JP4077835B2

JP4077835B2 - 内視鏡装置

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Publication number: JP4077835B2
Application number: JP2005272772A
Authority: JP
Inventors: 崇和石神; 信之猿谷
Original assignee: Olympus Corp
Current assignee: Olympus Corp
Priority date: 2005-09-20
Filing date: 2005-09-20
Publication date: 2008-04-23
Anticipated expiration: 2016-10-07
Also published as: JP2006021058A

Description

本発明は、内視鏡先端部に配設した観察部材の視野方向を調整する内視鏡装置に関する。

従来より、細長の挿入部の先端側に照明窓と対物レンズとを設け、照明窓から出射した照明光を対象部位に照射して、この照明のもとで対物レンズに対設したイメージガイドの先端面に光学像を結像させて観察のできる内視鏡装置が医療用分野及び工業用分野で広く用いられている。

また、視野方向を変換することが可能な内視鏡では一般的に内視鏡先端部内に配設した三角プリズムを回転させて、対物レンズや固体撮像素子の光軸に対して傾けることで、視野方向を変えるようにしていた。

しかしながら、三角プリズムの支持部のがたつきが原因でプリズムの光軸と固体撮像素子の光軸との間にずれが生じて、観察像の一部分だけに焦点が合って他の部分がぼけてしまう片ぼけや、フレアー、非点収差が発生していた。

また、視野方向を大きく変えようとしても、内視鏡先端部のスペースが十分でないため、三角プリズムを傾ける角度に制約があるので、狭い範囲でしか視野方向を変換して観察することができなかった。

このため、視野方向を広い範囲で変換することができ、片ぼけやフレアー、収差などの光学性能の劣化のない内視鏡が望まれていた。

本発明は上記事情に鑑みてなされたものであり、視野方向を広い範囲で変換することができ、片ぼけやフレアー、収差などの光学性能の劣化のない内視鏡装置を提供することを目的にしている。

本発明の内視鏡装置は、内視鏡挿入部の先端部において、当該内視鏡挿入部の長軸方向に直交する短軸方向に延設された軸を回動中心軸として回動自在に配設された観察ユニット体と、前記観察ユニット体の外周面において当該観察ユニット体に対して一体的に配設された、被写体の観察するための対物レンズと、前記観察ユニット体に対して一体的に、前記対物レンズの光軸後方に配設されたプリズムと、前記観察ユニット体に対して一体的に、前記プリズムの光軸後方に配設された固体撮像素子と、前記観察ユニット体における前記回動中心軸に対して偏心した位置に設けられたピン部材と、前記内視鏡挿入部における前記長軸方向に移動自在に配設された、前記対物レンズの視野方向を調節するための１つのクランク軸であって、先端が前記ピン部材に係合する、硬性部材により形成されたクランク軸と、を具備し、前記観察ユニット体は、当該観察ユニット体に対して一体的に配設された前記対物レンズ、前記プリズムおよび前記固体撮像素子と共に、前記クランク軸の前記長軸方向の移動に応じて前記回動中心軸周りに回動することを特徴とする。

本発明によれば、視野方向を広い範囲で変換することができ、片ぼけやフレアー、収差などの光学性能の劣化のない内視鏡装置を提供することができる。

また、視野方向調節部材を硬質部材で形成するため、視野方向を安定的に保持することができる。

以下、図面を参照して本発明の実施の形態を説明する。

図１及び図２は本発明の第１実施形態に係り、図１は内視鏡装置の構成を示す説明図、図２は焦点位置調節固定部材の構成を説明する内視鏡先端部の断面図である。

図１に示すように内視鏡装置１は、後述する内視鏡先端部に固体撮像素子を内蔵した内視鏡２と、この内視鏡２の照明光学系に照明光を供給する光源装置３と、内視鏡２の固体撮像素子から伝送される電気信号を映像信号に処理する信号処理手段であるビデオプロセッサ４と、このビデオプロセッサ４により信号処理された映像信号による被写体像を表示するモニタ５と、前記映像信号を記録再生するＶＴＲ６と、前記モニタ５に表示された被写体像を印字するビデオプリンタ７と、前記映像信号を記録する大容量の記憶装置であるビデオディスク８などから構成されている。

前記内視鏡２は、体腔内に挿通される挿入部９と、この挿入部９の後方に位置する手元操作部１０及びこの手元操作部１０の側部から延出するユニバーサルコード１１などを備えている。

図２に示すように本実施形態の内視鏡２の内視鏡先端部１２を構成する先端部本体１３にはねじ部１３ａが設けられており、このねじ部１３ａを介して視野方向や視野角等を変換する光学アダプタ１４が着脱自在に螺合接続されるようになっている。

前記先端部本体１３には複数の光学レンズからなる対物光学系１５と光源装置３からの照明光を伝送するライトガイド１６とが配設されている。この先端部本体１３の後端部には外パイプ１７が嵌合されており、図示しないビスまたは接着剤などの固定手段によって前記先端部本体１３と一体的に固定されている。

前記先端部本体１３には対物光学系１５の光軸方向に対して進退するように撮像ユニット１８が配設されている。この撮像ユニット１８は、光学フィルタ１９を貼付けた固体撮像素子２０と回路基板２１とを内包した撮像ユニット枠２２とで主に構成されていて、前記撮像ユニット１８の後方からは前記固体撮像素子２０の駆動信号や映像信号を伝送する信号線２３がビデオプロセッサ４まで延出されている。

前記撮像ユニット枠２２の後端部外周面には焦点位置調節固定手段である焦点位置調節固定部材として焦点調節パイプ２４の一端部が一体的に固定されており、この焦点調節パイプ２４の他端部は手元操作部１０に設けた焦点調節ノブ（不図示）に連動して内視鏡長手軸方向に対して進退動作するように一体的に接続されている。

前記焦点調節パイプ２４は、十分な剛性を有し、伸びたり、縮んだりし難い金属材料または合成樹脂材料などの機械材料で形成されている。

前記撮像ユニット枠２２の外周は、前記先端部本体１３に嵌合しており、前記焦点調節パイプ２４の前進・後退に合わせて撮像ユニット１８が光軸方向に自在に移動するようになっている。

なお、前記先端部本体１３と撮像ユニット枠２２との嵌合長は、対物光学系１５と固体撮像素子２０との間隔を調整して焦点調節を行うのに十分な長さであり、光軸方向に対して前記撮像ユニット１８が傾くことが無いように配設されている。

また、前記固体撮像素子２０で得られた光学像の電気信号を伝送する信号線２３は、焦点調節パイプ２４の内部を挿通している。

上述のように構成した焦点調節パイプ２４の作用を説明する。
まず、焦点調節を行うために、対物光学系１５と固体撮像素子２０との間隔を調整する手元操作部１０に設けられている焦点調節ノブを術者が操作する。すると、この焦点調節ノブの動きに連動して、焦点調節パイプ２４が軸方向に進退する。この焦点調節パイプ２４が進退することによって、この焦点調節パイプ２４の一端部に固定されている撮像ユニット１８が前記焦点調節ノブの動きに併せて軸方向に進退して対物光学系１５と固体撮像素子２０との間隔を調整する。

このとき、前記焦点調節パイプ２４が剛性を有する機械材料で形成されているため、焦点調節の際、伸び・縮みによる影響がないので、手元操作部の焦点調節ノブの操作量がそのまま撮像ユニット１８まで伝達されて、この撮像ユニット１８に設けられている固体撮像素子２０が移動する。

前記撮像ユニット１８が焦点調節パイプ２４の移動に追随して移動することにより、対物光学系１５と固体撮像素子２０との間隔を調整して焦点調節を行う。

このように、手元操作部に設けた焦点調節ノブの動きに連動する焦点調節パイプを剛性を有する機械材料で形成したことにより、焦点調節ノブの微妙な操作が焦点調節パイプに伝達されて、焦点調節の部の先端部に固定されている撮像ユニットが光軸方向に進退するので、対物光学系と固体撮像素子との間の距離を術者の操作通りに変化させて正確な焦点調節を行うことができる。また、検査中に焦点調節パイプが伸びたり・縮んだりして焦点位置がずれてしまうことがなくなるので、検査をいったん中断して焦点位置を合わせ直すといった煩わしい作業がなくなって検査時間を短縮することができる。

なお、本実施形態では焦点調節パイプによって撮像ユニットを光軸方向に進退させて対物光学系と固体撮像素子との間隔を変化させて焦点調節を行っているが、焦点調節伝達パイプで対物レンズを進退させて焦点調節を行うようにしてもよい。

図３は本発明の第２実施形態に係る焦点位置調節固定部材の構成を説明する内視鏡先端部の断面図である。
図に示すように本実施形態では前記第１実施形態のように焦点位置調節固定部材としてパイプ部材からなる焦点調節パイプ２４を配設する代わりに、金属製または樹脂製で十分な剛性を有し、伸びたり、縮んだりし難い棒状部材である焦点調節棒２５を配設し、この焦点調節棒２５を撮像ユニット枠２２に一体的に固定している。その他の構成は前記第１実施形態と同様であり、同部材には同符号を付して説明を省略する。

上述のように構成した焦点調節棒２５の作用を説明する。
手元操作部１０に設けた焦点調節ノブ（不図示）を術者が操作することにより、この焦点調節ノブに連動して焦点調節棒２５が軸方向に進退する。すると、この焦点調節棒２５が一体的に固定されている撮像ユニット１８が焦点調節ノブの操作に併せて軸方向に進退する。

このとき、焦点調節棒２５が伸び・縮みしないため、手元操作部の焦点調節ノブの操作量がそのまま撮像ユニット１８まで伝達されて、この撮像ユニット１８に設けられている固体撮像素子２０が移動して対物光学系１５と固体撮像素子２０との間隔を調整して焦点調節を行う。

このように、焦点位置調節固定手段に断面積の小さい棒状部材である焦点調節棒を設けたことにより、内視鏡の挿入部内のスペース効率が向上して挿入部の細経化を図ることができる。

なお、前記焦点調節棒２５で撮像ユニット１８を光軸方向に進退させて焦点調節を行っているが、焦点調節棒２５で対物光学系１５を進退させて焦点調節を行うようにしてもよい。その他の作用及び効果は前記第１実施形態と同様である。

ところで、視野方向を変換することが可能な内視鏡では一般的に内視鏡先端部内に配設した三角プリズムを回転させて、対物レンズや固体撮像素子の光軸に対して傾けることで、視野方向を変えるようにしていた。しかし、三角プリズムの支持部のがたつきが原因でプリズムの光軸と固体撮像素子の光軸との間にずれが生じて、観察像の一部分だけに焦点が合って他の部分がぼけてしまう片ぼけや、フレアー、非点収差が発生していた。また、視野方向を大きく変えようとしても、内視鏡先端部のスペースが十分でないため、三角プリズムを傾ける角度に制約があるので、狭い範囲でしか視野方向を変換して観察することができなかった。

図４ないし図６は焦点位置調節固定手段を視野方向調節固定手段として利用する内視鏡に係り、図４は観察光学系の視野方向の変換が可能な側視型内視鏡の概略構成を説明する斜視図、図５は観察光学ユニットの構成及び作用を説明する断面図、図６は前方視野方向の変換が可能な内視鏡の概略構成を示す説明図である。

図４に示すように本実施形態の側視型内視鏡３０の内視鏡先端部３１には図示しないライトガイドが臨まれて照明光を出射する照明用窓３２と、照明光に照らされた被検部位を観察する観察光学ユニット３３が配設されるユニット配設空間３４とが設けられている。

図５に示すように前記観察光学ユニット３３は、対物レンズ３５と、三角プリズム３６と、固体撮像素子３７とをユニット本体３８に一体的に配設して構成したものであり、このユニット本体３８がユニット配設空間３６内に軸３９（図４参照）を介して矢印ＡＢ方向に回動自在に取り付けられている。

前記ユニット本体３８には固定ピン４０が設けられており、この固定ピン４０に視野方向調節固定手段である視野方向調節固定部材４１の一端部が回動自在に接続されている。このため、前記視野方向調節固定部材４１が内視鏡長手軸方向の矢印ＣＤ方向に進退することによって、ユニット本体３８が回動して対物レンズ３５の視野方向を変えることができるようになっている。

なお、前記視野方向調節固定部材４１は、金属製または樹脂製で十分な剛性を有して、伸びたり、縮んだりし難い部材で形成されており、視野方向調節固定部材４１の一端部が手元操作部に設けられている視野方向変換ノブに連動して動作するように一体的に接続されている。

上述のように構成した視野方向調節固定部材４１の作用を説明する。
視野方向を変更させる際、手元操作部の視野方向変換ノブを操作する。すると、前記視野方向変換ノブの操作に追随して視野方向調節固定部材４１が進退する。この視野方向調節固定部材４１が進退することによって、前記視野方向調節固定部材４１と固定ピン４０を介して接続されているユニット本体３８が軸３９を中心に回動して、対物レンズ３５の視野方向が変わる。

このように、対物レンズ・プリズム・固体撮像素子をユニット本体に一体的に設け、このユニット本体を硬質部材で形成した視野方向調節固定部材に進退動作に応じて回動するように構成したことにより、ユニット本体を大きく傾けることによって、片ボケ、収差を発生させることなく、視野方向を広い範囲で変換することができる。

また、前記視野方向調節固定部材を十分な剛性を有する、伸びたり、縮んだりし難い部材で形成しているため、視野方向を安定的に保持することができる。

なお、図６に示すように対物レンズ４２と固体撮像素子４３とをユニット本体４４に一体的に設けて構成した観察光学ユニット４５を矢印ＥＦ方向に回動するように軸４６でユニット配設空間３６内に取り付け、視野方向調節固定部材４１の一端部を固定ピン４７に回動自在に接続することによって、対物レンズ４２の視野方向を変えることが可能な内視鏡４８を提供することができる。なお、符号４９は照明光を供給するライトガイドである。

ところで、従来の内視鏡装置では内視鏡の視野方向や視野角、観察深度、有効長などを１つの内視鏡で自由に変えることができなかった。このため、観察部位に対応した視野方向や視野角、観察深度、有効長を有する内視鏡を用意していたので、内視鏡の本数が増大して経済的負担が大きくなっていた。このため、１つのセットで視野方向や視野角、観察深度、有効長などを自在に変換することが可能な内視鏡装置が望まれていた。

図７ないし図９は視野方向や視野角、観察深度、有効長を変換することが可能な内視鏡装置に係り、図７は内視鏡装置の概略構成を示す説明図、図８は視野方向や視野角、観察深度、有効長を変換することが可能な内視鏡の構成を示す説明図、図９は挿入部の概略構成を示す説明図である。

図７に示すように本実施形態の内視鏡装置５０は、対物光学系５１と照明ランプ５２とを内蔵した先端アダプタ部５３と、この先端アダプタ部５３に着脱自在で前記先端アダプタ部５３の対物光学系５１でとらえた光学像を電気信号に変換する固体撮像素子５４を内蔵した撮像ユニット部５５と、この撮像ユニット部５５に着脱自在で前記先端アダプタ部５３の先端部を観察部位の所定位置まで導く長さを備えた挿入部５６と、この挿入部５６に着脱自在で把持部を兼ねた手元操作部５７と、前記固体撮像素子５４で変換された電気信号を映像信号に変換するカメラコントロールユニット５８と、前記照明ランプ５２に電力を供給する電源部５９とで構成されている。

なお、前記先端アダプタ部５３、撮像ユニット部５５、挿入部５６、手元操作部５７同士は、それぞれ各部に設けたコネクタ部を介して着脱自在に構成されている。

図８に示すように前記対物光学系５１と照明ランプ５２とを内蔵した先端アダプタ部５３としては挿入方向の正面を観察するための前方直視型アダプタ５３ａや、挿入方向の斜め前方方向を観察するための前方斜視型アダプタ５３ｂ、挿入方向の側面方向を観察するための側視型アダプタ５３ｃ等が用意されており、各アダプタ５３ａ，５３ｂ，５３ｃには照明ランプ用の電源端子を備えた先端部用コネクタ（不図示）が設けられている。

前記固体撮像素子５４を内蔵した撮像ユニット部５５には、この固体撮像素子５４に電気的に接続された回路基板５４ａが内蔵されており、この撮像ユニット部５５に設けた先端側コネクタ５５ａには照明ランプ用電源端子（不図示）が設けられ、後端側コネクタ５５ｂには前記固体撮像素子５４の駆動信号や電気信号を伝送するための信号端子（不図示）及び照明ランプ用電源端子（不図示）とが設けられている。

前記挿入部５６は、異なる観察部位毎に前記先端アダプタ部５３を観察部位の所定位置まで導けるように挿入長の異なる挿入部５６ａ，５６ｂ，５６ｃが複数用意されており、各挿入部５６ａ，５６ｂ，５６ｃの両端部には撮像側コネクタ５６ｄ（図９参照）と手元操作部側コネクタ５６ｅとが設けられている。なお、各挿入部５６ａ，５６ｂ，５６ｃを連結して１つの挿入部として使用することも可能である。

前記手元操作部５７には前記挿入部５６に接続される挿入部用コネクタ（不図示）が設けられている。

図９に示すように前記挿入部５６内には撮像側コネクタ５６ｄと手元操作部側コネクタ５６ｅとを結び、前記固体撮像素子５４の駆動信号や電気信号の伝達及び照明ランプ用の電源を供給する電気ケーブル６０が挿通されている。

また、この挿入部５６内には、各挿入部５６ａ，５６ｂ，５６ｃの長さが異なることにより固体撮像素子５４の駆動信号と、出力される電気信号のズレを補正する補正回路６１が内蔵されている。

このように、１つの内視鏡を観察する視野方向や観察深度などにより複数種類の先端アダプタ部と、内視鏡を挿入する観察部位に合わせて長さの異なる複数種類の挿入部と、１種類の撮像ユニット部及び手元操作部とで構成することにより、先端アダプタ部と撮像ユニット部と挿入部と手元操作部との組み合わせを様々に変えることで、それぞれの観察部位及び用途に対応した複数種類の内視鏡を容易に構成することができる。

また、複数種類の内視鏡を構成する際、高価な固体撮像素子を含む撮像ユニットが１種類であるので、カメラコントロールユニットも１つで共通に使用することができるので内視鏡システムを安価に構成することができる。

なお、前記補正回路６１としては例えば、挿入部５６の長さに対応する抵抗値となる抵抗を入れておき、カメラコントロールユニット５８において前記抵抗値を検出することによって、挿入部５６の長さを検出し、固体撮像素子５４の駆動信号及び出力される電気信号のズレをなくすように適切なタイミングを取るようにしてもよい。

ところで、挿入部に湾曲部を備えた内視鏡において、手元操作部で操作ワイヤを押し引き操作して、対物レンズまたは固体撮像素子を移動させることによって、対物レンズと固体撮像素子との間隔を調整して焦点調節を行った場合、湾曲部を湾曲動作させることによって、湾曲部内を挿通している前記操作ワイヤもある曲率で曲がることになる。

この操作ワイヤは、湾曲部内で特に位置決め固定されおらず、且つ、この操作ワイヤが内視鏡の中心軸に対して位置ずれした離れた位置に配置されていると、湾曲部が曲がることによって、操作ワイヤの行程距離に変化が生じて、操作ワイヤが突っ張ったり、引っ張られたりする。

すると、前記操作ワイヤに接続された対物レンズまたは固体撮像素子が光軸方向に対して押し引きされて、操作者の意に反して焦点位置が変化して、焦点位置を再調整しないと検査を続けることができなくなってしまうおそれがあった。

また、湾曲部に連接する可撓管部が湾曲した際も、上述と同様に可撓管部内に挿通されている操作ワイヤの行程距離が変化することによって、対物レンズや固体撮像素子が光軸に対して移動して、操作者の意に反して焦点位置が変化してしまうおそれがあった。

このため、対物レンズまたは固体撮像素子を光軸方向に進退させて焦点調節が可能で、湾曲操作や挿入部の湾曲によって操作ワイヤの行程距離に変化が生じたときに焦点位置がずれない内視鏡が望まれていた。

図１０ないし図１２は焦点調節が可能で操作ワイヤの行程距離が変化しても焦点位置がずれない内視鏡の１例に係り、図１０は内視鏡の先端部の上面図、図１１は内視鏡先端部の側面断面図、図１２は図１１のＧ−Ｇ断面図である。

図１０に示すように本実施形態の内視鏡は照明窓７１及び観察窓７２を内視鏡先端部７３の側面に設けた側視型内視鏡７０であり、先端から順に先端部本体７４、湾曲部７５、図示しない挿入部，手元操作部を連接している。

図１１に示すように前記先端部本体７４に設けられた照明窓７１にはライトガイド７１ａが臨まれており、前記観察窓７２には光軸方向に対して進退すると共に、移動した位置に固定保持される焦点位置調節固定手段となる管状のレンズ枠７６に固定された対物レンズ７７が対設している。この対物レンズ７７の結像位置側には固体撮像素子７８と回路基板７９とが配設されており、前記回路基板７９からは駆動信号や電気信号を伝送する信号線８０が延出されている。

図１０及び図１２に示すように前記レンズ枠７６の外周部には回転運動を直線運動に変換する運動変換機構となるラック８１が形成されており、このラック８１にピニオンギヤ８２が噛合している。前記ピニオンギヤ８２にはシャフト８３の一端部が接続されており、このシャフト８３をベアリング８４によって回転自在に位置決め固定している。

なお、前記シャフト８３の他端部８３ａには、前記湾曲部７５及び挿入部を挿通して手元操作部に導かれるフレキシブルシャフト８５が連結されている。また、図示しない手元操作部には焦点調節ノブが設けられており、前記フレキシブルシャフト８５の他端部が前記焦点調節ノブの動作に連動して回転するように固定されている。

上述のように構成した側視型内視鏡７０の作用を説明する。
手元操作部の焦点調節ノブを操作してフレキシブルシャフト８５を回転させると、このフレキシブルシャフト８５の先端部に連結されているシャフト８３に取り付けられているピニオンギヤ８２が回転する。このピニオンギヤ８２が回転することによって、このピニオンギヤ８２に噛合しているラック８１が移動されて、レンズ枠７６内の対物レンズ７７が光軸方向に対して進退して、対物レンズ７７と固体撮像素子７８との間隔を調整して焦点調節が行われる。

このように、手元操作部に設けた焦点調節ノブに連動して回転するフレキシブルシャフトの先端部に設けたピニオンを、対物レンズを配設したレンズ枠に設けたラックに噛合して、前記焦点調節ノブの操作に合わせて、対物レンズを光軸方向に進退させることによって、対物レンズと固体撮像素子との間隔を調整して焦点調節を行うことができる。

また、焦点調節を終了した後、ピニオンとラックとが噛合した状態であるので、例えば湾曲動作などでフレキシブルシャフトの位置が湾曲部内で半径方向に移動した場合でも、フレキシブルシャフトが回転しないので、対物レンズと固体撮像素子との間隔が変わらない。

さらに、フレキシブルシャフトはこのフレキシブルシャフトの先端部に設けたシャフトがベアリングによって軸方向の位置が保持固定されているため、焦点位置が変化しない。

図１３及び図１４は焦点調節が可能で操作ワイヤの行程距離が変化しても焦点位置がずれない内視鏡の他の例に係り、図１３は内視鏡の先端部の構成を説明する側面断面図、図１４は図１３のＨ−Ｈ断面図である。

図１３及び図１４に示すように本実施形態の内視鏡は、先端部本体７４の先端面に観察窓７２を設けた前方直視型の内視鏡８６であり、前記先端部本体７４には対物レンズ７７を配設したレンズ枠７６を光軸方向に対して進退自在する焦点位置調節固定手段が設けられている。

前記焦点位置調節固定手段は、レンズ枠７６の突起部７６ａに雌ネジ部を形成し、この雌ネジ部にシャフト８７の先端部に形成されている雄ネジ部８７ａを螺合している。そして、前記シャフト８７は、ベアリング８４により回転自在に軸方向に固定されており、このシャフト８７の後端部８７ｂには湾曲部７５及び挿入部内を挿通して手元操作部へ導かれるフレキシブルシャフト８５が連結されている。その他の構成は前記側視型内視鏡の構成と同様であり、同部材には同符号を付して説明を省略する。

上述のように構成した内視鏡８６の作用を説明する。
手元操作部の焦点調節ノブを操作するとフレキシブルシャフト８５が回転して、このフレキシブルシャフト８５の先端部に取り付けられているシャフト８７が回転する。このシャフト８７が回転することにより、このシャフト８７の先端部に形成されている雄ネジ部８７ａに噛合しているレンズ枠７６が光軸方向に進退して、対物レンズ７７と固体撮像素子７８との間隔を調整して焦点調節を行う。
このことにより、前記側視型内視鏡と同様の作用及び効果を得ることができる。

なお、対物レンズを移動させる代わりに図１５に示すように固体撮像素子を光軸方向に移動させて焦点調節を行うようにしても上述の側視型内視鏡及び内視鏡と同様の作用及び効果を得ることができる。

図１５に示すように本実施形態の内視鏡８６ａでは対物レンズ７７が先端部本体７４に固定されている。そして、この対物レンズ７７の後方に光軸方向に進退自在な固体撮像素子７８が配設されている。なお、この固体撮像素子７８に回路基板７９が接続され、この回路基板７９から信号線８０が延出している。

前記固体撮像素子７８は、雌ネジ部を有する突起部８８ａを備えた撮像素子ユニット８８が設けられており、この雌ねじ部にシャフト８７の雄ねじ部８７ａを螺合させている。その他の構成は前記内視鏡８６の構成と同様であり、同部材に同符号を付して説明を省略する。

上述のように構成したことにより、手元操作部の焦点調節ノブを操作するとフレキシブルシャフト８５が回転して、先端部に取り付けられているシャフト８７が回転する。シャフト８７の雄ネジ部８７ａと撮像素子ユニット８８の突起部８８ａの雌ネジ部とが螺合していることにより固体撮像素子７８は、光軸方向に進退して固体撮像素子７８と対物レンズ７７との間隔を調整して焦点調節が行われる。

図１６及び図１７は焦点調節が可能で操作ワイヤの行程距離が変化しても焦点位置がずれない内視鏡の別の例に係り、図１６は内視鏡の概略構成を示す説明図、図１７は湾曲部の概略構成を説明する図である。
図１６に示すように本実施形態の内視鏡９０は、先端側から内視鏡先端部９１，湾曲部９２，可撓管部９３を連接して構成されており、前記内視鏡先端部９１には対物レンズ系９４と固体撮像素子９５とが内蔵されている。符号９６は後述する焦点調節用ワイヤ９６である。

図１７に示すように前記湾曲部９２は、湾曲駒９２ａ，９２ｂ，９２ｃ．．．を連接して形成されており、湾曲駒９２ａ，９２ｂ，９２ｃ．．．の周辺部にはこの湾曲部９２を湾曲動作させる湾曲操作用ワイヤ９７が挿通されている。この湾曲操作用ワイヤ９７の先端部はロー付け等で湾曲駒９２ａに固定されている。

前記湾曲駒９２ａには焦点調節用ワイヤ９６を湾曲部９２の略中心に挿通させるための透孔９８ａを設けたブリッジ部９８が設けられており、このブリッジ部９８に設けた透孔９８ａを焦点調節用ワイヤ９６が挿通して内視鏡先端部９１の固体撮像素子９５に固定されている。

なお、前記焦点調節用ワイヤ９６の後端部は図示しない手元操作部の焦点調節ノブに接続されている。また、湾曲部９２の内部には図示しない信号線やライトガイドが挿通している。

上述のように構成した内視鏡９０の作用を説明する。
手元操作部に設けた焦点調節ノブを操作すると、焦点調節用ワイヤ９６が移動して、この焦点調節用ワイヤ９６に固定されている固体撮像素子９５が光軸方向に進退して対物レンズ９４ａと固体撮像素子９５との間隔を調整して焦点調節が行われる。

焦点調節を終了した後例えば、前記湾曲操作用ワイヤ９７を牽引操作して湾曲部９２を湾曲させたとき、湾曲部９２の中心位置では湾曲がかかった状態でも中心線の距離に変化が生じない。このため、前記ブリッジ部９８に設けた透孔９８ａを挿通しいてる焦点調節用ワイヤ９６は湾曲部で行程距離が変化しないので対物レンズ９４ａと固体撮像素子９５との間隔も変わらない。

このように、焦点調節用ワイヤを湾曲部の略中心位置に挿通させることによって、湾曲操作用ワイヤを牽引操作して湾曲部を湾曲動作させたとき、焦点調節用ワイヤの行程距離に変化が生じないので、湾曲部が湾曲状態になっても固体撮像素子の位置を、焦点が調節された状態で保持することができる。

図１８及び図１９は湾曲操作部が内視鏡と別体な内視鏡装置の例に係り、図１８は内視鏡装置の概略構成を示す説明図、図１９はケーブルの構成を示す説明図である。
図１８に示すように本実施形態の内視鏡装置１００は、内視鏡先端部１０１と、湾曲部１０２と、樹脂製または金属製の硬性のパイプで形成された挿入部１０３と、挿入部に接続されたケーブル１０４と、このケーブル１０４の他端部と着脱自在なコネクタ１０５と、図示しない光源やカメラコントロールユニット及び湾曲操作機構が設けられている制御装置１０６と、湾曲部１０２の湾曲操作を行う、前記挿入部１０３から分離されて、前記制御装置１０６の湾曲操作機構に接続している湾曲部手元操作部１０７とで構成されている。なお、符号１０８は照明光を供給するライトガイドケーブルである。

図１９に示すように前記挿入部１０３に接続されているケーブル１０４は、可撓性を有する樹脂製で、偏平形状の断面形状をしており、ねじり自在に形成されている。このケーブル１０４の内部には信号線１１１、ライトガイド１１２、湾曲操作のためのワイヤ１１３を挿通したコイル１１４などが内包されている。

上述のように構成した内視鏡装置１００の作用を説明する。
術者が内視鏡先端部を所望の部位に対設させるため、まず、湾曲部手元操作部１０７を操作する。すると、制御装置１０６内の湾曲操作機構を介して湾曲部１０２を湾曲動作させるワイヤ１１３が押し引きされて内視鏡先端部１０１が所望の方向に向く。

次に、内視鏡先端部１０１の硬性の挿入部をねじる。すると、ケーブル１０４がねじり自在に形成されているので、内視鏡先端部１０１が回転移動して所望の方向に向く。

このように、本実施形態の内視鏡装置では硬性の挿入部にねじり自在なケーブルが接続されていると共に、湾曲部手元操作部が内視鏡の挿入部から分離しているので、検査時、術者は無理な姿勢を強いられることなく検査を行うことができる。

なお、前記ケーブル１０４としては樹脂製または金属製の螺旋管であってもよい。

尚、本発明は、以上述べた実施形態のみに限定されるものではなく、発明の要旨を逸脱しない範囲で種々変形実施可能である。

［付記］
以上詳述したような本発明の前記実施形態によれば、以下の如き構成を得ることができる。

（１）手元操作部で、内視鏡挿入部内に挿通されている焦点位置調節部材を操作して、内視鏡先端部に配設されている対物レンズまたは固体撮像素子を光軸方向に対して移動させて、対物レンズと固体撮像素子との間隔を調整して焦点調節を行う内視鏡装置において、
前記対物レンズまたは前記固体撮像素子のどちらか一方を、光軸方向に対して進退させると共に固定保持する焦点位置調節固定手段を設けた内視鏡装置。

（２）前記焦点位置調節固定手段が剛性を有する機械材料で形成した焦点位置調節固定部材である付記１記載の内視鏡装置。

（３）前記焦点位置調節固定部材がパイプ部材である付記２記載の内視鏡装置。

（４）前記焦点位置調節固定部材が棒状部材である付記２記載の内視鏡装置。

（５）前記機械材料が金属材料または合成樹脂材料である付記２記載の内視鏡装置。

（６）手元操作部で、湾曲機構を備えた内視鏡挿入部内に挿通されている焦点位置調節部材を操作して、内視鏡先端部に配設されている対物レンズまたは固体撮像素子を光軸方向に対して移動させて、対物レンズと固体撮像素子との間隔を調整して焦点調節を行う内視鏡装置において、
前記対物レンズまたは前記固体撮像素子のどちらか一方を、光軸方向に対して進退させると共に固定保持する焦点位置調節固定手段を設けた内視鏡装置。

（７）前記焦点位置調節固定手段は、手元操作部から内視鏡先端部まで伝達される回転運動を、対物レンズまたは固体撮像素子を光軸方向に移動させる直線運動に変換する運動変換機構を有する付記６記載の内視鏡装置。

（８）前記運動変換機構にラックとピニオンギヤとを用いた付記７記載の内視鏡装置。

（９）前記運動変換機構に雄ネジと雌ネジとを用いた付記７記載の内視鏡装置。

図１及び図２は本発明の第１実施形態に係り、図１は内視鏡装置の構成を示す説明図焦点位置調節固定部材の構成を説明する内視鏡先端部の断面図本発明の第２実施形態に係る焦点位置調節固定部材の構成を説明する内視鏡先端部の断面図図４ないし図６は焦点位置調節固定手段を視野方向調節固定手段として利用する内視鏡に係り、図４は観察光学系の視野方向の変換が可能な側視型内視鏡の概略構成を説明する斜視図観察光学ユニットの構成及び作用を説明する断面図前方視野方向の変換が可能な内視鏡の概略構成を示す説明図図７ないし図９は視野方向や視野角、観察深度、有効長を変換することが可能な内視鏡装置に係り、図７は内視鏡装置の概略構成を示す説明図視野方向や視野角、観察深度、有効長を変換することが可能な内視鏡の構成を示す説明図挿入部の概略構成を示す説明図図１０ないし図１２は焦点調節が可能で操作ワイヤの行程距離が変化しても焦点位置がずれない内視鏡の１例に係り、図１０は内視鏡の先端部の上面図内視鏡先端部の側面断面図図１１のＧ−Ｇ断面図図１３及び図１４は焦点調節が可能で操作ワイヤの行程距離が変化しても焦点位置がずれない内視鏡の他の例に係り、図１３は内視鏡の先端部の構成を説明する側面断面図図１３のＨ−Ｈ断面図焦点調節が可能で操作ワイヤの行程距離が変化しても焦点位置がずれない内視鏡の別の構成を示す説明図図１６及び図１７は焦点調節が可能で操作ワイヤの行程距離が変化しても焦点位置がずれない内視鏡の別の例に係り、図１６は内視鏡の概略構成を示す説明図湾曲部の概略構成を説明する図図１８及び図１９は湾曲操作部が内視鏡と別体な内視鏡装置の例に係り、図１８は内視鏡装置の概略構成を示す説明図ケーブルの構成を示す説明図

符号の説明

３５…対物レンズ
３６…プリズム
３７…固体撮像素子
３８…観察ユニット体
４１…視野方向調節部材

Claims

内視鏡挿入部の先端部において、当該内視鏡挿入部の長軸方向に直交する短軸方向に延設された軸を回動中心軸として回動自在に配設された観察ユニット体と、
前記観察ユニット体の外周面において当該観察ユニット体に対して一体的に配設された、被写体の観察するための対物レンズと、
前記観察ユニット体に対して一体的に、前記対物レンズの光軸後方に配設されたプリズムと、
前記観察ユニット体に対して一体的に、前記プリズムの光軸後方に配設された固体撮像素子と、
前記観察ユニット体における前記回動中心軸に対して偏心した位置に設けられたピン部材と、
前記内視鏡挿入部における前記長軸方向に移動自在に配設された、前記対物レンズの視野方向を調節するための１つのクランク軸であって、先端が前記ピン部材に係合する、硬性部材により形成されたクランク軸と、
を具備し、
前記観察ユニット体は、当該観察ユニット体に対して一体的に配設された前記対物レンズ、前記プリズムおよび前記固体撮像素子と共に、前記クランク軸の前記長軸方向の移動に応じて前記回動中心軸周りに回動する
ことを特徴とする内視鏡装置。