JP4438641B2

JP4438641B2 - 内視鏡

Info

Publication number: JP4438641B2
Application number: JP2005051258A
Authority: JP
Inventors: 章仁竹家
Original assignee: Mitsubishi Electric Corp
Current assignee: Mitsubishi Electric Corp
Priority date: 2005-02-25
Filing date: 2005-02-25
Publication date: 2010-03-24
Anticipated expiration: 2025-02-25
Also published as: JP2006235346A

Description

本発明は、前方視野および側面全周視野を持ち、かつ、側面全周視野の一部が拡大される内視鏡に関するものである。

従来、人や動物の体腔内観察用や、下水管などの管内壁検査用として内視鏡が活用されているが、腔壁や管壁を詳細に観察するために、先端を曲げたり、直視用光学系に加え側視用光学系を追加して回転させたりする事などにより対処されており、挿入時の前方観察用の直視撮像光学系および直視照明系と、体腔壁観察用の側視撮像光学系および側視照明系を有する光学アダプタ、直視・側視撮像光学系、および、直視・側視照明系それぞれにおいて、多くのレンズが共用化されている（例えば特許文献１参照）。

特許第３００１０３５号（第２−６頁、第２図）。

上記の装置においては、先端を曲げたり、直視用光学系に加え側視用光学系を追加して回転させたりする事などにより、壁面を広範囲にわたり観察するには時間がかかり、被験者の身体への負担が大きくなるという問題があった。

この発明は、上記のような問題点を解決するためになされたものであり、前方視野および側面全周視野（側面全周視野だけを取り上げても内視鏡でこれまで実現されたものはない）を常時、同時に撮像することができ、かつ、側面全周視野の一部を拡大できる内視鏡を得ることを目的としている。

この発明に係る内視鏡は、中央に開口部を有し、当該開口部の中心を通る回転対象軸の回りに回転対称な反射面を配した主鏡と、
中央に開口部を有し前記回転対称軸の回りに回転対称な反射面を配した副鏡と、
前記副鏡の開口部に設置されたレンズと、
前記回転対称軸の回りに回転可能に設置され、前記主鏡および前記副鏡を支持しかつ側方３６０度からの入射光を透過する透明カバーと、
前記透明カバーの側方の一部に設けられた拡大レンズ部と、
前記透明カバーまたは前記拡大レンズ部を透過した前記入射光が前記主鏡により前記副鏡方向へ反射された後、さらに前記副鏡により、前記主鏡の開口部の方向へ反射される反射光と前記レンズを透過する透過光とを撮像する撮像装置と、
前記副鏡と前記撮像装置間に設置されたハーフミラーと、
前記ハーフミラーを介して前記副鏡からの反射光および前記レンズからの透過光と逆方向に光を照射するための照明と、
を備えたものである。

この発明によれば、１つの撮像装置で、レンズを透過した前方視野の画像、主鏡および副鏡で反射された側面全周視野の画像を常時、同時に撮像することができる。すなわち，常時、広範囲が観察できることで観察時間が短縮され，被験者の身体への負担軽減ができる。その上、側面全周視野は広範囲にわたるため、被写体は小さくなるが、透明カバーに設けられた拡大レンズ部により視野の一部を拡大させることができる。

また、ハーフミラーを介して光路を撮像装置と照明とに分岐することにより、撮像光学系と照明光学系を共用化でき、装置のコンパクト化を図ることができるなど、従来にない顕著な効果を奏するものである。

実施の形態１．
図1は本発明の実施の形態１による内視鏡全体を示す外観図、図２は本発明の実施の形態１による内視鏡の先端部の要部外観図、図３は内視鏡の先端部の要部断面図である。ドクターが内視鏡を操るための操作部１、人体に挿入される挿入部２、光学装置、撮像装置や照明等の入った先端部３、モニタ等と接続するための接続部４からなる内視鏡においては、当該先端部３において、レンズ７を透過した前方からの透過光は撮像装置１０で撮像される。透明カバー８を透過した側面方向からの入射光は回転対称の主鏡５、続いて、主鏡と同じ回転対称軸１１を持つ回転対称の副鏡６により反射され、撮像装置１０で撮像される。透明カバー８には拡大レンズ部９が設けられ、拡大レンズ部９を透過した像のみが拡大される。

このような構成によれば、図４に示される撮像画像例のように、前方画像１７と側面全周画像１８を常時、同時に観測でき、その上、側面全周視野の一部は拡大レンズ部９により拡大表示１９（以下「拡大レンズ部画像」と呼ぶ）される。例えば、体腔内観察用に用いた場合、前方画像１７で体腔内を確認しつつ内視鏡を挿入し、同時に側面画像１８で腔壁に異常がないかを観察する。腔壁に異常が見られたときは、その方向に拡大レンズ部９がくるように内視鏡を回転し、拡大レンズ部画像１９により詳細に観察することができる。

また、ハーフミラー１２を副鏡６と撮像装置１０の間に設置し、このハーフミラー１２を介して副鏡６およびレンズ７からの光と同じ光路上を逆向きに光を照射できるように照明１３を設置している。このような構成によれば、視野の範囲内すべてを１つの照明で照射できると共に、撮像光学系と照明光学系の共用化により装置のコンパクト化が図れる。

実施の形態２．
また、図５に示すように、透明カバー８に焦点距離の異なる２つの拡大レンズ部９ａ、９ｂを設けてもよい。

この構成によれば、内視鏡を回転させることで、任意の側面方向を２種類の倍率で拡大することが可能になる。透明カバーに焦点距離がそれぞれ異なる３個以上の拡大レンズ部を設けても同様の効果が得られることは言うまでもない。

実施の形態３．
また、図６に示すように、透明カバー８を回転対称軸の回りに回転可能に設置し、透明カバー上に歯車２０を取り付けるとともに、内視鏡の先端部３から内視鏡の操作部１まで通じるワイヤ２２の先端部３の側に別の歯車２１を取り付け、これら２種類の歯車をかみ合わせた構成にしてもよい。

このような構成によれば、内視鏡の操作部１まで通じるワイヤ２２を回転させることで、透明カバー８を回転できるので、先端部１および操作部３を含む部分全体を回転させることなく拡大レンズ部９を任意の位置に移動させることができ、任意の側面方向を拡大することが可能になる。

実施の形態４．
また、図７および図８に示すように、透明カバー８上に、拡大レンズ部９を、側面視野内の半分程度に収まるように４つ設けてもよい。例えば図７では、副鏡側（図の左寄り）に拡大レンズ視野１６があり、この部分に対応して拡大レンズ部９が透明カバー８上に設置された場合の例を示している。また、撮像装置側（図の右寄り）は、側面視野１５となっており、全周にわたり側面視野をカバーする視野領域となっている。

実施の形態１では、拡大レンズ部９の存在により、側面全周視野の一部を切断する形の側面画像となり、図４に示されるように、側面画像１８と拡大レンズ部画像１９の境目付近にある被写体が分断され見づらくなっている。しかし、例えば図７の拡大レンズ視野１６で示した領域に拡大レンズ部９を設けることにより、図９に示すように、側面画像１８の外周側では側面方向の全周すべてを境目なく見ることが可能になる。なお、以上においては、側面全周視野内の副鏡側の半分程度に収まるように拡大レンズ部を設ける例を示したが、これに限らず、側面全周視野内の撮像装置側の半分程度に収まるように拡大レンズ部９を設けても同様の効果が得られることは言うまでもない。

実施の形態５．
また、上記の例では、透明カバー８の形状が非球面の場合を例に説明したが、これに限らず、透明カバー８の形状を球面にしてもよい。透明カバー８が非球面形の場合、図１０に示すように、拡大レンズ部９を球面レンズとするためには、透明カバー８の内と外の両側に球面部２３を設ける必要がある。そこで、透明カバー８自体の形状を球面にすることで、図１１に示すように、球面部２３を内側に設けるだけで拡大レンズ部９を球面レンズとすることができ、透明カバー８および拡大レンズ部９の製作が簡素化できる。

実施の形態６．
また、透明カバー８の拡大レンズ部９の設置箇所に穴を開け、別途作成した拡大レンズ部９をはめ込んでもよい（図示せず）。透明カバー８と拡大レンズ部９が別々に製作できることで、製作が簡素化できるため、コスト低減につながる。

本発明の実施の形態１による内視鏡全体を示す外観図である。本発明の実施の形態１による内視鏡の先端部の要部外観図である。本発明の実施の形態１による内視鏡の先端部の要部断面図である。本発明の実施の形態１による内視鏡による撮像画像の一例である。本発明の実施の形態２による内視鏡の先端部の要部外観図である。本発明の実施の形態３による内視鏡の先端部の要部外観図である。本発明の実施の形態４による内視鏡の先端部の要部断面図である。本発明の実施の形態４による内視鏡の先端部の要部外観図である。本発明の実施の形態４による内視鏡の撮像画像である。本発明の実施の形態５による透明カバーの断面図である。本発明の実施の形態５による別の透明カバーの断面図である。

符号の説明

１操作部、２挿入部、３先端部、４接続部、５主鏡、６副鏡、７レンズ、８透明カバー、９拡大レンズ部、９ａ拡大レンズ部ａ、９ｂ拡大レンズ部ｂ、１０撮像装置、１１回転対称軸、１２ハーフミラー、１３照明、１４前方視野、１５側面視野、１６拡大レンズ部視野、１７前方画像、１８側面画像、１９拡大レンズ部画像、２０透明カバー上の歯車、２１歯車、２２ワイヤ、２３球面部。

Claims

中央に開口部を有し、当該開口部の中心を通る回転対象軸の回りに回転対称な反射面を配した主鏡と、
中央に開口部を有し前記回転対称軸の回りに回転対称な反射面を配した副鏡と、
前記副鏡の開口部に設置されたレンズと、
前記回転対称軸の回りに回転可能に設置され、前記主鏡および前記副鏡を支持しかつ側方３６０度からの入射光を透過する透明カバーと、
前記透明カバーの側方の一部に設けられた拡大レンズ部と、
前記透明カバーまたは前記拡大レンズ部を透過した前記入射光が前記主鏡により前記副鏡方向へ反射された後、さらに前記副鏡により、前記主鏡の開口部の方向へ反射される反射光と前記レンズを透過する透過光とを撮像する撮像装置と、
前記副鏡と前記撮像装置間に設置されたハーフミラーと、
前記ハーフミラーを介して前記副鏡からの反射光および前記レンズからの透過光と逆方向に光を照射するための照明と、
を備えた内視鏡。
透明カバーに焦点距離が異なる複数の拡大レンズ部を設けたことを特徴とする請求項１に記載の内視鏡。
全周３６０度が連続的につながった側方視野を有していることを特徴とする請求項１に記載の内視鏡。
透明カバーの形状を球面としたことを特徴とする請求項１に記載の内視鏡。