JPH0672978B2 - 内視鏡装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 ［発明の目的］ （産業上の利用分野） この発明は内視鏡装置に関し、特に当該装置の対象体照
射機構の改良に関する。

（従来の技術） 照射光を導く、複数本の導光用ファイバの束により構成
されたライトガイドを内装した内視鏡スコープの導中部
を体腔内等に導入し、撮影対象の臓器等を照射して撮影
する、内視鏡装置による観察の際に、観察の種類や対象
等により、内視鏡の視野全域を見たい場合と、特定の狭
い箇所に注目したい場合とが生じてくる。内視鏡の視野
全域を見たい場合には、この視野全域を略均一の明るさ
にするために、照射光の発散部であるスコープ導中部先
端から遠距離にある視野周辺部をより明るく照射する照
明が要望される。一方、視野中心部の特定の狭い箇所を
注目したい場合には、中心付近の狭い領域には十分な明
るさが必要とされ、他の周辺部分は暗くてもかまわな
い。

ところが従来の内視鏡装置においては、被写体の照射
は、単一のレンズ、もしくは同等の照射範囲を持った複
数のレンズを用いた略均一な散光による照射方法の一通
りしか提供されておらず、上記の様な種々の要望に対し
ても同じ照射の下で観察しなければならなかった。この
ため内視鏡の視野全域を見たい場合には周辺部の光量が
不足し、また一方、視野中心部の特定の狭い箇所に注目
したい場合には中心付近の明るさが足りないという問題
が起きていた。

このような種々の場合になるべく対応するために、例え
ば視野中央部の明るさを重視して中央付近を明るく周辺
付近は相対的に光量を少なくするよう上記レンズ等を工
夫したものもあったが、この場合には周辺部がより一層
暗くなり観察しずらいという問題が発生していた。この
問題に対処して周辺部も十分に明るくするためには、例
えば内視鏡の照射用光源をさらに大光量のものとする等
の改造を行なわければならないが、光源部の大きさや発
熱の処理にも限度があり実現が困難であるという問題点
を抱えていた。

（発明が解決しようとする問題点） このように従来の内視鏡装置においては、被写体の照射
が略均一な散光による照射方法しか提供されておらず、
視野全域を見たい場合には照射位置から遠い周辺部の照
射光量が不足し、中心付近の特定の狭い箇所を注視した
い場所には中心部の明るさが足りないという問題点があ
った。また、この様な問題点に対処するため中心付近を
重視して照明するようにすれば、周辺部ではより一層光
量が不足することになり、周辺部も十分に明るくするた
め例えば光源部の光量を増大する等の改造を行なうには
その大きさや発熱の処理に難点があるというような問題
点があった。

この発明はこの様な従来の問題点に鑑みてなされたもの
で、その目的は、内視鏡の視野全域を見たい場合や特定
の狭い箇所に注目したい場合等における各種の照射要求
に対応した照射を行なうことのできる内視鏡装置を提供
することにある。

［発明の構成］ （問題点を解決するための手段） このような目的を達成するため、本発明は、内視鏡スコ
ープにファイバ束で構成されたライトガイドを内装し、
このライトガイドの一端に光源部を配設して照射光を導
入するとともに、先端には照射レンズを配設して対象体
を照射する内視鏡装置において、光源部側端面が同心円
状の外周部と内円部とで複数群に分割されるとともに、
照射側先端部にて各分割群ごと照射範囲の異なる照射レ
ンズが個別に配設されるファイバ束と、前記ファイバ束
の光源部側端面と前記光源部とを結ぶ線分上で移動自在
に配設され、該移動により前記光源部から発生した光束
の焦点位置を変えて前記ファイバ束の光源部側端面での
集光される光域を変化させる球面収差の強いレンズ手段
とを備えたことを特徴とする。

（作用） このような構成を備えた内視鏡装置であれば、レンズ手
段を移動させてライトガイドファイバ束の各群を適宜選
択して前記照射光を導入するよう構成することにより、
内視鏡スコープの導中部先端に配設された複数の照射レ
ンズ中の選択されたファイバ束群に対応した、広域照射
用あるいは狭域照射用等の照射要望に応じた照射レンズ
だけを主に介して対象体を照射できるようになり、観察
の種類や対象等に適合した照明を得て撮像することが可
能になる。

（実施例） 第１図に本発明が適用された一実施例の内視鏡装置の要
部であるスコープとライトガイドの概略構造図を示す。
この実施例においてはスコープ先端12に２個のレンズが
設けられており、このうち一方は視野全域を照射できる
ような広視野用のレンズ12Aで周辺部を明るくするもの
である。そしてもう一方は視野の中心を狭い範囲で照射
するような狭視野用のレンズ12Bである。図に示すよう
に、ライトガイド７はスコープ先端12側で二股となって
おり、スコープ先端12に配設された支持体12Dにより位
置決めされながら固定されている。そしてスコープの最
先端部にはキャップ12Cが被せられており、このキャッ
プ12Cにより支持固定された広視野用レンズ12Aと狭視野
用レンズ12Bとが、ライトガイド７の二股になった先端
部に各々配設されている。

また第２図は、この実施例における内視鏡スコープ２の
スコープ先端12でのスコープの視野と照射範囲の説明図
である。広視野用のレンズ12Aで照射される範囲を照射
範囲Ａ、狭視野用のレンズ12Bの照射範囲を照射範囲Ｂ
とする。

次に、この一実施例装置の動作を説明すると、内視鏡光
源部にて発光されライトガイド７により導光されてきた
照射光は、スコープ先端12にて２群に分割され、広視野
用のレンズ12Aおよび狭視野用のレンズ12Bより同時に照
射される。そして、広視野用のレンズ12Aで視野全域を
照射し、周辺部を明るくするとともに、狭視野用のレン
ズ12Bにより視野の中心付近を狭い範囲で照射する。こ
のようにして視野の中心部付近にやや重点をおきながら
照射位置から遠い周辺部をも明るく照射するような、被
写体観察時の要求に添った照射光が得られるようにな
る。

また第３図に、本発明が適用された第２の実施例であ
る、上記一実施例装置のライトガイド７の光源部側にさ
らに照射光選択導入機構を設けた内視鏡装置の概略構成
図を示す。内視鏡の本体１の内部に光源部のランプ３
と、光軸上に移動自在に配設された集光用レンズ４があ
り、さらにこのレンズ４を駆動するレンズ駆動部５と、
レンズ駆動部５の制御部６が設けられている。この本体
１とコネクタ８で接続させる内視鏡スコープ２には、ラ
イトガイド７がコネクタ８側からスコープ導中部11のス
コープ先端12まで貫通して内装されており、スコープ操
作部９に集光レンズ４のレンズ駆動用スイッチ10が配設
されている。

また第４図に第２の実施例におけるライトガイドの光源
部側端面13の形状説明図を示す。ライトガイド７の光源
コネクタ側端面13は、第４図に示すように、同心円状の
内円部13Aと外周部13Bとの２群に分けられており、内円
部13Aの領域に属するファイバ群はスコープ先端で広視
野用のレンズに，外周部13Bのファイバ群は同じく狭視
野用のレンズに各々接続されている。

そして第５図は第２の実施例における光源部集光用レン
ズ４の球面収差の説明図であり、第６図は同実施例にお
ける集光レンズ４のスポットダイヤグラムを示す図であ
る。第５図の左方向に光源部のランプ３と、このランプ
３から発した光を集光する、球面収差を持つレンズ４が
あり、集光された光束の進路を第５図中に細線で表して
いる。このような第５図中のａ・ｂ・ｃ各点におけるレ
ンズ４のスポットダイヤグラムを第６図に示している。
第６図において、ａ点では光量が比較的中心部で少なく
周辺部で多くなっているのに対し、ｂ点では逆に中心部
の光量が多くなっており、ｃ点では略全域に分散されて
いる。この第２の実施例においては、ランプ３と、内視
鏡スコープ２のコネクタ８は、本体１内でその位置が固
定されており、これに対しレンズ４はその光軸上で移動
自在に配設されているため、光軸上をレンズ４がランプ
３方向もしくはコネクタ８方向に移動することにより、
内視鏡スコープ２の光源部側端面13に集光されるレンズ
４のスポットダイヤグラムは上記ａ〜ｃ各点に示したよ
うなものとなる。

次に、この第２の実施例における動作を説明する。

内視鏡の術者は、スコープ導中部11を被検者体腔内等に
導入し被写体の撮像を行う。そして、観察時に発生する
各種要求に応じて、スコープ操作部９にあるレンズ駆動
用スイッチ10を操作する。この操作に従ってレンズ駆動
用スイッチ10からはレンズ駆動用の信号が本体１内の制
御部６に送られる。制御部６では上記信号に対応して、
レンズ駆動部５を介しレンズ４をその光軸上で駆動す
る。例えばレンズ駆動用スイッチ10の操作が広視野用の
照射を要求するものであれば、制御部６はレンズ駆動部
５を介しレンズ４を移動させてその焦点位置を変え、ラ
イトガイドの光源部側端面13が第５図に示したｂ点の位
置に来るようにする。するとランプ３からの光はライト
ガイドの光源部側端面13の内円部13Aに主に集光され、
ライトガイド７により導光されて、そのスコープ先端側
において二股になったファイバ束のうち広視野用のレン
ズ12A側に達し、この照射範囲Ａを受持つ広視野用レン
ズ12Aにより特に周辺部を明るくしながら視野全域が照
射される。一方、狭視野用の照射を要求する操作がなさ
れた場合には、レンズ４は同様にライトガイドの光源部
側端面13が第５図に示したａ点の位置に来るよう移動さ
れ、スコープ先端の狭視野用のレンズ12Bにより照射範
囲Ｂ即ち中心部付近が明るく照射される。また、上記の
いずれでもない一般的観察時の照射を要求する操作がな
された場合には、レンズ４は同様にライトガイド光源部
側端面13が第５図のｃ点になるよう駆動されて、狭視野
用のレンズ12Bだけでなく広視野用レンズ12Aからも散光
されるようになり、照射範囲Ａ及び照射範囲Ｂがともに
有効となって、中心部付近に多少重点を置いた全般的な
照射が得られるようになる。

このようにして、各種観察目的および対象等の相違に応
じた内視鏡の照射が得られるようになるとともに、この
第２の実施例では球面収差を持つレンズを用いて集光す
る様にしたため、光源部ランプからの光を無駄なく利用
する事が可能となっている。

なお、この第２の実施例装置においては、ランプ３とラ
イトガイド７の光源側端面13とを固定し、これらに対し
レンズ４が相対的に前後動作するよう構成したが、ラン
プ３、レンズ４、およびライトガイド７の光源側端面13
との相対的な位置関係を可変にするためには、上述の構
成に限らず、例えばランプ３を移動可能に構成する等も
勿論可能である。

また一方、第７図は本発明が適用された第３の実施例で
ある、上記一実施例装置のライトガイド７の光源部にさ
らに照射光線選択導入機構を設けた内視鏡装置におけ
る、ライトガイド７の光源部側端面の形状説明図に示
す。第８図は同じく第３の実施例における光源部遮光機
構の説明図を示している。この第３の実施例では、広域
もしくは狭域照射の照射光選択導入機構として、内視鏡
本体内の光源部と内視鏡スコープ２に内装されたライト
ガイド７の光源部側端面14との間に、第８図に示すよう
な、同一平面上で互いに垂直にかつ一端を共有して配置
された２枚のシャッタ片、シャッタＡ（15A）とシャッ
タＢ（15B）とを持つシャッタ15を配設し、これら２枚
のシャッタ片で、交互に光源部からの光の左右各半円部
分を遮光し、もしくは双方とも遮光しないで全ての光を
通過させる構成を備えている。そしてライトガイドの光
源部側端面14は、上記遮光動作に対応して、端面の右半
円部14Aと左半円部14Bとに分かれ、第１の実施例と同様
にスコープ先端側で二股に分割されて、それぞれ広視野
用および狭視野用のレンズを各先端に配設してなってい
る。また、スコープ操作部に設けられたレンズ駆動用ス
イッチ等に関しても上記第２の実施例と同様である。

次に第３の実施例の動作について説明すると、内視鏡の
術者からの各種照射要求により、照射光を選択する信号
が本体内の制御部（不図示）に送られ、制御部では上記
信号に対応してシャッタ駆動部（不図示）を介しシャッ
タ15を駆動する。例えば術者からの照射要求が広視野用
照射であれば、上記制御部は上記シャッタ駆動部により
シャッタ15を駆動し、ライトガイドの光源部側端面14の
左半円部14BをシャッタＡ（15A）により遮光し、同端面
14の右半円部14Aにのみ光源部からの光が主に導入され
るようにする。こうして導入された照射光は、ライトガ
イドにより導光され、スコープ先端側で二股になったフ
ァイバ束のうち広視野用のレンズ12A側に達し、このレ
ンズ12Aを介して特に周辺部を明るくしながら視野全域
が照射される。一方、狭視野用の照射が要求された場合
には、ライトガイドの光源部側端面14の右半円部14Aを
シャッタＢ（15B）により遮光し、同端面14の左半円部1
4Bにのみ光源部からの光が主に導入されるようにして、
スコープ先端側の二股のファイバ束の内もう一方の狭視
野用のレンズ12B側に導光し、このレンズ12Bにより中心
部付近が明るく照射される。また、上記のいずれでもな
い一般的観察時の照射が要求された場合には、シャッタ
15はその２枚のシャッタ片15Aおよび15Bのいずれもがラ
イトガイドの光源部側端面14の外側になり双方とも遮光
しないで全ての光を通過させるよう駆動されて、狭視野
用のレンズだけでなく広視野用レンズからも散光される
ようになり、中心部付近に多少重点を置いた全般的な照
射が得られるようになる。

このようにして、各種照射要求に応じた内視鏡の照射が
得られるようになる。また、この実施例では２枚のシャ
ッタ片を持つ光源部遮光機構により照射光選択導入機構
を構成したため、構造が簡単となり、より容易に実現す
ることができる。

なお、上述した各実施例においてはいずれも、照射用レ
ンズとして２個のレンズを用いた例を示したが、これら
の例に限定されるものではなく、３個もしくはそれ以上
のレンズを用いて構成することも勿論可能である。

［発明の効果］ 以上説明したように、本発明が適用された内視鏡装置で
あれば、内視鏡による被写体観察の際、視野全域の観察
あるいは視野内の特定の狭い箇所の注目等の観察目的の
相違等により生じる、広域もしくは狭域等の各種の照射
要望に応じ、広域照射用および狭域照射用等の複数の照
射レンズを介して被写体を照射でき、観察の種類や対象
等により適合した照明を得て撮像することができるよう
になる。またさらに、照射光選択導入機構によりライト
ガイドのファイバ束の各群を適宜選択して照射光を導入
するよう構成することにより、照明光の配光特性を適時
に変えて、被写体を照射することができる様になり、観
察の種類や対象等により一層適合した照明光で撮像する
ことが可能になる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明が適用された一実施例の内視鏡装置の要
部概略構造図、第２図は同実施例におけるスコープの視
野と照射範囲の説明図、第３図は第２の実施例における
内視鏡装置の概略構成図、第４図は同じく第２の実施例
におけるライトガイドの光源部側端面の形状説明図、第
５図は同じく第２の実施例における光源部集光レンズの
球面収差の説明図、第６図は同じく第２の実施例におけ
る集光レンズのスポットダイヤグラムである。また、第
７図は本発明が適用された第３の実施例の内視鏡装置に
おけるライトガイドの光源部側端面の形状説明図、第８
図は同じく第３の実施例における光源部遮光機構の説明
図である。 １……本体、２……内視鏡スコープ ３……ランプ、４……レンズ ５……レンズ駆動部、６……制御部 ７……ライトガイド、８……コネクタ ９……スコープ操作部 10……レンズ駆動用スイッチ 11……スコープ導中部、12……スコープ先端 12A……広域照射用レンズ 12B……狭域照射用レンズ 12C……キャップ、12D……支持体 13……光源側端面 13A……内円部、13B……外周部 14……光源側端面 14A……右半円部、14B……左半円部 15……シャッタ 15A……シャッタＡ、15B……シャッタＢ

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 昭58−87523（ＪＰ，Ａ) 特開 昭48−15377（ＪＰ，Ａ) 特開 昭60−262119（ＪＰ，Ａ) 特開 昭57−84419（ＪＰ，Ａ)

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】内視鏡スコープにファイバ束で構成された
   ライトガイドを内装し、このライトガイドの一端に光源
   部を配設して照射光を導入するとともに、先端には照射
   レンズを配設して対象体を照射する内視鏡装置におい
   て、 光源部側端面が同心円状の外周部と内円部とで複数群に
   分割されるとともに、照射側先端部にて各分割群ごと照
   射範囲の異なる照射レンズが個別に配設されるファイバ
   束と、 前記ファイバ束の光源部側端面と前記光源部とを結ぶ線
   分上で移動自在に配設され、該移動により前記光源部か
   ら発生した光束の焦点位置を変えて前記ファイバ束の光
   源部側端面での集光される光域を変化させる球面収差の
   強いレンズ手段とを備えたことを特徴とする内視鏡装
   置。