(57)【要約】【課題】粘液、汚れ等の付着物がどこに存在するのかを検出し、その付着物を確実に効率よくかつ迅速に洗浄し除去する。【解決手段】内視鏡先端部１６Ａに、照明光を出射する照明窓２２ａ，２２ｂ、対物光学系の観察窓２３及び送気／送水ノズル２４が配設され、観察窓２３に対しノズル２４から送気／送水を実行する内視鏡装置において、上記照明窓２２ａ，２２ｂ及び観察窓２３への物の付着状態を付着物検知回路で検知し、モータ３３でノズル２４を回転させることにより、ノズル２４を付着物が存在する場所へ向け、この付着物を標的として送気／送水を実行する。上記付着物検知回路としては、ＣＣＤ２９で得られた被観察体画像の中から画像解析により付着物を検知する構成や、観察窓２３及び照明窓２２ａ，２２ｂの外周の複数点に温度センサを配置し、温度変化から付着物を検知する構成を採用する。【選択図】図１
2008220709.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
照明光を出射する照明窓、対物光学系の観察窓及び送気／送水ノズルが配設された内視鏡先端部と、この先端部の観察窓に対しノズルから送気／送水を実行するための送気／送水機構と、を有する内視鏡装置において、
少なくとも上記観察窓への物の付着状態を検知するための付着物検知回路と、
上記ノズルを回転駆動するノズル回転機構と、
上記付着物検出センサで検出した付着物へ上記ノズルを向けるように上記ノズル回転機構を駆動制御する駆動制御回路と、を設けたことを特徴とする内視鏡装置。
【請求項２】
上記付着物検知回路は、上記照明窓及び観察窓への物の付着状態を検知し、上記駆動制御回路は、上記照明窓及び観察窓の付着物へノズルを向けるように駆動制御することを特徴とする請求項１記載の内視鏡装置。
【請求項３】
上記対物光学系に光学的に接続された撮像素子を設け、
上記付着物検知回路は、上記撮像素子で撮像された被観察体画像を解析することにより、上記観察窓及び照明窓への物の付着状態を検知することを特徴とする請求項１又は２記載の内視鏡装置。
【請求項４】
上記付着物検知回路は、上記観察窓及び照明窓の近傍に温度センサを設け、この温度センサの検知出力に基づいて上記観察窓及び照明窓への物の付着状態を検知することを特徴とする請求項１又は２記載の内視鏡装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は内視鏡装置、特に内視鏡先端部に配設された観察窓や照射窓への付着物を検知し、その検知された付着物に対してノズルから送水、送気を行うための構成に関する。
【背景技術】
【０００２】
図７及び図８には、従来の内視鏡装置の内視鏡（スコープ）先端部の構成が示されており、図８に示されるように、先端部１の先端面には、光ファイバ等に接続された２つの照明窓２ａ，２ｂ、観察窓３、この観察窓３へ送気／送水するためのノズル４、処置具を被観察体内へ導入するための処置具導出口５等が設けられる。
【０００３】
図７に示されるように、上記観察窓３には、対物光学系を構成するレンズ部７、プリズム８が設けられ、このプリズム８の底面側に、固体撮像素子であるＣＣＤ９が光学的に接続される。このＣＣＤ９で撮像された映像（画像）信号は、回路基板１０を介して内視鏡内の信号処理回路１１に供給され、この信号処理回路１１からプロセッサ装置１２へ出力される。このプロセッサ装置１２では、カラー画像処理、マスク処理、画像情報表示処理等の各種の処理を行うことにより、被観察体の画像を表示器（モニタ）へ表示することができる。
【０００４】
一方、上記ノズル４には、内視鏡内に配置された送気／送水管１４が接続され、この送気／送水管１４は、例えば送気／送水制御装置（電磁弁ユニット等）に連結されている。このような送気／送水機構によれば、例えば操作部に設けられた送気／送水スイッチの操作により、送気／送水制御装置及び送気／送水管１４を介して先端部１のノズル４から観察窓３に対して送気／送水をすることができ、これにより、観察窓３に付着・残留する粘液、汚れ、水滴等を洗浄することができる。
【特許文献１】特開平９−２０１３３２号公報
【特許文献２】特開２００６−１１６０９６号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
ところで、上述した内視鏡装置の送気／送水では、観察窓に付着する粘液、汚れ、水滴等を確実かつ迅速に除去して観察しやすい良好な画像が得られるようにすることが要請されており、従来では、上記特許文献１に示されるように、通常はノズルを先端部の格納孔に格納し、洗浄時に格納孔から出したノズルを観察窓へ近づけてこの観察窓を洗浄することが提案される。また、上記特許文献２に示されるように、送水ノズルを挿入部先端に回転自在に取り付け、この送水ノズルを水の噴出によって回転させることにより、観察窓の表面だけでなく、照明窓の表面に付着した粘液等を洗浄することが提案されている。
【０００６】
しかしながら、従来の内視鏡装置では、粘液、汚れ等の付着物の存在場所を把握してその付着物を除去することは行われておらず、付着物を確実に効率よくかつ迅速に洗浄・除去するという観点で考えると、未だ改良の余地がある。例えば、上記特許文献２の構成では、水の噴出を利用して送水ノズルが回転し、観察窓の周囲や照明窓に対して送水できるという利点があるが、付着物を狙って送水を行うことはできず、粘液、汚れ等の付着物が狭い場所に限定されている場合は、付着物限局場所にノズルを向けるのに時間がかかり、またその限局場所に対する１回（１回転当り）の噴射時間が短くなるので、付着物を完全に洗浄し除去するまでに時間がかかるという問題がある。
【０００７】
本発明は上記問題点に鑑みてなされたものであり、その目的は、粘液、汚れ等の付着物がどこに存在するのかを検知し、その付着物を確実に効率よくかつ迅速に洗浄し除去することができる内視鏡装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記目的を達成するために、請求項１の発明は、照明光を出射する照明窓（レンズ窓）、対物光学系の観察窓（レンズ窓）及び送気／送水ノズルが配設された内視鏡先端部と、この先端部の観察窓に対しノズルから送気／送水を実行するための送気／送水機構と、を有する内視鏡装置において、少なくとも上記観察窓（レンズ前面）への物の付着状態を検知するための付着物検知回路と、上記ノズルを回転駆動するノズル回転機構と、上記付着物検出センサで検出した付着物へ上記ノズルを向けるように上記ノズル回転機構を駆動制御する駆動制御回路と、を設けたことを特徴とする。
請求項２の発明は、上記付着物検知回路が、上記照明窓（レンズ前面）及び観察窓への物の付着状態を検知し、上記駆動制御回路は、上記照明窓及び観察窓の付着物へノズルを向けるように駆動制御することを特徴とする。
請求項３の発明は、上記対物光学系に光学的に接続された撮像素子を設け、上記付着物検知回路は、上記撮像素子で撮像された被観察体画像を解析することにより、上記観察窓及び照明窓への物の付着状態を検知することを特徴とする。
請求項４の発明は、上記付着物検知回路が、上記観察窓及び照明窓の近傍に温度センサ（接触式又は非接触式）を設け、この温度センサの検知出力に基づいて上記観察窓及び照明窓への物の付着状態を検知することを特徴とする。
【０００９】
上記の構成によれば、付着物検知回路によって観察窓や照射窓（少なくとも観察窓）のどこに付着物が付着しているかが検知される。例えば、観察窓に付着した粘液、汚れ等の付着物は、被観察体画像にぼやけたしみ等として現れ、また観察窓に洗浄水等の水滴が付着すると、被観察体画像にハレーションとして現れ、照明窓に付着物がある場合は、被観察体から反射する反射光のぼやけ、フレアとして画像に現れる。以上のことから、この被観察体画像に写るぼやけたしみや反射光のぼやけ、ハレーションやフレアを画像解析によって検出し、付着物が存在する場所（位置）を特定することができる。また、特開２００６−２８０４２５号公報の内視鏡装置では、対物光学系の可動レンズを用いたフォーカス調整機構を利用して観察窓にピント合せを行い、この観察窓の付着物を検出することが行われているが、このような観察窓へピントを合わせた画像から粘液、汚れ等の付着物の存在場所を検知してもよい。
【００１０】
更に、付着物検知回路としては、複数点の温度を検出する温度センサ等を観察窓や照射窓の周囲に配置し、これら複数点の温度変化、即ち観察窓、照射窓の表面に液体等が付着した際の温度変化を検出することにより、観察窓上又は照射窓上の付着物の存在場所を検知するようにしてもよい。
【００１１】
そして、例えば送水（又は送気）スイッチが押されると、駆動制御回路はノズル回転機構を動作させ、上記付着物検知回路によって検知された付着物の場所にノズル（の噴射口）を向けるように、このノズルを回転させ、同時に送水（又は送気）が実行される。これによって、観察窓や照明窓の面上に付着した粘液、汚れ、水滴等が良好に除去される。
【発明の効果】
【００１２】
本発明の内視鏡装置によれば、粘液、汚れ、水滴等の付着物の存在を把握してその付着物に対して送水／送気が行われるので、付着物を確実に効率よくかつ迅速に洗浄し除去することが可能となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１３】
図１及び図２には、第１実施例に係る内視鏡先端部の構成が示され、図３には、実施例に係る内視鏡装置の全体の構成が示されており、図３に示されるように、この内視鏡装置は、先端部１６Ａ、湾曲自在のアングル部１６Ｂ、操作部１６Ｃ等を有する内視鏡１６と、画像形成のための各種の信号処理をするプロセッサ装置１７、被観察体画像を表示するモニタ（表示器）１８と、送気又は送水とその制御を行う電磁弁ユニット（送気／送水制御装置）２０等から構成される。
【００１４】
図２に示されるように、上記内視鏡１６の先端部１６Ａには、その先端面に、照射窓２２ａ，２２ｂ、観察窓２３、送気／送水のためのノズル（噴射管）２４、処置具導出口２５等が配置され、図１に示されるように、上記観察窓２３には対物レンズ系を構成するレンズ部２７とプリズム２８を介してＣＣＤ（固体撮像素子）２９が配置されている。このＣＣＤ２９には、駆動回路等を搭載した回路基板３０が接続されており、このＣＣＤ２９から出力された撮像信号は、図７のように信号処理回路（不図示）で処理された後、映像信号として上記プロセッサ装置１７へ供給される。
【００１５】
図１において、上記ノズル２４は、円筒本体２４ａの後端に送気／送水管３２を接続し、先端にはＬ字状、Ｒ字状に曲がった通路を介して噴射口２４ｂが形成されており、このノズル２４の円筒本体２４ａの外周に歯車（外歯）２４ｃが形成される。そして、この歯車２４ｃに、モータ３３に接続された歯車３４が噛合連結され、このモータ３３には駆動回路を含むマイコン（スコープ側マイコン）３５が接続されており、このマイコン３５の制御によってモータ３３を駆動することにより、ノズル２４を回転させ、その向き（噴射口２４ｂの向き）を任意に変えることができる。なお、このノズル２４の回転位置は、モータ３３の回転位置で制御することができる。また、上記マイコン３５は、後述する送気／送水スイッチの操作信号を入力すると共に、上記プロセッサ装置１７や電磁弁ユニット２０に接続される。
【００１６】
図３において、上述した操作部１６Ｃには、フリーズスイッチ３８、一段目で送気、二段目で送水を行う二段式電気スイッチからなる送気／送水スイッチ（釦）３９、吸引スイッチ４０等が設けられる。また、内視鏡１６の内部には、上記ノズル２４に連通する送気／送水管３２、この送気／送水管３２から分岐する送気管３２ａ及び送水管３２ｂが設けられ、この送気管３２ａと送水管３２ｂは電磁弁ユニット２０へ接続される。この電磁弁ユニット２０には、送気／送水のためのポンプ４２と制御部４３が設けられると共に、送気管３２ａと送水管３２ｂが接続された送水タンク４４が配設される。
【００１７】
第１実施例では、上記ＣＣＤ２９で得られた被観察体画像を解析することにより付着物の付着状態を検知しており、この画像解析は、プロセッサ装置１７により行われる（内視鏡１６側に画像解析回路を配置してもよい）。即ち、プロセッサ装置１７には、画像解析回路が設けられ、この画像解析回路では、被観察体画像の中に映し出されているぼやけたしみを検出することにより観察窓２３上の付着物の存在場所を特定し、反射光のぼやけを検出することにより照明窓２２ａ，２２ｂ上の付着物の存在場所を特定する。
【００１８】
また、観察窓２３上の付着物については、特開２００６−２８０４２５号公報の内視鏡装置に示されるように、対物光学系の可動レンズを用いたフォーカス調整機構を利用して観察窓２３（のレンズ前面）にピント合せを行い、このピント合せを行った観察窓２３の画像の中から粘液、汚れ等の付着物の存在場所を検知することもできる。
【００１９】
第１実施例は以上の構成からなり、この例では、送気（１段目）と送水（２段目）を操作する送気／送水スイッチ３９が押されたとき（ＯＮ時）に、画像解析に基づいて特定された場所への送気又は送水の動作が行われる。例えば、図２に示されるように、観察窓２３と照明窓２２ｂに粘液、汚れ等の付着物ｄ１，ｄ２が付いた場合を想定すると、図４に示されるモニタ１８の被観察体画像には、観察窓２３の付着物ｄ１のぼやけた画像ｇ１が撮像され、また付着物ｄ２の付いた照明窓２２ｂから照明された光のぼやけた反射画像ｇ２が撮像される。この被観察体画像は、プロセッサ装置１７内の画像解析回路へ入力されることで２値化画像解析の画像解析が行われ、画像ｇ１，ｇ２が付着物ｄ１，ｄ２であることと、この付着物ｄ１，ｄ２の存在場所（位置）が検知されることになり、この付着物ｄ１，ｄ２の存在場所を示す付着物検知情報が内視鏡１６のマイコン３５へ伝達される。
【００２０】
上記送気／送水スイッチ３９が押されると、マイコン３５は、上記付着物検知情報に基づいて、付着物ｄ１，ｄ２へノズル２４の噴射口２４ｂを向けるための駆動信号をモータ３３へ出力することになり、歯車３４及び２４ｃを介してノズル２４が回転する。即ち、図２に示されるように、ノズル２４がＰ１の位置に配置されると同時に噴射口２４ｂから送気又は送水が行われ、その後、ノズル２４がＰ２の位置へ回転し、これと同時に噴射口２４ｂから送気又は送水が行われる。この結果、付着物ｄ１，ｄ２のみを標的として送気／送水が行われ、観察の障害となる粘液、汚れ等の付着物ｄ１，ｄ２を確実に、効率よく、また短時間に洗浄し除去することが可能になる。即ち、マイコン３５の送気／送水の制御信号が電磁弁ユニット２０の制御部４３へ供給されることにより、ポンプ４２からの空気が送気管３２ａを介して送気され、また送水タンク４４からの滅菌水が送水管３２ｂを介して送水される。
【００２１】
図５及び図６には、第２実施例に係る内視鏡先端部の構成が示されており、この第２実施例は、付着物検知回路に温度センサを用いたものである。即ち、図５及び図６に示されるように、観察窓２３の側面外周に沿って温度センサ４５を設けると共に、照明窓２２ａと２２ｂの側面外周に沿ってそれぞれの温度センサ４６，４７を設ける。この温度センサ４５〜４７は、観察窓２３及び照明窓２２ａ，２２ｂのレンズ外周の複数点の温度を検出できるように構成したものである。この温度センサ４５〜４７の検出出力は、信号線４８を介してマイコン４９へ供給されており、このマイコン４９では、観察窓２３及び照明窓２２ａ，２２ｂの外周の複数点の温度を比較し、温度の低下が生じている検出点を割り出すことにより、観察窓２３上又は照明窓２２ａ，２２ｂ上の付着物の存在場所を検知し、またこの付着物検知情報に基づいてモータ３３を駆動制御する。
【００２２】
このような第２実施例によれば、例えば図６のように、照明窓２２ａに付着物ｄ３が付いた場合は、温度センサ４６の検出出力にてその場所がマイコン４９で特定され、ノズル２４がＰ３の位置へ回転した後に、付着物ｄ３を取り除くための送気／送水が行われる。
【００２３】
上記実施例では、電気式の送気／送水スイッチ３９を用いる場合を説明したが、機械バルブ式の送気／送水スイッチが採用される場合もあり、この場合は、機械式バルブ（操作体）の送気操作及び送水操作を電気的に検出する送気操作検出スイッチ及び送水操作検出スイッチ、或いは送気又は送水の動作自体を検出するセンサを設け、これら操作検出スイッチやセンサの検出信号をマイコン３５，４９へ供給することにより、同様に付着物のみを標的とした送気／送水を行うことができる。
【００２４】
また、第２実施例の温度センサの代わりに、観察窓２３及び照明窓２２ａ，２２ｂのレンズ面に、導電膜を設け、この導電膜によって、付着物の存在を検知するように構成してもよい。
【図面の簡単な説明】
【００２５】
【図１】本発明の第１実施例に係る内視鏡先端部の構成を示す側面断面図である。
【図２】図１の内視鏡先端部の先端面の構成を示す図である。
【図３】実施例に係る内視鏡装置の全体の構成を示す図である。
【図４】第１実施例の内視鏡装置のモニタにおける被観察体画像上の付着物の表示状態を示す図である。
【図５】第２実施例に係る内視鏡先端部の構成を示す側面断面図である。
【図６】図５の内視鏡先端部の先端面の構成を示す図である。
【図７】従来の内視鏡先端部の内部構成及び内視鏡装置の構成を示す一部断面図である。
【図８】図７の内視鏡先端部の先端面の構成を示す図である。
【符号の説明】
【００２６】
１，１６Ａ…先端部、          ２ａ，２ｂ，２２ａ，２２ｂ…照明窓、
３，２３…観察窓、            ４，２４…ノズル、
１２，１７…プロセッサ装置、  １６…内視鏡、
１８…モニタ、                ２０…電磁弁ユニット、
２４ａ…円筒本体、            ２４ｂ…噴射口、
２９…ＣＣＤ、                ３２…送気／送水管、
３２ａ…送気管、              ３２ｂ…送水管、
３３…モータ、                ３５，４９…マイコン、
４５〜４７…温度センサ。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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