JPS60182928A

JPS60182928A - 固体撮像素子内蔵の内視鏡

Info

Publication number: JPS60182928A
Application number: JP59039661A
Authority: JP
Inventors: 正加藤; 荻生　久夫; 豊高橋; 勉山本; 剛明中村; 管原　一健
Original assignee: Olympus Corp; Olympus Optical Co Ltd
Current assignee: Olympus Corp
Priority date: 1984-03-01
Filing date: 1984-03-01
Publication date: 1985-09-18

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】［発明の技術分野］本発明は小さい湾曲半径で視野方向を大きく可変可能と
する固体撮像素子内蔵の内視鏡に関する。

［発明の技術的背景とその問題点］光学繊維束（ファイババンドル）で形成したイメージガ
イドを用いた観察光学系を形成した従来の内視鏡におい
ては特開昭５７−３９８２７Ｍに開示されているように
挿入部先端部近傍に湾曲可能な湾曲部が形成されている
があまり強く湾曲するとイメージガイドを形成するファ
イバが折損し、観察像に欠陥部分が生じてしまう虞れが
あ−るため、あまり大きく湾曲するに適していない。こ
のため体腔内に挿入した場合等における狭い部位では湾
曲部を湾曲させた場合における曲率半径が大きく（長く
）なり、あまり大きく視野変更できなくなり、従って観
察部位に応じて直視型あるいは側視型等の内視鏡を用い
なければならない。

又、側視型の内視鏡においては、視野外で処置具を突ぎ
出して、鉗子起上をかけて、視野内に入るように操作し
なければならないため、視野外にある処置具の先端で体
腔内を傷つける危険性を有するものであった。

又、鉗子チャンネル内を挿通した処置具にて生検、治療
処置等する場合、従来の側視型の内視鏡においては、そ
の視野内に処置具先端を導くために上記鉗子起上台等を
形成することが必要とされていたため、挿入部先端側が
太径になり、挿脱の際患者に大きな苦痛を強いるという
欠点があった。

又構造が複雑になるため構造コストの高置、製造工数の
増大を招くという欠点があった。

［発明の目的］本発明は上述した点にかんがみてなされたもので、比較
的狭い体腔内においても視野方向を広い範囲に可変設定
可能とすると共に、鉗子起上台を必要とすることなく、
処置具による処置操作できるようにした固体撮像素子内
蔵の内視鏡を提供することを目的とする。

［発明の概要］本発明は挿入部の先端部に形成した固体撮像素子を用い
た撮像手段と、照明手段の少くとも先端側とを湾曲部等
の視野方向可変手段にて可変設定可能にすると共に、該
視野方向可変手段にて鉗子チャンネルの先端部も同時に
可変可能に形成して、上記目的を実現している。

［発明の実施例〕以下、図面を参照して本発明を具体的に説明する。

第１図ないし第４図は本発明の第１実施例に係り、第１
図は第１実施例の外観を示し、Ｍ２図は挿入部の先端側
を拡大して示し、第３図は第２図におけるＡ−Ａ線断面
を示し、第４図は湾曲装置の構造を示す。

第１図に示すように第１実施例の内視鏡１は、可撓性で
細長の挿入部２と、該挿入部２の後端に連設された太径
ないし大幅の操作部３と、該操作部３の後端に形成した
コネクタ受け４にコネクタ５が装着されるライトガイド
ケーブル（ユニバーサルケーブル）６を介して接続され
る光源表示装置７とから構成されている。

上記挿入部２の先端側には硬性の先端部８及び該先端部
８に隣接する後方側に湾曲可能な湾曲部９とが順次連設
されており、手元側操作部３に形成した湾曲操作ノブ１
０を回動操作等することによって、前記湾曲部９を左右
方向あるいは上下方向に湾曲できるようになっている。

又、上記光源表示装置７には表示手段としてのＴＶモニ
タ１１が一体的に取付けてあり、挿入部２の先端側に形
成した撮像手段で撮像した像に対する映像信号を表示で
きるようになっている。

上記先端部８には対物レンズ系１２を配設したレンズ枠
１３を凹部に収納固定し、この対物レンズ系１２の結像
位置には固体撮像素子１４が配設されている。尚、レン
ズ枠１３の開口する前端はカバーガラス１５で閉塞され
ている。

上記対物、レンズ系１２と、固体撮像素子１４とで形成
した撮像手段に隣接して、挿入部２内を挿通されたライ
トガイド１６の前端側が透孔内を挿通する等して固定さ
れ、このライトガイド１６にて光源表示装置７の照明光
を伝送し、ライトガイド１６の前端から配光レンズ１７
を経て対象物側を照明できるようになっている。

上記硬性の先端部８の後部側はテーパ状にｍ径にされ、
この細径にされた後端に挿入部２の外套管を形成する軟
性のチューブ１８の前端が固定されている。この軟性チ
ューブ１８における先端部８に隣接する適宜長さ部分の
内側には互いに隣接するものと、上下方向及び左右方向
に湾曲自在に枢支された多数の関節駒１９．１９．・・
・、１９が挿入部２の軸方向に連結されて収納され、こ
の最先の関節駒１９は先端部８に固定されている。しか
してこれら関節駒１９．１９．・・・、１９の内側には
、第３図に示すように上下方向及び左右方向の対向する
内周に接するように湾曲用のワ・ｒヤ２０．２０：２０
．２０が挿通され、これらワイヤ２０．２０；２０．２
０の先端は先端部８又は先端部８に固定された関節駒１
９に固定され、手元側操作部３の湾曲操作ノブ１０を回
動して一対のワイヤ２０．２０における一方を牽引、他
方を弛緩させることによって上下方向あるいは左右方向
に湾曲できる湾曲部９が形成されている。

七記纜径の軟性チューブ１８内に縦列するように収納さ
れた関節駒１９．１９．・・・、１９内側には、第３図
に示すように、照明光伝送用に極細の光学繊Ｎ（ファイ
バ）を束ねた可撓性の光学繊維束（ファイババンドル）
で形成したライ１−ガイド１６と、軟性の中空チューブ
２１が挿通され、該中空チューブ２１の中空路によって
処置具を挿通可能とするいわゆる鉗子チャンネル２２が
形成されており、該鉗子チャンネル２２は操作部３に形
成した挿入口２３と連通し、該挿入口２３から処置具を
挿入できるようになっている。

しかして、挿通された処置具は、先端部８における図示
しない導出口（第２図において、紙面の上部側に形成さ
れている）から前方にその先端側を突出できるようにな
っている。

ところで上記挿入部２内を挿通されたワーｒヤ２０、・
・・、２０の後端は、操作部３内において、例えば第４
図に示すような構造の湾曲装置２４に取付けられている
（尚、一対のワイヤ２０．２０について示す。）。

即ち、各ワイヤ２０．２０は、操作部３内において、内
側の案内板２５と、該案内板２５の両側に固定された案
内壁２６ａ、２６ｂとでそれぞれ案内され、途中に設け
られた各弛緩除去器２７ａ。

２７ｂを介して円板状で回転駆動されるプーリ２８の円
周状溝部に当接するようにして接続されている。上記両
弛緩除去器２７８．２７ｂ間を接続しているワイヤ２９
は、上記プーリ２８と当接する略中央の例えば符号３０
で示す箇所でろう付は等で固定されると共に、該プーリ
２８の溝部から外れないように、半円状外周に沿って対
向するように配設した半円状のワイヤ外れ止め３１が設
けである。（上記のようにワイヤ２９をプーリ２８に固
定する代りに、ワイヤ２９を二本のワイヤとし、一点鎖
線で示すように各端部をプーリ２８にろう付は等により
固定しても良い。）このようにワイヤ２９の一部をスポ
ット的に固定しであるプーリ２８は、このプーリ２８が
回転されると、この溝部に当接するワイヤ２９を共にそ
の回転方向に移動させ、このワイヤ２９の一端と接続さ
れている一方の弛緩除去器（矢符の方向の回転の場合に
は）２７ｂを牽引し、ワイヤ２９の他端側は、これと接
続されている他方の弛緩除去器２７ａ内の空隙部に収容
されるように構成されている。

上記各弛緩除去器２７ａ　（２７ｂも同様）は、細長の
中空容器３２ａ内に多孔を経て挿通されたワイヤ２０．
２９の対向する各端部側を収容すると共に、これら各端
部を挿入して固定された各移動部材２０ａ　、２９ａを
収容している。上記中空容器３２ａの一方の端部側には
、螺刻された開口部に蓋部３３ａが螺合して接続され、
この螺合する部分の長さを調節することにより、中空容
器３２ａの空隙部の長さが可変できるように形成されて
いる。

この中空容５３２ａ内に収容された移動部材２Ｑａ、２
９ａは、中空容器３２ａの側壁を摺動して移動できるよ
うに形成されている。

尚、上記プーリ２８は湾曲操作ノブ１０と連結されてい
る。しかして湾曲操作ノブ１０が囲動操作されて、第４
図に示すように、プーリ２８が例えば矢符に示すように
回転されると、ワイヤ２９も共に移動する。すると一方
の弛緩除去器２７ｂも矢符の方向に牽引され、この弛緩
除去器２７ｂに接続されたワイヤ２０（図示では下部側
のもの）も共に矢符の方向に牽引され、該ワイヤ２０の
先端を固定している部分を手元側に牽引し、他方のワイ
ヤ２０の先端側を弛緩して湾曲部９を牽引したワイヤ側
が内側となるよう湾曲できるようになっている。

このように構成された第１実施例において、湾曲部９は
、その内側にイメージガイドを挿通する必要がなく、十
分細径にして、その湾曲の際の曲率半径を小さくでき、
つまり強く湾曲させて、挿入部２の軸方向に短い湾曲部
９の長さでもって、大きく視野方向を可変できる視野方
向可変手段としての機能を有するようになっている。

上記湾曲部９を強く湾曲させた場合においても、第３図
に示すように湾曲部９内には鉗子チャンネル２２用の中
空チューブ２１と照明用のライトガイド１６が配設しで
あるのみで（実際にに細い信号線束も配設されている。

）、該ライトガイド１６が湾曲されても周辺にはかなり
の空隙があり、且つイメージガイドに比べて十分少い本
数のもので足りるくつまり可撓性を大きくできる）ファ
イバで形成されているので折損することは橘めて少くで
きる。さらにたとえ多少折損しても、イメージガイドの
場合の像の伝達が不能になって像に欠陥部分でできるの
とは異り、入射側での照明ランプによる照明強度を多少
大きくすればカバーできるものである。

ところで、鉗子チャンネル２２を形成する軟性チューブ
２１の先端と連通する導出口は対物レンズ系１２と隣接
して平行に形成され、湾曲によって視野方向が可変され
ると、導出口もその視野方向に向かって開口するので、
軟性チューブ２１内を押通した処置具の突出された先端
側を起上操作することなく視野内に入れることができ、
安全に処置操作を行うことができる。

又、上記第１実施例の内？Ｊ！鏡１で湾曲量を変えるこ
とによって、直視型は勿論側視型の内視鏡としても十分
使用できるので、異るタイプのものを多数揃える必要が
なく、経済的に利点がある。

第５図は第２実施例を示す。

第２実施例の内視１ｉ４１は、挿入部４２の後端に連設
した操作部４３には内側のブー９４４と連結された湾曲
操作ノブ４５が取付けである。

上記プーリ４４にはワイヤ４６が架は渡してあり、この
ワイヤ４６の各端部は、それぞれ弛緩除去器４７を介し
て挿入部４２内及び湾曲部４８内を挿通された各ワイヤ
４９に連結され、各ワイヤ４９の先端は第６図に拡大し
て示す硬性の先端部５０に枢支軸５１で回動自在に枢支
された回動部材５２に（おける枢支軸５１の上部側及び
下部側位ｆｆ）固定されている。しかして、上記プーリ
４４が一方に回動されることによって、第６図の矢印で
示すようにワイヤ４９は牽引され、他方のワイヤ４９は
弛緩され、（先端部５０の水平方向に架は渡した）枢支
軸５１の回りに回動部材５２を矢印Ｂで示す方向に回動
できるようになっている。

尚、この回動部材５２の後端側の外周は円柱面のること
ができるようにしてあり、上下両端あるいは側周にＯリ
ング等を介装することによって水密及び気密構造にでき
るようになっている。

上記回動部材５２には例えば（湾曲操作しない場合）斜
め前上部側を視野方向とする対物レンズ５３と、該対物
レンズ５３の結像位置に固体撮像素子５４が配設されて
いる。又、この回動部材５２には、挿入部４２内を挿通
したライトガイド５５の先端側と鉗子チャンネルに連通
する導出口（透孔）５６とが形成してあり、この導出口
５６は上記視野方向を向くようにしである。尚、回動部
材５２における透孔５６の後端側は枢支軸５１に近接す
る位置に形成して回動部材５２が回動された場合に、透
孔５６後端の変位量が小さくなるようにしである。又、
この透孔５６の後端には弾性に富むチューブで挿入部４
２側の鉗子チャンネルに連通させである。同様にライト
ガイド５５における回動部材５２に固定された部分の後
端も、枢支軸５１に近接する部位を通して挿入部４２側
に延出させてあり、ワイヤ４９．４９を牽引・弛緩して
回動部材５２を回動させて、視野方向を変更した場合に
、ライトガイド５５を形成するファイバが折損しないよ
うにしである。又、上記視野方向を可変した場合、鉗子
チャンネルの先端側も共に回動変位されるので、チャン
ネル内を挿通した処置具の突出する先端を常に視野内に
入れることができるようになっている。

尚、先端部５０に隣接する湾曲部４８は、上記視野変更
のためにワイヤ４９．４９を牽引・弛緩する操作でもっ
て、回動部材５２の回動に引き続いて湾曲されることに
なる。この場合、回動部材５２の回動は比較的小さい力
量で操作でき、さらにより大きな力量で回動操作するこ
とによって、湾曲１４８も湾曲させることができる。し
かして、湾曲部４８のみを回動させる場合には上記回動
操作の力量を若干小さくして逆方向に操作すれば、回動
部材５２側を戻すことができる。このように両方の機能
を分離操作できるが、駆動可能とする力量を両者とも略
等しくすれば、両方を共に駆動できる。

この第２実施例によれば湾曲部４８のみでなく、撮像手
段が取付けられた回動部材５２も回動（湾曲）できる視
野方向可変手段を形成するようにしであるので、より狭
い体腔内あるいは管腔内での側壁の観察もできる。

尚、上記第２実施例において、視野変更のためのワイヤ
４９．４９の他に、湾曲部４８を左右あるいは左右及び
上下方向等に湾曲可能とするワイヤを挿通することもで
きる。勿論操作部４３側には、その湾曲操作用ノブを設
ける。

第７図ないし第１０図は本発明の第３実施例に係り、第
７図は第３実施例の先端側の側面断面図を示し、第８図
はその平面断面図を示し、第９図は正面図を示しノ、第
１０図は回動して視野方向を可変する駆動部を示す。

第３実施例の内視鏡６１は、可撓性の挿入部の先端側の
硬性の先端部６２に略球形状の回動部材６３を設けてい
る。この回動部材６３には上下及び左右（水平）方向の
中央に対物レンズ６４と、該対物レンズ６４の後方の結
像位置に固体撮像素子６５が配設されている。

上記回動部材６３における固体撮像素子６５の水平方向
における両側にＪよ第８図及び第９図に示すように鉗子
チャンネル６６の導出口（透孔）６７及びライトガイド
６８の先端側が取付けである。

上記透孔６７の後端側には弾性を有する軟性チューブ６
９が固定され、その内側に処置具を挿通できるようにな
っている。上記回動部材６３の後端側には、該回動部材
６３を回動して視野方向を可変するための回動駆動手段
が形成されている。

即ち、上記回動部材６３の後端の球面の上下方向の外周
には球面に沿って湾曲したラック７０がビニオン７１と
歯合するように取付けてあり、このラック７０に歯合す
るビニオン７１は、第１０図に示すようにがさ歯車７２
と連結されている。

このかさ歯車７２は、該かさ歯車７２に歯合するかさ歯
車７３を介してモータ７４で回転駆動されるようになっ
ている。このモータ７４の回転軸７４Ａの回転によって
、ビニオン７１が球面に沿う上下方向に移動し、これと
共に回動部材６３が、該回動部材６３の水平方向の中心
軸６３Ａの回りに回動し、対物レンズ６４の視野方向を
挿入部の軸方向前方の直視方向から斜め前上方ないし斜
め前下方の視野方向に、湾曲部７５を回動することなく
可変設定できるようになっている。

尚、モータ７４は手元側のスイッチ等で、電力の供給を
オン、オフ制御できるようになっている。

又、回転方向を変えることもできるようになっている。

このように構成された第３実施例によれば、鉗子チャン
ネル６６に連通する透孔６７及びライトガイド６８の先
端は、第９図に示すように回動部材６３が回動される回
転軸６３Ａを含む平面上に形成されているので、この回
動の際に回動部材６３後端におけるライトガイド６８及
び透孔６７後端の移動量を少くできるので大きく回動さ
せることが、ライトガイド６８の折損等の不都合なこと
を生じることなく実現できる。

第１１図は本発明の第４実施例における先端面を示す。

この実施例においては、上記第３実施例における回動駆
動手段を、回動部材６３の上下方向における略中火に設
けたのとは異り、若干下方に設け、この中央より若干下
方の回転軸６３Ａの回りで回動部材６３を回動できるよ
うにしである。この回転軸６３Ａを含む面上にその中心
が臨むように、ライトガイド６８の先端側と、鉗子チャ
ンネルに連通ずる透孔６７が形成されており、この回転
軸６３Ａ上方で左右方向の略中火に対物レンズ６４が配
設されている。

この実施例の作用効果は上記第３実施例と略同様のもの
となるが、第３実施例における撮像手段をライ１〜ガイ
ド６８等と１列に並べたものからずらしであるので、回
動部材６３の外径をより小さくすることもできる。

尚、上記第３あるいは第４実施例においては、ライトガ
イドの出射端側等を枢支軸と同一平面状にあるように形
成したが、回動部材におけるライトガイド等の後端側が
枢支軸に近接して形成するとくつまり回転軸を回動部材
の後端近傍に形成すると）、回動の際の後端側の移動量
を小さくできるので、より望ましい。

上述の各実施例において、処置具用チャンネルを形成す
る軟性チューブを、湾曲部近傍部分における軟性度（柔
らかさ）が残部よりも大きくなるようにして、湾曲し易
いようにすることもできる。

尚、操作部における湾曲操作手段としては第４図に示す
ものはその一例であって、他の公知の手段を用いても良
い。

尚、照明手段に、ライトガイドを用いなければならない
ものでなく、発光ダイオード、豆ランプ等の照明手段を
先端部に設けても良い。

［発明の効果］以上述べたように本発明によれば、湾曲半径の小さい湾
曲部あるいは先端部に回動部材を設けて視野方向を可変
できるようにしであるので、小さい湾曲半径で視野方向
を大きく可変でき、狭い部位でも十分使用できる。

又、鉗子起上台を必要としないと共に、その操作をする
ことなく、殆んど常に処置具の先端側を視野内に入れる
ことができ安全である。又、視野方向の異るものを数種
類用意することなく１種類でカバーできるので、経済的
に有利である。

【図面の簡単な説明】

第１図ないし第４図は本発明の第１実施例に係り、第１
図は第１実施例の全体を示す側面図、第２図は第１図の
先端側を拡大して示す縦断面図、第３図は第２図におけ
るＡ−Ａ線断面図、第４図は湾曲装置を示す断面図、第
５図及び第６図は本発明の第２実施例に係り、第５図は
第２実施例の概略を示す説明図、第６図は第５図の先端
側を拡大して示す斜視図、第７図ないし第１０図は本発
明の第３実施例を示１ノ、第７図は第３実施例における
挿入部の先端側を示す側面断面図、第８図は平面断面図
、第９図は正面図、第１０図は第８図における回動駆動
手段を拡大して示す平面図、第１１図は本発明の第４実
施例における先端部を示す正面図である。１．４１．６１・・・内視鏡２．４２・・・挿入部３．４３・・・操作部７・・・光源表示＠置８．５０．６２・・・先端部９．４８．７５・・・湾曲部１０．４５・・・湾曲操作ノブ１２．５３，６４・・・対物レンズ１４．５４．６５・・・固体撮像素子１６．５５．６８・・・ライトガイド２０．４９−・・ワイヤ２１．６９・・・軟性チューブ２２．６６・・・鉗子チャンネル２４・・・湾曲装置５２．６３・・・回動部材５６．６７・・・導出口（透孔）７０・・・ラック　７１・・・ビニオン７２．７３・・
・かさ歯車　７４・・・モータ一

Claims

【特許請求の範囲】

（１）固体撮像素子を用いた撮像手段を有する内視鏡に
おいて、挿入部の先端部に、前記撮像手段と、照明手段
における少くとも出射端部分と、処置具挿通用チャンネ
ルの導出口とを形成すると共に、前記先端部近傍に、撮
像手段の撮像可能とする視野方向を変更可能とする視野
方向可変手段を形成したことを特徴とする固体撮像素子
内蔵の内視鏡。
（２）前記視野方向可変手段は、先端部に隣接して形成
した湾曲半径の小さい湾曲部又は先端部に形成した視野
変更手段との少くとも一方を用いて形成したことを特徴
とする特許請求の範囲第１項記載の固体撮像素子内蔵の
内祝ｌＩ。
（３）前記視野変更手段は、前記撮像手段と、照明手段
における出射端と、導出口とを設けた回動自在の回動部
材を用いて形成したことを特徴とする特許請求の範囲第
２項記載の固体撮像素子内蔵の内視鏡。
（４）前記回動部材は、ワイヤの牽引、弛緩又はモータ
で制御可能としたことを特徴とする特許請求の範囲第３
項記載の固体撮像素子内蔵の内視鏡。
（５）前記処置具用チャンネルは、該処置具用チャンネ
ルを形成する軟性チューブが前記視野方向ＴＴｆｆｉ手
段近傍において、残部側よりも軟性度を大きくしたこと
を特徴とする特許請求の範囲第１項記載の固体撮像素子
内蔵の内視鏡。