JP2002085332A - 内視鏡の挿入部 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】内視鏡の挿入部の収容可能空間内に収容される
ライトガイドファイババンドルの照明断面積及び受像素
子の受光断面積の最適比率を提示する。 【解決手段】内視鏡１０の挿入部１１には、必須の構成
として、ライトガイドファイババンドル２１及びイメー
ジガイドファイババンドル２３とが、引き通されてい
る。このライトガイドファイババンドル２１の照明断面
積（各光学繊維のコアの断面積の総和）とイメージガイ
ドファイババンドル２３の受光断面積（各光学繊維のコ
アの面積の総和）とを等しくすれば、最も効率良く、明
るい像を得ることができる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、イメージガイドフ
ァイババンドルや撮像素子のような受像素子，及び、ラ
イトガイドファイババンドルを利用した照明光学系を備
える内視鏡の挿入部に関する。

【０００２】

【従来の技術】体腔内を観察するための医療用内視鏡や
機械等の内部を観察するための工業用内視鏡には、夫々
に共通する構成要素として、体腔内や機械等の内部を照
明するための照明光学系、及び、この照明光学系によっ
て照明された観察対象物の像を受像して内視鏡の手許操
作部側に伝達するための受像素子が、備えられている。
即ち、これらの内視鏡において体腔内や機械等の内部に
挿入される中空管状の挿入部（可撓管，湾曲管及び先端
部）の内部には、照明光学系の一部をなすライトガイド
ファイババンドル，及び、対物光学系によって形成され
た観察対象物の像を受像して光情報として伝達するイメ
ージガイドファイババンドル（光学式内視鏡の場合）や
観察対象物の像を撮像して電気信号に変換する撮像素子
（電子内視鏡の場合）のような受像素子が、必須の構成
要素として内蔵されている。

【０００３】このライトガイドファイババンドルは、そ
の照明断面積，即ち、ライトガイドファイババンドルを
構成する個々の光学繊維のコア断面積の総和が大きけれ
ば大きいほど、伝達可能な照明光量が大きくなるので、
観察対象物を明るく照らすことができる。また、受像素
子は、その受光断面積，即ち、イメージガイドファイバ
バンドルを構成する個々の光学繊維のコア断面積の総和
又は撮像素子の撮像面における転送ゲート等を除いた受
光セルの総面積が大きければ大きいほど、受光可能な光
量が大きくなるので、明るい像として伝送することがで
きる。即ち、ライトガイドファイババンドルの照明断面
積をできるだけ大きくするとともに、受像素子の受光面
積をできるだけ大きくすれば、観察対象物を明るい像と
して観察することができる。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、内視鏡
の挿入部は、狭い体腔内や機械等の内部に挿入するとい
う使用形態に因り、自ずから、その外径及び内径が制限
されてしまう。しかも、このように内径の制限がある挿
入管内部には、ライトガイドファイババンドル及び受像
素子以外にも様々な内蔵物（例えば、湾曲管の走査ワイ
ヤ，医療用内視鏡における鉗子チャンネルや送気送水
管，等）が引き通されているので、ライトガイドファイ
ババンドル及び受像素子が占め得る空間（収容可能空
間）の断面積は、更に制限される。

【０００５】従って、このように収容可能空間の断面積
が制限された挿入管内部にライトガイドファイバ及び受
像素子を内蔵する場合に、観察対象物の像の明るさを最
大にするには、ライトガイドファイババンドルの照明断
面積及び受像素子の受光断面積の比率を最適化しなけれ
ばならない。

【０００６】本発明は、このような課題に着目してなさ
れたものであり、内視鏡の挿入部に収容されるライトガ
イドファイババンドルの照明断面積及び受像素子の受光
断面積の最適比率を提示しようとするものである。

【０００７】

【課題を解決するための手段】本発明による内視鏡の挿
入部は、上述した課題を解決するために、以下の構成を
採用した。即ち、本発明による内視鏡の挿入部は、先端
部を有する略筒状の形状を有し、少なくとも、その先端
部に照明光を供給するライトガイドファイババンドル，
及び、その先端部に配置された対物レンズによって形成
された観察対象物の像を転送する受像素子が内蔵された
内視鏡の挿入部であって、前記ライトガイドファイババ
ンドルの照明断面積と前記受像素子の受光断面積との比
率が、３９対６１乃至６１対３９の範囲内であること
を、特徴とする。

【０００８】このように構成されると、ライトガイドフ
ァイババンドルと受光素子との断面積の総和を一定とし
た場合には、受像素子によって伝送される観察対象物の
像の光量が、最大光量からその９５％の光量の範囲とな
る。従って、収容可能断面積に自ずから制限のある内視
鏡の挿入部内において、効率良く、明るい像を得ること
ができる。

【０００９】なお、上記した比率の範囲内でも、特に、
前記ライトガイドファイババンドルの照明断面積と前記
受像素子の受光断面積とを等しくすれば、観察対象物の
像を最も明るくすることができる。

【００１０】本発明において、受像素子は、内視鏡が光
学式内視鏡である場合にはイメージガイドファイババン
ドルであり、内視鏡が電子内視鏡である場合には撮像素
子となる。その受光断面積とは、受像素子がイメージフ
ァイババンドルである場合には、それを構成する各光学
繊維のコアの断面積の総和であり、受像素子が撮像素子
である場合には、その受光面における受光セルの面積の
総和である。

【００１１】

【発明の実施の形態】以下、図面を参照して本発明の実
施の形態を説明する。

【００１２】

【実施形態１】図１は、本発明の第１実施形態が適用さ
れた光学式内視鏡１０を含む内視鏡システムを示す概略
図である。この図１に示されるように、この内視鏡シス
テムは、光学式内視鏡１０及び光源装置３０から構成さ
れる。この光学式内視鏡１０は、体腔内や機械等の内部
に挿入される挿入部１１と、この挿入部１１の基端に繋
がれた操作部１２と、この操作部１２の基端に固定され
た接眼部１３と、操作部１２の側面から突出したライト
ガイド可撓管１４から、構成されている。

【００１３】挿入部１１は、実際には、先端に位置する
先端部と、先端部をその先端に固定した湾曲管と、この
湾曲管よりも基端側を占める可撓管とに、区分されてい
る。この先端部には、少なくとも２個の貫通孔がその軸
方向と平行に穿たれており、一方の貫通孔における先端
面側の開口には、観察窓（平行平面透過板）１６が填め
込まれており、他方の貫通孔における先端面側の開口に
は、配光レンズ（平面を外側に向けた平凹レンズ）１５
が填め込まれている。また、観察窓１６が填め込まれた
貫通孔の内部には、観察対象物１００の実像を形成する
対物レンズ２２が固定されている。また、湾曲管は、複
数の金属製リングを接続してなるセグメントの周囲に金
属メッシュ及び樹脂チューブを積層した構造を有してお
り、その先端に取着された操作ワイヤーが後方から引か
れることにより所定方向に任意に湾曲する。また、可撓
管は、長尺な金属板を螺旋状に巻くことによって成形さ
れた螺旋管の周囲に金属メッシュ及び樹脂チューブを積
層した構造を有しており、外力に応じて任意に湾曲す
る。

【００１４】これら湾曲管と可撓管には、先端部におけ
る対物レンズ２２が固定された貫通孔にその先端が取着
されたイメージガイドファイババンドル２３，及び、先
端部における配光レンズ１５が填め込まれた貫通孔に取
着されたライトガイドファイババンドル２１が、引き通
されている。さらに、この湾曲管及び可撓管には、湾曲
管を湾曲させるための操作ワイヤーが引き通されている
他、光学式内視鏡１０の機能に応じた内蔵物が引き通さ
れている。例えば、医療用内視鏡においては、観察窓の
外表面を洗浄するための送気送水管や、鉗子を先端部の
先端面まで導くための鉗子チャンネル等が、引き通され
ている。即ち、挿入部１１における湾曲管と可撓管の内
部空間において、操作ワイヤー等の内蔵物を引き通すた
めに留保される空間以外の部分が、イメージガイドファ
イババンドル２３及びライトガイドファイババンドル２
１を引き通し得る空間（収容可能空間）なのである。

【００１５】図２は、光学式内視鏡１０が工業用内視鏡
又は鼻腔用内視鏡である場合において、収容可能空間内
一杯にイメージガイドファイババンドル２３及びライト
ガイドファイババンドル２１を引き通した状態を示す挿
入部１１の断面図（図１におけるＩＩ−ＩＩ線に沿った
断面図）である。図２において、１１１は樹脂チューブ
を示し、１１２はセグメント（湾曲管の場合）又は螺旋
管（可撓管の場合）を示し、１１３，１１３は、操作ワ
イヤーを示している。図２の例においては、挿入部の内
部空間における操作ワイヤー１１３，１１３を引き通す
ために留保された空間以外の部分が、収容可能空間であ
る。

【００１６】なお、ライトガイドファイババンドル２１
及びイメージガイドファイババンドル２３は、ともに、
複数の光学繊維を束ねてその両端のみを固め、その中間
部をシリコンチューブによって覆った構造を有してい
る。

【００１７】図１に戻り、操作部１２には、図示を省略
したが、上記操作ワイヤ１１３の基端が取着されるプー
リーと、このプーリーに対して同軸に連結されていると
ともに操作部１２の外部においてオペレータによって回
転操作される操作ダイアルが設けられている。この操作
ダイアルに連動してプーリーが上記操作ワイヤ１１３を
引っ張ることによって、湾曲管を任意の方向に湾曲させ
ることができるのである。

【００１８】イメージガイドファイババンドル２３は、
この操作部１２を貫通して接眼部１３に達している。こ
の接眼部１３には、イメージガイドファイババンドル２
３の後端面に伝送された観察対象物１００の像を拡大し
てオペレータに観察せしめる接眼レンズ２５が、内蔵さ
れている。なお、この接眼レンズ２５の位置を調整する
ことによって、イメージガイドファイババンドル２３の
後端面に伝送された観察対象物１００の像の実像を形成
し、この実像を写真撮影又はビデオ撮影することも可能
である。

【００１９】一方、ライトガイドファイババンドル２１
は、操作部１２からライトガイド可撓管１４内に引き通
され、このライトガイド可撓管１４の先端から突出して
いる。このライトガイド可撓管１４の先端には、光源装
置３０のコネクタ受けに脱着されるコネクタ１４ａが設
けられている。そして、このコネクタ１４ａが光源装置
３０のコネクタ受けに固着された状態において、ライト
ガイドファイババンドル２１の入射端面２１ａが、光源
装置３０の内部に入り込む。

【００２０】この光源装置３０には、照明光を発する光
源ランプ３１と、この光源ランプ３１から発した照明光
をライトガイドファイババンドル２１の入射端面２１ａ
に集光する集光レンズ３２とが、内蔵されている。

【００２１】以上の構成において、光源装置３０の光源
ランプ３１から発した照明光の大部分が集光レンズ３２
によって集光されて、ライトガイドファイババンドル２
１の入射端面２１ａからこのライトガイドファイババン
ドル２１に導入される。このライトガイドファイババン
ドル２１に導入された照明光は、このライトガイドファ
イババンドル２１によって挿入部１１内を導かれて、そ
の先端面から射出される。射出された照明光は、配光レ
ンズ１５によって発散されて、観察対象物１００を照明
する。この観察対象物１００の表面で乱反射した照明光
の一部は、観察窓１６を透過し、対物レンズ２２によっ
て収束されて、イメージガイドファイババンドル２３の
先端面に観察対象物１００の像を結ぶ。この像は、イメ
ージガイドファイババンドル２３内を、各光学繊維毎の
画素に分解されて、その後端面まで伝送される。イメー
ジガイドファイババンドル２３の後端面に伝送された観
察対象物１００の像は、接眼レンズ２５によって拡大さ
れて、オペレータによって観察される。

【００２２】次に、挿入部１１の収容可能空間内におけ
るライトガイドファイババンドル２１の照明断面積及び
イメージガイドファイババンドル２３の受光断面積の最
適比率について説明する。今、説明を容易にするため
に、ライトガイドファイババンドル２１及びイメージガ
イドファイババンドル２３が、互いに同一構成を有し、
且つ、夫々の端面の全域に入射した光を伝送することが
できるものと仮想する（即ち、各ファイババンドル２
１，２３の機械的占有断面積＝照明断面積又は受光断面
積）。また、光源装置３０内においてライトガイドファ
イババンドル２１の入射端面２１ａに入射する照明光の
光束密度，観察窓１６から観察対象物１００までの距
離，及び、観察対象物１００表面の反射率は、常に一定
であるとする。

【００２３】いま、収容可能空間の断面積を“１”に規
格化し、ライトガイドファイババンドル２１の機械的占
有断面積を“１／ｎ”と定義すると、収容可能空間にお
ける残りの空間に収容可能なイメージガイドファイババ
ンドル２３の最大の機械的占有断面積は“１−１／ｎ”
となる。上述した仮定の元では、“１／ｎ”の機械的占
有断面積を有するライトガイドファイババンドル２１に
よって照明される観察対象物の明るさｘは、 ｘ＝(１／ｎ)・Ｌ ……（１） （但し、Ｌは、単位照明断面積を有するライトガイドフ
ァイババンドル２１を透過した照明光によって照明され
た観察対象物１００の明るさを示す定数である。）であ
ると、表わされる。

【００２４】次に、明るさｘの観察対象物１００からの
被写体光（即ち、観察対象物１００の表面での乱反射
光）のうち、イメージガイドファイババンドル２３によ
って伝送される光量ｙは、 ｙ＝ｘ・（１−１／ｎ）・Ｍ ｙ＝(１／ｎ)・Ｌ・（１−１／ｎ）・Ｍ ……（２） （但し、Ｍは、観察対象物１００からの被写体光のうち
単位受光断面積を有するイメージガイドファイババンド
ル２３に入射する光量を示す定数である。）であると、
表される。ここで、Ｌ・Ｍ＝１と置くと、式（２）は下
記式（３）のように変形される。 ｙ＝１／ｎ−１／ｎ² ……（３）

【００２５】この式（３）をグラフに表すと、図３に示
すように、ｎ＝２のときｙが最大値“０．２５”をとる
ことが解る。即ち、ライトガイドファイババンドル２１
の機械的占有断面積（照明断面積）が収容可能空間の断
面積の１／２であり、イメージガイドファイババンドル
２３の機械的占有断面積（受光断面積）が収容可能空間
の断面積の１／２である場合に、最も明るい像が得られ
ることになる。言い換えると、ライトガイドファイババ
ンドル２１の機械的占有断面積（照明断面積）とイメー
ジガイドファイババンドル２３の機械的占有断面積（受
光断面積）とを等しくすれば、最も効率良く、明るい像
を得ることができる。

【００２６】但し、実際には、各ファイババンドル２
３，２１の端面（断面）のうち、シリコンチューブが占
める部分，各光学繊維同士の隙間が占める部分，及び、
各光学繊維におけるクラッド４１（図４），５１（図
５）が占める部分は、光を伝送することができない。即
ち、各ファイババンドル２１，２３の機械的占有断面積
のうち、各光学繊維のコア５２（図５），４２（図４）
の断面積のみの総和が、実際の照明断面積又は受光断面
積である。

【００２７】従って、上記条件をより正確に表現する
と、各ファイババンドル２１，２３の機械的占有断面積
の大小如何に拘わらず、『ライトガイドファイババンド
ル２１の照明断面積（各光学繊維のコアの断面積の総
和）とイメージガイドファイババンドル２３の受光断面
積（各光学繊維のコアの断面積の総和）とを等しくすれ
ば、最も効率良く、明るい像を得ることができる（最適
条件１）』と、言い換えられる。

【００２８】但し、接眼レンズ２５を介して観察対象物
１００の像を撮影する写真機又はビデオカメラは、イメ
ージガイドファイババンドル２３の後端面に伝送された
観察対象物１００の像の最大明るさを基準として露出条
件が決定されているとしても、５％程度の光量差であれ
ば、ラチチュードによる許容範囲として、正常な撮影が
可能である。また、接眼レンズ２５を介して観察対象物
１００の像を観察するオペレータの肉眼も、５％程度の
光量差であれば、これを意識することなく正常な観察を
行うことができる。したがって、上記条件は、観察対象
物１００の像の最大明るさから５％程度光量が減じる範
囲までを含むように、緩和され得る。

【００２９】即ち、上記式（３）において、ｙ＝０．２
５×０．９５＝０．２３７５を代入すると、ｎ＝２．５
７６又はｎ＝１．６３４５と、求められる。従って、ラ
イトガイドファイババンドル２１の照明断面積Ｓ₁の範
囲は、下記式（４）のように求められる。 １／２．５７６＜Ｓ₁＜１／１．６３４５ ０．３９＜Ｓ₁＜０．６１ ……（４）

【００３０】従って、これに対応するイメージガイドフ
ァイババンドル２３の受光断面積Ｓ ₂の範囲は、下記式
（５）のように求められる。 ０．６１＞Ｓ₂＞０．３９ ……（５）

【００３１】即ち、『挿入部１１の収容可能空間の断面
積に対して、ライトガイドファイババンドル２１の照明
断面積Ｓ₁とイメージガイドファイババンドル２３の受
光面積Ｓ₂との比率を、 ３９：６１＜Ｓ₁：Ｓ₂＜６１：３９ ……（６） とすれば、最大明るさの９５％以上という十分な明るさ
で、観察対象物１００の像を得ることができる（最適条
件２）』。

【００３２】ところで、特に医療用内視鏡の場合、鮮明
な映像を得られるように、イメージガイドファイババン
ドル２３を構成する光学繊維の本数を増やすべく、各光
学繊維の外径を可能な限り小さくする必要がある。但
し、コア４２とクラッド４１との界面にて光を反射させ
るためには、クラッド４１の厚さをある程度確保しなけ
ればならない。そのため、従来、イメージガイドファイ
ババンドル２３の光学繊維としては、クラッド４１の厚
さが１．５μｍであって、全体の外径が８〜１０μｍの
ものが、用いられている（図４参照）。従って、この光
学繊維における全体としての断面積に対してコア４２の
断面積が占める比率（受光断面積比率）は、３９％〜４
９％ということになる。

【００３３】一方、ライトガイドファイババンドル２１
に関しては、伝送効率を最優先にするために、やや太い
光学繊維が用いられている。具体的には、クラッド５１
の厚さが２μｍであって、全体の外径が２５〜３０μｍ
のものが、用いられている（図５参照）。従って、この
光学繊維における全体としての断面積に対してコア５２
の断面積が占める比率（照明断面積比率）は、７０％〜
７５％ということになる。

【００３４】以上の事を考察すると、受光面積比率と照
明断面積比率が最もかけ離れているのは、受光断面積比
率が３９％であり且つ照明断面積比率が７５％である場
合である。この組合せの場合において、上述した最適条
件１を満たして、ライトガイドファイババンドル２１全
体の照明断面積とイメージガイドファイババンドル２３
全体の受光積面積とを等しくさせるためには、イメージ
ガイドファイババンドル２３の機械的占有断面積Ｓ'
₂と、ライトガイドファイババンドル２１の機械的占有
断面積Ｓ'₁とを、下記式（７）に従った比率にすればよ
い。 Ｓ'₂・39/100＝Ｓ'₁・75/100 Ｓ'₂＝(75/39)・Ｓ'₁ ≒1.9・Ｓ'₁ ……（７）

【００３５】即ち、受光断面積比率が３９％である光学
繊維からなるイメージガイドファイババンドル２３と受
光断面積比率が７５％である光学繊維からなるライトガ
イドファイババンドル２１とを使用する場合において、
最も明るい像を得るためには、イメージガイドファイバ
バンドル２３の機械的占有断面積Ｓ'₂がライトガイドフ
ァイアバンドル２１の機械的占有断面積Ｓ'₁の約１．９
倍となるように、各ファイババンドル２１，２３を構成
する光学繊維の量を調整すれば良い。

【００３６】一方、受光面積比率と照明断面積比率が最
も近いのは、受光断面積比率が４９％であり且つ照明断
面積比率が７０％である場合である。この組合せの場合
において、上述した最適条件１を満たして、ライトガイ
ドファイババンドル２１全体の照明断面積とイメージガ
イドファイババンドル２３全体の受光積面積とを等しく
させるためには、イメージガイドファイババンドル２３
の機械的占有断面積Ｓ'₂と、ライトガイドファイババン
ドル２１の機械的占有断面積Ｓ'₁とを、下記式（８）に
従った比率にすればよい。 Ｓ'₂・49/100＝Ｓ'₁・70/100 Ｓ'₂＝(70/49)・Ｓ'₁ ≒1.4・Ｓ'₁ ……（８）

【００３７】即ち、受光断面積比率が４９％である光学
繊維からなるイメージガイドファイババンドル２３と受
光断面積比率が７０％である光学繊維からなるライトガ
イドファイババンドル２１とを使用する場合において、
最も明るい像を得るためには、イメージガイドファイバ
バンドル２３の機械的占有断面積Ｓ'₂がライトガイドフ
ァイアバンドル２１の機械的占有断面積Ｓ'₁の約１．４
倍となるように、各ファイババンドル２１，２３を構成
する光学繊維の量を調整すれば良い。

【００３８】従って、『受光断面積比率が３９％〜４９
％である光学繊維から構成される通常のイメージガイド
ファイババンドル２３と、照明断面積比率が７０％〜７
５％である光学繊維から構成される通常のライトガイド
ファイババンドル２１とを使用する場合には、イメージ
ガイドファイババンドル２３の機械的占有断面積Ｓ'
₂を、ライトガイドファイババンドル２１の機械的占有
断面積Ｓ'₁に対して１．４倍乃至１．９倍の範囲で設定
すれば、観察対象物１００の像を明るくすることができ
る（最適条件３）。』

【００３９】

【実施形態２】図６は、本発明の第２実施形態が適用さ
れた電子内視鏡６０を含む内視鏡システムを示す概略図
である。この図６に示されるように、この内視鏡システ
ムは、電子内視鏡６０，ビデオプロセッサ一体型の光源
ユニット７０，及び、モニタ７２から、構成される。

【００４０】この電子内視鏡６０は、体腔内や機械等の
内部に挿入される挿入部６１と、この挿入部６１の基端
に繋がれた操作部６２とから、構成されている。そし
て、この電子内視鏡６０は、上述した第１実施形態にお
ける光学式内視鏡１０と同様に、対物レンズ２２，観察
窓１６，配光レンズ１５，ライトガイドファイババンド
ル２１を内蔵している。但し、この電子内視鏡６０は、
第１実施形態の光学式内視鏡１０におけるイメージガイ
ドファイババンドル２３及び接眼部１３の代わりに、撮
像素子（ＣＣＤエリアセンサ）６３及び信号ケーブル６
４を有している。この撮像素子６３は、対物レンズ２２
によって形成された観察対象物１００の像を撮像してイ
メージ信号に変換し、このイメージ信号を信号ケーブル
６４を介して伝送する。この信号ケーブル６４の出力端
は、光源ユニット７０の信号コネクタに対して、着脱可
能となっている。

【００４１】一方、光源ユニット７０は、上述した第１
実施形態における光源装置３０と同様に、光源ランプ３
１及び集光レンズ３２を内蔵している。さらに、この光
源ユニット７０には、信号コネクタに導通したビデオプ
ロセッサ７１が内蔵されている。このビデオプロセッサ
７１は、信号コネクタに接続された信号ケーブル６４を
介して撮像素子６３から伝送されて来たイメージ信号に
対して所定の信号処理を施すことにより、ＮＴＳＣ信号
等のビデオ信号に変換して、モニタ７２に対して出力す
る。

【００４２】このモニタ７２は、光源ユニット７０のビ
デオプロセッサ７１から受信したビデオ信号に従って、
観察対象物１００の画像を表示する。

【００４３】このような構成を有する内視鏡システムの
電子内視鏡６０では、撮像素子６３の撮像面を含む挿入
部６１の断面内におけるライトガイドファイババンドル
２１の照明断面積，及び受像素子としての撮像素子６３
の受光断面積の比率が、問題となる。この撮像素子６３
の受光面には、複数の受光セルが並んでいるが、各受光
セル同士の間は絶縁層が形成されている他、各受光セル
に対応した転送ゲートが設けられている。従って、撮像
素子６３の受光面全体の面積が、この撮像素子６３の機
械的占有面積に相当し、この受光面上の各受光セルの面
積のみの総和が、この撮像素子６３の受光断面積に相当
する。そして、撮像素子６３の受光断面積比率は、通
常、５０％〜７０％となっている。

【００４４】このように、電子内視鏡６０の撮像素子６
３も、光学式内視鏡１０のイメージガイドファイババン
ドル２１と同様に扱うことができるので、上述した最適
条件１及び２を導いた論理がそのまま当てはまる。この
場合、上述した最適条件１及び２は、以下のように言い
換えられる。

【００４５】『ライトガイドファイババンドル２１の照
明断面積（各光学繊維のコアの断面積の総和）と撮像素
子６３の受光断面積（各受光セルの面積の総和）とを等
しくすれば、最も効率良く、明るい像を得ることができ
る（最適条件１’）。』『挿入部１１の収容可能空間の
断面積に対して、ライトガイドファイババンドル２１の
照明断面積Ｓ₁と撮像素子６３の受光断面積Ｓ₂との比率
を、３９：６１＜Ｓ₁：Ｓ₂＜６１：３９ ……（９）と
すれば、最大明るさの９５％以上という十分な明るさ
で、観察対象物１００の像を得ることができる（最適条
件２’）。』

【００４６】

【発明の効果】本発明の内視鏡によれば、収容可能空間
の断面積が制限された挿入管内部に収容されるライトガ
イドファイババンドルの照明断面積及び受像素子の受光
断面積の比率を最適化することにより、十分に明るい観
察対象物の像を得ることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】 本発明の第１の実施の形態が適用された光学
式内視鏡を含む内視鏡システムの概略構成図

【図２】 図１におけるＩＩ−ＩＩ線に沿った縦断面図

【図３】 照明断面積に対応した変数ｎと観察対象物の
像の明るさとの関係を示すグラフ

【図４】 イメージガイドファイババンドルを構成する
光学繊維の断面図

【図５】 ライトガイドファイババンドルを構成する光
学繊維の断面図

【図６】 本発明の第２の実施の形態が適用された電子
内視鏡を含む内視鏡システムの概略構成図

【符号の説明】

１０ 光学式内視鏡 １１ 挿入部 ２１ ライトガイドファイババンドル ２２ 対物レンズ ２３ イメージガイドファイババンドル ３０ 光源装置 ４１ クラッド ４２ コア ５１ クラッド ５２ コア ６３ 撮像素子 ６４ 信号ケーブル ７０ 光源ユニット ７１ ビデオプロセッサ

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】先端部を有する略筒状の形状を有し、少な
   くとも、その先端部に照明光を供給するライトガイドフ
   ァイババンドル，及び、その先端部に配置された対物レ
   ンズによって形成された観察対象物の像を転送する受像
   素子が内蔵された内視鏡の挿入部であって、 前記ライトガイドファイババンドルの照明断面積と前記
   受像素子の受光断面積との比率が、３９対６１乃至６１
   対３９の範囲内であることを特徴とする内視鏡の挿入
   部。
2. 【請求項２】前記ライトガイドファイババンドルの照明
   断面積と前記受像素子との受光断面積が等しいことを特
   徴とする請求項１記載の内視鏡の挿入部。
3. 【請求項３】前記受像素子は、イメージガイドファイバ
   バンドルであり、 前記受光断面積は、このイメージガイドファイババンド
   ルを構成する各光学繊維のコアの断面積の総和であるこ
   とを特徴とする請求項１又は２記載の内視鏡の挿入部。
4. 【請求項４】前記受像素子は、撮像素子であり、 前記受光断面積は、この撮像素子の撮像面における受光
   セルの面積の総和であることを特徴とする請求項１又は
   ２記載の内視鏡の挿入部。
5. 【請求項５】前記照明断面積は、前記ライトガイドファ
   イババンドルを構成する各光学繊維のコアの断面積の総
   和であり、 前記イメージガイドファイババンドルの機械的占有断面
   積が前記ライトガイドファイババンドルの機械的占有断
   面積の１．４倍乃至１．９倍であることを特徴とする請
   求項３記載の内視鏡の挿入部。