JPH10108828A - 内視鏡装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】手元操作部からの焦点調節の操作が、内視鏡先
端部に位置する焦点位置調節固定部材まで正確に伝達さ
れて、術者の意図する焦点調節が行え、焦点位置がずれ
ることを防止した内視鏡装置を提供すること。 【解決手段】撮像ユニット枠２２の後端部外周面には焦
点位置調節固定部材として焦点調節パイプ２４の一端部
が一体的に固定されており、この焦点調節パイプ２４の
他端部は手元操作部１０に設けた焦点調節ノブに連動し
て内視鏡長手軸方向に対して進退動作するように一体的
に接続されている。焦点調節パイプ２４は、十分な剛性
を有し、伸びたり、縮んだりし難い機械材料で形成され
ている。撮像ユニット枠２２の外周は、前記先端部本体
１３に嵌合しており、焦点調節パイプ２４の前進・後退
に合わせて撮像ユニット１８を光軸方向に移動させて焦
点調節を行う。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、内視鏡先端部に配
設した対物レンズと固体撮像素子との間隔を調整して焦
点調節を行う内視鏡装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来より、細長の挿入部の先端側に照明
窓と対物レンズとを設け、照明窓から出射した照明光を
対象部位に照射して、この照明のもとで対物レンズに対
設したイメージガイドの先端面に光学像を結像させて観
察のできる内視鏡装置が医療用分野及び工業用分野で広
く用いられている。

【０００３】前記内視鏡装置には、対物レンズとイメー
ジガイド先端面との間の距離を変える焦点距離調節機構
を備えたものがある。

【０００４】特開昭５８−３８５３１号公報には対物レ
ンズとイメージガイドの先端面との間の距離を変えて焦
点調節を行う機構として、手元操作部とイメージガイド
の先端部とを可撓性を有する操作ワイヤで接続したもの
が示されており、手元操作部で操作ワイヤを押し引き操
作することによって、イメージガイド先端面と対物レン
ズとの間隔を調整して焦点調節が行える。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、前記特
開昭５８−３８５３１号公報のように、手元操作部で操
作ワイヤを押し引き操作して、内視鏡先端部に配設され
た対物レンズまたはイメージガイド先端面を、操作ワイ
ヤの押し引きに対応させて光軸方向に移動させて、対物
レンズとイメージガイド先端面との間隔を調整して焦点
調節を行っていたのでは以下のような不具合が生じる。

【０００６】第１に、前記操作ワイヤは、金属の細い素
線を撚りあわせて作られているので、押し込めば撓み、
引っ張れば伸びてしまう。このため、術者が手元操作部
で操作ワイヤを押し引き操作した際、術者が意図した移
動量が内視鏡先端部に位置する操作ワイヤまで正確に伝
達されないので、操作者の意図する通りに対物レンズと
イメージガイド先端面との間隔が変化しないことによ
り、正確且つ細かな焦点調節が行えなかった。

【０００７】第２に、経時変化によって操作ワイヤに伸
びが生じるので、微妙な焦点調節ができないばかりでな
く、検査中に内視鏡先端に振動や衝撃が加わって、対物
レンズとイメージガイド先端面との距離が代わって焦点
位置がずれてしまい正確な焦点調節が行えなかった。

【０００８】本発明は上記事情に鑑みてなされたもので
あり、手元操作部からの焦点調節の操作が、内視鏡先端
部に位置する焦点位置調節固定部材まで正確に伝達され
て、術者の意図する焦点調節が行えると共に、検査中な
どに対物レンズと固体撮像素子との距離が変化して焦点
位置がずれることを防止した内視鏡装置を提供すること
を目的にしている。

【０００９】

【課題を解決するための手段】本発明の内視鏡装置は、
手元操作部で、内視鏡挿入部内に挿通されている焦点位
置調節部材を操作して、内視鏡先端部に配設されている
対物レンズまたは固体撮像素子を光軸方向に対して移動
させて、対物レンズと固体撮像素子との間隔を調整して
焦点調節を行う内視鏡装置であって、前記対物レンズま
たは前記固体撮像素子のどちらか一方を、光軸方向に対
して進退させると共に固定保持する焦点位置調節固定手
段を設けている。

【００１０】この構成によれば、手元操作部での焦点調
節の動作を、焦点位置調節固定手段を介して対物レンズ
または前記固体撮像素子まで伝達して、対物レンズと固
体撮像素子との間隔を調整して焦点調節が行える。ま
た、調節された焦点距離が焦点位置調節固定手段によっ
て固定保持されるので、振動や衝撃で焦点調節が狂わな
い。

【００１１】

【発明の実施の形態】以下、図面を参照して本発明の実
施の形態を説明する。図１及び図２は本発明の第１実施
形態に係り、図１は内視鏡装置の構成を示す説明図、図
２は焦点位置調節固定部材の構成を説明する内視鏡先端
部の断面図である。

【００１２】図１に示すように内視鏡装置１は、後述す
る内視鏡先端部に固体撮像素子を内臓した内視鏡２と、
この内視鏡２の照明光学系に照明光を供給する光源装置
３と、内視鏡２の固体撮像素子から伝送される電気信号
を映像信号に処理する信号処理手段であるビデオプロセ
ッサ４と、このビデオプロセッサ４により信号処理され
た映像信号による被写体像を表示するモニタ５と、前記
映像信号を記録再生するＶＴＲ６と、前記モニタ５に表
示された被写体像を印字するビデオプリンタ７と、前記
映像信号を記録する大容量の記憶装置であるビデオディ
スク８などから構成されている。

【００１３】前記内視鏡２は、体腔内に挿通される挿入
部９と、この挿入部９の後方に位置する手元操作部１０
及びこの手元操作部１０の側部から延出するユニバーサ
ルコード１１などを備えている。

【００１４】図２に示すように本実施形態の内視鏡２の
内視鏡先端部１２を構成する先端部本体１３にはねじ部
１３ａが設けられており、このねじ部１３ａを介して視
野方向や視野角等を変換する光学アダプタ１４が着脱自
在に螺合接続されるようになっている。

【００１５】前記先端部本体１３には複数の光学レンズ
からなる対物光学系１５と光源装置３からの照明光を伝
送するライトガイド１６とが配設されている。この先端
部本体１３の後端部には外パイプ１７が嵌合されてお
り、図示しないビスまたは接着剤などの固定手段によっ
て前記先端部本体１３と一体的に固定されている。

【００１６】前記先端部本体１３には対物光学系１５の
光軸方向に対して進退するように撮像ユニット１８が配
設されている。この撮像ユニット１８は、光学フィルタ
１９を貼付けた固体撮像素子２０と回路基板２１とを内
包した撮像ユニット枠２２とで主に構成されていて、前
記撮像ユニット１８の後方からは前記固体撮像素子２０
の駆動信号や映像信号を伝送する信号線２３がビデオプ
ロセッサ４まで延出されている。

【００１７】前記撮像ユニット枠２２の後端部外周面に
は焦点位置調節固定手段である焦点位置調節固定部材と
して焦点調節パイプ２４の一端部が一体的に固定されて
おり、この焦点調節パイプ２４の他端部は手元操作部１
０に設けた焦点調節ノブ（不図示）に連動して内視鏡長
手軸方向に対して進退動作するように一体的に接続され
ている。

【００１８】前記焦点調節パイプ２４は、十分な剛性を
有し、伸びたり、縮んだりし難い金属材料または合成樹
脂材料などの機械材料で形成されている。

【００１９】前記撮像ユニット枠２２の外周は、前記先
端部本体１３に嵌合しており、前記焦点調節パイプ２４
の前進・後退に合わせて撮像ユニット１８が光軸方向に
自在に移動するようになっている。

【００２０】なお、前記先端部本体１３と撮像ユニット
枠２２との嵌合長は、対物光学系１５と固体撮像素子２
０との間隔を調整して焦点調節を行うのに十分な長さで
あり、光軸方向に対して前記撮像ユニット１８が傾くこ
とが無いように配設されている。

【００２１】また、前記固体撮像素子２０で得られた光
学像の電気信号を伝送する信号線２３は、焦点調節パイ
プ２４の内部を挿通している。

【００２２】上述のように構成した焦点調節パイプ２４
の作用を説明する。まず、焦点調節を行うために、対物
光学系１５と固体撮像素子２０との間隔を調整する手元
操作部１０に設けられている焦点調節ノブを術者が操作
する。すると、この焦点調節ノブの動きに連動して、焦
点調節パイプ２４が軸方向に進退する。この焦点調節パ
イプ２４が進退することによって、この焦点調節パイプ
２４の一端部に固定されている撮像ユニット１８が前記
焦点調節ノブの動きに併せて軸方向に進退して対物光学
系１５と固体撮像素子２０との間隔を調整する。

【００２３】このとき、前記焦点調節パイプ２４が剛性
を有する機械材料で形成されているため、焦点調節の
際、伸び・縮みによる影響がないので、手元操作部の焦
点調節ノブの操作量がそのまま撮像ユニット１８まで伝
達されて、この撮像ユニット１８に設けられている固体
撮像素子２０が移動する。

【００２４】前記撮像ユニット１８が焦点調節パイプ２
４の移動に追随して移動することにより、対物光学系１
５と固体撮像素子２０との間隔を調整して焦点調節を行
う。

【００２５】このように、手元操作部に設けた焦点調節
ノブの動きに連動する焦点調節パイプを剛性を有する機
械材料で形成したことにより、焦点調節ノブの微妙な操
作が焦点調節パイプに伝達されて、焦点調節の部の先端
部に固定されている撮像ユニットが光軸方向に進退する
ので、対物光学系と固体撮像素子との間の距離を術者の
操作通りに変化させて正確な焦点調節を行うことができ
る。また、検査中に焦点調節パイプが伸びたり・縮んだ
りして焦点位置がずれてしまうことがなくなるので、検
査をいったん中断して焦点位置を合わせ直すといった煩
わしい作業がなくなって検査時間を短縮することができ
る。

【００２６】なお、本実施形態では焦点調節パイプによ
って撮像ユニットを光軸方向に進退させて対物光学系と
固体撮像素子との間隔を変化させて焦点調節を行ってい
るが、焦点調節伝達パイプで対物レンズを進退させて焦
点調節を行うようにしてもよい。

【００２７】図３は本発明の第２実施形態に係る焦点位
置調節固定部材の構成を説明する内視鏡先端部の断面図
である。図に示すように本実施形態では前記第１実施形
態のように焦点位置調節固定部材としてパイプ部材から
なる焦点調節パイプ２４を配設する代わりに、金属製ま
たは樹脂製で十分な剛性を有し、伸びたり、縮んだりし
難い棒状部材である焦点調節棒２５を配設し、この焦点
調節棒２５を撮像ユニット枠２２に一体的に固定してい
る。その他の構成は前記第１実施形態と同様であり、同
部材には同符号を付して説明を省略する。

【００２８】上述のように構成した焦点調節棒２５の作
用を説明する。手元操作部１０に設けた焦点調節ノブ
（不図示）を術者が操作することにより、この焦点調節
ノブに連動して焦点調節棒２５が軸方向に進退する。す
ると、この焦点調節棒２５が一体的に固定されている撮
像ユニット１８が焦点調節ノブの操作に併せて軸方向に
進退する。

【００２９】このとき、焦点調節棒２５が伸び・縮みし
ないため、手元操作部の焦点調節ノブの操作量がそのま
ま撮像ユニット１８まで伝達されて、この撮像ユニット
１８に設けられている固体撮像素子２０が移動して対物
光学系１５と固体撮像素子２０との間隔を調整して焦点
調節を行う。

【００３０】このように、焦点位置調節固定手段に断面
積の小さい棒状部材である焦点調節棒を設けたことによ
り、内視鏡の挿入部内のスペース効率が向上して挿入部
の細経化を図ることができる。

【００３１】なお、前記焦点調節棒２５で撮像ユニット
１８を光軸方向に進退させて焦点調節を行っているが、
焦点調節棒２５で対物光学系１５を進退させて焦点調節
を行うようにしてもよい。その他の作用及び効果は前記
第１実施形態と同様である。

【００３２】ところで、視野方向を変換することが可能
な内視鏡では一般的に内視鏡先端部内に配設した三角プ
リズムを回転させて、対物レンズや固体撮像素子の光軸
に対して傾けることで、視野方向を変えるようにしてい
た。しかし、三角プリズムの支持部のがたつきが原因で
プリズムの光軸と固体撮像素子の光軸との間にずれが生
じて、観察像の一部分だけに焦点が合って他の部分がぼ
けてしまう片ぼけや、フレアー、非点収差が発生してい
た。また、視野方向を大きく変えようとしても、内視鏡
先端部のスペースが十分でないため、三角プリズムを傾
ける角度に制約があるので、狭い範囲でしか視野方向を
変換して観察することができなかった。

【００３３】このため、視野方向を広い範囲で変換する
ことができ、片ぼけやフレアー、収差などの光学性能の
劣化のない内視鏡が望まれていた。

【００３４】図４ないし図６は焦点位置調節固定手段を
視野方向調節固定手段として利用する内視鏡に係り、図
４は観察光学系の視野方向の変換が可能な側視型内視鏡
の概略構成を説明する斜視図、図５は観察光学ユニット
の構成及び作用を説明する断面図、図６は前方視野方向
の変換が可能な内視鏡の概略構成を示す説明図である。

【００３５】図４に示すように本実施形態の側視型内視
鏡３０の内視鏡先端部３１には図示しないライトガイド
が臨まれて照明光を出射する照明用窓３２と、照明光に
照らされた被検部位を観察する観察光学ユニット３３が
配設されるユニット配設空間３４とが設けられている。

【００３６】図５に示すように前記観察光学ユニット３
３は、対物レンズ３５と、三角プリズム３６と、固体撮
像素子３７とをユニット本体３８に一体的に配設して構
成したものであり、このユニット本体３８がユニット配
設空間３６内に軸３９（図４参照）を介して矢印ＡＢ方
向に回動自在に取り付けられている。

【００３７】前記ユニット本体３８には固定ピン４０が
設けられており、この固定ピン４０に視野方向調節固定
手段である視野方向調節固定部材４１の一端部が回動自
在に接続されている。このため、前記視野方向調節固定
部材４１が内視鏡長手軸方向の矢印ＣＤ方向に進退する
ことによって、ユニット本体３８が回動して対物レンズ
３５の視野方向を変えることができるようになってい
る。

【００３８】なお、前記視野方向調節固定部材４１は、
金属製または樹脂製で十分な剛性を有して、伸びたり、
縮んだりし難い部材で形成されており、視野方向調節固
定部材４１の一端部が手元操作部に設けられている視野
方向変換ノブに連動して動作するように一体的に接続さ
れている。

【００３９】上述のように構成した視野方向調節固定部
材４１の作用を説明する。視野方向を変更させる際、手
元操作部の視野方向変換ノブを操作する。すると、前記
視野方向変換ノブの操作に追随して視野方向調節固定部
材４１が進退する。この視野方向調節固定部材４１が進
退することによって、前記視野方向調節固定部材４１と
固定ピン４０を介して接続されているユニット本体３８
が軸３９を中心に回動して、対物レンズ３５の視野方向
が変わる。

【００４０】このように、対物レンズ・プリズム・固体
撮像素子をユニット本体に一体的に設け、このユニット
本体を硬質部材で形成した視野方向調節固定部材に進退
動作に応じて回動するように構成したことにより、ユニ
ット本体を大きく傾けることによって、片ボケ、収差を
発生させることなく、視野方向を広い範囲で変換するこ
とができる。

【００４１】また、前記視野方向調節固定部材を十分な
剛性を有する、伸びたり、縮んだりし難い部材で形成し
ているため、視野方向を安定的に保持することができ
る。

【００４２】なお、図６に示すように対物レンズ４２と
固体撮像素子４３とをユニット本体４４に一体的に設け
て構成した観察光学ユニット４５を矢印ＥＦ方向に回動
するように軸４６でユニット配設空間３６内に取り付
け、視野方向調節固定部材４１の一端部を固定ピン４７
に回動自在に接続することによって、対物レンズ４２の
視野方向を変えることが可能な内視鏡４８を提供するこ
とができる。なお、符号４９は照明光を供給するライト
ガイドである。

【００４３】ところで、従来の内視鏡装置では内視鏡の
視野方向や視野角、観察深度、有効長などを１つの内視
鏡で自由に変えることができなかった。このため、観察
部位に対応した視野方向や視野角、観察深度、有効長を
有する内視鏡を用意していたので、内視鏡の本数が増大
して経済的負担が大きくなっていた。このため、１つの
セットで視野方向や視野角、観察深度、有効長などを自
在に変換することが可能な内視鏡装置が望まれていた。

【００４４】図７ないし図９は視野方向や視野角、観察
深度、有効長を変換することが可能な内視鏡装置に係
り、図７は内視鏡装置の概略構成を示す説明図、図８は
視野方向や視野角、観察深度、有効長を変換することが
可能な内視鏡の構成を示す説明図、図９は挿入部の概略
構成を示す説明図である。

【００４５】図７に示すように本実施形態の内視鏡装置
５０は、対物光学系５１と照明ランプ５２とを内蔵した
先端アダプタ部５３と、この先端アダプタ部５３に着脱
自在で前記先端アダプタ部５３の対物光学系５１でとら
えた光学像を電気信号に変換する固体撮像素子５４を内
蔵した撮像ユニット部５５と、この撮像ユニット部５５
に着脱自在で前記先端アダプタ部５３の先端部を観察部
位の所定位置まで導く長さを備えた挿入部５６と、この
挿入部５６に着脱自在で把持部を兼ねた手元操作部５７
と、前記固体撮像素子５４で変換された電気信号を映像
信号に変換するカメラコントロールユニット５８と、前
記照明ランプ５２に電力を供給する電源部５９とで構成
されている。

【００４６】なお、前記先端アダプタ部５３、撮像ユニ
ット部５５、挿入部５６、手元操作部５７同士は、それ
ぞれ各部に設けたコネクタ部を介して着脱自在に構成さ
れている。

【００４７】図８に示すように前記対物光学系５１と照
明ランプ５２とを内蔵した先端アダプタ部５３としては
挿入方向の正面を観察するための前方直視型アダプタ５
３ａや、挿入方向の斜め前方方向を観察するための前方
斜視型アダプタ５３ｂ、挿入方向の側面方向を観察する
ための側視型アダプタ５３ｃ等が用意されており、各ア
ダプタ５３ａ，５３ｂ，５３ｃには照明ランプ用の電源
端子を備えた先端部用コネクタ（不図示）が設けられて
いる。

【００４８】前記固体撮像素子５４を内蔵した撮像ユニ
ット部５５には、この固体撮像素子５４に電気的に接続
された回路基板５４ａが内蔵されており、この撮像ユニ
ット部５５に設けた先端側コネクタ５５ａには照明ラン
プ用電源端子（不図示）が設けられ、後端側コネクタ５
５ｂには前記固体撮像素子５４の駆動信号や電気信号を
伝送するための信号端子（不図示）及び照明ランプ用電
源端子（不図示）とが設けられている。

【００４９】前記挿入部５６は、異なる観察部位毎に前
記先端アダプタ部５３を観察部位の所定位置まで導ける
ように挿入長の異なる挿入部５６ａ，５６ｂ，５６ｃが
複数用意されており、各挿入部５６ａ，５６ｂ，５６ｃ
の両端部には撮像側コネクタ５６ｄ（図９参照）と手元
操作部側コネクタ５６ｅとが設けられている。なお、各
挿入部５６ａ，５６ｂ，５６ｃを連結して１つの挿入部
として使用することも可能である。

【００５０】前記手元操作部５７には前記挿入部５６に
接続される挿入部用コネクタ（不図示）が設けられてい
る。

【００５１】図９に示すように前記挿入部５６内には撮
像側コネクタ５６ｄと手元操作部側コネクタ５６ｅとを
結び、前記固体撮像素子５４の駆動信号や電気信号の伝
達及び照明ランプ用の電源を供給する電気ケーブル６０
が挿通されている。

【００５２】また、この挿入部５６内には、各挿入部５
６ａ，５６ｂ，５６ｃの長さが異なることにより固体撮
像素子５４の駆動信号と、出力される電気信号のズレを
補正する補正回路６１が内蔵されている。

【００５３】このように、１つの内視鏡を観察する視野
方向や観察深度などにより複数種類の先端アダプタ部
と、内視鏡を挿入する観察部位に合わせて長さの異なる
複数種類の挿入部と、１種類の撮像ユニット部及び手元
操作部とで構成することにより、先端アダプタ部と撮像
ユニット部と挿入部と手元操作部との組み合わせを様々
に変えることで、それぞれの観察部位及び用途に対応し
た複数種類の内視鏡を容易に構成することができる。

【００５４】また、複数種類の内視鏡を構成する際、高
価な固体撮像素子を含む撮像ユニットが１種類であるの
で、カメラコントロールユニットも１つで共通に使用す
ることができるので内視鏡システムを安価に構成するこ
とができる。

【００５５】なお、前記補正回路６１としては例えば、
挿入部５６の長さに対応する抵抗値となる抵抗を入れて
おき、カメラコントロールユニット５８において前記抵
抗値を検出することによって、挿入部５６の長さを検出
し、固体撮像素子５４の駆動信号及び出力される電気信
号のズレをなくすように適切なタイミングを取るように
してもよい。

【００５６】ところで、挿入部に湾曲部を備えた内視鏡
において、手元操作部で操作ワイヤを押し引き操作し
て、対物レンズまたは固体撮像素子を移動させることに
よって、対物レンズと固体撮像素子との間隔を調整して
焦点調節を行った場合、湾曲部を湾曲動作させることに
よって、湾曲部内を挿通している前記操作ワイヤもある
曲率で曲がることになる。

【００５７】この操作ワイヤは、湾曲部内で特に位置決
め固定されおらず、且つ、この操作ワイヤが内視鏡の中
心軸に対して位置ずれした離れた位置に配置されている
と、湾曲部が曲がることによって、操作ワイヤの行程距
離に変化が生じて、操作ワイヤが突っ張ったり、引っ張
られたりする。

【００５８】すると、前記操作ワイヤに接続された対物
レンズまたは固体撮像素子が光軸方向に対して押し引き
されて、操作者の意に反して焦点位置が変化して、焦点
位置を再調整しないと検査を続けることができなくなっ
てしまうおそれがあった。

【００５９】また、湾曲部に連接する可撓管部が湾曲し
た際も、上述と同様に可撓管部内に挿通されている操作
ワイヤの行程距離が変化することによって、対物レンズ
や固体撮像素子が光軸に対して移動して、操作者の意に
反して焦点位置が変化してしまうおそれがあった。

【００６０】このため、対物レンズまたは固体撮像素子
を光軸方向に進退させて焦点調節が可能で、湾曲操作や
挿入部の湾曲によって操作ワイヤの行程距離に変化が生
じたときに焦点位置がずれない内視鏡が望まれていた。

【００６１】図１０ないし図１２は焦点調節が可能で操
作ワイヤの行程距離が変化しても焦点位置がずれない内
視鏡の１例に係り、図１０は内視鏡の先端部の上面図、
図１１は内視鏡先端部の側面断面図、図１２は図１１の
Ｇ−Ｇ断面図である。

【００６２】図１０に示すように本実施形態の内視鏡は
照明窓７１及び観察窓７２を内視鏡先端部７３の側面に
設けた側視型内視鏡７０であり、先端から順に先端部本
体７４、湾曲部７５、図示しない挿入部，手元操作部を
連接している。

【００６３】図１１に示すように前記先端部本体７４に
設けられた照明窓７１にはライトガイド７１ａが臨まれ
ており、前記観察窓７２には光軸方向に対して進退する
と共に、移動した位置に固定保持される焦点位置調節固
定手段となる管状のレンズ枠７６に固定された対物レン
ズ７７が対設している。この対物レンズ７７の結像位置
側には固体撮像素子７８と回路基板７９とが配設されて
おり、前記回路基板７９からは駆動信号や電気信号を伝
送する信号線８０が延出されている。

【００６４】図１０及び図１２に示すように前記レンズ
枠７６の外周部には回転運動を直線運動に変換する運動
変換機構となるラック８１が形成されており、このラッ
ク８１にピニオンギヤ８２が噛合している。前記ピニオ
ンギヤ８２にはシャフト８３の一端部が接続されてお
り、このシャフト８３をベアリング８４によって回転自
在に位置決め固定している。

【００６５】なお、前記シャフト８３の他端部８３ａに
は、前記湾曲部７５及び挿入部を挿通して手元操作部に
導かれるフレキシブルシャフト８５が連結されている。
また、図示しない手元操作部には焦点調節ノブが設けら
れており、前記フレキシブルシャフト８５の他端部が前
記焦点調節ノブの動作に連動して回転するように固定さ
れている。

【００６６】上述のように構成した側視型内視鏡７０の
作用を説明する。手元操作部の焦点調節ノブを操作して
フレキシブルシャフト８５を回転させると、このフレキ
シブルシャフト８５の先端部に連結されているシャフト
８３に取り付けられているピニオンギヤ８２が回転す
る。このピニオンギヤ８２が回転することによって、こ
のピニオンギヤ８２に噛合しているラック８１が移動さ
れて、レンズ枠７６内の対物レンズ７７が光軸方向に対
して進退して、対物レンズ７７と固体撮像素子７８との
間隔を調整して焦点調節が行われる。

【００６７】このように、手元操作部に設けた焦点調節
ノブに連動して回転するフレキシブルシャフトの先端部
に設けたピニオンを、対物レンズを配設したレンズ枠に
設けたラックに噛合して、前記焦点調節ノブの操作に合
わせて、対物レンズを光軸方向に進退させることによっ
て、対物レンズと固体撮像素子との間隔を調整して焦点
調節を行うことができる。

【００６８】また、焦点調節を終了した後、ピニオンと
ラックとが噛合した状態であるので、例えば湾曲動作な
どでフレキシブルシャフトの位置が湾曲部内で半径方向
に移動した場合でも、フレキシブルシャフトが回転しな
いので、対物レンズと固体撮像素子との間隔が変わらな
い。

【００６９】さらに、フレキシブルシャフトはこのフレ
キシブルシャフトの先端部に設けたシャフトがベアリン
グによって軸方向の位置が保持固定されているため、焦
点位置が変化しない。

【００７０】図１３及び図１４は焦点調節が可能で操作
ワイヤの行程距離が変化しても焦点位置がずれない内視
鏡の他の例に係り、図１３は内視鏡の先端部の構成を説
明する側面断面図、図１４は図１３のＨ−Ｈ断面図であ
る。

【００７１】図１３及び図１４に示すように本実施形態
の内視鏡は、先端部本体７４の先端面に観察窓７２を設
けた前方直視型の内視鏡８６であり、前記先端部本体７
４には対物レンズ７７を配設したレンズ枠７６を光軸方
向に対して進退自在する焦点位置調節固定手段が設けら
れている。

【００７２】前記焦点位置調節固定手段は、レンズ枠７
６の突起部７６ａに雌ネジ部を形成し、この雌ネジ部に
シャフト８７の先端部に形成されている雄ネジ部８７ａ
を螺合している。そして、前記シャフト８７は、ベアリ
ング８４により回転自在に軸方向に固定されており、こ
のシャフト８７の後端部８７ｂには湾曲部７５及び挿入
部内を挿通して手元操作部へ導かれるフレキシブルシャ
フト８５が連結されている。その他の構成は前記側視型
内視鏡の構成と同様であり、同部材には同符号を付して
説明を省略する。

【００７３】上述のように構成した内視鏡８６の作用を
説明する。手元操作部の焦点調節ノブを操作するとフレ
キシブルシャフト８５が回転して、このフレキシブルシ
ャフト８５の先端部に取り付けられているシャフト８７
が回転する。このシャフト８７が回転することにより、
このシャフト８７の先端部に形成されている雄ネジ部８
７ａに噛合しているレンズ枠７６が光軸方向に進退し
て、対物レンズ７７と固体撮像素子７８との間隔を調整
して焦点調節を行う。このことにより、前記側視型内視
鏡と同様の作用及び効果を得ることができる。

【００７４】なお、対物レンズを移動させる代わりに図
１５に示すように固体撮像素子を光軸方向に移動させて
焦点調節を行うようにしても上述の側視型内視鏡及び内
視鏡と同様の作用及び効果を得ることができる。

【００７５】図１５に示すように本実施形態の内視鏡８
６ａでは対物レンズ７７が先端部本体７４に固定されて
いる。そして、この対物レンズ７７の後方に光軸方向に
進退自在な固体撮像素子７８が配設されている。なお、
この固体撮像素子７８に回路基板７９が接続され、この
回路基板７９から信号線８０が延出している。

【００７６】前記固体撮像素子７８は、雌ネジ部を有す
る突起部８８ａを備えた撮像素子ユニット８８が設けら
れており、この雌ねじ部にシャフト８７の雄ねじ部８７
ａを螺合させている。その他の構成は前記内視鏡８６の
構成と同様であり、同部材に同符号を付して説明を省略
する。

【００７７】上述のように構成したことにより、手元操
作部の焦点調節ノブを操作するとフレキシブルシャフト
８５が回転して、先端部に取り付けられているシャフト
８７が回転する。シャフト８７の雄ネジ部８７ａと撮像
素子ユニット８８の突起部８８ａの雌ネジ部とが螺合し
ていることにより固体撮像素子７８は、光軸方向に進退
して固体撮像素子７８と対物レンズ７７との間隔を調整
して焦点調節が行われる。

【００７８】図１６及び図１７は焦点調節が可能で操作
ワイヤの行程距離が変化しても焦点位置がずれない内視
鏡の別の例に係り、図１６は内視鏡の概略構成を示す説
明図、図１７は湾曲部の概略構成を説明する図である。
図１６に示すように本実施形態の内視鏡９０は、先端側
から内視鏡先端部９１，湾曲部９２，可撓管部９３を連
接して構成されており、前記内視鏡先端部９１には対物
レンズ系９４と固体撮像素子９５とが内蔵されている。
符号９６は後述する焦点調節用ワイヤ９６である。

【００７９】図１７に示すように前記湾曲部９２は、湾
曲駒９２ａ，９２ｂ，９２ｃ．．．を連接して形成され
ており、湾曲駒９２ａ，９２ｂ，９２ｃ．．．の周辺部
にはこの湾曲部９２を湾曲動作させる湾曲操作用ワイヤ
９７が挿通されている。この湾曲操作用ワイヤ９７の先
端部はロー付け等で湾曲駒９２ａに固定されている。

【００８０】前記湾曲駒９２ａには焦点調節用ワイヤ９
６を湾曲部９２の略中心に挿通させるための透孔９８ａ
を設けたブリッジ部９８が設けられており、このブリッ
ジ部９８に設けた透孔９８ａを焦点調節用ワイヤ９６が
挿通して内視鏡先端部９１の固体撮像素子９５に固定さ
れている。

【００８１】なお、前記焦点調節用ワイヤ９６の後端部
は図示しない手元操作部の焦点調節ノブに接続されてい
る。また、湾曲部９２の内部には図示しない信号線やラ
イトガイドが挿通している。

【００８２】上述のように構成した内視鏡９０の作用を
説明する。手元操作部に設けた焦点調節ノブを操作する
と、焦点調節用ワイヤ９６が移動して、この焦点調節用
ワイヤ９６に固定されている固体撮像素子９５が光軸方
向に進退して対物レンズ９４ａと固体撮像素子９５との
間隔を調整して焦点調節が行われる。

【００８３】焦点調節を終了した後例えば、前記湾曲操
作用ワイヤ９７を牽引操作して湾曲部９２を湾曲させた
とき、湾曲部９２の中心位置では湾曲がかかった状態で
も中心線の距離に変化が生じない。このため、前記ブリ
ッジ部９８に設けた透孔９８ａを挿通しいてる焦点調節
用ワイヤ９６は湾曲部で行程距離が変化しないので対物
レンズ９４ａと固体撮像素子９５との間隔も変わらな
い。

【００８４】このように、焦点調節用ワイヤを湾曲部の
略中心位置に挿通させることによって、湾曲操作用ワイ
ヤを牽引操作して湾曲部を湾曲動作させたとき、焦点調
節用ワイヤの行程距離に変化が生じないので、湾曲部が
湾曲状態になっても固体撮像素子の位置を、焦点が調節
された状態で保持することができる。

【００８５】図１８及び図１９は湾曲操作部が内視鏡と
別体な内視鏡装置の例に係り、図１８は内視鏡装置の概
略構成を示す説明図、図１９はケーブルの構成を示す説
明図である。図１８に示すように本実施形態の内視鏡装
置１００は、内視鏡先端部１０１と、湾曲部１０２と、
樹脂製または金属製の硬性のパイプで形成された挿入部
１０３と、挿入部に接続されたケーブル１０４と、この
ケーブル１０４の他端部と着脱自在なコネクタ１０５
と、図示しない光源やカメラコントロールユニット及び
湾曲操作機構が設けられている制御装置１０６と、湾曲
部１０２の湾曲操作を行う、前記挿入部１０３から分離
されて、前記制御装置１０６の湾曲操作機構に接続して
いる湾曲部手元操作部１０７とで構成されている。な
お、符号１０８は照明光を供給するライトガイドケーブ
ルである。

【００８６】図１９に示すように前記挿入部１０３に接
続されているケーブル１０４は、可撓性を有する樹脂製
で、偏平形状の断面形状をしており、ねじり自在に形成
されている。このケーブル１０４の内部には信号線１１
１、ライトガイド１１２、湾曲操作のためのワイヤ１１
３を挿通したコイル１１４などが内包されている。

【００８７】上述のように構成した内視鏡装置１００の
作用を説明する。術者が内視鏡先端部を所望の部位に対
設させるため、まず、湾曲部手元操作部１０７を操作す
る。すると、制御装置１０６内の湾曲操作機構を介して
湾曲部１０２を湾曲動作させるワイヤ１１３が押し引き
されて内視鏡先端部１０１が所望の方向に向く。

【００８８】次に、内視鏡先端部１０１の硬性の挿入部
をねじる。すると、ケーブル１０４がねじり自在に形成
されているので、内視鏡先端部１０１が回転移動して所
望の方向に向く。

【００８９】このように、本実施形態の内視鏡装置では
硬性の挿入部にねじり自在なケーブルが接続されている
と共に、湾曲部手元操作部が内視鏡の挿入部から分離し
ているので、検査時、術者は無理な姿勢を強いられるこ
となく検査を行うことができる。

【００９０】なお、前記ケーブル１０４としては樹脂製
または金属製の螺旋管であってもよい。

【００９１】尚、本発明は、以上述べた実施形態のみに
限定されるものではなく、発明の要旨を逸脱しない範囲
で種々変形実施可能である。

【００９２】［付記］以上詳述したような本発明の前記
実施形態によれば、以下の如き構成を得ることができ
る。

【００９３】（１）手元操作部で、内視鏡挿入部内に挿
通されている焦点位置調節部材を操作して、内視鏡先端
部に配設されている対物レンズまたは固体撮像素子を光
軸方向に対して移動させて、対物レンズと固体撮像素子
との間隔を調整して焦点調節を行う内視鏡装置におい
て、前記対物レンズまたは前記固体撮像素子のどちらか
一方を、光軸方向に対して進退させると共に固定保持す
る焦点位置調節固定手段を設けた内視鏡装置。

【００９４】（２）前記焦点位置調節固定手段が剛性を
有する機械材料で形成した焦点位置調節固定部材である
付記１記載の内視鏡装置。

【００９５】（３）前記焦点位置調節固定部材がパイプ
部材である付記２記載の内視鏡装置。

【００９６】（４）前記焦点位置調節固定部材が棒状部
材である付記２記載の内視鏡装置。

【００９７】（５）前記機械材料が金属材料または合成
樹脂材料である付記２記載の内視鏡装置。

【００９８】（６）手元操作部で、湾曲機構を備えた内
視鏡挿入部内に挿通されている焦点位置調節部材を操作
して、内視鏡先端部に配設されている対物レンズまたは
固体撮像素子を光軸方向に対して移動させて、対物レン
ズと固体撮像素子との間隔を調整して焦点調節を行う内
視鏡装置において、前記対物レンズまたは前記固体撮像
素子のどちらか一方を、光軸方向に対して進退させると
共に固定保持する焦点位置調節固定手段を設けた内視鏡
装置。

【００９９】（７）前記焦点位置調節固定手段は、手元
操作部から内視鏡先端部まで伝達される回転運動を、対
物レンズまたは固体撮像素子を光軸方向に移動させる直
線運動に変換する運動変換機構を有する付記６記載の内
視鏡装置。

【０１００】（８）前記運動変換機構にラックとピニオ
ンギヤとを用いた付記７記載の内視鏡装置。

【０１０１】（９）前記運動変換機構に雄ネジと雌ネジ
とを用いた付記７記載の内視鏡装置。

【０１０２】

【発明の効果】以上説明したように本発明によれば、手
元操作部からの焦点調節の操作が、内視鏡先端部に位置
する焦点位置調節固定部材まで正確に伝達されて、術者
の意図する焦点調節が行えると共に、検査中などに対物
レンズと固体撮像素子との距離が変化して焦点位置がず
れることを防止した内視鏡装置を提供することができ
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】図１及び図２は本発明の第１実施形態に係り、
図１は内視鏡装置の構成を示す説明図

【図２】焦点位置調節固定部材の構成を説明する内視鏡
先端部の断面図

【図３】本発明の第２実施形態に係る焦点位置調節固定
部材の構成を説明する内視鏡先端部の断面図

【図４】図４ないし図６は焦点位置調節固定手段を視野
方向調節固定手段として利用する内視鏡に係り、図４は
観察光学系の視野方向の変換が可能な側視型内視鏡の概
略構成を説明する斜視図

【図５】観察光学ユニットの構成及び作用を説明する断
面図

【図６】前方視野方向の変換が可能な内視鏡の概略構成
を示す説明図

【図７】図７ないし図９は視野方向や視野角、観察深
度、有効長を変換することが可能な内視鏡装置に係り、
図７は内視鏡装置の概略構成を示す説明図

【図８】視野方向や視野角、観察深度、有効長を変換す
ることが可能な内視鏡の構成を示す説明図

【図９】挿入部の概略構成を示す説明図

【図１０】図１０ないし図１２は焦点調節が可能で操作
ワイヤの行程距離が変化しても焦点位置がずれない内視
鏡の１例に係り、図１０は内視鏡の先端部の上面図

【図１１】内視鏡先端部の側面断面図

【図１２】図１１のＧ−Ｇ断面図

【図１３】図１３及び図１４は焦点調節が可能で操作ワ
イヤの行程距離が変化しても焦点位置がずれない内視鏡
の他の例に係り、図１３は内視鏡の先端部の構成を説明
する側面断面図

【図１４】図１３のＨ−Ｈ断面図

【図１５】焦点調節が可能で操作ワイヤの行程距離が変
化しても焦点位置がずれない内視鏡の別の構成を示す説
明図

【図１６】図１６及び図１７は焦点調節が可能で操作ワ
イヤの行程距離が変化しても焦点位置がずれない内視鏡
の別の例に係り、図１６は内視鏡の概略構成を示す説明
図

【図１７】湾曲部の概略構成を説明する図

【図１８】図１８及び図１９は湾曲操作部が内視鏡と別
体な内視鏡装置の例に係り、図１８は内視鏡装置の概略
構成を示す説明図

【図１９】ケーブルの構成を示す説明図

【符号の説明】

２…内視鏡 １５…対物光学系 ２０…固体撮像素子 ２４…焦点位置調節固定部材

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 手元操作部で、内視鏡挿入部内に挿通さ
   れている焦点位置調節部材を操作して、内視鏡先端部に
   配設されている対物レンズまたは固体撮像素子を光軸方
   向に対して移動させて、対物レンズと固体撮像素子との
   間隔を調整して焦点調節を行う内視鏡装置において、 前記対物レンズまたは前記固体撮像素子のどちらか一方
   を、光軸方向に対して進退させると共に固定保持する焦
   点位置調節固定手段を設けたことを特徴とする内視鏡装
   置。