JPH02181718A - 電子内視鏡 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 この発明は、生体内や機械内奥部等に挿入しその内部や
奥部を観察する電子内視鏡に関するものである。

〔従来の技術〕

従来より、挿入部を患者の体腔内に挿入してその体腔内
にある患部等を観察したり或いは処置したり、ジェット
エンジン等のような狭くて複雑な奥の深い機械内部等を
観察するのに用いられる内視鏡が知られている。そして
、このような内視鏡の中には、体外や機械外部に位置す
る手元操作部に設けられた焦点調節用の操作ノブを操作
することによって、体腔内や機械奥部に挿入された挿入
部の先端部に配設される対物レンズ系から患部や機械部
品等の観察部位までの距離に応じて焦点調節が行えるよ
うにした焦点調節装置付のものが知られている。第４図
はそのような従来の焦点調節装置を設けた内視鏡の一例
を示している。この内視鏡１００は、４群５枚のレンズ
からなる対物レンズ系１０１と、この対物レンズ系１０
１を支持する、円筒形状に形成されたレンズ枠１０２と
。

このレンズ枠１０２が摺動自在に嵌合する、円筒形状か
らなる案内枠１０３と、レンズ枠１０２を移動させるた
めそのレンズ枠１０２の側方側に設けた取付部１０２ａ
に先端側が固着した作動ワイヤ１０４とから構成されて
いる。なお、図中符号１０５は光学繊維束を示している
。そして、このように構成された内視鏡１００は、手元
操作部に設けられた接眼部（閃絡）を覗き込みながら、
焦点調節用の操作ノブ（閃絡）により作動ワイヤ１０４
を操作して、このワイヤ１０４の一端が固着されたレン
ズ枠１０２を光軸方向に沿って進退させ、イメージガイ
ド用の光学繊維束１０５の前端面上に患部や機械部品の
画像を結像させることにより、焦点調節が行えるように
なっている。ところが、このような内視鏡にあっては、
多数の人が同様に被観察部を観察したり、後で何度でも
見直すことができずに不便であった。

そこで、内視鏡として例えば観察像を対物レンズ系を介
して電荷結合素子（ＣＣＤ）等の固体撮像素子に結像さ
せると共にその画像をＶＴＲ等に記録させることができ
るタイプのものが知られており、このようなタイプの内
視鏡（以下電子内視鏡とよぶ）においても焦点調節装置
を取付けたものがある。即ち、このような電子内視鏡と
しては、先のものと同様に、通常対物レンズ系の側方側
にワイヤを取付け、このワイヤによって対物レンズ系を
移動させて焦点調節を行うようになっている。

〔解決しようとする課題〕

ところで、通常このような構成の焦点調節装置を備えた
電子内視鏡にあっては、対物レンズ系を移動させるため
のワイヤがこの側方側にはみ出して取付けられた状態と
なっており、その介挿入部の外径寸法が増大している。

このため、特にその挿入・通過させようとする通過部位
が狭いような生体や機械等の被観察体については、その
使用が困難な場合がある。

また、さらにこのような構成の焦点調節装置を備えた電
子内視鏡にあっては、例えば対物レンズ系の側方を１本
のワイヤで引張りこれによって対物レンズ系を移動させ
ようとすると、その引張力が対物レンズ系側や固体撮像
素子側の移動体に均等に作用せず、その結果ガタついて
スムーズな移！ＩＪ！１７作を行えない虞れもある。

そこで、この発明は、上記した従来の欠点に鑑み、挿入
部の外径寸法を極力小さく抑えることができると共に、
焦点調節操作を円滑に行うことができ、しかも低コスト
で良好な画質のものが得られる電子内視鏡を提供するこ
とを目的とするものである。

〔課題を解決するための手段〕

即ち、この発明は、挿入部先端側に取付けた対物レンズ
系と、この対物レンズ系近傍後方の挿入部内先端側に移
動可能に取付けた固体撮像素子とを備え、前記対物レン
ズ系の焦点距離を調節するようにした電子内視鏡であっ
て、前記固体撮像素子の対物レンズ系と対向する先端面
とは反対の裏面の中央部側に、手元操作部からの操作に
よってその固体撮像素子を移動させるワイヤ等の操作部
材を接続すると共に、夫々剛体で形成された前記操作部
材に接続された摺動体及びこれに外側から嵌合し挿入部
内所定位置に固着された外管からなる位置出し機構を有
し、前記固体撮像素子の光軸“方向への移動の際に位置
出しを行うようにしたものである。

〔作用〕

この発明の電子内視鏡は、焦点調節を図る操作部材を固
体撮像素子の裏面側に取付け、そのワイヤ等の操作部材
によって固体撮像素子の中央部分で引張するようになっ
ている。換言すれば操作部材が対物レンズ系や固体撮像
素子側の位置から側方にはみ出さずその内側に配置する
ようになっており、それだけ挿入部の外径寸法は狭める
ことができると共に、ワイヤ等の操作部材の引張力を固
体撮像素子に対して均一に作用させスムーズな移動動作
が行える。

また、この発明の電子内視鏡は、固体撮像素子を移動さ
せる操作部材を引張する際に、挿入部の所定位置に正し
く取付けられた位置出し機構によってその操作部材が正
しく案内・規制され、これによって固体撮像素子が正し
く位置決めされて移動できる。

〔実施例〕

以下、この発明の一実施例について添付図面を参照しな
がら説明する。

第１図はこの発明に係る電子内視鏡を示すものであり、
この電子内視鏡は、挿入部ｌ先端側内方に、ライトガイ
ド用の光学ｍ維東２と、対物レンズ系３と、固体撮像素
子４と、この固体撮像素子４の基端側中央部に取付けた
ワイヤ５と９位置出し機構６とを備えている。

対物レンズ系３は、複数枚のレンズ及びそれを組み付け
たレンズ筒からなるものが用いられており、光学繊維束
２を介して光源側から送られた照明光により照明された
被観察体の像を固体撮像素子４の受光面に結像させるよ
うになっている。そして、この対物レンズ系３は、被写
体のうち遠方にある物を撮像するときと近傍にある物を
撮像するときとに応じてレンズ交換を行うため、先端側
部位にあるレンズ３ａを取付けたレンズ筒７ａが、その
後方にありレンズ３ｂを取付けた状態で挿入部ｌに固着
されたレンズ筒７ｂに対して着脱自在となっている。

固体撮像素子４は、従来のものと同様に電荷結合素子（
ＣＣＤ）が使用されており、第２図に示すように挿入８
１の内周面側のレンズ筒７ｂに穿設されている案内溝７
Ｃに係合し、後に説明する固定板１２に固設した位置決
めピン８に案内されながら、その案内溝７Ｃに沿って一
定距離りの範囲内でスムーズに所定のスライド動作が行
えるようになっている。そして、そのレンズ筒７ｂには
、ライトガイド用の光学繊維束２が挿通する挿通孔７ｄ
が形成されていると共に、中央部側には固体撮像素子４
がスライド動作するためのスライド孔７ｅが形成されて
いる。なおこの固体撮像素子４には、第２図に示すよう
にその受光面である結像面４ａと表裏関係にある裏面４
ｂ上に、その固体撮像素子４とこれを駆動する駆動信号
線及び画像信号線９とを接続させるだめのビン端子１０
が突設されている。

操作部材であるワイヤ５は、図示外の手元操作部からの
操作によって固体撮像素子４を移動させ、これによって
対物レンズ系３の結像位置の調節を行うものであり、固
体撮像素子４の裏面４ｂ側に取付けるため第３図に示す
ような絶縁部材、即ち取付板１１と固定板１２とが使用
されている。なお、このワイヤ５の外周側であって次に
説明する内管、１４側と挿入部ｌの仕切壁ｌａ側との間
の挿入ｐｉ内には、固体撮像素子４に対しその先端側に
向けて弾性力を付勢するためのスプリング１３が介装さ
れている。なお、この仕切壁１ａには、中央部分に正し
く位置出しさせて挿通孔１ｂが形成されている。取付板
１１は、セラミックス等の絶縁材によって略円柱形状に
形成されており、裏面！ｌａ側中側部央部方の軸芯を一
致させてワイヤ５の先端側が固着されている。固定板１
２は、同様にセラミックス等の絶縁材より形成されてい
ると共に、取付板１１を嵌合する取付穴１２ａとワイヤ
５及び内管１４を挿通させる挿通孔１２ｂとが中央部分
側に同軸的に形成され、かつ外周縁部側近傍に固体撮像
素子４のビン端子ＩＯを挿通するビン孔１２ｃが形成さ
れている。そして、この固定板１２は、取付穴１２ａに
取付板１１をＩχ・合すると共に、ワイヤ５を挿通孔１
２ｂに挿通し、かつビン端子ＩＯをビン孔１２ｃに挿通
させた状態で固体撮像素子４の裏面４ｂ側に軸芯が一致
するようにして固着されている。なお、この固定板１２
は固体撮像素子４から発生する熱を吸収し、その固体撮
像素子４の放熱を促す作用も行うようになっている。

位置出し機構６は、被写体の位置に応じて固体撮像素子
４を移動させるため操作部材５であるワイヤを引張する
際に、その操作部材５の位置決めを図り固体撮像素子４
の光軸方向での軸出し精度を高めるためのものであり、
ステンレス等の剛性を有する材質を用いて引き抜き加工
等により高精度に加工形成された摺動体である内管１４
及び外管１５から構成されている。内管１４は、操作部
材５であるワイヤ先端部側においてその外周面側を被包
するように嵌合されており、先端側が取付板１１の裏面
１１ａにその取付板１１と軸芯を一致させた状態で固着
されている。また、この内管１４の外周面側所定位置に
はスプリング１３を係止させるためのフランジ体１６が
固着されている。

外管１５は、内管１４に外側から嵌合するような状態で
、つまり２重スリーブ構造に配管されて先端部が挿入部
１の仕切壁１ａに形成した挿通孔１ｂに正しく位置出し
された状態で固着されている。

なお、これら内管１４及び外管１５は、夫々接触・慴動
する内管１４側の外周面及び外管１５側の内周面が極力
滑らかな状態に加工処理されている。

したがって、この実施例の内視鏡によれば、例えば観察
部位を観察移動中にその観察部位と対物レンズ系３との
距離が変化し結像面が変動しても、その変動に合わせて
固体撮像素子４を進退移動できるので、焦点の合った画
像を得ることができる。

つまり、結像面の変動に合わせて手元操作部を操作する
ことによってワイヤを押し引き操作し、これによって固
体撮像素子４を案内枠７のスライド孔７ｂに沿って前進
後退させると、常にペストピントの状態で撮像ができる
。

しかも、この実施例の内視鏡によれば、例えば曲りくね
った部位内に挿入部１を挿通してその奥゛部に挿入させ
た状態等のときに、挿入部１内で固体撮像素子４をスラ
イド動作させたとしても、操作部材５であるワイヤが位
置出し機構６の内管１４及び外管１５に精度よく位置決
めされた状態でて引張されるため、固体撮像素子４が対
物レンズ系３に対して位置的変動をおこさずに、−層ピ
ントの合った撮像が行える。

また、この実施例の内視鏡によれば、ステンレスで形成
した各内管１４及び外管１５の各摺動接触面を極めて滑
らかな面状態に加工させであるため、操作部材５である
ワイヤの引張動作時に極めてスムースな移動動作を行う
ことができる。

なお、この実施例において、内管１４及び外管１５の嵌
合部分の長さ寸法をできるだけ増大させた構成とするこ
と、より一層固体撮像素子４の軸出し精度が高められる
。

また、この実施例において、摺動体の例とじて内管１４
を用いた例を示したが管状部材のみならず軸状部材であ
っても良いものである。

〔効果〕

以上説明してきたように、この発明に係る電子内視鏡を
用いると、焦点距離のａ＠ｔｉ作のための操作部材が固
体撮像素子に対しその中央部側に設けられており、その
操作部材が固体撮像素子等の側方からはみ出さず内方側
に位置しているため、挿入部の外径寸法を狭めた細径の
ものが容易に形成でき、その結果被観察体において隙間
の狭い部分を通過した奥部側等にも簡単に挿入できるよ
うになり、極めて実用的である。

また、この発明に係る電子内視鏡を用いると、ワイヤ等
の操作部材の引張力は固体撮像素子側に均一に作用する
ため、その固体撮像素子がスムーズに移動でき、換言す
れば円滑に焦点距離の調節操作が行える。

しかも、この発明に係る電子内視鏡によれば、挿入部を
曲りくねった機械内部や体腔内部に挿入した状態でその
奥部の被観察部位を撮像する場合であって、かつその被
観察部位の深度に合わせて固体撮像素子をスライド動作
させる場合であっても、剛性を有する内管及び外管から
なる２重スリ・−ブ構造の位置出し機構によって操作部
材が精度高く位置決めされた状態で引張されるため、固
体撮像素子が対物レンズ系に対して位置的変動をおこさ
ずに、−層ピントの合った良好な撮像が低コストで行え
ると共に、その位置出し機構が挿入部の中心部側に配置
されるために外部にはみ出すことがな（挿入部の細径化
を図るのに好都合である。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明に係る電子内視鏡の要部を示す概略断
面図、第２図は第１図に示す電子内視鏡の拡大断面図、
第３図はこの発明に係る電子内視鏡において焦点距離調
節のための固体撮像素子同様に用いる固定板・取付板及
びワイヤ等の接続状態を示すための分解斜視図、第４図
は従来の内視鏡に取付けられた焦点圧ｉＩｉ′Ｉｉ調節
装置を示す断面図である。 ｌ・・・挿入部、 ・・・対物レンズ系、 ・・・固体撮像素子、 ・・・（ワイヤ）操作部材、 ・・・位置出し機構、 ４・・・内管（摺動体）、 ５・・・外管。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、挿入部先端側に取付けた対物レンズ系と、この対物
   レンズ系近傍後方の挿入部内先端側に移動可能に取付け
   た固体撮像素子とを備え、前記対物レンズ系の焦点を調
   節するようにした電子内視鏡であって、 前記固体撮像素子の対物レンズ系と対向する先端面とは
   反対の裏面の中央部側に、手元操作部からの操作によっ
   てその固体撮像素子を移動させるワイヤ等の操作部材を
   接続すると共に、 夫々剛体で形成された前記操作部材に接続された摺動体
   及びこの外側から嵌合し挿入部内所定位置に固着された
   外管からなる位置出し機構を有し、前記固体撮像素子の
   光軸方向への移動の際に位置出しを行うようにしたこと
   を特徴とする電子内視鏡。