(57)【要約】【課題】挿入部の先端外径を細く形成することができるように先端フード等を用いることなく近接拡大観察時に被写体粘膜面との距離を容易に最適に保つことができ、近接拡大観察時に正確なピント合わせを容易に行うことができるズーム内視鏡を提供すること。【解決手段】先端部本体１０を、対物光学系２０，２１の合焦位置の最大移動距離Ｓと同じかそれより長い距離Ｌだけ前後方向に可動に挿入部１の先端部分に連結して、先端部本体１０を前後方向に進退操作するための先端部本体進退操作装置７を操作部２に配置する。【選択図】      図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
挿入部の先端に連結された先端部本体に、上記先端部本体の前方の観察範囲の近接拡大観察を行うことができるように焦点距離が可変で且つ焦点距離の変化に伴って合焦位置が移動する対物光学系が配置されて、上記挿入部の基端側に連結された操作部に、上記対物光学系の焦点距離を変える操作を行うためのズーム操作装置が配置されたズーム内視鏡において、
上記先端部本体を、上記対物光学系の合焦位置の最大移動距離と同じかそれより長い距離だけ前後方向に可動に上記挿入部の先端部分に連結して、上記先端部本体を前後方向に進退操作するための先端部本体進退操作装置を上記操作部に配置したことを特徴とするズーム内視鏡。
【請求項２】
上記ズーム操作装置により軸線方向に進退操作されて上記対物光学系の焦点距離を可変するズーム操作ワイヤが上記挿入部内に挿通配置されていて、上記操作部側から上記ズーム操作ワイヤを牽引することにより、上記対物光学系の焦点距離が長くなると同時に合焦位置が上記先端部本体に接近する近接拡大観察状態になる請求項１記載のズーム内視鏡。
【請求項３】
上記先端部本体進退操作装置により軸線方向に進退操作されて上記先端部本体を進退させる先端部本体進退操作ワイヤが上記挿入部内に挿通配置されると共に、上記先端部本体を上記挿入部の先端部分において前方方向に付勢する付勢手段が設けられていて、上記先端部本体進退操作ワイヤが上記操作部側から押し出されると、上記先端部本体が上記付勢手段の付勢力によって前方に移動する請求項１又は２記載のズーム内視鏡。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、近接拡大観察を行えるように焦点距離を可変にした対物光学系を有するズーム内視鏡に関する。
【背景技術】
【０００２】
内視鏡によって粘膜面の顕微鏡的近接拡大観察を行うためには、対物光学系の焦点距離を長くする必要があるが、内視鏡の誘導操作のためには焦点距離の短い広角視野の方がよいので、ズーム内視鏡が用いられる。
【０００３】
そのようなズーム内視鏡は一般に、手元側操作部からの遠隔操作によって軸線方向に進退操作される操作ワイヤにより、挿入部の先端に内蔵された焦点距離可変の対物光学系を動作させている。
【０００４】
しかし、近接拡大観察を行うために対物光学系の焦点距離を長くすると、焦点深度が浅くなって被写体がベストフォーカスの距離から少しずれただけでピンぼけになってしまうので、粘膜面の近接拡大観察を行う際には、被写体粘膜面との距離を適切に保つ必要がある。
【０００５】
そこで従来は、被写体粘膜面との距離を一定に保つために被写体粘膜面に押し付けられる先端フードや突出ピン等（以下、「先端フード等」という）を挿入部の先端に軸線方向に進退可能に取り付け、対物光学系の焦点距離の変化に連動して先端フード等が前後方向に進退するようにしていた（例えば、特許文献１、２）。
【特許文献１】特開平１１−３４２１０４
【特許文献２】特開２０００−２０７１７８
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかし、先端フード等を取り付けると挿入部の先端が太くなってしまうので、肛門から体内に挿入される大腸検査用の内視鏡等の場合は問題が少ないとしても、上部消化管検査用の内視鏡等では被検者に与える苦痛が増大してしまう。
【０００７】
また、先端フード等が被写体粘膜面に押し付けられた状態で使用されるので、粘膜面を圧迫してしまうと共に、先端フード等が粘膜面の動きを直接受けるので進退操作の微調整を行うことが困難で、近接拡大観察時に正確にピント合わせをするのが難しかった。
【０００８】
そこで本発明は、挿入部の先端外径を細く形成することができるように先端フード等を用いることなく近接拡大観察時に被写体粘膜面との距離を容易に最適に保つことができ、近接拡大観察時に正確なピント合わせを容易に行うことができるズーム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】
【０００９】
上記の目的を達成するため、本発明のズーム内視鏡は、挿入部の先端に連結された先端部本体に、先端部本体の前方の観察範囲の近接拡大観察を行うことができるように焦点距離が可変で且つ焦点距離の変化に伴って合焦位置が移動する対物光学系が配置されて、挿入部の基端側に連結された操作部に、対物光学系の焦点距離を変える操作を行うためのズーム操作装置が配置されたズーム内視鏡において、先端部本体を、対物光学系の合焦位置の最大移動距離と同じかそれより長い距離だけ前後方向に可動に挿入部の先端部分に連結して、先端部本体を前後方向に進退操作するための先端部本体進退操作装置を操作部に配置したものである。
【００１０】
なお、ズーム操作装置により軸線方向に進退操作されて対物光学系の焦点距離を可変するズーム操作ワイヤを挿入部内に挿通配置して、操作部側からズーム操作ワイヤを牽引することにより、対物光学系の焦点距離が長くなると同時に合焦位置が先端部本体に接近する近接拡大観察状態になるようにしてもよい。
【００１１】
また、先端部本体進退操作装置により軸線方向に進退操作されて先端部本体を進退させる先端部本体進退操作ワイヤを挿入部内に挿通配置すると共に、先端部本体を挿入部の先端部分において前方方向に付勢する付勢手段を設けて、先端部本体進退操作ワイヤが操作部側から押し出されると、先端部本体が付勢手段の付勢力によって前方に移動するようにしてもよい。
【発明の効果】
【００１２】
本発明によれば、先端フード等を用いることなく近接拡大観察時に被写体粘膜面との距離を最適な状態に容易に保つことができて、近接拡大観察時に正確なピント合わせを容易に行うことができ、先端フード等が不要なので挿入部の先端外径を細く形成することができ、上部消化管検査などにおける被検者の苦痛を軽減することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１３】
先端部本体を、対物光学系の合焦位置の最大移動距離と同じかそれより長い距離だけ前後方向に可動に挿入部の先端部分に連結して、先端部本体を前後方向に進退操作するための先端部本体進退操作装置を操作部に配置する。
【実施例】
【００１４】
図面を参照して本発明の実施例を説明する。
図４はズーム内視鏡の全体構成を示しており、可撓管状の挿入部１の基端に操作部２が連結され、挿入部１の先端付近に形成された湾曲部４は、操作部２に設けられた湾曲操作ノブ３を回転操作することによって、任意の方向に任意の角度だけ屈曲させることができる。
【００１５】
挿入部１の最先端に位置するように湾曲部４の先側に連結された先端部本体１０には対物光学系２０，２１が内蔵されていて、対物光学系２０，２１による被写体の投影位置に固体撮像素子２４が配置されている。
【００１６】
対物光学系２０，２１は、焦点距離可変のいわゆるズーム光学系であり、対物光学系２０，２１の焦点距離を変化させる動作を伝達するためのズーム操作ワイヤ２５が、挿入部１内から操作部２内に引き通されており、操作部２に配置された手動のズーム操作レバー６（ズーム操作装置）によってズーム操作ワイヤ２５が進退操作される。
【００１７】
また、先端部本体１０は湾曲部４の先端に対して前後方向に進退できるように配置されており、先端部本体１０を進退操作するための先端部本体進退操作ワイヤ８１が、ズーム操作ワイヤ２５とは独立して挿入部１内から操作部２内に引き通されており、操作部２に配置された手動の先端部本体進退操作レバー７（先端部本体進退操作装置）によって先端部本体進退操作ワイヤ８１が進退操作される。
【００１８】
図２は、広角視野が得られる通常観察状態になっている挿入部１の先端部分を示している。例えばセラミック等によって形成された先端部本体１０の先端面に観察窓１１が配置されていて、そこに対物光学系の第１レンズであるカバーレンズ２０が嵌め込み固定されている。図示されていない照明窓は観察窓１１と並んで配置されている。
【００１９】
カバーレンズ２０の内側には、対物レンズ群２１と固体撮像素子２４等が配置されていて、先端部本体１０の前方の（図２において下方の）被写体像が固体撮像素子２４の撮像面に投影される。
【００２０】
先端部本体１０に軸線方向に形成された孔に嵌挿固定された固定外筒２７に対して、固定内筒２８が後端部で直接嵌合して固定ネジ２９で固定され、前側においては両筒２７，２８の間にスペース環３０が介挿固着されていて、固定外筒２７と固定内筒２８の間には両端部を除く全長にわたって一定の隙間が確保されている。
【００２１】
カバーレンズ２０は固定内筒２８の先端に水密的に固定されていて、カバーレンズ２０の側面と先端部本体１０との間を塞ぐようにスペース環３０の前端面部分が先端部本体１０に接合されている。
【００２２】
固定内筒２８内には、対物レンズ群２１を組み込んだレンズ筒３６が取り付けられた対物枠３４と、観察像を撮像するための固体撮像素子２４が取り付けられた受像部枠３５とが、互いに独立して軸線方向に進退自在に嵌挿されている。両枠３４，３５の間には第１の圧縮コイルバネ４７が介装されていて、ガタつきが防止されている。
【００２３】
固体撮像素子２４は、例えばＴＡＢ（テープオートメイティングボンディング）基板等の可撓性基板４４の先端に固着されていて、カバーガラス２３が固体撮像素子２４の前端面に接合され、ＹＡＧカットフィルター２２がカバーガラス２３の前端面に接合されている。
【００２４】
可撓性基板４４内には、固体撮像素子２４の駆動回路等を構成する数個の電子部品が搭載されたバッファ基板が配置されていて、その後方に信号ケーブル４５が引き出されている。
【００２５】
固定内筒２８の外周面には、第１、第２及び第３のカム溝５１，５２，５３が形成された円筒形のカム筒５０が、軸線周りに回転自在に被嵌されており、そのカム筒５０を囲む位置に、ズーム操作ワイヤ２５によって駆動されて軸線方向にスライドするスライド筒５５が配置されている。
【００２６】
ズーム操作ワイヤ２５の先端はスライド筒５５に穿設された孔に通されていて、その先側部分に抜け止め環５７が固着されている。スライド筒５５は、ズーム操作レバー６を操作してズーム操作ワイヤ２５を操作部２側から牽引する動作によって後方（図２において上方）にスライド駆動される。
【００２７】
そして、ズーム操作ワイヤ２５を逆方向（即ち、前方）に移動させると、固定内筒２８の外周を囲んで配置された第２の圧縮コイルバネ５８の付勢力により、スライド筒５５が前方にスライド駆動される。なお、第２の圧縮コイルバネ５８の付勢力は、通常観察状態において第１の圧縮コイルバネ４７の付勢力より強く設定されている。
【００２８】
スライド筒５５には、カム筒５０に形成されている第１のカム溝５１に先端付近がガタつき無く係合する第１のピン６５が、内方に向けて突出する状態にねじ込み固定されている。
【００２９】
また対物枠３４には、第２のカム溝５２に頭部が係合する第２のピン６６が外方に向けて突出する状態にねじ込み固定されており、受像部枠３５には、第３のカム溝５３に頭部が係合する第３のピン６７が外方に向けて突出する状態にねじ込み固定されている。固定内筒２８には、第２のピン６６と第３のピン６７が通過する直進溝６８，６９が軸線と平行方向に形成されている。
【００３０】
また、この実施例の先端部本体１０の後端寄りの部分は、湾曲部４を構成する最先端の節輪４ａに対して軸線方向にスライド自在に緩く嵌挿されており、先端部本体１０の側面に突設された移動範囲規制ピン８３が、最先端の節輪４ａに軸線と平行方向に形成された直線溝８２に係合している。
【００３１】
したがって、先端部本体１０は移動範囲規制ピン８３が直線溝８２に対して移動可能な範囲Ｌで挿入部１の先端において軸線方向に移動自在であり、軸線周りの回転運動は移動範囲規制ピン８３と直線溝８２との係合によって阻止されている。
【００３２】
そのような先端部本体１０の後端部には先端部本体進退操作ワイヤ８１の先端部分が連結固定され、先端部本体１０の外周面の中間部分には先端部本体付勢用圧縮コイルバネ８４（付勢手段）が装着されていて、先端部本体１０を最先端の節輪４ａに対して常時前方に付勢している。そして、その部分の外面は、湾曲部４を被覆する弾力性のあるゴムチューブ５によって連続的に被覆されている。
【００３３】
したがって、図２に示されるように、先端部本体進退操作ワイヤ８１が操作部２側から牽引された状態では、先端部本体１０が先端部本体付勢用圧縮コイルバネ８４を圧縮して移動範囲の後端に位置しており、先端部本体進退操作ワイヤ８１を操作部２側から前方に押し出すと、先端部本体１０が先端部本体付勢用圧縮コイルバネ８４の付勢力によって前方（図２において下方）に移動する。
【００３４】
このような構成により、図２に示される通常観察状態においては、先端部本体進退操作ワイヤ８１が操作部２側に牽引されていて、先端部本体１０が移動範囲の後端位置（移動範囲規制ピン８３がＡ位置）にあり、カバーレンズ２０を含めた対物レンズ群２１の焦点距離が最も短くされて例えば１２０°程度の視野角が得られる。
【００３５】
そして、焦点距離が短いので非常に深い焦点深度が得られ、焦点調節を行わなくても観察窓１１の表面から例えば５〜１００ｍｍの範囲において鮮明な観察像を得ることができて、その際の合焦位置（最遠合焦位置）は観察窓１１の表面から例えば１０ｍｍ程度の位置である。
【００３６】
そのような通常観察状態から、操作部２においてズーム操作レバー６を操作してズーム操作ワイヤ２５を操作部２側に牽引すると、図３に示されるように、スライド筒５５が第２の圧縮コイルバネ５８の付勢力に抗して後方にスライドし、それと共に移動する第１のピン６５と第１のカム溝５１との係合によって、カム筒５０が軸線回りに回転駆動される。
【００３７】
カム筒５０が軸線回りに回転すると、カム筒５０に形成された第２及び第３のカム溝５２，５３と係合する第２及び第３のピン６６，６７が軸線方向に移動させられ、対物枠３４が前方にスライドすると共に受像部枠３５が後方にスライドする。
【００３８】
その結果、カバーレンズ２０を含めた対物レンズ群２１の焦点距離が長い近接拡大観察状態になって、例えば視野角が４０°程度に狭まって焦点深度が浅くなり、それと同時に、合焦位置（最近接合焦位置）が通常観察時から距離Ｓだけ移動して、観察窓１１の表面から例えば３ｍｍ程度に接近する状態になり、鮮明な観察像が得られる観察距離は２〜４ｍｍ程度の範囲になる。
【００３９】
すると、それまで通常観察状態で観察していた被写体粘膜面が焦点深度の範囲から外れて、鮮明な観察像を得ることができなくなる。その時、手元側から挿入部１を体内に押し込む操作をすることで先端部本体１０を適切な位置に誘導しようとしても、２ｍｍ程度しかない焦点深度に対応するような微細な操作を行うのは困難である。
【００４０】
そこで、操作部２において、先端部本体進退操作ワイヤ８１を押し込む方向に先端部本体進退操作レバー７を操作すると、図１に示されるように、挿入部１の先端において先端部本体１０が前方（図１において下方）に移動するので、その時の移動距離を合焦位置の移動距離Ｓと同じにすれば、通常観察時の合焦位置にあった被写体粘膜面の鮮明な近接拡大観察を行うことができる。
【００４１】
したがって、図１に示されるように、先端部本体の軸線方向の最大移動距離Ｌを、対物光学系２０，２１の合焦位置の最大移動距離Ｓと同じかそれより長い距離（即ち、Ｌ≧Ｓ）に設定しておけば、ズーム動作に伴う合焦位置の移動に合わせて先端部本体１０を軸線方向に移動させて、近接拡大観察時に被写体粘膜面との距離を最適の状態に容易に保つことができて、近接拡大観察時に正確なピント合わせを容易に行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【００４２】
【図１】本発明の実施例のズーム内視鏡の近接拡大観察状態の挿入部先端付近の側面断面図である。
【図２】本発明の実施例のズーム内視鏡の通常観察状態の挿入部先端付近の側面断面図である。
【図３】本発明の実施例のズーム内視鏡において、通常観察状態から焦点距離を短くするズーム操作が行われた状態の挿入部先端付近の側面断面図である。
【図４】本発明の実施例のズーム内視鏡の全体構成を示す側面図である。
【符号の説明】
【００４３】
１  挿入部
２  操作部
４  湾曲部
４ａ  最先端の節輪
６  ズーム操作レバー（ズーム操作装置）
７  先端部本体進退操作レバー（先端部本体進退操作装置）
１０  先端部本体
１１  観察窓
２０，２１  対物光学系
２５  ズーム操作ワイヤ
８１  先端部本体進退操作ワイヤ
８２  直線溝
８３  移動範囲規制ピン
８４  先端部本体付勢用圧縮コイルバネ（付勢手段）
Ｌ  先端部本体の軸線方向の最大移動距離
Ｓ  対物光学系の合焦位置の最大移動距離
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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