JP2009297421A - Endoscope - Google Patents

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JP2009297421A
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Kenji Yamane
健二 山根
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Fujinon Corp
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Fujinon Corp
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide an endoscope acquiring the image of the inner peripheral surface of a hole in a wide range without the need of skill in an operation. <P>SOLUTION: The endoscope 1 includes: an outer shell which is provided with a cylindrical body part 2 and a transparent capsule part 3 and provided with a transparent window part 3c extending in an axial direction on the peripheral wall; a solid-state imaging element 27 which is provided inside the outer shell; an objective optical system which includes an objective lens 17 for converging object light through the window part 3c and forms an image on the solid-state imaging element 27; a rotating body 50 which is provided with an index part 53 for light-shielding a part of the object light; and a driving mechanism 21 which moves at least the objective lens 17 of the objective optical system along the axis of the outer shell. The object light advances along the axis of the outer shell in one section of the optical path of the objective optical system, and the rotating body 50 is arranged in one section of the optical path of the objective optical system and is rotated by gravity with an optical axis in the section as a rotary axis. <P>COPYRIGHT: (C)2010,JPO&INPIT

Description

本発明は内視鏡に関する。   The present invention relates to an endoscope.

医療分野で消化管や子宮頸部などの管腔内の検診に、あるいは工業分野で細径の管内や狭い空洞の検査に内視鏡が用いられている。かかる用途の内視鏡として、管腔内、管内、空洞などの孔に挿入される可撓なチューブを備え、このチューブの先端部側面に対物レンズが設けられ、側方に視野が広がる側視型の内視鏡が知られている(例えば、特許文献1参照)。   Endoscopes are used in the medical field for examinations in the lumen of the digestive tract and cervix, or in the industrial field for examination of small diameter tubes and narrow cavities. As an endoscope for such applications, a side view is provided with a flexible tube inserted into a hole in a lumen, in a tube, a cavity, etc., and an objective lens is provided on the side surface of the distal end of the tube so that the field of view extends laterally. A type of endoscope is known (see, for example, Patent Document 1).

また、チューブの先端部に全方位受光ユニットが設けられ、側方に全周にわたって視野が広がる内視鏡も知られている(例えば、特許文献2参照)。   There is also known an endoscope in which an omnidirectional light receiving unit is provided at the distal end portion of the tube and the field of view extends laterally all around (see, for example, Patent Document 2).

また、近年では、医療分野で消化管の検診にカプセル型の内視鏡が用いられている。カプセル型の内視鏡は、撮像装置を内蔵し、消化管の蠕動運動によって消化管の内部を搬送されながら消化管の内部を撮像してゆく(例えば、特許文献3参照)。
特開平03−191944号公報 特開2003−279862号公報 特開平09−327447号公報
In recent years, capsule endoscopes have been used for medical examination of the digestive tract in the medical field. The capsule endoscope incorporates an imaging device and images the inside of the digestive tract while being transported through the digestive tract by peristaltic movement of the digestive tract (see, for example, Patent Document 3).
Japanese Patent Laid-Open No. 03-191944 JP 2003-279862 A JP 09-327447 A

内視鏡の視野は比較的狭く、孔の内周面を広範囲にわたって観察するためには視野を移動させる必要がある。孔にチューブを挿入する内視鏡においては、チューブの挿抜や捻転により視野を移動させることになるが、その操作には熟練を要する。そのため、例えば検診で被検者自らが操作することは現実的ではなく、操作は医師に委ねることになる。しかしながら、例えば子宮頸部の検診では、医師に体を見られることに対する抵抗感があり、検診の普及を阻む要因となっていた。   The field of view of the endoscope is relatively narrow, and it is necessary to move the field of view in order to observe the inner peripheral surface of the hole over a wide range. In an endoscope in which a tube is inserted into a hole, the field of view is moved by inserting and removing the tube and twisting, but the operation requires skill. For this reason, for example, it is not realistic for the examinee to operate himself / herself during the examination, and the operation is left to the doctor. However, for example, in the cervical examination, there is a resistance to seeing the body by the doctor, which has been a factor that hinders the spread of the examination.

一方、カプセル型の内視鏡は、消化管の蠕動運動により消化管の内部を搬送される。そのため、視野を移動するための操作を要しないが、蠕動運動がない被検体には用いることができない。   On the other hand, the capsule endoscope is conveyed inside the digestive tract by peristaltic movement of the digestive tract. Therefore, although an operation for moving the visual field is not required, it cannot be used for a subject that does not have a peristaltic movement.

本発明は、上述した事情に鑑みなされたものであり、操作に熟練を要することなく孔の内周面を広範囲にわたって撮像することができる内視鏡を提供することを目的としている。   The present invention has been made in view of the above-described circumstances, and an object of the present invention is to provide an endoscope that can image the inner peripheral surface of a hole over a wide range without requiring skill in operation.

本発明の内視鏡は、円筒状に形成され、その周壁に軸方向に延びる透明な窓部が設けられた外殻と、前記外殻の内部に設けられた固体撮像素子と、前記外殻の窓部を通して被写体光を集光する対物レンズを含み、前記固体撮像素子に結像する対物光学系と、前記被写体光の一部を遮る指標部を有する回転体と、前記対物光学系の少なくとも前記対物レンズを前記外殻の軸に沿って移動させる駆動機構と、を備え、前記対物光学系の光路の一区間において前記被写体光が前記外殻の軸に沿って進行しており、前記回転体が、前記対物光学系の光路の前記一区間に配置され、該区間における光軸を回転軸として重力によって重力方向に回転することを特徴とする。   An endoscope according to the present invention is formed in a cylindrical shape, an outer shell provided with a transparent window portion extending in the axial direction on a peripheral wall thereof, a solid-state imaging device provided in the outer shell, and the outer shell An objective lens that collects the subject light through the window, an objective optical system that forms an image on the solid-state imaging device, a rotating body that has an indicator that blocks a part of the subject light, and at least the objective optical system A drive mechanism that moves the objective lens along the axis of the outer shell, and the subject light travels along the axis of the outer shell in one section of the optical path of the objective optical system, and the rotation A body is disposed in the one section of the optical path of the objective optical system, and rotates in the direction of gravity by gravity with the optical axis in the section as a rotation axis.

また、本発明の内視鏡は、前記指標部が、前記対物光学系の光路の前記一区間における光軸と前記回転体の重心とを結ぶ線分上に位置することを特徴とする。   The endoscope of the present invention is characterized in that the index portion is located on a line segment connecting the optical axis in the one section of the optical path of the objective optical system and the center of gravity of the rotating body.

また、本発明の内視鏡は、前記窓部は、前記外殻の周壁に全周にわたって設けられており、前記駆動機構が、前記対物光学系の少なくとも前記対物レンズを前記外殻の軸を回転軸として回転させながら該外殻の軸に沿って移動させることを特徴とする。   In the endoscope of the present invention, the window portion is provided on the peripheral wall of the outer shell over the entire circumference, and the drive mechanism moves at least the objective lens of the objective optical system around the axis of the outer shell. It is characterized by being moved along the axis of the outer shell while being rotated as a rotation axis.

本発明の内視鏡は、駆動機構により対物レンズが外殻の軸に沿って移動され、それに伴って視野が移動する。そのため、内視鏡全体を挿抜や捻転させる必要がなくなり、操作に熟練を要することなく孔の内周面を広範囲にわたって撮像することができる。   In the endoscope of the present invention, the objective lens is moved along the axis of the outer shell by the driving mechanism, and the visual field moves accordingly. Therefore, it is not necessary to insert / remove or twist the entire endoscope, and the inner peripheral surface of the hole can be imaged over a wide range without requiring skill.

そこで、例えば子宮頸部の検診に用いる場合に、被検者自ら内視鏡を装着して検診を受けることができる。それにより、医師に体を見られることの抵抗感を払拭し、なおかつ手軽に操作ができて、検診の普及に寄与することができる。   Therefore, for example, when used for cervical examination, the subject can receive an examination by wearing an endoscope. Thereby, it is possible to dispel the sense of resistance that the doctor sees the body, and to operate easily, which can contribute to the spread of medical examinations.

そして、回転体の指標部で被写体光の一部を遮り、撮像された画像に回転体の指標部を収めるようにしている。この回転体は、重力により、その重心を下方に配置させるように、外殻の軸に沿った光軸まわりに回転する。そこで、外殻の軸が鉛直に対して傾斜する限りにおいて、回転体の指標部は、重心との位置関係のもとに常に所定の方向を指示する。そのため、画像内に基準となる向き情報が含まれることとなり、画像とその画像が撮像された撮像部位との対応を確実にとることができる。   Then, a part of the subject light is blocked by the indicator portion of the rotating body, and the indicator portion of the rotating body is stored in the captured image. The rotating body rotates about the optical axis along the axis of the outer shell so that the center of gravity is arranged below by gravity. Therefore, as long as the axis of the outer shell is inclined with respect to the vertical, the indicator of the rotating body always indicates a predetermined direction based on the positional relationship with the center of gravity. Therefore, reference orientation information is included in the image, and the correspondence between the image and the imaging region where the image is captured can be reliably obtained.

また、窓部が、外殻の周壁に全周にわたって設けられ、駆動機構が、対物光学系の少なくとも対物レンズを外殻の軸を回転軸として回転させながら軸方向に移動させる構成とすれば、内視鏡を回転操作することなく、全方位を撮像することができる。それにより、孔の内周面をより広範囲にわたって撮像することができる。   Further, if the window portion is provided over the entire circumference of the peripheral wall of the outer shell, and the drive mechanism is configured to move in the axial direction while rotating at least the objective lens of the objective optical system about the axis of the outer shell, All directions can be imaged without rotating the endoscope. Thereby, the inner peripheral surface of the hole can be imaged over a wider range.

以下、本発明の好適な実施形態について、図面を参照して説明する。   Preferred embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings.

図1は、本発明の一実施形態に係る電子内視鏡の外観斜視図である。本実施形態の電子内視鏡は、側視型ということができ、また、硬性型である。この電子内視鏡1は、本体部2及び透明カプセル部3で構成された外殻と、この外殻の内部に収納される移動レンズ枠部4及び後述の撮像駆動ユニット部5(図2参照)とを備えている。   FIG. 1 is an external perspective view of an electronic endoscope according to an embodiment of the present invention. The electronic endoscope of the present embodiment can be referred to as a side view type, and is a rigid type. The electronic endoscope 1 includes an outer shell composed of a main body portion 2 and a transparent capsule portion 3, a moving lens frame portion 4 housed in the outer shell, and an imaging drive unit portion 5 described later (see FIG. 2). ).

図2は、電子内視鏡1の分解斜視図であり、図3は、電子内視鏡1の縦断面図である。   FIG. 2 is an exploded perspective view of the electronic endoscope 1, and FIG. 3 is a longitudinal sectional view of the electronic endoscope 1.

本体部2は、樹脂材などで有底円筒形に形成されて成り、底部(図2の下側)2aには筒状の電池収納部2bが設けられ、電源電池11が装着された後に電池収納部2bは電池蓋12によって気密に閉塞される様になっている。   The main body 2 is formed of a resin material or the like in a cylindrical shape with a bottom, and a cylindrical battery storage portion 2b is provided on the bottom (lower side in FIG. 2) 2a. The storage portion 2b is hermetically closed by the battery lid 12.

また、底部2aには、図示する例では樹脂製の2本のチューブ13,14が外部に対して突設固定され、このチューブ13,14を持って操作することで、電子内視鏡1の全体を、被検体の孔から引き出すことが可能になっている。また、チューブ13,14内に、配線を挿通して電子内視鏡1を使用する場合もある。   Further, in the illustrated example, two tubes 13 and 14 made of resin protrude from the bottom 2a and are fixed to the outside. By operating the tubes 13 and 14 with the tubes 13, the electronic endoscope 1 can be operated. The whole can be pulled out from the hole of the subject. In some cases, the electronic endoscope 1 may be used by inserting wiring into the tubes 13 and 14.

本体部2の内周面には、本体部2の軸を中心とする精密な雌ネジ2cが刻設されており、雄ネジが形成された部材(移動レンズ枠部)4が螺合し回転することで、該部材4は、軸方向に進退する様になっている。   A precise female screw 2c centering on the axis of the main body 2 is engraved on the inner peripheral surface of the main body 2. A member (moving lens frame) 4 on which the male screw is formed is screwed and rotated. As a result, the member 4 advances and retracts in the axial direction.

透明カプセル部(窓部)3は、硬質の透明樹脂で成形された円筒体でなり、一端側(先端側)は半球状に成形され、この半球部3aと反対側の開口端部3bと、本体部2の開口端部2dとが整合して接着固定される。図示する例では、カプセル部3全体が透明樹脂で形成されているが、円筒部3cが透明であればよく、半球部3aは、不透明であってもよい。また、半球部3aと円筒部3cとを同一の材料で一体形成せずに別体で形成し一体に接合する構造でもよい。なお、透明樹脂は、例えば赤外光等の特定の波長の光に対して透明であればよく、必ずしも可視光に対して透明でなくてもよい。   The transparent capsule portion (window portion) 3 is a cylindrical body formed of a hard transparent resin, and one end side (tip side) is formed in a hemispherical shape, and an open end portion 3b opposite to the hemispherical portion 3a, The opening end 2d of the main body 2 is aligned and fixed by bonding. In the illustrated example, the entire capsule part 3 is formed of a transparent resin, but the cylindrical part 3c only needs to be transparent, and the hemispherical part 3a may be opaque. Alternatively, the hemispherical portion 3a and the cylindrical portion 3c may be formed separately from each other instead of being integrally formed of the same material. In addition, the transparent resin should just be transparent with respect to the light of specific wavelengths, such as infrared light, for example, and does not necessarily need to be transparent with respect to visible light.

半球部3aを図示するより更に小径に形成し、透明カプセル部3の円筒体3cの先端部をテーパ形状に絞ってから滑らかに半球部3aに連設する様に構成しても良い。この様にすると、より小さな孔にも透明カプセル部3の先端部を案内し挿入し易くなる。本実施形態の場合、透明カプセル部3の円筒部3c外径と本体部2の外径とを同一寸法にしているため、両者間に段差は生じない。   The hemispherical portion 3a may be formed to have a smaller diameter than illustrated, and the tip of the cylindrical body 3c of the transparent capsule portion 3 may be smoothly connected to the hemispherical portion 3a after being narrowed to a tapered shape. If it does in this way, it will become easy to guide and insert the tip part of transparent capsule part 3 also in a smaller hole. In the case of this embodiment, since the cylindrical part 3c outer diameter of the transparent capsule part 3 and the outer diameter of the main-body part 2 are made into the same dimension, a level | step difference does not arise between both.

移動レンズ枠部4は、樹脂材を円盤状に形成した対物レンズ搭載部4aと、該対物レンズ搭載部4aと略同径の円筒状部材4bとを備え、円筒状部材4bの上部(電子内視鏡1の先端方向)開口端に対物レンズ搭載部4aが一体となるように接着固定され、該開口端が閉塞される。対物レンズ搭載部4aの外径は、透明カプセル部3の内径より若干小径に形成され、対物レンズ搭載部4aが透明カプセル部3内でガタツキなくスムースに移動できるようになっている。   The moving lens frame portion 4 includes an objective lens mounting portion 4a in which a resin material is formed in a disc shape, and a cylindrical member 4b having substantially the same diameter as the objective lens mounting portion 4a. The objective lens mounting portion 4a is bonded and fixed so as to be integrated with the opening end of the endoscope 1 at the opening end, and the opening end is closed. The outer diameter of the objective lens mounting portion 4a is formed to be slightly smaller than the inner diameter of the transparent capsule portion 3, so that the objective lens mounting portion 4a can be moved smoothly in the transparent capsule portion 3 without rattling.

円筒状部材4bの外周面には、本体部2の内周面に刻設された雌ネジ2cに螺合する精密な雄ネジ4cが、円筒状部材4bの軸方向全長に渡って刻設されており、また、円筒状部材4bの内周面には内歯歯車4dが形成されている。この内歯歯車4dは、軸に平行な歯で且つ円筒状部材4bの軸方向全長に渡る歯が周方向に等間隔に形成されてなる。   On the outer peripheral surface of the cylindrical member 4b, a precise male screw 4c that is screwed into the female screw 2c engraved on the inner peripheral surface of the main body 2 is engraved over the entire axial length of the cylindrical member 4b. An internal gear 4d is formed on the inner peripheral surface of the cylindrical member 4b. The internal gear 4d is formed by teeth that are parallel to the axis and that extend over the entire axial length of the cylindrical member 4b at equal intervals in the circumferential direction.

対物レンズ搭載部4aの中心軸部分には、上端方向(電子内視鏡1の先端方向)に底部を有する円柱孔4eが穿孔されており、この円柱孔4e内に、対物ミラー16が収納されている。対物ミラー16は円柱状ガラス体を斜め45度で切断した形状を持ち、この斜め45度の切断面に、反射膜が製膜されている。   A cylindrical hole 4e having a bottom in the upper end direction (the distal direction of the electronic endoscope 1) is drilled in the central axis portion of the objective lens mounting portion 4a, and the objective mirror 16 is accommodated in the cylindrical hole 4e. ing. The objective mirror 16 has a shape obtained by cutting a cylindrical glass body at an angle of 45 degrees, and a reflective film is formed on the cut surface at an angle of 45 degrees.

対物レンズ搭載部4aには、円盤状部材の半径方向に直状に延びる撮像用の撮像孔4fが穿孔され、撮像孔4fの一端は対物レンズ搭載部4aの外周側面に開口され、この開口部に凹レンズでなる対物レンズ17が設けられる。撮像孔4fの他端は円柱孔4eに開口しており、透明カプセル部3を透過し、対物レンズ17を通して孔4f内に入射した被写体光は、平行光束として進み、対物ミラー16の上記斜め45度の反射面で反射し、平行光束のまま円筒状部材4bの中心軸上を進む様になっている。   The objective lens mounting portion 4a has an imaging hole 4f for imaging that extends straight in the radial direction of the disk-shaped member, and one end of the imaging hole 4f is opened on the outer peripheral side surface of the objective lens mounting portion 4a. An objective lens 17 made of a concave lens is provided. The other end of the imaging hole 4f is opened in the cylindrical hole 4e, and the subject light that has passed through the transparent capsule portion 3 and entered the hole 4f through the objective lens 17 travels as a parallel light flux, and the oblique 45 of the objective mirror 16 is inclined. The light is reflected by the reflecting surface of the degree, and proceeds on the central axis of the cylindrical member 4b with the parallel light flux.

尚、図3では、撮像孔4f内及び上記の平行光束を明示するために、平行光束の向こう側に見える内歯歯車4dの歯の図示は省略しており、平行光束を白抜き部分で示している。   In FIG. 3, in order to clearly show the parallel light beam in the imaging hole 4f, the tooth of the internal gear 4d that is visible on the other side of the parallel light beam is not shown, and the parallel light beam is indicated by a white portion. ing.

撮像駆動ユニット部5は、本体部2の底部2aに設けられている電池収納部2bの周壁部を支柱として、図示しないステー部材を用い本体部2の内部に固定設置される。撮像駆動ユニット部5は、図示する例では3枚の基板21,22,23を備える。   The imaging drive unit 5 is fixedly installed inside the main body 2 using a stay member (not shown) with a peripheral wall portion of the battery housing 2b provided on the bottom 2a of the main body 2 as a support. The imaging drive unit 5 includes three substrates 21, 22, and 23 in the illustrated example.

最下層(底部2a側)の基板21にはステッピングモータのドライバ回路等を含む制御ユニット25が設けられ、中層の基板22には撮像画像データを格納する画像メモリ26が設けられ、上層の基板23は、CCD型イメージセンサやCMOS型イメージセンサ等の固体撮像素子27と、ステッピングモータ28が設置される。   A control unit 25 including a driver circuit of a stepping motor and the like is provided on the lowermost substrate (bottom 2a side) substrate 21, an image memory 26 for storing captured image data is provided on the intermediate substrate 22, and an upper substrate 23. Are provided with a solid-state imaging device 27 such as a CCD type image sensor or a CMOS type image sensor and a stepping motor 28.

基板23の中心部には、円筒状に形成されたレンズホルダ29が設けられ、この内部に固体撮像素子27が収納される。そして、レンズホルダ29の上端開口部に集光レンズ30が設置され、中心軸上を進行して入射して来る上記の平行光束(被写体光)が、固体撮像素子27の受光面に集光レンズ30によって結像される。即ち、対物レンズ17、対物ミラー16、および集光レンズ30により対物光学系が構成されている。   A lens holder 29 formed in a cylindrical shape is provided at the center of the substrate 23, and a solid-state image sensor 27 is accommodated therein. A condensing lens 30 is installed at the upper end opening of the lens holder 29, and the parallel light beam (subject light) that enters the object after traveling on the central axis enters the light receiving surface of the solid-state image sensor 27. 30 is imaged. That is, the objective lens 17, the objective mirror 16, and the condenser lens 30 constitute an objective optical system.

そして、集光レンズ30に入射する平行光束の、集光レンズ30の直前部分に、回転体50が設けられている。この回転体50は、略円板状に成形されており、その中心部には、平行光束を通過させる略円形の通孔51が形成されている。回転体50は、その中心軸を平行光束の光軸、つまりは円筒形の本体部2の中心軸に一致させて配置されており、例えばレンズホルダ29との間にスラスト軸受等を介在させて平行光束の光軸、つまりは本体部2の中心軸まわりに回転自在に支持されている。   A rotating body 50 is provided at a portion immediately before the condenser lens 30 of the parallel light beam incident on the condenser lens 30. The rotating body 50 is formed in a substantially disc shape, and a substantially circular through hole 51 through which a parallel light beam passes is formed at the center. The rotator 50 is arranged with its central axis aligned with the optical axis of the parallel light beam, that is, the central axis of the cylindrical main body 2. For example, a thrust bearing or the like is interposed between the rotator 50 and the lens holder 29. It is supported so as to be rotatable around the optical axis of the parallel light beam, that is, around the central axis of the main body 2.

そして、回転体50の重心が本体部2の中心軸から外れるように、回転体50の外周縁部の所定部位に錘体52が取り付けられている。尚、錘体52の取り付けによらず、例えば回転体50の厚みを不均一にしたり、回転体50の一部を切り欠いたりして、回転体50の重心が本体部2の中心軸から外れるように構成してもよい。   A weight body 52 is attached to a predetermined portion of the outer peripheral edge of the rotating body 50 so that the center of gravity of the rotating body 50 deviates from the central axis of the main body 2. Note that the center of gravity of the rotating body 50 deviates from the central axis of the main body 2 by making the thickness of the rotating body 50 non-uniform or notching a part of the rotating body 50, for example, without attaching the weight body 52. You may comprise as follows.

本体部2の中心軸が重力方向に対して傾いた際に、回転体50は、本体部2の中心軸まわりに回転自在に支持されているとともに、その重心が本体部2の中心軸から外れているため、重力により、その重心が重力方向下方に配置されるように回転する。   When the central axis of the main body 2 is tilted with respect to the direction of gravity, the rotating body 50 is supported so as to be rotatable about the central axis of the main body 2 and its center of gravity deviates from the central axis of the main body 2. Therefore, the center of gravity rotates by gravity so that the center of gravity is arranged below the direction of gravity.

そして、回転体50には、略尖塔状に成形された指標部53が設けられている。この指標部53は、その先端部を通孔51内に突出させており、通孔51を通過する平行光束の外縁部の一部を遮る(指標部53を半透明として平行光束の一部を減衰させる場合も含むものとする)。そのため、指標部53の影が固体撮像素子27の受光面に投影され、固体撮像素子27で撮像される画像に指標部53が収められる。尚、指標部53の位置について、特に制限はないが、好ましくは図2および図3に示すように、本体部2の中心軸と錘体52とを結ぶ線分、換言すれば、平行光束の光軸と回転体50の重心とを結ぶ線分上とされる。それによれば、基準となる向きとして好適な重力方向下方を指標部53により直接的に指示することができる。   The rotating body 50 is provided with an indicator portion 53 formed in a substantially spire shape. The index portion 53 protrudes into the through-hole 51 at the tip portion, and blocks a part of the outer edge portion of the parallel light flux that passes through the through-hole 51 (the index portion 53 is made translucent so that a part of the parallel light flux is Including the case of attenuation). Therefore, the shadow of the index unit 53 is projected onto the light receiving surface of the solid-state image sensor 27, and the index unit 53 is stored in an image captured by the solid-state image sensor 27. The position of the index portion 53 is not particularly limited, but preferably, as shown in FIGS. 2 and 3, a line segment connecting the central axis of the main body portion 2 and the weight body 52, in other words, the parallel light flux. It is on a line segment connecting the optical axis and the center of gravity of the rotating body 50. According to this, it is possible to directly indicate the downward direction of gravity suitable as the reference direction by the indicator unit 53.

また、回転体50に入射する平行光束の、回転体50の直前部分に、平行光束の光軸(=円筒状部材4bの中心軸)に対し斜め45度に傾斜して置かれたハーフミラー31が設けられる。そして、ハーフミラー31に対し照明光が平行光束となるように集光する照明レンズ32と、照明光を発光するLED33とが設けられる。ハーフミラー31、照明レンズ32、LED33は、図示しないステー部材を用い本体部2の内部に固定設置される。   Further, the half mirror 31 placed at an angle of 45 degrees obliquely with respect to the optical axis of the parallel light beam (= the central axis of the cylindrical member 4b) in the portion immediately before the rotator 50 of the parallel light beam incident on the rotator 50. Is provided. And the illumination lens 32 which condenses illumination light so that it may become a parallel light beam with respect to the half mirror 31, and LED33 which light-emits illumination light is provided. The half mirror 31, the illumination lens 32, and the LED 33 are fixedly installed inside the main body 2 using a stay member (not shown).

基板23の周辺部にはステッピングモータ28が固設され、このステッピングモータ28の回転軸にモータギア(平歯車)36が取り付けられる。ステッピングモータ28の回転軸は円筒状部材4bの中心軸(=平行光束の光軸)と平行に設けられており、モータギア36には平歯車のアイドルギア37が噛合される。   A stepping motor 28 is fixed to the periphery of the substrate 23, and a motor gear (spur gear) 36 is attached to the rotating shaft of the stepping motor 28. The rotation axis of the stepping motor 28 is provided in parallel with the central axis of the cylindrical member 4b (= the optical axis of the parallel light beam), and a spur idle gear 37 is engaged with the motor gear 36.

アイドルギア37の回転軸は基板23に対して垂直に回転自在に軸支されており、アイドルギア37の歯数はモータギア36の歯数より多くなっている。このため、ステッピングモータ28の回転速度は減速されてアイドルギア37に伝達される。アイドルギア37は、円筒状部材4bの内周面に設けられた内歯歯車4dに噛合される。   The rotation shaft of the idle gear 37 is pivotally supported perpendicularly to the substrate 23, and the number of teeth of the idle gear 37 is larger than the number of teeth of the motor gear 36. For this reason, the rotational speed of the stepping motor 28 is decelerated and transmitted to the idle gear 37. The idle gear 37 is meshed with an internal gear 4d provided on the inner peripheral surface of the cylindrical member 4b.

ステッピングモータ28が回転すると、アイドルギア37が回転し、これに伴って円筒状部材4bが回転する。円筒状部材4bが回転すると、その回転方向により、移動レンズ枠部4の円筒状部材4bが、本体部2の内部に螺入し或いは内部から螺出することになり、軸方向に進退する。   When the stepping motor 28 rotates, the idle gear 37 rotates, and the cylindrical member 4b rotates accordingly. When the cylindrical member 4b rotates, the cylindrical member 4b of the movable lens frame portion 4 is screwed into or out of the main body portion 2 depending on the rotation direction, and advances and retreats in the axial direction.

この電子内視鏡1には、図示しない電源スイッチが設けられ、この電源スイッチが投入されると、電源電池11からの電力が図示しない配線を通して撮像駆動ユニット部5の各構成部に供給され、撮像動作,駆動動作が後述するように行われる。   The electronic endoscope 1 is provided with a power switch (not shown). When the power switch is turned on, power from the power battery 11 is supplied to each component of the imaging drive unit 5 through a wiring (not shown). The imaging operation and driving operation are performed as described later.

電源スイッチは、例えば、本体部2の底部2aに設けられ、手操作スイッチがオンオフされる構成としても良い。あるいは、本体部2に磁力に応動するスイッチ端子を内蔵させ、電子内視鏡1の外部から、磁石を近づけたり離したりすることで、このスイッチ端子をオンオフ操作する構成としても良い。   For example, the power switch may be provided on the bottom 2a of the main body 2 so that the manual operation switch is turned on and off. Alternatively, a switch terminal that responds to a magnetic force may be built in the main body unit 2, and the switch terminal may be turned on / off by moving the magnet closer to or away from the outside of the electronic endoscope 1.

図4は、撮像駆動ユニット部5の機能ブロック図である。システム全体を統括制御するCPU41には、制御プログラムが格納されると共にワークメモリとしても動作する制御メモリ42と、図3で説明した基板22に設けられる画像メモリ26と、LED33を駆動するLED駆動回路43と、撮像素子27を駆動する撮像素子ドライバ44と、ステッピングモータ28を駆動するモータドライバ45に駆動パルスを供給するパルス発生器46とが接続される。   FIG. 4 is a functional block diagram of the imaging drive unit 5. The CPU 41 that performs overall control of the entire system stores a control program and also operates as a work memory, the image memory 26 provided on the board 22 described in FIG. 3, and an LED drive circuit that drives the LED 33 43, an image sensor driver 44 for driving the image sensor 27, and a pulse generator 46 for supplying a drive pulse to a motor driver 45 for driving the stepping motor 28 are connected.

電源スイッチ47が投入されると、電源電池11から各部に電力が供給されて動作を開始し、モータ28が回転駆動される。これにより、移動レンズ枠部4は、電子内視鏡1の内部で回転し、且つ軸方向に進退する。また、LED33からの発光光が照明レンズ32で平行光に集光され、この平行光がハーフミラー32により対物ミラー16の方向に反射され、対物ミラー16で反射した平行光が対物レンズ17を通して被写体方向に照射され、照明光となる。   When the power switch 47 is turned on, power is supplied from the power battery 11 to each part to start the operation, and the motor 28 is rotationally driven. Thereby, the moving lens frame part 4 rotates inside the electronic endoscope 1 and advances and retreats in the axial direction. Also, the emitted light from the LED 33 is condensed into parallel light by the illumination lens 32, the parallel light is reflected by the half mirror 32 toward the objective mirror 16, and the parallel light reflected by the objective mirror 16 passes through the objective lens 17 to the subject. Irradiated in the direction to become illumination light.

被写体からの反射光は対物レンズ17を通して電子内視鏡1内に取り込まれ、対物ミラー16で反射した被写体の光像は、平行光束のまま回転体50の通孔51を通過して集光レンズ30まで進み、この集光レンズ30によって撮像素子27の受光面に結像される。尚、指標部53により一部の被写体光が遮光され、撮像素子27の受光面に指標部53の影が投影されており、撮像素子27で撮像される画像内に指標部53が収められる。   The reflected light from the subject is taken into the electronic endoscope 1 through the objective lens 17, and the optical image of the subject reflected by the objective mirror 16 passes through the through hole 51 of the rotating body 50 as a parallel light flux and is a condensing lens. Then, the light is focused on the light receiving surface of the image sensor 27 by the condenser lens 30. Part of the subject light is blocked by the index unit 53, the shadow of the index unit 53 is projected on the light receiving surface of the image sensor 27, and the index unit 53 is contained in the image captured by the image sensor 27.

撮像素子27で撮像された被写体の撮像信号は、CPU41に取り込まれて画像処理され、例えばJPEG画像データとして画像メモリ26に格納される。   An imaging signal of a subject imaged by the imaging element 27 is captured by the CPU 41 and subjected to image processing, and stored in the image memory 26 as, for example, JPEG image data.

図5は、制御メモリ42に格納されている制御プログラムの処理手順を示すフローチャートである。電源スイッチ47が投入されると、この制御プログラムが立ち上げられ、先ず、ステッピングモータ28が原点側に駆動される(ステップS1)。原点側とは、例えば図3に示す状態すなわち対物レンズ17の位置が電子内視鏡1の先端側となる方向である。   FIG. 5 is a flowchart showing the processing procedure of the control program stored in the control memory 42. When the power switch 47 is turned on, this control program is started, and first, the stepping motor 28 is driven to the origin side (step S1). The origin side is, for example, the state shown in FIG. 3, that is, the direction in which the position of the objective lens 17 is the front end side of the electronic endoscope 1.

本実施形態では、コスト削減のために、ステッピングモータ28が原点に達したか否かを検出するセンサを設けていないので、次のステップS2で、所定時間を計数するタイマがカウントアップしたか否かを判定し、所定時間が経過しない間はステップS1を繰り返し実行する。原点に達したことを検出するセンサを設けていれば、このセンサの原点検出までステップS1を繰り返し実行すれば良い。   In the present embodiment, in order to reduce the cost, a sensor for detecting whether or not the stepping motor 28 has reached the origin is not provided. Therefore, in the next step S2, whether or not the timer for counting a predetermined time has been counted up. If the predetermined time has not elapsed, step S1 is repeatedly executed. If a sensor for detecting that the origin has been reached is provided, step S1 may be repeated until the origin of this sensor is detected.

所定時間とは、ステッピングモータ28が原点に達するに要する一番長い時間とすれば良い。例えば、図7に示す状態は、移動レンズ枠部4が回転して最下位位置まで移動した状態を示しており、この状態から、ステッピングモータ28の回転によって移動レンズ枠部4が回転して図3に示す原点位置(移動レンズ枠部4が半球部3aの内周面に当接しそれ以上その方向に移動できない位置)に達するまでの時間とすれば良い。   The predetermined time may be the longest time required for the stepping motor 28 to reach the origin. For example, the state shown in FIG. 7 shows a state in which the moving lens frame unit 4 is rotated and moved to the lowest position. From this state, the moving lens frame unit 4 is rotated by the rotation of the stepping motor 28. The time required to reach the origin position shown in FIG. 3 (the position where the movable lens frame portion 4 abuts on the inner peripheral surface of the hemispherical portion 3a and cannot move further in that direction).

これにより、移動レンズ枠部4が、図3の状態と図7の状態(円筒状部材4bの下端部が本体部2aの底部2aに当接する状態)との間のいずれの中間位置の状態であっても、ステッピングモータ28を原点位置方向に所定時間だけ駆動すれば、必ず、対物レンズ17は原点位置となる。   Thereby, the movable lens frame 4 is in any intermediate position between the state of FIG. 3 and the state of FIG. 7 (the state where the lower end of the cylindrical member 4b is in contact with the bottom 2a of the main body 2a). Even in such a case, the objective lens 17 is always at the origin position if the stepping motor 28 is driven in the origin position direction for a predetermined time.

タイマが所定時間を計数した場合には、ステップS2からステップS3に進み、後述するカウンタの内容を0クリアする。そして、ステップS4に進み、撮像処理を行う。撮像処理とは、LED33を点灯して対物レンズ17から照明光を照射し、被写体から反射した光を対物レンズ17から電子内視鏡1内に取り込み、撮像素子27の受光面に被写体からの入射光を結像させる。   When the timer counts the predetermined time, the process proceeds from step S2 to step S3, and the contents of the counter described later are cleared to zero. Then, the process proceeds to step S4, and imaging processing is performed. In the imaging process, the LED 33 is turned on to irradiate illumination light from the objective lens 17, the light reflected from the subject is taken into the electronic endoscope 1 from the objective lens 17, and incident on the light receiving surface of the imaging device 27 from the subject. Image light.

そして、CPU41は、撮像素子ドライバ44を介して撮像素子27を駆動し、撮像素子27から得られた被写体の撮像信号を撮像素子27から取り込み、画像処理して画像メモリ26に格納する。   Then, the CPU 41 drives the image sensor 27 via the image sensor driver 44, captures the imaging signal of the subject obtained from the image sensor 27 from the image sensor 27, processes the image, and stores it in the image memory 26.

次のステップS5では、指定パルス数だけステッピングモータ28を駆動し、次のステップS6ではカウンタの計数値にこの指定パルス数だけ加算し、次のステップS7では、カウンタの合計計数値を指定数を比較する。   In the next step S5, the stepping motor 28 is driven by the specified number of pulses. In the next step S6, the specified number of pulses is added to the count value of the counter. In the next step S7, the total count value of the counter is set to the specified number. Compare.

そして、カウンタの合計計数値が指定数に達していない場合には、ステップS7からステップS4に戻って撮像処理を行い、以後、ステップS4〜S7の処理ループを繰り返し実行する。カウンタの合計計数値が指定数達したときは、この図5の処理を終了する。   If the total count value of the counter has not reached the designated number, the process returns from step S7 to step S4 to perform the imaging process, and thereafter the processing loop of steps S4 to S7 is repeatedly executed. When the total count value of the counter reaches the designated number, the processing in FIG. 5 is terminated.

図8は、図5のステップS4を繰り返し実行するときの対物レンズ17の撮像視野の移動を例示する図である。原点位置で行う初回の撮像処理では、図8の「No.001」で示す視野の被写体画像を撮像素子27から取得する。   FIG. 8 is a diagram illustrating movement of the imaging field of the objective lens 17 when step S4 of FIG. 5 is repeatedly executed. In the first imaging process performed at the origin position, the subject image in the field of view indicated by “No. 001” in FIG.

この視野「No.001」の被写体画像を撮像した後には、ステップS5で指定パルス数のステッピングモータ28の駆動が行われるため、円筒状部材4bは指定パルス数だけ回転する。これにより、円筒状部材4bは本体部2内に螺入して引っ込むことになり、次の視野は、図8の「No.002」となり、この視野の被写体画像を撮像し、画像データを画像メモリ26に蓄積することになる。   After the subject image of the field of view “No. 001” is captured, the stepping motor 28 with the specified number of pulses is driven in step S5, so that the cylindrical member 4b rotates by the specified number of pulses. As a result, the cylindrical member 4b is screwed into the main body 2 and retracted, and the next field of view is “No. 002” in FIG. 8. It is stored in the memory 26.

以後、視野をNo.003→No.004→No.005……と移動させて撮像処理と画像データのメモリ26への蓄積を繰り返す。図6は、図3の状態に比較して、移動レンズ枠部4を透明カプセル3内で半周させた状態を示している。移動レンズ枠部4が透明カプセル部3内で原点位置から一周(一回転)し終わったときの撮像視野は図8のNo.011となり、二周(二回転)し終わったときの撮像視野は図8のNo.021となる。   Thereafter, the field of view is No. 003 → No. 004 → No. 005... To repeat the imaging process and storage of image data in the memory 26. FIG. 6 shows a state in which the movable lens frame portion 4 is half-turned inside the transparent capsule 3 as compared with the state of FIG. The imaging field of view when the moving lens frame part 4 has completed one round (one rotation) from the origin position in the transparent capsule part 3 is No. 1 in FIG. No. 011 and the imaging field of view when two rounds (two rotations) have been completed is No. 1 in FIG. 021.

また、図7は、円筒状部材4bの下端が本体部2の底部2aに当接しそれ以上その方向に移動できない状態を示しており、図7に示す状態に達したとき、撮影処理(ステップS4)を繰り返す処理ループの終了となる。即ち、図5のステップS7で用いる「指定数」は、原点位置から図7の状態に達するまでの合計パルス数である。   FIG. 7 shows a state in which the lower end of the cylindrical member 4b is in contact with the bottom 2a of the main body 2 and cannot move further in that direction. When the state shown in FIG. ) Is completed. That is, the “specified number” used in step S7 in FIG. 5 is the total number of pulses from the origin position to the state in FIG.

図8に例示した個々の撮像視野の移動例では、移動レンズ枠部4の回転方向で、隣接する撮像視野同士の左右の端部が接する様に、あるいは若干重なる様に、図5のステップS5の指定パルス数が設定されている。また、本体部2の内周面と円筒状部材4bの外周面に設けられた螺条のピッチは、回転軸方向に隣接する撮像視野同士の上下の端部が接する様に、あるいは若干重なる様に設計されている。   In the example of movement of the individual imaging fields illustrated in FIG. 8, step S <b> 5 in FIG. 5 is performed so that the left and right ends of adjacent imaging fields contact or slightly overlap in the rotation direction of the moving lens frame unit 4. The specified number of pulses is set. Further, the pitch of the threads provided on the inner peripheral surface of the main body 2 and the outer peripheral surface of the cylindrical member 4b is such that the upper and lower ends of the imaging fields adjacent to each other in the rotation axis direction are in contact with each other or slightly overlap. Designed to.

これにより、観察対象となる円筒状の被写体内周面の視野全域の状態を、漏れなく撮像し画像データとして取得することが可能となる。勿論、個々の撮像視野が大きく重なる様に、ステッピングモータのパルス数を設定したり螺旋2c,4cのピッチを設計しても良いことはいうまでもない。   As a result, the state of the entire field of view on the inner peripheral surface of the cylindrical subject to be observed can be captured without omission and acquired as image data. Of course, it goes without saying that the number of pulses of the stepping motor may be set or the pitch of the spirals 2c and 4c may be designed so that the individual imaging fields of view overlap each other.

電子内視鏡1による撮像が終了した後は、図4の画像メモリ26内の蓄積データを外部に読み出すことになる。この読み出しは、無線を用いて行っても良く、また、図1に示すチューブ13,14内に挿通した配線を用いて読み出しても良い。あるいは、画像メモリ26を電子内視鏡1から取り出し可能に設けておき、取り出した画像メモリ26を別置のパーソナルコンピュータで読むようにしても良い。   After the imaging by the electronic endoscope 1 is completed, the accumulated data in the image memory 26 in FIG. 4 is read out to the outside. This reading may be performed using radio, or may be performed using wiring inserted into the tubes 13 and 14 shown in FIG. Alternatively, the image memory 26 may be provided so as to be removable from the electronic endoscope 1, and the extracted image memory 26 may be read by a separate personal computer.

読み出されたデータから生成された画像に疾患あるいは傷などの異常が認められる場合、当該画像データが取得された撮像部位が特定される必要がある。そこで、本実施形態の内視鏡1では、重力によりその重心が下方に配置されるように回転する回転体50の指標部53を画像内に収めるようにして、画像データとその画像データが取得された撮像部位との対応をとるようにしている。   When an abnormality such as a disease or a wound is recognized in an image generated from the read data, it is necessary to specify an imaging region from which the image data is acquired. Therefore, in the endoscope 1 according to the present embodiment, the image data and the image data are acquired so that the index portion 53 of the rotating body 50 that rotates so that the center of gravity is arranged below by gravity is included in the image. Correspondence with the imaged region that has been made is taken.

固体撮像素子27およびその受光面に結像された被写体光による像Iの一例を図9(A)に示す。図中、符号53´は、固体撮像素子27の受光面に投影された指標部53の影を示す。この状態から、内視鏡1の外殻の軸まわりに内視鏡1が所定角度だけ回転された場合(移動レンズ枠部4は本体部2に対して回転移動していないとする)に、対物レンズ17および固体撮像素子27はいずれも回転されるが、対物レンズ17と固体撮像素子27との相対的な位置関係は不変であることから、図9(B)に示すように、固体撮像素子27と像Iとの間で相対的な回転は生じない。これに対して、回転体50は、重力によりその重心が重力方向下方に配置されるように独立して回転する。そのため、図9(B)に示すように、固体撮像素子27の受光面に投影される指標部53の影53´は、受光面および像Iに対して相対的に移動し、常に重力方向下方を指示する。   An example of the image I by subject light imaged on the solid-state image sensor 27 and its light receiving surface is shown in FIG. In the drawing, reference numeral 53 ′ indicates a shadow of the index unit 53 projected on the light receiving surface of the solid-state image sensor 27. From this state, when the endoscope 1 is rotated by a predetermined angle around the axis of the outer shell of the endoscope 1 (assuming that the moving lens frame portion 4 is not rotated relative to the main body portion 2), Although both the objective lens 17 and the solid-state image sensor 27 are rotated, since the relative positional relationship between the objective lens 17 and the solid-state image sensor 27 is unchanged, as shown in FIG. There is no relative rotation between element 27 and image I. On the other hand, the rotary body 50 rotates independently so that the gravity center is arrange | positioned below the gravity direction by gravity. For this reason, as shown in FIG. 9B, the shadow 53 ′ of the indicator portion 53 projected onto the light receiving surface of the solid-state image sensor 27 moves relative to the light receiving surface and the image I, and is always below the gravitational direction. Instruct.

そこで、例えば対物レンズ17が図3に示す原点位置にあるときの視野「No.001」(図8参照)で撮像された画像において、そこに収められた指標部53の像Iに対する相対位置から、外殻の軸まわりの内視鏡1の姿勢角を判断することができる。この姿勢角を基に、画像データの撮像順、所定の撮像間隔での軸方向および周方向への視野の変位量、そして被写体の姿勢を考慮することによって、各画像データが取得された撮像部位が特定される。   Therefore, for example, in an image captured in the field of view “No. 001” (see FIG. 8) when the objective lens 17 is at the origin position shown in FIG. The posture angle of the endoscope 1 around the axis of the outer shell can be determined. Based on this posture angle, the imaging region from which each image data was acquired by taking into consideration the imaging order of the image data, the amount of visual field displacement in the axial and circumferential directions at a predetermined imaging interval, and the posture of the subject Is identified.

上記の内視鏡1の姿勢角は、重力方向下方を指示する指標部53から判断されることから、被写体との間での相対的なものではなく、絶対座標系でのものとなる。このことは、例えば検診において被検者自らが内視鏡を装着する場合などに特に有用であり、仰向け、あるいはうつ伏せなど、被検者の姿勢さえ定めておけば、内視鏡の装着の仕方によらず、確実に画像データとその画像データが取得された撮像部位との対応をとることができる。   Since the posture angle of the endoscope 1 is determined from the index unit 53 that indicates the downward direction of the gravity, it is not relative to the subject but in the absolute coordinate system. This is particularly useful when, for example, the patient himself / herself wears an endoscope during a medical examination, and if the subject's posture is determined, such as lying down or lying down, how to wear the endoscope Regardless, the correspondence between the image data and the imaging region from which the image data was acquired can be reliably obtained.

図10は、図4の撮像駆動ユニット部5の別実施形態に係る機能ブロック図である。図4の実施形態との違いは、撮像画像データを外部モニタに送り、外部モニタで撮像画像をオンラインで観察できるようにし、更に、外部から操作指示を入力できる様にした点だけである。   FIG. 10 is a functional block diagram according to another embodiment of the imaging drive unit 5 of FIG. The only difference from the embodiment of FIG. 4 is that the captured image data is sent to an external monitor so that the captured image can be observed on-line on the external monitor and an operation instruction can be input from the outside.

この実施形態の場合、CPU41は、画像処理を行うことなく、撮像素子27から取得した撮像信号をそのまま外部のビデオプロセッサに送り、ビデオプロセッサが画像処理した被写体画像を外部モニタに表示する構成としても良い。外部のビデオプロセッサや外部モニタとCPU41との間の通信は、有線でも無線でも良い。有線で通信を行う場合には、配線中に電源線を入れることで、外部電源を利用することも可能となる。   In the case of this embodiment, the CPU 41 may send the image signal acquired from the image sensor 27 to an external video processor as it is without performing image processing, and display the subject image image-processed by the video processor on an external monitor. good. Communication between the external video processor or external monitor and the CPU 41 may be wired or wireless. In the case of performing wired communication, an external power source can be used by inserting a power line in the wiring.

また、制御プログラムとして、図5の制御プログラムの他に、外部からの操作指示に従って、例えば対物レンズ17の視野位置を、図8の任意の撮像視野位置に移動させる制御プログラムを搭載するのが良い。   In addition to the control program of FIG. 5, a control program for moving the visual field position of the objective lens 17 to an arbitrary imaging visual field position of FIG. 8 in accordance with an external operation instruction may be installed as the control program. .

尚、上述した実施形態では、移動レンズ枠部4の回転駆動をステッピングモータ28で行ったが、ステッピングモータでなくても、回転角や回転長さを精度良く制御できるモータであれば良いことはいうまでもない。   In the above-described embodiment, the rotational driving of the movable lens frame unit 4 is performed by the stepping motor 28. However, it is not necessary to use a stepping motor as long as the motor can accurately control the rotation angle and the rotation length. Needless to say.

次に、上述した実施形態に係る電子内視鏡1の好適な使用例について説明する。
(i)子宮内視鏡としての使用例:
近年、女性が罹患する子宮頸ガンの若年齢化が進んでいるが、子宮頸ガンは発見が早ければ部分摘出で大事に至らないため、早期発見が重要である。しかし、女性の場合、自分の体を見られることに抵抗があり、検診人口が増えないという傾向がある。
Next, a preferred use example of the electronic endoscope 1 according to the above-described embodiment will be described.
(I) Example of use as a uterine endoscope:
In recent years, cervical cancer affecting women is becoming younger, but early detection is important because cervical cancer is not important by partial extraction if it is detected early. However, women tend to resist seeing their bodies and the screening population does not increase.

上述した実施形態に係る電子内視鏡1は、その寸法形状を適切な大きさに設計しておけば、子宮頸ガンの検診に有効である。図1の電子内視鏡1を女性の膣腔内に挿入し、図8に示す一連の撮像視野位置が子宮頸部に達するように先端部(半球部3a)から電子内視鏡1を子宮頸部にまで挿入することで、子宮頸部の内周面の様子を洩れなく撮像することが可能となる。   The electronic endoscope 1 according to the above-described embodiment is effective for screening for cervical cancer if the size and shape are designed to an appropriate size. The electronic endoscope 1 shown in FIG. 1 is inserted into a woman's vaginal cavity, and the electronic endoscope 1 is inserted into the uterus from the distal end (hemisphere 3a) so that a series of imaging visual field positions shown in FIG. 8 reach the cervix. By inserting into the cervix, it is possible to image the state of the inner peripheral surface of the cervix without omission.

例えば、診察室で電子内視鏡1を患者自身の手によって子宮頸部にまで挿入してもらい、医者は別室で挿入位置を指示したり撮像画像をオンラインでモニタ観察する様にすれば、検診人口を増やすことが可能となる。   For example, if the electronic endoscope 1 is inserted into the cervix by the patient's own hand in the examination room and the doctor instructs the insertion position or monitors the captured image online in a separate room, the examination is performed. It is possible to increase the population.

また、上述した電子内視鏡1は、電源スイッチ47をオンにすれば図5で説明したように対物レンズ17の位置が自動的に原点位置に戻り且つ撮像処理が自動的に行われるため、この電子内視鏡1を患者に貸し出し、患者自身が自宅で自身の子宮頸部の画像を撮像することが可能となる。医者は、電子内視鏡1を回収し、画像メモリ26内の撮像画像データを調べることで、診断が可能となる。   Further, in the electronic endoscope 1 described above, when the power switch 47 is turned on, the position of the objective lens 17 automatically returns to the origin position and the imaging process is automatically performed as described with reference to FIG. The electronic endoscope 1 can be lent to a patient, and the patient himself / herself can take an image of his / her cervix at home. The doctor can make a diagnosis by collecting the electronic endoscope 1 and examining the captured image data in the image memory 26.

(ii)大腸用,直腸用の内視鏡としての使用例:
大腸や直腸の検診を行う場合、従来は、先端部に撮像素子が搭載された内視鏡で観察するため、患部を斜め上方向からしか観察できないという問題がある。しかし、上述した実施形態の電子内視鏡1を患部位置まで挿入し、撮像を行えば、患部を垂直上方位置から観察することが可能となり、より詳細に観察ができ、精度の高い診断が可能となる。
(Ii) Examples of use as colonos and rectal endoscopes:
Conventionally, when examining the large intestine or the rectum, there is a problem that the affected part can be observed only from an obliquely upward direction because it is observed with an endoscope having an image sensor mounted on the tip. However, if the electronic endoscope 1 of the above-described embodiment is inserted to the affected part position and imaging is performed, the affected part can be observed from the vertically upper position, and can be observed in more detail and can be diagnosed with high accuracy. It becomes.

(iii)工業用内視鏡としての使用例:
例えば、細い配管内の微細なキズを観察する様な工業用の内視鏡として上述した実施形態の電子内視鏡1を用いることができる。観察対象となる孔や隙間の開口の大きさや挿入する深さに応じた寸法形状の内視鏡1を用意する。上記したように、キズ等に対して孔の内周面に対して垂直上方から観察できるため、より詳細な観察が可能となる。また、一度挿入すれば、広い範囲(移動レンズ枠部4の軸方向の移動可能長さにおける全周囲の範囲)の観察が可能となり、小さなキズなどの見逃し率も低下する。
(Iii) Example of use as an industrial endoscope:
For example, the electronic endoscope 1 of the above-described embodiment can be used as an industrial endoscope that observes fine scratches in a thin pipe. An endoscope 1 having a dimension and shape corresponding to the size of the hole to be observed and the opening of the gap and the insertion depth is prepared. As described above, since it is possible to observe scratches and the like from the vertically upper side with respect to the inner peripheral surface of the hole, more detailed observation is possible. In addition, once inserted, it is possible to observe a wide range (a whole range in the axially movable length of the moving lens frame portion 4), and the oversight rate of small scratches is also reduced.

本発明に係る電子内視鏡は、広い範囲の画像を詳細に撮像することが可能となり、また、患部や傷などに対して垂直上方から観察することが可能となるため、より精度の高い診断を行うことができ、医療用内視鏡,工業用内視鏡として有用である。   The electronic endoscope according to the present invention can capture a wide range of images in detail, and can also observe an affected area or a wound from vertically above. It is useful as a medical endoscope and an industrial endoscope.

本発明に係る電子内視鏡の一実施形態の全体の外観斜視図である。1 is an overall perspective view of an embodiment of an electronic endoscope according to the present invention. 図1に示す電子内視鏡の分解斜視図である。It is a disassembled perspective view of the electronic endoscope shown in FIG. 図1に示す電子内視鏡の縦断面図である。It is a longitudinal cross-sectional view of the electronic endoscope shown in FIG. 図1に示す電子内視鏡に搭載する制御ユニットの機能ブロック図である。It is a functional block diagram of the control unit mounted in the electronic endoscope shown in FIG. 図4に示すCPUが実行する制御プログラムの処理手順を示すフローチャートである。It is a flowchart which shows the process sequence of the control program which CPU shown in FIG. 4 performs. 図3に示す状態から移動レンズ枠部が半周した状態を示す縦断面図である。It is a longitudinal cross-sectional view which shows the state which the moving lens frame part made | formed half way from the state shown in FIG. 図6に示す移動レンズ枠部が撮像終了位置まで下動した状態を示す縦断面図である。It is a longitudinal cross-sectional view which shows the state which the movable lens frame part shown in FIG. 6 moved down to the imaging completion position. 図3に示す対物レンズの撮像視野の移動の様子を示す図である。It is a figure which shows the mode of a movement of the imaging visual field of the objective lens shown in FIG. 図1に示す電子内視鏡において、固体撮像素子の受光面に結像された被写体光の像と回転体の指標部との関係を示す模式図である。In the electronic endoscope shown in FIG. 1, it is a schematic diagram which shows the relationship between the image of the object light imaged on the light-receiving surface of the solid-state image sensor and the indicator part of the rotating body. 図4に代わる実施形態に係る制御ユニットの機能ブロック図である。FIG. 5 is a functional block diagram of a control unit according to an embodiment instead of FIG. 4.

符号の説明Explanation of symbols

1 電子内視鏡
2 本体部(外殻)
2a 底部
2b 電池収納部
2c 内周面に設けた雌ネジ
3 透明カプセル部(外殻)
3a 先端の半球部
3c 円筒部
4 移動レンズ枠部
4a 円盤状の対物レンズ搭載部
4b 円筒状部材
4c 外周面に設けた雄ネジ
4d 内歯歯車
4f 撮像孔
5 撮像駆動ユニット部
11 電源電池
12 電池蓋
13,14 チューブ(操作部)
16 対物ミラー
17 対物レンズ
21,22,23 基板
26 画像用メモリ
27 固体撮像素子
28 ステッピングモータ
29 レンズホルダ
30 集光レンズ
31 ハーフミラー
32 照明レンズ
33 LED(発光体)
36 モータギア
37 アイドルギア
41 制御装置(CPU)
47 電源スイッチ
50 回転体
51 通孔
52 錘体
53 指標部
1 Electronic endoscope 2 Body (outer shell)
2a Bottom part 2b Battery storage part 2c Female screw 3 provided on inner peripheral surface Transparent capsule part (outer shell)
3a Hemispherical portion 3c at the tip Cylindrical portion 4 Moving lens frame portion 4a Disc-shaped objective lens mounting portion 4b Cylindrical member 4c Male screw 4d provided on the outer peripheral surface 4f Internal gear 4f Imaging hole 5 Imaging drive unit 11 Power supply battery 12 Battery Lids 13 and 14 Tube (operation part)
16 Objective mirror 17 Objective lenses 21, 22, 23 Substrate 26 Image memory 27 Solid-state imaging device 28 Stepping motor 29 Lens holder 30 Condensing lens 31 Half mirror 32 Illumination lens 33 LED (light emitting body)
36 Motor gear 37 Idle gear 41 Control device (CPU)
47 Power switch 50 Rotating body 51 Through hole 52 Weight body 53 Index section

Claims (3)

円筒状に形成され、その周壁に軸方向に延びる透明な窓部が設けられた外殻と、
前記外殻の内部に設けられた固体撮像素子と、
前記外殻の窓部を通して被写体光を集光する対物レンズを含み、前記固体撮像素子に結像する対物光学系と、
前記被写体光の一部を遮る指標部を有する回転体と、
前記対物光学系の少なくとも前記対物レンズを前記外殻の軸に沿って移動させる駆動機構と、
を備え、
前記対物光学系の光路の一区間において前記被写体光が前記外殻の軸に沿って進行しており、
前記回転体が、前記対物光学系の光路の前記一区間に配置され、該区間における光軸を回転軸として重力によって重力方向に回転することを特徴とする内視鏡。
An outer shell formed in a cylindrical shape and provided with a transparent window portion extending in the axial direction on the peripheral wall;
A solid-state imaging device provided inside the outer shell;
An objective optical system that focuses the subject light through the window of the outer shell, and forms an image on the solid-state imaging device;
A rotating body having an indicator portion that blocks a part of the subject light;
A drive mechanism for moving at least the objective lens of the objective optical system along the axis of the outer shell;
With
The object light travels along the axis of the outer shell in a section of the optical path of the objective optical system;
The endoscope, wherein the rotating body is disposed in the one section of the optical path of the objective optical system and rotates in the direction of gravity by gravity with the optical axis in the section as a rotation axis.
前記指標部が、前記対物光学系の光路の前記一区間における光軸と前記回転体の重心とを結ぶ線分上に位置することを特徴とする請求項1に記載の内視鏡。   The endoscope according to claim 1, wherein the index portion is located on a line segment connecting an optical axis in the one section of the optical path of the objective optical system and a center of gravity of the rotating body. 前記窓部は、前記外殻の周壁に全周にわたって設けられており、
前記駆動機構が、前記対物光学系の少なくとも前記対物レンズを前記外殻の軸を回転軸として回転させながら該外殻の軸に沿って移動させることを特徴とする請求項1または請求項2に記載の内視鏡。
The window is provided over the entire circumference of the peripheral wall of the outer shell,
3. The drive mechanism according to claim 1, wherein the drive mechanism moves at least the objective lens of the objective optical system along the axis of the outer shell while rotating the axis of the outer shell as a rotation axis. The endoscope described.
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