JP6020870B1 - 超極細撮像ユニット、ビデオスコープ - Google Patents

Abstract

【課題】発光部と受光部のレイアウトを工夫することで、撮像ユニットの高解像度化と細径化とを同時に実現することを可能にした超極細撮像ユニットを提供する。【解決手段】ビデオスコープ１の挿入先端部２４ａに適用可能で、かつ、当該挿入先端部の外形寸法を数ミリ以下の超極細径に設定可能な超極細撮像ユニット２６であって、挿入先端部に配置可能な中空円筒形のケース本体２７と、ケース本体の内部に収容され、観察対象に向けて光を出力可能な少なくとも１つの発光部２８と、ケース本体の内部に収容され、光が照射された観察対象からの画像を入力可能な受光部２９と、を有し、ケース本体の内部において、発光部は、受光部の周囲に沿ってレイアウトされている。【選択図】図１

Description

本発明は、医療分野のみならず工業分野で使用される各種のビデオスコープの挿入先端部に適用可能な超極細撮像ユニット（ultra superfine imaging unit）に関し、特に、挿入先端部の外形寸法を数ミリ以下の超極細径（例えば、直径２ｍｍ）に設定可能な超極細撮像ユニットに関する。

なお、本願の明細書及び特許請求の範囲において、「挿入先端部」とは、ビデオスコープの端部領域（即ち、先端部及びその近傍領域）を指す。当該端部領域（挿入先端部）は、例えば、観察対象に向けて挿入（前進）させることが可能な部分であって、観察対象に接近及び対向させて配置可能に構成されている。

医療分野及び工業分野において、観察対象（例えば、孔（穴）の内部）を観察するためのツールとして、従来では、主にファイバスコープが用いられていた。これに対して、例えば特許文献１（特許出願人：オリンパス）にも示されているように、近年では、当該ファイバスコープに代わり、高画質なビデオスコープが主流になっている。

特許文献１のビデオスコープには、その挿入先端部に撮像ユニットが設けられている。撮像ユニットには、光源装置と、ビデオプロセッサと、モニタと、が接続されている。かかる構成において、光源装置から撮像ユニットに照明光を供給する。そうすると、撮像ユニットから観察対象に向けて照明光が照射される。このとき、撮像ユニットが、観察対象の画像を電気信号に変換する。ビデオプロセッサが、当該電気信号に画像処理を施す。かくして、ビデオプロセッサの出力に基づいて、モニタに、観察対象の画像がカラー表示される。

特開２００７−２８９２７８号公報

ところで、上記したビデオスコープにおいて、その挿入先端部の撮像ユニットには、解像度の向上を図りつつ、同時に、外形寸法（例えば、直径）を可能な限り細くすることが要求されている。しかしながら、従来の技術において、撮像ユニットの高解像度化と細径化とを同時に実現することはできなかった。その理由は以下の通りである。

即ち、撮像ユニットは、例えば、観察対象に向けて光を出力可能な発光部と、光が照射された観察対象の画像を入力可能な受光部と、を有している。発光部には、例えば、光ファイバやＬＥＤなどが配置されている。受光部には、例えば、対物レンズやセンサ（ＣＣＤ、ＣＭＯＳ）などが配置されている。

かかる構成において、撮像ユニットを細径化させる場合、例えば、発光部及び受光部を細径化させる必要がある。そうすると、細径化した分だけ発光部の光学性能（例えば、照度（明るさ））、及び、受光部の光学性能（例えば、受光感度）が低下してしまう。この結果、撮像ユニットの解像度が低下してしまう。

一方、撮像ユニットを高解像度化させる場合、例えば、発光部の発光領域及び受光部の受光領域を広く確保する必要がある。そうすると、双方の領域を広く確保した分だけ発光部及び受光部が大きくなってしまう。この結果、撮像ユニットが太径化してしまう。

このように、撮像ユニットの高解像度化と細径化とは、二律背反（antinomy）の関係を有している。この場合、発光部と受光部を単純に組み合わせるだけでは、二律背反の関係を解消させることはできない。換言すると、発光部と受光部のレイアウトを工夫することで、かかる関係を解消させることができる。しかし、現時点において、発光部と受光部のレイアウトを工夫した撮像ユニットは知られていない。

本発明の目的は、発光部と受光部のレイアウトを工夫することで、撮像ユニットの高解像度化と細径化とを同時に実現することを可能にした超極細撮像ユニットを提供することにある。

このような目的を達成するために、本発明は、ビデオスコープの挿入先端部に適用可能で、かつ、当該挿入先端部の外形寸法を数ミリ以下の超極細径に設定可能な超極細撮像ユニットであって、挿入先端部に配置可能な中空円筒形のケース本体と、ケース本体の内部に収容され、観察対象に向けて光を出力可能な少なくとも１つの発光部と、ケース本体の内部に収容され、光が照射された観察対象からの画像を入力可能な受光部と、を有し、ケース本体の内部において、発光部は、受光部の周囲に沿ってレイアウトされている。

本発明によれば、発光部と受光部のレイアウトを工夫することで、撮像ユニットの高解像度化と細径化とを同時に実現することを可能にした超極細撮像ユニットを実現することができる。

本発明の一実施形態に係る超極細撮像ユニットが適用されたビデオスコープの斜視図。 図１のＦ２−Ｆ２線に沿う超極細撮像ユニットの断面図。 図１のビデオユニットを回転させた状態を示す側面図。 本発明の変形例に係る超極細撮像ユニットの構成を示す端面図。 本発明の変形例に係る超極細撮像ユニットの他の構成を示す端面図。

「一実施形態」
「ビデオスコープについて」
本実施形態の超極細撮像ユニット（以下、撮像ユニットと言う）は、ビデオスコープの挿入先端部に適用可能に構成されている。ビデオスコープの一例として、工業分野や医療分野で使用される各種のビデオスコープを想定することができる。工業分野のビデオスコープとしては、例えば、工事現場において、作業員が入り込めないような狭い場所の観察対象を観察可能な工業用内視鏡を想定することができる。一方、医療分野のビデオスコープとしては、例えば、患者の体内の観察対象を観察可能な医療用内視鏡を想定することができる。

「挿入先端部」とは、上記したビデオスコープの端部領域（即ち、端部及びその近傍領域）を指す。当該端部領域（挿入先端部）は、例えば、観察対象に向けて挿入（前進）させることが可能な部分であって、観察対象に接近及び対向させて配置可能に構成されている。

ここで、医療分野のビデオスコープとしては、例えば、軟性の挿入部を有する軟性ビデオスコープ、或いは、硬性の挿入部を有する硬性ビデオスタイレットや喉頭鏡ブレード、更に、耳鏡や肛門鏡などを想定することができる。図面には、医療分野のビデオスコープの一例として、軟性ビデオスコープが示されている。以下、軟性ビデオスコープについて説明する。

図１に示すように、軟性ビデオスコープ１は、ビデオユニット２と、角度調整ユニット３と、スコープユニット４と、連結機構５と、を備えている。ビデオユニット２は、角度調整ユニット３に回転可能に支持されている。角度調整ユニット３は、連結機構５を介して、スコープユニット４に回転可能に連結されている。かくして、ビデオユニット２は、所望の方向（例えば、後述するローリング（rolling）方向２１、ヨーイング（yawing）方向２２）に回転可能に構成されている。以下、具体的に説明する。

「ビデオユニット２」
図１、図３に示すように、ビデオユニット２は、ビデオ本体部６と、表示部７と、操作部８と、を備えている。表示部７と操作部８は、ビデオ本体部６に設けられている。ビデオユニット２（即ち、ビデオ本体部６）は、その全体が防水構造ないし防塵構造を有して構成されている。

ビデオ本体部６は、幅広に構成された２つの面（表面６ａ、裏面６ｂ）、及び、幅狭に構成された４つの面（第１面６ｃ、第２面６ｄ、第３面６ｅ、第４面６ｆ）を備えている。表面６ａと裏面６ｂとは、互いに対向して配置されている。表面６ａと裏面６ｂとは、互いに略同一の大きさ及び形状に構成されている。ここでは一例として、幅広矩形状の表面６ａ及び裏面６ｂを想定する。

第１面〜第４面６ｃ〜６ｆは、表面６ａと裏面６ｂとの相互間に配置されている。表面６ａと裏面６ｂとの相互間において、第１面〜第４面６ｃ〜６ｆは、この順番に連続して配置されている。かかる配置状態において、第１面６ｃと第３面６ｅとは、互いに平行に対向している。第２面６ｄと第４面６ｆとは、互いに平行に対向している。また、第１面６ｃの両側に第２面６ｄ及び第４面６ｆが連続している。第３面６ｅの両側に第２面６ｄ及び第４面６ｆが連続している。換言すると、第２面６ｄの両側に第１面６ｃ及び第３面６ｅが連続している。第４面６ｆの両側に第１面６ｃ及び第３面６ｅが連続している。

第１面６ｃと第３面６ｅとは、互いに略同一の大きさ及び形状に構成されている。第２面６ｄと第４面６ｆとは、互いに略同一の大きさ及び形状に構成されている。ここでは一例として、幅狭矩形状の第１面〜第４面６ｃ〜６ｆを想定する。

ビデオ本体部６には、モニタ９が搭載されている。モニタ９は、カラー画像（動画、静止画）を表示可能な表示装置である。表示装置としては、例えば、液晶ディスプレイ（ＬＣＤ）や有機ＥＬディスプレイなどを適用することができる。

また、ビデオ本体部６には、特に図示しないが、例えば、電源ユニット、制御ユニットなどが収容されている。電源ユニットは、電池交換が可能に構成されている。電源ユニットは、例えば、モニタ９や、後述する撮像ユニット２６の光源３５（例えば、ＬＥＤ）などに電力を供給可能に構成されている。制御ユニットは、例えば、モニタ９や電源ユニット、及び、後述する操作部８を制御可能に構成されている。

更に、ビデオ本体部６には、その表面６ａに、表示部７及び操作部８が配置構成されている。
表示部７は、表面６ａの中央部分に配置されている。表示部７には、上記したモニタ９が配置されている。モニタ９は、ビデオ本体部６の表面６ａに沿ってワイドな表示画面９ａを有して構成されている。表示画面９ａは、表示部７を介して、外部に露出している。

操作部８は、表示部７の周囲に沿って配置されている。操作部８は、複数のボタンを備えている。複数のボタンとしては、例えば、電源ボタン１０、動画保存ボタン１１、静止画保存ボタン１２、光源制御ボタン１３、画像再生ボタン１４などを想定することができる。

上記した構成において、電源ボタン１０をＯＮする。これにより、後述する撮像ユニット２６によって撮像された観察対象のカラー画像（動画、静止画）を、モニタ９（表示画面９ａ）上に表示させることができる。この結果、ユーザは、軟性ビデオスコープ１を操作しながら同時に、モニタ９（表示画面９ａ）上にカラー表示された観察対象を、表示部７を通して、リアルタイムで目視確認することができる。

このとき、例えば、動画保存ボタン１１や静止画保存ボタン１２をＯＮする。これにより、現時点でモニタ９（表示画面９ａ）上に表示された観察対象のカラー画像（動画、静止画）を、リアルタイムに保存することができる。なお、保存先としては、特に図示しないが、例えば、ビデオ本体部６の内部メモリ（例えば、ＲＡＭ）、或いは、外部メモリ（例えば、ＳＤカード）を適用することができる。

ここで、例えば、画像再生ボタン１４をＯＮする。これにより、既に保存されたカラー画像（動画、静止画）を、モニタ９（表示画面９ａ）上に表示させることができる。この結果、ユーザは、例えば、全ての部分の観察対象を再確認したり、或いは、見たい部分の観察対象のみを再確認したりすることができる。

「角度調整ユニット３」
角度調整ユニット３は、支持フレーム１５と、ローリング機構１６と、ヨーイング機構１７と、を備えている。

支持フレーム１５は、ビデオ本体部６の外側を囲むような形状を有している。支持フレーム１５は、両端（一端１５ａ、他端１５ｂ）と、中央部分１５ｃと、を有している。支持フレーム１５は、中央部分１５ｃが、連結機構５を介して、後述するスコープユニット４に回転可能に連結されている。支持フレーム１５は、中央部分１５ｃから一端１５ａに亘って連続していると共に、中央部分１５ｃから他端１５ｂに亘って連続している。

ローリング機構１６は、１つの支持部材（図示しない）を備えている。支持部材は、支持フレーム１５の中央部分１５ｃと、連結機構５との間に設けられている。支持部材は、１つの第１回転軸１８を中心として、ローリング（左右）方向２１に回転可能に構成されている。これにより、支持フレーム１５は、当該支持部材を介して、後述するスコープユニット４に回転可能に支持されている（図１参照）。

ヨーイング機構１７は、２つの支持ピン１９ａ,１９ｂを備えている。２つの支持ピン１９ａ,１９ｂは、支持フレーム１５の一端１５ａ及び他端１５ｂに、１つずつ設けられている。双方の支持ピン１９ａ,１９ｂは、互いに平行に対向した位置に配置されている。双方の支持ピン１９ａ,１９ｂは、１つの第２回転軸２０を中心として、ヨーイング（上下）方向２２に回転可能に構成されている。第２回転軸２０は、上記した第１回転軸１８に対して直交する位置関係を有している。

支持フレーム１５の一端１５ａは、ビデオ本体部６の第２面６ｄに沿って平行に構成されている。一方の支持ピン１９ａは、支持フレーム１５の一端１５ａと、ビデオ本体部６の第２面６ｄとの間に設けられている。かくして、ビデオ本体部６の第２面６ｄは、当該一方の支持ピン１９ａを介して、支持フレーム１５の一端１５ａに回転可能に支持されている。

支持フレーム１５の他端１５ｂは、ビデオ本体部６の第４面６ｆに沿って平行に構成されている。他方の支持ピン１９ｂは、支持フレーム１５の他端１５ｂと、ビデオ本体部６の第４面６ｆとの間に設けられている。かくして、ビデオ本体部６の第４面６ｆは、当該他方の支持ピン１９ｂを介して、支持フレーム１５の他端１５ｂに回転可能に支持されている。これにより、ビデオ本体部６は、上記した２つの支持ピン１９ａ,１９ｂを介して、支持フレーム１５に回転可能に支持されている（図３参照）。

かかる角度調整ユニット３によれば、ビデオ本体部６は、後述するスコープユニット４に対して、ローリング（左右）方向２１のみならずヨーイング（上下）方向２２に回転可能に構成されている。これにより、ビデオ本体部６を、３６０度の範囲に亘って自由に回転ないし揺動させることができる。この結果、ビデオ本体部６のモニタ９（表示画面９ａ）の向きを、ユーザの見易い角度（例えば、図３に示すような角度）に自由に調整することができる。

「スコープユニット４」
スコープユニット４は、スコープ本体部２３と、体内に挿入可能な挿入部２４と、を備えている。

スコープ本体部２３には、特に図示しないが、操作レバーや、操作ボタンなどが設けられている。更に、スコープ本体部２３には、後述する撮像ユニット２６の光源３５（例えば、ＬＥＤ）が収容されている。なお、光源３５（例えば、ＬＥＤ）の収容場所は、スコープ本体部２３に限らず、ここ以外の場所（例えば、上記したビデオ本体部６）に設定してもよい。

挿入部２４は、軟性を有している。後述する撮像ユニット２６は、当該挿入部２４の端部領域、即ち、先端部及びその近傍領域（以下、挿入先端部２４ａと言う）に設けられている。かかる構成において、例えば、操作レバーを操作することで、挿入先端部２４ａを観察対象に向けて湾曲させることができる。

なお、挿入部２４には、その内部に、後述する撮像ユニット２６に電力を供給するためのケーブル２５（例えば、電力供給ライン４１ａ）、及び、当該撮像ユニット２６の出力信号をビデオユニット２（ビデオ本体部６）に伝送するためのケーブル２５（例えば、信号ライン４１ｂ）が設けられている（図２参照）。電力は、上記したビデオユニット２（ビデオ本体部６）の電源ユニット（図示しない）から供給される。

「連結機構５」
連結機構５は、角度調整ユニット３と、スコープユニット４と、を着脱自在に連結させることが可能に構成されている。これにより、１つのビデオユニット２を、上記した軟性ビデオスコープ１のみならず、他の異なる種類のビデオスコープ（例えば、硬性ビデオスタイレット、喉頭鏡ブレード、耳鏡や肛門鏡など）にも選択的に適用させることが可能となる。なお、連結機構５としては、例えば、市販された既知の締結具（図示しない）を、そのまま利用することができる。このため、連結機構の具体的な仕様についての説明は省略する。

「撮像ユニット２６について」
図１〜図２に示すように、軟性ビデオスコープ１（挿入部２４）の挿入先端部２４ａには、撮像ユニット２６が適用されている。撮像ユニット２６は、挿入先端部２４ａの外形寸法を、数ミリ以下の超極細径に設定可能に構成されている。ここで、挿入先端部２４ａの断面形状としては、例えば、楕円形、円形、三角形、四角形など各種の形状を想定することができる。図面には一例として、断面円形の撮像ユニット２６が示されている。

図１〜図２に示すように、撮像ユニット２６は、１つのケース本体２７と、複数の発光部２８と、１つの受光部２９と、１つのホルダ３０と、を備えている。
ケース本体２７は、挿入先端部２４ａに配置可能な中空円筒形を有している。ケース本体２７の外周面２７ａは、凹凸の無い滑らかな円筒形に構成されている。これにより、当該挿入先端部２４ａを体内にスムーズに挿入させることができると共に、当該挿入先端部２４ａを体内からスムーズに引き出すことができる。

ケース本体２７の内周面２７ｂは、凹凸の無い円筒形に構成されている。これにより、当該ケース本体２７の内部空間（収容空間）を最大限に広げることができる。この結果、１つのケース本体２７の内部空間（収容空間）に、発光部２８、受光部２９、ホルダ３０の全ての構成を漏れなく収容させることができる。

ここで、撮像ユニット２６の高解像度化と細径化とを同時に実現するためには、ケース本体２７の内部空間（収容空間）において、発光部２８、及び、受光部２９のレイアウトを工夫する必要がある。この場合、ケース本体２７の内部空間（収容空間）において、複数の発光部２８を、受光部２９の周囲に沿って等間隔に、かつ、同心円状にレイアウトすることが好ましい。

「最適なレイアウト」
ホルダ３０は、発光部２８及び受光部２９を、ケース本体２７の内部空間（収容空間）に保持可能に構成されている。このため、ホルダ３０は、ケース本体２７の内部空間（収容空間）を複数に区画するように構成されている。図面では一例として、ホルダ３０は、中空の正四角柱形状（square prism shape）を有している。ホルダ３０は、正方形の断面輪郭の形状を有している。

この場合、ホルダ３０は、４つの壁部３１を備えている。４つの壁部３１は、互いに平行に対向した２つの壁部３１を２組備えて構成されている。４つの壁部３１は、隣り合う壁部３１が互いに直交した位置関係に設定されている。各壁部３１は、互いに同一の大きさ及び形状に構成されている。ここでは一例として、矩形状（例えば、薄板状長方形）の壁部３１を想定する。

かかる構成において、当該ホルダ３０をケース本体２７の内部に収容させた状態において、ケース本体２７の内部は、１つの第１領域３２と、第１領域３２の周囲に沿って等間隔にレイアウトされ４つの第２領域３３と、に区画されている。

第１領域３２は、４つの壁部３１で囲まれた正方形の断面輪郭の形状を有している。この第１領域３２に、受光部２９が収容されている。４つの第２領域３３は、それぞれ、壁部３１とケース本体２７（内周面２７ｂ）とで囲まれた円弧形の断面輪郭の形状を有している。これら４つの第２領域３３に、４つの発光部２８が１つずつ収容されている。

かかるレイアウトによれば、観察対象を照らすのに必要かつ充分な光を、４つの発光部２８から出力させることができる。これにより、光が照射された観察対象の画像を、受光部２９に精度よく入力させることができる。この結果、撮像ユニット２６の高解像度化を図ることができる。

かかるレイアウトによれば、４つの発光部２８、及び、受光部２９を相互に密接させて配置させることができる。これにより、受光部２９から４つの発光部２８に亘る全体構成が占める断面積を可能な限り小さくすることができる。この場合、かかる断面積を小さくさせた分だけ、ケース本体２７の外形寸法（例えば、直径）を小さくすることができる。この結果、撮像ユニット２６の細径化を図ることができる。

「発光部２８、受光部２９」
発光部２８は、観察対象に向けて光を出力可能に構成されている。発光部２８には、両端を有するライトガイド３４と、光源３５と、が接続されている。光源３５として、例えば、ＬＥＤを適用することができる。ライトガイド３４は、１本、或いは、複数本の光ファイバ３６によって構成することができる。図面では一例として、ライトガイド３４は、複数本の光ファイバ３６によって構成されている。

ライトガイド３４（光ファイバ３６）の一端は、ケース本体２７に収容されている。ライトガイド３４（光ファイバ３６）の他端は、光源３５からの光を入力可能に構成されている。この構成において、他端に入力された光は、ライトガイド３４（光ファイバ３６）に沿って、全反射（total internal reflection）を繰り返しながら伝送された後、一端から出力される。

受光部２９は、光が照射された観察対象からの画像を入力可能に構成されている。受光部２９には、対物レンズ３７と、センサ３８と、が設けられている。
対物レンズ３７は、固定具３９によって、ホルダ３０に固定されている。
センサ３８としては、例えば、ＣＭＯＳやＣＣＤなどの撮像素子を適用することができる。センサ３８は、固定具（図示しない）によって、ホルダ３０に固定されている。センサ３８には、半田４０によって、上記した電力供給ライン４１ａ及び信号ライン４１ｂがダイレクトに接続されている。

なお、ケース本体２７の内部には、モールド材４２が隙間なく充填されている。モールド材４２は、半田４０の全体を覆っている。モールド材４２は、半田４０によってセンサ３８に接続された電力供給ライン４１ａ及び信号ライン４１ｂの全体を覆っている。モールド材４２は、耐久性、耐水性、耐熱性に優れた材料で構成されている。

かかる構成において、上記した電源ユニット（図示しない）からケーブル２５（即ち、電力供給ライン４１ａ）を通って、センサ３８に電力を供給する。ここで、観察対象の画像が、対物レンズ３７を通ってセンサ３８（撮像素子）に入力される。そうすると、当該画像に関する情報（例えば、形状、大きさ、色など）が、センサ３８（撮像素子）によって電気信号に変換される。

このとき、センサ３８（撮像素子）から出力された電気信号は、上記したケーブル２５（即ち、信号ライン４１ｂ）を通って、ビデオユニット２（ビデオ本体部６）に伝送される。かくして、観察対象のカラー画像（動画、静止画）が、モニタ９（表示画面９ａ）上に表示される。

「一実施形態の効果」
本実施形態によれば、中空の正四角柱形状（正方形の断面輪郭の形状）を有するホルダ３０をケース本体２７の内部空間（収容空間）に配置する。これにより、ケース本体２７の内部空間（収容空間）に、４つの第２領域３３を、１つの第１領域３２の周囲に沿って等間隔に、かつ、同心円状にレイアウトする。そして、第１領域３２に、受光部２９を収容させる。４つの第２領域３３に、４つの発光部２８を１つずつ収容させる。かかるレイアウトによれば、撮像ユニット２６の高解像度化と細径化とを同時に実現することができる。

即ち、当該レイアウトによれば、観察対象を照らすのに必要かつ充分な光を、４つの発光部２８から同時に出力させることができる。この場合、受光部２９の受光領域を必要かつ充分な広さに確保することができる。これにより、光が照射された観察対象の画像を、受光部２９に精度よく入力させることができる。この結果、撮像ユニット２６の高解像度化を図ることができる。

更に、当該レイアウトによれば、４つの発光部２８、及び、受光部２９を、最も効率よく相互に密接させて配置させることができる。これにより、受光部２９から４つの発光部２８に亘る全体構成が占める断面積を可能な限り小さくすることができる。この場合、かかる断面積を小さくした分だけ、ケース本体２７の外形寸法を小さくすることができる。この結果、撮像ユニット２６の細径化を図ることができる。

本実施形態によれば、上記したレイアウトにおいて、受光部２９を収容する第１領域３２を、正方形の断面輪郭を有する形状に設定し、かつ、発光部２８を収容する第２領域３３を、円弧形の断面輪郭を有する形状に設定する。これにより、撮像ユニット２６の高解像度化と細径化とを同時に実現することができる。

本実施形態によれば、ケース本体２７の内部が、耐久性、耐水性、耐熱性に優れたモールド材４２で隙間なく充填されている。これにより、半田４０の全体を、モールド材４２で覆うことができる。また、半田４０によってセンサ３８に接続された電力供給ライン４１ａ及び信号ライン４１ｂの全体を、モールド材４２で覆うことができる。

かかる構成によれば、例えば、挿入先端部２４ａを観察対象に向けて屈曲させた場合、センサ３８と、電力供給ライン４１ａ及び信号ライン４１ｂとの接続部分に、応力が集中することを防止することができる。即ち、当該接続部分に外力が集中的に作用することは無い。これにより、電力供給ライン４１ａ及び信号ライン４１ｂがセンサ３８から離脱するといった弊害の発生を未然に防止することができる。この場合、当該接続部分の接続状態を長期に亘って保持することが可能となる。この結果、撮像ユニット２６の長寿命化を図ることができる。

更に、かかる構成によれば、モールド材４２によって、ケース本体２７の内部における電気的構成の全体を、気密的ないし液密的に覆うことができる。これにより、例えば、体内を観察する場合でも、或いは、挿入先端部２４ａを含めた挿入部２４の全体を殺菌消毒する場合でも、体液や消毒液などの水分がケース本体２７の内部に浸入するのを未然に防止することができる。この結果、漏電や感電などの弊害の発生を未然に防止することができると共に、例えばセンサ３８や電力供給ライン４１ａ及び信号ライン４１ｂなどの電気的構成が酸化によって早期の劣化するのを未然に防止することができる。

本実施形態において、上記したレイアウトによれば、挿入先端部２４ａにケース本体２７を配置させた状態において、挿入先端部２４ａの外形寸法（例えば、直径）を、１.６ｍｍ〜３.２ｍｍの範囲、好ましくは、２ｍｍに設定することが可能となる。これにより、当該挿入先端部２４ａを体内にスムーズに挿入させることができると共に、当該挿入先端部２４ａを体内からスムーズに引き出すことができる。

なお、上記した実施形態において、挿入先端部２４ａの全長については、特に言及しなかったが、例えば、患者の体内における操作性及び挿入性を考慮すると、当該挿入先端部２４ａの全長は、３.０ｍｍ〜４.０ｍｍの範囲に設定することが好ましい。この場合、挿入先端部２４ａの全長とは、軟性ビデオスコープ１の挿入方向に沿った長さを指す。

「変形例」
本発明は、上記した実施形態に限定されることは無く、以下のような変形例も本発明の技術的思想の範囲に含まれる。当該変形例に係る発明も、上記した実施形態と同様の効果を実現することができる。よって、当該効果の説明は省略する。

図４に示された変形例において、１つの発光部２８が、受光部２９の周囲に沿って連続的に、かつ、同心円状にレイアウトされている。この場合、挿入先端部２４ａの外形寸法（直径）は、２.５ｍｍに設定されている。なお、その他の構成は、上記した実施形態と同様であるため、その説明は省略する。

図５に示された変形例において、複数の発光部２８が、受光部２９の周囲に沿って等間隔にレイアウトされている。この変形例では、２つの発光部２８が、受光部２９の両側に対向して配置されている。このため、挿入先端部２４ａは、四角形ないし長方形の断面形状を有している。この場合、挿入先端部２４ａの外形寸法は、長手方向に３.２ｍｍ、短手方向に１.６ｍｍに設定されている。なお、その他の構成は、上記した実施形態と同様であるため、その説明は省略する。

１…軟性ビデオスコープ、２…ビデオユニット、３…角度調整ユニット、
４…スコープユニット、５…連結機構、２６…撮像ユニット、２７…ケース本体、
２８…発光部、２９…受光部、３０…ホルダ、３４…ライトガイド、３５…光源、
３６…光ファイバ、３７…対物レンズ。

Claims (11)

1. ビデオスコープの挿入先端部に適用可能で、かつ、当該挿入先端部の外形寸法を数ミリ以下の超極細径に設定可能な超極細撮像ユニットであって、
   前記挿入先端部に配置可能な中空円筒形のケース本体と、
   前記ケース本体の内部に収容され、観察対象に向けて光を出力可能な少なくとも１つの発光部と、
   前記ケース本体の内部に収容され、光が照射された前記観察対象からの画像を入力可能な受光部と、を有し、
   前記ケース本体の内部において、前記発光部は、前記受光部の周囲に沿ってレイアウトされており、
   前記発光部及び前記受光部を、前記ケース本体の内部に保持するための中空の正四角柱形状のホルダを、更に有し、
   前記ホルダは、前記ケース本体の内部を区画するように、互いに平行に対向した４つの壁部を備え、かつ、４つの前記壁部は、隣り合う前記壁部が互いに直交し、
   前記ホルダを前記ケース本体の内部に収容させた状態において、前記ケース本体の内部は、第１領域と、前記第１領域の周囲に沿ってレイアウトされた第２領域と、に区画されていると共に、
   前記第１領域は、４つの前記壁部で囲まれた正方形の断面輪郭を有し、
   前記第２領域は、前記壁部と前記ケース本体とで囲まれた断面輪郭を有し、
   前記第１領域に、前記受光部が収容されていると共に、
   前記第２領域に、前記発光部が収容されている超極細撮像ユニット。
2. 複数の前記発光部が、前記受光部の周囲に沿って等間隔に、かつ、同心円状にレイアウトされている請求項１に記載の超極細撮像ユニット。
3. １つの前記発光部が、前記受光部の周囲に沿って連続的に、かつ、同心円状にレイアウトされている請求項１に記載の超極細撮像ユニット。
4. 複数の前記発光部が、前記受光部の周囲に沿って等間隔にレイアウトされている請求項１に記載の超極細撮像ユニット。
5. 前記挿入先端部に前記ケース本体を配置させた状態において、前記挿入先端部の外形寸法を、１.６ｍｍ〜３.２ｍｍの範囲に設定可能な請求項１に記載の超極細撮像ユニット。
6. ビデオスコープの挿入方向に沿った前記挿入先端部の全長は、３.０ｍｍ〜４.０ｍｍの範囲に設定されている請求項５に記載の超極細撮像ユニット。
7. 前記発光部には、両端を有するライトガイドと、光源と、が接続され、
   前記ライトガイドの一端は、前記ケース本体に収容されていると共に、
   前記ライトガイドの他端は、前記光源からの光を入力可能に構成され、
   前記他端に入力された光は、前記ライトガイドに沿って伝送された後、前記一端から出力される請求項１に記載の超極細撮像ユニット。
8. 前記ライトガイドは、１本、或いは、複数本の光ファイバによって構成可能である請求項７に記載の超極細撮像ユニット。
9. 前記受光部には、対物レンズと、センサと、が設けられ、
   前記観察対象の画像は、前記対物レンズを通って前記センサに入力され、当該センサによって電気信号に変換される請求項１に記載の超極細撮像ユニット。
10. 前記ケース本体は、内周面及び外周面を有し、
    前記内周面及び前記外周面は、凹凸の無い円筒形に構成されている請求項１に記載の超極細撮像ユニット。
11. 請求項１〜１０のいずれか１項に記載の超極細撮像ユニットを備えたビデオスコープであって、
    観察対象のカラー画像を表示画面上に表示可能なビデオユニットと、
    前記表示画面を、ユーザの見易い角度に調整可能な角度調整ユニットと、
    体内に挿入可能な挿入部を備えたスコープユニットと、
    前記角度調整ユニットと、前記スコープユニットと、を着脱自在に連結させる連結機構と、を備え、
    前記超極細撮像ユニットは、前記挿入部の挿入先端部に適用されるビデオスコープ。

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