JPH06130305A - 電子内視鏡 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 先端部の細径化を可能とする電子内視鏡を提
供すること。 【構成】 先端部１２に収納される撮像ユニット１３を
構成するＣＣＤ〜フィールドレンズ部組７９を保持する
保持枠１９は後方に突出する突片２０が形成され、且つ
ライトガイドファイバ１１が配置される側には突片２０
を設けないで、ガイドファイバ１１との干渉を防ぐ逃げ
部を設けている。又、隣接する突片２０の間には切欠き
を設けている。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は固体撮像素子及び一部の
レンズ群を保持する保持部材の一部に切欠きまたは逃げ
部を設けた電子内視鏡に関する。

【０００２】

【従来の技術】電子内視鏡或いはビデオスコープに内蔵
される固体撮像素子は一般に略直方体形状をしており、
さらに撮像部も長方形の形状をしている。固体撮像素子
の上には水晶フィルタとフィールドレンズが接合され、
１つの部組になっている。これらレンズ群も、撮像部を
有効に活用するために略長方形状をなしており、これら
は長方形状をした保持部材に収められている（例えば特
開平３−２７７３４２号に開示されている）。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】近年、電子内視鏡（或
いはビデオスコープ）の細径化が求められており、固体
撮像素子も大きさが小さくなっている（形状は現状の長
方形）。しかし電子内視鏡の細径化をねらっていくと、
内視鏡先端部内において、固体撮像素子を含む撮像ユニ
ットやライトガイドファイバのレイアウト上、長方形状
をした保持部材の隅部が干渉してしまう傾向にあり、細
径化をねらう内視鏡設計に支障をきたす様になってき
た。

【０００４】本発明は、上述した点にかんがみてなされ
たもので、先端部の細径化を可能とする電子内視鏡を提
供することを目的とする。

【０００５】

【課題を解決するための手段および作用】前記保持部材
のレンズ群を保持する部分において、ライトガイドファ
イバと接する側を除いた他の３面側等にそれぞれ内視鏡
長手方向に突出する突起部を設け、ライトガイドファイ
バが配置される側を切り欠いた切欠き又は逃げ部を設け
ることにより、ライトガイドファイバ等との干渉を少な
くでき、先端部を細径化することを可能にしている。

【０００６】

【実施例】以下、図面を参照して本発明の実施例を具体
的に説明する。図１ないし図８は、本発明の第１実施例
に係り、図１は第１実施例を備えた内視鏡システムの概
念的構成図、図２は視野変換アダプタ及び先端部の詳細
な構成を示す断面図、図３は先端カバーと湾曲管との接
続部付近を示す断面図、図４は内視鏡先端部に接続され
る直視の光学アダプタを示す図、図５は第１実施例にお
ける内視鏡先端部の撮像ユニットの構成を示す断面図、
図６はＣＣＤユニットの詳細断面図、図７は撮像ユニッ
トの断面図、図８は保持部材の外観を示す斜視図であ
る。

【０００７】先ず、図１を参照して、第１実施例を備え
た内視鏡システムの構成について説明する。内視鏡シス
テム１は撮像手段を内蔵した第１実施例の電子内視鏡１
と、この電子内視鏡２に照明光を供給する光源装置３
と、撮像手段に対する信号処理を行う信号処理手段とし
てのカメラコントロールユニット（以下、ＣＣＵと略記
する）４と、このＣＣＵ４から出力される映像信号を表
示するカラーモニタ５とから構成される。

【０００８】上記電子内視鏡１は長尺な挿入部６と、こ
の挿入部６の基端部に連結され、図示しない湾曲操作ノ
ブが形成された操作部７と、この操作部７の側部から外
部に延出されたライトガイドケーブル８とを有し、延出
されたライトガイドケーブル８の先端にはライトガイド
コネクタ９が取付けられている。

【０００９】そして、このライトガイドコネクタ９が光
源装置３に着脱自在に接続できるようにされている。こ
のライトガイドコネクタ９を光源装置３に接続すること
によって光源装置３の内部に配置された図示しない照明
ランプの照明光がこのライトガイドコネクタ９の端面に
入射される。この照明光はこのライトガイドケーブル８
内及び挿入部６内を挿通されたライトガイドファイバ１
１によって伝送され、挿入部６の前端に形成された先端
部１２の照明窓に取付られたライトガイドファイバ１１
の出射端面から前方に出射される。

【００１０】この出射端面から出射された照明光によっ
て照明された被写体は先端部１２に設けた撮像ユニット
１３で撮像される。この撮像ユニット１３は対物レンズ
群１４を有する対物レンズユニット１５と、ＣＣＤ１６
を有するＣＣＤユニット１７とから構成される。

【００１１】先端部１２の観察窓にはレンズ枠１８によ
り対物レンズ群１４が取り付けられ、この対物レンズ群
１４によってその焦点面に光学像が結ばれる。この焦点
面にはイメージセンサとしてのＣＣＤ１６が配置され、
このＣＣＤ１６は保持枠１９によってレンズ枠１８に取
り付けられる。

【００１２】上記ＣＣＤ１６が保持される保持枠１９は
ＣＣＤ１６部分を保持する突片２０が後方に突設されて
いる。隣接する突片２０、２０の間は切り欠かれて切欠
き２１（図８参照）が設けてあると共に、ライトガイド
ファイバ１１側の部分は突片２０を設けないで切り欠い
た逃げ部８２（図８参照）を設けて、切欠き２１及び逃
げ部８２を設けない場合よりも先端部１２を細径化して
いる。

【００１３】上記ＣＣＤ１６によって被写体の光学像が
光電変換され、画像信号となり、信号ケーブル２２で伝
送される。この信号ケーブル２２は挿入部６、ライトガ
イドケーブル８内を挿通され、ライトガイドコネクタ９
から分岐された分岐ケーブル２３及びこの分岐ケーブル
２３の先端に設けたＣＣＵコネクタ２４を介して、ＣＣ
Ｕ４に伝送される。

【００１４】上記先端部１２には視野変換等を可能にす
る視野変換光学系２５等が設けられた光学アダプタ２６
が接続される様になっている。光学アダプタ２６は、ラ
イトガイドファイバ１１の出射端面に一方の端面が対向
するライトガイド２７が配置され、このライトガイド２
７の先端側の端面は照明窓に取り付けられている。又、
光学アダプタ２６の（内視鏡取付面側には）対物レンズ
群１４に対向して視野変換光学系２５等が配置され、こ
の視野変換光学系２５等の先端光学系部分は観察窓に取
付られている。

【００１５】図２は光学アダプタとして視野変換を行う
視野変換アダプタ３０と、この視野変換アダプタ３０が
取り付けられた先端部１２とを示す。

【００１６】図２に示す様に内視鏡先端部１２には、視
野方向や画角や観察深度等の変換を行なうための光学ア
ダプタとして例えば視野方向を変える視野変換アダプタ
３０が装着されている。この視野変換アダプタ３０は、
視野方向を直視から側視へ変換するための光学アダプタ
である。この視野変換アダプタ３０の対物光学系の光軸
は先端部１２の本体（先端部本体）３１に取り付けた対
物レンズユニット１５の光軸と一致するように取付られ
る。この光軸は先端部の中心軸Ｏから偏心している。

【００１７】上記視野変換アダプタ３０は、先端部１２
の本体（先端部本体）３１に装着されるアダプタ本体３
２と、このアダプタ本体３２の先端側に取り付けられる
カバー３３と、アダプタ本体３２を先端部１２の本体３
１に装着するリング状の止めネジ３４との３つの主要部
品からなる。

【００１８】このカバー３３にはＬ字状に曲げたアダプ
タライトガイド２９からの出射光の配光を調整するため
のライトガイドレンズ３５が側面に設けた照明窓に固定
されている。この側面には照明窓に隣接して形成した観
察窓には視野変換を行う側視対物光学系の第１レンズ３
６がカバー３３に固定されている。

【００１９】アダプタ本体３２には、前記アダプタライ
トガイド２９と前記第１レンズ３６以外のアダプタ用対
物レンズ素子３７が固定されている。カバー３３とアダ
プタ本体３２の固定は図示しないビスによって行なわ
れ、カバー３３とアダプタ本体３２間の水密はＯリング
３８により行なわれている。

【００２０】止めネジ３４は、その前端の突起部３９が
カバー３３とアダプタ本体３２の間にある程度のスペー
スを持って挟まれており、さらにアダプタ本体３２に対
して回動自在に設けられている。

【００２１】止めネジ３４の内周には第１の雌ネジ４０
と第２の雌ネジ４１が設けられており、第２の雌ネジ４
１が、先端部本体３１に固定されている先端カバー４３
と螺合することにより、視野変換アタプタ３０が内視鏡
先端部１２に装着される。

【００２２】視野変換アダプタ３０と先端部本体３１間
の水密は、視野変換アダプタ３０が、内視鏡先端部１２
に装着された時点で、アダプタ本体３２の後端に設けた
テーパ状のＣ面取り部４４が、先端部本体３１に設けた
Ｏリング４５を押しつぶすことによって行なわれてい
る。

【００２３】先端カバー４３の先端部内周面には雌ネジ
４６が設けられており、この雌ネジ４６が先端部本体３
１と螺合し、さらに両者の嵌合面４７に接着剤を介在さ
せることによって、先端カバー４３と先端部本体３１は
固定されている。

【００２４】（図３に示す）保護用外装シース５０に接
続する先端口金５１は、先端カバー４３外周に設けられ
た雄ネジ部５２に突き当てる様に先端カバー４３と嵌合
している。さらに先端口金５１の先端部に設けられた雄
ネジ５３と雄ネジ５２が一緒に、リングナット部材５４
と接着螺合することにより、先端口金５１は先端カバー
４３に固定されている。

【００２５】図３は先端カバー４３と湾曲管５５との接
続部も示す。湾曲管５５は、先端カバー４３に接着嵌合
している。さらに両者に設けた穴部にピン５６が嵌入さ
れている。

【００２６】湾曲管５５の外周は、湾曲管５５内の水密
を保持するためのゴム管５７が覆っている。このゴム管
５７の先端部は、糸巻き後、接着する糸巻き接着部５８
によって固定されており、この糸巻き接着部５８は、前
記ピン５６の嵌入部の上にかかる様に設けられている。

【００２７】図４は本内視鏡先端部に装着される直視用
光学アダプタ６０を示す。本光学アダプタ６０も、前記
視野変換アダプタ３０と同様に内視鏡先端部１２に装着
される。

【００２８】本アダプタ６０の対物光学系６１の第１レ
ンズ６２は、図４（ａ）に示すようにライトガイド用レ
ンズ６３との干渉を避けるために、ライトガイド用レン
ズ６３側がカットされている。その他の対物光学系のレ
ンズは従来通り丸形で構成されている。

【００２９】図５は、第１実施例の主要部を含む内視鏡
先端部１２に設けた撮像ユニット１の構成を示す詳細図
である。撮像ユニット１３は、上述のように対物レンズ
ユニット１５とＣＣＤユニット１７とから構成されてい
る。対物レンズユニット１５は、レンズ枠１８の内面
に、対物レンズ群１４が接合される構成となっている。

【００３０】一方、ＣＣＤユニット１７は次のような構
成となっている。ＣＣＤ１６の受光面側には、水晶フィ
ルタ６４とフィールドレンズ６５がお互いに芯出しされ
た状態で、接合されている。さらにこれらＣＣＤ〜フィ
ールドレンズの部組は、保持部材１９に接合されてい
る。

【００３１】また、この保持部材１９のフィールドレン
ズ６５前方の光路上には、フレア絞り６７が貼り付けら
れている。図６に示すようにこのＣＣＤ１６の裏面に設
けた片側のリード６６ａには、ハイブリッドＩＣ及び抵
抗体６８を搭載した基板６９が接合されている。さらに
その基板６９には、電気信号ケーブル２２ａ（以降、第
１ケーブル２２ａと称す）が接続されている。

【００３２】ＣＣＤ１６の裏面に設けたもう一方のリー
ド６６ｂには、電気信号ケーブル（以降、第２ケーブル
２２ｂと称す）が直接、接合されている。第２ケーブル
２２ｂは、同軸信号線であり、各々の同軸シールド線を
束ねた状態で、導電性のある線７２が接合され、その接
合部７３は熱収縮チューブ７４で被覆されている。

【００３３】なお、第１ケーブル２２ａ及び第２ケーブ
ル２２ｂの最外周は金属素線を編んだ外皮シールド線７
５があり、この外皮シールド線７５先端は前記した熱収
縮チューブ７４付近に位置している。ＣＣＤ１６〜外皮
シールド７５先端までの範囲において、図６に示す様
に、基板６９や第１、第２ケーブル２２ａ，２２ｂの接
合部７３等を一体で覆う様に、充填材７６で固着される
構造となっている。

【００３４】次に図７及び図８を参照して、ＣＣＤ〜フ
ィールドレンズ部組７９を保持部材１９に接合する場合
の構成を説明する。

【００３５】保持部材１９後端には、内視鏡長手方向に
突出した突片２０、２０、２０が設けられている。各突
片２０は、ライトガイドファイバ１１に接する面を除い
た他の３面に設けられている。尚、図７に示すようにラ
イトガイドファイバ１１は出射端部側は円形ではない異
形にされて先端部１２内に収納されるようになってい
る。

【００３６】上記突片２０の隅は切り欠いた切欠き２１
となっている。この保持部材１９の３つの突片２０、２
０、２０の内面に、前記ＣＣＤ〜フィールドレンズ部組
７９の、水晶フィルタ６４、フィールドレンズ６５が保
持される様になっている。また、保持部材１９の突片２
０根元の面には、フィールドレンズ位置決め穴８１が設
けられている。この穴８１は、フィールドレンズ６５の
外形寸法より小さくなっており、フィールドレンズ６５
はこの穴８１に突き当たる。

【００３７】また、保持部材１９の先端側は円筒形状と
なっているが、ライトガイドファイバ１１が配置される
側を一部切り欠いて逃げ部８２を形成し、ライトガイド
ファイバ１１が配置される場合のスペースを確保し、高
密度に実装できるようにして細径化を達成できるように
している。

【００３８】さらに、保持部材１９の外周には、遮光部
材８３が嵌合する様に取り付けてある。この遮光部材８
３は、（ライトガイドファイバ１１に接する面にある）
一部逃げ部８４となっている。また、この遮光部材８３
からＣＣＤ１６までの周囲には、黒熱収縮チューブ８５
で被覆されている。

【００３９】以上説明したＣＣＤユニット１７と前記対
物レンズユニット１５が接合されて撮像ユニット１３を
構成する。なお上記の撮像ユニット１３は、先端部本体
３１に図示しないビスで固定されている。以上の構成に
基づいて、本実施例の作用について説明する。まず、Ｃ
ＣＤ〜フィールドレンズ部組７９の保持について説明す
る。

【００４０】前記ＣＣＤ〜フィールドレンズ部組７９
は、保持部材１９の穴８１に突き当たるまで挿入するこ
とにより、ＣＣＤ〜フィールドレンズ部組７９の位置決
めが行われる。保持部材１９の突片２０の隅部には切欠
き２１が形成されており、ライトガイドファイバ１１
や、撮像ユニット１３がレイアウトされる内視鏡先端部
１２内で、保持部材１９の隅が干渉しない様にして、先
端部１２を細径化できるようになっている。

【００４１】なお、保持部材１９の先端部の逃げ部８２
も同様の作用をする。保持部材１９の切欠き２１及び水
晶フィルタ６４、フィールドレンズ６５の露出部は、突
片２０に外装される遮光部材８３で遮光される様になっ
ている。さらに、遮光部材〜ＣＣＤの範囲の外周に黒の
熱収縮チューブ８５を被覆することにより、確実な遮光
を行なう様になっている。

【００４２】次に第２ケーブル２２ｂ、同軸シールド部
の熱収縮チューブ７４による被覆及び外皮シールド７５
の処理について説明する。ＣＣＤユニット１７、第２ケ
ーブル２２ｂの同軸シールドと、外皮シールド７５は、
グランドラインへ接続される。

【００４３】外皮シールド７５も、第２ケーブル２２ｂ
の同軸シールド付近で一体になって充填材で固着される
が、同軸シールド部（線７２の接合部７３）に熱収縮チ
ューブ７４を被覆することによって、第２ケーブル２２
ｂの同軸シールド（線７２も含む）と、外皮シールド線
７５が接触しない様になっている。

【００４４】また、基板６９や、第１、第２ケーブル２
２ａ，２２ｂ等を外皮シールド線７５と一体にして充填
材で固着することにより、例えば、内視鏡検査中、第
１、第２ケーブル２２ａ，２２ｂに引張等の力がかかっ
ても、充填材に固着された外皮シールド線７５で力を吸
収することになり、第１、第２ケーブル２２ａ，２２ｂ
の基板６９及びＣＣＤリード部の接合部に力がかからな
い様になっている（なお、基板６９上に設けたＧＮＤラ
インへは、第２ケーブル２２ｂの同軸シールド部に巻い
た線７２も接続され、ＧＮＤへ落ちる様になってい
る）。

【００４５】次に対物レンズユニット１５とＣＣＤユニ
ット１７のピント出しについて説明する。前記対物レン
ズユニット１５と、ＣＣＤユニット１７は、独立して作
られるが、保持部材９の円筒部の内側にレンズ枠１８の
外周を嵌合させ、ピント出しが行われる様になってい
る。

【００４６】本実施例によれば、ＣＣＤユニット１７の
電装系の部分には、特にメカ部材を用いていないので、
構造が単純であり、組立ても容易となる。また、撮像ユ
ニット１３のコスト低減にもなる。

【００４７】図９は本発明の第２実施例における保持部
材８６の変形例を示す。保持部材８６は、第１実施例と
同様に逃げ部８２が形成されたほぼ円筒形をしており、
フィールドレンズ位置決め穴８１の周囲に複数（図示で
は３つ）のピン立て穴８７が開けられており、保持ピン
８８が突出するようにその基端が各ピン立て穴８７に収
納固着されている。

【００４８】ピン立て穴８７から突出する保持ピン８８
に第１実施例の突片２０の場合と同様にＣＣＤ〜フィー
ルドレンズ部組が取り付けられるようになっている。
又、保持ピン８８、８８の間のスペースは切欠き２１の
機能を有する。本実施例における作用、効果は第１実施
例と同様である。

【００４９】図１０は本発明第３実施例における保持部
材９１の外観図を示すものである。保持部材９１の先端
側は、円筒形をしており、後端側に突出するように形成
した突片９２（第１実施例に記した保持部材１９の突片
２０と同じ）にはＣＣＤ〜フィールドレンズ部組が保持
される。又、第１実施例と同様に隣接する突片９２、９
２の間には切欠き９３が設けてある。

【００５０】前記突片９２の外周には第１実施例同様に
遮光部材が嵌合するように取り付けられて遮光する。か
つその外周には黒熱収縮チューブが施されるようにな
る。なお、遮光部材は、ライトガイドファイバに接する
面に逃げ部が設けられるようになっている。第３実施例
の作用、効果は第１実施例とほぼ同じものとなる。

【００５１】尚、上記実施例ではＣＣＤ〜フィールドレ
ンズ部組が保持される保持枠ないしは保持部材における
ライトガイドファイバが配置される側の少なくともＣＣ
Ｄを保持する部分に切欠きを設けた（ライトガイドファ
イバが配置される側に突片を設けない）ものについて説
明したが、本発明はこれに限定されるものでなく、ＣＣ
Ｄのみが保持されるものに切欠き或いは逃げ部を設けた
るようにしても良いし、ＣＣＤの受光面側に配置される
フィールドレンズ等の光学部材を保持するものに切欠き
とか逃げ部を設けるようにしても良い。

【００５２】又、本発明は先端部に光学アダプタが装着
可能な構造のものに限定されるものでない。さらに、撮
像ユニットの周囲にライトガイドの出射端部側を複数に
分けて配置する場合には、少なくともその１つが配置さ
れる側に切欠き等を設けるようにしても良い。

【００５３】

【発明の効果】本発明によれば、ＣＣＤ〜フィールドレ
ンズ部組等の保持構造にライトガイドが配置される側に
切欠き或いは逃げ部を設ける様に行なったので、内視鏡
の先端部内のレイアウトを高密度の実装を行なうことが
でき、従って挿入部先端部の細径化を可能にする。

【図面の簡単な説明】

【図１】第１実施例を備えた内視鏡システムの概念的構
成図。

【図２】視野変換アダプタ及び先端部の詳細な構成を示
す断面図。

【図３】先端カバーと湾曲管との接続部付近を示す断面
図。

【図４】内視鏡先端部に接続される直視の光学アダプタ
を示す図。

【図５】第１実施例における内視鏡先端部の撮像ユニッ
トの構成を示す断面図。

【図６】ＣＣＤユニットの詳細断面図。

【図７】撮像ユニットの断面図。

【図８】保持部材の外観を示す斜視図。

【図９】本発明の第２実施例における保持部材を示す斜
視図。

【図１０】本発明の第３実施例における保持部材を示す
斜視図。

【符号の説明】

１…内視鏡システム ２…電子内視鏡 ３…光源装置 ４…ＣＣＵ ５…カラーモニタ ６…挿入部 ７…操作部 １１…ライトガイドファイバ １２…先端部 １３…撮像ユニット １４…対物レンズ群 １５…対物ユニット １６…ＣＣＤ １７…ＣＣＤユニット １８…レンズ枠 １９…保持部材 ２０…突片 ２１…切欠き ２２…信号ケーブル ２６…光学アダプタ ３０…視野変換アダプタ ｎ ３１…（先端部）本体 ３２…アダプタ本体 ３３…カバー ３４…止めネジ ７９…ＣＣＤ〜フィールドレンズ部組 ８２…逃げ部

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 照明光を伝送して先端側から出射するラ
   イトガイドと、撮像手段を形成する結像光学系及び固体
   撮像素子を内蔵する電子内視鏡において、 前記固体撮像素子の受光面側に配置され、前記結像光学
   系を形成する一部の光学素子及び前記固体撮像素子の少
   なくとも一方を保持する保持部材における前記ライトガ
   イドが配置される側に切欠きまたは逃げ部を設けたこと
   を特徴とする電子内視鏡。