(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
消化器官の撮像に用いられる内視鏡のプローブ先端に取り付けられる内視鏡アタッチメントであって、
前記プローブの前方視野および側方視野を確保し、前記プローブの前方への照明光を拡散して前記内視鏡アタッチメントの側方に照明光を供給する、開口が設けられたリング形状のミラーを備え、
前記ミラーは、前記開口が前記プローブのカメラの前方に位置し、かつ前記ミラーの一部が前記プローブの照明の前方に位置するように設けられ、
前記プローブの側方画像は、前記ミラーを介して前記プローブのカメラに取り込まれ、
前記プローブの前方画像は、前記ミラーの開口を介して前記プローブのカメラに取り込まれる
ことを特徴とする内視鏡アタッチメント。
【請求項２】
前記ミラーは、凸面形状のミラーである
ことを特徴とする請求項１に記載の内視鏡アタッチメント。
【請求項３】
前記ミラーの開口は、前記プローブの鉗子の前方に位置する
ことを特徴とする請求項１に記載の内視鏡アタッチメント。
【請求項４】
前記内視鏡アタッチメントは、さらに、前記ミラーを前記内視鏡アタッチメントに固定する支持棒を備える
ことを特徴とする請求項１に記載の内視鏡アタッチメント。
【請求項５】
前記ミラーの開口の位置は、前記プローブのカメラの像面に前記ミラーの正反射光が入射しないように決定される
ことを特徴とする請求項１に記載の内視鏡アタッチメント。
【請求項６】
前記内視鏡アタッチメントは、さらに、２つの貫通する穴を有し、前記プローブへの取り付けに用いられる透明の取り付け部を備え、
前記内視鏡アタッチメントにおける前記２つの穴の相対位置は、前記プローブの鉗子口および水噴射ノズルの相対位置と等しい
ことを特徴とする請求項１に記載の内視鏡アタッチメント。
【請求項７】
消化器官の撮像に用いられる内視鏡であって、
前記内視鏡のプローブ先端に設けられ、前記プローブの前方視野および側方視野を確保し、前記プローブの前方への照明光を拡散して前記内視鏡アタッチメントの側方に照明光を供給する、開口が設けられたリング形状のミラーを備え、
前記ミラーは、前記開口が前記プローブのカメラの前方に位置し、かつ前記ミラーの一部が前記プローブの照明の前方に位置するように設けられ、
前記プローブの側方画像は、前記ミラーを介して前記プローブのカメラに取り込まれ、
前記プローブの前方画像は、前記ミラーの開口を介して前記プローブのカメラに取り込まれる
ことを特徴とする内視鏡。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、内視鏡アタッチメントに関し、特に消化器官内の撮像に用いられる内視鏡に取り付けられる内視鏡アタッチメントおよび内視鏡に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、医療の分野では、消化器官の検査を行うために消化器官内視鏡が用いられている。この内視鏡としては、食道、胃および十二指腸の検査に用いる上部内視鏡と、直腸および大腸の検査に用いる下部内視鏡とがあり、上部内視鏡においては、プローブは口腔から挿入され、下部内視鏡においては、プローブは肛門から挿入される。このような内視鏡には、消化器官を検査し、疑いのある病変を発見するという役割に加えて、病理検査のために病変を切除し、採集するという役割が求められる。よって、内視鏡先端には、カメラだけでなく、内部を照射する照明、病変を切除し、採集する鉗子、およびカメラに付着した分泌物を取り除く水噴射ノズルが装着されている。医師は、プローブを消化器官に挿入し、先端のカメラから得られる画像をモニタしながら診断、病変の採集、および治療を行っている。
【０００３】
図１４（ａ）は、従来の内視鏡のプローブの外観図であり、図１４（ｂ）は同内視鏡のプローブ先端の上面図である（特許文献１参照。）。
【０００４】
内視鏡のプローブ先端には、カメラ１０００と、２つの照明１０１０、１０２０と、鉗子口１０３０と、水噴射ノズル１０４０とが備えられている。
【特許文献１】特開平１１−３１８８０８号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、上記構造を有する従来の内視鏡は、内視鏡の進行方向である前方視野が開かれているため、プローブの挿入操作および鉗子の操作には適しているが、実際に診察する消化器官の壁面はプローブの側面にあるため、医師の観察が困難になるという問題を有する。また、消化器官には襞があり、挿入口から襞の裏面が医師から死角になりやすく、襞裏面の画像表示が困難になるため、病変が高い可能性で見落されるという問題も有する。特に、内臓の大きく曲がったところにある襞の裏面は、ほとんど観察が不可能であるため、病変が見落とされる可能性は非常に高い。このとき、上記問題を解決する方法として、カメラのレンズに広角レンズを用いる方法が考えられるが、観察すべき側面近くではレンズのひずみが大きくなるという欠点がある。また、特開２００２−３３９４３号公報あるいは特開２００２−３４１４０９号公報に記載されているような全方位ミラーをカメラのレンズに設け、前方視野と側方視野とを得る方法も考えられる。しかし、広い範囲をカバーするための全方位ミラーを用いる場合、広い視野を照明することが必要となるが、従来の内視鏡の照明では、前方の狭い視野しか照明することができない。よって、内視鏡のカメラレンズに単純に全方位ミラーを適用する方法では、内視鏡の側方の画像を獲得することができず、上記問題を解決することができない。
【０００６】
そこで、本発明は、かかる問題点に鑑み、死角がなく、医師による病巣の見落としを防止可能な内視鏡を実現する内視鏡アタッチメント等を提供することを第１の目的とする。
【０００７】
また、内視鏡の前方および側方の画像の獲得を可能にする内視鏡アタッチメント等を提供することを第２の目的とする。
【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、本発明の内視鏡アタッチメントは、消化器官の撮像に用いられる内視鏡のプローブ先端に取り付けられる内視鏡アタッチメントであって、前記プローブの前方視野および側方視野を確保する視野確保手段と、前記プローブの前方への照明光を拡散して前記内視鏡アタッチメントの側方に照明光を供給する照明光供給手段とを備えることを特徴とする。ここで、前記視野確保手段は、所定形状の面を有し、前記所定形状の面上の一部にミラーが形成された光学レンズ用透明部材であり、前記プローブの側方画像は、前記ミラーを介して前記カメラに取り込まれ、前記プローブの前方画像は、前記光学レンズ用透明部材の所定形状の面のミラーが形成されていない部分を介して前記カメラに取り込まれてもよいし、前記光学レンズ用透明部材は、広角レンズであってもよいし、前記所定形状の面とは、凸面であってもよいし、前記所定形状の面とは、双曲面であってもよいし、前記所定形状の面とは、球面であってもよい。また、前記視野確保手段は、前記プローブの全方位の視野を確保してもよい。
【０００９】
また、前記視野確保手段および照明光供給手段は、開口が設けられたリング形状のミラーであり、前記プローブの側方画像は、前記ミラーを介して前記カメラに取り込まれ、前記プローブの前方画像は、前記ミラーの開口を介して前記カメラに取り込まれてもよい。ここで、前記内視鏡アタッチメントは、さらに、前記ミラーを前記内視鏡アタッチメントに固定する支持部材を備えてもよい。
【００１０】
さらに、前記照明光供給手段は、前記プローブの前方への照明光を遮る方向に拡開する形状（以下、ラッパ形状という。）の第１のミラーであり、前記照明光供給手段は、複数の第１のミラーを備えてもよいし、前記照明光供給手段は、前記プローブの前方方向に突き出た円錐状あるいは円柱状の透明光学部材であってもよい。また、前記ミラーは、凸面形状のミラーであってもよいし、前記ミラーは、平面形状のミラーであってもよい。また、前記照明光供給手段は、前記視野確保手段と兼用される前記リング形状のミラーであってもよいし、前記ミラーは、鉗子の可動域に開口を有してもよい。
【００１１】
これによって、側方視野の視野角を大きくし、後方の視野も確保することができる。従って、消化器内壁を側面から眺めた画像だけでなく、襞の手前および裏面の画像も獲得できるので、死角がなく、医師による病巣の見落としを防止可能な内視鏡を実現する内視鏡アタッチメントを実現することができる。また、内視鏡アタッチメントは単純な構造を有するので、洗浄が容易で、他人への病気の蔓延を防止する内視鏡アタッチメントを実現することができる。さらに、既に多くの医療機関で利用されている既存の内視鏡の構造を変えることなく、そのまま利用することができるので、簡易かつ安価に内視鏡の機能を拡張することができる内視鏡アタッチメントを実現することができる。さらにまた、ミラーにより、プローブの側方画像をカメラに取り込ませ、かつプローブからの照明光を側方に供給することができ、側方画像をカメラに取り込ませる部材と、照明光を側方に供給する部材とを別々に設ける必要が無くなるので、簡素な構造の内視鏡アタッチメントを実現することができる。
【００１２】
また、前方視野と側方視野とを得ることができ、かつ前方および側方に照明光を供給することができるので、撮像系だけでなく撮像系に適合した照明を内視鏡に付加し、内視鏡の前方および側方の画像の獲得を可能にする内視鏡アタッチメントを実現することができる。
【００１３】
また、前記第１のミラーは、前記プローブの前方への照明光の一部を拡散して前記内視鏡アタッチメントの側方に照明光を供給してもよい。
【００１４】
これによって、内視鏡アタッチメント前方への照明光を確保することができるので、プローブの操作等を容易にする内視鏡アタッチメントを実現することができる。
【００１５】
また、前記視野確保手段は、円筒状の筐体内部に配設された、所定形状の面を有し、前記所定形状の面上の一部に第２のミラーが形成された光学レンズ用透明部材であり、前記照明光供給手段は、前記筐体外壁に配設され、前記第１のミラーは、前記プローブの前方への照明光が前記第２のミラーに入るのを防いでもよい。
【００１６】
これによって、プローブからの照明光が入射光としてカメラに入るのを防止することができるので、内視鏡の画像の一部が明るくなることを防止する内視鏡アタッチメントを実現することができる。
【００１７】
また、前記内視鏡アタッチメントは、さらに、２つの貫通する穴を有し、前記プローブへの取り付けに用いられる透明の取り付け部を備え、前記内視鏡アタッチメントにおける前記２つの穴の相対位置は、前記プローブの鉗子口および水噴射ノズルの相対位置と等しくてもよい。
【００１８】
これによって、プローブの鉗子口および水噴射ノズルと内視鏡アタッチメントの２つの穴とを位置合わせすることで、カメラの位置合わせをすることができるので、内視鏡への取り付けが容易な内視鏡アタッチメントを実現することができる。
【００１９】
また、前記ミラーは、前記照明光を前記カメラに向けて正反射させる部分に開口を有してもよい。
【００２０】
これによって、プローブからの照明光が入射光としてカメラに入るのを防止することができるので、内視鏡の画像の一部が明るくなることを防止する内視鏡アタッチメントを実現することができる。
【発明の効果】
【００２１】
本発明に係る内視鏡アタッチメントによれば、死角がなく、医師による病巣の見落としを防止可能な内視鏡を実現する内視鏡アタッチメントを実現できる。また、内視鏡の前方および側方の画像の獲得を可能にする内視鏡アタッチメントを実現することができる。また、簡易かつ安価に内視鏡の機能を拡張することができる内視鏡アタッチメントを実現することができる。また、洗浄が容易で、他人への病気の蔓延を防止する内視鏡アタッチメントを実現することができる。また、取り付けが容易な内視鏡アタッチメントを実現することができる。
【００２２】
よって、本発明により、死角がなく、医師による病巣の見落としを防止可能な内視鏡アタッチメントを提供することが可能となり、医療機器の分野および医学の進歩への貢献ははかりし得ないものがある。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２３】
以下、本発明の実施の形態における内視鏡アタッチメントについて、図面を参照しながら説明する。
【００２４】
（第１の実施の形態）
図１（ａ）は第１の実施の形態の内視鏡アタッチメントの外観図であり、図１（ｂ）および図１（ｃ）は、同内視鏡アタッチメントの断面図（図１（ａ）のＡ−Ａ’線およびＢ−Ｂ’線における断面図）である。
【００２５】
本実施の形態の内視鏡アタッチメントは、ガラスあるいはアクリル等の透明な材料からなり、内視鏡のプローブに取り付けられるアタッチメントであって、プローブへの取り付けに用いられ、プローブ先端を覆うように設置される平板状の取り付け部１００と、プローブのカメラへの画像の取り込みに用いられ、取り付け部１００のプローブ先端と接する面と反対の面、つまり取り付け部１００上面に形成された円筒状の画像取り込み部１１０とから構成される。
【００２６】
取り付け部１００には、取り付け部１００を貫通する２つの穴１２０、１３０が形成されている。穴１２０は、プローブの水噴射ノズルのための穴である。すなわち、内視鏡アタッチメントの取り付け後も水噴射ノズルの前面に遮蔽物がないようにするための穴である。穴１３０は、プローブの鉗子口のための穴である。すなわち、内視鏡アタッチメントの取り付け後も鉗子口の前面に遮蔽物がないようにするための穴である。このとき、取り付け部１００における穴１２０、１３０および画像取り込み部１１０の相対位置は、プローブ先端における水噴射ノズル、鉗子口およびカメラの相対位置と等しくなるようにされている。
【００２７】
取り付け部１００の下面には、外周に沿って凸部１４０が形成されている。内視鏡アタッチメントは、この凸部１４０により内視鏡のプローブ先端と勘合し、内視鏡と一体化される。
【００２８】
画像取り込み部１１０の筒内部には、双曲面を有する広角レンズ１５０が双曲面を下にして配設されている。広角レンズ１５０は、広角の前方視野からの入射光を集光するレンズである。これによって、図２の内視鏡アタッチメントの断面図に示すように、カメラの撮像面では、中央の狭い視野角に前方の広角視野が結像され、プローブの操作等に必要な最低限の解像度で広範囲な視野が確保される。
【００２９】
ここで、広角レンズ１５０の双曲面上には、広角の側方視野からの入射光を反射し、カメラに導く第１のミラー１５１が形成されている。これによって、２葉双曲面の一方の双曲面の形状をしたミラーである双曲面ミラーが形成され、図２に示すように、カメラの撮像面では、側方の広角視野が結像される。このとき、前方画像をカメラに取り込ませるために、広角レンズ１５０の双曲面の中央部には、第１のミラー１５１が形成されていない。上記のような第１のミラー１５１は、双曲面の中央部をマスクし、例えばアルミニウム等の金属を蒸着することにより形成される。なお、プローブのカメラレンズは、２葉双曲面の他方の双曲面の焦点位置にレンズ中心を持つものとする。双曲面ミラーを用いたカメラとしては、山澤らにより提案されたHyperOmni Visionがあり、詳細については、後述する。また、双曲面ミラーによって得られる側方視野は、撮像面上で前方視野に隣接するが、不連続な視野となる。
【００３０】
画像取り込み部１１０は、プローブの前方への照明光を遮る方向に拡開する形状（以下ラッパ形状という。）を有し、画像取り込み部１１０の筒外壁には、ラッパ形状の第２のミラー１７１が形成されている。第２のミラー１７１は、プローブからの照明光を散乱させ、かつプローブからの照明光の第１のミラー１５１への入射を防止するミラーである。このとき、照明光の全てが第２のミラー１７１に入ると、内視鏡アタッチメント前方に照明光を供給できなくなり、プローブの操作が困難になる。よって、照明光の一部が内視鏡アタッチメント前方に供給され、また照明光が第１のミラー１５１に入らないように、第２のミラー１７１の位置および大きさが調節される。
【００３１】
図３（ａ）は上記構成を有する内視鏡アタッチメントが取り付けられたプローブの外観図であり、図３（ｂ）および図３（ｃ）は同プローブの断面図（図３（ａ）のＡ−Ａ’線およびＢ−Ｂ’線における断面図）である。
【００３２】
プローブのカメラ２００は、内視鏡アタッチメントの画像取り込み部１１０の真下に位置し、内視鏡アタッチメントを介して得られた前方および側方の画像を取り込む。このとき、画像取り込み部１１０に対するカメラ２００の位置合わせは、内視鏡アタッチメントの穴１２０、１３０と、水噴射ノズル２１０および鉗子口２２０とを用いておこなわれる。すなわち、穴１２０の開口部に設けられた凸部が水噴射ノズル２１０の開口部に引っかかるようにし、かつ穴１３０の開口部に鉗子口２２０の凸部が引っかかるようにしておこなわれる。これは、取り付け部１００における穴１２０、１３０および画像取り込み部１１０の相対位置と、プローブ先端におけるカメラ２００および水噴射ノズル２１０、鉗子口２２０の相対位置とが等しいことによる。
【００３３】
プローブの２つの照明２３０、２４０は、取り付け部１００の下に位置し、画像取り込み部１１０の筒外側からプローブ前方に照明光を供給する。この照明光の一部は、内視鏡アタッチメントの第２のミラー１７１により拡散されて、内視鏡アタッチメントの側方に供給され、それ以外の照明光は、内視鏡アタッチメントの前方に供給される。
【００３４】
次に、双曲面ミラーを用いたカメラの画像信号を入力とした画像処理について説明する。
【００３５】
図４を参照して、双曲面ミラー４２は、２葉双曲面のうちＺ＞０の領域にある双曲面をミラーとして用いたものである。２葉双曲面とは双曲線を実軸（Ｚ軸）周りに回転することで得られる曲面である。２葉双曲面は、（０，０，＋ｃ）と（０，０，−ｃ）との２つの焦点を持つ。ただし、
【００３６】
【数１】
0004779120.tif 000002
である。ここで、図５に示すようにＺ軸を鉛直軸とする３次元座標系Ｏ−ＸＹＺを考える。この時２葉双曲面は以下の式（１）で表わされる。
【００３７】
【数２】
0004779120.tif 000003
なお、定数ａおよびｂは、双曲線の形状を定義するものである。図５を参照して、全方位カメラHyperOmni Visionは、鉛直下向きに設置されたＺ＞０の領域にある双曲面ミラー４２とその下に鉛直上向きに設置された撮像部（図示せず）とから構成される。この時、双曲面ミラー４２の焦点ＯＭおよびカメラのレンズ中心ＯＣは、それぞれ２葉双曲面の２つの焦点（０，０，＋ｃ）および（０，０，−ｃ）に位置するように双曲面ミラー４２および撮像部が配置される。画像面ｘｙはＸＹ平面に平行で、かつ撮像部のレンズ中心ＯＣからカメラの焦点距離ｆだけ離れた平面とする。双曲面ミラー４２の反射面、双曲面ミラー４２の焦点ＯＭおよびカメラのレンズ中心ＯＣは以下の式（２）で表わされる。
【００３８】
【数３】
0004779120.tif 000004
図６を参照して、空間中の任意の点Ｐ（Ｘ，Ｙ，Ｚ）に対する画像上での写像点をｐ（ｘ，ｙ）とした時、点Ｐの方位角θは以下の式（３）で表わされる。
【００３９】
ｔａｎθ＝Ｙ／Ｘ＝ｙ／ｘ                                  …（３）
すなわちＹ／Ｘで定められる点Ｐの方位角θは、ｙ／ｘで定められる写像点ｐの方位角θを算出することにより得られる。このように３６０度パノラマ状の領域内にある対象物体の方位角θが、その物体の画像面上の写像の方位として直接現れる。
【００４０】
また、図７を参照して、点ＰとＺ軸とを含む鉛直断面を想定すると、点Ｐと写像点ｐとの間には、以下の式（４）の関係が成立つ。
【００４１】
【数４】
0004779120.tif 000005
すなわち双曲面ミラー４２の焦点ＯＭからの点Ｐの方位角θおよび俯角αは、カメラのレンズ中心ＯＣを双曲面の焦点位置に設けることで、写像点ｐ（ｘ，ｙ）より、一意に求められる。この時、双曲面ミラー４２の焦点ＯＭは固定されているため、入力画像を双曲面ミラー４２の焦点ＯＭからみたカメラを鉛直軸周りに回転して得られる画像（パノラマ画像）または通常のカメラの画像に変換できる。
【００４２】
全方位カメラHyperOmni Visionに関しては、「山澤一誠他：" 移動ロボットのナビゲーションのための全方位視覚センサ" ，電子情報通信学会論文誌Ｄ−ＩＩＶｏｌ．Ｊ７９−Ｄ−ＩＩＮｏ．５ｐｐ．６９８−７０７（１９９６年５月）」などに詳しく開示されている。
【００４３】
以上のように本実施の形態の内視鏡アタッチメントによれば、第１のミラー１５１は、双曲面ミラーを形成する。よって、側方視野の視野角を大きくして全方位の視野を確保し、消化器内壁を側面から眺めた画像だけでなく、襞の手前および裏面の画像も獲得できるので、本実施の形態の内視鏡アタッチメントは、死角がなく、医師による病巣の見落としを防止可能な内視鏡を実現する内視鏡アタッチメントを実現することができる。
【００４４】
また、本実施の形態の内視鏡アタッチメントによれば、内視鏡アタッチメントは、プローブからの照明光の一部を内視鏡アタッチメントの側方に供給する第２のミラー１７１と、前方画像をカメラ２００に取り込ませる広角レンズ１５０と、側方画像をカメラ２００に取り込ませる第１のミラー１５１とを備える。よって、前方視野と側方視野とを得ることができ、かつ前方および側方に照明光を供給することができるので、本実施の形態の内視鏡アタッチメントは、撮像系だけでなく撮像系に適合した照明を内視鏡に付加し、内視鏡の前方および側方の画像を獲得することを可能にする内視鏡アタッチメントを実現することができる。
【００４５】
また、本実施の形態の内視鏡アタッチメントによれば、内視鏡アタッチメントは、内視鏡のプローブ先端に取り付けて使用される。よって、既に多くの医療機関で利用されている既存の内視鏡の構造を変えることなく、そのまま利用することができるので、本実施の形態の内視鏡アタッチメントは、簡易かつ安価に機能を内視鏡の機能を拡張することができる内視鏡アタッチメントを実現することができる。
【００４６】
また、本実施の形態の内視鏡アタッチメントによれば、内視鏡アタッチメントは、取り付け部１００と、内部に広角レンズ１５０が配設された画像取り込み部１１０とからなる。よって、内視鏡アタッチメントは単純な構造を有するので、本実施の形態の内視鏡アタッチメントは、洗浄が容易で、他人への病気の蔓延を防止する内視鏡アタッチメントを実現することができる。
【００４７】
また、本実施の形態の内視鏡アタッチメントによれば、第２のミラー１７１は、プローブからの照明光が第１のミラー１５１へ入るのを防止する。よって、プローブからの照明光が入射光としてカメラに入るのを防止することができるので、本実施の形態の内視鏡アタッチメントは、内視鏡の画像の一部が明るくなることを防止する内視鏡アタッチメントを実現することができる。
【００４８】
また、本実施の形態の内視鏡アタッチメントによれば、内視鏡アタッチメントには穴１２０、１３０が設けられており、画像取り込み部１１０に対するカメラ２００の位置合わせは、この穴１２０、１３０に内視鏡の水噴射ノズル２１０および鉗子口２２０が引っかかるようにしておこなわれる。よって、内視鏡アタッチメントの取り付けに際して複雑な工程を要しないので、本実施の形態の内視鏡アタッチメントは、内視鏡への取り付けが容易な内視鏡アタッチメントを実現することができる。
【００４９】
なお、図８（ａ）に示すように、画像取り込み部１１０の筒外壁に、２つ以上、例えば２つのラッパ形状を有してもよい。
【００５０】
また、図８（ｂ）に示すように、取り付け部１００の上面上の内視鏡先端の照明に対応する位置に、プローブからの照明光を内視鏡側方に拡散させる２つの円柱状で磨りガラス状のロッドレンズ８２０、８３０を備えてもよい。ロッドレンズ８２０、８３０の上面には、内視鏡前方へ向かう光の方向をそろえるために、例えばマイクロレンズアレーやフラットオプティカルプレート等が取り付けられる。このとき、照明光を効率的に内視鏡側方に拡散させるために、ロッドレンズ８２０、８３０の側面には拡散反射面あるいは鏡面が形成される。なお、ロッドレンズ８２０、８３０は、円錐状であってもよい。また、図８（ｃ）に示されるように、前方視野および側方視野の視野角外に位置するように、拡散面を有する磨りガラス状のボールレンズ８４０、８５０をロッドレンズ８６０、８７０上方に設けてもよい。ロッドレンズ８６０、８７０は、プローブからの照明光をボールレンズ８４０、８５０に導き、ボールレンズ８４０、８５０は導かれる光を内視鏡側方に拡散させる。ボールレンズ８４０、８５０が前方視野あるいは側方視野の視野角内に位置するように設けられる場合には、プローブからの照明光が入射光としてカメラに入らないように、ボールレンズ８４０、８５０の画像取り込み部１１０側の面には遮光膜、例えば黒塗りの膜が形成される。
【００５１】
また、図９に示すように、取り付け部１００の上面上の内視鏡先端の照明に対応する位置に、プローブからの照明光を内視鏡側方に拡散させる双曲面ミラーを有する透明部材９００を備えてもよい。このとき、双曲面ミラーには、内視鏡前方に照明光を供給するための開口が設けられている。
【００５２】
また、広角レンズ１５０は、双曲面ではなく、球面を有し、反射膜はその球面上に形成されてもよい。
【００５３】
また、図１０（ａ）に示すように、取り付け部１００には、内視鏡アタッチメントの取り付け後も照明２３０の前面に遮蔽物がないように、穴１１００が形成されてもよい。
【００５４】
また、図１０（ｂ）に示すように、画像取り込み部１１０には、内視鏡アタッチメントの取り付け後にカメラ２００前方に位置するように、空洞１１１０が形成されてもよい。
【００５５】
また、内視鏡アタッチメントのプローブの照明が入出する面、側方視野からの入射光が入る面、前方視野からの入射光が入る面、及び第２のミラーが形成された面を除く面には遮光膜が形成されてもよい。すなわち、図１０（ｃ）に示すように、プローブの照明２３０が出る面を除く取り付け部１００の上面には、遮光膜１１２０が形成され、側方視野からの入射光が入る面及び第２のミラー１７１が形成された面を除く画像取り込み部１１０の側面には、遮光膜１１３０が形成され、前方視野からの入射光が入る面を除く画像取り込み部１１０の上面には、遮光膜１１４０が形成されてもよい。
【００５６】
（第２の実施の形態）
図１１（ａ）は第２の実施の形態の内視鏡アタッチメントが取り付けられた内視鏡のプローブ先端の外観図であり、図１１（ｂ）および図１１（ｃ）は、内視鏡アタッチメントが取り付けられた内視鏡のプローブ先端の断面図（図１１（ａ）のＡ−Ａ’線およびＢ−Ｂ’線における断面図）である。
【００５７】
本実施の形態の内視鏡アタッチメントは、平板状の取り付け部１００と、プローブのカメラへの画像の取り込みに用いられ、取り付け部１００のプローブ先端と接する面と反対の面、つまり取り付け部１００上面に形成された画像取り込み部１２００とから構成される。
【００５８】
画像取り込み部１２００は、取り付け部１００の外周に沿って配置された、例えば３本の支持棒１２２０と、支持棒１２２０により取り付け部１００に固定されたリング形状の凸型ミラー１２１０とから構成される。なお、取り付け部１００に固定されたリング形状のミラーは、平面ミラーであってもよい。
【００５９】
ここで、ミラー１２１０は、双曲面を有し、広角の側方視野からの入射光を反射し、カメラに導く。これによって、２葉双曲面の一方の双曲面の形状をしたミラーである双曲面ミラーが形成され、図１１（ｂ）に示すように、カメラの撮像面では、側方の広角視野が結像される。このとき、前方画像をカメラに取り込ませるために、ミラー１２１０の双曲面の中央部には、開口１２１１が設けられている。
【００６０】
また、ミラー１２１０は、プローブからの照明光を散乱させ、側方に照明光を供給する。このとき、照明光の全てがミラー１２１０に入ると、内視鏡アタッチメント前方に照明光を供給できなくなり、プローブの操作が困難になる。よって、照明光の一部が内視鏡アタッチメント前方に供給されるように、開口１２１１の位置及び大きさが調節される。また、ミラー１２１０による照明光の正反射光がプローブのカメラに入らないように、ミラー１２１０の照明光をカメラに向けて正反射させる部分に開口１２１１が設けられる。さらに、水噴射ノズル２１０による洗浄および鉗子の出し入れを邪魔しないように、ミラー１２１０の水噴射ノズル２１０および鉗子口２２０の前方に位置する、水噴射ノズル及び鉗子の可動域に開口１２１１が設けられる。さらにまた、ミラー１２１０の外径が大きくなるにつれて側方視野が広くなるため、ミラー１２１０の外径は、必要な側方視野の広さにより決定される。なお、ミラー１２１０の外周における曲率は、ミラー１２１０の最大高とミラー１２１０の最小仰角とから決定される。また、ミラー１２１０の開口１２１１における曲率は、ブローブが像面に射影されないような曲率に決定される。さらに、ミラー１２１０の開口１２１１の径は、ミラー面での正反射光が像面に入射せず、かつ鉗子口２２０の可動域を遮蔽しない大きさに決定される。
【００６１】
以上のように本実施の形態の内視鏡アタッチメントによれば、ミラー１２１０は、双曲面ミラーを形成する。よって、側方視野の視野角を大きくして全方位の視野を確保し、消化器内壁を側面から眺めた画像だけでなく、襞の手前および裏面の画像も獲得できるので、死角がなく、医師による病巣の見落としを防止可能な内視鏡を実現する内視鏡アタッチメントを実現することができる。
【００６２】
また、本実施の形態の内視鏡アタッチメントによれば、内視鏡アタッチメントは、プローブからの照明光の一部を内視鏡アタッチメントの側方に供給し、側方画像をカメラ２００に取り込ませるミラー１２１０を備え、ミラー１２１０は、前方画像をカメラ２００に取り込ませる開口１２１１を有する。よって、前方視野と側方視野とを得ることができ、かつ前方および側方に照明光を供給することができるので、撮像系だけでなく撮像系に適合した照明を内視鏡に付加し、内視鏡の前方および側方の画像を獲得することを可能にする内視鏡アタッチメントを実現することができる。
【００６３】
また、本実施の形態の内視鏡アタッチメントによれば、内視鏡アタッチメントは、内視鏡のプローブ先端に取り付けて使用される。よって、簡易かつ安価に機能を内視鏡の機能を拡張することが可能な内視鏡アタッチメントを実現することができる。
【００６４】
また、本実施の形態の内視鏡アタッチメントによれば、内視鏡アタッチメントは、取り付け部１００と、画像取り込み部１２００とからなる。よって、内視鏡アタッチメントは単純な構造を有するので、洗浄が容易で、他人への病気の蔓延を防止する内視鏡アタッチメントを実現することができる。
【００６５】
また、本実施の形態の内視鏡アタッチメントによれば、ミラー１２１０の照明光をカメラに向けて正反射させる部分には開口１２１１が設けられる。よって、プローブからの照明光が入射光としてカメラに入るのを防止することができるので、内視鏡の画像の一部が明るくなることを防止する内視鏡アタッチメントを実現することができる。
【００６６】
また、本実施の形態の内視鏡アタッチメントによれば、内視鏡アタッチメントには穴１２０、１３０が設けられており、画像取り込み部１１０に対するカメラ２００の位置合わせは、この穴１２０、１３０に内視鏡の水噴射ノズル２１０および鉗子口２２０が引っかかるようにしておこなわれる。よって、内視鏡アタッチメントの取り付けに際して複雑な工程を要しないので、内視鏡への取り付けが容易な内視鏡アタッチメントを実現することができる。
【００６７】
（第３の実施の形態）
図１２（ａ）は第３の実施の形態の内視鏡アタッチメントが取り付けられた内視鏡のプローブ先端の外観図であり、図１２（ｂ）および図１２（ｃ）は、内視鏡アタッチメントが取り付けられた内視鏡のプローブ先端の断面図（図１２（ａ）のＡ−Ａ’線およびＢ−Ｂ’線における断面図）である。
【００６８】
本実施の形態の内視鏡アタッチメントは、平板状の取り付け部１００と、プローブのカメラへの画像の取り込みに用いられ、取り付け部１００のプローブ先端と接する面と反対の面、つまり取り付け部１００上面に形成された画像取り込み部１３００と、取り付け部１００の上面上の内視鏡先端の照明に対応する位置に形成された透明部材１３３０とから構成される。
【００６９】
画像取り込み部１３００は、複数（例えば３本）の支持棒１３２０と、支持棒１３２０により取り付け部１００に固定されたリング形状の凸型ミラー１３１０とから構成され、カメラ２００の上方のみに位置するように配置される。
【００７０】
ここで、ミラー１３１０は、双曲面を有し、広角の側方視野からの入射光を反射し、カメラに導く。これによって、２葉双曲面の一方の双曲面の形状をしたミラーである双曲面ミラーが形成され、図１２（ｂ）に示すように、カメラの撮像面では、側方の広角視野が結像される。このとき、前方画像をカメラに取り込ませるために、ミラー１３１０の双曲面の中央部には、開口１３１１が設けられている。
【００７１】
透明部材１３３０は、プローブからの照明光を内視鏡側方に拡散させる双曲面ミラーを有する。このとき、双曲面ミラーには、内視鏡前方に照明光を供給するための開口１３１１が設けられている。
【００７２】
以上のように本実施の形態の内視鏡アタッチメントによれば、ミラー１３１０は、双曲面ミラーを形成する。よって、側方視野の視野角を大きくして全方位の視野を確保し、消化器内壁を側面から眺めた画像だけでなく、襞の手前および裏面の画像も獲得できるので、死角がなく、医師による病巣の見落としを防止可能な内視鏡を実現する内視鏡アタッチメントを実現することができる。
【００７３】
また、本実施の形態の内視鏡アタッチメントによれば、内視鏡アタッチメントは、プローブからの照明光の一部を内視鏡アタッチメントの側方に供給する透明部材１３３０と、側方画像をカメラ２００に取り込ませるミラー１３１０とを備え、ミラー１３１０は、前方画像をカメラ２００に取り込ませる開口１３１１を有する。よって、前方視野と側方視野とを得ることができ、かつ前方および側方に照明光を供給することができるので、撮像系だけでなく撮像系に適合した照明を内視鏡に付加し、内視鏡の前方および側方の画像を獲得することを可能にする内視鏡アタッチメントを実現することができる。
【００７４】
また、本実施の形態の内視鏡アタッチメントによれば、内視鏡アタッチメントは、内視鏡のプローブ先端に取り付けて使用される。よって、簡易かつ安価に機能を内視鏡の機能を拡張することが可能な内視鏡アタッチメントを実現することができる。
【００７５】
また、本実施の形態の内視鏡アタッチメントによれば、内視鏡アタッチメントは、取り付け部１００と、画像取り込み部１３００と、透明部材１３３０とからなる。よって、内視鏡アタッチメントは単純な構造を有するので、洗浄が容易で、他人への病気の蔓延を防止する内視鏡アタッチメントを実現することができる。
【００７６】
また、本実施の形態の内視鏡アタッチメントによれば、内視鏡アタッチメントには穴１２０、１３０が設けられており、画像取り込み部１１０に対するカメラ２００の位置合わせは、この穴１２０、１３０に内視鏡の水噴射ノズル２１０および鉗子口２２０が引っかかるようにしておこなわれる。よって、内視鏡アタッチメントの取り付けに際して複雑な工程を要しないので、内視鏡への取り付けが容易な内視鏡アタッチメントを実現することができる。
【００７７】
以上、本発明に係る内視鏡アタッチメントについて実施の形態に基づいて説明したが、本発明は、この実施の形態に限定されるものではなく、本発明の範囲を逸脱することなく種々の変形または修正が可能であることはいうまでもない。
【００７８】
例えば、本発明は、本発明に係る内視鏡アタッチメントの構造が内視鏡のプローブ先端に形成された内視鏡であってもよい。すなわち、図１３（ａ）の外観図および図１３（ｂ）の上面図に示されるような、カメラ２００の上方のみに位置するように３本の支持棒によりプローブ先端に固定されたリング形状の凸型ミラー１３１０と、照明に対応する位置に形成された透明部材１３３０とがプローブ先端に形成された内視鏡であってもよい。
【産業上の利用可能性】
【００７９】
本発明は、内視鏡アタッチメントに利用でき、特に消化器官内の撮像に用いられる内視鏡に取り付けられる内視鏡アタッチメント等に利用することができる。
【図面の簡単な説明】
【００８０】
【図１】図１（ａ）は本発明の第１の実施の形態の内視鏡アタッチメントの外観図である。図１（ｂ）は同実施の形態の内視鏡アタッチメントの断面図（図１（ａ）のＡ−Ａ’線における断面図）である。図１（ｃ）は同実施の形態の内視鏡アタッチメントの断面図（図１（ａ）のＢ−Ｂ’線における断面図）である。
【図２】図２は同実施の形態の内視鏡アタッチメントの断面図である。
【図３】図３（ａ）は同実施の形態の内視鏡アタッチメントが取り付けられた内視鏡のプローブ先端の外観図である。図３（ｂ）は同実施の形態の内視鏡アタッチメントが取り付けられた内視鏡のプローブ先端の断面図（図３（ａ）のＡ−Ａ’線における断面図）である。図３（ｃ）は同実施の形態の内視鏡アタッチメントが取り付けられた内視鏡のプローブ先端の断面図（図３（ａ）のＢ−Ｂ’線における断面図）である。
【図４】図４は２葉双曲面を説明する図である。
【図５】図５は全方位カメラの構成を示す図である。
【図６】図６は空間中の任意の点と画像上での写像点との関係を説明する第１の図である。
【図７】図７は空間中の任意の点と画像上での写像点との関係を説明する第２の図である。
【図８】図８（ａ）は同実施の形態の内視鏡アタッチメントの第１変形例の断面図である。  図８（ｂ）は同実施の形態の内視鏡アタッチメントの第２変形例の断面図である。図８（ｃ）は同実施の形態の内視鏡アタッチメントの第３変形例の断面図である。
【図９】図９は同実施の形態の内視鏡アタッチメントの第４変形例の断面図である。
【図１０】図１０（ａ）は同実施の形態の内視鏡アタッチメントの第５変形例の断面図である。  図１０（ｂ）は同実施の形態の内視鏡アタッチメントの第６変形例の断面図である。図１０（ｃ）は同実施の形態の内視鏡アタッチメントの第７変形例の断面図である。
【図１１】図１１（ａ）は本発明の第２の実施の形態の内視鏡アタッチメントが取り付けられた内視鏡のプローブ先端の外観図である。  図１１（ｂ）は同実施の形態の内視鏡アタッチメントが取り付けられた内視鏡のプローブ先端の断面図（図１１（ａ）のＡ−Ａ’線における断面図）である。図１１（ｃ）は同実施の形態の内視鏡アタッチメントが取り付けられた内視鏡のプローブ先端の断面図（図３（ａ）のＢ−Ｂ’線における断面図）である。
【図１２】図１２（ａ）は本発明の第３の実施の形態の内視鏡アタッチメントが取り付けられた内視鏡のプローブ先端の外観図である。図１２（ｂ）は同実施の形態の内視鏡アタッチメントが取り付けられた内視鏡のプローブ先端の断面図（図１１（ａ）のＡ−Ａ’線における断面図）である。  図１２（ｃ）は同実施の形態の内視鏡アタッチメントが取り付けられた内視鏡のプローブ先端の断面図（図３（ａ）のＢ−Ｂ’線における断面図）である。
【図１３】図１３（ａ）は本発明の内視鏡のプローブの外観図である。図１３（ｂ）は同内視鏡のプローブ先端の上面図である。
【図１４】図１４（ａ）は従来の内視鏡のプローブの外観図である。図１４（ｂ）は同内視鏡のプローブ先端の上面図である。
【符号の説明】
【００８１】
４２    双曲面ミラー
１００    取り付け部
１１０、１２００、１３００    画像取り込み部
１２０、１３０、１１００    穴
１４０    凸部
１５０    広角レンズ
１５１    第１のミラー
１７１    第２のミラー
２００、１０００    カメラ
２１０、１０４０    水噴射ノズル
２２０、１０３０    鉗子口
２３０、２４０、１０１０、１０２０    照明
８２０、８３０、８６０、８７０    ロッドレンズ
８４０、８５０    ボールレンズ
９００、１３３０    透明部材
１１１０    空洞
１１２０、１１３０、１１４０    遮光膜
１２１０、１３１０    ミラー
１２１１、１３１１    開口
１２２０、１３２０    支持棒
【図１】
0004779120.tif 000006
【図２】
0004779120.tif 000007
【図３】
0004779120.tif 000008
【図４】
0004779120.tif 000009
【図５】
0004779120.tif 000010
【図６】
0004779120.tif 000011
【図７】
0004779120.tif 000012
【図８】
0004779120.tif 000013
【図９】
0004779120.tif 000014
【図１０】
0004779120.tif 000015
【図１１】
0004779120.tif 000016
【図１２】
0004779120.tif 000017
【図１３】
0004779120.tif 000018
【図１４】
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