JPH0644902B2

JPH0644902B2 - 内視鏡

Info

Publication number: JPH0644902B2
Application number: JP63094056A
Authority: JP
Inventors: 俊夫中村
Original assignee: Olympus Optical Co Ltd
Current assignee: Olympus Corp
Priority date: 1988-04-15
Filing date: 1988-04-15
Publication date: 1994-06-15
Anticipated expiration: 2009-06-15
Also published as: JPH01265934A

Description

【発明の詳細な説明】［産業上の利用分野］本発明は、経内視鏡的にレーザー治療できるＣＣＤ等の
固体撮像素子を挿入部先端に具備した、或いは接眼部に
ビデオカメラを取りつけ観察画像をモニタに投映するこ
とのできる内視鏡に関する。

［従来の技術と発明が解決しようとする課題］現在、胃或いは大腸といった体腔内患部の切開切除また
は出血部の凝固を目的としてレーザー光が経内視鏡的に
使用されている。また、レーザーには、一般に赤外波長
域のレーザー光を発振するＮｄ−ＹＡＧレーザーを使用
する場合が広く知られている。

ところで、たとえば第５図に示すように電子内視鏡装置
１とＮｄ−ＹＡＧレーザーを併用した場合、Ｎｄ−ＹＡ
Ｇレーザーは、体腔内患部３に挿入された電子内視鏡４
の挿入部５内に設けられたチャンネル６内にレーザーフ
ァイバプローブ７を挿通して使用され、レーザー装置８
からのＮｄ−ＹＡＧレーザ光をレザーファイバプローブ
７により体腔内患部３に照射される。すると、光源装置
９からライトガイド１０を介して体腔内患部３に照射さ
れて反射した照明光と同時に前記観察に不必要なレーザ
ー反射光が電子内視鏡４の挿入部５先端部に内蔵された
固体撮像素子１２に入射するため、電子内視鏡４の操作
部１３側部から延設された信号線１４及びビデオプロセ
ッサ１５を介して、テレビモニタ１６に画像表示される
観察画像は、白っぽく見にくいものになってしまう。
尚、第５図において符号１１は、固体撮像素子カバーガ
ラスである。

そこで、上記のような問題を解消するため、例えば実開
昭６２−１４２３１１号及び特開昭６２−１２９０４７
号公報で開示されている。これらの関連技術では、第５
図に示すようにレーザー光をカットするためのレーザー
カットフィルタ１７を対物レンズ系１８に設ける方法が
とられている。

前記レーザーカットフィルタとしては、レーザー波長光
を吸収することによりレーザー光の透過率を減少させる
赤外線吸収型フィルタ及びレーザー波長の光を反射し、
レーザー光の透過率を落とすレーザー光反射型フィルタ
がすでに知られている。

通常の臨床において、レーザー光を使用する場合、例え
ばＮｄ−ＹＡＧレーザー光に於いては、５０Ｗのものが
使われ、このとき、０．０１％のレーザー透過率のフィ
ルタがあれば観察に充分な画像が得られるとされてい
る。さらに、より高画質な観察像が要求される場合、或
いは１００Ｗの高出力のＮｄ−ＹＡＧレーザー光を使用
した場合、１．０×１０^−３％〜０．５×１０^−５のレ
ーザー透過率のフィルタが必要とされている。

現在のところ、赤外線吸収型フィルタ、レーザー反射型
フィルタのいずれも、一枚のみでは要求される透過率を
満たすことは困難な状況にある。例えば、一般の赤外線
吸収型フィルタは、ＫＧ５，ＣＭ５００Ｓ，Ｃ５００Ｓ
といったものが一般に市販されていて、厚さ０．５mmで
約１０％のレーザー透過率を示す。レーザー透過率を低
下させるには厚さを増せば良いが、実際に内視鏡対物レ
ンズ系に組込んだ場合、スペースの制約からフィルタ厚
さの大幅な増大は望めない。一方、レーザー反射型フィ
ルタは、白板に多層コーティングを施すことにより制作
され、第６図のような透過特性、を持つ。レーザーカッ
ト率を高めるには限界があり、それは、透過率特性に可
視部での部分的なダウン（リップル）１９や可視部での
透過特性そのものの歪みにより画像の色調が乱れる為
で、レーザー透過率約１％が限度とされている。したが
って、必要とされるレーザー透過率を達成する為には、
レーザーカットフィルタを２種類以上組合せて使用しな
ければならない。

組合せのパターンとしては、レーザー反射型フィルタ同
士、レーザー吸収型フィルタ同士、及びレーザー反射型
フィルタとレーザー吸収型フィルタの組合せの３種類が
考えられる。

第７図（ａ）に示すように、共に透過率が０．１％のレ
ーザー反射型フィルタ２０，２０をコーティングした白
板同士で組合せて使用した場合、レーザー光は、１／１
０００の確率で第１のレーザー反射型フィルタ２０を透
過し、残りは除去される。第１のレーザー反射タイプの
フィルタ２０を通過したレーザー光は、第１のレーザー
反射型フィルタ２０と第２のレーザー反射型フィルタ２
０との間で、反射の都度０．１％透過させながら多重反
射を起こし、いずれは第１のレーザー反射型フィルタ２
０、第２のレーザー反射型フィルタ２０より透過してい
くため、第１のレーザー反射型フィルタ２０を通過した
レーザー光は２分の１の率で第２のレーザー反射型フィ
ルタ２０を通過する。しやがって、レーザー反射型フィ
ルタ２枚を組合せたときの合計透過率は１／１０００×
１／２＝１／２０００より０．０５％となる。

第７図（ｂ）に示すように、共に透過率が１０％の赤外
線吸収タイプのフィルタ２２，２２同士を組合せた場
合、合計透過率は１％になる。

第７図（ｃ）に示すように、透過率０．１％のレーザー
反射型フィルタ２０がコーティングされた白板と透過率
１０％のレーザー吸収型フィルタ２２を組合せた場合、
合計透過率は０．０１％となる。

ゆえに、求められるレーザー透過率を保証する為には、
レーザー吸収型フィルタとレーザー反射型フィルタを組
合せて使用するのが浪良い。この組合せとしては、レザ
ー吸収型フィルタの表面にレーザー反射型フィルタをコ
ーティングする方式がすでに知られている。このような
赤外線吸収型フィルタとレーザー反射型フィルタを組合
せたとき、その配置方向を無造作に決定した場合、例え
ばレーザー吸収型フィルタをコーティングした面を挿入
部奥側にし、入射光が直接赤外線吸収型フィルタに入射
するような設置を行ってしまったとすると、比較的熱量
の大きいレーザー光を大量に含む反射光は、まず直接赤
外線吸収型フィルタに入射する。赤外線吸収型フィルタ
では、この大量のレーザー光を吸収してしまうため熱量
の過剰蓄積が起こり加熱する。このフィルタの加熱によ
り、内視鏡先端部の温度上昇に伴う撮像系への影響，赤
外線吸収フィルタ自体の破損等の不具合が生じる。ま
た、大量のレーザー光が赤外線吸収型フィルタに入射す
ると性能上の問題により、赤外線吸収能力の低下が起こ
り当初予定していたレーザーカット効果が得られない場
合もある。

本発明は、上記事情に鑑みて成されたもので、赤外線吸
収型フィルタの加熱，能力低下をを防止し、安全且つレ
ーザーカット効率の高い内視鏡を提供することを目的と
している。

［課題を解決するための手段及び作用］前記目的を達成するため、本発明による内視鏡は、対物
光学系内に、特定の波長領域の光を吸収する吸収型フィ
ルタと、前記特定の波長領域の光を反射する反射型フィ
ルタとを備え、該反射型フィルタを前記吸収型フィルタ
よりも被写体側に配置して構成されている。この構成に
より、入射してくるレーザー光の大部分が反射型フィル
タで反射，除去された後、反射型フィルタを通過した残
りのレーザー光が吸収型フィルタに入射し、吸収されて
除去される。

［実施例］第１図ないし第３図は本発明の第１実施例に係り、第１
図は電子内視鏡先端部の詳細断面図、第２図はレーザー
装置を使用したときの電子内視鏡装置を示す概略構成
図、第３図は面取りの状態を示す比較図である。

第２図に示すように、内視鏡装置３１は、内視鏡３２
と、この内視鏡３２内に内蔵された固体撮像素子３３か
ら信号線３４を介して送られてくる信号等の処理を行う
ビデオプロセッサ３５と、このビデオプロセッサ３５か
らの信号を画像表示するテレビモニタ３６と、照明光を
供給する光源装置３７とからなる。

前記内視鏡は、細長で可撓性を有する挿入部３８と、こ
の挿入部３８の後端に連設された操作部３９とからな
り、この操作部３９には電子内視鏡３２内に設けられた
チャンネル４０の挿入口４１が設けられている。また、
挿入部３８内には、先端に配光レンズ４２を有するライ
トガイド４３が内蔵され、このライトガイド４３は、前
記光源装置３７に接続されるようになっている。さら
に、前記挿入部３８内には、被写体４４からの反射光を
前記固体撮像素子３３に結像させる対物レンズ系４５が
設けられ、この対物レンズ系４５の最後部には、前面に
特定の波長領域の光を反射する反射型フィルタとしての
レーザー反射型フィルタ４６がコーティングされた、特
定の波長領域の光を吸収する吸収型フィルタとしての赤
外線吸収型フィルタ４７と同じく前面にレーザー反射型
フィルタ４６がコーティングされた固体撮像素子カバー
ガラス４８とが配設され、、この固体撮像素子カバーガ
ラス４８の後面には、前記固体撮像素子３３が固定され
ている。また、前記内視鏡３２のチャンネル４０内に
は、挿入口４１から、レーザーファイバプローブ４９と
レーザー装置５０とから構成されるＮｄ−ＹＡＧレーザ
ーの、前記レーザーファイバプローブ４９が挿通され、
このレーザーファイバプローブ４９の先端からレーザー
光が体腔内患部４４に照射されるようになっている。

前記挿入部３８先端部は、第１図に示すように、金属等
の硬性の部材からなる円柱状の先端部本体５２を備え、
この先端部本体５２の先端側には、カバー部材５３が装
着されている。前記先端部本体５２及びカバー部材５３
には、前記挿入部３８の長手方向に平行に貫通する観察
用透孔５４、前記チャンネル４０、図示しない照明用透
孔が形成されている。前記観察用透孔５４内の先端側に
は、レンズ枠５５が嵌着されている。そして、対物レン
ズ系４５の一部としての対物前球５６が、その光軸が前
記挿入部３８の長手方向に平行になるように前記レンズ
枠５５に保持されている。この対物前球５６の後方に
は、フィルタ５７が配列されている。前記フィルタ５７
の後面には、前記レンズ枠５５に内接して、フィルタ５
７を押える押え枠５８が連設され、さらに、この押え枠
５８に前部を内接させて前記対物前球５６及びフィルタ
５７を除く対物光学系４５を保持するレンズ枠５９が設
けられている。また、対物光学系４５の最後部に配置さ
れている赤外線吸収型フィルタ４７の前面にはレーザー
反射型フィルタ４６がコーティングされ、後面は外周が
面取り６０がされている。そして、前記レーザー反射型
フィルタ４６がコーティングされた赤外線吸収型フィル
タ４７は、前面の外周に設けられたレンズ押え６１と面
取り６０部分に施される接着剤６２とで、固定されてい
る。

前記レンズ枠の後方は、円筒部材６３が外装され、レン
ズ枠５９が内装された後方には、段部６４を介して内径
が大きくなっている。

前記段部６４には、前面にレーザー反射型フィルタ４６
がコーティングされた固体撮像素子カバーガラス４８が
外周を装着等により固定され、固体撮像素子カバーガラ
ス４８の後面には、固体撮像素子３３が固定されてい
る。また、この固体撮像素子３３からは、信号線３４が
延設されている。

また、前記チャンネル４０内には、レーザーファイバプ
ローブ４９が挿通されている。そして、先端部本体５２
には、可撓性のチューブ６５が外装され、さらに、可撓
性のチューブ６６が外装されている。

以上のような構成により、矢印６７で示す入射光（レー
ザー光を含む照明反射光）は、赤外線吸収タイプのフィ
ルタ４７の前面にコーティングされたレーザー反射型フ
ィルタ４６により、大部分が反射し除去される。前記レ
ーザー反射型フィルタ４６は、実験によれば、レーザー
光の透過率を約１／１０００にまで低下させている。

前記レーザー反射型フィルタ４６によりレーザー光が大
幅に除去された入射光は、その後に赤外線吸収型フィル
タ４７へと入射し、ここでさらに、レーザー光が吸収さ
れ除去される。実験では、前記赤外線吸収型フィルタ４
７は、レーザー光の透過率をさらに約１／１０に減少さ
せている。また、固体撮像素子カバーガラス４８にコー
ティングされたレーザー反射型フィルタ４６で反射され
たレーザー光は、赤外線吸収型フィルタ４７で吸収され
るので、多重反射が起こらない。

以上説明したように本実施例によれば、レーザー反射型
フィルタ４６でレーザー光の大部分が反射し除去された
後、赤外線吸収型フィルタ４７に入射するようになって
いるので、赤外線吸収型フィルタ４７にレーザー光が過
剰に吸収されることがなく、したがって加熱や性能低下
を生じる子とがない。

また、本実施例では、赤外吸収型フィルタ４７に、第３
図（ａ）に示すように面取り６０が施されているが、第
３図（ｂ）のように、レーザー反射型フィルタ４６がコ
ーティングされている側に面取りを施すことも考えられ
る。しかし、通常面取りまたは丸め工程において、レー
ザー反射型フィルタ４６のコーティングが面取りエッジ
に沿って反射特性が劣化する。この劣化部分は一般に約
５０μｍ程度考えれば良いが、このレーザー反射型フィ
ルタ４６のコーティング面をレンズ押えで固定する場
合、劣化部分からレーザー光が直接赤外吸収型フィルタ
４７に入射してしまうため、この劣化部分を完全にマス
クするように、レンズ押え内径を設定しなければならな
い。

第３図（ａ），（ｂ）を比較すればわかるように、レー
ザー反射型フィルタ４６側を面取りした場合、レンズ押
えは本実施例のレンズ押え６１よりも内径が小さくなっ
てしまう。したがって、本実施例と同じ内径を得ようと
すれば、外径の大きな赤外線吸収型フィルタを使用しな
ければならず、結果として、内視鏡先端部が大きくな
る。

したがって、本実施例のような面取りをすることによっ
て、内視鏡先端部を小形化化していると共に、レーザー
反射型フィルタがコーティングされた側とされていない
側の識別を容易に行える。

尚、本実施例では、他のレーザー光及び赤外線に対して
も適用できる。また、電子内視鏡に限らず、接眼部にテ
レビカメラ等を装着し、モニタテレビに観察像を投影す
ることができるファイバースコープにおいても同様の効
果が得られる。

第４図は本発明の第２実施例に係る電子内視鏡先端部の
断面図である。

本実施例では、第１実施例におけるフィルタ５７の代り
にレーザー反射型フィルタ４６がコーティングされた赤
外線吸収型フィルタ４７が配置され、固体撮像素子カバ
ーガラス４８には、レーザー反射型フィルタ４６がコー
ティングされておらず、最初の赤外線吸収タイプのフィ
ルタ４７の前面にコーティングされたレーザー反射型フ
ィルタ４６で大部分が反射され、このレーザー反射型フ
ィルタ４６で反射されずに透過したレーザー光は、赤外
線吸収タイプのフィルタ４７で吸収し減少される。さら
に、赤外線吸収タイプのフィルタ４７で吸収されずに透
過したレーザー光は、対物レンズ系４５の最後部に配置
された赤外線吸収タイプのフィルタ４７にコーティング
されたレーザー反射型フィルタと赤外線吸収タイプのフ
ィルタ４６とで反射及び吸収される。その他の構成，作
用は第１実施例と同じであり、効果においても第１実施
例と略同等の効果を得ることができる。

［発明の効果］以上説明したように、本発明による内視鏡によれば、赤
外線吸収型フィルタの前方に、レーザー反射型フィルタ
が設けられている為、入射してきたレーザー光の大部分
が反射されて赤外線吸収型フィルタに入射されるので、
赤外線吸収型フィルタでのレーザー光の過剰吸収による
熱量の過剰蓄積が起こることがない。

したがって、内視鏡先端部の温度上昇に伴う撮像系への
影響、赤外線吸収型フィルタの破損及び赤外線吸収能力
の低下を防止できる効果がある。

【図面の簡単な説明】

第１図ないし第３図は本発明の第１実施例に係り、第１
図は電子内視鏡先端部の詳細断面図、第２図はレーザー
装置を使用したときの電子内視鏡装置を示す概略構成
図、第３図は面取りの状態を示す比較図、第４図は本発
明の第２実施例に係る内視鏡先端部の断面図、第５図は
レーザー装置を使用したときの従来の電子内視鏡装置を
示す概略構成図、第６図はレーザー反射型フィルタの透
過特性を示した図、第７図はレーザー反射型フィルタと
赤外線吸収型フィルタの組合せを示す比較図である。３３……固体撮像素子４４……対物レンズ４６……レーザー反射型フィルタ４７……赤外線吸収型フィルタ６０……面取り

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】対物光学系内に、特定の波長領域の光を吸
収する吸収型フィルタと、前記特定の波長領域の光を反
射する反射型フィルタとを備え、該反射型フィルタを前
記吸収型フィルタよりも被写体側に配置したことを特徴
とする内視鏡。