JPH10258034A - 内視鏡用撮像装置 - Google Patents

内視鏡用撮像装置

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JPH10258034A
JPH10258034A JP9066725A JP6672597A JPH10258034A JP H10258034 A JPH10258034 A JP H10258034A JP 9066725 A JP9066725 A JP 9066725A JP 6672597 A JP6672597 A JP 6672597A JP H10258034 A JPH10258034 A JP H10258034A
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JP
Japan
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unit
optical system
endoscope
optical
housing
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JP9066725A
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English (en)
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Yutaka Tatsuno
裕 龍野
Fuminori Tanahashi
史典 棚橋
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Olympus Corp
Original Assignee
Olympus Optical Co Ltd
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Publication date
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Priority to US09/119,316 priority patent/US6030339A/en
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    • G02B23/2476—Non-optical details, e.g. housings, mountings, supports
    • G02B23/2484—Arrangements in relation to a camera or imaging device
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 電気回路を備えた光学アダプタと撮像素子を
内蔵したカメラヘッドとをオートクレーブ可能な気密構
造部分を有するように分割可能にし、かつ小型化できる
内視鏡用撮像装置を提供する。 【解決手段】 硬性内視鏡２に接続される電動光学アダ
プタユニット３はその中央部分に光学系が収納され、そ
の周囲にオートアイリスユニット２６が収納され、光学
系の両端の枠体の開口はカバーガラス２３、３１で気密
的に封止され、後端面のリング状のプラグ２８には接点
ピン２９がガラスハーメチック封止部３２で気密的に封
止されている。また、テレビカメラユニット４も中央部
にＣＣＤ４０等を収納した撮像光学系ハウジング３５を
気密構造にして、その周囲に水密構造のレセプタクル３
６を設けてプラグ２８の接点ピン２９と着脱自在で電気
信号を中継できる構造にしている。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、内視鏡に装着され
る電動光学系等を備えた第１のユニットと、撮像素子を
内蔵した第２のユニットとが分離可能な内視鏡用撮像装
置に関する。
【０００２】
【従来の技術】近年、オートアイリス機構等の電気回路
を持った光学アダプタが利用され、また、滅菌法として
環境に悪影響を及ぼさない高温及び高圧の蒸気により滅
菌を行うオートクレーブが用いられ、通常の１気圧のも
とでの気密性や、従来の薬液による消毒等に対する水密
性に比べてはるかに耐性が高い気密性が要求されるよう
になった。
【０００３】例えば、特開平７−４９４５８号公報で
は、内視鏡に着脱自在な撮影レンズユニットと、撮像素
子を内蔵したカメラヘッドユニットとを着脱自在にした
内視鏡用撮像装置を開示している。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】この従来例では撮影レ
ンズユニットに撮影レンズと電動絞りとを設けてオート
クレーブが可能な構造にした述べているが、電動絞りと
接続された信号線に対しては電気接点部で着脱自在とな
るコネクタ構造にしなければならないがその具体的な構
造を全く開示していないし、オートクレーブが実際に可
能となるような具体的な構成も開示していない。
【０００５】従来の内視鏡用撮像装置では電気接点部は
従来より樹脂封止水密コネクタが用いられている。しか
しこれではオートクレーブに対する蒸気密封止は取れな
かった。
【０００６】一般に、高圧ガス等を扱う気密封止体に用
いられるコネクタは、ガラスハーメチックタイプを用い
る。しかしながら、ハーメチックコネクタは、中実の平
面状に構成されるため、光学系を途中で分離するような
構造にし難い。
【０００７】そのため従来例では、電気回路を備えた光
学アダプタ部とカメラヘッド部を一体化せざるを得ず、
カメラの交換レンズのよう光学アダプタを選択すること
ができなかった。このため、拡張しにくいと共に、ユー
ザにとって経済的な負担が大きくなるという欠点があっ
た。また、光学系の外周部にこのコネクタを利用すると
気密構造がとりにくく、外形が大きくなるといった問題
があった。
【０００８】（発明の目的）本発明は、上述した点に鑑
みてなされたもので、上記欠点を解消し、電気回路を備
えた光学アダプタと撮像素子を内蔵したカメラヘッドと
をオートクレーブ可能な気密構造部分を有するように分
割可能にし、かつ小型化できる内視鏡用撮像装置を提供
することを目的とする。
【０００９】
【課題を解決するための手段】内視鏡に着脱自在に接続
され、光学系及び電気回路を内蔵した第１のユニット
と、少なくとも固体撮像素子を含む撮像光学系を内蔵し
た第２のユニットを備えた内視鏡用撮像装置において、
前記第１のユニットと第２のユニットを分離可能な構造
とし、分離接続部の中央部をそれぞれ光学素子で気密封
止し、前記第１のユニットと第２のユニットとの少なく
とも一方に、前記中央部の周囲に気密構造のハーメチッ
クコネクタを設けることにより第１のユニットと第２の
ユニットを分離可能な構造で、オートクレーブ滅菌で
き、かつ小型化を実現している。
【００１０】
【発明の実施の形態】以下、図面を参照して本発明の実
施の形態を説明する。 （第１の実施の形態）図１ないし図４は本発明の第１の
実施の形態に係り、図１は第１の実施の形態を備えた内
視鏡システムの構成を示し、図２は第１実施の形態の具
体的な構成を示し、図３は図２の矢視Ａ方向からの電動
光学アダプタユニットの後端面の構成を示し、図４
（Ａ）及び図４（Ｂ）はテレビカメラユニットにおける
レセプタクルの変形例の構造を示す。
【００１１】図１に示すように内視鏡システム１は硬性
内視鏡２及びこの硬性内視鏡２に着脱自在で電気回路及
び光学系を備えた第１のユニットとしての電動光学アダ
プタユニット３及びこの電動光学アダプタユニット３に
着脱自在で接続され、第２のユニットとして撮像素子を
内蔵したテレビカメラユニット４からなる内視鏡用撮像
装置５と、硬性内視鏡２に照明光を供給する光源装置６
と、内視鏡用撮像装置５に対する信号処理を行うカメラ
コントロールユニット（ＣＣＵと略記する。）７と、こ
のＣＣＵ７から出力される映像信号を表示するモニタ８
とから構成される。
【００１２】上記硬性内視鏡２は、細長で硬性の挿入部
１１と、この挿入部１１の後端に連設された太径の把持
部１２と、この把持部１２の後端に形成された接眼部１
３と、前記把持部１２の側部に設けた口金とを有し、こ
の口金にはライトガイドケーブル１５が接続され、この
ライトガイドケーブル１５の末端に設けたコネクタ１６
を光源装置６に着脱自在で接続することができる。
【００１３】上記ライトガイドケーブル１５のコネクタ
１６を光源装置６に接続することによって、光源装置６
内の図示しないランプによる白色光がライトガイドの端
面に照射され、このライトガイドにより伝送された照明
光は、硬性内視鏡２内のライトガイドに供給され、挿入
部１１の先端部の照明窓から前方に出射され、被検体を
照明する。
【００１４】上記照明窓から出射された照明光により、
照明された被写体は先端部に設けられた図示しない対物
レンズによって結像され、結像された像はリレー光学系
により接眼部１３側に伝送され、接眼レンズを介して拡
大観察できるようになっている。
【００１５】上記接眼部１３には電動光学アダプタユニ
ット３を介してテレビカメラユニット４のカメラヘッド
部１７が着脱自在で装着され、このカメラヘッド部１７
から延出されたカメラケーブル１８の端部に設けたコネ
クタ１９をＣＣＵ７に着脱自在で接続することができ
る。
【００１６】図２に示すように電動光学アダプタユニッ
ト３は接眼部１３の図示しない接眼レンズに対向する中
央部分に結像レンズ系２４が配置され、この電動光学ア
ダプタユニット３に装着されるテレビカメラユニット４
に内蔵されたＣＣＤ４０に光学像を結ぶ。
【００１７】そして、このＣＣＤ４０にカメラケーブル
１８の信号線を介してＣＣＵ７からＣＣＤ駆動信号が印
加されることにより、光電変換され撮像信号が読み出さ
れ、ＣＣＵ７内の図示しない映像信号生成回路に入力さ
れ、映像信号が生成され、モニタ８の表示面に光学像が
表示される。
【００１８】また、ＣＣＵ７内の輝度信号から輝度の平
均的な明るさを表す調光用の駆動信号が生成され、この
駆動信号はカメラケーブル１８の信号線を介してテレビ
カメラユニット４に伝達され、このテレビカメラユニッ
ト４内の信号線を経て電動光学アダプタユニット３内の
アイリス駆動ユニット２６に入力され、電動光学アダプ
タユニット３内の絞り羽根２３の開口量を可変して入射
光量を調整し、適切な明るさの被写体像となるように自
動調整する。
【００１９】以下、図２の電動光学アダプタユニット３
及びテレビカメラユニット４から構成される第１の実施
の形態の内視鏡用撮像装置５の構成を具体的に説明す
る。
【００２０】図２に示すように本実施の形態における電
動光学アダプタユニット３を形成するほぼ円筒形状のア
ダプタハウジング２１の前端には接眼部１３に嵌合して
図示しない固定ネジで着脱自在となるマウント部が設け
られ、接眼部１３の図示しない接眼窓に対向する光軸Ｏ
上の開口部分には光学素子、具体的には円板形状の第１
のカバーガラス２２がその外周面に金属皮膜を設けてメ
タライズ化してこの金属製のアダプタハウジング２１に
半田或いはろう材を溶融して気密的に固定して高温か
つ、高圧の蒸気中での滅菌対応の気密構造、つまりオー
トクレーブ滅菌対応の気密構造にしている。
【００２１】この第１のカバーガラス２２で気密的に封
止されたその内側の光軸Ｏ上にその中心が位置するよう
に絞り羽根２３及び結像レンズ系２４が取り付けられた
レンズ枠２５が設けられている。
【００２２】また、アダプタハウジング２１内でレンズ
枠２５の外周位置にはリング状のアイリス駆動ユニット
２６が取り付けられ、このアイリス駆動ユニット２６に
おける図示しない駆動モータに駆動信号を印加すること
により絞り羽根２３の開口量を可変して結像レンズ系２
４に入射される光量を調整できるようにしている。
【００２３】このアイリス駆動ユニット２６には信号線
としてのアイリス駆動ハーネス２７の一端が接続され、
アイリス駆動ハーネス２７の他端はアダプタハウジング
２１の後端に気密的に固定された第１のプラグ２８に固
定した接点ピン２９に接続されている。
【００２４】この第１のプラグ２８はアダプタハウジン
グ２１の後端の円形開口にほぼ嵌合する金属製の円板形
状で半田或いはろう材でオートクレーブ滅菌対応の気密
構造にしている。
【００２５】また、この第１のプラグ２８における中央
部には結像レンズ系２４の光軸Ｏとその中心が一致する
円形の開口が設けられ、この開口には（第１のカバーガ
ラス２２と同様に）第２のカバーガラス３１が気密的に
取り付けられ、光学通路を形成している。
【００２６】従って、図２の矢視Ａの図３に示すように
この第１のプラグ２８はリング形状（円環形状）でその
中央部の円形開口に光学素子、具体的には第２のカバー
ガラス３１が気密的に取り付けられ、この第２のカバー
ガラス３１と同心でその周囲のリング形状部分には複数
の接点ピン２９がガラスハーメチック封止部３２で気密
的に固定されている。
【００２７】つまり、各接点ピン２９はその直径よりも
大きな孔に貫通するように配置された状態で、溶融した
ガラスをその周囲の孔に流し込んで気密的に封止してオ
ートクレーブ滅菌に対応できる気密構造のガラスハーメ
チック封止部３２を形成している。このように、中心部
を光学系通路、その周辺を接点ピン２９でとりまく構成
にして、光学アダプタユニット３の外径をコンパクトに
している。
【００２８】一方、カメラヘッド部１７を構成するカメ
ラハウジング３４は後方側をテーパ状に細くした円筒形
状で、その中央部に撮像光学系ハウジング３５が取り付
けられ、その周囲にリング状のレセプタクル３６及び第
２のプラグ３７が設けられている。
【００２９】撮像光学系ハウジング３５は金属製の筒形
状で、その前端の円形開口には光学素子、具体的には第
３のカバーガラス３８がオートクレーブ滅菌に対応でき
るように気密的に固定され、その内側に光学フィルタ３
９及び固体撮像素子としての電荷結合素子（ＣＣＤと略
記）４０が素子枠４１を介して撮像光学系ハウジング３
５に固定されている。
【００３０】また、撮像光学系ハウジング３５の後端の
開口は金属製の第３のプラグ４２が気密的に取り付けら
れ、この第３のプラグ４２にも接点ピン４３がガラスハ
ーメチック封止部４４で接点ピン４３が第３のプラグ４
２の内外に突出するように気密的に取り付けられてい
る。
【００３１】そして、撮像光学系ハウジング３５の内部
では接点ピン４３はＣＣＤ４０の裏面のリードと信号伝
送用ハーネス４５で接続され、撮像光学系ハウジング３
５の外部では接点ピン４３はカメラケーブル１８を構成
する信号伝送用ハーネス４６と接続されている。
【００３２】この撮像光学系ハウジング３５の前端の外
周には筒体を介して円環状のレセプタクル３６が設けら
れ、このレセプタクル３６は円環状の絶縁部材４７に各
接点ピン２９に対向する位置に貫通孔を設けて金属製で
筒状の接点ソケット４８を固定して形成され、各接点ソ
ケット４８の前側の接点ピン挿入穴には接点ピン２９が
挿入可能で、後側の接点ピン挿入穴には第２のプラグ３
７の接点ピン４９が挿入されている。第２のプラグ３７
は絶縁部材に接点ピン４９を貫通するように固定したも
ので構成されている。
【００３３】なお、撮像光学系ハウジング３５の外周面
と筒体内周面との間、絶縁部材４７の外周面と絶縁部材
４７の内周面との間、さらに絶縁部材４７の外周面とカ
メラハウジング３４の内周面との間にはそれぞれ水密用
のＯリングが介挿され、気密構造の撮像光学系ハウジン
グ３５の周囲に円環状（ドーナツ形状）に設けたコネク
タ受け部分を水密構造にしている。そして、オートクレ
ーブ滅菌に対応できる耐性の水密構造にしている。（オ
ートクレーブ滅菌の際に蒸気の出入りはあるが、その蒸
気の高温、高圧に対する耐性を備えている）。また、通
常の薬液等の液体に対する水密を確保している。
【００３４】各接点ピン４９にはアイリス駆動信号用ハ
ーネス５０が接続される。なお、カメラハウジング３４
の後端にはカメラケーブル１８の折れを防止する折れ止
め部材５１が設けてある。この折れ止め部材は弾性部材
で形成され、カメラケーブル１８との間で水密を確保し
ている。
【００３５】このような構成の内視鏡用撮像装置５によ
れば、電動光学アダプタユニット３はその全体がオート
クレーブ滅菌に対応できる気密構造であり、テレビカメ
ラユニット４の中央の撮像光学系部分もオートクレーブ
滅菌に対応できる気密を保ちつつその周囲のコネクタ受
け部分は気密構造の電動光学アダプタユニット３のコネ
クタ部分とで電気信号の送受或いは中継ができる。
【００３６】これらは分離構造体であるので電動光学ア
ダプタユニット３、又はテレビカメラユニット４を自由
に交換して使用できる。このため、内視鏡検査する際の
使用環境に応じて適切な組み合わせで使用することがで
きるし、拡張等も易い。
【００３７】また、中心部を光学系通路、その周辺を接
点ピン２９でとりまく構成にして、電動光学アダプタユ
ニット３の外径をコンパクトにしている。また、テレビ
カメラユニット４も同様に中心部に気密構造にした撮像
光学系を配置し、周辺部にオートクレーブ滅菌に対する
耐性を有する水密構造で、電動光学アダプタユニット３
の接点ピン２９と着脱自在の接点ソケット４８を設けて
いるので、やはりその外径をコンパクトにできる。
【００３８】レセプタクル３６の変形例として図４
（Ａ）或いは図４（Ｂ）のような構造にしても良い。図
２ではレセプタクル３６は撮像光学系ハウジング３５と
別体であったが、図４（Ａ）では撮像光学系ハウジング
３５と一体化され、撮像光学系ハウジング３５に貫通孔
を設けて接点ソケット５２をガラスハーメチック封止部
５３で気密的に取り付けている。この場合には接点ソケ
ット５２は中央部の壁で両端に設けた接点ピン挿入穴が
遮断されている。
【００３９】また、図４（Ｂ）でも図２のレセプタクル
３６を撮像光学系ハウジング３５と一体化し、撮像光学
系ハウジング３５に貫通孔を設けて前端側に接点ピン２
９が挿入される接点ピン挿入穴を設けた接点ソケット５
４、後端側に接点ピン５５が突出するようにガラスハー
メチック封止部５６で気密的に取り付けている。このよ
うな変形例の作用及び効果は第１の実施の形態とほぼ同
様である。
【００４０】（第２の実施の形態）図５は本発明の第２
の実施の形態における電動光学アダプタユニット６１を
示す。この電動光学アダプタユニット６１は図２のアダ
プタハウジング２１において、絞り羽根２３及びアイリ
ス駆動ユニット２６を設けないで、アダプタハウジング
２１の外周面の上部位置等の適宜箇所に孔を設け、その
内側にスイッチ接点を配置してリモートスイッチ６２の
基板を孔周囲の内壁に気密的に取付け、かつスイッチ接
点を袋状のゴムカバー６３で水密的に覆うようにしてい
る。そして、このゴムカバー６３の外側から押圧するこ
とにより、スイッチ接点をＯＮすることができるように
している。
【００４１】このリモートスイッチ６２の基板裏面には
スイッチ接点に導通したパターンが設けられ、このパタ
ーンに一端が接続されたリモートスイッチハーネス６４
は第１のプラグ２８に設けた接点ピン２９に接続されて
いる。
【００４２】そして、この電動光学アダプタユニット６
１を図１のテレビカメラユニット４を介してＣＣＵ７と
電気的に接続することにより、リモートスイッチ６２を
操作することにより、ＣＣＵ７に対して静止画を表示さ
せる指示を行うフリーズスイッチとして使用したり、図
示しない画像記録装置を接続した場合における画像記録
の指示を行うレリーズスイッチとして使用できるように
している。
【００４３】本実施の形態の作用は第１の実施の形態と
電気回路の機能が異なることを除いては第１の実施の形
態とほぼ同様である。また、その効果も第１の実施の形
態とほぼ同様である。
【００４４】（第３の実施の形態）図６は本発明の第３
の実施の形態における電動光学アダプタユニット６５を
示す。この電動光学アダプタユニット６５は図２のアダ
プタハウジング２１において、絞り羽根２３及びアイリ
ス駆動ユニット２６を設けないで、レンズ枠２５をその
外周側に設けた固定枠６６に摺動自在に設け、この固定
枠６６にはフォーカス駆動ユニット６７を設けている。
【００４５】また、レンズ枠２５にはピン６８が突設さ
れ、このピン６８は固定枠６６の螺旋溝を貫通して固定
枠６６の外周面に突出し、可動部材６９に取り付けられ
ている。この可動部材６９にはギヤ部が設けられ、この
ギヤ部はフォーカス駆動ユニット６７を構成するモータ
の回転軸に取り付けたギヤと螺合している。
【００４６】そして、モータを回転することにより、可
動部材６９を回転し、この回転と共に、ピン６８が螺旋
溝を移動し、レンズ枠２５は光軸Ｏ方向に移動して、フ
ォーカス調整ができるようにしている。また、フォーカ
ス駆動ユニット６７に一端が接続されたフォーカス駆動
用ハーネス７０の他端は接点ピン２９に接続されてい
る。
【００４７】本実施の形態の作用は第１の実施の形態と
電気回路の機能が異なることを除いては第１の実施の形
態とほぼ同様である。また、その効果も第１の実施の形
態とほぼ同様である。
【００４８】（第４の実施の形態）図７は本発明の第４
の実施の形態の内視鏡用撮像装置７１を示す。この内視
鏡用撮像装置７１は図２の電動光学アダプタユニット３
と、リモートスイッチユニット７２と、カメラヘッドユ
ニット７３と、ケーブルユニット７４とから構成され
る。
【００４９】本実施の形態は図２の内視鏡用撮像装置５
におけるテレビカメラユニット４を２体に分離してカメ
ラヘッドユニット７３及びケーブルユニット７４にし、
さらに電動光学系ユニット３とカメラヘッドユニット７
３の間にリモートスイッチユニット７２を介挿する構造
にしている。
【００５０】電動光学系アダプタユニット３にはリモー
トスイッチユニット７２が着脱自在に接続される。この
リモートスイッチユニット７２は円筒形状のリモートス
イッチハウジング７５の外周面の適宜位置には図５と同
様にリモートスイッチ６２が気密的に取り付けられてい
る。
【００５１】このリモートスイッチ６２はリモートスイ
ッチハーネス６４を介してリモートスイッチハウジング
７５の後端に設けたレセプタクル７６の接点ソケット７
７に接続されている。この接点ソケット７７にはカメラ
ヘッドユニット７３の接点ピン７８が着脱自在で接続さ
れる。
【００５２】また、このリモートスイッチユニット７２
におけるカバーガラス３１に対向する中央部には円筒枠
７９が設けられ、この円筒枠７９の内側の中空部でリモ
ートスイッチユニット７２の後端に接続されるカメラヘ
ッドユニット７３の撮像光学系への光学通路を形成して
いる。
【００５３】また、この円筒枠７９の外周側でリモート
スイッチユニット７２における電動光学アダプタユニッ
ト３の接点ピン２９に対向する位置にはレセプタクル８
０が設けられ、このレセプタクル８０に設けた接点ソケ
ット８１の前端側には接点ピン２９が接続される。ま
た、この接点ソケット８１の後端側にはカメラヘッドユ
ニット７３の接点ピン８２が着脱自在で接続される。
【００５４】カメラヘッドユニット７３はカメラハウジ
ング８３に撮像光学系ハウジング８４を気密的に取り付
けている。このカメラハウジング８３は円筒形状で、そ
の前端の円形開口には撮像光学系ハウジング８４の前端
にフランジ状に一体的に形成したプラグ８５の周縁部が
気密的に固定されている。
【００５５】撮像光学系ハウジング８４の前面には図２
のカメラヘッド部１７の場合と同様にカバーガラス３８
が気密的に取り付けられ、その内側に光学フィルタ３９
及びＣＣＤ４０が素子枠４１を介して取り付けられてい
る。
【００５６】また、撮像光学系ハウジング８４の前面の
プラグ８５には、接点ピン７８及び８２がガラスハーメ
チック封止部８６で気密的に取り付けられている。
【００５７】また、カメラハウジング８３の後端の円形
開口にはプラグ８７が気密的に固定され、このプラグ８
７における中央付近にはＣＣＤ４０の映像信号ハーネス
４５と接続された接点ピン４３がガラスハーメチック封
止部４４で気密的に固定され、外周側の位置にも接点ピ
ン８８、８９が同様にガラスハーメチック封止部で気密
的に固定されている。
【００５８】そして、接点ピン８８はリモートスイッチ
ハーネス９０により接点ピン７８と接続され、接点ピン
８９はアイリス駆動ハーネス９１により接点ピン８２と
接続されている。
【００５９】一方、ケーブルユニット７４はカメラケー
ブル１８の前端にコネクタハウジング９２の後端を取付
け、このコネクタハウジング９２の前端の円形開口にレ
セプタクル９３を取付け、このレセプタクル９３の中央
付近には接点ピン４３と接続される接点ソケット９４が
設けられ、その周囲には接点ピン８８、８９とそれぞれ
接続される接点ソケット９５、９６が設けてある。
【００６０】また、接点ソケット９４の後端はそれぞれ
カメラケーブル１８の映像信号ハーネス４６と接続さ
れ、接点ソケット９５の後端はリモートスイッチハーネ
ス９７と接続され、接点ソケット９６の後端はアイリス
駆動ハーネス５０と接続されている。この他の構成は図
２で説明したものと同様である。
【００６１】本実施の形態によれば、さらに特性が異な
るカメラヘッドユニット７３等と交換して使用すること
ができるし、アイリス制御とかリモートスイッチユニッ
ト７２による静止画の表示等を必要に応じて或いは使用
する環境に応じて組み合わせて使用できる。このため、
使用環境が異なる場合にも、広く適用できる。その他は
第１の実施の形態とほぼ同様の効果を有する。
【００６２】（第５の実施の形態）図８は本発明の第５
の実施の形態の内視鏡用撮像装置１０１を示す。この内
視鏡用撮像装置１０１は図２の内視鏡用撮像装置５にお
いて、テレビカメラユニット４内の気密構造の撮像光学
系ハウジング３５をマニュアルの操作で光軸Ｏ方向に移
動可能にしてフォーカス調整できる構造にしたものであ
る。
【００６３】具体的には、撮像光学系ハウジング３５を
カメラハウジング３４の内側の筒部１０２に摺動自在に
配置し、この撮像光学系ハウジング３５にピン１０３を
突設している。このピン１０３はカメラハウジング３４
の螺旋溝を貫通してフォーカス調整リング１０４の軸方
向に設けた長溝に係入している。
【００６４】そして、フォーカス調整リング１０４を回
動する操作を行うことにより、ピン１０３と共に撮像光
学系ハウジング３５を螺旋状に移動してフォーカス調整
できるようにしている。
【００６５】なお、フォーカス調整リング１０４の両端
付近とカメラハウジング３４との摺動部と、撮像光学系
ハウジング３５とカメラハウジング３４との摺動部など
には水密用Ｏリングを介挿している。そして、摺動され
る撮像光学系ハウジング３５の外周側のコネクタ受け部
分を水密構造にしている。その他の構成は図２の内視鏡
用撮像装置５と殆ど同様であり、その説明を省略する。
【００６６】本実施の形態によれば、円環状のコネクタ
受け部分、つまりレセプタクル３６は、電気信号を伝達
しつつ、且つ、内周側に光学系が摺動可能な構成にして
いるので、外径をコンパクトにできる。また、摺動する
枠体を１つの気密ユニットとすることで、簡易な摺動構
造とすることができるので、安価で確実な摺動構造とな
る。換言すると、第１の実施の形態の内視鏡用撮像装置
５においてさらにフォーカス調整ができる。その他は第
１の実施の形態と同様の作用及び効果を有する。
【００６７】（第６の実施の形態）図９は本発明の第６
の実施の形態の内視鏡用撮像装置１１０を示す。図８で
はテレビカメラユニット４側にマニュアル操作のフォー
カス調整手段を設けたが、本実施の形態では電動光学ア
ダプタユニット３側にマニュアル操作のフォーカス調整
手段を設けたものである。また、本実施の形態では電動
光学アダプタユニット３側に電気回路としてリモートス
イッチ６２を設けた構造にしている。
【００６８】前端にマウント部を設けたカメラハウジン
グ１１１の後端側は細径にされて内筒部１１１ａが形成
され、レンズ枠１１２が摺動自在に配置されている。こ
のレンズ枠１１２の前端の円形開口にはカバーガラス２
２が気密的に取り付けられ、その内側に結像レンズ系２
４が取り付けられ、さらに後端の円形開口にはカバーガ
ラス３１が気密的に取り付けられている。つまり光学系
部分はオートクレーブ滅菌に対応できる気密構造にして
いる。
【００６９】このレンズ枠１１２にはピン１１３が突設
され、このピン１１３はレンズ枠１１２の外周の内筒部
１１１ａの螺旋状の溝を貫通し、さらにその外周側に配
置され、カメラハウジング１１１に前端が気密的等で固
定された外筒部１１１ｂの螺旋溝を貫通して、フォーカ
ス調整リング１１４の軸方向に設けた長溝に収納されて
いる。
【００７０】そして、このフォーカス調整リング１１４
を回動することによりピン１１３は外筒部１１１ｂの螺
旋溝に沿って回動し、このピン１１３と共にレンズ枠１
１２も螺旋溝に沿って回動してフォーカス調整できるよ
うにしている。
【００７１】また、外筒部１１１ｂにおけるフォーカス
調整リング１１４に隣接した上部等の位置にはリモート
スイッチ６２が気密的に取り付けられ、このリモートス
イッチ６２の基板の裏面に接続されたリモートスイッチ
ハーネス６４は内筒部１１１ａと外筒部１１１ｂとの間
のリング状部分に設けたプラグ１１５の接点ピン１１６
の前端に接続されている。
【００７２】この接点ピン１１６の後端はこのプラグ１
１５に隣接して設けたレセプタクル１１７の接点ソケッ
ト１１８に接続されている。この接点ソケット１１８は
カメラヘッド部１７の前端に設けたプラグ１１９にガラ
スハーメチック封止部１２０で気密的に取り付けた接点
ピン１２１が接続されて電気的に導通するようにしてい
る。
【００７３】また、フォーカス調整リング１１４の両端
の内周面と外筒部１１１ｂの外周面との間、外筒部１１
１ｂの内周面とレセプタクル１１７の外周面との間、レ
セプタクル１１７の内周面と内筒部１１１ａの外周面と
の間にはそれぞれＯリング等のシール材を介挿して（気
密構造の光学系部分の周囲の）コネクタ部分側を水密構
造にしている。、その他は第１の実施の形態と同様の構
成である。本実施の形態によれば、第５の実施の形態と
同様の効果を有する。つまり、第１の実施の形態の内視
鏡用撮像装置５においてさらにフォーカス調整ができ
る。その他は第１の実施の形態と同様の作用及び効果を
有する。
【００７４】（第７の実施の形態）図１０は本発明の第
７の実施の形態の内視鏡用撮像装置１３１を示す。本実
施の形態は図２の内視鏡用撮像装置５において、テレビ
カメラユニット４部分をフィルタユニット１３２とテレ
ビカメラ本体ユニット１３３とに分離したものである。
【００７５】フィルタユニット１３２を構成するフィル
タハウジング１３４の中央部には両端の円形開口をそぞ
れカバーガラス１３５、１３６で気密的に封止し、その
内側に光学的ローパスフィルタ１３７が取り付けてい
る。また、フィルタハウジング１３４の外周よりの位置
で、接点ピン２９に対向する位置には接点ソケット１３
８を設けている。
【００７６】一方、テレビカメラ本体ユニット１３３を
形成するテレビカメラ本体ハウジング１４１内には中央
部に撮像光学系ハウジング１４２が収納され、この撮像
光学系ハウジング１４２の前端の開口はカバーガラス３
８で気密的に封止され、その内側にＣＣＤ４０が素子枠
４１を介して配置されている。
【００７７】また、撮像光学系ハウジング１４２の前端
はフランジ状に延出されてプラグ１４３が形成され、接
点ソケット１３８に対向する位置に接点ピン１４４をガ
ラスハーメチック封止部１４５により封止して取り付け
ている。各接点ピン１４４はアイリス駆動ハーネス５０
と接続されている。その他は図２で説明した構成と同じ
であり、その説明を省略する。
【００７８】本実施の形態によれば、テレビカメラ本体
ユニット１３３に使用するＣＣＤ４０に応じてその画素
数等に対応したローパスフィルタ特性の光学的ローパス
フィルタ１３７を有するフィルタユニット１３２を採用
できる。このため、撮像素子の画素数が異なる場合に
も、折り返しノイズなどの発生を有効に防止でき、画質
の良い画像が得られる。その他は第１の実施の形態とほ
ぼ同様の作用及び効果を有する。
【００７９】図１１は第７の実施の形態の変形例におけ
るフィルタユニット１５０を示す。このフィルタユニッ
ト１５０は図１０のフィルタユニット１３２において、
中央部側の光学系部分を設けたフィルタユニット１５１
とこのフィルタユニット１５１が着脱自在のレセプタク
ルユニット１５２とに分離自在にした構造にしたもので
ある。
【００８０】つまり、両端の円形開口をれぞれカバーガ
ラス１３５、１３６で気密的に封止し、その内側に光学
的ローパスフィルタ１３７を取り付けたフィルタユニッ
ト１５１の外周面にはねじ部を設け、一方絶縁体で構成
したレセプタクルユニット１５２には接点ソケット１３
８を設け、かつその中央部分を中空にしてその内周面に
前記ネジ部に螺合するねじ部を設けている。
【００８１】この変形例によれば、共通のレセプタクル
ユニット１５２を用いて、フィルタユニット１５１を必
要に応じて交換すれば良いので、より低コスト化でき
る。その他は第７の実施の形態と同様の効果を有する。
なお、上述の実施の形態等において、気密封止体の光学
系は撮像光学系、変倍光学系、撮像素子の少なくとも１
つを含む。
【００８２】また、オートアイリスユニットの代わり
に、オートフォーカスユニット、パワーフォーカス、パ
ワーズーム等の電気的に光学系を駆動する電気回路を備
えた電動光学系を内蔵したものでも良い。また、上述し
た各実施の形態等を部分的に組み合わせる等して構成さ
れる実施の形態等も本発明に属する。
【００８３】［付記］ １．内視鏡に着脱自在に接続され、光学系及び電気回路
を内蔵した第１のユニットと、少なくとも固体撮像素子
を含む撮像光学系を内蔵した第２のユニットを備えた内
視鏡用撮像装置において、前記第１のユニットと第２の
ユニットを分離可能な構造とし、分離接続部の中央部を
それぞれ光学素子で気密封止し、前記第１のユニットと
第２のユニットとの少なくとも一方に、前記中央部の周
囲に気密構造のハーメチックコネクタを設けたことを特
徴とする内視鏡用撮像装置。
【００８４】２．前記第１のユニットにはオートアイリ
スユニット、オートフォーカスユニット、パワーフォー
カス、パワーズーム等の電気的に光学系を駆動する電動
光学系ユニットまたはリモートスイッチの電気回路を内
蔵することを特徴とする付記１記載の内視鏡用撮像装
置。
【００８５】３．電動光学系及びまたは、信号入力手段
を具備した第１のユニットと、固体撮像素子を含む第２
のユニットからなる内視鏡用撮像装置において、前記第
１のユニットと前記第２のユニットを分割する分離接続
部の少なくとも一方の中空筒状に形成された防水コネク
タを配するとともに、分離された光学系の双方の気密封
止体に納められ、かつ少なくとも一方の光学系の気密封
止体が前記防水コネクタ内周面を摺動可能な構成とした
ことを特徴とする内視鏡用撮像装置。
【００８６】（付記３〜５の背景）従来の内視鏡用撮像
装置では樹脂封止コネクタや、接続部・摺動部にはＯリ
ングを用いて防水構造としてきた。しかしこれでは蒸気
密封止は取れていなかった。コネクタはハーメチックコ
ネクタの利用により、気密を確保できるようになった。
しかし、光学系を動かす摺動部の気密構造はできなかっ
た。特にオートクレーブ滅菌では環境がマイナスからプ
ラスまで圧力変化があり、圧力流体の構造が応用しにく
く、低コスト、小型化も要求され原子力、宇宙工学の技
術も流用しにくかった。
【００８７】さらに、例えばオートアイリスを持った点
では電気接点を露出させないため、一体化されたカメラ
ヘッド内の一部の光学系のみを動かす摺動部か固定焦点
以外無かった。ここで磁石を利用した物や電動フォーカ
ス化が考えられるが構成が複雑であり、また、コストア
ップを招いた。
【００８８】（付記３〜５の目的）上記欠点である、電
気接点機構を持ち、かつ光学系移動のための摺動部を持
っていても小型で安価に光学系の気密が確保された内視
鏡用撮像装置の提供を目的とし、付記３の構成にした。
【００８９】４．前記気密封止体内の光学系は結像光学
系、変倍光学系、撮像光学系、各種フィルタの少なくと
の１つを有する付記３記載の内視鏡用撮像装置。
【００９０】５．前記第１のユニットにはオートアイリ
スユニット、オートフォーカスユニット、パワーフォー
カス、パワーズーム等の電気的に光学系を駆動する電動
光学系またはリモートスイッチの電気回路が内蔵された
ことを特徴とする付記３記載の内視鏡用撮像装置。
【００９１】６．内視鏡撮像装置用信号コネクタにおい
て、一対のプラグとレセプタクルを中空状に構成し、プ
ラグ、レセプタクルの少なくとも一方の接点ピン周囲を
ハーメチック封止するとともに他方は少なくとも接点ピ
ンとレセプタクル枠体との間で防水性が確保されたこと
を特徴とする内視鏡撮像装置用コネクタ。
【００９２】（付記６，７の背景）近年、オートアイリ
ス機構等の電気回路を持った光学アダプタが利用され光
学系の周囲に電気接点が必要になっている。また、滅菌
法としてオートクレーブが用いられ、気密性が要求され
るようになった。従来の内視鏡撮像装置では電気接点部
は従来より樹脂封止水密コネクタが用いられている。し
かしこれでは（蒸）気密封止は取れなかった。
【００９３】高圧ガス用のコネクタは、ガラスハーメチ
ックタイプを用いるのが一般的だが、ハーメチックコネ
クタ封止部は、中実一体の平面状に構成されるため、光
学系を内蔵することは出来なかった。このため光学系の
気密を保っての分離が不可能でありカメラ部とアダプタ
部を一体にする必要があった。また、光学系の外周部に
このコネクタを利用すると気密構造がとりにくく、外形
が大きくなるといった問題があった。
【００９４】（付記６，７の目的）上記欠点である、内
視鏡撮像装置用コネクタ接点部の気密を確保し、かつ、
光学系の分離、接続を可能にした内視鏡撮像装置用気密
コネクタの提供を目的とし、付記６の構成にした。 ７．前記コネクタの内周面には光学ガラス、または光学
ガラスが気密結合された枠体を気密接合することを特徴
とする付記６記載の内視鏡撮像装置用コネクタ。 ８．分離可能な電動光学ユニットと撮像光学ユニット間
で信号伝達が行われている内視鏡用撮像装置において、
双方の信号接点部と接続可能な構成を持つ連結ユニット
を有し、且つ連結ユニット内に光学フィルタを気密的に
内蔵していることを特徴とする内視鏡用撮像装置。
【００９５】（付記８の背景）オートクレーブ滅菌可能
な内視鏡撮像装置では、電動光学ユニット（アイリスユ
ニット）と撮像光学ユニット（カメラヘッド）に分割
し、それぞれの気密封止し双方の信号をドーナツ型ハー
メチックコネクタを介して伝達している。このようなカ
メラヘッドは通常、各種光学フィルタを含んだ状態で撮
像素子とともに気密封止されているので組み付け後に光
学フィルタを取り出すことは困難である。
【００９６】故に、使用分野によって水晶フィルタを必
要とする分野、必要としない分野、または赤外カットフ
ィルタを必要とする分野等、に対応させる為のカメラヘ
ッドをそれぞれラインナップさせなくてはならない。
【００９７】（付記８の目的）電動光学ユニットと撮像
光学ユニット間の信号伝達が確実に行えて、且つ使用分
野に応じて必要とされる各種フィルタの交換を容易にお
こなえる内視鏡用撮像装置を提供することを目的として
付記８の構成にした。
【００９８】
【発明の効果】以上説明したように本発明によれば、内
視鏡に着脱自在に接続され、光学系及び電気回路を内蔵
した第１のユニットと、少なくとも固体撮像素子を含む
撮像光学系を内蔵した第２のユニットを備えた内視鏡用
撮像装置において、前記第１のユニットと第２のユニッ
トを分離可能な構造とし、分離接続部の中央部をそれぞ
れ光学素子で気密封止し、前記第１のユニットと第２の
ユニットとの少なくとも一方に、前記中央部の周囲に気
密構造のハーメチックコネクタを設けているので、第１
のユニットと第２のユニットを分離可能な構造で、オー
トクレーブ滅菌でき、かつ小型化を実現している。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１の実施の形態を備えた内視鏡シス
テムの全体構成図。
【図２】第１実施の形態の内視鏡用撮像装置の具体的な
構成を示す断面図。
【図３】図２の矢視Ａ方向からの電動光学アダプタユニ
ットの後端面の構成を示す図。
【図４】テレビカメラユニットのレセプタクル部分の変
形例の構造を示す断面図。
【図５】本発明の第２の実施の形態における電動光学ア
ダプタユニットの構造を示す断面図。
【図６】本発明の第３の実施の形態における電動光学ア
ダプタユニットの構造を示す断面図。
【図７】本発明の第４実施の形態の内視鏡用撮像装置の
構成を示す断面図。
【図８】本発明の第５実施の形態の内視鏡用撮像装置の
構成を示す断面図。
【図９】本発明の第６実施の形態の内視鏡用撮像装置の
構成を示す断面図。
【図１０】本発明の第７実施の形態の内視鏡用撮像装置
の構成を示す断面図。
【図１１】第７の実施の形態の変形例におけるフィルタ
ユニットの構造を示す断面図。
【符号の説明】
１…内視鏡システム ２…硬性内視鏡 ３…電動光学アダプタユニット ４…テレビカメラユニット ５…内視鏡用撮像装置 ６…光源装置 ７…ＣＣＵ １３…接眼部 １７…カメラヘッド部 １８…カメラケーブル １９…コネクタ ２１…アダプタハウジング ２２，３１，３８…カバーガラス ２３…絞り羽根 ２４…結像光学系 ２５…レンズ枠 ２６…アイリス駆動ユニット ２７，４５，４６，５０…ハーネス ２８，３７，４２…プラグ ２９，４３，４９…接点ピン ３２，４４…ガラスハーメチック封止部 ３４…カメラハウジング ３５…撮像光学系ハウジング ３６…レセプタクル ３９…光学フィルタ ４０…ＣＣＤ ４１…素子枠 ４８…接点ソケット

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 内視鏡に着脱自在に接続され、光学系及
    び電気回路を内蔵した第１のユニットと、少なくとも固
    体撮像素子を含む撮像光学系を内蔵した第２のユニット
    を備えた内視鏡用撮像装置において、 前記第１のユニットと第２のユニットを分離可能な構造
    とし、分離接続部の中央部をそれぞれ光学素子で気密封
    止し、前記第１のユニットと第２のユニットとの少なく
    とも一方に、前記中央部の周囲に気密構造のハーメチッ
    クコネクタを設けたことを特徴とする内視鏡用撮像装
    置。
JP9066725A 1997-03-19 1997-03-19 内視鏡用撮像装置 Pending JPH10258034A (ja)

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JP9066725A JPH10258034A (ja) 1997-03-19 1997-03-19 内視鏡用撮像装置
US09/119,316 US6030339A (en) 1997-03-19 1998-07-20 Imaging assembly for endoscopes making it possible to detachably attach units thereof, in which electric optical system and imaging device are incorporated respectively, to each other and to autoclave them

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