(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
挿入部の先端部本体の先端面に配置された観察窓内に焦点距離可変の対物光学系を内蔵すると共に、上記先端部本体の先端部分を筒状に囲んで前方に突出する先端フードを軸線方向に進退可能に配設して、上記対物光学系の焦点距離の変化に連動して上記先端フードを進退させるようにしたズーム内視鏡において、
上記先端フードが、上記先端部本体の外周面に嵌合する金属製の内筒と、その内筒の外面に嵌合する電気絶縁性のプラスチックからなる外筒とを一体的に結合して形成されていて、上記内筒には、上記先端フードを軸線方向に進退駆動するための駆動力が上記先端部本体内から伝達され、上記外筒は少なくとも上記内筒の外周面全体と先端面全体とを覆っていて、上記外筒の先端面が上記先端フードの先端面を形成し、
上記対物光学系の焦点距離が短い通常観察状態においては上記先端フードの先端面の位置が上記先端部本体の先端面と同面になり、上記対物光学系の焦点距離が長くなるのにつれて上記先端フードが上記先端部本体の先端面から前方に突出して、上記先端フードが上記先端部本体から前方に最も突出した状態の時、上記先端フードの先端面が上記対物光学系の拡大観察状態のベストフォーカス位置と一致するようにしたことを特徴とするズーム内視鏡。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、焦点距離可変の対物光学系を有するズーム内視鏡に関する。
【０００２】
【従来の技術】
内視鏡によって粘膜面の顕微鏡的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】
【発明が解決しようとする課題】
一般に、光学系の焦点距離が長くなると、焦点深度が浅くなってベストフォーカスの距離から少しずれただけで被写体がピンぼけになってしまう。
【０００５】
そこで、粘膜面の顕微鏡的拡大観察を行う際には、被写体との距離を適切に保つために先端フードが用いられる場合が少なくない。
しかし、そのような近接拡大観察の際の距離確保に適した先端フードを挿入部先端に取り付けると、広角視野に切り換えたときに視野範囲の周辺部分が先端フードで遮られて、観察に支障が生じる不都合がある。
【０００６】
そこで本発明は、近接拡大観察時には先端フードで被写体との距離を適切に保つことができ、かつ広角視野観察時には視野が遮られないズーム内視鏡を提供することを目的とする。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
上記の目的を達成するため、本発明のズーム内視鏡は、挿入部の先端面に配置された観察窓内に焦点距離可変の対物光学系を内蔵したズーム内視鏡において、上記挿入部の先端部分を筒状に囲んで前方に突出する先端フードを軸線方向に進退可能に配設し、上記対物光学系の焦点距離の変化に連動して上記先端フードを進退させるようにしたことを特徴とする。
【０００８】
なお、上記先端フードは、上記対物光学系の焦点距離が長くなるのにつれて上記先端部本体の先端面から前方に突出するようにするとよく、上記先端フードが上記先端部本体から前方に最も突出した状態の時、上記先端フードの先端面が上記対物光学系のベストフォーカス位置と一致するようにしてもよい。
【０００９】
【発明の実施の形態】
図面を参照して本発明の実施の形態を説明する。
図５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の先端部分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。
【００１０】
湾曲部４の先端には、対物光学系等が内蔵された先端部本体１０が連結されている。また、挿入部１と操作部２との連結部付近には、挿入部１内に挿通配置された処置具挿通チャンネルの入口である処置具挿入口５が突出配置されている。６は、ズーミング操作を行うためのズーム操作レバーである。
【００１１】
操作部２の後部に連結された可撓性連結管７の先端にはコネクタ８が連結されており、このコネクタ８は、後述する照明用ライトガイドファイババンドルに対する照明光の供給及び先端部本体１０に内蔵の固体撮像素子で撮像された映像信号の処理等を行うための光源装置兼ビデオプロセッサ（図示せず）に接続される。
【００１２】
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。図中の１２は、先端部本体１０の先端面に開口する処置具挿通チャンネルである。
【００１３】
観察窓１１は先端部本体１０の先端面に配置されていて、そこに対物光学系の第１レンズであるカバーレンズ２０が嵌め込まれている。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。
【００１４】
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の前方の被写体像が固体撮像素子２４の撮像面に結像される。
【００１５】
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、両筒２７，２８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。
【００１６】
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前蓋３１がスペース環３０に接合されている。
【００１７】
固定内筒２８内には、対物レンズ群２１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。
【００１８】
対物レンズ群２１はレンズ筒３６内に組み付け固定されており、そのレンズ筒３６が対物枠３４に接合されている。ただし、レンズ筒３６を対物枠３４に対してネジ固定してもよい。
【００１９】
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。
【００２０】
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。
【００２１】
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、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。
【００２２】
スライド筒５５に穿設された孔に操作ワイヤ２５の先端が通されていて、その先端に抜け止め環５７が固着されている。スライド筒５５は、光学系操作レバー６を操作して操作ワイヤ２５を操作部２側から牽引する動作によって、図２に示されるように後方（図において右方）にスライド駆動される。
【００２３】
そして、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１に示されるようにスライド筒５５が左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。
【００２４】
スライド筒５５には、カム筒５０に形成された第１のカム溝５１に先端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。
【００２５】
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。
【００２６】
図３は、第１ないし第３のカム溝５１，５２，５３と第１ないし第３のピン６５，６６，６７との係合状態を示す展開図であり、各ピン６５，６６，６７は図１に示される近接拡大状態（長焦点距離）の位置にある。
【００２７】
この近接拡大状態から操作部２の光学系操作レバー６を操作して操作ワイヤ２５を牽引すると、図２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。
【００２８】
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が後方にスライドすると共に受像部枠３５が前方にスライドして、カバーレンズ２０を含めた対物レンズ群２１の焦点距離が短くなる。
【００２９】
このように、操作ワイヤ２５を進退操作することによりズーミングとフォーカシングとが同時に行われて、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、顕微鏡的な近接拡大観察状態になる。
【００３０】
そして、光学系操作レバー６を中間の任意の位置で止めれば、操作ワイヤ２５とスライド筒５５を介して駆動される対物枠３４と受像部枠３５とが移動範囲の中間位置で止まって、通常観察状態と近接拡大観察状態との間の任意の倍率で観察することができる。
【００３１】
なお、第１のカム溝５１の長さはカム筒５０の回転角にしてちょうど９０°であるが、第２と第３のカム溝５２，５３は両端部分が共に第１のカム溝５１より長く形成されている。その結果、第１のカム溝５１とそれに係合する第１のピン６５が、カム筒５０の回転角度を規制するストッパになっている。
【００３２】
先端部本体１０の先端部分を筒状に囲んで先端フード７０が配置されている。この先端フード７０は、先端部本体１０の外周面に対して軸線方向にスライド自在に嵌合している。
【００３３】
先端フード７０は、先端部本体１０に嵌合する金属製の内筒７１と、その外面に嵌合する電気絶縁性のプラスチックからなる外筒７２とを一体的に螺合結合して形成されている。なお、内筒７１をセラミック等によって形成してもよい。
【００３４】
そして、先端フード７０とスライド筒５５とが、連結ピン７７によって連結されていて、スライド筒５５が軸線方向に移動するとそれと共に先端フード７０が移動するように構成されている。
【００３５】
即ち、連結ピン７７は、図４に拡大図示されるように、第１のピン６５が螺合するネジ孔の上半部分にねじ込まれてスライド筒５５と結合され、先端部本体１０に軸線と平行方向に形成された長孔７８内を通って、連結ピン７７の頭部は内筒７１に形成された孔にガタつきなく嵌合している。
【００３６】
したがって、操作部２から操作ワイヤ２５を進退操作して対物光学系の焦点距離を変化させると、それと共に先端フード７０が軸線方向に移動し、図２に示される通常観察状態においては先端フード７０の先端面Ａの位置が先端部本体１０の先端面と一致する。
【００３７】
そして先端フード７０は、対物光学系の焦点距離が長くなるにつれて先端部本体１０の先端面から前方に突出し、先端フード７０が先端部本体１０から最も突出した状態の時には、先端フード７０の先端面Ａが、最も近接拡大の状態になっている対物光学系のベストフォーカス位置と一致するようになっている。
【００３８】
したがって、通常観察時には先端フード７０が引っ込んでいて広角視野を遮られることなく観察することができ、近接拡大時には、先端フード７０の先端面Ａを粘膜に軽く押し付ける状態にするだけで、非常に良くピントのあった良好な近接拡大観察を行うことができる。
【００３９】
なお、連結ピン７７と長孔７８の部分に外部から水が侵入しないように、内筒７１と外筒７２との嵌合面及び先端部本体１０と内筒７１との嵌合面には、連結ピン７７と長孔７８の前後の位置に、各々シール用のＯリング７３，７４，７５，７６が装着されている。
【００４０】
【発明の効果】
本発明によれば、挿入部の先端部分を筒状に囲んで前方に突出する先端フードを軸線方向に進退可能に配設し、対物光学系の焦点距離の変化に連動してフードを進退させるようにしたことにより、広角視野の通常観察時には視野が遮られないように先端フードを引っ込め、近接拡大観察時には先端フードを突出させて被写体との距離を適切に保つことができ、先端フードが先端部本体から最も突出した状態の時に先端フードの先端面が対物光学系のベストフォーカス位置と一致するようにすれば、先端フードの先端面を粘膜に軽く押し付ける状態にするだけで、非常に良くピントのあった良好な近接拡大観察を行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施の形態の挿入部の先端部分の近接拡大観察状態の側面断面図である。
【図２】本発明の実施の形態の挿入部の先端部分の通常観察状態の側面断面図である。
【図３】本発明の実施の形態のカム溝の形状を示す展開図である。
【図４】図１におけるＩＶ−ＩＶ断面図である。
【図５】本発明の実施の形態のズーム内視鏡の全体構成を示す外観図である。
【符号の説明】
１  挿入部
１０  先端部本体
１１  観察窓
２０  カバーレンズ
２１  対物レンズ群
２４  固体撮像素子
２５  操作ワイヤ
５０  カム筒
５５  スライド筒
７０  先端フード
７７  連結ピン
７８  長孔
【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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