JPH0722571B2 - 内視鏡 - Google Patents

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。

［従来の技術］ 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。

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、他側に鉗子チャンネルを設置し、前記対物光学
系の光軸をプリズムによっ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。しかも、固体撮
像素子のイメージエリアの中心を使用エリアとしてお
り、固体撮像素子の幅方向の中央部に対物光学系が設置
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、鉗子チャンネルお
よび送気・送水チャンネルを組込む必要があり、特に鉗
子チャンネルが細い場合にはよいが、太い鉗子チャンネ
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、各種チャ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。

［発明が解決しようとする問題点］ 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ャンネルを設置した内視鏡
は、この固体撮像素子のイメージエリアの中心を使用エ
リアとしているために、対物光学系が必然的に固体撮像
素子の中央部に位置する。したがって、対物光学系側で
は径の小さい内蔵物しか挿通させることができず、レイ
アウトが制限され、デッドスペースが多く、細径化を図
ることはできなかった。また、各種の大径処置具を使用
できるように鉗子チャ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
に鉗子チャ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とともに、空いたスペ
ースを利用して他の内蔵物を設けることができる内視鏡
を提供することにある。

［問題点を解決するための手段及び作用］ この発明は、固体撮像素子のイメージエリアの一部を使
用するとともに、この使用エリアを、内視鏡の径方向ま
たは軸方向の少なくとも一方に前記イメージエリア内で
偏心して設けたことを特徴とする。

使用エリアおよび対物光学系を偏心させることによっ
て、空いたスペースに他の内蔵物、たとえば鉗子チャン
ネルを設けることができる。

［実施例］ 以下、この発明の実施例を図面に基づいて説明する。

第１図乃至第３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によっ
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ット４が、他側には鉗子チャンネル
５が設けられている。まず撮像ユニット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によって固定されている。さらに、前記レンズ枠６
の後端部にはスペーサ10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するようになっている。さ
らに、前記プリズム12によって屈折された光軸方向には
後述するSIDなどの固体撮像素子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。この固体撮像素子13について詳述すると、14はセ
ラミックベースであり、このセラミックベース14には、
SIDチップ15を介してカラーフイルタアレイ16が接合さ
れている。さらに、前記セラミックベース14の上下両端
には等間隔に多数のリード17…が並設され、これら各リ
ード17…はボンディングワイヤ18…を介してSIDチップ1
5のボンディングパッド19…にボンディングされてい
る。そして、前記ボンディングワイヤ18…とボンディン
グパッド19…とのボンディング部分は前記カラーフイル
タアレイ16をSIDチップ15およびセラミックベース14に
対して接着する接着剤20によって絶縁されている。な
お、この場合、ボンディングワイヤ18…はセラミックベ
ース14とSIDチップ15との間に介在させてもよい。ま
た、前記固体撮像素子13のセラミックベース14は電子部
品21を装着したプリント基板22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によって前記プリズム12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
に示すように長方形であり、そのうちの図において左
側、つまり内視鏡の径方向に偏心した部分を円形の使用
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とラッ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っ
て使用イメージエリア27のサイズを変更できる。また、
使用イメージエリア27は、内視鏡において上下左右の視
野角は均等であることが見落とし防止の上で好ましいの
で、円形にしている。使用イメージエリア27は、イメー
ジエリア26の一部のみを使用しているため、イメージエ
リア全体を使用したものに比べれば解像力が下回るが、
固体撮像素子を使用した内視鏡の解像力はイメージガイ
ドファイバーを使用した内視鏡の解像力よりもはるかに
高くできるので、イメージエリアの一部のみを使用した
だけでも実用上充分な解像力を得ることができる。この
実施例においては、前記固体撮像素子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って、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
パッ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チップ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26のうち使
用イメージエリア27を直径400画素で第３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２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、その分だ
け先端構成部１を細径化できる。

一方、前記鉗子チャンネル５は、第１図および第２図に
示すようにチャンネルパイプ28とチャンネルチューブ29
とから構成されている。そして、チャンネルパイプ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ャンネルチューブ29
が嵌合接続されている。そして、前記撮像ユニット４を
構成する対物光学系７と前記鉗子チャンネル５の両者の
中心軸が前記固体撮像素子13を通る平面と略平行に位置
するように並設されている。この結果、対物光学系７に
近接して鉗子チャンネル５が位置しているが、隣接する
部分は鉗子チャンネル５のうち、細径のチャンネルパイ
プ28だけあり、プリズム12の、固体撮像素子13からの高
さが低くなった部分、つまり軸方向にずらしてチャンネ
ルチューブ29を設け、プリズム12とチャンネルチューブ
29の外径29aをオーバラップさせて先端構成部１の細径
化を図っている。なお、31、31はライトガイド、32は送
気・送水チューブであり、前記鉗子チャンネル５と平行
に先端構成部１内の空間に内装している。なお、前記実
施例においては、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本の鉗子チャンネルを備えたも
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13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って
先端構成部１を細径化できる。

また、イメージエリア26における使用イメージエリア27
を、内視鏡の軸方向に偏心させることにより、細径化ま
たは先端硬質部長の短縮の効果がある。第１図〜第３図
に示した一実施例では使用イメージエリア27を上方向
（内視鏡の先端部方向）に偏心させている。これによ
り、プリズム12を先端部方向に近付けることができ、チ
ャンネルパイプ28とチャンネルチューブ29の接続部を先
端部方向に近付けている。その結果、先端硬質部長を長
くすることなく、プリズム12とチャンネルチューブ29の
外径をオーバラップさせることが可能になり、細径化を
実現している。

使用イメージエリア27を下方向（内視鏡の手元側）に偏
心するにあたって固体撮像素子13自体を先端側に位置さ
せることにより、先端硬質部長を短縮できる。

［発明の効果］ 以上説明したように、この発明によれば、固体撮像素子
のイメージエリアの一部を使用するとともに、この使用
エリアおよび対物光学系を内視鏡の径方向に偏心して設
けたから、空いたスペースに他の内蔵物、たとえば鉗子
チャンネルを設けることができ、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。すなわち、固体撮像素子を内視鏡の軸方向に偏
心して設けることにより、先端硬質部長を短縮させた
り、挿入部の径を細くできる。例えば、対物光学系を固
定して考えると、使用エリアをイメージエリアの手元側
に設けると、固体撮像素子は、使用エリアをイメージエ
リアの中心に設けたものに対して内視鏡の先端よりに位
置させることになり、先端硬質部長を短縮することがで
きる。また、固体撮像素子の位置を固定して考えると、
使用エリアをイメージエリアの先端側に設けると、中心
に設けたものに対して対物光学系の光路長を短くするこ
とができるので、対物光学系の外径を細くすることがで
きる。これにより、挿入部の径を細くすることができ
る。

また、使用エリアをイメージエリア内で内視鏡の径方向
に偏心させることにより、内視鏡の先端部における対物
光学系と固体撮像素子の位置を独立して配置することが
でき、他の内蔵物を設けるためのスペースを、偏心して
いない場合、すなわち独立していない場合よりもより大
きくすることができ、そのスペースにより大きな内蔵物
を配設することができる。または、内視鏡の先端部を細
径化することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図乃至第３図はこの発明の第一実施例を示すもの
で、第１図は先端構成部の縦断面図、第２図は先端構成
部の横断面図、第３図は固体撮像素子の正面図である。 １……先端構成部、５……鉗子チャンネル、７……対物
光学系、12……プリズム（光学素子）、13……固体撮像
素子、26……イメージエリア、27……使用イメージエリ
ア。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】内視鏡の先端に対物光学系と固体撮像素子
   を設けた内視鏡において、前記固体撮像素子のイメージ
   エリアの一部を使用するとともに、この使用エリアを、
   内視鏡の径方向または軸方向の少なくとも一方に前記イ
   メージエリア内で偏心して設けたことを特徴とする内視
   鏡。