JP5171418B2 - Endoscope - Google Patents

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JP5171418B2 JP2008158013A JP2008158013A JP5171418B2 JP 5171418 B2 JP5171418 B2 JP 5171418B2 JP 2008158013 A JP2008158013 A JP 2008158013A JP 2008158013 A JP2008158013 A JP 2008158013A JP 5171418 B2 JP5171418 B2 JP 5171418B2
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Description

本発明は内視鏡に関する。   The present invention relates to an endoscope.

医療分野で消化管や子宮頸部などの管腔内の検診に、あるいは工業分野で細径の管内や狭い空洞の検査に内視鏡が用いられている。かかる用途の内視鏡として、管腔内、管内、空洞などの孔に挿入される可撓なチューブを備え、このチューブの先端部側面に対物レンズが設けられ、側方に視野が広がる側視型の内視鏡が知られている(例えば、特許文献1参照)。   Endoscopes are used in the medical field for examinations in the lumen of the digestive tract and cervix, or in the industrial field for examination of small diameter tubes and narrow cavities. As an endoscope for such applications, a side view is provided with a flexible tube inserted into a hole in a lumen, in a tube, a cavity, etc., and an objective lens is provided on the side surface of the distal end of the tube so that the field of view extends laterally. A type of endoscope is known (see, for example, Patent Document 1).

また、チューブの先端部に全方位受光ユニットが設けられ、側方に全周にわたって視野が広がる内視鏡も知られている(例えば、特許文献2参照)。   There is also known an endoscope in which an omnidirectional light receiving unit is provided at the distal end portion of the tube and the field of view extends laterally all around (see, for example, Patent Document 2).

また、近年では、医療分野で消化管の検診にカプセル型の内視鏡が用いられている。カプセル型の内視鏡は、撮像装置を内蔵し、消化管の蠕動運動によって消化管の内部を搬送されながら消化管の内部を撮像してゆく(例えば、特許文献3参照)。
特開平03−191944号公報 特開2003−279862号公報 特開平09−327447号公報
In recent years, capsule endoscopes have been used for medical examination of the digestive tract in the medical field. The capsule endoscope incorporates an imaging device and images the inside of the digestive tract while being transported through the digestive tract by peristaltic movement of the digestive tract (see, for example, Patent Document 3).
Japanese Patent Laid-Open No. 03-191944 JP 2003-279862 A JP 09-327447 A

内視鏡の視野は比較的狭く、孔の内周面を広範囲にわたって観察するためには視野を移動させる必要がある。孔にチューブを挿入する内視鏡においては、チューブの挿抜や捻転により視野を移動させることになるが、その操作には熟練を要する。そのため、例えば検診で被検者自らが操作することは現実的ではなく、操作は医師に委ねることになる。しかしながら、例えば子宮頸部の検診では、医師に体を見られることに対する抵抗感があり、検診の普及を阻む要因となっていた。   The field of view of the endoscope is relatively narrow, and it is necessary to move the field of view in order to observe the inner peripheral surface of the hole over a wide range. In an endoscope in which a tube is inserted into a hole, the field of view is moved by inserting and removing the tube and twisting, but the operation requires skill. For this reason, for example, it is not realistic for the examinee to operate himself / herself during the examination, and the operation is left to the doctor. However, for example, in the cervical examination, there is a resistance to seeing the body by the doctor, which has been a factor that hinders the spread of the examination.

一方、カプセル型の内視鏡は、消化管の蠕動運動により消化管の内部を搬送される。そのため、視野を移動するための操作を要しないが、蠕動運動がない被検体には用いることができない。   On the other hand, the capsule endoscope is conveyed inside the digestive tract by peristaltic movement of the digestive tract. Therefore, although an operation for moving the visual field is not required, it cannot be used for a subject that does not have a peristaltic movement.

本発明は、上述した事情に鑑みなされたものであり、操作に熟練を要することなく孔の内周面を広範囲にわたって撮像することができる内視鏡を提供することを目的としている。   The present invention has been made in view of the above-described circumstances, and an object of the present invention is to provide an endoscope that can image the inner peripheral surface of a hole over a wide range without requiring skill in operation.

本発明の内視鏡は、筒状に形成され、その周壁に軸方向に延びる透明な窓部が設けられた外殻と、前記外殻の内部に設けられた光源および固体撮像素子と、前記窓部を通して前記光源の照明光を被写体に照射する照明光学系と、前記窓部を通して被写体光を集光する対物レンズを含み、前記固体撮像素子に結像する対物光学系と、前記対物光学系の少なくとも前記対物レンズを保持した支持体と、前記支持体を前記外殻の軸に沿って移動させる駆動機構と、を備え、前記光源が、前記固体撮像素子とは前記外殻の軸方向に離間して配置されており、前記支持体が、前記光源と前記固体撮像素子との間で前記外殻の軸に沿って移動され、前記照明光学系の照射口が、前記支持体に設けられており、前記照明光学系が、前記照明光を前記照射口に向けて反射する第1反射面を含み、前記対物光学系が、前記被写体光を前記固体撮像素子に向けて反射する第2反射面を含んでおり、前記光源および前記固体撮像素子が、同一の軸線上に配置され、前記第1反射面および前記第2反射面が、前記軸線上に配置された単一の光学部材に形成されていることを特徴とする。 The endoscope of the present invention is formed in a cylindrical shape, an outer shell provided with a transparent window portion extending in the axial direction on a peripheral wall thereof, a light source and a solid-state imaging device provided in the outer shell, An illumination optical system that irradiates a subject with illumination light from the light source through a window; an objective optical system that forms an image on the solid-state imaging device; and an objective optical system that collects the subject light through the window A support that holds at least the objective lens, and a drive mechanism that moves the support along the axis of the outer shell, wherein the light source is in the axial direction of the outer shell. The support is moved along the axis of the outer shell between the light source and the solid-state imaging device, and an irradiation port of the illumination optical system is provided in the support. and, the illumination optical system, the illumination light to the illumination opening The objective optical system includes a second reflecting surface that reflects the subject light toward the solid-state imaging device, and the light source and the solid-state imaging device are the same. It is arrange | positioned on an axis line, The said 1st reflective surface and the said 2nd reflective surface are formed in the single optical member arrange | positioned on the said axis line, It is characterized by the above-mentioned.

また、本発明の内視鏡は、前記照射口が、前記外殻の軸方向に前記対物レンズと隣り合う位置に設けられていることを特徴とする。   In the endoscope of the present invention, the irradiation port is provided at a position adjacent to the objective lens in the axial direction of the outer shell.

また、本発明の内視鏡は、前記窓部は、前記外殻の周壁に全周にわたって設けられており、前記駆動機構が、前記支持体を前記外殻の軸を回転軸として回転させながら該外殻の軸に沿って移動させることを特徴とする。   In the endoscope of the present invention, the window portion is provided on the entire peripheral wall of the outer shell, and the drive mechanism rotates the support body about the outer shell axis as a rotation axis. It moves along the axis of the outer shell.

また、本発明の内視鏡は、前記外殻が円筒状に成形され、その周壁の内周面にネジ溝が形成されており、前記駆動機構が、前記外殻の軸を回転軸として前記支持体を回転駆動する駆動手段を備え、前記支持体が、前記外殻の前記ネジ溝に係合していることを特徴とする。   In the endoscope of the present invention, the outer shell is formed in a cylindrical shape, and a thread groove is formed on the inner peripheral surface of the peripheral wall, and the drive mechanism uses the axis of the outer shell as a rotation axis. Drive means for rotationally driving the support is provided, and the support is engaged with the thread groove of the outer shell.

また、本発明の内視鏡は、前記固体撮像素子から撮像信号を読み出して画像データを生成する制御手段と、該画像データを格納するメモリと、を前記外殻内にさらに備えたことを特徴とする。   In addition, the endoscope of the present invention further includes a control unit that reads out an imaging signal from the solid-state imaging device to generate image data, and a memory that stores the image data in the outer shell. And

また、本発明の内視鏡は、前記駆動機構が、電力により動作し、前記光源及び前記固体撮像素子並びに前記駆動機構に電力を供給する電池を、前記外殻内にさらに備えたことを特徴とする。   In the endoscope of the present invention, the driving mechanism further includes a battery that operates with electric power and supplies electric power to the light source, the solid-state imaging device, and the driving mechanism in the outer shell. And

本発明の内視鏡は、孔に挿入された後に、支持体に保持された対物レンズが駆動機構により支持体とともに軸方向に移動され、それに伴って視野が軸方向に移動する。そのため、内視鏡全体を挿抜や捻転させる必要がなくなり、操作に熟練を要することなく孔の内周面を広範囲にわたって撮像することができる。   In the endoscope of the present invention, after being inserted into the hole, the objective lens held by the support is moved in the axial direction together with the support by the driving mechanism, and accordingly, the visual field is moved in the axial direction. Therefore, it is not necessary to insert / remove or twist the entire endoscope, and the inner peripheral surface of the hole can be imaged over a wide range without requiring skill.

そこで、例えば子宮頸部の検診に用いる場合に、被検者自ら内視鏡を装着して検診を受けることができる。それにより、医師に体を見られることの抵抗感を払拭し、なおかつ手軽に操作ができて、検診の普及に寄与することができる。   Therefore, for example, when used for cervical examination, the subject can receive an examination by wearing an endoscope. Thereby, it is possible to dispel the sense of resistance that the doctor sees the body, and to operate easily, which can contribute to the spread of medical examinations.

そして、照明光学系の照射口を支持体に設けることにより、視野の移動に追従して視野範囲を照明することができる。さらに、支持体は、外殻の軸方向に離間した光源と固体撮像素子との間で外殻の軸に沿って移動されており、光源から固体撮像素子に至る光路長は、支持体の移動、即ち視野の移動によらず略一定となる。それにより、固体撮像素子に入射する光量を略一定に保ち、撮像された画像の明るさを均一にすることができる。   Then, by providing the support with the irradiation port of the illumination optical system, the visual field range can be illuminated following the movement of the visual field. Furthermore, the support is moved along the axis of the outer shell between the light source and the solid-state image sensor that are spaced apart in the axial direction of the outer shell, and the optical path length from the light source to the solid-state image sensor is determined by the movement of the support. That is, it is substantially constant regardless of the movement of the visual field. Thereby, the amount of light incident on the solid-state image sensor can be kept substantially constant, and the brightness of the captured image can be made uniform.

また、窓部が、外殻の周壁に全周にわたって設けられ、駆動機構が、対物光学系の少なくとも対物レンズを外殻の軸を回転軸として回転させながら軸方向に移動させる構成とすれば、視野が全周に満たない場合にも、内視鏡を回転操作することなく、全方位を撮像することができる。それにより、孔の内周面をより広範囲にわたって撮像することができる。   Further, if the window portion is provided over the entire circumference of the peripheral wall of the outer shell, and the drive mechanism is configured to move in the axial direction while rotating at least the objective lens of the objective optical system about the axis of the outer shell, Even when the field of view is less than the entire circumference, it is possible to image all directions without rotating the endoscope. Thereby, the inner peripheral surface of the hole can be imaged over a wider range.

以下、本発明の好適な実施形態について、図面を参照して説明する。
図1は本発明の内視鏡の一実施形態に係る外観斜視図、図2は図1に示す内視鏡の分解斜視図、図3は図1に示す内視鏡の縦断面図である。
Preferred embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings.
1 is an external perspective view according to an embodiment of the endoscope of the present invention, FIG. 2 is an exploded perspective view of the endoscope shown in FIG. 1, and FIG. 3 is a longitudinal sectional view of the endoscope shown in FIG. .

本実施形態の内視鏡1は、本体部11及び透光性カバー13で構成された外殻を備え、その内部に、透光性カバー13を通して被写体光を集光する対物レンズ17を保持したレンズホルダ19と、外殻内でレンズホルダ19を移動させる駆動機構21と、対物レンズ17から取り込まれた被写体光を受光して電気信号に変換する固体撮像素子23(図2参照)と、を備えている。   The endoscope 1 according to this embodiment includes an outer shell composed of a main body 11 and a translucent cover 13, and an objective lens 17 that collects subject light through the translucent cover 13 is held therein. A lens holder 19; a drive mechanism 21 that moves the lens holder 19 within the outer shell; and a solid-state imaging device 23 (see FIG. 2) that receives subject light captured from the objective lens 17 and converts it into an electrical signal. I have.

外殻の一部を構成する本体部11は、遮光性を有する樹脂材などで形成されており、一方の端部11aは閉じられ、他方の端部11cは開口した円筒形に成形されている。閉じられた端部(底部)11aには筒状の電池収納部11bが設けられている。この電池収納部11bは、電源電池25が装着された後に電池蓋27によって閉塞される。   The main body portion 11 constituting a part of the outer shell is formed of a light-shielding resin material or the like, one end portion 11a is closed, and the other end portion 11c is formed into an open cylindrical shape. . A cylindrical battery housing portion 11b is provided at the closed end (bottom portion) 11a. The battery housing portion 11b is closed by a battery lid 27 after the power supply battery 25 is mounted.

つまり、本実施形態の電子内視鏡1は、電源電池25を内蔵しており、外部からの電力供給を要しない。そのため、電子内視鏡1は、電力供給用のケーブルが接続される必要はなく、取り扱い性に優れる。   That is, the electronic endoscope 1 of the present embodiment incorporates the power supply battery 25 and does not require external power supply. Therefore, the electronic endoscope 1 does not need to be connected with a power supply cable, and is excellent in handleability.

尚、図示の例では、底部11aに、2本の管29が外殻の外側に突出して設けられている。これらの管29は、例えば後述するメモリ83に格納された画像データや画像マップを外部の機器に転送する際に転送用のケーブルが挿通され、それらのケーブルを保護するために設けられている。また、管29は軟質なものであってもよいが、硬質なものとして、内視鏡1を使用する際に、内視鏡1を被検体の孔に挿入し、もしくは孔から引き出すための把持部としてもよい。   In the illustrated example, two pipes 29 are provided on the bottom portion 11a so as to protrude outside the outer shell. These tubes 29 are provided, for example, when a transfer cable is inserted when image data or an image map stored in a memory 83 to be described later is transferred to an external device, and the cables are protected. In addition, the tube 29 may be soft, but as a hard tube, when the endoscope 1 is used, a grip for inserting the endoscope 1 into or pulling out from the hole of the subject. It is good also as a part.

透光性カバー13は、円筒形に成形されており、一方の端部13bは開口している。透光性カバー13は、この開口端部13bを本体部11の開口端部11cに整合させ、接着等の適宜の手段により本体部11に固定されている。   The translucent cover 13 is formed in a cylindrical shape, and one end 13b is open. The translucent cover 13 is fixed to the main body 11 by an appropriate means such as adhesion by aligning the open end 13b with the open end 11c of the main body 11.

透光性カバー13の他方の端部(先端部)13aは、被検体の孔への挿入を容易にするために、滑らかな半球状に成形されている。そして、先端部13aと開口端部13bとは、先端部13aと同径に成形された円筒部13cにより接続されている。本実施形態の内視鏡1において、先端部13aおよび円筒部13cは、開口端部13bに比べて小径に成形されている。このように、半球状に成形された先端部13aおよび円筒部13cを細くすることで、狭い孔への挿入を容易とすることができ、内視鏡1の利用範囲を拡げることができる。   The other end (tip portion) 13a of the translucent cover 13 is formed into a smooth hemispherical shape in order to facilitate insertion of the subject into the hole. And the front-end | tip part 13a and the opening edge part 13b are connected by the cylindrical part 13c shape | molded by the same diameter as the front-end | tip part 13a. In the endoscope 1 of the present embodiment, the distal end portion 13a and the cylindrical portion 13c are formed with a smaller diameter than the open end portion 13b. Thus, by thinning the tip portion 13a and the cylindrical portion 13c formed in a hemispherical shape, insertion into a narrow hole can be facilitated, and the use range of the endoscope 1 can be expanded.

上記の構成の透光性カバー13は、透明な樹脂材などを用い、例えば一体成形により作製することができる。また、半球状に成形される先端部13a、開口端部13b、および円筒部13cを個別の部材とし、接着等の適宜に手段により互いに接合して作製してもよい。その場合に、少なくとも、被検体の孔の内周面を臨む円筒部13cは透明に形成される。尚、本発明において透明とは、撮像素子23を感光させる特定の波長の光に対して透明であればよく、必ずしも可視光に対して透明でなくてもよい。   The translucent cover 13 having the above-described configuration can be manufactured using a transparent resin material or the like, for example, by integral molding. Alternatively, the tip end portion 13a, the open end portion 13b, and the cylindrical portion 13c formed in a hemispherical shape may be formed as separate members and joined to each other by appropriate means such as adhesion. In that case, at least the cylindrical portion 13c facing the inner peripheral surface of the hole of the subject is formed to be transparent. In the present invention, the term “transparent” may be transparent to light having a specific wavelength that sensitizes the image sensor 23, and may not necessarily be transparent to visible light.

レンズホルダ19は、樹脂材などで形成されており、本体部11に内嵌する円筒状の被駆動部33と、被駆動部33よりも小径に成形されて透光性カバー13の円筒部13c内に進入可能な円筒状の支持部15と、を有している。   The lens holder 19 is formed of a resin material or the like, and has a cylindrical driven portion 33 that fits inside the main body 11 and a cylindrical portion 13 c of the translucent cover 13 that has a smaller diameter than the driven portion 33. And a cylindrical support portion 15 capable of entering the inside.

レンズホルダ19の被駆動部33の外周面には、本体部11の内周面に形成されたネジ溝11dに螺合する雄ネジ33bが形成されている。また、被駆動部33の内周面には、内歯歯車33aが形成されている。この内歯歯車33aの歯は、被駆動部33の中心軸と平行に延び、周方向に等間隔に形成されている。   On the outer peripheral surface of the driven portion 33 of the lens holder 19, a male screw 33 b that is screwed into a screw groove 11 d formed on the inner peripheral surface of the main body portion 11 is formed. An internal gear 33 a is formed on the inner peripheral surface of the driven portion 33. The teeth of the internal gear 33a extend in parallel with the central axis of the driven portion 33 and are formed at equal intervals in the circumferential direction.

また、レンズホルダ19の支持部15は、その外径が透光性カバー13の円筒部13cの内径よりも若干小径に成形され、外殻の中心軸に沿って円筒部13c内でガタツキなくスムースに移動できるようになっている。   Further, the outer diameter of the support portion 15 of the lens holder 19 is formed to be slightly smaller than the inner diameter of the cylindrical portion 13c of the light-transmitting cover 13, and smooth in the cylindrical portion 13c along the central axis of the outer shell. Can be moved to.

支持部15の先端部には、ミラー16が収納されている。このミラー16は、略円柱状に成形されており、その下端部は、中心軸に斜め45度で交差する面で切断した形状となっている。その傾斜した切断面は、反射膜が製膜されるなどして対物用反射面16bとされている。   A mirror 16 is accommodated at the tip of the support portion 15. The mirror 16 is formed in a substantially cylindrical shape, and the lower end portion thereof is cut by a plane that intersects the central axis at an angle of 45 degrees. The inclined cut surface is formed as a reflection surface for objective 16b by forming a reflection film.

そして、支持部15においてミラー16の対物用反射面16bを径方向に臨む部位には撮像孔が形成されており、この撮像孔に対物レンズ17が取り付けられている。被写体光は、透光性カバー13の円筒部13cを通して対物レンズ17により集光され、平行光束となってミラー16に向けて進行する。そして、被写体光は、ミラー16の対物用反射面16bで反射され、平行光束のまま、外殻の中心軸に一致した支持部15の中心軸上を進行するようになっている。   An imaging hole is formed in a portion of the support portion 15 facing the objective reflecting surface 16b of the mirror 16 in the radial direction, and an objective lens 17 is attached to the imaging hole. The subject light is collected by the objective lens 17 through the cylindrical portion 13 c of the translucent cover 13 and travels toward the mirror 16 as a parallel light flux. The subject light is reflected by the objective reflecting surface 16b of the mirror 16 and travels on the central axis of the support portion 15 that coincides with the central axis of the outer shell as a parallel light beam.

本体部11内において、レンズホルダ19の支持部15の中心軸の延長線上にあたる位置には、撮像ユニット37が配置されている。撮像ユニット37は、図示しない固定部材を用いて本体部11に固定されている。図示する例では、撮像ユニット37は3枚の基板41,42,43を備えている。   In the main body 11, an imaging unit 37 is disposed at a position corresponding to an extension line of the central axis of the support portion 15 of the lens holder 19. The imaging unit 37 is fixed to the main body 11 using a fixing member (not shown). In the illustrated example, the imaging unit 37 includes three substrates 41, 42, and 43.

レンズホルダ19に最も接近して配置された基板43には、固体撮像素子23が設けられている。撮像素子23としては、CCD型イメージセンサやCMOS型イメージセンサなどを用いることができる。基板43の下(本体部11の底部11a側)に配置された基板42には、メモリ83が設けられている。このメモリ83は、撮像素子23から読み出された撮像信号から生成される画像データなどを格納する。そして、基板42の下に配置された基板41には、制御ユニット45が設けられている。この制御ユニット45は、例えば撮像素子23からの撮像信号の読み出し、読み出された撮像信号からの画像データの生成、等を行う。   A solid-state imaging device 23 is provided on the substrate 43 that is disposed closest to the lens holder 19. As the image sensor 23, a CCD image sensor, a CMOS image sensor, or the like can be used. A memory 83 is provided on the substrate 42 disposed below the substrate 43 (on the bottom 11a side of the main body 11). The memory 83 stores image data generated from an image pickup signal read from the image pickup device 23 and the like. A control unit 45 is provided on the substrate 41 disposed under the substrate 42. For example, the control unit 45 reads an image signal from the image sensor 23, generates image data from the read image signal, and the like.

撮像素子23は、基板43上でレンズホルダ19の支持部15の中心軸の延長線上にあたる位置に設けられている。そして、支持部15の中心軸の延長線上で撮像素子23の上方にあたる位置には集光レンズ51が配置されている。集光レンズ51は、撮像素子23を包囲するように基板43上に設置された集光レンズホルダ49に保持されている。この集光レンズ51は、支持部15の中心軸上を平行光束となって進行する被写体光を撮像素子23の受光面に結像させる。このように、対物レンズ17、ミラー16の対物用反射面16b、および集光レンズ51により対物光学系が構成されている。   The image sensor 23 is provided on the substrate 43 at a position corresponding to an extension of the central axis of the support portion 15 of the lens holder 19. A condensing lens 51 is disposed at a position above the image sensor 23 on the extended line of the central axis of the support portion 15. The condenser lens 51 is held by a condenser lens holder 49 installed on the substrate 43 so as to surround the imaging device 23. The condensing lens 51 forms an image of subject light traveling as a parallel light beam on the central axis of the support portion 15 on the light receiving surface of the image sensor 23. As described above, the objective lens 17, the objective reflecting surface 16 b of the mirror 16, and the condenser lens 51 constitute an objective optical system.

内視鏡1は、被写体を照明するための照明光を発する光源として、発光ダイオード(LED)55を備えている。このLED55は、固体撮像素子23とは外殻の軸方向に離間し、撮像素子23との間にレンズホルダ19を介在させるように、透光性カバー13の先端部13a内に収納されている。この先端部13a内には、さらに、LED55に電力を供給する電池56、およびLED55の照明光を集光する照明レンズ57が収納されており、これらLED55、電池56、照明レンズ57は保持部材58を用いて透光性カバー13の先端部13aに固定されている。   The endoscope 1 includes a light emitting diode (LED) 55 as a light source that emits illumination light for illuminating a subject. The LED 55 is housed in the distal end portion 13 a of the translucent cover 13 so as to be separated from the solid-state image sensor 23 in the axial direction of the outer shell and to interpose the lens holder 19 between the LED 55 and the image sensor 23. . The tip portion 13a further accommodates a battery 56 that supplies power to the LED 55 and an illumination lens 57 that collects illumination light from the LED 55. The LED 55, the battery 56, and the illumination lens 57 are each provided with a holding member 58. It is being fixed to the front-end | tip part 13a of the translucent cover 13 using.

レンズホルダ19の支持部15の先端には、その先端部に収容したミラー16の上端部を露呈させる通孔15aが形成されている。ミラー16の上端部は、中心軸に斜めに交差する面で切断した形状となっており、その傾斜した切断面は、反射膜が製膜されるなどして照明用反射面16aとされている。LED55の照明光は、照明レンズ57を透過し、支持部15の中心軸の延長線上を進行し、通孔15aを通して露呈したミラー16の照明用反射面16aに入射する。   At the tip of the support portion 15 of the lens holder 19, a through hole 15 a that exposes the upper end portion of the mirror 16 accommodated in the tip portion is formed. The upper end portion of the mirror 16 has a shape cut by a plane obliquely intersecting the central axis, and the inclined cut surface is used as a reflection surface 16a for illumination by forming a reflection film. . The illumination light of the LED 55 passes through the illumination lens 57, travels on the extension line of the central axis of the support portion 15, and enters the illumination reflecting surface 16a of the mirror 16 exposed through the through hole 15a.

ミラー16の照明用反射面16aは、対物用反射面16bとの間にあって中心軸に直交する仮想的な面に関して対物用反射面16bと略対称となるように傾斜している。そして、レンズホルダ19の支持部15において、対物レンズ17の上方で、ミラー16の照明用反射面16aを径方向に臨む部位には照射口15bが形成されている。照明用反射面16aに入射した照明光は、照明用反射面16aにおいて照射口15bに向けて反射され、そして、照射口15bから透光性カバー13の円筒部13cを通して被写体に照射される。   The reflecting surface 16a for illumination of the mirror 16 is inclined so as to be substantially symmetrical with the reflecting surface 16b for objectives with respect to a virtual surface that is between the reflecting surface 16b for objectives and orthogonal to the central axis. In the support portion 15 of the lens holder 19, an irradiation port 15 b is formed above the objective lens 17 at a portion facing the illumination reflecting surface 16 a of the mirror 16 in the radial direction. The illumination light incident on the illumination reflecting surface 16a is reflected toward the irradiation port 15b on the illumination reflecting surface 16a, and is irradiated on the subject through the cylindrical portion 13c of the translucent cover 13 from the irradiation port 15b.

照明用反射面16aの傾斜角は、照射口15bから照射される照明光の光軸が対物レンズ17のレンズ光軸と平行になるよう、あるいは外殻の外側に向うに従って対物レンズ17のレンズ光軸に接近するように適宜設定されている。照射口15bの開口径もまた適宜設定されている。それにより、照射口15bから被写体に照射された照明光が、対物レンズ17の視野範囲を包含する範囲を照明するようになっている。尚、照射口15bは、外殻の軸方向に対物レンズ17と隣り合う位置に配置されるのが好ましい。それによれば、極至近距離にある被写体を撮像する場合などに、対物レンズ17の視野範囲を包含する範囲を照明しやすくなる。   The inclination angle of the illumination reflecting surface 16a is determined so that the optical axis of the illumination light emitted from the irradiation port 15b is parallel to the lens optical axis of the objective lens 17 or as it goes outward of the outer shell. It is set as appropriate to approach the axis. The opening diameter of the irradiation port 15b is also set as appropriate. Thereby, the illumination light irradiated onto the subject from the irradiation port 15b illuminates a range including the visual field range of the objective lens 17. The irradiation port 15b is preferably disposed at a position adjacent to the objective lens 17 in the axial direction of the outer shell. According to this, it becomes easy to illuminate a range including the visual field range of the objective lens 17 when imaging a subject at a very close distance.

このように、照明レンズ57、ミラー16の照明用反射面16a、照射口15bにより照明光学系が構成されている。ここで、対物光学系の対物用反射面16bおよび照明光学系の照明用反射面16aはいずれもミラー16に形成されており、対物光学系と照明光学系とで光学部材が共用されている。それによれば、部品点数の削減、それによる小型化が図られる。   Thus, the illumination optical system is configured by the illumination lens 57, the illumination reflecting surface 16a of the mirror 16, and the irradiation port 15b. Here, both the objective reflection surface 16b of the objective optical system and the illumination reflection surface 16a of the illumination optical system are formed on the mirror 16, and the optical member is shared by the objective optical system and the illumination optical system. According to this, the number of parts can be reduced and the size can be reduced accordingly.

被駆動部33の外周面に形成された雄ネジ33bを本体部11の内周面に形成されたネジ溝11dに螺合させたレンズホルダ19は、本体部11の中心軸に沿って、換言すれば外殻の中心軸に沿って移動を案内されている。以下に、レンズホルダ19を外殻の中心軸に沿って移動させる駆動機構21について詳細に説明する。   The lens holder 19 in which the male screw 33 b formed on the outer peripheral surface of the driven portion 33 is screwed into the screw groove 11 d formed on the inner peripheral surface of the main body portion 11 is along the central axis of the main body portion 11. Then, the movement is guided along the central axis of the outer shell. Below, the drive mechanism 21 which moves the lens holder 19 along the central axis of an outer shell is demonstrated in detail.

本体部11内にはステッピングモータ61が固定されており、また、ステッピングモータ61のモータギア63とレンズホルダ19の被駆動部33に形成された内歯歯車33aとの間に介在して、両者にそれぞれ噛み合うアイドルギア65が設けられている。ステッピングモータ61の回転は、モータギア63、アイドルギア65を介してレンズホルダ19に伝達される。尚、レンズホルダ19を回転駆動する駆動手段としては、パルス駆動されるステッピングモータに限らず、エンコーダを有するサーボモータ等の各種モータ、あるいは他の動力源を用いることもできる。   A stepping motor 61 is fixed in the main body 11, and is interposed between a motor gear 63 of the stepping motor 61 and an internal gear 33 a formed on the driven portion 33 of the lens holder 19. An idle gear 65 that meshes with each other is provided. The rotation of the stepping motor 61 is transmitted to the lens holder 19 via the motor gear 63 and the idle gear 65. The driving means for rotationally driving the lens holder 19 is not limited to a pulsed stepping motor, and various motors such as a servo motor having an encoder, or other power sources may be used.

レンズホルダ19は、被駆動部33を本体部11に内嵌させており、よって、ステッピングモータ61の回転が伝達されたレンズホルダ19は、本体部11の中心軸を回転軸として回転する。同時に被駆動部33は、その外周面に形成された雄ネジ33bにおいて本体部11の内周面に形成されたネジ溝11dに螺合している。そのため、レンズホルダ19は、本体部11の中心軸を回転軸として回転するのに伴い、本体部11の中心軸に沿って移動(昇降)する。   The lens holder 19 has the driven portion 33 fitted in the main body portion 11, so that the lens holder 19 to which the rotation of the stepping motor 61 is transmitted rotates about the central axis of the main body portion 11 as a rotation axis. At the same time, the driven portion 33 is screwed into a thread groove 11 d formed on the inner peripheral surface of the main body portion 11 with a male screw 33 b formed on the outer peripheral surface thereof. Therefore, the lens holder 19 moves (lifts / lowers) along the central axis of the main body 11 as it rotates about the central axis of the main body 11.

例えば、レンズホルダ19が図3に示す上昇位置にある状態で、ステッピングモータ61を所定の方向に回転駆動し、モータギア63、アイドルギア65を介してレンズホルダ19を回転させる。図4にレンズホルダ19が半回転した状態を示す。図4に示すように、レンズホルダ19は、本体部11の中心軸を回転軸として回転しながら、本体部11の中心軸に沿ってΔhだけ下降する。そして、レンズホルダ19の回転に伴って対物レンズ17もまた回転され、それにより撮像視野が円周方向に移動する。レンズホルダ19は、回転しながら、本体部11の中心軸に沿って図5に示す最下降位置まで、すなわち被駆動部33の雄ネジ33bの下端が本体部11のネジ溝11dの下端に達する位置まで下降可能となっている。   For example, in a state where the lens holder 19 is in the raised position shown in FIG. 3, the stepping motor 61 is rotationally driven in a predetermined direction, and the lens holder 19 is rotated via the motor gear 63 and the idle gear 65. FIG. 4 shows a state in which the lens holder 19 is half rotated. As shown in FIG. 4, the lens holder 19 descends by Δh along the central axis of the main body 11 while rotating around the central axis of the main body 11. As the lens holder 19 is rotated, the objective lens 17 is also rotated, and thereby the imaging field of view moves in the circumferential direction. As the lens holder 19 rotates, it reaches the lowest position shown in FIG. 5 along the central axis of the main body 11, that is, the lower end of the male screw 33 b of the driven part 33 reaches the lower end of the screw groove 11 d of the main body 11. It can be lowered to the position.

図6は、撮像ユニット37の機能ブロック図である。撮像ユニット37は、LED55を駆動するLED駆動回路85と、撮像素子23を駆動する撮像素子ドライバ87と、ステッピングモータ61を駆動するモータドライバ89と、このモータドライバ89に駆動パルスを供給するパルス発生器91と、これらLED駆動回路85、撮像素子ドライバ87、およびパルス発生器91の動作を制御する制御部(CPU)81と、を制御ユニット45に備えている。また、メモリ83には、制御ユニット45の制御プログラムが格納されている。尚、メモリ83は、制御プログラムを格納するとともに、画像データを格納し、またワークメモリとしても動作している。制御部81は、撮像素子23から読み出した撮像信号に適宜画像処理を施して画像データを生成し、生成した画像データをメモリ83に格納する。かかる構成によれば、電子内視鏡1単体で被写体の画像を取得・保存することができ、取り扱い性に優れる。   FIG. 6 is a functional block diagram of the imaging unit 37. The imaging unit 37 includes an LED drive circuit 85 that drives the LED 55, an image sensor driver 87 that drives the image sensor 23, a motor driver 89 that drives the stepping motor 61, and pulse generation that supplies drive pulses to the motor driver 89. The control unit 45 includes a controller 91 and a control unit (CPU) 81 that controls the operation of the LED drive circuit 85, the image sensor driver 87, and the pulse generator 91. The memory 83 stores a control program for the control unit 45. The memory 83 stores a control program, stores image data, and also operates as a work memory. The control unit 81 appropriately performs image processing on the imaging signal read from the imaging element 23 to generate image data, and stores the generated image data in the memory 83. According to such a configuration, the image of the subject can be acquired and stored by the electronic endoscope 1 alone, and the handleability is excellent.

内視鏡1の電源スイッチ93が閉じられると、電源電池25および電池56からの電力が図示しない配線を通して内視鏡1の各部に供給され、撮像が行われる。電源スイッチ93は、例えば、本体部11の底部11aに設けられ、手操作により開閉される構成としても良い。あるいは、本体部11に磁力に応動するスイッチ端子を内蔵させ、内視鏡1の外部から、磁石を近づけたり離したりすることで、このスイッチ端子を開閉操作する構成としても良い。   When the power switch 93 of the endoscope 1 is closed, power from the power supply battery 25 and the battery 56 is supplied to each part of the endoscope 1 through wiring not shown, and imaging is performed. For example, the power switch 93 may be provided on the bottom 11a of the main body 11 and may be manually opened and closed. Alternatively, a switch terminal that responds to a magnetic force may be built in the main body 11, and the switch terminal may be opened and closed by moving the magnet closer to or away from the outside of the endoscope 1.

次に、内視鏡1の動作について説明する。
電源スイッチ93が投入され、電源電池25および電池56から内視鏡1の各部に電力が供給される。そして、LED55の照明光が、照射口15bから透光性カバー13の円筒部13cを通して側方に照射され、被写体が照明される。被写体からの反射光は、透光性カバー13の円筒部13cおよび対物レンズ17を通して内視鏡1内に取り込まれ、集光レンズ51によって撮像素子23の受光面上に結像される。光電変換により撮像素子23に蓄積された電荷は、制御ユニット45の制御部81により撮像信号として読み出される。制御部81は、読み出した撮像信号に適宜画像処理を施して画像データを生成し、生成した画像データをメモリ83に格納する。
Next, the operation of the endoscope 1 will be described.
The power switch 93 is turned on, and power is supplied from the power supply battery 25 and the battery 56 to each part of the endoscope 1. Then, the illumination light of the LED 55 is irradiated laterally from the irradiation port 15b through the cylindrical portion 13c of the translucent cover 13, and the subject is illuminated. Reflected light from the subject is taken into the endoscope 1 through the cylindrical portion 13 c of the translucent cover 13 and the objective lens 17, and is imaged on the light receiving surface of the image sensor 23 by the condenser lens 51. The charge accumulated in the image sensor 23 by the photoelectric conversion is read out as an image signal by the control unit 81 of the control unit 45. The control unit 81 appropriately performs image processing on the read imaging signal to generate image data, and stores the generated image data in the memory 83.

図7は、制御ユニット45の制御プログラムの処理手順を示すフローチャートである。電源スイッチ93が投入されると、先ず、ステッピングモータ61が回転駆動され、レンズホルダ19が、内視鏡1の外殻の中心軸に沿って進み、原点位置にセットされる(ステップS1)。尚、原点位置とは、例えば図3に示す位置であって、対物レンズ17が内視鏡1の先端側となる位置として説明するが、これに限らず、対物レンズ17が反対の基端側となる位置(図5に示す位置)であってもよい。   FIG. 7 is a flowchart showing the processing procedure of the control program of the control unit 45. When the power switch 93 is turned on, first, the stepping motor 61 is driven to rotate, and the lens holder 19 advances along the central axis of the outer shell of the endoscope 1 and is set to the origin position (step S1). The origin position is, for example, the position shown in FIG. 3 and will be described as a position where the objective lens 17 is the distal end side of the endoscope 1. However, the present invention is not limited to this, and the objective lens 17 is the opposite proximal end side. (Position shown in FIG. 5).

レンズホルダ19が原点位置にセットされた後、撮像処理を行う(ステップS2)。撮像処理とは、LED55を駆動して照明光を照射し、被写体光を対物レンズ17から内視鏡1内に取り込んで撮像素子23の受光面に結像させ、そして、撮像素子23から読み出した撮像信号をもとに画像データを生成してメモリ83に格納する処理を含む。   After the lens holder 19 is set at the origin position, an imaging process is performed (step S2). In the imaging process, the LED 55 is driven to irradiate illumination light, the subject light is taken into the endoscope 1 from the objective lens 17 to form an image on the light receiving surface of the imaging element 23, and read out from the imaging element 23. This includes processing for generating image data based on the imaging signal and storing it in the memory 83.

次に、指定したパルス数だけステッピングモータ61を駆動し(ステップS3)、レンズホルダ19を所定距離だけ下降させる。レンズホルダ19が最下降位置に達するまでは(ステップS4)、その移動先で撮像処理(ステップS2)を行う。レンズホルダ19が最下降位置に到達したらレンズホルダ19の下降および撮像処理を終了する(ステップS4)。   Next, the stepping motor 61 is driven by the designated number of pulses (step S3), and the lens holder 19 is lowered by a predetermined distance. Until the lens holder 19 reaches the lowest position (step S4), the imaging process (step S2) is performed at the moving destination. When the lens holder 19 reaches the lowest position, the lowering of the lens holder 19 and the imaging process are finished (step S4).

図8は、上記ステップS2〜S4を繰り返し実行するときの撮像視野の移動を例示する図である。原点位置で行う初回の撮像処理では、「No.001」の視野で撮像が行われ、撮像素子23から読み出された撮像信号から「No.001」の視野の画像データが生成される。   FIG. 8 is a diagram illustrating movement of the imaging field when the above steps S2 to S4 are repeatedly executed. In the first imaging process performed at the origin position, imaging is performed in the field of view of “No. 001”, and image data of the field of view of “No. 001” is generated from the imaging signal read from the image sensor 23.

この視野「No.001」での撮像処理が済んだ後、ステップS3で指定パルス数でのステッピングモータ61の駆動が行われ、レンズホルダ19が下降し、且つ回転する。それに伴い、レンズホルダ19に保持された対物レンズ17が移動され、視野は、図8の「No.002」に移動する。その際、レンズホルダ19に設けられた照射口15bもまた対物レンズ17と同様に移動され、移動する視野に追従し、「No.002」の視野を照明する。そして、この視野で撮像が行われ、撮像素子23から読み出された撮像信号から「No.002」の視野の画像データが生成されることになる。   After the imaging process in the field of view “No. 001” is completed, the stepping motor 61 is driven with the specified number of pulses in step S3, and the lens holder 19 is lowered and rotated. Accordingly, the objective lens 17 held by the lens holder 19 is moved, and the field of view moves to “No. 002” in FIG. At this time, the irradiation port 15 b provided in the lens holder 19 is also moved in the same manner as the objective lens 17, and follows the moving field of view to illuminate the field of view of “No. 002”. Then, imaging is performed in this field of view, and image data of the field of view of “No. 002” is generated from the imaging signal read from the image sensor 23.

ここで、レンズホルダ19は、外殻の軸方向に離間したLED55と固体撮像素子23との間で外殻の軸に沿って移動されていることから、LED55から固体撮像素子23に至る光路長は、レンズホルダ19の移動によらず略一定となる。例えば、レンズホルダ19が図3に示す原点位置にあるときに、照明光学系(LED55→照明レンズ57→ミラー16の照明用反射面16a→照射口15b)の光路長に比べ対物光学系(対物レンズ17→ミラー16の対物用反射面16b→集光レンズ51→固体撮像素子23)の光路長が長くなっている。これに対し、レンズホルダ19が図5に示す最下降位置にあるときは、照明光学系の光路長が伸び、その分だけ対物光学系の光路長が短くなっている。そこで、レンズホルダ19が原点位置にあるときのLED55から固体撮像素子23に至る光路長L1と、最下降位置にあるときのLED55から固体撮像素子23に至る光路長L2とは、ほぼ等しくなる。そのため、LED55から固体撮像素子23に至る間に拡散等で減衰する光量もまたほぼ等しくなり、固体撮像素子23に入射する光量は略一定に保たれる。   Here, since the lens holder 19 is moved along the axis of the outer shell between the LED 55 and the solid-state imaging device 23 that are spaced apart in the axial direction of the outer shell, the optical path length from the LED 55 to the solid-state imaging device 23 is increased. Is substantially constant regardless of the movement of the lens holder 19. For example, when the lens holder 19 is at the origin position shown in FIG. 3, the objective optical system (objective) is compared with the optical path length of the illumination optical system (LED 55 → illumination lens 57 → illumination reflecting surface 16a → irradiation port 15b). The optical path length of the lens 17 → the objective reflecting surface 16b of the mirror 16 → the condensing lens 51 → the solid-state imaging device 23) is increased. On the other hand, when the lens holder 19 is at the lowest position shown in FIG. 5, the optical path length of the illumination optical system is extended, and the optical path length of the objective optical system is shortened accordingly. Therefore, the optical path length L1 from the LED 55 to the solid-state image sensor 23 when the lens holder 19 is at the origin position is substantially equal to the optical path length L2 from the LED 55 to the solid-state image sensor 23 when it is at the lowest position. For this reason, the amount of light attenuated by diffusion or the like from the LED 55 to the solid-state image sensor 23 is also substantially equal, and the amount of light incident on the solid-state image sensor 23 is kept substantially constant.

以後、視野を「No.003」→「No.004」→「No.005」・・・と移動させ、撮像処理を繰り返す。レンズホルダ19が原点位置から一周したときの撮像視野は図8の「No.011」となり、二周したときの撮像視野は図8の「No.021」となる。本実施形態では、メモリ83に格納された複数の画像データを図8に示す視野の移動例同様に配列して画像マップを作成している(ステップS5)。   Thereafter, the field of view is moved in the order of “No. 003” → “No. 004” → “No. 005”. The imaging field of view when the lens holder 19 makes one round from the origin position is “No. 011” in FIG. 8, and the imaging field of view when the lens holder 19 makes two rounds is “No. 021” in FIG. In the present embodiment, an image map is created by arranging a plurality of image data stored in the memory 83 in the same manner as in the visual field movement example shown in FIG. 8 (step S5).

尚、例えばステップS3においてステッピングモータ61に供給されるパルス数を適宜調節し、あるいは本体部11のネジ溝11dおよび被駆動部33の雄ネジ33bのネジピッチを適宜調節するなどして、円周方向に隣接する撮像視野同士の左右の端部が接し、あるいは若干重なる様に、また、軸方向に隣接する撮像視野同士の上下の端部が接し、あるいは若干重なる様にしてもよい。それによれば、軸方向および円周方向に被写体をもれなく撮影でき、隙間のない画像マップを得ることができる。   For example, in step S3, the number of pulses supplied to the stepping motor 61 is appropriately adjusted, or the screw pitch of the screw groove 11d of the main body 11 and the male screw 33b of the driven portion 33 is appropriately adjusted. The left and right ends of the imaging fields adjacent to each other may be in contact with each other or may be slightly overlapped, and the upper and lower ends of the imaging fields of view adjacent in the axial direction may be in contact with each other or may be slightly overlapped. According to this, it is possible to capture the subject in the axial direction and the circumferential direction without fail, and an image map without a gap can be obtained.

上記の画像マップが作成された後は、この画像マップをメモリ83から外部に読み出すことになる。この読み出しは、無線を用いて行っても良く、また、転送用のケーブルを図1に示す管29内に挿通して撮像ユニット37に接続し、このケーブルを用いて読み出しても良い。あるいは、メモリ83を内視鏡1から取り出し可能に設けておき、取り出したメモリ83を別置のパーソナルコンピュータで読むようにしても良い。   After the image map is created, the image map is read out from the memory 83 to the outside. This reading may be performed by radio. Alternatively, a transfer cable may be inserted into the tube 29 shown in FIG. 1 and connected to the imaging unit 37, and read using this cable. Alternatively, the memory 83 may be provided so as to be removable from the endoscope 1, and the extracted memory 83 may be read by a separate personal computer.

また、本実施形態の内視鏡1は、画像データを外部モニタに送り、外部モニタで画像をオンラインで観察できるようにし、更に、外部から操作指示を入力する構成にもできる。その場合には、制御部81は画像処理を行うことなく、撮像素子23から取得した撮像信号をそのまま外部のビデオプロセッサに送り、ビデオプロセッサが画像処理した被写体画像を外部モニタに表示する。外部のビデオプロセッサや外部モニタと制御部81との間の通信は、有線でも無線でも良い。有線で通信を行う場合には、配線中に電源線を入れることで、外部電源を利用することも可能となる。   In addition, the endoscope 1 of the present embodiment can be configured to send image data to an external monitor so that the image can be observed online on the external monitor, and further, an operation instruction can be input from the outside. In that case, the control unit 81 sends the image pickup signal acquired from the image pickup device 23 as it is to the external video processor without performing image processing, and displays the subject image image-processed by the video processor on the external monitor. Communication between the external video processor or external monitor and the control unit 81 may be wired or wireless. In the case of performing wired communication, an external power source can be used by inserting a power line in the wiring.

また、他の制御プログラム例として、図7のフローチャートに示す制御手順の他に、外部からの操作指示に従って、例えば対物レンズ17による視野範囲を、任意の位置に移動させる制御プログラムを用いてもよい。この場合には、撮像目的に応じて所望の部位を選択的に撮像することができ、注目したい部位をより詳細に観察することが可能となる。   As another example of the control program, in addition to the control procedure shown in the flowchart of FIG. 7, for example, a control program for moving the visual field range by the objective lens 17 to an arbitrary position in accordance with an operation instruction from the outside may be used. . In this case, a desired part can be selectively imaged according to the purpose of imaging, and the part to be noticed can be observed in more detail.

以上、説明したように、本実施形態の内視鏡1は、孔に挿入された後に、レンズホルダ19に保持された対物レンズ17が駆動機構21によりレンズホルダ19とともに軸方向に移動され、それに伴って視野が軸方向に移動する。そのため、操作に熟練を要することなく孔の内周面を広範囲にわたって撮像することができる。   As described above, in the endoscope 1 of the present embodiment, after being inserted into the hole, the objective lens 17 held by the lens holder 19 is moved in the axial direction together with the lens holder 19 by the drive mechanism 21, Accordingly, the visual field moves in the axial direction. Therefore, the inner peripheral surface of the hole can be imaged over a wide range without requiring skill in operation.

そこで、例えば子宮頸部の検診に用いる場合に、被検者自ら内視鏡1を装着して検診を受けることができる。それにより、医師に体を見られることの抵抗感を払拭して、検診の普及に寄与することができる。   Therefore, for example, when used for cervical examination, the subject can wear the endoscope 1 and undergo examination. Thereby, it is possible to dispel the sense of resistance that the doctor can see the body and contribute to the spread of the examination.

そして、照明光学系の照射口15bをレンズホルダ19に設けることにより、視野の移動に追従して視野範囲を照明することができる。さらに、レンズホルダ19は、外殻の軸方向に離間したLED55と固体撮像素子23との間で外殻の軸に沿って移動され、LED55から固体撮像素子23に至る光路長は、レンズホルダ19の移動、即ち視野の移動によらず略一定となる。それにより、固体撮像素子23に入射する光量を略一定に保ち、撮像された画像の明るさを均一にすることができる。   By providing the lens holder 19 with the irradiation port 15b of the illumination optical system, the visual field range can be illuminated following the movement of the visual field. Further, the lens holder 19 is moved along the axis of the outer shell between the LED 55 and the solid-state imaging device 23 which are spaced apart in the axial direction of the outer shell, and the optical path length from the LED 55 to the solid-state imaging device 23 is the lens holder 19. , That is, substantially constant regardless of the movement of the visual field. Thereby, the amount of light incident on the solid-state image sensor 23 can be kept substantially constant, and the brightness of the captured image can be made uniform.

さらに、本実施形態の内視鏡1は、駆動機構21により対物レンズ17が円周方向にも移動され、それに伴って視野が軸方向および円周方向に移動する。それにより、視野が全周に満たない場合にも、内視鏡1を回転操作することなく、全方位を撮像することができ、孔の内周面をより広範囲にわたって撮像することができる。   Furthermore, in the endoscope 1 of the present embodiment, the objective lens 17 is also moved in the circumferential direction by the drive mechanism 21, and accordingly, the visual field is moved in the axial direction and the circumferential direction. Thereby, even when the visual field is less than the entire circumference, it is possible to image all directions without rotating the endoscope 1, and it is possible to image the inner peripheral surface of the hole over a wider range.

次に、上述した実施形態の内視鏡1の好適な使用例について説明する。   Next, a preferred use example of the endoscope 1 according to the above-described embodiment will be described.

(i)子宮内視鏡としての使用例:
近年、女性が罹患する子宮頸ガンの若年齢化が進んでいるが、子宮頸ガンは発見が早ければ部分摘出で大事に至らないため、早期発見が重要である。しかし、女性の場合、自分の体を見られることに抵抗があり、検診人口が増えないという傾向がある。
(I) Example of use as a uterine endoscope:
In recent years, cervical cancer affecting women is becoming younger, but early detection is important because cervical cancer is not important by partial extraction if it is detected early. However, women tend to resist seeing their bodies and the screening population does not increase.

上述した各実施形態の内視鏡は、その寸法形状を適切な大きさに設計しておけば、子宮頸ガンの検診に有効である。各実施形態の内視鏡を女性の膣腔内に挿入し、一連の撮像視野が子宮頸部に達するように先端部から内視鏡を子宮頸部にまで挿入することで、子宮頸部の内周面の様子をもれなく撮像することが可能となる。   The endoscope of each embodiment described above is effective for screening for cervical cancer if the size and shape are designed to an appropriate size. By inserting the endoscope of each embodiment into the female vaginal cavity and inserting the endoscope from the tip to the cervix so that a series of imaging fields reach the cervix, It is possible to capture the entire inner peripheral surface.

例えば、診察室で内視鏡を患者自身の手によって子宮頸部にまで挿入してもらい、医師は別室で挿入位置を指示したり撮像画像をオンラインでモニタ観察するようにすれば、患者の心理的負担が軽減され、もって検診人口を増やすことが可能となる。   For example, if an endoscope is inserted into the cervix by the patient's own hand in the examination room and the doctor instructs the insertion position in another room or monitors the captured image online, the patient's psychology This reduces the burden on the patient and makes it possible to increase the screening population.

また、上述した内視鏡は、電源スイッチ93を閉じれば、対物レンズを保持するレンズホルダが自動的に原点位置に戻り撮像処理が自動的に行われるため、この内視鏡を患者に貸し出し、患者自身が自宅で自身の子宮頸部の画像を撮像することが可能となる。医者は、内視鏡を回収し、メモリ83内の撮像画像データを調べることで、診断が可能となる。   In addition, when the above-described endoscope is closed, when the power switch 93 is closed, the lens holder that holds the objective lens is automatically returned to the origin position, and the imaging process is automatically performed. The patient himself / herself can take an image of his / her cervix at home. The doctor can make a diagnosis by collecting the endoscope and examining the captured image data in the memory 83.

(ii)大腸用,直腸用の内視鏡としての使用例:
大腸や直腸の検診を行う場合、従来は、先端部に撮像素子が搭載された内視鏡で観察するため、患部を斜め上方向から観察することになる。しかし、上述した各実施形態の内視鏡を患部位置まで挿入し、撮像を行えば、患部を垂直上方位置から観察することが可能となり、より詳細に観察ができ、精度の高い診断が可能となる。
(Ii) Examples of use as colonos and rectal endoscopes:
When examining the large intestine or the rectum, conventionally, since the observation is performed with an endoscope having an image sensor mounted on the distal end, the affected area is observed obliquely from above. However, if the endoscope of each embodiment described above is inserted to the affected part position and imaged, it becomes possible to observe the affected part from the vertically upper position, and it is possible to observe in more detail and to make a highly accurate diagnosis. Become.

(iii)工業用内視鏡としての使用例:
例えば、細い配管内の微細なキズを観察するような工業用の内視鏡として上述した各実施形態の内視鏡を用いることができる。観察対象となる孔や隙間の開口の大きさや挿入する深さに応じた寸法形状の内視鏡を用意する。上記したように、キズ等に対して孔の内周面に対して垂直上方から観察できるため、より詳細な観察が可能となる。また、一度挿入すれば、広い範囲(レンズホルダ19の軸方向の移動可能長さにおける全周囲の範囲)の観察が可能となり、小さなキズなどの見逃し率も低下する。
(Iii) Example of use as an industrial endoscope:
For example, the endoscope of each embodiment described above can be used as an industrial endoscope that observes fine scratches in a thin pipe. An endoscope having a dimension and shape corresponding to the size of the hole to be observed and the opening of the gap and the depth of insertion is prepared. As described above, since it is possible to observe scratches and the like from the vertically upper side with respect to the inner peripheral surface of the hole, more detailed observation is possible. In addition, once inserted, it is possible to observe a wide range (a whole range in the axially movable length of the lens holder 19), and a missing rate of small scratches is also reduced.

本発明に係る内視鏡は、狭い孔内の内壁面に対しても、広い範囲にわたって詳細に撮像することが可能となる。また、患部や傷などに対して垂直上方から観察することが可能となる。そのため、より精度の高い診断を行うことができ、医療用内視鏡、工業用内視鏡として有用である。   The endoscope according to the present invention can capture images in detail over a wide range even on an inner wall surface in a narrow hole. In addition, it is possible to observe the affected part, the wound, and the like from vertically above. Therefore, diagnosis with higher accuracy can be performed, and it is useful as a medical endoscope and an industrial endoscope.

本発明に係る電子内視鏡の一実施形態の外観斜視図である。1 is an external perspective view of an embodiment of an electronic endoscope according to the present invention. 図1の内視鏡の分解斜視図である。It is a disassembled perspective view of the endoscope of FIG. 図1の内視鏡の縦断面図である。It is a longitudinal cross-sectional view of the endoscope of FIG. 図1の内視鏡の支持体が図3に示す状態から半回転した状態を示す縦断面図であるFIG. 4 is a longitudinal sectional view showing a state in which the support body of the endoscope of FIG. 図1の内視鏡の支持体が最下降位置まで下降した状態を示す縦断面図である。It is a longitudinal cross-sectional view which shows the state which the support body of the endoscope of FIG. 1 fell to the lowest position. 図1の内視鏡の機能ブロック図である。It is a functional block diagram of the endoscope of FIG. 図1の内視鏡の制御手段が実行する制御プログラムの処理手順を示すフローチャートである。It is a flowchart which shows the process sequence of the control program which the control means of the endoscope of FIG. 1 performs. 図1の内視鏡の撮像視野の移動の様子を示す模式図である。It is a schematic diagram which shows the mode of a movement of the imaging visual field of the endoscope of FIG.

符号の説明Explanation of symbols

1 内視鏡
11 本体部(外殻)
11d ネジ溝
13 透光性カバー(外殻)
13c 円筒部(窓部)
15 支持部
15b 照射口
16 ミラー(光学部材)
16a 照明用反射面(第1反射面)
16b 対物用反射面(第2反射面)
17 対物レンズ
19 レンズホルダ(支持体)
21 駆動機構
23 固体撮像素子
25 電源電池
33 被駆動部
45 制御ユニット(制御手段)
51 集光レンズ
55 LED(光源)
56 電池
57 照明レンズ
61 ステッピングモータ(駆動手段)
83 メモリ
1 Endoscope 11 Body (outer shell)
11d Thread groove 13 Translucent cover (outer shell)
13c Cylindrical part (window part)
15 Supporting part 15b Irradiation port 16 Mirror (optical member)
16a Reflective surface for illumination (first reflective surface)
16b Objective reflecting surface (second reflecting surface)
17 Objective lens 19 Lens holder (support)
DESCRIPTION OF SYMBOLS 21 Drive mechanism 23 Solid-state image sensor 25 Power supply battery 33 Driven part 45 Control unit (control means)
51 Condenser lens 55 LED (light source)
56 battery 57 illumination lens 61 stepping motor (drive means)
83 memory

Claims (6)

筒状に形成され、その周壁に軸方向に延びる透明な窓部が設けられた外殻と、
前記外殻の内部に設けられた光源および固体撮像素子と、
前記窓部を通して前記光源の照明光を被写体に照射する照明光学系と、
前記窓部を通して被写体光を集光する対物レンズを含み、前記固体撮像素子に結像する対物光学系と、
前記対物光学系の少なくとも前記対物レンズを保持した支持体と、
前記支持体を前記外殻の軸に沿って移動させる駆動機構と、
を備え、
前記光源が、前記固体撮像素子とは前記外殻の軸方向に離間して配置されており、
前記支持体が、前記光源と前記固体撮像素子との間で前記外殻の軸に沿って移動され、
前記照明光学系の照射口が、前記支持体に設けられており、
前記照明光学系が、前記照明光を前記照射口に向けて反射する第1反射面を含み、
前記対物光学系が、前記被写体光を前記固体撮像素子に向けて反射する第2反射面を含んでおり、
前記光源および前記固体撮像素子が、同一の軸線上に配置され、
前記第1反射面および前記第2反射面が、前記軸線上に配置された単一の光学部材に形成されていることを特徴とする内視鏡。
An outer shell formed in a cylindrical shape and provided with a transparent window portion extending in the axial direction on the peripheral wall;
A light source and a solid-state imaging device provided inside the outer shell,
An illumination optical system that irradiates a subject with illumination light from the light source through the window;
An objective lens that focuses the subject light through the window, and forms an image on the solid-state imaging device; and
A support holding at least the objective lens of the objective optical system;
A drive mechanism for moving the support along the axis of the outer shell;
With
The light source is disposed apart from the solid-state image sensor in the axial direction of the outer shell;
The support is moved along the axis of the outer shell between the light source and the solid-state imaging device;
An irradiation port of the illumination optical system is provided in the support ,
The illumination optical system includes a first reflecting surface that reflects the illumination light toward the irradiation port,
The objective optical system includes a second reflecting surface that reflects the subject light toward the solid-state imaging device;
The light source and the solid-state imaging device are disposed on the same axis,
The endoscope, wherein the first reflecting surface and the second reflecting surface are formed on a single optical member disposed on the axis .
前記照射口が、前記外殻の軸方向に前記対物レンズと隣り合う位置に設けられていることを特徴とする請求項1に記載の内視鏡。   The endoscope according to claim 1, wherein the irradiation port is provided at a position adjacent to the objective lens in an axial direction of the outer shell. 前記窓部は、前記外殻の周壁に全周にわたって設けられており、
前記駆動機構が、前記支持体を前記外殻の軸を回転軸として回転させながら該外殻の軸に沿って移動させることを特徴とする請求項1又は請求項2に記載の内視鏡。
The window is provided over the entire circumference of the peripheral wall of the outer shell,
It said drive mechanism, endoscope according to claim 1 or claim 2, characterized in that for moving the support member along the axis of the rotated while outer shell the axis of the outer shell as a rotation axis.
前記外殻が円筒状に成形され、その周壁の内周面にネジ溝が形成されており、
前記駆動機構が、前記外殻の軸を回転軸として前記支持体を回転駆動する駆動手段を備え、
前記支持体が、前記外殻の前記ネジ溝に係合していることを特徴とする請求項3に記載の内視鏡。
The outer shell is formed into a cylindrical shape, and a thread groove is formed on the inner peripheral surface of the peripheral wall,
The drive mechanism includes drive means for driving the support to rotate about the axis of the outer shell as a rotation axis;
The endoscope according to claim 3 , wherein the support is engaged with the screw groove of the outer shell.
前記固体撮像素子から撮像信号を読み出して画像データを生成する制御手段と、該画像データを格納するメモリと、を前記外殻内にさらに備えたことを特徴とする請求項1〜請求項4のいずれか1項に記載の内視鏡。 And a control means for generating image data by reading an image signal from the solid-state imaging device of claim 1 to claim 4, characterized in that a memory for storing the image data, the further comprising the outer inner shell The endoscope according to any one of the above. 前記駆動機構が、電力により動作し、
前記光源及び前記固体撮像素子並びに前記駆動機構に電力を供給する電池を、前記外殻内にさらに備えたことを特徴とする請求項1〜請求項5のいずれか1項に記載の内視鏡。
The drive mechanism is operated by electric power;
The endoscope according to any one of claims 1 to 5 , further comprising a battery for supplying power to the light source, the solid-state imaging device, and the driving mechanism in the outer shell. .
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