(57)【要約】【課題】簡単な構成であって内視鏡の対物光学系に採用することができる程度に容易に小型化することができ、しかも中間開度（絞り値）を正確に得ることができる内視鏡の可変絞り装置を提供すること。【解決手段】伸縮性のある材料によりドーナツ状の形状に形成されてその内径が開口絞りになる膨縮自在なドーナツ状バルーン７と、そのドーナツ状バルーン７内の圧力を制御するためのバルーン内圧制御手段１０とを備え、バルーン内圧制御手段１０によりドーナツ状バルーン７内の圧力を高めるとドーナツ状バルーン７の内径が小さくなり、ドーナツ状バルーン７内の圧力を下げるとドーナツ状バルーン７の内径が大きくなる。【選択図】      図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
内視鏡の挿入部の先端に内蔵された対物光学系に用いられる可変絞り装置であって、
伸縮性のある材料によりドーナツ状の形状に形成されてその内径が開口絞りになる膨縮自在なドーナツ状バルーンと、そのドーナツ状バルーン内の圧力を制御するためのバルーン内圧制御手段とを備え、
上記バルーン内圧制御手段により上記ドーナツ状バルーン内の圧力を高めると上記ドーナツ状バルーンの内径が小さくなり、上記ドーナツ状バルーン内の圧力を下げると上記ドーナツ状バルーンの内径が大きくなるように構成したことを特徴とする内視鏡の可変絞り装置。
【請求項２】
上記ドーナツ状バルーンが不透明な黒色の材料で形成されている請求項１記載の内視鏡の可変絞り装置。
【請求項３】
上記ドーナツ状バルーンが外径方向に膨らむのを規制する膨張規制手段が上記ドーナツ状バルーンの外周部に設けられている請求項１又は２記載の内視鏡の可変絞り装置。
【請求項４】
上記ドーナツ状バルーンが、平行に配置された一対の透明板の間に挟み込まれた状態に配置されている請求項１、２又は３記載の内視鏡の可変絞り装置。
【請求項５】
上記ドーナツ状バルーンの内径寄りの部分が伸縮性のある材料のみで形成され、外径寄りの部分には伸縮性のない硬質部材が上記ドーナツ状バルーンの膨縮を規制する状態に設けられている請求項１、２又は３記載の内視鏡の可変絞り装置。
【請求項６】
上記バルーン内圧制御手段が上記ドーナツ状バルーン内に液体を注入／排出するものである請求項１ないし５のいずれかの項に記載の内視鏡の可変絞り装置。
【請求項７】
上記液体が不透明な黒色の液体である請求項６記載の内視鏡の可変絞り装置。
【請求項８】
上記液体の圧力を計測する液体圧計測手段が設けられていて、その液体圧計測手段で計測された圧力に対応して上記バルーン内圧制御手段の動作が制御される請求項６又は７記載の内視鏡の可変絞り装置。
【請求項９】
上記液体圧計測手段が上記ドーナツ状バルーンの外周部に設けられている請求項８記載の内視鏡の可変絞り装置。
【請求項１０】
上記液体圧計測手段が上記バルーン内圧制御手段側に設けられている請求項８記載の内視鏡の可変絞り装置。
【請求項１１】
上記対物光学系により投影された観察像を撮像する固体撮像素子が設けられていて、その固体撮像素子から出力される撮像信号の輝度情報に対応して上記バルーン内圧制御手段が動作する請求項１ないし１０のいずれかの項に記載の内視鏡の可変絞り装置。
【請求項１２】
上記対物光学系による観察領域の明るさを計測するための明るさ計測手段が設けられていて、その明るさ計測手段で計測された明るさに対応して上記バルーン内圧制御手段が動作する請求項１ないし１０のいずれかの項に記載の内視鏡の可変絞り装置。
【請求項１３】
上記明るさ計測手段が、上記対物光学系による観察方向に向けて上記内視鏡の挿入部の先端に配置されている請求項１２記載の内視鏡の可変絞り装置。
【請求項１４】
上記バルーン内圧制御手段が、上記挿入部の基端に連結された操作部に配置されている請求項１ないし１３のいずれかの項に記載の内視鏡の可変絞り装置。
【請求項１５】
上記バルーン内圧制御手段が、上記挿入部の先端に内蔵されている請求項１ないし１３のいずれかの項に記載の内視鏡の可変絞り装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は内視鏡の可変絞り装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
内視鏡の挿入部は内視鏡検査を受ける人の苦痛をできるだけ小さくするために、可能な限り細く形成するのが望ましい。そのため、大半の内視鏡において、対物光学系の開口絞りは開度を可変できない固定絞りが採用されている。
【０００３】
しかし、蛍光観察等のように極端に暗い被写体や、遠近さまざまな条件の被写体を鮮明に観察するためには、被写体の状態に対応して絞りの開度を可変にする必要がある。そこで、例えば液晶を用いて光の透過と遮断を行う液晶絞りや、静電力で絞り羽根を開閉駆動する可変絞り等が考案されている（例えば、特許文献１、２）。
【特許文献１】特開平２−４６４２３
【特許文献２】特開平１０−３３４６２
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかし、液晶絞りの場合は透過部分の光透過率が低いので暗い被写体の観察に適さない。また、静電力で絞り羽根を開閉駆動する可変絞りは、絞り羽根部分の構成が複雑になり、しかも中間開度（絞り値）を正確に得ることが困難である。
【０００５】
本発明は、簡単な構成であって内視鏡の対物光学系に採用することができる程度に容易に小型化することができ、しかも中間開度（絞り値）を正確に得ることができる内視鏡の可変絞り装置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】
【０００６】
上記の目的を達成するため、本発明の内視鏡の可変絞り装置は、内視鏡の挿入部の先端に内蔵された対物光学系に用いられる可変絞り装置であって、伸縮性のある材料によりドーナツ状の形状に形成されてその内径が開口絞りになる膨縮自在なドーナツ状バルーンと、そのドーナツ状バルーン内の圧力を制御するためのバルーン内圧制御手段とを備え、バルーン内圧制御手段によりドーナツ状バルーン内の圧力を高めるとドーナツ状バルーンの内径が小さくなり、ドーナツ状バルーン内の圧力を下げるとドーナツ状バルーンの内径が大きくなるように構成したものである。
【０００７】
なお、ドーナツ状バルーンが不透明な黒色の材料で形成されているとよく、ドーナツ状バルーンが外径方向に膨らむのを規制する膨張規制手段がドーナツ状バルーンの外周部に設けられているとよい。
【０００８】
また、ドーナツ状バルーンが、平行に配置された一対の透明板の間に挟み込まれた状態に配置されていてもよく、或いは、ドーナツ状バルーンの内径寄りの部分が伸縮性のある材料のみで形成され、外径寄りの部分には伸縮性のない硬質部材がドーナツ状バルーンの膨縮を規制する状態に設けられていてもよい。
【０００９】
バルーン内圧制御手段はドーナツ状バルーン内に液体を注入／排出するものであってもよく、その液体は不透明な黒色の液体であるとよい。そして、液体の圧力を計測する液体圧計測手段が設けられていて、その液体圧計測手段で計測された圧力に対応してバルーン内圧制御手段の動作が制御されるようにしてもよい。その場合、液体圧計測手段がドーナツ状バルーンの外周部に設けられていてもよく、バルーン内圧制御手段側に設けられていてもよい。
【００１０】
また、対物光学系により投影された観察像を撮像する固体撮像素子が設けられていて、その固体撮像素子から出力される撮像信号の輝度情報に対応してバルーン内圧制御手段が動作するようにしてもよい。
【００１１】
また、対物光学系による観察領域の明るさを計測するための明るさ計測手段が設けられていて、その明るさ計測手段で計測された明るさに対応してバルーン内圧制御手段が動作するようにしてもよい。その場合、明るさ計測手段が、対物光学系による観察方向に向けて内視鏡の挿入部の先端に配置されているとよい。
【００１２】
なお、バルーン内圧制御手段は、挿入部の基端に連結された操作部に配置されていてもよいが、挿入部の先端に内蔵されていてもよい。
【発明の効果】
【００１３】
本発明によれば、伸縮性のある材料により形成されたドーナツ状バルーンの内径を開口絞りにしたので、簡単な構成であって内視鏡の対物光学系に採用することができる程度に容易に小型化することができ、バルーン内圧制御手段でドーナツ状バルーン内の圧力を制御することにより、中間開度（絞り値）を正確に得ることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１４】
内視鏡の挿入部の先端に内蔵された対物光学系に用いられる可変絞り装置であって、伸縮性のある材料によりドーナツ状の形状に形成されてその内径が開口絞りになる膨縮自在なドーナツ状バルーンと、そのドーナツ状バルーン内の圧力を制御するためのバルーン内圧制御手段とを備え、バルーン内圧制御手段によりドーナツ状バルーン内の圧力を高めるとドーナツ状バルーンの内径が小さくなり、ドーナツ状バルーン内の圧力を下げるとドーナツ状バルーンの内径が大きくなるように構成されている。
【実施例】
【００１５】
以下、図面を参照して本発明の実施例を説明する。
図１は本発明の第１の実施例の内視鏡の可変絞り装置を示しており、内視鏡の挿入部１の基端には操作部２が連結されている。
【００１６】
挿入部１の先端面には、観察像を取り入れるための観察窓３の他、図示されていない照明窓等が配置され、挿入部１の先端に内蔵された対物光学系４による観察像の投影面に固体撮像素子５の撮像面が配置されている。６は固体撮像素子５の駆動回路である。
【００１７】
対物光学系４に用いられている開口絞りは、伸縮性のある材料によりドーナツ状の形状に形成された膨縮自在なドーナツ状バルーン７により形成されていて、その内径が開口絞りになっている。ドーナツ状バルーン７は、不透明な黒色の薄肉のシリコンゴム等で形成されている。
【００１８】
ドーナツ状バルーン７には可撓性のチューブからなる連通管８の先端が連通接続されていて、その連通管８の基端は、操作部２内に配置されたシュリンジ１１に接続されている。一つながりに連通しているドーナツ状バルーン７、連通管８及びシュリンジ１１内には、例えば墨汁又は黒色インク等のような不透明な黒色の液体が充填されている。液体としては、ゲル状及びゼリー状等のような半固体状のものも含まれる。そのような半固体状の液体は、収縮率が小さいので、制御に係る圧力をスムーズに伝達することができる。
【００１９】
１２は、シュリンジ１１を駆動するアクチュエータであり、シュリンジ１１とアクチュエータ１２とにより、ドーナツ状バルーン７内に液体を注入／排出してドーナツ状バルーン７内の圧力を制御するためのバルーン内圧制御手段１０が形成されている。１３は、アクチュエータ１２の駆動回路であり、これらはいずれも操作部２に設けられている。
【００２０】
１４は、ドーナツ状バルーン７内の液体の圧力を計測する圧力センサ（液体圧計測手段）であり、この実施例では、ドーナツ状バルーン７側ではなくてシュリンジ１１側に配置されている。
【００２１】
そして、圧力センサ１４からの出力信号が制御回路１５に入力されて、その制御回路１５から出力される制御信号がアクチュエータ１２の駆動回路１３に入力され、圧力センサ１４で計測された液体の圧力に対応してバルーン内圧制御手段１０の動作が制御される。具体的には、例えば圧力センサ１４からの出力値が一定に保たれるようにバルーン内圧制御手段１０の動作が制御される。
【００２２】
５０は、固体撮像素子５から出力された撮像信号を処理するビデオプロセッサであり、そこに内蔵された撮像信号処理回路５１においては、取得した撮像信号の輝度情報から、圧力センサ１４の出力目標値を決定するための信号を制御回路１５に対して出力する。
【００２３】
このように構成された実施例の内視鏡の可変絞り装置においては、バルーン内圧制御手段１０によりドーナツ状バルーン７内の圧力を高めるとドーナツ状バルーン７が膨らむが、ドーナツ状バルーン７の外周部に設けられている対物鏡筒が、ドーナツ状バルーン７が外径方向に膨らむのを規制する膨張規制手段９として機能するので、図２に例示されるようにドーナツ状バルーン７の内径が小さくなり、開口絞りが小さく絞られた状態になる。
【００２４】
そして、ドーナツ状バルーン７内の圧力を下げると、図１に示されるようにドーナツ状バルーン７内径が大きくなって、開口絞りが広がった状態になり、圧力センサ１４で計測された液体の圧力に対応してバルーン内圧制御手段１０の動作を制御することにより、正確な中間開度（絞り値）を得ることができる。
【００２５】
図３は、本発明の第２の実施例の内視鏡の可変絞りを示しており、ドーナツ状バルーン７が、平行に配置された一対の透明板１７の間に挟み込まれた状態に配置されている。このように構成することにより、ドーナツ状バルーン７が厚み方向に全く膨縮せず、ドーナツ状バルーン７の外周部も透明板１７の延長部分で外側から囲んで膨張規制手段９として機能させることにより、ドーナツ状バルーン７が内径方向のみに膨縮するので、可変絞りとして非常に効率よく作動する。
【００２６】
図４は、本発明の第３の実施例の内視鏡の可変絞りを示しており、ドーナツ状バルーン７の内径寄りの部分は伸縮性のある材料のみで形成され、外径寄りの部分には伸縮性のない硬質部材１８がドーナツ状バルーン７の膨縮を規制する状態に設けられている。この実施例の硬質部材１８はドーナツ状バルーン７の内面に一体的に固着されている。このように構成しても、ドーナツ状バルーン７が内径部分付近のみで膨縮するので、可変絞りとして効率よく作動する。
【００２７】
図５は、本発明の第４の実施例の内視鏡の可変絞り装置を示しており、液体圧計測手段である圧力センサ１４をドーナツ状バルーン７の外周部に設けたものである。このようにすると、ドーナツ状バルーン７内の液体の圧力をより正確に計測することができる。
【００２８】
図６は、本発明の第５の実施例の内視鏡の可変絞り装置を示しており、対物光学系４による観察領域の明るさを計測するための光量センサ１９（明るさ計測手段）を、対物光学系４による観察方向に向けて挿入部１の先端に配置し、光量センサ１９からの出力信号を制御回路１５に入力させるようにしたものである。このように構成することにより、光量センサ１９で計測された明るさに対応してバルーン内圧制御手段１０を動作させてドーナツ状バルーン７の開度（絞り値）を制御することができる。
【００２９】
図７は、本発明の第６の実施例の内視鏡の可変絞り装置を示しており、バルーン内圧制御手段１０であるシュリンジ１１とアクチュエータ１２を挿入部１の先端に内蔵したものである。シュリンジ１１やアクチュエータ１２等を超小型化できるようになれば、このようなレイアウトも挿入部１の先端径を殆ど大きくすることなく可能になる。
【図面の簡単な説明】
【００３０】
【図１】本発明の第１の実施例の内視鏡の可変絞り装置のブロック図である。
【図２】本発明の第１の実施例の内視鏡の可変絞り装置の先端部分のブロック図である。
【図３】本発明の第２の実施例の可変絞りの側面断面図である。
【図４】本発明の第３の実施例の可変絞りの側面断面図である。
【図５】本発明の第４の実施例の内視鏡の可変絞り装置の先端部分のブロック図である。
【図６】本発明の第５の実施例の内視鏡の可変絞り装置のブロック図である。
【図７】本発明の第６の実施例の内視鏡の可変絞り装置のブロック図である。
【符号の説明】
【００３１】
１  挿入部
２  操作部
４  対物光学系
５  固体撮像素子
７  ドーナツ状バルーン
９  膨張規制手段
１０  バルーン内圧制御手段
１１  シュリンジ
１２  アクチュエータ
１４  圧力センサ（液体圧計測手段）
１５  制御回路
１７  透明板
１８  硬質部材
１９  光量センサ（明るさ計測手段）
５１  撮像信号処理回路
【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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