JPH10295637A - 内視鏡用撮像装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 安価でかつ簡単な構成により、塵埃等の侵入
を確実に防止し所望の光学部材を着脱自在に装着する。 【解決手段】 カメラヘッド部２は、赤外線カットフィ
ルタ８及びローパスフィルタ９を鏡枠１０の内部に備
え、鏡枠１０の前後に耐熱性の第１カバーガラス７及び
第２カバーガラス１１が接着剤にて固定されている。レ
ンズユニット３は接眼部６における内視鏡像の光軸方向
に対して垂直方向に着脱自在に構成されていて、耐熱性
の第３カバーガラス１２、第４カバーガラス１３がレン
ズ枠３ａの前後に接着剤にて固定されており、これによ
りレンズユニット３内が完全気密を保つように接着固定
されている。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は内視鏡用撮像装置、
更に詳しくは内視鏡像に応じて交換可能な光学部材の構
造部分に特徴のある内視鏡用撮像装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】近年、細長の挿入部を口腔等から体腔内
に挿入することによって体腔内の患部等を切開すること
なく観察あるいは診断したり、処置具を用いて治療処置
のできる医療用内視鏡が広く用いられいている。また、
工業用分野においては、プラント類等の管腔内等に挿入
して内壁の損傷箇所の有無、あるいは内壁面の付着物の
検査等に工業用内視鏡が用いられている。

【０００３】この種の内視鏡としては、内視鏡先端に入
射した内視鏡像をイメージガイドフアイバを介して手元
側へ伝達する内視鏡（以下「ファイバスコープ」とす
る）と、イメージガイドフアイバを使用せずリレーレン
ズ系等で内視鏡像を手元側へ伝達する内視鏡（以下「硬
性鏡」とする）とがあるが、いずれの内視鏡において
も、内視鏡像を手元側に設けた内視鏡接眼部にて観察で
きるようになっている。

【０００４】この内視鏡像を観察する手段としては、上
記内視鏡接眼部から直接肉眼にて観察する場合以外に、
この内視鏡接眼部に内視鏡用撮像装置を取付け、モニタ
にて観察する場合がある。

【０００５】この内視鏡用撮像装置は、上記内視鏡接眼
部からの内視鏡像を電気信号に変換する撮像素子を内蔵
するカメラヘッド部と、このカメラヘッド部から延出す
る電気的ケーブルに電気的コネクタを介して接続され、
上記カメラヘッド部で得られた電気信号を処理するとと
もにモニタへ映像信号として出力するカメラコントロー
ラ部とで構成されている。

【０００６】ところで、上記ファイバスコープでは、イ
メージガイドを構成するフアイバの配列と、カメラヘッ
ド部側の撮像素子、色分解フィルタあるいはＴＶ水平走
査線とが干渉してモニタ上の内視鏡像にモアレ縞が生じ
る場合がある。

【０００７】このモアレ縞を減少させるため、上記カメ
ラヘッド部には使用する内視鏡に適合する最適な光学的
ローパスフィルタが内蔵されており、上記内視鏡接眼部
から出射された内視鏡像を上記光学的ローパスフィルタ
を介して上記撮像素子上に結像させるようにしている。

【０００８】ところが、従来のカメラヘッド部において
は、光学的ローパスフィルタを交換する際に塵埃等が撮
像装置の内部に侵入し、撮像素子あるいは内部光学系に
付着し易くなる。これを防止するためには、光学的ロー
パスフィルタを交換する際に、塵埃等防止のための特殊
な技術、あるいは場所を必要とし取扱いが煩雑化するば
かりか、新たな設備投資が必要になる。

【０００９】そこで、例えば特開平 ６−１３８３９７
号公報において、内視鏡接眼部に対して着脱自在なカメ
ラヘッド部に、上記内視鏡接眼部からの内視鏡像を光学
的ローパスフィルタを介して撮像する撮像素子と、この
撮像素子に接続するケーブルとを設けた内視鏡用撮像装
置において、前記カメラヘッド部を、少なくとも前記ケ
ーブルを有するケーブルユニットと、少なくとも前記光
学的ローパスフィルタと前記撮像素子とを有する撮像ユ
ニットとに分割し、異なった光学的ローパスフィルタを
有する撮像ユニットと交換可能とした内視鏡用撮像装置
が提案されている。

【００１０】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、特開平
６−１３８３９７号公報においてはユニット交換が可
能であるが、まず第１に固体撮像素子であるＣＣＤを構
成したユニットということで、交換する部分であるユニ
ットが非常に高価になってしまうという問題がある。

【００１１】さらに、ユーザが交換する場合には、フィ
ルタとＣＣＤが構成されるユニットとケーブルユニット
を交換しなければならないが、電気的な接続を一度分離
しなくてはならない。つまり、逆に組み立て直す場合に
は、その組み立て中に、水分、埃等を進入させてしまい
ＣＣＤ、電気基板等を破壊してしまうという問題が生じ
る可能性がある。

【００１２】本発明は、上記事情に鑑みてなされたもの
であり、安価でかつ簡単な構成により、塵埃等の侵入を
確実に防止し所望の光学部材を着脱自在に装着できる内
視鏡用撮像装置を提供することを目的としている。

【００１３】

【課題を解決するための手段】本発明の内視鏡用撮像装
置は、内視鏡像を撮像する内視鏡用撮像装置において、
前記内視鏡像を撮像する撮像手段と、前記撮像手段に前
記内視鏡像を結像させるカメラヘッド部を備え、前記カ
メラヘッド部の少なくとも一部の光学部材は、着脱自在
に構成され、前記光学部材が取り外された前記カメラヘ
ッド部及び前記光学部材の開口部はそれぞれ耐熱光学素
材にて気密封止され構成される。

【００１４】本発明の内視鏡用撮像装置では、前記光学
部材が着脱自在に構成され、前記光学部材が取り外され
た前記カメラヘッド部及び前記光学部材の開口部をそれ
ぞれ耐熱光学素材にて気密封止することで、安価でかつ
簡単な構成により、塵埃等の侵入を確実に防止し所望の
光学部材を着脱自在に装着することを可能とする。

【００１５】

【発明の実施の形態】以下、図面を参照しながら本発明
の実施の形態について述べる。

【００１６】図１は本発明の第１の実施の形態に係る内
視鏡用撮像装置の構成を示す構成図である。

【００１７】図１に示すように、本実施の形態の内視鏡
用撮像装置１は、カメラヘッド部２、レンズユニット
３、撮像部４とから構成され、カメラヘッド部２は、体
腔内に挿入し観察部位の像を得る内視鏡５の接眼部６に
接続される。

【００１８】カメラヘッド部２は、先端に耐熱性の第１
カバーガラス７が接着剤にて固定され、その後ろ側に有
害な赤外線を除去する役目を持ったフィルタである赤外
線カットフィルタ８及びモアレ除去のためのローパスフ
ィルタ９がカメラヘッド部２の鏡枠１０に接着され、さ
らに、赤外線カットフィルタ８及びローパスフィルタ９
のフィルタ類の後ろ側に耐熱性の第２カバーガラス１１
が接着剤にて固定されている。

【００１９】また、第２カバーガラス１１の後ろ側に
は、レンズユニット３が接眼部６における内視鏡像の光
軸方向に対して垂直方向に着脱自在に構成されていて、
このレンズユニット３は、耐熱性の第３カバーガラス１
２、第４カバーガラス１３がレンズ枠３ａの前後に接着
剤にて固定されており、これによりレンズユニット３内
が完全気密を保つように接着固定されている。

【００２０】レンズユニット３の中には３つのスペーサ
１４、１５、１６と、３つのレンズ１７、１８、１９と
が設けられおり、レンズユニット３は、第３カバーガラ
ス１２と第４カバーガラス１３との間にスペーサ１４、
１５、１６を介してレンズ１７、１８、１９を設けるこ
とによって構成されている。そして、レンズユニット３
を光が通過することによって、レンズユニット３の後方
に設けられる撮像部４の固体撮像素子、例えばＣＣＤ２
０に内視鏡像を結像させることができるようになってい
る。

【００２１】撮像部４には、レンズユニット３の後ろ側
に設けられる鏡枠４ａのレンズユニット３側に接着固定
されている第５カバーガラス２１と、この第５カバーガ
ラス２１の後方に設けられたＣリングの形状をしている
金属製のＣＣＤ固定部材２２とが設けられており、ＣＣ
Ｄ固定部材２２によってＣＣＤ２０が固定されている。

【００２２】そして、撮像部４では、ＣＣＤ２０は、Ｃ
ＣＤ２０で得られた電気信号を増幅する回路を構成して
いるフレキシブル基板２３を介してプラグ２４にハンダ
付けされている。また、プラグ２４は金属製の信号ピン
２５と耐熱ガラス製のインシュレータ２６とにより構成
され、その信号ピン２５はインシュレータ２６との間で
気密が保たれており、ハーメチックコネクタのような形
式（高レベル気密封止）をとっている。さらに、レセプ
タクル２７にはケーブル２８の信号線がハンダ付けされ
ており、プラグ２４とレセプタクル２７は確実に接着剤
にて接合されている。

【００２３】また、レセプタクル２７は、ケーブルクラ
ンプ部材２９と接着剤にて接合されており、そのケーブ
ルクランプ部材２９の中にＯリング３０が構成されてお
り、Ｏリング３０とケーブル２８にて完全な気密を保っ
ている。さらに、ケーブル２８の屈曲性を良くし、破断
防止のためにゴム製の折れ止め部材３１を構成してい
る。

【００２４】以上のような構成により、カメラヘッド部
２の鏡枠１０内は前側が第１カバーガラス７により、後
ろ側が第２カバーガラス１１によって気密が保たれ、さ
らに、レンズユニット３では、内部が第３カバーガラス
１２と第４カバーガラス１３によって気密が保たれてい
る。

【００２５】また、レンズユニット３の後ろ側に位置す
る撮像部４では、第５カバーガラス２１と気密保持され
たプラグ２４によって、ＣＣＤ２０を含む内部空間が気
密が保たれている状態になる。

【００２６】そして、内視鏡５によって得られた内視鏡
像は第１カバーガラス７を通過し、更に第２カバーガラ
ス１１を通過し、レンズユニット３にて撮像部４のＣＣ
Ｄ２０に結像される。

【００２７】このように本実施の形態の内視鏡用撮像装
置１では、レンズユニット３にＣＣＤ２０を設けていな
いので、レンズユニット３を安価に構成すると共に電気
的損傷を受けることなく容易かつ確実にレンズユニット
３を交換することができ、また、レンズユニット３等に
くもりが生じても、ユーザが簡単に取り外し、拭いてく
もりを除去することが可能となる。さらに、レンズユニ
ット３の種類を変えることにより、撮像倍率を変えられ
るという効果もある。

【００２８】また、カメラヘッド部２、レンズユニット
３及びＣＣＤ２０を有する撮像部４がそれぞれ完全気密
封止されているので、各々、あるいは単体ユニットとし
て高圧蒸気滅菌等の滅菌を行うことができる。

【００２９】図２は本発明の第２の実施の形態に係る内
視鏡用撮像装置の構成を示す構成図である。

【００３０】第２の実施の形態は、第１の実施の形態と
ほとんど同じであるので、異なる点のみ説明し、同一の
構成には同じ符号をつけ説明は省略する。

【００３１】第１の実施の形態では、交換可能な光学部
材をレンズユニットとしたが、本実施の形態では赤外線
カットフィルタ８及びローパスフィルタ９からなるフィ
ルタユニットを交換可能な光学部材としている。

【００３２】すなわち、図２に示すように、本実施の形
態の内視鏡用撮像装置４１は、カメラヘッド部４２、フ
ィルタユニット４３、撮像部４とから構成される。

【００３３】カメラヘッド部４２は、先端に耐熱性の第
１カバーガラス７が接着剤にて固定され、その後ろ側に
３つのスペーサ１４、１５、１６と３つのレンズ１７、
１８、１９とがカメラヘッド２の鏡枠１０に接着され、
さらに、３つのスペーサ１４、１５、１６と３つのレン
ズ１７、１８、１９の後ろ側に耐熱性の第２カバーガラ
ス１１が接着剤にて固定され、完全気密が保たれてい
る。

【００３４】また、第２カバーガラス１１の後ろ側に
は、フィルタユニット４３が接眼部６における内視鏡像
の光軸方向に対して垂直方向に着脱自在に構成されてい
て、このフィルタユニット４３は、耐熱性の第３カバー
ガラス１２、第４カバーガラス１３が金属製のフィルタ
枠４４の前後に接着剤にて固定されており、これにより
フィルタユニット４３内が完全気密を保つように接着固
定されている。

【００３５】フィルタユニット４３の中には光学フィル
タ４５が設けられおり、レンズユニット３は、第３カバ
ーガラス１２と第４カバーガラス１３との間に光学フィ
ルタ４５を設けることによって構成されている。そし
て、カメラヘッド部４２及びフィルタユニット４３を光
が通過することによって、フィルタユニット４３の後方
に設けられる撮像部４のＣＣＤ２０に内視鏡像を結像さ
せることができるようになっている。

【００３６】その他の構成及び作用は第１の実施の形態
と同じである。

【００３７】以上のような構成により、本実施の形態の
内視鏡用撮像装置４１は、第１の実施の形態の効果に加
え、フィルタユニット４３の中の光学フィルタ４５を例
えばレーザカットフィルタあるいは色温度変換フィルタ
にすることにより、非常に用途を広くした使い方ができ
る。

【００３８】具体的には、外科手術等ではレーザメス等
を使うがレーザメスを発振させた時には画像にノイズと
いった悪影響を与えるが、このレーザカットフィルタを
有するフィルタユニット４３を用いることにより、それ
を低減できる。

【００３９】さらに、組み合わせて用いられる光源とし
てキセノン、ハロゲン等の光源装置があるが、適正な色
再現を求める時にキセノン、ハロゲンで色温度が異な
る。そこで、その色温度をＣＣＤ２０を持つ感度により
対応しやすくするために、フィルタユニット４３に色温
度変換フィルタを入れることにより適正な色再現が可能
となる。

【００４０】このように、フィルタユニット４３をユー
ザの使い勝手に応じてそろえることによって、１つの内
視鏡用撮像装置４１にて数種類の手術、観察等に応じた
使い方が可能となる。また、フィルタユニット４３がな
い状態の内視鏡用撮像装置４１でも、スペーサ１４、１
５、１６とレンズ１７、１８、１９とがカメラヘッド部
４２に組み込まれているため、フィルタユニット４３が
なくても内視鏡像を映すことができる。

【００４１】図３は本発明の第３の実施の形態に係る内
視鏡用撮像装置の構成を示す構成図である。

【００４２】第３の実施の形態は、第１の実施の形態と
ほとんど同じであるので、異なる点のみ説明し、同一の
構成には同じ符号をつけ説明は省略する。

【００４３】本実施の形態の内視鏡用撮像装置５０で
は、図３に示すように、レンズ枠３ａは、カムピン５１
がネジの螺合によって接続され、樹脂製のフォーカスリ
ング５２を後側にスライドさせることにより取り出すこ
とが可能となっている。

【００４４】このフォーカスリング５２の内側にはカム
溝５３が設けられており、このフォーカスリング５２を
回すことによってカムピン５１が誘導され、レンズ枠３
ａを光軸方向に前後させることが可能となる。フォーカ
スリング５２は金属製バネ５４によって常に前側に付勢
されている。金属製バネ５４は撮像部４の鏡枠１８に設
けられているバネ押さえ部５５によって固定されてい
る。そして、フォーカスリング５２を回転させることに
より、ユーザによりピント調整が可能となっている。

【００４５】その他の構成及び作用は第１の実施の形態
と同じである。

【００４６】以上のような構成により、本実施の形態の
内視鏡用撮像装置５０は、第１の実施の形態の効果に加
え、フォーカスリング５２を回すことで、第１の実施の
形態、第２の実施の形態に比べ広範囲にわたり視度の調
整が可能となる。

【００４７】図４は本発明の第４の実施の形態に係る内
視鏡用撮像装置の構成を示す構成図である。

【００４８】第４の実施の形態は、第１の実施の形態と
ほとんど同じであるので、異なる点のみ説明し、同一の
構成には同じ符号をつけ説明は省略する。

【００４９】本実施の形態の内視鏡用撮像装置６０のカ
メラヘッド部６２では、図４に示すように、第１の実施
の形態のカメラヘッド部２の構成に対して赤外線カット
フィルタ８の位置していた部分に自動絞り装置６３を固
定し設けている。

【００５０】そして、カメラヘッド部６２の鏡枠１０の
内部には管路６４が設けられ、管路６４の内部に自動絞
り装置６３の信号線６５が配設されており、撮像部４の
フレキシブル基板２３と信号線６５がハンダ付けされて
いる。なお、第１の実施の形態と同様にレンズユニット
３は着脱可能となっている。

【００５１】その他の構成及び作用は第１の実施の形態
と同じである。

【００５２】以上のような構成により、本実施の形態の
内視鏡用撮像装置６０は、第１の実施の形態の効果に加
え、自動絞り装置６３が構成されているため、より広い
被写界深度が得ることができる。そのため、第３の実施
の形態とは異なりユーザによるピント調整が不要とな
る。さらに、光源装置で行う調光つまり光の調整を、こ
の自動絞り装置６３により調整可能となる。

【００５３】［付記］ （付記項１） 内視鏡像を撮像する内視鏡用撮像装置に
おいて、前記内視鏡像を撮像する撮像手段と、前記撮像
手段に前記内視鏡像を結像させるカメラヘッド部とを備
え、前記カメラヘッド部の少なくとも一部の光学部材
は、着脱自在に構成され、前記光学部材が取り外された
前記カメラヘッド部及び前記光学部材の開口部はそれぞ
れ耐熱光学素材にて気密封止され構成されていることを
特徴する内視鏡用撮像装置。

【００５４】（付記項２） 着脱自在な前記光学部材
は、光学フィルタであることを特徴とする付記項１に記
載の内視鏡用撮像装置。

【００５５】（付記項３） 着脱自在な前記光学部材
は、視度調整用光学部材であり、前記カメラヘッド部内
で光軸方向に移動可能であることを特徴とする付記項１
に記載の内視鏡用撮像装置。

【００５６】（付記項４） 着脱自在な前記光学部材の
近傍に自動絞り装置を配したことを特徴とする付記項１
に記載の内視鏡用撮像装置。

【００５７】（付記項５） 前記カメラヘッド部の少な
くとも一部の光学部材は、その光軸方向に対して垂直に
着脱自在であることを特徴とする付記項１に記載の内視
鏡用撮像装置。

【００５８】

【発明の効果】以上説明したように本発明の内視鏡用撮
像装置によれば、光学部材が着脱自在に構成され、光学
部材が取り外されたカメラヘッド部及び光学部材の開口
部をそれぞれ耐熱光学素材にて気密封止するので、安価
でかつ簡単な構成により、塵埃等の侵入を確実に防止し
所望の光学部材を着脱自在に装着す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】本発明の第１の実施の形態に係る内視鏡用撮像
装置の構成を示す構成図

【図２】本発明の第２の実施の形態に係る内視鏡用撮像
装置の構成を示す構成図

【図３】本発明の第３の実施の形態に係る内視鏡用撮像
装置の構成を示す構成図

【図４】本発明の第４の実施の形態に係る内視鏡用撮像
装置の構成を示す構成図

【符号の説明】

１…内視鏡用撮像装置 ２…カメラヘッド部 ３…レンズユニット ３ａ…レンズ枠 ４…撮像部 ４ａ、１０…鏡枠 ５…内視鏡 ６…接眼部 ７…第１カバーガラス ８…赤外線カットフィルタ ９…ローパスフィルタ １１…第２カバーガラス １２…第３カバーガラス １３…第４カバーガラス １４、１５、１６…スペーサ １７、１８、１９…レンズ ２０…ＣＣＤ ２１…第５カバーガラス ２２…ＣＣＤ固定部材 ２３…フレキシブル基板 ２４…プラグ ２５…信号ピン ２６…インシュレータ ２７…レセプタクル ２８…ケーブル ２９…ケーブルクランプ部材 ３０…Ｏリング ３１…折れ止め部材

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 内視鏡像を撮像する内視鏡用撮像装置に
   おいて、 前記内視鏡像を撮像する撮像手段と、 前記撮像手段に前記内視鏡像を結像させるカメラヘッド
   部とを備え、 前記カメラヘッド部の少なくとも一部の光学部材は、着
   脱自在に構成され、 前記光学部材が取り外された前記カメラヘッド部及び前
   記光学部材の開口部はそれぞれ耐熱光学素材にて気密封
   止され構成されていることを特徴する内視鏡用撮像装
   置。