JP2002177211A - 内視鏡視野移動システム - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】本発明は、撮像範囲の移動および拡大・縮小を
行った場合でも、効率良く術野を照明でき、明るい観察
が可能な内視鏡視野移動システムを提供することを最も
主要な特徴とする。 【解決手段】照明光学系に、ＴＶカメラ１５内のＣＣＤ
２０の移動に伴う撮像範囲、すなわち観察像の視野範囲
Ｒ２の移動に連動して照明光の照射範囲となる照野Ｒ３
を移動する照野移動機構４７を設けたものである。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、内視鏡で観察しな
がら処置具にて処置を進める内視鏡下手術で使用され、
内視鏡による観察画像の撮像範囲を変更することによ
り、内視鏡の観察視野を移動する内視鏡視野移動システ
ムに関する。

【０００２】

【従来の技術】一般に、内視鏡と処置具とがそれぞれ個
別に患者の体腔内に挿入され、内視鏡で観察しながら処
置具にて処置を進める内視鏡下手術が知られている。こ
の内視鏡下手術では、手術中、処置対象部位を変化させ
る作業が頻繁に起こる。内視鏡下手術でこのように処置
対象部位を変化させる作業を行う場合、従来は内視鏡保
持者がスコープを動かすことにより、内視鏡の視野変換
操作を行なっているので、内視鏡保持者の負担が大きく
なる問題が有る。

【０００３】そこで、これを解決するために、本出願人
は、内視鏡の撮像光学系の一部をアクチュエータで、撮
像光学系の光学軸と直交する平面および光軸方向に沿っ
て任意の方向に移動することにより、内視鏡による観察
画像の撮像範囲を変更出来る内視鏡装置を開示している
（特開平９−２８６６３号公報参照）。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】一般に、内視鏡観察で
は観察視野内を照明する必要である。ところで、特開平
９−２８６６３号公報の装置のように観察画像の撮像範
囲を移動および拡大・縮小させる場合には、内視鏡に備
えられた照明光学系により撮影範囲となる領域全体を照
明しておく必要がある。しかしながら、この場合には、
実際の撮像範囲以外の領域にも照明光が広く分配されて
いるため、撮像範囲の照明光量が不足し、撮像範囲の視
野が暗くなり易い問題がある。

【０００５】本発明は上記事情に着目してなされたもの
で、その目的は、撮像範囲の移動および拡大・縮小を行
った場合でも、効率良く術野を照明でき、明るい観察が
可能な内視鏡視野移動システムを提供することにある。

【０００６】

【課題を解決するための手段】請求項１の発明は、術部
を観察するための観察光学系と術部を照明するための照
明光学系とを具備する内視鏡と、前記内視鏡に接続さ
れ、前記内視鏡の観察視野を撮像する撮像手段と、前記
内視鏡の観察視野に対し、前記撮像手段の撮像範囲を移
動する撮像範囲移動手段とを備えた内視鏡視野移動シス
テムにおいて、前記照明光学系に、前記撮像手段の撮像
範囲の移動に連動して照明光の照射範囲となる照野を移
動する照野移動手段を設けたことを特徴とする内視鏡視
野移動システムである。そして、本請求項１の発明で
は、撮影範囲を移動させた場合には、照野移動手段によ
り照野が常に撮像手段の撮像範囲の移動に連動して移動
するようにしたものである。

【０００７】請求項２の発明は、前記照野移動手段は、
前記照明光学系を構成する光学要素を移動する照野移動
用の光学要素駆動手段と、前記撮像範囲の移動に連動し
て前記照野駆動手段の動作を制御する制御手設とを具備
することを特徴とする請求項１に記載の内視鏡視野移動
システムである。そして、本請求項２の発明では、撮像
手段の撮像範囲の移動に照野を追従させるために、制御
手段により撮像手段の撮像範囲の移動量に対応すべく照
野移動用の光学要素駆動手段の駆動量が制御されるよう
にしたものである。

【０００８】請求項３の発明は、前記照野移動用の光学
要素駆動手段は、前記撮像手段を構成する筐体内に配設
されていることを特徴とする請求項２に記載の内視鏡視
野移動システムである。そして、本請求項３の発明で
は、撮像手段を構成する筐体の外に照野移動用の光学要
素駆動手段を配設する必要がなく、内視鏡の挿入部が太
くなることを防止して、患者の腹壁に開ける穴が小さ
く、低侵襲な手術が可能にしたものである。

【０００９】

【発明の実施の形態】以下、本発明の第１の実施の形態
を図１乃至図６を参照して説明する。図１は本実施の形
態の内視鏡視野移動システム全体の概略構成を示すもの
である。本実施の形態の内視鏡視野移動システムには患
者の体腔内を観察する例えば腹腔鏡等の直視型硬性スコ
ープ（内視鏡）１が設けられている。

【００１０】このスコープ１には患者の体腔内に挿入さ
れる挿入部２と、この挿入部２の基端部に配設された接
眼部３とが設けられている。さらに、このスコープ１に
は図２（Ａ）に示すように挿入部２の先端面に対物レン
ズ４、接眼部３に接眼レンズ５がそれぞれ配設されてい
るとともに、挿入部２を形成する円筒状の筒体６内には
複数のリレーレンズ７がそれぞれ適宜の間隔を存して対
物レンズ４と接眼レンズ５との間に並設されている。そ
して、これらの対物レンズ４と、複数のリレーレンズ７
と、接眼レンズ５とによって観察光学系が形成されてい
る。なお、Ｏ１はこのスコープ１の観察光学系の光軸で
ある。

【００１１】また、スコープ１の挿入部２の筒体６内に
は観察光学系の側方に照明光学系を構成する第１ライト
ガイドファイバー１２が配設されている。この第１ライ
トガイドファイバー１２の出射端面１２ａは対物レンズ
４の側方位置に固定されている。さらに、この第１ライ
トガイドファイバー１２はスコープ１の先端側と接眼部
３側との間でファイバー端面が所定の関係を保つ状態に
設定されている。

【００１２】また、図１に示すようにスコープ１の挿入
部２は予め例えば患者の腹壁部８等に穿刺されたトラカ
ール９内に挿通され、体腔内に挿入されている。ここ
で、スコープ１の挿入部２の接眼部３側は多関節構造、
本実施の形態では３関節構造のスコープ保持具１０によ
って移動可能に保持されている。なお、患者の腹壁部８
等にはスコープ１の挿入場所とは別の挿入場所から鉗子
１１が体腔内に挿入されるようになっている。

【００１３】スコープ１の接眼部３にはこのスコープ１
の観察像の一部または全部を撮像するＴＶカメラ（撮像
手段）１５が取り付けられている。図２（Ａ）に示すよ
うにこのＴＶカメラ１５のケーシング１６内には第１部
品収納室１７と、第２部品収納室１８と、第３部品収納
室１３と、第４部品収納室１４とが設けられている。こ
こで、第２部品収納室１８は第１部品収納室１７の後方
位置に配置されている。さらに、第３部品収納室１３は
第１部品収納室１７の横に並べて配置され、第４部品収
納室１４はこの第３部品収納室１３の後方位置に第２部
品収納室１８の横に並べて配置されている。

【００１４】また、第１部品収納室１７内にはズームレ
ンズ１９や、固体撮像素子であるＣＣＤ２０等の撮影光
学系の各光学部品が設けられている。ここで、ズームレ
ンズ１９およびＣＣＤ２０などの撮影光学系の撮影光軸
Ｏ１はスコープ１の観察光学系の光軸Ｏ１と一致させた
状態で配置されている。そして、スコープ１の接眼部３
で得られるスコープ１の観察像の一部または全部がズー
ムレンズ１９を経てＣＣＤ２０に撮像されるようになっ
ている。

【００１５】さらに、ズームレンズ１９は筒状の枠体４
０に固定されてこの枠体４０と一体的にユニット化され
ている。そして、ズーム用ステッピングモーター４１に
よりこのズームレンズ１９のユニットが撮影光軸Ｏ１の
方向に移動し、スコープ１の観察像の変倍が行なわれる
観察像変倍機構１９Ａが構成されている。

【００１６】また、第２部品収納室１８内には、ＣＣＤ
２０を撮影光軸Ｏ１に対して直交する２方向、たとえば
上下、左右に駆動するＣＣＤ移動機構２１が設けられて
いる。このＣＣＤ移動機構２１には図２（Ｂ）に示すよ
うに同図中で左右方向に移動する第１のプレート２２ａ
と、同図中で上下方向に移動する第２のプレート２２ｂ
とが設けられている。ここで、第１のプレート２２ａは
この第１のプレート２２ａの上下に配設された４つのロ
ーラ２３ａによって左右方向に移動可能に支持されてい
る。同様に、第２のプレート２２ｂはこの第２のプレー
ト２２ｂの左右に配設された４つのローラ２３ｂによっ
て上下方向に移動可能に支持されている。

【００１７】また、第１のプレート２２ａの板面には上
下方向に伸びるガイド用の２つのスリット２４ａが設け
られている。同様に、第２のプレート２２ｂの板面には
左右方向に伸びるガイド用の２つのスリット２４ｂが設
けられている。

【００１８】さらに、第１のプレート２２ａの一側部に
は第１の係合ピン２５ａが突設されている。この係合ピ
ン２５ａは第１のステッピングモータ２６ａにより回転
する送りねじ２７ａのねじ溝にはめ込まれている。そし
て、第１のステッピングモータ２６ａの駆動時には第１
のステッピングモータ２６ａの回転運動が送りねじ２７
ａのねじ溝と係合ピン２５ａとの係合部によって直動運
動に変換され、第１のプレート２２ａが左右方向に移動
されるようになっている。

【００１９】同様に、第２のプレート２２ｂの一側部に
は第２の係合ピン２５ｂが突設されている。この係合ピ
ン２５ｂは第２のステッピングモータ２６ｂにより回転
する送りねじ２７中のねじ溝にはめ込まれている。そし
て、第２のステッピングモータ２６ｂの駆動時には第２
のステッピングモータ２６ｂの回転運動が送りねじ２７
ｂのねじ溝と係合ピン２５ｂとの係合部によって直動運
動に変換され、第２のプレート２２ｂが上下方向に移動
されるようになっている。

【００２０】また、ケーシング１６の第１の部品収納室
１７と第２の部品収納室１８との間の仕切り壁２８の中
央部位にはＣＣＤ２０の台座２９よりも大径な開口部３
０が形成されている。

【００２１】さらに、ＣＣＤ２０の台座２９はＣＣＤ移
動機構２１のスライダ３１に固定されている。このスラ
イダ３１はポリアセタールや、超高分子量ポリエチレン
等の摺動性の良い材料でできている。

【００２２】また、スライダ３１の下面には４本の操作
ピン３２が突設されている。これらの操作ピン３２はＣ
ＣＤ移動機構２１の第１のプレート２２ａの２つのスリ
ット２４ａと第２のプレート２２ｂの２つのスリット２
４ｂとの間の交点に挿入されている。ここで、スライダ
３１は第１のプレート２２ａの上に板バネ３３を介して
重ねられた状態で配設されている。そして、スライダ３
１は板バネ３３のバネ力によりＴＶカメラ１５内の仕切
り壁２８に移動可能に押し当てられた状態で圧接されて
いる。

【００２３】したがって、ＣＣＤ２０が装着されたスラ
イダ３１は第１のステッピングモータ２６ａの動作によ
り図２（Ｂ）中の左右方向に移動操作され、第２のステ
ッピングモータ２６ｂの動作により同図中の上下方向に
移動操作されるようになっている。そして、第１のステ
ッピングモータ２６ａおよび第２のステッピングモータ
２６ｂによってＴＶカメラ１５の撮像用の光学部品、本
実施の形態ではＣＣＤ２０を移動させ、ＴＶカメラ１５
の撮像範囲を変更させるアクチュエータが形成されてい
る。なお、このアクチュエータとしてはステッピングモ
ータの他、ＤＣサーボモータ、ボイスコイル、圧電振動
子を使用したアクチュエータ、超音波モータ、形状記憶
合金等が使用できる。

【００２４】また、第３部品収納室１３には、第１ライ
トガイドファイバー１２の入射端面１２ｂが固定されて
いる。さらに、第１ライトガイドファイバー１２の入射
端面１２ｂと離間対向する位置には光源装置５８に接続
された第２ライトガイドファイバー４３の出射端部が配
設されている。

【００２５】また、第１ライトガイドファイバー１２と
第２ライトガイドファイバー４３との間には、照明レン
ズ群４４が配置されている。この照明レンズ群４４は筒
状の枠体４５に固定されてこの枠体４５と一体的にユニ
ット化されている。そして、ズーム照明用ステッピング
モーター４６によりこの照明レンズ群４４のユニットが
照明光軸Ｏ２の方向に移動し、第２ライトガイドファイ
バー４３の出射端部から出射され、第１ライトガイドフ
ァイバー１２の入射端面１２ｂに入射される照明光の光
束径を変化させるようになっている。これにより、スコ
ープ１の照明光学系による照明光の照射範囲となる照野
の拡大縮小が行なわれる。すなわち、照明レンズ群４
４、枠体４５、ズーム照明用ステッピングモーター４６
により照野変倍用の光学要素駆動機構４４Ａが構成され
ている。

【００２６】また、第４部品収納室１４には第２ライト
ガイドファイバー４３の出射端面４３ａを照明光軸Ｏ２
に対して直交する２方向、例えば上下、左右に駆動して
照明光の照射範囲となる照野を移動するための照野移動
用の光学要素駆動手段である照野移動機構（照野移動手
段）４７が内蔵されている。

【００２７】この照野移動機構４７は、前述のＣＣＤ移
動機構２１と略同様の機構によって形成されている。す
なわち、この照野移動機構４７には図３に示すように同
図中で左右方向に移動する第１のプレート５９ａと、同
図中で上下方向に移動する第２のプレート５９ｂとが設
けられている。ここで、第１のプレート５９ａはこの第
１のプレート５９ａの上下に配設された４つのローラ６
０ａによって左右方向に移動可能に支持されている。同
様に、第２のプレート５９ｂはこの第２のプレート５９
ｂの左右に配設された４つのローラ６０ｂによって上下
方向に移動可能に支持されている。

【００２８】また、第１のプレート５９ａの板面には上
下方向に伸びるガイド用の２つのスリット６１ａが設け
られている。同様に、第２のプレート５９ｂの板面には
左右方向に伸びるガイド用の２つのスリット６１ｂが設
けられている。

【００２９】さらに、第１のプレート５９ａの一側部に
は第１の係合ピン６２ａが突設されている。この係合ピ
ン６２ａは第３のステッピングモータ６３ａにより回転
する送りねじ６４ａのねじ溝にはめ込まれている。そし
て、第３のステッピングモータ６３ａの駆動時には第３
のステッピングモータ６３ａの回転運動が送りねじ６４
ａのねじ溝と係合ピン６２ａとの係合部によって直動運
動に変換され、第１のプレート５９ａが左右方向に移動
されるようになっている。

【００３０】同様に、第２のプレート５９ｂの一側部に
は第２の係合ピン６２ｂが突設されている。この係合ピ
ン６２ｂは第４のステッピングモータ６３ｂにより回転
する送りねじ６４ｂ中のねじ溝にはめ込まれている。そ
して、第４のステッピングモータ６３ｂの駆動時には第
４のステッピングモータ６３ｂの回転運動が送りねじ６
４ｂのねじ溝と係合ピン６２ｂとの係合部によって直動
運動に変換され、第２のプレート５９ｂが上下方向に移
動されるようになっている。

【００３１】また、照野移動機構４７では、第１、第２
のプレート５９ａ，５９ｂの各中央部位に第２ライトガ
イドファイバー４３が通過する開口穴４８が形成されて
いる。この点がＣＣＤ移動機構２１とは異なる。

【００３２】さらに、第２ライトガイドファイバー４３
の出射端面４３ａは台座６５に固定されている。ここ
で、ケーシング１６の第３の部品収納室１３と第４の部
品収納室１４との間の仕切り壁５０の中央部位には第２
ライトガイドファイバー４３の台座６５より大径な開口
部５１が形成されている。

【００３３】さらに、第２ライトガイドファイバー４３
の台座６５は照野移動機構４７のスライダ６６に固定さ
れている。このスライダ６６の下面には４本の操作ピン
６７が突設されている。これらの操作ピン６７は照野移
動機構４７の第１のプレート５９ａの２つのスリット６
１ａと第２のプレート５９ｂの２つのスリット６１ｂと
の間の交点に挿入されている。ここで、スライダ６６は
第１のプレート５９ａの上に板バネ６８を介して重ねら
れた状態で配設されている。そして、スライダ６６は板
バネ６８のバネ力によりＴＶカメラ１５内の仕切り壁５
０に移動可能に押し当てられた状態で圧接されている。

【００３４】したがって、第２ライトガイドファイバー
４３の台座６５が装着されたスライダ６６は第３のステ
ッピングモータ６３ａの動作により図３中の左右方向に
移動操作され、第４のステッピングモータ６３ｂの動作
により同図中の上下方向に移動操作されるようになって
いる。そして、第３のステッピングモータ６３ａおよび
第４のステッピングモータ６３ｂによって第２ライトガ
イドファイバー４３の出射端面４３ａを上下左右方向に
移動させ、照明光の照射範囲となる照野を移動するアク
チュエータが形成されている。

【００３５】また、図１に示すようにＴＶカメラ１５内
のＣＣＤ２０は映像信号処理を行なうコントローラ５２
に接続されている。このコントローラ５２には表示装置
であるＴＶモニター５３が接続されている。そして、ス
コープ１の観察像の一部がＴＶカメラ１５によって撮像
され、コントローラ５２を介してＴＶモニター５３に表
示されるようになっている。

【００３６】さらに、ＴＶカメラ１５には視野制御装置
（撮像範囲移動手段）５５が接続されている。この視野
制御装置５５には図４に示すように観察像変倍機構１９
Ａのズーム用ステッピングモーター４１と、照野変倍用
の光学要素駆動機構４４Ａのズーム照明用ステッピング
モーター４６と、第１〜第４の各ステッピングモータ２
６ａ、２６ｂ、６３ａ、６３ｂと、スコープ１の観察視
野を移動操作する位置司令手段としてのジョイスティッ
ク５４とがそれぞれ接続されている。また、視野制御装
置５５にはジョイスティック５４からの入力信号により
処理を行なう図示しない演算処理回路と、第１〜第４の
各ステッピングモータ２６ａ、２６ｂ、６３ａ、６３ｂ
を駆動させる図示しない駆動回路と、図示しないリセッ
トスイッチとが設けられている。

【００３７】また、ジョイスティック５４には図５に示
すように基台５６と、この基台５６の中央部位に突設さ
れたロッド５７とが設けられている。このロッド５７の
基端部は基台５６上に上下左右の４方向（矢印Ｘ，Ｙ）
およびロッド５７の押し引き方向（矢印Ｚ）にそれぞれ
移動可能に支持されている。そして、このロッド５７を
傾斜させる傾動操作により上下左右４方向（矢印Ｘ，
Ｙ）の入力およびロッド５７の押し引き操作により矢印
Ｚ方向の入力を検出するようになっている。

【００３８】次に、上記構成の作用について説明する。
本実施の形態の内視鏡視野移動システムの使用時には図
１に示すように予め例えば患者の腹壁部８等に穿刺され
たトラカール９内にスコープ１の挿入部２が挿通され、
体腔内に挿入される。さらに患者の腹壁部８等にはスコ
ープ１の挿入場所とは別の挿入場所から鉗子１１が体腔
内に挿入される。

【００３９】また、スコープ１の接眼部３にはＴＶカメ
ラ１５が取り付けられている。そして、このスコープ１
の観察像の一部がＴＶカメラ１５によって撮像され、コ
ントローラ５２を介してＴＶモニター５３に表示され
る。

【００４０】さらに、スコープ１による観察中は光源装
置５８内の光源ランプから出射される照明光は第２ライ
トガイドファイバー４３の出射端部から出射され、ＴＶ
カメラ１５の第３部品収納室１３内の照明レンズ群４４
を通り、第１ライトガイドファイバー１２の入射端面１
２ｂに入射される。そして、この第１ライトガイドファ
イバー１２を通してスコープ１の先端部側に導光され、
第１ライトガイドファイバー１２の出射端面１２ａから
出射されて体内の観察部位、すなわちスコープ１の観察
像の視野範囲Ｒ１の一部または全部が照明される。

【００４１】なお、図６はスコープ１の接眼部３による
視野範囲Ｒ１と、ＴＶカメラ１５のズームレンズ１９を
経てＣＣＤ２０に撮像される観察像の視野範囲Ｒ２との
関係を示すものである。ここで、ＴＶカメラ１５のズー
ムレンズ１９を経てＣＣＤ２０に撮像される観察像の視
野範囲Ｒ２はスコープ１の接眼部３による視野範囲Ｒ１
より小さくなっており、スコープ１の接眼部３による視
野範囲Ｒ１の一部の観察像がＣＣＤにより撮像されてい
る。このとき、第１ライトガイドファイバー１２の出射
端面１２ａから出射される照明光の照射範囲となる照野
Ｒ３は図６中に点線で示すように視野範囲Ｒ２に外接す
る円となるように設定されている。

【００４２】また、術中、ＴＶモニター５３に表示され
るスコープ１の視野を拡大、縮小させたい場合にはジョ
イスティック５４のロッド５７を押し引き操作する。こ
のとき、ジョイスティック５４からの出力信号は視野制
御装置５５に入力される。続いて、視野制御装置５５か
らズーム用ステッピングモーター４１、ズーム照明用ス
テッピングモーター４６に駆動信号が出力され、それぞ
れズームレンズ１９および照明レンズ群４４を撮影光軸
Ｏ１および照明光軸Ｏ２方向に移動させる。これによ
り、ＣＣＤ２０に撮像される観察像の視野範囲Ｒ２およ
び照野Ｒ３が拡大縮小される。例えば、ここで、ジョイ
スティック５４のロッド５７を引っ張り操作した場合に
はスコープ１の視野を拡大する動作、ジョイスティック
５４のロッド５７を押込み操作した場合にはスコープ１
の視野を縮小させる動作がそれぞれ行われる。

【００４３】また、ＣＣＤ２０に撮像される観察像の視
野範囲Ｒ２の拡大縮小の動作時にはこの撮像範囲Ｒ２の
移動に連動して視野制御装置５５により、ズーム照明用
ステッピングモーター４６の駆動量が制御され、照明光
の照野Ｒ３がＣＣＤ２０により撮像される視野範囲Ｒ２
に外接する円となるようにコントロールされている。

【００４４】また、術中、ＴＶモニター５３に表示され
るスコープ１の視野を移動させたい場合にはジョイステ
ィック５４のロッド５７を目的とする方向に傾斜させ
る。このときのジョイスティック５４からの出力信号が
視野制御装置５５に入力されると、この視野制御装置５
５から第１、第２、第３、第４の各ステッピングモータ
ー２６ａ、２６ｂ、６３ａ、６３ｂにそれぞれ駆動信号
が出力される。これにより、ＣＣＤ２０、第２ライトガ
イドファイバー４３がそれぞれ撮影光軸Ｏ１、照明光軸
Ｏ２に対して垂直な面内でジョイスティック５４のロッ
ド５７の操作方向に応じた所定の方向に移動され、ＣＣ
Ｄ２０により撮像される視野範囲Ｒ２および照明光の照
野Ｒ３が移動される。

【００４５】この時、照明光の照野Ｒ３がＣＣＤ２０に
より撮像される視野範囲Ｒ２に外接する円となるよう
に、視野制御装置５５により、第３、第４のステッピン
グモーター６３ａ、６３ｂの駆動量が制御される。

【００４６】なお、視野制御装置５５の図示しないリセ
ットスイッチを押すことにより、ＣＣＤ２０により撮像
される視野範囲Ｒ２および照明光の照野Ｒ３は接眼部３
による視野範囲Ｒ１の中心に移動して停止する。

【００４７】そこで、上記構成のものにあっては次の効
果を奏する。すなわち、本実施の形態によれば、スコー
プ１の照明光学系に、視野制御装置５５により、ＴＶカ
メラ１５のＣＣＤ２０に撮像される観察像の視野範囲Ｒ
２が移動される動作に連動して照明光の照射範囲となる
照野Ｒ３を移動する照野移動機構４７を設けたので、Ｔ
Ｖカメラ１５のＣＣＤ２０に撮像される観察像の視野範
囲Ｒ２を移動させた場合には、照野移動機構４７により
照明光の照野Ｒ３が常にＣＣＤ２０に撮像される観察像
の視野範囲Ｒ２の移動に連動して移動させることができ
る。そのため、ＴＶカメラ１５のＣＣＤ２０に撮像され
る観察像の視野範囲Ｒ２の移動および拡大・縮小を行っ
た場合でも、効率良く術野を照明でき、スコープ１によ
る明るい観察が可能となる。

【００４８】さらに、本実施の形態ではＣＣＤ移動機構
２１および照野移動機構４７がスコープ１の接眼部３側
のＴＶカメラ１５のケーシング１６内に備えられている
ため、スコープ１の挿入部２の外径が太くならない。そ
のため、患者の腹壁部８に開ける穴が小さく、低侵襲の
手術が行なえる。

【００４９】なお、ＣＣＤ２０と第２ライトガイドファ
イバー４３の出射端部を同一のスライダに固定し、アク
チュエータである第１、第２ステッピングモータ２６
ａ、２６ｂおよび第３、第４ステッピングモータ６３
ａ、６３ｂを共用してもよく、この場合にはＴＶカメラ
１５の内部構成を一層、簡素化することができる効果が
ある。

【００５０】さらに、リンク機構等によりズームレンズ
１９と照明レンズ群４４の移動を連動させ、アクチュエ
ーターであるズーム用ステッピングモーター４１とズー
ム照明用ステッピングモーター４６とを共用する構成に
してもよい。

【００５１】また、図７および図８は本発明の第２の実
施の形態を示すものである。本実施の形態は第１の実施
の形態（図１乃至図６参照）の内視鏡視野移動システム
における照野移動機構４７の構成を次の通り変更したも
のである。

【００５２】すなわち、本実施の形態のスコープ７１に
は挿入部７２内に第１の実施の形態と同様の光学構成の
観察光学系、すなわち対物レンズ４、複数のリレーレン
ズ７、接眼レンズ５を備えた観察光学系が配設されてい
る。このスコープ７１の接眼部７３には第１の実施の形
態の視野移動機構、すなわち観察像変倍機構１９Ａおよ
びＣＣＤ移動機構２１を内蔵したＴＶカメラ７４が連結
されている。そして、視野移動に関する構成は第１の実
施の形態のスコープ１と同様である。

【００５３】また、挿入部７２内には筒状のライトガイ
ド挿入筒７５が配設されている。このライトガイド挿入
筒７５の先端部は、カバーガラス７６により封止されて
いる。さらに、このライトガイド挿入筒７５の基端部は
スコープ７１の接眼部７３側まで延出されている。

【００５４】また、ライトガイド挿入筒７５の中には可
撓性を備えたライトガイドファイバー（光伝達手段）７
７が配設されている。このライトガイドファイバー７７
の先端部はカバーガラス７６に近接する位置に配置され
ている。さらに、ライトガイドファイバー７７の基端部
はライトガイド挿入筒７５の基端部外周面に突設された
ライトガイド口金７８内に挿入された状態で固定されて
いる。

【００５５】また、ライトガイドファイバー７７の先端
には、環状のリング７９が固定されている。このリング
７９には図８に示すように３本の操作ワイヤー８０ａ，
８０ｂ，８０ｃの各一端が固定されている。ここで、３
本の操作ワイヤー８０ａ，８０ｂ，８０ｃの固定部はリ
ング７９の円周方向に沿って略等間隔に配置されてい
る。

【００５６】さらに、ライトガイド挿入筒７５の中には
ライトガイドファイバー７７の中途部を固定する固定リ
ング８１が配設されている。この固定リング８１には操
作ワイヤー８０ａ，８０ｂ，８０ｃを挿通する３つの貫
通穴が形成されている。

【００５７】また、ライトガイド挿入筒７５の基端部に
はライトガイド駆動ユニット（照野移動用の光学要素駆
動手段）８２が連結されている。このライトガイド駆動
ユニット８２の内部には３つの操作ワイヤー８０ａ，８
０ｂ，８０ｃをそれぞれ独立に押し引き操作する３つの
ワイヤー駆動モーター８３ａ，８３ｂ，８３ｃが組み込
まれている。さらに、各モーター８３ａ，８３ｂ，８３
ｃの回転軸にはプーリー８４ａ，８４ｂ，８４ｃがそれ
ぞれ固定されている。

【００５８】また、ライトガイド駆動ユニット８２の内
部には固定軸に回転自在に軸支された３つのプーリー８
５ａ，８５ｂ，８５ｃが設けられている。そして、３つ
の操作ワイヤー８０ａ，８０ｂ，８０ｃの基端部側はそ
れぞれ各プーリー８５ａ，８５ｂ，８５ｃにより曲げら
れ、駆動モーター８３ａ，８３ｂ，８３ｃのプーリー８
４ａ，８４ｂ，８４ｃにそれぞれ固定されている。

【００５９】さらに、３つの駆動モーター８３ａ，８３
ｂ，８３ｃは図示しない視野制御装置（制御手段）に接
続されている。この視野制御装置には第１の実施の形態
のジョイスティック５４が接続されているとともに、ジ
ョイスティック５４からの入力信号により処理を行なう
演算処理回路と、３つの駆動モーター８３ａ，８３ｂ，
８３ｃをそれぞれ独立に駆動させる駆動回路が設けられ
ている。なお、この視野制御装置には図示しないリセッ
トスイッチが備えられている。

【００６０】次に、上記構成の本実施の形態の作用につ
いて説明する。本実施の形態では第１の実施の形態と同
様にジョイスティック５４により視野の移動操作が行わ
れると、視野移動機構によるＣＣＤ２０の移動と合わせ
て視野制御装置から、モーター８３ａ，８３ｂ，８３ｃ
に駆動信号が出力され、３本の操作ワイヤー８０ａ，８
０ｂ，８０ｃのいずれかが引っ張られる。このとき、引
っ張り操作される操作ワイヤー８０ａ，８０ｂ，８０ｃ
のいずれかに引っ張られてリング７９が傾斜することに
より、ライトガイドファイバー７７の先端の照明光の出
射端面の向きが傾斜する。これにより、図６に示される
ように、ＣＣＤ２０の移動に伴う撮像範囲、すなわち観
察像の視野範囲Ｒ２の移動と連動して照明光の照野Ｒ３
が常に撮像される観察像の視野範囲Ｒ２に外接する円と
なるよう視野制御装置により、モーター８３ａ，８３
ｂ，８３ｃの移動量が制御される。

【００６１】そこで、本実施の形態ではスコープ７１の
挿入部７２内にライトガイドファイバー７７の先端の照
明光の出射端面の向きを変化させることにより、照明光
の照射範囲となる照野Ｒ３の移動を行う照野移動機構を
配設したので、接眼部７３側のＴＶカメラ７４の構成が
シンプルであり、手術作業の邪魔にならない効果があ
る。

【００６２】また、３本の操作ワイヤー８０ａ，８０
ｂ，８０ｃを用いてライトガイドファイバー７７を任意
の方向に屈曲させることにより、ライトガイドファイバ
ー７７の先端の照明光の出射端面の向きを変化させる方
式なので、ライトガイドファイバー７７やレンズの移動
機構が不要であり、シンプルな構成である。さらに、ラ
イトガイドファイバー７７の先端の照明光の出射端面の
傾斜を３本の操作ワイヤー８０ａ，８０ｂ，８０ｃを用
いて行なっているため、駆動ユニット８２を遠方に配置
することも容易であり、手術の邪魔にならない効果があ
る。

【００６３】また、図９および図１０は本発明の第３の
実施の形態を示すものである。本実施の形態は第１の実
施の形態（図１乃至図６参照）の内視鏡視野移動システ
ムにおける照野移動機構４７の構成を次の通り変更した
ものである。

【００６４】すなわち、本実施の形態のスコープ９１に
は挿入部９２内に第１の実施の形態と同様の光学構成の
観察光学系、すなわち対物レンズ４、複数のリレーレン
ズ７、接眼レンズ５を備えた観察光学系が配設されてい
る。このスコープ９１の接眼部９３には第１の実施の形
態の視野移動機構、すなわち観察像変倍機構１９Ａおよ
びＣＣＤ移動機構２１を内蔵したＴＶカメラ９４が連結
されている。そして、視野移動に関する構成は第１の実
施の形態のスコープ１と同様である。

【００６５】また、挿入部９２内には観察光学系の側方
に照明光学系を構成するライトガイドファイバー９５が
配設されている。このライトガイドファイバー９５の基
端部は光源装置５８に接続されている。このライトガイ
ドファイバー９５の先端側には、照明ズームレンズ９
６、照野移動レンズ９７がライトガイドファイバー８２
の端面側から順次配設されている。

【００６６】さらに、照明ズームレンズ９６は超音波モ
ータ（照野移動用の光学要素駆動手段）９８により照明
光軸Ｏ２上を移動可能に支持されている。また、照野移
動レンズ９７は、照明光軸Ｏ２と直交する方向に圧電素
子により移動可能なアクチュエータ（照野移動用の光学
要素駆動手段）９９により支持されている。このアクチ
ュエータ９９には、例えば、図１０に示すように、照野
移動レンズ９７の外周面の３箇所に等間隔で配設された
３つの圧電素子１００ａ，１００ｂ，１００ｃが設けら
れている。そして、これらの３つの圧電素子１００ａ，
１００ｂ，１００ｃの変位の組合せにより、照野移動レ
ンズ９７を照明光軸Ｏ２と直交する方向に移動させる構
成になっている。

【００６７】また、超音波モーター９８、アクチュエー
タ９９は図示しない視野制御装置（制御手段）に接続さ
れている。この視野制御装置には第１の実施の形態のジ
ョイスティック５４が接続されているとともに、ジョイ
スティック５４からの入力信号により処理を行なう演算
処理回路と、超音波モーター９８およびアクチュエータ
９９を駆動させる駆動回路が設けられている。なお、視
野制御装置には図示しないリセットスイッチが備えられ
ている。

【００６８】次に、上記構成の作用について説明する。
本実施の形態では第１の実施の形態と同様にジョイステ
ィック５４により視野の移動操作がおこなわれると、視
野移動機構によるＣＣＤ２０の移動と合わせて視野制御
装置から、圧電素子１００ａ，１００ｂ，１００ｃに駆
動信号が出力され、各圧電素子１００ａ，１００ｂ，１
００ｃのいずれかが変形する。このとき、変形する圧電
素子１００ａ，１００ｂ，１００ｃのいずれかによって
照野移動レンズ９７が照明光軸Ｏ２と直交する方向に移
動する。これにより、図６に示されるように、ＣＣＤ２
０の移動に伴う撮像範囲、すなわち観察像の視野範囲Ｒ
２の移動と連動して照明光の照野Ｒ３が常に撮像される
観察像の視野範囲Ｒ２に外接する円となるよう視野制御
装置により、アクチュエータ９９が制御される。

【００６９】また、術中、観察像の視野を拡大、縮小さ
せたい場合はジョイスティック５４のロッド５７をそれ
ぞれ押し引き操作する。これによりジョイスティック５
４からの信号が視野制御装置に入力されて視野制御装置
から超音波モーター９８に駆動信号が出力され、照明ズ
ームレンズ９６が照明光軸Ｏ２上を移動することによ
り、照明光の照野Ｒ３が拡大、縮小する。この時、図６
に示されるように照明光の照野Ｒ３がＣＣＤ２０により
撮像される観察像の視野範囲Ｒ２に外接する円となるよ
うに、視野制御装置により、超音波モーター９８の駆動
量が制御される。

【００７０】そこで、上記構成の本実施の形態では、照
明光の照野Ｒ３の拡大、縮小および移動は、スコープ９
１の先端で行なわれているため、ＴＶカメラ９４の部分
には駆動装置類が必要無く、手術の妨げにならない効果
がある。

【００７１】さらに、本発明は上記実施の形態に限定さ
れるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲で種
々変形実施できることは勿論である。次に、本出願の他
の特徴的な技術事項を下記の通り付記する。 記 （付記項１） 術部を観察するための対物光学系と術部
を照明するための照明光学系を具備する内視鏡と、前記
内視鏡に接続され前記内視鏡の観察視野に対し、撮像範
囲を移動可能な撮像手段とを備えた内視鏡視野移動シス
テムにおいて、前記照明光学系は、前記対物光学系を通
して撮像手段により撮像される視野範囲に照野を移動可
能な照野移動手段を備えたことを特徴とする内視鏡視野
移動システム。

【００７２】（付記項２） 術部を観察するための対物
光学系と術部を照明するための照明光学系を具備する内
視鏡と、前記内視鏡に接続され前記内視鏡の観察視野に
対し、撮像範囲を移動および変倍可能な撮像手段とを備
えた内視鏡視野移動システムにおいて、前記照明光学系
は、前記対物光学系を通して撮像手段により撮像される
視野範囲に照野を移動可能な照野移動手段と、前記対物
光学系を通して撮像手段により撮像される視野範囲に照
野を変倍可能な照野変倍手段を備えたことを特徴とする
内視鏡視野移動システム。

【００７３】（付記項３） 前記照野移動手段は、前記
照明光学系を構成する光学要素を移動する照野移動用の
光学要素駆動手段と、前記撮像範囲の移動に連動して前
記照野駆動手段の動作を制御する制御手段よりなること
を特徴とする付記項１、２記載の内視鏡視野移動システ
ム。

【００７４】（付記項４） 前記照野変倍手段は、前記
照明光学系を構成する光学要素を移動する照野変倍用の
光学要素駆動手段と、前記撮像範囲の変倍に連動して前
記照野変倍用光学要素駆動手段の動作を制御する制御手
段よりなることを特徴とする付記項２記載の内視鏡視野
移動システム。

【００７５】（付記項５） 前記照野移動用の光学要素
駆動手段は、前記撮像手段を構成する筐体内に配設され
ていることを特徴とする付記項１、２、３記載の内視鏡
視野移動システム。

【００７６】（付記項６） 前記照野移動用の光学要素
駆動手段は、前記内視鏡の体腔内に挿入される挿入部内
に配設されていることを特徴とする付記項１、２、３記
載の内視鏡視野移動システム。

【００７７】（付記項７） 前記照野移動用の光学要素
駆動手段は、照明光学系の光軸に垂直方向に、光学部品
を移動する光学部品移動手段を備えたことを特徴とする
付記項１、２、３、５、６記載の内視鏡視野移動システ
ム。

【００７８】（付記項８） 前記照野移動用の光学要素
駆動手段は、照明光学系の光軸方向に対し、可撓性光伝
達手段を湾曲させる湾曲手段よりなることを特徴とする
付記項６記載の内視鏡視野移動システム。

【００７９】（付記項９） 前記照野変倍用の光学要素
駆動手段は、前記撮像手段を構成する筐体内に配設され
ていることを特徴とする付記項２、３、４、５、６、
７、８記載の内視鏡視野移動システム。

【００８０】（付記項１０） 前記照野変倍用の光学要
素駆動手段は、前記内視鏡の体腔内に挿入される挿入部
内に配設されていることを特徴とする付記項２、３、
４、５、６、７、８記載の内視鏡視野移動システム。

【００８１】（付記項１１） 前記照野変倍用の光学要
素駆動手段は、光学素子を照明光軸方向に移動させる光
学素子移動手段であることを特徴とする付記項２、３、
４、５、６、７、８、９、１０記載の内視鏡視野移動シ
ステム。

【００８２】（付記項１の従来技術） 一般に、内視鏡
と処置具とがそれぞれ個別に患者の体腔内に挿入され、
内視鏡で観察しながら処置具にて処置を進める内視鏡下
手術が知られている。この内視鏡下手術では、処置対象
部位の変化が頻繁に起こる。上記内視鏡下手術では、内
視鏡保持者がスコープを動かして視野変換操作を行なっ
ており、内視鏡保持者の負担が大きくなる問題が有る。
これを解決するために、本出願人は、内視鏡の撮像光学
系の一部をアクチュエータで、撮像光学系の光学軸と直
交する平面および光軸方向に沿って任意の方向に移動す
ることにより、内視鏡による観察画像の撮像範囲を変更
出来る内視鏡装置を開示している。（特開平９−２８６
６３号公報） （付記項１が解決しようとする課題） 内視鏡観察には
照明が必要であり、（特開平９−２８６６３号公報開示
の）観察画像の撮像範囲が移動および拡大・縮小する場
合は、内視鏡に備えられた照明光学系により撮影範囲と
なる領域全体を照明しておく必要がある。こうすると、
実際の撮像範囲以外の領域にも照明光が分配されている
ため、撮像範囲の照明が暗くなってしまう。

【００８３】（付記項１の目的） 本発明は上記事情に
着目してなされたもので、その目的は、撮像範囲を移動
および拡大・縮小をおこなった場合でも、効率良く術野
を照明でき、明るい観察が可能な内視鏡装置を提供する
ことである。

【００８４】（付記項１の作用） 撮影範囲を移動させ
た場合でも、照野移動手段により照野が常に撮影範囲に
連動して移動する。

【００８５】（付記項２の作用） 撮影範囲を移動させ
た場合でも、照野移動手段により照野が常に撮影範囲に
連動して移動する。また、撮影範囲が変倍により拡大、
縮小する場合でも、照野変倍手段により照野が常に撮影
範囲に外接するよう変倍する。

【００８６】（付記項３の作用） 撮影範囲の移動に照
野を追従させるために、制御手段により撮影範囲の移動
量に対応すべく照野移動用の光学要素駆動手段の駆動量
が制御される。

【００８７】（付記項４の作用） 撮影範囲の変倍に照
野を追従させるために、制御手段により撮影範囲の変倍
量に対応すべく照野変倍用の光学要素駆動手段の駆動量
が制御される。

【００８８】（付記項７の作用） 光学部品が照明光軸
に対して直角方向に移動することにより、光学部品から
の照明光の出射方向が変化し、照野が移動される。

【００８９】（付記項８の作用） 可撓性光伝達手段を
湾曲させることにより、照明光の出射方向が変化し、照
野が移動される。

【００９０】（付記項１１の作用） 光学素子を照明光
軸方向に移動することにより、光学的変倍作用により照
野が変倍（拡大縮小）する。

【００９１】（付記項１、３の効果） 本発明は、撮影
範囲の移動に連動して照野も変化するため、撮像範囲を
移動させた場合でも、効率良く術野を照明でき、明るい
観察が可能となる。

【００９２】（付記項２、４の効果） 撮影範囲の移動
および拡大・縮小に連動して照野も変化するため、撮像
範囲を移動および拡大・縮小をおこなった場合でも、効
率良く術野を照明でき、明るい観察が可能となる。

【００９３】（付記項５の効果） 照野移動用の光学要
素駆動手段が、撮像手段を構成する筐体内に配設されて
いるため、内視鏡の挿入部が太くならず、患者の腹壁に
開ける穴が小さく、低侵襲な手術が可能である。

【００９４】（付記項６の効果） 内視鏡の挿入部内に
照野移動用の光学要素駆動手段が配設されているため、
撮像手段近傍がシンプルであり、手術作業の妨げになら
ない。

【００９５】（付記項８の効果） 可撓性の光伝達手段
を湾曲させて照野の移動をおこなうため、視野移動用の
光学要素駆動手段がシンプルに構成できる。

【００９６】（付記項９の効果） 照野変倍用の光学要
素駆動手段が、撮像手段を構成する筐体内に配設されて
いるため、内視鏡の挿入部が太くならず、患者の腹壁に
開ける穴が小さく、低侵襲な手術が可能である。

【００９７】（付記項１０の効果） 内視鏡の挿入部内
に照野変倍用の光学要素駆動手段が配設されているた
め、撮像手段近傍がシンプルであり、手術作業の妨げに
ならない。

【００９８】

【発明の効果】請求項１、２の発明によれば、撮影範囲
の移動に連動して照野も変化するため、撮像範囲の移動
および拡大・縮小を行った場合でも、効率良く術野を照
明でき、明るい観察が可能となる。

【００９９】請求項３の発明によれば、照野移動用の光
学要素駆動手段が、撮像手段を構成する筐体内に配設さ
れているため、内視鏡の挿入部が太くならず、患者の腹
壁に開ける穴が小さく、低侵襲な手術が可能である。

【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視野移動
システム全体の概略構成図。

【図２】 （Ａ）は第１の実施の形態の内視鏡視野移動
システムにおける内視鏡とＴＶカメラとの連結状態を示
す縦断面図、（Ｂ）はＣＣＤ移動機構の概略構成図。

【図３】 第１の実施の形態の内視鏡視野移動システム
における照野移動機構の概略構成図。

【図４】 第１の実施の形態の内視鏡視野移動システム
における制御回路の概略構成図。

【図５】 第１の実施の形態の内視鏡視野移動システム
におけるジョイスティックを示す斜視図。

【図６】 第１の実施の形態の内視鏡視野移動システム
における照野移動動作を説明するための説明図。

【図７】 本発明の第２の実施の形態の内視鏡視野移動
システムにおける内視鏡の内部構成を示す要部の縦断面
図。

【図８】 第２の実施の形態の内視鏡視野移動システム
におけるライトガイドファイバーの先端のワイヤ固定リ
ングの部分を示す要部の横断面図。

【図９】 本発明の第３の実施の形態の内視鏡視野移動
システムにおける内視鏡の内部構成を示す要部の縦断面
図。

【図１０】 第３の実施の形態の内視鏡視野移動システ
ムにおける照野移動レンズの周辺部分を示す要部の横断
面図。

【符号の説明】

１ 直視型硬性スコープ（内視鏡） ２ 挿入部 １５ ＴＶカメラ（撮像手段） ２１ ＣＣＤ移動機構 ４７ 照野移動機構（照野移動手段）

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁷ 識別記号 ＦＩ テーマコート゛(参考） Ｇ０２Ｂ 23/26 Ｇ０２Ｂ 23/26 Ｃ (72)発明者 工藤 正宏 東京都渋谷区幡ヶ谷２丁目43番２号 オリ ンパス光学工業株式会社内 (72)発明者 鈴田 敏彦 東京都渋谷区幡ヶ谷２丁目43番２号 オリ ンパス光学工業株式会社内 (72)発明者 碓井 健夫 東京都渋谷区幡ヶ谷２丁目43番２号 オリ ンパス光学工業株式会社内 (72)発明者 中村 剛明 東京都渋谷区幡ヶ谷２丁目43番２号 オリ ンパス光学工業株式会社内 Ｆターム(参考） 2H040 BA04 BA12 CA10 CA12 CA23 CA27 DA22 DA43 GA03 GA11 4C061 BB02 CC06 DD01 LL03 NN01 PP09 PP11 QQ09 RR06 RR17 RR26 WW03

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 術部を観察するための観察光学系と術部
   を照明するための照明光学系とを具備する内視鏡と、 前記内視鏡に接続され、前記内視鏡の観察視野を撮像す
   る撮像手段と、 前記内視鏡の観察視野に対し、前記撮像手段の撮像範囲
   を移動する撮像範囲移動手段とを備えた内視鏡視野移動
   システムにおいて、 前記照明光学系に、前記撮像手段の撮像範囲の移動に連
   動して照明光の照射範囲となる照野を移動する照野移動
   手段を設けたことを特徴とする内視鏡視野移動システ
   ム。
2. 【請求項２】 前記照野移動手段は、前記照明光学系を
   構成する光学要素を移動する照野移動用の光学要素駆動
   手段と、前記撮像範囲の移動に連動して前記照野駆動手
   段の動作を制御する制御手設とを具備することを特徴と
   する請求項１に記載の内視鏡視野移動システム。
3. 【請求項３】 前記照野移動用の光学要素駆動手段は、
   前記撮像手段を構成する筐体内に配設されていることを
   特徴とする請求項２に記載の内視鏡視野移動システム。