JP2005237982A - 内視鏡装置および撮像装置 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】被検体に挿入される挿入部先端部において、当該挿入部の軸方向とは異なる方向の光軸を有し、当該挿入部の外周面に向けて延設された光学系と、前記挿入部先端部おける、前記光学系より先端側に形成された先端側外周面と当該光学系より後端側に形成された後端側外周面とを結ぶ斜面に配設された光学レンズ開口部と、を具備する。
【選択図】図8
Description
撮像ユニット931は、対物レンズユニット932のレンズ枠935に、素子ユニット941の保持枠942を挿入して嵌合させることで形成している。
図1は本発明の第1の実施の形態に係る撮像装置の観察対物光学系の先端側を示す断面図である。
図1において、第1の実施の形態に係る撮像装置1は、内視鏡の挿入部の先端部に設けられ、観察対象を観察するための複数のレンズ11,12,13…と、これらのレンズ11,12,13…を保持するレンズ枠21とを有する対物光学系10を備えている。レンズ11,12は前群のレンズ群20となっている。
このような第1の実施の形態の撮像装置1を用いた内視鏡に対してオートクレーブ等の加圧工程を行った場合には、リング状部材26が加圧方向に押され、テーパ28と略接している第1レンズ11の面取り25が押されて、第1レンズ11と第2レンズ12と突起部22の密着度が強化され、対物光学系10内部への水分の進入を阻む。また、撮像装置1を用いた内視鏡に対して減圧工程を行った場合では、リング状部材26が引圧方向に引かれ第1レンズ11と第2レンズ12と突起部22の密着が緩和し、外部との圧力差で進入した水分を外部へ開放する。上記各工程において接着剤31はリング状部材26の動きを良くさせている。
以上説明したように第1の実施の形態によれば、観察対象面側に露出するレンズ11をレンズ枠21に固定する接着剤31を透過した水分の内部への進入を防ぐとともに、進入した水分を滞留させることなく開放させることができるので、対物光学系10の内側から曇りを防止し、固体撮像素子や固体撮像素子からの信号を処理する電子部品を搭載した基板等の電子部品の腐食や短絡を防止し、内視鏡画像は画質の低下を防止できる。
図2は本発明の第2の実施の形態に係る撮像装置の観察対物光学系の先端側を示す断面図である。図2においては、図1の第1の実施の形態と同様の構成要素に同じ符号を付して説明を省略している。
図2において、第2の実施の形態に係る撮像装置4の対物光学系40で第2の実施の形態と異なるのは、リング状部材46のみである。
以上の構成により、撮像装置4を用いた内視鏡に対してオートクレーブ等の加圧工程を行った場合には、リング状部材46が突起部47により第1レンズ11の面取り25を押し、第1レンズ11と第2レンズ12の密着度が強化さる。また、撮像装置1を用いた内視鏡に対して減圧工程を行った場合では、リング状部材46が引圧方向に引かれ第1レンズ11と第2レンズ12の密着が緩和する。
以上説明したように第2の実施の形態によれば、リング状部材46により第1の実施の形態と同様の力を第1レンズ11に加えるので、第1実施例と同じ効果を得られる。
図3は本発明の第3の実施の形態に係る撮像装置の観察対物光学系の先端側を示す断面図である。図3においては、図1の第1の実施の形態と同様の構成要素に同じ符号を付して説明を省略している。
図3において、第3の実施の形態に係る撮像装置5の対物光学系50では、レンズ枠51は、円筒状に形成されるとともに、内側の先端寄りに内径方向の突起部52が形成されている。レンズ枠51の突起部52よりも前側は、第1レンズ11を収納する前側内周部53となり、レンズ枠51の突起部52よりも後側は、第2レンズ12、絞り14、第3のレンズ13…を収納する後側内周部54となっている。
以上の構成により、撮像装置5を用いた内視鏡に対してオートクレーブ等の加圧工程を行った場合には、リング状部材56が加圧方向に押され、テーパ28と略接している第1レンズ11の面取り25が押されて、第1レンズ11と突起部52の密着度が強化され、対物光学系50内部への水分の進入を阻む。また、撮像装置5を用いた内視鏡に対して減圧工程を行った場合では、リング状部材56が引圧方向に引かれ第1レンズ11と突起部52の密着が緩和し、外部との圧力差で進入した水分を外部へ開放する。
以上説明したように第3の実施の形態によれば、第1レンズ11と第2レンズ12でレンズ枠21の内周面側への突起部52を挟み込んだ場合にも、第1の実施の形態と同様の効果が得られる。
図4は本発明の第4の実施の形態に係る撮像装置の観察対物光学系の先端側を示す断面図である。図4においては、図1の第1の実施の形態と同様の構成要素に同じ符号を付して説明を省略している。
図4において、第4の実施の形態に係る撮像装置7の対物光学系70では、レンズ枠71は、円筒状に形成されるとともに、内側の先端寄りに内径方向の突起部72が形成されている。レンズ枠71の突起部72よりも前側は、第1レンズ11、絞り15、第2レンズ12を収納する前側内周部73となり、レンズ枠71の突起部72よりも後側は、後群のレンズ13…を収納する後側内周部24となっている。
以上の構成により、撮像装置7を用いた内視鏡に対してオートクレーブ等の加圧工程を行った場合には、リング状部材76が加圧方向に押され、テーパ28と略接している第1レンズ11の面取り25が押されて、第1レンズ11、絞り15、第2レンズ12及び突起部72間の密着度が強化され、対物光学系70内部への水分の進入を阻む。また、撮像装置1を用いた内視鏡に対して減圧工程を行った場合では、リング状部材76が引圧方向に引かれ第1レンズ11、絞り15、第2レンズ12及び突起部72間の密着が緩和し、外部との圧力差で進入した水分を外部へ開放する。
以上説明したように第4の実施の形態によれば、第1レンズ11と第2レンズ12の間に絞り15を挟み込んだ場合にも、第1の実施の形態と同様の効果が得られる。
図5は本発明の第5の実施の形態に係る撮像装置を用いた側視電子内視鏡の挿入部先端を示す断面図である。
図5に示すように、側視電子内視鏡の挿入部の先端部101は、金属製の先端部材111と、先端カバー121と、撮像装置131とを有して構成されている。
先端カバー121は、先端部材111に取り付けることで、固体撮像素子144と、接着剤145と、回路基板146と、信号ケーブル147を気密状態で収納する空間153を形成している。
側視電子内視鏡の挿入部の先端部101を組み立てる順序について説明する。
以上説明したように第5の実施の形態によれば、プリズムとの調整作業がなくなり、対物レンズユニット132と固体撮像素子144の位置合わせを保持枠142との嵌合のみで行ったので、撮像装置131の組立性を向上することができる。
図9乃至図11は本発明の第6の実施の形態に係り、図9は撮像装置を用いた側視電子内視鏡の挿入部先端を示す断面図、図10は撮像装置に用いた第1の基板の斜視図、図11は撮像装置に用いた第2の基板の斜視図である。図9乃至図11においては、図5の第5の実施の形態と同様の構成要素に同じ符号を付して説明を省略している。
回路基板181及び第2の基板182の接続の順序について説明する。
以上説明したように第6の実施の形態によれば、予め第2の基板182に信号線148を接続したユニットを作成して、回路基板181と第2の基板182のランドを接続させているので、不安定に保持されている回路基板181に1本づつ信号線148を接続する必要がなく、製造工程において煩わしい作業を軽減し、製造コストを低減できる。
図12は本発明の第7の実施の形態に係る撮像装置を用いた側視電子内視鏡の挿入部先端を示す断面図である。図12においては、図5の第5の実施の形態と同様の構成要素に同じ符号を付して説明を省略している。
図12において、側視電子内視鏡の挿入部の先端部201は、金属製の先端部材211と、先端カバー221と、撮像装置231とを有して構成されている。
側視電子内視鏡の挿入部の先端部201を組み立てる順序について説明する。
以上説明したように第7の実施の形態によれば、回路基板246を傾斜させることにより、回路基板246のランドが挿入部後方側に向いているので、先端カバー221を組み付けた状態でケーブル取り付け/取り外しが行える。
図13は本発明の第8の実施の形態に係る撮像装置を用いた側視電子内視鏡の挿入部先端を示す断面図である。図13においては、図5の第5の実施の形態と同様の構成要素に同じ符号を付して説明を省略している。
図13において、側視電子内視鏡の挿入部の先端部271は、金属製の先端部材272と、先端カバー273と、撮像装置274とを有して構成されている。
(作用)
このような第8の実施の形態において、くさびレンズ283を使用して対物光学系の光軸112を挿入部中心軸154に略垂直に曲げたことで、固体撮像素子144と回路基板246が挿入部手元側に移動するため、撮像装置274の硬質長291が、第5の実施の形態における硬質長156よりも減少し撮像装置274が小型化する。
以上説明したように第8の実施の形態によれば、第5の実施の形態と同様の効果が得られるとともに、撮像装置274の硬質長291を第5の実施の形態における硬質長156よりも短くでき、側視電子内視鏡の先端部271をさらに小型化できる。
図14乃至図16は本発明の第9の実施の形態に係り、図14は撮像装置を用いた側視電子内視鏡の挿入部先端を示す断面図、図15は図14のA矢視図、図16は図14のB−B線断面図である。図14乃至図16においては、図5の第5の実施の形態と同様の構成要素に同じ符号を付して説明を省略している。
図14に示すように、側視電子内視鏡の挿入部の先端部301は、金属製の先端部材311と、撮像装置331とを有して構成されている。
このような第9の実施の形態において、カバーガラス343、固体撮像素子344のガラスリッド371は、固体撮像素子344のチップ面349より小型であるため保持枠342側面にスペースが発生する。その部分に切り欠き363を設け信号線148を通すことで、先端部301を小型化できる。
以上説明したように第8の実施の形態によれば、第5の実施の形態と同様の効果が得られるとともに、保持枠342側面の切り欠き363を設け信号線148を通すことで、側視電子内視鏡の挿入部の先端部301さらに小型化できる。
図17乃至図19は本発明の第10の実施の形態に係り、図17は撮像装置を用いた側視電子内視鏡の挿入部先端を示す断面図、図18は図17のC矢視図、図19は保持枠の斜視図である。
図17に示すように、側視電子内視鏡の挿入部の先端部401は、金属製の先端部材411と、撮像装置431とを有して構成されている。
このような第10の実施の形態において、保持枠442、遮蔽枠448及びチューブ449に、対物レンズユニット432、固体撮像素子444、回路基板446、信号線148を一体的に収納することで撮像装置431がコンパクトで強固な構造になる。
以上説明したように第10の実施の形態によれば、第5の実施の形態と同様の効果が得られるとともに、撮像装置431をコンパクトで強固な構造にできる。
図20乃至図21は本発明の第11の実施の形態に係り、図20は撮像装置を用いた側視電子内視鏡の挿入部先端を示す断面図、図21はオートクレーブ処理の熱により螺旋管551が収縮した時の撮像装置の後端側を示す断面図である。
このような第11の実施の形態において、図21に示すようにオートクレーブなどの処理による熱を内視鏡に加えた場合には、螺旋管551が収縮しチューブ550を締め付け信号ケーブル147と熱収縮チューブ549に密着する。この密着により撮像装置131への水蒸気の進入経路が挟まり水蒸気の進入量が減少し撮像装置131の耐湿性が向上する。
以上説明したように第11の実施の形態によれば、第5の実施の形態と同様の効果が得られるとともに、オートクレーブなどの処理による熱を内視鏡に加えた場合には、撮像装置131への水蒸気の進入経路が挟まるので、水蒸気の進入量が減少し撮像装置131の耐湿性が向上する。
図22は本発明の第12の実施の形態に係る撮像装置のエッジ処理をした対物レンズユニットを示す断面図、図23はエッジ処理をしていない対物レンズユニットを示す断面図である。
このような第12の実施の形態において、図22に示すように突出部613のレンズ枠136のエッジに対して、面取り614を形成する。ここで、面取り614によりレンズ枠136が薄肉になることで第1レンズ133への衝撃が伝わりやすくなるため、レンズ枠136の先端側内側にフランジ615を設けて厚肉にし第1レンズ133への衝撃を緩和させる。これにより、図23に示した形状により、対物レンズユニット612が体腔内への挿入のじゃまになるのを防止できる。
以上説明したように第12の実施の形態によれば、開口部602の内視鏡挿入部外周面側を略平面上の切り欠き部603にした場合にも、体腔内への挿入時の対物レンズユニット611による引っかかりを無くして、対物レンズユニット611が挿入挿入のじゃまになるのを防止できる。
図24は本発明の第13の実施の形態に係る側視電子内視鏡の撮像装置の対物レンズユニットを示す断面図である。
このような第13の実施の形態において、突出部623は、接着剤630で略平面状の切り欠き部603と滑らかにつながるので、対物レンズユニット621が体腔内への挿入のじゃまになるのを防止できる。
以上説明したように第13の実施の形態によれば、開口部602の内視鏡挿入部外周面側を略平面上の切り欠き部603にするとともに、レンズ枠622が薄肉により面取りできない場合にも、体腔内への挿入時の対物レンズユニット621による引っかかりを無くして、対物レンズユニット621が挿入の邪魔になるのを防止できる。
図25は本発明の第14の実施の形態に係る側視電子内視鏡の撮像装置を示す断面図である。
このような第14の実施の形態において、 空気層634を設けたことで、固体撮像素子144とカバーガラス143の間の接着構造で発生しているストレスや使用環境による剥離がなくなり、撮像装置631の耐性が向上する。
以上説明したように第14の実施の形態によれば、撮像装置631の耐性を向上して、内視鏡の寿命を延長できる。
図26は本発明の第15の実施の形態に係る側視電子内視鏡の撮像装置を示す断面図である。
このような第15の実施の形態において、 空気層644を設けたことで、固体撮像素子144とカバーガラス143の間の接着構造で発生しているストレスや使用環境による剥離がなくなり、撮像装置641の耐性が向上する。
以上説明したように第15の実施の形態によれば、図25の第14の実施の形態と同様の効果が得られる。
図27は本発明の第16の実施の形態に係る撮像装置を用いた側視電子内視鏡の挿入部先端を示す断面図である。
図27に示すように、側視電子内視鏡の挿入部の先端部701は、金属製の先端部材711と、撮像装置731とを有して構成されている。
このような第16の実施の形態において、撮像装置731は、固体撮像素子744のチップ面749上の複数箇所から延設しているインナーリード751,752と回路基板746を接続して硬質長702を短くしたので、撮像装置731が小型化する。
以上説明したように第16の実施の形態によれば、撮像装置731を小型化することができる。
図28は本発明の第17の実施の形態に係る撮像装置を用いた側視電子内視鏡の挿入部先端を示す断面図である。
図28に示すように、側視電子内視鏡の先端部761の撮像装置771の素子ユニット781において、回路基板786が固体撮像素子744の後端側で固体撮像素子744と略直角に配置している。これ以外の構成は、図27と同様である。
このような第17の実施の形態において、撮像装置771の硬質長762は、回路基板と固体撮像素子を挿入部長手方向に略平行で直列に配置した構成(図27)より短くなり、撮像装置771をさらに小型化できる。
以上説明したように第17の実施の形態によれば、撮像装置771をさらに小型化することができる。
図29乃至図31は本発明の第18の実施の形態に係り、図29は撮像装置を用いた側視電子内視鏡の挿入部先端を示す断面図、図30は図29のD−D線断面図、図31は効果を従来の比較で示す断面図である。
図29に示すように、側視電子内視鏡の挿入部の先端部801は、金属製の先端部材811と、先端カバー821と、撮像装置831と、ライトガイドファイバ841と、照明レンズ842とを有して構成されている。
ここで、図31に示すように、従来、先端部851において、ライトガイドファイバ841は撮像装置831の外径方向に直列に位置していたため、先端部材871と、先端カバー881が大きく、挿入部の先端部851が太径であった。ところが、図30に示す第18の実施の形態において、ライトガイドファイバ841を撮像装置831の側面に配置したことで先端部801が小型化する。
以上説明したように第18の実施の形態によれば、側視電子内視鏡の挿入部の先端部801を小型化することができる。
以上詳述したような本発明の上記実施の形態によれば、以下の如き構成を得ることができる。
前記複数のレンズのうち観察対象側の先端に配置されたレンズの外周部と前記レンズ枠の内周部との間にリング状部材を配設するとともに、前記リング状部材の底面部と前記レンズ枠の内周部と前記先端のレンズの外周部とで囲まれる空間を設け、この空間に接着剤を充填することを特徴とする撮像装置。
前記内視鏡先端部の前記固体撮像素子裏面側に配置され、前記固体撮像素子と電気的に接続するとともに、前記内視鏡挿入部後端側に延設する信号ケーブルを接続した回路基板と、
を具備したことを特徴とする撮像装置。
前記遮蔽枠、及び前記信号ケーブルの先端側を被覆する熱収縮チューブと、
前記信号ケーブルの先端側を被覆するとともに、前記熱収縮チューブの一部を被覆するチューブと、
このチューブの外周に装着した形状記憶合金製の螺旋管と、
を具備したことを特徴とする付記項7乃至11のいずれか一つに記載の撮像装置。
前記挿入部に収納され、前記挿入部の手元側から挿入部の先端側に照明光を導くライトガイドファイバと、
このライトガイドファイバからの照明光の光路変換を行うプリズムと、
このプリズムからの照明光を観察対象に照射する照明レンズと、
を具備したことを特徴とする内視鏡。
この先端カバーに収納され、観察対象を観察するための複数のレンズとこれらのレンズを保持するレンズ枠とを有する対物光学系を備えた撮像装置と、
前記挿入部の手元側から挿入部の先端側に照明光を導くライトガイドファイバと、
このライトガイドファイバからの照明光の照明光を観察対象に照射する照明レンズと、
を具備し、前記ライトガイドファイバは前記撮像装置と先端カバーで囲まれた前記撮像装置側面の空間を通して挿入部後方側へ延設することを特徴とする内視鏡。
10 …対物光学系
11,12,13 …レンズ
20 …レンズ群
21 …レンズ枠
22 …突起部
23 …前側内周部
24 …後側内周部24
25 …面取り
26 …面取り
27 …突起部
28 …テーパ
29 …底面部
31 …接着剤
Claims (3)
- 被検体に挿入される挿入部先端部に、当該挿入部の軸方向とは異なる方向の光軸を有する光学系を有する内視鏡装置において、
前記挿入部先端部おける、前記光学系より先端側に形成された先端側外周面と当該光学系より後端側に形成された後端側外周面とを結ぶ面に光学レンズ開口部を配設したことを特徴とする内視鏡装置。 - 被検体に挿入される挿入部先端部に配設され、当該挿入部の軸方向とは異なる方向の光軸を有する光学系と、
前記挿入部先端部おける、前記光学系より先端側に形成された先端側外周面と当該光学系より後端側に形成された後端側外周面とを結ぶ面に配設された光学レンズ開口部と、
を具備したことを特徴とする撮像装置。 - 被検体に挿入される挿入部先端部において、当該挿入部の軸方向とは異なる方向の光軸を有し、当該挿入部の外周面に向けて延設された光学系と、
前記挿入部先端部おける、前記光学系より先端側に形成された先端側外周面と当該光学系より後端側に形成された後端側外周面とを結ぶ斜面に配設された光学レンズ開口部と、
を具備したことを特徴とする撮像装置。
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