JP2012095911A - Endoscope and light source device for endoscope - Google Patents

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Akira Mizuyoshi
明 水由
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To save the power of a fiberscope and to allow sufficiently bright perception without changing colors.SOLUTION: A bronchoscope 10 includes a light source unit 12 that can be detachably attached to an endoscope body 11. A light source portion 40 in the light source unit 12 emits a blue laser beam from a semiconductor laser 14 and creates white light by exciting a phosphor 15 with the blue laser beam emitted. The semiconductor laser 14 saves power by periodically oscillating pulsed blue laser beams, and allows sufficiently bright perception by performing the oscillation at or above a certain frequency. The semiconductor laser 14 performs modulations in GHz units, thereby holding constant the color of the white light excited by the blue laser beam.

Description

本発明は、患者の体腔内をイメージガイドを介して肉眼で観察するファイバスコープなどの内視鏡及びその内視鏡に接続される内視鏡用光源装置に関する。   The present invention relates to an endoscope such as a fiberscope for observing the inside of a body cavity of a patient with the naked eye via an image guide, and an endoscope light source device connected to the endoscope.

医療用の内視鏡として、患者の体腔内をイメージガイドを介して肉眼で観察するファイバスコープが知られている。ファイバスコープでは、ライトガイドによって導光された照明光を体腔内に照射し、その照明光で照明された体腔内の像を、イメージガイドを介して接眼部で観察する。したがって、電子内視鏡のように、体腔内を撮像するＣＣＤ等の撮像装置を必要としないため、撮像により得られる信号を送る信号ケーブルやその信号を受信して内視鏡画像を生成するプロセッサ装置なども必要としない。   As a medical endoscope, a fiberscope that observes the inside of a patient's body cavity with the naked eye via an image guide is known. In the fiberscope, the illumination light guided by the light guide is irradiated into the body cavity, and an image in the body cavity illuminated by the illumination light is observed at the eyepiece via the image guide. Therefore, unlike an electronic endoscope, an imaging device such as a CCD that images the inside of a body cavity is not required, so a signal cable that sends a signal obtained by imaging and a processor that receives the signal and generates an endoscope image No equipment is required.

そのため、ファイバスコープを用いた内視鏡観察では、ファイバスコープの他に、そのファイバスコープ内のライトガイドに照明光を供給する光源装置があれば、体腔内の観察が可能となる。さらには、光源装置として、ケーブルなど必要とせず、ファイバスコープ自体にそのまま装着できるバッテリ式の携帯型の光源ユニットを用いることで、持ち運びが容易となる。これにより、病院以外の自宅等での内視鏡診断も可能となる。   Therefore, in endoscopic observation using a fiberscope, if there is a light source device that supplies illumination light to the light guide in the fiberscope in addition to the fiberscope, observation in the body cavity becomes possible. Furthermore, by using a battery-type portable light source unit that can be directly attached to the fiberscope without using a cable or the like as the light source device, it is easy to carry. Thereby, endoscopic diagnosis at homes other than hospitals becomes possible.

このような携帯型の光源ユニットをファイバスコープに装着して内視鏡観察を行う場合には、長時間にわたる観察に備えて、十分な光量を有する照明光を長時間照射できるようにしておく必要がある。例えば、特許文献１に示すような、パルス状の照明光を一定の周波数以上で照明することにより、省電力化を図るとともに人間に十分に明るく知覚させる照明方法を、ファイバスコープの照明にも適用することが考えられる。この場合には、大容量のバッテリを搭載しなくとも、観察者である医者に対して明るく知覚させる照明光を、長時間照射し続けることができるようになる。   When such a portable light source unit is attached to a fiberscope for endoscopic observation, it is necessary to be able to irradiate illumination light having a sufficient amount of light for a long time in preparation for long-term observation. There is. For example, as shown in Patent Document 1, an illumination method for illuminating pulsed illumination light at a certain frequency or more to reduce power consumption and make a person perceive sufficiently brightly is also applied to fiberscope illumination. It is possible to do. In this case, illumination light that makes a doctor who is an observer perceive brightly can be continuously irradiated for a long time without mounting a large-capacity battery.

特開２００９−１４６８９３号公報JP 2009-146893 A

しかしながら、特許文献１では照明光の発光に応答速度の低い発光ダイオードを使用しているため、パルス幅を小さくして更に明るく発光させることは難しかった。このため、明るく知覚させるにも限界があった。また、発光ダイオードから発せられる光は、所定の波長帯域に限定されているため、体腔内の全体的な観察には向かない場合がある。   However, in Patent Document 1, since a light emitting diode having a low response speed is used for light emission of illumination light, it is difficult to make the light emission even brighter by reducing the pulse width. For this reason, there was a limit to making it perceive brightly. Moreover, since the light emitted from the light emitting diode is limited to a predetermined wavelength band, it may not be suitable for overall observation inside the body cavity.

このような場合には、例えば、特開２００７−３２４２３９号公報に示すように、特定波長の光を蛍光体などの波長変換部材に当てて励起される広帯域の白色光を用いて観察を行うことで、体腔内全体を把握することができるようになる。しかしながら、波長変換部材に特定波長の光を当てて白色光を生成する場合には、単にパルス発光させるだけでは、波長変換部材の変換効率の温度特性、つまり励起光の光量に対する変換効率の変化により、励起光量と変換光量の比率が変化して、白色光の色味が変わってしまうという別の問題が生じてしまう。   In such a case, for example, as shown in Japanese Patent Application Laid-Open No. 2007-324239, observation is performed using broadband white light that is excited by applying light of a specific wavelength to a wavelength conversion member such as a phosphor. Thus, the whole body cavity can be grasped. However, in the case where white light is generated by applying light of a specific wavelength to the wavelength conversion member, the temperature characteristics of the conversion efficiency of the wavelength conversion member, that is, the change of the conversion efficiency with respect to the light amount of the excitation light, is merely caused by pulse emission. Another problem arises that the ratio between the excitation light amount and the converted light amount changes, and the color of white light changes.

本発明は、省電力化を図るとともに、色味を変えることなく十分に明るく知覚させることができる内視鏡及び内視鏡用光源装置を提供することを目的とする。   It is an object of the present invention to provide an endoscope and an endoscope light source device that can save power and can be perceived sufficiently brightly without changing color.

上記目的を達成するために、本発明の内視鏡は、特定波長のレーザー光を発するレーザ光源、及び前記レーザ光による励起によって白色光を発する蛍光体を有する光源部と、前記光源部からの白色光が入射するライトガイドとを備えることを特徴とする。   In order to achieve the above object, an endoscope according to the present invention includes a laser light source that emits laser light of a specific wavelength, a light source unit that has a phosphor that emits white light by excitation with the laser light, and a light source unit from the light source unit. And a light guide for incident white light.

前記レーザ光源はパルス状のレーザ光を周期的に発することが好ましい。前記レーザ光源はＧＨｚ単位での変調が可能であることが好ましい。白色光の色味が一定になるように、前記レーザ光のパルス数、パルス幅、パルス高さを調整する変調部を備えることが好ましい。前記変調部は、内視鏡診断開始時点では５０〜１ＫＨｚのパルス幅でレーザ光を点灯させ、その後は５０ｋ〜数十ＭＨｚのパルス幅で点灯させることが好ましい。   The laser light source preferably emits a pulsed laser beam periodically. The laser light source is preferably capable of modulation in GHz units. It is preferable to provide a modulation unit that adjusts the number of pulses, the pulse width, and the pulse height of the laser light so that the color of white light is constant. It is preferable that the modulation unit turns on the laser beam with a pulse width of 50 to 1 KHz at the start of the endoscopic diagnosis, and thereafter turns on the laser beam with a pulse width of 50 k to several tens of MHz.

蛍光体からの光をライトガイドの入射端面に集光する集光レンズを備えることが好ましい。前記集光レンズは複数の凸レンズからなることが好ましい。   It is preferable to provide a condensing lens that condenses the light from the phosphor on the incident end face of the light guide. The condenser lens is preferably composed of a plurality of convex lenses.

ライトガイドからの白色光により照明された体腔内から、その戻り光を受光して接眼部にまで導光するイメージガイドを備えることが好ましい。前記レーザ光は青色レーザー光であることが好ましい。   It is preferable to provide an image guide that receives the return light from the body cavity illuminated with white light from the light guide and guides it to the eyepiece. The laser light is preferably blue laser light.

上記本発明の内視鏡は、前記ライトガイドを有する内視鏡本体と、前記内視鏡本体に着脱自在に設けられ、前記光源部と前記光源部のレーザ光源に電力を供給するバッテリとを有する光源ユニットとを備えることが好ましい。上記本発明の内視鏡は、前記光源部と前記ライトガイドとを有する内視鏡本体と、前記内視鏡本体に着脱自在に設けられ、前記光源部のレーザ光源に電力を供給するバッテリとを備えることが好ましい。上記本発明の内視鏡は、その内部に前記光源部及びライトガイドを備えており、前記光源部は外部の電源装置から電力の供給を受けることが好ましい   The endoscope according to the present invention includes an endoscope main body having the light guide, and a battery that is detachably provided on the endoscope main body and supplies power to the laser light source of the light source unit and the light source unit. It is preferable to provide the light source unit which has. The endoscope of the present invention includes an endoscope main body having the light source unit and the light guide, a battery that is detachably provided on the endoscope main body, and supplies power to the laser light source of the light source unit. It is preferable to provide. The endoscope of the present invention preferably includes the light source unit and the light guide therein, and the light source unit is preferably supplied with electric power from an external power supply device.

本発明は、ライトガイドを介して導光された光を体腔内に向けて照射する内視鏡に接続された内視鏡用光源装置において、特定波長のレーザー光を発するレーザ光源、及び前記レーザ光による励起によって白色光を発する蛍光体を有する光源部を備え、前記白色光を前記ライトガイドに入射させることを特徴とする。   The present invention provides a laser light source that emits laser light of a specific wavelength in an endoscope light source device connected to an endoscope that irradiates light guided through a light guide toward a body cavity, and the laser A light source unit including a phosphor that emits white light when excited by light is provided, and the white light is incident on the light guide.

本発明によれば、蛍光体を励起させる励起光の光源として、半導体レーザーなどのＧＨｚ単位での変調が可能なレーザー光源を用いていることから、蛍光体の波長変換効率の温度特性など各種条件に合わせてレーザー光の変調を行うことで、色味を一定に保持することができる。さらには、蛍光体に対してはパルス状の青色レーザー光を周期的に照射していることから、省電力化を図ることができるとともに、一定の周波数以上であれば十分に近くさせることができる。   According to the present invention, since a laser light source that can be modulated in GHz units, such as a semiconductor laser, is used as a light source of excitation light for exciting the phosphor, various conditions such as temperature characteristics of wavelength conversion efficiency of the phosphor. The color can be kept constant by modulating the laser light according to the above. Furthermore, since the phosphor is periodically irradiated with the pulsed blue laser light, power can be saved and the frequency can be made sufficiently close if the frequency exceeds a certain level. .

第１実施形態の気管支鏡の外観図である。It is an external view of the bronchoscope of 1st Embodiment. 光源ユニットの概略図である。It is the schematic of a light source unit. パルス状の青色レーザ光を説明するための説明図である。It is explanatory drawing for demonstrating a pulse-like blue laser beam. パルス数、パルス幅、パルス高さを説明するための説明図である。It is explanatory drawing for demonstrating the number of pulses, pulse width, and pulse height. 第２実施形態の気管支鏡の外観図である。It is an external view of the bronchoscope of 2nd Embodiment. 第３実施形態の気管支鏡の外観図である。It is an external view of the bronchoscope of 3rd Embodiment.

図１に示す第１実施形態の気管支鏡１０はファイバースコープから構成され、体腔内に照明用の白色光を照射し、その戻り光を肉眼で観察する内視鏡本体１１と、その内視鏡本体１１に着脱自在であり、内視鏡本体１１に白色光と電力を供給する光源ユニット１２とを備えている。気管支鏡１０で使用する白色光は、光源ユニット１１内において、半導体レーザー１４から青色レーザ光を波長変換部材である蛍光体１５に当てることによって生成される。なお、第１実施形態の気管支鏡１０は、内視鏡本体１１そのものには特定の光源が設けられていないため、上記光源ユニット１２の他に、キセノンやハロゲンなどの光源ユニットや特殊光観察用の光源ユニットなども観察モードに応じて適宜交換することができる。   A bronchoscope 10 according to the first embodiment shown in FIG. 1 is composed of a fiberscope, irradiates a body cavity with white light for illumination, and observes the return light with the naked eye, and the endoscope. The body 11 is detachable and includes a light source unit 12 that supplies white light and power to the endoscope body 11. White light used in the bronchoscope 10 is generated in the light source unit 11 by applying blue laser light from the semiconductor laser 14 to the phosphor 15 that is a wavelength conversion member. In the bronchoscope 10 of the first embodiment, the endoscope main body 11 itself is not provided with a specific light source. Therefore, in addition to the light source unit 12, a light source unit such as xenon or halogen, or a special light observation unit. The light source unit and the like can be appropriately replaced according to the observation mode.

内視鏡本体１１は、体腔内に挿入される可撓性の挿入部２０と、眼を近づけて体腔内を観察するための接眼部２１と、挿入部２０と接眼部２１との間に設けられ、各種操作を行う操作部２２と備えている。挿入部２０は、先端側に設けられた湾曲部２３とその湾曲部２３と操作部２２との間に設けられた軟性部２４とからなる。湾曲部２３は互いに連結された複数の湾曲駒で構成され、操作部２０のアングルノブ（図示省略）を操作することにより、上下左右方向に湾曲動作する。湾曲部２３の先端部２３ａは、湾曲部２３の湾曲動作によって体腔内の所望の方向に向けられる。なお、湾曲部は、光源ユニットからの電力によって駆動する。   The endoscope body 11 includes a flexible insertion portion 20 to be inserted into a body cavity, an eyepiece portion 21 for observing the inside of the body cavity by bringing the eyes close to each other, and a space between the insertion portion 20 and the eyepiece portion 21. And an operation unit 22 for performing various operations. The insertion portion 20 includes a bending portion 23 provided on the distal end side and a flexible portion 24 provided between the bending portion 23 and the operation portion 22. The bending portion 23 is composed of a plurality of bending pieces connected to each other, and operates in an up / down / left / right direction by operating an angle knob (not shown) of the operation unit 20. The distal end portion 23 a of the bending portion 23 is directed in a desired direction within the body cavity by the bending operation of the bending portion 23. The bending portion is driven by electric power from the light source unit.

挿入部２０及び操作部２２には、光源ユニット１２からの白色光を導光するライトガイド３０（Light Guide（ＬＧ））と、体腔内からの戻り光を導光するイメージガイド３１（Image Guide（ＩＧ））とが設けられている。ライトガイド３０は多数の光ファイバを束ねたファイバーバンドルで構成される。このライトガイド３０は、入射側は１つのファイババンドルとされ、途中で２つのファイババンドル３０ａ，３０ｂに分岐する。分岐した一方のファイババンドル３０ａの出射部は先端部２３ａのカバーガラス３３ａに向けられており、他方のファイババンドル３０ｂは先端部２３ａのカバーガラス３３ｂに向けられている。ライトガイド３０から出射した白色光は、カバーガラス３３ａ，３３ｂを介して、体腔内に照射される。なお、ライトガイド３０における分岐点では、その手前で光ファイバをスキュー（混ぜる、ねじる）しておくことが好ましい。   The insertion unit 20 and the operation unit 22 include a light guide 30 (Light Guide (LG)) that guides white light from the light source unit 12 and an image guide 31 (Image Guide (Light Guide (LG)) that guides return light from inside the body cavity. IG)). The light guide 30 is composed of a fiber bundle in which a large number of optical fibers are bundled. The light guide 30 is formed as one fiber bundle on the incident side, and branches into two fiber bundles 30a and 30b on the way. The emission part of one branched fiber bundle 30a is directed to the cover glass 33a of the distal end part 23a, and the other fiber bundle 30b is directed to the cover glass 33b of the distal end part 23a. White light emitted from the light guide 30 is irradiated into the body cavity via the cover glasses 33a and 33b. It is preferable that the optical fiber is skewed (mixed or twisted) before the branch point in the light guide 30.

イメージガイド３１はファイバーバンドルで構成され、体腔内からの戻り光を先端部２３ａの観察窓３５から受光し、受光した光を接眼部２１にまで導光する。これにより、接眼部２１において、体腔内の観察が可能となる。   The image guide 31 is formed of a fiber bundle, and receives the return light from the body cavity from the observation window 35 of the distal end portion 23 a and guides the received light to the eyepiece unit 21. As a result, the eyepiece 21 can observe the body cavity.

図２に示すように、光源ユニット１２は、光源部４０と、バッテリ４１とからなる。光源部４０は、青色レーザー光を発する半導体レーザー１４と、青色レーザー光によって励起して白色光を生成する蛍光体１５と、蛍光体１５からの白色光をライトガイド３０に集光するための集光レンズ４６と、半導体レーザー１４及び蛍光体１５を収納するケース４８とを備えている。なお、光源ユニット１２には、内視鏡本体１１に対して着脱される部分にガラスやシャッターなどの保護機構（図示省略）が設けられている。   As shown in FIG. 2, the light source unit 12 includes a light source unit 40 and a battery 41. The light source unit 40 includes a semiconductor laser 14 that emits blue laser light, a phosphor 15 that is excited by the blue laser light to generate white light, and a collection for condensing white light from the phosphor 15 onto the light guide 30. An optical lens 46 and a case 48 for housing the semiconductor laser 14 and the phosphor 15 are provided. The light source unit 12 is provided with a protection mechanism (not shown) such as glass or a shutter at a portion that is attached to and detached from the endoscope body 11.

半導体レーザー１４（Laser Diode）は、例えば中心波長４４５ｎｍの青色レーザ光を発する。蛍光体１５は、半導体レーザー１４からの青色レーザ光の一部を吸収して緑色〜黄色に励起発光する複数種の蛍光体物質（例えばＹＡＧ系蛍光体、あるいはＢＡＭ（ＢａＭｇＡｌ１０Ｏ１７）等の蛍光体）を含んで構成される。これにより、青色レーザ光を励起光とする緑色〜黄色の励起発光光と、蛍光体１５により吸収されず透過した青色レーザ光とが合わされて、白色光が生成される。集光レンズ４６は、２枚の凸レンズから構成され、蛍光体で生成された白色光をライトガイドの入射面に集光させる。なお、イメージガイド３１における分光吸収を補うために、中心波長４４５ｎｍの青色レーザ光の他に、中心波長４０５ｎｍの青色レーザ光や赤色レーザー光も蛍光体１５に当てて透過させて、体腔内に照射することが好ましい。 The semiconductor laser 14 (Laser Diode) emits blue laser light having a central wavelength of 445 nm, for example. The phosphor 15 absorbs part of the blue laser light from the semiconductor laser 14 and emits green to yellow excitation light (for example, YAG phosphor, BAM (BaMgAl 10 O 17 ), etc.) Phosphor). As a result, green to yellow excitation light emitted from blue laser light as excitation light and blue laser light transmitted without being absorbed by the phosphor 15 are combined to generate white light. The condensing lens 46 is composed of two convex lenses, and condenses the white light generated by the phosphor on the incident surface of the light guide. In order to supplement spectral absorption in the image guide 31, in addition to blue laser light having a central wavelength of 445 nm, blue laser light and red laser light having a central wavelength of 405 nm are applied to the phosphor 15 to be transmitted and irradiated into the body cavity. It is preferable to do.

半導体レーザー１４では、図３に示すように、青色レーザ光をパルス状にして周期的に発する。したがって、このようにパルス状の青色レーザ光が周期的に蛍光体１５に当てられることに伴って、蛍光体１５からも、パルス状の白色光が周期的に発せられる。したがって、体腔内にはパルス状の白色光が周期的に照射される。そして、このパルス状の白色光の発光周期を短くすることで、パルス発光であることを感じることなく、通常の連続的な照明と同様に知覚させることができる。加えて、パルス発光の場合には、通常の連続的な照明と比較して省電力化を図ることができるため、バッテリ４１を長持ちさせることができる。なお、青色レーザー光の点滅周期は、ブレ防止のため、できるだけ早くすることが好ましい。   As shown in FIG. 3, the semiconductor laser 14 periodically emits blue laser light in the form of pulses. Therefore, the pulsed white light is periodically emitted from the phosphor 15 as the pulsed blue laser light is periodically applied to the phosphor 15 as described above. Therefore, pulsed white light is periodically irradiated into the body cavity. Then, by shortening the light emission cycle of the pulse-like white light, it can be perceived in the same manner as normal continuous illumination without feeling that it is pulse light emission. In addition, in the case of pulsed light emission, power saving can be achieved as compared with normal continuous illumination, so that the battery 41 can be made longer. In addition, it is preferable to make the blinking period of the blue laser light as early as possible to prevent blurring.

また、半導体レーザー１４の発光点は例えば１μｍ×１μｍのように小さいため、非常に小さく集光することができる。このため、半導体レーザー１４を集光した先に設ける蛍光体１５も小さくすることができる。これにより、蛍光体１５からの白色光もライトガイド３０に効率よく集光できるため、ライトガイド３０の細径化を図ることができる。また、蛍光体１５からの白色光を集光レンズ４６を介してライトガイドに入射させる際にも、ほとんどの白色光がライトガイドに入射するため、レンズ集光回りでの発熱を抑制することができる。したがって、内視鏡診断が長時間にわたっても、光源ユニット１２及びその近傍における発熱問題を回避することができる。   Further, since the light emitting point of the semiconductor laser 14 is as small as 1 μm × 1 μm, for example, it can be condensed very small. For this reason, the fluorescent substance 15 provided in the tip which condensed the semiconductor laser 14 can also be made small. Thereby, since the white light from the fluorescent substance 15 can also be efficiently condensed on the light guide 30, the diameter of the light guide 30 can be reduced. Also, when white light from the phosphor 15 is incident on the light guide via the condensing lens 46, most of the white light is incident on the light guide, so that heat generation around the lens condensing can be suppressed. it can. Therefore, the problem of heat generation in the light source unit 12 and its vicinity can be avoided even when the endoscope diagnosis is performed for a long time.

これに対して、特許文献１のような発光ダイオード（Light Emitting Diode）の発光点は例えば１ｍｍ×１ｍｍのように大きいので、この発光ダイオードを光源ユニット１２に組み込んだ場合には、蛍光体１５に小さく集光することが難しい。したがって、蛍光体１５に多くの青色レーザー光を照射しようとする場合には、蛍光体１５を大きくせざるを得ない。また、この発光ダイオードの場合には、ライトガイド３０への白色光の入射効率も悪くなるため、発熱の問題が起きやすくなる。   On the other hand, since the light emitting point of the light emitting diode as in Patent Document 1 is as large as 1 mm × 1 mm, for example, when the light emitting diode is incorporated in the light source unit 12, It is difficult to condense it small. Therefore, when the phosphor 15 is to be irradiated with a large amount of blue laser light, the phosphor 15 must be enlarged. Further, in the case of this light emitting diode, the efficiency of white light incident on the light guide 30 is also deteriorated, so that a problem of heat generation is likely to occur.

バッテリ４１は、バッテリ本体５０と、変調部５１とを備えている。バッテリ本体５０は、半導体レーザー１４や内視鏡本体１１に電力を供給する。変調部５１は、半導体レーザー１４に対するバッテリ本体５０の電力供給を制御することによって、図４に示すように、青色レーザー光のパルス数、パルス幅、パルス高さ（明るさ）を調整（パルス変調）する（パルス変調に関しては特開２００９−５６２４８号公報参照）。   The battery 41 includes a battery body 50 and a modulation unit 51. The battery body 50 supplies power to the semiconductor laser 14 and the endoscope body 11. The modulation unit 51 adjusts the number of pulses, the pulse width, and the pulse height (brightness) of the blue laser light as shown in FIG. 4 by controlling the power supply of the battery body 50 to the semiconductor laser 14 (pulse modulation). (See JP 2009-56248 for pulse modulation).

半導体レーザー１４は、数ＧＨｚの応答速度を有しているため、パルス数、パルス幅、パルス高さなどのパルス特性を極めて細かく微調整することができる。一方、発光ダイオードは数ＭＨｚの応答速度しか有していないため、半導体レーザー１４のように、パルス特性を微調整することが難しい。   Since the semiconductor laser 14 has a response speed of several GHz, pulse characteristics such as the number of pulses, pulse width, and pulse height can be finely adjusted. On the other hand, since the light-emitting diode has only a response speed of several MHz, it is difficult to finely adjust the pulse characteristics like the semiconductor laser 14.

したがって、変調部５１は、青色レーザー光を蛍光体に当てる際に、蛍光体の波長変換効率の温度特性を考慮して青色レーザー光のパルス特性を微調整することによって、白色光の色味を一定に保持することができる。蛍光体の波長変換効率の温度特性とは、青色レーザー光に対する波長変換効率の変化により、青色レーザー光と励起発光光の光量比が変化して、色味が変わることをいう。   Therefore, the modulation unit 51 finely adjusts the pulse characteristics of the blue laser light in consideration of the temperature characteristics of the wavelength conversion efficiency of the phosphor when the blue laser light is applied to the phosphor, thereby adjusting the color of the white light. Can be held constant. The temperature characteristic of the wavelength conversion efficiency of the phosphor means that the color is changed due to the change in the light quantity ratio between the blue laser light and the excitation light by the change in the wavelength conversion efficiency with respect to the blue laser light.

パルス特性の微調整方法としては、例えば、波長変換効率の温度特性に対応するパルス数、パルス幅、パルス高さ（明るさ）の組み合わせを予め決めておき、温度特性に応じて組み合わせを変更する方法が考えられる。例えば、内視鏡診断開始時点では５０〜１ｋHz以上のパルス幅で点灯させ、その後はさらに５０ｋ〜数十MHｚ（例えば５０ｋ〜２０ＭＨｚが好ましいがこれに限定されない）のパルス幅で点灯させることで、観察者である医者に対して十分に明るく知覚させることができる。なお、上記パルス変調によって、白色光のスペックルを抑制してもよい。このスペックル抑制の際には、パルス変調の他、高周波重畳を行ってもよい。また、蛍光体１５から発せられる白色光の光量や蛍光体１５を透過した青色レーザー光の透過光量に応じて、青色レーザー光のパワーコントロールを行ってもよい（ＡＰＣ（Auto Power Control））。   As a fine adjustment method of the pulse characteristics, for example, a combination of the number of pulses, a pulse width, and a pulse height (brightness) corresponding to the temperature characteristics of the wavelength conversion efficiency is determined in advance, and the combination is changed according to the temperature characteristics. A method is conceivable. For example, by lighting at a pulse width of 50 to 1 kHz or more at the start of endoscopic diagnosis, and then lighting at a pulse width of 50 k to several tens MHz (for example, 50 k to 20 MHz is preferable but not limited to this), It is possible to make a doctor who is an observer perceive sufficiently brightly. Note that speckle of white light may be suppressed by the pulse modulation. In this speckle suppression, high-frequency superposition may be performed in addition to pulse modulation. Further, power control of the blue laser light may be performed according to the amount of white light emitted from the phosphor 15 and the amount of transmitted blue laser light transmitted through the phosphor 15 (APC (Auto Power Control)).

ケース４８は、半導体レーザー１４を収納するための空間であるレーザー収納部４８ａと、蛍光体１５を収納するための空間である蛍光体収納部４８ｂとを備えており、半導体レーザー１４と蛍光体１５とは、直接的に接触しないように一定間隔だけ離間した状態で、それぞれの収納部４８ａ，４８ｂに収納されている。これにより、半導体レーザー１４からの熱が蛍光体１５に直接伝達することを回避できる。また、蛍光体１５の蛍光体収納部４８ｂへの固着には、低融点ガラス（例えば軟化点が６５０℃以下）が用いられる。固着部材として樹脂接着剤を用いた場合には、有機成分が半導体レーザの出射端部に付着して青色レーザ光の出力を低下させることがあるが、低融点ガラスを用いることで、このような事態を避けることができる。   The case 48 includes a laser housing portion 48 a that is a space for housing the semiconductor laser 14, and a phosphor housing portion 48 b that is a space for housing the phosphor 15, and the semiconductor laser 14 and the phosphor 15. Is stored in the respective storage portions 48a and 48b in a state of being spaced apart by a fixed interval so as not to be in direct contact with each other. Thereby, it can be avoided that heat from the semiconductor laser 14 is directly transferred to the phosphor 15. Further, low-melting glass (for example, a softening point of 650 ° C. or lower) is used for fixing the phosphor 15 to the phosphor housing portion 48b. When a resin adhesive is used as the fixing member, the organic component may adhere to the emission end of the semiconductor laser and reduce the output of the blue laser light. You can avoid the situation.

図５に示すように、第２実施形態の気管支鏡１００は、白色光を生成する光源部１０１が組み込まれた内視鏡本体１０２と、内視鏡本体１０２に対して着脱自在であり、光源部１０１等に電力を供給するバッテリ１０４とを備えている。内視鏡本体１０２は、光源部１０１については第１実施形態の光源ユニット１２内の光源部４０と同様であり、それ以外については第１実施形態と同様である。また、バッテリ１０４は第１実施形態の光源ユニット１２内のバッテリと同様である。第２実施形態の気管支鏡は、白色光を用いる通常光観察のみを行い、特殊光観察用の光源ユニットに切り替える必要がない場合に有効である。なお、バッテリ１０４内の変調部は内視鏡本体１０２に組み込んでもよい。   As shown in FIG. 5, the bronchoscope 100 according to the second embodiment includes an endoscope main body 102 in which a light source unit 101 that generates white light is incorporated, and is detachable from the endoscope main body 102. And a battery 104 that supplies power to the unit 101 and the like. The endoscope main body 102 is the same as the light source unit 40 in the light source unit 12 of the first embodiment with respect to the light source unit 101, and is otherwise the same as in the first embodiment. The battery 104 is the same as the battery in the light source unit 12 of the first embodiment. The bronchoscope of the second embodiment is effective when only normal light observation using white light is performed and there is no need to switch to a light source unit for special light observation. Note that the modulation unit in the battery 104 may be incorporated in the endoscope main body 102.

図６に示すように、第３実施形態の内視鏡システム１２０は、白色光を生成する光源部１２１と冷却水を循環させて光源部１２１を冷却する冷却部１２２とが組み込まれた気管支鏡１２４と、電源ケーブル１２６を介して光源部１２１等に電力を供給する電源装置１２７、送水チューブ１２８を介して冷却水を供給する給水装置１３０とを備えている。気管支鏡１２４については、その内部に光源部１２１、冷却部１２２、電源ケーブルの差込口１２６ａ、送水チューブの差込口１２８ａが設けられている以外は、第１実施形態の内視鏡本体１１と同様である。光源部１２１は、第１実施形態の光源ユニット１２内の光源部４０と同様である。なお、光源部等に対する電力供給は、電電ケーブル等の有線により行わない非接触給電で行ってもよい。   As shown in FIG. 6, the endoscope system 120 of the third embodiment includes a light source unit 121 that generates white light and a cooling unit 122 that circulates cooling water and cools the light source unit 121. 124, a power supply device 127 that supplies power to the light source unit 121 and the like via a power cable 126, and a water supply device 130 that supplies cooling water via a water supply tube 128. As for the bronchoscope 124, the endoscope body 11 of the first embodiment is provided except that a light source unit 121, a cooling unit 122, a power cable insertion port 126a, and a water supply tube insertion port 128a are provided therein. It is the same. The light source unit 121 is the same as the light source unit 40 in the light source unit 12 of the first embodiment. In addition, you may perform the electric power supply with respect to a light source part etc. by non-contact electric power feeding which is not performed by wires, such as an electric cable.

第３実施形態では、第１及び第２実施形態のようなバッテリではなく、外部の電源装置１２７から光源部に電力供給することで、更に青色レーザー光の光量を上げることができる。これにより、青色レーザー光によって蛍光体で励起される白色光の光量も上げることができる。このように青色レーザー光や白色光の光量が上がるにつれて発熱量も大きくなるが、光源部１２１の回りに設けた冷却部１２２によって、その発熱を逃がすことができる。したがって、冷却部１２２による放熱性能が高ければ、それに従って白色光の光量をも増大させることができる。   In the third embodiment, the amount of blue laser light can be further increased by supplying power to the light source unit from the external power supply device 127 instead of the battery as in the first and second embodiments. Thereby, the light quantity of the white light excited with a fluorescent substance by blue laser light can also be raised. As described above, the amount of heat generation increases as the amount of blue laser light or white light increases, but the heat generation can be released by the cooling unit 122 provided around the light source unit 121. Therefore, if the heat dissipation performance by the cooling unit 122 is high, the amount of white light can be increased accordingly.

１０，１００ 内視鏡
１１ 内視鏡本体
１２ 光源ユニット
１４ 半導体レーザー
１５ 蛍光体
３０ ライトガイド
３１ イメージガイド
４０，１０１，１２１ 光源部
４１ バッテリ
４６ 集光レンズ
５１ 変調部
１２０ 内視鏡システム
１０４ バッテリ DESCRIPTION OF SYMBOLS 10,100 Endoscope 11 Endoscope body 12 Light source unit 14 Semiconductor laser 15 Phosphor 30 Light guide 31 Image guide 40, 101, 121 Light source part 41 Battery 46 Condensing lens 51 Modulation part 120 Endoscope system 104 Battery

Claims (13)

特定波長のレーザー光を発するレーザ光源、及び前記レーザ光による励起によって白色光を発する蛍光体を有する光源部と、
前記光源部からの白色光が入射するライトガイドとを備えることを特徴とする内視鏡。 A laser light source that emits laser light of a specific wavelength, and a light source unit that has a phosphor that emits white light by excitation with the laser light;
An endoscope comprising: a light guide into which white light from the light source unit enters. 前記レーザ光源はパルス状のレーザ光を周期的に発することを特徴とする請求項１記載の内視鏡。   The endoscope according to claim 1, wherein the laser light source periodically emits pulsed laser light. 前記レーザ光源はＧＨｚ単位での変調が可能であることを特徴とする請求項１または２記載の内視鏡。   The endoscope according to claim 1, wherein the laser light source can be modulated in a unit of GHz. 白色光の色味が一定になるように、前記レーザ光のパルス数、パルス幅、パルス高さを調整する変調部を備えることを特徴とする請求項２または３記載の内視鏡。   The endoscope according to claim 2, further comprising a modulation unit that adjusts the number of pulses, the pulse width, and the pulse height of the laser light so that the color of white light is constant. 前記変調部は、内視鏡診断開始時点では５０〜１ＫＨｚのパルス幅でレーザ光を点灯させ、その後は５０ｋ〜数十ＭＨｚのパルス幅で点灯させることを特徴とする請求項４記載の内視鏡。   5. The endoscope according to claim 4, wherein the modulator turns on the laser beam with a pulse width of 50 to 1 KHz at the start of the endoscopic diagnosis, and then turns on the laser light with a pulse width of 50 k to several tens of MHz. mirror. 蛍光体からの光をライトガイドの入射端面に集光する集光レンズを備えることを特徴とする請求項１ないし５いずれか１項記載の内視鏡。   The endoscope according to any one of claims 1 to 5, further comprising a condensing lens that condenses light from the phosphor on an incident end face of the light guide. 前記集光レンズは複数の凸レンズからなることを特徴とする請求項６記載の内視鏡。   The endoscope according to claim 6, wherein the condenser lens includes a plurality of convex lenses. ライトガイドからの白色光により照明された体腔内から、その戻り光を受光して接眼部にまで導光するイメージガイドを備えることを特徴とする請求項１ないし７いずれか１項記載の内視鏡。   8. The image guide according to claim 1, further comprising an image guide that receives the return light from the body cavity illuminated by the white light from the light guide and guides it to the eyepiece. 9. Endoscope. 前記レーザ光は青色レーザー光であることを特徴とする請求項１ないし８いずれか１項記載の内視鏡。   The endoscope according to any one of claims 1 to 8, wherein the laser beam is a blue laser beam. 請求項１ないし９いずれか１項記載の内視鏡は、
前記ライトガイドを有する内視鏡本体と、
前記内視鏡本体に着脱自在に設けられ、前記光源部と前記光源部のレーザ光源に電力を供給するバッテリとを有する光源ユニットとを備えることを特徴とする。 The endoscope according to any one of claims 1 to 9,
An endoscope body having the light guide;
The light source unit includes a light source unit that is detachably provided on the endoscope main body and includes the light source unit and a battery that supplies power to a laser light source of the light source unit. 請求項１ないし９いずれか１項記載の内視鏡は、
前記光源部と前記ライトガイドとを有する内視鏡本体と、
前記内視鏡本体に着脱自在に設けられ、前記光源部のレーザ光源に電力を供給するバッテリとを備えることを特徴とする。 The endoscope according to any one of claims 1 to 9,
An endoscope main body having the light source unit and the light guide;
And a battery that is detachably provided on the endoscope main body and supplies electric power to a laser light source of the light source unit. 請求項１ないし９いずれか１項記載の内視鏡は、その内部に前記光源部及びライトガイドを備えており、前記光源部は外部の電源装置から電力の供給を受けることを特徴とする。   The endoscope according to any one of claims 1 to 9, wherein the endoscope includes the light source unit and a light guide therein, and the light source unit is supplied with electric power from an external power supply device. ライトガイドを介して導光された光を体腔内に向けて照射する内視鏡に接続された又は組み込まれた内視鏡用光源装置において、
特定波長のレーザー光を発するレーザ光源、及び前記レーザ光による励起によって白色光を発する蛍光体を有する光源部を備え、前記白色光を前記ライトガイドに入射させることを特徴とする内視鏡用光源装置。 In an endoscope light source device connected to or incorporated in an endoscope that irradiates light guided through a light guide toward a body cavity,
An endoscope light source comprising: a laser light source that emits laser light having a specific wavelength; and a light source unit that includes a phosphor that emits white light when excited by the laser light, and the white light is incident on the light guide. apparatus.
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