WO2012137737A1 - 内視鏡及び内視鏡用照明装置 - Google Patents

内視鏡及び内視鏡用照明装置 Download PDF

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WO2012137737A1
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light guide
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本田 一樹
翔 進士
池田 裕一
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オリンパスメディカルシステムズ株式会社
オリンパス株式会社
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Definitions

  • the present invention relates to an endoscope including an illumination member that illuminates a subject in an observation field and an endoscope illumination device.
  • FIG. 5 in Japanese Patent Application Laid-Open No. 2008-155016 discloses an endoscope in which illumination windows are arranged at two locations below the observation window.
  • the present invention has been made in view of the above-described points, and an object thereof is to provide an endoscope and an endoscope illuminating device that can illuminate the observation visual field side with less uneven illumination and can reduce the size of the distal end portion. To do.
  • An endoscope includes a direct-view observation window in which a direct-view objective lens having an axial front side of the insert portion as a direct-view observation field is provided at a distal end portion of the insert portion, and the direct-view observation
  • a C-ring shape that guides light incident on an incident surface that is arranged in a direct-viewing illumination window formed on the outer peripheral side of the window and that is formed by cutting out an outer peripheral portion that is the lower side of the direct-viewing visual field.
  • a light emitting portion for emitting light and in order to emit light guided in the light guide plate to the front side of the light guide plate at a position on the upper side of the light guide plate Wedge shape formed by cutting out a wedge shape from the back side to the front side Having a reflecting surface.
  • An endoscope illumination device is an endoscope illumination that emits illumination light incident on a transparent light guide including an annular shape from the outside through a light guide from the outside.
  • the light guide has a cross-section of a part of an outer shape having a substantially water drop shape in which two lines extending from two points on the outer circumference of the circle are in contact with each other, and each of the two lines is substantially perpendicular.
  • An annular part provided with a notch part that is notched so that the annular shape is not interrupted in a direction to be connected, and a cut surface that is notched in the notch part, and the illumination light from the light guide is cut
  • An incident portion that contacts the end surface of the light guide so as to be incident in a direction perpendicular to the surface, and an inner peripheral surface of the annular portion that is disposed at least on the side provided with the notch, and is incident on the light guide
  • FIG. 1 is a perspective view showing an overall configuration of an endoscope apparatus provided with a first embodiment of the present invention.
  • FIG. 2 is a perspective view showing a configuration of a tip portion.
  • FIG. 3 is a front view of the tip. 4 is a longitudinal sectional view taken along the line ABCDEF in FIG. 5 is a cross-sectional view taken along line GH in FIG.
  • FIG. 6 is a perspective view showing a schematic shape of the illumination member.
  • FIG. 7 is a diagram illustrating a circular area and an annular area where a direct-view subject image and a side-view subject image are formed on the imaging surface of the image sensor.
  • FIG. 8A is a front view showing an illumination member.
  • FIG. 8B is a plan view seen from above in FIG. 8A.
  • FIG. 8C is a side view seen from the right side of FIG. 8A.
  • FIG. 9A is a diagram illustrating a state in which an observation target part is observed in proximity.
  • FIG. 9B is a diagram showing a display screen on the monitor in the case of FIG. 9A.
  • FIG. 10 is a view showing an LED forming a light guide plate and a light emitting portion in a modified example.
  • FIG. 11 is a front view of the distal end portion in the second embodiment of the present invention.
  • 12 is a longitudinal sectional view taken along the line ABCDEF in FIG. 13 is a cross-sectional view taken along line GH in FIG.
  • FIG. 14A is a front view showing an illumination member.
  • FIG. 14B is a plan view seen from above in FIG. 14A.
  • FIG. 14C is a side view seen from the right side of FIG. 14A.
  • FIG. 15 is a front view of a tip portion in a modification of the second embodiment.
  • 16 is a front view showing the light guide member and the light guide plate in FIG.
  • FIG. 17 is a longitudinal cross-sectional view of a tip portion in the third embodiment of the present invention.
  • FIG. 18 is a perspective view showing an endoscope to which the endoscope illumination device according to the fourth embodiment of the present invention is applied.
  • FIG. 19 is a longitudinal sectional view showing a configuration in the vicinity of the distal end portion of the endoscope of FIG.
  • FIG. 20A is a front view of the endoscope illumination device as viewed from the front side of the light guide.
  • FIG. 20B is a cross-sectional view taken along the line II ′ of FIG. 20A.
  • FIG. 21A is an explanatory diagram illustrating a state in which illumination light incident on a light guide is guided using a front view.
  • FIG. 21B is an explanatory diagram illustrating a state in which illumination light incident on the light guide is guided using a cross-sectional view.
  • FIG. 21C is an explanatory diagram illustrating a state in which illumination light is emitted when a curved surface is not formed and when a curved surface is formed on the emission surface side.
  • FIG. 21D is a diagram illustrating a state in which illumination light is guided along with a side cross-sectional view of an endoscope illumination device according to a first modification of the fourth embodiment.
  • FIG. 21A is an explanatory diagram illustrating a state in which illumination light incident on a light guide is guided using a front view.
  • FIG. 21B is an explanatory diagram illustrating a state in which illumination light incident on the
  • FIG. 22A is a side cross-sectional view of an endoscope illumination apparatus in a second modification of the fourth embodiment.
  • FIG. 22B is a side cross-sectional view of the endoscope illumination device according to a third modification of the fourth embodiment.
  • FIG. 23 is a side view and a rear view of an endoscope illumination device according to a fourth modified example of the fourth embodiment.
  • FIG. 24 is a side cross-sectional view of an endoscope illumination apparatus according to a fifth modification of the fourth embodiment.
  • FIG. 25 is a side sectional view showing a configuration of an endoscope illumination apparatus according to a fifth embodiment of the present invention.
  • FIG. 26A is an explanatory view showing a state of guiding illumination light in the fifth embodiment.
  • FIG. 26A is an explanatory view showing a state of guiding illumination light in the fifth embodiment.
  • FIG. 26B is an explanatory diagram showing how illumination light is guided in more detail than in the case of FIG. 26A.
  • FIG. 27 is a cross-sectional view of an endoscope illumination apparatus according to a first modification of the fifth embodiment.
  • FIG. 28A is an explanatory diagram showing a state in which illumination light is guided in a second modification of the fifth embodiment.
  • FIG. 28B is an explanatory diagram showing how illumination light is guided in more detail than in the case of FIG. 28A.
  • FIG. 29 is a side view of an endoscope illumination apparatus according to a third modification of the fifth embodiment.
  • FIG. 30 is a diagram illustrating a part of an endoscope illumination device according to a fourth modification of the fifth embodiment.
  • FIG. 31 is a diagram showing a part of an endoscope illumination apparatus according to a fifth modification of the fifth embodiment.
  • FIG. 32 is a front view of an endoscope illumination device including one incident end face.
  • FIG. 33 is an explanatory diagram when observing closely in the conventional example.
  • the endoscope apparatus 1 provided with the first embodiment of the present invention has an endoscope 2 for performing an endoscopic examination.
  • the endoscope 2 includes an operation unit 3 that an operator holds and operates, an elongated insertion unit 4 that is formed at the front end of the operation unit 3 and is inserted into a body cavity, and the like. And a universal cord 5 whose base end extends from the portion.
  • the insertion portion 4 has a rigid distal end 6 provided at the distal end, a bendable bending portion 7 provided at the rear end of the distal end portion 6, and a long length provided at the rear end of the bending portion 7.
  • the bending portion 7 includes a flexible tube portion 8 having flexibility.
  • the bending portion 7 can be bent by a bending operation lever 9 provided in the operation portion 3.
  • the distal end portion 6 of the insertion portion 4 is formed with a cylindrical distal end portion 10 that protrudes in a cylindrical shape from a position deviated near the upper center of the distal end surface of the distal end portion 6.
  • An objective lens system 11 (see FIG. 4) that serves both as a direct view and a side view for optical observation is attached to the distal end side of the cylindrical distal end portion 10, and a direct view observation window 12 and a side view as an observation window by the objective lens system 11 are attached.
  • An observation window 13 is formed.
  • a side-view illumination window 14 that performs side-view illumination is formed in the vicinity of the proximal end of the cylindrical distal end portion 10.
  • a C-ring-shaped direct-view illumination window 15 is formed on the outer peripheral side of the direct-view observation window 12 except for the outer peripheral portion that is the lower side of the direct-view observation window 12 (or the direct-view observation field of view).
  • the side-view observation window 13 has a C-ring shape (substantially near the entire circumference along the circumferential direction of the side surface (excluding the lower end side) for observing a wide range of side directions except for the lower side. (Annular shape).
  • the side view illumination window 14 is also formed by a C-ring shaped side view illumination member 21.
  • the side-view observation window 13 captures light from a subject incident from an arbitrary direction facing a substantially annular shape (excluding the lower side) in a side-view observation field (also simply referred to as a side-view field).
  • a mirror lens 16 is provided as a side-view objective lens having a reflecting surface for obtaining a side-view visual field image.
  • the direct-view observation window 12 is attached with a tip lens 41 as a direct-view objective lens for acquiring a subject image in front of the direct-view observation window 12, that is, in front of the insertion portion 4 in the axial direction.
  • a channel tip opening 17 (see FIG.
  • a cylindrical tip support member (hereinafter referred to as a support member) 18 that supports the cylindrical tip 10 adjacent to the lower side of the cylindrical tip 10 protrudes from the tip surface of the tip 6.
  • the support member 18 reinforces the strength of the cylindrical tip portion 10.
  • the support member 18 is formed of a light shielding member having an optical shielding function.
  • the cylindrical distal end portion 10 and the support member 18 are formed of the same member, and the proximal end thereof is integrally provided on the distal end surface of the distal end portion 6, and a distal end portion main body portion (hereinafter referred to as main body portion) 51. (Refer to FIG. 4), but the cylindrical tip 10 and the support member 18 may be fixed to the tip 6 by joining or the like.
  • the support member 18 includes a direct-view observation window nozzle 19 for cleaning the direct-view observation window 12 and the side-view observation window 13 of the objective lens system 11 and a side-view observation window nozzle 20, respectively. Is provided. Specifically, a direct-view observation window nozzle portion 19 that opens toward the direct-view observation window 12 is provided on the distal end surface of the support member 18.
  • a side-view observation window nozzle portion 20 that opens toward the side-view observation window 13 is provided on the side surface of the support member 18, and the support member 18 is used for the direct-view observation window nozzle portion 19 and the side-view observation window.
  • the nozzle unit 20 is shielded from appearing in the side view image.
  • the nozzle part 20 for side view observation windows is provided in two places.
  • the operation unit 3 shown in FIG. 1 supplies air so that a cleaning gas and a liquid can be selectively ejected from the direct-view observation window nozzle unit 19 and the side-view observation window nozzle unit 20, respectively.
  • a liquid supply operation button 24 is provided, and the operation of the air / liquid supply operation button 24 can be switched between air supply and liquid supply. 1 shows an example in which one air / liquid feeding operation button 24 is provided, but two may be provided.
  • the operation unit 3 is provided with a suction operation button 26 for sucking and collecting mucus or the like in the body cavity from the channel tip opening 17.
  • the channel is formed by a tube (not shown) or the like disposed in the insertion portion 4 and communicates with a treatment instrument insertion port 27 provided near the front end of the operation portion 3.
  • the treatment instrument is inserted through the treatment instrument insertion port 27, and the distal end side thereof is projected from the channel distal end opening portion 17, so that the treatment with the treatment instrument is performed. Can be performed.
  • a connector 29 is provided at the end of the universal cord 5, and this connector 29 is connected to a light source device 31 of an endoscope.
  • a base (not shown) serving as a connection end of a fluid conduit projecting from the tip of the connector 29 and a light guide base (not shown) serving as an illumination light supply end are detachable from the light source device 31.
  • One end of the connection cable 33 is connected to the electrical contact portion provided on the side surface.
  • the connector at the other end of the connection cable 33 is a video processor as a signal processing device that performs signal processing on the image sensor 34 (see FIG. 4) forming the imaging unit 52 mounted on the distal end portion 6 of the endoscope 2.
  • 32 is electrically connected.
  • the video processor 32 supplies a drive signal for driving the image sensor 34 mounted on the distal end portion 6 of the endoscope 2, and outputs an image signal (image signal) output from the image sensor 34 by the supply of the drive signal.
  • Signal processing is performed to generate a video signal.
  • the video signal generated by the video processor 32 is output to a monitor 35 serving as a display device, and an image captured by the image sensor 34 is displayed on the display surface of the monitor 35 as an endoscopic image.
  • Peripheral devices such as the light source device 31, the video processor 32, and the monitor 35 are arranged on a gantry 37 together with a keyboard 36 for inputting patient information and the like.
  • the illumination light generated by the light source device 31 is guided (transmitted) by the universal cord 5 and one light guide inserted through the operation unit 3, and further branched in the insertion unit 4 and split into a plurality of lights.
  • the light is guided (transmitted) to the distal end surface side by guides 44 and 45 (see FIG. 4).
  • the distal end portion of the light guide 44 passing through the insertion portion 4 is disposed inside the side-view illumination window 14 of the cylindrical distal end portion 10 and serves as a light emitting member that emits light guided from the light source device 31.
  • the light emitted from the front end surface of the light guide 44 toward the front side in the axial direction of the front end portion 6 is reflected in a substantially right-angle direction by the concave reflecting surface 21 a provided in the side-view illumination member 21, and laterally. Illuminating light is emitted in the direction of the side-viewing visual field through the transparent member 21b that is emitted and covers the reflecting surface 21a.
  • the reflection surface 21a provided on the side-view illumination member 21 is formed in a C-ring shape except for the lower support member 18, and emits illumination light in a side-view direction close to the entire circumference except the lower side. Further, the distal end portion of the light guide 45 passing through the insertion portion 4 is disposed in a light guide insertion hole provided in the support member 18 (as indicated by a dotted line in FIG. 3).
  • the front end of the light guide 45 forms a light emitting member 45 a that emits light guided from the light source device 31.
  • the light emitted from the front end surface of the light emitting member 45a (the front end surface of the light guide 45) toward the front side in the axial direction of the front end portion 6 passes through the light guide member 46 molded in an L shape.
  • the light enters incident surfaces 47a and 47b (see FIGS. 6 and 8A) of a C-ring-shaped light guide plate 47 formed on the outer periphery of the direct-view observation window 12.
  • the front end portion of the light guide 45 as the light emitting member 45 a and the light guide member 46 include a light emitting portion 48 that emits light so as to be incident on the incident surfaces 47 a and 47 b of the light guide plate 47.
  • the light guide plate 47 does not use the light guide member 46 and the light emitting diodes (abbreviated as LEDs) 61a and 61b emit light emitted from the LEDs 61a and 61b.
  • a light emitting portion for emitting light so as to be directly incident is formed on the incident surfaces 47a and 47b.
  • FIG. 5 shows an illumination member 49 portion for direct illumination that includes a light guide member 46 for performing direct illumination along a GH line cross section in FIG. 4 and a C-ring-shaped light guide plate 47.
  • FIG. 6A shows a schematic shape of the illumination member 49. As shown in the longitudinal sectional view of FIG.
  • the light guide member 46 is L-shaped in the axial direction of the distal end portion 6, but as shown in the transverse sectional view of FIG. Including the base end side, it is molded into a shape that branches into a substantially Y shape.
  • the light guide member 46 can be formed by a rigid fiber bundle, for example.
  • the light guide member 46 has, for example, a base end face that is in close contact with or in contact with (at least faces) the front end face of the light guide 45, and guides light emitted from the front end face to the front end side bent in an L shape. Then, the guided light is emitted by using the leading end face branched into a V shape on the leading end side as the emitting faces 46a and 46b.
  • the exit surfaces 46a and 46b are in close contact with or in contact with the entrance surfaces 47a and 47b of the C-ring-shaped light guide plate 47, and light emitted from the exit surfaces 46a and 46b enters the entrance surfaces 47a and 47b, respectively.
  • the light incident on the incident surfaces 47a and 47b is guided by a C-ring-shaped light guide plate 47 as described later, emitted from the front surface to the front side, and illuminates a subject (such as a region to be observed) on the direct view field side. It becomes direct view illumination light.
  • a wedge-shaped notch is formed from the back to the front so that the guided light is emitted to the front side (front side) at a position near the top of the C-ring-shaped light guide plate 47.
  • a wedge-shaped reflecting surface 50 (see FIGS. 6, 8A and 8B) is provided.
  • an imaging unit 52 is incorporated along the central axis of the cylindrical tip 10.
  • the front lens portion 53 and the rear lens portion 54 constituting the objective lens system 11 are attached to the lens frames 55 and 56, respectively, so that the central axis at the cylindrical tip portion 10 is the optical axis O.
  • the front lens portion 53 is configured by a rotationally symmetric tip lens 41 and a mirror lens 16 attached to the front lens frame 60, and a lens frame 55 is attached to the rear surface of the mirror lens 16.
  • the rear lens portion 54 includes a plurality of lenses attached to the lens frame 56, and the imaging element 34 is also attached to the lens frame 56.
  • the two lens frames 55 and 56 are fixed in the main body 51 in a state in which both the lens frames 55 and 56 that are fitted so as to be movable in the direction of the optical axis O are relatively moved and focused.
  • the outer diameter of the front lens frame 60 (excluding the step portion at the rear end) is almost equal to the inner diameter of the C-ring-shaped light guide plate 47 and is fixed in a state of being fitted to the inner peripheral surface of the light guide plate 47.
  • the image sensor 34 is connected to the signal cable 58 on the back surface thereof.
  • the outer peripheral surface of the main body 51 of the distal end portion 6 and the front surface of the support member 18 are covered with a cover member 59.
  • the direct-viewing observation window nozzle portion 19 is attached to a front end opening of a hollow portion 19 a provided in the support member 18.
  • the C-ring-shaped light guide plate 47 is a reflection surface 57a, 57b that reflects light on the inner and outer peripheral surfaces, and a reflection surface that scatters and reflects light on the rear surface.
  • the scattering reflection surface 57d and the front surface are respectively provided with a transmission surface 57c that transmits light and emits it as illumination light on the direct-viewing observation visual field side.
  • a direct-view subject image and a side-view subject image are connected to a circular region 38a and an annular region (C-ring region) 38b, respectively.
  • a direct-view subject image that has passed through the tip lens 41 of the direct-view observation window 12 is formed in the central circular region 38a of the rectangular region that forms the imaging surface 34a, and the annular region 38b outside the circular region 38a is viewed from the side.
  • the subject image of the side view through the mirror lens 16 of the observation window 13 is formed so as to be concentric.
  • Reference numeral 38c denotes a circular portion that becomes a boundary between the directly-viewed subject image and the side-viewed subject image.
  • the light from the subject side incident on the side observation window 13 side is mechanically shielded by the support member 18, so that the lower region 38d in the annular region 38b is imaged.
  • This is a non-imaging area that is not imaged by the element 34.
  • the distal end lens 41 as a direct-viewing objective lens in which the front side in the axial direction of the insertion portion 4 is a direct-view observation field is provided at the distal end portion 6 of the insertion portion 4.
  • a direct-view observation window 12 provided, a scattering reflection surface 57d as a reflection surface that is disposed on the outer peripheral side of the direct-view observation window 12 and scatters and reflects light on the back surface, and transmits the light on the front surface to transmit the direct-view observation field of view.
  • a C-ring-shaped light guide plate 47 in which a transmission surface 57c that emits illumination light is formed on the side, and an outer peripheral portion that is a lower side of the direct-viewing visual field is cut out, and a C-ring shape in the light guide plate 47 is cut out.
  • a light guide member 46 that forms a light emitting portion that emits light so that the light enters the incident surfaces 47a and 47b as the incident surfaces 47a and 47b.
  • Light guided To exit the front surface side of the light guide plate 47 characterized in that a reflective surface 50 of the wedge-shape formed by cutting a wedge shape toward the front side from the rear.
  • the light guide plate 47 has an inner peripheral surface having a predetermined inner diameter d1 and an outer peripheral surface having a predetermined outer diameter d2, and has a C-ring shape as a ring with a lower side cut out.
  • the light incident on the lower end side of the light guide member 46 from the light incident surfaces 47a and 47b can be efficiently emitted from the front surface of the light guide plate 47, as shown in FIG.
  • Reflecting surfaces 57a and 57b are provided on the outer peripheral surface, respectively. Reflecting surfaces 57 a and 57 b are formed by providing a reflective metal film such as aluminum or silver having a high reflecting function on the inner and outer peripheral surfaces of the light guide plate 47.
  • a small uneven portion is provided on the back surface of the light guide plate 47, and a reflective metal film such as aluminum or silver having a high reflection function is provided on the surface thereof, and incident light is scattered and reflected as shown in FIG. 8C.
  • a scattering reflection surface 57d is formed.
  • the front surface of the light guide plate 47 serves as a transmission surface (outgoing surface) 57c that transmits the light as direct-view illumination light through the light guide plate 47.
  • the light guide plate 47 is cut out in a wedge shape near the upper position, and a reflection metal film is formed on the end surface cut out in the wedge shape to form the reflection surface 50.
  • the light is efficiently emitted to the front or front side.
  • the wedge-shaped notch is, for example, 1/2 or more of the thickness between the front surface and the rear surface of the light guide plate 47, for example, about 2 / 3-5 / 6.
  • Illumination light generated by the light source device 31 is incident on the incident end face of the light guide inserted through the universal cord 5 in the endoscope 2 and guided by the light guide.
  • the light guide is branched in the insertion portion 4 to become light guides 44 and 45.
  • the light guide 44 emits light guided from the tip surface thereof.
  • a reflecting surface 21a is provided so as to face the tip surface.
  • the reflecting surface 21a reflects light emitted from the distal end surface of the light guide 44 and emits illumination light laterally from the side-view illumination window 14 to illuminate the subject side of the side-view visual field.
  • the light guides 44 are actually arranged at a plurality of locations in the circumferential direction.
  • the light guide 45 emits light guided from the distal end surface thereof, and causes the emitted light to enter the proximal end surface of the light guide member 46 that faces the distal end surface in close contact.
  • the light guide member 46 guides the incident light to the front end side bent in an L shape, and emits the light guided from the emission surfaces 46 a and 46 b branched into V shapes.
  • the exit surfaces 46a and 46b are in close contact with or in contact with the entrance surfaces 47a and 47b of the C-ring-shaped light guide plate 47, and light emitted from the exit surfaces 46a and 46b is efficiently incident on the entrance surfaces 47a and 47b. . As shown in FIG.
  • reflection surfaces 57a and 57b are formed on the inner peripheral surface and the outer peripheral surface of the light guide plate 47, respectively, so that the light incident into the light guide plate 47 as shown in FIG. The light is guided while being reflected by the reflection surfaces 57a and 57b.
  • the light guided to the rear side is scattered as described below, and the light guided to the front side is transmitted through the front transmission surface 57c and emitted to the front side as direct-view illumination light. .
  • the scattering reflection surface 57d is provided on the back surface of the light guide plate 47, the light incident on the back surface is scattered and is reflected from the front surface of the light guide plate 47 or on the reflection surfaces 57a and 57b. After reflection, the light passes through the front transmission surface 57c and is emitted forward.
  • the wedge-shaped reflection surface 50 is provided at the upper position of the light guide plate 47, for example, the light guided into the light guide plate 47 is directed upward in the drawing in FIG. 8C. When the light is incident on the screen, the light is reflected by the reflecting surface 50 and emitted from the front surface as shown in FIG. 8B.
  • the wedge-shaped reflecting surface 50 is not provided, for example, light incident from the incident surface 47a is guided to the other incident surface 47b side by reflection on the reflecting surfaces 57a and 57b, and from the front surface.
  • the proportion that cannot be used as illumination light to be emitted increases.
  • light that is incident from one incident surface and guided to the other incident surface by the wedge-shaped reflecting surface 50 is reflected on the way from the front surface. By making it emit, the efficiency which can be utilized as illumination light is improved.
  • FIG. 9A shows a state in which an observation target site 92 such as an affected part in a body cavity is closely observed using the endoscope 2 of the present embodiment
  • FIG. 9B shows a display surface 35a of the monitor 35 in that case.
  • a display example is shown.
  • the circular area 39a and the circular area 39b in FIG. 9B indicate image display areas corresponding to the circular area 38a and the circular area 38b on which the direct-view subject image and the side-view subject image shown in FIG. 7 are formed, respectively. .
  • Reference numeral 39c denotes a circular portion serving as a boundary between the direct-view image display area and the side-view image display area.
  • a region 39d indicated by oblique lines on the lower side in the annular region 39b is a non-display region that does not display an image corresponding to the region 38d in FIG.
  • the direct-view illumination window 15 is formed in a C-ring shape so as to exclude the lower portion on the outer periphery of the direct-view observation window 12, the distal end surface of the distal end portion 6 is brought close to the observation target portion 92. Even in the case of observation, illumination and observation can be performed without halation occurring on the lower side. That is, according to the present embodiment, it is effective that the intensity of the illumination light at the portion facing the lower side is greatly increased as compared with the upper side and halation occurs as in the conventional example of FIG. Can be prevented.
  • the direct-viewing illumination window 15 is formed in a C-ring shape that surrounds the outer periphery of the direct-viewing observation window 12 and excludes the lower side portion. Lighting can be performed in a state where there is little. That is, high quality illumination can be performed. Therefore, it is possible to provide an observation image that is easy to diagnose for the operator.
  • the C-ring-shaped side-view observation window 13 is formed adjacent to the rear of the direct-view observation window 12 and the imaging unit 52 capable of direct view and side-view is formed.
  • the tip 6 can be made compact.
  • the side-view observation window 13 can be formed adjacent to the back surface of the light guide plate 47 as shown in FIG. Can be.
  • the wedge-shaped reflecting surface 50 can improve the light utilization efficiency when the light guided into the light guide plate 47 is actually emitted as illumination light to the observation visual field side. Therefore, the illumination member 49 including the light guide member 46 and the light guide plate 47 can be reduced in size, and the size of the tip portion 6 can be reduced. Further, according to the present embodiment, since both the direct-view and side-view observation images can be obtained and displayed at the same time, endoscopy can be performed more smoothly than in the case of one observation image. .
  • the base end surface of the light guide member 46 is fixed so as to be in close contact with or in contact with the distal end surface of the light guide 45, but the assembly is facilitated.
  • the light guide plate 47 may be integrally formed on the tip surface of the light guide 45 without being limited to the case.
  • the light guide member 46 and the light guide plate 47 are assembled as separate members.
  • the structure is not limited to this case, and the light guide member 46 and the light guide plate 47 are integrated. It may be molded into
  • the light guide member 46 is provided.
  • the light guide member 46 is not used as in the modification shown in FIG. 10, for example, the emission surfaces 62a of the LEDs 61a and 61b, A structure may be adopted in which light respectively emitted by the light 62 b is incident on the incident surfaces 47 a and 47 b of the light guide plate 47.
  • the LEDs 61a and 61b are connected to an LED power supply circuit provided in the light source device 31 via drive lines 63a and 63b, and the LEDs 61a and 61b are supplied by LED power supplied from the LED power supply circuit via the drive lines 63a and 63b.
  • Light In the configuration of this modification, a light emitting unit that emits light is configured such that the LEDs 61 a and 61 b are incident on the incident surfaces 47 a and 47 b of the light guide plate 47.
  • the effect of this modification is substantially the same as that of the first embodiment.
  • the other light guide 44 may be used as shown in FIG. 4, or without using this light guide 44, an LED is arranged at the position of the front end surface of the light guide 44.
  • the structure may not be used.
  • the light emitted from the LED 64 may be incident on the light guide member 46 without using the light guide 45 as the light emitting member.
  • FIG. 11 and 12 are a front view and a longitudinal sectional view showing the structure of the distal end portion of the endoscope according to the second embodiment of the present invention.
  • FIG. 13 shows a cross-sectional view in FIG. Since the present embodiment is different from the first embodiment only in a part of the structure in the distal end portion 6, only the parts different from the first embodiment will be described.
  • the side-view illumination window 14 that performs side-view illumination using the light guided by the light guide 44 is formed adjacent to the rear of the side-view observation window 13. In the embodiment, this side view illumination window 14 is not provided, but the direct view / side view illumination window 71 serving as both direct view illumination and side view illumination is provided.
  • the direct-view / side-view illumination window 71 is formed on the distal end side of the light guide 45 in the first embodiment.
  • the light guide 45 in the first embodiment is disposed inside the support member 18 so that the distal end surface is in close contact with or in contact with the base end surface of the light guide member 46.
  • the light guide 45 is disposed.
  • the distal end side of the light guide 45 is bent into an L shape so that the distal end side of the light guide doubles as the light guide member 46 of the first embodiment, and the bent distal end side is further branched into a V shape. It arrange
  • the outer diameter of the light guide 45 is made thicker than in the first embodiment so that the amount of illumination light required for direct viewing and side viewing can be guided.
  • a light guide part having a function of the light guide member 46 by the light guide 45 in the present embodiment is indicated by reference numeral 72.
  • the front end surface branched into a V shape in the light guide portion 72 becomes emission surfaces 72 a and 72 b that emit light so as to enter the incident surfaces 47 a and 47 b of the light guide plate 47.
  • the light guide 72 is indicated by a dotted line. 13 has a structure in which the light guide member 46 in FIG.
  • FIG. 12 shows a structure in which the light guide member 46 in FIG. 4 is replaced with a light guide portion 72, and the light guide 44 and the side view illumination member 21 for performing side view illumination are not provided. ing. Since the arrangement space for the side-view illumination window 14 is not provided, the tip 6 shown in FIG. 12 has a shorter length than the tip 6 shown in FIG. In FIG. 12, reference numerals 53 and 54 are omitted. On the other hand, in the present embodiment, the configuration of the light guide plate 47 in the first embodiment is slightly changed to perform direct-view illumination and side-view illumination from the direct-view / side-view illumination window 71.
  • the direct-view / side-view illumination window 71 emits direct-view illumination light with the front surface (front surface) of the light guide plate 47 exposed as a direct-view illumination window, and the side surface where the outer peripheral surface of the light guide plate 47 is exposed is the side-view illumination window. As shown in FIG.
  • the reflective surfaces 57a and 57b are provided on the inner peripheral surface and the outer peripheral surface of the light guide plate 47, respectively.
  • the reflective surface 57a is provided on the inner peripheral surface.
  • the transmission surface 57e is provided on the outer peripheral surface.
  • the vicinity of the upper position of the light guide plate 47 is cut out in a wedge shape, and the reflection surface 50 is formed by providing a reflective metal film or the like on the cut-out end face.
  • Other configurations are the same as those of the first embodiment.
  • the operation of the present embodiment having such a configuration is mainly different in that the outer peripheral surface of the light guide plate 47 in the first embodiment uses the reflection surface 57b as the transmission surface 57e. Therefore, the effect of this difference will be described.
  • the light incident on the outer peripheral surface is reflected to the inside of the light guide plate 47, but in this embodiment, a predetermined amount is applied to the outer peripheral surface as shown in FIG. 14A.
  • Light incident at an incident angle ⁇ greater than the value is totally reflected.
  • light incident on the outer peripheral surface at an incident angle less than a predetermined value is transmitted through the outer peripheral surface and emitted to the side to become side-viewing illumination light that illuminates the side (side-viewing visual field) side.
  • the light incident on the back surface is scattered by the scattering reflection surface 57d provided on the back surface to the front surface or the side surface (inner surface or outer surface), and from the front surface to the direct viewing observation field or outer surface. To the side viewing side.
  • the light guided to the upper side of the light guide plate 47 is reflected by the reflecting surface 50 as in the first embodiment. Therefore, according to the present embodiment, direct viewing illumination and side viewing illumination can be performed from the direct viewing / side viewing illumination window 71 formed by the light guide plate 47. Therefore, the effect of the first embodiment (direct viewing)
  • the observation visual field side can be illuminated in a state where there is little illumination unevenness, and the tip portion can be reduced in size, and the size of the tip portion 6 in the longitudinal direction can be further shortened.
  • the first embodiment or the second embodiment may be further modified.
  • FIG. 15 shows a longitudinal sectional view of the distal end portion 6 obtained by modifying the second embodiment, for example.
  • the side-view illumination is performed by reflecting with a reflecting member.
  • a configuration in which the side-view illumination in the configuration in which the C-ring-shaped light guide plate 47 in the second embodiment performs the direct-view / side-view illumination is performed separately from the direct view. Applicable.
  • the front end of the light guide 44 is fixed by the main body 51 in the support member 18 so as to be adjacent to the light guide 45.
  • the distal end surface of the light guide 44 guides and emits the light from the light source device 31, and the emitted light enters the incident surface at the proximal end of the second light guide member 46 '.
  • the tip of the light guide 44 forms a light emitting member 44 a that emits light guided from the light source device 31.
  • the light emitted from the distal end surface of the light emitting member 44a (the distal end surface of the light guide 44) toward the front side in the axial direction of the distal end portion 6 passes through a light guide member 46 'molded into an L shape.
  • the light enters the C-ring-shaped light guide plate 47 ′ disposed in the C-ring-shaped side-view illumination window 14.
  • the outer peripheral portion of the light guide plate 47 ′ on the lower side (the rear side of the position) of the direct view observation field is notched to form the incident surfaces 47a ′ and 47b ′.
  • the light guide plate 47 ′ has a predetermined inner diameter that fits to the outer peripheral surface of the lens frame 55, for example, and has an outer diameter that is the same as the outer diameter of the mirror lens 16, for example.
  • the front end portion of the light guide 44 as the light emitting member 44a and the light guide member 46 ′ form a light emitting portion 48 ′ that emits light so as to enter the incident surfaces 47a ′ and 47b ′ of the light guide plate 47 ′.
  • the light incident on the C-ring-shaped second light guide plate 47 ′ emits illumination light laterally from the side-view illumination window 14.
  • the second light guide member 46 ′ and the second light guide plate 47 ′ form a second illumination member 49 ′ that performs side-view illumination.
  • FIG. 15 shows a structure in which direct-view illumination is performed by the light guide 45, the light guide member 46, and the light guide plate 47 as in the case of the first embodiment.
  • FIG. 16 shows a second illumination member 49 ′.
  • the light guided by the light guide member 46 ′ enters the incident surfaces 47 a ′ and 47 b ′ of the second light guide plate 47 ′ having a C-ring shape from the output surfaces 46 a ′ and 46 b ′.
  • the front surface of the second light guide plate 47 ' is provided with a scattering reflection surface 57d' that scatters and reflects in the same manner as the rear surface.
  • a reflection surface 57a ' is provided on the inner peripheral surface, and a transmission surface 57e' is provided on the outer peripheral surface.
  • a reflection surface 50 ' that reflects to the outer peripheral side, that is, to the side is provided at a position near the upper portion of the second light guide plate 47' by an end surface that is cut out in a wedge shape from the inner peripheral surface to the outer peripheral surface side. It is. Then, the light guided to the second light guide plate 47 ′ is emitted from the side illumination window 14 to the side, that is, to the observation visual field side in the side view.
  • direct-view observation and side-view observation can be performed, and the direct-view observation field can be illuminated with little illumination unevenness, and the side-view observation field can also be illuminated with little illumination unevenness.
  • the tip portion 6 can be made small. Therefore, it is possible to provide the operator with an observation image that is easy to diagnose.
  • a plurality of tip surfaces of the light guide 44 are arranged in the circumferential direction to perform wide side view illumination in the circumferential direction.
  • side illumination can be performed widely in the circumferential direction by providing only one place. For this reason, manufacturing cost can be reduced.
  • the LED as the light emitting member is provided so as to be incident on the incident surfaces 47 a and 47 b of the light guide plate 47 without providing the light guide members 46 and 46 ′.
  • the light emitted from the light emitting element such as the above may be directly emitted.
  • FIG. 17 shows an example of the structure of the tip portion 6 having the direct-view objective lens system 11 ′ according to the third embodiment of the present invention. Since the endoscope of the present embodiment is similar to the above-described embodiments and modifications, only different configurations will be described.
  • the front lens frame 60 ′ to which the front lens 41 is attached is fitted with the lens frame 56 to which the rear lens portion 54 and the imaging device 34 are attached, and is fitted in the direction of the optical axis O.
  • the total amount is adjusted so that focusing can be performed. In this case, focusing is performed so that a direct-view subject image is formed on the imaging surface of the image sensor 34.
  • the side illumination window 14 is not provided.
  • the distal end portion 6 shown in FIG. 17 has a structure that does not include the light guide 44 and the second light guide member 46 ′ and the second light guide plate 47 ′ used for side view illumination in FIG.
  • FIG. 17 has a structure that does not include the light guide 44 and the second light guide member 46 ′ and the second light guide plate 47 ′ used for side view illumination in FIG.
  • the light guide member 46 and the light guide plate 47 have the same structure as described in the first embodiment. In the present embodiment, the operation related to direct-view illumination is the same as that of the first embodiment, and thus the description thereof is omitted.
  • the intensity of illumination light at the portion facing the lower side in the conventional example of FIG. 18 increases and halation occurs. It can be effectively prevented.
  • the direct-view illumination window 15 is formed in a C-ring shape so as to exclude the lower side portion on the outer periphery of the direct-view observation window 12, the direct-view observation field side is less illuminated. Lighting can be performed. That is, high quality illumination can be performed.
  • the wedge-shaped reflection surface 50 can improve the light use efficiency when the supplied light is actually emitted as illumination light to the observation visual field side. While being able to reduce in size, the size of the front-end
  • the length of the distal end portion 6 can be further shortened.
  • an endoscope illumination device that can perform uniform illumination using illumination light guided by a light guide, is small in size, is easy to manufacture, and has high resistance to deformation.
  • an endoscope 101 equipped with the endoscope illumination device according to the first embodiment of the present invention includes an elongated insertion portion 102 to be inserted into a body cavity and the like, and a rear portion of the insertion portion 102.
  • An operation unit 103 provided at the end and a universal cord 104 extending from the operation unit 103 are provided.
  • the end-side light source connector and signal connector (not shown) of the universal cord 104 are connected to a light source device external to the endoscope 101 and a processor that performs signal processing.
  • the flexible insertion portion 102 has a distal end portion 106 provided at the distal end thereof and a bendable bending portion 107 provided adjacent to the rear end of the distal end portion 106.
  • the bending portion 107 is operated in an arbitrary bending direction up and down and left and right by a user turning the bending operation knob 105 provided on the operation portion 103 with a finger of a hand holding the operation portion 103. It can be curved.
  • the light source device generates illumination light, and the illumination light enters the light source connector of the endoscope 101.
  • the illumination light incident on the light source connector is guided to the distal end surface by the universal cord 104, the operation unit 103, and the light guide 108 inserted through the insertion unit 102.
  • the illumination light guided to the distal end surface by the light guide 108 enters an annular light guide 112 that forms the endoscope illumination device 111 of the fourth embodiment.
  • illumination light is emitted from an illumination light emission surface (abbreviated as an emission surface) 131 on the front side of the light guide 112, and the observation target site side such as an affected part in the body cavity in which the insertion unit 102 is inserted is used as an illumination range.
  • illumination light emission surface abbreviated as an emission surface
  • an objective optical system 113 is disposed inside the annular shape of the light guide 112, and the imaging position is constituted by a charge coupled device or the like.
  • An image sensor 114 to be operated is disposed.
  • the objective optical system 113 forms an optical image of the illuminated observation target part on the imaging surface of the imaging element 114, and an imaging signal photoelectrically converted by the imaging element 114 is input to the processor via a signal cable.
  • the processor performs signal processing on the imaging signal, outputs the generated image signal to the display device, and the display device displays an endoscopic image corresponding to the image signal.
  • a treatment instrument insertion port 115 for inserting a treatment instrument is provided near the front end of the operation unit 103, and the treatment instrument insertion port 115 is provided in the longitudinal direction of the insertion unit 102.
  • the channel is formed along the channel. This channel opens as a channel tip opening 116 on the tip surface of the tip 106.
  • the distal end of the observation (imaging) through-hole provided in the columnar distal end constituent member 121 is cut out to have a larger diameter so that the annular light guide 112 is (a light shielding member)
  • the tip lens of the objective optical system 113 attached to the tip lens frame 122 is placed inside the annular shape of the light guide 112.
  • the image sensor 114 is disposed at the image forming position of the objective optical system 113.
  • the front lens frame 122 is fixed by being fitted into a hole of a holding plate 123 formed using stainless steel or the like disposed on the back surface of the light guide 112, and the holding plate 123 is fixed to the tip of the tip constituent member 121. Fixed to the surface.
  • the rear lens group disposed on the rear side of the front lens constituting the objective optical system 113 is attached to the lens frame 124.
  • the front end side of the light guide 108 is passed through the illumination through-hole provided in the front end constituting member 121 along the longitudinal direction of the insertion portion 102, and the light guide 108 is bent by approximately 90 ° on the front end side.
  • the light guide 108 is configured by a fiber bundle in which a large number of light guide fibers that transmit illumination light are bundled.
  • the tip of the bent light guide 108 extends toward the light guide 112 disposed above. Illumination light emitted from the end surface of the bent tip is incident on an incident portion (or light receiving portion) formed on the light guide body 112 in contact with the end surface. Further, the outer peripheral surface of the tip constituent member 121 is covered with a tip cover 125, and the bent tip side of the light guide 108 is covered with the tip cover 125 to protect the light guide 108. In addition, a notch 126 is formed by cutting out a part near the lower end of the exit surface 131 of the light guide 112 in a stepped shape, and the tip cover 125 is provided with a protruding part 125a that protrudes so as to contact the notch 126.
  • the protrusion 125a protects the light guide 112 from falling off the tip portion 106.
  • the light guide 108 is covered with a protective tube in the insertion portion 102, and is fixed to the illumination through hole in the distal end portion 106 with a filling member, an adhesive, or the like.
  • Illumination light incident on the light guide 112 from the front end surface of the light guide 108 is emitted from the emission surface 131 provided on the front side of the light guide 112, and the observation range of the objective optical system 113 is illuminated substantially uniformly.
  • FIG. 19 shows a schematic range of illumination light emitted from the emission surface 131.
  • 20A is a front view of the endoscope illumination device 111 according to the present embodiment as viewed from the exit surface side of the light guide 112, and
  • FIG. 20B is a cross-sectional view taken along the line II ′ of FIG. 20A.
  • the endoscope illuminating device 111 is formed using a transparent light guide 112 having an annular shape.
  • the endoscope illumination device 111 forms an angle smaller than two points (180 ° in this case) passing through the diameter of the outer periphery of the ring as a cross-sectional shape corresponding to the light guide 112 viewed from the front side. As shown by a one-dot chain line extended from two points P1 and P2, it has an outer shape in a substantially water drop shape in which two lines contact each other.
  • each of the two lines in the outer shape having the water droplet shape is in a direction connecting substantially perpendicular lines, and the annular shape is not interrupted (becomes a connected annular shape).
  • a ring portion 132 formed by providing a notch 133 by notching a part on the outer peripheral side, more specifically, a peripheral portion including a position where the two lines contact each other is provided.
  • the shape shown in FIG. 20A is the same in the cross-sectional view parallel to the paper surface of FIG. 20A (however, the notch 126 may not appear depending on the cross-sectional position).
  • the endoscope illumination device 111 is provided on the two cut surfaces of the notch 133 with respect to the light guide 112, and the illumination light from the light guide 108 is applied to each cut surface.
  • Each incident end surface 134 that forms an incident portion (or a light receiving portion) in contact with the end surface of the light guide 108 is provided on each cut surface so as to be incident in the vertical direction.
  • the incident end surface 134 may be formed in the entire area of each of the two cut surfaces formed by the notch formed by the notch 133, or is in contact with the end surface of the light guide 108 (becomes a part of each cut surface) 2 You may form by one each end surface area
  • the light guide 108 branches in the vicinity of the tip so as to form a Y shape as shown in FIG. 20A, and the two branched end faces come into contact with the two incident end faces 134 respectively. In this case, the fiber traveling direction in the vicinity of the end face of the light guide 108 is in contact with the incident end face 134 while being perpendicular to each incident end face 134.
  • the illumination light from the light guide 108 is set to enter from the direction perpendicular to the two incident end faces 134 (to the two incident end faces 134).
  • the illumination light guided by the light guide 108 has a function of simultaneously entering the two incident end faces 134 from a direction perpendicular to the two incident end faces 134.
  • the endoscope illumination device 111 is formed on the inner peripheral surface (inner peripheral surface) of the annular ring portion 132 of the light guide 112, and the illumination light incident on the light guide 112 is received by the endoscope illumination device 111.
  • a reflective material 135 made of a member having a high reflectivity with respect to illumination light, such as aluminum, having a function as a reflecting portion that reflects inside the annular portion 132 when entering the inner peripheral surface is provided in a thin film shape.
  • the reflector 135 has a reflecting surface as a surface that reflects the illumination light incident on the inner peripheral surface from the inside of the annular portion 132 toward the inside of the annular portion.
  • the reflecting material 135 constituting the reflecting portion is not limited to the case where the reflecting member 135 is provided on the entire inner peripheral surface of the annular portion 132, and the incident portion side provided with at least the notch portion 133 (the light at the lower end in FIG. 20A). It may be arranged on the inner peripheral surface portion near the guide 108) and reflected inside the annular portion 132 when the illumination light incident on the light guide 112 enters the inner peripheral surface directly. .
  • the tip lens frame 122 formed of a ring-shaped material having a light-shielding function is arranged inside the annular portion 132, so that it is inside the inner peripheral surface of the annular portion 132. Even if the illumination light is emitted, it is shielded by the front lens frame 122, and the illumination light can be prevented from entering the objective optical system 113 (the front lens) inside the front lens frame 122. For this reason, it is not necessary to provide a light shielding part on the inner peripheral surface of the annular part 132.
  • the endoscope illumination device 111 includes a light guide 112 from the light guide 108 on one of the two annular surfaces facing each other in the annular portion 132 formed by the light guide 112.
  • the exit surface 131 for emitting the illumination light incident on the inside of the annular portion 132 is provided.
  • a substantially water drop shape before providing the notch part 133 in the ring part 132 even if it is a shape where the lower end side is round as shown by a two-dot chain line in FIG. good.
  • the annular portion 132 provided with the notch 133 has the same shape.
  • illumination that enters the annular surface on the back side opposite to the emission surface 131 in the annular portion 132 of the light guide 112 so as to be emitted from the inside of the annular portion 132.
  • a light diffusing portion 136 that diffuses light in a direction having an angle with respect to a direction perpendicular to the ring surface of the annular portion 132 and reflects the light inside the annular portion 132 is provided.
  • the annular surface on the back side is formed into a rough surface so as to be a textured rough surface, and the surface of the rough surface is further reflected with a highly reflective function such as a reflective paint. It may be formed by coating a coating material.
  • the exit surface 131 of the annular portion 132 is processed so that the outer peripheral side thereof becomes a rounded curved surface 137 as shown in FIG. 20B.
  • the notch 126 is illustrated, but in FIGS. 21A and after, it is simplified and omitted except for FIGS. 22B and 32.
  • the endoscope illumination device 111 of this embodiment having such a configuration emits illumination light incident on the transparent light guide 112 including an annular shape from the outside via the light guide 108 from the light guide 112.
  • the light guide body 112 has a cross-section with a part of the outer shape in which the two lines extending from two points on the outer circumference of the circle are in contact with each other.
  • An annular part 132 provided with a notch part 133 notched so that the annular shape is not interrupted in a direction connecting the substantially perpendicular lines of the line, and a notch cut surface in the notch part 133, At least an incident end surface 134 that constitutes an incident portion that contacts the end surface of the light guide 108 and an inner peripheral surface of the annular portion 132 so that illumination light from the light guide 108 enters the cut surface in a vertical direction
  • the notch 1 3 a reflective member 135 that forms a reflecting portion that reflects the illumination light incident on the light guide 112 into the annular portion 132, and one annular ring in the annular portion 132.
  • an exit surface 131 for emitting the incident illumination light provided on the surface.
  • the endoscope 101 shown in FIG. 18 is connected to a light source device or the like outside the endoscope 101, the power source of the light source device is turned on, and illumination light is generated.
  • This illumination light is incident on the incident end face of the light guide 108, and the light guide 108 guides the incident illumination light to the end face at the tip of the light guide 108.
  • the end face of the front end of the light guide 108 is in contact with the incident end face 134 of the light guide 112 and the illumination light from the light guide 108 is incident on the incident end face 134 from the vertical direction. Is efficiently incident on the inside of the annular portion 132 of the light guide 112 (suppressing the occurrence of reflection when not in the vertical direction). Illumination light that has entered the annular portion 132 of the light guide 112 is reflected and diffused as shown in FIGS. 19, 21A, and 21B, and is efficiently emitted from the emission surface 131.
  • the light guide 108 guides the light. Illumination light can be emitted from the emission surface 131 of the annular portion 132 of the light guide 112 so as to illuminate the observation range (imaging range) of the objective optical system 113 substantially uniformly. Further, since the illumination light is emitted from the exit surface 131 without using an illumination lens (in other words, the annular portion 132 of the light guide 112 also functions as an illumination lens), the tip portion 106 can be downsized. An endoscope illumination device can be provided.
  • the incident end face 134 is formed by cutting out a part on the outer peripheral side so as to maintain (hold) the light guide 112 connected in an annular shape (not interrupted). Therefore, it is possible to provide an endoscope illuminating device that can be more resistant to deformation as compared to the case where the annular shape is interrupted, and that is less likely to be damaged when manufactured, and that is easy to manufacture.
  • the illumination light that has entered the annular portion 132 of the light guide 112 is reflected by the reflecting material 135 on the inner peripheral surface side of the annular portion 132, and Most of the illumination light is reflected on the outer peripheral surface. Therefore, the illumination light incident on the light guide 112 can be guided so as to be efficiently emitted from the exit surface 131.
  • the illumination light incident on the inside of the annular portion 132 of the light guide 112 and incident on the back surface from the inside of the annular portion 132 is converted by the light diffusion portion 136 on the back surface of the annular portion 132.
  • the light is diffused in a direction having an angle with respect to the direction perpendicular to the ring surface of the ring part 132 and reflected to the inside of the ring part 132. Therefore, it is possible to guide the illumination light incident on the annular portion 132 of the light guide 112 so as to be efficiently emitted from the exit surface 131.
  • FIG. 21C shows an explanatory view of the operation when the curved surface 137 is formed on a part of the emission surface 131.
  • the figure on the left side in FIG. 21C shows a state in which light is emitted by the annular portion 132 of the light guide 112 when the curved surface 137 is not formed.
  • the illumination light may be reflected in the emission surface 131 and emitted in the back direction opposite to the emission surface 131. .
  • the illumination light is prevented (suppressed) from being emitted in the back direction, and the illumination light quantity for illuminating the observation range as the illumination range is increased. It is possible to illuminate the illumination range with more uniform light distribution characteristics by expanding the emitted light.
  • FIG. 21D shows a state in which the illumination light incident on the light guide 112 in the case of the configuration of this modification is emitted from the emission surface 131. Since the light diffusing unit 136 is not provided in this modification, the function of diffusing the illumination light incident on the back surface of the annular part 132 is reduced as compared with the case of FIG. 21B, but a wide range of angles can be illuminated. In such a case, such a configuration may be adopted.
  • FIG. 21D shows a state in which the illumination light incident on the light guide 112 in the case of the configuration of this modification is emitted from the emission surface 131. Since the light diffusing unit 136 is not provided in this modification, the function of diffusing the illumination light incident on the back surface of the annular part 132 is reduced as compared with the case of FIG. 21B, but a wide range of angles can be illuminated. In such a case, such a configuration may be adopted.
  • FIG. 21D shows a state in which the illumination light incident on the light guide 112
  • the light diffusion portion 136 is coated with, for example, a satin-shaped uneven surface, or a reflective paint having a high function of reflecting the uneven surface, on the back surface.
  • a hemispherical light diffusion surface 141 is formed on the annular surface on the back side as shown in a partial enlarged view in FIG. 22A, The surface is mirror-coated with a mirror coating portion (or light reflection coating portion) 142 to form a light diffusion portion 136B.
  • the other configuration is the same as that of the fourth embodiment. If the function of diffusing or scattering the illumination light incident on the light diffusing surface 141 from the inside of the annular portion 132 into the annular portion 132 can be sufficiently achieved only by the light diffusing surface 141, the mirror coating portion 142 is used. It is also possible to adopt a structure in which no is provided. This modification has almost the same function and effect as in the fourth embodiment.
  • FIG. 22B shows the structure of the reflecting portion provided on the inner peripheral surface of the annular portion 132 in the endoscope illumination device 111C of the third modified example.
  • the reflecting material 135 having a function as a reflecting portion is provided on the inner peripheral surface of the annular portion 132.
  • a reflecting surface 122a made of a reflective film or the like having a high function of reflecting on the outer surface of the annular tip lens frame 122 to which the tip lens 113a constituting the objective optical system 113 is attached is provided.
  • the reflective surface 122a provides the function of the reflective material 135.
  • the reflecting surface 122a is fitted to the inner peripheral surface of the annular portion 132, and the illumination light incident on the reflecting surface 122a side from the annular portion 132 of the light guide 112 is reflected inside the annular portion 132 by the reflecting surface 122a.
  • the reflecting surface 122a is fitted to the inner peripheral surface of the annular portion 132, and the illumination light incident on the reflecting surface 122a side from the annular portion 132 of the light guide 112 is reflected inside the annular portion 132 by the reflecting surface 122a.
  • the other configuration is the same as that of the fourth embodiment.
  • This modification has almost the same function and effect as in the fourth embodiment.
  • the present modification is not limited to the case where the reflecting surface 122a is formed on the entire inner peripheral surface of the annular portion 132, but an incident portion that forms an incident portion into which illumination light from the light guide 108 is incident. It may be provided in a part near the end face 134.
  • the protruding portion 125a of the tip cover 125 is applied to the stepped notch 126 formed in the vicinity of the incident end surface 134 of the annular portion 132 of the light guide 112 as shown in FIG. 22B.
  • the light guide 112 is in contact with the endoscope 101 so that it does not fall off from the distal end portion 106 of the endoscope 101.
  • a light reflecting portion or the like that reflects light may be formed on the inner surface of the tip cover 125 that covers the vicinity of the tip of the light guide 108, together with the protruding portion 125a that contacts the notch 126 of the annular portion 132.
  • a light reflecting member or a light reflecting coating portion (mirror coating portion) 125b is provided on the inner surface of the tip cover 125 that covers the vicinity of the tip of the light guide 108, and illumination leaks from the light guide 108 to the tip cover 125 side. Light may be reflected to the light guide 108 side to reduce the light amount loss, and the illumination light may enter the light guide 112 from the light guide 108.
  • FIG. 23 shows a structure of a side view (A) and a rear view (B) of an endoscope illumination device 111D according to a fourth modification of the fourth embodiment.
  • a substantially hemispherical reflector 151 is formed at each lattice point position of a square lattice, for example, on the back surface of the annular portion 132 of the light guide 112.
  • the reflector 151 may be provided on the entire back surface of the annular portion 132, or may not be formed only in the vicinity of the incident end face 134 as shown in FIG.
  • the reflector 151 has a radius of curvature r of the spherical surface and a height h protruding from the back surface as shown in the enlarged view of a part of FIG. 23A.
  • the light incident on the back surface of the annular portion 132 of the light guide 112 can be diffused and efficiently emitted from the exit surface 131.
  • it has the same function and effect as the fourth embodiment.
  • the back surface of the annular portion 132 provided with the reflector 151 may be mirror-coated with the mirror coating portion 142 described with reference to FIG. 22A.
  • illumination light incident from the inside of the annular portion 132 is incident on a part of the outer peripheral surface of the annular portion 132 as in the endoscope illumination device 111E of the fifth modification shown in FIG.
  • a light scattering / light diffusion unit 155 that performs light scattering or light diffusion may be provided.
  • a light scattering / light diffusion portion 155 is provided on the outer peripheral surface excluding the surface.
  • the light scattering / light diffusing portion 155 may be provided on the outer peripheral surface excluding the vicinity of the exit surface 131 or may be provided on the outer peripheral surface near the back surface.
  • illumination light that is incident at an angle close to a right angle to the outer peripheral surface of the annular portion 132 when not provided is incident on the inner side of the annular portion 132 on the outer peripheral surface.
  • Illumination light that is emitted outside the outer peripheral surface without being reflected in this case, illumination light that is out of the illumination range
  • emits illumination light to an illumination range can be increased.
  • it has the same function and effect as the fourth embodiment.
  • the endoscope illumination device 111F according to the present embodiment changes the shape of the inner peripheral surface of the annular portion 132 in the endoscope illumination device 111 according to the fourth embodiment.
  • the inner peripheral surface of the annular portion 132 has a diameter that tapers from the emission surface 131 side to the back side opposite to the injection direction along the central axis O of the annular portion 132.
  • a reflective material 135 is formed on the surface of the conical surface 161 as in the case of the fourth embodiment.
  • the illumination light incident on the inner peripheral surface from the inside of the annular portion 132 is guided in the direction of the exit surface 131 than when the conical surface 161 is not formed.
  • the function of reflecting can be increased.
  • the angle ⁇ formed by the direction parallel to the central axis O of the annular portion 132 and the conical surface 161 is set to about 1 ° ⁇ ⁇ ⁇ 10 °.
  • Other configurations are the same as those of the fourth embodiment.
  • the operation of this embodiment will be described with reference to FIG. 26A.
  • the illumination light incident perpendicularly to the central axis O of the annular portion 132 from the light guide 108 is incident on the inner peripheral surface and guided along the annular ring of the annular portion 132.
  • the light is reflected, reflected by the outer peripheral surface at the upper surface position, and incident on the inner peripheral surface. Since the inner peripheral surface is inclined so as to have a larger diameter on the back side, the illumination light reflected by the reflective material 135 is guided in the direction of the exit surface as indicated by the arrow and is emitted from the exit surface 131. .
  • FIG. 26A shows a state in which the illumination light other than the direction perpendicular to the central axis O in the case of FIG. 26A is the same.
  • the illumination light incident inside the annular portion 132 of the light guide 112 can be efficiently guided to the exit surface 131 side and emitted.
  • it has the same function and effect as the fourth embodiment.
  • FIG. 27 is a side sectional view of an endoscope illumination device 111G according to a first modification of the fifth embodiment.
  • the endoscope illumination device 111F according to the fifth embodiment changes the shape of the inner peripheral surface of the annular portion 132 according to the fourth embodiment, whereas the endoscope illumination device 111G according to this modification example.
  • the annular portion 132 of the light guide 112 is moved away from the incident end surface 134 where the illumination light is incident from the light guide 108 (distant).
  • the back surface is inclined from the direction parallel to the emission surface 131 so that the thickness of the surface decreases.
  • the inclined back surface 165 is inclined so that the back surface is inclined so that the thickness becomes the smallest tu (to> tu) at the upper end position.
  • FIG. 28A shows a state in which the illumination light incident in parallel to the exit surface 131 from the light guide 108 is diffused by the light diffusion unit 136 provided on the surface of the inclined back surface 165.
  • FIG. 28B shows a state in which illumination light incident in a direction other than parallel to the exit surface 131 is diffused by the light diffusing unit 136 of the inclined back surface 165 in addition to the case of FIG. 28A.
  • the back surface portion that is stochastically (statistically) away from the incident end surface 134 is formed as compared with the case where the inclined back surface 165 is not formed.
  • Incident illumination light can be increased, and illumination light emitted from the exit surface 131 can be increased by diffusion at the light diffusion portion 136 on the back surface portion.
  • FIG. 29 is a side sectional view of an endoscope illumination device 111H according to a second modification of the fifth embodiment.
  • the figure which looked at this modification from the front is almost the same as FIG. 20A.
  • the vicinity of the tip of the light guide 108 is bent at 90 ° or more, and the tip surface forms an angle of 90 ° - ⁇ with the central axis O.
  • the incident end face 134 that comes into contact with the end face at the front end of the light guide 108 forms an angle of 90 ° - ⁇ with the central axis O.
  • a light diffusion portion 136 is formed on the back surface of the annular portion 132 by an uneven surface or the like.
  • Other configurations are the same as those of the fourth embodiment. According to this modification, the illumination light that has entered the annular portion 132 of the light guide 112 from the end face of the light guide 108 is guided to the light diffusion portion 136 on the back surface of the annular portion 132 as in the first modification.
  • the ratio of light can be increased. Therefore, the efficiency of emitting illumination light from the emission surface 131 to the illumination range that covers the observation range is improved.
  • FIG. 30 shows a structure near the incident end face of the annular portion 132 in the endoscope illumination apparatus 111I according to the third modification.
  • the tip end side of the light guide 108 is bent by 90 ° as in the fourth and fifth embodiments, the end face of the tip is cut obliquely, and the incident end face 134 of the annular portion 132 is An inclined end surface 134a is formed so as to face the back side from a direction perpendicular to the central axis O of the annular portion 132.
  • the refractive index nd of the light guide body 112 having the annular portion 132 is made larger than the refractive index nl of the light guide 108. Then, as shown in FIG.
  • the illumination light incident on the inclined end surface 134a that forms the incident end surface 134 of the annular portion 132 from the front end surface of the light guide 108 has a refractive index nd larger than the refractive index nl of the light guide 108.
  • the light is refracted and incident in the direction of the back side. That is, if the incident angle from the light guide 108 to the inclined end surface 134a is ⁇ i and the emission angle emitted to the inside of the annular portion 132 of the light guide 112 is ⁇ o, then ⁇ i> ⁇ o and the inside of the annular portion 132 is incident.
  • the illumination light is guided to the light diffusion part 136 side on the back. This has the same effect as the second modified example of the present embodiment.
  • the distal end side of the light guide 108 is not bent like the endoscope illumination device 111J of the fourth modified example shown in FIG. 31, and the end surface of the distal end and the incident end surface 134 of the light guide 112 are not bent.
  • a light guide member 171 may be disposed. As shown in FIG. 31, the incident end surface of the light guide member 171 contacts the end surface of the front end of the light guide 108, and the illumination light incident from the front end surface of the light guide 108 is reflected at a right angle by the reflecting surface 171a. The light is guided to the exit end surface 171b facing the reflection surface 171a.
  • the incident end surface 134 of the light guide 112 is set to have an inclined end surface 134b having an angle smaller than an angle formed by 90 ° with a surface perpendicular to the central axis O.
  • the refractive index d1 of the light guide member 171 is larger than the refractive index nd of the light guide 112 (n1> nd). Therefore, if the incident angle from the light guide member 171 to the inclined end surface 134b is ⁇ i and the emission angle emitted to the inside of the annular portion 132 of the light guide 112 is ⁇ o, ⁇ i ⁇ o is established, and the light enters the inside of the annular portion 132. The illumination light to be guided is guided to the light diffusion part 136 side on the back surface.
  • the light guide 108 is slightly bent without branching in the Y shape near the tip, and its end surface comes into contact with the incident end surface 134, and the illumination light of the light guide 108 is incident on the incident end surface 134.
  • Incident light is incident from the vertical direction.
  • a reflecting portion 181 that reflects light is provided on the surface of the end surface 134 ′ that is not used as the incident end surface 134 in the annular portion 132 of the light guide 112, and is incident on the end surface 134 ′ from the inside of the annular portion 132. The reflected light is reflected (returned) inside the annular portion 132.
  • a light scattering part or a light diffusion part may be provided instead of the reflection part 181.
  • the endoscope illumination device 111K has substantially the same effect as that of the fourth embodiment.
  • the configuration in the case of one incident end face 134 has been described as applied to the fourth embodiment, but may be applied to other modified examples, the fifth embodiment, and the like.
  • a reflecting portion 182 may be provided on the outer peripheral surface of the annular portion 132 as indicated by a two-dot chain line in FIG. In this case, it may be provided on the entire outer peripheral surface, but as shown in FIG. 24, it may be provided on the entire outer peripheral surface except for the vicinity of the exit surface 131 provided with the curved surface 137 or on a part of the outer peripheral surface near the back surface. good.
  • the illumination light incident on the outer peripheral surface from the inside of the annular portion 132 by the reflecting portion 182 can be suppressed from being emitted to the outside of the outer peripheral surface even when the incident angle is small, and the amount of illumination light emitted from the emission surface 131 can be increased.
  • a light scattering part or a light diffusion part may be provided instead of the reflection part 182.

Abstract

 内視鏡は、挿入部の先端部に、直視用対物レンズが設けられた直視観察窓と、直視観察窓の外周側に形成した直視照明窓に配置され、直視観察視野の下部側となる外周部分を切り欠いて形成した入射面に入射された光を導光するCリング形状を有し、背面に光を散乱して反射する反射面、前面に光を透過して直視観察視野側に照明光として出射する透過面をそれぞれ形成した導光板と、導光板における前記入射面に入射するように光を出射する光出射部と、を有し、導光板における上部側の位置に、導光板の背面から前面側に向かって楔形状に切り欠いて形成した楔形状の反射面を有する。

Description

内視鏡及び内視鏡用照明装置
 本発明は観察視野の被写体を照明する照明部材を備えた内視鏡及び内視鏡用照明装置に関する。
 近年、挿入部の先端部に観察窓を設けた内視鏡は医療分野その他において広く用いられるようになっている。 
 観察窓による観察視野の患部等の被写体を鮮明に観察できるように観察窓の周囲に観察視野側に照明光を出射して照明するための照明窓が設けられている。 
 例えば、日本国特開2008-155016号公報中の図5には、観察窓の下方側の2箇所に照明窓を配置した内視鏡が開示されている。
 しかしながら、上記公報の従来例においては、図33(A)に示すように挿入部の先端面を観察対象部位92に近接して、詳細に観察しようとした場合には、観察対象部位92の表面が先端面と傾いた状態となるような場合がしばしば起こる。より具体的には先端面の下部側においては観察対象部位92の表面までの距離が小さく、上部側ではより大きな距離となる状態となる場合がしばしば起こる。
 このような場合、先端面における観察窓93の下部の照明窓94から出射される照明光のために下部側の領域の照明光量が、上部側の領域に比較して大きくなる。このため、図33(B)に示すような観察画像95となり、詳細に観察しようとする下部側の領域96(斜線で示している)が明るすぎる照明のために撮像素子の撮像可能な輝度範囲の上限を超えて飽和した輝度状態で撮像した画像、つまりハレーションが発生してしまう欠点がある。 
 このようなハレーションの発生を防止するため、照明窓として例えば観察窓の周囲に円環形状の導光板を設けることにより、観察視野側を照明むらが少なく照明できるようにすることが考えられる。しかし、その場合には、導光板から前方側に照明光として光を出射する場合の照明光の利用効率が低下することが予想される。照明光の利用効率の低下を補うためには導光板、又は導光板に導光するライトガイド等のサイズなどを大きくして照明光量を増大することが必要になるため、先端部のサイズが大きくなってしまう。 
 本発明は上述した点に鑑みてなされたもので、観察視野側を照明むらが少なく照明でき、先端部のサイズを小型にできる内視鏡及び内視鏡用照明装置を提供することを目的とする。
 本発明の一態様に係る内視鏡は、挿入部の先端部に、前記挿入部の軸方向の前方側を直視観察視野とする直視用対物レンズが設けられた直視観察窓と、前記直視観察窓の外周側に形成した直視照明窓に配置され、前記直視観察視野の下部側となる外周部分を切り欠いて形成した入射面に入射された光を導光するCリング形状を有し、背面に光を散乱して反射する反射面、及び前面に光を透過して前記直視観察視野側に照明光として出射する透過面をそれぞれ形成した導光板と、前記導光板における前記入射面に入射するように光を出射する光出射部と、を有し、前記導光板における上部側の位置に、前記導光板内で導光した光を該導光板の前面側に出射するために、該導光板の背面から前面側に向かって楔形状に切り欠いて形成した楔形状の反射面を有する。
 本発明の一態様に係る内視鏡用照明装置は、外部からライトガイドを経て円環形状を含む透明の導光体に入射した照明光を、該導光体から射出する内視鏡用照明装置であって、前記導光体は、断面が、円の外周の2点から延長した2つの線が各々接する略水滴形状となる外形の一部を、前記2つの線のそれぞれの略垂線を結ぶ方向で、かつ前記円環形状が途切れないように切り欠いた切欠部を設けた円環部と、前記切欠部における切り欠いた切断面に設けられ、前記ライトガイドからの照明光が該切断面に垂直方向に入射するよう、該ライトガイドの端面と接触する入射部と、前記円環部の内周面における少なくとも前記切欠部を設けた側に配置され、前記導光体に入射した前記照明光を前記円環部内部に反射する反射部と、前記円環部における一方の円環表面に設けられ、入射した前記照明光を射出する射出面と、を備える。
図1は本発明の第1の実施形態を備えた内視鏡装置の全体構成を示す斜視図。 図2は先端部の構成を示す斜視図。 図3は先端部の正面図。 図4は図3におけるA-B-C-D-E-F線縦断面図。 図5は図4におけるG-H線横断面図。 図6は照明部材の概略の形状を示す斜視図。 図7は撮像素子の撮像面に直視の被写体像と、側視の被写体像とがそれぞれ結像される円形領域及び円環領域を示す図。 図8Aは照明部材を示す正面図。 図8Bは図8Aの上方から見た平面図。 図8Cは図8Aの右側の側方から見た側面図。 図9Aは観察対象部位を近接して観察する様子を示す図。 図9Bは図9Aの場合のモニタでの表示画面を示す図。 図10は変形例における導光板及び光出射部を形成するLEDを示す図。 図11は本発明の第2の実施形態における先端部の正面図。 図12は図11におけるA-B-C-D-E-F線縦断面図。 図13は図12におけるG-H線横断面図。 図14Aは照明部材を示す正面図。 図14Bは図14Aの上方から見た平面図。 図14Cは図14Aの右側の側方から見た側面図。 図15は第2の実施形態の変形例における先端部の正面図。 図16は図15における導光部材及び導光板を示す正面図。 図17は本発明の第3の実施形態における先端部の縦断面図。 図18は本発明の第4の実施形態の内視鏡用照明装置が適用された内視鏡を示す斜視図。 図19は図18の内視鏡の先端部付近の構成を示す縦断面図。 図20Aは内視鏡用照明装置を導光体の正面側から見た正面図。 図20Bは図20AのI-I′線の断面図。 図21Aは導光体に入射された照明光を正面図を用いて導光する様子を示す説明図。 図21Bは導光体に入射された照明光を断面図を用いて導光する様子を示す説明図。 図21Cは射出面側に曲面を形成しない場合と形成した場合の照明光が射出される様子を示す説明図。 図21Dは第4の実施形態の第1変形例における内視鏡用照明装置の側面断面図と共に、照明光を導光する様子を示す図。 図22Aは第4の実施形態の第2変形例における内視鏡用照明装置の側面断面図。 図22Bは第4の実施形態の第3変形例における内視鏡用照明装置の側面断面図。 図23は第4の実施形態の第4変形例における内視鏡用照明装置の側面図及び背面図。 図24は第4の実施形態の第5変形例における内視鏡用照明装置の側面断面図。 図25は本発明の第5の実施形態の内視鏡用照明装置の構成を示す側面断面図。 図26Aは第5の実施形態における照明光を導光する様子を示す説明図。 図26Bは図26Aの場合よりも詳細に照明光を導光する様子を示す説明図。 図27は第5の実施形態の第1変形例の内視鏡用照明装置の断面図。 図28Aは第5の実施形態の第2変形例における照明光を導光する様子を示す説明図。 図28Bは図28Aの場合よりも詳細に照明光を導光する様子を示す説明図。 図29は第5の実施形態の第3変形例の内視鏡用照明装置の側面図。 図30は第5の実施形態の第4変形例の内視鏡用照明装置の一部を示す図。 図31は第5の実施形態の第5変形例の内視鏡用照明装置の一部を示す図。 図32は1つの入射端面を備えた内視鏡用照明装置の正面図。 図33は従来例における近接して観察する場合の説明図。
 以下、図面を参照して本発明の実施形態を説明する。 
(第1の実施形態)
  図1に示すように、本発明の第1の実施形態を備えた内視鏡装置1は、内視鏡検査を行う内視鏡2を有する。この内視鏡2は、術者が把持して操作を行う操作部3と、この操作部3の前端に形成され、体腔内等に挿入される細長の挿入部4と、操作部3の側部からその基端が延出されたユニバーサルコード5とにより構成されている。 
 又、挿入部4は、その先端に設けた硬質の先端部6と、この先端部6の後端に設けた湾曲自在の湾曲部7と、この湾曲部7の後端に設けた長尺で可撓性を有する可撓管部8とからなり、湾曲部7は操作部3に設けた湾曲操作レバー9により湾曲操作が可能である。 
 又、図2に示すように挿入部4の先端部6には、該先端部6の先端面の中央上方付近に偏心した位置から円筒形状に突出する円筒先端部10が形成されている。
 この円筒先端部10の先端側に光学的観察を行うための直視及び側視を兼ねる対物レンズ系11(図4参照)が取り付けられ、対物レンズ系11による観察窓として直視観察窓12と側視観察窓13とが形成される。 
 円筒先端部10の基端付近には側視照明を行う側視照明窓14が形成されている。また、直視観察窓12の外周側には、この直視観察窓12(又は直視観察視野)の下部側となる外周部分を除くCリング形状の直視照明窓15が形成されている。 
 側視観察窓13は、下部側を除く広範囲の側面方向を観察するための、該側面の周方向に沿って(下端側を除く)全周近くを観察視野とするようにCリング形状(ほぼ円環形状)に形成されている。なお、側視照明窓14も、Cリング形状の側視照明部材21により形成される。
 そして、側視観察窓13は、(下部側を除く)略円環形状に対向する任意の方向から入射される被写体からの光を側視観察視野(単に側視視野とも言う)内に捉えて側視視野画像として取得するための反射面を備えた側視用対物レンズとしてのミラーレンズ16を備える。 
 一方、直視観察窓12には、直視観察窓12の前方側、つまり挿入部4の軸方向の前方の被写体像を取得するための直視用対物レンズとしての先端レンズ41が取り付けられる。 
 また、円筒先端部10の周囲における先端部6の先端面には、チャンネル内に挿通された処置具を突出させる開口となるチャンネル先端開口部17(図3参照)が設けられている。 
 また、本実施形態においては、円筒先端部10の下部側に隣接して円筒先端部10を支持する円筒先端部支持部材(以下、支持部材)18を先端部6の先端面から突出するように設けている。この支持部材18は、円筒先端部10の強度を補強する。また、この支持部材18は、光学的に遮蔽する機能を持つ遮光部材で形成される。
 なお、本実施形態においては、円筒先端部10と支持部材18は、同じ部材で形成され、その基端が先端部6の先端面に一体的に設けて先端部本体部(以下本体部)51(図4参照)を形成しているが、円筒先端部10と支持部材18を先端部6に接合その他で固定する構造にしても良い。 
 上記支持部材18には、上述した対物レンズ系11の直視観察窓12と側視観察窓13とをそれぞれ洗浄するための直視観察窓用ノズル部19と、側視観察窓用ノズル部20とが設けられている。 
 具体的には、支持部材18の先端面に、直視観察窓12に向かって開口する直視観察窓用ノズル部19が設けられている。
 また、支持部材18の側面には、側視観察窓13に向かって開口する側視観察窓用ノズル部20が設けられ、支持部材18は、直視観察窓用ノズル部19及び側視観察窓用ノズル部20が側視視野画像に現れないように遮蔽する。なお、図3に示すように側視観察窓用ノズル部20は、2箇所に設けられている。 
 図1に示す操作部3には、直視観察窓用ノズル部19と側視観察窓用ノズル部20とからそれぞれ洗浄用の気体と液体とを選択的に射出させることができるように、送気送液操作ボタン24が設けてあり、この送気送液操作ボタン24の操作により送気と送液とを切り替えることができる。 
 なお、図1の図示例では1つの送気送液操作ボタン24を設けた例で示しているが、2つに設けるようにしても良い。
 また、操作部3には、チャンネル先端開口部17より体腔内の粘液等を、吸引して回収するための吸引操作ボタン26が配設されている。なお、チャンネルは、挿入部4内に配設された図示しないチューブ等によって形成され、操作部3の前端付近に設けた処置具挿入口27と連通している。 
 術者は、処置具による処置を行おうとする場合には、この処置具挿入口27から処置具を挿入し、その先端側をチャンネル先端開口部17から突出させることにより、処置具による治療のための処置を行うことができる。 
 又、ユニバーサルコード5の末端にはコネクタ29が設けられ、このコネクタ29は内視鏡の光源装置31に接続される。コネクタ29の先端から突出する流体管路の接続端部となる口金(図示せず)と、照明光の供給端部となる、ライトガイド口金(図示せず)とは光源装置31に着脱自在で接続され、又、側面に設けた電気接点部には接続ケーブル33の一端が接続される。
 又、接続ケーブル33の他端のコネクタは、内視鏡2の先端部6に搭載された撮像ユニット52を形成する撮像素子34(図4参照)に対する信号処理を行う信号処理装置としてのビデオプロセッサ32に電気的に接続される。 
 ビデオプロセッサ32は、内視鏡2の先端部6に搭載した撮像素子34を駆動する駆動信号を供給し、この駆動信号の供給により撮像素子34から出力される撮像信号(画像信号)に対して信号処理を行い、映像信号を生成する。
 このビデオプロセッサ32により生成された映像信号は、表示装置としてのモニタ35に出力され、モニタ35の表示面には撮像素子34で撮像した画像が内視鏡画像として表示される。光源装置31、ビデオプロセッサ32、モニタ35等の周辺装置は、患者情報の入力等を行うキーボード36と共に、架台37に配置されている。 
 光源装置31で発生した照明光は、ユニバーサルコード5及び操作部3内を挿通された1本のライトガイドにより導光(伝送)され、さらに挿入部4内で分岐して複数本に分岐したライトガイド44、45(図4参照)によりその先端面側に導光(伝送)される。
 挿入部4内を通したライトガイド44の先端部は、円筒先端部10の側視照明窓14の内側に配置され、光源装置31から導光した光を出射する光出射部材となる。ライトガイド44の先端面から先端部6の軸方向の前方側に向けて出射された光は、側視照明部材21に設けた凹面形状の反射面21aにより略直角方向に反射されて側方に出射され、反射面21aを覆う透明部材21bを介して側視観察視野の方向に照明光を出射する。 
 また、この側視照明部材21に設けた反射面21aは、下部側の支持部材18を除いてCリング形状に形成され、下部側を除く全周に近い側視方向に照明光を出射する。 
 また、挿入部4内を通したライトガイド45の先端部は、(図3において点線で示すように)支持部材18内に設けたライトガイド挿入孔内に配置される。
 このライトガイド45の先端部は、光源装置31から導光した光を出射する光出射部材45aを形成する。この光出射部材45aの先端面(ライトガイド45の先端面)から先端部6の軸方向の前方側に向けて出射された光は、L字形状に成型された導光部材46を介して、直視観察窓12の外周に形成したCリング形状の導光板47における入射面47a,47b(図6,図8A参照)に入射する。 
 本実施形態においては、光出射部材45aとしてのライトガイド45の先端部と、導光部材46とは、導光板47の入射面47a,47bに入射するように光を出射する光出射部48を形成する。
 なお、後述する変形例(図10)においては、導光部材46を用いることなく、発光素子としての発光ダイオード(LEDと略記)61a,61bが、該LED61a,61bにより発光した光を導光板47の入射面47a,47bに、直接入射するように光を出射する光出射部を形成する。 
 図5は、図4におけるG-H線断面により直視照明を行うための導光部材46と、Cリング形状の導光板47とを備えた直視照明用の照明部材49部分を示す。また、図6Aは、照明部材49の概略の形状を示す。 
 図4の縦断面図に示すように導光部材46は、先端部6の軸方向に関してはL字形状であるが、図5の横断面図に示すように、その先端側は、V字(基端側も含めるとほぼY字)に分岐する形状に成型されている。なお、図6に示すように導光部材46は、例えばリジッドなファイババンドルにより形成することができる。
 そして、導光部材46は、その基端面がライトガイド45の先端面に例えば密着又は当接(少なくとも対向)し、その先端面から出射される光を、L字に屈曲した先端側に導光し、その先端側においてV字に分岐した先端面を出射面46a,46bとして、導光した光を出射する。出射面46a,46bは、Cリング形状の導光板47における入射面47a,47bに密着又は当接しており、出射面46a,46bからそれぞれ出射される光が入射面47a,47bに入射する。 
 入射面47a,47bに入射した光は、後述するようにCリング形状の導光板47により導光され、その前面から前方側に出射され、直視視野側の(観察対象部位等の)被写体を照明する直視照明光となる。 
 また、本実施形態においては、Cリング形状の導光板47における上部付近の位置に、導光した光を前方側(前面側)に出射するよう、背面から前面側に向かって楔形状に切り欠いて形成した楔形状の反射面50(図6,図8A、図8B参照)を設けている。
 また、図4に示すように円筒先端部10における中心軸に沿って撮像ユニット52が組み込まれている。この撮像ユニット52は、円筒先端部10における中心軸が光軸Oとなるように、対物レンズ系11を構成する前レンズ部53と後レンズ部54とがそれぞれレンズ枠55,56に取り付けられている。 
 前レンズ部53は、前レンズ枠60に取り付けられた、それぞれ回転対称形状の先端レンズ41とミラーレンズ16とにより構成され、ミラーレンズ16の後面にはレンズ枠55が取り付けられている。
 また、後レンズ部54は、レンズ枠56に取り付けられた複数のレンズにより構成され、かつこのレンズ枠56には撮像素子34も取り付けられている。そして、光軸O方向に移動可能なように嵌合する両レンズ枠55,56を相対的に移動してピント合わせをした状態で両レンズ枠55,56が本体部51内に固定されている。 
 前レンズ枠60の外径(後端の段差部を除く)は、Cリング形状の導光板47の内径と殆ど等しく、導光板47の内周面に嵌合した状態で固定されている。 
 撮像素子34は、その背面において信号ケーブル58と接続されている。 
 なお、先端部6の本体部51は、その外周面及び支持部材18の前面がカバー部材59により覆われている。また、直視観察窓用ノズル部19は、支持部材18内に設けられた中空部19aの先端開口に取り付けられている。
 なお、Cリング形状の導光板47は、図6に示すように、内周面及び外周面には光を反射する反射面57a,57b、背面には光を散乱させて反射する反射面としての散乱反射面57d、前面には光を透過して直視観察視野側に照明光として出射する透過面57cがそれぞれ設けてある。
 図7に示すように上記対物レンズ系11により撮像素子34における撮像面34aには、直視の被写体像と、側視の被写体像がそれぞれ円形領域38aと円環領域(Cリング領域)38bに結像される。 
 撮像面34aを形成する矩形領域における中央の円形領域38aには直視観察窓12の先端レンズ41を経た直視の被写体像が結像され、この円形領域38aの外側の円環領域38bには側視観察窓13のミラーレンズ16を経た側視の被写体像が同心となるように結像される。なお、符号38cは、直視の被写体像と、側視の被写体像との境界となる円形部分を示す。 
 但し、本実施形態においては、側視観察窓13側に入射される被写体側からの光が、支持部材18によりメカニカルに遮蔽されるため、円環領域38b内における下部側の領域38dは、撮像素子34により撮像しない非撮像領域となる。
 このような構成による本実施形態の内視鏡2は、挿入部4の先端部6に、前記挿入部4の軸方向の前方側を直視観察視野とする直視用対物レンズとしての先端レンズ41が設けられた直視観察窓12と、前記直視観察窓12の外周側に配置され、背面に光を散乱させて反射する反射面としての散乱反射面57d、前面に光を透過して前記直視観察視野側に照明光として出射する透過面57cをそれぞれ形成し、前記直視観察視野の下部側となる外周部分を切り欠いたCリング形状の導光板47と、前記導光板47におけるCリング形状に切り欠いた端面を入射面47a,47bとして該入射面47a,47bに入射するように光を出射する光出射部を形成する導光部材46と、を有し、前記導光板47における上部側の位置に、導光した光を該導光板47の前面側に出射するために、背面から前面側に向かって楔形状に切り欠いて形成した楔形状の反射面50を設けたことを特徴とする。
 次に本実施形態における照明部材49周辺部の構成等を主に図6,図8A-8Cを参照して説明する。 
 これらの図に示すように導光板47は、所定の内径d1を有する内周面と所定の外径d2を有する外周面とを有し、下部側が切り欠かれた円環としてのCリング形状を有する。 
 また、図6及び図8Aに示すように、導光部材46から下端側の入射面47a,47bから入射された光を前面から効率良く出射することができるよう、導光板47の内周面と外周面にはそれぞれ反射面57a、57bが設けてある。導光板47の内周面と外周面に反射機能が高いアルミニュウム、銀等の反射用の金属膜を設けることにより反射面57a、57bが形成される。
 また、導光板47の背面には小さな凹凸部を設けると共に、その表面に反射機能が高いアルミニュウム、銀等の反射用の金属膜を設けて、図8Cに示すように入射光を散乱して反射する散乱反射面57dが形成されている。なお、導光板47の前面は、該導光板47を透過して直視照明光として光を出射する透過面(出射面)57cとなる。 
 また、本実施形態においては導光板47の上部位置付近に楔形状に切り欠き、その楔形状に切り欠いた端面に反射用の金属膜を設けて反射面50を形成し、反射面50によって導光した光を効率良く前方又は前面側に出射する構造にしている。この楔形状の切り欠きは、例えば導光板47の前面及び後面間の厚さの1/2以上、例えば2/3-5/6程度となっている。
 このような構造の本実施形態による作用を説明する。光源装置31で発生した照明光は、内視鏡2内のユニバーサルコード5内を挿通されたライトガイドの入射端面に入射され、ライトガイドにより導光される。このライトガイドは、挿入部4内で分岐して、ライトガイド44、45となる。 
 ライトガイド44は、その先端面から導光した光を出射する。この先端面に対向するように反射面21aが設けてある。反射面21aは、ライトガイド44の先端面から出射された光を反射して側視照明窓14から側方に照明光を出射し、側視視野の被写体側を照明する。なお、ライトガイド44は、実際には周方向の複数箇所に配置されている。
 また、ライトガイド45は、その先端面から導光した光を出射し、出射した光をその先端面に密着等して対向する導光部材46の基端面に入射させる。導光部材46は、入射された光を、L字に屈曲した先端側に導光し、V字に分岐した出射面46a,46bから導光した光を出射する。 
 出射面46a,46bは、Cリング形状の導光板47における入射面47a,47bに密着又は当接しており、出射面46a,46bからそれぞれ出射される光が入射面47a,47bに効率良く入射する。 
 図8Aに示すように導光板47の内周面と外周面とには、それぞれ反射面57a、57bが形成してあるので、図8Aに示すように導光板47内に入射された光は、反射面57a、57bで反射されながら導光される。
 また、背面側に導光された光は、以下に説明するように散乱され、前面側に導光された光は、前面の透過面57cを透過して前方側に直視照明光として出射される。 
 また、図8Cに示すように導光板47の背面には散乱反射面57dが設けてあるので、背面に入射された光は散乱され、導光板47の前面から、或いは反射面57a、57bでの反射を経て前面の透過面57cを透過して前方側に出射される。 
 また、本実施形態においては、導光板47の上部位置には、楔形状の反射面50が設けているので、例えば導光板47内に導光された光が、図8Cにおける紙面の上方向に向かって入射された場合には、図8Bに示すように反射面50で反射して前面から出射させる。
 一方、楔形状の反射面50が設けてないと、例えば入射面47aから入射された光は、反射面57a、57bでの反射により、他方の入射面47b側に導光してしまい、前面から出射させる照明光として利用できない割合が増大する。これを補うためには、導光板のサイズを大きくしたり、導光部材等により導光する光を増大させるべくライトガイドのサイズを大きくしたりすることが必要になる。 
 これに対して、本実施形態によれば、楔形状の反射面50により、一方の入射面から入射され、他方の入射面に導光されてしまうような光を、途中で反射して前面から出射させるようにして、照明光として利用できる効率を向上する。
 そして、導光板47の前面から出射した光により、直視視野の被写体側を照明する。この場合には、照明光として利用する効率を向上できるので、導光板47のサイズを大きくすることなく、必要な照明光量を確保できる。そのため、先端部6のサイズを大きくなることを防止でき、小型化することができる。 
 図9Aは本実施形態の内視鏡2を用いて、体腔内の患部等の観察対象部位92を近接して観察する様子を示し、また、図9Bはその場合のモニタ35の表示面35aで表示例を示す。図9Bにおける円形領域39aと円環領域39bは、図7に示す直視の被写体像と、側視の被写体像がそれぞれ結像される円形領域38aと円環領域38bに対応した画像表示領域を示す。
 また、符号39cは、直視の画像表示領域と側視の画像表示領域との境界となる円形部分を示す。また、円環領域39bにおける下部側の斜線で示す領域39dは図7の領域38dに対応した画像を表示しない非表示領域である。 
 本実施形態においては、直視観察窓12の外周に下部側部分を除くようにCリング形状に直視照明窓15を形成しているので、先端部6の先端面を観察対象部位92に近接して観察する場合においても、下部側にハレーションが発生することなく、照明及び観察ができる。 
 つまり、本実施形態によれば、図18の従来例のように下部側に対向する部分での照明光の強度が上部側に比較して大きく増大し、ハレーションが発生してしまうことを有効に防止できる。
 また、本実施形態によれば、上記のように直視観察窓12の外周を囲み、下部側部分を除くCリング形状に直視照明窓15を形成しているので、直視の観察視野側を照明むらが少ない状態で照明を行うことができる。つまり、質の良い照明を行うことができる。このため、術者に対して診断し易い観察画像を提供できる。 
 また、本実施形態によれば、直視観察窓12の後方に隣接してCリング形状の側視観察窓13を形成して、直視と側視とが可能な撮像ユニット52を形成した場合においても、先端部6をコンパクトなサイズにすることができる。 
 より具体的には、Cリング形状の導光板47の背面側から光を入射させる構造でなく、Cリング形状に切り欠いた(直視観察窓12の)下部側の入射面47a、47bからCリング形状の導光板47内に光を入射させる構造にしているので、図4に示すように導光板47の背面に隣接して側視観察窓13を形成でき、先端部6の長さを短いサイズにすることができる。
 これに対して、Cリング形状の導光板47の背面側から光を入射させる構造の場合には光を入射させる発光素子、導光部材等を配置する空間が必要になり、先端部6の長さが長くなってしまう。 
 また、本実施形態によれば、楔形状の反射面50により、導光板47内に導光された光に対して実際に観察視野側に照明光として出射する場合の光の利用効率を向上できるので、導光部材46及び導光板47からなる照明部材49を小型化できると共に、先端部6のサイズも小型化できる。 
 また、本実施形態によれば、直視と側視との両方の観察画像を同時に得て表示することができるため、一方の観察画像の場合よりも内視鏡検査をより円滑に行うことができる。
 なお、上述した第1の実施形態においては、ライトガイド45の先端面に導光部材46の基端面を密着又は当接するように固定することにより、組立が容易となるようにしていたが、この場合に限定されるものでなく、ライトガイド45の先端面に導光板47を一体的に成型したものでも良い。 
 また、第1の実施形態においては、導光部材46と導光板47を別部材で組み立てる構造にしているが、この場合に限定されるものでなく、導光部材46と導光板47を一体的に成型したものでも良い。
 また、上述した第1の実施形態においては導光部材46を設ける構造にしているが、図10に示す変形例のように導光部材46を用いることなく、例えばLED61a、61bの出射面62a、62bによりそれぞれ発光した光を導光板47の入射面47a,47bに入射させる構造にしても良い。 
 LED61a、61bは、駆動線63a、63bを介して光源装置31内に設けたLED電源回路に接続され、LED61a、61bは、LED電源回路から駆動線63a、63bを介して供給されるLED電源により点灯する。 
 本変形例の構成においては、LED61a、61bが導光板47の入射面47a,47bに入射するように光を出射する光出射部を構成する。
 本変形例の作用効果は、第1の実施形態とほぼ同様である。なお、本変形例の場合、他方のライトガイド44を図4に示すように用いても良いし、このライトガイド44を用いないで、その先端面の位置にLEDを配置して、ライトガイド44を用いない構造にしても良い。 
 また、他の変形例として図8Cにおける2点鎖線で示すように、光出射部材としてのライトガイド45を用いることなく、LED64で発光した光を導光部材46に入射させるようにしても良い。
(第2の実施形態)
 次に本発明の第2の実施形態を説明する。図11と図12は、本発明の第2の実施形態の内視鏡における先端部の構造を示す正面図と、縦断面図とを示す。また、図13は図12における横断面図を示す。 
 本実施形態は、第1の実施形態において、先端部6内の一部の構造が異なるのみであるので、第1の実施形態と異なる部分のみを説明する。 
 第1の実施形態においては、側視観察窓13の後方に隣接して、ライトガイド44により導光した光を用いて側視照明を行う側視照明窓14を形成していたが、本実施形態においては、この側視照明窓14を設けないで、直視照明及び側視照明を兼ねる直視・側視照明窓71を設けている。
 そして、本実施形態においては、第1の実施形態におけるライトガイド45を用いその先端側に直視・側視照明窓71を形成している。 
 第1の実施形態におけるライトガイド45は、導光部材46の基端面に、先端面が密着又は当接するように支持部材18の内部に配置していたが、本実施形態においては、ライトガイド45の先端側が第1の実施形態の導光部材46の機能を兼ねるように、ライトガイド45の先端側をL字に屈曲し、屈曲した先端側をさらにV字に分岐させ、分岐した先端面をCリング形状の導光板47の入射面47a,47bに密着又は当接するように配置している。
 但し、本実施形態においては、ライトガイド45の外径を第1の実施形態よりも太くし、直視と側視とにおいて必要とされる照明光量を導光できるようにしている。 
 本実施形態におけるライトガイド45による導光部材46の機能を持つ導光部を符号72で示す。 
 この導光部72におけるV字に分岐した先端面は、導光板47の入射面47a,47bに入射するように光を出射する出射面72a,72bとなる。図11においては、点線によりこの導光部72を示している。また、図13は図5における導光部材46を導光部72に置換した構造となっている。
 また、図12は、図4における導光部材46を導光部72に置換した構造であり、さらに、側視照明を行うためのライトガイド44及び側視照明部材21を設けていない構造になっている。側視照明窓14の配置空間を設けていないため、図12に示す先端部6は、図4の先端部6に比較してその長さが短いサイズになっている。なお、図12においては、符号53,54を省略している。 
 一方、本実施形態においては、第1の実施形態における導光板47の構成を若干変更して、直視・側視照明窓71から直視照明と側視照明を行う構造にしている。なお、直視・側視照明窓71は、導光板47の(前面が)露出する前面が直視照明窓として直視照明光を出射し、また導光板47の外周面が露出する側面が側視照明窓として側視照明光を出射する。
 図14A-図14Cは、第1の実施形態の図8A-図8Cに対応する照明部材を示す。 
 第1の実施形態においては、導光板47における内周面と外周面にそれぞれ反射面57a、57bを設けるようにしていたが、本実施形態の導光板47においては、内周面に反射面57a、外周面に透過面57eを設けるようにしている。 
 なお、本実施形態においても、導光板47における上部位置付近を楔形状に切り欠き、切り欠いた端面に反射用の金属膜等を設けて反射面50を形成している。その他の構成は、第1の実施形態と同様である。 
 このような構成による本実施形態の作用は、第1の実施形態における導光板47における外周面が反射面57bを、透過面57eにしたことが主要な相違点となる。従って、この相違点による作用を説明する。
 第1の実施形態においては、図8Aに示したように外周面に入射された光は全て導光板47の内側に反射されるが、本実施形態においては図14Aに示すように外周面に所定値以上の入射角αで入射された光は全反射される。一方、外周面に所定値未満の入射角で入射された光は、外周面を透過して側方に出射され、側方(側視観察視野)側を照明する側視照明光となる。 
 また、図14Cに示すように背面に入射された光は、背面に設けた散乱反射面57dにより前面または側面(内周面又は外周面)側に散乱され、前面から直視観察視野側または外周面から側視観察側に出射される。
 また、導光板47の上部側に導光された光は、第1の実施形態と同様に反射面50により反射される。 
 従って、本実施形態によれば、導光板47により形成された直視・側視照明窓71から直視照明及び側視照明を行うことができるようにしているので、第1の実施形態の効果(直視の観察視野側を照明むらが少ない状態で照明を行うことができ、先端部を小型にできる等の効果)を有すると共に、さらに先端部6の長手方向のサイズをより短くすることができる。 
 上述した実施形態の他に、第1の実施形態又は第2の実施形態をさらに変形した構成にしても良い。
 例えば第2の実施形態において、導光部72をライトガイド45と一体的に設けているが、第1の実施形態のようにライトガイド45と導光部材46とを接着して取り付けるようにしても良い。 
 図15は、例えば第2の実施形態を変形した先端部6の縦断面図を示す。第1の実施形態においては、側視照明を反射部材で反射させることにより行うようにしていた。これに対して、図15に示す構成においては、第2の実施形態におけるCリング形状の導光板47により直視・側視の照明を行う構成における側視の照明を直視と分離して行う構成を適用している。
 このため、図15においては、ライトガイド44をライトガイド45と隣接するように支持部材18内の本体部51でその先端部を固定している。このライトガイド44の先端面は、光源装置31からの光を導光して出射し、出射された光は第2の導光部材46′の基端の入射面に入射する。 
 従って、このライトガイド44の先端部は、光源装置31から導光した光を出射する光出射部材44aを形成する。 
 この光出射部材44aの先端面(ライトガイド44の先端面)から先端部6の軸方向の前方側に向けて出射された光は、L字形状に成型された導光部材46′を介して、Cリング形状の側視照明窓14に配置されたCリング形状の導光板47′に入射する。なお、導光板47′も導光板47の場合と同様に、直視観察視野の下部側(位置の後方側)となる外周部分が切り欠かれて入射面47a′,47b′が形成される。また、この導光板47′は、例えばレンズ枠55の外周面に嵌合する所定の内径を有し、かつその外径は、例えばミラーレンズ16の外径と同じ所定の外径を有する。
 光出射部材44aとしてのライトガイド44の先端部と、導光部材46′とは、導光板47′の入射面47a′,47b′に入射するように光を出射する光出射部48′を形成する。Cリング形状の第2の導光板47′入射された光は、側視照明窓14から側方に照明光を出射する。 
 第2の導光部材46′及び第2の導光板47′は、側視照明を行う第2の照明部材49′を形成する。なお、図15においては、直視照明を第1の実施形態の場合と同様に、ライトガイド45、導光部材46、導光板47により行う構造で示している。 
 図16は、第2の照明部材49′を示す。
 図16に示すように導光部材46′で導光した光は、出射面46a′、46b′からCリング形状の第2の導光板47′の入射面47a′、47b′に入射する。第2の導光板47′の前面には、その背面と同様に散乱して反射する散乱反射面57d′が設けてある。また、内周面には、反射面57a′、外周面には透過面57e′が設けてある。 
 また、この第2の導光板47′の上部付近の位置には、内周面から外周面側に楔形状に切り欠いた端面により、外周側、つまり側方に反射する反射面50′が設けてある。そして、この第2の導光板47′に導光された光を側視照明窓14から側方、つまり側視の観察視野側に照明光を出射する。
 本変形例によれば、直視観察と側視観察ができ、その際直視観察視野側を照明むらが少ない状態で照明を行うことができ、かつ側視観察視野側も照明むらが少ない状態で照明を行うことができ、かつ先端部6を小型にできる。従って、術者に対して、診断し易い観察画像を提供できる。 
 また、第1の実施形態における側視照明のための反射部材を用いた場合には、ライトガイド44の先端面を周方向に複数箇所配置することが、周方向に広く側視照明を行う場合に必要になるが、本変形例の場合には、1箇所設けるのみで周方向に広く側視照明を行うことができる。このため、製造コストを低減できる。 
 なお、本実施形態(変形例も含む)の場合においても、導光部材46、46′を設けないで、例えば導光板47の入射面47a、47bに入射するように、光出射部材としてのLED等の発光素子により発光した光を直接、出射する構成にしても良い。
 (第3の実施形態)
 次に本発明の第3の実施形態を説明する。上述した実施形態、変形例等においては、直視と側視とを行うことができる対物レンズ系11を用いた場合の構成を説明したが、本発明は直視の対物レンズ系を有する場合に該当する。 
 図17は、本発明の第3の実施形態の直視の対物レンズ系11′を有する先端部6の構造例を示す。本実施形態の内視鏡は、上述した実施形態、変形例に類似するため、異なる構成のみを説明する。 
 本実施形態の内視鏡における先端部6においては、例えば図15における側視観察窓13に配置されるミラーレンズ16を有しない構造の対物レンズ系11′を採用し、また側視観察窓13を有しない構造にしている。
 本実施形態においては、先端レンズ41が取り付けられた前レンズ枠60′に、後レンズ部54及び撮像素子34が取り付けられたレンズ枠56とを嵌合させて、光軸Oの方向への嵌合量を調整してピント合わせを行うことができるようにしている。この場合には、撮像素子34の撮像面には、直視の被写体像が結像するようにピント合わせを行う。また、本実施形態においては、側視照明窓14も有しない構造にしている。 
 このため、図17に示す先端部6においては、図15における側視照明に用いるライトガイド44,第2の導光部材46′第2の導光板47′を有しない構造である。一方、図15の図示の場合と同様にライトガイド45により導光し、先端面から出射される光を導光部材46により導光し、さらに直視照明窓15に配置されたCリング形状の導光板47により直視視野側に照明光を出射する。なお、導光部材46,導光板47は、第1の実施形態において説明した構造と同じである。 
 本実施形態は、直視照明に関する作用は、第1の実施形態と同様であるため、その説明を省略する。
 本実施形態によれば、第1の実施形態で説明したのと同様に、図18の従来例における下部側に対向する部分での照明光の強度が増大してハレーションが発生してしまうことを有効に防止できる。 
 また、本実施形態によれば、直視観察窓12の外周に下部側部分を除くようにCリング形状に直視照明窓15を形成しているので、直視の観察視野側を照明むらが少ない状態で照明を行うことができる。つまり、質の良い照明を行うことができる。 
 また、本実施形態によれば、楔形状の反射面50により、供給された光に対して実際に観察視野側に照明光として出射する場合の光の利用効率を向上できるので、照明部材49を小型化できると共に、先端部6のサイズも小型化できる。 
 本実施形態によれば、第1の実施形態と比較して、側視観察窓13,側視照明窓14を設けていないので、先端部6の長さをさらに短くすることができる。 
 次に、ライトガイドにより導光した照明光を用いて均一な照明ができるようにすると共に、小型で製造し易く、変形に対する耐性が大きい内視鏡用照明装置を説明する。
 (第4の実施形態)
 図18に示すように本発明の第1の実施形態の内視鏡用照明装置を搭載した内視鏡101は、体腔内等に挿入される細長の挿入部102と、この挿入部102の後端に設けられた操作部103と、この操作部103から延出されたユニバーサルコード104とを有する。このユニバーサルコード104の図示しない末端側の光源用コネクタ及び信号用コネクタは、それぞれ内視鏡101の外部の光源装置と信号処理を行うプロセッサとに接続される。 
 可撓性を有する挿入部102は、その先端に設けた先端部106と、この先端部106の後端に隣接して設けた湾曲自在の湾曲部107とを有する。この湾曲部107は、操作部103に設けられた湾曲操作ノブ105を、使用者が操作部103を把持した手の指で回動する操作を行うことにより、上下、左右の任意の湾曲方向に湾曲することができるようにしている。
 上記光源装置は照明光を発生し、その照明光は内視鏡101の光源用コネクタに入射する。 
 光源用コネクタに入射された照明光は、ユニバーサルコード104、操作部103、及び挿入部102内を挿通されたライトガイド108によりその先端面に導光される。このライトガイド108によりその先端面に導光された照明光は、第4の実施形態の内視鏡用照明装置111を形成する円環形状の導光体112に入射される。そして、導光体112の前面側の照明光射出面(射出面と略記)131から、照明光を射出し、挿入部102が挿入された体腔内における患部等の観察対象部位側を照明範囲として照明する。 
 また、図19の先端部106の断面図にも示すように導光体112における円環形状の内側には対物光学系113が配置されており、その結像位置には電荷結合素子等により構成される撮像素子114が配置されている。
 対物光学系113は、照明された観察対象部位の光学像を撮像素子114の撮像面に結像し、撮像素子114により光電変換された撮像信号は、信号ケーブルを介してプロセッサに入力される。プロセッサは、撮像信号に対する信号処理を行い、生成した画像信号を表示装置に出力し、表示装置は画像信号に対応する内視鏡画像を表示する。 
 また、図18に示すように操作部103の前端付近には、処置具を挿入するための処置具挿入口115が設けてあり、この処置具挿入口115はその内部において挿入部102の長手方向に沿って形成されたチャンネルと連通している。このチャンネルは、先端部106の先端面において、チャンネル先端開口部116として開口している。
 図19に示すように先端部106において、円柱形状の先端構成部材121に設けた観察(撮像)用透孔の先端を拡径に切り欠き、円環形状の導光体112を(遮光する部材で形成した)先端レンズ枠122の外周側に配置し、導光体112の円環内側に先端レンズ枠122に取り付けた対物光学系113の先端レンズを配置している。上記のようにこの対物光学系113の結像位置には撮像素子114を配置している。なお、先端レンズ枠122は、導光体112の背面に配置されたステンレススチール等を用いて形成した保持板123の孔部に嵌入して固定され、この保持板123は先端構成部材121の先端面に固定される。 
 対物光学系113を構成する先端レンズの後方側に配置される後レンス群は、レンズ枠124に取り付けられている。 
 また、挿入部102の長手方向に沿って先端構成部材121に設けた照明用透孔には、ライトガイド108の先端側が通され、さらにその先端側においてライトガイド108は略90°屈曲している。なお、ライトガイド108は、照明光を伝送する多数のライトガイドファイバを束ねたファイババンドルにより構成されている。
 図19においては、屈曲したライトガイド108の先端は、上方に配置された導光体112側に延出される。屈曲した先端の端面から出射される照明光は、この端面に接触する導光体112に形成した入射部(又は受光部)に入射する。 
 また、先端構成部材121の外周面を、先端カバー125で覆うと共に、ライトガイド108の屈曲した先端側をこの先端カバー125により覆い、ライトガイド108を保護している。 
 また、導光体112の射出面131の下端付近の一部を段差状に切り欠いた切欠部126を設け、先端カバー125には、この切欠部126に当接するように突出する突出部125aを形成している。そして、この突出部125aにより、導光体112が先端部106から脱落しないように保護している。また、ライトガイド108は、挿入部102内においては保護チューブで覆われ、先端部106内においては、充填部材や接着剤等により照明用透孔に固定されている。
 ライトガイド108の先端面から導光体112に入射した照明光を、導光体112の前面側に設けた射出面131から射出し、対物光学系113の観察範囲を略均一に照明する。図19においては、射出面131から射出される照明光の概略の範囲を示している。 
 図20Aは、本実施形態の内視鏡用照明装置111を、導光体112の射出面側から見た正面図を示し、図20Bは図20AのI-I′線断面図を示す。 
 図20Aに示すように内視鏡用照明装置111は、円環形状で透明な導光体112を用いて形成される。内視鏡用照明装置111は、導光体112を正面側から見た場合に対応する断面形状として、円環外周の直径を通る2点(の場合の180°)よりも小さい角度を形成する2点P1,P2から延長した1点鎖線で示すような2つの線がそれぞれ接する略水滴形状となる外形を有する。
 また、この内視鏡用照明装置111は、上記水滴形状となる外形における2つの線のそれぞれが略垂線を結ぶ方向で、かつ前記円環形状が途切れない(連結した円環形状となる)ように、外周側の一部、より具体的には上記2つの線がそれぞれ接する位置を含むその周辺部を切り欠いた切欠部133を設けて形成した円環部132を有する。なお、図20Aで示す形状は、この図20Aの紙面に平行な断面図においても同じ形状となる(但し切欠部126は断面位置により現れない場合がある)。 
 また、この内視鏡用照明装置111は、上記導光体112に対して、前記切欠部133における切り欠いた2つの切断面に設けられ、前記ライトガイド108からの照明光が各切断面に垂直方向に入射するよう、該ライトガイド108の端面と接触する入射部(又は受光部)を形成する各入射端面134が各切断面に設けられている。
 入射端面134は、切欠部133による切欠により形成される2つの各切断面の全面領域で形成しても良いし、ライトガイド108の端面とそれぞれ接触する(各切断面の一部となる)2つの各端面領域により形成しても良い。 
 また、ライトガイド108は、先端付近において、図20Aに示すようにY字形状をなすように分岐し、分岐した2つの端面がそれぞれ2つの入射端面134に接触する。この場合、ライトガイド108の端面付近でのファイバ走行方向は、各入射端面134にそれぞれ垂直となる状態で、入射端面134に接触する。そして、ライトガイド108からの照明光が、2つの入射端面134に垂直な方向から(2つの入射端面134に)入射するように設定している。このように本実施形態においては、ライトガイド108により導光した照明光を2つの入射端面134に垂直な方向から同時に入射させる機能を持つ。 
 また、この内視鏡用照明装置111は、導光体112の円環形状の円環部132の内周面(内周表面)に形成され、前記導光体112内部に入射した照明光が内周面に入射した場合、前記円環部132内部に反射する反射部としての機能を持つ、アルミニュウム等の照明光に対する反射率が高い部材で形成した反射材135が薄膜状に設けてある。
 この反射材135は、前記円環部132の内部から内周面に入射する前記照明光を前記円環部内部に向けて反射する面としての反射面を有する。 
 なお、反射部を構成する反射材135としては、円環部132の内周面全体に設ける場合に限定されるものでなく、少なくとも切欠部133を設けた入射部側(図20Aにおける下端のライトガイド108寄りの内周面部分)に配置し、前記導光体112に入射した照明光が直接内周面に向けて入射した場合に、円環部132内部に反射するものであっても良い。このように切欠部133を設けた入射端面134寄りの一部に設けた場合には、この一部以外の内周面部分には対物光学系113に照明光が入射しないように遮光部を設けるようにしても良い。 
 なお、本実施形態においては、円環部132の内側に円環形状の遮光する機能を持つ材質で形成した先端レンズ枠122を配置しているので、円環部132の内周面の内側に照明光が射出されても先端レンズ枠122によって遮光され、先端レンズ枠122内側の対物光学系113(の先端レンズ)に照明光が入射することを防止できる。このため、円環部132の内周面に遮光部を設けることを必要としない。
 また、この内視鏡用照明装置111は、上記導光体112により形成した前記円環部132における対向する2つの円環表面における一方の円環表面に、前記ライトガイド108から導光体112の円環部132内部に入射した照明光を射出する射出面131を設けている。 
 なお、円環部132における切欠部133を設ける前の略水滴形状としては、図20Aの1点鎖線の形状の場合に限らず2点鎖線で示すように下端側が丸みを有する形状であっても良い。いずれの形状の場合においても、切欠部133を設けた円環部132においては、同じ形状となる。 
 また、図20Bに示すように導光体112の円環部132における上記射出面131と反対側となる背面側の円環表面には、円環部132の内部から射出するように入射する照明光を円環部132の円環表面に垂直な方向に対して角度を有する方向に拡散して円環部132内部に反射する光拡散部136を設けている。なお、この光拡散部136として、入射する照明光を主に円環部132内部側に散乱する光散乱部により形成しても良い。
 また、光拡散部136として、例えば背面側の円環表面を梨地形状の粗面となるように凹凸処理面とし、この凹凸処理面の表面に、さらに光を反射する機能が高い反射塗料等のコーティング材をコーティングして形成しても良い。なお、後述する変形例のように背面側の円環表面を半球形状の凹凸処理面にしても良い。 
 また、本実施形態においては、円環部132の射出面131は、図20Bに示すようにその外周側を丸みを有する曲面137となるように加工している。 
 このように円環部132の射出面131の一部となる外周側に形成した曲面137は、曲面137に入射する照明光を円環表面と垂直な方向と適宜の角度を有する方向に光を拡開して射出する光拡開部の機能(従って、より広義には円環表面と垂直な方向と角度を有する方向に光を拡散する光拡散部の機能)を有する。 
 なお、図20A及び図20Bにおいては、切欠部126を図示しているが、図21A以降では、図22B、図32を除いて簡略化して省略した図面にしている。
 このような構成の本実施形態の内視鏡用照明装置111は、外部からライトガイド108を経て円環形状を含む透明の導光体112に入射した照明光を、該導光体112から射出する内視鏡用照明装置であって、前記導光体112は、断面が、円の外周の2点から延長した2つの線が各々接する略水滴形状となる外形の一部を、前記2つの線のそれぞれの略垂線を結ぶ方向で、かつ前記円環形状が途切れないように切り欠いた切欠部133を設けた円環部132と、前記切欠部133における切り欠いた切断面に設けられ、前記ライトガイド108からの照明光が該切断面に垂直方向に入射するよう、該ライトガイド108の端面と接触する入射部を構成する入射端面134と、前記円環部132の内周面における少なくとも前記切欠部133を設けた側に配置され、前記導光体112に入射した前記照明光を前記円環部132内部に反射する反射部を形成する反射材135と、前記円環部132における一方の円環表面に設けられ、入射した前記照明光を射出する射出面131と、を備えることを特徴とする。
 次に本実施形態の作用を説明する。図18に示す内視鏡101を、この内視鏡101の外部の光源装置等に接続して、光源装置の電源をONにし、照明光を発生させる。この照明光は、ライトガイド108の入射端面に入射し、ライトガイド108は入射された照明光をライトガイド108の先端の端面に導光する。 
 ライトガイド108の先端の端面は、導光体112の入射端面134に接触していると共に、ライトガイド108からの照明光が入射端面134に垂直方向から入射するようにしているので、ライトガイド108からの照明光が導光体112の円環部132内部に(垂直方向でない場合における反射の発生を抑制して)効率良く入射する。 
 導光体112の円環部132内部に入射した照明光は、図19、図21A、図21Bのように反射や光拡散して、射出面131から効率良く射出する。
 本実施形態は、図19に示すように、対物光学系113の周囲を囲むように円環形状となる導光体112の円環部132を配置しているので、ライトガイド108により導光した照明光を導光体112の円環部132の射出面131から、対物光学系113の観察範囲(撮像範囲)をほぼ均一に照明するように射出することができる。また、この射出面131から照明レンズを用いることなく照明光を射出する構成にしている(換言すると導光体112の円環部132が照明レンズの機能を兼ねる)ので先端部106を小型化できる内視鏡用照明装置を提供することができる。 
 また、本実施形態においては、導光体112を円環形状に連結した(途切れない)形状を維持(保持)するようにその外周側の一部を切り欠いて入射端面134を形成しているので、円環形状が途切れた形状の場合に比較して、変形に対する耐性が大きくできると共に、製造する場合にも破損しにくく、製造し易い内視鏡用照明装置を提供することができる。
 また、図21Aの矢印で示すように導光体112の円環部132内部に入射した照明光を、円環部132の内周面側の反射材135により反射すると共に、円環部132の外周面において大部分の照明光を反射する。従って、導光体112に入射した照明光を効率良く射出面131から射出するように導光することができる。 
 また、図21Bに示すように導光体112の円環部132内部に入射し、円環部132内部からその背面に入射する照明光を、円環部132の背面の光拡散部136により、円環部132の円環表面に垂直な方向に対して角度を有する方向に拡散して円環部132内部側に反射する。従って、導光体112の円環部132に入射した照明光を効率良く射出面131から射出するように導光することができる。
 図21Cは射出面131の一部に曲面137を形成した場合の作用の説明図を示す。図21Cにおける左側の図は、曲面137を形成していない場合での導光体112の円環部132により光を射出する様子を矢印で示す。 
 この場合には、円環部132の内部から射出面131への入射角が大きくなると、射出面131で反射されて射出面131と反対側の背面方向に照明光を射出してしまう場合がある。つまり対物光学系113の観察範囲から大きく外れて、不要な方向への照明を行うことになってしまう場合が発生する。 
 これに対して、図21Cの右側に示すように曲面137を形成することにより、背面方向に照明光を射出することを防止(抑制)して、観察範囲を照明範囲として照明する照明光量を増大することができると共に、射出する光を拡開してより均一な配光特性で照明範囲を照明することが可能になる。
 なお、上述した第4の実施形態において、円環部132の背面側に光拡散部136を設けない第1変形例の構成の内視鏡用照明装置111′にしても良い。この変形例の構成の場合における導光体112に入射した照明光を射出面131から射出する様子を図21Dに示す。 
 本変形例は、光拡散部136が設けられていないため、図21Bの場合に比較すると、円環部132の背面に入射した照明光を光拡散する機能が低下するが、広範囲の角度を照明するような場合には、このような構成を採用しても良い。 
 図22Aは本実施形態の第2変形例の内視鏡用照明装置111Bにおける光拡散部136Bの構造を示す。第4の実施形態においては、光拡散部136として、例えば背面側の円環表面を梨地形状の凹凸処理面としたり、さらに凹凸処理面を反射する機能が高い反射塗料等でコーティングしていた。
 これに対して本変形例においては、光拡散部136の凹凸処理面として、図22Aにおける一部の拡大図に示すように背面側の円環表面に半球形状の光拡散面141を形成し、その表面をミラーコーティング部(又は光反射コーティング部)142でミラーコーティングして光拡散部136Bを形成している。その他は、第4の実施形態と同様の構成である。なお、円環部132内部からこの光拡散面141に入射する照明光を円環部132内部に光拡散ないしは光散乱する機能を光拡散面141のみで十分達成できる場合には、ミラーコーティング部142を設けない構造にしても良い。 
 本変形例は、第4の実施形態の場合と殆ど同様の作用効果を有する。 
 また、図22Bは、第3変形例の内視鏡用照明装置111Cにおける円環部132の内周面に設ける反射部の構造を示す。
 第4の実施形態においては、円環部132の内周面に反射部としての機能を持つ反射材135を設けた。これに対して本変形例においては、対物光学系113を構成する先端レンズ113aが取り付けられた円環形状の先端レンズ枠122の外表面に反射する機能が高い反射膜等による反射面122aを設け、この反射面122aにより反射材135の機能を持たせるようにしている。 
 この反射面122aが円環部132の内周面に嵌合し、導光体112の円環部132から反射面122a側に入射する照明光を該反射面122aにより円環部132内側に反射するようにしている。その他は、第4の実施形態と同様の構成である。本変形例は、第4の実施形態の場合と殆ど同様の作用効果を有する。なお、本変形例においても、反射面122aが円環部132の内周面全体に形成する場合に限定されるものでなく、ライトガイド108からの照明光が入射される入射部を形成する入射端面134寄りの一部に設けるようにしても良い。
 なお、図19において説明したように図22Bに示すように導光体112の円環部132における入射端面134近傍に形成した段差状の切欠部126には、先端カバー125の突出部125aが当接し、導光体112が内視鏡101の先端部106から脱落しないように保護している。
 この場合、円環部132の切欠部126に当接する突出部125aと共に、ライトガイド108の先端付近を覆う先端カバー125の内面に、光を反射する光反射部等を形成しても良い。図22Bに示す例においては、ライトガイド108の先端付近を覆う先端カバー125の内面に光反射部材又は光反射コーティング部(ミラーコーティング部)125bを設け、ライトガイド108から先端カバー125側に漏れる照明光をライトガイド108側に反射し、光量ロスを低減して、ライトガイド108から導光体112内に照明光を入射させるようにしても良い。
 図23は第4の実施形態の第4変形例の内視鏡用照明装置111Dの側面図(A)及び背面図(B)の構造を示す。図23(A)及び図23(B)に示すように導光体112の円環部132の背面側の表面には、例えば正方格子の各格子点位置に略半球形状の反射体151を形成して光拡散部を構成している。なお、反射体151を円環部132の背面側の表面全体に設けても良いし、図23に示すように入射端面134付近のみには形成しないようにしても良い。 
 また、本変形例においては、この反射体151は、図23(A)における一部を拡大する拡大図に示すようにその球面の曲率半径をr、背面の表面から突出する高さをhとした場合、高さhを以下の(1)式
 h≦100μm (1)
 を満たし、かつ以下の(2)式
 0.3≦h/r≦0.6 (2)
 の条件を満たすように設定している。
 (1)、(2)式を満たす条件として、r=70μm、h=35μm付近に設定した場合、反射体151を形成する場合の加工がし易く、かつ光拡散部として入射した光を拡散する機能を十分に高くすることができる効果を有する。 
 なお、h/rが(2)式の下限未満に小さくなると、拡散する機能が低下する。一方、h/rが(2)式の上限を超えて大きくなると、反射体151の内部に光が閉じこめられる割合が増加し、拡散して射出面131から射出する光量が低下する。 
 本変形例によれば、導光体112の円環部132における背面に入射した光を拡散して効率良く射出面131から射出させることができる。その他、第4の実施形態と同様の作用効果を有する。なお、反射体151が設けられた円環部132の背面表面を、図22Aで説明したミラーコーティング部142でミラーコーティングしても良い。
 また、図24に示す第5変形例の内視鏡用照明装置111Eのように円環部132における外周面の一部に、円環部132内部から入射する照明光を円環部132内部に光散乱又は光拡散する光散乱/光拡散部155を設けるようにしても良い。 
 図24で示す例においては、第4の実施形態の内視鏡用照明装置111において、円環部132における外周面の全体でなく、曲面137が形成された射出面131寄りの一部の外周面を除いた外周面に光散乱/光拡散部155を設けている。なお、光散乱/光拡散部155を、射出面131付近を除く外周面に設けたり、背面寄りの外周面に設けるようにしても良い。 
 このように光散乱/光拡散部155を設けることにより、設けない場合における円環部132の外周面に直角に近い角度で入射された照明光が、外周面で円環部132の内部側に反射されることなく、外周面の外部に出射されてしまう照明光(この場合には照明範囲から外れた照明光)を、円環部132の内部に光拡散又は光拡散することができる。 
 これにより、照明範囲に照明光を射出する照明光量を増大できる。その他、第4の実施形態と同様の作用効果を有する。
 (第5の実施形態)
 次に図25を参照して本発明の第5の実施形態の内視鏡用照明装置111Fを説明する。本実施形態の内視鏡用照明装置111Fは、例えば第4の実施形態の内視鏡用照明装置111において、円環部132の内周面の形状を変更している。 
 本実施形態においては、円環部132の内周面は、射出面131側から、円環部132の中心軸Oに沿ってこの射出方向と反対側となる背面側にテーパ状に拡径となる円錐面161を有する。この円錐面161の表面には、第4の実施形態の場合と同様に反射材135が形成してある。 
 上記のように内周面を円錐面161の形状にすることにより、円環部132内部から内周面に入射した照明光を、円錐面161を形成しない場合より、射出面131方向に導光するように反射させる機能を大きくすることができる。
 なお、本実施形態の場合、円環部132の中心軸Oと平行な方向と円錐面161のなす角θを1°≦θ≦10°程度に設定している。その他の構成は第4の実施形態と同様の構成である。 
 次に本実施形態の作用を図26Aを参照して説明する。図26Aの矢印で示すようにライトガイド108から円環部132の中心軸Oに垂直に入射された照明光は、内周面に入射する場合と、円環部132の円環に沿って導光され、上面位置の外周面により反射されて、内周面に入射する場合とがある。 
 内周面は背面側に拡径となるように傾斜しているため、反射材135で反射された照明光は、矢印で示すように射出面方向に導光され、射出面131から射出される。
 これに対して、図26Aにおいて例えば2点鎖線で示すようにテーパ状にしない内周面の場合には、内周面に入射した照明光を外周面側に反射するため、外周面から射出される割合が増大し、本実施形態の場合よりも射出面131側に導光する光量が低下する。 
 図26Bは、図26Aの場合において中心軸Oと垂直な方向以外の照明光を同様する様子を示す。 
 本実施形態によれば、導光体112の円環部132内部に入射された照明光を効率良く、射出面131側に導光して射出することができる。その他、第4の実施形態と同様の作用効果を有する。
 図27は、第5の実施形態の第1変形例の内視鏡用照明装置111Gの側面断面図を示す。第5の実施形態の内視鏡用照明装置111Fが、第4の実施形態における円環部132の内周面の形状を変更したのに対して、本変形例の内視鏡用照明装置111Gは、円環部132の背面の形状を変形した構造にしている。 
 図27に示すように本変形例においては、導光体112の円環部132は、ライトガイド108から照明光が入射される入射端面134から遠方側に遠ざかる(離れる)につれて、円環部132の肉厚が減少するように背面を、射出面131と平行となる方向から傾斜させている。 
 換言すると、円環部132における射出面131とその背面との肉厚が、円環部132の下端の入射端面134においてはtoであるとすると、その肉厚toが入射端面134から遠ざかる上部側になるにつれて小さくなり、上端の位置では肉厚が最も小さいtu(to>tu)となるように背面を傾斜させた傾斜背面165にしている。
 なお、傾斜背面165の表面には第4の実施形態において説明した光拡散部136が設けてある。その他は、第4の実施形態と同様の構成である。なお、本変形例を第4の実施形態に適用した場合で説明したが、円環部132の内周面を第5の実施形態のようにテーパ状に形成した場合に適用しても良い。 
 図28Aはライトガイド108から射出面131に平行に入射された照明光が傾斜背面165の表面に設けた光拡散部136で拡散される様子を示す。また、図28Bは、図28Aの場合の他に、射出面131と平行以外の方向に入射された照明光が傾斜背面165の光拡散部136で拡散される様子を示す。 
 このように本変形例においては、背面を傾斜させた傾斜背面165を形成することにより、この傾斜背面165を形成しない場合よりも、確率的(統計的)に入射端面134から離れた背面部分に入射する照明光を増大でき、その背面部分の光拡散部136での拡散により、射出面131から射出する照明光を増大できる。
 上述した(変形例の場合を含む)実施形態においては、ライトガイド108による照明光を導光体112の円環部132の中心軸と垂直方向から円環部132に入射させている。 
 これに対して、以下に説明する変形例のようにライトガイド108から入射される照明光の入射方向を円環部132の中心軸Oとなす角を90°よりも小さい角αとなり、円環部132の射出面131と反対側の背面側を向いて入射するような構成にしても良い。 
 図29は第5の実施形態の第2変形例の内視鏡用照明装置111Hの側面断面図を示す。なお、本変形例を正面から見た図は図20Aと殆ど同様になる。 
 図29に示すようにライトガイド108の先端付近は、90°以上に屈曲されてその先端面は、中心軸Oと角90°-αをなす。
 同様に、ライトガイド108の先端の端面と接触する入射端面134は、中心軸Oと角90°-αをなす。また、円環部132の背面には、凹凸面等による光拡散部136が形成されている。その他の構成は、第4の実施形態と同様である。 
 本変形例によれば、第1変形例のようにライトガイド108の端面から導光体112の円環部132内部に入射された照明光を円環部132の背面の光拡散部136に導光する割合を増加できる。従って、射出面131から観察範囲をカバーする照明範囲に照明光を射出する効率が向上する。換言すると、ライトガイド108を太径にすることなく、射出面131から射出する照明光量を増大できる。その他、第4の実施形態と同様の効果を有する。 
 図30は第3変形例の内視鏡用照明装置111Iにおける円環部132の入射端面付近の構造を示す。
 本変形例においてはライトガイド108の先端側は、第4,第5の実施形態の場合と同様に90°屈曲し、先端の端面を斜めにカットすると共に、円環部132の入射端面134を円環部132の中心軸Oと垂直な方向から背面側を向くように傾斜端面134aにしている。 
 また、円環部132を有する導光体112の屈折率ndをライトガイド108の屈折率nlよりも大きくしている。 
 そして、図30に示すようにライトガイド108の先端面から円環部132の入射端面134を形成する傾斜端面134aに入射される照明光をライトガイド108の屈折率nlよりも大きい屈折率ndにより、背面側の方向に屈折して入射させるようにしている。 
 つまり、ライトガイド108から傾斜端面134aへの入射角をβi、導光体112の円環部132内部に出射する出射角をβoとすると、βi>βoとなり、円環部132の内部に入射する照明光を背面の光拡散部136側に導光する。本実施形態の第2変形例と同様の効果を有する。
 なお、図31に示す第4変形例の内視鏡用照明装置111Jのようにライトガイド108の先端側を屈曲しない構造にし、その先端の端面と導光体112の入射端面134との間に導光部材171を配置しても良い。図31に示すようにライトガイド108の先端の端面には導光部材171の入射端面が接触し、ライトガイド108の先端面から入射された照明光を反射面171aで直角に反射して、この反射面171aと対向する射出端面171bに導光する。 
 本変形例においても導光体112の入射端面134は中心軸Oと垂直な面と90°なす角よりも小さい角となる傾斜端面134bを持つように設定している。 
 また、導光部材171の屈折率d1は、導光体112の屈折率ndよりも大きくしている(n1>nd)。従って、導光部材171から傾斜端面134bへの入射角をγi、導光体112の円環部132内部に出射する出射角をγoとすると、γi<γoとなり、円環部132の内部に入射する照明光を背面の光拡散部136側に導光する。
 本変形例は、第2変形例と同様の効果を有する。 
 なお、上述した実施形態(変形例の場合を含む)を部分的に組み合わせて形成される実施形態等も本発明に属する。また、上述した実施形態等において、例えば図24における光散乱/光拡散部155の代わりに、光を反射する反射部にしても良い。また、例えば図20Bの円環部132の内周面に設けた反射材135の代わりに、光を散乱する光散乱部を設けるようにしても良い。 
 また、上述した実施形態においては、ライトガイド108からの照明光が入射する入射部として2つの入射端面134を設けた場合で説明したが、図32に示す内視鏡用照明装置111Kのように1つの入射端面134のみに照明光を入射させる構成にしても良い。
 図32に示すようにライトガイド108は、先端付近がY字形状に分岐されることなく、若干屈曲して、その端面が入射端面134に接触し、ライトガイド108の照明光を入射端面134に垂直方向から入射させるようにしている。 
 また、導光体112の円環部132における入射端面134として使用されない端面134′の表面には、光を反射する反射部181が設けてあり、円環部132内部からこの端面134′に入射した光を円環部132内部に(戻すように)反射する。なお、反射部181の代わりに、光散乱部又は光拡散部を設けるようにしても良い。その他の構成は、例えば、第4の実施形態と同様である。 
 本内視鏡用照明装置111Kは、第4の実施形態とほぼ同様の効果を有する。1つの入射端面134にした場合の構成を、第4の実施形態に適用した場合で説明したが、他の変形例や第5の実施形態等に適用しても良い。例えば、図32における2点鎖線で示すように円環部132の外周面に反射部182を設けるようにしても良い。この場合、外周面全体に設けても良いが、図24に示すように曲面137が設けられた出射面131付近を除く外周面全体、或いは背面寄りの一部の外周面に設けるようにしても良い。反射部182によって円環部132内部から外周面に入射した照明光を、入射角が小さい場合においても、外周面の外部に射出することを抑制し、射出面131から射出する照明光量を増大できる。なお、反射部182の代わりに光散乱部又は光拡散部を設けるようにしても良い。
 なお、上述した実施形態、変形例等を部分的に組み合わせて構成される実施形態等も本発明に属する。
 本出願は、2011年4月7日に日本国に出願された特願2011-85315号及び2011年11月10日に日本国に出願された特願2011-246739号を優先権主張の基礎として出願するものであり、上記の開示内容は、本願明細書、請求の範囲、図面に引用されたものとする。

Claims (20)

  1.  挿入部の先端部に、前記挿入部の軸方向の前方側を直視観察視野とする直視用対物レンズが設けられた直視観察窓と、
     前記直視観察窓の外周側に形成した直視照明窓に配置され、前記直視観察視野の下部側となる外周部分を切り欠いて形成した入射面に入射された光を導光するCリング形状を有し、背面に光を散乱して反射する反射面、及び前面に光を透過して前記直視観察視野側に照明光として出射する透過面をそれぞれ形成した導光板と、
     前記導光板における前記入射面に入射するように光を出射する光出射部と、
     を有し、
     前記導光板における上部側の位置に、前記導光板内で導光した光を該導光板の前面側に出射するために、該導光板の背面から前面側に向かって楔形状に切り欠いて形成した楔形状の反射面を有することを特徴とする内視鏡。
  2.  前記光出射部は、光出射部材が出射する光を導光し、導光した光を前記導光板の前記入射面に入射するように出射する導光部材、又は前記入射面に入射するように光を出射する光出射部材により形成されることを特徴とする請求項1に記載の内視鏡。
  3.  さらに、前記直視用対物レンズが設けられた前記直視観察窓の背面側に、前記挿入部の軸方向と直交する側方を側視観察視野とする側視用対物レンズが設けられた側視観察窓と、
     前記側視観察視野側に側視照明光を出射する側視照明窓と、
     を有することを特徴とする請求項2に記載の内視鏡。
  4.  前記導光板は、前記直視観察視野側に照明光を出射する前記直視照明窓にその前面が露出するように配置されると共に、前記側視照明窓にその外周面が露出するように配置されて、前記導光板は直視照明と側視照明とを兼用して行うことを特徴とする請求項3に記載の内視鏡。
  5.  前記導光板は、所定の内径及び所定の外径を有する円環形状の導光板における該円環の一部を切り欠いて形成した前記入射面を有し、かつ前記所定の内径を有する内周面と、前記所定の外径を有する外周面とにそれぞれ光の反射面を形成したことを特徴とする請求項2に記載の内視鏡。
  6.  前記導光板は、所定の内径及び所定の外径を有する円環形状の導光板における該円環の下部側を切り欠いて形成した前記入射面を有し、かつ前記所定の内径を有する内周面に形成した光の反射面と、前記所定の外径を有する外周面に形成した光の透過面とを有することを特徴とする請求項4に記載の内視鏡。
  7.  前記入射面は、前記導光板におけるCリング形状に切り欠いた2つの端面により形成されることを特徴とする請求項3に記載の内視鏡。
  8.  前記直視用対物レンズを経て前記先端部に配置された撮像素子の撮像面の中央の円形領域に直視の被写体像を結像する対物レンズ系は、前記側視用対物レンズを経て前記撮像素子の撮像面における前記円形の外側の略円環領域に側視の被写体像を同心となるように結像することを特徴とする請求項4に記載の内視鏡。
  9.  前記側視照明窓に、前記直視照明窓に配置される前記導光板とは異なるCリング形状の第2の導光板を配置し、前記第2の導光板における前記直視観察視野の下部側となる外周部分を切り欠いて形成した第2の入射面に入射するように光を出射する第2の光出射部を設けたことを特徴とする請求項3に記載の内視鏡。
  10.  前記第2の導光板は、所定の内径及び所定の外径を有する円環形状の導光板における該円環の一部を切り欠いて前記第2の入射面を形成し、かつ前記所定の内径を有する内周面に形成した光の反射面と、前記所定の外径を有する外周面に形成した光の透過面と、前面及び背面にそれぞれ散乱して反射する反射面と、前記第2の導光板における前記第2の入射面の位置と反対側となる上部側の位置に前記内周面から前記外周面に向かって楔形状に切り欠いて、前記外周面側に光を反射する反射面とを有することを特徴とする請求項9に記載の内視鏡。
  11.  外部からライトガイドを経て円環形状を含む透明の導光体に入射した照明光を、該導光体から射出する内視鏡用照明装置であって、
     前記導光体は、断面が、円の外周の2点から延長した2つの線が各々接する略水滴形状となる外形の一部を、前記2つの線のそれぞれの略垂線を結ぶ方向で、かつ前記円環形状が途切れないように切り欠いた切欠部を設けた円環部と、
     前記切欠部における切り欠いた切断面に設けられ、前記ライトガイドからの照明光が該切断面に垂直方向に入射するよう、該ライトガイドの端面と接触する入射部と、
     前記円環部の内周面における少なくとも前記切欠部を設けた側に配置され、前記導光体に入射した前記照明光を前記円環部内部に反射する反射部と、
     前記円環部における一方の円環表面に設けられ、入射した前記照明光を射出する射出面と、
     を備えることを特徴とする内視鏡用照明装置。
  12.  前記反射部は、前記円環部内部から内周面に入射する前記照明光を前記円環部内部に向けて反射する面を持つ反射材を含むことを特徴とする請求項11に記載の内視鏡用照明装置。
  13.  前記円環部は、入射した前記照明光を、前記円環部の円環表面に垂直な方向に対して角度を有する方向に拡散して射出する光拡散部を備えることを特徴とする請求項11に記載の内視鏡用照明装置。
  14.  前記光拡散部は、前記円環部の射出面の少なくとも一部に設けられることを特徴とする請求項13に記載の内視鏡用照明装置。
  15.  前記光拡散部は、前記円環部において、前記円環形状の射出面と反対側の面に設けられた凹凸処理面を含むことを特徴とする請求項13に記載の内視鏡用照明装置。
  16.  前記円環部は、前記射出面から該射出面と反対側の背面側にテーパ状に拡開する円錐面形状の内周面を含むことを特徴とする請求項11に記載の内視鏡用照明装置。
  17.  前記円環部は、前記照明光の入射部から遠ざかるに従い厚さが減少することを特徴とする請求項11に記載の内視鏡用照明装置。
  18.  前記照明光は、内視鏡の挿入部に設けられたライトガイドを経て該内視鏡の挿入部の先端に設けられる前記導光体に入射し、前記導光体は前記挿入部の先端から前記照明光を射出することを特徴とする請求項11に記載の内視鏡用照明装置。
  19.  前記切欠部により形成した2つの前記切断面には、前記ライトガイドにより導光された照明光が入射される前記入射部を形成する2つの入射端面が設けられ、前記2つの入射端面には前記ライトガイドにより導光された照明光が同時に入射されることを特徴とする請求項11に記載の内視鏡用照明装置。
  20.  前記円環部の外周面には、円環部内部からの照明光を円環部内部側に反射する反射部が設けられることを特徴とする請求項11に記載の内視鏡用照明装置。
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