DE112015002455T5

DE112015002455T5 - Lichtquellenvorrichtung für ein Endoskop

Info

Publication number: DE112015002455T5
Application number: DE112015002455.7T
Authority: DE
Inventors: Motoki TABATA; Takeshi Ito; Satoshi Ohara
Original assignee: Olympus Corp
Current assignee: Olympus Corp
Priority date: 2014-06-17
Filing date: 2015-05-21
Publication date: 2017-03-23
Also published as: WO2015194312A1; CN106413521B; CN106413521A; US10405737B2; JP6314041B2; US20170095144A1; JP2016002302A

Abstract

Eine Lichtquellenvorrichtung 100 für ein Endoskop umfasst einen ersten Laserlichtquellenabschnitt 110, der Laserlicht aussendet, einen LED-Lichtquellenabschnitt 130, der LED-Licht aussendet, und einen Strahlengangvereiniger 160, der einen Strahlengangs des Laserlichts und einen Strahlengang des LED-Lichts vereinigt. Die Étendue des Laserlichtquellenabschnitts 110 ist kleiner als die Étendue des LED-Lichtquellenabschnitts 130. Der Strahlengangvereiniger 160 weist eine optische Ablenkoberfläche 162 auf, die LED-Licht reflektiert, und weist eine Öffnung 164 auf, die das Laserlicht innerhalb eines Bereichs der optische Ablenkoberfläche 162 durch sie hindurch treten lässt. Der Strahlengangvereiniger 160 reflektiert das LED-Licht, sodass eine Mittelachse des Strahlengangs des LED-Lichts, das von der optischen Ablenkoberfläche 162 reflektiert wird, einer Mittelachse des Strahlengangs des Laserlichts entspricht, das durch die Öffnung 164 getreten ist.

Description

Technisches Gebiet
Die vorliegende Erfindung betrifft eine Lichtquellenvorrichtung für ein Endoskop, an die ein Endoskop anschließbar ist.
Stand der Technik
In den letzten Jahren wurden in der Endoskopie neben Beobachtungen mit normalem Licht, bei denen weißes Licht verwendet wird, auch Beobachtungen mit spezifischem Licht durchgeführt, das die Sichtbarkeit eines lebenden Körpers verbessert, indem Licht in einem schmalen Wellenlängenband verwendet wird. Als Lichtquelle, die das spezifische Licht erzeugt, wurde, insbesondere wegen der hohen Schmalbandeigenschaften, Laserlicht Aufmerksamkeit geschenkt, und spezifisches Licht aus verschiedenen Kombinationen ist in Entwicklung. Die japanische Patentanmeldung KOKAI, Veröffentlichungsnr. 2013-013560 offenbart als Beispiel einen Aufbau, der den optischen Pfad von Laserlicht mit dem Strahlengang von weißem Licht anhand einer reflektierenden Platte vereinigt, die Laserlicht reflektiert, das im Lichtweg des weißen Lichts angeordnet ist, um das Beobachten von Sauerstoffsättigung eines Oberflächenblutgefäßes zu ermöglichen. Dieser Aufbau ermöglicht, dass selbst herkömmlich verwendete Endoskope neuartiges spezifisches Licht benutzen können. Im Allgemeinen wird Licht in herkömmlichen Endoskopen von einer Bündelfaser zum distalen Ende geleitet und als Beleuchtungslicht ausgesendet, nachdem die Lichtverteilung durch eine Linse usw. eingestellt wurde.
Im Gegensatz dazu wurde in den letzten Jahren ein Endoskop entwickelt, in dem selbst bei normalen Beobachtungen Laserlichtquellen und keine herkömmlichen Lichtquellen, etwa eine Lampe oder Leuchtdioden, benutzt. Ein solches Endoskop kann weißes Licht oder ein beliebiges spezifisches Licht durch Kombinationen erzeugen, die durch Verwenden einer optischen Einzelfaser als Lichtleiter und Erregen eines Phosphors möglich werden, der an einem distalen Endteil des Endoskops angebracht ist, und kann normale Beobachtungen und spezifische Lichtbeobachtungen mit nur den Laserlichtquellen durchführen. In dem Endoskop, in dem eine optische Einzelfaser benutzt wird, kann, da die Faser die optische Einzelfaser ist, ein kleinerer Durchmesser des Endoskops vorgesehen und auch ein energieärmeres Endoskopsystem erzielt werden.
Literaturliste
Patentliteratur

Patentliteratur 1: Japanische Patentanmeldung KOKAI, Veröffentlichungsnr.: 2013-013560

Kurzdarstellung der Erfindung
Technische Problemstellung
Die japanische Patentanmeldung KOKAI, Veröffentlichungsnr. 2013-013560 beschreibt einen Aufbau, bei dem sowohl weißes Licht als auch Laserlicht verwendet werden kann, es ist jedoch kein Ansatz vorgesehen, der das Verhältnisses zwischen einem Strahlengangvereiniger und einem Instrumentenanschluss ausreichend berücksichtigt. Daher ergeben sich optisch und im Fertigungsprozess Schwierigkeiten, was ein Problem durch Einschränkungen bei der Gestaltung darstellt.
Eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist das Bereitstellen einer Lichtquellenvorrichtung für ein Endoskop, bei der die optische Kopplungseffizienz zu Endoskopen bei großer Gestaltungsflexibilität verbessert ist.
Problemlösung
Die vorliegende Erfindung betrifft eine Lichtquellenvorrichtung für ein Endoskop, an die ein Endoskop anschließbar ist. Die Lichtquellenvorrichtung für ein Endoskop umfasst einen ersten Lichtquellenabschnitt, der erstes Lichtquellenlicht aussendet, einen zweiten Lichtquellenabschnitt, der zweites Lichtquellenlicht aussendet und einen Strahlengangvereiniger, der einen Strahlengang des ersten Lichtquellenlichts und einen Strahlengang des zweiten Lichtquellenlichts vereinigt. Die Étendue des ersten Lichtquellenabschnitts ist kleiner als die Étendue des zweiten Lichtquellenabschnitts. Der Strahlengangvereiniger weist eine optische Ablenkoberfläche auf, die das zweite Lichtquellenlicht ablenkt, und weist eine Öffnung auf, die das erste Lichtquellenlicht durch die Öffnung innerhalb eines Bereichs der optischen Ablenkoberfläche treten lässt. Der Strahlengangvereiniger lenkt das zweite Lichtquellenlicht so ab, dass eine Mittelachse des Strahlengangs des zweiten Lichtquellenlichts, das von der optischen Ablenkoberfläche abgelenkt wird, einer Mittelachse des Strahlengangs des ersten Lichtquellenlichts entspricht, das durch die Öffnung getreten ist. Das erste Lichtquellenlicht und das zweite Lichtquellenlicht treten durch die jeweiligen Strahlengänge, deren Mittelachsen einander entsprechen, in das Endoskop ein.
Vorteilhafte Auswirkungen der Erfindung
Gemäß der vorliegenden Erfindung ist eine Lichtquellenvorrichtung für ein Endoskop vorgesehen, bei der die optische Kopplungseffizienz an Endoskope bei großer Gestaltungsflexibilität verbessert ist.
Kurze Beschreibung der Zeichnungen.
Es zeigen:
1 eine erste Ausführungsform einer Lichtquellenvorrichtung für ein Endoskop;
2 eine geschnittene Seitenansicht des in 1 gezeigten Strahlengangvereinigers;
3 auf der linken Seite den Strahlengangvereiniger in Richtung des in 2 gezeigten Pfeils a gesehen, und auf der rechten Seite den Strahlengangvereiniger in Richtung des in 2 gezeigten Pfeils b gesehen;
4 einen schematischen Aufbau eines Beleuchtungssystems eines Bündelfaserinstruments;
5 einen schematischen Aufbau eines Beleuchtungssystems eines Einzelfaserinstruments;
6 die Lichtquellenvorrichtung für ein Endoskop, an die das in 5 gezeigte Einzelfaserinstrument angeschlossen ist.
7 eine Lichtquellenvorrichtung für ein Endoskop, die einen Strahlengangvereiniger umfasst, der eine konkave reflektierende Oberfläche aufweist;
8 eine Lichtquellenvorrichtung für ein Endoskop, die einen LED-Lichtquellenabschnitt umfasst, der LED-Lichtquellen umfasst, die rotes Licht, grünes Licht bzw. blaues Licht abstrahlen;
9 eine zweite Ausführungsform einer Lichtquellenvorrichtung für ein Endoskop; und
10 einen Schnitt durch ein Laserlicht aussendendes Teilstück und einen in 9 gezeigten Strahlengangvereiniger.
Beschreibung der Ausführungsformen
Nachstehend werden Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung unter Bezugnahme auf die Zeichnungen beschrieben.
[Erste Ausführungsform]
(Aufbau)
1 zeigt eine erste Ausführungsform einer Lichtquellenvorrichtung für ein Endoskop.
Die Lichtquellenvorrichtung für ein Endoskop 100 der vorliegenden Ausführungsform umfasst einen Laserlichtquellenabschnitt 110 als einen ersten Lichtquellenabschnitt, der ein erstes Lichtquellenlicht aussendet, einen LED-Laserlichtquellenabschnitt 130 als einen zweiten Laserlichtquellenabschnitt, der ein zweites Lichtquellenlicht aussendet, eine Lichtquellensteuerung 140, die den Laserlichtquellenabschnitt 110 und den LED-Laserlichtquellenabschnitt 130 steuert, einen Instrumentenanschluss 170, der mit einem beliebigen Endoskop verbunden werden kann, und ein lichtleitendes optisches System 150, das das erste Lichtquellenlicht, das von dem Laserlichtquellenabschnitt 110 ausgesendet wird, und das zweite Lichtquellenlicht leitet, das von dem LED-Lichtquellenabschnitt 130 an das Endoskop ausgesendet wird, das an den Instrumentenanschluss 170 angeschlossen ist.
Der Laserlichtquellenabschnitt 110 umfasst Laserlichtquellen 112 mit unterschiedlichen Lichtemissionswellenlängen. Die Laserlichtquellen 112 umfassen Laserdioden (LDs), die Emissionslichtwellenlängen von beispielsweise 405 nm, 445 nm und 515 nm aufweisen. Der Laserlichtquellenabschnitt 110 umfasst auch optische Fasern 114, die Laserlicht leiten, das von den Laserlichtquellen 112 abgestrahlt wird, einen optischen Vereiniger 116, der Laserlicht vereinigt, das von den optischen Fasern 114 geleitet wird, eine optische Faser 118, die Laserlicht leitet, das von dem optischen Vereiniger 116 vereinigt wurde, und ein Laserlicht aussendendes Teilstück 120, das von der optischen Faser 118 geleitetes Laserlicht in den Raum aussendet.
In dem dementsprechend aufgebauten Laserlichtquellenabschnitt 110 sind die Laserlichtquellen 112 optisch mit den optischen Fasern 114 verbunden, und ein Laserlicht, das von den optischen Fasern 114 geleitet wird, wird von dem optischen Vereiniger 116 in die optische Faser 118 vereinigt und zu dem Laserlicht aussendenden Teilstück 120 geleitet. Das Laserlicht aussendende Teilstück 120 ist aus der optischen Faser 118, die optisch mit dem optischen Vereiniger 116 verbunden ist, und einem Bauteil aufgebaut, das die optische Faser 118 hält, und kann Laserlicht vom distalen Ende der optischen Faser 118 mit einem konstanten Divergenzwinkel in einen Raum aussenden. Das distale Ende der optischen Faser 118 kann beispielsweise oberflächenpoliert sein, kann jedoch auch linsenbearbeitet sein, um den Divergenzwinkel des Austrittslichts zu steuern.
Der LED-Lichtquellenabschnitt 130 umfasst eine Lichtquelle, die weißes Licht aussenden kann, das breite Wellenlängenkomponenten im sichtbaren Lichtbereich aufweist. Beispielsweise umfasst der LED-Lichtquellenabschnitt 130 eine LED-Lichtquelle, die weißes Licht aussenden kann. Der LED Lichtquellenabschnitt 130 kann LED Licht mit einem konstantem Divergenzwinkel in einen Raum aussenden.
Die Étendue des Laserlichtquellenabschnitts 110 ist kleiner als die Étendue des LED-Lichtquellenabschnitts 130.
Der Laserlichtquellenabschnitt 110 und der LED-Lichtquellenabschnitt 130 werden von der Lichtquellensteuerung 140 gesteuert. Die Lichtquellensteuerung 140 kann den Ein-/Aus-Betrieb und die Austrittslichtmenge der Laserlichtquellen 112 des Laserlichtquellenabschnitts 110 getrennt steuern. Die Lichtquellensteuerung 140 kann auch den Ein-/Aus-Betrieb und die Austrittslichtmenge des LED-Lichtquellenabschnitts 130 steuern.
An den Instrumentenanschluss 170 kann ein gemäß dem beabsichtigten Zweck gewähltes Endoskop von verschiedenen Typen angeschlossen werden. An den Instrumentenanschluss 170 kann beispielsweise ein in 4 gezeigtes und später beschriebenes Bündelfaserinstrument 200A oder ein in 5 gezeigtes und später beschriebenes Einzelfaserinstrument 200B angeschlossen werden. 1 zeigt einen Zustand, in dem ein Endoskop angeschlossen ist, das ein Bündelfaserinstrument 200A darstellt.
Das lichtleitende optische System 150 umfasst eine Linse 152 für Laser, die ein Lichtkonvergenzmittel darstellt, das divergierendes, vom Laserlichtquellenabschnitt 110 ausgesendetes Licht in konvergentes Licht umwandelt, eine Linse 154 für LED, die ein Kollimationsmittel darstellt, das divergierendes, von dem LED-Lichtquellenabschnitt 130 ausgesendetes Licht in einen im Allgemeinen parallelen Strahl umwandelt, einen Strahlengangvereiniger 160, der den Strahlengang des vom Laserlichtquellenabschnitt 110 ausgesendeten Laserlichts und den Strahlengang des vom LED-Lichtquellenabschnitt 130 ausgesendeten LED-Lichts vereinigt, und eine Instrumentenanschlusslinse 156, die das Laserlicht und/oder LED-Licht, das durch den Strahlengangvereiniger 160 getreten ist, mit dem Endoskop koppelt, das an den Instrumentenanschluss 170 angeschlossen ist.
Die Linse 152 für Laser und die Instrumentenanschlusslinse 156 sind so angeordnet, dass die optischen Achsen (optischen Mittelachsen) der beiden einander entsprechen, und ein optisches System darstellen, das Laserlicht leitet. Das Laserlicht aussendende Teilstück 120 ist so angeordnet, dass seine optische Achse (Mittelachse des Strahls des Austrittslichts) einer optischen Achse des optischen Systems entspricht, das aus der Linse 152 für Laser und die Instrumentenanschlusslinse 156 aufgebaut ist.
Das distale Ende der optischen Faser 118 des Laserlichtquellenabschnitts 110 ist gewöhnlich mikroskopisch, etwa 50 bis 300 μm, und kann durch Energiekonzentration eines Austrittslasers eine Verbrennung usw. eines fremden Gegenstands verursachen. Dementsprechend wird der Raum zwischen dem Laserlicht aussendenden Teilstück 120 und der Linse 152 für Laser vorzugsweise von einem Haltebauteil abgedeckt und abgedichtet, obwohl es in 1 nicht gezeigt ist.
Der Strahlengangvereiniger 160 umfasst eine optische Ablenkoberfläche, die LED-Licht ablenkt, welches das zweite Lichtquellenlicht ist, etwa eine reflektierende Oberfläche 162. Der Strahlengangvereiniger 160 weist auch eine Öffnung 164 auf, die Laserlicht, welches das erste Lichtquellenlicht ist, innerhalb eines Bereichs der reflektierenden Oberfläche 162 durchtreten lässt.
Der LED-Lichtquellenabschnitt 130 ist so angeordnet, dass beispielsweise die Mittelachse des Strahlengangs des LED-Austrittlichts einen Winkel von 90° bezüglich der Mittelachse des Strahlengangs des Laseraustrittlichts des Laserlichtquellenabschnitts 110 bildet. Der Strahlengangvereiniger 160 ist so angeordnet, dass die reflektierende Oberfläche 162 einen Winkel von 45° bezüglich sowohl der Mittelachse des Strahlengangs des Laseraustrittlichts als auch der Mittelachse des Strahlengangs des LED-Austrittlichts bildet. Mit anderen Worten, der Strahlengangvereiniger 160 ist bezüglich der optischen Achse des optischen Systems, das aus der Linse 152 für Laser und der Instrumentenanschlusslinse 156 aufgebaut ist, 45° geneigt. Außerdem ist der Strahlengangvereiniger 160 so angeordnet, dass die Mitte der Öffnung 164 auf der Mittelachse des Strahlengangs von Laserlicht positioniert ist, und die Öffnung 164 auf einem oder in der Umgebung eines Lichtkonvergenzpunkts von Laserlicht positioniert ist, das entlang des Strahlengangs von Laserlicht in konvergentes Licht umgewandelt wird. Der LED-Lichtquellenabschnitt 130 ist so angeordnet, dass die Mittelachse des Strahlengangs des LED-Austrittlichts der Mitte des Strahlengangvereinigers 160 entspricht. Bei einer solchen Anordnung lenkt der Strahlengangvereiniger 160 LED-Licht ab oder reflektiert es, sodass die Mittelachse des Strahlengangs von LED-Licht, das von der Licht ablenkenden oder reflektierenden Oberfläche abgelenkt oder reflektiert wird, der Mittelachse des Strahlengangs von Laserlicht entspricht, das durch die Öffnung 164 getreten ist.
Dieser Aufbau ermöglicht das Vereinigen des Strahlengangs von Laserlicht und des Strahlengangs von LED-Licht, sodass die Mittelachsen derselben einander entsprechen.
Vom Laserlichtquellenabschnitt 110 ausgesendetes Laserlicht wird in der Öffnung 164 des Strahlengangvereinigers 160 von der Linse 152 für Laser konvergiert, um durch den Strahlengangvereiniger 160 zu treten, und wird dann divergierend Licht und bewegt sich auf die Instrumentenanschlusslinse 156 zu. Vom Laserlichtquellenabschnitt 110 zur Instrumentenanschlusslinse 156 ist der Strahlengang des Laserlichts an keiner Stelle gekrümmt.
Vom LED-Lichtquellenabschnitt 130 ausgesendetes LED-Licht wird von der Linse 154 für LED in einen parallelen Strahl umgewandelt und wird dann von der reflektierenden Oberfläche 162 des Strahlengangvereinigers 160 reflektiert und bewegt sich auf Instrumentenanschlusslinse 156 zu.
Die Mittelachse des Strahlengangs von LED-Licht entspricht der Mittelachse des Strahlengangs von Laserlicht zwischen dem Strahlengangvereiniger 160 und der Instrumentenanschlusslinse 156. Demnach erstreckt sich der Strahlengang von Laserlicht gerade ohne gekrümmt zu werden, während der Strahlengang des LED-Lichts von dem optischen Vereiniger 160 gekrümmt wird, sodass die Mittelachse des LED-Lichts der Mittelachse des Strahlengangs von Laserlicht entspricht.
Das Laserlicht und das LED-Licht, das sich auf die Instrumentenanschlusslinse 156 zu bewegt, wird von der Instrumentenanschlusslinse 156 konvergiert und tritt in das Endoskop ein, das an den Instrumentenanschluss 170 angeschlossen ist. Namentlich treten das Laserlicht und LED-Licht, die durch den Strahlengangvereiniger 160 getreten sind, durch die jeweiligen Strahlengänge mit einander entsprechenden Mittelachsen und treten in das Endoskop ein (z. B. ein Bündelfaserinstrument 200A), das an den Instrumentenanschluss 170 angeschlossen ist.
Das LED-Licht, das in die Öffnung 164 des Strahlengangvereinigers 160 tritt, wird nicht reflektiert und geht verloren; der Bereich der Öffnung 164 des Strahlengangvereinigers 160 kann jedoch so klein gemacht werden, dass sie im Wesentlichen keinen Einfluss hat.
Bezugnehmend auf 2 und 3 wird der Strahlengangvereiniger 160 ausführlich beschrieben. 2 ist eine geschnittene Seitenansicht des Strahlengangvereinigers 160 und 3 zeigt auf der linken Seite den Strahlengangvereiniger 160 in Richtung des in 2 gezeigten Pfeils a gesehen, und auf der rechten Seite den Strahlengangvereiniger 160 in Richtung des in 2 gezeigten Pfeils b gesehen;
Wie oben erwähnt, weist der Strahlengangvereiniger 160 die reflektierende Oberfläche 162, die weißes Licht reflektieren kann, und innerhalb diesen Bereichs die Öffnung 164 auf, die Laserlicht durchtreten lässt. Die reflektierende Oberfläche 162 kann einen beliebigen Bereich aufweisen, der zum Reflektieren von LED-Licht ausreicht. Beispielsweise, ist die reflektierende Oberfläche 162 auf der gesamten Oberfläche des Strahlengangvereinigers 160 mit Ausnahme der Öffnung 164 vorgesehen, und der Strahlengangvereiniger 160 kann zum leichten Anbringen ein Rechteck sein, das größer als der Strahldurchmesser des LED-Lichts ist.
Die Form der Öffnung 164, wie sie auf eine Ebene projiziert wird, die senkrecht zur Mittelachse des Strahlengangs von Laserlicht verläuft, ist vorzugsweise beinahe die gleiche wie die Strahlenform des Laserlichtsum den maximalen Bereich der reflektierenden Oberfläche 162 zu gewährleisten. Die Strahlenform bezeichnet einen Strahlenbereich, in dem der Strahl ein bestimmtes Lichtmengenverhältnis bezüglich der höchsten Lichtmenge, etwa nicht weniger als 1/e² in der Lichtintensitätsverteilung in dem Fall aufweist, in dem Laserlicht in Richtung seines Strahlengangs (der durch Pfeil b in 2 angezeigte Richtung) gesehen wird. Ist die Strahlenform beispielsweise kreisförmig, so ist die Form der Öffnung 164, wie sie auf eine Ebene projiziert wird, die senkrecht zur Mittelachse des Strahlengangs von Laserlicht verläuft, vorzugsweise kreisförmig und ist somit, gesehen in der Richtung senkrecht zur reflektierenden Oberfläche 162 des Strahlengangvereinigers 160 (der durch Pfeil b in 2 angezeigten Richtung), vorzugsweise oval. Da der Strahlengangvereiniger 160 bezüglich der optischen Achse 45° geneigt ist, kann in der vorliegenden Ausführungsform, die Form der Öffnung 164, wie sie auf eine Ebene projiziert wird, die senkrecht zur Mittelachse des Strahlengangs von Laserlicht verläuft, kreisförmig sein, indem die Form zu einem Oval, 1/sin45° = 2^1/2 Mal zusammengedrückt in Richtung der Mittelachse des Strahlengangs von Laserlicht, gemacht wird, das auf die reflektierende Oberfläche 162 projiziert wird, gesehen aus der Richtung senkrecht zur reflektierenden Oberfläche 162 des Strahlengangvereiniger 160 (der durch Pfeil a in 2 angezeigten Richtung).
Die Größe der Öffnung 164 muss größer als mindestens der Licht-Konvergenzdurchmesser des Laserlichts sein, wenn die Öffnung 164 auf eine Ebene projiziert wird, die senkrecht zur Mittelachse des Strahlengangs des Laserlichts verläuft, damit sie Laserlicht hindurchtreten lässt. Der Licht-Konvergenzdurchmesser von Laserlicht ist durch das Gesetz der konstanten Étendue eingeschränkt (wenn angenommen wird, dass die Étendue E ist, der Bereich S ist und der radiale Raumwinkel von Licht im optischen System πNA² ist, ist E = π·S·NA² (1) konstant) und weist eine konstante Größe auf. Wenn angenommen wird, dass der Bereich des Austrittsendes der optischen Faser 118 an dem Laserlicht aussendenden Teilstück 120 S₁ ist, der Austrittswinkel θ₁ ist, NA₁ Sinθ₁ ist, der Bereich der Öffnung 164 S₂ ist, der Eintrittswinkel in die Öffnung 164 θ₂ ist und NA₂ Sinθ₂ ist, wird insbesondere vorzugsweise das Verhältnis S₂ ≥ S₁·(NA₁ ²/NA₂ ²) (2) erfüllt.
Aus dem gleichen Grund wie dem oben beschriebenen, ist der Umriss 162a des Strahlungsbereichs des LED-Lichts, der auf der reflektierenden Oberfläche 162 des Strahlengangvereinigers 160 ausgebildet ist, gesehen in der Richtung senkrecht zur reflektierenden Oberfläche 162 des Strahlengangvereinigers 160 (der durch Pfeil a in 2 angezeigten Richtung) oval, und gesehen in der Richtung der Mittelachse des Strahlengang von Laserlicht (der durch Pfeil b in 2 angezeigten Richtung) kreisförmig.
The Lichtquellenvorrichtung für ein Endoskop 100 der vorliegenden Ausführungsform kann für Instrumente mit verschiedenen optischen Eigenschaften benutzt werden.
4 zeigt als Beispiel einen schematischen Aufbau eines Beleuchtungssystems eines Bündelfaserinstruments 200A, eines Endoskops, das eine Bündelfaser, die gebündelte optische Fasern umfasst, als Lichtleiter verwendet.
Das Bündelfaserinstrument 200A umfasst einen optischen Anschlussabschnitt 214, der in die Lichtquellenvorrichtung für ein Endoskop 100 eingeführt wird, einen Instrumentenanschluss 216, der an den Instrumentenanschluss 170 der Lichtquellenvorrichtung für ein Endoskop 100 angeschlossen wird, und einen flexiblen Abschnitt 218. Der optische Anschlussabschnitt 214 ist mit einer Abdeckscheibe 212 versehen, die einen Lichteintrittsabschnitt darstellt, der Licht (Laserlicht und/oder LED-Licht) von dem lichtleitenden optischen System 150 der Lichtquellenvorrichtung für ein Endoskop 100 eintreten lässt. Der optische Anschlussabschnitt 214 umfasst auch eine Stablinse 232, die in dem optischen Anschlussabschnitt 214 angeordnet ist, um Licht zu empfangen, das durch die Abdeckscheibe 212 eingetreten ist, eine Bündelfaser 234, die einen Lichtleiter darstellt, der optisch mit der Stablinse 232 verbunden ist, und einen Wandler optischer Eigenschaften 236 (z. B. eine Linsengruppe), der an einem distalen Endteil des flexiblen Abschnitts 218 angeordnet ist. Die Bündelfaser 234 erstreckt sich in den flexiblen Abschnitt 218 über nahezu die gesamte Länge des flexiblen Abschnitts 218 und ist optisch mit dem Wandler optischer Eigenschaften 236 verbunden.
Das Bündelfaserinstrument 200A wird an die Lichtquellenvorrichtung für ein Endoskop 100 durch Verbindung des Instrumentenanschlussabschnitts 216 mit dem Instrumentenanschluss 170 der Lichtquellenvorrichtung für ein Endoskop 100 angeschlossen. In diesem Zustand entsprechen die Mittelachse des Strahlengangs des Laserlichts und die Mittelachse des Strahlengangs des LED-Lichts der optischen Achse des Eintrittsendes des Bündelfaserinstruments 200A. Mit anderen Worten, die Lichtquellenvorrichtung für ein Endoskop 100 und das Bündelfaserinstrument 200A sind so gestaltet, dass sie entsprechend angeordnet sind, wenn das Bündelfaserinstrument 200A an die Lichtquellenvorrichtung für ein Endoskop 100 angeschlossen ist.
Die optische Achse des Eintrittsendes soll die optische Achse (optische Mittelachse) eines optischen Elements in dem Endoskop sein, das am nächsten an der Instrumentenanschlusslinse 156 der Lichtquellenvorrichtung für ein Endoskop 100 angeordnet ist, mit Ausnahme eines Elements, das die optischen Eigenschaften nicht wesentlich beeinflusst, etwa der Abdeckscheibe 212. In diesem Fall entspricht die optische Achse des Eintrittsendes der optischen Achse der Stablinse 232.
Das Eintrittslicht (Laserlicht und/oder LED Licht) von der Lichtquellenvorrichtung für ein Endoskop 100 tritt in die Abdeckscheibe ein, die den Lichteintrittsabschnitt darstellt, und dann wird dessen Intensität durch mehrfaches Reflektieren in der Stablinse 232 vereinheitlicht und an die Bündelfaser 234 geleitet. Das Eintrittslicht wird dann von der Bündelfaser 234 an die Linsengruppe geleitet, die den Wandler optischer Eigenschaften 236 darstellt und am distalen Endteil des flexiblen Abschnitts 218 angeordnet ist, und als Beleuchtungslicht ausgesendet, nachdem die Austrittslichtverteilung von der Linsengruppe erweitert wurde.
Diese Art von Endoskopvorrichtung (die Lichtquellenvorrichtung für ein Endoskop 100 und das Bündelfaserinstrument 200A) können durch Umschalten LED-Licht als weißes Beobachtungslicht und Laserlicht als spezielles Beobachtungslicht benutzen. Spezifische Lichtbeobachtung durch Schmalband-Bildgebung (Narrow Band Imaging, NBI), wobei Blutgefäße der Schleimhautoberfläche hervorgehoben werden, wird beispielsweise durch Anwenden von Laserlicht mit einer Wellenlänge von 415 nm und 515 nm als spezielles Licht ermöglicht, das vom Bluthämoglobin leicht absorbiert werden kann. Die Kombination von Laserlicht ist nicht darauf beschränkt und verschiedene spezifische Lichtarten können von verschiedenen Kombinationen von Wellenlängen erzeugt werden.
5 zeigt als weiteres Beispiel einen schematischen Aufbau eines Beleuchtungssystems eines Einzelfaserinstruments 200B, eines Endoskops, das eine optische Einzelfaser verwendet. 6 zeigt einen Zustand, in dem das Einzelfaserinstrument 200B an die Lichtquellenvorrichtung für ein Endoskop 100 angeschlossen ist.
Wie das Bündelfaserinstrument 200A umfasst das Einzelfaserinstrument 200B einen optischen Anschlussabschnitt 214, einen Instrumentenanschlussabschnitt 216, und einen flexiblen Abschnitt 218. Der Aufbau dieser Elemente ist der gleiche wie der des Bündelfaserinstruments 200A. Das Einzelfaserinstrument 200B unterscheidet sich von dem Bündelfaserinstrument 200A durch das innere optische System. Das Einzelfaserinstrument 200B umfasst auch eine Faserverbindungslinse 252, die in dem optischen Anschlussabschnitt 214 angeordnet ist, um Licht zu empfangen, das in die Abdeckscheibe 212 eingetreten ist, eine optische Einzelfaser 254, die einen Lichtleiter darstellt, der optisch mit der Faserverbindungslinse 252 verbunden ist, und einen Wandler optischer Eigenschaften 256 (z. B. eine Phosphoreinheit), der an einem distalen Endteil des flexiblen Abschnitts 218 angeordnet ist. Die optische Einzelfaser 254 erstreckt sich im flexiblen Abschnitt 218 über nahezu die gesamte Länge des flexiblen Abschnitts 218 und ist optisch mit dem Wandler optischer Eigenschaften 256 verbunden.
Das Einzelfaserinstrument 200B ist an die Lichtquellenvorrichtung für ein Endoskop 100 auf die gleiche Weise wie das Bündelfaserinstrument 200A angeschlossen. In diesem Zustand entsprechen die Mittelachse des Strahlengangs von Laserlicht und die Mittelachse des Strahlengangs von LED-Licht der optischen Achse des Eintrittsendes des Einzelfaserinstruments 200B. In diesem Fall entspricht die optische Achse des Eintrittsendes der optischen Achse der Faserverbindungslinse 252.
Das Eintrittslicht (Laserlicht und/oder LED-Licht) von der Lichtquellenvorrichtung für ein Endoskop 100 tritt in die Abdeckscheibe 212 ein, die den Lichteintrittsabschnitt darstellt, und wird von der Faserverbindungslinse 252 konvergiert und optisch mit dem Eintrittsende der Einzelfaser 254 gekoppelt. Das Eintrittslicht wird dann von der optischen Einzelfaser 254 an die Phosphoreinheit geleitet, die den Wandler optischer Eigenschaften 256 darstellt und am distalen Endteil des flexiblen Abschnitts 218 angeordnet ist. Die Phosphoreinheit umfasst mindestens einen Phosphortyp und stellt eine Einheit dar, die dazu in der Lage ist, die Wellenlänge des Eintrittslichts zu ändern und es danach als Beleuchtungslicht auszusenden. Die Phosphoreinheit ist beispielsweise mit YAG, das unter Erregung durch blaues Licht gelbes Licht abstrahlt, β-Sialon, das unter Erregung durch blau-violettes Licht grünes Licht abstrahlt, und einem Lichtstreuungsbauteil zum Streuen von Fluoreszenz und etwas übertragenem Laserlicht zum Mischen dieser versehen. Diese Kombination ermöglicht die Erzeugung von weißem Licht, das eine blaue Komponente und eine gelbe Komponente umfasst, durch Erregen eines YAG-Phosphors durch Laserlicht mit der Wellenlänge 445 nm, und die Erzeugung von NBI-spezifischem Licht, das eine blau-violette Komponente und eine grüne Komponente umfasst, durch Erregen eines β-Sialonphosphors durch Laserlicht mit der Wellenlänge 415 nm.
Diese Art von Endoskopvorrichtung (die Lichtquellenvorrichtung für ein Endoskop 100 und das Einzelfaserinstrument 200B) kann durch Kombinationen eines Phosphortyps, der in der Phosphoreinheit enthalten ist, die den Wandler optischer Eigenschaften 256 darstellt, und einer Wellenlänge von Laserlicht, das auf die Phosphoreinheit angewendet wird, weißes Licht und spezifisches Licht erzeugen, so dass es nicht erforderlich ist, LED-Licht von der Lichtquellenvorrichtung für ein Endoskop 100 in das Einzelfaserinstrument 200B eintreten zu lassen, und nur Laserlicht zum Eintreten veranlasst wird.
(Vorteil)
Die vorliegende Ausführungsform kann die optische Kopplungseffizienz an Endoskope bei großer Gestaltungsflexibilität verbessern.
Beispielsweise ist es mit dem herkömmlichen, in der japanischen Patentanmeldung KOKAI, Veröffentlichungsnr. 2013-013560 beschriebenen Aufbau, in dem Laserlicht mit dem Strahlengang von weißem Licht kombiniert wird, schwierig, die optische Kopplungseffizienz des in 5 gezeigten Einzelfaserinstruments 200B zu erhöhen. Da der Kerndurchmesser der optischen Einzelfaser 254 eine mikroskopische Größe von 50 bis 300 μm aufweist, müssen insbesondere die Positionen der optischen Bauteile präzise eingestellt und daraufhin angebracht werden, um Laserlicht daran zu koppeln.
Der herkömmliche Aufbau erfordert jedoch das Positionieren des Winkels der reflektierenden Platte zusätzlich zu den Positionen des Licht aussendenden Abschnitts und des Einzelfaserinstruments. Insbesondere verlagert eine Fehlausrichtung des Winkels der reflektierenden Platte die optische Achse nach dem Reflektieren um das doppelte der Fehlausrichtung der reflektierenden Platte, und wirkt sich stark auf die Kopplungseffizienz aus. Daher ist es tatsächlich schwierig, die Kopplungseffizienz zu verbessern. Selbst wenn eine Lichtquellenvorrichtung mit einem Einzelfaserinstrument kompatibel sein soll, muss die Lichtquellenvorrichtung mit großen Einschränkungen bezüglich der Lichtverwendungseffizienz gestaltet werden. Daher muss für die vollständige Nutzung der Funktion eines Einzelfaserinstruments eine zweckbestimmte Lichtquellenvorrichtung bereitgestellt werden.
Im Gegensatz dazu kann der Aufbau der vorliegenden Ausführungsform die Kopplungseffizienz an das Einzelfaserinstrument 200B verbessern, das ein präzises Einstellen erfordert, da die optische Achse des optischen Systems von dem Laserlicht aussendenden Teilstück 120 zum Eintrittsende des Endoskops, d. h. die Mittelachse des Strahlengangs von Laserlicht, gerade ist und kein reflektierendes Bauteil dazwischen liegt, wodurch das Einstellen von Laserlicht erleichtert wird. Folglich kann die Anschlusskompatibilität von dem gemeinsamen Anschlussende (Instrumentenanschluss 170) an das Einzelfaserinstrument 200B und das Bündelfaserinstrument 200A gewährleistet werden, was bisher schwierig war. Der Strahlengangvereiniger 160, der ein reflektierendes Bauteil darstellt, ist auf dem Strahlengang von LED-Licht nicht vorhanden. Die Eintrittsöffnung des Bündelfaserinstruments, die für LED-Licht erforderlich ist, beträgt jedoch 1,5 bis 4 mm, ist also größer als die der Einzelfaser, und der Einfluss von Fehlausrichtungen ist äußerst gering und verursacht kein wesentliches Problem im Vergleich zur Verbindung mit der Einzelfaser.
Die Öffnung 164 des Strahlengangvereinigers 160 kann aus einem durchsichtigen Bauteil aufgebaut sein, das auch einen kleineren Einstellungsfehler als die Einstellung des reflektierenden Glieds ermöglicht. Wenn Licht jedoch durch ein flaches durchsichtiges Bauteil übertragen wird, das bezüglich der Mittelachse des Strahlengangs von Laserlicht geneigt ist, wird aufgrund eines Unterschieds des Brechungsindex eine geringe Fehlausrichtung des Strahlengangs verursacht (der Strahlengang wird leicht verschoben). Daher ist die Verwendung der Öffnung effizienter.
Der herkömmliche Aufbau ist auch bezüglich des Verlusts problematisch, der beim Vereinheitlichen von LED-verursacht wird. Im herkömmlichen Aufbau liegt die reflektierende Platte im Strahlengang und dadurch wird Licht abgeschattet und geht verloren. Dadurch nimmt die optische Kopplungseffizienz ab. Die Abnahme der optischen Kopplungseffizienz kann verhindert werden, indem der reflektierende Bereich verkleinert wird; wenn jedoch dünnes Laserlicht von einer kleineren reflektierenden Platte reflektiert wird, wird die Energiedichte von Laserlicht auf der reflektierenden Oberfläche extrem hoch. Infolgedessen entsteht ein Problem bezüglich der Zuverlässigkeit, etwa durch Verbrennen eines fremden Gegenstands, der an der reflektierenden Platte befestigt ist. Daher muss gewährleistet werden, dass der reflektierende Bereich eine bestimmte Größe aufweist und zu einem gewissen Ausmaß lässt sich eine Abnahme der optischen Kopplungseffizienz nicht vermeiden.
Der Aufbau der vorliegenden Ausführungsform lässt Laserlicht durch die Öffnung 164 des Strahlengangvereinigers 160 treten und verursacht somit keine Energiekonzentration auf einem der Bauteile. Ohne das Problem des Verbrennens eines fremden Gegenstands kann die Größe der Öffnung 164 reduziert werden. Laserlicht weist im Allgemeinen eine geringe Étendue auf und kann auf einen sehr kleinen Durchmesser konvergieren. Daher kann die Öffnung 164 sehr klein gemacht werden. Man kann beispielsweise annehmen, dass das optische System, in dem der Kerndurchmesser der Austrittfaser 100 μm ist, die-Austritt-NA 0,2 ist und Laserlicht von der Linse 152 für Laser in konvergentes Licht von NA = 0,05 umgewandelt wird. Gemäß Formel (2) beträgt der Flussdurchmesser an der Öffnung 164 400 μm. Selbst in Anbetracht einer Fehlausrichtung beim Anbringen lässt das Bereitstellen einer Öffnung mit einem Durchmesser von beispielsweise ungefähr 1 mm, wie sie auf eine Ebene projiziert wird, die senkrecht zur Mittelachse des Strahlengangs von Laserlicht verläuft, zu, dass ausreichend Laserlicht hindurchtritt. Wenn der Durchmesser der reflektierenden Oberfläche 162 20 mm beträgt, wenn die reflektierende Oberfläche 162 auf eine Ebene projiziert wird, die senkrecht zur Mittelachse des Strahlengangs von Laserlicht verläuft, hat in diesem Fall die Öffnung 164 daher die Größe, die das Bereichsverhältnis von 0,25% bezüglich der reflektierenden Oberfläche 162 aufweist, und der Verlust, der von der Öffnung 164 verursacht wird, kann auf eine winzige Menge reduziert werden. Der Bereich der Öffnung 164 kann mit großer Flexibilität gemäß der Gestaltung des optischen Systems und des Anbringens festgesetzt werden. Wenn beispielsweise der Durchmesser der Öffnung 164 auf 4 mm vergrößert wird, um die Anbringungstoleranz noch zu vergrößern, beträgt das Bereichsverhältnis bezüglich der reflektierenden Oberfläche 162 mit einem Durchmesser von 20 mm 4%, was bei der praktischen Verwendung kein großes Problem darstellt. Die Größe der Öffnung 164 ist nicht auf das Beispiel oben beschränkt und die Öffnung 164 kann unter Berücksichtigung des Gleichgewichts der erforderlichen Effizienz gestaltet werden. Aus dem oben genannten Grund ist es selbst unter Berücksichtigung des Verlusts von LED-Licht am Strahlengangvereiniger 160 zweckdienlich, das Laserlicht aussendende Teilstück 120 des Laserlichtquellenabschnitts 110 mit geringer Étendue als Verlängerung der Mittelachse des kombinierten Lichtwegs koaxial anzuordnen.
Die japanische Patentanmeldung KOKAI, Veröffentlichungsnr. 2013-013560 offenbart auch, dass eine reflektierende Platte ein dichroitischer Spiegel ist, der Licht von Komponenten des Laserlicht-Wellenlängenbands reflektiert, und Licht der Komponenten des anderen Wellenlängenbands weißen Lichts reflektiert. Wenn jedoch Komponenten von Licht des sichtbaren Wellenlängenbands als Laserlicht verwendet werden, ist dieser Aufbau deshalb problematisch, da sich die Farbe der Beleuchtung aus weißem Licht ändert, da das Licht des Laserlicht-Wellenlängenbands aus dem weißen Licht verloren geht.
In der vorliegenden Ausführungsform wird kein solcher Verlust von Licht eines spezifischen Wellenlängenbands aus dem weißen Licht verursacht, und die Beleuchtungsfarbe wird nicht beeinflusst. Dieser Vorteil verbessert die Effizienz der optischen Eigenschaften von LED-Licht, verhindert, dass Licht eines spezifischen Wellenlängenbands verloren geht und erleichtert die Verwirklichung beliebiger Beleuchtungslichtmerkmale in der Gestaltung.
Außerdem ermöglicht die vorliegende Ausführungsform eine flexible Gestaltung des Strahlengangvereinigers. Beispielsweise kann, wie in 7 gezeigt, ein Strahlengangvereiniger 160A, der eine konkave reflektierende Oberfläche 162A aufweist, anstelle des optischen Vereinigers 160 angeordnet werden, der eine flache reflektierende Oberfläche 162 aufweist. In dieser Lichtquellenvorrichtung für ein Endoskop 100A wird auf die Linse für LED verzichtet, da die konkave reflektierende Oberfläche 162A Funktionen des Reflektierens und Konvergierens weißen Lichts übernimmt. Dies trägt zur Größenreduktion der Vorrichtung bei. Die Form der reflektierenden Oberfläche ist nicht auf dieses Beispiel beschränkt und flexibel gestaltet, sodass der Strahlengangvereiniger mit einer beliebigen optischen Funktion vorgesehen werden kann, etwa Konvergenz und Divergenz von LED-Licht, Intensitätsverteilungssteuerung oder Kombination von LED-Licht, ohne Laserlicht zu beeinflussen, und die Flexibilität in der Gestaltung des optischen Systems verbessert werden kann.
Diese Vorteile ermöglichen verbesserte Flexibilität und leichtere optische Gestaltung von LED-Licht, während die optische Kopplungseffizienz von Laserlicht mit der Einzelfaser gewährleistet ist. Entsprechend kann eine Lichtquellenvorrichtung für ein Endoskop vorgesehen werden, die die Verwirklichung von Anschlusskompatibilität mit einem Einzelfaserinstrument erleichtert und bezüglich des herkömmlichen Bündelfaserinstruments verbesserte optische Anschlusseigenschaften aufweist.
[Abwandlungen]
Für verbesserte optische Kopplungseffizienz ist es wünschenswert, die optische Achse des optischen Systems von dem Laserlicht aussendenden Teilstück 120 zu dem Lichtleiter im Endoskop gerade auszubilden, wenn das Endoskop angeschlossen ist. Der Aufbau ist jedoch nicht notwendigerweise darauf beschränkt. Beispielsweise kann die optische Achse der Instrumentenanschlusslinse 156 in der Lichtquellenvorrichtung für ein Endoskop 100 absichtlich bezüglich der optischen Achse des Eintrittsendes des Endoskops geneigt sein, um Laserlicht in den Lichtleiter des Endoskops mit einem Winkel eintreten zu lassen, um die Austrittslichtverteilung aus dem distalen Ende des Endoskops einzustellen.
Der Winkel der Mittelachse des Lichtwegs von LED-Licht zum Strahlengangvereiniger 160 bezüglich der Mittelachse des Lichtwegs von Laserlicht muss nicht unbedingt 90° sein und kann nach Wunsch geändert werden. Entsprechend der Änderung müssen der Anordnungswinkel des Strahlengangvereinigers 160 bezüglich der Mittelachse des Strahlengangs von Laserlicht und die Form und Größe der Öffnung 164 geändert werden.
LED-Licht, das in den Strahlengangvereiniger 160 tritt, muss kein paralleler Strahl sein und kann beispielsweise einen Divergenzwinkel aufweisen, der dem des Laserlichts nach dem Treten durch die Öffnung 164 entspricht. In diesem Fall kann leicht bewirkt werden, dass die Position des Lichtkonvergenzpunkts von Laserlicht dem des LED-Lichts im Endoskop entspricht, so dass die Anschlussposition des Endoskops leicht gestaltet werden kann.
Die Laserlichtquelle 112 im Laserlichtquellenabschnitt 110 ist nicht auf die Laserdiode beschränkt. Außerdem ist die Lichtquelle in dem LED-Lichtquellenabschnitt 130 nicht auf die LED-Lichtquelle beschränkt und der LED-Lichtquellenabschnitt 130 kann anstelle der LED-Lichtquelle eine Lampenlichtquelle, etwa eine Xenon-Lampe aufweisen.
Der LED-Lichtquellenabschnitt 130 muss nicht unbedingt eine weiße LED-Lichtquelle aufweisen und kann die LED-Lichtquellen 132A, 132B und 132C aufweisen, die rotes Licht, grünes Licht bzw. blaues Licht abstrahlen, die später zu weißem Licht kombiniert werden, wie beispielsweise in 8 gezeigt. In dieser Lichtquellenvorrichtung für ein Endoskop 100B umfasst das lichtleitende optische System 150 die Linsen 182A, 182B und 182C für LED, die ein Kollimationsmittel darstellen, das divergierendes Licht, das von den LED-Lichtquellen 132A, 132B und 132C ausgesendet wird, in im Allgemeinen parallele Strahlen umwandelt, und reflektierende/übertragende Bauteile 184A, 184B und 184C zum Vereinigen des Lichts von den Linsen 182A, 182B und 182C für LED. Beispielsweise hat das reflektierende/übertragende Bauteil 184A die Funktion, rotes Licht zu reflektieren, das reflektierende/übertragende Bauteil 184B hat die Funktion, rotes Licht zu übertragen und grünes Licht zu reflektieren, und das reflektierende/übertragende Bauteil 184C hat die Funktion rotes und grünes Licht zu übertragen und blaues Licht zu reflektieren. Von den LED-Lichtquellen 132A, 132B und 132C abgestrahltes rotes Licht, grünes Licht und blaues Licht wird von den reflektierenden/übertragenden Bauteilen 184A, 184B und 184C vereinigt, damit weißes Licht entsteht.
[Zweite Ausführungsform]
(Aufbau)
9 zeigt eine zweite Ausführungsform einer Lichtquellenvorrichtung für ein Endoskop. In 9 werden den gleichen Bauteilen, die in 1 gezeigt sind, die gleichen Bezugsziffern wie in 1 zugeordnet und daher wird auf ausführliche Beschreibungen dieser verzichtet. Die folgenden Beschreibungen werden bereitgestellt, wobei den Teilen Bedeutung zugemessen wird, die sich von denen in 1 unterscheiden. Namentlich sind die Bauteile usw., die unten nicht beschrieben werden, die gleichen wie die in der ersten Ausführungsform. 10 zeigt einen Schnitt durch ein Laserlicht aussendendes Teilstück 120 und einen in 9 gezeigten Strahlengangvereiniger 160.
In der Lichtquellenvorrichtung für ein Endoskop 100C der vorhanden Ausführungsform ist das Laserlicht aussendende Teilstück 120 so angeordnet, dass es durch die Öffnung 164 des Strahlengangvereiniger 160 dringt, wie in 9 gezeigt. Das Laserlicht aussendende Teilstück 120 umfasst ein Fixierungsbauteil 122, das die optische Faser 118 fixiert, und die Linse 124 für Laser zum Steuern des Divergenzwinkels von Laserlicht, das von der optischen Faser 118 ausgesendet wird. Das Austrittsende 126 der optischen Faser 118 ist in der Umgebung der Öffnung 164 des Strahlengangvereinigers 160 entlang des Strahlengangs von Laserlicht angeordnet. Daher wird Laserlicht von einer Position in der Umgebung der Öffnung 164 ausgesendet.
Laserlicht wird von der optischen Faser 118 geleitet und von dem Austrittsende 126 der optischen Faser 118 als Streulicht ausgesendet. Das ausgesendete Laserlicht wird von der Linse 124 für Laser Einstellungen des Divergenzwinkels unterzogen und dann von der Instrumentenanschlusslinse 156 konvergiert und tritt in das Endoskop ein.
Wie in der ersten Ausführungsform kann das LED-Licht von der reflektierenden Oberfläche 162 mit Ausnahme der Öffnung 164 des Strahlengangvereiniger 160 reflektiert und mit dem gleichen Strahlengang wie das Laserlicht vereinigt werden.
(Vorteil)
In der vorliegenden Ausführungsform kann das Laserlicht aussendende Teilstück 120 näher am Endoskop als in der ersten Ausführungsform angeordnet werden. Im Allgemeinen ist es mit zunehmendem Abstand zwischen dem Laserlicht aussendenden Teilstück 120 und dem Endoskop wahrscheinlicher, dass eine mechanische Fehlausrichtung der Position auftritt, und die Fehlausrichtung der Position des Lichtstrahls nimmt auf der Endoskopseite aufgrund der Fehlausrichtung des optischen Achsenwinkels zu. Daher kann die vorliegende Ausführungsform die optische Kopplungseffizienz von Laserlicht an das Einzelinstrument noch weiter verbessern.
[Abwandlungen]
Das Laserlicht aussendende Teilstück 120 muss nicht unbedingt in nahezu der gleichen Position wie der Strahlengangvereiniger 160 angeordnet sein. Beispielsweise kann sich die optische Faser 118 so erstrecken, dass sie durch die Öffnung 164 des Strahlengangvereinigers 160 dringt, und das Laserlicht aussendende Teilstück 120 kann näher an dem Endoskop als dem Strahlengangvereiniger 160 angeordnet sein. In diesem Fall wird Laserlicht von einer Position ausgesendet, die sich näher am Endoskop als am Strahlengangvereiniger 160 befindet.
Während bestimmte Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung mit Bezug auf die Zeichnungen beschrieben wurden, ist die vorliegenden Erfindung nicht auf diese begrenzt und kann abgewandelt oder geändert werden, ohne vom Geist der Erfindung abzuweichen. Die hierin erwähnte Abwandlung oder Änderung umfasst erfindungsgemäße Kombinationen der oben erwähnten Ausführungsformen.

Claims

Lichtquellenvorrichtung für ein Endoskop, an die ein Endoskop anschließbar ist, wobei die Lichtquellenvorrichtung für ein Endoskop umfasst: einen ersten Lichtquellenabschnitt, der erstes Lichtquellenlicht aussendet; einen zweiten Lichtquellenabschnitt, der zweites Lichtquellenlicht aussendet; und einen Strahlengangvereiniger, der einen Strahlengang des ersten Lichtquellenlichts und einen Strahlengang des zweiten Lichtquellenlichts vereinigt, wobei die Étendue des ersten Lichtquellenabschnitts kleiner als die Étendue des zweiten Lichtquellenabschnitts ist, der Strahlengangvereiniger eine optische Ablenkoberfläche aufweist, die das zweite Lichtquellenlicht ablenkt, und eine Öffnung aufweist, die das erste Lichtquellenlicht durch die Öffnung innerhalb eines Bereichs der optischen Ablenkoberfläche treten lässt, der Strahlengangvereiniger das zweite Lichtquellenlicht so ablenkt, dass eine Mittelachse des Strahlengangs des zweiten Lichtquellenlichts, das von der optischen Ablenkoberfläche abgelenkt wird, einer Mittelachse des Strahlengangs des ersten Lichtquellenlichts entspricht, das durch die Öffnung getreten ist, und das erste Lichtquellenlicht und das zweite Lichtquellenlicht durch die jeweiligen Strahlengänge, deren Mittelachsen einander entsprechen, in das Endoskop eintreten.
Lichtquellenvorrichtung für ein Endoskop nach Anspruch 1, wobei die Mittelachsen der Strahlengänge des ersten und zweiten Lichtquellenlichts einer optischen Achse eines Eintrittsendes des Endoskops entsprechen, wenn das Endoskop an die Lichtquellenvorrichtung für ein Endoskop angeschlossen ist.
Lichtquellenvorrichtung für ein Endoskop nach Anspruch 2, die ferner ein Lichtkonvergenzmittel umfasst, das das erste Lichtquellenlicht, das von dem ersten Lichtquellenabschnitt ausgesendet wird, in konvergentes Licht umwandelt, wobei die Öffnung des Strahlengangvereinigers an einem Lichtkonvergenzpunkt des konvergenten Lichts oder in dessen Umgebung entlang des Strahlengangs des ersten Lichtquellenlichts angeordnet ist.
Lichtquellenvorrichtung für ein Endoskop nach Anspruch 3, wobei eine Form der Öffnung, wie sie auf eine Ebene projiziert wird, die senkrecht zur Mittelachse des Strahlengangs des ersten Lichtquellenlichts verläuft, mit einer Strahlenform des ersten Lichtquellenlichts identisch ist.
Lichtquellenvorrichtung für ein Endoskop nach Anspruch 2, wobei der erste Lichtquellenabschnitt ferner eine optische Faser umfasst, die das erste Lichtquellenlicht leitet, und das erste Lichtquellenlicht von einer Position in der Umgebung der Öffnung oder einer Position näher am Endoskop als dem Strahlengangvereiniger ausgesendet wird.
Lichtquellenvorrichtung für ein Endoskop nach Anspruch 1, wobei der erste Lichtquellenabschnitt eine Laserlichtquelle umfasst und der zweite Lichtquellenabschnitt eine Lampenlichtquelle oder eine Leuchtdiodenlichtquelle umfasst.
Endoskopvorrichtung, die umfasst: die Lichtquellenvorrichtung für ein Endoskop nach einem der Ansprüche 1 bis 6; und das Endoskop, das an die Lichtquellenvorrichtung für ein Endoskop anschließbar ist, wobei das Endoskop einen Lichteintrittsabschnitt, der das erste und zweite Lichtquellenlicht aufnimmt, und einen Lichtleiter umfasst, der das erste und zweite Lichtquellenlicht leitet, das in den Lichteintrittsabschnitt eingetreten ist.
Endoskopvorrichtung nach Anspruch 7, wobei der Lichtleiter des Endoskops eine Bündelfaser umfasst.
Endoskopvorrichtung nach Anspruch 7, wobei der Lichtleiter des Endoskops eine optische Einzelfaser umfasst.