JP2589286Y2 - 内視鏡光学系 - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本考案は、体腔内の患部を観察し
ながらレーザ光を照射して治療するためのレーザ治療装
置を併用する内視鏡に用いられる内視鏡光学系に関す
る。

【０００２】

【従来の技術】近年、胃・大腸等の体腔内に細長の挿入
部を挿入して観察診断を行う内視鏡が広く用いられてお
り、この内視鏡によって観察診断を行いながら各種治療
処置が行われている。この中で体腔内の患部を切開・切
除あるいは凝固するために、レーザ治療装置を用いたレ
ーザ光による治療が一般化しつつある。

【０００３】このレーザ治療装置の治療用レーザとして
は、波長が１０６０nmのＹＡＧレーザが主流である。ま
た、内視鏡検査を楽に行えるように内視鏡先端部や接眼
部に固体撮像素子（以下、ＣＣＤと記す）を配設し、モ
ニタテレビを通して観察する電子内視鏡装置が用いられ
るようになった。ＣＣＤは、近赤外光に対する感度が比
較的高いため、ＹＡＧレーザによる治療を行うと治療部
位からの近赤外波長領域の反射光がＣＣＤに入り、観察
画面が極度に明るくなり過ぎて被写体画像が観察不可能
となる不具合があった。

【０００４】そこで、例えば実開昭６２−１４２３１１
号公報や実公昭５９−２９６８３号公報に示されるよう
に、近赤外領域であるＹＡＧレーザ光を除去するフィル
タをＣＣＤへの撮像光路内に介在させ、レーザ治療に際
しても平常状態の画像表示を行い得るようにした内視鏡
光学系が提案されている。このような内視鏡光学系に用
いられるフィルタは、主に図７に示すような透過率特性
を備える近赤外波長領域カットフィルタ膜が透明ガラス
基板などにコーティング形成されている干渉型シャープ
カットフィルタである。

【０００５】近赤外領域の光を除去するフィルタを干渉
型フィルタとすることで、図７のように、可視領域の透
過率は多少リップルはあるがほぼフラットで高い値を示
し、９００nm前後で急激に透過率を落とし、ＹＡＧレー
ザ光の波長域１０６０nmでの透過率を１％以下にするこ
とが可能となる。また、フィルタの素材そのものに赤外
吸収フィルタを用い、その表面に前記と同様なコーティ
ングを施し、さらにＹＡＧレーザ光の除去率を高めたフ
ィルタを内視鏡光学系に配設したものもある。

【０００６】また、レーザ治療装置の治療用レーザとし
て、最近では装置が小型で安価な半導体レーザが用いら
れ始めている。その他、ＹＡＧレーザの第２高調波（波
長５３０nm）を使用したＫＴＰレーザ等、治療用レーザ
は多種多様なものが用いられる状況になりつつある。

【０００７】

【考案が解決しようとする課題】ところで、前述のよう
に従来内視鏡光学系の中に用いられている近赤外領域カ
ットフィルタは、もともとＹＡＧレーザ光を対象とした
ものであるため、およそ９５０nm〜１２００nm付近の波
長の光しか除去できない。治療用半導体レーザから出力
される光の波長は７８０nm〜８３０nm付近のため、前記
フィルタではこのようなレーザ光を除去することができ
ず半導体レーザを用いた場合は画像が観察不可能とな
る。また、ＫＴＰレーザについても同様で、しかもレー
ザ光の波長が５３０nmと可視域のために、ＫＴＰレーザ
を用いた場合は赤外吸収フィルタを素材にしたものでも
光は減衰されずにＣＣＤに入射されてしまい被写体画像
が観察不可能となる。

【０００８】さらに、一本の内視鏡で使用される治療用
レーザは、いつも同じものが使われるとは限らない。通
常はＹＡＧレーザを用いているが、半導体レーザやＫＴ
Ｐレーザ等異なる波長のレーザも使用される場合があり
得る。

【０００９】よって、広範囲にわたって近赤外領域（Ｋ
ＴＰレーザも考慮すると可視域の一部を含めた領域）で
光を除去するフィルタを配設しなければならない。これ
を一枚のフィルタで干渉コートの特性を変えて近赤外領
域での除去できる範囲を広げようとすると、以下のよう
な不具合が発生する。まず、フィルタ膜の膜構成が複雑
となり、製造が困難になるという問題点が生じる。ま
た、可視領域では透過率が高くなければならないが、リ
ップルが大きくなり、各波長での透過率のバラツキが大
きくなるため、通常観察時での色再現性が悪くなるとい
う不具合も発生する。さらに、可視領域の短波長側の透
過率が悪くなる傾向にあるため、観察画像が暗くなって
しまう問題点もある。

【００１０】また、ＫＴＰレーザのような可視領域内の
波長の光を用いた場合、観察画像に影響を与えないよう
にレーザ光を除去しようとすると、近赤外領域の光を除
去することとの両立は極めて難しい。

【００１１】本考案は、これらの事情に鑑みてなされた
もので、複数種のレーザを用いたレーザ治療の際にも、
容易に複数の波長のレーザ光を除去でき、観察画像にレ
ーザ光による悪影響を及ぼすことなく平常状態の観察画
像を得ることが可能な内視鏡光学系を提供することを目
的としている。

【００１２】

【課題を解決するための手段】本考案による内視鏡光学
系は、レーザ治療装置を併用する内視鏡に用いられる内
視鏡光学系であって、波長の異なる複数のレーザ光にそ
れぞれ対応するように、それぞれ異なる特性を有する複
数の干渉型レーザ光除去フィルタ手段を光路内に配設し
たことを特徴とする。

【００１３】

【作用】レーザ治療に異なる波長のレーザ光を用いて
も、対応するレーザ光の波長を含むその波長付近の光だ
けをカットするので、被写体画像を良好に観察できる。

【００１４】

【実施例】以下、図面を参照して本考案の実施例を説明
する。図１及び図２は本考案の第１実施例に係り、図１
は内視鏡光学系の概略構成を示す構成説明図、図２はレ
ーザ光カットフィルタの構成を示す構成説明図である。

【００１５】本実施例の内視鏡光学系は、主にレーザ光
による治療を行うためのレーザ治療装置を併用する内視
鏡に設けられるものである。

【００１６】図１に示す第１実施例の内視鏡光学系は、
内視鏡先端部に設けられる対物光学系１を有しており、
対物光学系１の結像位置にはＣＣＤ等の固体撮像素子
（以下、ＣＣＤと記す）２が配置されている。また、対
物光学系１内には、異なる波長の複数のレーザ光を除去
するレーザ光カットフィルタ３が配設されている。

【００１７】レーザ光カットフィルタ３は、図２に示す
ように、フィルタ基板が赤外吸収フィルタ４により構成
されており、物体面側の表面には波長８００nm前後の光
を除去する干渉コートが施された干渉膜５が設けられ、
その反対側（ＣＣＤ面側）の表面には波長１０６０nmの
光を除去する干渉コートが施された干渉膜６が設けられ
ている。

【００１８】前記干渉膜５，６は、例えば薄い誘電体の
層を蒸着した膜で構成されており、除去する目的の光の
波長をλとするとλ／２あるいはλ／４の厚さのもので
形成され、目的の波長の光を干渉により反射あるいは吸
収して除去するようになってている。

【００１９】このように、ＣＣＤ面側にＹＡＧレーザ光
の波長に相当する１０６０nmの光を反射する干渉膜６を
設けることで、ＹＡＧレーザ光の反射光が２回赤外吸収
フィルタ４を通る。これにより、出力の大きなＹＡＧレ
ーザ光の反射光を光学系内で十分吸収でき、観察像に悪
影響を及ぼすフレア等を効率よく除去できる。

【００２０】また、物体面側の干渉膜５によって、半導
体レーザ光の波長に相当する８００nm前後の光が除去さ
れる。

【００２１】なお、赤外吸収フィルタ４の表面に設けら
れる干渉膜は、使用されるレーザに合わせて、異なるフ
ィルタ膜を設けることもできる。例えば、ＫＴＰレーザ
を使用する場合は、干渉膜５もしくは干渉膜６の代わり
に波長５３０nm前後の光を除去する干渉コートを施した
干渉膜を設けることで対応できる。

【００２２】以上のように、本実施例によれば、異なる
波長のレーザ光を除去する干渉膜を光学素子の複数の面
に設けてカットフィルタを構成することによって、レー
ザ治療の際に複数種のレーザを用いた場合においても容
易に複数のレーザ光に対応する波長の光を除去でき、レ
ーザ光による悪影響のない良好な観察画像を得ることが
可能となる。

【００２３】図３は本考案の第２実施例に係る内視鏡光
学系の概略構成を示す構成説明図である。

【００２４】第２実施例は、第１実施例のレーザ光カッ
トフィルタの構成を変更した例である。

【００２５】対物光学系１１内に配設されたレーザ光カ
ットフィルタ１２は、３つのフィルタにより構成されて
いる。すなわち、物体面側から順に、透明ガラス基板の
表面に８００nm前後の光を除去する干渉コートが施され
た干渉膜５を設けた赤外シャープカットフィルタ１３
と、赤外吸収フィルタ１４と、透明ガラス基板の表面に
１０６０nmの光を除去する干渉コートが施された干渉膜
６を設けた赤外シャープカットフィルタ１５とが配置さ
れて構成されている。

【００２６】このように、レーザ光カットフィルタを複
数の干渉フィルタと吸収フィルタとに分離することによ
り、第１実施例の効果に加えて、容易に干渉フィルタの
組合せの構成及び変更ができ、治療用レーザの選択に対
して、光学系側での対応が容易になるという効果があ
る。

【００２７】なお、赤外吸収フィルタ１４の像面側に干
渉膜６を設けて赤外シャープカットフィルタ１５を省略
することもできる。この場合は、一般的に使用されるＹ
ＡＧレーザ光に対するフィルタは必ず光学系の中に配置
されており、物体面側の干渉フィルタのみ使用する各レ
ーザに対応することができ、光学系の構成を単純にした
い場合には有効な手段となる。

【００２８】また、治療用レーザの出力が低くてもかま
わない場合、すなわち、レーザ光の除去率が低くてよい
場合は、赤外吸収フィルタ１４を除いたものでも十分対
応できる。さらに、異なる波長の光を除去する干渉フィ
ルタを追加すれば、３種類以上の治療用レーザを使用し
てもレーザ光による観察画像への悪影響を防止できる。

【００２９】図４は本考案の第３実施例に係る内視鏡光
学系の概略構成を示す構成説明図である。

【００３０】第３実施例は、イメージガイドを有する光
学式内視鏡２４とこれに接続する外付けテレビカメラ
（以下、ＴＶカメラと記す）２５とを含む内視鏡光学系
の構成例である。

【００３１】内視鏡２４には、先端部に対物光学系２１
が配設され、対物光学系２１の後端側に像を伝送するた
めのイメージガイド２２が設けられ、イメージガイド２
２の後端部の接眼部に接眼レンズ系２３が配設されてい
る。この内視鏡２４の接眼部に装着されるＴＶカメラ２
５には、撮像レンズ系２６が配設され、撮像レンズ系２
６の結像位置にＣＣＤ２が配置されている。

【００３２】撮像レンズ系２６内には、第２実施例と同
様なレーザ光カットフィルタ、すなわち透明ガラス基板
の表面に８００nm前後の光を除去する干渉コートが施さ
れた干渉膜５を設けた赤外シャープカットフィルタ２
７、赤外吸収フィルタ２８、透明ガラス基板の表面に１
０６０nmの光を除去する干渉コートが施された干渉膜６
を設けた赤外シャープカットフィルタ２９が配設されて
いる。

【００３３】このように、光学式の内視鏡と外付けテレ
ビカメラとを組み合わせた内視鏡光学系においても、第
２実施例と同様にレーザ光カットフィルタを設けること
により、レーザ治療の際に複数種のレーザを用いた場合
においても容易に複数のレーザ光に対応する波長の光を
除去でき、レーザ光による悪影響のない良好な観察画像
を得ることが可能となる。

【００３４】

【００３５】図５は本考案の第４実施例に係る内視鏡光
学系の概略構成を示す構成説明図である。

【００３６】第４実施例は第３実施例の変形例であり、
光学式内視鏡の接眼レンズ系とＴＶカメラの撮像レンズ
系とにレーザ光カットフィルタを分散させて設けた例で
ある。

【００３７】第４実施例の内視鏡３４には、第３実施例
と同様に対物光学系３１、イメージガイド３２、接眼レ
ンズ系３３が配設されており、接眼レンズ系３３のカバ
ーガラスには、ＹＡＧレーザ光の波長に相当する１０６
０nmの光を除去する干渉コートが施された干渉膜６を設
けた赤外シャープカットフィルタ３７が設けられてい
る。

【００３８】一方、内視鏡３４の接眼部に装着されるＴ
Ｖカメラ３５の撮像レンズ系３６内には、他のレーザ光
カットフィルタとして、赤外吸収フィルタ３８と、透明
ガラス基板の表面に８００nm前後の光を除去する干渉コ
ートが施された干渉膜５を設けた赤外シャープカットフ
ィルタ３９とが配設されている。

【００３９】このように、内視鏡の接眼レンズ系にＹＡ
Ｇレーザ光を除去するフィルタを設けることにより、通
常一番頻繁に治療用として使われるＹＡＧレーザに対し
ては内視鏡本体で対応し、接眼レンズを直接覗いてレー
ザ治療を行うときでも術者の目を保護することが可能と
なる。そして、他のレーザ光をＴＶカメラの撮像レンズ
系に設けられたレーザ光カットフィルタによって除去す
ることができる。

【００４０】

【００４１】また、接眼レンズ系のカバーガラスに設け
た干渉膜は、対物レンズ側に設けても同様の効果が得ら
れる。

【００４２】図６は本考案の第５実施例に係る内視鏡光
学系の概略構成を示す構成説明図である。

【００４３】第５実施例は第２実施例の変形例であり、
レーザ光カットフィルタの配置を変更した例である。

【００４４】内視鏡の対物光学系４１内において、ＣＣ
Ｄ２の前方にある任意のレンズ４２の表面に、第２実施
例と同様のＹＡＧレーザ光の波長に相当する１０６０nm
の光を除去する干渉コートが施された干渉膜６が設けら
れている。また、他のレーザ光カットフィルタとして、
赤外吸収フィルタ４３と、透明ガラス基板の表面に８０
０nm前後の光を除去する干渉コートが施された干渉膜５
を設けた赤外シャープカットフィルタ４４とが配設され
ている。

【００４５】このように、ＹＡＧレーザ光を除去する干
渉膜を対物光学系内の任意のレンズに設けることによっ
て、フィルタの枚数を減少させることができ、これによ
り光学系の全長が短かくでき、かつ部品点数を減少でき
るという効果が得られる。

【００４６】さらに、レンズ４２の素材を吸収フィルタ
にすることで赤外吸収フィルタ４３を省くことが可能と
なり、より光学系の構成を簡略化できる。

【００４７】また、ＣＣＤ２のカバーガラス４５（水晶
フィルタの場合もあり得る）の表面に干渉コートを施し
て、さらにフィルタ枚数を削減することも容易である。

【００４８】図７ないし図９に示した特性図は、前述し
た各治療用レーザ光を除去するシャープカットフィルタ
膜の分光透過率特性の概略を表したものであり、図７は
ＹＡＧレーザ光を除去するフィルタ膜、図８は半導体レ
ーザ光を除去するフィルタ膜、図９はＫＴＰレーザ光を
除去するフィルタ膜の特性をそれぞれ示している。各特
性図において、矢印が付いた破線で示した波長が治療用
レーザ光の波長であり、それぞれのフィルタによってレ
ーザ光が除去できることが示されている。本実施例で
は、このようなフィルタを光学系に複数配設することに
よって、複数種のレーザを用いた場合においても容易に
複数のレーザ光に対応する波長の光を除去することが可
能となる。

【００４９】なお、前述の実施例中では、治療用レーザ
光源として、ＹＡＧレーザ、半導体レーザ、ＫＴＰレー
ザに限定して述べているが、これに限らず、その他のレ
ーザ光源、例えばエキシマーレーザ、アルゴンイオンレ
ーザ等、紫外域から可視域にかけて波長を持っているレ
ーザ等についても、その波長域を除去できる同様のレー
ザ光カットフィルタを配設することで対応できる。

【００５０】

【考案の効果】以上説明したように本考案によれば、複
数種のレーザを用いたレーザ治療の際にも、容易に複数
の波長のレーザ光を除去でき、観察画像にレーザ光によ
る悪影響を及ぼすことなく平常状態の観察画像を得るこ
とが可能となる効果がある。

【図面の簡単な説明】

【図１】図１及び図２は本考案の第１実施例に係り、図
１は内視鏡光学系の概略構成を示す構成説明図

【図２】レーザ光カットフィルタの構成を示す構成説明
図

【図３】本考案の第２実施例に係る内視鏡光学系の概略
構成を示す構成説明図

【図４】本考案の第３実施例に係る内視鏡光学系の概略
構成を示す構成説明図

【図５】本考案の第４実施例に係る内視鏡光学系の概略
構成を示す構成説明図

【図６】本考案の第５実施例に係る内視鏡光学系の概略
構成を示す構成説明図

【図７】ＹＡＧレーザ光を除去するシャープカットフィ
ルタ膜の分光透過率特性を示す特性図

【図８】半導体レーザ光を除去するシャープカットフィ
ルタ膜の分光透過率特性を示す特性図

【図９】ＫＴＰレーザ光を除去するシャープカットフィ
ルタ膜の分光透過率特性を示す特性図

【符号の説明】

１…対物光学系 ２…固体撮像素子 ３…レーザ光カットフィルタ ４…赤外吸収フィルタ ５，６…干渉膜

Claims (1)

(57)【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】 レーザ治療装置を併用する内視鏡に用い
   られる内視鏡光学系であって、波長の異なる複数のレー
   ザ光にそれぞれ対応するように、それぞれ異なる特性を
   有する複数の干渉型レーザ光除去フィルタ手段を光路内
   に配設したことを特徴とする内視鏡光学系。