(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
挿入部に略矩形形状の撮像領域を有する撮像素子を備えた内視鏡であって、
被写体からの光を前記撮像素子へ導入するために、前記挿入部の先端部に設けられた観察窓と、
前記被写体を照明するために、前記先端部の先端面において前記観察窓の周囲に設けられた第１、第２、及び第３の照明部材とを有し、
前記挿入部には、前記第１、前記第２、及び前記第３の３つの前記照明部材に対応する３つのライトガイドあるいは１以上の電力供給線と、３つの内蔵物とが挿通されており、
前記先端部の前記先端面において、前記３つの内蔵物の先端部が、前記３つの前記照明部材とそれぞれ交互に配置され、
前記第１の照明部材は前記略矩形形状の第１の辺寄りに配置され、
前記第２及び前記第３の照明部材はそれぞれ前記第１の辺に対向する前記略矩形形状の第２の辺の両端の２角寄りに配置されていることを特徴とする内視鏡。
【請求項２】
前記撮像素子は、前記撮像領域の略矩形形状の辺のうち対向する２辺に対してそれぞれ略平行な２辺を備えた外周形状を有することを特徴とする請求項１に記載の内視鏡。
【請求項３】
前記撮像素子によって得られた観察画像は、前記撮像領域の略矩形形状の辺のうち対向する２辺に対してそれぞれ略平行な２辺を有する形状となるよう画像処理が施された状態で所定の表示手段に表示されることを特徴とする請求項１に記載の内視鏡。
【請求項４】
前記撮像素子によって得られた観察画像は、前記撮像素子の外周形状を形成する辺のうち対向する２辺に対してそれぞれ略平行な２辺を有する形状となるよう画像処理が施された状態で所定の表示手段に表示されることを特徴とする請求項２に記載の内視鏡。
【請求項５】
前記３つの内蔵物のうち１つは、送水管であり、
前記先端部の前記先端面において、前記観察窓を挟んで、前記送水管の先端部のノズルと前記３つの照明部材のうちの一つとが、略直線上に配置されたことを特徴とする請求項１に記載の内視鏡。
【請求項６】
前記観察窓を挟んで前記ノズルと略直線上に配置された照明部材は、前記第１の辺寄りに配置された前記第１の照明部材であることを特徴とする請求項５に記載の内視鏡。
【請求項７】
前記観察窓は、前記先端面の面中心に対して偏心する位置に配置され、前記３つの照明部材の中から前記ノズルと略直線上に配置された照明部材を除く２つの照明部材のうち、前記観察窓の偏心する方向の反対側の前記先端面に配置された照明部材は、該照明部材と前記観察窓の中心との間の距離が残り２つの照明部材と前記観察窓の中心との各間の距離のいずれよりも大きいことを特徴とする請求項５に記載の内視鏡。
【請求項８】
挿入部に略矩形形状の撮像領域を有する撮像素子を備えた内視鏡であって、
被写体からの光を前記撮像素子へ導入するために、前記挿入部の先端部に設けられた観察窓と、
前記被写体を照明するために、前記先端部の先端面において前記観察窓の周囲に設けられた第１、第２、及び第３の照明部材と、を有し、
前記第１及び前記第２の照明部材は前記略矩形形状の隣り合う第１及び第２の辺寄りにそれぞれ配置され、
前記第３の照明部材は前記第１及び前記第２の辺の交点となる第１の角に対向する前記略矩形形状の第２の角寄りに配置されていることを特徴とする内視鏡。
【請求項９】
前記撮像素子は、前記撮像領域の略矩形形状の辺のうち対向する２辺に対してそれぞれ略平行な２辺を備えた外周形状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】
前記撮像素子によって得られた観察画像は、前記撮像領域の略矩形形状の辺のうち対向する２辺に対してそれぞれ略平行な２辺を有する形状となるよう画像処理が施された状態で所定の表示手段に表示されることを特徴とする請求項８に記載の内視鏡。
【請求項１１】
前記撮像素子によって得られた観察画像は、前記撮像素子の外周形状を形成する辺のうち対向する２辺に対してそれぞれ略平行な２辺を有する形状となるよう画像処理が施された状態で所定の表示手段に表示されることを特徴とする請求項９に記載の内視鏡。
【請求項１２】
前記挿入部には、前記第１、前記第２、及び前記第３の３つの前記照明部材に対応する３つのライトガイドあるいは１以上の電力供給線と、３つの内蔵物とが挿通されており、
前記先端部の前記先端面において、前記３つの内蔵物の先端部が、前記３つの前記照明部材とそれぞれ交互に配置されることを特徴とする請求項８に記載の内視鏡。
【請求項１３】
前記３つの内蔵物のうち１つは、送水管であり、
前記先端部の前記先端面において、前記観察窓を挟んで、前記送水管の先端部のノズルと前記３つの照明部材のうちの一つとが、略直線上に配置されたことを特徴とする請求項１２に記載の内視鏡。
【請求項１４】
前記観察窓を挟んで前記ノズルと略直線上に配置された照明部材は、前記第１の辺寄りに配置された前記第１の照明部材であることを特徴とする請求項１３に記載の内視鏡。
【請求項１５】
前記観察窓は、前記先端面の面中心に対して偏心する位置に配置され、前記３つの照明部材の中から前記ノズルと略直線上に配置された照明部材を除く２つの照明部材のうち、前記観察窓の偏心する方向の反対側の前記先端面に配置された照明部材は、該照明部材と前記観察窓の中心との間の距離が残り２つの照明部材と前記観察窓の中心との各間の距離のいずれよりも大きいことを特徴とする請求項１３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、挿入部の先端部の構成に特徴のある内視鏡に関するものである。
【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部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度以下であり、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。このような視野角を有する内視鏡において、挿入部の先端部には照明窓は２つ設けられ、そのような視野角に対しては、２つの照明窓による照明で十分であった。【０００４】  一方、より広い範囲を観察できるように、視野角をより広くした内視鏡も提案されている（例えば、特許文献１参照）。その提案においては、挿入部の先端部には、４つの照明窓が設けられている。【０００５】  挿入部の先端部に４つの照明窓を設ければ、広い視野範囲をカバーするように照明することができ、その結果モニタに表示される観察画像は、画像の周辺部まで光量が落ちないようになる。しかし、照明窓が多くなることは、挿入部内を挿通するライトガイドの本数が増えるので、挿入部の直径が大きくなる、すなわち挿入が太くなるという問題が生じてしまう。【０００６】  また、視野角をより広くした内視鏡の提案において、挿入部の先端部に３つの照明窓が配置された内視鏡もある（例えば、特許文献２参照）。【０００７】
【特許文献１】特開２００１−２５８８２３号公報（図３）
【特許文献２】特開平４−１０２４３２号公報（図３）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】  しかし、その提案に係る３つの照明窓を有する内視鏡では、３つの照明窓からの光をどのようにバランスよく配光し、観察性を良くするかは全く考慮されていなかった。【０００９】  そこで、本発明は、内視鏡が広い視野角を有する場合であっても、配光バランスのよい照明をして、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】
【００１０】  本発明の内視鏡は、挿入部に略矩形形状の撮像領域を有する撮像素子を備えた内視鏡であって、被写体からの光を前記撮像素子へ導入するために、前記挿入部の先端部に設けられた観察窓と、前記被写体を照明するために、前記先端部の先端面において前記観察窓の周囲に設けられた第１、第２、及び第３の照明部材とを有し、前記第１の照明部材は前記略矩形形状の第１の辺寄りに配置され、前記第２及び前記第３の照明部材はそれぞれ前記第１の辺に対向する前記略矩形形状の第２の辺の両端の２角寄りに配置されていることを特徴とする。【００１１】  また、本発明の内視鏡は、挿入部に略矩形形状の撮像領域を有する撮像素子を備えた内視鏡であって、被写体からの光を前記撮像素子へ導入するために、前記挿入部の先端部に設けられた観察窓と、前記被写体を照明するために、前記先端部の先端面において前記観察窓の周囲に設けられた第１、第２、及び第３の照明部材とを有し、前記第１及び前記第２の照明部材はそれぞれ前記略矩形形状の隣り合う第１及び第２の辺寄りに配置され、前記第３の照明部材は前記第１及び前記第２の辺の交点となる第１の角に対向する前記略矩形形状の第２の角寄りに配置されていることを特徴とする。【００１２】  また、本発明の内視鏡は、上記発明において、前記撮像素子は、前記撮像領域の略矩形形状の辺のうち対向する２辺に対してそれぞれ略平行な２辺を備えた外周形状を有することを特徴とする。【００１３】  また、本発明の内視鏡は、上記発明において、前記撮像素子によって得られた観察画像は、前記撮像領域の略矩形形状の辺のうち対向する２辺に対してそれぞれ略平行な２辺を有する形状となるよう画像処理が施された状態で所定の表示手段に表示されることを特徴とする。【００１４】  また、本発明の内視鏡は、上記発明において、前記撮像素子によって得られた観察画像は、前記撮像素子の外周形状を形成する辺のうち対向する２辺に対してそれぞれ略平行な２辺を有する形状となるよう画像処理が施された状態で所定の表示手段に表示されることを特徴とする。【００１５】  また、本発明の内視鏡は、上記発明において、前記挿入部には、前記第１、前記第２、及び前記第３の３つの前記照明部材に対応する３つのライトガイドあるいは１以上の電力供給線と、３つの内蔵物とが挿通されており、前記先端部の前記先端面において、前記３つの内蔵物の先端部が、前記３つの前記照明部材とそれぞれ交互に配置されることを特徴とする。【００１６】  また、本発明の内視鏡は、上記発明において、前記３つの内蔵物のうち１つは、送水管であり、前記先端部の前記先端面において、前記観察窓を挟んで、前記送水管の先端部のノズルと前記３つの照明部材のうちの一つとが、略直線上に配置されたことを特徴とする。【００１７】  また、本発明の内視鏡は、上記発明において、前記観察窓を挟んで前記ノズルと略直線上に配置された照明部材は、前記第１の辺寄りに配置された前記第１の照明部材であることを特徴とする。【００１８】  また、本発明の内視鏡は、上記発明において、前記観察窓は、前記先端面の面中心に対して偏心する位置に配置され、前記３つの照明部材の中から前記ノズルと略直線上に配置された照明部材を除く２つの照明部材のうち、前記観察窓の偏心する方向の反対側の前記先端面に配置された照明部材は、該照明部材と前記観察窓の中心との間の距離が残り２つの照明部材と前記観察窓の中心との各間の距離のいずれよりも大きいことを特徴とする。
【発明の効果】
【００１９】  被写体をバランスよく照明することにより、この被写体の観察画像をより鮮明に撮像することができ、内視鏡の観察性をより向上することができるという効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【００２０】
【図１】図１は、本発明の実施の形態に係わる内視鏡装置を概略的に示した説明図である。
【図２】図２は、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３は、図２のＰ−Ｐ線に沿った先端部の断面図である。
【図４】図４は、観察窓と３つの照明窓の位置関係を説明するための図である。
【図５】図５は、観察画像の略矩形形状に対応する矩形枠と、その観察画像の被写体に向けて光を照明する３つの照明窓との位置関係を説明するための図である。
【図６】図６は、観察画像の略矩形形状に対応する矩形枠と、その観察画像の被写体に向けて光を照明する３つの照明窓との位置関係を説明するための図である。
【図７】図７は、観察画像の略矩形形状に対応する矩形枠と、その観察画像の被写体に向けて光を照明する３つの照明窓との位置関係の他の例を説明するための図である。
【図８】図８は、観察画像が撮像される視野範囲の対辺方向に設けられる照明窓を含む先端面の構成を説明するための部分断面図である。
【図９】図９は、観察画像が撮像される視野範囲の対角線方向に設けられる照明窓を含む先端面の構成を説明するための部分断面図である。
【符号の説明】
【００２１】  １  内視鏡
２  操作部
３  挿入部
７  モニタ
１０  先端部
１１  撮像素子
２２  観察窓
２３ａ，２３ｂ，２３ｃ  照明窓
４１，４１ａ，４１ｂ，４１ｃ  矩形枠
【発明を実施するための最良の形態】
【００２２】  以下、図面を参照して本発明の実施の形態を説明する。なお、この実施の形態によりこの発明が限定されるものではない。【００２３】  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に示すように、この内視鏡装置は、体腔内の画像を撮像する機能を備えた内視鏡１と、この画像を撮像するための照明光を内視鏡１に入射する光源装置５と、内視鏡１から伝送された画像信号に対して所定の画像処理を行い、この画像信号に対応する観察画像を構築するビデオプロセッサ６と、ビデオプロセッサ６によって構築された観察画像を表示するモニタ７とを有する。【００２４】  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とが設けられている。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。【００２５】  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。【００２６】  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。【００２７】  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、観察窓２２と、３つの照明窓２３ａ，２３ｂ，２３ｃと、処置具等開口部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、観察窓２２と、３つの照明窓２３ａ、２３ｂ、２３ｃ（以下、３つを纏めて２３ともいう）と、処置具等開口部２４と、送水ノズル２５と、前方送水ノズル２６とのための複数の開口部が設けられている。【００２８】  図２に示すように、先端部１０の先端面２１には、３つの照明窓２３が、観察窓２２の光軸の中心の周りに、光軸に直交する平面内において光軸に対して、観察窓２２を中心にして、所定の角度の間隔で配置されている。そして、各組の照明窓の間であって観察窓２２の光軸の周りに、処置具等開口部２４と、送水ノズル２５と、前方送水ノズル２６とが配設されている。具体的には、照明窓２３ａと照明窓２３ｂとの間には���処置具等開口部２４が配設され、照明窓２３ｂと照明窓２３ｃとの間には、送水ノズル２５が配設され、照明窓２３ｃと照明窓２３ａとの間には、前方送水ノズル２６が配設されている。すなわち、３つの照明窓２３の間に、処置具等開口部２４と送水ノズル２５と前方送水ノズル２６とを設けるための３つの窓がそれぞれ交互になるように配設されている。３つの照明窓２３と、観察窓２２との位置関係はさらに後で詳述する。【００２９】  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、観察窓２２に対応する撮像ユニット３２および３つの照明窓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の先端に設けられた観察窓用レンズ３２ａが先端部１０の観察窓２２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、観察窓用レンズ３２ａと、観察窓用レンズ３２ａ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３２ｂと、その観察光学系３２ｂの基端側には設けられたカバーガラス３２ｃと、そのカバーガラス３２ｃ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１１とを有する。撮像ユニット３２は、さらに、撮像素子１１が接続された、各種回路を有する基板３２ｅを有する。さらに基板３２ｅには、信号ケーブル３２ｆが接続されている。その信号ケーブル３２ｆ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。撮像素子１１は、略矩形の形状（本実施の形態では略４角形状）をした撮像領域（イメージエリアあるいは有効撮像領域とも称する）を備え、この撮像領域の略４角形の対向する２辺にそれぞれ略平行な２辺を少なくとも有する略４角形（例えばこの撮像領域の略４角形の各辺にそれぞれ平行な４辺を有する略４角形）の形状に形成される。なお、本実施の形態において、撮像領域は４角形状を有している。この４角形としては、正方形または長方形のいずれであってもよい。【００３０】  ライトガイドユニット３３は、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。光ファイバ束３３ｂの先端部は、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。ライトガイドユニット３３は、先端硬質部３１に対して固定ネジ３４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。金属パイプ３３ｃは、図３に示すように、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３３ｂ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３３ａの光軸３３ＬＡは、撮像ユニット３２の光軸３２ＬＡとは平行ではない。特に、光軸３３ＬＡ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離間する方向に、光軸３３ＬＡは、光軸３２ＬＡに対して傾いている。他の照明窓２３ｂ，２３ｃに対応する各ライトガイドユニットの光軸も、その光軸の先端方向が、撮像ユニット３２の光軸３２ＬＡの観察方向の先の点から離間する方向に、光軸３２ＬＡに対して傾いている。【００３１】  送水ノズル２５の先端部には、開口部２５ａが設けられている。開口部２５ａは、送水ノズル２５から噴出する水が、撮像ユニット３２の光軸３２ＬＡに直交する平面に対して略平行な方向で、かつ観察窓２２にある観察窓用レンズ３２ａの表面と、照明窓２３ａにある照明用レンズ３３ａの表面とを通る方向に噴出されるように設けられる。送水ノズル２５の基端側は、パイプ形状を有しており、連結管２５ｂを介して送水チューブ２５ｃが接続されている。よって、連結管２５ｂと送水チューブ２５ｃによって送水管路が形成される。送水チューブ２５ｃは、糸巻き２５ｄによって連結管２５ｂに固定されている。【００３２】  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。【００３３】  次に、先端部１０における観察窓２２と３つの照明窓２３の位置関係について詳述する。図２に示すように、観察光学系の光軸３２ＬＡに直交する方向における先端部１０の断面の形状は、円形である。観察窓２２は、この円の中心位置とはズレた位置すなわちこの円の中心位置から偏心する位置に観察窓２２の中心位置が来るように、先端部１０の先端面２１に配置される。本実施の形態では、観察窓２２の中心２２ＣＸは観察光学系の光軸３２ＬＡと一致し、観察光学系の光軸３２ＬＡに直交する方向における断面において、撮像素子１１の撮像領域の中央の位置と観察窓２２の中心２２ＣＸ（あるいは観察光学系の光軸３２ＬＡ）が略一致するように、撮像素子１１が配置される（図４）。観察窓２２の周囲に所定の距離を置いて、３つの照明窓２３のそれぞれが先端部１０の先端面２１に配置される。図４は、観察窓２２と３つの照明窓２３の位置関係を説明するための図である。図４に示すように、観察窓２２の中心２２ＣＸから各照明窓２３までの距離は、照明窓２３ａと２３ｃまでは、それぞれ距離Ｌ１で同じであり、照明窓２３ｂまでは、距離Ｌ２であり、距離Ｌ１は、距離Ｌ２よりも短い。すなわち、観察窓２２を挟んで送水ノズル２５と略直線上に配置された照明窓２３ａを除く２つの照明窓２３ｂ，２３ｃのうち、観察窓２２の偏心する方向の反対側の先端面２１に配置された照明窓２３ｂは、中心２２ＣＸとの間の距離が残り２つの照明窓２３ａ，２３ｃと中心２２ＣＸとの各間の距離のいずれよりも大きい。なお、本実施の形態において、撮像素子１１は、その外周形状（外形）が撮像領域の矩形形状の辺のうち対向する２辺に対してそれぞれ略平行な２辺を有する矩形形状（例えば撮像領域の略矩形形状に相似な矩形形状あるいは撮像領域の略矩形形状の４辺にそれぞれ平行な４辺を有する矩形形状）に形成されている。本実施の形態では、その一例として、図４に示すように、撮像素子１１は、それ自体が撮像領域の各辺にそれぞれ平行する各辺を備えた略４角形状に形成されている。ここでいう撮像素子の外形とは、撮像領域を備えた半導体素子基板（あるいは半導体チップ）の外形のことを示す。【００３４】  一つの照明窓だけを離れて設けたのは、次の理由による。すなわち、広角でない視野角を有する内視鏡であれば、照明窓は２つで十分であったが、上述したように広角な視野角を有する内視鏡の場合、広い範囲を照明しなければならないので、３つ以上の照明窓を設ける必要がある。しかし、３つ以上の照明窓を設けることは細い先端部内に種々の内蔵物を入れて組み立てる工程において、１つライトガイドが増え、作業上の煩雑さが増すことになるという問題が生じる。【００３５】  そこで、図４に示すように、照明窓２３の１つ、例えば照明窓２３ｂだけが、他の照明窓２３よりも観察窓２２から離して設けられている。これにより、他の照明窓２３のライトガイドユニット等の内蔵物を先端部１０に組み入れるときに、最後にその照明窓２３に対応するライトガイドユニット３３は、組み入れ易くなる。具体的には、撮像ユニット３２、２つの照明窓２３ａ，２３ｃに対応する各ライトガイドユニット、送水ノズル２５、及び前方送水ノズル２６のための管路が密集して挿入された後に、狭い空間に最後に照明窓２３ｂに対応するライトガイドユニットを挿入する場合、照明窓２３ｂは他の照明窓２３ａ，２３ｃよりも、観察窓２２から離れた位置（Ｌ２＞Ｌ１）にあるので、挿入し易くなり、先端部１０の組み立て性が向上する。【００３６】  また、挿入部３内には、撮像ユニット３２の他にも、３つの照明窓２３にそれぞれ対応する光ファイバ束である３つのライトガイドと、処置具等開口部２４、送水ノズル２５、及び前方送水ノズル２６にそれぞれ対応する３つの内蔵物である処置具用チャンネル等とが挿通されている。このように、撮像ユニット３２の他に６つの内蔵物が先端部１０内に設けられるので、挿入部３の径が太くならないようにしなければならない。そこで、図２に示すように、３つの照明窓２３の間に、３つの内蔵物の先端である処置具等開口部２４、送水ノズル２５、及び前方送水ノズル２６が、それぞれ交互になるように配設されることによって、広い視野角を持つ内視鏡において、照明光をバランス良く照射すると共に、挿入部３の径が太くならないようにしている。【００３７】  さらに、図２に示すように、挿入部３の先端部１０の先端面２１において、観察窓２２を挟んで、送水管路の先端部にある送水ノズル２５と、照明窓２３ａとが、Ｐ−Ｐで示す略直線上に配置されている。これは、挿入部３の先端部１０の先端面２１に、汚物等が付着しても、送水ノズル２５の開口部２５ａから出る水によって、観察窓２２と一緒に、少なくとも１つの照明窓２３ａの汚れだけでも除去するためである。これにより、内視鏡による観察中に、先端部１０の先端面２１に付着した汚物等によって全く照明光が被写体に当たらずに観察画像が真っ暗になり、観察が全く出来なくなるということがなくなるので、観察性が向上する。特に、図２では、送水ノズル２５の中心と、照明窓２３ａの中心とは、観察窓２２の中心に対して、点対称の位置にある。���００３８】  次に、撮像素子１１の撮像領域の形状とモニタ７上に表示される観察画像の表示形状との関係について説明する。観察窓２２を通して入射した光によって撮像素子１１は、画像信号をビデオプロセッサ６へ伝送するが、ビデオプロセッサ６は、受信した画像信号に対して画像処理を行うとともに、この画像信号に対応する観察画像を略矩形の形状で表示させるための電子マスク処理（請求の範囲における画像処理の一例に相当）を行う。この電子マスク処理を行うことによって、この観察画像は、撮像素子１１の外形である略矩形形状または撮像素子１１の撮像領域の略矩形形状に対応する形状、例えば、撮像素子１１の略矩形形状の辺のうち対向する２辺に対してそれぞれ略平行な２辺を有する形状、あるいは撮像素子１１の撮像領域の略矩形形状の辺のうち対向する２辺に対してそれぞれ略平行な２辺を有する形状を有するようにモニタ７に表示される。具体的には、このモニタ７に表示される観察画像は、図１に示すように、略４角形状の撮像領域の四隅を削るようにいわゆる電子的なマスクがされて、略４角形状の撮像領域の対向する２辺にそれぞれ平行な２辺を少なくとも含む複数の辺（例えば略４角形状の撮像領域の４辺にそれぞれ平行な４辺）を有する８角形の形状の観察画像としてモニタ７上に表示される。すなわちこの場合、光軸３２ＬＡに垂直な面上において、図４に示すようにモニタ７に表示される観察画像の表示形状を示す８角形の矩形枠４１が電子マスク処理により形成され、この矩形枠４１の内側の領域が観察画像としてモニタ７上に表示される。この矩形枠４１は、少なくとも対向する２つの辺が撮像素子１１の撮像領域の対向する２つの辺にそれぞれ対応し、３つの照明窓２３は、図４に示すように撮像素子１１の撮像領域（更には矩形枠４１）の周囲に配置される。なお、ここでいう矩形枠は、８角形等の略矩形の形状を含む。【００３９】  さらに、撮像素子１１の撮像領域及び矩形枠４１に対する３つの照明窓２３との位置関係を図５及び図６に示す。この図５及び図６は、撮像素子、撮像素子の撮像領域、及び電子マスクの形状である矩形枠に対する、この観察画像の被写体に向けて光を照明する３つの照明窓の位置関係を説明するための図である。なお、図４では、３つの照明窓２３のうちの一つだけが他の２つの照明窓よりも観察窓２２から離れた位置にあったが、図５と図６においては、説明を簡単にするため、３つの照明窓２３が観察窓２２から等距離にあるように示してある。また、図５において、矩形枠は８角形の矩形枠を４角形に近似して示す。【００４０】  図５において、この近似な矩形枠４１ａは、４つの辺と４つの角とを有している。具体的には、図５において、４つの辺とは、矩形枠４１ａの辺４２ａ，４２ｂ，４２ｃ，４２ｄであり、４つの角とは、矩形枠４１ａの四隅にある角４３ａ，４３ｂ，４３ｃ，４３ｄである。上述したように、撮像素子１１及び撮像素子１１の撮像領域は略４角形状を有しており、これらの辺及び角はこの近似な矩形枠４１ａの４つの辺及び４つの角に対応して配置されている（あるいは矩形枠４１ａの対向する２つの辺（例えば辺４２ｂと辺４２ｄ）は撮像素子１１及び撮像素子１１の撮像領域の対向する２つの辺（���中上下方向に互いに平行する２つの辺）に対応して配置される）。この場合、撮像素子１１、撮像素子１１の撮像領域、及び矩形枠４１ａは、例えば互いに略相似形であり、これらの対応して配置される各辺は、互いに平行である。このため、説明の簡略化を目的として、以降は近似の矩形枠４１ａに対する照明窓の位置関係として説明する。【００４１】  矩形枠４１ａの一つの辺４２ａに対して辺寄り（辺４２ａ寄り）に、一つの照明窓２３ａが位置するように、照明窓２３ａは先端部１０の先端面２１において配置される。なお、本明細書において、照明窓が矩形枠の辺寄りにあるとは、この照明窓から辺の中点までの距離が、この照明窓からその辺の両端の角までの距離よりも短いことをいう。図５から図７においては、辺寄りの照明窓は、その辺の中点４２ａＣ，４４ａＣ，４６ａＣ，４６ｂＣに対して最も近いところに位置している。【００４２】  従って、図５に示すように、矩形枠４１ａにおいて、照明窓２３ａから出射された光は、矩形枠４１ａの左側の辺４２ａの中点４２ａＣの右側にある、矩形枠４１ａの中心へ向かって照射される。すなわち、照明窓２３ａから出射された光は、矩形枠４１ａの中心から辺４２ａに至る範囲に対応する視野範囲に照射される。言い換えると、照明窓２３ａから出射された光は、撮像領域の中心から矩形枠４１ａの辺４２ａに対応する図５に向かって左側の辺に至る範囲に照射される。【００４３】  また、矩形枠４１ａの辺４２ａに対向する辺４２ｃの両端の角４３ｂ，４３ｃに対してそれぞれ角寄り（角４３ｂ寄り、角４３ｃ寄り）に、残りの２つの照明窓２３ｂ，２３ｃが位置するように、照明窓２３ｂ、２３ｃが先端部１０の先端面２１において配置される。なお、本明細書において、照明窓が矩形枠の角寄りにあるとは、この照明窓からその角までの距離が、この照明窓からその角の両側の辺の中点までの距離より短いことをいう。図５から図７においては、角寄りの照明窓は、その角４３ｂ，４３ｃ，４５ｂ，４５ｃ，４７ｃに対して最も近いところに位置している。【００４４】  従って、図５に示すように、矩形枠４１ａにおいて、照明窓２３ｂ，２３ｃから出射された光は、矩形枠４１ａの右側の２つの角４３ｂ，４３ｃから矩形枠４１ａの中心へ向かって照射される。すなわち、照明窓２３ｂ，２３ｃから出射された光は、矩形枠４１ａの中心から角４３ｂ，４３ｃに至る範囲に対応する視野範囲に照射される。言い換えると、照明窓２３ｂ，２３ｃから出射された光は、撮像領域の中心から、それぞれ矩形枠４１ａの角４３ｂ，４３ｃに対応する図５に向かって右下の角と右上の角に至る範囲に照射される。【００４５】  また、図５では、電子マスクの形状である矩形枠４１ａは４角形に近似した矩形形状であったが、対向する１つの一対の辺は直線であり、対向する他の一対の辺が曲線形状であっても、本明細書において述べる略矩形の形状に含まれるものである。この場合、矩形枠４１ｂは、図６に示すような形状を有する。具体的には、図６において、４つの辺とは、矩形枠４１ｂの辺４４ａ，４４ｂ，４４ｃ，４４ｄであり、４つの角とは、その矩形枠４１ｂの角４５ａ，４５ｂ，４５ｃ，４５ｄである。撮像領域の２つの直線（２つの辺）と矩形枠４１ｂの２つの直線（２つの辺４４ｂ，４４ｄ）とがそれぞれ平行になるように電子マスクの矩形形状を配置し、撮像素子１１の形状（外形）は、撮像領域の形状に対応した形状（撮像領域の対向する２辺にそれぞれ平行な２辺を有する形状）に形成される。【００４６】  矩形枠４１ｂの一つの辺４４ａに対して辺寄り（辺４４ａ寄り）に、一つの照明窓２３ａが位置するように、照明窓２３ａが先端部１０の先端面２１において配置される。また、矩形枠４１ｂの辺４４ａに対向する辺４４ｃの両端の角４５ｂ，４５ｃに対して角寄り（角４５ｂ寄り、角４５ｃ寄り）に、残りの２つの照明窓２３ｂ，２３ｃが位置するように、照明窓２３ｂ、２３ｃが先端部１０の先端面２１において配置される。【００４７】  このように３つの照明窓２３を矩形枠４１ｂの１つの辺寄りおよび２つの角寄りに配置することによって、これら３つの照明窓２３から出射される照明光は、上述した矩形枠４１ａの辺寄りおよび角寄りに３つの照明窓２３を配置した場合と同様に、矩形枠４１ｂ（更には有効撮像領域）に囲まれる全範囲に対応する視野範囲に照射される。【００４８】  また、矩形枠と３つの照明窓２３との位置関係の他の例を説明する。図７は、矩形枠とこの観察画像の被写体に向けて光を照明する３つの照明窓との位置関係の他の例を説明するための図である。なお、図７では、図５と図６と同様に、説明を簡単にするため、３つの照明窓２３は、観察窓２２から等距離にあるように示してあり、この矩形枠は８角形の矩形枠を４角形に近似してある。更に、撮像素子１１及び撮像素子１１の撮像領域は略４角形状を有しており、これらの辺及び角はこの近似な矩形枠の４つの辺及び４つの角に対応して配置されている。【００４９】  図７において、この矩形枠４１ｃは、４つの辺と４つの角を有している。具体的には、図７において、矩形枠４１ｃの４つの辺とは、辺４６ａ，４６ｂ，４６ｃ，４６ｄであり、矩形枠４１ｃの４つの角とは、角４７ａ，４７ｂ，４７ｃ，４７ｄである。【００５０】  矩形枠４１ｃの隣り合う二つの辺４６ａ，４６ｂに対してそれぞれ辺寄り（辺４６ａ寄り、辺４６ｂ寄り）に、二つの照明窓２３ａ，２３ｂが位置するように、二つの照明窓２３ａ，２３ｂが先端部１０の先端面２１において配置される。【００５１】  従って、観察窓２２上の矩形枠４１ｃにおいて、二つの照明窓２３ａ，２３ｂから出射された光は、矩形枠４１ｃの辺４６ａ，４６ｂに対向する２つの辺４６ｃ，４６ｄへ向かって照射されている。すなわち、これら二つの照明窓２３ａ，２３ｂから出射された光は、矩形枠４１ｃの中心から辺４６ａ，４６ｂに至る範囲に対応する視野範囲に照射される。言い換えると、２つの照明窓２３ａ，２３ｂから出射された光は、撮像領域の中心から矩形枠４１ｃの辺４６ａ，４６ｂに対応する図７に向かってそれぞれ左と下の撮像領域の辺の領域に至る範囲に照射される。【００５２】  また、矩形枠４１ｃの隣り合う二つの辺４６ａ，４６ｂの交点となる一つの角４７ａに対向する角４７ｃに対して角寄り（角４７ｃ寄り）に、残りの照明窓２３ｃが位置するように、照明窓２３ｃが先端部１０の先端面２１において配置される。【００５３】  従って、矩形枠４１ｃ��おいて、照明窓２３ｃから出射された光は、矩形枠４１ｃの隣り合う二つの辺４６ａ，４６ｂの交点となる一つの角４７ａに対向する角４７ｃから、その対角４７ａに向かって照射されている。すなわち、この照明窓２３ｃから出射された光は、矩形枠４１ｃの中心から角４７ｃに至る範囲に対応する視野範囲に照射される。言い換えると、照明窓２３ｃから出射された光は、撮像領域の中心から矩形枠４１ｃの角４７ｃに対応する図７に向かって有効撮像領域の右上の角の領域に至る範囲に照射される。【００５４】  このように３つの照明窓２３を矩形枠４１ｃの２つの辺寄りおよび１つの角寄りに配置することによって、これら３つの照明窓２３から出射される照明光は、矩形枠４１ｃ（更には有効撮像領域）に囲まれる全範囲に対応する視野範囲に照射される。【００５５】  なお、図５と図６において辺寄りに配置された照明窓２３ａ、及び図７において辺寄りにそれぞれ配置された照明窓２３ａ，２３ｂに接続されるそれぞれのライトガイドの太さ、すなわち径を、角寄りに配置された他の照明窓すなわち図５および図６に示す角寄りの照明窓２３ｂ，２３ｃ、及び図７に示す角寄りの照明窓２３ｃに接続されるライトガイドの太さよりも太く、すなわち径を大きくするようにしてもよい。これは、辺寄りに配置される各照明窓は、近傍の２つの角部に対応する視野範囲を照明する必要があるからである。これら２つの角部とは、図５であれば、角４３ｄと４３ａであり、図６であれば、角４５ｄと４５ａであり、図７であれば、角４７ｄと４７ａ並びに角４７ａと４７ｂである。ライトガイドの径を大きくするとは、光ファイバの本数を多くすることになる。【００５６】  辺寄りに配置される照明窓に接続されるライトガイドの光ファイバの本数を多くすることにより、上述した２つの角部に対応する視野範囲へ照射する光量が増えるので、２つの角部に対応する視野範囲内の被写体をより明るく照明することができる。【００５７】  また、本発明の実施の形態では、上述した観察窓２２を挟んで送水ノズル２５と略直線上に配置される照明窓が辺寄りの照明窓である場合を例示したが、これに限らず、この観察窓２２を挟んで送水ノズル２５と略直線上に配置される照明窓が角寄りの照明窓であってもよい。また、図７に示したように辺寄りの照明窓が２つ存在する場合、この観察窓２２を挟んで送水ノズル２５と略直線上に配置される照明窓がこれら２つの辺寄りの照明窓のいずれであってもよい。【００５８】  以上のように、生成された観察画像の電子マスク形状に対応する矩形枠及び有効撮像領域の形状に対して３つの照明窓の位置関係を上述したような関係にすることによって、広い視野角を有する内視鏡において、３つの照明窓からの出射される配光のバランスをよくして、最も効果的に撮像領域内の被写体を照明することができる。また、撮像素子の形状を、撮像領域の形状に対応した形状すなわち撮像領域の対向する２辺にそれぞれ平行な２辺を少なくとも備えた形状（例えば撮像領域の４辺にそれぞれ平行な４辺を備えた略４角形状）にすることによって挿入部先端部が太くなる事を極力防止しつつ、効率的に撮像領域内を照明することができるようになる。【００５９】  ところで、挿入部３��先端部１０に配置される３つの照明窓２３の表面は、図３に示すように、撮像ユニット３２の光軸３２ＬＡに直交する平面に対して、平行に配置されていない。これは、上述したように、先端部１０の先端面２１において、３つの照明窓２３の各光軸たとえば光軸３３ＬＡが観察窓２２の光軸３２ＬＡに対して傾いているので、３つの照明窓２３の表面と観察窓２２の表面とは平行ではない。【００６０】  さらに、略矩形の観察画像が撮像される視野範囲の対角線方向における画角は、この視野範囲の対辺方向における画角よりも広い。そこで、生成される観察画像の視野範囲の対角線方向すなわち上述した矩形枠４１ａ，４１ｂ，４１ｃの角寄りに設けられる照明窓２３の表面を含む表面と、観察窓２２の表面とのなす角度（以下、対角照明窓傾斜角ともいう）を、生成される観察画像の視野範囲の対辺方向すなわち上述した矩形枠４１ａ，４１ｂ，４１ｃの辺寄りに設けられる照明窓２３の表面を含む表面と、観察窓２２の表面とのなす角度（以下、対辺照明窓傾斜角ともいう）よりも大きくした。これにより、より広い画角を有する方向、すなわち対角線方向にある照明窓２３からの光が観察窓２２へ入射し難くなるので、観察画像にフレアが生じ難くなる。【００６１】  具体的に、図面を用いて説明する。図８と図９は、挿入部３の先端部１０の先端面２１の一部の配置を説明するための部分断面図である。なお、図８と図９においては、説明を簡単にするために、説明に必要な構成要素のみを示している。【００６２】  図８は、生成される観察画像が撮像される視野範囲の対辺方向に設けられる照明窓２３を含む先端面２１の構成を説明するための部分断面図である。図９は、生成される観察画像が撮像される視野範囲の対角線方向に設けられる照明窓２３を含む先端面２１の構成を説明するための部分断面図である。【００６３】  図８において、３３ａＡは、生成される観察画像が撮像される視野範囲の対辺方向に設けられる照明窓２３に配置される照明用レンズである。従って、図８において、挿入部３の先端部１０の先端面において、観察窓用レンズ３２ａの表面３２ａＳを含む面５１と、照明用レンズ３３ａＡの表面３３ａＳを含む面５２とのなす対辺照明窓傾斜角は、θ１で示されている。【００６４】  図９において、３３ａＢは、生成される観察画像が撮像される視野範囲の対角方向に設けられる照明窓２３に配置される照明用レンズである。従って、図９において、挿入部３の先端部１０の先端面において、観察窓用レンズ３２ａの表面３２ａＳを含む面５１と、照明用レンズ３３ａＢの表面３３ａＳを含む面５３とのなす対角照明窓傾斜角は、θ２で示されている。【００６５】  そして、より広い画角を有する方向にある角寄りにある照明窓２３からの光が観察窓２２へ入射し難くするために、対角照明窓傾斜角θ２を対辺照明窓傾斜角θ１よりも大きくなるような形状に、先端部１０の先端面を構成した。【００６６】  より広い画角を有する方向にある角寄りにある照明窓２３は、上述した図４から図６であれば、照明窓２３ｂ，２３ｃで、上述した図７であれば、照明窓２３ｃである。辺寄りにある照明窓２３は、上述した図４から図６であれば、照明窓２３ａであり、上述した図７であれば���照明窓２３ａ，２３ｂである。特に、図２に示すように、送水ノズル２５の開口部２５ａから水が噴出される方向にある照明窓２３ａの表面は、他の照明窓２３ｂ，２３ｃよりも、観察窓２２の表面に対して、傾き角は小さいので、送水ノズル２５から噴出される水によって、照明窓２３ａの表面は、他の照明窓２３ｂ，２３ｃより洗浄され易い。【００６７】  なお、上述した実施の形態では、照明窓２３ａ，２３ｂ，２３ｃとそれぞれに対応するライトガイドを設けていたが、これに限らず、たとえば照明窓２３ａ，２３ｂ，２３ｃに代え、この照明窓２３ａ，２３ｂ，２３ｃの配置位置にＬＥＤなどによって実現される照明手段を設け、挿入部３には、この照明手段に電力を供給する電力供給線を設けるようにしてもよい。この電力供給線は、照明手段の照明を制御する信号線が含まれる。すなわち、照明窓２３ａ、２３ｂ、２３ｃの位置から照明光が発せられればよく、照明窓２３ａ、２３ｂ、２３ｃおよび照明手段を含めた照明部材を上述した照明窓２３ａ，２３ｂ，２３ｃの位置に配置すればよい。【００６８】  また、上述した矩形枠は、撮像素子１１自体の形状、あるいは撮像領域の形状であってもよい。すなわち、実施の形態では撮像素子１１の形状と撮像領域の形状を４角形状として説明したが、これに限らず、図４に示す略八角形の形状や図６に示すような形状であってもよい。そしてこの場合、撮像素子１１の形状あるいは撮像領域の形状は、矩形枠と同様に、隣り合う辺と辺との交点を角と称する。なお、撮像素子１１あるいは有効撮像領域の形状が図６に示すような形状である場合、この角は、上述したように角４５ａ，４５ｂ，４５ｃ，４５ｄが相当する。【００６９】  以上のように、本実施の形態によれば、３つの照明窓などの照明部材を有する内視鏡であっても、３つの照明部材からの光をバランスよく分配し、観察性のよい内視鏡を実現することができる。
【産業上の利用可能性】
【００７０】  以上のように、本発明にかかる内視鏡は、体腔内の所望の被写体を効率的に照明して被写体の画像を鮮明に撮像する処理に有用であり、特に、被検者の体腔内の画像を画面表示して被検者の体腔内を観察するための内視鏡装置に適している。
【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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【図９】
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