JP2894634B2

JP2894634B2 - 内視鏡

Info

Publication number: JP2894634B2
Application number: JP2223860A
Authority: JP
Inventors: 晴彦海谷
Original assignee: Olympus Corp
Current assignee: Olympus Corp
Priority date: 1990-08-23
Filing date: 1990-08-23
Publication date: 1999-05-24
Anticipated expiration: 2014-05-24
Also published as: JPH04105634A

Description

【発明の詳細な説明】［産業上の利用分野］本発明は、撮像ユニットの取り外しを容易に行なうこ
とができるようにした内視鏡に関する。

［従来技術］近年、細長の挿入部を挿入することにより、体腔内や
各種プラントその他の管腔内を観察することのできる光
学式内視鏡が広く用いられるようになった。

また、最近では、対物レンズで結像される光学像をイ
メージガイドで伝送することなく、CCD等の固体撮像素
子で光電変換し、モニター画面上に撮像した像を表示で
きる電子内視鏡も実用化されている。

従来の電子内視鏡の先端側は、例えば第11図に示す構
造をしている。

この電子内視鏡１の挿入部の先端部２には、その軸方
向に透孔が設けられ、撮像ユニット３が取付けられる。
また、この撮像ユニット３に隣接して形成された透孔は
処置具挿通チャンネル４と連通し、このチャンネル４に
挿通された図示しない処置具を前方に突出できるように
してある。

また、上記撮像ユニット３は、上記挿入部の先端側に
対物光学系６を設け、この対物光学系６の結像位置に撮
像面がくるように撮像装置５を配置して、さらに、この
対物光学系６と撮像装置５を保持する枠体8a、8b、8c、
8d、8eとから構成される。

尚、上記撮像ユニット３は、上記先端部２の側部外周
から、この撮像ユニット３が取付けられる透孔に至るビ
ス孔にビス９を螺合させることにより上記枠体8cを上記
先端部２にビス止めされて取付けられる。

さらに、上記撮像装置５は、上記対物光学系６の焦点
面に配置される固体撮像素子７と、この固体撮像素子７
の外部リード端子に半田付されたハイブリットIC14と、
配線用基板15と、このハイブリットIC41、配線用基板15
に半田付等で固着されるケーブル固定部材16と、このケ
ーブル固定部材16に固定され、上記ハイブリットIC14、
配線用基板15に配線されるケーブル17とからなる。

一方、前記先端部２を構成する硬性の先端部本体2aの
前端及び前端側外周は、先端部カバー11で被覆されてお
り、この先端部カバー11の後端には湾曲部ゴムチューブ
12が外嵌されている。

尚、上記先端部カバー11には、上記ビス孔に連通する
逃げ孔が形成され、ビス止め後には充填剤13が充填され
る。

この電子内視鏡１は、前記チャンネル４の開口する先
端から処置具を突出した場合、その突出方向を誘導する
手段が設けられてないので、処置する操作性が低くな
る。

このため、例えば特開昭57−31833号公報に開示され
ているように、処置具の誘導子を設けた内視鏡がある。

この公報は撮像ユニットを有するものでなく、撮像ユ
ニットを有する電子内視鏡を実現すると、例えば、第12
図に示すような構造になる。

この電子内視鏡21は、斜視型のものであって、挿入部
の先端部22には撮像ユニット23を収納する透孔と、処置
具挿通チャンネル24を形成する透孔が隣接して設けてあ
る。

また、上記撮像ユニット23は、上記挿入部の先端側に
斜視型の対物光学系25を設け、この対物光学系25の結像
位置に撮像面がくるように撮像装置20を配置して、さら
に、この対物光学系25と撮像装置20を保持する枠体27a,
27b、27cとから構成される。

尚、上記撮像ユニット23は、上記先端部22の側部外周
から、この撮像ユニット23が取付けられる透孔に至るビ
ス孔にビス30を螺合させることにより上記枠体27aを上
記先端部22にビス止めされて脱自在に取り付けられてお
り、上記先端部22と上記枠体27aとの間はシリコン系接
着剤等でシールされている。

さらに、上記対物光学系25は挿入部の先端側の斜め前
方の透孔部分の前端に第１対物レンズ28を配し、その奥
にプリズム29を配設して、さらに後方に挿入部の軸方向
と平行な後方対物光学系25aを配置した構成となってい
る。

また、前記撮像装置20は、上記対物光学系25の焦点面
に配置される固体撮像素子26と、この固体撮像素子26の
外部リード端子に半田付されたハイブリットIC120と、
配線用基板121と、このハイブリットIC120、配線用基板
121に半田付等で固着されるケーブル固定部材122と、こ
のケーブル固定部材122に固定され、上記ハイブリットI
C120、配線用基板121に配線されるケーブル123とからな
る。

一方、前記処置具挿通チャンネル24を形成する透孔の
先端部分は切り欠かれて先端開口凹部31が形成され、こ
の先端開口凹部31内に処置具誘導子32が収納され、この
処置具誘導子32は回転軸33の回りで回動自在に取り付け
てあり、この処置具誘導子32は図示しない操作ワイヤに
より、例えば実線で示す位置から１点鎖線で示す位置ま
で回動できるようにしてある。

つまり、上記処置具挿通チャンネル24内を挿通され、
この処置具挿通チャンネル24の開口する先端から処置具
34を突出させた場合、操作ワイヤを操作して、上記処置
具誘導子32を回動させることにより、上記処置具34を押
して、その突出する方向を変えられるようにしてある。

尚、前記先端部22を構成する硬性の先端部本体22aの
前端及び前端側外周は、先端部カバー35で被覆されてお
り、この先端部カバー35の後端には湾曲部ゴムチューブ
36が外嵌されている。

また、上記先端部カバー35には、上記ビス孔に連通す
る孔が設けてあり、前記ビス30で前記撮像ユニット23を
固定した後には、充填剤37が充填されている。

［発明が解決しようとする課題］ところで、内視鏡の撮像ユニット等の修理を行なう場
合は、この撮像ユニットを内視鏡の挿入部先端から取り
外して行なう。

上述した前方斜視の内視鏡21において、撮像ユニット
23を、修理等で挿入部の先端部22から分離する際には、
充填剤37を取り去り、ビス30をゆるめた後、上記撮像ユ
ニット23を構成する枠体27cの後端付近を把持して、上
記先端部22から引き抜かなければならない。

この時、枠体27aと上記先端部22との間にはシリコン
系接着剤等が付着しているため、かなり強い力で引き抜
かねばならず、この引張り力で固体撮像素子26の外部リ
ード端子とハイブリットIC120との半田付が外れたり、
または、上記固体撮像素子26が前記枠体27aから外れて
高価な撮像ユニット23を破壊してしまう恐れがあるた
め、上記撮像ユニット23を上記先端部22から分離する作
業はかなりの熟練を要した。

また、精密機械である内視鏡は頻繁に洗浄されるた
め、その洗浄される挿入部の先端部は衝撃力に対して強
くする必要がある。

本発明は、上記事情に鑑みてなされたもので、内視鏡
の撮像ユニット等の修理等、この撮像ユニットを内視鏡
の挿入部先端から取り外して行なう場合、上記撮像ユニ
ット内の電子部品に力が加わって破損することがなく容
易に取り外しができ、さらに、洗浄時等に挿入部の先端
部に不意の力が加わっても破損しずらい内視鏡を提供す
ることを目的としている。

［課題を解決するための手段及び作用］上記目的を達成するため本発明による内視鏡は斜視型
の対物光学系と、この対物光学系の結像位置に撮像面を
設けた撮像装置と、上記対物光学系と上記撮像装置とを
保持する枠体とから構成される撮像ユニットを、挿入部
の先端部に設けた透孔に配設するとともに、前記撮像ユ
ニットの先端に、前記透孔の中心軸にほぼ垂直な平面部
を設け、さらに、この平面部を前記挿入部の先端部で隠
蔽することにより、上記撮像ユニットの先端部からの取
り外しを容易に行なうことができるようにするととも
に、先端部に不意の力が加わっても破損しずらくしてい
る。

［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〜第10図は本発明の実施例を示し、第１図は斜
視型の電子内視鏡の先端側の断面図、第２図は本実施例
を備えた電子内視鏡装置の全体構成図、第３図は斜視型
の電子内視鏡先端側の別断面図、第４図は照明光学系と
ライトガイドファイバーの接触部の別態する要部断面
図、第５図は撮像装置の固体撮像素子部の横断面、第６
図は第５図の固体撮像素子部を後方より見た図、第７図
は第５図とは異なる構造の固体撮像素子部の横断面、第
８図、第９図、第10図は第１図と異なる先端部の要部断
面図を示す。

第２図に示すように本実施例を備えた電子内視鏡装置
41は、斜視型の電子内視鏡42と、この斜視型の電子内視
鏡42に照明光を供給する光源装置43と、この斜視型の電
子内視鏡42に対する信号処理を行なうビデオプロセッサ
44と、このビデオプロセッサ44から出力される映像信号
を表示するモニター45と、このビデオプロセッサ44と接
続されて映像信号等を記録するVTRデッキ46及びビデオ
ディスク47と、映像信号を映像してプリントアウトする
ビデオプリンタ48とから構成される。

上記斜視型の電子内視鏡42は、細長の層入部51を有
し、この挿入部51の後端には太幅の操作部52が形成さ
れ、この操作部52からユニバーサルコード53が延出され
ている。このユニバーサルコード53の先端のコネクタ54
を前記光源装置43に接続することにより、ランプ55の白
色光がコンデンサレンズ56で集光されてライトガイド57
の入射端面に供給される。このコネクタ54には、信号ケ
ーブル58の一方のコネクタを接続可能であり、他端のコ
ネクタ59を前記ビデオプロセッサ44に接続することによ
り、上記斜視型の電子内視鏡42で撮像した信号を信号処
理して所定の映像信号に変換し、前記モニター45等に出
力する。

上記挿入部51は、先端に硬性の先端部61が形成され、
この先端部61に隣接する後方部分に湾曲自在にした湾曲
部62が形成され、前記操作部52に形成した図示しない湾
曲ノブを回動することにより、この湾曲部62を上下左右
方向に屈曲できる。

上記操作部52の前端寄りの部分には、処置具64を挿通
する挿入口63が設けてあり、この挿入口63は前記挿入部
51内に設けた処置具挿通チャンネル65と連通している。

上記先端部61には撮像ユニット66を収納する透孔117
a、送気送水チャンネル67を形成する透孔117b、処置具
挿通チャンネル65を形成する透孔117c及び照明光学系68
とライトガイドファイバー69を収納する透孔117dが設け
られている。

また、上記撮像ユニット66は、上記挿入部51の先端側
に斜視型の対物光学系70を設け、この対物光学系70の結
像位置に撮像面がくるように撮像装置71を配置して、さ
らに、この対物光学系70と撮像装置71を保持する枠体72
a、72b,72c,72dとから構成される。

さらに、上記撮像装置71は、上記対物光学系70の焦点
面に配置される固体撮像素子73と、この固体撮像素子73
の外部リード端子に半田付されて、この固体撮像素子73
の出力信号や駆動信号を処理するICとバイパスコンデン
サ等を１つの基板に実装し封止したハイブリットIC74
と、配線用基板75と、このハイブリットIC74、配線用基
板75に半田付等で固着されるケーブル固定部材76と、こ
のケーブル固定部材76に固定され、上記ハイブリットIC
74、配線用基板75に配線されるケーブル77とからなる。

ここで、上記撮像装置71の上記固体撮像素子73と、そ
の入出力及び駆動部の構造は、前記挿入部51の先端の小
型化を図り、第５図、第６図または第７図に示されるよ
うな構造のものでもよい。

第５図、第６図では、ガラス基板78の片面に背面入射
の電荷結合素子（CCD）79を形成するとともに、接続用
の複数のバンプ80を形成する。基板81の表面には上記CC
D79の駆動及び出力信号処理用のIC82が設けられてお
り、樹脂83で封止されている。上記CCD79と上記基板81
の裏側は上記バンプ80を介して電気的に結合し、上記ガ
ラス基板78と上記基板81の間は樹脂84で封止する。ま
た、上記基板81の側面にはスルーホール85が設けられ、
上記基板81の表裏を電気的に接続するとともに外部端子
にもなっている。さらに、ケーブル86をこのスルーホー
ル85に半田付する構造として前記挿入部51の先端の小型
化を図ったものである。

また、第７図では、積層基板87は絶縁性の第１基板88
と、第２基板89とコンデンサ成分を有する第３基板90と
で構成され、上記第２基板89の一面にはCCDチップ91が
接合されており、ワイヤーボンディングで上記第２基板
89と上記CCDチップ91のボンディングパッドが接続され
ている。さらに、このボンディングパッドからはスルー
ホール92a,92b,92c,92dを経由して裏面パターン93,94に
接続され、この裏面パターン93、94には外部リード端子
95a,95bが設けられている。また、上記CCDチップ91はカ
バーガラス96との間を透明な樹脂97で封止されている。
上記第３基板90は例えばGNDと駆動用電源との間に位置
するように設ける。この構造においては前記ハイブリッ
トIC74に装着されているバイパスコンデンサが不要とな
り、上記ハイブリットIC74を短縮することができるた
め、前記挿入部51の先端の小型化が図れる。

次に、前記斜視型の対物光学系70では、前記枠体72a
にレンズ枠99が水密に接着固定されており、さらに、こ
のレンズ枠99にカバーレンズ98が水密に接着固定され
て、上記レンズ枠99と前記枠体72bとで挟むようにプリ
ズム100を固定している。また、上記枠体72bにはレンズ
群が収納されている。

前記枠体72cには前記固体撮像素子73が接着固定され
ており、上記対物光学系70の焦点位置に上記固体撮像素
子73が位置するよう上記枠体72b、72cとを接着固定また
はビス止により固定する。

前記撮像ユニット66はビス101で、前記先端部61を構
成する先端部本体61aに固定されるとともに、Ｏリング1
02で水密を保つ。尚、このビス101は封止剤103で緩み止
めされている。

また、上記先端部61の先端部本体61aには先端カバー1
04が接着固定されている。

前記枠体72aの先端には上記先端部61に形成した透孔1
17aの中心軸とほぼ垂直に平面部105が設けられており、
この平面部105は上記先端カバー104で覆われている。
尚、上記先端カバー104と上記平面部105の隙間はシリコ
ン系接着剤等が充填されている。

この構造の場合、上記撮像ユニット66を上記先端部61
からの取り外しは、上記先端カバー104を外し、上記ビ
ス101を緩めて、上記平面部105を押すことにより行な
う。

また、上記平面部105は上記先端カバー104で覆われて
いるので、誤ってこの平面部105を押して、上記撮像ユ
ニット66が前記挿入部51内に落ち込んでしまうことがな
い。

ここで、この先端部61の構造を第８図、第９図、第10
図に示すようなものとしても良い。

第８図は上記先端カバー104に上記撮像ユニット66の
押し出し用の孔106を設け、シリコン系接着剤107等を充
填し、さらに、前記ビス101の取り出し用の孔108を設け
たものである。

このため、上記撮像ユニット66の上記先端部61からの
取り外しは、上記押し出し用の孔106から棒等で上記撮
像ユニット66を押出すことができ、また、上記ビス101
も上記孔108から緩めることができるため、上記先端カ
バー104を外さなくても行なうことができる。

また、第９図は、上記平面部105前面に前記先端部本
体61aの一部を延出し壁109を形成して上記先端部61の強
度を高め、さらに、前記ビス101の取り出し用の孔108を
設けたものである。

このため、上記先端部61をぶつけた時等に上記撮像ユ
ニット66が前記挿入部51内に落ち込んでしまうことを防
止できる。

また、上記撮像ユニット66の上記先端部61からの取り
外しは、上記平面部105前面と上記壁109との隙間を道具
でこじる等して行なう。

また、第10図は、第８図と第９図の特徴を合わせたも
ので、上記平面部105前面に前記先端部本体61aの一部を
延出し壁109を形成して上記先端部61の強度を高め、さ
らに、上記先端カバー104と上記壁109に上記撮像ユニッ
ト66の押し出し用の孔106を設け、シリコン系接着剤107
等を充填するとともに、前記ビス101の取り出し用の孔1
08を設けたものである。

また、上記撮像ユニット66の上記先端部61からの取り
外しは、上記押し出し用の孔106から棒等で上記撮像ユ
ニット66を押出すことができ、また、上記ビス101も上
記孔108から緩めることができるため、上記先端カバー1
04を外さなくても行なうことができる。

かわって、前記送気送水チャンネル67の先端にはノズ
ル110が設けられている。

また、前記処置具挿通チャンネル65を形成する透孔11
7cの先端部分は、切り欠かれて、先端開口凹部111が形
成され、この先端開口凹部111内に処置具誘導子112が収
納され、この処置具誘導子112は回転軸113の回りで回動
自在に取り付けてあり、この処置具誘導子112は図示し
ない操作ワイヤにより、例えば、実線で示す位置から１
点鎖線で示す位置まで回動できるようにしてある。

つまり、上記処置具挿通チャンネル65内を挿通され、
この処置具挿通チャンネル65の開口する先端部から処置
具64を突出させた場合、操作ワイヤを操作して上記処置
具誘導子112を回動させることにより、上記処置具64を
押して、その突出する方向を変えられるようにしてあ
る。

一方、前記照明光学系68のカバーレンズ114は、前記
先端部61に水密に接着固定してあり、その後方はロッド
レンズ115が配置されている。このロッドレンズ115の後
端は、ロッド中心軸に対し斜めに形成されており、この
斜面に前記ライトガイドファイバー69が突き当たるよう
になっている。尚、このライトガイドファイバー69は図
示しないビス及びシリコン系接着剤等で固定される。

これは、上記ロッドレンズ115を設けることにより、
上記ライトガイドファイバー69を成形して曲げたり、あ
るいは、上記ライトガイドファイバー69を曲げながら前
記先端部61に挿入することをなくし、上記先端部61の組
立性の向上と細径化を図ったものである。

尚、上記ライトガイドファイバー69は、第４図に示す
ように、光量の減少を少なくするため、上記ライトガイ
ドファイバー69の先端を斜めにして傾斜部116を設けた
形状としても良い。

［発明の効果］以上説明したように本発明によれば、斜視型の対物光
学系と撮像装置と枠体とから構成される撮像ユニット
を、挿入部の先端部に設けた透孔に配設するとともに、
前記撮像ユニットの先端に、前記透孔の中心軸にほぼ垂
直な平面部を設けることにより、この平面部を押して上
記撮像ユニットを挿入部先端部から取り外すことができ
るため、上記撮像ユニットの先端部からの取り外しが容
易に行なうことができる。

さらに、上記平面部を前記挿入部の先端部で隠蔽する
ことにより強度の向上が図られるため、この先端部に不
意の力が加わっても破損しずらいなど優れた効果が奏さ
れる。

【図面の簡単な説明】

第１図〜第10図は本発明の実施例を示し、第１図は斜視
型の電子内視鏡の先端側の断面図、第２図は本実施例を
備えた電子内視鏡装置の全体構成図、第３図は斜視型の
電子内視鏡先端側の別断面図、第４図は照明光学系とラ
イトガイドファイバーの接触部の別態する要部断面図、
第５図は撮像装置の固体撮像素子部の横断面、第６図は
第５図の固体撮像素子部を後方より見た図、第７図は第
５図とは異なる構造の固体撮像素子部の横断面、第８
図、第９図、第10図は第１図と異なる先端部の要部断面
図、第11図は従来の電子内視鏡の先端側の断面図、第12
図は従来の斜視型の電子内視鏡の先端側の断面図を示
す。 42……内視鏡、61……挿入部先端部 66……撮像ユニット、70……対物光学系 71……撮像装置 72a、72b、72c、72d……枠体 105……平面部、117a……透孔

Claims

(57)【特許請求の範囲】

【請求項１】斜視型の対物光学系と、この対物光学系の
結像位置に撮像面を設けた撮像装置と、上記対物光学系
と上記撮像装置とを保持する枠体とから構成される撮像
ユニットを、挿入部の先端部に設けた透孔に配設すると
ともに、前記撮像ユニットの先端に、前記透孔の中心軸にほぼ垂
直な平面部を設け、さらに、この平面部を前記挿入部の先端部で隠蔽したこ
とを特徴とする内視鏡。