JP2016214459A - Scanning endoscope - Google Patents

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悠次 酒井
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a scanning endoscope capable of realizing excellent insertability with respect to the duct line, etc., by making the diameter of the tip area of the distal section further smaller.SOLUTION: The scanning endoscope is configured as follows. A detection fiber bundle 16 for guiding incident light is arranged along an illumination tube 43 of a light source unit 40; and a light-receiving surface 16a installed on a tip surface of the detection fiber bundle 16 is arranged at proximal side than the tip of the illumination tube 43. A region including the light-receiving surface 16a of the detection fiber bundle 16 from the outer periphery of the illumination tube 43 is covered with a transparent outer coat 50 which can change the traveling direction of the incident light, to thereby guide the incident light entering the transparent outer coat 50 to the light-receiving surface 16a of the detection fiber bundle 16.SELECTED DRAWING: Figure 2

Description

本発明は、照明光を照射する照明ファイバを走査させて戻り光を検出して画像化する走査型内視鏡に関する。   The present invention relates to a scanning endoscope that scans an illumination fiber that emits illumination light, detects return light, and forms an image.

従来、CCD、CMOS等の固体撮像素子を有した撮像装置により被検体像を光電変換して、モニタに取得画像を表示する電子内視鏡装置が知られている。近年、このような固体撮像素子の技術を用いず、被写体像を画像表示する装置として、光源からの光を導光する照明用の光ファイバを2次元走査させ、被検体からの戻り光を受光用のファイババンドルで受光し、経時的に検出した光強度信号を用いて2次元画像化する走査型内視鏡装置が知られている。   2. Description of the Related Art Conventionally, an electronic endoscope apparatus that photoelectrically converts a subject image using an imaging apparatus having a solid-state imaging element such as a CCD or CMOS and displays an acquired image on a monitor is known. In recent years, as a device for displaying an image of a subject without using such a solid-state imaging device technology, an optical fiber for illumination that guides light from a light source is two-dimensionally scanned to receive return light from a subject. 2. Description of the Related Art There is known a scanning endoscope apparatus that receives light with a fiber bundle for use in imaging and forms a two-dimensional image using a light intensity signal detected over time.

このような走査型内視鏡装置に用いられる走査型内視鏡は、先端部に固体撮像素子等を設ける必要がないため、固体撮像素子を備えた内視鏡に比べ、挿入部の外径を格段に細径化することが可能となる。   Since the scanning endoscope used in such a scanning endoscope apparatus does not need to be provided with a solid-state imaging device or the like at the distal end portion, the outer diameter of the insertion portion is larger than that of an endoscope provided with a solid-state imaging device. Can be remarkably reduced in diameter.

ここで、走査型内視鏡の先端部において、導光部を構成する受光用のファイババンドルは、細い光ファイバの集合体であるため、特に破損や汚損等が懸念される先端を水密に封止する必要がある。このような封止構造として、例えば、特許文献1には、断面管状に形成したファイババンドルを、照明部を構成する金属製の内筒と、この内筒と同心状に配置された樹脂製の外筒と、の間隙に沿って配置し、これら内筒と外筒との間に、信号光に対して透明な接着剤を充填することで、ファイババンドルの先端を水密に封止する技術が開示されている。   Here, at the distal end portion of the scanning endoscope, the light receiving fiber bundle that constitutes the light guide portion is an aggregate of thin optical fibers, and thus the distal end that is particularly worried about breakage or contamination is sealed watertight. It is necessary to stop. As such a sealing structure, for example, in Patent Document 1, a fiber bundle formed in a cross-sectional tubular shape is made of a metal inner cylinder constituting an illuminating unit, and a resin made concentrically with the inner cylinder. There is a technology for sealing the tip of the fiber bundle in a watertight manner by arranging the gap between the inner cylinder and the outer cylinder and filling an adhesive transparent to the signal light between the inner cylinder and the outer cylinder. It is disclosed.

特開2014−144127号公報JP 2014-144127 A

ところで、気管支等のような体腔内の細い管路に対し、このような走査型内視鏡の挿入性をより向上させるためには、先端部の先端領域をさらに細径化することが望ましい。   By the way, in order to further improve the insertability of such a scanning endoscope with respect to a thin duct in a body cavity such as a bronchi, it is desirable to further reduce the distal end region of the distal end portion.

しかしながら、上述の特許文献1に開示された技術のように、ファイババンドルを内筒及び外筒と略一体的に先端部の先端付近まで延在させて水密に封止する構成では、先端部の先端領域の更なる細径化を実現するには限界があった。   However, as in the technique disclosed in Patent Document 1 described above, in the configuration in which the fiber bundle is extended almost integrally with the inner cylinder and the outer cylinder to the vicinity of the tip of the tip and sealed in a watertight manner, There was a limit to realizing further reduction in the diameter of the tip region.

本発明は上記事情に鑑みてなされたもので、先端部の先端領域の更なる細径化により、管路等に対する良好な挿入性を実現することができる走査型内視鏡を提供することを目的とする。   The present invention has been made in view of the above circumstances, and provides a scanning endoscope capable of realizing a good insertion property into a duct or the like by further reducing the diameter of the distal end region of the distal end portion. Objective.

本発明の一態様による走査型内視鏡は、挿入部の先端部に設けられ、被検体を走査しながら照明するための照明光を先端から出射する筒状の照明管と、前記照明管に沿って設けられ、前記照明管の先端よりも基端側に受光面を有し、前記受光面に入射された光を導光する導光部と、入射された光の進行方向を変化させる材質からなり、前記照明管の先端外周から前記導光部の先端を覆うように設けられ、入射された光を前記導光部の前記受光面に導く光路変更部と、を有するものである。   A scanning endoscope according to an aspect of the present invention is provided at a distal end portion of an insertion portion, and has a cylindrical illumination tube that emits illumination light for illuminating the subject while scanning the subject, and the illumination tube And a light guide part that has a light receiving surface closer to the base end side than the distal end of the illumination tube, guides the light incident on the light receiving surface, and a material that changes the traveling direction of the incident light And an optical path changing unit that is provided so as to cover the tip of the light guide from the outer periphery of the tip of the illumination tube and guides incident light to the light receiving surface of the light guide.

本発明の走査型内視鏡によれば、先端部の先端領域の更なる細径化により、管路等に対する良好な挿入性を実現することができる。   According to the scanning endoscope of the present invention, it is possible to realize a good insertability into a pipe line or the like by further reducing the diameter of the distal end region of the distal end portion.

本発明の一実施形態に係り、走査型内視鏡装置の概略構成図1 is a schematic configuration diagram of a scanning endoscope apparatus according to an embodiment of the present invention. 同上、先端部の要部を示す断面斜視図Same as above, cross-sectional perspective view showing the main part of the tip 同上、図2のIII−III線に沿う断面図Same as above, sectional view taken along line III-III in FIG. 同上、戻り光の挙動を示す説明図Same as above, explanatory diagram showing the behavior of return light 第1の変形例に係り、先端部の要部断面図The principal part sectional view of a tip part concerning a 1st modification. 第2の変形例に係り、先端部の要部断面図Sectional drawing of the principal part of a front-end | tip part concerning a 2nd modification. 第3の変形例に係り、先端部の要部断面図Sectional drawing of the principal part of a front-end | tip part concerning a 3rd modification. 第4の変形例に係り、先端部の要部断面図The principal part sectional view of the tip part concerning a 4th modification. 第5の変形例に係り、先端部の要部断面図Sectional drawing of the principal part of a front-end | tip part concerning a 5th modification. 第6の変形例に係り、先端部の要部断面図The principal part sectional view of the tip part concerning a 6th modification. 第7の変形例に係り、先端部の要部断面図Sectional drawing of the principal part of a front-end | tip part concerning a 7th modification. 第8の変形例に係り、先端部の要部断面図The principal part sectional view of the tip part concerning the 8th modification

以下、図面を参照して本発明の形態を説明する。図面は本発明の一実施形態に係り、図1は走査型内視鏡装置の概略構成図、図2は先端部の要部を示す断面斜視図、図3は図2のIII−III線に沿う断面図、図4は戻り光の挙動を示す説明図である。   Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings. The drawings relate to an embodiment of the present invention, FIG. 1 is a schematic configuration diagram of a scanning endoscope apparatus, FIG. 2 is a cross-sectional perspective view showing a main part of a distal end portion, and FIG. 3 is taken along the line III-III in FIG. FIG. 4 is an explanatory view showing the behavior of return light.

図1に示すように、走査型内視鏡装置(以下、単に内視鏡装置という)1は、照明光を走査させながら被検体に照射し、被検体からの戻り光を得る走査型内視鏡(以下、単に内視鏡という)2と、この内視鏡2に接続される本体装置3と、本体装置3で得られる被検体像を表示するモニタ4と、を有して構成されている。   As shown in FIG. 1, a scanning endoscope apparatus (hereinafter simply referred to as an endoscope apparatus) 1 irradiates a subject while scanning illumination light and obtains return light from the subject. A mirror (hereinafter simply referred to as an endoscope) 2, a main body device 3 connected to the endoscope 2, and a monitor 4 that displays a subject image obtained by the main body device 3. Yes.

内視鏡2は、生体内に挿通される細長な挿入部11を有する。この挿入部11は、所定の可撓性を備えたチューブ体を主体として構成され、先端側に先端部12を有する。また、挿入部11の基端側は、本体装置3と着脱自在に構成されている。   The endoscope 2 has an elongated insertion portion 11 that is inserted into a living body. The insertion portion 11 is mainly composed of a tube body having a predetermined flexibility, and has a distal end portion 12 on the distal end side. The proximal end side of the insertion portion 11 is configured to be detachable from the main body device 3.

挿入部11の内部には、本体装置3から供給される照明光を導光するための照明ファイバ14が挿通されている。また、先端部12の内部には、本体装置3から導光された照明光を走査させながら被検体に照射するための光源ユニット40が設けられている。この光源ユニット40は、先端部12の先端面12aに出射面を形成する照明光学系13と、照明ファイバ14の先端を所望の方向に走査させるためのアクチュエータモジュール15と、を有して構成されている。   An illumination fiber 14 for guiding illumination light supplied from the main body device 3 is inserted into the insertion portion 11. In addition, a light source unit 40 for irradiating the subject while scanning illumination light guided from the main body device 3 is provided inside the distal end portion 12. The light source unit 40 includes an illumination optical system 13 that forms an emission surface on the distal end surface 12a of the distal end portion 12, and an actuator module 15 that scans the distal end of the illumination fiber 14 in a desired direction. ing.

さらに、挿入部11の内部には、被検体からの戻り光を受光して本体装置3に導光するための導光部としての検出ファイババンドル16の先端が配設されている。この検出ファイババンドル16の先端面は被検体からの戻り光を受光するための受光面16aとして設定されており、この受光面16aは、先端部12の内部において光源ユニット40の外周に配置されている。   Furthermore, the distal end of the detection fiber bundle 16 as a light guide for receiving the return light from the subject and guiding it to the main body device 3 is disposed inside the insertion portion 11. The front end surface of the detection fiber bundle 16 is set as a light receiving surface 16a for receiving return light from the subject, and the light receiving surface 16a is disposed on the outer periphery of the light source unit 40 inside the front end portion 12. Yes.

本体装置3は、電源21と、メモリ22と、コントローラ23と、光源ユニット24と、ドライバユニット25と、検出ユニット26と、を有して構成されている。   The main unit 3 includes a power source 21, a memory 22, a controller 23, a light source unit 24, a driver unit 25, and a detection unit 26.

コントローラ23は、電源21から電力が供給されると、メモリ22から制御プログラムを読み出し、光源ユニット24、ドライバユニット25の制御を行うとともに、検出ファイババンドル16を介して検出ユニット26で検出された被検体からの戻り光の光強度の解析を行い、得られた被写体像の周囲を所定のアスペクト比の画像としてマスキング処理してモニタ4に表示させる制御を行う。   When power is supplied from the power source 21, the controller 23 reads the control program from the memory 22, controls the light source unit 24 and the driver unit 25, and detects the detection target detected by the detection unit 26 via the detection fiber bundle 16. The light intensity of the return light from the sample is analyzed, and the surroundings of the obtained subject image are masked as an image with a predetermined aspect ratio and controlled to be displayed on the monitor 4.

光源ユニット24は、3つの光源31a,31b、31cと、合波器32と、を有して構成されている。光源31a,31b、31cは、コントローラ23の制御に基づき、それぞれ異なる波長帯域の光、例えば、R(赤),G(緑),B(青)の波長帯域の光を合波器32に出射する。合波器32は、光源31a,31b、31cから出射されたR,G,Bの波長帯域の光を合波し、照明ファイバ14に出射する。   The light source unit 24 includes three light sources 31a, 31b, and 31c and a multiplexer 32. The light sources 31 a, 31 b, and 31 c emit light in different wavelength bands, for example, light in the wavelength bands of R (red), G (green), and B (blue), to the multiplexer 32 based on the control of the controller 23. To do. The multiplexer 32 multiplexes light in the R, G, and B wavelength bands emitted from the light sources 31 a, 31 b, and 31 c and emits the light to the illumination fiber 14.

ドライバユニット25は、信号発生器33と、デジタルアナログ変換器(以下、D/A変換器という)34a及び34bと、アンプ35と、を有して構成されている。信号発生器33は、コントローラ23の制御に基づき、照明ファイバ14の先端を所望の方向、例えば、螺旋状に走査させるための駆動信号を出力する。具体的には、信号発生器33は、照明ファイバ14の先端を挿入部11の挿入軸Oに対して左右方向(X軸方向)に駆動させる駆動信号をD/A変換器34aに出力し、挿入部11の挿入軸Oに対して上下方向(Y軸方向)に駆動させる駆動信号をD/A変換器34bに出力する。   The driver unit 25 includes a signal generator 33, digital-analog converters (hereinafter referred to as D / A converters) 34a and 34b, and an amplifier 35. The signal generator 33 outputs a drive signal for causing the tip of the illumination fiber 14 to scan in a desired direction, for example, a spiral, based on the control of the controller 23. Specifically, the signal generator 33 outputs a drive signal for driving the tip of the illumination fiber 14 in the left-right direction (X-axis direction) with respect to the insertion axis O of the insertion portion 11 to the D / A converter 34a. A drive signal for driving in the vertical direction (Y-axis direction) with respect to the insertion axis O of the insertion unit 11 is output to the D / A converter 34b.

D/A変換器34a及び34bは、それぞれ入力された駆動信号をデジタル信号からアナログ信号に変換し、アンプ35に出力する。アンプ35は、入力された駆動信号を増幅し、信号線45を介して、アクチュエータモジュール15に出力する。   The D / A converters 34 a and 34 b convert the input drive signals from digital signals to analog signals and output them to the amplifier 35. The amplifier 35 amplifies the input drive signal and outputs it to the actuator module 15 via the signal line 45.

これにより、アクチュエータモジュール15は、アンプ35からの駆動信号に基づいて、照明ファイバ14の先端(自由端)を揺動させ、光源ユニット24から照明ファイバ14に出射された光を被検体に対して螺旋状に順次照射させる。   Thereby, the actuator module 15 swings the tip (free end) of the illumination fiber 14 based on the drive signal from the amplifier 35, and the light emitted from the light source unit 24 to the illumination fiber 14 is applied to the subject. Irradiate sequentially in a spiral.

検出ユニット26は、分波器36と、検出器37a〜37cと、アナログデジタル変換器(以下、A/D変換器という)38a〜38cと、を有して構成されている。   The detection unit 26 includes a duplexer 36, detectors 37a to 37c, and analog-digital converters (hereinafter referred to as A / D converters) 38a to 38c.

分波器36は、例えば、ダイクロイックミラーなどで構成され、所定の波長帯域で戻り光を分波する。具体的には、分波器36は、検出ファイババンドル16により導光された戻り光を、R,G,Bの波長帯域の戻り光に分波し、それぞれ検出器37a,37b,37cに出力する。   The demultiplexer 36 is composed of, for example, a dichroic mirror and demultiplexes the return light in a predetermined wavelength band. Specifically, the demultiplexer 36 demultiplexes the return light guided by the detection fiber bundle 16 into return light in the R, G, and B wavelength bands, and outputs them to the detectors 37a, 37b, and 37c, respectively. To do.

検出器37a,37bおよび37cは、それぞれR,G,Bの波長帯域の戻り光の光強度を検出する。検出器37a,37bおよび37cで検出された光強度の信号は、A/D変換器38a,38bおよび38cに出力される。A/D変換器38a〜38cは、それぞれ検出器37a〜37cから出力された光強度の信号をアナログ信号からデジタル信号に変換し、コントローラ23に出力する。   The detectors 37a, 37b, and 37c detect the light intensity of the return light in the R, G, and B wavelength bands, respectively. Light intensity signals detected by the detectors 37a, 37b and 37c are output to the A / D converters 38a, 38b and 38c. The A / D converters 38 a to 38 c convert the light intensity signals output from the detectors 37 a to 37 c from analog signals to digital signals, and output them to the controller 23.

これにより、コントローラ23は、A/D変換器38a〜38cからのデジタル信号に所定の画像処理を施して被写体像を生成し、モニタ4に表示する。   Accordingly, the controller 23 performs predetermined image processing on the digital signals from the A / D converters 38 a to 38 c to generate a subject image and displays it on the monitor 4.

次に、図2を参照して、内視鏡2の先端部12の具体的な構成について説明する。   Next, a specific configuration of the distal end portion 12 of the endoscope 2 will be described with reference to FIG.

例えば、図2に示すように、先端部12の内部に設けられた光源ユニット40は、円筒状の枠体である照明管43の内部に、照明光学系13と、アクチュエータモジュール15と、が保持されて構成されている。   For example, as shown in FIG. 2, the light source unit 40 provided inside the distal end portion 12 is held by an illumination optical system 13 and an actuator module 15 inside an illumination tube 43 that is a cylindrical frame. Has been configured.

本実施形態において、照明光学系13は、照明レンズ13a,13bを有して構成されている。これら照明レンズ13a,13bのうち、最先端に位置する照明レンズ13bは先端部12の先端面12aから露出され、これにより、先端面12aには、照明光学系13の出射面13cが形成されている。   In the present embodiment, the illumination optical system 13 includes illumination lenses 13a and 13b. Of these illumination lenses 13a and 13b, the illumination lens 13b positioned at the foremost end is exposed from the distal end surface 12a of the distal end portion 12, and thereby the exit surface 13c of the illumination optical system 13 is formed on the distal end surface 12a. Yes.

図2乃至図4に示すように、アクチュエータモジュール15は、照明ファイバ14が挿通されたフェルール41と、このフェルール41の外周面に保持された複数(例えば、4個)のアクチュエータ15a〜15dと、を有して構成されている。このアクチュエータモジュール15は、保持体44を介して照明管43の内部に保持されている。すなわち、保持体44は、例えば、照明管43の内周面に嵌合する略円柱状の金属部材で構成され、その中心部に設けられた保持孔44aに、アクチュエータモジュール15の基端側を保持することが可能となっている。また、保持体44にはケーブル挿通孔44bが設けられ、ドライバユニット25から延在する信号線45が、ケーブル挿通孔44bを貫通した後、各アクチュエータ15a〜15dと電気的に接続されている。   As shown in FIGS. 2 to 4, the actuator module 15 includes a ferrule 41 through which the illumination fiber 14 is inserted, and a plurality of (for example, four) actuators 15 a to 15 d held on the outer peripheral surface of the ferrule 41. It is comprised. The actuator module 15 is held inside the illumination tube 43 via a holding body 44. That is, the holding body 44 is made of, for example, a substantially cylindrical metal member that fits to the inner peripheral surface of the lighting tube 43, and the proximal end side of the actuator module 15 is placed in the holding hole 44 a provided at the center thereof. It is possible to hold. The holding body 44 is provided with a cable insertion hole 44b, and a signal line 45 extending from the driver unit 25 is electrically connected to the actuators 15a to 15d after passing through the cable insertion hole 44b.

より具体的に説明すると、フェルール41は、光通信の分野で用いられる部材であり、ジルコニア(セラミック)、ニッケル等の材質を用いて形成されることにより、照明ファイバ14を挿通するためのファイバ挿通孔が高精度に加工されている。   More specifically, the ferrule 41 is a member used in the field of optical communication, and is formed using a material such as zirconia (ceramic) or nickel, so that the fiber insertion for inserting the illumination fiber 14 is performed. Holes are machined with high accuracy.

また、フェルール41は、挿入軸Oに対する左右方向(X軸方向)と、上下方向(Y軸方向)と、にそれぞれ対向する平面を有する四角柱状に形成されており、このフェルール41の各面41a〜41dには、アクチュエータ15a〜15dが設けられている。これらアクチュエータ15a〜15dは、例えば、圧電素子(ピエゾ素子)によって構成されている。   Further, the ferrule 41 is formed in a quadrangular prism shape having planes facing the insertion axis O in the left-right direction (X-axis direction) and the up-down direction (Y-axis direction), and each surface 41 a of the ferrule 41. -41d are provided with actuators 15a-15d. These actuators 15a to 15d are constituted by, for example, piezoelectric elements (piezo elements).

各アクチュエータ15a〜15dのうち、フェルール41の左右方向の面41a,41cに設けられた2つのアクチュエータ15a,15cは、正負の極性が互いに異なる電極が、フェルール41との接触面側(内側)と非接触面側(外側)とでそれぞれ対をなすよう配置されている。   Of the actuators 15a to 15d, the two actuators 15a and 15c provided on the left and right surfaces 41a and 41c of the ferrule 41 have electrodes having different positive and negative polarities on the contact surface side (inner side) with the ferrule 41. It arrange | positions so that it may respectively make a pair with the non-contact surface side (outside).

そして、アクチュエータ15a,15cの各電極のうち、フェルール41との接触面側に設けられた各電極は、当該フェルール41を介してグランドされている。一方、フェルール41との非接触面側に設けられた各電極には、ドライバユニット25から同一の駆動信号(例えば、D/A変換器34aでD/A変換された駆動信号)を電送するための信号線45がそれぞれ電気的に接続されている。これにより、アクチュエータ15a,15cは、同一の駆動信号によって、一方が伸張されたとき他方が収縮し、一方が収縮したとき他方が伸張するよう動作し、フェルール41を左右方向に揺動させるための起震力を発生することが可能となっている。   Of the electrodes of the actuators 15 a and 15 c, each electrode provided on the contact surface side with the ferrule 41 is grounded via the ferrule 41. On the other hand, the same drive signal (for example, the drive signal D / A converted by the D / A converter 34a) is transmitted from the driver unit 25 to each electrode provided on the non-contact surface side with the ferrule 41. The signal lines 45 are electrically connected to each other. As a result, the actuators 15a and 15c operate so that when one is expanded, the other contracts by the same drive signal, and when the other contracts, the other expands, and the ferrule 41 swings in the left-right direction. It is possible to generate seismic force.

同様に、各アクチュエータ15a〜15dのうち、フェルール41の上下方向の面41b,41dに設けられた2つのアクチュエータ15b,15dは、正負の極性が互いに異なる電極が、フェルール41との接触面側(内側)と非接触面側(外側)とでそれぞれ対をなすよう配置されている。   Similarly, of the actuators 15a to 15d, the two actuators 15b and 15d provided on the upper and lower surfaces 41b and 41d of the ferrule 41 have electrodes having different positive and negative polarities on the contact surface side with the ferrule 41 ( The inner side and the non-contact surface side (outer side) are arranged in pairs.

そして、アクチュエータ15b,15dの各電極のうち、フェルール41との接触面側に設けられた各電極は、当該フェルール41を介してグランドされている。一方、フェルール41との非接触面側に設けられた各電極には、ドライバユニット25から同一の駆動信号(例えば、D/A変換器34bでD/A変換された駆動信号)を伝送するための信号線45がそれぞれ電気的に接続されている。これにより、アクチュエータ15b,15dは、同一の駆動信号によって、一方が伸張されたとき他方が収縮し、一方が収縮したとき他方が伸張するよう動作し、フェルール41を上下方向に揺動させるための起震力を発生することが可能となっている。   Of the electrodes of the actuators 15 b and 15 d, each electrode provided on the contact surface side with the ferrule 41 is grounded via the ferrule 41. On the other hand, in order to transmit the same drive signal (for example, the drive signal D / A converted by the D / A converter 34b) from the driver unit 25 to each electrode provided on the non-contact surface side with the ferrule 41. The signal lines 45 are electrically connected to each other. As a result, the actuators 15b and 15d operate so that when one is expanded, the other contracts by the same drive signal, and when the other contracts, the other expands, and the ferrule 41 is swung up and down. It is possible to generate seismic force.

このように各アクチュエータ15a〜15dによってフェルール41を左右方向及び上下方向に揺動させるための起震力を発生させることにより、アクチュエータモジュール15は、照明ファイバ14の先端を、例えば、螺旋状に走査させることが可能となっている。   In this way, the actuator module 15 scans the tip of the illumination fiber 14 in a spiral shape, for example, by generating a seismic force for swinging the ferrule 41 in the left-right direction and the up-down direction by the actuators 15a to 15d. It is possible to make it.

図2に示すように、先端部12内において、光源ユニット40の外周には、検出ファイババンドル16が配設されている。本実施形態において、検出ファイババンドル16は、具体的には、断面管状に形成され、照明管43の外周部において、挿入軸O方向(すなわち、照明管43の中心軸方向)に沿って延在するよう設けられている。   As shown in FIG. 2, a detection fiber bundle 16 is disposed on the outer periphery of the light source unit 40 in the distal end portion 12. In the present embodiment, the detection fiber bundle 16 is specifically formed in a cross-sectional tubular shape, and extends along the insertion axis O direction (that is, the central axis direction of the illumination tube 43) at the outer peripheral portion of the illumination tube 43. It is provided to do.

この検出ファイババンドル16の先端面は受光面16aとして設定され、この受光面16aは、照明管43の先端よりも基端寄りに退避した位置に配設されている。すなわち、検出ファイババンドル16は、受光面16aが先端部12の先端面12aよりも基端寄りに退避するよう(換言すれば、照明管43の一部領域が受光面16aよりも先端側に突出するよう)、挿入軸O方向における照明管43との相対位置が調整されている。   The distal end surface of the detection fiber bundle 16 is set as a light receiving surface 16a, and the light receiving surface 16a is disposed at a position retracted closer to the proximal end than the distal end of the illumination tube 43. That is, in the detection fiber bundle 16, the light receiving surface 16a is retracted closer to the proximal end than the distal end surface 12a of the distal end portion 12 (in other words, a partial region of the illumination tube 43 protrudes toward the distal end side from the light receiving surface 16a. The relative position with respect to the illumination tube 43 in the direction of the insertion axis O is adjusted.

そして、先端部12において、このように受光面16aから突出された照明管43の先端領域Aは、検出ファイババンドル16の先端と一体的に、透明外皮50によって被覆されている。   In the distal end portion 12, the distal end region A of the illuminating tube 43 protruding from the light receiving surface 16 a in this manner is covered with the transparent skin 50 integrally with the distal end of the detection fiber bundle 16.

ここで、図2,4に示すように、透明外皮50は、照明ファイバ14から被検体に照射された光の戻り光を入射することが可能なチューブ状の透明部材によって構成されている。この透明外皮50の先端領域は、基端領域よりも細径に絞り形成されている。そして、このように絞り形成された透明外皮50の内周面が照明管43の先端領域Aの外周面に対して液密に接着固定されることにより、検出ファイババンドル16の先端は、液密に封止されている。   Here, as shown in FIGS. 2 and 4, the transparent outer skin 50 is configured by a tube-shaped transparent member that can receive the return light of the light irradiated on the subject from the illumination fiber 14. The distal end region of the transparent outer skin 50 is formed with a smaller diameter than the proximal end region. The distal end of the detection fiber bundle 16 is liquid-tightly bonded and fixed to the outer peripheral surface of the distal end region A of the illuminating tube 43 by the inner peripheral surface of the transparent skin 50 formed in this way. Is sealed.

また、本実施形態において、透明外皮50の先端面50aは、先端部12の先端面12aを形成するよう、照明管43の先端面43aと略面一に設定されている。   In the present embodiment, the distal end surface 50 a of the transparent outer skin 50 is set to be substantially flush with the distal end surface 43 a of the illumination tube 43 so as to form the distal end surface 12 a of the distal end portion 12.

また、透明外皮50は、ポリスチレン等からなる粒子状の散乱体51が練り込まれた透明樹脂材料等によって形成されており、この散乱体51により、透明外皮50は、主として先端面50aから入射された光を、乱反射させながら検出ファイババンドル16の受光面16aへと導くことが可能となっている(図4参照)。なお、本実施形態の透明外皮50は、チューブ状の透明樹脂材料等によって構成されているため、比較的広い管路内等においては、先端面50aのみならず、外周面から入射された光を検出ファイババンドル16の受光面16aに導くことも可能である。   Further, the transparent skin 50 is formed of a transparent resin material or the like in which a particulate scatterer 51 made of polystyrene or the like is kneaded. The scatterer 51 causes the transparent skin 50 to be incident mainly from the tip surface 50a. The reflected light can be guided to the light receiving surface 16a of the detection fiber bundle 16 while being irregularly reflected (see FIG. 4). In addition, since the transparent outer skin 50 of this embodiment is comprised with the tube-shaped transparent resin material etc., in the comparatively wide pipe line etc., the light incident not only from the front end surface 50a but from the outer peripheral surface is received. It is also possible to guide to the light receiving surface 16a of the detection fiber bundle 16.

このように、透明外皮50は、入射された光の進行方向を変化させながら検出ファイババンドル16の受光面16aに導く光路変更部として機能することが可能となっている。すなわち、本実施形態において、検出ファイババンドル16の受光面16aは、被検体からの戻り光を、透明外皮50を介して受光することが可能となっている。   In this way, the transparent outer skin 50 can function as an optical path changing unit that guides the light receiving surface 16a of the detection fiber bundle 16 while changing the traveling direction of the incident light. That is, in the present embodiment, the light receiving surface 16 a of the detection fiber bundle 16 can receive the return light from the subject via the transparent outer skin 50.

ここで、透明外皮50は、少なくとも、先端部12の先端面12aから検出ファイババンドル16の受光面16aの後方まで延在していることが望ましい。なお、挿入部11の全域を透明外皮50によって被覆することも可能であるが、図2,4に示す例においては、透明外皮50は先端部12の基端寄りの所定領域まで延設され、それ以降の領域は、当該透明外皮50に連設する非透明な樹脂製の外皮52によって被覆されている。   Here, the transparent skin 50 desirably extends at least from the distal end surface 12a of the distal end portion 12 to the rear of the light receiving surface 16a of the detection fiber bundle 16. Although it is possible to cover the entire area of the insertion portion 11 with the transparent skin 50, in the example shown in FIGS. 2 and 4, the transparent skin 50 is extended to a predetermined region near the proximal end of the distal end portion 12, Subsequent areas are covered with a non-transparent resin outer skin 52 that is connected to the transparent outer skin 50.

このような実施形態によれば、入射された光を導光する検出ファイババンドル16を光源ユニット40の照明管43に沿って配設するとともに、検出ファイババンドル16の先端面に設定した受光面16aを照明管43の先端よりも基端側に配設し、照明管43の先端外周から検出ファイババンドル16の受光面16aを含む領域を、入射された光の進行方向変化させることが可能な透明外皮50によって被覆し、透明外皮50に入射された光を検出ファイババンドル16の受光面16aに導く構成とすることにより、先端部12の先端領域の更なる細径化を図ることができる。そして、このように先端部12の先端領域を細径化することにより、湾曲した細い管路等に対しても先端部12の先端領域を容易に進入させることができ、この先端領域の進入をきっかけとすることにより、管路等に対する良好な挿入性を実現することができる。   According to such an embodiment, the detection fiber bundle 16 that guides the incident light is disposed along the illumination tube 43 of the light source unit 40, and the light receiving surface 16 a that is set at the distal end surface of the detection fiber bundle 16. Is disposed closer to the base end side than the distal end of the illumination tube 43, and the region including the light receiving surface 16a of the detection fiber bundle 16 from the outer periphery of the distal end of the illumination tube 43 can change the traveling direction of the incident light. By adopting a configuration that covers the outer skin 50 and guides the light incident on the transparent outer skin 50 to the light receiving surface 16 a of the detection fiber bundle 16, the tip region of the tip portion 12 can be further reduced in diameter. And by reducing the diameter of the tip region of the tip portion 12 in this way, the tip region of the tip portion 12 can be easily entered even with a curved thin duct or the like. By using it as a trigger, it is possible to realize a good insertion property into a pipe line or the like.

すなわち、照明管43の先端外周から検出ファイババンドル16の受光面16aを含む領域を透明外皮50によって被覆することにより、検出ファイババンドル16の先端を、照明管43と透明外皮50とによって封止するとともに、被検体からの戻り光を、透明外皮50を介して検出ファイババンドル16の受光面16aに受光させることができる。従って、検出ファイババンドル16の受光面16aを、先端部12の先端面12aに対して基端側に十分退避した位置に設定することができる。そして、このように検出ファイババンドル16の先端を基端側に退避させ、照明管43と透明外皮50との間に検出ファイババンドル16が介在しない先端領域Aを形成することにより、先端部12の先端領域の更なる細径化を実現することができる。その際、入射された光の進行方向変化させる材質によって透明外皮50を構成し、透明外皮50に入射した戻り光を内部で乱反射させることにより、透明外皮50に入射した戻り光を効率良く検出ファイババンドル16の受光面16aに導くことができる。   That is, by covering the region including the light receiving surface 16 a of the detection fiber bundle 16 from the outer periphery of the distal end of the illumination tube 43 with the transparent skin 50, the distal end of the detection fiber bundle 16 is sealed with the illumination tube 43 and the transparent skin 50. At the same time, the return light from the subject can be received by the light receiving surface 16 a of the detection fiber bundle 16 through the transparent skin 50. Therefore, the light receiving surface 16a of the detection fiber bundle 16 can be set at a position sufficiently retracted to the proximal end side with respect to the distal end surface 12a of the distal end portion 12. And the front-end | tip area | region A in which the detection fiber bundle 16 does not intervene between the illumination tube 43 and the transparent skin 50 is formed by retracting the front end of the detection fiber bundle 16 to the proximal end in this way. Further reduction in the diameter of the tip region can be realized. At that time, the transparent outer shell 50 is made of a material that changes the traveling direction of the incident light, and the return light incident on the transparent outer shell 50 is diffusely reflected inside, thereby efficiently detecting the return light incident on the transparent outer shell 50. The light can be guided to the light receiving surface 16 a of the bundle 16.

この場合において、粒子状の散乱体51が練り込まれた透明樹脂材料等によって透明外皮50を形成することにより、透明外皮50に入射した光を内部で容易に乱反射させることができる。   In this case, by forming the transparent outer shell 50 with a transparent resin material or the like in which the particulate scatterers 51 are kneaded, the light incident on the transparent outer shell 50 can be easily irregularly reflected inside.

ここで、例えば、図5に示すように、透明外皮50と非透明な外皮52との境界を、検出ファイババンドル16の受光面16aの直後方に設定することも可能である。また、更なる挿入性の向上を図るため、透明外皮50の先端面50aのエッジを丸面加工することも可能である。   Here, for example, as shown in FIG. 5, the boundary between the transparent skin 50 and the non-transparent skin 52 can be set immediately after the light receiving surface 16 a of the detection fiber bundle 16. Further, in order to further improve the insertability, the edge of the front end face 50a of the transparent outer skin 50 can be rounded.

また、例えば、図6に示すように、検出ファイババンドル16の受光面16aと透明外皮50との間に光透過性を有する透明接着剤55を充填することも可能である。この場合、検出ファイババンドル16及び透明外皮50の各屈折率と透明接着剤55の屈折率を最適化することにより、各境界面での光の反射を防止して、受光面16aへの光の入射率を向上させることができる。   Further, for example, as shown in FIG. 6, it is possible to fill a transparent adhesive 55 having optical transparency between the light receiving surface 16 a of the detection fiber bundle 16 and the transparent skin 50. In this case, by optimizing the refractive indexes of the detection fiber bundle 16 and the transparent outer shell 50 and the refractive index of the transparent adhesive 55, the reflection of light at each boundary surface is prevented, and the light to the light receiving surface 16a is reflected. Incident rate can be improved.

また、例えば、図7に示すように、検出ファイババンドル16の受光面16aを、先端側から基端側に拡開するテーパ面によって構成することも可能である。このように構成すれば、検出ファイババンドル16の受光面16aの面積を拡大することができると共に、当該受光面16aを透明外皮50の内面に近接配置することができ、受光面16aへの入射効率を向上させることができる。   For example, as shown in FIG. 7, the light receiving surface 16 a of the detection fiber bundle 16 can be configured by a tapered surface that expands from the distal end side to the proximal end side. With this configuration, the area of the light receiving surface 16a of the detection fiber bundle 16 can be increased, and the light receiving surface 16a can be disposed close to the inner surface of the transparent skin 50, so that the incident efficiency on the light receiving surface 16a can be increased. Can be improved.

また、例えば、図8に示すように、保持体44の後部に円環状のガイド枠56を設け、照明管43の基端面から所定間隔離間した位置において、ガイド枠56の外周部に検出ファイババンドル16の先端を配設することも可能である。このように構成すれば、検出ファイババンドル16を、照明管43の中心軸方向(挿入軸O方向)に沿って直列的に配置することができ、より効果的に先端部12の細径化を実現することができる。なお、本変形例において、透明外皮50には、照明管43の基端面と検出ファイババンドル16の受光面16aとの間に介装される内向フランジ50bが設けられ、検出ファイババンドル16の受光面16aは、内向フランジ50bに導かれた光を受光することが可能となっている。   Further, for example, as shown in FIG. 8, an annular guide frame 56 is provided at the rear part of the holding body 44, and a detection fiber bundle is provided on the outer periphery of the guide frame 56 at a position spaced apart from the base end surface of the illumination tube 43 by a predetermined distance. It is also possible to arrange 16 tips. If comprised in this way, the detection fiber bundle 16 can be arrange | positioned in series along the central-axis direction (insertion-axis O direction) of the illumination tube 43, and diameter reduction of the front-end | tip part 12 can be carried out more effectively. Can be realized. In this modification, the transparent sheath 50 is provided with an inward flange 50b interposed between the proximal end surface of the illumination tube 43 and the light receiving surface 16a of the detection fiber bundle 16, and the light receiving surface of the detection fiber bundle 16 16a can receive the light guided to the inward flange 50b.

また、例えば、図9,10に示すように、透明外皮50の内部に、先端面50aから入射された光を照明管43に向かって反射する反射部材57を設けることも可能である。この場合、反射部材57としては金属メッシュ等を好適に用いることができ、この反射部材57は、透明外皮50の外周寄りに埋め込まれていることが望ましい。また、反射部材57の先端は、透明外皮50の先端面50aから退避した位置(図9参照)、或いは、透明外皮50の先端面50aから露出する位置(図10参照)に設定することが可能である。このように構成すれば、透明外皮50の先端面50aから入射した光を、側面から放出させることなく、効率良く、検出ファイババンドル16の受光面16aに導くことができる。   For example, as shown in FIGS. 9 and 10, a reflection member 57 that reflects light incident from the distal end surface 50 a toward the illumination tube 43 can be provided inside the transparent skin 50. In this case, a metal mesh or the like can be suitably used as the reflecting member 57, and the reflecting member 57 is preferably embedded near the outer periphery of the transparent outer skin 50. Further, the tip of the reflecting member 57 can be set at a position retracted from the tip surface 50a of the transparent skin 50 (see FIG. 9) or a position exposed from the tip surface 50a of the transparent skin 50 (see FIG. 10). It is. If comprised in this way, the light which injected from the front end surface 50a of the transparent outer skin 50 can be efficiently guide | induced to the light-receiving surface 16a of the detection fiber bundle 16, without emitting from a side surface.

また、例えば、図11に示すように、照明管43の外周面に反射部材58を設けることも可能である。このように構成すれば、透明外皮50に入射した光のうち、当該透明外皮50の内面から放出された光を照明管43に吸収させることなく再び透明外皮50に戻すことができ、入射光を効率良く、検出ファイババンドル16の受光面16aに導くことができる。なお、図11では、照明管43の外周面全域に反射部材58を設けた構成を示しているが、反射部材58を設ける領域は、少なくとも、透明外皮50が被覆される領域であって、且つ、受光面16aよりも先端寄りの領域であれば良い。また、図11では、透明外皮50の内部にも反射部材57を設けた構成について示しているが、本変形例において、この反射部材57は適宜省略することも可能である。   For example, as shown in FIG. 11, it is possible to provide a reflecting member 58 on the outer peripheral surface of the illumination tube 43. If comprised in this way, among the light which injected into the transparent skin 50, the light emitted from the inner surface of the transparent skin 50 can be returned to the transparent skin 50 again without making the illumination tube 43 absorb the incident light. The light can be efficiently guided to the light receiving surface 16 a of the detection fiber bundle 16. In FIG. 11, the configuration in which the reflecting member 58 is provided over the entire outer peripheral surface of the illumination tube 43 is shown. However, the region in which the reflecting member 58 is provided is at least a region where the transparent skin 50 is covered, and The region may be a region closer to the tip than the light receiving surface 16a. In addition, FIG. 11 shows a configuration in which the reflective member 57 is also provided inside the transparent outer skin 50. However, in the present modification, the reflective member 57 can be omitted as appropriate.

また、図12に示すように、挿入部11の被検体内への挿入を補助するシース等の補助具60が併用される内視鏡2においては、挿入部11が挿通される補助具60の内面に、被検体からの戻り光を反射するための反射部材61を設けることも可能である。このように構成すれば、より多くの戻り光を透明外皮50に入射させて、検出ファイババンドル16の受光面16aに導くことができる。   As shown in FIG. 12, in an endoscope 2 in which an auxiliary tool 60 such as a sheath for assisting insertion of the insertion part 11 into a subject is used, the auxiliary tool 60 through which the insertion part 11 is inserted is used. It is also possible to provide a reflection member 61 for reflecting the return light from the subject on the inner surface. With this configuration, more return light can be incident on the transparent skin 50 and guided to the light receiving surface 16 a of the detection fiber bundle 16.

なお、本発明は、以上説明した各実施形態に限定されることなく、種々の変形や変更が可能であり、それらも本発明の技術的範囲内である。例えば、上述の実施形態等においては、散乱体が練り込まれた透明樹脂材料等を用いることにより、透明外皮50に入射した光の進行方向を変化させる構成の一例について説明したが、本発明は、これに限定されるものではなく、例えば、透明外皮50の内部に意図的に歪等を形成することにより、入射した光の進行方向を変化させることも可能である。   In addition, this invention is not limited to each embodiment described above, A various deformation | transformation and change are possible, and they are also in the technical scope of this invention. For example, in the above-described embodiment and the like, an example of a configuration in which the traveling direction of light incident on the transparent outer shell 50 is changed by using a transparent resin material or the like in which a scatterer is kneaded has been described. However, the present invention is not limited to this. For example, by intentionally forming a strain or the like inside the transparent skin 50, the traveling direction of the incident light can be changed.

また、上述の実施形態の構成及び各変形例の構成を適宜組み合わせてもよいことは勿論である。   Of course, the configuration of the above-described embodiment and the configuration of each modification may be combined as appropriate.

1 … 走査型内視鏡装置
2 … 走査型内視鏡
3 … 本体装置
4 … モニタ
11 … 挿入部
12 … 先端部
12a … 先端面
13 … 照明光学系
13a,13b … 照明レンズ
13c … 出射面
14 … 照明ファイバ
15 … アクチュエータモジュール
15a-15d … アクチュエータ
16 … 検出ファイババンドル(導光部)
16a … 受光面
21 … 電源
22 … メモリ
23 … コントローラ
24 … 光源ユニット
25 … ドライバユニット
26 … 検出ユニット
31a−31c … 光源
32 … 合波器
33 … 信号発生器
34a,34b … D/A変換器
35 … アンプ
36 … 分波器
37a−37c … 検出器
38a−38cA/D変換器
40 … 光源ユニット
41 … フェルール
41a−41d … 面
43 … 照明管
43a … 先端面
44 … 保持体
44a … 保持孔
44b … ケーブル挿通孔
45 … 信号線
50 … 透明外皮(光路変更部)
50a … 先端面
50b … 内向フランジ
51 … 散乱体
52 … 外皮
55 … 透明接着剤
56 … ガイド枠
57 … 反射部材
58 … 反射部材
60 … 補助具
61 … 反射部材
A … 先端領域
O … 挿入軸(中心軸)
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Scanning endoscope apparatus 2 ... Scanning endoscope 3 ... Main body apparatus 4 ... Monitor 11 ... Insertion part 12 ... Tip part 12a ... Tip surface 13 ... Illumination optical system 13a, 13b ... Illumination lens 13c ... Output surface 14 ... Lighting fiber 15 ... Actuator module 15a-15d ... Actuator 16 ... Detection fiber bundle (light guide)
16a ... Light-receiving surface 21 ... Power source 22 ... Memory 23 ... Controller 24 ... Light source unit 25 ... Driver unit 26 ... Detection unit 31a-31c ... Light source 32 ... Multiplexer 33 ... Signal generators 34a, 34b ... D / A converter 35 ... Amplifier 36 ... Splitter 37a-37c ... Detector 38a-38c A / D converter 40 ... Light source unit 41 ... Ferrule 41a-41d ... Face 43 ... Illuminating tube 43a ... Tip face 44 ... Holder 44a ... Holding hole 44b ... Cable insertion hole 45 ... Signal line 50 ... Transparent skin (light path changing part)
50a ... distal end surface 50b ... inward flange 51 ... scatterer 52 ... outer skin 55 ... transparent adhesive 56 ... guide frame 57 ... reflecting member 58 ... reflecting member 60 ... auxiliary tool 61 ... reflecting member A ... tip region O ... insertion axis (center) axis)

Claims (5)

挿入部の先端部に設けられ、被検体を走査しながら照明するための照明光を先端から出射する筒状の照明管と、
前記照明管の中心軸方向に沿って設けられ、前記照明管の先端よりも基端側に受光面を有し、前記受光面に入射された光を導光する導光部と、
入射された光の進行方向を変化させる材質からなり、少なくとも、前記照明管の先端外周から前記導光部の先端までを覆うように設けられ、入射された光を前記導光部の前記受光面に導く光路変更部と、
を有することを特徴とする走査型内視鏡。
A cylindrical illumination tube that is provided at the distal end of the insertion portion and emits illumination light for illuminating while scanning the subject from the distal end;
A light guide portion provided along the central axis direction of the illumination tube, having a light receiving surface on a proximal end side than a distal end of the illumination tube, and guiding light incident on the light reception surface;
It is made of a material that changes the traveling direction of incident light, and is provided so as to cover at least from the outer periphery of the tip of the illumination tube to the tip of the light guide unit. An optical path changing unit that leads to
A scanning endoscope characterized by comprising:
前記光路変更部は、チューブ状をなし、先端面及び外周面から入射された光を前記導光部の前記受光面に導くことを特徴とする請求項1に記載の走査型内視鏡。   The scanning endoscope according to claim 1, wherein the optical path changing unit has a tube shape and guides light incident from a distal end surface and an outer peripheral surface to the light receiving surface of the light guide unit. 前記照明管は、前記光路変更部が被覆される領域の外表面に、反射部材を有することを特徴とする請求項1に記載の走査型内視鏡。   The scanning endoscope according to claim 1, wherein the illumination tube includes a reflecting member on an outer surface of a region covered with the optical path changing unit. 前記挿入部が内部に挿通され、前記挿入部の前記被検体内への挿入を補助する補助具を有し、
前記補助具は、前記被検体からの光を反射する反射部材を内面に有することを特徴とする請求項1に記載の走査型内視鏡。
The insertion part is inserted inside, and has an auxiliary tool for assisting insertion of the insertion part into the subject;
The scanning endoscope according to claim 1, wherein the auxiliary tool has a reflection member that reflects light from the subject on an inner surface thereof.
前記光路変更部は、先端面から入射された光を前記照明管に向かって反射する反射部材を有することを特徴とする請求項1に記載の走査型内視鏡。   The scanning endoscope according to claim 1, wherein the optical path changing unit includes a reflecting member that reflects light incident from a distal end surface toward the illumination tube.
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