WO2005102146A1

WO2005102146A1 - 内視鏡及び内視鏡システム

Info

Publication number: WO2005102146A1
Application number: PCT/JP2005/007924
Authority: WO
Inventors: Hiroki Moriyama
Original assignee: Olympus Corporation
Priority date: 2004-04-27
Filing date: 2005-04-26
Publication date: 2005-11-03
Also published as: EP1743567A1; JP2005312553A; EP1743567A4; US20070055106A1; KR100847406B1; JP4554267B2; CN1946334A; US8002697B2; EP1743567B1; KR20070004898A

Abstract

　通常の視野角の内視鏡及び広角の内視鏡を使用する際、モニタ画面に映し出される夫々の撮像面の明るさの違いを軽減し観察性の高い内視鏡システムの実現するため、本発明の内視鏡システムは、第１の視野角を有する第１の観察光学系と、第１の照明光学系と、を具備する第１の内視鏡と、前記第１の視野角よりも広い第２の視野角を有する第２の照明光学系と、を具備する第２の内視鏡とを備える内視鏡システムであって、前記第１の内視鏡と前記第２の内視鏡の夫々の挿入部の先端から観察方向に向けた任意の距離において、前記第２の照明光学系によって照射される所定の照度を有する照明光の第２の照射範囲を前記第１の照明光学系によって照射される前記所定の照度を有する第１の照射範囲よりも広くしている。

Description

明細書

内視鏡及び内視鏡システム

技術分野

[0001] 本発明は、内視鏡に関し、特に、視野角の異なる 2つの内視鏡を含む内視鏡システムに関する。

背景技術

[0002] 従来より、内視鏡は、医療分野等で広く利用されている。内視鏡は、体腔内に細長い挿入部を挿入することによって、体腔内の臓器等を観察したり、必要に応じて処置具揷通チャンネル内に挿入した処置具を用いて各種処置をすることができる。挿入部の先端には、湾曲部が設けられ、内視鏡の操作部を操作することによって、先端部の観察窓の観察方向を変更させることができる。

[0003] 従来の内視鏡の視野角は、例えば 140度であり、術者は、その視野角の観察画像によって体腔内を観察するが、体腔内を観察中に、視野範囲外の部位を観察したいときは、湾曲部を湾曲させることによって視野範囲外の部位を観察することができる。

[0004] 一方、より広い範囲を観察できるように、視野角をより広くした内視鏡も提案されている。この内視鏡は、その広い視野角によって撮像範囲が広がり、観察又は処置の必要な部位を発見し易いというメリットがある (例えば、特許文献 1参照)。

[0005] 特許文献 1 :特開平 4 102432号公報

発明の開示

発明が解決しょうとする課題

[0006] しかし、特開平 4 102432号公報の提案に係る広角の視野角の内視鏡においては、通常の視野角の内視鏡よりも広い範囲を撮像可能であるため、所定の照度以上の照明光が撮像範囲の周辺部に照射されず、その撮像範囲を映し出すモニタ画面の周辺部も暗く表示される。つまり、通常の視野角の内視鏡の使用前後に広角の視野角の内視鏡を使用するユーザは、通常の内視鏡と広角の内視鏡とが同じモニタ画面に表示する夫々の撮像範囲の中央部と周辺部の明るさの違いによる違和感を受けるおそれがある。 [0007] そこで、本発明は、通常の視野角の内視鏡及び広角の内視鏡を使用する際、撮像範囲の周辺部にまで、照明光の所定の照度の配光ができ、モニタ画面に映し出される映像の明暗部分の違いを軽減し観察性の高い内視鏡システムを提供することを目的とする。

課題を解決するための手段

[0008] 本発明の内視鏡システムは、第 1の視野角を有する第 1の観察光学系と、第 1の照明光学系と、を具備する第 1の内視鏡と、前記第 1の視野角よりも広い第 2の視野角を有する第 2の照明光学系と、を具備する第 2の内視鏡とを備える内視鏡システムであって、前記第 1の内視鏡と前記第 2の内視鏡の夫々の挿入部の先端から観察方向に向けた任意の距離において、前記第 2の照明光学系によって照射される所定の照度を有する照明光の第 2の照射範囲を前記第 1の照明光学系によって照射される前記所定の照度を有する第 1の照射範囲よりも広くしたことを特徴とする。

発明の効果

[0009] 本発明の内視鏡システムによれば、通常の視野角の内視鏡及び広角の内視鏡を使用する際、モニタ画面に映し出される夫々の撮像面の明るさの違いを軽減し観察性の高い内視鏡システムを実現することができる。

図面の簡単な説明

[0010] [図 1]図 1は、第 1の実施の形態に係る内視鏡システムを概略的に示した説明図である。

[図 2]図 2は、内視鏡の先端部の先端面の正面図である。

[図 3]図 3は、内視鏡の先端部を長手軸方向に切断した断面図である。

[図 4]図 4は、第 1の実施の形態に係る内視鏡システムの主な構成を示すブロック構成図である。

[図 5]図 5は、第 1の内視鏡の先端部を照明窓と第 1の観察窓の夫々の窓面の中心を通るように長手方向に切断した断面図である。

[図 6]図 6は、第 2の内視鏡の先端部を照明窓と第 2の観察窓の夫々の窓面の中心を通るように長手方向に切断した断面図である。

[図 7]図 7は、第 1の内視鏡によって任意の撮像距離における平面を撮像した撮像範囲がモニタ画面に表示されている状態を説明するための図である。

[図 8]図 8は、第 2の内視鏡 lbによって任意の撮像距離における平面を撮像した撮像範囲がモニタ画面に表示されている状態を説明するための図である。

[図 9]図 9は、第 2の内視鏡 lbによって任意の撮像距離における平面を撮像した撮像範囲がモニタ画面に表示されている状態を説明するための図である。

[図 10]図 10は、第 2の内視鏡によって任意の撮像距離における撮像範囲がモニタ画面に表示されている状態を説明するための図である。

[図 11]図 11は、第 2の実施の形態の第 2の内視鏡の先端部を照明窓と第 2の観察窓の夫々の窓面の中心を通るように長手方向に切断した断面図である。

[図 12]図 12は、第 2の内視鏡によって任意の撮像距離における平面を撮像した撮像範囲がモニタ画面に表示されている状態を説明するための図である。

符号の説明

1, la, lb…内視鏡

2…操作部

3…挿入部

3a…ュニノーサルコード

4…コネクタ部

5…光源装置

7· · ·モニタ

7a…モニタ画面

8…可撓管部

9…湾曲部

10…先端部

10a…先端面

10b…先端キャップ

10c…外装

11…ビデオプロセッサ

15· · ·観察窓 a…第 1の観察窓

b…第 2の観察窓

…処置具チャンネル開口 …送水送気ノズル

…前方送水開口

…観察光学系

a…第 1の観察光学系

b…第 2の観察光学系

…固体撮像素子

…回路基板

· ··信号ケーブル

…処置具揷通筒

…処置具チャンネル

· ··メモリ

-CDS回路

…デジタル変換回路

…分離処理回路

· ··デジタル信号処理回路 …文字情報重畳回路

…文字情報入力回路

…デジタル Zアナログ信号変換回路· ··画像表示信号回路

…基準信号発生回路

…タイミング信号発生回路 …表示画像切換入力回路

Α· ··ライトガイドバンドル

a, 53b…照明レンズ

…照明窓 100· · ·内視鏡システム

A…第 1の撮像範囲

B…第 2の撮像範囲

II, 12, 13, 14, 15, la, lb, Ic, Id…照射範囲

L1…任意の撮像距離

LAI, LA2, LA3, LA4, LA5' "中心軸

LX1…第 1の境界線

LX2" '第 2の境界線

LX3…第 3の境界線

LX4…第 4の境界線

LX5…第 5の境界線

MAI, MA2…光軸

P1…平面

a , a l, α 2· · ·視野角

θ 1, Θ 2…傾斜角

発明を実施するための最良の形態

(第 1の実施の形態）

以下、図面を参照して本発明の実施の形態を説明する。

まず図 1に基づき、本実施の形態に係わる内視鏡システム 100の構成を説明する。図 1は本発明の実施の形態に係る内視鏡システム 100を概略的に示した説明図である。図 1で示すように、第 1の内視鏡 la及び第 2の内視鏡 lb (以下、特に区別しない場合は、内視鏡 1と記載する。 )には、湾曲操作ゃ管路系の制御を行う操作部 2と、その基端側が操作部 2に接続されて体腔内に挿入される挿入部 3と、操作部 2から延出されて先端にコネクタ部 4を有するユニバーサルコード 3aとを有する。コネクタ部 4は、外部機器としての光源装置 5とプロセッサ 11とに所定のコネクタを介して接続されるようになつている。プロセッサ 11は、モニタ 7に接続されている。なお、第 1の内視鏡 1 aと第 2の内視鏡 lbは、前記プロセッサ 11と光源装置 5へ必要に応じてコネクタなどを用いて接続される力、または、前記プロセッサ 11と光源装置 5にコネクタにより夫々が常時接続され、図示していない切換スィッチにより接続切換を可能とする。

[0013] 挿入部 3は、可撓性を有する可撓管部 8と、その可撓管部 8の先端側に設けられた湾曲部 9と、その湾曲部 9の先端側に設けられた先端部 10が設けられている。先端部 10には、体腔内の部位を撮像するための固体撮像素子 22 (図 2参照）が内蔵されている。

[0014] 先端部 10内に設けられた固体撮像素子 22によって撮像された体腔内の部位の画像信号は、ユニバーサルコード 3aを介してプロセッサ 11へ伝送される。プロセッサ 11 は、後述するように、伝送された画像信号を処理した信号に基づいて接続された表示手段であるモニタ 7のモニタ画面 7a上に、撮像された部位の観察画像を表示させる。

[0015] 操作部 2には、湾曲部 9を遠隔的に湾曲させるための操作ノブ（図示せず)が配設されている。その操作ノブを操作することによって、挿入部 3内に挿通された操作ワイャ（図示せず）による引っ張り作用及び弛緩作用が生じ、その結果、湾曲部 9は 4方向に湾曲可能となっている。

[0016] 次に、図 2及び図 3を参照しながら、内視鏡 1の先端部 10の構成について詳細に説明する。図 2は、内視鏡 1の先端部 10の先端面 10Aの正面図であり、図 3は、内視鏡 1の先端部 10を長手軸方向に切断した断面図である。

[0017] 図 2に示すように、先端部 10の先端面 10Aには、観察用光学部材 (以下、観察窓と称す。） 15 (第 1の内視鏡 laの観察窓を第 1の観察窓 15aとし、第 2の内視鏡 lbの観察窓を第 2の観察窓 15bとする。）と、その観察窓の周囲に配置された 2つの照明用光学部材 (以下、照明窓と称す。） 50, 55 (第 1の内視鏡 laは、 2つの照明窓 50a, 5 5aを有し、第 2の内視鏡 lbは、 2つの照明窓 50b, 55bを有する。）と、処置具チャンネル開口 17と、観察窓 15に対して送水送気する送水送気ノズル 18と、前方送水開口 19とが設けられている。

[0018] さらに、第 1の内視鏡 laと第 2の内視鏡 lbは、同一の外部機器、ここでは、プロセッサ 11と光源装置 5の少なくとも、ずれかに接続可能である。

[0019] 図 3に示すように、内視鏡 1の先端部 10は、先端キャップ 10Bと円筒形状の外装 10 Cとからなり、内部には、前記先端キャップ 10Bの先端面 10Aに設けられた観察窓 1 5から先端部 10の内部に向力つて、複数の光学レンズからなり、固定あるいは最も広角の状態において視野角 αの観察光学系 21 (第 1の内視鏡 laは、第 1の観察光学系 21 aの視野角 oc 1を有し、第 2の内視鏡 lbは、第 2の観察光学系 21bの視野角 oc 2を有する。）が配置されている。この観察光学系 21の結像位置には、固体撮像素子 22が配置されている。この固体撮像素子 22の後方には、固体撮像素子 22を駆動制御したり、光電変換生成された撮像信号を取り込む回路機能を有する回路基板 23 が接続されている。この回路基板 23は、後述する CDS回路 35及びアナログ Zデジタル変換回路 36を有し、信号ケーブル 24が接続される。この信号ケーブル 24の基端は、プロセッサ 1 1に接続されている。

[0020] 先端キャップ 10bの先端面 10aに設けられた処置具チャンネル開口 17は、略円筒形状に形成された処置具揷通筒 25を介して、処置具チャンネル 26に連通している。また、第 1の内視鏡 laは、例えば、約 140度の固定あるいは最も広角にした状態における視野角 OC 1の視野範囲を撮像可能である。

[0021] 第 2の内視鏡 lbの先端部 10の内部には、上述の第 1の内視鏡 laの視野角 a 1よりも大きい例えば、約 170度の固定あるいは最も広角にした状態における視野角 α 2 ( « 1 < « 2)を備える観察光学系 21が配設される。つまり、第 2の内視鏡 lbは、第 1の内視鏡 laよりも広い視野範囲を撮像可能である。

[0022] 次に、第 1の内視鏡 la及び第 2の内視鏡 lbを備えた、本実施の形態に係る内視鏡システム 100について図 4を用いて説明する。図 4は、本実施の形態に係る内視鏡システム 100の主な構成を示すブロック構成図である。

[0023] この内視鏡システム 100は、第 1の内視鏡 la、第 2の内視鏡 lb、プロセッサ 1 1、モユタ 7及び光源装置 5 (図 1参照)からなつている。そして、第 1の内視鏡 laと第 2の内視鏡 lbは、同一の外部機器、ここでは、プロセッサ 1 1と光源装置 5の少なくともいずれかに接続可能である。なお、第 1の内視鏡 laと第 2の内視鏡 lbは、被検体の同一部位 (例えば、大腸）に適用（観察するために構成）されて、る。

[0024] 前記第 1の内視鏡 laは、主に視野角（例えば、約 140度） a 1の複数のレンズからなる第 1の観察光学系 21aと、この第 1の観察光学系 21 aの結像位置に配置され、観察部位を撮像する第 1の固体撮像素子 (以下、第 1の CCDと称する） 22aと、この第 1 の CCD22aにより生成された撮像信号の相関二重サンプリング処理を行う CDS回路 35、この CDS回路 35におヽて処理されたアナログ撮像信号をデジタル撮像信号に変換するアナログ Zデジタル変換回路 (以下、 AZD回路と称する） 36からなつてヽる。

[0025] 第 2の内視鏡 lbは、主に第 1の内視鏡 laの第 1の観察光学系 21aよりも大きい視野角（例えば、約 170度） a 2 ( a l < a 2)の複数のレンズからなる第 2の観察光学系 2 lbと、この第 2の観察光学系 21bの結像位置に配置され、観察部位を撮像する第 2 の固体撮像素子（以下、第 2の CCDと称する） 22bと、この第 2の CCD22bにより生成された撮像信号の相関二重サンプリング処理を行う CDS回路 35、この CDS回路 3 5におヽて処理されたアナログ撮像信号をデジタル撮像信号に変換するアナログ Z デジタル変換回路 (以下、 AZD回路と称する） 36からなつて、る。

[0026] なお、第 1の観察光学系 21aは、前述の第 1の観察窓 15aと同じ中心軸上に配置され、第 2の観察光学系 21bは、前述の第 2の観察窓 15bと同じ中心軸上に配置される。言い換えれば、第 1の観察光学系 21aの光軸は、第 1の観察窓 15aの中心軸上を通り、第 2の観察光学系 21bの光軸は、第 2の観察窓 15bの中心軸上を通る。さらに、第 1の観察光学系 21aの光軸は、前述の照明窓 50a, 55aの夫々の中心軸と平行の軸であり、第 2の観察光学系 21bの光軸は、前述の照明窓 50b, 55bの夫々の中心軸と平行の軸である。

[0027] 前記プロセッサ 11は、分離処理回路（以下、 SZP回路と称する） 41、デジタル信号処理回路 (以下、 DSP回路と称する) 42、文字情報重畳回路 43、文字情報入力回路 44、デジタル Zアナログ信号変換回路 (以下、 DZA回路と称する) 45、画像表示信号回路 46、基準信号発生回路 (以下、 SSGと称する) 47、タイミング信号発生回路 (以下、 TZG回路と称する) 48及び表示画像切換入力回路 49から構成される

[0028] 前記 SZP回路 41は、前記第 1の内視鏡 laの AZD回路 36からのデジタル撮像信号、又は前記第 2の内視鏡 lbの AZD回路 36からのデジタル撮像信号の輝度信号と色信号等を分離処理する。前記 DSP42は、前記 SZP回路 41において分離された輝度信号と色信号に対して、所定のデジタル信号処理を行うと共に、ホワイトバランス、 γ補正などの補正処理を行い、デジタル内視鏡画像信号を生成する。

[0029] 文字情報重畳回路 43は、 DSP回路 42において信号処理されたデジタル内視鏡画像信号に、例えば、患者の氏名、年齢、性別、内視鏡観察日時などの患者情報を示す文字情報信号を重畳させる。この文字情報重畳回路 43において、重畳される文字情報信号は、文字情報入力回路 44において、キーボード (不図示)から術者により入力された患者情報により生成される。この文字情報重畳回路 43において、文字情報が重畳されたデジタル内視鏡画像信号は、前記 DZA回路 45において、ァナログ内視鏡画像信号に変換されて画像表示信号回路 46へ出力される。なお、文字情報重畳回路 43において、生成された文字情報信号が重畳されたデジタル内視鏡画像信号は、プロセッサ 11に着脱可能に設けたメモリ 30に記録する。

[0030] 前記画像表示信号回路 46は、前記 DZA回路 36から供給されたアナログ内視鏡画像信号を基に、モニタ 7に観察映像と患者情報を表示するための映像信号に変換生成する。この画像表示信号回路 46は、前記表示画像切換入力回路 49からの制御信号により、前記モニタ 7に表示させる観察映像と患者情報の表示位置などが変更設定される。前記表示画像切換入力回路 49には、図示していないが、術者がモニタ 7に表示させる観察映像、患者情報の表示位置等の表示切換入力指示が可能となつている。

[0031] 前記 SSG回路 47は、前記 SZP回路 41、 DSP回路 42、文字情報重畳回路 43、 D ΖΑ回路 45及び画像表示信号回路 46の駆動を制御する基準信号を生成出力する。前記 TZG回路 48は、前記 SSG回路 47からの基準信号により、前記第 1の内視鏡 laと第 2の内視鏡 lbのそれぞれの第 1の CCD22aと第 2の CCD22bの駆動制御のタイミング信号を生成する。

[0032] 次に、図 5及び図 6を参照し、さらに詳しぐ第 1の内視鏡 laと第 2の内視鏡 lbについて説明する。図 5は、第 1の内視鏡 laの先端部 10を照明窓 50a, 55aと第 1の観察窓 15aの夫々の窓面の中心を通るように長手方向に切断した断面図である。図 6は、第 2の内視鏡 lbの先端部 10を照明窓 50b, 55bと第 2の観察窓 15bの夫々の窓面の中心を通るように長手方向に切断した断面図である。

[0033] 図 5に示すように、本実施形態において、第 1の内視鏡 laの先端部 10の照明窓 50 a, 55aは、夫々、照明レンズ 53aを有する。各照明レンズ 53aの基端からは、光源装置 5に接続されるライトガイドバンドル 50Aが内視鏡 1の内部に挿通される。また、照明窓 50a, 55b及び照明レンズ 53aは、照明光学系を構成し、照明部材であるライトガイドバンドルからの照明光が通過する。

[0034] 第 1の内視鏡 laの照明窓 50aの中心軸（照明光の照射範囲の中心軸）が第 1の観察窓 15aの光軸である中心軸力所定の長さ Laだけ離間する位置に設けられる。第 1の内視鏡 laの照明窓 55aは、その中心軸が第 1の観察窓 15aの中心軸力所定の長さ Lbだけ離間する位置に設けられる。また、第 1の観察窓 15aの中心軸は、第 1の観察光学系 21aの光軸 MA1と同軸上にある。さらに、照明窓 50aの中心軸は、照明光の照射範囲の中心軸 LA1と同軸上にあり、照明窓 55aの中心軸は、照明光の照射範囲の中心軸 LA2と同軸上にある。したがって、言い換えれば、中心軸 LA1と、光軸 MA1とは、所定の長さ Laだけ離間し、中心軸 LA2と光軸 MA1とは、所定の長さ Lbだけ離間する。なお、長さ Laと長さ Lbは、同じ長さ (La = Lb)でも良ぐ異なる長さ（La≠ Lb)でもよい。

[0035] また、第 1の内視鏡 laには、これら照明レンズ 53aの基端側の夫々のレンズ面から挿入部 3及びユニバーサルコード 3aを通り、一束に収束されるライトガイドバンドル 5 OAがコネクタ部 4まで揷通して!/、る。コネクタ部 4まで揷通するライトガイドバンドル 50 Aは、前述した、コネクタ部 4によって、光源装置 5と接続される。ライトガイドバンドル 50Aの 2つの先端面力もは、光源装置 5から供給される照明光が照射され、 2つの照明レンズ 53aを夫々通る中心軸 LAI, LA2を有する 2つの照明光が 2つの照明窓 50 a, 50bから照射される。

[0036] 図 6に示すように、本実施形態において、第 2の内視鏡 lbの先端部 10の照明窓 50 b, 55bは、夫々、照明レンズ 53bを有する。各照明レンズ 53bの基端からは、光源装置 5に接続されるライトガイドバンドル 50Aが内視鏡 1の内部に挿通される。また、照明窓 50b, 55b及び照明レンズ 53aは、照明光学系を構成し、照明部材であるライトガイドバンドル 50Aからの照明光が通過する。

[0037] 第 2の内視鏡 lbの先端面 10aの照明窓 55aの中心軸 LA3 (照明光の照射範囲の中心軸)が第 2の観察窓 15bの光軸 MA2から所定の長さ Ldだけ離間する位置に設けられ、照明窓 55bは、その中心軸 LA4が第 2の観察窓 15bの光軸 MA2から所定の長さ Leだけ離間する位置に設けられる。また、第 2の観察窓 15bの中心軸は、第 2 の観察光学系 21bの光軸 MA2と同軸上にあり、さらに、照明窓 50bの中心軸は、照明光の中心軸 LA3と同軸上にあり、照明窓 55bの中心軸は、照明光の中心軸 LA4 と同軸上にある。言い換えれば、中心軸 LA3と、光軸 MA2とは、所定の長さ Ldだけ離間し、中心軸 LA4と、光軸 MA2とは、所定の長さ Leだけ離間する。なお、長さ Ld と長さ Leは、同じ長さ (Ld = Le)でも良ぐ異なる長さ（Ld≠Le)でもよい。

[0038] また、第 2の内視鏡 lbの照明窓 50b, 55bが第 2の観察窓 15bから夫々離間する長さ Ld, Leのうち、少なくとも、いずれかの距離は、第 1の内視鏡 laの照明窓 50a, 55 aが第 1の観察窓 15aから夫々離間する長さ La, Lbのうち、最も長い距離よりも長い。つまり、第 1の内視鏡 laの長さ La, Lbが同じ長さ (La = Lb)の場合、第 2の内視鏡 1 bの長さ Ld, Leのいずれかは、第 1の内視鏡 laの長さ La, Lbよりも長い（La = Lbく 1^1または1^ = 0)<1^)。第 1の内視鏡 laの長さ La, Lbが異なる長さ（La≠ Lb)の場合、第 2の内視鏡 lbの長さ Ld, Leのいずれカゝは、第 1の内視鏡 laの長さ La, Lb のうち、最も長い距離よりも長い（La<Ld, Lbく Ldまたは Laく Le, Lbく Le)。

[0039] 第 1の内視鏡 laと同様に、ライトガイドバンドル 50Aの 2つの先端面からは、光源装置 5から供給される照明光が照射され、 2つの照明レンズ 53bを夫々通る中心軸 LA1 , LA2を有する 2つの照明光が 2つの照明窓 50b, 55bから照射される。

[0040] なお、後述する図 7から図 9の第 1の内視鏡 laと第 2の内視鏡 lbの照明レンズ 53a , 53b及びライトガイドバンドル 50Aは、同じ構成を有している。つまり、第 1の内視鏡 laの 2つの照明レンズ 53aから照射される照明光の光束と第 2の内視鏡 lbの 2つの照明レンズ 53bから照射される照明光の光束も同じである。

[0041] さらに、光源装置 5には、モニタ画面 7aに表示される観察画像の明るさを検知して、予め設定された所定の照明光の光量を自動的に増加または減少するように調光制御をする図示しな、光量制御手段を有して、る。

[0042] 次に、本実施の形態の内視鏡システム 100の第 1の内視鏡 la及び第 2の内視鏡 1 bの任意の撮像距離 L1の位置における平面 P1内の撮像面について説明する。なお、任意の撮像距離 L1は、第 1の内視鏡 laの第 1の観察窓 15a及び第 2の内視鏡 lb の第 2の観察窓 15bの夫々の観察側の窓面から、夫々の光軸 MA1及び光軸 MA2 に直交する平面 P1までの任意の撮像距離とする。

[0043] 図 5に示す、第 1の内視鏡 laは、平面 P1を撮像した場合、図 5中の 2つの放射状の破線 (以下、放射破線という。）LR1で示す、第 1の内視鏡 laの視野角 oc 1内の視野範囲である第 1の撮像範囲 Aがモニタ画面 7aに表示される。また、図 5に示すように、この任意の撮像距離 L 1における平面 P 1の第 1の撮像範囲 Aは、図 5中の放射破線 LX1 , LX2で示す 2つの照明窓 50a, 55aからの所定の照度以上の照明光による照射範囲に包含される。なお、放射破線 LX1は、照明窓 50aから照射される照明光の所定の照度の境界線を表し、放射破線 LX2は、照明窓 55aから照射される照明光の所定の照度の境界線を表している。以下、放射破線 LX1は、第 1の境界線 LX1といい、放射破線 LX2は第 2の境界線 LX2という。

[0044] また、図 6に示す、第 2の内視鏡 lbは、平面 P1を撮像した場合、図 6中の 2つの放射破線 LR2で示す、第 2の内視鏡 lbの視野角《2内の第 2の撮像範囲 Bがモニタ画面 7aに表示される。図 6に示すように、この任意の撮像距離 L1における平面 P1の撮像範囲 Bは、図 6中の放射破線 LX3, LX4で示す 2つの照明窓 50b, 55bからの所定の照度以上の照明光による照射範囲に略包含される。なお、放射破線 LX3は、照明窓 50bから照射される照明光の所定の照度の境界線を表し、放射破線 LX4は、照明窓 55bから照射される照明光の所定の照度の境界線を表している。以下、放射破線 LX3は、第 3の境界線 LX3といい、放射破線 LX4は第 4の境界線 LX4という。

[0045] さらに詳しく、図 7から図 9を用いて、任意の撮像距離 L1における平面 P1が第 1の内視鏡 laと第 2の内視鏡 lbによって撮像された場合、所定の照度以上の照明光によって包含される夫々の撮像範囲 A, B、つまり、モニタ画面 7aに表示される範囲について説明する。図 7は、第 1の内視鏡 laによって任意の撮像距離 L1における平面 P1を撮像した第 1の撮像範囲 Aがモニタ画面 7aに表示されている状態を説明するための図である。図 8及び図 9は、第 2の内視鏡 lbによって任意の撮像距離 L1における平面 P1を撮像した第 2の撮像範囲 Bがモニタ画面 7aに表示されている状態を説明するための図である。

[0046] 第 1の内視鏡 laが使用され、任意の撮像距離 L1において平面 P1が撮像されると、図 7に示すように、モニタ画面 7aに表示される第 1の撮像範囲 Aが第 1の境界線 LX1 に囲まれた所定の照度以上の照明光の照射範囲と第 2の境界線 LX2に囲まれた所定の照度以上の照明光の照射範囲によって包含される。詳しくは、平面 P1の面上に照明窓 50aから所定の照度以上の照明光の配光範囲であって、中心軸 LA1が通る点 Mlを有する照射範囲 IIと、照明窓 55aからの照明光を所定の照度以上の照明光の配光範囲であって、中心軸 LA1が通る点 M2を有する照射範囲 12とによって形成された、全体が所定の照度以上の第 1の照射範囲 laに、第 1の撮像範囲 Aが包含される。また、照射範囲 IIと照射範囲 12とは部分的に重なっている。つまり、任意の撮像距離 L1における第 1の内視鏡 laの第 1の撮像範囲 Aは、その全範囲に所定の照度以上の照明光が照射され、モニタ画面 7aの画像全体は所定の照度以上の明るさを表示する。

[0047] なお、図 7中の符号 Maは、第 1の内視鏡 laの光軸 MA1が第 1の撮像範囲 Aを通る点 Maを表している。つまり、光軸 MA1及び 2つの中心軸 LAI, LA2の夫々が平行軸であるため、第 1の内視鏡 1 aの撮像距離 L 1における平面 P 1の面内にある第 1 の撮像範囲 A上の点 Maから点 Mlまで距離は、長さ Laであり、第 1の内視鏡 laの撮像距離 L1における平面 P1の面内にある第 1の撮像範囲 A上の点 Mbから点 Mlまでの距離は、長さ Lbである。

[0048] 図 8に示すように、第 2の内視鏡 lbは、第 1の内視鏡 laの視野角 α 1よりも広い視野角《2の第 2の観察光学系 21bを有するので、撮像距離 L1において平面 P1を撮像すると、第 1の内視鏡 laの第 1の撮像範囲 Aよりも広い範囲の第 2の撮像範囲 Bをモニタ画面 7aに表示することができる。

[0049] また、図 8に示すように、第 1の内視鏡 laの光軸 MA1から 2つの中心軸 LAI, LA2 が夫々離間する長さ La, Lbと同じ距離に離間する 2つの中心軸 LA3, LA4を有する第 2の内視鏡 lbの場合、平面 P1上には、第 1の内視鏡 laの第 1の照射範囲 laと同じ第 1の照射範囲 laが形成される。従って、第 2の内視鏡 lbが第 1の内視鏡 laの第 1 の撮像範囲 Aよりも広い範囲の第 2の撮像範囲 Bを撮像できるため、第 2の内視鏡 lb の照明光の所定の照度以上の第 2の照射範囲 lbによる第 2の撮像範囲 Bを包含する割合は、第 1の内視鏡 laの照明光の所定の照度以上の第 1の照射範囲 laによる第 1 の撮像範囲 Aを包含する割合よりも少なくなる。言い換えれば、第 2の内視鏡 lbは、撮像する第 2の撮像範囲 Bの周辺部に所定の照度以上の照明光を照射することができない。よって、第 2の内視鏡 lbが表示するモニタ画面 7aは、第 1の内視鏡が表示するモニタ画面 7aよりも周辺部が暗く表示されてしまう。

[0050] そこで、図 9に示すように、第 2の内視鏡 lbは、任意の撮像距離 L1において平面 P 1を撮像すると、モニタ画面 7aに表示される第 2の撮像範囲 Bが第 3の境界線 LX3に囲まれた所定の照度以上の照明光の照射範囲と第 4の境界線 LX4に囲まれた所定の照度以上の照明光の照射範囲によって略包含できるように、第 1の内視鏡 laの光軸 MA1から中心軸 LAI, LX2までの距離のうち最も長い距離よりも、第 2の内視鏡 1 bの光軸 MA2から中心軸 LA3, LA4までのいずれかの距離を長くする。詳しくは、平面 P1の面上に照明窓 50bから所定の照度以上の照明光の配光範囲であって、中心軸 LA3が通る点 M3を有する照射範囲 13と、照明窓 55bからの照明光を所定の照度以上の照明光の配光範囲であって、中心軸 LA4が通る点 M4を有する照射範囲 I 4とによって形成された、全体が所定の照度以上の第 2の照射範囲 lbに第 2の撮像範囲 Bが略包含される。また、照射範囲 13と照射範囲 14とは部分的に重なっている。つまり、任意の撮像距離 L1における第 2の内視鏡 lbの第 2の撮像範囲 Bの周辺部に所定の照度以上の照明光が照射されるように、第 2の内視鏡 lbは、光軸 MA2から中心軸 LA3, LA4までの距離が決定され、先端面 10aに配設される第 2の観察窓 15b 及び 2つの照明窓 50b, 55bが位置決めされている。

[0051] 以上の結果、第 2の内視鏡 lbは、第 1の内視鏡が表示するモニタ画面 7aと略同じ所定の明るさが周辺部を包含するようにモニタ画面 7aに表示することができる。

[0052] なお、図 9中の符号 Mbは、第 2の内視鏡 lbの光軸 MA2が第 2の撮像範囲 Bを通る点 Mbを表している。つまり、光軸 MA2及び 2つの中心軸 LA3, LA4の夫々が平行する軸であるため、第 2の内視鏡 lbの任意の撮像距離 L1における平面 P1の面内にある第 2の撮像範囲 B上の点 Mbから点 M3までの距離は、長さ Ldであり、第 2の内視鏡 lbの任意の撮像距離 L1における平面 P1の面内にある第 2の撮像範囲 B上の点 Mbから点 M4までの距離は、長さ Leである。

[0053] 従って、第 1の内視鏡 laの長さ Laと長さ Lbに対する、第 2の内視鏡 lbの長さ Ldと長さ Leの関係は、第 1の内視鏡 laの長さ La, Lbが同じ長さ (La = Lb)の場合、第 2 の内視鏡 lbの長さ Ld, Leのいずれかは、第 1の内視鏡 laの長さ La, Lbよりも長く（ 1^ = 0) < 1^1または1^ = 0) < 1^)、長さ1^, Lbが異なる長さ（La≠ Lb)の場合、第 2の内視鏡 lbの長さ Ld, Leのいずれかは、第 1の内視鏡 laの長さ La, Lbのうち、最も長い距離よりも長い（Laく Ld, Lbく Ldまたは Laく Le, Lbく Le)関係となる。

[0054] よって、第 2の内視鏡 lbの任意の撮像距離 L 1の平面 P 1上の第 2の照射範囲 lbは、第 1の内視鏡 laの任意の撮像距離 L1の平面 P 1上の第 1の照射範囲 laよりも広い範囲となる。つまり、第 2の内視鏡 lbは、第 1の内視鏡 l aよりも、広い範囲に任意の撮像距離 L 1の平面 P 1上に所定の照度以上の照明光を照射することができる。

[0055] 以上、説明したように、本実施の形態の内視鏡システム 100によれば、視野角 a 2 を有する第 2の観察光学系 21bを備える第 2の内視鏡 lb及び視野角 oc 1を有する第 1の観察光学系 21aを備える第 1の内視鏡 l aが使用される際、第 2の内視鏡 lbの第 2の撮像範囲 Bの周辺部に所定の照度以上の照明光が照射されるため、第 1の内視鏡 laによるモニタ画面 7aに映し出される第 1の撮像範囲 Aと第 2の内視鏡 lbによるモニタ画面 7aに映し出される第 2の撮像範囲 Bとは略同じ明るさの画像となる。

[0056] 従って、術者は、第 1の内視鏡 laを使用する前後に第 2の内視鏡 lbを使用しても、モニタ画面 7aに映し出される画像の周辺部、つまり、モニタ画面 7aの周辺部の明るさの違いによる違和感を受けな、。

[0057] なお、図 10に示すように、第 2の内視鏡 lbの先端部 10の先端面 10aには、複数の、ここでは、 3つの照明窓 50b, 55b, 56bが配設されても良い。図 10は、第 2の内視鏡 lbによって任意の撮像距離 L 1における第 2の撮像範囲 Bがモニタ画面 7aに表示されている状態を説明するための図である。以下、図 1 1中の第 2の内視鏡 lb及びモユタ画面 7aの構成、作用、効果は上述の第 2の内視鏡 lb及びモニタ画面 7aと同じであるためその説明は、省略する。

[0058] 図 10の放射破線 LX5は、照明窓 55cから照射される照明光の所定の照度の境界線を表している。また、放射破線 LX5は、第 2の境界線 LX5と称する。

[0059] 第 2の撮像範囲 Bの面上に照明窓 56bから所定の照度以上の照明光の範囲であつて、中心軸 LA5が通る点 M5を有する照射範囲 15と、照射範囲 13, 14とによって、全体が所定の照度以上の第 2の照射範囲 Icが形成される。この第 3の照射範囲 Icの面内に第 2の撮像範囲 Bの面が略包含される。つまり、任意の撮像距離 L1における第 2の内視鏡 lbの第 2の撮像範囲 Bの周辺部に所定の照度以上の照明光が照射されるように、第 2の内視鏡 lbは、光軸 MA2から中心軸 LA3, LA4, LA5までの距離が決定され、先端面 10aに配設される第 2の観察窓 15b及び 3つの照明窓 50b, 55b, 56bが位置決めされて!、る。

[0060] 以上の結果、第 2の内視鏡 lbの任意の撮像距離 L1の平面 P1上の第 3の照射範囲 Icは、第 1の内視鏡 laの任意の撮像距離 L1の平面 P1上の第 1の照射範囲 laよりも広い範囲となる。つまり、第 2の内視鏡 lbは、第 1の内視鏡 laよりも、広い範囲に任意の撮像距離 L1の平面 P1上に所定の照度以上の照明光を照射することができる。

[0061] (第 2の実施の形態）

以下、本実施の形態に係る内視鏡システム 100について図 11及び図 12を使用して説明する。図 11は、第 2の内視鏡 lbの先端部 10を照明窓 50b, 55bと第 2の観察窓 15bの夫々の窓面の中心を通るように長手方向に切断した断面図である。図 12は、第 2の内視鏡 lbによって任意の撮像距離 L1における平面 P1を撮像した第 2の撮像範囲 Bがモニタ画面 7aに表示されている状態を説明するための図である。

[0062] 以下、本実施の形態の内視鏡システム 100の説明においては、第 1の実施の形態の内視鏡システム 100と同じ構成及び作用について、同じ符号を用いて、それらの説明は、省略する。

[0063] 図 11において、第 2の内視鏡 lbは、光軸が第 2の撮像範囲 Bの周辺方向に向力つて設けられる、ここでは、 2つの照明窓 50b, 55bに夫々配置される 2つの照明用レンズ 53bを有する。詳しくは、第 2の内視鏡 lbは、第 2の観察光学系 21bの光軸 MA2 に対して所定の傾斜角 θ 1で傾斜している中心軸 LA3と、第 2の観察光学系 21bの光軸 MA2に対して所定の傾斜角 Θ 2で傾斜している中心軸 LA4を有する。

[0064] つまり、中心軸 LA3が通る照明窓 50bは、光軸 MA2が通る第 2の観察窓 15bの窓面とのなす傾斜角 θ 1の窓面を有し、中心軸 LA4が通る照明窓 55bは、光軸 MA2 が通る第 2の観察窓 15bの窓面とのなす傾斜角 Θ 2の窓面を有している。

[0065] 次に、図 11を参照しながら、任意の撮像距離 L1における平面 P1が第 2の内視鏡 1 bによって撮像された場合の所定の照度以上の照明光が包含する第 2の撮像範囲 B 、つまり、モニタ画面 7aに表示される範囲について説明する。

[0066] 図 11に示すように、第 2の内視鏡 lbは、任意の撮像距離 L1において平面 P1を撮像すると、モニタ画面 7aに表示される第 2の撮像範囲 Bが第 3の境界線 LX3に囲まれた所定の照度以上の照射範囲と第 4の境界線 LX4に囲まれた所定の照度以上の照明光の照射範囲によって略包含される。また、第 1の内視鏡 laは、その光軸 MA1 と 2つの中心軸 LAI, LA2が夫々平行する軸であるため、第 1の撮像範囲 Aの点 Ma から点 Ml, M2までの夫々の長さは、光軸 MAIから中心軸 LAI, LA2までの夫々の距離の長さ La, Lbと同じである。従って、第 1の内視鏡 laの光軸 MA1から中心軸 LAI, LX2までの 2つの長さ La, Lbのうち最も長い長さよりも、第 2の内視鏡 lbの第 2の撮像範囲 B上の点 Mbから点 M3, M4までいずれか長さ Ldl, Ld2を長くすれば、第 2の内視鏡 lbの照射範囲 13と照射範囲 14からなる第 2の照射範囲 Idの面積を第 1の内視鏡の第 1の照射範囲 laの面積よりも大きくすることができる。つまり、第 1の内視鏡 laの照射範囲 II上の長さ Laと長さ Lbに対する、第 2の内視鏡 lbの第 2の照射範囲 Id上の長さ Ldと長さ Leの関係は、第 1の内視鏡 laの長さ La, Lb力同じ長さ（La = Lb)の場合、第 2の内視鏡 lbの長さ Ld, Leのいずれカゝは、第 1の内視鏡 laの長さ La, LbJりち長く（La = Lb<Ldまたは La = Lb<Le)、長さ La, Lb力 ^異なる長さ（La ≠Lb)の場合、第 2の内視鏡 lbの長さ Ld, Leのいずれカゝは、第 1の内視鏡 laの長さ La, Lbのうち、最も長い距離よりも長い（La<Ld, Lbく Ldまたは Laく Le, Lbく Le )関係となる。

[0067] 第 2の内視鏡 lbの撮像距離 L1の平面 PI上の第 2の照射範囲 Idは、第 1の内視鏡 laの任意の撮像距離 L1の平面 P1上の第 1の照射範囲 laよりも広い範囲となる。つまり、第 2の内視鏡 lbは、第 1の内視鏡 laよりも、広い範隨こ任意の撮像距離 L1の平面 P1上に所定の照度以上の照明光を照射することができる。つまり、第 2の内視鏡 lbは、第 1の内視鏡が表示するモニタ画面 7aと略同じ所定の明るさが周辺部を略包含するようにモニタ画面 7aに表示することができる。

[0068] 以上の結果、本実施の形態の内視鏡システム 100は、第 1の実施の形態の内視鏡システム 100と同じ効果を得ることができる。 [0069] なお、第 1の実施の形態及び第 2の実施の形態において、第 2の内視鏡 lbは、第 1 の内視鏡 laの照明光の照射角度よりも広い照射角度で照明光を照射できるものでも良い。このとき、第 2の内視鏡 lbは、第 1の内視鏡 laの所定の照度以上の照明光の照射範囲よりも広い照射範囲に所定の照度以上の照明光を照射できる少なくとも 1 つの照明光学系を有する。さらに、照明部材としては、所定の照度以上の照明光が任意の撮像距離 L1における照射範囲の中心軸を有し、内視鏡 la, lbの先端に発光素子としてのダイオードを用いても良、。

産業上の利用可能性

[0070] 以上のように、本発明に力かる内視鏡システムは、特に、視野角の異なる 2つの内視鏡を含む内視鏡システムに有用である。

Claims

請求の範囲

[1] 第 1の視野角を有する第 1の観察光学系と、第 1の照明光学系と、を具備する第 1 の内視鏡と、

前記第 1の視野角よりも広い第 2の視野角を有する第 2の観察光学系と、第 2の照明光学系と、を具備する第 2の内視鏡と、

を備える内視鏡システムであって、

前記第 1の内視鏡と前記第 2の内視鏡の夫々の挿入部の先端力観察方向に向けた任意の撮像距離において、前記第 2の照明光学系によって照射される所定の照度を有する照明光の第 2の照射範囲を前記第 1の照明光学系によって照射される前記所定の照度を有する第 1の照射範囲よりも広くしたことを特徴とする内視鏡システム。

[2] 前記第 1の内視鏡は、少なくとも 2つの照明光学系と、該少なくとも 2つの照明光学系の照射範囲によって形成される前記第 1の照射範囲とを有し、

前記第 2の内視鏡は、複数の照明光学系と、該複数の照明光学系からの照射範囲によって形成される前記第 2の照射範囲とを有し、

前記第 1の観察光学系の光軸から、前記少なくとも 2つの照明光学系の前記照射範囲の夫々の中心軸までの距離のうち、最も遠い中心軸までの距離よりも、前記第 2 の観察光学系の光軸から、前記複数の照明光学系の前記照射範囲の夫々の中心軸のうち、最も遠い中心軸までの距離を長くすることによって、前記第 2の照射範囲を前記第 1の照射範囲よりも広くしたことを特徴とする請求項 1に記載の内視鏡システム

[3] 前記第 2の照射範囲は、前記第 2の内視鏡の照明光学系の数を前記第 1の内視鏡の照明光学系の数よりも多くすることによって、前記第 1の照射範囲よりも広くしたことを特徴とする請求項 1に記載の内視鏡システム。

[4] 前記第 2の照射範囲は、前記夫々の第 2の照射範囲の中心軸のうち、少なくとも 1 つの前記第 2の照射範囲の中心軸と前記第 2の観察光学系の光軸とのなす傾斜角が前記第 1の照射範囲の中心軸と前記第 1の観察光学系の光軸とのいずれのなす傾斜角よりも大きくすることによって、前記第 1の照射範囲よりも広くしたことを特徴とする請求項 2に記載の内視鏡システム。

[5] 前記複数の照明光学系は、少なくとも 3つであることを特徴とする請求項 2に記載の内視鏡システム。

[6] 所定の視野角を有する観察光学系と、被検体に照明光を照射するための複数の照明光学系を有する内視鏡であって、

挿入部の先端力観察方向に向けた任意の撮像距離において、前記複数の照明光学系によって照射される所定の照度以上の照明光の照射範囲は、前記所定の視野角よりも小さい視野角を有する観察光学系を有する前記内視鏡と別の内視鏡に設けられる照明光学系の照射範囲よりも広いことを特徴とする内視鏡。

[7] 前記内視鏡は、前記別の内視鏡と同一の外部機器に接続可能であることを特徴とする請求項 6に記載の内視鏡。