(57)【要約】【課題】大型化することなく、且つ光学設計の自由度が高い、直視と側視を切り替えて使用することができる内視鏡を提供する。【解決手段】直視観察と側視観察とが切り替えて使用可能な内視鏡は、内視鏡の先端部の正面に入射した光を観察する直視、及び先端部の側面に入射した光を観察する側視のいずれか一方の場合に、光を反射して前記直視及び前記側視のいずれか一方の光路を曲げるミラー１１を備える。第１可動レンズ１７ａを備える。直視、及び側視のいずれか他方の場合に、ミラー１１を直視及び側視のいずれか他方の光路上から待避させるミラー移動部材を備える。ミラー移動部材は、第１可動レンズ１７ａを、直視の場合には直視の場合の光路上に、側視の場合には側視の場合の光路上に配置されるように移動させる。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
内視鏡の先端部の正面に入射した光を観察する直視、及び前記先端部の側面に入射した光を観察する側視のいずれか一方の場合に、光を反射して前記直視及び前記側視のいずれか一方の光路を曲げるミラーと、
第１可動レンズと、
前記直視、及び前記側視のいずれか他方の場合に、前記ミラーを前記直視及び前記側視のいずれか他方の光路上から待避させるミラー移動部材とを備え、
前記ミラー移動部材は、前記第１可動レンズを、前記直視の場合には前記直視の場合の光路上に、前記側視の場合には前記側視の場合の光路上に配置されるように移動させることを特徴とする直視観察と側視観察とが切り替えて使用可能な内視鏡。
【請求項２】
前記ミラーは、前記直視及び前記側視のいずれか一方の場合に、被写体からの光を反射して光路を曲げることを特徴とする請求項１に記載の内視鏡。
【請求項３】
前記ミラーは、前記直視及び前記側視のいずれか一方の場合に、被写体を照らすための照明光を反射して光路を曲げることを特徴とする請求項１に記載の内視鏡。
【請求項４】
前記ミラー移動部材は、前記電磁力に基づいて回転移動する部材を介して、前記ミラー及び前記第１可動レンズを移動させることを特徴とする請求項１に記載の内視鏡。
【請求項５】
前記電磁力に基づいて回転移動する部材は、環状駆動力伝達部材、歯車を有し、
前記環状駆動力伝達部材、前記歯車は、前記直視の場合の光路、前記側視の場合の光路に対して上部または下部に配置されることを特徴とする請求項４に記載の内視鏡。
【請求項６】
第２可動レンズをさらに備え、
前記ミラー移動部材は、前記第２可動レンズを、前記直視及び前記側視のいずれか一方の場合に、前記直視及び前記側視のいずれか一方の光路上に配置されるように移動させ、前記直視及び前記側視のいずれか他方の場合に、前記直視及び前記側視のいずれか他方の光路上から待避させることを特徴とする請求項１に記載の内視鏡。
【請求項７】
前記直視及び前記側視のいずれか他方の場合に、前記第２可動レンズと前記ミラーとは、前記直視及び前記側視のいずれか他方の光路を挟む位置関係に配置されることを特徴とする請求項６に記載の内視鏡。
【請求項８】
先端部の正面または側面のいずれかに移動可能な第１光学系と、
前記第１光学系を介して入射する光の光路内に進退可能で、前記光路内に進出した場合に、前記第１光学系を介して入射する光の進行方向を偏向する偏向部材と、
前記第１光学系が前記正面または前記側面のいずれに移動した状態であっても、前記第１光学系を介して入射する光の進路を所定の方向に導くように、前記第１光学系と前記偏向部材とを連動して移動させる移動部材とを備えることを特徴とする前記正面に入射した光、及び前記側面に入射した光のいずれかを選択的に観察可能な内視鏡。
【請求項９】
前記移動部材は、前記第１光学系が載置された回転可能な回転部材と、前記回転部材に連結され、前記回転部材の回転に伴って、前記偏向部材を前記光路内に進退させる駆動機構とを有することを特徴とする請求項８に記載の内視鏡。
【請求項１０】
前記回転部材には、さらに第２光学系が載置され、前記第１光学系を介して入射する光の進路内に選択的に進退することを特徴とする請求項９に記載の内視鏡。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、内視鏡に関し、特に直視と側視を切り替えできる装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、観察方向を直視と側視とで切り替え可能な内視鏡が提案されている。
【０００３】
特許文献１は、直視の場合には光路から待避した位置に配置され、側視の場合には光路を曲げるために反射する位置に配置される可動ミラーを有し、直視と側視とが切り替え可能な内視鏡を開示する。
【特許文献１】特開平１１−１３７５１２号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかし、特許文献１の装置は、側視用光学系と直視用光学系とをそれぞれ互いの光軸が直交する方向に配置することになるため、内視鏡先端部の大型化や部品点数や組立工程が増大して製造コストが高くなる。内視鏡先端部の大径化を回避するためには、光学系の光軸方向の寸法を極端に短く設計しなければならないなど、光学設計の自由度が低く、直視用と側視用とでそれぞれ最適な光学系を搭載出来ない。
【０００５】
したがって本発明の目的は、大型化することなく、且つ光学設計の自由度が高い、直視と側視を切り替えて使用することができる内視鏡を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明に係る直視観察と側視観察とが切り替えて使用可能な内視鏡は、内視鏡の先端部の正面に入射した光を観察する直視、及び先端部の側面に入射した光を観察する側視のいずれか一方の場合に、光を反射して前記直視及び前記側視のいずれか一方の光路を曲げるミラーと、第１可動レンズと、直視、及び側視のいずれか他方の場合に、ミラーを直視及び側視のいずれか他方の光路上から待避させるミラー移動部材とを備え、ミラー移動部材は、第１可動レンズを、直視の場合には直視の場合の光路上に、側視の場合には側視の場合の光路上に配置されるように移動させる。
【０００７】
好ましくは、ミラーは、直視及び側視のいずれか一方の場合に、被写体からの光を反射して光路を曲げる。
【０００８】
また、好ましくは、ミラーは、直視及び側視のいずれか一方の場合に、被写体を照らすための照明光を反射して光路を曲げる。
【０００９】
また、好ましくは、ミラー移動部材は、電磁力に基づいて回転移動する部材を介して、ミラー及び第１可動レンズを移動させる。
【００１０】
さらに好ましくは、電磁力に基づいて回転移動する部材は、環状駆動力伝達部材、歯車を有し、環状駆動力伝達部材、歯車は、直視の場合の光路、側視の場合の光路に対して上部または下部に配置される。
【００１１】
また、好ましくは、第２可動レンズをさらに備え、ミラー移動部材は、第２可動レンズを、直視及び側視のいずれか一方の場合に、直視及び側視のいずれか一方の光路上に配置されるように移動させ、直視及び側視のいずれか他方の場合に、直視及び側視のいずれか他方の光路上から待避させる。
【００１２】
さらに好ましくは、直視及び側視のいずれか他方の場合に、第２可動レンズとミラーとは、直視及び側視のいずれか他方の光路を挟む位置関係に配置される。
【００１３】
本発明に係る正面に入射した光、及び側面に入射した光のいずれかを選択的に観察可能な内視鏡は、先端部の正面または側面のいずれかに移動可能な第１光学系と、第１光学系を介して入射する光の光路内に進退可能で、光路内に進出した場合に、第１光学系を介して入射する光の進行方向を偏向する偏向部材と、第１光学系が正面または側面のいずれに移動した状態であっても、第１光学系を介して入射する光の進路を所定の方向に導くように、第１光学系と偏向部材とを連動して移動させる移動部材とを備える。
【００１４】
好ましくは、移動部材は、第１光学系が載置された回転可能な回転部材と、回転部材に連結され、回転部材の回転に伴って、偏向部材を光路内に進退させる駆動機構とを有する。
【００１５】
さらに好ましくは、回転部材には、さらに第２光学系が載置され、第１光学系を介して入射する光の進路内に選択的に進退する。
【発明の効果】
【００１６】
以上のように本発明によれば、大型化することなく、且つ光学設計の自由度が高い、直視と側視を切り替えて使用することができる内視鏡を提供することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１７】
以下、本発明にかかる実施形態について、図１〜図７を用いて説明する。本実施形態にかかる内視鏡装置における電子内視鏡（スコープ）の先端部分は、電子内視鏡の先端部の正面に入射した光（挿入方向からの光）を観察する直視の場合と、電子内視鏡の先端部の側面に入射した光を観察する側視の場合とで構成部品の位置関係が変化する可動部１０と、変化しない固定部３０とを備える。なお、方向を説明するために、電子内視鏡の撮像に関する先端部分において、固定レンズ３３の光軸ＬＸと直交する水平方向が第１方向ｘ、光軸ＬＸと直交する鉛直方向が第２方向ｙ、光軸ＬＸと平行な水平方向が第３方向ｚであるとして説明する。
【００１８】
可動部１０は、偏向部材としてのミラー１１、ミラー保持部１２、チェーンや無端ベルトなどの環状駆動力伝達部材１３、第１〜第３歯車１４ａ〜１４ｃ、電線１５、第１、第２可動レンズ１７ａ、１７ｂ、ケース１８、回転軸１９を有する。固定部３０は、固定板３１、磁石３２（Ｎ極が３２ａ、Ｓ極が３２ｂ）、固定レンズ３３、移動空間３４、及びＣＣＤなどの撮像部３５を有する。
【００１９】
電子内視鏡の先端部分は、照明部（ライトガイド、不図示）によって照らされた被写体である体内などを、対物レンズをなす第１可動レンズ１７ａと固定レンズ３３、または第１、第２可動レンズ１７ａ、１７ｂと固定レンズ３３とで構成される撮像光学系を介して撮像部３５で撮像する。
【００２０】
可動部１０を構成する部材（ミラー１１など）は、電磁力に基づいて移動せしめられ、直視の場合と、側視の場合とで異なる位置関係に配置される。但し、配置は変わるが、電子内視鏡の先端部分の形状は変形しない。
【００２１】
直視の場合には、第１可動レンズ１７ａのレンズ面と固定レンズ３３のレンズ面（及び撮像部３５の撮像面）とが平行で、第２可動レンズ１７ｂのレンズ面と固定レンズ３３のレンズ面とが直交する位置関係になるように配置される（図１〜３参照）。この場合、ミラー１１及び第２可動レンズ１７ｂは直視の場合の入射光の光路、すなわち撮像光路（図１の破線参照）から待避した位置に配置される。
【００２２】
側視の場合には、第１可動レンズ１７ａのレンズ面と固定レンズ３３のレンズ面（及び撮像部３５の撮像面）とが直交し、第２可動レンズ１７ｂのレンズ面と固定レンズ３３のレンズ面とが平行な位置関係になるように配置される（図５〜７参照）。この場合、ミラー１１は、側視の場合の入射光が入射角４５°で入射する位置関係に配置され、第１可動レンズ１７ａを介して入射された光は、第２可動レンズ１７ｂに向けて反射され、第２可動レンズ１７ｂ及び固定レンズ３３を介して撮像部３５へ入射する（図５の破線参照）。
【００２３】
次に、可動部１０、固定部３０の構成について説明する。磁石３２は、Ｎ極３２ａとＳ極３２ｂとが、移動空間３４を介して対向する位置関係で、且つＮ極３２ａからＳ極３２ｂへの磁力線がｘｚ平面上で回転軸１９から放射状に広がるように、固定板３１上に配置され、Ｎ極３２ａ、Ｓ極３２ｂはそれぞれ、第２方向ｙから見て、回転軸１９を中心とした略円弧形状部分を有する。
【００２４】
第２方向ｙに平行な回転軸１９は、可動部１０の回転軸であり、電線１５、第１歯車１４ａ、及びケース１８が取り付けられる。回転部材としてのケース１８には第１、第２可動レンズ１７ａ、１７ｂが取り付けられる。ケース１８は円筒形状をなし、第１可動レンズ１７ａと第２可動レンズ１７ｂとは、円周方向に沿って配置されており、第１可動レンズ１７ａの光軸と第２可動レンズ１７ｂの光軸とが回転軸１９上で直交する。電線１５は、回転軸１９から伸びた線が第２方向ｙと平行な線分を有するコイルを形成し、第２方向ｙと平行な線分が移動空間３４に配置される。
【００２５】
第２歯車１４ｂは、第１歯車１４ａ及び環状駆動力伝達部材１３と係合する位置関係に配置される。環状駆動力伝達部材１３は、第２歯車１４ｂ、及び第３歯車１４ｃを架け回す位置関係に配置される。第３歯車１４ｃは環状駆動力伝達部材１３及びミラー保持部１２と係合し、ミラー保持部１２は、ミラー１１を保持する。第２歯車１４ｂなど回転及び回転移動する部材の回転軸は総て第２方向ｙに平行である。
【００２６】
電線１５に電流が流されると、電線１５の第２方向ｙと平行な線分に流れる電流と、磁石３２のＮ極３２ａとＳ極３２ｂとの間に生じる磁力とに基づいて発生する電磁力により、電線１５の第２方向ｙと平行な線分が、移動空間３４を移動する（回転軸１９を中心に回転移動する）。移動方向（回転方向）は、電線１５に流される電流の向きを反転させることによって反転する。この回転移動により電線１５が取り付けられた回転軸１９は自身の中心軸周りに回転（自転）し、これにより回転軸１９に取り付けられた第１歯車１４ａ、及びケース１８が回転（自転）する。
【００２７】
第１歯車１４ａの回転は、第２歯車１４ｂに伝達される。第２歯車１４ｂは自身の中心軸周りで且つ第１歯車１４ａの回転方向と逆方向に回転（自転）し、回転軸１９周りで且つ第１歯車１４ａの回転方向と逆方向に回転移動（公転）する。
【００２８】
第２歯車１４ｂの自転は、環状駆動力伝達部材１３を介して第３歯車１４ｃに伝達され、第３歯車１４ｃは自身の中心軸周りで且つ第２歯車１４ｂの回転方向と同じ方向に回転（自転）する。また、第２歯車１４ｂの公転は、環状駆動力伝達部材１３を介して第３歯車１４ｃに伝達され、第３歯車１４ｃは、回転軸１９周りで且つ第２歯車１４ｂの回転移動方向と同じ方向に回転移動（公転）する。
【００２９】
第３歯車１４ｃの自転は、ミラー保持部１２及びミラー１１を第３歯車１４ｃの自転軸周りに回転させ、第３歯車１４ｃの公転は、ミラー保持部１２及びミラーを移動させる。第３歯車１４ｃの自転（回転）と公転（回転移動）に対応して、直視の場合に、ミラー１１の反射面が、第１方向ｘに垂直になるような位置関係（図１〜３参照）、また側視の場合に、第１方向ｘ及び第３方向ｚと４５度で交わる位置関係（図５〜７参照）に移動せしめられる（途中段階は、図４参照）。
【００３０】
ケース１８の回転により、第１、第２可動レンズ１７ａ、１７ｂが回転軸１９周りに回転移動する。第１可動レンズ１７ａは、直視の場合に、第１可動レンズ１７ａのレンズ面が固定レンズ３３のレンズ面と平行になるような位置関係に配置され、第２可動レンズ１７ｂは、回転軸１９を挟んで、ミラー１１とは反対側の撮像光路外に配置される。また側視の場合には、第１可動レンズ１７ａのレンズ面が固定レンズ３３のレンズ面と直交するような位置関係に配置されるとともに、第２可動レンズ１７ｂが撮像光路内に進出して、第２可動レンズ１７ｂのレンズ面が固定レンズ３３のレンズ面と平行になるような位置関係に移動せしめられる。
【００３１】
これにより、電磁力、歯車や環状駆動力伝達部材による力の伝達を使ってミラー１１を回転移動させて、光路上から待避させたり、光路上に配置されて入射光を反射したりすることが可能になる。また、この時、対物レンズである第１可動レンズ１７ａ及び第２可動レンズ１７ｂもミラー１１と一緒に回転移動するため、直視と側視で対物レンズを共用できる上、側視の場合に反射のためのミラー１１と、第１、第２可動レンズ１７ａ、１７ｂの位置関係のずれが生じにくいメリットを有する。また、第２可動レンズ１７ｂが撮像光路内に入ることで、撮像光学系の焦点距離が長くなり、像倍率が大きくなる。すなわち、側視の場合には、直視の場合よりも被写体が拡大されて状態で観察が可能になる。
【００３２】
また、光路切り替えのためのミラー１１の駆動を、電磁力、及び歯車などによる力の伝達を使って行うため、切り替えのための部材が大きくならず、電子内視鏡の先端部分の空きスペースを使って構成することが可能になる。特に、電磁力、及び力の伝達を行うための部材である、環状駆動力伝達部材１３、第１〜第３歯車１４ａ〜１４ｃ、電線（コイル）１５、磁石３２は、いずれも、直視の場合の光路、側視の場合の光路に対して上部（、第２方向ｙにずれた領域、下部であってもよい）に配置される。この部分は、電子内視鏡の先端部分の空きスペースに相当するため、これらの部材を配置することにより、電子内視鏡の先端部分の径が不必要に大きくなることもない。
【００３３】
さらに、ミラー１１の駆動のための部材（駆動機構：環状駆動力伝達部材１３など）が、光路に対して上部に配置されるため、回転軸位置の異なる部材（歯車など）を、光路を遮ることなく配置することが可能になる。そのため、ミラー１１だけでなく、他の部材として可動レンズ（１７ａ、１７ｂ）も同じ電磁力や力の伝達を使って移動させることが可能になる。
【００３４】
また、ケース１８内において、ミラー１１と直視の場合の撮像光路を挟む位置関係に、第２可動レンズ１７ｂを配置することにより、選択的に利用可能な光学系（第２可動レンズ１７ｂ、直視の場合は不使用で側視の場合は使用）を配置することが出来るので、内視鏡先端部の大型化を回避しつつ、撮像光学系の設計自由度を高めることが可能になる。
【００３５】
なお、本実施形態では、撮像部３５に入射する光路を直視と側視で切り替えする形態を説明したが、照明部（ライトガイド）から出射された光路を直視と側視で切り替えする形態にも使用することが出来る。
【図面の簡単な説明】
【００３６】
【図１】本実施形態における直視を行う場合の電子内視鏡の先端部分の構成を示す上面から見た図である。
【図２】直視を行う場合の電子内視鏡の先端部分の構成を示す斜視図である。
【図３】直視を行う場合の電子内視鏡の先端部分の構成を示す正面から見た図である。
【図４】直視と側視の切り替え途中状態における電子内視鏡の先端部分の構成を示す上面から見た図である。
【図５】側視を行う場合の電子内視鏡の先端部分の構成を示す上面から見た図である。
【図６】側視を行う場合の電子内視鏡の先端部分の構成を示す斜視図である。
【図７】側視を行う場合の電子内視鏡の先端部分の構成を示す正面から見た図である。
【符号の説明】
【００３７】
１０  可動部
１１  ミラー
１２  ミラー保持部
１３  環状駆動力伝達部材
１４ａ〜１４ｃ  第１〜第３歯車
１５  電線
１７ａ、１７ｂ  第１、第２可動レンズ
１８  ケース
１９  回転軸
３０  固定部
３１  固定板
３２  磁石
３２ａ  Ｎ極
３２ｂ  Ｓ極
３３  固定レンズ
３４  移動空間
３５  撮像部
【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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