JPH056456B2 - - Google Patents
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- JPH056456B2 JPH056456B2 JP61148618A JP14861886A JPH056456B2 JP H056456 B2 JPH056456 B2 JP H056456B2 JP 61148618 A JP61148618 A JP 61148618A JP 14861886 A JP14861886 A JP 14861886A JP H056456 B2 JPH056456 B2 JP H056456B2
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- JP
- Japan
- Prior art keywords
- solid
- image sensor
- state image
- endoscope
- forceps channel
- Prior art date
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- 238000003780 insertion Methods 0.000 claims description 3
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Classifications
-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
- A61B—DIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
- A61B1/00—Instruments for performing medical examinations of the interior of cavities or tubes of the body by visual or photographical inspection, e.g. endoscopes; Illuminating arrangements therefor
- A61B1/04—Instruments for performing medical examinations of the interior of cavities or tubes of the body by visual or photographical inspection, e.g. endoscopes; Illuminating arrangements therefor combined with photographic or television appliances
- A61B1/05—Instruments for performing medical examinations of the interior of cavities or tubes of the body by visual or photographical inspection, e.g. endoscopes; Illuminating arrangements therefor combined with photographic or television appliances characterised by the image sensor, e.g. camera, being in the distal end portion
- A61B1/051—Details of CCD assembly
-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
- A61B—DIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
- A61B1/00—Instruments for performing medical examinations of the interior of cavities or tubes of the body by visual or photographical inspection, e.g. endoscopes; Illuminating arrangements therefor
- A61B1/04—Instruments for performing medical examinations of the interior of cavities or tubes of the body by visual or photographical inspection, e.g. endoscopes; Illuminating arrangements therefor combined with photographic or television appliances
- A61B1/05—Instruments for performing medical examinations of the interior of cavities or tubes of the body by visual or photographical inspection, e.g. endoscopes; Illuminating arrangements therefor combined with photographic or television appliances characterised by the image sensor, e.g. camera, being in the distal end portion
Landscapes
- Health & Medical Sciences (AREA)
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Surgery (AREA)
- Biomedical Technology (AREA)
- Medical Informatics (AREA)
- Optics & Photonics (AREA)
- Pathology (AREA)
- Radiology & Medical Imaging (AREA)
- Biophysics (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Heart & Thoracic Surgery (AREA)
- Nuclear Medicine, Radiotherapy & Molecular Imaging (AREA)
- Molecular Biology (AREA)
- Animal Behavior & Ethology (AREA)
- General Health & Medical Sciences (AREA)
- Public Health (AREA)
- Veterinary Medicine (AREA)
- Endoscopes (AREA)
- Instruments For Viewing The Inside Of Hollow Bodies (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
〔産業上の利用分野〕
この発明は、先端構成部にSID等の固体撮像素
子を組込んだ内視鏡に関する。
子を組込んだ内視鏡に関する。
体腔内を観察する内視鏡の挿入部の先端構成部
にSID等の固体撮像素子を組込んだ内視鏡は、た
とえば特開昭60−241010号公報に示されるように
公知である。
にSID等の固体撮像素子を組込んだ内視鏡は、た
とえば特開昭60−241010号公報に示されるように
公知である。
この内視鏡は先端構成部にその中心軸を含む面
上に固体撮像素子を設け、この固体撮像素子を挟
んで一側に対物光学系、他側に鉗子チヤンネルを
設置し、前記対物光学系の光軸をプリズムによつ
て直角に屈曲させて前記固体撮像素子に導くよう
に構成されている。ところが、前述のように先端
構成部の中心軸を含む面上に固体撮像素子を設置
すると、残された空間に前記対物光学系、ライト
ガイド、鉗子チヤンネルおよび送気・送水チヤン
ネルを組込む必要があり、特に鉗子チヤンネルが
細い場合にはよいが、太い鉗子チヤンネルを組み
込もうとすると、先端構成部の径は、対物光学
系、プリズムの高さ、固体撮像素子の厚さ、基板
の厚さ、各種チヤンネルの外径さらには各構成部
材間の隙間で規定されることになり、先端構成部
を細径化することができない。
上に固体撮像素子を設け、この固体撮像素子を挟
んで一側に対物光学系、他側に鉗子チヤンネルを
設置し、前記対物光学系の光軸をプリズムによつ
て直角に屈曲させて前記固体撮像素子に導くよう
に構成されている。ところが、前述のように先端
構成部の中心軸を含む面上に固体撮像素子を設置
すると、残された空間に前記対物光学系、ライト
ガイド、鉗子チヤンネルおよび送気・送水チヤン
ネルを組込む必要があり、特に鉗子チヤンネルが
細い場合にはよいが、太い鉗子チヤンネルを組み
込もうとすると、先端構成部の径は、対物光学
系、プリズムの高さ、固体撮像素子の厚さ、基板
の厚さ、各種チヤンネルの外径さらには各構成部
材間の隙間で規定されることになり、先端構成部
を細径化することができない。
前述のように、先端構成部に固体撮像素子を組
込み、その両側に対物光学系と鉗子チヤンネルを
設置した内視鏡は、各種の大径処置具を使用でき
るように鉗子チヤンネルを大径にすると、先端構
成部を細径化することができず、患者に苦痛を与
えることになる。
込み、その両側に対物光学系と鉗子チヤンネルを
設置した内視鏡は、各種の大径処置具を使用でき
るように鉗子チヤンネルを大径にすると、先端構
成部を細径化することができず、患者に苦痛を与
えることになる。
この発明は、前記事情に着目してなされたもの
で、その目的とするところは、各種の大径処置具
を使用できるように鉗子チヤンネルを大径化して
も先端構成部を細径化して患者に与える苦痛を軽
減できる内視鏡を提供することにある。
で、その目的とするところは、各種の大径処置具
を使用できるように鉗子チヤンネルを大径化して
も先端構成部を細径化して患者に与える苦痛を軽
減できる内視鏡を提供することにある。
この発明は、先端構成部に対物光学系、固体撮
像素子および鉗子チヤンネルを設けた内視鏡にお
いて、前記対物光学系と鉗子チヤンネルの両者を
通る平面が前記固体撮像素子を通る平面と略平行
に位置するようにしたことにある。
像素子および鉗子チヤンネルを設けた内視鏡にお
いて、前記対物光学系と鉗子チヤンネルの両者を
通る平面が前記固体撮像素子を通る平面と略平行
に位置するようにしたことにある。
以下、この発明の実施例を図面に基づいて説明
する。
する。
第１図乃至第５図は第１の実施例を示すもの
で、１は内視鏡の先端構成部である。この先端構
成部１は円筒状の先端筒２とこの前端に嵌着され
た前端構成部材３によつて構成されている。そし
て、この先端筒２の内部における一側には撮像ユ
ニツト４が、他側には鉗子チヤンネル５が設けら
れている。まず撮像ユニツト４について説明する
と、６は対物光学系７を構成するレンズ群７ａを
支持するためのレンズ枠であり、このレンズ枠６
は前記前端構成部材３に設けられた取付け穴８に
挿入され、固定ねじ９によつて固定されている。
さらに、前記レンズ枠６の後端部にはスペーサ１
０を介してフイルタ１１が装着され、このフイル
タ１１には光学素子としてのプリズム１２が接合
状態に設けられている。そして、前記対物光学系
７からの光軸を略直角に屈折するようになつてい
る。さらに、前記プリズム１２によつて屈折され
た光軸方向には後述するSIDなどの固定撮像素子
１３が設けられ、この固体撮像素子１３は先端構
成部１の軸心と略平行に位置している。この固体
影像素子１３は、第３図乃至第５図に示すように
構成されている。すなわち、１４はセラミツクベ
ースであり、このセラミツクベース１４には、
SIDチツプ１５を介してカラーフイルタアレイ１
６が接合されている。さらに、前記セラミツクベ
ース１４の上下両端には等間隔に多数のリード１
７……が並設され、これら各リード１７……はボ
ンデイングワイヤ１８……を介してSIDチツプ１
５のボンデイングパツド１９……にボンデイング
されている。そして、前記ボンデイングワイヤ１
８……ボンデイングパツド１９……とのボンデイ
ング部分は前記カラーフイルタアレイ１６をSID
チツプ１５およびセラミツクベース１４に対して
接着する接着剤２０によつて絶縁されている。な
お、この場合、ボンデイングワイヤ１８……はセ
ラミツクベース１４とSIDチツプ１５との間に介
在させてもよい。また、前記固体撮像素子１３の
セラミツクベース１４は第１図および第２図に示
すように電子部品２１を装着したプリント基板２
２に装着され、このプリント基板２２はコネクタ
２３を介してケーブル２４に電気的に接続されて
いる。また、固体撮像素子１３のカラーフイルタ
アレイ１６は接着剤２５によつて前記プリズム１
２に固着されている。
で、１は内視鏡の先端構成部である。この先端構
成部１は円筒状の先端筒２とこの前端に嵌着され
た前端構成部材３によつて構成されている。そし
て、この先端筒２の内部における一側には撮像ユ
ニツト４が、他側には鉗子チヤンネル５が設けら
れている。まず撮像ユニツト４について説明する
と、６は対物光学系７を構成するレンズ群７ａを
支持するためのレンズ枠であり、このレンズ枠６
は前記前端構成部材３に設けられた取付け穴８に
挿入され、固定ねじ９によつて固定されている。
さらに、前記レンズ枠６の後端部にはスペーサ１
０を介してフイルタ１１が装着され、このフイル
タ１１には光学素子としてのプリズム１２が接合
状態に設けられている。そして、前記対物光学系
７からの光軸を略直角に屈折するようになつてい
る。さらに、前記プリズム１２によつて屈折され
た光軸方向には後述するSIDなどの固定撮像素子
１３が設けられ、この固体撮像素子１３は先端構
成部１の軸心と略平行に位置している。この固体
影像素子１３は、第３図乃至第５図に示すように
構成されている。すなわち、１４はセラミツクベ
ースであり、このセラミツクベース１４には、
SIDチツプ１５を介してカラーフイルタアレイ１
６が接合されている。さらに、前記セラミツクベ
ース１４の上下両端には等間隔に多数のリード１
７……が並設され、これら各リード１７……はボ
ンデイングワイヤ１８……を介してSIDチツプ１
５のボンデイングパツド１９……にボンデイング
されている。そして、前記ボンデイングワイヤ１
８……ボンデイングパツド１９……とのボンデイ
ング部分は前記カラーフイルタアレイ１６をSID
チツプ１５およびセラミツクベース１４に対して
接着する接着剤２０によつて絶縁されている。な
お、この場合、ボンデイングワイヤ１８……はセ
ラミツクベース１４とSIDチツプ１５との間に介
在させてもよい。また、前記固体撮像素子１３の
セラミツクベース１４は第１図および第２図に示
すように電子部品２１を装着したプリント基板２
２に装着され、このプリント基板２２はコネクタ
２３を介してケーブル２４に電気的に接続されて
いる。また、固体撮像素子１３のカラーフイルタ
アレイ１６は接着剤２５によつて前記プリズム１
２に固着されている。
また、前記固体撮像素子１３のイメージエリア
２６は第３図に示すように正方形であり、そのう
ちの中心部を円形の使用イメージエリア２７とし
てモニターに表示している。これは固体撮像素子
１３に隣接する他の部品がイメージエリア２６と
ラツプしても影響しないようにしたもので、当然
使用画素数が減るので大腸スコープのように比較
的、先端構成部１が大径でもよいスコープにおい
ては使用イメージエリア２７を大きくしてもよ
く、スコープの機種によつて使用イメージエリア
２７のサイズを変更できる。この実施例において
は、垂直、水平共に480画素であり、そのうち使
用イメージエリア２７として直径400画素分を使
用している。そうするとNTSCの時、TVモニタ
ーの表示部分は垂直で約440走査線であるので40
走査線分を文字情報域としている。なお、TVモ
ニターとしては水平解像力600本以上のものを使
用する。
２６は第３図に示すように正方形であり、そのう
ちの中心部を円形の使用イメージエリア２７とし
てモニターに表示している。これは固体撮像素子
１３に隣接する他の部品がイメージエリア２６と
ラツプしても影響しないようにしたもので、当然
使用画素数が減るので大腸スコープのように比較
的、先端構成部１が大径でもよいスコープにおい
ては使用イメージエリア２７を大きくしてもよ
く、スコープの機種によつて使用イメージエリア
２７のサイズを変更できる。この実施例において
は、垂直、水平共に480画素であり、そのうち使
用イメージエリア２７として直径400画素分を使
用している。そうするとNTSCの時、TVモニタ
ーの表示部分は垂直で約440走査線であるので40
走査線分を文字情報域としている。なお、TVモ
ニターとしては水平解像力600本以上のものを使
用する。
一方、前記鉗子チヤンネル５は、第１図および
第２図に示すようにチヤンネルパイプ２８とチヤ
ンネルチヤーブ２９とから構成されている。そし
て、チヤンネルパイプ２８の先端部は前記前端構
成部材３に穿設された取付け穴３０に挿入固定さ
れ、この後端部に前記チヤンネルチユーブ２９が
嵌合接続されている。そして、前記撮像ユニツト
４を構成する対物光学系７と前記鉗子チヤンネル
５の両者の中心の軸７ａ，５ａおよび両者を通る
平面が前記固体撮像素子１３を通る平面と略平行
に平面に位置するように並設されている。また、
対物光学系７の中心軸を通り、かつ固定撮像素子
１３と平行な平面が、鉗子チヤンネル５の中心軸
を通るということは、対物光学系７と鉗子チヤン
ネル５の両者の中心軸を通る平面が固体撮像素子
１３と平行であり、それらの配置は幾何学的に等
しいものである。この結果、対物光学系７に近接
して鉗子チヤンネル５が位置しているが、隣接す
る部分は鉗子チヤンネル５のうち、細径のチヤン
ネルパイプ２８だけであり、プリズム１２の、固
体撮像素子１３からの高さが低くなつた部分、つ
まり軸方向にずらしてチヤンネルチユーブ２９を
設け、プリズム１２とチヤンネルチユーブ２９の
外径２９ａをオーバラツプさせて先端構成部１の
細径化を図つている。なお、３１，３１はライト
カイド、３２は送気・送水チユーブであり、前記
鉗子チヤンネル５と平行に先端構成部１内の空間
に内装している。
第２図に示すようにチヤンネルパイプ２８とチヤ
ンネルチヤーブ２９とから構成されている。そし
て、チヤンネルパイプ２８の先端部は前記前端構
成部材３に穿設された取付け穴３０に挿入固定さ
れ、この後端部に前記チヤンネルチユーブ２９が
嵌合接続されている。そして、前記撮像ユニツト
４を構成する対物光学系７と前記鉗子チヤンネル
５の両者の中心の軸７ａ，５ａおよび両者を通る
平面が前記固体撮像素子１３を通る平面と略平行
に平面に位置するように並設されている。また、
対物光学系７の中心軸を通り、かつ固定撮像素子
１３と平行な平面が、鉗子チヤンネル５の中心軸
を通るということは、対物光学系７と鉗子チヤン
ネル５の両者の中心軸を通る平面が固体撮像素子
１３と平行であり、それらの配置は幾何学的に等
しいものである。この結果、対物光学系７に近接
して鉗子チヤンネル５が位置しているが、隣接す
る部分は鉗子チヤンネル５のうち、細径のチヤン
ネルパイプ２８だけであり、プリズム１２の、固
体撮像素子１３からの高さが低くなつた部分、つ
まり軸方向にずらしてチヤンネルチユーブ２９を
設け、プリズム１２とチヤンネルチユーブ２９の
外径２９ａをオーバラツプさせて先端構成部１の
細径化を図つている。なお、３１，３１はライト
カイド、３２は送気・送水チユーブであり、前記
鉗子チヤンネル５と平行に先端構成部１内の空間
に内装している。
第６図および第７図は第２の実施例を示すもの
で、固体撮像素子１３のイメージエリア２６を縦
横比が３：４とし、垂直480画素、水平640画素と
したものである。このように構成することによつ
て、固体撮像素子１３を民生用のTVカメラにも
使用できるので量産効果により固体撮像素子１３
を安価に生産することができる。また民生用に使
用するには、この実施例の医療用パツケージとは
別にしてもよい。この場合、固体撮像素子１３の
SIDチツプ１５が民生用と共通になるだけでも量
産効果は大きい。さらに、前記イメージエリア２
６のうち使用イメージエリア２７を直径400画素
で第７図に示すように左上にイメージエリア２６
の中心より偏心させている。この結果、プリズム
１２を固体撮像素子１３の中心に対して第６図に
示すように左側に偏心させることができ、先端筒
２内の右側スペースを広くとることができ、その
分先端構成部１を細径化できる。なお、使用イメ
ージエリア２７をイメージエリア２６の左上にし
たが、２本の鉗子チヤンネルを備えたものや側視
スコープなど機種毎の内蔵物の相違により右上や
右下を使用してもよい。さらに、固体撮像素子１
３のリード１７……を先端構成部１の軸方向に設
けているが、軸方向と直角の方向に設けてもよ
い。このように、固体撮像素子１３の方向や使用
イメージエリア２７のサイズおよびイメージエリ
ア２６内での位置を適宜設定することによつて先
端構成部１を細径化できる。
で、固体撮像素子１３のイメージエリア２６を縦
横比が３：４とし、垂直480画素、水平640画素と
したものである。このように構成することによつ
て、固体撮像素子１３を民生用のTVカメラにも
使用できるので量産効果により固体撮像素子１３
を安価に生産することができる。また民生用に使
用するには、この実施例の医療用パツケージとは
別にしてもよい。この場合、固体撮像素子１３の
SIDチツプ１５が民生用と共通になるだけでも量
産効果は大きい。さらに、前記イメージエリア２
６のうち使用イメージエリア２７を直径400画素
で第７図に示すように左上にイメージエリア２６
の中心より偏心させている。この結果、プリズム
１２を固体撮像素子１３の中心に対して第６図に
示すように左側に偏心させることができ、先端筒
２内の右側スペースを広くとることができ、その
分先端構成部１を細径化できる。なお、使用イメ
ージエリア２７をイメージエリア２６の左上にし
たが、２本の鉗子チヤンネルを備えたものや側視
スコープなど機種毎の内蔵物の相違により右上や
右下を使用してもよい。さらに、固体撮像素子１
３のリード１７……を先端構成部１の軸方向に設
けているが、軸方向と直角の方向に設けてもよ
い。このように、固体撮像素子１３の方向や使用
イメージエリア２７のサイズおよびイメージエリ
ア２６内での位置を適宜設定することによつて先
端構成部１を細径化できる。
第８図乃至第１０図は第３の実施例を示すもの
で、固体撮像素子１３を構成するベースとして第
１の実施例においてはセラミツクベース１４を使
用したが、ガラスエポキシベース３３とし、その
裏面にSIDチツプ１５の基準電位の安定化とノイ
ズを除去するベタアース３４を設け、このベタア
ース３４をレジスト３５によつて被覆したもので
ある。さらに、この固体撮像素子１３のイメージ
エリア２６を正方形で400×400画素とするととも
に、前記ガラスエポキシベース３３の片側にリー
ド１７……を設けたものである。そして、前記リ
ード１７……を内視鏡の軸方向操作部側に設ける
ことによつてプリント基板２２やコネクタ２３と
の結線作業性を向上する。
で、固体撮像素子１３を構成するベースとして第
１の実施例においてはセラミツクベース１４を使
用したが、ガラスエポキシベース３３とし、その
裏面にSIDチツプ１５の基準電位の安定化とノイ
ズを除去するベタアース３４を設け、このベタア
ース３４をレジスト３５によつて被覆したもので
ある。さらに、この固体撮像素子１３のイメージ
エリア２６を正方形で400×400画素とするととも
に、前記ガラスエポキシベース３３の片側にリー
ド１７……を設けたものである。そして、前記リ
ード１７……を内視鏡の軸方向操作部側に設ける
ことによつてプリント基板２２やコネクタ２３と
の結線作業性を向上する。
以上説明したように、この発明によれば、対物
光学系と鉗子チヤンネルとの両者を通る平面が固
体撮像素子を通る平面と略平行に位置するように
したから、従来のように対物光学系と鉗子チヤン
ネルとの間に固体撮像素子を設けるものに比較し
て先端構成部を細径化でき、内視鏡の挿入部全体
を細径化して患者に与える苦痛を軽減できるとい
う効果を奏する。
光学系と鉗子チヤンネルとの両者を通る平面が固
体撮像素子を通る平面と略平行に位置するように
したから、従来のように対物光学系と鉗子チヤン
ネルとの間に固体撮像素子を設けるものに比較し
て先端構成部を細径化でき、内視鏡の挿入部全体
を細径化して患者に与える苦痛を軽減できるとい
う効果を奏する。
第１図乃至第５図はこの発明の第１の実施例を
示すもので、第１図は先端構成部の横断面図、第
２図は第１図のＡ−Ａ線に沿う断面図、第３図は
固体撮像素子の正面図、第４図は第３図のＢ−Ｂ
線に沿う断面図、第５図は第３図の裏面図、第６
図および第７図はこの発明の第２の実施例を示す
もので、第６図は先端構成部の横断面図、第７図
は固体撮像素子の正面図、第８図乃至第１０図は
この発明の第３の実施例を示すもので、第８図は
固体撮像素子の正面図、第９図は第８図のＣ−Ｃ
線に沿う断面図、第１０図は第８図の裏面図であ
る。 １……先端構成部、５……鉗子チヤンネル、７
……対物光学系、１２……プリズム（光学素子）、
１３……固体撮像素子。
示すもので、第１図は先端構成部の横断面図、第
２図は第１図のＡ−Ａ線に沿う断面図、第３図は
固体撮像素子の正面図、第４図は第３図のＢ−Ｂ
線に沿う断面図、第５図は第３図の裏面図、第６
図および第７図はこの発明の第２の実施例を示す
もので、第６図は先端構成部の横断面図、第７図
は固体撮像素子の正面図、第８図乃至第１０図は
この発明の第３の実施例を示すもので、第８図は
固体撮像素子の正面図、第９図は第８図のＣ−Ｃ
線に沿う断面図、第１０図は第８図の裏面図であ
る。 １……先端構成部、５……鉗子チヤンネル、７
……対物光学系、１２……プリズム（光学素子）、
１３……固体撮像素子。
Claims (1)
- １ 挿入部の先端構成部にその軸心と略平行に対
物光学系を設け、この対物光学系の光軸を光学素
子によつて略直角に屈曲させて前記先端構成部の
軸心と略平行に設けた固体撮像素子に導くととも
に、前記先端構成部にその先端面に通じる鉗子チ
ヤンネルを設けた内視鏡において、前記対物光学
系の中心軸を通り、かつ前記固体撮像素子と平行
な平面が、前記鉗子チヤンネルの中心軸の近傍に
位置するようにしたことを特徴とする内視鏡。
Priority Applications (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP61148618A JPS635722A (ja) | 1986-06-25 | 1986-06-25 | 内視鏡 |
| US07/063,234 US4757805A (en) | 1986-06-25 | 1987-06-17 | Endoscope |
| DE3720624A DE3720624C2 (de) | 1986-06-25 | 1987-06-23 | Endoskop |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP61148618A JPS635722A (ja) | 1986-06-25 | 1986-06-25 | 内視鏡 |
Related Child Applications (1)
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Also Published As
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