JP6169290B2 - 内視鏡および内視鏡システム - Google Patents

Description

本発明は、内視鏡に関し、特に、前方視野および側方視野の被写体像を取得する内視鏡に関する。

従来、内視鏡が、医療分野及び工業分野において広く用いられている。内視鏡は、挿入部の先端側に照明手段及び観察手段を備え、被検体内に挿入されて被検体内の観察及び検査をすることができる。

近年において、例えば日本国特表２０１３−５４４６１７号公報に開示されるように、挿入部の前方側を観察視野とする前方視野の他に、挿入部の側面側を観察視野とする側方視野を備えた２以上の方向を観察できるマルチカメラ内視鏡が提案されている。このようなマルチカメラ内視鏡を用いれば、検査者は、前方と側方の２方向の同時に観察することで広角視野による被検体内の観察が行える。

しかしながら、従来のマルチカメラ内視鏡では、側方視野のための照明窓が観察窓を挟んで２つ設けられており、これら２つの照明窓が挿入部の長手軸と平行となっているために管腔壁に近接すると照明光に照明ムラが発生する可能性がある。

このような照明ムラを解消するために、側方視野の照明窓の数を増やすと、内視鏡の先端部内の内蔵物が多くなり、内部構造が複雑となるばかりか先端部が大型化してしまうという問題があった。

そこで、本発明は、上記事情に鑑みてなされたものであり、挿入部の先端部の大型化および内部構造の複雑化を防止すると共に、側方視野の照明ムラを軽減する内視鏡および内視鏡システムを提供することを目的とする。

本発明における一態様の内視鏡は、被検体の内部に長手軸方向に挿入される挿入部と、前記挿入部先端の先端面に設けられた、前記挿入部の前方を含む第１の領域から第１の画像を取得する第１の画像取得部と、前記挿入部先端の先端面に設けられた、前記挿入部の側方を含む第２の領域から第２の画像を取得する第２の画像取得部と、先端の先端面に配設される第１の照明光出射部と、前記先端の周側面に、前記長手軸に対して角度を有して前記第２の画像取得部を挟むように並べて設けられる少なくとも２つの第２の照明光出射部と、を具備し、前記第２の画像取得部は、前記第１の画像取得部及び前記第１の照明光出射部を通る面が通過する位置に配置され、前記第２の照明光出射部は、前記面から離間して設けられるとともに、２つの前記第２の照明光出射部からそれぞれ照射される照明光の光軸は、通過する前記挿入部の外周部上の点における法線に対して、所定の角度を有して前記第２の画像取得部に入射される画像の撮像光軸に対して離反する方向に角度を有している。

本発明における一態様の内視鏡システムは、被検体の内部に長手軸方向に挿入される挿入部と、前記挿入部先端の先端面に設けられた、前記挿入部の前方を含む第１の領域から第１の画像を取得する第１の画像取得部と、前記挿入部先端の先端面に設けられた、前記挿入部の側方を含む第２の領域から第２の画像を取得する第２の画像取得部と、先端の先端面に配設される第１の照明光出射部と、前記先端の周側面に、前記長手軸に対して角度を有して前記第２の画像取得部を挟むように並べて設けられる少なくとも２つの第２の照明光出射部と、を具備し、前記第２の画像取得部は、前記第１の画像取得部及び前記第１の照明光出射部を通る面が通過する位置に配置され、前記第２の照明光出射部は、前記面から離間して設けられている内視鏡と、前記第２の画像取得部からの前記第２の画像を前記第１の画像取得部からの前記第１の画像に隣り合うように並べる画像処理部と、前記画像処理部からの前記第１の画像に関する信号および前記第２の画像に関する信号に基づき、表示部に表示させるための表示信号を生成する画像出力部と、を備えている。

上記に記載の本発明によれば、挿入部の先端部の大型化および内部構造の複雑化を防止すると共に、側方視野の照明ムラを軽減する内視鏡および内視鏡システムを提供できる。

第１の実施の形態に関わる内視鏡システムの構成を示す構成図 同、内視鏡の挿入部の先端部分の構成を示す斜視図 同、内視鏡の挿入部の先端部分の構成を示す側面図 同、照明光の配光を説明するための内視鏡の先端部の正面図 同、側方視野における各照明光による照明領域を示す図 同、第１の変形例の内視鏡の挿入部の先端部分の構成を示す斜視図 同、第１の変形例の内視鏡の挿入部の先端部分の構成を示す側面図 同、第１の変形例の側方視野における各照明光による照明領域を示す図 同、第２の変形例の内視鏡の挿入部の先端部分の構成を示す斜視図 同、第２の変形例の内視鏡の挿入部の先端部分の構成を示す側面図 同、第２の変形例の側方視野における各照明光による照明領域を示す図 同、第３の変形例の照明光の照射方向を説明するための内視鏡の先端部の正面図 同、第４の変形例の内視鏡の挿入部の先端部分の構成を示す斜視図 同、第４の変形例の内視鏡の挿入部の先端部分の構成を示す側面図 第２の実施の形態に関わる内視鏡の挿入部の先端部分の構成を示す斜視図 同、図１３のＸＶＩ−ＸＶＩ線に沿った導光部およびライトガイドの断面図 同、導光部およびライトガイドの断面図 第３の実施の形態に関わる３つのモニタによる内視鏡画像の表示例を説明するための平面図 同、３つのモニタの表示状態の一例を説明するための平面図 同、３つのモニタの設置状態の一例を示す平面図 第４の実施の形態に関わる側方観察用のユニットが取り付けられた挿入部の先端部の斜視図

以下、本発明である内視鏡装置について説明する。なお、以下の説明において、各実施の形態に基づく図面は、模式的なものであり、各部分の厚みと幅との関係、夫々の部分の厚みの比率などは現実のものとは異なることに留意すべきであり、図面の相互間においても互いの寸法の関係や比率が異なる部分が含まれている場合がある。

なお、以下の構成説明における内視鏡は、生体の上部または下部の消化器官に挿入するため挿入部が可撓性のある所謂軟性鏡を例に挙げて説明するが、これに限定されることなく、外科用に用いられる挿入部が硬質な所謂硬性鏡にも適用できる技術である。

（第１の実施の形態）
先ず、図面に基づいて本発明の一態様の内視鏡システムを説明する。
図１は、本実施の形態に関わる内視鏡システムの構成を示す構成図、図２は内視鏡の挿入部の先端部分の構成を示す斜視図、図３は内視鏡の挿入部の先端部分の構成を示す側面図、図４は照明光の配光を説明するための内視鏡の先端部の正面図、図５は側方視野における各照明光による照明領域を示す図、図６は第１の変形例の内視鏡の挿入部の先端部分の構成を示す斜視図、図７は第１の変形例の内視鏡の挿入部の先端部分の構成を示す側面図、図８は第１の変形例の側方視野における各照明光による照明領域を示す図、図９は第２の変形例の内視鏡の挿入部の先端部分の構成を示す斜視図、図１０は第２の変形例の内視鏡の挿入部の先端部分の構成を示す側面図、図１１は第２の変形例の側方視野における各照明光による照明領域を示す図、図１２は第３の変形例の照明光の照射方向を説明するための内視鏡の先端部の正面図、図１３は第４の変形例の内視鏡の挿入部の先端部分の構成を示す斜視図、図１４は第４の変形例の内視鏡の挿入部の先端部分の構成を示す側面図である。

図１に示す、内視鏡システム１は、内視鏡２と、プロセッサ３と、ここでは３つのモニタとしての表示装置５，６，７とを含んで構成されている。

内視鏡２は、被検体の内部に挿入される可撓性を備えた挿入部１０と、図示しない操作部とを有し、図示しない内視鏡ケーブルにより、プロセッサ３に接続されている。

内視鏡２は、挿入部１０の先端部１１に前方視野用の照明光出射部となる２つの照明窓１２ａ，１２ｂと観察窓１３と、側方視野用の照明光出射部となる４つの照明窓１４ａ，１４ｂ、１５ａ，１５ｂと２つの観察窓１６、１７が設けられている。

即ち、内視鏡２は、２つの照明窓１２ａ，１２ｂの他に、ここでは４つの照明窓１４ａ，１４ｂ，１５ａ、１５ｂを有し、観察窓１３の他に、ここでは２つの観察窓１６と１７とを有している。

２つの照明窓１２ａ，１２ｂと観察窓１３は、前方視野用である。
また、２つの照明窓１４ａ，１４ｂと観察窓１６は、第１の側方視野用であり、２つの照明窓１５ａ，１５ｂと観察窓１７は、第２の側方視野用である。

第１の側方視野用の２つの照明窓１４ａ，１４ｂは、観察窓１６を挟んで先端部１１の一方の側部、ここでは挿入部１０を先端部１１方向に向かって見て左側部に設けられている。

また、第２の側方視野用の２つの照明窓１５ａ，１５ｂは、観察窓１７を挟んで先端部１１の他方の側部、ここでは挿入部１０を先端部１１方向に向かって見て右側部に設けられている。

そして、複数の、ここでは２つの観察窓１６，１７は、挿入部１０の周方向に略均一な角度で配置されている。

即ち、挿入部１０の先端部１１は、図示しない先端硬性部材を有し、照明窓１２ａ、１２ｂおよび観察窓１３が、先端硬性部材の先端面に設けられており、対を成す２つの照明窓１４ａ，１４ｂと観察窓１６および対を成す２つの照明窓１５ａ，１５ｂと観察窓１７が先端構成部材の側面部に設けられている。

先端部１１内において、前方視野用の観察窓１３の後ろ側には、前方視野用の撮像ユニット２１が配設されている。また、先端部１１内において、観察窓１６の後ろ側には、第１の側方視野用の撮像ユニット２２が配設され、観察窓１７の後ろ側には、第２の側方視野用の撮像ユニット２３が配設されている。

撮像部である３つの撮像ユニット２１，２２，２３の各々は、ＣＣＤ、ＣＭＯＳなどの撮像素子を有し、プロセッサ３と電気的に接続され、プロセッサ３により制御されて、撮像信号をプロセッサ３へ出力する。したがって、各撮像ユニット２１，２２，２３は、被写体像を光電変換する撮像部を構成している。

そして、観察窓１３は、挿入部１０の先端部１１において、挿入部１０が挿入される方向に配置され、観察窓１６，１７は、挿入部１０の側面部において、挿入部１０の外径方向に配置されている。

即ち、観察窓１３は、挿入部１０の先端部１１に設けられ、挿入部の１０の長手方向に略平行な挿入部前方を含む第１の領域から被写体像である第１の画像を取得する第１の画像取得部を構成している。

また、観察窓１６，１７のそれぞれは、挿入部１０の先端部１１に設けられ、挿入部１０の長手方向に対してある第１の角度で交差する前方とは異なる領域、例えばここでは挿入部の１０の長手方向に直交する左右方向を含む第２の領域から被写体像である第２の画像を取得する第２の画像取得部を構成している。

換言すると、第１の画像が挿入部１０の長手方向に略平行な挿入部前方を含む第１の領域の被写体像となり、第２の画像が挿入部１０の長手方向に対して交差する挿入部側方を含む第２の領域の被写体像となる。

なお、第２の方向は、観察窓１６，１７の位置を挿入部１０の中心軸回りに略９０度回転させた位置に設けた上下方向としてもよい。

前方視野用の照明窓１２ａ，１２ｂの後ろ側には、前方視野用の照明用発光素子２４ａ，２４ｂがそれぞれ先端部１１内に配設されている。

また、照明窓１４ａ，１４ｂの後ろ側には、第１の側方視野用の照明用発光素子２５ａ、２５ｂがそれぞれ先端部１１内に配設されている。

そして、照明窓１５ａ、１５ｂの後ろ側には、第２の側方視野用の照明用発光素子２６ａ，２６ｂがそれぞれ先端部１１内に配設されている。

これら照明用発光素子（以下、照明用発光素子という）２４ａ，２４ｂ，２５ａ，２５ｂ，２６ａ，２６ｂは、例えば発光ダイオード（ＬＥＤ）である。
したがって、照明用発光素子２４ａに対応する２つの照明窓１２ａ，１２ｂは、前方に照明光を出射する照明部であり、照明用発光素子２５ａ，２５ｂ，２６ａ、２６ｂの各々に対応する照明窓１４ａ，１４ｂ，１５ａ、１５ｂは、側方に照明光を出射する照明部である。

プロセッサ３は、測光部３１と、制御部３２と、照明制御部３３と、が内蔵されている。制御部３２は、３つの撮像ユニット２１，２２，２３から出力された３つの撮像信号が撮像ケーブル２１ａ，２２ａ，２３ａを介して入力され、これら３つの撮像信号に基づいた３つの内視鏡画像を生成し合成して、３つの表示装置５，６，７へ出力する。

なお、プロセッサ３に設けられた照明制御部３３は、制御部３２により制御される。
この照明制御部３３は、照明用発光素子２４ａ、２４ｂ，２５ａ，２５ｂ，２６ａ、２６ｂの発光量とオン／オフを制御する回路であり、照明用発光素子２４ａ、２４ｂ，２５ａ，２５ｂ，２６ａ、２６ｂ毎に、信号線２４ｃ，２５ｃ，２６ｃを介して制御信号を出力する。

そして、照明制御部３３は、制御部３２からの調光信号に基づいて、各照明用発光素子２４ａ、２４ｂ，２５ａ，２５ｂ，２６ａ、２６ｂの光量を制御する。

さらに、照明制御部３３は、各照明用発光素子のオンとオフの発光タイミングを制御する。即ち、照明制御部３３は、互いに異なる所定のタイミングで、前方への照明光の出射と、側方への照明光の出射を制御する照明制御部を構成する。

以上のように構成された内視鏡システム１は、内視鏡２の先端部１１に設けられた各撮像ユニット２１，２２，２３により取得された被写体像を３つの表示装置５，６，７に表示する。

次に、先端部１１に配設される前方視野用の２つの照明窓１２ａ，１２ｂおよび側方視野用の４つの照明窓１４ａ，１４ｂ、１５ａ，１５ｂの配置関係について以下に説明する。

図２から図４に示すように、前方視野用の２つの照明窓１２ａ，１２ｂは、先端部１１の先端面に配設されている。

２つの照明窓１２ａ，１２ｂは、上述したように、観察窓１３を挟むようにして、先端部１１を正面視した際に挿入部１０の長手軸Ｘに直交する左右方向に並設されている。

なお、ここでの２つの照明窓１２ａ，１２ｂは、観察窓１３を挟んで観察窓１３と一直線上に、例えば観察窓１３の中心に対して点対称の位置に設けられている。

これに対して、側方視野用の４つの照明窓１４ａ，１４ｂ、１５ａ，１５ｂは、先端部１１の外周側面部に配設されている。

これら４つの照明窓１４ａ，１４ｂ、１５ａ，１５ｂのうち、２つの照明窓１４ａ，１４ｂは、先端部１１の一方の周側面部において、挿入部１０の長手軸Ｘに対して垂直な上下方向に並べて設けられている。

なお、ここでの２つの照明窓１４ａ，１４ｂは、上下方向に観察窓１６を挟むように、例えば観察窓１６の中心に対して点対称の位置に配設されている。

また、２つの照明窓１５ａ，１５ｂは、先端部１１の他方の周側面部において、挿入部１０の長手軸Ｘに対して垂直な上下方向に並べて、具体的には上下方向に観察窓１７を挟むように並設されている（図２および図３では不図示）。 なお、ここでの２つの照明窓１５ａ，１５ｂは、観察窓１７の中心に対して点対称の位置に配設されている。

以上より、本実施形態においては、第１の照明光出射部である２つの照明窓１２ａ，１２ｂが並ぶ方向と、第２の照明光出射部である２つの照明窓１４ａ，１４ｂが並ぶ方向または２つの照明窓１５ａ，１５ｂが並ぶ方向とが、幾何学的に同一平面状に存在しない、ねじれの関係になる位置に配置されていることになる。

ところで、図３および図４に示すように、前方視野用の観察窓１３には、前方からの被写体像の撮像光軸Ｏ１が入射され、側方視野用の観察窓１６，１７には、一方または他方の側方からの被写体像の撮像光軸Ｏ２，Ｏ３が入射される（図３においては、２つの照明窓１５ａ，１５ｂおよび観察窓１７が不図示である）。

そして、前方視野用の２つの照明窓１２ａ，１２ｂは、前方の被写体に向けて照明光軸Ｌ１，Ｌ２の照明光を所定の光度の照射範囲ＬＡ１，ＬＡ２に照射する。

これに対して、側方視野用の４つの照明窓１４ａ，１４ｂ、１５ａ，１５ｂは、側方の被写体に向けて照明光軸Ｌ３，Ｌ４，Ｌ５，Ｌ６の照明光を所定の光度の照射範囲ＬＡ３，ＬＡ４，ＬＡ５，ＬＡ６に照射する。

ここで、一方の側方視野用の２つの照明窓１４ａ，１４ｂは、観察窓１６に入射する被写体像の撮像光軸Ｏ２から所定の角度θ１，θ２を有して離反する方向に照明光軸Ｌ３，Ｌ４の照明光を照射する。なお、ここでの所定の角度θ１，θ２は、略同一角度（θ１≒θ２）となっている。

また、他方の側方視野用の２つの照明窓１５ａ，１５ｂも、観察窓１７に入射する被写体像の撮像光軸Ｏ３から所定の角度θ３，θ４を有して離反する方向に照明光軸Ｌ４，Ｌ５の照明光を照射する。なお、ここでの所定の角度θ３，θ４も、略同一角度（θ３≒θ４）となっている。

さらに、ここでは、所定の角度θ１，θ２および所定の角度θ３，θ４も、略同一角度（θ１≒θ２≒θ３≒θ４）となっている。なお、これら所定の角度θ１，θ２，θ３，θ４は、適宜設定可能である。

以上のように構成された内視鏡２は、図４に示す、例えば観察窓１６に近接した一側方の点線Ａ−Ａ´の位置の平面における撮像領域または観察窓１７に近接した他側方の点線Ｂ−Ｂ´の位置の平面における撮像領域の照明配光において、図５に示すように、所定の光度の配光範囲となる照射範囲ＬＡ１（ＬＡ２），ＬＡ３（ＬＡ４），ＬＡ５（ＬＡ６）の重なる部分を減らして照明ムラの発生を抑制することができる。

詳述すると、観察窓１６に近接した一側視野方向の撮像領域において、照明窓１２ａから前方視野へ向けて照射される所定の光度の照射範囲ＬＡ１の照明光が観察窓１６に入射される撮像領域の前方側（紙面の左側）を照射している。

また、照明窓１４ａから一側視野の下方へ向けて照射される所定の光度の照射範囲ＬＡ３の照明光が観察窓１６に入射される撮像領域の下方側を照射している。

さらに、照明窓１４ｂから一側視野の上方へ向けて照射される所定の光度の照射範囲ＬＡ３の照明光が観察窓１６に入射される撮像領域の上方側を照射している。

そして、これら各照明窓１２ａ，１４ａ，１４ｂから出射する各照明光は、所定の光度の照射範囲ＬＡ１，ＬＡ３，ＬＡ４の重なる範囲が少なく、観察窓１６に近接した撮像領域の略全体に照射される。

同様に、観察窓１７に近接した他側視野方向の撮像領域において、照明窓１２ｂから前方視野へ向けて照射される所定の光度の照射範囲ＬＡ２の照明光が観察窓１６に入射される撮像領域の前方側（紙面の左側）を照射している。

また、照明窓１５ａから他側視野の下方へ向けて照射される所定の光度の照射範囲ＬＡ５の照明光が観察窓１７に入射される撮像領域の下方側を照射している。

さらに、照明窓１５ｂから他側視野の上方へ向けて照射される所定の光度の照射範囲ＬＡ６の照明光が観察窓１７に入射される撮像領域の上方側を照射している。

そして、これら各照明窓１２ｂ，１５ａ，１５ｂから出射する各照明光は、所定の光度の照射範囲ＬＡ２，ＬＡ５，ＬＡ６の重なる範囲が少なく、観察窓１７に近接した撮像領域の略全体に照射される。

このように、本実施の形態の内視鏡２は、側方視野用の対を成す照明窓１４ａ，１４ｂまたは照明窓１５ａ，１５ｂを、先端部１１の周側面部において、挿入部１０の長手軸Ｘに対して直交する上下方向に観察窓１６または観察窓１７を挟むように並べて配置する。

これにより、照明窓１４ａ，１４ｂが並ぶ方向または照明窓１５ａ，１５ｂが並ぶ方向が２つの前方視野用照明窓１２ａ，１２ｂが並ぶ方向に対してねじれの関係になるように配置されることとなり、照明光が偏ることを防いで照明ムラが発生することを抑制することができる。

更に、観察窓１６または観察窓１７に入射する被写体像の撮像光軸Ｏ２または撮像光軸Ｏ３から所定の角度θ１，θ２または所定の角度θ３，θ４を有して離反する方向に照明光軸Ｌ３，Ｌ４または照明光軸Ｌ５，Ｌ６の照明光を照射する構成とすることで、側方視野のための照明窓の数を増やすことなく先端部１１の側部が管腔壁に近接しても、照明光に照明ムラが発生することをさらに抑制できる。

以上の説明によって、内視鏡２は、照明窓を従来と同じ数の６つの照明窓１２ａ，１２ｂ，１４ａ，１４ｂ，１５ａ，１５ｂおよび6つの照明用発光素子２４ａ，２４ｂ，２５ａ，２５ｂ，２６ａ，２６ｂによる照明手段の配置により照明ムラの発生を抑制することができるため、内視鏡２は、挿入部１０の先端部１１の大型化および内部構造の複雑化も併せて防止することができる。

（第１の変形例）
なお、内視鏡２は、図６および図７に示すような構成としてもよい。
具体的には、ここでの側方視野用の４つの照明窓１４ａ，１４ｂ、１５ａ，１５ｂのうち、２つの照明窓１４ａ，１４ｂは、先端部１１の一方の周側面部において、挿入部１０の長手軸Ｘに対して所定の角度θａ（例えば４５°）を有して上下方向に観察窓１６を挟むように並設されている。

そして、ここでも２つの照明窓１４ａ，１４ｂは、観察窓１６の中心に対して点対称の位置に配設されている。

なお、ここでは、照明窓１４ａが挿入部１０の基端側（後方側）、照明窓１４ｂが挿入部１０の先端側（前方側）に位置した構成となっているが、これに限定されることなく、照明窓１４ａを前方とし、照明窓１４ｂを後方に配置してもよい。

さらに、ここでは図示しないが、２つの照明窓１５ａ，１５ｂも、先端部１１の他方の周側面部において、挿入部１０の長手軸Ｘに対して所定の角度θａ（例えば４５°）を有して上下方向に観察窓１７を挟むように並設されている（図６および図７では不図示）。

なお、ここでも２つの照明窓１５ａ，１５ｂは、観察窓１７の中心に対して点対称の位置に配設されている。

以上より、本実施形態においても、第１の照明光出射部である２つの照明窓１２ａ，１２ｂが並ぶ方向と、第２の照明光出射部である２つの照明窓１４ａ，１４ｂが並ぶ方向または２つの照明窓１５ａ，１５ｂが並ぶ方向とが、幾何学的に同一平面状に存在しない、ねじれの関係になる位置に配置されていることになる。

本変形例の内視鏡２においても、図４に示した、例えば観察窓１６に近接した一側方の点線Ａ−Ａ´の位置の平面における撮像領域または観察窓１７に近接した他側方の点線Ｂ−Ｂ´の位置の平面における撮像領域の照明配光において、図８に示すように、各照明窓１２ａ，１２ｂ，１４ａ，１４ｂ，１５ａ，１５ｂから照射される所定の光度の配光範囲となる照射範囲ＬＡ１（ＬＡ２），ＬＡ３（ＬＡ４），ＬＡ５（ＬＡ６）の照明光の重なる部分を減らして照明ムラの発生を抑制することができる。

このようにしても、各照明窓１２ａ，１４ａ，１４ｂから出射する各照明光は、所定の光度の照射範囲ＬＡ１，ＬＡ３，ＬＡ４の重なる範囲が少なく、観察窓１６に近接した撮像領域の略全体に照射される。

同様に、各照明窓１２ｂ，１５ａ，１５ｂから出射する各照明光も、所定の光度の照射範囲ＬＡ２，ＬＡ５，ＬＡ６の重なる範囲が少なく、観察窓１７に近接した撮像領域の略全体に照射される。

以上のように構成された本変形例の内視鏡２でも、上述の効果に加え、さらに広範囲に照明光を被検体に照射するこができる。

（第２の変形例）
また、内視鏡２は、図９および図１０に示すような構成としてもよい。
具体的には、ここでの側方視野用の４つの照明窓１４ａ，１４ｂ、１５ａ，１５ｂのうち、２つの照明窓１４ａ，１４ｂは、先端部１１の一方の周側面部において、挿入部１０の長手軸Ｘに対して直交した上下方向に観察窓１６を挟むように並設されている。

そして、２つの照明窓１４ａ，１４ｂは、観察窓１６の中心に対して所定の距離Ｌだけ挿入部１０の基端側（後方側）にそれぞれの中心が位置するように配設されている。

さらに、ここでは図示しないが、２つの照明窓１５ａ，１５ｂも、先端部１１の一方の周側面部において、挿入部１０の長手軸Ｘに対して直交した上下方向に観察窓１７を挟むように並設されている（図９および図１０では不図示）。

そして、２つの照明窓１５ａ，１５ｂは、観察窓１７の中心に対して所定の距離Ｌだけ挿入部１０の基端側（後方側）にそれぞれの中心が位置するように配設されている。

以上より、本実施形態においても、第１の照明光出射部である２つの照明窓１２ａ，１２ｂが並ぶ方向と、第２の照明光出射部である２つの照明窓１４ａ，１４ｂが並ぶ方向または２つの照明窓１５ａ，１５ｂが並ぶ方向とが、幾何学的に同一平面状に存在しない、ねじれの関係になる位置に配置されていることになる。

本変形例の内視鏡２においても、図４に示した、例えば観察窓１６に近接した一側方の点線Ａ−Ａ´の位置の平面における撮像領域または観察窓１７に近接した他側方の点線Ｂ−Ｂ´の位置の平面における撮像領域の照明配光において、図１１に示すように、各照明窓１２ａ，１２ｂ，１４ａ，１４ｂ，１５ａ，１５ｂから照射される所定の光度の配光範囲となる照射範囲ＬＡ１（ＬＡ２），ＬＡ３（ＬＡ４），ＬＡ５（ＬＡ６）の照明光の重なる部分を減らして照明ムラの発生を抑制することができる。

このようにしても、各照明窓１２ａ，１４ａ，１４ｂから出射する各照明光は、所定の光度の照射範囲ＬＡ１，ＬＡ３，ＬＡ４の重なる範囲が少なく、観察窓１６に近接した撮像領域の略全体に照射される。

同様に、各照明窓１２ｂ，１５ａ，１５ｂから出射する各照明光も、所定の光度の照射範囲ＬＡ２，ＬＡ５，ＬＡ６の重なる範囲が少なく、観察窓１７に近接した撮像領域の略全体に照射される。

以上のように構成された本変形例の内視鏡２でも、上述の効果に加え、さらに広範囲に照明光を被検体に照射するこができる。

（第３の変形例）
なお、上記第１の実施の形態と、この第１の変形例及び第２の変形例のように、２つの照明窓１２ａ，１２ｂが並ぶ方向と、２つの照明窓１４ａ，１４ｂが並ぶ方向または２つの照明窓１５ａ，１５ｂが並ぶ方向とが、ねじれの関係になった配置としたうえで、図１２に示すように、２つの照明窓１４ａ，１４ｂまたは２つの照明窓１５ａ，１５ｂの照明光軸を以下のようにすることが考えられる。

一方の側方視野用の２つの照明窓１４ａ，１４ｂは、観察窓１６に入射する被写体像の撮像光軸Ｏ２から所定の角度θ１，θ２を有して離反する方向に設定された照明光の照明光軸Ｌ３，Ｌ４がそれぞれ通過する先端部１１の外周部上の点Ｐ１，Ｐ２における法線Ｎ１，Ｎ２に対して、所定の角度θを有して、さらに撮像光軸Ｏ２から離反する方向に設定することが好ましい。

同様に、他方の側方視野用の２つの照明窓１５ａ，１５ｂも、観察窓１７に入射する被写体像の撮像光軸Ｏ３から所定の角度θ３，θ４を有して離反する方向に設定された照明光の照明光軸Ｌ５，Ｌ６がそれぞれ通過する先端部１１の外周部上の点Ｐ３，Ｐ４における法線Ｎ３，Ｎ４に対して、所定の角度θを有して、さらに撮像光軸Ｏ３から離反する方向に設定することが好ましい。

このような構成によって、側方視野方向に照射される各照明光の重なる部分をより減らすことができ、照明ムラを軽減して、明るさを均一にすることができる。

（第４の変形例）
なお、以上のような各実施形態のように、第１の照明光出射部である２つの照明窓１２ａ，１２ｂが並ぶ方向と、第２の照明光出射部である２つの照明窓１４ａ，１４ｂが並ぶ方向または２つの照明窓１５ａ，１５ｂが並ぶ方向とが、幾何学的に同一平面状に存在しない、ねじれの関係になる位置であれば、以下のような形態であってもよい。

具体的には、ここでの側方視野用の4つの照明窓１４ａ，１４ｂ、１５ａ，１５ｂのうち、２つの照明窓１４ａ，１４ｂは、先端部１１の一方の周側面部において、図１３および図１４のように、挿入部１０の長手軸Ｘに対して平行な方向でかつ長手軸Ｘに対して垂直方向にずれた位置に並設されている。

なお、ここでは、照明窓１４ａが挿入部１０の基端側（後方側）、照明窓１４ｂが挿入部１０の先端側（前方側）に位置した構成となっているが、これに限定されることなく、照明窓１４ａを前方とし、照明窓14ｂを後方に配置してもよい。

さらに、ここでは図示しないが、２つの照明窓１５ａ，１５ｂも、先端部１１の他方の側周面部において、挿入部１０の長手軸Ｘに対して平行な方向でかつ長手軸Ｘに対して垂直方向にずれた位置に並設されている。

このような内視鏡２においても、図４に示した、例えば観察窓１６に近接した一側方の点線Ａ−Ａ´の位置の平面における撮像領域または観察窓１７に近接した他側方の点線Ｂ−Ｂ´の位置の平面における撮像領域の照明配光において、各照明窓１２ａ，１２ｂ，１４ａ，１４ｂ，１５ａ，１５ｂから照射される所定の光度の配光範囲となる照射範囲ＬＡ１（ＬＡ２），ＬＡ３（ＬＡ４），ＬＡ５（ＬＡ６）の照明光の重なる部分を減らして照明ムラの発生を抑制することができる。

このようにしても、各照明窓１２ａ，１４ａ，１４ｂから出射する各照明光は、所定の光度の照射範囲ＬＡ１，ＬＡ３，ＬＡ４の重なる範囲が少なく、観察窓１６に近接した撮像領域の略全体に照射される。

同様に、各照明窓１２ｂ，１５ａ，１５ｂから出射する各照明光も、所定の光度の照射範囲ＬＡ２，ＬＡ５，ＬＡ６の重なる範囲が少なく、観察窓１７に近接した撮像領域の略全体に照射される。

以上のように構成された本変形例の内視鏡２でも、上述の効果に加え、さらに広範囲に照明光を被検体に照射するこができる。

（第２の実施の形態）
次に、本発明の第２の実施の形態の内視鏡システムについて、図面に基づいて、以下に説明する。なお、以下の説明において、上述した第１の実施の形態に記載した同一の構成要素について、同じ符号を用いて、それら構成要素の詳細な説明を省略する。

図１５は、内視鏡の挿入部の先端部分の構成を示す斜視図、図１６は図１５のＸＶＩ−ＸＶＩ線に沿った導光部およびライトガイドの断面図、図１７は導光部およびライトガイドの断面図である。

本実施の形態の内視鏡２は、図１５に示すように、挿入部１０の先端部１１の一方の側部に略Ｌ字状の２つの照明窓としての導光部３７，３８が観察窓１６を囲むように配設されている。なお、ここでは図示していないが、同様に、挿入部１０の先端部１１の一方の側部の観察窓１７を囲むように導光部３７，３８が設けられている。

さらに、ここでの内視鏡２は、ライドガイドバンドル３５，３６によって、各導光部３７，３８に照明光を伝送する構成となっている。

そして、内視鏡２は、図１６および図１７に示すように、ライトガイドバンドル３５，３６の端面が導光部３７，３８に突き当てられるように接続されており、導光部３７，３８がライトガイドバンドル３５，３６から入射された照明光を反射して拡散することで側方視野方向により均一な照明光を照射することができる。

即ち、導光部３７，３８は、導光板、拡散板などに光拡散フィルムを用いた所謂面光源を構成している。

なお、ここではライトガイドバンドル３５，３６を用いた構成としたが、これに限定されることなく、第１の実施の形態と同様に、例えば発光ダイオード（ＬＥＤ）などの照明用発光素子を用いてもよい。

ライトガイドバンドル３５、３６が導光部３７、３８にそれぞれ導光する部分が並ぶ方向は、２つの照明窓１２ａ，１２ｂが並ぶ方向とは、幾何学的に同一平面状に存在しない、ねじれの関係になる位置に配置されることが好ましい。

このように本実施の形態の内視鏡２は、側方視野用の観察窓１６，１７を囲むように面光源である導光部３７，３８を設けることで、照明光の照射面が広くなり、観察窓１６，１７の周囲を均一な所定の光度で照明することができる。

その結果、本実施の形態の内視鏡２も、第１の実施の形態と同様に、より照明ムラの発生を抑制することができる構成とすることができる。

（変形例）
なお、導光部３７，３８は、硫化亜鉛などの蛍光材料または蛍光塗料によって、拡散効果を高めて構造を簡素化してもよい。さらに、ライトガイドバンドル３５，３６からの照明光の供給が停止されても、導光部３７，３８が一定時間発光を続けるため、消費電力の低減にもつながる。

（第３の実施の形態）
次に、本発明の第３の実施の形態の内視鏡システムについて、図面に基づいて、以下に説明する。なお、以下の説明において、上述した第１の実施の形態に記載した同一の構成要素について、同じ符号を用いて、それら構成要素の詳細な説明を省略する。

図１８は、３つの表示装置による内視鏡画像の表示例を説明するための平面図、図１９は３つの表示装置の表示状態の一例を説明するための平面図、図２０は３つの表示装置の設置状態の一例を示す平面図である。

ところで、内視鏡システム１における３つの表示装置５，６，７は、図１８に示すように、中央の表示装置５に前方視野の観察窓１３に入射された被検体像の内視鏡画像が表示され、向かって左に配置された表示装置６に側方視野の一方である左側の観察窓１６に入射された被検体像の内視鏡画像が表示され、向かって右に配置された表示装置７に側方視野の他方である右側の観察窓１７に入射された被検体像の内視鏡画像が表示される。

このとき、左右の表示装置６，７は、内視鏡２の挿入部１０が被検体内に挿入された進行方向に対して図中の矢印で示す上方となっている。

即ち、挿入部１０が前進すると、左右の表示装置６，７に表示される内視鏡画像は、上方から下方に移動するように表示される。

これに対して、本実施の形態の内視鏡システム１は、図１９の矢印に示すように、内視鏡２の挿入部１０の進行方向が中央の表示装置５側となるように、プロセッサ３の制御部３２による画像処理によって側方視野の各内視鏡画像を９０度回転させて左右の表示装置６，７に表示させる。

即ち、内視鏡２の挿入部１０が被検体内に挿入される進行方向に対して、左側の表示装置６が図中の矢印で示すように右が進行方向となっており、右側の表示装置７が図中の矢印で示すように左が進行方向となるように制御部３２が画像処理を行う。

そのため、挿入部１０が前進すると、左右の表示装置６，７に表示される内視鏡画像は、内方から外方に移動するように表示される。換言すると、左側の表示装置６の内視鏡画像が右から左に動き、右側の表示装置７の内視鏡画像が左から右に動くように表示される。

このような構成とすることで、内視鏡システム１は、第１の実施の形態または第２の実施の形態の効果に加え、挿入部１０の挿入時の内視鏡画像の動きが違和感なく表示させることができる。

（変形例）
なお、内視鏡システム１は、図２０に示すように、さらに左右の表示装置６，７をアスペクト比の長辺方向が垂直となるように縦型に配置して、これに合わせた制御部３２による画像処理を行う構成としてもよい。これにより、側方視野の内視鏡画像をより広範囲または拡大して表示させることができる。

（第４の実施の形態）
上述した各実施の形態および各変形例において、側方を照明および観察する機能を実現する機構は、前方を照明および観察する機能を実現する機構と共に、挿入部１０に内蔵されているが、挿入部１０に対して着脱自在な別体としてもよい。

なお、図２１は、第４の実施の形態に関わる、側方観察用のユニットが取り付けられた挿入部１０の先端部１１の斜視図である。

挿入部１０の先端部１１は、前方側視用ユニット６００を有している。側方視野用ユニット５００は、前方視野用ユニット６００に対してクリップ部５０３によって着脱自在な構成を有している。

側方視野用ユニット５００は、左右方向の画像を取得するための２つの観察窓５０１と、左右方向を照明する２つの照明窓５０２と、を有している。

プロセッサ３等は、側方視野用ユニット５００の各照明窓５０２の点灯と消灯を、前方視野のフレームレートに合わせて行うようにして、上述した実施の形態に示したような観察画像の取得と表示を行うことができる。

上述の実施の形態に記載した発明は、その実施の形態および変形例に限ることなく、その他、実施段階ではその要旨を逸脱しない範囲で種々の変形を実施し得ることが可能である。さらに、上記実施の形態には、種々の段階の発明が含まれており、開示される複数の構成要件における適宜な組合せにより種々の発明が抽出され得るものである。

例えば、実施の形態に示される全構成要件から幾つかの構成要件が削除されても、述べられている課題が解決でき、述べられている効果が得られる場合には、この構成要件が削除された構成が発明として抽出され得るものである。

本出願は、２０１４年１１月２７日に日本国に出願された特願２０１４−２４０３２４号を優先権主張の基礎として出願するものであり、上記の内容は、本願明細書、請求の範囲、および図面に引用されたものである。

Claims (11)

1. 被検体の内部に長手軸方向に挿入される挿入部と、
   前記挿入部先端の先端面に設けられた、前記挿入部の前方を含む第１の領域から第１の画像を取得する第１の画像取得部と、
   前記挿入部先端の先端面に設けられた、前記挿入部の側方を含む第２の領域から第２の画像を取得する第２の画像取得部と、
   先端の先端面に配設される第１の照明光出射部と、
   前記先端の周側面に、前記長手軸に対して角度を有して前記第２の画像取得部を挟むように並べて設けられる少なくとも２つの第２の照明光出射部と、
   を具備し、
   前記第２の画像取得部は、前記第１の画像取得部及び前記第１の照明光出射部を通る面が通過する位置に配置され、
   前記第２の照明光出射部は、前記面から離間して設けられるとともに、２つの前記第２の照明光出射部からそれぞれ照射される照明光の光軸は、通過する前記挿入部の外周部上の点における法線に対して、所定の角度を有して前記第２の画像取得部に入射される画像の撮像光軸に対して離反する方向に角度を有していることを特徴とする内視鏡。
2. 前記第２の画像取得部は、前記第１の画像取得部の光軸及び前記第１の照明光出射部の光軸を通り前記長手軸に平行な面が通過する位置に配置されていることを特徴とする請求項１に記載の内視鏡。
3. ２つの前記第２の照明光出射部は、前記第２の画像取得部を挟んで前記第２の画像取得部と一直線上に配設されていることを特徴とする請求項１に記載の内視鏡。
4. ２つの前記第２の照明光出射部は、前記第２の画像取得部の中心に対して点対称の位置に配設されていることを特徴とする請求項３に記載の内視鏡。
5. ２つの前記第２の照明光出射部は、前記長手軸に対して垂直な方向に並べて配設されていることを特徴とする請求項１に記載の内視鏡。
6. 前記第２の画像取得部は、２つの前記第２の照明光出射部が配置される間に位置することを特徴とする請求項１に記載の内視鏡。
7. 前記挿入部の側方は、前記長手軸に対して直交する方向を含む領域であることを特徴とする請求項１に記載の内視鏡。
8. ２つの前記第２の照明光出射部は、一対の前記第１の照明光出射部を結ぶ方向に対して直交する方向に配置されていることを特徴とする請求項１に記載の内視鏡。
9. 前記第１の画像を光電変換する第１の撮像部と、
   前記第２の画像を光電変換する、前記第１の撮像部とは異なる第２の撮像部と、
   を備えていることを特徴とする請求項１に記載の内視鏡。
10. 被検体の内部に長手軸方向に挿入される挿入部と、
    前記挿入部の先端面に設けられた、前記挿入部の前方を含む第１の領域から第１の画像を取得する第１の画像取得部と、
    前記挿入部の周側面に設けられた、前記挿入部の側方を含む第２の領域から第２の画像を取得する第２の画像取得部と、
    前記挿入部の先端面に、前記第１の画像取得部の光軸と直交する線に沿って、前記第１の画像取得部を挟んで配置される一対の第１の照明光出射部と、
    前記挿入部の周側面に、前記第２の画像取得部を囲むように配設されるとともに、略Ｌ字状の形状をそれぞれ有する２つの第２の照明光出射部と、
    を具備することを特徴とする内視鏡。
11. 請求項１に記載の内視鏡と、
    前記第２の画像取得部からの前記第２の画像を前記第１の画像取得部からの前記第１の画像に隣り合うように並べる画像処理部と、
    前記画像処理部からの前記第１の画像に関する信号および前記第２の画像に関する信号に基づき、表示部に表示させるための表示信号を生成する画像出力部と、
    を備えたことを特徴とする内視鏡システム。

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