JP2011182871A - Illumination optical system and endoscope - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、蛍光体を用いた照明光学系、及びこの照明光学系を備えた内視鏡に関する。 The present invention relates to an illumination optical system using a phosphor and an endoscope including the illumination optical system.
所定の波長の励起光が入射した際に、その励起光を吸収して励起し、白色の蛍光を発する3波長型の蛍光体を照明光学系に用いた内視鏡が、特許文献1で提案されている。このように蛍光体を用いた照明光学系では、発光ダイオードやレーザダイオードなどの半導体発光素子を光源とすることができ、光源の低消費電力化や長寿命化、安全性の向上などを図ることができる。さらに、3波長型の蛍光体は、可視域全体に亘って比較的フラットな波長特性の白色光を発するので、演色性に優れた照明を行うことができる。
また、特許文献1では、励起光を透過させ、蛍光として発せられた白色光を反射させる特性を有する光学フィルタを光源と蛍光体との間に配置し、蛍光体の後側に向かう白色光を前側に導くようにしている。蛍光体を用いた照明光学系には、光量があまり高くないという問題があるが、上記のように光学フィルタを設け、後側に向かう白色光を前側に導くようにすれば、照明光として照射される白色光の光量を高めることができる。
Moreover, in
蛍光体に入射した励起光の一部は、蛍光体に吸収されることなく、そのまま蛍光体を透過してしまう。こうした励起光の透過は、当然、発せられる蛍光の光量の低下に繋がる。特許文献1では、光学フィルタを設けることによって、蛍光体から発せられた蛍光を効率良く照明光として利用できるようにしているが、蛍光体を透過する励起光については、何ら考慮がなされていない。このため、蛍光体を用いた照明光学系では、励起光を効率良く利用できるようにし、蛍光体を透過する励起光に起因する光量の低下を防止することが望まれている。
A part of the excitation light incident on the phosphor passes through the phosphor as it is without being absorbed by the phosphor. Such transmission of excitation light naturally leads to a decrease in the amount of emitted fluorescence. In
本発明は、上記課題を鑑みてなされたものであり、蛍光体を用いた照明光学系において、励起光を効率良く利用できるようにすることを目的とする。 The present invention has been made in view of the above problems, and an object thereof is to make it possible to efficiently use excitation light in an illumination optical system using a phosphor.
上記目的を達成するため、本発明の照明光学系は、所定の波長の励起光が入射した際に、その励起光を吸収して励起し、前記励起光とは異なる波長の蛍光を発する蛍光体と、前記励起光を反射させ、前記蛍光を透過させる光学特性を有し、前記蛍光体を透過した前記励起光が前記蛍光体に向けて反射するように、前記蛍光体の前方に配置された反射部材とを備えたことを特徴とする。 To achieve the above object, the illumination optical system of the present invention is a phosphor that absorbs and excites excitation light having a predetermined wavelength and emits fluorescence having a wavelength different from that of the excitation light. And having an optical characteristic of reflecting the excitation light and transmitting the fluorescence, and disposed in front of the phosphor so that the excitation light transmitted through the phosphor is reflected toward the phosphor. And a reflecting member.
前記反射部材は、透光性のある材料で略板状に形成され、前記蛍光体と対向して配置される基板と、前記光学特性を有し、前記基板の前記蛍光体との対向面に形成されるダイクロイック膜とからなることが好ましい。この際、前記対向面は、凹曲面状に形成されていることが好ましい。さらに、前記蛍光体に前記励起光を入射させる光源を備えると、より好適である。 The reflecting member is formed in a substantially plate shape with a light-transmitting material, has a substrate disposed to face the phosphor, has the optical characteristics, and is disposed on a surface of the substrate facing the phosphor. The dichroic film is preferably formed. At this time, the facing surface is preferably formed in a concave curved surface shape. Furthermore, it is more preferable to provide a light source that causes the excitation light to enter the phosphor.
また、本発明は、挿入部の先端に設けられた照明窓から観察対象を照明するための照明光を照射する内視鏡において、所定の波長の励起光が入射した際に、その励起光を吸収して励起し、白色の蛍光を発する蛍光体と、前記励起光を反射させ、前記蛍光を透過させる光学特性を有し、前記蛍光体を透過した前記励起光が前記蛍光体に向けて反射するように、前記蛍光体の前方に配置された反射部材とからなり、前記蛍光を照明光として前記照明窓から照射する照明光学系を備えたことを特徴とする。 Further, according to the present invention, when an excitation light having a predetermined wavelength is incident on an endoscope that emits illumination light for illuminating an observation target from an illumination window provided at the distal end of the insertion portion, the excitation light is A phosphor that absorbs and excites and emits white fluorescence, and has an optical characteristic that reflects the excitation light and transmits the fluorescence, and the excitation light transmitted through the phosphor reflects toward the phosphor. As described above, the illumination optical system includes a reflecting member disposed in front of the phosphor and irradiates the fluorescence from the illumination window as illumination light.
本発明では、蛍光体の前方に反射部材を配置し、蛍光体を透過した励起光が蛍光体に向けて反射するようにした。こうすれば、反射部材で反射した励起光が再び蛍光体に入射し、一度蛍光体を透過した励起光によって再度励起が行われるので、励起光を効率良く利用することができ、蛍光体を透過する励起光に起因する光量の低下を防ぐことができる。 In the present invention, a reflecting member is disposed in front of the phosphor so that the excitation light transmitted through the phosphor is reflected toward the phosphor. In this way, the excitation light reflected by the reflecting member is incident on the phosphor again and is excited again by the excitation light once transmitted through the phosphor, so that the excitation light can be used efficiently and transmitted through the phosphor. It is possible to prevent a decrease in the amount of light caused by the excitation light that is generated.
図1に示すように、内視鏡システム2は、患者の体腔内を撮影する電子内視鏡10と、内視鏡画像を生成するプロセッサ装置12と、内視鏡画像を表示するモニタ14と、体腔内に送り込む水を貯留する送水タンク16とからなる。
As shown in FIG. 1, an endoscope system 2 includes an electronic endoscope 10 that images a patient's body cavity, a processor device 12 that generates an endoscope image, and a
プロセッサ装置12には、発光ダイオード18(以下、LED18と称す)が設けられている。LED18は、約405nmの波長の近紫外光を照射する。この近紫外光は、患者の体腔内を照明するために用いられる。プロセッサ装置12は、所定の導光路を介してLED18の近紫外光を電子内視鏡10に入射させる。
The processor device 12 is provided with a light emitting diode 18 (hereinafter referred to as an LED 18). The
さらに、プロセッサ装置12には、図示を省略したポンプが設けられている。プロセッサ装置12は、このポンプを駆動することにより、送気送水用の空気を電子内視鏡10に送り込む。このように、プロセッサ装置12は、内視鏡画像を生成する機能に加え、近紫外光、及び送気送水用の空気を電子内視鏡10に供給する機能を有している。 Further, the processor device 12 is provided with a pump (not shown). The processor device 12 feeds air for air / water feeding into the electronic endoscope 10 by driving the pump. As described above, the processor device 12 has a function of supplying near-ultraviolet light and air for air supply and water supply to the electronic endoscope 10 in addition to a function for generating an endoscope image.
電子内視鏡10は、患者の体腔内に挿入される挿入部20と、挿入部20の基端部分に連設され、医師や技師などの術者が手元で操作を行なう操作部22と、操作部22から延びるユニバーサルコード24とからなる。
The electronic endoscope 10 includes an insertion unit 20 that is inserted into a body cavity of a patient, an
挿入部20は、直径約10mmの細管状に形成されており、先端から順に、先端部26、湾曲部27、及び可撓管部28で構成されている。先端部26は、硬質な樹脂材料で形成されている。この先端部26の先端面26aには、観察対象からの像光を取り込むための観察窓40(図2参照)が設けられている。可撓管部28は、細径かつ長尺な管状に形成されるとともに、可撓性を有しており、操作部22と湾曲部27とを接続する。
The insertion portion 20 is formed in a narrow tube having a diameter of about 10 mm, and is composed of a
湾曲部27は、操作部22に設けられた上下用操作ノブ30及び左右用操作ノブ31の回転操作に応じて上下左右に湾曲するように構成されている。操作部22の内部には、上下用操作ノブ30の回転操作に従動して回転するプーリと、左右用操作ノブ31の回転操作に従動して回転するプーリとが設けられている。各プーリには、ワイヤが巻き掛けられている。各ワイヤは、その両端部が湾曲部27に接続されており、各ノブ30、31の回転操作にともなう各プーリの回転に従動して湾曲部27を押し引きする。
The
これにより、上下用操作ノブ30を回転操作すると、湾曲部27が上下方向に湾曲し、左右用操作ノブ31を回転操作すると、湾曲部27が左右方向に湾曲する。術者は、各ノブ30、31を回転操作して湾曲部27を湾曲させ、先端面26aに設けられた観察窓40を任意の方向に向けることにより、体腔内の観察を行う。
Thereby, when the up / down
操作部22には、各ノブ30、31の他に、鉗子やスネアなどといった処置具を挿入するための処置具挿入口32、観察窓40や体腔内に空気や水を送り込む送気送水を行うための送気送水ボタン33、及び体腔内に溜まった空気や残渣、体液などの吸引を行うための吸引ボタン34などが設けられている。
In addition to the
ユニバーサルコード24の操作部22と反対側の端部には、プロセッサ装置12から供給される光及び空気を取り込むための第1コネクタ36と、電源や各種の制御信号の伝送に用いられる第2コネクタ37とが設けられている。電子内視鏡10は、これらの各コネクタ36、37を介してプロセッサ装置12に着脱自在に接続される。
The end of the
第1コネクタ36には、送気送水チューブ38が着脱自在に接続されるジョイントが設けられている。送水タンク16は、この送気送水チューブ38を介して第1コネクタ36に接続されている。送水タンク16に貯留された水は、送気送水チューブ38及び第1コネクタ36を介して電子内視鏡10に供給され、送気送水ボタン33の操作に応じて先端部26から吐出される。
The
図2に示すように、先端部26の先端面26aには、観察対象からの像光を取り込むための観察窓40と、照明光を出射させるための第1及び第2の2つの照明窓42、44と、処置具挿入口32に挿入した処置具の先端を露呈させる処置具出口46と、送気送水ボタン33の操作に応じて空気又は水を吐出する送気送水ノズル48とが設けられている。処置具挿入口32と処置具出口46とを接続する鉗子チャンネルは、吸引を行うための吸引管路も兼ねている。従って、吸引ボタン34を操作すると、処置具出口46から空気や体液などが吸引される。
As shown in FIG. 2, the
観察窓40、及び各照明窓42、44は、略円形に形成された開口である。観察窓40からは、観察対象からの像光を結像するための観察光学系50の一部が露呈している。各照明窓42、44からは、それぞれ第1照明光学系52、第2照明光学系54の一部が露呈している。各照明光学系52、54は、プロセッサ装置12から供給される近紫外光を基に、白色の照明光を生成し、その照明光を各照明窓42、44から照射する。
The
これらの各光学系50、52、54の一端部は、各窓40、42、44に緊密に嵌め込まれている。これにより、各窓40、42、44を介して体液などが内部に浸入してしまうことを防ぐことができる。また、各光学系50、52、54の一端部は、それぞれ先端面26aと略面一になっている。
One end of each of these
各照明窓42、44は、観察窓40を挟み、かつ観察窓40に対して略対称となるように配置されている。このように2つの照明窓42、44を配置し、ほぼ等しい光量の照明光を各照明窓42、44から照射することにより、観察窓40の観察領域の全体に亘って均一に照明し、観察領域内に照明ムラが生じることを抑えることができる。
The
送気送水ノズル48は、吐出する空気又は水が観察窓40に向かうように形成されている。これにより、送気送水ノズル48から吐出される水によって観察窓40が洗浄され、観察窓40に付着した血液や粘液などを洗い流すことができる。
The air /
図3は、図2のA−a線(各照明窓42、44の中心を通る線)で切断した先端部26の断面を概略的に示す断面図である。図3に示すように、観察光学系50の奥には、イメージセンサ55が設けられている。観察光学系50は、複数枚のレンズを組み合わせて構成され、観察窓40を介して入射した像光をイメージセンサ55の撮像面に結像させる。イメージセンサ55は、観察光学系50が結像した像光を撮像し、その像光に応じた撮像信号を出力する。このイメージセンサ55は、配線を介して第2コネクタ37と電気的に接続されている。そして、イメージセンサ55は、第2コネクタ37を介してプロセッサ装置12と電気的に接続される。
3 is a cross-sectional view schematically showing a cross section of the
プロセッサ装置12は、イメージセンサ55から出力される撮像信号に対して画像処理を行うとともに、コンポジット信号やコンポーネント信号などの映像信号にエンコードし、その映像信号をモニタ14に出力する。これにより、患者の体腔内などを撮影した内視鏡画像がモニタ14に表示される。なお、イメージセンサ55には、例えば、CCDイメージセンサやCMOSイメージセンサが用いられる。
The processor device 12 performs image processing on the imaging signal output from the
第1照明光学系52の奥には、第1ライトガイド56が設けられている。同様に、第2照明光学系54の奥には、第2ライトガイド57が設けられている。各ライトガイド56、57は、可撓性を有する光ファイバを多数束ねることによって形成されている。各ライトガイド56、57は、一方の端面を各照明光学系52、54と対面させ、挿入部20、操作部22、及びユニバーサルコード24の内部を通って、他方の端面を第1コネクタ36から露呈させている。そして、各ライトガイド56、57は、第1コネクタ36がプロセッサ装置12に接続された際に、プロセッサ装置12内に設けられた光出射面に前記他方の端面を対面させる。これにより、プロセッサ装置12に設けられたLED18からの近紫外光が各ライトガイド56、57によって案内され、各照明光学系52、54に入射する。
A
図4に示すように、第1照明光学系52は、蛍光体60と、カバーガラス(基板)62とで構成されている。蛍光体60とカバーガラス62とは、それぞれの光学中心が第1ライトガイド56の光軸と一致するように配置される。なお、第2照明光学系54の構成は、第1照明光学系52の構成と同じであるので、第2照明光学系54の構成の説明は省略する。
As shown in FIG. 4, the first illumination
蛍光体60は、約405nmの波長の近紫外光が入射した際に、その近紫外光を吸収して励起し、白色の蛍光を発する、いわゆる3波長型の蛍光体である。蛍光体60は、上記特性を有する蛍光材料によって平行平板状に形成され、第1ライトガイド56の出射端面56aと対向するように配置されている。これにより、第1ライトガイド56から出射された近紫外光が蛍光体60に入射し、蛍光体60が励起される。
The
カバーガラス62は、第1照明窓42の形状に応じた円板状に形成されている。このカバーガラス62には、透光性のある無色透明な周知の光学ガラスが用いられている。カバーガラス62は、蛍光体60の前方に蛍光体60と対向して配置され、その表面が先端面26aと略面一になるように、第1照明窓42に緊密に嵌め込まれる。
The
カバーガラス62には、蛍光体60と対向する対向面62aにダイクロイック膜64が形成されている。ダイクロイック膜64は、蛍光体60の励起光である近紫外光を反射させ、蛍光体60の蛍光である白色光を透過させる光学特性を有している。すなわち、本例では、カバーガラス62とダイクロイック膜64とによって、請求項記載の反射部材が構成されている。なお、上記光学特性を有するダイクロイック膜64は、周知のように、誘電体の多層膜によって形成すればよい。また、ダイクロイック膜64の光学特性は、少なくとも励起光を反射させ、蛍光を透過させるものであればよく、これら以外の波長の光については、反射させても透過させてもよい。
A
図4(a)に示すように、蛍光体60は、第1ライトガイド56から出射された近紫外光L1を吸収して励起し、白色の蛍光L2を発する。蛍光L2は、ダイクロイック膜64及びカバーガラス62を透過し、第1照明窓42を介して電子内視鏡10の外部に出射される。
As shown in FIG. 4A, the
このように、第1照明光学系52は、プロセッサ装置12から供給される近紫外光L1を蛍光体60で白色の蛍光L2に変換し、この蛍光L2を照明光として第1照明窓42から照射する。こうすれば、可視域全体に亘って比較的フラットな波長特性の白色光が得られ、演色性に優れた照明を行うことができる。また、光源にLED18を用いることができるので、光源の低消費電力化や長寿命化、安全性の向上などを図ることもできる。
As described above, the first illumination
また、図4(b)にL3で示すように、第1ライトガイド56から出射された近紫外光の一部は、蛍光体60に吸収されることなく、そのまま蛍光体60を透過する。この際、透過した近紫外光L3は、ダイクロイック膜64で反射し、再び蛍光体60に入射する。
4B, a part of the near-ultraviolet light emitted from the
このように、第1照明光学系52では、一度蛍光体60を透過した近紫外光L3を再び蛍光体60に入射させ、近紫外光L3によって再度蛍光体60を励起させるので、励起光としての近紫外光を効率良く利用することができ、蛍光体60を透過する近紫外光L3によって蛍光L2の光量が低下してしまうことを防ぐことができる。
Thus, in the first illumination
また、近紫外光L3が外部に漏れ、照明光の一部として照射されてしまうと、少し青味掛かった白色光になってしまい、照明光の演色性が損なわれてしまう。これに対し、本例では、近紫外光L3が外部に漏れることが無いので、近紫外光L3に起因する照明光の演色性の低下も防ぐことができる。 Further, if the near-ultraviolet light L3 leaks to the outside and is irradiated as part of the illumination light, it becomes white light that is slightly bluish, and the color rendering property of the illumination light is impaired. On the other hand, in this example, since the near ultraviolet light L3 does not leak to the outside, the color rendering property of the illumination light caused by the near ultraviolet light L3 can be prevented from being lowered.
上記実施形態では、蛍光体60と対向する対向面62aにダイクロイック膜64を設けたが、対向面62aと反対側の面、すなわち第1照明窓42を介して外部に露呈される側の面に、ダイクロイック膜64を形成してもよい。
In the above embodiment, the
上記実施形態では、対向面62aが平面状に形成されたカバーガラス62を示したが、図5に示すカバーガラス66のように、対向面66aを凹曲面状に形成してもよい。このように、対向面66aを凹曲面状に形成し、平凹レンズ状のカバーガラス66とすれば、図5(b)に示すように、一度蛍光体60を透過し、ダイクロイック膜64で反射した近紫外光L3が蛍光体60に集光され、確実に蛍光体60に入射するようになるので、近紫外光の利用効率をより高めることができる。さらには、蛍光L2がカバーガラス66を透過する際に、対向面66aの曲率に応じて広がるようになるので、照明光の照射角度を広げることもできる。
In the above embodiment, the
なお、対向面66aの凹曲面は、略半球状に窪んだものでもよいし、シリンドリカル状に窪んだものでもよい。さらには、完全な曲面ではなく、平面を曲面状に並べた多角形状の凹面としてもよい。
The concave curved surface of the facing
次に、図6に示す評価モデル80を用いて実験及びシミュレーションを行った結果、及びその比較を示す。評価モデル80は、蛍光体82とガラス板84とで構成された照明光学系である。蛍光体82は、直径0.9mmの円柱状に形成されている。ガラス板84は、直径10mm、厚さ1mmの円板状に形成されている。蛍光体82とガラス板84とは、それぞれ中心が一致し、かつ蛍光体82がガラス板84の一面に接するように配置されている。また、ガラス板84の蛍光体82が接する一面には、光吸収膜86が設けられている。この光吸収膜86は、前記一面の蛍光体82が接した部分に形成され、入射した光を吸収して反射を防止する光学特性を有している。
Next, the results of experiments and simulations using the
実験では、まずガラス板84を除いた状態で蛍光体82に所定の波長の励起光を入射させることにより、蛍光体82から発せられる蛍光の出力、及び蛍光体82を透過した励起光の出力を測定した。この後、図6のようにガラス板84に蛍光体82を接しさせた状態で蛍光体82に励起光を入射させることにより、ガラス板84を透過した蛍光の出力、及びガラス板84を透過した励起光の出力を測定した。
In the experiment, first, excitation light having a predetermined wavelength is made incident on the
上記の各測定結果から、蛍光体82からの蛍光の出力をA1、ガラス板84からの蛍光の出力をB1とし、B1/A1によってガラス板84に対する蛍光の透過率を算出するとともに、蛍光体82からの励起光の出力をA2、ガラス板84からの励起光の出力をB2とし、B2/A2によってガラス板84に対する励起光の透過率を算出した。そして、ガラス板84の硝材を屈折率1.51のBK7、屈折率1.77のLaSFn7、屈折率1.898のLaSFn22と変えて各出力の測定及び各透過率の算出を行うことにより、蛍光及び励起光の硝材毎の透過率を実験結果として取得した。
From the above measurement results, the fluorescence output from the
シミュレーションでは、上記実験で用いたガラス板84の硝材毎の透過率をコンピュータプログラムによる解析によって算出した。このシミュレーションでは、ガラス板84の光出射端面84aでのフレネル反射損失、及びガラス板84と蛍光体82とが接する面84bでのフレネル反射損失があるものとするとともに、反射光の光吸収膜86とガラス板84の接する面での反射がないものとして解析を行った。また、評価モデル80では、光出射端面84aで反射した光が光吸収膜86によって吸収され、反射が防止される。このため、シミュレーションでは、ガラス板84内での多重反射による透過光はないものとして解析を行った。
In the simulation, the transmittance of each glass material of the
さらに、ガラス板84の屈折率は、入射する光の波長によって異なるが、励起光の近紫外から蛍光の白色光に含まれる赤色成分までの波長帯域におけるガラス板84の屈折率差にともなう透過率の算出結果の変化は、0.5%程度でしかない。このため、本シミュレーションでは、上記した硝材の屈折率のみを用いて解析を行い、その解析結果を蛍光及び励起光のそれぞれに適用することとした。
Further, the refractive index of the
上記実験及びシミュレーションの結果を、図7に示す。図7では、実線及び四角形のポイントで蛍光の実験結果を示し、点線及び菱形のポイントで励起光の実験結果を示し、二点鎖線及び三角形のポイントでシミュレーションの結果を示している。 The results of the experiment and simulation are shown in FIG. In FIG. 7, the experimental results of fluorescence are shown by solid and square points, the experimental results of excitation light are shown by dotted and diamond points, and the simulation results are shown by two-dot chain lines and triangular points.
ガラス板84に入射した光は、光出射端面84aから出射するとともに、ガラス板84と空気との屈折率差により、その一部が光出射端面84aを反射面として反射する。従って、ガラス板84に入射した光の透過率が100%になることはない。そして、光出射端面84aでの反射率は、空気との屈折率差に従って大きくなる。図7の実験結果でも、ガラス板84の硝材の屈折率が大きくなるほど、すなわち屈折率が1である空気との屈折率差が大きくなるほど、透過率が低くなっている。
The light incident on the
また、図7の実験及びシミュレーションの結果からは、励起光の実験結果がシミュレーションの結果とほぼ同等であるのに対し、蛍光の実験結果は、シミュレーションの結果よりも透過率が上昇していることが分る。 Further, from the results of the experiment and simulation of FIG. 7, the experimental result of the excitation light is almost the same as the result of the simulation, whereas the transmittance of the experimental result of the fluorescence is higher than the result of the simulation. I understand.
この透過率の上昇は、シミュレーションが蛍光体82での再励起を考慮していないのに対し、実験では、光出射端面84aで反射した励起光が再び蛍光体82に入射し、蛍光体82が再励起することによって、蛍光の光量が増加したことに起因している。さらに、この透過率の上昇は、ガラス板84の硝材の屈折率が大きくなるほど、すなわち光出射端面84aで反射する励起光の光量が増えるほど顕著になっている。従って、上記実施形態で示したように、光出射端面84aにダイクロイック膜64を設けるなどして励起光のみの反射率を高めるようにすれば、本発明の効果をより高めることができる。
This increase in transmittance does not consider re-excitation in the
上記実施形態では、第1照明窓42を塞ぐカバーガラス62、66を基板として示したが、これに限ることなく、蛍光体60とカバーガラスとの間に配置される任意の透明な板を基板としてもよい。また、基板の材料は、光学ガラスに限ることなく、光学プラスチックとしてもよい。さらに、上記実施形態では、基板としてのカバーガラス62、66とダイクロイック膜64とで反射部材を構成したが、反射部材の構成は、これに限ることなく、励起光のみを蛍光体60に向けて反射させることができるものであればよい。
In the above embodiment, the
上記実施形態では、プロセッサ装置12に設けられたLED18から供給される近紫外光を各ライトガイド56、57を介して各照明光学系52、54に入射させる構成としたが、これに限ることなく、図8に示す第1照明光学系100、第2照明光学系102のように、照明光学系自体に光源としてのLED104、106を設ける構成としてもよい。
In the above embodiment, the near ultraviolet light supplied from the
各LED104、106は、それぞれ蛍光体60の後方に配置され、蛍光体60に励起光である近紫外光を入射させる。こうすれば、電子内視鏡10に各ライトガイド56、57を設ける必要がなくなるので、挿入部20やユニバーサルコード24の細径化を図ることができる。さらには、プロセッサ装置12に光源や光入射用のコネクタを設ける必要がなくなるので、プロセッサ装置12の小型化、低価格化を図ることもできる。
Each of the
上記実施形態では、光源としてLEDを示したが、光源は、これに限ることなく、レーザダイオードなどの他の半導体発光素子でもよいし、紫外線ランプなどの特定波長の光を照射するランプでもよい。すなわち、光源は、蛍光体60の励起光を照射できるものであれば、如何なるものでもよい。
In the above embodiment, an LED is shown as the light source. However, the light source is not limited to this, and may be another semiconductor light emitting element such as a laser diode, or a lamp that emits light of a specific wavelength such as an ultraviolet lamp. That is, any light source may be used as long as it can irradiate the excitation light of the
上記実施形態では、医療用の内視鏡に本発明を適用した例を示したが、本発明は、これに限ることなく、機器の内部や狭い配管内などを観察する工業用の内視鏡(ファイバスコープ)に適用してもよい。さらに、本発明は、内視鏡用の照明光学系に限ることなく、例えば、室内灯や懐中電灯などの一般的な照明装置の光学系、あるいは顕微鏡や液晶表示装置の光学系など、蛍光体を用いた他の如何なる照明光学系に適用してもよい。 In the above-described embodiment, an example in which the present invention is applied to a medical endoscope has been described. However, the present invention is not limited to this, and an industrial endoscope that observes the inside of a device, a narrow pipe, or the like. (Fiberscope) may be applied. Furthermore, the present invention is not limited to an endoscope illumination optical system, but includes phosphors such as an optical system of a general illumination device such as a room light or a flashlight, or an optical system of a microscope or a liquid crystal display device. The present invention may be applied to any other illumination optical system using.
また、上記実施形態では、約405nmの波長の近紫外光が入射した際に、白色の蛍光を発する3波長型の蛍光体60を用いたが、蛍光体が発する蛍光の波長、及び蛍光体を励起させる励起光の波長は、これに限定されるものではなく、照明光学系の用途に応じて適宜選択すればよい。
In the above embodiment, the three-
2 内視鏡システム
10 電子内視鏡(内視鏡)
12 プロセッサ装置
18、104、106 LED(光源)
20 挿入部
42 第1照明窓
44 第2照明窓
52、100 第1照明光学系
54、102 第2照明光学系
60 蛍光体
62、66 カバーガラス(基板)
62a、66a 対向面
64 ダイクロイック膜
2 Endoscope system 10 Electronic endoscope (endoscope)
12
DESCRIPTION OF SYMBOLS 20
62a,
Claims (5)
前記励起光を反射させ、前記蛍光を透過させる光学特性を有し、前記蛍光体を透過した前記励起光が前記蛍光体に向けて反射するように、前記蛍光体の前方に配置された反射部材とを備えたことを特徴とする照明光学系。 When excitation light of a predetermined wavelength is incident, the excitation light is absorbed and excited, and a phosphor emitting fluorescence having a wavelength different from that of the excitation light;
A reflecting member having an optical property of reflecting the excitation light and transmitting the fluorescence, and disposed in front of the phosphor so that the excitation light transmitted through the phosphor is reflected toward the phosphor. And an illumination optical system.
所定の波長の励起光が入射した際に、その励起光を吸収して励起し、白色の蛍光を発する蛍光体と、前記励起光を反射させ、前記蛍光を透過させる光学特性を有し、前記蛍光体を透過した前記励起光が前記蛍光体に向けて反射するように、前記蛍光体の前方に配置された反射部材とからなり、前記蛍光を照明光として前記照明窓から照射する照明光学系を備えたことを特徴とする内視鏡。 In an endoscope that emits illumination light for illuminating an observation target from an illumination window provided at the distal end of the insertion portion,
When excitation light of a predetermined wavelength is incident, the excitation light is absorbed and excited, and has a fluorescent material that emits white fluorescence, and an optical characteristic that reflects the excitation light and transmits the fluorescence, An illumination optical system comprising a reflecting member disposed in front of the phosphor so that the excitation light transmitted through the phosphor is reflected toward the phosphor, and irradiating the fluorescence from the illumination window as illumination light An endoscope characterized by comprising:
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