JP2002345737A - 内視鏡 - Google Patents
内視鏡Info
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- JP2002345737A JP2002345737A JP2001154372A JP2001154372A JP2002345737A JP 2002345737 A JP2002345737 A JP 2002345737A JP 2001154372 A JP2001154372 A JP 2001154372A JP 2001154372 A JP2001154372 A JP 2001154372A JP 2002345737 A JP2002345737 A JP 2002345737A
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- Endoscopes (AREA)
Abstract
を再結像光学系を介して固体撮像素子の撮像面に最良の
状態で結像させる調整作業の容易な内視鏡を提供するこ
と。 【解決手段】内視鏡2は、対物光学系の結像位置に先端
面を配置した光学像を基端面まで伝達するイメージガイ
ドファイバ束20と、ファイバ束20の基端面から出射され
た光学像の主光線を先端面及び基端面においてその光軸
に対して平行な光線とする両側テレセントリック光学系
にて構成し、先端面がファイバ束の基端面に対向して配
置されるとともに、ファイバ束から入射された光学像を
基端面まで中継する中継光学系30と、中継光学系30の他
端面に対向して基端面から出射された光学像を撮像する
撮像面を有する固体撮像素子41と、ファイバ束20の基端
面と中継光学系30の先端面との距離、中継光学系30の基
端面と固体撮像素子41の撮像面との距離とを調整可能に
する調整ネジ51、52とを具備している。
Description
伝達された光学像を固体撮像素子で撮像する内視鏡に関
する。
ことにより、例えば体腔内臓器を観察したり、必要に応
じて処置具チャンネル内に処置具を挿通して各種治療・
処置の行える内視鏡が広く利用されている。
の観察像を挿入部内に配置したイメージガイドファイバ
束によって操作部の基端部に位置する接眼部まで伝送し
て肉眼で直接観察する光学式の内視鏡と、挿入部の先端
部にCCDなどの固体撮像素子を配設し、このCCDに
結像した光学像を光電変換し、この光電変換して得られ
た画像信号を映像信号に変換し、表示装置の画面上に内
視鏡画像を表示させて観察を行う電子式の内視鏡とがあ
る。
の内視鏡は、細径化が可能であるので気管支や尿道、或
いは血管内に挿通することが可能である。これに対し
て、電子式の内視鏡では接眼部を覗くことなく表示装置
の画面上に表示される内視鏡画像を見て観察を行えるの
で、作業性に優れるとともに、一度に複数人で観察を行
えるというメリットがある。
撮像素子を設けた撮像用カメラを接続して、内視鏡でと
らえた光学像を撮像用カメラで撮像信号に変換して表示
装置の画面上に表示させるようにした内視鏡装置も種々
提案されている。しかし、光学式の内視鏡の接眼部に撮
像用カメラを接続することによって、操作部の重量が重
くなって、術者に負担をかけるばかりでなく、操作性が
不安定になってしまうという不具合が発生する。
11−23983号公報には対物レンズを通過させた像
をイメージガイドファイバ束で伝達し、このイメージガ
イドファイバ束で伝達された光学像を再結像光学系によ
って固体撮像素子に結像させ、ここで撮像信号に変換し
て画面上に表示させるようにした内視鏡のテレビカメラ
装置及びその合焦方法が開示されている。
は同一機種の製品間においてTVモニタに表示される内
視鏡観察画像の大きさのばらつきが小さく、安定した品
質を得られる内視鏡の観察像投影部が開示されている。
開平11−23983号公報及び特開平11―1512
00号公報では焦点調整する際に撮像面における像高が
変化することにより再結像光学系の倍率が変化して撮像
面の所定位置に像を結像させられなくなる等、調整作業
が煩雑になるという不具合があった。
た従来技術では倍率変化の小さい個所のみを調整可能と
しているが、このような構造によれば設計的な自由度が
低くなり、その調整方法も限定されてしまう。また、倍
率変化を完全に防止できるものではないため、高倍率で
投影するような場合、倍率変化が無視できない程度に大
きくなってしまうという欠点がある。、また、光学繊維
を束ねて形成されているイメージガイドファイバ束の端
面に焦点を合わせた場合、光学繊維が網目のように画面
上に映り込むこんでしまうのでこれを防止するため焦点
位置を予めずらせてピントをぼかすようにしていたの
で、このことによっても倍率が変化してしまうという不
具合があった。
あり、イメージガイドファイバ束で伝達された光学像を
再結像光学系を介して固体撮像素子の撮像面に最良の状
態で結像させる調整作業を容易に行える内視鏡を提供す
ることを目的にしている。
部の先端部に設けられた対物光学系と、この対物光学系
の結像位置に先端面を配置し、前記対物光学系から入射
された光学像を基端面まで伝達するイメージガイドファ
イバ束と、このイメージファイバ束の基端面から出射さ
れた前記光学像の主光線を、先端面及び基端面において
その光軸に対して平行な光線とする両側テレセントリッ
ク光学系にて構成し、その先端面が前記イメージガイド
ファイバ束の基端面に対向して配置されるとともに、前
記イメージファイバ束から入射された前記光学像を基端
面まで中継する中継光学系と、この中継光学系の他端面
に対向して配置され、前記中継光学系の基端面から出射
された光学像を撮像する撮像面を有する固体撮像素子
と、前記イメージファイバ束の基端面と前記中継光学系
の先端面との距離と、この中継光学系の基端面と前記固
体撮像素子の撮像面との距離とをそれぞれ調整可能にす
る調整手段とを具備している。
光学系で構成した中継光学系が配置されたことにより、
倍率の変化を考慮することなく、中継光学系とイメージ
ガイドファイバ束との距離及び中継光学系と固体撮像素
子との内の任意の側の距離を変化させて焦点調整を行え
る。
施の形態を説明する。図1ないし図4は本発明の一実施
形態に係り、図1は内視鏡を説明する図、図2は撮像部
本体の構成を説明する図、図3は中継ユニットの構成を
説明する図、図4は撮像部本体の一組立て例を説明する
図、図5は撮像部本体の他の組立て例を説明する図であ
る。
テム1は、後述する光学繊維を束ねて形成したイメージ
ガイドファイバ束が挿通する内視鏡2と、照明光を供給
する光源装置3と、後述する固体撮像素子を駆動させる
とともに、この固体撮像素子で光電変換された撮像信号
を所定の映像信号に変換するビデオプロセッサ4と、内
視鏡画像を表示するモニタ5とで主に構成されている。
入部6と、この挿入部6の基端部に連設する操作部7
と、この操作部7の基端部に配置された撮像部本体8
と、前記操作部7の側方から延出する可撓性を有するユ
ニバーサルコード9とで構成されている。
性の先端部6a,上下方向に湾曲自在な湾曲部6b、可
撓性を有する可撓管部6cを連接して構成されている。
示しない処置具挿通チャンネルに連通する処置具挿入口
7a、前記湾曲部6bを湾曲動作させるための湾曲レバ
ー7b等が設けられている。
クタ10が設けられており、このコネクタ10には前記
光源装置3に着脱自在に接続される照明用コネクタ1
1、前記ビデオプロセッサ4に図示しない信号コードを
介して電気的に接続される電気コネクタ12等が設けら
れている。
は光学像をイメージガイドファイバ束の先端面に結像さ
せるための図示しない対物光学系が配置されている。こ
のイメージガイドファイバ束は挿入部6内及び操作部7
内を挿通して撮像部本体8まで延出している。
構成するカバー部材13の内部に、前記イメージガイド
ファイバ束20の基端部と、このイメージガイドファイ
バ束20の基端面に対向するように一端面側を配置し
て、前記イメージガイドファイバ束20で伝達された光
学像を後述する固体撮像素子に中継する中継光学系(再
結像光学系)である中継ユニット30と、この中継ユニ
ット30の基端面側に対向するように固体撮像素子41
を配置した撮像光学ユニット40とが設けられている。
側には細長なイメージガイドファイバ束ホルダ21が配
置されている。このイメージガイドファイバ束ホルダ2
1は、イメージガイドファイバ束端部に例えば接着によ
って固定された金属パイプ22にビス固定によって一体
的に固定されている。
部に一体なイメージガイドファイバ束ホルダ21は、前
記操作部7の基端部7cに螺合固定された台座24の内
周面側に配置された複数の調整部材25a,25b、2
5c及びこれら調整部材25a,25b、25cのネジ
部に螺合する複数の調整ネジ26a,26b,…26e
等によって固定配置されるようになっている。
外周側に配置される断面形状が略凸字形状の鏡筒31
と、複数の光学レンズ32、間隔環33、絞り(図3の
符号36参照)をレンズ枠34内に所定状態に配置し
て、入射側及び出射側から平行光線を取り出せるテレセ
ントリック光学系を構成したレンズユニット35とで構
成され、図3に示すようにレンズ枠34の基端側に、例
えば光学レンズ37a,37b及び間隔環38aで構成
される先端ユニット39aや、光学レンズ37c,37
d及び間隔環38bで構成される先端ユニット39bを
組み合わせることによって所定の倍率を得られるように
なっている。
に対して光軸方向に進退自在であり、このレンズユニッ
ト35と鏡筒31とは第1調整ネジ51によって一体的
に固定されるようになっている。
26a,26b,…26eに対応する位置には、ネジ調
整用の貫通孔39が形成されており、この貫通孔39を
介して調整ネジ26a,26b,…26eを適宜調整す
ることによって、イメージガイドファイバ束20の基端
面を所定位置に配置することができるようになってい
る。
ニット30内を中継された光学像が結像する撮像面を有
する固体撮像素子41と、この固体撮像素子41に接続
され図示しないICやコンデンサ等の電子部品を実装し
た回路基板42と、この回路基板42から延出する信号
ケーブル43と、前記固体撮像素子41の前面に配置さ
れたレンズカバー44に一体的に固定された素子枠45
と、この素子枠45の基端側に配置されて前記固体撮像
素子41、回路基板42、信号ケーブル43を保護する
保護枠46とで構成されている。
5に対して光軸方向に進退自在であり、この素子枠45
とレンズユニット35とは第2調整ネジ52によって一
体的に固定されるようになっている。
部7及びユニバーサルコード9内を挿通してコネクタ1
0の電気コネクタ12まで延出している。
ニット30と、イメージガイドファイバ束20との調整
について説明する。図4に示すようにまず中継ユニット
30の先端面とイメージガイドファイバ束20の基端面
との間に、理論値から導き出した所定寸法の絞り55及
びスペーサー56とを配置する。そして、光学繊維の網
目が映り込むことを防止するため前記スペーサー56の
中途部にピントが合うように位置調整した後、第1調整
ネジ51によってレンズユニット35と鏡筒31とを一
体固定する。その後、前記中継ユニット30のレンズユ
ニット35基端側に素子枠45を配置し、中継ユニット
30と撮像光学ユニット40との光軸方向の位置を変化
させてピント調整を行い、第2調整ネジ52によって素
子枠45をレンズユニット35に一体固定する。このこ
とによって、前記撮像光学ユニット40と、中継ユニッ
ト30と、イメージガイドファイバ束20とが所望の位
置に配置されて、位置調整が完了する。その後、カバー
部材13を操作部7の基端部7cに配置する。
ジガイドファイバ束の基端面と固体撮像素子の撮像面と
の間に、入射側及び出射側をテレセントリック光学系で
所定倍率に設定した中継レンズを配置したので、倍率が
変化することなく、中継レンズの入射側及び出射側に対
向するイメージガイドファイバ側基端面までの光軸方向
の距離及び撮像面までの光軸方向の距離を変化させて焦
点調整を行うことができる。このことによって、調整作
業性が大幅に向上する。
30の先端面とイメージガイドファイバ束20の基端面
との光軸方向の位置調整を行った後、中継ユニット30
と撮像光学ユニット40との光軸方向の位置調整を行う
ようにしているが、図5の撮像部本体の他の組立て例を
説明する図に示すようにまず、中継ユニット30と撮像
光学ユニット40との間に理論値から導き出した所定寸
法のスペーサー57を配置して中継ユニット30と撮像
光学ユニット40との焦点調整を行った後、中継ユニッ
ト30の先端面とイメージガイドファイバ束20の基端
面との光軸方向の位置調整を行うようにしてもよい。
ト30は、所定の倍率の両側テレセントリック光学系か
らなる構成であるので、中継ユニット30の先端面とイ
メージガイドファイバ束20の基端面との光軸方向の距
離を調整して焦点調整を行えるとともに、中継ユニット
30の基端面と固体撮像素子41の撮像面との光軸方向
の距離を調整して焦点調整を行える。
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。
実施形態によれば、以下の如き構成を得ることができ
る。
学系と、この対物光学系の結像位置に先端面を配置し、
前記対物光学系から入射された光学像を基端面まで伝達
するイメージガイドファイバ束と、このイメージファイ
バ束の基端面から出射された前記光学像の主光線を、先
端面及び基端面においてその光軸に対して平行な光線と
する両側テレセントリック光学系にて構成し、その先端
面が前記イメージガイドファイバ束の基端面に対向して
配置されるとともに、前記イメージファイバ束から入射
された前記光学像を基端面まで中継する中継光学系と、
この中継光学系の他端面に対向して配置され、前記中継
光学系の基端面から出射された光学像を撮像する撮像面
を有する固体撮像素子と、前記イメージファイバ束の基
端面と前記中継光学系の先端面との距離と、この中継光
学系の基端面と前記固体撮像素子の撮像面との距離とを
それぞれ調整可能にする調整手段と、を具備する内視
鏡。
光軸方向の配置位置を変化可能に保持する保持手段を有
する付記1記載の内視鏡。
メージガイドファイバ束で伝達された光学像を再結像光
学系を介して固体撮像素子の撮像面に最良の状態で結像
させる調整作業を容易に行える内視鏡を提供することが
できる。
図1は内視鏡を説明する図
Claims (1)
- 【請求項1】 挿入部の先端部に設けられた対物光学系
と、 この対物光学系の結像位置に先端面を配置し、前記対物
光学系から入射された光学像を基端面まで伝達するイメ
ージガイドファイバ束と、 このイメージファイバ束の基端面から出射された前記光
学像の主光線を、先端面及び基端面においてその光軸に
対して平行な光線とする両側テレセントリック光学系に
て構成し、その先端面が前記イメージガイドファイバ束
の基端面に対向して配置されるとともに、前記イメージ
ファイバ束から入射された前記光学像を基端面まで中継
する中継光学系と、 この中継光学系の他端面に対向して配置され、前記中継
光学系の基端面から出射された光学像を撮像する撮像面
を有する固体撮像素子と、 前記イメージファイバ束の基端面と前記中継光学系の先
端面との距離と、この中継光学系の基端面と前記固体撮
像素子の撮像面との距離とをそれぞれ調整可能にする調
整手段と、 を具備することを特徴とする内視鏡。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2001154372A JP3791763B2 (ja) | 2001-05-23 | 2001-05-23 | 内視鏡 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
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Publications (2)
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---|---|
JP2002345737A true JP2002345737A (ja) | 2002-12-03 |
JP3791763B2 JP3791763B2 (ja) | 2006-06-28 |
Family
ID=18998721
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2001154372A Expired - Lifetime JP3791763B2 (ja) | 2001-05-23 | 2001-05-23 | 内視鏡 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP3791763B2 (ja) |
Cited By (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN103799959A (zh) * | 2014-01-28 | 2014-05-21 | 河南科技大学 | 一种用于膀胱的可屈伸内窥镜 |
JP5565458B2 (ja) * | 2010-03-31 | 2014-08-06 | コニカミノルタ株式会社 | 測定用光学系ならびにそれを用いた色彩輝度計および色彩計 |
JP2014161646A (ja) * | 2013-02-27 | 2014-09-08 | Olympus Medical Systems Corp | 光学装置、内視鏡 |
CN105361839A (zh) * | 2015-11-30 | 2016-03-02 | 青岛大学附属医院 | 改进光学性能的内窥镜系统 |
-
2001
- 2001-05-23 JP JP2001154372A patent/JP3791763B2/ja not_active Expired - Lifetime
Cited By (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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JP5565458B2 (ja) * | 2010-03-31 | 2014-08-06 | コニカミノルタ株式会社 | 測定用光学系ならびにそれを用いた色彩輝度計および色彩計 |
US8982349B2 (en) | 2010-03-31 | 2015-03-17 | Konica Minolta Optics, Inc. | Measuring optical system, and color luminance meter and colorimeter using the same |
JP2014161646A (ja) * | 2013-02-27 | 2014-09-08 | Olympus Medical Systems Corp | 光学装置、内視鏡 |
CN103799959A (zh) * | 2014-01-28 | 2014-05-21 | 河南科技大学 | 一种用于膀胱的可屈伸内窥镜 |
CN105361839A (zh) * | 2015-11-30 | 2016-03-02 | 青岛大学附属医院 | 改进光学性能的内窥镜系统 |
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---|---|
JP3791763B2 (ja) | 2006-06-28 |
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