(57)【要約】【課題】広い視野角を有する内視鏡を用いて比較的近距離から部位を観察する場合においても、観察領域に中心部における照度分布の低下のない、観察性のよい内視鏡を提供する。【解決手段】挿入部３を有する内視鏡であって、挿入部の先端部に設けられ、被検体を観察するための観察用光学部材２２と、観察用光学部材の周囲に配置され、照射範囲の中央で定義される軸が観察用光学部材の光軸に対し、挿入部の径方向の外側方向に所定の角度を成すようにそれぞれ設けられた少なくとも２つの第１の照明用部材２３と、観察用光学部材の周囲に配置された第２の照明用部材２３とを有する。第２の照明用部材の照射範囲の中央で定義される軸と観察用光学部材の光軸との成す角度が、第１の照明用部材の照射範囲の中央で定義される軸と観察用光学部材の光軸とが成す前記所定の角度よりも小さい。【選択図】図３
2006020804.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
被検体内に挿入される挿入部を有する内視鏡であって、
前記挿入部の先端部に設けられ、被検体を観察するための観察用光学部材と、
前記観察用光学部材の周囲に配置され、照射範囲の中央で定義される軸が前記観察用光学部材の光軸に対し、前記挿入部の径方向の外側方向に所定の角度を成すようにそれぞれ設けられた少なくとも２つの第１の照明用部材と、
前記観察用光学部材の周囲に配置された第２の照明用部材とを有し、
前記第２の照明用部材の照射範囲の中央で定義される軸と前記観察用光学部材の光軸との成す角度が、前記第１の照明用部材の照射範囲の中央で定義される軸と前記観察用光学部材の光軸とが成す前記所定の角度よりも小さいことを特徴とする内視鏡。
【請求項２】
前記第２の照明用部材の照明範囲の中央で定義される軸と、前記観察用光学部材の光軸との成す角度は、略０度であることを特徴とする請求項１に記載の内視鏡。
【請求項３】
前記第２の照明用部材は、前記観察用光学部材よりも、前記挿入部の軸方向において基端側に位置して設けられていることを特徴とする請求項２に記載の内視鏡。
【請求項４】
前記第１の照明用部材の数は、２つであることを特徴とする請求項１から請求項３のいずれかに記載の内視鏡。
【請求項５】
被検体内に挿入される挿入部を有する内視鏡の先端部の構成であって、
前記挿入部の先端部に設けられ、被検体を観察するための観察用光学部材と、
前記観察用光学部材の周囲に配置され、照射範囲の中央で定義される軸が前記観察用光学部材の光軸に対し、前記挿入部の径方向の外側方向に所定の角度を成すようにそれぞれ設けられた少なくとも２つの第１の照明用部材と、
前記観察用光学部材の周囲に配置された第２の照明用部材とを有し、
前記第２の照明用部材の照射範囲の中央で定義される軸と前記観察用光学部材の光軸との成す角度が、前記第１の照明用部材の照射範囲の中央で定義される軸と前記観察用光学部材の光軸とが成す前記所定の角度よりも小さいことを特徴とする内視鏡の先端部の構成。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、内視鏡に関し、特に、挿入部の先端部の構成に特徴のある内視鏡に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来より、内視鏡は、医療分野等で広く利用されている。内視鏡は、体腔内に細長い挿入を挿入することによって、体腔内の臓器等を観察したり、必要に応じて処置具挿通チャンネル内に挿入した処置具を用いて各種処置をすることができる。挿入部の先端には、湾曲部が設けられ、内視鏡の操作部を操作することによって、先端部の観察窓の観察方向を変更させることができる。
【０００３】
従来の内視鏡の視野角は、例えば１４０度であり、術者は、その視野角の観察画像によって体腔内を観察するが、体腔内を観察中に、視野範囲外の部位を観察したいときは、湾曲部を湾曲させることによって視野範囲外の部位を観察することができる。
【０００４】
このような内視鏡を用いて体腔内の観察を行うときに、体腔壁を比較的近距離から観察しなければならない場合がある。このような近距離での観察の場合に、照明光が観察領域の中心部において照度分布が低下するという問題が生じる。そこで、それまで用いられていた２つの照明手段に加えて、３つ目の照明手段をその２つの照明手段の間に設けるようにするという内視鏡が提案されている（特許文献１参照）。
【特許文献１】特開平１１−３２２１０５号
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかし、より広い範囲を観察するために広い視野角を有する内視鏡において、比較的近距離から部位を観察しようとすると、上述した観察領域の中心部における照度分布の低下、すなわち、その中心部の光量不足がより一層問題となる。
【０００６】
ところが、上述した提案においては、広い視野角を有する内視鏡を用いて比較的近距離から部位を観察する場合、どのようにその問題を解決するかについては、記載も示唆もない。
【０００７】
そこで、本発明は、広い視野角を有する内視鏡を用いて比較的近距離から部位を観察する場合においても、観察領域に中心部における照度分布の低下のない、観察性のよい内視鏡を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明の内視鏡は、被検体内に挿入される挿入部を有する内視鏡であって、前記挿入部の先端部に設けられ、被検体を観察するための観察用光学部材と、前記観察用光学部材の周囲に配置され、照射範囲の中央で定義される軸が前記観察用光学部材の光軸に対し、前記挿入部の径方向の外側方向に所定の角度を成すようにそれぞれ設けられた少なくとも２つの第１の照明用部材と、前記観察用光学部材の周囲に配置された第２の照明用部材とを有し、前記第２の照明用部材の照射範囲の中央で定義される軸と前記観察用光学部材の光軸との成す角度が、前記第１の照明用部材の照射範囲の中央で定義される軸と前記観察用光学部材の光軸とが成す前記所定の角度よりも小さい。
【発明の効果】
【０００９】
本発明の内視鏡によれば、広い視野角を有する内視鏡を用いて比較的近距離から部位を観察する場合においても、観察領域に中心部における照度分布の低下がなく、観察性がよい。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１０】
以下、図面を参照して本発明の実施の形態を説明する。  
まず、図１に基づき、本実施の形態に係わる内視鏡装置の構成を説明する。図１は本発明の実施の形態に係る内視鏡装置を概略的に示した説明図である。図１で示すように、内視鏡１は、湾曲操作や管路系の制御を行う操作部２と、その基端側が操作部２に接続されて体腔内に挿入される挿入部３と、操作部２から延出されて先端にコネクタ部４を有するユニバーサルコード３ａとを有する。コネクタ部４は、光源装置５とビデオプロセッサ６とに所定のコネクタを介して接続されるようになっている。ビデオプロセッサ６は、モニタ７に接続されている。挿入部３は、可撓性を有するチューブ８と、そのチューブ８の先端側に設けられた湾曲部９と、その湾曲部９の先端側に設けられた先端部１０が設けられている。先端部１０には、体腔内の部位を撮像するための撮像素子１１が内蔵されている。
【００１１】
先端部１０内に設けられた撮像素子１１によって撮像された体腔内の部位の画像信号は、ユニバーサルコード３ａを介してビデオプロセッサ６へ伝送される。ビデオプロセッサ６は、伝送された画像信号を処理する信号処理回路（図示せず）を有しており、処理した信号に基づいてビデオプロセッサ６に接続された表示手段であるモニタ７の表示画面７ａ上に、撮像された部位の観察画像を表示する。
【００１２】
操作部２には、湾曲部９を遠隔的に湾曲させるための操作ノブが配設されている。その操作ノブを操作することによって、挿入部３内に挿通された操作ワイヤ（図示せず）の引っ張り作用及び弛緩作用が生じ、その結果、湾曲部９は４方向に湾曲可能となっている。
【００１３】
図２は、円筒形状の先端部１０の先端側から見たときの正面図である。すなわち、先端部１０の先端面２１には、観察用光学部材２２と、３つの照明用部材２３ａ、２３ｂ、２３ｃと、処置具挿通チャンネル開口２４と、水切りをする送水ノズル２５と、被検者等の患部の血液、粘液等を洗浄する前方送水ノズル２６とが配設されている。従って、先端部１０の先端面２１には、観察用光学部材２２と、３つの照明用部材２３ａ、２３ｂ、２３ｃ（以下、３つを纏めて２３ともいう）と、処置具挿通チャンネル開口２４と、送水ノズル２５と、前方送水ノズル２６部とのための複数の開口部が設けられている。
【００１４】
図２に示すように、本実施の形態において、先端部１０の先端面２１には、３つの照明用部材２３が、観察用光学部材２２の光軸の中心の周りに、観察領域内の照度が均一になるように配置されている。これによって、少ない照明手段でも観察領域内の照度配分を良好にしつつ、挿入部３の細径化を図ることができるようになる。なお、具体的な配置については後述する。
【００１５】
図３は、図２のＰ−Ｐ線に沿った先端部１０の断面図である。また、先端部１０の中には、観察用光学部材２２に対応する撮像ユニット等３２、３つの照明用部材２３に対応するライトガイド等を先端部１０の内部に配設できる空間を有する先端硬質部３１が設けられている。先端硬質部３１の先端側を覆うようにキャップ３１ａが被せられている。撮像ユニット３２の先端に設けられ、広い視野角を有する観察用光学部材２２が先端部１０に配置されるように、撮像ユニット３２は、先端硬質部３１に挿入され固定される。撮像ユニット３２は、観察用レンズである観察用光学部材２２と、観察用光学部材２２の基端側に設けられた、複数のレンズからなる観察光学系２２ａと、その観察光学系２２ａの基端側に設けられたカバーガラス２２ｂと、そのカバーガラス２２ｂの基端側に設けられた、CCD等の固体撮像装置である撮像素子２２ｃとを有する。撮像ユニット３２は、さらに、撮像素子２２ｃが接続された、各種回路を有する基板（図示せず）を有する。さらに基板には、信号ケーブル（図示せず）が接続されている。その信号ケーブルは、挿入部３内を挿通してビデオプロセッサ６に接続されている。撮像ユニット３２の先端硬質部３１への固定は、図示しない充填材等によって行われる。
【００１６】
本実施の形態において、各照明用部材２３は、照明用光学部材である照明用レンズ３３ａと、ライトガイドである光ファイバ束３３ｂとからなる。照明用部材２３ａは、照明用レンズ３３ａａと、ライトガイドである光ファイバ束３３ｂａとからなる。図示しないが、照明用部材２３ｂは、照明用レンズ３３ａｂと、ライトガイドである光ファイバ束３３ｂｂとからなる。照明用部材２３ｃは、照明用レンズ３３ａｃと、ライトガイドである光ファイバ束３３ｂｃとからなる。以下、照明用レンズ３３ａａ、３３ａｂ、３３ａｃをまとめて照明用レンズ３３ａということもある。光ファイバ束３３ｂａ、３３ｂｂ、３３ｂｃをまとめて光ファイバ束３３ｂということもある。
【００１７】
光ファイバ束３３ｂの先端部は、それぞれ金属パイプ３３ｃ内に接着剤等で固定されている。光ファイバ束３３ｂの先端部と照明用レンズ３３ａとが、枠３３ｄ内に挿入されて固定される。照明用部材２３は、先端硬質部３１に対して固定ネジによって固定されている。金属パイプ３３ｃの一部と光ファイバ束３３ｂは、外皮チューブ３３ｅによって覆われている。外皮チューブ３３ｅは、金属パイプ３３ｃに対して、糸巻き３３ｆによって固定されている。
【００１８】
先端硬質部３１の基端部は、湾曲先端コマ３５の一部に固定されている。先端硬質部３１の基端側と湾曲先端コマ３５とは、外皮チューブ３６によって覆われている。外皮チューブ３６は、糸巻き３７によって先端硬質部３１に固定されている。
【００１９】
照明用部材２３ａ、２３ｂの金属パイプ３３ｃは、途中の所定の位置P1において折り曲げられており、その結果、光ファイバ束３３ｂａ、３３ｂｂも金属パイプ３３ｃの折り曲げ形状に沿って曲げられる。従って、照明光を出射する照明用レンズ３３ａａ、３３ａｂの光軸、あるいは照明用部材２３ａ、２３ｂの照明範囲の中央で定義される軸３３LA、３３LBは、観察光学系２２ａの光軸、あるいは観察用光学部材２２の光軸でもある光軸３２LAとは並行ではない。特に、光軸３３LA、３３LBの先端方向が、撮像ユニット３２の光軸３２LAの観察方向の先の点からから離間する方向に、光軸３３LA、３３LBは、所定の角度θ１だけ光軸３２LAに対して傾いている。光軸３３、３３LBの光軸３２LAに対して成す角度θ１は、例えば８度である。
【００２０】
言い換えると、第１の照明用部材を構成する照明用部材２３ａの照明用レンズ３３ａａと照明用部材２３ｂの照明用レンズ３３ｂａは、それぞれ先端面２１の傾斜部３１ｃに設けられている。すなわち、観察用光学部材２２の視野角が広い、例えば１７０度以上、なので観察領域を広く照明するように、先端部１０の先端面２１において、２つの照明用レンズ３３ａａ、３３ｂａの光軸（照明範囲の中央で定義される軸）３３LA、３３LBは、それぞれ上述したように光軸３２LAに対して角度θ１を成している。よって、光軸３３LA、３３LBに直交するそれぞれの平面を含む平面部、すなわち先端面２１の傾斜部３１ｃは、光軸３２LAに直交する平面と平行でなく、角度θ１だけ傾いている。このように、照明用部材の光軸が挿入部３の径方向の外側に向くように、照明窓を先端面２１の傾斜部に設けることによって、挿入部３の細径化を図っている。なお、本実施の形態では、照明用部材２３ａ、２３ｂの光軸３３LA、３３LBが、それぞれ光軸３２LAに対して成す角度は、角度θ１で同じであるが、その２つの角度は、異なっていてもよい。
【００２１】
また、第２の照明用部材を構成する照明用部材２３ｃに対応する照明用レンズ３３ａｃの光軸（照明範囲の中央で定義される軸）３３LCは、その光軸の先端方向が、光軸３２LAに対して略平行である。光軸３３LCが光軸３２LAに対して成す角度は、略０度である。
【００２２】
なお、照明用部材２３ｃは、内視鏡画像の下方向であって、処置具挿通チャンネルの近傍に配置される。これは、一般に、処置具挿通チャンネルの周囲はスペース的に余裕があるため、比較的自由度をもって、照明用部材２３ｃを、すなわち照明用レンズ３３ａｃと光ファイバ束３３ｂｃとを配置することができるからである。
【００２３】
さらに、照明用部材２３ｃは、先端部１０の先端面２１において観察用光学部材２２が設けられている面と同じ平面にない。言い換えると、第２の照明用部材２３ｃは、観察用光学部材２２よりも、挿入部３の軸方向において基端側に位置して設けられている。より具体的には、照明用レンズ３３ａからの出射光が、観察用光学部材２２に当たらないように、観察用光学部材２２の光軸３２LA方向において、照明用レンズ３３ａの先端面が、観察用光学部材２２のレンズ表面に対して、基端側に所定の距離だけ離れた位置にくるように設けられている。
【００２４】
これは、観察用光学部材２２が広い視野角を有するため周囲の光を受け易く、特に、観察用光学部材２２がメニスレンズの場合は、先端面２１よりも突出する部分があるためより周囲の光の受け易い。観察用光学部材２２と照明用レンズ３３ｃが先端面２１において、光軸３２LAに直交する同じ平面上にあると、照明用レンズ３３ａｃからの出射光が観察用光学部材２２に入り込み、観察画像にフレアが生じる虞がある。そこで、図３に示すように、照明用レンズ３３ｃが観察用光学部材２２に対して基端側に所定の距離ｄ１だけ離れた位置にくるように、キャップ３１ａの段差のある部分の、基端側に引っ込んだ部分に、照明用レンズ３３ｃが設けられる。そして、観察用光学部材２２と照明用レンズ３３ｃの間の先端キャップ３１ａの部分は、テーパ面となっており、テーパ面は、照明用レンズ３３ｃの平面に対して、所定の角度θ２を有する。この所定の角度θ２は、例えば８度である。
【００２５】
また、本実施の形態における観察用光学部材２２として使用しているメニスレンズは、平レンズと比較して部品や組み立ての際のばらつきによる画角の変化量が小さいというメリットもある。
【００２６】
図４は、観察用光学部材２２を介して撮像されて得られる観察領域と、３つの照明用レンズ３３ａによって照射される範囲の関係を説明するための図である。図４において、撮像領域である観察領域VRは、略８角形の形状である。なお、観察領域VRの形状は、矩形、円形等でもよい。また、本実施の形態において、撮像素子は四角形状を有しており、３つの照明用部材２３のうち、２つの照明用部材２３ａ、２３ｃが、それぞれ撮像素子の２つの辺寄りに、照明用部材２３ｂが撮像素子の角寄りに配置される。これによって、少ない数の照明用部材２３を用いても観察領域全体を良好に照射することができるようになる。また、撮像素子の中心に近い２つの辺寄りに２つ照明用部材２３がそれぞれ配置されるので、角寄りに配置するよりも、挿入部３の細径化を図れることができる。
【００２７】
例えば体腔内壁である観察対象部位の観察領域VRは、３つの照明用部材２３からの照明光によって照明される。上述したように、本実施の形態では、３つのうち少なくとも１つの照明用部材２３ｃからの照明光による照明範囲R3は、光軸３３LCに沿って照射されるため、他の２つの照明用レンズ３３ａａ、３３ａｂからの照明光によって照明される照明範囲R1,R2の中心位置R1ｃ、R2ｃよりも、照明範囲R3の中心位置R3ｃは、観察領域Ｒ１の中心Cに近くなる。言い換えると、観察領域Ｒ１の中心Cから各中心位置R1ｃ、R2ｃ、R3ｃまでの距離L1、L2、L3において、距離L3は、距離L1、L2よりも短くなるように、光軸３３LCの方向が設定される。
【００２８】
よって、本実施の形態に係る内視鏡によれば、広い視野角を有する内視鏡を用いて比較的近距離から部位を観察する場合においても、観察領域に中心部における照度分布の低下がなく、観察性がよい。
【００２９】
次に、本実施の形態の変形例を説明する。上述した実施の形態では、照明用部材２３ｃの光軸３３LCは、その光軸の先端方向が、観察用光学部材２２の光軸３２LAに対して略平行であったが、本変形例では、観察用光学部材２２の光軸３２LAに対して所定の角度θ３を有している。
【００３０】
図５は、本実施の形態の変形例に係る先端部の断面図である。図５も、図２のＰ−Ｐ線に沿った先端部１０の断面図である。なお、図１から図４の本実施の形態と同じ構成要素については同じ符号を付して、説明は省略する。図５に示すように、照明用部材２３ｃの光軸３３LCは、その光軸の先端方向が、光軸３２LAに対して所定の角度θ３を有している。他の２つの照明用部材２３ａ、２３ｂの光軸３３LA、３３LBの、光軸３２LAに対してなす角度は、共に上述した角度θ１である。角度θ３は、角度θ１よりも小さく、例えば３度であり、かつ上記の実施の形態と同様に、他の２つの照明用部材２３ａ、２３ｂからの照明光によって照明される照明範囲R1,R2の中心位置R1ｃ、R2ｃよりも、照明範囲R3の中心位置R3ｃは、観察領域Ｒ１の中心Cに近くなるように設定される。よって、観察領域Ｒ１の中心Cから各中心位置R1ｃ、R2ｃ、R3ｃまでの距離L1、L2、L3において、距離L3は、距離L1、L2よりも短くなるように、角度θ３が設定される。
【００３１】
従って、本変形例によっても、ユーザが比較的近距離から観察部位を観察しようとしても、観察領域VRの中心部において照度分布の低下、言い換えると、その中心部の光量不足ということがなく、観察性がよい。
【００３２】
以上のように、本発明の実施の形態及びその変形例によれば、広い視野角を有する内視鏡を用いて比較的近距離から部位を観察する場合においても、観察領域に中心部における照度分布の低下のない、観察性のよい内視鏡を実現することができる。
【図面の簡単な説明】
【００３３】
【図１】本発明の実施の形態に係る内視鏡装置を概略的に示した説明図である。
【図２】本発明の実施の形態に係る、円筒形状の先端部の先端側から見たときの正面図である。
【図３】図２のＰ−Ｐ線に沿った先端部１０の断面図である。
【図４】観察窓用レンズを介して撮像されて得られる観察領域と、３つの照明用レンズによって照射される範囲の関係を説明するための図である。
【図５】本発明の実施の形態の変形例に係る先端部の断面図である。
【符号の説明】
【００３４】
１  内視鏡、２  操作部、３  挿入部、７  モニタ、１０  先端部、２２  観察窓、２３  照明窓、３２ｄ  撮像素子
代理人    弁理士    伊  藤    進
【図１】
2006020804.tif 000003
【図２】
2006020804.tif 000004
【図３】
2006020804.tif 000005
【図４】
2006020804.tif 000006
【図５】
2006020804.tif 000007