(57)【要約】【課題】対物光学系を格別大型化することなく、絞りを可動レンズ等から独立して固定的に組み込めるようにする。【解決手段】対物光学系１１を構成する可動レンズ枠２０，２１の間に所定の開口径を有する絞り３４ａを形成した絞り板３４が配設され、この絞り板３４概略Ｕ字状に形成した支持部材３５が一体的に設けられ、この支持部材３５は、光軸方向において、被写体側固定レンズ群１５を保持するレンズ保持枠１４の方向に向けて延在されており、その外周面はハウジング３０における対物光学系装着部３１の内面と円周方向に向けて１８０°以上の角度にわたって密着させ、その上端部には少なくとも可動レンズ枠２０の外径より大きな開口部３５ａを有し、支持部材３５の光軸方向の前方側の端部には、すり割り３６が左右一対形成されて、回転方向に位置調整可能としている。【選択図】    図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
光学的に倍率、視野角、焦点深度のうち少なくともいずれかを可変にするために、少なくとも１つのレンズを光軸方向に移動可能な可動レンズとした対物光学系を有する対物レンズ移動機構付き内視鏡において、
前記対物光学系は、絞りを含むものであって、この絞りは絞り板に形成されており、
前記絞り板は前記対物光学系の光軸に対して直交方向に支持する支持部材に連結されており、
この支持部材は、光軸方向に向けて所定の長さを有し、かつ１８０°以上の円弧状外面が前記対物光学系のハウジング内面に当接するようにして固定的に装着され、さらに前記可動レンズのレンズ枠を挿通させる開口部が形成される構成としたことを特徴とする対物レンズ移動機構付き内視鏡。
【請求項２】
前記支持部材には、前記絞りの光軸方向の位置を調整可能な手段を備えていることを特徴とする請求項１記載の対物レンズ移動機構付き内視鏡。
【請求項３】
前記支持部材の光軸方向への位置調整範囲を、その前後に位置するレンズと干渉しない範囲に制限する手段を備える構成としたことを特徴とする請求項２記載の対物レンズ移動機構付き内視鏡。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、医療用等として用いられる内視鏡の挿入部に設けられ、観察部を構成する対物光学系を構成し、結像倍率、視野角、焦点深度等のうちの少なくとも１つを可変にするために、対物光学系を構成する少なくとも１個のレンズを遠隔操作により光軸方向に移動させるようにした対物レンズ移動機構付き内視鏡に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
医療用等として用いられる内視鏡は、一般に、術者が手で把持して操作する本体操作部に体腔内への挿入部及び光源装置等に着脱可能に接続されるユニバーサルコードを連設して設けることにより大略構成される。挿入部は、その構造及び機能上、先端側から先端部本体，アングル部及び軟性部から構成され、軟性部は本体操作部への連設部側から大半の長さを有するもので、挿入経路に沿って任意の方向に曲がる構造となっている。先端部本体には照明部，観察部等が設けられると共に、鉗子等の処置具を導出させる処置具導出部が開口しており、アングル部は、先端部本体を任意の方向に向けるために、本体操作部側からの遠隔操作により湾曲可能となっている。
【０００３】
先端部本体には少なくとも照明部と観察部とが設けられるが、照明部には光学繊維束からなるライトガイドの出射端が臨んでおり、このライトガイドは挿入部から本体操作部を経てユニバーサルコード内にまで延在される。一方、観察部には対物光学系が装着され、この対物光学系における結像位置には、電子内視鏡の場合には固体撮像素子が配置され、光学式内視鏡の場合には光学繊維束からなるイメージガイドの入射端を臨ませるように配置している。そして、固体撮像素子に接続した信号ケーブルまたはイメージガイドも、ライトガイドと同様、挿入部内に挿通される。なお、以下では電子内視鏡として構成したものとして説明するが、固体撮像素子と信号ケーブルに代えてイメージガイドを設ければ光学式内視鏡とすることができる。さらに、これらに加えて、先端部本体には処置具導出部が開口しており、この処置具導出部には可撓性のあるチューブからなる処置具挿通チャンネルが接続され、先端部本体に観察部に向けて設けた洗浄ノズルに接続した送気送水チューブが挿通される。
【０００４】
以上のように、内視鏡における挿入部内には、少なくとも光学繊維束，信号ケーブル，処置具挿通チャンネル，チューブ類が挿通されている。さらに、前述したアングル部を湾曲操作するために、上下一対または上下及び左右に各一対の操作ワイヤも設けられるが、これら操作ワイヤの先端は先端部本体乃至その近傍に固定され、アングル部内ではそれぞれ円周方向に位置規制がなされた状態となっており、さらに軟性部から本体操作部にまで延在される。
【０００５】
ここで、観察部に設けられる内視鏡対物光学系としては複数のレンズから構成されるが、観察部位や治療の目的等によっては観察対象部に対する結像倍率、視野角、焦点深度等を変化させるようにするのが望ましい。そこで、対物光学系を構成する複数のレンズのうちの一部のレンズを光軸方向に移動可能な可動レンズとなし、この可動レンズを移動させることにより、結像倍率、視野角、焦点深度等を調整できるように構成したものは従来から知られている（例えば、特許文献１参照。）。この公知の内視鏡対物光学系は、２群の可動レンズからなり、カム機構によって、これら２群の可動レンズを同時に光軸方向に動かすように構成している。そして、被写体側から見て、後群の可動レンズを支持する可動レンズ枠には絞りが一体的に形成されている。
【０００６】
【特許文献１】
特開２００１−１００１１４号公報（第５−６頁、図５）
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、近年においては、内視鏡による検査や診断精度の向上を図るために、体腔内壁を観察するに当って、拡大倍率を大きくするようにした拡大内視鏡の需要が増大する傾向にある。前述した従来技術のように、絞りを可動レンズ枠に設けて、可動レンズと共に移動させるように構成した場合には、周辺画像の収差が改善することができない等、高倍率で高画質の撮像を行うことができないという問題点がある。収差の改善等を図るには、絞りを単独で固定しなければならず、しかも対物光学系の所定の位置に正確に位置決めし、光軸に対して正確に直交するように配置されていなければならない。このために、絞りを何らかの部材により安定的に支持させ、かつこの絞りを支持する部材が可動レンズと干渉しないように配置する必要がある。しかしながら、挿入部の体腔内への挿入操作性や、被検者の苦痛軽減の観点から、その細径化は極めて重要であり、このために、挿入部に設けられる対物光学系はできるだけ小型でコンパクトな構成となされており、絞りを固定的に設けるにしても、その結果として対物光学系の構成が大型化させてはならない。
【０００８】
本発明は以上の点に鑑みてなされたものであって、その目的とするところは、対物光学系を格別大型化することなく、絞りを可動レンズ等から独立して固定的に組み込めるようにすることにある。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
前述した目的を達成するために、本発明は、光学的に倍率、視野角、焦点深度のうち少なくともいずれかを可変にするために、少なくとも１つのレンズを光軸方向に移動可能な可動レンズとした対物光学系を有する対物レンズ移動機構付き内視鏡において、前記対物光学系は、絞りを含むものであって、この絞りは絞り板に形成されており、前記絞り板は前記対物光学系の光軸に対して直交方向に支持する支持部材に連結されており、この支持部材は、光軸方向に向けて所定の長さを有し、かつ１８０°以上の円弧状外面が前記対物光学系のハウジング内面に当接するようにして固定的に装着され、さらに前記可動レンズのレンズ枠を挿通させる開口部が形成される構成としたことをその特徴とするものである。
【００１０】
ここで、絞りの機能をより高めるためには、対物光学系を組み込んだ状態で、絞りの光軸方向の位置を調整できるようにするのが望ましい。このためには、支持部材に絞りの光軸方向の位置を調整可能な手段を備えるようにする。従って、絞り板及び支持部材は光軸方向に変位させることによって、その位置調整が行われるが、その際において、支持部材の光軸方向への位置調整範囲を、その前後に位置するレンズと干渉しない範囲に制限する手段を備えるようにするのが望ましい。
【００１１】
【発明の実施の形態】
そこで、以下に図面を参照して本発明の実施の形態について説明する。なお、本発明はこの実施の形態に限定されないことは言うまでもない。
【００１２】
まず、図１に内視鏡の全体の概略構成を示す。同図から明らかなように、内視鏡１は、本体操作部２に体腔内等への挿入部３を連設し、かつこの本体操作部２からユニバーサルコード４を引き出すことにより大略構成されるものである。本体操作部２に連設した挿入部３は、その機能及び構造上、先端側から順に、先端部本体３ａ，アングル部３ｂ及び軟性部３ｃとに分かれている。
【００１３】
先端部本体３ａは、硬質の部材からなり、照明部等と共に、図２及び図３に示した対物光学系ユニット１０が設けられる。対物光学系ユニット１０は、内部に対物光学系１１と、この対物光学系１１の光路を９０・曲折するためのプリズム１２及び対物光学系１１の結像位置に配置した撮像手段１３とを備えている。対物光学系１１は、対物光学系ユニット１０に固定的に保持したレンズ保持枠１４に装着され、１枚乃至数枚のレンズからなる被写体側固定レンズ群１５と、レンズ保持枠１６に装着され、１枚乃至複数枚のレンズからなる結像側固定レンズ群１７と、これら両固定レンズ群１５，１７間において、光軸方向に移動可能なそれぞれ１枚乃至複数枚のレンズからなる被写体側可動レンズ群１８及び結像側各可動レンズ群１９から構成される。
【００１４】
プリズム１２は対物光学系１１の光軸を９０・曲げるためのものである。また、撮像手段１３は対物光学系１１の結像位置に配置した固体撮像素子とその基板とから構成され、基板には多数の配線が接続されており、これら各配線はフレキシブルなチューブやテープ等を用いて束ねられて挿入部３から本体操作部２を経てユニバーサルコード４内に延在されている。
【００１５】
対物光学系１１を構成する２組の可動レンズ群１８，１９は、光軸方向に移動可能な可動レンズとなっており、これら可動レンズ群１８，１９は、可動レンズ枠２０，２１に装着されている。可動レンズ枠２０，２１にはアーム２２，２３が連設されており、これらのアーム２２，２３の先端部はリング部材２４，２５が形成されている。そして、対物光学系１１の光軸と平行で、この対物光学系１１から離れた位置にカム軸２６が設けられ、このカム軸２６の周胴部には２箇所において、円周方向にカム溝２７ａ，２７ｂが形成されている。また、リング部材２４，２５には、それぞれカム溝２７ａ，２７ｂに係合するカムピン２８ａ，２８ｂが連結して設けられている。従って、カム軸２６を正逆方向に回動させると、各カム溝２７ａ，２７ｂに係合するカムピン２８ａ，２８ｂが、これら各カム溝２７ａ，２７ｂに沿って摺動乃至転動することから、リング部材２４，２５及びアーム２２，２３を介して連設されている可動レンズ枠２０，２１に装着した可動レンズ群１８，１９がその光軸方向に変位する。
【００１６】
ここで、２つのカム溝２７ａ，２７ｂは、円周方向に向けて所定の長さを有し、かつカム軸２６の軸線に対して所定角度傾斜している。しかも、両カム溝２７ａ，２７ｂの傾き角は異なっており、従ってカム軸２６を回転させると、可動レンズ群１８，１９は異なる動きをする。ここで、カム溝２７ａ，２７ｂの傾き角を小さくすれば、円滑な動きが可能になるが、あまり角度を小さくし過ぎると、カム溝の長さを長くしなければならず、このためにカム軸２６の外径が大きくなってしまう。一方、カム溝２７ａ，２７ｂの角度を大きくすると、その分だけ可動レンズ群１８，１９の動きが重くなり、駆動時の負荷が増大する。従って、カム溝２７ａ，２７ｂの角度としては、５〜３０・の範囲内として、その間に必要な角度差を持たせるようにする。カム軸２６を回転駆動するために、このカム軸２６の基端部には電動モータやフレキシブルシャフト等からなる回転駆動手段（図示せず）が接続して設けられている。
【００１７】
そして、図４に示したように、対物光学系ユニット１０のハウジング３０は、それぞれ概略円筒形となった対物光学系装着部３１と、駆動手段装着部３２とからなり、これら対物光学系装着部３１と駆動手段装着部３２との間の連設部は、その内面が可動レンズ枠２０，２１の側部と当接して、それらを回り止めする規制壁部３３となっており、これによってカム軸２６を回転させると、可動レンズ枠２０，２１に連設したアーム２２，２３はこの規制壁部３３と摺接して、被写体側及び結像側の各可動レンズ群１８，１９は光軸方向にのみ移動して、変倍等の機能を発揮することになる。
【００１８】
そして、これら可動レンズ枠２０，２１の間には、絞り板３４が配設されている。絞り板３４は、薄い板材からなり、対物光学系１１の光軸中心位置に所定の開口径を有する絞り３４ａが形成されている。この絞り板３４は、光軸に対して倒れやずれ等がないようにして、可動レンズ枠２０，２１とは独立して装着されている。
【００１９】
このように、絞り板３４を可動レンズ枠２０，２１間において、所定の位置に固定的に保持するために、絞り板３４には概略Ｕ字状に形成した支持部材３５が一体的に設けられている。この支持部材３５は、図５及び図６に示したように、絞り板３４の板厚より大きい厚みを有する外周面が円弧形状をした部材であり、光軸方向において、被写体側固定レンズ群１５を保持するレンズ保持枠１４の方向に向けて延在されており、その外周面はハウジング３０における対物光学系装着部３１の内面と密着している。そして、この支持部材３５の外周面における対物光学系装着部３１内面との当接部は、円周方向に向けて１８０°以上の角度となっている。これによって、絞り板３４は光軸に対して傾いたり、倒れたりしないようにして安定的に支持される。
【００２０】
支持部材３５をレンズ保持枠１４側に延在させた結果、被写体側可動レンズ群１８を装着した可動レンズ枠２０及びそれに一体に設けたアーム２２は、支持部材３５の内部に配置されることになる。そして、この可動レンズ枠２０は変倍等のために、光軸方向に移動することから、支持部材３５がこの可動レンズ枠２０及びそのアーム２２と干渉しないようにする必要があり、このために支持部材３５の上端部、つまり規制壁部３３への連設側が、少なくとも可動レンズ枠２０の外径より大きな開口部３５ａを有している。この開口部３５ａは真上を向いていなければ、この支持部材３５のエッジ部等がアーム２２と干渉する可能性がある。従って、支持部材３５と一体に設けた絞り板３４を対物光学系１１に組み込むに当って、回転方向に位置調整を行えるようにしなければならない。このために、支持部材３５の先端部、つまり光軸方向の前方側の端部には、すり割り３６が左右一対形成されて、このすり割り３６に所定の治具を挿入することにより回転方向に位置調整できるようになっている。
【００２１】
さらに、絞り板３４は、被写体側可動レンズ群１８と結像側可動レンズ群１９との間の位置において、光軸方向に位置調整した状態で組み込まれる。組み込み状態にして、絞り板３４の光軸方向の位置調整を可能にするために、支持部材３５の外周面には、位置調整用の治具を係合可能にするための調整溝３７が形成されている。また、ハウジング３０における対物光学系装着部３１には、その支持部材３５の接合部の一部に透孔３８が穿設されており、この透孔３８から治具を挿入して調整溝３７に係合させて、光軸方向に押動することによって、絞り板３４の位置調整を行えるようにしている。
【００２２】
ただし、絞り位置調整を行うために、絞り板３４の移動量はある程度制限しなければならない。もし、無制限に移動可能とすると、その位置調整を行う際に、絞り板３４が可動レンズ群１８，１９と当接して、レンズ面を損傷させるおそれがある。これを防止するために、絞り板３４の移動範囲を制限するようにしている。この移動範囲を制限するのは、被写体側固定レンズ群１５のレンズ枠１４の支持部材３５への対向側端面と、対物光学系装着部３１の内面に形成した段差部３１ａとである。つまり、支持部材３５は、レンズ枠１４の端面と段差部３１ａとの間で前後方向に移動可能となっている。
【００２３】
内視鏡におけるレンズ移動機構付きの対物光学系ユニット１０の構成は以上の通りであり、図２に示したように、被写体側可動レンズ群１８と結像側可動レンズ群１９とが、絞り板３４を挟んで相互に近接した位置に配置されている状態から、カム軸２６を回転させて、両可動レンズ群１８，１９を離間させることによって、結像倍率が大きくなり、拡大内視鏡として、体腔内壁を拡大して撮影することができるようになる。しかも、両可動レンズ群１８，１９の移動に拘らず、絞り板３４は定置状態となっているので、変倍時において、収差が大きくなるようなことはなく、鮮明な映像が得られる。
【００２４】
次に、絞り板３４の組み込む方法について説明する。まず、対物光学系１１のうち、ハウジング３０内に結像側固定レンズ群１７及びそのレンズ保持枠１６と、結像側可動レンズ群１９及びそのレンズ枠２１，アーム２３及びリング部材２５とを装着して、リング部材２５をカム軸２６に連結する。この状態で、対物光学系装着部３１の前方から絞り板３４及びその支持部材３５を挿入して、段差部３１ａに当接する位置まで送り込む。ここで支持部材３５は対物光学系装着部３１の内面に沿って摺動することから、絞り板３４が光軸に対して傾いたり、ずれたりすることはない。ただし、回転方向には位置ずれが生じることがある。そこで、支持部材３５の先端に形成したすり割り３６，３６に治具を挿入して、回転させることによって、支持部材３５の開口部３５ａが所定の方向、即ち図４の真上を向くように調整される。その後に、被写体側可動レンズ群１８及び被写体側固定レンズ群１５を組み込む。
【００２５】
この状態では、絞り板３４及びそれと一体に設けた支持部材３５は対物光学系装着部３１には固定されておらず、被写体側固定レンズ群１５のレンズ枠１４の方向に移動可能となっている。そこで、実際に撮像手段１３により被写体の撮影を行う。そして、このときに対物光学系装着部３１の透孔３８から治具を挿入して、調整溝３７に係合させて、支持部材３５を光軸方向の前後に移動させる。その結果、最も鮮明な映像が得られたときに、その位置で治具を透孔３８から抜き出して、この透孔３８に接着剤を充填する。これによって、絞り板３４が最も望ましい位置に固定的に保持されるようになる。
【００２６】
【発明の効果】
本発明は以上のように構成したので、対物光学系を格別大型化することなく、絞りを可動レンズとは独立して所定の位置に固定的に組み込めるようになる等の効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施の一形態を示す内視鏡の概略構成図である。
【図２】対物光学系ユニットの構成を示す断面図である。
【図３】図２の対物光学系ユニットの作動状態を示す断面図である。
【図４】図２のＸ−Ｘ断面図である。
【図５】絞り板とその支持部材とを示す正面図である。
【図６】図５の左側面図である。
【符号の説明】
１  内視鏡      ２  本体操作部
３  挿入部      １０  対物光学系ユニット
１１  対物光学系      １４，１６  レンズ保持枠
１５  被写体側固定レンズ群
１７  結像側固定レンズ群
１８  被写体側可動レンズ群
１９  結像側可動レンズ群
２０，２１  可動レンズ枠
２２，２３  アーム
２４，２５  リング部材
２６  カム軸      ２８ａ，２８ｂ  カムピン
３０  ハウジング      ３１  対物光学系装着部
３１ａ  段差部      ３２  駆動手段装着部
３３  規制壁部      ３４  絞り板
３４ａ  絞り      ３５  支持部材
３５ａ  開口部      ３６  すり割り
３７  調整溝      ３８  透孔
【図１】
2004298431.tif 000003
【図２】
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【図３】
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【図４】
2004298431.tif 000006
【図５】
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【図６】
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