JPS63265215A - 内視鏡装置 - 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】 〔産業上の利用分野〕 本発明は体腔内部または機械的構造体の内部を観察する
ための内視鏡装置に関するものである。

〔従来の技術〕

従来より内視鏡装置としては種々の形式のものが提案さ
れているが、ファイババンドルより成るライトガイドに
よって被観察物体に照明光を照射し、被観察物体の像を
対物レンズ系によってファイババンドルより成るイメー
ジガイドの対物側端面に結像させ、このイメージガイド
の接眼側端面まで伝達される像を接眼レンズ系を介して
内眼で観察したり、撮影レンズを有するテレビカメラで
撮影してモニタ上で映出するようにしたものが知られて
いる。このような内視鏡装置においてはイメージガイド
はコアの周囲にクラッドを被覆した光学ファイバを束ね
て形成しているため、分解能が低く、特に挿入部の径を
小さくしようとすると、ファイバの本数が少なくなり、
分解能を十分に上げることができなくなるとともにファ
イバとファイバの間では光が伝達されないため黒い綱目
が見えるようになり、特に拡大した場−合に見にくくな
る欠点がある。また、固体撮像素子を有するテレビカメ
ラで描像する場合にはカメラの画素数を十分に多くする
ことができないため、分解能がさらに低くなるとともに
不所望なモアレ縞が発生したりする欠点がある。

このような欠点を除去するために、米国特許明細書第３
，２１７，５８９号には、イメージガイドの両端部を光
軸を中心として同方向に同期回転させることが提案され
ている。しかしながら、医用ファイバスコープのように
、挿入部の直径が制限されていて、きわめて狭いスペー
スにイメージガイドを組込む必要がある場合には、モー
タ等の大形の駆動手段を用いてイメージガイドを回転さ
せることは非常に困難である。

また、米国特許明細書第４，１４Ｌ６２４号には、対物
レンズとイメージガイドの対物側端部との間およびイメ
ージガイドの接眼側端部と接眼レンズとの間にそれぞれ
平行平面板を配置し、これらの平行平面板を電磁駆動手
段によって揺動させることが開示されている。しかしな
がら、ファイバスコープ先端に永久磁石やソレノイドの
ような電磁駆動手段を組み込むと、先端の直径が太くな
り、被検者に苦痛を与えることになるとともに操作しに
くくなる欠点がある。

さらにドイツ実用新案公報第７，３１５，０２５号には
、イメージガイドの両端に超音波変換器を設けて光軸と
直交する方向に振動させる提案がなされているが、イメ
ージガイドのように相当大きな質量のある物体を超音波
で振動させるには非常に大きなエネルギーを必要とし、
超音波変換器は大形となり、直径が太くなる欠点がある
。また、超音波変換器は発熱の問題を有するとともにイ
メージガイドを構成するガラス繊維が超音波エネルギー
によって高速振動させると折れたりする問題もある。

さらに本願人は特開昭５８−１６８，０１５号公報にお
いて、イメージガイドの対物側端部および接眼側端部と
保持枠との間に圧電素子を介挿してこれら端部を光軸と
直交する方向に振動させるようにした内視鏡装置を提案
している。また、特開昭６０−５３，９１９号公報にお
いてはイメージガイドの対物側端部と対物レンズとの間
および対眼側端部と接眼レンズとの間にそれぞれ透明板
を配置し、これらを圧電素子によって揺動させるように
した内視鏡装置を提案している。

〔発明が解決しようとする問題点〕

上述した特開昭５８−１６８．０１５号公報に記載され
たものでは圧電素子を光軸と直交する方向に伸縮させて
いるため、必要な変位量を得るためには挿入部先端の直
径が大きくなり、被験者に苦痛を与える欠点がある。ま
た、特開昭６０−５３．９１９号公報に記載されたもの
は光軸方向の長さが長くなり、特に挿入部先端の硬性部
の長さが長くなり、操作しにくくなり、結果として被験
者に苦痛を与える欠点がある。

本発明の目的は、挿入部先端の径を太（したり、硬性部
の長さを長くすることなく対物レンズ系およびイメージ
ガイドの対物側端部を光軸に対しほぼ直交する方向に相
対的に振動させることによって観察分解能を上げること
ができ、しかもイメージファイバを破損することがない
ようにした内視鏡装置を提供しようとするものである。

〔問題点を解決するための手段および作用〕本発明は、
被観察物体に挿入される挿入部の先端に設けた対物光学
系とイメージガイドの対物側端部およびイメージガイド
の接眼側端部と結像光学系を、光軸とほぼ直交する方向
に同期して相対的に振動させるようにした内視鏡装置に
おいて、前記対物光学系およびイメージガイドの対物側
端部を、挿入部の長手方向に延在する細長い圧電バイモ
ルフまたは積層形圧電素子等の圧電駆動素子によって光
軸とほぼ直交する方向に相対的に振動するように配置し
、この圧電駆動素子を基本周波数が可聴最高周波数以下
の駆動信号で駆動するように構成したものである。

本発明の内視鏡装置では、細長い圧電バイモルフまたは
積層形圧電素子等の圧電駆動素子を挿入部の長手方向と
ほぼ平行に延在させているため、挿入部の先端部の直径
を太くすることな（、対物レンズとイメージガイドの対
物側端部とを所定量だけ振動させることができ、これに
よって分解能を向上することができる。また、圧電駆動
素子は挿入部の長手方向に延在しているため、その長さ
を長くすることができ、それだけ低い電圧で駆動するこ
とができ、特に医用の内視鏡装置において有利となる。

〔実施例〕

第１図〜第６図は本発明の内視鏡装置の一実施例の構成
を示すものであり、第１図はその基本的構成を示すもの
である。内視鏡装置は対物レンズ１、イメージガイド２
および接眼レンズ３を具え、第１図では示していないラ
イトガイドからの光によって照明された被観察物体の像
を対物レンズ１によってイメージガイド２の対物側端面
２ａに結像させる。この像はイメージガイド２の内部を
伝達され、その接眼側端面２ｂに同じ像を形成する。

この像を接眼レンズ３を介して肉眼により観察するよう
になっている０本例においては、イメージガイド２の対
物側端部をスペーサ４を介して挿入部の長手方向に細長
い圧電バイモルフ５の一端に連結し、この圧電バイモル
フを光軸０とほぼ平行に延在させ、他端をスペーサ６を
介して挿入部先端の硬性部７に連結する。また、イメー
ジガイド２の接眼側端部をスペーサ８を介して圧電バイ
モルフ９の一端に連結し、この圧電バイモルフを光軸０
とほぼ平行に延在させて他端をスペーサ１０を介して操
作部の硬性部１１に連結する。これらの圧電バイモルフ
５および９は導線１２および１３を介して駆動回路１４
および１５に接続し、これらの駆動回路を信号発生器１
６に共通に接続する。

第２図はイメージガイド２の端面２ａまたは２ｂのファ
イバコアａの配列状態を示すものであり、各コアはそれ
よりも屈折率の低いクラッドで包囲・してファイバを構
成し、これらファイバを接着材で結合しているが、第２
図ではクラッドおよび接着剤は示していない。これらの
コアａは互いに密接されておらず、したがってイメージ
ガイド２によって伝達される像の分解能は低いとともに
光を伝達しない部分が黒い網目のように見え、特に拡大
した場合に見にくいものとなる。そこで本発明では圧電
バイモルフ５および９に駆動回路１４および１５から導
線１２および１３を経て第３図に示すような矩形波状の
駆動電圧を印加し、圧電バイモルフをその長手方向と直
交する方向に繰り返し変位させてイメージガイド２の対
物側端部および接眼側端部を光軸とほぼ直交する方向に
振動させる。この際、駆動回路１４および１５を共通の
信号発生器１６によって同期駆動し、イメージガイド２
の両端部を同期して振動させるようにする。

この変位量は、第２図に示すコアａのピッチ間隔Ｐのほ
ぼ半分となるように第３図の駆動信号の振幅ｖ１を定め
ればよい。

本発明においては、この駆動信号の基本周波数１／Ｔ（
Ｔはパルス繰り返し周期）を可聴最大周波数以下とする
。この基本周波数は振動によるチラッキが目につかない
ようにするために、１０Ｈｚ以上とするのが望ましいが
、特に３０Ｈｚ以上とするのが好適である。また、基本
周波数を可聴範囲以上とすると、イメージカードの端部
を非常に高速で振動させることになり、イメージガイド
のファイバに折れなどの損傷を与えたり、摩擦熱や圧電
素子の発熱により光学部品に悪影響を与える恐れがある
ので、可聴最高周波数程度に抑えている。

今、イメージガイド２の両端部の振動方向を第２図にお
いて矢印■で示す水平方向にとると、第４図に示すよう
にイメージガイド２はコアａとコアｂとの間で振動する
ことになり、水平方向Ｉでの分解能をほぼ２倍とするこ
とができる。この場合、イメージガイド２の両端面は同
期して同じ方向に振動しているので、肉眼で観察した場
合、静止画像が観察されることになる。また、イメージ
ガイド２の両端を第２図において矢印■で示すように水
平方向に対してほぼ４５°の方向に振動すると、第５図
に示すように、コアａとコアｂとの間で振動するように
なり、この場合には、水平方向だけでなく、垂直方向に
も振動成分を有するのでより均質な像を観察することが
できる。

第６図は本実施例における内視鏡挿入部の先端゛の構造
を詳細に示すものである。対物レンズｌは鏡筒２１に取
付け、この鏡筒を硬質部の円筒状の硬性部７に取付ける
。また、イメージガイド２の対物側端部の外周面には保
護バイブ２２が嵌合しである。圧電バイモルフ５はこの
保護パイプ２２と硬性部７との間の僅かな隙間に挿入部
の長手方向と平行に配置しであるので、挿入部先端の直
径が太（なることなく、必要な変位が得られるように十
分に長い圧電バイモルフ５を組込むことができる。被観
察物体を照明するためにライトガイド２３をイメージガ
イド２と並列して延在させ、その先端には鏡筒２４に取
付けた凹レンズ２５を配置する。また硬性部７と隣接し
てファイバスコープの先端を湾曲させるための湾曲機構
２６を設けるとともに全体をゴム製の外装チューブ２７
で被覆しである。またライトガイド２３の先端部にも保
護パイプ２８が嵌合しである。

本実施例では圧電バイモルフ５および９をそれぞれ別々
の駆動回路１４および１５で駆動するようにしたが、こ
れらの圧電バイモルフの構成が同一の場合には１つの共
通の駆動回路で駆動することもできる。また、本実施例
ではイメージガイド２の接眼側端部も光軸とほぼ平行に
延在する圧電バイモルフ９によって光軸とほぼ直交する
方向に振動させるようにしたが、イメージガイドの接眼
側端部′は被観察物体の外部にあり、操作部のように比
較的スペースに余裕がある部分に設けられているので、
接眼側端部を圧電バイモルフによって振動させる場合、
圧電バイモルフの配置には比較的大きな自由度があり、
例えば後述する積層形の圧電素子の長手方向をイメージ
ガイドの長手方向と直角となるように配置してもよい。

このように配置すれば、イメージガイド接眼側端部は光
軸と正確に直交する方向のみに振動し、その端面２ｂと
接眼レンズ３との間の距離は全く変化しないので、フォ
ーカスがまったくずれず、目が疲れるようなことはない
。さらに、接眼レンズとして焦点深度の浅い、明るいレ
ンズを用いることができるようになる。

第７図は本発明による内視鏡装置の他の実施例の挿入部
の先端の構造を示すものであり、第６図に示した部分と
同一部分には同一符号を付けて示し、その詳細な説明は
省略する。本例ではイメージガイド２を振動させないで
対物レンズ１を振動させるものである。このために、イ
メージガイド２はアーム７ａを介して硬性部７に剛固に
取付け、対物レンズ１の鏡筒２１をスペーサ４を介して
圧電バイモルフ５の一端に連結し、その他端ラスペーサ
６を介して硬性部７に連結する。また、対物レンズ１の
前方には薄いガラス板より成るカバーガラス２９を防水
性をもって取付ける。

本例では導線１２を介して圧電バイモルフ５に駆動電圧
を印加すると圧電バイモルフはたわみ、その先端に取付
けた対物レンズ１は光軸とほぼ直角を成す方向例えば水
平方向に振動することになる。本例では対物レンズＩを
振動させるので、硬性部の長さを長くすることなく、長
さの長い圧電バイモルフ５を用いることができ、それだ
け駆動電圧を低くすることができる。このことは、医用
ファイバスコープのように安全性を要求される場合に有
利となる。また、第６図に示した実施例と比較して鏡筒
２１の質量を小さくしているので圧電バイモルフ５の負
荷は小さくなり、一層高速で振動させることができる。

第８図は本発明の内視鏡装置の第３の実施例の挿入部の
先端の構造を示すものであり、本例では対物レンズ１と
イメージガイド２の対物側端部とを互いに反対方向に振
動させるようにしたものである。そのために、第７図に
示した第２の実施例に加えて圧電バイモルフ３１を設け
、その一端をスペーサ３２を介してイメージセンサ２の
保護バイブ２２に取付けるとともに他端をスペーサ３３
を介して硬性部７に取付る。この圧電バイモルフ３１は
導線３４を介して圧電バイモルフ５と並列に接続するが
極性は反対する。

本例では導線１２を介して駆動信号を供給すると、圧電
バイモルフ５および３１は互いに反対方向に振動するこ
とになる。この結果、これら圧電バイモルフ５および３
１に印加する駆動電圧を低くすることができ、安全上好
ましい。本例において、圧電バイモルフ５および３１を
それぞれ導線１２および３４を介して別々の駆動回路に
接続することもできる。

第９図は本発明の内視鏡装置の第４の実施例の構成を示
すものである。本例ではイメージガイド２を固定し、対
物レンズ１を振動させるものである。このために、対物
レンズ１の鏡筒２１に突片３５を設け、これを硬性部７
に設けたアーム７ｂに軸３６により回動自在に支持する
。また、硬性部７にスペーサ６を介して取付けた圧電バ
イモルフ５の先端にセラミック等の固い絶縁物で形成し
た駆動端３７を固着し、これを対物レンズ鏡筒２１に当
接させる。この対物レンズ鏡筒２１と硬性部７との間に
は圧縮コイルばね３８を配置し、対物レンズ鏡筒２１を
軸３６を中心として時計方向に回動偏倚する。その他の
構成は前例と同様である。

本例では圧電バイモルフ５に駆動電圧を印加すると、ス
ペーサ６を固定端として圧電バイモルフは時計方向にた
わみ、コイルばね３８の力に抗して対物レンズ１を軸３
６を中心として反時計方向に回動させる。このため、対
物レンズ１を通過し、イメージガイド２の端面２ａに結
像する光束の主光線の方向が変わり、端面上の像の位置
が第９図において左方向へ移動することになる。圧電バ
イモルフ５に与える駆動電圧がなくなると、対物レンズ
１はコイルばね３８の復元力によって元の位置に戻るよ
うになる。このような動作を繰り返すことにより前例と
同じ効果が得られる。なお、本例では対物レンゾ１は光
軸とほぼ直交する方向に振動するとともに傾くことにな
る。対物レンズ１が傾くとイメージガイド２の端面２ａ
上に形成される像が片ボケすることになるが、この傾き
は非常に微小であるから、実用上片ボケは発生しない。

第１０図は本発明によ、る内視鏡装置の第５の実施例の
構成を示すものであり、イメージガイド２の対物側端部
を振動させるものである。本例ではイメージガイド２の
保護パイプ２２に突片４１を設け、これを硬性部７と一
体的に形成したアーム７Ｃに軸４２により回動自在に取
付ける。硬性部７と保護パイプ２２との間には圧縮コイ
ルばね４３を配置し、イメージガイド２の対物側端部を
軸４２を中心として反時計方向に回動偏倚する。

保護パイプ２２の下端には突片４４を固着し、硬性部７
に設けたアーム７ｄに一端を固着した積層型圧電素子４
５の先端に設けられ、セラミック等の固い絶縁材で形成
された駆動端４６と当接させる。積層型圧電素子４５は
細長い形状を有しており、挿入部の長手方向と平行に延
在させている。

導線１２を介して積層型圧電素子４５に駆動電圧を印加
すると積層型圧電素子の長手方向の長さが長くなり、コ
イルばね４３の力に抗してイメージガイド２の対物側端
部を軸４２を中心として時計方向に回動することになる
。駆動電圧を零とすると積層型圧電素子４５の長さは短
くなり、コイルばね４３の復元力によりイメージガイド
２の端部は反時計方向に回動することになる。

なお、本実施例においてもイメージガイド２の端面２ａ
は振動とともに傾くことになり片ボケが生ずるが、回動
量はきわめて僅かであるから片ボケは実用上問題とはな
らない。

本例で用いる積層型圧電素子４５の伸び量はその長さに
ほぼ比例するので光軸方向に細長い積層型圧電素子を用
いることにより低い電圧で大きな変位量が得られること
になり、特に医用ファイバスコープにおける安全上有利
である。

第１１図は本発明の内視鏡装置の第６の実施例を示すも
のである。本例においては、対物レンズ１とイメージガ
イド２の対物側端部とを互いに直交する方向、例えば画
像の水平および垂直方向に振動させるようにする。この
ために、対物レンズ１を保持する鏡筒２１をスペーサ４
ａを介して圧電バイモルフ５ａの一端に連結し、その他
端をスペーサ６ａを介して硬性部７に連結する。この圧
電バイモルフ５ａは導線１２ａを介して駆動回路に接続
する。また、イメージガイド２の対物側端部をスペーサ
４ｂを介して圧電バイモルフ５ｂの一端に連結し、その
他端をスペーサ６ｂを介して硬性部７に連結し、この圧
電バイモルフを導線１２ｂを経て駆動回路に接続する。

本例では圧電バイモルフ５ａに駆動電圧を印加すること
により、対物レンズ１は水平方向に振動し、圧電バイモ
ルフ５ｂに駆動電圧を印加することによりイメージガイ
ド２の対物側端部は垂直方向に振動することになり、水
平および垂直の両方向における分解能を向上することが
できる。この場合、圧電バイモルフ５ａと５ｂとはそれ
ぞれ別個の駆動信号で駆動するようにするが、同じ駆動
信号で駆動してもよい。

第１２図は本実施例における操作部側の構成を示すもの
であり、接眼レンズ３およびイメージガイド２の接眼側
端部を水平方向および垂直方向に振動させるようにして
いる。すなわち、接眼レンズ３を保持する鏡筒５１をス
ペーサ８ａを介して、光軸と平行に延在する細長い圧電
バイモルフ９ａの一端に連結し、その他端をスペーサ１
０ａを介して操作部を構成する硬性部１１に連結する。

また、イメージガイド２の接眼側端部に嵌合した保護パ
イプ５２をスペーサ８ｂを介して圧電バイモルフ９ｂの
一端に連結し、その他端をスペーサ１０ｂを介して硬性
部１１に連結する。これらの圧電バイモルフ９ａおよび
９ｂをそれぞれ導線１３ａおよび１３ｂを経て駆動回路
に接続する。

また、接眼レンズ３の後方には保護ガラス板５３を設け
る。

圧電バイモルフ９ａに、対物レンズ１を駆動する圧電バ
イモルフ５ａに与える駆動電圧と同期した駆動電圧を与
えることにより接眼レンズ３は水平方向に振動すること
になる。また、圧電バイモルフ９ｂに圧電バイモルフ５
ｂに与える駆動電圧と同期した駆動電圧を与えることに
よりイメージガイド２の接眼側端部は垂直方向に振動す
ることになる。

第１３図ＡおよびＢは上述した圧電バイモルフ５ａ、９
ａおよび５ｂ、９ｂに与える駆動電圧のタイミングを示
すものであり、第１４図はその場合のイメージガイド２
を構成するファイバのコアの等価的な位置の変位を示す
ものである。時間ｔｏ〜ｔｌにおいては圧電バイモルフ
５ａ、９ａ。

５ｂ、９ｂに与えられる電圧は零となっており、イメー
ジガイド２はコア９で示す位置にある。次にｔｌ〜ｔ２
の期間では圧電バイモルフ５ａ。

９ａに与える駆動電圧■１だけが高い値となるので、水
平方向に変位してコアｂで示す位置となる。

次のｊｚ”Ｌ３の期間では圧電バイモルフ５ｂ。

９ｂの駆動電圧■２も高い値となるのでコアＣに示すよ
うに垂直方向に変位する。さらにｔ３〜Ｌ。

の期間では電圧■、が零となるのでコアｄに示すように
水平方向に変位し、む。〜ｔ１の期間では再び駆動電圧
■１およびｖ２は共に零となるので、コアａで示す原位
置に復帰することになる。このような動作を繰り返すこ
とによってイメージガイド２のコアはａ→ｂ−＋ｃ→ｄ
→ａで示すように変位することになる。ここで駆動電圧
の基本周波数１／Ｔを数十ヘルツ以上とすると人間の眼
の残像特性によって、第１４図においてコアａ、ｂ、ｃ
。

ｄで示す位置に実際にコアが存在するように見え、分解
能を水平および垂直方向においてそれぞれほぼ２倍に上
げることができる。

第１３図に示した駆動電圧■１およびｖ２は、１つの信
号発生器の出力信号を２つの駆動回路において異なった
時間だけ遅延させて作ることもできるし、互いに同期し
た別々の信号発生器を設け、その出力をそれぞれ駆動回
路に供給して作ることもできる。　□ 第１５図は第１〜６図に示した第１の実施例の変形例の
イメージガイドのファイバコアの配列を示すものである
。第１実施例では第２図に示すようにイメージガイド２
を構成するファイバのコアは正方形格子の頂点に位置し
ていたが、本例では正三角形格子の頂点に位置するいわ
ゆる俵積みとなっている。本例ではイメージガイド２の
両端部を第１５図において矢印Ｉで示す方向に振動させ
るものである。このために圧電バイモルフ５および９は
第１６図に示すような階段波状の駆動電圧を印加して第
１７図に示すようにコアを変位させる。すなわち、ｔｏ
−ｔ、の期間ではＶ、　　（＝０■）とし、コアａの位
置に変位させ、ｔ、〜ｔ２の期間では■５の値としてコ
アｂの位置に変位させ、ｔ２〜ｔ３の期間ではさらに大
きな■。の値としてコアＣの位置に変位させ、Ｌ３〜ｔ
４の期間ではさらに大きな■６の値としてコアｄの位置
に変位させ、以後はｔ４〜ｔ、の期間にｖｃまで低下さ
せてコアＣの位置に戻し、ｔｓｘｔ、の期間にＶ、とし
てコアｂの位置に変位させ、ｔ０〜ｔ、の期間には最初
のコアａの位置とする。このようにしてイメージガイド
２の位置を第１５図の矢印Ｉで示す方向に繰り返し変位
させることができる。なお、第１６図に示す駆動電圧波
形において、順次の電圧の差ｖｂ−ｖ、、ｖｃ−ｖ、。

Ｖ、−Ｖ。の値を等しくしていないのは、後述するよう
に圧電バイモルフのヒステリシス特性を補償してコアの
各ステップの変位量を等間隔とするためである。本例に
おいても駆動電圧の基本周波数１／Ｔを数十ヘルツ以上
とすることにより、コアａ、ｂ、ｃ、ｄが総て実際に存
在するのと等価なイメージガイドを用いているのと同じ
ような効果が得られ、分解能は４倍となる。

第１８〜２０図は第１５図に示すようにイメージガイド
２のファイバを俵積みとした場合の変形例を示すもので
あり、本例では圧電バイモルフの駆動電圧の波形を改良
して圧電素子のヒステリシス特性を補償するものである
。本例では第１図に示す信号発生器１６は第１８図に示
す電圧波形を発生する。第゛１９図は圧電バイモルフに
印加する電圧と変位量との関係を示すものであり、電圧
の増大とともに変位割合は減少し、非直線的な特性を有
している。第１８図の電圧波形はこの非直線性を補正す
るようなものであり、このように非直線的な電圧で駆動
することによりイメージガイドのコアは第２０図に示す
ように距離Ｓの間を一方向に等速で移動し、時刻１．に
おいては隣のコアが元あった位置に達する。その後反対
方向に等速で移動し、時刻ｔ０において原位置に復帰す
ることになる。このような動作を繰り返すことによりイ
メージガイドのコアは時間の経過とともに等速で振動す
ることになり、圧電素子のヒステリシス特性に基づく非
直線性を除去することができる。

この結果、イメージガイドの接眼側端部におけるコアは
第２０図において符号６１で示すような縦線として見え
、１つ１つのコアは見えなくなる。

この場合、縦方向に像がぼけるのではなく、二の方向に
高い分解能を有する像を見ることができる。

また、第２０図に示すように、コアとコアの横方向の間
隔を太き（すると黒い縦線６２が見えるようになるが、
コアとコアを横方向において一層接近して配置したり、
コアの直径を若干太くすることにより黒線６２を完全に
消失することができ、あたかもレンズだけで像を伝達す
る硬性鏡と同じような分解能の高い高品質の像を得るこ
とができる。また、このような黒線６２を無くすために
第１１図に示した実施例と同様に黒線と直交する方向に
振動させるようにしてもよい。

第２１図は側視型とした本発明の内視鏡装置の一実施例
の構成を示すものである。本例において上述した実施例
と対応する部分には同じ符号を付けて示す。対物レンズ
１は挿入部先端の硬性部７の側面に鏡筒２１を介して取
付け、イメージガイド２はその対物側端部を９０°彎曲
させてその端面２ａを対物レンズ１と対向させるように
配置する。また、ライドガイド２３の前面には凹レンズ
２５を設け、これを硬性部７に取付ける。イメージガイ
ド２の対物側端部に嵌合した保護パイプ２２をスペーサ
４を介して積層型圧電素子４５の一端に連結し、その他
端をスペーサ６を介して硬性部７と一体のアーム７ｄに
連結する。この積層型圧電素子４５は細長い形状とし、
イメージガイド２の対物側端部を除いた部分の光軸と平
行、すなわち、挿入部の軸線と平行に延在させる。積層
型圧電素子４５に導線１２を介して駆動電圧を印加する
と圧電素子は長手方向に伸縮するようになり、その結果
としてイメージガイド２の対物側端部が光軸と直交する
方向に振動することになり、前例と同様に分解能を向上
することができる。

本発明は上述した実施例に限定されるものではなく、幾
多の変更や変形が可能である。例えば上述した実施例で
は圧電バイモルフまたは積層型圧電素子に印加する駆動
電圧を一極性の電圧としたが、交流電圧を印加してもよ
い。こめ場合、駆動電圧と変位量との間の関係にヒステ
リシス特性が生ずるが、上述したようにこのヒステリシ
ス特性は駆動電圧波形を適切に選ぶことによって補償す
ることかできる。

また、上述した実施例ではイメージガイドによっ伝達さ
れた像を接眼レンズを介して肉眼により観察するように
したが、接眼レンズ側にテレビカメラをアダプタとして
着脱自在に設け、イメージガイドによって伝達された像
を撮像し、モニタ上に画像を映出するようにしてもよい
。このような場合、イメージガイドの接眼側端部を振動
させることができる外、接眼レンズまたは接眼レンズと
テレビカメラとの間に配置されるレンズ系を振動させる
こともでき、本明細書ではこれらの光学系を総称して結
像光学系と称する。また、テレビカメラを接眼部に固定
し、取り外しできないようにした、いわゆるテレビカメ
ラ内蔵形のファイバスコープとして構成することもでき
る。

さらに上述した実施例ではイメージガイドの端部や光学
系を駆動するのに１個の圧電バイモルフや積層型圧電素
子のような圧電駆動素子を用いたが、例えば圧電駆動素
子を２個使って駆動すべき部材を挟み込むようにし、こ
れらの圧電駆動素子を同じ駆動電圧で駆動することもで
きる。この場合には駆動力が倍増され、高速駆動に有利
である。

また、細長い圧電駆動素子は挿入部の長手方向とほぼ平
行に延在させる必要はな（、例えば長手方向に対して±
４５°以下の角度で傾けて配置してもよい。

また、上述した実施例では信号発生器や駆動回路はファ
イバスコープの外部に設けたが、ファイバスコープに内
蔵させてもよいし、ファイバスコープ用の光源ユニット
内に組込んでもよい。

さらに、接眼側はスペース的に余裕があるので必ずしも
挿入部の長手方向に細長い圧電駆動素子を用いる必要は
ないとともに圧電駆動素子の代わりに永久磁石やソレノ
イドを用いた駆動手段によってイメージガイドの接眼側
端部や結像光学系を駆動させるようにしてもよい。

〔発明の効果〕

上述したように本発明の内視鏡装置においては、挿入部
の先端において対物レンズおよびイメージガイドの端部
の少なくとも一方を駆動させるための圧電バイモルフや
積層型圧電素子を、挿入部の長手方向に細長いものとし
たため、挿入部の直径や先端の硬性部の長さを大きくす
ることな（、十分長い圧電駆動素子を用いることができ
る。したがって、分解能を上げることができ、早期癌等
の微細病変を容易に発見できるようになり、診断がより
正確になる。また、従来のファイバスコープと同等の分
解能でよい場合には、イメージガイドを構成するファイ
バの本数を減らしてイメージガイドの直径を細くするこ
とができ、それだけファイバスコープの外径を細くする
ことができ、被験者に与える苦痛は著しく軽減されるこ
とになる。

さらに、イメージガイドの網目を消去できるので、観察
者にとって目の負担が少なくなり、検査がより容易かつ
正確となる。さらに圧電バイモルフの変位量は長さの２
乗にほぼ比例し、積層型圧電素子の変位量は長さにほぼ
比例するので、その長さを長くすることによって駆動電
圧の値を低く抑えることができる。特に医用ファイバス
コープにおいては体内に挿入される部分の電圧はできる
だけ低くするのが安全上望ましいので、駆動電圧が低く
なることは特に有利となる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の内視鏡装置の一実施例の基本的構成を
示す図、 第２図は同じくそのイメージガイドのファイバコアの配
列を示す図、 第３図は同じく圧電バイモルフに与える駆動電圧を示す
図、 第４図はイメージガイドの端部を水平方向に振動させる
際のコアの運動を示す図、 第５図はイメージガイドの端部を斜め方向に振動させる
際のコアの運動を示す図、 第６図は同じく挿入部先端の詳細な構成を示す図、 第７図は本発明の内視鏡装置の他の実施例の挿入部先端
の構成を示す図、 第８図はさらに他の実施例の挿入部先端の構成を示す図
、 第９図はさらに他の実施例の挿入部先端の構成を示す図
、 第１０図はさらに他の実施例の挿入部先端の構成を示す
図、 第１１図はさらに他の実施例の挿入部先端の構成を示す
図、 第１２図は同じくその接眼部の構成を示す図、第１３図
は同じくその駆動信号を示す図、第１４図はファイバコ
アの運動を示す図、第１５図はイメージガイドのファイ
バコアの配列の他の例を示す回、 第１６図は駆動電圧を示す図、 第１７図はファイバコアの運動を示す図、第１８図は駆
動電圧の他の例を示す図、第１９図は駆動電圧と変位量
との関係を示すグラフ、 第２０図はファイバコアの運動を示す図、第２１図は本
発明の内視鏡装置のさらに他の実施例の構成を示す図で
ある。 １・・・対物レンズ　　　　２・・・イメージガイド３
・・・接眼レンズ ５．９，３１．５ａ、５ｂ、９ａ、９ｂ・−・圧電バイ
モルフ ７．１１・・・硬性部　　　１４．１５・・・駆動回路
１６・・・信号発生器　　　４５・・・積層型圧電素子
時　許　出　願　人　　オリンパス光学工業株式会社第
１図 、巳８ 第２図 ■■■■■■ ■■■■■■ ■■■■■■ ■■■■■■ 第３図 □時間 第４図 ｂａｂａｂａｂａｂａｂ　　α 第５図 第７図 第８図 第９図 騒動ａ路へ 第１１図 昆区動回了各へ 第１３図 第１４図

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １、被観察物体に挿入される挿入部の先端に設けた対物
   光学系とイメージガイドの対物側端部およびイメージガ
   イドの接眼側端部と結像光学系を、光軸とほぼ直交する
   方向に同期して相対的に振動させるようにした内視鏡装
   置において、前記対物光学系およびイメージカードの対
   物側端部の少なくとも一方を、挿入部の長手方向に延在
   する細長い圧電駆動素子によって光軸とほぼ直交する方
   向に振動可能に配置し、この圧電駆動素子に、その交流
   成分の基本周波数が可聴最高周波数以下の駆動信号を供
   給して所定の方向に所定の振幅で振動させるよう構成し
   たことを特徴とする内視鏡装置。