JP4540390B2

JP4540390B2 - 内視鏡装置

Info

Publication number: JP4540390B2
Application number: JP2004143613A
Authority: JP
Inventors: 雄一山田
Original assignee: Olympus Corp
Current assignee: Olympus Corp
Priority date: 2004-05-13
Filing date: 2004-05-13
Publication date: 2010-09-08
Anticipated expiration: 2024-05-13
Also published as: JP2005323738A

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、特定波長光を内視対象物に照射し、その特定波長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。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、内視対象に光を照射する照明を備えた内視鏡装置において、特定波長光を発する光源と、該光源の光を励起光として別の波長の光を発する蛍光体と、該蛍光体を保持するアダプタ、および該アダプタを内視鏡本体に脱着自在に取り付けるアダプタ係止部を有し、前記アダプタを前記内視鏡本体に脱着することにより前記光源の光路に対する前記蛍光体の介在とその解除を切換え可能な切換構造と、を備えるようにした。

この発明の場合、切換構造によって蛍光体を光源の光路に介在させると、蛍光体が光源の光を励起光として白色光等の特定波長光とは別の波長の光を発し、その光が内視対象物に照射されるようになる。また、切換構造によって蛍光体の介在が解除されると、特定波長光の光が直接内視対象物に照射されるようになる。
また、アダプタの脱着によって特定波長光の照射と、それ以外の光の照射を切り換えることができる。

前記光源の光路上には、前記光源の光を挿入部の先端側に導光するライトガイドを設け、このライトガイドの光出射端側に前記切換構造を設けるようにしても良い。このようにした場合、蛍光体の介在と解除の操作を容易に行なえるようになる。

また、この場合、前記蛍光体を有するアダプタの他に、このアダプタと共通のアダプタ係止部を有し、かつ前記ライトガイドからの出射光の光学特性を変換する特定波長光照射のためのアダプタを設けるようにしても良い。このようにした場合、特定波長光照射のためのアダプタを装置本体に取り付けることによって特定波長光を照射するときの視野範囲、観察深度、視野方向等の光学特性を変換することが可能になる。

前記光源が発する光はレーザー光であることが好ましく、このようにレーザー光を用いた場合には、光源から光ファィバー等で光を誘導するときのエネルギーロス等が少なくなるうえ、観察用途にあった波長の設定が可能になる。

また、前記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。

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別の光を発するものであっても良い。

この発明は、切換構造による蛍光体の介在操作だけで特定波長光とそれ以外の波長の光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。

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４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を含む内視鏡本体、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。

内視鏡本体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で作られた光を内視鏡本体１の挿入部先端まで誘導する、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。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光源として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を備えている。そして、ここで用いられる前記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等は内視鏡本体１の付根部側に全て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。

前記内視鏡本体１の先端部外周には雄ねじ１３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，図２は、内視鏡本体１の先端にアダプタ１１を取り付けた状態を示し、図３，図４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、内視鏡本体１の先端前面に被着するかたちで内視鏡本体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、内視鏡本体１の雄ねじ１３と螺合される雌ねじ１４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おり、このアダプタ係止部はアダプタ１１自体と共にこの発明における切換構造を構成している。

また、前面プレート２２には、内視鏡本体１先端のライトガイド７の光出射端７ａに対応する照明窓１５と、同じく内視鏡本体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が前後を保護ガラス１７，１７で挟み込むかたちで取り付けられ、観察窓１６には保護ガラス１８のみが取り付けられている。また、内視鏡本体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ライトガイド７と観察光学部材６の各前面に照明窓１５と観察窓１６が常に確実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を内視鏡本体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内視鏡本体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を内視鏡本体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。そして、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。さらにまた、内視鏡本体１の途中に蛍光体２１の脱着構造を設けることも可能であるが、この実施形態では内視鏡本体１の先端部に蛍光体２１の脱着構造を採用しているため、観察光の切換操作が容易であるうえ、装置構造の簡素化を図れるという利点がある。

さらに、特定波長の光は必ずしもレーザー光である必要はないが、この実施形態のようにレーザー光を用いた場合には、光ファイバー等のライトガイド７内でのエネルギー損失が少なくなるため、安定した照射光を得ることができる。そして、特に、この実施形態のようにレーザーダイオード８を光源として用いた場合には、装置の光源ユニット４を小型化することができる。

尚、以上の実施形態では前面プレート２２に照明窓１５と観察窓１６を夫々設け、照明窓１５に蛍光体２１を配置するようにしたが、前面プレート２２全体を透明部材で形成し、ライトガイド７の光出射端７ａの前面位置にだけ蛍光体２１を配置するようにしても良い。また、上記の実施形態ではアダプタ係止部として、雄ねじ１３と雌ねじ１４による螺合構造を採用したが、アダプタ係止部は、ビス止めや凹凸係合によるロック構造等も採用可能である。ただし、上記の実施形態のような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。

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５，図６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、特定波長の光を他の波長光に変換するアダプタ１１１（図３参照。以下、「波長変換アダプタ１１１」と呼ぶ。）の他に、特定波長光観察のとき内視鏡本体１に取り付けるアダプタ２１１（図４参照。以下、「特定波長アダプタ２１１」と呼ぶ。）が用意されている点で大きく異なっている。

特定波長アダプタ２１１は、波長変換アダプタ１１１と同様に内視鏡本体１（の雄ねじ１３）に螺合される雌ねじ１４を有する円筒状のホルダ１２と、このホルダ１２の前端部に回転自在に保持された円板状の前面プレート２２と、を備え、前面プレート２２に内視鏡本体１側の観察光学部材６とライトガイド７の光出射端７ａに対応する観察窓１６と照明窓１５とが形成されている。尚、前面プレート２２の背面には、第１の実施形態と同様に内視鏡本体１先端の位置決め凹部１９に嵌合される係止突起２０が形成されている。そして、前面プレート２２の観察窓１６には、視野範囲や観察深度、視野方向等を変更するレンズ等の光学部材２５が装着され、照明窓１５には、観察窓１６の光学部材２５によって決まる観察視野範囲に特定波長光を効率良く照射するためのレンズ等の光学部材２６が装着されている。

また、波長変換アダプタ１１１は、基本的には第１の実施形態のものと同様であるが、図３に示すように観察窓１６に視野範囲や観察深度、視野方向等を変更するための光学部材２７が装着されると共に、照明窓１５内の蛍光体２１の前面に同様の光学部材２８が装着されている点で異なっている。

この実施形態の内視鏡装置は、基本的には第１の実施形態と同様にアダプタ１１１，２１１を交換するだけで、異波長の光の照射に切り換えることができ、さらにこれに加え、アダプタ１１１，２１１に設けた光学部材２５〜２８によって観察範囲や照射範囲等を最適なものに同時に変えることができるという利点がある。尚、波長変換アダプタ１１１と特定波長アダプタ２１１の光学部材２５，２６と２７，２８は特性の同じものであっても異なるものであっても良い。

また、この特定波長アダプタ２１１や波長変換アダプタ１１１は光学部材２５〜２８の特性のみが異なるものを複数用意しておき、観察用途等に応じて適宜交換するようにしても良い。

つづいて、図７〜図９に示す参考例について説明する。
この発明の参考例の内視鏡装置は、内視鏡本体１の先端以外の構成は第１の実施形態と同様であるが、内視鏡本体１の先端部に設けられた蛍光体２１の切換構造が第１の実施形態のものと大きく異なっている。

以下、この切換構造について説明する。
内視鏡本体１の先端中央には支軸３０が突設され、その支軸３０に円板状の前面プレート３１（回転部材）が回転自在に取り付けられている。この前面プレート３１には、図７に示すように二つの照明窓３２，３３が円周方向に隣接して設けられると共に、円周方向に長孔状に拡がった観察窓３４が設けられている。尚、前面プレート３１は内視鏡本体１に対して回転方向の２位置に切り換えられるようになっており、図示しないロック機構によってその２位置のいずれかに固定できるようになっている。

二つの照明窓３２，３３は、前面プレート３１の回転位置によってライトガイド７の出射端７ａをどちらか一方で前方に開口し、長孔状の観察窓３４は、前面プレート３１の回転位置に拘わらず観察光学部材６を前方に開口するようになっている。一方の照明窓３２には、レーザーダイオード等の光源の特定波長光を励起光として別の波長の光を発する蛍光体２１が取り付けられ（図８参照。）、他方の照明窓３３には、透明な保護ガラス３５が取り付けられている。尚、蛍光体２１は、照明窓３２に対し、第１の実施形態と同様に前後を保護ガラス１７で挟み込むかたちで取り付けられている。また、観察窓３４には透明な保護ガラス１８のみが取り付けられている。

この参考例の内視鏡装置は、前面プレート３１の回転によって蛍光体２１のある照明窓３２と蛍光体２１のない照明窓３３を切り換えることができるため、前面プレート３１の回動操作のみによって４５０ｎｍ以下の特定波長光の照射と、他波長の光の照射を容易に切り換えることができる。そして、この装置の場合も、特定波長光の光源を共通の光源として前述のように観察光の切替えを行な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。

尚、この参考例の場合も、励起光を受けたときに発する蛍光体２１の周波数特性は、第１の実施形態と同様に任意に選ぶことができる。また、上記の参考例では、内視鏡本体１の先端部に回転自在に設けた前面プレート３１に蛍光体２１のある窓３２とない窓３３を設け、前面プレート３１を回転することによって使用する窓を切換えるようにしているが、蛍光体のある窓と蛍光体のない窓を備えた部材を挿入部の前面に直進的にスライドできるように設けるようにしても良い。

この発明の第１の実施形態を示すものであり、内視鏡装置全体の概略構成図と、アダプタを装着した要部の拡大断面を併せて描いた図。同実施形態を示すものであり、アダプタを装着した要部の正面図。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断面図。同実施形態を示すものであり、別のアダプタを装着したときにおける要部の断面図。この発明の参考例を示す要部の正面図。同参考例を示すものであり、一つの切換えモードを採用したときの要部の断面図。同参考例を示すものであり、別の切換えモードを採用したときの要部の断面図。

符号の説明

８レーザーダイオード（特定波長光を発する光源）
１１，１１１，２１１アダプタ（切換構造）
１３雄ねじ（アダプタ係止部、切換構造）
１４雌ねじ（アダプタ係止部、切換構造）
２１蛍光体
３１前面プレート（回転部材）
３２照明窓（蛍光体が装着されている窓）
３３照明窓（装着されていない窓）

Claims

内視対象に光を照射する照明を備えた内視鏡装置において、
特定波長光を発する光源と、
該光源の光を励起光として別の波長の光を発する蛍光体と、
該蛍光体を保持するアダプタ、および該アダプタを内視鏡本体に脱着自在に取り付けるアダプタ係止部を有し、前記アダプタを前記内視鏡本体に脱着することにより前記光源の光路に対する前記蛍光体の介在とその解除を切換え可能な切換構造と、
を備えることを特徴とする内視鏡装置。
前記光源の光路上に、前記光源の光を挿入部の先端側に導光するライトガイドを設け、このライトガイドの光出射端側に前記切換構造を設けたことを特徴とする請求項１に記載の内視鏡装置。
前記蛍光体を有するアダプタの他に、このアダプタと共通のアダプタ係止部を有し、かつ前記ライトガイドからの出射光の光学特性を変換する特定波長光照射のためのアダプタを設けた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。
前記光源が発する光は、レーザー光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４に記載の内視鏡装置。
前記光源が発する光は、４５０ｎｍ以下の波長光であることを特徴とする請求項１〜５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１〜５のいずれかに記載の内視鏡装置。
前記光路への蛍光体の介在により、白色光を内視対象に照射することを特徴とする請求項１〜５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１〜５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１〜５のいずれかに記載の内視鏡装置。