JPH10113329A - Objective optical system of endoscope - Google Patents
Objective optical system of endoscopeInfo
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- JPH10113329A JPH10113329A JP8270212A JP27021296A JPH10113329A JP H10113329 A JPH10113329 A JP H10113329A JP 8270212 A JP8270212 A JP 8270212A JP 27021296 A JP27021296 A JP 27021296A JP H10113329 A JPH10113329 A JP H10113329A
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Abstract
Description
【０００１】[0001]
【発明の属する技術分野】本発明は、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の対物光学系に関する。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an objective optical system of an endoscope which is used in combination with a laser treatment device for irradiating a laser beam while treating an affected part in a body cavity.
【０００２】[0002]
【従来の技術】今日、体腔内に細長い挿入部を挿入する
ことにより内臓の観察を行う内視鏡が広く用いられてい
る。又、必要に応じて、内視鏡により体腔内の患部を観
察しながら各種の治療処置が行われている。特に、体腔
内の患部を切開，切除或いは凝固するためのレーザ治療
装置を備えた内視鏡を用いた治療が急速に普及してきて
いる。このレーザ治療装置の治療用レーザとしては、従
来から波長が１０６０ｎｍのＹＡＧレーザがよく用いら
れている。2. Description of the Related Art At present, endoscopes for observing internal organs by inserting an elongated insertion portion into a body cavity are widely used. In addition, various treatments are performed as needed while observing the affected part in the body cavity with an endoscope. In particular, treatment using an endoscope provided with a laser treatment device for incising, resecting, or coagulating an affected part in a body cavity is rapidly spreading. As a treatment laser of this laser treatment apparatus, a YAG laser having a wavelength of 1060 nm has been widely used.
【０００３】更に、容易に内視鏡による検査が行えるよ
うに、内視鏡の先端部や接眼部に固体撮像素子（以下、
ＣＣＤと称す）を配設し、モニタ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。しかし、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に入射し、観察画面が極端に明るくな
り過ぎて被写体画像の観察が困難になるという不具合が
発生する。そこで、このような不具合を解消するため
に、従来から、内視鏡の対物光学系中におよそ９５０〜
１２００ｎｍの波長の光を除去し得る赤外光除去フィル
タが配置されている。Further, a solid-state image pickup device (hereinafter, referred to as a tip) or an eyepiece of the endoscope is provided so that the inspection with the endoscope can be easily performed.
An electronic endoscope apparatus for disposing a CCD (referred to as a CCD) and observing through a monitor has come to be used. But CCD
Is relatively sensitive to near-infrared light, so when treatment with a YAG laser is performed, reflected light in the near-infrared wavelength region from the treatment site is incident on the CCD, and the observation screen becomes extremely bright. This makes it difficult to observe images. Therefore, in order to solve such a problem, conventionally, approximately 950 to 950 is included in the objective optical system of the endoscope.
An infrared light removal filter capable of removing light having a wavelength of 1200 nm is provided.
【０００４】[0004]
【発明が解決しようとする課題】ところで、近年、安価
であり、装置の小型化を図れる等の理由から、半導体レ
ーザ，ＹＡＧレーザの第２高波長（波長５３０ｎｍ）を
用いたＫＴＰレーザ等の多様なレーザの使用が望まれて
いる。しかしながら、前述の従来装置に半導体レーザや
ＫＴＰレーザの治療装置を用いる場合には、半導体レー
ザやＫＴＰレーザの波長域は赤外光とは異なるため、前
記赤外光除去フィルタを透過してしまい、得られる画像
の劣化を免れない。In recent years, various types of semiconductor lasers, KTP lasers using the second high wavelength (wavelength 530 nm) of YAG lasers, and the like have been used because they are inexpensive and can be downsized. The use of a suitable laser is desired. However, when a semiconductor laser or a KTP laser treatment device is used in the above-described conventional device, the wavelength range of the semiconductor laser or the KTP laser is different from that of infrared light, so the light passes through the infrared light removal filter, Deterioration of the obtained image is inevitable.
【０００５】そこで、このような種々のレーザを用いる
場合にも対応可能な内視鏡の光学系が、特開昭６３−１
４８２２５号，実公平５−３５３７４号，及び実開平６
−６３００９号公報等により提案されている。これらの
内視鏡の対物光学系は、何れも対物光学系を構成する各
光学部材に対し垂直（入射角０°）に入射するレーザ光
を除去し得るフィルタが対物光学系内に設けられている
ものである。例えば、図７は実開平６−６３００９号公
報に開示されている内視鏡の対物光学系の構成を示す図
であるが、対物光学系３１に対し垂直に入射するレーザ
光を除去するためのレーザ光カットフィルタ３２が対物
光学系３１内に配置されている。Therefore, an optical system of an endoscope which can cope with the use of such various lasers is disclosed in JP-A-63-1.
No. 48225, No. 5-35374, and No. 6
63009 and the like. In any of the objective optical systems of these endoscopes, a filter capable of removing a laser beam incident perpendicularly (at an incident angle of 0 °) to each optical member constituting the objective optical system is provided in the objective optical system. Is what it is. For example, FIG. 7 is a view showing a configuration of an objective optical system of an endoscope disclosed in Japanese Utility Model Laid-Open No. 6-63909. A laser light cut filter 32 is arranged in the objective optical system 31.
【０００６】ところで、内視鏡では患者の苦痛低減のた
めに内視鏡の外径を細くすることと並んで、挿入部の先
端の硬質部をできるだけ短くすることが望まれている。
そのためには、対物レンズの全長ができるだけ短いこと
が望ましい。その一方で、内視鏡において挿入や観察を
容易に行えるようにするにはある程度広い範囲が一度に
見えることが必要であるため、内視鏡の対物レンズは視
野角が１００°から１５０°程度の広画角のものが使用
されることが多い。このように、広角であるにも拘わら
ずレンズ全長を短くしようとすると、結像光線が対物レ
ンズ中の各レンズやフィルタ等に入射する際の入射角が
大きくなってしまう。このため、レーザ照射された患部
からの反射光はレーザカットフィルタを通過するときに
入射角も大きくなり、従来の構成ではレーザ光を充分に
除去することができなくなってしまう。[0006] In the endoscope, it is desired that the rigid portion at the distal end of the insertion section be as short as possible, in addition to reducing the outer diameter of the endoscope in order to reduce the pain of the patient.
For this purpose, it is desirable that the overall length of the objective lens be as short as possible. On the other hand, an endoscope objective lens has a viewing angle of about 100 ° to 150 ° because an endoscope needs to be able to see a wide range to some extent at a time in order to facilitate insertion and observation. With a wide angle of view is often used. As described above, if an attempt is made to reduce the overall length of the lens in spite of the wide angle, the angle of incidence at which the imaging light beam enters each lens or filter in the objective lens becomes large. For this reason, the reflected light from the affected part irradiated with the laser also has a large incident angle when passing through the laser cut filter, and the laser beam cannot be sufficiently removed with the conventional configuration.
【０００７】本発明は前記のような従来技術の有する問
題点に鑑みなされたものであり、その目的は内視鏡の視
野範囲のどの方向から入射するレーザ光も除去し鮮明な
被写体画像が得られる内視鏡の対物光学系を提供するこ
とにある。又、コンパクトに構成された内視鏡の対物光
学系を提供することも目的としている。SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made in consideration of the above-mentioned problems of the prior art, and an object of the present invention is to remove a laser beam incident from any direction in the field of view of an endoscope to obtain a clear subject image. An objective optical system for an endoscope is provided. It is another object of the present invention to provide an objective optical system for an endoscope that is compact.
【０００８】[0008]
【課題を解決するための手段】前記目的を達成するため
に、本発明による内視鏡の対物光学系は、以下のような
特徴を備えている。To achieve the above object, an objective optical system for an endoscope according to the present invention has the following features.
【０００９】請求項１に記載の発明は、レーザ治療装置
を併用する内視鏡の対物光学系において、この対物光学
系に０°を除くある特定の入射角をもって入射するレー
ザ光を除去し得る干渉フィルタを含むレーザ光除去手段
が設けられていることを特徴とするものである。According to the first aspect of the present invention, in an objective optical system of an endoscope using a laser treatment apparatus together, a laser beam incident on the objective optical system at a specific incident angle other than 0 ° can be removed. A laser light removing means including an interference filter is provided.
【００１０】請求項２に記載の発明は、前記干渉フィル
タとはレーザ光の透過率特性を異にする干渉フィルタが
更に１つ以上備えられた請求項１のレーザ光除去手段を
有することを特徴とするものである。According to a second aspect of the present invention, there is provided the laser light removing means according to the first aspect, further comprising at least one interference filter having a different laser light transmittance characteristic from the interference filter. It is assumed that.
【００１１】請求項３に記載の発明は、請求項２のレー
ザ光除去手段を構成する干渉フィルタのうち、最も物体
側に配置されている干渉フィルタに対し結像光線の入射
角の最大値以下の入射角で入射するレーザ光が、前記レ
ーザ光除去手段を透過することにより物体像の観察に支
障のない程度にまで除去されるようになっていることを
特徴とするものである。According to a third aspect of the present invention, among the interference filters constituting the laser beam removing means of the second aspect, the maximum value of the incident angle of the imaging light beam with respect to the interference filter arranged closest to the object side. The laser beam incident at an incident angle of? Is transmitted through the laser beam removing means so as to be removed to such an extent that the observation of the object image is not hindered.
【００１２】請求項４に記載の発明は、レーザ治療装置
を併用する内視鏡の対物光学系において、少なくとも１
つの干渉フィルタを含むレーザ光除去手段を備え、その
干渉フィルタのレーザ光の透過率特性がフィルタ面の各
領域で異なっていることを特徴とするものである。According to a fourth aspect of the present invention, there is provided an objective optical system for an endoscope which uses a laser treatment apparatus in combination.
Laser light removing means including two interference filters, wherein the laser light transmittance characteristics of the interference filters are different in each region of the filter surface.
【００１３】請求項５に記載の発明は、請求項４の干渉
フィルタ面内の光軸を含む任意の２点Ｐ，Ｑについて、
光軸から各点Ｐ，Ｑまでの距離を夫々ｒP ，ｒQ （但
し、ｒ P ＜ｒQ ）としたとき、各点Ｐ，Ｑへ入射するレ
ーザ光の透過率が最小となるレーザ光の入射角の大きさ
θP ，θQ が以下に示す条件式を満足するようにしたこ
とを特徴とするものである。 θP ＜θQ According to a fifth aspect of the present invention, there is provided the above-mentioned interference of the fourth aspect.
For any two points P and Q including the optical axis in the filter plane,
The distance from the optical axis to each point P and Q is rP, RQ(However
Then r P<RQ), The incident light at each point P and Q
The angle of incidence of the laser beam that minimizes the transmittance of the laser beam
θP, ΘQSatisfy the following conditional expression.
It is characterized by the following. θP<ΘQ
【００１４】[0014]
【発明の実施の形態】以下、図示した実施例に基づき本
発明を詳細に説明する。DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Hereinafter, the present invention will be described in detail based on illustrated embodiments.
【００１５】第１実施例 図１は本実施例にかかる内視鏡の対物光学系の構成を示
す光軸に沿う断面図である。本実施例の対物光学系は、
主にレーザ光を用いた治療を行うレーザ治療装置を併用
する内視鏡の先端部に配置されるものである。本実施例
の対物光学系１は、図示しない物体側から順に、負レン
ズ２，干渉フィルタＡ，Ｂが施されたフィルタ３，正レ
ンズ４，赤外光カットフィルタ５，接合正レンズからな
る正レンズ群６，及びＣＣＤカバーガラス７が配置され
て構成される。干渉フィルタＢの近傍には、絞り８が設
けられている。尚、ＣＣＤカバーガラス７の後端の対物
光学系１の結像位置には図示しないＣＣＤが配置され
る。 First Embodiment FIG. 1 is a cross-sectional view along the optical axis showing the configuration of an objective optical system of an endoscope according to the present embodiment. The objective optical system of the present embodiment includes:
It is disposed at the distal end of an endoscope that is used in combination with a laser treatment device that mainly performs treatment using laser light. The objective optical system 1 of the present embodiment includes, in order from the object side (not shown), a negative lens 2, a filter provided with interference filters A and B, a positive lens 4, an infrared light cut filter 5, and a cemented positive lens. The lens group 6 and the CCD cover glass 7 are arranged and configured. An aperture 8 is provided near the interference filter B. Note that a CCD (not shown) is arranged at an image forming position of the objective optical system 1 at the rear end of the CCD cover glass 7.
【００１６】次に、フィルタ３に施されている干渉フィ
ルタＡ，Ｂの作用について説明する。図２は、干渉フィ
ルタＡにおけるレーザ光の入射角の大きさとこれに対応
するレーザ光の透過率との関係を示すグラフである。こ
のグラフから分かるように、干渉フィルタＡは、これに
入射角０°で入射するレーザ光をほぼ完全に除去し、入
射角の大きさが大きくなるにつれて徐々にその透過率を
上昇させる特性を備えている。一方、図３は、干渉フィ
ルタＢにおけるレーザ光の入射角の大きさとこれに対応
するレーザ光の透過率との関係を示すグラフである。干
渉フィルタＢは、これに入射角３０°で入射するレーザ
光をほぼ完全に除去し、レーザ光の入射角が３０°より
小さく、或いは大きくなるに従ってその透過率を上昇さ
せるような特性を備えている。Next, the operation of the interference filters A and B applied to the filter 3 will be described. FIG. 2 is a graph showing the relationship between the incident angle of the laser beam on the interference filter A and the transmittance of the corresponding laser beam. As can be seen from this graph, the interference filter A has a characteristic that almost completely removes the laser beam incident thereon at an incident angle of 0 ° and gradually increases the transmittance as the incident angle increases. ing. On the other hand, FIG. 3 is a graph showing the relationship between the incident angle of the laser beam on the interference filter B and the transmittance of the corresponding laser beam. The interference filter B has a characteristic that almost completely removes the laser beam incident thereon at an incident angle of 30 °, and increases the transmittance as the incident angle of the laser beam becomes smaller or larger than 30 °. I have.
【００１７】従って、干渉フィルタＡ，Ｂを備えたフィ
ルタ３は、干渉フィルタＡ，Ｂが夫々有する作用を合わ
せもつことになる。図４はフィルタ３におけるレーザ光
の入射角の大きさとこれに対応するレーザ光の透過率と
の関係を示すグラフである。同図に示すグラフは、図
２，図３に夫々示されたグラフを合成したものである。
このグラフから、フィルタ３に対する入射角が０〜４０
°程度となるレーザ光をほぼ完全に除去することができ
ることが分かる。内視鏡の最大画角は７０°程度である
ので、干渉フィルタＡに入射し得る結像光線の最大角の
大きさは５０°、干渉フィルタＢに入射し得る結像光線
の最大角の大きさは４０°程度となる。よって、フィル
タ３への入射角が０〜４０°程度となるレーザ光をほぼ
完全に除去できれば、内視鏡により得られる被写体画像
が劣化するようなことはない。Therefore, the filter 3 having the interference filters A and B has the functions of the interference filters A and B respectively. FIG. 4 is a graph showing the relationship between the magnitude of the incident angle of the laser light on the filter 3 and the transmittance of the laser light corresponding thereto. The graph shown in the figure is a combination of the graphs shown in FIGS. 2 and 3, respectively.
From this graph, the incident angle with respect to the filter 3 is 0 to
It can be seen that the laser beam of about ° can be almost completely removed. Since the maximum angle of view of the endoscope is about 70 °, the maximum angle of the imaging light beam that can be incident on the interference filter A is 50 °, and the maximum angle of the imaging light beam that can be incident on the interference filter B. The angle is about 40 °. Therefore, if the laser beam whose incident angle on the filter 3 is about 0 to 40 ° can be almost completely removed, the subject image obtained by the endoscope will not be degraded.
【００１８】以上のように、本実施例の対物光学系１を
用いれば、内視鏡の視野範囲内に入射し得るレーザ光を
ほぼ完全に除去することができ、レーザ光がＣＣＤへ到
達するのを防止することができる。よって、鮮明な被写
体画像が得られる。尚、本実施例では、対物光学系１内
に侵入するレーザ光をフィルタ３を介することにより１
００％除去できるようにすることが理想であるが、少な
くともフィルタ３におけるレーザ光の透過率が０．１％
以下であれば内視鏡による被写体画像が著しく劣化する
ことはなく、実用上問題はない。As described above, by using the objective optical system 1 of this embodiment, laser light that can enter the field of view of the endoscope can be almost completely removed, and the laser light reaches the CCD. Can be prevented. Therefore, a clear subject image can be obtained. In the present embodiment, the laser light entering the objective optical system 1 is filtered by the filter 3 to
It is ideal that the transmittance of the laser light can be removed by at least 0.1%.
If it is below, the subject image by the endoscope will not be significantly deteriorated, and there is no practical problem.
【００１９】更に、本実施例の対物光学系１中に配置さ
れるフィルタ３は平行平板に構成されており、干渉フィ
ルタＡ，Ｂは夫々その平面に施されている。これは、例
えば干渉フィルタＡを曲面に設けた場合にはレーザ光が
かかる曲面のどの部分に入射するかによりその屈折する
状態が異なり、レーザ光の屈折状態を考慮してフィルタ
Ｂの透過率特性を設定することが必要となるので、この
ような煩わしい手間を省き、コストの低減を図るためで
ある。又、フィルタＡ，Ｂは夫々隣接する面に施されて
いることが好ましい。もし、フィルタＡ，Ｂが隣接しな
い面に施される場合には、間に屈折力を有する光学部材
が介在することになるため、やはりその光学部材の屈折
率を考慮してフィルタＢの透過率特性を設定することが
必要となり、コストの上昇を招くことにもなりかねず、
好ましくない。但し、このようなことが問題とならない
ような場合には、干渉フィルタＡ，Ｂを曲面若しくは隣
接しない面に施しても差し支えない。Further, the filter 3 arranged in the objective optical system 1 of the present embodiment is formed as a parallel plate, and the interference filters A and B are applied to the respective planes. This is because, for example, when the interference filter A is provided on a curved surface, the state of refraction differs depending on which part of the curved surface the laser light enters, and the transmittance characteristic of the filter B in consideration of the refraction state of the laser light. Is set, so that such troublesome work is omitted and cost is reduced. Further, it is preferable that the filters A and B are respectively provided on adjacent surfaces. If the filters A and B are applied to surfaces that are not adjacent to each other, an optical member having a refractive power is interposed therebetween, so that the transmittance of the filter B is also considered in consideration of the refractive index of the optical member. It is necessary to set characteristics, which may lead to an increase in cost,
Not preferred. However, when such a problem does not occur, the interference filters A and B may be applied to a curved surface or a non-adjacent surface.
【００２０】又、本実施例の対物光学系１では、赤外域
に感度を有するＣＣＤで適正な色再現をするために、赤
外光カットフィルタ５が設けられているが、この赤外光
カットフィルタ５の面５ａ若しくは面５ｂにフィルタ３
では除去不可能な波長のレーザ光を除去し得る反射フィ
ルタを設けてもよい。このように構成することにより、
本実施例の対物光学系１を備えるだけで、複数の波長の
レーザ光を患部の治療に用いることができる。In the objective optical system 1 according to the present embodiment, an infrared light cut filter 5 is provided in order to properly reproduce colors with a CCD having sensitivity in the infrared region. The filter 3 is provided on the surface 5a or 5b
A reflection filter that can remove laser light having a wavelength that cannot be removed by the reflection filter may be provided. With this configuration,
By simply providing the objective optical system 1 of the present embodiment, laser light having a plurality of wavelengths can be used for treating an affected part.
【００２１】又、前記干渉フィルタＡ，Ｂを、夫々赤外
光カットフィルタ５の面５ａ，５ｂに設けることも可能
である。この場合には、赤外光カットフィルタ５に入射
し得る結像光線の最大角の大きさは、レンズ２の屈折力
に影響されるため、フィルタ３を基準にした場合よりも
小さくなる。よって、赤外光カットフィルタ５の面５ｂ
に施される干渉フィルタにおけるレーザ光の透過率特性
は前記フィルタ３の場合とは異なり、やや低角度の入射
光に対する透過率が低くなるように設定する必要があ
る。It is also possible to provide the interference filters A and B on the surfaces 5a and 5b of the infrared light cut filter 5, respectively. In this case, the size of the maximum angle of the imaging light beam that can be incident on the infrared light cut filter 5 is affected by the refractive power of the lens 2, and therefore becomes smaller than when the filter 3 is used as a reference. Therefore, the surface 5b of the infrared light cut filter 5
The transmittance characteristic of the laser light in the interference filter applied to the filter 3 is different from that of the filter 3, and it is necessary to set the transmittance for the incident light at a slightly low angle to be low.
【００２２】第２実施例 図５は本実施例にかかる内視鏡の対物光学系の構成を示
す光軸に沿う断面図である。本実施例の対物光学系１１
は、図示しない物体側から順に、負レンズ１２，正レン
ズ１３，接合正レンズからなる正レンズ群１４，及びＣ
ＣＤカバーガラス１５が配置されて構成される。正レン
ズ１３の物体側面近傍には絞り１６が設けられている。
尚、ＣＣＤカバーガラス１５の後端の対物光学系１１の
結像位置には図示しないＣＣＤが配置される。 Second Embodiment FIG. 5 is a cross-sectional view along the optical axis showing the configuration of the objective optical system of the endoscope according to the present embodiment. Objective optical system 11 of the present embodiment
Are, in order from the object side (not shown), a negative lens 12, a positive lens 13, a positive lens group 14 including a cemented positive lens, and C
The CD cover glass 15 is arranged and configured. An aperture 16 is provided near the object side surface of the positive lens 13.
Note that a CCD (not shown) is arranged at an image forming position of the objective optical system 11 at the rear end of the CCD cover glass 15.
【００２３】本実施例の対物光学系１１では、レーザ光
を除去するための干渉フィルタは、正レンズ群１４の面
１４ａに施される。この面１４ａに施される干渉フィル
タにおけるレーザ光の透過率特性は、光軸付近と面１４
ａの周辺部とでは異なっている。即ち、面１４ａの光軸
付近の軸上光束が入射する領域には入射角０°のレーザ
光に対する透過率がほぼ０％となる干渉フィルタが施さ
れ、その外側の対物光学系へ最大画角で入射した結像光
束が通過する周辺領域１４ａ1 には、面１４ａに対し入
射角４０°で入射するレーザ光をほぼ完全に除去し得る
ような干渉フィルタが施されている。この構成によっ
て、正レンズ群１４の面１４ａに干渉フィルタを施すだ
けで正レンズ群１４に入射し得るレーザ光をほぼ除去す
ることが可能である。In the objective optical system 11 of this embodiment, an interference filter for removing a laser beam is provided on the surface 14a of the positive lens group 14. The transmittance characteristic of the laser light in the interference filter applied to the surface 14a is different between the vicinity of the optical axis and the surface 14a.
It is different from the peripheral part of a. In other words, an area near the optical axis of the surface 14a where an on-axis light beam is incident is provided with an interference filter having a transmittance of almost 0% for a laser beam having an incident angle of 0 °, and a maximum angle of view is applied to the objective optical system outside the area. in the peripheral region 14a 1 of the imaging light beam incident passes, the interference filter as may almost completely removed laser beam incident at an incident angle of 40 ° to the plane 14a is applied. With this configuration, it is possible to substantially remove laser light that can enter the positive lens group 14 only by applying an interference filter to the surface 14a of the positive lens group 14.
【００２４】尚、この例のように１つの面上で領域に応
じて干渉フィルタの特性を変える場合は、干渉フィルタ
を施す面としてなるべく絞りから離れた面を選択する必
要がある。即ち、図５の正レンズ１３の入射面は絞り１
６に近接しているため、ここでは光軸に沿った軸上光束
と画角の大きい軸外光束がほぼ同じ領域を通過してい
る。従って、角度の小さい光束を除去する干渉フィルタ
と角度の大きい光束を除去する干渉フィルタとを領域的
に分けて設けることができない。逆に、正レンズ群１４
の入出射面、或いはＣＣＤカバーガラス１５の入射面等
では、光束が角度毎に異なる位置を通過しているので、
前記の通り、夫々の角度に最適化された干渉膜を施すこ
とにより、レーザ光を良好に除去することができる。特
に、正レンズ群１４の射出面，ＣＣＤカバーガラス１５
の入射面では軸上光束と最大画角の光束との間に隙間が
できている。この領域は中間画角の光束が通過してお
り、その主光線の角度は０°と最大画角の主光線の角度
との間の値をもつので、この中間の角度の入射光を除去
するのに適した干渉フィルタを施し、１つの面に設けた
干渉フィルタが３段階に変化する特性をもつようにすれ
ば、より完全に不要な赤外光を除去することができる。When the characteristics of the interference filter are changed according to the area on one surface as in this example, it is necessary to select a surface as far as possible from the stop as a surface on which the interference filter is applied. That is, the entrance surface of the positive lens 13 in FIG.
6, the on-axis light beam along the optical axis and the off-axis light beam having a large angle of view pass through substantially the same region. Therefore, an interference filter that removes a light beam with a small angle and an interference filter that removes a light beam with a large angle cannot be provided separately in regions. Conversely, the positive lens group 14
Since the luminous flux passes through different positions for each angle on the entrance / exit surface of, or the entrance surface of the CCD cover glass 15, etc.
As described above, by applying the interference films optimized for the respective angles, the laser light can be satisfactorily removed. In particular, the exit surface of the positive lens group 14, the CCD cover glass 15
A gap is formed between the on-axis light beam and the light beam having the maximum angle of view on the incident surface of No. 1. In this area, a light beam having an intermediate angle of view passes, and the angle of the principal ray has a value between 0 ° and the angle of the principal ray at the maximum angle of view. If an interference filter suitable for the above is applied so that the interference filter provided on one surface has a characteristic that changes in three stages, unnecessary infrared light can be more completely removed.
【００２５】このように、３段階以上に干渉フィルタを
領域を分ける場合には、外側へ行くにつれてその領域で
透過率が最小となる入射角が順次大きくなるようにする
とよい。例えば、光軸を含む領域に設けた干渉膜は入射
角０°において透過率が最小となり、その外側の第２領
域では入射角θ（＞０°）において透過率が最小とな
り、更にその外側の第３領域では入射角θ’（＞θ）に
おいて透過率が最小となるようにすればよい。より細か
く領域に分ける場合も同様である。このような特性は、
例えば干渉膜の厚さを光軸からの距離に応じて段階的に
変化させることにより得ることができる。As described above, when the interference filter is divided into regions in three or more stages, it is preferable that the incident angle at which the transmittance becomes minimum in the region becomes gradually larger toward the outside. For example, an interference film provided in a region including the optical axis has a minimum transmittance at an incident angle of 0 °, and has a minimum transmittance at an incident angle θ (> 0 °) outside the second region, and further has a transmittance outside the second region. In the third region, the transmittance may be minimized at the incident angle θ ′ (> θ). The same applies to the case of finer division into regions. These characteristics are
For example, it can be obtained by changing the thickness of the interference film stepwise according to the distance from the optical axis.
【００２６】尚、ＣＣＤカバーガラスの入射面のように
各角度毎の光束の分離が非常によい面では、干渉膜の特
性を光軸からの距離に応じて連続的に変化するようにし
てもよい。このような特性は、例えば干渉膜の厚さを光
軸からの距離に応じて連続的に変化させることにより得
ることができる。但し、この場合、前記干渉膜面内の光
軸を含む任意の２点Ｐ，Ｑについて、光軸から各点Ｐ，
Ｑまでの距離を夫々ｒP ，ｒQ （但し、ｒP ＜ｒQ ）と
したとき、各点Ｐ，Ｑへ入射するレーザ光の透過率が最
小となるレーザ光の入射角の大きさθP ，θQ が以下に
示す条件式を満足していることが好ましい。 θP ＜θQ Incidentally, on a surface where the light flux at each angle is very good, such as the incident surface of the CCD cover glass, the characteristics of the interference film may be changed continuously according to the distance from the optical axis. Good. Such characteristics can be obtained, for example, by continuously changing the thickness of the interference film according to the distance from the optical axis. However, in this case, for any two points P and Q including the optical axis in the interference film surface, each point P, Q
Assuming that the distance to Q is r P , r Q (where r P <r Q ), the incident angle θ of the laser light at which the transmittance of the laser light incident on each point P, Q is minimized It is preferable that P and θ Q satisfy the following conditional expressions. θ P <θ Q
【００２７】尚、絞りから離れていて光線の角度毎の通
過領域が分離しているという点では負レンズ１２の入射
面も同様であるが、耐薬品性等干渉膜の保護を考える
と、外に出ている面に干渉膜を設けることは避けた方が
無難である。Although the entrance surface of the negative lens 12 is similar in that the light-passing area at each angle of the light beam is separated away from the stop, the protection of interference films such as chemical resistance is considered. It is safer to avoid providing an interference film on the surface that is exposed.
【００２８】以上のように、本実施例の対物光学系１１
は、前述のように、正レンズ群１４の面１４ａに干渉フ
ィルタを施すだけで正レンズ群１４に入射し得るレーザ
光をぼぼ除去することが可能であり、内視鏡により形成
される被写体画像の劣化を防止することができる。更
に、前記干渉フィルタは正レンズ群１４の１面に施され
るのみであって、この干渉フィルタを施すべき光学部材
を余計に配置する必要がないので、対物光学系１１を構
成する部品点数を従来のものと比べ格段に削減すること
ができる。このように、本実施例の対物光学系１１はコ
ンパクトに構成されているため、内視鏡の挿入部に配置
した際、その挿入部先端の硬質部が短くなることから、
好ましい内視鏡を構成できる。又、製造コストの低減も
図れる。As described above, the objective optical system 11 of the present embodiment
As described above, it is possible to roughly remove a laser beam that can enter the positive lens group 14 only by applying an interference filter to the surface 14 a of the positive lens group 14. Degradation can be prevented. Further, the interference filter is only provided on one surface of the positive lens group 14, and there is no need to additionally arrange an optical member on which the interference filter is to be provided. Therefore, the number of parts constituting the objective optical system 11 is reduced. It can be significantly reduced as compared with the conventional one. As described above, since the objective optical system 11 of the present embodiment is configured to be compact, when the objective optical system 11 is disposed at the insertion portion of the endoscope, the rigid portion at the distal end of the insertion portion is shortened.
A preferred endoscope can be constructed. Also, the manufacturing cost can be reduced.
【００２９】尚、本実施例の対物光学系１１において
も、第１実施例のものと同様に、干渉フィルタを施す面
が前記正レンズ群１４の面１４ａに限定されるわけでは
なく、正レンズ群１４の面１４ｂでもよいし、ＣＣＤカ
バーガラス１５の面１５ａでもよい。このようにしても
面１４ａに干渉フィルタが施されている場合と同様の効
果が得られる。但し、面１４ａに施される場合とは異な
る透過率特性を備えた干渉フィルタが必要である。In the objective optical system 11 of this embodiment, the surface on which the interference filter is applied is not limited to the surface 14a of the positive lens group 14, as in the first embodiment. The surface 14b of the group 14 or the surface 15a of the CCD cover glass 15 may be used. Even in this case, the same effect as when the interference filter is applied to the surface 14a can be obtained. However, an interference filter having a transmittance characteristic different from that applied to the surface 14a is required.
【００３０】第３実施例 図６は本実施例にかかる内視鏡の対物光学系の構成を示
す光軸に沿う断面図である。本実施例の対物光学系２１
は、図示しない物体側から順に、負レンズ２２，正レン
ズ２３，接合正レンズからなる正レンズ群２４，及びＣ
ＣＤカバーガラスを兼ねたレンズ２５が配置されて構成
される。又、レンズ２３の物体側面の近傍には絞り２６
が設けられている。そして、この対物光学系２１は、負
レンズ２２の前方に平行平板のカバーガラス２７を取り
付けて用いられる。カバーガラス２７の内側の面２７ａ
にはレーザ光を除去し得る干渉フィルタが施されてい
る。このカバーガラス２７は対物光学系２１の前方に取
り付けられた状態で、薬液による洗浄や消毒等が行われ
るので、干渉フィルタ保護の目的でその干渉フィルタは
カバーガラス２７の内側面２７ａに施される。 Third Embodiment FIG. 6 is a cross-sectional view along the optical axis showing the configuration of the objective optical system of the endoscope according to the present embodiment. Objective optical system 21 of the present embodiment
Are, in order from the object side (not shown), a negative lens 22, a positive lens 23, a positive lens group 24 including a cemented positive lens, and C
A lens 25 also serving as a CD cover glass is arranged and configured. An aperture 26 is provided near the object side surface of the lens 23.
Is provided. The objective optical system 21 is used by attaching a parallel flat cover glass 27 in front of the negative lens 22. Inner surface 27a of cover glass 27
Is provided with an interference filter capable of removing laser light. Since the cover glass 27 is attached to the front of the objective optical system 21 and is cleaned or disinfected with a chemical solution, the interference filter is applied to the inner surface 27a of the cover glass 27 for the purpose of protecting the interference filter. .
【００３１】カバーガラス２７の内側面２７ａに施され
る干渉フィルタにおけるレーザ光の透過率特性は、光軸
付近と面２７ａの周辺部分とは異なっている。面２７ａ
の光軸付近は入射角０°のレーザ光に対する透過率がほ
ぼ０％であり、又、面２７ａの周辺部２７ａ1 （最大角
で入射した結像光線が通過する領域）は入射角７０°の
レーザ光に対する透過率がほぼ０％になっている。そし
て、面２７ａにおける光軸から周辺部２７ａ1 にかけて
の領域は夫々特定の角度（０°を除く）を有して入射す
るレーザ光に対する透過率がほぼ０％となるように干渉
フィルタが施されている。又、面２７ａに施される干渉
フィルタの膜厚も、第２実施例の場合と同様に、光軸部
分とその周辺部分とで異なるように形成されることによ
り、前述のような透過率特性を設定することができる。The transmittance characteristic of the laser light in the interference filter applied to the inner side surface 27a of the cover glass 27 is different between the vicinity of the optical axis and the peripheral portion of the surface 27a. Surface 27a
In the vicinity of the optical axis, the transmittance with respect to the laser beam having an incident angle of 0 ° is almost 0%, and the peripheral portion 27a 1 of the surface 27a (the area through which the imaging light beam incident at the maximum angle passes) has an incident angle of 70 °. Is approximately 0% for the laser light. Then, the region of to the periphery portion 27a 1 from the optical axis in the plane 27a has an interference filter as the transmittance becomes almost 0% with respect to the laser beam that enters each have a specific angle (excluding 0 °) is applied ing. Also, as in the case of the second embodiment, the film thickness of the interference filter applied to the surface 27a is different between the optical axis portion and the peripheral portion, so that the transmittance characteristic as described above is obtained. Can be set.
【００３２】このように、本実施例の対物光学系２１で
は、前記干渉フィルタを施すべき光学部材を内部に配置
する必要がないため、光学系を構成する部品点数の削減
ができ、製造コストの低減が図れる。更に、本実施例に
おいては、互いに異なる波長のレーザ光を除去し得る干
渉フィルタが施されたカバーガラス２７を数種類用意
し、これらのカバーガラス２７を交換して用いることに
より、患部の治療に最適な波長のレーザを選択して用い
ることができる。As described above, in the objective optical system 21 of the present embodiment, it is not necessary to dispose the optical member on which the interference filter is to be provided, so that the number of components constituting the optical system can be reduced, and the manufacturing cost can be reduced. Reduction can be achieved. Further, in this embodiment, several types of cover glasses 27 provided with an interference filter capable of removing laser beams having different wavelengths are prepared, and these cover glasses 27 are exchanged for use. Lasers having different wavelengths can be selected and used.
【００３３】以上説明したように、本発明による内視鏡
の対物光学系は特許請求の範囲に記載の特徴と併せ、以
下の（１）〜（１０）に示す特徴も備えている。As described above, the objective optical system of the endoscope according to the present invention has the following features (1) to (10) in addition to the features described in the claims.
【００３４】（１）前記複数の干渉フィルタは互いに異
なる波長のレーザ光を除去し得ることを特徴とする請求
項２に記載の内視鏡の対物光学系。(1) The objective optical system of an endoscope according to claim 2, wherein the plurality of interference filters can remove laser beams having different wavelengths from each other.
【００３５】（２）前記複数の干渉フィルタはある特定
波長のレーザ光の入射角の大きさに対する透過率特性が
夫々異なっていることを特徴とする請求項２に記載の内
視鏡の対物光学系。(2) The objective optical system according to claim 2, wherein the plurality of interference filters have different transmittance characteristics with respect to the incident angle of the laser beam having a specific wavelength. system.
【００３６】（３）前記複数の干渉フィルタのうち、最
も物体側に配置された干渉フィルタにおけるレーザ光の
透過率が最小となる入射角の大きさをθA 、それ以外の
フィルタにおけるレーザ光の透過率が最小となる入射角
の大きさをθB とするとき、以下の条件式を満足するよ
うにしたことを特徴とする前記（２）に記載の内視鏡の
対物光学系。 θA ＝０，θB ≠０(3) Among the plurality of interference filters, the incident angle at which the transmittance of the laser light in the interference filter arranged closest to the object side is minimized is θ A , and the intensity of the laser light in the other filters is when the magnitude of the incidence angle at which the transmittance becomes minimum and theta B, the objective optical system of the endoscope according to (2), characterized in that so as to satisfy the following condition. θ A = 0, θ B ≠ 0
【００３７】（４）前記複数の干渉フィルタのうち、最
も物体側に配置されている面に入射する結像光線の入射
角の最大値が５０°であるようにしたことを特徴とする
請求項３に記載の内視鏡の対物光学系。(4) In the plurality of interference filters, the maximum value of the incident angle of the imaging light beam incident on the surface closest to the object side is 50 °. 4. The objective optical system of the endoscope according to 3.
【００３８】（５）前記複数の干渉フィルタを介したレ
ーザ光の透過率は合計で０．１％以下になっていること
を特徴とする請求項３に記載の内視鏡の対物光学系。(5) The objective optical system of an endoscope according to claim 3, wherein the total transmittance of the laser beam through the plurality of interference filters is 0.1% or less.
【００３９】（６）前記複数の干渉フィルタは夫々隣接
する光学部材に設けられていることを特徴とする請求項
３に記載の内視鏡の対物光学系。(6) The objective optical system of an endoscope according to claim 3, wherein the plurality of interference filters are provided on adjacent optical members, respectively.
【００４０】（７）前記複数の干渉フィルタは夫々平面
に施されていることを特徴とする前記（６）に記載の内
視鏡の対物光学系。(7) The objective optical system for an endoscope according to (6), wherein each of the plurality of interference filters is formed on a plane.
【００４１】（８）前記干渉フィルタ面上の任意の点Ｒ
について、レーザ光の透過率が最小となる入射角の大き
さをθR とするとき、このθR の値は前記点Ｒを通過す
る結像光線の入射角の大きさ以下になっていることを特
徴とする請求項４に記載の内視鏡の対物光学系。(8) Any point R on the interference filter surface
For, when the transmittance of laser light and the size theta R of the angle of incidence with the smallest, the value of the theta R is which is below the magnitude of the angle of incidence of the imaging light beam passing through the point R The objective optical system for an endoscope according to claim 4, wherein:
【００４２】（９）前記複数の干渉フィルタのうち１つ
は最も物体側に配置されている光学部材に設けられてい
ることを特徴とする請求項５に記載の内視鏡の対物光学
系。(9) The objective optical system for an endoscope according to claim 5, wherein one of the plurality of interference filters is provided on an optical member disposed closest to the object.
【００４３】（１０）前記複数の干渉フィルタのうち１
つは最も像側に配置されている光学部材に設けられてい
ることを特徴とする請求項５に記載の内視鏡の対物光学
系。(10) One of the plurality of interference filters
6. The objective optical system for an endoscope according to claim 5, wherein one is provided on an optical member disposed closest to the image side.
【００４４】[0044]
【発明の効果】上述のように、本発明の内視鏡の対物光
学系によれば、レーザ光を用いて患部の治療を行う場
合、かかる患部から反射されるレーザ光がどのような角
度を有して対物光学系内に入射しようとも確実に除去し
鮮明な観察像が得られる。又、従来のものよりも部品点
数を削減することができるので、内視鏡に要求されるコ
ンパクト性の向上を図ることが可能になる。As described above, according to the objective optical system for an endoscope of the present invention, when treating an affected part using laser light, the angle of the laser light reflected from the affected part is changed. Even if it is incident on the objective optical system, it is surely removed and a clear observation image can be obtained. Further, since the number of parts can be reduced as compared with the conventional one, the compactness required for the endoscope can be improved.
【図１】第１実施例にかかる内視鏡の対物光学系の構成
を示す光軸に沿う断面図である。FIG. 1 is a sectional view along an optical axis showing a configuration of an objective optical system of an endoscope according to a first example.
【図２】第１実施例の対物光学系に用いられる干渉フィ
ルタにおけるレーザ光の入射角の大きさとこれに対応す
るレーザ光の透過率特性との関係を示すグラフである。FIG. 2 is a graph showing the relationship between the magnitude of the incident angle of the laser light in the interference filter used in the objective optical system of the first embodiment and the transmittance characteristic of the laser light corresponding thereto.
【図３】第１実施例の対物光学系に用いられる干渉フィ
ルタにおけるレーザ光の入射角の大きさとこれに対応す
るレーザ光の透過率特性との関係を示すグラフである。FIG. 3 is a graph showing the relationship between the incident angle of the laser beam in the interference filter used in the objective optical system of the first embodiment and the transmittance characteristic of the laser beam corresponding to the incident angle.
【図４】第１実施例の対物光学系の作用を説明するため
のグラフである。FIG. 4 is a graph for explaining the operation of the objective optical system of the first example.
【図５】第２実施例にかかる内視鏡の対物光学系の構成
を示す光軸に沿う断面図である。FIG. 5 is a sectional view along an optical axis showing a configuration of an objective optical system of an endoscope according to a second embodiment.
【図６】第３実施例にかかる内視鏡の対物光学系の構成
を示す光軸に沿う断面図である。FIG. 6 is a sectional view along an optical axis showing a configuration of an objective optical system of an endoscope according to a third example.
【図７】従来の内視鏡の対物光学系の構成を示す光軸に
沿う断面図である。FIG. 7 is a cross-sectional view along an optical axis showing a configuration of an objective optical system of a conventional endoscope.
１，１１，２１，３１ 対物光学系 ２，４，１２，１３，２２，２３，２５ レンズ ３ フィルタ ５ 赤外光カットフィルタ ５ａ，５ｂ 赤外光カットフィルタ面 ６，１４，２４ 正レンズ群 １４ａ，１４ｂ レンズ面 ７，１５ ＣＣＤカバーガラス １５ａ ＣＣＤカバーガラス面 ８，１６，２６ 絞り ２７ カバーガラス ２７ａ カバーガラス面 Ａ，Ｂ 干渉フィルタ ３２ レーザ光カットフィルタ 1,11,21,31 Objective optical system 2,4,12,13,22,23,25 Lens 3 Filter 5 Infrared light cut filter 5a, 5b Infrared light cut filter surface 6,14,24 Positive lens group 14a , 14b Lens surface 7, 15 CCD cover glass 15a CCD cover glass surface 8, 16, 26 Aperture 27 Cover glass 27a Cover glass surface A, B Interference filter 32 Laser light cut filter
Claims (5)
光学系において、 該対物光学系に０°を除くある特定の入射角をもって入
射するレーザ光を除去し得る干渉フィルタを含むレーザ
光除去手段が設けられていることを特徴する内視鏡の対
物光学系。1. An objective optical system for an endoscope which uses a laser treatment apparatus in combination with a laser light removing device including an interference filter capable of removing laser light incident on the objective optical system at a specific incident angle other than 0 °. Objective optical system for an endoscope, characterized in that means are provided.
ィルタとはレーザ光の透過率特性を異にする干渉フィル
タが更に１つ以上備えられていることを特徴とする請求
項１に記載の内視鏡の対物光学系。2. The apparatus according to claim 1, wherein the laser light removing means further comprises one or more interference filters having different laser light transmittance characteristics from the interference filter. Objective optical system for endoscope.
ィルタのうち、最も物体側に配置されている干渉フィル
タに対し結像光線の入射角の最大値以下の入射角で入射
するレーザ光が、該レーザ光除去手段を透過することに
より物体像の観察に支障のない程度にまで除去されるよ
うにしたことを特徴とする請求項２に記載の内視鏡の対
物光学系。3. A laser beam incident on an interference filter disposed closest to the object side at an incident angle equal to or less than a maximum value of an incident angle of an imaging light beam among interference filters included in the laser light removing unit. 3. The objective optical system of an endoscope according to claim 2, wherein an object image is removed by passing through said laser beam removing means so as not to hinder observation of an object image.
光学系において、 少なくとも１つの干渉フィルタを含むレーザ光除去手段
を備え、該干渉フィルタにおけるレーザ光の透過率特性
が該干渉フィルタ面の各領域で異なっていることを特徴
とする内視鏡の対物光学系。4. An objective optical system for an endoscope that uses a laser treatment apparatus together with a laser beam removing means including at least one interference filter, and wherein the transmittance characteristic of laser light in the interference filter is lower than that of the interference filter surface. An objective optical system for an endoscope, wherein the objective optical system is different in each region.
の２点Ｐ，Ｑについて、光軸から各点Ｐ，Ｑまでの距離
を夫々ｒP ，ｒQ （但し、ｒP ＜ｒQ ）としたとき、各
点Ｐ，Ｑへ入射するレーザ光の透過率が最小となるレー
ザ光の入射角の大きさθP ，θQ が以下に示す条件式を
満足するようにしたことを特徴とする請求項４に記載の
内視鏡の対物光学系。 θP ＜θQ 5. For any two points P and Q including the optical axis in the interference filter plane, the distances from the optical axis to the respective points P and Q are represented by r P and r Q (where r P <r Q ), The angles θ P , θ Q of the angles of incidence of the laser light that minimize the transmittance of the laser light incident on each point P, Q satisfy the following conditional expressions. The objective optical system for an endoscope according to claim 4. θ P <θ Q
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP8270212A JPH10113329A (en) | 1996-10-11 | 1996-10-11 | Objective optical system of endoscope |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP8270212A JPH10113329A (en) | 1996-10-11 | 1996-10-11 | Objective optical system of endoscope |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH10113329A true JPH10113329A (en) | 1998-05-06 |
Family
ID=17483107
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP8270212A Withdrawn JPH10113329A (en) | 1996-10-11 | 1996-10-11 | Objective optical system of endoscope |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH10113329A (en) |
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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-
1996
- 1996-10-11 JP JP8270212A patent/JPH10113329A/en not_active Withdrawn
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