JPH0210496Y2 - - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 〔考案の利用分野〕 本考案は、内視鏡に係り、先端部に面板状イメ
ージセンサを設け、対物光学系で得られた光学像
を映像電気信号として出力する内視鏡に関するも
のである。

〔考案の背景〕

いわゆる光学繊維束をイメージガイドとした内
視鏡の他に、微小受光体をマトリクス配列したも
のでCCDで代表される電荷転送素子を組み合わ
せた面板状のイメージセンサを利用するTV内視
鏡が提案されている。このようなTV内視鏡で
は、イメージガイドフアイバーを用いた従来から
の内視鏡に比較して耐久性があること、映像出力
としての電気信号に種々の処理ができること、コ
スト的有利性などの点で優れ、実用化が検討され
ている。

ところで、TV内視鏡の場合、内視鏡外径寸法
を体腔内挿入のため細径にするという要求と、イ
メージセンサの解像度の向上、すなわちイメージ
センサ上の絵素数をふやしたいという要求が生
じ、内視鏡先端部構造、特にイメージセンサある
いはこれに光学像を結像させるための対物光学系
をスペース的にいかに効率的に配置するかという
ことが重要なポイントとなつてくる。

そこで、内視鏡の挿入部先端を太くしないで面
板状イメージセンサを配置することを目的とし
て、出願人において、既に面板状イメージセンサ
を内視鏡長手方向の中心軸を含む面上に配置する
と共に、その面板状イメージセンサの一側にこれ
と軸線を平行にして対物光学系を配置し、この対
物光学系の後方に設けた直角プリズムで光路を
90゜変換して光射出面をイメージセンサに接合す
る構成を提案している。これにより内視鏡の外径
を有効に利用して広幅なイメージセンサを小径な
先端部内に設けることが可能となつた。

ところで、内視鏡で用いられる固体撮像素子
は、色バランスを良くする為に撮像面を薄片に切
離し、これをガラス板の下面に接着して構成した
背面入射タイプとして構成される場合がある。し
かしながら、ガラス板を用いるとイメージセンサ
のイメージエリアに入射した光の一部がガラス板
内で内部反射を繰り返しながら進行し、イメージ
センサのストレージエリアに到達する場合があ
る。このような現象がおこると、イメージセンサ
のストレージエリアの転送機能が害され、ブルー
ミング等が生じ鮮明な画像を得られないおそれが
ある。

〔考案の目的〕

本考案は、このような事情に鑑みてなされたも
ので、内視鏡先端部に配置されるイメージセンサ
のストレージエリアに光が入るのを防止し、正確
かつ鮮明な映像が得られるようにした内視鏡を提
供することを目的としている。

〔考案の概要〕

本考案に係る内視鏡は、イメージセンサのガラ
ス板等の透明支持板のストレージエリアに対向す
る面を粗面に形成したことを特徴としている。本
考案はこの支持板内を光が内部反射で進行して
も、この粗面により光を乱反射させ、光の進行を
妨げ、ストレージエリアに光が進入しないように
している。

〔実施例〕

以下、添付図面に従つて本考案に係る内視鏡の
好ましい実施例を詳説する。

第１図、第２図は本考案を直視型内視鏡に適用
した一例を、それぞれ先端部の側断面図、概略正
面図として示したものである。第１図に示すよう
に内視鏡挿入部の先端部１０は、先端硬性部１２
と、軟性部１４とから構成される。先端硬性部１
２は、先端金具１６から構成されて湾曲不能であ
る。この先端金具１６は硬性部１２の主体部分を
なす筒状金具１６ａと、その先端に嵌着された円
盤状金具１６ｂとから構成される。軟性部１４は
互いに連結された複数の節輪１８で形成され、操
作ワイヤ１９，１９により上下左右に湾曲自在で
ある。第２図で示すように内視鏡先端部１０には
対物光学系２０の他に、その両側にライトガイド
２２，２４、上方に鉗子チヤンネル２６、送気送
水チヤンネル２８が内視鏡の長手方向（第１図上
で左右方向）に挿通されている。第１図から明ら
かなように、対物光学系２０は一般に複数のレン
ズ構成をもつているが、本考案ではその後方に直
角プリズム３０が設けられ、対物光学系２０の光
路を90゜変換し、その光射出面には矩形状で且つ
面板状のイメージセンサ３２が接合されている。
イメージセンサ３２は、内視鏡の長手方向の中心
軸（第１図Ｘ−Ｘ線及び第２図Xl−Xl線）を含
む面の近傍に沿つて位置することになり、内視鏡
の外径を有効に利用できる。対物光学系２０を構
成する各光学部品は先端金具１６に直接、あるい
は鏡枠３４等を介して先端金具１６に固定され
る。金具１６ｂにはその他の前記各種チヤンネル
に応じて開口が形成され、例えば鉗子チヤンネル
２６には第１図のように鉗子チユーブ３６が接続
され、鉗子がここに挿通使用されることになる。

第３図は対物光学系２０とイメージセンサ３２
との接合部分を、第１図及び第２図と天地を逆に
して詳細に示す斜視図である。

イメージセンサ３２は固体撮像素子の撮像面を
薄片に切離し、これをガラス板５０の下面に接着
して構成した所謂背面人射タイプとして構成され
ている。そして、イメージセンサ３２はプリズム
３０から入射した光から撮像するイメージエリア
３２ａと、イメージエリア３２ａで受光した像を
転送するストレージエリア３２ｂとから構成され
ている。

ガラス板５０のストレージエリア３２ｂ側の表
面は微細な凹凸状の粗面５０Ａに形成される。こ
のガラス板５０の粗面化処理はフツ化水素の水溶
液に浸漬したり、珪砂、金鋼砂等を擦り付けるこ
とにより行われる。イメージセンサ３２の基板３
８の後部にはリード線４０を接続するための接続
部５２が形成されている。リード線４０は図示し
ないコントロールユニツトの駆動回路からイメー
ジセンサ３２に駆動信号を送ると共に、イメージ
センサ３２からの映像信号をコントロールユニツ
トに送る。

このイメージセンサ３２と対物光学系２０との
間に遮光板５４が配置される。遮光板５４はイメ
ージセンサ３２を接着したガラス板５０を覆うよ
うに略長方形状とされ、プリズム３０からイメー
ジエリア３２ａへの光路に該当する部分には円形
穴５６が穿設されている。即ち、イメージセンサ
３２の撮像面には、対物光学系２０からプリズム
３０を経て得られる光学像が円形穴５６を介して
入射する以外、遮光板５４により遮蔽され、その
他の光は入らない。

第４図は対物光学系２０、イメージセンサ３２
及びライトガイド２２，２４の組立後の配置状態
を示す斜視図である。ライトガイド２２，２４
は、対物光学系２０の観察対象部分を照射するた
めに、対物光学系２０の両側部に、これらの軸線
を対物光学系２０の軸線と平行にして配設されて
いる。この各ライトガイド２２，２４は多数の光
フアイバを集束したもので、後端を図示しない光
源に接続され、先端が内視鏡先端金具１６ｂに嵌
着固定される。光フアイバ束は、大部分がシリコ
ンゴム等からなるチユーブ２２ａ，２４ａで被覆
されているが、先端金具１６ｂの開口に嵌着固定
する関係で、先端部ではチユーブ２２ａ，２４ａ
から露出し、その露出部分２２ｂ，２４ｂをエポ
キシ樹脂等で固められている。このためライトガ
イド２２，２４の露出部分２２ｂ，２４ｂからは
周囲に光が漏れることになり、しかもその配置は
対物光学系２０の両側部、即ちイメージセンサ３
２の撮像面に臨んでいるので、何等の対策もない
場合にはライトガイド２２，２４から漏れた光が
イメージセンサ３２に入り、イメージエリア３２
ａでの撮像機能を阻害したり、ストレージエリア
３２ｂでの転送機能を阻害することになる。

以上の如く構成された本考案に係る内視鏡の実
施例によれば、イメージセンサ３２と対物光学系
２０との間にイメージセンサ３２の撮像面を覆う
遮光板５４を配置し、その遮光板５４はプリズム
３０からの光が入射する部分に円形穴５６を形成
して、対物光学系２０から得られる光学像のみが
受光されるようにし、それ以外の光、特に隣接し
て配置されるライトガイド２２，２４からの光が
入らない構成となつている。従つてイメージセン
サ３２の撮像面に撮像系以外の不要な光が入らな
いので、イメージエリア３２ａに於ける撮像機能
が損なわれることがなく、またストレージエリア
３２ｂに於ける転送機能が損なわれることもな
い。

また本考案に係る内視鏡の実施例によれば、第
５図に示すようにガラス５０に光Ｌが入射し、イ
メージエリア３２ａに入射した光がガラス板５０
内を内部反射を繰り返しながらストレージエリア
３２ｂ側に進行しようとしても、ガラス板５０の
ストレージエリア側の表面は、粗面５０Ａに形成
されているので、光Ｌは乱反射し、その進行が妨
げられる。従つてイメージセンサ３２のストレー
ジエリア３２ｂに不要な光が入らないので、スト
レージエリア３２ｂに於ける転送機能が損なわれ
ることもない。

前記実施例に於いて、ガラス５０の粗面に黒色
塗料を塗布すれば、光Ｌは乱反射されると共に吸
収されるので、より効果的に光Ｌの進行を妨げる
ことができる。

前記実施例では直視型内視鏡について説明した
のであるが、本考案は側視型内視鏡についても適
用できる。側視型内視鏡では第１図、第２図の直
視型内視鏡のプリズム３０の他に対物光学系２０
の前部に側視用プリズムの変更が必要となる。

〔考案の効果〕

以上説明したように、本考案に係る内視鏡によ
れば、イメージセンサの透明支持板のストレージ
エリアに対向する側が粗面処理されているので、
ストレージエリアに進行しようとする光は乱反射
され、ストレージエリアには光は到達しないの
で、ストレージエリアに於ける転送機能が損なわ
れることがなく、良質のTV画像が得られる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本考案に係る内視鏡の実施例を直視型
内視鏡に適用した場合を示す側断面図、第２図は
その概略正面図、第３図は第１図、第２図と天地
を逆にして要部を拡大して示す分解斜視図、第４
図は対物光学系とイメージセンサの組立後の斜視
図、第５図はストレージエリアの光の進行状況を
示す断面図である。 １０……内視鏡先端部、２０……対物光学系、
３０……プリズム、３２……イメージセンサ、５
０……ガラス板、５０Ａ……粗面、５４……遮光
板。

Claims (1)

1. 【実用新案登録請求の範囲】 (1) 先端部に面板状イメージセンサを設け、対物
   光学系で得られた光学像を映像信号として出力
   する内視鏡において、イメージセンサの撮像面
   を透明支持板の一方の面に接着し、他方の面に
   於けるイメージセンサのストレージエリアに対
   応する部分が粗面に形成されていることを特徴
   とする内視鏡。 (2) 透明支持板の粗面に形成された面には黒色塗
   料が塗布されていることを特徴とする実用新案
   登録請求の範囲第１項の内視鏡。