JPH10216085A

JPH10216085A - 内視鏡

Info

Publication number: JPH10216085A
Application number: JP9023768A
Authority: JP
Inventors: Katsunori Sakiyama; 勝則崎山
Original assignee: Olympus Optical Co Ltd
Current assignee: Olympus Corp
Priority date: 1997-02-06
Filing date: 1997-02-06
Publication date: 1998-08-18
Anticipated expiration: 2017-02-06
Also published as: JP3868050B2

Abstract

(57)【要約】【課題】色むらのなく、被写体の色合いを正確に観察で
き、また先端構成部の小型化を図ることができる内視鏡
を提供することにある。【解決手段】照明手段１０と観察手段１１を有する内視
鏡１において、前記照明手段１０は、青色ＬＥＤ１５に
より励起され発光する白色蛍光物質１６を用いたことを
特徴とする。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】この発明は、照明手段と観察
手段を有した医療用および工業用の内視鏡に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来の内視鏡において、挿入部の先端部
に設けられた先端構成部に照明手段としてランプを用
い、観察手段としてＣＣＤ（固体撮像素子）を備え、ラ
ンプによって被写体を照明しながらＣＣＤによって撮像
する医療用および工業用の内視鏡が知られている。しか
しながら、先端構成部にランプとＣＣＤを組み込んだ構
造のものは、ランプの発熱でＣＣＤが加熱されるため長
時間使用できないという問題があった。

【０００３】そこで、前述のような問題を解決する手段
として、先端構成部に照明手段としてＬＥＤ（半導体発
光素子）を用いた管内検査用カメラ装置が登録実用新案
第３００７１３７号公報で知られている。この管内検査
用カメラ装置は、先端構成部に被写体を撮像するＣＣＤ
を設けるとともに、ＣＣＤの周囲に複数の発光ダイオー
ドを配設し、発光ダイオードから照射された単色光の被
写体反射光をＣＣＤによって撮像するようにしたもので
ある。

【０００４】また、ＬＥＤにＲ（赤）、Ｇ（緑）、Ｂ
（青）発光のものを１チップに集めて発光させて混色に
より略白色光として用いた内視鏡は、特開平７−２７５
２００号公報で知られている。この内視鏡は、先端構成
部にＣＣＤとともに、Ｒ、Ｇ、Ｂの発光部を有する１チ
ップの発光ダイオードを配置し、これら３色の発光ダイ
オードを同時に照射させて被写体に対して重なり合って
照射するようにしたものである。

【０００５】また、従来の医療用内視鏡において知られ
ているライトガイドファイバーを用い、外部の光源装置
からの照明光を挿入部を介して先端構成部の照明窓に導
いた照明手段があり、また従来、内視鏡による蛍光探傷
は石英ファイバーと紫外光光源を組み合わせて使用して
いた。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、前述し
た登録実用新案第３００７１３７号公報のものは、モノ
クロであって、被写体の状態を正確に捕らえることがで
きない。また、特開平７−２７５２００号公報のもの
は、Ｒ、Ｇ、Ｂの発光部を有する１チップの発光ダイオ
ードを配置したものであり、各色の配光むらにより満足
な混色（白色光）が得られず色むらを生じる。

【０００７】したがって、いずれのものも、例えば、工
業用内視鏡に採用して、配管内部の観察を行って腐食の
判断を行ったり、医療用内視鏡に採用して、患者の体腔
内の組織を観察して診断を行う場合に、被写体の色の判
断が重要な指標となるが、従来のＬＥＤ照明では色むら
を生じるため腐食の判断や診断等の障害となる。

【０００８】さらに、特開平７−２７５２００号公報に
は１チップにＲ、Ｇ、Ｂの発光部を備えた発光ダイオー
ドが示されているが、各色の発光部の位置か異なるため
完全な白色光は得られない。また、１チップにＲ、Ｇ、
Ｂを極めて近接して集積しなければならないため発熱の
問題が生じる。さらに、ライトガイドファイバーを用い
た場合は光源とライトガイドファイバーの光の結合効率
及びライトガイドファイバーの光の伝達効率による光量
ロスが大きくエネルギー効率が低かった。

【０００９】また、ライトガイドファイバーを用いた場
合は、光源とライトガイドファイバーの本数で最大光量
が決定されるため、予め設定した内視鏡外径で光学的な
明るさが決まってしまう。つまり、細い管路の観察には
少ない光量で外径を小さくした光学アダプターを準備
し、太い管路には大光量で外径の大きな光学アダプター
を準備するといった使い方ができなかった。さらに、石
英ファイバーは紫外光の伝達効率が低いため、十分な光
量が得られないというの種々の問題がある。

【００１０】この発明は、前記事情に着目してなされた
もので、その目的とするところは、色むらのなく、被写
体の色合いを正確に観察でき、先端構成部の小型化を図
ることができる内視鏡を提供することにある。

【００１１】

【課題を解決するための手段】この発明は、前記目的を
達成するために、照明手段と観察手段を有する内視鏡に
おいて、前記照明手段は、半導体発光素子により励起さ
れ発光する蛍光物質を用いたことを特徴とする。

【００１２】

【発明の実施の形態】以下、この発明の各実施の形態を
図面に基づいて説明する。図１〜図３は第１の実施形態
を示し、図１は内視鏡の全体を示す斜視図、図２は内視
鏡の全体のブロック図、図３は内視鏡の先端構成部の縦
断側面図である。図１に示すように、内視鏡１は、操作
部２と、この操作部２に接続された挿入部３と、前記操
作部２に信号ケーブル４を介して接続されたヘッドマウ
ントディスプレイ５とから構成されている。

【００１３】挿入部３は可撓部６と、この可撓部６の先
端部に接続された湾曲部７と、この湾曲部７の先端部に
設けられた先端構成部８とから構成されている。この先
端構成部８の後端部には可撓部６および湾曲部７に内挿
された操作ワイヤ（図示しない）の一端側が接続されて
おり、この操作ワイヤの他端側は操作部２に設けられた
湾曲操作ノブ９に接続されている。そして、湾曲操作ノ
ブ９の操作によって操作ワイヤを押し引きすることによ
り、湾曲部７を上下、左右に湾曲して先端構成部８を目
的部位に指向できるようになっている。

【００１４】先端構成部８には、図２および図３に示す
ように、照明手段１０と観察手段１１が設けられてい
る。照明手段１０および観察手段１１について説明する
と、先端構成部８の先端部本体１２は円柱状で、その軸
方向に貫通する第１と第２の貫通孔１３ａ，１３ｂが設
けられている。

【００１５】第１の貫通孔１３ａには合成樹脂等の絶縁
材料からなる円筒体１４が内挿され、この円筒体１４の
内部における後方には半導体発光素子としての青色ＬＥ
Ｄ１５が装着され、この青色ＬＥＤ１５より前部におけ
る円筒体１４の内部には白色蛍光物質１６が、さらに前
部にはカバーガラス１７が装着されている。このカバー
ガラス１７は先端部本体１２の前端面と面一で、円筒体
１４と水密にシールされている。さらに、青色ＬＥＤ１
５には電源ケーブル１８が電気的に接続されており、こ
れは挿入部３内を挿通して操作部２まで延長している。

【００１６】また、第２の貫通孔１３ｂには合成樹脂等
の絶縁材料からなる円筒体１９が内挿され、この円筒体
１９の内部における後方には撮像素子としてのＣＣＤ２
０が装着され、このＣＣＤ２０より前部における円筒体
１９の内部には対物レンズ２１が装着されている。この
対物レンズ２１は先端部本体１２の前端面と面一で、円
筒体１９と水密にシールされている。さらに、ＣＣＤ２
０には信号ケーブル２２が電気的に接続されており、こ
れは挿入部３内を挿通して操作部２まで延長している。

【００１７】また、前記操作部２にはＣＣＵ（カメラコ
ントロールユニット）２３が内蔵されている。このＣＣ
Ｕ２３は電源線２４を介して操作部２に対して着脱可能
なバッテリー２５と電気的に接続されている。そして、
電源線２４には青色ＬＥＤ１５と接続する電源ケーブル
１８が電気的に接続されている。また、ＣＣＵ２３には
ＣＣＤ２０と接続する信号ケーブル２２が電気的に接続
されており、さらに、前記ヘッドマウントディスプレイ
５が接続されている。

【００１８】操作部２に対して着脱可能なバッテリー２
５は、そのケース２５ａが内視鏡１を把持する把持部を
兼ねており、この把持部には電源オン・オフスイッチや
光量調整部（図示しない）を備えており、内視鏡１を把
持しながら操作できるようになっている。

【００１９】次に、前述のように構成された内視鏡１の
作用について説明する。電源オン・オフスイッチを操作
してオンすると、青色ＬＥＤ１５の発光部は発光すると
ともに、ＣＣＵ２３によってＣＣＤ２０が駆動する。青
色ＬＥＤ１５の発光部が発光すると、その前部に配置さ
れた白色蛍光物質１６は励起されて発光し、白色光とし
てカバーガラス１７を透過して被写体を照射する。ＣＣ
Ｄ２０は白色光によって照射された被写体反射光を検出
し、その検出信号は、信号ケーブル２２によってＣＣＵ
２３に入力されるため、ＣＣＵ２３に接続されたヘッド
マウントディスプレイ５によって被写体の映像を観察す
ることができる。

【００２０】したがって、単一の青色ＬＥＤ１５の発光
部が発光し、その前部に配置された白色蛍光物質１６が
励起して白色光として被写体を照射するため、色むらが
なく、例えば、工業用内視鏡に採用して、配管内部の観
察を行って腐食の判断を行ったり、医療用内視鏡に採用
して、患者の体腔内の組織を観察して診断を行う場合
に、被写体の色の判断が重要な指標となるが、色むらが
生じないため腐食の度合いの判断や組織の診断が正確に
行える。

【００２１】しかも、単一の青色ＬＥＤ１５と白色蛍光
物質１６との組み合わせであるため、小型であり、先端
構成部８の小型化を図ることができ、また発熱が少な
く、ＣＣＤ２０に対して悪影響を及ぼすことがないとい
う効果がある。

【００２２】図４は第２の実施形態を示し、第１の実施
形態と同一構成部分は同一番号を付して説明を省略す
る。本実施形態は、発光部と白色蛍光物質とが１つのパ
ッケージに封止された白色ＬＥＤ２６を先端部本体１２
に設けられた第１の貫通孔１３ａに装着したものであ
り、他の部分は第１の実施形態と同様である。この白色
ＬＥＤ２６は、白色蛍光物質を混入した透明な合成樹脂
によって発光部を包容するように封止したものであり、
発光部が発光すると、白色蛍光物質が励起して白色光と
して被写体を照射することができ、第１の実施形態と同
様な効果がある上、組立て作業性が向上し、廉価に提供
できるという効果がある。

【００２３】図５および図６は第３の実施形態を示し、
第１および第２の実施形態と同一構成部分は同一番号を
付して説明を省略する。本実施形態は、白色ＬＥＤと紫
外光ＬＥＤを内視鏡光学アダプタに設けたものである。

【００２４】すなわち、図５に示すように、内視鏡１の
挿入部３の先端部本体２７には細径部２８が設けられ、
この細径部２８の外周部には雄ねじ部２９が設けられ、
先端面には複数のＣＣＤ用接点３０と複数のＬＥＤ用接
点３１が設けられている。

【００２５】前記先端部本体２７には小光量用光学アダ
プタ３２と大光量用光学アダプタ３３が交換可能に装着
できるようになっている。すなわち、小光量用光学アダ
プタ３２の基端面にはＣＣＤ用接点３０と複数のＬＥＤ
用接点３１に接続される接点（図示しない）が設けら
れ、さらに、小光量用光学アダプタ３２の基端部には内
周面に前記雄ねじ部２９に螺合される雌ねじ部を有する
接続環３４が設けられている。さらに、小光量用光学ア
ダプタ３２の先端部にはＣＣＤからなる観察部３５と白
色ＬＥＤ２６および紫外光ＬＥＤ３６が設けられてい
る。

【００２６】白色ＬＥＤ２６は第２の実施形態と同様の
手段によって小光量用光学アダプタ３２に組み込まれて
おり、紫外光ＬＥＤ３６は、図６に示すように構成され
ている。すなわち、円筒体３７の内部には青色ＬＥＤ３
８が装着され、この青色ＬＥＤ３８より前部における円
筒体３７の内部には紫外光発光用蛍光物質３９が、さら
に前部にはカバーガラス４０が装着されている。

【００２７】また、前記大光量用光学アダプタ３３の基
端面には前記小光量用光学アダプタ３２と同様に、ＣＣ
Ｄ用接点３０と複数のＬＥＤ用接点３１に接続される接
点（図示しない）が設けられ、さらに、大光量用光学ア
ダプタ３３の基端部にも内周面に前記雄ねじ部２９に螺
合される雌ねじ部を有する接続環３４が設けられてい
る。さらに、大光量用光学アダプタ３２の先端部は大径
部４１に形成されていて、この大径部４１の中央部には
ＣＣＤからなる観察部３５が設けられている。さらに、
この観察部３５を中心として周囲には複数の白色ＬＥＤ
２６と複数の紫外光ＬＥＤ３６が配置されている。

【００２８】本実施形態によれば、例えば、観察部位が
狭く、照明光量も小さくて済む場合には、内視鏡１の挿
入部３の先端部本体２７に小光量用光学アダプタ３２を
装着し、観察部位が広く、照明光量も大きく必要とする
場合には、内視鏡１の挿入部３の先端部本体２７に大光
量用光学アダプタ３３を装着することができる。いずれ
にしても、光学アダプタ３２，３３の後端面に設けられ
た接点を先端部本体２７のＣＣＤ用接点３０およびＬＥ
Ｄ用接点３１に接続した状態で、接続環３４を回すこと
により、接続環３４の内周面に設けられた雌ねじ部が細
径部２８の雄ねじ部２９に螺合して先端部本体２７に対
して小光量用光学アダプタ３２と大光量用光学アダプタ
３３を選択的に接続できる。

【００２９】しかも、小光量用光学アダプタ３２と大光
量用光学アダプタ３３には紫外光ＬＥＤ３６が設けられ
ているため、紫外光を発光させることにより、蛍光探傷
が可能となる。つまり、被写体に傷があり、その傷の度
合いを蛍光探傷によって観察する場合、被写体に蛍光塗
料を塗布して蛍光塗料を傷に染み込ませる。次に、被写
体の表面の蛍光塗料を洗い流してから、その被写体に紫
外光ＬＥＤ３６によって紫外光を照射すると、傷に残っ
た蛍光塗料が可視光で発光し、その傷の度合いを鮮明に
観察できる。

【００３０】また、本実施形態においては、小光量用光
学アダプタ３２と大光量用光学アダプタ３３に、白色Ｌ
ＥＤ２６と紫外光ＬＥＤ３６との両方を備えているが、
白色ＬＥＤを備えた光学アダプタと紫外光ＬＥＤを備え
た光学アダプタとを備え、使用目的によって交換して内
視鏡１の挿入部３の先端部本体２７に装着してもよい。

【００３１】また、白色ＬＥＤと特定の波長を強化する
ために、単色ＬＥＤを組み合わせてもよく、また、ビデ
オスコープに限らず、ファイバースコープに用いてもよ
い。前記実施形態によれば、次のような構成が得られ
る。

【００３２】（付記１）照明手段と観察手段を有する内
視鏡において、前記照明手段は、半導体発光素子により
励起され発光する蛍光物質を用いたことを特徴とする内
視鏡。

【００３３】（付記２）半導体発光素子と蛍光物質は１
つのパッケージに封止されていることを特徴とする付記
１記載の内視鏡。（付記３）蛍光物質の発光波長は可視光域に分布してい
ることを特徴とする付記１記載の内視鏡。

【００３４】（付記４）照明手段には複数個の照明部を
設け、照明部を可視光を発光する蛍光物質を設けた照明
部と紫外光を発光する蛍光物質を設けた照明部とを混在
させたことを特徴とする付記１記載の内視鏡。

【００３５】（付記５）内視鏡の先端部本体に光学アダ
プタを着脱自在に設けた内視鏡において、前記光学アダ
プタ内に半導体発光素子と、半導体発光素子により励起
され発光する蛍光物質を設けたことを特徴とする内視
鏡。

【００３６】付記１〜３によれば、１つのＬＥＤで白色
光を得ることができ、白色ＬＥＤの発光効率（Ｌｕｍｅ
ｎ／Ｗ）は従来の内視鏡システムで用いている光源＋ラ
イトガイドの１００〜２００倍となる。白色への変換効
率はＲ．Ｇ、ＢＬＥＤの混色によるものよりも約２倍と
なる。付記４によれば、紫外光を内視鏡先端部で発光さ
せることにより十分な光量で蛍光探傷が可能になる。付
記５によれば、必要に応じた照明光量（ＬＥＤの数）を
得ることができる。

【００３７】

【発明の効果】以上説明したように、この発明によれ
ば、照明手段に、半導体発光素子により励起され発光す
る蛍光物質を用いることにより、色むらのなく、被写体
の色合いを正確に観察でき、また先端構成部の小型化を
図ることができるという効果がある。

【図面の簡単な説明】

【図１】この発明の第１の実施形態を示す内視鏡の全体
の斜視図。

【図２】同実施形態の内視鏡の全体のブロック図。

【図３】同実施形態の内視鏡の先端構成部の縦断側面
図。

【図４】この発明の第２の実施形態を示す内視鏡の先端
構成部の縦断側面図。

【図５】この発明の第３の実施形態を示す内視鏡の分解
斜視図。

【図６】同実施形態の紫外光ＬＥＤの縦断側面図。

【符号の説明】

１…内視鏡２…操作部３…挿入部１０…照明手段１１…観察手段１５…青色ＬＥＤ１６…白色蛍光物質

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】照明手段と観察手段を有する内視鏡にお
いて、前記照明手段は、半導体発光素子により励起され
発光する蛍光物質を用いたことを特徴とする内視鏡。