JPH10216077A - Endoscope device - Google Patents

Endoscope device

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Publication number
JPH10216077A
JPH10216077A JP9059520A JP5952097A JPH10216077A JP H10216077 A JPH10216077 A JP H10216077A JP 9059520 A JP9059520 A JP 9059520A JP 5952097 A JP5952097 A JP 5952097A JP H10216077 A JPH10216077 A JP H10216077A
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JP
Japan
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objective lens
stator
optical
optical path
mover
Prior art date
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Pending
Application number
JP9059520A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Hiroshi Fujita
寛 藤田
Tetsuya Kasai
徹也 河西
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Toshiba Corp
Original Assignee
Toshiba Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Toshiba Corp filed Critical Toshiba Corp
Priority to JP9059520A priority Critical patent/JPH10216077A/en
Publication of JPH10216077A publication Critical patent/JPH10216077A/en
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide observation of a close view and a distant view by use of a fixed focus type objective optical system. SOLUTION: A refraction factor changing element 3 to change a focusing position of an objective lens 1 is provided between an objective lens 1 having a tiip rigid part and a CCD image sensor 2. This refraction factor changing element 3 is formed of nematic liquid crystal member 3b enclosed between two glass substrates of which surface is coated with transparent conductive film, so an orientation direction of liquid crystal molecules is changed to change a refraction factor by supply of a specified voltage or more to each transparent conductive film. An optical path length (focusing position) of the objective lens 1 can thus be changed in stages, thereby observation of a close view and a distant view can be provided in spite of use of a fixed focus type objective optical system.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、医療用或いは工業
用に用いられる電子内視鏡装置,ファイバスコープ装置
及び胃カメラ装置等に設けて好適な内視鏡装置に関す
る。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an endoscope apparatus suitable for use in an electronic endoscope apparatus, a fiberscope apparatus, a gastric camera apparatus and the like used for medical or industrial purposes.

【0002】[0002]

【従来の技術】近年において、主として医療用に用いら
れる電子内視鏡装置が知られている。この電子内視鏡装
置は、例えば人体内に挿入される導中管と、この導中管
の先端に設けられ、病変部の撮像等を行う先端硬性部
と、病変部の撮像等を行うように1端硬性部のアングル
合わせや焦点合わせ等の操作を行う操作部と、CCDイ
メージセンサ(固体撮像素子)等に電源の供給を行うと
共に先端硬性部で撮像された病変部の撮像信号をプロセ
ッサに供給するためのコネクタ部とで構成されている。
2. Description of the Related Art In recent years, an electronic endoscope apparatus mainly used for medical purposes has been known. The electronic endoscope apparatus is configured to perform, for example, a guiding tube inserted into a human body, a rigid distal end portion provided at the distal end of the guiding tube to capture an image of a lesion, and perform imaging of a lesion. And an operation unit that performs operations such as angle adjustment and focusing of the one-end rigid part, and supplies power to a CCD image sensor (solid-state imaging device) and the like, and also processes an imaging signal of a lesion part imaged by the rigid part at the tip. And a connector section for supplying the power to the connector.

【0003】このような電子内視鏡装置を用いて例えば
胃部内の診察を行う場合、先端硬性部を口腔及び食道を
介して胃部内に挿入する。先端硬性部にはライトガイド
が設けられており、このライトガイドを介して病変部等
に光を照射するようになっている。また、先端硬性部
は、操作部の操作に応じて所定箇所から上下左右に屈曲
するようになっている。このため、医師は、操作部を操
作して病変部等を撮像可能なように先端硬性部のアング
ル合わせを行う。
[0003] In the case of, for example, examining the inside of the stomach using such an electronic endoscope apparatus, a rigid tip is inserted into the stomach via the oral cavity and the esophagus. A light guide is provided in the hard distal end portion, and light is irradiated to a lesion or the like via the light guide. Further, the distal end rigid portion is configured to bend up, down, left, and right from a predetermined location in accordance with the operation of the operation portion. For this reason, the doctor adjusts the angle of the rigid distal end portion so that an image of a lesion or the like can be taken by operating the operation unit.

【0004】ライトガイドを介した光は、病変部等に照
射され、これにより形成された撮像光が先端硬性部に設
けられている対物レンズを介して先端硬性部内のCCD
イメージセンサに結像される。CCDイメージセンサ
は、撮像光を光電変換処理することにより撮像信号を形
成し、これを導中管内に設けられた信号線,操作部及び
コネクタ部を介してプロセッサに供給する。これによ
り、プロセッサを介してモニタ装置の表示画面上に病変
部等の撮像画像を表示することができる。
The light passing through the light guide irradiates a lesion or the like, and the imaging light formed by the light guide passes through an objective lens provided in the distal end rigid portion, through the CCD in the distal end rigid portion.
An image is formed on the image sensor. The CCD image sensor forms an imaging signal by performing photoelectric conversion processing on the imaging light, and supplies the imaging signal to a processor via a signal line, an operation unit, and a connector unit provided in the guide tube. Thus, a captured image of a lesion or the like can be displayed on the display screen of the monitor device via the processor.

【0005】[0005]

【発明が解決しようとする課題】しかし、従来の電子内
視鏡装置は、先端硬性部に設ける対物レンズ及びCCD
イメージセンサ等からなる対物光学系として固定焦点式
の対物光学系を設けるようにしていたため、観察範囲が
狭い問題があった。
However, the conventional electronic endoscope apparatus includes an objective lens and a CCD provided in a rigid portion at the distal end.
Since an objective optical system of a fixed focus type is provided as an objective optical system including an image sensor or the like, there is a problem that an observation range is narrow.

【0006】すなわち、近接による拡大観察を可能とす
るために対物光学系の合焦位置を近景に固定して設定す
ると遠景がボケ、この逆に合焦位置を遠景に固定して設
定すると近景がボケ、臨床上支障が出る。
That is, if the focus position of the objective optical system is set to be fixed to the near view in order to enable magnified observation by approach, the distant view will be blurred, and if the focus position is set to be fixed to the distant view, the close view will be obtained. Bokeh, clinically troublesome.

【0007】この問題は、対物レンズのF値(F数:F
number )を大きくすることにより焦点深度(被写界深
度)も大きくなることからある程度は改善することがで
きるが、F値を大きくするとこのF値の二乗で明るさが
犠牲となり好ましいものではない。
This problem is caused by the F value of the objective lens (F number: F
By increasing the value of (number), the depth of focus (depth of field) can be increased to some extent because it increases. However, when the F value is increased, the square of the F value sacrifices brightness, which is not preferable.

【0008】また、固定焦点レンズでも、例えば通常の
カメラレンズ等のような無段階の合焦調整機構を設ける
ことで前述の問題を解決することができるが、電子内視
鏡装置に用いられる対物レンズは焦点距離が短く、無段
階の合焦調整機構を構成するのは困難である。また、無
段階の合焦調整機構は、その機構自体が大きくなるた
め、これを設けると先端硬性部の外径が大きくなると共
に先端硬性部長が長くなり、体腔内に挿入して使用する
電子内視鏡装置に設けるには適さない。
[0008] In the case of a fixed focus lens, the above-mentioned problem can be solved by providing a stepless focusing adjustment mechanism such as a normal camera lens. Since the lens has a short focal length, it is difficult to form a stepless focusing adjustment mechanism. In addition, since the stepless focusing adjustment mechanism itself becomes large, the provision of this mechanism increases the outer diameter of the tip rigid portion and the length of the tip rigid portion. It is not suitable for providing in an endoscope device.

【0009】さらに、固定焦点式の対物光学系の代わり
にズームレンズ、若しくは可変焦点レンズを用いるよう
にすれば、近接することなく拡大観察等を可能とするこ
とができるが、このズームレンズは、固定焦点レンズに
比べ外径の大きなレンズを多数枚必要とし、レンズ系の
長さが長くなるため、電子内視鏡装置に設けた場合、先
端硬性部の外径が大きくなると共に先端硬性部長が長く
なる問題を生ずる。
Further, if a zoom lens or a variable focus lens is used in place of the fixed focus type objective optical system, magnified observation and the like can be performed without approaching the zoom lens. Since a large number of lenses having a large outer diameter are required as compared with the fixed focus lens, and the length of the lens system is longer, when provided in an electronic endoscope device, the outer diameter of the tip rigid portion increases and the tip rigid portion length increases. The problem of lengthening occurs.

【0010】また、ズームレンズは、拡大観察時に焦点
深度(被写界深度)が狭くなるため観察可能範囲が狭ま
り、スコープの操作が難しくなる欠点がある。
Further, the zoom lens has a drawback in that the depth of focus (depth of field) becomes narrow at the time of magnifying observation, so that the observable range is narrowed, and it becomes difficult to operate the scope.

【0011】このようなことから、ズームレンズを電子
内視鏡装置に設けるには適さない。
For these reasons, it is not suitable to provide a zoom lens in an electronic endoscope device.

【0012】本発明は、上述の課題に鑑みてなされたも
のであり、先端硬性部の外径等を大きくすることなく、
また、先端部硬性部長を長くすることなく、簡単な構成
で、固定焦点式の対物光学系を用いながらにして近景,
遠景の観察を可能とすることができるような内視鏡装置
の提供を目的とする。
SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made in view of the above problems, and has been made without increasing the outer diameter or the like of the tip rigid portion.
In addition, without increasing the length of the rigid portion at the distal end, a simple structure can be used while using a fixed-focus type objective optical system to provide a close-up view.
It is an object of the present invention to provide an endoscope apparatus capable of observing a distant view.

【0013】[0013]

【課題を解決するための手段】本発明に係る内視鏡装置
は上述の課題を解決するために、被写体の光学像を結像
する対物レンズと、前記対物レンズにて結像された光学
像を取り込むための取り込み手段と、前記対物レンズか
らの光学像の光路長を可変する光路長可変手段とを具備
する構成とする。
In order to solve the above-mentioned problems, an endoscope apparatus according to the present invention comprises an objective lens for forming an optical image of a subject, and an optical image formed by the objective lens. And an optical path length varying means for varying an optical path length of an optical image from the objective lens.

【0014】「取り込み手段」としては、例えば一端側
に設けられた対物レンズを介して取り込んだ撮像光を、
光ファイバにより他端側に導光し、これを拡大鏡等を介
して直接目で観察する、いわゆるファイバスコープのよ
うなものが掲げられる。或いは、例えば対物レンズを介
して取り込んだ撮像光をフィルム等に写像する、いわゆ
る胃カメラ装置のようなものが掲げられる。さらには、
対物レンズを介して取り込んだ光学像を電気的な撮像信
号に変換して出力する、例えば固体撮像素子(CCDイ
メージセンサ),撮像管等のような光電変換手段が掲げ
られる。
The “capturing means” is, for example, an imaging light captured via an objective lens provided on one end side,
There is a so-called fiberscope, in which light is guided to the other end by an optical fiber, and the light is directly observed with an eye through a magnifier or the like. Alternatively, for example, a so-called gastric camera apparatus that maps imaging light taken in through an objective lens onto a film or the like is used. Moreover,
For example, photoelectric conversion means such as a solid-state imaging device (CCD image sensor) and an imaging tube for converting an optical image captured via an objective lens into an electrical imaging signal and outputting the signal are listed.

【0015】また、「光路長可変手段」としては、屈折
率が変化して対物レンズの被写体の合焦位置を変更する
屈折率可変手段、或いは取り込み手段,固体撮像素子
を、対物レンズからの光学像の光軸方向にスライドさせ
ることにより、対物レンズの被写体の合焦位置を変更す
る手段が掲げられる。
The "optical path length varying means" includes a refractive index varying means for changing a refractive index to change a focusing position of a subject of an objective lens, or a capturing means, and a solid-state image pickup device. Means for changing the focus position of the object of the objective lens by sliding the object in the optical axis direction is provided.

【0016】このような内視鏡装置は、「光路長可変手
段」が対物レンズの合焦位置を変更する。これにより、
固定焦点式の対物光学系を用いたにも拘らず近景,遠景
の観察を可能とすることができる。また、光路長可変手
段を設けるだけの簡単な構成で実現することができるた
め、先端硬性部の外径等が大きくなり、また、先端部硬
性部長が長くなる不都合を防止することができる。
In such an endoscope apparatus, the "optical path length varying means" changes the focus position of the objective lens. This allows
Despite the use of a fixed focus type objective optical system, it is possible to observe a near view and a distant view. In addition, since it can be realized with a simple configuration only by providing the optical path length varying means, it is possible to prevent an inconvenience of increasing the outer diameter of the rigid portion at the tip and increasing the length of the rigid portion at the tip.

【0017】また、観察領域を可変制御するために、対
物レンズのF値を無理に大きくする必要がないため、F
値を大きくすることで撮像光の明るさを犠牲とする不都
合を防止することができる。
In order to variably control the observation area, it is not necessary to forcibly increase the F value of the objective lens.
Increasing the value can prevent the disadvantage of sacrificing the brightness of the imaging light.

【0018】また、固定焦点式の対物光学系を基調とし
ているため、近景,遠景の各合焦位置に基づく焦点深度
の範囲内でもそれぞれ観察を可能とすることができ、よ
り広い領域での観察を可能とすることができる。
Further, since a fixed focus type objective optical system is used as a basis, observation can be performed even within a range of a depth of focus based on each in-focus position of a near view and a distant view, and observation in a wider area is possible. Can be made possible.

【0019】また、合焦位置の切り換えは、段階的に行
うことにより、近景観察及び遠景観察の切り換え操作を
簡単なものとすることができ、術者の操作負担等を軽減
することができる。
Further, by switching the focus position stepwise, it is possible to simplify the switching operation between the near view observation and the distant view observation, and to reduce the operation burden and the like on the operator.

【0020】[0020]

【発明の実施の形態】以下、本発明に係る内視鏡装置の
好ましい実施の形態について、図面を参照しながら詳細
に説明する。
DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Preferred embodiments of an endoscope apparatus according to the present invention will be described below in detail with reference to the drawings.

【0021】本発明に係る内視鏡装置は、医療用の電子
内視鏡スコープに適用することができる。図1は、本発
明の第1の実施の形態の電子内視鏡スコープの先端硬性
部内に設けられている対物光学系を示す図である。
The endoscope device according to the present invention can be applied to a medical electronic endoscope scope. FIG. 1 is a diagram illustrating an objective optical system provided in a rigid distal end portion of an electronic endoscope according to a first embodiment of the present invention.

【0022】この図1における対物光学系は、被写体の
撮像光を取り込む対物レンズ1と、対物レンズ1で取り
込まれた撮像光を受光し、これを電気信号である撮像信
号に変換するCCDイメージセンサ2と、対物レンズ1
とCCDイメージセンサ2との間に設けられ、電圧がオ
ンオフ制御されることで屈折率が変化し、対物レンズ1
を介した撮像光の合焦位置(光路長)を変化させる屈折
率可変素子3とを有している。
The objective optical system shown in FIG. 1 includes an objective lens 1 for capturing image light of a subject and a CCD image sensor for receiving the image light captured by the objective lens 1 and converting the received image light into an image signal as an electric signal. 2 and objective lens 1
And the CCD image sensor 2, the refractive index of which is changed by ON / OFF control of the voltage.
And a variable-refractive-index element 3 for changing the focus position (optical path length) of the imaging light via the optical element.

【0023】屈折率可変素子3は、2枚のガラス基板3
a(或いはプラスチック基板)の間にシアノビフェニル
の混合系のネマティック液晶部材3bが封入され形成さ
れている。各ガラス基板3aの表面(外面側)には、電
圧供給用の透明導電膜が設けられており、この透明導電
膜の表面には液晶分子を配向させるためのポリイミド等
の膜がコーティングされている。また、液晶3bの液晶
分子は、その配向面がガラス基板3aの対して略平行と
なるように摩擦処理(ラビング)されたホモジニアス配
向となっている。
The variable refractive index element 3 includes two glass substrates 3
A nematic liquid crystal member 3b of a mixed system of cyanobiphenyl is sealed and formed between a (or a plastic substrate). A transparent conductive film for voltage supply is provided on the surface (outer surface side) of each glass substrate 3a, and a film of polyimide or the like for aligning liquid crystal molecules is coated on the surface of the transparent conductive film. . Further, the liquid crystal molecules of the liquid crystal 3b have a homogeneous alignment that has been subjected to a friction treatment (rubbing) such that the alignment surface thereof is substantially parallel to the glass substrate 3a.

【0024】なお、屈折率可変素子3に用いられる液晶
3bとしては、前記シアノビフェニルの混合系ネマティ
ック液晶部材以外に、例えばシアノフェニルエステル系
の混合系液晶,シアノフェニルピリミジン系の混合系液
晶,シアノフェニルシクロヘキサン系の混合系液晶等を
用いることができる。また、液晶分子の配向は、ホモジ
ニアス配向以外に、例えばホメオトロピック配向,プレ
ティルト配向,ねじれ配向,ハイブリッド配向等として
もよい。
The liquid crystal 3b used in the variable refractive index element 3 may be, for example, a mixed liquid crystal of cyanophenyl ester, a mixed liquid crystal of cyanophenylpyrimidine, A phenylcyclohexane-based mixed liquid crystal or the like can be used. In addition, the alignment of the liquid crystal molecules may be, for example, homeotropic alignment, pretilt alignment, twist alignment, hybrid alignment, or the like, in addition to the homogeneous alignment.

【0025】屈折率可変素子3は、電圧印加時には屈折
率が小さくなり、電圧非印加時には屈折率が大きくなる
ような光学特性を有している。対物光学系は、この屈折
率可変素子3の電圧非印加時において、屈折率可変素子
3を介した遠景の合焦位置がCCDイメージセンサ2上
に結ばれるように対物レンズ1を設けた、いわゆる固定
焦点式となっている。
The variable refractive index element 3 has optical characteristics such that the refractive index decreases when a voltage is applied and increases when no voltage is applied. The objective optical system is provided with an objective lens 1 such that a focus position of a distant view via the variable refractive index element 3 is formed on the CCD image sensor 2 when no voltage is applied to the variable refractive index element 3, that is, a so-called objective lens. It is a fixed focus type.

【0026】図2は、このような対物光学系が先端硬性
部に設けられた第1の実施の形態に係る電子内視鏡スコ
ープの外観を示す図である。
FIG. 2 is a view showing the appearance of an electronic endoscope according to the first embodiment in which such an objective optical system is provided in a rigid end portion.

【0027】この図2において、電子内視鏡スコープ
は、術者が操作する操作部11と、電子内視鏡スコープ
に電源を供給すると共に、撮像による撮像信号を例えば
磁気ディスク記録再生装置やモニタ装置等の外部機器に
供給するコネクタ端子12と、人体内に挿入される導中
管13とを有している。
In FIG. 2, an electronic endoscope scope supplies power to an operation unit 11 operated by an operator and an electronic endoscope scope, and outputs an imaging signal by imaging to, for example, a magnetic disk recording / reproducing apparatus or a monitor. It has a connector terminal 12 to be supplied to an external device such as a device, and a guiding tube 13 inserted into a human body.

【0028】操作部11とコネクタ端子12は、テーパ
ーチューブ18を介してユニバーサルコード19により
接続されている。このユニバーサルコード19内には、
電源供給を行うための電源コードと、撮像信号を外部機
器に供給するための信号線等が収納されている。
The operating section 11 and the connector terminal 12 are connected by a universal cord 19 via a tapered tube 18. In this universal code 19,
A power cord for supplying power, a signal line for supplying an imaging signal to an external device, and the like are housed.

【0029】導中管13は、テーパーチューブ18を介
して操作部11に接続されており、その先端が前述の対
物光学系を有する先端硬性部19となっている。
The guiding tube 13 is connected to the operating section 11 via a tapered tube 18, and the distal end thereof is a rigid distal end section 19 having the above-mentioned objective optical system.

【0030】図3(a),(b)は、術者の操作に応じ
て先端硬性部19が屈曲する様子を示す図である。この
図3(a),(b)に示すように、先端硬性部19は、
操作部11の操作に応じて上下左右に屈曲可能となって
いる。このため、この先端硬性部19を体内に挿入した
後に、略々自由にアングルを可変することができ、任意
のアングルで病変部等の観察が可能となっている。
FIGS. 3A and 3B are views showing a state in which the rigid distal end portion 19 is bent in accordance with the operation of the surgeon. As shown in FIGS. 3A and 3B, the distal end hard portion 19 is
It can be bent up, down, left and right in accordance with the operation of the operation unit 11. For this reason, the angle can be changed almost freely after the rigid tip portion 19 is inserted into the body, and it is possible to observe a lesion or the like at an arbitrary angle.

【0031】図4は、先端硬性部19の先端面を示す図
である。
FIG. 4 is a view showing the distal end surface of the distal end rigid portion 19.

【0032】この図4において、先端硬性部19の先端
面19aは、送気を行うための送気口21と、送水を行
うための送水口22と、病変部の摘出等を行う鉗子を送
出するための鉗子口23と、病変部等に光を照射するた
めの照明レンズ24と、照明レンズ24を介して照射さ
れた光の反射光である撮像光を取り込み、これを屈折率
可変素子3を介してCCDイメージセンサ2に照射する
対物レンズ1とが設けられている。
In FIG. 4, the distal end surface 19a of the distal end rigid portion 19 sends out an air supply port 21 for supplying air, a water supply port 22 for supplying water, and a forceps for extracting a lesion or the like. Forceps port 23, an illumination lens 24 for irradiating light to a lesion or the like, and imaging light that is reflected light of the light emitted through the illumination lens 24 is taken in, and is taken into the refractive index variable element 3 And an objective lens 1 for irradiating the CCD image sensor 2 with the objective lens 1.

【0033】また、導中管13内には、送気口21と接
続された送気チューブ、送水口22と接続された送水チ
ューブ、鉗子口23と接続された鉗子チューブ、照明レ
ンズ24に光を導くためのファイバハンドル、屈折率可
変素子3に電源電圧を供給する電源ライン、及びCCD
イメージセンサ2を駆動すると共に、CCDイメージセ
ンサ2で撮像された撮像信号を外部機器に供給するため
のCCDラインと、先端硬性部19を上下左右にアング
ル調整するためのワイヤケーブルとが収納されている。
In the guiding tube 13, an air supply tube connected to the air supply port 21, a water supply tube connected to the water supply port 22, a forceps tube connected to the forceps port 23, and a light Handle, a power supply line for supplying a power supply voltage to the variable refractive index element 3, and a CCD
A CCD line for driving the image sensor 2 and supplying an image signal picked up by the CCD image sensor 2 to an external device, and a wire cable for adjusting the angle of the tip rigid portion 19 up, down, left and right are housed therein. I have.

【0034】次に、操作部11には、先端硬性部19の
アングルの変更等を行うためのアングル摘み14と、送
気,送水等の操作を行うための各操作キーが設けられて
いる操作キー群15と、先端硬性部19の先端面19a
の鉗子口23を介して送出される鉗子を挿入するための
鉗子口17とが設けられている。操作キー群15には、
屈折率可変素子3に供給する電圧をオンオフ制御するた
めの合焦位置調整キー16が設けられている。この合焦
位置調整キー16をオンオフ操作することにより、屈折
率可変素子3に供給される電圧がオンオフ制御され、対
物レンズ1の合焦位置を変化させるようになっている。
Next, the operating section 11 is provided with an angle knob 14 for changing the angle of the distal end rigid portion 19 and other operation keys for performing operations such as air supply and water supply. Key group 15 and distal end surface 19a of distal rigid portion 19
And a forceps port 17 for inserting forceps sent out through the forceps port 23 of FIG. The operation keys 15 include
A focus position adjustment key 16 for controlling on / off of a voltage supplied to the refractive index variable element 3 is provided. When the focus position adjustment key 16 is turned on and off, the voltage supplied to the variable refractive index element 3 is turned on and off, and the focus position of the objective lens 1 is changed.

【0035】次に、このような構成を有する第1の実施
の形態に係る電子内視鏡スコープの動作説明をする。
Next, the operation of the electronic endoscope having the above-described configuration according to the first embodiment will be described.

【0036】例えばこの電子内視鏡スコープにより胃部
の診察を行う場合、まず、コネクタ端子12をプロセッ
サ本体に接続し、先端硬性部19を人間の口腔及び食道
を介して胃部に挿入する。先端硬性部19には、コネク
タ端子12を介してプロセッサ本体より供給される電源
により操作部11内で点灯駆動されたキセノンランプの
光がファイバハンドルを介して照明レンズ24に導かれ
ており、胃部内を照らすようになっている。これによる
反射光は、撮像光として図1に示す対物レンズ1により
集束され屈折率可変素子3に入射される。
For example, when examining the stomach with this electronic endoscope, the connector terminal 12 is first connected to the processor body, and the rigid tip portion 19 is inserted into the stomach via the human oral cavity and esophagus. The light of the xenon lamp, which is turned on and driven in the operation unit 11 by the power supplied from the processor main body via the connector terminal 12, is guided to the illumination lens 24 via the fiber handle to the tip rigid portion 19. The inside of the club is illuminated. The reflected light by this is converged by the objective lens 1 shown in FIG.

【0037】ここで、術者により図2に示した合焦位置
調整キー16がオフ操作されていた場合、屈折率可変素
子3には電圧が供給されないため、屈折率可変素子3の
屈折率は大きいものとなり、固定焦点である図1に示す
対物レンズ1の合焦位置FP2による遠景の観察が可能
となる。この遠景の撮像光は、屈折率可変素子3を介し
てCCDイメージセンサ2に照射される。
Here, when the focus position adjusting key 16 shown in FIG. 2 is turned off by the operator, no voltage is supplied to the variable refractive index element 3, so that the refractive index of the variable refractive index element 3 is This makes it possible to observe a distant view at the in-focus position FP2 of the objective lens 1 shown in FIG. 1 which is a fixed focus. The imaging light of the distant view is applied to the CCD image sensor 2 via the variable refractive index element 3.

【0038】CCDイメージセンサ2は、撮像光を受光
すると、これを電気信号である撮像信号に光電変換処理
し、この撮像信号を前述のCCDライン,操作部11及
びコネクタ端子12を介してプロセッサ本体に供給す
る。プロセッサ本体には、モニタ装置が一体的に組み込
まれている。プロセッサ本体は、この撮像信号に所定の
プロセス処理を施し、これをモニタ装置に供給する。こ
れにより、現在、先端硬性部19で撮像している胃部内
の様子(この場合は胃部内の遠景)をモニタ装置の表示
画面上に表示することができる。
Upon receiving the imaging light, the CCD image sensor 2 performs a photoelectric conversion process on the imaging light into an imaging signal, which is an electric signal, and converts the imaging signal into the processor body via the CCD line, the operation unit 11 and the connector terminal 12. To supply. A monitor device is integrally incorporated in the processor body. The processor main body performs a predetermined process on the image signal and supplies the image signal to the monitor device. Thereby, the state inside the stomach (in this case, a distant view in the stomach) currently being imaged by the distal end rigid portion 19 can be displayed on the display screen of the monitor device.

【0039】次に、術者は、このモニタ装置の表示画面
上に表示される胃部内の様子を観察しながら操作部11
に設けられているアングル摘み14を操作する。アング
ル摘み14が操作されると、この駆動力がワイヤケーブ
ルを介して先端硬性部19に伝達され、先端硬性部19
が、操作に応じて上下左右に屈曲するようになってい
る。これにより、先端硬性部19のアングルを略々自由
に調整することができ、胃部内の様子をくまなく観察す
ることができる。
Next, the surgeon observes the inside of the stomach displayed on the display screen of the monitor device while operating the operation unit 11.
Is operated by the angle knob 14 provided in the. When the angle knob 14 is operated, this driving force is transmitted to the distal end rigid portion 19 via the wire cable, and the distal end rigid portion 19 is transmitted.
However, it bends up, down, left and right according to the operation. Thereby, the angle of the distal end rigid portion 19 can be adjusted substantially freely, and the inside of the stomach can be observed throughout.

【0040】次に、術者は、このような遠景の観察から
近景の観察に切り換える場合、図2に示した合焦位置調
整キー16をオン操作する。これにより、屈折率可変素
子3に電圧が供給される。この電圧としては、コネクタ
端子11を介して、例えば2V〜3Vの電源電圧(図1
には、電源電圧Vとして符号4で示す。)が供給される
ようになっている。
Next, when switching from such distant view observation to near view observation, the operator turns on the focus position adjustment key 16 shown in FIG. Thereby, a voltage is supplied to the refractive index variable element 3. As this voltage, for example, a power supply voltage of 2 V to 3 V (FIG. 1)
Is indicated by reference numeral 4 as a power supply voltage V. ) Is supplied.

【0041】なお、電源電圧は、2V〜3Vと微弱な電
圧であるため、例え漏電等が生じたとしても、人体に対
して感電等の悪影響を与えることはない。
Since the power supply voltage is a weak voltage of 2 V to 3 V, even if a leak occurs, there is no adverse effect such as electric shock on the human body.

【0042】ネマティック液晶部材3bは、液晶分子の
長軸方向と、この長軸方向と直交する方向とでは誘電率
が異なっており、この誘電率の差が正の値を示すように
なっている。そして、屈折率可変素子3の透明導電膜に
所定電圧以上の電圧が供給されると、液晶3bが、電気
的エネルギーが小さくなるような方向、すなわち、液晶
分子の長軸方向が電界の方向に向くような力を受け、液
晶分子は、ガラス基板3aに平行な方向から垂直な方向
に変化する。
The dielectric constant of the nematic liquid crystal member 3b is different between the major axis direction of the liquid crystal molecules and the direction orthogonal to the major axis direction, and the difference in the dielectric constant shows a positive value. . When a voltage equal to or more than a predetermined voltage is supplied to the transparent conductive film of the refractive index variable element 3, the liquid crystal 3b is oriented in such a direction that the electric energy is reduced, that is, the major axis direction of the liquid crystal molecules is in the direction of the electric field. Upon receiving such a force, the liquid crystal molecules change from a direction parallel to the glass substrate 3a to a direction perpendicular thereto.

【0043】これにより、電圧非印加時よりも電圧印加
時の方が屈折率が小さくなり、図1中点線で示すように
電圧非印加時に「FP2」であった合焦位置を、図1中
実線で示すように近景の合焦位置である「FP1」に変
化させることができる。
As a result, the refractive index becomes smaller when a voltage is applied than when no voltage is applied. As shown by a dotted line in FIG. As shown by the solid line, it can be changed to "FP1" which is the focus position of the foreground.

【0044】このため、近景の撮像光を屈折率可変素子
3を介してCCDイメージセンサ2に合焦させることが
でき、胃部内の近景観察を可能とすることができる。
For this reason, the imaging light of the foreground can be focused on the CCD image sensor 2 via the refractive index variable element 3, and the foreground in the stomach can be observed.

【0045】具体的には、例えば焦点距離が「1mm」
の対物レンズと、電圧印加時の屈折率(non)が「1.
51」及び電圧非印加時の屈折率(noff )が「1.7
1」の屈折率可変素子3とを用い、対物レンズ1の中心
から屈折率可変素子3までの距離(d1)を「0.61
mm」とし、屈折率可変素子3の厚み(d2)を「1.
00mm」としたところ、電圧印加時及び電圧非印加時
においては、それぞれ以下の式(1),(2)に示す演
算式で得られる各空気換算長となる。
Specifically, for example, when the focal length is "1 mm"
And the refractive index (non) at the time of voltage application is “1.
51 "and a refractive index (noff) of 1.7 when no voltage is applied.
The distance (d1) from the center of the objective lens 1 to the variable refractive index element 3 is set to “0.61” using the variable refractive index element 3 of “1”.
mm ", and the thickness (d2) of the variable refractive index element 3 is set to" 1.
When the voltage is set to "00 mm", the air-equivalent lengths are obtained by the arithmetic expressions shown in the following equations (1) and (2) when a voltage is applied and when no voltage is applied.

【0046】[0046]

【数1】 電圧印加時の空気換算長=d1+d2/non =0.61+1.00/1.51 =1.140・・・・・・(式1) 電圧非印加時の空気換算長=d1+d2/noff =0.61+1.00/1.71 =1.078・・・・・・(式2)## EQU00001 ## Air-equivalent length when voltage is applied = d1 + d2 / non = 0.61 + 1.00 / 1.51 = 1.140 (Equation 1) Air-equivalent length when no voltage is applied = d1 + d2 // noff = 0.61 + 1.00 / 1.71 = 1.078 (Expression 2)

【0047】このため、電圧印加時の近景の合焦位置F
P1は8mm、電圧非印加時の遠景の合焦位置FP2は
14mmとなる(図6参照)。
For this reason, the focus position F of the foreground when the voltage is applied
P1 is 8 mm, and the focus position FP2 of the distant view when no voltage is applied is 14 mm (see FIG. 6).

【0048】すなわち、屈折率可変素子3は、透明導電
膜に電圧を供給していないとき(電圧非印加時)には図
5中点線で示すような遠景の解像度特性を有し、電圧を
供給したとき(電圧印加時)には図5中一点鎖線で示す
ように近景の解像度特性を有する。このため、全体的に
は図5中実線で示すように、遠景の解像度特性と、近景
の解像度特性とを重ね合わせることにより形成された全
体の解像度特性のエンべロープを抽出したような解像度
特性を有することとなる。
That is, when no voltage is supplied to the transparent conductive film (when no voltage is applied), the refractive index variable element 3 has a distant view resolution characteristic as shown by a dotted line in FIG. When a voltage is applied (when a voltage is applied), the image has a close-up view resolution characteristic as indicated by a dashed line in FIG. For this reason, as shown by a solid line in FIG. 5, a resolution characteristic is obtained by extracting the envelope of the overall resolution characteristic formed by superimposing the resolution characteristic of the distant view and the resolution characteristic of the near view. Will be provided.

【0049】以上の説明から明らかなように、第1の実
施の形態に係る電子内視鏡スコープは、屈折率可変素子
3に供給する電源電圧をオンオフ制御することにより、
固定焦点式の対物光学系の合焦位置を可変制御すること
ができる。このため、モニタ装置の表示画面上に表示さ
れる撮像画像を、所望の観察領域のものとすることがで
き、より正確な診察等を可能とすることができる。
As is apparent from the above description, the electronic endoscope scope according to the first embodiment controls the power supply voltage supplied to the refractive index variable element 3 on and off.
The focus position of the fixed focus type objective optical system can be variably controlled. For this reason, the captured image displayed on the display screen of the monitor device can be in a desired observation area, and more accurate medical examination and the like can be performed.

【0050】また、観察領域を可変制御するために、対
物レンズのF値を無理に大きくする必要がないため、F
値を大きくすることで撮像光の明るさを犠牲とする不都
合を防止することができる。
In order to variably control the observation area, it is not necessary to forcibly increase the F value of the objective lens.
Increasing the value can prevent the disadvantage of sacrificing the brightness of the imaging light.

【0051】また、固定焦点式の対物光学系を基調とし
ているため、近景,遠景の各合焦位置に基づく焦点深度
の範囲内でもそれぞれ観察を可能とすることができ、よ
り広い領域での観察を可能とすることができる。
Further, since a fixed focus type objective optical system is used as a basis, observation can be performed even within the range of the depth of focus based on the in-focus positions of the near view and the distant view, and observation in a wider area is possible. Can be made possible.

【0052】また、合焦位置の切り換えは、段階的(こ
の場合は2段階)に行うようになっているため、近景観
察及び遠景観察の切り換え操作を簡単なものとすること
ができ、術者の操作負担等を軽減することができる。
The switching of the focus position is performed stepwise (in this case, two steps), so that the operation of switching between the near view observation and the distant view observation can be simplified, and Operation burden and the like can be reduced.

【0053】また、屈折率可変素子3により、対物レン
ズ1の合焦位置を電気的に可変制御することができるた
め、合焦位置を可変制御するために対物レンズ或いはC
CDイメージセンサのスライド機構等の機械的構成を必
要としない。このため、先端硬性部19の直径を細径化
することができるうえ、先端硬性部19の長さを短くす
ることができる。また、前記スライド機構等に接続され
ていたワイヤケーブルを省略することができるため、導
中管13を細径化することができる。このため、先端硬
性部19を挿入される患者の負担を大幅に軽減すること
ができる。
Further, since the focus position of the objective lens 1 can be electrically variably controlled by the variable refractive index element 3, the objective lens or the C lens is used to variably control the focus position.
No mechanical structure such as a slide mechanism of the CD image sensor is required. Therefore, the diameter of the distal end hard portion 19 can be reduced, and the length of the distal end hard portion 19 can be shortened. Further, since the wire cable connected to the slide mechanism or the like can be omitted, the diameter of the guiding tube 13 can be reduced. Therefore, the burden on the patient who inserts the distal end rigid portion 19 can be greatly reduced.

【0054】また、対物レンズ1の合焦位置を可変制御
するために必要な屈折率可変素子3への供給電圧は、2
V〜3Vという低電圧であるため、例え漏電等があって
も印加電圧により人体に悪影響を及ぼすことはなく、当
該電子内視鏡スコープの信頼性の向上を図ることができ
る。
The voltage supplied to the variable refractive index element 3 necessary for variably controlling the focus position of the objective lens 1 is 2
Since the voltage is as low as V to 3 V, even if there is a leak, the applied voltage does not adversely affect the human body, and the reliability of the electronic endoscope can be improved.

【0055】また、屈折率可変素子3として液晶を用い
ることにより、例え液晶封入体が破損しても、液晶は完
全な液体ではないため、後述するイオン封入体と比べて
CCDイメージセンサ2等の内蔵物に与える影響を少な
くすることができる。
Further, when liquid crystal is used as the variable refractive index element 3, even if the liquid crystal enclosure is damaged, the liquid crystal is not a complete liquid. The effect on built-in components can be reduced.

【0056】次に、本発明の第2の実施の形態に係る電
子内視鏡スコープの説明をする。
Next, an electronic endoscope according to a second embodiment of the present invention will be described.

【0057】上述の第1の実施の形態に係る電子内視鏡
スコープでは、屈折率可変素子3に供給する電圧をオン
オフ制御することにより、対物レンズ1の合焦位置を2
段階に可変することとしたが、この第2の実施の形態に
係る電子内視鏡スコープは、屈折率可変素子に供給する
電圧を連続的に可変制御することで、対物レンズ1の合
焦位置も連続的に可変制御するようにしたものである。
In the electronic endoscope according to the first embodiment, the voltage supplied to the variable-refractive-index element 3 is controlled to be on / off so that the in-focus position of the objective lens 1 can be set to two.
Although the electronic endoscope according to the second embodiment continuously varies the voltage supplied to the variable refractive index element, the focusing position of the objective lens 1 is changed. Are also continuously variably controlled.

【0058】なお、この第2の実施の形態に係る電子内
視鏡スコープは、屈折率可変素子3として、図7(a)
或いは同図(b)に示すようなレンズ構造のネマティッ
ク液晶部材を設けたものであり、他の箇所は第1の実施
の形態に係る電子内視鏡スコープと略々同様であるた
め、その説明においては、このレンズ構造のネマティッ
ク液晶部材に言及し、他の箇所の説明は省略するものと
する。
The electronic endoscope according to the second embodiment uses the variable refractive index element 3 as shown in FIG.
Alternatively, a nematic liquid crystal member having a lens structure as shown in FIG. 2B is provided, and the other parts are substantially the same as those of the electronic endoscope according to the first embodiment. In the description, the nematic liquid crystal member having the lens structure will be referred to, and the description of the other portions will be omitted.

【0059】すなわち、対物レンズ1とCCDイメージ
センサ2との間に設けられるレンズ構造のネマティック
液晶部材は、図7(a)に示すように外面側に透明導電
膜がコートされた平凹レンズ31と、外面側に透明導電
膜がコートされたガラス基板32とをスペーサ34を介
して接着し、その内部にホモジニアス配向のネマティッ
ク液晶部材33を封入した構成となっている。
That is, as shown in FIG. 7A, a nematic liquid crystal member having a lens structure provided between the objective lens 1 and the CCD image sensor 2 is composed of a plano-concave lens 31 having an outer surface coated with a transparent conductive film. A glass substrate 32 having an outer surface coated with a transparent conductive film is adhered via a spacer 34, and a nematic liquid crystal member 33 of homogeneous orientation is sealed therein.

【0060】この場合、操作部11には合焦位置可変ス
イッチが設けられており、この合焦位置可変スイッチが
オン操作されると、内蔵された演算回路(CPU)によ
って各透明導電膜に供給する電圧(電源35)を連続的
に可変制御する。
In this case, the operating section 11 is provided with a focus position variable switch, and when the focus position variable switch is turned on, a built-in arithmetic circuit (CPU) supplies a signal to each transparent conductive film. Voltage (power supply 35) is continuously variably controlled.

【0061】これにより、前記ネマティック液晶部材3
3の液晶分子の配向状態を連続的に制御することがで
き、ネマティック液晶部材を凹レンズとして動作させて
対物レンズ1の合焦位置を連続的に変化させることがで
きる。従って、術者の所望の位置に合焦させることがで
き、より好ましい合焦位置で病変部等に観察を行うこと
ができる。
Thus, the nematic liquid crystal member 3
3 can be continuously controlled, and the in-focus position of the objective lens 1 can be continuously changed by operating the nematic liquid crystal member as a concave lens. Therefore, it is possible to focus on a position desired by the operator, and it is possible to observe a lesion or the like at a more preferable focus position.

【0062】次に、この第2の実施の形態に係る電子内
視鏡スコープの変形例として、上述のレンズ構造のネマ
ティック液晶部材を図7(b)に示すように、外面側に
透明導電膜がコートされた平凸レンズ41と、外面側に
透明導電膜がコートされたガラス基板42とをスペーサ
44を介して接着し、その内部にホモジニアス配向のネ
マティック液晶部材43を封入して構成してもよい。こ
の場合は、前記合焦位置可変スイッチの操作時間に応じ
て前記各透明導電膜に供給する電圧(電源45)を連続
的に可変制御し、ネマティック液晶部材を凸レンズとし
て動作させて対物レンズ1の合焦位置を連続的に変化さ
せることができる。
Next, as a modification of the electronic endoscope according to the second embodiment, as shown in FIG. 7B, a nematic liquid crystal member having the above-mentioned lens structure is provided on the outer surface side with a transparent conductive film. Is bonded to a glass substrate 42 coated with a transparent conductive film on the outer surface side via a spacer 44, and a homogeneous alignment nematic liquid crystal member 43 is sealed therein. Good. In this case, the voltage (the power supply 45) supplied to each of the transparent conductive films is continuously variably controlled in accordance with the operation time of the in-focus position variable switch, and the nematic liquid crystal member is operated as a convex lens so as to operate the objective lens 1. The focus position can be changed continuously.

【0063】以上の説明から明らかなように、第2の実
施の形態に係る電子内視鏡スコープ及びその変形例に係
る電子内視鏡スコープは、レンズ構造のネマティック液
晶部材を設け、各透明導電膜に供給する電圧を連続的に
可変制御することにより、対物レンズ1の合焦位置を連
続的に可変制御することができる。このため、より好ま
しい合焦位置で病変部等に観察を行うことができる他、
上述の第1の実施の形態に係る電子内視鏡スコープと同
じ効果を得ることができる。
As is clear from the above description, the electronic endoscope scope according to the second embodiment and the electronic endoscope scope according to the modified example are provided with a nematic liquid crystal member having a lens structure, By continuously variably controlling the voltage supplied to the film, the focus position of the objective lens 1 can be continuously variably controlled. For this reason, in addition to being able to observe a lesion or the like at a more preferable focus position,
The same effects as those of the electronic endoscope according to the first embodiment can be obtained.

【0064】なお、合焦位置可変スイッチとして、回転
角度に応じて供給する電圧を可変制御するロータリース
イッチや、操作角度に応じて供給する電圧を可変制御す
るジョイスティック、一つで複数段の切り換えが可能な
スイッチ、或いは押圧時間に応じて電圧を可変制御する
スイッチ等を設けるようにしてもよい。これは術者の好
み又は操作性により決定すればよい。
As a focus position variable switch, a rotary switch for variably controlling a voltage to be supplied according to a rotation angle, a joystick for variably controlling a voltage to be supplied according to an operation angle, a plurality of stages can be switched by one. A possible switch, a switch for variably controlling the voltage according to the pressing time, or the like may be provided. This may be determined by the operator's preference or operability.

【0065】次に、本発明の第3の実施の形態に係る電
子内視鏡スコープの説明をする。
Next, an electronic endoscope according to a third embodiment of the present invention will be described.

【0066】上述の第2の実施の形態に係る電子内視鏡
スコープでは、屈折率可変素子3としてレンズ構造のネ
マティック液晶部材を設けるものであったが、平凹レン
ズ31を用いた液晶部材では中央部の液晶層の厚みが厚
くなり、平凸レンズ41を用いた液晶部材では周辺部の
液晶層の厚みが厚くなる問題がある。
In the electronic endoscope according to the second embodiment described above, a nematic liquid crystal member having a lens structure is provided as the variable refractive index element 3, but in the liquid crystal member using the plano-concave lens 31, the center is not provided. The liquid crystal member using the plano-convex lens 41 has a problem that the thickness of the liquid crystal layer in the peripheral portion increases.

【0067】このため、この第3の実施の形態に係る電
子内視鏡スコープにおいては、液晶33,43によるレ
ンズ部をフレネル構造として液晶層を実行的に薄く形成
するようにした。
For this reason, in the electronic endoscope according to the third embodiment, the lens portion formed by the liquid crystals 33 and 43 has a Fresnel structure, and the liquid crystal layer is formed to be practically thin.

【0068】なお、この第3の実施の形態に係る電子内
視鏡スコープは、レンズ構造のネマティック液晶部材の
レンズ部をフレネル構造とした以外は、上述の第2の実
施の形態に係る電子内視鏡スコープと略々同様であるた
め、その説明においては、このフレネル構造のレンズ部
を有するネマティック液晶部材に言及し、他の箇所の説
明は省略するものとする。
The electronic endoscope according to the third embodiment has the same structure as the electronic endoscope according to the second embodiment except that the lens portion of the nematic liquid crystal member having the lens structure has a Fresnel structure. Since it is substantially the same as the endoscope, the description thereof will refer to the nematic liquid crystal member having the lens portion having the Fresnel structure, and the description of the other portions will be omitted.

【0069】すなわち、この第3の実施の形態に係る電
子内視鏡スコープに設けられているネマティック液晶部
材は、表面に透明導電膜をコートした例えばアクリル製
のフレネル凹レンズと、ITOガラス基板(In2 O3
:Sn膜)とを所定の厚みのスペーサを介して接着
し、その間にホモジニアス配向とされたネマティック液
晶部材を封入して構成されている。そして、駆動の際に
は、上述と同様に透明導電膜に供給する電圧を連続的に
可変する。これにより、前記対物レンズ1の合焦位置を
連続的に可変制御することができる。
That is, the nematic liquid crystal member provided in the electronic endoscope according to the third embodiment includes, for example, a Fresnel concave lens made of acrylic, whose surface is coated with a transparent conductive film, and an ITO glass substrate (In2). O3
: Sn film) through a spacer having a predetermined thickness, and a nematic liquid crystal member having a homogeneous orientation is sealed therebetween. Then, at the time of driving, the voltage supplied to the transparent conductive film is continuously varied as described above. Thereby, the focus position of the objective lens 1 can be continuously variably controlled.

【0070】このようなネマティック液晶部材は、レン
ズ部をフレネル構造としているため、中央部の厚みを実
行的に薄くすることができ、ネマティック液晶部材の液
晶分子の配向力を高めることができる。このため、応答
特性を供給電圧の略々2乗に向上させることができると
共に、回復時間を供給電圧に拘らず略々一定とすること
ができる。
In such a nematic liquid crystal member, since the lens portion has a Fresnel structure, the thickness of the central portion can be effectively reduced, and the alignment force of the liquid crystal molecules of the nematic liquid crystal member can be increased. Therefore, the response characteristics can be improved to approximately the square of the supply voltage, and the recovery time can be made substantially constant regardless of the supply voltage.

【0071】ここで、液晶レンズにおける合焦位置可変
特性は、いわゆる異常光成分のみ有効に作用する。この
ため、上述の各実施の形態に係る電子内視鏡スコープの
構成で、使用上、何等問題はないのであるが、合焦位置
が可変された光成分のみ取り出そうとすると、液晶レン
ズとCCDイメージセンサ2との間に異常光成分のみ透
過するような偏光板を設ける必要がある。この偏光板を
設けると、屈折率可変素子3全体の透過率が30%〜4
0%に落ち込む問題を生ずる。
Here, the focusing position variable characteristic of the liquid crystal lens is effective only for a so-called extraordinary light component. For this reason, in the configuration of the electronic endoscope according to each of the above-described embodiments, there is no problem in use. However, if it is attempted to extract only the light component whose focus position has been changed, the liquid crystal lens and the CCD image It is necessary to provide a polarizing plate between the sensor 2 and the sensor 2 so as to transmit only the extraordinary light component. When this polarizing plate is provided, the transmittance of the entire refractive index variable element 3 is 30% to 4%.
A problem of falling to 0% occurs.

【0072】このため、第4の実施の形態に係る電子内
視鏡スコープにおいては、屈折率可変素子3として、同
一の特性を示す2枚の液晶レンズを、その液晶分子の配
向方向が互いに直交するように重ね合わせたものを用い
る。そして、各液晶レンズに電圧を連続的に供給して駆
動する。
For this reason, in the electronic endoscope according to the fourth embodiment, as the variable refractive index element 3, two liquid crystal lenses having the same characteristics are used, and the alignment directions of the liquid crystal molecules are orthogonal to each other. Are used in such a way as to overlap each other. Then, the liquid crystal lens is driven by continuously supplying a voltage.

【0073】これにより、各液晶部材が、常光,異常光
のうちいずれか一方を透過させることとなるため、全体
の透過率を80%以上に向上させたうえで、偏光板を必
要とすることなく合焦位置が可変された光成分のみ取り
出すことができる。
As a result, each of the liquid crystal members transmits one of the ordinary light and the extraordinary light. Therefore, it is necessary to improve the overall transmittance to 80% or more and to use a polarizing plate. Only the light component whose focus position has been changed can be extracted.

【0074】次に、上述の第2〜第4の各実施の形態に
係る電子内視鏡スコープに設けられている各液晶部材
は、所定以上の電圧を供給することで対物レンズ1の合
焦位置を可変制御することができるのであるが、この供
給電圧が各液晶部材の飽和電圧に近づくと、合焦位置の
変化が徐々に緩やかになる非線形特性を示す。
Next, each liquid crystal member provided in the electronic endoscope scope according to each of the above-described second to fourth embodiments supplies the predetermined voltage or more to focus the objective lens 1. The position can be variably controlled. However, when the supply voltage approaches the saturation voltage of each liquid crystal member, a non-linear characteristic in which the change of the focus position gradually becomes gentle is exhibited.

【0075】このため、以下に説明する本発明の第5の
実施の形態に係る電子内視鏡スコープでは、この各液晶
部材の非線形特性を補償するようにした。
For this reason, in the electronic endoscope scope according to the fifth embodiment of the present invention described below, the non-linear characteristics of each liquid crystal member are compensated.

【0076】すなわち、この第5の実施の形態に係る電
子内視鏡スコープは、上述の屈折率可変素子3として、
液晶レンズにおける合焦位置可変特性曲線と類似した形
状の変化を示すホモジニアス配向のゲスト・ホスト(G
H)液晶部材と、この液晶部材の透過光強度特性を利用
して逆関数特性を形成して液晶部材を駆動する逆関数発
生回路とを有している。
That is, in the electronic endoscope according to the fifth embodiment, the refractive index variable element 3 is
Homogeneous alignment guest-host (G) showing a shape change similar to the focusing position variable characteristic curve in a liquid crystal lens
H) It has a liquid crystal member, and an inverse function generation circuit that drives the liquid crystal member by forming an inverse function characteristic using the transmitted light intensity characteristic of the liquid crystal member.

【0077】前記逆関数発生回路は、液晶部材を透過し
た撮像光の光強度を検出する光強度検出回路と、この光
強度検出回路により検出された前記撮像光の光強度に基
づいて液晶部材を駆動する液晶部材駆動回路とで構成さ
れている。
The inverse function generation circuit includes a light intensity detection circuit for detecting the light intensity of the imaging light transmitted through the liquid crystal member, and a liquid crystal member based on the light intensity of the imaging light detected by the light intensity detection circuit. And a driving circuit for driving the liquid crystal member.

【0078】そして、液晶部材を駆動する際に逆関数発
生回路が、光強度検出回路で検出された撮像光の光強度
が一定となるように、液晶部材に供給する電圧を連続的
に可変制御する。
When driving the liquid crystal member, the inverse function generating circuit continuously and variably controls the voltage supplied to the liquid crystal member so that the light intensity of the imaging light detected by the light intensity detection circuit becomes constant. I do.

【0079】これにより、液晶部材の非線形特性を、略
々線形特性に補償することができ、電子内視鏡スコープ
の操作性の向上を図ることができる。
As a result, the non-linear characteristics of the liquid crystal member can be compensated for substantially linear characteristics, and the operability of the electronic endoscope can be improved.

【0080】なお、ゲスト・ホスト液晶部材の色素濃度
等の最適化を図ることにより、さらに良好な非線形特性
の補償を行うことができる。
By optimizing the dye concentration and the like of the guest / host liquid crystal member, it is possible to perform better non-linear characteristic compensation.

【0081】次に、上述の各実施の形態に係る電子内視
鏡スコープでは、屈折率可変素子3の液晶としてネマテ
ィック液晶部材を用いることとしたが、以下に説明する
第6の実施の形態に係る電子内視鏡スコープのように、
ネマティック液晶部材の代わりにイオン液体を封入する
ようにしてもよい。
Next, in the electronic endoscope according to each of the above-described embodiments, a nematic liquid crystal member is used as the liquid crystal of the variable refractive index element 3. However, the electronic endoscope according to the sixth embodiment described below will be described. Like such an electronic endoscope scope,
An ionic liquid may be sealed instead of the nematic liquid crystal member.

【0082】すなわち、この第6の実施の形態に係る電
子内視鏡スコープに設けられている屈折率可変素子3
は、表面及び裏面がそれぞれ所定の曲率半径を有する2
枚のガラス部材と、この2枚のガラス部材を中空部を形
成するように突き合わせた際に、各ガラス部材の外周部
を覆うようにして各ガラス部材を密封接続する覆部材
と、この覆部材で覆われた各ガラス部材の外周部に、そ
れぞれ相対抗するように設けられた陽極電極及び負極電
極と、各ガラス部材が突き合わされることにより形成さ
れた中空部に封入されたイオン液体とで構成されてい
る。
That is, the refractive index variable element 3 provided in the electronic endoscope according to the sixth embodiment.
Means that the front and back surfaces each have a predetermined radius of curvature.
A glass member, a cover member for sealingly connecting each glass member so as to cover an outer peripheral portion of each glass member when the two glass members are butted to form a hollow portion, and this cover member. An anode electrode and a negative electrode provided so as to oppose each other on the outer peripheral portion of each glass member covered with, and an ionic liquid sealed in a hollow portion formed by abutting each glass member. It is configured.

【0083】イオン液体としては、例えば硝酸ナトリウ
ムイオン(Tl+ NO3-)や硝酸セシウムイオン(Cs
+ NO3-)等の水溶液が封入されている。
Examples of the ionic liquid include sodium nitrate ion (Tl + NO3-) and cesium nitrate ion (Cs
+ An aqueous solution such as NO3-) is enclosed.

【0084】このような屈折率可変素子3は、各電極を
介して電圧が供給される前は、大きな屈折率を有してい
る。また、電圧を徐々に供給すると、この供給した電圧
値に応じてイオン液体中の各イオンが極性の異なる各電
極に引き寄せられ、屈折率可変素子3の中央部に存在す
るイオンが徐々に減少し、屈折率が徐々に低下する。
Such a variable refractive index element 3 has a large refractive index before a voltage is supplied through each electrode. Further, when the voltage is gradually supplied, each ion in the ionic liquid is attracted to each electrode having a different polarity according to the supplied voltage value, and the ions present at the central portion of the refractive index variable element 3 gradually decrease. , The refractive index gradually decreases.

【0085】これにより、対物レンズ1の合焦位置を可
変制御することができ、上述の各実施の形態に係る電子
内視鏡スコープと同じ効果を得ることができる。
As a result, the focus position of the objective lens 1 can be variably controlled, and the same effects as those of the electronic endoscope according to each of the above embodiments can be obtained.

【0086】なお、この第6の実施の形態に係る電子内
視鏡スコープに設けられている液体イオンを封入した屈
折率可変素子3には、連続的に可変した値の電圧を供給
して対物レンズ1の屈折率を徐々に可変制御するように
したが、これは、所定値以上の電圧をオンオフ制御する
ようにしてもよい。これにより、上述の第1の実施の形
態に係る電子内視鏡スコープと同様に、対物レンズ1の
合焦位置を2段階(電圧印加時及び電圧非印加時)に可
変制御することができる。
Incidentally, a continuously variable voltage is supplied to the variable refractive index element 3 in which liquid ions are sealed provided in the electronic endoscope according to the sixth embodiment to supply the objective voltage. Although the refractive index of the lens 1 is variably controlled, the voltage may be controlled to be on or off at a voltage higher than a predetermined value. Thus, similarly to the electronic endoscope according to the above-described first embodiment, the focus position of the objective lens 1 can be variably controlled in two stages (when a voltage is applied and when no voltage is applied).

【0087】以上の説明は、光路長(合焦位置)を電気
的に変化させる電子内視鏡スコープであったが、以下に
説明する本発明の第7〜第12の実施の形態に係る電子
内視鏡スコープは、固定焦点式の対物光学系の光路長
を、機械的構成により段階的に変化させるようにしたも
のである。
In the above description, the electronic endoscope was used for electrically changing the optical path length (focusing position). However, the electronic endoscope according to the seventh to twelfth embodiments of the present invention described below. The endoscope is configured to change the optical path length of a fixed-focus type objective optical system stepwise by a mechanical configuration.

【0088】なお、この第7〜第12の実施の形態に係
る電子内視鏡スコープの説明において、上述の第1の実
施の形態に係る電子内視鏡スコープと同じ動作を示す箇
所には同じ符号を付し、その詳細な説明を省略する。
In the description of the electronic endoscope according to the seventh to twelfth embodiments, the same portions as those of the above-described electronic endoscope according to the first embodiment have the same operations. The reference numerals are used, and the detailed description is omitted.

【0089】まず、図8は、本発明に係る第7の実施の
形態の電子内視鏡スコープの先端硬性部19内に設けら
れている対物光学系の断面図である。
First, FIG. 8 is a sectional view of an objective optical system provided in the distal end rigid portion 19 of the electronic endoscope according to the seventh embodiment of the present invention.

【0090】この図8において、先端硬性部19は、略
中空円筒形状の先端硬性部本体51を有しており、その
先端面19aに対物レンズ1が設けられている。また、
その中空状の内部には、対物レンズ1を介して取り込ま
れた撮像光の光路を例えば45度の角度で反射するプリ
ズム57が設けられている。
In FIG. 8, the rigid distal end portion 19 has a rigid distal end portion main body 51 having a substantially hollow cylindrical shape, and the objective lens 1 is provided on the distal end surface 19a. Also,
A prism 57 that reflects the optical path of the imaging light captured through the objective lens 1 at an angle of, for example, 45 degrees is provided in the hollow interior.

【0091】プリズム57は、平板状のガラス板58上
に固定されている。また、この平板状のガラス板58に
は、プリズム57により反射された撮像光をガラス板5
8を介して正確に受光する位置にCCDイメージセンサ
2が設けられている。
The prism 57 is fixed on a flat glass plate 58. Further, the imaging light reflected by the prism 57 is applied to the flat glass plate 58.
The CCD image sensor 2 is provided at a position where light is accurately received through the CCD 8.

【0092】ガラス板58のCCDイメージセンサ2が
設けられる面には、CCDイメージセンサ2に電源,制
御クロックの供給等を行うための各端子及び各ライン等
の配線パターンが蒸着されている。このため、CCDイ
メージセンサ2の各端子と、ガラス板58上に形成され
た各端子との位置合わせを行い両者を固定することで簡
単に電気的な接続が可能となっている。また、撮像信号
出力ライン59等はこのガラス板58上に形成された端
子に接続されるようになっている。
On the surface of the glass plate 58 on which the CCD image sensor 2 is provided, wiring patterns such as terminals and lines for supplying power and a control clock to the CCD image sensor 2 are deposited. Therefore, the respective terminals of the CCD image sensor 2 and the respective terminals formed on the glass plate 58 are aligned and fixed to each other, so that electrical connection can be easily performed. Further, the imaging signal output line 59 and the like are connected to terminals formed on the glass plate 58.

【0093】次に、プリズム57の撮像光の反射面の裏
面には、ワイヤケーブル60が接着部材61により固着
されている。このワイヤケーブル60は、先端硬性部1
9の先端面19aに中空状の内部を介して対向する後端
面19bに設けられた貫通孔51b、及び導中管13を
介して操作部11に設けられた合焦位置可変摘みに接続
されている。
Next, a wire cable 60 is fixed to the back surface of the reflecting surface of the imaging light of the prism 57 by an adhesive member 61. The wire cable 60 has a rigid distal end portion 1.
9 is connected to a through-hole 51b provided in a rear end face 19b opposed to the front end face 19a through a hollow interior, and a focusing position variable knob provided in the operation unit 11 through a guiding tube 13. I have.

【0094】なお、ワイヤケーブル60の周囲には、ワ
イヤガイド62が巻回されており、これにより導中管1
3内等におけるワイヤケーブル60の動きを規制するよ
うになっている。
[0094] A wire guide 62 is wound around the wire cable 60, so that the guide tube 1 is provided.
The movement of the wire cable 60 in the inside 3 or the like is regulated.

【0095】プリズム57が固着されたガラス板58
は、その両端部が平板状の各保持部材52,53によ
り、先端硬性部19の延設方向に移動可能なように挟持
されている。そして、術者が、この合焦位置可変摘みを
回転操作することにより、ワイヤケーブル60を介して
先端硬性部19の延設方向の力がプリズム57に伝達さ
れ、プリズム57が、先端硬性部19の先端面19a方
向及び後端面19b方向にスライドするようになってい
る。
Glass plate 58 to which prism 57 is fixed
The both ends are sandwiched between the flat holding members 52 and 53 so as to be movable in the extending direction of the distal end rigid portion 19. When the surgeon rotates the in-focus position variable knob, the force in the extending direction of the distal end rigid portion 19 is transmitted to the prism 57 via the wire cable 60, and the prism 57 is moved to the distal end rigid portion 19. Are slid in the direction of the front end surface 19a and in the direction of the rear end surface 19b.

【0096】さらに具体的には、各保持部材52,53
は、ガラス板58を挟持することで、ガラス板58の一
端部58aと保持部材53の当接部53aとの間、及
び、ガラス板58の他端部58bと保持部材53の当接
部53aとの間に、それぞれガラス板58の厚み分のス
ライド用中空部55を形成するようになっており、ガラ
ス板58は、このスライド用中空部55の範囲内でスラ
イドするようになっている。
More specifically, each holding member 52, 53
By holding the glass plate 58 between the end portion 58a of the glass plate 58 and the contact portion 53a of the holding member 53, and the other end portion 58b of the glass plate 58 and the contact portion 53a of the holding member 53 Between them, a sliding hollow portion 55 corresponding to the thickness of the glass plate 58 is formed, and the glass plate 58 slides within the range of the sliding hollow portion 55.

【0097】また、対物光学系は、ガラス板58の一端
部58aが保持部材53の当接部53aに当接した際
に、CCDイメージセンサ2上に遠景の焦点を結ぶよう
に調整された固定焦点式となっている。また、この対物
光学系は、ガラス板58の他端部58bが保持部材53
の当接部53aに当接した際に、CCDイメージセンサ
2上に近景の焦点を結ぶように調整されている。すなわ
ち、この対物光学系は、遠景及び近景の焦点を、このよ
うな機械的構成により2段階に亘って段階的に可変可能
となっている。
Further, the objective optical system is fixed so as to focus on a distant view on the CCD image sensor 2 when one end portion 58a of the glass plate 58 comes into contact with the contact portion 53a of the holding member 53. It is focused. In this objective optical system, the other end 58b of the glass plate 58 is
Is adjusted so as to focus on the near image on the CCD image sensor 2 when it comes into contact with the contact portion 53a. That is, in this objective optical system, the focal points of the distant view and the near view can be changed stepwise in two steps by such a mechanical configuration.

【0098】次に、このような機械的構成を有する第7
の実施の形態の電子内視鏡スコープの動作説明をする。
Next, the seventh embodiment having such a mechanical structure will be described.
The operation of the electronic endoscope according to the embodiment will be described.

【0099】まず、術者は、遠景の観察を行う場合、操
作部11に設けられている合焦位置可変摘みを第1の回
転方向に回転操作する。これにより、ワイヤケーブル6
0に圧縮時の力(先端硬性部19の先端面19a方向の
力)がプリズム57に伝達され、ガラス板58の一端部
58aが保持部材53の当接部53aに当接するまでガ
ラス板58がスライドする。
First, when observing a distant view, the operator rotates the focus position variable knob provided on the operation unit 11 in the first rotation direction. Thereby, the wire cable 6
The force at the time of compression (the force in the direction of the distal end face 19 a of the distal end rigid portion 19) is transmitted to the prism 57, and the glass plate 58 is moved until one end 58 a of the glass plate 58 contacts the contact portion 53 a of the holding member 53. Slide.

【0100】前述のように、この対物光学系は、ガラス
板58の一端部58aが保持部材53の当接部53aに
当接した場合、CCDイメージセンサ2上に遠景の焦点
を結ぶようになっている。このため、合焦位置可変摘み
を第1の回転方向に回転操作した場合には、遠景の観察
を可能とすることができる。
As described above, this objective optical system focuses a distant view on the CCD image sensor 2 when the one end 58a of the glass plate 58 comes into contact with the contact portion 53a of the holding member 53. ing. For this reason, when the focus position variable knob is rotated in the first rotation direction, it is possible to observe a distant view.

【0101】次に、術者は、近景の観察を行う場合、操
作部11に設けられている合焦位置可変摘みを前述の第
1の回転方向とは逆の方向である第2の回転方向に回転
操作する。これにより、ワイヤケーブル60を引っ張る
力(先端硬性部19の後端面19b方向の力)が働き、
プリズム57を介してガラス板58の他端部58bが保
持部材53の当接部53aに当接するまでガラス板58
がスライドする。
Next, when observing the near view, the surgeon adjusts the focus position variable knob provided on the operation unit 11 in the second rotation direction opposite to the above-described first rotation direction. Rotate to. As a result, a force for pulling the wire cable 60 (a force in the direction of the rear end face 19b of the distal end rigid portion 19) acts,
Until the other end 58b of the glass plate 58 contacts the contact portion 53a of the holding member 53 via the prism 57, the glass plate 58
Slides.

【0102】前述のように、この対物光学系は、ガラス
板58の他端部58bが保持部材53の当接部53aに
当接した場合、CCDイメージセンサ2上に近景の焦点
を結ぶようになっている。このため、合焦位置可変摘み
を第2の回転方向に回転操作した場合には、近景の観察
を可能とすることができる。
As described above, this objective optical system focuses the foreground on the CCD image sensor 2 when the other end 58b of the glass plate 58 contacts the contact portion 53a of the holding member 53. Has become. For this reason, when the focus position variable knob is rotated in the second rotation direction, it is possible to observe the near view.

【0103】このように、当該第7の実施の形態の電子
内視鏡スコープは、ワイヤケーブル60により、プリズ
ム57及びCCDイメージセンサ2が設けられたガラス
板58を先端硬性部19の先端面19a方向及び後端面
19b方向にスライドさせることにより撮像光の光路長
(合焦位置)を段階的に変化させることができる。これ
により、近景及び遠景の両方を観察可能とすることがで
きる等、上述の第1の実施の形態に係る電子内視鏡スコ
ープと略々同じ効果を得ることができる。
As described above, in the electronic endoscope scope of the seventh embodiment, the glass plate 58 provided with the prism 57 and the CCD image sensor 2 is connected to the distal end surface 19 a of the rigid distal end portion 19 by the wire cable 60. The optical path length (focus position) of the imaging light can be changed stepwise by sliding in the direction and the rear end face 19b direction. Accordingly, substantially the same effects as those of the electronic endoscope according to the above-described first embodiment can be obtained, for example, both the near view and the distant view can be observed.

【0104】次に、本発明の第8の実施の形態に係る電
子内視鏡スコープの説明をする。
Next, an electronic endoscope according to an eighth embodiment of the present invention will be described.

【0105】なお、この第8の実施の形態に係る電子内
視鏡スコープにおいて、前述の第7の実施の形態に係る
電子内視鏡スコープと同じ動作を示す箇所には同じ符号
を付し、その詳細な説明を省略する。
In the electronic endoscope according to the eighth embodiment, the same reference numerals are given to portions showing the same operations as those in the electronic endoscope according to the seventh embodiment. A detailed description thereof will be omitted.

【0106】前述の第7の実施の形態の電子内視鏡スコ
ープは、対物レンズ1により取り込まれた撮像光の光路
を、プリズム57により所定分屈折させ、この光路が屈
折された撮像光をCCDイメージセンサ2で受光するも
のであったが、この第8の実施の形態に係る電子内視鏡
スコープは、対物レンズ1により取り込まれた撮像光を
直接CCDイメージセンサ2で受光するようにしたもの
である。
In the electronic endoscope scope according to the seventh embodiment, the optical path of the image pickup light taken in by the objective lens 1 is refracted by a predetermined amount by the prism 57, and the image pickup light whose light path is refracted is CCD. The electronic endoscope scope according to the eighth embodiment, which receives light by the image sensor 2, is configured to directly receive the imaging light captured by the objective lens 1 by the CCD image sensor 2. It is.

【0107】図9は、この第8の実施の形態に係る電子
内視鏡スコープの先端硬性部19内に設けられている対
物光学系の断面図である。
FIG. 9 is a sectional view of an objective optical system provided in the distal end rigid portion 19 of the electronic endoscope according to the eighth embodiment.

【0108】この図9において、先端硬性部19は、略
中空円筒形状の先端硬性部本体51内に、対物レンズ1
からの撮像光を直接正確に受光する位置にCCDイメー
ジセンサ2が設けられている。
In FIG. 9, the distal end rigid portion 19 has an objective lens 1 inside a distal end rigid portion main body 51 having a substantially hollow cylindrical shape.
The CCD image sensor 2 is provided at a position where the imaging light from the camera is directly and accurately received.

【0109】CCDイメージセンサ2の裏面(撮像光の
受光面の反対の面)は、配線パターンが蒸着されたガラ
ス板63に固着されており、このガラス板63の配線パ
ターンを、ガラス板58の配線パターンに接続するよう
に、ガラス板63とガラス板58とが固着されている。
The back surface of the CCD image sensor 2 (the surface opposite to the light receiving surface of the imaging light) is fixed to a glass plate 63 on which a wiring pattern is vapor-deposited. The glass plate 63 and the glass plate 58 are fixed so as to be connected to the wiring pattern.

【0110】また、CCDイメージセンサ2に固着され
たガラス板63の裏面には、接着部材61によりワイヤ
ケーブル60が接着されている。
A wire cable 60 is adhered to the back surface of the glass plate 63 fixed to the CCD image sensor 2 by an adhesive member 61.

【0111】また、この対物光学系は、ガラス板58の
一端部58aが保持部材53の当接部53aに当接した
際に、CCDイメージセンサ2上に遠景の焦点を結ぶよ
うに調整された固定焦点式となっている。また、この対
物光学系は、ガラス板58の他端部58bが保持部材5
3の当接部53aに当接した際に、CCDイメージセン
サ2上に近景の焦点を結ぶように調整されている。すな
わち、この対物光学系は、遠景及び近景の合焦位置を、
このような機械的構成により2段階に亘って段階的に可
変可能となっている。
The objective optical system is adjusted so that a distant view is focused on the CCD image sensor 2 when one end 58a of the glass plate 58 contacts the contact portion 53a of the holding member 53. It is a fixed focus type. In this objective optical system, the other end 58b of the glass plate 58 is
3 is adjusted so as to focus on the near image on the CCD image sensor 2 when it comes into contact with the third contact portion 53a. In other words, this objective optical system sets the focus positions of the distant view and the near view,
With such a mechanical configuration, it can be changed stepwise in two steps.

【0112】次に、このような機械的構成を有する第8
の実施の形態の電子内視鏡スコープの動作説明をする。
Next, an eighth embodiment having such a mechanical structure will be described.
The operation of the electronic endoscope according to the embodiment will be described.

【0113】まず、術者は、近景の観察を行う場合、操
作部11に設けられている合焦位置可変摘みを第1の回
転方向に回転操作する。これにより、ワイヤケーブル6
0に圧縮時の力(先端硬性部19の先端面19a方向の
力)がCCDイメージセンサ2に固着されたガラス板6
3に伝達され、ガラス板58の一端部58aが保持部材
53の当接部53aに当接するまでガラス板58がスラ
イドする。
First, when observing the near view, the surgeon rotates the variable focus position knob provided on the operation section 11 in the first rotation direction. Thereby, the wire cable 6
The force at the time of compression (the force in the direction of the distal end surface 19a of the rigid distal end portion 19) at the time of compression is reduced to zero.
The glass plate 58 slides until one end 58a of the glass plate 58 contacts the contact portion 53a of the holding member 53.

【0114】前述のように、この対物光学系は、ガラス
板58の一端部58aが保持部材53の当接部53aに
当接した場合、CCDイメージセンサ2上に遠景の焦点
を結ぶようになっている。このため、合焦位置可変摘み
を第1の回転方向に回転操作した場合には、遠景の観察
を可能とすることができる。
As described above, this objective optical system focuses on a distant view on the CCD image sensor 2 when one end 58a of the glass plate 58 contacts the contact portion 53a of the holding member 53. ing. For this reason, when the focus position variable knob is rotated in the first rotation direction, it is possible to observe a distant view.

【0115】次に、術者は、近景の観察を行う場合、操
作部11に設けられている合焦位置可変摘みを前述の第
1の回転方向とは逆の方向である第2の回転方向に回転
操作する。これにより、ワイヤケーブル60を引っ張る
力(先端硬性部19の後端面19b方向の力)が働き、
CCDイメージセンサ2に固着されたガラス板63を介
してガラス板58の他端部58bが保持部材53の当接
部53aに当接するまでガラス板58がスライドする。
Next, when observing the near view, the operator adjusts the focus position variable knob provided on the operation unit 11 in the second rotation direction opposite to the above-described first rotation direction. Rotate to. As a result, a force for pulling the wire cable 60 (a force in the direction of the rear end face 19b of the distal end rigid portion 19) acts,
The glass plate 58 slides via the glass plate 63 fixed to the CCD image sensor 2 until the other end 58b of the glass plate 58 contacts the contact portion 53a of the holding member 53.

【0116】前述のように、この対物光学系は、ガラス
板58の他端部58bが保持部材53の当接部53aに
当接した場合、CCDイメージセンサ2上に近景の焦点
を結ぶようになっている。このため、合焦位置可変摘み
を第2の回転方向に回転操作した場合には、近景の観察
を可能とすることができる。
As described above, this objective optical system focuses the foreground on the CCD image sensor 2 when the other end 58b of the glass plate 58 contacts the contact portion 53a of the holding member 53. Has become. For this reason, when the focus position variable knob is rotated in the second rotation direction, it is possible to observe the near view.

【0117】このように、当該第7の実施の形態の電子
内視鏡スコープは、ワイヤケーブル60により、CCD
イメージセンサ2を先端硬性部19の先端面19a方向
及び後端面19b方向にスライドさせることにより撮像
光の光路長(合焦位置)を段階的に変化させることがで
きる。これにより、近景及び遠景の両方を観察可能とす
ることができる等、上述の第7の実施の形態に係る電子
内視鏡スコープと略々同じ効果を得ることができる。
As described above, the electronic endoscope according to the seventh embodiment includes a CCD
By sliding the image sensor 2 in the direction of the front end face 19a and the rear end face 19b of the front end rigid portion 19, the optical path length (focusing position) of the imaging light can be changed stepwise. Accordingly, substantially the same effects as those of the electronic endoscope according to the above-described seventh embodiment can be obtained, for example, both the near view and the far view can be observed.

【0118】なお、上述の第7,第8の実施の形態の説
明では、合焦位置可変摘みを回転操作することでワイヤ
ケーブル60の巻取り及び巻戻しを行うこととしたが、
これは、ワイヤケーブル60の巻取り及び巻戻しを行う
モータを設け、このモータの通電状態を操作部11に設
けられた合焦位置可変スイッチにより制御して行うよう
にしてもよい。
In the description of the seventh and eighth embodiments, the winding and rewinding of the wire cable 60 is performed by rotating the variable focus position knob.
This may be performed by providing a motor for winding and rewinding the wire cable 60 and controlling the energization state of the motor by a focus position variable switch provided on the operation unit 11.

【0119】次に、本発明の第9の実施の形態に係る電
子内視鏡スコープの説明をする。
Next, an electronic endoscope according to a ninth embodiment of the present invention will be described.

【0120】上述の第7,第8の実施の形態に係る電子
内視鏡スコープは、ワイヤケーブル60により先端硬性
部19の延設方向における光路長を変化させるものであ
ったが、この第9の実施の形態に係る電子内視鏡スコー
プは、圧電素子の伸縮を利用して先端硬性部19の延設
方向における光路長を変化させるものである。
In the electronic endoscopes according to the seventh and eighth embodiments, the optical path length in the extending direction of the distal end rigid portion 19 is changed by the wire cable 60. In the electronic endoscope scope according to the embodiment, the optical path length in the extending direction of the distal end rigid portion 19 is changed by using expansion and contraction of the piezoelectric element.

【0121】なお、この第9の実施の形態に係る電子内
視鏡スコープにおいて、上述の第7の実施の形態に係る
電子内視鏡スコープと同じ動作を示す箇所には同じ符号
を付し、その詳細な説明を省略する。
In the electronic endoscope according to the ninth embodiment, the same reference numerals are given to portions showing the same operations as those of the electronic endoscope according to the seventh embodiment. A detailed description thereof will be omitted.

【0122】図10は、この第9の実施の形態に係る電
子内視鏡スコープの先端硬性部19内に設けられている
対物光学系の断面図である。
FIG. 10 is a sectional view of an objective optical system provided in the rigid distal end portion 19 of the electronic endoscope according to the ninth embodiment.

【0123】この図10において、CCDイメージセン
サ2が固着されたガラス板58には、例えばキューブ状
のプリズム65が固着されている。このプリズム65
は、その対角線上に設けられた反射膜65aにより、対
物レンズ1により取り込まれた撮像光を例えば45度の
角度で反射してCCDイメージセンサ2に照射するよう
になっている。
In FIG. 10, for example, a cube-shaped prism 65 is fixed to a glass plate 58 to which the CCD image sensor 2 is fixed. This prism 65
The image pickup light taken in by the objective lens 1 is reflected at an angle of, for example, 45 degrees by the reflection film 65a provided on the diagonal line, and is irradiated on the CCD image sensor 2.

【0124】また、プリズム65の裏面(撮像光の入射
面に相対向する面)と、先端硬性部19の後端面19b
とは、圧電素子66を挟んで固着されている。圧電素子
66に電圧を供給するための電源ライン67は、後端面
19bの貫通孔51b及び導中管13を介して操作部1
1に設けられた合焦位置可変スイッチに接続されてお
り、術者が、この合焦位置可変スイッチをオン操作する
ことにより、電源ライン67を介して圧電素子66に電
圧が供給されるようになっている。
Further, the rear surface of the prism 65 (the surface facing the incident surface of the imaging light) and the rear end surface 19b
Is fixed with the piezoelectric element 66 interposed therebetween. A power supply line 67 for supplying a voltage to the piezoelectric element 66 is connected to the operation unit 1 through the through hole 51b in the rear end face 19b and the guide tube 13.
1 is connected to the variable focusing position switch provided in the first unit 1. When an operator turns on the variable focusing position switch, a voltage is supplied to the piezoelectric element 66 via the power supply line 67. Has become.

【0125】圧電素子66は、電圧が供給されていない
ときには収縮しており、この収縮した状態では、圧電素
子66の収縮力により、プリズム65を介してガラス板
58が先端硬性部19の後端面19b方向に引っ張ら
れ、ガラス板58の他端部58bが保持部材53の当接
部53aに当接するようになっている。そして、この対
物光学系は、ガラス板58の他端部58bが保持部材5
3の当接部53aに当接した状態で、CCDイメージセ
ンサ2上に近景の焦点を結ぶように調整された固定焦点
式となっている。
The piezoelectric element 66 is contracted when no voltage is supplied, and in this contracted state, the contraction force of the piezoelectric element 66 causes the glass plate 58 to move through the prism 65 to the rear end face of the rigid distal end portion 19. The other end portion 58b of the glass plate 58 is brought into contact with the contact portion 53a of the holding member 53 by being pulled in the direction of 19b. In this objective optical system, the other end 58b of the glass plate 58 is
3 is a fixed focus type which is adjusted so as to focus on a near view on the CCD image sensor 2 in a state of contact with the contact portion 53a.

【0126】また、圧電素子66は、電圧が供給された
ときには伸張するようになっており、この伸張した状態
では、圧電素子66の伸張力により、プリズム65を介
してガラス板58が先端硬性部19の先端面19a方向
に押し出され、ガラス板58の一端部58aが保持部材
53の当接部53aに当接するようになっている。そし
て、この対物光学系は、ガラス板58の一端部58aが
保持部材53の当接部53aに当接した状態で、CCD
イメージセンサ2上に遠景の焦点を結ぶように調整され
ている。
The piezoelectric element 66 expands when a voltage is supplied. In this expanded state, the glass plate 58 is moved through the prism 65 by the expansion force of the piezoelectric element 66 so that the glass plate 58 is hardened. The glass plate 58 is pushed out in the direction of the tip end surface 19a of the holding member 19 so that one end 58a of the glass plate 58 comes into contact with the contact portion 53a of the holding member 53. The objective optical system is configured such that the CCD 58 is moved in a state where one end 58a of the glass plate 58 contacts the contact portion 53a of the holding member 53.
It is adjusted so that a distant view is focused on the image sensor 2.

【0127】次に、このような構成を有する第9の実施
の形態の電子内視鏡スコープの動作説明をする。
Next, the operation of the electronic endoscope having the above-described configuration according to the ninth embodiment will be described.

【0128】まず、術者は、近景の観察を行う場合、操
作部11に設けられている合焦位置可変スイッチをオフ
操作する。これにより、電源ライン67を介して圧電素
子66には電圧は供給されず、圧電素子66は収縮状態
を維持する。
First, when observing the near view, the surgeon turns off the focus position variable switch provided on the operation unit 11. As a result, no voltage is supplied to the piezoelectric element 66 via the power supply line 67, and the piezoelectric element 66 maintains a contracted state.

【0129】前述のように、圧電素子66が収縮状態で
あると、圧電素子66の収縮力により、プリズム65を
介してガラス板58が先端硬性部19の後端面19b方
向に引っ張られ、ガラス板58の他端部58bが保持部
材53の当接部53aに当接するようになっている。そ
して、この状態で、対物光学系は、CCDイメージセン
サ2上に近景の焦点を結ぶように調整されている。
As described above, when the piezoelectric element 66 is in the contracted state, the glass plate 58 is pulled in the direction of the rear end face 19b through the prism 65 by the contraction force of the piezoelectric element 66, The other end 58 b of the 58 contacts the contact portion 53 a of the holding member 53. Then, in this state, the objective optical system is adjusted so as to focus on a near view on the CCD image sensor 2.

【0130】このため、操作部11に設けられている合
焦位置可変スイッチをオフ操作することで、近景の観察
を可能とすることができる。
For this reason, by turning off the focus position variable switch provided on the operation unit 11, it is possible to observe the near view.

【0131】次に、術者は、遠景の観察を行う場合、操
作部11に設けられている合焦位置可変スイッチをオン
操作する。これにより、電源ライン67を介して圧電素
子66に電圧が供給され、圧電素子66は伸張状態とな
る。
Next, when observing a distant view, the operator turns on a focus position variable switch provided on the operation unit 11. Thus, a voltage is supplied to the piezoelectric element 66 via the power supply line 67, and the piezoelectric element 66 is in an expanded state.

【0132】前述のように、圧電素子66が伸張状態と
なると、圧電素子66の伸張力により、プリズム65を
介してガラス板58が先端硬性部19の先端面19a方
向に押し出され、ガラス板58の一端部58aが保持部
材53の当接部53aに当接するようになっている。そ
して、この状態で、対物光学系は、CCDイメージセン
サ2上に遠景の焦点を結ぶように調整されている。
As described above, when the piezoelectric element 66 is in the expanded state, the glass plate 58 is pushed out through the prism 65 toward the distal end surface 19a of the distal rigid portion 19 by the tensile force of the piezoelectric element 66. Of the holding member 53 is in contact with one end 58a of the holding member 53. Then, in this state, the objective optical system is adjusted so as to focus on a distant view on the CCD image sensor 2.

【0133】このため、操作部11に設けられている合
焦位置可変スイッチをオン操作することで、遠景の観察
を可能とすることができる。
For this reason, by turning on the variable focus position switch provided on the operation unit 11, it is possible to observe a distant view.

【0134】このように、当該第9の実施の形態の電子
内視鏡スコープは、圧電素子66に電圧をオンオフ制御
することにより、CCDイメージセンサ2を先端硬性部
19の先端面19a方向及び後端面19b方向にスライ
ドさせ撮像光の光路長(合焦位置)を段階的に変化させ
ることができる。これにより、対物光学系が固定焦点で
あるにも拘らず、近景及び遠景の両方を観察可能とする
ことができる等、上述の第1の実施の形態に係る電子内
視鏡スコープと略々同じ効果を得ることができる。
As described above, in the electronic endoscope according to the ninth embodiment, the voltage of the piezoelectric element 66 is controlled on / off so that the CCD image sensor 2 is moved in the direction of the distal end face 19a of the distal end rigid portion 19 and in the rearward direction. By sliding in the direction of the end face 19b, the optical path length (focusing position) of the imaging light can be changed stepwise. This makes it possible to observe both the near view and the distant view despite the fact that the objective optical system has a fixed focus. For example, it is substantially the same as the electronic endoscope scope according to the above-described first embodiment. The effect can be obtained.

【0135】次に、本発明の第10の実施の形態に係る
電子内視鏡スコープの説明をする。
Next, an electronic endoscope according to a tenth embodiment of the present invention will be described.

【0136】上述の第9の実施の形態に係る電子内視鏡
スコープは、プリズム65で屈折された撮像光をCCD
イメージセンサ2で受光するものであったが、この第1
0の実施の形態に係る電子内視鏡スコープは、対物レン
ズ1を介して取り込まれた撮像光をCCDイメージセン
サ2で直接受光するようにしたものである。
The electronic endoscope according to the ninth embodiment described above converts the imaging light refracted by the prism 65 into a CCD.
Although the light was received by the image sensor 2, the first
The electronic endoscope scope according to the zeroth embodiment is such that the imaging light taken in via the objective lens 1 is directly received by the CCD image sensor 2.

【0137】なお、この第10の実施の形態に係る電子
内視鏡スコープにおいて、上述の第9の実施の形態に係
る電子内視鏡スコープと同じ動作を示す箇所には同じ符
号を付し、その詳細な説明を省略する。
In the electronic endoscope according to the tenth embodiment, the same reference numerals are given to the portions showing the same operations as those in the electronic endoscope according to the ninth embodiment. A detailed description thereof will be omitted.

【0138】図11は、この第10の実施の形態に係る
電子内視鏡スコープの先端硬性部19内に設けられてい
る対物光学系の断面図である。
FIG. 11 is a sectional view of an objective optical system provided in a rigid distal end portion 19 of the electronic endoscope according to the tenth embodiment.

【0139】この図10において、先端硬性部19に
は、略中空円筒形状の先端硬性部本体51内に、対物レ
ンズ1からの撮像光を直接正確に受光する位置にCCD
イメージセンサ2が設けられている。
In FIG. 10, the tip rigid portion 19 is provided with a CCD in a substantially hollow cylindrical tip rigid portion main body 51 at a position where the imaging light from the objective lens 1 is directly and accurately received.
An image sensor 2 is provided.

【0140】CCDイメージセンサ2は、配線パターン
が蒸着されたガラス板53に固着されている。また、C
CDイメージセンサ2の裏面(撮像光の受光面の反対の
面)は、圧電素子66を介して先端硬性部19の後端面
19bに固着されている。
The CCD image sensor 2 is fixed to a glass plate 53 on which a wiring pattern is deposited. Also, C
The back surface (the surface opposite to the light receiving surface of the imaging light) of the CD image sensor 2 is fixed to the rear end surface 19 b of the front end rigid portion 19 via the piezoelectric element 66.

【0141】前述と同様に、圧電素子66は、電圧のオ
ンオフ制御により伸縮するようになっており、この圧電
素子66が収縮状態の場合に、圧電素子66の収縮力に
より、CCDイメージセンサ2を介してガラス板58が
先端硬性部19の後端面19b方向に引っ張られ、ガラ
ス板58の他端部58bが保持部材53の当接部53a
に当接するようになっている。そして、この状態におい
て、CCDイメージセンサ2上に近景の焦点を結ぶよう
な固定焦点式の対物光学系に調整されている。
As described above, the piezoelectric element 66 expands and contracts by voltage on / off control. When the piezoelectric element 66 is in a contracted state, the contraction force of the piezoelectric element 66 causes the CCD image sensor 2 to expand and contract. The glass plate 58 is pulled in the direction of the rear end face 19b of the distal end hard portion 19 via the other end, and the other end 58b of the glass plate 58 is
To come into contact with. In this state, the optical system is adjusted to a fixed focus type objective optical system that focuses the near view on the CCD image sensor 2.

【0142】また、圧電素子66が伸張した状態の場合
に、圧電素子66の伸張力により、CCDイメージセン
サ2を介してガラス板58が先端硬性部19の先端面1
9a方向に押し出され、ガラス板58の一端部58aが
保持部材53の当接部53aに当接するようになってい
る。そして、この状態において、CCDイメージセンサ
2上に遠景の焦点を結ぶような固定焦点式の対物光学系
に調整されている。
When the piezoelectric element 66 is in the extended state, the glass plate 58 is moved by the extension force of the piezoelectric element 66 via the CCD image sensor 2 to the distal end surface 1 of the rigid distal end portion 19.
It is extruded in the direction 9a so that one end 58a of the glass plate 58 comes into contact with the contact portion 53a of the holding member 53. In this state, the optical system is adjusted to a fixed focus type objective optical system that focuses a distant view on the CCD image sensor 2.

【0143】次に、このような構成を有する第10の実
施の形態の電子内視鏡スコープの動作説明をする。
Next, the operation of the electronic endoscope having the above-described configuration according to the tenth embodiment will be described.

【0144】まず、術者は、近景の観察を行う場合、操
作部11に設けられている合焦位置可変スイッチをオフ
操作する。これにより、電源ライン67を介して圧電素
子66には電圧は供給されず、圧電素子66は収縮状態
を維持する。
First, when observing the near view, the operator turns off the focus position variable switch provided on the operation unit 11. As a result, no voltage is supplied to the piezoelectric element 66 via the power supply line 67, and the piezoelectric element 66 maintains a contracted state.

【0145】前述のように、圧電素子66が収縮状態で
あると、圧電素子66の収縮力により、CCDイメージ
センサ2を介してガラス板58が先端硬性部19の後端
面19b方向に引っ張られ、ガラス板58の他端部58
bが保持部材53の当接部53aに当接するようになっ
ている。そして、この状態で、対物光学系は、CCDイ
メージセンサ2上に近景の焦点を結ぶように調整されて
いる。
As described above, when the piezoelectric element 66 is in the contracted state, the glass plate 58 is pulled in the direction of the rear end face 19b through the CCD image sensor 2 by the contracting force of the piezoelectric element 66, The other end 58 of the glass plate 58
b comes into contact with the contact portion 53a of the holding member 53. Then, in this state, the objective optical system is adjusted so as to focus on a near view on the CCD image sensor 2.

【0146】このため、操作部11に設けられている合
焦位置可変スイッチをオフ操作することで、近景の観察
を可能とすることができる。
For this reason, by turning off the focus position variable switch provided on the operation unit 11, it is possible to observe the foreground.

【0147】次に、術者は、遠景の観察を行う場合、操
作部11に設けられている合焦位置可変スイッチをオン
操作する。これにより、電源ライン67を介して圧電素
子66に電圧が供給され、圧電素子66は伸張状態とな
る。
Next, when observing a distant view, the surgeon turns on the focus position variable switch provided on the operation unit 11. Thus, a voltage is supplied to the piezoelectric element 66 via the power supply line 67, and the piezoelectric element 66 is in an expanded state.

【0148】前述のように、圧電素子66が伸張状態と
なると、圧電素子66の伸張力により、CCDイメージ
センサ2を介してガラス板58が先端硬性部19の先端
面19a方向に押し出され、ガラス板58の一端部58
aが保持部材53の当接部53aに当接するようになっ
ている。そして、この状態で、対物光学系は、CCDイ
メージセンサ2上に遠景の焦点を結ぶように調整されて
いる。
As described above, when the piezoelectric element 66 is in the expanded state, the glass plate 58 is pushed out through the CCD image sensor 2 in the direction of the distal end surface 19a of the rigid distal end portion 19 due to the tensile force of the piezoelectric element 66. One end 58 of plate 58
a comes into contact with the contact portion 53 a of the holding member 53. Then, in this state, the objective optical system is adjusted so as to focus on a distant view on the CCD image sensor 2.

【0149】このため、操作部11に設けられている合
焦位置可変スイッチをオン操作することで、遠景の観察
を可能とすることができる。
For this reason, by turning on the focus position variable switch provided on the operation section 11, it is possible to observe a distant view.

【0150】このように、当該第10の実施の形態の電
子内視鏡スコープは、圧電素子66に電圧をオンオフ制
御することにより、CCDイメージセンサ2を先端硬性
部19の先端面19a方向及び後端面19b方向にスラ
イドさせ撮像光の光路長(合焦位置)を段階的に変化さ
せることができる。これにより、近景及び遠景の両方の
観察を可能とすることができる等、上述の第1の実施の
形態に係る電子内視鏡スコープと略々同じ効果を得るこ
とができる。
As described above, in the electronic endoscope scope of the tenth embodiment, the CCD image sensor 2 is controlled to turn on and off the voltage of the piezoelectric element 66 so as to move the CCD image sensor 2 in the direction of the distal end surface 19a of the distal end rigid portion 19 and in the rearward direction. By sliding in the direction of the end face 19b, the optical path length (focusing position) of the imaging light can be changed stepwise. Accordingly, substantially the same effects as those of the electronic endoscope according to the above-described first embodiment can be obtained, such as enabling observation of both the near view and the distant view.

【0151】次に本発明の第11の実施の形態に係る電
子内視鏡スコープの説明をする。
Next, an electronic endoscope according to an eleventh embodiment of the present invention will be described.

【0152】この第11の実施の形態に係る電子内視鏡
スコープは、静電アクチュエータを用いて光路長を可変
することで遠景観察及び近景観察を可能としたものであ
る。
The electronic endoscope according to the eleventh embodiment enables distant view observation and near view observation by changing the optical path length using an electrostatic actuator.

【0153】図12は、この第11の実施の形態に係る
電子内視鏡スコープの先端硬性部19内に設けられてい
る対物光学系の断面図である。
FIG. 12 is a sectional view of an objective optical system provided in the rigid distal end portion 19 of the electronic endoscope according to the eleventh embodiment.

【0154】この図12において、対物光学系である静
電アクチュエータは、対物レンズ1により取り込まれた
光学像を反射するプリズム70と、このプリズム70が
載置された板状の可動子71と、可動子71を挟んでプ
リズム70と相対向するように設けられ、プリズム70
により反射され可動子71を介して入射される光学像を
受光するCCDイメージセンサ2とを有している。
In FIG. 12, an electrostatic actuator as an objective optical system includes a prism 70 for reflecting an optical image captured by the objective lens 1, a plate-shaped movable element 71 on which the prism 70 is mounted, and The prism 70 is provided so as to face the prism 70 with the mover 71 interposed therebetween.
And a CCD image sensor 2 for receiving an optical image reflected by the optical element and incident via the mover 71.

【0155】また、この静電アクチュエータは、断面が
略コの字状で、間隙部により可動子71の一端を支持す
る第1の固定子72と、断面が略逆コの字状で、間隙部
により可動子71の他端を支持する第2の固定子73
と、可動子71及び各固定子72,73に電圧を印加す
る電源回路74と、操作部11に設けられている合焦位
置可変スイッチの操作に応じて電源回路74を制御する
コントローラ75とを有している。
This electrostatic actuator has a substantially U-shaped cross section and a first stator 72 supporting one end of a movable element 71 by a gap, and has a substantially inverted U-shaped cross section. The second stator 73 supporting the other end of the mover 71 by the portion
A power supply circuit 74 for applying a voltage to the mover 71 and each of the stators 72 and 73; and a controller 75 for controlling the power supply circuit 74 in accordance with the operation of the focus position variable switch provided on the operation unit 11. Have.

【0156】可動子71及び各固定子72,73は、例
えばセラミックやプラスチック等の絶縁部材を用いて形
成されており、その表面には、いわゆるスパッタリング
法等の薄膜形成技術を用いて金属薄膜が形成されてい
る。
The mover 71 and each of the stators 72 and 73 are formed using an insulating member such as ceramic or plastic, and a metal thin film is formed on the surface thereof by using a thin film forming technique such as a so-called sputtering method. Is formed.

【0157】また、各固定子72,73の間隙部は空気
で満たされている。なお、間隙部は、例えば純水等の非
誘電物質(可動子71の移動の障害とならない液体或い
は流動体が好ましい。)で満たすようにしてもよい。
The gap between the stators 72 and 73 is filled with air. The gap may be filled with a non-dielectric substance such as pure water (preferably a liquid or a fluid that does not hinder the movement of the mover 71).

【0158】また、可動子71の、プリズム70とCC
Dイメージセンサ2により挟持されている部分は、プリ
ズム70からの光学像が有効にCCDイメージセンサ2
に入射されるように例えば透明部分となっており、この
部分には金属薄膜は蒸着されないようになっている。
Also, the prism 70 and the CC of the mover 71
The portion sandwiched by the D image sensor 2 is where the optical image from the prism 70 is effectively used.
For example, a transparent portion is formed so that a metal thin film is not deposited on this portion.

【0159】また、この静電アクチュエータは、各固定
子72,73の間を可動子71が静電駆動により移動す
るようになっているのであるが、可動子71の一端が第
1の固定子72の間隙部の奥壁に当接したときには、近
景の光学像がCCDイメージセンサ2上に結像されるよ
うになっており、この逆に可動子71の他端が第2の固
定子73の間隙部の奥壁に当接したときには、遠景の光
学像がCCDイメージセンサ2上に結像される固定焦点
となっている。
In this electrostatic actuator, the mover 71 is moved between the stators 72 and 73 by electrostatic drive. One end of the mover 71 is connected to the first stator. When it comes into contact with the inner wall of the gap 72, an optical image of the near view is formed on the CCD image sensor 2. On the contrary, the other end of the mover 71 is connected to the second stator 73. When it comes into contact with the back wall of the gap portion, the optical image of the distant view has a fixed focus formed on the CCD image sensor 2.

【0160】当該電子内視鏡スコープは、体腔等の狭隘
箇所の観察に用いられるものであるため、先端硬性部1
9内におけるこの静電アクチュエータの占有領域は制約
されたものとなる。特に、その厚さ方向(先端硬性部1
9の径方向)に対しては制約が大きい。
Since the electronic endoscope is used for observing narrow places such as body cavities, etc.
The area occupied by this electrostatic actuator within 9 is restricted. In particular, in the thickness direction (tip hard portion 1
9 in the radial direction).

【0161】これに対して、可動子71に求められる強
度は、プリズム70及びCCDイメージセンサ2を支持
可能な強度であり、各固定子72,73に求められる強
度はこの可動子71を支持可能な強度である。また、こ
の静電アクチュエータの駆動力は、可動子71の一端及
び他端が各固定子72,73と相対向する部分(電極
部)の面積で決まるため、可動子71及び各固定子7
2,73の厚みは、当該静電アクチュエータの駆動力に
は影響しない。さらに、可動子71及び各固定子72,
73の表面に形成される金属薄膜の膜厚は、例えば数千
オングストローム程度となっている。このため、可動子
71及び各固定子72,73は、非常に薄く形成するこ
とができる。
On the other hand, the strength required of the mover 71 is a strength capable of supporting the prism 70 and the CCD image sensor 2, and the strength required of each of the stators 72 and 73 is capable of supporting the mover 71. Strength. Further, the driving force of this electrostatic actuator is determined by the area of a portion (electrode portion) at which one end and the other end of the mover 71 are opposed to the stators 72 and 73, so that the mover 71 and the stators 7
The thickness of 2, 73 does not affect the driving force of the electrostatic actuator. Furthermore, the mover 71 and each stator 72,
The thickness of the metal thin film formed on the surface of 73 is, for example, about several thousand angstroms. For this reason, the mover 71 and each of the stators 72 and 73 can be formed very thin.

【0162】このようなことから、この静電アクチュエ
ータは、極めて小さく形成することができ、先端硬性部
19内におけるデッドスペース(先端硬性部19内で当
該静電アクチュエータが占有する領域)が小さく、先端
硬性部19内に容易に収納可能なものとなっている。従
って、前述の制約に十分対応可能となっている。
Therefore, this electrostatic actuator can be formed extremely small, and the dead space in the rigid tip portion 19 (the area occupied by the electrostatic actuator in the rigid tip portion 19) is small. It can be easily stored in the distal end rigid portion 19. Therefore, it is possible to sufficiently cope with the above-mentioned restrictions.

【0163】なお、当該静電アクチュエータの代わり
に、電磁アクチェータを用いることもできるが、電磁ア
クチュエータは、コイルや磁石を設ける必要があり、こ
れにより全体が多少大きくなるため、先端硬性部19内
に設けることを考えれば、当該静電アクチュエータの方
が、より好ましいものであるといえる。
Note that an electromagnetic actuator can be used instead of the electrostatic actuator. However, the electromagnetic actuator needs to be provided with a coil or a magnet. Considering the provision, it can be said that the electrostatic actuator is more preferable.

【0164】次に、このような構成を有する当該第11
の実施の形態に係る電子内視鏡スコープの動作説明をす
る。
Next, the eleventh embodiment having such a configuration will be described.
The operation of the electronic endoscope according to the embodiment will be described.

【0165】図13は、静電アクチュエータの第2の固
定子73側を示しており、静電アクチュエータの駆動原
理を示す図である。
FIG. 13 shows the second stator 73 side of the electrostatic actuator, and is a diagram showing the driving principle of the electrostatic actuator.

【0166】まず、この電子内視鏡スコープを用いて遠
景の観察を行う場合、術者は、操作部11に設けられて
いる合焦位置可変スイッチを操作して遠景の観察を指定
する。
First, when observing a distant view using the electronic endoscope, the surgeon operates the focusing position variable switch provided on the operation unit 11 to designate observation of the distant view.

【0167】コントローラ75は、この遠景の観察が指
定されると、可動子71と第2の固定子73との間に電
圧を印加するように電源回路74を制御する。
When the observation of the distant view is designated, the controller 75 controls the power supply circuit 74 so as to apply a voltage between the mover 71 and the second stator 73.

【0168】可動子71と第2の固定子73との間に電
圧が印加されると、以下の式(3)に示す吸引力(F
x)が働き、可動子71が第2の固定子73の間隙部に
引き込まれ、可動子71が第2の固定子73側に移動す
る。
When a voltage is applied between the mover 71 and the second stator 73, the suction force (F
x) operates, the mover 71 is drawn into the gap of the second stator 73, and the mover 71 moves to the second stator 73 side.

【0169】 Fx=2(εLV2 )/2d・・・・(式3) (ε=ε0 ・εr 、ε0 :真空の誘電率、εr :物質の
比誘電率、Lは固定子の奥行き、Vは印加された電圧
値) そして、この吸引力(Fx)により、可動子71の他端
が第2の固定子73の間隙部の奥壁に当接する。前述の
ように、可動子71の他端が第2の固定子73の間隙部
の奥壁に当接したときには、遠景の光学像がCCDイメ
ージセンサ2上に結像されるように調整されている。こ
のため、遠景の観察を可能とすることができる。
Fx = 2 (εLV 2 ) / 2d (Equation 3) (ε = ε 0 · ε r , ε 0 : dielectric constant of vacuum, ε r : dielectric constant of substance, L is stator And V is an applied voltage value. Then, the other end of the mover 71 abuts on the inner wall of the gap of the second stator 73 due to the suction force (Fx). As described above, when the other end of the mover 71 comes into contact with the inner wall of the gap portion of the second stator 73, the optical image of the distant view is adjusted so as to be formed on the CCD image sensor 2. I have. Therefore, it is possible to observe a distant view.

【0170】次に、この電子内視鏡スコープを用いて近
景の観察を行う場合、術者は、操作部11に設けられて
いる合焦位置可変スイッチを操作して近景の観察を指定
する。
Next, when observing the foreground using this electronic endoscope, the surgeon operates the focus position variable switch provided on the operation unit 11 to designate observation of the foreground.

【0171】コントローラ75は、この近景の観察が指
定されると、可動子71と第1の固定子72との間に電
圧を印加するように電源回路74を制御する。
When the observation of the near view is designated, the controller 75 controls the power supply circuit 74 so as to apply a voltage between the mover 71 and the first stator 72.

【0172】可動子71と第1の固定子72との間に電
圧が印加されると前記式3で示した吸引力(Fx)と同
様の吸引力が働き、可動子71が第1の固定子72の間
隙部に引き込まれ、可動子71が第2の固定子73側に
移動する。
When a voltage is applied between the mover 71 and the first stator 72, a suction force similar to the suction force (Fx) shown in the above equation (3) acts to move the mover 71 to the first fixed member. The movable element 71 is moved to the second stator 73 side by being drawn into the gap of the element 72.

【0173】そして、この吸引力により、可動子71の
一端が第1の固定子72の間隙部の奥壁に当接する。前
述のように、可動子71の一端が第1の固定子72の間
隙部の奥壁に当接したときには、近景の光学像がCCD
イメージセンサ2上に結像されるように調整されてい
る。このため、近景の観察を可能とすることができる。
Then, one end of the mover 71 abuts on the inner wall of the gap of the first stator 72 due to the suction force. As described above, when one end of the mover 71 comes into contact with the inner wall of the gap of the first stator 72, the optical image of
It is adjusted so that an image is formed on the image sensor 2. For this reason, it is possible to observe the near view.

【0174】このように当該第11の実施の形態に係る
電子内視鏡スコープは、合焦位置可変スイッチを操作し
て、静電アクチュエータの可動子71と第1の固定子7
2との間、及び、可動子71と第2の固定子73との間
に印加する電圧を切り換えることにより、可動子71を
第1の固定子72側或いは第2の固定子73側に移動さ
せて光路長を可変制御することができる。このため、合
焦位置を可変することができ、遠景及び近景の観察を可
能とすることができる等、上述の第1の実施の形態に係
る電子内視鏡スコープと同じ効果を得ることができる。
As described above, the electronic endoscope according to the eleventh embodiment operates the focus position variable switch to move the movable member 71 of the electrostatic actuator and the first stator 7.
2 and the voltage applied between the mover 71 and the second stator 73 is switched to move the mover 71 toward the first stator 72 or the second stator 73. Thus, the optical path length can be variably controlled. For this reason, the same effect as the electronic endoscope according to the above-described first embodiment can be obtained, for example, the focus position can be changed, and a distant view and a near view can be observed. .

【0175】また、当該第11の実施の形態に係る電子
内視鏡スコープは、静電アクチュエータを用いて光路長
を変えることにより、合焦位置を微調整することができ
る。さらに、操作部11に設けられた合焦位置可変スイ
ッチだけで合焦位置を微調整するようになっているた
め、電子内視鏡スコープの操作性を向上させることがで
きる。
In the electronic endoscope according to the eleventh embodiment, the focusing position can be finely adjusted by changing the optical path length using an electrostatic actuator. Furthermore, since the focus position is finely adjusted only by the focus position variable switch provided on the operation unit 11, the operability of the electronic endoscope can be improved.

【0176】次に本発明の第12の実施の形態に係る電
子内視鏡スコープの説明をする。
Next, an electronic endoscope according to a twelfth embodiment of the present invention will be described.

【0177】この第12の実施の形態に係る電子内視鏡
スコープは、前述の第11の実施の形態に係る電子内視
鏡スコープと同様に静電アクチュエータを用いたもので
あるが、各固定子の構成及びこの各固定子への電圧の印
加形態が異なるものとなっている。
The electronic endoscope according to the twelfth embodiment uses an electrostatic actuator similarly to the electronic endoscope according to the eleventh embodiment. The configuration of the stator and the form of voltage application to each stator are different.

【0178】なお、第12の実施の形態に係る電子内視
鏡スコープは、第11の実施の形態に係る電子内視鏡ス
コープに対してこの点のみ異なるため、この第12の実
施の形態に係る電子内視鏡スコープの説明において、第
11の実施の形態に係る電子内視鏡スコープと同じ動作
を示す箇所には、同じ符号を付し重複説明を省略するも
のとする。
The electronic endoscope according to the twelfth embodiment differs from the electronic endoscope according to the eleventh embodiment only in this point. In the description of such an electronic endoscope scope, the same reference numerals are given to portions showing the same operations as those of the electronic endoscope scope according to the eleventh embodiment, and redundant description will be omitted.

【0179】まず、図14は、この第12の実施の形態
に係る電子内視鏡スコープの先端硬性部19内に設けら
れている対物光学系のうち、第2の固定子80の断面図
である。
First, FIG. 14 is a sectional view of the second stator 80 of the objective optical system provided in the distal end rigid portion 19 of the electronic endoscope according to the twelfth embodiment. is there.

【0180】この図14において、第2の固定子80
は、全体的な断面形状は略逆コの字状を有するのである
が、奥壁の中間部分から水平方向(可動子71の移動方
向)に沿った直線により、第1の固定子片81及び第2
の固定子片82に2分割された構成となっている。各固
定子片81,82は、電気的接触がないようにある程度
の距離を置いて設けられており、或いは絶縁部材等のス
ペーサを介して接続されている。すなわち、各固定子片
81,82にはそれぞれ金属薄膜が蒸着されているので
あるが、第1の固定子片81と可動子71との間に電圧
を印加した際にこの電圧が第2の固定子片82に印加さ
れないように、また、この逆に第2の固定子片82と可
動子71との間に電圧を印加した際にこの電圧が第1の
固定子片81に印加されないように、各固定子片81,
82の間は絶縁されている。
In FIG. 14, the second stator 80
Has a substantially inverted U-shaped cross section, but the first stator piece 81 and the first stator piece 81 are formed by a straight line extending in the horizontal direction (moving direction of the mover 71) from the middle portion of the back wall. Second
Is divided into two pieces. The stator pieces 81 and 82 are provided at a certain distance so that there is no electrical contact, or are connected via a spacer such as an insulating member. That is, a metal thin film is deposited on each of the stator pieces 81 and 82, and when a voltage is applied between the first stator piece 81 and the mover 71, this voltage becomes the second voltage. The voltage is not applied to the stator piece 82, and conversely, if a voltage is applied between the second stator piece 82 and the mover 71, this voltage is not applied to the first stator piece 81. Each stator piece 81,
82 are insulated.

【0181】この各固定子片81,82への電圧の印加
は、切り換えスイッチ83により切り換えられるように
なっており、第1の固定子片81は、この切り換えスイ
ッチ83の被選択端子83aに、また、第2の固定子片
82は、この切り換えスイッチ83の被選択端子83b
に、それぞれ接続されている。
The application of a voltage to each of the stator pieces 81 and 82 is switched by a changeover switch 83. The first stator piece 81 is connected to a selected terminal 83a of the changeover switch 83 by a switch. The second stator piece 82 is connected to a selected terminal 83 b of the changeover switch 83.
, Respectively.

【0182】電源回路74は、この切り換えスイッチ8
3の選択端子83cに電源電圧を供給するようになって
おり、コントローラ75は、この選択端子83cに供給
された電源電圧を、各被選択端子83a,83bを介し
て各固定子片81,82に供給するように選択端子83
cを切り換え制御するようになっている。
The power supply circuit 74 includes the changeover switch 8
The controller 75 supplies the power supply voltage supplied to the selection terminal 83c to the stator pieces 81, 82 via the selected terminals 83a, 83b. Select terminal 83 to supply
c is switched and controlled.

【0183】なお、当該静電アクチュエータには、この
第2の固定子80の他に同様の構成を有する第1の固定
子が設けられている。すなわち、この第1の固定子も、
第1,第2の固定子片に2分割された構成を有してお
り、電源回路74から供給される電源電圧を切り換えス
イッチを介して各固定子片に供給する構成となってい
る。
The electrostatic actuator is provided with a first stator having a similar configuration in addition to the second stator 80. That is, this first stator also
The power supply circuit 74 has a configuration in which the power supply voltage supplied from the power supply circuit 74 is supplied to each stator piece via a changeover switch.

【0184】ここで、当該静電アクチュエータは、略コ
の字状或いは略逆コの字状の固定子により可動子を上下
から挟み込み、前述の式3で示した吸引力(Fx)によ
り可動子を固定子側に引っ張り込むわけであるが、この
際、吸引力(Fx:移動方向の吸引力)と共に、この吸
引力(Fx)に直交する方向の吸引力である、以下の式
4に示す上下方向の吸引力(Fy)が働く。
Here, in the electrostatic actuator, the movable element is sandwiched from above and below by a substantially U-shaped or substantially inverted U-shaped stator, and the movable element is moved by the attraction force (Fx) shown in the above-mentioned equation (3). Is pulled to the stator side. At this time, together with the suction force (Fx: the suction force in the moving direction), the suction force in the direction orthogonal to the suction force (Fx) is expressed by the following equation 4. Vertical suction force (Fy) acts.

【0185】 Fy=εwLV2 /2d2 ・・・・(式4) (w:固定子と可動子が重なり合っている部分の面積) この上下方向の吸引力が働くと、可動子71と第1の固
定子片81との間に電圧を印加したときには可動子71
が第1の固定子片81に吸着し、可動子71と第2の固
定子片82との間に電圧を印加したときには可動子71
が第2の固定子片82に吸着し、可動子71の円滑な移
動制御に支障を来す虞れがある。
Fy = εwLV 2 / 2d 2 (Equation 4) (w: the area of the portion where the stator and the mover overlap) When the vertical suction force acts, the mover 71 and the first When a voltage is applied between the stator piece 81 and the movable piece 71
Are attracted to the first stator piece 81 and when a voltage is applied between the mover 71 and the second stator piece 82, the mover 71
May be adsorbed to the second stator piece 82, which may hinder smooth movement control of the mover 71.

【0186】このため、当該静電アクチュエータは、コ
ントローラ75が、切り換えスイッチ83を切り換え制
御することで、可動子71と、各固定子片81,82と
の間に印加する電圧のタイミングを制御し、可動子71
が各固定子片81,82に吸着する不都合を防止するよ
うになっている。
For this reason, in the electrostatic actuator, the controller 75 controls the switching of the changeover switch 83 to control the timing of the voltage applied between the mover 71 and each of the stator pieces 81 and 82. , Mover 71
Is prevented from adhering to the stator pieces 81 and 82.

【0187】図15(a),(b)は、可動子71が各
固定子片81,82に吸着しないように、コントローラ
75が切り換えスイッチ83を切り換え制御する様子を
示した図である。
FIGS. 15A and 15B are views showing a state where the controller 75 controls the changeover switch 83 so that the mover 71 does not stick to the stator pieces 81 and 82. FIG.

【0188】コントローラ75は、術者により前記合焦
位置可変スイッチが操作され遠景の観察が指定される
と、まず、図15(a)に示すように可動子71と第2
の固定子片82との間に電圧が印加されるように電源回
路74を制御すると共に、選択端子83cで被選択端子
83bを選択するように切り換えスイッチ83を切り換
え制御する。これにより、可動子71と第2の固定子片
82との間に、前述の移動方向の吸引力(Fx)が働
き、可動子71が第2の固定子80の間隙部に引き込ま
れるように移動する。
When the operator operates the in-focus position variable switch and designates observation of a distant view, the controller 75 first moves the movable element 71 and the second movable element as shown in FIG.
The power supply circuit 74 is controlled so that a voltage is applied to the stator piece 82, and the changeover switch 83 is controlled so that the selection terminal 83c selects the selected terminal 83b. As a result, the above-described suction force (Fx) in the moving direction acts between the mover 71 and the second stator piece 82, so that the mover 71 is drawn into the gap of the second stator 80. Moving.

【0189】次に、コントローラ75は、図15(b)
に示すように可動子71と第1の固定子片81との間に
電圧が印加されるように電源回路74を制御すると共
に、選択端子83cで被選択端子83aを選択するよう
に切り換えスイッチ83を切り換え制御する。これによ
り、可動子71と第1の固定子片81との間に、移動方
向の吸引力(Fx)が働き、可動子71が第2の固定子
80の間隙部に引き込まれるように移動する。
Next, the controller 75 operates as shown in FIG.
As shown in the figure, the power supply circuit 74 is controlled so that a voltage is applied between the mover 71 and the first stator piece 81, and the changeover switch 83 is selected so that the selected terminal 83a is selected by the selection terminal 83c. Is switched. Accordingly, a suction force (Fx) in the moving direction acts between the mover 71 and the first stator piece 81, and the mover 71 moves so as to be drawn into the gap of the second stator 80. .

【0190】ここで、電圧を印加する固定子片には、前
述の垂直方向の吸引力(Fy)が働く。このため、コン
トローラ75は、図15(a)に示す選択端子83cで
被選択端子83bを選択する動作と、図15(b)に示
す選択端子83cで被選択端子83aを選択する動作と
を、高速で繰り返すように切り換えスイッチ83を切り
換え制御する。
Here, the above-described vertical attractive force (Fy) acts on the stator piece to which a voltage is applied. Therefore, the controller 75 performs an operation of selecting the selected terminal 83b with the selection terminal 83c shown in FIG. 15A and an operation of selecting the selected terminal 83a with the selection terminal 83c shown in FIG. The changeover switch 83 is controlled so as to be repeated at a high speed.

【0191】これにより、上下方向の吸引力(Fy)に
より第1の固定子片81或いは第2の固定子片82に可
動子71が吸着する前に(或いは吸着した直後に)、そ
れまで働いていた上方向の吸引力を下方向の吸引力に、
或いは下方向の吸引力を上方向の吸引力に変えることが
できるため、擬似的に移動方向の吸引力(Fx)だけで
可動子71を移動制御することができる。このため、可
動子71が第2の固定子80に吸着する不都合を防止す
ることができ、可動子71を円滑に移動制御することが
できる。そして、このように可動子71が移動制御され
ることで、可動子71の他端が第2の固定子80の間隙
部の奥壁に当接し遠景の観察が可能となる。
Thus, before the mover 71 is attracted to the first stator piece 81 or the second stator piece 82 by the vertical attraction force (Fy) (or immediately after the mover 71 is attracted), the work is performed until that time. The upward suction force that was
Alternatively, since the downward suction force can be changed to the upward suction force, the movement of the mover 71 can be controlled only by the pseudo suction force (Fx) in the movement direction. For this reason, the inconvenience that the mover 71 is attracted to the second stator 80 can be prevented, and the movement of the mover 71 can be smoothly controlled. Then, by controlling the movement of the mover 71 in this way, the other end of the mover 71 abuts on the inner wall of the gap portion of the second stator 80, so that a distant view can be observed.

【0192】なお、近景の観察を行う場合もこの遠景の
観察時と同様に、コントローラ75が、第1の固定子側
に設けられている切り換えスイッチを高速で切り換え制
御する。これにより、第1の固定子の第1の固定子片及
び第2の固定子片に電圧が交互に印加され、擬似的に移
動方向の吸引力(Fx)だけで可動子71を移動制御す
ることができる。そして、可動子71の一端が第1の固
定子の間隙部の奥壁に当接し近景の観察が可能となる。
When observing the near view, similarly to the case of observing the distant view, the controller 75 controls the changeover switch provided on the first stator side at a high speed. As a result, a voltage is alternately applied to the first stator piece and the second stator piece of the first stator, and the movement of the mover 71 is controlled only by the attraction force (Fx) in the movement direction. be able to. Then, one end of the mover 71 abuts on the back wall of the gap of the first stator, so that a close-up view can be observed.

【0193】最後に、上述の各実施の形態の説明では、
本発明に係る内視鏡装置を医療分野で用いられる電子内
視鏡スコープに適用することとしたが、この内視鏡装置
は、この他、例えば生産業等の分野で狭所や細部の観察
等用いられる内視鏡装置にも適用することができる。こ
の場合、狭所や細部にわたる製品検査等を可能とするこ
とができ、生産業等に大きく貢献することができる。
Lastly, in the description of each of the above embodiments,
Although the endoscope device according to the present invention is applied to an electronic endoscope scope used in the medical field, this endoscope device can be used for observing narrow places and details in fields such as the industrial industry. The present invention can also be applied to an endoscope device used. In this case, it is possible to perform a product inspection or the like in a narrow place or in detail, which can greatly contribute to the production industry and the like.

【0194】また、上述の第11,第12の実施の形態
の説明では、プリズム70で光学像の光路を屈折させて
CCDイメージセンサ2で受光することとしたが、これ
は、図9,図11を用いて説明した第8,第10の実施
の形態に係る電子内視鏡スコープのようにプリズム70
で光学像の光路を屈折させることなく、光学像をCCD
イメージセンサ2で直接受光するようにしてもよい。
In the description of the eleventh and twelfth embodiments, the optical path of the optical image is refracted by the prism 70 and received by the CCD image sensor 2. As in the case of the electronic endoscope according to the eighth and tenth embodiments described with reference to FIG.
Optical image without refracting the optical path of the optical image
The light may be directly received by the image sensor 2.

【0195】また、対物レンズ1の合焦位置が1mm
で、屈折率可変素子3の電圧供給時の屈折率が1.51
及び電圧非供給時の屈折率が1.71等のように、具体
的数値を掲げて説明したが、これは一例であり、この
他、本発明に係る技術的思想を逸脱しない範囲であれば
設計等に応じて種々の変更が可能であることは勿論であ
る。
When the focusing position of the objective lens 1 is 1 mm
Thus, the refractive index of the variable refractive index element 3 when the voltage is supplied is 1.51.
Although the description has been given with specific numerical values such as a refractive index of 1.71 or the like when no voltage is supplied, this is merely an example, and other than that, as long as the technical idea according to the present invention is not deviated. It goes without saying that various changes can be made according to the design and the like.

【0196】[0196]

【発明の効果】本発明に係る内視鏡装置は、先端硬性部
の外径等を大きくすることなく、また、先端部硬性部長
を長くすることなく、簡単な構成で、固定焦点式の対物
光学系を用いながらにして近景,遠景の観察を可能とす
ることができる。
The endoscope apparatus according to the present invention has a simple structure without increasing the outer diameter of the rigid portion at the distal end and without increasing the length of the rigid portion at the distal end. It is possible to observe a near view and a distant view while using an optical system.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】本発明に係る内視鏡装置を適用した第1の実施
の形態に係る電子内視鏡スコープの対物光学系を示す図
である。
FIG. 1 is a diagram showing an objective optical system of an electronic endoscope scope according to a first embodiment to which an endoscope apparatus according to the present invention is applied.

【図2】前記電子内視鏡スコープの全体的な構成を示す
図である。
FIG. 2 is a diagram showing an overall configuration of the electronic endoscope.

【図3】前記電子内視鏡スコープの先端硬性部が屈曲す
る様子を示す図である。
FIG. 3 is a view showing a state in which a distal end rigid portion of the electronic endoscope is bent.

【図4】前記先端硬性部の先端面の構成を説明するため
の図である。
FIG. 4 is a view for explaining a configuration of a distal end surface of the distal end rigid portion.

【図5】前記電子内視鏡スコープの全体的な解像度特性
を説明するための図である。
FIG. 5 is a diagram for explaining an overall resolution characteristic of the electronic endoscope.

【図6】前記電子内視鏡スコープの合焦位置の具体例を
示す図である。
FIG. 6 is a diagram showing a specific example of a focus position of the electronic endoscope.

【図7】本発明の第2の実施の形態に係る電子内視鏡ス
コープの先端硬性部に設けられる液晶レンズの構成を示
す図である。
FIG. 7 is a diagram showing a configuration of a liquid crystal lens provided in a rigid distal end portion of an electronic endoscope according to a second embodiment of the present invention.

【図8】本発明の第7の実施の形態に係る電子内視鏡ス
コープの対物光学系を示す図である。
FIG. 8 is a diagram showing an objective optical system of an electronic endoscope according to a seventh embodiment of the present invention.

【図9】本発明の第8の実施の形態に係る電子内視鏡ス
コープの対物光学系を示す図である。
FIG. 9 is a diagram showing an objective optical system of an electronic endoscope according to an eighth embodiment of the present invention.

【図10】本発明の第9の実施の形態に係る電子内視鏡
スコープの対物光学系を示す図である。
FIG. 10 is a diagram showing an objective optical system of an electronic endoscope according to a ninth embodiment of the present invention.

【図11】本発明の第10の実施の形態に係る電子内視
鏡スコープの対物光学系を示す図である。
FIG. 11 is a diagram showing an objective optical system of an electronic endoscope according to a tenth embodiment of the present invention.

【図12】本発明の第11の実施の形態に係る電子内視
鏡スコープの対物光学系を示す図である。
FIG. 12 is a diagram showing an objective optical system of an electronic endoscope according to an eleventh embodiment of the present invention.

【図13】前記第11の実施の形態に係る電子内視鏡ス
コープの対物光学系の動作を説明するための図である。
FIG. 13 is a diagram for explaining the operation of the objective optical system of the electronic endoscope according to the eleventh embodiment.

【図14】本発明の第12の実施の形態に係る電子内視
鏡スコープの対物光学系を示す図である。
FIG. 14 is a diagram showing an objective optical system of an electronic endoscope according to a twelfth embodiment of the present invention.

【図15】前記第12の実施の形態に係る電子内視鏡ス
コープの対物光学系の動作を説明するための図である。
FIG. 15 is a diagram for explaining the operation of the objective optical system of the electronic endoscope according to the twelfth embodiment.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1…対物レンズ,2…CCDイメージセンサ,3…屈折
率可変素子 3a…ガラス基板,3b…ネマティック液晶部材,4…
電源,11…操作部 12…コネクタ端子,14…アングル摘み,15…操作
キー群 16…焦点調整キー,19…先端硬性部,19a…先端
硬性部の先端面 31…平凹レンズ,32,42…ガラス基板,41…平
凸レンズ 33,43…ネマティック液晶部材,51…先端硬性部
本体 57…プリズム,58…ガラス板,60…ワイヤケーブ
ル,61…接着部材 62…ワイヤガイド,71…静電アクチュエータの可動
子 72…静電アクチュエータの第1の固定子,74…電源
回路 73…静電アクチュエータの第2の固定子,75…コン
トローラ 83…切り換えスイッチ
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Objective lens, 2 ... CCD image sensor, 3 ... Variable refractive index element 3a ... Glass substrate, 3b ... Nematic liquid crystal member, 4 ...
Power supply, 11 Operating unit 12 Connector terminal, 14 Angle pick, 15 Operation key group 16 Focus adjustment key, 19 End rigid part, 19a End surface of rigid end part 31 Plano-concave lens, 32, 42 ... Glass substrate, 41: Plano-convex lens 33, 43: Nematic liquid crystal member, 51: Tip rigid body 57: Prism, 58: Glass plate, 60: Wire cable, 61: Adhesive member 62: Wire guide, 71: Electrostatic actuator Movable element 72: first stator of electrostatic actuator, 74: power supply circuit 73: second stator of electrostatic actuator, 75: controller 83: changeover switch

Claims (13)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 被写体の光学像を結像する対物レンズ
と、 前記対物レンズにて結像された光学像を取り込むための
取り込み手段と、 前記対物レンズからの光学像の光路長を可変する光路長
可変手段とを具備する内視鏡装置。
1. An objective lens for forming an optical image of a subject, capturing means for capturing an optical image formed by the objective lens, and an optical path for varying an optical path length of the optical image from the objective lens. An endoscope apparatus comprising: a variable length unit.
【請求項2】 前記取り込み手段は、固体撮像素子であ
ることを特徴とする請求項1記載の内視鏡装置。
2. The endoscope apparatus according to claim 1, wherein said capturing means is a solid-state image sensor.
【請求項3】 前記光路長可変手段は、光学像の光路長
を段階的に可変することを特徴とする請求項1乃至請求
項2のうちいずれか1項記載の内視鏡装置。
3. The endoscope apparatus according to claim 1, wherein the optical path length changing unit changes the optical path length of the optical image in a stepwise manner.
【請求項4】 前記光路長可変手段は、屈折率を可変可
能な屈折率可変手段であり、前記対物レンズの被写体の
合焦位置を変更することを特徴とする請求項1乃至請求
項3のうちいずれか1項記載の内視鏡装置。
4. An apparatus according to claim 1, wherein said optical path length varying means is a refractive index varying means capable of varying a refractive index, and changes an in-focus position of a subject of said objective lens. An endoscope apparatus according to any one of the preceding claims.
【請求項5】 前記屈折率可変手段は、外力に応じて屈
折率を変更可能としたものであることを特徴とする請求
項4記載の内視鏡装置。
5. The endoscope apparatus according to claim 4, wherein said refractive index changing means is capable of changing a refractive index according to an external force.
【請求項6】 前記屈折率可変手段は、液晶部材又はイ
オン液体を封入したイオン封入部材であることを特徴と
する請求項4乃至請求項5のうちいずれか1項記載の内
視鏡装置。
6. The endoscope apparatus according to claim 4, wherein said refractive index variable means is a liquid crystal member or an ion enclosing member enclosing an ionic liquid.
【請求項7】 前記光路長可変手段は、前記取り込み手
段或いは前記固体撮像素子を、前記対物レンズからの光
学像の光軸方向にスライドさせることにより、前記対物
レンズの被写体の合焦位置を変更することを特徴とする
請求項1乃至請求項3のうちいずれか1項記載の内視鏡
装置。
7. The optical path length changing means changes the focus position of the object of the objective lens by sliding the capturing means or the solid-state imaging device in an optical axis direction of an optical image from the objective lens. The endoscope apparatus according to any one of claims 1 to 3, wherein:
【請求項8】 前記光路長可変手段は、 前記対物レンズからの光学像の光路を屈折させる光路屈
折手段と、 前記光路屈折手段、及び、前記光路屈折手段により光路
が屈折された光学像を取込可能なように前記取り込み手
段或いは前記固体撮像素子が設けられるスライド板と、 前記スライド板を前記対物レンズからの光学像の光軸方
向にスライド可能としたスライド機構と、 前記光路屈折手段に設けられ、該光路屈折手段に前記光
軸方向の力を加えることで、前記スライド板を前記光軸
方向にスライドさせるワイヤケーブルとを備えることを
特徴とする請求項7記載の内視鏡装置。
8. An optical path length varying means, comprising: an optical path refracting means for refracting an optical path of an optical image from the objective lens; an optical path refracting means; and an optical image refracted by the optical path refracting means. A slide plate on which the capturing unit or the solid-state imaging device is provided so as to be capable of being loaded; a slide mechanism capable of sliding the slide plate in an optical axis direction of an optical image from the objective lens; The endoscope apparatus according to claim 7, further comprising a wire cable that slides the slide plate in the optical axis direction by applying a force in the optical axis direction to the optical path refracting means.
【請求項9】 前記光路長可変手段は、 前記対物レンズからの光学像を取り込む前記取り込み手
段或いは前記固体撮像素子が設けられるスライド板と、 前記スライド板を前記対物レンズからの光学像の光軸方
向にスライド可能としたスライド機構と、 前記取り込み手段或いは前記固体撮像素子に設けられ、
該取り込み手段或いは固体撮像素子に前記光軸方向の力
を加えることで、前記スライド板を前記光軸方向にスラ
イドさせるワイヤケーブルとを備えることを特徴とする
請求項7記載の内視鏡装置。
9. The optical path length varying means includes: a slide plate provided with the capturing means or the solid-state imaging element for capturing an optical image from the objective lens; and an optical axis of the optical image from the objective lens. A sliding mechanism slidable in the direction, provided on the capturing means or the solid-state imaging device,
The endoscope apparatus according to claim 7, further comprising a wire cable that slides the slide plate in the optical axis direction by applying the force in the optical axis direction to the capturing unit or the solid-state imaging device.
【請求項10】 前記光路長可変手段は、 前記対物レンズからの光学像の光路を屈折させる光路屈
折手段と、 前記光路屈折手段、及び、前記光路屈折手段により光路
が屈折された光学像を取込可能なように前記取り込み手
段或いは前記固体撮像素子が設けられるスライド板と、 前記スライド板を、前記対物レンズからの光学像の光軸
方向にスライド可能としたスライド機構と、 前記光路屈折手段に設けられ、電圧をオンオフ制御する
ことで前記光軸方向に伸縮し、前記光路屈折手段を介し
て前記スライド板を前記光軸方向にスライドさせる圧電
素子とを備えることを特徴とする請求項7記載の内視鏡
装置。
10. The optical path length varying means includes: an optical path refracting means for refracting an optical path of an optical image from the objective lens; an optical path refracting means; and an optical image refracted by the optical path refracting means. A slide plate on which the capturing means or the solid-state imaging device is provided so as to be capable of being loaded; a slide mechanism capable of sliding the slide plate in an optical axis direction of an optical image from the objective lens; 8. A piezoelectric element, which is provided, expands and contracts in the optical axis direction by controlling on / off of a voltage, and slides the slide plate in the optical axis direction via the optical path refracting means. Endoscope device.
【請求項11】 前記光路長可変手段は、 前記対物レンズからの光学像を取り込む前記取り込み手
段或いは前記固体撮像素子が設けられるスライド板と、 前記スライド板を、前記対物レンズからの光学像の光軸
方向にスライド可能としたスライド機構と、 前記取り込み手段或いは前記固体撮像素子に設けられ、
電圧をオンオフ制御することで前記光軸方向に伸縮し、
前記取り込み手段或いは前記固体撮像素子を介して前記
スライド板を前記光軸方向にスライドさせる圧電素子と
を備えることを特徴とする請求項7記載の内視鏡装置。
11. The optical path length varying unit includes: a slide plate provided with the capturing unit or the solid-state imaging device that captures an optical image from the objective lens; and a slide plate provided with the optical image light from the objective lens. A sliding mechanism slidable in the axial direction, provided on the capturing means or the solid-state imaging device,
By controlling the voltage on and off, it expands and contracts in the optical axis direction,
The endoscope apparatus according to claim 7, further comprising: a piezoelectric element that slides the slide plate in the optical axis direction via the capturing unit or the solid-state imaging device.
【請求項12】 前記光路長可変手段は、 前記対物レンズからの光学像を取り込む前記取り込み手
段或いは前記固体撮像素子が設けられる導電性の可動子
と、 前記可動子を光学像の光軸方向に移動可能なように、該
可動子の一端を保持する導電性の第1の固定子と、 前記可動子を光学像の光軸方向に移動可能なように、該
可動子の他端を保持する導電性の第2の固定子と、 前記可動子と第1の固定子との間、或いは前記可動子と
第2の固定子との間に電圧を印加することで、可動子と
第1の固定子との間、或いは可動子と第2の固定子との
間に静電吸引力を発生させ、可動子を光軸方向に沿って
第1或いは第2の固定子側に移動制御する制御手段とを
備えることを特徴とする請求項7記載の内視鏡装置。
12. The optical path length varying means includes: a conductive movable element provided with the capturing means for capturing an optical image from the objective lens or the solid-state imaging element; and a movable element arranged in the optical axis direction of the optical image. A conductive first stator that holds one end of the mover so as to be movable, and holds the other end of the mover so that the mover can be moved in the optical axis direction of the optical image. By applying a voltage between the conductive second stator and the mover and the first stator, or between the mover and the second stator, the mover and the first Control for generating electrostatic attraction between the stator or between the mover and the second stator to control the movement of the mover to the first or second stator side along the optical axis direction. The endoscope apparatus according to claim 7, comprising means.
【請求項13】 前記第1の固定子及び第2の固定子
は、前記光軸方向に沿って第1の固定子片及び第2の固
定子片に2分割されており、 前記制御手段は、可動子と各固定子片との間に交互に静
電吸引力が発生するように、各固定子片に印加する電圧
を所定のタイミングで切り換え制御することを特徴とす
る請求項12記載の内視鏡装置。
13. The first stator and the second stator are divided into a first stator piece and a second stator piece along the optical axis direction. 13. The method according to claim 12, wherein a voltage applied to each stator piece is switched at a predetermined timing so as to generate an electrostatic attraction force alternately between the mover and each stator piece. Endoscope device.
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KR100848443B1 (en) * 2004-05-14 2008-07-28 올림푸스 가부시키가이샤 Endoscope and endoscope device

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