JP3581399B2 - 内視鏡の照明装置 - Google Patents
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Description
【産業上の利用分野】
この発明は、内視鏡の照明用ライトガイドファイババンドルの入射端が配置されたコネクタを光源装置に対して挿脱自在に設けた内視鏡の照明装置に関する。
【0002】
【従来の技術】
光源装置内には、ライトガイドファイババンドルに入射させる照明光を放射するための光源ランプが配置されている。そして、コネクタを光源装置に差し込むと、ライトガイドファイババンドルの入射端面が光源ランプから放射された照明光線束の収束位置に位置するようにレイアウトされている。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】
図12に示されるように、ライトガイドファイババンドル91の入射端面と照明光線束の収束位置との間の距離をeとすると、例えば図13に示されるように、ライトガイドファイババンドル91に入射する光束(明るさ)が最大になる距離eは、ライトガイドファイババンドル91の太さ(正確にはその入射端面の直径)によって異なる。
【0004】
また、ある特定の内視鏡の照明装置においては、図13に示されるように、入射光束が最大になる状態よりeがプラス側にずれると入射光束が急激に減少するので、製造上のずれ等を考慮すると、eは最適値から若干マイナス側にずれるようにしておいた方が好ましい。eの符号については、図12に示されているとおりである。
【0005】
そして、ライトガイドファイババンドル91が細い場合には、できるだけ入射光束が最大になるようにeをセットするのが望ましいが、ライトガイドファイババンドル91が太い場合には、照明光束が過多になって観察部位が火傷をしないように配慮してeをセットすべきである。
【0006】
しかし、上述のような従来の内視鏡の照明装置においては、光源装置に接続される内視鏡が消化管用等のライトガイドファイババンドル91の太いものであっても、気管支用等の細いものであっても、照明光線束の収束位置とライトガイドファイババンドル91の入射端面との位置関係は同じである。
【0007】
そのため、細径の内視鏡ではライトガイドファイババンドル91に充分な照明光束が供給されなかったり、逆に、太径の内視鏡では、照明光束が供給過多になって観察部位を火傷させてしまうことがあった。
【0008】
そこで本発明は、内視鏡のライトガイドファイババンドルの太さ又は内視鏡の機種に応じて適正な照明光束をライトガイドファイババンドルに供給することができる内視鏡の照明装置を提供することを目的とする。
【0009】
【課題を解決するための手段】
上記の目的を達成するため、本発明の内視鏡の照明装置は、内視鏡の照明用ライトガイドファイババンドルの入射端が配置されたコネクタを上記ライトガイドファイババンドルに照明光を入射させるための光源ランプが内蔵された光源装置に対して挿脱自在に設けた内視鏡の照明装置において、上記光源ランプから放射された照明光線束の収束位置と上記ライトガイドファイババンドルの入射端面との位置関係を上記ライトガイドファイババンドルの太さ又は内視鏡の機種に対応して変えられるようにしたことを特徴とする。
【0010】
なお、上記コネクタにおいて、上記ライトガイドファイババンドルの入射端面と上記光源装置に対する当接面との間の距離を、ライトガイドファイババンドルの太さ又は内視鏡の機種に応じて変えてもよく、或いは、上記光源装置において、上記コネクタが当接される当て付け面を、上記照明光線束の収束位置との距離を変えて複数設けてもよい。
【0011】
また、上記光源装置において、上記照明光線束の収束位置を可変にしてもよく、上記照明光線束の収束位置と上記ライトガイドファイババンドルの入射端面との位置関係が上記ライトガイドファイババンドルの太さ又は内視鏡の機種に対応して自動的に変化するようにしてもよい。
【0012】
【実施例】
キセノンランプを光源とする光源装置を用いた実験の結果、照明光線束の収束位置と入射端面との間の距離eは、ライトガイドファイババンドルの入射端面の直径dに対して次のようにするのが最も好ましかった。eの符号については、図12に示されるとおりである。
【0013】
d=0.8〜1.2mm では、 e=−1mm
d=1.2〜1.6mm では、 e= 0mm
d=1.6〜2.4mm では、 e=+1mm
d=2.4〜3.2mm では、 e=+2mm
d≧2.4mmで火傷の恐れがある場合は、 e=−5mm。
【0014】
図1及び図2は、eを可変にした本発明の第1の実施例を示しており、図1に示されるように、内視鏡のコネクタ1内には照明用ライトガイドファイババンドル2の入射端部が配置され、コネクタ1から前方に突設された接続筒3の先端部分に、ライトガイドファイババンドル2の入射端面2aが固定されている。
【0015】
コネクタ1が挿脱自在に設けられた光源装置20内には、ライトガイドファイババンドル2に入射させるための照明光を放射する例えばキセノンランプからなる光源ランプ21が内蔵されており、その光源ランプ21から放射された照明光線束は、照明光収束レンズ22で集束される。
【0016】
コネクタ1は、接続筒3の軸方向(矢印方向)に進退させることにより光源装置20に対して挿脱される。
そして、コネクタ1が光源装置20に接続された状態では、光源装置20の外表面にコネクタ1の当接面4が当接して、ライトガイドファイババンドル2の入射端面2aが、ほぼ照明光線束の収束位置に位置決めされ、照明光線束の大半がライトガイドファイババンドル2に入射される。
【0017】
このようにして光源装置20に差し込み接続されるコネクタ1は、図2に示されるように、細いライトガイドファイババンドル2が用いられている気管支用等の細径内視鏡Aと、太いライトガイドファイババンドル2が用いられている消化管用等の太径内視鏡Bとで、ライトガイドファイババンドル2の入射端面2aとコネクタ1の当接面4との間の距離が異なっている。
【0018】
具体的には、ライトガイドファイババンドル2の入射端面2aとコネクタ1の当接面4との間の距離を、細径内視鏡AではLA とし、太径内視鏡BではLB としたとき、LA >LB であり、細径内視鏡Aでは入射端面2aが照明光線束のちょうど収束点の位置又はそれより僅かに光源ランプ21寄りに位置する(e≦0)が、太径内視鏡Bでは、入射端面2aが照明光線束の収束点と隙間をあけて位置する(e>0)ようになっている。
【0019】
その結果、細径内視鏡Aのライトガイドファイババンドル2に対しては装置上可能な最大限に近い光束が入射し、太径内視鏡Bのライトガイドファイババンドル2に対しては、観察部位を火傷させない程度の照明光束が入射する。なお、LA 及びLB の値は、ライトガイドファイババンドル2の入射端面2aの直径に対応させて内視鏡の機種毎に設定される。
【0020】
図3及び図4は、本発明の第2の実施例を示しており、細径内視鏡Aと太径内視鏡Bとで、ライトガイドファイババンドル2の入射端面2aとコネクタ1の当接面4との間の距離は同じであるが、コネクタ1の当接面4が当て付けられる光源装置20側の当て付け面の位置を、細径内視鏡Aと太径内視鏡Bとで変えたものである。
【0021】
具体的には、細径内視鏡A用には、図3に示されるように、コネクタ1の当接面4が当接する当て付け面24aが光源装置20の表面より光源装置20内に凹んだ位置に形成され、太径内視鏡B用には、図4に示されるように、当て付け面24bが光源装置20の表面に形成されている。
【0022】
そのように細径内視鏡Aと太径内視鏡Bとで当接する当て付け面24a,24bが異なるように、細径内視鏡Aのコネクタ1の当接面4部分は太径内視鏡Bより細く形成されている。
【0023】
その結果、第2の実施例においても第1の実施例と同じように、細径内視鏡Aでは入射端面2aが照明光線束の収束点またはそれより僅かに光源ランプ21寄りに位置する(e≦0)が、太径内視鏡Bでは入射端面2aが照明光線束の収束点と隙間をあけて位置する(e>0)。
【0024】
その結果、細径内視鏡Aのライトガイドファイババンドル2に対しては最大限に近い光束が入射し、太径内視鏡Bのライトガイドファイババンドル2に対しては、観察部位を火傷させない程度の照明光束が入射する。
【0025】
図5ないし図8は、本発明の第3の実施例の構成を示しており、光源装置20に接続されるライトガイドファイババンドル2の太さ又は内視鏡の機種に対応して、光源装置20側において照明光線束の収束位置を可変にしたものである。
【0026】
図5に示されるように、内視鏡の挿入部6の先端には、対物光学系7による被写体の結像位置にイメージガイドファイババンドル8の像入射端が配置されており、ライトガイドファイババンドル2の射出端には凹レンズからなる配光レンズ9が配置されている。またコネクタ1には、その内視鏡特有のデータ等を格納したメモリ10(例えばEEPROM)が内蔵されている。
【0027】
光源装置20には、光源ランプ21と照明光収束レンズ22との間に可変絞り23が配置されており、また、照明光収束レンズ22を照明光軸方向に移動させるための収束レンズ駆動回路25、可変絞り23を開閉駆動するための絞り駆動回路26、及び光源ランプ21の状態を制御するためのランプ制御回路27等が設けられている。
【0028】
これら、収束レンズ駆動回路25、絞り駆動回路26及びランプ制御回路27の動作はマイクロコンピュータ制御部30(以下、「マイコン制御部30」という)によって制御される。28は、制御内容の設定等を行うためのパネルスイッチであり、図8に示されるように、太径内視鏡使用時のための「+」スイッチ281と細径内視鏡使用時のための「−」スイッチ282が設けられている。
【0029】
図6はマイコン制御部30の構成を示しており、演算処理を行うための中央演算装置(CPU)31に接続されたシステムバス32に、プログラム等を格納した読み出し専用メモリ(ROM)33、演算用のランダムアクセスメモリ(RAM)34及びリアルタイムクロック(RTC)35などが接続されている。
【0030】
収束レンズ駆動回路25、絞り駆動回路26、ランプ制御回路27及びパネルスイッチ28は各々入出力ポート35,36,37,38を介してシステムバス32に接続されている。またコネクタ1のメモリ10も入出力ポート39を介してシステムバス32に接続されている。
【0031】
図7は、照明光収束レンズ22を移動させるための構成を略示しており、収束レンズ駆動回路25によって回転制御されるステップモータ251に連結されたピニオン252の回転運動が、照明光収束レンズ22に連結されたラック253を直線運動させることによって、照明光収束レンズ22が照明光軸方向に駆動される。
【0032】
図9は、マイコン制御部30のROM33に格納されたメインプログラムの内容を示しており、Sは処理ステップを示す。
ここでは、まず所定の初期設定を行ったあと(S1)、パネルスイッチ28によって設定された処理(S2)、内視鏡側に関連する処理(S3)、ランプ制御回路27関連の処理(S4)、日付及び時刻等の表示の処理(S5)及びその他の処理(S6)を順に繰り返す。
【0033】
図10は、S2のパネルスイッチ処理の内容を示しており、ここでは、まず前回の処理と今回の処理との間にパネルスイッチ28のいずれかのスイッチが押されたかどうかを判定し、どのスイッチも押されていなければ、そのまま終了して次の内視鏡関連処理に移る(S11)。
【0034】
太径内視鏡使用時のためのスイッチである「+」スイッチ281が押されたのであれば(S12)、照明光収束レンズ22を+方向、即ち光源ランプ21に近づく方向に1ステップ移動させて、次の内視鏡関連処理に移る(S13)。
【0035】
細径内視鏡使用時のためのスイッチである「−」スイッチ282が押されたのであれば(S14)、照明光収束レンズ22を−方向、即ちコネクタ1に近づく方向に1ステップ移動させてから、次の内視鏡関連処理に移る(S15)。
【0036】
パネルスイッチ28の中の「+」又は「−」以外のスイッチが押されたのであれば、その押されたスイッチのための処理をしてから、次の内視鏡関連処理に移る(S16)。
【0037】
このような制御により、「+」又は「−」のスイッチ281,282を押すと照明光収束レンズ22がレンズ移動量1ステップ分(例えば0.5mm)だけ照明光軸方向に移動し、照明光線束の収束位置を、使用内視鏡のライトガイドファイババンドル2の太さに合わせて変化させて、ライトガイドファイババンドル2の入射端面2aとの間の距離eを任意に調整することができる。
【0038】
図11は、本発明の第4の実施例の内視鏡関連処理(S3)の制御処理フロー図を示しており、ハードウェアは、第3の実施例の図5、図6及び図7と同じであり、図9に示されるメインプログラムも同じである。
【0039】
この実施例の場合は、コネクタ1に内蔵されたメモリ10に、照明光収束レンズ22の位置(即ち、距離e)を示すデータを格納しておく。その値はその内視鏡のライトガイドファイババンドル2の入射端面2aの直径dに対応して設定され、例えばe=−5mm〜+4mmの範囲である。
【0040】
そして、この制御処理では、まず前回の処理と今回の処理との間にコネクタ1が接続されたかどうかを判定し、その間にコネクタ1が接続されていなければそのまま終了して次のランプ関連処理に移行する(S21)。
【0041】
コネクタ1が接続されたときは、メモリ10から照明光収束レンズ22の位置データを読み込み(S22)、照明光収束レンズ22をそのデータの位置に移動させるようにステップモータ251を駆動する。
【0042】
このような制御により、光源装置20に接続される内視鏡のライトガイドファイババンドル2の太さ又は内視鏡の機種に対応して、入射端面2aに対する照明光線束の収束位置が自動調整される。
【0043】
なお、本発明は上記実施例に限定されるものではなく、例えば固体撮像素子を用いて観察像の伝送を電子信号により行ういわゆる電子内視鏡や硬性内視鏡などに適用してもよい。
【0044】
【発明の効果】
本発明によれば、光源ランプから放射された照明光線束の収束位置とライトガイドファイババンドルの入射端面との位置関係をライトガイドファイババンドルの太さ又は内視鏡の機種に対応して最適の状態にセットすることができるので、細径内視鏡には最大限に明るい照明光束を供給し、太径内視鏡には観察範囲を火傷させない程度の適度な照明光束を供給することができる。また、光源ランプの交換等によって光源の明るさが極端に変わったような場合にも、内視鏡に対する照明光束の供給を最適状態に設定することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】第1の実施例の側面略示図である。
【図2】第1の実施例のコネクタの側面図である。
【図3】第2の実施例の部分側面断面図である。
【図4】第2の実施例の部分側面断面図である。
【図5】第3と第4の実施例の全体構成を示す略示図である。
【図6】第3と第4の実施例のマイコン制御部のブロック図である。
【図7】第3と第4の実施例の収束レンズ駆動機構の側面略示図である。
【図8】第3の実施例のパネルスイッチの正面図である。
【図9】第3と第4の実施例のメインプログラムのフロー図である。
【図10】第3の実施例のパネルスイッチ処理のフロー図である。
【図11】第4の実施例の内視鏡関連処理のフロー図である。
【図12】照明光線束の収束位置とライトガイドファイババンドルの入射端面との位置関係を説明する略示図である。
【図13】照明光線束の収束位置とライトガイドファイババンドルの入射端面との位置関係による入射光束の変化を説明する線図である。
【符号の説明】
1 コネクタ
2 ライトガイドファイババンドル
2a 入射端面
20 光源装置
21 光源ランプ
Claims (2)
- 内視鏡の照明用ライトガイドファイババンドルの入射端が配置されたコネクタを上記ライトガイドファイババンドルに照明光を入射させるための光源ランプが内蔵された光源装置に対して挿脱自在に設けた内視鏡の照明装置において、
上記光源ランプから放射されて一定の位置に収束される照明光線束の上記収束位置に対して、上記ライトガイドファイババンドルの入射端面が、上記ライトガイドファイババンドルが太径内視鏡のものである場合には上記照明光線束の収束位置と隙間をあけて位置し、上記ライトガイドファイババンドルが細径内視鏡のものである場合には上記照明光線束の収束位置と一致するかそれより上記光源ランプ側に寄って位置するように、上記コネクタにおいて、上記ライトガイドファイババンドルの入射端面と上記光源装置に対する当接面との間の距離を、上記ライトガイドファイババンドルの太さに応じて変えたことを特徴とする内視鏡の照明装置。 - 内視鏡の照明用ライトガイドファイババンドルの入射端が配置されたコネクタを上記ライトガイドファイババンドルに照明光を入射させるための光源ランプが内蔵された光源装置に対して挿脱自在に設けた内視鏡の照明装置において、
上記光源ランプから放射されて一定の位置に収束される照明光線束の上記収束位置に対して、上記ライトガイドファイババンドルの入射端面が、上記ライトガイドファイババンドルが太径内視鏡のものである場合には上記照明光線束の収束位置と隙間をあけて位置し、上記ライトガイドファイババンドルが細径内視鏡のものである場合には上記照明光線束の収束位置と一致するかそれより上記光源ランプ側に寄って位置するように、上記光源装置において、上記コネクタが当接される当て付け面を、上記照明光線束の収束位置との距離を変えて複数設けたことを特徴とする内視鏡の照明装置。
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