JP3470999B2 - 立体内視鏡の先端構造 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、挿入部の先端に配
された１対の対物光学系により体腔内等の被検部を立体
視観察する立体内視鏡に関するものであり、詳しくは挿
入部の先端部分の構造に関するものである。

【０００２】

【従来の技術および発明が解決しようとする課題】近
年、内視鏡を用いて体腔内の被検部を観察したり体腔内
患部の手術を行う外科手法が普及しており、より正確な
診断および患者の苦痛の軽減を図るために内視鏡の技術
改良がなされている。特に、体腔内においてより正確な
診断を下すためには体腔内の奥行き情報を得ることが有
用であり、立体内視鏡はそのような要望に応えたものと
して知られている。

【０００３】立体内視鏡においては、左右像の融像が容
易で立体感が得やすい画像を得ることが重要となる。そ
のため、左右両眼用に対応する１対の対物光学系の光軸
は、互いに平行もしくは輻輳角を持たせて組み込まれて
いるが、いずれの場合も両眼用の対物光学系やその他の
部品の位置合わせには高い精度が要求される。

【０００４】しかしながら、各々の光学系の高精度の位
置合わせは非常に難しく、かつ、組立てや調整の誤差を
多く生じやすいという問題がある。また、作業工程が複
雑になってしまうという問題も生じる。このような誤差
を減らし、作業工程を簡易化するためには、組立工程を
ユニット化することが望ましい。立体内視鏡の先端部分
の場合、対物光学系を保持収納する鏡筒本体と、その物
体側に取り付ける先端部本体とを個別に製造し、これを
容易に組み合わせることができれば作業工程を簡易化す
ることができる。

【０００５】本発明はこのような事情に鑑みなされたも
のであり、組立てが容易で作業工程の簡易化が可能であ
りながら、組立てや調整の誤差が生じにくい立体内視鏡
の先端構造を提供することを目的とするものである。

【０００６】

【課題を解決するための手段】本発明に係る立体内視鏡
の先端構造は、挿入部の先端に１対の対物光学系が配さ
れてなる立体内視鏡において、前記１対の対物光学系を
保持収納する１対の鏡筒部と、これら１対の鏡筒部を物
体側へ突出させるようにして支持する鏡筒本体と、前記
１対の鏡筒部を嵌挿可能な１対の鏡筒部嵌挿孔が形成さ
れた先端部本体とを備え、前記先端部本体の像側端部
が、前記鏡筒本体を囲む筒状に形成されてなり、前記鏡
筒本体が、前記先端部本体と摺接嵌合するように形成さ
れてなることを特徴とするものである。

【０００７】また、前記先端部本体の内周面に、該先端
部本体に対して前記鏡筒本体が回転するのを防止する回
転防止用凸部が形成されていることが望ましい。また、
前記先端部本体の前記筒状部分の軸方向長さが、前記鏡
筒本体の前記１対の鏡筒部の軸方向長さよりも長い寸法
に設定されていることが好ましい。ここで、「摺接嵌合
する」とは、先端部本体が鏡筒本体に対して径方向にず
れない態様で嵌合することを意味するものであり、全周
にわたって接触するように嵌合することは必ずしも要件
とされない。

【０００８】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施形態を図面を
用いて説明する。

【０００９】本実施形態の立体内視鏡の先端構造は、内
視鏡挿入部の先端部分に固体撮像素子（ＣＣＤ）を有す
るいわゆる電子内視鏡装置に適用されたものである。す
なわち、この電子内視鏡装置は、体腔内等に挿入可能な
細長の挿入部の先端側から対物光学系に入射した被検体
情報を担持した光束をＣＣＤ上に結像させ、このＣＣＤ
で撮像された映像信号データを操作部に接続したコント
ロールユニットに送出し、コントロールユニットで信号
処理させた後、モニタ上に上記被検体画像を表示させる
ものである。

【００１０】モニタ上には、互いに視差のある左目用画
像と右目用画像が交互に表示され、観察者はシャッタメ
ガネによりカラー表示の画像を観察することによって上
記被検体画像を立体的に視認することができる。なお、
挿入部には、光源装置から照明光を供給する照明光伝送
手段と、この伝送した照明光を照明窓から射出して被検
体を照明する照明光学系とが設けられている。

【００１１】図１は本発明の実施形態に係る立体内視鏡
の先端構造を示す図である。この立体内視鏡の先端部分
は、物体側から順に、先端部１、先端部本体２、鏡筒本
体３により構成されている。先端部１は、先端部本体２
の物体側に組み合わせて用いられ、前置レンズ１１、お
よびその両側に照明窓１３を備えている。

【００１２】先端部１の凸部１２と先端部本体２の凹部
２３とは印篭状に嵌合され、先端部１と先端部本体２の
各々の上下２か所にそれぞれ設けられたネジ孔１４およ
びネジ孔２５が一致する位置で、図示されないネジにて
これらのネジ孔１４、２５を共に螺着するようにして、
先端部１と先端部本体２とを固定する。先端部本体２
は、互いに平行に形成された１対の鏡筒部嵌挿孔２１
Ｒ、２１Ｌと、照明光伝送手段用の孔部２４と、先端部
本体２の像側に組み合わされる鏡筒本体３を固定するた
めのネジ孔２２とを備えている。そして、この先端部本
体２の像側端部には、像側に延びる円筒部２６が形成さ
れている。

【００１３】鏡筒本体３は、先端部本体２との固定用
の、上下２か所のフランジ部３９に穿設されたネジ孔３
３と、各々に対物光学系３２Ｒ、３２Ｌを保持収納し、
このフランジ部３９の前面を含む、鏡筒本体３の前壁面
４０から先端部本体２側に突出するように形成された１
対の鏡筒部３１Ｒ、３１Ｌと、ＣＣＤ３６Ｒ、３６Ｌ
（図３参照）を搭載した回路基板３７Ｒ、３７Ｌと、対
物光学系３２Ｒ、３２Ｌからの光束を偏向させてＣＣＤ
３６Ｒ、３６Ｌに入射させるための直角プリズム３５
Ｒ、３５Ｌとを備えている。物体側から入射した被検体
情報を担持した光束はＣＣＤ３６Ｒ、３６Ｌの撮像面上
に結像し、光電変換され、この後画像データとして、回
路基板３７Ｒ、３７Ｌから引き出されたケーブル３８
Ｒ、３８Ｌを介して、図示されないコントロールユニッ
トに送出される。

【００１４】図２に、図１のＡ−Ａ線断面図を示す。先
端部本体２と鏡筒本体３との組立てに際しては、鏡筒部
嵌挿孔２１Ｒと鏡筒部３１Ｒおよび他方の鏡筒部嵌挿孔
２１Ｌと他方の鏡筒部３１Ｌが、各々互いに遊嵌状態で
組み合わされる。このようにして所定状態に組み合わせ
た後、先端部本体２と鏡筒本体３とは、上下２か所に形
成されたフランジ部３９のネジ孔３３、および先端部本
体２に形成されたネジ孔２２の両者を、固定ネジ３４に
よりネジ止めすることで互いに固定される。このように
して鏡筒本体３は、その前壁面４０と先端部本体２の円
筒部２６の底壁面２７とが互いに当接するように先端部
本体２に挿入され、ネジ止め固定される。このようにし
て固定されることにより、固定ネジ３４のネジ止め強度
が増しその保持状態が良好になるとともに、軸方向の位
置決めが容易になりずれを生じにくくなる。

【００１５】図４に、図１のＢ−Ｂ線断面図を示す。鏡
筒本体３の外周面は、その左右両側部分４１Ｒ、４１Ｌ
が、先端部本体２の円筒部２６の内径と略同一の外径寸
法を有する円筒面の一部として形成されており、これに
より鏡筒本体３を先端部本体２と摺接嵌合させるように
なっている。円筒部２６の軸方向長さは、鏡筒部３１
Ｒ、３１Ｌよりも長い寸法に設定されている。

【００１６】次に、本実施形態の光学系の構成について
説明する。本実施形態の立体内視鏡の先端構造において
用いられている光学系は、図３に示すとおり、１対の対
物光学系３２Ｒ、３２Ｌの光軸が互いに平行となってい
る。一般に立体内視鏡において、１対の対物光学系によ
り得た左右両眼用に対応する画像は、人が両眼で見たと
きの輻輳角に近い角度としたときに立体感が良好となり
観察者の疲労も少ない。しかしながら、観察の容易さを
優先して、対物光学系の光軸が互いに輻輳角を持つよう
な構造とした場合、作業工程が複雑化し、組立調整の際
の誤差も多くなってしまう。

【００１７】したがって、例えば本実施形態のように、
対物光学系３２Ｒ、３２Ｌの物体側に前置レンズ１１を
配置することにより、対物光学系３２Ｒ、３２Ｌの光軸
が互いに平行でありながら左右両眼用に輻輳角を得られ
るような光学系とすることが望ましい。ここで、前置レ
ンズ１１は、被検物体までの距離に対応した焦点距離を
有し、正の屈折力を有するレンズであり、対物光学系３
２Ｒ、３２Ｌは無限遠に結像するように組み合わされた
ものである。光軸が互いに平行に配置されることによ
り、組立工程のユニット化が容易になり、組立調整の誤
差も減少させることができ、コスト低減も可能となる。

【００１８】このように前置レンズ１１を配置した構成
の立体内視鏡の先端構造の場合、先端部１と先端部本体
２とが印篭状に嵌合するようにして結合され、また、先
端部本体２と鏡筒本体３とが摺接嵌合するようにして結
合されているので、図６に示すような従来の先端構造
（先端部本体２′の円筒部２６′内に鏡筒本体３′が単
に収納された構造）に比して、前置レンズ１１、対物光
学系３２Ｒ、３２Ｌ、ＣＣＤ３６Ｒ、３６Ｌの光軸合わ
せ等について、互いに高精度かつ数値管理された状態で
組立てが可能となる。

【００１９】また、先端部本体２は、その円筒部２６の
軸方向長さが鏡筒本体３の鏡筒部３１Ｒ、３１Ｌよりも
長い寸法に設定されているので、先端部本体２と鏡筒本
体３との摺接嵌合により、各鏡筒部３１Ｒ、３１Ｌを各
鏡筒部嵌挿孔２１Ｒ、２１Ｌに嵌挿する際のガイド機能
を果たすができる。

【００２０】なお、本実施形態の先端部１には、前置レ
ンズ１１と別に照明窓１３が設けられているが、これを
設けずに必要に応じて前置レンズ１１の形状を変更し、
照明光が前置レンズ１１の周辺部を透過するように構成
することも可能である。また、先端部１と先端部本体２
は一体形成されていてもよい。また、ネジ孔２２は透孔
でなくてもよい。

【００２１】

【００２２】図５は、本実施形態の変形例を示す概略図
である。本変形例においては、先端部本体２の円筒部２
６の内周面における、鏡筒本体３の外周面左側部分４１
Ｌの上下両側に、１対の回転防止用凸部２８が形成され
ている。そして、これら１対の回転防止用凸部２８によ
り外周面左側部分４１Ｌを上下両側から挟持し、これに
より先端部本体２に対して鏡筒本体３が回転するのを防
止するようにしている。

【００２３】

【発明の効果】以上説明したように、本発明の立体内視
鏡の先端構造によれば、１対の対物光学系を保持収納す
る１対の鏡筒部と、これら１対の鏡筒部を物体側へ突出
させるようにして支持する鏡筒本体と、１対の鏡筒部を
嵌挿可能な１対の鏡筒部嵌挿孔が形成された先端部本体
とを備えてなり、先端部本体の像側端部が鏡筒本体を囲
む筒状に形成されており、鏡筒本体が先端部本体と摺接
嵌合するように形成されているので、先端部本体と鏡筒
本体とを高精度に位置決めした状態で組み付けることが
できる。これにより、内視鏡挿入部の先端部分を、組立
てが容易で作業工程の簡易化を可能としつつ、組立てや
調整の誤差が生じにくいものとすることができる。

【００２４】その際、先端部本体の内周面に回転防止用
凸部を形成し、該先端部本体に対して鏡筒本体が回転す
るのを防止するようにしておけば、先端部本体と鏡筒本
体との組付けを一層容易に行うことができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施形態に係る立体内視鏡の先端構造
を示す斜視図

【図２】図１のＡ−Ａ線断面図

【図３】図１に示す実施形態の光学系概念図

【図４】図１のＢ−Ｂ線断面図

【図５】図１に示す実施形態の変形例を示す断面図

【図６】従来例を示す断面図

【符号の説明】

１ 先端部 ２ 先端部本体 ３ 鏡筒本体 １１ 前置レンズ １２ 凸部 １３ 照明窓 １４、２２、２５、３３ ネジ孔 ２１ 鏡筒部嵌挿孔 ２３ 凹部 ２４ 照明光伝送手段用孔部 ２６ 円筒部 ２７ 底壁面 ２８ 回転防止用凸部 ３１ 鏡筒部 ３２ 対物光学系 ３４ 固定ネジ ３５ 直角プリズム ３６ 固体撮像素子（ＣＣＤ） ３７ 回路基板 ３８ ケーブル ３９ フランジ部 ４０ 前壁面 ４１Ｒ 外周面右側部分 ４１Ｌ 外周面左側部分 Ｘ 光軸

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) G02B 23/26 A61B 1/00 300

Claims (3)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 挿入部の先端に１対の対物光学系が配さ
   れてなる立体内視鏡において、 前記１対の対物光学系を保持収納する１対の鏡筒部と、 これら１対の鏡筒部を物体側へ突出させるようにして支
   持する鏡筒本体と、 前記１対の鏡筒部を嵌挿可能な１対の鏡筒部嵌挿孔が形
   成された先端部本体とを備え、 前記先端部本体の像側端部が、前記鏡筒本体を囲む筒状
   に形成されてなり、 前記鏡筒本体が、前記先端部本体と摺接嵌合するように
   形成されてなることを特徴とする立体内視鏡の先端構
   造。
2. 【請求項２】 前記先端部本体の内周面に、該先端部本
   体に対して前記鏡筒本体が回転するのを防止する回転防
   止用凸部が形成されていることを特徴とする請求項１記
   載の立体内視鏡の先端構造。
3. 【請求項３】 前記先端部本体の前記筒状部分の軸方向
   長さが、前記鏡筒本体の前記１対の鏡筒部の軸方向長さ
   よりも長い寸法に設定されていることを特徴とする請求
   項１または２記載の立体内視鏡の先端構造。