JPH0779796B2 - 内視鏡用固体撮像素子アダプタ - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ 本発明は、光学式の内視鏡の接眼部に着脱可能に装着さ
れて、イメージガイドを介して伝送される観察対象部の
光学像を電気信号に変換するための内視鏡用固体撮像素
子アダプタに関するものである。

［従来の技術とその問題点］ 内視鏡は、本体操作部に挿入部を連設することにより大
略構成されるものであって、医療用として、また工業用
として広く用いられる。ここで、内視鏡による観察方式
として、光学式のものと電子式のものとがある。光学式
の内視鏡は、イメージガイドを備え、観察対象部の映像
をこのイメージガイドによって本体操作部に連設した接
眼部にまで導いて、内視鏡の操作を行う者は、この接眼
部を介して肉眼で観察したり、またはカメラにより撮像
を行うことができるようになっている。一方、電子式の
内視鏡は、挿入部の先端に固体撮像素子を内蔵させ、こ
の固体撮像素子によって観察対象部の像を結像させて、
これを電気信号に変換して外部に設置したプロセッサに
伝送し、該プロセッサにより信号処理を行ってモニタ装
置により画像表示するように構成されている。

さらに、光学式の内視鏡から得られる観察対象部の映像
をモニタ装置により画像表示するために、接眼部に固体
撮像素子アダプタが着脱可能に装着することができるよ
うにしたものも用いられている。この固体撮像素子アダ
プタは、ハウジング内にCCD,MOS型撮像デバイス等の固
体撮像素子と、この該固体撮像素子の受光面にイメージ
ガイドを介して伝送される観察対象部の光学像を結像さ
せるための結像レンズとを装着してなる本体部に、プロ
セッサに接続されるコードを連設することにより構成さ
れる。

ところで、内視鏡においては高周波メスその他の高周波
処置具が用いられるが、このような処置具を処置具挿通
チャンネルに挿通させて通電させると、電磁的なノイズ
が発生して、このノイズが固体撮像素子に取り込まれる
おそれがあり、また、近年においては、超音波プローブ
を内視鏡の処置具挿通チャンネルを介して体内に挿入し
て体内組織細胞の状態に関する情報を取得する試みがな
されているが、この超音波プローブの探触子から発生す
る超音波の周波数と固体撮像素子を駆動するためのドラ
イブ信号の周波数とは比較的に近似しているので、超音
波診断装置により得られる超音波断層像が固体撮像素子
のドライブ信号により影響を受けるというおそれもあ
る。このために、固体撮像素子を電磁的にシールドする
ことができるようになっていなければならない。

固体撮像素子アダプタにあっては、固体撮像素子を収納
したハウジングは金属等の導電性を有する部材で形成す
ることができるので、このハウジングをアースすれば、
ある程度の電磁シールド効果を発揮させることができ
る。然るに、固体撮像素子の受光面の前方位置には遮光
物を設けることができないので、たとえハウジングに電
磁シールド機能を持たせたとしても、この固体撮像素子
の前面域がシールドされない限りは、ノイズ発生防止機
能を完全に果たさせることはできない。

［発明の目的］ ところで、イメージガイドは多数の微細な光学繊維を束
ねたものであるから、このイメージガイドの出射端は網
目状となっている。また、固体撮像素子は多数の画素を
マトリックス状に配設したものであるから、イメージガ
イドを介して伝送される映像をそのまま固体撮像素子で
撮像させて、画像信号とした場合には、画像にモアレ縞
が生じて著しく画質が低下する。かかるモアレの発生を
防止するために、固体撮像素子の受光面の前面、即ち該
固体撮像素子と結像レンズとの間または結像レンズの前
面にローパスフィルタが介装されるようになっている。

本発明は叙上の点に鑑みてなされたものであって、モア
レ防止を図るための機構を固体撮像素子の前方部分を電
磁シールドする機構と共用させることによって、高画質
の画像を得ることができ、しかも電気的に作動する処置
具や超音波診断装置等を用いても、ノイズが発生するこ
とがないようにした内視鏡用固体撮像素子アダプタを提
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］ 前述の目的を達成するために、本発明は、固体撮像素子
の受光面の前方に、透明板体の表面に、不透明導電性部
材からなるメッシュを設けることによって、光の高周波
成分を除去して低周波成分を通過させるフィルタを設置
すると共に、この固体撮像素子のハウジングを導電部材
で形成し、該ハウジング及びメッシュ部分をアースする
構成としたことをその特徴とするものである。

［作用］ 透明板体にメッシュを形成すれば、光学的なローパスフ
ィルタを構成することができる。そして、このフィルタ
を構成するには、メッシュをある程度密な網目構造とす
る必要がある。これに対して、電磁シールド機能を発揮
させるためには、必ずしも光学的ローパスフィルタを形
成する程度にまでメッシュの密度を必要とはしない。従
って、透明板体にローパスフィルタを発揮させることが
できるパターンで不透明導電性部材のメッシュを形成
し、これを固体撮像素子の受光面の前方に設けて、この
メッシュをハウジングと共にアースすれば、固体撮像素
子をほぼ完全に電磁シールドすることができるようにな
る。

［実施例］ 以下、本発明の実施例を図面に基づいて詳細に説明す
る。

まず、第２図に本発明による固体撮像素子アダプタ１と
内視鏡10との外観を示す。同図に示したように、内視鏡
10は、本体操作部11に軟性構造の挿入部12を連設してな
るもので、該本体操作部11には接眼部13が連設されてい
る。そして、この内視鏡10は光学式のものであって、挿
入部12の先端に形成した観察窓には多数の光学繊維を束
ねてなるイメージガイドの入射端が臨み、このイメージ
ガイドは挿入部12から本体操作部11内にまで延在せしめ
られて、この出射端は接眼部13に臨んでいる。なお、こ
の光学式内視鏡の内部構成については周知であるので、
その図示及び詳細な説明は省略する。

固体撮像素子アダプタ１は、本体部２とコード３とを有
し、該コード３の先端にはプロセッサ４に接続するため
のコネクタ部3aを備えている。そこで、第１図にこの固
体撮像素子アダプタ１の本体部２の内部構造を示す。同
図から明らかなように、本体部２はハウジング20内にCC
DやMOS型撮像デバイス等からなる固体撮像素子21が内蔵
されており、該固体撮像素子21の受光面21aの前方には
結像レンズ22が、またこの結像レンズ22の前方位置には
フィルタ23が装着されている。このように構成される本
体部２は、そのハウジング20に形成したバヨネット結合
部20aが接眼部13に形成したカメラ装着用のバヨネット
部に連結されるようになっている。

ここで、フィルタ23は、多数の微細な光学繊維を束ねた
イメージガイドの出射端から出射される観察対象部の光
学像に網目状の縞模様が出たままの状態で、多数の画素
をマトリックス状に配設した固体撮像素子により撮像す
ると、モアレ縞が発生して画質が著しく低下するので、
このモアレを最小限に抑制するために、光の高周波成分
を除去して低周波成分を通過させる、所謂ローパスフィ
ルタとして機能するものである。このようにローパスフ
ィルタとして機能させるために、フィルタ23は、ガラス
板等の透明板体24の表面に導電性を有する微細の不透明
な部材、例えば銅線，ステンレス線，カーボン線等から
なる線材を網目状に配設してなるメッシュ25が設けられ
ている。

さらに、固体撮像素子21を電磁的にシールドするため
に、ハウジング20は金属等の導電部材で形成し、このハ
ウジング20をアースすると共に、該固体撮像素子21の前
方を覆うフィルタ23の透明基板24に形成したメッシュ25
も、ハウジング20を介して、または独立にアースするよ
うにしている。

本実施例は前述のように構成されるもので、内視鏡10の
挿入部12を体内等に挿入して、観察，診断等を行うに
は、周知のライトガイドを介して観察対象部を照明する
ことによって、この観察対象部の像をイメージガイドを
介して接眼部13にまで伝送し、この接眼部に接眼するこ
とによって、この観察対象部の像を目視することができ
る。

また、この観察対象部の像を固体撮像素子21によって撮
像させて、この映像をモニタ装置５に表示するには、固
体撮像素子アダプタ１の本体部２を内視鏡10の接眼部13
にバヨネット結合により装着すると共に、そのコード３
におけるコネクタ部3aをプロセッサ４に接続する。この
状態で、プロセッサ４から固体撮像素子21に対する駆動
信号を印加すれば、該固体撮像素子21から画像信号が出
力されて、プロセッサ４内に伝送されることになり、該
プロセッサ４においてこの信号を処理することによっ
て、映像出力信号がモニタ装置５に入力されて、該モニ
タ装置５に観察対象部の映像が映し出される。

ところで、固体撮像素子21に入射される像はイメージガ
イドを介して伝送される観察対象部の光学像であるため
に、そのままの状態で撮像したのでは、画像にモアレが
発生することになる。しかしながら、イメージガイドの
出射端面と固体撮像素子21の受光面との間にはフィルタ
23が介装されており、該フィルタ23はメッシュ25による
ローパスフィルタとして機能するようになっているの
で、固体撮像素子21への入射光のうちの低周波成分のみ
が透過することになり、モアレ縞の発生を防止すること
ができるようになる。

また、内視鏡10の挿入部12を挿入した状態で、高周波メ
ス等の処置具を用い、この処置具を処置具挿通チャンネ
ルを介して挿入して、患部の治療を行う場合において
は、この処置具から電磁ノイズが発生する。またノイズ
はこの他にも外部周辺機器等からも発生することがあ
る。そして、これらのノイズが固体撮像素子21に取り込
まれると、モニタ装置５により表示される映像が乱れる
ことになる。また、例えば超音波プローブを処置具挿通
チャンネルに挿入して、該超音波プローブから超音波を
入射して、その反射波を受信することによって、体内組
織細胞の状態を検査，診断する場合において、この超音
波プローブから入射される超音波の周波数は固体撮像素
子21を駆動するドライブ信号の周波数と近似しているの
で、超音波プローブを用いて診断を行う場合には、固体
撮像素子21側がノイズ源となることもある。

然るに、固体撮像素子21を収納するハウジング20は導電
部材で形成されてアースされており、また該固体撮像素
子21の前方を覆うフィルタ23のメッシュ25もアースされ
ているので、該固体撮像素子21は電磁的には外部とほぼ
完全に遮断されている。従って、外部のノイズが固体撮
像素子21に取り込まれたり、また固体撮像素子21自体が
ノイズ源となったりすることがなくなり、モニタ装置５
における映像の画質が向上すると共に、超音波プローブ
等を安定した状態で作動させることができるようにな
る。

ここで、フィルタ23を構成するメッシュ25を構成する線
材の太さ及び網目間隔は光学的なローパスフィルタとし
ての機能を発揮させることができるように構成されてい
ることが必要となる。従って、このメッシュ25の構造
は、イメージガイドの構成と、固体撮像素子21の構成と
から定まるものであり、そして、ローパスフィルタを構
成することができる網目が形成されておれば、十分な電
磁シールド機能が発揮させることができる。

なお、前述した実施例においては、内視鏡として挿入部
が軟性構造となったものを示したが、該挿入部を構成な
部材で形成してもよい。また、フィルタ23は結像レンズ
22の外側に設ける構成としたが、該フィルタ23は結像レ
ンズ22と固体撮像素子21との間に設けるようにしてもよ
い。さらに、メッシュ23は透明基板24に線材を取り付け
るようにして形成するものとしたが、例えば印刷手段等
によって帯状の不透明導電部材を網目状に形成するよう
にしてもよい。

［発明の効果］ 以上説明したように、本発明は、固体撮像素子の受光面
の前方に、不透明導電性部材からなる不透明なメッシュ
を設けた透明板体からなるフィルタを設置すると共に、
固体撮像素子のハウジングを導電部材で形成し、このハ
ウジング及びメッシュをアースする構成としたので、フ
ィルタによりモアレ防止機能と電磁シールド機能とを併
せ持たせることができるようになり、固体撮像素子アダ
プタを内視鏡の接眼部に装着して観察対象部の撮像を行
うに当って、その画像の画質向上を図ることができると
共に、固体撮像素子自体が内視鏡と共に用いられる超音
波プローブ等の機器に対するノイズ源となるのを防止す
ることができる。

【図面の簡単な説明】

図面は本発明の一実施例を示すもので、第１図は固体撮
像素子アダプタの本体部の断面図、第２図は内視鏡と共
に示す固体撮像素子アダプタの外観図、第３図はフィル
タの平面図である。 1:固体撮像素子アダプタ、2:本体部、3:コード、4:プロ
セッサ、10:内視鏡、13:接眼部、20:ハウジング、21:固
体撮像素子、22:結像レンズ、23:フィルタ、24:透明板
体、25:メッシュ。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】光学繊維束からなるイメージガイドを有す
   る光学式の内視鏡の接眼部に着脱可能に装着されて、前
   記イメージガイドを介して伝送される観察対象部の光学
   像を電気信号に変換するための固体撮像素子を内蔵した
   アダプタにおいて、前記固体撮像素子の受光面の前方
   に、透明板体の表面に、不透明導電性部材からなるメッ
   シュを設けることによって、光の高周波成分を除去して
   低周波成分を通過させるフィルタを設置すると共に、前
   記固体撮像素子のハウジングを導電部材で形成し、該ハ
   ウジング及びメッシュ部分をアースする構成としたこと
   を特徴とする内視鏡用固体撮像素子アダプタ。