(57)【要約】【課題】  前方視野および全周視野を照らし、全周視野のみならず前方視野全体についても鮮明な画像が得られる内視鏡を実現する。【解決手段】  中央に開口部を有し、開口部の中心軸回りに回転対称な反射面を有する主鏡１と、中央に開口部を有し、上記中心軸の回りに回転対称な反射面を有する副鏡２と、副鏡２の開口部に設けられたレンズ３と、主鏡１および副鏡２を支持し、側方３６０度全周８からの入射光７ａを透過する透明カバー５と、透明カバー５を透過した入射光７ａが主鏡１により副鏡２方向へ反射された後、さらに副鏡２により主鏡１の開口部の方向へ反射される反射光およびレンズ３を透過した透過光７ｂを撮像する撮像装置４と、レンズ３からの透過光７ｂが入射する方向の逆方向および側方３６０度全周に向けて光を照射する光源６とを備える。【選択図】  図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
中央に開口部を有し、上記開口部の中心軸回りに回転対称な反射面を有する主鏡と、
中央に開口部を有し、上記中心軸の回りに回転対称な反射面を有する副鏡と、
上記副鏡の開口部に設けられたレンズと、
上記主鏡および上記副鏡を支持し、側方３６０度全周からの入射光を透過する透明カバーと、
上記透明カバーを透過した上記入射光が上記主鏡により上記副鏡方向へ反射された後、さらに上記副鏡により上記主鏡の開口部の方向へ反射される反射光および上記レンズを透過した透過光を撮像する撮像装置と、
上記レンズからの透過光が入射する方向の逆方向および上記側方３６０度全周に向けて光を照射する光源とを備えた内視鏡。
【請求項２】
透明カバーの内側に、光を拡散反射する拡散反射面を設けたことを特徴とする請求項１記載の内視鏡。
【請求項３】
透明カバーの外側に、光を拡散および透過する拡散透過面を設けたことを特徴とする請求項１記載の内視鏡。
【請求項４】
透明カバーの副鏡側の端面に、傾斜部を設けたことを特徴とする請求項１から３のいずれか１項に記載の内視鏡。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、前方視野および側方３６０度の全周視野を有し、これら両視野を照明する照明手段を備えた内視鏡に関する。
【背景技術】
【０００２】
人や動物の体腔内観察用、あるいは上下水管などの管内検査用として内視鏡が活用されている。体腔内、配管内などにおいて内視鏡の側方全周視野を同時に観察、検査を行うために、従来から全方位内視鏡装置が用いられている。従来の全方位内視鏡装置においては、光源からの照明光を全周視野からの光を受光する全方位受光ユニットに対して、操作者の手元側（操作部側）から全周視野の照射を行っている（例えば特許文献１参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００３−２７９８６２号公報（第４頁、図４）
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
従来の全方位内視鏡装置では、上記のように照明光を全方位受光ユニットに対して、操作者の手元側から全周視野に照射するため、全方位受光ユニットが障害となり、前方視野内のすべての対象物を照射することができず、前方視野全体の鮮明な画像が得られないという課題があった。
【０００５】
この発明は、上記のような問題点を解決するためになされたものであり、前方視野および全周視野を持ち、これら両視野全体を照らし、全周視野のみならず前方視野全体についても鮮明な画像が得られる内視鏡を実現することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
この発明に係る内視鏡は、中央に開口部を有し、上記開口部の中心軸回りに回転対称な反射面を有する主鏡と、中央に開口部を有し、上記中心軸の回りに回転対称な反射面を有する副鏡と、上記副鏡の開口部に設けられたレンズと、上記主鏡および上記副鏡を支持し、側方３６０度全周からの入射光を透過する透明カバーと、上記透明カバーを透過した上記入射光が上記主鏡により上記副鏡方向へ反射された後、さらに上記副鏡により上記主鏡の開口部の方向へ反射される反射光および上記レンズを透過した透過光を撮像する撮像装置と、上記レンズからの透過光が入射する方向の逆方向および上記側方３６０度全周に向けて光を照射する光源とを備えたものである。
【発明の効果】
【０００７】
この発明によれば、前方視野および全周視野を照らし、１つの撮像装置でレンズを透過した前方視野の画像、主鏡および副鏡で反射された全周視野の画像を同時に観察することができ、全周視野のみならず前方視野全体についても鮮明な画像が得られる内視鏡を実現することができる。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
【図１】この発明の実施の形態１における内視鏡の全体構成を示す斜視図である。
【図２】この発明の実施の形態１における内視鏡の構成を示す断面図である。
【図３】この発明の実施の形態１における内視鏡の構成を示す断面図である。
【図４】この発明の実施の形態２における内視鏡の構成を示す断面図である。
【図５】この発明の実施の形態３における内視鏡の構成を示す断面図である。
【図６】この発明の実施の形態４における内視鏡における光の屈折を示す図である。
【図７】この発明の実施の形態４における内視鏡の透明カバー端面を通る光の屈折を示す断面図である。
【図８】この発明の実施の形態４における内視鏡の一部を示す断面図である。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
実施の形態１．
この発明を実施するための実施の形態１における内視鏡の全体構成の斜視図を図１に示す。図において、同一の符号を付したものは、同一またはこれに相当するものであり、これは、明細書の全文において共通することである。
図１に示すように、本実施の形態における内視鏡は、主鏡１と、副鏡２と、副鏡２の開口部に設けられたレンズ３と、撮像装置４と、主鏡１および副鏡２を支持する透明カバー５と、光源としてのライト６とで構成される。
【００１０】
次に、本実施の形態における内視鏡の構成を図２の断面図を用いて示す。
図２に示すように、本実施の形態における内視鏡は、中央に開口部を有し、上記開口部の中心軸を回転対称軸として、その回りに回転対称な反射面を有する主鏡１と、中央に開口部を有し、主鏡１の回転対称軸と同一の回転対称軸の回りに回転対称な反射面を有する副鏡２と、副鏡２の開口部に設置されたレンズ３と、主鏡１の後方（図２における下方）に設置された撮像装置４と、主鏡１および副鏡２を対向配置させて支持する透明カバー５と、透明カバー５の２つの端面のうち、主鏡１側の端面に光を照射する光源としてライト６とで構成される。
【００１１】
次に動作について説明する。
内視鏡の側方、すなわち、透明カバー５の側方の全周視野８から、透明カバー５を透過して主鏡１で反射した後に副鏡２で反射された入射光７ａと、内視鏡の前方視野９からレンズ３を透過した入射光７ｂとは、いずれも撮像装置４に入射する。これにより、全周視野８および前方視野９を常時、同時に観察することができる。
【００１２】
ライト６からの照明光１０のうち、内視鏡の側方へ照射された照明光１０ａは、全周視野を照らす。また、ライト６から透明カバー５の主鏡１側の端面に入射し、透明カバー５によって導光されて副鏡２側の端面から出射された照明光１０ｂは、前方視野を照らす。そのため、全周視野、前方視野それぞれについて光源を用意する必要がなく、ライト６のみで全周視野と前方視野の両方を同時に照らすことができ、全周視野と前方視野全体の両方とも鮮明な画像が得られる。また、ライト６のみを用意すればよいため、内視鏡の小型化も容易となる。
【００１３】
ここで、図２において、ライト６から照射され、透明カバー５の内部を透過して前方視野を照射する光を破線の矢印（例えば図２の１０ｂ）で示す。また、ライト６から（透明カバー５を透過するか否かにかかわらず）側方の全周視野を照射する光を実線の矢印（例えば図２の１０ａ）で示す。また、撮像装置４に全周視野８または前方視野９から入射する光を二点鎖線の矢印（例えば図２の７ａ、７ｂ）で示す。また、この光線の記法については図２に限らず、以下の実施の形態における図でも同様である。
【００１４】
なお、図２において、ライト６の向きは主鏡１および副鏡２の回転対称軸に対して傾斜させた場合の構成を示しているが、これに限るものではない。例えば、図３に示すように、ライト６が透明カバー５の後方にあり、しかも、ライト６の光軸が図２と異なり、上記回転対称軸と平行で前方（図３において、ライト６から透明カバー５の方向）を向いているものでもよい。前方視野および全周視野の両方が照射可能な方向であれば、観察対象、使用するライトの指向性などに応じて、ライト６の方向を適宜選択することができる。また、これは本実施の形態に限らず、以下の実施の形態においても同様である。
【００１５】
本実施の形態によれば、ライト６によって全周視野を照らすとともに、透明カバー５で導光することにより、前方視野を照らすことができる。これにより、前方視野、全周視野それぞれを照明するライトを用意しなくとも、ライト６で両視野を照射することができ、全周視野のみならず前方視野全体についても鮮明な画像が得られる。また、１つの撮像装置４により全周視野と前方視野の両方を常時、同時に観察することができる。さらに、それぞれの視野を照らすための光源を別々に用意する必要がなく、ライト６のみでよいため、内視鏡の小型化が容易となる。
【００１６】
さらに、ライト６は図１において２個の場合を示したが、これに限るものではない。側方３６０度の全周視野全体を照らす必要がない場合にはライト６の数を適宜減らすことができる。例えば、配管内の全周３６０度のうち、所定の角度（例えば開き角９０度の内側）の部分のみと前方視野とを同時に観察すればよいという用途であるなどの場合には、ライト６は１個で充分なこともある。逆に、光量を増加したい場合にはライト６を３個ないしそれ以上配置することができる。すなわち、ライト６は観察対象とする領域と光の照度に応じて、個数を適宜選択することが可能である。
【００１７】
実施の形態２．
この発明を実施するための実施の形態２における内視鏡の構成を示す断面図を図４に示す。同図に示すように、本実施の形態では、透明カバー５の内側に拡散反射面１１を設けている。同図において拡散反射面１１以外の構成については実施の形態１と同じであるため、図２と同じ符号を付して詳細な説明は省略する。
【００１８】
次に動作について説明する。
実施の形態１と同様に、本実施の形態における内視鏡では、全周視野８から主鏡１および副鏡２で反射された入射光７ａと、前方視野９からレンズ３を透過した入射光７ｂとが撮像装置４に入射する。そのため１つの撮像装置４により、全周視野８および前方視野９を常時、同時に観察することができる。
ライト６から透明カバー５の主鏡１側の端面に入射して、副鏡２側の端面から出射される照明光１０ｂは、前方視野を照らす。また、透明カバー５に入射した照明光の一部（図４における符号１０ａで示す）は、拡散反射面１１で拡散反射されて全周視野を照らす。これにより、ライト６の照明光によって、前方視野と全周視野の両方を同時に照らすことができ、全周視野と前方視野全体の両方とも鮮明な画像が得られる。さらに、それぞれの視野を照らすための光源を別々に用意する必要がなく、ライト６のみでよい。そのため、内視鏡の小型化が容易となる。
【００１９】
なお、拡散反射面１１は、透明カバー５に拡散反射する物質（硫酸バリウム、炭酸マグネシウムなど）を塗布する、あるいは、透明カバー５の表面をサンドブラスト加工により微小な凹凸を形成してその上に鏡面めっきを施す、あるいは、透明カバー５に酸化アルミニウム粉体等拡散反射面をもつ物質を密着させる等の方法で作成することができる。
また、拡散反射面１１の設置箇所は、図４に示す構成に限らない。図４において、全周視野８と透明カバー５とが重なる部分である、断面図上での線分ＡＢ間を除き、透明カバー５の内側であれば拡散反射面１１は設置可能である。
【００２０】
本実施の形態によれば、ライト６によって全周視野を照らすとともに、透明カバー５で導光することにより、前方視野を照らすことができる。これにより、前方視野、全周視野それぞれを照明するライトを用意しなくとも、ライト６で両視野を照射することができ、全周視野のみならず前方視野全体についても鮮明な画像が得られる。また、１つの撮像装置４により全周視野と前方視野の両方を常時、同時に観察することができる。さらに、それぞれの視野を照らすための光源を別々に用意する必要がなく、ライト６のみでよいため、内視鏡の小型化が容易となる。
【００２１】
実施の形態３．
この発明を実施するための実施の形態３における内視鏡の構成を示す断面図を図５に示す。同図に示すように、本実施の形態では、透明カバー５の外側に拡散透過面１２を設けている。同図において拡散透過面１２以外の構成については実施の形態１と同じであるため、図２と同じ符号を付して詳細な説明は省略する。
【００２２】
次に動作について説明する。
実施の形態１および２と同様、図５に示す内視鏡により、全周視野８から主鏡１および副鏡２で反射された入射光７ａと、前方視野９からレンズ３を透過した入射光７ｂとを常時、同時に観察することができるため、全周視野および前方視野を同時に観察することができる。
【００２３】
ライト６から透明カバー５の主鏡１側の端面に入射して副鏡２側の端面から出射される照明光１０ｂは、前方視野を照らす。また、透明カバー５に入射された照明光の一部は拡散透過面１２で拡散されて全周視野を照らす（図５における符号１０ａ）。
【００２４】
このような構成によれば、ライト６によって全周視野を照らすとともに、透明カバー５で導光することにより、前方視野を照らすことができる。これにより、前方視野、全周視野それぞれを照明するライトを用意しなくとも、ライト６で両視野を照射することができ、全周視野のみならず前方視野全体についても鮮明な画像が得られる。また、１つの撮像装置４により全周視野と前方視野の両方を常時、同時に観察することができる。さらに、それぞれの視野を照らすための光源を別々に用意する必要がなく、ライト６のみでよいため、内視鏡の小型化が容易となる。
なお、拡散透過面１２は、透明カバー５の外周表面をサンドブラスト加工により微小な凹凸を形成すること等により作成することができる。
【００２５】
また、拡散透過面１２の設置箇所は、図５に示す構成に限るものではない。図５において、透明カバー５の外側で全周視野８と重なる部分となる断面図上の線分ＣＤ間を除き、透明カバー５の外側であれば、拡散透過面１２は設置可能である。
【００２６】
実施の形態４．
以上の実施の形態において、透明カバー５の材料としてはアクリル、ガラス等の光を透過する材料を用いることができる。一般にこれらの光を透過する材料は光の屈折率が空気より高い。例えば、アクリルを用いた場合、図６に示すように、光がアクリル部分１４から空気中１５に出射する場合には、その出射角θoutは入射角θinより大きくなる。
この性質を利用し、透明カバー５の照射光が出射する側（副鏡２側）の端面に傾斜をつけた傾斜部５ａとすることで、図７に示すように出射光（前方視野への照明光）１０ｂを所定の方向に曲げることができる。
【００２７】
図８に示すように、透明カバー５の副鏡２側の端面を外周側が内周側よりも低くなる傾斜部５ａの形状とした場合、前方視野への照明光１０ｂは内側へと曲げられるので、近くの対象物を明るく照らすことができる。また、これとは逆に、透明カバー５の副鏡２側の端面を内側が低くなる傾斜部５ａの形状とした場合、前方視野への照明光１０ｂは外側へと曲げられるので、対象物を広範囲に渡って照らすことができる。
透明カバー５の材質および内視鏡を使用する環境（空気中、液体中等）に応じて傾斜部５ａの傾斜角を適宜設定することで、内視鏡の観察対象にあわせて、前方視野のうち、内視鏡に近い領域を明るくするか、あるいは、広範囲を照らすように設定することができる。
【００２８】
本実施の形態によれば、前方視野、全周視野それぞれを照明するライトを用意しなくとも、ライト６で両視野を照射することができ、全周視野のみならず前方視野全体についても鮮明な画像が得られる。また、１つの撮像装置４により全周視野と前方視野の両方を常時、同時に観察することができる。また、それぞれの視野を照らすための光源を別々に用意する必要がなく、ライト６のみでよいため、内視鏡の小型化が容易となる。
さらに、透明カバー５の傾斜部５ａの傾斜角度を設定することにより、内視鏡の使用環境および観察対象に応じて、前方視野の中で照明光を照射する領域を近接の特定の領域、あるいは広範囲な領域に設定することができる。
【符号の説明】
【００２９】
１  主鏡、２  副鏡、３  レンズ、４  撮像装置、５  透明カバー、５ａ  傾斜部、６  ライト（光源）、７ａ、７ｂ  入射光、８  全周視野、９  前方視野、１０  照明光、１０ａ  全周視野への照明光、１０ｂ  前方視野への照明光、１１  拡散反射面、１２  拡散透過面。
【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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