JP3140167B2 - 内視鏡装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、挿入部の重力方向を検
知することのできる内視鏡装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】近年、体腔内に細長の挿入部を挿入する
ことにより、体腔内臓器等を観察したり、必要に応じ処
置具チャンネル内に挿通した処置具を用いて各種治療処
置のできる内視鏡が広く利用されている。また、工業分
野においても、ボイラー、タービン、化学プラント等の
内部を観察したり検査したりすることのできる工業用内
視鏡が広く利用されている。

【０００３】一般に、内視鏡においては、挿入部先端部
の向きが特定しないので、表示される像の上下方向と観
察視野像の重力方向とは必ずしも一致しない。

【０００４】これに対処するために、例えば特開昭６２
−６３９１０号公報には、先端部における観察光学系ま
たは照明光学系の中に、挿入部の軸方向に対して垂直な
平面上を自由に移動できる小球を設けて、その小球の影
の位置により重力方向を検知する内視鏡が提案されてい
る。

【０００５】また、特願平１−２５６３４９号公報にお
いては、筒状に形成されて内周面に複数の電極を有する
基板を設け、その内部に収納された導電性部材により電
極を一部短絡させて、重力方向を検知する内視鏡が提案
されている。 さらに、特開昭６１−７１３０４号にお
いては、ファイバースコープの対物レンズ部の外周に水
銀を封入したリング状石英管を取り付けて、水銀の位置
を電気的あるいは、光学的に検出して、観察物の向きを
知る内視鏡が提案されている。

【０００６】さらにまた、特願昭６３−１２６５８７号
公報においては、複数の像伝送系を有し、少なくとも１
つの像伝送系に重力方向指示手段を設けた内視鏡が提案
されている。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、特開昭
６２−６３９１０号公報の例では、挿入部先端部が重力
方向若しくはその反対方向を向いたときには、小球によ
って該先端部の重力方向を検知することはできない。一
方、観察光学系中に小球を設けた場合には、被写体像の
一部が隠されるため観察に支障をきたす虞れがある。ま
た、照明光学系中に小球を設ける場合には、小球が照明
光出射端面の一部を遮ることにより出射される照明光が
欠け、その欠けた方向を確認することで重力方向を検知
するようになっているが、小球が照明光を遮る量が多
く、さらに、内視鏡の挿入部先端部が重力方向もしくは
その反対方向を向いているときには、小球の位置が定ま
らず、ライトガイドの端面の中心部に位置して小球の影
が観察視野の中央部に生じたりして、大きく観察の妨げ
になることもある。

【０００８】また、特願平１−２５６３４９号公報の例
では、導電性部材が液体の場合、液体の蒸発や、液体に
よる電極の腐食等によって、スイッチングに誤動作が発
生する虞れがあり、しかも液体を液密に封入する必要が
ある。さらに、導電性部材が固体の場合、電極と固体と
の接触面積が十分でない場合に、誤動作する虞れがあ
る。

【０００９】さらに、特開昭６１−７１３０４号公報の
例では、対物レンズ外周に石英管を配置するため、対物
レンズ部が大きくなってしまう。さらに、重力方向指示
の分解能に比例して、電極対、あるいは、ライトガイド
対の数が増えるため、蛇管内の配線数が増えてしまい、
スペース上不利である。しかも、内視鏡先端部軸方向
が、重力方向と一致するとき、重力方向を検知すること
ができない。

【００１０】さらにまた、特願昭６３−１２６５８７号
公報においては、観察光学系以外に、リレーレンズ等を
必要とする光学系が必要となる複雑な構成であり、先端
部のスペース上も組立上も不利である。さらに、この例
においても、内視鏡先端部軸方向が、重力方向と一致す
るとき、重力方向を検知することができない。

【００１１】本発明は、これらの事情に鑑みてなされた
もので、小型で、挿入部が細径であり、観察像、照明光
のけられがなく、確実に挿入部の重力方向を検知できる
内視鏡装置を提供することを目的としている。

【００１２】

【課題を解決するための手段】本発明の内視鏡装置は、
体腔内、あるいは、管内に挿入する挿入部を備え、観察
部位を観察する内視鏡装置において、前記挿入部に少な
くとも１つ設けられた、自在に重力方向に移動する可動
物を内蔵する、略球状の小空間と、この小空間に照明光
を投光する投光手段と、上記小空間に投光された前記照
明光の戻り光を受光する、該小空間の異なる位置に配設
された受光手段と、前記受光手段が受光した受光量によ
り前記可動物の前記小空間内での位置を算出するととも
に、算出された該可動物の位置から重力方向を算出する
重力方向算出手段とを備えている。

【００１３】

【作 用】 前記挿入部に少なくとも１つ設けられた、
自在に重力方向に移動する可動物を内蔵する小空間に、
前記投光手段により照明光を投光し、戻り光を前記受光
手段により受光し、前記重力方向算出手段によって受光
量より前記可動物の位置を算出するとともに、算出され
た該可動物の位置から重力方向を算出する。

【００１４】

【実施例】以下、図面を参照しながら本発明の実施例に
ついて述べる。

【００１５】図１ないし図８は本発明の第１実施例に係
わり、図１は内視鏡装置の構成を示す構成図、図２は内
視鏡装置の外観を示す外観図、図３は重力方向センサの
断面図、図４は重力方向検知の原理を示す説明図、図５
は閉鎖球と小球の接点位置の算出の原理を示す模式図、
図６は重力方向センサの変形例を説明する断面図、図７
は内視鏡装置Ａの利用例を説明する説明図、図８は内視
鏡装置Ａの利用例である内視鏡挿入システムを説明する
説明図である。

【００１６】図２に示すように、符号Ａは内視鏡装置
で、この内視鏡装置Ａが、内視鏡１、信号処理装置２、
テレビモニター３で構成されている。

【００１７】上記内視鏡１の比較的径の太い操作部４
に、細長で可撓性を有する挿入部５の後端が連設され、
この挿入部５の先端側に湾曲可能な湾曲部６を介して硬
性の先端部７が設けられている。

【００１８】また、上記操作部４に、上記挿入部５内に
設けた処置具チャンネル（図示せず）に連通する挿入孔
８と、上記湾曲部６を所定の方向へ湾曲させる湾曲操作
ノブ９が設けられている。さらに、上記操作部４からユ
ニバーサルコード１０が側方へ延出され、このユニバー
サルコード１０の先端に接続されたコネクタ１１が上記
信号処理装置２に接続されている。

【００１９】図１に示すように、上記内視鏡１に設けた
上記挿入部５の先端部７に、対物レンズ系１２と配光レ
ンズ１３が配設され、この対物レンズ系１２の結像位置
に固体撮像素子１４が配設され、また、上記配光レンズ
１３の後端にファイバーバンドルよりなるライトガイド
１５の端面が対設されている。

【００２０】また、上記先端部７に、重力方向センサー
１６が固設されている。上記重力方向センサー１６は、
図３に示すように、閉鎖球１６ａ内に、自在に移動可能
な小球１６ｂを封入したもので、閉鎖球１６ａには、内
部への投光点として投光ファイバー１６ｃの一端が上記
ライトガイド１５より分岐接続され、また受光点として
受光ファイバー群１６ｄの一端が接続されている。ま
た、上記閉鎖球１６ａの内面および小球１６ｂの表面
は、梨地処理等を行い、均一に乱反射するようにしてあ
る。

【００２１】上記受光ファイバー群１６ｄの他端は、図
１において、上記コネクタ１１内に設けられた受光素子
群１７に、各々１対１に対応して接続されている。尚、
この受光素子群１７は、上記内視鏡１のいずれの位置に
設けてもよいし、上記信号処理装置２内にあってもよ
い。

【００２２】一方、上記信号処理装置２は、ランプ１
８、集光レンズ１９等からなる光源部２０と、受光量信
号処理回路２２と画像信号処理回路２３からなる信号処
理部２１から構成されている。

【００２３】上記固体撮像素子１４から出力される画像
信号が、上記ユニバーサルコード１０、上記コネクタ１
１を介して、上記画像信号処理回路２３に入力され、上
記受光素子群１７から出力される受光量信号群が上記コ
ネクタ１１を介して受光量信号処理回路２２に入力され
る。また、上記ユニバーサルコード１０に挿通された上
記ライトガイド１５の端面が、上記コネクタ１１を介し
て、上記光源部２０に臨でいる。

【００２４】上記受光量信号処理回路２２では、予め設
定した受光量信号と小球位置が１対１に対応したテーブ
ルに上記受光素子群１７から出力される受光量信号群を
照合し、小球位置すなわち観察像の実際の重力方向を３
次元的に算出し、上記画像信号処理回路２３に出力する
ようになっている。

【００２５】上記画像信号処理回路２３では、上記固体
撮像素子１４から出力された画像信号を所定に処理し
て、テレビモニター３へ出力するとともに、上記受光量
信号処理回路２２から入力した観察像の実際の重力方向
を示す信号を画像化して重畳し、テレビモニター３へ出
力するようになっている。

【００２６】図３において、１本の上記投光ファイバー
１６ｃを中心に、３本の上記受光ファイバー１６ｄが互
いに平行に配置されている。上記投光ファイバー１６ｃ
の端面と上記閉鎖球１６ａの中心１６ａ′と上記各受光
ファイバー１６ｄの端面の形成する角度αを９０°以内
にして、上記投光ファイバー１６ｃの直射光が各受光フ
ァイバー１６ｄに入射しないように配置している。ま
た、３本の受光ファイバー１６ｄは、互いに略等距離に
配置し、各受光ファイバーの受光量の変化の位相差が最
大になるようになっている。

【００２７】尚、上記受光ファイバー１６ｄの本数は３
本であるが、４本以上であってもよい。また、投光ファ
イバー１６ｃおよび受光ファイバー１６ｄは互いに平行
であってもよいし放射状となっていてもよい。さらに、
閉鎖球１６ａの内径は、小球１６ｂの直径より僅かに大
きければよい。

【００２８】次に、上記構成による第１実施例の作用に
ついて説明する。

【００２９】内視鏡１の挿入部５に設けた先端部７の配
光レンズ１３からは、信号処理装置２の光源部１２から
の光がライトガイド１５を介して出射されている。

【００３０】この内視鏡１の挿入部５を体腔内臓器、あ
るいは、機器の挟隘な空隙部分等の要観察部位に挿入す
ると、上記配光レンズ１３から出射された光が要観察部
位を照射する。

【００３１】そして、この要観察部位を照射した反射光
が上記先端部７に設けた対物レンズ系１２に入射され、
固体撮像素子１４の撮像面に結像されて、光電変換され
た後、画像信号として読出され、上記信号処理装置２の
画像信号処理回路２３へ出力される。

【００３２】すると、この画像信号処理回路２３で、上
記固体撮像素子１４からの画像信号をγ補正等所定に信
号処理した後、テレビモニター３へ出力し、画面上に観
察像を表示する。

【００３３】また、上記重力方向センサー１６にライト
ガイド１５から分岐接続された上記投光ファイバー１６
ｃから出射した光が上記閉鎖球１６ａ内を照射し、上記
閉鎖球１６ａ内で乱反射した光が、上記受光ファイバー
群１６ｄに入射し、受光ファイバー群１６ｄに１対１に
対応する受光素子群１７に導かれ、受光量信号に変換さ
れ上記信号処理装置２の受光量信号処理回路に出力され
る。上記信号処理装置では、受光量信号の値に対応する
小球１６ｂの位置を算出し、３次元の重力方向を示す信
号として上記画像信号処理回路２３に出力する。

【００３４】上記画像信号処理回路２３では、上記重力
方向を示す信号を、画像化して、上記観察像に重畳して
テレビモニター３へ出力する。

【００３５】図４は、第１実施例の原理を示す説明図で
あり、上記小球１６ｂの位置と、上記受光ファイバー１
６ｄの受光量の関係を模式的に示したものである。

【００３６】ここで、上記閉鎖球１６ａが静止状態にあ
るとき、閉鎖球１６ａの中心点１６ａ′と小球１６ｂの
中心１６ｂ′と閉鎖球１６ａと小球１６ｂの内接点２４
は、一直線上にあり、重力方向ベクトルと平行である。
曲線２５は、それぞれ受光ファイバー１６ｄの受光量が
等しくなるときの内接点２４の軌跡である。

【００３７】したがって、複数の受光ファイバー１６ｄ
を配置すれば、各受光ファイバー１６ｄの受光量に対し
て一義的に小球１６ｂの位置を算出することができる。

【００３８】閉鎖球１６ａ内において、ある受光点に対
して等しい光量を与える小球１６ｂの位置は複数ある。
これらの複数の位置における閉鎖球１６ａと小球１６ｂ
の接点を結んだ曲線を等光量線とする。

【００３９】図５は、閉鎖球１６ａと小球１６ｂの接点
位置の算出の原理を示す模式図である。

【００４０】図５において、小球１６ｂが接点２４にあ
るとき、受光点Ａ，Ｂ，Ｃのそれぞれの受ける光量か
ら、予め用意された、例えばメモリー上にあるテーブル
によって座標が決められている等光量線ａｉ，ｂｉ，ｃ
ｉが算出される。さらにこれらの等光量線間で互いに最
も接近し合う点を算出し、それらから近似接点２４ａが
算出される。

【００４１】このように第１実施例の内視鏡装置Ａは、
閉鎖球１６ａと小球１６ｂの接点位置を等光量線ａｉ，
ｂｉ，ｃｉより求めることにより、観察像、照明光のけ
られがなく、３次元的に挿入部の重力方向を検知でき
る。

【００４２】したがって、観察対象物の上下関係が把握
しやすくなり、観察しやすくなる。また、常に重力方向
が把握できるため、内視鏡の挿入状態が認識しやすくな
り、内視鏡が扱いやすくなる。さらに、小球１６ｂの直
径に対して、閉鎖球１６ａの内径が僅かに大きければよ
く、センサー部が小さくできる。また、投光点、受光点
として直径数ミクロンの光学ファイバーを数本設けるだ
けでよいので挿入部の径を細径化できる。

【００４３】尚、３次元の小球位置を算出するには、上
記閉鎖球１６ａ内に最低３か所の受光点があればよい
が、等光量線が複雑な曲線であると、１組の等光量線か
ら、２つ以上の近似接点２４ａが算出されてしまう場合
がある。この場合、上記受光点の数を４か所以上に増や
して、１組の等光量線から必ず１つの近似接点２４ａが
算出されるようにすればよい。

【００４４】図６は本第１実施例の変形例であり、重力
方向センサー１６に直接に、発光素子１６ｇ、受光素子
１７を配置した例である。本変形例は、光学ファイバー
が不要であり、扱いやすいという利点がある。尚、１７
ａは受光量信号ケーブル、１６ｈは発光素子駆動ケーブ
ルである。

【００４５】尚、図５の第１実施例及び図６の変形例に
おいて、閉鎖球１６ａ内部に小球１６ｂと共に液体を満
たして封入してもよい。液体の抵抗によって、上記小球
１６ｂの移動速度が減速されるため、先端部７のブレ等
による小球１６ｂの不要な微小振動が抑制され、小球１
６ｂの位置の算出が容易になる。

【００４６】また、小球１６ｂの替わりに多角形体を用
いてもよい。球に比べてむやみな動きが抑止され、位置
の算出が容易になる。

【００４７】さらに、閉鎖球１６ａあるいは、小球１６
ｂに小突起や小窪みを規則的に配置してもよい。これに
よって小球１６ｂの不要な移動が抑止され位置の算出が
容易になる。

【００４８】さらにまた、内視鏡１は、固体撮像素子１
４により被写体を撮像し映像信号を得るとしたが、これ
に限らず、イメージガイド等により被写体像を光学的に
接眼部に伝送し、この接眼部にＴＶカメラを着脱自在に
装着することにより映像信号を得る内視鏡でもよい。

【００４９】ここで、重力方向センサー１６の備えた第
１実施例の内視鏡装置Ａの利用例を説明する。

【００５０】図７に示すように、内視鏡１には、重力方
向センサー１６が先端部７に設けられている。インター
ロックラセン管部２６は、変形自在で、挿入部５と先端
部７を平行に保ったまま、一定のずれ量を与えてプリセ
ット可能である。このため、内視鏡１をパイプ２７に挿
入する時に、先端部７を上記パイプ２７の中心軸に平行
に中心軸付近に保つことが可能であり、容易に観察する
ことができる。また、上記パイプ２７内にスリーブ２８
が配設されている場合も、上記先端部７が上記スリーブ
２８に突き当たることなく進入することが可能である。

【００５１】次に、重力方向センサー１６の備えた内視
鏡装置Ａの利用例で内視鏡挿入システムに用いた例を説
明する。

【００５２】図８に示すように、内視鏡１には、重力方
向センサー１６が先端部７に設けられている。内視鏡１
の挿入部５には、パイプ２７の内壁に密着するスカート
部５ａが設けられ、パイプ２７の上記内視鏡１の挿入端
の他端に取り付け金具２９を介して吸引パイプ３０が水
密・気密かつ着脱自在に接合されていて、上記吸引パイ
プは、吸引ポンプ３１に接続されている。

【００５３】吸引ポンプ３１が吸引パイプ３０を通じて
パイプ２７から流体を排出することで、スカート部５ａ
の前後で差圧が生じ、上記内視鏡１に挿入方向の力が加
わり、内視鏡１は前進する。

【００５４】尚、センタリングデバイスを設けずに挿入
部の柔軟性を高めたり、表面に小突起物を密に設ける等
して、流体の流れによって吸引されるようにしてもよ
い。

【００５５】この構成によって、従来内視鏡の挿入口側
から加圧流体を圧入して挿入する時に必要だったパイプ
２７の挿入端に設ける複雑な構造の気密・水密器具が不
要となり内視鏡挿入システムが簡略化され設置が容易に
なる。

【００５６】次に、第２実施例について説明する。

【００５７】図９は本発明の第２実施例に係る内視鏡装
置の構成を示す構成図である。

【００５８】図９に示すように、第２実施例の内視鏡装
置Ｂは、内視鏡１の操作部４および挿入部５および湾曲
部６および先端部７に複数の重力方向センサー１６を等
間隔に設置したものである。

【００５９】各重力方向センサー１６からの各受光量を
各受光素子１７で受光量信号とし、受光量信号処理回路
２２で処理し、各重力方向センサー１６の位置における
重力方向を算出し、内視鏡軸方向とのずれ量を算出し、
各点の相対位置を算出する。この各重力方向センサー１
６の相対位置情報が信号として画像信号処理回路２３に
出力され、上記画像信号処理回路２３では、上記各重力
方向センサー１６の相対位置情報を画像化して、内視鏡
姿勢画像３ａとして内視鏡観察像に重畳して、テレビモ
ニター３へ出力する。

【００６０】その他の構成、作用は第１実施例と同じで
ある。

【００６１】第２実施例の内視鏡装置Ｂでは、第１実施
例の効果に加え、内視鏡挿入部全体の湾曲状態が把握し
やすくなり、内視鏡挿入部の挿脱が容易になると共に、
操作部と内視鏡先端部との相対位置がわかるため、観察
対象物の位置が確認できる。

【００６２】図１０ないし図１２は本発明の第３実施例
に係わり、図１０は内視鏡先端に設けられた重力方向セ
ンサーの断面を示す断面図、図１１は重力方向検知の原
理を示す説明図、図１２は小球の中心位置と受光量の関
係を示す特性図である。

【００６３】本実施例は第１実施例の重力方向センサー
を２次元化したものであり、その他の構成は第１実施例
と同じである。

【００６４】すなわち、図１０に示すように、内視鏡先
端に設けられた第２実施例の重力方向センサー１６で
は、閉鎖円筒１６ｅ内に小球１６ｂが移動自在に封入さ
れ、閉鎖円筒１６ｅの一端面の中心点には、１本の投光
ファイバ１６ｃが図示しないライトガイド１５より分岐
接続され、同端面に投光ファイバから等距離に９０°位
相をずらして２本の受光ファイバ１６ｄを設置した構成
例を示している。ただし投光ファイバの位相ずれ量は９
０°でなくてもよい。

【００６５】図１１は重力方向センサー１６が静止して
いる状態を示した図であり、この図で、閉鎖円筒１６ｅ
の中心１６ｅ′から見て、小球１６ｂの中心１６ｂ′と
上記閉鎖円筒１６ｅと小球１６ｂの接点２４は、一直線
上にあり、重力方向を示す。

【００６６】ここで、図１１のように、投光ファイバ１
６ｃ、受光用ファイバ１６ｄが配置されているとき、上
記円筒中心１６ｅ′を原点にとり、ｘｙ座標系をおき、
ｘ軸に対する円筒中心１６ｅ′と小球中心１６ｂ′を結
んだ線とのなす角度をθとする。

【００６７】図１２は上記小球中心１６ｂ′の位置θの
変化による２本の受光ファイバ１６ｄの受光量の変化を
模式的に示したものである。予め決められた小球の中心
１６ｂ′の位置θと受光量の関係を表す２本の曲線α，
βに対して測定された受光量αｉ，βｉを当てはめる
と、上記受光量αｉ，βｉに対してそれぞれ２つの角度
θαi1，θαi2およびθβi1，θβi2が得られる。これ
らの値を比較してより値の近接した組、すなわち、図１
２においては、θαi2，θβi2を選択し、近似値θ′の
値を（θαi2＋θβi2）／２とする。

【００６８】本実施例の２次元重力方向センサー１６
は、第１実施例の３次元重力方向センサーに比べ、検知
部がさらに簡略になり、小球位置算出ならびに重力方向
算出の計算もより簡易になるので、図示しない受光量信
号検出回路２２もより簡略化でき、処理速度の向上が容
易になるという利点を持つ。

【００６９】尚、本第３実施例で、小球１６ｂを、例え
ば、多角柱や、円柱や、円錐台や、回転楕円体等に置き
換えてもよいし、小窪みや小突起を設けてもよい。また
閉鎖円筒１６ｅを多角柱や円錐台に置き換えてもよい
し、小窪みや小突起を設けてもよい。

【００７０】次に、第４実施例について説明する。

【００７１】図１３および図１４は第３実施例に係わ
り、図１３は内視鏡先端に設けられた重力方向センサー
の断面を示す断面図、図１４は重力方向センサーの変形
例の断面を示す断面図である。

【００７２】本実施例は重力方向センサーの構成が第１
実施例と異なるだけで、その他の構成は第１実施例と同
じである。

【００７３】図１３に示すように、第３実施例の重力方
向センサー１６では、閉鎖球１６ａを、規則的に細かく
区分して磁化した硬質磁化材（すなわち永久磁石材）、
小球１６ｂを磁化しにくい軟質磁化材によって形成して
いる。

【００７４】上記重力方向センサー１６が回転したり移
動したりして、上記小球１６ｂが上記閉鎖球１６ａ内で
移動するとき、小球１６ｂは、磁界中にあるので移動を
防げる方向に力を受け、移動速度が低下する。これによ
って、小球１６ｂの不要な微少振動を防ぐことができ
る。ここで、閉鎖球１６ａが軟質磁化材、小球１６ｂが
永久磁石材の組み合わせであってもよいし、閉鎖球１６
ａが細分して磁化した永久磁石材、小球１６ｂが永久磁
石材の組み合わせであってもよい。

【００７５】図１４は、重力方向センサー１６の閉鎖球
１６ａに複数の永久磁石材１６ｆを規則的に配置し、小
球１６ｂを軟質磁化材によって形成した変形例である。

【００７６】上記小球１６ｂが永久磁石材１６ｆの近傍
に引き寄せられ、小球１６が停止する位置が限定される
ため、受光量から小球１６ｂの位置を算出するためのテ
ーブルを小さくすることができるし、小球１６ｂの不要
な微小振動を防ぐことができる。

【００７７】次に、第５実施例について説明する。

【００７８】図１５および図１６は第５実施例に係わ
り、図１５は内視鏡装置の構成を示す構成図、図１６は
内視鏡装置の変形例の要部の構成を示す構成図である。

【００７９】図１５に示すように、第５実施例の内視鏡
装置Ｃでは、重力方向センサー１６の閉鎖球１６ａに
は、端面に各々別波長帯を透過させる色フィルター３２
ａを備えた複数の投光ファイバー１６ｃがファイバーバ
ンドル１５より分岐接続されている。また、上記閉鎖球
１６ｄには上記複数の投光ファイバーと同数の受光ファ
イバー１６ｄが一束になって接続されている。上記複数
の受光ファイバー１６ｄは、他端に上記光学フィルター
３２ａにそれぞれ１対１に対応して等しい波長帯透過性
を有する色フィルター３２ｂが備えられ、１本づつ受光
素子１７に接続している。

【００８０】この構成によって小球の位置を算出するた
めの複数の受光量信号が得られる。

【００８１】その他の構成、作用は第１実施例の内視鏡
装置Ａと同じである。

【００８２】図１６は本実施例において、対向する受光
ファイバー１６ｄと受光素子１７の間に上記色フィルタ
ー３２ａに対応する複数の色フィルターを持つ回転フィ
ルター３３を設けた変形例で、３５は信号ケーブル、３
４は動力装置である。

【００８３】この構成によって、時分割で、複数の投光
点からの受光量信号が順次得られ、小球の位置が算出で
きる。

【００８４】尚、本第５実施例において、投光ファイバ
ー１６ｃをファイバーバンドル１５と別個に設けてもよ
いし、上記投光ファイバー１６の端面に設けた色フィル
ター３２ａを光源部２０側の端面に設けてもよいし、色
フィルター３２ａを設けずに、複数の異なる波長の光を
発生するレーザー光源を設けてもよいし、異なるピーク
波長を持つ複数の発光素子を用いてもよい。また、この
発光素子は、重力方向センサー１６に直接に設置しても
よい。

【００８５】次に、第６実施例について説明する。

【００８６】図１７ないし図１９は第６実施例に係わ
り、図１７は内視鏡装置の構成を示す構成図、図１８は
内視鏡装置の要部の構成を示す構成図、図１９は内視鏡
装置の要部の変形例の構成を示す構成図である。

【００８７】図１７に示すように、第６実施例の内視鏡
装置Ｄでは、重力方向センサー１６には、複数の投光フ
ァイバー１６ｃと他端に受光素子を備える１本の受光フ
ァイバー１６ｄが接続されていて、上記投光ファイバー
１６ｃの他端は円周上に配置されており、１対１に対応
するロッドレンズ３７と対向しており、その間に切り欠
き部を持つ回転板３６が設けられ、順次光が入射するよ
うになっている。尚、図中の３４は動力装置、３５は動
力伝導装置、３８は集光レンズ群である。

【００８８】図１８は回転 板３６付近の詳細図であ
る。この構成によって、時分割で複数の投光点からの受
光量信号が順次得られ、小球の位置が算出できる。

【００８９】その他の構成、作用、効果は第１実施例の
内視鏡装置Ａと同一である。

【００９０】図１９は本第６実施例の変形例であり、複
数の投光ファイバーに１対１に対応する複数の切り欠き
を有する回転板により、順次投光ファイバー１６ｃに光
が入射するようになっている。

【００９１】

【発明の効果】本発明の内視鏡装置は、挿入部に少なく
とも１つ設けられた、自在に重力方向に移動する可動物
を内蔵する小空間に、投光手段により照明光を投光し、
戻り光を受光手段により受光し、重力方向算出手段によ
って受光量より前記可動物の位置を算出するとともに、
算出された該可動物の位置から重力方向を算出するの
で、小型で、挿入部が細径であり、観察像、照明光のけ
られがなく、確実に挿入部の重力方向を検知できるとい
う効果がある。

【図面の簡単な説明】

【図１】 第１実施例に係る内視鏡装置の構成を示す構
成図である。

【図２】 第１実施例に係る内視鏡装置の外観を示す外
観図である。

【図３】 第１実施例に係る重力方向センサの断面図で
ある。

【図４】 第１実施例に係る重力方向検知の原理を示す
説明図である。

【図５】 第１実施例に係る閉鎖球と小球の接点位置の
算出の原理を示す模式図である。

【図６】 第１実施例に係る重力方向センサの変形例を
説明する断面図である。

【図７】 第１実施例に係る内視鏡装置Ａの利用例を説
明する説明図である。

【図８】 第１実施例に係る内視鏡装置Ａの利用例であ
る内視鏡挿入システムを説明する説明図である。

【図９】 第２実施例に係る内視鏡装置の構成を示す構
成図である。

【図１０】第３実施例に係る内視鏡先端に設けられた重
力方向センサーの断面を示す断面図である。

【図１１】第３実施例に係る重力方向検知の原理を示す
説明図である。

【図１２】第３実施例に係る小球の中心位置と受光量の
関係を示す特性図である。

【図１３】第４実施例に係る内視鏡先端に設けられた重
力方向センサーの断面を示す断面図である。

【図１４】第４実施例に係る重力方向センサーの変形例
の断面を示す断面図である。

【図１５】第５実施例に係る内視鏡装置の構成を示す構
成図である。

【図１６】第５実施例に係る内視鏡装置の変形例の要部
の構成を示す構成図である。

【図１７】第６実施例に係る内視鏡装置の構成を示す構
成図である。

【図１８】第６実施例に係る内視鏡装置の要部の構成を
示す構成図である。

【図１９】第６実施例に係る内視鏡装置の要部の変形例
の構成を示す構成図である。

【符号の説明】

１ … 内視鏡 ２ … 信号処理装置 ３ … テレビモニタ １６ … 重力方向センサー １６ａ… 閉鎖球 １６ｂ… 小球 １６ｃ… 投光ファイバー １６ｄ… 受光ファイバー群 １７ … 受光素子群 ２２ … 受光量信号処理回路 ２３ … 画像信号処理回路

フロントページの続き (56)参考文献 特開 平３−107809（ＪＰ，Ａ) 特開 平３−7907（ＪＰ，Ａ) 特開 平３−37028（ＪＰ，Ａ) 特開 平３−114429（ＪＰ，Ａ) 特開 昭59−200623（ＪＰ，Ａ) 特開 平３−118019（ＪＰ，Ａ) 実開 平２−109313（ＪＰ，Ｕ) (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) G02B 23/24 A61B 1/00 300 G01C 9/06

Claims (1)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 体腔内、あるいは、管内に挿入する挿入
   部を備え、観察部位を観察する内視鏡装置において、 前記挿入部に少なくとも１つ設けられた、自在に重力方
   向に移動する可動物を内蔵する、略球状の小空間と、この 小空間に照明光を投光する投光手段と、上記 小空間に投光された前記照明光の戻り光を受光す
   る、該小空間の異なる位置に配設された受光手段と、 前記受光手段が受光した受光量により前記可動物の前記
   小空間内での位置を算出するとともに、算出された該可
   動物の位置から重力方向を算出する重力方向算出手段と
   を備えたことを特徴とする内視鏡装置。