JPH0442816Y2 - - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 本考案は、内視鏡に係り、特に面板状イメージ
センサを撮像素子としてその先端部に配置した内
視鏡に関するものである。

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内視鏡の先端撮像素子として用
いられる面板状イメージセンサは、最近その製造
技術、集積度の向上から、かなり小型化されてき
ているが、内視鏡に適用するのは未だ充分とは言
えない。というのは周知のように内視鏡外径寸法
は体腔内挿入のため細径にしなくてはならず、例
えば胃鏡では外径10mm程度あるいはそれ以下が望
ましいとされている。さらに、提供されるイメー
ジセンサのサイズが満足できる程度に小型化され
たとしても、一方では解像度の向上、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
も生じ、これは多かれ少なかれイメージセンサの
サイズを増加させる方向に働く。

このような背景のもとでは、いわゆるTV内視
鏡を構成するうえで、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は重要なポイントとなつて
くる。これまで提案されてきている先端部形態の
代表的なものとしては、直視型内視鏡では、内視
鏡の長手方向（挿入方向）に対して直交する面に
合わせて面板状イメージセンサを配置し、直視対
物光学系からの光学像をそのままこれに結像させ
るもの、あるいは側視型内視鏡ではイメージセン
サを内視鏡長手方向に沿いしかも内視鏡の一側壁
面に寄せて配置させ、側視対物光学系からの光学
像をこれに結像させるものが知られている。しか
しながら、上述した従来タイプの先端部構造は、
現実的なイメージセンサを組み込もうとすると、
非常に無理がある。というのは、前者において
は、先端部横断面を考えるとその面内におけるイ
メージセンサ面板の占有領域が大部分となり、内
視鏡に必要とされる他の部材、例えばライトガイ
ドチヤンネル、鉗子チヤンネル、送気送水チヤン
ネルを設けることが非常に困難となる。他方後者
においては、イメージセンサ面板が内視鏡の一側
に寄せられ、他側に設けられた側視対物光学系か
らの光学像をこれに結像させる関係から、やはり
先端部横断面を考えてみると、側視対物光学系の
占有領域が大部分となり、しかも断面円形に近い
形状が好ましいとされる内視鏡の一側壁に接近し
てイメージセンサ面板が置かれるため、その断面
形状もかなりの変形が予想されることになる。

また、TV内視鏡に於いては、光学繊維束をイ
メージガイドとして用いた従来タイプの内視鏡と
比較し、イメージセンサの配置との関連でその撮
像系の構造が複雑になり、その光学的調整が問題
となる。

〔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でき、イメージセンサ上に
光学像を結像させる撮像系の光学的調整が容易に
できる内視鏡を提案することを目的としている。

〔考案の概要〕

本考案の撮像系は、対物光学系、光路変換用プ
リズム、面板状イメージセンサとが１つのユニツ
トとして構成される。即ち、面板状イメージセン
サは内視鏡長手方向の中心軸を含む面上に配置さ
れ。プリズムは面板状イメージセンサに固着さ
れ、対物光学系は面板状イメージセンサが固着さ
れたプリズムに対して焦点調整並びに光軸合わせ
等の光学的調整の為に面板状イメージセンサが固
着されたプリズムに対して相対移動可能であると
共に該光学的調整後にプリズムに固着され、対物
光学系、プリズム、面板状イメージセンサがユニ
ツトとして構成される。

〔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
るが、軟性部１４は連結された複数の節輪１８で
形成され、図示しない公知の操作ワイヤにより上
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、ライ
トガイドチヤンネル２２，２４、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。

対物光学系２０は次の順序で内視鏡先端部１０
内に取付けられる。まずモニタテレビ等で表示す
る際、像の倒れ等がないようにイメージセンサ３
２の絵素の配列方向とプリズム３０の方向とを治
具等を用いて合わせ、プリズム３０を接着剤によ
りイメージセンサ３２上に固着する。次に接着さ
れたイメージセンサ３２とプリズム３０とのブロ
ツクに対し、対物光学系２０のフオーカス調整と
光軸合わせとを治具等により行なう。即ち、プリ
ズム３０側の鏡筒３０Ａ内で対物光学系２０の鏡
筒２０Ａを摺動させ、光学像をイメージセンサ３
２上に結像させるように調整すると共に、対物光
学系２０の光軸とプリズム３０の光軸とを合わせ
る。この調整の終了後接着剤で対物光学系２０を
プリズム３０上に固定する。これによりイメージ
センサ３２と対物光学系２０とは一つのユニツト
として構成され、互いの光軸等の狂いがなくな
る。次のようにして構成された対物光学系２０、
プリズム３０、イメージセンサ３２から成るユニ
ツトを先端金具１６内に挿入する。次にモニタテ
レビを見ながら先端金具１６の先端から所定距離
の被写体がモニタテレビ上で所定の大きさになる
ようにユニツトを金具１６内で摺動させ、位置決
めを行なうと共にユニツトの光軸を先端部１０の
中心軸Ｘ−Ｘと平行になるように調整を行なう。
この調整の後ユニツトを先端金具１６に接着剤等
により固着する。

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Ｘ１−Ｘ１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。先端金具１６に
はその他の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
通されることになる。イメージセンサ３２の基板
３８は、第１図、第２図から明らかにように幅方
向（内視鏡挿入部の直径方向）に於いてイメージ
センサ３２より若干長く形成され、前後方向（内
視鏡挿入部の長手方向）は略同一長さに形成され
ている。イメージセンサ３２のリード線４０は基
板３８に接続され、イメージセンサ３２の個々の
微小受光体に接続されている。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。

内視鏡挿入部の先端部１０は、第１図上でイメ
ージセンサ３２を境にして上側と下側とに区分さ
れ、上側に鉗子チヤンネル２６が配置され、下側
に対物光学系２０が配置され、リード線４０はこ
の対物光学系２０の後方に位置している。即ち、
イメージセンサ３２を内視鏡長手方向の中心軸Ｘ
−Ｘ線を含む面上に配置すると、内視鏡先端部を
太くしないで高集積化されたイメージセンサ３２
を配置することができ、更に比較的スペースをと
る鉗子チヤンネル２６と対物光学系２０とはその
上側と下側とに配置することができる。またリー
ド線４０は、イメージセンサ３２の下側で対物光
学系２０の後方の空間部に他の部材と干渉するこ
となく配置することができる。

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のサイズとして
その一辺が内視鏡先端部外径程度のものまで充分
収納できることはもとより、イメージセンサ３２
を挟んで対物光学系２０を設けていない側は、撮
像体とは無関係のスペースとして利用できること
になり、従つてそのスペースには前述した形態で
鉗子チヤンネル２６、送気送水チヤンネル２８な
どが自由に配置できることになる。

また、前記実施例によれば、第１図上でイメー
ジセンサ３２で区分された上側に鉗子チヤンネル
２６を配置し、下側に対物光学系２０を配置した
ので、対物光学系２０の後方空間部が利用できる
こととなり、この空間部にリード線４０を自由に
配置することができる。

前記第１、第２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図で示した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が配置
される。

〔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、プリズムと対物光学系との間にプリズム側の
鏡筒と対物光学系の鏡筒とが摺動自在に嵌合され
て相対的移動調節できる調節機構を設けたので、
光学的調整後に撮像ユニツトを内視鏡先端部に固
着でき、その光学的調整が簡単に行うことができ
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
その概略正面図である。 １０……内視鏡先端部、１６……先端金具、２
０……対物光学系、３０……プリズム、３２……
イメージセンサ、４０……リード線。

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 内視鏡長手方向に沿つて配設された対物光学系
   と、この対物光学系からの光路を偏光するプリズ
   ムと、このプリズムの光射出面側に固着され内視
   鏡長手方向に沿う軸を含む面上に配置された面板
   状イメージセンサとからなる内視鏡において、上
   記プリズムと対物光学系との間にプリズム側の鏡
   筒と対物光学系の鏡筒とが摺動自在に嵌合されて
   相対的移動調節できる調節機構を設けたことを特
   徴とする内視鏡。