JP5276907B2 - Endoscope - Google Patents

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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide an endoscope for acquiring the image of the inner peripheral surface of a hole in a wide range without the need of skill in an operation. <P>SOLUTION: The endoscope 1 includes: an outer shell provided with a cylindrical body part 11 and a translucent cover 13 and provided with a transparent window part 13c extending in an axial direction on the peripheral wall; a solid-state imaging element 23 provided inside the outer shell; an objective optical system which includes an objective lens 17 for converging object light through the window part 13c, and forms an image on the solid-state imaging element 23; and a driving mechanism 21 for moving at least the objective lens 17 of the objective optical system along the axis of the outer shell. <P>COPYRIGHT: (C)2010,JPO&amp;INPIT

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検診に、あるいは工業分野で配管など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、検診・検査対象の孔に挿入される可撓なチューブを備え、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 for examination of the digestive tract and cervix in the medical field, or for examination of piping in the industrial field. As an endoscope for such applications, a side-view type endoscope that includes a flexible tube inserted into a hole to be examined and inspected, an objective lens is provided on the side surface of the distal end of the tube, and the field of view extends laterally. 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、広範囲に検診・検査するためには視野を移動させる必要がある。検診・検査対象の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、例えば子宮頸部などの検診では、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 an endoscope is relatively narrow, and it is necessary to move the field of view in order to perform examination and inspection over a wide area. In an endoscope in which a tube is inserted into a hole to be examined / inspected, the field of view is moved by inserting or removing the tube or torsion, 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 examination of the cervix, there is a resistance to seeing the body by a 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、蠕動運動がない検診・検査対象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, an operation for moving the visual field is not required, but it cannot be used for a screening / examination object 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の画像を広範囲に取得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 thereof is to provide an endoscope that can acquire an image of 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固体撮像素子と、
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、
前記駆動機構が、前記対物レンズを支持する支持体と、前記外殻の軸に沿って延びる送りネジと、前記送りネジを回転駆動する駆動手段と、を有し、
前記支持体が、前記送りネジのネジ溝に係合し、且つ前記送りネジを回転軸とした回転を規制されていることを特徴とする。
本発明の内視鏡は、前記支持体が筒状部を有し、
前記対物レンズが、該対物レンズの光軸を前記筒状部の中心軸に一致させて前記筒状部に取り付けられ、前記筒状部の中心軸に対する側方の観察が可能な観察視野を有する広角レンズであることを特徴とする。
本発明の内視鏡は、前記撮像素子が、前記広角レンズの光軸方向に対して側方全周方向を撮像することを特徴とする。
本発明の内視鏡は、前記広角レンズが魚眼レンズであることを特徴とする。
本発明の内視鏡は、前記支持体に収納され、集光された前記被写体光を前記外殻の中心軸と平行に反射させる対物ミラーを備えることを特徴とする。
本発明の内視鏡は、前記対物ミラーが、前記対物レンズを通して入射する光を、前記外殻の中心軸上で進行させることを特徴とする。
本発明の内視鏡は、前記対物レンズを通じて被写体に照射する照明光を射出する光源と、前記被写体光を前記固体撮像素子の受光面に結像させる集光レンズと前記対物ミラーとの間の被写体光の光路上に配置されるハーフミラーと、を備え、
前記光源が、前記照明光を発光させ該照明光を前記ハーフミラーで反射させ前記対物ミラーで反射させることで前記対物レンズを通して被写体を照明することを特徴とする。
本発明の内視鏡は、前記対物レンズを通じて被写体に照射する照明光を射出する光源を備えることを特徴とする。
本発明の内視鏡は、前記対物レンズが、前記被写体光を集光して平行光束にすることを特徴とする。
本発明の内視鏡は、前記外殻が、一方の端部が閉じられ他方の端部が開口して形成される本体部と、該本体部の他方の端部に固定される透光性カバーとで構成され、
前記透光性カバーは、一方の開口端部が前記本体部に固定され、他方の端部が前記開口端部に比べて小径に形成されていることを特徴とする。
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ることを特徴とする。
本発明の内視鏡は、前記駆動機構が、電力により動作し、
前記固体撮像素子及び前記駆動機構に電力を供給する電源電池を、前記外殻内にさらに備えることを特徴とする。 The endoscope of the present invention is formed in a cylindrical shape, and an outer shell provided with a transparent window portion extending in the axial direction on a peripheral wall thereof,
A solid-state imaging device provided inside the outer shell;
An objective lens that focuses the subject light through the window, and forms an image on the solid-state imaging device; and
A drive mechanism for moving at least the objective lens of the objective optical system along the axis of the outer shell;
With
The drive mechanism includes a support that supports the objective lens, a feed screw that extends along the axis of the outer shell, and a drive unit that rotationally drives the feed screw;
The support is engaged with a thread groove of the feed screw and is restricted from rotating about the feed screw as a rotation axis.
In the endoscope of the present invention, the support has a cylindrical portion,
The objective lens is attached to the cylindrical portion so that the optical axis of the objective lens coincides with the central axis of the cylindrical portion, and has an observation field that enables lateral observation with respect to the central axis of the cylindrical portion. It is a wide-angle lens.
The endoscope according to the present invention is characterized in that the image pickup device picks up images in a lateral circumferential direction with respect to an optical axis direction of the wide-angle lens.
The endoscope according to the present invention is characterized in that the wide-angle lens is a fish-eye lens.
The endoscope according to the present invention includes an objective mirror that is housed in the support and reflects the focused subject light in parallel with a central axis of the outer shell.
The endoscope according to the present invention is characterized in that the objective mirror causes light incident through the objective lens to travel on a central axis of the outer shell.
The endoscope according to the present invention includes a light source that emits illumination light that irradiates a subject through the objective lens, a condenser lens that forms an image of the subject light on a light receiving surface of the solid-state imaging device, and the objective mirror. A half mirror disposed on the optical path of the subject light,
The light source illuminates the subject through the objective lens by emitting the illumination light, reflecting the illumination light by the half mirror, and reflecting the illumination light by the objective mirror.
The endoscope of the present invention includes a light source that emits illumination light that irradiates a subject through the objective lens.
The endoscope according to the present invention is characterized in that the objective lens condenses the subject light into a parallel light beam.
In the endoscope of the present invention, the outer shell includes a main body portion formed by closing one end portion and opening the other end portion, and a translucency fixed to the other end portion of the main body portion. Consisting of a cover and
The translucent cover is characterized in that one open end is fixed to the main body and the other end is formed with a smaller diameter than the open end.
The endoscope according to 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.
In the endoscope of the present invention, the drive mechanism is operated by electric power,
The outer shell further includes a power supply battery that supplies power to the solid-state imaging device and the driving mechanism.

本発明の内視鏡は、孔に装着された後に、駆動機構により対物レンズが軸方向に移動され、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の画像を広範囲に取得することができる。   In the endoscope of the present invention, after being mounted in the hole, the objective lens is moved in the axial direction 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 an image of the inner peripheral surface of the hole can be acquired 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行うことができる。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 perform 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.

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。   Preferred embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings.

［第１実施形態］
図１は本発明の第１実施形態に係る内視鏡の外観斜視図、図２は図１に示す内視鏡の縦断面図、図３は図１に示す内視鏡の分解斜視図である。 [First Embodiment]
1 is an external perspective view of the endoscope according to the first embodiment of the present invention, FIG. 2 is a longitudinal sectional view of the endoscope shown in FIG. 1, and FIG. 3 is an exploded perspective view of the endoscope shown in FIG. is there.

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し、または内視鏡１を回転する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 and protected when transferring image data or an image map stored in a memory 83 to be described later to an external device. In addition, the tube 29 may be soft, but as a hard tube, when the endoscope 1 is used, the endoscope 1 is inserted into the hole of the subject, pulled out from the hole, or It is good also as a holding part for rotating the endoscope 1.

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。尚、本実施形態の内視鏡１において、外殻となる本体部１１および透光性カバー１３は、必ずしも円筒状である必要はなく、他の筒状であってもよい。   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. In the endoscope 1 of the present embodiment, the main body portion 11 and the translucent cover 13 that are outer shells are not necessarily cylindrical, and may be other cylindrical shapes.

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、狭い被検体の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. As described above, by narrowing the tip portion 13a and the cylindrical portion 13c formed in a hemispherical shape, insertion of a narrow subject into a hole can be facilitated, and the use range of the endoscope 1 can be expanded. it can.

上記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 by, for example, integral molding using a transparent resin material or the like. 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に内嵌する円盤状の鍔部３３と、鍔部３３よりも小径に成形されて透光性カバー１３の円筒部１３ｃ内に進入可能な筒状部１５と、を有している。鍔部３３は、その外径が本体部１１の内径よりも若干小径に成形され、本体部１１の中心軸、換言すれば外殻の中心軸に沿って本体部１１内をガタツキなくスムースに移動できるようになっている。また、筒状部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。   The lens holder 19 is formed of a resin material or the like. The lens holder 19 is fitted into the main body 11 and has a disk-shaped flange 33. The lens holder 19 is formed to have a smaller diameter than the flange 33 and is inserted into the cylindrical portion 13c of the translucent cover 13. And a cylindrical portion 15 that can enter. The flange 33 is formed to have an outer diameter slightly smaller than the inner diameter of the main body 11, and smoothly moves within the main body 11 along the central axis of the main body 11, in other words, along the central axis of the outer shell. It can be done. Further, the outer diameter of the cylindrical portion 15 is formed to be slightly smaller than the inner diameter of the cylindrical portion 13c of the translucent cover 13, and can be smoothly moved in the cylindrical portion 13c along the central axis of the outer shell. It is like that.

レンズホルダ１９の鍔部３３には、その外周面に係合溝３５が形成されている。本体部１１の内周面には、外殻の軸に沿って延びるリブ３１が形成されており、レンズホルダ１９は、鍔部３３の係合溝３５を本体部１１のリブ３１に係合させている。そのため、レンズホルダ１９は、外殻の中心軸に沿って移動を案内され、後述する送りネジ６７を回転軸とする回転を止められる。尚、図示の例では、２つの係合溝３５が円周方向に間隔をおいて設けられているが、その数に特に制限はない。   An engagement groove 35 is formed on the outer peripheral surface of the flange portion 33 of the lens holder 19. A rib 31 extending along the axis of the outer shell is formed on the inner peripheral surface of the main body 11, and the lens holder 19 engages the engagement groove 35 of the flange 33 with the rib 31 of the main body 11. ing. Therefore, the lens holder 19 is guided to move along the central axis of the outer shell, and can stop rotating with a feed screw 67 (described later) as the rotation axis. In the illustrated example, the two engagement grooves 35 are provided at intervals in the circumferential direction, but the number thereof is not particularly limited.

筒状部１５の先端部には、対物ミラー１６が収納されている。この対物ミラー１６は、円柱を、その中心軸に斜め４５度で交差する傾斜面で切断した形状となっており、その傾斜面は反射膜が製膜されるなどして反射面とされている。   An objective mirror 16 is accommodated at the tip of the cylindrical portion 15. The objective mirror 16 has a shape obtained by cutting a cylinder by an inclined surface that intersects the central axis at an angle of 45 degrees, and the inclined surface is formed as a reflecting surface by, for example, forming a reflecting film. .

そして、筒状部１５において対物ミラー１６の反射面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が設置されている。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、平行光束として対物ミラー１６に向けて進行する。そして、被写体光は、対物ミラー１６の反射面で反射され、平行光束のまま、外殻の中心軸と平行に筒状部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 cylindrical portion 15 that faces the reflecting surface of the objective mirror 16 in the radial direction, and an objective lens 17 is installed in 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 objective mirror 16 as a parallel light flux. The subject light is reflected by the reflecting surface of the objective mirror 16 and travels on the central axis of the cylindrical portion 15 in parallel with the central axis of the outer shell as a parallel light flux.

本体部１１内において、レンズホルダ１９の筒状部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内に固定されている。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 cylindrical portion 15 of the lens holder 19. The imaging unit 37 is fixed in 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.

図４に撮像ユニット３７を拡大して示す。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。   FIG. 4 shows the image pickup unit 37 in an enlarged manner. 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の筒状部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、筒状部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、筒状部１５の中心軸上を平行光束とし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。すなわち、対物レンズ１７、対物ミラー１６、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 cylindrical portion 15 of the lens holder 19. A condensing lens 51 is disposed at a position above the image sensor 23 on the extension line of the central axis of the cylindrical 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 cylindrical portion 15 on the light receiving surface of the image sensor 23. That is, the objective lens 17, the objective mirror 16, and the condenser lens 51 constitute an objective optical system.

また、レンズホルダ１９の筒状部１５に収納された対物ミラー１６と集光レンズ５１と間の被写体光の光路上には、ハーフミラー５３が配置されている。ハーフミラー５３は、対物ミラー１６から集光レンズ５１に向けて進行する被写体光の少なくとも一部を透過させる。また、対物ミラー１６と集光レンズ５１と間の被写体光の光路から外れてハーフミラー５３を臨む位置に、被写体を照明するための光源としての発光ダイオード（ＬＥＤ）５５が設けられている。ＬＥＤ５５から射出された照明光は、ＬＥＤ５５とハーフミラー５３との間に配置された照明レンズ５７により平行光束とされてハーフミラー５３に入射し、少なくともその一部が対物ミラー１６に向けて反射される。そして、対物ミラー１６に入射した照明光は、対物レンズ１７に向けて反射され、対物レンズ１７および透光性カバー１３を通して被写体に照射される。尚、これらハーフミラー５３、ＬＥＤ５５、照明レンズ５７は、それぞれ適宜な固定部材により本体部１１内に固定されている。   A half mirror 53 is disposed on the optical path of the subject light between the objective mirror 16 and the condenser lens 51 housed in the cylindrical portion 15 of the lens holder 19. The half mirror 53 transmits at least part of the subject light traveling from the objective mirror 16 toward the condenser lens 51. A light emitting diode (LED) 55 is provided as a light source for illuminating the subject at a position facing the half mirror 53 outside the optical path of the subject light between the objective mirror 16 and the condenser lens 51. The illumination light emitted from the LED 55 is converted into a parallel light beam by the illumination lens 57 disposed between the LED 55 and the half mirror 53 and is incident on the half mirror 53, and at least a part of the illumination light is reflected toward the objective mirror 16. The The illumination light incident on the objective mirror 16 is reflected toward the objective lens 17 and is irradiated onto the subject through the objective lens 17 and the translucent cover 13. The half mirror 53, the LED 55, and the illumination lens 57 are fixed in the main body 11 by appropriate fixing members.

ここで、レンズホルダ１９は、上述のとおり鍔部３３の係合溝３５を本体部１１のリブ３１に係合させることにより、外殻の中心軸に沿って移動を案内されている。そして、外殻の中心軸に沿って移動を案内されたレンズホルダ１９は、筒状部１５に保持した対物レンズ１７の高さが図５（ａ）に示すｈ１から、図５（ｂ）に示す高さｈｎとなるまで移動可能となっている。以下に、レンズホルダ１９を移動させる駆動機構２１について、図２、図６、および図７を参照しつつ詳細に説明する。   Here, the lens holder 19 is guided to move along the central axis of the outer shell by engaging the engaging groove 35 of the flange 33 with the rib 31 of the main body 11 as described above. The lens holder 19 guided to move along the central axis of the outer shell has a height of the objective lens 17 held by the cylindrical portion 15 from h1 shown in FIG. 5A to FIG. 5B. It can move until the height hn shown. Hereinafter, the drive mechanism 21 that moves the lens holder 19 will be described in detail with reference to FIGS. 2, 6, and 7.

本体部１１内には、外殻の中心軸と平行に配置された送りネジ６７と、送りネジ６７を回転駆動する駆動手段としてのステッピングモータ６１と、が設けられている。ステッピングモータ６１の回転軸にはモータギア６３が一体に取り付けられ、送りネジ６７の一端部にはギア６９が一体に取り付けられている。そして、モータギア６３とギア６９との間に介在して、両ギア６３、６９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およびアイドルギア６５は、適宜な固定部材により本体部１１内に固定されている。また、送りネジ６７は、図７に示すように、透光性カバー１３の開口端部１３ｂのフランジ面に形成された軸穴１３ｄに一端部を挿入し、撮像ユニット３７の集光レンズホルダ４９の側方に設けた支持アーム７１に他端部を支持され、その中心軸まわりに回転可能となっている。   In the main body 11, a feed screw 67 arranged in parallel with the central axis of the outer shell, and a stepping motor 61 as drive means for rotationally driving the feed screw 67 are provided. A motor gear 63 is integrally attached to the rotating shaft of the stepping motor 61, and a gear 69 is integrally attached to one end portion of the feed screw 67. An idle gear 65 is provided between the motor gear 63 and the gear 69 and meshes with the gears 63 and 69, respectively. The stepping motor 61 and the idle gear 65 are fixed in the main body 11 by appropriate fixing members. Further, as shown in FIG. 7, the feed screw 67 has one end inserted into a shaft hole 13 d formed in the flange surface of the opening end 13 b of the translucent cover 13, and the condenser lens holder 49 of the imaging unit 37. The other end portion is supported by a support arm 71 provided on the side of the shaft and can be rotated around its central axis.

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、ギア６９を介して送りネジ６７に伝達される。なお、アイドルギア６５の歯数はモータギア６３の歯数より多く、ステッピングモータ６１の回転を減速してアイドルギア６５に伝達するようになっている。ここで、送りネジ６７を駆動する駆動手段は、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。   The rotation of the stepping motor 61 is transmitted to the feed screw 67 through the motor gear 63, the idle gear 65, and the gear 69. Note that the number of teeth of the idle gear 65 is larger than the number of teeth of the motor gear 63, and the rotation of the stepping motor 61 is decelerated and transmitted to the idle gear 65. Here, the driving means for driving the feed screw 67 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.

一方、レンズホルダ１９の鍔部３３には、ステッピングモータ６１、モータギア６３、アイドルギア６５、送りネジ６７、ギア６９、等を挿通させることができる通孔７３が形成されている。そして、レンズホルダ１９には、送りネジ６７に螺合する送りナット７５が、ナット押さえ７７を用いて一体に取り付けられている。レンズホルダ１９は、上述のとおり外殻の中心軸に沿って図の上下方向への移動のみを許容され、送りネジ６７を回転軸とする回転移動を規制されて案内されている。そのため、送りネジ６７の回転により、この送りネジ６７に螺合している送りナット７５およびそれを保持するレンズホルダ１９は、送りネジ６７に沿って、つまりは外殻の中心軸に沿って移動する。   On the other hand, a through hole 73 through which the stepping motor 61, the motor gear 63, the idle gear 65, the feed screw 67, the gear 69, and the like can be inserted is formed in the flange portion 33 of the lens holder 19. A feed nut 75 that is screwed into the feed screw 67 is integrally attached to the lens holder 19 using a nut presser 77. As described above, the lens holder 19 is only allowed to move in the vertical direction in the drawing along the central axis of the outer shell, and is guided while being restricted from rotational movement about the feed screw 67 as a rotation axis. Therefore, by rotation of the feed screw 67, the feed nut 75 screwed into the feed screw 67 and the lens holder 19 that holds the nut move along the feed screw 67, that is, along the central axis of the outer shell. To do.

例えば、レンズホルダ１９が図６（ａ）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、ギア６９を介して送りネジ６７を回転させる。送りネジ６７の回転に伴い、送りナット７５が送りネジ６７に沿って移動する。それにより、送りナット７５と一体であるレンズホルダ１９を図６（ｂ）に示す下降位置まで降下させることができる。   For example, in a state where the lens holder 19 is in the raised position shown in FIG. 6A, the stepping motor 61 is rotationally driven in a predetermined direction, and the feed screw 67 is rotated through the motor gear 63, the idle gear 65, and the gear 69. . As the feed screw 67 rotates, the feed nut 75 moves along the feed screw 67. Thereby, the lens holder 19 integral with the feed nut 75 can be lowered to the lowered position shown in FIG.

図８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おり、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. 8 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 81 that controls operations 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 image pickup signal read from the image pickup device 23 to generate an image. Data is generated, and the generated image data is stored 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からの電力が図示しない配線を通して撮像ユニット３７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 is supplied to each part of the imaging unit 37 through a 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から各部に電力が供給される。そして、ＬＥＤ５５からの照明光が、対物レンズ１７および透光性カバー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。 Next, the operation of the endoscope 1 will be described.
The power switch 93 is turned on, and power is supplied from the power battery 25 to each unit. And the illumination light from LED55 is irradiated to the side through the objective lens 17 and the cylindrical part 13c of the translucent cover 13, and a to-be-photographed object is illuminated.

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（ＣＰＵ）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。   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 (CPU) 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９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５（ａ）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（ｂ）に示す位置）であってもよい。   FIG. 9 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). Note that the origin position is, for example, the position shown in FIG. 5A, and the objective lens 17 is a position on the distal end side of the endoscope 1. It may be a position on the end side (position shown in FIG. 5B).

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を所定距離だけ降下させる。レンズホルダ１９が最降下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が最降下位置に到達したらレンズホルダ１９の降下および撮像処理を終了する（ステップＳ４）。尚、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合成して図１０に示すような画像マップを作成している（ステップＳ５）。   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 lowered position (step S4), the imaging process (step S2) is performed at the moving destination. When the lens holder 19 reaches the lowest lowered position, the lowering of the lens holder 19 and the imaging process are finished (step S4). In the present embodiment, an image map as shown in FIG. 10 is created by combining a plurality of image data stored in the memory 83 (step S5).

図１０に示す画像マップにおいて、画像データＩＭＧ（１）は、初回に撮像された画像データであり、対物レンズ１７が図５（ａ）に示す高さｈ１にあるときの視野範囲Ｗ１の画像データである。また、画像データＩＭＧ（２）は、２回目に撮像された画像データであり、対物レンズ１７がレンズホルダ１９とともに所定距離降下された高さｈ２にあるときの視野範囲Ｗ２の画像データである。   In the image map shown in FIG. 10, the image data IMG (1) is image data captured for the first time, and the image data of the visual field range W1 when the objective lens 17 is at the height h1 shown in FIG. 5 (a). It is. Further, the image data IMG (2) is image data imaged for the second time, and is image data of the visual field range W2 when the objective lens 17 is at a height h2 lowered with the lens holder 19 by a predetermined distance.

このようにレンズホルダ１９を移動させて各移動位置で得た複数の画像データＩＭＧ（１）〜（ｎ）を、その撮像順にレンズホルダ１９の移動方向に順次結合して、実質的に一枚の画像データ（画像マップ）にする。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、あるいは送りネジ６７のネジピッチを適宜調節するなどして、ある回の撮像処理の視野範囲の一部が前回の撮像処理の視野範囲に重なるようにすれば、軸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。   The plurality of pieces of image data IMG (1) to (n) obtained by moving the lens holder 19 at each moving position in this way are sequentially combined in the moving direction of the lens holder 19 in the order of imaging, so that substantially one sheet is obtained. Image data (image map). Note that, for example, by adjusting the number of pulses supplied to the stepping motor 61 in step S3 as appropriate, or by adjusting the screw pitch of the feed screw 67 as appropriate, a part of the visual field range of a certain imaging process is the previous imaging process. If it overlaps with the visual field range, it is possible to capture the subject in the axial direction without fail and to obtain an image map without a gap.

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（図８参照）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 above image map is created, this image map is read out from the memory 83 (see FIG. 8). 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９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. 9, for example, a control program for moving the visual field range by the objective lens 17 to an arbitrary position in accordance with an external operation instruction 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.

本実施形態の内視鏡１によれば、孔に装着された後に、駆動機構により対物レンズ１７が軸方向に移動され、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の画像を広範囲に取得することができる。   According to the endoscope 1 of the present embodiment, after being mounted in the hole, the objective lens 17 is moved in the axial direction by the driving mechanism, and accordingly, the visual field is moved in the axial direction. Therefore, an image of the inner peripheral surface of the hole can be acquired over a wide range without requiring skill in operation.

［第２実施形態］
次に、図１１〜図１５を参照して、本発明の第２実施形態に係る内視鏡を説明する。
図１１は本発明の第２実施形態に係る内視鏡の外観斜視図、図１２は図１１に示す内視鏡の縦断面図、図１３は図１１に示す内視鏡の分解斜視図である。尚、上述した第１実施形態の内視鏡と同一の部材には同一符号を付し、また、機能的に共通する部材には相当符号を付すことにより、説明を省略あるいは簡略する。 [Second Embodiment]
Next, an endoscope according to a second embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS.
11 is an external perspective view of an endoscope according to the second embodiment of the present invention, FIG. 12 is a longitudinal sectional view of the endoscope shown in FIG. 11, and FIG. 13 is an exploded perspective view of the endoscope shown in FIG. is there. The same members as those in the endoscope according to the first embodiment described above are denoted by the same reference numerals, and the functionally common members are denoted by the corresponding reference numerals, and the description thereof is omitted or simplified.

本実施形態の内視鏡１０１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群１１７を保持したレンズホルダ１１９と、外殻内でレンズホルダ１１９を移動させる駆動機構２１と、対物レンズ群１１７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と、を備えている。   The endoscope 101 according to the present embodiment includes an outer shell composed of a main body 11 and a translucent cover 13, and holds an objective lens group 117 that collects subject light through the translucent cover 13. The lens holder 119, the drive mechanism 21 that moves the lens holder 119 within the outer shell, and the solid-state image sensor 23 that receives subject light captured from the objective lens group 117 and converts it into an electrical signal. .

レンズホルダ１１９は、樹脂材などで形成されており、本体部１１に内嵌する円盤状の鍔部３３と、鍔部３３よりも小径に成形されて透光性カバー１３の円筒部１３ｃ内に進入可能な筒状部１１５と、を有している。鍔部３３は、本体部１１の中心軸、換言すれば外殻の中心軸に沿って本体部１１内をガタツキなくスムースに移動できるようになっている。また、筒状部１１５は、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。   The lens holder 119 is formed of a resin material or the like. The lens holder 119 is formed into a disc-shaped flange portion 33 that fits inside the main body portion 11. And a cylindrical portion 115 that can enter. The flange 33 can move smoothly in the main body 11 along the central axis of the main body 11, in other words, along the central axis of the outer shell. Moreover, the cylindrical part 115 can move smoothly in the cylindrical part 13c along the central axis of the outer shell without rattling.

本実施形態の内視鏡１０１において、レンズホルダ１１９に保持される対物レンズ群１１７は広角レンズを含んでおり、広角レンズ１１７Ａおよびレンズ１１７Ｂで構成されている。広角レンズ１１７Ａとしては、好ましくは魚眼レンズが用いられる。この場合の魚眼レンズとしては、円周魚眼レンズが傾斜角（レンズ光軸からの角度）の大きい全周方向の観察に好適に利用できる。すなわち、本発明の広角レンズは、対物レンズ群１１７の光軸方向（筒状部１１５の中心軸方向）に対して側方全周方向の観察が可能な観察視野を有する広角レンズである。なお、広角レンズ１１７Ａとしては、この他にも対角魚眼レンズ、一般的な広角レンズ等を用いることもできる。対物レンズ群１１７は、そのレンズ光軸をレンズホルダ１１９の筒状部１１５の中心軸に一致させ、筒状部１１５の先端側の開口部に取り付けられている。   In the endoscope 101 of the present embodiment, the objective lens group 117 held by the lens holder 119 includes a wide-angle lens, and includes a wide-angle lens 117A and a lens 117B. A fish-eye lens is preferably used as the wide-angle lens 117A. As the fisheye lens in this case, the circumferential fisheye lens can be suitably used for observation in the entire circumferential direction having a large inclination angle (angle from the lens optical axis). That is, the wide-angle lens of the present invention is a wide-angle lens having an observation field that allows observation in the entire lateral direction with respect to the optical axis direction of the objective lens group 117 (the central axis direction of the cylindrical portion 115). In addition, as the wide-angle lens 117A, a diagonal fish-eye lens, a general wide-angle lens, or the like can be used. The objective lens group 117 is attached to the opening on the distal end side of the cylindrical portion 115 with its lens optical axis aligned with the central axis of the cylindrical portion 115 of the lens holder 119.

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群１１７により集光され、平行光束として外殻の中心軸と平行に筒状部１１５の中心軸上を進行するようになっている。本体部１１内において、レンズホルダ１１９の筒状部１１５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。この撮像ユニット３７、およびレンズホルダ１１９を移動させる駆動機構２１は上述した第１実施形態の内視鏡１と同一であるので、説明を省略する。   The subject light is collected by the objective lens group 117 through the cylindrical portion 13c of the translucent cover 13, and travels on the central axis of the cylindrical portion 115 as a parallel light beam in parallel with the central axis of the outer shell. . In the main body 11, an imaging unit 37 is disposed at a position corresponding to an extension of the central axis of the cylindrical portion 115 of the lens holder 119. Since the image pickup unit 37 and the drive mechanism 21 for moving the lens holder 119 are the same as those of the endoscope 1 of the first embodiment described above, description thereof is omitted.

次に、本実施形態の内視鏡１０１の動作について説明する。
図８を参照して、電源スイッチ９３が投入され、電源電池２５から各部に電力が供給される。そして、ＬＥＤ５５からの照明光が、対物レンズ群１１７および透光性カバー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および対物レンズ群１１７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。 Next, the operation of the endoscope 101 of this embodiment will be described.
Referring to FIG. 8, power switch 93 is turned on, and power is supplied from power battery 25 to each unit. And the illumination light from LED55 is irradiated to the side through the objective lens group 117 and the cylindrical part 13c of the translucent cover 13, and an object 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 group 117, and is imaged on the light receiving surface of the image sensor 23 by the condenser lens 51.

ここで、図１４に対物レンズ群１１７による視野範囲Ｗの様子を示す。広角レンズ１１７Ａから出射される照明光は、視野範囲Ｗで示す範囲に照射される。この照明光による被写体からの反射光は、視野範囲Ｗに入射された光が撮像素子２３に結像されて取り込まれる。尚、符号Ｍは、視野範囲をＷに限定するためのマスクである。   Here, FIG. 14 shows a state of the visual field range W by the objective lens group 117. The illumination light emitted from the wide-angle lens 117 </ b> A is applied to the range indicated by the visual field range W. As the reflected light from the subject by the illumination light, the light incident on the field-of-view range W is imaged and captured by the image sensor 23. A symbol M is a mask for limiting the visual field range to W.

そして、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（ＣＰＵ）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。   Then, the electric charge accumulated in the image sensor 23 by photoelectric conversion is read out as an image signal by the control unit (CPU) 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.

本実施形態の内視鏡１０１の制御プログラムは、上述した第１実施形態の内視鏡１のものと同じであり、図９を参照して、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１１９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）。レンズホルダ１１９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）。   The control program for the endoscope 101 according to the present embodiment is the same as that of the endoscope 1 according to the first embodiment described above. Referring to FIG. The motor 61 is driven to rotate, and the lens holder 119 advances along the central axis of the outer shell of the endoscope 1 and is set to the origin position (step S1). After the lens holder 119 is set to the origin position, an imaging process is performed (step S2).

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１１９を所定距離だけ降下させる。尚、所定距離とは、図１４に示す視野範囲Ｗがレンズホルダ１１９の可動範囲を段だら状に埋めるように、レンズホルダ１１９をステップ移動させる距離であり、例えば、視野範囲Ｗに相当する透光性カバー１３の円筒部１３ｃの高さＬａとすることができる。   Next, the stepping motor 61 is driven by the designated number of pulses (step S3), and the lens holder 119 is lowered by a predetermined distance. The predetermined distance is a distance by which the lens holder 119 is moved stepwise so that the visual field range W shown in FIG. 14 fills the movable range of the lens holder 119 in a stepwise manner. For example, the predetermined distance is a transparent distance corresponding to the visual field range W. The height La of the cylindrical portion 13c of the optical cover 13 can be set.

レンズホルダ１１９が最降下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１１９が最降下位置に到達したらレンズホルダ１１９の降下および撮像処理を終了する（ステップＳ４）。尚、本実施形態においても、メモリ８３に格納された複数の画像データを合成して図１５に示すような画像マップを作成している（ステップＳ５）。   Until the lens holder 119 reaches the lowest position (step S4), an imaging process (step S2) is performed at the movement destination. When the lens holder 119 reaches the lowest lowered position, the lowering of the lens holder 119 and the imaging process are finished (step S4). In this embodiment as well, an image map as shown in FIG. 15 is created by combining a plurality of image data stored in the memory 83 (step S5).

図１５に示す画像マップにおいて、画像データＩＭＧ（１）は、初回に撮像された画像データであり、対物レンズ群１１７が高さｈ１にあるときの全方位（円周角０°〜３６０°）の視野範囲Ｗ１の画像データである。また、画像データＩＭＧ（２）は、２回目に撮像された画像データであり、対物レンズ群１１７がレンズホルダ１１９とともに所定距離降下された高さｈ２にあるときの全方位の視野範囲Ｗ２の画像データである。このようにレンズホルダ１１９を移動させて各移動位置で得た複数の画像データＩＭＧ（１）〜（ｎ）を、その撮像順にレンズホルダ１１９の移動方向に順次結合して、実質的に一枚の画像データ（画像マップ）にする。   In the image map shown in FIG. 15, the image data IMG (1) is image data captured for the first time, and is omnidirectional (circular angle 0 ° to 360 °) when the objective lens group 117 is at the height h1. Is the image data of the visual field range W1. The image data IMG (2) is image data captured for the second time, and is an image of the omnidirectional visual field range W2 when the objective lens group 117 is at a height h2 lowered by a predetermined distance together with the lens holder 119. It is data. The plurality of pieces of image data IMG (1) to (n) obtained by moving the lens holder 119 in this way at the respective moving positions are sequentially combined in the moving direction of the lens holder 119 in the order of imaging, so that substantially one sheet is obtained. Image data (image map).

本実施形態の内視鏡１０１によれば、対物レンズ群１１７に広角レンズ１１７Ａを用いており、第１実施形態の内視鏡１に比べて円周方向に関してより広範に撮像することができ、特に魚眼レンズを用いれば全方位について撮像することができる。   According to the endoscope 101 of the present embodiment, the wide-angle lens 117A is used for the objective lens group 117, and a wider range of images can be taken in the circumferential direction than the endoscope 1 of the first embodiment. In particular, if a fisheye lens is used, images can be taken in all directions.

［第３実施形態］
次に、図１６〜図２２を参照して、本発明の第３実施形態に係る内視鏡を説明する。
図１６は本発明の第３実施形態に係る内視鏡の外観斜視図、図１７は図１６に示す内視鏡の縦断面図、図１８は図１６に示す内視鏡の分解斜視図である。尚、上述した第１実施形態の内視鏡と同一の部材には同一符号を付し、また、機能的に共通する部材には相当符号を付すことにより、説明を省略あるいは簡略する。 [Third Embodiment]
Next, an endoscope according to a third embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS.
16 is an external perspective view of an endoscope according to the third embodiment of the present invention, FIG. 17 is a longitudinal sectional view of the endoscope shown in FIG. 16, and FIG. 18 is an exploded perspective view of the endoscope shown in FIG. is there. The same members as those in the endoscope according to the first embodiment described above are denoted by the same reference numerals, and the functionally common members are denoted by the corresponding reference numerals, and the description thereof is omitted or simplified.

本実施形態の内視鏡２０１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２１９と、外殻内でレンズホルダ２１９を軸方向に移動させる駆動機構２２１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と、を備えている。   The endoscope 201 according to the present 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 219, a drive mechanism 221 that moves the lens holder 219 in the axial direction within the outer shell, and a solid-state imaging device 23 that receives subject light captured from the objective lens 17 and converts it into an electrical signal. Yes.

レンズホルダ２１９は、樹脂材などで形成されており、本体部１１に内嵌する円盤状の鍔部２３３と、鍔部２３３よりも小径に成形されて透光性カバー１３の円筒部１３ｃ内に進入可能な筒状部２１５と、を有している。鍔部２３３は、本体部１１の中心軸、換言すれば外殻の中心軸に沿って本体部１１内をガタツキなくスムースに移動できるようになっている。また、筒状部２１５は、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。   The lens holder 219 is formed of a resin material or the like. The lens holder 219 is formed into a disc-shaped flange portion 233 that fits inside the main body portion 11, and has a smaller diameter than the flange portion 233. And a tubular portion 215 that can enter. The flange 233 can move smoothly in the main body 11 along the central axis of the main body 11, in other words, along the central axis of the outer shell. Moreover, the cylindrical part 215 can move smoothly in the cylindrical part 13c along the central axis of the outer shell without rattling.

筒状部２１５と鍔部２３３とは別部材とされており、筒状部２１５は、鍔部２３３に組み付けられている。鍔部２３３の中心部には、円筒状の軸部２３６が突出して設けられている。筒状部２１５は、その基端部を軸部２３６に外嵌させて鍔部２３３に組み付けられており、軸部２３６を回転軸に回転自在に支持されている。   The tubular portion 215 and the flange portion 233 are separate members, and the tubular portion 215 is assembled to the flange portion 233. A cylindrical shaft portion 236 protrudes from the center portion of the flange portion 233. The cylindrical portion 215 is assembled to the flange portion 233 with the base end portion fitted on the shaft portion 236, and is supported rotatably on the shaft portion 236 on the rotation shaft.

レンズホルダ２１９の鍔部２３３には、その外周面に係合溝３５が形成されている。本体部１１の内周面には、外殻の軸に沿って延びるリブ３１が形成されており、レンズホルダ２１９は、鍔部２３３の係合溝２３５を本体部１１のリブ３１に係合させている。そのため、レンズホルダ２１９は、外殻の中心軸に沿って移動を案内され、後述する送りネジ６７を回転軸とする回転を止められる。   An engagement groove 35 is formed on the outer peripheral surface of the flange portion 233 of the lens holder 219. A rib 31 extending along the axis of the outer shell is formed on the inner peripheral surface of the main body 11. The lens holder 219 engages the engagement groove 235 of the flange 233 with the rib 31 of the main body 11. ing. Therefore, the lens holder 219 is guided to move along the central axis of the outer shell, and can stop rotating with a feed screw 67 described later as a rotation axis.

筒状部２１５の先端側には、対物ミラー１６が収納されている。そして、筒状部２１５において対物ミラー１６の反射面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が設置されている。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、平行光束として対物ミラー１６に向けて進行する。そして、被写体光は、対物ミラー１６の反射面で反射され、平行光束のまま、外殻の中心軸と平行に筒状部２１５の中心軸上を進行するようになっている。   The objective mirror 16 is accommodated on the distal end side of the cylindrical portion 215. An imaging hole is formed in a portion of the cylindrical portion 215 facing the reflecting surface of the objective mirror 16 in the radial direction, and the objective lens 17 is installed in 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 objective mirror 16 as a parallel light flux. The subject light is reflected by the reflecting surface of the objective mirror 16 and travels on the central axis of the cylindrical portion 215 in parallel with the central axis of the outer shell as a parallel light flux.

本体部１１内において、レンズホルダ１９の筒状部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については、上述した第１実施形態の内視鏡１と同一であるので、説明を省略する。   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 cylindrical portion 15 of the lens holder 19. Since the imaging unit 37 is the same as the endoscope 1 of the first embodiment described above, description thereof is omitted.

レンズホルダ２１９は、上述のとおり鍔部２３３の係合溝３５を本体部１１のリブ３１に係合させることにより、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２１９を外殻の中心軸に沿って移動させる駆動機構２２１について、図１８および図１９を参照しつつ詳細に説明する。   The lens holder 219 is guided to move along the central axis of the outer shell by engaging the engaging groove 35 of the flange 233 with the rib 31 of the main body 11 as described above. Hereinafter, the drive mechanism 221 that moves the lens holder 219 along the central axis of the outer shell will be described in detail with reference to FIGS. 18 and 19.

本体部１１内には、外殻の中心軸と平行に配置された送りネジ６７と、送りネジ６７を回転駆動する駆動手段としてのステッピングモータ６１と、が設けられている。ステッピングモータ６１の回転軸にはモータギア６３が取り付けられ、送りネジ６７の一端部にはギア６９が取り付けられている。そして、モータギア６３とギア６９との間に介在して、両ギア６３、６９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、ギア６９を介して送りネジ６７に伝達される。   In the main body 11, a feed screw 67 arranged in parallel with the central axis of the outer shell, and a stepping motor 61 as drive means for rotationally driving the feed screw 67 are provided. A motor gear 63 is attached to the rotating shaft of the stepping motor 61, and a gear 69 is attached to one end of the feed screw 67. An idle gear 65 is provided between the motor gear 63 and the gear 69 and meshes with the gears 63 and 69, respectively. The rotation of the stepping motor 61 is transmitted to the feed screw 67 through the motor gear 63, the idle gear 65, and the gear 69.

一方、レンズホルダ２１９の鍔部２３３には、ステッピングモータ６１、モータギア６３、アイドルギア６５、送りネジ６７、ギア６９、等を挿通させることができる通孔７３が形成されている。そして、鍔部２３３の通孔７３の周縁部には、送りネジ６７に螺合する送りナット７５が、ナット押さえ７７を用いて取り付けられている。レンズホルダ２１９は、上述のとおり外殻の中心軸に沿って移動を案内されており、換言すれば、送りネジ６７を回転軸とする回転を止められている。そのため、送りネジ６７の回転により、この送りネジ６７に螺合している送りナット７５およびそれを保持するレンズホルダ２１９は、送りネジ６７に沿って、つまりは外殻の中心軸に沿って移動する。   On the other hand, a through hole 73 through which the stepping motor 61, the motor gear 63, the idle gear 65, the feed screw 67, the gear 69, and the like can be inserted is formed in the flange portion 233 of the lens holder 219. A feed nut 75 that is screwed into the feed screw 67 is attached to the peripheral edge portion of the through hole 73 of the flange portion 233 using a nut presser 77. The lens holder 219 is guided to move along the center axis of the outer shell as described above, and in other words, the lens holder 219 is stopped from rotating about the feed screw 67 as a rotation axis. Therefore, by rotation of the feed screw 67, the feed nut 75 screwed into the feed screw 67 and the lens holder 219 that holds the nut move along the feed screw 67, that is, along the central axis of the outer shell. To do.

さらに、駆動機構２２１には、送りネジ６７と平行に配置された回転軸２６８が設けられている。回転軸２６８は、その外周面に外歯歯車が形成され、送りネジ６７に固定されたギア６９に噛み合っており、送りネジ６７と共にその中心軸まわりに回転する。そして、筒状部２１５の基端部には、回転軸２６８に噛み合うギア２７０が圧入や接着などの適宜な手段により固定されている。送りネジ６７が回転するのに伴って、筒状部２１５のギア２７０はレンズホルダ２１９と共に軸方向に移動しながら回転軸２６８との噛み合いを維持し、筒状部２１５は、回転軸２６８およびキア２７０を介して回転駆動される。   Further, the drive mechanism 221 is provided with a rotation shaft 268 disposed in parallel with the feed screw 67. The rotating shaft 268 has an external gear formed on the outer peripheral surface thereof, meshes with a gear 69 fixed to the feed screw 67, and rotates around the central axis together with the feed screw 67. A gear 270 that meshes with the rotating shaft 268 is fixed to the base end portion of the cylindrical portion 215 by appropriate means such as press-fitting or adhesion. As the feed screw 67 rotates, the gear 270 of the cylindrical portion 215 moves in the axial direction together with the lens holder 219 while maintaining meshing with the rotary shaft 268, and the cylindrical portion 215 includes the rotary shaft 268 and the chia. It is rotationally driven via 270.

例えば、レンズホルダ２１９が図２０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、ギア６９を介して送りネジ６７を回転させる。送りネジ６７の回転に伴い、送りナット７５が送りネジ６７に沿って移動する。それにより、レンズホルダ２１９を降下させることができる。   For example, with the lens holder 219 in the raised position shown in FIG. 20, the stepping motor 61 is rotationally driven in a predetermined direction, and the feed screw 67 is rotated through the motor gear 63, the idle gear 65, and the gear 69. As the feed screw 67 rotates, the feed nut 75 moves along the feed screw 67. Thereby, the lens holder 219 can be lowered.

そして、図２１に示すようにレンズホルダ２１９がΔｈだけ降下する間に、筒状部２１５が、回転軸２６８およびキア２７０を介して所定角度だけ回転駆動される。筒状部２１５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。   Then, as shown in FIG. 21, while the lens holder 219 is lowered by Δh, the cylindrical portion 215 is rotated by a predetermined angle via the rotation shaft 268 and the chia 270. As the cylindrical portion 215 rotates, the objective lens 17 is also rotated, and thereby the imaging field of view moves in the circumferential direction.

次に、内視鏡２０１の動作について説明する。
図８を参照して、電源スイッチ９３が投入され、電源電池２５から各部に電力が供給される。そして、ＬＥＤ５５からの照明光が、対物レンズ１７および透光性カバー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２０１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（ＣＰＵ）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 201 will be described.
Referring to FIG. 8, power switch 93 is turned on, and power is supplied from power battery 25 to each unit. And the illumination light from LED55 is irradiated to the side through the objective lens 17 and the cylindrical part 13c of the translucent cover 13, and a to-be-photographed object is illuminated. Reflected light from the subject is taken into the endoscope 201 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 (CPU) 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.

本実施形態の内視鏡２０１の制御プログラムは、上述した第１実施形態の内視鏡１のものと同じであり、図９を参照して、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２１９が、内視鏡２０１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）。レンズホルダ２１９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）。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２１９を所定距離だけ降下させる。レンズホルダ２１９が最降下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２１９が最降下位置に到達したらレンズホルダ２１９の降下および撮像処理を終了する（ステップＳ４）。   The control program of the endoscope 201 according to the present embodiment is the same as that of the endoscope 1 according to the first embodiment described above, and referring to FIG. The motor 61 is driven to rotate, and the lens holder 219 advances along the central axis of the outer shell of the endoscope 201 and is set to the origin position (step S1). After the lens holder 219 is set to the origin position, an imaging process is performed (step S2). Next, the stepping motor 61 is driven by the designated number of pulses (step S3), and the lens holder 219 is lowered by a predetermined distance. Until the lens holder 219 reaches the lowest position (step S4), the imaging process (step S2) is performed at the movement destination. When the lens holder 219 reaches the lowest position, the lowering of the lens holder 219 and the imaging process are finished (step S4).

図２２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. 22 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２１９が降下すると共に筒状部２１５が回転し、次の視野は「Ｎｏ．００２」となる。そして、「Ｎｏ．００２」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, the lens holder 219 is lowered and the cylindrical portion 215 is rotated, and the next step The field of view is “No. 002”. Then, imaging is performed in the field of view of “No. 002”, and image data of the field of view of “No. 002” is generated from the imaging signal read from the image sensor 23.

以後、視野を「Ｎｏ．００３」→「Ｎｏ．００４」→「Ｎｏ．００５」・・・と移動させて撮像処理を繰り返す。筒状部２１５が原点位置から一周したときの撮像視野は図２２の「Ｎｏ．０１１」となり、二周したときの撮像視野は図２２の「Ｎｏ．０２１」となる。   Thereafter, the field of view is moved in the order of “No. 003” → “No. 004” → “No. 005”. The imaging field of view when the cylindrical portion 215 makes a round from the origin position is “No. 011” in FIG. 22, and the imaging field of view when the cylindrical part 215 makes a round is “No. 021” in FIG.

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、あるいは送りネジ６７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 right and left ends of the imaging fields adjacent in the circumferential direction are in contact with each other by appropriately adjusting the number of pulses supplied to the stepping motor 61 or by appropriately adjusting the screw pitch of the feed screw 67. Alternatively, the upper and lower ends of the imaging fields adjacent in the axial direction may be in contact with each other or may be slightly overlapped with each other. 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.

本実施形態の内視鏡２０１によれば、駆動機構により対物レンズ１７が軸方向および円周方向に移動され、それに伴って視野が軸方向および円周方向に移動する。そのため、第２実施形態の内視鏡１０１のように魚眼レンズを用いずとも、全方位について撮像することができる。   According to the endoscope 201 of the present embodiment, the objective lens 17 is moved in the axial direction and the circumferential direction by the driving mechanism, and accordingly, the visual field is moved in the axial direction and the circumferential direction. Therefore, it is possible to capture images in all directions without using a fisheye lens as in the endoscope 101 of the second embodiment.

［他の形態］
次に、図２３〜図２７を参照して、他の形態に係る内視鏡を説明する。
図２３は他の形態に係る内視鏡の外観斜視図、図２４は図２３に示す内視鏡の縦断面図、図２５は図２３に示す内視鏡の分解斜視図である。尚、上述した第１実施形態の内視鏡と同一の部材には同一符号を付し、また、機能的に共通する部材には相当符号を付すことにより、説明を省略あるいは簡略する。 [ Other forms ]
Next, an endoscope according to another embodiment will be described with reference to FIGS.
23 is an external perspective view of an endoscope according to another embodiment , FIG. 24 is a longitudinal sectional view of the endoscope shown in FIG. 23, and FIG. 25 is an exploded perspective view of the endoscope shown in FIG. The same members as those in the endoscope according to the first embodiment described above are denoted by the same reference numerals, and the functionally common members are denoted by the corresponding reference numerals, and the description thereof is omitted or simplified.

この内視鏡３０１は、本体部１１及び透光性カバー３１３で構成された外殻を備え、その内部に、透光性カバー３１３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３１９と、外殻内でレンズホルダ３１９を移動させる駆動機構３２１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と、を備えている。   The endoscope 301 includes an outer shell composed of a main body 11 and a translucent cover 313, and a lens holder 319 that holds an objective lens 17 that collects subject light through the translucent cover 313. And a drive mechanism 321 that moves the lens holder 319 within the outer shell, and a solid-state imaging device 23 that receives subject light captured from the objective lens 17 and converts it into an electrical signal.

透光性カバー３１３は、円筒形に成形されており、一方の端部３１３ｂは開口している。透光性カバー３１３は、この開口端部３１３ｂを本体部１１の開口端部１１ｃに整合させ、本体部１１に固定されている。透光性カバー３１３の他方の端部（先端部）３１３ａ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３１３ａと開口端部３１３ｂとは、先端部３１３ａと同径に形成された円筒部３１３ｃにより接続されている。本内視鏡３０１において、先端部３１３ａおよび円筒部３１３ｃは、開口端部３１３ｂと同径に成形されている。 The translucent cover 313 is formed in a cylindrical shape, and one end 313b is open. The translucent cover 313 is fixed to the main body 11 with the opening end 313 b aligned with the opening end 11 c of the main body 11. The other end portion (tip portion) 313a of the translucent cover 313 is formed into a smooth hemispherical shape in order to facilitate insertion of the subject into the hole. And the front-end | tip part 313a and the opening edge part 313b are connected by the cylindrical part 313c formed in the same diameter as the front-end | tip part 313a. In the endoscope 301, the distal end portion 313a and the cylindrical portion 313c are formed to have the same diameter as the opening end portion 313b.

上記構成の透光性カバー３１３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が、少なくとも被検体の孔の内周面を臨む円筒部３１３ｃが透明に形成されていればよい。   The translucent cover 313 having the above-described configuration can be manufactured using, for example, integral molding using a transparent resin material. However, at least the cylindrical portion 313c facing the inner peripheral surface of the hole of the subject is formed transparently. That's fine.

レンズホルダ３１９は、樹脂材などで形成されており、略円盤状に成形された対物レンズ搭載部３１４と、対物レンズ搭載部３１４よりも小径の円筒状に成形された筒状部３１５とを備えている。筒状部３１５は、その中心軸が、透光性カバー３１３の中心軸、換言すれば外殻の中心軸と一致するように配置されており、対物レンズ搭載部３１４は、筒状部３１５と同軸となるように筒状部３１５の先端に設けられている。   The lens holder 319 is formed of a resin material or the like, and includes an objective lens mounting portion 314 formed in a substantially disc shape, and a cylindrical portion 315 formed in a cylindrical shape having a smaller diameter than the objective lens mounting portion 314. ing. The cylindrical portion 315 is arranged so that the central axis thereof coincides with the central axis of the translucent cover 313, in other words, the central axis of the outer shell, and the objective lens mounting portion 314 includes the cylindrical portion 315 and the cylindrical portion 315. It is provided at the tip of the cylindrical portion 315 so as to be coaxial.

対物レンズ搭載部３１４は、その外径が透光性カバー３１３の円筒部３１３ｃの内径よりも若干小径に成形され、透光性カバー３１３の中心軸、換言すれば外殻の中心軸に沿って透光性カバー３１３内をガタツキなくスムースに移動できるようになっている。   The outer diameter of the objective lens mounting portion 314 is formed to be slightly smaller than the inner diameter of the cylindrical portion 313c of the translucent cover 313, and along the central axis of the translucent cover 313, in other words, along the central axis of the outer shell. The light-transmitting cover 313 can be moved smoothly without rattling.

筒状部３１５の外周面には、外歯歯車３１５ａが形成されている。この外歯歯車３１５ａの歯は、筒状部３１５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。また筒状部３１５の内周面には、後述する送りネジ３６７の外周面に形成されたネジ溝に螺合する雌ネジ３１５ｂが形成されている。   An external gear 315 a is formed on the outer peripheral surface of the cylindrical portion 315. The teeth of the external gear 315a extend in parallel with the central axis of the cylindrical portion 315 and are formed at equal intervals in the circumferential direction. Further, on the inner peripheral surface of the cylindrical portion 315, a female screw 315b that is screwed into a screw groove formed on the outer peripheral surface of a feed screw 367 described later is formed.

対物レンズ搭載部３１４には、筒状部３１５の先端開口に連なって筒状部３１５の軸方向に延びる円柱孔３１４ａが形成されており、この円柱孔３１４ａ内に、対物ミラー１６が収納されている。さらに、対物レンズ搭載部３１４には、半径方向に延び、一端はその外周面に開口するとともに、他端は対物ミラー１６の反射面を径方向に臨むように円柱孔３１４ａに通じる撮像孔３１４ｂが形成されており、この撮像孔３１４ｂの外周側開口部に対物レンズ１７が設置されている。   The objective lens mounting portion 314 has a cylindrical hole 314a that extends in the axial direction of the cylindrical portion 315 and is connected to the opening of the cylindrical portion 315. The objective mirror 16 is accommodated in the cylindrical hole 314a. Yes. Further, the objective lens mounting portion 314 has an imaging hole 314b extending in the radial direction, having one end opened on the outer peripheral surface thereof and the other end communicating with the cylindrical hole 314a so as to face the reflecting surface of the objective mirror 16 in the radial direction. The objective lens 17 is installed at the outer peripheral side opening of the imaging hole 314b.

被写体光は、透光性カバー３１３の円筒部３１３ｃを通して対物レンズ１７により集光され、平行光束として対物ミラー１６に向けて進行する。そして、被写体光は、対物ミラー１６の反射面で反射され、平行光束のまま、筒状部３１５の中心軸上を、換言すれば外殻の中心軸上を進行するようになっている。   The subject light is collected by the objective lens 17 through the cylindrical portion 313c of the translucent cover 313 and travels toward the objective mirror 16 as a parallel light beam. Then, the subject light is reflected by the reflecting surface of the objective mirror 16 and travels on the central axis of the cylindrical portion 315, in other words, on the central axis of the outer shell as a parallel light flux.

本体部１１内において、レンズホルダ３１９の筒状部３１５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については、上述した第１実施形態の内視鏡１と同一であるので、説明を省略する。   In the main body 11, an imaging unit 37 is disposed at a position corresponding to an extension of the central axis of the cylindrical portion 315 of the lens holder 319. Since the imaging unit 37 is the same as the endoscope 1 of the first embodiment described above, description thereof is omitted.

撮像ユニット３７の基板４３には、レンズホルダ３１９の筒状部３１５と同軸に送りネジ３６７が組み付けられている。送りネジ３６７は、円筒状に成形されており、その内側に集光レンズホルダ４９を収容している。そして、送りネジ３６７は、その外周面にネジ溝が形成されており、このネジ溝を筒状部３１５の内周面の雌ネジ３１５ｂに螺合させて筒状部３１５内に挿入されている。筒状部３１５の中心軸上を進む被写体光は、送りネジ３６７内に進入して集光レンズホルダ４９に保持された集光レンズ５１に入射し、そして集光レンズ５１によって撮像素子２３の受光面に結像される。   A feed screw 367 is assembled on the substrate 43 of the imaging unit 37 coaxially with the cylindrical portion 315 of the lens holder 319. The feed screw 367 is formed in a cylindrical shape, and houses the condenser lens holder 49 inside thereof. The feed screw 367 has a screw groove formed on the outer peripheral surface thereof, and is inserted into the cylindrical portion 315 by screwing the screw groove with the female screw 315b on the inner peripheral surface of the cylindrical portion 315. . The subject light traveling on the central axis of the cylindrical portion 315 enters the feed screw 367 and enters the condensing lens 51 held by the condensing lens holder 49, and the condensing lens 51 receives the light from the image sensor 23. The image is formed on the surface.

尚、被写体を照明する光源となるＬＥＤ５５は、送りネジ３６７の外側に配置されており、ＬＥＤ５５の照明光を対物ミラー１６に向けて反射するハーフミラー５３は、送りネジ３６７の内側にあって、被写体光の光路途中に配置されている。ＬＥＤ５５とハーフミラー５３との間に介在する送りネジ３６７の筒壁には取り付け孔が形成されており、この取り付け孔に照明レンズ３２が取り付けられている。ＬＥＤ５５の照明光は、照明レンズ３２により平行光束とされてハーフミラー５３に入射し、少なくともその一部が対物ミラー１６に向けて反射される。そして、対物ミラー１６に入射した照明光は、対物レンズ１７に向けて反射され、対物レンズ１７および透光性カバー３１３を通して被写体に照射される。   The LED 55 serving as a light source for illuminating the subject is disposed outside the feed screw 367, and the half mirror 53 that reflects the illumination light of the LED 55 toward the objective mirror 16 is located inside the feed screw 367. It is arranged in the middle of the optical path of the subject light. An attachment hole is formed in the cylindrical wall of the feed screw 367 interposed between the LED 55 and the half mirror 53, and the illumination lens 32 is attached to this attachment hole. The illumination light of the LED 55 is converted into a parallel light flux by the illumination lens 32 and is incident on the half mirror 53, and at least a part of the illumination light is reflected toward the objective mirror 16. The illumination light incident on the objective mirror 16 is reflected toward the objective lens 17 and is irradiated onto the subject through the objective lens 17 and the translucent cover 313.

ここで、筒状部３１５を送りネジ３６７に螺合させたレンズホルダ３１９は、送りネジ３６７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る。以下に、レンズホルダ３１９を外殻の中心軸に沿って移動させる駆動機構３２１について、図２４を参照しつつ詳細に説明する。   Here, the lens holder 319 having the cylindrical portion 315 screwed to the feed screw 367 is guided to move along the feed screw 367, in other words, along the central axis of the outer shell. Hereinafter, the drive mechanism 321 for moving the lens holder 319 along the central axis of the outer shell will be described in detail with reference to FIG.

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３１９の筒状部３１５に形成された外歯歯車３１５ａ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３１９に伝達される。   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 external gear 315a formed on the cylindrical portion 315 of the lens holder 319. An idle gear 65 that meshes with each other is provided. The rotation of the stepping motor 61 is transmitted to the lens holder 319 via the motor gear 63 and the idle gear 65.

レンズホルダ３１９は、筒状部３１５を送りネジ３６７に外嵌させており、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３１９は、送りネジ３６７を回転軸として回転する。同時に筒状部３１５は、その内周面に形成された雌ネジ３１５ｂにより送りネジ３６７に螺合している。そのため、レンズホルダ３１９は、送りネジ３６７を回転軸として回転するのに伴い、送りネジ３６７に沿って移動する。   The lens holder 319 has the cylindrical portion 315 fitted on the feed screw 367, and thus the lens holder 319 to which the rotation of the stepping motor 61 is transmitted rotates around the feed screw 367 as a rotation axis. At the same time, the cylindrical portion 315 is screwed to the feed screw 367 by a female screw 315b formed on the inner peripheral surface thereof. Therefore, the lens holder 319 moves along the feed screw 367 as it rotates with the feed screw 367 as a rotation axis.

例えば、レンズホルダ３１９が図２６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３１９を回転させる。これにより、図２７に示すように、レンズホルダ３１９は、送りネジ３６７を回転軸として回転しながら、送りネジ３６７に沿ってΔｈだけ降下する。レンズホルダ３１９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。   For example, in a state where the lens holder 319 is in the raised position shown in FIG. 26, the stepping motor 61 is rotationally driven in a predetermined direction, and the lens holder 319 is rotated via the motor gear 63 and the idle gear 65. As a result, as shown in FIG. 27, the lens holder 319 descends by Δh along the feed screw 367 while rotating around the feed screw 367 as a rotation axis. With the rotation of the lens holder 319, the objective lens 17 is also rotated, whereby the imaging field of view moves in the circumferential direction.

次に、内視鏡３０１の動作について説明する。
図８を参照して、電源スイッチ９３が投入され、電源電池２５から各部に電力が供給される。そして、ＬＥＤ５５からの照明光が、対物レンズ１７および透光性カバー３１３の円筒部３１３ｃ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３１３の円筒部３１３ｃおよび対物レンズ１７を通して内視鏡３０１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（ＣＰＵ）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 301 will be described.
Referring to FIG. 8, power switch 93 is turned on, and power is supplied from power battery 25 to each unit. And the illumination light from LED55 is irradiated to the side through the objective lens 17 and the cylindrical part 313c of the translucent cover 313, and a to-be-photographed object is illuminated. Reflected light from the subject is taken into the endoscope 301 through the cylindrical portion 313 c of the translucent cover 313 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 (CPU) 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.

本内視鏡３０１の制御プログラムは、上述した第１実施形態の内視鏡１のものと同じであり、図９を参照して、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３１９が、内視鏡３０１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）。レンズホルダ３１９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）。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３１９を所定距離だけ降下させる。レンズホルダ３１９が最降下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３１９が最降下位置に到達したらレンズホルダ３１９の降下および撮像処理を終了する（ステップＳ４）。 The control program of the endoscope 301 is the same as that of the endoscope 1 of the first embodiment described above. When the power switch 93 is turned on with reference to FIG. The lens holder 319 is driven to rotate, advances along the central axis of the outer shell of the endoscope 301, and is set to the origin position (step S1). After the lens holder 319 is set at the origin position, an imaging process is performed (step S2). Next, the stepping motor 61 is driven by the designated number of pulses (step S3), and the lens holder 319 is lowered by a predetermined distance. Until the lens holder 319 reaches the lowest position (step S4), the imaging process (step S2) is performed at the movement destination. When the lens holder 319 reaches the lowest lowered position, the lowering of the lens holder 319 and the imaging process are finished (step S4).

図２８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. 28 is a diagram illustrating the 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３１９が降下すると共に回転し、次の視野は「Ｎｏ．００２」となる。そして、「Ｎｏ．００２」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 designated number of pulses in step S3, the lens holder 319 is lowered and rotated, and the next field of view is “No. 002 ". Then, imaging is performed in the field of view of “No. 002”, and image data of the field of view of “No. 002” is generated from the imaging signal read from the image sensor 23.

以後、視野を「Ｎｏ．００３」→「Ｎｏ．００４」→「Ｎｏ．００５」・・・と移動させて撮像処理を繰り返す。レンズホルダ３１９が原点位置から一周したときの撮像視野は図２８の「Ｎｏ．０１１」となり、二周したときの撮像視野は図２８の「Ｎｏ．０２１」となる。   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 319 makes one round from the origin position is “No. 011” in FIG. 28, and the imaging field of view when the lens holder 319 makes two rounds is “No. 021” in FIG.

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、あるいは送りネジ３６７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 left and right ends of the imaging fields adjacent in the circumferential direction are in contact with each other by appropriately adjusting the number of pulses supplied to the stepping motor 61 or appropriately adjusting the screw pitch of the feed screw 367. Alternatively, the upper and lower ends of the imaging fields adjacent in the axial direction may be in contact with each other or may be slightly overlapped with each other. 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.

本内視鏡３０１によれば、駆動機構により対物レンズ１７が軸方向および円周方向に移動され、それに伴って視野が軸方向および円周方向に移動する。そのため、第２実施形態の内視鏡１０１のように魚眼レンズを用いずとも、全方位について撮像することができる。 According to the endoscope 301, the objective lens 17 is moved in the axial direction and the circumferential direction by the driving mechanism, and accordingly, the visual field is moved in the axial direction and the circumferential direction. Therefore, it is possible to capture images in all directions without using a fisheye lens as in the endoscope 101 of the second embodiment.

［他の形態］
次に、図２９〜図３３を参照して、他の形態に係る内視鏡を説明する。
図２９は本形態に係る内視鏡の外観斜視図、図３０は図２９に示す内視鏡の縦断面図、図３１は図２９に示す内視鏡の分解斜視図である。尚、上述した他の形態の内視鏡と同一の部材には同一符号を付し、また、機能的に共通する部材には相当符号を付すことにより、説明を省略あるいは簡略する。 [ Other forms ]
Next, an endoscope according to another embodiment will be described with reference to FIGS.
29 is an external perspective view of the endoscope according to this embodiment , FIG. 30 is a longitudinal sectional view of the endoscope shown in FIG. 29, and FIG. 31 is an exploded perspective view of the endoscope shown in FIG. Note that the same members as those in the endoscopes of the other embodiments described above are denoted by the same reference numerals, and the members that are functionally common are denoted by the corresponding reference numerals, and the description thereof is omitted or simplified.

本内視鏡４０１は、本体部１１及び透光性カバー３１３で構成された外殻を備え、その内部に、透光性カバー３１３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４１９と、外殻内でレンズホルダ４１９を移動させる駆動機構４２１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と、を備えている。 The endoscope 401 includes an outer shell including a main body 11 and a translucent cover 313, and a lens holder 419 that holds an objective lens 17 that collects subject light through the translucent cover 313. And a drive mechanism 421 that moves the lens holder 419 within the outer shell, and a solid-state image sensor 23 that receives subject light captured from the objective lens 17 and converts it into an electrical signal.

レンズホルダ４１９は、樹脂材などで形成されており、略円盤状に成形された対物レンズ搭載部４１４と、対物レンズ搭載部４１４と同径の円筒状に成形された筒状部４１５とを備えている。筒状部４１５は、その中心軸が、透光性カバー３１３の中心軸、換言すれば外殻の中心軸と一致するように配置されており、対物レンズ搭載部４１４は、筒状部４１５と同軸となるように筒状部４１５の先端に設けられている。   The lens holder 419 is formed of a resin material or the like, and includes an objective lens mounting portion 414 formed in a substantially disc shape, and a cylindrical portion 415 formed in a cylindrical shape having the same diameter as the objective lens mounting portion 414. ing. The cylindrical portion 415 is arranged so that the central axis thereof coincides with the central axis of the translucent cover 313, in other words, the central axis of the outer shell, and the objective lens mounting portion 414 includes the cylindrical portion 415 and the cylindrical portion 415. It is provided at the tip of the cylindrical portion 415 so as to be coaxial.

対物レンズ搭載部４１４および筒状部４１５は、その外径が透光性カバー３１３の円筒部３１３ｃの内径よりも若干小径に成形され、透光性カバー３１３の中心軸、換言すれば外殻の中心軸に沿って透光性カバー３１３内をガタツキなくスムースに移動できるようになっている。   The objective lens mounting portion 414 and the cylindrical portion 415 have outer diameters slightly smaller than the inner diameter of the cylindrical portion 313c of the translucent cover 313, and in other words, the central axis of the translucent cover 313, in other words, the outer shell. The inside of the translucent cover 313 can be smoothly moved along the central axis without rattling.

筒状部４１５の内周面には、内歯歯車４１５ａが形成されている。この内歯歯車４１５ａの歯は、筒状部４１５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。また筒状部４１５の外周面には、本体部１１の内周面に形成されたネジ溝に螺合する雄ネジ４１５ｂが形成されている。   An internal gear 415 a is formed on the inner peripheral surface of the cylindrical portion 415. The teeth of the internal gear 415a extend in parallel with the central axis of the cylindrical portion 415 and are formed at equal intervals in the circumferential direction. A male screw 415 b that is screwed into a screw groove formed on the inner peripheral surface of the main body portion 11 is formed on the outer peripheral surface of the cylindrical portion 415.

対物レンズ搭載部４１４には、筒状部４１５の先端開口に連なって筒状部４１５の軸方向に延びる円柱孔４１４ａが形成されており、この円柱孔４１４ａ内に、対物ミラー１６が収納されている。さらに、対物レンズ搭載部４１４には、半径方向に延び、一端はその外周面に開口するとともに、他端は対物ミラー１６の反射面を径方向に臨むように円柱孔４１４ａに通じる撮像孔４１４ｂが形成されており、この撮像孔４１４ｂの外周側開口部に対物レンズ１７が設置されている。   The objective lens mounting portion 414 has a cylindrical hole 414a that extends in the axial direction of the cylindrical portion 415 and is connected to the opening of the cylindrical portion 415. The objective mirror 16 is housed in the cylindrical hole 414a. Yes. Further, the objective lens mounting portion 414 has an imaging hole 414b that extends in the radial direction, one end opens on the outer peripheral surface thereof, and the other end communicates with the cylindrical hole 414a so as to face the reflecting surface of the objective mirror 16 in the radial direction. The objective lens 17 is installed in the outer peripheral side opening of the imaging hole 414b.

被写体光は、透光性カバー３１３の円筒部３１３ｃを通して対物レンズ１７により集光され、平行光束として対物ミラー１６に向けて進行する。そして、被写体光は、対物ミラー１６の反射面で反射され、平行光束のまま、外殻の中心軸と平行に筒状部４１５の中心軸上を進行するようになっている。   The subject light is collected by the objective lens 17 through the cylindrical portion 313c of the translucent cover 313 and travels toward the objective mirror 16 as a parallel light beam. The subject light is reflected by the reflecting surface of the objective mirror 16 and travels on the central axis of the cylindrical portion 415 in parallel with the central axis of the outer shell as a parallel light flux.

本体部１１内において、レンズホルダ４１９の筒状部４１５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については、上述した第１実施形態の内視鏡１と同一であるので、説明を省略する。   In the main body 11, an imaging unit 37 is disposed at a position corresponding to an extension of the central axis of the cylindrical portion 415 of the lens holder 419. Since the imaging unit 37 is the same as the endoscope 1 of the first embodiment described above, description thereof is omitted.

ここで、筒状部４１５を本体部１１の内周面に形成されたネジ溝に螺合させたレンズホルダ４１９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る。以下に、レンズホルダ４１９を外殻の中心軸に沿って移動させる駆動機構４２１について、図３０を参照しつつ詳細に説明する。   Here, the lens holder 419 in which the cylindrical portion 415 is screwed into the thread groove formed on the inner peripheral surface of the main body portion 11 is along the central axis of the main body portion 11, in other words, on the central axis of the outer shell. You will be guided to move along. Hereinafter, the drive mechanism 421 for moving the lens holder 419 along the center axis of the outer shell will be described in detail with reference to FIG.

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４１９の筒状部４１５に形成された内歯歯車４１５ａ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４１９に伝達される。   A stepping motor 61 is fixed in the main body 11, and is interposed between the motor gear 63 of the stepping motor 61 and an internal gear 415 a formed on the cylindrical portion 415 of the lens holder 419. An idle gear 65 that meshes with each other is provided. The rotation of the stepping motor 61 is transmitted to the lens holder 419 via the motor gear 63 and the idle gear 65.

レンズホルダ４１９は、筒状部４１５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４１９は、本体部１１の中心軸を回転軸として回転する。同時に筒状部４１５は、その外周面に形成された雄ネジ４１５ｂにより本体部１１の内周面に形成されたネジ溝に螺合している。そのため、レンズホルダ４１９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する。   The lens holder 419 has the tubular portion 415 fitted into the main body portion 11, and thus the lens holder 419 to which the rotation of the stepping motor 61 is transmitted rotates about the central axis of the main body portion 11. At the same time, the cylindrical portion 415 is screwed into a screw groove formed on the inner peripheral surface of the main body portion 11 by a male screw 415b formed on the outer peripheral surface thereof. Therefore, the lens holder 419 moves along the central axis of the main body 11 as it rotates with the central axis of the main body 11 as the rotation axis.

例えば、レンズホルダ４１９が図３２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４１９を回転させる。これにより、図３３に示すように、レンズホルダ４１９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だけ降下する。レンズホルダ４１９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。   For example, in a state where the lens holder 419 is in the raised position shown in FIG. 32, the stepping motor 61 is rotationally driven in a predetermined direction, and the lens holder 419 is rotated via the motor gear 63 and the idle gear 65. Accordingly, as shown in FIG. 33, the lens holder 419 descends by Δh along the central axis of the main body 11 while rotating around the central axis of the main body 11. With the rotation of the lens holder 419, the objective lens 17 is also rotated, whereby the imaging field of view moves in the circumferential direction.

本内視鏡４０１の動作は、上述した内視鏡３０１と同様であり、駆動機構により対物レンズ１７を保持したレンズホルダ４１９を軸方向および円周方向に逐次移動させながら全方位について撮像する。 The operation of the endoscope 401 is the same as that of the endoscope 301 described above, and images are taken in all directions while the lens holder 419 holding the objective lens 17 is sequentially moved in the axial direction and the circumferential direction by the driving mechanism.

本内視鏡４０１によれば、レンズホルダ４１９の移動を案内するにあたって、上述した内視鏡３０１の送りネジ３６７に替えて本体部１１の内周面を用いており、部品点数の削減を図ることができると共に、本体部１１の内周面に案内される筒状部４１５の内側に撮像駆動ユニット部３７等を収納することができ、スペースを有効に利用して内視鏡の小型化を図ることができる。 According to the endoscope 401, when guiding the movement of the lens holder 419, the inner peripheral surface of the main body 11 is used instead of the feed screw 367 of the endoscope 301 described above, and the number of parts is reduced. In addition, the imaging drive unit 37 and the like can be accommodated inside the cylindrical portion 415 guided by the inner peripheral surface of the main body 11, and the endoscope can be downsized by effectively using the space. Can be planned.

次に、上述した各実施形態の内視鏡の好適な使用例について説明する。   Next, a preferred use example of the endoscope of each embodiment described above 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.

本発明の第１実施形態に係る内視鏡の外観斜視図である。1 is an external perspective view of an endoscope according to a first embodiment of the present invention. 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の内視鏡において固体撮像素子を含む撮像ユニットを拡大して示す斜視図である。It is a perspective view which expands and shows the imaging unit containing a solid-state image sensor in the endoscope of FIG. 図１の内視鏡において対物レンズを保持する支持体の動作を説明する斜視図である。It is a perspective view explaining operation | movement of the support body holding an objective lens in the endoscope of FIG. 図１の内視鏡において対物レンズを保持する支持体を駆動する駆動機構を説明する斜視図である。It is a perspective view explaining the drive mechanism which drives the support body holding an objective lens in the endoscope of FIG. 図６の駆動機構の一部を破断して示す斜視図である。It is a perspective view which fractures | ruptures and shows a part of drive mechanism of FIG. 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の内視鏡の制御フローチャートである。It is a control flowchart of the endoscope of FIG. 図１の内視鏡で作成される画像マップを示す模式図である。It is a schematic diagram which shows the image map produced with the endoscope of FIG. 本発明の第２実施形態に係る内視鏡の外観斜視図である。It is an external appearance perspective view of the endoscope which concerns on 2nd Embodiment of this invention. 図１０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１０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１０の内視鏡における視野範囲を説明する断面図である。It is sectional drawing explaining the visual field range in the endoscope of FIG. 図１０の内視鏡で作成される画像マップを示す模式図である。It is a schematic diagram which shows the image map produced with the endoscope of FIG. 本発明の第３実施形態に係る内視鏡の外観斜視図である。It is an external appearance perspective view of the endoscope which concerns on 3rd Embodiment of this invention. 図１６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１６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１６の内視鏡において対物レンズを保持する支持体を駆動する駆動機構を説明する斜視図である。It is a perspective view explaining the drive mechanism which drives the support body holding an objective lens in the endoscope of FIG. 図１６の内視鏡において対物レンズを保持する支持体の動作を説明する縦断面図である。FIG. 17 is a longitudinal sectional view for explaining the operation of a support that holds an objective lens in the endoscope of FIG. 16. 図１６の内視鏡において対物レンズを保持する支持体の動作を説明する縦断面図である。FIG. 17 is a longitudinal sectional view for explaining the operation of a support that holds an objective lens in the endoscope of FIG. 16. 図１６の内視鏡における視野範囲を説明する模式図である。It is a schematic diagram explaining the visual field range in the endoscope of FIG. 他の形態に係る内視鏡の外観斜視図である。It is an external appearance perspective view of the endoscope which concerns on another form . 図２３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２３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２３の内視鏡において対物レンズを保持する支持体の動作を説明する縦断面図である。FIG. 24 is a longitudinal sectional view for explaining the operation of a support that holds the objective lens in the endoscope of FIG. 23. 図２３の内視鏡において対物レンズを保持する支持体の動作を説明する縦断面図である。FIG. 24 is a longitudinal sectional view for explaining the operation of a support that holds the objective lens in the endoscope of FIG. 23. 図２３の内視鏡における視野範囲を説明する模式図である。It is a schematic diagram explaining the visual field range in the endoscope of FIG. 他の形態に係る内視鏡の外観斜視図である。It is an external appearance perspective view of the endoscope which concerns on another form . 図２９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２９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２９の内視鏡において対物レンズを保持する支持体の動作を説明する縦断面図である。FIG. 30 is a longitudinal sectional view for explaining the operation of a support body that holds an objective lens in the endoscope of FIG. 29. 図２９の内視鏡において対物レンズを保持する支持体の動作を説明する縦断面図である。FIG. 30 is a longitudinal sectional view for explaining the operation of a support body that holds an objective lens in the endoscope of FIG. 29.

符号の説明Explanation of symbols

１ 内視鏡
１１ 本体部（外殻）
１３ 透光性カバー（外殻）
１３ｃ 円筒部（窓部）
１６ 対物ミラー（対物光学系）
１７ 対物レンズ（対物光学系）
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
５１ 集光レンズ（対物光学系）
６１ ステッピングモータ（駆動手段）
６７ 送りネジ
８１ 制御部（制御手段）
８３ メモリ 1 Endoscope 11 Body (outer shell)
13 Translucent cover (outer shell)
13c Cylindrical part (window part)
16 Objective mirror (objective optical system)
17 Objective lens (objective optical system)
19 Lens holder (support)
21 Drive mechanism 23 Solid-state imaging device 25 Power supply battery 51 Condensing lens (objective optical system)
61 Stepping motor (drive means)
67 Feed screw 81 Control unit (control means)
83 memory

Claims (12)

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固体撮像素子と、
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、
前記駆動機構が、前記対物レンズを支持する支持体と、前記外殻の軸に沿って延びる送りネジと、前記送りネジを回転駆動する駆動手段と、を有し、
前記支持体が、前記送りネジのネジ溝に係合し、且つ前記送りネジを回転軸とした回転を規制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 solid-state imaging device provided inside the outer shell;
An objective lens that focuses the subject light through the window, and forms an image on the solid-state imaging device; and
A drive mechanism for moving at least the objective lens of the objective optical system along the axis of the outer shell;
With
The drive mechanism includes a support that supports the objective lens, a feed screw that extends along the axis of the outer shell, and a drive unit that rotationally drives the feed screw;
An endoscope characterized in that the support is engaged with a thread groove of the feed screw and is restricted from rotating about the feed screw as a rotation axis. 前記支持体が筒状部を有し、
前記対物レンズが、該対物レンズの光軸を前記筒状部の中心軸に一致させて前記筒状部に取り付けられ、前記筒状部の中心軸に対する側方の観察が可能な観察視野を有する広角レンズであることを特徴とする請求項１に記載の内視鏡。 The support has a cylindrical portion;
The objective lens is attached to the cylindrical portion so that the optical axis of the objective lens coincides with the central axis of the cylindrical portion, and has an observation field that enables lateral observation with respect to the central axis of the cylindrical portion. The endoscope according to claim 1, wherein the endoscope is a wide-angle lens. 前記撮像素子が、前記広角レンズの光軸方向に対して側方全周方向を撮像することを特徴とする請求項２に記載の内視鏡。 The endoscope according to claim 2 , wherein the image pickup device picks up images in a lateral circumferential direction with respect to an optical axis direction of the wide-angle lens. 前記広角レンズが魚眼レンズであることを特徴とする請求項２又は請求項３に記載の電子内視鏡。   The electronic endoscope according to claim 2, wherein the wide-angle lens is a fish-eye lens. 前記支持体に収納され、集光された前記被写体光を前記外殻の中心軸と平行に反射させる対物ミラーを備え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, further comprising an objective mirror that reflects the focused subject light stored in the support body in parallel with a central axis of the outer shell. 前記対物ミラーが、前記対物レンズを通して入射する光を、前記外殻の中心軸上で進行させることを特徴とする請求項５に記載の内視鏡   The endoscope according to claim 5, wherein the objective mirror causes light incident through the objective lens to travel on a central axis of the outer shell. 前記対物レンズを通じて被写体に照射する照明光を射出する光源と、A light source that emits illumination light that irradiates the subject through the objective lens;
前記被写体光を前記固体撮像素子の受光面に結像させる集光レンズと前記対物ミラーとの間の被写体光の光路上に配置されるハーフミラーと、を備え、A half mirror disposed on the optical path of the subject light between the condenser lens that forms an image of the subject light on the light receiving surface of the solid-state imaging device and the objective mirror;
前記光源が、前記照明光を発光させ該照明光を前記ハーフミラーで反射させ前記対物ミラーで反射させることで前記対物レンズを通して被写体を照明することを特徴とする請求項５又は請求項６に記載の内視鏡。The light source illuminates a subject through the objective lens by emitting the illumination light, reflecting the illumination light by the half mirror, and reflecting the reflected light by the objective mirror. Endoscope. 前記対物レンズを通じて被写体に照射する照明光を射出する光源を備えることを特徴とする請求項１〜請求項６のいずれか１項に記載の内視鏡。 The endoscope according to any one of claims 1 to 6, characterized in that it comprises a light source for emitting illumination light for illuminating the subject through the objective lens. 前記対物レンズが、前記被写体光を集光して平行光束にすることを特徴とする請求項１〜請求項８のいずれか１項に記載の内視鏡。The endoscope according to any one of claims 1 to 8, wherein the objective lens condenses the subject light into a parallel light flux. 前記外殻が、一方の端部が閉じられ他方の端部が開口して形成される本体部と、該本体部の他方の端部に固定される透光性カバーとで構成され、
前記透光性カバーは、一方の開口端部が前記本体部に固定され、他方の端部が前記開口端部に比べて小径に形成されていることを特徴とする請求項１〜請求項９のいずれか１項記載の内視鏡。 The outer shell is composed of a main body formed by closing one end and opening the other end, and a translucent cover fixed to the other end of the main body,
The translucent cover has one open end fixed to the main body, and the other end formed to have a smaller diameter than the open end. The endoscope according to any one of the above. 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ることを特徴とする請求項１〜請求項１０のいずれか１項に記載の内視鏡。   11. The control device according to claim 1, further comprising: 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. The endoscope according to claim 1. 前記駆動機構が、電力により動作し、
前記固体撮像素子及び前記駆動機構に電力を供給する電源電池を、前記外殻内にさらに備えることを特徴とする請求項１〜請求項１１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 11, further comprising a power battery for supplying electric power to the solid-state imaging device and the driving mechanism in the outer shell.
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