| 【発明の名称】 |
内視鏡スコープ |
| 【発明者】 |
【氏名】河西 徹也
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| 【要約】 |
【課題】照明光量または照明効率を設定値に調整することが可能な内視鏡スコープを提供する。
【解決手段】外部の光源から光が入射される光入射部と、光入射部に入射した光を導光するライトガイドと、このライトガイドにより導光された光を被検体内部へ照射する照明窓とを具備した内視鏡スコープにおいて、光入射部からライトガイド出射端までの導光経路中に光量調整手段を設ける。 |
【特許請求の範囲】
【請求項１】 外部の光源から光が入射される光入射部と、光入射部に入射した光を導光するライトガイドと、このライトガイドにより導光された光を被検体内部へ照射する照明窓とを具備した内視鏡スコープにおいて、前記光入射部から前記ライトガイド出射端までの導光経路中に光量調整手段を設けたことを特徴とする内視鏡スコープ。
【請求項２】 外部の光源から光が入射される光入射部と、光入射部に入射した光を導光するライトガイドと、このライトガイドにより導光された光を被検体内部へ照射する照明窓とを具備した内視鏡スコープにおいて、前記ライトガイドが光軸方向に分離された少なくとも２つの部分から構成され、これらライトガイドを接続する接続部に光量調整手段を設けたことを特徴とする内視鏡スコープ。
【請求項３】 前記接続部は手元操作部内に設けられたことを特徴とする請求項２記載の内視鏡スコープ。
【請求項４】 前記光量調整手段は、前記ライトガイドの端面位置を光軸方向に移動させる端面位置調整手段であることを特徴とする請求項１ないし請求項３のいずれか１項記載の内視鏡スコープ。
【請求項５】 前記光量調整手段は、光を透過させる開口部と光を遮断する遮光部とを有する調光板であることを特徴とする請求項１ないし請求項３のいずれか１項記載の内視鏡スコープ。
【請求項６】 前記光量調整手段は、光を透過させる開口部の開口面積が可変であることを特徴とする請求項１ないし請求項３のいずれか１項記載の内視鏡スコープ。
【請求項７】 前記ライトガイドの接続部に設けた前記光量調整手段は、互いに対向する２つのライトガイドの端部の外周部にそれぞれ固着された雄ネジ部と、これら両雄ネジ部に嵌合する雌ネジ部とを具備することを特徴とする請求項２または請求項３記載の内視鏡スコープ。
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【発明の詳細な説明】【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、照明光量又は照明効率の調整可能な内視鏡スコープに関する。
【０００２】
【従来の技術】一般に内視鏡装置は、内視鏡スコープとそのユニバーサルコードにより接続される内視鏡装置本体とで構成されている。
【０００３】図７は従来の内視鏡スコープの外観を示す図である。内視鏡スコープ１は、操作者が内視鏡を操作するための操作部（手元操作部とも呼ばれる）３と、操作部３から伸延する長尺の導中管９と、導中管９の先端部に設けられ操作部３のアングルツマミ５により上下左右に屈曲可能な湾曲部１１と、湾曲部１１の先端部に設けられ撮像光学系及び固体撮像素子を備えた先端硬性部１３と、操作部３から伸延するユニバーサルコード１５と、ユニバーサルコード１５の先端部に設けられたコネクタ１７とを備えて構成されている。
【０００４】コネクタ１７は、図示されない内視鏡装置本体に内視鏡スコープを接続するためのコネクタであり、電気的な信号線を接続するための電気コネクタ２１と、照明光を導光するためのライトガイドプラグ１９とを備えている。
【０００５】次いで、上記構成の内視鏡スコープの照明系を説明する。図示されない内視鏡本体装置に内蔵されたキセノンランプ等の光源により生成された照明光は、内視鏡スコープ１のライトガイドプラグ１９の先端から入射し、内視鏡スコープ内に挿通された図示されないライトガイドにより、内視鏡コネクタ１７、ユニバーサルコード１５、操作部３、導中管９を経て、先端硬性部１３まで導光され、先端硬性部１３の前面（側視用内視鏡の場合は、側面）に設けられた照明窓または照明レンズから被検体の内部へ拡散照明される。
【０００６】図８は、従来の内視鏡スコープのライトガイドプラグの構造を示す縦断面図である。
【０００７】図示されないコネクタへの取付部を除いて略中空円筒状のプラグ本体８１には、ネジ部８１ａ、Ｏリング溝８１ｂ、が形成されている。
【０００８】このプラグ本体８１には、先端部に開口部８３ａとカバーガラス９１とを有するプラグキャップ８３が被せられてネジ止めされている。プラグ本体８１とプラグキャップ８３との隙間はＯリング溝８１ｂに填め込まれたＯリング８７によって気密・水密が保持されている。プラグ本体８１の中空部には、多数の光ファイバ素線が結束されたライトガイド５１が挿通されている。
【０００９】開口部８３ａおよびカバーガラス９１を通して入射した光は、ライトガイド５１により図７に示した内視鏡スコープ先端硬性部まで導かれ、ここに設けられた照明レンズから拡散照明される。
【００１０】なお、上記の照明光を導くライトガイドは、ライトガイドプラグから先端硬性部まで１本の連続したライトガイドを使用するよりも、光伝達方向に２分割し、例えば操作部内に設けた接続部により連結する分割方式の方が内視鏡装置の組立・調整が容易となり好ましい。
【００１１】このような構造を有する従来の内視鏡スコープの照明系において、カバーガラス、ライトガイド、照明レンズ等の各部材の透過率、反射率等の光学特性のばらつきにより、たとえ同一機種で同じ光量がライトガイドプラグの開口部に入射したとしても、照明レンズから出射される光量は一定とならず、さらに光源ランプの明るさのばらつきも含めて考慮すると、例えば設計標準光量に対してそれぞれ３乃至４割程度の増減があり、最小光量と最大光量では約２倍の開きが生じていた。
【００１２】また、内視鏡スコープのライトガイドに使用される光ファイバ素線は、内視鏡スコープの使用に伴って断線したり劣化するものが増加し、使用時間の経過に従ってライトガイドの光伝達効率は徐々に低下するが、これを回復するにはライトガイドの交換修理という大変な作業になり、修理費用が高価であった。
【００１３】また、例えばスコープ先端部に固体撮像素子を備え、これにより撮像された被検体内部の映像をモニタ画面に表示する電子内視鏡装置において、食道部や気管部等の心臓の拍動の影響を受ける部分の観察を行う場合、ぶれのない良好なフリーズ像を得るためには、固体撮像素子の電子シャッター速度を可能な限り高速化することが望ましい。このような高速シャッター速度を用いる場合にもＳ／Ｎ比の良好な画像を得るためには照度は高ければ高いほど好ましいが、実際には照明光による被検体の温度上昇があり、被検体が火傷を負わないようにある上限値が設けられている。
【００１４】そして、従来の内視鏡スコープは、例えば照明系の各部材の透過率が最大、かつ各部材の反射率が最小の場合に照度が上記上限値となるように、設計値および各部材が管理されていた。このため、光源ランプの光量のばらつき等も考慮すると、最も照明光量の少ない製品では、上記上限値の約１／２程度の照度となるものがあった。
【００１５】
【発明が解決しようとする課題】以上説明したように従来の内視鏡スコープにおいては、単に各部材の透過率、反射率、及び寸法精度等の積み上げによる照明光量の上限値を設けるだけで、個々の内視鏡スコープについて照明光量または照明効率を調整する光量調整手段を具備していなかったために、最大照明光量を有する内視鏡スコープが存在する一方、最大照明光量の約１／２程度の照明光量しか持たず、画像のコントラストを電子回路の増幅度に頼り、画像のＳ／Ｎ比が低下した内視鏡スコープも存在し、歩留りが悪くなるという問題点があった。
【００１６】また従来の内視鏡スコープは、低下したライトガイドの光伝達効率を回復するにはライトガイドの交換修理という大変な作業になり、修理費用が高価であるという問題点があった。
【００１７】以上の問題点に鑑み本発明の目的は、照明光量または照明効率を設定値に調整することが可能な内視鏡スコープを提供することである。
【００１８】また本発明の目的は、内視鏡スコープの使用に伴って低下するライトガイドの光伝達効率を補償し、照明光量または光伝達効率を所定値に回復することが可能な内視鏡スコープを提供することである。
【００１９】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するために本発明は、外部の光源から光が入射される光入射部と、光入射部に入射した光を導光するライトガイドと、このライトガイドにより導光された光を被検体内部へ照射する照明窓とを具備した内視鏡スコープにおいて、前記光入射部から前記ライトガイド出射端までの導光経路中に光量調整手段を設けたことを要旨とする内視鏡スコープである。
【００２０】また、本発明は、外部の光源から光が入射される光入射部と、光入射部に入射した光を導光するライトガイドと、このライトガイドにより導光された光を被検体内部へ照射する照明窓とを具備した内視鏡スコープにおいて、前記ライトガイドが光軸方向に分離された少なくとも２つの部分から構成され、これらライトガイドを接続する接続部に光量調整手段を設けたことを要旨とする内視鏡スコープである。
【００２１】
【発明の実施の形態】次に図面を参照して、本発明の実施の形態を詳細に説明する。
【００２２】図１は、本発明に係る内視鏡スコープの第１の実施形態を示す要部断面図であり内視鏡スコープの操作部に内蔵されたライトガイド接続部の断面を示している。
【００２３】図１において、多数の光ファイバ素線が接着剤で結束されたライトガイド５１は、対向する接続部を除いてその外周部に保護用のライトガイドシース５３が設けられている。ライトガイドシース５３の端部には、コイル５５が巻き付けられて、ライトガイド５１とライトガイドシース５３とを固着している。ライトガイド５１のライトガイドシース５３に覆われない部分は、シャックルボルト５７、５９の中空部に挿通され固定されている。
【００２４】それぞれのシャックルボルト５７、５９は、シャックル６１の雌ねじ部６１ａ，６１ｂに螺合されている。シャックルボルト５７、５９は互いに右ネジと左ネジの関係となるように逆回りの雄ネジが形成されている。これに対するシャックルの雌ねじ部６１ａ，６１ｂも同様である。
【００２５】また、シャックル６１には、２つのネジ穴６１ｃが形成され、それぞれのネジ穴６１ｃには、押しネジ６３が設けられ、それぞれシャックルボルト５７、５９を固定することができるようになっている。
【００２６】以上の構成により、例えば、シャックル６１を正回転させると、両ライトガイド５１の対向する端面は接近し、シャックル６１を逆回転させると、両ライトガイド５１の対向する端面は隔離する。
【００２７】このため、シャックル６１の回転位置を調整することにより、両端面間の距離Ｌを可変とすることができる。そしてＬが小さければライトガイド間の光伝達効率は大きくなり、Ｌが大きければライトガイド間の光伝達効率は小さくなる。従って、シャックル６１を正逆に回転させることにより、ライトガイド接続部に光伝達効率を上下させ、照明窓から出射される光量を変えることができる。従って、本実施形態では、同一機種の内視鏡スコープを製造するにあたり、歩留まりを向上させることができる。また内視鏡スコープの使用に伴って低下したライトガイドの光伝達効率を補償でき、ひいてはライトガイドの光伝達効率が低下する度に交換や修理を行う必要をなくすことができる。
【００２８】さらに、本実施形態では、内視鏡スコープの手元操作部内でライトガイドを光軸方向に分離した構造を採用しているため、ライトガイドが内視鏡先端の屈曲動作により劣化した場合やライトガイド以外の手元操作部の内蔵物が故障した場合に、従来のように内視鏡スコープを修理するために、ライトガイドプラグから先端硬性部まで連続したライトガイドを取り出して内視鏡スコープを全部分解する必要がなくなり、手元操作部から先端硬性部までのライトガイドなど部分的な修理・交換を行うことができるので、修理性が向上する。そして照明光量や照明効率を調整するためにライトガイド以外の部品を交換する必要もなくなる。
【００２９】図２は、本発明に係る内視鏡スコープの第２の実施形態を示す要部断面図であり内視鏡スコープの操作部に内蔵されたライトガイド接続部の断面を示している。
【００３０】図２（ａ）に示した第２の実施形態において、第１の実施形態と異なる点は、シャックルの内部に遮光板６５、６７が設けられ、遮光板６５はシャックルと共に回転するようにシャックル６１に固定され、遮光板６７は、一方のライトガイド５１の端面に固定されていることである。
【００３１】図２（ｂ）および（ｃ）は、それぞれ遮光板６５、６７を光軸方向から見た正面図であり、それぞれの遮光板６５，６７には中央部から四方に分岐して広がる扇形の開口部６５ａ，６７ａが設けられている。そして遮光板６５と６７とはそれぞれ光軸に中心軸が合わせて配置され、かつシャックル６１を回転させると遮光板６７に対して遮光板６５が回転するため、両遮光板６５，６７の開口部６５ａ，６７ａの重なり具合が変わり、一方のライトガイドから他方のライトガイドへの光伝達効率を変え、ひいては照明窓から被検体内へ照射される照明光量を変えることができる。
【００３２】本実施の形態は、第１の実施形態に対して、遮光板の追加が必要となるが、少しの回転量によって大きく光量を調整することができ、調整時間の短縮および調整によりライトガイドの長さの変化を小さくすることができるという利点を備えている。また本実施形態では、第１実施形態と同等の効果を得ることができる。
【００３３】図３は、本発明に係る内視鏡スコープの第３の実施形態を示す要部断面図であり内視鏡スコープの操作部に内蔵されたライトガイド接続部の断面を示している。
【００３４】図３において、多数の光ファイバ素線が接着剤で結束されたライトガイド５１ａ、５１ｂが接続される継手７１が示されている。ライトガイド５１ａ、５１ｂは、対向する接続部を除いてその外周部に保護用のライトガイドシース５３が設けられている。ライトガイドシース５３の端部には、コイル５５が巻き付けられて、ライトガイド５１とライトガイドシース５３とを固着している。ライトガイド５１ａ，５１ｂのライトガイドシース５３に覆われない部分は、それぞれスリーブ７３、７５の中空部に挿通され固定されている。
【００３５】スリーブ７３は単純な円筒状であるが、スリーブ７５には、交互に小径部と大径部よりなるラック７５ａが形成されている。またスリーブ７３、７５はそれぞれ継手７１の中空部に挿通され押しネジ６３によりその位置が固定できるようになっている。
【００３６】また、ラック７５ａに嵌合するピニオン７７がピニオン軸７９により回転可能に継手７１に軸支され、ピニオン７７には図示されないツマミが形成され、このツマミを左右に回動させることによりピニオン７７が正逆に回動し、このピニオン７７に嵌合するラック７５ａが継ぎ手７１に対して左右に滑動できるようになっている。
【００３７】これにより、図示されないツマミを回すことにより、ライトガイド５１ｂが継手７１内を左右に滑動し、ライトガイド５１ａと５１ｂの両端面間の距離Ｌを可変とすることができる。そしてＬが小さければライトガイド間の光伝達効率は大きくなり、Ｌが大きければライトガイド間の光伝達効率は小さくなる。従って、ツマミによりピニオン７７を正逆に回転させることにより、ライトガイド接続部に光伝達効率を上下させ、照明窓から出射される光量を変えることができる。このように本実施形態では、第１実施形態と同等の効果と共に、ライトガイドに対してねじりをほとんど加えることなく光量調整などを行うことが出来る。
【００３８】図４は、本発明に係る内視鏡スコープの第４の実施形態を示す要部断面図であり、ライトガイドプラグに光量調整手段を設けた例を示している。
【００３９】図４において、ライトガイドプラグ９３は、図示されないコネクタへの取付部を除いて略円筒状のプラグ本体８１と、プラグ先端部となるプラグキャップ８３と、プラグキャップ８３の開口部８３ａを透明に封止するシングルファイバ８５と、プラグ本体８１及びプラグキャップ８３間を密閉するＯリング８７と、ライトガイド５１の先端部に設けられたスリーブ６９を固定するための押しネジ８９とを備えて構成されている。
【００４０】プラグ本体８１の外周部には、プラグキャップと螺合するための雄ネジであるネジ部８１ａ、Ｏリング溝８１ｂが形成され、プラグ本体８１の内周部にはライトガイドのスリーブと螺合するための雌ねじであるネジ部８１ｃが形成されている。
【００４１】プラグキャップ８３は、先端部に光が入射するための開口部８３ａと、開口部８３の内部へ導光するとともに気密・水密を保つためのシングルファイバ８５とが設けられている。
【００４２】プラグ本体８１とプラグキャップ８３との隙間はＯリング溝８１ｂに填め込まれたＯリング８７によって気密・水密が保持されている。プラグ本体８１の中空部には、多数の光ファイバ素線が結束されたライトガイド５１の先端部に設けられたスリーブ６９が挿通されている。
【００４３】多数の光ファイバ素線が接着剤で結束されたライトガイド５１は、先端部にスリーブ６９が固着されるとともに、先端部を除いて外周部に保護用のライトガイドシース５３が設けられている。ライトガイドシース５３の端部には、コイル５５が巻き付けられて、スリーブ６９とライトガイドシース５３とを固着している。
【００４４】スリーブ６９は、その外周部に設けられたネジ部６９ａにより、プラグ本体のネジ部８１ｃに螺合され、プラグ本体８１に対してスリーブ６９を回転させることによりスリーブ６９を左右に動かすことができる。これによりライトガイド５１の端面とシングルファイバ８５の端面との距離Ｌを変えることができる。
【００４５】このため、スリーブ６９の回転位置を調整することにより、両端面間の距離Ｌを可変とすることができる。そしてＬが小さければ光伝達効率は大きくなり、Ｌが大きければ光伝達効率は小さくなる。従って、スリーブ６９を正逆に回転させることにより、光伝達効率を上下させ、照明窓から出射される光量を変えることができる。本実施形態では、照明光量や照明効率を設定値に調整することができるので、第１実施形態と同様に歩留まりなどを向上させることができる。また本実施形態では、手元操作部に特別な構成を追加する必要がなくなるので、コスト的に有利となる。
【００４６】図５は、本発明に係る内視鏡スコープの第４の実施形態の変形例を示す要部断面図であり、ライトガイドプラグに光量調整手段を設けた例を示している。
【００４７】図５に示した変形例のライトガイドプラグ９５と、図４に示したライトガイドプラグ９５との相違は、図４のシングルファイバ８５に代えて、図５ではカバーガラス９１が用いられていることであり、その他の構成は同じである。本変形例では、カバーガラス９１の内面とライトガイド５１の端面との距離Ｌを変えることにより、光伝達効率を上下させ、照明窓から出射される光量を変えることができる。そして本実施形態では、第４実施形態と同様の効果を得ることができる。
【００４８】図６は、本発明に係る内視鏡スコープの第５の実施形態を示す要部断面図であり、ライトガイドプラグに光量調整手段として遮光板を設けた例を示している。
【００４９】図６において、ライトガイドプラグ９７は、図示されないコネクタへの取付部を除いて略円筒状のプラグ本体８１と、プラグ先端部となるプラグキャップ８３と、プラグキャップ８３の開口部８３ａを透明に封止するシングルファイバ８５と、プラグ本体８１及びプラグキャップ８３間を密閉するＯリング８７と、ライトガイド５１の先端部を固定するための押しネジ８９と、シングルファイバ８５及びライトガイド５１間の光伝達効率を調整するための開口部を備えた遮光板９９とを備えて構成されている。
【００５０】プラグ本体８１の外周部には、プラグキャップと螺合するための雄ネジであるネジ部８１ａ、Ｏリング溝８１ｂが形成されている。
【００５１】プラグキャップ８３は、先端部に光が入射するための開口部８３ａと、開口部８３の内部へ導光するとともに気密・水密を保つためのシングルファイバ８５とが設けられている。
【００５２】プラグ本体８１とプラグキャップ８３との隙間はＯリング溝８１ｂに填め込まれたＯリング８７によって気密・水密が保持されている。プラグ本体８１の中空部には、多数の光ファイバ素線が結束されたライトガイド５１の先端部が挿通されている。
【００５３】多数の光ファイバ素線が接着剤で結束されたライトガイド５１は、その先端部を除いて外周部に保護用のライトガイドシース５３が設けられている。ライトガイドシース５３の端部には、コイル５５が巻き付けられて、ライトガイド５１とライトガイドシース５３とを固着している。
【００５４】遮光板９９は、例えば種々の大きさの円形の開口部が設けられ、これによって異なる光伝達効率を有するものと交換可能である。すなわち遮光板９９の開口部の大きいものを装着すれば、光伝達効率は大きくなり、開口部の小さいものを装着すれば光伝達効率は小さくなる。従って、遮光板９９の開口部の大きさを選択することにより、光伝達効率を上下させ、照明窓から出射される光量を変えることができる。
【００５５】以上好ましい実施の形態について説明したが、これらは本発明を限定するものではない。例えば、ライトガイド接続部及びライトガイドプラグ双方に光量調整手段を設けてもよいし、光量調整のための遮光板以外に光透過率の異なる調光板を利用してもよい。
【００５６】
【発明の効果】以上説明したように本発明によれば、全ての内視鏡スコープを照明光量の上限値に設定し、Ｓ／Ｎ比の良好な内視鏡画像を得ることが出来るという効果がある。
【００５７】また本発明によれば、内視鏡スコープの照明系を構成する各部材の透過率、反射率、寸法精度等の制限が緩くなり、歩留まりを向上させて内視鏡の価格を低下させることができるという効果がある。
【００５８】また本発明によれば、内視鏡スコープの照明用ライトガイドが劣化しても容易に照明光量または照明効率を所定値に回復することができるという効果がある。
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| 【出願人】 |
【識別番号】０００００３０７８
【氏名又は名称】株式会社東芝
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| 【出願日】 |
平成９年（１９９７）９月３０日 |
| 【代理人】 |
【弁理士】
【氏名又は名称】三好 秀和 （外３名）
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| 【公開番号】 |
特開平１１−１０４０７５ |
| 【公開日】 |
平成１１年（１９９９）４月２０日 |
| 【出願番号】 |
特願平９−２６７４１６ |
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