JP2001269304A - 内視鏡 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】従来の内視鏡では、照明手段の光ファイバ先端
にレンズを設け、照射角を広げたものが用いられた。と
ころが、光ファイバの先端にレンズを設けた照明手段で
は、内視鏡先端部の構造が複雑になり、外径が大きくな
るという問題があった。 また、細径が必須とされる用
途の内視鏡では外径に制限がある為、レンズを設けた照
明手段を設ける事が出来なかった。更に、上記レンズは
サイズが微小である為に高価であり、コストが嵩むとい
う問題もあった。本発明は上記問題点を解決するもので
あり、簡略化、及び細径化が可能な広角照明手段を備え
た内視鏡の提供を目的としている。 【解決手段】照明用光ファイバ７の対物側先端付近のコ
ア部１４に、先細り部９を設ける。これにより照明光は
先細り部９で照射角が広がる為、照射角を広げる為のレ
ンズを用いる事なく、広角の照明手段を有した内視鏡を
実現する事が出来る。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明が属する技術分野】本発明は、内視鏡を構成する
照明手段の照射角が大きく、なおかつ照射部の簡略化、
かつ細径化が可能な照明手段を有する内視鏡に関する。

【０００２】

【従来の技術】近年、医療分野に広く用いられるように
なった内視鏡は、胃、腸、耳鼻、気管支、尿管、血管な
どの生体内深部の観察を始め、低侵襲的診断治療を実現
可能とする重要な手段として期待されている。また、工
業分野においても、従来から広く用いられている管路内
観察以外でも、電子基板の微細加工部など、目視では直
接観察する事が出来ない微細部の観察手段として利用さ
れている。

【０００３】一般に内視鏡は、観察画像を伝達する為の
イメージガイドファイバや、電子的に画像を伝達するＣ
ＣＤの撮像素子からなる画像伝送手段と、観察対象部位
に照明光を照らす為の照明手段とを少なくとも備えて構
成されている。

【０００４】照明手段の多くは、外部光源からの光を観
察対象部位まで、照明用光ファイバを介して照射する方
法がとられている。しかしこの方法では、観察手段の視
野角の広角化が進むに伴い、照射角が視野角より小さく
なる場合があり、観察部位全体に照明光を照射する事が
出来ず、満足な観察画像が得られないという問題があっ
た。そこでこの問題点を解決する為に、照明用光ファイ
バ先端にレンズを設け、照射角を広げたものが用いられ
た。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】ところが、光ファイバ
の先端にレンズを設けた照明手段では、内視鏡先端部の
構造が複雑になり、外径が大きくなるという問題があっ
た。 更に、上記レンズはサイズが微小である為に高価
であり、またそのレンズを内視鏡に組み込む作業も複雑
である為、コストが嵩むという問題もあった。また、細
径が必須となる用途の内視鏡では外径に制限がある為、
レンズを用いた照明手段を設ける事が出来ず、広角の照
明手段を備える事が出来なかった。

【０００６】本発明は上記問題点を解決するものであ
り、簡略化、及び細径化が可能な広角照明手段を備えた
内視鏡の提供を目的としている。

【０００７】

【課題を解決するための手段】画像伝送手段と、照明用
光ファイバとを、少なくとも具備した挿入部を有する内
視鏡において、前記照明用光ファイバの対物側先端部、
あるいはその近傍のコア部が、挿入部の先端に向かって
先細り形状になっている事を特徴としている。

【０００８】前記照明用光ファイバが、プラスチック材
料から構成される事を特徴としている。

【０００９】前記照明用光ファイバが、ガラス材料から
構成されている事を特徴としている。

【００１０】

【作用】内視鏡に、先端部先細り形状の照明用光ファイ
バを組み込んだので、照明用光ファイバの先端にレンズ
を設ける事なく、広角の照明手段を有する内視鏡を実現
する事が出来る。

【００１１】

【発明の実施の形態】本発明について図面を用いて説明
する。図１は本発明に係わる内視鏡の一実施例を示して
いる。１は内視鏡であって、２は挿入部、３は接眼レン
ズ部、４はライトガイドコードである。１０は内視鏡１
に照明光を供給する為の光源である。

【００１２】図２は挿入部２の先端内部構成を示してお
り、５は画像伝送手段であるイメージガイド、６はイメ
ージガイドの先端に取り付けられた対物レンズ、７は照
明用光ファイバである。照明用光ファイバ７と、先端に
対物レンズ６が取り付けられたイメージガイド５は、外
皮チューブ８の内部に挿通され、その先端部において接
着剤やあるいは機械的手段にて固定されている。なお、
図２では、先端部における固定方法は省略している。

【００１３】照明用光ファイバ７は、外皮チューブ５と
ライトガイドコード４の基端部まで貫通されている。そ
して、ライトガイドコード４の基端部は光源１０に接続
され、照明光源１０から出射された照明光は、照明用光
ファイバ７を介して、挿入部２の先端まで伝達され、挿
入部２の先端から照射される。

【００１４】また、イメージガイド５は外皮チューブ８
を貫通し、接眼レンズ部３まで導かれている。そして、
前記照明用光ファイバ７によって照らされ、対物レンズ
６から取得された画像は、イメージガイド５を介して接
眼レンズ部３まで伝達され、画像を観察する事が出来
る。

【００１５】図３は、本発明内視鏡の特徴である、照明
用光ファイバ７の先端部構造を示している。１４はコア
部、１５はクラッド部であり、それぞれ屈折率はｎ₁、
ｎ₂であり、ｎ₁＞ｎ₂である。 ｎ₃は照明用光ファイバ
７の先端での外部物質の屈折率である。９は照明用光フ
ァイバ７の先端部に設けた先細り部であり、その先端の
コア径がａ₄、基端のコア径がａ₃であり、ａ₃＞ａ₄であ
る。ここで、コア径ａ₃の端面から角度θ₁で入射した光
線１６が先細り部９を通過し、コア径ａ₄の端面から角
度θ₂で出射するときの現象を、図４を用いて説明す
る。

【００１６】１０は円錐型光ファイバであり、１１はコ
ア部、１２はクラッド部である。それぞれ屈折率は
ｎ₀、ｎ’であり、ｎ₀＞ｎ’である。その一端のコア径
がａ₁、他端のコア径がａ₂であり、ａ₁＞ａ₂である。ａ
₁の端面から角度θで入射した光線１３が、ａ₂の端面か
ら角度θ’で出射するとき、次の式１が成り立つ。ｎ、
ｎ”はそれぞれ入射端、出射端での外部物質の屈折率で
ある。 ｎ・ａ₁・sinθ＝ｎ”・ａ₂・sinθ’ （式１） 式１の外部物質ｎ、ｎ”を同一物質とすればｎ＝ｎ”と
なり、またａ₁＞ａ₂である事から、θ＜θ’となる。

【００１７】ここで、図３の本発明に用いる照明用光フ
ァイバ７を式１に当てはめると、次の式２となる。 ｎ₁・ａ₃・sinθ₁＝ｎ₃・ａ₄・sinθ₂ （式２） この場合、先細り部９の出射端の外部物質を空気とすれ
ば、ｎ₁＞ｎ₃となり、またａ₃＞ａ₄である事から、θ₁
＜θ₂となる。その結果、先端に先細り部９を設けた照
明用光ファイバ７は、先細り部を設ける前の照明用光フ
ァイバよりも、大きな照射角を得る事が出来る。

【００１８】上記照明用光ファイバ７には、プラスチッ
ク製のコア、クラッドから成る光ファイバを用いてお
り、その先端に設けた先細り部９は、次の様な方法で成
形する事が出来る。図５に示すように、照明用光ファイ
バ７をヒータ１８による熱風で加熱軟化させながら、矢
印方向へ張力をかけて引き伸ばし、延伸部１７を設け
る。次に延伸部１７の任意の位置で切断し、その切断面
を研磨すれば、先細り部９の成形が完了する。また、上
記加熱手段としては、例えばバーナやリングヒータ等、
照明用光ファイバ７を軟化温度まで昇温出来る手段であ
れば良い。なお、照明用光ファイバ７にはガラス材料か
ら成る光ファイバを用いても良い。

【００１９】図６は、照明用光ファイバ７の別の実施形
態を示している。図３で示した照明用光ファイバ７の先
端に、コア径が長手方向に均一であり、その直径が先細
り部９の先端のコア径ａ₄である細径部１９を設けてい
る。

【００２０】コア径ａ₄の端面からθ₁の角度で入射した
光線２０は、前記実施形態で示した様に、先細り部９の
先端からθ₂の角度で出射する。続いて光線２０は、θ₂
の角度で細径部１９に入射するが、細径部１９はコア径
が均一であり、また、その屈折率は先細り部９と同じｎ
₁である為、角度θ₂を保ったまま細径部１９から出射す
る。よって、本実施形態の光ファイバ７を用いた内視鏡
は、前記実施形態と同様の、広い照射角を得る事が出来
る。

【００２１】なお、本発明は上記実施例に限定されるも
のではなく、例えば、画像伝送手段をイメージガイド５
に代えて、電子的に画像を伝達するＣＣＤの撮像素子を
用いた電子内視鏡であっても良い。また、照明用光ファ
イバ７をプラスチック製に代えて、ガラス製を適用して
も良く、内視鏡に組み込まれるその本数は、実施形態に
より種々選択される。

【００２２】

【発明の効果】以上説明した様に、本発明の内視鏡はに
は、照明用光ファイバの照射角を広げる手段として、従
来、光ファイバの先端に設けていたレンズを必要とせ
ず、光ファイバの先端に簡単な加工を施しただけで広角
化を実現出来るので、内視鏡先端部における照明手段の
構造を、非常に簡略化する事が出来る。また、前記レン
ズを不要とした事と、構造の簡略化に伴い、製造コスト
を低減する事が出来る。

【００２３】更に、内視鏡の外径サイズに制限がある
為、内視鏡先端部の照明手段にレンズを設ける事が出来
なかった細径内視鏡においても、この先細り形状の照明
用光ファイバを組み込む事が出来るので、広い照射角を
有した細径内視鏡を容易に実現する事が出来る。

【図面の簡単な説明】

【図１】内視鏡の構成図である。

【図２】挿入部２の先端内部構造図である。

【図３】照明用光ファイバ７の先端部構造である。

【図４】光線が円錐型光ファイバを通過する様子を示す
図である。

【図５】先細り部９の成形方法の一例を示す図である。

【図６】照明用光ファイバ７の別の先端部構造である。

【符号の説明】

１ 内視鏡 ２ 挿入部 ３ 接眼レンズ部 ４ ライトガイドコード ５ イメージガイド ６ 対物レンズ ７ 照明用光ファイバ ８ 外皮チューブ ９ 先細り部 １０ 光源 １１ コア部 １２ クラッド部 １３ 光線 １４ コア部 １５ クラッド部 １６ 光線 １７ 延伸部 １８ ヒータ １９ 細径部 ２０ 光線

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 画像伝送手段と、照明用光ファイバと
   を、少なくとも具備した挿入部を有する内視鏡におい
   て、前記照明用光ファイバの対物側先端部、あるいはそ
   の近傍のコア部が、挿入部の先端に向かって先細り形状
   になっている事を特徴とする内視鏡。
2. 【請求項２】 照明用光ファイバが、プラスチック材料
   から構成される事を特徴とする、請求項１記載の内視
   鏡。
3. 【請求項３】 照明用光ファイバが、ガラス材料から構
   成されている事を特徴とする、請求項１記載の内視鏡。