JPH0998936A - 内視鏡 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】本発明は、挿入部の先端で得られる像を伝達す
るための第１の像伝達手段と、挿入部ユニットが取り付
けられる本体部に組み込まれて前記第１の像伝達手段で
伝達されてきた像を受けるとともにその像の倍率を可変
とする変倍光学系を含む第２の像伝達手段との光学的な
調整が容易であり、その光学的な構造の簡略化が図れる
内視鏡を提供することにある。 【解決手段】前記挿入部の先端で得られる像を伝達する
ための第１の像伝達手段を有する挿入部ユニット２と、
この挿入部ユニットに取り付けられ前記第１の像伝達手
段で伝達されてきた像を受けその像の倍率を可変とする
変倍レンズ３９を含む第２の像伝達手段を有する本体部
３と、前記本体部に前記挿入部ユニットを、前記第２の
像伝達手段に対して光軸方向へ位置調整可能に取り付け
る固定部とを具備した。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、特に観察像の倍率
を変換しながら観察することができる光学系を組み込ん
だ内視鏡に関する。

【０００２】

【従来の技術】一般に、硬性鏡は挿入部の末端で得られ
た像をリレーレンズを介して手元側に設けた本体の内部
に伝達し、その本体内に設けた接眼レンズを通して観察
するように構成してある。ここで、リレーレンズを介し
て伝達された像を明瞭に観察するためには本体内に設け
られた接眼レンズ枠を光軸方向に微調整することでピン
ト調整がなされる。このピント調整の手段として、特開
昭６０−１６５６１４号公報や特開昭５７−１９６９５
９号公報のものにあってはリレーレンズを固定したガイ
ド枠に対して接眼レンズ枠を調整可能にねじ等で固定す
るようにしている。

【０００３】また、ＵＳＰ第４，６６６，２６２号明細
書のものにあっては手元本体に固定したリレーレンズと
接眼レンズの間に変倍レンズを設け、その変倍レンズの
微調整でピント出しを行うものが提案されている。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】前者の従来技術のもの
ではその本体内に設けられた接眼レンズ枠を光軸方向に
微調整することでピント調整を行う構造であり、特に挿
入部から本体部にわたり設置されるリレーレンズ光学系
と接眼光学系との光学的な調整も、その本体内で行わな
ければならないため、そのピント調整を含め、リレーレ
ンズ光学系と接眼光学系との光学的な調整が繁雑である
とともにその構造がかなり複雑になるという欠点があっ
た。

【０００５】一方、後者の従来技術のものでは、その構
造上、倍率を変換する際には必ずピントの微調整をしな
ければならないため、実際に使用する操作が煩雑で使い
ずらい。

【０００６】本発明は前記課題に着目してなされたもの
で、挿入部の先端で得られる像を伝達するための第１の
像伝達手段と、挿入部ユニットが取り付けられる本体部
に組み込まれて前記第１の像伝達手段で伝達されてきた
像を受けるとともにその像の倍率を可変とする変倍光学
系を含む第２の像伝達手段との光学的な調整が容易であ
り、その光学的な構造の簡略化が図れる内視鏡を提供す
ることにある。

【０００７】

【課題を解決するための手段】本発明は挿入部と本体部
から構成される内視鏡において、前記挿入部の先端で得
られる像を伝達するための第１の像伝達手段を有する挿
入部ユニットと、この挿入部ユニットに取り付けられ前
記第１の像伝達手段で伝達されてきた像を受けその像の
倍率を可変とする変倍光学系を含む第２の像伝達手段を
有する本体部と、前記本体部に前記挿入部ユニットを前
記第２の像伝達手段に対して光軸方向へ位置調整可能に
取り付ける固定手段とを具備し、この内視鏡を、第１の
像伝達手段を含む挿入部ユニットと第２の像伝達手段を
含む本体部の２つにユニット化し、その各々のユニット
の光学的調整を独立して行えるようにした。

【０００８】

【発明の実施の形態】

＜第１実施形態＞図１乃至図９を参照して、本発明の第
１実施形態を説明する。図１は硬性内視鏡のシステム全
体の構成を示す。硬性内視鏡１は挿入部ユニット２と本
体部３を備えてなり、挿入部ユニット２が本体部３に組
み付けられるようになっている。

【０００９】前記挿入部ユニット２は挿入部となる硬性
の直管４を有し、この直管４の先端には先端部材５が取
着され、また直管４の基端部には接続管６が被嵌して取
着固定されている。そして、挿入部ユニット２の内部に
は観察光学系（第１の像伝達手段）１１と、照明光学系
１２の一部が組み付けられている。

【００１０】具体的には、前記先端部材５には対物光学
系１３のうち第１レンズであるカバーレンズ１４が取り
付けられている。さらに前記先端部材５には照明光学系
１２の窓レンズ１５や照明レンズ１６が取り付けられて
いる。前記対物光学系１３にはガイド管１７内に組み込
まれたリレーレンズ光学系１８に接続されている。

【００１１】また、照明光学系１２にはファイバ束（バ
ンドル型ファイバ）からなるライトガイド１９が接続さ
れている。リレーレンズ光学系１８とライトガイド１９
は直管４内を通じてそれの基端側に導かれている。ライ
トガイド１９は本体部３内から本体部３に連結されたケ
ーブル部２１内に導かれるようになっている。ケーブル
部２１の遠位端には照明用光源装置２２に接続するコネ
クタ２３が設けられていて、これを通じて光源装置２２
からの照明光をライトガイド１９に受け入れるようにな
っている。

【００１２】図４で示すように、リレーレンズ光学系１
８を案内するガイド管１７の基端部にはレンズ支持枠２
５が設けられており、このレンズ支持枠２５にはリレー
レンズ光学系１８の終端を形成するレンズ２６が取り付
けられている。

【００１３】挿入部ユニット２は本体部３の本体部材２
７に組み付けられる。すなわち、本体部材２７には前記
挿入部ユニット２の直管４における後端にある接続管６
を嵌挿する嵌合孔２８と、リレーレンズ光学系１８のガ
イド管１７の基端部にあるレンズ支持枠２５を嵌挿する
嵌合孔２９がそれぞれ設けられている。そして、図５で
示すように、挿入部ユニット２を本体部３側に差し込む
ことによりそれらが個別的に嵌合する。このとき、挿入
部ユニット２は本体部３に対してリレーレンズ光学系１
８の光軸方向への移動が自在な嵌合状態にある。つま
り、挿入部ユニット２は本体部３に対して光軸方向への
位置調整が可能な状態で取り付けられる。ここで、接続
管６とレンズ支持枠２５は偏心しているため、両者を嵌
着した段階でその両者の本体部３に対する上下の向きが
決められる。

【００１４】さらに前記接続管６には前記光軸方向に沿
って長い固定溝３１が形成され、これに対応位置して前
記本体部材２７の前端部分にはその固定溝３１に嵌り込
む固定ビス３２が設けられている。これらによって前記
挿入部ユニット２を本体部３に対して光軸方向への位置
調整が可能に挿入部ユニット２を本体部３に取付け固定
する固定手段を構成している。すなわち、前記本体部３
に対しての挿入部ユニット２は前記固定ビス３２を緩め
ればその光軸方向に調整自在であり、位置決めされたと
きにはその固定ビス３２で締付け固定するユニット取付
け手段を構成している。

【００１５】一方、図９で示すように、前記本体部３は
本体部材２７とこれに連結される変倍ユニット３５とに
分けられる。図４で示すように、変倍ユニット３５の本
体３６は前記リレーレンズ光学系１８の光軸方向と同軸
な筒状の鏡筒部材からなり、これの先端部分は前記本体
部３に嵌合して取着される小径な嵌挿部３７となってい
る。本体部材２７と変倍ユニット本体３６とは図示しな
い固定手段で同軸的に位置決め固定がなされるようにな
っている。

【００１６】また、変倍ユニット本体３６内にはその光
軸上に位置してピント調整光学系のピントレンズ３８
と、変倍光学系の変倍レンズ３９と、カバーレンズ４０
とを有した第２の像伝達手段が内装されている。ピント
レンズ３８はピントレンズ枠４１に固定的に保持されて
おり、また、変倍レンズ３９は変倍レンズ枠４２に固定
的に保持されている。各レンズ枠４１，４２は変倍ユニ
ット本体３６内にそれぞれ嵌挿されている。

【００１７】そして、ピントレンズ枠４１は変倍ユニッ
ト本体３６の外周に嵌挿したピント調節リング４３によ
って光軸方向へ移動させられる。また、変倍レンズ枠４
２は変倍ユニット本体３６の外周に嵌挿した変倍調節リ
ング４４によって光軸方向へ移動させられるようになっ
ている。

【００１８】これらの移動調節操作手段の一例として前
記ピント調節の場合には、ピントレンズ枠４１の外周面
部にカムピン４６をねじ止めして固定し、変倍ユニット
本体３６にはカムピン４６を嵌合する螺旋状のピントカ
ム溝孔４７を形成し、カムピン４６はそのピントカム溝
孔４７を貫通して前記ピント調節リング４３の内面に光
軸方向に沿って直線的に形成したガイド溝４８に係合さ
せる構成である。そして、ピント調節リング４３を定位
置で回動すれば、カムピン４６はピントカム溝孔４７と
ガイド溝４８に沿って動き、前記ピントレンズ３８を光
軸方向へ移動させることができる。ピントレンズ３８の
移動方向はピント調節リング４３の回転方向を変えるこ
とによって反転する。

【００１９】また、変倍レンズ３９によって倍率を変更
する場合の移動調節操作手段は、変倍レンズ枠４２の外
周面部に上下一対のカムピン５０をねじ止めして固定
し、変倍ユニット本体３６には前記カムピン５０をそれ
ぞれ嵌合する螺旋状に形成した第１変倍カム溝孔５１を
形成し、さらに変倍調節リング４４の内面部には第２変
倍カム溝孔５２を螺旋状に形成する。第１変倍カム溝孔
５１と第２変倍カム溝孔５２の向きは逆向きで１８０°
対称な位置にある。カムピン５０は１８０°対称な位置
にある第１変倍カム溝孔５１と第２変倍カム溝孔５２の
交差部分を貫通している。そして、変倍調節リング４４
を定位置で回動すれば、カムピン５０はその変倍カム溝
孔５１，５２に沿って動き、前記変倍レンズ３９を光軸
方向へ移動させることができる。変倍レンズ３９の移動
方向は変倍調節リング４４の回転方向を変える。

【００２０】また、変倍調節リング４４の回転に伴って
変倍レンズ枠４２は図４で示すＡの位置からＢの位置ま
で移動する。変倍レンズ枠４２はＡの位置では前記カバ
ーレンズ４０のカバーガラス枠５４の先端突合て面５５
に当たり、Ｂの位置では前記変倍ユニット本体３６の内
面に形成された段部５６に当たる。つまり、変倍リング
４４を回転させることにより変倍レンズ３９をＡの位置
とＢの位置を終端としてその間の範囲で移動させること
ができる。

【００２１】さらに前記カバーガラス枠５４は変倍ユニ
ット本体３６に対して光軸方向へ移動可能に嵌合されて
おり、カバーガラス枠５４の光軸方向の位置を決めて固
定ビス５７によって変倍ユニット本体３６に固定するこ
とによりＡの位置が決定される。つまり、変倍レンズ枠
４２の移動量の調整は、先ず変倍レンズ枠４２をＢの位
置に置いた状態でピント調整リング４３によってピント
レンズ枠４１を光軸方向に移動させ、変倍光学系の挿入
部側結像位置が結像位置７１と一致するように調整す
る。次にピントレンズ枠４１の位置を固定したまま、今
度は変倍調整リング４４によって変倍レンズ枠４２をＡ
の位置へ徐々に移動させながら変倍光学系の手元側結像
位置結像位置７２と一致する位置を探し、すなわちＡの
位置を決定し、その後、前記変倍レンズ枠４２の手元側
端面に前記カバーレンズ４０のカバーガラス枠５４の先
端突き当て面５５を突き当てた状態で、前記カバーガラ
ス枠５４を変倍ユニット本体３６に固定ビス５７によっ
て固定する。つまり、変倍光学系の移動量を決定する規
制手段を構成している。このようにして、変倍レンズ３
９がＡまたはＢの位置にあるとき、変倍光学系の結像位
置が、後述する接眼側観察手段のカメラヘッド６１に内
蔵した固体撮像素子６５の受像面に一致するようにす
る。接眼側観察手段は固体撮像素子６５ではなく、通常
の接眼レンズを有するアイピースであってもよい。

【００２２】そして、前記変倍レンズ３９がＢの位置に
あるときに後述するカメラヘッド６１に内蔵した固体撮
像素子６５で受ける像が拡大し、変倍レンズ３９がＡの
位置にあるときには広角になる。その各位置Ａ，Ｂにお
いて明瞭に観察できるするようになっている。通常、そ
のいずれかの位置を選択して使用する。

【００２３】また、前記変倍ユニット本体３６の基端部
には前記カバーガラス枠５４を利用してカメラヘッド６
０を装着するカメラヘッド取付け部６１が構成されてい
る。すなわち、カバーガラス枠５４にはカメラヘッド６
０を位置決め固定する装着孔６２が形成されており、こ
のカメラヘッド６０の装着部にはそのカメラヘッド６０
の外周に被嵌するＯリング６３とそのカメラヘッド６０
をねじ込み固定するねじ部６４が設けられている。前記
カメラヘッド６０には例えばＣＣＤ等の固体撮像素子６
５が設けられている。前記カメラヘッド６０はケーブル
６６を介してカメラ本体６７に接続されるようになって
いる。モニタは図示しない。

【００２４】この硬性内視鏡１を使用する場合、その挿
入部ユニット２の挿入部となる硬性の直管４を体腔内に
導入し、通常、数十ミリ程度の距離で、その直管４の先
端を対象部位に近付ける。この場合、まず、体腔内の広
い領域を観察するので、レンズ３９はＡの位置にある。
ピント調節が必要な場合にはピント調節リング４３を操
作し、ピントレンズ３８を移動してピント調整を行う。

【００２５】拡大観察する場合には、変倍調節リング４
４を操作して変倍レンズ３９をＢの位置にする。また、
再び広角で広い領域を観察する場合には変倍調節リング
４４を操作して変倍レンズ３９をＡの位置に戻す。この
ように倍率を変換する場合、新たにピント出しの操作は
必要ではなく、また、直管４の先端を対象部位に近付け
たり離したりする必要もない。すなわち、即座に倍率を
変換して観察することができるため、操作性に優れる。

【００２６】硬性内視鏡１は挿入部ユニット２と本体部
３に組み込まれる光学系は予め理想的な光学的調整が独
立して行われており、各理想的な光学的位置関係を合わ
せるようにしてその挿入部ユニット２と本体部３が組み
立てられる。つまり、内視鏡を光学系の構成から挿入部
ユニット側の像伝達手段と本体部側の像伝達手段とに分
け、光軸方向の位置調整を行って両者を組み立てる。挿
入部ユニットと本体部とのものを独立して光学調整でき
るようにしたので、例えば構成レンズの枚数にかかわら
ず、それらの部品伝達を独立して各部内で吸収できるた
め、光学調整が確実となり、組立が簡単になった。その
ため、複雑な光学系を持つ内視鏡を安価に提供すること
ができる。

【００２７】＜第２実施形態＞図１０および図１１で示
すように、この実施形態は倍率を変更する移動調節操作
手段の第１変倍カム溝孔５１と第２変倍カム溝孔５２を
それぞれ１つとしたものであり、その他は第１実施形態
のものと同じである。

【００２８】＜第３実施形態＞図１２および図１３で示
すように、この実施形態は変倍調節リング４４とは別に
その内側に筒状のカムリング７１を設け、これに前記同
様の第２変倍カム溝孔５２を螺旋状に形成したものであ
る。カムリング７１の先端に一対のベロ７２が設けてあ
り、この一対のベロ７２が前記変倍調節リング４４に対
応して形成した一対の切欠き７３に嵌込み係合し、変倍
調節リング４４とカムリング７１を一体化したものであ
る。その他は第１実施形態のものと同じであり、これに
より第１実施形態と同じ作用をする。

【００２９】＜他の実施形態＞本発明による本体部での
挿入部ユニットの調整可能な固定手段並びに変倍レンズ
の移動量を決定する部材の固定方法は前述した各実施形
態中に開示したビスによる再調整可能な固定方法に限定
するものではなく、例えば調整後に行うレーザー溶接等
の永久固定方法でもよい。また、実施形態中には着脱可
能なＴＶカメラヘッドを開示したが、ＣＣＤを内視鏡の
中に組み込んで一体型としてもよい。また、変倍レンズ
の移動量によっては変倍レンズの移動のためのカム溝構
造はピントレンズの移動のためのシンプルなカム構造を
選択することも可能である。

【００３０】［付記］ １．挿入部と本体部から構成される内視鏡において、前
記挿入部の先端で得られる像を伝達するための第１の像
伝達手段を有する挿入部ユニットと、この挿入部ユニッ
トに取り付けられ前記第１の像伝達手段で伝達されてき
た像を受けその像の倍率を可変とする変倍光学系を含む
第２の像伝達手段を有する本体部と、前記本体部に前記
挿入部ユニットを前記第２の像伝達手段に対して光軸方
向へ位置調整可能に取り付ける固定手段とを具備したこ
とを特徴とした内視鏡。

【００３１】２．挿入部と本体部から構成される内視鏡
において、前記挿入部の先端で得られる像を前記本体部
内に伝達するための第１の像伝達手段と、前記第１の像
伝達手段により本体部内に伝達されてきた像を固体撮像
素子等の接眼側観察手段に伝達する第２の像伝達手段と
を具備し、前記第２の像伝達手段は前記接眼側観察手段
に対するピント調整光学系と前記接眼側観察手段に対す
る像の倍率を可変とする変倍光学系とを含むことを特徴
とする。

【００３２】３．挿入部と本体部から構成される内視鏡
において、前記挿入部の先端で得られる像を前記本体部
内部に伝達するための第１の像伝達手段と、前記第１の
像伝達手段により本体部内部に伝達されてきた像を固体
撮像素子等の接眼側観察手段に伝達する第２の像伝達手
段とを具備し、前記第２の像伝達手段は前記接眼側観察
手段に対する像の倍率を可変とする変倍光学系とを含
み、この変倍光学系は光軸方向へ移動することにより像
の倍率を変えることを特徴とする。

【００３３】４．付記第３項の内視鏡において、前記変
倍光学系の結像位置と前記接眼側観察手段の受像面とを
一致させるための変倍光学系の移動量を決定する規制手
段を含むことを特徴とする。 ５．付記第４項の内視鏡において、前記接眼側観察手段
は前記本体部に対して着脱可能であることを特徴とす
る。 ６．付記第１、２、３の内視鏡において、前記第１の像
伝達手段はロッドレンズを含むリレーレンズ光学系であ
ることを特徴とする。

【００３４】７．付記第１、２、３の内視鏡において、
前記第１の像伝達手段は屈折率分布型レンズを含む光学
系であることを特徴とする。 ８．付記第１、２、３の内視鏡において、前記第１の像
伝達手段はバンドル型ファイバーを含む光学系であるこ
とを特徴とする硬性または半硬性内視鏡。

【００３５】９．付記第１、２、３の内視鏡において、
前記第１の像伝達手段は石英ファイバーを含む光学系で
あることを特徴とする硬性または半硬性内視鏡。 １０．付記第１、２、３の内視鏡において、前記第１の
像伝達手段はコンジットファイバーを含む光学系である
ことを特徴とする。 １１．細長の挿入部と本体部から構成される硬性または
半硬性内視鏡において、前記挿入部の先端で得られた像
を前記本体内部に伝達するための第１の像伝達手段と、
前記本体部内に伝達された像を前記本体部の末端へ伝達
するための第２の像伝達手段から成り、前記第２の像伝
達手段は像の倍率を可変とする変倍光学系を含み、前記
第２の像伝達手段に沿う照明光伝達のためのバンドル型
ファイバーが前記挿入部の先端から前記本体部内を通じ
て導かれるとともに光源装置に接続されることを特徴と
する。

【００３６】

【発明の効果】以上説明したように本発明によれば、内
視鏡を光学系の構成から挿入部ユニットと本体部とに分
け、各々のものを独立して光学調整できるようにしたの
で、例えば構成レンズの枚数にかかわらず、それらの部
品伝達を独立してユニット内で吸収できるため、光学調
整が確実となり、組立が簡単になった。そのため複雑な
光学系を持つ内視鏡を安価に提供することができる。

【００３７】また、倍率を変換する際に焦点合わせをす
る必要がなく常に明瞭な像を即座に得ることができるの
で、操作性に優れ、手術中のいかなる場面においても術
野を確保できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】第１実施形態の内視鏡システム全体の構成を示
す説明図。

【図２】同じく、挿入部ユニットの挿入部となる直管の
先端部付近の断面図。

【図３】同じく、挿入部ユニットの挿入部先端の正面
図。

【図４】同じく、挿入部ユニットと本体部の構造を示す
断面図。

【図５】同じく、挿入部ユニットと本体部の組み立て手
順を示す説明図。

【図６】同じく、ピント調節光学系の展開斜視図。

【図７】同じく、変倍光学系の縦断面図。

【図８】同じく、その変倍光学系の展開斜視図。

【図９】同じく、本体部の本体部材とこれに連結される
変倍ユニットとを分割した状態の側面図。

【図１０】第２実施形態の内視鏡における変倍光学系の
縦断面図。

【図１１】同じく、その変倍光学系の展開斜視図。

【図１２】第３実施形態の内視鏡における変倍光学系の
縦断面図。

【図１３】同じく、その変倍光学系の展開斜視図。

【符号の説明】

１…内視鏡、２…挿入部ユニット、３…本体部、４…直
管、６…接続管、１１…観察光学系、１２…照明光学
系、１７…ガイド管、１８…リレーレンズ光学系、１９
…ライトガイド、２５…レンズ支持枠、２７…本体部
材、２８…嵌合孔、２９…嵌合孔、３１…固定溝、３２
…固定ビス、３５…変倍ユニット、３６…変倍ユニット
本体、３８…ピントレンズ、３９…変倍レンズ、４０…
カバーレンズ、４１…ピントレンズ枠、４２…変倍レン
ズ枠、４３…ピント調節リング、４４…変倍調節リン
グ、４６…カムピン、４７…ピントカム溝孔、４８…ガ
イド溝、５０…カムピン、５１…第１変倍カム溝孔、５
２…第２変倍カム溝孔、５４…カバーガラス枠、５５…
先端突合て面、５６…段部、５７…固定ビス、６１…カ
メラヘッド、６５…固体撮像素子、６２…装着孔、７１
…結像位置、７２…結像位置。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】挿入部と本体部から構成される内視鏡にお
   いて、前記挿入部の先端で得られる像を伝達するための
   第１の像伝達手段を有する挿入部ユニットと、この挿入
   部ユニットに取り付けられ前記第１の像伝達手段で伝達
   されてきた像を受けその像の倍率を可変とする変倍光学
   系を含む第２の像伝達手段を有する本体部と、前記本体
   部に前記挿入部ユニットを前記第２の像伝達手段に対し
   て光軸方向へ位置調整可能に取り付ける固定手段とを具
   備したことを特徴とした内視鏡。