JPH0660973B2 - 内視鏡用撮像装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ 本発明は光学式内視鏡に取付けられ、撮像素子の偏心の
調整手段を設けた内視鏡用撮像装置に関する。

［従来の技術］ 近年、医療分野及び工業分野において光学式内視鏡が広
く用いられるようになった。

又、最近、ＣＣＤ（電荷結合素子）等の撮像素子を挿入
部の先端部に内蔵した電子内視鏡も実用化されている。

又、光学式内視鏡の接眼部に撮像素子を内蔵した内視鏡
用撮像装置（内視鏡用ＴＶカメラ）を接続して電子内視
鏡と同様にモニタ装置に内視鏡像を表示できるようにし
た内視鏡装置も用いられることがある。

一般的には上記内視鏡用撮像装置は、光学式内視鏡によ
る像を撮像素子上に偏心することなく結像させる必要が
ある。

このため、撮像光学系の光軸に対して撮像素子を偏心調
整を行えるようにした内視鏡用撮像装置の従来例とし
て、撮像素子の縦方向（Ｖ方向と略記）と横方向（Ｈ方
向と略記）に限定せず、光軸を中心として径方向の規制
により調整する手段は種々提案されており公知である。

又、特開昭６０−２２０６６９号の従来例ではＶ方向及
びＨ方向ともに偏心調整を行えるようにしている。

ところで、内視鏡用撮像装置は、その手段上及び疲労軽
減のため、できるだけ小型化及び軽量化することが望ま
れる。

［発明が解決しようとする問題点］ 上記従来例は、Ｖ方向及びＨ方向ともに調整する構造に
しているので、構造が複雑になり小型化及び軽量化しに
くくなると共に、調整にも時間がかかる。

つまり、内視鏡像を撮像素子上に結像させた場合、その
像がモニタ画面上で画像のケラレ（欠け）がなくできる
だけ大きく表示させる必要があるが、上記従来例では
Ｖ，Ｈ方向ともに調整しなければならず調整に時間がか
かる。

この場合、内視鏡像は通常横長となる長方形状のモニタ
画面に円形に表示される為、この円形画像をモニタ画面
にできるだけ大きく表示させた場合、Ｖ方向については
僅かのずれでもケラレが生じてしまうが、Ｈ方向につい
て撮像素子が若干横長の場合には多少ずれても撮像面か
らはみ出すことはないし、またその撮像面の円形画像が
モニタ画面でケラレることは殆どなく、Ｈ方向の位置決
めは多少の誤差が許容される。従って、Ｈ方向の調整は
必ずしも必要でなく、このＨ方向の調整のための可動機
構が設けてあると、そのままでは可動機構が設けていな
い場合よりもかえってずれてしまうおそれが生じ、これ
を防ぐにはＨ方向の調整も行わなければならない不具合
が生じる。

一方、Ｖ方向ついてはかなり細かい調整を行わないとケ
ラレがじてしまう。

上述のようにＨ方向，Ｖ方向の両方向への調整手段があ
る場合には、その調整が煩しくなり、特殊な調整治具を
用いたりして行われ、長い調整時間を必要とする欠点が
あった。

本発明は上述した点にかんがみてなされたもので、簡単
な構成で調整時間を短縮できると共に、小型，軽量にで
き、且つモニタ画面上でケラレが発生することなく表示
できる内視鏡用撮像装置を提供することを目的とする。

［問題点を解決する手段及び作用］ 本発明では撮像素子の撮像面の長手方向に対応する１方
向については撮像素子の動きを規制し、長手方向と直交
する方向に対応する他方の方向については移動可能に保
持して偏心調整を行える構造にすることによって、簡単
な構造で、容易且つ短時間に偏心調整を行え、モニタ画
面には画像のケラレを生じることなく内視鏡像を表示で
きるようにしている。

［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図ないし第６図は本発明の第１実施例に係り、第１
図は第１実施例の内視鏡用撮像装置の構造を示し、第２
図は第１実施例を備えた内視鏡装置の構成をし、第３図
ないし第５図は第１図のＡ−Ａ′，Ｂ−Ｂ′，Ｃ−Ｃ′
線断面図であり、第６図は外装ウバーから内側のＣＣＤ
ホルダに突設したピンの外形を示す。

第２図に示すように第１実施例を備えた内視鏡装置１
は、光学式内視鏡としての硬性内視鏡２と、この硬性内
視鏡２にアダプタ３を介して装着される（内視鏡用）撮
像装置４と、前記硬性内視鏡２に照明光を供給する光源
装置５と、前記撮像装置４により撮像された信号から所
定の映像信号を生成するカメラコントロールユニット６
と、このカメラコントロールユニット６から出力される
所定の映像信号を表示するモニタ７とから構成される。

上記硬性内視鏡２は図示しない対物レンズ、イメージガ
イド及びライトガイドを内蔵している挿入部８の後端に
把持部９が連設され、把持部９の側部にはライトガイド
ケーブル１１を接続するライトガイド口金部１２が設け
られ、この把持部９の後端にはアイピース１３を有する
接眼部１４が連設されている。

上記アイピース１３にはアダプタ３の拡径部が接続さ
れ、このアダプタ３の円筒部には撮像光学系１５が内蔵
されている。

上記アダプタの後端には、第１実施例の撮像装置４の前
端が接続され、この撮像装置４の後端から信号ケーブル
１６が延設され、この信号ケーブル１６後端に取付けら
れたコネクタ１６ａをカメラコントロールユニット（Ｃ
ＣＵと略記する。）６のコネクタ受けに接続することに
より、この撮像装置４で撮像した信号をＣＣＵ６に伝送
できるようにしてある。

上記ライトガイドケーブル１１の端部のライトガイドコ
ネクタ１１ａを光源装置５に接続することにより、この
ライトガイドコネクタ１１ａの入射端面には、ランプ１
８の照明光がコンデンサレンズ１９で集光して照射され
る。

ところで、第１実施例の撮像装置４は第１図に示す構造
にしてある。

絶縁部材で形成した円筒状外装カバー２１の前端側外周
にはアダプタ３に着脱自在で装着できるようにねじマウ
ント２２を設けたマウント部材が固着されている。この
マウント部材は耐摩耗性の良い金属などで形成されてい
る。

上記外装カバー２１の内側には導電部材でほぼ円筒状に
形成したＣＣＤホルダ２３が内装され、このＣＣＤホル
ダ２３には撮像素子としてのＣＣＤ２４が、ＣＣＤ押え
２５と押えばね２６によりＣＣＤ２４全面のホルダ当て
付け面に押し付けられる。

上記外装カバー２１の前端近くにフィルタ枠２８がねじ
２９で固着され、このフィルタ枠２８にはガラス３０が
取付けられ、この後方のフィルタ枠３１には水フィルタ
群３２及び赤外カットフィルタ３３が内装されている。
尚、硬性内視鏡２の代りにファイバスコープが用いられ
る場合には上記ガラス３０を取付けたフィルタ枠２８を
外し、モアレ除去の水晶フィルタを取付けたフィルタ枠
に置換できる。

上記ＣＣＤ２４の裏面に突設されたリード３４，３４，
…は基板３５に固着され、これらリード３４，３４，…
は信号ケーブル１６と接続され、この信号ケーブル１６
を介してＣＣＵ６と電気的に接続される。

上記ＣＣＤ２４と接続される信号ケーブル１６は、第５
図に示す様にケーブル支持部材３７に内装したケーブル
押えリング３８をねじ３９で押圧して固定できるように
してある。このケーブル支持部材３７は、ケーブル固定
部材４１と螺合する雄ねじ４２が設けてあり、さらに固
定ねじ４３で固定できるようにしている。このケーブル
固定部材４１後端よりの外周には溝部４４が設けてあ
り、テーパ状外周面を有するケーブル折れ止め４５の係
入用突部を嵌め込むことにより、このケーブル折れ止め
４５を取付けられるようにしている。

ところで、上記ＣＣＤ２４はアダプタ３に取付けられる
外装カバー２１に対し、その光軸方向に移動可能に固定
できる構造にすることにより、焦点調節を行えるように
している。

即ち、外装カバー２１に対し、この外装カバー２１に嵌
合されたＣＣＤホルダ２３は光軸方向（第１図では左右
方向）に移動自在である。この外装カバー２１における
ＣＣＤホルダ２３の前端側となる空間には圧縮ばね４７
が収納され、このＣＣＤホルダ２３の前端を後方に押圧
するよう付勢している。このＣＣＤホルダ２３の後端側
内周面には、ケーブル支持部材３７の前端側が嵌入さ
れ、さらにこのＣＣＤホルダ２３の前端内周に突設した
突部２３ａの後部側空間と、ケーブル支持部材３７の前
端側細径部外周の空間はＣＣＤ押え２５と圧縮して収納
し押えばね２６が収納されている。しかして、この押え
ばね２６によりＣＣＤ押え２５は前方に押圧され、この
ＣＣＤ押え２５の段面２５ａによりＣＣＤ２４の裏面縁
部が前方に押し付られる。

上記ＣＣＤホルダ２３の後端は、ケーブル支持部材３７
の外周面を突させたフランジ状空部３７ａにより、後方
への移動が規制されており、従って、このケーブル支持
部材３７を前方に移動すると、この突部３７ａで押圧さ
れてＣＣＤホルダ２３が前方に移動される。このケーブ
ル支持部材３７は、外装カバー２１の後端よりの内周面
に設けた雌ねじに螺合するねじ部を備えたピント調整用
（焦点調整用）リング５１を回動することにより、前後
に移動可能である。つまり、このリング５１を回動して
圧縮ばね４７の付勢力に抗してねじ込むと、ＣＣＤホル
ダ２３、ＣＣＤ押え２５を前方に移動可能であり、この
ＣＣＤ押え２５の移動により、ＣＣＤ２４も前方に動で
きる。一方、ここのリング５１をねじ込む方向と逆方向
に移動すると、圧縮ばね４７の付勢力によりＣＣＤホル
ダ２３、ＣＣＤ押え２５、ＣＣＤ２４を後方に移動でき
る。このＣＣＤ２４を光軸方向に前後に移動することに
よりマウント面２１ａとＣＣＤ２４との距離を変化でき
ピン調整（焦点調整）を行うことができる。

上記リング５１により焦点調節を行った後、ＣＣＤホル
ダ２３の突部２３ａのねじ孔に螺合する偏心調整ねじ５
２をねじ込んで緩衝板５３を介してＣＣＤ２４の外枠状
端面を押圧移動することにより、その焦点調節された位
置でＣＣＤ２４の偏心調整も行うことができるようにし
てある。

尚、外装カバー２１に対してＣＣＤホルダ２３を相対的
に移動した場合、ＣＣＤホルダ２３が回転しない様に、
外装カバー２１から内側にピン５４を突設させ、このピ
ン５４をＣＣＤホルダ２３の外表面における軸方向に設
けた溝５５に嵌入させている。このピン５４は第６図に
示す様に長円形にしてある。

ところで、この第１実施例では、上記焦点調整機構の他
に、偏心調整機構が設けてあることが特徴となってい
る。

即ち、第３図に示すようにＣＣＤホルダ２３の前端部２
３ａの内側形状、つまりＣＣＤ収納部の形状について
は、横方向の寸法ＳＨはＣＣＤ２４の横方向の寸法と殆
ど等しくして、がたを生じることなく嵌合収納できる形
状にしてあり、一方、縦方向の寸法ＳＶはＣＣＤ２４の
縦方向の寸法より若干大きくして偏心調整を行えるクリ
アランスを有するほぼ正方形に近い形状にしてある。

上記ＣＣＤ２４の縦方向の各端面とＣＣＤ収納部におけ
る縦方向の各端面とでそれぞれ形成されず２つのすき間
における一方（第３図では下側の隙間）には、縦方向へ
の付部材としての板ばね５８が挿入してある。この板ば
ね５８が挿入されたのとは反対側のすき間に臨むＣＣＤ
ホルダ２３にはねじ孔を設けて偏心調整ねじ５２が螺合
させてあり、上記板ばね５８の付勢力に抗してこのねじ
５２をねじ込む等することにより、緩衝板５３を介して
ＣＣＤ２４の上端面を押圧して縦方向に偏心調整を行え
るようにしている。

尚、板ばね５８側に設けたねじ５９は、固定用のもので
あって、偏心調整を完了した時点で、このねじ５９を締
めつけることにより、ＣＣＤ２４をＣＣＤホルダ２３に
対して固定できるようにしている。

第３図に示すようにこのＣＣＤ２４は４隅を切欠いた正
方形に近い外形であり、その中心部に若干横長の撮像面
２４ａが形成してある。従って、この撮像面２４ａに円
形の像をはみ出すことなく結像させる場合、横方向には
若干の偏心ずれがあってもケラレが生じない。

又、第３図に示すＣＣＤホルダ２３には、ＣＣＤ２４の
２つの隅部が臨むように２箇所を円弧状に切欠いてあ
る。

尚、第４図に示すように、ＣＣＤホルダ２３とケーブル
支持部材３７とは、ねじ６１，６１で固定される。

又、ケーブル固定部材４１の後端側内周面には周溝を設
けて水密用Ｏリング６２を収納し、外装カバー２１とケ
ーブル固定部材４１との嵌合部にも周溝を設けてＯリン
グ６３を収納し、さらに外装カバー２１とフィルタ枠２
８との嵌合部にも周溝を設けてＯリング６４を収納して
水密構造にしてある。

この第１実施例によれば、アダプタ３を介して内視鏡２
に装着される撮像装置４には、撮像素子としてのＣＣＤ
２４偏心調整機構付きの取付け機構として、ＣＣＤ２４
の撮像面２４ａの縦横の寸法及びモニタ７の表示画面の
縦横の寸法が異なることを考慮して形成してある。

つまり撮像面２４ａはほぼ正方形で有るが、横方向に若
長ため、円形の像を結像させた場合、若干の偏心ずれが
許容される。又、モニタ画面も横長の長方形であり、Ｃ
ＣＤ２４の横方向と一致させて表示するようにすれば横
方向の取付け位置の微調整機構を省いて一定位置に固定
できる。一方、寸法の小さい縦方向ついてはＣＣＤ２４
におけるその縦方向の取付け位置の微調整機構を設けて
偏心調整を行いモニタ７の表示画面では高さ方向にケラ
レが生じることなく表示できるようにしている。

上記微調整機構は、一方向のみであるので、ねじ５２を
ねじ込むか又はその逆方向に回すのみで、モニタ７の表
示画面での高さを可変でき、この調整をモニタ画面を見
ながら行えば、容易且つ短時間で望ましい状態、つまり
ＣＣＤ２４により撮像された画像がモニタ画面上でケラ
レがない状態に設定できる。

例えば、内視鏡像が円形で結像され、この円形の画像を
モニタ画面に円形で表示する場合、第２図に示す様にこ
の円形の上端あるいは下端側がケラレることなくモニタ
画面に表示される様に調整すれば良い。（円形で表示さ
せるものに限定されるもので無く、正方形などで表示さ
せる場合でも良い。） 又、上記微調整機構は、ねじ５２等で簡単に実現でき、
且つ小型，軽量にできるという利点も有する。

第７図は本発明の第２実施例におけるＣＣＤの偏心調整
機構を備えた取付け部の構造を示す。

第１実施例では、ＣＣＤ２４の片側（第３図では下方
側）に板ばね５８を挿入し、他方の側からのねじ５２で
偏心調整を行っていたが、この第２実施例では両側から
ねじ７１，７２により調整する機構にしている。その他
は上記第１実施例と同様の構造であり、また、その作用
効果もほぼ同様のものとなる。

第８図は本発明の第３実施例におけるＣＣＤの偏心調整
機構を備えた取付け部の構造を示す。

この実施例は、上記第２実施例において、ＣＣＤ２４の
調整面に補強用板材８１，８２を介装した構造にしてい
る。これら板材８１，８２の介装により、ねじ７１，７
２によりＣＣＤ２４に加えられる荷重が分散され、調整
時に過大なトルクがかかってもＣＣＤ２４を破損する虞
れを解消できる。

上記各実施例ではアダプタ３と撮像装置４とが別体に構
造のものに付いて説明したが、これらが一体化された撮
像装置に耐しても本発を適用できる。また、表示用モニ
タが縦長のものである場合には表示の取付け方向を９０
度変えれば良い。

［発明の効果］ 以上述べたように本発明によれば、撮像素子の１方向の
みに対して偏心調整を行う手段を形成してあるので、調
整時間を短縮できると共に撮像装置を小型化できる。

【図面の簡単な説明】

第１図ないし第６図は本発明の第１実施例に係り、第１
図は第１実施例の撮像装置の構成を示す断面図、第２図
は第１実施例を備えた内視鏡装置の構成図、第３図ない
し第５図はそれぞれ第１図におけるＡ−Ａ′，Ｂ−
Ｂ′，Ｃ−Ｃ′線の断面図、第６図は第１図のＡ′方向
から見た場合のピンの外形を示す底面図、第７図は本発
明の第２実施例におけるＣＣＤの偏心調整機構を備えた
取付け部を示す断面図、第８図は本発明の第３実施例に
おける偏心調整機構を備えた取付け部を示す断面図であ
る。 １……内視鏡装置、３……アダプタ ４……撮像装置、２１……外装カバー ２２……ねじマウント、２３……ＣＣＤホルダ ２４……ＣＣＤ、２５……ＣＣＤ押え ２６……押えばね ３７……ケーブル支持部材 ４１……ケーブル固定部材 ４７……圧縮ばね ５１……焦点調節用リング ５２……偏心調整ねじ ５８……板ばね、５９……ねじ

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】内視鏡の接眼部に直接又はアダプタを介し
   て接続可能で、内視鏡像を撮像する撮像素子を内蔵した
   内視鏡用撮像装置において、 前記撮像素子を撮像面における縦軸方向に偏心可能に嵌
   合する撮像素子収納部を有する保持手段と、 この保持手段に設けられ、前記撮像素子の撮像面におけ
   る縦軸方向の偏心を調節可能とする位置決めする手段
   と、 を設けたことを特徴とする内視鏡用撮像装置。