JP5000429B2 - 光源装置 - Google Patents

Description

本発明は、白色光による通常光観察の他に、狭帯域光、蛍光、赤外光等、多くの特殊光による特殊光観察を可能にする光源装置に関する。

従来より、内視鏡は、体腔内に細長な挿入部を挿入することにより、食道、胃、小腸、大腸などの消化管の観察、或いは肺など気管の観察に利用されるとともに、内視鏡の挿入部に備えられている処置具チャンネル内に処置具を挿通して、各種、検査或いは治療処置が行われている。

内視鏡を用いて検査、組織採取、処置等を行う際、内視鏡周辺装置として照明光を供給する光源装置、内視鏡でとらえた被検部位の光学像を映像信号に生成するビデオプロセッサ等の制御装置、被検査部位の内視鏡画像を表示する表示装置等が使用される。

近年、内視鏡による診断では、観察部位のカラー画像を表示装置に表示させて観察する白色光による通常光観察に加えて、蛍光、赤外光、狹帯域光（ＮＢＩとも記載する）等を照明光にした特殊光観察が行われている。特殊光観察においては、例えば消化管表面の血管を目立たせて表示画面上に表示されるので、通常光観察では発見することの難しい癌の場所や大きさ、或いは腫瘍が癌であるのか前癌状態であるか等の判断が可能になる。

このため、光源装置では、照明光として通常光観察を行うための白色光の他に、特殊光観察である蛍光観察を行うための蛍光、赤外光観察を行うための赤外光、ＮＢＩ観察を行うためのＮＢＩ等、複数種類の観察光を照明光として備えるものが望まれている。

例えば、特許文献１には、観察モードの切り替え操作により、接続された内視鏡が対応している観察モードのみ選択されて、実行可能とされる内視鏡装置が示されている。この内視鏡装置では、図１９に示すように光源装置１００内に、ランプ１０１と、観察モード毎に透過波長帯域が異なる複数の光学フィルタ（不図示）をモータ１０２の駆動によって切替可能なフィルタターレット１０３と、照射光量を制限する照明光絞り（不図示）と、照明光を例えばＲ，Ｇ，Ｂの面順次光にする回転フィルタ１０４と、回転フィルタ１０４を回転駆動するための回転モータ１０５と、図示しないスコープのライトガイド１１１の入射面１１２に回転フィルタ１０４を介した面順次光を集光させるレンズ１０６ａを備えた集光装置１０６とが設けられている。

回転フィルタ１０４は、外周側及び内周側にそれぞれフィルタ１０７、１０８を備えている。外周側に設けられているフィルタ１０７と内周側に設けられているフィルタ１０８とを適宜照明光路（以下、光路と略記する）中に配置可能にするため、光源装置１００内には該回転フィルタ１０４を光路に対して直交する方向に進退移動させる進退モータ１０９が備えられている。そして、回転フィルタ１０４は、モータ１０９の駆動によって、実線の位置に移動されて外周側フィルタ１０７が光路中に配置される状態と、破線の位置に移動されて内周側フィルタ１０８が光路中に配置される状態とに変化される構成になっている。

そして、この光源装置１００によれば、フィルタターレット１０３の光学フィルタの切り替え及び、回転モータ１０５の回転動作と進退モータ１０９の進退動作とを適宜組み合わせて回転フィルタ１０４に設けられているフィルタ１０７、１０８の切り替えを、選択的に制御することによって、複数の観察モードを切り替えて内視鏡観察を行える。なお、図１９は従来の光源装置の照明部の概略構成を説明する説明図である。

しかし、近年、観察に有用な様々な特殊光が開発されており、ユーザーからはさらに多くの種類の特殊光による観察を可能にする光源装置が望まれている。そして、光源装置においては、光学フィルタの数を増加させることによって、様々な特殊光による観察が可能になる。例えば、図２０に示す光源装置１００Ａにおいては、回転フィルタ１０４Ａを増設してフィルタを増加させている。しかし、光路中に回転フィルタ１０４Ａを増設したことによって、光源装置１００Ａのランプ１０１の位置が、前記図１５の光源装置１００のランプ１０１の位置に比べてＬ１だけ位置ずれして光源装置が大型になるという不具合が生じる。

一方、図２１に示す光源装置１００Ｂにおいては、増設する回転フィルタ１０４Ａを回転フィルタ１０４に対峙させて、回転モータ１０５を集光装置１０６側に配設している。この構成においては、回転モータ１０５が破線に示すように光路側に移動されたときに、該回転モータ１０５と集光装置１０６とが干渉する。したがって、図２２に示すように集光装置１０６を構成するレンズ台１１３に二点鎖線に示すようなモータ逃がし部１１４を設けている。なお、破線の位置は回転フィルタ１０４Ａ及び回転モータ１０５が最も光路から離間した位置である。言い換えれば、回転フィルタ１０４Ａ及び回転モータ１０５は、破線と実線に示す配置位置を進退する。この構成によれば、回転モータ１０５と集光装置１０６との干渉が防止されると共に、光源装置１００Ｂのランプ１０１の位置と、前記図２１の光源装置のランプ１０１の位置とが略同位置になって、光源装置１００Ｂを光源装置１００より大型にすることなく多くの種類の特殊光による観察が可能になる。

なお、図２０は光源装置の照明部の他の構成例を説明する図、図２１は光源装置の照明部の別の構成例を説明する図、図２２は図２１の光源装置のレンズ台と回転フィルタとの関係を説明する図である。
特開２００５−００６９７４号公報

しかしながら、図２２に示すようなモータ逃がし部１１４を設けることが難しい場合には、回転フィルタ１０４Ａが大径になって光源装置が大型化してしまう。また、図２２において回転フィルタの中心からレンズの中心までの距離と、レンズの中心から回転フィルタの外周までの距離とを比較すると、回転フィルタの中心からレンズの中心までの距離が長い。このため、回転フィルタの更なる有効利用を図る目的、又は回転フィルタを小型にする目的のために、回転フィルタの中心からレンズの中心までの距離を近接させることが望まれている。

本発明は上記事情に鑑みてなされたものであり、小型で多くの種類の特殊光による観察が可能、若しくは、大型化することなくより多くの種類の特殊光による観察が可能な光源装置を提供することを目的にしている。

本発明の光源装置は、光源ランプから出射された照明光を集光する集光装置を備える光源装置であって、前記集光装置は、少なくとも１つのレンズと、前記レンズが固設されるレンズ保持台と、前記レンズの少なくとも周方向の一部を前記レンズ保持台の側方に突出させて、このレンズの光軸を前記照明光の光軸に一致させて、該レンズを該レンズ保持台に固定するレンズ保持部材とを具備している。

この構成によれば、レンズ保持台の側面から突出させてレンズを設けるとともに、レンズが突出した側に、該レンズの光軸に向かって直交するように進退移動する、回転フィルタを配設することにより、回転フィルタがよりレンズの光軸近傍まで移動する。

本発明によれば、小型で多くの種類の特殊光による観察が可能な光源装置、あるいは、大型化することなくより多くの種類の特殊光による観察が可能な光源装置を実現できる。

以下、図面を参照して本発明の実施の形態を説明する。
図１乃至図１８は本発明の一実施形態にかかり、図１は内視鏡装置の構成を説明するブロック図、図２は光源装置の天板を取り外した図であって、光源装置の内部構成を説明する図、図３はさらにフロントパネルを取り外した図であって、照明周りの構成を説明する図、図４は第１回転板の構成を説明する図、図５は第２の回転フィルタユニットの構成を説明する図、図６はフィルタ取付部材の構成を説明する図、図７はフィルタ取付部材によって、反射フィルタを第１の回転板に取り付けた状態を説明する図、図８はフィルタ取付部材によって第１の回転板に取り付けられた反射フィルタの作用を説明する図、図９は反射フィルタで反射される赤外光をヒートシンクに向けて反射させる構成を説明する図、図１０は第３の回転フィルタユニットと第４の回転フィルタユニットとの構成を説明する図、図１１は第３の回転フィルタユニットの構成を説明する図、図１２は第３回転板の構成を説明する図、図１３は第４回転板の構成を説明する図、図１４は集光装置の構成を説明する斜視図、図１５は複数の光学レンズが配置されるレンズ保持台を説明する図、図１６は集光装置と第３の回転フィルタユニット及び第４の回転フィルタユニットとの関係を説明する図、図１７は複数の光学レンズが配置されるレンズ保持台の他の構成例を説明する図、図１８は図１７のレンズ保持台とレンズ保持部材とを備える集光装置と第３の回転フィルタユニット及び第４の回転フィルタユニットとの関係を説明する図である。

図１に示す本実施形態の光源装置２は内視鏡３の外部装置であって、さらに外部装置であるビデオプロセッサ４とＬＣＤ等の表示装置５とを備えて内視鏡システム１として構成される。

内視鏡３には照明光学系３１、観察光学系３２が設けられている。照明光学系３１は、ライトガイドファイバ３１ａ、照明用レンズ群３１ｂを備えて構成されている。観察光学系３２は、観察用レンズ群３２ａ、撮像手段としてＣＣＤ等の撮像素子３２ｂを備えている。

内視鏡３には光源装置２のソケット２６に着脱自在に接続される内視鏡コネクタ３３が設けられている。内視鏡コネクタ３３の側部からは、例えば電気ケーブル３４が延出しており、ビデオプロセッサ４に接続される。

内視鏡３の挿入部３５の基端には操作部３６が設けられており、操作部３６には各種ボタン３６ａ、３６ｂ、３６ｃ、３６ｄが設けられている。ボタン３６ａは送気送水ボタン、ボタン３６ｂは吸引ボタン、ボタン３６ｃはフリーズスイッチ、ボタン３６ｄはレリーズスイッチである。
なお、内視鏡コネクタ３３は、操作部３６から延出しているユニバーサルコード３７の基端部に設けられている。

ビデオプロセッサ４は、内部に駆動回路（不図示）、信号処理回路（不図示）、調光回路（不図示）等を備える。駆動回路は、内視鏡３の観察光学系３２に設けられている撮像素子３２ｂを駆動する駆動信号を出力する。信号処理回路は、撮像素子３２ｂにより光電変換されて伝送された画像信号を表示装置５に対応する映像信号に生成して出力する。調光回路は、撮像素子３２ｂから伝送される画像信号に基づき画像が適正な明るさとなるように後述する光源装置２の制御部２１に絞り羽根ユニット２５の絞り位置を調整する調光信号を出力する。
表示装置５の画面上には、ビデオプロセッサ４で生成された映像信号に基づく内視鏡画像が表示される。

図１、図２に示すように光源装置２は、制御部２１と、電源部２２と、送気送水装置２３と、光源ランプ（以下、ランプと略記する）２４と、絞り羽根ユニット２５と、複数の観察光切替用回転装置（以下、回転フィルタユニットと略記する）６、７、８、９と、集光装置１０とを備えて構成されている。

集光装置１０は、レンズ保持台１１に複数のレンズ１２を配設して構成されている。回転フィルタユニット６、７、８、９は、ランプ２４側から集光装置１０に向かって第１の回転フィルタユニット６、第２の回転フィルタユニット７、第３の回転フィルタユニット８、第４の回転フィルタユニット９の順に配置されている。
なお、制御部２１は制御基板２８であり、ランプ２４は筐体であるランプシールドケース２９内に配設されている。

本実施形態において、第１の回転フィルタユニット６の第１の回転板６ａと第２の回転フィルタユニット７の第２の回転板７ａとは対峙して配置されている。また、第３回転フィルタユニット８の第３の回転板８ａと第４回転フィルタユニット９の第４の回転板９ａとは対峙して配置されている。

そして、回転板６ａ及び回転板７ａは、後述する光学フィルタの何れか１つを照明光路（以下、光路と略記する）中に配置された状態で停止制御される。これに対して、回転板８ａ及び回転板９ａは、光路中に配置された状態においては回転制御され、光路から外れた状態においては停止制御される。

回転板８ａ及び回転板９ａは、レンズ保持台１１に設けられた後述する回転板配設空間部に挿抜自在に構成されている。レンズ保持台１１に後述する絞り配設空間部が設けられており、この絞り配設空間部に絞り羽根ユニット２５が配設される。

なお、符号２９ａは出射開口であって、ランプシールドケース２９の前面２９ｆの所定位置に形成されている。ランプ２４が点灯状態のとき、照明光は、出射開口２９ａからソケット２６方向に向かって出射されていく。前面２９ｆの出射開口２９ａ近傍の所定位置には放熱部である複数のフィン４５ａを備えた例えばアルミニウム、ステンレス鋼等、熱吸収部材である金属で形成された吸熱部４５が取り付けられている。

光源装置２のフロントパネル２ｆにはソケット２６及び操作パネル２７が備えられている。操作パネル２７には電源スイッチ２７ａ、非常灯用表示部２７ｂ、ランプ制御設定表示部２７ｃ、照明モード設定部２７ｄ、照明モード表示部２７ｅ等が設けられている。

電源スイッチ２７ａは、例えば破線に示す位置から実線に示す位置に押し込むことによってオン状態になって、光源装置２に電力を供給する。

非常灯用表示部２７ｂは、ランプ２４が切れて非常灯に切り替えられたときに点灯する。また、非常灯表示部は、該非常灯が切れている、或いは外れている、或いは装着されていない等の不具合があるときには点滅する。

ランプ制御設定表示部２７ｃにはランプオンオフスイッチ等が設けられている。ランプオンオフスイッチは、電源スイッチ２７ａがオンのときに、ランプ２４をオンオフ操作するためのスイッチである。

照明モード設定部２７ｄには複数の照明モードを選択するためのスイッチが設けられている。照明モード表示部２７ｅは照明光学系に供給される観察光の種類、即ち、ランプ２４の光路中に配置されている光学フィルタをユーザーに告知する。

以下、光源装置２の具体的な構成を説明する。
図１に示す光源装置２の制御部２１は、各回転フィルタユニット６、７、８、９及び絞り羽根ユニット２５に電源を供給するとともに、各回転フィルタユニット６、７、８、９を構成するモータ６ｂ、７ｂ、８ｂ、８ｄ、９ｂ、９ｄ、絞り羽根ユニット２５を構成するモータ２５ｃ、及び送気送水装置２３内のポンプ（不図示）をそれぞれ駆動制御する。

制御部２１から出力された出力電圧は、電源安定装置である図示しないスイッチングレギュレータによって直流電圧に変換され、ランプ２４及び後述する非常灯４１に供給されるようになっている。ランプ２４は、例えばキセノンガス中の放電を利用したキセノンランプである。このキセノンランプのスペクトルは、自然太陽光に近似している。また、キセノンランプから出射される照明光には熱源となる赤外光が含まれている。

第１の回転フィルタユニット６と第２の回転フィルタユニット７とを説明する。
回転フィルタユニット６、７は、それぞれ後述する回転板と、駆動モータと、回転位置検出装置とを備えて構成されている。回転板は光を遮光する部材で形成されている。

図１、図３、図４に示すように第１回転フィルタユニット６は、第１回転板６ａと、第１駆動モータ６ｂと、第１回転位置検出装置（以下、第１回転検出装置と略記する）６ｃとを備えている。第１駆動モータ６ｂの駆動軸には例えばウォームギア６ｄが設けられており、ウォームギア６ｄの回転に伴って、第１回転板６ａが時計回り、反時計回りに回動される構成になっている。第１回転検出装置６ｃは、位置検知基板（不図示）を備えるポテンショメータであって、制御部２１は第１回転検出装置６ｃから出力される回転位置に対応する電圧を検出するまでの間、第１駆動モータ６ｂに駆動信号を出力する。

図４に示すように第１回転板６ａには回転軸（不図示）が配置される中心孔６ｅと、複数の開口部６ｆとを備えている。本実施形態において、複数の開口部６ｆは、例えば、周方向に等間隔で６つ設けられている。これら開口部６ｆには非常灯４１の他に、光学フィルタ（以下、フィルタと略記する）５１、６ｇ、６ｈ、６ｊ、６ｋが設けられる。これらフィルタ５１、６ｇ、６ｈ、６ｊ、６ｋは、非常灯４１を基準にして例えば時計回りに、反射フィルタ５１、赤外線透過フィルタ６ｇ、第１の蛍光用観察光透過フィルタ（以下、蛍光フィルタと略記する）６ｇ、第２蛍光フィルタ６ｊ、第３蛍光フィルタ６ｋである。

反射フィルタ５１は、照明光中に含まれている不要な熱源である赤外光が内視鏡に供給されることを防止する、言い換えれば赤外光を反射させるフィルタであって、後述するフィルタ取付部材５０を介して開口部６ｆに取り付けられるようになっている。赤外線透過フィルタ６ｇは、特殊光観察の１つである赤外光観察を行うためのフィルタである。第１蛍光フィルタ６ｈ、第２蛍光フィルタ６ｊ、第３蛍光フィルタ６ｋは、特殊光観察の１つである蛍光観察を行うためのフィルタである。これらフィルタ６ｇ、６ｈ、６ｊ、６ｋは、フィルタ固定環４２を介して開口部６ｆに取り付けられるようになっている。符号６ｍは配置位置設定部で、例えば凹部であって、凹部６ｍにはフィルタ取付部材５０に備えられる後述する凸部５２ｇが配置される。なお、配置位置設定部が凸部である場合、フィルタ取付部材５０には凹部が備えられる。

図１、図３、図５に示すように第２回転フィルタユニット７は、第２回転板７ａと、第２駆動モータ７ｂと、第２回転位置検出装置（以下、第２回転検出装置と略記する）７ｃとを備えている。第２駆動モータ７ｂの駆動軸にはウォームギア７ｄが設けられており、ウォームギア７ｄの回転に伴って、第２回転板７ａが回動される構成になっている。第２回転検出装置７ｃは、前記第１回転検出装置６ｃと同様なポテンショメータであって、制御部２１は第２回転検出装置７ｃから出力される回転位置に対応する電圧を検出するまでの間、第２駆動モータ７ｂに駆動信号を出力する。なお、符号４４はモータケースであって、モータケース４４内にモータ６ｂ、７ｂが固設されている。

図５に示すように第２回転板７ａには中心孔（不図示）と、例えば、周方向に等間隔で６つの開口部７ｆが設けられている。これら開口部７ｆの１つはスルーホール４３、即ち、フィルタの設けられていない貫通孔である。そして、開口部７ｆには、スルーホール４３を基準にして、例えば時計回りに光学フィルタ７ｇ、７ｈ、７ｊ、７ｋ、７ｍが配設されている。フィルタ７ｇは例えば、狭帯域用観察光透過フィルタ（以下、ＮＢＩ(Narrow Band Imaging)フィルタと記載する）であり、フィルタ７ｈは特殊光観察の１つである紫外光観察を行うための紫外線透過フィルタであり、フィルタ７ｊ、７ｋ、７ｍは他の特殊光観察を行うためのフィルタである。なお、各フィルタ７ｇ、７ｈ、７ｊ、７ｋ、７ｍは、フィルタ固定環４２を介して開口部７ｆに取り付けられるようになっている。

図６、図７を参照してフィルタ取付部材５０の構成及び反射フィルタ５１の第１回転板６ａの開口部６ｆへの取り付けについて説明する。
フィルタ取付部材５０の構成を説明する。

図６、図７に示すようにフィルタ取付部材５０は、取付部本体（以下、本体と略記する）５２と、傾き設定リング部材（以下、第１リングと略記する）５３と、反射フィルタ５１と、フィルタ押さえ部材（以下、第２リングと略記する）５４と、締め具５５とで構成されている。

本体５２は円筒形状であって、配置空間５２ａと、入射開口５２ｂと、締め具固定部５２ｄとを主に備えて構成されている。締め具固定部５２ｄの外周面には雄ねじ５２ｍが形成されている。なお、本体５２は吸熱部を兼ね、例えばアルミニウム等の金属製である。

配置空間５２ａ内には、第１リング５３、反射フィルタ５１、第２リング５４が収納される。入射開口５２ｂは、配置空間５２ａと外部とを連通する貫通孔であって、ランプ２４から出射された照明光が入射する。入射開口５２ｂの中心軸と配置空間５２ａの中心軸とは一致しており、入射開口５２ｂの内径は配置空間５２ａの内径より小さく形成されている。したがって、配置空間５２ａは位置決め面５２ｅを備え、その位置決め面５２ｅには第１リング５３の直交端面５３ａが配置される。

配置空間５２ａの内周面には、位置決め面５２ｅから本体開口方向に向かって中心軸に対して平行で、所定の高さ寸法及び幅寸法に設定された位置決め突起５２ｆが設けられている。本体５２の外周面には位置決め突起５２ｆに対向して凸部５２ｇが設けられている。凸部５２ｇは、位置決め突起５２ｆの位置を作業者に告知するとともに、第１回転板６ａの開口部６ｆに形成されている凹部６ｍに係入して配置される反射方向設定部である。

第１リング５３は、本体５２の配置空間５２ａに配置される管状部材であって、一端面である直交端面５３ａと他端面である傾斜面５３ｂとを備えている。直交端面５３ａは、第１リング５３の中心軸に直交する面として形成されており、位置決め面５２ｅに密着して配置される。傾斜面５３ｂは、第１リング５３の中心軸に対して所定角度傾斜して形成されている。傾斜面５３ｂには反射フィルタ５１が密着して配置される。第１リング５３の外周５３ｃには中心軸に平行な位置決め溝５３ｄが形成されている。位置決め溝５３ｄには位置決め突起５２ｆが係入される。位置決め溝５３ｄは、傾斜面５３ｂに密着して配置される反射フィルタ５１を照明光の光軸に対して所定方向に傾けて本体５２内に位置決めするための溝であり、外周５３ｃの所定位置に形成される。

第２リング５４は本体５２の配置空間５２ａに配置される管状部材であって、フィルタ押さえ面５４ａと、直交端面５４ｂとを備えている。フィルタ押さえ面５４ａは、フィルタ５１に当接する傾斜面である。

締め具５５は円筒形状であって、内部空間５５ａ及びこの内部空間５５ａと外部とを連通する貫通孔である出射口５５ｂを備えている。内部空間５５ａの内周面には本体５２の外周に設けられている雄ねじ５２ｍに螺合する雌ねじ５５ｆが形成されている。出射口５５ｂの内径は、内部空間５５ａの内径より小径である。また、出射口５５ｂの内径は第２リング５４の外径寸法よりは小径で、内径寸法よりは大径である。即ち、底面５５ｃが直交端面５４ｂに当接する構成になっている。

ここで、フィルタ取付部材５０の組み立て工程、及び、反射フィルタ５１の第１回転板６ａへの取り付けについて説明する。
まず、作業者は、本体５２の配置空間５２ａ内に第１リング５３を落とし込む。その際、直交端面５３ａを位置決め面５２ｅに対向させると共に、位置決め溝５３ｄを位置決め突起５２ｆに係入する。このことによって、第１リング５３は、配置空間５２ａ内の位置決め面５２ｅに直交端面５３ａが当接して配置される。

次に、作業者は、反射フィルタ５１を、本体５２の配置空間５２ａ内に配置されている第１リング５３の傾斜面５３ｂ上に配置する。このとき、反射フィルタ５１に設けられている回り止め５１ａを位置決め突起５２ｆに係入する。このことによって、反射フィルタ５１が第１リング５３の傾斜面５３ｂ上に配置される。

次いで、作業者は、第２リング５４を、第１リング５３と反射フィルタ５１とが配置されている本体５２の配置空間５２ａ内に配置する。このとき、配置空間５２ａの開口端５２ｈから第２リング５４の直交端面５４ｂ側端部が突出する。ここで、第２リング５４の開口端５２ｈからの突出状態を確認して、第２リング５４の位置調整を行う。即ち、第２リング５４を配置空間５２ａに対して回動させて、フィルタ押さえ面５４ａの全体が反射フィルタ５１に当接した状態にする。第２リング５４の位置調整が完了すると、配置空間５２ａ内に第１リング５３と反射フィルタ５１と第２リング５４とが所定の状態に配置される。

次に、作業者は、締め具５５を本体５２の締め具固定部５２ｄに配置して、締め具５５を締め付けていく。すると、締め具５５が凸部５２ｇ方向に移動して、締め具５５の底面５５ｃが第２リング５４の直交端面５４ｂに当接して固定状態になる。このことによって、所定角度に傾斜した反射フィルタ５１を備えるフィルタ取付部材５０が構成される。

最後に、作業者は、フィルタ取付部材５０を構成する締め具５５を第１回転板６ａの一面側から凹部６ｍが形成されている開口部６ｆに挿入する。そして、フィルタ取付部材５０の備える凸部５２ｇを凹部６ｍ内に配置させる。この配置状態において、作業者は、開口部６ｆとフィルタ取付部材５０との間隙に接着剤を塗布する。このことによって、第１回転板６ａの所定の開口部６ｆに反射フィルタ５１を備えたフィルタ取付部材５０が予め設定した状態に固設される。

そして、図８に示すようにランプ２４の光路中に第１回転板６ａに設けられている反射フィルタ５１を配置させて、ランプ２４から照明光を出射する。すると、フィルタ取付部材５０を構成する本体５２の入射開口５２ｂから配置空間５２ａ内に照明光が入射し、その照明光のうち赤外光は反射フィルタ５１で反射され、他の可視光は反射フィルタ５１を通過して第２回転板７ａ方向に向かう。反射フィルタ５１で反射された赤外光のうち一部は、本体５２の内周面に向かって照射され、残りの赤外光は図５、図８に示すようにランプシールドケース２９の前面２９ｆに固定されている吸熱部４５に向かって照射される。このことによって、反射フィルタ５１で反射された赤外光は吸熱部４５と吸熱部を兼ねる本体５２に吸収される。

このように、反射フィルタを所定角度傾斜して設けたフィルタ取付部材を、回転板の開口部に所定の状態で固設したことによって、反射フィルタが光路中に配置されたとき該反射フィルタが所定部位に対峙して照明光の光軸に傾斜して配置される。したがって、ランプから出射された照明光に含まれる赤外光は、吸熱部に向かって反射されるので、反射光である赤外光がランプに戻ることによってランプが劣化すること、及び赤外光の照射によって電子部品等が損傷することを確実に防止することができる。

なお、本実施形態においては、吸熱部を兼ねる本体５２及び吸熱部４５に向けて反射光である赤外光を照射するとしているが、吸熱部４５はこれらに限定されるものではない。例えば、図９に示すようにランプシールドケース２９内に設けられているランプ２４が取り付けられるヒートシンク２９ｂを吸熱部とするようにしても良い。このことによって、本体５２の長さ寸法を短く設定して、第１回転板６ａをランプシールドケース２９の前面２９ｆに近接させて、光源装置の小型化を図ることができる。さらに、吸熱部を、ランプシールドケース２９の前面２９ｆ、又は光源装置２を構成する図示しない天板としても良い。

第３の回転フィルタユニット８と第４の回転フィルタユニット９とを説明する。
回転フィルタユニット８、９は、それぞれ後述する回転板と、回転モータと、ベース板と、進退モータとを主に備えて構成されている。なお、回転板は光を遮光する部材で形成されている。

図１、図１０、図１１、図１２に示すように第３回転フィルタユニット８は、第３回転板８ａと、第１回転モータ８ｂと、第１回転モータ８ｂが一体的に固設される第１ベース板８ｃと、第１ベース板８ｃを光路方向に向けて進退させる第１進退モータ８ｄとを備えている。

第１回転モータ８ｂは、第１ベース板８ｃに一体的に固定されている。第１回転モータ８ｂの駆動軸（不図示）は、第３回転板８ａの中心孔８ｆに固定される。したがって、第３回転板８ａは、第１回転モータ８ｂの回転駆動に伴って、所定の方向に回転される構成になっている。

図１２に示すように第３回転板８ａは、中心孔８ｆを備え、該中心孔８ｆの周囲に外周開口部８ｇと内周開口部８ｈとを備えている。即ち、第３回転板８ａは、外周側に複数の外周開口部８ｇと内周側に複数の内周開口部８ｈとを備える、二重フィルタ構造である。

外周開口部８ｇには、それぞれ赤、緑、青の波長の光を透過する光学フィルタとしてＲフィルタ８ｊ、Ｇフィルタ８ｋ、Ｂフィルタ８ｍが設けられている。一方、内周開口部８ｈには、所定の波長の狹帯域光を透過する第１狹帯域光透過フィルタ８ｎ、第２狹帯域光透過８ｐ、第３狹帯域光透過フィルタ８ｒが設けられている。

第１ベース板８ｃには図示しない電子部品を実装した回転制御基板８ｅが搭載されている。回転制御基板８ｅは、第３回転板８ａの回転位置、回転速度を検出する回路、及びその検出信号を制御部２１に出力する回路を備えている。

第１ベース板８ｃと第１進退モータ８ｄとは進退機構８０を介して連結されている。第１進退機構８０は、ねじ部８２を備えた送りねじ８１と、ねじ部８２が螺合され送りナット８３と、送りナット８３を第１ベース板８ｃの所定位置に固定するナット固定部８４と、移動位置検出センサ８５ａ、８５ｂ、８５ｃ等の電子部品を実装した進退制御基板８６とを備えて構成されている。そして、第３回転板８ａは、進退モータ８ｄの駆動に伴って光路に向けて進退移動される。

図１、図１０、図１３に示すように第４回転フィルタユニット９は、第４回転板９ａと、第２回転モータ９ｂと、第２回転モータ９ｂが一体的に固設される第２ベース板９ｃと、第２ベース板９ｃを光路方向に向けて進退させる第２進退モータ８ｄとを備えている。

第２回転モータ９ｂは、第２ベース板９ｃに一体的に固定されている。第２回転モータ９ｂの駆動軸（不図示）は、第４回転板９ａの中心孔９ｆに固定される。したがって、第４回転板９ａは、第２回転モータ９ｂの回転駆動に伴って、所定の方向に回転される構成になっている。 なお、第２ベース板９ｃには図示しない回転制御基板９ｅが搭載されている。また、第２ベース板９ｃと第２進退モータ９ｄとは進退機構８０を介して連結されている。

図１３に示すように第４回転板９ａは、中心孔９ｆを備え、該中心孔９ｆの周囲に前記内周開口部８ｈに対応する開口部９ｇを備え、外周には等間隔で所定幅のシャッター部９ｈが形成されている。開口部９ｇには、例えば、所定の波長の励起光を透過する第１励起フィルタ９ｊ、第２励起フィルタ９ｋ、第３励起フィルタ９ｍが設けられている。

即ち、本実施形態における第４回転板９ａは、シャッター部９ｈと開口部９ｇとを備える、シャッター／フィルタ兼用回転板である。シャッター部９ｈとシャッター部９ｈとの間に切り欠き部で形成される開口は、照明光が通過する透光範囲９ｎである。そして、図１０に示すようにシャッター部９ｈを第３回転板８ａに設けられている例えば外周開口部８ｇのフィルタ８ｊ、８ｋ、８ｍに対して所定量だけ位置ずれさせて制御部２１の制御の基、２つの回転板８ａ、９ａを同期制御することによって、実際に照明光が通過する透光範囲９ｎを適宜、設定変更することが可能である。

第３回転フィルタユニット８を構成する第１ベース板８ｃと第４回転フィルタユニット９を構成する第２ベース板９ｃとは、図１０に示すように光源装置２に一体的に固設されたフィルタユニット配設台８７に備えられている一対のレール８８上にそれぞれ摺動自在に配置される。一方、第１進退モータ８ｄと第２進退モータ９ｄとは、フィルタユニット配設台８７に備えられているモータ固定部８９にそれぞれ一体的に固設される。

そして、第３回転板８ａは、進退モータ８ｄの駆動に伴って進退移動される。進退モータ８ｄは、センサ８５ａ、８５ｂ、８５ｃがフォトインタラプタであるとき、各センサ８５ａ、８５ｂ、８５ｃから出力される出力結果（遮光／非遮光）の組合せ（後述する表１参照）を基に、第３回転板８ａを光路に対して所定の位置に移動させる。具体的には、例えばセンサ８５ａ、８５ｂが「遮光」で、且つセンサ８５ｃが「非遮光」である組合せのとき、進退モータ８ｄによって第３回転板８ａの内周部分に備える内周開口部８ｈが光路中に配置される。また、センサ８５ａ、８５ｃが「遮光」で、且つセンサ８５ｂが「非遮光」である組合せのときには、進退モータ８ｄによって第３回転板８ａの外周部分に備える外周開口部８ｇが光路中に配置される。さらに、センサ８５ａ、８５ｂが「非遮光」で、且つセンサ８５ｃが「遮光」である組合せのときには、進退モータ８ｄによって第３回転板８ａが光路中から待避される。

一方、第４回転板９ａは、進退モータ９ｄの駆動に伴って進退移動される。進退モータ９ｄも、センサ８５ａ、８５ｂ、８５ｃがフォトインタラプタであるとき、各センサ８５ａ、８５ｂ、８５ｃから出力される出力結果である前記表１の組合せに基づいて、第４回転板９ａを光路に対して所定の位置に移動させる。具体的には、例えばセンサ８５ａ、８５ｂが「遮光」で、且つセンサ８５ｃが「非遮光」である組合せのとき、進退モータ８ｄによって第４回転板９ａの内周部分に備える開口部９ｇが光路中に配置される。また、センサ８５ａ、８５ｃが「遮光」で、且つセンサ８５ｂが「非遮光」である組合せのときには、進退モータ８ｄによって第４回転板９ａの外周部分に備えるシャッター部９ｈが光路中に配置される。さらに、センサ８５ａ、８５ｂが「非遮光」で、且つセンサ８５ｃが「遮光」である組合せのときには、進退モータ８ｄによって第４回転板９ａが光路中から待避される。

なお、符号９０はカバーであって、進退機構８０を保護すると共に、埃が送りねじ８１のねじ部８２或いは送りナット８３等に付着することを防止している。

図１４及び図１５に示すように集光装置１０は、レンズ保持台１１と、複数の光学レンズである例えばレンズ１２ａ、１２ｂ、１２ｃ、１２ｄと、レンズ保持部材であるレンズ抑え１３ａ、１３ｂ、１３ｃと、絞り羽根ユニット２５とを備えて構成されている。レンズ抑え１３ａ、１３ｂ、１３ｃは、レンズ１２ａ、１２ｂ、１２ｃ、１２ｄの外径、厚みに対応して形成される。レンズ抑え１３ａ、１３ｂ、１３ｃは、ネジ１９が挿通する孔を有する一対の固定部１３ｄと、抑え部１３ｅとを備えて所定の屈曲形状に形成されている。なお、レンズ抑え１３ａは、レンズ１２ａ、１２ｂを固定するレンズ抑えであって、抑え部１３ｅには、レンズ１２ａ、１２ｂを固定する固定ネジ１８ａが挿通される貫通孔を有している。

図１５に示すようにレンズ保持台１１には、光路形成溝１４と、レンズ１２ａ、１２ｂ、１２ｃ、１２ｄがそれぞれ配設されるレンズ配設凹部１５ａ、１５ｂ、１５ｃ、１５ｄと、進退モータ８ｄ、９ｄによって進退される回転板８ａ、９ａが配置される回転板配設空間部１６と、絞り羽根ユニット２５を構成する絞り板２５ａが配設される絞り配設空間部１７とが形成されている。なお、符号２０はネジ孔である。ネジ孔２０は、光路形成溝１４を挟んで１つずつ所定位置に形成されている。ネジ孔２０にはレンズ抑え１３ａ、１３ｂ、１３ｃをレンズ保持台１１に固定するためのネジ１９（図１４参照）が螺合される。

光路形成溝１４は、略台形形状であって、レンズ保持台１１の一側面１１ａ側に直線状で、開口を進退移動される回転板８ａ、９ａ側に向けて形成されている。レンズ配設凹部１５ａ、１５ｂ、１５ｃ、１５ｄの形状、即ち幅寸法、深さ寸法、長さ寸法は、それぞれのレンズ配設凹部１５ａ、１５ｂ、１５ｃ、１５ｄに配設されるレンズの径寸法、厚み寸法を基に設定されている。具体的に、各レンズ１２ａ、１２ｂ、１２ｃ、１２ｄをそれぞれのレンズに対応するレンズ配設凹部１５ａ、１５ｂ、１５ｃ、１５ｄに配設したとき、光路形成溝１４の開口からレンズ１２ａ、１２ｂ、１２ｃ、１２ｄの外周部の一部が外部に突出して、各レンズ１２ａ、１２ｂ、１２ｃ、１２ｄの光軸と照明光の光軸とが一致する構成である。

各レンズ１２ａ、１２ｂ、１２ｃ、１２ｄをレンズ保持台１１に固設するとき、作業者は、レンズ保持台１１を図１５に示すように横倒し、つまり、光路形成溝１４の開口を図中上向きにする。そして、作業者は、レンズ１２ａ、１２ｂ、１２ｃ、１２ｄを、それぞれのレンズに対応するレンズ配設凹部１５ａ、１５ｂ、１５ｃ、１５ｄに落とし込むように配設する。

次に、作業者は、レンズ配設凹部１５ａ、１５ｂに配設されたレンズ１２ａ、１２ｂにレンズ抑え１３ａを被せ、レンズ抑え１３ａをネジ１９でレンズ保持台１１に固定する。そして、固定ネジ１８ａを抑え部１３ｅの貫通孔に挿通して、固定ネジ１８ａを雌ねじを形成したスペーサー１３ｆに螺合させ、スペーサー１３ｆから突出した該固定ネジ１８ａの一端面をレンズ１２ａ、１２ｂに当接させて押圧する。このことによって、レンズ１２ａ、１２ｂがレンズ保持台１１に一体的に固定される。また、作業者は、レンズ配設凹部１５ｃに配設されたレンズ１２ｃにレンズ抑え１３ｂを被せ、レンズ抑え１３ｂをネジ１９でレンズ保持台１１に固定する。すると、レンズ１２ｃがレンズ抑え１３ｂによってレンズ保持台１１に一体的に固定される。同様に、作業者は、レンズ配設凹部１５ｄに配設されたレンズ１２ｄにレンズ抑え１３ｃを被せ、レンズ抑え１３ｃをネジ１９でレンズ保持台１１に固定して、該レンズ１２ｄをレンズ抑え１３ｃによってレンズ保持台１１に一体的に固定する。

これらのことによって、レンズ保持台１１にレンズ１２ａ、１２ｂ、１２ｃ、１２ｄが、一体的に固定される。この固定状態において、レンズ１２ａ、１２ｂ、１２ｃ、１２ｄの外周部の一部は、レンズ保持台１１の一側面１１ａから進退移動される回転板８ａ、９ａが配置される側に突出している。

図１及び図１４に示すように絞り羽根ユニット２５は、絞り板２５ａと、絞り羽根２５ｂと、パルスモータ２５ｃとを備えて構成されている。絞り羽根２５ｂは光路中に配置されるように構成されている。パルスモータ２５ｃは、ビデオプロセッサ４から制御部２１に出力される調光信号を基に、該制御部２１で生成して出力される制御信号に基づいて駆動される。具体的に、光量不足の場合、絞り羽根２５ｂは、パルスモータ２５ｃの駆動によって、絞り羽根２５ｂの切り欠きを透過する光量が増大するように動作される。これとは逆に、光量過剰の場合、絞り羽根２５ｂは、パルスモータ２５ｃの駆動によって、絞り羽根２５ｂの切り欠きを透過する光量が減少するように動作される。

図１６を参照して集光装置１０と、第３回転フィルタユニット８及び第４回転フィルタユニット９との関係を説明する。

本実施形態の光源装置２においては、レンズ１２ａ、１２ｂ、１２ｃ、１２ｄをレンズ保持台１１の一側面１１ａから所定の方向に突出させたことによって、図１６に示すように第３回転板８ａに備えられている図示されていないフィルタ８ｎ、８ｐ、８ｒ、或いは第４回転板９ａに備えられているフィルタ９ｊ、９ｊ、９ｋを光路中に配置させたとき、第２ベース板９ｃの一側面９ｐがレンズ保持台１１の一側面１１ａに近接して配置される。

このことによって、レンズ保持台１１にモータ逃がし部を設けることなく、第４回転板９ａの中心からレンズ１２ａの中心までの距離が、従来の光源装置の回転フィルタの中心からレンズの中心までの距離より短くなる。

このように、レンズ保持台の一側面からフィルタユニットが配設される方向に集光装置のレンズを突出させたことによって、回転モータを集光装置を構成するレンズ保持台の一側面に近接させて、回転板の中心からレンズの中心までの距離を、従来の光源装置の回転フィルタの中心からレンズの中心までの距離より短くして回転板の小径化を図ること、或いは、回転板にフィルタを三重に設けることを可能にすることができる。

このことによって、光源装置の更なる小型化、或いは、小型にもかかわらず多くの特殊光による観察を可能にする光源装置を提供することができる。

なお、レンズ１２ａ、１２ｂ、１２ｃ、１２ｄのレンズ保持台１１への配設方法は上述した実施形態に限定されるものではなく、例えば図１７に示すようにレンズ１２ａ、１２ｂ、１２ｃ、１２ｄをレンズ保持部材９１、９２、９３に配設して、レンズ１２ａ、１２ｂ、１２ｃ、１２ｄがそれぞれ配設されたレンズ保持部材９１、９２、９３をレンズ保持台１１Ａに例えばネジ９９で固設する構成であってもよい。

図１７に示すように本実施形態のレンズ保持台１１Ａの一側面１１ｂの平面上の所定位置には、レンズ保持部材９１、９２、９３がネジ９９によって固定されている。レンズ保持部材９１は、レンズ配設部９４ａと鍔部９５ａとを備える。レンズ保持部材９２は、レンズ配設部９４ｂと鍔部９５ｂとを備える。レンズ保持部材９３は、レンズ配設部９４ｃと鍔部９５ｃとを備える。鍔部９５ａ、９５ｂ、９５ｃには一側面１１ｂに形成されている図示しないネジ孔に螺合されるネジ９９が挿通する貫通孔（不図示）が形成されている。

レンズ配設部９４ａ、９４ｂ、９４ｃの幅寸法及び厚み寸法は、配設されるレンズの径寸法、厚み寸法を基に設定される。鍔部９５ａ、９５ｂ、９５ｃの高さ寸法は同一であって、本実施形態においては幅寸法が異なる。

一側面１１ｂに設置されるレンズ保持部材９１、９２、９３の設置面９１ａ、９２ａ、９３ａから各レンズ１２ａ、１２ｂ、１２ｃ、１２ｄの光軸までの距離は同一寸法に設定されている。本実施形態において、レンズ保持部材９１にはレンズ１２ａ、１２ｂが配設され、レンズ保持部材９２にはレンズ１２ｃが配設され、レンズ保持部材９３にはレンズ１２ｄが配設される。

レンズ保持部材９１とレンズ保持部材９２との間隙は、前記回転板配設空間部１６として構成されている。即ち、回転板８ａ、９ａはレンズ保持部材９１とレンズ保持部材９２との間を進退移動可能である。つまり、レンズ保持台１１Ａは、絞り配設空間部１７だけを備えている。

図１８を参照してレンズ保持台１１Ａを備える集光装置１０Ａと、第３回転フィルタユニット８及び第４回転フィルタユニット９との関係を説明する。

本実施形態の光源装置２においてレンズ１２ａ、１２ｂ、１２ｃ、１２ｄは、それぞれのレンズに対応するレンズ保持部材９１、９２、９３のレンズ配設部９４ａ、９４ｂ、９４ｃに取り付けられて、一側面１１ｂから所定の方向に突設されている。このため、図１８に示すように例えば、第２ベース板９ｃをレンズ保持台１１Ａ方向に移動させてモータ９ｂをレンズ保持部材９１のレンズ配設部９４ａに近接させたとき、第４回転板９ａに備えられている開口部９ｇの中心線９６より、距離Ｌだけ中心孔９ｆよりの中心線９７の位置にレンズ１２ａの光軸が移動可能である。

このことによって、レンズ保持台１１Ａを小型にして、且つ、第４回転板９ａの中心からレンズの中心までの距離を、さらに短く設定することが可能になる。

このように、レンズをレンズ保持部材に配設し、そのレンズ保持部材をレンズ保持台の一側面に固設して、レンズ配設部に配設されたレンズを突出させることによって、回転モータをレンズに対してさらに近接させて、回転板の中心からレンズの中心までの距離を、さらに短くして、回転板の小径化を図ること、或いは、回転板にフィルタを多重に備えることを可能にすることができる。

尚、本発明は、以上述べた実施形態のみに限定されるものではなく、発明の要旨を逸脱しない範囲で種々変形実施可能である。

内視鏡装置の構成を説明するブロック図 光源装置の天板を取り外した図であって、光源装置の内部構成を説明する図 さらにフロントパネルを取り外した図であって、照明周りの構成を説明する図 第１回転板の構成を説明する図 第２の回転フィルタユニットの構成を説明する図 フィルタ取付部材の構成を説明する図 フィルタ取付部材によって、反射フィルタを第１の回転板に取り付けた状態を説明する図 フィルタ取付部材によって第１の回転板に取り付けられた反射フィルタの作用を説明する図 反射フィルタで反射される赤外光をヒートシンクに向けて反射させる構成を説明する図 第３の回転フィルタユニットと第４の回転フィルタユニットとの構成を説明する図 第３の回転フィルタユニットの構成を説明する図 第３回転板の構成を説明する図 第４回転板の構成を説明する図 集光装置の構成を説明する斜視図 複数の光学レンズが配置されるレンズ保持台を説明する図 集光装置と第３の回転フィルタユニット及び第４の回転フィルタユニットとの関係を説明する図 複数の光学レンズが配置されるレンズ保持台の他の構成例を説明する図 図１７のレンズ保持台とレンズ保持部材とを備える集光装置と第３の回転フィルタユニット及び第４の回転フィルタユニットとの関係を説明する図 従来の光源装置の照明部の概略構成を説明する説明図 光源装置の照明部の他の構成例を説明する図 光源装置の照明部の別の構成例を説明する図 図２１の光源装置のレンズ台と回転フィルタとの関係を説明する図

符号の説明

１…内視鏡装置 ２…光源装置 ８…回転フィルタユニット ８ａ…回転板
８ｂ…回転モータ ８ｃ…ベース板 ８ｄ…進退モータ ８ｅ…回転制御基板
８ｇ…外周開口部 ８ｈ…内周開口部 ９…回転フィルタユニット
９ａ…回転板 ９ｂ…回転モータ ９ｃ…ベース板 ９ｄ…進退モータ
９ｅ…回転制御基板 ９ｇ…開口部 ９ｈ…シャッター部 ９ｐ…一側面
１０…集光装置 １１…レンズ保持台 １１ａ…一側面
１２ａ、１２ｂ、１２ｃ、１２ｄ…レンズ １３ａ、１３ｂ、１３ｃ…レンズ抑え
１３ｄ…固定部 １３ｅ…抑え部 １４…光路形成溝
１５ａ、１５ｂ、１５ｃ、１５ｄ…レンズ配設凹部 ２３…ランプ
２５…絞り羽根ユニット ８０…進退機構 ８７…フィルタユニット配設台

Claims (5)

1. 光源ランプから出射された照明光を集光する集光装置を備える光源装置において、
   前記集光装置は、
   少なくとも１つのレンズと、
   前記レンズが固設されるレンズ保持台と、
   前記レンズの少なくとも周方向の一部を前記レンズ保持台の側方に突出させて、このレンズの光軸を前記照明光の光軸に一致させて、該レンズを該レンズ保持台に固定するレンズ保持部材と、
   を具備することを特徴とする光源装置。
2. さらに、複数の光学フィルタを設けた回転板と、前記回転板を回転させる回転駆動部と、前記回転板を前記照明光路方向に直交するように進退移動させる進退駆動部とを備えて構成される回転フィルタユニットを具備する構成において、
   前記レンズ保持部材によって前記レンズ保持台に固定されたレンズは、前記進退駆動部によって進退移動される前記回転板を回転させる回転駆動部側に突出されることを特徴とする請求項１に記載の光源装置。
3. 前記レンズの前記レンズ保持台側方への突出量を設定して、前記光学フィルタを前記照明光路中に配置させた状態において、前記回転駆動部が前記レンズ保持部材に干渉することなく、近接して配置させることを特徴とする請求項２に記載の光源装置。
4. 前記レンズ保持部材は、レンズ保持台に固定される一対の固定部と、レンズ配設凹部に配設されて光路形成溝から突出したレンズの外周部を保持するレンズ抑え部とを備えることを特徴とする請求項１に記載の光源装置。
5. 前記レンズ保持部材は、レンズが配設されるレンズ配設部と、レンズ保持台のネジ孔に螺合されるネジが挿通する貫通孔を有する鍔部とを備えることを特徴とする請求項１に記載の光源装置。

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