(57)【要約】【目的】部品点数が少なく、挿入部の先端部を大径化させない簡単な機構により接近拡大観察を可能にする可変絞り付き内視鏡を提供する。【構成】挿入部の先端部に、対物光学系と、該対物光学系による像を結像させる結像面とを設けた内視鏡において、上記対物光学系の前方または後方に、該対物光学系の光軸と同心をなす絞り孔の径を可変にする可変絞り装置を配設した可変絞り付き内視鏡。【選択図】      図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
挿入部の先端部に、対物光学系と、該対物光学系による像を結像させる結像面とを設けた内視鏡において、
上記対物光学系の前方または後方に、該対物光学系の光軸と同心をなす絞り孔の径を可変にする可変絞り装置を配設した可変絞り付き内視鏡。
【請求項２】
挿入部の先端部に、対物光学系と、該対物光学系による像を結像させる結像面とを設けた可変絞り付き内視鏡において、
上記対物光学系を複数のレンズにより構成し、隣り合うレンズの間に、上記対物光学系の光軸と同心をなす絞り孔の径を可変にする絞り装置を配設した可変絞り付き内視鏡。
【請求項３】
請求項１または２記載の可変絞り付き内視鏡において、上記挿入部に接続された操作部に、上記絞り装置に連係された、上記絞り装置の絞り孔の径を変化させるための絞り操作レバーを設けた可変絞り付き内視鏡。
【請求項４】
請求項３記載の可変絞り付き内視鏡において、上記絞り装置が、上記光軸を中心とする周方向に並んだ、該光軸と平行な軸回りに回転自在な複数の絞り羽根を具備し、全絞り羽根の内周縁部が連なることにより上記絞り孔を形成する可変絞り付き内視鏡。
【請求項５】
請求項４記載の可変絞り付き内視鏡において、上記先端部内に、上記光軸回りに回転可能で、正逆両方向に回転することにより、上記絞り羽根を正逆両方向に回転させて、上記絞り孔の径を変化させる回転筒部材を設け、該回転筒部材と上記絞り操作レバーとを、該絞り操作レバーを正逆両方向に操作することにより、上記回転筒部材を正逆両方向に回転させる操作部材で連結した可変絞り付き内視鏡。
【請求項６】
請求項１乃至５のいずれか１項記載の可変絞り付き内視鏡において、上記結像面を、上記先端部内に配設した固体撮像素子の撮像面とし、該撮像面に結像させた観察像を、画像信号伝送用ケーブルを介して、電子画像信号として画像処理装置に送る可変絞り付き内視鏡。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【技術分野】
本発明は、観察深度（被写界深度）を可変にする内視鏡に関する。
【０００２】
【従来技術及びその問題点】
電子内視鏡の挿入部の先端部内には、対物レンズとＣＣＤとが配設されており、ＣＣＤには画像信号伝送用ケーブルの一端が接続されており、その他端はユニバーサルチューブのコネクタ部に達している。このコネクタ部は、電子内視鏡とは別体のプロセッサに接続されており、対物レンズによってＣＣＤの撮像面に結像された観察像は、ＣＣＤから画像信号伝送用ケーブルを介して、電子画像信号としてプロセッサの画像処理装置に送られる。そして、プロセッサで、電子画像をモニタに表示したり画像記録媒体に記録することができる。
【０００３】
このような電子内視鏡の一種として、挿入部の先端部内に、対物レンズとＣＣＤとを対物レンズの光軸方向に進退させるズーム機構を設けることにより、電子内視鏡にズーム機能を持たせたものがある。そして、このような電子内視鏡では、挿入部の先端部（対物レンズ）を患部に接近させたときに、対物レンズの焦点距離を長くして、患部の拡大観察を行っている（例えば、特許文献１）。
【０００４】
しかし、対物レンズやＣＣＤを移動させるためのズーム機構は構造が複雑なため、部品点数が多くなって製造コストが高くなるとともに、挿入部の先端部が大径化してしまう。
【０００５】
【特許文献１】
特開平１１−３４２１０４号公報
【０００６】
【発明の目的】
本発明は、部品点数が少なく、挿入部の先端部を大径化させない簡単な機構により接近拡大観察を可能にする可変絞り付き内視鏡を提供することを目的とする。
【０００７】
【発明の概要】
本発明の可変絞り付き内視鏡は、挿入部の先端部に、対物光学系と、該対物光学系による像を結像させる結像面とを設けた内視鏡において、上記対物光学系の前方または後方に、該対物光学系の光軸と同心をなす絞り孔の径を可変にする可変絞り装置を配設したことを特徴としている。
【０００８】
別の態様によれば、挿入部の先端部に、対物光学系と、該対物光学系による像を結像させる結像面とを設けた可変絞り付き内視鏡において、上記対物光学系を複数のレンズにより構成し、隣り合うレンズの間に、上記対物光学系の光軸と同心をなす絞り孔の径を可変にする絞り装置を配設したことを特徴としている。
【０００９】
いずれの態様でも、上記挿入部に接続された操作部に、上記絞り装置に連係された、上記絞り装置の絞り孔の径を変化させるための絞り操作レバーを設けるのが好ましい。
【００１０】
さらに、上記絞り装置は、上記光軸を中心とする周方向に並んだ、該光軸と平行な軸回りに回転自在な複数の絞り羽根を具備し、全絞り羽根の内周縁部が連なることにより上記絞り孔を形成するものとするのが実際的である。
【００１１】
さらに、上記先端部内に、上記光軸回りに回転可能で、正逆両方向に回転することにより、上記絞り羽根を正逆両方向に回転させて、上記絞り孔の径を変化させる回転筒部材を設け、該回転筒部材と上記絞り操作レバーとを、該絞り操作レバーを正逆両方向に操作することにより、上記回転筒部材を正逆両方向に回転させる操作部材で連結するのが好ましい。
【００１２】
いずれの態様でも、本発明は電子内視鏡に適用することが可能である。即ち、上記結像面を、上記先端部内に配設した撮像素子の撮像面とし、該撮像面に結像させた観察像を、画像信号伝送用ケーブルを介して、電子画像信号として画像処理装置に送るようにすることが可能である。
【００１３】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の一実施形態について説明する。
まず、本発明の対象とする内視鏡の構成例を説明する。図１に示す内視鏡は医療用の電子内視鏡１０であり、体腔内に挿入される挿入部１１とその基部側に接続された操作部１２を有している。挿入部１１は、先端側から順に先端部１３、湾曲部１４及び可撓管部１５を有しており、さらに可撓管部１５が連結部１６を介して操作部１２に接続している。操作部１２からはユニバーサルチューブ１７が延設されており、該ユニバーサルチューブ１７の末端に設けたコネクタ部１８は、内視鏡本体とは別体のプロセッサ（図示略）に着脱可能となっている。
【００１４】
挿入部１１のうち、可撓管部１５は柔軟で可撓性を有している。周知のように、操作部１２に設けた湾曲操作ノブ１９、２０を回動操作することによって、湾曲部１４が上下方向及び左右方向に湾曲される。
さらに、先端部１３は、硬性部材により構成されており、その先端面１３ａには、観察窓２１と配光レンズ（図示略）が設けられている。
【００１５】
図２に示すように、先端部１３の内部には、観察窓２１の直後に位置する対物レンズ（対物光学系）Ｌと、対物レンズＬの直後に位置するＣＣＤ（固体撮像素子）２２が配設されている。ＣＣＤ２２からは画像信号伝送用ケーブル２３が延びており、画像信号伝送用ケーブル２３の後端部はユニバーサルチューブ１７のコネクタ部１８にまで達している。
対物レンズＬによってＣＣＤ２２の撮像面（結像面）２２ａに結像された観察像は、ＣＣＤ２２から画像信号伝送用ケーブル２３を介して、電子画像信号としてプロセッサの画像処理装置に送られる。プロセッサでは、電子画像をモニタ（図示略）に表示したり画像記録媒体（図示略）に記録することができる。操作部１２には、画像処理関連の遠隔操作を行うための複数のリモート操作ボタンスイッチ２４が設けられている。
【００１６】
さらに、対物レンズＬの外周側には、対物レンズＬの光軸Ｏと同心をなす固定筒２５が、光軸Ｏ方向に移動不能かつ光軸Ｏ回りに回転不能として配設されており、固定筒２５の外周面には環状ストッパ部材２５ａが設けられている。さらに、固定筒２５の外周側には、その中心軸が光軸Ｏと一致するとともに、固定筒２５との間に環状のクリアランスを形成する円筒状の支持筒２６が、光軸Ｏ方向に移動不能かつ光軸Ｏ回りに回転不能に設けられており、この支持筒２６の周面には、光軸Ｏと平行な案内溝２６ａが穿設されている。そして、支持筒２６と固定筒２５の間には、案内溝２６ａと対応する箇所に円弧状のカム溝２７ａが穿設された筒状の回転筒部材２７が、光軸Ｏ回りに回転自在に設けられている。回転筒部材２７の後端面は環状ストッパ部材２５ａの前面に当接しているので、回転筒部材２７は固定筒２５に対して後方に移動不能となっている。この回転筒部材２７の前面には１８０°間隔で２個の係合突起（図示略）が突設されており、この係合突起には、図３に拡大して示す絞り羽根操作環（絞り装置）２８の２個の係合孔２８ａがそれぞれ嵌合しており、絞り羽根操作環２８は回転筒部材２７の前面に固定されている。さらに、絞り羽根操作環２８には、複数の円弧状カム溝２８ｂが周方向に並べて穿設されている。
【００１７】
そして、各カム溝２８ｂの直前には、図４に拡大して示す絞り羽根（絞り装置）２９が１枚づつ配設されており、各絞り羽根２９の後面に突設されたカムピン２９ａが、対応するカム溝２８ｂに相対移動自在に嵌合しており、さらに、各絞り羽根２９の前面には前向きの回転中心ピン２９ｂが突設されている。絞り羽根２９の直前には、その外径寸法が絞り羽根操作環２８と同一で、その内径寸法が絞り操作環２８より大きく、かつ互いに同心をなす固定環（絞り装置）３０が、光軸Ｏ方向に移動不能かつ光軸Ｏ回りに回転不能に配設されており、固定環３０に穿設された絞り羽根２９の枚数と同じ数の係合孔３０ａに、各絞り羽根２９の回転中心ピン２９ｂが回転自在に嵌合している。そして、固定環３０に対して絞り羽根２９が光軸Ｏ方向に移動不能であり、かつ、回転筒部材２７と一体をなす絞り羽根操作環２８が、絞り羽根２９に対して光軸Ｏ方向に移動不能となっているので、回転筒部材２７は前方にも移動不能であり、光軸Ｏ回りの回転のみ可能となっている。
【００１８】
支持筒２６の案内溝２６ａには、支持筒２６の径方向を向く円柱部材（操作部材）３１が、案内溝２６ａに沿って移動自在に嵌合しており、その内側端面には、回転筒部材２７のカム溝２７ａに相対移動自在に嵌合するカムピン３１ａが突設されている。そして、円柱部材３１には、挿入部１１の軸線と平行な方向に進退自在な操作ワイヤ（操作部材）Ｗの前端部が固着されており、操作ワイヤＷの後端部は、操作部１２に設けられた絞り操作レバー３２に固着されている。
この絞り操作レバー３２は、開放絞り位置と最小絞り位置との間を回動自在である。そして、絞り操作レバー３２を開放絞り位置に移動させると、操作ワイヤＷが後方に引かれ、カムピン３１ａがカム溝２７ａ内を移動することにより、回転筒部材２７と絞り羽根操作環２８が前方から見て時計回りに回転し、各絞り羽根２９が前方から見て時計方向に回転し、図４に示すように、各絞り羽根２９の内周縁部によって形成される絞り孔Ａの径が最大（開放絞り）となる。一方、絞り操作レバー３２を最小絞り位置に移動させると、操作ワイヤＷが前方に押され、カムピン３１ａがカム溝２７ａ内を逆方向に移動するので、回転筒部材２７と絞り羽根操作環２８が前方から見て反時計方向に回転し、各絞り羽根２９が前方から見て反時計方向に回転し、各絞り羽根２９の内周縁部によって形成される絞り孔Ａの径が最小（最小絞り）となる（図示略）。
【００１９】
また、先端部１３の配光レンズには、ユニバーサルチューブ１７のコネクタ部１８から挿入部１１の先端部１３まで配設されたライトガイドファイババンドル（図示略）を介して、プロセッサに設けた光源からの照明光が与えられる。
【００２０】
連結部１６には、鉗子や高周波焼灼処置具といった処置具（図示略）を挿入するための処置具挿入口突起３３が設けられており、該処置具挿入口突起３３から電子内視鏡１０内方に向けて、処置具挿通チャンネル３４が延設されており、その出口側端部は、先端部１３の先端面１３ａに設けられた処置具挿通孔３５に接続している。この処置具挿通チャンネル３４には、一端が負圧源に接続された吸引チューブ（いずれも図示略）が接続されている。
そして、操作部１２に設けた吸引ボタン３６を押圧しなければ、例えば、処置具挿入口突起３３から処置具を挿入させ、処置具挿通チャンネル３４を通して先端部１３の処置具挿通孔３５から突出させることができる。
一方、吸引ボタン３６を押圧すると、負圧源の負圧が吸引チューブを介して処置具挿通チャンネル３４まで及ぶようになり、処置具挿通孔３５から体液等の流体を吸引することができるので、処置具挿通チャンネル３４を吸引用の管路として使用することができる。
【００２１】
電子内視鏡１０の内部には、コネクタ部１８から先端部１３にわたって送気管路と送水管路（いずれも図示略）が配設されており、送気管路と送水管路の出口側端部は、先端面に設けられた送気ノズルと送水ノズル（いずれも図示略）とにそれぞれ接続している。この送気ノズルと送水ノズルの先端開口は、観察窓２１側を向いているので、操作部１２に設けた送気送水ボタン３７を押せば、送気ノズルから圧縮空気が、または送水ノズルから水が、観察窓２１に向けて噴射され、観察窓が洗浄される。
【００２２】
次に、以上のような構成からなる電子内視鏡１０を用いて、体腔内の患部を通常観察（挿入部１１の先端部１３が患部から相当距離離れた状態での観察）する要領と、接近拡大観察（挿入部１１の先端部１３が患部に接近した状態での観察）する要領について説明する。
【００２３】
挿入部１１を体腔内に挿入して通常観察を行う場合は、絞り操作レバー３２を開放絞り位置に移動させ、絞り孔Ａを開放絞りにしておく。このようにすると、ピントが合った状態で患部の通常観察を行うことができる。
【００２４】
一方、接近拡大観察を行う場合は、挿入部１１の先端部１３を患部に接近させ、絞り操作レバー３２を最小絞り位置に移動させる。このように先端部１３（対物レンズＬ）を患部に接近させることにより、患部を拡大した状態で観察できるようになり、しかも、絞り孔Ａを最小絞りにすることにより、対物レンズＬの観察深度（被写界深度）が深くなるので、患部を鮮明に観察することができる。
さらに、ＣＣＤ２２に結像させた画像データを電子的に加工して拡大像とするデジタルズームを行う場合にも、絞り孔Ａを最小絞りにするのが良い。デジタルズームを行う場合は、観察深度が深いほど鮮明な拡大画像が得られるからである。
【００２５】
このように本実施形態によれば、対物レンズＬとＣＣＤ２２の間に設けた絞り装置（絞り羽根操作環２８、絞り羽根２９、固定環３０）の絞り孔Ａの径を変化させることにより、通常観察でも接近拡大観察でも、患部を鮮明な状態で観察することができる。
しかも、本実施形態の絞り装置や、絞り装置を動かすための操作機構（固定筒２５、支持筒２６、回転筒部材２７、円柱部材３１、操作ワイヤＷ、絞り操作レバー３２）の構造が、従来のズーム機構より簡単なので、従来のズーム機能付き電子内視鏡に比べて、部品点数を少なくし、しかも先端部１３の径を小さくすることが可能である。
【００２６】
なお、本実施形態は本発明を電子内視鏡１０に適用したものであるが、ＣＣＤ２２を具備しない内視鏡に適用することも可能である。この場合は、内視鏡内に配設したファイババンドルの入射端面を結像面とし、対物レンズＬとファイババンドルの入射端面の間に絞り装置を配設すればよい。
さらに、絞り装置を対物レンズＬとＣＣＤ２２の間に配設したり、また、対物レンズＬを複数のレンズから構成し、絞り装置を、隣り合うレンズ同士の間に配設することも可能である。
【００２７】
【発明の効果】
本発明によれば、部品点数が少なく、挿入部の先端部を大径化させない簡単な機構により、内視鏡による接近拡大観察が可能になる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施形態の電子内視鏡の全体構造を示す外観図である。
【図２】挿入部の先端部の一部を破断した拡大側面図である。
【図３】絞り羽根操作環の拡大正面図である。
【図４】絞り羽根を周方向に並べた状態を示す拡大正面図である。
【符号の説明】
１０    電子内視鏡（内視鏡）
１１    挿入部
１２    操作部
１３    先端部
１４    湾曲部
１５    可撓管部
１６    連結部
１７    ユニバーサルチューブ
１８    コネクタ部
１９  ２０  湾曲操作ノブ
２１    観察窓
２２    ＣＣＤ（固体撮像素子）
２２ａ  撮像面（結像面）
２３    画像信号伝送用ケーブル
２４    リモート操作ボタンスイッチ
２５    固定筒
２５ａ  環状ストッパ部材
２６    支持筒
２６ａ  案内溝
２７    回転筒部材
２７ａ  カム溝
２８    絞り羽根操作環（絞り装置）
２８ａ  係合孔
２８ｂ  円弧状カム溝
２９    絞り羽根（絞り装置）
２９ａ  カムピン
２９ｂ  回転中心ピン
３０    固定環（絞り装置）
３０ａ  係合孔
３１    円柱部材（操作部材）
３１ａ  カムピン
３２    絞り操作レバー
３３    処置具挿入口突起
３４    処置具挿通チャンネル
３５    処置具挿通孔
３６    吸引ボタン
３７    送気送水ボタン
Ａ      絞り孔
Ｌ      対物レンズ（対物光学系）
Ｗ      操作ワイヤ（操作部材）
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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