CN112203575A - 内窥镜用光源装置、内窥镜用光源***和内窥镜 - Google Patents
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Abstract
内窥镜用光源装置(1)具有:光纤(70),其对从纤维端面(70SA)入射的、从光源(20)射出的出射光的一部分进行引导;套圈(31),其具有套圈端面(31SA),该套圈端面(31SA)具有供光纤(70)***的贯通孔(H31)的开口,该套圈(31)包含使入射到所述套圈端面(31SA)的所述出射光的另一部分在内部散射的散射体,从侧面(31SS)射出通过散射而产生的散射光;以及光传感器(40),其被配置于套圈(31)的侧面(31SS)的周围,接收散射光。
Description
技术领域
本发明涉及具有光传感器的内窥镜用光源装置、包含具有光传感器的内窥镜用光源装置的内窥镜、具备具有第1光传感器的第1光源装置和具有第2光传感器的第2光源装置的内窥镜用光源***、以及包含具备具有第1光传感器的第1光源装置和具有第2光传感器的第2光源装置的内窥镜用光源***的内窥镜***。
背景技术
内窥镜用光源装置需要适当地管理照明光的光量。在包含将氙灯作为光源的光源装置的内窥镜***中,光源装置产生的照明光经由通用缆线和***部中贯穿***的多个光纤的束(光纤束)被引导至前端部。而且,例如,根据内窥镜图像的明亮度对光源装置的光学光圈进行调整,由此控制光量。即,氙灯的光量处于大致稳定的状态,不会由于使用条件而大幅变化。
与此相对,研究了将半导体激光二极管(LD)等发光元件作为光源的内窥镜用光源装置。LD等在驱动时发热,由于自身的温度而使光量变化。因此,实时地检测光量,根据检测结果来控制向光源供给的驱动信号。为了检测光源的光量,使用光电二极管等受光元件。
与数据通信中使用的信号光相比,内窥镜的照明光为大光量。因此,当受光元件的配置位置不同时,受光元件接收的光量的绝对值大幅变化。但是,受光元件能够高精度地检测光量的光量范围(动态范围)不宽。因此,使用受光元件,不容易高精度地检测发光元件输出的照明光的光量。
在日本特开平7-294329号公报中公开了一种光功率监视器装置,该光功率监视器装置通过被配设于被光纤***的玻璃制的套圈的侧面的光电二极管检测光纤引导的信号光的光量。从套圈端面入射的信号光在套圈的内周面反射,被引导至配设有光电二极管的位置。
即,通过以成为光纤的数值孔径以上的方式会聚的透镜,一部分信号光被会聚于光纤的入射面的周围的套圈端面。此外,为了在套圈的内周面反射信号光,套圈的外周面被反射部件覆盖。
现有技术文献
专利文献
专利文献1:日本特开平7-294329号公报
发明内容
发明要解决的课题
本发明的实施方式的目的在于,提供高精度地检测光量的内窥镜用光源装置、包含高精度地检测光量的内窥镜用光源装置的内窥镜、高精度地检测光量的内窥镜用光源***和包含高精度地检测光量的内窥镜用光源***的内窥镜。
用于解决课题的手段
实施方式的内窥镜用光源装置具有:光纤,其具有纤维端面,并对入射到所述纤维端面的、从光源射出的出射光的一部分进行引导;套圈,其具有套圈端面,所述套圈端面具有供所述光纤***的贯通孔的开口,所述套圈包含使入射到所述套圈端面的所述出射光的另一部分在内部散射的散射体,并从侧面射出通过散射而产生的散射光;以及光传感器,其被配置于所述套圈的所述侧面的周围,接收所述散射光。
实施方式的内窥镜包含上述内窥镜用光源装置。
实施方式的内窥镜用光源***具有第1光源装置、第2光源装置、组合器和第3光纤,所述第1光源装置具有:第1光纤,其具有第1纤维端面,并对入射到所述第1纤维端面的、从第1光源射出的第1出射光的一部分进行引导;第1套圈,其具有第1套圈端面,所述第1套圈端面具有供所述第1光纤***的第1贯通孔的开口,所述第1套圈包含使入射到所述第1套圈端面的所述第1出射光的另一部分在内部散射的第1散射体,并从所述第1侧面射出通过散射而产生的第1散射光;以及第1光传感器,其被配置于所述第1侧面的周围,接收所述第1散射光,所述第2光源装置具有:第2光纤,其具有第2纤维端面,并对入射到所述第2纤维端面的、从第2光源射出的第2出射光的一部分进行引导;第2套圈,其具有第2套圈端面,所述第2套圈端面具有供所述第2光纤***的第2贯通孔的开口,所述第2套圈包含使入射到所述第2套圈端面的所述第2出射光的另一部分在内部散射的第2散射体,并从第2侧面射出通过散射而产生的第2散射光;以及第2光传感器,其被配置于所述第2侧面的周围,接收所述第2散射光,所述组合器对所述第1光纤引导的所述第1出射光和所述第2光纤引导的所述第2出射光进行合波,所述第3光纤引导从所述组合器射出的第3光,所述内窥镜用光源***中,所述第1出射光的第1波长比所述第2出射光的第2波长短,所述第1光传感器与所述第1纤维端面的距离比所述第2光传感器与所述第2纤维端面的距离短。
实施方式的内窥镜包含上述内窥镜用光源***。
发明效果
根据本发明的实施方式,能够提供高精度地检测光量的内窥镜用光源装置、包含高精度地检测光量的内窥镜用光源装置的内窥镜、高精度地检测光量的内窥镜用光源***和包含高精度地检测光量的内窥镜用光源***的内窥镜。
附图说明
图1是包含实施方式的内窥镜的内窥镜***的立体图。
图2是第1实施方式的内窥镜用光源装置的结构图。
图3是第1实施方式的内窥镜用光源装置的立体图。
图4是第1实施方式的内窥镜用光源装置的剖视图。
图5是用于说明第1实施方式的内窥镜用光源装置中的光路的示意图。
图6是第1实施方式的内窥镜用光源装置的制造方法的流程图。
图7是第1实施方式的变形例1的内窥镜用光源装置的剖视图。
图8是第1实施方式的变形例2的内窥镜用光源装置的套圈的立体图。
图9是第1实施方式的变形例2的内窥镜用光源装置的剖视图。
图10是第1实施方式的变形例3的内窥镜用光源装置的剖视图。
图11是第2实施方式的内窥镜用光源***的结构图。
图12是第2实施方式的内窥镜用光源***的结构图。
具体实施方式
<第1实施方式>
<内窥镜的结构>
如图1所示,包含实施方式的内窥镜9的内窥镜***6具有内窥镜9、处理器5A和监视器5B。内窥镜9具有***部3和把持部4。内窥镜9是所谓无绳内窥镜。在无绳内窥镜中,拍摄被检体的体内图像而得到的图像信号以无线方式从发送部2A到达处理器5A的接收部2B。内窥镜9内置有后面详细叙述的尾纤(ピグテイル)型内窥镜用光源装置1(以下称为“光源装置1”。)。
与通过通用缆线而与处理器和光源装置连接的内窥镜相比,无绳内窥镜的操作性优良。
***部3包含前端部3A、与前端部3A的基端部连续设置的弯曲自如的弯曲部3B、以及与弯曲部3B的基端部连续设置的细长的软性部3C。弯曲部3B通过把持部4的转动的角度旋钮4A的操作而弯曲。在把持部4具有供***部3贯穿***的处置器具通道的通道开口4B。
虽然没有图示,但是,在内窥镜9的前端部3A配设有射出照明光的照明光学***。
在光源装置1中,光连接模块30等主要部分被配设于把持部4,照明光经由***部3中贯穿***的1根光纤70被引导至前端部3A的出射部80,从照明光学***射出(参照图2)。仅使用1根光纤70来引导照明光的光源装置1的***部3为细径,因此是低侵袭的。
另外,内窥镜9是医疗用的软性镜,但是,其他实施方式的内窥镜也可以是硬性镜,还可以是工业用的内窥镜。进而,其他实施方式的内窥镜可以是通过通用缆线而与处理器连接的内窥镜。
<内窥镜用光源装置的结构>
如图2~图5所示,光源装置1具有光连接模块30作为主要结构要素,该光连接模块30包含套圈31、光传感器40和光纤70。
另外,在以下的说明中,基于各实施方式的附图是示意性的,应该留意到各部分的厚度与宽度的关系、各个部分的厚度的比率和相对角度等与现实不同,有时在附图的相互之间还包含彼此的尺寸关系和比率不同的部分。此外,有时省略一部分结构要素的图示和标号的赋予。例如,光传感器40的导线未图示。
光连接模块30将从光源20射出的出射光(照明光)的一部分经由作为导光部件的光纤70引导至出射部80。
例如,在出射部80配设有荧光体,该荧光体在接收从光源20的发光部20A射出的蓝色光后产生黄色光。因此,从出射部80射出包含蓝色光和黄色光的白色光作为照明光。光源装置1也可以具有射出白色光的光源20。
光源装置1还具有控制器60,该控制器60根据光传感器40的输出值对光源20进行控制,由此对出射光的光量进行调整。即,通过控制器60的控制,对驱动器50向光源20输出的驱动信号进行调整。
另外,控制器60和光源驱动器50也可以与光连接模块30分开。例如,控制器60也可以被配设于内窥镜9的处理器5A。进而,内窥镜9的处理器5A的CPU也可以具有控制器60的功能。
光源20是半导体激光二极管(LD)或发光二极管(LED)的小型半导体发光元件被收纳于封装的CAN型。
从光源20射出的出射光(照明光)的一部分通过光连接模块30入射到光纤70的纤维端面70SA而被引导。即,光纤70具有纤维端面70SA,对入射到纤维端面70SA的、从光源20射出的出射光的一部分进行引导。
在圆柱形的套圈31中,供光纤70***的贯通孔H31的开口位于套圈端面31SA。贯通孔H31的内径比光纤70的外径稍大,在光纤70的外周面与贯通孔H31的内表面之间配设有粘接剂(未图示)。
光连接模块30还具有透镜33和保持架34。透镜33使光源20射出的出射光会聚于纤维端面70SA。保持架34是固定有光源20、透镜33和套圈31的保持部件。通过不锈钢或黄铜等金属的加工而制作的保持架34具有内表面34SS,内表面34SS构成包含透镜33会聚的出射光的光路的空间。
而且,透镜33的数值孔径(NA)为光纤70的数值孔径(NA)以下。即,当透镜33会聚的出射光入射到纤维端面70SA(严格地讲为由芯和包层构成的光纤70的芯端面)后,在芯内高效地被导波,不会经由包层向外部射出。
一般而言,在传输光信号的光源装置中,光信号由于多重反射而劣化,因此,纤维端面相对于与光纤的光轴垂直的面倾斜。但是,在传输照明光的光源装置1中,纤维端面70SA相对于光纤70的光轴O垂直地被研磨。因此,绝大部分的出射光入射到光纤70,因此,传输效率较高。即使出射光垂直地入射到纤维端面70SA,一部分出射光也在纤维端面70SA反射。另外,光纤70的光轴O与被会聚于透镜33的出射光的光束中的最强的光穿过的主轴一致。
在光源装置1中,在纤维端面70SA反射的出射光在保持架34的内表面34SS进一步反射,入射到套圈端面31SA。出射光也可以在透镜33的表面反射,还可以多次反射。
套圈31包含使入射到套圈端面31SA的出射光的一部分在内部散射的散射体,从作为外周面的侧面31SS射出通过散射而产生的散射光。入射到套圈端面31SA的出射光与入射到纤维端面70SA的出射光的一部分(被引导的出射光)不同,是出射光的另一部分(被散射的出射光)。
套圈31在内部散射光,因此,不需要用于在套圈的外表面进行反射的覆盖套圈的反射部件。
套圈31在被***到作为保持部件的套筒32的状态下被固定,因此,其结果被固定于保持架34。如后所述,为了在高精度地定位套圈31(光纤70)后将其固定于保持架34,套筒32具有第1筒体32A和第2筒体32B。在第1筒体32A中***并固定有套圈31。在第2筒体32B中***并固定有第1筒体32A。然后,第2筒体32B被固定于保持架34。
光传感器40的受光面40SA以与光纤70的光轴O平行的状态被配置于套筒32的套筒开口H32、即套圈31的侧面31SS的周围。套筒开口H32例如优选为在能够配置多个光传感器40的光轴方向上细长的形状的槽,以将光传感器40定位在适当光量的位置。套筒开口H32也可以是延伸设置到套筒32的后部的狭缝。
包含光电二极管(PD)等受光元件的光传感器40接收向套圈31的侧面31SS射出的散射光,输出与散射光的光量对应的输出值的检测信号。光传感器40也可以在对受光元件输出的检测信号进行一次处理后进行输出。
关于套圈31,例如优选从与套圈端面31SA对置的后端面31SB射出的散射光的光量超过垂直入射到套圈端面31SA的蓝色的出射光(波长:450nm)的光量的0.1%且小于80%,特别优选为超过5%且小于60%。
在超过所述范围时,从光传感器40输出适当的输出值的检测信号。在所述范围以下时,散射光针对光传感器40的配置位置的光量依赖性较小,因此,来自光传感器40的检测信号的输出值不会由于配置位置而大幅变化。
光传感器40接收适当光量的散射光,因此,光源装置1能够高精度地检测光量。因此,光源装置1能够射出适当光量的照明光。具有光源装置1的内窥镜9能够通过适当光量的照明光得到适当明亮度的内窥镜图像。
另外,光源装置1被内置于内窥镜9。但是,实施方式的光源装置也可以与内窥镜分开,相对于内窥镜拆装自如。例如,实施方式的光源装置也可以从通道开口4B被***到处置器具通道而进行使用。例如,也可以是被***到进行白色光照明的内窥镜的处置器具通道的、照射窄带照明光的光源装置。进而,光源装置也可以是例如照射处置用的烧灼激光而不照射照明光的光源装置。
<光源装置的制造方法>
接着,沿着图6的流程图对光源装置1的制造方法进行简单说明。
<步骤S10>光源、透镜固定工序
光源20和透镜33被高精度地定位并固定于保持架34,该光源20是CAN型的发光元件(LD)。
光源20也可以是所谓裸芯片型。此外,也可以使用波导的端部作为光源20,该波导的端部射出从分开的光源经由波导被引导的照明光。即,光源20不限于自发光的发光元件等。此外,也可以在包含光源20、透镜33和保持架34的光源模块固定有光连接模块30。
透镜33只要是规定的数值孔径即可,可以是单透镜,也可以是包含多个透镜的透镜组。
关于通过不锈钢或黄铜等金属的加工而制作的保持架34的内表面34SS,优选出射光的波长的光的反射率为30%以上,特别优选为50%以上。为了提高反射率,可以通过对内表面34SS进行研磨而成为镜面,也可以在内表面34SS涂装反射率高的白色系涂料。反射率是垂直地入射到内表面34SS的出射光中的、未在内表面34SS吸收/透过而被反射的光的比例。
<步骤S20>套圈固定工序
固定有光纤70的套圈31被***到套筒32的第1筒体32A,通过粘接剂等(未图示)进行固定。另外,在光纤70被***并固定于套圈31后,套圈端面31SA和纤维端面70SA相对于光纤70的光轴O垂直地被研磨。
从套圈31的后端面31SB射出的散射光的光量根据套圈31的光轴方向的长度而变化。但是,套圈31的长度根据规格例如被规定在1cm。因此,为了使套圈31的散射光成为上述范围,套圈31的材料的选择是重要的。
套圈31的散射体优选由透过散射光的材料、透过光且折射率不同的多个材料的混合材料或透过光的多晶材料形成。套圈31的材料可以是白色树脂或被分散有粒子等填料的玻璃,但是,优选是陶瓷。
光纤70只要能够将照明光引导至出射部80即可,可以是玻璃制,也可以是树脂制,可以是多模或单模中的任意一方。此外,在光纤70是多模光纤的情况下,可以是阶跃折射率或渐变折射率中的任意一方。
另外,步骤S10和步骤S20的顺序也可以相反。
固定有套圈31的第1筒体32A被***到套筒32的第2筒体32B,第1筒体32A被***到第2筒体32B。
另外,第2筒体32B的前部(接近光源20的端部)成为与保持架34的后表面抵接的环状的平板。
<步骤S30>套筒定位工序
为了定位套筒32(第1筒体32A和第2筒体32B)相对于保持架34的固定位置,向光源20供给规定的强度的驱动信号,通过透镜33使出射光会聚于纤维端面70SA的附近。然后,例如通过光量计来监视从光纤70的出射部80射出的照明光的光量,并且进行套筒32的定位。
为了进行定位,保持架34、第1筒体32A和第2筒体32B被能够对相对位置进行微调整的夹具把持。
套筒32相对于保持架34的定位工序由第1定位工序(步骤S31)以及第2定位工序(步骤S32)构成,该第1定位工序决定与光轴垂直的面内方向的第1位置,该第2定位工序决定光轴方向的第2位置。
在第1定位工序(S31)中,在第2筒体32B的前表面与保持架34的后表面抵接的状态下,一边使第2筒体32B在与光轴O垂直的面内2个方向上移动,一边决定照明光的光量最大的位置。然后,第2筒体32B的多个部位例如使用YAG激光被焊接于保持架34。
在第2定位工序(S32)中,一边使被***到第2筒体32B的第1筒体32A的位置在光轴方向上移动,一边决定照明光的光量最大的位置。然后,第1筒体32A的多个部位例如使用YAG激光被焊接于第2筒体32B。
<步骤S40>光传感器定位工序
在套筒32的套筒开口H32配置有光传感器40,监视光传感器40输出的检测信号(光电流)的强度。在光传感器定位工序(S40)中,一边使光传感器40的位置在套筒开口H32中在光轴方向上移动,一边决定光传感器40输出的输出信号最佳的位置。
光传感器40的输出信号最佳的位置是指输出与光量对应的输出信号的、光传感器40的动态范围的光量的散射光入射的位置,优选是动态范围的中央的光量的散射光入射的位置。而且,光传感器40例如通过粘接剂(未图示)被固定于套筒32。
另外,也可以在与套筒32的光轴O平行的方向上具有多个套筒开口,在多个套筒开口中的任意一个最佳的套筒开口配置光传感器40。在具有多个套筒开口的情况下,套筒开口的光轴方向的长度也可以与光传感器40的长度大致相同。此外,也可以在第2筒体32B具有由槽或狭缝构成的1个套筒开口,在第1筒体32A具有多个套筒开口。
此外,在预想到光源20的光量特别大幅地变化的情况下,也可以在套筒32的1个套筒开口配置多个光传感器40,或者在套筒32的多个套筒开口分别配置光传感器40。在具有多个光传感器40的光源装置中,能够根据基于光量变化而被配置于最佳位置的光传感器40的输出值对光源20射出的出射光的光量进行控制。
<第1实施方式的变形例>
第1实施方式的变形例的光源装置1A~1C和内窥镜9A~9C具有与第1实施方式的光源装置1和内窥镜9相似或相同的效果,因此,对相同功能的结构要素标注相同标号并省略说明。
<第1实施方式的变形例1>
如图7所示,在本变形例的光源装置1A中,纤维端面70SA相对于与光纤70的光轴O垂直的面倾斜。因此,光源装置1A与光源装置1相比,入射效率较低,但是,更多的出射光在纤维端面70SA反射。
此外,在保持架34的内表面34SS具有朝向套圈端面31SA倾斜的倾斜面34SA。在纤维端面70SA反射的出射光入射到倾斜面34SA、且在倾斜面34SA反射的第2反射光入射到套圈端面31SA的状态下,设定纤维端面70SA的倾斜角度和倾斜面34SA的倾斜角度。
光源装置1A与光源装置1相比,较多的散射光被光传感器40接收。光传感器40接收适当光量的散射光,因此,光源装置1A能够高精度地检测光量。因此,光源装置1A能够射出适当光量的照明光。
另外,在光源装置1A中,在与套筒32的光轴O平行的方向上具有2个套筒开口H32A、H32B,在套筒开口H32A、H32B中的、散射光的光量最佳的套筒开口H32A配置有光传感器40。另外,当然也可以在套筒32具有3个以上的套筒开口。
<第1实施方式的变形例2>
如图8所示,本变形例的光源装置1B的套圈31B为大致圆柱形,在侧面(外周面)31SS具有由缺口C31(D切)形成的平面的缺口区域C31SS。光传感器40被配置成受光面40SA与缺口区域C31SS对置的状态。
与没有缺口C31的侧面31SS相比,从缺口区域C31SS射出较多的散射光。光传感器40接收适当光量的散射光,因此,光源装置1B能够高精度地检测光量。因此,光源装置1B能够射出适当光量的照明光。
另外,在光传感器40被收纳于半球状的透明罩部件的情况下,也可以与光传感器40的形状对应地形成截面为半圆的缺口。
此外,平面区域C31SS不限于由D切的缺口C31形成的区域。例如,也可以在套圈的一部分侧面31SS形成底面为平面区域C31SS的凹部。
另外,如图9所示,缺口C31(缺口区域C31SS)未形成到套圈端面31SA。因此,套圈31B的侧面31SS的、比缺口C31(缺口区域C31SS)更接近光源20的区域在整周范围内被套筒32完全覆盖。
因此,在光源装置1B中,光源20射出的出射光不会直接经由套筒开口H32向外部射出,因此,安全性高。
<第1实施方式的变形例3>
如图10所示,在本变形例的光源装置1C中,被形成于套圈31C的侧面31SS的平面区域C31SS朝向套圈端面31SA倾斜。即,在与在套圈31C的内部被引导的出射光的行进方向对置的状态下,配置有光传感器40的受光面40SA。
光源装置1C与光源装置1B相比,更多的散射光入射到光传感器40。光传感器40接收适当光量的散射光,因此,光源装置1C能够高精度地检测光量。因此,光源装置1C能够射出适当光量的照明光。
另外,在光源装置1、1A~1C中,透镜33会聚的出射光的一部分可以直接入射到套圈端面31SA,或者在套圈端面31SA反射。即,透镜33的数值孔径(NA)可以超过光纤70的数值孔径(NA)。但是,为了确保照明光的光量,优选透镜33的数值孔径(NA)为光纤70的数值孔径(NA)以下。
此外,在光源装置1、1B、1C中,也可以如光源装置1A那样,纤维端面70SA相对于与光纤70的光轴O垂直的面倾斜。纤维端面70SA的倾斜角度优选为在纤维端面70SA反射的出射光不入射到透镜33的角度。
另外,如果1个光源装置一并具有光源装置1A~1C各自的结构,则当然一并具有光源装置1A~1C各自的效果。此外,具有光源装置1A~1C的内窥镜9A~9C具有内窥镜9的效果,当然还具有光源装置1A~1C的效果。
<第2实施方式>
第2实施方式的内窥镜用光源***8(以下称为“光源***8”。)具有2个光源装置1X、1Y。光源装置1X、1Y具有与光源装置1等相同的效果,因此,对相同功能的结构要素标注相同标号并省略说明。
即,如图11所示,光源***8具有第1光源装置1X、第2光源装置1Y、组合器90和第3光纤70Z。
第1光源装置1X具有:第1光纤70X,其具有第1纤维端面70XSA,对入射到所述第1纤维端面70XSA的、从第1光源20X射出的第1出射光的一部分进行引导;第1套圈31X,其具有第1套圈端面31XSA,该第1套圈端面31XSA具有供第1光纤70X***的第1贯通孔H31X的开口,该第1套圈31X包含使入射到第1套圈端面31SAX的第1出射光的另一部分在内部散射的散射体,从第1侧面31XSS射出通过散射而产生的第1散射光;以及第1光传感器40X,其被配置于第1侧面31XSS的周围,接收第1散射光。
第2光源装置1Y具有:第2光纤70Y,其具有第2纤维端面70YSA,对入射到所述第2纤维端面70YSA的、从第2光源20Y射出的第2出射光的一部分进行引导;第2套圈31Y,其具有第2套圈端面31YSA,该第2套圈端面31YSA具有供第2光纤70Y***的第2贯通孔H31Y的开口,该第2套圈31Y包含使射入射到第2套圈端面3131YSA的第2出射光的另一部分在内部散的散射体,从第2侧面31YSS射出通过散射而产生的第2散射光;以及第2光传感器40Y,其被配置于第2侧面31YSS的周围,接收第2散射光。
组合器90对第1光纤70X引导的第1出射光和第2光纤70Y引导的第2出射光进行合波。第3光纤70Z引导从组合器90射出的第3光。第3光是第1出射光和第2出射光中的至少任意一方。
第1出射光的第1波长比第2出射光的第2波长短。而且,第1光传感器40X与第1纤维端面70XSA的距离D1比第2光传感器40Y与第2纤维端面70YSA的距离D2短。
例如,第1光源20X射出波长405nm的紫色的第1出射光,第2光源20Y射出波长450nm的蓝色的第2出射光。
另外,第1光源装置1X和第2光源装置1Y仅光源不同,其他结构相同。相同部件较多,因此,光源***8容易制造且容易实现低成本化。
第1光传感器40X和第2光传感器40Y与一般的PD相同,受光灵敏度具有波长依赖性。相对于针对蓝色光的受光灵敏度,针对波长比蓝色光的波长短的紫色光的受光灵敏度较低。
另一方面,入射到套圈端面31XSA、31YSA且在套圈31X、31Y的内部散射并向后端面31SB被引导的出射光的光量随着被引导而减小。与此相伴,从侧面31SS射出的散射光也随着被引导而减小。
在光源***8中,具备具有不同波长的光源的2个光源装置,但是,在针对各个波长在成为最佳光量的位置配置光传感器。即,第1光传感器40X被配置于第1套筒开口H32A,第2光传感器40Y被配置于第2套筒开口H32B。
光源***8能够针对第1波长光和第2波长光高精度地检测光量。
如图12所示,光源***8还具有控制器60,该控制器60根据第1光传感器40X和第2光传感器40Y的输出值对第1光源20X和第2光源20Y进行控制,由此对第1出射光和第2出射光的光量进行调整。
例如,在从出射部80射出白色光作为照明光的情况下,第2光源20Y的驱动信号被控制,但是,不向第1光源20X供给驱动信号。
因此,第3光纤70Z仅引导第2光源20Y射出的蓝色光。蓝色光通过被配设于出射部80的荧光体而产生黄色光。因此,从出射部80射出包含蓝色光和黄色光的白色光作为照明光。
与此相对,在从出射部80射出窄带的紫色光作为照明光的情况下,第1光源20X的驱动信号被控制,但是,不向第2光源20Y供给驱动信号。
第3光纤70Z引导第1光源20X射出的紫色光。紫色光不会激励被配设于出射部80的荧光体。从出射部80射出紫色光作为照明光。
2个光传感器以适当光量接收不同波长的散射光,因此,光源***8能够高精度地检测光量。因此,光源***8能够射出适当光量的照明光。具有光源***8的内窥镜9D能够通过适当光量的照明光得到适当明亮度的内窥镜图像。即,不管是白色光,还是紫色光,内窥镜9D都能够得到适当明亮度的内窥镜图像。
另外,光源***8的光源装置1X、1Y的出射光不限于蓝色光或紫色光。此外,光源***8也可以具有3个以上的光源装置。
如果光源装置1X、1Y具有光源装置1A~1C的结构,则光源***8和具有光源***8的内窥镜9D当然具有光源装置1A~1C的效果。
此外,在以上的说明中,特别说明了本发明的效果显著的、射出光量较大的照明光的光源装置等,但是,输出光量比较小的光信号的光源装置等也能够得到同样的效果。
本发明不限于上述实施方式和变形例等,能够在不脱离发明主旨的范围内进行各种变更、组合和应用。
标号说明
1、1A、1B、1C、1X、1Y:内窥镜用光源装置;2A:发送部;2B:接收部;3:***部;3A:前端部;3B:弯曲部;3C:软性部;4:把持部;4A:角度旋钮;4B:通道开口;5A:处理器;5B:监视器;6:内窥镜***;8:内窥镜用光源***;9、9A~9D:内窥镜;20:光源;20X:第1光源;20Y:第2光源;30:光连接模块;31:套圈;31SA:套圈端面;31SB:后端面;31SS:侧面;31X:第1套圈;31Y:第2套圈;32:套筒;32A:第1筒体;32B:第2筒体;33:透镜;34:保持架;34SA:倾斜面;34SS:内表面;40:光传感器;40X:第1光传感器;40Y:第2光传感器;50:光源驱动器;50X:第1光源驱动器;50Y:第2光源驱动器;60:控制器;70:光纤;70X:第1光纤;70Y:第2光纤;70Z:第3光纤;80:出射部;90:组合器。
Claims (20)
1.一种内窥镜用光源装置,其特征在于,所述内窥镜用光源装置具有:
光纤,其具有纤维端面,并对入射到所述纤维端面的、从光源射出的出射光的一部分进行引导;
套圈,其具有套圈端面,所述套圈端面具有供所述光纤***的贯通孔的开口,所述套圈包含使入射到所述套圈端面的所述出射光的另一部分在内部散射的散射体,并从侧面射出通过散射而产生的散射光;以及
光传感器,其被配置于所述套圈的所述侧面的周围,接收所述散射光。
2.根据权利要求1所述的内窥镜用光源装置,其特征在于,
所述套圈的所述散射体由多晶材料或折射率不同的多个材料的混合材料形成。
3.根据权利要求1或2所述的内窥镜用光源装置,其特征在于,
关于所述套圈,从与所述套圈端面对置的后端面射出的所述散射光的光量超过垂直地入射到所述套圈端面的所述出射光的光量的0.1%且小于80%。
4.根据权利要求1~3中的任意一项所述的内窥镜用光源装置,其特征在于,
所述内窥镜用光源装置还具有:
透镜,其使所述出射光会聚于所述纤维端面;以及
保持架,其具有内表面,该内表面构成包含所述透镜会聚的所述出射光的光路在内的空间,该保持架固定有所述透镜和所述套圈,
在所述保持架的所述内表面反射的所述出射光入射到所述套圈端面。
5.根据权利要求4所述的内窥镜用光源装置,其特征在于,
所述透镜的数值孔径为所述光纤的数值孔径以下,
在所述纤维端面反射的所述出射光在所述内表面进一步反射,而入射到所述套圈端面。
6.根据权利要求1~5中的任意一项所述的内窥镜用光源装置,其特征在于,
所述纤维端面相对于所述光纤的光轴垂直。
7.根据权利要求1~5中的任意一项所述的内窥镜用光源装置,其特征在于,
所述纤维端面相对于所述光纤的光轴倾斜。
8.根据权利要求4~7中的任意一项所述的内窥镜用光源装置,其特征在于,
在所述保持架的所述内表面具有朝向所述套圈端面倾斜的倾斜面,在所述纤维端面和所述倾斜面反射的所述出射光入射到所述套圈端面。
9.根据权利要求1~8中的任意一项所述的内窥镜用光源装置,其特征在于,
在所述套圈的所述侧面具有缺口区域,
所述光传感器被配置于所述缺口区域。
10.根据权利要求9所述的内窥镜用光源装置,其特征在于,
所述缺口区域是平面,
所述平面朝向所述套圈端面倾斜。
11.根据权利要求1~10中的任意一项所述的内窥镜用光源装置,其特征在于,
所述内窥镜用光源装置还具有套筒,所述套筒通过覆盖所述套圈的所述侧面,保持所述套圈,
在所述套筒具有能够设置所述光传感器的至少一个套筒开口。
12.根据权利要求11所述的内窥镜用光源装置,其特征在于,
所述套筒开口能够在与所述光纤的光轴平行的方向上设置多个光传感器,
在所述套筒开口设置有所述光传感器。
13.根据权利要求11所述的内窥镜用光源装置,其特征在于,
所述套筒在与所述光纤的光轴平行的方向上具有多个套筒开口,在所述多个套筒开口中的至少任意一方设置有所述光传感器。
14.根据权利要求11或12所述的内窥镜用光源装置,其特征在于,
在所述套圈的所述侧面具有缺口区域,所述光传感器被配置于所述缺口区域,
所述缺口区域未形成到所述套圈端面,
所述套圈的所述侧面的、比所述缺口区域更接近所述光源的区域被所述套筒覆盖。
15.根据权利要求1~13中的任意一项所述的内窥镜用光源装置,其特征在于,
所述出射光是照明光。
16.根据权利要求1~14中的任意一项所述的内窥镜用光源装置,其特征在于,
所述内窥镜用光源装置还具有控制器,所述控制器根据所述光传感器的输出值对所述光源进行控制,由此对所述出射光的光量进行调整。
17.一种内窥镜,其特征在于,所述内窥镜包含权利要求1~15中的任意一项所述的内窥镜用光源装置。
18.一种内窥镜用光源***,所述内窥镜用光源***具有第1光源装置、第2光源装置、组合器和第3光纤,
所述第1光源装置具有:
第1光纤,其具有第1纤维端面,并对入射到所述第1纤维端面的、从第1光源射出的第1出射光的一部分进行引导;
第1套圈,其具有第1套圈端面,所述第1套圈端面具有供所述第1光纤***的第1贯通孔的开口,所述第1套圈包含使入射到所述第1套圈端面的所述第1出射光的另一部分在内部散射的第1散射体,并从第1侧面射出通过散射而产生的第1散射光;以及
第1光传感器,其被配置于所述第1侧面的周围,接收所述第1散射光,
所述第2光源装置具有:
第2光纤,其具有第2纤维端面,并对入射到所述第2纤维端面的、从第2光源射出的第2出射光的一部分进行引导;
第2套圈,其具有第2套圈端面,所述第2套圈端面具有供所述第2光纤***的第2贯通孔的开口,所述第2套圈包含使入射到所述第2套圈端面的所述第2出射光的另一部分在内部散射的第2散射体,并从第2侧面射出通过散射而产生的第2散射光;以及
第2光传感器,其被配置于所述第2侧面的周围,接收所述第2散射光,
所述组合器对所述第1光纤引导的所述第1出射光和所述第2光纤引导的所述第2出射光进行合波,
所述第3光纤引导从所述组合器射出的第3光,
所述内窥镜用光源***的特征在于,
所述第1出射光的第1波长比所述第2出射光的第2波长短,
所述第1光传感器与所述第1纤维端面的距离比所述第2光传感器与所述第2纤维端面的距离短。
19.根据权利要求18所述的内窥镜用光源***,其特征在于,
所述内窥镜用光源***还具有控制器,所述控制器根据所述第1光传感器和所述第2光传感器的输出值对所述第1光源和所述第2光源进行控制,由此对所述第1出射光和所述第2出射光的光量进行调整。
20.一种内窥镜,其特征在于,所述内窥镜包含权利要求18或19所述的内窥镜用光源***。
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