本發(fā)明涉及光源模組和具有光源模組的內(nèi)窺鏡用光源系統(tǒng)。
背景技術(shù):
例如,專(zhuān)利文獻(xiàn)1公開(kāi)了搭載多個(gè)光源和對(duì)應(yīng)于各光源的導(dǎo)光部件的光源系統(tǒng)的一例。在該光源系統(tǒng)中,將作為3種光源的激光源、燈光源和LED光源與激光用的單線(xiàn)的光纖、燈光及LED光用的束狀纖維(bundle fiber)組合。
并且,該光源系統(tǒng),如在用于通常光觀(guān)察的白色照明中使用燈光源或LED光源、在用于特殊光觀(guān)察的窄頻帶照明中使用激光源那樣,根據(jù)使用用途而實(shí)施區(qū)分使用。
現(xiàn)有技術(shù)文獻(xiàn)
專(zhuān)利文獻(xiàn)
專(zhuān)利文獻(xiàn)1:特開(kāi)2013-125608號(hào)公報(bào)
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素:
發(fā)明要解決的課題
在專(zhuān)利文獻(xiàn)1所公開(kāi)的光源系統(tǒng)中,關(guān)于將包括光源的光源模組與包括導(dǎo)光部件這樣的光導(dǎo)的照射模組進(jìn)行連接的連接器,同時(shí)使用兩種連接器。具體而言,光源系統(tǒng)具有將激光源與單線(xiàn)的光纖連接的單線(xiàn)連接器、和將燈光源或LED光源與束狀纖維連接的線(xiàn)束連接器。對(duì)于僅搭載有單線(xiàn)的光纖的照射模組僅使用單線(xiàn)連接器,對(duì)于僅搭載有束狀纖維的照射模組僅使用線(xiàn)束連接器。對(duì)于搭載有單線(xiàn)的光纖和束狀纖維的照射模組使用單線(xiàn)連接器和線(xiàn)束連接器兩者。
在上述中,由于光源彼此相互分體,所以單線(xiàn)連接器及線(xiàn)束連接器連接的各光源側(cè)的連接部也相互分體,因此連接工作繁瑣。
本發(fā)明是鑒于這些情況而做出的,目的是提供一種能夠?qū)Ω鞣N各樣的種類(lèi)的照射模組簡(jiǎn)化連接的光源模組、和具有該光源模組的內(nèi)窺鏡用光源系統(tǒng)。
用于解決課題的手段
本發(fā)明的光源模組的一個(gè)技術(shù)方案,具有能夠機(jī)械地拆裝照射模組的照射側(cè)連接部的光源側(cè)連接口部,以使得通過(guò)光源模組與上述照射模組的組合,從上述照射模組射出與用途對(duì)應(yīng)的照明光,其中,上述光源側(cè)連接口部,對(duì)于第1照射側(cè)連接部和第2照射側(cè)連接部被共通化,以使得上述光源側(cè)連接口部能夠與搭載于第1照射模組的上述第1照射側(cè)連接部和搭載于第2照射模組的上述第2照射側(cè)連接部進(jìn)行連接。
附圖說(shuō)明
圖1是本發(fā)明的第1實(shí)施方式的第1光源模組和具有第1光源模組的內(nèi)窺鏡用光源系統(tǒng)的概略圖。
圖2是表示第2射出部的結(jié)構(gòu)的圖。
圖3A是表示圖1所示的第1光源模組與第1照射模組連接的狀態(tài)的圖。
圖3B是表示圖1所示的第1光源模組與第2照射模組連接的狀態(tài)的圖。
圖4A是表示第2光源模組的結(jié)構(gòu)的圖。
圖4B是表示第3光源模組的結(jié)構(gòu)的圖。
圖5是第2實(shí)施方式的第1光源模組和具有第1光源模組的內(nèi)窺鏡用光源系統(tǒng)的概略圖。
圖6A是表示圖5所示的第1光源模組與第1照射模組連接的狀態(tài)的圖。
圖6B是表示圖5所示的第1光源模組與第2照射模組連接的狀態(tài)的圖。
具體實(shí)施方式
以下,參照附圖對(duì)本發(fā)明的實(shí)施方式詳細(xì)地說(shuō)明。另外,在一部分的圖中,為了圖示的明了化而省略了部件的一部分的圖示。
[第1實(shí)施方式]
[結(jié)構(gòu)]
參照?qǐng)D1、圖2、圖3A和圖3B,對(duì)第1實(shí)施方式進(jìn)行說(shuō)明。
[內(nèi)窺鏡用光源系統(tǒng)10的結(jié)構(gòu)]
圖1所示那樣的內(nèi)窺鏡用光源系統(tǒng)10具有光源模組和相對(duì)于光源模組機(jī)械地拆裝自如的照射模組。如圖1所示,內(nèi)窺鏡用光源系統(tǒng)10例如由1個(gè)光源模組(第1光源模組20)和兩個(gè)照射模組(第1照射模組50和第2照射模組70)構(gòu)成。各照射模組50、70例如為光學(xué)特性相互不同的各種各樣的種類(lèi)的模組。并且,如圖1、圖3A和圖3B所示,第1光源模組20和照射模組50、70以如下方式相互組合,即:在第1照射模組50被安裝于第1光源模組20時(shí)第2照射模組70被從第1光源模組20拆下,在第2照射模組70被安裝于第1光源模組20時(shí)第1照射模組50被從第1光源模組20拆下。通過(guò)組合,將與用途對(duì)應(yīng)的照明光從與第1光源模組20連接的照射模組50、70射出。并且,第1光源模組20相對(duì)于第1照射模組50和第2照射模組70共用及共通化,是共通的部件。
第1光源模組20搭載于例如光源裝置11,照射模組50、70搭載于與光源裝置11拆裝自如的例如內(nèi)窺鏡13。
[光源模組]
以下,參照?qǐng)D1、圖3A和圖3B,以第1光源模組20為一例說(shuō)明光源模組的具體的結(jié)構(gòu)。
如圖1、圖3A和圖3B所示,第1光源模組20搭載第1光源21和具有比第1光源21的發(fā)光面積小的發(fā)光面積的第2光源23。第1光源21具有射出作為第1光的LED光的LED光源21a,第2光源23具有射出作為第2光的激光的激光源23a。第1光源21和第2光源23配設(shè)為,使從第1光源21射出的第1光的光軸與從第2光源23射出的第2光的光軸相互正交交叉。
LED光源21a與激光源23a的組合根據(jù)用途而存在許多。以下,以L(fǎng)ED光源21a被用于通常光觀(guān)察、激光源23a被用于特殊光觀(guān)察為一例而記載說(shuō)明。另外,特殊光觀(guān)察例如表示將生物體內(nèi)的表層血管與深層血管區(qū)分來(lái)看的觀(guān)察。
LED光源21a具有射出白色的LED光的白色LED。激光源23a具有射出具有405nm的波長(zhǎng)的激光的LD、射出具有445nm的波長(zhǎng)的激光的LD和射出具有515nm的波長(zhǎng)的激光的LD。
第2光源23具有從激光源23a射出的激光進(jìn)行入射的單線(xiàn)的導(dǎo)光部件23b、和將由導(dǎo)光部件23b導(dǎo)光后的激光合波的合波部件23c。第2光源23還具有將由合波部件23c合波后的激光進(jìn)行導(dǎo)光的導(dǎo)光部件23d。1個(gè)導(dǎo)光部件23b與1個(gè)LD光學(xué)連接。導(dǎo)光部件23b、23d例如具有單線(xiàn)的光纖。
如圖1、圖3A和圖3B所示,第1光源模組20還具有第1平行部件25和第2平行部件27,第1平行部件25具有將從第1光源21射出的LED光變換為第1平行光的透鏡,第2平行部件27具有將從第2光源23射出的激光變換為第2平行光的透鏡。
激光以具有與導(dǎo)光部件23d的接收角(NA)對(duì)應(yīng)的擴(kuò)散角度的狀態(tài)向第2平行部件27入射。第2平行部件27將該狀態(tài)的激光變換為平行光。
第1光源21與第1平行部件25之間的相對(duì)距離和第2光源23與第2平行部件27之間的相對(duì)距離被調(diào)整為希望值,以使第1平行光的光束徑與第2平行光的光束徑相同。
如圖1、圖3A和圖3B所示,第1光源模組20還具有合波部件29,該合波部件29,在光的行進(jìn)方向上配設(shè)在第1平行部件25和第2平行部件27的前方,將作為第1平行光的LED光與作為第2平行光的激光合波。合波部件29進(jìn)行合波以使LED光的光軸與激光的光軸相互一致。為此,合波部件29還具有配設(shè)在LED光與激光交叉的交叉部分、將LED光朝向后述光源側(cè)連接口部37部分反射或反射、將激光朝向光源側(cè)連接口部37透射的反射鏡29a。反射鏡29a例如包括分色鏡。反射鏡29a例如相對(duì)于LED光的光軸和激光光軸傾斜45度配設(shè)。另外,在第1光源21和第2光源23相反地配設(shè)的情況下,作為反射鏡29a,使用LED光朝向光源側(cè)連接口部37透射而激光朝向光源側(cè)連接口部37全反射的反射鏡。隨著上述,LED光和激光能夠憑借反射鏡29a相互合波。
如上述那樣,根據(jù)第1光源21與第1平行部件25之間的相對(duì)距離以及第2光源23與第2平行部件27之間的相對(duì)距離,第1平行光的光束徑與第2平行光的光束徑變得相同。因此,合波部件29以使作為第1平行光的LED光的光束徑與作為第2平行光的激光的光束徑變得相同的方式將LED光與激光合波。合波部件29以使作為第1平行光的LED光的光束整體與作為第2平行光的激光的光整體相重合的方式將LED光與激光合波。 合波部件29也可以使LED光的配光角與激光的配光角相互一致而合波。
如圖1、圖3A和圖3B所示,第1光源模組20還具有將由合波部件29合波后的光朝向光源側(cè)連接口部37聚光的聚光部件31。詳細(xì)而言,聚光部件31向配設(shè)在光源側(cè)連接口部37的光源側(cè)光連接部37a處的照射模組50、70的照射側(cè)光連接部53、73進(jìn)行聚光。聚光部件31在光的行進(jìn)方向上配設(shè)在合波部件29的前方。聚光部件31被第1光源21和第2光源23共用。聚光部件31例如具有透鏡。
如圖1、圖3A和圖3B所示,第1光源模組20還具有判別與光源模組連接的照射模組50、70的判別部33。判別部33基于記錄在照射模組50、70具備的后述的記錄部57、77中的信息,判別連接在第1光源模組20上的照射模組是第1照射模組50還是第2照射模組70。
如圖1、圖3A和圖3B所示,第1光源模組20還具有基于判別部33的判別結(jié)果來(lái)控制第1光源21和第2光源23的至少一方的光源控制部35。
如圖1、圖3A和圖3B所示,第1光源模組20還具有作為光源裝置11的插接部發(fā)揮功能的光源側(cè)連接口部37,以供配設(shè)在內(nèi)窺鏡13的通用軟線(xiàn)15上的連接器15a拆裝。光源側(cè)連接口部37以相對(duì)于搭載在第1照射模組50上的第1照射側(cè)連接部51和搭載在第2照射模組70上的第2照射側(cè)連接部71能夠拆裝自如地連接的方式,相對(duì)于第1照射側(cè)連接部51和第2照射側(cè)連接部71被共享并被共通化。例如,在作為光學(xué)功能相互不同的各種各樣的種類(lèi)的模組的各照射模組50、70中,光源側(cè)連接口部37能夠相對(duì)于第1照射側(cè)連接部51和第2照射側(cè)連接部71機(jī)械地拆裝,對(duì)于第1照射側(cè)連接部51和第2照射側(cè)連接部71是共通的部件。由此,與第1照射側(cè)連接部51連接的光源側(cè)連接口部37是與第2照射側(cè)連接部71連接的光源側(cè)連接口部37相同的部位,配設(shè)在與同第2照射側(cè)連接部71連接的光源側(cè)連接口部37相同的位置。因此,光源側(cè)連接口部37將第1照射側(cè)連接部51和第2照射側(cè)連接部71定位,以使光源側(cè)連接口部37與第1照射側(cè)連接部51連接時(shí)的第1照射側(cè)連接部51的光軸的位置和光源側(cè)連接口部37與第2照射側(cè)連接部71連接時(shí)的第2照射側(cè)連接部71的光軸的位置一致。
如圖1、圖3A和圖3B所示,光源側(cè)連接口部37具有與照射側(cè)連接部 51、71的照射側(cè)光連接部53、73連接的光源側(cè)光連接部37a、和與照射側(cè)連接部51、71的照射側(cè)電連接部55、75連接的光源側(cè)電連接部37b。光源側(cè)光連接部37a與照射側(cè)光連接部53、73的連接和光源側(cè)電連接部37b與照射側(cè)電連接部55、75的連接同時(shí)實(shí)施。
光源側(cè)光連接部37a例如配設(shè)在與聚光部件31相同的軸上,配設(shè)在與由聚光部件31聚光后的光聚光的位置相同的軸上。光源側(cè)光連接部37a具有照射側(cè)光連接部53、73貫通的貫通口部。
光源側(cè)電連接部37b與判別部33連接。
[照射模組]
如上述那樣,照射模組具有圖1、圖3A和圖3B所示那樣的第1照射模組50和第2照射模組70。以下,簡(jiǎn)單地說(shuō)明對(duì)于第1照射模組50和第2照射模組70共通的部分。
照射模組50、70具有:照射側(cè)連接部51、71,與光源側(cè)連接口部37連接,在連接時(shí)入射從光源側(cè)連接口部37側(cè)射出的光;導(dǎo)光部件61、81,將從照射側(cè)連接部51、71入射的光進(jìn)行導(dǎo)光;射出部63、83,將由導(dǎo)光部件61、81導(dǎo)光后的光向外部射出。
以下,對(duì)照射模組的第1照射模組50和第2照射模組70的具體結(jié)構(gòu)進(jìn)行說(shuō)明。
第1照射模組50作為束狀纖維顯像器(bundle fiber scoope)發(fā)揮功能,第1照射模組50搭載第1照射側(cè)連接部51、第1導(dǎo)光部件61和第1射出部63。
第2照射模組70作為單線(xiàn)光纖顯像器發(fā)揮功能,第2照射模組70搭載第2照射側(cè)連接部71、第2導(dǎo)光部件81和第2射出部83。
第1照射側(cè)連接部51和第2照射側(cè)連接部71配設(shè)于例如配設(shè)在內(nèi)窺鏡13的通用軟線(xiàn)15上的連接器15a。第1導(dǎo)光部件61和第2導(dǎo)光部件81配設(shè)在內(nèi)窺鏡13的通用軟線(xiàn)15、操作部17和軟質(zhì)的插入部19的內(nèi)部。第1射出部63和第2射出部83配設(shè)在插入部19的前端部。
搭載第1照射模組50的內(nèi)窺鏡13與搭載第2照射模組70的內(nèi)窺鏡13是分體的。
第1照射模組50(束狀纖維顯像器)與第2照射模組70(單線(xiàn)光纖顯 像器)的最大差異是各自具有的例如光學(xué)功能相互不同,具體而言是各自具有的導(dǎo)光部件61、81的種類(lèi)相互不同。
例如,第1導(dǎo)光部件61具有通過(guò)將多個(gè)光纖單線(xiàn)扎束而形成的束狀纖維61a,第2導(dǎo)光部件81具有單線(xiàn)的光纖81a,以使得第2導(dǎo)光部件81的有效截面積比第1導(dǎo)光部件61的導(dǎo)光截面積小。有效截面積表示相對(duì)于導(dǎo)光部件61、81的中心軸垂直的截面,表示發(fā)光面積。
在束狀纖維61a中,光纖單線(xiàn)具有配設(shè)在單線(xiàn)的光纖的中心部的未圖示的芯部、和以將芯部覆蓋的方式配設(shè)的未圖示的包層部。芯部的直徑為幾μm~幾十μm。包層部的折射率比芯部的折射率低。因此,光被芯部與包層部的界面反射,被關(guān)入到芯部中,被芯部導(dǎo)光。由此,光纖單線(xiàn)將光關(guān)入到光纖單線(xiàn)的內(nèi)部,將光不泄漏地向第1射出部63傳送。束狀纖維61a的直徑例如是幾mm左右。
單線(xiàn)的光纖81a具有配設(shè)在單線(xiàn)的光纖81a的中心部的未圖示的芯部、和以將芯部覆蓋的方式配設(shè)的未圖示的包層部。芯部的直徑為幾μm~幾百μm。包層部的折射率比芯部的折射率低。因此,光被芯部與包層部的界面反射,被關(guān)入到芯部中,被芯部導(dǎo)光。由此,光纖81a將光關(guān)入到光纖81a的內(nèi)部,將光不泄漏地向第2射出部83傳送。
[第1照射模組50(束狀纖維顯像器)的詳細(xì)結(jié)構(gòu)]
如圖1和圖3A所示,第1照射側(cè)連接部51具有與光源側(cè)光連接部37a連接的第1照射側(cè)光連接部53、與光源側(cè)電連接部37b連接的第1照射側(cè)電連接部55、以及第1記錄部57。
如圖1和圖3A所示,第1照射側(cè)光連接部53具有:蓋狀玻璃53a,當(dāng)?shù)?照射側(cè)光連接部53與光源側(cè)光連接部37a連接時(shí)供被聚光部件31聚光后的光入射;棒狀透鏡53b,在光的行進(jìn)方向上配設(shè)在蓋狀玻璃53a的后方,與束狀纖維61a的一端部光學(xué)連接。
蓋狀玻璃53a由將光透射的材質(zhì)形成。
棒狀透鏡53b具有配設(shè)在棒狀透鏡53b的中心部的未圖示的芯部、和以將芯部覆蓋的方式配設(shè)的未圖示的包層部。包層部的折射率比芯部的折射率低。因此,光被芯部與包層部的界面反射,被關(guān)入到芯部中,被芯部導(dǎo)光。由此,棒狀透鏡53b將光關(guān)入到棒狀透鏡53b的內(nèi)部,將光不泄漏 地向束狀纖維61a傳送。棒狀透鏡53b的直徑與束狀纖維61a的直徑大致相同。棒狀透鏡53b使與光的光軸正交的方向的截面中的光強(qiáng)度均勻。該光表示從第1光源模組20向第1照射側(cè)光連接部53入射的光。
通常,激光的光強(qiáng)度在激光的中心部較強(qiáng),越是從中心部離開(kāi)越弱。這樣,激光的光強(qiáng)度變得不均勻。如果在此狀態(tài)下激光向束狀纖維61a直接入射,則入射到束狀纖維61a的各光纖中的光量發(fā)生偏差。并且,從束狀纖維61a射出的激光的光強(qiáng)度發(fā)生偏倚,作為照明光而發(fā)生亮度不勻及配光不勻。但是,憑借棒狀透鏡53b,激光在棒狀透鏡53b內(nèi)反復(fù)反射,沒(méi)有偏差地向束狀纖維61a入射。因此,激光的光強(qiáng)度被消除偏倚而變得均勻。由此,防止亮度不勻及配光不勻。
圖1和圖3A所示那樣的第1記錄部57記錄有表示照射模組是第1照射模組50的信息。當(dāng)?shù)?照射側(cè)電連接部55與光源側(cè)電連接部37b連接時(shí),第1記錄部57將信息經(jīng)由第1照射側(cè)電連接部55和光源側(cè)電連接部37b向判別部33傳送。
如圖1和圖3A所示,第1射出部63具有配設(shè)在第1照射模組50的另一端部、與束狀纖維61a的另一端部光學(xué)連接的光變換部件63a。光變換部件63a具有將從束狀纖維61a的另一端部射出的光進(jìn)行變換以使其成為希望的配光及擴(kuò)散角而作為照明光進(jìn)行照射的透鏡系統(tǒng)。通常,從束狀纖維61a端部射出的光的擴(kuò)散角較小,所以光變換部件63a使該擴(kuò)散角變大。
[第2照射模組70(單線(xiàn)光纖顯像器)的詳細(xì)結(jié)構(gòu)]
如圖1和圖3B所示,第2照射側(cè)連接部71具有與光源側(cè)光連接部37a連接的第2照射側(cè)光連接部73、與光源側(cè)電連接部37b連接的第2照射側(cè)電連接部75、以及第2記錄部77。第2照射模組70中的第2照射側(cè)連接部71的位置與第1照射模組50中的第1照射側(cè)連接部51的位置相同。
如圖1和圖3B所示,第2照射側(cè)光連接部73具有:蓋狀玻璃73a,當(dāng)?shù)?照射側(cè)光連接部73與光源側(cè)光連接部37a連接時(shí)供由聚光部件31聚光后的光入射;聚光部件73b,配設(shè)在蓋狀玻璃73a的后方,與單線(xiàn)的光纖81a的一端部光學(xué)連接。
蓋狀玻璃73a由將光透射的材質(zhì)形成。
聚光部件73b將光向單線(xiàn)的光纖81a聚光,以使透過(guò)蓋狀玻璃73a的 光向單線(xiàn)的光纖81a入射。在光纖81a中,由于芯部的直徑為幾μm~幾百μm,所以錯(cuò)位帶來(lái)很大的光損失。通過(guò)在照射模組側(cè)也配設(shè)聚光部件73b而防止了光損失。
圖1和圖3B所示那樣的第2記錄部77具有表示照射模組是第2照射模組70的信息。當(dāng)?shù)?照射側(cè)電連接部75與光源側(cè)電連接部37b連接時(shí),第2記錄部77將信息經(jīng)由第2照射側(cè)電連接部75和光源側(cè)電連接部37b向光源控制部35傳送。
如圖2所示,第2射出部83具有配設(shè)在第2照射模組70的另一端部、與單線(xiàn)的光纖81a的另一端部光學(xué)連接的光變換單元85。
圖2所示那樣的光變換單元85具有:波長(zhǎng)變換部87,將從單線(xiàn)的光纖81a的另一端部射出的光的波長(zhǎng)變換為希望值;保持部件89,具有保持單線(xiàn)的光纖81a的另一端部的第1保持孔部89a及保持波長(zhǎng)變換部87的第2保持孔部89b。
波長(zhǎng)變換部87具有例如圓錐臺(tái)形狀的透明部件87a、配設(shè)在透明部件87a的內(nèi)部而將光的波長(zhǎng)進(jìn)行變換并射出熒光的熒光體87b、和將從熒光體87b射出的熒光進(jìn)行擴(kuò)散的擴(kuò)散部件87c。透明部件87a由對(duì)激光具有高透射性的部件形成。熒光體87b例如由YAG:Ce的陶瓷形成。熒光體87b被照射的激光激勵(lì),發(fā)出波長(zhǎng)不同的光。熒光體87b朝向全方向發(fā)光。因此,雖然光的一部分向光纖81a側(cè)返回,但返回來(lái)的光被錐狀的第2保持孔部89b向第2照射模組70的前端部側(cè)反射。被向熒光體87b照射的激光的一部分將熒光體87b透射。從熒光體87b射出的熒光和將熒光體87b透射的激光被擴(kuò)散部件87c擴(kuò)散,將對(duì)象物進(jìn)行照射,被用作白色照明。
這里,光變換單元85并不限定于上述構(gòu)造。光變換單元85具有的特性是,具有在從單線(xiàn)的光纖81a向光變換單元85入射的光的光學(xué)的性質(zhì)中、將峰值波長(zhǎng)、波譜形狀、配光角、光量等進(jìn)行變換的功能。
保持部件89用第1保持孔部89a和第2保持孔部89b將單線(xiàn)的光纖81a的另一端部和波長(zhǎng)變換部87在保持部件89的內(nèi)部進(jìn)行保持,以使得單線(xiàn)的光纖81a的另一端部與波長(zhǎng)變換部87在保持部件89的內(nèi)部光耦合。保持部件89例如作為套筒(sleeve)發(fā)揮功能。單線(xiàn)的光纖81a的另一端部通過(guò)粘接劑89c粘接于保持部件89的端面部。第1保持孔部89a具有圓筒 形狀,第2保持孔部89b具有錐形狀。
[作用]
以下,對(duì)第1光源模組20與第1照射模組50(束狀纖維顯像器)的連接、以及第1光源模組20與第2照射模組70(單線(xiàn)光纖顯像器)的連接進(jìn)行說(shuō)明。
通過(guò)上述連接,內(nèi)窺鏡用光源系統(tǒng)10具有包括光源、光源側(cè)連接口部37、照射側(cè)連接部、導(dǎo)光部件和射出部、作為光通過(guò)的光路的導(dǎo)光路線(xiàn)。
為了方便,在圖3A所示的第1光源模組20與第1照射模組50的連接中,定義以下內(nèi)容。
在導(dǎo)光路線(xiàn)中,將第1光源21、光源側(cè)連接口部37、第1照射側(cè)連接部51、第1導(dǎo)光部件61、第1射出部63定義為第1導(dǎo)光路線(xiàn)201。
在導(dǎo)光路線(xiàn)中,將第2光源23、光源側(cè)連接口部37、第1照射側(cè)連接部51、第1導(dǎo)光部件61、第1射出部63定義為第3導(dǎo)光路線(xiàn)203。
在導(dǎo)光路線(xiàn)中,將第1光源21和第2光源23、光源側(cè)連接口部37、第1照射側(cè)連接部51、第1導(dǎo)光部件61、第1射出部63定義為第4導(dǎo)光路線(xiàn)204。
為了方便,在圖3B所示的第1光源模組20與第2照射模組70的連接中,定義以下內(nèi)容。
在導(dǎo)光路線(xiàn)中,將第2光源23、光源側(cè)連接口部37、第2照射側(cè)連接部71、第2導(dǎo)光部件81、第2射出部83定義為第2導(dǎo)光路線(xiàn)202。
并且,將光源側(cè)連接口部37相對(duì)于第1照射側(cè)連接部51和第2照射側(cè)連接部71共享并共通化,以使得能夠構(gòu)成第1導(dǎo)光路線(xiàn)201、第2導(dǎo)光路線(xiàn)202、第3導(dǎo)光路線(xiàn)203和第4導(dǎo)光路線(xiàn)204。
[第1光源模組20與第1照射模組50(束狀纖維顯像器)的連接]
如圖3A所示,如果將第1照射側(cè)連接部51插入到光源側(cè)連接口部37中,則光源側(cè)光連接部37a與第1照射側(cè)光連接部53連接,光源側(cè)電連接部37b與第1照射側(cè)電連接部55連接。這些連接被同時(shí)實(shí)施。同時(shí),第1記錄部57將信息經(jīng)由第1照射側(cè)電連接部55和光源側(cè)電連接部37b向判別部33傳送。該信息具有表示照射模組是第1照射模組50的信息。判別部33基于該信息,判別為連接在第1光源模組20上的照射模組是第1照 射模組50,將判別結(jié)果向光源控制部35傳送。光源控制部35基于該判別結(jié)果,控制LED光源21a和激光源23a。
在通常光觀(guān)察中,使用第1導(dǎo)光路線(xiàn)201。即,通過(guò)光源控制部35的控制,LED光源21a驅(qū)動(dòng),射出白色的LED光。白色的LED光經(jīng)由第1平行部件25、合波部件29、聚光部件31、蓋狀玻璃53a、棒狀透鏡53b、第1導(dǎo)光部件61(束狀纖維61a)和光變換部件63a將對(duì)象物進(jìn)行照射。白色的LED光是白色光。
在特殊光觀(guān)察中,使用第3導(dǎo)光路線(xiàn)203。即,通過(guò)光源控制部35的控制,激光源23a中的射出具有405nm的波長(zhǎng)的激光的LD和射出具有515nm的波長(zhǎng)的激光的LD驅(qū)動(dòng),射出具有405nm的波長(zhǎng)的激光和具有515nm的波長(zhǎng)的激光。激光經(jīng)由導(dǎo)光部件23b、合波部件23c、導(dǎo)光部件23d、第2平行部件27、合波部件29、聚光部件31、蓋狀玻璃53a、棒狀透鏡53b、第1導(dǎo)光部件61(束狀纖維61a)和光變換部件63a將對(duì)象物進(jìn)行照射。激光是特殊光。
被照射了白色光及特殊光的對(duì)象物被配設(shè)在插入部19的前端部的未圖示的攝像單元攝像,在與連接器15a連接的未圖示的顯示部上作為觀(guān)察圖像而顯示。
另外,在上述中,例如在LED光源21a和激光源23a分別獨(dú)立地驅(qū)動(dòng)的情況下,分別實(shí)施通常光觀(guān)察和特殊光觀(guān)察。并且,作為通常光觀(guān)察的觀(guān)察圖像的通常光圖像被顯示在顯示部上,作為特殊光觀(guān)察的觀(guān)察圖像的特殊光圖像被顯示在顯示部上。
例如在LED光源21a和激光源23a同時(shí)驅(qū)動(dòng)的情況下,在第4導(dǎo)光路線(xiàn)204中,白色光和特殊光同時(shí)向第1照射模組50入射。這樣,還能夠?qū)咨夂吞厥夤饣旌隙褂谩S纱?,顯示部能夠在由白色光得到的上述通常光圖像上重疊顯示由特殊光得到的強(qiáng)調(diào)了血管的上述特殊光圖像。
在光源控制部35將LED光源21a的驅(qū)動(dòng)和激光源23a的驅(qū)動(dòng)高速地切換的情況下,即在第1導(dǎo)光路線(xiàn)201和第3導(dǎo)光路線(xiàn)203高速地切換的情況下,白色光和特殊光被交替地射出,白色光和特殊光交替地高速向第1照射模組50入射。由此,在攝像單元攝像的1幀間,能夠取得由白色光得到的上述通常光圖像和由特殊光得到的上述特殊光圖像。并且,顯示部還 能夠在1個(gè)畫(huà)面上顯示這兩個(gè)觀(guān)察圖像。上述內(nèi)容在第4導(dǎo)光路線(xiàn)中也是同樣的。
在上述中,例如由光源控制部35進(jìn)行控制。這樣,將LED光和激光對(duì)應(yīng)于各式各樣的觀(guān)察用途而區(qū)分使用。
這樣,在該連接狀態(tài)下,可以選擇以下導(dǎo)光路線(xiàn),即:
第1導(dǎo)光路線(xiàn)201:僅LED光源21a驅(qū)動(dòng),LED光從LED光源21a經(jīng)由束狀纖維61a等被導(dǎo)光到光變換部件63a;
第3導(dǎo)光路線(xiàn)203:僅激光源23a驅(qū)動(dòng),激光從激光源23a經(jīng)由束狀纖維61a等被導(dǎo)光到光變換部件63a;以及
第4導(dǎo)光路線(xiàn)204:LED光源21a和激光源23a驅(qū)動(dòng),LED光和激光從LED光源21a及激光源23a經(jīng)由束狀纖維61a等被導(dǎo)光到光變換部件63a。
[第1光源模組20與第2照射模組70(單線(xiàn)光纖顯像器)的連接]
如圖3B所示,在將第2照射側(cè)連接部71插入到光源側(cè)連接口部37的情況下,光源側(cè)光連接部37a與第2照射側(cè)光連接部73連接,光源側(cè)電連接部37b與第2照射側(cè)電連接部75連接。這些連接被同時(shí)實(shí)施。同時(shí),第2記錄部77將信息經(jīng)由第2照射側(cè)電連接部75和光源側(cè)電連接部37b向判別部33傳送。該信息具有表示照射模組是第2照射模組70的信息。判別部33基于該信息,判別為連接在第1光源模組20上的照射模組是第2照射模組70,將判別結(jié)果向光源控制部35傳送。光源控制部35基于該判別結(jié)果,控制激光源23a。
在此情況下,使用第2導(dǎo)光路線(xiàn)202。即,通過(guò)光源控制部35的控制,激光源23a中的射出具有405nm的波長(zhǎng)的激光的LD和射出具有445nm的波長(zhǎng)的激光的LD驅(qū)動(dòng),射出具有405nm的波長(zhǎng)的激光和具有445nm的波長(zhǎng)的激光。激光經(jīng)由導(dǎo)光部件23b、合波部件23c、導(dǎo)光部件23d、第2平行部件27、合波部件29、聚光部件31、蓋狀玻璃73a、聚光部件73b、單線(xiàn)的光纖81a和光變換單元85將對(duì)象物進(jìn)行照射。另外,激光在合波部件23c中被合波,被變換為白色光。
另外,在該連接狀態(tài)下,也可以?xún)HLED光源21a驅(qū)動(dòng),將LED光通過(guò)單線(xiàn)的光纖81a導(dǎo)光到光變換單元85。但是,在如LED光那樣發(fā)光點(diǎn)較 大的光向單線(xiàn)的光纖81a那樣的較小的光導(dǎo)入射的情況下,光損失變大,發(fā)生光不以充分的量到達(dá)光變換部件63a的可能。因此,使用該結(jié)構(gòu)的優(yōu)點(diǎn)較少。
這樣,在該連接狀態(tài)下,僅激光源23a驅(qū)動(dòng),形成激光從第2光源23經(jīng)由單線(xiàn)的光纖81a等而被導(dǎo)光到光變換單元85的第2導(dǎo)光路線(xiàn)202。
[效果]
這樣,在本實(shí)施方式中,將具有第1光源21和第2光源23的第1光源模組20對(duì)于第1照射模組50和第2照射模組70共享并共通化。并且,第1光源模組20的光源側(cè)連接口部37,對(duì)于與光源側(cè)連接口部37連接的第1照射模組50的第1照射側(cè)連接部51或與光源側(cè)連接口部37連接的第2照射模組70的第2照射側(cè)連接部71被共享,是共通的部件。由此,在本實(shí)施方式中,能夠提供對(duì)于各種各樣的種類(lèi)的照射模組50、70能夠簡(jiǎn)化連接的第1光源模組20和具有第1光源模組20的內(nèi)窺鏡用光源系統(tǒng)10。并且,在本實(shí)施方式中,第1光源模組20的光源側(cè)連接口部37對(duì)于照射模組50、70是共通的,被配設(shè)在相同的位置,所以能夠簡(jiǎn)化連接。
在本實(shí)施方式中,將光源側(cè)連接口部37對(duì)于第1照射側(cè)連接部51和第2照射側(cè)連接部71共通化,以使得能夠構(gòu)成第1導(dǎo)光路線(xiàn)201、第2導(dǎo)光路線(xiàn)202、第3導(dǎo)光路線(xiàn)203和第4導(dǎo)光路線(xiàn)204。因此,在本實(shí)施方式中,即使第1照射模組50和第2照射模組70具有相互不同的光學(xué)功能,第1照射模組50和第2照射模組70也能夠發(fā)揮性能。
另外,通常,對(duì)于第1光源21和第2光源23那樣的具有相互不同的光學(xué)特性的光源,在使用與各光學(xué)特性匹配的光源側(cè)連接口部37、照射側(cè)連接部51、71及導(dǎo)光部件61、81的情況下,通用性會(huì)下降。
具體而言,射出LED光或燈光那樣的散射光的第1光源21的特性與射出激光那樣的相干光的第2光源23的特性不同。
首先,關(guān)于發(fā)光面積,燈光最大,接著LED光較大,激光最小。該發(fā)光面積較大的情況下,即使使用透鏡等光學(xué)元件,光束徑也不能聚光到比有效發(fā)光面積小的面積上。
換言之,發(fā)光面積較大的LED光及燈光難以效率良好地入射到截面積較小的單線(xiàn)的光纖81a中。必然對(duì)發(fā)光面積較大的LED光及燈光使用截面 積較大的束狀纖維61a。
相對(duì)于此,發(fā)光面積非常小的激光對(duì)于截面積較小的單線(xiàn)的光纖81a也能夠高效率地入射。因此,對(duì)于發(fā)光面積非常小的激光,使用截面積較小的單線(xiàn)光纖。
關(guān)于光的擴(kuò)散角,燈光最寬,接著LED光較寬,激光最窄。因此,對(duì)于燈光及LED光使用接收角(NA)較大的束狀纖維61a。對(duì)于LED光使用接收角(NA)較小的單線(xiàn)的光纖81a。
如上述那樣,對(duì)應(yīng)于光源21、23,使用的導(dǎo)光部件61、81相互不同。結(jié)果,通常,例如在第1光源模組20中,與第1照射模組50連接的光源側(cè)連接口部37和與第2照射模組70連接的光源側(cè)連接口部37被分體地配設(shè)。由此,第1光源模組變重,需要區(qū)分光源側(cè)連接口部37而連接顯像器。由此,給使用者帶來(lái)負(fù)擔(dān)。
但是,在本實(shí)施方式中,如上述那樣,第1光源模組20的光源側(cè)連接口部37對(duì)于照射模組50、70是共通的,配設(shè)在相同的位置。因此,防止了通用性的下降,第1光源模組20能夠具有互換性,不需要將光源側(cè)連接口部37配設(shè)與照射模組50、70相同的數(shù)量,能夠減輕使用者的負(fù)擔(dān),能夠使第1光源模組20成為小型,能夠低成本地實(shí)現(xiàn)第1光源模組20。
關(guān)于波譜形狀,燈光具有最寬的波譜寬度,接著LED光源21a具有較寬的波譜寬度,激光具有最窄的波譜寬度。通過(guò)將這樣的光組合,能夠顯著提高能夠用于診察等的照明光的波譜形狀的自由度。
具體而言,在通常光觀(guān)察中,具有較寬的波譜形狀的燈光及LED光是適合的,而在僅使用特定的波長(zhǎng)的特殊光觀(guān)察中,需要具有窄波譜形狀的激光。因此,如上述那樣同時(shí)使用燈光或LED光和激光這兩者、將燈光或LED光和激光高速切換使用的本實(shí)施方式是非常有效的。
從這樣的觀(guān)點(diǎn)看,由于第1光源模組20搭載各種各樣的種類(lèi)的光源21、23,第1光源模組20能夠?qū)?yīng)于各種各樣的觀(guān)察用途,用戶(hù)通過(guò)準(zhǔn)備一個(gè)第1光源模組20并將照射模組50、70根據(jù)使用用途區(qū)分使用,能夠?qū)嵤└鞣N各樣的診察等。
在本實(shí)施方式中,第1導(dǎo)光部件61具有束狀纖維61a,第2導(dǎo)光部件81具有單線(xiàn)的光纖81a,以使得第2導(dǎo)光部件81的有效截面積比第1導(dǎo)光 部件61的導(dǎo)光截面積小。因此,第1照射模組50作為束狀纖維顯像器發(fā)揮功能,第2照射模組70作為單線(xiàn)光纖顯像器發(fā)揮功能。
由此,在本實(shí)施方式中,由第1照射模組50形成第1、第3、第4導(dǎo)光路線(xiàn),由第2照射模組70形成第2導(dǎo)光路線(xiàn)202,能夠?qū)?yīng)于各種各樣的觀(guān)察用途。
在使用第2照射模組70的情況下,激光憑借聚光部件31高效率地向單線(xiàn)的光纖81a入射。因此,在第2照射模組70中,節(jié)電且沒(méi)有光的損失,能夠得到較高的光耦合效率。憑借幾百μm的粗細(xì)的單線(xiàn)的光纖81a,能夠?qū)⑴c幾mm的粗細(xì)的束狀纖維61a相同程度的光量向光變換單元85傳送,能夠使插入部19較細(xì)。在插入部19較細(xì)的情況下,通過(guò)使用第2照射模組70,能夠得到較多光量的照明。
在本實(shí)施方式中,光源側(cè)連接口部37將第1照射側(cè)連接部51和第2照射側(cè)連接部71定位,以使得第1照射側(cè)連接部51的光軸的位置與第2照射側(cè)連接部71的光軸的位置一致。由此,在本實(shí)施方式中,在第1照射模組50的結(jié)構(gòu)和第2照射模組70的結(jié)構(gòu)中能夠?qū)⒋蟛糠忠恢隆?/p>
在本實(shí)施方式中,在白色光和特殊光同時(shí)向第1照射模組50入射的情況下,也能夠在通常光圖像上重疊特殊光圖像。
在本實(shí)施方式中,在白色光和特殊光交替地高速向第1照射模組50入射的情況下,能夠?qū)⑼ǔ9鈭D像和特殊光圖像顯示在1個(gè)畫(huà)面上。
這樣,在本實(shí)施方式中,能夠?qū)?yīng)于各種各樣的觀(guān)察用途。
在本實(shí)施方式中,通過(guò)合波部件29,能夠使用各種各樣的種類(lèi)的第1光源21和第2光源23,能夠?qū)?yīng)于各種各樣的觀(guān)察用途。
在本實(shí)施方式中,通過(guò)合波部件29,LED光的光軸與激光的光軸相互一致。由此,當(dāng)LED光和激光向第1照射模組50入射時(shí),能夠提高入射效率及光強(qiáng)度的均勻性。
在本實(shí)施方式中,通過(guò)反射鏡29a,能夠提高第1光源21和第2光源23的配置位置的自由度。
在本實(shí)施方式中,通過(guò)合波部件29,LED光的光束徑與激光的光束徑相同。由此,當(dāng)LED光和激光向第1照射模組50入射時(shí),能夠提高入射效率及光強(qiáng)度的均勻性。
在本實(shí)施方式中,將第1光源21與第1平行部件25之間的相對(duì)距離以及第2光源23與第2平行部件27之間的相對(duì)距離調(diào)整為希望值。由此,在本實(shí)施方式中,能夠使第1平行光的光束徑與第2平行光的光束徑相同。由此,當(dāng)LED光和激光向第1照射模組50入射時(shí),能夠提高入射效率及光強(qiáng)度的均勻性。
在本實(shí)施方式中,通過(guò)合波部件29,LED光的配光角與激光的配光角相互一致。由此,當(dāng)LED光和激光向第1照射模組50入射時(shí),能夠提高入射效率及光強(qiáng)度的均勻性。
通過(guò)上述,能夠防止在通常光觀(guān)察圖像和特殊光觀(guān)察像中發(fā)生偏差。
例如,在第1照射模組50中,在激光用的束狀纖維61a與LED光用的束狀纖維61a分體、激光用的第1射出部63與LED光用的第1射出部63分體的情況下,插入部19變粗,部件增加,成本上升。由于第1射出部63相互不同,所以發(fā)光點(diǎn)相互不同。結(jié)果,在通常光觀(guān)察圖像和特殊光觀(guān)察圖像中,發(fā)生陰影的形成方式及顏色的偏倚。但是,在本實(shí)施方式中,即使第1光源21和第2光源23的位置相互不同,由于在第1照射模組50中第1導(dǎo)光部件61和第1射出部63被共通化,所以也能夠消除上述問(wèn)題。
在本實(shí)施方式中,通過(guò)聚光部件31,能夠?qū)ED光及激光沒(méi)有浪費(fèi)地向第1照射模組50及第2照射模組70入射。
在本實(shí)施方式中,通過(guò)判別部33,能夠容易地判別所連接的照射模組。
在本實(shí)施方式中,通過(guò)光源控制部35,將照射模組連接于光源模組,從而例如能夠在連接的同時(shí)將與觀(guān)察用途對(duì)應(yīng)的光迅速地射出。
[其他]
光源模組只要具有圖1所示那樣的第1光源模組20、圖4A所示那樣的僅搭載第1光源21的第2光源模組100、和圖4B所示那樣的僅搭載第2光源23的第3光源模組101中的某種就可以。
LED光源21a只要射出白色光就可以,也可以代替白色LED而具有射出相互不同波長(zhǎng)的光的多個(gè)LED,通過(guò)這些光合波而生成白色光。
激光源23a也可以匹配于用途而具有多個(gè)最優(yōu)的LD。所謂用途,例如表示PDT及PDD等熒光觀(guān)察及治療用、氧飽和度測(cè)定、基于RGB激光的疑似白色觀(guān)察等。LD射出波長(zhǎng)及輸出相互不同的光。特別是,通過(guò)搭載類(lèi) 型不同的多個(gè)LD,光源模組能夠?qū)?yīng)于各種各樣的用途。
合波部件29也可以是,代替反射鏡29a而具有例如半反射鏡或光學(xué)系統(tǒng)。
[第2實(shí)施方式]
參照?qǐng)D5、圖6A和圖6B,僅記載與第1實(shí)施方式不同的點(diǎn)。
[第1光源模組20]
如圖5所示,在第1光源模組20中,第1光源21,代替LED光源21a而具有Xe燈或鹵素?zé)舻葻艄庠?1b。燈光源21b射出在可視光域中具有非常寬的波譜性的燈光。因此,在本實(shí)施方式中,在通常光觀(guān)察的觀(guān)察圖像中,與使用LED光源21a的LED光的情況相比,通過(guò)燈光能得到鮮明的觀(guān)察圖像。
第1平行部件25將從燈光源21b射出的燈光變換為平行光。
第1光源模組20具有配設(shè)在第1平行部件25與反射鏡29a之間、將燈光中的不需要的光截?cái)嗟倪^(guò)濾器部件39。過(guò)濾器部件39例如具有將作為不需要的光的紅外區(qū)域的光截?cái)嗟某剡^(guò)濾器(cold filter)、及與RGB的面依次攝像方式對(duì)應(yīng)的RGB帶通過(guò)濾器。由此,不僅是白色光下的攝像,對(duì)于RGB面依次攝像方式的顯像器也能夠?qū)?yīng)。
第1光源模組20具有調(diào)整部件41,該調(diào)整部件41基于判別部33的判別結(jié)果,對(duì)應(yīng)于導(dǎo)光路線(xiàn)而調(diào)整從光源21、23向照射側(cè)連接部51、71入射的光的配光角、強(qiáng)度分布和光束徑的至少1個(gè)。為了調(diào)整,調(diào)整部件41例如使聚光部件31沿著光的行進(jìn)方向移動(dòng)而調(diào)整聚光部件31的位置。另外,調(diào)整部件41也可以使第1平行部件25及第2平行部件27移動(dòng),調(diào)整第1平行部件25的位置及第2平行部件27的位置。調(diào)整部件41也可以具有基于判別結(jié)果而可動(dòng)的可動(dòng)透鏡系統(tǒng),以對(duì)應(yīng)于顯像器而實(shí)現(xiàn)最優(yōu)的光的配光角、光的強(qiáng)度分布、光束徑。
通過(guò)上述,例如,聚光部件31能夠?qū)?yīng)于照射模組50、70可靠地向照射側(cè)光連接部53、73進(jìn)行聚光。換言之,通過(guò)聚光部件31的移動(dòng),能夠?qū)?yīng)于照射模組50、70而調(diào)整聚光位置。由此,能夠沒(méi)有浪費(fèi)而可靠地使光向?qū)Ч獠考?1、81入射。
另外,即使照射側(cè)光連接部53、73的長(zhǎng)度被調(diào)整為希望值,也實(shí)施聚 光。
[第1照射模組50和第2照射模組70]
第1照射側(cè)光連接部53,代替棒狀透鏡53b而具有GRIN透鏡53c。GRIN透鏡53c的中心部的折射率比中心部的周?chē)恼凵渎矢摺?/p>
第2照射側(cè)光連接部73,代替聚光部件73b而具有GRIN透鏡73c。GRIN透鏡73c的中心部的折射率比中心部的周?chē)恼凵渎矢摺?/p>
導(dǎo)光部件61、81分支為多個(gè)。
在第1照射模組50中,束狀纖維61a的端部被分為兩股。在此情況下,光纖被以希望的比例劃分。
在第2照射模組70中,例如在第2照射側(cè)連接部71配設(shè)有作為使光分支的分支部件的光耦合器79。在光耦合器79上連接著多個(gè)單線(xiàn)的光纖81a。
通過(guò)上述,在照射模組50、70的端部,光從多個(gè)部位射出。由此,能夠使照明光向被攝體的分布均勻,能夠減少觀(guān)察圖像中的明亮度的不勻。
本發(fā)明并不原樣限定于上述實(shí)施方式,在實(shí)施階段中能夠在不脫離其主旨的范圍中將構(gòu)成要素變形而具體化。通過(guò)上述實(shí)施方式所公開(kāi)的多個(gè)構(gòu)成要素的適當(dāng)?shù)慕M合能夠形成各種各樣的發(fā)明。