(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を挿入部１の先端部分に前後方向に可動に連結すると共に、ズーム操作機構６，８６，８７によって対物光学系２０，２１を近接拡大状態にする操作を行うことにより、それに連動して挿入部１の先端部分において先端部本体１０が前方に移動するようにした。【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焦点距離可変の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機構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挿入部の先端部分に前後方向に可動に連結すると共に、上記ズーム操作機構によって上記対物光学系を近接拡大状態にする操作を行うことにより、それに連動して上記挿入部の先端部分において上記先端部本体が前方に移動するようにしたことを特徴とするズーム内視鏡。
【請求項２】
上記対物光学系の焦点距離を可変操作するためのズーム操作ワイヤと上記先端部本体を進退操作するための先端部本体進退操作ワイヤとが互いに独立して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が近接拡大状態になり、上記先端部本体進退操作ワイヤを押し出すことにより上記先端部本体が先方に移動する請求項１記載のズーム内視鏡。
【請求項３】
上記操作部に配置されているズーム操作機構を操作することにより、上記ズーム操作ワイヤが牽引されて上記対物光学系が近接拡大観察状態になるのと同時に、上記先端部本体進退操作ワイヤが押し出されて上記先端部本体が前方に移動する請求項２記載のズーム内視鏡。
【請求項４】
上記ズーム操作ワイヤと上記先端部本体進退操作ワイヤとが、同じ軸線周りに回転するように一体的に形成された二つの回転ドラムに巻回されている請求項３記載のズーム内視鏡。
【請求項５】
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２、３又は４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って、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、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焦点距離可変の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機構が配置されたズーム内視鏡において、先端部本体を挿入部の先端部分に前後方向に可動に連結すると共に、ズーム操作機構によって対物光学系を近接拡大状態にする操作を行うことにより、それに連動して挿入部の先端部分において先端部本体が前方に移動するようにしたものである。
【００１０】
なお、対物光学系の焦点距離を可変操作するためのズーム操作ワイヤと先端部本体を進退操作するための先端部本体進退操作ワイヤとが互いに独立して挿入部内に挿通配置されていて、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が近接拡大状態になり、先端部本体進退操作ワイヤを押し出すことにより先端部本体が先方に移動するようにするとよい。
【００１１】
その場合、操作部に配置されているズーム操作機構を操作することにより、ズーム操作ワイヤが牽引されて対物光学系が近接拡大観察状態になるのと同時に、先端部本体進退操作ワイヤが押し出されて先端部本体が前方に移動するようにすると操作が容易である。
【００１２】
また、ズーム操作ワイヤと先端部本体進退操作ワイヤとが、同じ軸線周りに回転するように一体的に形成された二つの回転ドラムに巻回されていてもよく、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が設けられていて、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】
【００１３】
本発明によれば、ズーム操作機構によって対物光学系を近接拡大状態にする操作を行うと、それに連動して挿入部の先端部分において先端部本体が前方に移動するので、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】
【００１４】
対物光学系の焦点距離を可変操作するためのズーム操作ワイヤと先端部本体を進退操作するための先端部本体進退操作ワイヤとが互いに独立して挿入部内に挿通配置されていて、操作部側からズーム操作ワイヤを牽引することにより、対物光学系が近接拡大状態になるのと同時に先端部本体進退操作ワイヤが押し出されて先端部本体が前方に移動する。
【実施例】
【００１５】
図面を参照して本発明の実施例を説明する。
図３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。
【００１６】
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。
【００１７】
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によってズーム操作ワイヤ２５が進退操作される。
【００１８】
また、先端部本体１０が挿入部１の先端におい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内に引き通されている。
【００１９】
そして、この先端部本体進退操作ワイヤ８１もズーム操作レバー６によって進退操作され、ズーム操作ワイヤ２５が操作部２側から牽引操作された時は先端部本体進退操作ワイヤ８１が押し出され、ズーム操作ワイヤ２５が押し出されたときは先端部本体進退操作ワイヤ８１が牽引されるようになっている。
【００２０】
図１と図２は挿入部１の先端部分を示しており、図１は近接拡大観察状態、図２は広角視野が得られる通常観察状態である。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。
【００２１】
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１及び図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。
【００２２】
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。
【００２３】
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。
【００２４】
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。
【００２５】
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。
【００２６】
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。
【００２７】
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。
【００２８】
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、図１に示されるように後方（図において上方）にスライド駆動される。
【００２９】
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、図２に示されるようにスライド筒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。
【００３０】
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。
【００３１】
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。
【００３２】
このような構成により、図２に示される通常観察状態から、操作部２のズーム操作レバー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１に示されるように、スライド筒５５が第２のコイルバネ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。
【００３３】
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が後方にスライドして、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る。
【００３４】
このようにして、ズーム操作ワイヤ２５を進退操作することによりズーム（焦点距離の変化）とフォーカス（合焦位置の変化）の動作が同時に行われて、例えば通常観察時には視野角が１２０°で観察距離が５〜１００ｍｍの範囲だったものが、視野角が４０°で観察距離が２〜４ｍｍの範囲になって近接拡大観察状態になる。
【００３５】
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ピン８３が、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。
【００３６】
したがって、先端部本体１０はピン８３が直線溝８２に対して移動可能な範囲で挿入部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ピン８３と直線溝８２との係合によって阻止されている。
【００３７】
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。
【００３８】
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、図１に示されるように、先端部本体１０が先端部本体付勢用圧縮コイルバネ８４の付勢力によって移動範囲の前端位置に移動する。
【００３９】
図４と図５は、ズーム操作レバー６を操作することによりズーム操作ワイヤ２５と先端部本体進退操作ワイヤ８１とを同時に進退駆動するように操作部２に配置されたズーム操作機構を示している。
【００４０】
ズーム操作ワイヤ２５と先端部本体進退操作ワイヤ８１は、同じネジ棒状軸８８の周りに回転（螺動）自在な一体的に形成された二つの回転ドラム８６，８７に巻回されており、ズーム操作レバー６も回転ドラム８６，８７に一体的に連結されている。
【００４１】
また、二つの回転ドラム８６，８７とズーム操作レバー６とが一体的になった部材と操作部２に固定されている台座２ａとの間に、ゴム材又はコルク材等からなる摩擦盤８９が挟み込まれていて、ズーム操作レバー６にある程度の摩擦力を付与している。
【００４２】
したがって、ネジ棒状軸８８に対して螺動するズーム操作レバー６による摩擦盤８９の圧接量を任意に調整することにより、ズーム操作レバー６に対して最適の大きさの摩擦力を付与することができる。
【００４３】
このように構成された実施例のズーム内視鏡は、ネジ棒状軸８８を中心にしてズーム操作レバー６を上方に回転操作することにより、ズーム操作ワイヤ２５が牽引されて対物光学系２０，２１が近接拡大観察状態になるのと同時に、先端部本体進退操作ワイヤ８１が押し出されて先端部本体１０が前方に移動して、図２の状態から図１の状態になる。
【００４４】
したがって、先端フード等を用いることなく近接拡大観察時に観察窓１１と被写体粘膜面との間の距離を最適な状態に容易に保つことができ、体壁の動きが先端部本体１０に直接伝わらないので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。また、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。
【００４５】
なお、二つの回転ドラム８６，８７の寸法形状を各々任意に選択することにより、各ワイヤ２５，８１の進退移動量を個々に調整することができ、対物光学系２０，２１の焦点距離の変化に連動して先端部本体１０を最適の距離だけ進退させることができる。
【図面の簡単な説明】
【００４６】
【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の全体構成を示す側面図である。
【図４】本発明の実施例のズーム内視鏡の操作部に配置されたズーム操作機構の側面図である。
【図５】本発明の実施例のズーム内視鏡の操作部に配置されたズーム操作機構の背面断面図である。
【符号の説明】
【００４７】
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（ズーム操作機構）
１０  先端部本体
１１  観察窓
２０，２１  対物光学系
２４  固体撮像素子
２５  ズーム操作ワイヤ
８１  先端部本体進退操作ワイヤ
８６，８７  回転ドラム（ズーム操作機構）
【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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