JPS63286814A - Endoscope device - Google Patents
Endoscope deviceInfo
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- JPS63286814A JPS63286814A JP62121019A JP12101987A JPS63286814A JP S63286814 A JPS63286814 A JP S63286814A JP 62121019 A JP62121019 A JP 62121019A JP 12101987 A JP12101987 A JP 12101987A JP S63286814 A JPS63286814 A JP S63286814A
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- eyepiece
- end section
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- Pending
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Abstract
Description
【発明の詳細な説明】
〔産業上の利用分野〕
この発明は、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。DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION [Field of Industrial Application] The present invention relates to an endoscope device for observing the inside of a body cavity or a mechanical structure.
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
肉眼で観察したり、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(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網目
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
で撮像する場合には、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。Various types of endoscope devices have been proposed in the past, and an object to be observed is irradiated with illumination light using a light guide made of a fiber bundle, and an image of the object to be observed is projected from the fiber bundle by an objective lens system. An image is formed on the objective-side end surface of the image guide, and the image transmitted to the eye-side end surface of the image guide can be observed with the naked eye through an eyepiece system, or photographed with a television camera equipped with a photographic lens and displayed on a monitor. There are known ones that are designed to project images. In such endoscopic devices, the image guide is formed by bundling optical fibers with a cladding around the core, so the resolution is low, and especially when trying to reduce the diameter of the insertion section, the number of fibers increases. a little (nari,
The disadvantage is that the resolution cannot be sufficiently increased, and since no light is transmitted between the fibers, a black mesh becomes visible, making it difficult to see, especially when magnified. Furthermore, when capturing an image with a television camera having a solid-state image sensor, the number of pixels of the camera cannot be sufficiently increased, so there is a drawback that the resolution becomes even lower and undesirable moire fringes occur.
このような欠点を除去するために、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それらの保持部材との間、
あるいは対物レンズ系および接眼レンズ系とそれらの保
持部材との間にそれぞれ圧電素子を介挿してそれらを光
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。In order to eliminate such drawbacks, the applicant has disclosed
- In Publication No. 168.015, between the object side end and the eyepiece side end of the image guide and their holding members,
Alternatively, an endoscope device has been proposed in which piezoelectric elements are inserted between the objective lens system, the eyepiece system, and their holding members to vibrate them in a direction perpendicular to the optical axis.
しかしながら、上述し力持開閉58−168゜015号
公報においては、本発明者らの種々の実験によれば次の
ような改良すべき問題点があることが判明した。すなわ
ち、この内視鏡装置にあっては、イメージガイドの両端
部と対物レンズ系および接眼レンズ系とを光軸と直交す
る一方向においてのみ相対的に振動させるようにしてい
るため、振動方向に網目による直線がはっきりと現れた
り、また被観察物体によってはモアレ縞が現れてしまい
、結果として十分な解像度が得られないという問題があ
った。However, according to various experiments conducted by the inventors of the present invention, it has been found that the above-mentioned Japanese Patent No. 58-168°015 has the following problems that should be improved. In other words, in this endoscope device, both ends of the image guide, the objective lens system, and the eyepiece lens system are made to vibrate relative to each other only in one direction perpendicular to the optical axis. There is a problem in that straight lines due to the mesh may appear clearly, and moiré fringes may appear depending on the object to be observed, resulting in insufficient resolution.
この発明は、このような従来の問題点に着目してなされ
たもので、十分な解像度が得られるよう適切に構成した
内視鏡装置を提供することを目的とする。The present invention has been made in view of these conventional problems, and it is an object of the present invention to provide an endoscope apparatus suitably configured to obtain sufficient resolution.
上記目的を達成するため、この発明では対物側光学系お
よびイメージガイドの対物側端部の一方を異なる方向に
駆動し得るようにすると共に、イメージガイドの接眼側
端部および接眼側光学系の一方を異なる方向に駆動し得
るようにする。In order to achieve the above object, the present invention enables one of the objective side optical system and the objective side end of the image guide to be driven in different directions, and also enables the eyepiece side end of the image guide and one of the eyepiece side optical system to be driven in different directions. can be driven in different directions.
ここで、イメージガイドの入射側および出射側のそれぞ
れの側においてイメージガイドの端部およびこれと対向
する光学系の一方を異なる方向に駆動し得るそれぞれの
駆動手段は、それらの被駆動部を同期して2次元的方向
に振動させる作用をなす。Here, each driving means capable of driving the end of the image guide and one of the optical systems facing thereto in different directions on each of the incident side and the exit side of the image guide synchronizes the driven parts. It acts to vibrate in two-dimensional directions.
第1図AおよびBはこの発明の一実施例を示すものであ
る。この内視鏡装置は対物レンズ系1およびイメージガ
イド2を具え、図示し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系1によって
イメージガイド2の物体側端面2aに結像させ、この像
をイメージガイド2の内部を伝達して図示しない接眼側
端面に形成して接眼レンズ系を介して肉眼により観察し
たり、撮影レンズを有するテレビカメラで撮影してモニ
タ上に映出し得るようになっている。FIGS. 1A and 1B show an embodiment of the present invention. This endoscope device includes an objective lens system 1 and an image guide 2, and the objective lens system 1 forms an image of an object to be observed illuminated by light from a light guide (not shown) on an object side end surface 2a of the image guide 2. This image can be transmitted through the image guide 2 and formed on the eyepiece side end surface (not shown) to be observed with the naked eye through an eyepiece lens system, or can be photographed with a television camera having a photographic lens and displayed on a monitor. I'm starting to get it.
この実施例では、イメージガイド2の対物側端部におい
て、イメージガイド2に対して直交する位置にそれぞれ
光軸0とほぼ平行に延在させて2個のバイモルフ3,4
を配置し、それらの一端部をスペーサ5.6を介してイ
メージガイド2の対物側端部を保持する口金7の先端部
に、他端部をスペーサ8.9を介して剛体より成る先端
構成部材10に固定する。このようにして、バイモルフ
3.4に第2図に示すような駆動電圧をそれぞれ印加し
て、イメージガイド2の物体側端部を駆動する。In this embodiment, two bimorphs 3 and 4 are provided at the end of the image guide 2 on the object side, extending substantially parallel to the optical axis 0 at positions orthogonal to the image guide 2.
are arranged, one end of which is connected to the tip of the base 7 that holds the object side end of the image guide 2 via a spacer 5.6, and the other end is connected to a rigid tip structure with the other end placed via a spacer 8.9. It is fixed to the member 10. In this way, driving voltages as shown in FIG. 2 are applied to the bimorphs 3.4 to drive the object side end of the image guide 2.
このようにすれば、イメージガイド2の物体側端面2a
は、第3図Aに示す基準状態すなわちバイモルフ3.4
に電圧が印加されない状態から、第2図の期間aにおい
ては第3図Bに示すように下方に、期間すにおいては第
3図Cに示すように上方に、また期間Cにおいては第3
図りに示すように左方に、期間dにおいては第3図已に
示すように右方にそれぞれ変位し、結果として各ファイ
バ2−1.2−2.2−3.−−−は縦方向および横方
向の2次元的方向に振動することになる。In this way, the object side end surface 2a of the image guide 2
is the reference state shown in Figure 3A, i.e. bimorph 3.4
From the state where no voltage is applied to
As shown in the figure, each fiber 2-1.2-2.2-3. --- will vibrate in two-dimensional directions, vertical and horizontal.
イメージガイド2の接眼側端部も、上記の物体側端部と
同様に直交する2個のバイモルフによって変位可能に支
持して、物体側端部と同期して駆動する。Similarly to the object side end, the eyepiece side end of the image guide 2 is also movably supported by two orthogonal bimorphs and driven in synchronization with the object side end.
このように、イメージガイド2の物体側端部および接眼
側端部を2次元的方向に駆動させるようにすれば、−次
元的方向のみの振動に比ベイメージガイド2の綱目を有
効に除去できると共にモアレ縞の発生も有効に防止でき
る。したがって、観察者にとって目の負担が少なくなり
、検査を容易かつ正確にできる。In this way, by driving the object side end and the eyepiece side end of the image guide 2 in the two-dimensional direction, it is possible to effectively eliminate the strain of the image guide 2 compared to vibrations only in the -dimensional direction. At the same time, the occurrence of moire fringes can also be effectively prevented. Therefore, the strain on the eyes of the observer is reduced, and the inspection can be performed easily and accurately.
上記の実施例ではイメージガイド2の両端部を縦方向お
よび横方向に独立して変位させるようにしたが、バイモ
ルフ3.4に第4図に示すように90°位相の異なる駆
動電圧を連続的に印加することによりそれらの合成力に
よって2次元的方向に変位させることもできる。この場
合、バイモルフ3,4に電圧が印加されない基準状態で
は各ファイバ2−1.2−2.−−−は第5図Aに示す
状態にあるが、第4図の時刻1.においては第5図Bに
示すように下方に、時刻t2においては第5図Cに示す
ように左方に、時刻も、においては第5図りに示すよう
に上方に、時刻t4においては第5図Eに示すように右
方にそれぞれ変位することになり、結果としてイメージ
ガイド2の両端部は第5図Aに示す基準状態における光
軸0を中心とする円に沿って変位することになる。In the above embodiment, both ends of the image guide 2 are displaced independently in the vertical and horizontal directions, but as shown in FIG. By applying these forces, the resultant force can be applied to cause displacement in two-dimensional directions. In this case, in the standard state in which no voltage is applied to the bimorphs 3, 4, each fiber 2-1.2-2. --- is in the state shown in FIG. 5A, but at time 1 in FIG. 5B, at time t2, to the left as shown in FIG. 5C, at time t2, to the left as shown in FIG. As shown in Figure E, both ends of the image guide 2 are displaced to the right, and as a result, both ends of the image guide 2 are displaced along a circle centered on the optical axis 0 in the reference state shown in Figure 5A. .
なお、この発明は上述した実施例にのみ限定されるもの
ではなく、幾多の変形または変更が可能である。例えは
上述した実施例では、イメージガイド2の両端部をそれ
ぞれ直交する方向に設けた2個のバイモルフ3,4で駆
動するようにしたが、それらは直交する方向に限らず、
またその個数も3個以上とすることができる。また、複
数のバイモルフへの駆動電圧はそれらの振幅、周波数、
位相を種々変えることができ、これにより縦方向および
横方向でその変位量や振動数を変化させたり、複数のバ
イモルフの振動の合成によって楕円運動や波状運動等の
種々の2次元的方向の振動を行わせることも可能である
。更に、イメージガイド2の両端部を振動させる変わり
に、対物レンズ系1と接眼レンズ系とを同期して振動さ
せたり、対物レンズ系1とイメージガイド2の接眼側端
部、あるいはイメージガイド2の対物側端部と接眼レン
ズ系とをそれぞれ同期して振動させるよう構成すること
もできる。また、バイモルフを用いる代わりに電磁石、
圧電素子、リニアモータ、超音波モータ等を用いて2次
元的方向に振動させるよう構成することもできる。Note that this invention is not limited only to the embodiments described above, and numerous modifications and changes are possible. For example, in the embodiment described above, both ends of the image guide 2 are driven by two bimorphs 3 and 4 provided in orthogonal directions, but they are not limited to orthogonal directions.
Moreover, the number can also be three or more. In addition, the driving voltages to multiple bimorphs are determined by their amplitude, frequency,
The phase can be changed in various ways, thereby changing the amount of displacement and frequency in the vertical and horizontal directions, and by combining the vibrations of multiple bimorphs, vibrations in various two-dimensional directions such as elliptical motion and wave-like motion can be created. It is also possible to have the Furthermore, instead of vibrating both ends of the image guide 2, the objective lens system 1 and the eyepiece system may be vibrated synchronously, or the ends of the objective lens system 1 and the image guide 2 on the eyepiece side, or the ends of the image guide 2 may be vibrated synchronously. It is also possible to configure the object side end and the eyepiece lens system to vibrate in synchronization with each other. Also, instead of using a bimorph, an electromagnet,
It can also be configured to vibrate in two-dimensional directions using a piezoelectric element, a linear motor, an ultrasonic motor, or the like.
以上述べたように、この発明によれば対物側光学系およ
びイメージガイドの対物側端部の一方とイメージガイド
の接眼側端部および接眼側光学系の一方とを同期してそ
れぞれ2次元的方向に駆動するようにしたので、−次元
的方向のみの駆動に比べてイメージガイドの網目を有効
に除去できると共に、モアレ縞の発生も有効に防止でき
、十分な解像度を得ることができる。As described above, according to the present invention, one of the objective-side optical system and the object-side end of the image guide is synchronized with the eyepiece-side end of the image guide and one of the eyepiece-side optical system, so that the respective two-dimensional directions can be adjusted. Since the image guide is driven in the -dimensional direction, meshes in the image guide can be removed more effectively than in driving only in the -dimensional direction, and the occurrence of moiré fringes can also be effectively prevented, and sufficient resolution can be obtained.
第1図AおよびBはこの発明の一実施例を示す断面図、
第2図は第1図に示すバイモルフへの駆動電圧の一例を
示す波形図、
第3図A−Eはその動作を説明するための図、第4図は
第1図に示すバイモルフへの駆動電圧の他の例を示す波
形図、
第5図A−Eはその動作を説明するための図である。
1・・・対物レンズ系 2・・・イメージガイド2
a・・・物体側端面 2−1.2−2.2−3.
・・・ファイバ3.4・・・バイモルフ 5.6・・
・スペーサ7・・・口金 8,9・・・ス
ペーサ10・・・先端構成部材
特 許 出 願 人 オリンパス光学工業株式会社
第2図
第3図
第4図Figures 1A and B are cross-sectional views showing one embodiment of the present invention, Figure 2 is a waveform diagram showing an example of the drive voltage to the bimorph shown in Figure 1, and Figures 3A-E explain its operation. FIG. 4 is a waveform diagram showing another example of the driving voltage to the bimorph shown in FIG. 1, and FIGS. 5A to 5E are diagrams for explaining its operation. 1...Objective lens system 2...Image guide 2
a...Object side end surface 2-1.2-2.2-3.
...Fiber 3.4...Bimorph 5.6...
・Spacer 7...Cap 8, 9...Spacer 10...Tip component patent Applicant Olympus Optical Industry Co., Ltd. Figure 2 Figure 3 Figure 4
Claims (1)
側光学系とイメージガイドの対物側端部および、このイ
メージガイドの接眼側端部と接眼側光学系を同期して相
対的に振動させるようにした内視鏡装置において、前記
対物側光学系および前記イメージガイドの対物側端部の
一方を異なる方向に駆動し得る手段と、前記イメージガ
イドの接眼側端部および前記接眼側光学系の一方を異な
る方向に駆動し得る手段とを設けたことを特徴とする内
視鏡装置。1. The objective-side optical system provided at the tip of the insertion section inserted into the object to be observed, the objective-side end of the image guide, and the eyepiece-side end of this image guide and the eyepiece-side optical system are synchronized and relative to each other. In an endoscope device configured to vibrate, means capable of driving one of the object-side optical system and the object-side end of the image guide in different directions; and an eyepiece-side end of the image guide and the eyepiece-side optical system. 1. An endoscope apparatus comprising means for driving one of the systems in different directions.
Priority Applications (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP62121019A JPS63286814A (en) | 1987-05-20 | 1987-05-20 | Endoscope device |
US07/183,223 US4867136A (en) | 1987-04-23 | 1988-04-19 | Endoscope apparatus |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP62121019A JPS63286814A (en) | 1987-05-20 | 1987-05-20 | Endoscope device |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPS63286814A true JPS63286814A (en) | 1988-11-24 |
Family
ID=14800793
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP62121019A Pending JPS63286814A (en) | 1987-04-23 | 1987-05-20 | Endoscope device |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPS63286814A (en) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2011050470A (en) * | 2009-08-31 | 2011-03-17 | Fujifilm Corp | Endoscope system |
-
1987
- 1987-05-20 JP JP62121019A patent/JPS63286814A/en active Pending
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2011050470A (en) * | 2009-08-31 | 2011-03-17 | Fujifilm Corp | Endoscope system |
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