JPH0378608B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 ［発明の技術分野］ 本発明は内視鏡の視野内に物体距離に影響され
ることなく、識別し易く且つ精度の良い基準の長
さを表示できる測長内視鏡に関する。

［発明の技術的背景とその問題点］ 近年医療用分野及び工業用分野において、内視
鏡が広く用いられている。

上記内視鏡によつて、例えば胃内壁面等に生じ
た病変部を診断したり、病変部が経時的にどのよ
うに変化していくかを調べるために、その病変部
の大きさを測定することとか、病変部までの距離
を知ることが必要となる場合がしばしばある。

従来の内視鏡あるいは測長内視鏡においては、
病変部等の被検物体（対象物体）との距離あるい
は視野から寸法を判定する場合、内視鏡の観察光
学系の焦点を調節した際の調節量によつて検出す
るようにしていた。この場合、内視鏡における光
学系の特性上、深度の大きいレンズを使用し、且
つ被検物体は色彩あるいは模様の変化が乏しいの
で、正確な焦点調節を行うことが困難であり、必
要とするだけの測長精度を得ることが困難であつ
た。

又、特公昭51−45911号公報に開示されている
従来例は挿入部の先端側に配設した投光装置によ
つて、対象物体側に対物レンズ系の光軸と大きな
角度で交叉するようにスポツト光を投光し、一方
接眼レンズの焦点面近傍の、対象物体の距離に応
じてそのスポツトの位置変化する方向に沿つて目
盛つてある目盛を配置することによつて、視野内
のスポツトの位置に対応する目盛から距離等を測
長できるように構成されている。この従来例は、
スポツトの大きさが距離によつて変化しないよう
に平行スポツト光としているため、遠距離におい
てスポツトが観察しにくくなることと、対象物体
が照明光学系で照明された状態においては、スポ
ツトの位置を識別することが困難になる。

又、実開昭53−80284号公報に開示されている
従来例においては、通常の観察光学系及び照明光
学系の他に、指標投光用の光学系を配設するた
め、構造が複雑となり製造コストが高くなると共
に、挿入部の外径が大きくなつたり、又、湾曲で
きない挿入部先端部が長くなるため、挿入の際患
者に与える苦痛が増大するという欠点を有する。

さらに、投光される指標光束はスポツト光であ
るため、上述のように照明光で照明した状態にお
いては、指標を判別することが殆んどできなくな
るという欠点を有していた。

又、実開昭53−80285号公報に開示された従来
例は、識別し易い色でのスポツト光としてあるが
その他は上記従来例と略同様の欠点を有するもの
である。

［発明の目的］ 本発明は上述した点にかんがみてなされたもの
で、物体距離に殆んど影響されることなく、識別
し易く、且つ精度良く測長可能とする測長内視鏡
を提供することを目的とする。

［発明の概要］ 対象物体を照明する照明光学系と、観察光学系
とを備え、観察視野内の対象物体に指標を投影す
ることによつて、該観察視野内に測長のための基
準の長さを表示する内視鏡において、前記照明光
学系を用いて観察光学系の視野角と等しい投影角
度で指標を投影する等、対象物体の距離に依存し
ない基準の長さを表示する手段を形成することに
よつて、挿入部先端側を殆んど大きくすることな
く、上記目的を実現している。

［発明の実施例］ 以下、図面を参照して本発明を具体的に説明す
る。

第１図ないし第４図は本発明の第１実施例に係
り、第１図は第１実施例の外観を示し、第２図は
第１実施例の光学系の要部の概略を示し、第３図
は指標を投光する光学系及び指標の形状を示し、
第４図は接眼部後方から観察される接眼視野像を
示す。

第１図に示すように第１実施例の（対象物体の
距離又は大きさを測定可能とする）測長内視鏡１
は細長で可撓性の挿入部２と、該挿入部２の後端
側に連設された太径の操作部３と、該操作部３後
端側に形成された接眼部４と、操作部３側部から
外部に延出され、光源装置５に接着可能となるコ
ネクタを端部に取り付けた可撓性のユニバーサル
コード（ライトガイドケーブル）６とより構成さ
れている。

上記挿入部２には、第２図に示すように観察光
学系等が収容された硬性の先端構成部８と、湾曲
部９とが先端側から順次連設されており、上記操
作部３に形成された湾曲操作ノブ１０を回動する
ことによつて、前記湾曲部９を左右あるいは上下
方向に湾曲できるようになつている。

上記ユニバーサルコード６内には照明光を伝達
する可撓性のフアイババンドルで形成されたライ
トガイド１１が挿通され、該ライトガイド１１
は、光源装置５に装着された一方の端面に照射さ
れた照明ランプ１２の光を他方の端面から出射す
る照明光学系における照明光伝達手段であつて、
操作部３で湾曲されて挿入部２内をさらに挿通さ
れ、その先端側は第２図に示すように先端構成部
８に形成した透孔内壁に固定されている。

このライドガイド１１の先端面には、例えば第
３図に示すように円板状で、その一方の面に半径
ｈの円状（リング状）の指標１３Ａを設けた指標
部材１３が配設され、その前方に該指標１３Ａを
被検物体（対象物体）側に投影するための投影用
（結像用）レンズ（系）１４が配設されている。
尚、指標１３Ａは、投影用レンズ１４の焦点距離
ｆの位置に配設されており、該投影用レンズ１４
によつて、光軸とα軸の角度をなす円錐状の照明
範囲角度内において、光軸とβの角度をなす同心
となる円錐状に前方に投影されるようになつてい
る。

一方、上記挿入部２内には、可撓性のフアイバ
バンドルで形成した像伝達用のイメージガイド１
６が挿通され、該イメージガイド１６の先端側は
先端構成部８に形成した透孔内壁に口金部材で固
定されている。このイメージガイド１６の前方に
は像結像用の対物レンズ１７が配置され、その光
軸と角度θをなす結像範囲角度（対物視野）内の
前方の対象物をイメージガイド１６の先端面に結
像し、該イメージガイド１６によつて手元側の後
端面に伝達し、この後端面後方に配置された接眼
レンズ１８後方から拡大して観察できる観察光学
系が形成されている。

尚、上記対物レンズ１７による視野角度θと上
記指標１３Ａが投影される角度βとは第１実施例
においては一致する角度に設定されており、観察
した視野内に第４図に示すように視野の半径と等
しい半径の円弧が現われると共に、両光軸間を結
ぶ方向における対物レンズ１７側を上部とした際
における視野の最上部から投影された指標の円弧
の最上部までの距離ｌが、対象物体までの距離Ｌ
に関係なく、両光軸間距離ｄに等しくなる基準の
長さが表示される基準長の表示手段が形成される
ようにしてある。

従つて、視野内に表示される正確な一定の長さ
（即ちｌ＝ｄ）から観察視野内での物体の大きさ
あるいは長さを簡単に推測したり、写真撮影等を
利用して正確に測長することもできるようになつ
ている。

又、物体までの距離Ｌは、その距離Ｌでの物体
面での投影された指標１３Ａの半径をＲとする
と、関係式Ｒ／（Ｌ−ｆ）＝ｈ／ｆからＬ＝ｆ（Ｒ
−ｈ）／ｈが求められ、Ｒ≫ｈの場合にはＬ＝
fR／ｈとなる（Ｒは上記一定の長さｄから求め
られる。）。

このように構成された第１実施例の動作を以下
に説明する。

第１実施例の測長内視鏡１のユニバーサルコー
ド６を光源装置５に装着し、光源装置５の電源ス
イツチを入れて照明ランプ１２の光をライトガイ
ド１１の端面に照射する。この照射された光は、
ライトガイド１１の先端面から投影用レンズ１４
によつて照明角度αの範囲内を照明すると共に、
指標部材１３の半径ｈの指標１３Ａが該レンズ１
４によつて角度βで、対象物体表面に円状となる
指標１３Ａの像を投影する。

一方、上記対物レンズ１７の対物視野角θは、
上記角度βと等しいため、上記照明光学系による
照明と共に投影された円状の指標１３Ａの像が視
野内に第４図に示すように、視野の最上部から投
影されて視野内に現われる指標１３Ａの最上部ま
での距離ｌが一定の基準長ｄになるので、この基
準長ｄから観察視野内の患部等の長さを推測した
り、物体までの距離Ｌに殆んど左右されることな
く、写真撮影によつて正確に知ることができる。
又、対象物体までの距離Ｌは上述したように関係
式Ｌ＝ｆ（Ｒ−ｈ）／ｈから求められる。

又、この第１実施例によれば、投影像は円弧状
となるため、その一部が見にくいことがあつて
も、他の部分から外挿すること等により知ること
ができるため、距離及び大きさを常に知ることが
でき、診断及び観察する際非常に役に立つ。

第５図は本発明の第２実施例を示す。

この実施例においては、観察光学系の視野角θ
は指標１３Ａの投影角度θより大きくしてあり
（θ＞β）、イメージガイド１６の後端面（該後端
面に共役な前端面でも良い。）には直線状の目盛
２１Ａを形成した目盛ガラス２１が配設してあ
り。この目盛２１Ａはイメージガイド１６の中心
軸から高さＨの距離にあつて、対物レンズ１７の
焦点距離をＦとした場合、tanβ＝Ｈ／Ｆとなる
ように設定されている。

即ち、指標１３Ａが角度βで投影されるように
なつているので、接眼部４後方から観察した場
合、上記目盛２１Ａと指標１３Ａの投影像の円弧
の最上部との間隔は第６図に示すように基準長ｄ
になる基準長表示手段が形成されるようにしてあ
る。（第６図において目盛２１Ａの像も符号２１
Ａで示してある。第７図においても同様。）。その
他は、上記第１実施例と同様の構成である。

この第２実施例における目盛２１は、照明光学
系の中心から関係式tanβ＝Ｈ／Ｆによる目盛線
を、第５図の二点鎖線で示すように対象物体側に
投影したのに等価となる機能をなすものである。

この第２実施例の作用効果は上記第１実施例と
略同様であるが、観察光学系の視野角θを指標１
３Ａの投影角度βと必ずしも一致させる必要がな
く、視野角θの異る内視鏡に対しても上記の関係
を満たす目盛２１Ａを形成すれば広く適用できる
という利点を有する。

第７図は本発明の第３実施例における視野像を
示す。

この実施例においては、照明光学系の指標の上
部側を直線状にしたものである。この実施例は上
記第２実施例と略同様の作用効果を有するが、上
記第２実施例における円状に投影された指標１３
Ａにおける円弧の頂点と目盛２１Ａとの距離を測
長する場合の誤差をより少くして見易く、且つ正
確に測長できるようにしたものである。

尚、上記指標１３Ａ及び目盛２１Ａ等を形成す
る部材における少くとも一方に液晶板を用い、電
圧を印加したり、印加しない（遮断する）ことに
よつて、透過特性（場合によつては反射特性を利
用することもできる。）を変えて投影像を表示し
たり、表示しないように選択制御できる構成にし
たり、目盛２１Ａの表示等を選択制御できるよう
にすることもでき、これらも本発明に属するもの
である。

尚、本発明は、像伝達手段としてフアイババン
ドルを用いたイメージガイドを有する内視鏡に限
定されるものでなく、リレーレンズ系を用いたも
のにも、同様に適用できるし、さらに電荷結合デ
バイス等の固体撮像素子を用いたものに対しても
適用できるものである。この場合目盛を設ける際
にはブラウン管等の表示面に形成すれば良い。

［発明の効果］ 以上述べたように本発明によれば、内視鏡の照
明光学系によつて、対象物体を照明すると共に、
観察視野内に対象物体までの距離によらない基準
の長さを表示できる基準長表示手段を形成するよ
うにしてあるので、精度良く測長することができ
る。又、挿入部先端側を殆んど大きくすることな
く小型にできるため、挿脱の際患者に与える苦痛
を軽減できると共に、術者が挿脱する操作も容易
にでき、迅速な観察あるいは診断を可能にする。
さらに、上記指標は点状でなく直線状ないしは円
状であるので、照明光学系の照明のもとでも充分
識別することができ、仮に一部が見難い場合でも
他の部分から判断したり、外挿によつて正確に知
ることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図ないし第４図は本発明の第１実施例に係
り、第１図は第１実施例の測長内視鏡の外観を示
す斜視図、第２図は第１実施例の光学系を示す説
明図、第３図は照明光学系の先端側を拡大して示
し、第３図ａは指標部材の指標を投影する様子を
示す説明図、第３図ｂは、同図ａのＡ−Ａ線で切
断して指標を示す断面図、第４図は接眼部から見
た視野像を示す説明図、第５図及び第６図は本発
明の第２実施例に係り、第５図は第２実施例の測
長内視鏡の光学系を示す説明図、第６図は接眼部
から見た視野像を示す説明図、第７図は本発明の
第３実施例における接眼部から見た視野像を示す
説明図である。 １……測長内視鏡、２……挿入部、５……光源
装置、６……ユニバーサルコード（ライトガイド
ケーブル）、８……先端構成部、１１……ライト
ガイド、１２……照明ランプ、１３……指標部
材、１３Ａ……指標、１４……レンズ、１６……
イメージガイド、１７……対物レンズ、２１……
目盛ガラス、２１Ａ……目盛。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 対象物体を照明する照明光学系と、照明され
   た対象物体を対物レンズによつて結像して観察可
   能にする観察光学系とを有する内視鏡において、 照明光学系の先端に設けた指標と、該指標を投
   影角度βで投影する投影用レンズと、焦点距離Ｆ
   の対物レンズによる結像面または該結像面と共役
   な結像面における中心から距離Ｈ離れた位置に、 tanβ＝Ｈ／Ｆ の関係で配設された目盛とを有し、該目盛と上記
   指標で観察視野に対象物体の距離に依存しない一
   定の基準長を形成したことを特徴とする測長内視
   鏡。 ２ 観察光学系の視野角と指標の投影角度βを同
   じにし、視野外周と該指標で一定の基準長さを形
   成したことを特徴とする特許請求の範囲第１項記
   載の測長内視鏡。 ３ 前記指標もしくは前記目盛は、液晶板へ電圧
   の印加または遮断によつて表示が選択制御される
   よう構成されたことを特徴とする特許請求の範囲
   第１項記載の測長内視鏡。