JPH08184765A - 内視鏡 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】対物光学系と固体撮像素子を用いた内視鏡にお
いて、極力、挿入部先端硬質部長を短くすることで挿入
性や狙撃性能を向上させうる内視鏡を提供すること。 【構成】 対物光学系１６を構成する全てのレンズであ
る対物前レンズ３５と対物後レンズ３７を赤外光をカッ
トするフィルタ材で構成することにより、赤外光カット
フィルタを別に設けることを不要とし、挿入部先端部１
１の軸方向の長さを短くする。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、対物光学系及び固体撮
像素子を有する内視鏡の改良に関する。

【０００２】

【従来の技術】近年、体腔内に細長な挿入部を挿入する
ことにより、体腔内の臓器を観察したり、必要に応じ、
処置具チャンネル内に挿入した処置具を用いて、各種治
療処置のできる内視鏡が広く用いられている。

【０００３】また、ボイラー・ガスタービンエンジン・
化学プラント等の配管・自動車エンジンのボディ等の内
部の傷や腐蝕等の観察や検査等に、工業用内視鏡が広く
利用されている。

【０００４】さらに、電荷結合素子（ＣＣＤ）などの固
体撮像素子を撮像手段に用いた電子内視鏡も各種用いら
れている。

【０００５】一般に固体撮像素子は、赤外光に対しても
感度を持つため、撮像素子として固体撮像素子を使用す
る内視鏡においては、赤外光カットフィルタを光学系中
に挿入する必要がある。そのために従来は、固体撮像素
子の前方に配置される対物レンズ中に赤外光カットフィ
ルタを設けていた。

【０００６】前記赤外光カットフィルタは平行平面状に
形成されており、対物レンズとは別に設けられるので、
その分、内視鏡の挿入部先端硬質部長は長くなってい
た。

【０００７】また、特開平５−１５０１７２号公報のよ
うに、対物レンズの一部を赤外光カットフィルタで構成
するものが開示されている。

【０００８】しかし、この公報に示された技術では、光
学系ではレンズ枚数が多く、いくら一部のレンズを赤外
光カットフィルタで構成しても、内視鏡の先端硬質部長
が長くなるという不具合を解消できなかった。

【０００９】

【発明が解決しようとする課題】前述のように電子内視
鏡において、一般に赤外光カットフィルタは対物レンズ
とは別に設けられており、その分、内視鏡の挿入部先端
硬質部長は長くなっていた。

【００１０】本発明は前記事情に鑑みてなされたもの
で、対物光学系と固体撮像素子を用いた内視鏡におい
て、極力、挿入部先端硬質部長を短くすることで挿入性
や狙撃性能を向上させうる内視鏡を提供することを目的
としている。

【００１１】

【課題を解決するための手段】本発明は、被写体の像を
結像する対物光学系と、この対物光学系が結像した前記
像を光電変換して電気信号を出力する固体撮像素子と、
を挿入部の先端部に内蔵した内視鏡において、前記対物
光学系を構成する複数のレンズの全てを、赤外光をカッ
トする赤外光カットフィルタ材で構成したことを特徴と
する内視鏡。

【００１２】

【作用】本発明の構成では、対物光学系を構成する複数
のレンズの全てを赤外光をカットするフィルタ材で構成
することにより、赤外光カットフィルタを別に設けるこ
とを不要としている。

【００１３】

【実施例】図を参照して本発明の実施例について、以下
に説明する。図１ないし図４は本発明の一実施例に係
り、図１は内視鏡挿入部の先端部の縦断面図、図２は内
視鏡システムの全体的な概略構成図、図３は図１のＡ−
Ａ線断面図、図４は図３のＢ−Ｂ線の拡大断面図であ
る。

【００１４】図２に示すように、内視鏡１は、細長で可
撓性を有する挿入部２と、この挿入部２の後端に連設さ
れた太径の操作部３とを備えている。前記操作部３から
は、側方に可撓性のユニバーサルコード４が延設され、
このユニバーサルコード４の端部にＬＧコネクタ５が設
けられている。このＬＧコネクタ５は、内視鏡に照明光
を供給する光源装置６に接続されるようになっている。
前記ＬＧコネクタ５からは、信号コード７が延出され、
この信号コード７の端部にＥＬコネクタ８が設けられて
いる。このＥＬコネクタ８は、内視鏡１の後述する固体
撮像素子の出力を標準的な映像信号に変換処理するカメ
ラコントロールユニット（以下、ＣＣＵと称する）９に
接続されるようになっている。前記ＣＣＵ９には、ＴＶ
モニタ１０が接続されるようになっている。なお、ＣＣ
Ｕ９には、図示しない例えばＶＴＲデッキ、ビデオプリ
ンタ、ビデオディスク等も接続可能となっている。

【００１５】前記挿入部２は、先端側から順に、硬性の
先端部１１、湾曲可能な湾曲部１２、可撓性を有する可
撓管部１３からなる。

【００１６】前記操作部３には、その側部先端側に後述
の鉗子チャンネルに連通する鉗子挿入口４１と、側部手
元側に湾曲部１２を湾曲操作する湾曲操作ノブ４２とが
設けられている。前記鉗子チャンネルには、各種処置具
が鉗子挿入口４１を介して挿入され、先端部１２の開口
より突出させて各種処置が可能となっている。

【００１７】図１に示すように、前記先端部１２は硬質
の先端構成部材１４を有し、この先端構成部材１４はそ
の側部が、ネジ２０により取付け固定されるカバー部材
１５により覆われている。この先端構成部材１４には、
図４に示す照明用透孔４３と鉗子チャンネル４４の開口
４５と、図１に示す観察用透孔４６とが設けられてい
る。

【００１８】前記照明用透孔４３の開口端には配光レン
ズ４７が装着され、この配光レンズ４７の後端には、フ
ァイババンドルよりなるライトガイド４８の出射端が配
置されている。このライトガイド４８は、挿入部２、操
作部３及びユニバーサルコード４内を挿通されてＬＧコ
ネクタ５に接続されている。そして、このライトガイド
４８の入射端には、前記光源装置６内の図示しない光源
ランプから出射される照明光が入射するようになってい
る。

【００１９】また、前記観察用透孔４４の内側には、先
端側から順に対物光学系１６と固体撮像素子１７とを有
する撮像部１８が設けられている。

【００２０】前記固体撮像素子１７と電気的に接続さ
れ、また周辺ＩＣチップ１９等を有する回路基板２１を
介して接続される信号線２２は、挿入部２、操作部３、
ユニバーサルコード４、ＬＧコネクタ５及び信号コード
７内を挿通されてＥＬコネクタ８に接続されている。そ
して、前記固体撮像素子１７は、前記ＥＬコネクタ８を
介して接続されるＣＣＵ９によって駆動されると共に、
この固体撮像素子１７の出力信号は、前記ＣＣＵ９によ
って標準的な映像信号に変換処理されるようになってい
る。このＣＣＵ９からの映像信号が、前記モニタ１０に
入力されて内視鏡像として表示されるようになってい
る。

【００２１】前記鉗子チャンネル４４の開口４５側に
は、チャンネル接続パイプ２３を介して、鉗子チャンネ
ルチューブ２４が接続されている。この鉗子チャンネル
チューブ２４は、挿入部２内を挿通されて、操作部３に
設けられた鉗子挿入口４１に接続・連通されている。

【００２２】前記湾曲部１２は、多数の略円筒状の関節
駒２５，２６，…を関節軸２７で回動自在に連結して構
成された湾曲管を有し、この湾曲管の外周部は、湾曲ゴ
ム２８によって被覆されている。また、最後端の関節駒
の後端部には、前記可撓管１３が連結されている。

【００２３】前記挿入部２内には、湾曲操作用の例えば
４本の（図１は２本のみ示す）アングルワイヤ２９が挿
通され、このアングルワイヤ２９の先端部は、最先端の
関節駒２５に、ワイヤガイド３０によって固定されてい
る。また、先端側より２番目の関節駒２６以降の関節駒
の内周部には、所定の間隔で、ワイヤ受け３１が設けら
れ、このワイヤ受け３１内に、前記アングルワイヤ２９
が挿通されている。前記アングルワイヤ２９は、操作部
３に設けられたアングル操作ノブ４２によって押し引き
され、これによって、湾曲部１２が上下／左右方向に湾
曲されるようになっている。

【００２４】次に、前記撮像部１８の詳細について説明
する。

【００２５】前記先端構成部材１４に形成された観察用
透孔４６には、その開口端側に、第１のレンズ枠３２が
設けられている。前記第１のレンズ枠３２には、先端か
ら順に平行平面板３３と、明るさ絞り３４と、対物光学
系１６を構成する例えば平凸レンズである対物前レンズ
３５とが装着され接着により固定されている。この対物
前レンズ３５の平面は、平行平面板３３に対向して配置
されている。

【００２６】前記第１のレンズ枠３２の外側には、第２
のレンズ枠３６が外嵌されており、第２のレンズ枠３６
は観察用透孔４６に接着により固定されている。この第
２のレンズ枠３６には、先端側から順に対物光学系１６
を構成する例えば平凸レンズである対物後レンズ３７
と、前記固体撮像素子１７とが装着され接着により固定
されている。

【００２７】前記対物後レンズ３７の凸面は、前記対物
前レンズ３５の凸面に対向するように配置されている。
前記固体撮像素子１７の撮像面側には、透明なカバーガ
ラス３８が固定されており、このカバーガラス３８に前
記対物後レンズ３７の平面が直に貼り付けられている。

【００２８】第１のレンズ枠３２に内設される対物前レ
ンズ３５のピントが合うように調節された状態で、対物
後レンズ３７を内設する第２のレンズ枠３６が固定され
るようになっている。

【００２９】前記対物光学系１６を構成する全てのレン
ズである対物前レンズ３５と対物後レンズ３７は、共に
赤外光をカットする赤外光カットフィルタ材で構成され
ている。

【００３０】対物光学系１６を構成する全てのレンズを
赤外光カットフィルタとすることにより、赤外光のカッ
ト率が向上し、より肉眼で得られる像に近い内視鏡画像
を得ることができ、診断能に優れている。

【００３１】前記先端構成部材１４の後端部の長さは、
少なくとも固体撮像素子１７は覆うように設定されてい
る。

【００３２】また、この固体撮像素子１７の背面に複数
設けられた外部入出力端子３９には、電子部品が実装さ
れた回路基板２１が接続されている。

【００３３】前記回路基板２１には、固体撮像素子１７
の出力を増幅する回路が構成されており、この回路に信
号線２２が接続されている。この信号線２２は、同軸ケ
ーブルであり、ケーブル芯線２２ａが回路基板２１に接
続され、シールド線２２ｂは、導電線４０を介して前記
回路基板２１のＧＮＤに電気的に接続されている。

【００３４】前記固体撮像素子１７の背面から回路基板
２１及信号線２２の接続部にかけては、成型用接着剤５
１により封止され成形されている。

【００３５】図３に示すようにライトガイド４８及びチ
ャンネル４４を含め、図１に示すように撮像部１８のう
ち回路基板２１の周囲を補強用接着剤５２を充填し、先
端構成部材１４にこれらの部材を固定している。

【００３６】本実施例の構成では、先端構成部材１４に
撮像部１８、ライトガイド４８及びチャンネル４４を固
着後、先端構成部材１４の後端部に補強用接着剤５２を
充填することによりこれら三つの構成部材を先端構成部
材１４に確実に固定している。従って、例えばチャンネ
ル４４内に種々の処置具を挿通して使用している際に、
チャンネル４４が動いて撮像部１８を押して破損するこ
とを防ぐことができる。

【００３７】また、本実施例では、対物光学系１６を構
成する全てのレンズである対物前レンズ３５及び対物後
レンズ３７自体を、赤外光カットフィルタで構成する。
これに対して、従来の構成では、対物光学系を構成する
レンズとは別に平行平面状のフィルタを配置しており、
本実施例では、従来の構成より対物光学系１６の軸方向
の長さを短くできる。従って、内視鏡の硬質な先端部１
１を短く構成でき、挿入性が向上し患者の苦痛を軽減で
きると共に、狭部でも湾曲が容易となり狙撃性を向上さ
せることができる。

【００３８】さらに本実施例では、平凸レンズ二枚の凸
面を対向させて配置して対物光学系を構成し、かつこれ
ら平凸レンズを全て赤外光カットフィルタ材で構成して
いるので、特開平５−１５０１７２号公報よりも光学系
のレンズ枚数を減らすことができ、かつ赤外光をカット
でき、内視鏡の先端硬質部長をさらに短くできる。

【００３９】そして、本実施例では、部品点数を減らす
ことができるので、組立工数及びコストの削減を図るこ
とができる。

【００４０】［付記］以上詳述したように本発明の実施
態様によれば、以下のような構成を得ることができる。
すなわち、 （１） 被写体の像を結像する対物光学系と、この対物
光学系が結像した前記像を光電変換して電気信号を出力
する固体撮像素子と、を挿入部の先端部に内蔵した内視
鏡において、前記対物光学系を構成する複数のレンズの
全てを、赤外光をカットする赤外光カットフィルタ材で
構成したことを特徴とする内視鏡。

【００４１】（２）前記対物光学系は少なくとも平凸レ
ンズ二枚で構成される付記１に記載の内視鏡。

【００４２】（３）二枚の前記平凸レンズは、対物側に
平面を向けて配置する前方平凸レンズと、この前平凸レ
ンズの凸部に凸部を対向して配置する後方平凸レンズと
からなる付記２に記載の内視鏡。

【００４３】付記２及び付記３に記載の構成では、平凸
レンズ二枚で対物光学系を構成でき、かつこれら平凸レ
ンズを全て赤外光カットフィルタ材で構成することで、
特開平５−１５０１７２号公報のように光学系のレンズ
枚数を多くせずに対物光学系を構成でき、かつ赤外光を
カットでき、内視鏡の先端硬質部長をさらに短くでき
る。

【００４４】（４）前記対物光学系は、前記固体撮像素
子の撮像面の前面に配置される透明カバー部材と密着・
固定する付記１に記載の内視鏡。

【００４５】（５）前記固体撮像素子の撮像面の前面に
配置される透明カバー部材と密着・固定される前記対物
光学系は平凸レンズであり、この平凸レンズの平面が前
記カバーガラスと密着・固定される付記１に記載の内視
鏡。

【００４６】

【発明の効果】前述したように本発明の内視鏡によれ
ば、対物光学系と固体撮像素子を用いた内視鏡におい
て、対物光学系を構成するレンズの全てを赤外光カット
フィルタで構成することで、挿入部先端硬質部長を短く
でき、挿入性や狙撃性能を向上させることができるとい
う効果がある。

【図面の簡単な説明】

【図１】図１ないし図４は本発明の一実施例に係り、図
１は内視鏡挿入部の先端部の縦断面図。

【図２】図２は内視鏡システムの全体的な概略構成図。

【図３】図３は図１のＡ−Ａ線断面図。

【図４】図４は図３のＢ−Ｂ線の拡大断面図。

【符号の説明】

１…内視鏡 １１…先端部 １２…湾曲部 １４…先端構成部材 １６…対物光学系 １７…固体撮像素子 １８…撮像部 ３５…対物前レンズ ３７…対物後レンズ ３８…カバーガラス

【手続補正書】

【提出日】平成７年１月２５日

【手続補正１】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】００１９

【補正方法】変更

【補正内容】

【００１９】また、前記観察用透孔４６の内側には、先
端側から順に対物光学系１６と固体撮像素子１７とを有
する撮像部１８が設けられている。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 被写体の像を結像する対物光学系と、こ
   の対物光学系が結像した前記像を光電変換して電気信号
   を出力する固体撮像素子と、を挿入部の先端部に内蔵し
   た内視鏡において、 前記対物光学系を構成する複数のレンズの全てを、赤外
   光をカットする赤外光カットフィルタ材で構成したこと
   を特徴とする内視鏡。