JPH0216888B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 ［発明の技術分野］ 本発明は簡単な構造によつて対象物までの距離
あるいは観察部位の大きさを測長できる測長内視
鏡に関する。

［発明の技術的背景とその問題点］ 近年医療用分野及び工業用分野において、内視
鏡が広く用いられている。

上記内視鏡によつて、例えば胃内壁面等に生じ
た病変部を診断したり、病変部が経時的にどのよ
うに変化していくかを調べるために、その病変部
の大きさを測定することが必要となる場合がしば
しばある。

従来の内視鏡あるいは測長内視鏡においては、
病変部等の被検物体（対象物）との距離あるいは
視野内で寸法を判定する場合、内視鏡の観察光学
系の焦点を調節した際の調節量によつて検出する
ようにしていた。この場合、内視鏡における光学
系の特性上、深度の大きいレンズを使用し、且つ
被検物体は色彩あるいは模様の変化が乏しいの
で、正確な焦点調節を行うことが困難であり、必
要とするだけの測定精度を得ることが困難であつ
た。

又、特公昭51−45911号公報に開示されている
従来例は挿入部の先端側に配設した投光装置によ
つて、対象物側に対物レンズ系の光軸とは大きな
角度で交叉するようにスポツト光を投光し、一方
接眼レンズの焦点面近傍の、対象物の距離に応じ
てそのスポツトの位置変化する方向に沿つて目盛
つてある目盛りを配置することによつて、視野内
のスポツトの位置に対応する目盛りから距離等の
測長できるように構成されている。この従来例
は、スポツトの大きさが距離によつて変化しない
ように平行スポツト光としているため遠距離にお
いてスポツトが観察しにくくなることと、対象物
が照明光学系で照明された状態においては、スポ
ツトの位置を識別することが困難になる。

又、実開昭53−80284号公報に開示されている
従来例においては、通常の観察光学系及び照明光
学系の他に、指標投光用の光学系を配設するた
め、構造が複雑となり製造コストが高くなると共
に、挿入部の外径が大きくなつたり、又は湾曲で
きない挿入部先端部が長くなるた、挿入の際患者
に与える苦痛が増大するという欠点を有する。

さらに、投光される指標光束はスポツト光であ
るため、上述のように照明光で照明した状態にお
いては、指標を判別することが殆んどきなくなる
という欠点を有していた。

さらに又、実開昭53−80284号公報に開示され
ている従来例は、対象物観察用の照明光学系とは
別に専用の指標投影用光学系を設けている。その
為、明るい照明光の中では他から投射された指標
ビームを視認することは困難であり、強力な指標
ビームが必要となり、コントラストが小さく見に
くい欠点を有している。又、照明光学系とは別に
専用の指標投影用光学系があるため、その分構成
が複雑となり、挿入部、ないし挿入部先端部が太
径化する。

本考案は、これらの事情に鑑みなされたもの
で、指標を遮光部材により構成して、対象物の照
明と指標の投影とを一つの照明光学系で実現し、
その結果、照明光の遮光具合で指標のコントラス
トを上げることができ、又カラーフイルタを用い
れば指標の着色化もできて視認性のよい指標を得
ることができると共に、照明光学系が一つで構成
が簡単となり、挿入部ないし挿入部先端部を太径
化することなく実現できるようにした測長内視鏡
を提供することを目的としている。

前記目的を達成するため本発明は、対象物を照
明する照明光学系と、照明された対象物を対物レ
ンズによつて結像して観察可能になる観察光学系
とを有する内視鏡において、照明光学系の先端
に、遮光部材による指標と、該指標の投影及び照
明光の投射を共用したレンズとを配設し、観察視
野内に現われる投影された前記指標の像の位置に
よつて対象物までの距離、又は対象物部位の大き
さを表示可能とする目盛りが対物レンズで結像さ
れる位置近傍ないしは該位置より後方の観察光学
系の適宜位置に形成される。

［発明の実施例］ 以下、図面を参照して本発明を具体的に説明す
る。

第１図ないし第４図は本発明の第１実施例に係
り、第１図は第１実施例の外観を示し、第２図は
第１実施例の光学系の要部の概略を示し、第３図
は投影された指標の投影像及び、指標の形状を示
し、第４図は接眼部後方から観察される接眼視野
像を示す。

第１図に示すように第１実施例の（対象物の距
離又は大きさを測定可能とする）測長内視鏡１は
細長で可撓性の挿入部２と、該挿入部２の後端側
に連設された太径の操作部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、光源装置５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
（ライトガイドケーブル）６とより構成されてい
る。

上記挿入部２には、第２図に示すように観察用
光学系等が収容された硬性の先端（構成）部８
と、湾曲部９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１０
を回動することによつて、前記湾曲部９を左右あ
るいは上下方向に湾曲できるようになつている。

上記ユニバーサルコード６内には照明光を伝達
する可撓性のフアイババンドルで形成されたライ
トガイド１１が挿通され、該ライトガイド１１
は、光源装置５に装着された一方の端面に照射さ
れた照明ランプ１２の光を他方の端面から出射す
る照明光学系における照明光伝達手段であつて、
操作部３で湾曲されて挿入部２内をさらに挿通さ
れ、その先端側は第２図に示すように先端構成部
８に形成した透孔内壁に固定されている。

このライトガイド１１の先端面には、例えば第
３図に示すように円板状で、その一方の面に半径
ｈの円状（リング状）の指標１３Ａを設けた指標
部材１３が配設され、その前方に該指標１３Ａを
被検物体（対象物）側に投影するための投影用
（結像用）レンズ（系）１４が配設されている。
尚、指標１３Ａは、レンズ１４の焦点距離ｆの位
置に配設されており、レンズ１４によつて、光軸
とαの角度をなす円錐状の照明範囲角度内におい
て、光軸とβの角度をなす同心となる円錐状で前
方に投影されるようになつている。

一方、上記挿入部２内には、可撓性のフアイバ
バンドルで形成した像伝達用のイメージガイド１
６が挿通され、該イメージガイド１６の先端側は
先端構成部８に形成した透孔内壁に口金部材で固
定されている。このイメージガイド１６の前方に
は像結像用の対物レンズ１７が配置され、その光
軸と角度θをなす結像範囲角度（対物視野）内の
前方の対象物をイメージガイド１６の先端面に結
像し、該イメージガイド１６によつて手元側の後
端面に伝達し、この後端面後方に配置された接眼
レンズ１８後方から拡大して観察できる観察光学
系が形成されている。

この第１実施例においては、上記イメージガイ
ド１６の手元側後端面には透明ガラス板等に黒色
等で第４図で示すように目盛り１９Ａを付けた目
盛り部材１９が配設されている。この目盛り１９
Ａは、接眼部４から見た接眼視野内において、対
物レンズ１７の光軸と、ライトガイド１１の先端
部の光軸とを結ぶ直線方向に沿つて設けられてい
る。

即ち、第２図に示すように、対象物が符号Ａ−
Ａ，Ｂ−Ｂで示すように（分り易いたように斜視
面で示す。）、先端構成部８の先端面（前端面）か
ら距離L₁及びL₂にあると、リング状に投影され
る指標１３Ａの大きさ及び対物レンズ１７によつ
て結像される対象物の円状の結像範囲も異る。こ
の場合対物レンズ１７の対物視野（又は接眼視野
でも同様）内に入つてくる投影された指標１３Ａ
の位置は、レンズ１４の光軸と対物レンズ１７の
光軸とを結ぶ直線上において、該直線に円状指標
１３Ａの円の一部が交叉する（クロスする）部分
で観察すると、距離が大きくなると次第に対物レ
ンズ１７の光軸に近づき（又は視野の中心に近づ
き）、さらに大きくなると（前記光軸に近づく方
向と逆方向に）光軸から離れる（又は視野の中心
から離れる）ことになり、その移動する方向に沿
つて表示した上記目盛り１９Ａによつてその距離
が分るように構成されている。第４図において上
下方向の直線が上記対物レンズ１７の光軸とレン
ズ１４との光軸とを結ぶ直線に一致するようにな
つており、この直線に沿つて下方から上方に次第
に大きくなる距離を表わす目盛り１９Ａが付けて
ある。

尚、上記対物視野の角度θに対し、指標１３Ａ
が投影される角度βは若干大きく設定することに
よつて、視野内において距離と共に指標１３Ａが
（大きく）移動し、距離を精度良く読み取れるよ
うになつている。

このように構成された第１実施例の動作を以下
に説明する。

第１実施例の測長内視鏡１のユニバーサルコー
ド６を光源装置５に装着し、光源装置５の電源ス
イツチを入れて照明ランプ１２の光をライトガイ
ド１１の端面に照射する。この照射された光は、
ライトガイド１１の先端面からレンズ１４によつ
て照明角度αの範囲内を照明すると共に、指標部
材１３の半径ｈの指標１３Ａが該レンズ１４によ
つて角度βで、対象物側に円状となる指標１３Ａ
の像を投影する。

一方、上記対物レンズ１７の対物視野角はθで
あるため、上記照明光学系による照明と共に投影
された円状の指標１３Ａの像が視野内に現われる
位置は第２図に示すように対象物の距離によつて
異る。例えば第２図において距離L₁に対象物が
あると、その場合には指標１３Ａの像は視野の中
心に近い位置にあり、この像の円の一部が第４図
に示すように目盛り部材１９の中央付近の目盛り
１９Ａ（の直線）と交叉するので（第４図におい
て指標１３Ａの像を同符号１３Ａで示す。）、この
交叉する目盛り１９Ａの位置を読みとることによ
つてその距離を知ることができる。対象物がさら
に遠方にあると、投影された指標１３Ａが交叉す
る位置は第４図において上部側に移り、その交叉
する位置の目盛り１９Ａを読みとることによつて
対象物の距離を知ることができる。

このように第１実施例によれば、照明光と共
に、指標１３Ａが投影されるため、常に距離情報
を観察画面内で得られるようになつているので、
遠近感覚を間違えることなく、操作を適切に行う
ことができると共に、対象物の大きさも想定し易
くなる。

例えば、上記目盛り１９Ａによつて対象物まで
の距離Ｌが分つた場合、半径ｈの指標１３Ａが対
象物に投影された場合の投影像における半径ｒは
ｒ＝ｈ（Ｌ−ｆ）／ｆとなり、距離Ｌが焦点距離
ｆより充分大きい（即ちＬ≫ｆ）場合にはｒ＝ｈ
Ｌ／ｆによつて、視野内における患部等の大き
さもこの半径ｒの大きさから判断したり、比較す
ることによつてより正確に知ることもできる。こ
の場合、投影像は円状となるため、その一部が見
にくいことがあつても、他の部分から外挿するこ
と等により知ることができるため、距離及び大き
さを常に知ることができ、診断及び観察する際非
常に役に立つ。

第５図は、目盛り部材１９に対象物の距離によ
つて変化する視野の倍率を表示した目盛り１９Ｂ
を使用した第２実施例における接眼視野像を示
す。この他は上記第１実施例と同様である。この
場合には、指標１３Ａの投影像の円が目盛り１９
Ｂと交叉する目盛り１９Ｂの値だけ拡大（場合に
より縮小）されるので、その値で除した（割つ
た）ものが、実際の長さになる。第５図におい
て、視野の下部側及び上部側に現われる指標の像
１３Ａ，１３A′は、それぞれ近くの対象物及び
遠方の対象物に投影した場合における接眼視野か
ら観察される像を示す。この場合にも投影された
指標１３Ａの像が視野内でどの程度の大きさに観
察されるか比較することによつて視野内の患部等
の観察部位の大きさあるいは対象物までの距離を
知る手掛りとすることもできる。

第６図は第３実施例における接眼視野像を示
す。

即ち、この実施例においては、目盛り部材１９
における目盛り１９Ｃが、一定の長さ（例えば２
［mm］）が視野内においてはどの長さになるかを表
示している。例えば、第６図において、視野内に
おいて、投影した円状指標１３Ａの像１３A₁が
同図の上部側で交叉した場合には、その視野内に
おける対象物においては、上記符号ｃの長さが一
定の長さ２［mm］に相当することを表わすもので
ある。

同様に、投影した指標の像１３A₂の像が同図
の下方で交叉した近距離の場合には、その距離で
観察した視野内の対象物において、符号ｄの長さ
がその視野内では２［mm］に相当することになる。
つまり、視野の最上部の点から、投影した指標の
像１３A₁（又は１３A₂）が交叉する位置までの長
さが、その視野内で観察されている物体において
は２［mm］に相当することを示す。従つて、長さ
又は大きさを測定したいと望む物体は患部と、上
記長さとを比較することによつて、その長さ又は
大きさを知ることができるし、写真撮影の場合
等、２［mm］等の一定の長さが視野内の物体と共
に撮影されるので、診断等に非常に役立つ。

第７図は第４実施例における接眼視野像を示
す。

この実施例においては、指標部材１３に付けた
指標１３Ｂは円状でなく、直線状に付けてある。
この場合には指標１３Ｂが見易くなる。この他は
第１実施例と同様である。

第８図は第１実施例におけるライトガイド１１
の端面にフイルタ２１を配設した第５実施例の要
部を示す。

この実施例においては、フイルタ２１によつて
光源ランプ１２の光を単色光にして照明を単色光
で照明し、投影される指標１３Ａの像を黒線で示
すものである。

尚、指標１３Ａ等の形状は上述のものに限定さ
れるものでない。

この他、指標１３Ａ，１３Ｂ等をある波長の光
のみを通すフイルタで構成することによつて、投
影された指標１３Ａ，１３Ｂの像を青，赤，緑等
で表示することもできる。この場合、観察される
物体の配色により、より見易い色で表示するよう
選定することもできる。

又上述の各実施例においては照明光学系にフア
イババンドルで形成したライトガイド１１を用い
ているが、第２図における挿入部２の先端側にお
いて、指標１３Ａの後方にランプ，高輝度の発光
ダイオード等の照明手段を配置したものでも良
い。

さらに上記接眼部４内に配設する目盛り部材１
９を着脱して交換できるようにして、例えば上記
第１実施例のものと、第２実施例のものとを必要
に応じて適宜交換して用いるようにすることもで
きる。

上記目盛り部材１９は、接眼部４側に配設する
側に限定されるものではなく、対物レンズ１７で
結像される位置近傍ないしはその位置より後方の
観察光学系の適宜位置に配設することができる。

又、上述の指標部材１３あるいは目盛り部材１
９の少くとも一方に、液晶板等を用いることもで
きる。例えば、指標部材１３に用いた場合、電圧
の印加をオンオフするスイツチの操作によつて、
液晶板を透過しない部分で指標１３Ａ，１３Ｂ等
を表示したり、指標１３Ａ，１３Ｂ等が観察等の
際邪魔になるときには表示しないように選択でき
るようにすることも可能である。又、目盛り部材
１９として用いた場合にも、目盛り１９Ａ等を必
要に応じ表示したり、不必要な場合には表示しな
いように選択することもできる。さらに距離用の
目盛り１９Ａを表示することと、物体の大きさを
知るための目盛り１９Ｂを表示することを切り換
えたりすることもできるし、指標側と連動して表
示することと、表示しないことを制御するように
構成することもできる。

尚、本発明は、像伝達手段としてイメージガイ
ド１６を用いた軟性内視鏡のみならず、リレー光
学系を用いた硬性内視鏡にも適用できるものであ
る。又、対物レンズ１７の結像位置にCCD（電荷
結合デバイス），BBD（バケツリレーデバイス）
等を用いた固体撮像素子を配設し、該固体撮像素
子面に結像された像を光電変換して挿入部２内を
挿通された信号ケーブルで伝達し、ブラウン管等
の表示装置に表示する構造の内視鏡にも適用でき
るものである。この場合、目盛り部材は固体撮像
素子前面に配設しても良いし、目盛り部材を用い
ることなく、表示装置の面に目盛りを付けるよう
にしても良い。

又、本発明は、直視型のみならず、斜視型及び
側視型の軟性内視鏡はもとより、像伝達手段とし
てリレー光学系を用いた硬性内視鏡に対しても同
様に適用できるものである。

［発明の効果］ 以上説明したように本発明によれば、指標を遮
光部材により構成して対象物の照明と指標の投影
とを一つの照明光学にて実現でき、その結果、照
明光の遮光具合で指標のコントラストを上げるこ
とができ、又、カラーフイルタを用いれば指標の
着色化も可能で視認性のよい指標を得ることがで
きると共に、照明光学系が一つで構成が簡単とな
り、挿入部ないし挿入部先端部を太径化すること
なく実現できるといつた効果を有する。

【図面の簡単な説明】

第１図ないし第４図は本発明の第１実施例に係
り、第１図は第１実施例の測長内視鏡の外観を示
す概略斜視図、第２図は第１実施例の光学系を示
す説明図、第３図は照明光学系の要部を拡大して
示し、同図ａは指標部材の指標を投影用レンズで
投影することを示す説明図、第３図ｂは、同図ａ
のＣ−Ｃ線で切断して指標の形状を示す断面図、
第４図は接眼部から見た接眼視野像を示す説明
図、第５図は本発明の第２実施例における接眼視
野像を示す説明図、第６図は本発明の第３実施例
における接眼視野像を示す説明図、第７図は本発
明の第４実施例における接眼視野像を示す説明
図、第８図は本発明の第５実施例におけるフイル
タを示す説明図である。 １……測長内視鏡、２……挿入部、４……接眼
部、５……光源装置、６……ユニバーサルコー
ド、８……先端構成部、１１……ライトガイド、
１２……光源ランプ、１３……指標部材、１３
Ａ，１３Ｂ……指標（の像）、１４……投影用レ
ンズ、１６……イメージガイド、１７……対物レ
ンズ、１８……接眼レンズ、１９……目盛り部
材、１９Ａ，１９Ｂ，１９Ｃ……目盛り、２１…
…フイルタ。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 対象物を照明する照明光学系と、照明された
   対象物を対物レンズによつて結像して観察可能に
   なる観察光学系とを有する内視鏡において、照明
   光学系の先端に、遮光部材による指標と、該指標
   の投影及び照明光の投射を共用したレンズとを配
   設し、観察視野内に現われる投影された前記指標
   の像の位置によつて対象物までの距離、又は対象
   部位の大きさを表示可能とする目盛りが対物レン
   ズで結像される位置近傍ないしは該位置より後方
   の観察光学系の適宜位置に形成されることを特徴
   とする測長内視鏡。 ２ 前記指標は、円状若しくは直線状であること
   を特徴とする特許請求の範囲第１項記載の測長内
   視鏡。 ３ 前記指標は、照明光により黒，赤，緑，青の
   いずれかの色で投影されるようにしたことを特徴
   とする特許請求野範囲第１項記載の測長内視鏡。 ４ 前記照明光学系は、フアイババンドルで形成
   したライトガイドフアイバ又はランプ又は発光ダ
   イオードを用いて形成したことを特徴とする特許
   請求の範囲第１項記載の測長内視鏡。 ５ 前記照明光学系は、フイルタによつて単色化
   されると共に、指標を黒線で投影したことを特徴
   とする特許請求の範囲第１項記載の測長内視鏡。 ６ 前記指標は、液晶板に電圧の印加を制御する
   ことによつて表示が選択制御されるよう構成した
   ことを特徴とする特許請求の範囲第１項記載の測
   長内視鏡。 ７ 前記目盛りは、電圧の印加を制御することに
   よつて表示が制御される液晶板に形成されること
   を特徴とする特許請求の範囲第１項記載の測長内
   視鏡。