JPH09122068A

JPH09122068A - 内視鏡装置

Info

Publication number: JPH09122068A
Application number: JP7283500A
Authority: JP
Inventors: Ken Kasai; 研河西
Original assignee: Olympus Optical Co Ltd
Current assignee: Olympus Corp
Priority date: 1995-10-31
Filing date: 1995-10-31
Publication date: 1997-05-13

Abstract

(57)【要約】【課題】高倍／低倍の変倍観察ができ、挿入部外径が
細く且つ解像度の高い観察画像が得られる内視鏡装置を
提供する。【解決手段】本発明による内視鏡装置は、内視鏡先端
部３にＣＣＤ６と倍率の異なる対物光学系４，５を備
え、対物光学系４，５を介して得られる物体像をＣＣＤ
６の異なる領域に結像させ、ＣＣＤ６上に結像した複数
の物体像を同時、或いは単独でテレビモニタ上に表示す
るようにしている。又、ＣＣＤ６の撮像面の撮像領域の
形状に合わせ、対物光学系５，６の視野形状を略４角形
状とした。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、内視鏡装置、特に
複数の対物光学系と１つの固体撮像素子とを備え、夫々
の対物光学系を介して得た物体の像を前記固体撮像素子
の異なる部分に結像させて観察するようにした電子内視
鏡装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】近年、諸工業の発達に伴い、分解が容易
でないか或いは分解できない機器内部の検査に内視鏡が
用いられるようになってきた。特に、原子力発電所にお
ける冷却水の送水パイプの内部や、各種発電プラント蒸
気発生機のタービンブレード、又、航空機のエンジン内
部の観察，検査等には非常に有用である。このような場
合に用いられる内視鏡には、挿入部の先端に固体撮像素
子（ＣＣＤが代表的なものであるため、以下、単にＣＣ
Ｄと称する）を配設し、このＣＣＤに結像された物体像
を、テレビモニタの画面に表示し観察を行う電子内視鏡
装置がある。

【０００３】工業分野において用いられる内視鏡では、
その対物光学系に変倍機能が備えられたものが有効であ
る。例えば、内視鏡を用いて発電プラントの蒸気発生機
内部の冷却水パイプ内壁を観察する場合には、蒸気発生
機への挿入時には、物体の全体像をとらえながら観察し
たい箇所まで到達させるために広角の視野を有する対物
光学系が備えられているものがよい。一方、冷却水パイ
プ内壁を検査する場合には、非常に小さいひび割れや欠
損を観察するため高倍、即ち狭角の視野を有する対物光
学系が備えられた内視鏡が適している。しかし、このよ
うな変倍機能としてはズーム機能が広く採用されている
が、内視鏡の対物光学系にズーム機能を備えると機構が
複雑になり挿入部の太径化を招く。又、製造コストにも
はねかえることになる。

【０００４】一方、ズーム機能を備えたもの以外に変倍
観察を可能とする内視鏡としては、特開平１−１９７７
７１６号公報に開示されたものがある。この内視鏡は、
先端に倍率の異なる２つの対物光学系を配設し、夫々の
対物光学系により形成された物体像を夫々の対物光学系
に対応するＣＣＤ上に結像させることにより、通常の観
察画像と拡大画像との２つの画像観察を行えるようにし
たものである。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、前記公
報に開示されている内視鏡では、２つのＣＣＤが用いら
れているため、内視鏡の先端部におけるＣＣＤの占有率
が大きくなり、内視鏡の先端部の太径化や硬質部長が長
くなる等の不具合が生じ好ましくない。

【０００６】そこで、このような従来技術の有する問題
点に鑑み、本発明は、高倍／低倍の変倍観察ができ、挿
入部外径が細く且つ解像度の高い観察画像が得られる内
視鏡装置を提供することを目的とする。

【０００７】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するた
め、本発明の内視鏡装置には、先端に倍率の異なる複数
の対物光学系と１つのＣＣＤとを備え、前記対物光学系
を介して前記ＣＣＤの各々異なる領域に結像された物体
像を同時若しくは個別に観察する手段が設けられてい
る。又、本発明の内視鏡装置では、前記複数の対物光学
系を介して前記ＣＣＤ上に結像される物体像の形状が略
４角形になるようにしている。

【０００８】

【発明の実施の形態】本発明による内視鏡装置は、前述
のように、先端に倍率の異なる複数の対物光学系と１つ
のＣＣＤとを備え、前記複数の対物光学系を介して得ら
れる複数の物体像を前記ＣＣＤの異なる領域に結像さ
せ、ＣＣＤ上に結像した複数の物体像を同時、或いは単
独でテレビモニタ上に表示するようにしている。又、Ｃ
ＣＤ撮像面の形状に合わせ、複数の対物光学系によって
得られる物体像（視野形状）を何れも略４角形状として
いる。従って、本発明の内視鏡装置によれば、同時或い
は個別に同一の物体の倍率の異なる画像を観察すること
が可能になる。例えば、広角視野及び狭角視野での観察
が可能な内視鏡の場合、広角視野で大まかな全体像及び
詳細な領域を観察した後、狭角視野で詳細部を観察でき
るので、工業分野における検査ニーズを十分満足するこ
とができる。更に、本発明の装置では、複数の対物光学
系を備えていても、１つのＣＣＤを用いていることか
ら、内視鏡の挿入先端部を細径化でき、従来装置と比較
してより細い間空内等の観察が可能になる。又、ＣＣＤ
の撮像面形状は一般に４角形であるため、これに合わせ
て、本発明の装置では視野形状を略４角形状としたた
め、円形の視野形状と比較してＣＣＤ撮像面上の撮像領
域面積が大きくなり撮像面領域内の画素数が多くなるこ
とから、観察画像の高画質化を達成することができる。

【０００９】以下、図示した実施例に基づき本発明を詳
細に説明する。

【００１０】第１実施例図１乃至図４に基づき本実施例にかかる内視鏡装置を説
明する。図２は、本実施例の装置に用いられる内視鏡１
の全体の構成を示す図である。本実施例の内視鏡装置
は、フレキシブルな挿入部２と硬質の先端部３とを備え
た内視鏡１と、この内視鏡１に接続された図示しないテ
レビモニタとからなり、内視鏡１により形成された物体
像をそのテレビモニタに表示して観察できるようになっ
ている。図１は図２の円内に示された先端部３の構成を
示す光軸に沿う断面図である。内視鏡１の先端部３の内
部には、２つの対物光学系４，５が内装され、ＣＣＤ６
の撮像面上の異なる領域に結像するようになっている。
対物光学系４は第１群４ａ，第２群４ｂ及び第３群４ｃ
からなっており、対物光学系５も同様に第１群５ａ，第
２群５ｂ及び第３群５ｃからなっている。この中でも、
第３群４ａ，５ａは何れも互いに他方の対物光学系側
（図の中央部分）の一部がカットされ、光軸（ＣＣＤの
長手方向）に沿った断面形状が非対称（以下、略Ｄ型の
形状という）となっている。又、対物光学系４，５の夫
々第１群４ａ，５ａの近傍には明るさ絞り４ｄ，５ｄが
配置されている。対物光学系４，５の第１群４ａ，５ａ
の前方にはカバーガラス９ａ，９ｂが配置されている。
又、対物光学系４，５とＣＣＤ６との間にはカバーガラ
ス１０，１１が配置されている。更に、内視鏡先端部３
には、２つの対物光学系４，５の紙面奥側に図示しない
照明光学系が内装され、物体面を照明できるようになっ
ている。尚、対物光学系４，５の視野角は夫々６０°，
１００°となっている。又、図３は図１に示された矢印
方向から見た図であり、内視鏡１の先端部３の正面の様
子が示されている。尚、図３中、１２は前述の照明光学
系（ライトガイド）を示している。

【００１１】図４は、図１に示した２つの対物光学系
４，５により得られる視野形状（範囲）を示す図であ
る。対物光学系４，５により得られる視野形状７，８は
何れも略４角形である。視野角は、ＣＣＤ撮像面上にお
いて視野形状７の対角方向（図４中、７ａ−７ｃ間及び
７ｂ−７ｄ間の方向）で６０°であり、又、視野形状８
の対角方向（図４中、８ａ−８ｃ間及び８ｂ−８ｄ間の
方向）で１００°となっている。

【００１２】このような構成によれば、同一物体に対
し、１つのテレビモニタ上で、視野角６０°と１００°
の観察像が得られ、１００°の視野を見ながら内視鏡の
先端部を観察物体内部の検査対象物までオリエンテーシ
ョンし、６０°の視野で観察対象物、例えばパイプ等の
内壁面のクラックやひび割れ等の有無を入念に検査する
ことができる。又、検査時に、内視鏡１本で２つの異な
る視野角画像を得ることが可能であるため、視野角の異
なる２本の内視鏡を用意しなくても済む。

【００１３】１本の内視鏡で様々な視野角を得ることが
可能な手段としては、先端に様々な視野角を有する視野
変換光学アダプタを装着する技術が知られているが、従
来の視野変換光学アダプタには１つの対物光学系が内装
されているに過ぎなかった。従って、観察対象物全体を
捉える大まかな検査を行う際には、広角の光学アダプタ
を内視鏡先端に装着して観察し、詳細部分を検査する場
合には狭角の光学アダプタを装着して観察するというよ
うに、観察目的によって光学アダプタを使い分けなけれ
ばならなかった。このように、従来のものでは、観察時
の作業が煩雑であるうえ、観察対象物の詳細部分を観察
する場合には、狭角視野のまま内視鏡の先端部を挿入し
てそれを観察部までオリエンテーションしなくてはなら
ないため、作業性も著しく悪いものであった。これに対
して、本実施例の内視鏡装置では、前述のように、１本
の内視鏡で２つの異なる画像（広角画像，狭角画像）を
容易に得ることができるため、検査，作業の効率を向上
させることができる。

【００１４】又、本実施例の装置においては、接続され
ているテレビモニタ上に表示される画像は、２つの視野
画像（広角画像，狭角画像）を同時に表示するものであ
ってもよいが、前記２つの視野形状を夫々電気的なメモ
リに取り込み、広角画像と狭角画像とを選択的に表示さ
せるものであってもよい。更に、この画像を拡大したい
場合には、本実施例の装置内若しくはテレビモニタ内に
画像を電気的に拡大する画像拡大回路を設けるとよい。

【００１５】又、本実施例の他の効果について図５を用
いて説明する。図５は、本実施例の装置に用いられるＣ
ＣＤ６の撮像面６ａにおける撮像領域の形状を示した図
である。ＣＣＤ６の撮像面６ａの撮像領域形状は、テレ
ビモニタに合わせ、一般に４角形状のものが多い。最近
では、小型化高密度化が進みテレビモニタと同一のアス
ペクト比の撮像面を有するＣＣＤも開発され、このＣＣ
Ｄ撮像面の全面に亘って物体像を結像させるようにすれ
ば、テレビモニタの画面全域に物体像を投影することが
可能になった。

【００１６】本実施例の装置においても、テレビモニタ
の画面全域に物体像を投影できるＣＣＤ６を用いてお
り、ＣＣＤ６の撮像面６ａ上には左右対称の２つの撮像
領域が形成されている。ここでは説明を簡単にするた
め、撮像面左側の撮像領域についてのみ説明する。い
ま、図５に示したＣＣＤ６の撮像面６ａにおいて、視野
形状が略４角形である１３ａと円形の視野形状１３ｂと
を比較した場合、左右２つの撮像領域の光軸間距離Ｌは
同一で、円形状視野１３ｂの半画角１３ｂ’は３０°、
略４角形状視野１３ａの対角方向１３ａ’の半視野角も
同様に３０度である。このように、同じ視野角では１３
ａの方がＣＣＤ６の撮像面６ａ上での面積が大きくな
る。即ち、撮像面上での有効画素数が増え、解像力が向
上し観察がし易くなるのである。又、例えば、円形状視
野１３ｂの水平方向の半画角１３ｂ’が３０°、略４角
形状１３ａの水平方向の視野角が３０°の場合には、略
４角形状視野１３ａの対角方向での半画角は当然３０°
以上となり、高視野化を図ることができる。

【００１７】次に、図６乃至図８を用いて、本実施例の
装置が、倍率の異なる２つの対物光学系に対応した２つ
のＣＣＤを用いた構成（特開平１−１９７７７１６号公
報に記載の構成、以下、２つのＣＣＤを用いた構成と略
称する）よりも、内視鏡先端挿入部の細径化が可能とな
ることを説明する。

【００１８】本実施例の内視鏡装置では、前述のよう
に、１つのＣＣＤを用いており、図６は本実施例の装置
におけるＣＣＤ６の撮像面６ａの様子を示している。Ｃ
ＣＤ６の撮像面６ａには、図示しない２つの倍率の異な
る対物光学系により得られる物体像が結像する領域１
４，１５が存在している。一方、図７は、前記２つのＣ
ＣＤを用いた構成におけるＣＣＤ１６の撮像面１６ａの
様子を示しており、２つの倍率の異なる対物光学系によ
り得られる物体像が結像する領域１４’，１５’は、図
６に示した１４，１５と同形状，同面積である。斜線部
はＣＣＤパッケージを示している。撮像面６ａ，１６ａ
夫々の周囲はボンディングワイヤによって取り囲まれる
ことになるため、図６，７に示すように、領域１４，１
５，１４’，１５’が形成される周囲にはｗの幅を有す
るＣＣＤパッケージが必要になる。従って、これらの外
形を比較すると、図６，７に夫々示されたＣＣＤ６とＣ
ＣＤ１６との水平方向の寸法ＨとＨ’との関係は、Ｈ＜
Ｈ’となり、前述の２つのＣＣＤを用いた構成の方が大
きくなることが分かる。

【００１９】図８は、これら２種類の撮像面を有するＣ
ＣＤ１，１６を実装した内視鏡の先端挿入部断面の外径
の比較を説明するための図である。ＣＣＤ６を実装した
内視鏡先端部３の外径ｄとＣＣＤ１６を内装した内視鏡
先端部３’の外径ｄ’との関係はｄ’＞ｄとなり、本実
施例の装置は、２つのＣＣＤを用いた構成の場合より、
内視鏡先端部の細径化を図ることができる。尚、本実施
例では、２つの対物光学系を備えた装置について説明し
たが、用途に応じて更なる対物光学系を追加することも
可能である。

【００２０】第２実施例図９及び図１０に基づき本実施例の内視鏡装置を説明す
る。図９（ａ）は、本実施例の装置の内視鏡先端部の外
観を示す側面図である。図９（ｂ）は同図（ａ）に示さ
れた矢印方向から見た内視鏡先端部の正面図である。図
９（ｃ）は同図（ａ）のＡ−Ａ線に沿う断面図、図９
（ｄ）は同図（ａ）のＢ−Ｂ線に沿う断面図である。内
視鏡先端部２０には、直視で視野角６０°の対物光学系
２１と側視で視野角１００°の対物光学系２２とが夫々
内装され、対物光学系２１，２２の後方にＣＣＤ２３が
配置されている。そして、２つの対物光学系２１，２２
を介して得られた物体像は、図１０に示すように、ＣＣ
Ｄ２３の夫々異なる領域２３ａ，２３ｂに結像される。
又、対物光学系２１，２２の視野範囲を照明するための
照明レンズは、直視用照明レンズ２１ａが直視端面２０
ａに、側視用照明レンズ２２ａが側視端面２０ｂに夫々
設けられ、図示しないライトガイド，光源光学系を介し
て、物体面を照明している。本実施例の装置は、このよ
うな構成により、直視視野と側視視野の双方を装置に接
続されている図示しないテレビモニタによって観察でき
るようになる。

【００２１】ところで、内視鏡挿入部の外径より若干大
きい程度のパイプ等の内壁の検査を行う場合、通常の直
視視野のみ得られる内視鏡では、内視鏡先端部の正面を
パイプ内壁面に向けることが不可能なため、実際には観
察は行えない。そこで、側視視野タイプの内視鏡が考え
られるが、直視視野とは異なり、オリエンテーションが
困難である。

【００２２】この問題点を克服したのが本実施例の内視
鏡装置である。本実施例の装置では、直視，側視双方の
視野が得られるので、広角の直視視野で観察対象物の大
まかな全体像を捉え、側視視野で内視鏡挿入部の外径と
ほぼ同じ太さのパイプ内壁面を観察することが可能にな
る。又、直視視野と側視視野の２本の内視鏡を用意する
必要がないので、内視鏡を差し変える煩雑さも解消でき
る。更に、第１実施例に示した装置と同様に、本実施例
の装置でも１つのＣＣＤを用いているため、先端挿入部
の外径が小さい内視鏡装置を提供することができ、従来
の装置と比べてより細いパイプ内壁面の観察が可能とな
る。但し、側視光学系の設計ベスト距離は、被写界深度
の近点を近づけるために、極力小さくすることが望まれ
る。又、焦点距離も、被写界深度を広くとるために、短
い方が好ましい。

【００２３】本実施例では、直視の対物光学系と側視の
対物光学系との組み合わせの例を示したが、本発明の装
置では、複数備えられた対物光学系の視野方向は必ずし
も一致していなくてもよく、観察目的に応じて、一方は
斜視，他方は直視の組み合わせや、側視，斜視更に直視
の組み合わせ等でもよい。

【００２４】第３実施例図１１乃至図１３に基づき本実施例の内視鏡装置につい
て説明する。本実施例の内視鏡装置は、内視鏡挿入部の
先端に着脱可能な光学アダプタを取付けて用いる。図１
１（ａ）は、本実施例の装置に用いられる先端に着脱可
能な光学アダプタが取付けられる内視鏡の構成を示す図
であり、図１１（ｂ）は同図（ａ）の円内に示された部
分の拡大図である。本実施例の装置は、内視鏡３０の先
端部３１に光学アダプタ３２を図１１（ｂ）に示す矢印
の方向に取付け使用する。図１２はこのときの内視鏡３
０の先端部３１及び光学アダプタ３２の構成を示す光軸
に沿う断面図であり、（ａ）は先端部３１に光学アダプ
タ３２が装着されている状態を示す図、（ｂ）は先端部
３１に光学アダプタ３２が装着されていない状態を示す
図である。

【００２５】光学アダプタ３２には、２つの対物光学系
３３，３４が夫々内装され、これらの対物光学系３３，
３４の視野角は夫々６０°と１００°である。又、光学
アダプタ３２には、照明光学系３５が備えられており、
物体面を照明できるようになっている。又、内視鏡３０
の先端部３１との接続面にはカバーガラス３６が配置さ
れている。一方、内視鏡３０の先端部３１には、対物光
学系３３，３４を介して得られた物体像を結像させるた
めのＣＣＤ３７が配置されており、その前方の光学アダ
プタ３２との接続面にはカバーガラス３８が配置されて
いる。

【００２６】本実施例の装置に用いられる対物光学系３
３，３４は、共に、１枚の凹レンズからなる第１群と、
１枚の凸レンズからなる第２群と、凸レンズと凹レンズ
とが接合され全体として正の屈折力を有する接合レンズ
からなる第３群と、により構成されている。この第３群
を構成する接合レンズは、第１実施例の装置と同様に、
互いに他の光学系の光軸に近い部分（図１２の中央部
分）がカットされ、そのレンズ断面は略Ｄ型の形状とな
っている。又、２つの対物光学系３３，３４共、第１群
の焦点距離は対物光学系全系の焦点距離に比べて短く、
第１群は所望の被写界深度を満足する物点距離を調節す
る役割を有している。尚、これらの対物光学系３３，３
４によって得られる視野形状は上記各実施例に示された
装置と同様に略４角形となる。

【００２７】このように、本実施例の内視鏡装置では光
学アダプタ３２に内装された対物光学系３３，３４によ
り物体像を形成しているので、様々な対物光学系が組み
合わされている光学アダプタを複数用意することで、１
本の内視鏡により様々な視野を組み合わせて観察するこ
とができる。又、本実施例の装置では、ＣＣＤ３７の撮
像面に入射する光線の入射角が大きくなると、輝度シェ
ーディングといわれるＣＣＤ出力の低下や、色シェーデ
ィングといわれる擬色が発生してしまい、得られた像を
テレビモニタ上で観察する場合、画像の著しい劣化をま
ねくことになる。特に、像高の高い光線のＣＣＤへの入
射角が大きくなると、テレビモニタ上に表示された画像
は、輝度シェーディングにより画像の中心とその周辺と
における相対光量の差異が生じ、正確な観察が行えなく
なる。

【００２８】そこで、ＣＣＤ３７の撮像面に入射する光
量が垂直入射となるテレセントリック光学系を、前記対
物光学系３３，３４に採用することが好ましい。しか
し、対物光学系３３，３４がテレセントリック光学系に
なるように構成するためには、第３群での光線高を高め
る必要がある。例えば、内視鏡の結像範囲が特開昭６４
−２６８１３号公報の第１図（ｂ）に示されているよう
な円形状であると、前記第３群の外径が大きくなり、対
物光学系３３と対物光学系３４との光軸間距離が離れ内
視鏡３０の先端部３１の外径が大きくなってしまうとい
う不具合が生じることになる。これに対し、本実施例の
内視鏡装置のように、視野形状を略４角形に構成するこ
とで水平方向（他の対物光学系と隣合う方向）の像高が
下がり光線高を必然的に低下させることが可能になり、
これより高い部分のレンズ部分が不要となる。よって、
対物光学系を構成するレンズの周辺部分を略Ｄ型の形状
にカットすることが可能になり、内視鏡先端部の外径の
小型化を図ることができる。ところで、本実施例の装置
においても第１実施例の装置と同様に、対物光学系３
３，３４の第１群近傍に明るさ絞りが設けられている。
これにより、第１群への入射光線高を低く抑えることが
でき、第１群のレンズ形状を円形にすることが可能にな
る。

【００２９】又、内視鏡は挿入機器であり、水中での使
用も考えられる。このため、光学アダプタ３２は、その
内部に水が侵入することがないように防水構造とされる
のが普通である。対物光学系３３，３４の第１群と前記
明るさ絞りとの距離が比較的長い場合であったり、第２
群以降に明るさ絞りが配置されているような構成の場
合、第１群の光線高が高くなり、前述の第３群と同様の
理由により、第１群のレンズの周辺部を略Ｄ型の形状に
カットすることが可能になる。しかしながら、対物光学
系の第１群は光学アダプタ３２の外面に面し、枠と接着
させて取付けるレンズであるため、第１群の最も外側の
レンズは枠構造となる。よって、第１群のレンズが略Ｄ
型の形状であると、枠との接着の際に接着材を均等に塗
布することが困難となり、第１群と枠との間に隙間が生
じることになる。結果として、光学アダプタ３２の水密
構造を維持できなくなる。従って、水密構造を維持する
ためにも、光学アダプタ３２に備えられる対物光学系３
３，３４では、明るさ絞りが第１群の近傍に配置される
ことが好ましい。又、第１群の屈折力が０の場合（例え
ば、第１群にカバーガラス等が用いられている場合）で
も、同様の理由で明るさ絞りは第１群の近傍に配置され
ることが好ましい。

【００３０】更に、光学アダプタ３２では、対物光学系
３３，３４の最終レンズ群の後方にフレア絞り３９が設
けられている。図１３に、このフレア絞り３９及びＣＣ
Ｄ３７の構成の概念を示す。フレア絞り３９には、２つ
の対物光学系３３，３４に対応したＣＣＤ３７の撮像面
での視野形状３７ａ，３７ｂとほぼ相似形の正方形の切
り通し部３９ａ，３９ｂが設けられている。本実施例の
装置において、光学アダプタ３２は、隣合う２つの対物
光学系３３，３４を備えているため、一方の対物光学系
の視野外フレアが他方の対物光学系の結像領域に入射す
るのを防止しなければならない。このためには、ＣＣＤ
３７の撮像面上における所望の視野の最大像高の主光線
に対して混入する他の対物光学系の主光線をカットする
切り通し部を設けることが好ましい。この目的のために
配置されているのがフレア絞り３９である。フレア絞り
３９を配置する位置は、極力ＣＣＤ３７の撮像面に近い
位置が好ましい。このようにすることで、撮像領域のエ
ッジのボケが少なくなる。よって、本実施例の装置に備
えられている図示しないカメラコントロールユニットに
おいて電気視野マスクを施す必要がなくなり、コストの
低減を図ることができる。

【００３１】第４実施例図１４は本実施例にかかる内視鏡装置の内視鏡先端部の
構成を示す概念図であり、（ａ）は広角の視野範囲４１
を有する対物光学系４２による観察状態を示す図であ
り、（ｂ）は狭角の視野範囲４３を有する対物光学系４
４による観察状態を示す図である。本実施例の装置に
は、内視鏡先端部４０に、広角の視野範囲４１を有する
対物光学系４２と、狭角の視野範囲４３を有する対物光
学系４４とが内装されている。又、視野範囲４１，４３
を十分に照明可能な２つ照明レンズ４５，４６が、ライ
トガイド４７の前方に配置されており、図示しない回転
機構により選択的に使用できるようになっている。又、
本実施例の装置では、テレビモニタ上に表示される物体
像の視野を切り替える（広角視野と狭角視野の何れか一
方を選択してテレビモニタ上に表示させる）と同時に前
記照明レンズ回転機構を制御し、視野範囲に最適な照明
光が得られるようになっている。尚、この他の構成は、
第１実施例若しくは第２実施例に示した装置と同様であ
る。

【００３２】又、対物光学系４２，４４の外径の制約
上、内視鏡先端部４０に複数の照明レンズを配置するこ
とができない場合には、図示しない装置内の光源とライ
トガイド４７の入射間との間に複数の集光レンズを備え
たターレットを配置する等してライトガイド４７の入射
端の開口数を制御するようにすれば、前記照明レンズが
１つだけの場合でも、照明光の配向特性を変えることが
できる。勿論、この場合においても、テレビモニタ上に
表示される物体像の視野を切り替えると同時にかかる視
野範囲を十分に照明可能な照明光学系を選択できるよう
な、前記ターレットを回転させる機構及び制御装置を備
えるようにすれば更によい。

【００３３】以上、各実施例において説明したように、
本発明の内視鏡装置は特許請求の範囲に記載の特徴と合
わせ、以下（１）〜（７）に示す特徴も備えている。

【００３４】（１）前記複数の対物光学系は、光学アダ
プタに内装され、内視鏡の先端に装着して用いるように
したことを特徴とする請求項２に記載の内視鏡装置。

【００３５】（２）前記複数の対物光学系には、ＣＣＤ
の長手方向に沿った断面形状が非対称なレンズが少なく
とも１枚含まれていることを特徴とする請求項２又は上
記（１）に記載の内視鏡装置。

【００３６】（３）前記複数の対物光学系には、視野方
向が他の光学系とは平行でない光学系が少なくとも１つ
含まれていることを特徴とする請求項２又は上記
（１），（２）の何れかに記載の内視鏡装置。

【００３７】（４）前記複数の対物光学系のうち、少な
くとも１つは内視鏡の先端部近傍に明るさ絞りが配置さ
れていることを特徴とする請求項２又は上記（１）乃至
（３）の何れかに記載の内視鏡装置。

【００３８】（５）前記複数の対物光学系には、像面に
最も近いレンズの最終面に視野形状と類似した形状のフ
レア絞りが設けられていることを特徴とする請求項２又
は上記（１）乃至（４）の何れかに記載の内視鏡装置。

【００３９】（６）前記複数の異なる視野角を有する対
物光学系に対応した複数の照明光学系を備え、前記対物
光学系によって得られる視野を単独で観察するために、
前記対物光学系の視野を切り替えると同時に複数の照明
光学系の中から前記対物光学系の視野に合った配向を備
えた照明光学系を選択する判別手段と制御手段とを備え
た配向変換機能が設けられていることを特徴とする請求
項１又は２に記載の内視鏡装置。

【００４０】（７）前記照明光学系制御手段は、光源装
置内部に設けられていることを特徴とする上記（６）に
記載の内視鏡装置。

【００４１】

【発明の効果】上述のように、本発明による内視鏡装置
は、１つのＣＣＤを備えた内視鏡であっても、倍率の異
なる複数の画像を得ることができるうえ、内視鏡の挿入
先端部の細径化と高画質化が可能になり、ひいては検査
効率の向上を図ることができるという実用上優れた利点
を有する。

【図面の簡単な説明】

【図１】第１実施例にかかる内視鏡装置の内視鏡先端部
の構成を示す光軸に沿う断面図である。

【図２】第１実施例の装置に用いられる内視鏡の全体構
造を示す図である。

【図３】図１に示された矢印の方向から見た内視鏡先端
部の正面図である。

【図４】図１に示された対物光学系４，５により得られ
る視野形状を示す図である。

【図５】第１実施例の装置に用いられるＣＣＤ撮像面の
撮像領域の形状を説明するための図である。

【図６】第１実施例の装置に用いられるＣＣＤ撮像面の
撮像領域の形状を説明するための図である。

【図７】従来の装置等に用いられるＣＣＤ撮像面の撮像
領域の形状を説明するための図である。

【図８】第１実施例の装置の内視鏡先端部の外径の状態
を説明するための図である。

【図９】（ａ）は第２実施例の装置の内視鏡先端部の外
観を示す側面図、（ｂ）は（ａ）に示された矢印の方向
から見た内視鏡先端部の正面図、（ｃ）は（ａ）のＡ−
Ａ線に沿う断面図、（ｄ）は（ａ）のＢ−Ｂ線に沿う断
面図である。

【図１０】第２実施例の装置に用いられるＣＣＤの撮像
領域を説明するための図である。

【図１１】（ａ）は第３実施例の装置に用いられる内視
鏡の全体構成を示す図、（ｂ）は（ａ）の円内に示され
た部分の拡大図である。

【図１２】第３実施例の装置の内視鏡先端部及び光学ア
ダプタの構成を示す光軸に沿う断面図であり、（ａ）は
内視鏡先端部に光学アダプタが装着された状態を示す
図、（ｂ）は内視鏡先端部に光学アダプタが装着されて
いない状態を示す図である。

【図１３】第３実施例の装置に備えられているフレア絞
りとＣＣＤ撮像面の構成の概念を示す図である。

【図１４】第４実施例の装置の内視鏡先端部の構成を示
す概念図であり、（ａ）は広角の視野範囲を有する対物
光学系による観察状態を示す図、（ｂ）は狭角の視野範
囲を有する対物光学系による観察状態を示す図である。

【符号の説明】

１，３０内視鏡２挿入部３，３’，２０，３１，４０先端部４，５，２１，２２，３３，３４，４２，４４対物光
学系４ａ，５ａ第１群４ｂ，５ｂ第２群４ｃ，５ｃ第３群４ｄ，５ｄ明るさ絞り６，１６，２３，３７ＣＣＤ６ａ，１６ａ撮像面７，８視野形状９ａ，９ｂ，１０，１１，３６，３８カバーガラス１２，３５照明光学系１３ａ略４角形状視野１３ｂ円形状視野１４，１４’，１５，１５’，２３ａ，２３ｂ物体像
の結像領域２０ａ直視端面２０ｂ側視端面２１ａ直視用照明レンズ２１ｂ側視用照明レンズ３２光学アダプタ３７ａ，３７ｂ視野形状３９フレア絞り３９ａ，３９ｂ切り通し部４１，４３視野範囲４６照明レンズ４７ライトガイド

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】先端に倍率の異なる複数の対物光学系と
１つの固体撮像素子とを備え、前記対物光学系を介して
前記固体撮像素子の各々異なる領域に結像された物体像
を同時若しくは個別に観察する手段が設けられているこ
とを特徴とする内視鏡装置。
【請求項２】前記複数の対物光学系を介して前記固体
撮像素子上に結像される物体像の形状は略４角形である
ことを特徴とする請求項１に記載の内視鏡装置。