JP2018029885A - 電子スコープ、電子スコープシステムおよびレンズユニット - Google Patents
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Abstract
【課題】先端部の可撓変形不能な部分を小型化できる電子スコープを提供する。【解決手段】電子スコープ2は、可撓性を有し、長尺に形成された可撓管20と、可撓管20の先端に設けられたレンズユニット40と、を備える。レンズユニット40は、可撓管20の内部を通る信号線33に接続されたCMOSイメージセンサ43と、観察対象物の像をCMOSイメージセンサ43の受光部に結像するとともに、同一の光軸上に配置された第1対物レンズ44および第2対物レンズ45と、第1対物レンズ44と第2対物レンズ45との間に配置され、所定の波長帯域の光を遮断するフィルタ46と、を備える。第1対物レンズ44および第2対物レンズ45は、フィルタ46と当接している。【選択図】図4
Description
本発明は、電子スコープ、電子スコープシステムおよびレンズユニットに関するものである。
従来、脳内等に挿入可能な内視鏡装置として、硬質な挿入部を備えた、いわゆる硬性鏡が用いられることがある。しかしながら硬性鏡は、挿入部が太く、かつ硬質であることから、硬性鏡が挿入される部位に対してダメージを与える可能性があるとともに、深部への挿入が困難となる場合がある。
上記硬性鏡の欠点を克服できる内視鏡装置として、可撓変形可能な挿入部を備えた、いわゆる軟性鏡の一種であるファイバースコープがある(例えば、特許文献1参照)。ファイバースコープは、先端部に配置された対物レンズと、対物レンズにより結像された像を伝達する光ファイバ束と、を備えている。光ファイバ束は、柔軟に形成されているため、光ファイバ束が挿通された挿入部を可撓変形可能とすることができる。
しかしながら、ファイバースコープの先端部には、対物レンズや光ファイバ束の先端部が配置される。光ファイバ束の先端部は、各ファイバを規則的に配列した状態で保持するために各ファイバ同士が硬く固定されている。このため、ファイバースコープの先端部は、局所的に可撓変形不能となっている。したがって、従来の内視鏡装置においては、先端部の可撓変形不能な部分を小型化するという点で改善の余地がある。
そこで本発明は、先端部の可撓変形不能な部分を小型化できる電子スコープ、電子スコープシステムおよびレンズユニットを提供するものである。
本発明の電子スコープは、可撓性を有し、長尺に形成された可撓管と、前記可撓管の先端に設けられたレンズユニットと、を備え、前記レンズユニットは、前記可撓管の内部を通る信号線に接続されたCMOSイメージセンサと、観察対象物の像を前記CMOSイメージセンサの受光部に結像するとともに、同一の光軸上に配置された第1レンズおよび第2レンズと、前記第1レンズと前記第2レンズとの間に配置され、所定の波長帯域の光を遮断するフィルタと、を備え、前記第1レンズおよび前記第2レンズは、前記フィルタと当接している、ことを特徴とする。
本発明によれば、可撓管の先端部に設けられたレンズユニットが、可撓管の内部を通る信号線に接続されたCMOSイメージセンサを備えているので、光ファイバ束を用いることなく、像を取得して外部装置に伝達させることができる。このため、光ファイバ束を用いた内視鏡装置と比較して、先端部の可撓変形不能な部分を小型化できる。
さらに、レンズユニットは、同一の光軸上に配置された第1レンズおよび第2レンズと、第1レンズと第2レンズとの間に配置されたフィルタと、を備え、第1レンズおよび第2レンズは、フィルタと当接している。このため、第1レンズ、第2レンズおよびフィルタを備えることにより可撓変形不能とされたレンズユニットの光軸方向の長さを短縮することができる。
以上により、先端部の可撓変形不能な部分を小型化できる電子スコープを提供できる。
さらに、レンズユニットは、同一の光軸上に配置された第1レンズおよび第2レンズと、第1レンズと第2レンズとの間に配置されたフィルタと、を備え、第1レンズおよび第2レンズは、フィルタと当接している。このため、第1レンズ、第2レンズおよびフィルタを備えることにより可撓変形不能とされたレンズユニットの光軸方向の長さを短縮することができる。
以上により、先端部の可撓変形不能な部分を小型化できる電子スコープを提供できる。
本発明の電子スコープは、可撓性を有し、長尺に形成された可撓管と、前記可撓管の先端に設けられたレンズユニットと、を備え、前記レンズユニットは、前記可撓管の内部を通る信号線に接続されたCMOSイメージセンサと、観察対象物の像を前記CMOSイメージセンサの受光部に結像するとともに、同一の光軸上に配置された第1レンズおよび第2レンズと、を備える、ことを特徴とする。
本発明によれば、可撓管の先端部に設けられたレンズユニットが、可撓管の内部を通る信号線に接続されたCMOSイメージセンサを備えているので、光ファイバ束を用いることなく、像を取得して外部装置に伝達させることができる。したがって、光ファイバ束を用いた内視鏡装置と比較して、先端部の可撓変形不能な部分を小型化できる電子スコープを提供できる。
上記の電子スコープにおいて、前記第1レンズおよび前記第2レンズのうち少なくともいずれか一方は、非球面レンズである、ことが望ましい。
本発明によれば、第1レンズおよび第2レンズが球面レンズである場合と比較して、光軸方向のレンズの寸法を小さくすることができる。このため、第1レンズおよび第2レンズを備えることにより可撓変形不能とされたレンズユニットの光軸方向の長さを短縮することができる。したがって、先端部の可撓変形不能な部分を小型化できる電子スコープを提供できる。
上記の電子スコープにおいて、前記可撓管の基端に設けられ、外部装置に接続可能に形成されたコネクタと、前記可撓管の内部に配置され、前記コネクタ側から前記レンズユニット側へ光を伝播可能な第1光ファイバおよび第2光ファイバと、を備え、前記第1光ファイバおよび前記第2光ファイバの端子は、それぞれ前記外部装置に接続可能な状態で前記コネクタに配置されている、ことが望ましい。
電子スコープの先端から照射する光の光源として外部装置内に2種類の光源を配置する構成では、電子スコープのコネクタが接続される外部装置の受け側コネクタと各光源との間に、光を導光する導光部材(例えば光ファイバ等)が配置される。電子スコープのコネクタに光ファイバの端子が1系統のみ配置されている場合、外部装置内には導光部材が1系統配置される。このため、電子スコープの先端から照射する光を切り替える際には、導光部材の位置に合せて光源を機械的に移動させる必要がある。
本発明によれば、第1光ファイバおよび第2光ファイバの端子が、それぞれ外部装置に接続可能な状態で、コネクタに配置されているので、外部装置の受け側コネクタと各光源との間に、光を導光する導光部材を2系統配置できる。これにより、外部装置内に2種類の光源を機械的に移動させる機構を設ける必要がなくなる。したがって、接続先の外部装置の構成を簡素化することができる電子スコープとすることができる。
本発明によれば、第1光ファイバおよび第2光ファイバの端子が、それぞれ外部装置に接続可能な状態で、コネクタに配置されているので、外部装置の受け側コネクタと各光源との間に、光を導光する導光部材を2系統配置できる。これにより、外部装置内に2種類の光源を機械的に移動させる機構を設ける必要がなくなる。したがって、接続先の外部装置の構成を簡素化することができる電子スコープとすることができる。
本発明の電子スコープシステムは、上記の電子スコープと、前記電子スコープを制御可能な制御部と、を備える、ことを特徴とする。
本発明によれば、電子スコープの先端部の可撓変形不能な部分を小型化できる電子スコープシステムを提供できる。
本発明のレンズユニットは、電子スコープの先端部に設けられるレンズユニットであって、CMOSイメージセンサと、観察対象物の像を前記CMOSイメージセンサの受光部に結像するとともに、同一の光軸上に配置された第1レンズおよび第2レンズと、前記第1レンズと前記第2レンズとの間に配置され、所定の波長帯域の光を遮断するフィルタと、を備え、前記第1レンズおよび前記第2レンズは、前記フィルタと当接している、ことを特徴とする。
本発明によれば、レンズユニットがCMOSイメージセンサを備えているので、光ファイバ束を用いることなく像を取得できる電子スコープを形成することができる。よって、本発明のレンズユニットを電子スコープが備えることで、その電子スコープは、光ファイバ束を用いた内視鏡装置と比較して、先端部の可撓変形不能な部分を小型化できる。
さらに、レンズユニットは、同一の光軸上に配置された第1レンズおよび第2レンズと、第1レンズと第2レンズとの間に配置されたフィルタと、を備える。このため、レンズユニットは、第1レンズおよび第2レンズを備えることにより可撓変形不能とされつつも、第1レンズおよび第2レンズがフィルタと当接しているので、レンズユニットの光軸方向の長さを短縮することができる。
以上により、先端部の可撓変形不能な部分を小型化できる電子スコープを形成可能なレンズユニットを提供できる。
さらに、レンズユニットは、同一の光軸上に配置された第1レンズおよび第2レンズと、第1レンズと第2レンズとの間に配置されたフィルタと、を備える。このため、レンズユニットは、第1レンズおよび第2レンズを備えることにより可撓変形不能とされつつも、第1レンズおよび第2レンズがフィルタと当接しているので、レンズユニットの光軸方向の長さを短縮することができる。
以上により、先端部の可撓変形不能な部分を小型化できる電子スコープを形成可能なレンズユニットを提供できる。
本発明のレンズユニットは、電子スコープの先端部に設けられるレンズユニットであって、CMOSイメージセンサと、観察対象物の像を前記CMOSイメージセンサの受光部に結像するとともに、同一の光軸上に配置された第1レンズおよび第2レンズと、を備える、ことを特徴とする。
本発明によれば、レンズユニットがCMOSイメージセンサを備えているので、光ファイバ束を用いることなく像を取得できる電子スコープを形成することができる。よって、本発明のレンズユニットを電子スコープが備えることで、その電子スコープは、光ファイバ束を用いた内視鏡装置と比較して、先端部の可撓変形不能な部分を小型化できる。したがって、先端部の可撓変形不能な部分を小型化できる電子スコープを形成可能なレンズユニットを提供できる。
上記のレンズユニットにおいて、前記第1レンズおよび前記第2レンズのうち少なくともいずれか一方は、非球面レンズである、ことが望ましい。
本発明によれば、第1レンズおよび第2レンズが球面レンズである場合と比較して、光軸方向のレンズの寸法を小さくすることができる。このため、レンズユニットは、第1レンズおよび第2レンズを備えることにより可撓変形不能とされつつも、レンズユニットの光軸方向の長さを短縮することができる。したがって、先端部の可撓変形不能な部分を小型化できる電子スコープを形成可能なレンズユニットを提供できる。
本発明によれば、先端部の可撓変形不能な部分を小型化できる電子スコープを提供できる。また、先端部の可撓変形不能な部分を小型化できる電子スコープを形成可能なレンズユニットを提供できる。
以下、本発明の実施形態を図面に基づいて説明する。
(電子スコープシステム)
図1は、実施形態に係る電子スコープシステムの概略構成を示す図である。
本実施形態の電子スコープシステム1は、医療用内視鏡であって、特に脳内の観察に用いられる。図1に示すように、電子スコープシステム1は、電子スコープ2と、本体装置3(外部装置)と、レコーダー4と、表示装置5と、を備えている。電子スコープシステム1は、照明光(例えば波長510〜650nm)を観察対象物に照射して観察対象物を観察する通常観察モードと、インドシアニングリーン等の蛍光血管造影剤が投与された血管に励起光(例えば波長780nm)を照射して、血中において励起された蛍光(例えば波長810〜900nm)を観察する血管造影モードと、を実行可能となっている。
(電子スコープシステム)
図1は、実施形態に係る電子スコープシステムの概略構成を示す図である。
本実施形態の電子スコープシステム1は、医療用内視鏡であって、特に脳内の観察に用いられる。図1に示すように、電子スコープシステム1は、電子スコープ2と、本体装置3(外部装置)と、レコーダー4と、表示装置5と、を備えている。電子スコープシステム1は、照明光(例えば波長510〜650nm)を観察対象物に照射して観察対象物を観察する通常観察モードと、インドシアニングリーン等の蛍光血管造影剤が投与された血管に励起光(例えば波長780nm)を照射して、血中において励起された蛍光(例えば波長810〜900nm)を観察する血管造影モードと、を実行可能となっている。
(電子スコープ)
図2は、実施形態に係る電子スコープの側面図である。図3は、実施形態に係る電子スコープの先端を示す正面図である。図4は、図3のIV−IV線における断面図である。
図2から図4に示すように、電子スコープ2は、本体装置3(図1参照)に接続可能に形成されたコネクタ10と、コネクタ10から延びる可撓管20と、可撓管20の内部に配置された第1光ファイバ31、第2光ファイバ32、複数の信号線33、および一対の形状保持ワイヤ34と、可撓管20の先端に設けられたレンズユニット40と、を備えている。
図2は、実施形態に係る電子スコープの側面図である。図3は、実施形態に係る電子スコープの先端を示す正面図である。図4は、図3のIV−IV線における断面図である。
図2から図4に示すように、電子スコープ2は、本体装置3(図1参照)に接続可能に形成されたコネクタ10と、コネクタ10から延びる可撓管20と、可撓管20の内部に配置された第1光ファイバ31、第2光ファイバ32、複数の信号線33、および一対の形状保持ワイヤ34と、可撓管20の先端に設けられたレンズユニット40と、を備えている。
第1光ファイバ31は、照明光を伝播する。第2光ファイバ32は、励起光を伝播する。複数の信号線33は、後述するCMOSイメージセンサ43の制御信号を本体装置3へ伝送する。
図5は、実施形態に係るコネクタを示す背面図である。
コネクタ10は、可撓管20の基端に設けられ、本体装置3の後述する受け側コネクタ52(図1参照)に接続される。図5に示すように、コネクタ10には、第1光ファイバ31の端子31aと、第2光ファイバ32の端子32aと、各信号線33の端子33aと、がそれぞれ受け側コネクタ52に接続可能な状態で配置されている。また、図2に示すように、コネクタ10には、キャップ11が紐部材12を介して連結されている。キャップ11は、コネクタ10における受け側コネクタ52との嵌合部に対して着脱可能に装着される。キャップ11は、コネクタ10に装着されることで、各端子31a〜33aを覆う。
コネクタ10は、可撓管20の基端に設けられ、本体装置3の後述する受け側コネクタ52(図1参照)に接続される。図5に示すように、コネクタ10には、第1光ファイバ31の端子31aと、第2光ファイバ32の端子32aと、各信号線33の端子33aと、がそれぞれ受け側コネクタ52に接続可能な状態で配置されている。また、図2に示すように、コネクタ10には、キャップ11が紐部材12を介して連結されている。キャップ11は、コネクタ10における受け側コネクタ52との嵌合部に対して着脱可能に装着される。キャップ11は、コネクタ10に装着されることで、各端子31a〜33aを覆う。
可撓管20は、可撓性を有し、長尺に形成されている。可撓管20は、コネクタ10から延びる基端チューブ21と、基端チューブ21よりも先端側に配置された先端チューブ22と、基端チューブ21と先端チューブ22とを連結する連結管23と、を有する。
基端チューブ21は、柔軟な材料により形成されている。基端チューブ21を形成する材料としては、例えばシリコーン樹脂等が好適である。基端チューブ21の内部には、その全長に亘って第1光ファイバ31、第2光ファイバ32、および複数の信号線33(いずれも図4参照)が挿通されている。
基端チューブ21は、柔軟な材料により形成されている。基端チューブ21を形成する材料としては、例えばシリコーン樹脂等が好適である。基端チューブ21の内部には、その全長に亘って第1光ファイバ31、第2光ファイバ32、および複数の信号線33(いずれも図4参照)が挿通されている。
先端チューブ22は、柔軟な材料により形成されている。先端チューブ22を形成する材料としては、例えばポリウレタン等が好適である。先端チューブ22の外径は、基端チューブ21の外径よりも細くなっている。先端チューブ22の内部には、その全長に亘って第1光ファイバ31、第2光ファイバ32、および複数の信号線33が基端チューブ21の内部から延びて挿通されている。また、先端チューブ22の内部には、その全長に亘って一対の形状保持ワイヤ34(図4参照)が挿通されている。形状保持ワイヤ34は、屈曲可能かつ屈曲状態を保持することが可能とされ、先端チューブ22を屈曲状態で保持することを可能としている。形状保持ワイヤ34は、例えばステンレス鋼やチタン等の金属材料により形成されている。
連結管23は、例えば金属材料や樹脂材料等により円筒状に形成されている。連結管23の内部には、基端チューブ21の先端部、および先端チューブ22の基端部が挿入されている。
図4に示すように、レンズユニット40は、先端チューブ22の先端部22aに設けられている。レンズユニット40は、先端チューブ22の先端部22aに挿入された外筒41と、外筒41の内部に配置された内筒42およびCMOSイメージセンサ43と、内筒42の内部に保持された第1対物レンズ44(第1レンズ)、第2対物レンズ45(第2レンズ)およびフィルタ46と、を備えている。
外筒41は、例えば金属材料や樹脂材料等により、円筒状に形成されている。外筒41の外周面における先端部は、R面取りされている。外筒41の外周面における延在方向中間部よりも基端側には、先端側よりも小径とされた小径部41aが形成されている。外筒41の小径部41aは、先端チューブ22の先端部22aに挿入されて、先端チューブ22の先端部22aの外周面に巻回されたテグス24により、先端チューブ22に対して固定されている。さらに、外筒41は、先端チューブ22に対して、エポキシ樹脂系接着剤等により固定されている。外筒41の内周面は、外筒41の軸方向に沿って延びている。
内筒42は、例えばSUS304等の金属材料により、外筒41の軸方向に沿って一様に延びる円筒状に形成されている。内筒42の外径は、外筒41の内径よりも小さくなっている。内筒42の軸方向に沿う寸法は、外筒41の軸方向に沿う寸法の半分程度となっている。内筒42は、外筒41に対して偏心し、かつ外筒41の内周面に対して離間した状態で配置されている。内筒42の先端部は、外筒41の軸方向において外筒41の先端部と略同等の位置に配置されている。
CMOSイメージセンサ43は、外筒41の内部における基端側に配置されている。CMOSイメージセンサ43には、可撓管20の内部を通る複数の信号線33が接続されている。CMOSイメージセンサ43は、その受光部を外筒41の先端開口部に向けた状態で配置されている。
第1対物レンズ44および第2対物レンズ45は、非球面レンズであって、観察対象物の像をCMOSイメージセンサ43の受光部に結像する。第1対物レンズ44および第2対物レンズ45は、内筒42の中心軸と一致する同一の光軸P上に配置されている。第1対物レンズ44は、内筒42の先端部に嵌入されている。第1対物レンズ44は、メニスカスレンズであって、基端側に凸面を有している。第2対物レンズ45は、第1対物レンズ44に対して光軸P方向に所定間隔で離間して、内筒42の基端部に嵌入されている。第2対物レンズ45は、平凸レンズであって、先端側(第1対物レンズ44側)に凸面を有している。第2対物レンズ45の基端側の平面には、CMOSイメージセンサ43が接続されている。
フィルタ46は、所定の波長帯域の光を遮断する光学フィルタであって、円形平板状に形成されている。フィルタ46は、第1対物レンズ44と第2対物レンズ45との間に、光軸Pに対して直交するように配置されている。フィルタ46には、第1対物レンズ44の凸面、および第2対物レンズ45の凸面が当接している。すなわち、第1対物レンズ44および第2対物レンズ45の配置間隔は、フィルタ46の厚さと一致している。
フィルタ46は、上述した血管造影モード時の励起光をカットして蛍光を透過させるとともに、通常観察モード時の照明光を透過させる。具体的に、フィルタ46は、例えば励起光の波長が780nm、蛍光の波長が810〜900nm、照明光の波長が510〜650nmの場合には、入射角が0°で、波長680〜810nmの光をカットする。なお、フィルタ46は、カット可能な光の周波数が入射角によって変化する場合であっても、励起光をカットして、蛍光および照明光を透過させることが可能であればよい。
図3に示すように、内筒42を外筒41に対して偏心して配置することで形成されたスペースには、上述した一対の形状保持ワイヤ34が先端チューブ22(図4参照)の内部から延びて配置されている。また、外筒41と内筒42との隙間には、第1光ファイバ31および第2光ファイバ32が先端チューブ22の内部から延びて配置されている。第1光ファイバ31および第2光ファイバ32は、内筒42の周囲の全周に亘って、略均等に配置されている。図4に示すように、第1光ファイバ31および第2光ファイバ32の先端部は、外筒41の軸方向において外筒41の先端部と略同等の位置に配置されている。
第1光ファイバ31および第2光ファイバ32の先端部における開口角(照射角)は、例えば100°となっている。これに対して、第1対物レンズ44、第2対物レンズ45およびフィルタ46を介したCMOSイメージセンサ43の視野角は、第1光ファイバ31および第2光ファイバ32の先端部における開口角よりも小さく、例えば70°となっている。これにより、電子スコープ2は、CMOSイメージセンサ43の視野全体を、照明光または励起光により照らすことが可能となっている。
(本体装置)
図1に示すように、本体装置3は、直方体状の筐体50と、筐体50の前面に設けられた操作パネル51と、電子スコープ2のコネクタ10が接続される受け側コネクタ52と、筐体50内に配置された図示しない照明光用の光源および励起光用の光源と、照明光用の光源から受け側コネクタ52に照明光を導光する図示しない照明光導光部材と、励起光用の光源から受け側コネクタ52に励起光を導光する図示しない励起光導光部材と、電子スコープ2(CMOSイメージセンサ43)を制御するカメラコントロールユニット53(制御部)と、を主に備えている。
図1に示すように、本体装置3は、直方体状の筐体50と、筐体50の前面に設けられた操作パネル51と、電子スコープ2のコネクタ10が接続される受け側コネクタ52と、筐体50内に配置された図示しない照明光用の光源および励起光用の光源と、照明光用の光源から受け側コネクタ52に照明光を導光する図示しない照明光導光部材と、励起光用の光源から受け側コネクタ52に励起光を導光する図示しない励起光導光部材と、電子スコープ2(CMOSイメージセンサ43)を制御するカメラコントロールユニット53(制御部)と、を主に備えている。
操作パネル51には、照明光用の光源の点灯と励起光用の光源の点灯とを切り替える切り替えボタンや、上述した受け側コネクタ52等が設けられている。
照明光導光部材および励起光導光部材は、例えば光ファイバ等である。
照明光導光部材および励起光導光部材は、例えば光ファイバ等である。
照明光用の光源から出射された光は、受け側コネクタ52に接続された電子スコープ2の第1光ファイバ31の端子31a(図3参照)に、照明光導光部材を通じて伝播される。励起光用の光源から出射された光は、受け側コネクタ52に接続された電子スコープ2の第2光ファイバ32の端子32a(図3参照)に、励起光導光部材を通じて伝播される。よって、本体装置3は、操作パネル51の切り替えボタンにより照明光用の光源の点灯と励起光用の光源の点灯とを切り替えることで、電子スコープ2の先端から照射される光を照明光または励起光に切り替えることができる。すなわち、本体装置3は、切り替えボタンにより照明光用の光源の点灯と励起光用の光源の点灯とを切り替えることで、通常観察モードと血管造影モードとを切り替えることができる。
カメラコントロールユニット53は、受け側コネクタ52に接続された電子スコープ2の複数の信号線33の端子33a(図3参照)を介して、CMOSイメージセンサ43(図4参照)に対して電源を供給する。また、カメラコントロールユニット53は、信号線33の端子33aを介して、CMOSイメージセンサ43から伝送された信号を基に映像信号を生成する。カメラコントロールユニット53は、筐体50の背面に接続される第1映像出力ケーブル6を通じて、映像信号を出力可能となっている。
(レコーダー)
レコーダー4には、第1映像出力ケーブル6が接続される。レコーダー4は、第1映像出力ケーブル6を通じて取得した映像信号から、静止画や動画を記録することが可能となっている。レコーダー4は、レコーダー4に接続される第2映像出力ケーブル7を通じて、映像信号を出力可能となっている。
レコーダー4には、第1映像出力ケーブル6が接続される。レコーダー4は、第1映像出力ケーブル6を通じて取得した映像信号から、静止画や動画を記録することが可能となっている。レコーダー4は、レコーダー4に接続される第2映像出力ケーブル7を通じて、映像信号を出力可能となっている。
(表示装置)
表示装置5は、例えば液晶モニタ等であって、第2映像出力ケーブル7が接続される。表示装置5は、第2映像出力ケーブル7を通じて取得した映像信号を基に映像を表示可能となっている。
表示装置5は、例えば液晶モニタ等であって、第2映像出力ケーブル7が接続される。表示装置5は、第2映像出力ケーブル7を通じて取得した映像信号を基に映像を表示可能となっている。
以上詳述したように、本実施形態の電子スコープ2は、可撓管20の先端部に設けられたレンズユニット40が、可撓管20の内部を通る複数の信号線33に接続されたCMOSイメージセンサ43を備えている。このため、電子スコープ2は、光ファイバ束を用いることなく、観察対象物の像を取得して本体装置3に伝達させることができる。このため、光ファイバ束を用いた内視鏡装置と比較して、先端部の可撓変形不能な部分を小型化できる。
さらに、レンズユニット40は、同一の光軸P上に配置された第1対物レンズ44および第2対物レンズ45と、第1対物レンズ44と第2対物レンズ45との間に配置されたフィルタ46と、を備え、第1対物レンズ44および第2対物レンズ45は、フィルタ46と当接している。このため、第1対物レンズ44、第2対物レンズ45およびフィルタ46を備えることにより可撓変形不能とされたレンズユニット40の光軸P方向の長さを短縮することができる。
以上により、先端部の可撓変形不能な部分を小型化できる電子スコープ2を提供できる。また、先端部の可撓変形不能な部分を小型化できる電子スコープ2を形成可能なレンズユニット40を提供できる。
さらに、レンズユニット40は、同一の光軸P上に配置された第1対物レンズ44および第2対物レンズ45と、第1対物レンズ44と第2対物レンズ45との間に配置されたフィルタ46と、を備え、第1対物レンズ44および第2対物レンズ45は、フィルタ46と当接している。このため、第1対物レンズ44、第2対物レンズ45およびフィルタ46を備えることにより可撓変形不能とされたレンズユニット40の光軸P方向の長さを短縮することができる。
以上により、先端部の可撓変形不能な部分を小型化できる電子スコープ2を提供できる。また、先端部の可撓変形不能な部分を小型化できる電子スコープ2を形成可能なレンズユニット40を提供できる。
また、電子スコープ2は、CMOSイメージセンサ43を備えているので、従来のファイバースコープと比べて、取得する映像の画質を向上させることができる。
また、従来のファイバースコープでは、光ファイバ束の先端面で結像した像を、本体装置まで光ファイバ束を通じて伝播させる必要がある。このため、光ファイバ束における光の減衰を考慮して、本体装置における光源の照度を調整する必要がある。
これに対して、本実施形態の電子スコープ2は、CMOSイメージセンサ43を備えているので、CMOSイメージセンサ43の受光部で結像した像を、電気信号で伝送することができる。したがって、従来のファイバースコープと比べて、光源の照度を小さくすることができる。
これに対して、本実施形態の電子スコープ2は、CMOSイメージセンサ43を備えているので、CMOSイメージセンサ43の受光部で結像した像を、電気信号で伝送することができる。したがって、従来のファイバースコープと比べて、光源の照度を小さくすることができる。
また、第1対物レンズ44および第2対物レンズ45は、非球面レンズであるので、第1対物レンズ44および第2対物レンズ45が球面レンズである場合と比較して、光軸P方向の第1対物レンズ44および第2対物レンズ45の寸法を小さくすることができる。このため、第1対物レンズ44および第2対物レンズ45を備えることにより可撓変形不能とされたレンズユニット40の光軸P方向の長さを短縮することができる。したがって、先端部の可撓変形不能な部分を小型化できる電子スコープ2を提供できる。また、電子スコープ2の可撓変形不能な部分を小型化できる電子スコープ2を形成可能なレンズユニット40を提供できる。
また、電子スコープの先端から照射する光の光源として本体装置内に2種類の光源(例えば照明光用および励起光用)を配置する構成では、電子スコープのコネクタが接続される本体装置の受け側コネクタと各光源との間に、光を導光する導光部材が配置される。電子スコープのコネクタに光ファイバの端子が1系統のみ配置されている場合、本体装置内には導光部材が1系統配置される。このため、電子スコープの先端から照射する光を切り替える際には、導光部材の位置に合せて光源を機械的に移動させる必要がある。
本実施形態によれば、第1光ファイバ31および第2光ファイバ32の端子31a,32aが、それぞれ本体装置3に接続可能な状態で、コネクタ10に配置されているので、本体装置3の受け側コネクタ52と各光源との間に、光を導光する導光部材を照明光導光部材および励起光導光部材の2系統配置できる。これにより、本体装置3内に2種類の光源を機械的に移動させる機構を設ける必要がなくなる。したがって、接続先の本体装置3の構成を簡素化することができる電子スコープ2とすることができる。
本実施形態によれば、第1光ファイバ31および第2光ファイバ32の端子31a,32aが、それぞれ本体装置3に接続可能な状態で、コネクタ10に配置されているので、本体装置3の受け側コネクタ52と各光源との間に、光を導光する導光部材を照明光導光部材および励起光導光部材の2系統配置できる。これにより、本体装置3内に2種類の光源を機械的に移動させる機構を設ける必要がなくなる。したがって、接続先の本体装置3の構成を簡素化することができる電子スコープ2とすることができる。
また、フィルタ46が第1対物レンズ44と第2対物レンズ45との間に配置されているので、第1対物レンズ44によりフィルタ46に入射する光の入射角を小さくすることができる。これにより、フィルタ46によりカットされる周波数帯域が、入射角が大きくなるに従って変化する場合でも、フィルタ46を透過する光におけるカットされる周波数帯域の変化を小さくすることができる。よって、血管造影モードにおける映像の画質の低下を防止することができる。
そして、本実施形態の電子スコープシステム1は、上述した電子スコープ2を備えているので、先端部の可撓変形不能な部分を小型化できる電子スコープシステム1とすることができる。
なお、本発明は、図面を参照して説明した上述の実施形態に限定されるものではなく、その技術的範囲において様々な変形例が考えられる。
例えば、上記実施形態では、レンズユニット40がフィルタ46を備えているが、レンズユニットはフィルタを備えていなくてもよい。この構成であっても、レンズユニットがCMOSイメージセンサを備えているので、光ファイバ束を用いることなく像を取得できる電子スコープを形成することができる。よって、このレンズユニットを電子スコープが備えることで、その電子スコープは、光ファイバ束を用いた内視鏡装置と比較して、先端部の可撓変形不能な部分を小型化できる。したがって、先端部の可撓変形不能な部分を小型化できる電子スコープを形成可能なレンズユニット、および先端部の可撓変形不能な部分を小型化できる電子スコープを提供できる。
例えば、上記実施形態では、レンズユニット40がフィルタ46を備えているが、レンズユニットはフィルタを備えていなくてもよい。この構成であっても、レンズユニットがCMOSイメージセンサを備えているので、光ファイバ束を用いることなく像を取得できる電子スコープを形成することができる。よって、このレンズユニットを電子スコープが備えることで、その電子スコープは、光ファイバ束を用いた内視鏡装置と比較して、先端部の可撓変形不能な部分を小型化できる。したがって、先端部の可撓変形不能な部分を小型化できる電子スコープを形成可能なレンズユニット、および先端部の可撓変形不能な部分を小型化できる電子スコープを提供できる。
また、上記実施形態では、電子スコープシステム1は、脳内観察に用いられる医療用内視鏡を例に挙げて説明したが、電子スコープシステム1の使用目的はこれに限定されるものではない。電子スコープシステム1は、消化器疾患領域における腹腔内の検査等、脳神経疾患領域以外の種々の医療分野に用いられてもよい。さらに、例えば精密機械の内部の検査等、工業分野で用いられてもよい。
また、上記実施形態では、第1対物レンズ44および第2対物レンズ45が非球面レンズであるが、これに限定されず、第1対物レンズおよび第2対物レンズが球面レンズであってもよい。ただし、第1対物レンズおよび第2対物レンズのうち少なくともいずれか一方が非球面レンズであれば、上述したレンズユニットの光軸P方向の長さを短縮することができるという作用効果を奏することができる。
その他、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で、上記した実施の形態における構成要素を周知の構成要素に置き換えることは適宜可能である。
1…電子スコープシステム 2…電子スコープ 3…本体装置(外部装置) 10…コネクタ 20…可撓管 31…第1光ファイバ 31a…第1光ファイバの端子 32…第2光ファイバ 32a…第2光ファイバの端子 33…信号線 40…レンズユニット 43…CMOSイメージセンサ 44…第1対物レンズ(第1レンズ) 45…第2対物レンズ(第2レンズ) 46…フィルタ 53…カメラコントロールユニット(制御部) P…光軸
Claims (8)
- 可撓性を有し、長尺に形成された可撓管と、
前記可撓管の先端に設けられたレンズユニットと、
を備え、
前記レンズユニットは、
前記可撓管の内部を通る信号線に接続されたCMOSイメージセンサと、
観察対象物の像を前記CMOSイメージセンサの受光部に結像するとともに、同一の光軸上に配置された第1レンズおよび第2レンズと、
前記第1レンズと前記第2レンズとの間に配置され、所定の波長帯域の光を遮断するフィルタと、
を備え、
前記第1レンズおよび前記第2レンズは、前記フィルタと当接している、
ことを特徴とする電子スコープ。 - 可撓性を有し、長尺に形成された可撓管と、
前記可撓管の先端に設けられたレンズユニットと、
を備え、
前記レンズユニットは、
前記可撓管の内部を通る信号線に接続されたCMOSイメージセンサと、
観察対象物の像を前記CMOSイメージセンサの受光部に結像するとともに、同一の光軸上に配置された第1レンズおよび第2レンズと、
を備える、
ことを特徴とする電子スコープ。 - 前記第1レンズおよび前記第2レンズのうち少なくともいずれか一方は、非球面レンズである、
ことを特徴とする請求項1または2に記載の電子スコープ。 - 前記可撓管の基端に設けられ、外部装置に接続可能に形成されたコネクタと、
前記可撓管の内部に配置され、前記コネクタ側から前記レンズユニット側へ光を伝播可能な第1光ファイバおよび第2光ファイバと、
を備え、
前記第1光ファイバおよび前記第2光ファイバの端子は、それぞれ前記外部装置に接続可能な状態で前記コネクタに配置されている、
ことを特徴とする請求項1から3のいずれか1項に記載の電子スコープ。 - 請求項1から4のいずれか1項に記載の電子スコープと、
前記電子スコープを制御可能な制御部と、
を備える、
ことを特徴とする電子スコープシステム。 - 電子スコープの先端部に設けられるレンズユニットであって、
CMOSイメージセンサと、
観察対象物の像を前記CMOSイメージセンサの受光部に結像するとともに、同一の光軸上に配置された第1レンズおよび第2レンズと、
前記第1レンズと前記第2レンズとの間に配置され、所定の波長帯域の光を遮断するフィルタと、
を備え、
前記第1レンズおよび前記第2レンズは、前記フィルタと当接している、
ことを特徴とするレンズユニット。 - 電子スコープの先端部に設けられるレンズユニットであって、
CMOSイメージセンサと、
観察対象物の像を前記CMOSイメージセンサの受光部に結像するとともに、同一の光軸上に配置された第1レンズおよび第2レンズと、
を備える、
ことを特徴とするレンズユニット。 - 前記第1レンズおよび前記第2レンズのうち少なくともいずれか一方は、非球面レンズである、
ことを特徴とする請求項6または7に記載のレンズユニット。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2016165784A JP2018029885A (ja) | 2016-08-26 | 2016-08-26 | 電子スコープ、電子スコープシステムおよびレンズユニット |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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JP2016165784A JP2018029885A (ja) | 2016-08-26 | 2016-08-26 | 電子スコープ、電子スコープシステムおよびレンズユニット |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2018029885A true JP2018029885A (ja) | 2018-03-01 |
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ID=61304029
Family Applications (1)
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JP2016165784A Pending JP2018029885A (ja) | 2016-08-26 | 2016-08-26 | 電子スコープ、電子スコープシステムおよびレンズユニット |
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Country | Link |
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-
2016
- 2016-08-26 JP JP2016165784A patent/JP2018029885A/ja active Pending
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Legal Events
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A521 | Written amendment |
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