JP2011045525A - 内視鏡 - Google Patents

Abstract

【課題】体内に内視鏡を挿入する際に先端面に異物が付着することを防止し、常にクリアな視野を確保する。
【解決手段】内視鏡５の挿入部８の先端部１５には、フード１６が取り付けられている。フード１６は、弾性部２０と筒部２１からなる。弾性部２０は、無色透明な材料で形成され、先端に拡縮する開口２２をもつ先細りの形状を有する。弾性部２０は、内視鏡５の挿入時は先端面１５ａを被覆する。筒部２１の後端部に接続された操作ワイヤ２３は、鉗子口１４付近に内蔵された巻取り機構１７によって巻き取られる。観察時、巻取りボタン１８が操作されて巻取り機構１７が作動し、操作ワイヤ２３が後端側に巻き取られると、開口２２が拡開しつつ弾性部２０が後端側に剥かれ、先端部１５の先端面１５ａが露呈する。
【選択図】図２

Description

本発明は、イメージガイドの入射端をシフトさせるシフト機構を有する内視鏡に関する。

医療分野において、内視鏡は今や欠くことのできない医療器具の一つである。内視鏡は、いわゆる胃カメラやファイバスコープを使用していた黎明期から、現在はＣＣＤ等のイメージセンサを用いた電子内視鏡、あるいは患者に飲み込ませて体内画像を取得するカプセル型内視鏡が開発されるに到り、着実に技術的進歩を遂げている。

内視鏡検査の分野では、患者の体内に挿入する挿入部の極細径化が希求されている。実際、現在に到るまで様々な細径化の試みがなされており、例えば膵管、胆管、乳管、気管支末端といった細管部の観察が可能な内視鏡も検討されている。

ファイバスコープは、極言すれば、体内の被観察部位の像を伝達するイメージガイドと被観察部位に照明光を照射するライトガイドさえあれば体内画像を取得することが可能であるため、構造上極細径化に向いている。しかしながら、イメージガイドを構成する光ファイバ束のクラッドが像の伝達に寄与しないので、クラッドを投影した網目模様が体内画像に映り込み、体内画像の画質が悪くなるという問題があった。

上記問題を踏まえて、特許文献１の第一実施形態のファイバスコープは、イメージガイドの入射端に配置された、イメージガイドの入射端に結像させるレンズ等の結像系光学部材を圧電素子で振動させることで、体内画像に網目模様が映り込むことを防止している。圧電素子は、イメージガイドの光ファイバまたはＣＣＤの画素の配列ピッチに応じて、結像系光学部材を上下左右方向に所定量振動させている。

また、特許文献１の第二実施形態では、イメージガイドを用いずに、挿入部の先端にＣＣＤを配置した例が開示されている。第二実施形態では、ＣＣＤの前方に配置された結像系光学部材を第一実施形態と同じく振動させている。そして、この振動の間に、時分割的にＣＣＤの画素で像を受光し、得られたデータをフレームメモリに順次記憶して一フレーム分の画像を得ることで、高解像度化を実現している。

結像系光学部材は、画像の明るさを確保するために、イメージガイドよりも径が大きいが、特許文献１では、結像系光学部材を圧電素子で振動させている。このため、ただでさえイメージガイドよりも径が大きい結像系光学部材を揺動可能に保持するための枠体や保持機構を取り付けるスペースがさらに必要になり、その分挿入部の径方向寸法が大きくなる。つまり、結像系光学部材を圧電素子で振動させることは、極細径化の妨げとなる。数十μｍ〜数ｍｍオーダーの極細径化を目指すためには、枠体や保持機構の取り付けスペースですら憂慮すべき問題となる。

特許文献１の第二実施形態は、高解像度化は実現可能となるものの、結像系光学部材に加えてＣＣＤを挿入部先端に配置する構成であるため、極細径化には程遠い。

特開昭６０−０５３９１９号公報

そこで、本出願人は、イメージガイドの入射端を圧電素子で周期的にシフトさせ、このシフト動作に同期して複数回撮像し、シフト量の情報等を加味しつつ、得られた複数の画像から一つの合成画像を生成することで、極細径化の達成と質の高い体内画像の取得という要請を両方満たした内視鏡システムの開発を検討している。

しかしながら、本出願人が検討している内視鏡は、極細径化を達成するために内視鏡先端面の洗浄用の送気・送水機能を省いている。このため、体内に内視鏡を挿入する際に、管路内の異物が先端面、特に被観察部位の像を取り込むための観察窓に付着すると、観察の邪魔になるばかりでなく、取り除くことができない。

本発明は、上記背景を鑑みてなされたものであり、その目的は、体内に内視鏡を挿入する際に先端面に異物が付着することを防止し、常にクリアな視野を確保することにある。

上記目的を達成するために、本発明の内視鏡は、複数本の光ファイバをバンドル化してなり、内視鏡の挿入部に挿通されるイメージガイドであり、対物光学系で入射端に結像された被観察部位の像を出射端に伝達するイメージガイドと、前記イメージガイドの入射端の外周に形成され、該入射端を周期的にシフト動作させる圧電素子と、シフト動作に同期して前記イメージガイドの出射端からの像を複数回撮像し、一つの合成画像の生成に供するイメージセンサと、挿入部の先端部に装着され、先端部の先端面を覆う被覆状態と先端面が露呈される露呈状態をとるフードと、前記フードに作用して、前記フードを被覆状態から露呈状態とするための操作機構とを備えることを特徴とする。

前記フードは、少なくとも先端面を覆う被覆部が透明であることが好ましい。

先端面を覆う前記フードの被覆部は、先端に拡縮する開口をもつ先細りの形状を有する弾性部、あるいは開閉可能な蓋部である。後者の場合、蓋部に、前記イメージガイドのシフト量の校正を行うための校正チャートを設けることが好ましい。

前記操作機構は、前記フードに取り付けられる操作ワイヤと、前記操作ワイヤを手元で牽引または押し出すワイヤ操作手段とからなる。前記操作ワイヤを挿入部内に埋設してもよい。

本発明によれば、内視鏡の先端部の先端面をフードで覆い、操作機構によりフードで先端面を覆う被覆状態から先端面が露呈される露呈状態とするので、内視鏡の挿入時は被覆状態として異物の付着を防止し、観察時には露呈状態としてよりクリアな視野を確保することができる。

内視鏡システムの構成を示す外観図である。 フードの構成を示す斜視図である。 内視鏡先端部の構成を示す平面図である。 内視鏡先端部周辺の断面図である。 シフト機構の構成を示す斜視図である。 イメージガイドの光ファイバ束を示す平面図である。 内視鏡システムの電気的構成を示すブロック図である。 コアが伝達する像とＣＣＤの画素の位置関係を示す図である。 シフトの仕方の例を示す説明図である。 コア一本の移動軌跡を示す説明図である。 シフト撮影モードが選択されたときに機能する各部を示すブロック図である。 ＣＣＤの駆動と圧電素子制御信号、画像合成信号の関係を示すタイミングチャートである。 内視鏡システムの処理手順を示すフローチャートである。 別例のフードの構成を示す斜視図である。 図１４に示すフードの蓋部の裏面に校正チャートを取り付けた例を示す図である。 校正チャートを示す平面図である。 校正時の各部の動作を示す説明図である。 一本のコアで伝達する像の黒濃度とシフト量の関係を示すグラフである。 基点位置と各シフト位置の一本のコアで伝達する像、および合成像のシフト量に対する推移を示す表である。

図１において、内視鏡システム２は、内視鏡５、プロセッサ装置６、および光源装置７からなる。内視鏡５は、例えば膵管、胆管、乳管、気管支末端といった細管部を観察する際に用いられる。内視鏡５は、患者の体内に挿入される可撓性の挿入部８と、挿入部８の基端部分に連設された操作部９と、プロセッサ装置６および光源装置７にそれぞれ接続されるプロセッサ用コネクタ１０および光源用コネクタ１１と、操作部９、各コネクタ１０、１１間を繋ぐユニバーサルコード１２とを有する。

挿入部８は、例えば厚み５０μｍ、外径０．９ｍｍのテフロン（登録商標）等の可撓性材料からなる。操作部９には、体内画像を静止画記録するためのレリーズボタン１３といった操作部材が設けられている。また、操作部９の先端側には、電気メス等の処置具が挿通される鉗子口１４が設けられている。鉗子口１４は、挿入部８内の鉗子チャンネル４６（図４参照）を通して、挿入部８の先端部１５に設けられた鉗子出口２６（図３参照）に連通している。

先端部１５には、フード１６が装着されている。図２に示すように、フード１６は、弾性部２０と筒部２１とからなる。弾性部２０はフード１６の先端部を構成し、先端に拡縮する開口２２をもつ先細りの形状である。弾性部２０は、生体適合性があり、無色透明且つ弾性を有する材料、例えばシリコーンゴム、ウレタンゴム等からなる。筒部２１は、極めて薄肉に形成されている。筒部２１は、先端部１５の外径と略同じ内径と、先端部１５よりも若干大きい長さを有し、弾性部２０と段差なく滑らかな境界で継がれ、弾性部２０と一体化している。筒部２１は、生体適合性があり、ある程度の硬さを有する材料、例えばフッ素樹脂等からなる。なお、弾性部２０と筒部２１を同じ材料で形成してもよい。

筒部２１の後端部には、二本の操作ワイヤ２３が１８０°間隔で取り付けられている。操作ワイヤ２３には、ある程度の剛性および可撓性を有する材料、例えば金属細線を複数本撚り合せたものが用いられる。操作ワイヤ２３は、途中で内視鏡５の挿入部８のシール穴（図示せず）内に埋設される。埋設前の操作ワイヤ２３の露呈部分の長さは、弾性部２０の長さと略同じである。なお、シール穴は、操作ワイヤ２３の外径よりも若干小さい径を有する弾性材料で形成され、挿入部８内に水分等が入り込まない構造となっている。

操作ワイヤ２３は、挿入部８内を挿通されて鉗子口１４付近に内蔵された巻取り機構１７（図１参照）に接続される。巻取り機構１７は、例えば、二本の操作ワイヤ２３の端が取り付けられる巻き芯と、操作ワイヤ２３を巻き取る方向に巻き芯を付勢するゼンマイバネを有する、いわゆるコードリール機構である。巻取り機構１７にはさらに、巻き芯がゼンマイバネの付勢によって回転しないよう、巻き芯の回転を阻止するロック部材が設けられている。このロック部材による巻き芯の回転阻止は、鉗子口１４付近に配された巻取りボタン１８を操作することで解除される。

巻取りボタン１８を操作するとロック部材の規制が外れ、ゼンマイバネの付勢により巻き芯が回転し、操作ワイヤ２３が巻き芯に巻き取られる。巻き芯が操作ワイヤ２３を巻き取る量は、シール穴に埋設される前の操作ワイヤ２３の露呈部分の長さ、つまり弾性部２０の長さ分である。こうすると、（Ａ）の弾性部２０で先端部１５の先端面１５ａを覆っている状態（被覆状態）から、（Ｂ）の開口２２が拡開しつつ弾性部２０が後端側に剥かれ、先端面１５ａが露呈する状態（露呈状態）となる。（Ｂ）の状態から弾性部２０を先端側に引っ張ると、ロック部材が作動するまで巻き芯がゼンマイバネの付勢に抗して巻取り方向と逆方向に回転し、操作ワイヤ２３が巻取り機構１７から引き出されて（Ａ）の状態に戻る。なお、操作ワイヤ２３を先端側に押し出す機構を設け、半自動で（Ｂ）から（Ａ）の状態に戻るようにしてもよい。

図１に戻って、プロセッサ装置６は、光源装置７と電気的に接続され、内視鏡システム２の動作を統括的に制御する。プロセッサ装置６は、ユニバーサルコード１２や挿入部８内に挿通された配線ケーブル４５（図４参照）を介して内視鏡５に給電を行い、シフト機構３２（図４参照）の駆動を制御する。また、プロセッサ装置６は、イメージガイド３１（図４参照）で伝達された被観察部位の像を、内蔵のＣＣＤ５８Ｒ、５８Ｇ、５８Ｂ（図７参照、以下、まとめてＣＣＤ５８という）で受像し、これにより得られた撮像信号に各種処理を施して画像を生成する。プロセッサ装置６で生成された画像は、プロセッサ装置６にケーブル接続されたモニタ１９に体内画像として表示される。

先端部１５は、例えば厚み２５μｍ、外径０．８ｍｍのステンレス製パイプを基体とする。フード１６を取り外した状態を示す図３において、先端部１５の先端面１５ａには、上方中央に観察窓２５が、その直下に鉗子出口２６が設けられている。また、観察窓２５、鉗子出口２６以外の隙間を埋めるように、複数のライトガイド２７の先端がランダムに配置されている。

鉗子出口２６は、例えば外径０．３４ｍｍ、内径０．３ｍｍであり、ポリイミド等からなる鉗子チャンネル４６（図４参照）に連通している。ライトガイド２７は、例えば外径５０μｍの光ファイバからなる。ライトガイド２７は、挿入部８、ユニバーサルコード１２に亘って挿通され、その入射端が光源用コネクタ１１内に位置している。ライトガイド２７は、入射端に入射した光源装置７からの照明光を導光して、先端面１５ａから露呈した先端（出射端）から照明光を被観察部位に照射する。

ライトガイド２７は、複数本の光ファイバをバラで挿入部８内に挿通させ、その後先端部１５に接着剤を流し込むことで先端部１５に固着される。必要に応じて、固着後にライトガイド２７の出射端を表面研磨したり、各ライトガイド２７の出射端前方に、ライトガイド２７の出射端が配された部分を覆う照明窓を設けてもよい。さらには、照明窓に蛍光物質を塗り込む等して照明光を拡散させてもよい。

図３同様にフード１６を取り外した状態の図４に示すように、観察窓２５の奥には、対物光学系３０、イメージガイド３１、およびイメージガイド３１をシフトさせるシフト機構３２が配されている。対物光学系３０は、鏡筒３３に保持され、被観察部位の像をイメージガイド３１の入射端に結像させる。対物光学系３０、鏡筒３３の外径はそれぞれ、例えば０．３５ｍｍ、０．４ｍｍである。また、鏡筒３３の軸方向長さは、例えば３．２ｍｍである。

イメージガイド３１は、例えば外径０．２ｍｍの光ファイバ束からなる（図５参照）。イメージガイド３１は、挿入部８、ユニバーサルコード１２内を挿通され、その出射端がプロセッサ用コネクタ１０内に位置している。イメージガイド３１は、対物光学系３０に面した入射端から取り込んだ被観察部位の像を出射端に伝達する。

図５にも示すように、シフト機構３２は、保持筒３４、圧電素子３５、および電極３６で構成される。保持筒３４は、例えば外径０．２６ｍｍ、内径０．２ｍｍのステンレス製パイプからなり、イメージガイド３１が内挿固定される。圧電素子３５は、例えば厚み１５μｍであり、保持筒３４の外周面を覆う円筒状に成膜されている。電極３６は、例えば厚み５μｍであり、圧電素子３５の外周面に成膜されている。

シフト機構３２は、先端部１５の基体内に収容されている。シフト機構３２の外周面と先端部１５の基体の内周面との間には、例えば０．１ｍｍ程度の空洞３７が形成されている。

シフト機構３２は、イメージガイド３１の入射端とともに揺動する、先端面１５ａ側の揺動部３８と、イメージガイド３１とともに固定される、挿入部８側の固定部３９とに分れる。揺動部３８では、シフト機構３２は先端部１５の基体に固着されておらず、イメージガイド３１は、固定部３９を支点として空洞３７内を揺動可能である。固定部３９では、シフト機構３２は接着剤４０で先端部１５の基体の内周面に固着されている。接着剤４０は、イメージガイド３１が剥き出しになるシフト機構３２の終端手前から、挿入部８の先端途中に掛けて充填されている。揺動部３８、固定部３９の軸方向長さはそれぞれ、例えば４ｍｍ、１．９ｍｍであり、固定部３９と挿入部８の先端途中を含む接着剤４０の充填範囲の軸方向長さは、例えば３．２ｍｍである。

電極３６は、周方向に９０°間隔（図３の上下左右方向に対して４５°傾いた位置）に設けられ、軸方向に平行に形成された四本の溝４１によって、上下、左右の二対、計四個に分割されている。揺動部３８では、各電極３６の間隔が溝４１の幅分しか空いておらず、各電極３６が幅広となっている。対して、固定部３９では溝４１が周方向に対称に拡がった形の切欠き４２が形成されて、幅狭部４３となっている。幅狭部４３は、圧電素子３５の後端付近まで延在している。溝４１および切欠き４２は、圧電素子３５の外周面全体に電極材料を成膜した後、エッチングによって形成される。

幅狭部４３の終端にはパッド４４が形成され、パッド４４には配線ケーブル４５が接続されている。パッド４４は、保持筒３４の終端にも形成されており、これにも配線ケーブル４５が接続されている。すなわち、保持筒３４は、圧電素子３５の共通電極としても機能する。

配線ケーブル４５は、例えば導線径１５μｍ、被覆外径２０μｍである。配線ケーブル４５は、イメージガイド３１の周囲を這うように挿入部８、ユニバーサルコード１２内を挿通され、プロセッサ用コネクタ１０を介してプロセッサ装置６に接続される。

上下、左右で対になった電極３６には、共通電極である保持筒３４に掛かる電圧を基準として、逆の極性の電圧が供給される。例えば保持筒３４の電位が０［Ｖ］であった場合、上側の電極３６には＋５［Ｖ］、下側には−５［Ｖ］といった具合である。こうすることで電極３６下の圧電素子３５が軸方向に伸縮し、この圧電素子３５の伸縮に連れて、固定部３９から先の揺動部３８が、イメージガイド３１の入射端とともに空洞３７内を揺動する。電圧を供給する電極３６の組み合わせや印加電圧の値を種々変更することで、揺動部３８を所定角度で所定量移動させることができる。

図６において、イメージガイド３１は、周知の如く、コア５０とクラッド５１からなる複数本（例えば６０００本）の光ファイバ５２を、六角最密状に束ねてバンドル化した構成である。本例では、コア５０、クラッド５１の径はそれぞれ、３μｍ、６μｍであり、光ファイバ５２の配列ピッチＰは６μｍである。

図７において、プロセッサ装置６は、拡大光学系５５および三板式ＣＣＤ５６を有する。拡大光学系５５は、プロセッサ用コネクタ１０から露呈したイメージガイド３１の出射端に面する箇所に配置されている。拡大光学系５５は、イメージガイド３１で伝達された被観察部位の像を、適当な倍率で拡大して三板式ＣＣＤ５６に入射させる。

三板式ＣＣＤ５６は、拡大光学系５５の背後に配置されている。三板式ＣＣＤ５６は、周知の如く、色分解プリズム５７と、三台のＣＣＤ５８とから構成される。色分解プリズム５７は、三個のプリズムブロックと、プリズムブロックの接合面に配された二枚のダイクロイックミラーとからなる。色分解プリズム５７は、拡大光学系５５からの被観察部位の像を赤、青、緑色の波長帯域を有する光に分け、それぞれの光をＣＣＤ５８に向けて出射する。ＣＣＤ５８は、色分解プリズム５７からの各色光の入射光量に応じた撮像信号を出力する。なお、ＣＣＤの代わりにＣＭＯＳイメージセンサを用いてもよい。

イメージガイド３１のコア５０で伝達する像８０を、画素８１が配列されたＣＣＤ５８の撮像面に投影した図８において、像８０の中心は、画素８１の九個分の枡目の中心と略一致する。イメージガイド３１の出射端と色分解プリズム５７、ＣＣＤ５８は、像８０と画素８１が図示する位置関係となるように位置決めされている。

図７に戻って、ＣＣＤ５８からの撮像信号は、アナログフロントエンド（以下、ＡＦＥと略す）５９に入力される。ＡＦＥ５９は、相関二重サンプリング回路（以下、ＣＤＳと略す）、自動ゲイン制御回路（以下、ＡＧＣと略す）、およびアナログ／デジタル変換器（以下、Ａ／Ｄと略す）から構成されている。ＣＤＳは、ＣＣＤ５８から出力される撮像信号に対して相関二重サンプリング処理を施し、ＣＣＤ５８で生じるリセット雑音およびアンプ雑音の除去を行う。ＡＧＣは、ＣＤＳによりノイズ除去が行われた撮像信号を所定のゲイン（増幅率）で増幅する。Ａ／Ｄは、ＡＧＣにより増幅された撮像信号を、所定のビット数のデジタル信号に変換する。Ａ／Ｄでデジタル化された撮像信号は、デジタル信号処理回路（以下、ＤＳＰと略す）６５のフレームメモリ（図示せず）に一旦格納される。

ＣＣＤ駆動回路６０は、ＣＣＤ５８の駆動パルス（垂直／水平走査パルス、電子シャッタパルス、読み出しパルス、リセットパルス等）とＡＦＥ５９用の同期パルスとを発生する。ＣＣＤ５８は、ＣＣＤ駆動回路６０からの駆動パルスに応じて撮像動作を行い、撮像信号を出力する。ＡＦＥ５９の各部は、ＣＣＤ駆動回路６０からの同期パルスに基づいて動作する。なお、図では便宜上、ＣＣＤ駆動回路６０とＡＦＥ５９はＣＣＤ５８Ｇのみに繋がれているが、これらは実際にはＣＣＤ５８Ｒ、５８Ｂにも繋がれている。

圧電素子駆動回路６１は、配線ケーブル４５を介して電極３６および保持筒３４に繋がれている。圧電素子駆動回路６１は、ＣＰＵ６２の制御の下、圧電素子３５に電圧を供給する。

ＣＰＵ６２は、プロセッサ装置６全体の動作を統括的に制御する。ＣＰＵ６２は、図示しないデータバスやアドレスバス、制御線を介して各部と接続している。ＲＯＭ６３には、プロセッサ装置６の動作を制御するための各種プログラム（ＯＳ、アプリケーションプログラム等）やデータ（グラフィックデータ等）が記憶されている。ＣＰＵ６２は、ＲＯＭ６３から必要なプログラムやデータを読み出して、作業用メモリであるＲＡＭ６４に展開し、読み出したプログラムを逐次処理する。また、ＣＰＵ６２は、検査日時、患者や術者の情報等の文字情報といった検査毎に変わる情報を、後述する操作部６８やＬＡＮ(Local Area Network)等のネットワークより得て、ＲＡＭ６４に記憶する。

ＤＳＰ６５は、ＡＦＥ５９からの撮像信号をフレームメモリから読み出す。ＤＳＰ６５は、読み出した撮像信号に対して、色分離、色補間、ゲイン補正、ホワイトバランス調整、ガンマ補正等の各種信号処理を施し、一フレーム分の画像を生成する。またＤＳＰ６５は、後述するシフト撮影モードが選択されたときに、シフトの一周期で得られた複数の画像を合成して一つの高解像度な画像（以下、合成画像という）を出力する画像合成部６５ａ（図１１参照）を有する。このためＤＳＰ６５には、複数のフレームメモリが設けられている。ＤＳＰ６５で生成された画像（合成画像も含む）は、デジタル画像処理回路（以下、ＤＩＰと略す）６６のフレームメモリ（図示せず）に入力される。

ＤＩＰ６６は、ＣＰＵ６２の制御に従って各種画像処理を実行する。ＤＩＰ６６は、ＤＳＰ６５で処理された画像をフレームメモリから読み出す。ＤＩＰ６６は、読み出した画像に対して、電子変倍、あるいは色強調、エッジ強調等の各種画像処理を施す。ＤＩＰ６６で各種画像処理を施された画像は、表示制御回路６７に入力される。

表示制御回路６７は、ＤＩＰ６６からの処理済みの画像を格納するＶＲＡＭを有する。表示制御回路６７は、ＣＰＵ６２からＲＯＭ６３およびＲＡＭ６４のグラフィックデータを受け取る。グラフィックデータには、体内画像の無効画素領域を隠して有効画素領域のみを表示させる表示用マスク、検査日時、あるいは患者や術者の情報等の文字情報、グラフィカルユーザインターフェース（ＧＵＩ；Graphical User Interface）といったものがある。表示制御回路６７は、ＤＩＰ６６からの画像に対して、表示用マスク、文字情報、ＧＵＩの重畳処理、モニタ１９の表示画面への描画処理といった各種表示制御処理を施す。

表示制御回路６７は、ＶＲＡＭから画像を読み出し、読み出した画像をモニタ１９の表示形式に応じたビデオ信号（コンポーネント信号、コンポジット信号等）に変換する。これにより、モニタ１９に体内画像が表示される。

操作部６８は、プロセッサ装置６の筐体に設けられる操作パネル、内視鏡５の操作部９にあるボタン、あるいは、マウスやキーボード等の周知の入力デバイスである。ＣＰＵ６２は、操作部６８からの操作信号に応じて、各部を動作させる。

プロセッサ装置６には、上記の他にも、画像に所定の圧縮形式（例えばＪＰＥＧ形式）で画像圧縮を施す圧縮処理回路や、レリーズボタン１３の操作に連動して、圧縮された画像をＣＦカード、光磁気ディスク（ＭＯ）、ＣＤ−Ｒ等のリムーバブルメディアに記録するメディアＩ／Ｆ、ＬＡＮ等のネットワークとの間で各種データの伝送制御を行うネットワークＩ／Ｆ等が設けられている。これらはデータバス等を介してＣＰＵ６２と接続されている。

光源装置７は、光源７０を有する。光源７０は、赤から青までのブロードな波長の光（例えば、４８０ｎｍ以上７５０ｎｍ以下の波長帯の光）を発生するキセノンランプや白色ＬＥＤ（発光ダイオード）等である。光源７０は、光源ドライバ７１によって駆動される。絞り機構７２は、光源７０の光射出側に配置され、集光レンズ７３に入射される光量を増減させる。集光レンズ７３は、絞り機構７２を通過した光を集光して、ライトガイド２７の入射端に導光する。ＣＰＵ７４は、プロセッサ装置６のＣＰＵ６２と通信し、光源ドライバ７１および絞り機構７２の動作制御を行う。

内視鏡システム２には、シフト機構３２を動作させないで撮影する通常撮影モードと、シフト機構３２を使用するシフト撮影モードとが用意されている。シフト撮影モードでは、シフト回数を四回、九回の二種類設定することが可能である。各モードの切り替えおよびシフト回数の設定は、操作部６８を操作することにより行われる。

シフト撮影モードが選択されてシフト回数が四回に設定（以下、単に四回シフトという）された場合、圧電素子駆動回路６１は、シフト機構３２の揺動部３８を駆動して、イメージガイド３１の入射端を図９に示すようにシフト動作させる。まず、揺動部３８は、（ａ）の初期位置から３０°左斜め下方向に、光ファイバ５２の配列ピッチＰの半分、つまり１／２Ｐ分イメージガイド３１の入射端を揺動させ、（ｂ）に示す一回シフトの位置に移動させる。そして、順次右斜め下方向、右斜め上方向、左斜め上方向に、最初と同じ角度、同じ移動量でシフトさせて、（ｃ）の二回シフト、（ｄ）の三回シフトの位置に移動させ、再び（ａ）の初期位置（四回シフトの位置）に戻す。揺動部３８は、圧電素子駆動回路６１によって、各シフト位置でその都度止められる。なお、実線はイメージガイド３１の入射端における実際のコア５０の位置、破線は一つ前の位置を表す。

イメージガイド３１の入射端におけるコア５０は、（ａ）〜（ｄ）、そして再び（ａ）に戻る一周期のシフト動作を繰り返すことで、（ａ）の初期位置だけでは画像化されないクラッド５１の部分を埋めるような、図１０（ａ）に示す菱形状の移動軌跡を辿る。

因みにシフト回数が九回に設定（以下、単に九回シフトという）された場合の移動軌跡は、例えば図１０（ｂ）に示す如くである。四回シフトの場合と比べて、各方向へのシフト動作が一回多くなる。但し、七回シフトから八回シフトの位置に移るときは、六回シフトから七回シフトの位置に移ったときの左斜め上方向から、左斜め下方向に方向が変えられる。また、八回シフトから初期位置（九回シフトの位置）に移るときは、角度が９０°に変えられて上方向に移動される。九回シフトの場合も四回シフトの場合と同様に、初期位置だけでは画像化されないクラッド５１の部分を埋めるような移動軌跡となる。そのうえ、隣接する三つのコア５０の初期位置と同じ位置（二回、四回、六回シフトの位置）に移動される。

図１１において、シフト撮影モードが選択されると、プロセッサ装置６のＣＰＵ６２には、同期制御部６２ａ、圧電素子制御部６２ｂが構築され、また、ＤＳＰ６５の画像合成部６５ａが動作する。画像合成部６５ａおよび各制御部６２ａ、６２ｂは、シフト情報８５に基づいて互いに協働しながら各種処理を行う。

シフト情報８５は、シフト機構３２の揺動部３８のシフト動作に関する情報である。シフト情報８５は、シフト回数、シフト方向とそのピッチ、図８に示すイメージガイド３１のコア５０で伝達する像８０とＣＣＤ５８の画素８１の位置関係等を含む。シフト回数の情報は操作部６８から与えられる。シフト方向、ピッチ、像８０と画素８１の位置関係といった基本的な情報は例えばＲＯＭ６３に記憶されており、ＲＯＭ６３から画像合成部６５ａおよび各制御部６２ａ、６２ｂに読み出される。

同期制御部６２ａは、ＣＣＤ駆動回路６０からＣＣＤ５８の駆動パルスの情報を受けて、圧電素子制御部６２ｂに圧電素子制御信号Ｓａを、画像合成部６５ａに画像合成信号Ｓｂをそれぞれ送信する。圧電素子制御部６２ｂは、圧電素子制御信号Ｓａに同期してシフト動作が行われるよう、圧電素子駆動回路６１の動作を制御する。同様に、画像合成部６５ａは、画像合成信号Ｓｂに同期して画像合成処理を実行し、各回のシフト位置で得られた画像Ｇ０、Ｇ１、Ｇ２、Ｇ３（四回シフトの場合を例示）の画素を、各シフト位置に対応させてマッピングすることにより、一つの合成画像Ｇｃを生成する。

より詳しくは、四回シフトの場合を例示した図１２において、同期制御部６２ａは、ＣＣＤ５８の電荷蓄積が終了した直後、すなわちＣＣＤ５８の画素８１から垂直転送路に一フレーム分の信号電荷が読み出されたとき（ＣＣＤ駆動回路６０からＣＣＤ５８に読み出しパルスが出力されたとき）に、圧電素子制御信号Ｓａを発する。また、同期制御部６２ａは、三回シフトの位置で得られた画像Ｇ３に該当するＣＣＤ５８の電荷読出出力が終了したときに、画像合成信号Ｓｂを発する。電荷読出出力とは、読み出しパルスに応じてＣＣＤ５８の画素８１から垂直転送路に信号電荷が読み出され、垂直転送、水平転送を経て、一フレーム分の撮像信号が出力されるまでの一連のＣＣＤ動作をいう。

圧電素子駆動回路６１は、圧電素子制御信号Ｓａを受けて圧電素子３５に相応の電圧を供給し、揺動部３８を前回のシフト位置から次回のシフト位置に移動させる。同期制御部６２ａから圧電素子駆動回路６１に圧電素子制御信号Ｓａが発せられてから、揺動部３８が次回のシフト位置に移動するまでの時間は、ＣＣＤ５８が前回の電荷蓄積を終えてから次回の電荷蓄積を開始するまでの時間よりも短い。従って、揺動部３８が圧電素子駆動回路６１により次回のシフト位置に移動されて制止された状態で、常に次回の電荷蓄積が開始される。

画像合成部６５ａは、画像合成信号Ｓｂを受けて、各回のシフト位置で得られた画像Ｇ０〜Ｇ３をフレームメモリから読み出す。画像合成部６５ａは、各画像Ｇ０〜Ｇ３の画素を、各シフト位置に対応させてマッピングし、合成画像Ｇｃを出力する。合成時に各画像Ｇ０〜Ｇ３や合成画像Ｇｃに対して画素補間を施してもよい。

合成画像Ｇｃは、画像化されないクラッド５１の部分が画像化され、しかもその部分の画素値が一フレーム内の隣接画素の補間で得た擬似値ではなく、被観察部位の像を反映したものとなる。言い換えれば、通常撮影モードや各回のシフト位置で得られた画像よりも画素数が増え、よりきめ細かい画像となる。この画像の鮮明さは、四回シフトよりもサンプリング数が多い九回シフトのほうが当然より顕著になる。

なお、ここで注意すべきは、各画像Ｇ０〜Ｇ３の実態は、シフト動作で各シフト位置にずらされたそれぞれ異なる像８０であるが、イメージガイド３１の出射端を固定して入射端における像８０のみをシフトさせており、ＣＣＤ５８の撮像面とイメージガイド３１の出射端の相対的な位置関係は変わらないので、データ上は各シフト位置とも同じ画素８１から出力されていて区別がつかないという点である。例えば、画像Ｇ０内のある位置の像８０と画像Ｇ１内の同じ位置の像８０とは、それぞれシフト位置が異なる像８０であるが、ＣＣＤ５８の同じ画素８１で撮像される。他の画像も同様である。このため、画像合成部６５ａは、シフト情報８５の像８０と画素８１の位置関係を元に、各画像の画素値が本来どの画素８１に該当するかをマッピングで割り出し、上記の画素補間等を行う。

次に、上記のように構成された内視鏡システム２の作用について説明する。内視鏡５で患者の体内を観察する際、術者は、内視鏡５と各装置６、７とを繋げ、各装置６、７の電源をオンする。そして、操作部６８を操作して、患者に関する情報等を入力し、検査開始を指示する。

検査開始を指示した後、術者は、挿入部８を体内に挿入し、光源装置７からの照明光で体内を照明しながら、ＣＣＤ５８による体内画像をモニタ１９で観察する。

挿入部８を体内に挿入する際、フード１６は、図２（Ａ）に示す先端面１５ａを弾性部２０で覆った状態とされる。弾性部２０で保護されているため、先端面１５ａには人体管路内の異物は付着しない。また、弾性部２０が無色透明な材料からなるため、観察が妨げられることはない。一方、先端部１５が目的とする被観察部位に到達し、被観察部位の観察を開始する際、術者は、巻取りボタン１８を操作して巻取り機構１７を作動させ、フード１６を図２（Ｂ）に示す後端側に弾性部２０を剥いた状態とする。先端面１５ａが露呈され、図２（Ａ）に示す弾性部２０が被っている状態よりもクリアな視野が確保される。

ＣＣＤ５８から出力された撮像信号は、ＡＦＥ５９の各部で各種処理を施された後、ＤＳＰ６５に入力される。ＤＳＰ６５では、入力された撮像信号に対して各種信号処理が施されて画像が生成される。ＤＳＰ６５で生成された画像は、ＤＩＰ６６に出力される。

ＤＩＰ６６では、ＣＰＵ６２の制御の下、ＤＳＰ６５からの画像に各種画像処理が施される。ＤＩＰ６６で処理された画像は、表示制御回路６７に入力される。表示制御回路６７では、ＣＰＵ６２からのグラフィックデータに応じて、各種表示制御処理が実行される。これにより、画像がモニタ１９に体内画像として表示される。

図１３において、シフト撮影モードが選択された場合（Ｓ１０でｙｅｓ）、プロセッサ装置６のＣＰＵ６２に同期制御部６２ａ、圧電素子制御部６２ｂが構築される。そして、シフト情報８５、およびＣＣＤ駆動回路６０からのＣＣＤ５８の駆動パルスの情報に基づいて、同期制御部６２ａから圧電素子制御部６２ｂに圧電素子制御信号Ｓａが、画像合成部６５ａに画像合成信号Ｓｂがそれぞれ送信される。

圧電素子制御信号Ｓａを受けた圧電素子制御部６２ｂによって、圧電素子駆動回路６１の動作が制御され、圧電素子駆動回路６１から圧電素子３５に相応の電圧が供給される。これにより、設定されたシフト回数に応じて、揺動部３８が所定角度、所定ピッチ分順次シフトされる（Ｓ１１）。そして、揺動部３８が各シフト位置に止まっているときに、ＣＣＤ５８による電荷蓄積が行われ、イメージガイド３１で伝達された被観察部位の像８０が各画素８１で撮像される（Ｓ１２）。揺動部３８が初期位置からシフトされて再び初期位置に戻り、一周期のシフト動作が終了するまで、Ｓ１１、Ｓ１２の処理が繰り返される（Ｓ１３でｎｏ）。

一周期のシフト動作が終了すると（Ｓ１３でｙｅｓ）、画像合成信号Ｓｂを受けた画像合成部６５ａによって画像合成処理が実行され、各回のシフト位置で得られた画像から、一つの合成画像が生成される（Ｓ１４）。生成された合成画像は、前述のようにＤＩＰ６６、表示制御回路６７を経由して、モニタ１９に表示される（Ｓ１５）。一方、通常撮影モードが選択された場合は、Ｓ１２の撮影は行われるが、Ｓ１１、Ｓ１４の処理は実行されない。これら一連の処理は、検査終了が指示される（Ｓ１６でｙｅｓ）まで繰り返される。

以上説明したように、挿入部８の挿入時には先端面１５ａを覆って保護し、目的とする被観察部位の観察時には先端面１５ａを露呈させるフード１６を設けたので、挿入部８の挿入時に異物が先端部１５に付着することがなく、且つ観察時にはよりクリアな視野を確保することができる。

筒部２１を操作部９の根元付近まで延設して袋状としてもよい。この場合、操作ワイヤ２３は挿入部８に埋設する必要はなく、筒部２１に穿たれたチャンネル（図１４のチャンネル９５参照）内に挿通する。挿入部８に操作ワイヤ２３を埋設するためのシール穴を設けなくともよくなる。また、挿入部８を筒部２１で保護することもできる。

なお、変形例として、図１４に示すフード９０を用いてもよい。フード９０は、弾性部２０の代わりに蓋部９１を有する。蓋部９１は、弾性部２０と同様に無色透明な材料からなる。蓋部９１は筒部９２にヒンジ９３を介して取り付けられており、ヒンジ９３を軸にして矢印方向に開閉可能である。ヒンジ９３はコイルバネ（図示せず）を内蔵し、蓋部９１を開く方向に付勢している。図では蓋部９１がコイルバネの付勢に抗して閉じられた状態を示している。

ヒンジ９３と反対側の蓋部９１の裏面９１ａ（図１５参照）には、一本の操作ワイヤ９４が取り付けられている。操作ワイヤ９４は、操作ワイヤ２３と同様、金属細線の撚り線からなる。操作ワイヤ９４は、筒部９２に穿たれたチャンネル９５内を挿通されて筒部９２の後端部から外部に露呈し、挿入部８のシール穴に埋設される。操作ワイヤ９４は、挿入部８を挿通されて、その端が鉗子口１４付近の巻取り機構（図示せず）の巻き芯に取り付けられる。

この場合、巻取り機構は、上記実施形態の巻取り機構１７の機能に加えて、ゼンマイバネの付勢を解除して巻き芯をフリー回転させる機能および操作ボタンを有する。また、ゼンマイバネの付勢力は、ヒンジ９３のコイルバネのそれよりも大きい。巻取りボタン１８の操作によりロック部材の規制が外れているときには、巻き芯の回転によって操作ワイヤ９４が後端側に引っ張られ、蓋部９１はコイルバネの付勢に抗して閉じる。

巻き芯をフリー回転させるための操作ボタンが操作されると、操作ワイヤ９４への引っ張り力が失われ、蓋部９１がコイルバネの付勢によって開く。蓋部９１が開いているとき、または閉じているときにロック部材を作動させると、その途中で蓋部９１が停止する。蓋部９１の最大開き角は例えば９０°（もちろん９０°以上でも可）であり、そうなるように操作ワイヤ９４の長さ、および巻き芯が操作ワイヤ９４を巻き取る量が調節されている。

挿入部８を体内に挿入する際、術者は、巻取りボタン１８を操作して蓋部９１を閉じさせ、先端面１５ａを蓋部９１で覆った図示の状態とする。一方、目的とする被観察部位の観察を開始する際、術者は、巻き芯をフリー回転させるための操作ボタンを操作して蓋部９１を開かせ、先端面１５ａを露呈させる。この場合も上記実施形態と同様の効果を得ることができる。

なお、筒部９２を除き、蓋部９１を先端部１５に直接取り付けてもよい。また、ヒンジ９３を鉗子出口２６側に、操作ワイヤ９４が蓋部９１の裏面９１ａに取り付けられる箇所を観察窓２５側にしてもよい。さらに、蓋部９１を開いたときに、操作ワイヤ９４が観察の邪魔にならないよう、操作ワイヤ９４が蓋部９１の裏面９１ａに取り付けられる箇所を例えばヒンジ９３の近く等に変更してもよい。

図１５に示すように、蓋部９１の裏面９１ａの観察窓と対面する箇所（二点鎖線で囲む部分）１００の一部、例えば中央に、シフト量の校正チャート１０１を取り付けてもよい。この場合、イメージガイド３１のシフト方向が、後述する校正チャート１０１の黒白各領域１１０ａ、１１０ｂの幅方向と平行になるように、フード９０が先端部１５に位置決め固定される。この位置決めの手段としては、フード９０の筒部９２の内面に溝または突起、先端部１５の周面に筒部９２の溝に嵌合される突起または筒部９２の突起が嵌合する溝を設けてもよいし、先端部１５を雄ネジ、筒部９２を雌ネジとして螺合させてもよい。

イメージガイド３１やこれをシフト動作させる圧電素子３５には個体差があるため、規格通りに圧電素子３５を駆動させても、イメージガイド３１の入射端が規定のシフト量でシフトしない場合がある。規定のシフト量でないと、合成画像Ｇｃを生成する際にズレが生じ、合成画像Ｇｃにアーチファクトを発生させる原因となる。これを防止するため、校正チャート１０１を用いてシフト量の校正を行う。

図１６に示すように、校正チャート１０１は、同じ幅ｄｈをもつ黒領域（ハッチング部分）１１０ａと白領域（ハッチングなし）１１０ｂが交互に且つ平行に並べられた黒白縞状である。黒白各領域１１０ａ、１１０ｂを合せた幅２ｄｈは、正味のシフト量Ｈｓ（３０°の方向のシフト量、図１０参照）の定数倍（２ｄｈ＝ｋｈＨｓ、ｋｈは定数）である。定数ｋｈは、対物光学系３０の倍率と、蓋部９１を閉じたときの先端面１５ａと蓋部９１の裏面９１ａとの距離に応じて決められる。定数ｋｈは、蓋部９１を閉じて先端面１５ａと蓋部９１の裏面９１ａを対面させたときに、ＣＣＤ５８に映る黒白各領域１１０ａ、１１０ｂを合せた幅２ｄｈが、正味のシフト量Ｈｓと一致する値である。

図１７において、シフト量の校正を行う場合、圧電素子駆動回路６１は、ＣＰＵ６２の制御の下、デフォルトの駆動電圧Ｖと、そのｍ／ｎの駆動電圧（例えば１／４Ｖ、１／２Ｖ、３／４Ｖ等）で連続的に圧電素子３５を駆動させ、その都度シフト前の状態（点線で示す０の状態）に戻す。デフォルトの駆動電圧Ｖは、イメージガイド３１の入射端を規定のシフト量でシフトさせるべく圧電素子３５を駆動させたときの駆動電圧である。圧電素子３５が規定通り駆動すれば、デフォルトの駆動電圧Ｖを印加すると、イメージガイド３１の入射端が正味のシフト量Ｈｓで３０°の方向にシフトする。駆動電圧ｍ／ｎＶでは、シフト量ｍ／ｎＨｓでシフトする。圧電素子３５が規定通り駆動しない場合、シフト量はｍ／ｎＨｓからずれる。

イメージガイド３１の入射端は、シフト量を段階的に増しながら、点線の位置を基点として、該基点と実線で示す各シフト量離れた位置の間で往復振動する。前回のシフト位置から基点位置まで戻り、次回のシフト位置までシフトする時間は、上述のシフト撮影モードで前回のシフト位置から次回のシフト位置までシフトする時間と同じである。つまり、シフト撮影モードのときと同じ駆動周波数でイメージガイド３１の入射端をシフトさせる。

カメラのマークで擬似的に示すように、ＣＣＤ５８は、最初に基点位置で一回、各シフト位置でその都度校正チャート１０１を撮像する。ＣＰＵ６２は、ＣＣＤ５８で校正チャート１０１を撮像して得られた校正用画像の一部または全領域の黒濃度を検出し、これを元にシフト量（圧電素子３５の駆動電圧）の校正を行う。このときの照明光は、使用時と同様に光源装置７の光源７０からの光を用いる。

先端部１５とフード９０の上記位置決めによって、イメージガイド３１のシフト方向が校正チャート１０１の黒白各領域１１０ａ、１１０ｂの幅方向と平行になるようにされている。この場合は、図１８に示すように、シフト量に応じて黒濃度が変動する。黒濃度は、一本のコア５０で伝達する像８０の中央に黒領域１１０ａがあるとき最大値となり、逆に白領域１１０ｂがあるとき最小値となる。そして、像８０に黒白各領域１１０ａ、１１０ｂが半々に映ったときに中間値をとる。この黒濃度の変動の周期は、２ｄｈ＝ｋｈＨｓであるから、正味のシフト量Ｈｓと同じである。コア５０毎に得られる像８０の全て、つまり校正用画像の全てが同じ変動をするとは限らないが、部分的に多少のずれはあれど、概ねこのような変動となる。

圧電素子３５が規定通り駆動した場合、各シフト位置での像８０と、基点位置と各シフト位置の像８０の合成像は、図１９に示すようになる。ここでは、基点位置で像８０に黒白各領域１１０ａ、１１０ｂが半々に映っていた場合を例示している。圧電素子３５を駆動電圧１／４Ｖで駆動させ、イメージガイド３１の入射端をシフト量１／４Ｈｓでシフトさせた場合、像８０の中央には白領域１１０ｂが映り、合成像は右側中央寄りの一部を除いて黒領域１１０ａが占める。駆動電圧１／２Ｖ、シフト量１／２Ｈｓの場合の像８０は、基点位置の像８０と対称に黒白各領域１１０ａ、１１０ｂが半々に映り、合成像には全て黒領域１１０ａが映る。シフト量３／４Ｈｓの場合の像８０は、１／４Ｈｓの場合の像８０と逆に中央に黒領域１１０ａが映る。合成像は右側端寄りの一部を除いて黒領域１１０ａとなる。シフト量Ｈｓの場合は、基点位置の像８０と同じ映り方に戻り、合成像も同じになる。シフト量がＨｓの２倍、３倍、・・・（２Ｈｓを例示）となっても、シフト後の像８０と合成像はシフト量Ｈｓの場合と同じである。

合成像の黒濃度は、全黒になるシフト量１／２Ｈｓのときに最大値となり、基点位置とシフト量Ｈｓ（２Ｈｓ、３Ｈｓ、・・・）のときに最小値となり一致する。つまり合成像の黒濃度もシフト量に応じて周期的に変動し、その変動周期はＨｓとなる。基点位置の像８０がここで例示する黒白半々のものでなくても、位相がずれるだけで基点位置とシフト量Ｈｓでの合成像の黒濃度は必ず一致する。

ＣＰＵ６２は、基点位置での校正用画像と、各シフト位置での校正用画像の合成画像（合成画像Ｇｃとは異なる）の黒濃度を検出する。デフォルトの駆動電圧Ｖで圧電素子３５を駆動したときに、基点位置の校正用画像と合成画像の黒濃度が一致するのであれば、イメージガイド３１の入射端が規定通りシフト量Ｈｓでシフトしたことになり、圧電素子３５の駆動電圧の調整は不要である。

一方、基点位置の校正用画像と合成画像の黒濃度が一致しなかった場合は、デフォルトの駆動電圧Ｖで圧電素子３５を駆動させても、規定のシフト量Ｈｓでイメージガイド３１の入射端がシフトされていないので、ＣＰＵ６２は、シフト量が校正されるように圧電素子３５の駆動電圧を決定する。例えば、デフォルトの駆動電圧Ｖの前後で１／１０Ｖ刻みで駆動電圧を変えながら、イメージガイド３１の入射端を基点との間で往復振動させて（例えば基点から８／１０Ｖで駆動させて基点に戻した後、９／１０Ｖで駆動させて基点に戻すといった動作を繰り返させる）、校正チャート１０１をＣＣＤ５８で撮像し、基点位置の校正用画像と合成画像の黒濃度が一致したときの駆動電圧を圧電素子３５の駆動条件とする。

デフォルトの駆動電圧Ｖで圧電素子３５を駆動させたときに、基点位置の校正用画像と合成画像の黒濃度が一致しなかった場合、ＣＰＵ６２は、駆動電圧をＶの前後で振って黒濃度が一致した駆動電圧を、内視鏡５のＲＯＭ４７（図７参照、ＥＥＰＲＯＭ等の書き込み可能なＲＯＭ）に記憶させる。ＲＯＭ４７には当初、デフォルトの駆動電圧Ｖが駆動条件として書き込まれており、校正で駆動電圧がＶ以外となった場合にＣＰＵ６２によって書き換えられる。この駆動電圧は、使用する際にＲＯＭ４７からプロセッサ装置６のＣＰＵ６２に読み出され、圧電素子駆動回路６１に与えられる。

蓋部９１の裏面９１ａに校正チャート１０１を取り付けてシフト量の校正を可能とすれば、内視鏡検査の途中でイメージガイド３１のシフト量の校正をすることができ、合成画像Ｇｃのアーチファクトの発生を防止することができる。

なお、校正チャートに加えて、あるいは代えて、蓋部の裏面に調光ミラーを設けてもよい。調光ミラーは、蓋部が閉じているときは透明で、開いているときは反射ミラーとなる。そして、観察窓２５の視野では取り込めない部位の像を観察窓２５へと導く。こうすれば、蓋部が閉じているときは視野を確保し、蓋部が開いているときは視野を広げることができる。

体内の湿気による曇りを防止するため、弾性部２０や蓋部９１に親水性表面処理を施してもよい。親水性表面処理としては、例えば親水性ポリマー微粒子を添加した合成樹脂塗料を塗布したり、酸化チタン光触媒膜を成膜したりすることが挙げられる。

フードは洗浄して繰り返し使用しても使い捨てでも構わない。使い捨ての場合は、操作ワイヤに着脱機構を設け、使用の都度フードを交換する。

上記実施形態では、操作機構の例として巻取り機構１７を挙げたが、操作ワイヤの端に指掛けリングをつけて術者に引っ張らせてもよく、あるいは一般的な内視鏡の湾曲部を湾曲動作させるためのアングルノブのように、操作ワイヤを牽引または押し出す機構でもよい。また、操作ワイヤではなく、ＭＥＭＳモータといった微小アクチュエータを用いて、被覆状態から露呈状態にしてもよい。

上記実施形態では、先端面１５ａを覆う弾性部２０、蓋部９１を無色透明な材料から形成しているが、本発明はこれに限らない。弾性部２０、蓋部９１を着色材料から形成してもよい。この場合、挿入時は体内画像を観察することができなくなるが、Ｘ線画像撮影装置等の他の体内画像撮影装置で内視鏡の挿入をガイドすれば問題はない。

シフト機構の構成は、円柱状に限らない。例えば四角柱状でもよい。この場合はイメージガイドを四角筒状の保持筒に内挿固定し、保持筒の四辺にそれぞれ電極を形成する。そして、上下左右に保持筒毎イメージガイドをシフト動作させる。例えば、初期位置から９０°左方向に√３／４Ｐ分シフトさせ、一回シフトの位置に移動させる。そして、初期位置に戻してから９０°下方向に１／４Ｐ分シフトさせ、二回シフトの位置に移動させる。二回シフトの位置から再度初期位置に戻した後、順次右方向、上方向にシフトさせ、再び初期位置に戻す。こうすることで、コア５０は十字状の移動軌跡を辿る。なお、この場合は校正チャートを上下、左右方向の二種類用意し、校正チャート１０１と同様に、黒白各領域の幅を初期位置から上下、左右へのシフト量の定数倍とすればよい。

圧電素子にはヒステリシス特性があり、無秩序に駆動させるとシフト位置がずれるため、移動軌跡は毎回同じとし、常に同じ移動経路でシフト機構をシフトさせる。つまり、シフト機構をシフトさせる際の圧電素子の駆動順序を毎回同じにする。また、上下、左右で対になった電極に電圧を供給する順序も同じにする。シフト量の校正をする場合も同様である。

イメージガイドは揺動部が根元から撓ることでシフトをするので、各シフト位置にすぐには停止せず、しばらく振動してから止まる可能性がある。このため、シフト機構の停止後、シフト方向とは逆方向に瞬間的に揺動部が振れるように、圧電素子駆動回路で圧電素子を駆動する等の制振対策を講じることが好ましい。具体的には、反力をシミュレーションや実測で求めて、これを打ち消すための圧電素子の駆動電圧をＲＯＭに記憶させておき、圧電素子制御部がその駆動電圧の情報をＲＯＭから読み出して圧電素子駆動回路に与える。あるいは、空洞に絶縁性の粘性流体を封入してダンピング効果を利用し、制振対策を講じてもよい。

なお、揺動部が次回のシフト位置に移動するまでの時間が、ＣＣＤが前回の電荷蓄積を終えてから次回の電荷蓄積を開始するまでの時間よりも短いと説明しているが、揺動部の長さ、材質、あるいはシフト量、さらには圧電素子自体の性能等が要因で、前者の時間が後者の時間よりも長くなることもあり得る。前述のようにイメージガイドの慣性質量が比較的重いことから、前者の時間が後者の時間よりも長くなる可能性が高い。

こうした場合には、揺動部がシフト位置に移動している間は、プロセッサ装置のＣＰＵの制御の下、ＣＣＤ駆動回路からＣＣＤに電子シャッタパルスを供給して電荷蓄積を開始する時間を遅らせ、揺動部がシフト位置に停止してから電荷蓄積を開始する。あるいは、揺動部がシフト位置に移動している間は光源を消灯し、揺動部がシフト位置に停止したら光源を点灯する。

揺動部が次回のシフト位置に移動するまでの時間を基準にしてＣＣＤを駆動しようとすると、前者の時間が後者の時間よりも長くなる場合はフレームレートを落とさなければならないが、電子シャッタパルスで電荷を掃き出すか、光源を点消灯させる上記いずれかの方法を採用すれば、フレームレートは現行を維持しつつブレのない画像を得ることができる。

なお、シフト撮影モードが選択されたときのみ画像合成部で画像合成処理をしているが、通常撮影モード時にも画像合成処理をしてもよい。クラッドの位置に対応する被観察部位の像を反映した画像は得られないが、クラッドの影は埋めることができる。

また、シフトの一周期毎に画像合成部で画像合成処理を行い、一つの合成画像を出力しているが、この方法であると通常撮影モードに比べてフレームレートが落ちる。このフレームレート低下の対策としては、四回シフトの場合は通常撮影モードの四倍といったように、シフト撮影モードが選択されたときにフレームレートを上げることが考えられる。

具体的には、ＣＰＵ６２のシステムクロックのクロック信号の周期を変化させることで、ＣＣＤ駆動回路６０の駆動信号の周期を変化させる。あるいは、システムクロックのクロック信号は変化させずに、ＣＣＤ駆動回路６０に分周器を設け、この分周器でシステムクロックのクロック信号を分周することで変化させてもよい。

あるいは、例えば四回シフトの場合に、同じシフト周期の画像Ｇ０〜Ｇ３で合成画像Ｇｃを生成した後、その画像Ｇ１〜Ｇ３と次のシフト周期の画像Ｇ０から合成画像Ｇｃを生成するというように、画像の組み合わせを一画像ずつずらして、Ｇ０〜Ｇ３の画像のうちの一番古い画像を新しく得られた画像に順次置き換えながら合成画像Ｇｃを生成してもよい。こうすれば、クロック信号の周期を変化させたりする制御の面倒が省け、しかもフレームレートの低下を防ぐことができる。

三板式ＣＣＤ、モード切り替えとシフト回数の設定をする操作部、および画像合成部と同期制御部と圧電素子制御部の機能を実現するハードウェアを、プロセッサ装置とは別の筐体に搭載してもよいし、内視鏡に搭載してもよい。

また、照明用の光源として中心波長４４５ｎｍの青色レーザ光源を用い、青色レーザ光源からのレーザ光の一部を吸収して、緑色〜黄色に励起発光する複数種の蛍光体を有する波長変換部材をライトガイド２７の光出射側に配置して、レーザ光と励起光を合成した高輝度な白色光を照明光として照射してもよい。上記実施形態と比べて高輝度な白色光を供給するので、僅かな本数（一、二本）のライトガイドで十分な照明光を得ることができる。従って、極細径化をさらに促進することができる。

なお、イメージセンサとしては、単板式を用いてもよい。また、上記実施形態では、イメージガイドと配線ケーブルのプロセッサ装置への接続を同じコネクタで果たしているが、イメージガイドと配線ケーブルを別のコネクタに実装してもよい。

２ 内視鏡システム
５ 内視鏡
６ プロセッサ装置
７ 光源装置
８ 挿入部
１５ 先端部
１６、９０ フード
１７ 巻取り機構
１８ 巻取りボタン
２０ 弾性部
２２ 開口
２３、９４ 操作ワイヤ
２７ ライトガイド
３１ イメージガイド
３２ シフト機構
５６ 三板式ＣＣＤ
５８Ｒ、５８Ｇ、５８Ｂ ＣＣＤ
６０ ＣＣＤ駆動回路
６１ 圧電素子駆動回路
６２ ＣＰＵ
６２ａ 同期制御部
６２ｂ 圧電素子制御部
６５ デジタル信号処理回路（ＤＳＰ）
６５ａ 画像合成部
８０ 像
８１ 画素
８５ シフト情報
９１ 蓋部
１０１ 校正チャート

Claims (7)

1. 複数本の光ファイバをバンドル化してなり、内視鏡の挿入部に挿通されるイメージガイドであり、対物光学系で入射端に結像された被観察部位の像を出射端に伝達するイメージガイドと、
   前記イメージガイドの入射端の外周に形成され、該入射端を周期的にシフト動作させる圧電素子と、
   シフト動作に同期して前記イメージガイドの出射端からの像を複数回撮像し、一つの合成画像の生成に供するイメージセンサと、
   挿入部の先端部に装着され、先端部の先端面を覆う被覆状態と先端面が露呈される露呈状態をとるフードと、
   前記フードに作用して、前記フードを被覆状態から露呈状態とするための操作機構とを備えることを特徴とする内視鏡。
2. 前記フードは、少なくとも先端面を覆う被覆部が透明であることを特徴とする請求項１に記載の内視鏡。
3. 先端面を覆う前記フードの被覆部は、先端に拡縮する開口をもつ先細りの形状を有する弾性部であることを特徴とする請求項１または２に記載の内視鏡。
4. 先端面を覆う前記フードの被覆部は、開閉可能な蓋部であることを特徴とする請求項１または２に記載の内視鏡。
5. 前記蓋部には、前記イメージガイドのシフト量の校正を行うための校正チャートが設けられていることを特徴とする請求項４に記載の内視鏡。
6. 前記操作機構は、前記フードに取り付けられる操作ワイヤと、前記操作ワイヤを手元で牽引または押し出すワイヤ操作手段とからなることを特徴とする請求項１ないし５のいずれかに記載の内視鏡。
7. 前記操作ワイヤは、挿入部内に埋設されていることを特徴とする請求項６に記載の内視鏡。

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