JP2000010021A - 携帯式内視鏡システム - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 携帯式内視鏡システムを小型化・軽量化し、
携帯性を向上する。 【解決手段】 電源を市販の電池１１３とし、発光手段
をこの電源で発光する小型ランプ１１４とすること等に
より、小型光源装置５を従来に比べて小型化・軽量化し
た。小型光源装置５を小型化・軽量化したことにより、
小型光源装置５を携帯式内視鏡システムの本体である内
視鏡本体１に接続して使用した場合、操作や運搬の妨げ
にならず、形態性が向上する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、携帯可能な内視鏡
システムである携帯式内視鏡システムに関する。

【０００２】

【従来の技術】近年、各種の内視鏡システムが、医療用
として体内の診断や治療に用いられている。また、工業
用として、機械や配管内部の検査や修理に利用されてい
る。

【０００３】これらの内視鏡システムは、観察光学系、
照明光学系、処置や送気・送水のためのチューブ等を備
えた細長い挿入部分と、把持したり挿入部の湾曲操作を
するための操作ノブを備えた操作部と、を有する内視鏡
本体と、内視鏡本体に照明光を供給するための光源装置
とからなっており、内視鏡本体と光源装置とは光学的に
接続されていて、光源で作られた光は内視鏡本体の先端
までＬＧバンドルによって導かれる。

【０００４】ところで、内視鏡システムの利用用途の広
がりに従って、例えば医療用途の場合、病室にて痰がか
らんだ患者の痰の吸引や、手術前後に気道を確保するた
めの気管チューブの位置の確認といった手術室や処置室
での利用や、外来患者の診察等といった日常の医療業務
での利用への期待が高まりつつある。このためには、従
来のような重量が重く寸法が大きい内視鏡システムでは
移動や移動後の光源の位置確保が困難であり、内視鏡シ
ステムに対する携帯性の向上が期待されている。

【０００５】しかしながら、従来の内視鏡システムで
は、一般に発光手段として５０Ｗ以上の大型のランプが
使用されている等により、発光手段が占有する光源装置
のスペースが大きく、また電力が大きいため、光源装置
に冷却装置を取り付けなければならない場合がある等、
光源装置の小型化を阻んでいた。

【０００６】また、光源装置は、１ｋｇ以上の重量で、
各辺が１５ｃｍ以上の寸法であり、内視鏡本体と一体に
接続して使用すると、重量が重く寸法が大きいため内視
鏡本体の操作性を阻害し、また、内視鏡本体と別体にし
て使用すると、内視鏡本体と光源本体の置き場の確保が
大変であり、またＬＧケーブルが操作性の妨げになるな
ど、従来の内視鏡システムは携帯性が不十分であった。

【０００７】ここで、光源装置を小型化するために、発
光手段を小型化した場合、発光手段からの出力光量が減
少するので、光量の損失を減少させて被写体を明るく照
明するためには、例えば特開平９−２９９２６６号で提
案されているような３個の光学部品（例えば２個のレン
ズ及び１個の凹面鏡）で集光光学系を構成すること等に
より、集光光学系を構成する光学部品の数が多くなった
り、集光光学系を構成する光学部品の寸法が大きくなる
など、集光光学系の寸法が大きくなってしまい、携帯式
内視鏡システムの形態性を阻害していた。

【０００８】また、集光光学系を少ない数の小さい寸法
の光学部品で構成した場合、集光光学系により十分に照
明光を集光できず、集光光学系からＬＧバンドルへ照明
光が入射する際に、ＬＧバンドル外へ照明光が漏れてし
まい、被写体を明るく照明できなくなってしまう。

【０００９】ＬＧバンドル外への照明光の漏れを防ぐた
めに、例えば特開平８−２９９２６６号では、集光光学
系から出射される照明光のＬＧバンドルの入射端におけ
る集光面積を狭くし、照明光の損失を減少させる内視鏡
システムを提案している。

【００１０】ところが、ＬＧバンドル外への漏れがまっ
たく無くなる程度に集光面積を狭くしてしまうと、集光
光学系とＬＧバンドルとの偏心が生じた場合に、逆にＬ
Ｇバンドル外への漏れが生じてしまうという問題点があ
る。

【００１１】また、一般に、集光面積を狭くするため
に、集光光学系を少ない数のパワーの大きい光学部品で
構成した場合、集光光学系からＬＧバンドルへ入射する
照明光の入射角が大きくなってしまい、ＬＧバンドル内
での照明光の減衰が増加してしまうという問題がある。

【００１２】

【発明が解決しようとする課題】従来の技術で述べたよ
うに、従来の内視鏡システムは、寸法が大きく、重量が
重く、携帯性が不十分であるという問題点があった。

【００１３】本発明の請求項１の携帯式内視鏡システム
は、上記事情に鑑みてなされたものであり、携帯式内視
鏡システムを小型化及び軽量化し、携帯性を向上するこ
とのできる携帯式内視鏡システムを提供することを課題
としている。

【００１４】また、従来の技術で述べたように、従来の
内視鏡システムは、発光手段を小型化した場合、集光光
学系を構成する光学部品の数が多く、集光光学系が占有
するスペースが大きく、携帯式内視鏡システムの小型化
を阻害し、携帯性の向上を阻害しているという問題点が
あった。

【００１５】本発明の請求項２の携帯式内視鏡システム
は、上記事情に鑑みてなされたものであり、集光光学系
を構成する光学部品の数を減らし、集光光学系が占有す
るスペースを減少させ、携帯式内視鏡システムを小型化
・軽量化し、携帯性を向上させることのできる携帯式内
視鏡システムを提供することを課題としている。

【００１６】また、従来の技術で述べたように、従来の
内視鏡システムは、集光光学系を小型化しようとする
と、照明光の集光面積が大きくなってしまい、ＬＧバン
ドルの入射端面外への光量の漏れが発生してしまい、光
量の損失が増加してしまうという問題があった。

【００１７】また、従来の技術で述べたように、従来の
内視鏡システムは、ＬＧバンドルの入射端面外への光量
の漏れが発生しない程度に集光光学系による照明光の集
光面積を狭くしてしまうと、集光光学系とＬＧバンドル
との接続に偏心が生じた場合には、逆にＬＧバンドルの
入射端面外への光量の漏れが発生してしまうという問題
があった。

【００１８】また、従来の技術で述べたように、従来の
内視鏡システムは、集光光学系を小型化しつつ集光面積
を狭くしようとすると、ＬＧバンドルの入射端面への照
明光の入射角が増加し、ＬＧバンドル内での照明光の減
衰が増加してしまうという問題があった。

【００１９】本発明の請求項３の携帯式内視鏡システム
は、上記事情に鑑みてなされたものであり、ＬＧバンド
ルの入射端面外への照明光の漏れを減少させ、且つ集光
光学系とＬＧバンドルとの接続に偏心が生じた場合に生
じる照明光の漏れを減少させ、且つ照明光のＬＧバンド
ル入射角を小さくさせ、被写体を明るく照明することの
できる携帯式内視鏡システムを提供することを課題とし
ている。

【００２０】

【課題を解決するための手段】本発明の請求項１の携帯
式内視鏡システムは、携帯可能な内視鏡システムである
携帯式内視鏡システムにおいて、被写体を観察するため
の光学系である観察光学系と、ライトガイドバンドルを
有する被写体を照明するための照明光学系と、を備えた
内視鏡本体と、電池と、照明光を発する小型発光素子
と、前記小型発光素子から発する照明光を集光して前記
ライトガイドバンドルへ入射させる集光光学系と、を備
えた小型光源装置と、を具備したことを特徴としてい
る。

【００２１】本発明の請求項１の携帯式内視鏡システム
では、携帯式内視鏡システムを小型化及び軽量化し、携
帯性を向上することを可能とする。

【００２２】本発明の請求項２の携帯式内視鏡システム
は、請求項１記載の携帯式内視鏡において、前記集光光
学系は２個の光学部品で構成されていること、を特徴と
している。

【００２３】本発明の請求項２の携帯式内視鏡システム
では、集光光学系を構成する光学部品の数を減らし、集
光光学系が占有するスペースを減少させ、携帯式内視鏡
システムを小型化・軽量化し、携帯性を向上させること
を可能とする。

【００２４】本発明の請求項３の携帯式内視鏡システム
は、請求項２の携帯式内視鏡システムにおいて、前記２
個の光学部品の内前記ライトガイドバンドル寄りの位置
に配置された光学部品はレンズであり、該レンズの焦点
距離をｆ2とし、前記ライトガイドバンドルの半径をｒ
とし、前記２個の光学部品の内前記小型発光素子寄りの
位置に配置された光学部品と一体的に構成された前記小
型発光素子から出射する照明光の出射角をαとしたとき １．１＜（ｆ2×ｓｉｎα）／ｒ＜１．５ であること、を特徴としている。

【００２５】本発明の請求項３の携帯式内視鏡システム
では、ＬＧバンドルの入射端面外への照明光の漏れを減
少させ、且つ集光光学系とＬＧバンドルとの接続に偏心
が生じた場合に生じる照明光の漏れを減少させ、且つ照
明光のＬＧバンドル入射角を小さくさせ、被写体を明る
く照明することを可能とする。

【００２６】

【発明の実施の形態】以下、図面を参照して本発明の実
施の形態を説明する。

【００２７】（第１の実施の形態）図１ないし図５は本
発明の第１の実施の形態に係り、図１は携帯式内視鏡シ
ステムの構成概要を説明する説明図、図２は携帯式内視
鏡システムの構成を説明する説明図、図３は集光光学系
の構成概要を説明する説明図、図４は集光光学系のＬＧ
バンドル寄りに配置されたレンズの作用を説明する説明
図、図５は集光光学系の小型発光素子寄りに配置された
レンズの作用を説明する説明図である。

【００２８】本実施の形態の携帯式内視鏡システムの構
成を以下に述べる。

【００２９】図１に示すように、本実施の形態の携帯式
内視鏡システムは、内視鏡本体１、小型光源装置５等か
ら主に構成されている。

【００３０】内視鏡本体１は、観察対象に挿入するため
の挿入部２、内視鏡本体１を把持したり操作するための
操作部３等から主に構成されている。

【００３１】また、内視鏡本体１には、小型光源装置５
を着脱自在に接続するためのＬＧバンドル接続部４等が
備えられている。これにより、小型光源装置５は、ＬＧ
バンドル１０７に光学的に接続されている。

【００３２】図２に示すように、挿入部２には、被写体
を観察するための光学系である観察光学系、被写体を照
明するための光学系である照明光学系、挿入部２内に処
置具を挿通させるためのチューブ１０８、挿入部２の先
端部分の湾曲操作をするための図示しない湾曲用ワイヤ
等が備えられている。

【００３３】観察光学系は、対物レンズ１０３、像伝送
用イメージファイバ１０４、接眼レンズ１０５等から構
成されている。

【００３４】照明光学系は、ＬＧバンドル１０７等によ
り構成されている。

【００３５】操作部３には、挿入部２の先端部分の湾曲
操作をするためのノブ１１０等が備えられている。

【００３６】小型光源装置５は、３００ｇ程度以下の重
量であり、各辺の長さがそれぞれ６ｃｍ程度以下の寸法
である。

【００３７】小型光源装置５は、内視鏡本体１の操作部
３のＬＧバンドル接続部４に接続されて使用されるよう
になっている。

【００３８】小型光源装置５は、照明光を発する小型発
光素子としての小型ランプ１１４、小型ランプ１１４等
に電流を供給する電池１１３、小型ランプ１１４から発
した照明光を集光する集光光学系１１５を構成する２個
の光学部品としてのレンズ１１５ａ、１１５ｂ、電池１
１３と小型ランプ１１４との間に設けられた照明光のＯ
Ｎ／ＯＦＦ操作を簡易に行うための図示しないスイッチ
等から構成されている。

【００３９】レンズ１１５ｂとレンズ枠１１７とが水密
的に接着されているなど、小型光源装置５は水密を保つ
構造となっている。

【００４０】小型ランプ１１４は、フィラメント式の小
型ランプであり、小型ランプ１１４のフィラメント１１
６の大きさは１ｍｍであり、小型ランプ１１４のバルブ
の直径は５ｍｍである。

【００４１】電池１１３は、乾電池或いはリチウム電池
であり、出力電圧は３Ｖである。電池１１３は、一般に
カメラや懐中電灯等で使われている既製品である。

【００４２】２個のレンズ１１５ａ、１１５ｂの内、小
型ランプ１１４寄りの位置に配置されているレンズ１１
５ａは、小型ランプ１１４のバルブと一体的に構成され
ている。

【００４３】図３に示すように、レンズ１１５ａの前側
焦点位置をＰとし、レンズ１１５ａの前側焦点距離をｆ
1とし、レンズ１１５ａと小型ランプ１１４のフィラメ
ント１１６との距離をａとしている。

【００４４】本実施の形態では、レンズ１１５ａの前側
焦点距離ｆ1を２．５ｍｍ、レンズ１１５ａとフィラメ
ント１１６との距離ａを１ｍｍとしている。

【００４５】図４に示すように、フィラメント１１６と
レンズ１１５ａとを一体的に構成した小型ランプ１１４
によるレンズ１１５ａ上での光束を２次光源面１１４ａ
とし、２次光源面１１４ａの半径をＲとし、２次光源面
１１４ａからの出射角をαとし、ＬＧバンドル１０７へ
の入射角をα’とし、ＬＧバンドル１０７の半径をｒと
し、レンズ１１５ｂの焦点距離をｆ2とし、レンズ１１
５ｂのレンズ１１５ａ側に面した面の曲率半径をｒ1と
し、レンズ１１５ｂのＬＧバンドル１０７に面した面の
曲率半径をｒ2としている。

【００４６】本実施の形態では、２次光源面１１４ａか
らの出射角αを１８°とし、レンズ１１５ｂの焦点距離
ｆ2を２．３ｍｍとし、ＬＧバンドル１０７の半径ｒを
０.６ｍｍとしている。

【００４７】本実施の形態では、曲率半径ｒ1と曲率半
径ｒ2との間には ｒ1＜ｒ2 のが成り立つようにレンズ１１５ｂが形成されている。

【００４８】すなわち、レンズ１１５ｂのレンズ面にお
ける曲がりの量を絶対値で比較すると、レンズ１１５ａ
側のレンズ面の曲がりが、ＬＧバンドル１０７側のレン
ズ面の曲がりよりも強くなるように形成されている。

【００４９】本実施の形態では、ＬＧバンドル１０７の
伝送できる開口数を０．６程度とした。

【００５０】本実施の形態に係る携帯式内視鏡システム
の作用・効果を以下に述べる。

【００５１】本実施の形態では、小型光源装置５は、３
００ｇ程度以下の重量であり、各辺の長さがそれぞれ６
ｃｍ程度以下の寸法である。この小型光源装置５の寸法
及び重量は、操作部３に取り付けても携帯式内視鏡シス
テムを片手で支えて操作することができる程度に小型化
及び軽量化されており、携帯式内視鏡システムの携帯性
が向上する。

【００５２】本実施の形態では、集光光学系１１５は、
２個の光学部品であるレンズ１１５ａ、１１５ｂから構
成されている。集光光学系を２個の光学部品で構成した
ことにより、集光光学系を小型化でき、この集光光学系
を内蔵する小型光源装置５を小型化でき、携帯式内視鏡
システムの携帯性が向上する。

【００５３】本実施の形態では、２次光源面１１４ａか
らの出射角αを１８°とし、レンズ１１５ｂの焦点距離
ｆ2を２．３ｍｍとし、ＬＧバンドル１０７の半径ｒを
０.６ｍｍとした。このことによる作用・効果を以下に
述べる。

【００５４】いま、２次発光面１１４ａをレンズ１１５
ｂの前側焦点位置付近に配置し、ＬＧバンドル１０７入
射端面をレンズ１１５ｂの後側焦点位置付近に配置した
場合、２次発光面１１４ａの中心から出射する光束がＬ
Ｇバンドル１０７の半径ｒと等しくなるようなレンズ１
１５ｂの焦点距離をｆ20とすると、 ｒ＝ｆ20×ｓｉｎα …（５ａ） Ｒ＝ｆ20×ｓｉｎα’ …（５ｂ） が成り立つ。つまり、レンズ１１５ｂの焦点距離をｆ20
とすると、２次発光面１１４ａからのすべての光がＬＧ
バンドル１０７に入射する。

【００５５】このとき、レンズ１１５ｂの倍率βは、 β＝ｒ／Ｒ＝ｓｉｎα／ｓｉｎα’ …（６） である。

【００５６】一般に挿入部２は、例えば細い体腔内や管
路等に挿入して使用されるため、挿入部２内を挿通する
ＬＧバンドル１０７の半径ｒも細く、 ｒ≪Ｒ …（７） となる。このとき、（６）式より ｓｉｎα≪ｓｉｎα’ つまり、α≪α’ …（８） となり、２次発光面１１４ａからの出射角αに対して、
ＬＧバンドル１０７に入射する入射角α’が非常に大き
くなる。

【００５７】一般に、ＬＧバンドル１０７内では入射角
が大きい光線程反射回数が多くなるため、伝送による光
量損失が増加する。従って、ＬＧバンドル１０７に入射
する光線の入射角α’は小さくすることで、光量損失を
減少させることができる。

【００５８】ＬＧバンドル１０７への入射角α’を小さ
くするためには、２次発光面１１４ａの中心から出射す
る光束が、ＬＧバンドル１０７入射端面でＬＧバンドル
１０７端面より大きくすればよい。つまり、（５ａ）式
を変形し、 ｒ ＜ ｆ2×ｓｉｎα が成り立つようなレンズ１１５ｂの焦点距離ｆ2とすれ
ばよい。

【００５９】この時、ＬＧバンドル１０７入射端面に入
射する照明光は、ＬＧバンドル１０７入射端面より大き
い範囲を照射しているため、小型光源装置５とＬＧバン
ドル１０７との間の光学的或いは機械的接続による偏心
が生じても、ＬＧバンドル１０７入射端面に入射する照
明光の光量の減少は少なく、被写体に対する照明光の明
るさを維持することができる。

【００６０】以上より、レンズ１１５ｂの焦点距離ｆ2
は、（５ａ）式のｆ20の値よりも大きな値となるように
構成する。ここで、ｆ20に対するｆ2の比の値は、（５
ａ）式を参照すると、 ｆ2／ｆ20 ＝ｆ2／（ｒ／ｓｉｎα） ＝（ｆ2×ｓｉｎα）／ｒ …（９） となる。つまり、（９）式が１よりも大きい値となるよ
うに構成する。

【００６１】実際の製造の精度等を考慮すると、（９）
式の値が１．１より大きければ、ＬＧバンドル１０７入
射端面への照明光の入射角α’が小さくなることによる
ＬＧバンドル１０７内での伝送の光量損失の減少、及び
小型光源装置５とＬＧバンドル１０７との間の偏心によ
る光量損失の減少の効果が明確に表れてくる。

【００６２】但し、（９ｂ）式の値が大きくなり１．５
を越えると、ＬＧバンドル１０７内での伝送による光量
損失は少ないものの、ＬＧバンドル１０７入射端面上で
の光束の半径がＬＧバンドル１０７の半径ｒに比べて大
きくなり過ぎ、半分以上の光量がＬＧバンドル１０７入
射端面に入射しなくなるため、、ＬＧバンドル１０７に
入射する時の光量損失が多くなってしまう。

【００６３】以上より、 １．１＜ｆ2／ｆ20＜１．５ …（１０） つまり、 １．１＜（ｆ2×ｓｉｎα）／ｒ＜１．５ の条件を満たす時、ＬＧバンドル１０７入射端面への照
明光の入射角α’が小さくなることによるＬＧバンドル
１０７内での伝送の光量損失が減少し、また小型光源装
置５とＬＧバンドル１０７との間の偏心による光量損失
が減少し、ＬＧバンドル１０７入射端面でのＬＧバンド
ル１０７外への照明光の漏れが減少する。本実施の形態
では、 α ＝１８° ｆ2 ＝２．３ｍｍ ｒ ＝０．６ｍｍ であるので、 ｆ20＝０．６／ｓｉｎ１８゜＝１．９４ ｆ2／ｆ20＝２．３／１．９４＝１．１９ となり、（１０）式の条件を満たしている。

【００６４】従って、前記の効果を得ることができる。

【００６５】特に、ＬＧバンドルの有効半径ｒが０．４
〜０．６ｍｍ程度、材質によって決まる固有の開口数が
０．５〜０．７である一般に使用されるＬＧバンドル１
０７を用いて、２次発光面１１４ａの半径Ｒが１．５ｍ
ｍ程度、２次発光面１１４ａからの照明光の出射角αが
約２０°の場合、レンズ１１５ｂの焦点距離ｆ2が、 １．２ ＜ｆ2／ｆ20 ＜ １．４ …（１０−２） の範囲にあるとき、レンズ１１５ｂによる光量損失を最
も減少させることができる。

【００６６】いま、本実施の形態で、ＬＧバンドル１０
７の半径ｒを０．５５ｍｍのものに組み替えると、 ｆ20＝０．５５／ｓｉｎ１８゜＝１．７８ ｆ2／ｆ20＝２．３／１．７８＝１．２９ となり、（１０−２）式の条件を満たし、前記の効果を
得ることができる。

【００６７】本実施の形態では、発光部としてのフィラ
メント１１６を有する小型発光素子としての小型ランプ
１１４を備えている。発光部として、フィラメント１１
６或いは発光ダイオードの発光部分といった非放電型の
発光部を用いることにより、アーク放電といった放電型
の発光部を用いる場合よりも、小型発光素子を小型化で
き、小型光源装置５を小型化できる。

【００６８】本実施の形態では、小型発光素子の発光部
としてのフィラメント１１６の長さは１ｍｍで、小型発
光素子としての小型ランプ１１４のバルブの直径は５ｍ
ｍである。小型発光装置５の寸法を考慮すると、小型発
光素子の寸法は、発光部の最大長が５ｍｍ以下で、パッ
ケージの最大長が１０ｍｍ以下程度であれば、小型発光
装置５を小型化できる。

【００６９】本実施の形態では、集光光学系１１５を構
成する光学部品はレンズ１１５ａ、１１５ｂである。

【００７０】光学部品としてレンズを用いたことで、凹
面鏡を用いた構成に比べて外径を小さくすることがで
き、小型光源装置５を小型化することができ、また、テ
ーパ・ファイバを用いた構成ではテーパ・ファイバの入
射端の径と出射端の径との差によるテーパ・ファイバ内
面での光の反射の損失を減少させるためにはテーパ・フ
ァイバを長くしなければならないことに比べて小型化で
き、小型光源装置５を小型化することができる。

【００７１】本実施の形態では、レンズ１１５ａの前側
焦点距離ｆ1を２．５ｍｍ、レンズ１１５ａとフィラメ
ント１１６との距離ａを１ｍｍとしている。このことに
よる作用・効果を図５を参照して以下に説明する。

【００７２】図５（Ａ）、（Ｂ）、（Ｃ）において、点
Ｐはレンズ１１５ａの前側焦点を表している。

【００７３】図５（Ａ）は、（ａ＜ｆ1）の場合であ
る。このとき、小型発光素子としての小型ランプ１１４
の発光部としてのフィラメント１１６の発光面から出射
角θで出た照明光は、レンズ１１５ａにより屈折する
が、レンズ１１５ｂに入射しない光量の漏れが発生して
しまう。この時、集光レンズ１１５ｂの外径を大きくす
ることにより、レンズ１１５ｂに入射する光量を増加さ
せることは可能であるが、最終的にＬＧバンドル１０７
入射端面１０７ａの位置での光線高は大きく、ＬＧバン
ドル１０７に入射しない光量の漏れが発生してしまう。
またこの時、レンズ１１５ｂのパワーを強くし、集光点
を小さくし、ＬＧバンドル１０７に入射する光量を増加
させることが考えられるが、この場合にはレンズ１１５
ｂの曲率半径が小さくなる。そのため、レンズの厚みを
変えないままで曲率半径を小さくしようとすると、レン
ズ１１５ｂの外径が小さくなり、レンズ１１５ｂに入射
する光量が減少してしまう。また、照明光のレンズ１１
５ｂ面への入射角が大きくなるため反射による光量の損
失が発生する。（ｆ1／ａ）の値が３を超えると集光レ
ンズ８ｂに入射しない光量が多くなってしまい、光量の
損失及び小型光源装置５の発熱が生じる。

【００７４】図５（Ｂ）は、（ａ＝ｆ1）の場合であ
る。この時、フィラメント１１６の発光面から出射角θ
で出た光線はレンズ１１５ａにより光軸に平行な光線に
なる。レンズ１１５ａ，１１５ｂの外径（半径）をそれ
ぞれφａ，φｂとし、 φａ≧ａ×ｔａｎθ …（４ａ） φｂ≧ａ×ｔａｎθ …（４ｂ） の関係が成り立つように構成されていれば、レンズ１１
５ａ，１１５ｂに全ての光線が入射する。

【００７５】図５（Ｃ）は、（ａ＞ｆ1）の場合であ
る。この場合、フィラメント１１６の発光面から射出し
た照明光は、レンズ１１５ａの外径より外側に漏れてし
まう光量が増加してしまい、また、レンズ１１５ａに入
射する光量を増加させるためには、レンズ１１５ａの外
径が大型化し、小型光源装置５が大型化する。（ｆ1／
ａ）の値が０．５より小さくなってしまうと、発光面か
らの光量の内レンズ１１５ａに入射しない光量が多くな
ってしまい、光量の損失および小型光源装置５の発熱が
生じてしまう。

【００７６】以上のことから、フィラメント１１６とレ
ンズ１１５ａとの距離ａに対するレンズ１１５ａの前側
焦点距離ｆ1の比が、 ０．５＜ｆ1／ａ＜３ …（１） の条件を満たせば、小型光源装置５を大型化させずに、
光量の損失を減少させることができる。

【００７７】本実施の形態では、レンズ１１５ａとフィ
ラメント１１６との距離ａに対するレンズ１１５ａの前
側焦点距離ｆ1の比（ｆ1／ａ）は、 ｆ1／ａ＝２．５／１＝２．５ であり、（１）式の条件を満たした構成となっている。

【００７８】ところで、図３のように（ｆ1／ａ＞１）
であり、且つフィラメント１１６の発光面からの出射角
θが大きい場合は、フィラメント１１６の側面及びフィ
ラメント１１６のレンズ１１５ａと反対側の位置に反射
面を設けてもよい。この反射面により、直接レンズ１１
５ａに入射しない光の反射光をレンズ１１５ａに入射さ
せることができ、光量の損失を減少させることができ
る。

【００７９】本実施の形態では、集光光学系１１５を構
成する光学部品としてのレンズ１１５ａが小型発光素子
としての小型ランプ１１４と一体的に構成されている。
小型発光素子と光学部品を一体的に構成することによ
り、小型光源装置５を小型化することができ、また、部
品点数が少なくなるため製造コストを削減することがで
きる。

【００８０】本実施の形態では、レンズ１１５ｂのフィ
ラメント１１６寄り面の曲率半径ｒ1とＬＧバンドル１
０７寄りの面の曲率半径ｒ2との間に ｒ1＜ｒ2 の関係が満たされるようにレンズ１１５ｂが形成されて
いる。すなわち、レンズ１１５ｂのレンズ面における曲
がりの量を絶対値で比較すると、フィラメント１１６寄
りのレンズ面の曲がりが、ＬＧバンドル１０７寄りのレ
ンズ面の曲がりよりも強くなるように形成されている。
この関係が満たされることにより、一般に球面収差が少
なくなり、集光効率が高くなる。

【００８１】本実施の形態では、電池１１３は、出力電
圧３Ｖの乾電池或いはリチウム電池であり、また、小型
ランプ１１４は、この電源電圧に対応したものである。
電池１１３や小型ランプ１１４の既製品の重量や寸法を
考慮すると、電池１１３の出力電圧を１．５〜６Ｖ程度
とし、小型ランプ１１４をこの電源電圧に対応したもの
にすることにより、小型光源装置５の重量及び寸法を確
保することができる。また、電池１１３は、一般にカメ
ラや懐中電灯などで使われているアルカリ電池またはリ
チウム電池等の既製品であるため、入手が容易である。

【００８２】本実施の形態では、電池１１３を使用する
ことにより、電源コードを用いる必要がなくなり、コン
セントの無い場所ででも持ち運んで使用することがで
き、また、小型光源装置５を小型化することができ、携
帯式内視鏡システムの携帯性が向上する。

【００８３】本実施の形態では、ＬＧバンドル１０７
は、伝送できる開口数が０．６程度である。

【００８４】ＬＧバンドル１０７の開口数が小さ過ぎる
と照明光の配光角が狭くなり、また、開口数が大き過ぎ
ると観察視野外への無駄な光量が発生し、また、開口数
が大き過ぎるとＬＧバンドル１０７内での伝送の損失が
大きくなるので、一般にＬＧバンドル１０７の開口数を
０．４から０．８程度とすることにより、配光角を確保
し、観察視野外への無駄な光量を減少させ、伝送の損失
を減少できる。

【００８５】本実施の形態では、小型発光素子としての
小型ランプ１１４及び集光光学系を内視鏡本体１に内蔵
せずに、小型光源装置５に内蔵する構成とした。これに
より、照明光学系に伝達される光量及びＬＧバンドルへ
の入射角は小型光源装置５によって決まり、技術進歩に
よりより小型或いは高輝度の小型発光素子を使用できる
ようになった場合に、小型光源装置５のみを新しいもの
に取り替え、内視鏡本体１を流用してもより小型・軽量
にもしくはより明るくすることができる。

【００８６】なお、本実施の形態では、内視鏡本体１の
照明光学系はＬＧバンドル１０７のみで構成されている
が、ＬＧバンドル１０７への照明光の入射角を小さくし
た場合、内視鏡本体先端でのＬＧバンドルからの出射角
も小さくなり、配光角が小さくなるので、対物レンズ１
０３の視野角が広い場合には、ＬＧバンドル１０７の先
端部分に配光角を広げるための先端照明レンズを設けて
もよい。特に、内視鏡本体の視野角７５゜以上の場合に
は先端照明レンズを設ける方が良い。先端照明レンズを
設けることにより、視野角が広い場合でも、被写体の全
体を明るく照明することができる。

【００８７】この先端照明レンズは、凸レンズ或いは凹
レンズといったレンズ１個により構成すると、構成が最
も簡単で効率が高いが、屈折率分布型の光学部材等で構
成してもよい。

【００８８】（第２の実施の形態）図６ないし図１０は
本発明の第２の実施の形態に係り、図６は集光光学系の
構成を説明する説明図、図７は集光光学系の作用を説明
する説明図、図８は小型発光素子からの出射光の大きさ
を説明する説明図、図９（Ａ）はＬＧバンドルへの入射
光の大きさを説明する説明図、図９（Ｂ）はＬＧバンド
ルの入射端の大きさを説明する説明図、図１０は内視鏡
本体の先端部の構成を説明する説明図である。

【００８９】なお、本実施の形態で述べていない部位の
構成は、第１の実施の形態で述べた構成と同様である。

【００９０】本実施の形態では、発光素子２０１はＬＥ
Ｄ（本明細書では発光ダイオードをＬＥＤと略す）であ
る。

【００９１】図６に示すように、ＬＥＤ２０１の発光面
２０１ａの上面には発光面を保護する樹脂２０２が配設
されている。この樹脂２０２の表面は曲面になってい
て、レンズ作用を持っており、集光光学系２０５を構成
している。また、ＬＥＤ２０１と樹脂レンズ２０２とは
一体的に構成されている。ＬＥＤ２０１の後方には、図
示しない電池、図示しないスイッチ等が配設されてい
る。

【００９２】図７に示すように、本実施の形態では、発
光面２０１ａは、樹脂レンズ２０２の前側焦点位置（図
７中のｆFで表される箇所）に配置されている。このた
め、ＬＥＤ発光面２０１から樹脂２０２を通して射出す
る照明光は略平行光になる。

【００９３】樹脂レンズ２０２よりもＬＧバンドル２０
３寄りの箇所には、集光光学系２０５を構成するもう１
つの光学部材であるレンズ２０４が配設されている。こ
のレンズ２０４は凸面をＬＥＤ２０１側に向けた平凸レ
ンズである。樹脂レンズ２０２の後側焦点位置と集光レ
ンズ２０４の前側焦点位置は一致しており、それぞれに
共通の焦点位置を図７中のＦで表してある。

【００９４】本実施の形態では、発光面２０１ａからの
出射光の開口数は小さく、発光面２０１ａに比べてＬＧ
バンドル２０３が小さい場合でも、ＬＧバンドル２０３
に入射する光線の開口数が大きくならないようになって
いる。

【００９５】ここで例えば、発光面２０１の開口数は
０．１（片側約６°）であり、集光光学系２０５の倍率
は０．５であり、図８に示すように発光面２０１ａは正
方形で、一辺の大きさが２Ｌであり、図９（Ｂ）に示す
ようにＬＧバンドル２０３の入射端面は半径ｍの円形で
あるように構成する。

【００９６】この時、集光光学系２０５によりできる発
光面２０１ａの像２０１ａ’は、図９（Ａ）に示すよう
に一辺の長さが略Ｌの正方形になる。

【００９７】Ｌ＝２×ｍとなるように構成すると、集光
光学系２０５によって縮小された発光面２０１ａの像２
０１ａ’の一辺とＬＧバンドル２０３の入射端面の直径
とが等しくなり、光学系の製造誤差による軸ずれを考慮
しなければ、照明系の効率が最も良くなる。この場合、
ＬＧバンドル２０３に入射する照明光の開口数は０．２
であり、広がり角は片側で１１度程度である。

【００９８】ＬＧバンドル２０３に入射する光線の内、
開口数の大きい光線ほど内部での反射回数が多いため、
減衰が大きくなる。従って、本実施の形態のように開口
数の小さい光線をＬＧバンドル２０３に入射させること
により、ＬＧバンドル２０３内部での光量の損失を減少
させることができる。

【００９９】本実施の形態の場合、内視鏡先端部のＬＧ
バンドル２０３から出射する照明光の開口数も小さくな
るため、図１０に示すように、挿入部２の先端部に照明
レンズ２０６を設ける。この照明レンズ２０６は、ＬＧ
バンドル２０３の先端に配設され、ＬＧバンドル２０３
と略同じ径の平凸レンズで構成し、凸面をＬＧバンドル
２０３側に向けて配置されている。ＬＧバンドル２０３
から出射する照明光の開口数が小さいことにより、照明
レンズ２０６表面での反射光も少なくなり、効率は良く
なる。

【０１００】なお、図１０において、レンズおよびイメ
ージガイドから構成される２０７は観察光学系の先端部
分である。

【０１０１】（第３の実施の形態）図１１ないし図１２
は本発明の第３の実施の形態に係り、図１１は小型光源
装置の構成を説明する説明図、図１２は円錐集光レンズ
の別構成を説明する説明図である。

【０１０２】なお、本実施の形態で述べていない部位の
構成は、第１の実施の形態で述べた構成と同様である。

【０１０３】図１１に示すように、ランプ３０１はフィ
ラメント３０２を有し、集光光学系を構成する光学部品
であるレンズ３０３がランプ３０１に一体的に構成され
ている。また、ランプ３０１はバルブの側面が金属の口
金で覆われている。なお、図１１に示したランプ３０１
は、図面の上側は内部構造、下側は外観を表している。
ランプ３０１の後方には、図示しない電池およびスイッ
チが配設されている。

【０１０４】円錐集光レンズ３０４は、集光光学系を構
成するもう１つの光学部品であり、ランプ３０１側の面
が凸面に形成され、側面は徐々に直径が小さくなる円錐
状に形成され、ＬＧバンドル３０５側の面は平面に形成
されている。

【０１０５】本実施の形態では、レンズ３０３一体型の
ランプ３０１から出射した光線が円錐集光レンズ３０４
に入射するとき、入射面と光線が略垂直であるため、入
射面での反射が少なく、光量の損失が少なくなる。

【０１０６】円錐集光レンズ３０４に入射した光は、円
錐集光レンズ３０４の円錐状の側面で光線が反射して伝
搬され、ＬＧバンドル３０５に入射するようになってい
る。円錐集光レンズ３０４の出射側の径とＬＧバンドル
３０５の入射端の径とは略等しい大きさに形成されてお
り、接続部分での光量の損失が少なくなっている。な
お、円錐状レンズ３０４は、図１２に示すように円錐部
分３０６とレンズ部分３０７を別々に作成して、張り合
わせたものでもよい。このとき、円錐部分３０６は、中
心の屈折率の高いコア３０６ａ、及びコア３０６ａの側
面を取り囲む屈折率の低いクラッド３０６ｂから構成さ
れ、照明光はコア３０６ａとクラッド３０６ｂの境界面
近傍を全反射しながら伝搬するため、光量の損失が少な
い。

【０１０７】また、本実施の形態のランプ３０１は、バ
ルブ側面が金属の口金で略覆われているため、側面への
光量損失は生じない。

【０１０８】（第４の実施の形態）図１３ないし図１４
は本発明の第４の実施の形態に係り、図１３は小型光源
装置の構成を説明する説明図、図１４は小型光源装置の
別構成を説明する説明図である。

【０１０９】なお、本実施の形態で述べていない部位の
構成は、第１の実施の形態で述べた構成と同様である。

【０１１０】図１３に示すように、ランプ４０１のフィ
ラメント４０２の後方には、凹面鏡４０３がランプ４０
１と一体的に構成されている。また、ランプ４０１の後
方には図示しない電池や図示しないスイッチが配設され
ている。

【０１１１】フィラメント４０２から発する照明光は、
前方に出る光はそのままレンズ４０４に入射し、後方に
発する光は凹面鏡４０３で反射されてレンズ４０４に入
射するようになっている。

【０１１２】凹面鏡４０３は楕円鏡であり、フィラメン
ト４０２は凹面の焦点に配置されており、凹面鏡４０３
で反射した光は平行光束となり、レンズ４０４での光量
の損失が少なく、ＬＧバンドル４０５に照明光を入射す
ることができる。

【０１１３】なお、図１３において、４０６はＯリング
である。また、ＬＧバンドル接続部４０７と光源部分と
の接続はネジ式である。ネジおよびＯリングによって、
接続したときの水密を確保する構造になっている。

【０１１４】また、レンズ４０４は、図１４に示すよう
に、凹面鏡４０３付きランプ４０１と一体的に構成して
もよい。この場合、凹面鏡４０３及びレンズ４０４から
なる集光光学系とランプ４０１とが１つの部品で構成さ
れるため、取扱いも簡単であり、組立の手間も少なくな
る。

【０１１５】なお、レンズ４０４は両凸レンズであっ
て、レンズ４０４のレンズ面における曲がりの量を絶対
値で比較すると、フィラメント４０２寄りのレンズ面の
曲がりが、ＬＧバンドル４０５寄りのレンズ面の曲がり
よりも強くなるように形成されている。

【０１１６】（第５の実施の形態）図１５ないし図１７
は本発明の第５の実施の形態に係り、図１５は小型光源
装置の構成を説明する説明図、図１６は凹面鏡の作用を
説明する説明図、図１７は凹面鏡に対するフィラメント
の位置の違いによるの作用を説明する説明図である。

【０１１７】なお、本実施の形態で述べていない部位の
構成は、第１の実施の形態で述べた構成と同様である。

【０１１８】図１５に示すように、内視鏡本体５０１に
はＬＧバンドル５０２が設けられている。

【０１１９】小型光源装置５０３は、電池５０４、小型
ランプ５０５、集光光学系５０６等から構成されてい
る。

【０１２０】集光光学系５０６は、小型ランプ５０５の
先端に一体的に構成されたレンズ５０６ａ、小型ランプ
５０５とＬＧバンドル５０２との間に位置に配置される
レンズ５０６ｂからなる。また、小型ランプ５０５のフ
ィラメント５０７の集光レンズ５０６ａと反対側には凹
面鏡５０８が配設されている。

【０１２１】図１６を用いて、凹面鏡５０８の作用を説
明する。

【０１２２】フィラメント５０７から放射される照明光
の内、集光光学系５０６側に向けて射出される光線はレ
ンズ５０６ａ，５０６ｂによって集光され、ＬＧバンド
ル５０２に入射する。このとき、レンズ５０６ｂのＬＧ
バンドル５０２側の面は凹面であるため、ＬＧバンドル
５０２に入射する光線の入射角は小さくなる。このた
め、ＬＧバンドル５０２での光量損失は少ない。

【０１２３】また、レンズ５０６ｂの小型ランプ５０５
側の面の曲率半径をｒ1，反対側の面の曲率半径をｒ2と
したとき、 ｒ1＜ｒ2 が成り立つようにレンズ５０６ｂが形成されている。

【０１２４】なお、レンズ５０６ｂは小型ランプ５０５
側に凸のメニスカスレンズである。そして、レンズ５０
６ｂのレンズ面における曲がりの量を絶対値で比較する
と、小型ランプ５０５側のレンズ面の曲がりが、ＬＧバ
ンドル５０２側のレンズ面の曲がりよりも強くなるよう
に形成されている。

【０１２５】一方、フィラメント５０７から放射され集
光光学系５０６と反対側に向けて射出された光線は、凹
面鏡５０８によって反射され、集光レンズ５０６ｂに入
射して集光され、ＬＧバンドル５０２に入射する。

【０１２６】図１７を使用して、凹面鏡５０８に対する
フィラメント５０７の位置の違いによる作用を説明す
る。なお、図１７中において、凹面鏡５０８の焦点位置
を点Ｑで表している。

【０１２７】凹面鏡５０８は楕円面鏡であり、図１７
（Ａ）に示すように、フィラメント５０７が凹面鏡５０
８の焦点位置Ｑより凹面鏡５０８寄りの位置にある場
合、凹面鏡５０８で反射した光は、光軸から離れる方向
に進む。このため、集光レンズ５０６ｂの外側に漏れる
光量が多くなり、光量の損失が生じる。

【０１２８】図１７（Ｂ）に示すように、フィラメント
５０７が凹面鏡５０８の焦点位置Ｑに位置する場合、凹
面鏡５０８で反射した光線は光軸に平行な光線となる。

【０１２９】図１７（Ｃ）に示すように、フィラメント
５０７が凹面鏡の焦点位置Ｑより凹面鏡５０８と反対寄
りの位置にある場合、凹面鏡５０８での反射光は集光
し、集光レンズ５０６ｂを通過し、ＬＧバンドル５０２
に入射する。

【０１３０】従って、小型ランプ５０５のフィラメント
５０７は、凹面鏡５０８の焦点位置Ｑより凹面鏡と反対
寄りの位置に配置することにより、光量の損失が少なく
なる。

【０１３１】なお、本発明は、第１の実施の形態ないし
第５の実施の形態で述べた実施の形態のみに限定される
ものではなく、発明の要旨を逸脱しない範囲で種々変形
実施可能である。

【０１３２】例えば、第１の実施の形態において、内視
鏡本体１は、イメージファイバー１０４を用いて被写体
像を伝送するファイバースコープであるが、先端に撮像
素子を設け、ケーブルを画像処理用コントロールユニッ
トに接続し、モニターに被写体像を表示して観察するビ
デオスコープであっても、同様に小型光源装置５と組み
合わせて携帯式内視鏡システムとすることができる。ま
た、挿入部が金属パイプで構成され、リレーレンズ或い
はイメージファイバーを用いて被写体像を伝送する硬性
鏡であっても、同様に小型光源装置５を取付けて、携帯
式内視鏡システムを構成することができる。

【０１３３】また、例えば、第１の実施の形態では、集
光光学系１１５ａ，１１５ｂをいずれもレンズで構成し
ているが、これらはレンズに限らず、凹面鏡やテーパ・
ファイバで構成しても本発明の範疇である。

【０１３４】また、例えば、第１の実施の形態におい
て、レンズ１１５ｂを耐性の強い硝材、例えばＳ−ＢＳ
Ｌ７（オハラ光学社製の製品名）等で形成してもよい。
これにより、小型光源装置５を滅菌／消毒することがで
きる。

【０１３５】また、例えば、第１の実施の形態におい
て、レンズ１１５ａ、１１５ｂの両面もしくは片面に単
層コートを施してもよい。これらのレンズ１１５ａ、１
１５ｂは、入射する光線の入射角が大きいため、入射角
の大きい光線に対しても反射率を低く出来る例えばＭｇ
Ｆ₂等の単層コートを施すことにより、レンズ１１５
ａ、１１５ｂに入射する光線の反射を防ぐことができ
る。

【０１３６】また、例えば、第１の実施の形態では、小
型ランプ１１４、レンズ１１５ａ、１１５ｂのレンズ枠
１１７の内面を反射面にしてもよい。これにより、レン
ズ枠１１７の内面に当たる光を有効利用することができ
る。

【０１３７】また、例えば、第２の実施の形態におい
て、照明レンズ２０６の両面或いはＬＧバンドル２０３
側の面に反射防止コートを施してもよい。例えばＭｇＦ
₂等の単層コートを施すことにより、照明レンズ２０６
に入射する照明光の反射を防ぐことができ、光量の損失
を減少させることができる。

【０１３８】[付記] （１）携帯可能な内視鏡システムである携帯式内視鏡シ
ステムにおいて、被写体を観察するための光学系である
観察光学系と、ライトガイドバンドルを有する被写体を
照明するための照明光学系と、を備えた内視鏡本体と、
電池と、照明光を発する小型発光素子と、前記小型発光
素子から発する照明光を集光して前記ライトガイドバン
ドルへ入射させる集光光学系と、を備えた小型光源装置
と、を具備したことを特徴とする携帯式内視鏡システム （２）前記集光光学系は２個の光学部品で構成されたこ
と、を特徴とする付記（１）記載の携帯式内視鏡システ
ム （３）前記２個の光学部品の内前記ライトガイドバンド
ル寄りの位置に配置された光学部品はレンズであり、該
レンズの焦点距離をｆ2とし、前記ライトガイドバンド
ルの半径をｒとし、前記２個の光学部品の内前記小型発
光素子寄りの位置に配置された光学部品と一体的に構成
された前記小型発光素子から出射する照明光の出射角を
αとしたとき １．１＜（ｆ2×ｓｉｎα）／ｒ＜１．５ であること、を特徴とする付記（２）記載の携帯式内視
鏡システム （４）前記小型発光素子の発光部は例えばフィラメント
や発光ダイオードの発光部分等の非放電型の発光部であ
ること、を特徴とする付記（１）記載の携帯式内視鏡シ
ステム （５）前記小型発光素子の発光部の最大長は５ｍｍ以下
であること、を特徴とする付記（４）記載の携帯式内視
鏡システム （６）前記光学部品はレンズであること、を特徴とする
付記（２）記載の携帯式内視鏡システム （７）前記２個の光学部品の内前記小型発光素子寄りの
位置に配置された光学部品がレンズであり、該レンズの
前側焦点距離をｆ1とし、該レンズと前記小型発光素子
の発光部との距離をａとしたとき ０．５＜ｆ1／ａ＜３ であること、を特徴とする付記（２）記載の携帯式内視
鏡システム （８）前記２個の光学部品の内少なくとも１個が前記小
型発光素子と一体的に構成されていること、を特徴とす
る付記（２）記載の携帯式内視鏡システム （９）前記２個の光学部品の内前記ライトガイドバンド
ル寄りの位置に配置された光学部品がレンズであり、該
レンズの前記小型発光素子寄りの面の曲率半径をｒ1と
し、前記ライトガイドファイバ寄りの面の曲率半径をｒ
2としたとき ｒ1＜ｒ2 であること、を特徴とする付記（２）記載の携帯式内視
鏡システム （１０）前記観察光学系の被写体に対する視野角が７５
゜以上であり、前記照明光学系の出射端部分に照明光の
配光角を広げる光学部材を備えたこと、を特徴とする付
記（１）記載の携帯式内視鏡システム （１１）前記光学部材はレンズであること、を特徴とす
る付記（１０）記載の携帯式内視鏡システム （１２）前記２個の光学部品の内前記ライトガイドバン
ドル寄りの位置に配置された光学部品はレンズであり、
該レンズは、前記小型発光素子と前記２個のレンズの内
前記小型発光素子寄りの位置に配置された光学部品とに
よって作られる２次光源面の像を、前記ライトガイドバ
ンドルの入射端面の寸法よりも大きくなるように、前記
ライトガイドバンドルの入射端面に投影すること、を特
徴とする付記（２）記載の携帯式内視鏡システム （１３）前記２個の光学部品の内前記ライトガイドバン
ドル寄りの位置に配置された光学部品はレンズであり、
該レンズの焦点距離をｆ2とし、前記ライトガイドバン
ドルの半径をｒとし、前記２個の光学部品の内小型発光
素子寄りの位置に配置された光学部品と一体的に構成さ
れた小型発光素子から出射する照明光の出射角をαとし
たとき １．２＜（ｆ2×ｓｉｎα）／ｒ＜１．４ であること、を特徴とする付記（２）記載の携帯式内視
鏡システム

【０１３９】

【発明の効果】携帯可能な内視鏡システムである携帯式
内視鏡システムにおいて、被写体を観察するための光学
系である観察光学系と、ライトガイドバンドルを有する
被写体を照明するための照明光学系と、を備えた内視鏡
本体と、電池と、照明光を発する小型発光素子と、前記
小型発光素子から発する照明光を集光して前記ライトガ
イドバンドルへ入射させる集光光学系と、を備えた小型
光源装置と、を具備したことにより、携帯式内視鏡シス
テムを小型化及び軽量化し、携帯性を向上することが可
能である。

【０１４０】前記集光光学系は２個の光学部品で構成さ
れていることにより、集光光学系を構成する光学部品の
数を減らし、集光光学系が占有するスペースを減少さ
せ、携帯式内視鏡システムを小型化し、携帯性を向上さ
せることが可能である。

【０１４１】前記２個の光学部品の内前記ライトガイド
バンドル寄りの位置に配置された光学部品はレンズであ
り、該レンズの焦点距離をｆ2とし、前記ライトガイド
バンドルの半径をｒとし、前記２個の光学部品の内前記
小型発光素子寄りの位置に配置された光学部品と一体的
に構成された前記小型発光素子から出射する照明光の出
射角をαとしたとき １．１＜（ｆ2×ｓｉｎα）／ｒ＜１．５ としたことにより、ＬＧバンドルの入射端面外への照明
光の漏れを減少させ、且つ集光光学系とＬＧバンドルと
の接続に偏心が生じた場合に生じる照明光の漏れを減少
させ、且つ照明光のＬＧバンドル入射角を小さくさせ、
被写体を明るく照明することが可能である。

【図面の簡単な説明】

【図１】図１ないし図５は本発明の第１の実施の形態に
係り、図１は携帯式内視鏡システムの構成概要を説明す
る説明図

【図２】携帯式内視鏡システムの構成を説明する説明図

【図３】集光光学系の構成概要を説明する説明図

【図４】集光光学系のＬＧバンドル寄りに配置されたレ
ンズの作用を説明する説明図

【図５】集光光学系の小型発光素子寄りに配置されたレ
ンズの作用を説明する説明図

【図６】図６ないし図１０は本発明の第２の実施の形態
に係り、図６は集光光学系の構成を説明する説明図

【図７】集光光学系の作用を説明する説明図

【図８】小型発光素子からの出射光の大きさを説明する
説明図

【図９】（Ａ）はＬＧバンドルへの入射光の大きさを説
明する説明図、（Ｂ）はＬＧバンドルの入射端の大きさ
を説明する説明図

【図１０】内視鏡本体の先端部の構成を説明する説明図

【図１１】図１１ないし図１２は本発明の第３の実施の
形態に係り、図１１は小型光源装置の構成を説明する説
明図

【図１２】円錐集光レンズの別構成を説明する説明図

【図１３】図１３ないし図１４は本発明の第４の実施の
形態に係り、図１３は小型光源装置の構成を説明する説
明図

【図１４】小型光源装置の別構成を説明する説明図

【図１５】図１５ないし図１７は本発明の第５の実施の
形態に係り、図１５は小型光源装置の構成を説明する説
明図

【図１６】凹面鏡の作用を説明する説明図

【図１７】凹面鏡に対するフィラメントの位置の違いに
よるの作用を説明する説明図

【符号の説明】

１…内視鏡本体 ２…挿入部 ３…操作部 ４…ＬＧバンドル接続部 ５…小型光源装置 １０３…対物レンズ １０４…イメージファイバ １０５…接眼レンズ １０７…ＬＧバンドル １０８…チューブ １１０…湾曲操作ノブ １１３…電池 １１４…小型ランプ １１４ａ…２次光源面 １１５…集光光学系 １１５ａ、１１５ｂ…レンズ １１６…フィラメント １１７…レンズ枠

─────────────────────────────────────────────────────

【手続補正書】

【提出日】平成１１年４月２７日（１９９９．４．２
７）

【手続補正１】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】特許請求の範囲

【補正方法】変更

【補正内容】

【特許請求の範囲】

【請求項４】 携帯可能な内視鏡システムである携帯式
内視鏡システムであって、被写体を観察するための観察光学系と、ライトガイドバ
ンドルを有し、被写体を照明するための照明光学系とを
備えた内視鏡本体と 、電池と、照明光を発する小型発光素子と、前記小型発光
素子から発する照明光を集光して前記ライトガイドバン
ドルへ入射させる集光光学系とを備えた光源装 置を具備
し 、前記集光光学系は少なくとも２個の光学部品で構成さ
れ、前記小型発光素子が発光ダイオードであることを特
徴とする携帯式内視鏡システム 。

【請求項５】 前記光学部品のうち、少なくとも一つの
光学部品が前記発光ダイオードと一体的に構成されてい
ることを特徴とする請求項４に記載の携帯式内 視鏡シス
テム。

【請求項６】 前記集光光学系が２つのレンズのみから
なることを特徴とする請求項４に記載の携帯式内視鏡シ
ステム。

【手続補正２】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】００２０

【補正方法】変更

【補正内容】

【００２０】

【課題を解決するための手段】本発明の請求項１による
携帯式内視鏡システムは、携帯可能な内視鏡システムで
ある携帯式内視鏡システムであって、被写体を観察する
ための観察光学系とライトガイドバンドルを有し被写体
を照明するための照明光学系とを備えた内視鏡本体と、
電池と照明光を発する小型発光素子と前記小型発光素子
から発する照明光を集光して前記ライトガイドバンドル
へ入射させる集光光学系とを備えた小型光源装置を具備
し、前記集光光学系は少なくとも２個の光学部品で構成
され、前記光学部品のうち、前記ライトガイドバンドル
寄りの位置に配置された光学部品はレンズであり、前記
レンズ側であって、前記レンズよりも前記小型発光素子
側に配置された光学部品から光束が射出する位置での光
束を２次光源面とするとき、該２次光源面を前記レンズ
の前側焦点位置付近に配置すると共に、前記ライトガイ
ドバンドルを前記レンズの後側焦点位置に配置し、前記
レンズの焦点距離をｆ２、前記ライトガイドバンドルの
半径をｒ、前記２次光源面から射出する照明光の射出角
をαとするとき、１．１＜（ｆ２×ｓｉｎα）／ｒ＜１．５ であることを特徴とする 。

【手続補正３】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】００２１

【補正方法】変更

【補正内容】

【００２１】本発明の請求項２による携帯式内視鏡シス
テムは、携帯可能な内視鏡システムである携帯式内視鏡
システムであって、被写体を観察するための観察光学系
とライトガイドバンドルを有し被写体を照明するための
照明光学系とを備えた内視鏡本体と、電池と照明光を発
する小型発光素子と前記小型発光素子から発する照明光
を集光して前記ライトガイドバンドルへ入射させる集光
光学系とを備えた光源装置を具備し、前記集光光学系は
少なくとも２個の光学部品で構成され、前記光学部品の
うち、前記小型発光素子寄りの位置に配置された光学部
品はレンズであり、該レンズの前側焦点距離をｆ１と
し、該レンズと前記小型発光素子の発光部との距離をａ
としたとき、０．５＜ｆ１／ａ＜３ であることを特徴とする 。

【手続補正４】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】００２２

【補正方法】変更

【補正内容】

【００２２】本発明の請求項３による携帯式内視鏡シス
テムは、携帯可能な内視鏡システムである携帯式内視鏡
システムであって、被写体を観察するための観察光学系
とライトガイドバンドルを有し被写体を照明するための
照明光学系とを備えた内視鏡本体と、電池と照明光を発
する小型発光素子と前記小型発光素子から発する照明光
を集光して前記ライトガイドバンドルへ入射させる集光
光学系とを備えた光源装置を具備し、前記集光光学系は
２つのレンズのみからなることを特徴とする。

【手続補正５】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】００２３

【補正方法】変更

【補正内容】

【００２３】本発明の請求項４による携帯式内視鏡シス
テムは、携帯可能な内視鏡システムである携帯式内視鏡
システムであって、被写体を観察するための観察光学系
とライトガイドバンドルを有し被写体を照明するための
照明光学系とを備えた内視鏡本体と、電池と照明光を発
する小型発光素子と前記小型発光素子から発する照明光
を集光して前記ライトガイドバンドルへ入射させる集光
光学系とを備えた光源装置を具備し、前記集光光学系は
少なくとも２個の光学部品で構成され、前記小型発光素
子が発光ダイオードであることを特徴とする。

【手続補正６】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】００２４

【補正方法】変更

【補正内容】

【００２４】本発明の請求項５による携帯式内視鏡シス
テムは、前記請求項４において、前記光学部品のうち、
少なくとも一つの光学部品が前記発光ダイオードと一体
的に構成されていることを特徴とする。

【手続補正７】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】００２５

【補正方法】変更

【補正内容】

【００２５】本発明の請求項６による携帯式内視鏡シス
テムは、請求項４において、前記集光光学系が２つのレ
ンズのみからなることを特徴とする。

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 携帯可能な内視鏡システムである携帯式
   内視鏡システムであって、 被写体を観察するための光学系である観察光学系と、ラ
   イトガイドバンドルを有する被写体を照明するための照
   明光学系と、を備えた内視鏡本体と、 電池と、照明光を発する小型発光素子と、前記小型発光
   素子から発する照明光を集光して前記ライトガイドバン
   ドルへ入射させる集光光学系と、を備えた小型光源装置
   と、 を具備したことを特徴とする携帯式内視鏡システム
2. 【請求項２】 前記集光光学系は２個の光学部品で構成
   されていることを特徴とする請求項１記載の携帯式内視
   鏡システム
3. 【請求項３】 前記２個の光学部品の内前記ライトガイ
   ドバンドル寄りの位置に配置された光学部品はレンズで
   あり、 該レンズの焦点距離をｆ2とし、前記ライトガイドバン
   ドルの半径をｒとし、前記２個の光学部品の内前記小型
   発光素子寄りの位置に配置された光学部品と一体的に構
   成された前記小型発光素子から出射する照明光の出射角
   をαとしたとき １．１＜（ｆ2×ｓｉｎα）／ｒ＜１．５ であること、 を特徴とする請求項２記載の携帯式内視鏡システム