JP2010194191A - 内視鏡及び内視鏡装置 - Google Patents

Abstract

【課題】内視鏡の先端部に設けられた１つの発光部から出射される照明光の照明範囲を観察窓の周囲に拡げて、照明範囲と観察範囲とを略一致させ良好な観察を行える内視鏡及び内視鏡装置を提供する。
【解決手段】内視鏡１は、挿入部２の先端部５に観察光学系２０を構成する観察窓９及び照明光学系３０であって観察部位を照明する照明光を出射する発光部８を有する。先端部５に、発光部８から出射された照明光を入射させる透明な光学部材で形成した円柱形状の照明範囲変換部１０を設ける。照明範囲変換部１０は、観察窓９を外部に対して露出させる開口４４と、照明範囲変換部１０内に入射した照明光を照明範囲変換部１０の少なくとも円周方向に反射して照明光の光路を変化させる反射板４１の第１反射面４１ａと、第１反射面４１ａで反射された後、照明範囲変換部１０内を多重反射して進んだ照明光を外部に出射出射させる第２反射面４１ｂとを有する。
【選択図】図２

Description

本発明は、ライトガイドによって先端部まで伝送された照明光、又は先端部に設けられたＬＥＤ等の光学素子から発する照明光を、面光源にして観察部位を照明する内視鏡及び内視鏡装置に関する。

近年、内視鏡は、医療分野、工業分野等で使用されている。内視鏡には、挿入部の先端部にＣＣＤなどの撮像素子を備え、この撮像素子に結像した光学像を表示装置の画面上に表示させて観察を行えるようにした電子内視鏡（以下、内視鏡と略記する）がある。また、内視鏡には、内視鏡挿入部の先端面に観察光学系及び照明光学系を等を備えた、いわゆる直視型の内視鏡と、内視鏡挿入部の側面に観察光学系及び照明光学系等を備えた側視型の内視鏡等がある。

内視鏡においては、照明光学系を構成するライトガイドによって照明光を先端部まで伝送し、その照明光を照明窓を通して観察部位に向けて照射して観察するのが一般的であった。近年においては、挿入部の先端部にＬＥＤ等の光学素子を配設し、そのＬＥＤから発する光を観察部位に向けて照射する構成の内視鏡も実用化されている。なお、本願発明において、照明光を照射する照明窓、及び照明光を発する光学素子を発光部とも記載する。

ユーザーが、凹凸を有する観察部位の検査を行う場合、観察窓の周囲に複数の発光部を設けた構成の内視鏡においては、影ができにくくなって良好な観察を行える。しかし、発光部が、観察窓の一方向に設けられた内視鏡では、凹凸による影響で影ができ、観察に支障を来すおそれがあった。一般に側視内視鏡では、挿入部の側面に先端側から順に、例えば照明窓と観察窓とが配列されている。そのため、照明窓から出射された照明光は、主に、観察窓よりも先端側を主に照射する。言い換えれば、観察光学系が有する観察範囲のうち、一方側が照明光学系の照明範囲になっていた。その結果、凹凸を有する観察部位の検査を行った場合、影が発生するという不具合が生じる。そして、観察窓を観察部位に近接させて観察を行う場合、観察範囲は、観察窓より先端側の一部に限られてしまう。

例えば、特許文献１には、視野内照明分布が良好で、内視鏡外径を細くすることが可能な側視型内視鏡が示されている。この側視型内視鏡によれば、照明光学系と観察光学系の光路を独立した構成とし、且つ光学素子の形状を内視鏡先端部の断面形状、もしくは内視鏡先端部の一部形状をなすよう構成している。また、光学素子は、少なくとも１つのパワーを有する屈折もしくは反射面を有して、観察光学系を取り巻くように照明を行うように配置されている。この光学素子においては、ライトガイドからの射出光を拡散させて広い範囲を照明し、照明範囲と観察範囲のパララックスの影響をなくして、良好な視野を得られる。

特開平６−１３８４００号公報

しかしながら、特許文献１に記載されている内視鏡においても、光学素子が観察光学系よりも先端側に配置されているので、観察窓を観察部位に近接させた場合、観察範囲が観察窓より先端側に限られてしまうおそれがある。

本発明は、上記事情に鑑みなされたものであり、内視鏡の先端部に設けられた１つの発光部から出射される照明光の照明範囲を観察窓の周囲に拡げて、照明範囲と観察範囲とを略一致させて良好な観察を行える内視鏡及び内視鏡装置を提供することを目的にしている。

本発明の内視鏡は、挿入部の先端部に観察光学系を構成する観察窓及び照明光学系であって観察部位を照明する照明光を出射する発光部を有する内視鏡であって、
前記先端部に、前記発光部から出射された照明光を入射させる透明な光学部材で形成した円柱形状の照明範囲変換部を設け、前記照明範囲変換部は、前記観察窓を外部に対して露出させる貫通孔と、前記照明範囲変換部内に入射した照明光を当該照明範囲変換部の少なくとも円周方向に反射して当該照明光の光路を変化させる反射部と、前記反射部で反射された後、前記照明範囲変換部内を多重反射して進んだ照明光を当該照明範囲変換部の外部に出射させる出射部とを有する。

この構成によれば、発光部から出射されて照明範囲変換部に入射した照明光のうち大部分は、反射部で反射され、残りの照明光は照明範囲変換部の外周面に向かう。反射部で反射された照明光は、照明範囲変換部内を多重反射して進み、一部が反射部側から外部に、或いは貫通孔を挟んで反射部に対向する側から外部に、或いは貫通孔の長手側方から外部に出射される。また、反射部まで到達してこの反射部で反射された照明光の一部は、外部に出射され、一部は反射部で反射された後、再び多重反射を繰り返して貫通孔の周囲から外部に出射される。また、照明範囲変換部の外周面に向かった照明光は、一部が直接外部に出射され、残りは多重反射して貫通孔の周囲から外部に出射される。

本発明によれば、内視鏡の先端部に設けられた１つの発光部から出射される照明光の照明範囲を観察窓の周囲に拡げて、照明範囲と観察範囲とを略一致させて良好な観察を行える内視鏡及び内視鏡装置を実現できる。

図１−図８は本発明の第１実施形態に係り、図１は側視内視鏡を説明する図 側視内視鏡の先端部の構成を説明する断面図 先端部に設けられた照明範囲変換部を説明する斜視図 図３の照明範囲変換部を矢印ＩＶ方向から見た正面図 図３の矢印Ｖ方向から見た、開口を含む照明範囲変換部の上面図 図５のＶＩ−ＶＩ線断面図 図２のＶＩＩ−ＶＩＩ線断面図であって、照明範囲変換部の作用を説明する図 照明範囲変換部から出射される照明光を示す模式図 図９及び図１０は照明範囲変換部の他の構成例を説明する図であり、図９はＶ字形状溝を有する照明範囲変換部を説明する斜視図 照明範囲変換部の作用を説明する図 図１１−図１３はＶ溝の構成が異なる照明範囲変換部を説明する図であり、図１１は照明範囲変換部の構成を説明する斜視図 照明範囲変換部の正面図 図１２のＸＩＩＩ−ＸＩＩＩ線断面図 曲面溝を有する照明範囲変換部の構成及び作用を説明する図 図１５−図１８は本発明の第２実施形態に係り、図１５は側視内視鏡と照明範囲変換部を有する内視鏡用照明具とで構成される内視鏡装置を説明する図 内視鏡用照明具を構成する照明具先端部を説明する斜視図 側視内視鏡を内視鏡用照明具に装着した状態を説明する長手方向の断面図 図１７のＸＶＩＩＩ−ＸＶＩＩＩ線断面図 図１９−図２３は本発明の第３実施形態に係り、図１９は直視内視鏡と照明範囲変換部を有する内視鏡用照明具とで構成される内視鏡装置を説明する図 直視用照明範囲変換部を説明する斜視図 図２０の矢印ＸＸＩ方向から見た図であり、直視用照明範囲変換部の上面図 図２１の矢印ＸＸＩＩ方向から見た図であり、直視用照明範囲変換部の正面図 直視用照明範囲変換部の作用を説明する図 第４実施形態に係る照明範囲変換部を備える内視鏡を説明する図

以下、図面を参照して本発明の実施の形態を説明する。
図１−図８を参照して本発明の第１実施形態を説明する。

図１に示すように本実施形態に係る内視鏡１は、側視型の内視鏡である。内視鏡１は、細長で可撓性を有する挿入部２と、挿入部２の基端部に連設する操作部３と、この操作部３の側部から延出するユニバーサルコード４とを備えて主に構成されている。ユニバーサルコード４の基端部には、内視鏡の外部装置である図示しない光源装置、ビデオプロセッサなどに接続されるコネクタが設けられている。

挿入部２は、先端側から順に、硬質部材で形成した先端部５と、例えば上下左右方向に湾曲自在に構成された湾曲部６と、可撓性を有する可撓管部７とを連設して構成されている。先端部５は、その側面に、光学像を撮像するための観察窓９と、観察窓９の周囲を照明する照明範囲変換部１０とを有している。照明範囲変換部１０は、観察窓９の先端に設けられた後述する発光部８から出射される照明光の照明範囲を、観察窓９の先端側及び基端側に拡げる光学部材である。

操作部３には、湾曲部６の湾曲方向を変化させる湾曲操作ノブ１１、１２が設けられている。また、操作部３には、光源装置の光量調整、或いは図示しない表示装置に表示されている内視鏡画像の停止、或いは撮影などを遠隔的に指示する各種スイッチ１３が設けられている。さらに、操作部３には、送気機能及び送水機能を制御する送気送水ボタン１４、吸引機能を制御する吸引ボタン１５が設けられている。

図１、図２に示すように先端部５は、管状の先端部本体１７と、円柱状の先端構成部１８とを一体に固定して筒状に構成され、筒部の内部空間には先端側から順に照明光学系３０と観察光学系２０とが配置されている。先端部本体１７及び先端構成部１８は、例えば、ステンレス鋼などの金属部材、或いは、光を透過しない樹脂部材である。
観察光学系２０は、観察窓９と、プリズム２１と、対物レンズユニット２２と、撮像ユニット２３とを備えて構成されている。プリズム２１は、側面の観察窓９から入射した光学像を長手軸後方に９０度折り曲げる。対物レンズユニット２２は、各種光学レンズ２４と、レンズ枠２５とを備え構成されている。撮像ユニット２３は、カバーレンズ２６と、ＣＣＤ等の撮像素子２７と、撮像枠２８とを備えて構成されている。撮像素子２７の撮像面は、対物レンズユニット２２の結像位置に配置されている。観察窓９、プリズム２１を通過した光学像は、撮像面に結像して画像信号に光電変換され、信号ケーブル２９内に挿通されている信号線を介してビデオプロセッサに伝送される。

照明光学系３０は、ライトガイドファイバ束３１と、ライトガイド保持部材３２とで構成されている。本実施形態において、ライトガイドファイバ束３１の先端面は、照明光出射面、すなわち発光部８であり、観察窓９より先端側に１つ設けられている。つまり、発光部８と観察窓９とは、先端面側から順に長手方向に配列されている。発光部８は、この発光部８から出射された照明光が照明範囲変換部内に入射するように配置されている。発光部８の形状は、円形或いは角形であり、本実施形態においては、例えば長方形形状（図８の符号８参照）である。なお、ライトガイド保持部材３２は、例えば光を透過しない樹脂製であり、複数の部材を一体にして構成される。ライトガイドファイバ束３１の基端側は、例えば、前記コネクタまで延出している。

照明範囲変換部１０は、反射板４１と、変換部本体４２とで構成される。
反射板４１は、アルミ板等の薄板部材であって、反射部となる第１反射面４１ａと、出射部となる第２反射面４１ｂ（図７参照）とを有している。
変換部本体４２は、ガラス、アクリル等の透明円柱部材で中央貫通孔（以下、内孔４３と記載する）を備える。内孔４３内には、観察光学系２０の観察窓９、ライトガイド保持部材３２、及び照明光学系３０の発光部８、レンズ枠２５等が配置される。本実施形態において、変換部本体４２は、発光部８及び観察窓９を覆い包むと共に、観察窓９の基端側の所定範囲をも覆い包むように細長形状に形成されている。

図２−図６に示すように変換部本体４２は、開口４４と、反射板固定溝（以下、固定溝と略記する）４５とを有する。開口４４は、変換部本体４２の略中央部に設けられている。開口４４は、内孔４３と外部とを連通する貫通孔であり、内孔４３内に配置された観察窓９を外部に対して露出させる。開口４４の側面は、観察窓９の視野範囲を遮ることを防止するため、内孔４３側から外部に向かうにしたがって徐々に開口面積が大きくなるように傾斜面４４ａとして構成されている。

固定溝４５は、図４に示すように水平軸Ｈに対して例えば４５度の傾斜角で形成されている。固定溝４５は、開口４４によって、開口４４より長手方向先端側に位置する第１固定溝４５ａと、開口４４より長手方向基端側に位置する第２固定溝４５ｂとに分断されている。反射板４１は、固定溝４５ａ、４５ｂのそれぞれに、例えば光学用接着剤によって一体的に固定される。固定溝４５ａに固定された第１反射面４１ａは、発光部８の光軸に対して４５度傾いている。したがって、反射板４１の第１反射面４１ａは、発光部８から出射されて変換部本体４２に入射して、第１反射面４１ａに略直進して到達した照明光を図７に示すように変換部本体４２の外周方向に反射する。第２反射面４１ｂは、第１反射面４１ａで反射された後、照明範囲変換部１０内を進んでこの反射面４１ｂに到達した照明光を、照明範囲変換部１０の外周方向に向けて反射させる。

先端部本体１７は、その先端側に変換部本体４２を配置する本体配設部４６を備えている。本体配設部４６は、変換部本体４２の一部を露出させる切り欠き（図７、図８の符号４７参照）を有する。先端構成部１８は、その基端面に変換部本体４２を保持する本体保持部４８を備えている。

なお、発光部８は、ライトガイドファイバ束の出射面に限定されるものではなく、先端部に配置されるＬＥＤなど光学素子であってもよい。また、固定溝４５ａ、４５ｂの傾斜角は、４５度に限定されるものではなく、変換部本体４２の材質、厚み等によって適宜設定される。

ここで、先端部５に照明範囲変換部１０を備える内視鏡１の作用を説明する。
ユーザーは、内視鏡検査を行う際、光源装置の電源をオン状態にして光源装置から照明光を出射させる。照明光は、ライトガイドファイバ束３１を介して伝送され、発光部８から出射される。出射された照明光は、図７の実線、二点鎖線、或いは破線に示すように変換部本体４２内に入射する。変換部本体４２内に入射した照明光のうち、大部分は、破線、或いは二点鎖線で示すように反射板４１に略直進して反射面４１ａに到達する。そして、一部の照明光は、発光部８の光軸に対して斜めに進んで、実線で示すように変換部本体４２の外周面、或いは反射面４１ａに到達する。

反射板４１に到達した照明光は、第１反射面４１ａで反射された後、変換部本体４２の外周面、側面、或いは内周面に向かって進んでいく。照明光は、変換部本体４２の外周面が先端構成部１８によって覆われ、内孔４３内にはライトガイド保持部材３２及び先端構成部１８が配置されていることにより、変換部本体４２から外部に出射されることなく、多重反射して周方向（本図においては図中反時計回り）に進んでいく。

そして、反時計回りに進む照明光が、反射板４１の第２反射面４１ｂに到達して、この第２反射面４１ｂで反射される。反射面４１ｂで反射された照明光が、出射可能な方向に変化された場合、図７の矢印ａ、ｂ及び図８の矢印ｃに示すように変換部本体４２の開口４４より先端側から外部に照明光が出射されて観察部位を照明する。なお、第２反射面４１ｂで反射された照明光の一部は、外周面で全反射され、多重反射して進む。

また、第１反射面４１ａで反射された照明光のうち一部は、多重反射を繰り返すうちに光路が第２固定溝４５ｂ方向に変化される。そして、その照明光が、第２固定溝４５ｂに固定されている反射板４１の第２反射面４１ｂに到達して出射可能な方向に反射されると、言い換えれば、外周面に対して、この外周面から出射可能な、所定の入射角で到達すると、照明光が図８の矢印ｄに示すように変換部本体４２の開口４４より基端側から外部に出射されて観察部位を照明する。

なお、第２固定溝４５ｂ方向に光路が変化された照明光のうち、第２固定溝４５ｂに固定されている反射板４１の第１反射面４１ａに到達した照明光は、多重反射して進む。また、第１固定溝４５ａに配置された反射板４１の第１反射面４１ａで再び反射された照明光も多重反射して進む。

一方、変換部本体４２の外周面に向かって進む照明光のうち、出射方向に一致した照明光は、図８の矢印ｅに示すように直接、変換部本体４２内から外部に出射されて観察部位を照明する。そして、変換部本体４２の外周面で全反射された照明光は、変換部本体４２内で多重反射して進む。

そして、変換部本体４２で多重反射して進む照明光は、切り欠き４７内に位置する変換部本体４２の外周面に対してその光路が出射方向に一致したとき、矢印ｆに示すように直接外部に出射されて観察部位を照明する。

これらのことにより、先端部本体１７の切り欠き４７から露出している変換部本体４２の開口４４の周囲から照明光が出射することによって、開口周囲が面発光状態になる。すなわち、観察窓９の先端側に位置する発光部８の照明範囲が照明範囲変換部１０によって観察窓９の基端側を含むその周囲にまで拡がる。

このように、内視鏡の先端部に備えられた観察窓及び発光部を覆うように開口を有する照明範囲変換部を配置させることにより、観察窓の一方側に配置された発光部から出射された照明光を、観察窓の他方側を含む開口周囲から出射するように照明範囲を広範囲に変換することができる。したがって、観察窓を露出させる開口周囲から照明光が出射されることによって、凹凸による影が解消されるとともに、照明範囲と観察範囲とが一致して、観察窓を通して良好な観察を行える。

なお、変換部本体４２の外周面を、梨地加工等によって粗らして、変換部本体４２内を進む照明光の光路を変化させるようにしても良い。また、第２反射面４１ｂを粗らして、この反射面で反射される照明光の光路を変化させるようにしても良い。

本実施形態においては、照明範囲変換部１０を、変換部本体４２と、この変換部本体４２に形成した固定溝４５ａ、４５ｂに固定される反射板４１とで構成して、一点の発光部８から出射された照明光を開口４４の周囲から面発光するようにしている。

照明範囲変換部の構成は、反射板４１と変換部本体４２との構成に限定されるものではなく、図９−図１４に示すように変換部本体の外周面側に所定形状の溝を形成して照明範囲変換部を構成するようにしてもよい。この構成によれば、反射板、及び反射板を配設するための固定溝を不要にして、反射板を固定溝に固定する作業をも不要にすることができる。

図９及び図１０は照明範囲変換部の他の構成例を説明する図であり、図９はＶ字形状溝を有する照明範囲変換部を説明する斜視図、図１０は照明範囲変換部の作用を説明する図である。なお、上記実施形態と同部材には同符号を付して説明を省略する。

図９、図１０に示すように照明範囲変換部１０Ａは変換部本体４２Ａであって、内孔４３と、開口４４と、Ｖ字形状溝（以下、Ｖ溝と記載する）５１とを有する。開口４４には図示は省略するが傾斜面が形成されている。
Ｖ溝５１は、反射部及び出射部を構成する対向する傾斜面、第１面５２ａ及び第２面５２ｂによって構成されている。第１面５２ａ及び第２面５２ｂは、垂直軸Ｖに対して角度θが例えば４５度で交叉している。Ｖ溝５１も、開口４４によって第１Ｖ溝５１ａ、第２Ｖ溝５１ｂに分断されている。発光部８の光軸は、第１Ｖ溝５１ａの稜線に略直交するように配置される。なお、Ｖ溝５１を構成する第１面５２ａ、第２面５２ｂと垂直軸Ｖとが交叉する角度θは４５度に限定されるものではなく、変換部本体４２Ａの材質、厚み等によって適宜設定される。

ここで、照明範囲変換部１０Ａの作用を説明する。
図１０に示すように発光部８から出射された照明光は、変換部本体４２Ａ内に入射する。変換部本体４２Ａ内に入射した照明光のうち、大部分は、第１Ｖ溝５１ａの第１面５２ａ、又は第２面５２ｂに向かって進み、一部の照明光は変換部本体４２Ａの外周面に向かって進んでいく。

そして、第１面５２ａ、又は第２面５２ｂに向う照明光のうち一部は、出射方向に一致して反射されることなく、変換部本体４２Ａから外部に直接、出射されて観察部位を照明する。残りの照明光は、反射部である第１面５２ａ、又は第２面５２ｂで全反射されて、変換部本体４２Ａの外周面、側面、或いは内周面に向かって進んでいく。その後、照明光は、上述したように多重反射して図中の破線に示す反時計回り、或いは実線に示す時計回りのように周方向に進んでいく。そして、照明光の光路が二点鎖線、或いは三点鎖線に示すように第２面５２ｂ、或いは第１面５２ａから出射可能な向きに変化されて到達したとき、面５２ａ、５２ｂが出射部となる。即ち、照明光は、矢印ｇ、ｈに示すように変換部本体４２Ａの開口４４より先端側の第１Ｖ溝５１ａから外部に出射されて観察部位を照明する。なお、その他の照明光は、面５２ａ、５２ｂで全反射されて多重反射して進む。

また、第１面５２ａ、或いは第２面５２ｂで反射された照明光のうち一部は、多重反射を繰り返すうちに上述したように光路が第２Ｖ溝５１ｂ方向に変化される。そして、第２Ｖ溝５１ｂの第２面５２ｂ、或いは第１面５２ａに対して二点鎖線、或いは三点鎖線で示した入射角度で到達すると、照明光が変換部本体４２Ａの開口４４より基端側の第２Ｖ溝５１ｂから外部に出射されて観察部位を照明する。つまり、照明光は、面５２ａ、５２ｂによって規定された方向に出射される。なお、その他の照明光は、面５２ａ、５２ｂで全反射されて多重反射して進む。

そして、変換部本体４２Ａで多重反射して進む照明光は、先端部本体１７の切り欠き４７内に位置する変換部本体４２Ａの外周面に対してその光路が出射方向に一致したとき、上述した矢印ｆで示したように外部に出射されて観察部位を照明する。

このように、変換部本体４２ＡにＶ溝５１を形成することによって、Ｖ溝５１を構成する第１面５２ａ、第２面５２ｂが反射面になる。このことによって、変換部本体４２Ａに入射した照明光が変換部本体４２Ａ内を多重反射して、先端部本体１７の切り欠き４７から露出された変換部本体４２Ａ及び出射面となる第１面５２ａ及び第２面５２ｂから照明光を出射して、上述した実施形態と同様の作用及び効果を得ることができる。
なお、Ｖ溝５１の形状を、図１１−図１３に示すように形成して照明範囲変換部を構成するようにしてもよい。図１１−図１３はＶ溝の構成が異なる照明範囲変換部を説明する図であり、図１１は照明範囲変換部の構成を説明する斜視図、図１２は照明範囲変換部の正面図、図１３は図１２のＸＩＩＩ−ＸＩＩＩ線断面図である。

図１１に示すように照明範囲変換部１０Ｂは変換部本体４２Ｂであって、内孔４３と、開口４４と、第１Ｖ溝５３と、第２Ｖ溝５１ｂとを有している。第１Ｖ溝５３は、反射部及び出射部を構成する第１面５４及び第２面５５を備えている。第１面５４及び第２面５５は、垂直軸Ｖに対して所定角度で交叉して構成されている。

本実施形態において、第１Ｖ溝５３の稜線５６は、中心軸に対して傾いている。具体的に、図１２、図１３に示すように稜線５６は、先端面側から開口４４に向かうにしたがって、内孔４３側から変換部本体４２Ｂの外周面側に傾斜している。そして、発光部８は、第１Ｖ溝５３の稜線５６に対峙するように配置されている。

なお、稜線の傾斜角度は、変換部本体４２Ａの材質、厚み等によって適宜設定される。また、本実施形態においては、稜線５６は、先端面側から開口４４に向かうにしたがって、内孔４３側から変換部本体４２Ｂの外周面側に傾斜するとしているが、その逆の傾斜であってもよい。その他の構成は図９の変換部本体４２Ａと同様であり、同部材には同符号を付して説明を省略する。

このように、第１Ｖ溝５３の稜線を傾斜させたことによって、第１面５４及び第２面５５が反射部であるとき、反射面が変換部本体４２Ｂの外周面及び開口４４方向に傾いた傾斜面となる。即ち、第１面５４及び第２面５５で反射される照明光の反射方向を上述した実施形態の反射方向とは異なる方向にすることができる。

これに対して、第１面５４及び第２面５５が出射部となるとき、出射面が先端側中央を向いた傾斜面となって照明光の照射方向を上述した実施形態とは異なる方向にすることができる。言い換えれば、照明光の出射方向光を任意の方向に規定することができる。

なお、変換部本体４２Ｂに第２Ｖ溝５１ｂの代わりに、第１Ｖ溝５３と略同様に基端面側から開口４４に向かうにしたがって、内孔４３側から変換部本体４２Ｂの外周面側に傾斜した稜線を有する第２Ｖ溝を設けるようにしてもよい。

変換部本体４２ＡにＶ溝５１を形成する代わりに、図１４に示すように略円弧形状の曲面溝を設けるようにしてもよい。図１４は曲面溝を有する照明範囲変換部の構成及び作用を説明する図である。

図１４に示すように本実施形態の照明範囲変換部１０Ｃは変換部本体４２Ｃであって、前記Ｖ溝５１の代わりに、曲面溝５７を備えている。曲面溝５７は、底面側に位置して出射部を構成する第１曲面溝５７ａと外周面側に位置して反射部と出射部とを兼ねる第２曲面溝５７ｂとを備えている。

第１曲面溝５７ａは、曲面の入射角度が小さい。そのため、図中の矢印ｋに示すように、発光部８から出射された照明光は、第１曲面溝５７ａで反射されることなく直接、外部に出射されて観察部位を照明する。これに対して、第２曲面溝５７ｂは、曲率が小さく全反射面として構成される。即ち、図中の矢印ｍに示すように、発光部８から出射された照明光は、第２曲面溝５７ｂで全反射された後、変換部本体４２Ｃ内を多重反射して、上述したように観察窓の周囲から外部に出射されて観察部位を照明する。なお、第２曲面溝５７ａに対して二点鎖線ｎ、或いは三点鎖線ｐに示すような入射角度で到達することにより、照明光が外部に出射されて観察部位を照明する。

図１５−図１８は本発明の第２実施形態に係り、図１５は側視内視鏡と照明範囲変換部を有する内視鏡用照明具とで構成される内視鏡装置を説明する図、図１６は内視鏡用照明具を構成する照明具先端部を説明する斜視図、図１７は側視内視鏡を内視鏡用照明具に装着した状態を説明する長手方向の断面図、図１８は図１７のＸＶＩＩＩ−ＸＶＩＩＩ線断面図である。
なお、本実施形態において、前記第１実施形態と同部材には同符号を付して説明を省略する。

図１５に示すように内視鏡装置６０は、側視内視鏡６１と、後述する照明範囲変換部１０Ｄを有する内視鏡用照明具７０とを備えて構成されている。
側視内視鏡６１は、硬性な挿入部６２と、アイピース６３とを備えている。アイピース６３は、挿入部６２の基端側に連設している。アイピース６３内には、図示しない光学レンズが配設されており、観察者はアイピース６３を介して観察像を目視することが可能である。

挿入部６２の先端側には、先端面側から順に照明光学系を構成する照明窓６４、及び観察光学系を構成する観察窓６５が一列に配置されている。図示しない挿入部６２の内部には、観察光学系を構成するリレーレンズ、対物レンズ、プリズム等が組み込まれるとともに、照明光学系を構成するライトガイドファイバが挿通されている。

内視鏡用照明具７０は、照明具先端部７１と、照明具挿入部７２と、固定部７３とを備えて構成されている。固定部７３は、内視鏡用照明具７０を挿入部６２に一体固定する例えば固定ネジを備える。照明具先端部７１及び照明具挿入部７２は、挿入部６２が挿通される内視鏡挿入孔７１ａ、７２ａを有している。照明具挿入部７２は、ステンレス等の金属パイプである。

図１５、図１６に示すように照明具先端部７１は、ガラス、アクリル等の透明段付き円柱部材で中央貫通孔（以下、内視鏡挿入孔７１ａと記載する）を備える。内視鏡挿入孔７１ａは、前記照明範囲変換部１０を構成する変換部本体４２の内孔４３に相当する。

照明具先端部７１は、細径な連結部７４と、太径な照明範囲変換部１０Ｄとを備えて構成されている。連結部７４には、照明具挿入部７２の先端部が外嵌配置される。照明範囲変換部１０Ｄは、反射板４１と、変換部本体４２Ｄとで構成される。変換部本体４２Ｄは、開口４４と、第１固定溝４５ａと、第２固定溝４５ｂとを有する。

開口４４は、図１７に示すように内視鏡挿入孔７１ａ内に配置された挿入部６２に設けられている観察窓６５を外部に対して露出させる。照明範囲変換部１０Ｄは、照明窓６４及び観察窓６５を被覆すると共に、観察窓６５の基端側の挿入部６２の先端部をも被覆するように構成されている。本実施形態において、照明窓６４は、照明光出射面であり、すなわち発光部８である。

なお、符号７５は反射膜であり、変換部本体４２Ｄの外周面に設けられている。反射膜７５は、変換部本体４２Ｄ内を多重反射する照明光が、開口４４近傍に到達する以前に、変換部本体４２Ｄの内部から外部に出射することを防止する。反射膜７５を、変換部本体４２Ｄの先端面に設けてもよい。

ここで、内視鏡装置６０の作用を説明する。
ユーザーは、内視鏡６１で近接部の表面検査を行う場合、内視鏡６１の挿入部６２に内視鏡用照明具７０を装着する。すると、照明具先端部７１の内視鏡挿入孔７１ａ内に挿入部６２の先端部が配置されて、観察窓６５が開口４４内に配置される。また、照明窓６４が、照明範囲変換部１０Ｄの開口４４の先端側に設けられた反射板４１に対向して配置される。

ユーザーが、光源装置の電源をオン状態にして光源装置から照明光を出射させる。すると、照明光は、発光部８から出射されて、上述した第１実施形態と同様に変換部本体４２Ｄ内に入射して、反射板４１、或いは変換部本体４２Ｄの外周面に向かう。そして、反射板４１の第１反射面４１ａで反射された照明光は、変換部本体４２Ｄの外周面が反射膜７５によって覆われ、内視鏡挿入孔７１ａ内に挿入部６２が配置されていることにより、上述した第１実施形態と同様に、変換部本体４２Ｄから外部に出射することなく、多重反射して周方向に進んでいく。そして、周方向に進む照明光が、反射板４１の第２反射面４１ｂに到達すると、この第２反射面４１ｂで反射されて、変換部本体４２Ｄの開口４４より先端側から外部に出射されて観察部位を照明する。

また、第１反射面４１ａで反射された照明光のうち一部は、多重反射を繰り返すうちに光路が第２固定溝４５ｂ方向に変化される。そして、照明光が、第２固定溝４５ｂに固定されている反射板４１の第２反射面４１ｂに到達すると、開口４４より基端側から外部に出射されて観察部位を照明する。

一方、変換部本体４２Ｄの外周面に向かって進んだ照明光のうち、その一部は、変換部本体４２Ｄ内から外部に出射されて観察部位を照明する。そして、残りの照明光は、変換部本体４２Ｄの外周面で全反射された後、多重反射して上述したように第１固定溝４５ａに配置された反射板４１の第２反射面４１ｂで反射され、或いは、第２固定溝４５ｂに配置された反射板４１の第２反射面４１ｂで反射され、或いは、開口４４の周囲から直接外部に出射されて観察部位を照明する。

これらのことにより、開口４４の周囲から照明光が出射されて、開口周囲が面発光状態になる。すなわち、観察窓６５の先端側に位置する照明窓６４の照明範囲が照明範囲変換部１０Ｄによって観察窓６５の基端側を含むその周囲にまで拡がる。したがって、近接部位を観察するとき、照明光が観察窓より先端側を主に照明する不具合が解消される。

このように、側視型の内視鏡の挿入部に内視鏡用照明具を装着することによって、内視鏡の照明窓から出射された照明光が、観察窓より先端側及び基端側を含む内視鏡用照明具の開口周辺から広範囲に出射して観察を行うことができる。その他の作用及び効果は前記第１実施形態と同様である。

上述した照明範囲変換部１０、１０Ａ、１０Ｂ、１０Ｃ、１０Ｄは側視型の内視鏡に対応するものであったが、照明範囲変換部は直視型の内視鏡にも対応可能である。以下、図１９−図２４を参照して直視用の照明範囲変換部を備える内視鏡用照明具、及び内視鏡を説明する。

図１９−図２３は本発明の第３実施形態に係り、図１９は直視内視鏡と照明範囲変換部を有する内視鏡用照明具とで構成される内視鏡装置を説明する図、図２０は直視用照明範囲変換部を説明する斜視図、図２１は図２０の矢印ＸＸＩ方向から見た図であり、直視用照明範囲変換部の上面図、図２２は図２１の矢印ＸＸＩＩ方向から見た図であり、直視用照明範囲変換部の正面図、図２３は直視用照明範囲変換部の作用を説明する図である。
なお、本実施形態において、上述した実施形態と同部材には同符号を付して説明を省略する。

図１９に示すように内視鏡装置６０Ａは、直視内視鏡８１と、後述する照明範囲変換部１０Ｅを有する直視用内視鏡用照明具７０Ａとを備えて構成されている。
直視内視鏡８１は、硬性な挿入部８２と、アイピース８３とを備えている。アイピース８３は、挿入部８２の基端側に連設している。挿入部８２の先端面８６には照明光学系を構成する照明窓８４、及び観察光学系を構成する観察窓８５が配置されている。図示しない挿入部８２の内部には、観察光学系を構成するリレーレンズ、対物レンズ等が組み込まれるとともに、照明光学系を構成するライトガイドファイバが挿通されている。

直視用内視鏡用照明具７０Ａは、照明具先端部７１Ｂと、照明具挿入部７２と、固定部７３とを備えて構成されている。固定部７３は、直視用内視鏡用照明具７０Ａを挿入部８２に一体固定する例えば固定ネジを備える。照明具挿入部７２は、挿入部８２が挿通される内視鏡挿入孔７２ａを有している。照明具挿入部７２は、ステンレス等の金属パイプである。

照明具先端部７１Ｂは、主に、ガラス、アクリル等の透明段付き円柱部材で形成され、図２０に示すように細径な連結部７４Ａと、太径な照明範囲変換部１０Ｅとを備えて構成されている。連結部７４Ａは、挿入部８２が挿通される内視鏡挿入穴７１ｃを備え、外周面には照明具挿入部７２が外嵌配置される。

照明範囲変換部１０Ｅは、反射板４１Ｃと、変換部本体４２Ｅとで構成される。反射板４１Ｃは、アルミ板等の薄板部材であって、反射部となる第１反射面４１ａと、出射部となる第２反射面４１ｂとを有している。

変換部本体４２Ｅは、開口４４Ｂと、反射板固定孔４５ｃとを有する。開口４４Ｂは、内視鏡挿入穴７１ｃに連通する貫通孔である。開口４４Ｂの内径は、内視鏡挿入穴７１ｃより細径であり、内視鏡挿入穴７１ｃの底面に直視内視鏡８１の先端面８６が当接する構成になっている。そして、先端面８６が内視鏡挿入穴７１ｃの底面に当接した状態のとき、挿入部８２に設けられている観察窓６５は、開口４４Ｂを通して外部に対して露出される。

したがって、本実施形態において、照明範囲変換部１０Ｅは、観察窓８５を除く、先端面８６を被覆する構成になっている。本実施形態において、照明窓８４は、照明光出射面であり、すなわち発光部８である。

なお、開口４４Ｂの内周面は、観察窓８５の視野範囲を遮ることを防止するため、観察窓８５側から外部に向かうにしたがって徐々に開口面積が大きくなるように傾斜面で構成してもよい。

反射板固定孔４５ｃは、図２１、図２２に示すように開口４４Ｂの一方側に設けられており、水平軸Ｈに対する角度θ（例えば２０度）の傾斜角で形成されている。反射板４１Ｃは、反射板固定孔４５ｃに、例えば光学用接着剤によって一体的に固定される。図２３に示すように反射板固定孔４５ｃに固定された反射板４１Ｃの第１反射面４１ａは、発光部８の光軸に対して所定角度、傾いている。したがって、発光部８から出射されて変換部本体４２Ｅに入射して、第１反射面４１ａに略直進して到達した照明光は、反射板４１Ｃの第１反射面４１ａで破線に示すように変換部本体４２の外周方向であって、内視鏡８１の先端面８６側に反射される。

なお、符号７５ａは反射膜であり、変換部本体４２Ｅの外周面及び開口４４Ｂを形成する貫通孔の内周面に設けられている。反射膜７５ａは、変換部本体４２Ｄ内を多重反射する照明光が開口４４近傍に到達する以前に、変換部本体４２Ｄの内部から外部に出射されることを防止する。

ここで、内視鏡装置６０Ａの作用を説明する。
ユーザーは、内視鏡８１で近接部の表面検査を行う場合、内視鏡８１の挿入部８２に直視用内視鏡用照明具７０Ａを装着する。すると、照明具先端部７１Ｂの内視鏡挿入穴７１ｃの底面を構成する変換部本体４２Ｅの基端面に挿入部８２の先端面８６が当接して、観察窓８５が開口４４Ｂを通して外部に露出する。また、照明窓８４が、照明範囲変換部１０Ｅに設けられた反射板４１Ｃに対向して配置される。

ユーザーが、光源装置の電源をオン状態にすると、照明光は、発光部８から出射されて、図２３に示すように変換部本体４２Ｅ内に入射し、反射板４１Ｃ、或いは変換部本体４２Ｅの外周面に向かって進む。

反射板４１Ｃに向かった照明光は、反射板４１Ｃの第１反射面４１ａで反射された後、内視鏡８１の先端面８６、或いは変換部本体４２Ｅの外周面に向かって進む。照明光は、変換部本体４２Ｅの外周面及び開口４４Ｂを形成する貫通孔の内周面に反射膜７５ａが設けられているため、変換部本体４２Ｅから外部に出射されることなく、多重反射して周方向に進み、変換部本体４２Ｅの先端面に対して略直交して向かうことにより変換部本体４２Ｅの開口４４Ｃの周囲の先端面から外部に出射されて観察部位を照明する。一部の照明光は、変換部本体４２Ｅの先端面で全反射されて、外周面、或いは第２反射面４１ｂに向かって進んだ後、再び、周方向に進んで、変換部本体４２Ｅの開口４４Ｃの周囲先端面から外部に出射されて観察部位を照明する。

一方、変換部本体４２の外周面に向かって進んだ照明光も、上述したように多重反射して周方向に進んで、最終的に開口４４Ｃの周囲先端面から外部に出射されて観察部位を照明する。

これらのことにより、開口４４Ｃの周囲先端面から照明光が出射されて、開口周囲の先端面が面発光状態になる。すなわち、観察窓８５の一端側に位置する照明窓８４の照明範囲が照明範囲変換部１０Ｅによって観察窓８５の他端側を含むその周囲の先端面全体にまで拡がる。したがって、近接部位を観察するとき、照明範囲と観察範囲とが一致する。

このように、直視型の内視鏡の挿入部に直視用内視鏡用照明具を装着することによって、内視鏡の照明窓から出射された照明光を、観察窓を露出させる内視鏡用照明具の開口周辺から広範囲に出射させて観察を行うことができる。

図２４は第４実施形態に係る照明範囲変換部を備える内視鏡を説明する図である。
図２４に示すように本実施形態に係る内視鏡９０は、直視型の内視鏡であり、挿入部９１の先端部９２に照明範囲変換部１０Ｆを備えて構成されている。照明範囲変換部１０Ｆでは、その外周面に先端カバー部材９３が配設される。そのため、外周面の反射膜７５ａが不要な構成になっている。その他の構成は前記照明範囲変換部１０Ｅと同様であり、同部材には同符号を付して説明を省略する。

先端部９２は、筒状の先端部本体９４と、先端カバー部材９３とで構成され、先端部本体９４には観察光学系９５と照明光学系１０４とが配置されている。観察光学系９５は、観察窓９６と、対物レンズユニット９７と、撮像ユニット９８とを備えて構成されている。対物レンズユニット９７は、各種光学レンズ９９と、レンズ枠１００とを備え構成されている。撮像ユニット９８は、カバーレンズ１０１と、ＣＣＤ等の撮像素子１０２と、撮像枠１０３とを備えて構成されている。

照明光学系１０４は、ライトガイドファイバ束１０５で構成され、このライトガイドファイバ束１０５の出射端面が発光部８である。発光部８は、観察窓９６の周囲に１つ設けられている。発光部８は、この発光部８から出射された照明光が照明範囲変換部１０Ｆ内に入射するように変換部本体４２Ｅの基端面に当接されている。

ここで、内視鏡９０の作用を説明する。
ユーザーが、光源装置の電源をオン状態にすると、照明光は、発光部８から出射されて、変換部本体４２Ｅ内に入射し、前記第３実施形態で説明したように反射板４１Ｃ、或いは変換部本体４２Ｅの外周面に向かって進み、その後、第１反射面４１ａ、或いは外周面で反射され、多重反射して進む。照明光は、変換部本体４２Ｅの外周面に先端カバー部材９３が設けられ、かつ開口４４Ｂを形成する貫通孔の内周面に反射膜７５ａが設けられているため、変換部本体４２Ｅから外部に出射することなく、周方向に進み変換部本体４２Ｅの開口４４Ｃの周囲先端面から外部に出射されて観察部位を照明する。

つまり、上述したように、照明光が開口４４Ｃの周囲先端面から出射されて面発光状態になる。すなわち、観察窓９６の周囲の一箇所に位置する発光部８から出射された照明光が、照明範囲変換部１０Ｆによって観察窓８５の周囲の先端面全体に拡がる。したがって、照明範囲と観察範囲とが一致する。

このように、直視型の内視鏡の挿入部内に照明範囲変換部を配設することによって、観察窓の周囲に１つだけ配設した発光部から出射された照明光を、観察窓の周囲先端面から広範囲に出射して観察を行うことができる。

尚、本発明は、以上述べた実施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。

１…内視鏡 ２…挿入部 ３…操作部 ４…ユニバーサルコード ５…先端部
６…湾曲部 ７…可撓管部 ８…発光部 ９…観察窓 １０…照明範囲変換部
２０…観察光学系 ２１…プリズム ２２…対物レンズユニット
２３…撮像ユニット ２４…各種光学レンズ ２５…レンズ枠
２６…カバーレンズ ２７…撮像素子 ２８…撮像枠 ２９…信号ケーブル
３０…照明光学系 ３１…ライトガイドファイバ束 ３２…ライトガイド保持部材
４１…反射板 ４１ａ…第１反射面 ４１ｂ…第２反射面 ４２…変換部本体
４３…内孔 ４４…開口 ４４ａ…傾斜面 ４５…固定溝 ４５ａ…第１固定溝
４５ｂ…第２固定溝 ４６…本体配設部 ４７…切り欠き ４８…本体保持部

Claims (12)

1. 挿入部の先端部に、観察光学系を構成する観察窓及び照明光学系であって観察部位を照明する照明光を出射する発光部を有する内視鏡において、
   前記先端部に、前記発光部から出射された照明光を入射させる透明な光学部材で形成した円柱形状の照明範囲変換部を設け、
   前記照明範囲変換部は、前記観察窓を外部に対して露出させる貫通孔と、前記照明範囲変換部内に入射した照明光を当該照明範囲変換部の少なくとも円周方向に反射して当該照明光の光路を変化させる反射部と、前記反射部で反射された後、前記照明範囲変換部内を多重反射して進んだ照明光を当該照明範囲変換部の外部に出射させる出射部とを有することを特徴とする内視鏡。
2. 前記照明範囲変換部は
   第１の反射面と第２の反射面とを有し、前記第１の反射面が前記反射部を構成し、前記第２の反射面が前記出射部を構成する反射板と、
   透明な光学部材で形成され、前記観察窓を外部に対して露出させる前記貫通孔である開口、及び前記発光部から出射されて当該光学部材内に入射した照明光を前記反射板の前記第１の反射面で前記所定方向に反射させる、当該反射板を前記発光部の光軸に対して傾けて固定する反射板固定溝を備える、変換部本体と、
   を具備することを特徴とする請求項１に記載の内視鏡。
3. 前記内視鏡は、前記挿入部の側面に１つの照明窓及び観察窓を長手方向に配列した側視型内視鏡であり、
   前記変換部本体は、さらに、前記内視鏡の前記照明光学系の一部及び前記観察光学系の一部が配置される内孔を備え、
   前記開口を構成する貫通孔は、前記内孔と外部とを連通することを特徴とする請求項２に記載の内視鏡。
4. 前記開口を挟んで長手方向先端側、及び長手方向基端側に、前記反射板を固定する反射板固定溝を有することを特徴とする請求項３に記載の内視鏡。
5. 前記変換部本体は、前記開口を挟んで長手方向先端側、及び長手方向基端側の外周面に、前記反射部と前記出射部とを兼ねるＶ字形状溝、或いは曲面溝を有することを特徴とする請求項３に記載の内視鏡。
6. 前記Ｖ溝は、前記反射部と前記出射部とを兼ねる対向する傾斜面によって構成され、傾斜面の角度によって照明光の出射方向を規定することを特徴とする請求項5に記載の内視鏡。
7. 挿入部の先端部に、観察光学系を構成する観察窓及び照明光学系であって観察部位を照明する照明光を出射する発光部を有する内視鏡と、
   前記挿入部が挿入される内視鏡挿入孔を有する照明具先端部及び照明具挿入部で構成される内視鏡用照明具と、を備える内視鏡装置において、
   前記照明具先端部は、前記発光部から出射された照明光を入射させる透明な光学部材で形成した円柱形状の照明範囲変換部を備え、
   前記照明範囲変換部は、前記観察窓を外部に対して露出させる貫通孔と、前記照明範囲変換部内に入射した照明光を当該照明範囲変換部の少なくとも円周方向に反射して当該照明光の光路を変化させる反射部と、前記反射部で反射された後、前記照明範囲変換部内を多重反射して進んだ照明光を当該正面範囲変換部の外部に出射させる出射部とを有することを特徴とする内視鏡装置。
8. 前記照明範囲変換部は、
   第１の反射面と第２の反射面とを有し、前記第１の反射面が前記反射部を構成し、前記第２の反射面が前記出射部を構成する反射板と、
   透明な光学部材で形成され、前記観察窓を外部に対して露出させる前記貫通孔である開口、及び前記発光部から出射されて当該光学部材内に入射した照明光を前記反射板の前記第１の反射面で前記所定方向に反射させる、当該反射板を前記発光部の光軸に対して傾けて固定する反射板固定溝を備える、変換部本体と、
   を具備することを特徴とする請求項６に記載の内視鏡装置。
9. 前記内視鏡は、前記挿入部の側面に１つの照明窓及び観察窓を長手方向に配列した側視型内視鏡であり、
   前記変換部本体は、さらに、前記内視鏡の挿入部が挿通される内視鏡挿入孔と外部とを連通する貫通孔で構成された開口を備え、その開口を挟んだ長手方向先端側、及び長手方向基端側に、前記反射板を固定する反射板固定溝を有することを特徴とする請求項8に記載の内視鏡装置。
10. 前記変換部本体は、前記開口を挟んで長手方向先端側、及び長手方向基端側の外周面に、前記反射部と前記出射部とを兼ねるＶ字形状溝、或いは曲面溝を有することを特徴とする請求項９に記載の内視鏡装置。
11. 前記内視鏡は、前記挿入部の先端面に１つの照明窓及び観察窓を備える直視視型内視鏡であり、
    前記挿入部の先端面が、前記変換部本体の基端面に当接して、前記観察窓が前記開口内に配置され、前記発光部が前記反射部に対向することを特徴とする請求項７に記載の内視鏡装置。
12. 前記変換部本体の外周面に、反射膜を設けたことを特徴とする請求項７に記載の内視鏡装置。

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