JP2001221961A - 双眼光学アダプタ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 小さい撮像面を有する内視鏡であっても、二
つの光学系パララックスが十分確保可能でかつ全長を短
くできる簡易な構造の双眼光学アダプタを提供する。 【解決手段】 内視鏡先端部２の先端硬性部２０に止め
ネジ３３でアダプタ本体３１が着脱自在に装着される双
眼光学アダプタ１は、観察対象側に一対の前側レンズ群
としての一対の負レンズ群４及び正レンズ群５がアダプ
タ本体３１に穿設したレンズ保持孔４０に直接固定さ
れ、前側レンズ群と所定の間隔を保つレンズ枠３９に後
側レンズ群として、前記前側レンズ群の光軸間の間隔よ
り狭くした光軸間の間隔を持つ一対の正レンズ１０等を
固定し、かつレンズ枠３９の前端に明るさ絞り６を固定
して、１つの固体撮像素子２３に結像することにより、
簡易な構成でかつ全長の短くでき、小さな撮像面の固体
撮像素子２３の場合にも、前側レンズ群による視差のあ
る左右像を得られる様にした。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は内視鏡の先端に着脱
可能な双眼光学アダプタに関する。

【０００２】

【従来の技術】従来の双眼光学系アダプタを有する内視
鏡において撮像面が小さい場合、特開平９−１２２０６
８に示す様に撮像面の大きさに合わせて双眼光学系を形
成すると、双眼光学系に必要な光軸間のパララックスは
十分に得られない。そこで画像入射端における双眼光学
系パララックスを撮像面での観察画像パララックスより
大きく取る為に、特願平１０−３５６３８１ではリレー
光学系を介して双眼光学系で得られる画像を撮像面に結
像させていたり、双眼光学系中にプリズムを設け、光軸
を一旦曲げていた。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、双眼光
学系の他にリレー光学系が必要だったりプリズムが必要
になるため構造が複雑となり、アダプタ全長が長くなっ
たり、高価なアダプタになってしなう欠点があった。

【０００４】（発明の目的）本発明は、上述した点に鑑
みてなされたもので、像高の小さい撮像面を有する内視
鏡であっても、二つの光学系パララックスが十分確保可
能でかつ全長を短くできる簡易な構造の双眼光学アダプ
タを提供することを目的とする。

【０００５】

【課題を解決するための手段】１つの固体撮像素子に２
つの画像を結像させる内視鏡先端に着脱自在な双眼光学
アダプタにおいて、観察対象側から順にそれぞ一対の前
側レンズ群と、一対の明るさ絞りと、一対の後側レンズ
群とを収納する１つのアダプタ本体部材を有し、前記ア
ダプタ本体に穿設された一対の収納孔に前記前側レンズ
群が直接固定され、前記アダプタ本体中に保持された前
記前側レンズと後側レンズの間隔を保つレンズ枠中に前
記明るさ絞りと前記後側レンズとを保持すると共に、前
記後側レンズ群の前方側光軸間隔が前記前側レンズ群に
対して一致し、後方側光軸間隔が狭くなる方向に偏心す
るように配設することにより、光学系全長が短くかつ簡
易な構成で、先端側から入射する観察像を一対の前側レ
ンズ群による双眼パララックスより小さいパララックス
で撮像面上に結像させる事が可能となるようにしてい
る。

【０００６】

【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。 （第１の実施の形態）図１ないし図５は本発明の第１の
実施の形態に係り、図１は本発明の第１の実施の形態を
含む光学系の全体の構成及び撮像面上に結像される光線
の軌跡を示し、図２（Ａ）は内視鏡先端部とこの内視鏡
先端部に装着された第１の実施の形態の内視鏡用双眼光
学アダプタの構造、図２（Ｂ）はこの内視鏡用双眼光学
アダプタのＡ−Ａ断面を示し、図３は図２（Ａ）のＢ矢
視、Ｃ−Ｃ断面ないしＧ−Ｇ断面を示し、図４は図２
（Ａ）のＨ矢視による回路基板を示し、図５は異方性導
電接着剤等で電子部品等が実装された回路基板を示す。

【０００７】図１に示すように本実施の形態の内視鏡用
双眼光学アダプタ（以下では単に双眼光学アダプタとも
記す）１とこれが装着される内視鏡先端部２とを含む撮
像光学系３全体の構成は、物体側から順に、一対の負レ
ンズ群４、一対の正レンズ群５、明るさ絞り６と、正レ
ンズ群７と図１では示していない１つの固体撮像素子２
３（図２参照）とから成り、明るさ絞り６より固体撮像
素子２３側の正レンズ群７には、明るさ絞り６より物体
側の各光軸９に対してその間隔を狭くなるように偏心し
た一対の正レンズ１０を含んでいる。

【０００８】このようなレンズ構成の撮像光学系３とす
る事により、明るさ絞り６より物体側の負レンズ群４、
正レンズ群５にて双眼の画角を決定しつつ、球面収差・
像面湾曲等の収差を抑える事が可能になると共に、明る
さ絞り６で光束を絞った後に正レンズ群７の各光軸１１
を（物体側の負レンズ群４による光軸９間の間隔より狭
くなる方向に）ずらすことにより、物体側光軸パララッ
クスｄに対して撮像面側光軸パララックスｘを小さくす
る事が可能になると同時に、偏心による収差の影響が少
なくなるようにしている。

【０００９】撮像光学系３のより詳細な構成は以下の通
りである。一対の負レンズ群４は、像面側に凹面を向け
た平凹レンズであり、その後ろの一対の正レンズ群５は
凹凸の接合レンズからなり、明るさ絞り６はそれぞれの
光軸９に合わせた位置に別々に設けられている。

【００１０】また、明るさ絞り６より固体撮像素子２３
側の正レンズ１０は、明るさ絞り６より物体側の各光軸
９に対し、それぞれ画面水平方向（両光軸９、９を含む
水平方向或いは左右方向）へ同じ量だけ内側に偏心した
物体側に凸面を向けた一対の平凸レンズからなり、各レ
ンズ同士が（偏心により）干渉しない様に図１における
符号１２で示す部分をＤカットしている。一対の正レン
ズ１０の後部に、左右の光学系で共通の赤外カットフィ
ルター１３と２枚のカバーガラス（以下ＣＧと示す）１
４、２７とが配置され、その後方に１つの固体撮像素子
が配置される構成となっている。

【００１１】そして、図１に示すように前側レンズ群を
構成する一対の負レンズ群４の中心から例えば距離Ｌに
ある点は角度θの視差（パララックス）を有する状態
で、固体撮像素子の撮像面に結像される。

【００１２】さらに本実施の形態の撮像光学系３は、図
１の矢印の境界部分で切り離せるいわゆる先端アダプタ
方式の構造となっており、後側の部分は固体撮像素子及
びそれを保護するカバーガラス２７が組込まれている。
よって、他の先端アダプタ１を取り替える事により、内
視鏡の画角、視野角、視差を左右する内向角等を任意に
変える事が可能となる。

【００１３】上記撮像光学系３を内視鏡先端部２に実装
した時の構成を図２ないし図４に示す。図２（Ａ）では
電子内視鏡の先端部を示す。硬質の先端硬性部２０には
撮像装置２１及びライトガイドファイバ２２が隣接する
ようにして固定されている。

【００１４】撮像装置２１は、撮像面に結像された光学
像を光電変換する機能を持つ固体撮像素子２３を有し、
この固体撮像素子２３の２辺から延出する外部リード２
４が直接、側面で接続されると共に電子部品が実装され
ている複数の回路基板２５、この回路基板２５に接続さ
れている信号線２６、前記固体撮像素子２３のカバーガ
ラスに固定されているカバーガラス２７、このカバーガ
ラス２７に固定されている枠部材２８と、固体撮像素子
２３、回路基板２５、信号線２６を覆う様に設けられて
いる樹脂等からなる封止部材２９とで構成されている。

【００１５】図４には信号線２６が回路基板２５のどの
側面に接続されているかと共に信号の種類を示す。ライ
トガイドファイバ２２が挿通されている下側面側に在る
外部リード２４の接続端子（具体的には、Ｈ，ＲＧ，Ｖ
Ｌ，ＶＤＤの接続端子）は、回路基板２５上の導電パタ
ーンの引き回しによりすべて他の側面に導出されてい
る。したがって下側面側の接続端子に対応して接続され
る信号線２６は、ライトガイドファイバ挿通側側面以外
の回路基板２５の３面の側面に接続されており、該回路
基板２５のライトガイドファイバ挿通側側面に信号線２
６は接続されないようにできる。

【００１６】これにより、ライトガイドファイバ挿通側
側面にライトガイドファイバ２２を近接して配置でき、
先端硬性部２０を細径にできる。換言すると、回路基板
２５に接続される信号線と撮像装置２１に添って配置さ
れるライトガイドファイバ２２との干渉が無いので、先
端硬質長が短い細径でかつライトガイドファイバ本数の
多い電子内視鏡を実現可能となる。

【００１７】本実施の形態における複数の回路基板２５
には、基板サイズの制約上、一方の基板には固体撮像素
子２３からの出力信号のバッファ機能を備えたＩＣが搭
載され、他の基板には図示しない固体撮像素子ドライブ
回路から信号線２６によって伝送されるドライブ信号の
波形を、固体撮像素子２３への入力直前で適切な形状に
成形する波形成形ＩＣが搭載されている。

【００１８】なお、本実施の形態では波形成形ＩＣの方
が該バッファ用ＩＣより発熱量が少ないため、波形成形
ＩＣ搭載基板の方を、より固体撮像素子側へ配置してい
る。これにより、ＩＣからの発熱の影響による固体撮像
素子の出力信号のＳ／Ｎ劣化を最小限に押さえることが
可能になる。なお、ひとつのＩＣ上に該バッファ機能と
波形成形機能を設けても良い。この場合、ＩＣは回路基
板２５上の固体撮像素子から出来るだけ遠くなる面に実
装される。

【００１９】この回路基板２５の場合に搭載される電子
部品４９や該ＩＣ５０は図５に示す様に、回路基板２５
に形成されている図示しない導電パターンに対して従来
から有る半田付けやワイヤボンディング方式ではなく、
異方性導電接着剤４７または異方性導電接着フィルム４
８によって導通接合されている。これにより組み立て性
の向上を図れるとともに、接着剤による接点部の封止も
同時に行う事が可能になって、同部位の信頼性向上が図
れる。

【００２０】枠部材２８は先端硬性部２０に嵌合され、
図２（Ａ）のＧ−Ｇ断面を示す図３（Ｆ）に示す様にビ
ス４６で固定されている。先端硬性部２０には光学アダ
プタ１が装着される。この光学アダプタ１は、この光学
アダプタ１を構成するアダプタ本体３１の内径部に設け
た図示しないＤカット部が先端硬性部２０のＤカット部
３２（図３（Ｄ），（Ｅ）参照））で位置決め、嵌合し
て、止めネジ（止めリング）３３にて先端硬性部２０に
着脱自在に螺合固定される。

【００２１】なお、先端硬性部２０の先端付近の外周に
設けた周溝内に収納したＯリング３４にてアダプタ本体
３１と先端硬性部２０との水密を保つ事が可能となって
おり、（この光学アダプタ１を装着した）内視鏡先端部
２を水中でも使用できる様にしている。

【００２２】アダプタ本体３１の先端側外周にはリング
状の止めリング３５がビス固定されている。これによ
り、止めネジ３３がアダプタ本体３１に対して回動自在
で抜け止めされた状態で保持される。アダプタ本体３１
には断面をＤカット状に形成した一対の照明用ガラスロ
ッド３６（図３（Ａ），（Ｂ）参照）及び一対の双眼光
学系３７（図２（Ｂ）参照）が設けられている。

【００２３】アダプタ本体３１の先端開口にはこの双眼
光学系３７内部の水密を確保する為のカバーガラス３８
が接着固定されている。このカバーガラス３８の該照明
用ガラスロッド３６側（図２（Ａ）で下側）はＤカット
されている。

【００２４】左右一対の明るさ絞り６はアダプタ本体３
１に設けられた左右一対のレンズ枠３９（図２（Ｂ）、
図３（Ｃ）参照）の段差面に夫々に固定されている。こ
の明るさ絞り６より物体側の前側レンズ群を構成する一
対の負レンズ群４及び正レンズ群５は、アダプタ本体３
１に設けられた左右一対のレンズ保持孔４０（図２
（Ｂ）、図３（Ｂ）参照）に接着等で直接固定されてい
る。

【００２５】より具体的には、正レンズ群５は、左右一
対のレンズ保持孔４０の内周面に接着等で直接固定さ
れ、一対の負レンズ群４は正レンズ群５の前端のレンズ
保持孔４０における間隔環を兼ねる小径にした部分をお
いたその前部のレンズ保持孔４０の内周面に接着等で直
接固定されている（なお、この小径の部分を形成しない
で、間隔環を介挿して一対の負レンズ群４をレンズ保持
孔４０の内周面に接着等で固定しても良い）。

【００２６】また、アダプタ本体３１には一対のレンズ
保持孔４０の後部側に連通するように１つのレンズ枠保
持孔４３が設けられ、このレンズ枠保持孔４３には左右
一対のレンズ枠３９が固定され、該レンズ枠３９には、
明るさ絞り６と共に、固体撮像素子２３側の後側レンズ
群を構成する左右一対の正レンズ１０（図２（Ｂ）参
照）が固定されている。

【００２７】各レンズ枠３９にそれぞれ設けられた正レ
ンズ保持孔４１には、図３（Ｃ）に示す様に２つのレン
ズ枠３９をアダプタ本体３１に組み込んだ時に、該負レ
ンズ群４及び該正レンズ群５が形成する光軸９に対して
該正レンズ１０の光軸１１が必要量（水平方向の内側
に）偏心する様に設けられている。また、正レンズ保持
孔４１は図３（Ｃ）に示す様に正レンズ１０のＤカット
位置に合わせて同じくＤカットされた開口４２を有して
いる。

【００２８】アダプタ本体３１に形成されたレンズ枠保
持孔４３は、一対のレンズ保持孔４０に外接する大きな
径を有する一つの孔部として設けられている。これによ
り、アダプタ本体３１としての対物レンズ保持部の精度
を要する加工は基本的に１対のレンズ保持孔４０と１つ
のレンズ枠保持孔４３だけで済み（この他に、実際には
アダプタ本体３１の前端にはカバーガラス３８を収納で
きるように拡径にした収納孔と、後端の赤外カットフィ
ルタ１３、カバーガラス１４を収納する収納孔が設けて
あるが、これらはあまり精度を必要としない）、アダプ
タ本体３１に、光軸９に対して偏心して設ける正レンズ
保持孔４１を直接形成する必要が無くなる為、加工が容
易になる。上記のようにレンズ枠３９の後側には赤外カ
ットフィルタ１３及びカバーガラス１４が設けられてい
る。

【００２９】それぞれのレンズ枠３９の物体側端部は正
レンズ群５の後端と突き当たっており、またレンズ枠３
９の固体撮像素子２３側の端面は赤外カットフィルタ１
３の前面に突き当たっている。従って、レンズ枠３９は
正レンズ１０及び明るさ絞り６を保持するだけでなく、
正レンズ群５と赤外カットフィルタ１３間の間隔管（ス
ペーサ）の機能も兼ねている。

【００３０】図３（Ｃ）に示す様に、一対のレンズ枠３
９におけるＤカット状の開口４２には、隣り合う正レン
ズ１０からの光の飛び込みを防止する薄板状の遮光板４
５が設けられている。

【００３１】なお撮像装置２１に接続された信号線２６
は電子内視鏡の信号コネクタが着脱自在に接続される図
示しない映像処理装置としてのカメラコントロールユニ
ット（ＣＣＵと略記）に接続され、このＣＣＵ内の映像
処理回路により、信号処理されて固体撮像素子２３の撮
像面に結像される左右の光学像の映像信号を一旦メモリ
内に格納し、例えば倍速の周期で左右の映像信号を読み
出してモニタに交互に表示し、この表示を眼鏡を掛けて
観察し、その際眼鏡の左右の眼鏡部に設けた例えば左右
の液晶シャッタを前記表示に同期して交互に透過／非透
過状態に設定することにより、観察者は右眼では右の像
を、左眼では左の像をそれぞれ観察するようにして、観
察者は立体的に視認できるようにしている。

【００３２】以上のような構成によれば、光学系全長が
短くかつ簡易な構成で、レンズ先端側から入射する観察
像を先端側対物双眼パララックスより小さいパララック
スで撮像面上に結像させる事が可能となり、例えば結像
面での像高が十分取れない超小型の固体撮像素子であっ
ても、双眼アダプタとしての光軸パララックスを大きく
取る事が可能となって、特願平１０−３５６３８１に示
すようなステレオ計測を行った時の精度を向上させる事
が出来、さらに光学アダプタとしての長さを短く出来る
ので、内視鏡検査時の自由度が向上する。

【００３３】なお、上述の説明では１つの固体撮像素子
２３に左右の双眼による視差を持つ一対の光学像を結像
するようにしている。このため、この場合の固体撮像素
子２３としては、例えばその撮像領域が左右方向のサイ
ズがこれに垂直な縦方向のサイズよりも大きいもの、例
えば左右方向と縦方向のサイズ比が２：１に近いものを
採用するようにしても良い（各画素の縦横のサイズが同
じの場合）。

【００３４】また、左右方向と縦方向のサイズ比を（例
えば２：１のように）大きくすることが先端部を細径に
保持する制約上から困難になるような場合には、例えば
双眼光学アダプタ１を構成する光学系（例えば一対の正
レンズ１０）として、縦方向よりも左右方向に大きな屈
折パワーを持つものにして、左右方向に圧縮した一対の
像を撮像面に結像するようにし、固体撮像素子２３から
の出力信号に対する信号処理を行う映像処理装置側で左
右方向に伸張する処理を行い、左右方向のサイズを大き
くしてモニタ等に立体像を表示できるようにしても良
い。

【００３５】この場合、複数の種類の光学アダプタによ
り、左右方向と縦方向とで異方性を有しない通常のもの
と、左右方向と縦方向とで異方性を有するものとを用意
し、ユーザが自由に選べるようにしても良い。

【００３６】また、異方性を有するものを装着した場合
には、映像処理装置側でその異方性を装着された光学ア
ダプタのものに応じてそれを補償して、左右方向のサイ
ズを大きくしてモニタ等に立体像を表示できるようにし
ても良い。また、異方性の割合が異なるものを複数種類
用意するようにしても良い。

【００３７】（第２の実施の形態）次に図６を参照して
本発明の第２の実施の形態の内視鏡先端部を説明する。
本実施の形態においては、撮像装置２１を構成する回路
基板２５は、ライトガイドファイバ２２が挿通される側
には信号線２６の中で比較的細径の単線のみが接続され
れば良い構成にしている（具体的にはＨ，ＲＧ，ＶＬ，
ＶＤＤの接続端子）。

【００３８】その他、太径の同軸線が必要な信号はこの
図６に示す様に他の３側面に引き回されている。この様
な構成であればライトガイドファイバ挿通側には比較的
細径の単線が接続されているので、信号線とライトガイ
ドファイバの相互干渉を最小限に押さえる事が可能にな
る。その他の構成、効果は第１の実施の形態と同じであ
る。

【００３９】（第３の実施の形態）次に図７を参照して
本発明の第３の実施の形態を説明する。本実施の形態に
おける内視鏡先端部２の撮像装置２１を構成する回路基
板２５は、この図７に示す様にライトガイドファイバ挿
通側を避ける様に、固体撮像素子２３の中心軸に対して
オフセットさせて設けられている。これにより、ライト
ガイドファイバ２２の内視鏡先端部２における引き回し
の自由度が向上し、組み立て性の改善や、内視鏡先端部
２の細径化が図れる。その他の構成、効果は第１の実施
の形態と同じとなる。

【００４０】次に双眼ではない場合の電子内視鏡用撮像
装置を説明する。図８は電子内視鏡先端部を示す。先端
硬性部５１には撮像装置５２及びライトガイドファイバ
５３が固定されている。撮像装置５２は、固体撮像素子
５４、固体撮像素子５４の２辺から延出する外部リード
５５が直接側面で接続されると共に電子部品が実装され
ている複数の回路基板５６、回路基板５６に接続される
複数の同軸線と単線で構成される信号線５７、固体撮像
素子５４のカバーガラスに固定されている第１の撮像レ
ンズ群５８、固体撮像素子５４、回路基板５６、信号線
５７を覆う様に設けられている樹脂等からなる封止部材
５９、とで構成されている。

【００４１】先端硬性部５１の前端部には第２の撮像レ
ンズ群６０が接着等で固定されている。なお、第１の撮
像レンズ群５８及び第２の撮像レンズ群６０における先
端レンズは、図８のＩ−Ｉ断面、Ｊ−Ｊ断面を示す図９
（Ａ），（Ｂ）に示す様にライトガイドファイバ５３が
挿通する側をＤカットしている。

【００４２】撮像装置５２のピント調整は、先端硬性部
５１に固定された第２の撮像レンズ群６０に対して、第
１の撮像レンズ群５８ごと固体撮像素子５４を前後させ
る事で行い、その後第１の撮像レンズ群５８は先端硬性
部５１に接着等で固定される。

【００４３】なお、撮像レンズ群５８は、本実施の形態
では単なるカバーガラスであるが、必要に応じてＩＲカ
ットフィルタであったり、光学的にパワーを持ったレン
ズ部材であったりしても良い。先端硬性部５１の外周に
は、内周面および外周面にネジ部を有する円筒状のカバ
ー部材６１が、その内周面のネジ部にて螺合接着されて
いる。この先端硬性部５１の前端に光学アダプタ６２が
装着されるようにしている。

【００４４】光学アダプタ６２は、アダプタ本体６３内
径部に設けたＤカット部６４及びピン６５が、先端硬性
部５１に設けたＤカット部６６及び溝部７７で位置決
め、嵌合すると共に、止めネジ６８にてカバー部材６１
のネジ部に着脱自在に螺合固定されている。なお、先端
硬性部５１に設けたＯリング６９にてアダプタ本体６３
と先端硬性部５１の水密を保つ事が可能となっており、
内視鏡先端部を水中で使用できる様にしている。

【００４５】アダプタ本体６３の先端側外周にはリング
状の止めリング６８が螺合接着されている。これによ
り、止めリング６８がアダプタ本体６３に対して回動自
在に保持される。アダプタ本体６３には照用光学部材７
０と共に対物レンズ群７１が接着等により水密固定され
ている。なお、該対物レンズ群７１の性能の異なる色々
な光学アダプタ６２を先端硬性部５１に着脱することに
より、視野方向や視野範囲やピント範囲等の異なる色々
な光学性能の内視鏡を得ることが出来る。

【００４６】以上のような構成によれば、先端硬性部５
１における撮像装置５２の固定スペースには第１の撮像
撮像レンズ群５８及び第２の撮像レンズ群６０の外形寸
法分を確保すれば良く、従来の撮像装置におけるレンズ
枠が不要な分、内視鏡先端部の細径化を図る事が可能に
なる。

【００４７】つまり、図８の電子内視鏡用撮像装置によ
れば、先端硬性部５１の撮像装置固定スペースの大きさ
をレンズ枠同士の嵌合又は螺合構造が無い分、細径に設
ける事が可能となり、より先端部の細径化を計る事が可
能となる効果がある。

【００４８】［付記］ １．１つの固体撮像素子に２つの画像を結像させる内視
鏡先端に着脱自在な双眼光学アダプタにおいて、観察対
象側から順にそれぞ一対の前側レンズ群と、一対の明る
さ絞りと、一対の後側レンズ群とを収納する１つのアダ
プタ本体部材を有し、前記アダプタ本体に穿設された一
対の収納孔に前記前側レンズ群が直接固定され、前記ア
ダプタ本体中に保持された前記前側レンズと後側レンズ
の間隔を保つレンズ枠中に前記明るさ絞りと前記後側レ
ンズとを保持すると共に、前記後側レンズ群の前方側光
軸間隔が前記前側レンズ群に対して一致し、後方側光軸
間隔が狭くなる方向に偏心するように配設したことを特
徴とする双眼光学アダプタ。

【００４９】２．内視鏡先端部に、照明用ライトガイド
ファイバと該ライトガイドファイバに沿って配置される
固体撮像素子からなる撮像装置を内蔵する電子内視鏡で
あって、前記撮像装置は、前記固体撮像素子と、前記固
体撮像素子から延出する接続部材と、前記固体撮像素子
の背面で、前記固体撮像素子と略平行に配置した基板
と、前記基板に接続される複数の信号線から成る信号線
束とで構成されており、前記基板の側面には、前記接続
部材接続部と前記信号線接続部が設けられており、前記
信号線接続部は、前記ライトガイドファイバが挿通され
る以外の前記基板側面に沿って設けられている事を特徴
とする電子内視鏡。 ３．内視鏡先端部に、照明用ライトガイドファイバと該
ライトガイドファイバに沿って配置される固体撮像素子
からなる撮像装置を内蔵する電子内視鏡であって、前記
撮像装置は、前記固体撮像素子と、前記固体撮像素子か
ら延出する接続部材と、前記固体撮像素子の背面で、前
記固体撮像素子と略平行に配置した基板と、前記基板に
接続される同軸線及び単線から成る信号線束とで構成さ
れており、前記基板の側面には、前記接続部材接続部と
前記信号線接続部を設けており、前記ライトガイドファ
イバ側に沿って設けられている前記信号線接続部には、
全て単線の信号線が接続されている事を特徴とする電子
内視鏡。

【００５０】（付記２、３の背景） （従来の技術）従来、固体撮像素子の背面に設けた回路
基板に信号線を接続する内視鏡用固体撮像装置として特
願平１０−２５２８２１に示す方式があった。この提案
の撮像装置の場合は、固体撮像装置から延びた接続部の
該基板への接続面とは別の側面に信号線の接続部を設け
ていた。また、特開平１１−４７０８４では、電子部品
が搭載された基板とは別に信号線接続専用の基板を設
け、同基板上に設けたスルーホールに信号線を接続して
いた。このため、内視鏡実装時に該固体撮像素子接続部
側に沿って配置されるライトガイドファイバと該信号線
が干渉する事はなかった。

【００５１】（従来技術の問題点）より小型化を計った
固体撮像装置に合わせて該基板の小型を計った場合、基
板上に搭載される装置並び引き回される導電パターンの
制約から全ての信号線の接続を固体撮像素子接続部とは
別に設ける事は難しくなり、一部又は全ての信号線を該
固体撮像素子接続部上で接続する必要が生じる。この場
合前記ライトガイドファイバが挿通される側に太径の同
軸ケーブルが接続されていると、ライトガイドファイバ
との干渉を避ける為に、ライトガイドファイバ本数を削
減したり、内視鏡先端部外径をより太径化したりしてい
た。また、信号線接続専用の基板を電子部品が搭載され
た基板と別体で設けた場合は、撮像装置硬質長の増大に
つながり、結果として内視鏡先端部の硬質長が長くなっ
てしまう。

【００５２】（付記２、３の目的）内視鏡軸方向に垂直
に配置されたＣＣＤ及び回路基板で構成される撮像装置
において、該回路基板に接続される信号線と該撮像装置
に添って配置されるライトガイドファイバの干渉を最小
限にし、先端硬質長が短く、細径でかつライトガイドフ
ァイバ本数の多い電子内視鏡を実現する。

【００５３】（課題解決手段）付記２或いは基板の前記
ライトガイドファイバ側に沿って設けられている固体撮
像素子接続部の端子を、前記基板の他の側に引き回し信
号線接続部を形成した。（その作用）ライトガイドファ
イバが挿通される側面には信号線が接続されないので、
ライトガイドファイバと信号線接続部の干渉が無い。 （課題解決手段）付記３或いは基板の前記ライトガイド
ファイバ側に沿って設けられている前記信号線接続部に
は、全て単線の信号線が接続される様にした。（その作
用）前記基板の信号線接続部での信号線とライトガイド
ファイバの干渉を最小限にする事が可能になる。

【００５４】（付記２の効果）回路基板に接続される信
号線と撮像装置に添って配置されるライトガイドファイ
バとの干渉が無いので、先端硬質長が短い細径でかつラ
イトガイドファイバ本数の多い電子内視鏡が実現可能と
なる。 （付記３の効果）回路基板に接続される信号線と該撮像
装置に添って配置されるライトガイドファイバの干渉を
最小限にし、先端硬質長が短い細径でかつライトガイド
ファイバ本数の多い電子内視鏡が実現可能となる。

【００５５】４．電子内視鏡用撮像装置において、該撮
像装置の光学系は、予め先端硬性部に固定された前側レ
ンズ群と、固体撮像素子に固定された後ろ側光学部材と
で構成され、該後ろ側光学部材が先端硬性部にレンズ枠
を介さず直接保持されると共に、該前側レンズ群に対し
て該後ろ側光学部材を含む撮像装置を進退させる事で該
光学系のピント出しを行う構成とした。 ５．該後ろ側光学部材は、光学的にパワーを持たないカ
バーガラスである事を特徴とする付記４の電子内視鏡用
撮像装置。 ６．該後ろ側光学部材は、ＩＲカットフィルターである
事を特徴とする付記４の電子内視鏡用撮像装置。

【００５６】（付記４〜６の背景） （従来の技術）ピント調整が必要な電子内視鏡用撮像装
置におけるレンズ系の保持構造は、特開平８−１８４７
６５に示す様に固体撮像素子を含めた後ろ側レンズ群を
保持する後ろ側レンズ枠とその他のレンズ群を保持する
前側レンズ枠２体で構成されており、前記撮像装置のピ
ント調節は、前側レンズ枠と後ろ側レンズ枠を勘合又は
螺合させた状態で両者を相対移動させて行っていた。
（従来技術の問題点）該撮像装置の内視鏡先端部材に対
する固定は、該レンズ枠を介して行っていた。したがっ
て該先端部材における撮像装置固定スペースの大きさ
は、該両レンズ枠の勘合又は螺合構造部も含めた大きさ
によって左右される為、従来の撮像装置のレンズ枠構造
自体がスコープ外径太径化の一つの要因になっていた。

【００５７】（付記４〜６の目的）ピント調節が必要な
撮像装置を有する電子内視鏡において、先端部の細径化
を計る事。 （課題解決手段）付記４或いは電子内視鏡用撮像装置の
光学系を、予め先端硬性部に固定された前側レンズ群
と、固体撮像素子に固定された後ろ側光学部材とで構成
し、該後ろ側光学部材が先端硬性部にレンズ枠を介さず
直接保持されると共に、該前側レンズ群に対して該後ろ
側光学部材を含む撮像装置を進退させる事で該光学系の
ピント出しを行う構成とした。 （その作用）先端硬性部の撮像装置固定スペースの大き
さが、レンズ枠同士の勘合又は螺合構造が無い分細径に
設ける事が可能となる。

【００５８】（付記４〜６の効果）先端硬性部の撮像装
置固定スペースの大きさをレンズ枠同士の嵌合又は螺合
構造が無い分、細径に設ける事が可能となり、より先端
部の細径化を計る事が可能となる。

【００５９】

【発明の効果】以上説明したように本発明によれば、１
つの固体撮像素子に２つの画像を結像させる内視鏡先端
に着脱自在な双眼光学アダプタにおいて、観察対象側か
ら順にそれぞ一対の前側レンズ群と、一対の明るさ絞り
と、一対の後側レンズ群とを収納する１つのアダプタ本
体部材を有し、前記アダプタ本体に穿設された一対の収
納孔に前記前側レンズ群が直接固定され、前記アダプタ
本体中に保持された前記前側レンズと後側レンズの間隔
を保つレンズ枠中に前記明るさ絞りと前記後側レンズと
を保持すると共に、前記後側レンズ群の前方側光軸間隔
が前記前側レンズ群に対して一致し、後方側光軸間隔が
狭くなる方向に偏心するように配設しているので、光学
系全長が短くかつ簡易な構成で、レンズ先端側から入射
する観察像を先端側対物双眼パララックスより小さいパ
ララックスで撮像面上に結像させる事が可能となる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１の実施の形態を含む光学系の全体
の構成及び撮像面上に結像される光線の軌跡を示す図。

【図２】内視鏡先端部とこの内視鏡先端部に装着された
第１の実施の形態の双眼光学アダプタの構造等を示す断
面図。

【図３】図２（Ａ）のＢ矢視、Ｃ−Ｃ断面ないしＧ−Ｇ
断面を示す図。

【図４】図２（Ａ）のＨ矢視による回路基板を示す図。

【図５】異方性導電接着剤等で電子部品等が実装された
回路基板を示す図。

【図６】本発明の第２の実施の形態の内視鏡先端部に配
置される回路基板を示す図。

【図７】本発明の第３の実施の形態の内視鏡先端部等を
示す断面図。

【図８】電子内視鏡先端部を示す断面図。

【図９】図８のＩ−Ｉ及びＪ−Ｊ断面図。

【符号の説明】

１…双眼光学アダプタ ２…内視鏡先端部 ３…撮像光学系 ４…負レンズ群 ５…正レンズ群 ６…明るさ絞り ７…正レンズ群 ９…光軸 １０…正レンズ １１…光軸 １２…Ｄカット部 １３…赤外カットフィルタ １４…カバーガラス ２０…内視鏡先端部 ２１…撮像装置 ２２…ライトガイドファイバ ２３…固体撮像素子 ２４…外部リード ２５…回路基板 ２６…信号線 ２７…カバーガラス ２８…枠部材 ２９…封止部材 ３１…アダプタ本体 ３２…Ｄカット部 ３３…止めネジ ３４…Ｏリング ３５…止めリング ３６…ガラスロッド ３７…双眼光学系 ３８…カバーガラス ３９…レンズ枠 ４０…レンズ保持孔 ４１…正レンズ保持孔 ４２…開口 ４３…レンズ枠保持孔 ４５…遮光板

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 １つの固体撮像素子に２つの画像を結像
   させる内視鏡先端に着脱自在な双眼光学アダプタにおい
   て、 観察対象側から順にそれぞ一対の前側レンズ群と、一対
   の明るさ絞りと、一対の後側レンズ群とを収納する１つ
   のアダプタ本体部材を有し、 前記アダプタ本体に穿設された一対の収納孔に前記前側
   レンズ群が直接固定され、 前記アダプタ本体中に保持された前記前側レンズと後側
   レンズの間隔を保つレンズ枠中に前記明るさ絞りと前記
   後側レンズとを保持すると共に、前記後側レンズ群の前
   方側光軸間隔が前記前側レンズ群に対して一致し、後方
   側光軸間隔が狭くなる方向に偏心するように配設したこ
   とを特徴とする双眼光学アダプタ。