JP2876998B2 - 内視鏡用光源光学系 - Google Patents
内視鏡用光源光学系Info
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Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、内視鏡の光源光学系に
関し、より詳細には、集光された照明光束を入射端面に
受け入れて出射端面に伝送するライトガイドを備えた内
視鏡用光源光学系において、照明光源から射出された可
視光以外の光によってライトガイド以外の入射端面が焼
損したり、フィルターが破損することを防止するための
フィルターの改良に係るものである。
関し、より詳細には、集光された照明光束を入射端面に
受け入れて出射端面に伝送するライトガイドを備えた内
視鏡用光源光学系において、照明光源から射出された可
視光以外の光によってライトガイド以外の入射端面が焼
損したり、フィルターが破損することを防止するための
フィルターの改良に係るものである。
【０００２】
【従来の技術】従来の内視鏡用光源光学系は白色光を射
出する照明光源と、該照明光源から射出される白色光の
うちで赤外線を遮断する赤外線遮断フィルターと、前記
照明光源から射出された光をライトガイドの端面に集光
させる集光レンズと、明るさを調整する絞り機構と、前
記集光レンズで集光された光を入射端側に受け入れて出
射端側へ伝送するライトガイド等で構成されている。
出する照明光源と、該照明光源から射出される白色光の
うちで赤外線を遮断する赤外線遮断フィルターと、前記
照明光源から射出された光をライトガイドの端面に集光
させる集光レンズと、明るさを調整する絞り機構と、前
記集光レンズで集光された光を入射端側に受け入れて出
射端側へ伝送するライトガイド等で構成されている。
【０００３】一般に、この種の内視鏡用光源光学系の照
明光源にはキセノンランプやハロゲンランプが用いられ
ることが多く、これらの光源ランプは、通常、反射鏡を
併有して一体化されており、かかる光源ランプの輝点が
反射鏡の焦点位置に配置されて、その反射光が概ね平行
光束になっている。照明光源から射出される光には可視
光以外の波長成分をもった光が含まれており、特に、キ
セノンランプでは７５０ｎｍ以上の赤外領域に属する光
を放射する割合が高い。照明光源から射出された光は集
光レンズでライトガイドの入射端面へ集光されるため、
ライトガイドの入射端面では、熱で入射端面が焼損して
しまうほど光エネルギーが凝集される。
明光源にはキセノンランプやハロゲンランプが用いられ
ることが多く、これらの光源ランプは、通常、反射鏡を
併有して一体化されており、かかる光源ランプの輝点が
反射鏡の焦点位置に配置されて、その反射光が概ね平行
光束になっている。照明光源から射出される光には可視
光以外の波長成分をもった光が含まれており、特に、キ
セノンランプでは７５０ｎｍ以上の赤外領域に属する光
を放射する割合が高い。照明光源から射出された光は集
光レンズでライトガイドの入射端面へ集光されるため、
ライトガイドの入射端面では、熱で入射端面が焼損して
しまうほど光エネルギーが凝集される。
【０００４】このため、ライトガイド入射端面の焼損を
防止するため、照明光源からライトガイドの入射端面ま
での光路上に赤外線を遮断するフィルターが配置されて
いる。照明光源から射出される光のうち、可視領域に属
する光のみが集光レンズでライトガイドの入射端面に集
光される場合でも、集光部すなわちライトガイドの入射
端面でのエネルギー量は相当なものになり、ライトガイ
ドの入射端面の温度は上昇する。このため、ライトガイ
ドの入射端面の焼損を確実に防止するためには、少なく
とも赤外領域に属する光はほぼ完全に遮断することが必
要である。
防止するため、照明光源からライトガイドの入射端面ま
での光路上に赤外線を遮断するフィルターが配置されて
いる。照明光源から射出される光のうち、可視領域に属
する光のみが集光レンズでライトガイドの入射端面に集
光される場合でも、集光部すなわちライトガイドの入射
端面でのエネルギー量は相当なものになり、ライトガイ
ドの入射端面の温度は上昇する。このため、ライトガイ
ドの入射端面の焼損を確実に防止するためには、少なく
とも赤外領域に属する光はほぼ完全に遮断することが必
要である。
【０００５】赤外線遮断フィルターには、透明な基板に
多層干渉膜からなるコーティングが施され、その被覆面
は赤外線を反射し、それ以外の光を透過する特性を有す
る赤外線反射型フィルターと、赤外線を吸収する素材か
らなる赤外線吸収型フィルターとがある。赤外線吸収型
フィルターは一般的に図１に示すような分光透過率特性
を有しており、赤外領域に属する光の大部分を遮断する
ことができる点で優れている。しかし、赤外線吸収型フ
ィルターを単独で用いると、吸収した熱によって発生す
る熱膨張にフィルターの基板が耐えられずに破壊されて
しまうことがある。そのため、実開平３−５１４１１号
公報に記載されているように、照明光源と吸収フィルタ
ーとの間に反射フィルターを配置して、照明光源から射
出された光が最初に赤外線反射型フィルターに入射して
赤外領域光の一部を反射し、次いで、赤外線吸収型フィ
ルターで残存している赤外領域光を吸収するようにし
て、赤外線を分割的に遮断する方法が採用されている。
同公報に記載されている実施例によれば、赤外線反射型
フィルター及び赤外線吸収型フィルターの分光透過率特
性は図２の曲線Ａ及びＢに各々示される通りである。
多層干渉膜からなるコーティングが施され、その被覆面
は赤外線を反射し、それ以外の光を透過する特性を有す
る赤外線反射型フィルターと、赤外線を吸収する素材か
らなる赤外線吸収型フィルターとがある。赤外線吸収型
フィルターは一般的に図１に示すような分光透過率特性
を有しており、赤外領域に属する光の大部分を遮断する
ことができる点で優れている。しかし、赤外線吸収型フ
ィルターを単独で用いると、吸収した熱によって発生す
る熱膨張にフィルターの基板が耐えられずに破壊されて
しまうことがある。そのため、実開平３−５１４１１号
公報に記載されているように、照明光源と吸収フィルタ
ーとの間に反射フィルターを配置して、照明光源から射
出された光が最初に赤外線反射型フィルターに入射して
赤外領域光の一部を反射し、次いで、赤外線吸収型フィ
ルターで残存している赤外領域光を吸収するようにし
て、赤外線を分割的に遮断する方法が採用されている。
同公報に記載されている実施例によれば、赤外線反射型
フィルター及び赤外線吸収型フィルターの分光透過率特
性は図２の曲線Ａ及びＢに各々示される通りである。
【０００６】しかし、前記のような赤外線遮断フィルタ
ーの構成を採用した光源装置においても、比較的長時間
にわたり照明を行うと、ライトガイドの入射端面が焼損
してしまい、ライトガイドの出射端側から射出される照
明光量が極端に低下する。また、前記光源装置を長時間
使用していると、吸収フィルターに熱による変形や破壊
が起こる。照明光源にキセノンランプを用いた場合を例
にとって、ライトガイド入射端面の焼損及び赤外線吸収
型フィルターの破損が起こる原因を説明すると以下のよ
うになる。
ーの構成を採用した光源装置においても、比較的長時間
にわたり照明を行うと、ライトガイドの入射端面が焼損
してしまい、ライトガイドの出射端側から射出される照
明光量が極端に低下する。また、前記光源装置を長時間
使用していると、吸収フィルターに熱による変形や破壊
が起こる。照明光源にキセノンランプを用いた場合を例
にとって、ライトガイド入射端面の焼損及び赤外線吸収
型フィルターの破損が起こる原因を説明すると以下のよ
うになる。
【０００７】図３に一般的なキセノンランプの分光エネ
ルギー放射率特性曲線を示す。これによれば、キセノン
ランプは７５０ｎｍから１１００ｎｍの間の赤外領域に
属する光を放射する割合が非常に高い。一方、図２に示
した従来の光源装置の赤外線遮断フィルターの分光透過
率特性曲線によれば、照明光源の次に配置される赤外線
反射型フィルターは７５０ｎｍから８００ｎｍの波長の
光を大部分透過し、８００ｎｍから１１００ｎｍの波長
の光を最低でも１０％以上の透過率で透過し、長波長側
に移行するに従って透過量が増加する。また、赤外線反
射型フィルターのあとに配置される赤外線吸収型フィル
ターは９００ｎｍ以上の波長域に属する光を完全に吸収
するが、７００ｎｍから９００ｎｍの間の波長域に属す
る光は吸収しきれずにその一部が透過する。その結果、
照明光源から射出された７５０ｎｍから１１００ｎｍの
間の波長の光のうち、７５０ｎｍから９００ｎｍの光は
赤外線遮断フィルターで除去しきれずにライトガイド入
射端面に集光され、ライトガイド入射端面を焼損させる
原因になる。
ルギー放射率特性曲線を示す。これによれば、キセノン
ランプは７５０ｎｍから１１００ｎｍの間の赤外領域に
属する光を放射する割合が非常に高い。一方、図２に示
した従来の光源装置の赤外線遮断フィルターの分光透過
率特性曲線によれば、照明光源の次に配置される赤外線
反射型フィルターは７５０ｎｍから８００ｎｍの波長の
光を大部分透過し、８００ｎｍから１１００ｎｍの波長
の光を最低でも１０％以上の透過率で透過し、長波長側
に移行するに従って透過量が増加する。また、赤外線反
射型フィルターのあとに配置される赤外線吸収型フィル
ターは９００ｎｍ以上の波長域に属する光を完全に吸収
するが、７００ｎｍから９００ｎｍの間の波長域に属す
る光は吸収しきれずにその一部が透過する。その結果、
照明光源から射出された７５０ｎｍから１１００ｎｍの
間の波長の光のうち、７５０ｎｍから９００ｎｍの光は
赤外線遮断フィルターで除去しきれずにライトガイド入
射端面に集光され、ライトガイド入射端面を焼損させる
原因になる。
【０００８】また、赤外線吸収型フィルターは赤外線反
射型フィルターで除去しきれない７００ｎｍ以上の波長
の赤外線をほとんど吸収し、自ら発熱する。一般に、発
熱体は自ら赤外線を放射することが知られているが、赤
外線吸収型フィルターは照明光源からの赤外線を吸収し
て発熱することにより、新たな赤外線放射源（以下、
「二次光源」と呼ぶ）となり、この二次光源から放射さ
れた赤外線は一部がライトガイド入射端面に集光され、
ライトガイド入射端面を焼損させる原因となる。
射型フィルターで除去しきれない７００ｎｍ以上の波長
の赤外線をほとんど吸収し、自ら発熱する。一般に、発
熱体は自ら赤外線を放射することが知られているが、赤
外線吸収型フィルターは照明光源からの赤外線を吸収し
て発熱することにより、新たな赤外線放射源（以下、
「二次光源」と呼ぶ）となり、この二次光源から放射さ
れた赤外線は一部がライトガイド入射端面に集光され、
ライトガイド入射端面を焼損させる原因となる。
【０００９】赤外線吸収型フィルターが吸収する赤外線
の量が多ければ、それだけ発熱量が多くなり、二次光源
から放射される赤外線量も増加する。従って、ライトガ
イド入射端面の焼損を防止するためには、赤外線吸収型
フィルターが吸収する赤外線量を該赤外線吸収型フィル
ターよりも光源側に配置される赤外線反射型フィルター
で制御する必要がある。従来の赤外線反射型フィルター
では、図２に示すように、キセノンランプが高い割合で
放射する７５０ｎｍから１１００ｎｍの赤外線が十分に
遮断されていない。このため、赤外線吸収型フィルター
は上記波長範囲の赤外線を主に吸収して発熱し、二次光
源となり、ライトガイド入射端面焼損の原因となるだけ
の量の赤外線を自ら放射するようになる。この場合、赤
外線吸収型フィルターの表面温度は摂氏４００乃至４５
０度という高温になっており、赤外線吸収型フィルター
には熱膨張のための歪みが生じ、長期間使用後には、変
形や破壊に至る。
の量が多ければ、それだけ発熱量が多くなり、二次光源
から放射される赤外線量も増加する。従って、ライトガ
イド入射端面の焼損を防止するためには、赤外線吸収型
フィルターが吸収する赤外線量を該赤外線吸収型フィル
ターよりも光源側に配置される赤外線反射型フィルター
で制御する必要がある。従来の赤外線反射型フィルター
では、図２に示すように、キセノンランプが高い割合で
放射する７５０ｎｍから１１００ｎｍの赤外線が十分に
遮断されていない。このため、赤外線吸収型フィルター
は上記波長範囲の赤外線を主に吸収して発熱し、二次光
源となり、ライトガイド入射端面焼損の原因となるだけ
の量の赤外線を自ら放射するようになる。この場合、赤
外線吸収型フィルターの表面温度は摂氏４００乃至４５
０度という高温になっており、赤外線吸収型フィルター
には熱膨張のための歪みが生じ、長期間使用後には、変
形や破壊に至る。
【００１０】
【発明が解決しようとする課題】以上のように、従来の
赤外線遮断フィルターの構成によれば、照明光源から発
せられる光のうち７５０ｎｍ以上の波長の光を十分に遮
断できず、特に、照明光源の最も近くに配置される赤外
線反射型フィルターの７５０ｎｍから１１００ｎｍの赤
外線の除去量が不十分であるため、ライトガイドの入射
端面が焼損したり、赤外線吸収型フィルターが破損して
しまうという問題があった。
赤外線遮断フィルターの構成によれば、照明光源から発
せられる光のうち７５０ｎｍ以上の波長の光を十分に遮
断できず、特に、照明光源の最も近くに配置される赤外
線反射型フィルターの７５０ｎｍから１１００ｎｍの赤
外線の除去量が不十分であるため、ライトガイドの入射
端面が焼損したり、赤外線吸収型フィルターが破損して
しまうという問題があった。
【００１１】本発明は上記の問題点を解消するためにな
されたものであり、特に７５０ｎｍ以上の波長の赤外線
を除去することにより、照明光源から射出された光によ
ってライトガイドの入射端面が焼損したり、フィルター
が破損することのない透過波長選択フィルターを有する
内視鏡用光源光学系を提供することを目的とする。
されたものであり、特に７５０ｎｍ以上の波長の赤外線
を除去することにより、照明光源から射出された光によ
ってライトガイドの入射端面が焼損したり、フィルター
が破損することのない透過波長選択フィルターを有する
内視鏡用光源光学系を提供することを目的とする。
【００１２】
【課題を解決するための手段】上記問題点を解決するた
め、本発明に係る内視鏡用光源光学系は、照明光源から
発した光を集光レンズでライトガイドの入射端面に集光
させる内視鏡用光源光学系において、前記照明光源から
前記ライトガイドの入射端面までの間に少なくとも２以
上の透過波長選択フィルターが配置されており、前記少
なくとも２以上の透過波長選択フィルターは、前記照明
光源側から順に、７５０ｎｍ以上の赤外線の透過エネル
ギー量が次式で表される赤外線反射型フィルターと、赤
外線吸収フィルターとが配置されて構成されていること
を特徴とする。 但し、Ｒ（λ）は前記照明光源から射出される波長λの
光の分光エネルギー放射率、Ｔ（λ）は前記照明光源の
最も近くに配置される前記透過波長選択フィル ターの波
長λに対する分光透過率、Ｐは前記照明光源に用いられ
るランプの消費電力であり、上式における積分は７５０
ｎｍ以上の波長λに対して行われる。
め、本発明に係る内視鏡用光源光学系は、照明光源から
発した光を集光レンズでライトガイドの入射端面に集光
させる内視鏡用光源光学系において、前記照明光源から
前記ライトガイドの入射端面までの間に少なくとも２以
上の透過波長選択フィルターが配置されており、前記少
なくとも２以上の透過波長選択フィルターは、前記照明
光源側から順に、７５０ｎｍ以上の赤外線の透過エネル
ギー量が次式で表される赤外線反射型フィルターと、赤
外線吸収フィルターとが配置されて構成されていること
を特徴とする。 但し、Ｒ（λ）は前記照明光源から射出される波長λの
光の分光エネルギー放射率、Ｔ（λ）は前記照明光源の
最も近くに配置される前記透過波長選択フィル ターの波
長λに対する分光透過率、Ｐは前記照明光源に用いられ
るランプの消費電力であり、上式における積分は７５０
ｎｍ以上の波長λに対して行われる。
【００１３】
【作用】本発明に係る内視鏡用光源光学系によれば、照
明光源からライトガイドの入射端面までの間に少なくと
も２以上の透過波長選択フィルターを配置し、７５０ｎ
ｍ以上の波長の光を除去することにより、ライトガイド
の入射端面の焼損を完全に防止することができる。すな
わち、７５０ｎｍ以上の赤外領域に属する光は透過波長
選択フィルターで遮断され、ライトガイドの入射端面に
は集光しないので、ライトガイドの入射端面が高熱にさ
らされ、焼損することがない。また、透過波長選択フィ
ルターに４００ｎｍ以下の紫外領域の光も遮断する特性
を備えれば、ライトガイドのファイバ束を接着する接着
剤が紫外線を吸収するタイプのものであっても、ライト
ガイドの入射端面が焼けることはない。
明光源からライトガイドの入射端面までの間に少なくと
も２以上の透過波長選択フィルターを配置し、７５０ｎ
ｍ以上の波長の光を除去することにより、ライトガイド
の入射端面の焼損を完全に防止することができる。すな
わち、７５０ｎｍ以上の赤外領域に属する光は透過波長
選択フィルターで遮断され、ライトガイドの入射端面に
は集光しないので、ライトガイドの入射端面が高熱にさ
らされ、焼損することがない。また、透過波長選択フィ
ルターに４００ｎｍ以下の紫外領域の光も遮断する特性
を備えれば、ライトガイドのファイバ束を接着する接着
剤が紫外線を吸収するタイプのものであっても、ライト
ガイドの入射端面が焼けることはない。
【００１４】さらに、照明光源の最も近くに配置される
フィルターに少なくとも７５０ｎｍから１１００ｎｍの
波長の光（赤外線）をほとんど遮断する特性を持たせて
いるので、透過波長選択フィルターが、照明光源側から
順に必要な波長域に属する光を透過し、不必要な波長域
に属する光を反射する特性を有する第一のフィルター
と、必要な波長域に属する光を透過し、不必要な波長域
に属する光を吸収する特性を有する第二のフィルターで
構成される場合には、第二のフィルターが上記波長範囲
の赤外線を吸収して発熱し、自らが新たな赤外線放射源
となって、ライトガイドの入射端面を焼損させることが
ない。また、第二のフィルターが発熱して高温となり、
熱膨張を起こして変形したり、破損するのが防止され
る。
フィルターに少なくとも７５０ｎｍから１１００ｎｍの
波長の光（赤外線）をほとんど遮断する特性を持たせて
いるので、透過波長選択フィルターが、照明光源側から
順に必要な波長域に属する光を透過し、不必要な波長域
に属する光を反射する特性を有する第一のフィルター
と、必要な波長域に属する光を透過し、不必要な波長域
に属する光を吸収する特性を有する第二のフィルターで
構成される場合には、第二のフィルターが上記波長範囲
の赤外線を吸収して発熱し、自らが新たな赤外線放射源
となって、ライトガイドの入射端面を焼損させることが
ない。また、第二のフィルターが発熱して高温となり、
熱膨張を起こして変形したり、破損するのが防止され
る。
【００１５】また、透過波長選択フィルターを必要な波
長域に属する光を透過し、不必要な波長域に属する光を
反射する特性を有するフィルターのみから構成すれば、
フィルターが赤外線を吸収して発熱することがなくなる
ため、フィルター自身が新たな赤外線放射源となってラ
イトガイドの入射端面を焼損させたり、熱膨張を起こし
て破損するということを防止することができる。
長域に属する光を透過し、不必要な波長域に属する光を
反射する特性を有するフィルターのみから構成すれば、
フィルターが赤外線を吸収して発熱することがなくなる
ため、フィルター自身が新たな赤外線放射源となってラ
イトガイドの入射端面を焼損させたり、熱膨張を起こし
て破損するということを防止することができる。
【００１６】内視鏡用光源装置の照明光源にはキセノン
ランプやハロゲンランプの他に多種類のランプが用いら
れるが、これらのランプから放射される光の分光エネル
ギー放射率分布には各々固有の特性がある。また、同種
類のランプでもランプの消費電力が異なれば、ランプか
ら放射される光の放射エネルギー量が異なる。そのた
め、透過波長選択フィルターを少なくとも２以上配置し
てなる本発明の内視鏡用光源光学系においては、透過波
長選択フィルターのうち照明光源の最も近くに配置され
るフィルターを透過する赤外線エネルギー量が次式を満
足していることが望ましい。 ・・・・・・(1) ここで、Ｒ（λ）は照明光源から射出される波長λの光
の分光エネルギー放射率、Ｔ（λ）は照明光源の最も近
くに配置される透過波長選択フィルターの波長λに対す
る分光透過率、Ｐは照明光源に用いられるランプの消費
電力値であり、上式における積分は７５０ｎｍ以上の波
長λに対して行われる。
ランプやハロゲンランプの他に多種類のランプが用いら
れるが、これらのランプから放射される光の分光エネル
ギー放射率分布には各々固有の特性がある。また、同種
類のランプでもランプの消費電力が異なれば、ランプか
ら放射される光の放射エネルギー量が異なる。そのた
め、透過波長選択フィルターを少なくとも２以上配置し
てなる本発明の内視鏡用光源光学系においては、透過波
長選択フィルターのうち照明光源の最も近くに配置され
るフィルターを透過する赤外線エネルギー量が次式を満
足していることが望ましい。 ・・・・・・(1) ここで、Ｒ（λ）は照明光源から射出される波長λの光
の分光エネルギー放射率、Ｔ（λ）は照明光源の最も近
くに配置される透過波長選択フィルターの波長λに対す
る分光透過率、Ｐは照明光源に用いられるランプの消費
電力値であり、上式における積分は７５０ｎｍ以上の波
長λに対して行われる。
【００１７】（１）式において、左辺の括弧中の分数の
分母は照明光源から射出される７５０ｎｍ以上の波長の
赤外線のエネルギー量に対応し、分子は照明光源の最も
近くに配置される透過波長選択フィルターを透過する７
５０ｎｍ以上の波長の赤外線のエネルギー量に対応す
る。従って、（１）式の左辺の括弧内の分数は照明光源
から射出される赤外線のエネルギー量に対する照明光源
の最も近くに配置される透過波長選択フィルターを透過
する赤外線のエネルギー量の比を表している。また、照
明光源に用いられるランプの消費電力値が異なれば、照
明光源から射出される赤外線のエネルギー量も異なる。
例えば、消費電力が３００Ｗのランプを用いた照明光源
から射出される赤外線のエネルギー量の方が消費電力１
５０Ｗのランプを用いた照明光源から射出される赤外線
のエネルギー量よりも多い。従って、（１）式の括弧内
の分数で表されるエネルギーの比が許容できる（１）式
の右辺の値は照明光源に用いられるランプの消費電力値
によって異なるため、（１）式の括弧内の分数に消費電
力値を乗じて、これを調整している。
分母は照明光源から射出される７５０ｎｍ以上の波長の
赤外線のエネルギー量に対応し、分子は照明光源の最も
近くに配置される透過波長選択フィルターを透過する７
５０ｎｍ以上の波長の赤外線のエネルギー量に対応す
る。従って、（１）式の左辺の括弧内の分数は照明光源
から射出される赤外線のエネルギー量に対する照明光源
の最も近くに配置される透過波長選択フィルターを透過
する赤外線のエネルギー量の比を表している。また、照
明光源に用いられるランプの消費電力値が異なれば、照
明光源から射出される赤外線のエネルギー量も異なる。
例えば、消費電力が３００Ｗのランプを用いた照明光源
から射出される赤外線のエネルギー量の方が消費電力１
５０Ｗのランプを用いた照明光源から射出される赤外線
のエネルギー量よりも多い。従って、（１）式の括弧内
の分数で表されるエネルギーの比が許容できる（１）式
の右辺の値は照明光源に用いられるランプの消費電力値
によって異なるため、（１）式の括弧内の分数に消費電
力値を乗じて、これを調整している。
【００１８】照明光源の最も近くに配置される透過波長
選択フィルターを透過する赤外線のエネルギー量が
（１）式を満たさない場合は、同フィルターの後方に配
置される別のフィルターに達する赤外線エネルギー量が
過大となって、当該フィルターが破損したり、あるい
は、当該フィルターが新たな赤外線放射源となり、ライ
トガイドの入射端面を焼損させる等の不具合が発生す
る。
選択フィルターを透過する赤外線のエネルギー量が
（１）式を満たさない場合は、同フィルターの後方に配
置される別のフィルターに達する赤外線エネルギー量が
過大となって、当該フィルターが破損したり、あるい
は、当該フィルターが新たな赤外線放射源となり、ライ
トガイドの入射端面を焼損させる等の不具合が発生す
る。
【００１９】
【実施例】図４に本発明の一実施例である内視鏡用光源
光学系の断面図を示す。本実施例における透過波長選択
フィルター１は、照明光源側から順に、透明なガラス基
板に多層干渉膜を蒸着して不必要な波長の光を反射する
特性をもたせた反射型フィルター２と、赤外線を吸収す
る素材からつくられた吸収型フィルター３の二つのフィ
ルターから構成されている。図５（ａ）及び（ｂ）に反
射型フィルター２と吸収型フィルター３の各分光透過率
特性曲線を示す。照明光源から射出された光のうち、反
射型フィルター２によって４００ｎｍ以下の波長の光
（紫外線）と７５０ｎｍから１１００ｎｍの波長の光
（赤外線）が除去される。次いで、吸収型フィルター３
によって、１１００ｎｍ以上の波長の光（赤外線）が除
去される。このように、反射型フィルター２と吸収型フ
ィルター３とで分担して紫外線と赤外線とを除去したこ
とにより、ライトガイドの入射端面４には可視域の光の
みが集光されることになる。照明光源の最も近くに配置
される反射型フィルター２により７５０ｎｍから１１０
０ｎｍの波長の光（赤外線）を除去したので、その後方
に配置されている吸収型フィルター３が上記波長範囲の
赤外線を吸収して発熱し、自ら新たな赤外線放射源とな
り、ライトガイドの入射端面４を焼損させる原因にな
り、あるいは、膨張により破損してしまうことがなくな
る。なお、透過波長選択フィルター１とライトガイドの
入射端面４との間には集光レンズ５が配置されている。
光学系の断面図を示す。本実施例における透過波長選択
フィルター１は、照明光源側から順に、透明なガラス基
板に多層干渉膜を蒸着して不必要な波長の光を反射する
特性をもたせた反射型フィルター２と、赤外線を吸収す
る素材からつくられた吸収型フィルター３の二つのフィ
ルターから構成されている。図５（ａ）及び（ｂ）に反
射型フィルター２と吸収型フィルター３の各分光透過率
特性曲線を示す。照明光源から射出された光のうち、反
射型フィルター２によって４００ｎｍ以下の波長の光
（紫外線）と７５０ｎｍから１１００ｎｍの波長の光
（赤外線）が除去される。次いで、吸収型フィルター３
によって、１１００ｎｍ以上の波長の光（赤外線）が除
去される。このように、反射型フィルター２と吸収型フ
ィルター３とで分担して紫外線と赤外線とを除去したこ
とにより、ライトガイドの入射端面４には可視域の光の
みが集光されることになる。照明光源の最も近くに配置
される反射型フィルター２により７５０ｎｍから１１０
０ｎｍの波長の光（赤外線）を除去したので、その後方
に配置されている吸収型フィルター３が上記波長範囲の
赤外線を吸収して発熱し、自ら新たな赤外線放射源とな
り、ライトガイドの入射端面４を焼損させる原因にな
り、あるいは、膨張により破損してしまうことがなくな
る。なお、透過波長選択フィルター１とライトガイドの
入射端面４との間には集光レンズ５が配置されている。
【００２０】また、反射型フィルター２により４００ｎ
ｍ以下の紫外線も除去するようにしたので、ライトガイ
ドのファイバ束を接着する接着剤が紫外線を吸収するタ
イプのものであってもライトガイドの入射端面が焼損す
ることがない。なお、本実施例においては、反射型フィ
ルター２側で４００ｎｍ以下の紫外線を除去するように
したが、吸収型フィルター３に４００ｎｍ以下の紫外線
を反射する特性を有する多層干渉膜を蒸着してもよい。
ｍ以下の紫外線も除去するようにしたので、ライトガイ
ドのファイバ束を接着する接着剤が紫外線を吸収するタ
イプのものであってもライトガイドの入射端面が焼損す
ることがない。なお、本実施例においては、反射型フィ
ルター２側で４００ｎｍ以下の紫外線を除去するように
したが、吸収型フィルター３に４００ｎｍ以下の紫外線
を反射する特性を有する多層干渉膜を蒸着してもよい。
【００２１】本実施例では、照明光源として消費電力が
３００Ｗのキセノンランプを用いた。この場合、反射型
フィルター２を透過する７５０ｎｍ以上の赤外線のエネ
ルギー量を規定する（１）式の左辺の値は２４．２とな
り、（１）式を満たしている。
３００Ｗのキセノンランプを用いた。この場合、反射型
フィルター２を透過する７５０ｎｍ以上の赤外線のエネ
ルギー量を規定する（１）式の左辺の値は２４．２とな
り、（１）式を満たしている。
【００２２】
【発明の効果】以上、説明したように、本発明は、照明
光源から発した光を集光レンズでライトガイドの入射端
面に集光させる内視鏡の光源光学系において、照明光源
からライトガイドの入射端面までの間に少なくとも２以
上の透過波長選択フィルターを配置して７５０ｎｍ以上
の波長の光を除去し、また、透過波長選択フィルターの
うち、照明光源の最も近くに配置されるフィルターの透
過する赤外線エネルギー量を規定することでライトガイ
ドの入射端面が焼損したり、フィルターが破損すること
を防止できる。
光源から発した光を集光レンズでライトガイドの入射端
面に集光させる内視鏡の光源光学系において、照明光源
からライトガイドの入射端面までの間に少なくとも２以
上の透過波長選択フィルターを配置して７５０ｎｍ以上
の波長の光を除去し、また、透過波長選択フィルターの
うち、照明光源の最も近くに配置されるフィルターの透
過する赤外線エネルギー量を規定することでライトガイ
ドの入射端面が焼損したり、フィルターが破損すること
を防止できる。
【図１】一般的な赤外線吸収型フィルターの分光透過率
特性曲線を示す。
特性曲線を示す。
【図２】曲線Ａは赤外線反射型フィルターの分光透過率
特性を示し、曲線Ｂは赤外線吸収型フィルターの分光透
過率特性を示す。
特性を示し、曲線Ｂは赤外線吸収型フィルターの分光透
過率特性を示す。
【図３】一般的なキセノンランプの分光エネルギー放射
率特性曲線を示す。
率特性曲線を示す。
【図４】本発明の一実施例に係る内視鏡用光源光学系の
断面図である。
断面図である。
【図５】図４に示した反射型フィルター２の分光透過率
特性曲線（ａ）及び吸収型フィルター３の分光透過率特
性曲線（ｂ）を示す。
特性曲線（ａ）及び吸収型フィルター３の分光透過率特
性曲線（ｂ）を示す。
１ 透過波長選択フィルター ２ 反射型フィルター ３ 吸収型フィルター ４ 入射端面 ５ 集光レンズ
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 富岡 誠 東京都渋谷区幡ヶ谷２丁目43番２号 オ リンパス光学工業株式会社内 (56)参考文献 特開 平５−232387（ＪＰ，Ａ) 実開 平３−51411（ＪＰ，Ｕ) (58)調査した分野(Int.Cl.6，ＤＢ名) G02B 23/00
Claims (1)
- 【請求項１】 照明光源から発した光を集光レンズでラ
イトガイドの入射端面に集光させる内視鏡用光源光学系
において、 前記照明光源から前記ライトガイドの入射端面までの間
に少なくとも２以上の透過波長選択フィルターが配置さ
れており、前記少なくとも２以上の透過波長選択フィル
ターは、前記照明光源側から順に、７５０ｎｍ以上の赤
外線の透過エネルギー量が次式で表される赤外線反射型
フィルターと、赤外線吸収型フィルターとが配置されて
構成されていることを特徴とする内視鏡用光源光学系。 但し、Ｒ（λ）は前記照明光源から射出される波長λの
光の分光エネルギー放射率、Ｔ（λ）は前記照明光源の
最も近くに配置される前記透過波長選択フィルターの波
長λに対する分光透過率、Ｐは前記照明光源に用いられ
るランプの消費電力であり、上式における積分は７５０
ｎｍ以上の波長λに対して行われる。
Priority Applications (4)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP6242684A JP2876998B2 (ja) | 1994-10-06 | 1994-10-06 | 内視鏡用光源光学系 |
| US08/509,944 US5823943A (en) | 1994-08-02 | 1995-08-01 | Light source device for endoscopes |
| US09/111,755 US6086531A (en) | 1994-08-02 | 1998-07-08 | Light source device for endoscopes |
| US09/144,491 US5993037A (en) | 1994-08-02 | 1998-08-31 | Light source device for endoscopes |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP6242684A JP2876998B2 (ja) | 1994-10-06 | 1994-10-06 | 内視鏡用光源光学系 |
Related Child Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP10219152A Division JP3065030B2 (ja) | 1998-08-03 | 1998-08-03 | 内視鏡用光源光学系 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH08106059A JPH08106059A (ja) | 1996-04-23 |
| JP2876998B2 true JP2876998B2 (ja) | 1999-03-31 |
Family
ID=17092700
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP6242684A Expired - Fee Related JP2876998B2 (ja) | 1994-08-02 | 1994-10-06 | 内視鏡用光源光学系 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2876998B2 (ja) |
Families Citing this family (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6382824B1 (en) | 1997-06-02 | 2002-05-07 | Fiberstars Incorporated | Fiber optics illuminators and lighting system |
| USRE39857E1 (en) * | 1998-05-15 | 2007-09-25 | Toyo Boseki Kabushiki Kaisha | Infrared absorption filter |
| JP2002209844A (ja) * | 2001-01-16 | 2002-07-30 | Asahi Optical Co Ltd | 電子内視鏡用プロセッサ |
| JP2002253500A (ja) | 2001-03-05 | 2002-09-10 | Olympus Optical Co Ltd | 内視鏡用光源装置 |
| US8636653B2 (en) * | 2008-06-09 | 2014-01-28 | Capso Vision, Inc. | In vivo camera with multiple sources to illuminate tissue at different distances |
| JP2011224043A (ja) * | 2010-04-15 | 2011-11-10 | Fujifilm Corp | 光源装置及びこれを用いた内視鏡装置 |
| DE102019123053A1 (de) * | 2019-08-28 | 2021-03-04 | Olympus Winter & Ibe Gmbh | Endoskop mit optischer Filteranordnung und Verwendung |
-
1994
- 1994-10-06 JP JP6242684A patent/JP2876998B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH08106059A (ja) | 1996-04-23 |
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