JPS59129820A - 内視鏡装置 - 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】 ［発明の技術分野］ 本発明はファイバを束ねて形成したイメージガイドを有
する内視鏡に装着して、モアレ縞の発生を防止して鮮明
な撮影を可能にする内？ｌ！鏡撮影装置に関する。

［発明の技術的背景とその問題点］ 近年、体腔内に細長の挿入部を挿入することにより、体
腔内臓器等を観察したり、必要に応じ処置具用チャンネ
ル内を挿通した鉗子等の処置具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のできる医療用
内視鏡が広く用いられている。又、工業用分野において
も、ボイラ。

化学プラント類等の管内の状態を観察あるいは管内表面
の付着物を採取して検査する等保守面にも内視鏡が利用
されている。

上記内視鏡には挿入部が軟性で、湾曲できる構造の軟性
内視鏡と、挿入部が硬性で略直線状の硬性内視鏡がある
。

これらの内視鏡においては、挿入部を挿入した際、手元
側に供給された照明光を伝達して挿入部先端側から対象
物側に照明光を出射する照明光学系と、該照明光学系に
よって照明された対象物を結像して像伝達手段（イメー
ジガイド）を介して手元側の接眼部後方から観察できる
観察光学系とが配設されている。

上記軟性内視鏡は、一般にイメージガイドを可撓性を有
する（例えば断面が円形でその直径が１０ミクロン程度
の）極細のファイバを俵積み状に配列したファイバ束を
用いているため、各ファイバを俵積みにした際、各ファ
イバの断面が円形であるため、ファイバで充填し切れな
いで、光を伝達する各ファイバ部分と、ファイバが充填
されてない微小な空隙部（これは光を殆んど伝達しない
ので暗部となり、各端部では酸溶質ガラス等の接着剤で
固定しである。）とが規則的な配列で形成されることに
なるが、この暗部は充分小さいので通常の観察には殆ん
ど問題になることはない。このように充分の可撓性を有
するファイバ束が挿通された挿入部であるため、一般の
硬性内視鏡の場合のように腹壁に挿入用の孔を設けるこ
となく、前記挿入部を口腔等から湾曲した経路を経て体
腔内の目的部位まで直接挿入して、観察することができ
る。

上記軟性内視鏡の接眼部に撮影装置としてのカメラを装
着してカメラ内に装填されたフィルムに目的部位く被写
体）の光学像を結像すると、フィルムは薄いポリエステ
ルベースの上に、赤、緑。

青の３原色のストライプ（線条）フィルタを繰り返し配
列したもの、例えば各ストライプの幅は約８ミクロンで
、１［Ｃｍ］につき、赤、緑、青の３色１組が３９４組
規則正しく配列されたものであるため、光を伝達するフ
ァイバの部分及び各ファイバとの間で、ファイバが充填
されない微小な暗部とによる配列の規則性と、フィルム
のストライプの配列の規則性とによってフィルムに結像
される被写体の光学像にモアレ縞が生じることになる。

このようなモアレ縞の発生の仕方は、ファイバ束で形成
したイメージガイドとフィルムのストライプの配列の仕
方、すなわち光軸を中心とする相　　　゛対角度位置に
依存し、成る特定の角度ではモアレ縞が強く発生するが
、他の角度では余り強く発生しないかまたはまったく発
生しない。したがってイメージガイドと撮影装置として
のカメラとの相対角度をモアレ縞が発生しないような角
度に固定しておけば撮影像にモアレ縞が現われなくなる
。

しかし実際に内視鏡を使用するに当っては、オペレータ
に対する内視鏡の角度位置は一定ではなく、例えば内視
鏡に設けられている操作部、彎曲操作部、処置具挿入部
などを操作するときにカメラが邪魔になることがしばし
ば起ったり、カメラの７アイダを観察する位置も種々に
変化するのでカメラは内視鏡に対して自由に回転できる
ように装着する必要がある。したがってカメラと内視鏡
との相対角度位置は任意となり、撮影像にモレア縞が発
生することになる。

この場合、ファインダから観察するオペレータは、フィ
ルムのストライブ上に結像される像を直接観察するので
なく、フィルムより内視鏡側となる（つまり前方の）リ
ターンミラーで反射されて、フィルムの位置と光学的に
共役となる位置（この位置はストライプ等の配列を有し
ない。）に結像された像を観察することになる。従って
、上記モアレ縞自体及びその強度の程度を観察できない
ため、ファインダから目的部位を鮮明に捕えた状態で撮
影しても、撮影像にはモアレ縞が現われて、目的部位が
不鮮明になることがあった。このため診断する資料とし
ての価値が損われ、正しく診断することができなくなっ
たり、再び撮影し直さなければならなくなり、オペレー
タ及び患者に大きな負担あるいは苦痛を強いるものであ
った。

上記モアレ縞の影響は、フィルムを現像した後でないと
知ることができないため、オペレータは一駒ごとにチェ
ツクレなければ、撮影が充分なものであるか知ることが
できず、非常に不都合なものであった。

［発明の目的コ 本発明は上述した点にかんがみてなされたもので、撮影
した場合にもフィルムにモアレ縞の発生を有効に防止し
得るようにした内視鏡撮影装置を提供することを目的と
する。

［発明の概要コ 本発明はファイバ束で形成したイメージガイドの手元側
端面と、フィルム等が配置される結像位置との間で適当
な箇所に複屈折素子を配設し、フィルム面等に前記ファ
イバの半径程度ずれた像を重畳するように結像すること
によってファイバで充填し切れない暗部の像が結像され
る部分に、ファイバの中央を通った（明るい）像が重な
り、ファイバの配列の影響を実質上解消し、ストライプ
構造等の配列を有するフィルムを用いても、モアレ縞が
生じるのを有効に解消するように構成しである。

［発明の実施例コ 以下、図面を参照して本発明を具体的に説明する。

第１図は本発明の１実施例の外観を示し、第２図は１実
施例における要部となる軟性内視鏡の接眼部周辺及び該
接眼部に装着されたカメラの光学系を示し、第３図は第
２図のフィルム面に結像されるファイバの射出端の様子
を示す。

第１図に示すように軟性内視鏡（ファイバスコープ）１
は、細長で可撓性の挿入部２と、該挿入部２の後端側に
連設された大径の操作部３と、該操作部３後端側に形成
された接眼部４と、操作部３側部から外部に延出され、
図示しない光源装置に装着可能となるコネクタを取り付
けた可撓性のユニバーサルコード５とより構成されてい
る。

上記挿入部２には、対物光学系等が収容された先端構成
部６と、湾曲部７とが先端側から順次連設されており、
上記操作部３に形成された湾曲操作ノブ８を回動するこ
とによって、前記湾曲部７を左右あるいは上下方向に湾
曲できるようになっている。

上記ユニバーサルコード５内には照明光を伝達するライ
ト−ガイドファイバが挿通され、該ライトガイドファイ
バは操作部３で湾曲されて挿入部２内をさらに挿通され
、先端構成部６における対物光学系で観察可能になる視
野方向に照明光を出射するように構成されている。

又、上記操作部３には鉗子等の処置具挿入部９が形成さ
れており、必要に応じてこの処置具挿入部９から処置具
を挿入して患部組織を採取して診断等の処置ができるよ
うになっている。

一方、撮影装置としてのカメラ１１は、上記接眼部４後
端に設けられたマウントに着脱自在に装着可能となるマ
ウントを形成した筒部１２をカメラ本体部１３前端側に
設けである。

上記マウントを形成した筒部１２内部には第２図に示す
ようにレンズ１４が収容され（第２図においては接眼部
４内の接眼レンズを含めて単一のレンズで示しである。

）、該レンズ１４で結像される結像位置に装填されたフ
ィルム１５面が臨むようになっている。このフィルム１
５は、ポリエステルベース１５Ａの上に赤、緑、青の各
ストライプフィルタ１５Ｒ，１５Ｇ、１５Ｂが形成され
、その上（後方）に乳剤層のハロゲン化銀粒子１５Ｃが
形成しである。

上記カメラ本体部１３にはさらにビューファインダ１６
（第１図参照）が形成され、レンズ１４とフィルム１５
との間に配設された図示しないリターンミラーによって
入射光は（通常）反射されて、フィルム１５面が位置す
る結像位置と光学的に共役となる位置に結像された被写
体の光学像を観察できるようになっており、このリター
ンミラーは撮影操作によって回動退避し、レンズ１４を
経た光はフィルム１５面に結像されるように構成されて
いる。

尚、上記カメラ本体部１３は、筒部１２に対し、第１図
に示す回転面１７において回転できるようになっている
。

ところで、挿入部２の先端側の対物光学系によってその
先端面に被写体の光学像が結像されるイメージガイド１
８は、例えば直径１２ミクロンのファイバ１８Ａを俵積
みし、全体の円形断面が約２、４　［ｍｍ］の直径を有
するものに形成されている。このようなイメージガイド
１８を先端硬性部６から彎曲部７、及びその後方の挿入
部２および操作部３を経て接眼部４まで延在させて、前
記先端面に結像された光学像を後端面側に伝達するよう
に構成してあり、この接眼部４における後端面、つまり
第２図に示すように射出端１８Ｂには水晶。

方解石等の光学的に複屈折を有する素子を板状に切り出
して形成した複屈折素子１９が開口窓を設けた取付は金
具２０等で固定されている。

上記複屈折素子１９は、結晶構造によって屈折率が光学
的異方性を有するもので、結晶の主軸が板面に垂直にな
らないように切り出した該板面に垂直に光線を入射させ
ると、′その方向に真直ぐ進む常光線と呼ばれる光線と
、屈曲して進む異常光線とに分離し、結晶を通り抜けた
後は両光線は互いに平行になる特性を有する。

上記複屈折素子１９は、複屈折の大きさに応じ示すよう
に常光線によってフィルム１５面に結像されるファイバ
１８Ａの光学像Ｏと、異常光線によって結像される上記
ファイバ１８Ａの光学像（破線で示す）Ｅとがファイバ
１８Ａの半径程度ずれるようにすると共に、上記常光線
によるファイバ１８Ａでない暗部（の像）が結像される
箇所に、異常光線によるファイバ１８Ａの光学像Ｅの中
心が一致するようにして固定しである。

このようにすることによって、ファイバ１８Ａの部分の
明るい像とファイバ１８Ａで充填されてない（殆んどの
）暗部の像との明暗のコントラストの差は実質上解消さ
れるように構成してあり、フィルム１５側にストライプ
等の構造があっても、モアレ縞が殆んど生じない手段が
形成しである点が１実施例の特徴になっている。

このように構成された本発明の１実施例によれば、複屈
折素子１９を取付けた軟性内視鏡１の接眼部４から観察
する場合には複屈折素子１９によってわずかにずれて観
察されることになるが、そのずれの量は充分微小量であ
るので実際上問題になることはない。

一方、撮影装置としてのカメラ１１を装着して、撮影す
る場合には、上述したように複屈折素子１９を経てフィ
ルム１５面に結像される光学像は各ファイバ１８Ａの光
が伝達される明るい部分と、ファイバ１８Ａが充填され
ていない（殆んどの）暗部とが常光線及び異常光線によ
る２重像にょってコントラスト差が殆んど解消されるの
で、ファイバ１日の配列の規則性と、フィルム１５のス
トライプ等の配列の規則性とによって通常生じるモアレ
縞の発生を、フィルム１５のストライプ等の配列に殆ん
ど関係することなく、防止できる。

上記１実施例によれば、カメラ１１＋を装着してビュー
ファインダ１６から観察した際（この場合カメラ本体部
１３は軟性内視鏡１側に対して任意のく回転）角度であ
って構わない）、常光線による光学像Ｏと異常光線によ
るファイバ１８Ａの射出端１８Ｂの光学像Ｅとが、例え
ば第３図に示すように観察される状態であるならば、カ
メラ本体部１３側がさらに任意の角度回転して撮影して
も、モアレ縞の発生を防止できることになる。

従って、本発明の１実施例によれば、撮影を実際に行う
以前に、ビューファインダ１６から観察したファイバ１
８Ａの射出端１８Ｂの２重像が、上述のように設定され
ているかを、チェックすることによって、実際に撮影を
行う場合カメラ本体部１３側が、任意の角度回転されて
も撮影像にモアレ縞が発生しないことを知ることができ
、安心して撮影を行うことができる。

又、上述のようにカメラ本体部１３の角度に無関係で、
ビューファインダ１６から観察することによって撮影像
にモアレ縞が発生する可能性があるかどうか知ることが
できるので、複屈折素子１９をファイバ１８Ａの射出端
１８Ｂに一体的に固定しなければならないものでなく、
着脱できるように構成することもできる。

又、上記複屈折素子１９を固定して、あるいは着脱自在
に取付ける位置は、射出端１８Ｂに接するように設けら
ければならないものでなく、射出端１８Ｂとフィルム１
５との間であって、カメラ本体部１３と共に回動しない
部分であれば良い。

この場合、軟性内視鏡１（もちろん射出端１８Ｂより後
方）側に固定して取付ければ、後は撮影装置側の状態に
殆んど無関係でモアレ縞の発生を防止できる。又、接眼
部４のマウント部分に着脱自在に取付けられる構造にす
ることもできる。この場合には調整する必要があるが、
外周に目盛を設けて（ビューファインダ１６から観察す
ることなく）簡単に適当な角度の状態に設定することが
できる構造にしたり、適当な角度の位置の時のみ取付は
可能となるような構造にすることもできる。

ざらに軟性内視鏡１側に複屈折素子１９を取付けるので
なく、カメラ１１側に取付けても良く、例えば回転面１
７より前方の部分であればマウントの部分その他いずれ
の部分でも良い。この場合には、接眼部に装着した場合
、その装着角度が適切な角度であるか調整が必要である
が、上述のように接眼部４のマウント外周とカメラ１１
側のマウント外周とに適切な角度に簡単に設定できる目
盛等を設ける等すれば調整は簡単であるし、クリック機
構で常に適切な角度に設定できるようにすることもでき
る。

尚、軟性内視鏡１側に複屈折素子１９を着脱自在で取付
ける構造にすれば、肉眼で観察する場合には外して全く
ずれのない光学像を観察することができることになる。

複屈折素子１９を装着した状態においても、２重像がわ
ずられしいと考えられる場合には、常光線と異常光線と
は各振動面が通常互いに垂直となる方向に偏光している
ので、偏光板を介装イーれば、一方の光学像のみを観察
することができる。又、わずかにずらした像を重畳する
ようにしであるが、一方（例えば異常光線）による像は
完全な像でなくても良いし、異常光線による像が（不完
全な）２重像になる場合であっても正しく結像された像
の暗部に明るい像が重なって結像されるものであれば良
い。

尚、本発明はイメージガイドにファイバ束を用いた内視
鏡の接眼部に装着されるカメラ１１等の撮影装置に限定
されるものでなく、接眼部に装着可能となるファイバ束
でイメージガイドを形成した供覧装置に対しても同様に
適用できるものである（医療用内視鏡のみならず工業用
内視鏡も含む。

）。又、上記撮影装置としてＣＯＤ　（電荷結合デバイ
ス）、ＢＢＤ（バケツリレーデバイス）１ＭＯＳイメー
ジセンサ等光電変換機能を有する微小な受光素子を配列
して形成した固体撮像素子を結像位置に配設したテレビ
カメラに対しても同様に適用できるものである。

［発明の効果コ 以上述べたように本発明によれば、複屈折素子を用いて
ファイバの配列による影響を実質上解消できるようにし
であるので、ストライブ等の配列を有するフィルムが装
填されたカメラ等が装着されても撮影像にモアレ縞が生
じることが有効に解消できるという利点を有する。従っ
てオペレータは安心して撮影することができ、１駒ごと
にチェックする必要がないので撮影等の時間を短縮でき
オペレータ及び患者の負担あるいは苦痛は軽減される。

【図面の簡単な説明】

第１図ないし第３図は本発明の１実施例に係り第１図は
１実施例の外観を示す斜視図、第２図は複屈折素子を取
付けたイメージガイドの射出端周辺を示す説明図１．第
３図は第２図のフィルム面に結像されるファイバの射出
端の光学像を示す説明図である。 １・・・軟性内視＠　　　２・・・挿入部３・・・操作
部　　　　　４・・・接眼部６・・・先端構成部　　１
１・・・カメラ１２・・・筒部　　　　　１３・・・カ
メラ本体部１４・・・レンズ　　　　１５・・・フィル
ム１６・・・ビューファインダ １８・・・イメージガイド　　１８Ａ・・・ファイバ１
８Ｂ・・・射出端　　　１９・・・複屈折素子２０・・
・取付は金具

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. ファイバを束ねて形成した像伝達用のイメージガイドを
   有する内視鏡と、該内視鏡の接眼部に着脱自在で装着さ
   れ、結像位置にストライプ状等のフィルタ構造を有する
   フィルムが装填されるカメラ、又は結像位置に光電変換
   機能を有する受光素子を配列した構造の固体撮像素子が
   配設されるテレビカメラ等の撮影装置とを備えた内視鏡
   撮影装置において、前記内視鏡におけるイメージガイド
   の手元側射出端ないし接眼部のマウント部分、又は撮影
   装置のマウント部分に、一体向又は着脱自在で複屈折素
   子を取付け、前記ファイバの配列に応じて、互いにわず
   かにずれた像を前記結像位置に結像するようにしたこと
   を特徴とする内視鏡撮影装置。