WO2015170525A1

WO2015170525A1 - 内視鏡

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Publication number: WO2015170525A1
Application number: PCT/JP2015/059324
Authority: WO
Inventors: 知道尾上
Original assignee: オリンパス株式会社
Priority date: 2014-05-07
Filing date: 2015-03-26
Publication date: 2015-11-12
Also published as: EP3092940A1; JP5942046B2; US20160353983A1; CN105979846B; EP3092940A4; JPWO2015170525A1; CN105979846A

Abstract

　内視鏡（２）は、観察光学系（４１）と、二つの照明光学系（４２，４３）と、観察光学系の先端の対物レンズの周縁部と二つの照明レンズの周縁部との間に設けられた二つの斜面部ＤＳ１１、ＤＳ１２と、二つの斜面部ＤＳ１１、ＤＳ１２の途中に形成され、対物レンズの周縁部と二つの照明レンズの周縁部との間に挿入部１２の先端方向に突出するように形成された二つの稜線部ＡＬ１，ＡＬ２と、を備え、観察光学系の対物レンズの入射面ＩＳの高さＨ０は、二つの稜線部ＡＬ１，ＡＬ２の高さＨＢｉより高く、二つの照明光学系の出射面ＥＳは二つの稜線部ＡＬ１，ＡＬ２の高さＨＢｉより低い。さらに、二つの照明レンズは、先端部（１７）を先端方向から見たときに対物レンズの中心軸に対し点対称に配設されている。

Description

内視鏡

　本発明は、内視鏡に関し、特に、挿入部の先端部に設けられた少なくとも二つの照明光学系から照明光を出射する内視鏡に関する。

　従来より、内視鏡が医療分野及び工業分野で広く利用されている。内視鏡は、挿入部の先端部に設けられた一つ以上の照明窓から照明光が出射され、照明光により照明された被写体からの反射光が観察窓の対物レンズに入射するように構成されている。

　照明窓から出射した光が対物レンズに直接入り込むと、内視鏡画像にフレアが発生してしまう。そのため、特開２００７－２８９３５５号公報には、照明窓と対物レンズの間に遮光壁となる傾斜面を設けて、照明窓から出射した光が対物レンズに直接入り込まないようにした内視鏡が提案されている。

　しかし、上記の提案に係る内視鏡では、二つの照明窓からそれぞれ出射される照明光の照明むらの問題については考慮されていない。二つの照明窓からそれぞれ出射される照明光は、照明光の光軸中心部が最も明るく、中心から周辺に向かって光量は、減少する。

　そのため、二つの照明窓からそれぞれ出射される照明光が用いられるとき、これら照明光による二つの照明範囲の間に照明光が十分に当らない暗い部分が生じる。すなわち、配光むらが生じる。配光むらは、被写体の画像中に明るさのむらとなって現れる。特に、近接観察時には、各照明光の照明範囲が狭いため、画像の明るさのむらは顕著となる。

　そこで、本発明は、二つの照明窓からそれぞれ出射される二つの照明光による配光むらを軽減した内視鏡を提供することを目的とする。

　本発明の一態様の内視鏡は、挿入部の先端部に配設され、光学的に拡大観察が可能な観察光学系と、前記先端部に配設され、先端に第１の照明レンズを有し、第１の照明光を出射する第１の照明光学系と、前記先端部に配設され、先端に第２の照明レンズを有し、第２の照明光を出射する第２の照明光学系と、前記観察光学系の先端の対物レンズの周縁部と前記第１の照明レンズの周縁部との間に設けられた第１の斜面部と、前記対物レンズの周縁部と前記第２の照明レンズの周縁部との間に設けられた第２の斜面部と、前記第１の斜面部の途中に形成され、前記対物レンズの周縁部と前記第１の照明レンズの周縁部との間に前記挿入部の先端方向に突出するように形成された第１の稜線部と、前記第２の斜面部の途中に形成され、前記対物レンズの周縁部と前記第２の照明レンズの周縁部との間に前記挿入部の先端方向に突出するように形成された第２の稜線部と、を備え、前記挿入部の先端方向における所定の位置から、前記観察光学系の前記対物レンズの入射面までの高さをＨ０、前記第１の稜線部までの高さをＨＢ１、前記第２の稜線部までの高さをＨＢ２、前記第１の照明光学系の出射面までの高さをＨＬ１、前記第２の照明光学系の出射面までの高さをＨＬ２としたときに、Ｈ０＞ＨＢ１＞ＨＬ１、及びＨ０＞ＨＢ２＞ＨＬ２の関係が成立するように、前記観察光学系と前記第１の照明光学系と前記第２の照明光学系が配設され、前記第１の照明レンズと前記第２の照明レンズは、前記先端部を前記先端方向から見たときに前記観察光学系の前記対物レンズの中心軸に対し点対称若しくは略点対称に、あるいは前記観察光学系の前記対物レンズの中心軸を通る線に対して線対称若しくは略線対称に、配設されている。

本発明の実施の形態に関わる内視鏡装置の構成を示す構成図である。本発明の実施の形態に関わる先端部１７の先端面の正面図である。図２のＩＩＩ－ＩＩＩ線に沿った先端部１７の先端部の断面図である。図２のＩＶ－ＩＶ線に沿った先端部１７の先端部の断面図である。本発明の実施の形態に関わる、先端部１７の先端面１７ａに形成された斜面部を説明するための先端部１７の先端面１７ａの正面図である。本発明の実施の形態に関わる、先端部１７における撮像ユニット４１の先端部と、ライトガイドユニット４２の先端部の構成を説明するための部分断面図である。本発明の実施の形態に関わる、照明窓２２，２３からの照明光と、観察窓２１の観察範囲を示す図である。本発明の実施の形態に関わる、照明窓２４からの照明光と、観察窓２１の観察範囲を示す図である。本発明の実施の形態に関わる、内視鏡による近接観察時における、先端カバー３２に形成された稜線部ＡＬの遮光効果を説明するための図である。本発明の実施の形態に関わる、照明窓２２，２３の配置に対する、撮像素子４１ｃの視野範囲を説明するための図である。

　以下、図面を参照して本発明の実施の形態を説明する。

（内視鏡装置の構成）
　図１は、本実施の形態に係わる内視鏡装置の構成を示す構成図である。内視鏡装置１は、内視鏡２と、本体装置３と、モニタ４とを備えている。モニタ４は、本体装置３とケーブル５により接続されている。

　内視鏡２は、ここでは、電子内視鏡であり、湾曲操作及び各種管路の制御を行うためのノブとスイッチを備えた操作部１１と、その基端部が操作部１１に接続されて体腔内に挿入される挿入部１２と、操作部１１から延出されて先端部にコネクタ部１３を揺するユニバーサルコード１４とを備えている。コネクタ部１３は、本体装置３に接続される。

　挿入部１２は、可撓性を有する可撓管部１５と、その可撓管部１５の先端側に設けられた湾曲部１６と、その湾曲部１６の先端側に設けられた先端部１７とを有している。先端部１７は、先端硬性部であり、先端部１７の先端面には、後述する照明窓、観察窓等が設けられている。先端部１７の内部には、照明光を導光するライトガイドの先端部が配設されており、先端部１７の先端面の三つの照明窓から照明光が出射される。さらに先端部１７の内部には、ＣＭＯＳイメージセンサなどの撮像素子４１ｃ（図３参照）が配設されており、観察窓を通して受光した被写体からの反射光を受光して光電変換して、撮像信号を生成する。

　本体装置３は、光源装置とプロセッサを内蔵している。光源装置は、ＬＥＤ等の発光部を有しており、挿入部１２に挿通されたライドガイドの基端部へ光を供給する。プロセッサは、内視鏡装置１全体の動作を制御すると共に、先端部１７内の撮像素子からの撮像信号を受信して、内視鏡画像を生成して、ケーブル５を介してモニタ４に出力し、図示しない記憶装置に内視鏡画像を記録する。

　さらに本体装置３もしくは本体装置３にさらに接続される不図示の装置には、内視鏡２内に内蔵されている各種管路に対して送気、送水、吸引などを行うための、送気源、送水源及び吸引源が設けられている。

（挿入部１２の先端部の構成）
　図２は、先端部１７の先端面の正面図である。図３は、図２のＩＩＩ－ＩＩＩ線に沿った先端部１７の先端部の断面図である。図４は、図２のＩＶ－ＩＶ線に沿った先端部１７の先端部の断面図である。

　図２に示すように、本実施の形態の内視鏡２の挿入部１２の先端部１７の先端側の表面（以下、先端面という）１７ａには、観察窓２１と、三つの照明窓２２，２３，２４と、前方送水用開口２５と、送気送水用ノズル２６と、処置具開口２７とが設けられ、配置されている。

　観察窓２１の中心軸Ｏは、先端部１７の中心軸Ｃとは一致していない。観察窓２１は、中心軸Ｃから所定量だけずれて配置されている。

　観察窓２１は、後述する撮像ユニット４１の撮像光学系における観察対象側の端面（以下対物面）となっている。また、照明窓２２，２３，２４はそれぞれ、後述するライトガイドユニット４２，４３，４４の照明光学系における観察対象側の端面（以下対物面）となっている。

　先端部１７の先端面１７ａを正対視したとき、すなわち、先端面１７ａを先端方向から見たとき、先端面１７ａにおいて、照明窓２２，２３は、観察窓２１の中心軸Ｏの点に対して点対称の位置あるいは略点対称の位置に、あるいは中心軸Ｏを通る線ＬＳ（図２において二点鎖線で示す）に対して線対称の位置あるいは略線対称の位置に、配置されている。

　ここでは、照明窓２２，２３は、先端部１７において、観察窓２１の観察光学系からの距離が等しくなるよう配置されているが、照明窓２４は、先端部１７において、照明窓２２，２３よりも遠い位置に配設されている。

　図３に示すように、先端部１７内には、ステンレスなどの金属製で、円柱状の先端硬性部材３１が設けられている。先端硬性部材３１には、先端部１７の先端面に配置される観察窓２１、三つの照明窓２２，２３，２４、前方送水用開口２５、送気送水用ノズル２６及び処置具開口２７に対応する各種部材を固定するための複数の孔が、形成されている。

　先端硬性部材３１の先端側には、樹脂製の先端カバー３２が被せられている。先端カバー３２にも、先端硬性部材３１に形成された複数の孔に対応した位置に複数の孔が形成されている。外皮３３が、先端部１７から可撓管部１５にかけて被せられている。外皮３３の先端部は、糸３４により巻かれ、さらに接着剤３５が塗布されて、先端硬性部材３１に固定されている。

　図３に示すように、観察窓２１より後ろ側で撮像ユニット４１が形成される。また、三つの照明窓２２，２３，２４の後ろ側でそれぞれライトガイドユニット４２，４３，４４が形成される。前方送水用開口２５の後ろ側には、前方送水用管路（図示せず）が配設されている。送気送水用ノズル２６の後ろ側には、送気送水用管路（図示せず）が配設されている。処置具開口２７は、処置具挿通チャンネル（図示せず）と連通している。

　図３と図４を用いて、撮像ユニットとライトガイドユニットの構成を説明する。

　撮像ユニット４１は、対物レンズ４１ａを含む枠４１ｂを先端側に有している。さらに、撮像ユニット４１は、対物レンズ４１ａを通った被写体からの光を受光し、光電変換して、撮像信号を出力する、ＣＭＯＳイメージセンサなどの撮像素子４１ｃを有している。撮像ユニット４１の先端部が先端硬性部材３１の所定の孔に嵌合し接着剤により固定されている。

　撮像ユニット４１の観察光学系は、光学的に拡大観察が可能な光学系である。すなわち、対物レンズ４１ａを含む観察光学系は、挿入部１２の先端部１７に配設された、光学的に拡大観察が可能な観察光学系である。

　図３に示すように、ライトガイドユニット４２は、複数のレンズからなる照明レンズ４２ａと、ライトガイドである光ファイバ束４２ｂとからなる。光ファイバ束４２ｂの先端部は、金属パイプ４２ｃ内に接着剤などで固定されている。照明レンズ４２ａが枠４２ｄ内に挿入されて固定され、金属パイプ４２ｃが枠４２ｄの基端側から内挿されて枠４２ｄに固定される。

　ライトガイドユニット４３もライトガイドユニット４２と同様に、複数のレンズからなる照明レンズ４３ａと、ライトガイドである光ファイバ束４３ｂとからなる。光ファイバ束４３ｂの先端部は、金属パイプ４３ｃ内に接着剤などで固定されている。照明レンズ４３ａが枠４３ｄ内に挿入されて固定され、金属パイプ４３ｃが枠４３ｄの基端側から内挿されて枠４３ｄに固定される。

　図４に示すように、ライトガイドユニット４４も、ライトガイドユニット４２と同様に、複数のレンズからなる照明レンズ４４ａと、ライトガイドである光ファイバ束４４ｂとからなる。光ファイバ束４４ｂの先端部は、金属パイプ４４ｃ内に接着剤などで固定されている。照明レンズ４４ａが枠４４ｄ内に挿入され、金属パイプ４４ｃが枠４４ｄの基端側から内挿されて枠４４ｄに固定される。

　ライトガイドユニット４２，４３，４４の照明光学系はそれぞれ、先端部１７に配設され、それぞれが照明レンズを有し、照明光を出射する。

　撮像ユニット４１とライトガイドユニット４２，４３，４４の各先端部は、先端カバー３２に形成された対応する孔に挿入されて、接着剤により固定される。

　ライトガイドレンズ４２，４３，４４の各先端面が、照明光の出射面ＥＳであり、対物レンズ４１ａの先端面は、被写体からの反射光の入射面ＩＳである。

　本実施の形態では、照明窓２２，２３に加えて、さらなる照明窓２４を設けているが、この照明窓２４は、非近接時において照明光の光量を十分に確保するための照明窓である。

（観察窓、三つの照明窓及び傾斜面部の高さと配置）
　図５は、先端部１７の先端面１７ａに形成された斜面部を説明するための先端部１７の先端面１７ａの正面図である。図６は、先端部１７における撮像ユニット４１の先端部と、ライトガイドユニット４２の先端部の構成を説明するための部分断面図である。

　観察窓２１と照明窓２２，２３の間には、傾斜面部ＤＳ１が設けられている。

　図５に示すように、先端カバー３２の先端面１７ａの観察窓２１の周囲には、斜線で示す傾斜面部ＤＳ１がＵ字状に形成されている。傾斜面部ＤＳ１は、先端カバー３２の先端面１７ａの一つの縁部ＥＤ１から観察窓２１と照明窓２２の間を通り、観察窓２１の周辺部の一部を囲んで、さらに観察窓２１と照明窓２３の間を通って先端面１７ａの他の一つの縁部ＥＤ２までに亘って形成されている。二つの縁部ＥＤ１とＥＤ２と観察窓２１により囲まれた領域は、平坦面ＦＳ１である。

　図６に示すように、対物レンズ４１ａの先端の凹レンズ４１ａ１は、接着剤５１により枠４１ｂに固定されている。撮像ユニット４１の先端部における枠４１ｂは、接着剤５２により先端カバー３２に固定されている。なお、図６は、撮像ユニット４１とライトガイドユニット４２の間の部分断面図であるが、撮像ユニット４１とライトガイドユニット４３の間の部分断面も、図６と同様である。すなわち、撮像ユニット４１とライトガイドユニット４３の間の構成も、図６に示す構成と同じである。

　照明レンズ４２ａの先端レンズ４２ａ１は、接着剤５３により枠４２ｄに固定されている。ライトガイドユニット４２の先端部における枠４２ｄは、接着剤５４により先端カバー３２に固定されている。

　傾斜面部ＤＳ１は、より具体的には、図６に示すように、観察窓２１の端部から出射面ＥＳに向かってなだらかに傾斜する傾斜部分ｒ１と、その傾斜部分ｒ１の外縁から出射面ＥＳを囲む接着剤５４の外縁に向かって、傾斜部分ｒ１の傾斜角よりも大きな傾斜角を有する傾斜部分ｒ２とを有している。傾斜部分ｒ１とｒ２の境界は、稜線部ＡＬである。

　また、撮像ユニット４１の枠４１ｂを先端カバー３２に固定するための接着剤５２の表面部分ｒ３は、傾斜部分ｒ１の一部である。すなわち、接着剤５２の先端側の表面部分ｒ３と先端カバー３２の傾斜部分ｒ１は、連続した表面となっている。

　なお、ここでは、先端カバー３２の先端面側に二つの傾斜部分ｒ１とｒ２が形成されているが、先端カバー３２の先端面に傾斜部分ｒ２の一部に相当する傾斜部分のみを形成し、接着剤５２の先端側の表面部分ｒ３に稜線部ＡＬを含む傾斜部分ｒ１と、傾斜部分ｒ２の一部を形成するようにしてもよい。

　従って、傾斜面部ＤＳ１の傾斜部分ｒ１とｒ２の一部は、先端部１７に被せられた先端カバー部材である先端カバー３２に形成され、傾斜部分ｒ１の残り部分は、接着剤５２により形成されている。そして、傾斜面部ＤＳ１の傾斜部分ｒ１とｒ２の一部は、先端部１７に被せられた先端カバー３２と観察光学系である撮像ユニット４１とを接続し固定する接着剤５２により形成するようにしてもよい。

　本実施の形態において、先端カバー３２の先端面側に二つの傾斜部分ｒ１とｒ２を形成したのは、出射面ＥＳから出射する照明光を遮光する稜線部ＡＬの形状を、樹脂の成形により正確に形成し易いからである。

　図６に示すように、出射面ＥＳの周辺部は、ライトガイドユニット４２の枠４２ｄを先端カバー３２に固定するための接着剤５４が設けられており、接着剤５４の先端側面と出射面ＥＳと同一平面上にある。

　すなわち、傾斜部分ｒ１は、接着剤５２の先端面側の表面部分ｒ３を含み、傾斜部分ｒ１から傾斜部分ｒ２にかけて傾斜角が大きくなるように傾斜部分ｒ２が、先端部１７の先端面１７ａに形成されている。傾斜部分ｒ２の外縁部は、出射面ＥＳと同じ高さになっている。

　また、図５に示すように、先端カバー３２の先端面１７ａの照明窓２４の周囲にも、斜線で示す傾斜面部ＤＳ２が形成されている。

　傾斜面部ＤＳ２は、先端カバー３２の先端面１７ａの一つの縁部ＥＤ３から送気送水用ノズル２６と照明窓２４の間を通り、照明窓２４の周辺部の一部を囲んで、さらに処置具開口２７と照明窓２４の間を通って先端面１７ａの他の一つの縁部ＥＤ４までに亘って形成されている。二つの縁部ＥＤ３とＥＤ４と照明窓２４により囲まれた領域は、平坦面ＦＳ２である。

　傾斜面部ＤＳ１とＤＳ２の間の領域は、平坦面ＦＳ３である。従って、先端面１７ａは、全面に亘って平坦ではない。

　次に、各部の高さについて詳述する。

　照明レンズ４２ａの出射面ＥＳと対物レンズ４１ａの入射面ＩＳとの間に形成されている傾斜面部ＤＳ１は、稜線部ＡＬを有している。さらに、先端面１７ａ上で、二つの出射面ＥＳと入射面ＩＳは、高さにおいて異なっている。

　挿入部１２の先端方向における所定の位置としての平坦面ＦＳ３の位置を基準としたときの、出射面ＥＳ、稜線部ＡＬ及び入射面ＩＳの高さ（すなわち平坦面ＦＳ３から先端部１７の先端方向における距離）を次に比較する。

　ここでは、二つの出射面ＥＳと平坦面ＦＳ３は、同一平面上にある。すなわち、照明窓２２，２３の二つの出射面ＥＳと平坦面ＦＳ３は同一平面上にある。よって、平坦面ＦＳ３の位置から出射面ＥＳまでの距離は、０である。なお、図６中では、平坦面ＦＳ３と二つの射出面ＥＳとが機能的に異なる面であることを表すため、平坦面ＦＳ３と二つの射出面ＥＳとは異なるものとして高さを違えて示している。

　平坦面ＦＳ３から出射面ＥＳまでの距離は実際には０であるので、挿入部１２の平坦面ＦＳ３から二つの照明光学系のそれぞれの出射面ＥＳまでの高さをＨＬ１，ＨＬ２としたときに、
　　　ＨＬ１＝ＨＬ２（＝０）　　　　　　　　　　・・・（１）
の関係が成立する。

　なお、図６では、二つの出射面ＥＳの高さをＨＬｉ（ここで、ｉは１または２）で示している。

　また、挿入部１２の平坦面ＦＳ３から稜線部ＡＬの高さをＨＢｉとしたときに、
　　　ＨＢｉ＞ＨＬ１＝ＨＬ２　　　　　　　・・・（２）
の関係が成立する。

　さらに、挿入部１２の平坦面ＦＳ３から入射面ＩＳまでの高さをＨ０としたときに、
　　　Ｈ０＞ＨＢｉ　　　　　　　　　　・・・（３）
の関係が成立する。

　出射面ＥＳ、稜線部ＡＬ及び入射面ＩＳは、式（１）から（３）の関係が成立するように、配置あるいは形成される。

　すなわち、先端部１７の所定の位置（ここでは平坦面ＦＳ３の位置）に対する観察光学系の対物レンズ４１ａにおける入射面ＩＳの高さをＨ０、稜線部ＡＬの高さをＨＢｉ、二つの照明光学系のそれぞれの出射面ＥＳの高さをＨＬ１，ＨＬ２としたときに、
　　　Ｈ０＞ＨＢｉ＞ＨＬ１＝ＨＬ２　　　　　　　　　・・・（４）
の関係が成立するように、観察光学系と二つの照明光学系が先端部１７に配設されている。

　言い換えれば、高さＨ０は、平坦面ＦＳ３から対物レンズ４１ａの入射面ＩＳまでの距離であり、高さＨＢｉは、平坦面ＦＳ３から稜線部ＡＬまでの距離であり、高さＨＬ１とＨＬ２は、それぞれ二つの照明光学系の出射面ＥＳまでの距離である。

　なお、ここでは、稜線部ＡＬの高さＨＢｉは、傾斜面部ＤＳ１において等しいが、傾斜面部ＤＳ１において異なっていてもよい。図５において、傾斜面部ＤＳ１における観察窓２１と照明窓２２との間の部分ＤＳ１１（点線の楕円で示す）の稜線部ＡＬ１の高さＨＢ１と、傾斜面部ＤＳ１における観察窓２１と照明窓２３との間の部分ＤＳ１２（点線の楕円で示す）の稜線部ＡＬ２の高さＨＢ２は、互いに異なっていてもよい。その場合は、高さＨ０，ＨＢ１，ＨＢ２，ＨＬ１，ＨＬ２は、次の式を満たす関係を有する。

　　　Ｈ０＞ＨＢ１＞ＨＬ１　　　　　　　　　　　・・・（５）
　　　Ｈ０＞ＨＢ２＞ＨＬ２　　　　　　　　　　　・・・（６）
　部分ＤＳ１１は、照明光が照明窓２２から観察窓２１へ向かう範囲（点線で示す範囲）内の部分である。部分ＤＳ１２は、照明光が照明窓２３から観察窓２１へ向かう範囲（点線で示す範囲）内の部分である。

　また、図５において、傾斜面部ＤＳ１の部分ＤＳ１３（点線の楕円で示す）は、対物レンズ４１ａの周縁部と送気送水用ノズル２６の間に設けられた斜面部である。よって、部分ＤＳ１３の途中に、対物レンズ４１ａの周縁部と送気送水用ノズル２６との間にも、挿入部１２の先端方向に突出するように形成された稜線部ＡＬ３が設けられている。

　言い換えると、三つの部分ＤＳ１１，ＤＳ１２，ＤＳ１３の斜面部は、連続した斜面部である傾斜面部ＤＳ１に含まれ、傾斜面部ＤＳ１は、先端部１７の先端面１７ａの二つの縁部ＥＤ１，ＥＤ２を結び、かつ対物レンズ４１ａの周縁部の一部を囲むように形成されている。

　照明窓２４は、照明窓２２，２３よりも観察窓２１から離れた位置にあり、照明窓２４の出射面ＥＳと観察窓２１の入射面ＩＳは、略同一平面上にある。これは、第１の理由として、照明窓２４は、観察窓２１から離れているので、照明窓２４の出射光が稜線部ＡＬによって遮光できない場合があるためである。第２の理由として、近接撮影時は、視野範囲が狭いため、観察窓２１から離れている照明窓２４による配光むらの影響は、少ないからである。さらに、第３の理由として、非近接撮影時には、遠くまで照明光を届かせることができるようにするためである。

（作用）
　図７は、照明窓２２，２３からの照明光と、観察窓２１の観察範囲を示す図である。図８は、照明窓２４からの照明光と、観察窓２１の観察範囲を示す図である。図９は、内視鏡による近接観察時における、先端カバー３２に形成された稜線部ＡＬの遮光効果を説明するための図である。

　図７に示すように、照明窓２２及び２３から出射された照明光の大部分は、それぞれ、先端部１７の先端方向における照明範囲ＥＲ１とＥＲ２（点線で示す）に出射され、被写体である生体組織ＴＳを照明する。図８に示すように、照明窓２４から出射された照明光の大部分は、先端部１７の先端方向における照明範囲ＥＲ３（点線で示す）に出射され、被写体である生体組織ＴＳを照明する。照明光の生体組織ＴＳからの反射光は、一点鎖線で示す視野範囲ＩＲにおいて観察窓２１に入射する。

　二つの出射面ＥＳが入射面ＩＳよりも基端側に位置しているため、各照明範囲が広がり、近接観察時すなわち拡大観察時においても、二つの照明範囲の間に照明光の光量が少ない部分が生じ難い。よって、照明窓２２，２３からの二つの照明光による配光むらが減少する。

　さらに、照明窓２２，２３からの照明光のうち、観察窓２１へ向かう光は、稜線部ＡＬを有する傾斜面部ＤＳ１によって遮光される。図９に示すように、照明窓２２，２３の出射面ＥＳから出射する照明光のうち、稜線部ＡＬよりも下の範囲（すなわち上記の高さＨＢｉよりも低い範囲）の照明光は、傾斜面部ＤＳ１によって遮光され、観察窓２１の入射面ＩＳには直接入射しない。

　そして、図９に示すように、各部分ＤＳ１１、ＤＳ１２において、稜線部ＡＬによって分割される傾斜面部ＤＳ１の二つの斜面の傾斜部分ｒ１とｒ２のなす角度θは、鈍角である。よって、観察窓２１は、先端面１７ａから先端方向に突出しているので、送気送水用ノズル２６による観察窓２１の良好な洗浄性を確保できると共に、観察窓２１上の良好な水切れ性も実現できる。

　以上のように、観察窓２１を挟むように配設された照明窓２２，２３の二つの出射面ＥＳが観察窓２１の入射面ＩＳよりも基端側に位置するように配設したので、照明窓２２，２３の出射面ＥＳと観察窓２１の入射面ＩＳが同一平面にあるときよりは、照明窓２２から出射される照明光の照明範囲と照明窓２３から出射される照明範囲が被写体上で広がって、二つの照明範囲の間、すなわち内視鏡画像の中央付近にも、十分な照明光を照射することができ、二つの照明光の配光むらを低減することができる。

　さらに、傾斜面部ＤＳ１を設けたことにより、照明窓２２，２３からの照明光が観察窓２１へ直接入射することがないようにしたので、内視鏡画像にフレアが発生することを防止することができる。

　なお、フレアの発生防止のためには、稜線部ＡＬは、傾斜面部ＤＳ１において、上述した部分ＤＳ１１の稜線部ＡＬ１と部分ＤＳ１２の稜線部ＡＬ２のみが形成されていればよい。よって、傾斜面部ＤＳ１も、少なくとも、部分ＤＳ１１に対応する範囲と部分ＤＳ１２に対応する範囲にのみ、設けられていればよい。

　すなわち、傾斜面部ＤＳ１の部分ＤＳ１１は、傾斜面部ＤＳ１において、観察光学系の先端の対物レンズである凹レンズ４１ａ１の周縁部と照明窓２２の照明光学系の先端の照明レンズ４２ａ１の周縁部との間に設けられた第１の斜面部を構成する。傾斜面部ＤＳ１の部分ＤＳ１２は、傾斜面部ＤＳ１において、観察光学系の先端の対物レンズである凹レンズ４１ａ１の周縁部と照明窓２３の照明光学系の先端の照明レンズの周縁部との間に設けられた第２の斜面部を構成する。

　そして、部分ＤＳ１１における稜線部ＡＬ１は、第１の斜面部の途中に形成され、先端の対物レンズである凹レンズ４１ａ１の周縁部と照明窓２２の照明レンズ４２ａ１の周縁部との間に、挿入部１２の先端方向に突出するように形成された第１の稜線部を構成する。部分ＤＳ１２における稜線部ＡＬ２は、第２の斜面部の途中に形成され、対物レンズである凹レンズ４１ａ１の周縁部と照明窓２３の照明レンズの周縁部との間に、挿入部１２の先端方向に突出するように形成された第２の稜線部を構成する。

　また、本実施の形態では、先端部１７の先端面１７ａに三つ目の照明窓２４を設けているが、照明窓２４を照明窓２２，２３よりも観察窓２１から離れた位置に配置し、かつ照明窓２４の出射面ＥＳが観察窓２１の入射面ＩＳと略同じ高さに配設している。

　すなわち、先端に照明レンズを有し、照明光を出射する第３の照明光学系が、先端部１７に配設されている。所定の位置としての平坦面ＦＳ３から第３の照明光学系の出射面ＥＳまでの高さをＨＬ３としたときに、
　　　　Ｈ０＝ＨＬ３　　　　　　　　　　　　　　・・・（７）
の関係が成立するように、観察光学系と第３の照明光学系が配設されている。よって、フレアの発生を招くことなく、非近接観察時に、十分な照明光の光量を確保することができる。

　さらにまた、撮像素子４１ｃにより撮像して得られた内視鏡画像の形状は、縦横の長さが異なっている場合がある。内視鏡画像の形状は、一般には、左右方向に長い長方形である。すなわち、一般には、内視鏡画像は、上下方向の幅が左右方向の高さに比べて短い形状を有する。そこで、照明窓２２，２３は、得られる内視鏡画像の上下方向に照明範囲の中心がくるように配置することが望ましい。

　図１０は、照明窓２２，２３の配置に対する、撮像素子４１ｃの視野範囲を説明するための図である。図１０において、Ｕ，Ｄ，Ｌ，Ｒは、得られる内視鏡画像の上下左右の各方向を示す。

　観察窓２１を通して入射した反射光は、対物光学系を通して撮像素子４１ｃに入射する。ここでは、図１０に示すように、撮像素子４１ｃの視野範囲ＲＲは、レンズの収差により横に延びた糸巻き型である。視野範囲ＲＲは、対物光学系に対する撮像素子４１ｃの中心軸（すなわち対物光学系の光軸）Ｏ周りの角度によって、異なる。

　内視鏡画像の上下方向（ＵＤ方向）において照明窓２２，２３からの照明光による二つの照明範囲が位置するように、撮像素子４１ｃの中心軸（すなわち対物光学系の光軸）Ｏ周りの角度が設定される。

　さらに内視鏡画像の左右方向よりも短い上下方向において、照明窓２２，２３からの二つの照明範囲が位置し、かつ近接観察時において照明窓２２，２３からの照明光の中心の最も光量の多い部分ＣＣ（点線の丸で示す）が視野範囲ＲＲ内に入らないように、撮像素子４１ｃの視野範囲ＲＲは、設定すなわち位置決めされる。その結果、近接観察時に配光むらを低減できる。

　すなわち、照明窓２２，２３に対応する二つの照明光学系の二つの照明範囲が、観察光学系を介して得られる内視鏡画像の上下方向の長さと左右方向の長さのうち短い長さ方向に沿って配置されるように、照明窓２２，２３に対応する二つの照明光学系は先端部１７に配設されている。そして、照明窓２２，２３に対応する二つの照明光学系は、拡大観察時に、各照明範囲中の最も明るい領域である部分ＣＣが内視鏡画像外に位置するように、先端部１７に配設されている。

　また、傾斜面部ＤＳ１は、観察窓２１の周囲において、送気送水用ノズル２６と観察窓２１の間にも形成されているので、送水時には、勢いのある水流が傾斜面部ＤＳ１を超えて観察窓２１の表面を超えて押し出されるように流れるが、送水から送気へ切り替えたときに、送気送水用管路内に残っている水が送気送水用ノズル２６から吹き出しても、傾斜面部ＤＳ１の部分ＤＳ１３が抵抗となって水あるいは水玉が観察窓２１の表面に到達せず、２点鎖線で示すように観察窓２１に向かわずに、逸れるようにする抵抗部として機能する。

　以上のように、上述した実施の形態によれば、二つの照明窓からそれぞれ出射される二つの照明光による配光むらを軽減した内視鏡を提供することができる。

　なお、以上の説明では、内視鏡２の例として、電子内視鏡を挙げて説明したが、本実施の形態は、ファイバースコープ、硬性鏡、等の他の内視鏡にも適用することができる。

　本発明は、上述した実施の形態に限定されるものではなく、本発明の要旨を変えない範囲において、種々の変更、改変等が可能である。

　本出願は、２０１４年５月７日に日本国に出願された特願２０１４－９６２９０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

　挿入部の先端部に配設され、光学的に拡大観察が可能な観察光学系と、
　前記先端部に配設され、先端に第１の照明レンズを有し、第１の照明光を出射する第１の照明光学系と、
　前記先端部に配設され、先端に第２の照明レンズを有し、第２の照明光を出射する第２の照明光学系と、
　前記観察光学系の先端の対物レンズの周縁部と前記第１の照明レンズの周縁部との間に設けられた第１の斜面部と、
　前記対物レンズの周縁部と前記第２の照明レンズの周縁部との間に設けられた第２の斜面部と、
　前記第１の斜面部の途中に形成され、前記対物レンズの周縁部と前記第１の照明レンズの周縁部との間に前記挿入部の先端方向に突出するように形成された第１の稜線部と、
　前記第２の斜面部の途中に形成され、前記対物レンズの周縁部と前記第２の照明レンズの周縁部との間に前記挿入部の先端方向に突出するように形成された第２の稜線部と、
を備え、
　前記挿入部の先端方向における所定の位置から、前記観察光学系の前記対物レンズの入射面までの高さをＨ０、前記第１の稜線部までの高さをＨＢ１、前記第２の稜線部までの高さをＨＢ２、前記第１の照明光学系の出射面までの高さをＨＬ１、前記第２の照明光学系の出射面までの高さをＨＬ２としたときに、
　　　Ｈ０＞ＨＢ１＞ＨＬ１、及びＨ０＞ＨＢ２＞ＨＬ２
の関係が成立するように、前記観察光学系と前記第１の照明光学系と前記第２の照明光学系が配設され、
　前記第１の照明レンズと前記第２の照明レンズは、前記先端部を前記先端方向から見たときに前記観察光学系の前記対物レンズの中心軸に対し点対称若しくは略点対称に、あるいは前記観察光学系の前記対物レンズの中心軸を通る線に対して線対称若しくは略線対称に、配設されていることを特徴とする内視鏡。
　前記第１の照明光学系及び前記第２の照明光学系の二つの照明範囲が、前記観察光学系を介して得られる内視鏡画像の上下方向の長さと左右方向の長さのうち短い長さ方向に沿って配置されるように、前記第１の照明光学系及び前記第２の照明光学系は前記先端部に配設されていることを特徴とする請求項１に記載の内視鏡。
　前記第１の稜線部によって分割される前記第１の斜面部の二つの斜面のなす第１の角度、及び前記第２の稜線部によって分割される前記第２の斜面部の二つの斜面のなす第２の角度は、鈍角であることを特徴とする請求項１に記載の内視鏡。
　前記第１及び前記第２の斜面部の一部は、前記先端部に被せられた先端カバー部材に形成されていることを特徴とする請求項１に記載の内視鏡。
　前記第１及び前記第２の斜面部の一部は、前記先端部に被せられた先端カバー部材と前記観察光学系とを接続し固定する接着剤により形成されていることを特徴とする請求項１に記載の内視鏡。
　前記挿入部の前記先端部に配設された送気送水用ノズルと、
　前記対物レンズの周縁部と前記送気送水用ノズルとの間に設けられた第３の斜面部と、
　前記第３の斜面部の途中に形成され、前記対物レンズの周縁部と前記送気送水用ノズルとの間に前記挿入部の先端方向に突出するように形成された第３の稜線部と、
を有することを特徴とする請求項１に記載の内視鏡。
　前記第１の斜面部、前記第２の斜面部及び前記第３の斜面部は、連続した斜面部に含まれ、
　前記連続した斜面部は、前記先端部の先端面の第１の縁部と第２の縁部を結び、かつ前記対物レンズの周縁部の少なくとも一部を囲むように形成されていることを特徴とする請求項６に記載の内視鏡。
　前記先端部に配設され、先端に第３の照明レンズを有し、第３の照明光を出射する第３の照明光学系を有し、前記第３の照明光学系は、前記先端部において、前記観察光学系からの距離において、前記第１及び前記第２の照明光学系よりも遠く、前記内視鏡画像の外に配設されていることを特徴とする請求項１に記載の内視鏡。