JP2005323737A

JP2005323737A - 内視鏡装置

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Publication number: JP2005323737A
Application number: JP2004143612A
Authority: JP
Inventors: Yuichi Yamada; 雄一山田
Original assignee: Olympus Corp
Current assignee: Olympus Corp
Priority date: 2004-05-13
Filing date: 2004-05-13
Publication date: 2005-11-24
Anticipated expiration: 2024-05-13
Also published as: JP4370199B2; WO2005110188A1; US20070213592A1; US7871373B2

Abstract

【課題】装置の大型化等を招くことなく観察光の切り換えを実現できる内視鏡装置を提供する。
【解決手段】特定波長光を発するレーザーダイオード８を光源として設け、挿入部１の先端にレーザー光を拡散して前方に照射する拡散光学部材２３を設ける。挿入部１の先端にアダプタ１１を脱着自在に設ける。アダプタ１１には、前記光源の光を励起光として別の波長の光を発生する蛍光体２１を設け、その蛍光体２１の背部に拡散防止部材である円筒反射部材２４を配置する。アダプタ１１を取り付けない状態では、特定波長のレーザー光が拡散光学部材２３で拡散して内視対象物１０にそのまま照射され、アダプタ１１を取り付けた状態では、拡散光学部材２３で拡散した光が円筒反射部材２４で効率良く蛍光体２１に入り、蛍光体２１で別の波長に変換された光が内視対象物１０に照射される。
【選択図】図１

Description

この発明は、医療用や工業用等に用いられる内視鏡装置に関し、特に、検査対象物を照射する照明を備えた内視鏡装置に関するものである。

従来より、生体内部や機械内部等を観察するために、内視鏡装置は広く用いられている。そして、内視鏡装置では白色光を照射する照明が一般に用いられている。

しかし、近年、特許文献１等に記載されるように、特定波長のレーザー光を内視対象物に照射し、そのレーザー光を励起光として内視対象物が発する蛍光を観察し、或いは、内視対象物に予め蛍光体を塗布しておき、前記特定波長光を同様に照射したとき蛍光体から発せられる蛍光を観察する技術が開発されている。また、特許文献１に記載される内視鏡装置は、挿入部の先端側のレーザー光の出射端に拡散レンズ等の拡散光学部材が取り付けられ、特定波長のレーザー光を拡散して内視対象物に照射するようになっている。

この技術による内視観察は、通常の内視観察と並行して行う場合、白色光を発する光源と特定波長光を発するレーザー光源を予め二つ設けておき、いずれかの光源を適宜選択することによって観察光の切り換えを行うようにしている。
特許第３１９４６６０号公報

この従来の内視鏡装置は、予め二つの光源を用意することで白色光観察と特定波長光観察を切り換えて行えるものの、光源を別々に用意すれば機材数が増えてしまい、二つの光源を一台の装置に組み込めば装置全体が大型化してしまう。

そこで、この発明は、装置の大型化等を招くことなく観察光の切り換えを実現できる内視鏡装置を提供することを目的とするものである。

上記目的を達成するために、この発明は、特定波長光を発するレーザー光源と、そのレーザー光源から発された光を挿入部の先端部で内視対象物に拡散照射する拡散光学部材と、を備えた内視鏡装置において、前記レーザー光源の光を励起光として別の波長の光を発する蛍光体を有し、かつ前記挿入部の先端部に脱着自在に取り付けられるアダプタを設け、さらに、このアダプタの蛍光体と前記拡散光学部材の間にあって拡散光学部材から照射された光の拡散を防止する拡散防止部材を設けるようにした。

この発明の場合、挿入部の先端部にアダプタが取り付けられていないときには、レーザー光源から発された特定波長光が拡散光学部材を通して拡散され、その拡散された光が内視対象物に照射される。また、挿入部の先端部にアダプタが取り付けられると、レーザー光源から発された特定波長光が拡散光学部材を通過した後に拡散防止部材を通過して、アダプタの蛍光体に入射される。このとき、蛍光体では入射されたレーザー光を励起光として別の波長の光を発し、その光を内視対象物に照射する。

前記拡散防止部材はアダプタに一体に取り付けるようにしても良く、このようにアダプタと一体にされていれば、アダプタの脱着だけで拡散防止部材も同時に脱着できるようになる。

また、前記アダプタは、例えば、挿入部の先端部とアダプタの間にねじ螺合部を設け、そのねじ螺合部の操作によって挿入部に脱着できるようにしても良い。

前記拡散防止部材は、内周に鏡面が設けられ、その内部を光が通過する円筒部材で構成するようにしても良く、また、内周面が光を反射する透明中実部材によって構成するようにしても良い。さらに、拡散防止部材は、コアとクラッドを有し、コアがその外周内面で光を反射する透明中実部材によって形成されるようにしても良く、また、集光レンズによって構成するようにしても良い。

前記光源が発する光は、４５０ｎｍ以下の波長光にすれば、蛍光体を良好に励起させることができる。

また、前記レーザー光源はレーザーダイオードで構成すれば、光源を小型化することができる。

前記蛍光体は、励起光を受けて４００ｎｍ〜６５０ｎｍの波長を含む光を発するものにすれば照射される光を白色光にすることができる。

また、前記蛍光体は、励起光を受けて６００ｎｍ以上の波長の光を発するものにして、暗視環境下等で使用できるようにしても良い。

さらに、前記蛍光体は、励起光を受けて４５０ｎｍ以下の前記励起光とは異なる波長の光を発するものであっても良い。

この発明は、アダプタの脱着だけで内視対象物に対する特定波長光の拡散照射と、それ以外の波長の光の照射を切換えることができるため、光源数の増加や装置の大型化を招くことなく、観察光の切り換えを実現することができる。

さらに、この発明においては、アダプタを用いて特定波長光以外の波長の光の照射を行うときに、挿入部先端から発される拡散光を拡散防止部材によって蛍光体に効率良く照射することができるため、蛍光体の設置面積を小さくし、延いてはアダプタを含む挿入部先端の小径化を図ることができるという利点がある。

次に、この発明の各実施形態を図面に基づいて説明する。尚、各実施形態については、同一部分に同一符号を付し、重複する部分については説明を省略するものとする。

まず、図１，図２に示す第１の実施形態について説明する。
図１は、この発明にかかる内視鏡装置の全体構成を示すものであり、１は、内視対象の管腔等に挿入される挿入部、２は、画像信号を処理してディスプレイ３に表示する画像処理ユニット、４は、照明光を作り出す光源ユニットである。

挿入部１には、撮像手段である電化結合素子５（以下、「ＣＣＤ５」と呼ぶ。）と、内視対象物１０の像をＣＣＤ５上に結ぶ対物レンズ等の観察光学部材６が設けられると共に、光源ユニット４で作られた光を挿入部１の先端まで誘導する、光ファイバー等から成るライトガイド７が設けられている。そして。挿入部１の先端のライトガイド７の出射端７ａに対向する位置には、レーザー光源の光を拡散して前方に照射する拡散レンズ等の拡散光学部材２３が設けられている。また、画像処理ユニット２は、ＣＣＤ５で捉えた画像信号を信号処理回路（図示せず。）に入力し、信号処理回路で処理された信号をディスプレイ３に映像として映し出す。光源ユニット４は、特定波長光を発するレーザー光源としての複数のレーザーダイオード８と、その各ダイオード８で発生した光をライトガイド７に集光する集光光学部材９とを備えている。ここで用いられるレーザーダイオード８は４５０ｎｍ以下の波長光を発生する。

尚、画像処理ユニット２やディスプレイ３、光源ユニット４等は挿入部１の付根部側に一体ブロックとして形成しても、夫々別体ブロックとして形成してケーブル接続するようにしても良い。

前記挿入部１の先端部外周には雄ねじ１３（ねじ螺合部）が形成され、この雄ねじ１３部分にアダプタ１１を装着できるようになっている。図１は、挿入部１の先端にアダプタ１１を取り付けた状態を示し、図２は、アダプタ１１を取り去った状態を示す。アダプタ１１は、図１に示すように、レーザーダイオード８の光を励起光として別の波長の光を発する蛍光体２１を保持し、挿入部１の先端前面に被着するかたちで挿入部１に取り付けられるようになっている。具体的には、アダプタ１１は略円筒状のホルダ１２と、このホルダ１２の前端部に回転自在に保持される円板状の前面プレート２２と、を備え、ホルダ１２の後部側内周面には、挿入部１の雄ねじ１３と螺合される雌ねじ１４（ねじ螺合部）が形成されている。この雄ねじ１３と雌ねじ１４はアダプタ係止部を構成している。

また、前面プレート２２には、挿入部１先端の拡散光学部材２３に対応する照明窓１５と、同じく挿入部１先端の観察光学部材６に対応する観察窓１６とを有し、照明窓１５には、円板状に形成された前記蛍光体２１とその蛍光体２１の前面を覆う保護ガラス１７が取り付けられ、観察窓１６には保護ガラス１８のみが取り付けられている。そして、照明窓１５の蛍光体２１の背部側には、内周面が鏡面になった円筒反射部材２４が取り付けられている。この円筒反射部材２４は、この発明における拡散防止部材を構成するものであり、その内周の反射面の径は拡散光学部材２３の外径と同じ若しくは若干大きく設定されている。

また、挿入部１の前端面の中心からオフセットした位置には位置決め凹部１９が形成され、前面プレート２２の裏面にはその位置決め凹部１９に嵌合される係止突起２０が形成されている。この係止突起２０と位置決め凹部１９による位置決め構造は拡散光学部材２３と観察光学部材６の各前面に照明窓１５と観察窓１６が常に正確に位置されるようにするものである。つまり、アダプタ１１は、係止突起２０を位置決め凹部１９に嵌合することによって前面プレート２２を挿入部１に位置決めし、その状態でホルダ１２のみを回転させることによって挿入部１に螺着する。

ここで、蛍光体２１は励起光であるレーザー光を受けて４００ｎｍ〜６５０ｎｍの波長光を含む光を発するものが用いられ、前方に白色光を照射するようになっている。

この実施形態の内視鏡装置は、以上説明したように蛍光体２１を備えたアダプタ１１を挿入部１の先端部に脱着できるようになっているため、アダプタ１１の脱着のみによって４５０ｎｍ以下の特定波長光の照射と、白色光の照射を容易に切り換えることができる。即ち、図２に示すように挿入部１からアダプタ１１を取り外したときには、レーザーダイオード８から発された特定波長光がライトガイド７の出射端７ａから拡散光学部材２３によって拡散され、拡散光として内視対象物１０に照射される。また、図１に示すように挿入部１にアダプタ１１を取り付けたときには、ライトガイド７の出射端７ａから拡散光学部材２３に入って一旦拡散された特定波長光がアダプタ１１の円筒反射部材２４によって集光され、集光されたほぼ全量の光が蛍光体２１を通過する。このとき、特定波長光が蛍光体２１の励起光となり、白色光となって内視対象物１０に照射される。

したがって、この内視鏡装置においては、レーザーダイオード８を共通の光源として特定波長光観察と白色光観察を切り換えて行うことができるため、光源数の増加による装置の大型化を回避することができる。また、この装置においては、アダプタ１１を装着したときに拡散光学部材２３で拡散された特定波長光を円筒反射部材２４で確実に効率良く蛍光体２１に照射することができるため、蛍光体２１の設置面積の増大を招くことなく充分な白色光を内視対象物１０に照射することができる。そして、蛍光体２１の設置面積を小さくすることができるため、アダプタ１１を含む挿入部１の先端を小径化することが可能となる。

また、この実施形態の装置は、レーザーダイオード８を光源として用いているため、装置の光源ユニット４を小型化できるという利点がある。

また、この内視鏡装置では、蛍光体２１の特性の異なるアダプタ１１を予め複数種類用意しておけば、多様な観察に柔軟に対応することができる。

さらに、この実施形態では、雄ねじ１３と雌ねじ１４による螺合によってアダプタ１１を脱着自在としたが、ビス止めや凹凸係合によるロック構造等によってアダプタ１１を脱着自在とすることも可能である。ただし、この実施形態のように螺合構造を採用した場合には、アダプタ１１の締め込み調整が可能になるうえ、脱着操作も容易になる。

また、この実施形態の装置では、拡散光学部材２３を通過した特定波長光を集光する円筒反射部材２４をアダプタ１１に一体に形成したが、円筒反射部材２４をアダプタ１１と別体に形成し、アダプタ１１の装着時に拡散光学部材２３と蛍光体２１の間に介装するようにしても良い。ただし、この実施形態のように円筒反射部材２４を蛍光体２１の背面に重合するようにアダプタ１１に一体形成した場合には、アダプタ１１を挿入部１の先端に単純に装着するだけで、円筒反射部材２４を拡散光学部材２３と蛍光体２１の間に容易にかつ正確に配置できるという利点がある。特に、この実施形態のように係止突起２０と位置決め凹部１９によって前面プレート２２を挿入部１に正確に位置決めしてあれば、拡散光学部材２３と円筒反射部材２４の位置ずれによる拡散光の漏れを確実に防止することができる。

ところで、以上では励起光であるレーザー光を受けて４００ｎｍ〜６５０ｎｍの波長を含む光を発する蛍光体２１を採用することで白色光を得られるようにしたが、励起光を受けて６００ｎｍ以上の波長の光を発する蛍光体２１を採用し、赤外光を観察対象物１０に照射できるようにしても良い。また、観察目的によっては、励起光を受けて４５０ｎｍ以下の励起光と異波長の光を発する蛍光体２１を用いることも可能である。

つづいて、図３に示す第２の実施形態について説明する。
この実施形態の内視鏡装置は基本的な構成は第１の実施形態のものとほぼ同様であるが、アダプタ１１の照明窓１５に取り付けられる拡散防止部材の構成が第１の実施形態のものと大きく異なっている。即ち、この実施形態の拡散防止部材は、ガラス若しくは樹脂等から成り、内周面が光を反射する円柱状の透明中実部材１２４によって構成されている。この場合も、第１の実施形態と同様に、拡散光学部材２３で拡散した光を透明中実部材１２４の内周面に反射させ、その光を蛍光体２１に確実に照射することができる。

尚、透明中実部材１２４は、全体を屈曲率の同じ均一な材質で形成することも可能であるが、夫々が屈曲率の異なる部材によって形成されたコアとクラッドを持つ構造としても良い。この場合にはコアの外周内面が光の反射面となる。

この実施形態の装置は、第１の実施形態と同様に、特定波長光を発するレーザー光源を共通の光源として、アダプタ１１の脱着のみによって複数種の波長光による観察を実現することができ、しかも、アダプタ１１の装着時には、拡散光学部材２３で拡散した光を透明中実部材１２４で効率良く蛍光体２１に照射することができる。

尚、この発明の実施形態は以上で説明したものに限るものでなく、例えば、アダプタ１１に取り付ける拡散防止部材は、図４に示すように単数または複数のレンズから成る集光光学部材２２４であっても良い。

この発明の第１の実施形態を示すアダプタを装着したときにおける概略構成図。同実施形態を示すものであり、アダプタを装着したときにおける要部の正面図。同実施形態を示すものであり、アダプタを装着しないときにおける要部の断面図。同実施形態を示すものであり、アダプタを装着しないときにおける要部の正面図。この発明の第２の実施形態を示すものであり、アダプタを装着したときにおける要部の断面図。この発明の他の実施形態を示すものであり、アダプタを装着したときにおける要部の断面図。

符号の説明

１挿入部
８レーザーダイオード（レーザー光源）
１１アダプタ
１３雄ねじ（ねじ螺合部）
１４雌ねじ（ねじ螺合部）
２１蛍光体
２３拡散光学部材
２４円筒反射部材（拡散防止部材）
１２４透明中実部材（拡散防止部材）
２２４集光光学部材（拡散防止部材）

Claims

特定波長光を発するレーザー光源と、そのレーザー光源から発された光を挿入部の先端部で内視対象物に拡散照射する拡散光学部材と、を備えた内視鏡装置において、
前記レーザー光源の光を励起光として別の波長の光を発する蛍光体を有し、かつ前記挿入部の先端部に脱着自在に取り付けられるアダプタを設け、
さらに、このアダプタの蛍光体と前記拡散光学部材の間にあって拡散光学部材から照射された光の拡散を防止する拡散防止部材を設けたことを特徴とする内視鏡装置。
前記拡散防止部材をアダプタに一体に取り付けたことを特徴とする請求項１に記載の内視鏡装置。
前記アダプタは、挿入部の先端部とアダプタの間に設けられたねじ螺合部によって脱着可能にされていることを特徴とする請求項１または２に記載の内視鏡装置。
前記拡散防止部材は、内周に鏡面が設けられ、その内部を光が通過する円筒部材であることを特徴とする請求項１〜３のいずれかに記載の内視鏡装置。
前記拡散防止部材は、内周面が光を反射する透明中実部材であることを特徴とする請求項１〜３のいずれかに記載の内視鏡装置。
前記拡散防止部材は、コアとクラッドを有し、コアの外周内面が光を反射する透明中実部材であることを特徴とする請求項１〜３のいずれかに記載の内視鏡装置。
前記拡散防止部材は、集光レンズであることを特徴とする請求項１〜３のいずれかに記載の内視鏡装置。
前記レーザー光源が発する光は、４５０ｎｍ以下の波長光であることを特徴とする請求項１〜７のいずれかに記載の内視鏡装置。
前記レーザー光源は、レーザーダイオードであることを特徴とする請求項１〜８のいずれかに記載の内視鏡装置。
前記蛍光体は、励起光を受けて４００ｎｍ〜６５０ｎｍの波長を含む光を発することを特徴とする請求項１〜９のいずれかに記載の内視鏡装置。
前記蛍光体を設けたアダプタを前記挿入部の先端に装着することにより、白色光を照射することを特徴とする請求項１〜９のいずれかに記載の内視鏡装置。
前記蛍光体は、励起光を受けて６００ｎｍ以上の波長の光を発することを特徴とする請求項１〜９のいずれかに記載の内視鏡装置。
前記蛍光体は、励起光を受けて４５０ｎｍ以下の前記励起光とは異なる波長の光を発することを特徴とする請求項１〜９のいずかに記載の内視鏡装置。