JP2001340286A - 内視鏡 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 操作性を損なうこと無くまた、システムを大
型化することなく、例えば気管支などの狭い管腔の臓器
にも使用可能な細い外径で通常観察像と拡大観察像とが
得られる内視鏡を実現する。 【解決手段】 内視鏡の細長な挿入部の先端本体部１１
には、観察光学系を配設するための枠用透孔２５、２６
が形成されている。前記枠用透孔２５には観察光学系と
して複数のレンズ群２７を支持するレンズ枠２８が配設
されていると共に、前記枠用透孔２６には複数のレンズ
群２９を支持するレンズ枠３０が配設されている。撮像
部本体３２の前方に配設されたレンズ群２７を拡大観察
用の高倍率光学系、イメージガイド３１の前方に配設さ
れたレンズ群２９を通常観察用の光学系とする。これに
より、内視鏡検査中に観察対象や目的に応じて、通常観
察用対物光学系と拡大観察用光学系とを選択又は同時使
用できる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、細長な挿入部の先
端部に通常観察用としての低倍率光学系と拡大観察用と
しての高倍率光学系とを有する内視鏡に関する。

【０００２】

【従来の技術】近年、体腔内に細長な挿入部を挿入する
ことにより、体腔内の臓器を観察したり、必要に応じ、
処置具チャンネル内に挿入した処置具を用いて各種治療
処置のできる光ファイバーを用いた光学式ファイバー内
視鏡や、電荷結合素子（ＣＣＤ）などの固体撮像素子を
用いた電子内視鏡が広く用いられている。

【０００３】このような内視鏡は、例えば特開平６−１
８６４８５号公報に記載されているように、体腔内の臓
器を微細観察するために細長な挿入部の先端部に対物光
学系を前後させるアクチュエータを搭載し、通常観察像
とズームした拡大観察像が得られるものが提案されてい
る。また、特開平４−２０８９１５号公報に記載されて
いる内視鏡は、細長な挿入部の先端部に設けた対物光学
系を前後させるものとして電磁ソレノイドを用いたもの
が提案されている。

【０００４】しかしながら、上記特開平６−１８６４８
５号公報や特開平４−２０８９１５号公報に記載の内視
鏡は、通常観察像と拡大観察像を得るため、細長な挿入
部の先端部に対物光学系を前後させる圧電アクチュエー
タや電磁ソレノイドを設けた構成であったため、前記挿
入部の先端部が太くなってしまい、挿入性が悪くなると
いう問題があった。

【０００５】一方、これに対して特開昭６４−２４２１
５号公報や特開平５−２９７２８８号公報に記載されて
いる内視鏡は、細長な挿入部の先端部に複数の対物光学
系を設け、前者では２つの光ファイバを設けており、後
者では２つの固体撮像素子を設けたものが提案されてい
る。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、単に倍
率が異なるだけならば、ファイバだけ或いは固体撮像素
子だけを挿入部の先端部に設けて構成した内視鏡でも良
いが、前者（特開昭６４−２４２１５号公報）に記載の
内視鏡は、挿入部の先端部に２つの観察用光ファイバを
搭載しているため、ファイバを２つ並べると操作部側に
設けられる接眼部（接眼光学系）が２つ必要になり、操
作部が大きくなってしまう。従って操作性が悪くなると
いう問題があった。

【０００７】一方、後者（特開平５−２９７２８８号公
報）に記載の内視鏡は、挿入部の先端部に２つの固体撮
像素子を搭載しているため、固体撮像素子を２つ並列に
配置すると先端部が太くなり、一方、固体撮像素子を直
列に配置すれば挿入部が長くなって挿入性が悪くなる。
更に、撮像素子が２つある場合、ＣＣＵ（画像処理装
置）が二台必要となる。また、ＣＣＵが１台でも切り替
え装置が必要となり、いずれも装置が大型化してしまう
という問題があった。

【０００８】本発明は、上記事情に鑑みてなされたもの
で、操作性を損なうこと無くまた、システムを大型化す
ることなく、例えば気管支などの狭い管腔の臓器にも使
用可能な細い外径で通常観察像と拡大観察像とが得られ
る内視鏡を提供することを目的としている。

【０００９】

【課題を解決するための手段】前記目的を達成するため
本発明は、細長な挿入部の先端部に通常観察用としての
低倍率光学系と拡大観察用としての高倍率光学系とを有
する内視鏡において、前記観察用光学系の一方は第１の
対物レンズとイメージファイバ束とを有し、前記観察用
光学系の他方は第２の対物レンズと固体撮像素子とを有
することを特徴としている。この構成により、操作性を
損なうこと無くまた、システムを大型化することなく、
例えば気管支などの狭い管腔の臓器にも使用可能な細い
外径で通常観察像と拡大観察像とが得られる内視鏡を実
現する。

【００１０】

【発明の実施の形態】以下、図面を参照しながら本発明
の実施の形態について説明する。 （第１の実施の形態）図１ないし図３は本発明の第１の
実施の形態に係わり、図１は本発明の第１の実施の形態
の内視鏡を示す外観図、図２は図１の内視鏡挿入部の先
端部の外観図、図３は図２の先端部の断面図である。

【００１１】図１に示すように本発明の第１の実施の形
態の内視鏡１は、細長で可撓性を有する挿入部２と、こ
の挿入部２の基端側に連設される把持部を兼ねる操作部
３と、この操作部３上部に設けた接眼部４とを備えて水
密に構成されている。尚、前記操作部３側部にはライト
ガイド等を内蔵したユニバーサルコード５の基端部を連
結していて、このユニバーサルコード５の端部は図示し
ない光源に接続するためのコネクタ部（不図示）が設け
られている。

【００１２】前記挿入部２は、先端側から観察光学系等
を備えた硬質の先端本体部１１と、この先端本体部１１
の後端に隣接して湾曲駒が連結されて構成される湾曲自
在な湾曲部１２と、この湾曲部１２の後端に隣接して形
成され、可撓性を有する柔軟な可撓管部１３とから構成
される。前記操作部３には、フリーズ・レリーズなどの
画像制御指示などを行うためのリモートスイッチ１４が
設けられている。また、前記操作部３の後端側には、湾
曲操作レバー１５が設けてあり、この湾曲操作レバー１
５を回動操作することにより前記湾曲部１２を湾曲する
ことができる。

【００１３】更に、この操作部３には、吸引操作を行う
ための吸引ボタン１６と、この吸引ボタン１６の基端付
近から側部方向に突出して挿入部２内に設けられた図示
しない吸引チャンネルに連通する吸引口金１７とが設け
られている。前記吸引口金１７は、図示しないチューブ
を介して吸引装置（不図示）に接続され、前記吸引ボタ
ン１６を適宜操作することによって、挿入部２内に設け
られた吸引チャンネル（不図示）、吸引口金１７を介し
て体腔内の体液などを吸引することができるようになっ
ている。更に、操作部３の先端側には、鉗子などの処置
具を挿入するための処置具挿入口１８が設けられてい
る。この処置具挿入口１８は、挿入部２内に設けられた
図示しない処置具挿通用チャンネルに連通している。ま
た、前記処置具挿入口１８には、鉗子栓１９が着脱自在
に取り付けられている。

【００１４】図２に示すように前記挿入部先端本体部１
１の先端面１１ａには処置具が突出する処置具開口２１
と、被検査部位に向けて照明光が出射される照明用レン
ズカバー２２と、観察光学系の前面に配置された観察用
レンズカバー２３、２４とが設けられている。

【００１５】図３に示すように先端本体部１１には前記
観察光学系を配設するための枠用透孔２５、２６が形成
されている。前記枠用透孔２５には観察光学系として複
数のレンズ群２７を支持するレンズ枠２８が配設されて
いると共に、前記枠用透孔２６には複数のレンズ群２９
を支持するレンズ枠３０が配設されている。

【００１６】また、観察光学系を構成するイメージガイ
ド３１を配設するための透孔は本実施の形態では枠用透
孔２６と共通となっている。更に、図示しない照明光学
系であるライトガイドを配設するための透孔及び前記処
置具挿通用チャンネルや吸引チャンネルを配置するため
のチャンネル用透孔なども形成されている。

【００１７】また、前記観察用レンズカバー２３、２４
は、それぞれレンズ枠２８、３０の先端に設けられて挿
入部先端本体部１１の先端面１１ａに位置するように配
置されている。尚、前記処置具挿通用チャンネルの内孔
と前記処置具開口２１とが連通し、前記したようにこの
処置具挿通用チャンネルの他端部は前記操作部３の処置
具挿通口１８に連通している。

【００１８】一方、内視鏡内蔵物の主要部となる撮像部
本体３２は、カバーガラス３３、固体撮像素子３４、回
路基板３５などを挿入部２の長手方向に対して先端側か
ら順に直列に配置して構成されている。前記回路基板３
５及び固体撮像素子３４には複数の同軸線３６ａが接続
されており、これら同軸線３６ａをひとまとめにした信
号ケーブル３６が図示しない画像処理装置につながり信
号の送受が行われるようになっている。前記カバーガラ
ス３３、固体撮像素子３４、回路基板３５及び信号ケー
ブル３６の先端部分は、熱収縮チューブなどの絶縁被覆
３７で覆われている。

【００１９】本実施の形態では、前記複数のレンズ群２
７、２９のうち、一方を通常観察用としての低倍率光学
系とし、他方を拡大観察用としての高倍率光学系として
構成する。即ち、撮像部本体３２の前方に配設されたレ
ンズ群２７を拡大観察用の高倍率光学系、イメージガイ
ド３１の前方に配設されたレンズ群２９を通常観察用の
光学系としている。

【００２０】これにより、内視鏡検査中に観察対象や目
的に応じて、通常観察用対物光学系と拡大観察用光学系
とを選択又は同時使用できる。この結果、操作部３を大
型化することなく、通常観察と拡大観察が行え、かつ内
視鏡挿入部２の細径化が図れると共に、通常のビデオス
コープと同様、１つのシステムで使用できる。

【００２１】尚、本実施の形態では、通常観察用（低倍
率）のレンズ群２９をイメージファイバ３１側、高倍率
のレンズ群２７を固体撮像素子３４側として構成してい
るが、本発明はこれに限定されず、高倍率のレンズ群２
７をイメージファイバ３１側、低倍率のレンズ群２９を
固体撮像素子３４側として構成しても構わない。また、
本発明は、以上述べた実施形態のみに限定されるもので
はなく、発明の要旨を逸脱しない範囲で種々変形実施可
能である。

【００２２】ところで、高倍率の対物光学系を用いた拡
大観察光学系は一般的に観察深度が狭く、例えば胃、気
管支などの拍動の影響を受けやすい臓器を観察すると、
ピントが合いにくく安定した拡大画像が得られないとい
う問題がある。

【００２３】そこで、第２の実施の形態以降では、気管
支などの拍動の影響を受けやすい臓器でも安定した拡大
観察像が得られる内視鏡装置を提供することを目的とす
る。

【００２４】（第２の実施の形態）図４及び図５は本発
明の第２の実施の形態に係わり図４は本発明の第２の実
施の形態に係わる内視鏡装置を示す説明図、図５は図４
の変形例である。

【００２５】図４に示すように本第２の実施の形態の内
視鏡装置４０は、挿入部４１の先端部４１ａに観察対象
部位に振動を与える振動発生部４２及び固体撮像素子４
３ａを有する撮像部４３を設けて構成した内視鏡４０Ａ
と、この内視鏡４０Ａの操作部４４側部から延出するユ
ニバーサルケーブル４５のコネクタ部４５ａが接続する
光源装置４６及びビデオプロセッサ４７とから主に構成
される。前記ビデオプロセッサ４７には、内視鏡画像を
表示するモニタ４８が接続されている。尚、符号４９
は、前記固体撮像素子４３ａの前方に配置された拡大観
察光学系である。

【００２６】前記ビデオプロセッサ４７内部には、前記
固体撮像素子４３ａからの撮像信号を信号処理する信号
処理部４７ａと、前記固体撮像素子４３ａを振動発生部
４２の振動数に同期して走査する走査回路４７ｂが設け
られている。

【００２７】このように構成した内視鏡装置４０を用
い、内視鏡４０Ａの挿入部４１を患者の体腔内に挿入し
て内視鏡観察を行う。そして、内視鏡挿入部４１の先端
部４１ａに設けた振動発生部４２を体腔内の観察対象部
位近傍に当接し、ビデオプロセッサ４７の図示しないス
イッチを押下操作して振動発生部４２を振動させる。こ
の振動発生部４２で発生した振動が観察対象部位から生
体に伝えられ生体は振動する。そしてビデオプロセッサ
４７内部の走査回路４７ｂにより振動数に同期し固体撮
像素子４３ａは走査され、観察対象部位を撮像する。こ
の結果、観察対象部位近傍に振動を伝え、その振動数に
同期して内視鏡像の走査を行うことで、安定した内視鏡
画像を得ることができる。

【００２８】また、図５に示すように振動発生部４２を
前記内視鏡４０Ａの処置具挿通用チャンネルに挿入可能
なプローブ４９の先端に設けて構成しても良い。この場
合、内視鏡４０Ａの挿入部先端部４１ａに形成した図示
しないチャンネル開口からプローブ４９を突出させ、こ
のプローブ４９の先端に設けた振動発生部４２を体腔内
の観察対象部位近傍に当接し、振動発生部４２を振動さ
せる。それ以外の構成は図４と同様である。また、図示
しないが、前記振動発生部４２をページャモータで構成
しても良い。

【００２９】（第３の実施の形態）図６及び図７は本発
明の第３の実施の形態に係わり図６は本発明の第３の実
施の形態に係わる内視鏡の挿入部先端側を示す説明図、
図７は図６の変形例である。上記第２の実施の形態では
観察対象部位近傍に振動を伝え、その振動数に同期して
内視鏡像の走査を行うことで、安定した内視鏡画像を得
るように構成しているが、本第３の実施の形態では内視
鏡挿入部先端部を体腔内の臓器に固定するように構成す
る。

【００３０】図６に示すように本第３の実施の形態を備
えた内視鏡５０の挿入部先端本体部５０ａには、内臓物
である観察光学系を構成する複数のレンズ群５１が支持
されるレンズ枠５２を設けている。また、挿入部５０ｂ
の長手軸に対して直角方向の観察ができるように前記レ
ンズ群５１の前方にはプリズム５３が設けられている。
尚、前記複数のレンズ群５１の後ろ側には図示しない固
体撮像素子を有する撮像部が設けられている。

【００３１】また、照明光学系であるライトガイド５４
は挿入部５０ｂの長手軸と平行に配設され、視野に対し
て観察対象部位を横から照明するようになっている。更
に、前記先端本体部５０ａには、前記ライトガイド５４
からの照明光が直接観察光学系に入射するのを遮蔽する
ように、突起５５が形成されている。尚、図６では、前
記挿入部５０ｂは例えば気管支などの管腔に挿入されて
いる状態である。

【００３２】本実施の形態では前記観察光学系は拡大観
察光学系であり、この観察光学系近傍に前記挿入部５０
ｂの先端側を固定するためのバルーン５６を設け、図示
しない操作部に設けられたルアーロ金からシリンジなど
により送気することが可能となっている。

【００３３】このように構成した内視鏡５０を用い、挿
入部５０ｂを患者の体腔内に挿入して内視鏡観察を行
う。例えば気管支などの管腔の臓器において内視鏡５０
の先端本体部５０ａは、バルーン５６を送気して膨らま
すことで臓器に固定される。このため、拍動などにより
臓器が動いても、先端本体部５０ａは臓器の動きに追随
して動く。そして、観察対象部位は、固体撮像素子（不
図示）によって撮像される。この結果、先端本体部部５
０ａがバルーン５６によって臓器に固定されることで、
拍動によって臓器が動いてもその動きに先端本体部部５
０ａが追随し安定した内視鏡画像を得ることができる。

【００３４】また、図７に示すように内視鏡挿入部６０
を軟性部６１と先端部６２に分離し、前記先端部６２に
はバルーン６３を設けるように構成しても良い。尚、前
記先端部６２と前記軟性部６１の間には画像を転送する
信号ケーブル、照明用ＬＥＤなどに電力を伝えるリード
線などが束ねられ、熱収縮チューブなどの絶縁被覆６４
で覆われている。その他の構成は図６と同様である。

【００３５】（第４の実施の形態）図８ないし図１０は
本発明の第４の実施の形態に係わり図８は本発明の第４
の実施の形態に係わる内視鏡装置を示す説明図、図９は
図８の変形例、図１０は図８の他の変形例である。上記
第２の実施の形態では観察対象部位に振動を伝え、その
振動数に同期して内視鏡像の走査を行うことで、安定し
た内視鏡画像を得るように構成しているが、本第４の実
施の形態では内視鏡挿入部の先端部に観察光学系である
対物光学系の焦点距離を変化させる調整手段を設け、こ
の調整手段を患者の拍動の波形に同期して制御するよう
に構成する。

【００３６】図８に示すように本第２の実施の形態の内
視鏡装置７０は、挿入部７１の先端本体部７１ａに例え
ば圧電アクチュエータなどの対物光学系の焦点距離を変
化させる調整部７２を固体撮像素子７３の前方に設けて
構成した内視鏡７０Ａと、この内視鏡７０Ａの操作部７
４側部から延出するユニバーサルケーブル７５のコネク
タ部７５ａに接続する光源装置７６及びビデオプロセッ
サ７７と、患者に取り付けたパルスモニタ７８とから主
に構成される。

【００３７】前記ビデオプロセッサ７７には、内視鏡画
像を表示するモニタ７９が接続されている。また、前記
ビデオプロセッサ７７内部には、前記固体撮像素子７３
からの撮像信号を信号処理する信号処理部７７ａと、前
記パルスモニタ７８にて取り込んだ患者の拍動の波形に
同期して前記調整部７２を制御する制御回路７７ｂが設
けられている。尚、図示しないが前記調整部７２を液晶
レンズから構成するようにしても良い。

【００３８】このように構成した内視鏡装置７０を用
い、内視鏡挿入部７１を患者の体腔内に挿入して内視鏡
観察を行う。パルスモニタ７８から取り込まれた拍動の
波形に同期して、調整部７２が動き、対物光学系の焦点
距離を変化させ、この変化した焦点距離の対物光学系を
介して観察対象部位の内視鏡光学像が固体撮像素子７３
によって撮像される。この結果、患者の拍動の波形に同
期して対物光学系の焦点距離が変化することにより、安
定した内視鏡画像を得ることができる。

【００３９】また、図９に示すようにユニバーサルケー
ブル７５のコネクタ部７５ａが接続されるビデオプロセ
ッサ８１内に内視鏡８０Ａから供給される内視鏡像を写
真撮影するカメラ８２を設け、図８で説明したパルスモ
ニタ７８から取り込んだ拍動の周波数から臓器の動きが
静止するタイミングを検出回路８３で検出し、そのタイ
ミングに合わせて光源装置８４の光源が発光して照明光
を供給すると同時に前記カメラ８２のシャッタが切れる
ように内視鏡装置８０を構成しても良い。この構成によ
り、臓器が静止する瞬間に合わせて、カメラ８２のシャ
ッタが切れるので安定した内視鏡像の写真を得ることが
できる。

【００４０】また、図１０に示すようにユニバーサルケ
ーブル７５のコネクタ部７５ａが接続されるビデオプロ
セッサ９１内にファイリング回路９２を設け、図８で説
明したパルスモニタ７８から取り込んだ拍動の周波数か
ら臓器の動きが静止するタイミングを検出回路９３で検
出し、そのタイミングに合わせて前記ファイリング回路
９２で静止画像を取り込むように内視鏡装置９０を構成
しても良い。この構成により、臓器が静止する瞬間に合
わせて、静止画像を取り込むことができる。

【００４１】尚、本発明は、以上述べた実施形態のみに
限定されるものではなく、発明の要旨を逸脱しない範囲
で種々変形実施可能である。

【００４２】［付記］ （付記項１） 細長な挿入部の先端部に通常観察用とし
ての低倍率光学系と拡大観察用としての高倍率光学系と
を有する内視鏡において、前記観察用光学系の一方は第
１の対物レンズとイメージファイバ束とを有し、前記観
察用光学系の他方は第２の対物レンズと固体撮像素子と
を有することを特徴とする内視鏡。

【００４３】（付記項２） 細長な挿入部の先端部に、
観察対象部位に振動を与える振動発生手段と、この振動
発生手段で発生する振動の振動数に同期して内視鏡像の
走査を行う撮像手段を設けたことを特徴とする内視鏡。

【００４４】（付記項３） 前記振動発生手段は、鉗子
チャンネルに挿入可能なプローブ先端に設けたことを特
徴とする付記項２に記載の内視鏡。

【００４５】（付記項４） 前記振動発生手段は、ペー
ジャモータで構成することを特徴とする付記項２に記載
の内視鏡。

【００４６】（付記項５） 細長な挿入部の先端部に拡
大観察光学系を有する内視鏡において、前記拡大観察光
学系の近傍に前記挿入部の先端側を固定するためのバル
ーンを設けたことを特徴とする内視鏡。

【００４７】（付記項６） 前記拡大観察光学系を前記
内視鏡挿入部と分離可能に設けたことを特徴とする付記
項５に記載の内視鏡。

【００４８】（付記項７） 細長な挿入部の先端部に拡
大観察光学系を有する内視鏡において、拍動の波形に同
期して対物光学系の焦点距離を変化させる調整手段を設
けたことを特徴とする内視鏡。

【００４９】（付記項８） 前記焦点距離調整手段を液
晶レンズで構成することを特徴とする付記項７に記載の
内視鏡。

【００５０】（付記項９） 前記焦点距離調整手段を圧
電アクチュエータで構成することを特徴とする付記項７
に記載の内視鏡。

【００５１】［付記の効果］以上述べた付記項１〜９に
ついては、以下の効果を得る。 （付記項１）内視鏡検査中に観察対象や目的に応じて、
通常観察用対物光学系と拡大観察用光学系とを選択又は
同時使用できる。

【００５２】（付記項２〜４）観察対象部位に振動を伝
え、その振動数に同期して内視鏡像の走査を行うこと
で、安定した内視鏡画像を得ることができる。

【００５３】（付記項５〜６）内視鏡先端部がバルーン
により臓器に固定されることにより、拍動によって臓器
が動いても内視鏡先端部がその動きに追随し安定した内
視鏡画像を得ることができる。

【００５４】（付記項７〜９）拍動の波形に同期して対
物光学系の焦点距離が変化することにより、安定した内
視鏡画像を得ることができる。

【００５５】

【発明の効果】以上説明したように本発明によれば、操
作性が向上すると共にシステムを小型化することができ
て、細い外径で通常観察像と拡大観察像が得られる内視
鏡を実現することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１の実施の形態の内視鏡を示す外観
図

【図２】図１の内視鏡挿入部の先端部の外観図

【図３】図２の先端部の断面図

【図４】本発明の第２の実施の形態に係わる内視鏡装置
を示す説明図

【図５】図４の変形例

【図６】本発明の第３の実施の形態に係わる内視鏡の挿
入部先端側を示す説明図

【図７】図６の変形例

【図８】本発明の第４の実施の形態に係わる内視鏡装置
を示す説明図

【図９】図８の変形例

【図１０】図８の他の変形例

【符号の説明】 １ …内視鏡 ２ …挿入部 １１ …先端本体部 ２７ …レンズ群（高倍率光学系） ２９ …レンズ群（低倍率光学系） ３１ …イメージガイド ３２ …撮像部本体 ３４ …固体撮像素子

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 細長な挿入部の先端部に通常観察用とし
   ての低倍率光学系と拡大観察用としての高倍率光学系と
   を有する内視鏡において、 前記観察用光学系の一方は第１の対物レンズとイメージ
   ファイバ束とを有し、前記観察用光学系の他方は第２の
   対物レンズと固体撮像素子とを有することを特徴とする
   内視鏡。