JP2006288535A

JP2006288535A - 内視鏡装置

Info

Publication number: JP2006288535A
Application number: JP2005110984A
Authority: JP
Inventors: Yuichi Yamada; 雄一山田
Original assignee: Olympus Corp; Olympus Medical Systems Corp
Current assignee: Olympus Corp; Olympus Medical Systems Corp
Priority date: 2005-04-07
Filing date: 2005-04-07
Publication date: 2006-10-26

Abstract

【課題】筐体部や挿入部の小型化及び構造の簡易化を図ることができる内視鏡装置を提供すること。
【解決手段】内視鏡装置１は、被写体２を観察する内視鏡装置であって、レーザ光を発する光源部３と、一方向に延びて配され、光源部３から射出されたレーザ光を導光するライトガイド５、及びライトガイド５よりも先端側に配され、ライトガイド５から導光されたレーザ光が照射されて白色の励起光を被写体２に射出する蛍光体６を有して被写体２に挿入される細長の挿入部７と、光源部３に電力を供給する電源ユニット（電源部）８が配された筐体部１０と、筐体部１０と挿入部７とを繋ぐ中間部１１とを備えており、光源部３が中間部１１に配されている。
【選択図】図１

Description

本発明は、医療用や工業用に用いる内視鏡装置に関する。

一般に、工業用や医療用として使用されている内視鏡装置１００は、図４に示すように、被写体１０１の内部に挿入される管状の挿入部１０２と、光源ランプ１０３が配された筐体部１０４と、挿入部１０２と筐体部１０４とを繋ぐ中間部１０５とを備えている。
挿入部１０２及び中間部１０５には、光源ランプ１０３から出射された光を導いて挿入部の先端から被写体１０１に光を照射する光ファイバの束であるライトガイド１０６が配されている。挿入部１０２の先端には、被写体１０１の撮像手段として、例えば、ＣＣＤ１０７が配されている。
筐体部１０４は、光源ランプ１０３に電力を供給する電源ユニット１０４Ａと、ＣＣＤ１０７が撮像した撮像信号を映像信号に変換して筐体部１０４とは別に配されるモニタ１０４Ｂに伝送する画像処理ユニット１０４Ｃと、光源ランプ１０３の発光タイミングを調整する点灯制御ユニット１０４Ｄとをさらに備えている。

このような内視鏡装置の光源ランプとして代表的なものに、例えばキセノンランプなどが知られている（例えば、特許文献１参照。）。
また、この光源ランプは、画像を処理するビデオプロセッサ用の筐体と別々の筐体に配される場合もある（例えば、特許文献２参照。）。従って、このような内視鏡装置の場合、筐体部と中間部とは、光コネクタと電気信号の交換や電力供給を行うための電気コネクタとによってそれぞれ接続されている。

しかしながら、上記従来の内視鏡装置は、光源ランプ１０３が全方位に照明光を放射することから、一般的に光源ランプ１０３よりも小径のライトガイド１０６の入射端面に集光するためにリフレクタ１０８が必要とされる。このため、ランプ自体が元々大きい上にリフレクタ１０８も大きいことから、ランプが配される筐体部１０４全体が大型になってしまう。

また、リフレクタ１０８によってライトガイド１０６へ角度を持った光を入射させるため、導光時にライトガイド１０６内で反射しきれない光が生じて損失が発生する。このため、導光効率が低く、光源ランプの輝度を上げるためには供給電力を上げる必要があり、電源の大型化及びこれを収納する筐体部１０４の大型化を招いている。
さらに、上記特許文献２に記載の内視鏡装置は、光コネクタと電気コネクタとの両方が必要になるため、コネクタ部の大型化、構成の複雑化を招いている。
特開２００１−３２１３３５号公報特開平６−３２７６２７号公報

本発明は上記事情に鑑みて成されたものであり、筐体部や挿入部の小型化及び構造の簡易化を図ることができる内視鏡装置を提供することを目的とする。

本発明は、上記課題を解決するため、以下の手段を採用する。
本発明に係る内視鏡装置は、被写体を観察する内視鏡装置であって、レーザ光を発する光源部と、一方向に延びて配され、前記光源部から射出されたレーザ光を導光するライトガイド、及び該ライトガイドよりも先端側に配され、該ライトガイドから導光されたレーザ光を励起光として受光し前記被写体に照明光を射出する蛍光体を有して前記被写体に挿入される細長の挿入部と、前記光源部に電力を供給する電源部が配された筐体部と、該筐体部と前記挿入部とを繋ぐ中間部とを備え、前記光源部が、前記中間部に配されていることを特徴とする。

この内視鏡装置は、レーザ光を発する光源部とレーザ光によって励起する蛍光体とを備えているので、従来のランプ光源と同様の白色光を被写体に射出することができる。この際、レーザ光は一方向の直進性を有しているので、光源部からリフレクタ等の集光部材を除去することができ、光源部を小型化することができる。
また、光源部が中間部に配されているので、筐体部と中間部との間に光コネクタ等の光を中継する部材を配する必要がなく、構造を簡略化することができる。
さらに、直進性に優れるレーザ光なので、従来の光源と異なりライトガイド内での反射しきれない光を減らすことができ、光損失の少ない状態で蛍光体まで導光することができる。

また、本発明に係る内視鏡装置は、前記内視鏡装置であって、前記中間部の先端側に前記挿入部と接続される先端側接続部が配され、前記光源部が、前記先端側接続部又はその近傍に配されていることを特徴とする。
この内視鏡装置は、中間部の挿入部に最も近い場所に光源部が配されるので、光源部から挿入部先端までのライトガイド等の長さを最小にすることができる。従って、ライトガイドでの光損失を最小限に抑えることができ、高効率の照明光を得ることができる。

また、本発明に係る内視鏡装置は、前記内視鏡装置であって、前記中間部の手元側に前記筐体部と接続される手元側接続部が配され、前記光源部が、前記手元側接続部又はその近傍に配されていることを特徴とする。
この内視鏡装置は、手元側接続部よりも先端側の中間部を挿入部と同様に小さい径にすることができ、装置全体の小型化を好適に実現することができる。

また、本発明に係る内視鏡装置は、前記内視鏡装置であって、前記筐体部に、前記中間部の前記手元側接続部と着脱可能に接続される筐体側接続部が配されていることを特徴とする。
この内視鏡装置は、中間部の手元側接続部と筐体部の筐体側接続部とを接続して、中間部と筐体部とを接続することができる一方、中間部の手元側接続部と筐体部の筐体側接続部との接続を解除して中間部を筐体部から取外すことができる。この際、光源部が手元側接続部又はその近傍に配されているので、中間部を筐体部から取り外した状態では光源部への電力供給がなされない。従って、光源部から直接照射されるレーザ光が筐体部外へ照射されることがない。

また、本発明に係る内視鏡装置は、前記内視鏡装置であって、前記光源部が前記中間部の軸線方向に複数配されていることを特徴とする。
この内視鏡装置は、光源部が複数配されているので、大きなエネルギーのレーザ光を蛍光体に照射することができ、蛍光体を容易に励起させることができる。この際、光源部が軸線方向に配されているので、中間部の外径を必要以上に大きくすることなく形成させることができる。

また、本発明に係る内視鏡装置は、前記内視鏡装置であって、前記光源部が、レーザダイオードを備えていることを特徴とする。
この内視鏡装置は、素子内に生じる電荷の再結合による発光をそのままレーザ光として利用することができ、高いエネルギー変換効率を得ることができる。従って、小さい冷却機構や電源にて対応することができる。

本発明によれば、光源部を筐体部ではなく中間部に配することができ、筐体部や挿入部の小型化を図ることができる。

本発明に係る第１の実施形態について、図１を参照して説明する。
本実施形態に係る内視鏡装置１は、被写体２を観察する内視鏡装置であって、レーザ光を発する光源部３と、一方向に延びて配され、光源部３から射出されたレーザ光を導光するライトガイド５、及びライトガイド５よりも先端側に配され、ライトガイド５から導光されたレーザ光を励起光として受光し白色光を被写体２に射出する蛍光体６を有して被写体２に挿入される細長の挿入部７と、光源部３に電力を供給する電源ユニット（電源部）８が配された筐体部１０と、筐体部１０と挿入部７とを繋ぐ中間部１１とを備えている。

挿入部７は可撓性を有しており、先端側は湾曲可能とされている。そして、挿入部７の先端には、被写体２の撮像手段として、例えば、ＣＣＤ１２が配されている。このＣＣＤ１２は、挿入部７及び中間部１１内を挿通して配される撮像信号伝送用ケーブル１３を介して、筐体部１０内の後述する画像処理ユニット１８と接続されている。
蛍光体６は、ＣＣＤ１２の近傍の挿入部７先端に配されている。

中間部１１の先端側には、挿入部７を湾曲操作するための湾曲操作部１５Ａを有して挿入部７と接続される先端側接続部１５が配されている。光源部３は、レーザダイオード１６を備えて湾曲操作部１５Ａに配されている。このレーザダイオード１６は、中間部１１内に配された図示しない冷却部によって冷却される。

筐体部１０は、電源ユニット８の他に、ＣＣＤ１２が撮像した撮像信号を処理して、例えばＮＴＳＣ信号等の映像信号に変換して筐体部１０とは別に配されるモニタ１７に伝送する画像処理ユニット１８と、光源部３のレーザ光の発光タイミングを調整する点灯制御ユニット２０とをさらに備えている。電源ユニット８と画像処理ユニット１８、及び、電源ユニット８と点灯制御ユニット２０とは、ケーブル２１によって電気的に接続されている。

次に、本実施形態に係る内視鏡装置１の作用・効果について説明する。
まず、挿入部７を被写体２に挿入する。
そして、モニタ１７及び電源ユニット８の図示しないスイッチを操作してモニタ表示可能にするとともに、点灯制御ユニット２０を駆動する。これによって、光源部３のレーザダイオード１６が駆動して所定の波長のレーザ光を射出する。

射出されたレーザ光は、一方向への直進性があるため、ライトガイド５内での反射が少ない状態でライトガイド５の先端に導光され、蛍光体６を照射する。
このとき、蛍光体６が励起して観察に適した白色光が被写体２に照射される。なお、レーザ光が照射されている間、図示しない冷却部によって光源部３が冷却される。

被写体２に照射された白色光の反射光はＣＣＤ１２上に結像後、電気信号に変換されて撮像信号伝送用ケーブル１３を介して画像処理ユニット１８に伝送される。そして、画像処理ユニット１８にて映像信号に変換されてモニタ１７に被写体２が表示される。

この内視鏡装置１によれば、レーザ光を発する光源部３とレーザ光によって励起する蛍光体６とを備えているので、従来のランプ光源と同様の白色光を被写体２に射出することができる。この際、レーザ光は一方向の直進性を有しているので、光源部からリフレクタ等の集光部材を除去することができ、光源部３を小型化することができる。

また、光源部３がレーザダイオード１６を備えているので、素子内に生じる電荷の再結合による発光をそのままレーザ光として利用することができ、高いエネルギー変換効率を得ることができる。従って、小さい冷却機構や電源にて対応することができる。
この結果、筐体部１０や挿入部７の小型化を図ることができるとともに、中間部１１が大型化するのを抑えることができる。

さらに、光源部３が中間部１１に配されているので、筐体部１０と中間部１１との間に光コネクタ等の光を中継する部材を配する必要がなく、構造を簡略化することができる。
また、直進性に優れるレーザ光なので、従来の光源と異なりライトガイド５内での反射を減らすことができ、光損失の少ない状態で蛍光体６まで導光することができる。

特に、中間部１１の挿入部７に最も近い先端側接続部１５の湾曲操作部１５Ａに光源部３が配されているので、光源部３から挿入部７先端までのライトガイド５の長さを最小にすることができる。従って、ライトガイド５での光損失を最小限に抑えることができ、高効率の照明光を得ることができる。

次に、第２の実施形態について図２を参照しながら説明する。
なお、上述した第１の実施形態と同様の構成要素には同一符号を付すとともに説明を省略する。
第２の実施形態と第１の実施形態との異なる点は、本実施形態に係る内視鏡装置２５が、中間部２６の手元側に筐体部２７と接続される手元側接続部２８が配され、光源部３が、手元側接続部２８に配されているとした点である。

筐体部２７には、中間部２６の手元側接続部２８と着脱可能に接続される筐体側接続部３０が配されている。手元側接続部２８及び筐体側接続部３０とは電気的な信号を中継するコネクタ構造を備えており、コネクタ結合によって両者が着脱可能とされている。
中間部２６には、ライトガイド３１の一部が挿入部３２側から延びて配されている。

次に、本実施形態に係る内視鏡装置２５の作用・効果について説明する、
まず、中間部２６の手元側接続部２８及び筐体部２７の筐体側接続部３０をコネクタ結合する。これによって、手元側接続部２８に配された光源部３が筐体部２７の点灯制御ユニット２０と電気的に接続される。

その後は、上記第１の実施形態と同様の操作によって、被写体２の観察を行う。
観察終了後、中間部２６の手元側接続部２８及び筐体部２７の筐体側接続部３０の接続を解除して中間部２６と筐体部２７とを切り離す。

この内視鏡装置２５によれば、第１の実施形態と同様に、筐体部２７や中間部２６、挿入部３２のそれぞれを小型化することができる。
特に、光源部３が手元側接続部２８に配されているので、手元側接続部２８よりも先端側の中間部２６を挿入部３２と同様に小さい径にすることができ、装置全体の小型化をより好適に実現することができる。

また、中間部２６が筐体部２７と分離された状態で筐体部２７の電源ユニット８が駆動しても光源部３に電力供給されないので、光源部３から直接レーザ光が筐体部２７の外へ照射されることを抑えることができる。

次に、第３の実施形態について図３を参照しながら説明する。
なお、上述した他の実施形態と同様の構成要素には同一符号を付すとともに説明を省略する。
第３の実施形態と第１の実施形態との異なる点は、本実施形態に係る内視鏡装置３５の中間部３６が挿入部３７と同一方向に延びて配され、三つの光源部３８Ａ、３８Ｂ、３８Ｃが中間部３６の中心軸線Ｃ方向に配されているとした点である。

各光源部３８Ａ、３８Ｂ、３８Ｃから挿入部３７の先端に向かって、三本のライトガイド４０Ａ、４０Ｂ、４０Ｃがそれぞれ並設されている。蛍光体４１は、すべてのライトガイド４０Ａ、４０Ｂ、４０Ｃの先端に対向するようにして配されている。なお、光源部及びライトガイドは三つに限定されるものではない。
各光源部３８Ａ、３８Ｂ、３８Ｃは、筐体部４２に配された点灯制御ユニット４３によって点灯制御される。

この内視鏡装置３５によれば、複数の光源部３８Ａ、３８Ｂ、３８Ｃが配されているので、大きなエネルギーのレーザ光を蛍光体４１に照射することができ、蛍光体４１を容易に励起させることができる。この際、光源部３８Ａ、３８Ｂ、３８Ｃが中間部３６の軸線Ｃ方向に沿って配されているので、中間部の外径を必要以上に大きくすることなく形成させることができる。

なお、本発明の技術範囲は上記実施の形態に限定されるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲において種々の変更を加えることが可能である。
例えば、上記実施形態では、蛍光体４１が白色光を発するものとしているが、白色光に限らず、検査目的に応じて変更してもよい。

また、上記第３の実施形態では、観察時に光源部３８Ａ、３８Ｂ、３８Ｃを同時に点灯させるとしているが、点灯制御ユニットによって個別の点灯制御を行ってもよい。この場合、光量の調整をより容易に行うことができる。

本発明の第１の実施形態に係る内視鏡装置の概略構成を示す説明図である。本発明の第２の実施形態に係る内視鏡装置の概略構成を示す説明図である。本発明の第３の実施形態に係る内視鏡装置の概略構成を示す説明図である。従来の内視鏡装置の概略構成を示す説明図である。

符号の説明

１、２５、３５内視鏡装置
３、３８Ａ、３８Ｂ、３８Ｃ光源部
５、４０Ａ、４０Ｂ、４０Ｃライトガイド
６、４１蛍光体
７、３２、３７挿入部
８電源ユニット（電源部）
１０、２７筐体部
１１、２６、３６中間部
１５先端側接続部
１６レーザダイオード
２８手元側接続部
３０筐体側接続部

Claims

被写体を観察する内視鏡装置であって、
レーザ光を発する光源部と；
一方向に延びて配され、前記光源部から射出されたレーザ光を導光するライトガイド、及び該ライトガイドよりも先端側に配され、該ライトガイドから導光されたレーザ光を励起光として受光し前記被写体に照明光を射出する蛍光体を有して前記被写体に挿入される細長の挿入部と；
前記光源部に電力を供給する電源部が配された筐体部と；
該筐体部と前記挿入部とを繋ぐ中間部と；
を備え、
前記光源部が、前記中間部に配されていることを特徴とする内視鏡装置。
前記中間部の先端側に前記挿入部と接続される先端側接続部が配され、
前記光源部が、前記先端側接続部又はその近傍に配されていることを特徴とする請求項１に記載の内視鏡装置。
前記中間部の手元側に前記筐体部と接続される手元側接続部が配され、
前記光源部が、前記手元側接続部又はその近傍に配されていることを特徴とする請求項１に記載の内視鏡装置。
前記筐体部に、前記中間部の前記手元側接続部と着脱可能に接続される筐体側接続部が配されていることを特徴とする請求項３に記載の内視鏡装置。
前記光源部が前記中間部の軸線方向に複数配されていることを特徴とする請求項１から４の何れか一つに記載の内視鏡装置。
前記光源部が、レーザダイオードを備えていることを特徴とする請求項１から５の何れか一つに記載の内視鏡装置。