JPH02285320A - 内視鏡の絞装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ 本発明は視野の明るさ及び被写界深度を調整可能な内視
鏡の絞装置に関づる。

［従来の技術と発明、が解決しようとする課題］近年、
体腔内に細長の挿入部を挿入りることにより、体腔内臓
器等を観察したり、必要に応じて鉗子ヂャンネル内を挿
通した鉗子を用いて生体内組織を採取して患部を詳しく
診断したりすることができる医療用内視鏡が広く用いら
れている。また、工業の分野においても、ボイラ、ター
ビン。

エンジン、化学プラント等の内部を観察したり、検査し
たりすることができる工業用内視鏡が広く用いられてい
る。

上記内視鏡を用いて観察する場合、挿入部先端側に対し
て、その軸方向ｍ方に患部があれば直視型の内視鏡を用
いると観察し易い。また、挿入方向と直交する側方の体
腔内壁面を観察づる場合には側視型の内視鏡を用いると
観察し易い。更に、大きい範囲を概略的に観察するか、
狭い範囲を精密に観察するかによって画角の異なる内視
鏡を用いた方が観察を容易に行うことができる。ところ
が内視鏡は高価であり、これらの各種の観察対象に対応
して内視鏡を用意することｔよ極めて不経済である。こ
のように問題に対処するために特開昭５６−８５３２４
号公報では、内視鏡挿入部先端に視野角および視野方向
を変えることができる光学系を備えた先端光学アダプタ
を装置する技術が開示されている。

また、着脱自在に内視鏡先端部に装着される対物品の接
続手段どして、回転を規制して対物部を接続する非回転
的接続部と、回転を規制しないで接続する接続部とを設
けることによって、回転による焦点調節手段を備えた対
物部が非回転的に接続して焦点調節の際に接続部が緩ま
ないようにすることができると共に、回転による焦点調
節手段を有しない対物部に対しては回転的な接続を行う
ことを可能にした技術が提案されている。

ところで、一般に、内視鏡の観察光学系には視野絞が設
けられており、被写界深度を大ぎくして固定焦点の場合
でも広い範囲を観察することができるようになっている
。この絞は内視鏡固イ１のものであり、絞の大きさ（較
径）を変化させることはできない。このような絞により
被写界深度を深くした内視鏡では、遠点対象物を観察す
る場合に視野が暗くなり、逆に、近点対象物を観察する
場合には、視野が明るくなり過ぎることがある。また、
絞を絞らず被写界深度を浅くした内視鏡では、遠点対象
物を観察づる場合には適性の明るさとなるが近点対象物
を観察する場合は明るくなり過ぎるということがある。

一般に、視野は明るい方が良く、被写界深１立は深い方
が１察し易い。しかし、上述したように、絞が固定され
ている内視鏡では、観察光学系の有効径を大きくづれば
明るくなるが被写界深度は浅くなり、また、有効径を小
さくすれば被写界深度は深くなるが暗くなり、両方を最
適にすることはできなかった。そこで、内視鏡先端部に
絞の大きさ等が異なる先端光学アダプタを取イリ番ノで
４す察光学系の被写界深度及び明るさ等を変化させるよ
うにしている。しかしながら、内視鏡挿入部を体ＩＰｋ
内に挿入した後に、このような先端光学アダプタの取付
は又は取外し等を行うために（よ、いった／υ前記挿入
部を体腔内より取出ず必要があり、極めて煩雑であるば
かりでなく、被検菌の苦痛をｒｌ′ってしまうこともあ
るという問題点があった。

本発明はかかる問題点に鑑みてなされたものＣ・あって
、絞の状態を可変とすることにより、内視鏡挿入部を体
腔内に挿入した状態ｃ？１１！’寮光学系の明光学系び
被写界深ｉ範囲を調整することができる内視鏡の絞装置
を提供することを目的とする。

［問題点を解決するための手段Ｊ３よび作用ｊ本発明に
係る内視鏡の絞り装置は、挿入部先端に設けられた対物
レンズ系の光路上に介装され、所定の光量を通過させる
透孔と、この透孔の周囲に配設される′ｉ５１の偏光板
と、この第１の偏光板に対し相対的に回動自在に配設さ
れる第２の偏光板とを具備したものであり、第２の偏光
板を回Ｖ）させることにより、第１の偏光板の偏光方向
に対して第２の偏光板の偏光方向を変化させることがで
き、通過光ｍを調整することができる。また、第１及び
第２の偏光板の偏光方向を相互に９０度相違させること
により、絞本体の透孔からのみ光を通過させるようにす
ることができ、絞径を変化させることができる。

［実施例コ 以下、添付の図面を参照して本発明の実施例について説
明する。

第１図乃至第５図は本発明の第１実滴例に係り、第１図
は内視鏡先端部の側面図、第２図は本発明に係る内視鏡
の較装首を示す、Ｊ１明図、第３図（ａ）（ｂ）は夫々
第２図のＡ−Ａ線及びＢ−Ｂ線で切断して示す断面図、
第４図は内視鏡装置の概略構成図、第５図は実施例の動
作を説明するための説明図である。

第４図において、内ｊＪＡ鎮装置１は細長で例えば可撓
性を右りる挿入部２の後端に大径の操作部３が連設され
ている。この操作部３の後端には］ネクタ受け４が設け
られ、このコネクタ受り１に）−看されるコネクタ５を
有するケーブル６を介して、上記操作部３と、光源装置
及びビデオプロヒス部（図示せず）が内蔵された制御ｌ
装置７とが接続されるようになっている。更に、この制
ｔａ装置７には、表示手段としてのカラーＣＲＴモニタ
８が接続されるようになっている。

上記挿入部２の先端側には硬性の先端部９と、この先端
部９の後方に隣接づる湾曲可能な湾曲部１０が設けられ
ている。この湾曲部１０は、上記操作部３に設置プられ
た操作ノブ１１を回動操作することにより上下及び左右
方向へ湾曲可能となっている。

上記先端部９は略円筒状の先端部本体１２を備えていて
、この先端部本体１２の先端側にカバー１３が冠着され
ている。このカバー１３の後端側においては先端部本体
１２は外装ゴム１４で被覆されている。

また、上記カバー１３の先端側側面には鉗子ヂャンネル
用透孔連通孔１５、観察用透孔連通孔１６及び図示しな
い照明用透孔連通孔が形成されており、夫々上記先端部
９内に形成された鉗子チｔ／ンネル用透孔１７、観察用
透孔１８及び図示し゛ない照明用透孔に連通されている
。上記鉗子チャンネル用透孔１７は、操作部３に設けら
れた挿入口１９に連通されていて、この挿入口１９より
挿入された処即具を介して心数な処置を行うことができ
るようになっている。

また、上記観察用透孔１８内には光学部材の一例である
複数のレンズ２５．２０ａ〜２０ｆより構成される対物
レンズ系２１が配設されている。この対物レンズ系２１
の後端側には固体に像索子２２が配設されていて、上記
対物レンズ系２１にて結像される被写体像がこの固体撮
像素子２２上に結像されるようになっでいる。そして、
この固体Ｉυ像索了２２にて光電変換された画像信号が
図示しない信号線を介して制御ｌｌ装置７に入力され、
更にこの制６１］装置７にて処理された画像信号がＣＲ
Ｔモニタ８に出力されてこのｈラーＣＲＴモニタ８に上
記被写体像が表示されるよう構成されている。

上記対物レンズ系２１の固定状態を詳述すると、上記観
察用透孔連通孔１６には上記カバー１３の厚さより長く
形成されたレンズ枠２３が挿通されており、上記観察用
透孔１８の内周に形成された図示しないねじによって固
定されている。このレンズ枠２３の先端側内周は配設部
２４として設定されており、この配設部２４に対物レン
ズ系２１の前玉２５が装着され、この前玉２５の後端側
側面が上記レンズ枠２３の内周中途に形成された配設部
２４に当接されている。

一方、上記配設部２４の後端側には例えばフィルタ２６
等の平板状の光学部材が当接されており、このフィルタ
２６は上記レンズ枠２３の内周に嵌合された固定部材２
７にて固定されている。また、この固定部材２７の内周
には他のレンズ枠２８が嵌合され、このレンズ枠２８内
周に、光学部材の一例である複数のレンズ２０ａへ２０
ｆが配設されている。なお、これらのレンズ２５．２０
ａ〜２０ｆの外周には遮光剤が塗布されている。

レンズ２０ａとレンズ２０ｂとの間には絞装置２９が設
けられている。第２図及び第３図において、絞装置２９
の校本体３０は円盤状に形成され、対物レンズ系２１の
光軸と輪心を一致させて配置されている。

この校本体３０の外周面は外側カバー４２内に挿通され
る。外側カバー４２の外径はレンズ枠２８により形成さ
れる光路の径と一致し、外側カバー４２の外周は一部を
除いてレンズ枠２８の内周面に当接しており、外側カバ
ー４２の外周面の外側を光が通過することはない。校本
体３０の中央には所定の径を有する透孔３１が中心を校
本体３０の軸心と一致させて設置ノられており、この透
孔３１の周囲には周回状に複数の開口３２が設けられこ
の間口３２には偏光板３３が配設されている。なお、第
３図（ａ）の斜線にて示す方向が偏光板３３による偏光
方向を示している。

校本体３０の透孔３１の周囲であって偏光板３３が設け
られていない部分は太陽電池３４が形成されている。

また、レンズ枠２８内周面の校本体３０の取付は部の一
部には穴３５が設けられており、この穴３５には静電モ
ータ３６の固定子３７が配置されている。この静電モー
タ３６には配線３９によって太陽電池３４からスイッチ
４０を介して電源電圧が供給されるようになっている。

この校本体３０に対向して円盤状の絞調整部４１が設け
られている。較調整部４１は、内径が校本体３０と同一
径で構成されて穴３５近傍が聞［１した外側カバー４２
と、外径が透孔３１と同一径で構成される内側カバー４
３との間にギア４４を有している。透孔３１を構成する
校本体３０の内周面に内側カバー４３は嵌合され、内側
カバー４３の内径により絞装回２９の最小径が決定され
る。ギア４４は、軸心が所定の径ぐ開口し、前記校本体
３０の偏光板３３に対向して回動自在に設番プられてい
る。隣接したギア４４同士は出合して全てのギア４４は
同一速度で正逆方向に同時に回転するようになっている
。各ギア４４０１１１８０には偏光板４５が配設されて
おり、各偏光板４５は例えば、第３図（ｂ）の斜線の方
向で示Ｊように、同一偏光方向となっている。外側カバ
ー４２の開口近傍に配置されたギア４４ａは開口に偏光
板４５ａが配設され、ギア４６に歯合している。ギア４
６は軸心が所定の径で開口し、穴３５内に回動自在に配
置されている。ギア４６の開口には、静電モータ３６の
回転子３８が取付けられている。これにより、回転子３
８の回転はギア４６及びギア４４ａを介して全ギア４４
に伝達される。

次に、このように構成された内視鏡の較装置の動作につ
いて第５図を参照して説明する。なお、第５図において
斜線は光が遮断されることを示している。

光源装置７から出射された光はケーブル６を介して挿入
部２の先端部９に設けられた照明用透孔及び照明用透孔
連通孔を介して被検部位に照射される。この照明光によ
る被検部位からの戻り光は、対物レンズ系２１の前玉２
５、フィルタ２６、絞装置２９及びレンズ２０ａ乃至２
０ｆを介して固体撮像素子２２上に結像される。この固
体ｍｓ素子２２の出力信号は制御装置７に与えられ、こ
の制御装置７によって映像信号処理される。そして、こ
の制御装置７によって生成される映像信号がＣＲＴモニ
タ８に入力されて両面上に被検部位が表示される。

いま、偏光板４５．４５ａが第３図（ｂ）の斜線方向で
示づ偏光方向であるものとする。この場合には、偏光板
４５．４５ａの偏光方向は夫々対向した各偏光板３３の
偏光方向とは９０１ｆｆ異なっており、偏光板３３．４
５．４５ａを光が通過することはできない。

したがって、第５図（ａ）に承りように、絞装置２９の
絞径は内側カバー４３の内径にて定まる最小径となる。

この場合には、最も深い被写！？１１深度を得ることが
できる。また、被検部位からの反則光ｉ１が大ぎい場合
においても、偏光板４５．４５ａの偏光方向が第５図（
ａ）に示すものであれば、対物レンズ系２１の通過光量
を最低にすることがでさ′、被検部位の観察像を見易い
ものにすることができる。

一方、被検部位が比較的暗い場合等においては、術者は
スイッチ４０をオンにする。そうすると、静電モータ３
６は太陽電池３４から電流が供給されて回転子３８が回
転を開始する。回転子３８の回転はギア４６を介して全
ギア４４ａ、４４に伝達され、ギア４４ａ。

４４は正逆方向に同一３ｉ！ｉ度で回転する。これによ
り、ギア４４ａ、４４の開口に配設された偏光板４５ａ
、４５６回動し、偏光板４５ａ、４５の偏光方向と対向
する偏光板３３の偏光方向との差は９０度よりも小さく
なる。これにより、絞装置２９の通過光量は増加する。

更に、静電エータ３６が回転して、偏光板４５ａ。

４５の偏光方向が偏光板３３の偏光方向と一致すると、
スイッチ４０をオフにして静電モータ３７の回転を停止
させる。この場合には、第５図（ｂ）に示１ように、偏
光板３３．４５ａ　、　４５は光を最も通過させ、絞装
置２９の通過光ａは最大となって被検Ｎ１位の明るい観
察像を得ることができる。

このように、本実施例においては、静電モータ３６を使
用して偏光板４５ａ、４５を回動させて絞径及び通過光
ａを調整可能にしており、挿入部先端を体腔内に挿入し
た状態で観察像の明るさ及び被写界深度を調整すること
ができる。更に、相対向した偏光板３３．４５ａ、　４
５の偏光方向を調整することにより光層を増減させるよ
うにしており、一般の羽絞に比して簡単な構成となって
いる。また、偏光板４５ａ、４５０回動は、極めて小さ
く構成することができる静電モータ３６を利用して行っ
ているので、挿入部先端部９の径を細径化することがで
きる。

なお、静電モータ３６の電源としては太陽電池３４でな
くてもよく、また、電源は操作部３内、コネクタ５内、
制御＠＠７等のいずれに構成して−しよい。

第６図は本発明の第２実施例に係る内視鏡の絞装置を示
す説明図である。

第２実施例は、偏光板を回動させる静電モータを２つの
ギア毎に設けた例である。ｉＪなわち、絞調整部４７の
図示しない内側カバーの周囲には、中央に所定の径の開
口を有するギア４８ａ、４８ｂが第１実施例の校本体３
０の各偏光板３３に対向して回動自在に設けられている
。ギア４８ａ、４８ｂの開口には偏光板５０が配設され
、隣接した２つのギア４８ａ。

４８ｂはギア５０と歯合している。ギア５Ｇは図示しな
い静電七−夕の回転子が夫々取付けられ、回転子の回動
によって回動するようになっている。なお、各静電モー
タは同期して回転し、この回転により、ギア４８ａ、４
８ｂは正逆方向に同一の速度で回転するようになってい
る。

このように構成された実施例において、第１実施例と同
一の作用及び効果を得ることができることは明らかであ
る。本実施例においては、静電モータは２つのギア４８
ａ、４８ｂを駆動すればよく、静電モータの駆動力を小
さなものにすることができる。

なお、静電モータは第３図の太陽電池３４の裏面側のデ
ッドスペースにＭｎすることも可能であり、この場合に
は、挿入部先端部９をなお一層細径にｖ′ることができ
る。

第７図は本発明の第３実施例に係る内視鏡の絞装置を示
す説明図である。

枠５１はレンズ枠２８の内周面に当接して配置されてい
る。枠５１の前端側には周囲に偏光部５２を有する円盤
状の校本体５３が枠５１の内周に固定されている。また
、枠５１内には円盤状の絞調整部５４が回動自在に設け
られている。較調整部５４は、中心がレンズ枠２８の軸
心に一致した所定の径の開口５５を有し、この開口５５
の周囲には偏光部５６が校本体５３の偏光部５２に対向
して設けられている。校本体５３と絞調整部５４との間
には静電モータ５７が配設されでいる。リング状の静電
モータ５７は枠５１内の校本体５３Ｉｌに固定子５８が
固定され、この固定子５８に対向して回動する回転子５
９が設けられている。回転子５９の端面はＩ！２調整部
５４の校本体５３側の一面に取付けられ、回転子５９が
回動することにより、絞調整部５４は回動するようにな
っている。なお、静電モータ５７は、図示しない電源か
ら電圧が供給されて回転する。

本実施例においては、図示しないスイッチを操作して静
電モータ５７に電圧を供給して駆動づると、較調整部５
４が回動し、偏光部５４による偏光方向が変化する。校
本体５３の周囲に設けた偏光部５２の偏光方向は一定で
あり、絞調整部５４０回転角度を適宜設定することによ
り、通過光最の調整及び絞径の調整が可能である。

本実施例においても、第１実施例と同様の効果を得るこ
とが′Ｃきることは明らかである。更に、校本体５３及
び絞調整部５４はいずれも１枚の偏光板から成る極めて
簡単な構成となっている。なお、本実施例においては、
絞の最小径は調整部５４の開口５５の径であり、最大径
は静電モー９５７の内径である。なお、枠５１の端部を
レンズ枠２８の周面に埋め込んで配設してもよい。

第８図は本発明の第４実施例に係る内視鏡の絞り装置を
示す説明図である。

本実施例は、静電モータ６８．６９を密封構造とした例
である。枠６１はレンズ枠２８の内周面に当接するか又
は端部が埋め込まれて配設されている。枠６１の前端側
には周囲に偏光部６２を有する円盤状の校本体６３が枠
６１の内周に固定されている。また、枠６１内には円盤
状の絞調整部６４が回動自在に設けられている。絞調整
部６４は、中心がレンズ枠２８の軸心に一致した所定の
径の開口６５を有し、この間口６５の周囲には偏光部６
６が校本体６３の偏光部６２に対向して設けられている
。枠６１の後端側には枠６１の開口を閉塞するカバー６
１が設けられている。校本体６３と較講整部６４との間
には静電モータｂ８が配設され、較調整部６４とカバー
６７との間には静電モータ６９が配設されている。

リング状の静電モータ６８は校本体６３側に固定子７０
が固定され、この固定子７０に対向して回動する回転子
１１が設けられている。回転子７１の端部は絞調整部６
４の前端面に取付けられる。一方、リング状の静電モー
タ６９は、カバー６７側に固定子７２が固定され、この
固定子７２に対向して回動する回転子７３が較調整部６
４の後端面に取付けられている。静電モータ６８．６９
の回転子７１．７３は同期して同一速度で＠勅し、この
回動により絞調整部８４が回動するようになっている。

校本体６３の周面近傍の一部には開ロア４が設けられて
おり、この開ロア４には静電モータ６８に電圧を供給す
る信号線７６が挿通されている。また、カバー６７の周
面近傍の一部には開ロア５が設けられており、この間ロ
ア５には静電モータ６９に電圧を供給する信りｌ１１７
７が挿通されている。

なお、開ロア４．７５は確実に閉塞されており、静電モ
ータ６８．６９は密封状態となっている。

本実施例においても、第３実施例と同様の作用及び効果
を有することは明らかである。なお、本実施例において
、静電モータ６８．６９は密封されているので、湿気の
影響を受けることがなく、安定した動作が可能である。

また、絞調整部６４の両面に静電モータ６８．６９を配
設しているので、比較的大きい回転力で絞調整部６４を
駆動することができる。なお、本実施例においては、較
の最小径は絞調整部６４の開口６５の径であり、最大径
は静電モータ６８．６９の内径である。

第９図は本発明の第５実施例に係る内視鏡の絞り装置を
示す説明図である。

枠７８はレンズ枠２８の内周面に当接Ｊるか又は端部が
埋め込まれて配設されている。枠１８の’＃ｊ＠側には
周囲に偏光部７９を有づる円盤状の校本体８０が枠７８
の内周に固定されている。枠７８の細径部８５の内周に
は円盤状の絞調整部８１が回動自在に設けられている。

絞調整部８１は、中心がレンズ枠２８の軸心に一致した
所定の径の開口８２を有し、この間口８２の周囲には偏
光部８３が校本体８０の偏光部７９に対向して設けられ
ている。枠７８の後端側には枠７８の開口を閉塞するカ
バー８４が設けられている。枠７８の細径部８５の絞調
整部８１の両面には静電モータ８６゜８７が配設されて
いる。

リング状の静電モータ８６は枠７８の太径部８８の後端
面に固定子８９が固定され、この固定子８９に対向して
回動する回転子９０が設けられている。回転子９０は絞
調整部８１の＃Ｊ端面に成句ｌ〜ノられる。一方、リン
グ状の静電モータ８７は、カバー８４側に固定子９１が
固定され、この固定子９１に対向して回動づる回転子９
２が絞調整部８１の後端面に取付けられている。静電モ
ータ８６．８７の回転子９０．９２は同期して同一速度
で回動し、この回動により絞調整部８１が回動するよう
になっている。なお、静電モータ８６゜８７は図示しな
い電源から電源電圧が供給される。

本実施例においても、第４実施例と同様の作用及び効果
を有することは明らかである。なお、本実施例において
、静電モータ８６の固定子８９が大径部８８の後端面に
固定されており、静電モータ８６の取付けが確実である
。また、本実施例において、光は校本体８０の略全域に
おいて通過可能である。

なお、本発明は上記各実施例に限定されるもの（・はな
く、例えば、固体ｌｉ像素子を有する電子内視鏡におい
て説明を行ったが、イメージガイドを有する光学式内視
鏡に本発明を適用してもよいこと等は明らかである。

［発明の効果］ 以上説明したように本発明によれば、第２の偏光板を回
動させることにより、通過光ａ及び絞径を調整すること
ができるので、観察像の明るさ及び被写界深度を調整す
ることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図乃至第５図は本発明の第１実施例に係り、第１図
は内視鏡先端部の側面図、第２図は本発明に係る内視鏡
の絞装置を示′２１説明図、第３図（ａ）（ｂ）は夫々
第２図のＡ−Ａ線及びＢ−Ｂ線で切断して示り゛新面図
、第４図は内視鏡装置の概略構成図、第５図は実施例の
動作を説明するための説明図、第６図は本発明の第２実
施例に係る内視鏡の絞装置を示１説明図、第７図は本発
明の第３実施例に係る内視鏡の絞装置を示す説明図、第
８図は本発明の第４実施例に係る内視鏡の絞装置を示す
説明図、第９図は本発明の第５実施例に係る内視鏡の絞
装置を示す説明図である。 ２１・・・対物レンズ系、２５．２０ａ〜２０ｆ・・・
レンズ、２８・・・レンズ枠、２９・・・絞装置代理人
　　弁理士　　伊　　藤　　　准第３図 第４図 第５図 第６図 萬７図 へ！ ゝ＼

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 挿入部先端に設けられた対物レンズ系の光路上に介装さ
   れ、所定の光量を通過させる透孔と、この透孔の周囲に
   配設される第１の偏光板と、この第１の偏光板に対し相
   対的に回動自在に配設される第２の偏光板とを具備した
   ことを特徴とする内視鏡の絞装置。