内窥镜的制作方法

内窥镜的制作方法
【专利摘要】本发明的目的在于，提供以使针对前方和侧方的照明光量平衡适当的方式进行配光并得到良好的内窥镜图像的内窥镜，因此，该内窥镜成为具有：使前方观察对象像成像的第1物镜(21)、使侧方观察对象像成像的圆周状的第2物镜(22)、测定第1物镜与其前方观察对象之间的距离的第1距离检测部(9a、41)、测定第2物镜与其侧方观察对象之间的距离的第2距离检测部(9a、42)、将从光源10射出的照明光引导至插入部前端侧的光导(32a)、将来自光导的光分配给第1物镜的前方和第2物镜的侧方的光分配部件(32)、改变第1物镜的前方射出光和第2物镜的侧方射出光的光量比例的光量可变单元(45)、以及根据第1距离信号和第2距离信号控制光量可变单元的控制部(9b)。
【专利说明】内窥镜

【技术领域】
[0001 ] 本发明涉及能够同时观察前方视野和侧方视野的内窥镜。

【背景技术】
[0002]近年来，在医疗领域和工业用领域中广泛利用内窥镜。内窥镜通过将细长的插入部插入到被检体内，能够对被检体内进行观察。而且，作为这种内窥镜的类型，例如提出了在设于插入部前端侧的前端部的前端面设置观察用透镜和照明用透镜的直视型内窥镜、在插入部的前端部的侧面的一部分上设置观察用透镜和照明用透镜的侧视型内窥镜等各种类型的内窥镜并实用化。
[0003]并且，近年来，为了扩大观察范围，例如通过日本专利公开2011-152202号公报、日本专利公开2008-228810号公报等提出了不仅能够观察比插入部的前端部靠前方的视野、还能够同时观察沿着前端部的外周侧面的周围位于侧方的周围方向的视野的各种内窥镜并实用化。
[0004]在这种内窥镜中，构成为具有用于对前方视野范围进行照明的前方照明单元、以及用于对侧方整个周围的视野范围进行照明的侧方照明单元。作为上述侧方照明单元，例如提出了如下单元:通过使使用光导纤维等从光源引导至内窥镜插入部的长度方向前端侧的照明光朝向插入部的径方向进行散射，对侧方整个周围进行照明。
[0005]另一方面，在现有的内窥镜中，具有测定来自观察对象物的反射光量并检测观察对象物的亮度分布的单元。例如在日本专利公开2011-019692号公报等所公开的内窥镜中，这样检测到的亮度分布信息用于计算插入部前端部与观察对象物之间的拍摄距离。
[0006]但是，在现有的宽视野内窥镜中，很难在前方视野和侧方视野的宽范围内均匀地进行照明，例如存在由于在取得图像中产生光晕或暗部细节缺失(黒潰扎)等而无法得到良好的观察图像的问题。
[0007]一般情况下，使用医疗用内窥镜进行的观察多用于对管腔脏器进行观察。并且，在工业用内窥镜中也经常进行管腔内观察。而且，管腔内环境多为暗处。
[0008]因此，在使监视器等显示由一般内窥镜取得的摄像图像的情况下，在画面周边部显示位于与受光面距离最近的壁面等，在画面中心部显示前方的观察对象物。并且，在宽视野内窥镜的情况下，在画面中央区域显示前方观察图像的同时，一般在画面周缘区域显示侧方观察图像。
[0009]一般情况下，由于来自照明单元的照明光大多照射到位于至近距离的壁面等观察对象物上，所以，存在画面周边部的图像显示为比较明亮的倾向。与此相对，在画面中心部，前方的管腔中心成为观察对象，由于到对象物的距离变远，所以照明光很难到达，因此，存在中央部的显示图像变暗的倾向。即，显示图像的明亮度分布以在监视器画面上呈同心圆状随着从周边部朝向中央部而逐渐变暗的方式不均匀地显示。
[0010]因此，当结合暗部来设定照明单元时，在亮部产生光晕等，很难进行至近的观察。并且，当结合亮部来设定照明单元时，暗部产生暗部细节缺失等，很难进行远方的观察。这样，例如当考虑在进行大肠等管腔脏器等的内窥镜观察的情况下假设的各种状况时，在现有的内窥镜中，很难在画面整体中始终维持良好的明亮度。
[0011]本发明是鉴于上述情况而完成的，其目的在于，提供一种内窥镜，能够以使针对前方视野的照明光和针对侧方视野的照明光的光量平衡适当的方式进行配光、并且始终能够得到良好的内窥镜图像。


【发明内容】

[0012]用于解决课题的手段
[0013]为了实现上述目的，本发明的一个方式的内窥镜具有:第I物镜，其配置在插入到管腔内的插入部的前端侧，形成位于前方的观察对象的像；圆周状的第2物镜，其配置在比所述第I物镜更靠所述插入部的基端侧的位置，形成位于所述插入部的侧方的观察对象的像；第I距离检测部，其测定所述第I物镜与位于所述第I物镜的前方的观察对象之间的第I距离；第2距离检测部，其测定所述第2物镜与位于所述第2物镜的侧方的观察对象之间的第2距离；光导，其将从光源射出的照明光引导至所述插入部的前端侧；光分配部件，其将来自所述光导的光分配到所述第I物镜的前方和所述第2物镜的侧方；光量可变单元，其改变向所述第I物镜的前方射出的照明光和向所述第2物镜的侧方射出的照明光的光量的比例；以及控制部，其根据从所述第I距离检测部输出的与所述第I距离有关的信号和从所述第2距离检测部输出的与所述第2距离有关的信号，控制所述光量可变单元。
[0014]根据本发明，能够提供一种内窥镜，该内窥镜能够以使针对前方视野的照明光和针对侧方视野的照明光的光量平衡适当的方式进行配光、并且始终能够得到良好的内窥镜图像。

【专利附图】

【附图说明】
[0015]图1是示出本发明的第I实施方式的内窥镜的整体结构的概略结构图。
[0016]图2是放大示出图1的内窥镜的插入部前端部的主要部分放大立体图。
[0017]图3是图2的插入部前端部的主视图。
[0018]图4是沿着图3的[4]-[4]线的剖视图。
[0019]图5是图1的内窥镜系统的显示装置的显示画面的概念图。
[0020]图6示出图1的内窥镜中的照明单元的作用，是示出使用侧方照明用透镜向前方照射一部分照明光时的光导的配置的侧方照明单元的概略结构图。
[0021]图7示出图1的内窥镜中的照明单元的作用，是示出使用侧方照明用透镜进行通常的侧方照射时的光导的配置的侧方照明单元的概略结构图。
[0022]图8是本发明的第2实施方式的内窥镜中的前端部附近的剖视图。
[0023]图9示出本发明的第3实施方式的内窥镜中的侧方照明单元的概略结构，是示出进行通常的侧方照射时的光导的配置的概略结构概念图。
[0024]图10是示出使用图9的侧方照明单元还向前方照射一部分照明光时的光导的配置的侧方照明单元的概略结构概念图。

【具体实施方式】
[0025]下面，根据图示的实施方式对本发明进行说明。另外，在以下说明所使用的各图中，设各结构要素为附图上能够识别的程度的大小，所以，有时按照各结构要素而以不同比例尺示出。但是，在本发明中，这些附图所记载的结构要素的数量、结构要素的形状、结构要素的大小的比率和各结构要素的相对位置关系不限于图示方式。
[0026][第I实施方式]
[0027]首先，下面对本发明的第I实施方式的内窥镜的概略结构进行简单说明。图1是示出本发明的第I实施方式的内窥镜的整体结构的概略结构图。图2是放大示出图1的内窥镜的插入部前端部的主要部分放大立体图。图3是图2的插入部前端部的主视图。图4是沿着图3的[4]-[4]线的剖视图。图5是图1的内窥镜系统的显示装置的显示画面的概念图。图6、图7是示出图1的内窥镜中的照明单元的作用的图。其中，图6是示出使用侧方照明用透镜向前方照射一部分照明光时的光导的配置的侧方照明单元的概略结构图。图7是示出使用侧方照明用透镜进行通常的侧方照射时的光导的配置的侧方照明单元的概略结构图。
[0028]如图1所示，内窥镜I主要由被插入到体腔内等的细长的插入部2、在该插入部2的基端侧连续设置的操作部3、从该操作部3延伸出的通用软线4、设置在该通用软线4的末端部的连接器部12等构成。
[0029]另外，如图2?图4等所示，本实施方式的内窥镜I采用在插入部2的前端部6的前端面上朝向前方设置直视用的前方观察用物镜21和前方照明用透镜31、33、并且在前方观察用物镜21的附近设置侧方观察用物镜22和侧方照明用透镜32的方式，是能够同时观察前方视野和侧方视野的宽视野观察型内窥镜。
[0030]这里，前方观察用物镜21是使插入部2的前方的观察对象物成像的第I物镜，配置在插入到管腔内的插入部2的前端侧。并且，侧方观察用物镜22是使插入部2的侧方的观察对象物成像的圆周状的第2物镜，配置在比前方观察用物镜21 (第I物镜)更靠插入部2的基端侧的位置。
[0031]返回图1，插入部2由设置在最前端部的硬性的前端部6、在该前端部6的基端侧连续设置的弯曲部7、在该弯曲部7的基端侧连续设置的具有挠性的长条的由管状部件构成的挠性管部8构成。
[0032]如图4所示，在插入部2的前端部6的内部例如配设有摄像单元20和多个照明单元等。如图2、图3所示，在前端部6的前端面例如配设有处置器械通道开口 16、前方观察用物镜21、照明用透镜31、32、33、送水喷嘴17a、17b等。
[0033]在插入部2的内部贯穿插入有处置器械通道(未图示)、多个光导(31a、32a、33a ;参照图4)、信号缆线40(参照图4)等。处置器械通道从前端面的处置器械通道开口 16贯穿插入到插入部2内并与操作部3的处置器械插入口 15(参照图1)连通。并且，多个光导(31a、32a、33a)和信号缆线40从插入部2的前端部6内的各结构单元延伸出并贯穿插入到插入部2中，经由操作部3的内部贯穿插入到通用软线4的内部，最终连通至通用软线4的末端的连接器部12。另外，多个光导(31a、32a、33a)是捆束用于传送照明光的多个光导纤维而形成的光纤束。这多个光导(31a、32a、33a)是将从光源射出的照明光引导至插入部2的前端侧的导光单元(详细后述)。
[0034]而且，通过经由连接器部12连接作为外部装置的控制处理器9、光源装置10、显示装置11等，构成包含本实施方式的内窥镜I的内窥镜系统。
[0035]操作部3是供使用者在使用该内窥镜I时把持的部位，在其外装表面上配设有弯曲操作旋钮5和与其他各种动作对应的多个操作部件。这里，例如，弯曲操作旋钮5是如下的操作部件:使用者利用手指等进行转动操作，由此能够使插入部2的弯曲部7向上下左右的任意方向弯曲。
[0036]在操作部3的靠近前端的部位、且在与插入部2连接的连接部位附近形成有用于插入处置器械等(未图示)的处置器械插入口 15。该处置器械插入口 15与贯穿插入到插入部2的内部的处置器械通道(未图示)连通。
[0037]上述光源装置10是发出照明光的装置。上述控制处理器9是总括控制本内窥镜系统整体的信号处理装置。上述显示装置11是根据由本内窥镜I取得的摄像信号显示内窥镜图像的显不部，例如应用L⑶面板等。
[0038]控制处理器9、光源装置10、显示装置11和内窥镜I经由上述连接器部12连接。由此，控制处理器9经由贯穿插入到内窥镜I内的信号缆线40(参照图4)进行控制信号、各种检测信号、取得的图像信号等的传送。而且，将已处理的图像信号传递到显示装置11，使其显示内窥镜图像和各种信息等。并且，光源装置10连接有贯穿插入到内窥镜I内的多个光导(31a、32a、33a)。由此，来自光源装置10的照明光经由连接器部12而由通用软线4、操作部3、插入部2内的多个光导(31a、32a、33a)引导，引导至设于插入部2的前端部6内的多个照明单元，经由前端面的各照明用透镜31、32、33分别向规定方向射出。
[0039]这里，多个照明单元由多个照明用透镜(31、32、33)和多个光导(31a、32a、33a)等构成。多个照明用透镜(31、32、33)中的照明用透镜31是射出用于对与本内窥镜I的前端面对置的一侧即前方进行照明的照明光的前方照明光学系统，是前方照明用透镜，是前方照明用的导光体。照明用透镜32是射出用于对与本内窥镜I的前端面垂直的方向即侧方进行照明的照明光的侧方照明光学系统，是侧方照明用透镜，是侧方照明用的导光体。照明用透镜33是射出用于对本内窥镜I的前方进行辅助照明的辅助照明光的前方辅助照明光学系统。
[0040]在各照明用透镜31、32、33上分别连接有各对应的多个光导(31a、32a、33a)的末端，如上所述，构成为能够使从光源装置10引导的照明光入射。另外，上述多个光导中的光导31a是前方照明用的第I光导，光导32a是侧方照明用的第2光导，光导33a是前方辅助照明用的第3光导。
[0041]这里，照明用透镜31和第I光导31a构成前方照明单元。并且，照明用透镜32和第2光导32a构成侧方照明单元。而且，照明用透镜33和第3光导33a构成前方辅助照明单元。
[0042]如图2、图3所示，在插入部2的前端部6的前表面，多个照明用透镜中的前方用的照明用透镜(以下简记为前方照明用透镜)31配置在前方观察用物镜21的附近、且朝向相同方向配置在与该前方观察用物镜21大致相同的面上。如图4所示，在该前方照明用透镜31的后方连接有第I光导31a的前端侧端面，使从该第I光导31a射出的照明光入射并在前端部6的前方的规定范围(图4的标号Fl所示的范围)内照射照明光。如上所述，由于第I光导31a贯穿插入到内窥镜I的插入部2内，所以，该第I光导31a沿着内窥镜I的长度方向即轴方向平行配设。
[0043]另外，如图2、图3所示，在前端部6的前表面，在前方观察用物镜21和前方照明用透镜31的附近配设有送水喷嘴17a。送水喷嘴17a是排出用于对两个透镜21、31的前表面进行清洗的液体等的结构部。当使用者对操作部3的规定操作部件进行操作时，与其联动地从未图示的送水箱等送出的液体等经由贯穿插入到通用软线4、操作部3、插入部2中的送水路(未图示)而从送水喷嘴17a射出。并且，在后述侧方观察用物镜22的附近设有多个送水喷嘴17b (参照图2)。该送水喷嘴17b也能够通过大致相同的结构和功能进行侧方观察用物镜22的前表面的清洗。另外，送水喷嘴17a、17b等的结构与在现有的内窥镜中普遍应用的部件的结构相同。
[0044]进而，如图2?图4所示，在前方照明用透镜31的附近设有接收来自位于前方的观察对象物的反射光并测定光量的测光传感器41。该测光传感器41朝向前方配设在前端部6的前表面上。测光传感器41经由贯穿插入到插入部2、操作部3、通用软线4的内部并到达连接器部12的信号缆线40而与和连接器部12连接的控制处理器9内的检测电路9a电连接。而且，控制处理器9内的检测电路9a进行用于根据由测光传感器41检测到的前方视野的测光信息计算前方观察用物镜21 (第I物镜)与位于该前方观察用物镜21的前方的观察对象物之间的距离(第I距离)的运算。由此，检测电路9a和测光传感器41构成第I距离检测部。
[0045]并且，多个照明用透镜中的用于对前方进行辅助照明的前方辅助照明用透镜33与上述前方照明用透镜31大致同样地构成，朝向大致相同的方向配设在前端部6的前端面上。在前方辅助照明用透镜33的后方配置有第3光导33a的前端侧端面。由此，前方辅助照明用透镜33构成为使从第3光导33a射出的照明光入射并在前端部6的前方的规定范围(图4的标号F2所示的范围)内照射辅助照明光。
[0046]另一方面，如图2、图3所示，多个照明用透镜中的侧方用的照明用透镜(以下简记为侧方照明用透镜)32在插入部2的前端部6中配置在比侧方观察用物镜22更靠基端的部位，该侧方观察用物镜22比前方观察用物镜21更靠基端侧。该侧方照明用透镜32由棱镜等透明部件等构成，其形成为能够改变从第2光导32a引导的照明光的射出方向而使其朝向插入部2的侧方射出，或者使该照明光的一部分朝向插入部2的前方射出。S卩，上述侧方照明用透镜32作为将来自第2光导32a的光分配给前方观察用物镜21 (第I物镜)的前方和侧方观察用物镜22 (第2物镜)的侧方的光分配部件发挥功能。
[0047]因此，如图6、图7所示，侧方照明用透镜32由棱镜构成，该棱镜由至少具有光入射面32d、前方出射面32c、侧方出射面32e、光散射面32b的多面体构成。
[0048]下面详细进行叙述，在侧方照明用透镜32中，与和该插入部2的前端部6的轴方向垂直的面平行地设有光入射面32d。第2光导32a的射出端面与该光入射面32d抵接。因此，第2光导32a的照明光透射过光入射面32d而入射到侧方照明用透镜32的内部。在图6、图7中，在光入射面32d和与其对置的面(前方出射面32c)之间的底面侧形成有朝向光入射面32d侧倾斜的作为光散射部的光散射面32b。对该光散射面32b的内表面实施能够使从上述光入射面32d入射的照明光朝向该侧方照明用透镜32的内部进行反射散射的表面处理。作为光散射面32b的表面处理，例如以实施在圆环表面形成凹凸的所谓的梨皮处理等、在该处理面上进一步涂布光反射性高的反射涂料等涂层材料这样的形式进行。在光分配部件32中，光散射面32b是根据来自第2光导32a的光的入射角度来改变将照明光分配给前方观察用物镜21 (第I物镜)的前方和侧方观察用物镜22 (第2物镜)的侧方的比例的光散射部。
[0049]而且，在侧方照明用透镜32中形成有朝向内窥镜I的前方倾斜的上述前方出射面32c、以及朝向内窥镜I的侧方的侧方出射面32e，来自上述光导32a的照明光中的从侧方出射面32e射出的光成为侧方照明光。另一方面，一部分照明光从前方出射面32c朝向前方射出。如图4、图6、图7等所示，在侧方照明用透镜32的后方对置配置有第2光导32a的前端侧端面32aa，能够使从第2光导32a射出的照明光入射并在前端部6的侧方的规定范围(图4的标号SI所示的范围)和前方的规定范围(图4的标号S2所示的范围)内照射照明光。
[0050]第2光导32a与第I光导31a、第3光导33a同样贯穿插入到内窥镜I的插入部2内，该第2光导32a沿着内窥镜I的长度方向即轴方向平行配设。
[0051]另一方面，第2光导32a的前端侧端面32aa成为相对于轴方向以规定角度倾斜切割而得到的形状。因此，从第2光导32a的前端侧端面32aa射出的照明光形成为，与具有通常的端面形状(与垂直于轴的面平行地进行切割而得到的端面形状)的光导相比，其射出角度不同。而且，通过改变形成在该端面32aa上的斜面的朝向，能够自由改变射出角度。
[0052]具体而言，如后所述，在本实施方式的光量可变机构45中，通过驱动源43的驱动力使第2光导32a绕轴旋转，由此改变第2光导32a的前端侧端面32aa相对于侧方照明用透镜32的光入射面32d的朝向，能够改变照明光的射出角度。
[0053]因此，第2光导32a的至少包括前端侧端面32aa的前端部附近的规定区域形成为绕轴转动自如。另外，作为改变从第2光导32a的前端侧端面32aa射出的照明光相对于轴方向的射出角度的手段，使前端部端面32aa成为倾斜切割而得到的形状，但是不限于此，也可以使用其他手段。例如，即使采用以在与轴方向垂直的方向上进行切割而得到的通常的端面形状构成第2光导32a的前端部端面、并在该前端部端面上配置棒透镜等的形式，也能够完全相同地对应。
[0054]而且，在第2光导32a的前端部附近配设有作为光量可变单元的光量可变机构45，该光量可变机构45通过使该第2光导32a的前端部附近的规定区域在规定的定时转动规定的转动量，改变从第2光导32a入射到侧方照明用透镜32的照明光的射出角度，由此，改变向前方观察用物镜21 (第I物镜)的前方射出的照明光和向侧方观察用物镜22(第2物镜)的侧方射出的照明光的光量的比例。
[0055]如图4所示，光量可变机构45由马达、致动器等驱动源43以及由多个齿轮等构成的驱动力传递机构等构成。驱动力传递机构例如由固定设置在驱动源43的驱动轴43a上的小齿轮43b、以及一体地配设在第2光导32a的前端侧的规定区域中并与上述小齿轮43b啮合以使该第2光导32a的前端侧的规定区域转动的齿轮44等构成。而且，驱动源43构成为通过经由信号缆线40电连接的控制处理器9内的作为控制部的控制电路9b进行驱动控制。
[0056]另一方面，如图2、图4所示，在侧方照明用透镜32的附近设有接收来自位于侧方的观察对象物的反射光并测定光量的测光传感器42。该测光传感器42朝向前端部6的侧方配设。与上述测光传感器41同样，测光传感器42经由贯穿插入到内窥镜I中的信号缆线40并经由连接器部12而与控制处理器9内的检测电路9a电连接。而且，控制处理器9内的检测电路9a进行用于根据由测光传感器42检测到的侧方视野的测光信息计算侧方观察用物镜22(第2物镜)与位于该侧方观察用物镜22的侧方的观察对象物之间的距离(第2距离)的运算。由此，检测电路9a和测光传感器42构成第2距离检测部。
[0057]而且，控制处理器9的控制电路9b进行如下控制:根据从检测电路9a输出的与第I距离和第2距离有关的信号对光量可变机构45的驱动源43进行驱动控制，改变第2光导32a的前端侧端面32aa相对于侧方照明用透镜32的光入射面32d的角度，改变从第2光导32a入射到侧方照明用透镜32的照明光的入射角度。
[0058]这里，图6示出设定为第2光导32a的前端侧端面32aa的斜面朝内(在该图中朝下)的状态。在该状态下，从第2光导32a射出并入射到侧方照明用透镜32的照明光的一部分从光入射面32d进入前方出射面32c，在该前方出射面32c中进行折射，朝向该内窥镜I的前端部的前方进行照射。
[0059]与此相对，图7示出设定为第2光导32a的前端侧端面32aa的斜面朝外(在该图中朝上)的状态。在该状态下，从第2光导32a射出并入射到侧方照明用透镜32的照明光从光入射面32d进入侧方出射面32e，从该侧方出射面32e朝向该内窥镜I的前端部的侧方进行照射。
[0060]如图4所示，摄像单元20由前方观察用物镜21、侧方观察用物镜22、由多个光学透镜和透镜保持框构成的后群光学系统23、电荷耦合元件等作为光电转换元件的摄像元件24等构成。根据该结构，前方视野的观察像经由前方观察用透镜21、后群光学系统23在摄像元件24的受光面上的规定区域成像。与此同时，侧方视野的观察像经由侧方观察用物镜22、后群光学系统23在摄像元件24的受光面上的规定区域成像。然后，摄像元件24进行规定的光电转换处理。这样得到的摄像信号经由信号缆线40输入到控制处理器9。控制处理器9对所输入的摄像信号实施各种信号处理，将由此生成的画像信号输出到显示装置Ilo由此，显示装置11显示对应的内窥镜图像。
[0061]图5是示出通过由本实施方式的内窥镜I得到的图像信号而显示在显示装置11中的内窥镜图像的显示例的图。如图5所示，在显示装置11的显示监视器上具有显示内窥镜图像的图像显示区域11c、以及显示各种信息等的信息显示区域Ild等。其中，在图像显示区域Ilc中显示大致圆形状的内窥镜图像。关于内窥镜图像，在内侧的圆形区域Ila中显示前方视野的观察像，在其周缘部的环状区域Ilb中显示侧方视野的观察像。
[0062]另外，关于其他的详细结构，采用与现有的相同类型的内窥镜中应用的结构相同的结构，省略它们的说明和图示。
[0063]下面，主要使用图4对使用这样构成的本实施方式的内窥镜I进行大肠等管腔脏器等的内窥镜观察的情况的作用的概略进行说明。
[0064]首先，按照通常顺序将内窥镜I的插入部2插入到管腔脏器等中。然后，设内窥镜I的前端部6位于图4所示的位置。在该状态下，控制处理器9的检测电路9a接收来自测光传感器41、42的信号，根据检测到的各测光信息，通过运算来计算从前方观察用物镜21到前方的观察对象物之间的距离(第I距离)、以及从侧方观察用物镜22到侧方的观察对象物之间的距离(第2距离)。这里，设从测光传感器41到前方的观察对象物的距离为LA，设从测光传感器42到侧方的观察对象物的距离为LB。
[0065]接着，控制电路9b根据由检测电路9a计算出的距离信息(LA、LB)对光量可变机构45进行驱动控制，设定第2光导32a的前端侧端面32aa的绕轴的转动位置。
[0066]例如，在距离LA/LB大于规定的阈值T(Threshold)的情况下，认为前方观察用物镜21和前方观察对象物1la位于分开的位置，另一方面，侧方观察用物镜22和侧方观察对象物1lb位于接近的位置。该情况下，在图5所示的显示装置11的显示画面上，成为前方视野的观察像Ila的图像区域比侧方视野的观察像Ilb的图像区域暗的图像。因此，在LA/LB>T的情况下，对光量可变机构45进行驱动控制，对第2光导32a进行转动控制，以使得第2光导32a的前端侧端面32aa的斜面朝内(图6所示的状态)。由此，与向侧方照射的照明光的光量相比，使向前方照射的照明光的光量增加，由此，前方视野的观察像Ila的明亮度提高。因此，由于能够以使针对前方视野的照明光和针对侧方视野的照明光的光量平衡适当的方式进行配光，所以，在显示画面上的观察像IlaUlb的图像区域中显示大致均匀的图像。
[0067]并且，例如，在距离LA/LB小于规定阈值T (Threshold)的情况下，认为前方观察用物镜21和前方观察对象物1la位于接近的位置，另一方面，侧方观察用物镜22和侧方观察对象物1lb位于分开的位置。该情况下，在图5所示的显示装置11的显示画面上，成为侧方视野的观察像Ilb的图像区域比前方视野的观察像Ila的图像区域暗的图像。因此，在LA/LB〈T的情况下，对光量可变机构45进行驱动控制，对第2光导32a进行转动控制，以使得第2光导32a的前端侧端面32aa的斜面朝外(图7所示的状态)。由此，与向前方照射的照明光的光量相比，使向侧方照射的照明光的光量增加，由此，侧方视野的观察像Ilb的明亮度提高。因此，由于能够以使针对前方视野的照明光和针对侧方视野的照明光的光量平衡适当的方式进行配光，所以，在显示画面上的观察像IlaUlb的图像区域中显示大致均匀的图像。
[0068]这样，作为控制部的控制电路9b根据第I距离和第2距离的比率来决定向前方观察用物镜21 (第I物镜)的前方射出的照明光和向侧方观察用物镜22 (第2物镜)的侧方射出的照明光的光量的比例，对光量可变机构45 (光量可变单元)进行控制。
[0069]另外，作为预先设定的数据，上述阈值T例如使用设于控制处理器9的内部的作为数据存储单元的保存部(未图示)等中存储的数据。这里，保存部是存储与观察对象和各物镜21、22之间的各距离之比有关的阈值的结构部。
[0070]如以上说明的那样，根据上述第I实施方式，构成为设置有:第I距离检测部，其由接收来自前方的观察对象物的反射光并测定光量的测光传感器41、以及根据该测光传感器41的检测结果(前方测光信息)计算前方观察用物镜21 (第I物镜)与位于前方观察用物镜21的前方的观察对象物之间的距离(第I距离)的检测电路9a构成；以及第2距离检测部，其由接收来自侧方的观察对象物的反射光并测定光量的测光传感器42、以及根据该测光传感器42的检测结果(侧方测光信息)计算侧方观察用物镜22 (第2物镜)与位于侧方观察用物镜22的侧方的观察对象物之间的距离(第2距离)的检测电路9a构成，并且设置有:侧方照明用透镜32 (光分配部件)，其形成为能够将来自将从光源装置10射出的照明光引导至内窥镜I的插入部2的前端侧的多个光导中的第2光导32a的光分配给前方观察用物镜21 (第I物镜)的前方和侧方观察用物镜22 (第2物镜)的侧方进行照射的形状；以及作为光量可变单元的光量可变机构45，其改变向前方观察用物镜21 (第I物镜)的前方射出的照明光和向侧方观察用物镜22 (第2物镜)的侧方射出的照明光的光量的比例，进而设置有控制电路％，该控制电路9b根据基于测光传感器41而由检测电路9a计算并输出的与第I距离(前方观察用物镜21 (第I物镜)与位于前方观察用物镜21的前方的观察对象物之间的距离)有关的信号、以及基于测光传感器42而由检测电路9a计算并输出的与第2距离(侧方观察用物镜22(第2物镜)与位于侧方观察用物镜22的侧方的观察对象物之间的距离)有关的信号，对光量可变机构45进行控制。
[0071]由此，在规定的定时以规定的转动量对第2光导32a的前端部附近的规定区域进行转动控制，改变从第2光导32a入射到侧方照明用透镜32的照明光的射出角度，由此，能够进行向前方视野和侧方视野射出的照明光的光量控制。因此，关于由此显示在显示装置11的显示画面上的内窥镜图像，能够始终通过均匀的明亮度来显示前方视野的观察像和侧方视野的观察像。
[0072][第2实施方式]
[0073]接着，下面对本发明的第2实施方式的内窥镜进行说明。本实施方式的基本结构与上述第I实施方式大致相同。在本实施方式中，多个照明单元中的前方照明单元和侧方照明单元的结构与上述第I实施方式不同。因此，针对与上述第I实施方式相同的结构使用相同标号。并且，省略与上述第I实施方式相同的结构的详细说明和图示，下面，仅详细叙述不同的结构要素。另外，省略的附图参照上述第I实施方式的说明中使用的附图。
[0074]图8是本发明的第2实施方式的内窥镜中的前端部附近的剖视图。另外，图8是与上述第I实施方式中的图4相当的附图，在本实施方式的内窥镜中，示出与上述第I实施方式中的图4的沿着[4]-[4]线的部位相当的部位的截面。
[0075]本实施方式的内窥镜和包括该内窥镜的内窥镜系统整体的结构与上述第I实施方式大致相同(参照图1)。
[0076]如图8所示，在本实施方式的内窥镜的插入部2的前端部6A的内部主要配设有摄像单元20、多个照明单元即前方照明单元、侧方照明单元、前方辅助照明单元等。
[0077]这里，摄像单元20和前方辅助照明单元(33、33a)的结构与上述第I实施方式完全相同。
[0078]另一方面，在本实施方式的内窥镜中，前方照明单元由前方照明用透镜31、第I光导31a、作为光量可变单元的调光部件46等构成。
[0079]调光部件46配设在向前方观察用物镜21 (第I物镜)的观察方向(即前端部6A的前方)照射的光的光路中、即前方照明用透镜31与第I光导31a之间。该调光部件46是改变从光导射出的照明光的透射比例而进行调光的部件，例如应用作为调光玻璃的电致变色元件等。
[0080]调光部件46经由信号缆线40而与控制处理器9内的控制电路9b电连接。
[0081]并且，在控制处理器9内设有亮度检测电路9c。该亮度检测电路9c根据来自摄像单元20的输出信号(图像信号)，计算由各物镜(21、22)取得并显示在显示装置11的监视器画面上的图像中的、由上述各物镜(21、22)成像的各图像区域的亮度数据。
[0082]例如，虽然没有特意图示，但是，亮度检测电路9c具有检测向前方观察用物镜21 (第I物镜)的前方射出的照明光的反射强度(亮度)的第I光量检测部、以及检测向侧方观察用物镜22 (第2物镜)的侧方射出的照明光的反射强度(亮度)的第2光量检测部。而且，第I光量检测部检测显示由内窥镜进行摄像的前方和侧方的各观察对象的像作为图像时的内窥镜图像(显示装置11的图像显示区域IlC中显示的圆形状图像；参照图5)中的大致中心区域Ila(即前方图像的区域)的光量。并且，第2光量检测部检测比该内窥镜图像的中心区域更靠外侧的规定区域、例如外缘区域Ilb (即侧方图像的区域)的光量。
[0083]这样，上述控制电路9b根据由亮度检测电路9c取得的亮度数据对调光部件46进行驱动控制。即，进行来自第I光导31a的照明光中的透射过调光部件46的光量的调整。
[0084]换言之，控制电路9b根据第I光量检测部检测到的第I光量(前方图像的光量、亮度)和第2光量检测部检测到的第2光量(侧方图像的光量、亮度)，决定向前方观察用物镜21 (第I物镜)的前方射出的照明光和向侧方观察用物镜22 (第2物镜)的侧方射出的照明光的光量的比例，对作为光量可变单元的调光部件46进行驱动控制。
[0085]并且，本实施方式的侧方照明单元由侧方照明用透镜32A和第2光导32Aa构成，该侧方照明用透镜32A由棱镜等构成。第2光导32Aa与前端部6A的轴方向平行设置，从该第2光导32Aa的前端侧端面射出照明光。这里，第2光导32Aa的前端侧端面由与轴方向大致垂直的面形成。
[0086]在与第2光导32Aa的前端侧端面对置的部位，与前端侧端面大致平行地设有侧方照明用透镜32A的光入射面。入射到该侧方照明用透镜32A的照明光的行进方向由于内部的光散射面而变更，该照明光朝向前端部6A的侧方以规定照射范围S射出。
[0087]另外，在本实施方式中，构成为省略了上述第I实施方式中的光量可变机构45、测光传感器41、42及其检测电路9c等。其他结构与上述第I实施方式大致相同。
[0088]在这样构成的本实施方式中，例如在通过亮度检测电路9c检测到前方视野的平均亮度(第I光量)=A、侧方视野的平均亮度(第2光量)=B时，在A/B>阈值T2的情况下，认为前方视野的观察对象物位于比侧方视野的观察对象物更近的位置。因此，该情况下，控制电路9b进行电压控制，进行降低调光部件46的透射率的控制。由此，针对前方视野的照明光的光量减少，由此，前方视野与侧方视野的光量平衡变得适当。
[0089]另一方面，在A/B>阈值T2的情况下，认为前方视野的观察对象物位于比侧方视野的观察对象物更远的位置。因此，该情况下，控制电路9b进行电压控制，进行提高调光部件46的透射率的控制。由此，针对前方视野的照明光的光量增加，由此，前方视野与侧方视野的光量平衡变得适当。
[0090]这样，在本实施方式中，根据第I光量A与第2光量B之比(A/B)和阈值T2的大小来进行调光部件46的驱动控制。
[0091]另外，在本实施方式中，作为预先设定的数据，上述阈值T2例如也使用设于控制处理器9的内部的作为数据存储单元的保存部(未图示)等中存储的数据。即，保存部是存储与第I光量与第2光量之比有关的阈值的结构部。
[0092]如以上说明的那样，根据上述第2实施方式，能够得到与上述第I实施方式相同的效果。进而，在本实施方式中，仅采用将调光部件46配置在照明用透镜与光导之间、并设置对其进行驱动控制的控制电路的简单结构。因此，有助于改善组装性并降低制造成本。
[0093]另外，在本实施方式中，示出了调光部件46配设在前方照明用透镜31与第I光导31a之间的例子，但是不限于该形式，例如，即使采用在向侧方观察用物镜22 (第2物镜)的观察方向(即前端部6A的侧方)照射的光的光路中设置调光部件46的结构，也能够通过大致相同的作用而得到相同的效果。
[0094][第3实施方式]
[0095]接着，下面对本发明的第3实施方式的内窥镜进行说明。本实施方式的基本结构与上述第1、第2实施方式大致相同。在本实施方式中，多个照明单元中的侧方照明单元的结构与上述第2实施方式不同。因此，针对与上述第1、第2实施方式相同的结构使用相同标号。并且，省略与上述第1、第2实施方式相同的结构的详细说明和图示，下面，仅详细叙述不同的结构要素。另外，省略的附图参照上述第I实施方式的说明中使用的附图。
[0096]图9、图10是取出本发明的第3实施方式的内窥镜中的侧方照明单元并示出其概略结构的概念图。其中，图9是示出使用侧方照明用透镜进行通常的侧方照射时的光导的配置的侧方照明单元的概略结构概念图。图10是示出使用侧方照明用透镜还向前方照射一部分照明光时的光导的配置的侧方照明单元的概略结构概念图。
[0097]本实施方式的内窥镜和包括该内窥镜的内窥镜系统整体的结构与上述第1、第2实施方式大致相同(参照图1)。并且，内窥镜插入部的前端部的内部结构也与上述第1、第2实施方式大致相同。另外，在本实施方式中，构成为省略了上述第I实施方式中的光量可变机构45、测光传感器41、42及其检测电路9c等。
[0098]并且，如图9所示，本实施方式的内窥镜的插入部的前端部内部设置的侧方照明单元由侧方照明用透镜32B、第2光导32Aa、作为光量可变单元的光量可变机构47等构成。
[0099]与上述第I实施方式同样，侧方照明用透镜32B由棱镜构成，该棱镜由至少具有光入射面32d、前方出射面32c、侧方出射面32e、光散射面32b的多面体构成。
[0100]与上述第2实施方式同样，第2光导32Aa与内窥镜插入部的前端部的轴方向平行设置，从该第2光导32Aa的前端侧端面射出照明光。这里，第2光导32Aa的前端侧端面由与轴方向大致垂直的面形成。而且，第2光导32Aa配设成，受到光量可变机构47的作用(后述)而能够在与内窥镜插入部的前端部的轴方向垂直的方向(图9、图10所示的箭头J方向)上移动。即，第2光导32Aa的前端侧端面构成为能够沿着侧方照明用透镜32B的光入射面在上述箭头J方向上移动。
[0101]在与第2光导32Aa的前端侧端面对置的部位，与前端侧端面大致平行地设有侧方照明用透镜32B的光入射面32d。入射到该侧方照明用透镜32B的照明光构成为，光量可变机构47处于通常状态时(图9所示的状态)的照明光的行进方向由于内部的光散射面32b而变更，从侧方出射面32e射出并在内窥镜的侧方的照射范围内射出。并且，光量可变机构47处于作用状态时(图10所示的状态)的照明光的行进路线由于内部的光散射面32b而变更，除了从侧方出射面32e射出的照明光以外，一部分照明光直线行进而从前方出射面32c射出。
[0102]如图9、图10所示，光量可变机构47由固定销47a、多个联轴节(47b、47c)、通过这些多个联轴节(47b、47c)连续设置的2个连杆轴(47€、478)、驱动连杆47(1、驱动源48、其控制电路(包含在控制处理器9中)等构成。
[0103]光量可变机构47的作用如下所述。通过控制处理器9中包含的控制电路进行驱动源48的驱动控制。这里，例如，按照与根据由上述第2实施方式中的亮度检测电路9c取得的亮度数据决定的控制条件相同的条件来进行驱动源48的驱动控制。
[0104]在通常情况下，光量可变机构47处于图9所示的状态。该状态下，从第2光导32Aa射出的照明光经由侧方照明用透镜32B而仅向内窥镜插入部的前端部的侧方射出。
[0105]另一方面，在规定的条件下，对上述驱动源48进行驱动控制，驱动连杆47d向图10所示的箭头F3方向被按压。于是，如图10所示，经由联轴节47c而与驱动连杆47d连续设置的基端侧连杆47f和经由联轴节47b而与该基端侧连杆47f连续设置的前端侧连杆47g使联轴节47b向箭头F4方向移动。由此，联轴节47b使第2光导32Aa在沿着箭头J方向的方向上向箭头F5方向移动。
[0106]通过控制电路对驱动源48进行驱动控制，由此，相对于图9所示的状态、即向侧方照射从第2光导32Aa射出的全部照明光的状态，可以成为将照明光的一部分分配给前方照射的状态，进而，通过对第2光导32Aa的箭头J方向上的位置进行控制，能够对前方照射的光量分配的加减进行控制。其他结构与上述第1、第2实施方式大致相同。
[0107]如以上说明的那样，根据上述第3实施方式，能够得到与上述第2实施方式相同的效果。另外，在本实施方式中，使用简单的连杆机构构成光量可变机构47。由此，有助于装置的小型轻量化，同时，有助于降低制造成本并提高制造技术。
[0108]另外，本发明不限于上述实施方式，当然能够在不脱离发明主旨的范围内实施各种变形和应用。进而，在上述实施方式中包含各种阶段的发明，通过所公开的多个结构要件的适当组合，能够提取出各种发明。例如，在即使从上述各实施方式所示的全部结构要件中删除若干个结构要件也能够解决发明要解决的课题并得到发明的效果的情况下，删除了该结构要件的结构也可以作为发明来提取。
[0109]本申请以2012年11月5日在日本申请的日本特愿2012-243699号为优先权主张的基础进行申请。上述基础申请所公开的内容被引用到本申请的说明书、权利要求书和附图中。
[0110]产业上的可利用性
[0111]本发明不仅能够应用于医疗领域的内窥镜控制装置，还能够应用于工业领域的内窥镜控制装置。
【权利要求】
1.一种内窥镜，其特征在于，该内窥镜具有: 第I物镜，其配置在插入到管腔内的插入部的前端侧，形成位于前方的观察对象的像；圆周状的第2物镜，其配置在比所述第I物镜更靠所述插入部的基端侧的位置，形成位于所述插入部的侧方的观察对象的像； 第I距离检测部，其测定所述第I物镜与位于所述第I物镜的前方的观察对象之间的第I距离； 第2距离检测部，其测定所述第2物镜与位于所述第2物镜的侧方的观察对象之间的第2距离； 光导，其将从光源射出的照明光引导至所述插入部的前端侧； 光分配部件，其将来自所述光导的光分配到所述第I物镜的前方和所述第2物镜的侧方； 光量可变单元，其改变向所述第I物镜的前方射出的照明光和向所述第2物镜的侧方射出的照明光的光量的比例；以及 控制部，其根据从所述第I距离检测部输出的与所述第I距离有关的信号和从所述第2距离检测部输出的与所述第2距离有关的信号，控制所述光量可变单元。
2.根据权利要求1所述的内窥镜，其特征在于， 所述控制部根据所述第I距离与所述第2距离的比率，决定向所述第I物镜的前方射出的照明光和向所述第2物镜的侧方射出的照明光的光量的比例，控制所述光量可变单J L.ο
3.根据权利要求2所述的内窥镜，其特征在于， 所述控制部具有保存部，该保存部存储与观察对象到所述各物镜的各距离之比有关的阈值， 所述控制部根据所述第I距离/所述第2距离与所述阈值之间的大小关系来控制所述光量可变单元。
4.根据权利要求1所述的内窥镜，其特征在于， 所述光分配部件具有光散射部，该光散射部根据来自所述光导的光的入射角度而改变向所述第I物镜的前方和所述第2物镜的侧方分配照明光的比例， 所述光量可变单元具有致动器，该致动器使改变照明光的出射角度的所述光导转动。
5.根据权利要求1所述的内窥镜，其特征在于， 所述内窥镜还具有: 第I光量检测部，其检测向所述第I物镜的前方射出的照明光的反射强度；以及 第2光量检测部，其检测向所述第2物镜的侧方射出的照明光的反射强度， 所述控制部根据所述第I光量检测部检测到的第I光量和所述第2光量检测部检测到的第2光量，决定向所述第I物镜的前方射出的照明光和向所述第2物镜的侧方射出的照明光的光量的比例，控制所述光量可变单元。
6.根据权利要求5所述的内窥镜，其特征在于， 所述控制部具有保存部，该保存部存储与所述第I光量和所述第2光量之比有关的阈值， 所述控制部根据所述第I光量/所述第2光量与所述阈值之间的大小关系来控制所述光量可变单元。
7.根据权利要求1所述的内窥镜，其特征在于， 所述光量可变单元包括调光部件，该调光部件设置在向所述第I物镜的观察方向照射的光的光路中、或向所述第2物镜的观察方向照射的光的光路中。
8.根据权利要求7所述的内窥镜，其特征在于， 所述调光部件包括改变所透射的照明光的比例的电致变色元件。
9.根据权利要求5所述的内窥镜，其特征在于， 所述第I光量检测部检测使所述内窥镜拍摄的所述各观察对象的像成为图像后的内窥镜图像的中心区域的光量， 所述第2光量检测部检测比所述内窥镜图像的中心区域更靠外侧的规定的区域的光量。
【文档编号】A61B1/00GK104507376SQ201380040599
【公开日】2015年4月8日 申请日期:2013年10月4日 优先权日:2012年11月5日
【发明者】本田一树 申请人:奥林巴斯医疗株式会社