JPS5971020A - 内視鏡撮像装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は可撓性を有するファイバースコープにより伝達
される体腔内部または機械的構体内部の像を固体撮像装
置を具えるカメラで撮像するようにした内視鏡撮像装置
に関するものである。

このような内視鏡撮像装置は従来提案されており、ファ
イパースフープのイメージガイドとしては、例えば直径
十数ミクロンの円形断面の７アイ、バーをいわゆる俵積
みしたものを用い、固体撮像装置としては００　Ｄ　（
（３ｈａｒｇｅ　Ｃｏｕｐｌｅｄ　Ｄｅｖｉｃｅ　）　
。

Ｂ　Ｂ　Ｄ　（Ｂａｃｋｅｔ　Ｂｒｉｇａｄｅ　Ｄｅｖ
ｉｃｅ　）　、　Ｓ　Ｉ　Ｄ（５ｔａｔｉｃ　工ｎｄｕ
ｃｔｉｏｎ　Ｄｅｖｉｃｅ　）が用いられている。

このような固体撮像装置では多数の受光素子が規則正し
く配列されている。したがってイメージガイドにより伝
達された像を固体撮像装置で撮像すると、ファイバー配
列の規則性と受光素子配列の規則性とによってモアレ縞
が生ずることになる。

このようなモアレ縞の発生の仕方はイメージガイドと固
体撮像装置との配列の仕方、すなわち元軸を中心とする
相対角度位置に依存し、成る特定の角度ではモアレ縞が
強く発生するが、他の角度では余り強く発生しないかま
たはまったく発生しない。したがってイメージガイドと
固体撮像装置との相対角度をモアレ縞・が発生しないよ
うな角度に固定しておけば再生画面中にモアレ縞が現わ
れなくなる。しかし、実際に内視鏡を使用するに当って
は、オペレータに対する内視鏡の角度位置は一定ではな
く、シたがって内視鏡に設けられている操作部、彎曲操
作部、鉗子挿入部などを操作するときに、カメラが邪魔
になることがしばしば起ったり、カメラのファイグーを
観察する位置も種々に変化するのでカメラはファイバー
スコープに対して自由に回転できるように装着するのが
望ましい。したがってカメラとファイバースコープとの
相対角度位置は任意となり、再生画面中にモアレ縞が発
生することになる。このため、オペレータはモニタ上に
映出される画像を見ながら、カメラを回転させ、モアレ
縞が発生しないような位置を探し出す必要があった。例
えば内視鏡により患者の体腔内を観察する場合、内視鏡
を体内に留めておく時間はできるだけ短かくするのが望
ましいが、上述したように、画面を見ながらカメラをフ
ァイバースコープに対して回転させてモアレ縞が発生し
ないようにするには相当の熟練者でも可成りの時間が泌
要であり、それだけ内視鏡が体内に留まっている時間が
長くなる欠点があった。

従来、コ（ｒ）ようなモアレ縞を軽減するために、ファ
イバースコープと固体撮像装置との間に空間フィルタや
水晶フィルタを挿入することが提案されているが、構造
が複雑で、組立が面倒となり、高価となると共にモアレ
縞防止効果も十分なものとはならない欠点があった。さ
らにこのようなフィルタを挿入するとモアレ縞が発生し
ないような場合にも像の鮮明度が低下してしまうと云う
欠点もある。

さらにファイバースコープとカメラとの相対角度位置を
固定した場合でも、カメラを共通に使用し、被観察部位
に応じて種々のファイバースコープを交換して用いるよ
うな場合にはファイパース：７−フニよってモアレ縞の
発生状況が異するので、カメラとファイバースコープを
一定の関係で固定してしまうと成るファイバースコープ
に対してはモアレ縞は発生しないが別のファイバースコ
ープに対してはモアレ縞が現われてしまう欠点がある。

このような欠点を除去するためにはファイパースフープ
をカメラに連結する際にそれぞれ異なる所定の角度位置
となるようなマウント機構を設ければよいが、マウント
機構の構成が著しく複雑で高・価となる欠点が新たに生
ずる。

本発明の目的は上述した欠点を解消し、ファイバースコ
ープとカメラとの相対角度位置を、モアレ縞が発生しな
いか若しくは少ない角度位置にきわめて容易にかつ迅速
にセットすることができ、しかも構成が簡単な内視鏡撮
像装置を提供しようとするものである。

本発明は、観察すべき体腔または機械的構体内に挿入さ
れるファイバースコープにより伝達される体腔または構
体内部の像をレンズを介して固体撮像装置を有するカメ
ラで撮像するようにした内視鏡撮像装置において、前記
ファイバースコープとカメラとの間に、カメラの固体撮
像装置の受光面に結像される像を回転させる機構を設け
たことを特徴とするものである。

本発明の好適な実施例では、カメラをファイバースコー
プに対して自由に回転できるように装着し、クリック機
構を設けてカメラをモアレ縞が発生しないような角度位
置に選択的に位置決めできるようにする。また、他の実
施例においては、カメラをファイバースコープに対して
自由に回転できるように装着し、ファイバースコープと
カメラとの間に像回転プリズムを設け、モニタを見なが
らこのプリズムを回転部せてモアレ縞を軽減させる。さ
らに他の実施例ではファイバースコープとカメラとの相
対角度を位置を固定し、ファイバースコープとカメラと
の間に像回転プリズムを設け、この回転部分にクリック
機構を設け、異なるファイバースコープに対する像回転
プリズムの最適角度位置を割出すようにする。

以下、図面を参照して本発明の詳細な説明する。

第１図は本発明内視鉢撮像装置の一例の全体の構成を示
す視斜図である。ファイバースコープ】は、体腔内に挿
入される挿入可撓部１ａ、彎曲部１ｂおよび先端硬性部
ＩＣと、体腔外に位置する操作部１ｄ、％操作作部］ｅ
、鉗子挿入部１ｆ、接眼部１ｇおよびユニバーサルコー
ド部１ｆより構成されている。固体撮像装置を有するカ
メラ２は、接眼部１ｇに被さり、接眼部に設けられたマ
ウントと結合するマウントを有する節部２ａと、例えば
固体撮像装置としてＳＩＤを有するカメラ本体部２ｂと
から構成されている。このカメラ本体部２ｂにはビュー
ファインダも設けられている。

イメージガイドは、例えば直径１２μｍのファイバーを
俵積みし、全体の円形断面が約２．４間の直径を有する
ものとすることができる。このようなイメージガイドを
先端硬性部ＩＣから彎曲部１ｂ、挿入可撓部１ａおよび
操作部１ｄを絆で接眼部１ｇまで延在させである。一方
体腔内を照明するためのライトガイドは先端硬性部ＩＣ
から彎曲部１ｂ、挿入可撓部１ａおよび操作部１ｄを紅
でユニバーサルコード部１ｈまで延在させてあり、さら
にユニバーサルコード部を舒で光源ランプに連結される
ようになっている。一方、カメラ本体２ｂに設けられる
ＳＩＤは、例えば縦×横の寸法が１３μｍｘ２３μｍの
画素を縦方向に４８０個、横方向に３８４個マトリック
ス状に配列したものを用いることができる。したがって
ＳＩＤの受光面は縦が６．６ｍｍｑ横が８．８能となる
。カメラによる撮像を行なう場合には、イメージガイド
により伝達される体腔内部の像を、接眼部］ｇに設けた
接眼レンズによってＳＩＤの受光面に結像するものであ
るが、このために、カメラの筒部２ａを接眼部１ｇに結
合する操作の過程で接眼レンズを光軸方向に移動させ、
撮影レンズとして作用笛せるようにしである。この場合
、イメージガイドの一円形の像がＳＩＤの受光面の縦方
向の寸法の約８０％に納まるように構成しである。した
がって変位した接眼レンズによって構成式れる撮影レン
ズは約２．２倍の倍率を有している。

カメラ２へ・駆動信号を伝送すると共にカメラからの映
像信号をモニタを含めた外部回路へ伝送すルタメニ、ユ
ニバーサルコード部］ｈ内には導線を延在させ、接眼部
１ｇのマウントに設けた接点に接続する。−万、カメラ
２の筒部２ａのマウントには対応する接点を設け、カメ
ラ２の筒部２ａを接眼部１ｇに連結したときにこれらの
接点も接続されるようになっている。

上述した内視鏡撮像装置においては、カメラ本　一体部
２ｂは接眼部１ｇに対して自由に回転できるようになっ
ている。すなわちカメラ本体部２ｂは回転面３で筒￥１
（２ａに対して回転できるようになっている。したがっ
てイメージガイドの配列とＳＩＤの受光素子の配列との
関係でモアレ縞が発生することになる。従来では、モニ
タ上に峡出される画面を観察しながらカメラ本体部２ｂ
を回転面８でファイバースコープ１に対して回転ｇせ、
モアレ縞が現われないような位置にセットして観察を行
１１つていた。本例においては、ファイバースコープｌ
に連結され、これに固定される筒部２ａとカメラ本体部
２ｂとの間にクリック機構を設け、カメラ本体部２ｂが
予しめ決められた位置で選択的に停止するようにし、こ
の停止位置をモアレ縞が発生しない角度位置をまたはモ
アレ縞が極小となる角度位置に設定する。この停止位置
を視覚的に確認できるように筒部２ａに連結されたリン
グ金には基準マーク４ａを設け、カメラ本体部２ｂに連
結されたリング５には基準ｉ５ａを形成しておく。

第２図は上述したクリック機構の一例を示すものであり
、筒部２ａに一体に連結されたリング４の内壁には予し
め決られた角度位置にクリック溝４ｂを形成する〇一方
、カメラ本体部２ｂに連結されたリング５には径方向に
孔をあ１す、その中にコイルはね５ｂおよびゲール５Ｃ
を入れる０次にリング４に設けるクリックｉ４ｂの角度
位置についてさらに詳細に説明する。第３図はファイバ
ーを俵積みして構成したイメージガイドと受光素子を縦
横マ）　ＩＪラックス状配列した固体撮像装置とを組合
せた場合にモアレ縞が発生する軸を示したものであり、
約１９°・３０°・約４１°・６０°、約７４°および
９０°の角度位置およびその近傍で強いモアレ縞が発生
している。したがってクリック溝４ｂを形成する位置は
これらのモアレ縞発生軸の中間に設定する。例えば１０
°・２５°、３５°、５０°、６７°、８２°の角度位
置にクリック溝４ｂを予じめ形成することができる。

モアレ縞の発生状況は中心対称となるのでリング４の全
周に亘って上述した角度位置にクリック溝４ｂを形成し
ておけば任意の位置で停止しているカメラ本体部２ｂを
僅かに回動させてクリック溝で規制される最寄りの停止
位置で停止させることによりモアレ縞の軽減した良好な
画像を容易かつ迅速に得ることができ、熟練は必要でな
くなる。

第４図および第５図は本発明の内視鏡撮影装置の他の例
を示すものである。本例ではカメラ２の筒部２ａとカメ
ラ本体部２ｂとの間に回転リング６を設け、これを回転
させることによりファイバースコープ１のイメージガイ
ド７の射出端７ａとカメラ本体ｇｌＳ２　ｂの５ＩＤ８
との間に配置した像回転プリズム９を回転でせるように
構成する。すなわち像回転プリズム９を回転させること
により５ＩＤ８の受光面上に結像される像が回転し、モ
アレ縞の発生状況が変化するようになる。したがってモ
ニタを見ながら回転リング６を回転させることによりモ
アレ縞の軽減された画像を得ることができる。この場合
カメラ２は回転しないので操作は非常に容易となると共
にカメラ２が回転することにより操作が邪魔になったり
、オペレータとカメラとの所望の相対位置が変化してフ
ァインダを通しての観察が困難になったりすることはな
い。

なお、第４図および第５図において、１０はファイバー
スコープ１の接眼部に設けた接眼レンズ、１１はカメラ
２の筒部に設けられた撮影レンズ、１２は光束の一部を
ビューファインダへ導ひくビームスプリッタ、１３はペ
ンタプリズムである。

第４図および第５図に示す実施例の変形例においては、
ファイバースコープｌとカメラ２とを固定し、異なるフ
ァイバースコープを交換して用いる場合にそれぞれのフ
ァイバースコープニ対シテモアレ縞の発生が最小となる
ような角度位置に像回転プリズム９を選択的に停止させ
るクリック機構を設ける。

このような構成では、使用するファイバースコープに対
応する位置に回転リング６を回転させると云うきわめて
簡単な操作により常にモアレ縞の軽減された良好な画像
を得ることができる。

本発明は上述した例にのみ限定されるものではすく、幾
多の変更や変形が可能である。例えば上述した例では固
体撮像装置としてＳＩＤを用いたが、ＣＣＤやＢＢＤ等
の他の固体撮像装置を用いることもできる。また上述し
た例ではカメラ本体部の固体ｍ像装置とモニタを含む外
部回路との接続を接眼部１ｇと筒部２ａとを連結するマ
ウント部に設けた接点およびユニバーサルコード部１ｈ
を介して行なったが、カメラ本体部に直接コードを接続
してもよい。ざらに上述した例では接眼部に設けた接眼
レンズをカメラを装着するときに光軸方向に移動して撮
影レンズとして作用させるようにしたが、カメラ２を装
着する場合には、接眼部から接眼レンズを取外し、カメ
ラ２に撮影レンズを設けるようにしてもよい。また、上
述した例では像回転プリズムを用いたが、反射ミラーの
組合せのような他の像回転光学系を回転するようにして
もよい。また、モアレ縞には色モアレと輝度モアレがあ
り、これらの発生する軸は相違しているので、基準マー
クと協働する停止位置マークを色モアレと輝度モアレと
で区別して表示するようにしても良い。さらに複数の異
なるファイバースコープを交換して使用する場合に、各
ファイバースコープに対する停止位置を区別して表示す
ることもできる。

上述した本発明の内視鏡撮像装置によれば、ファイバー
スコープの接眼部に連結きれる筒部とカメラ本体部との
間にモアレ縞発生軸の中間の角度位置でカメラ本体部を
選択的に停止きせるクリック機構を設けるか、ファイバ
ースコープと固体ｍ像装置との間に像回転光学系を配置
し、これをモアレ縞が発生しないような角度位置に停止
させると云ったきわめて簡単な構成によってモアレ縞の
軽減された良好な画像を迅速に得ることができ、この際
に何んら熟練を必要としないという効果がある。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の内視鏡撮像装置の一例の構成を示す斜
視図、 第２図は同じくそのカメラ部分に設けたクリック機構の
構成を示す断面図、 第３図はモアレ縞発生軸を示す図、 第４図および第５図はカメラ部分に設けた像回・転プリ
ズムを回転させるようにした他の例の構成を示す正面図
および線図的断面図である。 ］　・・ファイバースコープ　　］ａ・・・挿入可撓部
】ｂ・・・彎曲部　　　　　　ＩＣ・・・先端硬性部１
ｄ・・・操作部　　　　　　］ｅ・・・彎曲操作部１ｆ
・・鉗子挿入部　　　　１　ｇ　−°°接眼部１ｈ・・
ユニバーサルコード部　　２・・・カメラ２ａ・・・ｍ
ｆ！ＩＩＳ　　　　　　　　２ｂ・・・カメラ本体部３
・・・回転面　　　　　　　４，５・・・リング４ａ・
・・基準マーク　　　　　４ｂ・・・クリック溝５ａ・
・・停止位置マーク　　５ｂ・・・コイルばね５Ｃ・・
・ボール　　　　　　６・・回転リング７・・・イメー
ジガイド　　　８・・・固体撮像装置９・・・像回転プ
リズム 第１図 第２図 ど 第３図 第４図 第５図

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １　観察すべき体腔または機械的構体内に挿入されるフ
   ァイパースフープにより伝達される体腔または構体内部
   の像をレンズを介して固体撮像装置を有するカメラで撮
   像するようにした内視鏡撮像装置において、前記ファイ
   バースコープとカメラとの間に、カメラの固体撮像装置
   の受光面に結像される像を回転させる機構を設けたこと
   を特徴とする内視鏡撮像装置。