JPH10262927A - 内視鏡撮像装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 電波障害対策上の問題を解決でき、かつ絶縁
構造物と金属の間で気密封止を確保してオートクレーブ
滅菌可能にした内視鏡撮像装置を提供する。 【解決手段】 硬性内視鏡に接続されるマウント部を前
端に設けた外部金属被覆２４の前端の中央部の開口はカ
バーガラス２６で気密的に封止され、この外部金属被覆
２４の内側には内部絶縁被覆２８ａ，２８ｂを介してそ
の内側にＣＣＤ３７等が配置されたシールド被覆２９
ａ，２９ｂを配置した３層構造とし、シールド被覆２９
ａ，２９ｂは第１のコネクタ２３び第２のコネクタ４９
の金属枠体等を介してカメラケーブル９のシールド被覆
線５５と導通して電磁遮蔽構造にしている。外部金属被
覆２４の後端は絶縁枠体４４の内側で、第１のコネクタ
２３の枠体と気密絶縁体６１の外周面に設けた気密封止
層６２ａ，６２ｂでろう材６３等で気密固定してオート
クレーブ滅菌可能な気密構造にした。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、内視鏡に装着さ
れ、撮像素子を内蔵し、オートクレーブ滅菌できるよう
にした内視鏡撮像装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】体腔内に挿入される内視鏡に装着され、
撮像素子を内蔵した内視鏡撮像装置では電気的に安全を
確保した電気機器としている。そのため、患者回路（相
当部）は外装金属部材に対し、絶縁された構造となって
いる。

【０００３】また、近年は、環境に対する影響を配慮し
て、薬液を使用しないで、高温高圧の蒸気下で内視鏡撮
像装置を滅菌処理するオートクレーブ滅菌を行うことが
できることが望まれる状況にある。

【０００４】例えば、特開平７−１００１０４号或いは
特開平７−１００１０２号公報ではオートクレーブ滅菌
対応の内視鏡撮像装置が開示されている。この従来例で
は断熱構造とするために、カメラヘッドを３層の被覆部
材で構成され、外側から順に金属層、絶縁層、導通層が
設けてある。

【０００５】このようにオートクレーブ滅菌対応のカメ
ラヘッドでは、光学系を気密封止するため、外装部を気
密封止構造としている。この場合、耐熱性、耐蒸気性、
熱膨張率より、外装は金属で構成される。

【０００６】実際には、電気回路を含む内視鏡撮像装置
では、電気メスが使用されることも考慮して、それに対
する安全上、金属外装のある硬性内視鏡との絶縁を確保
するために内部の回路はカメラヘッド外装に対して絶縁
された構造を採用することが普通である。

【０００７】また、患者回路（相当部）はＥＭＣ等の電
波障害対策上の問題を解決するために、０Ｖのシールド
構造を設ける必要がある。

【０００８】

【発明が解決しようとする課題】以上のことから、患者
回路（相当部）と外装金属部の間は絶縁される必要があ
り、かつ、ここは気密封止されなければならないが、従
来は接着等で気密確保を狙ったが、蒸気による劣化があ
った。 （発明の目的）本発明は上述した点に鑑みてなされたも
ので、電波障害対策上の問題を解決でき、かつ絶縁構造
物と金属の間で気密封止を確保してオートクレーブ滅菌
可能にした内視鏡撮像装置を提供することを目的とす
る。

【０００９】

【課題を解決するための手段】内視鏡に直接又はアダプ
タを介して接続され、少なくとも固体撮像素子を含む撮
像光学系を気密封止してなる内視鏡撮像装置において、
光学部材とで気密封止体を形成する外層金属被覆と、固
体撮像素子を覆う内部シールド被覆と、該外層金属被覆
と内部シールド被覆との間に設けた内部絶縁層とを有
し、内部シールド被覆をケーブルのシールド線と接続さ
れる気密コネクタの枠体と導電性を保って気密結合し、
該外層金属被覆と該内部シールド被覆との間で絶縁物を
介して気密結合する気密結合手段を設けることにより、
固体撮像素子をシールド手段でシールドすることにより
電波障害対策上の問題を解決でき、かつ絶縁物と金属の
間で気密封止を確保してオートクレーブ滅菌可能にして
いる。

【００１０】

【発明の実施の形態】以下、図面を参照して本発明の実
施の形態を説明する。 （第１の実施の形態）図１ないし図３は本発明の第１の
実施の形態に係り、図１は第１の実施の形態を備えた内
視鏡システムの全体構成を示し、図２は第１の実施の形
態のテレビカメラの構成を示し、図３は絶縁体を用いて
気密結合する部分の拡大図を示す。

【００１１】図１に示すように内視鏡システム１は硬性
内視鏡２及びこの硬性内視鏡２に着脱自在の内視鏡撮像
装置としてのテレビカメラ３と、硬性内視鏡２に照明光
を供給する光源装置４と、テレビカメラ３に対する信号
処理を行うカメラコントロールユニット（ＣＣＵと略記
する。）５と、このＣＣＵ５から出力される映像信号を
表示するモニタ６とから構成される。

【００１２】上記硬性内視鏡２は、細長で硬性の挿入部
１１と、この挿入部１１の後端に連設された太径の把持
部１２と、この把持部１２の後端に形成された接眼部１
３と、前記把持部１２の側部に設けた口金とを有し、こ
の口金にはライトガイドケーブル１５が接続され、この
ライトガイドケーブル１５の末端に設けたコネクタ１６
を光源装置４に着脱自在で接続することができる。

【００１３】上記ライトガイドケーブル１５のコネクタ
１６を光源装置４に接続することによって、光源装置４
内の図示しないランプによる白色光がライトガイドの端
面に照射され、このライトガイドにより伝送された照明
光は、硬性内視鏡２内のライトガイドに供給され、挿入
部１１の先端部の照明窓から前方に出射され、被検体を
照明する。

【００１４】上記照明窓から出射された照明光により、
照明された被写体は先端部に設けられた図示しない対物
レンズによって結像され、結像された像はリレー光学系
により接眼部１３側に伝送され、接眼レンズを介して拡
大観察できるようになっている。

【００１５】上記接眼部１３にはテレビカメラ３が着脱
自在で装着される。このテレビカメラ３は撮像手段とし
て電荷結合素子（以下、ＣＣＤと略記）３７を内蔵し、
このＣＣＤ３７はこのテレビカメラ３から延出されたカ
メラケーブル９（内の信号線）によりＣＣＵ５に着脱自
在のコネクタ１０を介してＣＣＵ５に接続されている。

【００１６】ＣＣＵ５内の図示しないＣＣＤドライバか
らのＣＣＤドライブ信号をカメラケーブル９は伝送しＣ
ＣＤ３７に印加することにより、ＣＣＤ３７で光電変換
された信号が読み出され、この信号はＣＣＵ５内部の図
示しない映像信号生成回路により映像信号が生成され、
モニタ６の表示面に被検体像を表示する。

【００１７】後述するようにこのＣＣＤ３７はテレビカ
メラ３内で内部シールド層でシールドされた内側に配置
されている。そして、このシールド層は外部絶縁部材で
覆われたコネクタの外装部材及びカメラケーブル９の外
皮の内側のシールド線を経てＣＣＵ５内の例えば０Ｖの
グラウンドに接続する電磁遮蔽構造にすることにより、
ＣＣＤ３７及びこのＣＣＤ３７に接続された信号線（特
にＣＣＤドライブ信号を伝送する信号線）から外部にノ
イズとなって放射される信号成分の強度を十分小さくす
ると共に、外部から特にＣＣＤ３７の出力信号に混入す
るノイズを十分小さくして画質が劣化しないようにして
いる。

【００１８】また、ＣＣＵ５の映像信号生成回路で生成
された映像信号における輝度信号成分はＣＣＵ５内の調
光信号生成回路に入力され、輝度信号の平均値を生成
し、かつ目標輝度平均値からのずれ量を表す調光信号が
生成され、カメラケーブル９を介してテレビカメラ３内
の後述するオートアイリス駆動回路に印加され、絞り
（アイリス）を駆動して撮像手段側への入射光量を目標
輝度平均値に一致するように自動的に制御し、被写体像
の明るさを観察に観察に適した明るさとなるようにす
る。

【００１９】図２は本発明の内視鏡撮像装置としての第
１の実施の形態のテレビカメラ３の具体的な構造を示
す。このテレビカメラ３はオートクレーブ可能に内部が
気密構造にされたカメラヘッド部２１と、このカメラヘ
ッド部２１の後端に分離可能に接続され、オートクレー
ブ可能にしたケーブル部２２とから構成される。

【００２０】このカメラヘッド部２１は以下に説明する
ように基本的に外部金属層と、その内側に設けられた内
部絶縁層と、この内部絶縁層により外部金属層と絶縁し
てこの内部絶縁層の内側に設けられた内部シールド層の
３層構造にし、かつ外部金属層の前端側は光学部材で気
密的に封止し、かつ後端側では外部金属層を覆う絶縁体
の外装部材の内側で絶縁物を用いてこの外部金属層と内
部シールド層と導通するコネクタの金属製枠体とを気密
結合する構造にしている。

【００２１】このカメラヘッド部２１の最外周部分はそ
の後端の第１のコネクタ２３（或いはコネクタ受け）よ
り少し前の付近まで、外部金属被覆２４で覆われ、この
外部金属被覆２４の前端には硬性内視鏡２の接眼部１３
に装着する金属製のマウント部２５が設けてある。

【００２２】また、この外部金属被覆２４の前端の中央
の円形開口部分には光学部材としてのカバーガラス２６
がオートクレーブ滅菌可能なように気密的に取り付けら
れ、その奥にＣＣＤ３７を含む撮像光学系が配置されて
いる。

【００２３】つまり、気密的に封止されたカバーガラス
２６の内側にロッドレンズ２７が配置されている。この
ロッドレンズ２７の後端外周は外部金属被覆２４の内側
に設けた第１の内部絶縁被覆２８ａの前端内周に固定さ
れている。

【００２４】なお、カバーガラス２６は後述する実施の
形態と同様にその円板形状の外周面にメッキ等により金
属層を設けてメタライズし、その金属層を外部金属被覆
２４とろう付け或いは半田付け等で気密的に封止してい
る。

【００２５】この第１の内部絶縁被覆２８ａの後端には
外部金属被覆２４の内周面に沿って配置された第２の内
部絶縁被覆２８ｂと接続されている。第１の内部絶縁被
覆２８ａと第２の内部絶縁被覆２８ｂの内側には金属製
の第１の内部シールド被覆２９ａとこの第１の内部シー
ルド被覆２９ａの後端側に配置した第２の内部シールド
被覆２９ｂとが設けてある。

【００２６】第１の内部シールド被覆２９ａの前端は第
１の内部絶縁被覆２８ａの前端内周に配置され、またロ
ッドレンズ２７の後端に近接してオートアイリスユニッ
ト３１のステータ部がネジで第１の内部絶縁被覆２８ａ
の前端内壁に取り付けてある。

【００２７】このオートアイリスユニット３１の後面に
レンズ枠３２が配置され、このレンズ枠３２には結像レ
ンズ系３３が取り付けられている。このレンズ枠３２の
後端付近に接続枠及び絶縁枠３４を介してフィルタ３５
が取り付けられたフィルタ枠３６が配置されている。こ
のフィルタ３５は例えば保護用カバーガラスと、折り返
しノイズを除去する水晶フィルタなどを用いた光学的ロ
ーパスフィルタと、赤外カットフィルタなどから構成さ
れる。

【００２８】このフィルタ枠３６の後端には固体撮像素
子として例えばＣＣＤ３７が取り付けられた撮像素子枠
３８が配置されている。フィルタ枠３６及び撮像素子枠
３８はその外周側に配置されたほぼリング形状のフォー
カス調整機構３９に取り付けられ、このフォーカス調整
機構３９のステータ側は第１の内部シールド被覆２９ａ
にネジ等で固定されている。

【００２９】そして、このフォーカス調整機構３９を構
成するモータに駆動信号を印加することにより、図２の
光軸Ｏの下側半分に示すようにコイルバネ４１の付勢力
に抗してフィルタ枠３６及び撮像素子枠３８と共にＣＣ
Ｄ３７は前方に移動し、フォーカス調整を行うことがで
きるようにしている。

【００３０】ＣＣＤ３７の後方側に配置された第１のコ
ネクタ２３はそのコネクタ本体或いはコネクタ外装金属
枠４３が水密を確保する絶縁部材で形成された絶縁枠体
４４で覆われている。この絶縁枠体４４の前端は外部金
属被覆２４の後端外周に嵌合し、螺合で固定され、その
際Ｏリング４５を介装して水密を確保している。

【００３１】また、この絶縁枠体４４の後端はカメラケ
ーブル９の外周面に嵌合し、かつパッキン４６を介装し
て水密構造にしてその内側を水密空間４７にしている。
この水密空間４７はその外部とで蒸気の出入りを許す
が、外部から防水する機能を有する。この絶縁枠体４４
の後端外周には折れ止め部材４８を設けている。

【００３２】この水密空間４７内にはカメラケーブル９
の先端部付近で外皮が除去されたシールド被覆線５５に
その金属製のコネクタシールド枠体５４が圧接して取り
付けた第２のコネクタ４９とが収納され、この第２のコ
ネクタ４９は第１のコネクタ２３に着脱自在で接続され
る。カメラケーブル９の先端部からそれぞれ延出された
信号線は第２のコネクタ４９の後端面から後方に突出す
る接点ピン５１に接続されている。

【００３３】各接点ピン５１はコネクタ本体５２に設け
た各孔に貫通するように配置され、その周囲を溶融した
ガラスで焼結したガラスハーメチック封止部５３を形成
して気密的に固定している。

【００３４】このコネクタ本体５２は金属製で、その後
端側は金属製のコネクタシールド枠体５４と接触して覆
われている。このコネクタシールド枠体５４はカメラケ
ーブル９のシールド被覆線５５と導通している。このシ
ールド被覆線５５はその内側に配置され、両コネクタ２
３、４９を介してＣＣＤ３７等に接続された複数の信号
線を覆い、このシールド被覆線５５の後端はＣＣＵ５の
シールド電位と接続している。

【００３５】このように外部金属被覆２４に対し、内部
絶縁被覆２８ａ，２８ｂで絶縁された内部シールド被覆
２９ａ，２９ｂの内側にＣＣＤ３７を収納し、内部シー
ルド被覆２９ａ，２９ｂはさらにコネクタ枠体を介して
カメラケーブル９のシールド被覆線５５に導通させ、そ
の後端をシールド電位のグラウンドに接続して十分に電
磁遮蔽するシールド構造にすることによって、電波障害
対策上の問題を解決している。

【００３６】また、第２のコネクタ４９は第１のコネク
タ２３に接続される。その際、各接点ピン５１の先端に
設けた接点ピン受け５６には第１のコネクタ２３の接点
ピン５７が挿入されて電気的に導通する。

【００３７】第１のコネクタ２３においても、コネクタ
外装金属枠４３の円板状の接点ピン取付部に孔を設け、
各孔には前記接点ピン５７を貫通するように配置し、そ
の周囲を溶融したガラスで焼結したガラスハーメチック
封止部５８を形成して気密的に固定している。

【００３８】また、コネクタ外装金属枠４３の前端側は
段差状に拡径にされ、気密的に接続するための絶縁体
（以下、気密絶縁体）６１の後端外周と嵌合させ、バイ
ンダで気密的に固定されている。この気密絶縁体６１の
前端外周面は外装金属被覆２４の後端内周に嵌合し、バ
インダで気密的に固定されている。

【００３９】なお、図２に示すように第２の内部シール
ド被覆２９ｂの後端は気密絶縁体６１から若干離間した
内側で金属製の固定リング６７を介してコネクタ外装金
属枠４３と螺合により接続固定されている。つまり、内
部シールド層は第１のコネクタ２３の外装金属４３と導
通している。

【００４０】図３は気密絶縁体６１と外装金属被覆２４
との接続部及び気密絶縁体６１とコネクタ外装金属枠４
３との接続部の構造を拡大して示す。図３に示すように
気密絶縁体６１の段差状にされ、この段差部分で（外装
金属被覆２４とシールド電位とに対して）必要とされる
沿面距離を確保して結合面となる２つの外周面にはそれ
ぞれ金属メッキ等によるメタライズした気密封止層６２
ａ及び６２ｂが設けてあり、各外周面に嵌合する外装金
属被覆２４及びコネクタ外装金属枠４３との境界部分を
バインダとしてのろう材６３で気密結合してオートクレ
ーブ滅菌（高温かつ高圧の蒸気滅菌）に対する耐性（そ
の高温に耐える耐性を有し、かつ高圧の蒸気に対してそ
の蒸気の侵入を防止できる耐性）を備えた気密結合手段
を形成している。

【００４１】このようにして、外装金属被覆２４とコネ
クタ外装金属枠４３とを気密絶縁体６１で気密的に接続
してその内部を気密空間６４にし、かつ外装金属被覆２
４とコネクタ外装金属枠４３との接続固定部とを段差状
にして離間するようにして必要とされる絶縁耐性を確保
している。

【００４２】このように構成された本実施の形態では、
硬性内視鏡２の接眼部１３に取り付けられるマウント部
を有する外装金属被覆２４の後端側を絶縁枠体４４で被
覆し、その内側で内部シールド被覆と導通する第１のコ
ネクタ２３のコネクタ外装金属枠４３との間に気密絶縁
体６１を介挿しメタライズされて一定の距離離間した気
密封止層６２ａ及び６２ｂ部分でそれぞれ気密的に接続
固定しているので、オートクレーブ滅菌しても気密空間
６４には蒸気が侵入することを防止できる。

【００４３】従って、樹脂封止のように長期的には蒸気
の侵入により劣化等が起こるのに対し、本実施の形態で
は蒸気の侵入を長期にわたり確実に防止でき、劣化等も
防止できる。

【００４４】また、硬性内視鏡２と接続される外部金属
被覆２４に対して内部絶縁被覆２８ａ，２８ｂにより絶
縁したシールド被覆２９ａ，２９ｂを形成し、その内側
に撮像素子を配置し、シールド被覆２９ａ，２９ｂは気
密構造の第１のコネクタ２３の枠体等を介してカメラケ
ーブル９のシールド線に接続して信号線全体をシールド
しているので、外部にノイズとなって放射される電磁波
の強度を十分に小さくでき、かつ外部からノイズが混入
することも十分に抑圧でき、画質の良い画像を得ること
ができる。従って、このシールド構造により、電波障害
対策上の問題を解消している。

【００４５】また、本実施の形態では撮像素子と接続さ
れた第１のコネクタ２３を含めて気密構造にし、カメラ
ケーブル９とは第２のコネクタ４９を介して着脱自在に
しているので、従来例の場合とは異なり、カメラケーブ
ル９の可撓性を有する外皮等からの蒸気の侵入があって
も気密空間６４内には影響を及ぼさない構造になってい
る。

【００４６】また、カメラケーブル９とは第２のコネク
タ４９を介して第１のコネクタ２３で着脱自在にしてい
るので、ケーブルの一部が破損したような場合にも、
（コネクタで分離可能にしない場合よりも）修理などが
容易となる。また、気密空間６４内にオートアイリス機
構等を設けているので、蒸気などで故障することを有効
に防止できる。

【００４７】なお、シールド被覆（具体的には２９ａ，
２９ｂ）としては金属枠体で形成したものに限定される
ものでなく、例えば内部絶縁被覆２８ａ，２８ｂの内側
に金属メッキ或いは導電塗料等による導電層を形成した
ものでも良い。

【００４８】（第２の実施の形態）図４及び図５は本発
明の第２の実施の形態に係り、図４は第２の実施の形態
のテレビカメラの構造を示し、図５は第１及び第２のコ
ネクタの接続部付近の構造を示す。本実施の形態は第１
の実施の形態において、第１のコネクタ２３及び第２の
コネクタ４９との接続部を以下のようにしている。

【００４９】図５でも示すように第１のコネクタ２３に
接続される第２のコネクタ４９における接点ピン受け５
６の周囲を樹脂で封止した樹脂封止部７１ａにすると共
に、ハーメチック封止部５８から前方に突出する接点ピ
ン５１の周囲も樹脂で封止した樹脂封止部７１ｂにして
いる。

【００５０】また、コネクタ本体５２とコネクタ外装金
属枠４３との間にはメタルシール材６５を挟み込むよう
に介装し、両者の間を気密に構成し、カメラケーブル９
側から侵入する蒸気が両コネクタ接続の接続空間６６に
侵入することを防止している。

【００５１】このような構造にして、空間中の水分、及
びピン、絶縁体表面に結露した水分による絶縁不良を生
じないようにすると共に、隣接する接点ピン間の短絡の
発生も防止するようにしている。また、接触不良が発生
することも防止している。

【００５２】さらに、カメラケーブル９の着脱をカメラ
ヘッド部２１の気密空間６４を壊すことなく行える。な
お、このメタルシール材６５としては例えばアルミニュ
ウム合金製で、リペア時には交換する。

【００５３】なお、図５に示す例では、コネクタ本体５
２とコネクタ外装金属枠４３との間には図４のメタルシ
ール材６５の代わりにガスケット部材７２が介装されて
いる。なお、ガスケットとして、メタルガスケットの他
に、弾性体（例えば、フッ素ゴム、フッ素コートＯリン
グ）を用いても良い。その他は第１の実施の形態と同様
の構成である。

【００５４】本実施の形態は第１の実施の形態の作用及
び効果の他に、第２のコネクタ４９の接点ピン５１等を
樹脂封止部材で支持しているので、第１及び第２のコネ
クタとの両者の接続操作の際により確実に接続が可能に
なる。

【００５５】図６は第２の実施の形態の他の変形例にお
ける主要部を示す。第１及び第２の実施の形態では気密
絶縁体６１は断面がほぼＬ字形状にしたものであった
が、本変形例では中央部を拡径となるように突出させた
断面形状の気密絶縁体７５にしている。

【００５６】そして、気密絶縁体７５の両端にそれぞれ
メタライズした気密封止層６２ａ，６２ｂを設け、それ
ぞれ外装金属被覆２４及びコネクタ外装金属枠４３とろ
う材６３で気密的に接続固定している。この構造の場合
には中央部を突出させているので、両端間の絶縁耐性を
より確実に維持できる。その他は第１或いは第２の実施
の形態の場合と同様の効果を有する。

【００５７】なお、第１或いは第２の実施の形態では第
１及び第２の内部絶縁被覆２８ａ，２８ｂにより外部金
属被覆２４と第１及び内部シールド被覆２９ａ，２９ｂ
と絶縁性を確保しているが、その一部或いは全部を空気
層にして必要とされる絶縁性を確保するようにしても良
い。この場合、空気層の厚さを必要とされる絶縁耐性を
確保できる値以上に設定する。

【００５８】（第３の実施の形態）図７は本発明の第３
の実施の形態における第１のコネクタ２３と気密絶縁体
６１との接続部を示す。例えば第１の実施の形態では第
１のコネクタ２３は気密絶縁体６１の外面にバインダで
固定したが、本実施の形態では気密絶縁体６１の内面に
バインダで固定する構造にすると共に、気密絶縁体６１
と封止固定する部分を薄肉にした封止用薄肉部７４にし
て溶融したろう材等で気密的に固定している。

【００５９】その他の構造は第１の実施の形態と同様で
ある。本実施の形態によれば、封止用薄肉部７４を形成
しているので、その部分を局部的に加熱して溶融した半
田等での接続が容易となる。また、この溶融した半田を
メタライズした部分に回り込ませることもできるし、薄
くしたことにより細径化することもできる。

【００６０】なお、バインダで気密結合する場合、内側
部分を例えば高温タイプの半田で半田付けで接続固定
し、その後に気密絶縁体６１の外周側で低温タイプの半
田で高温タイプの半田の融点以下で絶縁外装被覆２４と
半田付けするようにしても良い。このようにすると、そ
れぞれを（他方に影響しないように）ほぼ独立して半田
による気密的な接続固定を行うことができる。

【００６１】図８に示す変形例のように、封止用薄肉部
７５をフランジ形状にしても良い。このようにすると、
溶融したろう材等のバインダ層の厚みを制御し易い。そ
の他は第３の実施の形態と同様である。

【００６２】また、図９のように封止用薄肉部７３をガ
ラスハーメチック封止部よりも離した位置に設けるよう
にしても良い。このようにすると、溶融したバインダに
よる固定の際にガラスハーメチック封止部への熱の影響
を与えにくくできる。

【００６３】（第４の実施の形態）図１０は本発明の第
４の実施の形態における光学アダプタ周辺部の構造を示
す。本実施の形態の内視鏡撮像装置８０は第１の実施の
形態におけるカメラヘッド２１を光学アダプタ８１及び
カメラヘッド８２とに分離した構造にしている。

【００６４】光学アダプタ８１は結像レンズ系８３を取
り付けた金属製のレンズ枠８４が筒状の固定枠８５に摺
動自在に配置され、このレンズ枠８４にはピン８６が突
設され、このピン８６は固定枠８５に設けた螺旋溝を貫
通してその外側に回転自在に配置したフォーカスリング
８７の長溝に係入されている。

【００６５】そして、フォーカスリング８７を回動する
ことによって、ピン８６と共に、レンズ枠８４を光軸方
向に移動し、フォーカス調整ができるようにしている。
このフォーカスリング８７の前後の内周にはＯリング８
８ａ，８８ｂを介挿して水密を確保している。

【００６６】また、レンズ枠８４の前端付近の外周面に
もＯリング８９ａを介挿して水密を確保している。

【００６７】固定枠８５の後端のねじ部にはカメラヘッ
ド８２を形成する外装部材９０のねじ部が螺合して取り
付けられ、間にＯリング８９ｂを介して水密を確保して
いる。

【００６８】また、光学アダプタ８１におけるレンズ枠
８４内を以下のようにして気密構造にしている。レンズ
枠８４の前端の開口はカバーガラス９１ａにより気密的
に封止される。この場合、カバーガラス９１ａは図１１
（Ａ）のように円周側面がメッキ等により金属皮膜９２
でメタライズされ、このカバーガラス９１ａをレンズ枠
８４の前端の開口に嵌合させて、半田或いはろう材を溶
融して気密的に封止する気密封止部９３ａとしている。

【００６９】なお、図１１（Ｂ）に示すようにカバーガ
ラス９１ａにおけるレンズ枠８４の係止用突部に当接す
るリング状周縁部に金属皮膜９２でメタライズしたもの
にしても良い。

【００７０】また、レンズ枠８４の後端の開口はカバー
レンズ９１ａと同様に金属皮膜９２でメタライズされた
カバーレンズ９１ｂで気密的に封止する気密封止部９３
が形成された金属製の封止用リング９４をレンズ枠８４
の後端の外周に嵌合させ、その境界部分を半田或いはろ
う材で気密的に固定する気密封止部９３ｂとしている。
なお、封止用リング９４を介挿することなく、レンズ枠
８４の後端の開口をカバーレンズ９１ｂで気密的に直接
固定するようにしても良い。

【００７１】また、レンズ枠８４における例えば後端付
近には空気抜き用の小孔９５が設けてあり、半田或いは
ろう材での溶融固定の際にレンズ枠８４内の膨張した空
気を逃がし、溶融固定の後には図１２に示すようにこの
小孔９５を半田或いはろう材或いは無機バインダ等の封
止材９６で封止するようにしている。

【００７２】また、カメラヘッド８２における外装金属
部材９０の内側にはフィルタ９７を気密的に取り付けた
絶縁部材で形成されたフィルタ枠９８が螺合で取り付け
られ、このフィルタ９７の後方側にＣＣＤ９９を取り付
けた金属製の素子枠１００が取り付けられている。

【００７３】この素子枠１００は後方に延びるシールド
枠体１０１と接続されている。また、フィルタ枠９８も
後方に延びる絶縁枠体と接続され、この絶縁枠体はシー
ルド枠体１０１と外装金属部材９０とを絶縁している。

【００７４】このカメラヘッド８２の後端側は例えば第
１の実施の形態とほぼ同様の構成となっている。

【００７５】本実施の形態によれば、カバーガラス９１
ａ等をその外周面又は外周面近傍の端面にメタライズ処
理してろう材等のバインダで金属製のレンズ枠８４等に
気密封止するので気密封止を（接着剤の場合よりも）よ
り完全にできると共に、気密封止する際に内部の膨張し
た空気を逃がす小さな小孔９５を設けておいて、気密封
止後に小孔９５をろう材等の封止材９６で封止するよう
にしているので、内圧が高まることで封止作業がし難く
なることもなく、組立が容易となる。

【００７６】また、カバーガラス９１ａ等をその外周面
又は外周面近傍の端面にメタライズ処理してあるので、
オートクレーブ滅菌の際に高温になっても円周方向に熱
が加わるので、局部的に熱が加わる場合よりも熱膨張に
対する耐性を高くでき、破損しにくくできる。

【００７７】その他は第１の実施の形態とほぼ同様の効
果を有する。なお、光量透過部材としてのカバーガラス
９１ａを用いることなく、結像レンズ系８３の第１レン
ズ等の光学レンズ、光学フィルタ等を気密的に封止する
場合にも適用できる。また、光学アダプタ８１の場合で
説明した封止する手段或いは方法を、カメラヘッド８２
等に適用することもできる。

【００７８】なお、上述した気密絶縁体６１等は例えば
セラミックス、または耐熱エンジニアリングプラスチッ
クを採用することができる。また、セラミックスとして
は、ＰＥＥＫ、ＰＰＳといったスーパーエンプラでも良
い。

【００７９】また、ガラスハーメチック封止部５３、５
８としてはガラスの他セラミックス、樹脂（スーパーエ
ンプラ）等での封止でも良い。また、気密封止層６２
ａ，６２ｂはＮｉ又はＣｏ、又はＡｕ又はＭｏ−Ｍｎを
基本にした金属層でも良い。

【００８０】また、バインダはＡｕ、またはＡｇ系のろ
う材か、Ｓｎ−Ｐｄ系の半田か、低融点ガラスか、無機
バインダかのいずれかを用いることができる。

【００８１】また、気密絶縁体６１としてセラミックス
を用い、セラミックス半田、低融点ガラスを用いて直接
外装金属被覆２４及びコネクタ外装金属枠４３と気密封
止しても良い。この場合にはコストを下げることができ
る。

【００８２】なお、例えば第１の実施の形態では少なく
とも固体撮像素子を含む撮像光学系を内蔵したカメラヘ
ッド部２１を外装金属層、絶縁層、シールド層の３層構
造にして、シールド層内に少なくとも固体撮像素子を内
蔵して気密構造にしているが、本発明はこれに限定され
るものでなく、内視鏡に直接或いはアダプタ等を介して
固体撮像素子或いは電気的に絞り駆動機構或いは焦点調
整駆動機構或いは変倍駆動機構等を内蔵した光学系等を
含むカメラヘッドユニット或いは光学アダプタユニット
等に広く適用できる。

【００８３】また、上述した実施の形態等を部分的等で
組み合わせる等して構成される実施の形態等も本発明に
属する。

【００８４】［付記］ １．内視鏡に直接又はアダプタを介して接続され、少な
くとも固体撮像素子を含む撮像光学系を気密封止してな
る内視鏡撮像装置において、光学部材とで気密封止体を
形成する外層金属被覆と、導電性シールド層を形成する
内部シールド被覆と、該外層金属被覆と内部シールド層
との間に設けた内部絶縁層を有し、内部シールド被覆を
ケーブルと接続される気密コネクタと導電性を保って気
密結合し、該外層金属被覆と該内部シールド被覆との間
で絶縁物を介して気密結合する気密結合手段を設けたこ
とを特徴とする内視鏡撮像装置。

【００８５】２．前記気密結合に用いる絶縁物はセラミ
ックスに結合面をメタライズ処理し、バインダによって
気密結合したことを特徴とする付記１記載の内視鏡撮像
装置。 ３．前記セラミックスはアルミナ、ジルコニア等のチョ
ウ密構造であることを特徴とする付記２記載の内視鏡撮
像装置。 ４．前記メタライズはＮｉまたはＣｏ、及びまたはＡ
ｕ、またはＭｏ−Ｍｎを基本にしたことを特徴とする付
記２記載の内視鏡撮像装置。 ５．前記バインダはＡｕ、またはＡｇ系のろう材か、Ｓ
ｎ−Ｐｄ系の半田か、低融点ガラスか、無機バインダか
のいずれかであり、上記絶縁物の外層金属被覆、内部シ
ールド被覆のそれぞれの気密結合部で融点の異なる金属
バインダにより気密結合することを特徴とする付記２記
載の内視鏡撮像装置。

【００８６】６．固体撮像素子及びまたは、光学絞りユ
ニット・焦点調整駆動装置等の光学系調整ユニットを含
む光学系を気密封止してなる内視鏡撮像装置において、
該光学系気密封止体のケーブル側接続部に気密結合され
た第１の気密コネクタと、これに一対に接続されるケー
ブルのカメラヘッド側端部に設けられた第２の気密コネ
クタを有し、第１、第２の気密コネクタを接続時に生じ
る空間を気密に結合することを特徴とする内視鏡撮像装
置。

【００８７】（付記６〜８の背景）従来例として特開平
７−３９５１５号公報がある。この従来例ではケーブル
の端部から延出される信号線と雌コネクタとの接続部分
の周囲を絶縁性の封止樹脂で封止し、この雌コネクタを
ＣＣＤに接続される雄コネクタに接続している。絶縁性
の樹脂封止でも若干の蒸気の透過があるため、両コネク
タの接続後に生じる接続部に小さな空間にオートクレー
ブ滅菌の際に蒸気が入り込み、接点間を短絡させてしま
う可能性がある。

【００８８】（付記６〜８の目的）このため両コネクタ
の接続部の小さな空間にオートクレーブ滅菌の際等に蒸
気が入り込むことを防止できる内視鏡撮像装置を提供す
ることを目的とし、付記６〜８の構成にした。

【００８９】７．前記第１、第２の気密コネクタ間の気
密結合はメタルガスケットによることを特徴とする付記
６記載の内視鏡撮像装置。 ８．前記気密コネクタはセラミック、またはガラスを基
材とする無機バインダにより枠体、接点ピンをハーメチ
ック結合したコネクタであることを特徴とする付記１、
又は６記載の内視鏡撮像装置。

【００９０】９．固体撮像素子及びまたは、光学絞りユ
ニット、焦点調整駆動装置等の光学系調整ユニットを含
む光学系を気密封止してなる内視鏡撮像装置のケーブル
との接続部に光学系気密封止体に気密に結合される気密
コネクタにおいて、気密コネクタの枠体の光学系気密封
止体との結合部の形状を薄肉構造としたことを特徴とす
る気密コネクタ。

【００９１】（付記９の背景）オートクレーブ滅菌耐性
を確保するコネクタとしてハーメチック等の気密コネク
タがある。これらは接点であるピンと構造（枠）体であ
る金属等の間を、ガラス、セラミックス、樹脂等で封止
するものである。通常これらのコネクタは枠体として封
止したい容器の間をガスケット、半田、電着等で封止す
る。

【００９２】しかし、オートクレーブ滅菌では流体（蒸
気）の圧力が＋／−両方働くこと、ハーメチック封止部
が機械強度、高温のヒートサイクルに耐えられないこと
から、気密封止技術が専用設備を必要なもの等に制限さ
れる。

【００９３】ここで専用の設備が不要で機械的強度の確
保が不要なものとして、半田封止があるが、ハーメチッ
ク部にかかる熱の影響が問題となっていた。

【００９４】特に、ハーメチックコネクタ部でケーブル
と着脱可能な構造にする場合、枠体の容積が大きく、非
常に半田封止が困難であった。

【００９５】（付記９の目的）半田気密封止を容易に行
える、ハーメチック封止等の気密コネクタの提供を目的
とし、付記９の構成にして上記欠点を解消した。

【００９６】１０．内視鏡とこれに接続され内視鏡の像
を固体撮像素子に結像せしめるための光学系が内蔵され
た光学アダプタと固体撮像素子が内蔵されたカメラヘッ
ドからなる内視鏡撮像装置、または、内視鏡とこれに接
続される結像光学系、固体撮像素子を内蔵するカメラヘ
ッドからなる内視鏡撮像装置において、内視鏡と光軸方
向に対して固定された固定筒とこの固定筒に内蔵され、
光学アダプタ、及びまたは、カメラヘッドの光学系を保
持し、光軸方向に移動可能な金属枠と該金属枠に気密結
合時まで空気抜きの小孔を有し、カバーガラス、光学レ
ンズ、光学フィルタのいずれかの光量透過素材の外周面
または外径近傍の端面にメタライズ処理を施し、無機バ
インダ、またはろう材にて金属枠端面部近傍に気密結合
封止し、光量透過素材結合後に該小孔を半田または、ろ
う材の封止材にて気密封止することを特徴とする内視鏡
撮像装置。

【００９７】（付記１０の背景）従来、光学アダプタの
中でオートクレーブ滅菌による水蒸気の侵入を防ぐ為に
アダプタ内部の結像光学部材とカバーガラスを可動支持
部材（レンズ枠）に取り付けて一体化した気密ユニット
を構成している。

【００９８】従来例では例えば、実公平５−３２８２２
号公報に示すようにカバーガラスと枠体の気密接合は接
着剤を利用したものがあるが、気密化を長期にわたり確
保することが困難である。また、半田等の高熱を必要と
する接合を行う場合、レンズ枠内の膨張した空気で内圧
が高まり組立性が容易でない。

【００９９】（付記１０の目的）カバーガラスとレンズ
枠の確実な気密接合、及び気密レンズユニットの組立性
の改善等を目的として付記１０の構成にした。

【０１００】

【発明の効果】以上説明したように本発明によれば、内
視鏡に直接又はアダプタを介して接続され、少なくとも
固体撮像素子を含む撮像光学系を気密封止してなる内視
鏡撮像装置において、光学部材とで気密封止体を形成す
る外層金属被覆と、固体撮像素子を覆う内部シールド被
覆と、該外層金属被覆と内部シールド被覆との間に設け
た内部絶縁層とを有し、内部シールド被覆をケーブルの
シールド線と接続される気密コネクタの枠体と導電性を
保って気密結合し、該外層金属被覆と該内部シールド被
覆との間で絶縁物を介して気密結合する気密結合手段を
設けているので、固体撮像素子をシールド手段でシール
ドすることにより電波障害対策上の問題を解決でき、か
つ絶縁物と金属の間で気密封止を確保してオートクレー
ブ滅菌可能にしている。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１の実施の形態を備えた内視鏡シス
テムの全体構成図。

【図２】第１の実施の形態のテレビカメラの構成を示す
断面図。

【図３】絶縁体を用いて気密結合する部分の拡大断面
図。

【図４】本発明の第２の実施の形態のテレビカメラの構
成を示す断面図。

【図５】第１及び第２のコネクタの接続部分を示す断面
図。

【図６】第２の実施の形態の変形例における絶縁体を用
いて気密結合する部分の拡大断面図。

【図７】本発明の第３の実施の形態における第１のコネ
クタと絶縁体との気密結合する部分を示す断面図。

【図８】図７の変形例における封止用薄肉部を示す断面
図。

【図９】図７の変形例における封止用薄肉部を示す断面
図。

【図１０】本発明の第４の実施の形態における光学アダ
プタ周辺部の構造を示す断面図。

【図１１】金属皮膜が設けられたカバーガラスを示す斜
視図。

【図１２】封止材で封止される空気抜き用小孔部分を拡
大して示す断面図。

【符号の説明】

１…内視鏡システム ２…硬性内視鏡 ３…テレビカメラ ５…ＣＣＵ ９…カメラケーブル １３…接眼部 ２１…カメラヘッド部 ２２…ケーブル部 ２３…第１のコネクタ ２４…外部金属被覆 ２６…カバーガラス ２８ａ，２８ｂ…内部絶縁被覆 ２９ａ，２９ｂ…シールド被覆 ３２…レンズ枠 ３３…結像レンズ系 ３５…フィルタ ３７…ＣＣＤ ３８…撮像素子枠 ３９…フォーカス調整機構 ４３…コネクタ外装金属枠 ４４…絶縁枠体 ４９…第２のコネクタ ５１，５７…接点ピン ５２…コネクタ本体 ５３，５８…ガラスハーメチック部 ５４…コネクタシールド枠体 ６１…気密絶縁体 ６２ａ，６２ｂ…気密封止層 ６３…ろう材

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 内視鏡に直接又はアダプタを介して接続
   され、少なくとも固体撮像素子を含む撮像光学系を気密
   封止してなる内視鏡撮像装置において、 光学部材とで気密封止体を形成する外層金属被覆と、固
   体撮像素子を覆う内部シールド被覆と、該外層金属被覆
   と内部シールド被覆との間に設けた内部絶縁層を有し、 内部シールド被覆をケーブルのシールド線と接続される
   気密コネクタの枠体と導電性を保って気密結合し、該外
   層金属被覆と該内部シールド被覆との間で絶縁物を介し
   て気密結合する気密結合手段を設けたことを特徴とする
   内視鏡撮像装置。