JPS63246714A - 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］ 本発明は、対物光学系と固体撮像素子とを精度良く位ｌ
決めできる電子内視鏡に関する。

［従来の技術と発明が解決しようとする問題点］近年、
電荷結合素子（ＣＯＤ）等の固体ｉａ素子を編機手段に
用いた電子内視鏡が種々提案されている。

この電子内視鏡は、ファイバスコープに比べて解像度が
高く、画像の記録及び再生等が容易であり、また、画像
の拡大９２画像の比較等の画像処理が容易である等の利
点を右する。

ところで、前記電子内視鏡において、対物光学系からの
光を固体撮像素子に入射させる場合、固体撮像素子のＶ
ａｓ部中心と、対物光学系の光軸とがずれると、像のケ
ラレや片ボケ、偏角等の不具合を生じる。しかしながら
、特に、対物光学系と固体撮像素子との間にプリズムを
設け、対物光学系からの光を光路変更して固体Ｒ像素子
に入射させる構成のものでは、対物光学系の光軸と、固
体囮＆素子のＩＩ［１像部中心とを一致させるのは難し
い。

例えば、構成部品の寸法精度を上げることにより、調整
をＵずに、組立てることも考えられるが、当然のことな
がら、精度的に劣る。

尚、特開昭６１−１４８４１８号公報には、固体搬像水
子の位置を調整づる機構を設けた技術が開示されている
が、全ての信号線の配線を行った後、デレピモニタを見
ながら調整する場合は、調整が煩雑になる。

また、治具を用いて、位置調整を行うものもあるが、治
具にいちいちセットしなければならず、調整の手間がか
かる。

また、特開昭６１−１６６９０号公報には、テレビカメ
ラにｇＱするものであるが、切欠きとねじにより位置調
整を行う技術が開示されているが、構造が複雑になり、
内視鏡に適用できない。

［発明の目的］ 本発明は、上記事情に鑑みてなされたものであり、簡単
な構成で、対物光学系と、固体搬像素子のｍ像部とを精
度良く位置決めできる電子内視鏡を提供することを目的
としている。

［問題点を解決するための手段及び作用］本発明による
電子内視鏡は、対物光学系からの光を固体１ｌＩ２像素
子の撮像部に導く導光手段を設け、この導光手段の光路
面上に、前記固体搬像水子のＨ’ｄ像部を前記対物光学
系に対して位置合せするための指標を設け、この指標に
よって、対物光学系と、固体搬像素子の撮像部とを位置
決めできるにうにしたものである。

［実施例］ 以下、図面を参照して本発明の詳細な説明ブる。

第１図ないし第６図は本発明の一実施例に係り、第１図
は挿入部先端部の縦所面図、第２図は電子内視鏡装置の
全体を示１側面図、第３図はプリズムに設けた指標を示
１説明図、第４図は固体搬像水子の撮像部を示１説明図
、第５図は挿入部先端部の正面図、第６図は電子内視鏡
装置の構成を示すブロック図である。

第２図に示Ｊように、電子内視鏡１は、細長で例えば可
撓性の挿入部２の後端に太径の′操作部３が連設されて
いる。前記操作部３の後端部からは、側方に可撓性のユ
ニバーサルコード４が連設され、このユニバーサルコー
ド４の先端部にコネクタ５が設けられている。一方、光
源装置及び信号処理回路が内蔵されたＩＱ御装置６には
、前記コネクタ５を接続可能なコネクタ受け８が設けら
れ、前記電子内視鏡１は、前記コネ′クタ５を前記コネ
クタ受け８に接続することにより、前記制御装置６に接
続されるようなっている。更に、前記制御装置６には、
表示手段としてのカラーモニタ７が接続されるようにな
っている。

前記挿入部２の先端側には、硬性の先端部９及びこの先
端部９に隣接する後方側に湾曲可能な湾曲部１０が順次
設けられている。また、前記操作部３に設けられた湾曲
操作ノブ１１を回動操作することによって、前記湾曲部
１０を上下／左右方向に湾曲できるようになっている。

また、前記操作＆Ｂ３には、挿入部２内に設けられた処
ｉ具チ１？ンネルに連通する挿入口１２が設けられてい
る。

前記先端部９は、第１図及び第５図に示すように構成さ
れている。

りなわち、先端部９は、金属等の硬性の部材からへる円
柱状の先端部本体２１を備え、この先端部本体２１には
、前記挿入部２の軸方向に平行に貫通づるｌ！察用透孔
２３、照明用透孔２４、処置具ブ１／ンネル用透孔２５
、及び図示しない送気送水ヂャンネル用透孔が形成され
ている。

前記観察用透孔２３には、対物枠２７が嵌着され、この
対物枠２７には、対物光学系２８がスペーサ等２９によ
って位置決めされて収納されている。

前記先端部本体２１の後端部には、固体撮像素子収納部
材３１が、例えばねじによって連結固定されている。こ
の固体撮像素子収納部材３１には、前記対物光学系２８
に対応する位置に、プリズム・素子保持部３２が形成さ
れている。このプリズム・素子保持部３２には、前記対
物光学系２８の射出側に対向する入射面３３側から、赤
外カットフィルタ等のフィルタ３４等を介して、導光手
段としての第１のプリズム３５及び第２のプリズム３６
が、接着等の手段により、保持固定されている。前記第
１のプリズム３５は、後端側がテーバ状に形成されてい
る。一方、前記第２のプリズム３Ｇは、楔状に形成され
、薄い部分が先端側になるように、前端面が前記第１の
プリズム３５のテーパ面３５ａに固着されている。この
第２のプリズム３６の射出面３６ａは、前記挿入部２の
軸方向に対して斜めになっている。そして、撮像手段ど
しての固体撮像素子４１Ｂ、その撮像部４２が前記第２
のプリズム３６の射出面３６ａに当接し、挿入部２の軸
方向に対して斜めになるように、前記固体搬像素子収納
部材３１のプリズム・索子保持部３２に、接着等の手段
によって固着されている。尚、前記固体ＩＩυ像素子４
１は、前記対物光学系２８によって被写体像が結像され
る位置に配設されている。

また、前記第１及び第２のプリズム３５．３６の上端部
は、前記挿入部２の軸方向に平行な平面状に切欠かれて
おり、前記第１のプリズム３５の上端面は、反射面３５
ｂに形成されている。

前記固体搬像索子４１は、基板４４に取（＝１けられて
いる。この基板４４は、固体撮像素子４１より先端側が
、挿入部２０楯方向に平行になるように屈曲され、この
屈曲部４５上と、裏面側とに、前記固体撮像素子４１の
駆動や信号の伝送等に必要な電子部品４６が実装されて
いる。また、前記基板／１４の後端側は、下方に、挿入
部２の軸方向に略！Ｉｔ、　ｔｉとなるように屈曲され
、この屈曲部に、複数の信＠線４７が半田付、け等によ
り接続されている。この信号線４７は、前記挿入部２及
びユニパー勺ルコード４内に挿通されて、前記コネクタ
５に接続されている。

ところで、前記固体撮像素子４１のＵＩ２像部４２）よ
、第４図に示すように、例えば矩形に形成されている。

尚、この賊像部４２は図示しないカバーガラス等によっ
て覆われている。

本実施例では、前記第２のプリズム３６の射出面３６ａ
に、第３図に示すように、前記固体撮像素子４１のａ像
部４２の外形と略同形同大、またｔｉＬ、前記ｉ像部４
２よりも若干大きい枠状の指標５０が設けられている。

この指［５０は、この指標５０内に、固体搬像索子４１
の撮像部４２が収まるＪ：うに固体ｌ１ｉｌ像素子４１
を固定したときに、対物光学系２８つ光軸と前記固体撮
像素子４１の躍惟部４２の中心とが一致するような位置
に形成されている。

前記指標５０は、＜ａ）図に示すような実線の枠、（ｂ
）図に示すような破線の枠、（Ｃ）図に示すような四隅
を示す枠、（ｄ）図に示すようにＩＩｄ像部４２に対応
する部分以外を縦方向の一部を残して塗りつぶしたもの
、（ｅ）図に示すように撮像部４２に対応する部分以外
の上下を塗りつぶし、ＩＥ右の境界は実線で示したもの
、（ｆ）図に示づように撮像部４２に対応する部分以外
を横方向の一部を残して塗りつぶしたもの、（ａ）図に
示すように撮像部４２に対応する部分以外を縦方向及び
横方向の一部を残して塗りつぶしたもの等、種々の形状
に形成できる。前記指標の形状は、図示したものに限定
されず、例えば、枠が撮像部４２と略同形同人か、やや
大きい程度で、枠の中心がス・１物光学系２８の光軸と
略一致していれば良い。

また、前記指標５゛０は、前記第２のプリズム３６の射
出面３６ａ上に、クロム蒸着、酸化クロム−クロム−酸
化クロム蒸着、酸化ケイ素（Ｓ１０２）蒸着、あるいは
印刷等によって形成でき、ぞの厚さは、例えば、１〜５
μｍ程度である。

そして、前記固体撮像素子４１は、その搬像部４２が、
前記第２のプリズム３６の射出面３６ａに形成された指
ｅ１５０内に収まるように位置決めされ、その結果、対
物光学系２８の光軸とＲ像部４２の中心とが略一致した
状態で、固体撮像素子収納ｔＪＩ　’ＩＡ　３１に固着
されている。

一方、前記照明用透孔２４の先端側には、照明レンズ５
２が嵌着されている。この照明レンズ５２の後端面には
、先端側が前記照明用透孔２４に挿入されたライトガイ
ドファイバ５３の前端面が当接されている。このライト
ガイドファイバ５３は、前記挿入部２及びユニバーサル
コード４内にｈＩｉ通さ゛れ、前記コネクタ５に接続さ
れている。

よた、前記処置具チャンネル用透孔２５には、図示しな
い処置具ヂャンネルヂューブが連設されている。この処
置具チ１７ンネルヂユーブは、操作部３の挿入口１２に
接続されている。

また、前記先端部９の先端面には、図示しない送気送水
用透孔に連通し、前記対物光学系２８側に向けて開口づ
る送気送水ノズル５５が設けられている。前記送気送水
用透孔には、前記挿入部２及びユニバーサルコード４内
に挿通され、コネクタ５に接続された送気送水デユープ
が連設されている。

また、前記固体撮像素子収納部材３１の外周には、前記
先端部本体２１の外径と等しい外径の先端筒５７が外嵌
されている。この先端筒５７の後端部には、湾曲部１０
を形成する湾曲管５８が連結されている。

ところで、第６図に示すように、前記制御装置６内に設
けられた光源装置６１は、面順次方式の場合であれば、
例えば、光源ランプ６２と、モータ６４によって回転駆
動される赤、緑、青の３原色香の色透過フィルタからな
る回転カラーフィルタ６３とを備えている。前記光源ラ
ンプ６２の照明光は、前記回転カラーフィルタ６３を経
て、順次赤、緑、青の各波長の光にされ、集光レンズ６
５で集光されて、コネクタ受け８に接続されたコネクタ
５のライトガイドファイバ５３の入０４端に入射づるよ
うになっている。この照明光は、前記ライトガイドファ
イバ５３、照明レンズ５２を経て、先端部９先端から出
射され、被写体を色面順次ぐ照明するようになっている
。

前記被写体からの赤、緑、青の各色光に応じた反Ｑ、Ｊ
光は、順次対物光学系２８を透過して、第１のプリズム
３５に、入射面３３側から入射するにうになっている。

この第１のプリズム３５に入用した反射光は、第１図に
示すように、テーパ面３５ａに臨界角以上で入射し、こ
のテーパ面３５ａ゛ｅ反ＤＩ　ｉる。この反射光の進行
方向の第１のプリズム３５の上端面は反射面３５ｂに形
成されており、前記テーパ面３５ａでの反射光は、この
第１のプリズム３５の反射面３５ｂで反射して、再び前
記テーパ面３５ａに臨界角以下で入射する。この光は、
このテーパ面３５ａを透過して、第２のプリズム３６に
入射し、この第２のプリズム３６を透過して、固体搬像
素子４１の記像部４２で受光される。

前記固体撮像素子４１は、駆動回路７１から印加される
駆動パルスによって駆動され、読出された出力信号は、
プリアンプ７２で増幅され、サンプルホールド回路７３
で映像信号が抽出され、更に、γ補正回路７４でγ補正
された後、Ａ／Ｄ変換２Ｓ７５でデジタル信号に変換さ
れる。この映像信号は、マルヂブレク号７６によって、
色面順次の照明に同期して切換えられて、順次赤、緑、
青の各色に対応したフレームメモリ７７Ｒ，フレームメ
モリ７７Ｇ、フレームメモリ７７Ｂに記憶される。前記
各フレームメモリ７７Ｒ，７７Ｇ、７７Ｂは、カラーモ
ニタ７等の表示装置にマツチングした速度で同時に読出
され、それぞれＤ／Ａ変換器７８でアナログ信号に変換
されてＲ，Ｇ、Ｂ色信号となる。そして、このＲ，Ｇ、
Ｂ色信号が前記／Ｊシラーニタ７に入力され、被写体が
カラー表示されるようになっている。

このように本実施例では、対物光学系２８と、尋光手段
としての第１及び第２のプリズム３５゜３６とが、分離
可能になっており、また、前記第２のプリズム３６の射
出面３６ａに撮像面４２が当接するように、搬像手段と
しての固体撮像素子４１が配設されている。

そして、前記第２のプリズム３６の射出面３６ａに、対
物光学系２８と前記固体撮像素子４１の撮像部４２との
位買合せのための指標５０が形成され（いる。

このような構成において、先端部９の組付けは、例えば
、以下のように行われる。まず、固体撮像素子収納部材
３１のプリズム・素子保持部３２に、第１及び第２のプ
リズム３５．３６を後盾等の手段により固着する。次に
、入射面３３側より第２のプリズム３６の射出面３６ａ
に形成された指標５０を見ながら、固体撮像素子４１を
、そのＲ像部４２が、前記指標５０内に収まるように位
δ決めして、固体１ｍ素子収納部材３１に接着等の手段
により固着する。そして、固体Ｒ像索子収納部材３１と
、対物光学系２８が収納された先端部本体２１とを連結
する。

このように、本実施例によれば、第２のプリズム３６の
射出面３６ａに指標５０を設けた簡単な構成と、上述の
ような簡単な作業によって、対物光学系２８と、固体搬
像素子４１の搬像部４２とを粘度良く位置決めできる。

また、本実施例によれば、対物光学系２８と、固体搬像
素子４１の撮像部４２との位ｉｉ′１決めのために、治
具等を必要としないので、セツティングｔ９に時間がか
からず、容易に作業を行うことができる。

また、前記第２のプリズム３６の射出面３６ａに、クロ
ム蒸着、酸化クロム−クロ″ムー酸化クロム蒸着、酸化
ケイ素（Ｓ　ｉ　０２　）蒸着、あるいは印刷等によっ
て、例えば、厚さ１〜５μｍｆ！ｉ！度の指標５０を設
けた場合、特に、第３図（ｄ）〜（０）の指標５０を設
けた場合、この指標５０にＪ、って、第２のプリズム３
６の射出面３６ａと、固体撮像素子４１の撮像部との間
に、１〜５μｍ程度の隙間が生じる。この隙間によって
、固体踊６；索子４１のカバーガラス上に直接、プリズ
ムを当接させた揚台に生じる干渉縞の発生を防止できる
という効果もある。

尚、本発明は、上記実施例に限定されず、例えば、固体
搬像素子４１は、挿入部２の軸方向に斜めに配置される
ものに限らず、挿入部２の軸方向に水平、あるいは垂直
に配置されるものであっても良い。

また、指標の位置は、第２のプリズム３６の射出面３６
ａに限らず、導光手段の光路面上であれば良く、例えば
、第１のプリズム３５と第２のプリズム３６の界面や、
第１のプリズム３５の入射面等に設けても良い。また、
対物光学系と導光手段とが一体になっているもの等にお
いては、対物光学系の光路面上に、指標を設けても良い
。

また、導光手段は、ミラー等であっても良い。

尚、また、カラー搬像方式としては、面順次式に限らず
、固体！ｉ像素子の前面に、赤、緑、青等の各色光をそ
れぞれ透過するカラーフィルタをモヂイク状等に配列し
た同時方式であっても良い。

尚、本発明は、直視型の電子内視鏡に限らず、側視型や
、斜視型等の電子内視８丸にも適用できることは言うま
でもない。

［発明の効果］ 以上説明したように本発明によれば、対物光学系からの
光を固体１６像素子の撮像部に導く導光手段の光路面上
に、前記固体ｗｉ像素子のｗａ像部を前記対物光学系に
対して位置合せＪるための指標を設りたので、簡単な構
成で、対物光学系と、固体撮像素子の搬像部とを精度良
く位置決めできるという効果がある。

【図面の簡単な説明】

第１図ないし第６図は本発明の一実施例に係り、第１図
は挿入部先端部の縦１１７ｉ面図、第２図は電子内視鏡
装置の全体を示す側面図、ＯＴ３図はプリズムに設けた
指標を示す説明図、第４図は固体搬像素子の撮像部を示
す説明図、第５図は挿入部先端部の正面図、第６図は電
子内視鏡装置の構成を示１ノブロック図である。 １・・・電子内視鏡　　　　２・・・挿入部９・・・先
端部　　　　　　２８・・・対物光学系３５・・・第１
のプリズム　３６・・・第２のプリズム３６【１・・・
射出面　　　　４１・・・囚体撮ａ素子４２・・・′函
像部　　　　　５０・・・指標第３図 手続？１１１正書（自発） 昭和６２年６月１９日 １、？Ｊｉ件の表示　　　昭和６２年特許願第８１６７
４号２、発明の名称　　　電子内視鏡 ３、補正をする召 事件との関係　　特許出願人 住　　所　　　東京都渋谷区幡ケ谷二丁目４３番２号名
　　称　、（０３７）オリンパス光学工業株式会社代表
者　　下　　山　　敏　　部 ４、代理人 ５、補正命令の日付　　　（自　発） ６、補正の対象　　　明細書の「発明の詳細な説明」の
欄図面（第１図） ７２ｉ？ｉ正の山′ｌＡ　　　　■１ηの通　　　　／
〜；’％’（Ｑ、σへ１、明！１１１１中第７ページの
第１０行目の「その撮像部４２が」を削除しまず。 ２、明ｉｌｌ古中第１４ページの第６行目ないし第８行
目の「・・・プリズム３６の射出面３６ａに・・・配設
されている。」を「・・・プリズム３６の射出向３６ａ
に囮椴手段どしての固体ｙυ像毒素子１が当接するよう
に配設されている。」に訂正しまＪ０第１図

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. （１）挿入部の先端部に、撮像手段としての固体撮像素
   子と、この固体撮像素子の撮像部に被写体像を結像させ
   る対物光学系とを備えた電子内視鏡において、前記対物
   光学系からの光を前記固体撮像素子の撮像部に導く導光
   手段を設け、この導光手段の光路面上に、前記固体撮像
   素子の撮像部を前記対物光学系に対して位置合せするた
   めの指標を設けたことを特徴とする電子内視鏡。
2. （２）前記導光手段は、プリズムであることを特徴とす
   る特許請求の範囲第１項記載の電子内視鏡。
3. （３）前記指標は、前記固体撮像素子の撮像部と略同形
   同大に形成されていることを特徴とする特許請求の範囲
   第１項記載の電子内視鏡。
4. （４）前記指標は、前記導光手段の射出面に形成されて
   いることを特徴とする特許請求の範囲第１項記載の電子
   内視鏡。