WO2019039271A1

WO2019039271A1 - 内視鏡用照明ユニット及び内視鏡

Info

Publication number: WO2019039271A1
Application number: PCT/JP2018/029670
Authority: WO
Inventors: 圭輔高田; 弘聖岡野; 本田　一樹
Original assignee: オリンパス株式会社
Priority date: 2017-08-23
Filing date: 2018-08-07
Publication date: 2019-02-28
Also published as: US20200170494A1; US11399708B2; CN111031890A; CN111031890B

Abstract

内視鏡用照明ユニットは、ライトガイド５３を介して導かれた照明光が入射される入射部ＩＬと、内周面を持つ環状部分を有し、入射部ＩＬから入射した照明光を導光するとともに照明光を環状部分の外表面から出射する導光体５２と、環状部分の内周面上に設けられ、導光体５２に入射した照明光を環状部分の内部に散乱させる、両端部を有する反射シート６１とを有する。環状部分の内周面に合わせて曲げられた反射シート６１の両端部は、内周面において入射部ＩＬから離れた部分に配置される。

Description

内視鏡用照明ユニット及び内視鏡

　本発明は、内視鏡用照明ユニット及び内視鏡に関する。

　従来より、内視鏡が医療分野及び工業分野で広く利用されている。術者などのユーザは、内視鏡の細長の挿入部を被検体内に挿入することによって被検体内を観察することができる。

　挿入部の先端部には、照明光学系を有する照明ユニットが設けられ、照明光が被検体に照射される。被検体からの反射光は、挿入部の先端部に設けられた観察窓に入射する。観察窓に入射した光は、撮像素子の受光面に照射され、撮像素子は、受光面に形成された被写体像を光電変換して撮像信号を出力する。

　照明光学系は、一般に、挿入部の軸方向に沿った挿入部の挿入方向を照明する場合には、複数のレンズを含むが、例えば、国際公開ＷＯ２０１４／０７３４２６号に開示のように、環形状部位を含む照明光学系を有する内視鏡も提案されている。

　その国際公開ＷＯ２０１４／０７３４２６号には、円環部内に導光された光を拡散させて所定の方向に出射させるために反射材が設けられた照明光学系が開示されている。反射材は、照明光に対する反射率が高いアルミニウム等を薄膜状にコーティングすることにより形成される。

　コーティングによる反射材は、反射シートに比べて反射率が低いため、反射率がコーティングよりも高い反射シートを反射材として用いることも考えられる。しかし、帯状の反射シートを、照明光学系の円環部の内周面に貼り付けたとき、例えば帯状の反射シートの両端部間に隙間が形成され、その両端部から照明光が漏れてしまう。

　反射シートの両端部から漏れた光は、部分的に強い光であるため、被写体像を照明する照明光は、照明ムラを生じるという問題がある。　
　さらに、照明光の一部が漏れてしまうことは、照明光の照明効率の低下を招く。

　そこで、本発明は、環形状部位を含む照明光学系による照明光の照明ムラの発生を抑制し、かつ照明光の照明効率の低下を抑制した内視鏡用照明ユニット及び内視鏡を提供することを目的とする。

　本発明の一態様の内視鏡用照明ユニットは、内視鏡の挿入部の先端部）に設けられる内視鏡用照明ユニットであって、外部の光源からライトガイドを介して導かれた照明光が入射される入射部と、内周面を持つ環状部分あるいは部分環状部を有し、前記入射部から入射した前記照明光を導光するとともに前記照明光を前記環状部分あるいは前記部分環状部の外表面から出射する、透明の導光体と、前記環状部分あるいは前記部分環状部の前記内周面上に設けられ、前記導光体に入射した前記照明光を前記環状部分あるいは前記部分環状部の内部に散乱させる、両端部を有するシートを前記内周面に合わせて曲げて形成される散乱部と、を有し、前記環状部分あるいは前記部分環状部の前記内周面に合わせて曲げられた前記シートの前記両端部は、前記内周面において前記入射部から離れた部分に配置される、内視鏡用照明ユニットを有する。

　本発明の一態様の内視鏡は、一態様の内視鏡用照明ユニットを有する。

本発明の第１の実施の形態に係わる内視鏡装置の全体的な構成を示す概略構成図である。本発明の第１の実施の形態に係わる、内視鏡１の挿入部２の先端部６を拡大して示す斜視図である。本発明の第１の実施の形態に係わる、挿入部２の中心軸に沿った挿入部２の先端部６の断面図である。本発明の第１の実施の形態に係わる照明ユニット５１の正面図である。本発明の第１の実施の形態に係わる照明ユニット５１の導光体５２の正面側から見た斜視図である。本発明の第１の実施の形態に係わる、光軸Ｏ方向に沿った照明ユニット５１の断面図である。本発明の第１の実施の形態に係わる、円環部５２ａの内周面に貼り付けられた反射シート６１の斜視図である。本発明の第１の実施の形態に係わる、隙間Ｇが導光体５２の入射部ＩＬから最も離れた部分にあるときの内視鏡画像の例を説明するための図である。隙間Ｇが導光体５２の入射部ＩＬに近い位置（例えば図４においてＰＰで示す位置）にあるときの内視鏡画像の例を説明するための図である。本発明の第１の実施の形態に係わる、前方Ｆから先端部６をみたときの隙間Ｇの位置を説明するための図である。本発明の第２の実施の形態に係わる照明ユニット５１Ａの正面図である。本発明の第２の実施の形態に係わる、複数枚の反射シートを有する照明ユニット５１Ａ１の正面図である。本発明の第２の実施の形態に係わる、部分円環状の複数の導光体を有する照明ユニット５１Ａ２の正面図である。変形例１に係わる、隙間Ｇ１を示す反射シート６１Ａの斜視図である。変形例１に係わる、隙間Ｇ１を示しための反射シート６１Ａの部分正面図である。変形例２に係わる、隙間Ｇを覆う反射部材６１ｘを有する反射シート６１の部分正面図である。変形例３に係わる、両端部を重ねられた反射シート６１の部分正面図である。変形例３の他の例に係わる、両端部を重ねられた、断面が波形形状の反射シート６１Ｂの部分正面図である。

　以下、図面を参照して本発明の実施の形態を説明する。　
　なお、以下の説明に用いる各図においては、各構成要素を図面上で認識可能な程度の大きさとするため、各構成要素毎に縮尺を異ならせてあるものであり、本発明は、これらの図に記載された構成要素の数量、構成要素の形状、構成要素の大きさの比率、及び各構成要素の相対的な位置関係のみに限定されるものではない。

（第１の実施の形態）
（内視鏡装置の構成）
　図１は、本実施の形態に係わる内視鏡装置の全体的な構成を示す概略構成図である。

　図１に示すように、内視鏡１は、体腔内等に挿入される細長の挿入部２と、この挿入部２の基端側に連設される操作部３と、この操作部３から延出されるユニバーサルコード４と、このユニバーサルコード４の末端部に設けられるコネクタ部５等によって主に構成されている。内視鏡１は、後述する内視鏡用照明ユニットを有する。

　挿入部２は、最先端部に設けられる硬性の先端部６と、この先端部６の基端側に連設される湾曲部７と、この湾曲部７の基端側に連設され可撓性を有する長尺の管状部材からなる可撓管部８とによって構成されている。

　そして、このコネクタ部５には、ビデオプロセッサ９と光源装置１０が接続される。ビデオプロセッサ９には、表示装置１１が接続される。内視鏡１、ビデオプロセッサ９、光源装置１０及び表示装置１１により、内視鏡システムが構成される。

　操作部３は、医者である使用者が当該内視鏡１を使用する際に把持する部位であり、その外装表面上には、湾曲操作ノブ３ａやその他各種の動作に対応する複数の操作部材が配設されている。湾曲操作ノブ３ａは、使用者が手指等を用いて回動操作することによって、挿入部２の湾曲部７を上下左右の任意の方向に湾曲させることができるようにする操作部材である。

　操作部３の先端寄りの部位であって、挿入部２との接続部位近傍には、処置具等（不図示）を挿入する処置具挿入口３ｂが形成されている。この処置具挿入口３ｂは、挿入部２の内部を挿通する処置具チャンネル（不図示）に連通している。

　ビデオプロセッサ９は、内視鏡システム全体を統括的に制御と共に、内視鏡１において取得された撮像信号に所定の画像処理を施して、内視鏡画像を生成する。上記表示装置１１は、ビデオプロセッサ９にからの内視鏡画像の画像信号に基いて内視鏡画像を表示させる表示部であって、例えばＬＣＤパネル等が適用される。

　光源装置１０は、キセノンランプやハロゲンランプ等のランプあるいは発光ダイオードなどを内蔵し、照明光を生成する。光源装置１０には、内視鏡１内に挿通された複数のライトガイドの基端部が配設され、ランプなどからの光は、複数のライトガイドの各端部に入射する。各ライトガイドの先端部は、挿入部２の先端部６内に配設される。各ライトガイドの基端部に入射した光は、各ライトガイドの先端部から出射される。

（挿入部２の先端部６の構成）
　図２は、内視鏡１の挿入部２の先端部６を拡大して示す斜視図である。図３は、挿入部２の中心軸に沿った挿入部２の先端部６の断面図である。

　挿入部２の先端部６は、樹脂製の先端部本体２１を有している。ブレード２２とゴム製のシース部材２２ａとが挿入部２を覆っている。シース部材２２ａの先端部が、糸巻き部２３により先端部本体２１に対して固定されている。糸巻き部２３には、接着剤が塗布されている。

　先端部６には、レンズユニット２４が設けられている。レンズユニット２４は、内視鏡１の撮像光学系を含む。レンズユニット２４（図３）の先端側部分２４ａが先端部本体２１の先端面２１ａから突出するように配設されている。

　レンズユニット２４の先端側部分２４ａには、挿入部２の軸方向に沿った、挿入部２の挿入方向である前方Ｆを観察するための第１の観察窓である、円形の前方観察窓２５が設けられている。言い換えれば、レンズユニット２４の先端側部分２４ａは、挿入部２の長手軸方向に沿って先端部６の先端面２１ａから突出する突出部であり、前方観察窓２５は、先端側部分２４ａに設けられ、前方Ｆに含まれる領域を観察するための窓である。

　レンズユニット２４の前方観察窓２５よりも基端側には、部分円環形状（ここでは両端が離間した円環の一部を少なくとも含む形状）を有する第２の観察窓である側方観察窓２６が設けられている。すなわち、側方観察窓２６は、レンズユニット２４の周側面上に、周方向に沿った円弧状に設けられ、挿入部２の長手軸方向に沿って前方観察窓２５の後方側に配設されている。側方観察窓２６の表面は、挿入部２の挿入方向に向かって外径が細くなるようなテーパ面となっている。側方観察窓２６は、先端側部分２４ａに設けられ、外径方向である側方に含まれる領域を観察するための窓である。

　前方観察窓２５は、挿入部２が挿入される被検体の第１の領域の第１の被検体像を取得し、側方観察窓２６は、その第１の領域とは少なくとも一部が異なる被検体の第２の領域の第２の被検体像を取得する。前方観察窓２５が取得する第１の被検体像は、挿入部２の長手軸方向に沿った挿入部２の前方Ｆを含む第１の領域の被検体像であり、側方観察窓２６によって取得される第２の被検体像は、長手軸方向と交差する方向である挿入部２の側方Ｌを含む第２の領域の被検体像である。よって、内視鏡１は、前方視野と側方視野とを同時に観察し得るようにした広視野観察型の内視鏡である。

　先端部本体２１は、先端面２１ａから前方Ｆに突出した突出部２１ｂを有している。突出部２１ｂは、挿入部２の先端部６に、挿入部２の長手軸方向に沿って先端部６の先端面２１ａから突出し、先端側部分２４ａに隣接して設けられている。突出部２１ｂは、レンズユニット２４の先端側部分２４ａの側面の一部を覆う形状を有している。

　前方観察窓２５と側方観察窓２６の間には、第１の照明部２７が設けられている。側方観察窓２６と先端面２１ａの間には、第２の照明部２８が設けられている。　
　第１の照明部２７は、円形の前方観察窓２５の周囲を囲むように円環形状を有している。第１の照明部２７は、照明光を主に前方Ｆに出射すると共に、照明光を外周面から側方Ｌにも出射する。

　第２の照明部２８は、部分円環状形状を有し、照明光を主に側方Ｌに出射する。第２の照明部２８は、側方観察窓２６の観察方向に向けて照明光を出射するように配設される。

　先端部本体２１の突出部２１ｂは、突出部２１ｂの先端面が前方観察窓２５と略同じ面の高さ（前方Ｆへの張り出し高さ）を有する略直方体形状の先端構造物である。突出部２１ｂには、３つの洗浄ノズル２９，３０ａ、３０ｂが設けられている。前方観察窓２５の表面を洗浄するための洗浄ノズル２９が、突出部２１ｂの先端面の前方観察窓２５の近傍に配設されている。洗浄ノズル２９は、突出部２１ｂの先端面に平行な方向で前方観察窓２５に向けて洗浄用液体を噴出する。

　側方観察窓２６の表面を洗浄するための２つの洗浄ノズル３０ａと３０ｂは、突出部２１ｂの、互いに反対側となる２つの側面部に配設されている。２つの洗浄ノズル３０ａと３０ｂは、部分円環形状の側方観察窓２６の両端の近傍に設けられ、側方観察窓２６の表面に向けて洗浄用液体を噴出する。
　なお、先端部本体２１には、鉗子等を挿通するための処置具挿通孔の開口部（図示せず）も設けられている。

　図３に示すように、レンズユニット２４は、前方観察用レンズ３１及び側方観察用レンズ３２を含む複数のレンズからなる撮像光学系を含む。前方観察用レンズ３１は、円柱形状を有している。側方観察用レンズ３２は、略円錐台の形状を有している。側方観察窓２６は、円錐台形のレンズの斜面部の一部である。

　レンズユニット２４は、挿入部２の先端部６から基端方向に向かって、順に３つの円筒形状を有する枠部材３３、３４、３５を有する。枠部材３３、３４、３５の各々は、円筒形状を有する。

　先端部６の先端側の枠部材３３は、基端に外向フランジ部３３ａを有する。枠部材３３の内側には、前方観察用レンズ３１及び他の光学部材が接着剤等により固定されており、前方観察用レンズ３１の先端面が、前方観察窓２５を形成している。第１の照明部２７からの光が側方観察窓２６に入射しないように、外向フランジ部３３ａの外周部には、遮光部３３ｂが設けられている。

　枠部材３４は、円環形状を有している。側方観察用レンズ３２は、枠部材３３の外向フランジ部３３ａと枠部材３４に挟まれるように接着剤等により固定されている。

　枠部材３５の先端部分が枠部材３４の孔に内挿されて接着剤等により固定されている。枠部材３５の内側には、撮像光学系を構成する複数のレンズなどの光学部材が接着剤等により固定されている。枠部材３５には、枠部材３６が接着剤等により固定されている。

　レンズユニット２４の基端側には、撮像素子３７が固定されている。撮像素子３７は、レンズユニット２４からの光を受光する受光面３７ａを有し、受光面３７ａがレンズユニット２４の撮像光学系の光軸Ｏに直交し、かつ光軸Ｏが受光面３７ａの中心を通るように枠部材３６に接着剤等により固定されている。

　レンズユニット２４と撮像素子３７により、撮像ユニット３８が構成される。撮像ユニット３８は、固定部材３９により、先端部本体２１内に固定される。　
　固定部材３９の先端部は、外径方向に突出した、部分円環部を有し、その部分円環部は、第２の照明部２８からの光が側方観察窓２６に入射しないようにする遮光部３９ａを形成している。

　先端部本体２１内には、３つの洗浄ノズル２９、３０ａ、３０ｂ用の３本の送水チューブ用の３つのチャンネルが形成されている。図３には、３つのチャンネルの内の１つのチャンネル４１が示されており、先端部本体２１内のチャンネル４１内には、洗浄ノズル２９用の送水チューブ４２が挿通されている。送水チューブ４２の先端は、洗浄ノズル２９の基端部に内挿されて接着剤等により固定されている。

（照明ユニットの構成）
　次に、第１の照明部２７を構成する照明ユニットについて説明する。

　図４～図６は、内視鏡１の先端部６に設けられる内視鏡用照明ユニットのみを示す図である。図４は、照明ユニット５１の正面図である。図４は、照明ユニット５１を前方Ｆからすなわち正面側から見た図である。図５は、照明ユニット５１の導光体５２の正面側から見た斜視図である。図６は、光軸Ｏ方向に沿った照明ユニット５１の断面図である。

　照明ユニット５１は、導光体５２を含む。導光体５２は、円環部５２ａと、円環部５２ａから外径方向に突出した突出部５２ｂとを有する光学素子である。突出部５２ｂの表面は、アルミコートが施されている。なお、ライトガイド５３が接触する領域は、アルミコートはされていない。導光体５２は、円環部５２ａと突出部５２ｂとが一体に形成された透明部材である。導光体５２は、ガラスあるいは樹脂であり、酸化チタン等の散乱材が円環部５２ａの基端側内部にまぶされている。図６において点線で示す範囲Ｄの部分が、上述した酸化チタンの微小粒子がまぶされた散乱層を示す。

　後述するように、光源装置１０からの光は、内視鏡１内に挿通されたライトガイドにより先端部６に導かれる。ライトガイドの先端面から出射した光は、突出部５２ｂの入射部ＩＬに入射し、導光体５２の円環部５２ａ内に導かれて、円環部５２ａの外表面から出射する。

　図６に示すように、円環部５２ａは、前側の外周縁部の断面が曲面部５２ａ１となるように加工されて形成されている環状光学部である。円環部５２ａは、図２及び図３に示すように、前方観察用レンズ３１の外周部を取り囲むように配置され、かつ側方観察窓２６の先端側に配置される。円環部５２ａは、照明光を挿入部２の挿入方向である前方Ｆへ主に出射する光学的指向性を有している。

　図４に示すように、円環部５２ａの内周面５２ａ２には、反射シート６１が透明な接着剤により貼り付けられている。　
　反射シート６１は、高反射シートと呼ばれるものであり、帯状の多層膜シートであって、反射加工が施されている。反射シート６１の表面上において光を略均等に散乱させる加工が反射シート６１になされている。反射シート６１の厚さｄは、例えば０．０７ｍｍである。反射シート６１の反射率は、例えば９８％以上である。反射シート６１の表面は、入射した光を散乱させて反射する散乱部を構成する。

　帯状の反射シート６１は、円環部５２ａの内周面５２ａ２に密着して貼られたときに、両端部間に隙間Ｇが形成される長さを有する。すなわち、帯状の反射シート６１は、長手方向の長さが円環部５２ａの内周面５２ａ２の周方向の長さよりも短い。反射シート６１の短手方向の幅は、円環部５２ａの光軸Ｏ方向の厚さに等しい。帯状の反射シート６１が、円環部５２ａの内周面５２ａ２に密着して接着剤等により貼り付けられる。

　さらに、隙間Ｇが円環部５２ａに入射する光の入射部ＩＬから最も離れた部分にくるように、反射シート６１は、円環部５２ａの内周面５２ａ２に貼り付けられる。入射部ＩＬは、突出部２１ｂ内に位置している。入射部ＩＬには、外部の光源である光源装置１０からライトガイド５３を介して導かれた照明光が入射される。

　また、円環部５２ａの、挿入部２の挿入方向とは反対方向である後側の背面５２ａ３には、円環状の反射シート６２が接着剤等により貼り付けられている。反射シート６２も、反射シート６１と同じシートである。反射シート６２の形状は、円環部５２ａの幅に等しい幅の円環状である。

　以上のように、透明部材である導光体５２は、内周面５２ａ２を持つ環状部分である円環部５２ａを有し、入射部ＩＬから入射した照明光を導光するとともに照明光を円環部５２ａの外表面から出射する。

　そして、散乱部は、前方観察窓２５の外側に前方観察窓２５を囲むように、円環部５２ａの内周面５２ａ２上に設けられ、導光体５２に入射した照明光を円環部５２ａの内部に散乱させる、両端部を有する反射シート６１を内周面５２ａ２に合わせて曲げて形成される。

　そして、反射シート６１は、円環部５２ａの内周面５２ａ２に密着して貼り付けられるが、反射シート６１が円環部５２ａの内周面５２ａ２に貼り付けられたときに、反射シート６１の両端部が内周面５２ａ２において入射部ＩＬから最も離れた部分に配置されるように、反射シート６１は円環部５２ａの内周面５２ａ２に貼り付けられる。よって、図４に示すように、反射シート６１の両端部間の隙間Ｇは、入射部ＩＬから最も離れた部分に配置される。言い換えれば、反射シート６１の中央部分が、最も入射部ＩＬに近い。

　突出部５２ｂの後側の背面には、平坦面な光入射面５２ｂ１が形成されている。入射部ＩＬは、光入射面５２ｂ１の一部である。光入射面５２ｂ１は、挿入部２の長手方向に直交する面に平行に形成され、光源装置１０から延出するライトガイド５３の先端面が光入射面５２ｂ１に接触するように、ライトガイド５３の先端部は、突出部２１ｂの内部に配置されて固定される。

　突出部５２ｂの前側には、略Ｖ溝状にカットされて形成された２つの反射面５２ｂ２、５２ｂ３が設けられている。　
　突出部５２ｂは、ライトガイド５３から出射された光を、光入射面５２ｂ１で受けて、２つの反射面５２ｂ２，５２ｂ３において反射させて偏向して、円環部５２ａの方へ導く光偏向部を構成する。

　突出部５２ｂから円環部５２ａ内に導かれた光は、円環部５２ａ内で拡散しあるいは反射して、円環部５２ａの外表面から主に前方に出射する。すなわち、導光体５２は、挿入部２の長手軸方向に沿って先端部６の先端面２１ａから突出する先端側部分２４ａに設けられ、照明光は、挿入部２の挿入方向である前方Ｆと、円環部５２ａの外径方向とに出射される。

　また、図３に示すように、部分円環状形状を有する第２の照明部２８も、透明な部材である光学部材から構成され、後側の背面には、平坦面な光入射面２８ａが形成された導光体により形成されている。光入射面２８ａは、挿入部２の長手方向に直交する面に平行に形成され、光源装置１０から延出するライトガイド５４の先端面が、光入射面２８ａに接触するように、ライトガイド５４は先端部６内に固定される。

　ライトガイド５４から出射された光は、第２の照明部２８内に導光され、第２の照明部２８内で拡散しあるいは反射して、第２の照明部２８の外表面から、外径方向である側方Ｌに向けて出射する。

　なお、第２の照明部２８の導光体も、ガラスあるいは樹脂であり、酸化チタン等の散乱材が内部にまぶされた散乱層を有していてもよい。　
　第２の照明部２８の導光体も、挿入部２の長手軸方向に沿って先端部６の先端面２１ａから突出する先端側部分２４ａに設けられる。

（作用）
　照明ユニットの導光体５２には、光入射面５２ｂ１の入射部ＩＬから光が入射する。入射した光は、２つの反射面５２ｂ２、５２ｂ３で反射されると共に、導光体５２内で拡散しあるいは反射しながら、円環部５２ａ内に導かれる。

　円環部５２ａ内の光は、反射シート６１及び６２により反射されて、円環部５２ａの外表面から主に前方Ｆに出射する。　
　具体的には、ライトガイド５３の先端面から出射した光は、突出部５２ｂの入射部ＩＬに入射する。入射部ＩＬに入射した光は、図５及び図６において矢印Ｌ１で示すように、突出部５２ｂ内を進む。入射した光は、２つの反射面５２ｂ２、５２ｂ３で反射されると共に、導光体５２内で拡散しあるいは反射しながら、図４から図６において矢印Ｌ２で示すように、円環部５２ａ内に導かれる。

　円環部５２ａ内では、反射シート６１及び６２により反射されて、図６において矢印Ｌ３で示すように、円環部５２ａの外表面から主に前方へ出射する。　
　隙間Ｇは導光体５２の入射部ＩＬから最も離れた部分にあるため、隙間Ｇからも光が漏れるが、入射部ＩＬに入射した光の内、光量が最も減少した光が漏れる。よって、隙間Ｇから漏れた光によって照明された被写体上に形成される照明ムラが最も小さく、照明光の照明効率もよい。

　図７は、円環部５２ａの内周面に貼り付けられた反射シート６１の斜視図である。図７においては図示しない円環部５２ａからの光は、図７において矢印Ｌ４で示すように、反射シート６１の両端部の隙間Ｇから前方Ｆに向けて漏れる。

　図８及び図９は、内視鏡画像の表示例を示す図である。図８は、図４から図６に示すように、隙間Ｇが導光体５２の入射部ＩＬから最も離れた部分にあるときの内視鏡画像の例を説明するための図である。図９は、隙間Ｇが導光体５２の入射部ＩＬに近い位置（例えば図４においてＰＰで示す位置）にあるときの内視鏡画像の例を説明するための図である。

　図８及び図９は、表示装置１１の表示画面１１ａ上に表示される内視鏡画像Ｇを示す。内視鏡画像Ｇは、前方画像ＧＩ１と側方画像ＧＩ２とを含む。前方画像ＧＩ１は円形であり、側方画像ＧＩ２は、前方画像ＧＩ１を囲む部分円環形状である。内視鏡画像Ｇは、画像を表示しない複数（ここでは３つ）のマスク領域ＭＲを含む。

　もしも、隙間Ｇが円環部５２ａの入射部ＩＬに近い位置ＰＰ（図４）にあると、入射部ＩＬに入射した光の内、光量が多い光が漏れるため、その隙間Ｇから漏れた光によって照明された被写体上に形成される照明ムラは大きくなり、照明光の照明効率も低下する。

　その場合、図９に示すように、下方の領域ｄＲが他の領域よりも明るくなるという照明ムラができる。　
　これに対して、隙間Ｇが、図４に示すように、円環部５２ａの入射部ＩＬから最も遠い位置にあると、光が漏れたとしても、隙間Ｇから漏れた光は入射部ＩＬに入射した光の中で最も光量が低下した部分の光であるため、その隙間Ｇから漏れた光によって照明された被写体上に形成される照明ムラは、図９に示すよりも小さい。

　よって、図８に示すように、上方の領域ｕＲが他の領域よりも明るくなる照明ムラの程度は低減される。　
　以上のように、本実施の形態によれば、環形状部位を含む照明光学系による照明光の照明ムラの発生を抑制し、かつ照明光の照明効率の低下を抑制した内視鏡用照明ユニット及び内視鏡を提供することができる。

　なお、上述した実施の形態では、隙間Ｇは、円環部５２ａの入射部ＩＬから最も離れた部分に配置されるように、反射シート６１は、円環部５２ａの内周面に貼り付けられるが、隙間Ｇは、円環部５２ａの中で、入射部ＩＬからなるべく遠い位置にあればよい。

　図１０は、前方Ｆから先端部６をみたときの隙間Ｇの位置を説明するための図である。前方Ｆから先端部６をみたとき、上述した実施の形態では、反射シート６１の両端部が導光体５２の入射部ＩＬから最も離れた部分（図１０の例では光軸Ｏに対して入射部ＩＬから１８０度離れた点を含む部分）Ｐ１に位置するように、反射シート６１は、円環部５２ａの内周面に貼り付けられる。略円形の反射シート６１の両端部は、図１０の上の部分Ｐ１に位置している。

　しかし、反射シート６１の両端部が導光体５２の入射部ＩＬから離れた、円環部５２ａの内周面５２ａ２の半分の範囲Ｒ１内に位置するように、反射シート６１は、円環部５２ａの内周面に貼り付けるようにしてもよい。図１０の場合、略円形の反射シート６１の両端部が、光軸Ｏ回りの上側半分の領域内に位置していればよい。すなわち、反射シート６１の両端部は、光軸Ｏに対して入射部ＩＬとは反対側である１８０度の範囲（光軸Ｏに対して入射部ＩＬから９０度以上離れた範囲）Ｒ１内に位置していればよい。

　反射シート６１の両端部が図１０の下半分（すなわち入射部ＩＬに近い側の半分）の領域ＬＳ側に位置すると、上半分の領域ＵＳよりは光量が多いため、照明ムラが大きくなる。しかし、反射シート６１の両端部が図１０の上半分の領域ＵＳ側に位置すると、下半分の領域ＬＳよりは光量が少なくなるため、照明ムラは小さくなる。

　さらになお、略円形の反射シート６１の両端部は、範囲Ｒ２で示す図１０の上半分の領域ＵＳ側の９０度の範囲内に位置するのが好ましい。具体的には、導光体５２の入射部ＩＬから最も離れた部分Ｐ１を中心に、光軸Ｏ回りに左右４５度の範囲内に、反射シート６１の両端部が位置するのがより好ましい。

　反射シート６１の両端部が図１０の上半分の領域ＵＳ側の９０度の範囲Ｒ２内に位置すると、導光体５２の入射部ＩＬから最も離れた部分Ｐ１を中心に、光軸Ｏ回りに左右４５度から９０度の範囲内よりは光量が少なくなるため、照明ムラはより少なくなる。

　以上のように、内周面５２ａ２に合わせて曲げられた反射シート６１の両端部間の隙間Ｇが内周面５２ａ２において入射部ＩＬから最も離れた部分に位置しなくても、反射シート６１の両端部間の隙間Ｇが内周面５２ａ２において入射部ＩＬから離れた部分に位置するようにしてもよい。

（第２の実施の形態）
　第１の実施の形態では、導光体５２は、円環部５２ａに光を導く突出部５２ｂを有し、ライトガイド５３の先端面は、突出部５２ｂに密着するように取り付けられているが、本実施の形態では、ライトガイド５３の先端面は、円環部５２ａに直付けされる。

　本実施の形態の内視鏡システムの構成は、図１に示すような第１の実施の形態の内視鏡システムと同じ構成を有する。本実施の形態の挿入部２の先端部６の外形も、図２に示すような第１の実施の形態の先端部６の外形と同じである。

　本実施の形態の挿入部２の先端部６の内部構造は、図３に示す第１の実施の形態の先端部６とほぼ同じであるが、照明ユニットの導光体の構成は、導光体５２の構成とは異なっている。

　本実施の形態の照明ユニット５１Ａの導光体５２Ａは、第１の実施の形態の導光体５２の円環部５２ａのみからなる。ライトガイド５３の先端面は、その導光体５２Ａの背面に直付けされている。

　以下、本実施の形態につき、第２の実施の形態において、第１の実施の形態と同じ構成要素については同じ符号を付して説明は省略し、異なる構成についてものみ説明する。　
　図１１は、本実施の形態の照明ユニット５１Ａの正面図である。図１１は、照明ユニット５１Ａを前方Ｆからすなわち正面側から見た図である。

　図１１に示すように、照明ユニット５１Ａは、円環状の導光体５２Ａと、導光体５２Ａの内周面５２ａ２に接着剤等により貼り付けられた反射シート６１とを有する。　
　導光体５２Ａは、上述したように第１の実施の形態の円環部５２ａと同じであり、挿入部２の挿入方向である前方Ｆへ主に照明光を出射する光学的指向性を有している。

　導光体５２Ａの前側とは反対側の後側の背面は、平坦面が形成されており、その平坦面に、ライトガイド５３の先端面が直付けされている。導光体５２Ａの背面においてライトガイド５３の先端面が直付けされた領域が、入射部ＩＬである。

　本実施の形態の場合も、反射シート６１の両端部間の隙間Ｇが、図１１に示すように、光の入射部ＩＬから最も離れた部分にくるように反射シート６１は導光体５２Ａの内周面５２ａ２に貼り付けられる。

　よって、本実施の形態においても、環形状部位を含む照明光学系による照明光の照明ムラの発生を抑制し、かつ照明光の照明効率の低下を抑制した内視鏡用照明ユニット及び内視鏡を提供することができる。

　なお、導光体５２Ａに複数のライトガイドから光を入射させる場合には、複数の隙間Ｇができるように複数枚の反射シートを、導光体５２Ａの内周面５２ａ２に貼り付けるようにすると共に、各隙間Ｇは、各入射部ＩＬから最も離れた部分にくるように複数の反射シート６１は導光体５２Ａの内周面５２ａ２に貼り付けるようにしてもよい。　
　図１２は、本実施の形態の複数枚の反射シートを有する照明ユニット５１Ａ１の正面図である。図１２は、照明ユニット５１Ａ１を前方Ｆからすなわち正面側から見た図である。

　図１２に示すように、２本のライトガイドの先端面が導光体５２Ａに直付けされ、導光体５２Ａ１は、２つの入射部ＩＬ１、Ｉｌ２を有する。２枚の反射シート６１ａ、６１ｂは、導光体５２Ａの内周面５２ａ２に貼り付けられている。

　２つの入射部ＩＬ１とＩＬ２は、光軸Ｏ回りに最も離れた位置、例えば互いに略１８０度離れた位置に配設される。

　２枚の反射シート６１の間には、２つの隙間Ｇが形成されており、各隙間Ｇが２つの入射部ＩＬ１、ＩＬ２から最も離れた部分にくるように反射シート６１ａ、６１ｂは導光体５２Ａの内周面５２ａ２に貼り付けられる。２つの隙間Ｇは、光軸Ｏ回りに１８０度離れた位置に配設される。

　反射シート６１ａの両端部が入射部ＩＬ１から最も離れており、反射シート６１ｂの両端部が入射部ＩＬ２から最も離れている。言い換えれば、反射シート６１ａの中央部分が、最も入射部ＩＬ１に近く、反射シート６１ｂの中央部分が、最も入射部ＩＬ２に近い。

　図１２の構成によっても上述した第２の実施の形態と同様の効果を得ることができる。

　さらになお、図１２では、導光体５２Ａは円環状であるが、導光体を、部分円環状の複数の導光体から構成するようにしてもよい。

　図１３は、本実施の形態の部分円環状の複数の導光体を有する照明ユニット５１Ａ２の正面図である。図１３は、照明ユニット５１Ａ２を前方Ｆからすなわち正面側から見た図である。

　図１３では、照明ユニット５１Ａ２は、２つの導光体５２Ａ１、５２Ａ２を有する。そして、２つの入射部ＩＬ１，ＩＬ２は、部分円環状の各導光体５２Ａ１、５２Ａ２の中央部に位置される。各隙間Ｇは、２つの入射部ＩＬ１、ＩＬ２から最も離れた部分に位置する。

　図１３の構成によっても、図１２の構成と同様の効果を得ることができる。　
　次に、上述した２つの実施の形態についての変形例について説明する。

（変形例１）
　上述した各実施の形態では、隙間Ｇは、光軸Ｏに直交する方向に形成されているが、隙間Ｇは、光軸Ｏに直交する方向に対して所定の角度を持って形成されていてもよい。

　図１４は、変形例１に係わる、隙間Ｇ１を示す反射シート６１Ａの斜視図である。図１５は、変形例１に係わる、隙間Ｇ１を示しための反射シート６１Ａの部分正面図である。

　図１４及び図１５に示すように、隙間Ｇ１は、隙間Ｇの任意の点から光軸Ｏに向かって光軸Ｏに直交する方向ＯＮに対して、角度θ１を持って形成されている。

　なお、隙間Ｇ１は、光軸Ｏ方向においては、図１４に示すように、光軸Ｏに平行な線に対して角度θ２を持って形成されてもよい。　
　本変形例１によっても、上述した２つの実施の形態の照明ユニットと同様の効果を得ることができる。

（変形例２）
　上述した各実施の形態及び変形例１では、隙間Ｇは何にも覆われていないが、隙間Ｇを覆う反射部材を設けるようにしてもよい。

　図１６は、変形例２に係わる、隙間Ｇを覆う反射部材６１ｘを有する反射シート６１の部分正面図である。　
　図１６に示すように、導光体５２の円環部５２ａあるいは導光体５２Ａの内周面５２ａ２に設けられた反射シート６１の隙間Ｇを覆うように、反射シート６１と同じ部材である反射部材６１ｘが、接着剤等によって貼り付けされている。

　反射部材６１ｘにより、隙間Ｇから前方Ｆに漏れる光のうち、観察窓側へ漏れる光の量を減少させることができる。

　なお、図１６では、反射部材６１ｘは、隙間Ｇの範囲だけを覆うシート片であるが、点線で示すように、反射シート６１の隙間Ｇの範囲を含む円環部５２ａの内周面５２ａ２の略全体を覆うような反射シートをさらに貼り付けるようにしてもよい。すなわち、反射シート６１が少なくとも一部において二層になっていてもよい。

　本変形例２によっても、上述した２つの実施の形態の照明ユニットと同様の効果を得ることができる。

（変形例３）
　上述した変形例２では、隙間Ｇを覆うために反射部材６１ｘが反射シート６１に貼り付けられているが、反射シート６１の両端部を重ねるようにして、導光体５２の円環部５２ａあるいは導光体５２Ａの内周面５２ａ２に貼り付けるようにしてもよい。

　図１７は、変形例３に係わる、両端部を重ねられた反射シート６１の部分正面図である。

　図１７に示すように、反射シート６１の両端部が重ねるようにして、反射シート６１は、導光体５２の円環部５２ａの内周面５２ａ２に設けられている。重なった両端部から出射した光が、対向する反射シートで反射して照明ムラができる虞がある。

　重なった部分の厚さは、１枚の反射シート６１の厚さｄの倍になるので、円環部５２ａの内周面には、凹部５２ａｄが形成されている。　
　凹部５２ａｄが形成されているため、前方観察用レンズ３１を保持する枠部材３３の外形公差が大きくなることを防ぐことができる。

　なお、断面が波形形状の反射シートを用いて、その反射シートの両端部を重ねるようにして、導光体５２の円環部５２ａあるいは導光体５２Ａの内周面５２ａ２に貼り付けるようにしてもよい。

　図１８は、変形例３の他の例に係わる、両端部を重ねられた、断面が波形形状の反射シート６１Ｂの部分正面図である。　
　図１８に示すように、反射シート６１Ｂの両端部が重ねるようにして、反射シート６１Ｂは、導光体５２の円環部５２ａの内周面５２ａ２に設けられている。

　本変形例３によっても、上述した２つの実施の形態の照明ユニットと同様の効果を得ることができる。　
　以上のように、上述した２つの実施の形態及び各変形例によれば、環形状部位を含む照明光学系による照明光の照明ムラの発生を抑制し、かつ照明光の照明効率の低下を抑制した内視鏡用照明ユニット及び内視鏡を提供することができる。

　なお、上述した各実施の形態及び各変形例の照明ユニットは、前方照明用の第１の照明部２７の照明ユニットに適用される例であるが、部分環状部である側方照明用の第２の照明部２８の照明ユニットにも適用可能である。

　すなわち、先端部６の側方を照明する部分環状部である第２の照明部２８の導光体の内周面上に、上述した反射シートを設ける場合にも、上述した各実施の形態及び各変形例の構成は、適用可能である。

　本発明は、上述した実施の形態に限定されるものではなく、本発明の要旨を変えない範囲において、種々の変更、改変等が可能である。

　本出願は、２０１７年８月２３日に日本国に出願された特願２０１７－１６００００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、請求の範囲に引用されるものとする。

Claims

　内視鏡の挿入部の先端部に設けられる内視鏡用照明ユニットであって、
　外部の光源からライトガイドを介して導かれた照明光が入射される入射部と、
　内周面を持つ環状部分あるいは部分環状部を有し、前記入射部から入射した前記照明光を導光するとともに前記照明光を前記環状部分あるいは前記部分環状部の外表面から出射する、透明の導光体と、
　前記環状部分あるいは前記部分環状部の前記内周面上に設けられ、前記導光体に入射した前記照明光を前記環状部分あるいは前記部分環状部の内部に散乱させる、両端部を有するシートを前記内周面に合わせて曲げて形成される散乱部と、
を有し、
　前記環状部分あるいは前記部分環状部の前記内周面に合わせて曲げられた前記シートの前記両端部は、前記内周面において前記入射部から離れた部分に配置される、内視鏡用照明ユニット。
　前記内周面に合わせて曲げられた前記シートの前記両端部間の隙間が前記内周面において前記入射部から離れた部分に位置するように、前記散乱部は前記内周面上に設けられる、請求項１に記載の内視鏡用照明ユニット。
　前記シートの前記両端部は、前記内周面において前記入射部から最も離れた部分に配置される、請求項１に記載の内視鏡用照明ユニット。
　前記散乱部は、前記シートの表面上において光を略均等に散乱させる加工がなされていることを特徴とする、請求項１に記載の内視鏡用照明ユニット。
　前記導光体は、前記挿入部の長手軸方向に沿って前記先端部の先端面から突出する第１の突出部に設けられ、
　前記照明光は、前記挿入部の挿入方向である前方と、前記環状部分あるいは前記部分環状部から外径方向とに出射される、請求項１に記載の内視鏡用照明ユニット。
　前記環状部分あるいは前記部分環状部の前記内周面に合わせて曲げられた前記シートの前記両端部は、前記内周面において前記入射部から９０度以上離れた部分に配置される、請求項１に記載の内視鏡用照明ユニット。
　請求項１に記載の内視鏡用照明ユニットを有する内視鏡。
　前記導光体は、前記挿入部の長手軸方向に沿って前記先端部の先端面から突出する第１の突出部に設けられ、
　前記照明光は、前記挿入部の挿入方向である前方と、前記環状部分の外径方向とに出射される、請求項７に記載の内視鏡。
　前記第１の突出部に設けられ、前記前方に含まれる領域を観察する観察窓を有する、請求項８に記載の内視鏡。
　前記散乱部は、前記観察窓の外側に前記観察窓を囲むように設けられる、請求項９に記載の内視鏡。
　前記導光体は、前記挿入部の長手軸方向に沿って前記先端部の先端面から突出する第１の突出部に設けられ、
　前記照明光は、前記環状部分あるいは前記部分環状部から外径方向に出射される、請求項７に記載の内視鏡。
　前記第１の突出部に設けられ、前記外径方向である側方に含まれる領域を観察する観察窓を有する、請求項１１に記載の内視鏡。
　前記導光体は、前記挿入部の長手軸方向に沿って前記先端部の先端面から突出する第１の突出部に設けられ、
　前記照明光は、前記挿入部の挿入方向である前方と、前記環状部分あるいは前記部分環状部から外径方向とに出射され、
　前記内視鏡は、
　前記第１の突出部に設けられ、前記前方に含まれる領域を観察する第１の観察窓と、
　前記第１の突出部に設けられ、前記外径方向である側方に含まれる領域を観察する第２の観察窓を有し、
　前記第２の観察窓は、前記長手軸方向に沿って前記第１の観察窓の後方側に配設されている、請求項７に記載の内視鏡。
　前記挿入部の前記先端部には、前記挿入部の長手軸方向に沿って前記先端部の先端面から突出し、前記第１の突出部に隣接して設けられ、かつ前記ライトガイドの先端部が内部に配置される第２の突出部を有する、請求項８に記載の内視鏡。
　前記入射部は、前記第２の突出部内に位置している、請求項１４に記載の内視鏡。