WO2011055641A1

WO2011055641A1 - 内視鏡装置及び内視鏡

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Publication number: WO2011055641A1
Application number: PCT/JP2010/068725
Authority: WO
Inventors: 聖悟加瀬; 倉　康人; 雄次坂本
Original assignee: オリンパスメディカルシステムズ株式会社
Priority date: 2009-11-06
Filing date: 2010-10-22
Publication date: 2011-05-12
Also published as: EP2420178A1; JP4850315B2; EP2420178A4; JPWO2011055641A1; US8419631B2; EP2420178B1; CN102469924A; CN102469924B; US20110282148A1

Abstract

　内視鏡は、観察対象物内に挿入される挿入部の先端側に設けられ、挿入部の周方向及び挿入方向の観察対象の被写体像をそれぞれ取得するための側視観察部及び直視観察部と、側視観察部の視野内を通って、側視観察部よりも先端側に突出する突出部材と、側視観察部の視野内に位置し、突出部材が通る範囲において側視観察部に入射する光を遮蔽するする遮蔽部と、を備える。

Description

内視鏡装置及び内視鏡

　本発明は直視と側視の観察が可能な内視鏡装置及び内視鏡に関する。

　近年、挿入部の先端側に照明手段及び観察手段を備えた内視鏡は医療用分野及びその他において広く用いられるようになっている。　
　内視鏡の挿入部を管状臓器内に挿入してその内壁の検査に使用される場合がある。このような場合の検査を行い易くするために、挿入部の軸方向（挿入方向）に沿った挿入部の前方側（先端側）を観察視野とする直視視野の他に、挿入部の側面となる側面方向又は周方向を観察視野とする側視視野を備えた内視鏡が開発されている。　
　例えば、第１の従来例としての特開２０００－１１６５９８号公報には両方の視野を備えているが、側視視野は、３６０°を全周としてその周方向における所定の方向を中心とした範囲が観察できるのみであるため、管状の内壁全体を検査するためには、挿入部を周方向に広範囲に回転しなければならない。

　このため、広範囲の回転を必要としないで、側方全周に近い広角の側視視野を備えた内視鏡が望まれる。　
　第２の従来例としての特開２００８－３０９８６０号公報には、中心軸に対して回転対称な光学系を備え、中心軸方向の物体を撮像する直視光路と、円環状の光学素子内で少なくとも２回の反射をし、同一の撮像素子上に、直視光路の円形の映像の外側に全方位（側方全周）の円環状画像を形成する広角の側視光路（側視観察部）とを形成した内視鏡の光学系が開示されている。　
　また、第３の従来例としてのＷＯ２００６／００４０８３号公報には、内視鏡の先端部に取り付けられ、直視観察部と広角の側視観察部とを備えた内視鏡アタッチメントが開示されている。　
　この第３の従来例においては、側視観察部に照明光が入らないように遮光する構造が記載されている。

　第２又は第３の従来例のように、広角の側視観察部を形成した場合には、直視視野の観察窓に付着した付着物を洗浄等して清浄にするためのノズルを設けた場合、そのノズルが側視視野内に入り、良好な観察の妨げになってしまう欠点がある。　
　具体的には、直視観察窓の付着物を除去するためのノズル又はこのノズルに液体を通す管路（以下、ノズルで総称）は、広角の側視観察窓の側視視野内で、その側視観察窓に近い距離に配置しなければならないなるため、そのノズルの画像が側視視野画像に目立つようになってしまう。　
　このようなノズルは、本来、側視観察窓による観察対象でないため、良好な側視視野画像を形成しようとする場合には、側視視野画像に現れないようにすることが望まれる。

　また、撮像した画像信号に基づく輝度レベルから照明光による光量を自動調整する調光機能を備えた内視鏡装置の場合には、本来の観察対象による画像の他に、近距離の側視視野画像に現れるノズルの画像によって、画像信号（映像信号）の輝度レベルが影響され、調光機能が低下する。　
　また、処置具を使用することができるように処置具が挿通されるチャンネルが設けられた内視鏡の場合には、術者は、チャンネルから処置具を突出して処置を行う場合がある。この場合には、処置具を突出した場合に、上記ノズルの場合のように、処置具が側視視野画像に現れて、調光機能を低下させる場合がある。

　第２の従来例及び第３の従来例においては、ノズルを設けた場合、上記欠点を解消することが困難にある。　
　なお、第３の従来例における図２中においては、側視観察窓に照明光が入らないようにするミラー１７１が開示されているが、このミラー１７１は照明光の光路の一部を塞いでいるだけで、側視視野外に配置されていることから分かるように側視視野を遮光（遮蔽）するものでない。　
　本発明は上述した点に鑑みてなされたもので、側視視野内に現れるノズルのような突出部材を側視視野画像等の内視鏡画像に現れないようにできる内視鏡装置及び内視鏡を提供することを目的とする。

　本発明の内視鏡装置は、観察対象物内に挿入される挿入部と、
　前記挿入部の先端側に設けられ、該挿入部の周方向の観察対象の被写体像を取得するための側視観察部と、
　前記挿入部における前記側視観察部よりも先端側に設けられ、前記挿入部の挿入方向の観察対象の被写体像を取得するための直視観察部と、
　前記側視観察部の視野内を通って、前記側視観察部よりも先端側に突出する突出部材と、
　前記側視観察部から得られた前記周方向の被写体像および前記直視観察部から得られた前記挿入方向の被写体像に基いて、観察画像として表示するための側視観察画像および直視観察画像を生成する画像処理装置と、前記画像処理装置により生成された前記観察画像が表示される際に、前記側視視野画像上の前記突出部材が位置する範囲における観察対象の被写体像の表示を電気的もしくは機械的に遮蔽するための遮蔽部と、
　を備えることを特徴とする。

　本発明の内視鏡は、観察対象物内に挿入される挿入部と、
　前記挿入部の先端側に設けられ、該挿入部の周方向の観察対象からの光を入射させて被写体像を取得するための側視観察部と、
　前記挿入部における前記側視観察部よりも先端側に設けられ、前記挿入部の挿入方向の観察対象からの光を入射させて被写体像を取得するための直視観察部と、
　前記側視観察部の視野内を通って、前記側視観察部よりも先端側に突出する突出部材と、
　前記側視観察部の視野内に位置し、少なくとも前記側視視野内の前記突出部材が通る範囲において前記側視観察部へ入射する光を遮蔽する遮蔽部と、
　を備えることを特徴とする。

図１は本発明の第１の実施形態に係る内視鏡装置を示す斜視図。図２は内視鏡の挿入部の先端部の構成を示す斜視図。図３は挿入部の先端部の構成を示す正面図。図４は図３のＯ－Ｂ断面による対物光学系の周囲及び側視照明窓の構造を示す断面図。図５は図３のＣ－Ｄ断面により遮蔽部材の内部に配置された直視観察窓用ノズル部等の突出部材を示す図。図６は第１の実施形態による内視鏡画像の一例を示す図。図７は本発明の第２の実施形態における先端部の構成を示す斜視図。図８は先端部の構成を示す正面図。図９は第２の実施形態による内視鏡画像の一例を示す図。図１０は本発明の第３の実施形態における先端部の構成を示す斜視図。図１１は先端部の構成を示す正面図。図１２は第３の実施形態による内視鏡画像の一例を示す図。図１３は第３の実施形態の変形例における先端部の構成を示す斜視図。図１４は本発明の第４の実施形態による先端部の構成を示す正面図。図１５は内視鏡装置の概略の構成を示すブロック図。図１６Ａはマスク処理をＯＦＦにした場合における内視鏡画像の一例を示す図。図１６Ｂはマスク処理をＯＮにした場合における内視鏡画像の一例を示す図。図１７は突出部材の配置情報に対応したマスク処理に設定した場合における内視鏡画像の一例を示す図。

　以下、図面を参照して本発明の実施形態を説明する。　
（第１の実施形態）
　図１に示すように、本発明の第１の実施形態に係る内視鏡装置１は、内視鏡検査を行う内視鏡２を有する。この内視鏡２は、術者が把持して操作を行う操作部３と、この操作部３の前端に形成され、体腔内等の観察対象物内に挿入される細長の挿入部４と、操作部３の側部からその基端が延出されたユニバーサルコード５とにより構成されている。　
　又、挿入部４は、その先端に設けた硬質の先端部６と、この先端部６の後端に設けた湾曲自在の湾曲部７と、この湾曲部７の後端に設けた長尺で可撓性を有する可撓管部８とからなり、湾曲部７は操作部３に設けた湾曲操作レバー９により湾曲操作が可能である。　
　又、図２に示すように挿入部４の先端部６には、該先端部６の先端面の中央から例えば上方寄りに偏心した位置から円筒形状に突出する円筒部１０が形成されている。この円筒部１０の先端部に光学的観察を行うための直視及び側視を兼ねる対物光学系１１（図４参照）を設けて直視観察部としての直視観察窓１２と、側視観察部としての側視観察窓１３とが形成され、かつ円筒部１０の基端付近には側視照明窓１４が形成されている。

　側視観察窓１３は、円筒形状の円筒部１０における略環状の側面方向に沿って、側面方向の全周をカバーするように広角に形成された側視視野を有し、この側視視野内の被写体からの光を側視視野内に捉えて側視視野画像として取得するための反射光学系としてのミラーレンズ１５を備える。　
　また、先端部６の先端面には、円筒部１０に隣接して直視観察窓１２の直視視野に対応する観察対象側に照明光を出射して照明する直視照明窓１６と、チャンネル内に挿通された処置具を突出させる先端開口となるチャンネル先端開口部１７とが設けられている。　
　また、本実施形態においては、良好な側視視野画像を生成するために、円筒部１０の周方向における例えば下部側位置に隣接して、支持部１８が先端部６の先端面から突出するように設けている。

　この支持部１８は、先端面から突出される本来の観察対象ではない内視鏡２を構成する突出部材が、側視視野内に現れて、側視視野画像として取得されないように光学的に遮蔽する遮蔽部１８ａを設けている。

　そして、この支持部１８は、先端部６の先端面から突出し、側視視野内に現れる突出部材となる直視観察窓１２を洗浄するノズルとしての直視観察窓用ノズル部１９と、同様に突出部材となる直視照明窓２１とを支持（又は保持）すると共に、側視視野画像に現れないように（直視観察窓用ノズル部１９及び直視照明窓２１を）遮蔽部１８ａにより遮蔽する。　
　また、この支持部１８は、該支持部１８の側面にその先端が突出し、側視観察窓１３に対向するように開口して、側視観察窓１３を洗浄するノズルとしての側視観察窓用ノズル部２２を支持すると共に、側視視野画像に現れないように遮蔽する。なお、図３に示すように側視観察窓用ノズル部２２は、２箇所に設けられている。　
　図１に示す操作部３には、上記直視観察窓用ノズル部１９と側視観察窓用ノズル部２２とからそれぞれ洗浄用の気体と液体とを選択的に射出させることができるように、送気送液操作ボタン２４が設けてあり、この送気送液操作ボタン２４の操作により送気と送液とを切り替えることができる。

　なお、図１の図示例では１つの送気送液操作ボタン２４を設けた例で示しているが、その機能を操作部３の頂部に設けたスコープスイッチ２５に割り付けるようにしても良い。　
　また、操作部３には、チャンネル先端開口部１７より体腔内の粘液等を、吸引して回収するための吸引操作ボタン２６が配設されている。なお、チャンネルは、挿入部４内に配設された図示しないチューブ等によって形成され、操作部３の前端付近に設けた処置具挿入口２７と連通している。　
　術者は、処置具による処置を行おうとする場合には、この処置具挿入口２７から処置具を挿入し、その先端側をチャンネル先端開口部１７から突出させることにより、処置具による治療のための処置を行うことができる。

　又、ユニバーサルコード５の末端にはコネクタ２９が設けられ、このコネクタ２９は内視鏡の光源装置３１に接続される。コネクタ２９の先端から突出する流体管路の接続端部となる口金（図示せず）と、照明光の供給端部となる、ライトガイド口金（図示せず）とは光源装置３１に着脱自在で接続され、又、側面に設けた電気接点部には接続ケーブル３３の一端が接続される。　
　又、接続ケーブル３３の他端のコネクタは、内視鏡２に搭載された撮像素子３４に対する信号処理又は画像処理を行う信号処理装置又は画像処理装置としてのビデオプロセッサ３２に電気的に接続される。　
　ビデオプロセッサ３２は、内視鏡２の先端部６に搭載した撮像素子３４（図４参照）を駆動する駆動信号を供給し、この駆動信号の供給により撮像素子３４から出力される撮像信号（画像信号）に対して信号処理を行い、映像信号を生成する。

　このビデオプロセッサ３２により生成された映像信号は、表示装置としてのモニタ３５に出力され、モニタ３５の表示面には撮像素子３４で撮像した画像が内視鏡画像として表示される。光源装置３１、ビデオプロセッサ３２、モニタ３５等の周辺装置は、患者情報の入力等を行うキーボード３６と共に、架台３７に配置されている。　
　光源装置３１で発生した照明光は、ユニバーサルコード５から操作部３及び挿入部４内を通したライトガイドにより伝送され、先端部６から突出する円筒部１０の側視照明窓１４と、直視照明窓１６及び（支持部１８に設けた）直視照明部１９から、それぞれ側方と、挿入方向に拡開して照射され、患部等の被写体側を照明できるようにしている。

　図４は図３のＯ－Ｂ断面により、直視及び側視を兼ねる対物光学系１１及び側視照明窓１４周辺部の構成を示す。　
　先端部６から突出する円筒部１０の中心軸に沿った撮像中心Ｏと一致する光軸上に、それぞれ回転対称形状をした前レンズ４１、ミラーレンズ１５及び後レンズ群４３が配置されて撮像素子３４に結像する対物光学系１１が形成されている。なお、撮像素子３４の前面にはカバーガラス３４ａが設けられている。　
　円筒部１０の先端の円形の直視観察部としての直視観察窓１２に設けられた前レンズ４１は、挿入部４の軸方向（挿入方向）に沿ったその前方側を観察視野とする広角の直視視野を形成する。　
　この前レンズ４１の直後に配置されたミラーレンズ１５は接合した２つのレンズにより構成され、側方から入射される光を接合面と前面とで２回反射して後レンズ群４３側に導光する。

　そして、側視観察窓１３に設けられたミラーレンズ１５により、この側視観察窓１３は、挿入部長軸方向に対して側視方向の光軸を略中心とした所定の視野角度を有しつつ、挿入部周方向における全周をカバーする略円環状の観察視野を形成する。　
　図４から明らかなように、前記直視観察窓１２は、側視観察窓１３よりも挿入部４の先端部６の先端面から先端側に突出している。　
　なお、図４では、直視観察窓１２を形成する前レンズ４１に、その視野内の被写体側から入射される光線と、側視観察窓１３を形成するミラーレンズ１５に、その視野内の被写体側から入射される光線の概略の経路を示している。

　そして、撮像素子３４の撮像面には、その中央側に直視観察窓１２の前レンズ４１の視野内に入射される被写体からの光により被写体像が円形に結像されて、直視視野画像として取得されることになる。また、その直視視野画像の外周側に側視観察窓１３に臨むミラーレンズ１５の視野内に入射される被写体からの光により被写体像が円環形状に結像されて、円環形状の側視視野画像として取得されることになる。　
　但し、本実施形態においては、後述するように円環形状の側視視野画像における一部を支持部１８の遮蔽部１８ａによりメカニカルに遮蔽する。　
　また、円筒部１０の周辺側には側視照明用の導光部材としてのライトガイド４４の先端側が配置され、このライトガイド４４の先端面が臨む位置には、その位置を中心として円筒部１０の周方向に帯状に延びる導光溝４５が形成されており、この導光溝４５は、導光溝４５を形成するための切り欠き凹部内に凹面形状の反射部４６ａを設けた反射部材４６を配置して形成される。

　ライトガイド４４、反射部材４６により形成される導光溝４５は、円筒部１０の周方向に沿って、複数箇所に配置されている。この場合、円筒部１０の周方向に沿って帯形状に形成された導光溝４５を構成する各反射部材４６における周方向の中央位置付近に導光部材としてのライトガイド４４の先端面が位置する。　
　そして、ライトガイド４４の出射端面としての先端面から出射された光を反射部材４６の内面（導光溝４５の内面）の反射部４６ａで反射して、導光溝４５が設けられた側面方向に照明光を広角で出射する。　
　そして、複数のライトガイド４４及び反射部材４６により形成される導光溝４５により、側面方向の広範囲に側視照明光を出射する側視照明窓１４を形成する。従って、側視照明窓１４から出射される照明光により、側視観察窓１３で観察可能となる側面方向の全周の視野に対応する観察対象側部分を照明することができる。

　また、本実施形態においては、良好な側視視野画像を取得できるように、側視観察窓１３に沿って配設された直視観察窓用ノズル部１９等を支持部１８で支持すると共に側視視野に対して遮蔽する。　
　図２及び図３に示すように支持部１８は、略直方体形状であり、この直方体形状の上面側部分が円筒部１０下端側の側面部分に当接するように形成されている。　
　そして、この支持部１８は、該支持部１８における側視観察窓１３に対向して、該側視観察窓１３を塞ぐように設けた遮蔽部１８ａ（図２参照）が、遮蔽する役割を持つ。この支持部１８は、例えば先端部６を形成するステンレススチール等の金属製であっても良いし、ポリサルフォン等の樹脂を用いて形成しても良いし、上記ステンレススチールの外周側部分を樹脂で覆うようにしても良い。

　また、ポリサルフォン等の樹脂の場合には、光を遮蔽する機能を大きくするために、例えば側視観察窓１３に臨む遮蔽部１８ａ部分を黒色の塗料を含む材質にしたり、支持部１８全体が黒色となるようにしても良い。　
　本実施形態における支持部１８は、直視観察窓用ノズル部１９等の突出部材が側視観察窓１３の側部視野内に現れないように遮蔽する機能の他に、直視観察窓用ノズル部１９等の突出部材を支持してその機械的強度を大きくしている。　
　このため、本実施形態においては、支持部１８内を通して直視観察窓用ノズル部１９等を配置した構成にしている。なお、後述する実施形態のように、遮蔽する機能のみを備えた構成にすることもできる。

　支持部１８内部には、図５に示すように送気送液管路１９ａが配置され、この送気送液管路１９ａの先端にはＬ字状に屈曲して直視観察窓１２側の方向に開口する直視観察窓用ノズル１９ｂを設けて直視観察窓用ノズル部１９が形成されている。　
　そして、この直視観察窓用ノズル１９ｂは、送気送液管路１９ａ側から送られた気体又は液体の射出方向を略直角方向に変え、直視観察窓１２側に射出させることにより、直視観察窓１２に付着した体液等の付着物を洗い流す等して、直視観察窓１２から除去し、清浄な直視観察窓１２の状態にする。
　また、支持部１８内部には、この直視観察窓用ノズル部１９に隣接して照明光の導光部材としてのライトガイド２１ａが配置され、このライトガイド２１ａの先端面には照明レンズ２１ｂを配置して、直視照明窓２１を形成している。なお、ライトガイド２１ａの先端側部分及び照明レンズ２１ｂは、管状の口金２１ｃ内に固定されている。

　ライトガイド２１ａの先端面から出射される光をこの照明レンズ２１ｂを経て直視照明窓２１からその前方側に照明光として出射し、直視観察窓１２の直視視野側の被写体を照明する。なお、支持部１８の先端面と円筒部１０の先端面とは実質的に同一面上に位置するように形成されている。　
　側視観察窓用ノズル部２２も、図示しない送気送液管路とその先端に設けた側視観察窓１３側に開口する側視観察窓用ノズル２２ｂとから構成される。側視観察窓用ノズル２２ｂは、支持部１８の側面から突出しているが、支持部１８における側視観察窓１３を塞ぐように形成された遮蔽部１８ａ（図２参照）により、側視視野画像として取得されないようにメカニカルに遮蔽される。

　なお遮蔽部１８ａは、図３に示すように撮像中心Ｏを中心とした周方向におけるαの角度をメカニカルに遮蔽し、この角度α以内に突出部材としての直視観察窓用ノズル部１９、直視照明窓２１及び側視観察窓用ノズル部２２が配置されている。　
　このような構成の本実施形態における内視鏡２は、挿入部４の先端側における、該挿入部４の周方向に沿って広角に形成された側視視野内の被写体を側視視野画像として取得するための側視観察部としての側視観察窓１３と、挿入部４における前記側視観察窓１３よりも先端側に設けられ、挿入部４の軸方向に沿った直視視野内の被写体を直視視野画像として取得するための直視観察部としての直視観察窓１２と、を備える。　
　さらに、この内視鏡２は、前記側視観察窓１３による側視視野内を通って、前記側視観察窓１３よりも先端側に突出する突出部材としての直視観察窓用ノズル部１９、直視照明窓２１及び側視観察窓用ノズル部２２と、前記側視視野内における少なくとも前記突出部材が通る範囲（所定の範囲）からの光が前記側視視野（または側視観察部）に入射するのを遮蔽する遮蔽部１８ａと、を備えることを特徴とする。

　この内視鏡２を用いて、撮像素子３４により撮像した被写体画像を、内視鏡画像としてモニタ３５の表示面３５ａに表示した場合の表示例を図６に示す。　
　図６における矩形領域５１は、撮像素子３４の撮像面の表示領域に対応する。この矩形領域５１における中央の円形領域が直視観察窓１２による直視視野画像の表示領域５２となり、この表示領域５２の外側の環状領域が側視観察窓１３による側視視野画像の表示領域５３となる。　
　また、支持部１８における遮蔽部１８ａより側視視野の一部をメカニカルに遮蔽した領域部分が側視視野画像における遮蔽領域５４として形成される。この遮蔽領域５４は、図３の撮像中心Ｏに対応する画像中心Ｏ′を中心として図３の角度αに対応する領域となる。

　そして、術者は、内視鏡画像を観察することにより、管状臓器等の検査を円滑に行うことができるようにしている。　
　本実施形態の内視鏡２によれば、支持部１８に設けた遮蔽部１８ａにより側視観察窓１３の側視視野内に現れる、本来の観察対象とは異なる内視鏡２の構成部材としての突出部材である直視観察窓用ノズル部１９、直視照明窓２１、側視観察窓用ノズル部２２からの光を側視視野画像として取得されないように遮蔽できる。そして、本実施形態の内視鏡２によれば、本来の観察対象とは異なる突出部材を遮蔽して、本来の観察対象に対する側視視野画像を取得できる。　
　また、本実施形態によれば、撮像素子３４の画像信号を自動調光に利用した場合にも、自動調光を行う調光信号は、突出部材に影響されない画像信号から生成できるため、その機能が低下することなく自動調光を有効に利用できる。

　（第２の実施形態）
　次に本発明の第２の実施形態を説明する。図７は、本発明の第２の実施形態の内視鏡における挿入部４の先端付近の構造を斜視図で示し、図８は正面図で示す。　
　本実施形態は、基本的には第１の実施形態の内視鏡２における先端部６の一部を変形した構成となる。先端部６の先端面には、例えば先端面の中央位置から円筒形状に突出する円筒部１０と、直視観察窓用ノズル部１９等の突出部材を支持すると共に、側視観察窓１３の側視視野内に現れないように遮蔽（遮光）する遮蔽部１８ａを設けた支持部１８とが設けられている。　
　第１の実施形態と同様に、円筒部１０には、直視観察窓１２、側視観察窓１３、側視照明窓１４とが設けられている。なお、本実施形態においては、側視照明窓１４の外径を側視観察窓１３側と同じ外径にした例を示しているが、異なる外径にしても良い。また、本実施形態においては、側視照明窓１４は、側方全周を照明可能とする構成にしている。勿論、第１の実施形態と同様の構成でも良い。

　第１の実施形態においては、先端部６の先端面にチャンネル先端開口部１７が開口していたが、本実施形態においては、チャンネル先端開口部１７を遮蔽部１８ａを形成する支持部１８に設けた構成にしている。　
　このチャンネル先端開口部１７は、支持部１８内の管路１７ａを介して、（先端部６を含む）挿入部４内に設けられているチャンネルを形成する管路１７ｂと連通している。　
　また、第１の実施形態においては、円筒部１０を先端部６の中心位置から偏心した位置に設けていたが、本実施形態においては円筒部１０を先端部６の中心位置に設けている。　
　また、第１の実施形態においては、円筒部１０の真下の方位から若干ずれた方位に支持部１８を設けていたが、本実施形態においては円筒部１０の真下の方位に支持部１８を設けている。

　また、第１の実施形態の場合と同様に、先端部６の先端面には、直視照明窓１６を設けているが、本実施形態においては、上部寄りの位置に直視照明窓１６を設けている。　
　図８に示すように支持部１８の遮蔽部１８ａは、対物光学系１１の光軸、つまり撮像中心Ｏを中心として周方向における例えばαの角度で遮蔽する。そして、この角度αの角度以内となる支持部１８に、直視観察窓用ノズル部１９、直視照明窓２１、側視観察窓用ノズル部２２、チャンネル先端開口部１７を設けている。その他の構成は第１の実施形態と同様である。　
　本実施形態は、基本的には第１の実施形態と同様の作用効果を有する他に、処置具を使用した場合の作用効果が異なる。

　第１の実施形態においては、術者がチャンネル先端開口部１７から処置具を突出させた場合、突出された処置具は側視観察窓１３の側視視野内に現れるため、処置具が側視視野画像として観察される状態になる。　
　これに対して、本実施形態においては、処置具が挿通される管路１７ａにおける、側視観察窓１３の側視視野内に現れる部分が、遮蔽部１８ａにより遮蔽されるため、処置具が挿通されても側視視野画像に現れない。例えば図７においては、処置具５６の先端部がチャンネル先端開口部１７付近まで突出された状態を示しているが、この処置具５６の先端側は側視視野画像に現れない。　
　処置具５６の先端側は、光を反射する機能が高く、側視観察窓１３の直近で側視視野内に入ると高輝度の画像となるため、自動調光を行う状態であると、その自動調光の機能を低下させる。また、高輝度のために、観察画像となる内視鏡画像中にフレアを発生させる可能性がある。

　従って、本実施形態によれば、処置具５６を用いた場合にも、良好な内視鏡画像を得られるようにできると共に、自動調光の機能も低下させること無く利用できる。　
　本実施形態によりモニタ３５の表示面３５ａに表示される内視鏡画像は、図９に示すようになる。図９は、図６の場合と類似しているため、図６の場合と同じ符号で示している。　
　そして、本実施形態は、第１の実施形態と同様の効果を有する。また、処置具５６を用いた場合にも、良好な側視視野画像を有する内視鏡画像を得ることができる。　
　具体的には、本実施形態によれば、支持部１８による遮蔽部１８ａにより側視観察窓１３の側視視野内に現れる、本来の観察対象とは異なる突出部材としての直視観察窓用ノズル部１９、直視照明窓２１、側視観察窓用ノズル部２２、処置具５６が挿通される管路１７ａを側視視野画像として取得されないように遮蔽しているので、良好な側視視野画像を生成できる。

　従って、術者は、良好な側視視野画像を有する内視鏡画像を観察することにより、管状臓器等の検査を円滑に行うことができる。　
　また、本実施形態によれば、処置具５６を用いた場合、撮像素子３４の画像信号を自動調光に利用した場合にも、側視視野画像の画像信号は突出部材に影響されない画像信号となるため、その機能が低下することなく自動調光を有効に利用できる。　
　なお、支持部１８の外径は、先端部６の外径と同一で無くても良い。また、支持部１８を円筒部１０の下方側となる方位に１箇所設けた構成にしているが、複数箇所に設けるようにしても良い。

　また、処置具５６の先端側を直視観察窓１２の直視視野内に入るように、より先端側に突出させた場合には、処置具５６の先端側を直視観察窓１２により観察することができる状態になる。　
　この場合には、直視視野画像の画像信号の輝度レベルが処置具５６の先端側の高輝度部分により影響を受けるが、少なくとも側視視野画像においてはその影響を受けないようにしているので、両方の画像で影響される場合よりも、その影響を低減できる効果を有する。

　（第３の実施形態）
　次に本発明の第３の実施形態を説明する。図１０は本発明の第３の実施形態の内視鏡の挿入部４の先端部６付近の構成を斜視図で示し、図１１は正面図で示す。　
　本実施形態においては、先端部６の先端面から突出し、側視観察窓１３の側視視野内に入る突出部材に対して、その突出部材からの光が側視観察窓１３の側視視野内に入らないように遮蔽する遮蔽部６１ａ，６１ｂを側視観察窓１３の外表面に設けている。　
　先端部６の先端面には、その中央部に円筒形状の円筒部１０が設けられている。この円筒部１０は、第２の実施形態と同様に直視観察窓１２、側視観察窓１３及び側視照明窓１４とが設けてある。

　先端部６の先端面における、この円筒部１０の上部側の位置に、突出部材としての側視観察窓用ノズル部６２及び直視照明窓２１が突出するように設けられ、また、円筒部１０の下部側の位置には突出部材として直視観察窓用ノズル部１９が突出するように設けられている。また、先端部６の先端面には、この直視観察窓用ノズル部１９に隣接してチャンネル先端開口部１７が設けられている。　
　また、側視観察窓１３における上記突出部材が設けられた上部側の側面及び下部側の側面には、これらの突出部材からの光が側視観察窓１３の側視視野内に入らないように遮蔽する遮蔽部６１ａ、６１ｂが設けられている。　
　遮蔽部６１ａ、６１ｂは、黒色の塗料を側視観察窓１３に膜状に形成した膜状部材により構成することができるが、これに限定されるものでなく、遮光機能が高い金属その他のものを蒸着により側視観察窓１３に膜状に形成しても良いし、又は黒色或いは遮光機能が高いシートを側視観察窓１３に接着して取り付ける等したものでも良い。

　図１１に示すように遮蔽部６１ａ、６１ｂは、撮像中心Ｏを中心としてそれぞれα１，α２の角度で遮蔽する。従って、側視観察窓用ノズル部６２及び直視照明部６３からの光は遮蔽部６１ａにより遮蔽され、また直視観察窓用ノズル部１９からの光は遮蔽部６１ｂにより遮蔽されて側視観察窓１３には入射しない。　
　また、本実施形態においては、チャンネル先端開口部１７から処置具が突出された場合にも、その処置具からの光は遮蔽部６１ｂにより遮蔽できるようにしている。その他の構成は、上述した第１又は第２の実施形態と同様の構成である。　
　本実施形態の場合におけるモニタ３５の表示面３５ａに表示される内視鏡画像は図１２に示すようになる。図１２に示すように、図１１に示した遮蔽部６１ａ、６１ｂに対応した遮蔽領域５４ａ、５４ｂが側視視野画像の表示領域５３に形成される。

　本実施形態によれば、第２の実施形態とほぼ同様に先端部６の先端面から突出される突出部材を側視観察窓１３に画像として取得されないように遮蔽しているので、良好な側視視野画像を有する内視鏡画像を取得できる。　
　また、処置具を使用して、その処置具の先端側をチャンネル先端開口部１７から突出させた場合にも遮蔽部６１ｂにより遮蔽できるようにしているので、フレアの発生を防止できると共に、自動調光の機能を低下させることなく使用できる。　
　また、本実施形態によれば、側視観察窓１３に膜状の遮蔽部６１ａ、６１ｂを設けることにより、（支持機能を除外すると）第２の実施形態と同様の効果を、低コストで実現できる。

　図１３は本実施形態の第１変形例の内視鏡の挿入部４の先端部６の構成を示す。本変形例は、側視観察窓１３に設けた上述した膜状の遮蔽部６１ａ、６１ｂの代わりに先端部６の先端面から、円筒部１０の側面に沿って側視観察窓１３よりも先端側に突出する、遮蔽機能を持つ遮蔽板７１ａ、７１ｂに置換した構成にしている。　
　つまり、この遮蔽板７１ａ、７１ｂは、側視観察窓１３の基端側から先端側までの側視観察窓１３における側視後方側から側視前方側に至る視野全長に渡って配設されている。　
　この場合、遮蔽板７１ａ、７１ｂと側視観察窓１３との間を接着剤で接着しても良い。また、遮蔽板７１ａ、７１ｂの側視観察窓１３側となる内側の面をつや消しにしたり、光沢の無い塗料を塗布したものでも良い。また、上述したように遮光機能が高いステンレススチール等の金属製、或いは遮光機能を持たせたポリサルフォン等の樹脂を用いて形成しても良い。本変形例は、第３の実施形態とほぼ同様の効果を有する。

　なお、本実施形態の第２変形例として、例えば遮蔽部６１ｂとして、直視観察窓用ノズル部１９からの光が側視観察窓１３に入射しないように形成しても良い。この変形例の場合には、処置具を使用した場合には、その処置具による影響を受けるが、処置具の使用頻度の少ない用途の場合には、より広い側視視野を有する側視観察窓を実現できる。　
　また、この第２変形例を上記第１変形例に適用しても良い。

　（第４の実施形態）
　次に本発明の第４の実施形態を説明する。図１４は本発明の第４の実施形態の内視鏡の挿入部４の先端部６の正面図を示す。　
　先端部６の先端面には、その中央に円筒部１０が設けられ、その下側にチャンネル先端開口部１７が設けられている。また、先端部６の先端面における円筒部１０に隣接した斜め下側の位置には、突出部材としての直視観察窓用ノズル部１９と、側視観察窓用ノズル部６２と、直視照明窓２１とが突設されている。　
　なお、これらの突出部材及びチャンネル先端開口部１７は、撮像中心Ｏを中心として例えばβ１の角度以内に配置され、突出部材のみでは、撮像中心Ｏを中心としてβ２の角度以内に配置されている。

　一方、この先端部６を備えた内視鏡２Ｄが着脱自在に接続される画像処理装置としてのビデオプロセッサ３２Ｄは、図１５に示すように撮像素子３４から出力される画像信号に対する信号処理を行う信号処理部８１を内蔵し、この信号処理部８１により生成した表示用の画像信号としての映像信号をモニタ３５に出力する。なお、ビデオプロセッサ３２Ｄには、図１４に示した先端部６の配置構造とは異なる先端部が設けられた挿入部４を有する内視鏡も着脱自在に接続される。

　この信号処理部８１は、撮像素子３４の画像信号における側視観察窓１３による画像信号部分に対して、突出部材に対応する部分を電気的にマスク（遮蔽）する信号処理（マスク処理と言う）を行うマスク処理部８１ａを備えている。このマスク処理部８１ａは、制御部８２からの制御信号に対応したマスク処理を行う。　
　また、内視鏡２Ｄは、該内視鏡２Ｄに固有の識別情報（ＩＤ情報）を発生するＩＤ発生部８３を有し、内視鏡２Ｄがビデオプロセッサ３２Ｄに接続されると、このＩＤ情報はビデオプロセッサ３２Ｄに設けたＩＤ識別部８４に入力される。

　ＩＤ識別部８４は、識別したＩＤ情報を制御部８２に送り、制御部８２は、ＩＤ情報に対応した制御信号を発生してマスク処理部８１ａのマスク処理を制御する。　
　ＩＤ情報は、内視鏡２Ｄの先端部６における側視視野に現れる突出部材及びチャンネル先端開口部１７の配置情報を含み、マスク処理部８１ａは、ＩＤ情報に基づいて、突出部材及びチャンネル先端開口部１７の配置情報に対応したマスク処理を行う。

　ビデオプロセッサ３２Ｄ内部（例えばマスク処理部８１ａ内部）に、ＩＤ情報から、該ＩＤ情報を発生した内視鏡２Ｄの先端部６における側視視野に現れる突出部材及びチャンネル先端開口部１７の配置情報を読み出すルックアップテーブル等の配置情報記録手段を設けた構成にしても良い。

　なお、チャンネンに処置具が挿通されない場合には、チャンネルから突出される処置具が側視視野に現れない。このため、マスク処理部８１ａは、ＩＤ情報に基づいて、少なくとも突出部材の配置情報に対応したマスク処理を行い、チャンネル先端開口部１７の配置情報に対応したマスク処理を行うか否かを操作者が選択できるようにしても良い。

　また、制御部８２はキーボード３６等の入力装置と接続されており、術者等の操作者は、キーボード３６からマスク処理の動作のＯＮ／ＯＦＦ、マスク処理により生成するマスク形状、マスク領域等の指示入力を行うことができ、制御部８２はその指示入力に対応してマスク処理部８１ａの動作を制御する。　
　従って、キーボード３６等の入力装置は、マスク処理の動作のＯＮ／ＯＦＦの切替指示を行う切替指示手段の機能を有する。そして、キーボード３６を含むビデオプロセッサ３２Ｄは、マスク処理の動作のＯＮ／ＯＦＦの切替を行う切替手段の機能を有する。

　なお、切替指示手段としての入力装置は、キーボード３６以外にも、フットスイッチやビデオプロセッサの操作パネル上のスイッチ、あるいはスコープスイッチ２５等であってもよい。

　信号処理部８１は、マスク処理部８１ａによるマスク処理に対応した映像信号をモニタ３５に出力する。また、この信号処理部８１は、マスク処理した映像信号から内視鏡画像の明るさに対応する平均輝度を算出して、適正な明るさに調光する調光信号を光源装置３１に出力する。この信号処理部８１は、例えば適正な明るさに対応する基準の輝度値からの差分信号を調光信号として光源装置３１に出力する。

　光源装置３１は、光源としてのランプ８５からの光量を、開閉量が調整可能な絞り８６によって調整し、レンズ８７で集光して照明光の導光部材としてのライトガイド８８に供給する。この場合、調光信号により絞り８６の開閉量を自動調整することにより、ライトガイド８８に供給される照明光量を自動調整（自動調光）する。　
　このように調光信号により絞り８６の開閉量を自動調整することにより、ライトガイド８８に供給される照明光量は、適正な明るさの場合の輝度値（輝度レベル）を維持するように調整される。　
　例えば、表示された内視鏡画像の平均の輝度レベルが適正な明るさの場合の輝度値よりも明るいと、その場合の調光信号により絞り８６の開閉量が小さくなるように制御され、適正な明るさの場合の輝度値を維持するように調整される。

　図１６Ａは、マスク処理部８１ａによるマスク処理をＯＦＦにした場合の内視鏡画像を示す。この場合には、マスク処理されていない状態で、内視鏡画像は、直視視野画像の表示領域５２と側視視野画像の表示領域５３とで表示される。　
　一方、図１６Ｂは、ＩＤ発生部８３によるＩＤ情報に対応したマスク処理した場合の内視鏡画像を示す。図１６Ｂの場合には、突出部材とチャンネル先端開口部１７の配置情報に対応して、側視視野画像の表示領域５３における突出部材とチャンネル先端開口部１７が表示される表示領域部分が電気的にマスクされたマスク部８９ａとなり、このマスク部８９ａの領域の画像が出画（表示）されない非出画領域となる。　
　このように、本実施形態によれば、側視観察窓１３の側視視野内に現れる突出部材の画像を、電気的な信号処理により遮蔽して内視鏡画像上において表示されないようにできる。

　従って、モニタ３５に表示される内視鏡画像としては、上述した第１～第３の実施形態のように内視鏡側に設けた遮蔽部による遮蔽した場合と同様の効果を有する。　
　また、本実施形態においては、マスク処理を行った映像信号から調光信号を生成することができる構成にしているので、突出部材の場合に対する調光機能は元より、処置具を使用した場合においても調光機能が低下することなく（調光機能を）使用できる。

　補足説明すると、背景技術において説明したように近距離の側視視野画像に突出部材としてのノズルが現れると、本来の観察対象による画像の画像信号（映像信号）の輝度レベルが、ノズルの画像の為に上昇してしまい、調光機能が低下する。本実施形態においては、側視視野画像における突出部材の画像をマスク処理した映像信号から調光信号を生成するため、調光機能の低下を防止できる。また、チャンネル先端開口部１７から処置具が突出された場合にも、突出部材の場合と同様に機能する。この処置具も突出部材と見なすこともできる。

　また、本実施形態においては、術者は、キーボード３６から突出部材のみの配置情報に対応したマスク処理を行うように指示入力することができる。そして、この指示入力した場合には、図１７に示すように突出部材のみの配置情報に対応したマスク部８９ｂによる非出画領域を形成することがでる。

　従って、術者は処置具を使用しないような場合には、突出部材のみの配置情報に対応したマスク部８９ｂを生成するように指示入力すれば、側視視野画像の表示領域を広くすることができる。　
　また、内視鏡自体が遮蔽部の機能を有しない内視鏡の場合にも、術者がキーボード３６等による入力装置からその内視鏡に適したマスク処理をするように指示入力すれば、マスク処理部８１ａは指示入力に従ってマスク処理したマスク部を生成する。従って、術者が望むマスク部を生成し、そのマスク部が形成された内視鏡画像状態で術者は、内視鏡検査を行うことができる。このように本実施形態においては、マスク部を形成する領域を変更できるようにしている。　
　なお、上述した実施形態等を部分的に組み合わせる等して構成される実施形態等も本発明に属する。例えば、第４の実施形態と、第１ないし第３の実施形態とを組み合わせた構成にしても良い。この構成では、側視視野画像上に現れる突出部材を、内視鏡側で機械的に遮蔽する構成の場合と、画像処理装置側で電気的に遮蔽する構成の場合とを含むようになる。

　例えば、図１３に示した構成の内視鏡においては、この内視鏡に設けられた遮蔽板７１ａ，７１ｂにより機械的に遮蔽する遮蔽部が形成されるが、遮蔽板７１ａ，７１ｂが設けられていない内視鏡の場合には、画像処理装置側で電気的に遮蔽する。

　また、例えば、図１３に示した構成の内視鏡において、チャンネル先端開口部１７から処置具が突出されて、この処置具が突出部材となる場合には、キーボード３６からマスク処理を行う指示入力により、画像処理装置側で電気的に遮蔽することができる。

　本出願は、２００９年１１月６日に日本国に出願された特願２００９－２５５１８８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、請求の範囲に引用されるものとする。

Claims

　観察対象物内に挿入される挿入部と、
　前記挿入部の先端側に設けられ、該挿入部の周方向の観察対象の被写体像を取得するための側視観察部と、
　前記挿入部における前記側視観察部よりも先端側に設けられ、前記挿入部の挿入方向の観察対象の被写体像を取得するための直視観察部と、
　前記側視観察部の視野内を通って、前記側視観察部よりも先端側に突出する突出部材と、
　前記側視観察部から得られた前記周方向の被写体像および前記直視観察部から得られた前記挿入方向の被写体像に基いて、観察画像として表示するための側視観察画像および直視観察画像を生成する画像処理装置と、
　前記画像処理装置により生成された前記観察画像が表示される際に、前記側視視野画像上の前記突出部材が位置する範囲における観察対象の被写体像の表示を電気的もしくは機械的に遮蔽するための遮蔽部と、
　を備えることを特徴とする内視鏡装置。
　前記遮蔽部は、前記画像処理装置により生成された前記側視視野画像上の、前記突出部材が位置する範囲の画像部分に対して信号処理により電気的に遮蔽したマスク部を形成する、前記画像処理装置に設けられたマスク処理部からなることを特徴とする請求項１に記載の内視鏡装置。
　前記画像処理装置には前記挿入部を有する内視鏡が着脱自在に接続され、
　前記マスク処理部は、前記画像処理装置に接続された前記内視鏡に固有の識別情報に応じて、前記マスク部を形成する領域を変更可能であることを特徴とする請求項２に記載の内視鏡装置。
　さらに、前記画像処理装置は、前記マスク部を形成する処理と、前記マスク部を形成しない処理の切替を行う切替部を備えることを特徴とする請求項３に記載の内視鏡装置。
　前記遮蔽部は、前記側視観察部に配置され、前記側視観察部における所定の範囲に光が入射するのを機械的に遮蔽する遮蔽部材からなることを特徴とする請求項１に記載の内視鏡装置。
　前記側視観察部及び前記直視観察部は、前記挿入部の先端面から突出し、該挿入部の外径よりも細径の円筒部材に設けられ、
　さらに、前記円筒部材には、該円筒部材の中心軸に沿って配置され、前記挿入方向の被写体像を結ぶための回転対称形状の第１レンズと、
　該第１レンズの後方に配置され、該第１レンズを経た光を屈折して前記挿入方向の被写体像を結ぶため、及び前記周方向の被写体像を結ぶためのミラー面を有するミラーレンズと接合された第２レンズと、
　を備えた対物光学系が設けられ、該対物光学系の結像位置に撮像素子の撮像面が配置されることを特徴とする請求項２に記載の内視鏡装置。
　前記側視観察部及び前記直視観察部は、前記挿入部の先端面から突出し、該挿入部の外径よりも細径の円筒部材に設けられ、
　さらに、前記円筒部材には、該円筒部材の中心軸に沿って配置され、前記挿入方向の被写体像を結ぶための回転対称形状の第１レンズと、
　該第１レンズの後方に配置され、該第１レンズを経た光を屈折して前記挿入方向の被写体像を結ぶため、及び前記周方向の被写体像を結ぶためのミラー面を有するミラーレンズと接合された第２レンズと、
　を備えた対物光学系が設けられ、該対物光学系の結像位置に撮像素子の撮像面が配置されることを特徴とする請求項５に記載の内視鏡装置。
　前記対物光学系は、前記挿入方向の被写体像を前記撮像素子の撮像面の中央の円形領域に結び、かつ前記周方向の被写体像を前記円形領域の外周の円環領域に結び、
　前記画像処理装置は、前記撮像素子により光電変換された前記円形領域及び円環領域の画像信号から前記直視観察画像及び前記側視観察画像をそれぞれ生成することを特徴とする請求項６に記載の内視鏡装置。
　前記対物光学系は、前記挿入方向の被写体像を前記撮像素子の撮像面の中央の円形領域に結び、かつ前記周方向の被写体像を前記円形領域の外周の円環領域に結び、
　前記画像処理装置は、前記撮像素子により光電変換された前記円形領域及び前記円環領域の画像信号から前記直視観察画像及び前記側視観察画像をそれぞれ生成することを特徴とする請求項７に記載の内視鏡装置。
　前記マスク処理部は、入力装置から前記突出部材の配置情報に対応したマスク処理の指示入力に対応して、前記マスク部を形成することを特徴とする請求項８に記載の内視鏡装置。
　前記画像処理装置には、前記挿入部を有する内視鏡が着脱自在に接続され、
　前記マスク処理部は、前記画像処理装置に接続された前記内視鏡に固有の識別情報から、前記挿入部に設けられた前記突出部材に対応した前記マスク部を形成することを特徴とする請求項８に記載の内視鏡装置。
　前記画像処理装置には、処置具を挿通可能とするチャンネルが設けられた前記挿入部を有する内視鏡が着脱自在に接続され、
　前記マスク処理部は、前記チャンネルの先端開口部から突出される処置具が前記側視視野画像上に位置する前記突出部材となる場合に対して、該突出部材に対応した前記マスク部を形成することを特徴とする請求項８に記載の内視鏡装置。
　さらに、前記画像処理装置は、前記マスク処理部による前記マスク部を形成するマスク処理した映像信号から、内視鏡の導光部材に供給する光源装置の照明光の光量を調光する調光信号を生成することを特徴とする請求項８に記載の内視鏡装置。
　観察対象物内に挿入される挿入部と、
　前記挿入部の先端側に設けられ、該挿入部の周方向の観察対象からの光を入射させて被写体像を取得するための側視観察部と、
　前記挿入部における前記側視観察部よりも先端側に設けられ、前記挿入部の挿入方向の観察対象からの光を入射させて被写体像を取得するための直視観察部と、
　前記側視観察部の視野内を通って、前記側視観察部よりも先端側に突出する突出部材と、
前記側視観察部の視野内を通って、前記側視観察部よりも先端側に突出する突出部材と、
　前記側視観察部の視野内に位置し、少なくとも前記側視視野内の前記突出部材が通る範囲において前記側視観察部へ入射する光を遮蔽する遮蔽部と、
　を備えることを特徴とする内視鏡。
　前記遮蔽部は、前記側視観察部内の所定の位置において少なくとも前記側視観察部の基端から先端までの全長に渡って配設されることを特徴とする請求項１４に記載の内視鏡。
　前記遮蔽部には、前記突出部材が挿通される管路および該管路と連通し前記側視観察部よりも先端側の端面において開口する開口部が設けられることを特徴とする請求項１５に記載の内視鏡。
　前記側視観察部は、前記挿入部の側面全周に形成された環状観察窓を有することを特徴とする請求項１５に記載の内視鏡。
　前記突出部材は、前記直視観察部の観察窓を洗浄するための液体を射出するノズルを含むことを特徴とする請求項１５に記載の内視鏡。
　前記遮蔽部の管路は処置具を挿通可能なチャンネルであり、
　前記突出部材は、前記チャンネルに挿通されて前記直視観察窓の視野内まで突出する処置具であることを特徴とする請求項１６に記載の内視鏡。
　前記遮蔽部は、前記環状観察窓の外表面上に配設された遮光性の膜状部材からなることを特徴とする請求項１７に記載の内視鏡。