JP6381171B2 - 内視鏡装置 - Google Patents

Description

本発明は照明光を照射する内視鏡を備えた内視鏡装置に関する。

近年、被検体内に挿入される挿入部を有し、挿入部の先端から照明光を照射し、照明された部位を観察する内視鏡が医療分野等において広く用いられるようになっている。
内視鏡により取得される撮像画像は、内視鏡画像としてモニタに表示され、その場合湾曲部の上方向又は撮像素子における所定の方向が内視鏡画像の上方向となる状態で表示される。
第１の従来例としての日本国特開２００１−２９９６９５号公報は、挿入部の先端の傾斜面に２箇所の投影窓を配置し、手術部位に発光指標を投影し、投影された発光指標が硬性内視鏡の観察像に表示されるようにした内視鏡装置を開示している。
また、第２の従来例としての日本国特開２００９−２７９１８１号公報は、照明光を導光するライトガイドファイバから外部に漏れる漏れ光が入射される指標用ライトガイドファイバをイメージガイドファイバに併設した内視鏡を開示している。
また、第３の従来例としての米国２００９／０１８７０９８号公報は、副鼻腔内に発光器具を挿入し、発光器具から放射される光を患者の外部から観察ことにより、発光器具の挿入位置を確認することができるシステムを開示している。

ところで、内視鏡を被検体内に挿入した場合、被検体内において観察している観察範囲における内視鏡の実際の上下方向等の方向（方位）が把握し難くなり、観察したいと望む部位側に移動する操作等を円滑に行い難くなる場合がある。

本発明は、前述した事情に鑑みてなされたものであり、被検体内の検査又は処置を円滑に行い易くすることが可能な内視鏡装置を提供する。

本発明の一態様の内視鏡装置は、被検体に挿入され、可撓性を有する挿入部を有し、前記挿入部の先端から前記被検体に向けて照明光を照射可能な内視鏡と、前記被検体に対して、前記照明光の照射範囲のうち所定の方向とは異なる他の方向に位置する第１の領域に第１の照明光を照射させ、前記所定の方向に位置する第２の領域に第１の照明光と光量および波長帯域のうち少なくとも一方が異なる第２の照明光を照射させる、または前記第２の領域に光を照射させない照明機構と、を有し、前記照明機構は、前記照明光が照射された被検体の外部から前記第１の領域の視認、または、前記第２の領域のみの視認により、前記照射範囲における前記第２の領域が存在する前記所定の方向を把握可能とする前記照明光を生成する。

本発明の第１の実施形態の内視鏡装置の全体構成を示す図。 内視鏡の挿入部の先端側の構成を示す図。 挿入部の先端面における照明窓と観察窓の配置例を示す図。 フィルタが設けられていない領域とフィルタが設けられた領域における透過特性の例を示す図。 内視鏡から照射された照明光が照射された照射範囲と共に観察範囲を示す図。 第１の実施形態の動作の説明図。 ライトガイドにおける一部に、他の部分とは異なる導光特性にした場合の挿入部の先端側の構成を示す図。 本発明の第２の実施形態の内視鏡装置の全体構成を示す図。 走査型内視鏡の挿入部の先端側の構成を示す図。 図９におけるＡ−Ａ線断面図。 アクチュエータを構成する圧電素子をＹ軸方向に駆動する駆動信号の波形を示す図。 アクチュエータを駆動信号により駆動した場合における光ファイバの先端が描く渦巻き状の軌跡を示す図。 第２の実施形態の処理を示すフローチャート。 フィルタ領域とフィルタ無し領域を経て照明光が照射された照射範囲の様子を示す図。 Ｙ軸方向に駆動する駆動信号の波形等を示す図。 図１５Ａに対応してＲ光を発生するタイミングを示す図。 図１５Ｂに対応した照明光の照射範囲を示す図。 第１の照明期間と第２の照明期間との例を示す図。 第１の照明期間と第２の照明期間における駆動信号と照明光とを示す図。 第２の照明期間に発生する照明光を示す図。 第２の実施形態の変形例の内視鏡装置の全体構成を示す図。

以下、図面を参照して本発明の実施形態を説明する。

（第１の実施形態）
図１に示すように本発明の第１の実施形態の内視鏡装置１は、被検体としての患者２内に挿入される内視鏡３と、内視鏡３に照明光を供給する光源装置（又は光源ユニット又は光源部）４と、内視鏡３に搭載（内蔵）された撮像素子に対する信号処理を行うビデオプロセッサ５と、内視鏡画像を表示するモニタ６とを有する。

なお、図１では光源装置４と信号処理を行う画像処理装置（又は画像処理部）としてのビデオプロセッサ５とが別体の構成となっているが、１つの筐体内に光源装置４とビデオプロセッサ５、又は光源部と画像処理部とを内蔵した構成にしても良い。

内視鏡３は、患者２内に挿入され、可撓性を有する挿入部７と、挿入部７の基端に設けられた操作部８と、操作部８から延出されたライトガイドケーブル９及び信号ケーブル１０とを有する。

ライトガイドケーブル９の端部の光源用コネクタ９ａと、信号ケーブル１０の端部の信号用コネクタ１０ａとは、照明機構を構成する光源装置４と、画像処理装置としてのビデオプロセッサ５とにそれぞれ着脱自在に接続される。

なお、本実施形態における照明機構は、患者２における表面からの深さが小さい表層付近（例えば表面からの深さが５ｃｍ程度以内）となる副鼻腔２ａのような検査対象部位（又は臓器）の内部（の面）を検査、又は処置する場合に有効に機能する。補足すると、照明機構により患者２の内部の面における照射範囲を照明光により照明した場合、照射範囲の輪郭が、患者２の外部から視認できるように、患者２における表層付近となる患者２の（副鼻腔２ａ等の）内部を検査、又は処置する場合に有効に機能する。更に補足すると、照明機構は、照射範囲における他の領域の照明とは異なる一部の領域に対する照明により、当該一部の領域の所定の方向又は所定の方位が照射範囲の輪郭から、患者２の外部から確認又は視認できるような場合に有効に機能する。

なお、後述するように照射範囲の内側（又は一部）に内視鏡３により観察される観察範囲が形成されるために、照射範囲における所定の方向から観察範囲における所定の方向も把握できる。挿入部７は、先端に設けられた硬質の先端部１１と、この先端部１１の基端（後端）に隣接して設けられた湾曲部１２と、湾曲部１２の基端（後端）から操作部８の前端まで延びる可撓性の可撓管部１３とを有する。また、操作部８には、湾曲部１２を上下、左右における任意の方向に湾曲の操作を行う湾曲操作レバー１４が設けられている。
内視鏡３の挿入部７、操作部８及びライトガイドケーブル９内には照明光を導光（又は伝送）する導光部を形成するライトガイドファイバ（バンドル）１５が挿通され、このライトガイドファイバ１５の手元側の端部は光源用コネクタ９ａに至る。

照明機構を構成する光源装置４は、照明光を発生する光源としてのランプ１６と、発生した照明光を集光し、ライトガイドファイバ１５の入射端となる端部に入射させるコンデンサレンズ１７と、ランプ１６を発光させる電源回路１９とを有する。なお、光源は、ランプ１６の場合に限定されるものでなく、発光ダイオード（ＬＥＤと略記）を用いても良い。

コンデンサレンズ１７を経て入射された照明光は、ライトガイドファイバ１５により、このライトガイドファイバ１５の先端部となる出射端に導光する。そして、先端部から、この先端部に対向するように設けられた光学部材としての照明レンズ（又は照射レンズ）１８を経て患者２の内部に照明光を照射し、内部を照明する。

図２に示すように照明レンズ１８及びライトガイドファイバ１５の先端は、先端部１１を構成する先端部材１１ａの照明窓２１（の内面）に固定されている。なお、図２においては、湾曲部１２を省略している。

図３に示すように先端面における照明窓２１の下方側の位置に観察窓２２が設けられ、この観察窓２２には、受光素子として光学像を結ぶ対物レンズ２３と、その結像位置に配置された撮像素子としての例えば電荷結合素子（ＣＣＤと略記）２４とが設けてある。なお、観察窓２２の位置は、図２における実線で示す位置に限らず、例えば２点鎖線で示すような位置でも良い。図１〜図３においては、それぞれ紙面の上下方向が、挿入部７の先端部１１の上下方向と一致する。

図２に示すように対物レンズ２３とＣＣＤ２４は、患者２の内部となる検査対象部位等の被写体に対して、観察視野角θob以内の入射角に相当する観察範囲で撮像する撮像装置２５を形成する。

照明窓２１から出射する照明光は、観察範囲を実質的にカバーするような照射範囲を照射するように照明光の出射角としての照明角θilが設定されている。

図１又は図２に示すように照明機構を構成する照明窓２１から照明光を出射する照明角θilは、観察視野を形成する観察視野角θobよりも大きな出射角に設定されている。

なお、照射範囲は、照明窓２１が位置する先端部１１の先端面から、照明光が照射される被写体までの距離に応じて変化する。同様に、観察範囲は、観察窓２２が位置する先端部１１の先端面から、照射光を反射して反射光を発生する被写体までの距離に応じて変化する。照射範囲及び観察範囲に関して、図５において後述する。

図１に示すようにＣＣＤ２４は、挿入部７内等を挿通された信号線２６の先端と接続され、信号線２６の後端は信号用コネクタ１０ａの接点に至る。

信号用コネクタ１０ａが接続されるビデオプロセッサ５は、ＣＣＤ２４を駆動する駆動信号を生成する駆動回路２７と、ＣＣＤ２４から出力される出力信号としての撮像信号に対する信号処理を行い画像信号を生成する信号処理回路（又は画像生成回路）２８と、駆動回路２７と信号処理回路２８とを制御する制御回路２９とを有する。

信号処理回路２８により生成された画像信号は、モニタ６に入力され、モニタ６は、画像信号の画像を内視鏡画像として表示する。

また、挿入部７における湾曲部１２は、複数の湾曲駒３１を長手方向における上下、左右の位置において回動自在に連結して構成される（図１においては、簡略的に上下方向にのみ回動自在な構成を示している）。また、挿入部７における上下、左右の内壁に近い位置において長手方向に湾曲用ワイヤ３２が挿通されている（図１では簡略的に上下方向に湾曲させる湾曲用ワイヤ３２のみを示す）。

湾曲用ワイヤ３２の先端は、先端部１１又は最先端の湾曲駒３１に固定され、湾曲用ワイヤ３２の後端は、操作部８内において回転自在に配置されたプーリ３３に巻き付けられている。プーリ３３の回転軸には湾曲操作レバー１４が取り付けられている（図１では簡略的に上下方向に湾曲させるプーリ３３及び湾曲操作レバー１４のみを示す）。そして、湾曲操作レバー１４を回動する動作を行うことにより、プーリ３３を回動させて、対となる湾曲用ワイヤ３２の一方を牽引し、牽引した側に湾曲部１２を湾曲させることができる。

本実施形態においては、図２及び図３に示すように（照明光の光路上に配置される）照明レンズ１８における観察範囲の所定方向としての上方向に相当する上部位置には、所定の透過特性を有するフィルタ３５（小さい間隔の斜線で示す部分）を設けている。なお、図３においては、湾曲部１２の上、下、左、右の方向をＵ、Ｄ、Ｌ、Ｒで示している。図３は、（挿入部７の）先端面を、先端面の前方側から見た場合を示しているために、挿入部７の基端側から見た場合と、左右方向が入れ替わっている。

上記フィルタ３５は、図３等に示す例では、例えば楔形状（３角形形状）であるが、楔形状に限定されるものでなく、円形、楕円形、長方形等の形状でも良い。図３に示すように照明窓２１は円形であり、また照明レンズ１８自体は、照明レンズ１８の光軸Ｏilの回りで回転対称の特性を有するため、照明レンズ１８は、図２において実線で示す照明角θilの範囲内において照明光を出射する。

上記のように円形の照明レンズ１８における上方向となる上部位置には、楔形状のフィルタ３５が設けてあるので、フィルタ３５が設けられた部分又は領域においては、フィルタ３５が設けられていない部分又は領域とは異なる透過特性の照明光としての方向確認用（第２の照明光としての）の照明光を出射する。

フィルタ３５が設けられた部分又は領域をフィルタ領域、フィルタ３５が設けられていない部分又は領域をフィルタ無し領域とも言う。なお、本実施形態においては、光学部材としての照明レンズ１８は、フィルタ領域とフィルタ無し領域とを有するが、後述する第２の実施形態においては、フィルタ無し領域のみからなる光学部材としての照射レンズ５６の場合もある。

また、図２に示すように、照明レンズ１８は、照明角θilの範囲内において照明光を出射するが、フィルタ３５が設けられたフィルタ領域においては、フィルタ領域の透過特性を反映した照明光としての第２の照明光を出射する。図２では、フィルタ領域による照明光の出射角範囲をθcで示している。フィルタ領域は、円形の照明レンズ１８における上部位置の近傍のみに設けてあるので、他の方向においてはフィルタ領域による照明光の出射角範囲θcは０となる。

フィルタ無し領域は、通常の照明、つまり観察する観察範囲をカバーするような照射範囲における大部分の領域（少なくとも半分以上の面積を占める領域）となる第１の領域（又は第１の照射範囲）を照明用の照明光（第１の照明光として）で照明するために用いられる。これに対して、フィルタ領域は、観察範囲又は照射範囲における所定の方向を患者２の外部から視認できるように照明するために用いられ、照射範囲における第１の領域を除く第２の領域（又は第２の照射範囲）となる。従って、照射範囲は、この照射範囲の大部分を占める第１の領域（又は第１の照射範囲）と、残りの第２の領域（又は第２の照射範囲）とからなる。

本実施形態においては、照明光を発生する光源装置４と、照明光を導光するライトガイドファイバ１５と、フィルタ３５が設けられた光学部材としての照明レンズ１８とにより、観察範囲又は照射範囲における所定の方向を把握し易くするための照明光の照射を行う照明機構を形成する。なお、本実施形態においては、照明光を導光する導光部としてのライトガイドファイバ１５と、フィルタ３５が設けられた光学部材（としての照明レンズ１８）とから照明機構を形成すると定義しても良い（後述する第２の実施形態においては、照明機構は、光源装置４に相当する光源ユニット７１も含む）。

また、本実施形態においては、観察範囲における所定の方向は、照明範囲における所定の方向に一致する。このため、観察範囲における所定の方向と、照明範囲における所定の方向とを置換する（言い換える）ことができる。

また、本実施形態においては、照明範囲又は観察範囲は、ほぼ円形と近似できるので、所定の方向を把握し易くするように、第２の照明光が照射される第２の領域は、照明範囲又は観察範囲の中心の位置を基準にしてその周方向における上方向等、所定の方向に形成される。照明範囲又は観察範囲が、円形と近似できない場合を含めて、中心の位置の代わりに、重心の位置を採用しても良い。

上記所定の方向は、観察範囲を撮像して画像化した、（換言すると観察範囲に対応する）内視鏡画像における基準とする例えば上方向に対応して設定される。術者は、モニタ６に表示される内視鏡画像を観察して、検査や処置等を行うため、内視鏡画像における上方向が、実際にはどの方向になっているかを把握（確認）できると、検査又は処置対象部位を観察できるように先端部１１を移動する移動操作等の方向性を伴う操作を円滑に行い易くなる。これに対して、内視鏡画像における上方向が、実際にはどの方向になっているかを把握（確認）できないと、方向性を伴う操作を円滑に行うことができない。

内視鏡画像における上方向は、先端部１１に配置されるＣＣＤ２４の撮像面における所定方向に対応し、また上記上方向は湾曲部１２の上方向への湾曲方向に一致する。

以下、所定の方向は、モニタ６に内視鏡画像が表示される場合の上方向に対応する場合で説明するが、所定の方向を上方向に設定した場合に限定されるものでない。

上記のように、フィルタ無し領域は、通常の照明光のように観察範囲をカバーするような照射範囲を照明するように機能するのに対して、フィルタ領域は、フィルタ無し領域による照明とは、光学的に区別又は識別し易いように照射範囲の一部の領域に照明する。このように照明することにより、照射範囲における一部の領域の方向又は方位を区別又は識別することにより先端部１１におけるフィルタ３５が設けられた方向又はＣＣＤ２４の上方向に相当する内視鏡画像の上方向又はその方位を識別することができるようにしている。

また、フィルタ無し領域は、観察範囲をカバーするように照明光を出射するために用いられるので、照明レンズ１８における占有面積を大きくすることが望まれる。これに対して、フィルタ領域は、フィルタ領域を経て照射された照射範囲の一部の領域の方向を識別可能にすれば良いため、フィルタ無し領域に比較すると小さな占有面積に設定することができる。例えば、照明レンズ１８におけるフィルタ無し領域の占有面積を９０〜９８％、フィルタ領域の占有面積を１０〜２％程度に設定しても良い。

そのため、照射範囲は、フィルタ無し領域による第１の照射範囲と、フィルタ領域による第２の照射範囲とからなるが、照射範囲は、フィルタ無し領域による第１の照射範囲とほぼ等しいと近似することもできる。

図４は、照明レンズ１８におけるフィルタ無し領域とフィルタ無し領域から出射される照明光に対する透過率の特性の概略を示す。

フィルタ無し領域は、光源装置４により発生した可視の波長領域（３８０ｎｍ〜７８０ｎｍ）の光を殆ど減衰しないで透過する透過特性Ｃ１を有する。これに対して、フィルタ領域は、可視の波長領域全域において、例えば９５％程度を減衰し、５％程度の透過特性Ｃ２を有する。

このため、フィルタ無し領域を経た照明光は、この照明光が照射された部分の第１の照射範囲を照明光の光量ロスが殆どない状態の照明強度で照明する。これに対して、フィルタ領域経た照明光は、この照明光が照射された部分の第２の照射範囲を、近似的に遮光したような照明強度で照明する。

この場合には、患者２の外部から照射範囲を見ると、照射範囲における暗くなっている第２照射範囲の方向からフィルタ領域の方向を光学的に確認することができる。換言すると、フィルタ無し領域を経た第１の照射範囲のみの視認により、暗くて見えない第２照射範囲の方向を確認できる。

なお、図４においては、フィルタ領域として、遮光に近い透過特性Ｃ２の例を示しているが、この透過特性Ｃ２の場合に限定されるものでなく、例えば点線で示すように可視領域における赤の波長領域等、一部の波長領域のみを透過する透過特性Ｃ２ａに設定しても良い。

この場合には、患者２の外部から見た場合、フィルタ領域による第２照射範囲が、第１照射範囲による照明とは異なる色調で照明されることにより、フィルタ領域の方向を光学的に確認することができる。

フィルタ領域による照明光の光量は、（図４における透過特性Ｃ２，又はＣ２ａのいずれの場合においても）少なくともフィルタ無し領域の場合の照明光の光量よりも小さい光量となる。従って、フィルタ無し領域の場合の照明光を第１の照明光とし、フィルタ領域による照明光を第２の照明光とすると、第２の照明光の光量は、第１の照明光の光量よりも小さい光量で照明光を出射する。

また、図５は、図２において、照明レンズ１８が設けられた照明窓２１から照明窓２１の前方側の患者２の内部の内壁面側に照明光を照射した場合、内壁面が先端面から距離Ｌ１とＬ２の場合の照射範囲と、観察窓２２から観察した観察範囲の概略を示す。

図５における実線は、図２における先端部１１の先端面から距離Ｌ１の位置に内壁面（被写体）が存在した場合における照射範囲Ｒil１を示すと共に、その場合の観察範囲Ｒob１を示す。

また、図５における点線は、図２における先端部１１の先端面から距離Ｌ１の２倍となる距離Ｌ２の位置に内壁面が存在した場合の照射範囲Ｒil２を示すと共に、その場合の観察範囲Ｒob２を示す。

また、図５における照射範囲Ｒil１、Ｒil２の中心は、照明レンズ１８の光軸Ｏil上の位置となり、また観察範囲Ｒob１、Ｒob２の中心は、対物レンズ２３の光軸Ｏob上の位置となる。また、図５においては、フィルタ領域による第２の照射範囲をＲｃ１，Ｒｃ２で示している。フィルタ無し領域による第１の照射範囲は、照射範囲Ｒil１，Ｒil２おける第２の照射範囲をＲｃ１，Ｒｃ２をそれぞれ除外した残りの範囲となる。

なお、図５において実線及び点線により円形で示す観察範囲Ｒob１、Ｒob２は、ＣＣＤ２４の撮像面が、例えば正方形であると、内視鏡画像として表示に利用する実質的な観察範囲は、円形とは異なる。図５において円形で示す例えば観察範囲Ｒob１は、撮像面における正方形の４隅の部分が、暗くなるために、観察範囲から除外して、２点鎖線で示すように８角形の観察範囲Ｒob１′となる。

観察範囲が８角形となる場合においても、任意の半径方向に対して方向依存性を有しない円形の観察範囲と近似することもできる。なお、近似することなく、方向依存性を持つ観察範囲を定義しても良い。

図２及び図５等から分かるように、本実施形態においては観察範囲を規定する観察視野角θobに対して、照射範囲を規定する照明角θilは、θil＞θobの関係を満たすように設定してある。また、図５から分かるように、本実施形態においてはフィルタ領域による第２の照射範囲が、（実質的に）観察範囲の外側に形成されるように、照明角θil及びフィルタ領域を設定している。

このように、本実施形態においては、フィルタ領域による第２の照射範囲を観察範囲の外側に形成するように照明角θil及びフィルタ領域を設けているので、第２の照射範囲が観察に影響を及ぼさない。例えば、第２の照射範囲が観察視野内に現れると、観察視野内の観察機能が低下する場合があり得るが、本実施形態では観察機能が低下する場合の発生を解消している。

本実施形態の内視鏡装置１は、被検体を形成する患者２の副鼻腔内に挿入され、可撓性を有する挿入部７を有し、前記挿入部７の先端から前記副鼻腔内となる前記被検体に向けて照明光を照射可能な内視鏡３と、前記被検体に対して、前記照明光の照射範囲のうち所定の方向において他の方向とは異なる態様で前記内視鏡３から前記照明光を照射する照明機構を形成する（光源装置４と、）ライトガイドファイバ１５及びフィルタ３５が設けられた照明レンズ１８を有することを特徴とする。

次に本実施形態の動作（作用）を説明する。図６は、内視鏡３の挿入部７を患者２の副鼻腔２ａ内に挿入して、検査する様子の説明図を示す。

副鼻腔２ａ内における例えば上顎洞４１内部の患部等を検査するために、術者は図６に示すように鼻孔４２から挿入部７をガイドチューブ４３を介して挿入する。ガイドチューブ４３は、例えば鼻孔４２から上顎洞４１に至る空洞経路の形状に近い屈曲形状のものが用いられる。

術者は、ガイドチューブ４３の先端側を鼻孔４２から上顎洞４１の内部に届くように挿入した後、ガイドチューブ４３の基端の開口から挿入部７の先端を挿入する。

なお、術者が挿入部７を挿入する操作を円滑に行うために、挿入部７をその長手方向の回りで回転する操作がしばしば行われる。そのために、術者は挿入操作を行った状態においては、内視鏡画像の上方向が実際にはどの方向になっているか把握できない状態となる場合が多い。

更に、術者は、挿入部７の先端をガイドチューブ４３の先端開口側に移動させる操作を行い、挿入部７の先端を、先端開口から突出させる。図６は、この状態を示す。

光源装置４の照明光は、ライトガイドファイバ１５により導光され、導光された照明光は、照明レンズ１８を経て拡開して、上顎洞４１内における照明窓２１に対向する洞内壁側に照射される。そして、照明窓２１に対向する洞内壁に照明光が照射された照射範囲４４が形成される。また、照射範囲４４の内側に、観察窓２２から観察可能（撮像可能）となる観察範囲４５が形成される。

また、照射範囲４４には、フィルタ領域により、フィルタ無し領域による第１の照射範囲に比較して殆ど遮光した状態に近い照射範囲となる第２の照射範囲（第２の領域）４８が形成される。術者は、患者２の外部からフィルタ無し領域により、明るく照明された第１の照射範囲と、遮光された状態に近い第２の照射範囲４８とを視覚的に認識でき、照射範囲４４又は観察範囲４５における第２の照射範囲４８の方向を認識又は把握できる。

図６においては、第２の照射範囲４８は、観察範囲４５又は照射範囲４４の下側の方向（方位）となっている。なお、図６において患者２の外部から光学的に認識できない状態の観察範囲４５は、モニタ６に表示される内視鏡画像の表示領域とほぼ一致する。但し、モニタ６に表示される内視鏡画像においては、ＣＣＤ２４の撮像面で撮像された撮像信号は、所定のタイミングで読み出され、モニタ６における内視鏡画像表示エリアに内視鏡画像として表示される。そのために、先端部１１が長手方向の回りで回転されても内視鏡画像表示エリアの方向は、変化しない（そして、内視鏡画像表示エリア内において表示される内視鏡画像が回転する）。

このように術者は、患者２の外部から把握できる第２の照射範囲４８の方向から、観察範囲４５の内視鏡画像における上方向又は湾曲部１２の上方向を把握できる。

従って、術者が現在観察している観察範囲４５とは異なる部位を検査（又は観察）しようとする場合においても、その部位を検査するために、挿入部７の先端部１１をどの方向に移動すべきかであるかを把握でき、上顎洞４１の内部における任意の部位の検査を円滑に行うことができる。

上顎洞４１の内部を検査する場合において説明したが、副鼻腔２ａにおける他の部位を検査する場合も同様の効果を有する。また、処置具を用いて処置するような場合においても、観察範囲４５の内視鏡画像における所定の方向としての上方向を把握できるので、観察範囲内に処置具を入れた状態での処置も行い易くなる。

また、本実施形態においては、第２の照射範囲４８を観察範囲４５の外側に形成するように照射機構を設けているので、観察範囲４５の内部に第２の照射範囲４８が形成された場合における観察範囲４５の一部の領域が観察し難くなるようなことを解消できる。

換言すると、第２の照射範囲４８により観察機能が低下することを防止できる。

なお、上述した例では、照明機構として、光学部材としての照明レンズ１８にフィルタ３５を設けた場合を説明したが、この場合に限定されるものでない。フィルタ３５を設けた場合とほぼ同等の機能を持つように例えば図７に示すようにライトガイドファイバ１５において、その一部のライトガイドファイバ部分（１５ａで示す）の導光特性を、他のライトガイドファイバ部分の導光特性と異なる特性に設定しても良い。例えば、ライトガイドファイバ部分１５ａの導光特性を図４における透過特性Ｃ２又はＣ２ａのような透過特性のような特性に設定しても良い。

図７のようなライトガイドファイバ１５を用いた場合においても、フィルタ３５を設けた場合と同様の効果を有する。次に本発明の第２の実施形態を説明する。

（第２の実施形態）
図８は、本発明の第２の実施形態の内視鏡装置１Ｂを示す。図８に示す内視鏡装置１Ｂは、照明光を２次元的に走査する走査型内視鏡３Ｂと、走査型内視鏡３Ｂが着脱自在に接続される内視鏡装置本体（装置本体と略記、）４Ｂと、装置本体４Ｂに接続されるモニタ６とを有する。

本実施形態における装置本体４Ｂは、後述するように照明光を発生する光源ユニット７１と、画像信号を生成する画像生成部（又は画像処理装置）７４ｃを有するコントローラ７４等を内蔵した構成であるが、光源ユニット７１を画像生成部７４ｃと別体の構成にしても良い。

また、内視鏡装置１Ｂは、上記走査型内視鏡３Ｂと、先端部１１ｂに設けた光学部材のみが異なる走査型内視鏡３Ｃを有し、種類が異なる走査型内視鏡３Ｂと３Ｃとは、装置本体４Ｂに選択的に接続することができる。図８では、走査型内視鏡３Ｂが装置本体４Ｂに接続された状態を示す。

本実施形態においては、例えば走査型内視鏡３Ｃは、第１の実施形態と同様に観察範囲又は照射範囲における所定の方向を把握し易くするための照明光の照射を行う照明機構として、光学部材（としての照射レンズ５６）にフィルタ３５ｂを設けた構成となっている。

これに対して走査型内視鏡３Ｂは、光学部材にフィルタ３５ｂが設けてない構成であり、本実施形態は、走査型内視鏡３Ｂの場合においても、フィルタ３５ｂを設けた走査型内視鏡３Ｃの場合と同様の機能を備える照明機構を備えるようにしている。

換言すると、フィルタ３５ｂを設けた光学部材を有する走査型内視鏡３Ｃの場合の照明機構を第１の照明機構とすると、本実施形態の内視鏡装置１Ｂは、第１の照明機構と、フィルタ３５ｂを設けた光学部材を有しない走査型内視鏡３Ｂの場合の照明機構としての第２の照明機構とを備える。

走査型内視鏡３Ｂ又は３Ｃは、患者２の副鼻腔２ａ等に挿入可能な細長の形状で、可撓性を備える挿入部７ｂを有し、挿入部７ｂの基端（後端）には、走査型内視鏡３Ｂ又は３Ｃを装置本体４Ｂに着脱自在に接続するためのコネクタ９ｂが設けられている。
また、挿入部７ｂは、硬質の先端部１１ｂと、先端部１１ｂの後端からコネクタ９ｂに延びる、可撓性を有する可撓管部１３ｂと、を有する。なお、先端部１１ｂと可撓管部１３ｂとの間に、湾曲自在の湾曲部を設け、可撓管部１３ｂとコネクタ９ｂとの間に湾曲部を湾曲する操作ノブ等を設けた操作部を設けるようにしても良い。
先端部１１ｂは、硬質の筒状部材としての円筒部材５０を有し、この円筒部材５０の後端を保持する硬質の保持部材５１に、可撓性の円筒チューブ５２の先端が連結され、この円筒チューブ５２の後端は、コネクタ９ｂに固定されている。

挿入部７ｂ内には、入射光を導光する導光部又は導光部材を形成する光ファイバ５３が挿通されている。
光ファイバ５３の基端（後端）は、コネクタ９ｂにおける光接続部５５ａにおいて装置本体４Ｂ内部の光ファイバ５５ｂと接続される。
そして、装置本体４Ｂ内部の光源ユニット７１で発生した光が光ファイバ５５ｂを経て光ファイバ５３の基端に入射光として入射される。光ファイバ５３により導光された入射光は、光ファイバ５３の先端面から照明光として出射される。先端面から出射される照明光は、先端面に対向して円筒部材５０の先端の照明窓に取り付けられた光学部材としての集光レンズ（又は照射レンズ）５６を経て、患者２内の検査部位等の被写体に光スポットを形成するように照射される。

図９は、図８における挿入部７ｂの先端部１１ｂを含む先端側の構造を示す。なお、図９（及び図１０）においては、図８の外装チューブ６３を省略している。
図８においては円筒部材５０を簡略的に示しており、図９においては、円筒部材５０は、円筒部材本体５０ａと、この円筒部材本体５０ａの先端付近に配置される第１レンズ５６ａを保持した第１レンズ枠５０ｂと、第１レンズ枠５０ｂの基端側が嵌合し、かつ円筒部材本体５０ａの先端側が嵌合し、第２レンズ５６ｂを保持した第２レンズ枠５０ｃとを有する。
図９に示すレンズ枠５０ｂ、５０ｃを用いないで、図８に示す円筒部材５０の先端に第１レンズ５６ａと第２レンズ５６ｂとを取り付ける構造にしても良い。
先端部１１ｂを構成する円筒部材５０（又は円筒部材本体５０ａ）の内側には、光ファイバ５３の先端側が、円筒部材５０の略中心軸に沿って配置されている。

光ファイバ５３は、基端側（入射側）の端面に入射された照明光を導光して、先端側（照射側）の端面から出射する。
また、先端部１１ｂ内における基端寄りの位置には、光ファイバ５３の先端側を、光ファイバ５３の長手方向と直交する方向に揺動（振動）させるアクチュエータ（又はスキャナ）５７を形成する圧電素子５７ａ〜５７ｄが、接合部材としてのフェルール５９の外面に取り付けられている。図９においては、上下方向に設けられた圧電素子５７ａ，５７ｂを示し、図９のＡ−Ａ線断面を示す図１０においては上下、右左方向に設けられた圧電素子５７ａ，５７ｂ、５７ｃ，５７ｄを示す。また、図１０では、光ファイバ５３がコア５３ｂとクラッド５３ｃとを有することを示している。
アクチュエータ５７を形成する板形状の圧電素子５７ａ〜５７ｄは、挿入部７ｂ内を挿通された駆動線５８を介して装置本体４Ｂ内部の駆動ユニット７２から駆動信号が印加されることにより、長手方向（図１，図２におけるＺ軸方向）に伸縮する。

このアクチュエータ５７は、光ファイバ５３の外周面に設けたフェルール５９における上下、右左の外面に光ファイバ５３を振動させる圧電素子５７ａ〜５７ｄを設けて構成されている。

なお、フェルール５９は、図１０から分かるように、フェルール５９の長手方向（又は軸方向）と垂直方向の横断面が正方形となるように形成され、その中心軸に沿って設けた孔に光ファイバ５３を通して、光ファイバ５３を保持している。
また、図１０に示すように圧電素子５７ａ〜５７ｄの両面には平板形状の電極６０が設けてあり、駆動ユニット７２により発生した駆動信号を、駆動線５８を介して圧電素子５７ａ〜５７ｄの各両面の電極６０にそれぞれ印加することができる。
また、フェルール５９の基端（後端）側は、このフェルール５９の基端側を保持（固定）する円柱形状の保持部材５１により保持される。
また、図９に示すように円柱形状の保持部材５１の外周面は、その長手方向の両端が段差状に切り欠いた細径部が形成され、それぞれ円筒部材５０の基端と、円筒チューブ５２の先端が各細径部に固定されている。円筒チューブ５２の内側には、光ファイバ５３の外周面を覆い、光ファイバ５３を保護する可撓性の保護チューブ５４ａが配設されている。

図９、図１０に示すように円筒部材５０及び円筒チューブ５２の外周面に沿って、被写体により反射された照明光を受光する受光素子として、受光用光ファイバ６１がリング状に複数本、配置されている。受光用光ファイバ６１により受光された（被写体からの戻り光又は反射）光は、コネクタ９ｂの光接続部６２ａを経て装置本体４Ｂ内部の受光用光ファイバ２２ｂに導光される。この受光用光ファイバ２２ｂの端面から出射される光（信号）は、検出ユニット７３に入射され、電気信号に変換される。なお、受光用光ファイバ６１の基端から出射される光（信号）を、受光用光ファイバ２２ｂを経由することなく、検出ユニット７３に入射する構成にしても良い。

リング状に配置された受光用光ファイバ６１は、図８に示す可撓性を有する外装チューブ６３により覆われ、保護されている。

また、各走査型内視鏡３Ｂ、３Ｃには、アクチュエータ５７により、光ファイバ５３の先端を所定の走査パターンに沿って駆動させるための駆動データ及び駆動した場合の照射位置に対応する座標位置データ等の情報を格納したメモリ６６を有する。このメモリ６６に格納された情報は、コネクタ９ｂの接点、信号線を経て装置本体４Ｂ内部のコントローラ７４に入力され、メモリ７５に格納される。

また、メモリ６６には、このメモリ６６を備えた走査型内視鏡３Ｂ又は３Ｃにおける光学部材にフィルタが設けられたものであるか否かの識別情報（例えばフィル有りか無しかを表すフラグ情報）を格納している。そして、コントローラ７４は、識別情報に応じて、装置本体４Ｂに接続された走査型内視鏡３Ｂと３Ｃの種類を識別又は判別し、接続された走査型内視鏡３Ｂ又は３Ｃの種類に応じて、それぞれ異なる照明光を発生するように制御する。コントローラ７４は、装置本体４Ｂに接続された走査型内視鏡３Ｂ又は３Ｃの種類を識別又は判別する判別部を構成する判別回路又は判別ユニット７４ｄ（図８では判別と記載）を有する。

図８に示すように装置本体４Ｂは、照明機構を構成する光源ユニット（又は光源装置）７１と、駆動ユニット７２と、検出ユニット７３と、装置本体４Ｂにおける各ユニットを制御するコントローラ７４と、コントローラ７４と接続され、各種の情報を格納するメモリ７５と、を有する。
光源ユニット７１は、赤色の波長帯域の光（Ｒ光とも言う）を発生するＲ光源７１ａと、緑色の波長帯域の光（Ｇ光とも言う）を発生するＧ光源７１ｂと、青色の波長帯域の光（Ｂ光とも言う）を発生するＢ光源７１ｃと、Ｒ光、Ｇ光及びＢ光を合波（混合）する合波器７１ｄを有する。

Ｒ光源７１ａ、Ｇ光源７１ｂ及びＢ光源７１ｃは、例えばレーザ光源等を用いて構成され、コントローラ７４の制御によりオンされた際に、それぞれＲ光、Ｇ光、Ｂ光を合波器７１ｄへ出射する。コントローラ７４は、Ｒ光源７１ａ、Ｇ光源７１ｂ及びＢ光源７１ｃの離散的な発光を制御する中央演算装置（ＣＰＵと略記）などから構成される制御ユニットの機能を持つ光源制御部（又は光源制御ユニット）７４ａを有する。
コントローラ７４の光源制御部７４ａは、Ｒ光源７１ａ、Ｇ光源７１ｂ及びＢ光源７１ｃに対してそれぞれ僅かに異なるタイミングでパルス的に発光させる制御信号を送り、Ｒ光源７１ａ、Ｇ光源７１ｂ及びＢ光源７１ｃは、順次Ｒ光、Ｇ光、Ｂ光を発生し、合波器７１ｄへ出射する。
合波器７１ｄは、Ｒ光源７１ａからのＲ光と、光源７１ｂからのＧ光と、光源７１ｃからのＢ光と、を合波して光ファイバ５５ｂの光入射面に供給し、光ファイバ５５ｂは、合波されたＲ光、Ｇ光、Ｂ光（ＲＧＢ光ともいう）を光ファイバ５３の基端に入射する。光ファイバ５３は、基端に入射された照明光を導光し、導光した光を先端面から照射光として出射する。

駆動ユニット７２は、信号発生器７２ａと、Ｄ／Ａ変換器７２ｂ及び７２ｃと、アンプ７２ｄ及び７２ｅと、を有する。
信号発生器７２ａは、コントローラ７４の走査制御部７４ｂの制御に基づき、光ファイバ５３の先端を揺動（又は振動）させるための駆動信号を生成してＤ／Ａ変換器７２ｂ及び７２ｃに出力する。Ｄ／Ａ変換器７２ｂ及び７２ｃは、信号発生器７２ａから出力されたデジタルの駆動信号をアナログの駆動信号に変換してそれぞれアンプ７２ｄ及び７２ｅへ出力する。
アンプ７２ｄ及び７２ｅは、Ｄ／Ａ変換器７２ｂ及び７２ｃから出力された駆動信号をそれぞれ増幅して生成した駆動信号を駆動線５８を介してアクチュエータ５７を形成する駆動素子としての圧電素子５７ａ〜５７ｄに出力する。
アンプ７２ｄは、圧電素子５７ａ、５７ｂに対しては、Ｙ軸方向に振動させる駆動信号を発生し、これに対してアンプ７２ｅは、圧電素子５７ｃ、５７ｄに対しては、Ｘ軸方向に振動させる駆動信号を発生する。

図１１はアンプ７２ｄが発生する駆動信号の波形を示す。図１１における横軸は時間ｔを示し、縦軸は駆動信号の（交流）電圧値を示し、ピークとなる電圧値が時間的に変化する波形となっている。また、アンプ７２ｅは、図１１に示す駆動信号の位相を９０°ずらしたＸ軸方向に振動させる駆動信号となる。

このため、光ファイバ５３の先端は、図１２に示すように所定の走査軌跡として渦巻き形状の軌跡Ｔｓを形成するように揺動される。図１２において、Ｐａは、走査開始位置（又は揺動開始位置）を表し、図１１における時間ｔａのタイミングの位置となる。また、図１２における走査終了位置（又は揺動終了位置）Ｐｂは、図１１における時間ｔｂのタイミングの位置となる。この時間ｔｂはＸ軸方向に振動させる駆動信号の電圧値が最大、Ｙ軸方向に振動させる駆動信号の電圧値が０となる時間となる。

また、図１２に示す軌跡Ｔｓに沿ってパルス発光された照明光は、被写体にスポット状に照射され、被写体上においても渦巻き形状に照射された走査範囲が照射範囲となる。

図９は、光ファイバ５３の先端を軌跡Ｔｓを形成するように揺動させた場合におけるＹ軸方向における照明光の照射範囲に対応する照明角（又は照射角）θiを示す。本実施形態においては、図１２に示す軌跡Ｔｓから分かるようにいずれの半径方向において、その照明角は、照明角θiに等しいと近似できる。

図９に示す光学部材としての照射レンズ５６ａ，５６ｂは、走査型内視鏡３Ｂにおいてはフィルタ３５ｂが設けられていないが、走査型内視鏡３Ｃにおいては例えば点線で示すように、照射レンズ５６ｂには観察範囲（又はその範囲を画像化した内視鏡画像）の所定の方向に対応した上方向の位置にフィルタ３５ｂが設けられている。なお、フィルタ３５ｂを照射レンズ５６ａに設けるようにしても良いし、照射レンズ５６ａと５６ｂとの両方に設けるようにしても良い。

フィルタ３５ｂは、内視鏡画像の上方向に対応する位置に、例えば第１の実施形態と同様に楔形状に設けられている。また、図９に示すようにフィルタ３５ｂは、上下方向における照射角θiy内の上部位置に配置されている。

また、フィルタ３５ｂは、例えば図４における透過特性Ｃ２ａの特性に設定されている。この特性の場合、フィルタ３５ｂは、入射される照明光における赤の波長帯域のみの光を透過する。図４における透過特性Ｃ２ａの場合に限定されるものでなく、透過特性Ｃ２の特性に設定しても良いし、これらと異なる特性に設定しても良い。

フィルタ３５ｂが設けられた走査型内視鏡３Ｃにおいては、光ファイバ５３の先端から出射される照明光は、フィルタ３５ｂが設けられていない部分又は領域を経て照射する第１の照明光の場合と、フィルタ３５ｂが設けられている部分又は領域を経て照射される第２の照明光の場合とで、照射範囲の照明特性が異なる。

つまり、フィルタ無し領域では、ＲＧＢ光を第１の照明光として照射するが、フィルタ領域では、Ｒ光のみとなる第２の照明光で照射する。そして、患者２の外部から観察した場合、Ｒ光で照射された第２の照射範囲の方向から先端部１１ｂの上方向を把握することができるようにしている。なお、第１の実施形態においても述べたようにフィルタ３５ｂの形状は、楔形状の場合に限定されるものでない。

また、リング状に配置された（被写体に照射された照明光の）戻り光を受光する受光用光ファイバ６１は、実質的に照射角θiyよりも狭い（又は小さい）入射角による観察視野角又は観察範囲を有するように設定されている。

受光用光ファイバ６１の導光特性として、その入射面に、照射角θiyよりも小さい所定の入射角以上で入射される入射光を実質的に導光しない特性を有する光ファイバを用いるようにすれば良い。又は、照射角θiyよりも小さい観察視野角を観察範囲とするように画像生成を制御する構成にしても良い。

この場合には、照明光が観察範囲（の観察視野角）以内の照射範囲を照射（走査）する期間のみにおいて、受光用光ファイバ６１により受光（検出）した光信号から画像生成部７４ｃが画像を生成するように光源制御部７４ａ等（の制御ユニット）が画像生成部７４ｃを制御する。また、観察範囲の外側を照射（走査）する期間においては、受光用光ファイバ６１により受光（検出）した光信号から画像生成部７４ｃが画像を生成する動作を停止するように光源制御部７４ａ等が画像生成部７４ｃを制御する（ようにすれば良い）。

図８に示すように、検出ユニット７３は、検出器７３ａと、Ａ／Ｄ変換器７３ｂと、を有する。

検出器７３ａは、受光用光ファイバ６２ｂの基端の光出射端面から出射された戻り光としてのＲ光、Ｇ光及びＢ光を受光し、光電変換するフォトダイオード等により構成される。 検出器７３ａは、受光したＲ光の強度、Ｇ光の強度、及びＢ光の強度にそれぞれ応じたアナログのＲ，Ｇ，Ｂ検出信号を生成し、Ａ／Ｄ変換器７３ｂへ出力する。
Ａ／Ｄ変換器７３ｂは、検出器７３ａから順次入力されたアナログのＲ、Ｇ及びＢ検出信号を、それぞれデジタルのＲ、Ｇ及びＢ検出信号に変換してコントローラ７４内に設けられ、画像（信号）を生成する信号処理装置を構成する画像生成部（又は画像生成回路）７４ｃへ出力する。画像生成部７４ｃは、生成した画像信号をモニタ６に出力し、モニタ６は画像信号の画像を内視鏡画像として表示する。なお、画像信号を生成する画像処理装置が、検出ユニット７３と、画像生成部７４ｃとから構成されると定義しても良い。

メモリ７５は、装置本体４Ｂの制御を行うための制御プログラム等を予め格納している。また、メモリ７５は、装置本体４Ｂのコントローラ７４により、メモリ６６から読み込まれた座標位置の情報が格納される。

コントローラ７４は、ＣＰＵ、又はＦＰＧＡ等を用いて構成され、メモリ７５に格納された制御プログラムを読み出し、当該読み出した制御プログラムに基づいて光源ユニット７１及び駆動ユニット７２の制御を行う。
また、本実施形態においては、フィルタ３５ｂを有しない走査型内視鏡３Ｂの場合においても、照射範囲又は（照射範囲の一部の範囲となる）観察範囲における所定の方向を把握し易くするための照明光の照射を行う照明機構としての第２の照明機構を備える。この第２の照明機構は、フィルタ３５ｂに相当する第２の照明光を照射する機能を、複数のモードから選択できるようにしている。

本実施形態における照明機構は、照明光を発生する光源ユニット７１と、照明光を導光する導光部を構成する光ファイバ５３と、光ファイバ５３の先端（面）から出射される照明光を患者２の内部に照射する光学部材を形成する照射レンズ５６（５６ａ，５６ｂ）と、光源ユニット７１の発光を制御する光源制御部７４ａと、から構成される。

術者等のユーザは、モード選択部（又はモード選択スイッチ）７６から１つのモードを選択して、選択されたモード信号をコントローラ７４に入力することができる。コントローラ７４内の光源制御部７４ａは、第１の照明光と、モード信号に対応したモードの第２の照明光とからなる照明光を光源ユニット７１が出射するように制御する。

第１のモード信号が選択された場合には、光源制御部７４ａは、例えばフィルタ３５ｂとほぼ同様に、楔形状で赤の波長領域の光で照射する第２の照明光を出射するように制御する。

第２のモード信号が選択された場合には、光源制御部７４ａは、内視鏡画像を生成する期間とは異なる方向確認期間において、光源ユニット７１から第２の照明光を出射するように制御する。なお、（モード選択が行われない）通常の動作モードとしては、第１のモード信号で動作するように設定され、モード選択が行われた場合において、第２のモード信号で動作するように設定しても良い。

なお、上記のように第１のモードは、フィルタ３５ｂとほぼ同様に機能するように、所定の走査範囲を走査するのに対して、第２のモードは、第１のモードとは異なり、所定の方向としての例えば上方向を把握（視認）できるように走査を行うと共に、所定方向の走査期間において光源ユニット７１を発光させるモードとなる。このため、モード選択部７６は、第２のモードで所定方向に走査を行う走査期間において、第２の照明光の機能に類似した第３の照明光を発生させる選択を行う選択スイッチと解釈することができる。

また、第１のモードで照明光を発生する照明期間を第１の照明期間とし、第２のモードで所定の方向の確認用となる第２の照明光を発生（照射）する照明期間を第２の照明期間と定義しても良い。

第１の実施形態の様なＣＣＤにより撮像を行う内視鏡において、フィルタ領域による第２の照射範囲が、（実質的に）観察範囲の外側に形成されるように、照明角θil及びフィルタ領域を設定されていたが、本実施形態における走査型内視鏡においては、画像生成部７４ｃにより画像生成される照明光の走査範囲以外において、所定の方向において他の方向とは異なる態様で照明しても良い。

本実施形態の内視鏡装置１Ｂは、被検体を形成する患者２の副鼻腔内に挿入され、可撓性を有する挿入部７ｂを有し、前記挿入部７ｂの先端から前記副鼻腔内となる前記被検体に向けて照明光を照射可能な内視鏡としての走査型内視鏡３Ｂ，３Ｃと、前記被検体に対して、前記照明光の照射範囲のうち所定の方向において他の方向とは異なる態様で前記内視鏡から前記照明光を照射する照明機構を構成する光源ユニット７１と、を有する。

また、内視鏡装置１Ｂは、前記態様として、前記他の方向に照射される第１の照明光と、前記所定の方向に照射される第２の照明光とにおける光量及び波長帯域における少なくとも一方が異なる状態で前記照明光を照射する照明機構を有する。

次に本実施形態の動作を説明する。図１３は本実施形態の処理等を示すフローチャートを示す。

術者は走査型内視鏡３Ｂ又は３Ｃを装置本体４Ｂに接続し、図１３のステップＳ１に示すように装置本体４Ｂの電源スイッチをＯＮにし、装置本体４Ｂの電源を投入する。そして、装置本体４Ｂは動作状態になる。

動作状態になると、ステップＳ２においてコントローラ７４は、装置本体４Ｂに接続された走査型内視鏡の種類の情報をメモリ６６から読み出し、接続された走査型内視鏡の種類を判別する処理を行う。

ステップＳ３においてコントローラ７４は、格納された識別情報により、接続された走査型内視鏡の種類が、フィルタ無しの走査型内視鏡３Ｂか否かを判別する。

ステップＳ３の判別処理においてフィルタ有り（つまり走査型内視鏡３Ｃである）と判別した場合には、ステップＳ４においてコントローラ７４の光源制御部７４ａは、光源ユニット７１から通常の照明光を発生するように制御する。光源制御部７４ａは、圧電素子５７ａ〜５７ｄに駆動信号を印加し、光ファイバ５３の先端は図１２に示す軌跡Ｔｓを描くように揺動する。

ステップＳ５に示すように光ファイバ５３の先端から出射された照明光は、照射レンズ５６ａ，５６ｂにおけるフィルタ無し領域を通った照明光はＲＧＢ光（第１の照明光）となり、フィルタ領域を通った照明光はＲ光（第２の照明光）となり、被写体における図１２の軌跡Ｔｓに対応した照射範囲を照明する。

図１４は、ステップＳ５により照明光が照射された照射範囲を示す。図１４に示すように、フィルタ領域を通ったＲ光（第２の照明光）による第２の領域は斜線で示すように楔形状の領域となり、残りのほぼ円形の領域がフィルタ無し領域を通ったＲＧＢ光（第１の照明光）による第１の領域を示す。図１４では、フィルタ領域による（第２の照射範囲としての）第２の領域をＲｆ，フィルタ無し領域による（第１の照射範囲としての）第１の領域をＲｎで示している。また、図９に示すよう照射レンズ５６の（光軸より）上部側に入射された照明光は、照射レンズ５６の光軸より下側に照射されるために、図１４においては、上側のフィルタ領域による第２の領域Ｒｆが下方向に形成される例を示す。

また、図１４においては点線で観察範囲Ｒoを示す。観察範囲Ｒoは、第２の領域Ｒｆよりも内側となるように設定されている。

このため、観察範囲Ｒoを画像化してモニタ６に内視鏡画像を表示した場合、第２の領域Ｒｆが内視鏡画像中に現れない。上述したように、例えば光源制御部７４ａは、観察範囲Ｒo内を照明光が走査している期間において、受光用光ファイバ６１が受光した光信号から画像を生成するように画像生成部７４ｃを制御し、その外側の期間においては画像を生成しないように制御する。

術者は、第２の領域Ｒｆが形成された照射状態を確認して、術者はステップＳ６ａに示すように挿入部７ｂを患者２の副鼻腔２ａ内における上顎洞４１内部に挿入する。なお、術者が挿入部７ｂを挿入する操作を円滑に行うために、挿入部７ｂがその長手方向の回りで回転する操作がしばしば行われる。そのために、術者は挿入操作を行った状態においては、内視鏡画像の上方向が実際にはどの方向になっているか把握できない状態となる。

ステップＳ７ａに示すように術者は、上顎洞４１の内壁に照射された照射範囲からの反射光を患者２の外部から観察することにより、Ｒ光（第２の照明光）による照射範囲の方向、つまり内視鏡画像の上方向を把握することができる。

なお、上顎洞４１の内壁に照明光を照射した場合の様子は、第１の実施形態における図６に示すような照射の様子とほぼ同様の状態となる。また、この場合における受光用光ファイバ６１を用いた観察範囲も、図６に示した場合と同様に、光ファイバ５３を用いた照射範囲の内側に観察範囲が形成される。

術者は、Ｒ光（第２の照明光）による第２の領域の方向を把握することにより、現在観察している部位から、次に観察（検査）しようとする部位に向けて先端部１１ｂを移動する操作を円滑に行うことができる。そして、術者は、ステップＳ８ａに示すように検査対象部位の内視鏡検査等を行う。

次のステップＳ９ａにおいてコントローラ７４は、術者により検査終了の指示操作が行われたか否かを判定する。検査終了の指示操作が行われない場合には、ステップＳ６ａの処理に戻り、同様の処理等が繰り返される。検査終了の指示操作が行われた場合には、図１２の処理を終了する。

一方、ステップＳ３においてフィルタ無しの判別が行われた場合には、ステップＳ１０においてコントローラ７４（の光源制御部７４ａ）は、更にモード選択が行われた否かを判定する。モード選択が行われない判定結果の場合には、コントローラ７４（の光源制御部７４ａ）は、次のステップＳ１１以降において説明するように第１のモードで制御動作を行う。

ステップＳ１１において光源制御部７４ａは、照射レンズ５６ｂにフィルタ３５ｂが設けられた場合と同様の第１の照明光（ＲＧＢ光）と第２の照明光（Ｒ光）とを、光源ユニット７１が発生するように制御する。

具体的には図１５Ａに示すようにＹ軸方向の駆動信号において、方向確認用の照明光を発生する楔形状の領域に相当する期間において、光源制御部７４ａは、図１５Ｂに示すようにＲ光のみを発生するように光源ユニット７１を制御する。

図１５Ａに示す駆動信号において、楔形状の領域を走査する期間だけ、図１５Ｂに示すようにＲ光を発生するように光源制御部７４ａは、制御する。図１５Ｂにおいて幅が大きい程、Ｒ光を発生する期間が長いことを示している。なお、図１５Ｂにおいては、第２の照明光としてのＲ光のみを発生する期間のみを示す。図１５Ｂにおいて示す（縦線で示す）期間以外の期間においてはＲＧＢ光を発生する。但し、実際にはＲ光、Ｇ光、Ｂ光をサイクリックにパルス発光する。

そして、図１５Ｃに示すように光源ユニット７１は、第１の照明光（ＲＧＢ光）と、フィルタ領域を設けた場合とほぼ同様に楔形状に対応した第２の照明光（Ｒ光）とを発生し、光ファイバ５３に出射する。図１５Ａの駆動信号と、図１５ＢのＲ光の発生のタイミングに対応して、図１５Ｃに示すように楔形状の領域でＲ光の照明光としての第２の照明光が生成され、残りの領域がＲＧＢ光となる第１の照明光となる。そして、図１５Ｃの照明光がフィルタ無し領域だけからなる照射レンズ５６ａ，５６ｂを経て、被写体側に照射され、図１５Ｃに対応した照射範囲が形成される。

術者は、被写体に図１５Ｃに対応した照射範囲が形成されることを確認することができる。図１５ＣにおいてはＲ光の領域をＲｒ、ＲＧＢ光の領域をＲｒｇｂで示している。なお、走査型内視鏡３Ｂが図９と同じ状態に設定されていると、被写体側ではＲ光の領域ＲｒがＹ軸方向に下側に形成される状態となる。被写体側に照射された状態での照射範囲としては図１４の場合と同様になる。

図１５Ｃと図１４とから分かるように第１モードによる照明は、フィルタ３５ｂを設けた場合と同様に機能する。

このような照射状態を確認した後、ステップＳ６ｂに示すように術者は、挿入部７ｂを患者２の副鼻腔２ａ内における上顎洞４１内部に挿入する。

ステップＳ７ｂに示すように術者は、上顎洞４１の内壁に照射された照射範囲からの反射光を患者２の外部から観察することにより、Ｒ光（第２の照明光）による照射範囲の方向、つまり内視鏡画像の上方向を把握することができる。

術者は、Ｒ光（第２の照明光）による照射範囲の方向を把握することにより、現在観察している部位から、次に観察（検査）しようとする部位に向けて先端部１１ｂを移動する操作を円滑に行うことができる。そして、術者は、ステップＳ８ｂに示すように検査対象部位の内視鏡検査等を行う。

次のステップＳ９ｂにおいてコントローラ７４は、術者により検査終了の指示操作が行われたか否かを判定する。検査終了の指示操作が行われない場合には、ステップＳ６ｂの処理に戻り、同様の処理等が繰り返される。検査終了の指示操作が行われた場合には、図１２の処理を終了する。

また、ステップＳ１０のモード選択が行われた場合には、ステップＳ１２において、第１のモードとは異なる第２のモードで照明を行うようにコントローラ７４（の光源制御部７４ａ）は、光源ユニット７１を制御する。以下に説明するように光源制御部７４ａは、第２の走査期間（第２の照明期間）においては第２の照明光を発生し、第１の走査期間（第１の照明期間）においては第１の照明光を（交互に）発生するように制御する。

この場合には、上述したフィルタ３５ｂが設けられた場合又は第１のモードにおける通常の走査期間（又は照明期間）と異なる方向確認用の走査期間（又は照明期間）において、光源制御部７４ａは、方向確認用の照明光を発生するように光源ユニット７１を制御する。図１６は通常の走査期間Ｔ１と、方向確認用の走査期間Ｔ２とを示す。図１６に示すように第２のモードが選択されない場合には、コントローラ７４は、通常の走査期間Ｔ１で動作するように光源ユニット７１、駆動ユニット７２、検出ユニット７３等を制御する。

第２のモードが選択されると、所定の周期Ｔで方向確認用の走査期間Ｔ２と、通常の走査期間Ｔ１とを繰り返す。この状態において、更に第２のモードを停止する操作を行うと、通常の走査期間Ｔ１の動作となる。また、術者は、通常の走査期間Ｔ１においての動作を選択することができる。

つまり、術者は、通常の走査期間Ｔ１においての動作として、第１のモードのように走査と照明を行うこと、又はフィルタ３５ｂが設けられた走査型内視鏡３Ｃが接続された場合の走査と照明を行うことを選択することができる。

また、図１６に示すように方向確認用の走査期間Ｔ２においては、この方向確認用の走査期間Ｔ２の直前の通常の走査期間Ｔ１における最終フレーム期間の内視鏡画像を静止画として表示する（走査期間Ｔ１では動画）ようにしても良い。例えば、光源制御部７４ａが、画像生成部７４ｃの動作を制御し、走査期間Ｔ２においては走査期間Ｔ１における最終フレーム期間の内視鏡画像を静止画の画像信号としてモニタ６に出力するように制御しても良い。

この場合、走査期間Ｔ１とＴ２とを例えば１／３０秒〜１／１０秒程度に設定した場合には、術者は、通常の動画像の動きより若干駒落ちした動画像のような内視鏡画像を観察することができるようになる。

また、患者２の外部から方向確認用の走査期間Ｔ２における照明光を視認することにより、観察範囲の内視鏡画像における上方向を把握することができる。

なお、上記のように走査期間Ｔ１とＴ２とを交互に行う場合の他に、第２のモードが選択された場合には、その後において第２のモードの停止の操作が行われるまで、方向確認用の走査及び照明のみを継続して行うようにしても良い。

図１７ＡはＹ軸（方向）の駆動信号と、照明光の発生の期間とを示す。走査期間Ｔ１においては、Ｙ軸方向及びＸ軸方向に駆動信号が出力されると共に、光源ユニット７１は、第１の照明光となるＲＧＢ光を発生する。なお、図１７Ａにおいて、走査期間Ｔ１における駆動信号を、その輪郭のみの波形で示しているが、実際には、図１１に示したような駆動信号の波形を表す。

これに対して、走査期間Ｔ２においては、所定の方向としての（正の）Ｙ軸方向の駆動信号が出力されると共に、Ｙ軸方向の駆動信号が出力される期間（駆動信号がＹ軸方向において正となる期間）のみ、光源ユニット７１は、第２の照明光となるＲ光のみを発生する。Ｒ光を発生する場合で説明するが、Ｒ光でなく、Ｇ光等の（ＲＧＢ光と異なる）光を発生させるようにしても良い。

このように、走査期間Ｔ２においては、第２の照明光のみを発生する。第１の照明光及び第２の照明光は光ファイバ５３に出射される。図１７Ａに示すように正のＹ軸方向への複数回の走査期間に、パルス状となるＲ光を発生させる。図１７Ｂは、正のＹ軸方向に駆動信号が出力される期間においてのみＲ光が光ファイバ５３に出力されることを光ファイバ５３の先端の位置での座標系において示している。

走査期間Ｔ２においてはフィルタ無し領域だけからなる照射レンズ５６ａ，５６ｂを経て、被写体には図１７Ｂに対応したＲ光の照射範囲が形成される。術者は、図１７Ｂに対応した照射範囲から上方向を把握することができる。

なお、第２の照明光が照射された所定の方向としての上方向をより確認（把握）し易いように上方向のタイミングでＲ光を発生させ、更に上方向と反対側の方向となる下方向のタイミングでＲ光と異なる（と共にＲＧＢ光とも異なる）例えばＢ光を発生させるようにしても良い。

例えば図１７Ａにおいて２点鎖線で示すように負のＹ軸方向にも駆動信号を発生し、この駆動信号が発生された期間、光源制御部７４ａは２点鎖線で示すようにＢ光を発生させるようにしても良い。この場合には、図１７Ｂにおいて２点鎖線で示すように下方向のタイミングでＢ光が光源ユニット７１から出力される。なお、図１７Ａでは、簡単化のために、１回のみＢ光を発生させる例を示しているが、実際にはＲ光の場合と同様に複数回、Ｂ光を発生させる方が望ましい。

術者は、このような第２の照明光が被写体に照射された場合の反射光からＲ光が上方向、Ｂ光が下方向を示すことを容易に把握することができる。

図１７Ｂに対応した照射の様子を確認した後、術者は図１３におけるステップＳ６ｃに示すように挿入部７ｂを患者２の副鼻腔２ａ内における上顎洞４１内部に挿入する。

次のステップＳ７ｃに示すように術者は、上顎洞４１の内壁に照射された照射範囲からの反射光を患者２の外部から観察することにより、Ｒ光（第２の照明光）による照射範囲の方向、つまり内視鏡画像の上方向を把握することができる。

術者は、Ｒ光（第２の照明光）による照射範囲の方向を把握することにより、現在観察している部位から、次に観察しようとする部位に向けて先端部１１ｂを移動する操作を円滑に行うことができる。

次のステップＳ８ｃにおいてコントローラ７４は、術者により検査終了の指示操作が行われたか否かを判定する。検査終了の指示操作が行われない場合には、ステップＳ６ｃの処理に戻り、同様の処理等が繰り返される。検査終了の指示操作が行われた場合には、図１２の処理を終了する。

このように動作する本実施形態によれば、光学部材にフィルタ３５ｂが設けられた場合はもとより、光学部材にフィルタ３５ｂが設けられていない走査型内視鏡３Ｂを使用した場合においても、患者２の外部から内視鏡画像の上方向等、所定方向を把握することができる。

従って、本実施形態によれば、副鼻腔２ａ内部を検査又は処置具による処置等を円滑に行うことができる内視鏡装置１Ｂを提供できる。

以上説明した第２の実施形態は、走査型内視鏡３Ｂ，３Ｃを用いた内視鏡装置１Ｂを説明したが、図１８に示すように変形例の内視鏡装置１Ｃを構成しても良い。この内視鏡装置１Ｃは、図８の内視鏡装置１Ｂにおいて、更に図１に示した撮像素子を備えた内視鏡３を接続して使用することができる構成を備える。つまり、内視鏡装置１Ｃは、内視鏡３と、２種類の走査型内視鏡３Ｂ、３Ｃとにおける任意の１つを接続して使用できる装置本体４Ｃを備える。なお、図１８においては、図８の場合と同様に、装置本体４Ｃに走査型内視鏡３Ｂが接続された場合で示している。

装置本体４Ｃは、図８に示した装置本体４Ｂと、図１の光源装置（又は光源ユニット）４と、ビデオプロセッサ５とを備える。内視鏡３、走査型内視鏡３Ｂ、３Ｃ、装置本体４Ｂ、光源装置４、ビデオプロセッサ５は、既に説明済みであるので、ここでの記載（説明）を省略する。

本変形例は、装置本体４Ｃにおける光源装置４及びビデオプロセッサ５に点線で示すように内視鏡３が接続された場合には、第１の実施形態において説明した動作となる。この場合の動作は、第１の実施形態において説明済みのため、その説明を省略する。また、装置本体４Ｃに走査型内視鏡３Ｂ又は３Ｃが接続された場合には、第２の実施形態において説明した動作となる。この場合の動作は、第２の実施形態において説明済みのため、その説明を省略する。

なお、上述した実施形態及び変形例の一部を部分的に組み合わせても良い。

また、明細書及び図面において開示されている範囲内において、当初のクレームにおける内容を変更しても良い。

本出願は、２０１６年４月１４日に米国に出願された米国出願番号１５／０９８，４１６号を優先権主張の基礎として出願するものであり、上記の開示内容は、本願明細書、請求の範囲、図面に引用されたものとする。

Claims (12)

1. 被検体に挿入され、可撓性を有する挿入部を有し、前記挿入部の先端から前記被検体に向けて照明光を照射可能な内視鏡と、
   前記被検体に対して、前記照明光の照射範囲のうち所定の方向とは異なる他の方向に位置する第１の領域に第１の照明光を照射させ、前記所定の方向に位置する第２の領域に前記第１の照明光と光量および波長帯域のうち少なくとも一方が異なる第２の照明光を照射させる、または前記第２の領域に光を照射させない照明機構と、を有し、
   前記照明機構は、前記照明光が照射された前記被検体の外部から前記第１の領域の視認、または、前記第２の領域のみの視認により、前記照射範囲における前記第２の領域が存在する前記所定の方向を把握可能とする前記照明光を生成する
   ことを特徴とする内視鏡装置。
2. 前記照明機構は、前記内視鏡に配置され、前記照明光を前記挿入部の先端まで導光する複数のファイバが束状に形成された導光部を有し、
   前記導光部は、前記照明光の照射範囲のうち所定の方向に対応するファイバと、他の方向に対応するファイバとの導光特性とが異なる
   ことを特徴とする請求項１に記載の内視鏡装置。
3. 前記照明機構は、
   前記内視鏡の先端に設けられ、前記照明光を前記被検体に照射するための光学部材と、
   前記光学部材に設けられ、前記所定の方向に照射される前記照明光の光路上に設けられるフィルタと、
   を有することを特徴とする請求項１に記載の内視鏡装置。
4. 前記照明機構は、照明光を発生する光源ユニットにより構成され、
   前記内視鏡は、前記光源ユニットにより発生された前記照明光を前記挿入部の先端に導光する少なくとも一本の光ファイバを備えて構成される導光部と、前記導光部の先端を所定の走査軌跡を描くように駆動するアクチュエータと、前記導光部の先端に対向して配置され、前記導光部の先端から出射される前記照明光を前記被検体における所定の走査範囲を照射範囲として光スポットで走査するように照射する光学部材と、前記被検体に照射された前記照明光における前記照射範囲のうちの一部となる観察範囲からの戻り光を受光する受光用光ファイバにより形成される走査型内視鏡であり、
   さらに、前記受光用光ファイバから出射される光信号に基づいて、前記観察範囲に対応する画像信号を生成し、生成した前記画像信号を表示装置に出力する画像処理装置を有し、
   前記光源ユニットは、前記光学部材に前記第２の照明光を発生する透過特性のフィルタが設けられた第１の種類の走査型内視鏡を着脱自在に接続可能である
   ことを特徴とする請求項１に記載の内視鏡装置。
5. 前記光源ユニットは、前記光学部材に前記フィルタが設けられていない第２の種類の走査型内視鏡とも着脱自在に接続可能である
   ことを特徴とする請求項４に記載の内視鏡装置。
6. 更に、前記光源ユニットに前記第１の種類の走査型内視鏡が接続された場合には、前記光源ユニットにおいて発生した前記照明光を前記導光部を経て前記フィルタが設けられた前記光学部材に入射させることにより、前記光学部材において発生した前記第１の照明光と前記第２の照明光とを前記照射範囲に照射するように前記光源ユニットを制御し、
   前記光源ユニットに前記第２の種類の走査型内視鏡が接続された場合には、前記導光部を経て前記フィルタが設けられていない前記光学部材に入射させる前記照明光として、前記光源ユニットにおいて前記第１の照明光と前記第２の照明光とを発生するように前記光源ユニットを制御する制御ユニットを有する
   ことを特徴とする請求項５に記載の内視鏡装置。
7. 更に、前記光源ユニットに接続される前記走査型内視鏡が前記第１の種類であるか前記第２の種類であるかの判別を行うように構成された判別ユニットを有する
   ことを特徴とする請求項５に記載の内視鏡装置。
8. 前記判別ユニットにより前記第１の種類の走査型内視鏡が接続された判別結果の場合には、前記光源ユニットにおいて発生した前記照明光を前記導光部を経て前記フィルタが設けられた前記光学部材に入射するように前記光源ユニットを制御し、
   前記判別ユニットにより前記第２の種類の走査型内視鏡が接続された判別結果の場合には、前記光源ユニットが発生する前記照明光として、前記第１の照明光と前記第２の照明光とを発生するように前記光源ユニットを制御する制御ユニットを有する
   ことを特徴とする請求項７に記載の内視鏡装置。
9. 前記光源ユニットに前記第２の種類の走査型内視鏡が接続された場合には、前記制御ユニットは、前記光スポットが前記観察範囲を走査する第１の走査期間においては、前記光源ユニットが前記第１の照明光としての赤、緑、青の各光をパルス発光するように制御し、
   前記光スポットが前記観察範囲の外側を走査する第２の走査期間においては、前記所定の方向を表すタイミングにおいて、前記光源ユニットが前記第１の照明光とは異なる前記第２の照明光としての赤、又は緑、又は青の光をパルス発光するように制御する
   ことを特徴とする請求項６に記載の内視鏡装置。
10. 更に、前記観察範囲を含む前記照射範囲において、前記観察範囲の所定の方向を表す第３の照明光を発生させる選択を行う選択スイッチを有する
    ことを特徴とする請求項６に記載の内視鏡装置。
11. 前記光源ユニットに前記第２の種類の走査型内視鏡が接続され、かつ前記選択スイッチによる選択が行われた場合には、前記制御ユニットは、前記観察範囲における前記所定の方向に前記光スポットが走査するように、前記アクチュエータを駆動する制御を行うと共に、前記所定の方向に前記光スポットが走査する第３の走査期間において、前記光源ユニットを前記第３の照明光として発光させるように制御し、更に、前記第３の走査期間においては、前記画像処理装置が前記画像信号の生成を停止するように制御する
    ことを特徴とする請求項１０に記載の内視鏡装置。
12. 前記制御ユニットは、前記画像処理装置が前記画像信号の生成を停止する前記第３の走査期間においては、前記画像処理装置が前記第３の走査期間の直前に生成した前記画像信号の画像を静止画として、前記表示装置に出力するように制御する
    ことを特徴とする請求項１１に記載の内視鏡装置。

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