JPH08101353A - 内視鏡用光源装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 硬性鏡，ファイバースコープ及びカラーモザ
イク式の電子スコープ並びに面順次式の電子スコープの
何れにも好適な照明光を供給し得る内視鏡用光源装置を
提供すること。 【構成】 本発明の装置では、光源１と集光レンズ系３
との間には赤外線反射型の干渉フィルター２ａが配置さ
れ、集光レンズ系３の後方にはライトガイド６が配置さ
れている。又、集光レンズ系３の前群３ａと後群３ｂと
の間には、面順次式の回転型色分離フィルター４と、透
過光量調節手段としての絞り機構５とが配置され、更
に、赤外線反射型の干渉フィルター２ａと集光レンズ系
３との間の光路中には、赤外線吸収フィルター２ｂが配
置されている。そして、使用されるスコープの種類に応
じて、赤外線吸収フィルター２ｂ及び面順次式の回転型
色分離フィルター４が光路に対し挿脱自在に構成されて
いる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、硬性鏡，ファイバース
コープ及びカラーモザイク式の電子スコープ並びに面順
次式の電子スコープに最適な照明光を提供し得る内視鏡
用光源装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】近年、体腔内に細長い挿入部を挿入する
ことにより、内臓等を観察したり、必要に応じて処置具
チャンネル内に挿通した処置具を用いて各種治療処置の
できる内視鏡が広く用いられている。又、内視鏡には、
大きく分けて、眼視にて観察を行う硬性鏡及びファイバ
スコープと、電荷結合素子（ＣＣＤ）等の固体撮像素子
を撮像手段として用いた電子スコープとがある。このよ
うな電子スコープのカラー画像の撮像方式には、例え
ば、特開昭６１−８２７３１号公報に開示されている照
明光をＲ（赤），Ｇ（緑），Ｂ（青）等に順次切換える
面順次方式と、特開昭６０−７６８８８号公報に開示さ
れている固体撮像素子の前面にＲ，Ｇ，Ｂ等の色光を夫
々透過する色フィルタをモザイク状等に配列したフィル
ターアレイを設けたカラーモザイク式（同時式ともい
う）とがある。

【０００３】ところで、一般に、硬性鏡，ファイバース
コープ及び電子スコープでは、夫々のスコープに適合す
る照明光を供給できる光源装置に接続して用いられる
が、硬性鏡，ファイバースコープ及びカラーモザイク式
の電子スコープと面順次式の電子スコープとでは、照明
方法が異なる。即ち、前者では、白色光が必要とされ、
後者ではＲ，Ｇ，Ｂ等に順次切換わる光が必要とされ
る。そのため、使用するスコープの種類により特定の光
源装置を用意する必要があり、夫々の光源装置で異なる
操作を行う必要もあって、経済性，作業性の点で共に問
題があった。そこで、この問題点を解決するためには、
例えば、特開昭６３−２８１１１７号公報に開示されて
いるような、硬性鏡，ファイバースコープ及びカラーモ
ザイク式の電子スコープと面順次式の電子スコープとの
双方に適合する照明光を一台で供給できる内視鏡用光源
装置がある。

【０００４】しかし、この光源装置においては、光源か
ら出射される光には物体を観察するために必要な可視領
域の光以外に赤外領域の光も多く含まれるため、光源か
らの光が集光するライトガイドの繊維端面が焼けてしま
って、このライトガイドに不具合を生じてしまうという
問題があった。この問題点を解決する手段としては、例
えば、特開昭５７−５０２０号公報に記載されているよ
うに、光源とライトガイドとの間に赤外線吸収フィルタ
ーを設け、ライトガイドに可視領域よりも長波長側の光
が入射するのを阻止してライトガイド繊維端面が焼ける
のを防止していた。しかし、この方法では前記赤外線吸
収フィルターを一枚のみ使用しているため、長時間照明
を行う場合、吸収した赤外線によってかかる赤外線吸収
フィルターの基盤の温度が上昇し、このために発生する
熱膨張に赤外線吸収フィルターの基盤自体が耐えきれず
に破損してしまう。

【０００５】そこで、これを解決するためには、実開平
３−５１４１１号公報に開示されているような光源と赤
外線吸収フィルターとの間に、透明な基盤に干渉膜を施
した赤外線反射型の干渉フィルターを配置させることに
より、赤外線吸収フィルターに入射する赤外領域の光を
減少させ、熱膨張の発生を極力抑えて前記基盤の破損を
防止しつつ、赤外領域の光を遮断していた。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、前記赤
外線反射型の干渉フィルターでは、可視領域の光を１０
０％透過させることはできず、前記可視領域の光を１０
％程度は減少させてしまう。一方、赤外線吸収フィルタ
ーは赤外線だけでなく可視領域の光までも吸収してしま
って、可視領域の光を２０％程度は減少させてしまう。
このため、前記赤外線反射型の干渉フィルターと前記赤
外線吸収フィルターとを二枚組合わせて使用すると、可
視領域の光の透過光量はかなり減少することになる。更
に、面順次式の電子スコープを使用する場合には、前記
のような赤外線カットフィルターの他に、光路中に面順
次式の色分離フィルターが挿入されることになる。この
色分離フィルターは、白色光をＲ，Ｇ，Ｂの色光に順次
分離して透過させるため、かかる色分離フィルターが光
路中に挿入されていない場合と比較すると、前記透過光
の明るさは約１／３になる。このため、面順次式の電子
スコープを使用する際には、照明光としての明るさが不
足するという問題があった。

【０００７】ところで、光源から出射される赤外領域の
光によりライトガイドの繊維端面が焼きつくため、前記
赤外領域の光を遮断する必要があるが、可視領域の光に
ついても、集光部即ちライトガイドの繊維端面ではかな
り高いエネルギー密度になり、このライトガイドの繊維
端面の温度を上昇をさせる一因となっている。従って、
硬性鏡，ファイバースコープ及びカラーモザイク式の電
子スコープを使用する場合には、可視領域の光が同時に
ライトガイド繊維端面に集光されるため、可視領域の光
のエネルギー密度が高くなりライトガイド繊維端面の温
度が上昇する。このため、ライトガイド繊維端面の焼け
を確実に防止するためには、少なくとも赤外領域の光を
完全に除去する必要がある。

【０００８】一方、面順次式の電子スコープを使用する
場合には、光源から出射された白色光は、Ｒ，Ｇ，Ｂの
色光に順次分離されてライトガイド繊維端面に集光され
る。よって、かかるライトガイド繊維端面での可視領域
の光のエネルギー密度は、前記硬性鏡，ファイバースコ
ープ及びカラーモザイク式の電子スコープを使用する場
合と比較して、約１／３になる。このため、前記ライト
ガイド繊維端面の温度はあまり上昇せず、前記硬性鏡，
ファイバースコープ及びカラーモザイク式の電子スコー
プを使用する場合のように、光源から出射される赤外領
域の光を完全に除去しなくてもライトガイド繊維端面が
焼けることはない。

【０００９】しかし、従来の硬性鏡，ファイバースコー
プ及びカラーモザイク式の電子スコープ並びに面順次式
の電子スコープの全てに適合する照明光を一台で供給で
きる光源装置においては、前記何れのスコープを使用す
る場合にも、赤外線反射型の干渉フィルターと赤外線吸
収フィルターとを少なくとも二枚以上使用して赤外領域
の光をほぼ完全に遮断しており、面順次式の電子スコー
プの使用の際には必要以上の赤外領域の光の除去を行っ
ていた。このように、赤外領域の光を必要以上に除去す
ることは、図４に示すように、除去する可視領域の光も
かなりの量に及んでしまうことになって、照明光として
の明るさのロスを生じていた。又、その明るさを向上さ
せるために、干渉フィルターのみを使用して全赤外領域
に亘る広帯域の光の除去を行うことは、コスト的にも見
合わないものになる。

【００１０】そこで、本発明は、上記従来技術の問題点
に鑑みなされたもので、その目的とするところは、赤外
線吸収フィルターの破損及びライトガイド繊維端面の焼
け等の問題を生じることなく、面順次式の電子スコープ
の使用時にも照明光としての明るさが不足することがな
い、硬性鏡，ファイバースコープ及びカラーモザイク式
の電子スコープ並びに面順次式の電子スコープの何れに
も好適な照明光を提供し得る内視鏡用光源装置を提供す
ることである。

【００１１】

【課題を解決するための手段及び作用】上記問題点を解
決するために、本発明による内視鏡用光源装置は、可視
及び赤外領域の成分を含む白色光を射出する光源と、少
なくとも面順次式の色分離フィルターと前記白色光の有
する波長領域のうち赤外領域の光を遮断する赤外線カッ
トフィルターとを備えた内視鏡用光源装置において、前
記光源からライトガイドに達する光路中に前記色分離フ
ィルターが配置されている場合に、前記光路中に透明な
基盤に干渉膜を施した干渉フィルターを配置するように
したことを特徴とする。又、本発明の装置は、前記光路
中に前記色分離フィルターが配置されている場合には、
前記赤外線カットフィルターは透明な基盤に干渉膜を施
した干渉フィルター群からなり、又、前記光路中に前記
色分離フィルターが配置されていない場合には、前記赤
外線カットフィルターは少なくとも干渉フィルター群と
赤外領域の波長を有する光を吸収する赤外線吸収フィル
ター群とからなるようにしたことを特徴とする。更に、
本発明の装置では、ライトガイドに入射する光線量を減
少させる減光手段が、前記赤外線カットフィルター群中
又はその赤外線カットフィルター群よりも前記光源側に
配置されていることが好ましい。

【００１２】更に、本発明の装置は、可視及び赤外領域
の成分を含む白色光を射出する光源と、少なくとも面順
次式の色分離フィルターと前記白色光の有する波長領域
のうち赤外領域の光を遮断する赤外線カットフィルター
とを備えた内視鏡用光源装置において、前記光源からラ
イトガイドに達する光路中に前記色分離フィルターが配
置されている場合には、前記光路中に配置されているフ
ィルター群は１１００ｎｍ以上の波長を有する光につい
ては透過させ得るように構成され、一方、前記光路中に
前記色分離フィルターが配置されていない場合には、前
記光路中に配置されているフィルター群の光の総合分光
透過率を１１００ｎｍ以上の波長を有する光を十分に除
去し得るように構成されている。

【００１３】本発明の装置は、上記のように構成されて
いるため、硬性鏡，ファイバースコープ及びカラーモザ
イク式の電子スコープを用いる際には、ライトガイド繊
維端面の焼けつきや赤外線吸収フィルターの破損等の不
具合が発生することもなく、照明光としての明るさも十
分に得られる。又、面順次式の電子スコープを用いる際
には、光源から出射された可視及び赤外領域の双方の成
分を含む白色光は、前記干渉フィルター群を介して、少
なくとも赤外領域の光の成分の一部は除去され、残りの
赤外領域の光と可視領域の光の波長以下の光が透過する
ようになる。そして、前記干渉フィルター群を通過した
光は、面順次式の色分離フィルターにより、可視領域の
光は、Ｒ，Ｇ，Ｂに順次分離されてライトガイド繊維端
面に集光される。このとき、赤外領域の光が一部残存し
ているが、硬性鏡，ファイバースコープ及びカラーモザ
イク式の電子スコープを用いる場合と比較して、可視領
域の光によるライトガイド繊維端面におけるエネルギー
密度が約１／３になるため、赤外領域の光が一部残存し
ていてもライトガイド繊維端面が焼けることはない。
又、赤外領域の光を除去するのに干渉フィルターのみ用
いられているため、可視領域の光の減少を小さく抑える
ことができる。

【００１４】

【実施例】以下、図示した実施例に基づき本発明を詳細
に説明する。第一実施例 図１は、本実施例にかかる内視鏡用光源装置の構成を示
しており、（ａ）は面順次式の電子スコープ使用時の装
置構成図，（ｂ）は硬性鏡，ファイバースコープ及びカ
ラーモザイク式の電子スコープ使用時の装置構成図であ
る。

【００１５】本実施例の装置において、面順次式の電子
スコープが使用される場合には、図１（ａ）に示すよう
に、まず、光源１と集光レンズ系３との間には赤外線反
射型の干渉フィルター２ａが配置され、集光レンズ系３
の後方にはライトガイド６が配置されている。ここで、
集光レンズ系３は凸作用を有する前群３ａと後群３ｂと
により構成されている。更に、集光レンズ系３の前群３
ａと後群３ｂとの間には、面順次式の回転型色分離フィ
ルター４と、透過光量調節手段としての絞り機構５とが
配置されている。

【００１６】一方、硬性鏡，ファイバースコープ及びモ
ザイク式の電子スコープが使用される場合には、図１
（ｂ）に示すように、同図（ａ）において示した構成に
更に赤外線吸収フィルター２ｂを赤外線反射型の干渉フ
ィルター２ａと集光レンズ系３の間に挿入し、又、集光
レンズ系３の前群３ａと後群３ｂとの間に配置されてい
る面順次式の回転型色分離フィルター４が取り外されて
構成される。尚、本実施例の装置では、図示しないモー
ター等の駆動装置が、赤外線吸収フィルター２ｂ及び面
順次式の回転型色分離フィルター４を駆動するために備
えられている。

【００１７】このように、本実施例の装置では、使用さ
れるスコープの種類により、面順次式の回転型色分離フ
ィルター４と赤外線吸収フィルター２ｂとを光路中から
着脱可能に構成した。従って、硬性鏡，ファイバースコ
ープ及びモザイク式の電子スコープの使用時においては
ライトガイド６の繊維端面が焼けるようなことがなく、
又、面順次式の電子スコープの使用時においても、照明
光としての明るさを向上させることができる。

【００１８】更に、本実施例において、交換されるフィ
ルターは、図２に示すように構成してもよい。即ち、面
順次式の電子スコープを使用する場合には、図２（ａ）
に示すように、図１（ａ）において示した装置と同様
に、赤外線反射型の干渉フィルター２ａが配置される
が、硬性鏡，ファイバースコープ及びモザイク式の電子
スコープを使用する場合には、図２（ｂ）に示すように
構成される。即ち、図１（ｂ）において示した干渉フィ
ルター２ａ及び赤外線吸収フィルター２ｂに代えて、赤
外線吸収フィルター２ｂの光源側の面に干渉タイプの赤
外線を反射する多層膜ｃが蒸着されたフィルター２ｄが
使用される。このように構成された場合にも、図１
（ａ）及び（ｂ）に示された装置と同様の効果が得られ
るが、更には、図１（ａ）及び（ｂ）に示された装置よ
りも、フィルターを配置するスペースが小さくて済むた
め、かかる光源装置のコンパクト化が推進される。

【００１９】図３は、本実施例の装置において使用され
る赤外線反射型の干渉フィルター２ａの透過率特性を示
す曲線図である。この赤外線反射型の干渉フィルター２
ａは、硬性鏡，ファイバースコープ及びカラーモザイク
式の電子スコープを使用する場合には、赤外線吸収フィ
ルター２ｂの熱による割れ等の破損を防止する目的のた
めに使用されるものでもある。又、面順次式の電子スコ
ープを使用する場合には、赤外線吸収フィルター２ｂ
は、光路中に配置されないため、赤外線反射型の干渉フ
ィルター２ａは、ライトガイド６の繊維端面の焼けを防
止する役割を有していると共に、画像の劣化を防止する
役割も有している。従って、赤外線反射型の干渉フィル
ター２ａは後述するような除去し得る光の波長の範囲を
有していることが必要になる。

【００２０】赤外線反射型の干渉フィルター２ａが除去
する光の波長範囲の短波長側は、面順次式の回転型色分
離フィルター４が透過させる可視領域の光線を除去しな
いことが必要になる。一方、電子スコープ等で用いられ
る固体撮像素子は赤外領域にまで及ぶ感度を有している
ため、この固体撮像素子が感度を有する赤外領域の波長
の光までも除去しないと、面順次式の電子スコープの画
像が劣化してしまう。このため、赤外線反射型の干渉フ
ィルター２ａが除去する光の波長範囲の長波長側は、少
なくとも前記固体撮像素子が感度を有する赤外領域まで
は必要になる。

【００２１】図８（ａ）〜（ｃ）は、本実施例の装置に
おいて使用される面順次式の回転型色分離フィルターの
各Ｒ，Ｇ，Ｂ透過フィルターの光の波長と分光透過率と
の関係を示す図である。面順次式の回転型色分離フィル
ター４のＲ（赤）透過フィルターが透過させる光の波長
領域のうち、長波長側の透過率が５％以下となる光の波
長は約６８０ｎｍまでである。又、前記固体撮像素子が
感度を有する光の波長域の長波長側は約１１００ｎｍま
でになっている。このため、硬性鏡，ファイバースコー
プ及びカラーモザイク式の電子スコープを使用する場合
には、赤外線吸収フィルター２ｂの赤外線による熱的な
負担を削減し、且つ、面順次式の電子スコープを使用す
る場合に、Ｒ光を減光させることなく赤外線による画像
の劣化を防止するためには、赤外線反射型の干渉フィル
ター２ａによる赤外線の透過率が５％以下となる波長範
囲が、約７５０〜１１００ｎｍ以上であることが好まし
い。但し、面順次式の電子スコープのＲ光透過フィルタ
ーの長波長側の光のカット波長を長くすれば、前記短波
長側の光のカット波長範囲は８００ｎｍでも十分であ
る。又、光源１が例えばキセノンランプであればその分
光特性からしても、少なくとも８００〜１０００ｎｍの
範囲の波長を有する光を遮断できるようにすれば、実使
用には十分に耐えられる。

【００２２】このように、赤外線反射型の干渉フィルタ
ー２ａに入射する光のカット波長範囲を設定することに
より、硬性鏡，ファイバースコープ及びカラーモザイク
式の電子スコープを使用する場合には、赤外線吸収フィ
ルター２ｂの破損等の不具合の発生がなく、又、面順次
式の電子スコープを使用する場合には、Ｒ光を減少させ
ることなく且つ赤外線による画像の劣化が起きることも
ない。

【００２３】即ち、本実施例では、可視及び赤外領域の
成分を含む白色光を出射する光源と、少なくとも面順次
式の色分離フィルターと前記白色光の有する波長領域の
うち赤外領域の光を遮断する赤外線カットフィルターと
を備えた内視鏡用光源装置において、前記光源からライ
トガイドに達する光路上に前記色分離フィルターが配置
されている場合に、前記光路中に配置されているフィル
ター群はその総合分光透過率が１１００ｎｍ以上の波長
を有する光については透過させるように構成する。又、
前記色分離フィルターが配置されていない場合には、前
記光路中に配置されているフィルター群の総合分光透過
率を１１００ｎｍ以上の波長を有する光については十分
除去されるように設定する。そして、これらフィルター
群の一部又は全部を交換可能に構成する。本実施例の装
置は、上記のように構成されることによって、従来技術
の問題点を解決し、硬性鏡，ファイバースコープ及びカ
ラーモザイク式の電子スコープの使用時にはライトガイ
ド繊維端面が焼けることがなく、面順次式の電子スコー
プの使用時にも照明光としての明るさが不足するような
こともない。

【００２４】又、本実施例の装置において、フィルター
が配置される位置については、一般に干渉フィルターの
場合、光の入射角の大きさが０°になるように配置され
るのが最良で、かかるフィルターに入射する光の入射角
が大きくなる程そのフィルターの性能は劣化する。この
ため、赤外線反射型の干渉フィルター２ａは、光源１と
集光レンズ系３との間の平行光束中に配置されることが
好ましい。又、面順次式の回転型色分離フィルター４に
十分にその性能を発揮させるためには、かかるフィルタ
ーは平行光束である光源１と集光レンズ系３との間に配
置されることが望ましいが、この場合、光束径が大きい
ために面順次式の回転型色分離フィルター４は大型のも
のが必要になってしまう。このように、面順次式の回転
型色分離フィルター４が大型化してしまうと、このフィ
ルターにはかなりの強度が要求され、且つ、かかるフィ
ルターを駆動させるためのモーターも大型で強力なもの
が要求されることになり、コスト高につながると共に、
装置自体の重量もかなり大きなものになってしまう。

【００２５】一方、面順次式の回転型色分離フィルター
４を集光レンズ系３とライトガイド６との間に配置させ
ると、かかるフィルターは小型のもので足り、よって、
このフィルターの駆動用モーターも小型のトルクのもの
で適用可能になる。しかし、この場合には、面順次式の
回転型色分離フィルター４の光の透過率が劣化してしま
って、色再現性の劣化が生じて被写体を忠実にカラー表
示することができなくなり、十分な実用性を有しないも
のになってしまう。

【００２６】しかし、面順次式の回転型色分離フィルタ
ー４に入射する光の入射角の大きさが２０°以下であれ
ば、光の透過率特性の劣化もそれほど大きいものでな
く、被写体の忠実なカラー表示が可能である。図５
（ａ）〜（ｅ）は、Ｇ（緑）光の波長域に属する光のみ
を透過し、それ以外の波長域に属する光を反射する特性
を有するＧ光透過フィルターに対して、同フィルターの
干渉膜面に入射する光の入射角の大きさを変化させたと
きの光の透過率特性の変化を示した図である。このと
き、Ｇ光透過フィルターにおいて設定されるＧ光の中心
波長領域は５１０〜５６０ｎｍであるが、図５（ａ）〜
（ｂ）によれば、光の入射角の大きさが２０°を越える
と、中心波長域に対する光の透過率特性が著しく劣化す
ることが分かる。

【００２７】そこで、本実施例の装置では、集光レンズ
系３を前群３ａと後群３ｂとの二群構成とし、その間に
面順次式の回転型色分離フィルター４を配置する。そし
て、前群３ａは、面順次式の回転型色分離フィルター４
の光の透過率の劣化が生じない程度に平行光束を集光さ
せることができるように構成されている。このように、
前群３ａと後群３ｂとの間に面順次式の回転型色分離フ
ィルター４が配置されることにより、かかるフィルター
は小型に構成され、且つ、十分な光の透過率特性を維持
できる。

【００２８】又、硬性鏡，ファイバースコープ及びカラ
ーモザイク式の電子スコープを使用する場合には、装置
の光路中に赤外線吸収フィルター２ｂが挿入されるが、
この赤外線吸収フィルター２ｂは、赤外線反射型の干渉
フィルター２ａと集光レンズ系３との間に配置する必要
がある。これは、集光レンズ系３の後側集光位置或いは
赤外線反射型の干渉フィルター２ａの前側に赤外線吸収
型フィルター２ｂを配置すると、このフィルターが破損
する虞があるためである。

【００２９】硬性鏡，ファイバースコープ及びカラーモ
ザイク式の電子スコープを使用する場合には、本実施例
の装置の光源１から出射される白色光はＲ，Ｇ，Ｂに分
離されず、同時に集光レンズ系３によってライトガイド
６の繊維端面に集光されるため、面順次式の電子スコー
プを使用する場合とは異なり、光源１から出射される白
色光からほぼ完全に赤外領域の光を除去することが必要
になる。このため、赤外線反射型の干渉フィルター２ａ
と、赤外線吸収フィルター２ｂとを組合わせて使用する
必要がある。図４は、赤外線吸収フィルター２ｂの光の
透過率特性を示す曲線図である。この図から、赤外線吸
収フィルター２ｂがほぼ完全に赤外領域の光を遮断して
いることが分かる。よって、ライトガイド６の繊維端面
が焼けるといった不具合を生じる虞もない。

【００３０】第二実施例 図６は、本実施例にかかる内視鏡用光源装置の構成を示
しており、（ａ）は面順次式の電子スコープが使用され
る場合の装置構成図，（ｂ）は硬性鏡，ファイバースコ
ープ及びモザイク式の電子スコープが使用される場合の
装置構成図である。

【００３１】本実施例の装置は、面順次式の電子スコー
プを使用する場合には、図６（ａ）に示すように構成さ
れる。即ち、光源１から出射された光を集光レンズ系３
へ向けて反射できるように、赤外線透過型の干渉フィル
ター７ａが配置されている。この赤外線透過型の干渉フ
ィルター７ａは、入射光に対してかかるフィルターの法
線が４５°の角度をなすように配置されており、又、赤
外領域の光のみ透過させ、可視領域の光を反射させる機
能を有している。このように配置された光源１及び赤外
線透過型の干渉フィルター７ａ以外の集光レンズ系３，
面順次式の回転型色分離フィルター４，透過光量調節手
段としての絞り機構５及びライトガイド６は、第一実施
例において示した装置（図１（ａ）参照）と同一のもの
が使用され、同様に配置されている。

【００３２】又、硬性鏡，ファイバースコープ及びカラ
ーモザイク式の電子スコープを使用する場合には、図６
（ｂ）に示すように、同図（ａ）に示した装置の赤外線
透過型の干渉フィルター７ａと集光レンズ系３との間の
光路中に赤外線吸収フィルター２ｂが挿入され、集光レ
ンズ系３の前群３ａと後群３ｂとの間に配置されている
面順次式の回転型色分離フィルター４が取り外されるよ
うになっている。尚、本実施例の装置においても、第一
実施例の装置と同様に、図示しないモーター等の駆動装
置が赤外線吸収フィルター２ｂ及び面順次式の回転型色
分離フィルター４を駆動するために備えられている。

【００３３】本実施例の内視鏡用光源装置は、上記のよ
うに構成されているため、第一実施例に示した装置と同
様に、面順次式の電子スコープを使用する場合において
は、照明光としての明るさを向上させることができる。
一方、硬性鏡，ファイバースコープ及びカラーモザイク
式の電子スコープを使用する場合においても、赤外線吸
収フィルターの破損やライトガイドの繊維端面が焼ける
ことなく，安定した照明光を提供することができる。
又、第一実施例の装置では、赤外線反射型の干渉フィル
ターを用いているため、赤外領域の光が再び光源側に向
けて反射され、光源自体の破損が生じる虞がある。しか
し、本実施例の装置では、赤外線透過型の干渉フィルタ
ーを用いているため、赤外領域の光が再び光源側に向け
て反射されることはなく、光源の破損が生じる虞がない
点が、第一実施例の装置よりも優れている。

【００３４】第三実施例 図７は、本実施例にかかる内視鏡用光源装置の構成を示
しており、（ａ）は面順次式の電子スコープが使用され
る場合の装置構成図，（ｂ）は硬性鏡，ファイバースコ
ープ及びモザイク式の電子スコープが使用される場合の
装置構成図である。

【００３５】本実施例の装置は、図７（ａ）及び（ｂ）
に示すような構成を有している。即ち、まず、光源１と
凸作用を有する集光レンズ系３を結ぶ光路中に、赤外線
反射型の干渉フィルター２ａと赤外線吸収フィルター２
ｂとが配置されている。そして、赤外線反射型の干渉フ
ィルター２ａと赤外線吸収フィルター２ｂとの間には全
反射プリズム８ａが、又、赤外線吸収フィルター２ｂと
集光レンズ系３との間には全反射プリズム８ｄが夫々配
置されている。これら全反射プリズム８ａ，８ｄは入射
光の方向を９０°変えて反射するものであり、又、それ
らは何れも図７（ａ）に示した位置から同図（ｂ）に示
した位置まで上下方向に垂直に移動できるようになって
いる。又、全反射プリズム８ａ及び８ｄの上側には夫々
これらと同様の全反射プリズム８ｂ及び８ｃが配置され
て、入射光の方向を９０°変えて反射できるようになっ
ている。更に、全反射プリズム８ａと全反射プリズム８
ｄとの間には面順次式の回転型色分離フィルター４が配
置されており、又、集光レンズ系３の後方にはライトガ
イド６が配置され、集光レンズ系３とライトガイド６と
の間には透過光量調節手段としての絞り機構５が配置さ
れている。

【００３６】従って、本実施例の装置では、面順次式の
電子スコープを使用する場合には、図７（ａ）に示した
ように、光源１から射出された光は赤外線反射型の干渉
フィルター２ａを介することによって赤外領域の成分の
大部分が除去される。更に、前記光は、全反射プリズム
８ａ，８ｂ，８ｃ及び８ｄによって、面順次式の回転型
色分離フィルター４を介し集光レンズ系３に入射するよ
うな光路を辿ることになる。一方、硬性鏡，ファイバー
スコープ及びモザイク式の電子スコープを使用する場合
には、図７（ｂ）に示したように、全プリズム８ａ及び
８ｄはスライドして光路中から外れ、光源１から射出さ
れた光は赤外線反射型の干渉フィルター２ａを介するこ
とによって赤外領域の大部分が除去される。更に、前記
光は赤外線吸収フィルター２ｂを介することにより完全
に赤外領域の成分が除去された後、集光レンズ系３に入
射される。

【００３７】本実施例の内視鏡用光源装置は、上記のよ
うに構成されているため、第一，第二実施例に示した装
置と同様、面順次式の電子スコープを使用する場合にお
いては、照明光としての明るさを向上させることができ
る。一方、硬性鏡，ファイバースコープ及びモザイク式
の電子スコープを使用する場合においても、第一，第二
実施例に示した装置と同様に、赤外線吸収フィルターの
破損やライトガイドの繊維端面の焼け等の不具合や赤外
線吸収フィルターの破損等を生じることがない。更に、
第一，第二実施例に示した装置では、面順次式の電子ス
コープの使用時と硬性鏡，ファイバースコープ及びモザ
イク式の電子スコープの使用時との切換えの際、赤外線
吸収フィルター２ｂと面順次式の回転型色分離フィルタ
ー４とを移動させなくてはならず、よって、これらのフ
ィルターを駆動させるためのモーターは大型のものが要
求され、コスト高につながると共に装置全体の重量が大
きくなってしまう。しかしながら、本実施例の装置で
は、移動させるのは上記のような小さな二つの全反射プ
リズムのみなので、このための駆動用モーターは小型の
もので足り、コストの低減及び装置の小型化を図ること
ができる。

【００３８】第四実施例 図９は、本実施例にかかる内視鏡用光源装置の構成を示
しており、（ａ）は面順次式の電子スコープ使用時の装
置構成図、（ｂ）は硬性鏡，ファイバースコープ及びカ
ラーモザイク式の電子スコープ使用時の装置構成図であ
る。本実施例の装置は、硬性鏡，ファイバースコープ及
びカラーモザイク式の電子スコープ使用時に用いる光源
の出射光がかなり強力で、赤外領域の光をぼぼ完全に除
去して可視領域の光のみにしてもライトガイドの繊維端
面焼けが生じるような場合に対応すべく、光路中に減光
メッシュ等の減光手段を挿入配置して使用するものであ
る。

【００３９】本実施例の装置において、面順次式の電子
スコープを使用する場合には、図９（ａ）に示すよう
に、まず、光源１と赤外線反射型の干渉フィルター２ａ
とが内蔵されたランプハウス１０と、集光レンズ系１１
と、ライトガイド６とが配置されて構成される。更に、
ランプハウス１０と集光レンズ系１１との間には、ター
レット板１２が配置されており、このターレット板１２
はその光路部分が光束を遮断しないように空状になって
いる。又、集光レンズ系１１は凸レンズ１１ａ〜１１ｄ
の４枚により構成されている。そして、凸レンズ１１ａ
と凸レンズ１１ｂとの間には透過光調整手段としての絞
り機構５が、凸レンズ１１ｂと凸レンズ１１ｃとの間に
は面順次式の回転色分離フィルター４が夫々配置されて
いる。

【００４０】一方、硬性鏡，ファイバースコープ及びカ
ラーモザイク式の電子スコープを使用する場合には、図
９（ｂ）に示すように、同図（ａ）に示した構成中のタ
ーレット板１２を回転させることにより、光路中に減光
メッシュ１３と赤外線吸収フィルター２ｂとを同時に配
置させ、これと同期して面順次式の回転色分離フィルタ
ー４を光路中から取り除いて構成する。尚、減光メッシ
ュ１３は金属製であり、減光メッシュ１３と赤外線吸収
フィルター２ｂとは一体的にターレット板１２に取り付
けられ、配置は光源１側から、減光メッシュ１３，赤外
線吸収フィルター２ｂの順となっている。

【００４１】本実施例の装置は上記のように構成されて
いるため、第一，第二及び第三実施例に示した装置と同
様に、面順次式の電子スコープを使用する場合には、照
明光としての明るさを向上させることができ、一方、硬
性鏡，ファイバースコープ又はカラーモザイク式の電子
スコープを使用する場合にも、赤外線吸収フィルターの
破損やライトガイドの繊維端面が焼けることなく、安定
した照明光を供給することができる。又、本実施例の装
置において使用される減光メッシュ１３は、光源１と赤
外線吸収フィルター２ｂとの間に配置されているため、
ライトガイド６の繊維端面を保護する効果だけでなく、
赤外線吸収フィルター２ｂに吸収させる光線量を低減す
る効果も合わせ持つため、赤外線吸収フィルター２ｂの
熱的負担を軽減し、熱変形を起こしたり割れたりするこ
とを防止できる。

【００４２】しかしながら、このように減光メッシュ１
３を光路中に配置した場合、減光メッシュ１３自体も熱
せられてかなりの高温になり、自ら発熱することにな
る。一般に、発熱体は赤外線を放射することが知られて
いるが、減光メッシュ１３が赤外線吸収フィルター２ｂ
よりも光源１側に配置されているため、発熱した減光メ
ッシュ１３から発せられた赤外線も除去されることにな
る。尚、減光メッシュ１３を赤外線吸収フィルター２ｂ
よりも集光レンズ系１１側に配置した構成の場合には、
赤外線吸収フィルター２ｂの熱的な負担を軽減すること
ができないばかりか、減光メッシュ１３が熱せられる結
果発生する赤外線がライトガイド６を熱してしまうこと
にもなり、減光メッシュ１３を光路中に挿入配置してラ
イトガイド６を保護する効果が損なわれてしまうため、
好ましくない。

【００４３】更に、面順次式の電子スコープの使用時に
照明光としての明るさが十分確保されている場合には、
本実施例の内視鏡用光源装置を図１０に示すように構成
してもよい。即ち、面順次式の電子スコープを使用する
場合には、図１０（ａ）に示すように、ランプハウス１
０の中に光源１，減光メッシュ１３及び赤外線反射型の
干渉フィルター２ａを配置し、ランプハウス１０と集光
レンズ系１１との間に配置されているターレット板１２
の光路部分を光束を遮断しないように空状にして構成す
る。尚、図９（ａ）に示した装置と同様に、減光メッシ
ュ１３は金属製であり、光源１側から順に、減光メッシ
ュ１３と赤外線反射型の干渉フィルター２ａとが配置さ
れている。又、集光レンズ系１１，絞り機構５，面順次
式の回転色分離フィルター４及びライトガイド６の配置
も図９（ａ）に示した装置と同様である。

【００４４】一方、硬性鏡，ファイバースコープ及びカ
ラーモザイク式の電子スコープを使用する場合には、図
１０（ｂ）に示すように、同図（ａ）に示した構成中の
ターレット板１２を回転させることによって光路中に赤
外線吸収フィルター２ｂを挿入配置し、これと同期して
面順次式の回転色分離フィルター４を光路中から取り除
いて構成する。

【００４５】このように構成された場合にも、図９
（ａ）及び（ｂ）に示した装置と同様の効果が得られ、
ライトガイド６の繊維端面の保護及び赤外線吸収フィル
ター２ｂの熱的な負担の軽減が可能になる。更に、光源
１が強い光を発するものである場合、光源１の近傍に干
渉フィルターを配置すると、この干渉フィルターの干渉
膜が熱により劣化して干渉特性が変化してしまうことが
多々あるが、減光メッシュ１３が赤外線反射型の干渉フ
ィルター２ａよりも光源１側に配置されていることで、
赤外線反射型の干渉フィルター２ａに入射する光線量が
減少し、赤外線反射型の干渉フィルター２ａの干渉膜を
保護する効果も有している。

【００４６】又、本実施例の装置で使用される各フィル
ターは、第一，第二及び第三実施例の装置において使用
されているものと同様な特性を有しているものであり、
従って、各フィルターの分光透過率グラフも、赤外線反
射型の干渉フィルター２ａは図３、赤外線吸収フィルタ
ー２ｂは図４、面順次式の回転色分離フィルター４は図
８（ａ）〜（ｃ）に夫々示されているものと同様であ
る。

【００４７】尚、本実施例の装置において、赤外線反射
型の干渉フィルター２ａ及び赤外線吸収フィルター２ｂ
は夫々１枚ずつ使用されているにすぎないが、夫々複数
枚使用してもよい。又、減光手段として金属製の減光メ
ッシュ１３を用いているが、この減光メッシュ１３に代
えてＮＤフィルター等の他の減光手段を使用しても同様
の効果が得られる。更に、赤外線カットフィルター類及
び減光手段の取り付け位置は、配置順が本実施例に示し
たものと同様であれば、ランプハウス１０やターレット
板１２以外のものを用いても同様の効果を得ることがで
きる。

【００４８】更に、本発明は、以上の各実施例の説明か
らも明らかなように、請求項１乃至３に記載した特徴と
合わせて、以下に示す特徴も有している。

【００４９】（１）上記赤外線カットフィルターの一部
又は全部が交換可能に構成されていることを特徴とする
請求項２に記載の内視鏡用光源装置。

【００５０】（２）上記フィルター群の一部又は全部が
交換可能に構成されていることを特徴とする請求項３に
記載の内視鏡用光源装置。

【００５１】（３）上記干渉フィルター群は、光源と集
光レンズ系との間の平行光束中に配置されていることを
特徴とする請求項２に記載の内視鏡用光源装置。

【００５２】（４）上記赤外線吸収フィルターは、上記
光路中から取り外し可能に構成されていることを特徴と
する請求項２に記載の内視鏡用光源装置。

【００５３】（５）上記干渉フィルター群は、赤外線反
射型フィルターであることを特徴とする請求項２に記載
の内視鏡用光源装置。

【００５４】（６）上記干渉フィルター群における光の
透過率が５％以下となるカット波長領域は、少なくとも
短波長側は面順次式の回転型色分離フィルターの光の透
過率が５％以下となる波長域よりも長波長側で、且つ、
この長波長側は撮像素子が感度を有する赤外波長域より
も長波長側であることを特徴とする上記（５）に記載の
内視鏡用光源装置。

【００５５】（７）上記干渉フィルター群における光の
透過率が５％以下となるカット波長領域の範囲は、少な
くとも８００〜１０００ｎｍであることを特徴とする上
記（５）に記載の内視鏡用光源装置。

【００５６】（８）上記赤外線吸収フィルター群は上記
干渉フィルター群と上記集光レンズ系との間の光路中に
配置されていることを特徴とする請求項２に記載の内視
鏡用光源装置。

【００５７】（９）上記面順次式の回転型色分離フィル
ターは二群で構成された集光レンズ系の前群と後群との
間の光路中に配置されていることを特徴とする請求項１
又は２に記載の内視鏡用光源装置。

【００５８】（１０）上記干渉フィルター群は赤外線透
過型フィルターであることを特徴とする請求項２に記載
の内視鏡用光源装置。

【００５９】（１１）上記減光手段は金属メッシュによ
り構成されていることを特徴とする請求項４に記載の内
視鏡用光源装置。

【００６０】（１２）上記減光手段よりも上記集光レン
ズ側に配置される上記赤外線カットフィルターは赤外線
吸収フィルターであることを特徴とする請求項４に記載
の内視鏡光源装置。

【００６１】（１３）上記光路中に面順次式の回転色分
離フィルターが配置されている場合には上記光路中には
上記減光手段が配置されず、上記光路中に上記色分離フ
ィルターが配置されていない場合には上記光路中に上記
減光手段が配置されるようにしたことを特徴とする請求
項４に記載の内視鏡用光源装置。

【００６２】（１４）上記減光手段は、上記光源と上記
赤外線吸収フィルターとの間の光路中に配置されるよう
にしたことを特徴とする上記（１３）に記載の内視鏡用
光源装置。

【００６３】（１５）上記減光手段と上記赤外線吸収フ
ィルターとは、一体的に上記光路中から着脱自在に構成
されていることを特徴とする上記（１３）に記載の内視
鏡用光源装置。

【００６４】（１６）上記面順次式の色分離フィルター
が上記光路中に配置されている場合には、上記光源から
発せられる白色光のうち上記フィルター群によりカット
される波長は、短波長側は上記色分離フィルターにより
決定され、長波長側は上記干渉フィルターにより決定さ
れるようにしたことを特徴とする請求項１乃至４の何れ
かに記載の内視鏡用光源装置。

【００６５】

【発明の効果】上述のように、本発明によれば、ライト
ガイド繊維端面の焼けつきや赤外線吸収フィルターの破
損等の不具合が発生することがなく、面順次式の電子ス
コープ使用時においても照明光の明るさが不足すること
もない、硬性鏡，ファイバースコープ及びカラーモザイ
ク式の電子スコープ並びに面順次式の電子スコープの何
れを使用する場合にも最適な照明光を供給し得る内視鏡
用光源装置を提供することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】第一実施例にかかる内視鏡用光源装置の構成を
示しており、（ａ）面順次式の電子スコープ使用時の装
置構成図，（ｂ）は硬性鏡，ファイバースコープ及びカ
ラーモザイク式の電子スコープの使用時の装置構成図で
ある。

【図２】第一実施例にかかる内視鏡用光源装置の別の一
例の構成を示しており、（ａ）面順次式の電子スコープ
使用時の装置構成図，（ｂ）は硬性鏡，ファイバースコ
ープ及びカラーモザイク式の電子スコープの使用時の装
置構成図である。

【図３】図１に示した装置に使用される赤外線反射型の
干渉フィルターの透過率特性を示す曲線図である。

【図４】図１に示した装置に使用される赤外線吸収フィ
ルターの透過率特性を示す図である。

【図５】（ａ）〜（ｅ）は、Ｇ（緑）光の波長域に属す
る光のみを透過し、それ以外の波長域に属する光を反射
する特性を有するＧ光透過フィルターに対して、同フィ
ルターの干渉膜面に入射する光の入射角の大きさを変化
させたときの光の透過率特性の変化を示した図である。

【図６】第二実施例にかかる内視鏡用光源装置の構成を
示しており、（ａ）面順次式の電子スコープ使用時の装
置構成図，（ｂ）は硬性鏡，ファイバースコープ及びカ
ラーモザイク式の電子スコープの使用時の装置構成図で
ある。

【図７】第三実施例にかかる内視鏡用光源装置の構成を
示しており、（ａ）面順次式の電子スコープ使用時の装
置構成図，（ｂ）は硬性鏡，ファイバースコープ及びカ
ラーモザイク式の電子スコープの使用時の装置構成図で
ある。

【図８】面順次式の回転型色分離フィルターの透過率特
性を示した図であり、（ａ）はＲ光透過フィルター，
（ｂ）はＧ光透過フィルター，（ｃ）はＢ光透過フィル
ターの図である。

【図９】第四実施例にかかる内視鏡用光源装置の構成を
示しており、（ａ）面順次式の電子スコープ使用時の装
置構成図，（ｂ）は硬性鏡，ファイバースコープ及びカ
ラーモザイク式の電子スコープの使用時の装置構成図で
ある。

【図１０】図９に示した内視鏡用光源装置の別の構成例
を示しており、（ａ）面順次式の電子スコープ使用時の
装置構成図，（ｂ）は硬性鏡，ファイバースコープ及び
カラーモザイク式の電子スコープの使用時の装置構成図
である。

【符号の説明】

１ 光源 ２ａ 赤外線反射型の干渉フィルター ２ｂ 赤外線吸収フィルター ２ｄ 赤外線を反射する多層膜が蒸着された赤外線
吸収フィルター ３，１１ 集光レンズ系 ３ａ 前群 ３ｂ 後群 ４ 面順次式の回転型色分離フィルター ５ 絞り機構 ６ ライトガイド ７ａ 赤外線透過型の干渉フィルター ８ａ，８ｂ，８ｃ，８ｄ 全反射プリズム １０ ランプハウス １１ａ，１１ｂ，１１ｃ，１１ｄ 凸レンズ １２ ターレット板 １３ 減光メッシュ

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 松本 伸也 東京都渋谷区幡ヶ谷２の43の２ オリンパ ス光学工業株式会社内

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 可視及び赤外領域の成分を含む白色光を
   射出する光源と、少なくとも面順次式の色分離フィルタ
   ーと前記白色光の有する波長領域のうち赤外領域の光を
   遮断する赤外線カットフィルターとを備えた内視鏡用光
   源装置において、 前記光源からライトガイドに達する光路中に前記色分離
   フィルターが配置されている場合に、前記光路中に透明
   な基盤に干渉膜を施した干渉フィルターを配置するよう
   にしたことを特徴とする内視鏡用光源装置。
2. 【請求項２】 前記光路中に前記色分離フィルターが配
   置されている場合には、前記赤外線カットフィルターは
   透明な基盤に干渉膜を施した干渉フィルター群からな
   り、又、前記光路中に前記色分離フィルターが配置され
   ていない場合には、前記赤外線カットフィルターは少な
   くとも干渉フィルター群と赤外領域の波長を有する光を
   吸収する赤外線吸収フィルター群とからなるようにした
   ことを特徴とする内視鏡用光源装置。
3. 【請求項３】 可視及び赤外領域の成分を含む白色光を
   射出する光源と、少なくとも面順次式の色分離フィルタ
   ーと前記白色光の有する波長領域のうち赤外領域の光を
   遮断する赤外線カットフィルターとを備えた内視鏡用光
   源装置において、 前記光源からライトガイドに達する光路中に前記色分離
   フィルターが配置されている場合には、前記光路中に配
   置されているフィルター群は１１００ｎｍ以上の波長を
   有する光については透過させ得るように構成され、一
   方、前記光路中に前記色分離フィルターが配置されてい
   ない場合には、前記光路中に配置されているフィルター
   群の光の総合分光透過率を１１００ｎｍ以上の波長を有
   する光を十分に除去し得るように構成されていることを
   特徴とする内視鏡用光源装置。
4. 【請求項４】 可視及び赤外領域の成分を含む白色光を
   射出する光源と、少なくともライトガイドに入射する光
   線量を減少させる減光手段と、前記白色光の有する波長
   領域のうち赤外領域の光を除去する赤外線カットフィル
   ター群とを備えた内視鏡用光源装置において、 前記減光手段は、前記赤外線カットフィルター群中又は
   該赤外線カットフィルター群よりも前記光源側に配置さ
   れていることを特徴とする内視鏡用光源装置。