JPH0251117A - Light guide for endoscope - Google Patents
Light guide for endoscopeInfo
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- Instruments For Viewing The Inside Of Hollow Bodies (AREA)
Abstract
Description
【発明の詳細な説明】
〔発明の目的〕
(産業上の利用分野)
本発明は、体腔内などの暗い観察部位を照明するために
内視鏡スコープ内に配設される内視鏡用ライトガイドに
関し、さらに詳しくは、ライトガイドの細径化技術に関
する。[Detailed Description of the Invention] [Object of the Invention] (Industrial Application Field) The present invention relates to an endoscope light disposed within an endoscope scope to illuminate dark observation areas such as inside a body cavity. The present invention relates to a guide, and more particularly, to a technology for reducing the diameter of a light guide.
(従来の技術)
内視鏡には1、周知のようにファイバスコープ式のもの
と、電子式のものがある。(Prior Art) As is well known, there are two types of endoscopes: fiberscope type and electronic type.
いずれも大まかな構成としては、内視鏡スコープと装置
本体とからなり、内視鏡スコープの方は光学系部材を先
端部に有して体腔内に挿入されるスコープ導中部と、こ
のスコープ導中部に対する各提作指令機能を具備する手
元操作部とから構成される。The general structure of both is an endoscopic scope and a device main body. It is composed of a hand-held operation unit that has various proposal command functions for the central part.
前記スコープ導中部には、送水チューブ、送気チューブ
、鉗子通路などが導中部の長さ方向に沿って貫通して配
設されている。A water supply tube, an air supply tube, a forceps passage, etc. are disposed in the scope guide section so as to pass through the guide section along the length direction.
またこれらの各管とともに、ライトガイドもスコープ導
中部に配設されている。このライトガイドは周知のよう
に、暗い体腔内における観察部位を照明するためのもの
で、第4図に示すように、複数本の光ファイバ素線lが
シリコンチューブなどのチューブ外被2で被覆されてな
る。そして前記装置本体に設けられた光源から発射され
集光レンズで集光された光を、入射端面3で受光し、前
記手元操作部を介してスコープ先端部まで導き、出射端
面から観察部位に向けて出射するようにしている。In addition to each of these tubes, a light guide is also provided in the guide section of the scope. As is well known, this light guide is used to illuminate an observation site in a dark body cavity, and as shown in Fig. 4, a plurality of optical fibers l are covered with a tube jacket 2 such as a silicon tube. It will be done. Then, the light emitted from the light source provided in the device main body and condensed by the condensing lens is received by the input end face 3, guided to the distal end of the scope via the hand operation unit, and directed from the output end face to the observation site. It is designed to emit light.
このような各配管がなされたスコープ導中部、は、体腔
内に挿入されるものであるため、細径化される必要があ
る。また、使用に際しているいろな箇所で頻繁に弯曲さ
れるため、頻繁な弯曲に十分耐えられるような構造で各
配管がなされる必要がある。The scope guide portion with such piping is inserted into a body cavity, and therefore needs to be made smaller in diameter. In addition, since the piping is frequently bent at various points during use, each piping must be constructed to be able to withstand frequent bending.
そのため、ライトガイドとしては、チューブ外被2内の
単位断面積に対する光ファイバ素線1の断面積の割合(
以下ファイバ充填密度という)を、50%程度になるよ
うにしている。そしてこのように疎らにチューブ外被2
内に収納する状態は、前記入射端面3から出射端面まで
ほぼ一様である。Therefore, as a light guide, the ratio of the cross-sectional area of the optical fiber 1 to the unit cross-sectional area in the tube jacket 2 (
The fiber packing density (hereinafter referred to as fiber packing density) is set to about 50%. Then, like this, sparsely insert the tube outer covering 2.
The state in which it is housed inside is almost uniform from the input end face 3 to the output end face.
(発明が解決しようとする課題)
しかしながら、このように疎らにチューブ外被2内に収
納する状態であると、入射端面3に入射される光源から
の光は、光ファイバ素線1の間の空間で、あるいは多く
のライトガイドにおいて光ファイバ素線1が入射端面近
傍で接着剤などにより固められているためこの接着剤な
どで、反射あるいは吸収される。つまり光ファイバ素!
1の1本当たりの入射効率が低く、非常にムダな状態で
あった。このため、実際に必要な光ファイバ素線1の本
数より多(の本数が必要になり、ライトガイドが太くな
らざるをえなかった。(Problem to be Solved by the Invention) However, when the tube is sparsely housed in the tube jacket 2, the light from the light source that enters the input end face 3 is transmitted between the optical fibers 1. In space or in many light guides, the optical fiber 1 is hardened with an adhesive or the like near the incident end face, so the light is reflected or absorbed by the adhesive or the like. In other words, optical fiber element!
The incidence efficiency per unit of No. 1 was low, and it was a very wasteful state. For this reason, a larger number of optical fibers 1 than is actually required is required, and the light guide has to become thicker.
本発明はこのような従来技術の課題に鑑みてなされたも
のであり、必要な照明光量を保持しながら、細径化する
ことのできる内視鏡用ライトガイドを提供することを目
的とするものである。The present invention has been made in view of the problems of the prior art, and an object of the present invention is to provide a light guide for an endoscope that can be made smaller in diameter while maintaining the necessary amount of illumination light. It is.
(課題を解決するための手段)
上記目的を達成するために本発明は、複数本の光ファイ
バ素線を束ねてなり、かつ光源から内視鏡スコープの先
端部までの光伝播経路として配設される内視鏡用ライト
ガイドにおいて、少なくとも前記光伝播経路における前
記内視鏡スコープの屈曲動作部分よりも、前記光源に対
向される入射端面近傍でのファイバ充填密度を相対的に
大きくするようにしたものである。(Means for Solving the Problems) In order to achieve the above object, the present invention has a plurality of optical fibers bundled together and arranged as a light propagation path from a light source to the distal end of an endoscope. In the light guide for an endoscope, the fiber packing density is made relatively larger in the vicinity of the entrance end surface facing the light source than at least in the bending operation portion of the endoscope in the light propagation path. This is what I did.
(作用)
上記構成の内視鏡用ライトガイドによれば、少なくとも
前記内視鏡スコープの屈曲動作部分においては必要とさ
れる屈曲性が保持されるようにファイバ充填密度を設定
し、このファイバ充填密度より前記入射端面におけるフ
ァイバ充填密度を相対的に大きくすることで、入射端面
から光を出射する出射端面までファイバ充填密度を一様
にした際よりも、光源からの光を高い入射効率で受光す
ることができるため、光ファイバ素線の総本数を減少さ
せても、必要な照明光量を保持でき、内視鏡用ライトガ
イドの細径化を図れる。(Function) According to the light guide for an endoscope having the above configuration, the fiber packing density is set so that the required flexibility is maintained at least in the bending operation portion of the endoscope, and the fiber packing By making the fiber packing density at the input end face relatively larger than the density, light from the light source can be received with higher incidence efficiency than when the fiber packing density is made uniform from the input end face to the output end face from which light is emitted. Therefore, even if the total number of optical fibers is reduced, the necessary amount of illumination light can be maintained, and the diameter of the endoscope light guide can be reduced.
(実施例)
以下、本発明に係る内視鏡用ライトガイドの一実施例に
ついて、第1図ないし第3図を参照にしながら説明する
。(Embodiment) Hereinafter, an embodiment of the light guide for an endoscope according to the present invention will be described with reference to FIGS. 1 to 3.
第2図は、本発明による内視鏡用ライトガイドが適用さ
れる内視鏡装置の概略構成を示すものである。FIG. 2 shows a schematic configuration of an endoscope apparatus to which an endoscope light guide according to the present invention is applied.
この内視鏡装置は、装置本体11に対し、内視鏡12を
着脱自在に構成している。This endoscope apparatus is configured such that an endoscope 12 is detachably attached to a main body 11 of the apparatus.
装置本体11にはXeランプなどの光源13が設けられ
ている。この光源13で発せられ集光レンズ14で集光
された光は、チョッパ16により間欠的に遮断されなが
らライトガイド17に入射される。内視鏡12において
は、このライトガイドエフにより、前記光源13からの
光がスコープ18の先端まで導かれる。そして、このラ
イトガイド17により導かれた光により、被検体(図示
せず)の体腔内等が照明される。この照明反射光がスコ
ープ1日の先端の硬性部18aに設けられた対物光学系
を介してCCDなどの固体撮像素子19に入射されると
、固体撮像素子19から入射光量に対応した電気信号が
得られる。The device main body 11 is provided with a light source 13 such as a Xe lamp. The light emitted by the light source 13 and condensed by the condensing lens 14 enters the light guide 17 while being intermittently blocked by the chopper 16 . In the endoscope 12, the light from the light source 13 is guided to the tip of the scope 18 by this light guide F. The light guided by the light guide 17 illuminates the inside of the body cavity of the subject (not shown). When this illumination reflected light is incident on a solid-state image sensor 19 such as a CCD through an objective optical system provided on the rigid part 18a at the tip of the scope, an electric signal corresponding to the amount of incident light is emitted from the solid-state image sensor 19. can get.
この電気信号は装置本体11に送られ、ビデオプロセッ
サ21によりカラー映像信号となる。この映像信号は、
DSC(ディジタルスキャンコンバータ)でRGBの三
原色信号に分解され、量子化されて画像メモリ22に記
録される。この画像メモリ22から読み出された映像信
号はアナログ映像信号に戻されてモニタ23に送られ、
ここで被検体の体腔内状況などが画像表示される。This electrical signal is sent to the main body 11 of the apparatus, and converted into a color video signal by the video processor 21. This video signal is
The signal is decomposed into three primary color signals of RGB by a DSC (digital scan converter), quantized, and recorded in the image memory 22. The video signal read out from the image memory 22 is converted back into an analog video signal and sent to the monitor 23.
Here, an image of the condition inside the body cavity of the subject is displayed.
このような構成を有す内視鏡装置において、ライトガイ
ド17は、第1図および第3図に示すような全体および
部分構造を示す。In the endoscope apparatus having such a configuration, the light guide 17 has an overall and partial structure as shown in FIGS. 1 and 3.
このライトガイド17はバンドル形を呈しており、径2
0μm程の光ファイバ素線1を1万から1万5千本程、
シリコンチューブからなるチューブ外被2内に、光ファ
イバ素線lが自由に動けるように収納してなる。そして
ライト、ガイド17は、入射端面25から2C層程度ま
では、第3図に示すように、接着剤等で固められるなど
して、チューブ外被2の代わりに金属バンド外被28で
結束されているとともに、スコープ18先端近傍では二
股に分岐されている。This light guide 17 has a bundle shape and has a diameter of 2
Approximately 10,000 to 15,000 pieces of optical fiber 1 with a diameter of approximately 0 μm,
An optical fiber element 1 is housed in a tube jacket 2 made of a silicone tube so as to be freely movable. As shown in FIG. 3, the light/guide 17 is bound with a metal band jacket 28 instead of the tube jacket 2 by hardening it with adhesive or the like from the incident end face 25 to about the 2C layer. At the same time, it is bifurcated near the tip of the scope 18.
このようなライトガイド17は、以下のように、各部分
でそのファイバ充填密度を変化されている。In such a light guide 17, the fiber packing density is changed in each part as follows.
前記金属バンド外被28で結束された結束部28aでの
ファイバ充填密度は、75〜90%に設定されている。The fiber packing density in the binding portion 28a bound by the metal band jacket 28 is set to 75 to 90%.
このように結束部28aでのファイバ充填密度を高い状
態に構成する方法としては、接着剤量をコントロールす
る、接着剤を使用せずに金属バンド外被28で光ファイ
バ素線1の束を結束する、あるいは各光ファイバ素線1
のクラッド層を共有化するなどの方法が考えられる。In this way, the method of configuring the fiber packing density in the binding part 28a to be in a high state is to control the amount of adhesive, or to bind the bundle of optical fibers 1 with the metal band jacket 28 without using adhesive. or each optical fiber strand 1
Possible methods include sharing the cladding layer.
この結束部28a端から前記二股に分岐された箇所まで
は、R5m−程度の弯曲でも光ファイバ素線1が損傷さ
れないように、ファイバ充填密度が前記結束部28aに
おいてより低下され、50〜60%程度に設定されてい
る。From the end of the bundle 28a to the bifurcated point, the fiber packing density is lowered by 50 to 60% in the bundle 28a so that the optical fiber 1 is not damaged even when curved by about R5m. It is set to about.
前記二股に分岐された箇所から、スコープ導中部27の
先端近傍に設けられる弯曲自在な弯曲部29まで、換言
すれば弯曲される際の支点となるアングルコマ30近傍
までのファイバ充填密度は40〜45%に設定され、さ
らにファイバ充填密度を低下するようにしている。The fiber packing density from the bifurcated point to the freely bendable curved portion 29 provided near the tip of the scope guide portion 27, in other words, to the vicinity of the angle piece 30 which becomes the fulcrum when curved, is 40~ It is set at 45% to further reduce the fiber packing density.
このファイバ充填密度よりも、さらにファイバ充填密度
が低下されているのがアングルコマ30近傍部分であり
、弯曲操作において光ファイバ素線1が損傷しにくい状
態になっている。The fiber packing density is further reduced in the vicinity of the angle piece 30 than this fiber packing density, and the optical fiber strand 1 is in a state where it is less likely to be damaged during the bending operation.
また、このアングルコマ30近傍から光が出射される出
射端面26までの区間であり対物光学系や撮像素子!9
などが収納される硬性部18aは弯曲されることがない
ため、ファイバ充填密度を75〜90%程度まで高める
ことで、細径化、高密度化を計ることができるものであ
る。Also, this is the section from the vicinity of this angle frame 30 to the exit end face 26 from which light is emitted, and includes the objective optical system and the imaging device! 9
Since the rigid portion 18a in which the fibers and the like are accommodated is not curved, it is possible to achieve a smaller diameter and higher density by increasing the fiber packing density to about 75 to 90%.
このように、各部分でファイバ充填密度を変化するよう
にしたライトガイド17であれば、入射端面25から出
射端面26までファイバ充填密度を一撞にした従来例よ
りも、光ファイバ素線1の総数が同じであれば当然入射
端面25断面積が小さくなる。そのため、入射端面25
における集光レンズ14で集光された光源13からの集
束光の分布(ビームプロファイル)が、第3図に示すよ
うにビーム径2.5醜腸程度のガウシアンビームである
とすると、光量が高いビームの中心部が有効に入射端面
25に入射されることになる。このように入射端面25
およびこの端面近傍でファイバ充填密度を増加させたラ
イトガイド17によれば、。In this way, the light guide 17 in which the fiber packing density is changed in each part is better than the conventional example in which the fiber packing density is constant from the input end face 25 to the output end face 26. If the total number is the same, the cross-sectional area of the incident end face 25 will naturally become smaller. Therefore, the entrance end face 25
Assuming that the distribution (beam profile) of the focused light from the light source 13 focused by the condensing lens 14 in is a Gaussian beam with a beam diameter of about 2.5 mm as shown in FIG. 3, the light intensity is high. The center portion of the beam is effectively incident on the incident end face 25. In this way, the input end face 25
According to the light guide 17 in which the fiber packing density is increased near this end face.
前記従来例と比べて、1本の光ファイバ素線lに入射す
る光量が高い状態、すなわち、高い入射効率の状態が得
られることになる。Compared to the conventional example, a state in which the amount of light incident on one optical fiber strand l is high, that is, a state in which the incidence efficiency is high can be obtained.
そのため、光ファイバ素線数をはじめ光源13の発光量
、入射端面25におけるビーム径が従来例と同じであっ
ても、従来例と比較して1.3倍程度の明るさが得られ
る。また、光ファイバ素線数を6割に減少し、太さを8
0%程度まで低下させても、同等以上の明るさが得られ
る。Therefore, even if the number of optical fiber strands, the amount of light emitted from the light source 13, and the beam diameter at the incident end face 25 are the same as in the conventional example, the brightness is about 1.3 times that of the conventional example. In addition, the number of optical fiber strands has been reduced by 60%, and the thickness has been reduced to 80%.
Even if the brightness is reduced to about 0%, the same or higher brightness can be obtained.
なお、上述のように入射端面25に入射する光がガウシ
アンビームでない場合にも、入射するビーム径を小さく
することで同様な効果が得られる。Note that even when the light incident on the input end face 25 is not a Gaussian beam as described above, the same effect can be obtained by reducing the diameter of the incident beam.
つまり、集光レンズ14で集光された光の光量が従来と
同じであっても、入射端面3に入射する光は、従来のよ
うに光ファイバ素線1間の接着剤などで反射あるいは吸
収されることによるロスが低減されるためである。In other words, even if the amount of light condensed by the condenser lens 14 is the same as in the conventional case, the light incident on the input end face 3 is reflected or absorbed by the adhesive between the optical fibers 1, as in the conventional case. This is because the loss caused by this is reduced.
以上説明したように、本発明の内視鏡用ライトガイドに
よれば、少なくとも内視鏡スコープの屈曲動作部分にお
いては必要とされる屈曲性が保持されるようにファイバ
充填密度を設定し、このファイバ充填密度より前記入射
端面におけるファイバ充填密度を相対的に大きくするこ
とで、入射端面から光を出射する出射端面までファイバ
充填密度を一様にした際よりも、光源からの光を高い入
射効率で受光することができるため、光ファイバ素線の
総本数を減少させても、必要な照明光量を保持でき、内
視鏡用ライトガイドの細径化を図れる。As explained above, according to the light guide for an endoscope of the present invention, the fiber packing density is set so that the required flexibility is maintained at least in the bending operation portion of the endoscope. By making the fiber packing density at the input end face relatively larger than the fiber packing density, the light from the light source can be incident with higher efficiency than when the fiber packing density is made uniform from the input end face to the output end face from which light is emitted. Therefore, even if the total number of optical fibers is reduced, the necessary amount of illumination light can be maintained, and the diameter of the light guide for an endoscope can be reduced.
第1図は本発明の内視鏡用ライトガイドのファイバ充填
密度変化の一実施例を示す説明図、第2図は本発明が通
用される内視鏡装置の一例を示す概略構成図、第3図は
本発明にかかるライトガイドの入射端面近傍の一実施例
を示す外観図、第4図は従来のライトガイドの一例を示
す外観図である。
1・・・光ファイバ素線
2・・・チューブ外被
13・・・光源
】7・・・ライトガイド
25・・・入射端面
26・・・出射端面
28・・・金属バンド外被FIG. 1 is an explanatory diagram showing an example of changes in fiber packing density of a light guide for an endoscope according to the present invention, FIG. FIG. 3 is an external view showing an example of the vicinity of the incident end face of a light guide according to the present invention, and FIG. 4 is an external view showing an example of a conventional light guide. 1... Optical fiber strand 2... Tube jacket 13... Light source] 7... Light guide 25... Incident end face 26... Output end face 28... Metal band jacket
Claims (1)
から内視鏡スコープの先端部までの光伝播経路として配
設される内視鏡ライトガイドであって、少なくとも前記
伝播経路における前記内視鏡スコープの屈曲動作部分よ
りも、前記光源に対向される入射端面近傍でのファイバ
充填密度を相対的に大きくしてなることを特徴とする内
視鏡用ライトガイド。(1) An endoscope light guide formed by bundling a plurality of optical fiber strands and arranged as a light propagation path from a light source to a distal end of an endoscope, the light guide including at least 1. A light guide for an endoscope, characterized in that the fiber packing density near the entrance end face facing the light source is relatively greater than that at the bending portion of the endoscope.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP63200198A JPH0251117A (en) | 1988-08-12 | 1988-08-12 | Light guide for endoscope |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP63200198A JPH0251117A (en) | 1988-08-12 | 1988-08-12 | Light guide for endoscope |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH0251117A true JPH0251117A (en) | 1990-02-21 |
Family
ID=16420433
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
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JP63200198A Pending JPH0251117A (en) | 1988-08-12 | 1988-08-12 | Light guide for endoscope |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPH0251117A (en) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2010023662A (en) * | 2008-07-18 | 2010-02-04 | Honda Motor Co Ltd | Cowl top structure |
-
1988
- 1988-08-12 JP JP63200198A patent/JPH0251117A/en active Pending
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2010023662A (en) * | 2008-07-18 | 2010-02-04 | Honda Motor Co Ltd | Cowl top structure |
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