JPS615207A - イメ−ジガイドによるエネルギ−及び画像の伝送方法とそのイメ−ジガイド - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本発明は、エネルギー伝送用ファイバと画像伝送用ファ
イバとが集合されたイメージファイバを使用して、エネ
ルギー伝送用ファイバから出射されるエネルギーを対象
物に投射すると共に対象物の像を画像伝送用ファイバに
結像させて伝送するようにしたエネルギー及び画像の伝
送方法と、それに使用されるイメージガイドの構造に関
するものである。

本発明のうち、エネルギー及び画像の伝送方法は例えば
レーザ光を用いて体内を診断、治療するのに適し、イメ
ージファイバは例えばレーザ内視鏡として使用するのに
適するものである。

（従来技術） 従来のレーザ内視鏡にはレーザ導光用ファイバを組込ん
だものがある。この内視鏡は、直接体内に挿入してイメ
ージガイドで患部を観察しなからレーザ光を用いて診断
ｅ治療ができるようにしである。

（従来技術の問題点） しかし従来のレーザ内視鏡は第１図のように、イメージ
ガイド（画像伝送用ファイ／＜）Ａ、ライトガイドＢ、
レーザガイド（エネルギー伝送用ファイバ）Ｃが夫々独
立して配置されているため次のような欠点があった。

（１）イメージガイドＡとレーザガイドＣの光軸がずれ
ているため、イメージガイドＡの視野上でレーザガイド
Ｃからのレーザの照射位置を確認しにくい。

（２）三種類のファイバが夫々独立して配置されている
ため、内視鏡の外径が大きくなり、小さくするにも限度
がある。

（３）レーザガイドＣを内視鏡先端より数ｍｍ程度突出
させて照射すると、イメージガイドＡの視野に死角がで
きやすい。

（発明の目的） 本発明はレーザガイドＣからのレーザの集光位置を容易
に確認することができ、イメージガイドＡの視野に死角
ができないようにし、内視鏡の外径を小さくできるよう
にすることを目的とするものである。

（問題点を解決するための手段） 第２図に示すものは特許請求の範囲第３項に記載ノイメ
ージファイバである。

これは多数本集合された画像伝送用ファイバ２内に、画
像とは別のエネルギー、例えばレーザ光を伝送するエネ
ルギー伝送用ファイバ３を配置し、それらの周囲にクラ
ッド部４を設けたものである。

第３図に示すものは特許請求の範囲第１項に記載のエネ
ルギー及び画像の伝送方法を実施化するシステムの例で
ある。

これはイメージファイバ１として第２図に示すものを使
用したものである。

このシステムでは、撮像部５において、レーザ光源部等
５ａからのレーザがレーザ集光レンズなどで集光され、
イメージガイドｌ内のエネルギー・　伝送用ファイバ３
に入射される。入射されたレーザー光は観察部６におい
てエネルギー伝送用ファイバ３の観察部側端面より出射
され、対物レンズ７にて集光されて観察対象物兼レーザ
集光面である対象物８に投射されるようにしである。

このとき、対象物８上の像が対物レンズ７を介してイメ
ージガイドｌ内の画像伝送用ファイバ２の観察部側端面
に結像され、その像が同ファイバ２により撮像部５まで
伝送され、イメージ投影レンズ等により観測部等５ｂに
て観測されるようにしたものである。

なお、撮像部５においてはレーザー光の波長と画像観測
の可視光波長などが干渉されないような機能が付加され
ている。撮像部５では単に目視、テレビカメラなどで観
測するばかりではなく、対象物８に投射されたレーザー
光により発光する波長を分析する装置も付加できる。

対象物８に照明をする必要があるときはイメージファイ
バ１の周囲に照明用ライトカイト用ファイバを施すか、
別なライトガイドファイバを用いて撮像部５側から照明
光源にて対象物８を照明することも可能である。

レーザー光源としてはＹＡＧレーザ、アルゴンレーザー
等を使用する。

本発明ではエネルギー伝送用ファイバ３の観察部側端面
より出射されるレーザーの集光と画像伝送用ファイバ２
の観察部側端面への結像が同に対物レンズ７を通して行
なわれるため、結像される像のうちエネルギー伝送用フ
ァイバ２がある部分は画素が欠落することになるが、こ
れは画像伝送用ファイバ２の視野の中ではほんの一部分
に過ぎないため観測上何ら問題はない、。

むしろこの画素の欠落部分がレーザーの照射位置と一対
一で対応することになるため、その部分をレーザーを照
射する場合の照準とすることができる利点がある。

また、第３図の場合、対物レンズ７により対象物８上に
レーザー光投射と対象観察視野を求めるため、対象物８
の面上における画像伝送用ファイバ２の視野とレーザー
の集光面は対物レンズ７とイメージファイバｌの断面構
造により一意的に決まる。

レーザーを照射する場合、集光面でのエネルギー密度が
問題となる。レーザーのトータルパワーが一定であれば
エネルギー密度は集光面積に反比例する。すなわち、対
物レンズ７により、対象物８上の点が拡大率Ｍでイメー
ジファイバ１の観察部側端面に結像されるとすると、画
像伝送用ファイバの有効径ｄ（画像を伝送する有効部分
、コア、クラッド部双方を含む）と対物レンズによる対
象物８面」二の視野径りとはＭ＝ｄ／Ｄなる関係がある
。

また逆に、エネルギー伝送用ファイバ３のコア径をａと
すると観察部側端面より出射されるレーザ光は対物レン
ズ７により拡大率１／Ｍで対象物８面上に集光される。

従ってこの集光径をＡとするとＭ＝　ａ／Ａなる関係が
成立する。

上記二つの関係式より、ａ＝Ａ−ｄ／Ｄなる関係が得ら
れ、必要な視野径りと集光径Ａ、それに画像伝送用ファ
イバ２の有効径ｄとが決まれば、対物レンズ７の性質に
関係なくエネルギー伝送用ファイバ３のコア径ａを一義
的に決定できる。

（本発明の他の実施例） 本発明ではイメージファイバの一部に空洞を設けてその
中にエネルギー伝送用ファイバを通すようにしてもよい
。

本発明のエネルギー伝送用ファイバ３はレーザー伝送用
以外のものでもよく、例えば温度（放射温度）計測用の
ファイバとかセンサ用のファイバ等でもよい。

（発明の効果） 本発明は以上のようにしてなるため以下のような各種効
果を有する。

（１）画像伝送用ファイバ２内にエネルギー伝送用ブア
イパ３を設けであるため、画像伝送用ファイバ２の視野
内の画像のうちエネルギー伝送用ファイバ３の位置する
部分の画素が欠落するが、それがレーザの照射位置と一
対一で対応するためその部分をレーザ照射位置とするこ
とができる。

従ってレーザの照射位置及び範囲が明確になり所望とす
るケ所に確実にレーザを照射することができるため精度
の高い診察や治療を行な、うことが可能となる。

（２）画像伝送用ファイバ２とエネルギー伝送用ファイ
バ３とを独立して別々に設けるのではなく、画像伝送用
ファイバ２内にエネルギー伝送用ファイバ３を設けるも
のであるためイメージファイバを小径化することができ
る。そのためそれをレーザ内視鏡に使用すれば内視鏡を
も小径化することができる。

（３）エネルギー伝送用ファイバ３が画像伝送用ファイ
バ２内にあるため第１図に示す従来のレーザーガイド付
ファイバスコープのように画像伝送用ファイバの視野に
死角が生ずることもない。

【図面の簡単な説明】

第１図は従来のし〜ザガイド付ファイバスコープの断面
図、第２図は本発明のイメージファイバの一例を示す概
略端面図、第３図は本発明のエネルギー及び画像伝送方
法の一例を示す概略説明図である。 １はイメージファイバ ２は画像伝送用ファイバ ３はエネルギー伝送用ファイバ １０は対象物

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. （１）エネルギー伝送用ファイバと画像伝送用ファイバ
   とが集合されたイメージファイバを使用し、エネルギー
   伝送用ファイバから出射されるエネルギーを光学系を介
   して対象物に投射し、対象物の像を光学系を介して画像
   伝送用ファイバに結像させて伝送するようにしたことを
   特徴とするイメージガイドによるエネルギー及び画像の
   伝送方法。
2. （２）エネルギーを投射する場合の光学系と対象物の像
   を結像させる場合の光学系との一部もしくは全部を共用
   としたことを特徴とする特許請求の範囲第１項記載のイ
   メージガイドによるエネルギー及び画像の伝送方法。
3. （３）多数本集合された画像伝送用ファイバ内に、画像
   とは別のエネルギーを伝送するエネルギー伝送用ファイ
   バを設けたことを特徴とするイメージガイド。
4. （４）エネルギー伝送用ファイバのコアの大きさａを、
   画像伝送用ファイバの有効径ｄと、画像伝送用ファイバ
   の集光面におけるレーザの集光径Ａと、画像伝送用ファ
   イバの観察対象物面における視野の直径Ｄとの関係がａ
   ＝ｄ・（Ａ／Ｄ）となるようにしたことを特徴とする特
   許請求の範囲第３項記載のイメージガイド。