JP5583289B2 - 内視鏡用照明光学系ユニット及びその製造方法 - Google Patents
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Description
本発明は、被検体内を観察するため、照明光を被検体内の被観察部位に照射する内視鏡用照明光学系ユニット及びその製造方法に関する。
従来、医療分野において、内視鏡を利用した診断が広く普及している。内視鏡は、被検体内に挿入される挿入部の先端に、被検体の像光を取り込むための観察窓と、被検体に向けて照明光を照射するための照明窓とを備えている。内視鏡は、コードやコネクタを介して光源装置に接続される。光源装置は、内視鏡に被検体内照明用の照明光を供給するための光源を有する。光源からの照明光は、内視鏡に挿通された光ファイバで、挿入部の先端に導光される。
光源装置を構成する光源としては、キセノンランプやハロゲンランプ等の白色光源が用いられてきた。この白色光源を用いる光源装置では、白色光源やその周辺部品が内部スペースに対して占める割合が大きく、光源装置の小型化を妨げるため、近年、白色光源に代えて、レーザ光源を用いる光源装置が利用されつつある。このレーザ光源を用いる光源装置から供給されるレーザ光を光ファイバで挿入部先端に導光し、光ファイバ先端に配置された蛍光体をレーザ光により励起発光させて、白色照明光を体腔内へ照射する内視鏡が特許文献１，２に記載されている。
また、内視鏡では、より高強度な照明光を照射することが必要とされている。そのため、上記の蛍光体の周囲には励起発光した光などを照明光として効率良く利用するために、高反射率の反射膜を設けることがある。この高反射率の反射膜としては、銀、アルミ等の金属膜が適していることが知られている。
ところが、内視鏡を利用した診断の際、体腔内に挿入された内視鏡挿入部の内部は、高湿な状態になるとともに、挿入部を湾曲させるための可動部品などには二硫化モリブデンを含むグリースが潤滑剤として塗布されている。さらに、内視鏡では、診断終了後に過酢酸等を含む殺菌消毒薬に浸す洗浄消毒処理が施される。このように、内視鏡挿入部の内部には、水分やグリース及び殺菌消毒薬のような薬品が進入しやすいため、水分や薬品に弱い蛍光体や反射膜が劣化しやすい環境にある。
そこで、特許文献２記載の投光ユニット（内視鏡用照明光学系ユニット）では、蛍光体の外周を覆うスリーブ部材としての外筒部材と、蛍光体の先端側を覆う保護カバーとしてのサファイヤガラスと、光ファイバを保持し、蛍光体の基端側に配される保持部材としてのフェルールとを備えており、外筒部材は、基端側が光ファイバを延出させた状態で封止され、先端側がサファイヤガラスを接着して封止されている。
しかしながら、特許文献２記載の照明光学系ユニットでは、蛍光体と保護カバーとを密着させておらず、隙間が生じる。そして、保護カバーと蛍光体との間に生じる隙間に薬品や水分が進入すると、蛍光体や反射膜を劣化させてしまうため、蛍光体を封止する構造としては不十分である。また、特許文献２記載の照明光学系ユニットで、蛍光体と保護カバーとの隙間を無くしつつ、蛍光体を封止する製造工程を考慮すると、保護カバーをスリーブ部材に接着した後、保持部材をスリーブ部材の内部、且つ保護カバー側に押し込んで蛍光体と保護カバーとを密着させた状態とし、スリーブ部材の基端側と保持部材とを接着しなければならないが、保持部材を保護カバー側に押し込む際に、保持部材が保持する光ファイバを破損する可能性がある。光ファイバが破損すると、照明光学系ユニットの製品歩留まりを低下させてしまう。
本発明は、上記課題を鑑みてなされたものであり、簡単な構造で、蛍光体の先端側を確実に封止して蛍光体の劣化を防止することを目的とする。
本発明の内視鏡用照明光学系ユニットは、レーザ光源から供給されるレーザ光を先端まで導いて出射する光ファイバと、光ファイバから出射されるレーザ光で励起して蛍光を発する蛍光体であり、蛍光とレーザ光とからなる白色光を形成する蛍光体と、先端側が開放され、蛍光体を保持する蛍光体保持部、及び蛍光体保持部の基端に連続し、光ファイバが挿通される貫通孔を有し、少なくとも一部が磁性体で構成された保持部材と、先端及び基端が開放され、保持部材が内嵌するとともに、基端から光ファイバを突出させるスリーブ部材と、蛍光体の先端側を覆い、蛍光及びレーザ光を透過させる保護カバーと、保護カバーとスリーブ部材とが接着され、蛍光体の先端側を封止する第１封止部と、保護カバーとスリーブ部材とが接着された後、保持部材を保護カバー側に磁力付勢することによって保持部材先端を保護カバーに密着させた状態として、保持部材及びスリーブ部材が接着され、蛍光体の基端側を封止する第２封止部とを有することを特徴とする。
第２封止部は、保護カバー側に磁石を配置することにより保持部材を保護カバー側に磁力付勢して形成されたことが好ましい。
保護カバーの一部を磁石から構成し、第２封止部は、保護カバーと保持部材との間に発生する磁力により保持部材を保護カバー側に磁力付勢して形成されたことが好ましい。
保護カバーに嵌合し、磁石から構成した嵌合部材を備え、第２封止部は、嵌合部材と保持部材との間に発生する磁力により保持部材を保護カバー側に磁力付勢して形成されたことが好ましい。また、嵌合部材は、保護カバーとともに、スリーブ部材に嵌合し、スリーブ部材に保護カバーを固定する固定部材であることが好ましい。
第１封止部は、磁性体を含む接着剤から形成され、第２封止部は、接着剤と保持部材との間に発生する磁力により保持部材を保護カバー側に磁力付勢して形成されたことが好ましい。
保持部材は、非磁性体からなる本体と、蛍光体保持部の表面に設けられ、磁性体の金属からなり、蛍光体が発する白色光を反射する金属膜とを備えることが好ましい。
保持部材は、磁石からなる本体と、蛍光体保持部の表面に設けられ、非磁性体の金属からなり、蛍光体が発する白色光を反射する金属膜とを備えることが好ましい。
保持部材は、非磁性体からなる本体と、本体の基端側に設けられた磁石とを備えることが好ましい。
本発明の内視鏡用照明光学系ユニットの製造方法は、レーザ光源から供給されるレーザ光を先端まで導いて出射する光ファイバと、光ファイバから出射されるレーザ光で励起して蛍光を発する蛍光体であり、蛍光とレーザ光とからなる白色光を形成する蛍光体と、先端側が開放され、蛍光体を保持する蛍光体保持部、及び蛍光体保持部の基端に連続し、光ファイバが挿通される貫通孔を有する保持部材と、保持部材が内嵌し、先端及び基端が開放されたスリーブ部材と、蛍光体の先端側を覆い、蛍光とレーザ光とを透過させる保護カバーとを有する内視鏡用照明光学系ユニットの製造方法において、スリーブ部材と保護カバーとを接着して蛍光体の先端側を封止する第１封止工程と、スリーブ部材と保護カバーとが接着された後、スリーブ部材の内部に保持部材を挿入して保持部材及びスリーブ部材の基端から光ファイバを突出させるとともに、保持部材を保護カバー側に磁力付勢することによって保持部材先端を保護カバーに密着させた状態として、スリーブ部材及び保持部材を接着して蛍光体の基端側を封止する第２封止工程とを含むことを特徴とする。
本発明によれば、保護カバーとスリーブ部材とが接着され、保持部材を保護カバー側に磁力付勢することによって保持部材先端を保護カバーに密着させた状態として、スリーブ部材及び保持部材を接着しているので、簡単な構造で、蛍光体を確実に封止して蛍光体の劣化を防止することができる。また、磁力付勢で蛍光体と保護カバーとを密着させているので、光ファイバを押し込む必要がなく、歩留まりを向上させることができる。
図１に示すように、電子内視鏡システム１１は、電子内視鏡１２、プロセッサ装置１３、及び光源装置１４からなる。電子内視鏡１２は、被検者の体内に挿入される可撓性の挿入部１６と、挿入部１６の基端部分に連接された操作部１７と、プロセッサ装置１３及び光源装置１４に接続されるコネクタ１８と、操作部１７とコネクタ１８との間を繋ぐユニバーサルコード１９とを有する。
挿入部１６は、その先端に設けられ、被検体内撮影用のＣＣＤ型イメージセンサ（図４参照。以下、ＣＣＤという）３７が内蔵された先端部１６ａと、先端部１６ａの基端に連設された湾曲自在な湾曲部１６ｂと、湾曲部１６ｂの基端に連設された可撓性を有する可撓管部１６ｃとからなる。
操作部１７には、湾曲部１６ｂを上下左右に湾曲させるためのアングルノブ２１や先端部１６ａからエアー，水を噴出させるための送気／送水ボタン２２といった操作部材が設けられている。また、操作部１７には、鉗子チャンネル（図示せず）に電気メス等の処置具を挿入するための鉗子口２３が設けられている。
プロセッサ装置１３は、光源装置１４と電気的に接続され、電子内視鏡システム１１の動作を統括的に制御する。プロセッサ装置１３は、ユニバーサルコード１９や挿入部１６内に挿通された伝送ケーブルを介して電子内視鏡１２に給電を行い、ＣＣＤ３７の駆動を制御する。また、プロセッサ装置１３は、伝送ケーブルを介してＣＣＤ３７から出力された撮像信号を取得し、各種画像処理を施して画像データを生成する。プロセッサ装置１３で生成された画像データは、プロセッサ装置１３にケーブル接続されたモニタ２０に観察画像として表示される。
図２に示すように、先端部１６ａは、先端硬性部２４と、この先端硬性部２４の先端側に装着される先端保護キャップ２５とを備える。先端硬性部２４は、ステンレス鋼等の金属からなり、長手方向に沿って複数の貫通孔が形成されている。この先端硬性部２４の各貫通孔に照明光学系ユニット２６Ａ，２６Ｂ、撮像ユニット２７、鉗子チャンネル、送気／送水チャンネル（図示せず）等の各種部品が取り付けられている。先端硬性部２４の後端は、湾曲部１６ｂを構成する先端の湾曲駒２８に連結されている。また、先端硬性部２４の外周には、外皮チューブ２９が被覆される。
先端保護キャップ２５は、ゴムまたは樹脂等からなり、先端硬性部２４に保持された各種部品に対応した位置に貫通孔が形成されている。図３に示すように、先端保護キャップ２５は、貫通孔２５ａ〜２５ｅから観察窓３０、照明光学系ユニット２６Ａ，２６Ｂ、鉗子出口３１、送気・送水ノズル３２等を露呈させている。一対の照明光学系ユニット２６Ａ，２６Ｂは、観察窓３０を挟んで対称な位置に配されている。
図４に示すように、電子内視鏡１２は、先端部１６ａに撮像ユニット２７、照明光学系ユニット２６Ａ，２６Ｂが設けられ、操作部１７にＡＦＥ（アナログ信号処理回路）３３及び撮像制御部３４が設けられている。
撮影ユニット２７は、観察窓３０の奥に配置され、レンズ群及びプリズムからなる撮像光学系３６と、撮像光学系３６によって被検体内の像が撮像面に結像されるＣＣＤ３７とを有する。ＣＣＤ３７は、撮像面に結像された被検体内の像を光電変換して信号電荷を蓄積し、蓄積した信号電荷を撮像信号として出力する。出力された撮像信号はＡＦＥ３３に送られる。ＡＦＥ３３は、相関二重サンプリング（ＣＤＳ）回路、自動ゲイン調節（ＡＧＣ）回路、Ａ／Ｄ変換器など（いずれも図示は省略）から構成されている。ＣＤＳは、ＣＣＤ３７が出力する撮像信号に対して相関二重サンプリング処理を施し、ＣＣＤ３７を駆動することによって生じるノイズを除去する。ＡＧＣは、ＣＤＳによってノイズが除去された撮像信号を増幅する。
撮像制御部３４は、電子内視鏡１２とプロセッサ装置１３とが接続されたとき、プロセッサ装置１３内のコントローラ４５に接続され、コントローラ４５から指示がなされたときにＣＣＤ３７に対して駆動信号を送る。ＣＣＤ３７は、撮像制御部３４からの駆動信号に基づいて、所定のフレームレートで撮像信号をＡＦＥ３３に出力する。
照明光学系ユニット２６Ａ，２６Ｂは、照明光を被検体内に照射するユニットである。照明光学系ユニット２６Ａ，２６Ｂの先端側は保護カバー３８によって封止されており、照明窓として先端部１６ａの先端面、すなわち先端保護キャップ２５の貫通孔２５ｂ，２５ｃから露呈される。
照明光学系ユニット２６Ａ，２６Ｂを構成する光ファイバ３９Ａ，３９Ｂは、光源装置１４から供給される青色レーザ光を導光し、出射端側に設けられた蛍光体４０へ出射する。以下、光ファイバ３９Ａ，３９Ｂの出射端側を「先端側」といい、光ファイバ３９Ａ，３９Ｂの入射端側を「基端側」という。蛍光体４０は、光ファイバ３９Ａ，３９Ｂから出射される青色レーザ光の一部を吸収して緑色〜黄色に励起発光する。このため、照明光学系ユニット２６Ａ，２６Ｂでは、蛍光体４０を拡散しながら透過する青色の光と、蛍光体４０から励起発光される緑色〜黄色の蛍光とが合わさって白色（擬似白色）の照明光が形成される。照明光の照射範囲は、電子内視鏡１２による撮影範囲と同程度か、これよりも大きく、照明光は観察画像の全面にほぼ均一に照射される。
プロセッサ装置１３は、デジタル信号処理回路（ＤＳＰ）４１、デジタル画像処理回路（ＤＩＰ）４２、表示制御回路４３、ＶＲＡＭ４４、コントローラ４５、操作部４６等を備える。
コントローラ４５は、プロセッサ装置１３全体の動作を統括的に制御する。ＤＳＰ４１は、電子内視鏡１２のＡＦＥ３３から出力された撮像信号に対し、色分離、色補間、ゲイン補正、ホワイトバランス調整、ガンマ補正等の各種信号処理を施し、画像データを生成する。ＤＳＰ４１で生成された画像データは、ＤＩＰ４２の作業メモリに入力される。また、ＤＳＰ４１は、例えば生成した画像データの各画素の輝度を平均した平均輝度値等、照明光量の自動制御（ＡＬＣ制御）に必要なＡＬＣ制御用データを生成し、コントローラ４５に入力する。
ＤＩＰ４２は、ＤＳＰ４１で生成された画像データに対して、電子変倍、色強調処理、エッジ強調処理等の各種画像処理を施す。ＤＩＰ４２で各種画像処理が施された画像データは、観察画像としてＶＲＡＭ４４に一時的に記憶された後、表示制御回路４３に入力される。表示制御回路４３は、ＶＲＡＭ４４から観察画像を選択して取得し、モニタ２０上に表示する。
操作部４６は、プロセッサ装置１３の筐体に設けられる操作パネル、マウスやキーボード等の周知の入力デバイスからなる。コントローラ４５は、操作部４６や電子内視鏡１２の操作部１７からの操作信号に応じて、電子内視鏡システム１１の各部を動作させる。
光源装置１４は、レーザ光源としてのレーザダイオード（ＬＤ）５１と、光源制御部５２とを備えている。ＬＤ５１は、中心波長４４５ｎｍの青色レーザ光を発する光源であり、図示しない集光レンズ等を介して光ファイバ５３に導光される。光ファイバ５３は、分岐カプラ５４を介して２つの光ファイバ５５Ａ，５５Ｂに接続される。光ファイバ５５Ａ，５５Ｂは、コネクタ１８を介して電子内視鏡１２の光ファイバ３９Ａ，３９Ｂに接続される。このため、ＬＤ５１が発光した青色レーザ光は、照明光学系ユニット２６Ａ，２６Ｂを構成する蛍光体４０に入射する。そして、青色レーザ光が入射されることにより蛍光体４０が励起発光する緑色〜黄色の蛍光と合わさって、白色（擬似白色）の照明光として被検体内に照射される。
光源制御部５２は、プロセッサ装置１３のコントローラ４５から入力される調節信号や同期信号にしたがってＬＤ５１の点灯／消灯のタイミングを調節する。さらに、光源制御部５２は、コントローラ４５と通信し、ＬＤ５１の発光量を調節することにより、被検体内に照射する照明光の光量を調節する。光源制御部５２による照明光量の制御は、撮影された観察画像の明るさ等に応じて自動的に照明光量を調節するＡＬＣ（Auto Light Control）制御であり、ＤＳＰ４１で生成されたＡＬＣ制御用データに基づいて行われる。
図５及び図６に示すように、照明光学系ユニット２６Ａは、シングルモードの光ファイバ３９Ａと、蛍光体４０と、蛍光体４０及び光ファイバ３９Ａを保持する保持部材としてのフェルール６０と、蛍光体４０の外周を覆う筒状の第１及び第２スリーブ部材６１，６２と、蛍光体４０の先端側を覆う保護カバー３８と、蛍光体４０の先端側を封止する第１封止部６３と、蛍光体４０の基端側を封止する第２封止部６４とを有する。また、照明光学系ユニット２６Ｂは、光ファイバ３９Ｂ、蛍光体４０、フェルール６０と、スリーブ部材６１，６２と、保護カバー３８と、第１及び第２封止部６３，６４とを有し、照明光学系ユニット２６Ａと同様に、フェルール６０が蛍光体４０および光ファイバ３９Ｂを保持するとともに、スリーブ部材６１，６２が蛍光体４０の外周を、保護カバー３８が蛍光体の先端を覆い、蛍光体４０の先端及び基端側を封止部６３，６４がそれぞれ封止する構成となっている。また、光ファイバ３９Ａ，３９Ｂの外周面は、保護チューブ６５によって被覆されている。保護チューブ６５の先端部は第２スリーブ部材６２の外周面に固定されている。
フェルール６０は、フェルール本体６６と、磁性体の金属から形成される金属膜６７とからなる。フェルール本体６６は、略円筒形状に形成され、光ファイバ３９Ａが挿通される挿通孔６８を有する。フェルール本体６６の先端側には、蛍光体４０を保持する蛍光体保持部６９が形成されている。蛍光体保持部６９は、フェルール本体６６の先端面６６ａから蛍光体４０の外形に合わせて凹となり、保護カバー３８と対面する先端側が開放された凹部状に形成されている。挿通孔６８は、蛍光体保持部６９の基端に連続している。
蛍光体保持部６９の表面には、金属膜６７が設けられている。金属膜６７は、磁性体であるとともに、反射膜として機能する。金属膜６７は、磁性体の金属、例えばニッケルからなり、メッキ、蒸着、スパッタ等により薄膜状に形成される。なお、フェルール本体６６は、非磁性体の物質、例えばＳＵＳ等の金属またはセラミックから形成される。
蛍光体４０は、無機ガラスなどの基材内に、青色レーザ光で励起されて緑色〜黄色の蛍光を発する蛍光物質、例えばＹＡＧやＢＡＭ（ＢａＭｇＡｌ１０Ｏ１７）を含有して構成される。この蛍光体４０は、蛍光体保持部６９の内部に、金属膜６７と接しつつ保持される。蛍光体４０から発する照明光は金属膜６７によって反射し、効率良く利用することができる。蛍光体保持部６９に蛍光体４０が保持されたとき、蛍光体４０及び金属膜６７の先端面がフェルール本体６６の先端面６６ａと同一面となるように形成されている。挿通孔６８は、フェルール６０の中心軸に沿って形成されている。光ファイバ３９Ａは、先端部が挿通孔６８に嵌合し、蛍光体４０の後方に保持される。
第１及び第２スリーブ部材６１，６２は、外径が同じ略円筒形状で、第１スリーブ部材６１の基端に設けられた凸部６１ａと、第２スリーブ部材６２の先端に設けられた凹部６２ａとを嵌合させることにより外周面が連続するように結合させることができる。なお、第１及び第２スリーブ部材６１，６２の結合としては、凸部６１ａと凹部６２ａとの嵌合を締り嵌めとなるように寸法を設定してもよいし、第１及び第２スリーブ部材６１，６２を接着してもよい。
第１スリーブ部材６１は、先端側から順に、保護カバー３８を受ける受け部７０と、フェルール本体６６の外周面６６ｂが嵌合する嵌合孔７１とを有する。受け部７０は、嵌合孔７１よりも内径が大きく形成されている。受け部７０は、保護カバー３８の外周面３８ａに対面する内周面７０ａと、この内周面７０ａと交差し、保護カバー３８の基端面と対面する底面７０ｂとを有する。保護カバー３８が受け部７０に接着されることにより、スリーブ部材６１の先端が封止される。嵌合孔７１は、スリーブ部材６１の中心に沿って、底面７０ｂから第１スリーブ部材６１の後端面まで連続している。第２スリーブ部材６２は、嵌合孔７１よりも内径が大きい嵌合孔７２が形成されている。第１及び第２スリーブ部材６１，６２が結合したとき、嵌合孔７１及び嵌合孔７２の内部にフェルール本体６６が収納され、第２スリーブ部材６２の基端からフェルール６０が突出しないように形成されている。
保護カバー３８は、蛍光体４０から出射される照明光（白色光）、すなわち蛍光体４０を拡散しながら透過する青色レーザ光と、蛍光体４０から励起発光される緑色〜黄色の蛍光とが透過可能な材料から略円板状に形成される。この保護カバー３８は、例えば石英ガラスやサファイヤガラスなどから形成される。
上記構成の照明光学系ユニット２６Ａを製造する製造工程、特に、第１スリーブ部材６１の内部に蛍光体４０を封止する工程について図７を参照して説明する。先ず、図７（Ａ）に示すように、受け部７０に保護カバー３８を嵌め込むとともに、保護カバー３８と第１スリーブ部材６１とを接着して蛍光体４０の先端側を封止する第１封止部６３を形成する。この接着を行うとき、接着剤７６を塗布する方法としては、例えば受け部７０に保護カバー３８を嵌め込んだ後、保護カバー３８と第１スリーブ部材６１との隙間に接着剤７６を流し込む。なお、これに限らず、保護カバー３８又は受け部７０に接着剤７６を塗布した後、受け部７０に保護カバー３８を嵌め込んでもよい。また、接着剤７６としては、例えばシリコン系接着剤が用いられる。
次に、図７（Ｂ）に示すように、蛍光体４０および光ファイバ３９Ａを保持するフェルール６０を第１スリーブ部材６１の内部に挿入してフェルール６０の先端を保護カバー３８に突き当てる。そして、図７（Ｃ）に示すように、保護カバー３８の先端に当接させる位置に磁石７５を配置する。上述したように、フェルール６０には、磁性体である金属膜６７が形成されているため、磁石７５と金属膜６７との間に磁力が発生して互いに引き付け合う磁力が発生する。これにより、金属膜６７を有するフェルール６０が磁力付勢を受けて保護カバー３８側に押圧されるため、フェルール６０の先端に位置する蛍光体４０が保護カバー３８に密着する。
さらに、図７（Ｃ）の状態を保持したまま、第１スリーブ部材６１の基端部と、フェルール６０との隙間に接着剤７６を流し込み、固化させて第２封止部６４を形成する（第２封止工程）。第１スリーブ部材６１の凸部６１ａに第２スリーブ部材６２の凹部６２ａを嵌合させるとともに、第２スリーブ部材６２および光ファイバ３９Ａに保護チューブ６５を被覆して照明光学系ユニット２６Ａが完成する。
以上のように、フェルール６０の一部に磁性体である金属膜６７を設け、第２封止工程の際、磁石付勢により保護カバー３８と蛍光体４０とが密着された状態で接着して第２封止部６４を形成しているので、蛍光体４０の先端側を確実に封止することができる。第１及び第２封止部６３，６４が蛍光体４０の先端側を十分に封止しているため、電子内視鏡１２を用いた診断や、洗浄消毒処理等の際、蛍光体４０と保護カバー３８との間にガスが進入することを防いで蛍光体４０、及び金属膜６７の劣化を防ぐことができる。また、磁力付勢で蛍光体４０と保護カバー３８とを密着させているので、光ファイバ３９Ａを押し込む必要がなく、照明光学系ユニット２６Ａの歩留まりを向上させることができる。
上記第１実施形態では、製造工程の際、磁石を用いることにより磁力付勢で保護カバー３８と蛍光体４０とを密着させているが、本発明はこれに限ることはなく、図８に示す第２実施形態のように、照明光学系ユニット８０を構成する部品自体によって磁力を生じるようにしてもよい。この場合、照明光学系ユニット８０は、一部が磁石から構成される保護カバー８１を備えている。なお、上記第１実施形態と同じ部材については同符号を付して説明を省略する。
保護カバー８１は、サファイヤガラスなどからなる略円板状のカバー本体８２と、カバー本体８２の基端側周縁に沿って配された円環状の磁石８３とが一体に設けられている。磁石８３は、例えば鉄、フェライトなどからなり、カバー本体８２の外周面及び基端面から突出しないように形成されている。保護カバー８１は、例えば、カバー本体８２と、磁石８３とをそれぞれ別に形成して接着などにより結合する。なお、磁石８３は、照明光学系ユニット８０が完成したとき、蛍光体４０を拡散しながら透過する青色レーザ光と、蛍光体４０から励起発光される緑色〜黄色の蛍光とが、カバー本体８２を透過するのを妨げない位置に設けられている。
上記構成の照明光学系ユニット８０を製造する製造工程、特に、第１スリーブ部材６１の内部に蛍光体４０を封止する工程について図９を参照して説明する。先ず、図９（Ａ）に示すように、受け部７０に保護カバー８１を嵌め込むとともに、保護カバー８１と第１スリーブ部材６１とを接着して蛍光体４０の先端側を封止する第１封止部６３を形成する。なお、この接着を行うときは、上記第１実施形態における保護カバー３８と第１スリーブ部材６１との接着を行うときと同様に接着剤７６の流し込みなどにより行う。
次に、図９（Ｂ）に示すように、蛍光体４０および光ファイバ３９Ａを保持するフェルール６０を第１スリーブ部材６１の内部に挿入してフェルール６０の先端を保護カバー８１に突き当てる。フェルール６０には、磁性体である金属膜６７が形成されているため、磁石８３と金属膜６７との間に磁力が発生して互いに引き付け合う磁力が発生する。これにより、金属膜６７を有するフェルール６０が磁力付勢を受けて保護カバー８１側に押圧されるため、フェルール６０の先端に位置する蛍光体４０が保護カバー８１に密着する。さらに、図９（Ｂ）の状態を保持したまま、第１スリーブ部材８１の基端部と、フェルール６０との隙間に接着剤７６を流し込み、固化させて第２封止部６４を形成する（第２封止工程）。
以上のように、フェルール６０の一部に磁性体である金属膜６７を設けるとともに、保護カバー８１の一部に磁石８３を設け、第２封止工程の際、磁石８３と金属膜６７との間に発生する磁石付勢により保護カバー３８と蛍光体４０とが密着された状態で、保護カバー３８と蛍光体４０とを接着して第２封止部６４を形成しているので、蛍光体４０の先端側を確実に封止することができる。
上記第２実施形態では、照明光学系ユニット８０を構成する部品として、磁石８３が一体に設けられた保護カバー８１を用いることで、保護カバー８１が磁力付勢を受けるようにしているが、本発明はこれに限るものではなく、図１０に示す第２実施形態の変形例である照明光学系ユニット８５は、磁石から構成され、保護カバー８６及び第１スリーブ部材８７の両方に嵌合する固定部材８８（嵌合部材）を備える。この場合、第１スリーブ部材８７は、外周面８７ａから受け部７０に貫通する矩形状の切り欠き部９１が形成され、保護カバー８６は、外周面８６ａから径方向に切り欠かれ、切り欠き部９１と同じ幅の溝９２が形成されている。固定部材８８は、切り欠き部９１及び溝９２と略同じ幅の矩形柱状に形成されている。また、第１スリーブ部材８７は、上記第１及び第２実施形態で用いる第１スリーブ部材６１と同様の受け部７０、嵌合孔７１、及び凸部６１ａを有する。
第１スリーブ部材８７の受け部７０に保護カバー８６を内嵌させた状態で、外周面８７ａから切り欠き部９１及び溝９２へ固定部材８８を嵌合させると、保護カバー８６をスリーブ部材８７に固定することができる。なお、図１０においては、切り欠き部９１及び溝９２は、スリーブ部材８７及び保護カバー８６に２箇所ずつ形成されているが、これに限らず、１箇所でもよく、３箇所以上でもよい。また、固定部材８８の形状は、切り欠き部９１及び溝９２に嵌合する矩形柱状に限定するものではなく、例えば、保護カバー８６及び第１スリーブ部材８７の外周面に嵌合する円環状でもよい。
上記構成の照明光学系ユニット８５を製造する製造工程、特に、第１スリーブ部材８７の内部に蛍光体４０を封止する工程について図１１を参照して説明する。先ず、図１１（Ａ）に示すように、保護カバー８６を受け部７０に嵌め込むとともに溝９２の位置を切り欠き部９１の位置に合わせる。そして、図１１（Ｂ）に示すように、切り欠き部９１及び溝９２に固定部材８８を嵌合させるとともに、保護カバー８６と第１スリーブ部材８７とを接着して蛍光体４０の先端側を封止する第１封止部６３を形成する。
次に、図１１（Ｃ）に示すように、蛍光体４０および光ファイバ３９Ａを保持するフェルール６０を第１スリーブ部材８７の内部に挿入してフェルール６０の先端を保護カバー８６に突き当てる。固定部材８８と金属膜６７との間に磁力が発生して互いに引き付け合う磁力が発生する。これにより、金属膜６７を有するフェルール６０が磁力付勢を受けて保護カバー８６側に押圧されるため、フェルール６０の先端に位置する蛍光体４０が保護カバー８６に密着する。さらに、図１１（Ｃ）の状態を保持したまま、第１スリーブ部材８７の基端部と、フェルール６０との隙間に接着剤７６を流し込み、固化させて第２封止部６４を形成する（第２封止工程）。
上記各実施形態では、フェルール６０の一部に設ける磁性体として、金属膜６７を磁性体の金属から形成しているが、本発明はこれに限定するものではなく、図１２に示す照明光学系ユニット９５のように、フェルール本体６６の基端部に円筒形状の磁石９６を設けるようにしてもよい。磁石９６としては、鉄、フェライトなどを用いる。この場合、金属膜６７は、アルミ、銀など非磁性体の金属から形成する。また、上記各実施形態では、フェルール本体６６を非磁性体の物質から形成し、フェルール６０の一部を磁性体の物質から形成しているが、本発明はこれに限らず、フェルール本体６６を、鉄、フェライトなどの磁石から形成してもよい。この場合、金属膜６７は、アルミ、銀など非磁性体の金属から形成する。
さらにまた、上記第２実施形態では、保護カバーの一部を構成する磁石、または保護カバーに嵌合する磁石と、フェルールの一部に設けられた磁性体とによる磁力付勢で保護カバーと蛍光体とを密着させているが、本発明はこれに限らず、保護カバーとスリーブ部材とを接着する接着剤に磁性体を含有させて、この接着剤とフェルール６０の一部に設けられた磁性体とによる磁力付勢で保護カバーと蛍光体とを密着させるようにしてもよい。なお、この場合、フェルール６０の一部を鉄、フェライトなどの磁石から形成することが好ましい。
また、上記実施形態においては、撮像素子を用いて被検体の状態を撮像した画像を観察する電子内視鏡を例に上げて説明しているが、本発明はこれに限るものではなく、光学的イメージガイドを採用して被検体の状態を観察する内視鏡にも適用することができる。さらにまた、上記実施形態においては、２つの照明光学系ユニットを備えた内視鏡を例に上げて説明しているが、本発明はこれに限らず、１つの照明光学系ユニットを備えた内視鏡、あるいは３つ以上の照明光学系ユニットを備えた内視鏡にも適用することができる。
１１ 電子内視鏡システム
１２ 電子内視鏡
１３ プロセッサ装置
１４ 光源装置
１６ 挿入部
１６ａ 先端部
２６Ａ，２６Ｂ 照明光学系ユニット
３８，８１，８６ 保護カバー
３９Ａ，３９Ｂ 光ファイバ
４０ 蛍光体
６０ フェルール（保持部材）
６１，８７ 第１スリーブ部材
６２ 第２スリーブ部材
６７ 金属膜
７５，８３，９６ 磁石
８８ 固定部材（嵌合部材）
１２ 電子内視鏡
１３ プロセッサ装置
１４ 光源装置
１６ 挿入部
１６ａ 先端部
２６Ａ，２６Ｂ 照明光学系ユニット
３８，８１，８６ 保護カバー
３９Ａ，３９Ｂ 光ファイバ
４０ 蛍光体
６０ フェルール（保持部材）
６１，８７ 第１スリーブ部材
６２ 第２スリーブ部材
６７ 金属膜
７５，８３，９６ 磁石
８８ 固定部材（嵌合部材）
Claims (10)
- レーザ光源から供給されるレーザ光を先端まで導いて出射する光ファイバと、
前記光ファイバから出射される前記レーザ光で励起して蛍光を発する蛍光体であり、前記蛍光と前記レーザ光とからなる白色光を形成する蛍光体と、
先端側が開放され、前記蛍光体を保持する蛍光体保持部、及び前記蛍光体保持部の基端に連続し、前記光ファイバが挿通される貫通孔を有し、少なくとも一部が磁性体で構成された保持部材と、
先端及び基端が開放され、前記保持部材が内嵌するとともに、基端から前記光ファイバを突出させるスリーブ部材と、
前記蛍光体の先端側を覆い、前記蛍光及び前記レーザ光を透過させる保護カバーと、
前記保護カバーと前記スリーブ部材とが接着され、前記蛍光体の先端側を封止する第１封止部と、
前記保護カバーと前記スリーブ部材とが接着された後、前記保持部材を前記保護カバー側に磁力付勢することによって前記保持部材先端を前記保護カバーに密着させた状態として、前記保持部材と前記スリーブ部材とが接着され、前記蛍光体の基端側を封止する第２封止部とを有することを特徴とする内視鏡用照明光学系ユニット。 - 前記第２封止部は、前記保護カバー側に磁石を配置することにより前記保持部材を前記保護カバー側に磁力付勢して形成された請求項１記載の内視鏡用照明光学系ユニット。
- 前記保護カバーの一部を磁石から構成し、
前記第２封止部は、前記保護カバーと前記保持部材との間に発生する磁力により前記保持部材を前記保護カバー側に磁力付勢して形成された請求項１記載の内視鏡用照明光学系ユニット。 - 保護カバーに嵌合し、磁石から構成した嵌合部材を備え、
前記第２封止部は、前記嵌合部材と前記保持部材との間に発生する磁力により前記保持部材を前記保護カバー側に磁力付勢して形成された請求項１記載の内視鏡用照明光学系ユニット。 - 前記嵌合部材は、前記保護カバーとともに、前記スリーブ部材に嵌合し、前記スリーブ部材に前記保護カバーを固定する固定部材である請求項４記載の内視鏡用照明光学系ユニット。
- 前記第１封止部は、磁性体を含む接着剤から形成され、前記第２封止部は、前記接着剤と前記保持部材との間に発生する磁力により前記保持部材を前記保護カバー側に磁力付勢して形成された請求項１記載の内視鏡用照明光学系ユニット。
- 前記保持部材は、非磁性体からなる本体と、前記蛍光体保持部の表面に設けられ、磁性体の金属からなり、前記蛍光体が発する白色光を反射する金属膜とを備える請求項１ないし６のいずれか１項に記載の内視鏡用照明光学系ユニット。
- 前記保持部材は、磁石からなる本体と、前記蛍光体保持部の表面に設けられ、非磁性体の金属からなり、前記蛍光体が発する白色光を反射する金属膜とを備える請求項１ないし６のいずれか１項に記載の内視鏡用照明光学系ユニット。
- 前記保持部材は、非磁性体からなる本体と、前記本体の基端側に設けられた磁石とを備える請求項１ないし６のいずれか１項に記載の内視鏡用照明光学系ユニット。
- レーザ光源から供給されるレーザ光を先端まで導いて出射する光ファイバと、
前記光ファイバから出射される前記レーザ光で励起して蛍光を発する蛍光体であり、前記蛍光と前記レーザ光とからなる白色光を形成する蛍光体と、
先端側が開放され、前記蛍光体を保持する蛍光体保持部、及び前記蛍光体保持部の基端に連続し、前記光ファイバが挿通される貫通孔を有する保持部材と、
前記保持部材が内嵌し、先端及び基端が開放されたスリーブ部材と、
前記蛍光体の先端側を覆い、前記蛍光と前記レーザ光とを透過させる保護カバーとを有する内視鏡用照明光学系ユニットの製造方法において、
前記スリーブ部材と前記保護カバーとを接着して前記蛍光体の先端側を封止する第１封止工程と、
前記スリーブ部材と前記保護カバーとが接着された後、前記スリーブ部材の内部に前記保持部材を挿入して前記保持部材及び前記スリーブ部材の基端から前記光ファイバを突出させるとともに、前記保持部材を前記保護カバー側に磁力付勢することによって前記保持部材先端を前記保護カバーに密着させた状態として、前記スリーブ部材及び前記保持部材を接着して前記蛍光体の基端側を封止する第２封止工程とを含むことを特徴とする内視鏡用照明光学系ユニットの製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2013542918A JP5583289B2 (ja) | 2011-11-10 | 2012-10-25 | 内視鏡用照明光学系ユニット及びその製造方法 |
Applications Claiming Priority (4)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
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