JP2542102B2 - 内視鏡 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ 本発明は、処置具からの反射光によるフレアを防止し
た内視鏡に関する。

［従来の技術と発明が解決しようとする課題］ 近年、細長の挿入部を体腔内に挿入することにより、
体腔内臓器等を診断したり、検査したり、或は処置する
ことのできる内視鏡（スコープ又はファイバスコープ）
が広く用いられている。また、医療用のみならず、工業
用においてもボイラ、機械、化学プラント等の管内、あ
るいは機器内等の対象物を観察、検査したりするのに用
いられている。

更に、電荷結合素子（CCD）等の固体撮像素子を撮像
手段に用いた電子内視鏡も各種用いられている。

前記内視鏡は、照明光によって被検体内を照明し、そ
の反射光を対物光学系にて結像してその像をイメージ伝
達系で接眼部に伝達するか、例えば特開平１−246518号
公報に見られる如く対物光学系の結像位置に固体撮像素
子のイメージエリアを配置して光電変換するようになっ
ている。そして、一般的な対物光学系では、レンズ枠の
内径は、対物レンズを通過する入射光を遮らないように
設計されるべきものであるが、入射光を遮らないように
するあまりレンズ枠内径を広げすぎると、レンズ枠外径
も大きくなり、内視鏡先端構成部の外径も太くなってし
まう。そうすると、内視鏡の体腔内への挿入性が悪くな
ってしまう。そこで、内視鏡先端構成部を細径化するた
めには、可能な限りレンズ枠を細径化しなければなら
ず、それを実現するにはレンズ枠内径を入射光線を遮る
ことがないようにして光軸中心に近付けるようにしてい
た。

一方、内視鏡は、観察するのみならず挿入部内に設け
た鉗子チャンネルに挿通する鉗子等の処置具を先端部の
鉗子口から外部に突出させ、治療等の種々の処置ができ
るようになっている。ところで、前記処理具は、反射率
の高い金属製であることが多く、照明光を受けて高輝度
で光を反射する。そして、この処置具は、鉗子口からの
突出時には常に反射光を発生させている一方、この処置
具は内視鏡的処置を行うとき、視野内及び視野外におい
て様々に動いている。つまり、前記処置具からの反射光
は、視野外からも対物光学系に飛び込んでくる。この視
野外から飛び込んできた処置具からの反射光は、イメー
ジ伝達系、または固体撮像素子のイメージエリアの直前
に設けられたフレア絞りの前方近辺のレンズ枠内面で反
射してしまうので、フレア絞りを越えてイメージ伝達系
の結像面、或いは固体撮像素子のイメージエリアに入射
して著しいフレアを生じる。これに対処するには、レン
ズ枠内径を大きくすることにより、反射光の反射点をフ
レア絞りの方に近付け、反射光をフレア絞りの前面に当
てるようにすれば、イメージ伝達系、或いはイメージエ
リアへ反射光が入射するのを防止することが可能であ
る。

しかしながら、前述したようにレンズ枠の内径を全方
向にわたって大きくすると、その分内視鏡が太径化して
しまう。

本発明は、これらの事情に鑑みてなされたもので、内
視鏡を太径化することなく処置具からの反射光がイメー
ジ伝達系、或いはイメージエリアに飛び込まないように
してフレアを防止した内視鏡を提供することを目的とし
ている。

［課題を解決するための手段及びその作用］ 前記目的を達成するため本発明による内視鏡は、細長
な挿入部の先端部内に、複数の対物レンズを内装するレ
ンズ枠と、前記対物レンズの結像面の前方にフレアの原
因となる入射光を阻止するフレア絞りを設けた対物光学
系とを内設すると共に、前記対物光学系と観察対象を照
明する照明光学系の各々に対応する前記先端部の外面に
照明窓と観察窓をそれぞれ設け、且つ前記先端部の外面
に挿入部内に設けた鉗子チャンネルの出口端としての鉗
子口を設けたものにおいて、 前記鉗子口から前記対物光学系の視野外に突出した処
置具に前記照明窓からの照明光が反射して前記対物光学
系に入射する反射光が前記フレア絞り前方のレンズ枠内
へ入射する部分のみに切欠きを設け、前記反射光が前記
切欠きを通過してフレア絞りで阻止されることを特徴と
するものである。

この構成で、処置具からの反射光は観察窓からレンズ
枠内に入射するが、このレンズ枠の内面に設けた切欠き
があるので、反射光は、この切欠きを通過してフレア絞
りに当たるため、イメージ伝達系、或いはイメージエリ
ア側へ入射することがなくなる。

［実施例］ 以下、図面を参照して本発明の実施例を説明する。

第１図ないし第７図は本発明の第１実施例に係り、第
１図は第２図中のＥ−Ｅ線に沿うレンズ枠の開口部を示
す断面図、第２図は第１図のＦ−Ｆ方向から見た内視鏡
先端部を示す縦断面図、第３図は第２図のＡ−Ａ線断面
図、第４図は第２図のＢ−Ｂ線断面図、第５図は内視鏡
先端部の上面図、第６図はモニタ上での処置具の動きを
示す説明図、第７図は内視鏡装置の全体を示す説明図で
ある。

第７図に示すように、一例としての内視鏡装置は、ビ
デオ方式とした側視型の内視鏡１と、この内視鏡１が接
続される光源装置を内設したビデオプロセッサ２（光源
装置は別体の場合もある）と、このビデオプロセッサ２
に接続されるモニタ３とを備えている。

前記内視鏡１は、細長な挿入部４を有し、この挿入部
４の後端に太径の操作部５を連設している。前記操作部
５は、その側方に可撓性のユニバーサルコード６を延設
し、このユニバーサルコード６の端部に前記プロセッサ
２に接続されるコネクタを設けている。

また、前記挿入部４は、操作部５側の細長な可撓管７
の先端に湾曲可能な湾曲部８と硬性の先端部９とを順次
連設している。

この実施例に示す内視鏡１は、後方斜視型のビデオ内
視鏡であり、第２図及び第５図に示すように挿入部先端
部９の一側面に側平面10を形成し、この側平面10に前方
から照明窓11と観察窓12とを軸方向に配置し、これら照
明窓11及び観察窓12に隣接して鉗子等の処置具13を外部
へ突出させる鉗子口14を形成している。この鉗子口14内
には、鉗子起上台14aが配設されており、操作ワイヤ14
b、操作部５のレバー14cにて押し引きすることにより起
上倒置し、鉗子等の処置具13を第２図符号a,b,cに示す
如く動かすことができるようになっている。

前記先端部９は、先端構成部15を主体に構成され、該
先端構成部15にプラスチックカバー16を外嵌していると
共に、この先端構成部15の後端には湾曲部８を構成する
第１湾曲駒17が連設されている。

そして、前記先端構成部15には、照明系、イメージ
系、鉗子系、送気・送水系の孔ないし溝が形成されてお
り、各々ライトガイドファイババンドル18、対物光学系
を含めた固体撮像装置20、鉗子チャネル、送気・送水チ
ャンネル21が設けられている。前記ライトガイドファイ
ババンドル18と送気・送水チャネル21、及び撮像装置20
から延設された信号ケーブル22は、挿入部44、操作部５
内を挿通されてユニバーサルコード６を経てプロセッサ
２に接続されている一方、鉗子チャンネルは挿入部４内
を経て操作部５下部外周に開口した鉗子栓23に至ってい
る。尚、ライトガイドファイババンドル18は、先端側の
断面形状を第３図、第４図に示す如く外周側を外周に沿
わせて斜面とした台形状に形成している。

第２図に示す如く前記ライトガイドファイババンドル
18の先端側は、先端構成部15の溝内に挿入されて照明レ
ンズ24を装着した照明窓11方向に屈曲され接着剤25にて
固定されている。また、前記観察窓12には第１レンズ26
が接着剤25にて固定され、このレンズ26の後方にプリズ
ム枠27を介してダハプリズム28が配置されている。先端
構成部15に形成されたイメージ系装着孔であって、前記
ダハプリズム28にて挿入部４の軸方向に変換された光軸
上には、レンズ枠29を介して複数枚の対物レンズ30…が
配置され、このレンズ枠29は導電率の低い材料よりなる
絶縁枠31を挟んで先端構成部15に固定された金属製の補
強枠32に接着剤25にて固定されている。さらに、前記レ
ンズ枠29には、その後端に第２のレンズ枠33を嵌入し接
着剤にて固定している。この第２のレンズ枠33は、例え
ばBCU処理した真ちゅうからなり、その前部側に前後に
２個の対物レンズ30を配置していると共に、後部側の太
径部に固体撮像素子34に配設し接着剤25で固定し、その
イメージエリア35を対物レンズ30…の結像位置に配置し
ている。また、BCU処理した薄肉（例えばt0.03）のリン
青銅板からなるフレア絞り36,36,36が、第２のレンズ枠
33に配置した前側対物レンズ30の前後位置と、固体撮像
素子34のカバーガラスの前側に配置されている。前記固
体撮像素子34の後方には、増幅回路基板37が半田付けさ
れており、さらにこの基板37はケーブル固定部材38を介
して信号ケーブル22に半田付けされていると共に、これ
ら外周を覆うようにシールド枠39が設けられ、このシー
ルド枠39を第２のレンズ枠33に固定し、外周を熱収縮チ
ューブ40で被覆している。このように固体撮像素子34、
対物レンズ30等が固定された第２のレンズ枠33に、対物
レンズ30が固定されたレンズ枠29を嵌合組み合わせて固
体撮像装置20が構成されている。

前記固体撮像素子34を固定した第２のレンズ枠33は、
第１図に示す如くその開口部33aの右下、すなわち鉗子
口14に対応した方向に切欠き部33bを形成して開口径の
一部を拡大している。

尚、図中符号41は外皮チューブ、36aは絞り36の開口
形状を示している。

このような構成では、ライトガイドファイババンドル
18を経て照明レンズ24から出射された照明光は、処置具
13が第２図及び第６図の符号ａに示すように視野内に入
っていない状態で、処置具13の先端に当って反射光Ｘが
生じ、この処置具の反射光Ｘは第１レンズ26から入射し
てダハプリズム28、対物レンズ30…を経て第２のレンズ
枠33の開口部33aに到達する。そして、この反射光Ｘ
は、開口部33aの切欠き部33bを通ってフレア絞り36に当
り、よって固体撮像素子34のイメージエリア35への入射
が遮断される。

尚、前記第２のレンズ枠33の開口部33aに開口径を拡
大する切欠き33bがなければ、処置具の反射光Ｘの輝度
はかなり高く、いくら第２のレンズ枠33の開口部33aを
反射防止用のメッキ処理、例えばBCU処理しても、該開
口部33aで反射し、フレア絞り36ではカットされずにイ
メージエリア35へ入射し、フレアとなってしまう。

ここにおいて、処置具の反射光Ｘの固体撮像素子34で
の光線高は、処置具13が第２図及び第６図中のａの状態
と、b,cの状態で比較した場合、ａの状態＞b,cの状態と
なり、故に、ａの状態では第２のレンズ枠33の開口部33
aの内壁に反射光Ｘが当り易くなる。つまり、第２のレ
ンズ枠33の開口部33aの内壁で反射光Ｘが反射し、その
光がイメージエリア35に飛び込みフレアになるのは、ａ
の状態の方がなりやすい。よって、開口部33aの内壁で
前記反射光Ｘが反射しないように切欠き部33bを形成し
て逃がし、フレア絞り36にてカットするものである。
尚、第２図において、実線Ｘがａの状態を、１点鎖線Ｘ
がb,cの状態の光線を示している。

したがって、この構成によっては、処置具によるフレ
アが先端部の外径を太径化することなく簡単に防止でき
る。また、第２のレンズ枠33の開口部33aの開口径を全
周にわたって拡大した場合には、切欠き部33bと、レン
ズ枠外径70の間の肉が薄くなるため、肉切れを生じた
り、レンズ枠33の強度が低下してくる。その肉切れ、薄
肉化を防ごうとするとレンズ枠33の肉を厚くしなければ
ならず、レンズ枠33を太径化してしまうので、開口部の
一部分のみを広げることによってレンズ枠33の強度確保
と太径化を防止している。

尚、前記第１実施例の変形例として、第８図ないし第
12図を示す。

第８図及び第９図に示す変形例は、成形された裸のラ
イトガイドファイババンドル18の先端側に、コの字状枠
61を接着固定したもので、ライトガイドファイババンド
ル18を先端構成部15の装着溝に嵌入して、該コの字状枠
61を固定ビス62で押え、ファイババンドル18を仮固定し
た後、接着剤25を充填して固定するようにしている。こ
のコの字状枠61は、ライトガイドファイババンドルの仮
固定用ビスによって該ファイババンドル18の損傷を防止
している。また、ライトガイドファイババンドル18は、
第３図及び第４図に示すよう先端側の断面が台形状であ
り、第１湾曲駒終端まで成形されており、この第１湾曲
駒以降はフレキシブルとなっている。

第10図に示す変形例は、第５図の如く観察窓の視野形
状が四角形に近似している場合、対辺方向より対角方向
Ｙ（四隅）の方が画角が広くなるので、対角方向のプラ
スチックカバー16によって視野ケラレが発生しないよう
に、矢符Ｚで示すようプラスチックカバー16の一部を削
ったものである。符号64はノズルである。

第11図及び第12図に示す変形例は、側視用ライトガイ
ドファイババンドル18を先端構成部15に固定ビス62で固
定する場合、該固定ビス62でバンドル18を締め付ける位
置のビス側とその反対側に各々１対のステンレス板63,6
3をはり付けたものである。これにより、ビスの締め付
けによるバンドル18の割れを防止しつつ、コの字状枠に
比し安価にできる。

第13図ないし第16図は本発明の第２実施例に係り、第
13図は挿入部の先端部を示す断面図、第14図は先端部の
正面図、第15図は第13図のＣ−Ｃ線断面図、第16図は接
眼部での処置具の観察状態を示す説明図である。

この実施例は、直視型のファイバ内視鏡に適用した例
である。

第13図、第14図に示すように、先端部９を構成する先
端構成部15の軸方向に各々イメージ系、照明系の装着孔
が形成され、各々観察光学系50、照明光学系52が配設さ
れていると共に、図示しないが鉗子チャンネルが形成さ
れ、処置具13を先端の鉗子口14から突設するようになっ
ている。一方、送気・送水チャンネルを有し、先端にノ
ズル51を設けている。前記観察光学系は、先端の観察窓
12に第１レンズ26を配設、その後方にレンズ枠29を介し
て対物レンズ30…が配置され、さらに、この対物レンズ
30…の結像位置にイメージ伝達系としてのイメージガイ
ドファイババンドル53の先端面が配置されている。前記
レンズ枠29は例えばBCU処理した真ちゅうからなり、ビ
ス54にて先端構成部15に固定されている。また、このレ
ンズ枠29には、イメージガイド枠43の先端が嵌入し接着
剤にて固定されている。さらに、イメージガイドファイ
ババンドル53の先端面よりやや前方のレンズ枠29にはフ
レア絞り36が配設されている。

そして、前記フレア絞り36前方のレンズ枠29は、第15
図に示す如くその開口部29aの右上、すなわち鉗子口14
に対応した方向に切欠き部29bを形成し、開口径の一部
を拡大している。

この構成では、処置具13の像は、対物レンズ30…にて
イメージガイドファイババンドルの入射端で結像する
が、その結像位置に対応させてレンズ枠29の切り欠き部
29bが形成されている。処置具13が第13図、第16図に示
す符号ａの状態では該処置具13は視野内に入っていない
状態であり、ライトガイドファイババンドル18を経て照
明レンズ24から出射された照明光は処置具13に当って反
射光Ｘが生じ、この反射光Ｘ（第13図に実線で示す）は
第１レンズ26から入射する。一方、処置具13が符号ｂの
状態では、該処置具13が視野内に入った状態であり、前
記ａの状態と同じに反射光Ｘ（第13図に２点鎖線で示
す）は第１レンズ26から入射する。

ところで、イメージガイドファイババンドル52の入射
端での反射光Ｘの光線高は、ｂの状態よりａの状態の方
が大きいため、レンズ枠29の開口部29a内壁に当り易く
なる。つまり、フレアが発生しやすくなる。その為、前
記ａの状態の反射光Ｘがレンズ枠29の開口部29a内壁に
当って反射しないよう、この部位に切り欠き29bを設け
て反射光ａを逃がし、後方のフレア絞り36でこの反射光
ａをカットするものである。この実施例の他の構成、及
び作用効果は第１実施例と同じである。

以上説明したように本発明によれば、内視鏡を太径化
することなく処置具からの反射光がイメージ伝達系、或
はイメージエリアに飛び込まないようにしてフレアを防
止できる効果がある。

【図面の簡単な説明】

第１図ないし第７図は本発明の第１実施例に係り、第１
図はレンズ枠の開口部を示す断面図、第２図は内視鏡先
端部を示す縦断面図、第３図は第２図のＡ−Ａ線断面
図、第４図は第２図のＢ−Ｂ線断面図、第５図は内視鏡
先端部の上面図、第６図はモニタ上での処置具の動きを
示す説明図、第７図は内視鏡装置の全体を示す説明図、
第８図ないし第12図は変形例を示す説明図、第13図ない
し第16図は本発明の第２実施例に係り、第13図は挿入部
の先端部を示す断面図、第14図は先端部の正面図、第15
図は第13図のＣ−Ｃ線断面図、第16図は接眼部での処置
具の観察状態を示す説明図である。 ４……挿入部、９……先端部 11……照明窓、12……観察窓 13……処置具、14……鉗子口 15……先端構成部、20……固体撮像装置 29……レンズ枠、30……対物レンズ 29a……開口部、29b……切欠き部 33……レンズ枠、33a……開口部 33b……切欠き部

Claims (1)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】細長な挿入部の先端部内に、複数の対物レ
   ンズを内装するレンズ枠と、前記対物レンズの結像面の
   前方にフレアの原因となる入射光を阻止するフレア絞り
   を設けた対物光学系とを内設すると共に、前記対物光学
   系と観察対象を照明する照明光学系の各々に対応する前
   記先端部の外面に照明窓と観察窓をそれぞれ設け、且つ
   前記先端部の外面に挿入部内に設けた鉗子チャンネルの
   出口端としての鉗子口を設けたものにおいて、 前記鉗子口から前記対物光学系の視野外に突出した処置
   具に前記照明窓からの照明光が反射して前記対物光学系
   に入射する反射光が前記フレア絞り前方のレンズ枠内へ
   入射する部分のみに切欠きを設け、前記反射光が前記切
   欠きを通過してフレア絞りで阻止されることを特徴とす
   る内視鏡。