JPS5993415A - 内視鏡用焦点調節装置 - 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、対象物の光学像を結像するための光学系を円
滑に移動調節できるようにして、鮮明なｗ４察像を得る
ことのできる内視鏡用焦点調節８ｉｗに関するものであ
る。

近年、体腔内に細長の挿入部を挿入すること（こより、
体腔内臓器等をＷ４察したり、必要に応じ鉗子チャンネ
ル内を挿通した鉗子を用いて生体内組織を採取して患部
を詳しく診断したりすることのできる医療用内？ｌＪｌ
鏡が広く用いられている。又、工業用分野においても、
ボイラ、化学プラン１〜類等の管内の状態を観察あるい
は管内表面の付着物を採取して検査する等保守面にも内
視鏡が利用されている。

これらの内視鏡においては、挿入部を挿入した際、手元
側に供給された照明光を伝達して挿入部先端側から対象
物側に照明光を出射する照明光学系と、該照明光学系に
よって照明された対象物を結像して手元側の接眼部後方
から観察できる観察光学系とが配設されている。

上記内視鏡には、挿入部が軟性で、口腔等から挿入し、
屈曲した経路内を挿通できる構造の軟性内視鏡と、挿入
部が硬性で略直線状の硬性内視鏡とがある。

上記硬性内視鏡においては、対物光学系で結像された光
学像を手元側の接眼部に伝達する像伝達手段としてリレ
ー光学系が広く用いられている。

このリレー光学系を用いた場合には、対物光学系（対物
レンズ系）によって結像される光学像の位置が光軸方向
に前後しても、接眼部側で調整することができる。

しかしながら、齢伝達手段として光学繊組東を用いてイ
メージカイトを形成した軟性内視鏡においては、鮮明な
像を得るためには、対物光学系（Ｊよる光学像をイメー
ジガイド端面にｊｌＹ明に結＠１１る構造にしなければ
ならない。

従って、光学ｍ８束を用いてイメージガイ１：を形成し
た第１図に示すような従来の内視鏡にあ−）では、第２
図に示すように上記対物光学系を光軸方向に前後に移動
できる構造にしである。

即ち、第１図に示す軟性内視鏡１は手元操作部２の前端
側に細長の挿入部３を連設し、手元操作部２の後端側に
は接眼部４が形成され、さらに手元操作部２の側部から
可撓性のライ）〜ガイドケーブル５が延出され、該ライ
１〜ガイドケー１ル芝）の端部に取付けられたコネクタ
６を図示しない光源装置に接続することにより、光源装
置内の照明ランプから照明光が供給されるように構成さ
れＣいる。

上記手元操作部２にはアングルノブ７が設けられており
、該アングルノブ７を操作することによって挿入部３の
先端（構成）部８に隣接して形成された湾曲部９を−り
下、左右等に湾曲できるように構成されている。

さらに、上記手元操作部２には、第２図に示す対物光学
系（対物レンズ系）１０をその光軸方向に前後動可能に
する焦点ｇＩｗ用操作ノブ１１が設けられている。

上記挿入部３は可撓性の外套チューブ１２で被覆され、
その前端は硬性の先端部８における若干細径にした後端
外周に固定され、先端部８外周にはフード１３が取付け
である。

上記先端１８には、前記ライ１へガイドケーブル５及び
挿入部３内を挿通されたライトガイド１４の前端側が透
孔内壁に口金１５を介して固定されている。このライト
ガイド１４は可撓性の光学繊、　　紐束で形成され、軟
性チューブ１６で被覆されている。又、ライトガイド１
４の前端にはカバーガラス１７が配設され、該ライトガ
イド１４前端か５− らカバーガラス１７を経て照明光が出射される照明窓が
形成されている。

一方、上記ライトガイド１４用透孔に隣接づるように形
成された透孔の前端の観察窓はカバーガラス１８で閉塞
され、その奥に対象物の光学像を結像するための対物レ
ンズ系１０が筒状のレンズ枠１９に取り付けられ、この
レンズ枠１９はレンズ枠１９外径を内径とする保持筒２
０に嵌合づるように収容されている。この保持筒２０は
その前端が細径の透孔内壁に嵌装してビス等で固定され
、その後端は途中から拡径にされた透孔における後端側
に嵌合固定され、保持筒２０の両端部の間の外周には環
状の隙間が形成されている。

上記保持筒２０の後端側内周にはイメージガイド２１を
結束固定した口金２２かに装されてビス等で固定され、
該口金２２後端外周にはイメージガイド２１を被覆する
軟性チューブ２３の前端側か接着剤等で固定されている
。

上記保持筒２０には対物レンズ系１０の光軸方向に沿う
スリット（溝）２４が形成され、このス６一 リッ１〜２４をレンズ枠１９に形成した突片２５が貝通
し、該突片２５における保持筒２０外因に突き出た部分
にはワイヤ２６の先端部が固定され、該ワイヤ２６の手
元側端部は前記焦点調節用操作ノブ１１まで挿通されて
いる。しかして手元操作部２の上記焦点調節用操作ノブ
１１を操作することによって、上記ワイヤ２６が進退移
動し、レンズ枠１９が保持筒２０内周を光軸方向にスラ
イドして前後に移動し、対物レンズ系１０の結像位置を
調節してイメージガイド２１の前端面２７に結像可能と
覆る焦点調節機構が形成されている。

このように構成された従来例における焦点Ｕ４節ａｍに
おいては、レンズ枠１９を頻繁に前後に移動させる運動
が繰り返し行われる操作が１本のワイヤ２６によって行
われるため、円滑に行われなくなり易い。つまりレンズ
枠１９外周面と保持筒２０内周面との摩擦抵抗のため、
円滑な微調整が雌しく、繰り返し使用していると摩耗し
てがたつき、作動不良を起こすことになる。

又、摩耗のため生じる微細な塵が、イメージガイド２１
の前端面２７に付着して、観察像を不明瞭にするという
欠点があった。

さらに、上記突片２５側部とスリンｌ−２／Ｉの側壁と
が面接触のため、摩耗し易く、上述の、１、−）に作動
不良を起こし易いし、好ましくない塵がＷｅ　！）する
ことになる。

第３図は対物レンズ系１０を固定し、イメージガイド２
１側を移動できるようにした従来例を示す。

即ち対物レンズ系１０はレンズ枠１９−をｆＦ　ｔ。

て先端部８−の透孔内壁に固定され、イメージガイド２
１は軟性チコーブ２３で被覆されている。

このイメージガイド２１の前端側は口金２２−で結束固
定され、該口金２２−は前記透孔内１＾１をスライド移
動できるように嵌装されている。この１−１金２２−の
外周には突部が形成され、該突部を内側に嵌合収容する
内径を有する保持間２０　”　ｈ（、その前端内周に形
成］ノだねじ部を先端部Ｆ’）　’　＋ｌ　１１３成し
た雌ねじに螺合させることによって固定されている。尚
、上記保持筒２０−の（々端には、［１金２２−が後方
に移動した際のストッパとして径方向内側に突出する突
縁部が形成されており、上記突部がこの突縁部に当接し
た位置より後方に移動しない様にしである。

上記口金２２−には上記突部より後方となる外周部に突
片２５−が突設され、該突片２５′にはワイヤ２６の先
端が取り付けられている。しかしてこのワイヤ２６を手
元側にて進退移動させることにＪ：つで、口金２２′は
対物レンズ系１０の光軸に子って透孔内周面を前後にス
ライド移動し、対物レンズ系１０で結像される位置にイ
メージガイド２１の前端面２７を設定できる焦点調節機
構が形成されている。

照明光学系は第２図に示すものと略同様の構成であり、
同符号が付けである。

尚、先端部８−に隣接する外套チューブ１２内側には、
関節駒２９，２９．・・・、２９が挿入部３の軸方向に
縦続接続されて上下あるいは左右方向に湾曲自在となる
湾曲部９が形成されている。

このように構成された従来例においては、口金９− ２２−外周面と透孔内周面とが面接触のため前）ホのよ
うに摩耗する欠点を有すると共に、イメージガイド２１
は挿入部３先端側から手元操作部２（二かけて挿通され
ているため、イメージガイド２１全体を移動ざＭるには
大きな力量を必要どするため操作し難くなるし、ワイヤ
２６が断線する欠点がある。又、挿入部３が屈曲される
と、それに伴ってイメージガイド２１が前接に動いてし
まう等安定性に欠ける。

本発明は上述した点にかんがみてなされた６ので、イメ
ージガイド又はイメージセンサの端面に光学像を結像す
るための対物レンズ系の少くともその一部が取付けられ
たレンズ枠又は前記イメージセンサを取付けた枠体を移
動して上記端面に光学縁が結像されるよう可変調節でき
る焦点調節機構を備えた内視鏡において、前記レンズ枠
若しくは枠体の外周と、これらが収容される保持部材内
周との間にボールあるいはころ等の突出部材を、その一
部が突出するよう四部に収容することにより、円滑に作
動する焦点調節機構を形成して、作１０− 動不良を解消すると共に、摩耗による塵の発生を防止し
て鮮明な観察像を得ることを可能にする内視鏡用焦点調
節装置を提供することを目的とする。

以下、図面を参照して本発明を具体的に説明する。

第４図は本発明の第１実施例を示し、第５図は第４図に
おけるボールを回動自在に取り付けた状態を拡大して示
す。

第４図に示す第１実施例の内視鏡用焦点調節装置３１は
、例えば第１図に示す軟性内視＠１の挿入部３先端側に
配設された対物Ｌノンズ系１０の焦点調節機構に用いら
れるものであり、第２図に示す従来例と同一部材には同
符号を付けて示す。

即ち、筒状の保持部材としての保持筒２０は先端部８に
形成した透孔に固定され、この保持筒２０内には該保持
筒２０内径より若干率さい外径を有する筒状の１ノンズ
枠３２が収容され、該レンズ枠３２内には対物レンズ系
１０が取付けられている。

１記レンズ枠３２外周には、第５図に拡大し−Ｃ示すよ
うに半球状の凹部が複数形成され、各四部には突出部材
としてボール３３をそれぞれ収容し、各凹部周囲をかし
めることにより各凹部にボール３３の半球状部分が突出
して回動く回転）自在じ嵌合収容されている。各凹部に
ボール３３を収容したレンズ枠３２は、各凹部から突出
層゛るボール３３の半球状先端が保持ＩＦｉ１２０内周
面に小さい面積で接するように収容され、レンズ枠３２
１１方に、その前端面２７が位置するようにイメージガ
イド２１が配設されている。（上述において、必り゛し
も半球状部分が突出しなければならないものでなく、球
面の一部が突出すれば良い。）。

上記保持筒２０には対物レンズ系１０の光軸ｌノ向、つ
まり保持筒２０の軸方向に沿うスリット２４が形成され
、該スリット２４を貫通する突片２５が前記レンズ枠３
２外周に突設されている。

しかしてスリット２４を貫通して保持筒２０外周に突出
する突片２５には操作用ワイヤ２６の先端が固定され、
該ワイヤ２６を手元側にて、進）Ｎさせることにより、
突片２５はスリンｌ−２’Ｉ　（ｉ前後に移動すると共
に、レンズ枠３２の外周の各凹部に収容した各ボール３
３が保持筒２０内周面に接触づる位置が回転しながら移
動することによって、レンズ枠３２は円滑に前後に移動
し、対物レンズ系１０によって結像される位置を可変調
節できるように構成されている。

このように構成された本発明の第１実施例によれば、操
作用ワイヤ２６を押し引きする等の操作によって、保持
筒２０内周面に接する各ボール３３は回転しながら、レ
ンズ枠３２の移動を円滑に行うようできるので、対物レ
ンズ系１０による対象物の光学像をイメージガイド２１
の前端面２７に結像させる焦点調節のための操作を小さ
な力量で行うことができる。従って、上記操作による保
持ＩＩ！２０の内周面とレンズ枠３２側との摩擦抵抗を
小さくでき、摩耗による塵の発生を殆んど解消できるこ
とになる。

故に、塵の発生による観察像が不鮮明になることも防止
できる。

第６図は本発明の第２実施例を示す。

１３− この第２実施例においては、第１実／ｌｌｊ例のように
レンズ枠３２の円筒外周に四部を複数形成して各四部に
それぞれボール３３を収容すると共に、さらにスリット
２４と、該スリット２４を貫通づるように突設された突
片２５両側部との間にそれぞれ小さな隙間が形成されて
いる。しかして、突片２５両側部にも前述のように半球
状の凹部をそれぞれ複数若しくは単数形成し、各四部に
は突出部材としてボール３４がそれぞれ嵌合収容され、
各凹部にボール３４を収容した突片２５はその両側部の
各ボール３４の半球状先端がスリン］へ２４側壁（内Ｗ
りと小さい面積で接し、突片２５両側部２５がスリット
２４内壁に接した状態における突片２５をスライド移動
する場合よりも、各ボール３４が小さい面積で接触する
と共に、回動することによって突片２５は円滑に移動で
きるように構成されている。

従ってこの第２実施例によれば、第１実施例の作用効果
の他に、第１に比べてざらに突片２５が円滑に移動でき
るよう構成されているので、より１４− 小さな力量で対物レンズ系１０を収容したレンズ枠３２
を移動して焦点調節を行うことかできる。

従って、塵の発生をより完全に解消できる。

第７図及び第８図は本発明の第３実施例に係り、第７図
は第３実施例を示し、第８図は、第７図のＡ−Ａ−線拡
大断面を示す。

この第３実施例においては、レンズ枠３２の円筒状外周
に形成した各凹部にボール３３をそれぞれ嵌合収容する
と共に、第２実施例に示すようにスリブ１へ２４と突片
２５両側部との間に形成した小さな隙間が形成されてい
る。しかして、突片２５の両側部にはスリブ１〜２４を
貫通する方向が長手方向となる針状ないし円柱状（つま
り断面が円形となる）ころ４１の一部を収容する四部が
形成され、各四部には突出部材として針状ないし円柱状
のころ４１がかしめ加工等することによって長手方向の
軸の周囲に回転自在に嵌合収容されている。

各四部にころ４１をそれぞれ収容した突片２５は、スリ
ット２４内壁にころ４１が線状となる小さい面積で接す
るようにして、スリブ１−２４から突出するように嵌装
されるので、突片２５は第２実施例のようにスリット２
４を各ころ４１が回転しながら円滑に移動できるよう構
成されている。

このように構成された第３実施例によれば、第２実施例
と同様に突片２５がスリット２４内を円滑に移動でき、
その作用効果は−Ｆ記第２実施例と殆んど同様のものと
なる。

尚、上述の各実施例において、各ボール３３目よレンズ
枠３２外因に形成した各凹部に収容するよう述べである
が、保持筒２０内周面に四部を形成して、咳凹部にボー
ル３３を収容するよう構成でき（図示路）、この場合に
も同様の作用効果を有する。

又、第２及び第３実施例において、ボール３４又はころ
４１は突片２５側に形成した各四部に収容するよう述べ
であるが、スリット２４内壁而に凹部を形成して、各凹
部にボール３４叉はころ４１をそれぞれ収容するよう構
成でき（図示路）、この場合にも同様の作用効果を有す
ることになる１尚、上述の各実施例においては対物レン
ズ系１０全体をレンズ枠３２に取り付【プて、このレン
ズ枠３２を移ｍＪ＋−ｄるよう構成しであるが、第９図
に示す本発明の第４実施例のように対物レンズ系１０の
一部を移動するよう構成することもできる。

即ち、対物レンズ系′ｌ　Ｏの前玉１０Ａは保持筒ボー
ル３３がそれぞれ嵌合収容され、各ボール３３は回転自
在であると共に、各四部から突出する各ボール３３の半
球状先端は保持筒２０内周面に小さい面積で接触して、
レンズ枠３２−は円滑に移動できるように構成されてい
る。

尚、レンズ枠３２−に形成した突片２５は上記第１ない
し第３実施例の構造にすることができる。

このように構成された第４実施例によれば、移動される
負荷が軽減されるので、レンズ枠３２′をより円滑に移
動できる。

さらに、レンズ枠３２．３２−の光軸と垂直となる外周
面にわたって輪状に凹部を（光軸方向に）１７− 適当な間隔で複数若しくは単数形成し、その横断面が半
円状となる（輪状の）凹部に多数のボールを輪状に収容
しても略同様の機能をづることになる。

尚、上述の各実施例のおいて、各ボール３３゜３４はい
ずれの方向へも回動できるよう各凹部に嵌合収容されて
いるが、保持筒２０の軸方向、つまり対物レンズ系１０
の光軸方向に移動できるように、各ボール３３．３４を
光軸と垂直となる中心軸の周囲をＱ支するようにするこ
ともできる。

又、上述におけるボール３３．３４あるいはころ４１は
、回転自在となるよう各凹部に収容されているが、場合
によっては固定して取りつりでも接触する面積を小さく
できるので、従来例の場合よりも摩擦抵抗を小さくでき
る。

さらに、上述においては像伝達手段としてイメージガイ
ド２１が用いであるが、イメージガイド２１の代りにＣ
ＯＤ　（電荷結合デバイス）ｌ’３ＢＤ（バケツリレー
デバイス）、ＭＯＳイメージセンサ等のイメージセンサ
を対物レンズ系１０によっ１８− て対象物の光学像が結像される位置近傍に配設した場合
にも同様に適用できる。又、この場合には対物レンズ系
１０を固定し、イメージセンサを枠体に取付け、この枠
体外周面又はこの枠体を内側に収容する保持筒内周面に
上述における凹部等を形成して各四部にボール３３．３
４＃を収容して小さな六員にてイメージセンサを取付け
た枠体を移動できる焦点調節機構を形成することもでき
る。

尚、本発明は像伝達手段としてイメージセンサ又は光学
ｖ７ＡＩＮｉ束を用いたイメージガイドを有１−る硬性
の内視鏡に対しても適用できるものである。

又、レンズ枠３２．３２−若しくは枠体及び保持筒１０
の形状は必ず円筒状でなければならないものでなく、横
断面が正方形、長方形状等でも適用できる。

以」−述べたように本発明によれば、内側に対物レンズ
系の少くとも一部を取り付けたレンズ枠又はイメージセ
ンサを取り付けた枠体にお１−＋る外周面と該レンズ枠
又は枠体が収容される保持部材内周面との一方の面に形
成した四部に突出部材を収容し、突出部材に接触１−る
面との接触ｒｍ梢及び摩擦抵抗を小さく保つようにしで
あるので、１ノンス枠又は枠体を円滑に移動して焦点調
節が小さ７７カ吊にて操作できる。

又、円滑に移動できるよう構成しであるので、摩耗する
ことが殆んどなく、観察像に恕影晴苓−ｂたらす塵の発
生を解消でき、鮮明な観察を１委朗にわたり保持できる
という利点を有する。

【図面の簡単な説明】

第１図ないし第３図は従来例に係り、第１図１Ｊ従来例
を適用した軟性内視鏡の全体を示”ｌ’　Ｉｆｆ（８８
斜視図、第２図は従来例が形成されている挿入部先端側
を示す縦断面図、第３図は、他の従来例を示す縦断面図
、第４図及び第５図は本発明の第１実施例に係り、第４
図は第１実施例を示す縦断１ｍ図、第５図は、第４図の
一部を拡大して示刀縦断向図、第６図は本発明の第２実
施例を示す横断ｍ１図、第７図及び第８図は本発明の第
３実施例に係り、第７図は第３実施例を示す横断面図、
第８図１．１第７図のＡ−Ａ−線拡大断面図、第９図は
本ざＬ明の第４寅施例を示す縦断面図である。 ８・・・先端部　　　　１０・・・対物レンズ系２０・
・・保持１１’ｌ　　　　２１−・・イメージガイド２
４・・・スリット　　２５・・・突片２６・・・ワイヤ ３２．３２−・・・レンズ枠 ３３．３４・・・ボール ４１・・・ころ ２１− 一７乏

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. （１）光学繊維束を用いて形成したイメージガイドの端
   面、又は電荷結合デバイス等のイメージセンサの端面に
   対象物の光学像を結像するための対物レンズ系の少くと
   もその一部が取付けられたレンズ枠又はイメージセンサ
   を取付げた枠体を保持部材内で可動することにより、前
   記端面に光学像を結像可能とする焦点調節機能において
   、前記レンズ枠又は枠体の外周面と、保持部材の内周面
   との両面における一方の面に凹部を形成して、断面が円
   状の突出部材を、該突出部材の一部が前記凹部から突出
   するよう収容し、前記突出部材を他方の面に小さい面積
   で接触する構造にしたことを特徴とする内視鏡用焦点調
   節装置。
2. （２）前記突出部材は、回転自在となるように凹部に嵌
   合収納したことを特徴とする特許請求の範囲第１項記載
   の内視鏡用焦点調節装置。
3. （３）前記突出部材は、各凹部に嵌合収容されるボール
   で形成したことを特徴とする特許請求の範囲第１項記載
   の内？ｌｌｌｌ無用焦点調節装置４）前記突出部材は、
   レンズ枠若しくは枠体及び保持部材が円筒状の場合には
   、前記対物レンズ系の光軸と垂直となる輪状のレンズ枠
   若しくは枠体の外周面又は保持部材の内周面に前記光軸
   と垂直となる輪状に形成された四部に、嵌合収容される
   複数のボール若しくは断面が円状となる輪状の部材とし
   たことを特徴とする特許請求の範囲第１項記載の内視鏡
   用焦点調節装置。