JP6383864B2 - 照明装置、内視鏡及び内視鏡システム - Google Patents

Description

本発明は、照明装置、内視鏡及び内視鏡システムに関する。

例えば特許文献１は、単線の光ファイバを有する照明装置を開示している。照明装置は、光ファイバによって導光された１次光であるレーザ光を広範囲に照射される照明光に変換するために、光ファイバの先端面に配置される光変換部としての楕円体状の拡散体を有する。

特開２０１１−２４８０２２号公報

特許文献１に開示される照明装置が、例えば、挿入モジュールを有する内視鏡に内蔵される場合、光変換部としての拡散体は挿入モジュールの先端部に内蔵される。

拡散の原理として、照明光は、前方にのみ進行するのではなく、前方に進行すると共に後方にも進行する。特許文献１に開示された構成において、照明光が後方に進行する際、照明光の一部は光ファイバのＮＡの角度で光ファイバに入射されるが、照明光の残りの一部は光ファイバのＮＡの角度で光ファイバに入射されないため、直ぐに光ファイバから漏れてしまう。光変換部が挿入モジュールの先端部に内蔵される場合、光ファイバに入射されなかった照明光は、挿入モジュール内を照射する。このため、照明光は、光変換部と同様に挿入モジュールの先端部に内蔵される光変換部に近傍する他の部材に吸収される。他の部材に吸収された照明光は熱に変換され、部材の温度がこの熱によって上昇し、結果的には、挿入モジュールの温度が上昇する。挿入モジュールが例えば管路部に挿入される際、先端部が管路部に直接接触することもある。温度が上昇した状態で、先端部が管路部に接触すると、管路部が先端部の熱によって傷つく虞が生じる。このため、挿入モジュール先端部の温度上昇が抑制される必要がある。

本発明は、これらの事情に鑑みてなされたものであり、光変換部に近傍する他の部材の温度上昇を抑制できる照明装置、内視鏡及び内視鏡システムを提供することを目的とする。

本発明の照明装置の一態様は、１次光を出射する光源モジュールと、前記光源モジュールから出射された前記１次光を導光する導光部材と、前記導光部材の先端面に配置され、前記導光部材によって導光された前記１次光の光学特性を変換することで生成される照明光を、前記先端面より光変換部側である前方と前記先端面より前記導光部材側である後方とに出射する光変換部と、前記光変換部から後方に出射された前記照明光である後方照明光が前記導光部材によって後方に向かって導光されるように、前記後方照明光を前記導光部材に収集する収集部と、前記導光部材によって導光された前記後方照明光を熱に変換して前記熱を排出する排熱部とを具備する。

本発明によれば、光変換部に近傍する他の部材の温度上昇を抑制できる照明装置、内視鏡及び内視鏡システムを提供できる。

図１Ａは、本発明の第１の実施形態に係る照明装置の概略図である。 図１Ｂは、導光部材の先端部及び光変換部の構成を示す図である。 図１Ｃは、光源部及び排熱部の構成を示す図である。 図２Ａは、ミー散乱を説明する図である。 図２Ｂは、レイリー散乱を説明する図である。 図３Ａは、第１の実施形態の変形例１に係る導光部材の先端面の構成を示す図である。 図３Ｂは、第１の実施形態の変形例２に係る導光部材の先端面の構成を示す図である。 図４Ａは、本発明の第２の実施形態に係る導光部材の先端部及び光変換部の構成を示す図である。 図４Ｂは、第２の実施形態に係る光源部及び排熱部の構成を示す図である。 図５Ａは、本発明の第３の実施形態に係る導光部材の先端部及び光変換部の構成を示す図である。 図５Ｂは、導光部材の先端部及び光変換部の構成の変形例を示す図である。 図５Ｃは、図５Ｂに示す構成の側面図である。 図５Ｄは、第３の実施形態に係る光源部及び排熱部の構成を示す図である。 図６Ａは、本発明の第４の実施形態を示す図であり、第１の実施形態に係る照明装置を有する内視鏡システムの概略斜視図である。 図６Ｂは、図６Ａに示す内視鏡システムの構成を示す図である。 図７Ａは、本発明の第４の実施形態の変形例１を示す図であり、第１の実施形態に係る照明装置を搭載する内視鏡を有する内視鏡システムの概略斜視図である。 図７Ｂは、図７Ａに示す内視鏡システムの構成を示す図である。 図８Ａは、本発明の第４の実施形態の変形例２を示す図であり、第１の実施形態に係る照明装置が挿入される内視鏡を有する内視鏡システムの概略斜視図である。 図８Ｂは、図８Ａに示す内視鏡システムの構成を示す図である。

以下、図面を参照して本発明の実施形態について詳細に説明する。なお、図１Ａにおいて拡散粒子４１の図示を省略するように、一部の図面では図示の明瞭化のために部材の一部の図示を省略する。

［第１の実施形態］
［構成］
図１Ａと図１Ｂと図１Ｃと図２Ａと図２Ｂとを参照して第１の実施形態について説明する。
［照明装置１０の構成１］
図１Ａと図１Ｂと図１Ｃとに示すように、照明装置１０は、例えばレーザ光といった１次光ＰＬを出射する光源モジュール２０と、光源モジュール２０から出射された１次光ＰＬを導光する導光部材３０と、導光部材３０の先端面３１ａに配置される光変換部４０とを有する。

［光源モジュール２０］
図１Ｃに示すように、光源モジュール２０は、１次光ＰＬを出射する光源２１と、光源２１から出射された１次光ＰＬを導光部材３０に集光する集光部２３とを有する。

図１Ｃに示すように、集光部２３は、導光部材３０の基端面３１ｂに１次光ＰＬを集光する集光レンズを有する。基端面３１ｂは、先端面３１ａとは逆側の面である。

［導光部材３０］
図１Ａと図１Ｂと図１Ｃとに示すような導光部材３０は、光ファイバを有する。導光部材３０は、例えば、複数のモードの１次光ＰＬ及び後述する後方照明光ＢＬを導光するマルチモード光ファイバであることが望ましい。光ファイバは、シングルモード光ファイバであってもよい。導光部材３０の材料は、例えば、石英ガラス、プラスチックまたは樹脂である。導光部材３０は、湾曲可能な棒状部材である。先端面３１ａは導光部材３０の中心軸に対して直交しており、導光部材３０の側面は導光部材３０の中心軸に対して平行である。先端面３１ａは、一般的なクリーバーによって導光部材３０が切断させることによって形成されてもよいし、導光部材３０がクリーブ後に研磨されることによって形成されてもよい。先端面３１ａは、平滑となっている。導光部材３０のＮＡは高いことが好ましく、具体的にはＮＡは０．２２以上となっている。

図１Ｂと図１Ｃとに示すように、導光部材３０は、１次光ＰＬ及び後方照明光ＢＬを導光するコア３３と、コア３３の外周に備えられ、コア３３の屈折率よりも低い屈折率を有するクラッド３５とを有する。クラッド３５は、１次光ＰＬをコア３３に閉じ込める機能を有する。先端面３１ａに含まれるコア３３の先端面は、平面である。コア３３の屈折率は、コア３３の先端面に接触する光変換部４０の接触部分の屈折率と略同一またはそれよりも高い。

先端面３１ａは、コア３３の先端面と、コア３３の先端面と同一平面上に備えられるクラッド３５の先端面とを有する。先端面３１ａとコア３３の先端面とクラッド３５の先端面とは、平面である。

［光変換部４０］
図１Ａと図１Ｂと図１Ｃとに示すような本実施形態の光変換部４０は、導光部材３０によって導光された１次光ＰＬの光学特性を変換することで生成される照明光Ｌを、先端面３１ａより光変換部４０側である前方と先端面３１ａより導光部材３０側である後方とに出射する。光変換部４０は、例えば、導光部材３０から出射される１次光ＰＬの配光を変換する配光変換部として機能する。このため光変換部４０は、コア３３から出射された１次光ＰＬを拡散する１つ以上の拡散粒子４１と、拡散粒子４１同士が互いに分散された状態で拡散粒子４１をまとめて包含する包含部材４３とを有する。拡散粒子４１は、包含部材４３の内部に分散され、包含部材４３によって封止される。先端面３１ａを含む光変換部４０は、拡散部位として機能する。

拡散粒子４１は、金属または金属化合物によって形成される微粒子である。このような拡散粒子４１は、例えばアルミナまたは酸化チタンである。拡散粒子４１の粒径は、数μｍである。なお拡散粒子４１の代わりに、蛍光粒子が用いられてもよい。蛍光粒子は、１次光ＰＬを吸収して当該１次光ＰＬとは異なる波長の蛍光を発生するが、発生した蛍光は前方以外の方向にも進行するため、蛍光粒子は広義の拡散粒子と言うこともできる。

１次光ＰＬに対する拡散粒子４１の吸収率は、例えば２０％以下が好ましく、１０％以下だとさらに好ましい。これにより例えば光変換部４０が配光変換部として機能する場合、拡散粒子４１は、少ない光量を吸収可能となり、１次光ＰＬを効率よく照明光Ｌに変換可能となり、吸収される１次光ＰＬの光量は少なくなるので、発熱を低減可能となる。例えば、照明装置１０の先端部である導光部材３０の先端部及び光変換部４０は、内視鏡１２０に備えられる挿入モジュール１２１の先端部（図６Ａ及び図６Ｂ参照）に内蔵される。光変換部４０の温度が上昇すると、熱により挿入モジュール１２１の先端部の温度が上昇する。先端部の熱は挿入モジュール１２１が挿入される管路部に影響を与えることがある。しかしながら、本実施形態では、光変換部４０の温度上昇が抑制されることで、このような虞が低減される。

拡散粒子４１の屈折率は、包含部材４３の屈折率とは異なる。例えば、拡散粒子４１の屈折率は、包含部材４３の屈折率よりも高く、１．５以上であることが好ましい。これにより、拡散粒子４１は、１次光ＰＬの拡散性を向上可能となる。

光変換部４０の配光角は、例えば、包含部材４３に対する拡散粒子４１の濃度及び光変換部４０の厚み等によって制御される。

包含部材４３は、１次光ＰＬが透過する部材によって形成される。このような包含部材４３は、例えば、透明なシリコーン系の樹脂または透明なエポキシ系の樹脂である。包含部材４３は、１次光ＰＬに対して高い透過率を有する。包含部材４３は、拡散粒子４１を封止する。

図１Ｂに示すように、光変換部４０は、例えば、ドーム状に形成される。具体的な形成方法としては、拡散粒子４１を包含する硬化前の包含部材４３が先端面３１ａに塗布される。包含部材４３の表面張力によって、包含部材４３はドーム状に形成される。塗布量が制御されることによって、ドームの曲率は制御される。包含部材４３が硬化することによって、光変換部４０が形成される。導光部材３０の光軸方向における断面において、ドーム状の光変換部４０の外形円弧の中心角度は１８０度以下であることが好ましい。これにより、光変換部４０が先端面３１ａから導光部材３０の側面に流れ出ることが防止される。光軸は、先端面３１ａから前方に向かって出射される照明光Ｌの中心軸を示す。

［拡散現象］
ここで、図２Ａと図２Ｂとを参照して、拡散現象について、説明する。説明を簡略化するために、１次光ＰＬが１つの拡散粒子４１に入射した際における、１次光ＰＬの挙動を示す。

拡散現象は、図２Ａに示すミー散乱と図２Ｂに示すレイリー散乱とに大きく分けられる。
図２Ａに示すミー散乱は、拡散粒子４１の直径が１次光ＰＬの波長と略同一の場合に、発生する。ミー散乱において、１次光ＰＬが前方に散乱する成分を示す前方散乱成分ＦＳが多く、１次光ＰＬが後方に散乱する成分を示す後方散乱成分ＢＳが少ない。
図２Ｂに示すレイリー散乱は、拡散粒子４１の直径が１次光ＰＬの波長の略１/１０である場合に、発生する。レイリー散乱において、前方散乱成分ＦＳは後方散乱成分ＢＳと略同一である。

先端面３１ａから前方に向かって出射される前方照明光ＦＬの明るさを考慮すると、前方散乱成分ＦＳが後方散乱成分ＢＳよりも多いミー散乱を利用することが好ましい。一方で、多色の１次光ＰＬを散乱させる場合、散乱の波長依存性を考慮する必要がある。ミー散乱の波長依存性はレイリー散乱の波長依存性よりも大きいと一般的には考えられており、前方照明光ＦＬの色むらを無くすためには、レイリー散乱が好ましい。

このように拡散粒子４１の直径の設定は、用途に応じて選択される。本実施形態では、照明装置１０は、ミー散乱を用いることとする。このため拡散粒子４１の直径は、例えば、１次光ＰＬの波長の略１/１０以上である。具体的には、照明光Ｌとして用いる１次光ＰＬの波長が例えば略４００ｎｍ〜略８００ｎｍである場合、拡散粒子４１の直径は４０ｎｍ以上である。

ここまでの説明において、１つの拡散粒子４１の拡散現象を説明した。本実施形態の光変換部４０において、多数の拡散粒子４１が包含部材４３に包含される。このような光変換部４０の拡散現象も、１つの拡散粒子４１の拡散現象と略同様である。

［照明装置１０の構成２］
図１Ｂに示すように、照明装置１０は、光変換部４０から後方に出射された照明光（以下、後方照明光ＢＬと称する）が導光部材３０によって後方に向かって導光されるように、後方照明光ＢＬを導光部材３０に収集する収集部５０をさらに有する。収集部５０は、収集部５０の後方に備えられる導光部材３０に後方照明光ＢＬを収集する。収集部５０は、先端面３１ａにおけるコア３３の先端面と光変換部４０とを有する。

導光部材３０は、ＮＡによって定義される受け入れ角度を有する。受け入れ角度以下の角度で収集部５０によってコア３３に入射した後方照明光ＢＬは、導光部材３０の内部に反射を繰り返しながら光源２１に向かって導光部材３０によって導光される。つまり後方照明光ＢＬは、１次光ＰＬとは逆向きに導光され、１次光ＰＬの進行方向に対して導光部材３０を逆走する。

なお受け入れ角度以上の角度でコア３３に入射した後方照明光ＢＬは、コア３３とクラッド３５との界面に反射できずに導光部材３０の外部に漏れ出てしまう。このため後方照明光ＢＬが光源２１まで導光されるためには、導光部材３０のＮＡはできる限り大きいことが好ましい。つまり、後方照明光ＢＬのコア３３への入射角よりも導光部材３０のＮＡが大きければ、全ての後方照明光ＢＬは導光部材３０に受け入れられることができる。

より多くの後方照明光ＢＬがコア３３に入射するためには、コア３３の断面積が大きく、クラッド３５の断面積が小さいことが好ましい。例えば、クラッド３５の直径はコア３３の直径の１．１倍以下である。

コア３３の屈折率は、包含部材４３の屈折率と同一か高いことが好ましい。コア３３の材質は例えば石英ガラスであり、コア３３の屈折率は例えば１．４６である。包含部材４３の材質は例えばシリコーン樹脂であり、包含部材４３の屈折率は例えば１．５である。

例えば、コア３３の直径が１００μｍ、クラッド３５の直径は１１０μｍ、ＮＡが０．２２以上となっており、光ファイバは、複数のモードの１次光ＰＬ及び後方照明光ＢＬを導光するマルチモード光ファイバである。光ファイバは、光変換部４０が後方に出射する後方照明光ＢＬの２０％以上を光ファイバが受け入れるような、ＮＡを有する。

［照明装置１０の構成３］
図１Ｃに示すように、照明装置１０は、導光部材３０によって導光された後方照明光ＢＬを熱Ｈに変換して熱Ｈを排出する排熱部６０をさらに有する。例えば、光変換部４０が前記したように挿入モジュール１２１の先端部（図６Ａ及び図６Ｂ参照）に内蔵される場合、排熱部６０は内視鏡１２０のユニバーサルコード１２５が接続される光源モジュール２０の光源２１に備えられる。このように排熱部６０は、光変換部４０及び拡散位置から離れて備えられる。排熱部６０は、導光部材３０を介して光変換部４０とは反対側に備えられる。

図１Ｃに示すように、排熱部６０は、後方照明光ＢＬを吸収し、この吸収した後方照明光ＢＬを熱Ｈに変換する熱変換部材６１と、熱Ｈを放出する放熱部材６３とを有する。

図１Ｃに示すように、導光部材３０によって導光された後に集光部２３によって後方照明光ＢＬを照射される光源２１において、熱変換部材６１は、光源モジュール２０に備えられ、１次光ＰＬを出射する光源２１の発光素子である。熱変換部材６１は、ベースプレート７１とペルチェ素子７３とを介して放熱部材６３に熱的に接続される。１次光ＰＬの出射に伴って光源２１から発生する熱Ｈと、後方照明光ＢＬを照射されることによって光源２１から発生する熱Ｈとは、ベースプレート７１とペルチェ素子７３とを介して放熱部材６３に伝達される。

放熱部材６３は、外部に放熱する。なお図７Ｂに示すように後述する光源２１Ｖ，２１Ｂが内視鏡１２０の内部に備えられる場合、図７Ｂでは図示を省略する排熱部６０も内視鏡１２０の内部に備えられる。この場合、外部は内視鏡１２０内の雰囲気を示す。

熱変換部材６１の温度は、ベースプレート７１に載置される温度計測部７５によって、計測される。温度計測部７５は、例えば、サーミスタを有する。熱変換部材６１が後方照明光ＢＬを照射されると、熱変換部材６１の動作が不安定となる虞が生じ、結果として、１次光ＰＬの出射が不安定となる虞が生じる。温度計測部７５が熱変換部材６１の温度を計測することによって、熱変換部材６１は、ペルチェ素子７３への伝熱が適切に実施され、熱変換部材６１の動作が安定する。

［作用］
図１Ｃに示すように、１次光ＰＬは、光源２１から出射され、集光部２３によって導光部材３０に集光される。１次光ＰＬは、導光部材３０によって導光され、光変換部４０に進行する。図１Ｂに示すように、光変換部４０は１次光ＰＬを拡散し、前方照明光ＦＬと後方照明光ＢＬとが生成される。前方照明光ＦＬは、被照明部を照射する。

図１Ｂに示すように、後方照明光ＢＬは、収集部５０によって、コア３３に収集される。このため、１次光ＰＬが導光部材３０によって導光された後に拡散される際、後方照明光ＢＬは導光部材３０に確実に入射する。後方照明光ＢＬが光変換部４０に近傍する他の部材に照射されて吸収されることはないため、それら他の部材を含む挿入モジュール１２１の先端部の温度上昇が抑制される。したがって挿入モジュール１２１が例えば管路部に挿入される際、先端部が管路部に直接接触しても、管路部が熱によって傷つく虞はない。このように本実施形態では、光変換部４０に近傍する他の部材の温度上昇が抑制されるため、管路部への熱による影響が低減される。

図１Ｃに示すように、後方照明光ＢＬは、導光部材３０によって導光され、集光部２３を介して光源２１を照射する。このとき後方照明光ＢＬは、１次光ＰＬとは逆向きに導光され、１次光ＰＬの進行方向に対して導光部材３０を逆走し、光源２１にまで戻る。熱変換部材６１である光源２１の発光素子は、後方照明光ＢＬを吸収し、吸収した後方照明光ＢＬを熱Ｈに変換する。この熱Ｈは、ベースプレート７１とペルチェ素子７３とを介して、放熱部材６３によって外部に放出される。この外部は、例えば、内視鏡１２０の外部環境または内視鏡１２０内の雰囲気を示す。

熱変換部材６１及び放熱部材６３は、光変換部４０から離れた位置で光を熱Ｈに変換し、光変換部４０から離れた位置で熱Ｈを放出する。このため、本実施形態では、照明時における光変換部４０が備えられる挿入モジュール１２１の先端部の発熱は最小限に抑制される。

［効果］
このように本実施形態では、光が導光部材３０によって導光された後に拡散される際、収集部５０によって、後方照明光ＢＬが光変換部４０に近傍する他の部材に吸収されることなく後方照明光ＢＬを導光部材３０に確実に入射できる。そして導光部材３０と排熱部６０とによって、光変換部４０から離れた位置で光を熱Ｈに変換できる。これにより、照明時における光変換部４０が備えられる挿入モジュール１２１先端部の発熱を最小限に抑制できる。

導光部材３０は、１次光ＰＬ及び後方照明光ＢＬを導光する。このため、１次光ＰＬ用の導光部材３０と後方照明光ＢＬ用の導光部材３０とが互いに対して別々に備えられる場合に比べて、構成部品を少なくでき、構成を簡素にできる。照明装置１０が内視鏡１２０に搭載される場合、挿入モジュール１２１の細径化に寄与できる。

排熱部６０は、導光部材３０によって導光された後方照明光ＢＬを熱Ｈに変換して熱Ｈを排出する。この排熱部６０は、導光部材３０を介して光変換部４０とは反対側に備えられる。よって、光変換部４０から離れた位置で光を熱Ｈに変換でき、光変換部４０から離れた位置で熱Ｈを放出できる。

熱変換部材６１は、光源２１の発光素子である。このため、発光素子とは異なる熱変換部材６１が１つの部材として備えられる場合に比べて、構成部品を少なくでき、構成を簡素にできる。

なお導光部材３０が例えば１０数ｍｍの直径を有する挿入モジュール１２１の内部に備えられる場合、導光部材３０は、光変換部４０によって後方に出射される後方照明光ＢＬの５％以上を導光する。そして排熱部６０は、光変換部４０によって後方に出射される後方照明光ＢＬの５％以上を、熱Ｈに変換する。これにより、挿入モジュール１２１の先端部の温度が危険な範囲にまで上昇することを抑制できる。
導光部材３０が例えば５ｍｍ乃至１０ｍｍの直径を有する挿入モジュール１２１の内部に備えられる場合、導光部材３０は、光変換部４０によって後方に出射される後方照明光ＢＬの１０％以上を導光する。そして排熱部６０は、光変換部４０によって後方に出射される後方照明光ＢＬの１０％以上を、熱Ｈに変換する。これにより、挿入モジュール１２１の先端部の温度が危険な範囲にまで上昇することを抑制できる。
導光部材３０が例えば５ｍｍ以下の直径を有する挿入モジュール１２１の内部に備えられる場合、導光部材３０は、光変換部４０によって後方に出射される後方照明光ＢＬの２０％以上を導光する。そして排熱部６０は、光変換部４０によって後方に出射される後方照明光ＢＬの２０％以上を、熱Ｈに変換する。これにより、挿入モジュール１２１の先端部の温度が危険な範囲にまで上昇することを抑制できる。

なお導光部材３０の先端面３１ａは、平面に限定される必要はない。以下に、先端面３１ａの構成を、変形例１，２として説明する。

［変形例１］
図３Ａに示すように、導光部材３０は、１次光ＰＬ及び後方照明光ＢＬを導光するコア３３と、コア３３の外周に備えられ、コア３３の屈折率よりも低い屈折率を有するクラッド３５とを有する。収集部５０において、先端面３１ａに含まれるコア３３の先端面は、凹面である。コア３３の屈折率は、コア３３の先端面に接触する光変換部４０の接触部分の屈折率と略同一またはそれよりも低い。クラッド３５の先端面は、コア３３と例えば連続した凹面を有していてもよいし、平面であってもよい。

これにより、コア３３と光変換部４０との界面でレンズ効果が発生し、コア３３に入射する後方照明光ＢＬの配光を狭めることができる。結果として、第１の実施形態に比べて、より多くの光を、導光部材３０のＮＡに収めることができ、後方照明光ＢＬを効率よく収集できる。

［変形例２］
図３Ｂに示すように、導光部材３０は、１次光ＰＬ及び後方照明光ＢＬを導光するコア３３と、コア３３の外周に備えられ、コア３３の屈折率よりも低い屈折率を有するクラッド３５とを有する。収集部５０において、先端面３１ａに含まれるコア３３の先端面は、凸面である。コア３３の屈折率は、コア３３の先端面に接触する光変換部４０の接触部分の屈折率と略同一またはそれよりも高い。クラッド３５の先端面は、コア３３と例えば連続した凸面を有していてもよいし、平面であってもよい。

これにより変形例２は、変形例１と同様の効果を得ることができる。

［第２の実施形態］
以下、図４Ａと図４Ｂとを参照して、第１の実施形態とは異なる点のみ記載する。

図４Ａに示すように、導光部材３０において、光ファイバは、コア３３と、コア３３の外周に備えられ、コア３３の屈折率よりも低い屈折率を有する第１クラッド３５ａと、第１クラッド３５ａの外周に備えられ、第１クラッド３５ａの屈折率よりも低い屈折率を有する第２クラッド３５ｂとを有するダブルクラッドファイバである。収集部５０は、先端面３１ａにおけるコア３３の先端面と第１クラッド３５ａの先端面と光変換部４０とを有する。

図４Ａに示すように、導光部材３０が光源２１から出射された１次光ＰＬを導光する際、コア３３が１次光ＰＬを導光する。導光部材３０が後方照明光ＢＬを導光する際、コア３３と第１クラッド３５ａとが後方照明光ＢＬを導光する。

光ファイバがダブルクラッドファイバである場合、コア３３と第１クラッド３５ａとの界面で反射できなかった高いＮＡを有する後方照明光ＢＬは、第１クラッド３５ａと第２クラッド３５ｂとの界面で確実に反射し、光ファイバに確実に閉じ込められる。そして後方照明光ＢＬは、確実に排熱部６０にまで導光される。このため、光変換部４０が備えられる挿入モジュール１２１の先端部の発熱を抑制できる。

図４Ｂに示すように、排熱部６０は、１次光ＰＬの光路の外側に配置される追加熱変換部材６５をさらに有する。追加熱変換部材６５は、１次光ＰＬが通過可能な孔部６５ａを有しており、筒形状を有する。孔部６５ａが１次光ＰＬの進行方向において集光部２３と導光部材３０の基端面３１ｂとの間に配置され、１次光ＰＬが孔部６５ａを通過するように、追加熱変換部材６５の一部は放熱部材６３に直接取り付けられる。追加熱変換部材６５は、コア３３と第１クラッド３５ａとから出射された後方照明光ＢＬを照射される。追加熱変換部材６５は、高い熱伝導性を有し、表面に光吸収膜がコーティングされる部材によって形成される。追加熱変換部材６５は、例えば、アルミまたは真鍮によって形成される。

本実施形態では、熱変換部材６１である発光素子と、追加熱変換部材６５とが備えられ、これらが分担して後方照明光ＢＬを熱Ｈに変換する。このため、光変換部４０が備えられる挿入モジュール１２１の先端部の発熱を抑制でき、光源２１の温度上昇を抑制でき、光源２１を安定的に駆動できる。

ＮＡの大小関係を説明すると、１次光ＰＬのＮＡと、コア３３から出射される後方照明光ＢＬのＮＡと、第１クラッド３５ａから出射される後方照明光ＢＬのＮＡとにおいて、１次光ＰＬのＮＡが最も小さく、コア３３から出射される後方照明光ＢＬのＮＡが次に大きくと、第１クラッド３５ａから出射される後方照明光ＢＬのＮＡが最も大きいとする。これに合わせて、孔部６５ａのサイズが調整される。つまり、１次光ＰＬの大部分が通過するサイズを孔部６５ａが有していれば、コア３３と第１クラッド３５ａとから出射される後方照明光ＢＬが追加熱変換部材６５を照射でき、後方照明光ＢＬを追加熱変換部材６５によって熱Ｈに変換できる。これにより、光変換部４０が備えられる挿入モジュール１２１の先端部の発熱を抑制でき、光源２１の温度上昇を抑制でき、後方照明光ＢＬは光源２１には照射されないので光源２１を安定的に駆動できる。

なお図４Ａに示すように、光変換部４０の表面４０ａは、凸凹に形成されてもよい。凸凹の形成のために、拡散粒子４１の濃度が調整されることによって拡散粒子４１が光変換部４０の表面４０ａに露出してもよいし、包含部材４３の表面が凸凹に形成されてもよい。これにより、光変換部４０の表面と外部空気との界面における反射を低減できる。

［第３の実施形態］
以下、図５Ａと図５Ｂと図５Ｃと図５Ｄとを参照して、第１，２の実施形態とは異なる点のみ記載する。

図５Ａに示すように、光ファイバは、コア３３と、コア３３の外周に備えられ、コア３３の屈折率よりも低い屈折率を有するクラッド３５と、クラッド３５の外周に備えられ、クラッド３５から出射された後方照明光ＢＬをクラッド３５に向けて反射する反射膜３７とを有する。収集部５０は、先端面３１ａにおけるコア３３の先端面とクラッド３５の先端面と光変換部４０とを有する。

反射膜３７は、後方照明光ＢＬの波長に対して高い反射率を有する部材によって形成される。このような反射膜３７は、例えば、金または銀またはアルミまたはニッケルなどである。反射膜３７は、例えば、クラッド３５の全周に渡って備えられ、光ファイバが光変換部４０に接続する部分である先端面３１ａの周縁全体に連続する。反射膜３７は、例えば、光ファイバの軸方向において、光ファイバが光変換部４０に接続する部分である先端面３１ａから基端面３１ｂにまで備えられる。このように反射膜３７は、光ファイバ全体に備えられる。このような反射膜３７が備えられる場合、コア３３とクラッド３５との界面で反射できなかった高いＮＡを有する後方照明光ＢＬは、反射膜３７によって確実に反射し、光ファイバに確実に閉じ込められる。そして後方照明光ＢＬは、確実に排熱部６０にまで導光される。このため、光変換部４０が備えられる挿入モジュール１２１の先端部の発熱を抑制できる。
なお図５Ｂと図５Ｃとに示すように、反射膜３７は、光ファイバの一部のみに備えられてもよい。
反射膜３７は、例えば、クラッド３５の全周に渡って備えられ、光ファイバが光変換部４０に接続する部分である先端面３１ａの周縁全体に連続する。反射膜３７は、光ファイバの軸方向において、先端面３１ａから基端面３１ｂに向かって所定の長さ分だけ備えられる。後方照明光ＢＬは、反射膜３７によって、光変換部４０周辺では光ファイバ内に閉じ込められ、光変換部４０から離れた位置で光ファイバの外に漏れる。よって、光変換部４０から離れた位置で後方照明光ＢＬを熱に変換できる。そして、光変換部４０が備えられる挿入モジュール１２１の先端部の発熱を抑制できる。
図５Ｃに示すように、反射膜３７は、前記した所定の長さ離れた位置から基端面３１ｂの間において、光ファイバの周方向において一部分のみにさらに備えられる。反射膜３７は、基端面３１ｂまで達せず、前記した所定の長さ離れた位置からさらに所定の長さだけ備えられる。この場合、後方照明光ＢＬが光ファイバから漏れる位置を分散でき、局所的な発熱を回避できる。この場合、反射膜３７は、光ファイバの軸方向に沿って直線状に備えられてもよいし、曲線状に備えられてもよい。この反射膜３７は、基端面３１ｂまで備えられてもよい。

図５Ｄに示すように、熱変換部材６１ａは、導光部材３０の光軸の延長線上に配置される。光軸とは、例えば基端面３１ｂから出射される後方照明光ＢＬの中心軸を示す。この熱変換部材６１ａは、熱変換部材６１である光源２１の発光素子とは別に、追加されて備えられる。熱変換部材６１ａは、放熱部材６３ａに熱的に接続される。放熱部材６３ａは、外部に放熱する。この外部は、例えば、内視鏡１２０の外部環境または内視鏡１２０内の雰囲気を示す。

光源モジュール２０に配置され１次光ＰＬを出射する光源２１の発光素子は、光軸の延長線上とは異なる位置に配置される。光ファイバのＮＡ内において１次光ＰＬが導光部材３０に対して傾斜して入射するように、発光素子は光軸に対して傾斜する。

このため、光変換部４０が備えられる挿入モジュール１２１の先端部の発熱を抑制でき、光源２１の温度上昇を抑制でき、光源２１を安定的に駆動できる。

［その他］
第２の実施形態のダブルクラッドファイバは、第１，３の実施形態の構成と第１の実施形態の変形例１，２の構成とに組み合わせることができる。

第２の実施形態の追加熱変換部材６５は、第１，３の実施形態の構成と第１の実施形態の変形例１，２の構成とに組み合わせることができる。

第３の実施形態の反射膜３７は、第１，２の実施形態の構成と第１の実施形態の変形例１，２の構成とに組み合わせることができる。

第３の実施形態に示す光源２１の発光素子が光軸の延長線上とは異なる位置に配置される構成は、第１，２の実施形態の構成と第１の実施形態の変形例１，２の構成とに組み合わせることができる。

［第４の実施形態］
図６Ａと図６Ｂとを参照して、第１の実施形態の照明装置１０を有する内視鏡システム１１０について説明する。なお本実施形態では、内視鏡システム１１０は、一例として第１の実施形態の照明装置１０を搭載するが、これに限定される必要はなく、他の実施形態の照明装置１０を搭載してもよい。本実施形態では、図示の明瞭化のために、排熱部６０とベースプレート７１とペルチェ素子７３と温度計測部７５との図示を省略する。
［内視鏡システム１１０］
図６Ａに示すような内視鏡システム１１０は、例えば検査室または手術室等などに備えられる。内視鏡システム１１０は、例えば患者等の管腔といった管路部内を撮像する内視鏡１２０と、この内視鏡１２０の図示しない撮像ユニットによって撮像された管路部内の画像を画像処理する画像処理装置１３０とを有する。内視鏡システム１１０は、画像処理装置１３０に接続され、画像処理装置１３０によって画像処理された画像を表示する表示部１４０と、内視鏡１２０から出射される照明光Ｌのために１次光ＰＬを出射する光源モジュール２０とをさらに有する。

図６Ａに示すような内視鏡１２０は、例えば、管路部に挿入される挿入機器として機能する。内視鏡１２０は、直視型の内視鏡１２０であってもよいし、側視型の内視鏡１２０であってもよい。

本実施形態の内視鏡１２０は、例えば医療用の内視鏡１２０として説明するが、これに限定される必要はない。内視鏡１２０は、パイプ等の工業製品の管路部に挿入される工業用の内視鏡１２０、照明光学系のみを有する例えばカテーテルなどの挿入器具であってもよい。

図６Ａに示すように、内視鏡１２０は、例えば管腔等の管路部に挿入される中空の細長い挿入モジュール１２１と、挿入モジュール１２１の基端部に連結され、内視鏡１２０を操作する操作部１２３とを有する。内視鏡１２０は、操作部１２３に接続され、操作部１２３の側面から延出されるユニバーサルコード１２５を有する。

図６Ａに示すように、挿入モジュール１２１は、挿入モジュール１２１の少なくとも一部に備えられ、可撓性を有する筐体部１２１ａを有する。このような筐体部１２１ａは、例えば、可撓管部を有する。

図６Ａに示すように、操作部１２３は、所望する剛性を有する筐体部１２３ａを有する。

図６Ａに示すように、ユニバーサルコード１２５は、可撓性を有すると共に、所望する剛性を有する筐体部１２５ａを有する。ユニバーサルコード１２５は、画像処理装置１３０と光源モジュール２０とに着脱可能な接続部１２５ｂを有する。接続部１２５ｂは、光源モジュール２０と内視鏡１２０とを互いに対して着脱自在に接続させると共に、内視鏡１２０と画像処理装置１３０とを互いに対して着脱自在に接続させる。接続部１２５ｂは、内視鏡１２０と画像処理装置１３０との間でデータが送受信されるために、備えられる。

画像処理装置１３０は、所望する剛性を有する筐体部１３０ａを有する。

図示はしないが画像処理装置１３０と光源モジュール２０とは、互いに電気的に接続される。

図６Ａに示すように、光源モジュール２０は、所望する剛性を有する筐体部２０ａを有する。光源モジュール２０は、内視鏡１２０とは別体であり、内視鏡１２０の外部に備えられる。

［照明装置１０］
図６Ｂに示すように、内視鏡システム１１０は、挿入モジュール１２１の先端部から外部に向かって照明光Ｌを出射する照明装置１０をさらに有する。

図６Ａに示すように、照明装置１０は、前記した光源モジュール２０と、光源モジュール２０内と挿入モジュール１２１内とを含む内視鏡１２０内とに備えられ、光源モジュール２０の光源２１に光学的に接続され、光源２１から出射された１次光ＰＬを導光する前記した導光部材３０である導光路１７１と、前記した光変換部４０とを有する。

［光源２１Ｖ，２１Ｂ，２１Ｇ，２１Ｒ］
光源モジュール２０において、図６Ｂに示すように、光源２１は、複数備えられ得る。以下において、各光源２１を、光源２１Ｖ，２１Ｂ，２１Ｇ，２１Ｒと称する。光源２１Ｖ，２１Ｂ，２１Ｇ，２１Ｒは光源２１Ｖ，２１Ｂ，２１Ｇ，２１Ｒを個別に制御する制御部１５３を形成する制御基板（図示せず）上に実装されており、制御部１５３は制御部１５５と電気的に接続される。制御部１５５は、内視鏡１２０と表示部１４０と光源モジュール２０とを含む内視鏡システム１１０の全体を制御する。この制御部１５５は、画像処理装置１３０内に配置されてもよい。

光源２１Ｖ，２１Ｂ，２１Ｇ，２１Ｒは、光学的に互いに異なる波長を有する１次光ＰＬを出射する。光源２１Ｖ，２１Ｂ，２１Ｇ，２１Ｒは、例えばレーザ光のような高いコヒーレンス性を有する１次光ＰＬを出射する。
光源２１Ｖは、例えば、紫色のレーザ光を出射する発光素子（熱変換部材６１）であるレーザーダイオードを有する。レーザ光の中心波長は、例えば、４０５ｎｍとなっている。
光源２１Ｂは、例えば、青色のレーザ光を出射する発光素子（熱変換部材６１）であるレーザーダイオードを有する。レーザ光の中心波長は、例えば、４４５ｎｍとなっている。
光源２１Ｇは、例えば、緑色のレーザ光を出射する発光素子（熱変換部材６１）であるレーザーダイオードを有する。レーザ光の中心波長は、例えば、５１０ｎｍとなっている。
光源２１Ｒは、例えば、赤色のレーザ光を出射する発光素子（熱変換部材６１）であるレーザーダイオードを有する。レーザ光の中心波長は、例えば、６３０ｍとなっている。
光源２１Ｖ，２１Ｂ，２１Ｇ，２１Ｒの発光素子（熱変換部材６１）は、各光源２１Ｖ，２１Ｂ，２１Ｇ，２１Ｒの筐体部２５Ｖ，２５Ｂ，２５Ｇ，２５Ｒの内部に配置されている。そして筐体部２５Ｖ，２５Ｂ，２５Ｇ，２５Ｒには、集光部２３が配置される。

各光源２１Ｖ，２１Ｂ，２１Ｇ，２１Ｒは、単線の導光部材１７１ａを介して後述する合波部１５７に光学的に接続される。導光部材１７１ａは、例えば光ファイバを有する。各光源２１Ｖ，２１Ｂ，２１Ｇ，２１Ｒの各発光素子から出射された１次光ＰＬは、集光部２３によって単線の導光部材１７１ａに集光される。そして１次光ＰＬは、導光部材１７１ａによって合波部１５７に導光される。光源２１Ｖ，２１Ｂ，２１Ｇ，２１Ｒと制御部１５３，１５５と単線の導光部材１７１ａとは、筐体部２０ａの内部に備えられる。

例えば白色照明が実施される場合、光源２１Ｂと光源２１Ｇと光源２１Ｒとが用いられる。光源２１が４つ以上備えられると、演色性の高い白色光を用いた白色光観察が実施可能となる。光源２１Ｖと光源２１Ｇとが用いられる場合、ヘモグロビンの光吸収特性を利用する特殊光観察が実施可能となる。特殊光観察では、血管が強調されて表示される。近赤外光を出射する光源２１が用いられる場合、近赤外光を利用する観察が実施可能となる。観察に応じて、光源２１が選択されてもよい。本実施形態では、可視光が用いられるが、これに限定される必要はない。

［合波部１５７］
図６Ｂに示すように、照明装置１０は、光源モジュール２０の筐体部２０ａの内部に備えられ、各光源２１Ｖ，２１Ｂ，２１Ｇ，２１Ｒから出射された複数の１次光ＰＬを１つの光として合波する合波部１５７をさらに有する。

合波部１５７は、４本の導光部材１７１ａによって導光された１次光ＰＬを１本の導光部材１７１ｂに入射させる。このように本実施形態では、合波部１５７は、４つの入力ポートと、１つの出力ポートとを有する。入力ポートの数は、光源２１の数と同数である。出力ポートの数は、特に限定されない。入力ポートにおいて、導光部材１７１ａは細い光ファイバを有し、導光部材１７１ａ同士は束ねられる。出力ポートにおいて、導光部材１７１ｂは太い光ファイバを有する。太い導光部材１７１ｂは、束ねられた導光部材１７１ａよりも太い。太い導光部材１７１ｂが束ねられた導光部材１７１ａに光学的に接続されるように、太い導光部材１７１ｂは束ねられた導光部材１７１ａと融着する。合波部１５７は、光コンバイナとして機能する。

［分波部１５９］
図６Ｂに示すように、照明装置１０は、光源モジュール２０の筐体部２０ａの内部に備えられ、合波部１５７によって合波された１次光ＰＬを複数の１次光ＰＬに分波する分波部１５９をさらに有する。

分波部１５９は、１本の導光部材１７１ｂによって導光された１次光ＰＬを例えば２本の導光部材１７１ｃに入射させる。このように本実施形態では、分波部１５９は、１つの入力ポートと、２つの出力ポートとを有する。分波部１５９の入力ポートの数は、合波部１５７の出力ポートの数と同数である。出力ポートの数は、複数であれば、特に限定されない。言い換えると、導光部材１７１ｃの数は、複数であればよい。分波部１５９は、例えば所望の比率で、１次光ＰＬを分波する。本実施形態では、比率は、例えば、５０：５０となっている。比率は、各出力ポートに対して均一になる必要はない。分波部１５９は、カプラとして機能する。

分波部１５９の構造において、導光部材１７１ｂは、一方の導光部材１７１ｃと同体である。言い換えると、導光部材１７１ｂと一方の導光部材１７１ｃとは、同一の部材、例えば同一の光ファイバとして機能する。残りの一方の導光部材１７１ｃはこの光ファイバに溶着され、さらに溶着部分が溶融延伸される。これにより、導光部材１７１ｂと、残りの一方の導光部材１７１ｃとの間で、１次光ＰＬの受け渡しが実施される。

本実施形態では、分波部１５９の入力ポートは、合波部１５７の出力ポートに光学的に接続される。これにより、分波部１５９に入力された１次光ＰＬは、例えば５０：５０の比率で、２本の導光部材１７１ｃに分波される。

なお図示はしないが、分波部１５９は、内視鏡１２０の操作部１２３の筐体部１２３ａの内部に備えられていてもよい。このように分波部１５９は、光源モジュール２０または内視鏡１２０に備えられていればよい。

図６Ｂに示すように分波部１５９が光源モジュール２０に備えられる場合、導光部材１７１ｂは光源モジュール２０の筐体部２０ａの内部に備えられ、導光部材１７１ｃは光源モジュール２０の筐体部２０ａの内部と内視鏡１２０の内部とに備えられる。図示はしないが、分波部１５９が内視鏡１２０に備えられる場合、導光部材１７１ｂは光源モジュール２０の筐体部２０ａの内部と内視鏡１２０の内部とに備えられ、導光部材１７１ｃは内視鏡１２０の内部に備えられる。

［導光路１７１］
図６Ｂに示すように、導光路１７１は、光源モジュール２０に備えられる前記した導光部材１７１ａを有する。導光部材１７１ａは、光源２１と合波部１５７とに光学的に接続される。導光部材１７１ａは、１次光ＰＬを光源２１Ｖ，２１Ｂ，２１Ｇ，２１Ｒから合波部１５７に導光する。

導光路１７１は、図６Ｂに示すように分波部１５９が光源モジュール２０に備えられる場合には光源モジュール２０に備えられ、図示はしないが分波部１５９が操作部１２３に備えられる場合には光源モジュール２０と接続部１２５ｂとユニバーサルコード１２５と操作部１２３とに備えられる導光部材１７１ｂをさらに有する。導光部材１７１ｂは、１次光ＰＬを合波部１５７から分波部１５９に導光する。

導光路１７１は、図６Ｂに示すように分波部１５９が光源モジュール２０に備えられる場合には光源モジュール２０と接続部１２５ｂとユニバーサルコード１２５と操作部１２３と挿入モジュール１２１とに備えられ、図示はしないが分波部１５９が操作部１２３に備えられる場合には操作部１２３と挿入モジュール１２１とに備えられる導光部材１７１ｃをさらに有する。導光部材１７１ｃは、光変換部４０に光学的に接続される。この導光部材１７１ｃは、光源モジュール２０から出射された１次光ＰＬを分波部１５９から光変換部４０に導光する。この導光部材１７１ｃは、光変換部４０に直接接続されてもよいし、図示しない部材を介して間接的に光変換部４０に接続されてもよい。

図６Ｂに示すように、挿入モジュール１２１に備えられる導光部材１７１ｃは、挿入モジュール１２１の筐体部１２１ａの内部に備えられる。

導光部材１７１ａ，１７１ｂ，１７１ｃは、単線の光ファイバを有する。本実施形態では、これら単線の光ファイバが導光路１７１全体に備えられるが、これに限定される必要はない。単線の光ファイバは、導光路１７１の少なくとも一部に備えられていればよい。単線の光ファイバが導光路１７１の一部に備えられていれば、バンドルファイバが導光路１７１の残りの一部に備えられていてもよい。

導光部材１７１ａとして機能する単線の光ファイバは、光源２１から出射された１次光ＰＬを導光する。
導光部材１７１ｃにおいて、単線の光ファイバは複数備えられており、光ファイバ同士は互いに異なる系統の単線であり、言い換えると光ファイバ同士は互いに導光という同じ光学的な機能を有するが別部材である。さらに言い換えると、導光部材１７１ｃは、１種類の単線の光ファイバを個別に複数有する。この場合、導光部材１７１ｃは、バンドルファイバとして機能するのではなく、単線の光ファイバとして機能する。導光部材１７１ａ，１７１ｂ，１７１ｃにおける各単線の光ファイバ同士は、互いに異なる系統の単線であり、言い換えると光ファイバ同士は互いに導光という同じ光学的な機能を有するが互いに別部材である。

図６Ｂに示すように分波部１５９が光源モジュール２０に備えられる場合、光源モジュール２０に備えられる導光部材１７１ｃは、接続部１２５ｂ側に備えられる導光部材１７１ｃとは別部材である。

図示はしないが分波部１５９が操作部１２３に備えられる場合、光源モジュール２０に備えられる導光部材１７１ｂは、接続部１２５ｂ側に備えられる導光部材１７１ｂとは別部材である。

第１の実施形態の導光部材３０は、導光部材１７１ａ，１７１ｂ，１７１ｃとして機能する。

ここで図６Ｂに示す光源モジュール２０側に備えられる導光部材１７１ｃが接続部１２５ｂ側に備えられる導光部材１７１ｃに光学的に接続される方法について簡単に説明する。
光源モジュール２０に備えられる導光部材１７１ｃにおいて、導光部材１７１ｃは、光源モジュール２０に備えられ、導光部材１７１ｃを保持するプラグユニット１９１に挿し込まれる。
前記した内容は、接続部１２５ｂ側に備えられる導光部材１７１ｃについても同様である。接続部１２５ｂ側のプラグユニット１９１は、接続部１２５ｂに備えられる。

図６Ｂに示すように、光源モジュール２０の筐体部２０ａは、筐体部２０ａに固定される光アダプタ１９３を有する。光源モジュール２０側のプラグユニット１９１は予め光アダプタ１９３に取り付けられる。

接続部１２５ｂが光源モジュール２０に接続されると、接続部１２５ｂ側のプラグユニット１９１が光アダプタ１９３に挿し込まれる。これにより、光源モジュール２０側の導光部材１７１ｃは、接続部１２５ｂ側の導光部材１７１ｃに光学的に接続される。接続部１２５ｂ側のプラグユニット１９１は、光源モジュール２０の光アダプタ１９３に対して着脱自在である。

［光変換部４０］
図６Ｂに示すように、光変換部４０は、挿入モジュール１２１の先端部の内部に備えられる。光変換部４０は、導光部材１７１ｃに光学的に接続されており、導光部材１７１ｃによって導光された１次光ＰＬを照明光Ｌに変換する。光変換部４０は、照明光Ｌを内視鏡１２０の外部に出射し、照明光Ｌを被照明部に照射する。

［排熱部６０］
図示を省略するが、本実施形態では、排熱部６０とベースプレート７１とペルチェ素子７３と温度計測部７５とは、筐体部２０ａの内部に備えられる。

［作用］
１次光ＰＬは、光源２１Ｖ，２１Ｂ，２１Ｇ，２１Ｒの発光素子から出射され、集光部２３によって導光部材１７１ａに集光される。１次光ＰＬは、導光部材１７１ａによって合波部１５７にまで導光され、合波部１５７によって合波され、導光部材１７１ｂによって分波部１５９によって分波される。１次光ＰＬは、導光部材１７１ｃによって光変換部４０にまで導光される。

光変換部４０は１次光ＰＬを拡散し、前方照明光ＦＬと後方照明光ＢＬとが生成される。前方照明光ＦＬは、被照明部を照射する。

第１の実施形態と同様に、後方照明光ＢＬは、図６Ａ，６Ｂでは図示しない収集部５０によって、導光部材１７１ｃのコア３３に収集される。後方照明光ＢＬは、導光部材１７１ｃによって分波部１５９にまで導光され、合波部１５７の機能も有する分波部１５９によって合波され、導光部材１７１ｂによって合波部１５７にまで導光される。後方照明光ＢＬは、分波部１５９の機能も有する合波部１５７によって分波され、導光部材１７１ａによって光源２１Ｖ，２１Ｂ，２１Ｇ，２１Ｒにまで戻る。このように後方照明光ＢＬは、１次光ＰＬとは逆向きに導光され、１次光ＰＬの進行方向に対して導光路１７１を逆走し、光源２１Ｖ，２１Ｂ，２１Ｇ，２１Ｒにまで戻る。

後方照明光ＢＬは、光源２１Ｖ，２１Ｂ，２１Ｇ，２１Ｒにおいて、集光部２３によって、熱変換部材６１である光源２１Ｖ，２１Ｂ，２１Ｇ，２１Ｒの各発光素子に集光する。熱変換部材６１である各発光素子は、後方照明光ＢＬを吸収し、吸収した後方照明光ＢＬを熱Ｈに変換する。この熱Ｈは、図６Ａと図６Ｂとでは図示を省略するベースプレート７１とペルチェ素子７３とを介して、放熱部材６３によって外部に放出される。この外部は、例えば、内視鏡１２０の外部環境または内視鏡１２０内の雰囲気を示す。

熱変換部材６１及び放熱部材６３は、光変換部４０から離れた位置で光を熱Ｈに変換し、光変換部４０から離れた位置で熱Ｈを放出する。このため、本実施形態では、照明時における光変換部４０が備えられる挿入モジュール１２１の先端部の発熱は最小限に抑制される。

［効果］
内視鏡システム１１０が照明装置１０を有していても、本実施形態では、第１の実施形態と同様の効果を得ることができる。

［変形例１］
図７Ａと図７Ｂとを参照して、第４の実施形態の変形例１について説明する。なお本変形例では、図示の明瞭化のために、排熱部６０とベースプレート７１とペルチェ素子７３と温度計測部７５との図示を省略する。

図６Ａと図６Ｂとに示す内視鏡システム１１０において、内視鏡１２０は、接続部１２５ｂを含むユニバーサルコード１２５を介して各種装置に直接接続される。
しかしながら本変形例では、図７Ａと図７Ｂとに示すように、ユニバーサルコード１２５が省略されており、内視鏡１２０は、ワイヤレスタイプとなっている。この場合、内視鏡１２０は、無線信号が操作部１２３と画像処理装置１３０との間で送受信される無線タイプとなっている。

そして、内視鏡１２０は、照明装置１０を内蔵することとなる。

本実施形態の照明装置１０は、狭帯域の照明光Ｌを用いる。このため、図７Ｂに示すように、例えば、光源２１Ｖ，２１Ｂが備えられる。

［照明装置１０における無線ユニット］
図７Ｂに示すように、照明装置１０は、画像処理装置１３０に備えられ、例えば光源２１Ｖ，２１Ｂ及び撮像ユニットを制御するための無線信号を出力する無線部２０１と、無線部２０１に電気的に接続され、内視鏡システム１１０を制御する制御部２０３とを有する。無線部２０１と制御部２０３とは、所望する剛性を有する筐体部１３０ａの内部に備えられる。

図７Ｂに示すように、本実施形態では、光源２１Ｖ，２１Ｂは、操作部１２３の筐体部１２３ａの内部に備えられる。

図７Ｂに示すように、照明装置１０は、無線部２０１から出力された無線信号を受信する無線部２１１と、無線部２１１が受信した無線信号を基に光源２１Ｖ，２１Ｂを制御する制御部２１３とをさらに有する。無線部２１１と制御部２１３とは、操作部１２３の筐体部１２３ａの内部に備えられる。光源２１Ｖ，２１Ｂは、制御部２１３を形成した制御基板（図示せず）上に実装される。

図７Ｂに示すように、照明装置１０は、無線部２１１と制御部２１３と光源２１Ｖ，２１Ｂとにエネルギーを供給する供給部２１５をさらに有する。供給部２１５は、操作部１２３の筐体部１２３ａの内部に備えられる。供給部２１５は、例えば電力であるエネルギーを供給するバッテリーを有する。供給部２１５は、内視鏡１２０の各部材にもエネルギーを供給する。

前記した無線部２０１と制御部２０３と無線部２１１と制御部２１３とは、ワイヤレスタイプの内視鏡システム１１０に搭載される照明装置１０の無線ユニットとして機能する。

無線部２０１は、光源２１Ｖ，２１Ｂの駆動条件を有する信号を無線部２１１に送信してもよい。制御部２１３は、この駆動条件を基に、光源２１Ｖ，２１Ｂを制御する。

無線部２１１は、図示しない撮像ユニットによって撮像された被照明部の撮像信号を基に映像信号を生成し、さらに映像信号を無線信号に変換して無線部２０１に送信してもよい。制御部２０３は、無線信号を映像信号に変換し、さらに映像信号に画像処理を施す。表示部１４０は映像信号を映像として表示する。

無線部２１１は、供給部２１５におけるエネルギーの残量を示す残量情報を無線部２０１に送信してもよい。そして表示部１４０は、この残量情報を表示してもよい。

このように無線部２０１，２１１の間では、各種情報は送受信される。

［合波分波部２１７］
図７Ｂに示すように、光源２１Ｖ，２１Ｂが操作部１２３の筐体部１２３ａの内部に備えられるため、筐体部１２３ａのスペースを考慮し、照明装置１０は、操作部１２３の筐体部１２３ａの内部に備えられ、第１実施形態における合波部１５７の機能と分波部１５９の機能とを有する合波分波部２１７を有する。合波分波部２１７は、光コンバイナ及びカプラとして機能する。

図７Ｂに示すように、合波分波部２１７は、光源２１Ｖに光学的に接続される導光部材１７１ａと、光源２１Ｂに光学的に接続される導光部材１７１ａとに光学的に接続される。合波分波部２１７は、光変換部４０に光学的に接続される導光部材１７１ｃにさらに光学的に接続される。このように合波分波部２１７は、２つの入力ポートと、２つの出力ポートとを有する。合波分波部２１７の入力ポートの数は、光源２１の数と同数である。出力ポートの数は、複数であれば、特に限定されない。言い換えると、導光部材１７１ｃの数は、複数であればよい。

合波分波部２１７は、光源２１Ｖから出射され導光部材１７１ａによって導光された１次光ＰＬと光源２１Ｂから出射され導光部材１７１ａによって導光された１次光ＰＬとを合波する。
合波分波部２１７は、合波した１次光ＰＬを複数の１次光ＰＬに分波する。合波分波部２１７は、例えば所望の比率で、１次光ＰＬを分波する。本実施形態では、比率は、例えば、５０：５０となっている。比率は、各出力ポートに対して均一になる必要はない。

［排熱部６０］
図示を省略するが、本変形例では、排熱部６０とベースプレート７１とペルチェ素子７３と温度計測部７５とは、筐体部１２３ａの内部に備えられる。

本変形例では、照明装置１０は、ワイヤレスタイプの内視鏡１２０に内蔵されるが、これに限定される必要はない。照明装置１０は、第４の実施形態に示す内視鏡１２０に内蔵されていてもよい。

［効果］
内視鏡１２０が照明装置１０を内蔵していても、本変形例では、第１，２の実施形態と同様の効果を得ることができる。

［変形例２］
図８Ａと図８Ｂとを参照して、第４の実施形態の変形例２について説明する。なお本変形例では、図示の明瞭化のために、排熱部６０とベースプレート７１とペルチェ素子７３と温度計測部７５との図示を省略する。光源２１は、発光素子（熱変換部材６１）と集光部２３とが内蔵される筐体部２５を有する
図８Ａと図８Ｂとに示すように、照明装置１０は、処置具挿入口部１２３ｂから処置具挿通チャンネル１２１ｂに挿入されてもよい。この場合、内視鏡１２０は、照明装置１０とは別体である。照明装置１０は、内視鏡１２０に対して挿抜自在となっている。

導光部材３０は、予備ユニバーサルコード１２７の筐体部１２７ａを挿通する。筐体部１２７ａは、可撓性を有すると共に、所望する剛性を有する。光変換部４０が挿入モジュール１２１の先端部に配置されるように、導光部材３０が筐体部１２７ａを介して処置具挿通チャンネル１２１ｂに挿入される。

予備ユニバーサルコード１２７は、筐体部２０ａに固定される。光変換部４０は、筐体部１２７ａの先端部に固定される。

［効果］
照明装置１０が処置具挿通チャンネル１２１ｂに挿入されても、本変形例では、第１の実施形態と同様の効果を得ることができる。

内視鏡システム１１０と内視鏡１２０とが照明装置１０を予め有する状態で、照明装置１０がさらに備えられることで、より多くの照明光Ｌを被観察物に照射できる。つまり本変形例では、照明装置１０は、補助用の照明装置１０としても機能できる。
なお本変形例では、図７Ａと図７Ｂと図８Ａと図８Ｂとに示すように内視鏡システム１１０と内視鏡１２０とが照明装置１０を予め有する必要はない。この場合、内視鏡システム１１０と内視鏡１２０との構成を簡素にできる。

図示を省略するが、本変形例では、排熱部６０とベースプレート７１とペルチェ素子７３と温度計測部７５とは、筐体部２０ａの内部に備えられる。

本変形例の内視鏡１２０は、変形例１に示すワイヤレスタイプであってもよい。

本発明は、上記実施形態そのままに限定されるものではなく、実施段階ではその要旨を逸脱しない範囲で構成要素を変形して具体化できる。また、上記実施形態に開示される複数の構成要素の適宜な組み合せにより種々の発明を形成できる。

Claims (33)

1. １次光を出射する光源モジュールと、
   前記光源モジュールから出射された前記１次光を導光する導光部材と、
   前記導光部材の先端面に配置され、前記導光部材によって導光された前記１次光の光学特性を変換することで生成される照明光を、前記先端面より光変換部側である前方と前記先端面より前記導光部材側である後方とに出射する光変換部と、
   前記光変換部から後方に出射された前記照明光である後方照明光が前記導光部材によって後方に向かって導光されるように、前記後方照明光を前記導光部材に収集する収集部と、
   前記導光部材によって導光された前記後方照明光を熱に変換して前記熱を排出する排熱部と、
   を具備する照明装置。
2. 前記収集部は、前記先端面と前記光変換部とを有する請求項１に記載の照明装置。
3. 前記導光部材は、前記１次光及び前記後方照明光を導光するコアと、前記コアの外周に備えられ、前記コアの屈折率よりも低い屈折率を有するクラッドとを有し、
   前記収集部において、前記先端面に含まれる前記コアの先端面は、平面である請求項２に記載の照明装置。
4. 前記コアの前記屈折率は、前記コアの前記先端面に接触する前記光変換部の接触部分の屈折率と略同一またはそれよりも高い請求項３に記載の照明装置。
5. 前記導光部材は、前記１次光及び前記後方照明光を導光するコアと、前記コアの外周に備えられ、前記コアの屈折率よりも低い屈折率を有するクラッドとを有し、
   前記収集部において、前記先端面に含まれる前記コアの先端面は、凹面である請求項２に記載の照明装置。
6. 前記コアの前記屈折率は、前記コアの前記先端面に接触する前記光変換部の接触部分の屈折率と略同一またはそれよりも低い請求項５に記載の照明装置。
7. 前記導光部材は、前記１次光及び前記後方照明光を導光するコアと、前記コアの外周に備えられ、前記コアの屈折率よりも低い屈折率を有するクラッドとを有し、
   前記先端面に含まれる前記コアの先端面は、凸面である請求項２に記載の照明装置。
8. 前記コアの前記屈折率は、前記コアの前記先端面に接触する前記光変換部の接触部分の屈折率と略同一またはそれよりも高い請求項７に記載の照明装置。
9. 前記導光部材は、光ファイバを有する請求項１に記載の照明装置。
10. 前記光ファイバは、複数のモードの前記１次光及び前記後方照明光を導光するマルチモード光ファイバである請求項９に記載の照明装置。
11. 前記光ファイバは、前記後方照明光の２０％以上を前記光ファイバが受け入れるような、ＮＡを有する請求項１０に記載の照明装置。
12. 前記光ファイバは、前記１次光及び前記後方照明光を導光するコアと、前記コアの外周に備えられ、前記コアの屈折率よりも低い屈折率を有するクラッドとを有し、
    前記クラッドの直径は、前記コアの直径の１．１倍以下である請求項１０に記載の照明装置。
13. 前記光ファイバは、コアと、前記コアの外周に備えられ、前記コアの屈折率よりも低い屈折率を有する第１クラッドと、前記第１クラッドの外周に備えられ、前記第１クラッドの屈折率よりも低い屈折率を有する第２クラッドとを有するダブルクラッドファイバである請求項９に記載の照明装置。
14. 前記導光部材が前記光源モジュールから出射された前記１次光を導光する際、前記コアが前記１次光を導光し、
    前記導光部材が前記後方照明光を導光する際、前記コアと前記第１クラッドとが前記後方照明光を導光する請求項１３に記載の照明装置。
15. 前記光ファイバは、コアと、前記コアの外周に備えられ、前記コアの屈折率よりも低い屈折率を有するクラッドと、前記クラッドの外周に備えられ、前記クラッドから出射された前記後方照明光を前記クラッドに向けて反射する反射膜とを有する請求項９に記載の照明装置。
16. 前記反射膜は、前記クラッドの全周に渡って備えられ、前記光ファイバが前記光変換部に接続する部分である前記導光部材の前記先端面の周縁全体に連続する請求項１５に記載の照明装置。
17. 前記反射膜は、前記光ファイバの軸方向において、前記導光部材の前記先端面から前記導光部材の基端面にまで備えられる、または前記導光部材の前記先端面から前記導光部材の基端面に向かって所定の長さ分だけ備えられる請求項１６に記載の照明装置。
18. 前記反射膜は、前記所定の長さ離れた位置から前記導光部材の前記基端面の間において、前記光ファイバの周方向において一部分のみにさらに備えられる請求項１７に記載の照明装置。
19. 前記排熱部は、前記後方照明光を吸収し、吸収した前記後方照明光を前記熱に変換する熱変換部材と、前記熱を放出する放熱部材とを有する請求項１に記載の照明装置。
20. 前記熱変換部材は、前記光源モジュールに備えられ、前記１次光を出射する発光素子である請求項１９に記載の照明装置。
21. 前記排熱部は、前記１次光の光路の外側に配置される追加熱変換部材をさらに有する請求項２０に記載の照明装置。
22. 前記熱変換部材は、前記導光部材の光軸の延長線上にさらに配置され、
    前記光源モジュールに備えられ前記１次光を出射する発光素子は、前記光軸の延長線上とは異なる位置に配置される請求項１９に記載の照明装置。
23. 前記光変換部は、前記１次光の配光を変換する配光変換部として機能する請求項１に記載の照明装置。
24. 前記光変換部は、前記１次光を拡散する１つ以上の拡散粒子と、前記拡散粒子同士が互いに分散された状態で前記拡散粒子をまとめて包含する包含部材とを有し、
    前記光変換部は、ドーム状に形成される請求項２３に記載の照明装置。
25. 前記包含部材は、前記１次光が透過する部材によって形成される請求項２４に記載の照明装置。
26. 前記拡散粒子の屈折率は、前記包含部材の屈折率とは異なる請求項２４に記載の照明装置。
27. 前記拡散粒子の直径は、前記１次光の波長の略１/１０以上である請求項２４に記載の照明装置。
28. 前記導光部材の光軸方向における断面において、ドーム状の前記光変換部の外形円弧の中心角度は、１８０度以下である請求項２４に記載の照明装置。
29. 前記光変換部の表面は、凸凹に形成される請求項２４に記載の照明装置。
30. 前記排熱部は、前記光変換部によって後方に出射される前記後方照明光の５％以上を、前記熱に変換する請求項２４に記載の照明装置。
31. 請求項１に記載の照明装置を内蔵する内視鏡。
32. 請求項１に記載の照明装置とは別体で、前記照明装置が処置具挿入口部から処置具挿通チャンネルに挿入される内視鏡。
33. 請求項１に記載の照明装置を有する内視鏡システム。

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