专利名称：内窥镜用投光单元的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种内窥镜用投光单元，其设置在内窥镜的前端部，朝向被检体照射照明光。
背景技术：
在医疗领域，广泛地使用内窥镜进行被检体的诊断及治疗。内窥镜具有插入被检体中的插入部，从设置在该插入部的前端部的照明窗朝向被检体照射照明光。并且，利用设置在插入部的前端部的CCD等拍摄元件对由照明光照明的被检体进行拍摄，基于由该拍摄得到的拍摄信号，在监视器上显示内窥镜图像。对于被检体内的照明，大多使用氙气灯或卤素灯等白色光，但存在氙气灯等体积 较大，并且消耗电力也较多的问题。与此相对，在专利文献I及2中，利用蓝色LED(LightEmitting Diode)的蓝色光和荧光的合成光波生成白色光，该荧光是通过利用该蓝色光激励荧光体而发出的光。这样，通过使用蓝色LED及荧光体生成白色光，从而相对于氙气灯等，可以实现小型化及节电化。专利文献I :日本特开2006-61685号公报专利文献2 日本特开2006-173498号公报
发明内容
如专利文献I所示，在使用蓝色LED及荧光体生成白色光的情况下，可以实现小型化和节电化，另一方面，由于荧光体的光扩散特性具有波长依赖性，因此，在作为从荧光体射出的激励光的蓝色光的发散角和由该蓝色光激励的荧光的发散角之间，有时会产生差值。例如，在利用中心波长为405nm的蓝色激光和中心波长为445nm的蓝色激光使荧光从荧光体发光的情况下，如图11所示，荧光的发散角最宽，中心波长为405nm的蓝色激光及中心波长为445nm的蓝色激光的发散角比荧光窄。这样，在发散角存在差值的状态下使蓝色光及荧光照射被检体的情况下，在被检体上会产生色斑。在产生色斑的状态下拍摄的图像中，有时无法进行正确的诊断。作为防止色斑的产生的方法之一，考虑将使直射的蓝色光散射的填充剂混入荧光体中(例如，参照专利文献2)。但是，一般地，由于向荧光体中混入填充剂，使作为激励光的蓝色光扩散的功能和使由该蓝色光在荧光体上激励的荧光放射的功能变得不容易分离，因此很难使色斑完全消失。另外，由于填充剂使蓝色光向四面八方散射，因此仅在荧光体内进行散射而未从荧光体射出的蓝色光增加。这种蓝色光的增加成为使荧光体内的发光效率下降的主要原因，并且成为荧光体内部及荧光体的发射端发热的主要原因。另外，一般地，为了确保荧光体的长期稳定性，将荧光体和使来自该荧光体的蓝色光及荧光朝向被检体照射的照明窗之间密封，但在密封时，在荧光体和照射窗之间会形成少许间隙(也称为空气层)。由于存在该空气层，因此一部分蓝色光及荧光不从照明窗的射出面射出，而在照明窗的射入面反射，或在荧光体的射出面反射。在该照明窗及荧光体上的反射，会成为荧光体的发光效率下降的主要原因。针对该问题，通过在照明窗的射入面上设置反射防止膜(AR涂层)，可以防止在照明窗的射入面上的反射。但是，由于在制造工序中无法确保荧光体射出面的平面性，因此无法设置照明窗那样的反射防止膜。由此，必须在不使用反射防止膜的情况下防止在荧光体中蓝色光及突光的反射。本发明的目的在于提供一种内窥镜用投光单元，其在将使蓝色光和利用该蓝色光从荧光体激励发出的荧光合成的白色光照射被检体时，防止由于不同波长的蓝色光及荧光照射被检体而产生色班，并且可以抑制荧光体上的荧光的发光效率下降。为了实现上述目的，本发明提供一种内窥镜用投光单元，其设置在内窥镜的前端部，朝向被检体照射照明光，其特征在于，具有波长变换部件，其通过吸收规定波长的光的一部分而进行波长变换，从而生成荧光，并使剩余的光透过，从而射出包含前述规定波长的光和前述荧光在内的照明光；以及发散角扩大部，其使从前述波长变换部件射出的照明光 散射，而将前述照明光的发散角扩大。前述发散角扩大部，优选在透明的基材中混入使前述照明光散射的散射部件而形成。优选前述波长变换部件和前述发散角扩大部分体构成。优选在前述波长变换部件不混入前述散射部件。优选前述波长变换部件和前述发散角扩大部紧密贴合。优选具有朝向前述被检体照射照明光的照明窗，前述照明窗和前述发散角扩大部分体构成，沿前述照明光的射出方向，以前述荧光体、前述发散角扩大部、前述照明窗的顺序排列。优选前述照明窗和前述发散角扩大部紧密贴合。优选前述发散角扩大部的前述基材的折射率，为前述波长变换部件的折射率和前述照明窗的折射率中间的值。优选前述基材的折射率在I. 40 2. 0的范围内。优选前述波长变换部件的折射率在I. 46 2. 0的范围内，前述照明窗的折射率在I. 40 I. 9的范围内，前述基材的折射率，与前述波长变换部件及前述照明窗的各自折射率的值的组合相对应，从前述范围中选择。优选前述基材的折射率为前述波长变换部件的折射率和前述照明窗的折射率的均方根值。优选前述基材为例如环氧树脂等有机材料。优选前述基材为例如硅等无机材料。优选具有朝向前述被检体照射前述照明光的照明窗，前述照明窗与前述发散角扩大部一体地构成。优选前述波长变换部件和前述照明窗以彼此紧密贴合的状态进行退火处理。优选前述退火处理在70 90°C、10 30H的环境下进行。优选具有保持前述波长变换部件的套管和保持前述发散角扩大部的金属制套筒。优选前述波长变换部件及前述发散角扩大部具有大致圆柱形状，前述发散角扩大部的直径比前述波长变换部件的直径大。发明的效果根据本发明，由于通过使波长变换部件射出后的照明光散射，而将照明光的发散角扩大，因此与使照明光在波长变换部件内散射的情况相比，可以更可靠地防止照明光的色班的产生，并且可以进一步地抑制波长变换部件内的发光效率的下降。另外，在将发散角扩大部和照明窗分体构成的情况下，通过使发散角扩大部中含有具有波长变换部件的折射率和照明窗的折射率之间的中间折射率的基材，防止照明光在波长变换部件的射出面及照明窗的射入面等上的反射。由此，可以抑制照明光在波长变换部件及照明窗上的损失。另外，通过使波长变换部件和发散角扩大部紧密贴合，并且使发散角扩大部和照明窗紧密贴合，防止在波长变换部件的射出面等各界面上的反射。由此也可以抑制照明光的损失。另外，在将发散角扩大部和照明窗一体地构成的情况下，通过使波长变换部件和照明窗紧密贴合，防止照明光在波长变换部件的射出面及照明窗的射入面等上的反射。由此可以抑制照明光的损失。另外，由于发散角扩大部由金属制的套筒保持，因此可以使由于照明光在发散角扩大部内的散射而产生的热量向该套管散出。另外，通过使发散角扩大部的直径比波长变换部件的直径大，可以提高使由波长变换部件产生的热量向外部散出的效果。
图I是表示第I实施方式的内窥镜系统的图。 图2是表示第I实施方式的电子内窥镜的前端部的剖面的图。图3是表示第I实施方式的电子内窥镜的前端部的前端面的图。图4是表不第I蓝色激光射入突光体时的发散角和光强度的关系，并且表不从发散角扩大部射出后的第I蓝色激光及荧光的发散角和光强度的关系的图。图5A是用于对将激励光扩散功能和荧光放射功能一体化的情况下的色斑防止效果进行说明的图。图5B是用于对将激励光扩散功能和荧光放射功能分离的情况下的色斑防止效果进行说明的图。图6A是用于对将激励光扩散功能和荧光放射功能一体化的情况下的发光效率下降的抑制效果进行说明的图。图6B是用于对将激励光扩散功能和荧光放射功能分离的情况下的发光效率下降的抑制效果进行说明的图。图7是用于说明第I实施方式的第I投光单元的制造方法的图。图8是表示第2实施方式的电子内窥镜的前端部的剖面的图。图9是用于说明第2实施方式的第I投光单元的制造方法的图。图10是表不第I及第2蓝色激光射入突光体时的发散角和光强度的关系，并且表示从发散角扩大部射出后的荧光、第I及第2蓝色激光的发散角和光强度的关系的图。图11是表示未使用填充剂等散射部件的情况下的荧光及蓝色激光(405nm、445nm)的发散角和光强度的关系的图。
具体实施例方式如图I所示，第I实施方式的内窥镜系统2具有电子内窥镜10，其对被检体进行摄像；信息处理器装置12，其生成内窥镜图像；光源装置13，其设置在该信息处理器装置12内，供给用于照明被检体的照明光；监视器14，其显示内窥镜图像；以及送水罐，其贮存向被检体内送入的水。电子内窥镜10由插入部20、操作部22及通用软线24构成，该插入部20插入患者的体腔内，该操作部22与插入部20的基端部分连接设置，医生或技师等实施手术的人用手进行操作，该通用软线24从操作部22延伸。插入部20从前端开始依次地由前端部26、弯曲部27及可弯管部28构成。前端部26由硬质的树脂材料形成。可弯管部28形成为细径且长条的管状，并且具有可弯性，将操作部22和弯曲部27连接。弯曲部27构成为，与设置在操作部22上的上下用操作手柄30及左右用操作手柄31的旋转操作相对应而上下左右弯曲。如果旋转操作上下用操作手柄30，则弯曲部27向上下方向弯曲，如果旋转操作左右用操作手柄31，则弯曲部27向左右方向弯曲。在通用软线24上设置有连接器36，其用于输入由信息处理器装置12供给的光及空气和传送电源及各种控制信号。电子内窥镜10经由连接器36可自由拆装地与处理器装置12连接。光源装置13具有第I激光光源13a，其发出中心波长为445nm的第I蓝色激光。由第I激光光源13a发出的第I蓝色激光，经由通用软线24内的光导管24a、24b传导至电子内窥镜的前端部26。所传导的第I蓝色激光，一部分由于由设置在前端部26上的荧光体 50吸收而激发出绿色 黄色的荧光，并且未由荧光体50 (波长变换部件)吸收的光直接透过荧光体50。由此，从前端部26向被检体照射第I蓝色激光和荧光合成的白色光(照明光)。从被检体折回的光作为被检体的图像由电子内窥镜10内的拍摄元件42(参照图3)拍摄。此外，光导管24a、24b由光纤等导光部件构成。处理器装置12经由通用软线24内的信号电缆24c接收由电子内窥镜10拍摄得到的拍摄信号。在处理器装置12中，通过对所接收的拍摄信号实施各种图像处理，从而生成图像数据。基于该生成的图像数据，由监视器14显示被检体的内窥镜图像。如图2所示，在电子内窥镜的前端部26中设置有双灯的第I及第2投光单元38、39，其用于朝向被检体照射照明光；以及拍摄单元43，其利用CCD等拍摄元件42对经由观察窗40及拍摄透镜41接收的被检体的影像进行拍摄。如图3所示，第I及第2投光单元38、39在前端部26的前端面26a上，设置在相对于拍摄单元43左右对称的位置上。此外，在前端部26上，除第I及第2投光单元38、39及拍摄单元43之外，还设置有使勒除器等处理器具露出的处理器具出口 46、以及朝向观察窗40喷出清洗用的空气或水的送气送水喷嘴48。第I投光单元利用来自光导管24a的第I蓝色激光激励荧光体50，而从荧光体50发出白色光，并且利用发散角扩大部51将发出的白色光的发散角扩大。经过发散角扩大部51的白色光，经由石英玻璃及蓝宝石玻璃等玻璃部件中具有生物相容性的玻璃(例如“K_LaSFnl7” (参照 http://www. sumita-opt. co. jp/data/glassdata. pdf 的 120 页))形成的照明窗52，向被检体照射。此外，优选荧光体为YAG或BAM(BaMgAlltlO17)。在该第I及第2投光单元38、39中，由于照明窗52和发散角扩大部51之间，以及发散角扩大部51和荧光体50之间，分别无间隙地接触(紧密贴合)，因此在它们之间不存在空气层。在这里，在照明窗52和发散角扩大部51之间，以及发散角扩大部51和荧光体50之间隔着空气层的情况，与未隔着空气层的情况相比，后者可以使光入射、反射面等界面的数量减少(在隔着空气层的情况下，界面的数量为“5”，与之相对，在未隔着空气层的情况下，界面的数量变为“3”)。由此，通过使各部件间紧密贴合而使空气层消失，可以减少界面的数量。由此，可以防止在界面上的反射，从而可以以保持较高的光强度的状态将第I蓝色激光及荧光向被检体照射。
突光体50为具有一定的外径Dl的大致圆柱形状。在该突光体50中混入突光物质，第I蓝色激光中的一部分由该荧光物质吸收而发出绿色 红色的荧光，另一方面，未由荧光物质吸收的光直接透过荧光体50。这样，由荧光物质发出的荧光和第I蓝色激光混合，而从突光体50发出白色光。发散角扩大部51，是在由透明材料构成的基材51b (参照图4)中混入作为使荧光及第I蓝色激光散射的光散射部件的填充剂51a而形成的透光性部件。作为基材51b，例如，使用树脂等有机材料，使用其折射率在荧光体50的折射率和照明窗52的折射率之间的材料。该发散角扩大部51形成大致圆柱形状，其外径D2比荧光体50的外径Dl大。由此，从突光体50射出的光中的未入射至发散角扩大部51中的泄漏光减少，因此可以降低光损失。另外，由于荧光体50的射出面整体与发散角扩大部51接触，因此由荧光体50产生的热量向发散角扩大部51传递。此外，优选荧光体50的外径Dl例如为0. 8mm，发散角扩大部51的外径D2例如为I. Imm0 如图4所示，入射至荧光体50中的第I蓝色激光，光强度较大的部分的发散角较窄。与之相伴，由第I蓝色激光在荧光体50内激励的荧光的发散角也变窄。因此，通过利用填充剂51a使从荧光体50射出的第I蓝色激光及荧光散射，从而使各个光的发散角扩大。这样，由于通过使第I蓝色激光及荧光这两者的发散角扩大，这两种光不重合的部分消失，因此可以防止色班的产生。此外，作为填充剂，优选硅石、石英等，但只要是具有光扩散功能的物质即可，并不限定于此。另外，作为有机材料，优选环氧树脂等树脂。但在考虑由于短波长的第I蓝色激光的照射而引起恶化的情况下，也可以取代有机材料，而使用硅等无机材料。在荧光体50中未混入发散角扩大部51所含有的填充剂51a。这样，通过使填充剂51a不混入荧光体50中，而混入与荧光体50分体的发散角扩大部51中，可以将使作为激励光的第I蓝色激光扩散的激励光扩散功能，和使由该第I蓝色激光在荧光体50内激励的荧光放射的荧光放射功能分离。因此，从下面所示的理由可知，与使填充剂51a混入荧光体50中的情况(将激励光扩散功能和荧光放射功能一体化的情况)相比，可以可靠地得到可防止色斑的效果、和可抑制发光效率下降的效果。对于色斑的防止效果，在将激励光扩散功能和荧光放射功能一体化的情况和分离的情况下，具有下述的不同点。在将两功能一体化的情况下，如图5A所示，由荧光体50内的填充剂51a扩散的第I蓝色激光，虽然一部分从荧光体50射出，但其他部分由荧光体50内的荧光物质50a吸收而用于荧光的激励发光。由此，第I蓝色激光的扩散效果减小，从而由填充剂51a得到的发散角扩大效果降低。并且，由于该发散角扩大效果的降低，使色斑防止效果减小。与之相对，如图5B所示，在将激励光扩散功能和荧光放射功能分离的情况下，由填充剂51a对从突光体50射出后的第I蓝色激光施加扩散效果。由于施加了该扩散效果的第I蓝色激光，通过照明窗52直接朝向被检体照射，因此如上所述，不用于荧光的激励发光。由此，由填充剂51a得到的扩散效果，大致100%用于发散角扩大。因此，与将激励光扩散功能和荧光放射功能一体化的情况相比，可以可靠地得到色斑防止效果。另外，对于发光效率下降的抑制效果，在将激励光扩散功能和突光放射功能一体化的情况和分离的情况下，具有下述的不同点。在将两功能一体化的情况下，如图6A所示，在向荧光体50的荧光物质50a照射的光中，不仅包含不与填充剂51a碰撞而直接照射荧光物质50a的第I蓝色激光，还包含与填充剂51a碰撞而散射的第I蓝色激光。与填充剂51a碰撞的第I蓝色激光，由于因碰撞而使能量衰减，因此其中一部分即使照射荧光物质，也不会有助于突光的激励发光，并且，有时还会成为从突光体50射出的损失光。损失光的能量变换为热量在荧光体50内消失。如果损失光较多，则发光效率下降，并且荧光体50产生的热量也增多。与之相对，如图6B所示，在将激励光扩散功能和荧光放射功能分离的情况下，由于在荧光体50内未加入填充剂51a，因此在进入荧光体50内的第I蓝色激光中，不存在由 于填充剂51a而引起的能量的衰减。因此，第I蓝色激光以保持较高的能量的状态向荧光体50的突光物质50a照射,从而可以使突光的激励光率提高。另外，由于未由突光物质50a吸收的第I蓝色激光保持较高的能量，因此大部分从荧光体50射出。由此，在荧光体50内仅因发热消耗的损失光减少。另外，由于通过荧光体50，所以从荧光体50射出后的第I蓝色激光的发散角稍微扩大。这样，由于荧光体50本身也具有发散角扩大作用，因此对于发散角扩大部51中的填充剂51a的混入率，可以减去荧光体50的发散角扩大效果而进行设定。也就是说，与使第I蓝色激光直接射入荧光体50的情况相比，可以将发散角扩大部51中的填充剂51a的混入率降低。与混入率降低相对应地，由发散角扩大部51得到的发散角扩大效果减小，但该减小部分由荧光体50的发散角扩大效果补偿。从上面可知，在将激励光扩散功能和荧光放射功能分离的情况下，与将这两个功能一体化的情况相比，可以提高发光效率及发热抑制效果。此外，在将激励光扩散功能和荧光放射功能分离的情况下，由于可以将荧光的发光效率和第I蓝色激光的散射效率分开考虑，因此可以容易地进行荧光体50中的荧光物质的混入率和发散角扩大部51中的填率剂51a的混入率的设计。也就是说，在使填充剂混入荧光体内的情况下，必须考虑荧光体内的荧光物质和填充剂的相互作用而确定各自的混入率，但如果将它们分离，则可以独立地调整各自的混入率，因此也可以容易地选择二者的混入率的最适当的组合。另外，通过相对于荧光体50追加分体构成的发散角扩大部51，并且使二者紧密贴合，从而与荧光体50单体的情况相比，由于追加发散角扩大部51而相应地使热容量及表面积变大。由此，可以使荧光体50产生的热量向发散角扩大部51散出，从而散热效果也提高。另外，通过在与荧光体50分体的发散角扩大部51中设置填充剂51a，虽然利用该填充剂51a散射的第I蓝色激光的大部分朝向照明窗52侧，但一部分会成为朝向荧光体50的折回光。该折回光再次射入荧光体50内，再次用于荧光的激励发光。由此，可以使荧光的发光量增加，从而有效地利用折回光。与之相对，在荧光体50内设置填充剂51a的情况下，如果由于填充剂51a而使第I蓝色激光向与照明窗52相反的一侧(套管55侧)散射，则该散射光的大部分会从突光体50射出而损失。在该情况下，由于散射光不会如上述折回光所示，用于荧光的激励发光，因此无法有效地利用。另外，第I蓝色激光以荧光体50、发散角扩大部51、照明窗52、空气层的顺序，荧光以发散角扩大部51、照明窗52、空气层的顺序透过各介质。如上所述，由于使光透过的介质之间的折射率差越小，反射越少，因此为了减少由于反射而引起的光损失，优选使与折射率最小的空气层(折射率1.0)相接的照明窗52的折射率ny最小，以接近1.0，并且以荧光体50的折射率nx、发散角扩大部51的折射率nk、照明窗52的折射率ny的顺序，逐级地减小各介质的折射率。由此，发散角扩大部51的基材51b的折射率nk设定为荧光体50的折射率nx和照明窗52的折射率ny中间的值，并且选择各自的材料，以使得各介质的折射率以荧光体50、发散角扩大部51、照明窗52的顺序变小(nx > nk > ny)。由此，第I蓝色激光及荧光的光损失减少，从而照射被检体的照明光确保较高的光强度。优选发散角扩大部51的基材51b的折射率nk的值在I. 40 2. 0的范围(中间折射率的范围)。通常使用的荧光体50的材料的折射率nx为I. 46 2.0程度，照明窗52的折射率ny为I. 40 I. 9程度，中间折射率的范围由荧光体50的折射率nx的最大值和照明窗52的折射率ny的最小值确定。发散角扩大部51的基材51b的折射率nk的值，与产品中使用的荧光体50的折射率nx及照明窗52的折射率ny的各自的值的组合相对应， 以成为它们的中间值的方式从上述中间折射率的范围中适当选择。此外，作为基材51b的材料，在使用无机材料的情况下，无机材料的优选折射率的范围也与上述有机材料的情况相同。另外，优选基材51b的折射率nk为荧光体的折射率nx和照明窗的折射率ny的均方根值(nk = (0. 5X (nx2+ny2))1/2)。例如,在 nx 为 I. 46,ny 为 I. 4 的情况下,nk 为 I. 43。另外，对于ny，优选为I. 3 I. 4之间的值。在第I投光单兀38中，光导管24a、突光体50、发散角扩大部51、以及照明窗52,如下述所示配置。荧光体50和光导管24a以彼此光学连接的状态由套管55保持。套管55为中空的圆筒部件，利用沿轴向延伸的贯穿孔55a保持光导管24a。另外，套管55利用粘合剂56将荧光体50固定在前端侧具有开口部的大致圆柱状或长方体状的前端收容部55b内。另外，套管55和照明窗52由金属制的套筒60保持，在该金属制的套筒60中，在套管55和照明窗52之间设置有发散角扩大部51。在发散角扩大部51中，由于第I蓝色激光和荧光被填充剂51a散射而产生热量，但由于发散角扩大部51与金属制的套筒60直接地接触，因此可以使该热量向套筒60散出。由此，可以提高散热效果。此外，优选第I投光单元38利用下述方法制造。首先，如图7所示，在将照明窗52相对于套筒60的照明窗设置部60a进行安装之后，在由照明窗设置部60a的一部分形成的空间内，填充在基材51b中混入填充剂51a的有机材料，形成发散角扩大部51。然后，将使荧光体50固定在前端收容部55b中的套管55插入套筒60的套筒插入孔60b中。在插入至由套管55固定的荧光体50与发散角扩大部51抵接的位置上之后，进行使有机材料和填充剂硬化的处理。通过完成该处理，从而完成在照明窗52和荧光体50之间形成发散角扩大部51的第I投光单元38。在该制造后的第I投光单元38中，照明窗52和发散角扩大部51之间，以及发散角扩大部51和荧光体50之间，分别成为无间隙地接触的贴合状态。第2投光单元39具有与第I投光单元38相同的荧光体50、发散角扩大部51、照明窗52、套管55及套筒60。另外，第2投光单元39的各部件的配置及制造方法与第I投光单元38相同。因此省略详细的说明。如图8所示，第2实施方式的第I及第2投光单元100、101，是对照明窗52设置发散角扩大功能，使照明窗52和发散角扩大部成为一体的例子。照明窗52，通过将用于形成照明窗52的透明材料作为基材，在该基材中混入填充剂52a而形成。照明窗52和荧光体50之间紧密贴合。除此之外，与第I实施方式相同地进行实施。在这里，所谓紧密贴合，是指荧光体50和照明窗52之间无间隙地接触。此外，在第2实施方式的第I及第2投光单元100、101中，从散热效果等观点出发，也优选大致圆柱形状的照明窗52的外径D3比荧光体50的外径Dl大。如第I及第2投光单元100、101所示，在将填充剂52a混入照明窗52中的情况下，由于来自荧光体50的第I蓝色激光及荧光被填充剂52a散射，因此也可以可靠地扩大这两种光的发散角。另外，在第I及第2投光单元100、101中，也与上述第I实施方式相同地，通过使填充剂51a不混入荧光体50中，而混入与荧光体50分体的照明窗52中，从而可以使激励光扩散功能和突光放射功能分离。在该情况下，与使激励光扩散功能和突光放射功能一体化的情况相比，可以可靠地得到色斑防止效果、发光效率下降的抑制效果、发热抑制效果等与上述第I实施方式相同的效果。另外，由于照明窗52与金属制的套筒60直接接触，因此即使由于填充剂52a使第 I蓝色激光及荧光散射而产生热量，也可以使该热量向套筒60散出。另外，在第2实施方式的第I及第2投光单元100、101中，由于荧光体50和照明窗52紧密贴合，因此在它们之间几乎不存在空气层。由此，防止第I蓝色激光及荧光在荧光体50的射出面反射，或在照明窗52的入射面反射。因此，第I蓝色激光及荧光不会在荧光体50及照明窗52中衰减，大致全部照射至被检体。此外，第2实施方式的第I及第2投光单元100、101，由于使荧光体50和照明窗52紧密贴合，因此利用与第I实施方式不同的方法制造。首先，如图9所示，将混入填充剂52a的照明窗52安装在套筒60的照明窗设置部60a中。然后，将使荧光体固定在前端收容部55b中的套管55插入套筒60的套筒插入孔60b中，直至荧光体50和照明窗52完全接触。在这里，所谓接触，是指荧光体50和照明窗52之间无间隙地接触，即紧密贴合。然后，将套筒60放入退火装置110中进行退火处理。通过完成该退火处理,从而完成突光体50和照明窗52紧密贴合的第I及第2投光单元100、101。此外，优选退火处理在70 90°C、10 30H的范围内的规定条件下，例如80°C、20H的条件下进行。此外，在上述第I及第2实施方式中，仅利用中心波长为445nm的第I蓝色激光激励荧光体，但在该第I蓝色激光的基础上，也可以利用中心波长为405nm的第2蓝色激光激励荧光体。此时，第2蓝色激光与第I蓝色激光一起射入荧光体50内。在如上所述利用第I及第2蓝色激光两个波长的光激励荧光体的情况下，如图10所示，在射入荧光体50时，第I及第2蓝色激光的发散角及利用它们从荧光体50激励出的荧光的发散角也变窄，但在从荧光体50射出后，由于各个光的发散角由发散角扩大部51扩大，因此不会产生色斑。另外,通过增加一种激励荧光体50的光，利用发散角扩大部51散射的光的量也变多，发热量增加，但由于该热量可以向金属制的套筒60充分地散出，因此散热效果不会降低。另外，在图10的情况下，也与上述第I实施方式相同地，通过使填充剂51a不混入荧光体50中，而混入与荧光体50分体的发散角扩大部51中，可以使激励光扩散功能和荧光放射功能分离。由此，与使激励光扩散功能和荧光放射功能一体化的情况相比，可以可靠地得到色斑防止效果、发光效率下降的抑制效果、发热抑制效果等与上述第I实施方 式相同的效果。
权利要求
1.一种内窥镜用投光单元，其设置在内窥镜的前端部，朝向被检体照射照明光，其特征在于，具有 波长变换部件，其通过吸收规定波长的光的一部分而进行波长变换，从而生成荧光，并使剩余的光透过，从而射出包含前述规定波长的光和前述荧光在内的照明光；以及 发散角扩大部，其使从前述波长变换部件射出的照明光散射，而将前述照明光的发散角扩大。
2.根据权利要求I所述的内窥镜用投光单元，其特征在于， 前述发散角扩大部，通过在透明的基材中混入使前述照明光散射的散射部件而形成。
3.根据权利要求2所述的内窥镜用投光单元，其特征在于， 前述波长变换部件和前述发散角扩大部分体地构成。
4.根据权利要求3所述的内窥镜用投光单元，其特征在于， 在前述波长变换部件中不混入前述散射部件。
5.根据权利要求3或4所述的内窥镜用投光单元，其特征在于， 前述波长变换部件和前述发散角扩大部紧密贴合。
6.根据权利要求3至5中的任一项所述的内窥镜用投光单元，其特征在于， 具有朝向前述被检体照射照明光的照明窗， 前述照明窗与前述发散角扩大部分体地构成， 沿前述照明光的射出方向，以前述荧光体、前述发散角扩大部、前述照明窗的顺序排列。
7.根据权利要求6所述的内窥镜用投光单元，其特征在于， 前述照明窗和前述发散角扩大部紧密贴合。
8.根据权利要求7所述的内窥镜用投光单元，其特征在于， 前述发散角扩大部的前述基材的折射率，为前述波长变换部件的折射率和前述照明窗的折射率中间的值。
9.根据权利要求8所述的内窥镜用投光单元，其特征在于， 前述基材的折射率在I. 40 2. O的范围内。
10.根据权利要求9所述的内窥镜用投光单元，其特征在于， 前述波长变换部件的折射率在I. 46 2. 0的范围内，前述照明窗的折射率在I. 40 I.9的范围内，前述基材的折射率，与前述波长变换部件及前述照明窗的各自折射率的值的组合相对应，从前述范围中选择。
11.根据权利要求7所述的内窥镜用投光单元，其特征在于， 前述基材的折射率为前述波长变换部件的折射率和前述照明窗的折射率的均方根值。
12.根据权利要求7至11中的任一项所述的内窥镜用投光单元，其特征在于， 前述基材为有机材料。
13.根据权利要求12所述的内窥镜用投光单元，其特征在于， 前述基材为环氧树脂。
14.根据权利要求7至11中的任一项所述的内窥镜用投光单元，其特征在于， 前述基材为无机材料。
15.根据权利要求14所述的内窥镜用投光单元，其特征在于，前述基材为娃。
16.根据权利要求3至5中的任一项所述的内窥镜用投光单元，其特征在于， 具有朝向前述被检体照射前述照明光的照明窗， 前述照明窗与前述发散角扩大部一体地构成。
17.根据权利要求16所述的内窥镜用投光单元，其特征在于， 前述波长变换部件和前述照明窗以彼此紧密贴合的状态进行退火处理。
18.根据权利要求17所述的内窥镜用投光单元，其特征在于， 前述退火处理在70 90°C、10 30H的环境下进行。
19.根据权利要求I至4、7至11、15、17、18中的任一项所述的内窥镜用投光单元，其特征在于， 具有保持前述波长变换部件的套管和保持前述发散角扩大部的金属制的套筒。
20.根据权利要求I至4、7至11、15、17、18中的任一项所述的内窥镜用投光单元，其特征在于， 前述波长变换部件及前述发散角扩大部具有大致圆柱形状，前述发散角扩大部的直径比前述波长变换部件的直径大。
全文摘要
本发明提供一种内窥镜用投光单元，其防止由于使蓝色光(激励光)及荧光照射被检体而产生色班，并且抑制荧光体中的荧光的发光效率下降。使中心波长为445nm的第1蓝色激光经由光导管射入荧光体内。在荧光体内，射入的第1蓝色激光中的一部分由荧光物质吸收而发出荧光，剩余部分未由荧光物质吸收而直接透过。从荧光体射出的荧光及第1蓝色激光经由发散角扩大部及照明窗向被检体照射。发散角扩大部通过使荧光及第1蓝色激光被填充剂散射，从而扩大这两种光的发散角。由于在该发散角扩大部中含有折射率为荧光体和照明窗的折射率的均方根值的有机材料，因此防止荧光及第1蓝色激光在荧光体的射出面或照明窗的射入面上的反射。
文档编号A61B1/00GK102743145SQ20121011869
公开日2012年10月24日 申请日期2012年4月20日 优先权日2011年4月21日
发明者下津臣一 申请人:富士胶片株式会社