医療機器
【課題】被検体内への好適な挿入性を確保しつつ、被写体に照射する励起光強度を向上することができる医療機器を提供する。
【解決手段】光源装置３からの照明光を挿入部９の先端まで伝送するライトガイド２８を、先端側に位置する第１の導光部２８ａと、この第１の導光部と光源装置３との間に介装された第２の導光部２８ｂとに分割して構成し、第１の導光部２８ａとして多成分ガラスファイバを採用すると共に、第２の導光部２８ｂとして液体ライトガイドを採用する。加えて、第１，第２の導光部２８ａ，２８ｂ間に励起フィルタを挿脱可能に配置する。
【解決手段】光源装置３からの照明光を挿入部９の先端まで伝送するライトガイド２８を、先端側に位置する第１の導光部２８ａと、この第１の導光部と光源装置３との間に介装された第２の導光部２８ｂとに分割して構成し、第１の導光部２８ａとして多成分ガラスファイバを採用すると共に、第２の導光部２８ｂとして液体ライトガイドを採用する。加えて、第１，第２の導光部２８ａ，２８ｂ間に励起フィルタを挿脱可能に配置する。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、被検体に励起光を照射した際に発せられる蛍光の像を観察可能な医療機器に関する。
【背景技術】
【０００２】
例えば、内視鏡等の医療機器においては、白色光を生体内の被写体に照射し、被写体の像としての白色光画像（通常画像）を取得する白色光観察（通常観察）の他に、特定の波長帯域を有する励起光を生体内の被写体に照射し、被写体から発せられる蛍光の像（蛍光画像）を取得する蛍光観察を行うことが可能なものが提案されている。
【０００３】
例えば、特許文献１には、光源プロセッサ装置（光源装置）に接続する内視鏡のコネクタ部内に、ライトガイドの基端に対して励起光透過部材を挿脱可能に移動させるステージ機構を設けることにより、白色光のみを発生させる光源装置を用いて通常観察と蛍光観察とを実現する技術が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００５−８０８１９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
ところで、この種の医療機器においては、被検体内への挿入性を確保するため、ライトガイドとして、可撓性に優れ且つ細径化が容易な多成分ガラスファイバを採用することが一般的である。
【０００６】
しかしながら、多成分ガラスファイバからなるライトガイドは、一般に、短波長域の光の減衰率が高く（すなわち、短波長域の光の透過率が低く）、この減衰率は距離に対して指数関数的に作用する。従って、光源装置から先端部までの長さ（光路長）が長尺となる内視鏡において多成分ガラスファイバからなるライトガイドを用いた場合、特に、励起光として用いられる光が大きく減衰してしまい、観察に適した光量を確保することが困難な場合がある。
【０００７】
これに対処し、短波長の光の透過率が高い石英製の光ファイバや液体ライトガイド等を医療機器のライトガイドとして採用することも考えられる。しかしながら、石英製のファイバは、折れやすく、特に、激しく屈曲される軟性鏡の湾曲部等に利用することは困難である。また、液体ライトガイドは、チューブ内に液体を封入する構成であるため、細径化が困難であり、しかも、被検体内に挿入される部位への適用は回避することが好ましい。
【０００８】
本発明は上記事情に鑑みてなされたもので、被検体内への好適な挿入性を確保しつつ、被写体に照射する励起光強度を向上することができる医療機器を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明の一態様による医療機器は、被検体内に挿入される挿入部と、被写体に照射する励起光の波長帯域を含む光を発生させる光源からの光を、前記挿入部の先端まで導光する第１の導光部と、少なくとも前記励起光に対応する波長帯域の透過率が前記第１の導光部よりも高く、前記第１の導光部と前記光源との間に介装された第２の導光部と、前記第１の導光部と前記第２の導光部との間に挿脱可能に設置された励起フィルタと、を備える。
【発明の効果】
【００１０】
本発明の医療機器によれば、被検体内への好適な挿入性を確保しつつ、被写体に照射する励起光強度を向上することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】第１の実施形態に係わり、電子内視鏡システムの概略構成図
【図２】同上、主として電子内視鏡システムの照明光学系について説明する概略構成図
【図３】同上、挿入部の要部断面図
【図４】同上、操作部内に配置したフィルタ挿脱機構の要部断面図
【図５】同上、フィルタ挿脱機構の分解斜視図
【図６】同上、励起フィルタを光路内に挿入した状態のフィルタ挿脱機構を示す平面図
【図７】同上、励起フィルタを光路から退避させた状態のフィルタ挿脱機構を示す平面図
【図８】同上、ライトガイドの光透過特性図
【図９】同上、フィルタ挿脱機構の変形例を示す分解斜視図
【図１０】同上、励起フィルタを光路内に挿入した状態のフィルタ挿脱機構を示す平面図
【図１１】同上、励起フィルタを光路から退避させた状態のフィルタ挿脱機構を示す平面図
【図１２】本発明の第２の実施形態に係わり、操作部内に配置したフィルタ挿脱機構を示す要部断面図
【図１３】同上、フィルタ挿脱機構の分解斜視図
【図１４】同上、励起フィルタを光路から退避させた状態を示す要部断面図
【図１５】同上、励起フィルタを光路内に挿入した状態を示す要部断面図
【図１６】本発明の第３の実施形態に係わり、先端部の要部断面図
【発明を実施するための形態】
【００１２】
以下、図面を参照して本発明の形態を説明する。図１乃至図１１は本発明の第１の実施形態に係わり、図１は電子内視鏡システムの全体構成図、図２は主として電子内視鏡システムの照明光学系について説明する概略構成図、図３は挿入部内に配置したフィルタ挿脱機構の要部断面図、図４は操作部の要部断面図、図５はフィルタ挿脱機構の分解斜視図、図６は励起フィルタを光路内に挿入した状態のフィルタ挿脱機構を示す平面図、図７は励起フィルタを光路から退避させた状態のフィルタ挿脱機構を示す平面図、図８はライトガイドの光透過特性図、図９はフィルタ挿脱機構の変形例を示す分解斜視図、図１０は励起フィルタを光路内に挿入した状態のフィルタ挿脱機構を示す平面図、図１１は励起フィルタを光路から退避させた状態のフィルタ挿脱機構を示す平面図である。
【００１３】
図１，２に示すように、電子内視鏡システム（以下、単に内視鏡システムという）１は、医療機器としての電子内視鏡（以下、単に内視鏡という）２と、光源装置３と、ビデオプロセッサ４と、モニタ５と、を備えて構成されている。
【００１４】
内視鏡２は、観察対象部位（被検体内）に挿入される細長の挿入部９と、この挿入部９の基端部に連設された操作部１０と、この操作部１０の側部より延設されたユニバーサルコード１７と、を有して構成されている。
【００１５】
挿入部９は、後述する撮像ユニット２７等を内蔵した先端部６と、所望の角度に湾曲可能な湾曲部７と、可撓性を有する可撓管部８と、が先端側から順に連設されて構成されている。
【００１６】
図３に示すように、先端部６は、金属部材からなる硬性の先端部本体２５を有し、この先端部本体２５の先端側外周には樹脂等の部材からなる先端カバー２６が装着されている。また、先端部本体２５には、撮像ユニット２７が固定されていると共に、ライトガイド２８の先端部が照明レンズ２９と一体的に固定されている。
【００１７】
ここで、本実施形態の撮像ユニット２７は、先端側にレンズ枠２７ａを有し、このレンズ枠２７ａの内周には、複数の対物レンズ２７ｂからなる対物光学系と、所定波長以下の光（例えば、励起光成分を含む４４０ｎｍ以下の光）を遮断する励起光カットフィルタ２７ｃと、が保持されている。また、レンズ枠２７ａの基端側には撮像部を構成する素子枠２７ｄが嵌合され、この素子枠２７ｄの内周には、一対のカバーガラス２７ｅが固定されている。さらに、これらカバーガラス２７ｅのうち基端側に位置するカバーガラス２７ｅには、カラーＣＣＤ等からなる固体撮像素子２７ｆの撮像面が接着剤等を介して貼着されている。
【００１８】
湾曲部７は、一列に配列された複数の湾曲駒３１がリベット３２を介して回動自在に連結されて要部が構成されている。これら湾曲駒３１のうち、先端に位置する湾曲駒３１は、先端部６内まで延設されて先端部本体２５の基部に連結されている。また、各湾曲駒３１の外周には湾曲ゴム３３が被覆され、この湾曲ゴム３３の先端部は、糸巻き部３４により、先端カバー２６の基端部と液密に連結されている。
【００１９】
一方、湾曲部７の基端に位置する湾曲駒３１には、例えば、筒状の連結部材３５が固定され、この連結部材３５の外周には、可撓管部８を構成するブレード３６の先端側が固定されている。さらに、ブレード３６の外周には外皮チューブ３７が被覆され、この外皮チューブ３７の先端部は、糸巻き部３８により、湾曲ゴム３３の基端部と液密に連結されている。
【００２０】
図１に示すように、操作部１０は、挿入部９の可撓管部８の一端（基端）側に接続する折れ止め部１１と、挿入部９に各種処置具を挿通する処置具チャンネルの開口部である処置具チャンネル挿通部１２と、操作部本体１３と、を有して構成されている。
【００２１】
操作部本体１３には、挿入部９の湾曲部７を湾曲操作するための湾曲操作ノブ１４が回動自在に配設されると共に、各種内視鏡機能のスイッチ類等が設けられている。なお、湾曲操作ノブ１４は、湾曲部７を上下方向に湾曲操作するためのＵＤ湾曲操作ノブ１４ａと、湾曲部７を左右方向に湾曲操作するためのＲＬ湾曲操作ノブ１４ｂと、が重畳するように配設されている。また、例えば、操作部本体１３の基端部には、スイッチ類を構成するスイッチの１つとして、被写体像の観察形態を白色光観察或いは蛍光観察の何れかに選択的に切り換える切換スイッチ１５が配設されている。
【００２２】
ユニバーサルコード１７は、内視鏡コネクタ１８を延出端部（基端部）に有する。この内視鏡コネクタ１８は、光源装置３に着脱自在に装着され、ユニバーサルコード１７、操作部１０、及び、挿入部９内に挿通配置されたライトガイド２８の基端部を光源装置３と光学的に接続する。これにより、ライトガイド２８は、光源装置３で発生した照明光を先端部６まで伝送することが可能となっている。
【００２３】
また、内視鏡コネクタ１８には電気コネクタ２０ａが着脱自在に接続され、この電気コネクタ２０ａから延出するコイルケーブル１９の延出端には、ビデオプロセッサ４と着脱自在な電気コネクタ２０ｂが設けられている。この電気コネクタ２０ｂがビデオプロセッサ４に装着されると、撮像ユニット２７から延出する信号ケーブル２７ｇ等がビデオプロセッサ４と電気的に接続される。これにより、ビデオプロセッサ４は、撮像ユニット２７によって光電変換された内視鏡画像信号を信号処理し、画像信号をモニタ５に出力して、モニタ５に内視鏡画像を表示させる。
【００２４】
ここで、図２に示すように、光源装置３は、被写体に照射する励起光の波長帯域（例えば、４１５ｎｍ付近の波長帯域）を含む略白色光の照明光を発生させるキセノンランプ等のランプ４１を光源として備え、このランプ４１で発生された照明光は、その光路上に設けられた集光レンズ４２を経てライトガイド２８の端面に入射される。なお、本実施形態において、ランプ４１と集光レンズ４２との間には赤外カットフィルタ４３が介装されており、ライトガイド２８への入射光は、例えば、６５０ｎｍよりも短い波長の光に制限されている。
【００２５】
また、光源装置３からの照明光を伝送するライトガイド２８は、例えば、主として挿入部９内に挿通された第１の導光部２８ａと、主としてユニバーサルコード１７内に挿通されることにより第１の導光部２８ａと光源装置３との間に介装された第２の導光部２８ｂと、を備えて構成されている。本実施形態において、第１の導光部２８ａには、例えば、可撓性に優れ且つ細径化が容易な多成分ガラスファイバが採用されている。一方、第２の導光部２８ｂには、例えば、多成分ガラスファイバに比して特に紫外線領域から可視光線領域の透過率が高い液体ライトガイド（図８参照）が採用されている。すなわち、第１，第２の導光部２８ａ，２８ｂは互いに異なる導光部材で構成され、第２の導光部２８ｂは、少なくとも励起光に対する波長帯域の透過率が第１の導光部２８ａよりも高い特性となっている。なお、図４に示すように、本実施形態における第２の導光部２８ｂは、第１の導光部２８ａよりも相対的に太径のものが用いられている。
【００２６】
図４に示すように、これら第１の導光部２８ａの基端部と第２の導光部２８ｂの先端部とは、例えば、操作部１０内（より具体的には、操作部本体１３内）において光学的に連結されている。その際、第１，第２の導光部２８ａ，２８ｂ間には、これらの間での光の散乱、反射、或いは、外径の相違等に起因する光のエネルギーロスを低減するため、例えば、第２の導光部２８ｂからの出射光を所定に集光させて第１の導光部２８ａに入射させるための連結光学系４５が介装されている。さらに、第１，第２の導光部２８ａ，２８ｂ間には、必要に応じてライトガイド２８の光路内に励起フィルタ５０を挿脱することにより白色光から励起光成分を抽出するためのフィルタ挿脱機構４６が、連結光学系４５に隣接して介装されている。
【００２７】
具体的に説明すると、図４に示すように、連結光学系４５は、例えば、互いに対向する曲面を有する片凸レンズからなる第１，第２のレンズ４５ａ，４５ｂと、これらを第２の導光部２８ｂの先端部と一体的に保持するレンズ枠４５ｃとを備えて構成されている。
【００２８】
本実施形態において、第２のレンズ４５ｂは、例えば、第２の導光部２８ｂからの出射光を略平行光に制御するよう設計されている。そして、レンズ枠４５ｃ内において、第２のレンズ４５には、透明接着剤等を介して、第２の導光部２８ｂの端面が接着固定されている。
【００２９】
また、第１のレンズ４５ａは、第２のレンズ４５ｂを介して略平行光に制御された第２の導光部２８ｂからの出射光を所定の集光光に制御するよう設計されている。そして、レンズ枠４５ｃ内において、第１のレンズ４５ａは、その突端が第２のレンズ４５ｂの突端に当接するよう保持され、第１の導光部２８ａの基端面に対向配置される。
【００３０】
図４乃至図７に示すように、フィルタ挿脱機構４６は、操作部本体１３内で互いに対向配置された第１，第２の基板４７，４８と、第１，第２の基板４７，４８間に揺動可能に支持されたフィルタ保持具４９と、を有する。
【００３１】
第１の基板４７には、第１の開口部４７ａと、第１の開口部４７ａからオフセットした位置に開口する第１の軸受孔４７ｂと、が設けられ、第１の開口部４７ａには第１の導光部２８ａの基端部が嵌合されている。また、第１の基板４７には、フィルタ保持具４９の揺動範囲を規定するための一対のピン５３ａ，５３ｂが立設されている。
【００３２】
第２の基板４８には、第１の開口部４７ａと第１の軸受孔４７ｂとにそれぞれ対応する位置に、第２の開口部４８ａと、第２の軸受孔４８ｂとが設けられ、第２の開口部４８ａには連結光学系４５のレンズ枠４５ｃが嵌合されている。また、第２の基板４８上において、第２の軸受孔４８ｂを挟む対称位置には、互いに巻回方向の異なる一対のコイル５２ａ，５２ｂが固設されている。
【００３３】
フィルタ保持具４９には、第１，第２の開口部４７ａ，４８ａと第１，第２の軸受孔４７ｂ，４８ｂとにそれぞれ対応する位置に、開口部４９ａと、軸孔４９ｂとが設けられ、開口部４９ａには励起フィルタ５０が保持されている。ここで、励起フィルタ５０は、例えば、４１５ｎｍ以下の波長の光のみを透過するフィルタで構成されている。
【００３４】
また、軸孔４９ｂには、円柱形状をなす永久磁石５１が固設されている。この永久磁石５１の各端部は第１，第２の軸受孔４７ｂ，４８ｂにそれぞれ遊嵌され、これにより、フィルタ保持具４９は、第１，第２の基板４７，４８に揺動自在に支持されている。
【００３５】
また、例えば、図４に示すように、永久磁石５１の一端部は、第２の軸受孔４７ｂから突出され、コイル５２ａ，５２ｂ間に臨まされている。ここで、これらコイル５２ａ，５２ｂを流れる励磁電流の方向は、切換スイッチ１５の操作によって順次反転されるようになっており、この励磁電流によって、コイル５２ａ，５２ｂは、円柱状の永久磁石５１を時計回り或いは反時計回りに回転させるための磁場を発生する。そして、このように順次反転される永久磁石５１の回転力が伝達されることにより、フィルタ保持具４９は、励起フィルタ５０を第１，第２の導光部２８ａ，２８ｂ間に浸入させる第１の位置（図６参照）と、励起フィルタ５０を第１，第２の導光部２８ａ，２８ｂ間から退避させる第２の位置（図７参照）との間で揺動される。
【００３６】
このような構成において、ライトガイド２８内（第１，第２の導光部２８ａ，２８ｂ間）から励起フィルタ５０が退避された状態にあるとき、光源装置３からの照明光（白色光）が第２の導光部２８ｂに入射されると、入射された照明光は、連結光学系４５を介してそのまま第１の導光部２８ａに伝達される。そして、第１の導光部２８ａを介して内視鏡２の先端部６まで導かれた照明光（白色光）は、照明レンズ２９を介して被写体に照射される。これにより、撮像ユニット２７では白色光に基づく被写体像が撮像され、モニタ５上には、ビデオプロセッサ４で信号処理された白色光画像が表示される。なお、撮像ユニット２７内には励起光カットフィルタ２７ｃが介装されているため、固体撮像素子２７ｆでは、青色成分中の短い波長帯域（例えば、４４０ｎｍ以下の波長帯域）がカットされた光の像が撮像されるが、ビデオプロセッサ４での信号処理において所定の補正が行われることにより、色再現上特に問題となることはない。
【００３７】
一方、ライトガイド２８内（第１，第２の導光部２８ａ，２８ｂ間）に励起フィルタ５０が挿入された状態にあるとき、光源装置３からの照明光（白色光）が第２の導光部２８ｂに入射されると、入射された照明光は、連結光学系４５及び励起フィルタ５０を介して第１の導光部２８ａに伝達される。すなわち、励起フィルタ５０の作用により、第１の導光部２８ａには、照明光として、例えば、４１５ｎｍ以下の波長帯域の光（励起光）が伝達される。そして、第１の導光部２８ａを介して内視鏡２の先端部６まで導かれた照明光（励起光）は、照明レンズ２９を介して被写体に照射される。これにより、撮像ユニット２７では、励起光によって被写体から発せられる蛍光（自家蛍光）の像が撮像される。その際、撮像ユニット２７内に介装された励起光カットフィルタ２７ｃによって被写体で反射された励起光成分がカットされることにより、固体撮像素子２７ｆには、被写体から発せられる蛍光が好適に結像される。これにより、モニタ５上には、ビデオプロセッサ４で信号処理された蛍光画像が表示される。
【００３８】
このような実施形態によれば、被写体に照射する励起光の波長帯域を含む光を発生させる光源装置３からの照明光を挿入部９の先端まで伝送するすライトガイド２８を、先端側に位置する第１の導光部２８ａと、この第１の導光部と光源装置３との間に介装された第２の導光部２８ｂとに分割して構成し、第１の導光部２８ａとして多成分ガラスファイバを採用すると共に、第２の導光部２８ｂとして液体ライトガイドを採用することにより、被検体内への好適な挿入製を確保しつつ、被検体に照射する励起光強度を向上することができる。すなわち、内視鏡２の挿入部９側においては、可撓性に優れ且つ細径化が容易な多成分ガラスファイバからなる第１の導光部２８ａを採用することにより被検体内への挿入性を確保しつつ、第１の導光部２８ａと光源装置３との間に少なくとも励起光成分の伝達効率が高い液体ライトガイドからなる第２の導光部２８ｂを採用することにより第１の導光部２８ａの光路長を大幅に短縮して特に励起光成分の減衰を低減することができる。加えて、第１，第２の導光部２８ａ，２８ｂ間を有効に利用して励起フィルタ５０を挿脱可能に配置することにより、内視鏡２内で白色光観察と励起光観察とを切換可能とする構成においても、励起フィルタ５０の挿脱のためにライトガイド２８を新たに分断等する必要がなく、この点においても光のエネルギーロスを有効に低減することができる。
【００３９】
この場合において、第２の導光部２８ｂと励起フィルタ５０との間に連結光学系４５を介在させ、連結光学系４５によって所定に制御された光を励起フィルタ５０に入射させることにより、励起フィルタ５０に対し第２の導光部２８ｂからの出射光を好適な入射角で入射させることが可能となり、励起フィルタ４５における反射等による光のエネルギーロスを有効に低減することができる。
【００４０】
また、第１，第２の導光部２８ａ，２８ｂの連結部を操作部１０内に配置することにより、第１の導光部２８ａによる光路長を十分に短縮しつつ、フィルタ挿脱機構４６の配置スペースを十分に確保することができる。
【００４１】
ところで、上述のフィルタ挿脱機構４６においては、励起フィルタ５０をライトガイド２８の光路（第１，第２の導光部２８ａ，２８ｂ間）から退避させた際に、第１の導光部２８ａと第１のレンズ４５ａとの間に空隙（空気層）が形成されるが、第１，第２の導光部２８ａ，２８ｂ間の光の伝達をより効率的に行うためには、これらの間に空隙をなるべく介在させないことが望ましい。そこで、本実施形態の変形例として、例えば、励起フィルタ５０の退避時に、第１のレンズ４５ａと同程度の屈折率を有する光学部材としてのガラス板５５をライトガイド２８の光路中に介在させる構成について、図９乃至図１１に示す。
【００４２】
本変形例において、フィルタ挿脱機構４６のフィルタ保持具４９は、略扇状に形成されている。このフィルタ保持具４９には、軸孔４９ｂを中心とする同心円上に開口部４９ａと開口部４９ｃとが設けられ、開口部４９ａに励起フィルタ５０が保持され、開口部４９ｃにガラス板５５が保持されている。
【００４３】
そして、このフィルタ保持具４９は、例えば、ピン５３ａ，５３ｂによって規定された範囲内において、励起フィルタ５０を第１，第２の導光部２８ａ，２８ｂ間に浸入させる第１の位置（図６参照）と、励起フィルタ５０に代えてガラス板５５を第１，第２の導光部２８ａ，２８ｂ間に浸入させる第２の位置（図７参照）と、の間で揺動される。
【００４４】
このような構成によれば、励起フィルタ５０の退避時にガラス板５５を介在させることにより、第１の導光部２８ａや連結光学系４５の第１のレンズ４５ａ等と空気層との屈折率が大きく相違する場合にも光の散乱等を抑制でき、励起フィルタ５０の退避時においても、光のエネルギーロスを好適に低減することができる。
【００４５】
次に、図１２乃至図１５は本発明の第２の実施形態に係わり、図１２は操作部内に配置したフィルタ挿脱機構を示す要部断面図、図１３はフィルタ挿脱機構の分解斜視図、図１４は励起フィルタを光路から退避させた状態を示す要部断面図、図１５は励起フィルタを光路内に挿入した状態を示す要部断面図である。ここで、本実施形態は、励起フィルタ５０の退避時に第１の導光部２８ａと第２の導光部２８ｂとを相対移動させることにより、これらの間に形成される空隙を減少させるようにした構成の一例について説明するものである。なお、本実施形態において、上述の第１の実施形態と同様の構成については、同符号を付して説明を省略する。
【００４６】
図１２に示すように、本実施形態の連結光学系１４５は、第１の基板４７に開口する第１の開口部４７ａに嵌合された第１のレンズ枠４５ｄと、第２の基板４８に開口する第２の開口部４８ａに嵌合された第２のレンズ枠４５ｅとを有する。
【００４７】
第１のレンズ枠４５ｄ内には、第１のレンズ４５ａが保持されている。さらに、第１のレンズ枠４５ｄ内において、第１のレンズ４５ａには、第１の導光部２８ａの基端面が透明接着剤等を介して接着固定されている。
【００４８】
また、第２のレンズ枠４５ｅ内には、第２のレンズ４５ｂが、光軸方向に対して進退移動可能に支持されている。さらに、第２のレンズ枠４５ｅ内において、第２のレンズ４５ｂには、第２の導光部２８ｂの先端面が透明接着剤等を介して接着固定されている。
【００４９】
これらにより、本実施形態のフィルタ挿脱機構４６は、連結光学系１４５の中途に介装されている。
【００５０】
ここで、図１２に示すように、第２の導光部２８ｂの先端側は、所定の撓みを有した状態で操作部本体１３内に配置されている。さらに、フィルタ挿脱機構４６よりも基部側には、第２の導光部２８ｂを第２のレンズ４５ｂと共に先端側に付勢するための付勢機構６０が設けられている。本実施形態において、付勢機構６０は、例えば、操作部本体１３内に立設されたバネ受け部６０ａと、第２の導光部２８ｂの先端部に固設されると共にバネ受け部６０ａ内を進退移動可能に貫通する筒部６０ｂと、これらバネ受け部６０ａと筒部６０ｂとの間に介装されたコイルバネ６０ｃとを有して構成されている。
【００５１】
一方、例えば、図１３に示すように、フィルタ挿脱機構４６を構成するフィルタ保持具４９の側部には、テーパ^部６１が設けられている。
【００５２】
このような構成において、例えば、図１４に示すように、励起フィルタ５０が第１，第２の導光部２８ａ，２８ｂ間から退避された第２の位置にあるとき、第２の導光部２８ｂは付勢機構６０のコイルバネ６０ｃの付勢力によって先端側に付勢されて、第２のレンズ４５ｂの突端は第１のレンズ４５ａの突端に当接される。これにより、励起フィルタ５０が退避された通常観察時においても第１，第２の導光部２８ａ，２８ｂ間（第１，第２のレンズ４５ａ，４５ｂ間）の空隙を減少させることができる。
【００５３】
一方、切換スイッチ１５が操作されて、観察モードが白色光観察から励起光観察へと切り換えられると、フィルタ保持具４９は、テーパ部６１の作用により、コイルバネ６０ｃの付勢力に抗して第１，第２のレンズ４５ａ，４５ｂ間を拡開させながら、フィルタ５０を第１の位置へと移動させる（図１５参照）。これにより、励起フィルタ５０は第１，第２の導光部２８ａ，２８ｂ間に介装され、白色光から励起光の抽出が可能となる。なお、励起フィルタ５０に入射される光は、例えば、第２のレンズ４５ｂによって略平行光に制御されることにより、励起フィルタ５０への入射時の光の反射等が好適に抑制される。
【００５４】
このような実施形態によれば、上述の第１の実施形態で得られる作用効果に加え、付勢機構６０及びテーパ部６１等によって構成される移動機構によって第１，第２の導光部２８ａ，２８ｂを相対移動させ、励起フィルタ５０の退避時に第１，第２の導光部２８ａ，２８ｂ間に形成される空隙を減少させることにより、励起フィルタ５０の退避時においても、光のエネルギーロスを好適に低減することができる。
【００５５】
次に、図１６は本発明の第３の実施形態に係わり、図１６は先端部の要部断面図である。ここで、本実施形態は、フィルタ挿脱機構を挿入部内に配置した構成の一例について説明するものである。なお、本実施形態において、上述の第１の実施形態と同様の構成については、同符号を付して説明を省略する。
【００５６】
図１６に示すように、第１の導光部１２８ａは、挿入部９内の先端部６から湾曲部７までの極めて短い距離に配設された第１の導光部１２８ａと、この第１の導光部１２８ａと光源装置３との間に介装された第２の導光部１２８ｂとを備えて構成されている。
【００５７】
本実施形態において、第１の導光部１２８ａは多成分ガラスファイバで構成され、第２の導光部１２８ｂは、第１の導光部１２８ａと略同径をなし且つ少なくとも第１の導光部２８ａよりも励起光に対応する波長領域の透過率が高い石英ファイバで構成されている。
【００５８】
また、挿入部９内において、第１，第２の導光部１２８ａ，１２８ｂ間には、連結光学系４５と、フィルタ挿脱機構４６とが介装され、フィルタ挿脱機構４６を構成する第１，第２の基板４７，４８が、例えば、連結部材３５内に固設されている。
【００５９】
このような構成によれば、上述の第１の実施形態と同様の作用効果に加え、多成分ガラスファイバで構成される第１の導光部１２８ａの光路長を格段に短縮することができ、効果的に光のエネルギーロスを低減することができる。すなわち、少なくとも、挿入部９の先端部６と湾曲部７内に多成分ガラスファイバで構成した第１の導光部１２８ａを配設することにより、湾曲部７の湾曲性を確保することができ、一方、第２の導光部１２８ｂに石英ファイバを採用することにより、挿入部９全体の細径化を実現することができる。
【００６０】
なお、本発明は上述の各実施形態に限定されるものではなく、種々の変形や変更が可能であり、例えば、上述の各実施形態の構成を適宜組み合わせてもよいことは勿論である。
【符号の説明】
【００６１】
２ … 内視鏡（医療機器）
３ … 光源装置
４ … ビデオプロセッサ
５ … モニタ
６ … 先端部
７ … 湾曲部
８ … 可撓管部
９ … 挿入部
１０ … 操作部
１３ … 操作部本体
１５ … 切換スイッチ
１７ … ユニバーサルコード
２７ … 撮像ユニット
２７ａ … レンズ枠
２７ｂ … 対物レンズ
２７ｃ … 励起光カットフィルタ
２７ｄ … 素子枠（撮像部）
２７ｅ … カバーガラス（撮像部）
２７ｆ … 固体撮像素子（撮像部）
２７ｇ … 信号ケーブル
２８ … ライトガイド
２８ａ … 第１の導光部
２８ｂ … 第２の導光部
２９ … 照明レンズ
３５ … 連結部材
４１ … ランプ（光源）
４２ … 集光レンズ
４３ … 赤外カットフィルタ
４５ … 連結光学系
４５ａ … 第１のレンズ
４５ｂ … 第２のレンズ
４５ｃ … レンズ枠
４５ｄ … 第１のレンズ枠
４５ｅ … 第２のレンズ枠
４６ … フィルタ挿脱機構
４７ … 第１の基板
４７ａ … 第１の開口部
４７ｂ …第１の軸受孔
４８ … 第２の基板
４８ａ … 第２の開口部
４８ｂ … 第２の軸受孔
４９ … フィルタ保持具
４９ａ … 開口部
４９ｂ … 軸孔
４９ｃ … 開口部
５０ … 励起フィルタ
５１ … 永久磁石
５２ａ，５２ｂ … コイル
５５ … ガラス板（光学部材）
６０ … 付勢機構
６０ａ … バネ受け部
６０ｂ … 筒部
６０ｃ … コイルバネ
６１ … テーパ部
１２８ａ … 第１の導光部
１２８ｂ … 第２の導光部
１４５ … 連結光学系
【技術分野】
【０００１】
本発明は、被検体に励起光を照射した際に発せられる蛍光の像を観察可能な医療機器に関する。
【背景技術】
【０００２】
例えば、内視鏡等の医療機器においては、白色光を生体内の被写体に照射し、被写体の像としての白色光画像（通常画像）を取得する白色光観察（通常観察）の他に、特定の波長帯域を有する励起光を生体内の被写体に照射し、被写体から発せられる蛍光の像（蛍光画像）を取得する蛍光観察を行うことが可能なものが提案されている。
【０００３】
例えば、特許文献１には、光源プロセッサ装置（光源装置）に接続する内視鏡のコネクタ部内に、ライトガイドの基端に対して励起光透過部材を挿脱可能に移動させるステージ機構を設けることにより、白色光のみを発生させる光源装置を用いて通常観察と蛍光観察とを実現する技術が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００５−８０８１９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
ところで、この種の医療機器においては、被検体内への挿入性を確保するため、ライトガイドとして、可撓性に優れ且つ細径化が容易な多成分ガラスファイバを採用することが一般的である。
【０００６】
しかしながら、多成分ガラスファイバからなるライトガイドは、一般に、短波長域の光の減衰率が高く（すなわち、短波長域の光の透過率が低く）、この減衰率は距離に対して指数関数的に作用する。従って、光源装置から先端部までの長さ（光路長）が長尺となる内視鏡において多成分ガラスファイバからなるライトガイドを用いた場合、特に、励起光として用いられる光が大きく減衰してしまい、観察に適した光量を確保することが困難な場合がある。
【０００７】
これに対処し、短波長の光の透過率が高い石英製の光ファイバや液体ライトガイド等を医療機器のライトガイドとして採用することも考えられる。しかしながら、石英製のファイバは、折れやすく、特に、激しく屈曲される軟性鏡の湾曲部等に利用することは困難である。また、液体ライトガイドは、チューブ内に液体を封入する構成であるため、細径化が困難であり、しかも、被検体内に挿入される部位への適用は回避することが好ましい。
【０００８】
本発明は上記事情に鑑みてなされたもので、被検体内への好適な挿入性を確保しつつ、被写体に照射する励起光強度を向上することができる医療機器を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明の一態様による医療機器は、被検体内に挿入される挿入部と、被写体に照射する励起光の波長帯域を含む光を発生させる光源からの光を、前記挿入部の先端まで導光する第１の導光部と、少なくとも前記励起光に対応する波長帯域の透過率が前記第１の導光部よりも高く、前記第１の導光部と前記光源との間に介装された第２の導光部と、前記第１の導光部と前記第２の導光部との間に挿脱可能に設置された励起フィルタと、を備える。
【発明の効果】
【００１０】
本発明の医療機器によれば、被検体内への好適な挿入性を確保しつつ、被写体に照射する励起光強度を向上することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】第１の実施形態に係わり、電子内視鏡システムの概略構成図
【図２】同上、主として電子内視鏡システムの照明光学系について説明する概略構成図
【図３】同上、挿入部の要部断面図
【図４】同上、操作部内に配置したフィルタ挿脱機構の要部断面図
【図５】同上、フィルタ挿脱機構の分解斜視図
【図６】同上、励起フィルタを光路内に挿入した状態のフィルタ挿脱機構を示す平面図
【図７】同上、励起フィルタを光路から退避させた状態のフィルタ挿脱機構を示す平面図
【図８】同上、ライトガイドの光透過特性図
【図９】同上、フィルタ挿脱機構の変形例を示す分解斜視図
【図１０】同上、励起フィルタを光路内に挿入した状態のフィルタ挿脱機構を示す平面図
【図１１】同上、励起フィルタを光路から退避させた状態のフィルタ挿脱機構を示す平面図
【図１２】本発明の第２の実施形態に係わり、操作部内に配置したフィルタ挿脱機構を示す要部断面図
【図１３】同上、フィルタ挿脱機構の分解斜視図
【図１４】同上、励起フィルタを光路から退避させた状態を示す要部断面図
【図１５】同上、励起フィルタを光路内に挿入した状態を示す要部断面図
【図１６】本発明の第３の実施形態に係わり、先端部の要部断面図
【発明を実施するための形態】
【００１２】
以下、図面を参照して本発明の形態を説明する。図１乃至図１１は本発明の第１の実施形態に係わり、図１は電子内視鏡システムの全体構成図、図２は主として電子内視鏡システムの照明光学系について説明する概略構成図、図３は挿入部内に配置したフィルタ挿脱機構の要部断面図、図４は操作部の要部断面図、図５はフィルタ挿脱機構の分解斜視図、図６は励起フィルタを光路内に挿入した状態のフィルタ挿脱機構を示す平面図、図７は励起フィルタを光路から退避させた状態のフィルタ挿脱機構を示す平面図、図８はライトガイドの光透過特性図、図９はフィルタ挿脱機構の変形例を示す分解斜視図、図１０は励起フィルタを光路内に挿入した状態のフィルタ挿脱機構を示す平面図、図１１は励起フィルタを光路から退避させた状態のフィルタ挿脱機構を示す平面図である。
【００１３】
図１，２に示すように、電子内視鏡システム（以下、単に内視鏡システムという）１は、医療機器としての電子内視鏡（以下、単に内視鏡という）２と、光源装置３と、ビデオプロセッサ４と、モニタ５と、を備えて構成されている。
【００１４】
内視鏡２は、観察対象部位（被検体内）に挿入される細長の挿入部９と、この挿入部９の基端部に連設された操作部１０と、この操作部１０の側部より延設されたユニバーサルコード１７と、を有して構成されている。
【００１５】
挿入部９は、後述する撮像ユニット２７等を内蔵した先端部６と、所望の角度に湾曲可能な湾曲部７と、可撓性を有する可撓管部８と、が先端側から順に連設されて構成されている。
【００１６】
図３に示すように、先端部６は、金属部材からなる硬性の先端部本体２５を有し、この先端部本体２５の先端側外周には樹脂等の部材からなる先端カバー２６が装着されている。また、先端部本体２５には、撮像ユニット２７が固定されていると共に、ライトガイド２８の先端部が照明レンズ２９と一体的に固定されている。
【００１７】
ここで、本実施形態の撮像ユニット２７は、先端側にレンズ枠２７ａを有し、このレンズ枠２７ａの内周には、複数の対物レンズ２７ｂからなる対物光学系と、所定波長以下の光（例えば、励起光成分を含む４４０ｎｍ以下の光）を遮断する励起光カットフィルタ２７ｃと、が保持されている。また、レンズ枠２７ａの基端側には撮像部を構成する素子枠２７ｄが嵌合され、この素子枠２７ｄの内周には、一対のカバーガラス２７ｅが固定されている。さらに、これらカバーガラス２７ｅのうち基端側に位置するカバーガラス２７ｅには、カラーＣＣＤ等からなる固体撮像素子２７ｆの撮像面が接着剤等を介して貼着されている。
【００１８】
湾曲部７は、一列に配列された複数の湾曲駒３１がリベット３２を介して回動自在に連結されて要部が構成されている。これら湾曲駒３１のうち、先端に位置する湾曲駒３１は、先端部６内まで延設されて先端部本体２５の基部に連結されている。また、各湾曲駒３１の外周には湾曲ゴム３３が被覆され、この湾曲ゴム３３の先端部は、糸巻き部３４により、先端カバー２６の基端部と液密に連結されている。
【００１９】
一方、湾曲部７の基端に位置する湾曲駒３１には、例えば、筒状の連結部材３５が固定され、この連結部材３５の外周には、可撓管部８を構成するブレード３６の先端側が固定されている。さらに、ブレード３６の外周には外皮チューブ３７が被覆され、この外皮チューブ３７の先端部は、糸巻き部３８により、湾曲ゴム３３の基端部と液密に連結されている。
【００２０】
図１に示すように、操作部１０は、挿入部９の可撓管部８の一端（基端）側に接続する折れ止め部１１と、挿入部９に各種処置具を挿通する処置具チャンネルの開口部である処置具チャンネル挿通部１２と、操作部本体１３と、を有して構成されている。
【００２１】
操作部本体１３には、挿入部９の湾曲部７を湾曲操作するための湾曲操作ノブ１４が回動自在に配設されると共に、各種内視鏡機能のスイッチ類等が設けられている。なお、湾曲操作ノブ１４は、湾曲部７を上下方向に湾曲操作するためのＵＤ湾曲操作ノブ１４ａと、湾曲部７を左右方向に湾曲操作するためのＲＬ湾曲操作ノブ１４ｂと、が重畳するように配設されている。また、例えば、操作部本体１３の基端部には、スイッチ類を構成するスイッチの１つとして、被写体像の観察形態を白色光観察或いは蛍光観察の何れかに選択的に切り換える切換スイッチ１５が配設されている。
【００２２】
ユニバーサルコード１７は、内視鏡コネクタ１８を延出端部（基端部）に有する。この内視鏡コネクタ１８は、光源装置３に着脱自在に装着され、ユニバーサルコード１７、操作部１０、及び、挿入部９内に挿通配置されたライトガイド２８の基端部を光源装置３と光学的に接続する。これにより、ライトガイド２８は、光源装置３で発生した照明光を先端部６まで伝送することが可能となっている。
【００２３】
また、内視鏡コネクタ１８には電気コネクタ２０ａが着脱自在に接続され、この電気コネクタ２０ａから延出するコイルケーブル１９の延出端には、ビデオプロセッサ４と着脱自在な電気コネクタ２０ｂが設けられている。この電気コネクタ２０ｂがビデオプロセッサ４に装着されると、撮像ユニット２７から延出する信号ケーブル２７ｇ等がビデオプロセッサ４と電気的に接続される。これにより、ビデオプロセッサ４は、撮像ユニット２７によって光電変換された内視鏡画像信号を信号処理し、画像信号をモニタ５に出力して、モニタ５に内視鏡画像を表示させる。
【００２４】
ここで、図２に示すように、光源装置３は、被写体に照射する励起光の波長帯域（例えば、４１５ｎｍ付近の波長帯域）を含む略白色光の照明光を発生させるキセノンランプ等のランプ４１を光源として備え、このランプ４１で発生された照明光は、その光路上に設けられた集光レンズ４２を経てライトガイド２８の端面に入射される。なお、本実施形態において、ランプ４１と集光レンズ４２との間には赤外カットフィルタ４３が介装されており、ライトガイド２８への入射光は、例えば、６５０ｎｍよりも短い波長の光に制限されている。
【００２５】
また、光源装置３からの照明光を伝送するライトガイド２８は、例えば、主として挿入部９内に挿通された第１の導光部２８ａと、主としてユニバーサルコード１７内に挿通されることにより第１の導光部２８ａと光源装置３との間に介装された第２の導光部２８ｂと、を備えて構成されている。本実施形態において、第１の導光部２８ａには、例えば、可撓性に優れ且つ細径化が容易な多成分ガラスファイバが採用されている。一方、第２の導光部２８ｂには、例えば、多成分ガラスファイバに比して特に紫外線領域から可視光線領域の透過率が高い液体ライトガイド（図８参照）が採用されている。すなわち、第１，第２の導光部２８ａ，２８ｂは互いに異なる導光部材で構成され、第２の導光部２８ｂは、少なくとも励起光に対する波長帯域の透過率が第１の導光部２８ａよりも高い特性となっている。なお、図４に示すように、本実施形態における第２の導光部２８ｂは、第１の導光部２８ａよりも相対的に太径のものが用いられている。
【００２６】
図４に示すように、これら第１の導光部２８ａの基端部と第２の導光部２８ｂの先端部とは、例えば、操作部１０内（より具体的には、操作部本体１３内）において光学的に連結されている。その際、第１，第２の導光部２８ａ，２８ｂ間には、これらの間での光の散乱、反射、或いは、外径の相違等に起因する光のエネルギーロスを低減するため、例えば、第２の導光部２８ｂからの出射光を所定に集光させて第１の導光部２８ａに入射させるための連結光学系４５が介装されている。さらに、第１，第２の導光部２８ａ，２８ｂ間には、必要に応じてライトガイド２８の光路内に励起フィルタ５０を挿脱することにより白色光から励起光成分を抽出するためのフィルタ挿脱機構４６が、連結光学系４５に隣接して介装されている。
【００２７】
具体的に説明すると、図４に示すように、連結光学系４５は、例えば、互いに対向する曲面を有する片凸レンズからなる第１，第２のレンズ４５ａ，４５ｂと、これらを第２の導光部２８ｂの先端部と一体的に保持するレンズ枠４５ｃとを備えて構成されている。
【００２８】
本実施形態において、第２のレンズ４５ｂは、例えば、第２の導光部２８ｂからの出射光を略平行光に制御するよう設計されている。そして、レンズ枠４５ｃ内において、第２のレンズ４５には、透明接着剤等を介して、第２の導光部２８ｂの端面が接着固定されている。
【００２９】
また、第１のレンズ４５ａは、第２のレンズ４５ｂを介して略平行光に制御された第２の導光部２８ｂからの出射光を所定の集光光に制御するよう設計されている。そして、レンズ枠４５ｃ内において、第１のレンズ４５ａは、その突端が第２のレンズ４５ｂの突端に当接するよう保持され、第１の導光部２８ａの基端面に対向配置される。
【００３０】
図４乃至図７に示すように、フィルタ挿脱機構４６は、操作部本体１３内で互いに対向配置された第１，第２の基板４７，４８と、第１，第２の基板４７，４８間に揺動可能に支持されたフィルタ保持具４９と、を有する。
【００３１】
第１の基板４７には、第１の開口部４７ａと、第１の開口部４７ａからオフセットした位置に開口する第１の軸受孔４７ｂと、が設けられ、第１の開口部４７ａには第１の導光部２８ａの基端部が嵌合されている。また、第１の基板４７には、フィルタ保持具４９の揺動範囲を規定するための一対のピン５３ａ，５３ｂが立設されている。
【００３２】
第２の基板４８には、第１の開口部４７ａと第１の軸受孔４７ｂとにそれぞれ対応する位置に、第２の開口部４８ａと、第２の軸受孔４８ｂとが設けられ、第２の開口部４８ａには連結光学系４５のレンズ枠４５ｃが嵌合されている。また、第２の基板４８上において、第２の軸受孔４８ｂを挟む対称位置には、互いに巻回方向の異なる一対のコイル５２ａ，５２ｂが固設されている。
【００３３】
フィルタ保持具４９には、第１，第２の開口部４７ａ，４８ａと第１，第２の軸受孔４７ｂ，４８ｂとにそれぞれ対応する位置に、開口部４９ａと、軸孔４９ｂとが設けられ、開口部４９ａには励起フィルタ５０が保持されている。ここで、励起フィルタ５０は、例えば、４１５ｎｍ以下の波長の光のみを透過するフィルタで構成されている。
【００３４】
また、軸孔４９ｂには、円柱形状をなす永久磁石５１が固設されている。この永久磁石５１の各端部は第１，第２の軸受孔４７ｂ，４８ｂにそれぞれ遊嵌され、これにより、フィルタ保持具４９は、第１，第２の基板４７，４８に揺動自在に支持されている。
【００３５】
また、例えば、図４に示すように、永久磁石５１の一端部は、第２の軸受孔４７ｂから突出され、コイル５２ａ，５２ｂ間に臨まされている。ここで、これらコイル５２ａ，５２ｂを流れる励磁電流の方向は、切換スイッチ１５の操作によって順次反転されるようになっており、この励磁電流によって、コイル５２ａ，５２ｂは、円柱状の永久磁石５１を時計回り或いは反時計回りに回転させるための磁場を発生する。そして、このように順次反転される永久磁石５１の回転力が伝達されることにより、フィルタ保持具４９は、励起フィルタ５０を第１，第２の導光部２８ａ，２８ｂ間に浸入させる第１の位置（図６参照）と、励起フィルタ５０を第１，第２の導光部２８ａ，２８ｂ間から退避させる第２の位置（図７参照）との間で揺動される。
【００３６】
このような構成において、ライトガイド２８内（第１，第２の導光部２８ａ，２８ｂ間）から励起フィルタ５０が退避された状態にあるとき、光源装置３からの照明光（白色光）が第２の導光部２８ｂに入射されると、入射された照明光は、連結光学系４５を介してそのまま第１の導光部２８ａに伝達される。そして、第１の導光部２８ａを介して内視鏡２の先端部６まで導かれた照明光（白色光）は、照明レンズ２９を介して被写体に照射される。これにより、撮像ユニット２７では白色光に基づく被写体像が撮像され、モニタ５上には、ビデオプロセッサ４で信号処理された白色光画像が表示される。なお、撮像ユニット２７内には励起光カットフィルタ２７ｃが介装されているため、固体撮像素子２７ｆでは、青色成分中の短い波長帯域（例えば、４４０ｎｍ以下の波長帯域）がカットされた光の像が撮像されるが、ビデオプロセッサ４での信号処理において所定の補正が行われることにより、色再現上特に問題となることはない。
【００３７】
一方、ライトガイド２８内（第１，第２の導光部２８ａ，２８ｂ間）に励起フィルタ５０が挿入された状態にあるとき、光源装置３からの照明光（白色光）が第２の導光部２８ｂに入射されると、入射された照明光は、連結光学系４５及び励起フィルタ５０を介して第１の導光部２８ａに伝達される。すなわち、励起フィルタ５０の作用により、第１の導光部２８ａには、照明光として、例えば、４１５ｎｍ以下の波長帯域の光（励起光）が伝達される。そして、第１の導光部２８ａを介して内視鏡２の先端部６まで導かれた照明光（励起光）は、照明レンズ２９を介して被写体に照射される。これにより、撮像ユニット２７では、励起光によって被写体から発せられる蛍光（自家蛍光）の像が撮像される。その際、撮像ユニット２７内に介装された励起光カットフィルタ２７ｃによって被写体で反射された励起光成分がカットされることにより、固体撮像素子２７ｆには、被写体から発せられる蛍光が好適に結像される。これにより、モニタ５上には、ビデオプロセッサ４で信号処理された蛍光画像が表示される。
【００３８】
このような実施形態によれば、被写体に照射する励起光の波長帯域を含む光を発生させる光源装置３からの照明光を挿入部９の先端まで伝送するすライトガイド２８を、先端側に位置する第１の導光部２８ａと、この第１の導光部と光源装置３との間に介装された第２の導光部２８ｂとに分割して構成し、第１の導光部２８ａとして多成分ガラスファイバを採用すると共に、第２の導光部２８ｂとして液体ライトガイドを採用することにより、被検体内への好適な挿入製を確保しつつ、被検体に照射する励起光強度を向上することができる。すなわち、内視鏡２の挿入部９側においては、可撓性に優れ且つ細径化が容易な多成分ガラスファイバからなる第１の導光部２８ａを採用することにより被検体内への挿入性を確保しつつ、第１の導光部２８ａと光源装置３との間に少なくとも励起光成分の伝達効率が高い液体ライトガイドからなる第２の導光部２８ｂを採用することにより第１の導光部２８ａの光路長を大幅に短縮して特に励起光成分の減衰を低減することができる。加えて、第１，第２の導光部２８ａ，２８ｂ間を有効に利用して励起フィルタ５０を挿脱可能に配置することにより、内視鏡２内で白色光観察と励起光観察とを切換可能とする構成においても、励起フィルタ５０の挿脱のためにライトガイド２８を新たに分断等する必要がなく、この点においても光のエネルギーロスを有効に低減することができる。
【００３９】
この場合において、第２の導光部２８ｂと励起フィルタ５０との間に連結光学系４５を介在させ、連結光学系４５によって所定に制御された光を励起フィルタ５０に入射させることにより、励起フィルタ５０に対し第２の導光部２８ｂからの出射光を好適な入射角で入射させることが可能となり、励起フィルタ４５における反射等による光のエネルギーロスを有効に低減することができる。
【００４０】
また、第１，第２の導光部２８ａ，２８ｂの連結部を操作部１０内に配置することにより、第１の導光部２８ａによる光路長を十分に短縮しつつ、フィルタ挿脱機構４６の配置スペースを十分に確保することができる。
【００４１】
ところで、上述のフィルタ挿脱機構４６においては、励起フィルタ５０をライトガイド２８の光路（第１，第２の導光部２８ａ，２８ｂ間）から退避させた際に、第１の導光部２８ａと第１のレンズ４５ａとの間に空隙（空気層）が形成されるが、第１，第２の導光部２８ａ，２８ｂ間の光の伝達をより効率的に行うためには、これらの間に空隙をなるべく介在させないことが望ましい。そこで、本実施形態の変形例として、例えば、励起フィルタ５０の退避時に、第１のレンズ４５ａと同程度の屈折率を有する光学部材としてのガラス板５５をライトガイド２８の光路中に介在させる構成について、図９乃至図１１に示す。
【００４２】
本変形例において、フィルタ挿脱機構４６のフィルタ保持具４９は、略扇状に形成されている。このフィルタ保持具４９には、軸孔４９ｂを中心とする同心円上に開口部４９ａと開口部４９ｃとが設けられ、開口部４９ａに励起フィルタ５０が保持され、開口部４９ｃにガラス板５５が保持されている。
【００４３】
そして、このフィルタ保持具４９は、例えば、ピン５３ａ，５３ｂによって規定された範囲内において、励起フィルタ５０を第１，第２の導光部２８ａ，２８ｂ間に浸入させる第１の位置（図６参照）と、励起フィルタ５０に代えてガラス板５５を第１，第２の導光部２８ａ，２８ｂ間に浸入させる第２の位置（図７参照）と、の間で揺動される。
【００４４】
このような構成によれば、励起フィルタ５０の退避時にガラス板５５を介在させることにより、第１の導光部２８ａや連結光学系４５の第１のレンズ４５ａ等と空気層との屈折率が大きく相違する場合にも光の散乱等を抑制でき、励起フィルタ５０の退避時においても、光のエネルギーロスを好適に低減することができる。
【００４５】
次に、図１２乃至図１５は本発明の第２の実施形態に係わり、図１２は操作部内に配置したフィルタ挿脱機構を示す要部断面図、図１３はフィルタ挿脱機構の分解斜視図、図１４は励起フィルタを光路から退避させた状態を示す要部断面図、図１５は励起フィルタを光路内に挿入した状態を示す要部断面図である。ここで、本実施形態は、励起フィルタ５０の退避時に第１の導光部２８ａと第２の導光部２８ｂとを相対移動させることにより、これらの間に形成される空隙を減少させるようにした構成の一例について説明するものである。なお、本実施形態において、上述の第１の実施形態と同様の構成については、同符号を付して説明を省略する。
【００４６】
図１２に示すように、本実施形態の連結光学系１４５は、第１の基板４７に開口する第１の開口部４７ａに嵌合された第１のレンズ枠４５ｄと、第２の基板４８に開口する第２の開口部４８ａに嵌合された第２のレンズ枠４５ｅとを有する。
【００４７】
第１のレンズ枠４５ｄ内には、第１のレンズ４５ａが保持されている。さらに、第１のレンズ枠４５ｄ内において、第１のレンズ４５ａには、第１の導光部２８ａの基端面が透明接着剤等を介して接着固定されている。
【００４８】
また、第２のレンズ枠４５ｅ内には、第２のレンズ４５ｂが、光軸方向に対して進退移動可能に支持されている。さらに、第２のレンズ枠４５ｅ内において、第２のレンズ４５ｂには、第２の導光部２８ｂの先端面が透明接着剤等を介して接着固定されている。
【００４９】
これらにより、本実施形態のフィルタ挿脱機構４６は、連結光学系１４５の中途に介装されている。
【００５０】
ここで、図１２に示すように、第２の導光部２８ｂの先端側は、所定の撓みを有した状態で操作部本体１３内に配置されている。さらに、フィルタ挿脱機構４６よりも基部側には、第２の導光部２８ｂを第２のレンズ４５ｂと共に先端側に付勢するための付勢機構６０が設けられている。本実施形態において、付勢機構６０は、例えば、操作部本体１３内に立設されたバネ受け部６０ａと、第２の導光部２８ｂの先端部に固設されると共にバネ受け部６０ａ内を進退移動可能に貫通する筒部６０ｂと、これらバネ受け部６０ａと筒部６０ｂとの間に介装されたコイルバネ６０ｃとを有して構成されている。
【００５１】
一方、例えば、図１３に示すように、フィルタ挿脱機構４６を構成するフィルタ保持具４９の側部には、テーパ^部６１が設けられている。
【００５２】
このような構成において、例えば、図１４に示すように、励起フィルタ５０が第１，第２の導光部２８ａ，２８ｂ間から退避された第２の位置にあるとき、第２の導光部２８ｂは付勢機構６０のコイルバネ６０ｃの付勢力によって先端側に付勢されて、第２のレンズ４５ｂの突端は第１のレンズ４５ａの突端に当接される。これにより、励起フィルタ５０が退避された通常観察時においても第１，第２の導光部２８ａ，２８ｂ間（第１，第２のレンズ４５ａ，４５ｂ間）の空隙を減少させることができる。
【００５３】
一方、切換スイッチ１５が操作されて、観察モードが白色光観察から励起光観察へと切り換えられると、フィルタ保持具４９は、テーパ部６１の作用により、コイルバネ６０ｃの付勢力に抗して第１，第２のレンズ４５ａ，４５ｂ間を拡開させながら、フィルタ５０を第１の位置へと移動させる（図１５参照）。これにより、励起フィルタ５０は第１，第２の導光部２８ａ，２８ｂ間に介装され、白色光から励起光の抽出が可能となる。なお、励起フィルタ５０に入射される光は、例えば、第２のレンズ４５ｂによって略平行光に制御されることにより、励起フィルタ５０への入射時の光の反射等が好適に抑制される。
【００５４】
このような実施形態によれば、上述の第１の実施形態で得られる作用効果に加え、付勢機構６０及びテーパ部６１等によって構成される移動機構によって第１，第２の導光部２８ａ，２８ｂを相対移動させ、励起フィルタ５０の退避時に第１，第２の導光部２８ａ，２８ｂ間に形成される空隙を減少させることにより、励起フィルタ５０の退避時においても、光のエネルギーロスを好適に低減することができる。
【００５５】
次に、図１６は本発明の第３の実施形態に係わり、図１６は先端部の要部断面図である。ここで、本実施形態は、フィルタ挿脱機構を挿入部内に配置した構成の一例について説明するものである。なお、本実施形態において、上述の第１の実施形態と同様の構成については、同符号を付して説明を省略する。
【００５６】
図１６に示すように、第１の導光部１２８ａは、挿入部９内の先端部６から湾曲部７までの極めて短い距離に配設された第１の導光部１２８ａと、この第１の導光部１２８ａと光源装置３との間に介装された第２の導光部１２８ｂとを備えて構成されている。
【００５７】
本実施形態において、第１の導光部１２８ａは多成分ガラスファイバで構成され、第２の導光部１２８ｂは、第１の導光部１２８ａと略同径をなし且つ少なくとも第１の導光部２８ａよりも励起光に対応する波長領域の透過率が高い石英ファイバで構成されている。
【００５８】
また、挿入部９内において、第１，第２の導光部１２８ａ，１２８ｂ間には、連結光学系４５と、フィルタ挿脱機構４６とが介装され、フィルタ挿脱機構４６を構成する第１，第２の基板４７，４８が、例えば、連結部材３５内に固設されている。
【００５９】
このような構成によれば、上述の第１の実施形態と同様の作用効果に加え、多成分ガラスファイバで構成される第１の導光部１２８ａの光路長を格段に短縮することができ、効果的に光のエネルギーロスを低減することができる。すなわち、少なくとも、挿入部９の先端部６と湾曲部７内に多成分ガラスファイバで構成した第１の導光部１２８ａを配設することにより、湾曲部７の湾曲性を確保することができ、一方、第２の導光部１２８ｂに石英ファイバを採用することにより、挿入部９全体の細径化を実現することができる。
【００６０】
なお、本発明は上述の各実施形態に限定されるものではなく、種々の変形や変更が可能であり、例えば、上述の各実施形態の構成を適宜組み合わせてもよいことは勿論である。
【符号の説明】
【００６１】
２ … 内視鏡（医療機器）
３ … 光源装置
４ … ビデオプロセッサ
５ … モニタ
６ … 先端部
７ … 湾曲部
８ … 可撓管部
９ … 挿入部
１０ … 操作部
１３ … 操作部本体
１５ … 切換スイッチ
１７ … ユニバーサルコード
２７ … 撮像ユニット
２７ａ … レンズ枠
２７ｂ … 対物レンズ
２７ｃ … 励起光カットフィルタ
２７ｄ … 素子枠（撮像部）
２７ｅ … カバーガラス（撮像部）
２７ｆ … 固体撮像素子（撮像部）
２７ｇ … 信号ケーブル
２８ … ライトガイド
２８ａ … 第１の導光部
２８ｂ … 第２の導光部
２９ … 照明レンズ
３５ … 連結部材
４１ … ランプ（光源）
４２ … 集光レンズ
４３ … 赤外カットフィルタ
４５ … 連結光学系
４５ａ … 第１のレンズ
４５ｂ … 第２のレンズ
４５ｃ … レンズ枠
４５ｄ … 第１のレンズ枠
４５ｅ … 第２のレンズ枠
４６ … フィルタ挿脱機構
４７ … 第１の基板
４７ａ … 第１の開口部
４７ｂ …第１の軸受孔
４８ … 第２の基板
４８ａ … 第２の開口部
４８ｂ … 第２の軸受孔
４９ … フィルタ保持具
４９ａ … 開口部
４９ｂ … 軸孔
４９ｃ … 開口部
５０ … 励起フィルタ
５１ … 永久磁石
５２ａ，５２ｂ … コイル
５５ … ガラス板（光学部材）
６０ … 付勢機構
６０ａ … バネ受け部
６０ｂ … 筒部
６０ｃ … コイルバネ
６１ … テーパ部
１２８ａ … 第１の導光部
１２８ｂ … 第２の導光部
１４５ … 連結光学系
【特許請求の範囲】
【請求項１】
被検体内に挿入される挿入部と、
被写体に照射する励起光の波長帯域を含む光を発生させる光源からの光を、前記挿入部の先端まで導光する第１の導光部と、
少なくとも前記励起光に対応する波長帯域の透過率が前記第１の導光部よりも高く、前記第１の導光部と前記光源との間に介装された第２の導光部と、
前記第１の導光部と前記第２の導光部との間に挿脱可能に設置された励起フィルタと、
を備えることを特徴とする医療機器。
【請求項２】
前記第１の導光部と前記第２の導光部との間に、前記励起フィルタの挿入時に退避され且つ前記励起フィルタの退避時に挿入される光学部材を挿脱可能に配置したことを特徴とする請求項１記載の医療機器。
【請求項３】
前記励起フィルタの退避時に前記第１の導光部と前記第２の導光部とを相対移動させて前記第１の導光部と前記第２の導光部との空隙を減少させる導光部移動機構を備えたことを特徴とする請求項１記載の医療機器。
【請求項４】
前記挿入部に接続されるとともに前記光源に対して前記第２の導光部を介して接続され、前記励起フィルタが内蔵された操作部を備えることを特徴とする請求項１乃至請求項３の何れか１項に記載の医療機器。
【請求項５】
前記第１の導光部を多成分ガラスファイバで構成し、前記第２の導光部を液体ライトガイドで構成したことを特徴とする請求項４記載の医療機器。
【請求項６】
前記挿入部は湾曲可能な湾曲部を備え、
前記前記第１の導光部と前記第２の導光部との連結部は、前記挿入部内において前記湾曲部よりも基部側に配置されていることを特徴とする請求項１乃至請求項３の何れか１項に記載の医療機器。
【請求項７】
前記第１の導光部を多成分ガラスファイバで構成し、前記第２の導光部を石英ファイバで構成したことを特徴とする請求項６記載の医療機器。
【請求項８】
前記挿入部は、前記第１の導光部からの照射光に対する反射光に対して所定の波長帯域のみを透過する励起光カットフィルタと、
前記励起光カットフィルタを透過した光が結像する撮像部と、を備えることを特徴とする請求項１記載の医療機器。
【請求項１】
被検体内に挿入される挿入部と、
被写体に照射する励起光の波長帯域を含む光を発生させる光源からの光を、前記挿入部の先端まで導光する第１の導光部と、
少なくとも前記励起光に対応する波長帯域の透過率が前記第１の導光部よりも高く、前記第１の導光部と前記光源との間に介装された第２の導光部と、
前記第１の導光部と前記第２の導光部との間に挿脱可能に設置された励起フィルタと、
を備えることを特徴とする医療機器。
【請求項２】
前記第１の導光部と前記第２の導光部との間に、前記励起フィルタの挿入時に退避され且つ前記励起フィルタの退避時に挿入される光学部材を挿脱可能に配置したことを特徴とする請求項１記載の医療機器。
【請求項３】
前記励起フィルタの退避時に前記第１の導光部と前記第２の導光部とを相対移動させて前記第１の導光部と前記第２の導光部との空隙を減少させる導光部移動機構を備えたことを特徴とする請求項１記載の医療機器。
【請求項４】
前記挿入部に接続されるとともに前記光源に対して前記第２の導光部を介して接続され、前記励起フィルタが内蔵された操作部を備えることを特徴とする請求項１乃至請求項３の何れか１項に記載の医療機器。
【請求項５】
前記第１の導光部を多成分ガラスファイバで構成し、前記第２の導光部を液体ライトガイドで構成したことを特徴とする請求項４記載の医療機器。
【請求項６】
前記挿入部は湾曲可能な湾曲部を備え、
前記前記第１の導光部と前記第２の導光部との連結部は、前記挿入部内において前記湾曲部よりも基部側に配置されていることを特徴とする請求項１乃至請求項３の何れか１項に記載の医療機器。
【請求項７】
前記第１の導光部を多成分ガラスファイバで構成し、前記第２の導光部を石英ファイバで構成したことを特徴とする請求項６記載の医療機器。
【請求項８】
前記挿入部は、前記第１の導光部からの照射光に対する反射光に対して所定の波長帯域のみを透過する励起光カットフィルタと、
前記励起光カットフィルタを透過した光が結像する撮像部と、を備えることを特徴とする請求項１記載の医療機器。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【図１５】
【図１６】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【図１５】
【図１６】
【公開番号】特開２０１２−１５２４５５（Ｐ２０１２−１５２４５５Ａ）
【公開日】平成２４年８月１６日（２０１２．８．１６）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１１−１５３７４（Ｐ２０１１−１５３７４）
【出願日】平成２３年１月２７日（２０１１．１．２７）
【出願人】（３０４０５０９２３）オリンパスメディカルシステムズ株式会社 (1,905)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２４年８月１６日（２０１２．８．１６）
【国際特許分類】
【出願日】平成２３年１月２７日（２０１１．１．２７）
【出願人】（３０４０５０９２３）オリンパスメディカルシステムズ株式会社 (1,905)
【Ｆターム（参考）】
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