JPH08106061A - 電子内視鏡用撮像装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 レンズ系部材の長さを短くでき、また光学部
材の製作を容易に行うことができるようにする。 【構成】 観察窓１４、対物レンズ系部材１５、プリズ
ム１６が設けられ、このプリズム１６の下側出射面に透
明カバー兼用の光学的ローパスフィルタ１７が配置さ
れ、この光学的ローパスフィルタ１７にＣＣＤ１８が取
り付けられる。この光学的ローパスフィルタ１７によれ
ば、複屈折現象を利用してノイズ成分を除去することが
できる。また、この光学的ローパスフィルタ１７には、
赤外線除去膜２０が形成される。これにより、上記レン
ズ系部材１５の中にローパスフィルタを組み込む必要が
なく、レンズ系部材１５の長さを短くできるし、ローパ
スフィルタ１７にはオリエンテーションフラット部を設
ける必要もない。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は電子内視鏡用撮像装置、
特に観察窓から光学系部材を介して被観察体内像を良好
に固体撮像素子へ導くための撮像装置の構成に関する。

【０００２】

【従来の技術】図４には、固体撮像素子であるＣＣＤ
（Charge Coupled Device）を有する撮像部が配置され
た電子内視鏡先端部の構成が示されており、図示の先端
部１の先端面に観察窓２が配置される。この観察窓２に
は、対物レンズ系であるレンズ系部材３が接続され、こ
のレンズ系部材３内には光学的ノイズ成分を除去する光
学的ローパスフィルタ４が配置され、またこのローパス
フィルタ４の後側のレンズ面に赤外線除去（フィルタ）
膜５が形成される。このレンズ系部材３には、プリズム
６が配置され、このプリズム６の下面の出射面にカバー
ガラス７を介してＣＣＤ８が接続される。このＣＣＤ８
は、駆動回路等を実装した回路基板９に取り付けられて
おり、このＣＣＤ８で得られたビデオ信号は信号線１０
を介してプロセッサ装置側へ供給される。

【０００３】また、上記回路基板９の下側には、処置具
挿通チャンネル１１が設けられ、この処置具挿通チャン
ネル１１を通して鉗子等の処置具が被観察体内へ導入さ
れる。なお、図示していないが、この他にも、被観察体
内へ光を照射するライトガイド等が配置される。

【０００４】上記の構成によれば、観察窓２から入射す
る被観察体内の像光はレンズ系部材３、プリズム６、カ
バーガラス７を介してＣＣＤ８へ供給されることによっ
て、被観察体内像がＣＣＤ８の撮像面に結像する。そし
て、このＣＣＤ８で捉えられた画像は、ビデオ信号とし
て回路基板９から信号線１０を介してプロセッサ装置へ
供給され、最終的にモニタへ表示される。このとき、上
記レンズ系部材３に組み込まれた光学的ローパスフィル
タ４では、ノイズ成分が除去され、赤外線除去膜５では
不要な赤外線が除去されており、これによって画質の向
上が図られることになる。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記従
来の電子内視鏡用撮像装置では、レンズ系部材３内には
複数枚のレンズや光学的ローパスフィルタ４が設けられ
ており、このレンズ系部材３自体が長くなるという問題
があった。内視鏡では、硬性部である先端部１を狭い被
観察体内において曲げ操作することから、先端部１を可
能なかぎり短くすることが必要となり、上記レンズ系部
材３の長さも短くすることが求められる。

【０００６】また、上記ローパスフィルタ４には円柱形
のレンズ系部材３内の所定の光学位置に配置するための
オリエンテーションフラット部（位置決め部）を設ける
必要があり、製作が容易ではない。更に、上記の赤外線
除去膜５はレンズ面に形成されており、この赤外線除去
膜５を球面となるレンズ面に形成することも容易ではな
い。

【０００７】本発明は上記問題点に鑑みてなされたもの
であり、その目的は、レンズ系部材の長さを短くするこ
とができ、また光学部材の製作を容易に行うことができ
る電子内視鏡用撮像装置を提供することにある。

【０００８】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、第１請求項記載の発明は、被観察体内を観察する光
学系部材に固体撮像素子が透明カバーを介して接続され
る電子内視鏡用撮像装置において、上記固体撮像素子の
透明カバーに光学的ローパスフィルタを用いたことを特
徴とする。第２請求項記載の発明は、上記光学的ローパ
スフィルタには、赤外線除去膜を施したことを特徴とす
る。

【０００９】

【作用】上記の構成によれば、従来のカバーガラスの代
りに、複屈折現象を利用した光学的ローパスフィルタが
固体撮像素子の上面に配置されることになり、このロー
パスフィルタがカバーとフィルタの両者の役目をするこ
とになる。従って、対物レンズ系部材の中にローパスフ
ィルタを組み込む必要がなく、レンズ系部材の長さを短
くすることが可能となり、またオリエンテーションフラ
ット部を設ける必要もない。なお、この光学的ローパス
フィルタは強度を補強する等のためにガラスを接着し、
２層構造とすることもできる。

【００１０】また、上記ローパスフィルタに赤外線除去
膜を形成すれば、赤外線も同時にカットすることができ
る。そして、この赤外線除去膜は平板である光学的ロー
パスフィルタに形成すればよいことになるので、製作が
容易となる。しかも、波長シフトを防止できるという利
点もある。即ち、赤外線除去膜をレンズの球面に設ける
場合は、中心部と周辺部で光路長が異なることによって
生じる透過光の波長シフトが問題となるが、上記ローパ
スフィルタは平面であるから、赤外線除去膜により生じ
る波長シフトが防止される。

【００１１】

【実施例】図１には、実施例に係る電子内視鏡用撮像装
置の構成が示され、図２には図１の上面図、図３には図
１の背面図が示されている。図１に示される観察窓１４
は、図４の場合と同様に電子内視鏡先端部の先端面に配
置され、この観察窓１４に対物レンズ系であるレンズ系
部材１５が接続されており、このレンズ系部材１５の後
側には直角三角形状のプリズム１６が配置される。そし
て、このプリズム１６に下側の出射面に、透明カバーと
して長方形の光学的ローパスフィルタ１７が設けられ、
この光学的ローパスフィルタ１７の下側にＣＣＤ（ＣＣ
Ｄパッケージ）１８が配置される。

【００１２】この光学的ローパスフィルタ１７は、複屈
折現象を起こす水晶、方解石等からなり、従来から知ら
れているように、ノイズ成分である異常光線を分離し、
除去するものである。この光学的ローパスフィルタ１７
としては、水平方向の成分、垂直方向の成分、斜め方向
の成分を除去するもの等があり、それぞれのフィルタは
１〜１．５ｍｍ程度の厚さとなる。これらの各フィルタ
は、全て配設することが好ましいが、水平方向成分の除
去フィルタのみの配置でも、相当のノイズ除去の効果が
得られる。

【００１３】また実施例では、この光学的ローパスフィ
ルタ１７の上面において、プリズム１６との接触部分に
赤外線除去（フィルタ）膜２０を形成しており、これに
よってＣＣＤ１８へ向かう赤外線を除去するようになっ
ている。図２及び図３に示されるように、上記ＣＣＤ１
８は、回路基板２１にボンデイングワイヤ２２により接
続され、この回路基板２１には、上記ＣＣＤ１８を駆動
するための駆動回路等の回路部材２３が実装され、端部
には信号線２４が取り付けられる。

【００１４】以上の実施例の構成によれば、被観察体内
からの像光が観察窓１４、レンズ系部材１５を通り、プ
リズム１６で反射された後に、光学的ローパスフィルタ
１７を介してＣＣＤ１８へ到達することになる。この光
学的ローパスフィルタ１７によれば、上記像光中のノイ
ズ成分を除去することになり、これによって画質の向上
が図られることになる。このような光学的ローパスフィ
ルタ１７は、ＣＣＤ１８の透明カバーとしての役目もし
ており、このローパスフィルタ１７はＣＣＤ１８の撮像
面を保護するため、或いはＣＣＤ１８内に所定ガスを封
入する等のために配置される。また、上記光学的ローパ
スフィルタ１７の上面に形成された赤外線除去膜２０に
よって、上記像光中の赤外線が良好に除去されることに
なる。

【００１５】上記の光学的ローパスフィルタ１７の配置
によれば、上記レンズ系部材１５の中に光学的ローパス
フィルタを設ける必要がないので、レンズ系部材１５が
従来よりも短くなり、ひいては内視鏡先端部の長さを短
くできる。しかも、この光学的ローパスフィルタ１７
は、長方形の形状と複屈折の方向性が一律に決定される
ので、従来のようにオリエンテーションフラット部を設
ける必要がなく、製作は容易となる。

【００１６】更に、実施例の赤外線除去膜２０は、上述
したように、平板である上記光学的ローパスフィルタ１
７の一部に形成することとなるので、レンズ系部材１５
内のレンズの球面に形成する場合に比べると、取扱い易
く、製作が容易となる。しかも、透過光の波長シフトの
問題もなくなる。即ち、レンズの球面に赤外線除去膜を
設けると、中心部と周辺部で光路長が異なることから、
透過光の波長シフトが問題となる。しかし、実施例は、
平板の光学的ローパスフィルタ１７の上面に赤外線除去
膜２０を設けたので、上記波長シフトが解消されるとい
う利点がある。

【００１７】上記実施例では、透明カバーとして１枚の
光学的ローパスフィルタ１７を設けたが、所定の強度を
維持する等のために、光学的ローパスフィルタを透明ガ
ラス部材に接着するようにしてもよい。また、上記実施
例ではプリズム１６を用いた例を示したが、プリズム１
６を用いずに、レンズ系部材１５の後側に直接、透明カ
バー及びＣＣＤを設けるタイプの内視鏡に同様に適用す
ることができる。

【００１８】

【発明の効果】以上説明したように、第１請求項記載の
発明によれば、固体撮像素子の透明カバーに光学的ロー
パスフィルタを用い、カバー兼用のローパスフィルタと
したので、レンズ系部材の中のローパスフィルタをなく
して、レンズ系部材の長さを短くすることができ、電子
内視鏡内視鏡の先端部の短縮化を図ることが可能とな
る。また、光学部材の製作も容易となる利点がある。

【００１９】第２請求項記載の発明によれば、上記光学
的ローパスフィルタに赤外線除去膜を施すようにしたの
で、赤外線除去膜の形成も簡単にでき、光学部材全体の
製作が容易となる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施例に係る電子内視鏡用撮像装置の
構成を示す一部断面図である。

【図２】図１の撮像装置の上面図である。

【図３】図１の撮像装置の背面図である。

【図４】従来の電子内視鏡先端部の構成を示す一部断面
図である。

【符号の説明】

１ … 先端部、 ２，１４ … 観察窓、 ３，１５ … レンズ系部材、 ４，１７ … 光学的ローパスフィルタ、 ５，２０ … 赤外線除去膜、 ８，１８ … ＣＣＤ、 ９，２１ … 回路基板。

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 被観察体内を観察する光学系部材に固体
   撮像素子が透明カバーを介して接続される電子内視鏡用
   撮像装置において、上記固体撮像素子の透明カバーに光
   学的ローパスフィルタを用いたことを特徴とする電子内
   視鏡用撮像装置。
2. 【請求項２】 上記光学的ローパスフィルタには、赤外
   線除去膜を施したことを特徴とする上記第１請求項記載
   の電子内視鏡用撮像装置。