WO2007123129A1 - 内視鏡システム及びレンズユニット - Google Patents

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WO2007123129A1
WO2007123129A1 PCT/JP2007/058354 JP2007058354W WO2007123129A1 WO 2007123129 A1 WO2007123129 A1 WO 2007123129A1 JP 2007058354 W JP2007058354 W JP 2007058354W WO 2007123129 A1 WO2007123129 A1 WO 2007123129A1
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aperture
variable
diaphragm
observation
filter
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PCT/JP2007/058354
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English (en)
French (fr)
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Hiroshi Ishii
Seiji Iwasaki
Masahiro Kawauchi
Hideaki Ishihara
Susumu Takahashi
Shinichi Nakamura
Azusa Noguchi
Hideyasu Takato
Tsutomu Sasamoto
Original Assignee
Olympus Medical Systems Corp.
Olympus Corporation
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Definitions

  • the present invention relates to an endoscope system capable of removing a special light observation filter on an illumination light optical path or an observation light optical path.
  • the present invention has been made to solve the above-described problems, and maintains the small diameter of the scope insertion portion and ensures optimum brightness and depth during normal light observation and special light observation.
  • An object of the present invention is to provide an endoscope system that can be used.
  • an endoscope system of the present invention is an endoscope system including a light source device and an endoscope having an illumination optical system and an objective optical system, and at least the objective described above.
  • the optical system has a variable stop, and the light source device, the illumination optical system, or the upper
  • a special light observation filter that can be inserted into and retracted from any one of the optical paths of the objective optical system is provided, and the variable aperture is limited only when the special light observation filter is inserted into the optical path. Operate or open.
  • FIG. 1 is a diagram showing an overall configuration of a video scope system according to the first embodiment of the present invention.
  • FIG. 2 is a block diagram illustrating the configuration of a control circuit related to observation mode switching in the video scope system of FIG.
  • FIG. 3 Cross-sectional view showing the distal end of the videoscope insertion section of Fig. 1, especially around the imaging unit
  • FIG. 4 IV-IV cross-sectional view of Fig. 3
  • FIG. 6 Perspective view of the variable aperture unit incorporated in the image pickup unit of Fig. 3 as viewed from the subject side.
  • FIG. 7A The depth of focus during normal light observation with the aperture set to the full aperture state in the video scope system of Fig. 1 Diagram explaining the relationship with brightness
  • FIG. 7B Diagram explaining the relationship between the depth of focus and brightness during NBI observation with the aperture set to the full aperture state in the video scope system of Fig. 1
  • FIG. 7C Diagram explaining the relationship between depth of focus and brightness during NBI observation with the aperture set open in the video scope system of Fig. 1
  • FIG. 8 is a cross-sectional view showing the distal end portion of a video scope insertion portion applied to the video scope system according to the second embodiment of the present invention, particularly around the imaging unit.
  • FIG. 10 is a cross-sectional view of Fig. 8X—X-ray
  • FIG.11 Expanded view of the connected FPC that composes the filter Z variable aperture unit in Fig. 10
  • FIG. 12 is a perspective view showing a drawer state in a lens frame constituting the imaging unit of the connection FPC in FIG.
  • FIG. 13 is a perspective view showing an external appearance of an actuator applied to the filter Z variable aperture unit of FIG.
  • FIG. 14 is a video score applied to the video scope system according to the third embodiment of the present invention. Sectional drawing of the imaging optical system of the imaging unit built in the front-end
  • FIG. 15 is a perspective view of a variable aperture unit incorporated in the imaging unit of FIG.
  • FIG. 16 is a cross-sectional view of a distal end portion of a video scope applied to a video scope system according to a fourth embodiment of the present invention, and an illumination optical system having a variable aperture unit disposed at the distal end portion and a treatment Sectional view around the material passage
  • FIG. 18 is a perspective view showing the connection state of the variable FPC unit of FIG.
  • FIG.19 A view of the aperture state of the variable aperture unit incorporated in the illumination optical system of the video scope in Fig. 16 as seen from the front.
  • FIG. 20 is a diagram showing a state in which a subject is illuminated by the illumination optical system of FIG.
  • the subject side of the imaging unit is assumed to be the front side and the imaging element side is assumed to be the rear side in the video scope insertion portion.
  • a video scope system 100 that is an endoscope system of the present embodiment includes a video scope 1 that is an electronic endoscope and a light source that supplies illumination light to the video scope 1 as shown in FIGS.
  • a video processor 2 that captures an image signal from the apparatus 3 and an image pickup unit 11 (see FIG. 3) of the video scope 1 and performs image processing, and a monitor 4 that displays a subject observation image based on the image output signal of the video processor 2 It is mainly composed of.
  • NBI mode narrow-band light observation mode
  • the light source device 3 uses a special light filter in front of the light source 3a.
  • the NBI observation is executed by irradiating the subject with narrowband light with the NBI-dedicated filter 101 inserted.
  • the aperture of the variable aperture unit 24 is switched between the open state and the aperture state depending on the brightness of the subject, as will be described later.
  • the video scope 1 includes an operation unit 5, an insertion unit 6, and a connector unit 7.
  • the operation unit 5 is provided with an operation switch 9 for switching between the normal light observation mode and the NBI mode.
  • a universal cord 10 having a connector portion 7 at the base end portion extends from the operation portion 5.
  • the connector unit 7 is connected to the light source device 3.
  • the connector part 7 and the video processor 2 are electrically connected by an electric cable 10A.
  • the insertion portion 6 has a proximal end connected to the operation portion 5 and a distal end portion 8A disposed on the distal end side.
  • the distal end portion 8A mainly includes an imaging unit 11 and an illumination optical system unit (not shown).
  • the imaging unit 11 includes a CCD 22 that is an imaging element, an objective optical system that is a lens unit, and a variable aperture unit 24.
  • the variable aperture unit 24 includes a first substrate 25, a second substrate 26, a variable aperture plate 27, and an aperture actuator 28.
  • the actuator 28 drives the aperture plate 27 to rotate to the fully open position and the open position. Further details of the imaging unit 11 will be described with reference to FIGS.
  • the light source device 3 includes a white light source 3a such as xenon, and an NBI-dedicated filter 101 that is a filter that transmits predetermined narrowband light is inserted into and retracted from the optical path of the light source 3a. It is arranged. This filter 101 is driven to the insertion position in the optical path of the illumination light or the retracted position off the optical path by the signal from the operation switch (SW in FIG. 2) 9 of the operation section 5.
  • SW in FIG. 2 the operation switch
  • the video processor 2 includes a video output switching circuit 103, a color matrix circuit 102, an NBI control circuit 104, and a control unit (not shown).
  • the video output switching circuit 103 can be switched by a signal from the operation switch 9 of the operation unit 5.
  • the control unit controls all of the video processor 2, the light source device 3, and the video scope 1.
  • the NBI control circuit 104 includes an NBI color matrix circuit 105, a brightness level detection circuit 106, and an actuator drive circuit 107 that drives the aperture actuator 28.
  • the NBI dedicated filter 101 when the normal light observation mode is selected by the operation switch 9, the NBI dedicated filter 101 also retracts the front portion force of the light source 3a in the light source device 3. . Accordingly, the normal light from the light source 3a is irradiated as it is toward the subject from the tip 8A.
  • the video output switching circuit 103 is switched to the color matrix circuit 102 side as indicated by the broken line, and the output of the CCD 22 is input to the color matrix circuit 102.
  • the image data output processed by the color matrix circuit 102 is output to the monitor 4, and the normal light observation image is displayed on the monitor 4.
  • an off signal is sent to the actuator drive circuit 107 so that the diaphragm actuator 28 is de-energized and the diaphragm plate 27 is positioned at the diaphragm cut-off position as will be described later. Be controlled.
  • the observation mode is switched from the normal light observation mode to the NBI mode. That is, by operating the operation switch 9, first, in the light source device 3, the NBI dedicated filter 101 is inserted into the front surface portion of the light source 3 a. Therefore, the normal light of the light source 3a passes through the NBI dedicated filter 101, and only the narrow band light, which is special light, passes through the illumination optical system unit at the tip 8A and is irradiated toward the subject.
  • the video output switching circuit 103 is switched as indicated by the broken line and the solid line by the operation of the operation switch 9, and the output of the CCD 22 is switched to the NBI color matrix circuit 105 and the NBI control circuit 104 side. Connected.
  • the output of the CCD22 is processed by the NBI color matrix circuit 105 for optimum signal processing for NBI.
  • the image data by NBI is output to the monitor 4 and the NBI observation image is displayed on the monitor 4.
  • the output of the CCD 22 is sent to the brightness level detection circuit 106 of the NBI control circuit 104, and the brightness of the subject is measured. The depth is switched using this brightness as a trigger.
  • the brightness level detection circuit 106 detects that the subject has fallen below a certain level of brightness during medium- and long-distance observation, the brightness level detection circuit 106 transfers the variable aperture unit 24 to the actuator drive circuit 107. An on signal is sent to open the aperture plate 27. Then, the actuator drive circuit 107 controls the diaphragm actuator 28 to be in an energized state and drives the diaphragm plate 27 to the open position as will be described later.
  • the brightness level detection circuit 106 detects that the brightness is above a certain level. Then, the brightness level detection circuit 106 also sends an off signal so that the diaphragm plate 27 is fully squeezed out to the actuator driver circuit 107, so that the actuator driver circuit 107 turns off the diaphragm actuator 28 as described below. Then, the diaphragm plate 27 is controlled to be rotated to the diaphragm full position.
  • the light source device 3 switches to the state where the NBI-dedicated filter 101 is inserted into the illumination light path, and normal observation is performed by moving the aperture plate 27 to the open position as described above only during mid-range observation. It becomes possible to observe in the same way as time. Therefore, for example, even if the video processor 2 and the light source device 3 are systems that do not support NBI observation, if only normal light observation is used, the video scope 1 can be used as it is in the conventional model. Is possible. Also, using the same illumination light as normal light observation, for example, a scope with the same outer diameter, it is possible to perform NBI observation with sufficient brightness and depth
  • Videoscope 1 the distal end 8A of the insertion part 6 inserted into the body cavity is shown in FIG. As shown, the imaging unit 11 is built in.
  • the imaging unit 11 is an imaging optical system arranged along the optical axis O.
  • the imaging unit 11 includes a first lens frame 12, a second lens frame 13, and a third lens frame 14.
  • the first lens frame 12 is disposed on the subject side.
  • the first lens 15 and the second lens 16 are fixed to the first lens frame 12 by adhesion, for example.
  • the second lens frame 13 is held on the rear inner periphery of the first lens frame 12.
  • the third lens 17, the fourth lens 18, and the fifth lens 19 are fixed to the second lens frame 13 by, for example, adhesion.
  • a variable diaphragm unit 24 is fixed to the front side of the third lens 17 by, for example, adhesion.
  • a centering lens 20 is fitted to the rear inner periphery of the third lens frame 14 and fixed by, for example, attachment.
  • a CCD 22 is bonded and fixed to the centering lens 20 via a CCD cover glass 21.
  • the third lens 17 is a bifocal lens.
  • the third lens 17 has a convex surface portion 17a with a large curvature provided in a range smaller than the outer diameter on the plane side of the plano-convex lens, that is, in the same size range as the inner diameter of the aperture when the aperture is squeezed by the variable aperture unit 24.
  • the variable aperture unit 24 centered with respect to the convex surface portion 17a is disposed in a positioned state.
  • the centering lens 20 is centered on an image area (not shown) on the CCD cover glass 21 provided in the CCD 22 and is fixedly bonded.
  • the third lens frame 14 is held on the rear outer peripheral portion of the first lens frame 12 in a state in which the third lens frame 14 is in focus with respect to the first lens frame 12 and the second lens frame 13 that are fitted and fixed. .
  • variable aperture unit 24 includes a first substrate 25 that is a metal plate member, a second substrate 26, an aperture plate 27 that is a variable aperture, and an aperture actuator 28.
  • the aperture actuator 28 is an ion conduction type actuator connected to a connection FPC 33 which is a belt-like single-sided flexible substrate as a power supply means.
  • aperture opening portions 25a and 26a having the same diameter are provided in the central portions of the first substrate 25 and the second substrate 26.
  • the aperture opening portions 25a and 26a provide an aperture when the aperture is open.
  • the first substrate 25 and the second substrate 26 are provided with rotation support pins 30 that rotatably support the diaphragm plate 27.
  • the first substrate 25 and the second substrate 26 are provided with movable grooves 25b through which the movable pins 31 are movably inserted.
  • the second substrate 26 side is movable. The groove is not shown.
  • the diaphragm plate 27 has a diaphragm aperture 27a having a diaphragm diameter that serves as a diaphragm in a diaphragm cut-off state that gives depth, subject depth, in other words, depth of focus.
  • the diaphragm plate 27 is rotatably supported by a rotation support pin 30 between the first substrate 25 and the second substrate 26.
  • the aperture actuator 28 has an arc portion.
  • One end of the diaphragm actuator 28 is supported on the first substrate 25 via an actuator fixing pin 29 that also serves as an insulating member, and a movable pin 31 is mounted on the other end.
  • the movable pin 31 is inserted into the diaphragm plate 27 through the movable groove 25b of the first substrate 25 in a slidable state.
  • connection FPC 33 disposed on the insulating plate 32 is connected to the inner surface side and the outer surface side of one end portion side of the diaphragm actuator 28.
  • the actuator drive circuit 107 energizes the aperture actuator 28 via the connection FPC33 and applies a potential difference between the inside and outside of the arc portion, the aperture actuator 28 is deformed starting from the fixed pin 29, and its curvature changes. To do.
  • the movable pin 31 moves along the movable groove 25b, and the aperture plate 27 is driven to rotate.
  • the aperture plate 27 that is rotationally driven includes the aperture opening position completely retracted from the aperture opening 25a of the first substrate 25 and the aperture opening 26a of the second substrate 26, and the aperture plate 27 shown in FIG.
  • the diaphragm opening 27a moves to the diaphragm opening position that is concentric with the diaphragm opening openings 25a and 26a.
  • the aperture plate 27 when the aperture plate 27 is in the aperture open position, the aperture of the imaging optical system is given by the aperture opening 25a, 26a, and when the aperture plate 27 is in the aperture open position, the aperture of the imaging optical system is Is given by aperture 27a.
  • the curvature of the aperture actuator 28 is set so that the aperture plate 27 is disposed at the aperture cut-off position when it is large in a non-energized state.
  • the curvature is set to be small so that the diaphragm plate 27 is retracted to the diaphragm opening position.
  • connection state and connection state of the connection FPC 33 and the actuator drive cable 35 as the power supply means to each lens frame will be described.
  • connection The FPC 33 is passed through the outer periphery D-cut portion 13a of the second lens frame 13 as shown in FIGS. Inserted through 12a Then, it is guided out of the first lens frame 12. Connection led outside The two-core actuator drive cable 35 is soldered to the connection terminal of the FPC33. The finisher drive cable 35 is guided through the outer periphery D-cut portion 14a of the third lens frame 14 to the proximal end side of the distal end portion 8A. The thickness of the actuator drive cable 35 is set so as not to protrude from the outer periphery D-cut portion 14a of the third lens frame 14.
  • the outer periphery D-cut portion 13a of the second lens frame 13, the outer periphery D-cut portion 12a of the first lens frame 12, and the outer periphery D-cut portion 14a of the third lens frame 14 are in the respective axial directions. It is provided along.
  • the second lens frame 13, the first lens frame 12, and the third lens frame 14 are fitted in a state in which the phases of the positions of the outer peripheral D-cut portions 13a, 12a, and 14a are matched, and are fixed by bonding.
  • connection FPC 33, the actuator drive cable 35, and the connection between the connection FPC 33 and the actuator drive cable 35 are sealed with an adhesive. That is, the adhesive is applied to the gap between the outer peripheral D-cut portion 13a where the connection FPC 33 is disposed and the inner peripheral portion of the first lens frame 12 and the gap between the outer peripheral D-cut portion 12a and the inner peripheral portion of the third lens frame 14.
  • the outer periphery of the third lens frame 14 on which the actuator drive cable 35 is placed is sealed and the concave portion of the D-cut portion 14a and the connection between the FPC 33 and the actuator drive cable 35 are sealed with an adhesive. Yes. Further, by covering the outer periphery of the third lens frame 14 with the heat shrinkable tube 23, a watertight state around the variable aperture unit 24 including the connecting portion is secured.
  • the NBI-dedicated filter 101 is moved to the retracted position, and white light is emitted toward the subject. . Further, since the video output switching circuit 103 is switched to the color matrix circuit 102 side indicated by a broken line, the imaging output of the CCD 22 is processed by the color matrix circuit 102 and the image data of normal light observation is displayed on the monitor 4.
  • the aperture actuator 28 is not energized, the aperture plate 27 has moved to the aperture cut-off position shown in FIG.
  • the diaphragm at this time is given by the diaphragm opening 27a.
  • the depth of field corresponding to the depth of focus is the subject distance. It is a deep range from the far point of 100mm to the near point of the subject distance of 5mm (same level as the routine scope).
  • the NBI dedicated filter 101 is not inserted, the brightness is sufficient, and the range from the far point to the near point is an observable brightness range. That is, in the normal light observation state, the range of the far point force and the near point can be observed.
  • the NBI filter 101 is moved to the insertion position on the front surface of the light source 3a in the light source device 3 as described above, and the narrowband light is the subject. Irradiated towards. Further, the video output switching circuit 103 is switched to the NBI color matrix circuit 105 and the NBI control circuit 104 side as indicated by the solid line.
  • the imaging output of the CCD 22 is processed by the NBI color matrix circuit 105, and the NBI image data is displayed on the monitor 4.
  • the brightness level detection circuit 106 measures the brightness of the subject by the output of the CCD 22, and the aperture actuator 28 is driven and controlled by the brightness based on the measurement result.
  • the aperture is switched to the aperture opening position retracted from the aperture opening 25a, 26a.
  • the actuator drive circuit 1 07 Do not energize the aperture actuator 28.
  • the aperture plate 27 remains at the aperture cut position shown in FIG.
  • the depth of field is a far point force with a subject distance of 100 mm.
  • the brightness is insufficient when performing far-point observation, more specifically, when viewing at a mid-far point, that is, when the subject distance is far from 20 mm to 100 mm.
  • the aperture actuator 28 is energized from the actuator drive circuit 107.
  • the diaphragm plate 27 when the diaphragm plate 27 is moved to the diaphragm opening position retracted from the diaphragm opening openings 25a and 26a, the diaphragm is given by the diaphragm opening openings 25a and 26a of the substrates 25 and 26.
  • the aperture plate 27 has moved to the fully open position, so as shown in Fig. 7C, the depth of field is in the range of the far point from the midpoint of the subject distance of 20 mm to 100 mm and the brightness.
  • the range of a near point with a subject distance of 5 mm as well as a far point force with a subject distance of 100 mm Range.
  • the range of the depth of field given in the range from the midpoint of the subject distance of 20 mm to the far point of 1 OOmm beyond is secured as the observable depth.
  • variable aperture unit 24 is stopped during near-point observation when the NBI dedicated filter 101 is inserted in the optical path, and the variable aperture is used during middle-distance observation. was released. Therefore, as in the conventional example described above, even if special light observation is performed without increasing the thickness of the insertion portion 6 where the light guide is inserted for special light observation, it is the same as in normal light observation with white light. Such an observable depth and brightness can be obtained. In addition, a compact size comparable to a fixed focus objective optical system without a variable stop can be realized.
  • the configuration of the distal end portion 8A of the video scope 1 is easy to assemble as described above, ensures watertightness, and has good moisture resistance, so that the diaphragm operation can be confirmed during assembly or in the unit state. it can.
  • the accuracy and strength of the lens frame can be ensured with little risk of dust damage or flare, various effects such as good optical performance can be obtained.
  • the video scope system of the present embodiment is different from the video scope system 100 of the first embodiment shown in FIG. 1 in the configuration of the light source device, the video processor, and the imaging unit built in the video scope. .
  • the NBI-dedicated filter 101 that is a special light-dedicated filter is not arranged in the light source device.
  • an aperture driver driving circuit 107 for driving the diaphragm of the video processor 2 includes a filter actuator driving circuit (not shown) for driving the filter 50 built in the imaging unit 41 that is driven and controlled by the output of the operation switch 9. Also built-in.
  • the imaging unit 41 disposed in the distal end portion 8B of the video scope of the present embodiment incorporates a filter Z variable aperture unit 49 instead of the variable aperture unit 24.
  • the imaging unit 41 is an imaging optical system arranged along the optical axis O as shown in FIG. 8, and includes a first lens frame 42, a second lesbian frame 43, and a third lens unit. A lens frame 44.
  • the first lens frame 12 is disposed on the subject side.
  • the first lens 45 and the second lens 46 are fixed to the first lens frame 42 by adhesion.
  • the second lens frame 43 is held on the rear inner periphery of the first lens frame 42.
  • a third lens 47 and a fourth lens 48 are fixed to the second lens frame 43 by adhesion.
  • a centering lens 20 is fitted to the rear inner periphery of the third lens frame 44 and fixed by adhesion.
  • a filter Z variable aperture unit 49 is disposed between the second lens 46 in the first lens frame 42 and the third lens 47 in the second lens frame 43.
  • a CCD 22 is fixed to the centering lens 20 by bonding through a CCD cover glass 21 !.
  • the third lens 47 is a bifocal lens.
  • the third lens 47 has a convex surface portion 47a having a large curvature provided in a range smaller than the outer diameter on the plane side of the plano-convex lens.
  • the filter Z variable aperture unit 49 centered with respect to the convex surface portion 47a is disposed in a positioned state.
  • the centering lens 20 is centered with respect to an image area (not shown) on a CCD cover glass 21 provided in the CCD 22 and fixed by adhesion.
  • the third lens frame 44 is focused on the rear outer peripheral portion of the first lens frame 42 in a state in which the third lens frame 44 is in focus with respect to the first lens frame 42 and the second lens frame 43 that are fitted and fixed. Retained.
  • the filter Z variable diaphragm unit 49 includes a base plate 51 that is a metal plate member, a filter support plate 52, a diaphragm plate 59 that is a filter variable diaphragm, and a filter actuator.
  • the filter support plate 52 holds, for example, an NBI filter 50 that is a filter dedicated to light.
  • the filter actuator 57 is a first actuator, and the aperture actuator 58 is a second actuator.
  • the actuators 57 and 58 are ion conduction type actuators connected to the connection FPC 62 of the belt-like single-sided flexible substrate as the power supply means.
  • the substrate 51 is fixed to the inner periphery of the rear portion of the first lens frame 42. In the central part of the substrate 51, an aperture opening 51a that provides an aperture in the aperture open state is disposed.
  • the substrate 51 is filled with A rotation support pin 53 for rotatably supporting the filter support plate 52, a rotation support pin 54 for rotatably supporting the diaphragm plate 59, and an actuator fixing pin 55 for holding the filter actuator 57.
  • an actuator fixing pin 56 for holding the aperture actuator 58 is arranged.
  • the substrate 51 is provided with a movable groove 5 lb through which the actuator movable pin 60 is movably inserted, and a movable groove 51c through which the actuator movable pin 61 is movably inserted.
  • An NBI dedicated filter 50 is held on the front side of the filter support plate 52.
  • the filter support plate 52 holding the NBI-dedicated filter 50 is rotatably supported by a rotation support pin 53 on the front side of the substrate 51. Then, the movable pin 60 on the filter actuator 57 side is rotationally driven to an insertion position and a retracted position which will be described later.
  • the diaphragm plate 59 has a diaphragm opening 59a having a diaphragm diameter that provides a diaphragm in a diaphragm cut-out state capable of realizing the deepest depth narrowed down to the diffraction limit.
  • the diaphragm plate 59 is rotatably supported by a rotation support pin 54 on the rear surface side of the substrate 51. Then, the movable pin 61 on the diaphragm actuator 58 side is rotationally driven to a diaphragm opening position and a diaphragm opening position, which will be described later.
  • the filter actuator 57 has an arcuate portion, one end is supported by an actuator fixing pin 55 that also serves as an insulating member on the rear surface side of the substrate 51, and the other end has a movable pin. 60 is installed.
  • the movable pin 60 is fitted into the filter support plate 52 through the movable groove 51b of the substrate 51 so as to be slidable.
  • the diaphragm actuator 58 has an arc portion, one end portion is supported on the rear surface side of the substrate 51 by an actuator fixing pin 56 that is an insulating member force, and the movable pin 61 is attached to the other end portion.
  • the movable pin 61 is fitted in the diaphragm plate 59 through the movable groove 51c of the substrate 51 so as to be slidable.
  • the diaphragm actuator 58 is configured to be thinner than the thickness of the filter actuator 57 by the thickness of the diaphragm plate 59.
  • connection FPC62 and filter actuator 57 and connection FPC62 and aperture actuator 58 are shown in the figure. They are connected as shown in FIG.
  • the connection FPC 62 includes a bent portion 62c and extension portions 62b and 62d configured to extend side by side in the same direction from the end portion of the bent portion 62c.
  • the filter support plate 52 When the movable pin 60 moves in accordance with the change in the curvature of the filter actuator 57 described above and the filter support plate 52 is driven to rotate, the filter support plate 52 has the filter 50 attached to the substrate 51. It moves to the insertion position located on the aperture opening 5 la and the retreat position retracted from the opening 5 la.
  • the aperture aperture 59a of the aperture plate 59 has an aperture opening opening of the base plate 51. The diaphragm cut-out position located at the center of the portion 51a and the diaphragm plate 59 move to the diaphragm opening position retracted from the opening 5la.
  • the curvature of the filter actuator 57 increases in the energized state, moves the filter 50 to the insertion position, and decreases in the non-energized state, the curvature decreases, and moves the filter 50 to the retracted position. Is set to move to.
  • the diaphragm actuator 58 moves the diaphragm plate 59 to the above-mentioned diaphragm-cutting position when the above-mentioned curvature is large in the non-energized state, and reduces the above-mentioned curvature to the above-mentioned diaphragm-opening position when the above-mentioned curvature is small. It is set to move.
  • connection FPC 62 and the actuator drive cable 63 serving as power supply means to each lens frame will be described.
  • connection FPC 62 is provided with a connection terminal portion 62e having a lead electrode portion 62g at the other end with respect to the actuator connection terminal portion 62a at one end shown in FIG.
  • the bent part 62c of the connection FPC 62 is disposed on the outer surface of the second lens frame 43, and the extension part 62b extends to the inner peripheral groove part 42a along the optical axis O of the first lens frame 42. Threaded, extension 62d
  • the first lens frame 42 is inserted into the outer peripheral groove 42b along the optical axis O.
  • connection terminal portion 62e is guided to the outside of the first lens frame 42 and can be disposed on the outer periphery D-cut portion 44a on the outer front side of the third lens frame 44.
  • the outer peripheral groove portion 42b is formed so as to be displaced by an angle of about 90 ° in the circumferential direction with respect to the inner peripheral groove portion 42a.
  • an outer periphery D-cut portion 44b facing the outer periphery D-cut portion 44a is provided behind the third lens frame 44. Further, on the outer surface of the third lens frame 44, a surface wiring portion 44c by printing is provided between the front outer periphery D-cut portion 44a and the rear outer periphery D-cut portion 44b.
  • the front surface wiring portion 44c is disposed in a state where the outer surface of the third lens frame 44 is subjected to insulation coating, and is a wiring portion for electrically connecting the outer peripheral D cut portions 44a and 44b.
  • connection terminal portion 62e of the connection FPC 62 led to the outside of the first lens frame 42 is connected to the front surface of the third lens frame 44 by the outer peripheral D-cut portion 44a. Solder connected to part 44c. The distal end of the actuator drive cable 63 inserted up to the distal end portion 8B is disposed and soldered to the rear outer peripheral D-cut portion 44b.
  • the thickness of the actuator drive cable 63 is set so as not to protrude from the outer peripheral D-cut portion 44b of the third lens frame 44.
  • the outer circumferential groove portion 42b provided on the respective frames 42 and 44 along the axial direction and the outer circumference.
  • the position with the D-cut part 44a is adjusted to the predetermined phase relationship.
  • the second lens frame 43 is bonded and fixed in a state of being fitted into the first lens frame 42.
  • connection FPC 62 and the actuator drive cable 63 in the above connection state are sealed with an adhesive. That is, the inner peripheral groove portion 42a, the outer peripheral groove portion 42b of the first lens frame 42, the gap between the outer surface of the second lens frame 43 and the inner peripheral portion of the third lens frame 44, and the outer peripheral D-cut portion 44a of the third lens frame 44.
  • the concave portion and the connection portion are filled with an adhesive and sealed. Further, by covering the outer periphery of the third lens frame 44 with the heat shrinkable tube 23, a watertight state around the filter Z variable aperture unit 49 is secured including the connecting portion.
  • the brightness is sufficient.
  • the range is the observable brightness range. That is, the range from the far point to the near point can be observed.
  • the filter actuator 57 is switched to the energized state.
  • the NBI dedicated filter 50 is inserted on the aperture opening 51a, that is, in the optical path of the observation light. Therefore, the narrow band subject light that has passed through the NBI dedicated filter 50 is imaged on the CCD 22, and the NBI mode in which the image signal of the subject image is captured is set.
  • the aperture actuator 58 is It is maintained in a non-energized state. That is, the diaphragm plate 59 is stopped at the diaphragm cut-off position. That is, the stop is given by the stop opening 59a. In this case, the depth of field is deep as shown in FIG. 7B.
  • the NBI dedicated filter 50 is inserted and the diaphragm plate 59 is held at the diaphragm cut-off position, the amount of light is reduced.
  • the object distance being observed is a near point observation state between the near point and the mid point, the brightness of the range is sufficient and the observable depth is secured.
  • the aperture performance is reduced. 58 is switched to the energized state. Then, since the aperture plate 59 is retracted to the aperture opening position, the aperture is given by the aperture opening 51a. In this case, the depth of field is shallow as shown in FIG. 7C.
  • NBI exclusive filter 50 is inserted. In this state, the amount of light increases, and the brightness is in a state in which observation between the near point and the far point of the subject distance is possible. Therefore, the range up to the midpoint force far point of the subject distance is secured as an observable depth.
  • the force-light source device applied to the dedicated video processor and the imaging unit 41 is not provided with a detachable NBI dedicated filter. For this reason, normal light observation and NBI observation are possible even with a videoscope system using a normal light source device. Similarly to the videoscope system 100 of the first embodiment, only normal light observation can be performed normally even if a special video processor is used for special light observation.
  • the video scope of the system capable of normal light observation and NBI observation can be realized as small as a fixed focus objective optical system without a variable aperture. Its assemblability and watertightness are ensured and the moisture resistance is good immediately. The squeezing operation can be checked during assembly or in the unit state. In addition, since there is little possibility of occurrence of trouble or flare due to dust and the accuracy and strength of the lens frame can be ensured, various effects such as good optical performance can be obtained.
  • the fluorescence observation mode and the infrared light observation mode in place of the NBI mode which is the special light observation mode.
  • the NBI filter 50 instead of the NBI filter 50 incorporated in the filter Z variable aperture unit, it is necessary to apply a filter for fluorescence observation and a filter for infrared light observation.
  • the filter Z variable aperture unit incorporates multiple types of filters such as a filter that supports infrared light observation or fluorescence observation. Special light observation becomes possible.
  • the video scope system of the present embodiment is different from the video scope system of the second embodiment described above mainly in the configuration of an imaging unit built in the video scope.
  • the imaging unit 41C of the video scope system of the present embodiment has the same CCD22C as the monochrome imaging device shown in FIG. 14, the RGB filter unit 67, and the same as that applied in the second embodiment.
  • An imaging optical system and a filter Z aperture unit 49 are incorporated.
  • the video processor includes a drive circuit for the RGB filter unit 67 and a frame sequential image processing circuit that is driven in synchronization with the drive circuit.
  • the RGB filter unit 67 is a three-color filter unit, and includes an R (red) filter unit 64, a G (green) filter unit 65, and a B (blue) filter unit 66, and a filter Z aperture unit. Arranged in front of 49.
  • the three color filter units 64, 65, 66 have the same structure, and only the color of the filter is different.
  • the R filter unit 64 has a ring-shaped outer rotating plate 93 made of a ring-shaped metal plate that can be rotated as shown in FIG. 15, and a ring shape that is fixed to the inner peripheral portion of the outer rotating plate 93.
  • the inner fixed plate 92 made of a metal plate and the eight red light-transmitting optical filter plates are provided with divided filters 91!
  • Each divided filter 91 is rotatably supported by a rotation pin 95 provided on the outer rotation plate 93 side and a support pin 94 provided on the inner fixing plate 9 side.
  • each divided filter 91 when the outer rotating plate 93 is driven, for example, counterclockwise, each divided filter 91 is rotated and enters the observation optical path, and is completely closed. In this closed state, the division filter 91 functions as a normal filter.
  • each divided filter 91 when the outer rotating plate 93 is driven in the clockwise direction, each divided filter 91 is rotated in the reverse direction, and the force on the observation optical path is retracted to be in the open state.
  • the R filter unit 64, the G filter unit 65, and the B filter unit 66 perform this operation repeatedly in order to function as an RGB rotation filter.
  • RGB-specific image signals are captured by the CCD 22C, and frame sequential imaging is performed.
  • the RGB filter 67 is driven to perform frame sequential imaging.
  • the state of filter Z aperture unit 49 As in the second embodiment, the NBI filter 50 is in the retracted state and the diaphragm plate 59 is in the inserted state. Therefore, normal light observation is possible as in the case of the second embodiment.
  • the RGB filter unit 67 sets the divided filter 91 in a retracted state.
  • the NBI dedicated filter 50 is inserted as in the case of the second embodiment.
  • the diaphragm plate 59 is retracted, and in the middle and far point observation state, the diaphragm plate 59 is inserted. Therefore, the same observation as the NBI observation in the second embodiment is possible.
  • a monochrome CCD can be employed as the image sensor.
  • the RGB filter and NBI-dedicated filter that can be switched at all are provided in the tip 8C of the video scope, surface-sequential normal light observation can be performed without providing a filter for the light source. NBI observation is possible.
  • variable aperture unit 78 is incorporated in the illumination optical system without providing the variable aperture unit in the imaging unit disposed at the distal end 8D of the video scope.
  • Other configurations are the same as those of the system of the first embodiment.
  • the illumination optical system disposed at the distal end 8D of the video scope includes a light guide fiber bundle 76, an illumination lens 74, and a variable aperture unit 78.
  • the light guide fiber bundle 76 is arranged through the light guide through hole 87.
  • the illumination lens 74 is held by the lens frame 75.
  • the variable aperture unit 78 is disposed between the light guide fiber bundle 76 and the illumination lens 74.
  • a treatment instrument insertion hole 72 is juxtaposed on the side of the illumination optical system, and the treatment instrument 73 is inserted through the insertion hole 72! /,
  • An imaging unit (not shown) is provided in parallel at the distal end 8D on the side of the illumination optical system.
  • the side portion of the tip portion 8D is covered with a tip protection rubber 70, and a tip insulating cap 68 is attached to the tip portion side portion of the tip portion 8D.
  • the light guide fiber bundle 76 is manufactured by molding the tip end surface of the light guide fiber bundle 76 with the base 77 fitted to the tip portion.
  • the light guide fiber bundle 76 is fitted and fixed to the rear inner periphery of the lens frame 75 with its front end face abutted against a substrate 79 of a variable aperture unit 78 described later.
  • variable diaphragm unit 78 includes a lever board 79, a diaphragm plate 80, a diaphragm actuator 81 which is an ion-conducting type actuator, and a connection FPC8 which is a power supply means.
  • the substrate 79 is a metal plate member, has an aperture opening 79a, and is fixed to the inner peripheral portion of the lens frame 75.
  • the aperture plate 80 is rotatably supported by support pins 83 provided on the substrate 79.
  • the distal end side of the diaphragm plate 80 is connected to a diaphragm actuator 81 via a movable pin 84.
  • the aperture actuator 81 has an arc portion, one end is supported by an insulating fixing pin 82 on the substrate 79 side, and the other end is connected to the aperture plate 80 via a movable pin 84. Accordingly, when the curvature of the aperture actuator 81 changes, the aperture plate 80 is driven to rotate about the support pin 83.
  • This aperture actuator 81 is driven by the actuator drive circuit 102.
  • the aperture actuator 81 has a curvature force in a non-energized state where no drive voltage is supplied, and has a large curvature in an energized state.
  • the diaphragm plate 80 is positioned at the diaphragm cutting position on the treatment instrument insertion hole 72 side with the edge 80a on the open opening 79a of the substrate 79 as shown by the solid line in FIG. To do.
  • the diaphragm plate 80 When the curvature decreases in a non-energized state, the diaphragm plate 80 is positioned at the diaphragm opening position where the edge 80a is retracted from the opening 79a of the substrate 79 as indicated by a two-dot chain line.
  • connection The lead electrode 85a on one end side of the FPC 85 is solder-connected to the fixing pin 82 of the aperture actuator 81. As shown in FIG. 18, the other end side of the connection FPC 85 is led out of the lens frame through a through hole 75a provided in the peripheral side portion of the lens frame 75. Connection The cable connection terminal portion 85b on the other end side of the FPC 85 is solder-connected to the actuator connection cable 86.
  • connection FPC 85 is bonded and fixed in a state of being led out of the lens frame through the through hole 75a.
  • the gap between the through hole 75a of the lens frame 75 and the connection FPC85 is filled with an adhesive to keep the interior watertight.
  • the NBI-dedicated filter 101 is retracted or inserted in the light source device 3 as in the case of the first embodiment, and the aperture actuator is used.
  • the aperture plate 80 By rotating the aperture plate 80 to the above-described aperture open position or aperture open position by 81, normal light observation or NBI observation can be performed.
  • the assemblability is good, the water tightness is ensured, and the moisture resistance is also good immediately.
  • Various effects such as good optical performance can be obtained because the accuracy and strength of the lens frame can be ensured with less worries about dust.
  • variable aperture unit incorporated in the illumination optical system of the video scope of the present embodiment
  • variable aperture unit 99 of this modification is disposed between the light guide fiber bundle 76 and the illumination lens 88 that is a convex lens.
  • the configuration of the variable aperture unit 99 is the same as that of the variable aperture unit 24 applied in the first embodiment. That is, the diaphragm plate 97 of the variable diaphragm unit 99 is rotatably supported by the support pins 98 provided on the substrate 96. Squeezing The plate 97 is driven to rotate by the aperture actuator through the movable pin 97b to the retracted position where the aperture position shown in FIG. 19 and the force on the aperture opening 96a of the substrate 96 are retracted.
  • the center of the aperture 97a is at an eccentric position Ca eccentric to the aperture opening 96a of the substrate 96 with the irradiation optical axis Oa as the center.
  • the eccentric position Ca is a position close to the body wall 90 side, which is the outer direction of the illumination optical system.
  • the illumination lens 88 When the illumination lens 88 is positioned near the outer periphery of the insertion portion at the distal end portion of the conventional videoscope and is close to the body wall 90 to be observed, the body wall 90 on the side of the distal end surface is located. Flare is likely to occur due to the reflected light, which is intense on the side.
  • variable diaphragm unit 99 of the present modification the center of the diaphragm opening 97a of the diaphragm plate 97 in the diaphragm cut-off state is decentered outward, so that It is possible to suppress the flare by suppressing the irradiation light on the body wall 90 side.

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Abstract

　　内視鏡システムは、光源装置と、照明光学系及び対物光学系を有する内視鏡とを備えている。内視鏡の少なくとも対物光学系には可変絞りが備えられ、かつ光源装置、照明光学系、または、対物光学系のいずれかの光路中には挿入、退避可能な特殊光観察用のフィルタを備えている。そして、可変絞りは、特殊光観察用のフィルタが光路中に挿入された時のみ、絞り動作、又は開放動作を行う。

Description

明 細 書
内視鏡システム及びレンズユニット
技術分野
[0001] 本発明は、照明光光路上、または、観察光光路上に特殊光観察用フィルタを揷脱 可能な内視鏡システムに関する。
背景技術
[0002] 従来、挟帯域光による観察である NBI (Narrow Band Imaging)観察、赤外光による 赤外光観察、蛍光による蛍光観察等の特殊光観察においては、通常の白色光観察 に比較すると得られる被写体像の明るさが不足する可能性があった。例えば、特開 平 10— 151104号公報には、一つの内視鏡で白色光と特殊光とを切り替えて観察 できるようにするために、白色光観察時と特殊光観察時とで絞りの大きさを変更する、 所謂、可変絞りを用いた蛍光内視鏡装置が開示されている。
[0003] しカゝしながら、特開平 10— 151104号公報の蛍光内視鏡装置では、特殊光観察時 において、白色光観察時と同等レベルの十分な明るさを確保するために、絞りを開 放しなければならない。しかし、絞りを開放することによって十分な観察深度を得られ なかった。つまり、特殊光観察時において、白色光観察時と同じような深度を確保す るためには、絞りを絞る必要があるので、深度を確保して白色光観察時と同等レベル の明るさで特殊光観察が可能な構成を採ろうとすると、白色光観察時には不必要な 光量が必要となり、スコープ挿入部の大径ィ匕等につながる虞があった。
[0004] 本発明は、上述の問題を解決するためになされたものであり、スコープ挿入部の細 径を維持し、且つ通常光観察時および特殊光観察時において最適な明るさと深度と を確保できる内視鏡システムを提供することを目的とする。
発明の開示
課題を解決するための手段
[0005] 上記目的を達成するために本発明の内視鏡システムは、光源装置と、照明光学 系及び対物光学系を有する内視鏡とを備える内視鏡システムであって、少なくとも上 記対物光学系に可変絞りを備え、かつ前記光源装置、上記照明光学系、または、上 記対物光学系のいずれかの光路中に挿入、退避可能な特殊光観察用のフィルタを 備えており、上記可変絞りは、上記特殊光観察用のフィルタが光路中に挿入された 時のみ、絞り動作、又は開放動作を行う。
図面の簡単な説明
[図 1]本発明の第一の実施形態に係るビデオスコープシステムの全体的な構成を示 す図
[図 2]図 1のビデオスコープシステムにおける観察モード切り換えに関連する制御回 路の構成を説明するブロック図
[図 3]図 1のビデオスコープ挿入部の先端部、特に撮像ユニットまわりを示す断面図 [図 4]図 3の IV— IV線断面図
[図 5]図 3の V— V線断面図
[図 6]図 3の撮像ユニットに組み込まれた可変絞りユニットを被写体側力 見た斜視図 [図 7A]図 1のビデオスコープシステムにおいて絞りを絞り切り状態にした通常光観察 時の焦点深度と明るさとの関係を説明する図
[図 7B]図 1のビデオスコープシステムにおいて絞りを絞り切り状態にした NBI観察時 の焦点深度と明るさとの関係を説明する図
[図 7C]図 1のビデオスコープシステムにおいて絞りを開放状態にした NBI観察時の 焦点深度と明るさとの関係を説明する図
[図 8]本発明の第二の実施形態に係るビデオスコープシステムに適用されるビデオス コープ挿入部の先端部、特に撮像ユニットまわりを示す断面図
[図 9]図 8の IX— IX線断面図
[図 10]は図 8X— X線断面図
[図 11]図 10のフィルタ Z可変絞りユニットを構成する接続 FPCの展開図
[図 12]図 11の接続 FPCの上記撮像ユニットを構成するレンズ枠における引き出し状 態を示す斜視図
[図 13]図 10のフィルタ Z可変絞りユニットに適用されるァクチユエータの外観を示す 斜視図
[図 14]本発明の第三の実施形態ビデオスコープシステムに適用されるビデオスコ一 プ揷入部の先端部に内蔵される撮像ユニットの撮像光学系の断面図
[図 15]図 14の撮像ユニットに組み込まれる可変絞りユニットの斜視図
[図 16]本発明の第四の実施形態のビデオスコープシステムに適用されるビデオスコ ープ先端部の断面図であって、上記先端部に配される可変絞りユニットを有する照 明光学系及び処置具揷通部まわりの断面図
[図 17]図 16の可変絞りユニットを前面側力も見た図
[図 18]図 16の可変絞りユニットの接続 FPCとァクチユエ一タケ一ブルとの接続状態を 示す斜視図
[図 19]図 16のビデオスコープの照明光学系に組み込まれる可変絞りユニットの変形 例の絞り切り状態を前面側から見た図
[図 20]図 19の照明光学系により被写体を照射している状態を示す図
発明を実施するための最良の形態
[0007] 以下、図面を参照して本発明の実施の形態について詳細に説明する。
なお、以下の説明において、ビデオスコープの挿入部にて撮像ユニットの被写体側 を前方側とし、撮像素子側を後方として説明する。
[0008] 本実施形態の内視鏡システムであるビデオスコープシステム 100は、図 1,図 2に示 すように電子内視鏡であるビデオスコープ 1と、ビデオスコープ 1に照明光を供給する 光源装置 3と、ビデオスコープ 1の撮像ユニット 11 (図 3参照)より撮像信号を取り込み 、画像処理を行うビデオプロセッサ 2と、ビデオプロセッサ 2の画像出力信号に基づき 、被写体観察画像を表示するモニタ 4とで主に構成されて ヽる。
[0009] ビデオスコープシステム 100においては、通常光による通常光観察モードと、特殊 光観察である挟帯域光観察モード (以下、 NBIモードと記載する）とを操作スィッチ 9 を操作することにより切り替え可能である。通常光観察時には、光源装置 3にて光源 3aの前面 (光路中とも記載する）力 NBI専用フィルタ 101を退避させた状態で通常 光（白色光とも記載する）による観察が実行される。その通常観察時、後述するように 撮像ユニット 11に内蔵される可変絞りユニット 24 (図 3参照）は、絞り切り状態を維持 している。
一方、特殊光観察時には、光源装置 3にて光源 3aの前面に特殊光専用フィルタで ある例えば NBI専用フィルタ 101を挿入させた状態で挟帯域光を被写体に照射し、 NBI観察が実行される。そして、この NBI観察時、可変絞りユニット 24の絞りは、後述 するように被写体の明るさによって、開放状態と絞り状態とに切り換えられる。
[0010] なお、本システムの構成で上記 NBI専用フィルタを蛍光用フィルタ、赤外光用フィ ルタに変更することにより NBIモードを蛍光観察モード，赤外光観察モードにすること が可能である。
[0011] 以下、ビデオスコープシステム 100の各制御要素の構成について詳しく説明する。
[0012] ビデオスコープ 1は、操作部 5と、挿入部 6と、コネクタ部 7とを備えている。
操作部 5には、通常光観察モードと NBIモードとを切り換えるための操作スィッチ 9 が配されている。操作部 5からは基端部にコネクタ部 7を備えるユニバーサルコード 1 0が延出している。ユニバーサルコード 10内にはライトガイドおよび電気信号線が挿 通している。コネクタ部 7は、光源装置 3に接続される。コネクタ部 7とビデオプロセッ サ 2とは電気ケーブル 10Aによって電気的に接続されている。
[0013] 挿入部 6は、その基端側が操作部 5に接続されており、先端側に先端部 8Aが配さ れている。先端部 8Aには、撮像ユニット 11と、照明光学系ユニット（図示せず)とが主 に内蔵されている。
[0014] 撮像ユニット 11は、撮像素子である CCD22と、レンズユニットである対物光学系と 、可変絞りユニット 24とを備えて構成される。可変絞りユニット 24は、図 6に示すように 第一の基板 25と、第二の基板 26と、可変絞り用の絞り板 27と、絞りァクチユエータ 28 とを有している。ァクチユエータ 28は、絞り板 27を絞り切り位置、開放位置に回動駆 動する。なお、この撮像ユニット 11のさらなる詳細については、図 3乃至図 6を用いて 説明する。
[0015] 光源装置 3は、キセノン等の白色の光源 3aを有し、光源 3aの光路中には、所定の 挟帯域光を透過するフィルタである NBI専用フィルタ 101が挿入，退避可能な状態 で配されている。このフィルタ 101は、操作部 5の操作スィッチ（図 2の SW) 9の信号 により照明光の光路中の挿入位置、または、光路から外れた退避位置に駆動される
[0016] なお、特殊光観察として蛍光観察、または、赤外光観察を行うシステムにお!ヽては 、光源装置 3の NBI専用フィルタ 101に換えて、蛍光観察専用フィルタ、または、赤 外光観察専用フィルタが適用される。
[0017] ビデオプロセッサ 2は、ビデオ出力切り換え回路 103と、色マトリックス回路 102と、 NBI制御回路 104と、制御部（図示せず）とを内蔵している。ビデオ出力切り換え回 路 103は、操作部 5の操作スィッチ 9の信号により切り換え可能である。制御部は、ビ デォプロセッサ 2、光源装置 3、およびビデオスコープ 1のすベての制御を司る。
[0018] NBI制御回路 104は、 NBI色マトリックス回路 105と、明るさレベル検知回路 106と 、絞りァクチユエータ 28を駆動するァクチユエータ駆動回路 107とを備える。
[0019] 上述した構成を有するビデオスコープシステム 100において、操作スィッチ 9により 通常光観察モードが選択されているときは、光源装置 3にて NBI専用フィルタ 101が 光源 3aの前面部力も退避している。したがって、光源 3aの通常光がそのまま先端部 8Aより被写体に向けて照射される。通常光観察モードにおいて、ビデオ出力切り換 え回路 103は、破線に示すように色マトリックス回路 102側に切り換えられており、 CC D22の出力は、色マトリックス回路 102に入力される。色マトリックス回路 102によって 処理された画像データ出力は、モニタ 4に出力され、通常光観察画像がモニタ 4に表 示される。
[0020] なお、この通常光観察モードでは、ァクチユエータ駆動回路 107にはオフ信号が送 られ、後述するように絞りァクチユエータ 28を非通電状態とし、絞り板 27が絞り切り位 置に位置するように制御される。
[0021] 操作スィッチ 9を操作することにより観察モードが通常光観察モードから NBIモード に切り換えられる。すなわち、操作スィッチ 9の操作によって、まず、光源装置 3にお いては、 NBI専用フィルタ 101が光源 3aの前面部に挿入される。したがって、光源 3a の通常光は、 NBI専用フィルタ 101を通過して特殊光である挟帯域光のみが先端部 8Aの照明光学系ユニットを透過して被写体に向けて照射される。
[0022] さらに、操作スィッチ 9の操作によりビデオ出力切り換え回路 103が破線カゝら実線に 示すように切り換えられ、 CCD22の出力は NBI色マトリックス回路 105、および、 NB I制御回路 104側に切り換えて接続される。
[0023] CCD22の出力は、 NBI色マトリックス回路 105で NBIに最適な信号処理がされて 、 NBIによる画像データがモニタ 4に出力され、 NBI観察画像がモニタ 4に表示され る。同時に CCD22の出力は、 NBI制御回路 104の明るさレベル検知回路 106に送 られ、被写体の明るさが測定される。深度の切り換えは、この明るさをトリガとして行わ れる。
[0024] NBI観察モードにおいて、可変絞りユニット 24の絞り板 27が絞り切り位置に移動さ れた状態では被写体距離 20mm以遠での明るさが不足してくる。そこで、中遠距離 観察で被写体がある一定レベルの明るさ以下となったことを明るさレベル検知回路 1 06で検知した時、明るさレベル検知回路 106からァクチユエータ駆動回路 107に可 変絞りユニット 24の絞り板 27を開放するようにオン信号を送る。すると、ァクチユエ一 タ駆動回路 107は、後述するように絞りァクチユエータ 28を通電状態とし、絞り板 27 を開放位置まで回動駆動するように制御する。
[0025] 逆に、近距離観察状態にて絞り開放状態であると、一定レベルの明るさ以上である ことが明るさレベル検知回路 106で検知される。すると、明るさレベル検知回路 106 カもァクチユエータ駆動回路 107に絞り板 27を絞り切るようにオフ信号を送ることによ つて、ァクチユエータ駆動回路 107は、後述するように絞りァクチユエータ 28を非通 電状態とし、絞り板 27を絞り切り位置に回動駆動するように制御する。
[0026] 通常光観察時においては、後述するように絞りァクチユエータ 28への通電の必要 はない。しかし、 NBI観察時には光源装置 3にて NBI専用フィルタ 101が照明光の光 路中に挿入された状態に切り替わり、中遠点観察時のみ上述したように絞り板 27を 開放位置に移動させて通常観察時と同じように観察をすることが可能となる。そのた め、例えば、ビデオプロセッサ 2や光源装置 3が NBI観察に対応していないシステム であったとしても、通常光観察のみであるならば、ビデオスコープ 1をそのまま従来の 機種と同じように使用することが可能である。また、通常光観察と同じ照明光、例えば 、同じ外径のスコープを使用して、明るさ'深度とも十分な NBI観察を行うことができる
[0027] ここで、撮像ユニット 11を内蔵するビデオスコープ 1の先端部 8Aの構成を図 3乃至 図 6を用いて詳細に説明する。
ビデオスコープ 1において、体腔内に挿入される揷入部 6の先端部 8Aには、図 3に 示すように撮像ユニット 11が内蔵されて 、る。
[0028] 撮像ユニット 11は、光軸 Oに沿って配される撮像光学系である。撮像ユニット 11は 、第一レンズ枠 12と、第二レズ枠 13と、第三レンズ枠 14とを備える。第一レンズ枠 12 は、被写体側に配置される。
[0029] 第一レンズ枠 12には第一レンズ 15,第二レンズ 16が例えば接着によって固定され る。第二レンズ枠 13は、第一レンズ枠 12の後方内周部に保持される。第二レンズ枠 13には第三レンズ 17,第四レンズ 18、第五レンズ 19が例えば接着によって固定さ れる。第三レンズ 17の前面側には可変絞りユニット 24が例えば接着によって固定さ れている。第三レンズ枠 14の後方内周部には芯出しレンズ 20が嵌合され、例えば接 着によって固定される。芯出しレンズ 20には、 CCDカバーガラス 21を介して CCD22 が接着固定されている。
[0030] 第三レンズ 17は、二重焦点レンズである。第三レンズ 17は、平凸レンズの平面側 に外径よりも小さな範囲、つまり、可変絞りユニット 24で絞った時の絞り内径と同サイ ズの範囲、に設けられた曲率の大きな凸面部 17aを有している。この凸面部 17aに対 して芯出しされた可変絞りユニット 24が位置決めした状態で配される。
[0031] 芯出しレンズ 20は、 CCD22に備えられた CCDカバーガラス 21上に図示しないィ メージエリアに対して芯出しされて接着固定される。
[0032] 第三レンズ枠 14は、嵌合固定されている第一レンズ枠 12と第二レンズ枠 13に対し てピント出しされた状態で、第一レンズ枠 12の後方外周部に保持される。
[0033] 可変絞りユニット 24は、図 6に示すように金属製板部材である第一基板 25、および 、第二基板 26と、可変絞りである絞り板 27と、絞りァクチユエータ 28とで構成される。 絞りァクチユエータ 28は、電源供給手段である帯状片面フレキシブル基板である接 続 FPC33に接続されたイオン伝導型ァクチユエータである。
[0034] 第一基板 25及び第二基板 26の中央部には、それぞれ同一径の絞り開放開口部 2 5a, 26aが設けられている。絞り開放開口部 25a, 26aは、絞り開放状態での開口を 与える。また、第一基板 25と第二基板 26とには絞り板 27を回動可能に支持する回 動支持ピン 30が配されている。また、第一基板 25と第二基板 26とには、可動ピン 31 が移動可能に挿通する可動溝 25bが設けられている。なお、第二基板 26側の可動 溝は不図示である。
[0035] 絞り板 27は、深 、被写体深度、言 、換えれば焦点深度を与える絞り切り状態の絞 りとなる絞り径の絞り開口 27aを有している。絞り板 27は、第一の基板 25と第二の基 板 26との間に、回動支持ピン 30により回動可能に支持されている。
[0036] 絞りァクチユエータ 28は円弧部を有している。絞りァクチユエータ 28の一端部は、 第一基板 25上に絶縁部材カもなるァクチユエータ固定ピン 29を介して支持され、他 端部には可動ピン 31が装着されている。可動ピン 31は、第一基板 25の可動溝 25b をスライド可能な状態で挿通して絞り板 27に嵌入している。
[0037] 絞りァクチユエータ 28の一端部側の内面側、外面側には絶縁板 32上に配される接 続 FPC33のリード電極 34が接続される。ァクチユエータ駆動回路 107により、接続 F PC33を経て絞りァクチユエータ 28に通電して円弧部の内側と外側とに電位差を与 えると、固定ピン 29を起点として絞りァクチユエータ 28が変形して、その曲率が変化 する。
[0038] 絞りァクチユエータ 28の曲率の変化に伴って、可動ピン 31が可動溝 25bに沿って 移動して、絞り板 27が回動駆動される。回動駆動される絞り板 27は、第一基板 25の 絞り開放開口部 25a及び第二基板 26の絞り開放開口部 26a内から完全に退避した 絞り開放位置と、図 5に示す絞り板 27の絞り開口 27aが絞り開放開口部 25a, 26aに 対して同心である絞り切り位置とに移動する。
[0039] つまり、絞り板 27が絞り開放位置にあるとき、撮像光学系の絞りは絞り開放開口部 2 5a、 26aで与えられ、絞り板 27が絞り切り位置にあるとき、撮像光学系の絞りは絞り開 口 27aで与えられる。
[0040] なお、絞りァクチユエータ 28の上記曲率は、非通電状態で大きくなつて、絞り板 27 を上記絞り切り位置に配置するように設定されている。一方、通電状態では上記曲率 が小さくなつて、絞り板 27が上記絞り開放位置に退避するように設定されている。
[0041] 上述した接続 FPC33および電源供給手段であるァクチユエータ駆動ケーブル 35 の各レンズ枠への挿通状態、接続状態につ 、て説明する。
[0042] 接続 FPC33は、図 3, 4に示すように第二レンズ枠 13の外周 Dカット部 13aを揷通 され、 U字状に折り返して曲げられ、第一レンズ枠 12の外周 Dカット部 12aを挿通さ れて第一レンズ枠 12の外方に導かれる。外方に導かれた接続 FPC33の接続端子 部に、 2芯のァクチユエータ駆動ケーブル 35が半田付け接続される。了クチユエータ 駆動ケーブル 35は、第三レンズ枠 14の外周 Dカット部 14aを揷通して先端部 8Aの 基端側に導かれる。なお、ァクチユエータ駆動ケーブル 35の太さは、第三レンズ枠 1 4の外周 Dカット部 14aからはみ出さない大きさとする。
[0043] なお、第二レンズ枠 13の外周 Dカット部 13aと、第一レンズ枠 12の外周 Dカット部 1 2aと、第三レンズ枠 14の外周 Dカット部 14aとは、それぞれの軸方向に沿って設けら れている。第二レンズ枠 13、第一レンズ枠 12、第三レンズ枠 14は、各外周 Dカット部 13a, 12a, 14aの位置の位相を合わせた状態で嵌入されて、接着によって固定され ている。
[0044] 接続状態の接続 FPC33、ァクチユエータ駆動ケーブル 35、接続 FPC33とァクチュ エータ駆動ケーブル 35との接続部は、接着剤によって封止されている。即ち、接続 F PC33が配置される外周 Dカット部 13aと第一レンズ枠 12の内周部との隙間および外 周 Dカット部 12aと第三レンズ枠 14の内周部との隙間に接着剤が充填して封止し、ァ クチユエータ駆動ケーブル 35が配置される第三レンズ枠 14の外周 Dカット部 14aの 凹部および接続 FPC33とァクチユエータ駆動ケーブル 35との接続部を接着剤で封 止している。そして、さらに、第三レンズ枠 14の外周に熱収縮チューブ 23を被せるこ とによって、上記接続部を含め、可変絞りユニット 24まわりの水密状態を確保する。
[0045] 上述した構成を有するビデオスコープシステム 100における通常光観察時と NBI光 観察時の各動作について、図 7A,図 7B,図 7Cを用いて説明する。
操作スィッチ 9の操作により通常光観察モードが選択されている場合、前述したよう に光源装置 3では NBI専用フィルタ 101が退避位置に移動しており、白色光が被写 体に向けて照射される。また、ビデオ出力切り換え回路 103が破線で示す色マトリツ タス回路 102側に切り換わるので CCD22の撮像出力は、色マトリックス回路 102にて 処理され、通常光観察の画像データがモニタ 4に表示される。
また、絞りァクチユエータ 28には通電されないので、絞り板 27は、図 5に示す絞り切 り位置に移動している。このときの絞りは、絞り開口 27aで与えられている。この通常 光観察状態では、図 7Aに示すように焦点深度に対応する被写界深度が、被写体距 離 100mmの遠点から被写体距離 5mmの近点の深い範囲（ルーチンスコープと同じ レベル)である。また、通常光観察状態では、 NBI専用フィルタ 101が挿入されてい ないので明るさも十分であり、上記遠点から近点の範囲が観察可能な明るさ範囲とな る。すなわち、通常光観察状態では、上記遠点力 近点の範囲が観察可能である。
[0046] 一方、操作スィッチ 9の操作により NBIモードが選択された場合、前述したように光 源装置 3にて NBI専用フィルタ 101が光源 3aの前面の挿入位置に移動し、挟帯域光 が被写体に向けて照射される。また、ビデオ出力切り換え回路 103が実線で示すよう に NBI色マトリックス回路 105および NBI制御回路 104側に切り換わる。
[0047] したがって、 CCD22の撮像出力は、 NBI色マトリックス回路 105にて処理され、 NB Iの画像データがモニタ 4に表示される。同時に CCD22の出力により明るさレベル検 知回路 106で被写体の明るさが測定され、その測定結果に基づく明るさによって絞り ァクチユエータ 28が駆動制御されて、絞り板 27が図 5に示す絞り切り位置、あるいは 、絞り開放開口部 25a、 26aから退避した絞り開放位置に切り換えられる。
[0048] 近点観察時、すなわち、被写体距離が 5mmの近点から 20mmの点（以下、この点 を中点とも記載する）までの間で明るさが十分である場合、ァクチユエータ駆動回路 1 07から絞りァクチユエータ 28に通電を行わない。この結果、絞り板 27は、図 5に示す 絞り切り位置に止まっている。この場合、図 7Bに示すように被写界深度としては被写 体距離 100mmの遠点力 被写体距離 5mmの近点の範囲にある力 観察している 被写体までの距離が近点力 中点までの間であるのでその範囲が観察可能な深度 として確保される。
[0049] しかし、遠点観察、詳しくは中遠点観察時、すなわち、被写体距離が 20mmより遠 く 100mmまでの遠点である場合には、明るさが不足する。この場合、ァクチユエータ 駆動回路 107から絞りァクチユエータ 28に通電を行う。
[0050] この結果、絞り板 27が絞り開放開口部 25a, 26aから退避した絞り開放位置に移動 されることによって、絞りは、基板 25、 26の絞り開放開口部 25a、 26aで与えられる。 この状態、絞り板 27が絞り開放位置に移動したことから図 7Cに示すように被写界深 度は、被写体距離 20mmの中点より以遠の 100mmまでの遠点の範囲になる一方、 明るさは、被写体距離 100mmの遠点力も被写体距離 5mmの近点の範囲が観察可 能な範囲となる。
したがって、上記被写体距離 20mmの中点より以遠の 1 OOmmの遠点までの範囲 で与えられる上記被写界深度の範囲が観察可能な深度として確保される。
[0051] 上述したように本実施形態のビデオスコープシステム 100では、 NBIモードにて NB I専用フィルタ 101が光路中に挿入された近点観察時には可変絞りユニット 24を絞り 、中遠点観察時には可変絞りを開放するようにした。したがって、前述した従来例の ように特殊光観察のためにライトガイドが挿入される挿入部 6の太さを太くすることなく 、特殊光観察であっても白色光での通常光観察時と同じような観察可能な深度と明 るさとを得ることができる。そして、可変絞りのない固定焦点の対物光学系並の小型 サイズを実現できる。
[0052] さらに、ビデオスコープ 1の先端部 8Aの構成は、上述したように組み立て性がよぐ 水密も確保しやすぐ耐湿性が良好で、組立て途中あるいはユニット状態での絞り動 作の確認ができる。また、ごみによる障害、或いはフレア発生の虞れが少なぐレンズ 枠の精度及び強度を確保できるので、良好な光学性能が得られる等の様々な効果 が得られる。
[0053] なお、本実施形態のビデオスコープシステム 100では、特殊光観察に対応して!/、な V、ビデオプロセッサを用いても通常光観察だけは可能である。
[0054] 次に、本発明の第二の実施形態のビデオスコープシステムについて、図 8乃至図 1 3を用いて説明する。
本実施形態のビデオスコープシステムは、上記図 1に示した第一の実施形態のビ デォスコープシステム 100に対して光源装置と、ビデオプロセッサと、ビデオスコープ に内蔵される撮像ユニットの構成が異なる。すなわち、本実施形態のビデオスコープ システムでは、光源装置には特殊光専用フィルタである NBI専用フイノレタ 101が配さ れていない。また、ビデオプロセッサ 2の絞り駆動用のァクチユエータ駆動回路 107 には、操作スィッチ 9の出力によって駆動制御される撮像ユニット 41内蔵のフィルタ 5 0を駆動するフィルタァクチユエータ駆動回路（図示せず)も内蔵されて 、る。
[0055] そして、本実施形態のビデオスコープの先端部 8Bに配される撮像ユニット 41には 、可変絞りユニット 24の代わりに、フィルタ Z可変絞りユニット 49が組み込まれている [0056] 詳しく説明すると、撮像ユニット 41は、図 8に示すように光軸 Oに沿って配される撮 像光学系であり、第一レンズ枠 42と、第二レズ枠 43と、第三レンズ枠 44とを備える。 第一レンズ枠 12は、被写体側に配置される。
[0057] 第一レンズ枠 42には第一レンズ 45,第二レンズ 46が接着によって固定される。第 2レンズ枠 43は、第一レンズ枠 42の後方内周部に保持される。第二レンズ枠 43には 第三レンズ 47,第四レンズ 48が接着によって固定される。第三レンズ枠 44の後方内 周部には芯出しレンズ 20が嵌合され、接着によって固定される。第一レンズ枠 42内 部の第二レンズ 46と第 2レンズ枠 43内部の第三レンズ 47との間にはフィルタ Z可変 絞りユニット 49が配されている。なお、芯出しレンズ 20には、 CCDカバーガラス 21を 介して CCD22が接着によって固定されて!、る。
[0058] 第三レンズ 47は二重焦点レンズである。第三レンズ 47は、平凸レンズの平面側に 外径よりも小さな範囲に設けられた曲率の大きな凸面部 47aを有している。この凸面 部 47aに対して芯出ししされたフィルタ Z可変絞りユニット 49が位置決めした状態で 配される。
[0059] 芯出しレンズ 20は、 CCD22に備えられた CCDカバーガラス 21上に図示しないィ メージエリアに対して芯出しされて接着によって固定される。
[0060] 第三レンズ枠 44は、嵌合して固定されている第一レンズ枠 42と第二レンズ枠 43と に対してピント出しされた状態で、第一レンズ枠 42の後方外周部に保持される。
[0061] フィルタ Z可変絞りユニット 49は、図 8乃至図 10に示すように金属板部材である基 板 51と、フィルタ支持板 52と、フィルタ可変絞りである絞り板 59と、フィルタァクチユエ ータ 57と、絞りァクチユエータ 58とで構成される。フィルタ支持板 52は、殊光専用フィ ルタである例えば NBI専用フィルタ 50を保持する。フィルタァクチユエータ 57は第一 のァクチユエータであり、絞りァクチユエータ 58は第二のァクチユエータである。ァク チユエータ 57、 58は、電源供給手段である帯状片面フレキシブル基板の接続 FPC 62に接続されたイオン伝導型ァクチユエータである。
[0062] 基板 51は、第一レンズ枠 42の後部内周部に固着される。基板 51の中央部には絞 り開放状態の開口を与える絞り開放開口部 51aが配される。また、基板 51にはフィル タ支持板 52を回動可能に支持する回動支持ピン 53と、絞り板 59を回動可能に支持 する回動支持ピン 54と、フィルタァクチユエータ 57を保持するァクチユエータ固定ピ ン 55と、絞りァクチユエータ 58を保持するァクチユエータ固定ピン 56とが配されてい る。さらに、基板 51には、ァクチユエータ可動ピン 60が移動可能に挿通する可動溝 5 lbと、ァクチユエータ可動ピン 61が移動可能に挿通する可動溝 51cが設けられてい る。
フィルタ支持板 52の前面側には NBI専用フィルタ 50が保持されている。 NBI専用 フィルタ 50を保持したフィルタ支持板 52は、基板 51の前面側に回動支持ピン 53に より回動可能に支持されている。そして、フィルタァクチユエータ 57側の可動ピン 60 によって後述する挿入位置と、退避位置とに回動駆動される。
[0063] 絞り板 59は、回折限界に絞り込んだ最も深い深度を実現できる絞り切り状態の絞り を与える絞り径の絞り開口部 59aを有している。絞り板 59は、基板 51の後面側にて 回動支持ピン 54により回動可能に支持さている。そして、絞りァクチユエータ 58側の 可動ピン 61によって後述する絞り開放位置と、絞り切り位置とに回動駆動される。
[0064] フィルタァクチユエータ 57は、円弧部を有しており、一端部が基板 51の後面側上に 絶縁部材カもなるァクチユエータ固定ピン 55によって支持され、他端部には可動ピ ン 60が装着されている。可動ピン 60は、基板 51の可動溝 51bをスライド可能に揷通 して、フィルタ支持板 52に嵌入している。
[0065] 一方、絞りァクチユエータ 58は、円弧部を有しており、一端部が基板 51の後面側上 に絶縁部材力 なるァクチユエータ固定ピン 56によって支持され、他端部には可動 ピン 61が装着されている。可動ピン 61は、基板 51の可動溝 51cをスライド可能に揷 通して、絞り板 59に嵌入している。
[0066] なお、絞りァクチユエータ 58は、絞り板 59の厚み分だけフィルタァクチユエータ 57 の厚さより薄く構成されて 、る。
[0067] フィルタァクチユエータ 57,絞りァクチユエータ 58の上記一端部側の内面側電極面 及び外面側電極面には図 11に示す接続 FPC62の一端側に位置するァクチユエ一 タ接続端子部 62aに設けられた 4つのリード電極 62fが接続される。具体例として、接 続 FPC62とフィルタァクチユエータ 57及び接続 FPC62と絞りァクチユエータ 58は図 13に示すように接続されている。なお、接続 FPC62は、図 11に示すように折り曲げ 部 62cと、この折り曲げ部 62cの端部から同方向に並設して延長するように構成され た延長部 62b、 62dとを備えている。
[0068] 上記フィルタァクチユエータ駆動回路を有するァクチユエータ駆動回路 107より接 続 FPC62を経てフィルタァクチユエータ 57に通電して円弧部の内側と外側とに電位 差が与えられると、固定ピン 55を起点としてフィルタァクチユエータ 57が変形して、そ の曲率が変化する。また、ァクチユエータ駆動回路 107により接続 FPC62を経て、絞 りァクチユエータ 58に通電して、円弧部の内側と外側とに電位差が与えられると固定 ピン 56を起点として絞りァクチユエータ 58が変形して、その曲率が変化する。
[0069] 上述したフィルタァクチユエータ 57の曲率の変化に伴って可動ピン 60が移動し、フ ィルタ支持板 52が回動駆動されると、フィルタ支持板 52は、フィルタ 50が基板 51の 絞り開放開口部 5 la上に位置する挿入位置と、該開口部 5 laから退避した退避位置 とに移動する。同様に上述した絞りァクチユエータ 58の曲率の変化に伴って可動ピ ン 61が移動し、絞り板 27が回動駆動されると、絞り板 59は、その絞り開口 59aが基 板 51の絞り開放開口部 51aの中央に位置する絞り切りの位置と、絞り板 59が該開口 5 laから退避した絞り開放位置とに移動する。
[0070] なお、フィルタァクチユエータ 57の上記曲率は、通電状態で大きくなつて、フィルタ 50を上記挿入位置に移動し、非通電状態では上記曲率が小さくなつて、フィルタ 50 を上記退避位置に移動するように設定されている。一方、絞りァクチユエータ 58は、 非通電状態で上記曲率が大きくなつて、絞り板 59を上記絞り切りの位置に移動し、 通電状態では上記曲率が小さくなつて、絞り板 59を上記絞り開放位置に移動するよ うに設定されている。
[0071] 上述した接続 FPC62および電源供給手段であるァクチユエータ駆動ケーブル 63 の各レンズ枠への挿通、接続状態について説明する。
[0072] 接続 FPC62には、図 11で示した一端のァクチユエータ接続端子部 62aに対して他 端にリード電極部 62gを有する接続端子部 62eが配されている。図 12に示すように 接続 FPC62の折り曲げ部 62cは第二レンズ枠 43の外表面上に配置され、延長部 6 2bは、第一レンズ枠 42の光軸 Oに沿った内周溝部 42aに揷通され、延長部 62dは 第一レンズ枠 42の光軸 Oに沿った外周溝部 42bに挿通される。このことによって、接 続端子部 62eが第一レンズ枠 42の外方に導かれて、第三レンズ枠 44の外側前方の 外周 Dカット部 44aに配置可能になる。なお、外周溝部 42bは、内周溝部 42aに対し て周方向におよそ角度 90° 位置ずれして形成されて!、る。
[0073] 図 8に示すように第三レンズ枠 44の後方には、前方の外周 Dカット部 44aに対向す る外周 Dカット部 44bが設けられている。さらに、第三レンズ枠 44の外表面であって、 前方の外周 Dカット部 44aと後方の外周 Dカット部 44bとの間には印刷による表面配 線部 44cが設けられている。表面配線部 44cは、第三レンズ枠 44の外表面に絶縁コ 一ティングを施した状態で配されており、外周 Dカット部 44a, 44b間を電気的に接続 するための配線部である。
[0074] 第一レンズ枠 42の外方に導かれた接続 FPC62の接続端子部 62eに備えられてい るリード電極部 62gは、第三レンズ枠 44の前方の外周 Dカット部 44aにて表面配線部 44cに半田接続される。なお、後方の外周 Dカット部 44bには先端部 8Bまで挿通さ れたァクチユエータ駆動ケーブル 63の先端が配置されて半田接続される。
[0075] ァクチユエータ駆動ケーブル 63の太さは、第三レンズ枠 44の外周 Dカット部 44bか らはみ出さない大きさとする。
[0076] なお、第一レンズ枠 42と、第三レンズ枠 44とを嵌入させた状態で接着固定するとき 、それぞれの枠 42、 44に軸方向に沿って設けられている外周溝部 42bと外周 Dカツ ト部 44aとの位置を所定の位相関係に合わせる。第二レンズ枠 43は第一レンズ枠 42 に嵌入させた状態で接着固定される。
[0077] 上記接続状態の接続 FPC62、ァクチユエータ駆動ケーブル 63は、接着剤によって 封止されている。即ち、第一レンズ枠 42の内周溝部 42a、外周溝部 42b、第二レンズ 枠 43の外表面と第三レンズ枠 44の内周部との隙間、第三レンズ枠 44の外周 Dカット 部 44aの凹部、および接続部に接着剤を充填して封止する。さらに、第三レンズ枠 4 4の外周に熱収縮チューブ 23を被せることにより、上記接続部を含め、フィルタ Z可 変絞りユニット 49まわりの水密状態を確保する。
[0078] 上述した構成を有する本実施形態のビデオスコープシステムにおける通常光観察 時と NBI観察時の各動作にっ 、て説明する。 [0079] 操作スィッチ 9の操作により通常光観察モードが選択されている場合、フィルタァク チユエータ 57、絞りァクチユエータ 58がともに非通電状態になっている。このとき、フ ィルタ Z可変絞りユニット 49の NBI専用フィルタ 50が退避位置に移動して、絞り板 5 9が絞り切り位置に移動している。したがって、通常光である白色光によって得られた 被写体光が上記絞り切り位置に移動している絞り板 59の絞り開口 59aを通して CCD 22上に結像し、被写体像の撮像信号が取り込まれる。
[0080] この通常光観察状態では、前述した図 7Aで示したように被写界深度が深ぐ NBI 専用フィルタ 50が退避しているので明るさも十分であるので、上記遠点から近点の範 囲が観察可能な明るさ範囲となる。すなわち、上記遠点から近点の範囲が観察可能 である。
[0081] 一方、操作スィッチ 9の操作により NBI観察モードが選択された場合、フィルタァク チユエータ 57が通電状態に切り換えられる。この状態では、 NBI専用フィルタ 50が 絞り開放開口部 51a上、即ち観察光の光路中に挿入される。したがって、 CCD22上 には NBI専用フィルタ 50を通った挟帯域の被写体光が結像し、その被写体像の撮 像信号が取り込まれる NBIモードになる。
[0082] そして、 NBIモードにて近点観察状態である場合、被写体距離が 5mmの近点から 20mmの中点までであって、明るさが十分であると検出されれば、絞りァクチユエータ 58は非通電状態に維持される。つまり、絞り板 59は、絞り切り位置に止まっている。 つまり、絞りは、絞り開口 59aで与えられる。この場合、前述した図 7Bに示すように被 写界深度は深い。また、 NBI専用フィルタ 50が挿入され、かつ、絞り板 59が絞り切り 位置に保持されているので光量が減少している。しかし、観察している被写体距離が 近点から中点の間の近点観察状態であるので、その範囲の明るさは十分あり、観察 可能な深度として確保される。
[0083] 一方、 NBIモードにて遠点観察状態である場合、被写体距離が 20mmの中点から 遠点の 100mmまでであって、明るさが不足していると検出されれば、絞りァクチユエ ータ 58が通電状態に切り換えられる。すると、絞り板 59が絞り開放位置に退避する ので、絞りは、絞り開放開口部 51aで与えられる。この場合、前述した図 7Cに示すよ うに被写界深度は浅い。また、 NBI専用フィルタ 50が挿入されている力 絞り開放状 態とすることで光量が増加して、明るさは被写体距離の近点力 遠点の間の観察が 可能な状態となる。したがって、被写体距離の中点力 遠点までの範囲が観察可能 な深度として確保される。
[0084] 上述したように本実施形態のビデオスコープシステムによれば、専用のビデオプロ セッサおよび撮像ユニット 41に適用される力 光源装置としては揷脱可能な NBI専 用フィルタを設けていない。このため、通常の光源装置を適用したビデオスコープシ ステムでも通常光観察および NBI観察が可能となる。また、第一の実施形態のビデ ォスコープシステム 100と同様、特殊光観察に対応して!/ヽな ヽビデオプロセッサを用 いても通常光観察だけは普通に行うことができる。
[0085] さらに、本実施形態のビデオスコープシステムによれば、通常光観察および NBI観 察が可能なシステムのビデオスコープを、可変絞りのない固定焦点の対物光学系並 の小型サイズに実現できる。その組み立て性もよぐ水密を確保しやすぐ耐湿性が 良好であり、組立て途中、或いはユニット状態で絞り動作確認ができる。また、ごみに よる障害或いはフレア発生の虞れが少なくレンズ枠の精度及び強度を確保できるの で、良好な光学性能が得られる等の様々な効果が得られる。
[0086] なお、本実施形態の場合も上記特殊光観察モードである NBIモードに換えて、蛍 光観察モード，赤外光観察モードを適用することが可能である。その場合、フィルタ Z可変絞りユニットに組み込まれる NBI専用フィルタ 50の代わりに、蛍光観察用フィ ルタ，赤外光観察用フィルタを適用する必要がある。
[0087] また、フィルタ Z可変絞りユニットに NBI専用のフィルタ 50に加えて赤外光観察、或 いは蛍光観察に対応したフィルタ等、複数種類のフィルタを組み込むことにより、一 つのビデオスコープで様々な特殊光観察が可能になる。
[0088] さらには、フィルタ Z可変絞りユニットに異なる絞り開口 59aを持つ絞り板 59を複数 種類組み込むことにより、より多くの深度に分割した観察も可能となる。さらに、絞り開 口の内径を連続して変化させることが可能な絞り羽根を用いても同様に多くの深度に 分割した観察が可能となる。
[0089] 次に、本発明の第三の実施形態のビデオスコープシステムについて、図 14、図 15 を用いて説明する。 本実施形態のビデオスコープシステムは、前述した第二の実施形態のビデオスコ ープシステムに対して主にビデオスコープに内蔵される撮像ユニットの構成が異なる
[0090] すなわち、本実施形態のビデオスコープシステムの撮像ユニット 41Cには、図 14に 示すモノクロ撮像素子である CCD22Cと、 RGBフィルタユニット 67と、第二の実施形 態で適用したものと同様の撮像光学系と、フィルタ Z絞りユニット 49とが内蔵されてい る。なお、ビデオプロセッサには、 RGBフィルタユニット 67の駆動回路および該駆動 回路と同期して駆動される面順次画像処理回路が内蔵されている。
[0091] RGBフィルタユニット 67は、 3色フィルタユニットであり、 R (赤色）フィルタユニット 64 と、 G (緑色）フィルタユニット 65と、 B (青色）フィルタユニット 66とで構成され、フィルタ Z絞りユニット 49の前方に配されて 、る。
[0092] 上記 3色のフィルタユニット 64、 65、 66は、それぞれ同一の構造を有しており、フィ ルタの色のみが異なる。例えば、 Rフィルタユニット 64は、図 15に示すように回動可 能なリング状の金属板製の外回転板 93と、外回転板 93の内周部に固定した状態で 配されるリング状の金属板製の内固定板 92と、 8つの赤色透光性の光学フィルタ板 力 なる分割フィルタ 91とを備えて!/ヽる。
[0093] 各分割フィルタ 91は、それぞれ外回転板 93側に設けられた回動ピン 95と、内固定 板 9側に設けられた支持ピン 94とによって回動可能に支持されている。
[0094] RGBフィルタユニット 67において、外回転板 93が例えば反時計回りに駆動される と、各分割フィルタ 91が回動されて観察光路上に進入し、完全に閉じ状態となる。こ の閉じ状態で分割フィルタ 91は、通常のフィルタとして機能する。これに対して、外回 転板 93が時計回りに駆動されると、各分割フィルタ 91が逆方向に回動されて観察光 路上力 退避し、開放状態となる。
[0095] この動作を Rフィルタユニット 64, Gフィルタユニット 65, Bフィルタユニット 66が順次 繰り返して行うことにより RGB回転フィルタとして機能する。そして、同期した状態で R GB別の撮像信号を CCD22Cで取り込み、面順次式の撮像が行われる。
[0096] 本実施形態のビデオスコープシステムにおける通常光観察時、 RGBフィルタュ-ッ ト 67が駆動され、面順次式撮像が行われる。このとき、フィルタ Z絞りユニット 49の状 態は、第二の実施形態の場合と同様に NBI専用フィルタ 50は退避状態とし、絞り板 59は挿入状態とする。したがって、第二の実施形態の場合と同様に通常光観察が可 能である。
[0097] また、 NBI観察時には、 RGBフィルタユニット 67は、分割フィルタ 91を退避した状 態にセットする。一方、フィルタ Z絞りユニット 49の状態は、第二の実施形態の場合と 同様に NBI専用フィルタ 50は挿入状態とする。そして、近点観察状態では、絞り板 5 9を退避させ、中遠点観察状態では、絞り板 59を挿入状態とする。したがって、第二 の実施形態における NBI観察と同様の観察が可能となる。
[0098] 本実施形態のビデオスコープシステムによれば、撮像素子としてモノクロ CCDが採 用可能である。また、ビデオスコープの先端部 8Cの中に全ての切り換えが可能な R GBフィルタおよび NBI専用のフィルタを備えるので、光源装置に揷脱フィルタを設け ることなく、面順次式の通常光観察と、 NBI観察とが可能である。
[0099] なお、上述した RGBフィルタユニット 67を、ビデオスコープの照明光学系、あるいは 、光源装置に配しても同じ効果が得られる。
[0100] 次に、本発明の第四の実施形態のビデオスコープシステムについて図 16乃至図 1 8を用いて説明する。
本実施形態のビデオスコープシステムにお 、ては、ビデオスコープの先端部 8Dに 配される撮像ユニットには可変絞りユニットを設けること無ぐ照明光学系中に可変絞 りユニット 78を組み込んでいる。それ以外の構成は、上記第一の実施形態のシステ ムと同様である。
[0101] ビデオスコープの先端部 8Dに配される照明光学系は、ライトガイドファイババンドル 76と、照明レンズ 74と、可変絞りユニット 78とを備えて構成される。ライトガイドフアイ ババンドル 76は、ライトガイド揷通穴 87に揷通して配される。照明レンズ 74は、レン ズ枠 75に保持される。可変絞りユニット 78は、ライトガイドファイババンドル 76と照明 レンズ 74との間に配される。
[0102] 先端部 8Dには、照明光学系の側方に処置具揷通穴 72が並設され、その揷通穴 7 2には処置具 73が揷通されるようになって!/、る。
[0103] 先端部 8Dには、照明光学系の側方に図示しない撮像ユニットも並設されている。 先端部 8Dの側部は、先端保護ゴム 70により被覆され、先端部 8Dの先端面側部に は先端絶縁キャップ 68が装着されて 、る。
[0104] ライトガイドファイババンドル 76は、成形後、先端部に口金 77を嵌着させた状態で、 その先端面が研磨されて製作されている。ライトガイドファイババンドル 76は、その先 端面を後述する可変絞りユニット 78の基板 79に突き当てた状態でレンズ枠 75の後 方内周部に嵌合固着される。
[0105] 可変絞りユニット 78は、図 16、図 17〖こ示すよう〖こ基板 79と、絞り板 80と、イオン伝 導型ァクチユエータである絞りァクチユエータ 81と、電源供給手段である接続 FPC8
5とで構成される。
[0106] 基板 79は、金属板部材であり、絞り開放開口部 79aを有し、レンズ枠 75の内周部 に固着されている。
[0107] 絞り板 80は、基板 79に設けられた支持ピン 83により回動可能に支持される。絞り 板 80の先端側は、絞りァクチユエータ 81に可動ピン 84を介して連結されている。
[0108] 絞りァクチユエータ 81は、円弧部を有し、一端部が基板 79側の絶縁固定ピン 82に より支持され、他端部が可動ピン 84を介して絞り板 80に連結されている。したがって 、絞りァクチユエータ 81の曲率が変化すると、絞り板 80は、支持ピン 83を中心にして 回動駆動される。
[0109] この絞りァクチユエータ 81は、ァクチユエータ駆動回路 102により駆動される。絞り ァクチユエータ 81は、駆動電圧が供給されない非通電状態では曲率力 、さぐ通電 状態では曲率が大きくなる。通電状態で曲率が大きなとき、絞り板 80は、図 17の実 線に示すように縁部 80aが基板 79の開放開口部 79a上であって処置具揷通穴 72側 の絞り切り位置に位置する。非通電状態で上記曲率が小さくなつたとき、絞り板 80は 、二点鎖線に示すように縁部 80aが基板 79の開放開口部 79aから退避した絞り開放 位置に位置する。
[0110] なお、絞り板 80が絞り切り位置にあるとき、図 16に示すように照明レンズ 74から照 射される照明光のうち、処置具 73の処置部側に照射される破線に示す光が上記絞り 板 80の縁部 80aによってカットされる。したがって、処置具 73の処置部で反射される 光が少なくなり、明るさを下げることなぐフレア発生が抑えられる。なお、照明レンズ ( 凹レンズ) 74が 1枚の場合、処置部側を絞るようにする。
[0111] 接続 FPC85の一端側のリード電極 85aは、絞りァクチユエータ 81の固定ピン 82ま わりに半田接続されている。接続 FPC85の他端側は、図 18に示すようにレンズ枠 75 の周側部に設けられた貫通穴 75aを揷通してレンズ枠外部に導出されている。接続 FPC85の他端側のケーブル接続端子部 85bは、ァクチユエータ接続ケーブル 86に 半田接続されている。
[0112] 接続 FPC85の他端部は、貫通穴 75aを揷通してレンズ枠外部に導出された状態 で接着固定される。レンズ枠 75の貫通穴 75aと接続 FPC85との隙間には接着剤が 充填され、内部を水密状態に保つ。
[0113] 上述した構成を有する本実施形態のビデオスコープシステムにおいては、前述した 第一の実施形態の場合と同様に光源装置 3において NBI専用フィルタ 101を退避、 あるいは、挿入させ、かつ、絞りァクチユエータ 81により絞り板 80を上述した絞り切り 位置、あるいは、絞り開放位置に回動駆動することにより、通常光観察、あるいは、 N BI観察を行うことができる。
[0114] 特に、本実施形態の場合、絞り板 80が絞り切り位置に配置されているとき、先端部 8Dの先端面より前方に突出される処置具 73の処置部で反射される光を減少させる ことができるので、全体の明るさを落とさずにフレア発生を効率よく抑えることができる
[0115] また、本実施形態に適用されるビデオスコープの構成によれば、組み立て性がよく 、水密を確保しやすぐ耐湿性も良好である。さらに、糸且立て途中、或いはユニット状 態で絞り動作確認ができる。ごみの心配が少なぐレンズ枠の精度や強度を確保でき るので良好な光学性能が得られる等の様々な効果が得られる。
[0116] 次に、本実施形態のビデオスコープの照明光学系に組み込まれる可変絞りユニット の変形例について、図 19,図 20を用いて説明する。
本変形例の可変絞りユニット 99は、ライトガイドファイババンドル 76と凸レンズである 照明レンズ 88との間に配される。可変絞りユニット 99の構成は、上記第一の実施形 態で適用した可変絞りユニット 24と同様の構成である。すなわち、可変絞りユニット 9 9の絞り板 97は、基板 96に設けられた支持ピン 98に回動可能に支持されている。絞 り板 97は、可動ピン 97bを介して絞りァクチユエータによって、図 19に示す絞り切り位 置力も基板 96の絞り開放開口 96a上力も退避した退避位置まで回動駆動される。
[0117] 但し、本実施形態において、図 19に示すように絞り板 97が絞り切り位置にあるとき
、その絞り開口 97aの中心は、照射光軸 Oaを中心とする基板 96の絞り開放開口 96a に対して偏心した偏心位置 Caにある。その偏心位置 Caは、図 20に示すように照明 光学系の外側方向である体壁 90側に寄った位置である。
[0118] 従来のビデオスコープの先端部において、照明レンズ 88が挿入部の外周近くに位 置して、観察しょうとする体壁 90側に寄っている状態では、先端面側方の体壁 90側 への照射光が強ぐその反射光によりフレアが発生しやすい。
[0119] しかし、本変形例の可変絞りユニット 99によれば、絞り切り状態にある絞り板 97の絞 り開口 97aの中心が外側に偏心されていることにより、破線に示す先端面側方の体 壁 90側への照射光を抑えて、フレアの発生を抑えることができる。
[0120] なお、本発明は、以上述べた実施形態のみに限定されるものではなぐ発明の要 旨を逸脱しな 、範囲で種々変形実施可能である。
[0121] 本出願は、 2006年 4月 21日に日本国に出願された特願 2006— 118240号を優 先権主張の基礎として出願するものであり、上記の開示内容は、本願明細書、請求 の範囲、図面に引用されたものとする。

Claims

請求の範囲
[1] 光源装置と、照明光学系及び対物光学系を有する内視鏡とを備える内視鏡システ ムであって、
少なくとも上記対物光学系に可変絞りを備え、かつ前記光源装置、上記照明光学 系、または、上記対物光学系のいずれかの光路中に挿入、退避可能な特殊光観察 用のフィルタを備え、
上記可変絞りは、上記特殊光観察用のフィルタが光路中に挿入された時のみ、絞り 動作、又は開放動作を行うことを特徴とした内視鏡システム。
[2] 上記可変絞りは、特殊光観察による近点観察時に絞り動作され、特殊光観察によ る遠点観察時に開放動作されることを特徴とする請求項 1に記載の内視鏡システム。
[3] 上記近点観察時の絞り径を、上記特殊光観察用のフィルタが光路中に挿入されて いない時の絞り径と同じに設定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。
[4] 上記可変絞りは、上記対物光学系内に備えられたァクチユエータで駆動し、上記ァ クチユエータが非通電状態で絞った状態とすることを特徴とする請求項 2、または、請 求項 3に記載の内視鏡システム。
[5] 上記近点観察時の絞り径を、回折限界となる内径に設定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。
[6] 上記特殊光観察が、挟帯域光による観察、もしくは、蛍光による観察であることを特 徴とする請求項 1乃至請求項 5のいずれ力 1項に記載の内視鏡システム。
[7] 挿脱可能な上記特殊光観察用のフィルタを、上記可変絞りの絞り部分に備えること を特徴とする請求項 1乃至請求項 6のいずれか 1項に記載の内視鏡システム。
[8] 光源装置と、照明光学系及び対物光学系を有する内視鏡とを備える内視鏡システ ム【しお！、て、
可変絞りを上記照明光学系に設けたことを特徴とする内視鏡システム。
[9] 上記可変絞りを絞り位置に配置させた状態において、
上記可変絞りの絞り開口の中心と、開放開口部の中心とが偏心していることを特徴 とする請求項 8に記載の内視鏡システム。
[10] 上記可変絞りを絞り位置に配置させた状態において、
上記可変絞りの絞り開口の中心と、内視鏡の上記照明光学系の光軸とが偏心して
V、ることを特徴とする請求項 9に記載の内視鏡システム。
[11] 上記可変絞りを絞り位置に配置させた状態において、
上記可変絞りは、内視鏡の処置具揷通穴方向への出射光を制限することを特徴と する請求項 9に記載の内視鏡システム。
[12] 上記可変絞りを絞り位置に配置させた状態において、
上記可変絞りの絞り開口が開放開口部における一定方向の照明光を絞ることを特 徴とする請求項 8に記載の内視鏡システム。
[13] 上記可変絞りを絞り位置に配置させた状態において、
前記可変絞りの絞り開口が開放開口部における内視鏡外径側への出射光を制限 する方向に位置ずれしていることを特徴とする請求項 12に記載の内視鏡システム。
[14] 上記可変絞りを絞り位置に配置させた状態において、
前記可変絞りの絞り開口が開放開口部の処置具揷通穴側への出射光を制限する方 向に位置ずれしていることを特徴とする請求項 12に記載の内視鏡システム。
[15] 駆動電源の供給を必要とする電子部品を内部に収容する第一のレンズ枠と、上記 第一のレンズ枠に嵌合する第二のレンズ枠とを備え、
上記第一のレンズ枠と上記第二のレンズ枠との嵌合面において、一方あるいは両 方のレンズ枠の軸方向に溝部を設け、この溝部に電源供給手段を配置したことを特 徴とするレンズユニット。
[16] 貫通穴を設けたレンズ枠の内部に駆動電源の供給を必要とする電子部品を収容し 上記貫通穴力も円周方向に沿って電源供給手段を外部に引き出すことを特徴とす るレンズユニット。
[17] 上記電子部品は、上記可変絞りを駆動するァクチユエータであることを特徴とする 請求項 15、または、請求項 16に記載のレンズユニット。
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