JPH0743621A

JPH0743621A - 内視鏡装置

Info

Publication number: JPH0743621A
Application number: JP6042857A
Authority: JP
Inventors: Hisao Yabe; 久雄矢部
Original assignee: Olympus Optical Co Ltd
Current assignee: Olympus Corp
Priority date: 1994-03-14
Filing date: 1994-03-14
Publication date: 1995-02-14
Anticipated expiration: 2013-12-24
Also published as: JP2840019B2

Abstract

(57)【要約】【目的】本発明は、ノズルを視野内に入ることなく観察
窓にかなり近付けることができて、例えば水切りがよ
く、さらに、内視鏡挿入部の外径を小さくできる内視鏡
装置を提供することを目的とする。【構成】本発明は、内視鏡挿入部の先端部１１に対物レ
ンズ２４と固体撮像素子２５を設け、この固体撮像素子
２５からの電気信号に基づいて観察視野像をモニタ２７
に表示するとともに、対物レンズ２４の観察窓１３に向
けてノズル１６を設けた内視鏡装置において、前記固体
撮像素子２５の受光エリアまたは表示視野の形状が角形
であり、その角形の辺に対向する対応位置に前記ノズル
１６を設置したものである。これによれば、視野画像が
けられることなく、そのノズル１６を観察窓１３にかな
り近付けて設置することができる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、固体撮像素子により観
察窓を通じて見える視野を撮像し、その視野を観察する
ようにした内視鏡装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】近年、内視鏡装置において、固体撮像素
子により観察する視野を撮像し、モニタで観察するよう
にした方式のものが提案されている（特開昭53−90685
号公報を参照）。また、一般に、内視鏡の先端面には、
観察窓と照明窓を設けており、さらに、観察窓に向けた
ノズルが設けられている。ノズルはこれから送水、続い
て送気を行うことによって観察窓の表面を洗浄するよう
になっている。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】このノズルは、観察窓
になるべく近付けた方が送気力が大きくなり、水切りも
よくなる。さらに、コンパクト化により内視鏡挿入部の
外径を小さくできる。しかしながら、観察窓にノズルを
近づけすぎると、そのノズルが視野内に入ってしまうの
で、これには限界がある。

【０００４】本発明は、前記事情に着目してなされたも
ので、その目的とするところは、ノズルを視野内に入る
ことなく観察窓にかなり近付けることができて、例えば
水切りがよく、さらに、内視鏡挿入部の外径を小さくで
きる内視鏡装置を提供することにある。

【０００５】

【課題を解決する手段および作用】本発明は、内視鏡挿
入部の先端部に対物レンズと固体撮像素子を設け、この
固体撮像素子からの電気信号に基づいて観察視野像をモ
ニタに表示するとともに、対物レンズの観察窓に向けて
ノズルを設けた内視鏡装置において、前記固体撮像素子
の受光エリアまたは表示視野の形状が角形であり、その
角形の辺に対向する対応位置に前記ノズルを設置したも
のである。これによれば、視野画像がけられることな
く、そのノズルを観察窓にかなり近付けて設置できる。

【０００６】

【実施例】以下、本発明の各実施例を図面にもとづいて
それぞれ説明する。図１ないし図６は本発明の第１の実
施例を示すものである。図１は、内視鏡装置の要部を概
略的に示す構成図である。すなわち、同図中１１は、内
視鏡挿入部における先端部を示しており、この先端部１
１の先端面１２には、図２でも示すように、観察窓１３
と照明窓１４が上下に並んで設置されているとともに、
その側方には、吸引口１５が設けられている。観察窓１
３は、照明窓１４に対して上方側に位置している。

【０００７】さらに、先端部１１の先端面１２には、観
察窓１３の表面に向けた送気送水ノズル１６が設けられ
ている。この送気送水ノズル１６は、観察窓１３の表面
に向けて送水し、さらに続けて送気することによりその
観察窓１３の表面を洗浄するようになっている。また、
照明窓１４には、ライトガイド１７が連結されていて、
光源１８から照明光を照明窓１４に導くようになってい
る。吸引口１５は、吸引路１９を介して吸引ポンプ２０
に接続されている。

【０００８】また、送気送水ノズル１６には、送気源と
しての送気ポンプ２２と送水源としての送水ポンプ２３
が接続されている。そして、図示しない制御手段により
吸引ポンプ２０、送気ポンプ２２、送水ポンプ２３をそ
れぞれ制御することにより、選択的に吸引、送気、送水
を行うようになっている。

【０００９】一方、観察窓１３の内側には、対物レンズ
２４が設けられている。この対物レンズ２４の結像位置
には、固体撮像素子２５が設けられている。この固体撮
像素子２５には、観察窓１３からの観察視野像を前記対
物レンズ２４により結像し、これを電気信号に変換す
る。そして、この電気信号をビデオプロセス回路２６に
より、画像処理して、ＣＴＲなどからなるモニタ２７の
表示視野に写し出すようになっている。

【００１０】前記固体撮像素子２５の走査方向Ｓは、図
２で示すように、観察窓１３の中心と照明窓１４の中心
とを結ぶ直線に対して９０°をなして配置されている。
また、図３で示すように、固体撮像素子２５の走査方向
Ｓと、モニタ２７の水平走査方向ＭＳとは、平行になっ
ている。なお、ここで、前記走査方向とは、ＣＣＤ型固
体撮像素子（電荷結合素子）においては、受光エリア内
における各ＣＣＤ列により電荷転送方向であり、ＭＯＳ
型やＣＭＤ（電荷変調素子）等のマトリックス型固体撮
像素子においては過剰入射光による電荷溢出方向（一般
的にはＣＣＤ型固体撮像素子における垂直電荷転送方向
と等しくなる。）のことを指す。

【００１１】ところで、固体撮像素子２５は、走査方向
Ｓが、ＣＴＲにおける垂直走査方向と逆向きになるよう
にするのが普通である。そこで、図３で示すように、固
体撮像素子２５の走査方向Ｓとモニタ２７の水平走査方
向ＭＳとを平行にすると、通常のビデオプロセス処理を
しただけでは、モニタ２７上の視野画像が９０°回転し
て表示されてしまう。このため、図１で示すようにフレ
ームメモリ２８を設け、制御回路２９により、このフレ
ームメモリ２８からの読み出し順を変えることによって
画像を電気的に９０°回転させている。フレームメモリ
２８からの読み出し順は、メモリ３０に記憶されてい
る。

【００１２】しかして、図２で示すように、前記観察窓
１３と照明窓１４との間に水滴３１が残っても、図２で
示すように、モニタ２７の画面においては、その水滴３
１を通して照明窓１４からの照明光が、直接に観察窓１
３に入射し、超オーバー部分３２になる箇所は、モニタ
２７の走査方向（固体撮像素子２５の走査方向）に沿っ
た細長い部分であり、したがって、上述したような、い
わゆるブルーミング現象を発生させる範囲３３は、下側
の僅かな部分である。すなわち、図３で示すように、モ
ニタ２７の表示画面では、超オーバー部分３２が、その
画面の一部にあっても、その走査方向の僅かな領域３３
がブルーミング範囲となり、モニタ２７の画面における
観察可能範囲は、充分に広い範囲になる。しかも、残水
によるボケも生じない。

【００１３】なお、固体撮像素子２５には、ＭＯＳ形、
ＣＣＤ、ＣＰＤなどがある。このうち、ＣＣＤは、構造
上ブルーミングが起こりやすいが、ライン転送方式のも
のは、そのＣＣＤチップを小さくできるので、内視鏡装
置には適している。これに対しＭＯＳ形およびＣＰＤ
は、縦に走るブルーミングが基本的におきにくく、ま
た、ＣＣＤであっても、オーバーフロードレインを設け
たものは、ブルーミングがおきにくい。

【００１４】しかし、ＭＯＳ形、ＣＣＤ、ＣＰＤとも、
オーバーフロードレインの電極の電圧の調整の不備や、
電圧変動およびきわめて強力な光が入射したときは、ブ
ルーミングの発生が考えられるので、前記構成は望まし
いのである。なお、オーバーフローレベルを低めに設定
すると、ブルーミング防止効果は大きいが、ダイナミッ
クレンジが低下してしまう。

【００１５】図４ないし図６は、固体撮像素子２５の受
光エリアと送気送水ノズル１６との関係を示したもので
ある。すなわち、固体撮像素子２５の受光エリアが図４
で示すように角形の場合で表示視野形状も角形の場合、
その視野角は対角と対辺とでは大きく異なる。たとえば
図４で示すように正方形のとき、対角が１４０°あって
も、対辺は８０°前後しかならない。

【００１６】一方、送気送水ノズ１６は、観察窓１３に
なるべく近付けた方が送気力も大きくなるし、また、コ
ンパクト化によって内視鏡挿入部の外径を小さくできる
が、あまり近づけすぎて送気送水ノズル１６が視野に入
ってはいけない。その際、図５で示すように、送気送水
ノズル１６を対角線上に置いたときは、光線高さが高
く、かつ視野角も大きいので、その送気送水ノズル１６
を観察窓１３に近付けることができない。

【００１７】そこで、この実施例は、図２で示すよう
に、送気送水ノズル１６を、その角形の受光エリアの対
辺方向、つまり、その角形の受光エリアの辺に対向する
対応位置に設置させている。したがって、視野に入らせ
ることなく、送気送水ノズル１６を観察窓１３に近付け
ることができる。このために、水切りもよく、観察窓１
３と照明窓１４との間にまたがる水滴３１を除去しやす
い。また、先端面１２における各部材の配置がコンパク
トになり、内視鏡挿入部の細径化を図ることができる。
ここで、対辺方向は、走査方向Ｓと平行でも直角でもよ
い。また、視野形状が長方形のときは、送気送水ノズル
１６をその長辺側に向けて設けた方が、送気送水ノズル
１６を観察窓１３に近付けることができる。また、受光
エリアの角を面取り、またはアールをつけたものでもよ
い。

【００１８】図７は、本発明の第２の実施例を示すもの
である。この実施例は、先端面１２において、観察窓１
３と照明窓１４とを内視鏡挿入部の左右方向に並べて配
置し、送気送水ノズル１６を観察窓１３の上側に配置し
たものである。そして、固体撮像素子２５の走査方向
は、内視鏡の上方向に向ける。さらに、送気方向をその
走査方向Ｓと平行な向きにした。このようにすれば、フ
レームメモリ２８を設けなくても固体撮像素子２５から
の読み出し順をＣＴＲの走査順と等しくできる。

【００１９】図８ないし図１０は、本発明の第３の実施
例を示すものである。この実施例は、先端面１２におけ
る部材の配置は、前記第２の実施例と同様であるが、固
体撮像素子２５の設置箇所が異なる。すなわち、観察窓
１３の対物レンズ２４に連結したイメージガイド４０を
用いて肉眼観察が可能な内視鏡の接眼部４１に、カメラ
４２を着脱自在に装着してなり、このカメラ４２に固体
撮像素子２５を内蔵するようにしたものである。ただ、
イメージガイド４０からでた光像は、イメージガイド４
０のファイバーバンドルの断面形状が円形であるため、
第１０図で示すように受光エリア内に円形に受光する。

【００２０】図１１は、本発明の第４の実施例を示すも
ので、これは、送気ノズル５０の開口先端を斜めにカッ
トし、送気方向は前記実施例と同様であるが、その送気
ノズル５０の開口端面が斜めになっている。

【００２１】図１２は、本発明の第５の実施例を示すも
のであり、この実施例は先端面１２に観察窓１３、照明
窓１４および送気送水ノズル１６を内視鏡の左右方向に
ほぼ一直線上に並べて設置したものである。このため、
送気方向には、観察窓１３および照明窓１４が順にある
から、水滴３１が観察窓１３と照明窓１４とにわたって
残り難い。

【００２２】図１３は、本発明の第６の実施例を示すも
のである。この実施例では、観察窓１３の左右にそれぞ
れ照明窓１４を配設するとともに、送気ノズル５１と送
水ノズル５２とを別々に設けたものである。そして、送
気ノズル５１は、その水切り性をよくするため、観察窓
１３の上側（受光エリアの対辺側）に配置し、かつ観察
窓１３に近づけた。また、送水ノズル５２は、観察窓１
３から離しても、それによる洗浄力の低下の傾向は、比
較的弱いので、受光エリアの対角側に設けている。

【００２３】図１４ないし図１６は、本発明の第７の実
施例を示すものである。この実施例は、表示エリアの範
囲を切り換え自在にしたものである。すなわち、モニタ
２７の表示エリアを図１５で示すように、受光エリアに
対応する範囲内において複数に分け、観察窓１３の状況
に応じてその表示エリアの範囲を選択するものである。
前記表示エリアは、中央部分の第１のエリア部６１と、
この第１のエリア部６１の上下に配設したそれぞれの第
２の表示エリア部６２とからなり、第１のエリア部６１
のみを使用する場合と、この第１のエリア部６１を含め
第２のエリア部６２も同時に使用する場合とを選択する
ようになっている。なお、図１６は、その電気回路であ
り、前記表示範囲の切り換えは、切換えスイッチ６３に
より制御回路２９を制御して行なう。

【００２４】ところで、観察窓１３の表面における水切
りの善し悪しは、一検査中にも変化する。すなわち、検
査直前は、観察窓１３の表面をきれいに拭かれている状
態では、その表面の撥水性は最も最大になり、このとき
は、水切れがよい。しかし、内視鏡挿入部を体腔内に挿
入すると、唾液などが付着するに従い観察窓１３の表面
の親水性が高まっていく。特に、胃液を吸引した後は、
特に、親水性が高くなる。そして、その観察窓１３の表
面を洗浄するとき、送気送水ノズル１６の送水方向に当
る部分は、比較的よく洗浄されて水切りもよいが、その
周辺の水切りが悪くなる。特に、一旦、胃液が付着した
後は、その周辺の水切りが悪くなる。また、経時的にも
水切り状況は変化する。すなわち、使用していくにつ
れ、観察窓１３の表面は、水焼けを起こして親水化さ
れ、あるいは水道水中のカルシウムなどが析出して付着
し、より水を除去しにくくなる。

【００２５】そこで、この実施例は、観察窓１３の状況
に応じてその表示エリアの範囲を選択するものである。
すなわち、観察窓１３の表面の水切り状態がよいときに
は、表示エリアを範囲を最も広い範囲で使用する。つま
り、第１のエリア部６１と、この第１のエリア部６１下
に配設したそれぞれの第２の表示エリア部６２との両方
を使用する。観察窓１３の表面の水切り状態が悪くなっ
たとき、すなわち、観察窓１３と照明窓１４との間に水
滴３１が残るようになってきたら、表示エリアのうち第
１のエリア部６１の範囲で使用する。このようにすれ
ば、観察画像から不要の高輝度部分を取り除くことがで
きる。したがって、見易くなった。

【００２６】なお、この実施例に限らず、自動調光（Ａ
ＧＣを含む。）を行なう場合の測光範囲６４は、図１５
で示すように照明窓１４がない方に偏心させたほうが、
観察窓１３と照明窓１４との間に残る水滴３１による強
力光の局所的入射の影響を受けにくい。また、観察可能
範囲の調光状態を適正なものに保ちやすい。このときも
走査方向が本発明のように設定すれば、ブルーミングが
明るさに影響を与えないが、従来形式だと、そのブルー
ミングの部分を測光してしまう。

【００２７】図１７および図１８は、本発明の第８の実
施例を示すものである。この実施例は、前記第７の実施
例とほぼ同様であるが、観察窓１３の中心と照明窓１４
の中心とを結ぶ仮想直線に対して固体撮像素子２５の走
査線が約５０°になっている。この場合でもその効果
は、相当に大きい。また、この実施例は、送気送水ノズ
ル１６が見えるのを防止するため、図１８で示すよう
に、その視野形状を非対称とした。また、図１８で示す
ように、その側光エリアを同図中左側にずらしている
が、これはブルーミングの影響を逃れるためである。

【００２８】

【発明の効果】本発明によれば、視野画像がけられるこ
となく、そのノズルを観察窓にかなり近付けて設置でき
るため、水切りがよく、さらに、観察窓とノズルをコン
パクトに配置できるため、その内視鏡挿入部の外径を小
さくできる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１の実施例の内視鏡装置の概略的な
構成図。

【図２】第１の実施例の内視鏡装置における挿入部先端
面の正面図。

【図３】本発明の第１の実施例の内視鏡装置のモニタ表
示面の説明図。

【図４】本発明の第１の実施例の内視鏡装置における固
体撮像素子の受像面の説明図。

【図５】第１の実施例の内視鏡装置における観察窓付近
の構成図。

【図６】同じく第１の実施例の内視鏡装置における観察
窓付近の構成図。

【図７】第２の実施例の内視鏡装置における挿入部先端
面の正面図。

【図８】本発明の第３の実施例の内視鏡装置の概略的な
構成図。

【図９】第３の実施例の内視鏡装置における挿入部先端
面の正面図。

【図１０】本発明の第３の実施例の内視鏡装置のモニタ
表示面の説明図。

【図１１】第４の実施例の内視鏡装置における挿入部先
端面の正面図。

【図１２】第５の実施例の内視鏡装置における挿入部先
端面の正面図。

【図１３】第６の実施例の内視鏡装置における挿入部先
端面の正面図。

【図１４】第７の実施例の内視鏡装置における挿入部先
端面の正面図。

【図１５】第７の実施例の内視鏡装置におけるモニタの
表示面の説明図。

【図１６】第７の実施例の内視鏡装置における画像回路
の構成図。

【図１７】第８の実施例の内視鏡装置における挿入部先
端面の正面図。

【図１８】第８の実施例の内視鏡装置におけるモニタの
表示視野の説明図。

【符号の説明】１１…先端部、１２…先端面、１３…観察窓、１４…照
明窓、１６…送気送水ノズル、２４…対物レンズ、２５
…固体撮像素子、２６…ビデオプロセス回路、２７…モ
ニタ。

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】内視鏡挿入部の先端部に対物レンズと固体
撮像素子を設け、この固体撮像素子からの電気信号に基
づいて観察視野像をモニタに表示するとともに、対物レ
ンズの観察窓に向けてノズルを設けた内視鏡装置におい
て、前記固体撮像素子の受光エリアまたは表示視野の形
状が角形であり、その角形の辺に対向する対応位置に前
記ノズルを設置したことを特徴とする内視鏡装置。