JP2000295605A

JP2000295605A - 電子内視鏡装置

Info

Publication number: JP2000295605A
Application number: JP11102973A
Authority: JP
Inventors: Hiroshi Fujita; 寛藤田
Original assignee: Toshiba Corp
Current assignee: Toshiba Corp
Priority date: 1999-04-09
Filing date: 1999-04-09
Publication date: 2000-10-20

Abstract

(57)【要約】【課題】通常観察から拡大観察に切り替えた際に、視
野角が狭くなることで関心部位を見失う不都合を防止す
る。【解決手段】視野角変更レバー１で通常観察から拡大
観察に切り替えられた際に、変倍制御部３が、光学的に
視野角を変更するように対物光学系４を制御する。表示
制御部７は、拡大観察時となると、通常観察時よりも開
口領域の大きな電子マスクを形成し、該開口領域を介し
て被写体像をモニタ装置１１に表示する。これにより、
通常観察から拡大観察に切り替えた際に視野角が狭くな
っても、モニタ装置１１上の被写体像を大きく表示する
ことができるため、関心部位を見失う不都合を防止する
ことができる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、医療用或いは工業
用として用いて好適な電子内視鏡装置に関し、特に通常
観察から拡大観察に切り替えた際に、被写体の表示領域
が大きくなるように電子マスクの大きさを変更すること
で拡大観察時の視野角の拡大を図り、該切り替えにより
関心部位を見失う等の不都合を防止した電子内視鏡装置
に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、対物光学系に設けられた光学的変
倍機構により、観察視野角を段階的に変化させ、若しく
は連続して変化させることが可能な拡大機能付き電子内
視鏡装置が知られている。また、モニタ装置の中央の表
示領域以外の表示領域を例えば黒画面とし、該モニタ装
置の中央の表示領域に被写体像を表示する電子マスク機
能を有する電子内視鏡装置も知られている。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】しかし、従来の電子内
視鏡装置は、電子マスク形状は一定であるため、光学的
変倍機構により拡大観察を行うように観察視野を変化さ
せた場合、拡大観察時の視野角が狭くなり、通常観察時
に視野内に捉えることができた関心部位を見失う問題が
あった。関心部位を見失ってしまうと、再度、関心部位
を探す必要があることから観察、診断に時間が掛かり、
術者に負担が掛かる他、内視鏡を挿入された被験者にも
負担が掛かることとなる。

【０００４】本発明は、上述の課題に鑑みてなされたも
のであり、拡大観察を行うように観察視野を変化させた
場合に関心部位を見失う不都合を防止することができる
ような電子内視鏡装置の提供を目的とする。

【０００５】

【課題を解決するための手段】本発明に係る電子内視鏡
装置は、上述の課題を解決するための手段として、視野
角を光学的に変更可能な光学系と、前記光学系を介して
被写体像を撮像する撮像手段と、前記撮像手段により撮
像された被写体像を電子マスクの開口領域を介して表示
する表示手段と、前記光学系の視野角が広角の場合は前
記電子マスクの開口領域を小さくし、また、前記光学系
の視野角が狭角の場合は前記電子マスクの開口領域を大
きくする電子マスク制御手段とを有する。

【０００６】このような電子内視鏡装置は、電子マスク
制御手段が、光学系の視野角が広角の場合は前記電子マ
スクの開口領域を小さくし、また、光学系の視野角が狭
角の場合は前記電子マスクの開口領域を大きくする。具
体的には、通常観察時には視野角が広いため通常の大き
さの開口領域の電子マスクを形成するように、また、拡
大観察時には視野角が狭くなるため、前記通常時よりも
大きな開口領域の電子マスクを形成する。これにより、
拡大観察時における表示手段上の視野角を広くすること
ができるため、通常観察から拡大観察に切り替えた際
に、関心部位を見失う不都合を防止することができる。

【０００７】

【発明の実施の形態】〔第１の実施の形態〕〔要部の構成〕本発明の第１の実施の形態となる電子内
視鏡装置の要部は図１に示すように、視野角を通常観察
（広角）或いは拡大観察（狭角）に変更指示するための
視野角変更レバー１及びスイッチ２と、視野角変更レバ
ー１の操作に対応するスイッチ２の接続状態に応じて視
野角を光学的に変更する変倍制御部３及び対物レンズ系
４と、対物レンズ系４からの被写体像を撮像するＣＣＤ
イメージセンサ５と、ＣＣＤイメージセンサ５からの撮
像信号に所定のビデオプロセス処理を施す信号処理部６
とを有している。

【０００８】また、この電子内視鏡装置の要部は、モニ
タ装置１１に表示される被写体像以外の部分をマスキン
グする電子マスクの表示の有無を設定する電子マスク設
定キー８、及び被写体像と共に表示される、例えば患者
の名前や撮像日時等の被写体の関連情報（キャラクタ）
の表示の有無を設定するキャラクタ設定キー９を有する
キーボード１０と、視野角変更レバー１及びスイッチ２
により拡大観察が指定された際に、通常観察時よりも大
きな表示領域で被写体像を表示するように、また、電子
マスク設定キー８及びキャラクタ設定キー９の設定に応
じて電子マスク及びキャラクタを表示／非表示制御する
表示制御部７とを有している。

【０００９】〔全体構成〕このような要部を有する当該
電子内視鏡装置の全体構成は図２に示すようになってお
り、内視鏡スコープ２１と、前記モニタ装置１１が接続
された内視鏡本体２２とをユニバーサルコード２３で接
続して構成されている。内視鏡スコープ２１には、操作
部２０が設けられており、この操作部２０には、被検体
内に挿入される導中部２４を湾曲させるためのアングル
ノブ２５，２６と、アングルノブ２５、２６で設定され
たアングルをロック或いはアンロックさせるアングルレ
バー２７，２８と、前記対物レンズ系４に設けられてい
る第２レンズ（図５（ａ）の符号５０）を移動操作する
ための前記視野角変更レバー１とが設けられている。

【００１０】図３は、前記導中部２４の先端部（スコー
プ先端部２９）を正面から見た図なのであるが、この図
３からわかるように、スコープ先端部２９には、前記対
物レンズ系４の第１レンズ３１と、以下に説明するライ
トガイド（図４の符号４０）からの光を被写体に照射す
るための一対の照明レンズ３２と、サンプルの採取等を
行う鉗子用の鉗子口３３と、送気用の送気用孔３４、及
び送水用の送水用孔３５とが設けられている。

【００１１】さらに具体的に説明すると、図４は、前記
スコープ先端部２９を長手方向に沿って２つに切断した
図であるが、この図４からわかるように照明レンズ３２
には、内視鏡本体２２に設けられた光源からの光を導く
ライトガイド４０が設けられている。

【００１２】対物レンズ系４は、図５（ａ），（ｂ）に
示すように前記第１レンズ３１及び第２，第３レンズ５
０，５１を有している。このうち、第２レンズ５０は、
ワイヤ４２を介して図１及び図２に示した視野角変更レ
バー１に接続されており、この視野角変更レバー１の操
作に応じて移動するようになっており、この第２レンズ
５０の移動により、視野角が光学的かつ機械的に変更さ
れるようになっている。

【００１３】この対物光学系４の後段には、水晶フィル
タ４３及びプリズム４４が順に設けられている。対物光
学系４を介して取り込まれた撮像光は、水晶フィルタ４
３及びプリズム４４を介して出射されるようになってお
り、この撮像光が出射されるプリズム４４の出射面に
は、ＣＣＤイメージセンサ５が設けられている。このＣ
ＣＤイメージセンサ５は、ケーブル４６により内視鏡本
体２２に接続されており、該内視鏡本体２２からケーブ
ル４６を介して供給される制御信号に基づいて駆動さ
れ、また、被写体を撮像することで形成された撮像信号
をケーブル４６を介して内視鏡本体２２に供給するよう
になっている。

【００１４】〔第１の実施の形態の動作〕次に、このよ
うな構成を有する当該電子内視鏡装置の動作説明をす
る。当該電子内視鏡装置においては、まず、表示パター
ンの設定として「拡大観察時」において前記モニタ装置
に表示される電子マスクの表示の有無、及び患者名等の
キャラクタの表示の有無の選択を行う。この表示パター
ンの設定は、図７に示すフローチャートに従って行われ
るようになっている。

【００１５】〔表示パターンの設定〕すなわち、この図
７に示すフローチャートは、当該電子内視鏡装置のメイ
ン電源がオン操作されることによりスタートとなりステ
ップＳ１に進む。操作者は、図１に示すキーボード１０
上の電子マスク設定キー８及びキャラクタ設定キー９を
操作して「拡大観察時」における電子マスクの表示の有
無、及びキャラクタの表示の有無を選択するのである
が、表示制御部７は、この操作者の操作状態を検出し、
以下のように表示パターンの記憶を行うようになってい
る。

【００１６】具体的には、表示制御部７は、ステップＳ
１において、操作者により電子マスク設定キー８が操作
されることで電子マスクの非表示が選択されたか否かを
判別し、Ｙｅｓの場合はステップＳ２に進み、Ｎｏの場
合はステップＳ３に進む。

【００１７】電子マスクを表示しないものとしてステッ
プＳ２に進んだ場合、表示制御部７は、このステップＳ
２において、操作者によりキャラクタ設定キー９が操作
されることでキャラクタの表示が選択されたか否かを判
別し、Ｙｅｓの場合はステップＳ５に進み、Ｎｏの場合
はステップＳ４に進む。

【００１８】ステップＳ４では、電子マスク及びキャラ
クタのいずれも非表示が選択されたため、表示制御部７
は、操作者により第１の表示パターンが選択されたもの
と認識してステップＳ８に進む。また、ステップＳ５で
は、電子マスクが非表示、キャラクタが表示との選択が
なされたため、表示制御部７は、操作者により第２の表
示パターンが選択されたものと認識してステップＳ８に
進む。

【００１９】一方、電子マスクを表示するものとしてス
テップＳ３に進んだ場合、表示制御部７は、このステッ
プＳ３において、操作者によりキャラクタ設定キー９が
操作されることでキャラクタの表示が選択されたか否か
を判別し、Ｙｅｓの場合はステップＳ６に進み、Ｎｏの
場合はステップＳ７に進む。

【００２０】ステップＳ６では、電子マスク及びキャラ
クタのいずれもが表示するものとして選択がなされたた
め、表示制御部７は、操作者により第３の表示パターン
が選択されたものと認識してステップＳ８に進む。ま
た、ステップＳ７では、電子マスクが表示、キャラクタ
が非表示との選択がなされたため、表示制御部７は、操
作者により第４の表示パターンが選択されたものと認識
してステップＳ８に進む。

【００２１】まとめると、第１〜第４の各表示パターン
は、第１の表示パターン…電子マスク無、キャラクタ表示無第２の表示パターン…電子マスク無、キャラクタ表示有第３の表示パターン…電子マスク有、キャラクタ表示有第４の表示パターン…電子マスク有、キャラクタ表示無となる。

【００２２】次に、前記表示制御部７は、図６に示すよ
うに画像表示パターンメモリ６０及び画像表示制御部６
１で主に構成されており、ステップＳ８において、前記
ステップＳ４〜ステップＳ７で認識された表示パターン
を示すデータを画像表示パターンメモリ６０に記憶して
この図７に示すフローチャートの全ルーチンを終了す
る。これにより、画像表示パターンメモリ６０には、操
作者により選択された電子マスク及びキャラクタの、
「拡大観察時」における表示の有無に対応するデータが
記憶されることとなる。後に説明するが、この表示の有
無に対応するデータは、観察状態が通常観察から拡大観
察に切り替えられた際に読み出されてデータ処理され、
被写体像と共に電子マスク及びキャラクタが表示／非表
示制御されることとなる。

【００２３】〔表示動作〕次に、当該電子内視鏡装置に
おける被写体の表示動作は、図８のフローチャートに従
って行われるようになっている。この図８に示すフロー
チャートは、上述の表示パターンの設定が終了したタイ
ミングでスタートとなりステップＳ１に進む。ステップ
Ｓ１では、図１に示す表示制御部７が、操作者により拡
大観察が指定されたか否かを判別し、Ｙｅｓの場合はス
テップＳ１３に進み、Ｎｏの場合はステップＳ１２に進
む。

【００２４】すなわち、当該実施の形態の電子内視鏡装
置においては、被写体の観察状態を通常観察及び拡大観
察の２段階に切り替え可能となっている。この観察状態
の切り替えは、図１及び図２に示した視野角変更レバー
１により行われるようになっており、視野角変更レバー
１を図１に示す被選択スイッチ２ａ側に操作すると拡大
観察が、また、視野角変更レバー１を被選択スイッチ２
ｂ側に操作すると通常観察が選択されるようになってい
る。

【００２５】図１に示す対物光学系４は図５（ａ），
（ｂ）に示す構成を有しており、視野角変更レバー１の
操作に応じた力がワイヤ４２を介して第２レンズ５０に
伝達されるようになっている。これにより、視野角変更
レバー１の操作に応じて図５（ａ），（ｂ）の矢印に示
すように第２レンズ５０が移動し、視野角が光学的に変
更されることとなる。

【００２６】具体的には、第２レンズ５０が前方向（第
１レンズ３１側）に移動した場合は、対物光学系４の焦
点距離は長くなり視野角が狭角となり、また、第２レン
ズ５０が後方向（第３レンズ５１側）に移動した場合
は、対物光学系４の焦点距離は短くなり視野角が広角と
なる。なお、この視野角は、通常観察時には広角に、ま
た、拡大観察時には狭角に変更されることとなる。

【００２７】次に、このように視野角変更レバー１の操
作により設定された視野角で取り込まれた撮像光は、対
物光学系４を介してＣＣＤイメージセンサ５により取り
込まれる。ＣＣＤイメージセンサ５は、この撮像光に対
応する電気信号である撮像信号を形成し、これを信号処
理部６に供給する。信号処理部６は、この撮像信号に対
して所定のビデオプロセス処理を施し、これを表示制御
部７に供給する。

【００２８】〔通常観察時の表示形態〕次に、前記視野
角変更レバー１により、被写体の通常観察が指定された
場合、表示制御部７は、図８に示すフローチャートのス
テップＳ１２に進み、例えば図９（ａ）に示すようにモ
ニタ装置１１の全表示領域の中央部に所定の大きさで被
写体像が表示されるように電子マスク（図９（ａ）の斜
線部分）を形成してステップＳ１５に進む。

【００２９】〔拡大観察時の表示形態〕次に、前記視野
角変更レバー１により、被写体の拡大観察が指定された
場合、表示制御部７は、図８に示すフローチャートのス
テップＳ１３に進み、図６に示す画像表示制御部６１を
介して画像表示パターンメモリ６１から、操作者により
予め設定された表示パターンを示すデータを読み出す。
そして、ステップＳ１４において、例えば図９（ｂ）に
示すように上述の通常観察時よりも大きな表示領域でモ
ニタ装置１１に被写体像を表示制御すると共に、画像表
示パターンメモリ６１から読み出した表示パターンを示
すデータに基づいて電子マスクやキャラクタを表示／非
表示制御してステップＳ１５に進む。なお、この図９
（ｂ）は、被写体像と共に電子マスク（図９（ｂ）の斜
線部分）が表示されている例を示している。

【００３０】最後に、ステップＳ１５では、表示制御部
７が、当該電子内視鏡装置のメイン電源のオンオフ操作
を検出することで、観察終了であるか否かを判別し、観
察終了ではない場合は、ステップＳ１１に戻り、当該ス
テップＳ１５で観察終了であると判別されるまで上述の
ステップＳ１１〜ステップＳ１５のルーチンを繰り返し
実行し、観察終了であると判別された場合はそのまま当
該図８に示すフローチャートの全ルーチンを終了する。

【００３１】〔拡大観察時における電子マスク及びキャ
ラクタの表示形態〕次に、拡大観察時における画像表示
パターンメモリ６１に記憶された表示パターンを示すデ
ータに対応する表示形態は、図１０（ａ）〜（ｄ）に示
すようになっている。

【００３２】まず、第１の表示パターン（電子マスク
無、キャラクタ表示無）が設定されている場合、表示制
御部７は、通常観察から拡大観察に切り替えられた際
に、図１０（ａ）に示すように電子マスクを取り除き、
被写体像のみを表示制御する。また、この場合、キャラ
クタの表示は行わない。

【００３３】次に、第２の表示パターン（電子マスク
無、キャラクタ表示有）が設定されている場合、表示制
御部７は、通常観察から拡大観察に切り替えられた際
に、図１０（ｂ）に示すように電子マスクを取り除き、
被写体像のみを表示制御するのであるが、この場合、被
写体像と共に患者の氏名や撮像日時等のキャラクタの表
示を行う。

【００３４】次に、第３の表示パターン（電子マスク
有、キャラクタ表示有）が設定されている場合、表示制
御部７は、通常観察から拡大観察に切り替えられた際
に、図１０（ｃ）に示すように被写体像と共に、電子マ
スク及びキャラクタを表示制御する。

【００３５】次に、第４の表示パターン（電子マスク
有、キャラクタ表示無）が設定されている場合、表示制
御部７は、通常観察から拡大観察に切り替えられた際
に、図１０（ｄ）に示すように電子マスクのみを被写体
像と共に表示し、キャラクタの表示は行わない。

【００３６】〔被写界深度の設定〕次に、図１１（ａ）
は通常観察時における被写界深度を、また、図１１
（ｂ）は拡大観察時における被写界深度をそれぞれ示し
ているのであるが、この図１１（ａ），（ｂ）からわか
るように、当該実施の形態の電子内視鏡装置に設けられ
ている対物光学系４は、拡大観察時（視野角が狭角時）
における被写界深度Ｓ２と、通常観察時（視野角が広角
時）における被写界深度Ｓ１とが空間的に重なる部分を
有するように合焦位置ＦＯ１，ＦＯ２が設定されてい
る。また、拡大観察時における合焦位置ＦＯ２は、通常
観察時における合焦位置ＦＯ１より近景側に位置するよ
うに設定されている。

【００３７】なお、この図１１（ａ），（ｂ）は、図面
を簡素化するために一つの対物レンズで対物光学系４を
示しているが、対物光学系４は、実際には図５（ａ），
（ｂ）を用いて説明したものと同じ構成である。また、
同様に水晶フィルタやプリズムの図示も省略されてい
る。

【００３８】具体的には、この対物光学系４は、図１２
に示すように通常観察時の焦点距離ｆ１が１．５ｍｍ、
拡大観察時の焦点距離ｆ２が２．２ｍｍ、通常観察時の
対物レンズ第１面からの合焦距離ＦＰ１が６．６ｍｍ拡大観察時の対物レンズ第１面からの合焦距離ＦＰ２が
２．３ｍｍ通常観察時の視野角が１３９度拡大観察時の視野角が９０度通常観察時の前側主点位置Ｈ１から対物レンズの第１面
までの間の距離ｄＨ１が２．９ｍｍ拡大観察時の前側主点位置Ｈ２から対物レンズの第１面
までの間の距離ｄＨ２が２．９ｍｍ通常観察時の対物レンズのＦ値Ｆ１が１０拡大観察時の対物レンズのＦ値Ｆ２が１１にそれぞれ設定されている。なお、前記前側主点位置
は、像側へ向かう方向が「＋方向」となっている。

【００３９】図１１（ａ）に示す数式は、通常観察時に
おける被写界深度ｓ１を算出する数式なのであるが、こ
の数式に前述の各条件を代入すると、ｓ１＝［(ＦＰ１×ｆ１²)／(ｆ１²−(ｆ１−ＦＰ１)×
ε×Ｆ１)］−ｄＨ１となる。

【００４０】同様に、図１１（ｂ）に示す数式は、拡
大観察時における被写界深度ｓ２を算出する数式なので
あるが、この数式に前述の各条件を代入すると、ｓ２＝［(ＦＰ２×ｆ２²)／(ｆ２²＋(ｆ２−ＦＰ２)×
ε×Ｆ２)］−ｄＨ２となる。

【００４１】各数式の「ε」は、許容錯乱円径なのであ
るが、これを２０μｍとし、ＣＣＤイメージセンサ５と
して、サイズが１／４インチで画素数が４０万画素のも
のを設けた場合、図１２に示すように通常観察時の被写
界深度は２．７ｍｍ〜３６ｍｍとなり、拡大観察時の被
写界深度は１．６ｍｍ〜３．０ｍｍとなる。

【００４２】このような対物光学系４の設定とすること
で、対物光学系４全体での被写界深度は対物レンズの第
１面を基準として１．６ｍｍ〜３６ｍｍまで、被写体像
にぼけを生ずることなく撮像・観察を行うことが可能と
なる。例えば、通常観察状態で病変部に前記スコープ先
端部２９を近づけることで被写体距離が２．７ｍｍ以下
となると、撮像画像にボケを生じ始めるのであるが、こ
の際、前記視野角変更レバー１により通常観察状態から
拡大観察状態に観察状態の切り替えを行うと、被写界深
度が、通常観察状態での被写界深度（２．７ｍｍ〜３６
ｍｍ）から拡大観察状態での被写界深度（１．６ｍｍ〜
３．０ｍｍ）に切り替わるため、被写体像にぼけを生ず
ることなく撮像・観察を行うことができる。

【００４３】なお、この被写界深度の設定の説明におい
て、ＣＣＤイメージセンサ５のサイズは１／４インチで
画素数が４０万画素であり、拡大観察時の被写界深度は
１．６ｍｍ〜３．０ｍｍである等のように、具体的な数
値を挙げて説明したが、これは、説明を分かり易くする
ための一例であり、本発明は、このような数値に限定さ
れることはないことを付け加えておく。

【００４４】〔第１の実施の形態の効果〕以上の説明か
ら明らかなように、当該第１の実施の形態の電子内視鏡
装置は、通常観察から拡大観察に切り替えた際に、通常
観察時よりも大きな開口領域を有する電子マスクを形成
し、この開口領域を介して被写体像をモニタ表示するよ
うになっている。通常観察時には、例えば１４０度の広
角で撮像された被写体像がモニタ表示されているのであ
るが、拡大観察に切り替えると例えば９０度に視野角が
狭角化する。従って、そのままでは通常観察時に認識さ
れていた関心部位を見失う虞があるが、当該第１の実施
の形態の電子内視鏡装置は、拡大観察に切り替えた際
に、被写体像の表示領域が拡大されるかたちでモニタ表
示されるため、該切り替え時に関心部位を見失う不都合
を防止することができるうえ、精密な検査を短時間で行
うことを可能とすることができる。また、関心部位を見
失う不都合を防止することができるため、該関心部位を
見失うことで再度関心部位を探す操作者の負担を無くす
ことができ、この間、内視鏡が挿入されたままとなる患
者の苦痛等の負担を無くすことができる。

【００４５】また、拡大観察時の表示画像を、ＣＣＤイ
メージセンサからの撮像信号に補間処理を施して拡大処
理したのではモニタ表示される被写体像の画質が劣化し
てしまうのであるが、当該第１の実施の形態の電子内視
鏡装置では、視野角変換レバー１の操作に応じて、変倍
制御部３及び対物光学系４が、被写体像を光学的に拡大
し、これをＣＣＤイメージセンサ５で撮像するようにな
っているため、前記補間処理を施したときのような画質
劣化がなく、明瞭な被写体像をモニタ表示することがで
きる。このため、拡大された明瞭な関心部位の被写体像
により正確な診断を可能とすることができる。

【００４６】また、視野角を変更する手段として、表示
倍率を調整するためのノブやダイヤルを設けた場合、こ
れらを回転操作する面倒な操作を必要とするのである
が、当該電子内視鏡装置は、視野角変更レバー１により
２段階に観察状態を切り替え可能となっているため、観
察状態の切り替えを単純化することができ、操作者の負
担を軽減することができる。

【００４７】また、電子マスク設定キー８或いはキャラ
クタ設定キー９により、拡大観察時における電子マスク
及びキャラクタの表示の有無を選択することができるた
め、必要に応じた様々な表示形態を選択することができ
る。これにより、例えば電子マスクを非表示とした場合
は、拡大観察時の視野角での被写体像を最大限に提供す
ることができ、拡大観察時の病変部位の見落としを極力
防止することができる。また、例えばキャラクタを非表
示とした場合は、拡大観察時に表示されたキャラクタが
観察の妨げとなる不都合を防止することができる。

【００４８】さらに、当該実施の形態の電子内視鏡装置
に設けられている対物光学系４は、拡大観察時（視野角
が狭角時）における遠景側の被写界深度位置が、通常観
察時（視野角が広角時）における近景側の被写界深度位
置よりも遠景側に位置するように設定されている。この
ため、通常観察時と拡大観察時の被写界深度が重なって
いるため、通常観察から拡大観察に切り替えた際に、観
察画像にボケを生ずることなく該切り替えを行い観察を
続けることができる。

【００４９】〔第２の実施の形態〕次に、本発明の第２
の実施の形態の電子内視鏡装置の説明をする。上述の第
１の実施の形態の電子内視鏡装置は、対物光学系４の第
２レンズ５０を機械的に移動操作するものであったが、
この第２の実施の形態の電子内視鏡装置は、対物光学系
４の第２レンズ５０を電気的に移動操作するようにした
ものである。なお、上述の第１の実施の形態と当該第２
の実施の形態とではこの点のみが異なるため、以下、こ
の差異の説明のみ行い重複説明を省略することとする。

【００５０】すなわち、この第２の実施の形態の電子内
視鏡装置は、図１１に示すように対物光学系４として設
けられた静電アクチュエータと、この静電アクチュエー
タを駆動する前記変倍制御部３として設けられた静電ア
クチュエータ制御部と、前記内視鏡スコープ２１の操作
部に設けられた、前記静電アクチュエータの駆動指示を
行うためのスイッチ６６とを有している。

【００５１】〔静電アクチュエータの構成〕静電アクチ
ュエータは、図１２に示すように構成されている。な
お、この図１２は、図５（ａ），（ｂ）に示した第２，
第３レンズ５０，５１のうち前段の第２レンズ５０のみ
が表されており、後段の第３レンズ５１は図面上は省略
されたものとなっている。すなわち、この図１２におい
て、静電アクチュエータは、前記スコープ先端部２９の
最先端部分に設けられた前記対物レンズ３１を挟持する
鏡筒７０内に設けられている。

【００５２】具体的には、静電アクチュエータは、鏡筒
７０の内壁に光軸に平行に設けられた案内部材７１と、
第２レンズ５０を案内部材７１に沿って前後（前方を矢
印Ａ方向、後方を矢印Ｂ方向とする。）に移動可能に保
持するベアリング７２と、レンズ５０に固着された静電
モータの可動子７３と、所定の間隙を介して可動子７３
と対向配置された静電モータの固定子７４と、可動子７
３を内視鏡本体２２のグランド（ＧＮＤ）に接続するア
ース線７５と、固定子７４に３相の駆動信号を供給する
信号線７６〜７８とを有している。

【００５３】固定子７４は絶縁性基材で形成されてお
り、この固定子７４の可動子７３と相対向する面には、
可動子７３を移動させたい方向に沿って一定間隔（基準
ピッチ）で複数の電極が並設されている。これに対し
て、可動子７３も固定子７４と同様に絶縁性基材で形成
されており、この可動子７３の固定子７４と相対向する
面には、可動子７３を移動させたい方向に沿って前記基
準ピッチの所定倍（例えば基準ピッチの１．５倍）の間
隔で複数の電極が並設されている。固定子７４に設けら
れた各電極は、内視鏡本体２２からの信号線７６〜７８
（φａ〜φｃ）に順次接続されている。また、可動子７
３に設けられた各電極は、アース線７５を介して全て内
視鏡本体２２のグランドに接続されている。

【００５４】〔静電アクチュエータの動作〕このような
静電アクチュエータは、可動子７３及び固定子７４で静
電気駆動の３相リニアステッピングモータを形成してお
り、操作者によりスイッチ６６がオン操作される毎に視
野角が通常観察及び拡大観察の２段階に切り替わるよう
になっている。

【００５５】すなわち、操作者によりスイッチ６６がオ
ン操作されると、内視鏡本体２２の統括制御部６３から
信号線７６〜７８を介して固定子７４の各電極に順次電
圧が印加される。これにより、固定子７４及び可動子７
３にそれぞれ設けられた電極間に静電気による吸引力が
発生し、スイッチ６６の最初のオン操作で第２レンズ５
０が案内部材７１に沿って図１２に矢印Ａで示す方向
（前方向）に移動し、スイッチ６６の次のオン操作でレ
ンズ５０が案内部材７１に沿って図１２に矢印Ｂで示す
方向（後方向）に移動する。

【００５６】第２レンズ５０が前方向（矢印Ａ方向）に
移動した場合は、対物光学系４の焦点距離は長くなり視
野角が狭角となり、また、第２レンズ５０が後方向（矢
印Ｂ方向）に移動した場合は、対物光学系４の焦点距離
は短くなり視野角が広角となる。

【００５７】これにより、スイッチ６６のオン操作で視
野角を、通常観察時の広角及び拡大観察時に狭角の２段
階に切り替えることができる。そして、拡大観察時に
は、通常よりも開口領域が大きな電子マスクで被写体像
をモニタ表示し、予め設定された電子マスクの有無及び
キャラクタ表示の有無等の表示形態でモニタ表示を行う
ことは、上述の第１の実施の形態の電子内視鏡装置と同
様である。

【００５８】〔第２の実施の形態の効果〕以上の説明か
ら明らかなように、当該第２の実施の形態の電子内視鏡
装置は、対物光学系４として設けられた静電アクチュエ
ータにより、視野角を広角（通常観察）及び狭角（拡大
観察）の２段階に切り替えることができ、拡大観察時に
は、通常よりも大きな開口領域を有する電子マスクで被
写体像をモニタ表示する。これにより、上述の第１の実
施の形態の電子内視鏡装置と同じ効果を得ることができ
る他、スイッチ６６によるボタン操作でレンズ駆動と電
子マスクの大きさの変更を円滑に行うことができ、前記
視野角変更レバー１を設けた場合よりも視野角の切り替
え操作を簡素化することができ、操作者の負担を軽減す
ることができる。

【００５９】また、上述の第１の実施の形態の電子内視
鏡装置のように、ワイヤ４２で第２レンズ５０を機械的
に移動操作する場合、導中部２４が湾曲すると第２レン
ズ５０を円滑に操作困難となることがあるが、当該第２
の実施の形態の電子内視鏡装置は、静電アクチュエータ
により第２レンズ５０を電気的に移動制御するようにし
ているため、導中部２４の湾曲等の動きに影響されるこ
となく第２レンズ５０を円滑に移動制御することができ
る。

【００６０】〔本発明の他の適用例〕最後に、上述の各
実施の形態は本発明の一例であり、本発明は、これら各
実施の形態に限定されることはない。例えば、上述の各
実施の形態の説明では、観察状態の切り替えは、通常観
察及び拡大観察の２段階に切り替え可能であることとし
たが、これは、例えば３段階、４段階・・・等に表示倍
率を変更可能としてもよく、この他、本発明に係る技術
的思想を逸脱しない範囲であれば、設計等に応じて種々
の変更が可能であることは勿論である。

【００６１】

【発明の効果】本発明に係る電子内視鏡装置は、通常観
察から拡大観察に切り替えた際に、通常観察時よりも大
きな開口領域の電子マスクを形成することで、拡大観察
時における表示手段上の視野角を広くすることができ
る。このため、通常観察から拡大観察に切り替えた際
に、関心部位を見失う不都合を防止することができる。
従って、見失った関心部位を再度探す必要が生ずること
で、術者及び内視鏡を挿入された被験者に負担が掛か
り、また、観察、診断に時間を要する不都合を防止する
ことができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１の実施の形態の電子内視鏡装置の
要部のブロック図である。

【図２】前記第１の実施の形態の電子内視鏡装置の全体
的な構成を示す図である。

【図３】前記第１の実施の形態の電子内視鏡装置のスコ
ープ先端部を示す図である。

【図４】前記スコープ先端部の内部構成を示す図であ
る。

【図５】前記スコープ先端部に設けられている光学的変
倍機構を示す図である。

【図６】前記第１の実施の形態の電子内視鏡装置に設け
られている表示制御部のブロック図である。

【図７】前記第１の実施の形態の電子内視鏡装置の表示
パターンの設定動作を説明するためのフローチャートで
ある。

【図８】前記第１の実施の形態の電子内視鏡装置の拡大
観察時及び通常観察時の表示動作を説明するためのフロ
ーチャートである。

【図９】前記第１の実施の形態の電子内視鏡装置におけ
る拡大観察時及び通常観察時の表示形態を示す図であ
る。

【図１０】前記第１の実施の形態の電子内視鏡装置にお
ける電子マスク及びキャラクタの表示形態を示す図であ
る。

【図１１】前記第１の実施の形態の電子内視鏡装置に設
け対物光学系の通常観察時及び拡大観察時における被写
界深度を説明するための概略図である。

【図１２】前記対物光学系の通常観察時及び拡大観察時
における焦点距離や被写界深度を説明するための図であ
る。

【図１３】本発明の第２の実施の形態の電子内視鏡装置
の要部のブロック図である。

【図１４】前記第２の実施の形態の電子内視鏡装置のス
コープ先端部に設けられている光学的変倍機構を示す図
である。

【符号の説明】

１…視野角変更レバー、２…表示倍率選択スイッチ、２
ａ，２ｂ…表示倍率選択スイッチの被選択スイッチ、２
ｂ…通常観察の表示倍率選択スイッチ、３…変倍制御
部、４…対物光学系、５…ＣＣＤイメージセンサ、６…
信号処理部、７…表示制御部、８…電子マスク設定キ
ー、９…キャラクタ設定キー、１０…キーボード、１１
…モニタ装置、２１…内視鏡スコープ、２２…内視鏡本
体、２３…ユニバーサルコード、２４…導中部、２５，
２６…アングルノブ、２７，２８…アングルレバー、２
９…スコープ先端部、３１…対物光学系、３２…照明光
学系、３３…鉗子口、３４…送気ノズル、３５…送水ノ
ズル、４０…ライトガイド、４２…ワイヤ、４３…水晶
フィルタ、４４…プリズム、４６…ケーブル、６０…画
像表示パターンメモリ、６１…画像表示制御部、６３…
統括制御部、７０…鏡筒、７１…案内部材、７２…ベア
リング、７３…可動子、７４…固定子、７５…アース
線、７６〜７８…信号線

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続きＦターム(参考） 4C061 AA00 AA29 BB02 CC06 DD00 FF40 LL02 NN01 NN05 PP12 RR06 RR17 RR26 WW02 WW03 WW18 WW20 XX02 XX10 5C022 AA09 AB66 AC01 AC54 5C054 CC03 CC05 CC07 EA05 EH00 FE16 HA12

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】視野角を光学的に変更可能な光学系と、前記光学系を介して被写体像を撮像する撮像手段と、前記撮像手段により撮像された被写体像を電子マスクの
開口領域を介して表示する表示手段と、前記光学系の視野角が広角の場合は前記電子マスクの開
口領域を小さくし、また、前記光学系の視野角が狭角の
場合は前記電子マスクの開口領域を大きくする電子マス
ク制御手段とを有することを特徴とする電子内視鏡装
置。
【請求項２】前記光学系は、広角及び狭角の２段階に
視野角を変更することを特徴とする請求項１記載の電子
内視鏡装置。
【請求項３】前記光学系は、前記視野角が狭角時にお
ける被写界深度と、前記視野角が広角時における被写界
深度とが空間的に重なる部分を有するように合焦位置が
設定されていることを特徴とする請求項１又は請求項２
記載の電子内視鏡装置。
【請求項４】前記視野角が狭角時における合焦位置
は、前記視野角が広角時における合焦位置より近景側に
位置することを特徴とする請求項３記載の電子内視鏡装
置。
【請求項５】前記光学系は、機械的駆動系により一部
のレンズ群を移動制御することで視野角を変更すること
を特徴とする請求項１乃至請求項４のうちいずれか１項
記載の電子内視鏡装置。
【請求項６】前記光学系は、電気的アクチュエータに
より一部のレンズ群を移動制御することで視野角を変更
することを特徴とする請求項１乃至請求項４のうちいず
れか１項記載の電子内視鏡装置。
【請求項７】前記電子マスク制御手段は、前記視野角
が狭角の場合は、前記表示手段に表示される電子マスク
を取り除くことを特徴とする請求項１乃至請求項６のう
ちいずれか１項記載の電子内視鏡装置。
【請求項８】前記表示手段上に被写体像と共に、該被
写体に関する情報を表示させる関連情報表示制御手段
と、前記視野角が狭角の場合において、前記表示手段での被
写体に関する情報の表示の有無を設定する設定手段とを
有し、前記関連情報表示制御手段は、前記視野角変更手段によ
り変更された視野角が狭角の場合において、前記設定手
段により設定された設定内容に応じて、被写体に関する
情報の前記表示手段への表示を制御することを特徴とす
る請求項１乃至請求項７のうちいずれか１項記載の電子
内視鏡装置。