JPH1147091A - 電子内視鏡 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】フォーカシングやズーミングを行うための操作
ワイヤに固体撮像素子側の信号電流がリークせず、周辺
の電子機器に対して悪影響を及ぼすノイズを放射しない
電子内視鏡を提供すること。 【解決手段】固体撮像素子２４が収容された固体撮像素
子収容部と操作ワイヤ２５との間の電気絶縁性を確保す
るための電気絶縁手段３８，３９，４１が設けられてい
る。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】この発明は、挿入部の先端に
内蔵した固体撮像素子によって観察像を撮像するように
した電子内視鏡に関する。

【０００２】

【従来の技術】観察像を撮像するための固体撮像素子を
挿入部の先端に内蔵した電子内視鏡において、フォーカ
シングやズーミング等を行えるようにするために、対物
光学系と固体撮像素子の一方又は両方を手元側からの遠
隔操作によって進退させることができるようにしたもの
があり、そのような遠隔操作は、挿入部内に挿通された
操作ワイヤを介して行われる。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】上述のようにフォーカ
シングやズーミング等を行うための操作ワイヤは、固体
撮像素子が内蔵された挿入部先端から挿入部内を全長に
わたって通過する状態に配置されている。

【０００４】そのため、固体撮像素子側の信号電流が操
作ワイヤにリークすることによって、操作ワイヤが内部
回路になってアンテナの作用をし、そこから外部に放出
されるノイズが周辺の電子機器に悪影響を及ぼす場合が
ある。

【０００５】そこで本発明は、フォーカシングやズーミ
ングを行うための操作ワイヤに固体撮像素子側の信号電
流がリークせず、周辺の電子機器に対して悪影響を及ぼ
すノイズを放射しない電子内視鏡を提供することを目的
とする。

【０００６】

【課題を解決するための手段】上記の目的を達成するた
め、本発明の電子内視鏡は、対物光学系と、その対物光
学系により結像された像を撮像するための固体撮像素子
とが挿入部の先端に内蔵され、上記対物光学系と上記固
体撮像素子の一方又は両方を遠隔操作によって進退させ
るための操作ワイヤが上記挿入部に挿通された電子内視
鏡において、上記固体撮像素子が収容された固体撮像素
子収容部と上記操作ワイヤとの間の電気絶縁性を確保す
るための電気絶縁手段が設けられていることを特徴とす
る。

【０００７】なお、上記電気絶縁手段が、上記固体撮像
素子収容部の外周面に巻かれた電気絶縁性のテープであ
ってもよく、間をあけて二重に巻かれた上記電気絶縁性
のテープの間の空間に電気絶縁性の接着剤が充填されて
いてもよい。

【０００８】また、上記電気絶縁手段が、上記固体撮像
素子収容部を保持して上記操作ワイヤによって軸線方向
に進退駆動される受像部枠であってもよい。なお、上記
対物光学系と上記固体撮像素子の一方又は両方の進退に
よってフォーカシングとズーミングのいずれか一方又は
両方が行われてもよい。

【０００９】

【発明の実態の形態】図面を参照して本発明の実施の形
態を説明する。図２は内視鏡の全体構成を示しており、
可撓管状の挿入部１の基端に操作部２が連結され、挿入
部１の先端部分に形成された湾曲部４は、操作部２に設
けられた湾曲操作ノブ３を回転操作することによって、
任意の方向に任意の角度だけ屈曲させることができる。

【００１０】湾曲部４の先端には、対物光学系等が内蔵
された先端部本体１０が連結されている。また、挿入部
１と操作部２との連結部付近には、挿入部１内に挿通配
置された処置具挿通チャンネルの入口である処置具挿入
口５が突出配置されている。６は、フォーカシング又は
ズーミングの操作を行うための光学系操作レバーであ
る。

【００１１】操作部２の後部に連結された可撓性連結管
７の先端にはコネクタ８が連結されており、このコネク
タ８は、後述する照明用ライトガイドファイババンドル
に対する照明光の供給及び先端部本体１０に内蔵の固体
撮像素子で撮像された映像信号の処理等を行うための光
源装置兼ビデオプロセッサ（図示せず）に接続される。

【００１２】図３は先端部本体１０の正面図であり、１
１は、観察像を取り入れるための観察窓、１２は、被写
体を照明する照明光を射出するための照明窓、１３は処
置具挿通チャンネルの出口、１４及び１５は送気ノズル
及び送水ノズルである。

【００１３】図４は、観察窓１１と照明窓１２の各中心
線を通る断面における挿入部１の先端部分の側面断面
図、図５はそのＶ−Ｖ断面図であり、４及び１０は、前
出の湾曲部及び先端部本体である。

【００１４】照明窓１２には照明光の配光角を広げる凹
レンズ１７が嵌め込まれていて、その内側にライトガイ
ドファイババンドル１８の射出端が配置されている。ま
た観察窓１１には、対物光学系の第１レンズであるカバ
ーレンズ２０が嵌め込まれており、その内側に、対物レ
ンズ群２１と固体撮像素子２４等が配置されている。２
２はＹＡＧレーザーカットフィルター、２３はカバーガ
ラスである。

【００１５】湾曲部４の骨組みは、複数の節輪をリベッ
トで回動自在に連結して構成されており、その最先端の
節輪４ａが、先端部本体１０の後端部外周面に被嵌され
て固定ネジ４ｂによって連結固定されている。

【００１６】４ｃは、固定ネジ４ｂを螺合させるために
先端部本体１０に形成された凹み内に配置されたネジ
駒、４ｄは湾曲操作ワイヤ、４ｅは、伸縮自在なゴム製
の外装チューブである。

【００１７】図１は、通常観察状態における対物光学系
２０，２１と固体撮像素子２４の周辺の構成を拡大して
示し、図６及び図８は、VI−VI断面及びVIII−VIII断面
を示している。

【００１８】先端部本体１０に軸線方向に形成された孔
に嵌挿固定された固定外筒２７に対して、固定内筒２８
（固定筒）が後側では図６にも示されるように直接嵌合
して固定ネジ２９で固定され、前側においては両者２
７，２８の間にスペース環３０が介挿固着されていて、
両者２７，２８の間には両端部を除く全長にわたって一
定の隙間が確保されている。

【００１９】カバーレンズ２０は固定内筒２８の先端に
水密的にカシメ固定されていて、カバーレンズ２０の側
面と先端部本体１０との間を塞ぐように前蓋３１がスペ
ース環３０に接合されている。

【００２０】前蓋３１とカバーレンズ２０の側面との間
の隙間には脱泡したエポキシ系接着剤が充填されてお
り、前蓋３１と先端部本体１０との嵌合面にはシール用
のＯリング３２が装着されている。

【００２１】固定内筒２８内には、対物レンズ群２１が
取り付けられた対物枠３４と、観察像を撮像するための
固体撮像素子２４が取り付けられた受像部枠３５とが、
互いに独立して軸線方向に進退自在に嵌挿されている。
３３はＯリングである。

【００２２】対物レンズ群２１はレンズ筒３６内に組み
付けられてカシメ固定されており、そのレンズ筒３６が
対物枠３４に接合されている。ただし、レンズ筒３６を
対物枠３４にネジ固定してもよい。

【００２３】３７は、不要周辺光をカットするための遮
光マスクである。明るさ絞りは対物レンズ群２１の前端
面に配置されている。対物枠３４と受像部枠３５との間
には、両者３４，３５を遠ざける方向に付勢する第１の
圧縮コイルバネ４７が介装されていて、ガタつきが防止
されている。

【００２４】固体撮像素子２４は、例えばＴＡＢ（テー
プオートメイティングボンディング）基板等の可撓性基
板４４の先端に固着されている。そして、カバーガラス
２３が固体撮像素子２４の前端面に接合され、ＹＡＧレ
ーザーカットフィルター２２がカバーガラス２３の前端
面に接合されていて、対物光学系２０，２１によって結
像された内視鏡観察像が固体撮像素子２４によって撮像
される。

【００２５】可撓性基板４４内には、固体撮像素子２４
の駆動回路等を構成する電子部品が搭載されたバッファ
基板４３が配置されていて、その後方に信号ケーブル４
５が引き出されている。

【００２６】カバーガラス２３と固体撮像素子２４と可
撓性基板４４の外周面には、電気絶縁性の薄い絶縁テー
プ３８が連続的に巻かれていて、導電性の筒状体からな
るシールド筒４０がその外側に被嵌されている。シール
ド筒４０には信号ケーブル４５のシールド線が接続され
ている。

【００２７】シールド筒４０の先端は固体撮像素子２４
の側面の途中の位置にあるので、そこからカバーガラス
２３の先端位置まで、絶縁テープ３８の外面部分には脱
泡した電気絶縁性のエポキシ系接着剤４１が充填されて
いる。

【００２８】そして、その部分からシールド筒４０の外
周にわたってさらに絶縁テープ３９が連続的に巻かれて
いて、シールド筒４０と受像部枠３５との間の電気絶縁
性が確保されている。４６は、受像部枠３５内にゴミが
侵入するのを防止するために後端側に充填されたシリコ
ン系接着剤である。

【００２９】このようにして固体撮像素子２４と電子回
路とが収容されたシールド筒４０は、受像部枠３５にね
じ込まれた固定ネジ４２により押圧固定されている。こ
の固定ネジ４２は、通常観察状態でピント出し調整を行
う際に一旦緩めて、さらに後述する近接拡大観察状態に
切り換えてピントの確認を行い、良い状態ならば締め付
けてシールド筒４０を受像部枠３５に固定する。

【００３０】ただし、その固定ネジ４２の先端面とシー
ルド筒４０の外周面との間には絶縁テープ３９が介在し
ているので、受像部枠３５とシールド筒４０との間の電
気絶縁性が確保されている。

【００３１】このようにして、固体撮像素子２４とシー
ルド筒４０との間、可撓性基板４４とシールド筒４０と
の間、及びシールド筒４０と受像部枠３５との間が、確
実に電気絶縁されているので、固体撮像素子２４側の回
路の信号電流が受像部枠３５側にリークしない。

【００３２】その結果、後述する操作ワイヤ２５とシー
ルド筒４０との間が確実に電気絶縁されて、固体撮像素
子２４側の回路の信号電流が受像部枠３５側にリークし
ないので、操作ワイヤがアンテナとなってノイズを放射
するような現象が発生しない。

【００３３】固定内筒２８の外周面には、第１、第２及
び第３のカム溝５１，５２，５３が形成された円筒形の
カム筒５０が、軸線回りに回転自在に被嵌されており、
そのカム筒５０を囲む位置に、操作ワイヤ２５によって
駆動されて軸線方向にスライドするスライド筒５５が配
置されている。

【００３４】スライド筒５５に穿設された孔に操作ワイ
ヤ２５の先端が通されていて、その先端に抜け止め環５
７が固着されている。スライド筒５５は、光学系操作レ
バー６を操作して操作ワイヤ２５を操作部２側から牽引
する動作によって、図１において右方にスライド駆動さ
れる。

【００３５】そして、操作ワイヤ２５を逆方向（即ち、
前方）に移動させると固定内筒２８の外周を囲んで配置
された第２の圧縮コイルバネ５８の付勢力により、図１
において左方にスライド筒５５がスライド駆動される。
なお、第２の圧縮コイルバネ５８の付勢力は、通常観察
状態において第１の圧縮コイルバネ４７の付勢力より強
く設定されている。

【００３６】６２と６３は、挿入部１内において操作ワ
イヤ２５を案内する二重構造の案内管であり、内側が可
撓性チューブ６２、外側が断面形状が矩形の密着巻きコ
イルパイプ６３からなり、固定外筒２７に半田付け固定
された接続パイプ６１に接着固定されている。可撓性チ
ューブ６２は、挿入部１内の各種内蔵物に塗布された潤
滑剤が侵入するのを防止する機能を有する。

【００３７】スライド筒５５には、カム筒５０に形成さ
れた第１のカム溝５１に先端がガタ無く移動自在に係合
する第１のピン６５が、内方に向けて突出する状態にね
じ込み固定されている。

【００３８】また対物枠３４には、第２のカム溝５２に
頭部が係合する第２のピン６６が外方に向けて突出する
状態にねじ込み固定されており、受像部枠３５には、第
３のカム溝５３に頭部が係合する第３のピン６７が外方
に向けて突出する状態にねじ込み固定されている。

【００３９】なお、固定内筒２８には、第２のピン６６
と第３のピン６７が通過する直進溝６８，６９が軸線と
平行方向に形成されている。また、第２のピン６６と第
３のピン６７は、頭部が第２のカム溝５２と第３のカム
溝５３に係合するので、図９にも示されるように、組み
立て時にドライバーの先を係合させるスリ割り溝６６
ａ，６７ａが、側面に露出しない半月状の窪みにより形
成されている。

【００４０】図７は、第１ないし第３のカム溝５１，５
２，５３と第１ないし第３のピン６５，６６，６７との
係合状態を示す展開図であり、各ピン６５，６６，６７
は図１及び図８等に示される通常観察状態の位置にあ
る。

【００４１】なお、第１のカム溝５１がカム筒５０の軸
線方向（即ち、光軸方向）となす角度θは、軽い操作力
量で円滑な動作を行わせるために１０°〜４５°の範囲
にあることが望ましい。この実施の形態ではθ≒３０°
に設定されている。

【００４２】この通常観察状態から操作部２の光学系操
作レバー６を操作して操作ワイヤ２５を牽引すると、図
１０に示されるように、スライド筒５５が第２のコイル
バネ５８の付勢力に抗して光軸方向の後方（図１０にお
いて右方）にスライドし、それと共に移動する第１のピ
ン６５と第１のカム溝５１との係合によって、カム筒５
０が軸線回りに回転駆動される。その回転角度は最大で
９０°である。

【００４３】カム筒５０が軸線回りに回転すると、カム
筒５０に形成された第２及び第３のカム溝５２，５３と
係合する第２及び第３のピン６６，６７が軸線方向に移
動させられ、対物枠３４が光軸方向の前方（図１０にお
いて左方）にスライドすると共に受像部枠３５が後方
（図１０において右方）にスライドする。

【００４４】なお、第１のカム溝５１の長さはカム筒５
０の回転角にしてちょうど９０°であるが、第２と第３
のカム溝５２，５３はカム筒５０を９０°回転させたと
きの両端部分が共に第１のカム溝５１より長く形成され
ている。その結果、第１のカム溝５１とそれに係合する
第１のピン６５が、カム筒５０の回転角度を規制するス
トッパになっている。

【００４５】図１１は、カム筒５０が９０°回転した状
態の第１ないし第３のカム溝５１，５２，５３と第１な
いし第３のピン６５，６６，６７との係合状態を示す展
開図であり、図１２はXII−XII断面を示している。

【００４６】この図１０ないし図１２に示される状態に
おいては、カバーレンズ２０は移動することなく対物レ
ンズ群２１が前方に移動して、固体撮像素子２４が後方
に移動する。

【００４７】その結果、ズーミングが行われて、例えば
通常観察時には視野角が１２０°で観察距離が５〜１０
０ｍｍの範囲だったものが、視野角が４０°で観察距離
が２〜４ｍｍの範囲になって、顕微鏡的な近接拡大観察
状態になる。

【００４８】そして、光学系操作レバー６を中間の任意
の位置で止めれば、操作ワイヤ２５とスライド筒５５を
介して駆動される対物枠３４と受像部枠３５とが移動範
囲の中間位置で止まって、通常観察状態と近接拡大観察
状態との間の任意の倍率で観察することができる。

【００４９】図１３は、本発明の第２の実施の形態の通
常観察状態における固体撮像素子２４の周辺の構成を示
しており、受像部枠３５を電気絶縁性のプラスチックで
構成したものである。その他の部分は、外側の絶縁テー
プ３９が不要につき省かれている以外、第１の実施の形
態と同じである。

【００５０】なお、本発明は上記実施の形態に限定され
るものではなく、例えばフォーカシングだけが行われる
もの又はフォーカシングとズーミングの両方が行われる
ものでもよく、操作ワイヤ２５の牽引によって移動する
のが対物レンズ群２１と固体撮像素子２４のいずれか一
方でもよい。

【００５１】

【発明の効果】本発明によれば、対物光学系と固体撮像
素子の一方又は両方を遠隔操作によって進退させるため
の操作ワイヤと固体撮像素子収容部との間の電気絶縁性
を確保するための電気絶縁手段を設けたことにより、操
作ワイヤに固体撮像素子側回路の信号電流がリークせ
ず、周辺の電子機器に対して悪影響を及ぼすノイズが放
射されないので、安全に検査を行うことができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施の形態の通常観察状態の対物光学
系部分の拡大側面断面図である。

【図２】本発明の実施の形態の内視鏡の全体構成を示す
側面図である。

【図３】本発明の実施の形態の内視鏡の挿入部先端の正
面図である。

【図４】本発明の実施の形態の内視鏡の挿入部先端の側
面断面図である。

【図５】本発明の実施の形態の図４におけるＶ−Ｖ断面
図である。

【図６】本発明の実施の形態の図１におけるVI−VI断面
図である。

【図７】本発明の実施の形態の通常観察状態のカム溝と
ピンとの係合状態を示す展開図である。

【図８】本発明の実施の形態の図１におけるVIII−VIII
断面図である。

【図９】本発明の実施の形態のピンの斜視図である。

【図１０】本発明の実施の形態の近接拡大観察状態の対
物光学系部分の拡大側面断面図である。

【図１１】本発明の実施の形態の近接拡大観察状態のカ
ム溝とピンとの係合状態を示す展開図である。

【図１２】本発明の実施の形態の図１０におけるXII−X
II断面図である。

【図１３】本発明の第２の実施の形態の通常観察状態の
対物光学系部分の拡大側面断面図である。

【符号の説明】

１ 挿入部 ２１ 対物レンズ群 ２４ 固体撮像素子 ２５ 操作ワイヤ ２８ 固定内筒（固定筒） ３４ 対物枠 ３５ 受像部枠 ３８，３９ 絶縁テープ ４０ シールド筒 ４３ バッファ基板 ５０ カム筒 ５５ スライド筒

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】対物光学系と、その対物光学系により結像
   された像を撮像するための固体撮像素子とが挿入部の先
   端に内蔵され、上記対物光学系と上記固体撮像素子の一
   方又は両方を遠隔操作によって進退させるための操作ワ
   イヤが上記挿入部に挿通された電子内視鏡において、 上記固体撮像素子が収容された固体撮像素子収容部と上
   記操作ワイヤとの間の電気絶縁性を確保するための電気
   絶縁手段が設けられていることを特徴とする電子内視
   鏡。
2. 【請求項２】上記電気絶縁手段が、上記固体撮像素子収
   容部の外周面に巻かれた電気絶縁性のテープである請求
   項１記載の電子内視鏡。
3. 【請求項３】間をあけて二重に巻かれた上記電気絶縁性
   のテープの間の空間に電気絶縁性の接着剤が充填されて
   いる請求項２記載の電子内視鏡。
4. 【請求項４】上記電気絶縁手段が、上記固体撮像素子収
   容部を保持して上記操作ワイヤによって軸線方向に進退
   駆動される受像部枠である請求項１記載の電子内視鏡。
5. 【請求項５】上記対物光学系と上記固体撮像素子の一方
   又は両方の進退によってフォーカシングとズーミングの
   いずれか一方又は両方が行われる請求項１、２、３又は
   ４記載の電子内視鏡。