周面に、遮光部材を備えたことを特徴とする請求項6に記載の照明光照射構造。
- 前記蛍光体の内周面及び前記蛍光カットフィルタの開口部近傍に、遮光部材を備えたことを特徴とする請求項6に記載の照明光照射構造。
- 前記蛍光体の開口部に、円柱状の透明部材を備えたことを特徴とする請求項2に記載の照明光照射構造。
- 前記蛍光体の開口部及び前記蛍光カットフィルタの開口部に、円柱状の透明部材を備えたことを特徴とする請求項6に記載の照明光照射構造。
- 前記対物光学系の像側にリレーレンズ、イメージファイバ、セルフォックレンズのいずれかからなる像伝送光学系を有する請求項1又は2に記載の照明光照射構造。
- 前記像伝送光学系がセルフォックレンズで構成され、
前記照射手段が、前記セルフォックレンズの光軸に対し傾斜した光軸を有する照明光学系からなり、前記光源から発した励起光が前記セルフォックレンズの入射面に斜めに入射することを特徴とする請求項12に記載の照明光照射構造。 - 前記照射手段が、色ズレ作用により励起光が該励起光以外の波長の光とは異なる光路を通って前記蛍光体に照射されるように、前記蛍光体から前記光源までの間の光路上に備えられた色収差発生手段と、前記対物光学系の光軸の周囲に位置するように配置された前記光源とで構成されていることを特徴とする請求項1又は2に記載の照明光照射構造。
- 前記色収差発生手段が、接合レンズ又は回折格子からなることを特徴とする請求項14に記載の照明光照射構造。
- 前記対物光学系の入射瞳位置近傍に、内径が前記蛍光体の内径よりも小さく、かつ外径が前記蛍光体の外径と略同じ大きさに形成され、励起光を透過させ、かつ前記蛍光体から発した蛍光を遮断する特性を有する蛍光カットフィルタと、
前記蛍光体と前記蛍光カットフィルタとの間に、前記蛍光体と略同じ大きさの内径及び外径を持つ円環状に形成された透明部材を設け、さらに、
前記透明部材の内部に、物体側から順に凹レンズと凸レンズを備えたことを特徴とする請求項2に記載の照明光照射構造。 - 前記観察光学装置が、内視鏡である請求項1又は2に記載の照明光照射構造。
- 前記光源が、LD又はLEDであることを特徴とする請求項1に記載の照明光照射構造。
- 前記光源が、LD又はLEDであることを特徴とする請求項1又は2に記載の照明光照射構造。
- 請求項1又は2に記載の照明光照射構造を備えた内視鏡。
- 先端部が細長状に形成された鏡筒内部に対物光学系を備えた観察光学装置において観察対象物に照明光を照射するための照明光照射構造であって、
前記対物光学系の入射瞳位置近傍に配置され、内径が該対物光学系の入射瞳の径以上の大きさで、かつ外径が該対物光学系において最も径の大きいレンズと略同じ大きさの円環状の蛍光体と、
前記蛍光体を励起するための光を発する光源と、
前記光源から発した光を前記対物光学系を経て前記蛍光体に照射させる照射手段を有することを特徴とする照明光照射構造。 - 前記照射手段が、前記対物光学系の入射瞳と共役な瞳位置近傍に斜めに配置され、該斜めに配置された状態において前記対物光学系の入射瞳と共役な瞳の径と略同じ大きさの径を持つ開口部と該開口部の外周に前記光源から発した光を前記対物光学系側へ向けて反射する反射面とを有する反射鏡で構成されていることを特徴とする請求項21に記載の照明光照射構造。
- 前記対物光学系の入射瞳と共役な瞳位置近傍に斜めに配置され、該斜めに配置された状態において前記対物光学系の入射瞳と共役な瞳の径と略同じ大きさの径を持つ反射面を有する反射鏡を備え、
前記照射手段が、前記光源から発した光のうち前記反射鏡の外周を通る光が前記対物光学系を経て前記蛍光体に照射するように構成されていることを特徴とする請求項21に記載の照明光照射構造。 - 前記照射手段が、前記光源を前記対物光学系の光軸に対して環状に複数個配置し、該複数個の光源から発した夫々の光が、前記対物光学系の入射瞳と共役な瞳の外周を通るように構成されていることを特徴とする請求項21に記載の照明光照射構造。
- 前記照射手段が、前記光源から発する光を反射し、かつその他の波長の光を透過する特性を有し、前記光源からの光を前記対物光学系側へ向けて反射するように前記対物光学系の入射瞳と共役な瞳位置近傍に斜めに配置された波長選択部材で構成されていることを特徴とする請求項21に記載の照明光照射構造。
- 前記蛍光体の像側に、励起光を透過させ、かつ前記蛍光体から発した蛍光を遮断する特性を有する蛍光カットフィルタを設けたことを特徴とする請求項21に記載の照明光照射構造。
- 前記蛍光体の内周面に、遮光部材を備えたことを特徴とする請求項21に記載の照明光照射構造。
- 前記蛍光体の内周面及び前記蛍光カットフィルタの内周面に、遮光部材を備えたことを特徴とする請求項26に記載の照明光照射構造。
- 前記蛍光体の内周面及び前記蛍光カットフィルタの開口部近傍に、遮光部材を備えたことを特徴とする請求項26に記載の照明光照射構造。
- 前記蛍光体の開口部に、円柱状の透明部材を備えたことを特徴とする請求項21に記載の照明光照射構造。
- 前記蛍光体の開口部及び前記蛍光カットフィルタの開口部に、円柱状の透明部材を備えたことを特徴とする請求項26に記載の照明光照射構造。
- 前記対物光学系の像側にリレーレンズ、イメージファイバ、セルフォックレンズのいずれかからなる像伝送光学系を有する請求項21に記載の照明光照射構造。
- 前記像伝送光学系がセルフォックレンズで構成され、
前記照射手段が、前記セルフォックレンズの光軸に対し傾斜した光軸を有する照明光学系からなり、前記光源から発した励起光が前記セルフォックレンズの入射面に斜めに入射することを特徴とする請求項32に記載の照明光照射構造。 - 前記照射手段が、色ズレ作用により励起光が該励起光以外の波長の光とは異なる光路を通って前記蛍光体に照射されるように、前記蛍光体から前記光源までの間の光路上に備えられた色収差発生手段と、前記対物光学系の光軸の周囲に位置するように配置された前記光源とで構成されていることを特徴とする請求項21に記載の照明光照射構造。
- 前記色収差発生手段が、接合レンズ又は回折格子からなることを特徴とする請求項34に記載の照明光照射構造。
- 前記対物光学系の入射瞳位置近傍に、内径が前記蛍光体の内径よりも小さく、かつ外径が前記蛍光体の外径と略同じ大きさに形成され、励起光を透過させ、かつ前記蛍光体から発した蛍光を遮断する特性を有する蛍光カットフィルタと、
前記蛍光体と前記蛍光カットフィルタとの間に、前記蛍光体と略同じ大きさの内径及び外径を持つ円環状に形成された透明部材を設け、さらに、
前記透明部材の内部に、物体側から順に凹レンズと凸レンズを備えたことを特徴とする請求項21に記載の照明光照射構造。 - 前記観察光学装置が、内視鏡である請求項21に記載の照明光照射構造。
- 前記光源が、LD又はLEDであることを特徴とする請求項21に記載の照明光照射構造。
- 請求項21に記載の照明光照射構造を備えた内視鏡。
- 先端部が細長状に形成された鏡筒内部に対物光学系を備えた観察光学装置において観察対象物に照明光を照射するための照明光照射構造であって、
光源と、
前記光源から発した光を前記対物光学系を経て、該対物光学系の入射瞳位置近傍において、内径が該対物光学系の入射瞳の径以上の大きさで、かつ外径が該対物光学系において最も径の大きいレンズと略同じ大きさの円環状の領域に照射させる照射手段を有することを特徴とする照明光照射構造。 - 先端部が細長状に形成された鏡筒内部に対物光学系を備えた観察光学装置において観察対象物に照明光を照射するための照明光照射構造であって、
前記対物光学系の入射瞳位置近傍に配置され、内径が該対物光学系の入射瞳の径以上の大きさで、かつ外径が該対物光学系において最も径の大きいレンズと略同じ大きさの円環状の散乱体と、
光源と、
前記光源から発した光を前記対物光学系を経て前記散乱体に照射させる照射手段を有することを特徴とする照明光照射構造。 - 前記照射手段が、前記対物光学系の入射瞳と共役な瞳位置近傍に斜めに配置され、該斜めに配置された状態において前記対物光学系の入射瞳と共役な瞳の径と略同じ大きさの径を持つ開口部と該開口部の外周に前記光源から発した光を前記対物光学系側へ向けて反射する反射面とを有する反射鏡で構成されていることを特徴とする請求項40又は41に記載の照明光照射構造。
- 前記対物光学系の入射瞳と共役な瞳位置近傍に斜めに配置され、該斜めに配置された状態において前記対物光学系の入射瞳と共役な瞳の径と略同じ大きさの径を持つ反射面を有する反射鏡を備え、
前記照射手段が、前記光源から発した光のうち前記反射鏡の外周を通る光が前記対物光学系を経て前記円環状の領域に照射するように構成されていることを特徴とする請求項40に記載の照明光照射構造。 - 前記照射手段が、前記対物光学系の入射瞳と共役な瞳位置近傍に斜めに配置され、該斜めに配置された状態において前記対物光学系の入射瞳と共役な瞳の径と略同じ大きさの径を持つ反射面を有する反射鏡を備え、前記光源から発した光のうち前記反射鏡の外周を通る光が前記対物光学系を経て前記散乱体に照射するように構成されていることを特徴とする請求項41に記載の照明光照射構造。
- 前記照射手段が、前記光源を前記対物光学系の光軸に対して環状に複数個配置し、該複数個の光源から発した夫々の光が、前記対物光学系の入射瞳と共役な瞳の外周を通るように構成されていることを特徴とする請求項40又は41に記載の照明光照射構造。
- 前記対物光学系の像側にリレーレンズ、イメージファイバ、セルフォックレンズのいずれかからなる像伝送光学系を有する請求項40又は41に記載の照明光照射構造。
- 前記像伝送光学系がセルフォックレンズで構成され、
前記照射手段が、前記セルフォックレンズの光軸に対し傾斜した光軸を有する照明光学系からなり、前記光源から発した光が前記セルフォックレンズの入射面に斜めに入射することを特徴とする請求項46に記載の照明光照射構造。 - 前記観察光学装置が、内視鏡である請求項40又は41に記載の照明光照射構造。
- 前記光源が、LD又はLEDであることを特徴とする請求項40又は41に記載の照明光照射構造。
- 請求項40又は41に記載の照明光照射構造を備えた内視鏡。
- 前記像伝送光学系がセルフォックレンズで構成され、
前記セルフォックレンズが、その外周部に、該セルフォックレンズの屈折率に比べて低屈折率のクラッド層を備えたことを特徴とする請求項12、32、46のいずれかに記載の照明光照射構造。
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