JP3363377B2 - 電子内視鏡 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 【０００１】 【発明の属する技術分野】本発明は、観察深度を可変す
ることが可能な電子内視鏡に関する。 【０００２】 【従来の技術】従来より、細長の挿入部を体腔内に挿入
することにより、体腔内臓器などを観察したり、必要に
応じて処置具チャンネル内に挿通した処置具を用いて各
種治療処置の行える医療用の内視鏡が広く利用されてい
る。また、工業分野においても、ボイラ，タービン，エ
ンジン，化学プラントなどの内部の傷や腐蝕などを観察
したり検査することのできる工業用内視鏡が広く利用さ
れている。 【０００３】一般的に利用されている内視鏡は、観察光
学系が固定焦点方式であり、観察深度が限られていた。
このため、観察光学系を例えば観察部位に近づけて体腔
内の目的部位を拡大観察しようとした場合でも、通常観
察用に使用されている１４インチモニタでは近点端にお
いて２０倍程度の拡大観察が限界であった。 【０００４】そこで、近年、固定焦点方式ではあるが観
察深度を近点側に寄せて構成することにより近点付近の
観察性能を強化したタイプの内視鏡装置や、変倍光学系
を設けた内視鏡装置が提案されており、例えば、特開平
７−１６３５１３号公報にはフォーカス調整ワイヤを用
いてフォーカスレンズ鏡筒を移動させる内視鏡装置が開
示されている。 【０００５】 【発明が解決しようとする課題】しかしながら、観察深
度を近点側に寄せて構成した近点観察強化タイプの内視
鏡装置では、遠点の深度が浅くなることによって、通常
の診察を行うときに遠点の観察像がぼけて、見え難くな
ることにより使い勝手が悪くなるという欠点があった。 【０００６】また、変倍光学系若しくはフォーカス機能
を備えた撮像ユニットを設けた内視鏡では、構造が複雑
で、組立てが難しく、そして高価であった。又、構造が
複雑であるため外形寸法や硬質長などのサイズが大型化
して内視鏡の細径化・小型化を妨げる要因になってい
た。 【０００７】さらに、内視鏡の挿入部は水密構造に形成
されているが、繰り返しの使用によって例えば先端湾曲
部等にピンホールが生じ、挿入部内部に水が浸入するこ
とがあった。このため、撮像ユニットに変倍光学系若し
くはフォーカス機能を持たせた内視鏡では構造がさらに
複雑になるので、十分な水密を得ることが難しくなるば
かりでなく、撮像ユニット内部へ水が侵入してしまうお
それがある。一般的に、内視鏡は、操作部を保持して先
端部を下に向けて吊した状態で保管されるため、挿入部
内に侵入した水に気づかずに保管を続けると、この水が
先端部に溜まり、撮像ユニットの対物レンズや、固体撮
像素子などの電子部品に大きなダメージを与えるので、
一度内視鏡の挿入部内への漏水が確認されると、ピンホ
ール部の修理のみならず撮像ユニットを交換するなどメ
ンテナンス費用が増大するという問題があった。 【０００８】本発明は上記事情に鑑みてなされたもので
あり、観察深度の可変が可能で、より広範囲の観察を可
能にする小型でかつ組立てが容易で、十分な水密構造を
備えた電子内視鏡を提供することを目的にしている。 【０００９】 【課題を解決するための手段】本発明による電子内視鏡
は、内視鏡挿入部の先端部に、カバーガラス、対物光学
系、撮像素子、回路基板、電子部品、前記対物光学系の
全系及び／又は撮像素子を光軸方向に相対的に進退させ
る移動手段を備えた撮像ユニットを有する電子内視鏡に
おいて、前記内視鏡挿入部の先端部には、前記光軸方向
に貫通孔が配設され、前記撮像ユニットは前記貫通孔内
に固定手段によって固定され、前記移動手段によって進
退する前記対物光学系の全系及び／又は前記撮像素子
は、前記撮像ユニット内に形成される液密な空間内で移
動することを特徴とする。 【００１０】 【作 用】上記構成において、前記対物光学系の全系及
び／又は前記撮像素子は、前記撮像ユニット内に形成さ
れる液密な空間内で前記移動手段によって進退移動し、
対物光学系と撮像素子との光軸方向の相対的な位置関係
を変化させ、観察深度の調節を行う。 【００１１】 【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。図１ないし図６は本発明の第１実
施形態に係り、図１は内視鏡装置の概略構成を示す説明
図、図２は内視鏡の先端部分の概略構成を説明する断面
図、図３は撮像ユニットを示す斜視図、図４は図２のＡ
−Ａ断面図、図５は撮像ユニットの構成を説明する断面
図、図６は図５のＢ−Ｂ断面図である。 【００１２】図１に示すように本実施形態に適用される
内視鏡２を備えた内視鏡装置１は、例えば被検部位の観
察画像を得るために固体撮像素子（後述）を内蔵した電
子内視鏡（以下内視鏡と略記する）２と、この内視鏡２
へ照明光を供給する光源装置３と、前記内視鏡２の制御
及び内視鏡２で得られた画像信号をビデオ信号に生成す
る信号処理を行うビデオプロセッサ４と、このビデオプ
ロセッサ４から出力されるビデオ信号を受けて観察画像
を表示するモニタ５と、観察画像の記録を行うＶＴＲデ
ッキ６及びビデオディスク７と、観察画像のプリントア
ウトを行うビデオプリンタ８とを備えて主に構成されて
いる。 【００１３】内視鏡２は、照明光学系や観察光学系など
が配設される硬質な先端硬性部を備える先端部９と、例
えば上下左右方向に湾曲可能な湾曲部１０と、可撓性を
有する柔軟な可撓部１１とで構成された細長の挿入部１
２を有し、この挿入部１２の基端側に位置する操作部１
３の側部よりライトガイドや信号線などを内挿したユニ
バーサルコード１４を延出している。 【００１４】そして、内視鏡２は、ユニバーサルコード
１４の端部に設けたライトガイドコネクタ１４ａを介し
て光源装置３に着脱自在に接続されるようになってお
り、このライトガイドコネクタ１４ａの側部より延出す
る信号ケーブル１５の端部に設けた電気コネクタ１５ａ
を介して前記ビデオプロセッサ４に着脱自在に接続され
るようになっている。 【００１５】前記光源装置３内のランプ１６が発する照
明光は、集光レンズ１７を通過してライトガイドコネク
タ１４ａより突出したライトガイド口金１８の端面に集
光し、ユニバーサルコード１４及び内視鏡２内を挿通す
るライトガイド２１（図２参照）を介して、挿入部１２
の先端部９まで導かれて照明レンズ２２（図２参照）を
通過して被検部位に向かって照射される。 【００１６】照明光によって照らされた被検部位の像
は、先端部９に設けたカバーガラス２３（図２参照）を
通過して撮像ユニット４０（図２参照）内に設けた後述
する固体撮像素子に結像して電気信号に変換された後、
ビデオプロセッサ４に伝送され、このビデオプロセッサ
４でビデオ信号に変換されてモニタ５の画面上に内視鏡
画像として表示される。 【００１７】なお、前記ビデオプロセッサ４には観察像
を電気的に拡大するいわゆる電子ズーム回路が備えられ
ている。また、前記内視鏡２の把持部を兼ねる操作部１
３には前記湾曲部１０の湾曲動作を制御する上下湾曲操
作ノブ（不図示）や左右湾曲操作ノブ（不図示）、送気
・送液機能を制御する送気／送液ボタン１３ａ、吸引機
能を制御する吸引ボタン１３ｂ、ビデオプロセッサ４の
映像記録機能や光源装置３の光量調整等を遠隔的に行う
スイッチ（不図示）等が設けられている。さらに、符号
１３ｃは把持鉗子などの処置具を体腔内に導くための導
入口になる挿入部内に設けられている処置具チャンネル
に連通する処置具挿入口である。 【００１８】図２に示すように前記挿入部１２を構成す
る湾曲部１０は、複数の湾曲駒２５，…，２５を回動自
在に連接して上下・左右に湾曲するように形成されてお
り、これら湾曲駒２５，…２５の外周にはゴム部材等で
形成した可撓性チューブ２６が被覆されている。この可
撓性チューブ２６の先端部は、先端部９を構成するステ
ンレスなどの金属部材で形成された先端硬性部２７の基
端部分に糸巻き接着によって一体的に固設されている。 【００１９】前記先端硬性部２７の先端部分は絶縁性を
有する例えば樹脂部材で形成された先端カバー２８にて
覆われるとともに、照明レンズ２２、ライトガイド２１
等が先端硬性部２７に配設されている。また、この先端
硬性部２７には段付きの貫通孔３１及びこの貫通孔３１
に連通して固定ねじ３２が螺合するねじ孔３１ａが形成
されている。この貫通孔３１には撮像ユニット４０（図
３参照）が配設されるようになっている。 【００２０】図３に示すように前記撮像ユニット４０
は、段付で管状の先端開口部に前記カバーガラス２３が
配設され、内部に後述する光軸方向に移動する対物光学
系を備える外枠４１と、この外枠４１の図中下側に凸出
して前記対物光学系を移動させる移動手段が配置される
外枠凸部４２とで主に構成されている。この外枠４１の
先端部側外周面には貫通孔３１と撮像ユニット４０との
間の水密を確保するＯリング３３を配置する環状溝４１
ａが形成され、外周面の中途部には断面が例えばＶ字状
で前記固定ねじ３２の先端面が当接する固定用溝４１ｂ
が形成されている。そして、前記外枠４１の後方には撮
像ユニット４０の外周を形成する第１の熱収縮チューブ
４４ａ，第２の熱収縮チューブ４４ｂが設けられ、信号
の送受を行う信号ケーブル束３４，移動手段を構成する
後述する移動操作ワイヤを内挿したワイヤ用チューブ４
５が内視鏡２の操作部方向１３に延出している。 【００２１】なお、符号４２ａは前記移動手段を覆って
前記外枠凸部４２の最外周面を形成する形成するカバー
部材であり、接着剤によって接着層４３ａを設けること
によってこのカバー部材４２ａを外枠４１に水密的に接
着固定している。また、符号４３ｂは接着剤を充填して
形成した水密を確保する後述する接着層である。 【００２２】図４に示すように前記撮像ユニット４０
は、前記先端硬性部２７に形成されている貫通孔３１に
外枠４１を配置し、溝部３１ｂに外枠凸部４２を配置す
るようになっている。前記溝部３１ｂと前記ねじ孔３１
ａとの位置関係は、前記撮像ユニット４０を貫通孔３１
及び溝部３１ｂ内に配置して、固定ねじ３２の先端部を
外枠４１に形成した固定用溝４１ｂに当接させて一体的
に固定したとき、撮像ユニット４０の画像上方向と内視
鏡挿入部上方向とが一致するようになっている。なお、
前記図２及び図３に示すように前記撮像ユニット４０を
先端硬性部２７に配置するとき、外枠４１の環状溝４１
ａにはＯリング３３が配設されており、このＯリング３
３によって貫通孔３１内の水密が確保されている。 【００２３】まず、図５を参照して撮像ユニット４０の
構成を具体的に説明する。図に示すように撮像ユニット
４０を構成する略管状の外枠４１の先端側開口には例え
ば屈折率が１．８８の硝材を用いて、より小径で広範囲
の観察を可能に形成した平行平板のカバーガラス２３が
配置されており、このカバーガラス２３側部全周に塗布
した接着剤で形成される接着層４３ｃによってカバーガ
ラス２３を外枠４１の先端側内周面に水密状態を確保し
て接着固定している。 【００２４】前記カバーガラス２３の後方には複数の光
学レンズ４６，…，４６及びこれら光学レンズ４６、４
６間の距離を所定の間隔に調整する間隔環４７，…，４
７や電気的に駆動されて絞り値を調整する電気絞り４８
などの光学部材を内孔に配設して対物光学系３０を構成
したレンズ枠４９が配置されている。このレンズ枠４９
は、前記外枠４１の内周面に内嵌して配置される移動支
持枠５５の内周面に摺動自在に配置される。なお、前記
レンズ枠４９の外周面中途部には外側方向に凸出して後
述する移動手段との連結部を構成する凸部４９ａが設け
られ、前記移動支持枠５５及び外枠４１には前記凸部４
９ａに対応する切欠５５ａ，４１ｃが形成されている。
また、前記電気絞り４８は、電気的に絞り径を変化させ
るものであり、電気的に絞り系を調整することによっ
て、対物光学系３０の最適な明るさ（Ｆナンバー）を得
られるようになっている。 【００２５】前記レンズ枠４９の後方の対物光学系３０
の結像位置には固体撮像素子５０が配置されている。前
記固体撮像素子５０の前面にはガラスリッド５１、カバ
ーレンズ５２が配置されており、この固体撮像素子５０
の後面からから延出するリード６１にはチップコンデン
サやＩＣ等の電子部品６２を搭載した回路基板６３及び
前記信号ケーブル束３４内に配設されている入出力信号
を伝送する信号線３４ａの一端部が半田等によって電気
的に接続されている。前記カバーレンズ５２は、絶縁性
を備えた樹脂部材で形成された素子枠５３によって保持
固定されており、この素子枠５３の先端部が前記移動支
持枠５５の内周面に一体的に嵌入固定されている。な
お、前記カバーレンズ５２の前面には金属製のマスク押
さえ５４によって略八角形の開口を形成した薄板のマス
ク５４ａが固定配置されている。 【００２６】前記素子枠５３の基端部外周には基端方向
に突出するシールド枠６０が外嵌固定されており、この
シールド枠６０内に前記固体撮像素子５０、電子部品６
２を搭載した回路基板６３、信号線３４ａ、信号ケーブ
ル束３４等を配置し、前記シールド枠６０内の空間部及
び信号ケーブル束３４の先端部を覆うように接着剤を充
填して水密を確保する封止部４３ｄを設けている。そし
て、前記信号ケーブル束３４の先端部及び封止部４３
ｄ、前記シールド枠６０を前記第２の熱収縮チューブ４
４ｂで被覆し、この第２の熱収縮チューブ４４ｂに第１
の熱収縮チューブ４４ａを外嵌させて撮像部６５を構成
している。なお、前記第１の熱収縮チューブ４４ａは後
述する移動手段を覆うように構成されている。 【００２７】なお、前記第１の熱収縮チューブ４４ａの
先端部は、前記移動支持枠５５の先端側に位置する外枠
４１の後端部に外嵌されており、この熱収縮チューブ４
４ａと外枠４１と移動支持枠５５とで形成される空間部
に接着剤を充填して接着層４３ｆを設けることによっ
て、外枠４１と移動支持枠５５との接合部の水密を確保
している。また、前記熱収縮チューブ４４ａと移動支持
枠５５と素子枠５３とで形成される空間部にも接着剤を
充填して接着層４３ｅを設けることによって、移動支持
枠５５と素子枠５３との嵌合部の水密を確保している。 【００２８】次に、図５及び図６を参照して撮像ユニッ
ト４０内で対物光学系３０を備えたレンズ枠４９を光軸
方向に移動させる構成及びこのレンズ枠４９を移動させ
る移動手段について説明する。 【００２９】図５に示すように前記レンズ枠４９の凸部
４９ａは、前記外枠凸部４２と、前記移動支持枠５５の
図中下側に凸出して外枠凸部４２に対設する支持枠凸部
５６との間に配置されている。 【００３０】図５及び図６に示すように前記移動支持枠
５５及び前記外枠４１にはそれぞれ前記レンズ枠４９に
形成されている凸部４９ａに対応する突起部移動用切欠
（以下移動用切欠と略記する）５５ａ及び突起部配置用
切欠（以下配置用切欠と略記する）４１ｃが形成されて
いる。 【００３１】前記移動支持枠５５の移動用切欠５５ａ
は、この凸部４９ａを挿入軸方向にスムーズに移動させ
る案内溝であり先端面側から切り欠いて細長に形成して
いる。前記溝の幅寸法は、凸部４９ａの肉厚寸法に対し
て所定の寸法公差の幅に形成されている。一方、前記配
置用切欠４１ｃは、前記凸部４９ａを外枠４１の外周面
から所定量凸出させて移動可能に配置させる配置用溝で
あり基端面側から切り欠いて細長に形成している。前記
溝の幅寸法は、凸部４９ａの肉厚寸法に対して幅広に形
成されている。このため、レンズ枠４９に設けられてい
る凸部４９ａが外枠４１の外周面から所定量凸出した状
態になるとともに、この凸部４９ａを前記移動用切欠５
５ａに添って移動させることによってレンズ枠が前記移
動支持枠５５内を挿入軸方向に移動するようになってい
る。 【００３２】そして、前記移動支持枠５５に対して摺動
自在に構成されているレンズ枠４９のカバーガラス２３
方向への移動を、前記移動支持枠５５の先端側内周面内
に固設されているリング形状のストッパ５７によって規
定し、前記レンズ枠４９の固体撮像素子５０方向への移
動を前記支持枠凸部５６に設けられる後述する固定パイ
プ７１に螺合するパイプ形状の凸部受け７２の先端側端
面によって規定する構成としている。 【００３３】しかし、前記移動支持枠５５の内径寸法
は、前記レンズ枠４９がスムーズに移動し、かつ光軸が
傾くことがないよう、レンズ枠４９の外形寸法に対して
精度の高い寸法公差を要求されるが、この移動支持枠５
５に移動用切欠５５ａを形成することによって所望の内
径寸法を得難くなっている。このため、前記移動支持枠
５５をストッパ５７と外枠４１との間に挟み込むことに
よって、移動用切欠５５ａが存在する範囲でも移動支持
枠５５の内径寸法を高精度に保ち、前記レンズ枠４９が
挿入軸方向を前後に移動するとき光軸が傾くことなく、
スムーズに移動するように構成している。 【００３４】次いで、撮像ユニット４０内の対物光学系
３０が配置されているレンズ枠４９をカバーガラス２３
方向又は固体撮像素子５０方向に移動させる移動手段に
ついて説明する。図５に示すように前記固定パイプ７１
は、前記支持枠凸部５６に一体的に固定されており、外
周面に雄ネジを形成したねじ部７１ａが所定量外枠凸部
４２側に突設している。このねじ部７１ａには前記凸部
受け７２が螺合固定されるようになっている。このた
め、凸部受け７２のねじ部７１ａに対するねじ込み量を
適宜調整することによって、前記レンズ枠４９の固体撮
像素子５０方向への移動量を所望の状態に規定する構成
になっている。 【００３５】前記凸部受け７２の位置決めは、ピント出
しを行う際に、調節され、調節後、この凸部受け７２を
前記固定パイプ７１に接着固定して行われる。ピント出
しの手順は、まずレンズ枠４９をストッパ５７に突き当
てた状態（図５の二点鎖線に示す位置）である近接観察
状態で行う。このとき、物体距離は２ｍｍであり、２８
μｍピッチの白黒チャートを解像できるように固体撮像
素子５０の位置を固定する。次に、レンズ枠４９の凸部
４９ａを凸部受け７２に突き当てた通常観察状態にす
る。このとき、物体距離５ｍｍで、７０μｍピッチの白
黒チャートを解像できる位置に凸部受け７２を回転させ
て調節し、接着固定する。 【００３６】図５及び図６に示すように前記凸部４９ａ
の図中下端部には管状の連結子７３が固定されている。
この連結子７３に設けられている透孔には前記ワイヤ用
チューブ４５内を挿通する操作ワイヤ７４の一端部が半
田などによって一体的に固定されている。なお、前記操
作ワイヤ７４の他端部は、前記固定パイプ７１の透孔及
びこの固定パイプ７１の透孔に一端部を係入して接合さ
れているガイドパイプ７５内及び前記ガイドパイプ７５
に外嵌固定されているガイドチューブ７６内を挿通して
操作部１３に設けられている図示しない観察深度調整ノ
ブに連結されている。 【００３７】このことによって、術者が観察深度調整ノ
ブを適宜操作して前記操作ワイヤ７４を進退移動させる
と、この操作ワイヤ７４の先端部が一体的に固定されて
いる凸部４９ａが前記操作ワイヤ７４の移動に対応して
移動する。すると、撮像ユニット４０内の外枠４１内に
配置されているレンズ枠４９が移動支持枠５５内をカバ
ーガラス２３方向又は固体撮像素子５０方向に移動して
対物光学系の観察深度の調節を行える。 【００３８】なお、前記外枠凸部４２及び支持枠凸部５
６の外周面側には接着固定されて前記レンズ枠４９の凸
部４９ａを被嵌しているカバー部材４２ａは、金属板を
コの字状に折り曲げて形成したものであり、このカバー
部材４２ａを外枠４１へと接着固定する接着層４３ａを
設ける部分を外側に折り曲げて接着面を広く形成してい
る。このことによって、接着剤を十分に塗布してより水
密構造の接着を確実なものにしている。また、前記カバ
ー部材４２ａの接着層を設ける部分を外側に折り曲げ
て、外枠４１との当接面を広く取ったことによって、接
着層４３ａを設けた際に、この接着層４３ａと切欠５５
ａ、４１ｃとの距離を確保することができるので、接着
剤が切欠５５ａ、４１ｃに流れ込んで、凸部４９ａの動
きを阻害することがない。 【００３９】また、前記ガイドパイプ７５及び前記ワイ
ヤ用チューブ４５の先端側外周部と前記カバー部材４２
ａの外周部とには接着剤を塗布した接着層４３ｂが設け
られており、この接着層４３ｂによって前記ガイドパイ
プ７５、前記ワイヤ用チューブ４５、前記カバー部材４
２ａ等を一体的に固定するとともに水密を確保してい
る。また、電気絞り４８から延出する絞り用ケーブル４
８ａは、操作ワイヤ７４とともに光源装置３まで延出し
ており、この光源装置３に送られてくる絞り情報を基に
絞り値を電気的に調整するようになっている。 【００４０】このように、外枠、移動支持枠、カバー部
材、及び固体撮像素子を取り付けた素子枠等によって形
成される撮像ユニットの水密を確保し、複数の光学部材
を配置して対物光学系を備えたレンズ枠を、移動支持枠
に対して挿入軸方向に移動可能にしたことによって、水
の侵入するおそれがなく、観察深度を可変することがで
きる。 【００４１】また、レンズ枠内に構成される対物光学系
は、光学部材を一括してレンズ枠に固定して構成されて
いるので、小型化を図ることができるとともに組立て性
を大幅に向上させることができる。 【００４２】さらに、観察深度は近接観察状態で２〜６
ｍｍ、通常観察状態で４．５〜∞となるので、近接観察
状態の近点２ｍｍにおいて１４インチモニター上で６０
倍の拡大観察を行うことができる。 【００４３】又、ビデオプロセッサに設けられている観
察像を電気的に拡大する電子ズームを併用することによ
り、最大８０倍以上の拡大観察が可能であり、より微細
に病変の観察を行うことができるので、精密な検査を行
える。 【００４４】また、対物光学系の明るさ（Ｆナンバー）
は、レンズ枠の移動操作に伴って逐次変更されるので、
移動操作ごとに最適な明るさ・観察深度を得ることがで
きる。 【００４５】なお、本実施形態においてはレンズ枠４９
を移動手段として操作ワイヤ７４を用いているが、移動
手段として圧電素子を用いる構成であってもよい。ま
た、カバーガラス３５を平行平板としているが、カバー
ガラスは凹レンズ若しくは凸レンズであってもよい。 【００４６】図７は本発明の第２実施形態に係る撮像ユ
ニットの構成及び作用を説明する断面図である。図に示
す実施形態においては、図１ないし図６で示した第１実
施形態で対物光学系３０を備えたレンズ枠４９が撮像ユ
ニット４０を構成する外枠４１に設けた移動支持枠５５
内を移動させる代わりに、カバーレンズ４４、ガラスリ
ッド４５及び固体撮像素子５０を一体的にして固定する
素子移動支持枠８０を外枠４１Ａに対して移動させる構
成にしている。なお、この外枠４１Ａには移動手段を配
置するための空間部を形成するための一対の凸部４２ｂ
及び後述する突起部材８８の移動空間部になる挿入軸方
向に平行な長孔４２ｃが形成されている。 【００４７】つまり、本実施形態においては、外枠４１
Ａ内に摺動自在に配置した素子移動支持枠８０を移動手
段によって挿入軸方向に移動させて観察深度を可変させ
るものである。 【００４８】撮像ユニット構成を説明する。前記外枠４
１Ａの先端部には複数の光学レンズ４６，…，４６及び
これら光学レンズ４６、４６間の距離を所定の間隔に調
整する間隔環４７，…，４７や電気的に駆動されて絞り
値を調整する電気絞り４８などの光学部材を配設して対
物光学系３０が構成されている。前記光学レンズ４６ａ
は、接着剤で形成される接着層４３ｃによって外枠４１
の先端側内周面に水密状態を確保して接着固定されてい
る。 【００４９】前記カバーレンズ５２、ガラスリッド５１
及び固体撮像素子５０を一体的に固定保持する素子移動
支持枠８０は、外枠４１Ａの基端部側内周面４１ｃをス
ムーズに移動するように構成されている。この固体撮像
素子５０の端子部分にはフレキシブル回路基板８１の一
端部が電気的に接続されており、固体撮像素子５０の側
面部を通って基端側に延出している。また、この素子移
動支持枠８０には固体撮像素子５０の光軸方向の位置を
微調整する素子調整ねじ８２が設けられている。 【００５０】外枠４１Ａの基端部側内周面内にはパイプ
形状の保持枠８３が基端側に突出して設けられており、
この保持枠８３の内周面には長手軸に対して直交して保
持枠８３の内部空間を２つに仕切る接着剤押さえ板８４
が配設されている。この接着剤押さえ板８４及び前記保
持枠８３で形成される空間部には、チップコンデンサや
ＩＣ等の電子部品を搭載した回路基板６３が配置される
ようになっており、この空間部に接着剤を充填して封止
部８５を形成している。そして、前記保持枠８３の外周
には熱収縮チューブ８６が被覆されている。 【００５１】なお、前記フレキシブル回路基板８１はピ
ント出し等の調整後に補強のための接着層９１ａを設け
て素子移動支持枠８０に一体的に固定されるようになっ
ている。また、素子移動支持枠８０の移動範囲において
フレキシブル回路基板８１が引っ張られた状態になるこ
とを防止するため、弛みを持たせた状態で前記接着剤押
さえ板８４を介して回路基板６３に電気的に接続されて
いる。さらに、熱収縮チューブ８７と外枠４１Ａと保持
枠８３とで形成される空間部に接着剤を充填して接着層
９１ｂを設けることによって、外枠４１Ａと保持枠８３
との接合部の水密を確保している。 【００５２】次に、前記素子移動支持枠８０の移動手段
について説明する。素子移動支持枠８０には連結ねじ８
９によって突起部材８８が一体的に連結固定されてい
る。この突起部材８８の図中下端部には管状の連結子７
３が固定されており、この連結子７３に操作ワイヤ７４
の一端部が連結固定されている。 【００５３】前記操作ワイヤ７４の他端部は、前記固定
パイプ７１の透孔及びこの固定パイプ７１の透孔に一端
部を係入して接合されているガイドパイプ７５内及び前
記ガイドパイプ７５に外嵌固定されているガイドチュー
ブ７６内を挿通して操作部１３に設けられている図示し
ない観察深度調整ノブに連結されている。このことによ
って、術者が観察深度調整ノブを適宜操作して前記操作
ワイヤ７４を進退移動させると、この操作ワイヤ７４の
先端部が一体的に固定されている突起部材８８が前記操
作ワイヤ７４の移動に対応して移動する。すると、撮像
ユニット４０内の外枠４１Ａの基端部側内周面４１ｃに
配置されている素子移動支持枠８０が対物光学系３０方
向又は回路基板６３方向に移動して対物光学系の観察深
度の調節を行える。 【００５４】そして、前記ガイドパイプ７５及び前記ワ
イヤ用チューブ４５の先端側外周部と前記カバー部材４
２ａの外周部とに接着剤を塗布して接着層９１ｃを設
け、この接着層９１ｃによって前記ガイドパイプ７５、
前記ワイヤ用チューブ４５を一体的に固定するとともに
水密を確保している。 【００５５】なお、前記素子移動支持枠８０の対物光学
系３０方向への移動は、基端部側内周面４１ｃを形成し
ている先端側段部によって行われるようになっており、
図７（ｂ）に示すように素子移動支持枠８０が先端側段
部に当接して移動が規定される。一方、素子移動支持枠
８０の回路基板６３方向への移動は、凸部受け７２の先
端側端面によって規定されるように構成されており、図
７（ａ）に示すように突起部材８８が凸部受け７２に当
接して移動が規定されている。 【００５６】また、本実施形態においては固体撮像素子
５０の光軸方向の微調整を素子調整ねじ８２によって行
える構成にしているが、前記基端部側内周面４１ｃを形
成している先端側段部を光軸方向に調節可能な構成にし
対物光学系側の係止位置を調節できるようにしてもよ
い。その他の構成及び作用は前記第１実施形態と同様で
あり同部材には同符合を付して説明を省略する。 【００５７】このように、外枠、カバー部材及び回路基
板を配置した保持枠等によって形成される撮像ユニット
の水密を確保し、固体撮像素子を配置した素子移動支持
枠を、外枠の基端部側内周面に対して挿入軸方向に移動
可能にしたことによって、水の侵入するおそれがなく、
観察深度を可変することができる。 【００５８】また、固体撮像素子と回路基板とをフレキ
シブル回路基板を介して接続したことによって、素子移
動支持枠の移動操作をスムーズに行うことができる。こ
のことによって、繰り返し行われる移動操作による電気
的な接続の信頼性が大幅に向上する。その他の効果は前
記第１実施形態と同様である。 【００５９】ところで、従来より、内視鏡による観察
時、内視鏡とは別体に設けられている光源装置内のラン
プから出射される光をライトガイドにより内視鏡先端部
まで導き、ほとんどの場合、内視鏡先端面において対物
レンズの側方に配置されている照明レンズを経て体腔内
を照明して観察を行っていた。一般に、前記照明レンズ
は、ライトガイドからの出射光を広範囲に照射するよう
になっているが、レンズの性能上、照明範囲には限界が
あり、遠点観察時観察面に対してムラなく照明光を照射
することができた場合でも、物体面までの距離が例えば
２ｍｍ以下の近接観察時には配光のパララックスを生
じ、照明ムラが起こるという不具合があった。このた
め、近接観察時における配光を改善し、照明ムラがなく
観察を行える内視鏡が望まれていた。 【００６０】図８ないし図１０は近接時観察における照
明ムラをなくす内視鏡の実施形態に係り、図８は内視鏡
の挿入部の概略構成を示す断面図、図９は挿入部先端面
を示す図、図１０は本実施形態の作用を説明する図であ
る。 【００６１】図８及び図９に示すように本実施形態の内
視鏡の挿入部１２を構成する湾曲部１０は、複数の湾曲
駒２５，…，２５を回動自在に連接して湾曲するように
形成されており、これら湾曲駒２５，…２５の外周には
ゴム部材等で形成した可撓性チューブ２６が被覆されて
いる。この可撓性チューブ２６の先端部は、先端部９を
構成するステンレスなどの金属部材で構成された先端硬
性部２７の基端部分に糸巻き接着によって一体的に固設
されている。 【００６２】前記先端硬性部２７の先端部分は絶縁性を
有する例えば樹脂部材で形成された先端カバー２８にて
覆われており、照明レンズ２２、ライトガイド２１が先
端硬性部２７に配設されている。この先端硬性部２７に
は段付きの貫通孔３１が形成されるとともに、この貫通
孔３１に連通して固定ねじ３２が螺合するねじ孔３１ａ
が形成されており、このねじ孔３１に螺合した固定ねじ
３２によって撮像ユニット４０が固定されている。 【００６３】前記先端カバー２８にはプリズム用透孔１
０１が設けられており、このプリズム用透孔１０１に近
接時観察部位に対向するように傾斜した反射面１０２を
備えた反射プリズム１０３が接着固定されている。な
お、符号１０４はカバーガラスに付着した汚物などを除
去する液体及び気体を噴出するノズルであり、符号１０
５は処置具を導く処置具チャンネルの開口である。 【００６４】光源装置３のランプ（不図示）から出射さ
れた照明光は、ライトガイドコネクタ、ユニバーサルコ
ード１４、挿入部１２内を挿通するライトガイドを経
て、照明レンズ２２より観察部位に向けて広範囲に照明
される。 【００６５】図１０に示すように先端面から観察面１０
６までの距離が２ｍｍ以下の近接観察時においては、前
記照明レンズ２２から出射された照明光の一部が例えば
生体粘膜のような観察面１０６にて反射して反射光１０
７となって反射プリズム１０３に入射する。すると、こ
の反射プリズム１０３に入射した反射光１０７は、近接
時観察部位に対して対向する反射面１０２で反射して、
再び照明光として観察面１０６に向かっていく。 【００６６】このように、挿入部先端面に、近接観察時
に観察面に対向する反射面を有するプリズムを設けたこ
とにより、照明レンズから出射されて生体で反射した照
明光が、挿入部先端面に設けたプリズムの反射面で観察
面方向に反射されて、再び照明光として観察面を照明す
ることにより、近接観察時の配光ムラを改善することが
できる。このことによって、近接観察時において照明ム
ラのない観察を行える。なお、本実施形態において、挿
入部先端面に反射プリズム１０３を１つだけ配設した構
成としているが、挿入部先端面に反射プリズムを設ける
スペースがあるときには反射プリズムを複数設ける構成
であってもよい。 【００６７】図１１及び図１２は近接時観察における照
明ムラをなくす内視鏡の他の実施形態に係り、図１１は
挿入部先端面の斜視図、図１２は本実施形態の作用を説
明する図である。図１１に示すように挿入部先端面は、
鏡面仕上げで形成された凹曲面からなる焦点ミラー１１
０として形成されている。この焦点ミラー１１０は、内
視鏡に設けられているの対物光学系の近点距離よりやや
遠い位置において焦点を結び、近接観察時の観察範囲を
照明する凹曲面１１１であり、挿入部先端面には凹曲面
１１１から突出した対物光学系１１２が設けられてお
り、この対物光学系１１２の側周面はフレアー防止のた
めの遮光部材１１３によって遮光されている。 【００６８】このことによって、図１２に示すように先
端面から観察面１０６までの距離が２ｍｍ以下の近接観
察時においては、照明レンズ２２から出射された照明光
の一部が例えば生体粘膜のような観察面１０６にて反射
して、焦点ミラー１１０に入射してこの焦点ミラー１１
０の反射面で反射して近接観察時の観察範囲に向かって
反射されるので、図８ないし図１０に示した実施形態と
同様の作用及び効果を得ることができる。 【００６９】図１３ないし図１５は近接時観察における
照明ムラをなくす内視鏡の別の実施形態に係り、図１３
は挿入部先端面に装着される先端キャップを示す説明
図、図１４は先端キャップを装着した状態の挿入部先端
面を示す図、図１５先端キャップを挿入部先端面に装着
した内視鏡の作用を説明する図である。 【００７０】図１３に示す先端キャップ１２０は、一端
部に内視鏡の挿入部先端面に着脱自在に装着可能な装着
部１２１を有し、他端部に凹曲面１１１を鏡面仕上げし
て形成した焦点ミラー１１０を設けて形成されている。
この焦点ミラー１１０は、内視鏡に設けられている対物
光学系の近点距離よりやや遠い位置において焦点を結
び、近接観察時の観察範囲を照明するようになってい
る。また、図１５に示すようにキャップ先端１２２と先
端固定面１２３との距離は対物光学系の近点観察距離に
保たれている。なお、符号１２４は処置具挿通用の透孔
であり、符号１２５は観察用透孔、符号１２６は照明用
透孔である。 【００７１】図１４に示すように先端キャップ１２０の
装着部１２１を内視鏡の先端部９の外周部に嵌入させ
て、前記先端キャップ１２０を一体的に固定する。この
とき、挿入部先端面に設けられているカバーガラス２
３、照明レンズ２２、処置具挿通チャンネル１０５の対
応する位置に、先端キャップ１２０に形成されている観
察用透孔１２５、照明用透孔１２６、処置具挿通用透孔
１２４を配置する。このことによって、図１５に示すよ
うに先端キャップ１２０を観察面１０６に当接させた状
態にすることによって、撮像ユニット４０の対物光学系
の最近点での観察が可能になる。 【００７２】このように、先端キャップを内視鏡の先端
部に対して着脱自在な構成にしたことにより、この先端
キャップを従来の内視鏡にも取り付けてることができ
る。このことにより、従来の内視鏡において近点観察を
行う必要が生じたとき、先端キャップを内視鏡先端部に
取りつけることによって、従来の内視鏡による近点観察
を可能にしている。 【００７３】また、先端キャップのキャップ先端を観察
面に突き当てた状態にすることによって、最近点での観
察を容易に行うことができる。その他の作用及び効果は
前記図８ないし図１０に示した実施形態、図１１及び図
１２に示した実施形態と同様である。 【００７４】なお、本発明は、以上述べた実施形態のみ
に限定されるものではなく、発明の要旨を逸脱しない範
囲で種々変形実施可能である。 【００７５】［付記］以上詳述したような本発明の上記
実施形態によれば、以下の如き構成を得ることができ
る。 【００７６】（１）内視鏡挿入部の先端部に、カバーガ
ラス、対物光学系、撮像素子、回路基板及び電子部品を
備えた撮像ユニットを配設した電子内視鏡において、前
記撮像ユニットを構成する対物光学系の全系及び／又は
撮像素子を光軸方向に相対的に進退させる移動手段を具
備し、この移動手段により進退する対物光学系の全系及
び／又は撮像素子の移動範囲は液密な空間に形成されて
いる電子内視鏡。 【００７７】（２）内視鏡挿入部の先端部に、対物光学
系、撮像素子、回路基板及び電子部品を備えた撮像ユニ
ットを配設した電子内視鏡において、前記撮像ユニット
を構成する対物光学系又は撮像素子の一方を光軸方向に
進退させる移動手段を設けた電子内視鏡。このことによ
り、撮像ユニットを構成している対物光学系又は撮像素
子の一方を、移動手段を用いて撮像ユニット内で光軸方
向に移動させて観察深度の調節を行える。 【００７８】（３）前記撮像ユニットは水密構造である
付記１又は付記２記載の電子内視鏡。 【００７９】（４）前記移動手段を水密構造の撮像ユニ
ット内に配置されている対物光学系又は撮像素子に水密
状態を保持して配置した付記３記載の電子内視鏡。 【００８０】（５）前記撮像ユニットは、外装部材であ
る外枠と、この外枠の先端側開口に設けたカバーガラス
と、このカバーガラスの後方側に配置され、複数の光学
部材をレンズ枠内に配置して形成した対物光学系と、こ
の対物光学系を前記外枠内に移動自在に保持する移動支
持枠と、前記対物光学系の結像位置に配置される固体撮
像素子と、この固体撮像素子に電気的に接続されて電気
信号を生成する電子部品を搭載した回路基板とで構成さ
れ、前記対物光学系は、前記移動手段によって挿入軸方
向に移動して観察深度が変化する付記１又は付記２記載
の電子内視鏡。 【００８１】（６）前記レンズ枠が移動支持枠に対して
移動する付記５記載の電子内視鏡。 【００８２】（７）前記撮像ユニットは、外装部材であ
る外枠と、この外枠の先端側開口に設けたカバーガラス
と、このカバーガラスの後方側に配置され、複数の光学
部材をレンズ枠内に配置して形成した対物光学系と、前
記対物光学系の結像位置に配置される固体撮像素子と、
この固体撮像素子を前記外枠内に移動自在に保持する素
子移動支持枠と、この固体撮像素子に電気的に接続され
て電気信号を生成する電子部品を搭載した回路基板と、
この回路基板と前記固体撮像素子を電気的に接続するフ
レキシブル回路基板と、で構成され、前記固体撮像素子
は、前記移動手段によって挿入軸方向に移動して観察深
度が変化する付記１又は付記２記載の電子内視鏡。 【００８３】（８）前記素子移動支持枠が外枠に対して
移動する付記７記載の電子内視鏡。 【００８４】（９）前記移動手段の移動操作に伴って、
対物光学系の明るさ絞り径を可変する電気絞りを有する
付記１又は付記２記載の電子内視鏡。 【００８５】（１０）前記移動手段がワイヤ操作で行わ
れる付記１又は付記２記載の電子内視鏡。 【００８６】（１１）前記移動手段が圧電素子である付
記１又は付記２記載の電子内視鏡。 【００８７】（１２）前記固体撮像素子からの出力信号
を生成して得られる観察像を電気的に拡大する電子ズー
ム回路を有する付記１又は付記２記載の電子内視鏡。 【００８８】（１３）前記カバーガラスは、平行平板で
ある付記１又は付記５又は付記７の１つに記載の電子内
視鏡。 【００８９】（１４）前記カバーガラスは、凹レンズで
ある付記１又は付記５又は付記７の１つに記載の電子内
視鏡。 【００９０】（１５）前記カバーガラスは、凸レンズで
ある付記１又は付記５又は付記７の１つに記載の電子内
視鏡。 【００９１】（１６）前記カバーガラスは、屈折率１．
８以上の硝材で形成される付記１又は付記５又は付記７
の１つに記載の電子内視鏡。 【００９２】（１７）前記カバーガラス近傍に照明レン
ズを備える挿入部先端面に光反射面を設けた付記１又は
付記５又は付記７の１つに記載の電子内視鏡。 【００９３】（１８）前記光反射面を挿入部先端面の全
面に設けた付記１７記載の電子内視鏡。 【００９４】（１９）前記光反射面を挿入部先端面に複
数分割して設けた付記１７記載の電子内視鏡。 【００９５】（２０）前記光反射面は、反射面を有する
反射プリズムである付記１７記載の電子内視鏡。 【００９６】（２１）前記光反射面は、凹曲面である付
記１７記載の電子内視鏡。 【００９７】（２２）前記光反射面を内視鏡の先端部に
対して取り外し可能な先端キャップに設けた付記１７記
載の電子内視鏡。 【００９８】（２３）前記凹曲面は、撮像ユニットと観
察面との間の距離を最適な観察状態に保つ付記２１又は
付記２２記載の電子内視鏡。 【００９９】 【発明の効果】以上説明したように本発明によれば、観
察深度の可変が可能で、より広範囲の観察を可能にする
小型でかつ組立てが容易で、十分な水密構造を備えた電
子内視鏡を提供することができる。

【図面の簡単な説明】 【図１】図１ないし図６は本発明の第１実施形態に係
り、図１は内視鏡装置の概略構成を示す説明図 【図２】内視鏡の先端部分の概略構成を説明する断面図 【図３】撮像ユニットを示す斜視図 【図４】図２のＡ−Ａ断面図 【図５】撮像ユニットの構成を説明する断面図 【図６】図５のＢ−Ｂ断面図 【図７】本発明の第２実施形態に係る撮像ユニットの構
成及び作用を説明する断面図 【図８】図８ないし図１０は近接時観察における照明ム
ラをなくす内視鏡の実施形態に係り、図８は内視鏡の挿
入部の概略構成を示す断面図 【図９】挿入部先端面を示す図 【図１０】本実施形態の作用を説明する図 【図１１】図１１及び図１２は近接時観察における照明
ムラをなくす内視鏡の他の実施形態に係り、図１１は挿
入部先端面の斜視図 【図１２】本実施形態の作用を説明する図 【図１３】図１３ないし図１５は近接時観察における照
明ムラをなくす内視鏡の別の実施形態に係り、図１３は
挿入部先端面に装着される先端キャップを示す説明図 【図１４】先端キャップを装着した状態の挿入部先端面
を示す図 【図１５】先端キャップを挿入部先端面に装着した内視
鏡の作用を説明する図 【符号の説明】 ２…電子内視鏡 ３０…対物光学系 ４０…撮像ユニット ４１…外枠 ４９…レンズ枠 ４９ａ…凸部 ５０…固体撮像素子 ５５…移動支持枠 ６３…回路基板 ７３…連結子 ７４…操作ワイヤ

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) G02B 23/24 A61B 1/00 300 A61B 1/04 372 G02B 23/26

Claims (1)

1. (57)【特許請求の範囲】 【請求項１】 内視鏡挿入部の先端部に、カバーガラ
   ス、対物光学系、撮像素子、回路基板、電子部品、前記
   対物光学系の全系及び／又は撮像素子を光軸方向に相対
   的に進退させる移動手段を備えた撮像ユニットを有する
   電子内視鏡において、前記内視鏡挿入部の先端部には、前記光軸方向に貫通孔
   が配設され、前記撮像ユニットは前記貫通孔内に固定手
   段によって固定され、前記移動手段によって進退する前
   記対物光学系の全系及び／又は前記撮像素子は、前記撮
   像ユニット内に形成される液密な空間内で移動する こと
   を特徴とする電子内視鏡。