JP3505107B2 - 蛍光内視鏡用励起光フィルタ - Google Patents
蛍光内視鏡用励起光フィルタInfo
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- G02B23/24—Instruments or systems for viewing the inside of hollow bodies, e.g. fibrescopes
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】この発明は、蛍光内視鏡の照
明系に用いられる励起光フィルタに関する。
明系に用いられる励起光フィルタに関する。
【０００２】
【従来の技術】生体組織には特定波長領域の励起光照射
によって蛍光(自家蛍光)を発する複数の生体内因性物質
が含まれており、蛍光の強度及び波長は正常な生体組織
と異常な生体組織との間で異なる。蛍光内視鏡は、撮影
対象である生体組織に励起光を照射し、生体組織から発
せられる蛍光の強度分布を観察するものであり、この分
布に基づいて生体の異常を判定することができる。
によって蛍光(自家蛍光)を発する複数の生体内因性物質
が含まれており、蛍光の強度及び波長は正常な生体組織
と異常な生体組織との間で異なる。蛍光内視鏡は、撮影
対象である生体組織に励起光を照射し、生体組織から発
せられる蛍光の強度分布を観察するものであり、この分
布に基づいて生体の異常を判定することができる。
【０００３】蛍光内視鏡は、励起光を照射するための照
明光学系と、蛍光像を撮影するための撮影光学系とを備
えている。励起光の波長域は、蛍光の波長域より短波長
の領域にある。また、生体組織から発する蛍光の強度は
微弱であるため、生体組織から発する蛍光のみを正確に
撮影するためには、照明光に含まれる蛍光の波長域の光
を極めて低いレベルに抑える必要がある。
明光学系と、蛍光像を撮影するための撮影光学系とを備
えている。励起光の波長域は、蛍光の波長域より短波長
の領域にある。また、生体組織から発する蛍光の強度は
微弱であるため、生体組織から発する蛍光のみを正確に
撮影するためには、照明光に含まれる蛍光の波長域の光
を極めて低いレベルに抑える必要がある。
【０００４】このため、照明光学系の光源として白色光
源を用いる場合には、励起光の波長に対する透過率が高
く、蛍光の波長に対する透過率が低い励起光フィルタが
備えられる。励起光フィルタとしてはガラスに色素を混
入した着色フィルタを用いることもできるが、着色フィ
ルタは、混入された色素が蛍光を発するため、これがノ
イズとなり蛍光像の撮影を妨げる虞がある。
源を用いる場合には、励起光の波長に対する透過率が高
く、蛍光の波長に対する透過率が低い励起光フィルタが
備えられる。励起光フィルタとしてはガラスに色素を混
入した着色フィルタを用いることもできるが、着色フィ
ルタは、混入された色素が蛍光を発するため、これがノ
イズとなり蛍光像の撮影を妨げる虞がある。
【０００５】そこで、励起光フィルタとしては、一般に
透明基板に多層の誘電体層を蒸着した蒸着フィルタが用
いられる。また、従来の蛍光内視鏡では、１枚のフィル
タ板で蛍光の波長に対する透過率を十分に低くすること
が困難であるため、複数のフィルタ板を所定の間隔で互
いに平行になるよう重ねて配置している。例えば、蛍光
の波長に対する透過率が５％であるフィルタ板を２枚重
ねて用いれば、計算上は蛍光の波長に対する透過率を
０．２５％にすることができる。
透明基板に多層の誘電体層を蒸着した蒸着フィルタが用
いられる。また、従来の蛍光内視鏡では、１枚のフィル
タ板で蛍光の波長に対する透過率を十分に低くすること
が困難であるため、複数のフィルタ板を所定の間隔で互
いに平行になるよう重ねて配置している。例えば、蛍光
の波長に対する透過率が５％であるフィルタ板を２枚重
ねて用いれば、計算上は蛍光の波長に対する透過率を
０．２５％にすることができる。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、従来の
励起光フィルタのように複数のフィルタ板を平行に重ね
て用いる構成では、遮断したい蛍光の波長に対する透過
率が計算通りには低下しないという問題がある。これ
は、複数のフィルタ板の表面反射による多重反射が主た
る原因になっているものと考えられる。例えば、図１１
に示すように２枚のフィルタ板ｆ１，ｆ２を平行に配置
した場合、光線Ａは各面で反射せずに正規光として２枚
のフィルタ板を透過するのに対し、光線Ｂ，Ｃ，Ｄはフ
ィルタ板のいずれかの面で偶数回反射され、多重反射光
として正規光と同一の方向に進む。すなわち、光線Ｂは
第２のフィルタ板ｆ２の入射側の面で反射された後に第
１のフィルタ板ｆ１の射出側の面で反射され、光線Ｃは
第２のフィルタ板ｆ２内で反射され、光線Ｄは第２のフ
ィルタ板ｆ２の入射側の面と第１のフィルタ板ｆ１の入
射側の面とで反射されて、正規光と同一の方向に進む。
このような多重反射光が存在すると、複数のフィルタ板
を重ねて用いた場合にも、蛍光波長の透過率を計算値通
りに低くすることができなくなる。
励起光フィルタのように複数のフィルタ板を平行に重ね
て用いる構成では、遮断したい蛍光の波長に対する透過
率が計算通りには低下しないという問題がある。これ
は、複数のフィルタ板の表面反射による多重反射が主た
る原因になっているものと考えられる。例えば、図１１
に示すように２枚のフィルタ板ｆ１，ｆ２を平行に配置
した場合、光線Ａは各面で反射せずに正規光として２枚
のフィルタ板を透過するのに対し、光線Ｂ，Ｃ，Ｄはフ
ィルタ板のいずれかの面で偶数回反射され、多重反射光
として正規光と同一の方向に進む。すなわち、光線Ｂは
第２のフィルタ板ｆ２の入射側の面で反射された後に第
１のフィルタ板ｆ１の射出側の面で反射され、光線Ｃは
第２のフィルタ板ｆ２内で反射され、光線Ｄは第２のフ
ィルタ板ｆ２の入射側の面と第１のフィルタ板ｆ１の入
射側の面とで反射されて、正規光と同一の方向に進む。
このような多重反射光が存在すると、複数のフィルタ板
を重ねて用いた場合にも、蛍光波長の透過率を計算値通
りに低くすることができなくなる。
【０００７】この発明は、上述した従来技術の問題点に
鑑みてなされたものであり、フィルタ板を複数重ねて配
置することにより、蛍光の波長に対する透過率を低い値
にすることができる蛍光内視鏡用励起光フィルタの提供
を目的とする。
鑑みてなされたものであり、フィルタ板を複数重ねて配
置することにより、蛍光の波長に対する透過率を低い値
にすることができる蛍光内視鏡用励起光フィルタの提供
を目的とする。
【０００８】
【課題を解決するための手段】この発明は、照明光のう
ち生体組織から自家蛍光を発生させる励起光の波長に対
する透過率が高く、自家蛍光の波長に対する透過率が低
い蛍光内視鏡用励起光フィルタにおいて、複数のフィル
タ板を重ねて配置し、フィルタ板の表面間で反射される
反射光がフィルタ板を透過する正規光とは異なる方向に
向かうように、フィルタ板の少なくとも１つの表面を、
他の表面に対して非平行となるように配置したことを特
徴とする。
ち生体組織から自家蛍光を発生させる励起光の波長に対
する透過率が高く、自家蛍光の波長に対する透過率が低
い蛍光内視鏡用励起光フィルタにおいて、複数のフィル
タ板を重ねて配置し、フィルタ板の表面間で反射される
反射光がフィルタ板を透過する正規光とは異なる方向に
向かうように、フィルタ板の少なくとも１つの表面を、
他の表面に対して非平行となるように配置したことを特
徴とする。
【０００９】上記の構成によれば、重ねて配置されたフ
ィルタ板間での表面反射光は、非平行な面の間で反射さ
れるうちに正規の透過光とは異なる光路へ向けられ、表
面反射成分がノイズとなるのを防ぐことができる。
ィルタ板間での表面反射光は、非平行な面の間で反射さ
れるうちに正規の透過光とは異なる光路へ向けられ、表
面反射成分がノイズとなるのを防ぐことができる。
【００１０】フィルタ板の表面間での多重反射を防ぐた
めには、非平行な表面間の角度は、平行な状態を基準と
して１０度以上であることが望ましい。フィルタ板が平
板状で３枚設けられている場合、そのうちの２枚を互い
に平行に配置し、１枚を他の２枚に対して非平行に配置
することができる。
めには、非平行な表面間の角度は、平行な状態を基準と
して１０度以上であることが望ましい。フィルタ板が平
板状で３枚設けられている場合、そのうちの２枚を互い
に平行に配置し、１枚を他の２枚に対して非平行に配置
することができる。
【００１１】また、フィルタ板の少なくとも１つを、一
方の表面と他方の表面とが非平行なプリズム状としても
よい。このようなプリズム状のフィルタ板が３枚設けら
れている場合には、以下のような配置が考えられる。 （１）両端のフィルタ板の外側の表面を互いに平行と
し、中間のフィルタ板と両端のフィルタ板との対向する
面とをいずれも平行にする。 （２）両端のフィルタ板の外側の表面を互いに平行と
し、中間のフィルタ板と両端のフィルタ板との対向する
面とをいずれも非平行にする。 （３）フィルタ板のすべての表面を他のいずれの表面に
対しても非平行にする。
方の表面と他方の表面とが非平行なプリズム状としても
よい。このようなプリズム状のフィルタ板が３枚設けら
れている場合には、以下のような配置が考えられる。 （１）両端のフィルタ板の外側の表面を互いに平行と
し、中間のフィルタ板と両端のフィルタ板との対向する
面とをいずれも平行にする。 （２）両端のフィルタ板の外側の表面を互いに平行と
し、中間のフィルタ板と両端のフィルタ板との対向する
面とをいずれも非平行にする。 （３）フィルタ板のすべての表面を他のいずれの表面に
対しても非平行にする。
【００１２】また、フィルタを、プリズム状のフィルタ
板２枚と、これらの間に配置された平板状のフィルタ板
１枚とから構成することもできる。この場合、両端のフ
ィルタ板の外側の表面を互いに平行とし、かつ、中間の
フィルタ板と両端のフィルタ板との対向する面をいずれ
も非平行とすることができる。
板２枚と、これらの間に配置された平板状のフィルタ板
１枚とから構成することもできる。この場合、両端のフ
ィルタ板の外側の表面を互いに平行とし、かつ、中間の
フィルタ板と両端のフィルタ板との対向する面をいずれ
も非平行とすることができる。
【００１３】さらに、フィルタ板の少なくとも１つを、
パワーを持たないメニスカスレンズ状とすることができ
る。この場合、フィルタを、メニスカスレンズ状のフィ
ルタ板２枚と、これらの間に配置された平板状のフィル
タ板１枚とから構成することができる。両端のフィルタ
板を、凹面を向き合わせて配置し、平板状のフィルタ板
を、その法線が各曲面の曲率中心を結ぶ直線に対して傾
くよう配置することができる。
パワーを持たないメニスカスレンズ状とすることができ
る。この場合、フィルタを、メニスカスレンズ状のフィ
ルタ板２枚と、これらの間に配置された平板状のフィル
タ板１枚とから構成することができる。両端のフィルタ
板を、凹面を向き合わせて配置し、平板状のフィルタ板
を、その法線が各曲面の曲率中心を結ぶ直線に対して傾
くよう配置することができる。
【００１４】
【発明の実施の形態】以下、この発明にかかる蛍光内視
鏡用励起光フィルタの実施形態を説明する。まず、図１
に基づいて励起光フィルタが適用される蛍光内視鏡装置
の全体構成について概略的に説明する。蛍光内視鏡装置
は、内視鏡１０，光源部２０，及び撮像部３０からな
り、撮像部３０には、モニタ５０がビデオ切替装置４０
を介して接続されている。図１の内視鏡装置は、白色光
により照明された被写体をそのまま撮影する通常撮影モ
ードと、励起光を照射することにより発生する自家蛍光
による像を撮影する蛍光撮影モードとを選択できる構成
である。
鏡用励起光フィルタの実施形態を説明する。まず、図１
に基づいて励起光フィルタが適用される蛍光内視鏡装置
の全体構成について概略的に説明する。蛍光内視鏡装置
は、内視鏡１０，光源部２０，及び撮像部３０からな
り、撮像部３０には、モニタ５０がビデオ切替装置４０
を介して接続されている。図１の内視鏡装置は、白色光
により照明された被写体をそのまま撮影する通常撮影モ
ードと、励起光を照射することにより発生する自家蛍光
による像を撮影する蛍光撮影モードとを選択できる構成
である。
【００１５】内視鏡１０は、体腔内に挿入される挿入部
１１と、挿入部１１の基端に一端が連結された操作部１
２と、操作部１２から分岐して光源部２０に接続される
ライトガイド連結管１３とを備えている。操作部１２の
他端には、撮像部３０が接続されている。
１１と、挿入部１１の基端に一端が連結された操作部１
２と、操作部１２から分岐して光源部２０に接続される
ライトガイド連結管１３とを備えている。操作部１２の
他端には、撮像部３０が接続されている。
【００１６】挿入部１１の先端には、観察窓１８と対物
光学系１５とが配置されている。また、内視鏡１０内に
は、挿入部１１の先端から操作部１２の他端に亘ってイ
メージガイドファイババンドル(以下、「ＩＧＦＢ」と
いう)１４が配設されている。対物光学系１５は、観察
窓１８を透過した光によりＩＧＦＢ１４の入射端面上に
被写体像を形成し、この被写体像はＩＧＦＢ１４により
伝達され、接眼レンズ１６を介して撮像部３０に導かれ
る。
光学系１５とが配置されている。また、内視鏡１０内に
は、挿入部１１の先端から操作部１２の他端に亘ってイ
メージガイドファイババンドル(以下、「ＩＧＦＢ」と
いう)１４が配設されている。対物光学系１５は、観察
窓１８を透過した光によりＩＧＦＢ１４の入射端面上に
被写体像を形成し、この被写体像はＩＧＦＢ１４により
伝達され、接眼レンズ１６を介して撮像部３０に導かれ
る。
【００１７】また、内視鏡１０内には、挿入部１１の先
端からライトガイド連結管１３を通じて光源部２０に至
るライトガイドファイババンドル(以下、「ＬＧＦＢ」
という)１７が配設されている。光源部２０には、白色
光源であるキセノンランプ２１、リフレクタ２２、フレ
ネル集光レンズ２３が設けられ、キセノンランプ２１か
ら発した照明光は、リフレクタ２２、集光レンズ２３に
より集光されてＬＧＦＢ１７に入射する。照明光は、Ｌ
ＧＦＢ１７により伝達され、挿入部１１の先端において
観察窓１８と併設された配光レンズ１９を介して被写体
を照明する。
端からライトガイド連結管１３を通じて光源部２０に至
るライトガイドファイババンドル(以下、「ＬＧＦＢ」
という)１７が配設されている。光源部２０には、白色
光源であるキセノンランプ２１、リフレクタ２２、フレ
ネル集光レンズ２３が設けられ、キセノンランプ２１か
ら発した照明光は、リフレクタ２２、集光レンズ２３に
より集光されてＬＧＦＢ１７に入射する。照明光は、Ｌ
ＧＦＢ１７により伝達され、挿入部１１の先端において
観察窓１８と併設された配光レンズ１９を介して被写体
を照明する。
【００１８】光源部２０には、集光レンズ２３とＬＧＦ
Ｂ１７の入射端面との間に、キセノンランプ２１から発
せられた照明光のうち生体組織から自家蛍光を発生させ
る励起光の波長に対する透過率が高く、自家蛍光の波長
に対する透過率が低い励起光フィルタ６０が配置されて
いる。
Ｂ１７の入射端面との間に、キセノンランプ２１から発
せられた照明光のうち生体組織から自家蛍光を発生させ
る励起光の波長に対する透過率が高く、自家蛍光の波長
に対する透過率が低い励起光フィルタ６０が配置されて
いる。
【００１９】第１の実施形態の励起光フィルタ６０は、
蛍光の波長に対する透過率を十分に低くするため、第
１，第２，第３フィルタ板６１，６２，６３の３枚の平
板状のフィルタ板を所定間隔で重ねて配置することによ
り構成されている。また、励起光フィルタ６０は、図示
せぬソレノイドにより光路に対して挿脱自在に設けられ
ており、通常撮影モードでは図１に実線で示したように
光路から離脱し、蛍光撮影モードでは破線で示すように
光路中に配置される。したがって、被写体は通常撮影モ
ードでは白色光により照明され、蛍光撮影モードでは励
起光のみにより照明される。
蛍光の波長に対する透過率を十分に低くするため、第
１，第２，第３フィルタ板６１，６２，６３の３枚の平
板状のフィルタ板を所定間隔で重ねて配置することによ
り構成されている。また、励起光フィルタ６０は、図示
せぬソレノイドにより光路に対して挿脱自在に設けられ
ており、通常撮影モードでは図１に実線で示したように
光路から離脱し、蛍光撮影モードでは破線で示すように
光路中に配置される。したがって、被写体は通常撮影モ
ードでは白色光により照明され、蛍光撮影モードでは励
起光のみにより照明される。
【００２０】撮像部３０には、接眼レンズ１６から射出
する光の方向を切り替える切換ミラー３２が配置され、
この切換ミラー３２により切り替えられる各光路に、通
常撮影用の結像光学系３０ａ及びＣＣＤカメラ３１と、
蛍光撮影用の結像光学系３３ａ及びＣＣＤカメラ４１と
が設けられている。切換ミラー３２は、通常撮影モード
では、図中実線で示すように光路から退避し、接眼レン
ズ１６からの光は通常撮影用の結像光学系３０ａを介し
てＣＣＤカメラ３１上に被写体像を形成する。これに対
して蛍光撮影モードでは、切換ミラー３２は図中破線で
示したように光路に対して約４５度をなすように配置さ
れ、接眼レンズ１６からの光は切換ミラー３２、固定ミ
ラー３３により反射され、蛍光撮影用の結像光学系３３
ａを介してＣＣＤカメラ４１上に蛍光像を形成する。
する光の方向を切り替える切換ミラー３２が配置され、
この切換ミラー３２により切り替えられる各光路に、通
常撮影用の結像光学系３０ａ及びＣＣＤカメラ３１と、
蛍光撮影用の結像光学系３３ａ及びＣＣＤカメラ４１と
が設けられている。切換ミラー３２は、通常撮影モード
では、図中実線で示すように光路から退避し、接眼レン
ズ１６からの光は通常撮影用の結像光学系３０ａを介し
てＣＣＤカメラ３１上に被写体像を形成する。これに対
して蛍光撮影モードでは、切換ミラー３２は図中破線で
示したように光路に対して約４５度をなすように配置さ
れ、接眼レンズ１６からの光は切換ミラー３２、固定ミ
ラー３３により反射され、蛍光撮影用の結像光学系３３
ａを介してＣＣＤカメラ４１上に蛍光像を形成する。
【００２１】なお、切換ミラー３２と固定ミラー３３と
の間には、蛍光の波長における透過率が高く、励起光の
波長における透過率が低い蛍光フィルタ３５が設けられ
ている。また、蛍光撮影用の結像光学系３３ａとＣＣＤ
カメラ４１との間の光路中には、像の明るさを大幅に増
幅するためのイメージインテンシファイア３４が設置さ
れている。
の間には、蛍光の波長における透過率が高く、励起光の
波長における透過率が低い蛍光フィルタ３５が設けられ
ている。また、蛍光撮影用の結像光学系３３ａとＣＣＤ
カメラ４１との間の光路中には、像の明るさを大幅に増
幅するためのイメージインテンシファイア３４が設置さ
れている。
【００２２】ＣＣＤカメラ３１及びＣＣＤカメラ４１
は、ビデオ切替装置４０にそれぞれ接続されている。ビ
デオ切替装置４０は、通常撮影モードではＣＣＤカメラ
３１からの画像信号に基づいてモニタ５０に白色光によ
る被写体像を表示させ、蛍光撮影モードではＣＣＤカメ
ラ４１からの画像信号に基づいてモニタ５０に蛍光像を
表示させる。
は、ビデオ切替装置４０にそれぞれ接続されている。ビ
デオ切替装置４０は、通常撮影モードではＣＣＤカメラ
３１からの画像信号に基づいてモニタ５０に白色光によ
る被写体像を表示させ、蛍光撮影モードではＣＣＤカメ
ラ４１からの画像信号に基づいてモニタ５０に蛍光像を
表示させる。
【００２３】次に、本実施形態による励起光用フィルタ
６０の構成を説明する。図２は、図１に示された励起光
用フィルタ６０の拡大図である。励起光用フィルタ６０
は、入射光側から順に、平板状の第１，第２，第３フィ
ルタ板６１，６２，６３が配列して構成されている。各
フィルタ板６１，６２，６３は、単独で励起光の波長域
である２５０nm〜３７０nmの光に対する透過率が約８０
％以上、蛍光の波長域である４００ｎｍより長波長の光
に対する透過率が約５％以下の透過特性を持つ蒸着フィ
ルタであり、蛍光の波長域における透過率をより低くす
るために３枚重ねて配置されている。
６０の構成を説明する。図２は、図１に示された励起光
用フィルタ６０の拡大図である。励起光用フィルタ６０
は、入射光側から順に、平板状の第１，第２，第３フィ
ルタ板６１，６２，６３が配列して構成されている。各
フィルタ板６１，６２，６３は、単独で励起光の波長域
である２５０nm〜３７０nmの光に対する透過率が約８０
％以上、蛍光の波長域である４００ｎｍより長波長の光
に対する透過率が約５％以下の透過特性を持つ蒸着フィ
ルタであり、蛍光の波長域における透過率をより低くす
るために３枚重ねて配置されている。
【００２４】両端の第１，第３フィルタ板６１，６３
は、入射光の中心軸に対して垂直に、すなわち、互いに
平行に配置され、中央の第２フィルタ板６２は、他の２
枚と平行な状態を基準として約１０度傾いて配置されて
いる。すなわち、この例では、第２フィルタ板６２の表
面が、第１，第３フィルタ板６１，６３の表面に対して
非平行に設定されている。このような構成によれば、重
ねて配置されたフィルタ板間での表面反射光は、非平行
な面の間で反射されるうちに透過光とは異なる光路へ向
けられ、表面反射成分がノイズとなるのを防ぐことがで
き、全体として波長２５０nm〜３７０nmの光に対する透
過率を約５０％以上としつつ、４００ｎｍより長波長の
光に対する透過率を０．１％以下に抑えることができ
る。
は、入射光の中心軸に対して垂直に、すなわち、互いに
平行に配置され、中央の第２フィルタ板６２は、他の２
枚と平行な状態を基準として約１０度傾いて配置されて
いる。すなわち、この例では、第２フィルタ板６２の表
面が、第１，第３フィルタ板６１，６３の表面に対して
非平行に設定されている。このような構成によれば、重
ねて配置されたフィルタ板間での表面反射光は、非平行
な面の間で反射されるうちに透過光とは異なる光路へ向
けられ、表面反射成分がノイズとなるのを防ぐことがで
き、全体として波長２５０nm〜３７０nmの光に対する透
過率を約５０％以上としつつ、４００ｎｍより長波長の
光に対する透過率を０．１％以下に抑えることができ
る。
【００２５】図３は、フィルタ板１枚での透過特性(破
線)と、これを３枚互いに平行に配置した場合の透過特
性(実線)とを比較して示す透過率と波長との相関グラフ
である。なお、図３のスケールでは、４００ｎｍより長
波長側の透過率について非平行配置の実施形態と、平行
配置との差が判別できないため、この領域での透過率が
より高い平行配置の場合を示している。図３からは、た
とえ平行配置であっても、フィルタ板１枚よりは３枚の
方が蛍光の波長域での透過率を低く抑えられることが理
解できる。
線)と、これを３枚互いに平行に配置した場合の透過特
性(実線)とを比較して示す透過率と波長との相関グラフ
である。なお、図３のスケールでは、４００ｎｍより長
波長側の透過率について非平行配置の実施形態と、平行
配置との差が判別できないため、この領域での透過率が
より高い平行配置の場合を示している。図３からは、た
とえ平行配置であっても、フィルタ板１枚よりは３枚の
方が蛍光の波長域での透過率を低く抑えられることが理
解できる。
【００２６】図４は、図３の波長４００ｎｍより短波長
側のみを取り出し、フィルタ板１枚での透過特性(破線)
と、これを３枚互いに平行に配置した場合の透過特性
(実線)と、３枚を非平行に配置した実施形態の励起光フ
ィルタ６０の透過率特性(一点鎖線)とを示す。この波長
域では、平行、非平行の配置の違いによる透過特性の差
は小さい。
側のみを取り出し、フィルタ板１枚での透過特性(破線)
と、これを３枚互いに平行に配置した場合の透過特性
(実線)と、３枚を非平行に配置した実施形態の励起光フ
ィルタ６０の透過率特性(一点鎖線)とを示す。この波長
域では、平行、非平行の配置の違いによる透過特性の差
は小さい。
【００２７】図５は、図３の波長４００ｎｍより長波長
側のみを取り出して縦軸のスケールを拡大したグラフで
あり、３枚のフィルタ板を互いに平行に配置した場合の
透過特性(実線)と、３枚を非平行に配置した実施形態の
励起光フィルタ６０の透過率特性(一点鎖線)とを示す。
平行配置では透過率が０．９％を越える部分があるのに
対し、非平行配置ではこの領域全域で透過率が０．１％
以下に抑えられている。
側のみを取り出して縦軸のスケールを拡大したグラフで
あり、３枚のフィルタ板を互いに平行に配置した場合の
透過特性(実線)と、３枚を非平行に配置した実施形態の
励起光フィルタ６０の透過率特性(一点鎖線)とを示す。
平行配置では透過率が０．９％を越える部分があるのに
対し、非平行配置ではこの領域全域で透過率が０．１％
以下に抑えられている。
【００２８】フィルタ板の表面間での多重反射を防ぐた
めには、非平行な表面間の角度は、平行な状態を基準と
して１０度以上であることが望ましい。角度が１０度よ
り小さいと、多重反射を有効に防ぐことが難しい。他
方、角度があまり大きくなると、配置スペースが大きく
なり、かつ、フィルタ板が傾くことによる透過特性の変
化の度合いが大きくなるため望ましくない。
めには、非平行な表面間の角度は、平行な状態を基準と
して１０度以上であることが望ましい。角度が１０度よ
り小さいと、多重反射を有効に防ぐことが難しい。他
方、角度があまり大きくなると、配置スペースが大きく
なり、かつ、フィルタ板が傾くことによる透過特性の変
化の度合いが大きくなるため望ましくない。
【００２９】次に、上述した第１の実施形態の励起光フ
ィルタ６０に代えて用いることが可能な第２〜第６の実
施形態について説明する。いずれの構成でも、フィルタ
板間での表面反射光は、非平行な面の間で反射されるう
ちに透過光とは異なる光路へ向けられ、表面反射成分が
ノイズとなるのを防ぐことができる。
ィルタ６０に代えて用いることが可能な第２〜第６の実
施形態について説明する。いずれの構成でも、フィルタ
板間での表面反射光は、非平行な面の間で反射されるう
ちに透過光とは異なる光路へ向けられ、表面反射成分が
ノイズとなるのを防ぐことができる。
【００３０】図６は、励起光フィルタの第２の実施形態
を示す。この励起光フィルタ７０は、３枚のプリズム状
のフィルタ板７１，７２，７３から構成されている。両
端のフィルタ板７１，７３は同一形状であり、中間のフ
ィルタ板７２は両側のフィルタ板の２倍の頂角を持つ。
両端のフィルタ板７１，７３の外側の表面は、入射光の
中心軸に対して垂直で、互いに平行であり、中間のフィ
ルタ板７２と両端のフィルタ板７１，７３との対向する
面はいずれも平行である。
を示す。この励起光フィルタ７０は、３枚のプリズム状
のフィルタ板７１，７２，７３から構成されている。両
端のフィルタ板７１，７３は同一形状であり、中間のフ
ィルタ板７２は両側のフィルタ板の２倍の頂角を持つ。
両端のフィルタ板７１，７３の外側の表面は、入射光の
中心軸に対して垂直で、互いに平行であり、中間のフィ
ルタ板７２と両端のフィルタ板７１，７３との対向する
面はいずれも平行である。
【００３１】すなわち、この例では、第１フィルタ板７
１の入射側の面に対し、第１フィルタ板７１の射出側の
面、第２フィルタ板７２の両面、及び第３フィルタ板７
３の入射側の面が非平行に設定され、第１フィルタ板７
１の射出側の面に対しては、第２フィルタ板７２の射出
側の面、及び第３フィルタ板７３の両面が非平行に設定
されいる。
１の入射側の面に対し、第１フィルタ板７１の射出側の
面、第２フィルタ板７２の両面、及び第３フィルタ板７
３の入射側の面が非平行に設定され、第１フィルタ板７
１の射出側の面に対しては、第２フィルタ板７２の射出
側の面、及び第３フィルタ板７３の両面が非平行に設定
されいる。
【００３２】図７は、励起光フィルタの第３の実施形態
を示す。この励起光フィルタ８０は、３枚のプリズム状
のフィルタ板８１，８２，８３から構成されている。両
端のフィルタ板８１，８３は同一形状であり、中間のフ
ィルタ板８２は両側のフィルタ板の２倍より僅かに小さ
い頂角を持つ。両端のフィルタ板８１，８３の外側の表
面は、入射光の中心軸に対して垂直で、互いに平行であ
り、中間のフィルタ板８２と両端のフィルタ板８１，８
３との対向する面はいずれも非平行である。
を示す。この励起光フィルタ８０は、３枚のプリズム状
のフィルタ板８１，８２，８３から構成されている。両
端のフィルタ板８１，８３は同一形状であり、中間のフ
ィルタ板８２は両側のフィルタ板の２倍より僅かに小さ
い頂角を持つ。両端のフィルタ板８１，８３の外側の表
面は、入射光の中心軸に対して垂直で、互いに平行であ
り、中間のフィルタ板８２と両端のフィルタ板８１，８
３との対向する面はいずれも非平行である。
【００３３】すなわち、この例では、第１フィルタ板８
１の入射側の面に対し、第１フィルタ板８１の射出側の
面、第２フィルタ板８２の両面、及び第３フィルタ板８
３の入射側の面が非平行に設定され、第１フィルタ板８
１の射出側の面に対しては、第２フィルタ板８２の両
面、及び第３フィルタ板８３の両面が非平行に設定され
いる。
１の入射側の面に対し、第１フィルタ板８１の射出側の
面、第２フィルタ板８２の両面、及び第３フィルタ板８
３の入射側の面が非平行に設定され、第１フィルタ板８
１の射出側の面に対しては、第２フィルタ板８２の両
面、及び第３フィルタ板８３の両面が非平行に設定され
いる。
【００３４】図８は、励起光フィルタの第４の実施形態
を示す。この励起光フィルタ９０は、３枚のプリズム状
のフィルタ板９１，９２，９３から構成されている。こ
れらのフィルタ板は、頂角が互いに異なる異種形状であ
り、フィルタ板のすべての表面が他のいずれの表面に対
しても非平行である。
を示す。この励起光フィルタ９０は、３枚のプリズム状
のフィルタ板９１，９２，９３から構成されている。こ
れらのフィルタ板は、頂角が互いに異なる異種形状であ
り、フィルタ板のすべての表面が他のいずれの表面に対
しても非平行である。
【００３５】図９は、励起光フィルタの第５の実施形態
を示す。この励起光フィルタ１００は、２枚のプリズム
状のフィルタ板１０１，１０３と、これらの間に配置さ
れた平板状のフィルタ板１０２とから構成されている。
両端のフィルタ板１０１，１０３は同一形状であり、そ
の外側の表面は、入射光の中心軸に対して垂直で、互い
に平行となるよう配置されている。中間のフィルタ板１
０２は、入射光の中心軸に対して傾いて配置されてお
り、中間のフィルタ板１０２と両端のフィルタ板１０
１，１０３との対向する面はいずれも非平行である。
を示す。この励起光フィルタ１００は、２枚のプリズム
状のフィルタ板１０１，１０３と、これらの間に配置さ
れた平板状のフィルタ板１０２とから構成されている。
両端のフィルタ板１０１，１０３は同一形状であり、そ
の外側の表面は、入射光の中心軸に対して垂直で、互い
に平行となるよう配置されている。中間のフィルタ板１
０２は、入射光の中心軸に対して傾いて配置されてお
り、中間のフィルタ板１０２と両端のフィルタ板１０
１，１０３との対向する面はいずれも非平行である。
【００３６】図１０は、励起光フィルタの第６の実施形
態を示す。この励起光フィルタ１１０は、２枚のパワー
を持たないメニスカスレンズ状のフィルタ板１１１，１
１３と、これらの間に配置された平板状のフィルタ板１
１２とから構成されている。両端のフィルタ板１１１，
１１３は同一形状であり、凹面を向き合わせて配置され
ている。中間のフィルタ板１１２は、その法線が各曲面
の曲率中心を結ぶ直線(入射光の中心軸に一致)に対して
傾くよう配置されている。
態を示す。この励起光フィルタ１１０は、２枚のパワー
を持たないメニスカスレンズ状のフィルタ板１１１，１
１３と、これらの間に配置された平板状のフィルタ板１
１２とから構成されている。両端のフィルタ板１１１，
１１３は同一形状であり、凹面を向き合わせて配置され
ている。中間のフィルタ板１１２は、その法線が各曲面
の曲率中心を結ぶ直線(入射光の中心軸に一致)に対して
傾くよう配置されている。
【００３７】
【発明の効果】以上説明したように、この発明によれ
ば、複数配置されたフィルタ板の少なくとも１つの表面
を、他の表面に対して非平行に配置することにより、フ
ィルタ板の面間での多重反射光を光路外に向けることが
でき、蛍光の波長域での透過率を極めて低い値に抑える
ことができる。したがって、蛍光内視鏡の光源部にこの
発明の励起光フィルタを用いることにより、照明光に含
まれる蛍光の波長域の光を極めて低いレベルに抑えるこ
とができ、蛍光撮影時に生体組織から発する微弱な蛍光
を正確に撮影することができる。
ば、複数配置されたフィルタ板の少なくとも１つの表面
を、他の表面に対して非平行に配置することにより、フ
ィルタ板の面間での多重反射光を光路外に向けることが
でき、蛍光の波長域での透過率を極めて低い値に抑える
ことができる。したがって、蛍光内視鏡の光源部にこの
発明の励起光フィルタを用いることにより、照明光に含
まれる蛍光の波長域の光を極めて低いレベルに抑えるこ
とができ、蛍光撮影時に生体組織から発する微弱な蛍光
を正確に撮影することができる。
【図１】 実施形態にかかる蛍光内視鏡装置の全体構成
を示す説明図。
を示す説明図。
【図２】 図１の装置に用いられた第１の実施形態の励
起光フィルタの拡大図。
起光フィルタの拡大図。
【図３】 フィルタ板の透過率特性を示すグラフ。
【図４】 図３の波長４００ｎｍより短波長側を示すグ
ラフ。
ラフ。
【図５】 図３の波長４００ｎｍより長波長側を示すグ
ラフ。
ラフ。
【図６】 第２の実施形態の励起光フィルタの拡大図。
【図７】 第３の実施形態の励起光フィルタの拡大図。
【図８】 第４の実施形態の励起光フィルタの拡大図。
【図９】 第５の実施形態の励起光フィルタの拡大図。
【図１０】 第６の実施形態の励起光フィルタの拡大
図。
図。
【図１１】 平行に配置されたフィルタ板間での多重反
射の説明図。
射の説明図。
１０ 内視鏡
１１ 挿入部
１２ 操作部
１３ ライトガイド連結管
１４ イメージガイドファイババンドル
１５ 対物光学系
１６ 接眼レンズ
１７ ライトガイドファイババンドル
２０ 光源部
２１ キセノンランプ
２２ リフレクタ
２３ フレネル集光レンズ
３０ 撮像部
４０ ビデオ切換装置
５０ モニタ
６０ 励起光フィルタ
６１，６２，６３ フィルタ板
─────────────────────────────────────────────────────
フロントページの続き
(56)参考文献 特開 平10−295633（ＪＰ，Ａ)
特開 平７−159703（ＪＰ，Ａ)
特開 昭63−25604（ＪＰ，Ａ)
特開 平８−247846（ＪＰ，Ａ)
特開 平６−118210（ＪＰ，Ａ)
特開 平３−61802（ＪＰ，Ａ)
特開 平11−223725（ＪＰ，Ａ)
実開 平１−125417（ＪＰ，Ｕ)
実開 昭63−57617（ＪＰ，Ｕ)
(58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名)
A61B 1/00 - 1/32
G02B 23/24 - 23/26
G02B 5/20 - 5/26
Claims (5)
- 【請求項１】照明光のうち生体組織から自家蛍光を発生
させる励起光の波長に対する透過率が高く、前記自家蛍
光の波長に対する透過率が低い蛍光内視鏡用励起光フィ
ルタにおいて、 一方の表面と他方の表面とが非平行なプリズム状のフィ
ルタ板が、３枚重ねて配置されており、両端のフィルタ
板の外側の表面は互いに平行であり、中間のフィルタ板
と両端のフィルタ板との対向する面はいずれも互いに非
平行であることを特徴とする蛍光内視鏡用励起光フィル
タ。 - 【請求項２】照明光のうち生体組織から自家蛍光を発生
させる励起光の波長に対する透過率が高く、前記自家蛍
光の波長に対する透過率が低い蛍光内視鏡用励起光フィ
ルタにおいて、 一方の表面と他方の表面とが非平行なプリズム状のフィ
ルタ板が、３枚重ねて配置されており、前記各フィルタ
板のすべての表面が他のいずれの表面に対しても非平行
であることを特徴とする蛍光内視鏡用励起光フィルタ。 - 【請求項３】照明光のうち生体組織から自家蛍光を発生
させる励起光の波長に対する透過率が高く、前記自家蛍
光の波長に対する透過率が低い蛍光内視鏡用励起光フィ
ルタにおいて、 一方の表面と他方の表面とが非平行なプリズム状のフィ
ルタ板が２枚と、これら２枚のフィルタ板の間に配置さ
れた平板状のフィルタ板１枚とから構成され、両端のフ
ィルタ板の外側の表面は互いに平行であり、かつ、中間
のフィルタ板と両端のフィルタ板との対向する面はいず
れも互いに非平行であることを特徴とする蛍光内視鏡用
励起光フィルタ。 - 【請求項４】照明光のうち生体組織から自家蛍光を発生
させる励起光の波長に対する透過率が高く、前記自家蛍
光の波長に対する透過率が低い蛍光内視鏡用励起光フィ
ルタにおいて、 複数のフィルタ板が重ねて配置され、前記フィルタ板の
表面間で反射される反射光が前記フィルタ板を透過する
正規光とは異なる方向に向かうように、前記フィルタ板
の少なくとも１つはパワーを持たないメニスカスレンズ
状であることを特徴とする蛍光内視鏡用励起光フィル
タ。 - 【請求項５】前記メニスカスレンズ状のフィルタ板が２
枚と、これら２枚のフィルタ板の間に配置された平板状
のフィルタ板１枚とから構成され、両端のフィルタ板は
凹面を向き合わせて配置され、平板状のフィルタ板は、
その法線が各曲面の曲率中心を結ぶ直線に対して傾くよ
う配置されていることを特徴とする請求項４記載の蛍光
内視鏡用励起光フィルタ。
Priority Applications (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP19643899A JP3505107B2 (ja) | 1999-07-09 | 1999-07-09 | 蛍光内視鏡用励起光フィルタ |
| DE2000133142 DE10033142C2 (de) | 1999-07-09 | 2000-07-07 | Erregerfilter für ein Endoskop zur Fluoreszenzuntersuchung |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP19643899A JP3505107B2 (ja) | 1999-07-09 | 1999-07-09 | 蛍光内視鏡用励起光フィルタ |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2001017380A JP2001017380A (ja) | 2001-01-23 |
| JP3505107B2 true JP3505107B2 (ja) | 2004-03-08 |
Family
ID=16357835
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP19643899A Expired - Fee Related JP3505107B2 (ja) | 1999-07-09 | 1999-07-09 | 蛍光内視鏡用励起光フィルタ |
Country Status (2)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3505107B2 (ja) |
| DE (1) | DE10033142C2 (ja) |
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6364829B1 (en) | 1999-01-26 | 2002-04-02 | Newton Laboratories, Inc. | Autofluorescence imaging system for endoscopy |
| ATE309739T1 (de) | 1999-01-26 | 2005-12-15 | Newton Lab Inc | Vorrichtung zur autofluoreszensbildgebung für ein endoskop |
| DE10222505A1 (de) | 2002-05-22 | 2003-12-11 | Schoelly Fiberoptic Gmbh | Mikroendoskop |
| JP4716673B2 (ja) * | 2004-05-21 | 2011-07-06 | オリンパス株式会社 | 蛍光内視鏡装置 |
| US8126302B2 (en) * | 2006-03-31 | 2012-02-28 | Novartis Ag | Method and system for correcting an optical beam |
| US8688401B2 (en) | 2011-12-22 | 2014-04-01 | Alcon Research, Ltd. | Providing consistent output from an endoilluminator system |
Family Cites Families (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP3435268B2 (ja) * | 1995-11-09 | 2003-08-11 | ペンタックス株式会社 | 蛍光観察内視鏡装置 |
| DE19849777A1 (de) * | 1997-10-28 | 1999-04-29 | Asahi Optical Co Ltd | Endoskopische Fluoreszenzbeobachtungseinrichtung sowie Anregungslichtfilter und Fluoreszenzlichtfilter hierfür |
-
1999
- 1999-07-09 JP JP19643899A patent/JP3505107B2/ja not_active Expired - Fee Related
-
2000
- 2000-07-07 DE DE2000133142 patent/DE10033142C2/de not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| DE10033142C2 (de) | 2003-08-21 |
| DE10033142A1 (de) | 2001-01-25 |
| JP2001017380A (ja) | 2001-01-23 |
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