JPS5846924A - 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】 本発明は内視鏡、特に固体撮像素子を用い被検体の像を
電気信号として取り出しこれをブラウン管などの画像表
示装置に導いて画像を再生する内視鏡の改良に関する。

固体撮像素子、例えば電荷転送デバイス（ＣＣＤ）ある
いはパケット１すｒ−、ドブバイス（ＢＢＤ）等を用い
た内視鏡は、イメージガイドとしてオプティカルファイ
バを用いたこれまでの内視鏡に比べ経済性、小型化、そ
の他多く′の優れた点を有することから有望視されてい
る。

ところでこの種の従来の内視鏡は小型化という面から見
ると構造的に改良の余地を残さないものとは云えない。

内視鏡頭部を例えば胃の中に挿入する際には患者の苦痛
を除くため内視鏡頭部はできるだけ小型化されることが
望ましく、この点で従来提案されているものは必らずし
も満足の得られるものではなかった。

従来の固体撮像素子を用いた、とくに直視型の内視鏡で
は、固体撮像素子のピクセルが配列された撮像面が内視
鏡頭部の鞘の長手方向に垂直に配置され、１本または複
数本のライトガイド、送水・送気孔および鉗子・処置具
の導路などが固体撮像素子のノクツケージの側方を通過
して鞘の前部端面に伸びている。固体撮像素子の・やッ
クージ自体その有効撮像面と比較して相対的にかなりの
大きさを有するので、その外側をライトガイドなどが通
過する構造では鞘の外径したがって本発明は外径の小さ
い小型の頭部を有する固体撮像素子を用いた内視鏡を提
供することを目的とする。

本発明によればこの目的は次のような内視鏡によって達
成される。すなわちこの内視鏡は、全体としてほぼ円筒
状の鞘部と、光軸が鞘部の長手方向に実質的に平行に配
置された撮像光学系と、撮像面が光軸に実質的に垂直に
配置された固体撮像素子とを含み、固体撮像素子は鞘部
の内側に支持された全体としてほぼ円筒状のノヤッケー
ジを有し、このノ母、ケージの周縁部はその一方の端面
から他方の端面に通ずる開口を備え、ライトガイドがこ
の開口を通して鞘部の端面に終端するものである。

このように構成することによって本発明による内視鏡は
、少なく履もライトガイドが固体撮像素子の／４’ツク
ージの中に組み込まれて鞘の長手方向軸覧接近して配、
置されているので、内視鏡頭部の径が小さくなるばかシ
でな、＜、被写体をライトガイドによって均一に照明で
きる効果もあわせもつ。

本発明の態様によれば、このような開口を複数配置して
これらの開口のうち少なくとも２個の開口にそれぞれラ
イトガイドを通過させるようにしてもよい。これによっ
て、一定の被写体照度を維持するのに必要な個々のライ
トガイドの径は細くてよいので、さらに頭−外径を小さ
くすることができ、かつ被写体に対して均一な照明が一
層効果的に得られる一層なお本明細書全体を通じて、「
開口」とは、その横断面形状が完全に閉じているものの
みならず、開いているものすなわ５ち切欠もをも包含す
る用語として用いるものとする＠ 以下本発明を好適な実施例を示して詳細に説明する。な
お本明細書において内視鏡とは生体の体腔内に挿入する
もあのみならず、装置の空洞内に、挿入する工業用のも
のをも包含する。、　、第１図は本発明に係る内視鏡頭
部の要部構成を示す側面断面図である・第１図において
固体撮像素子の部分は１で示され、チップ２上に多数の
ピクセル３が配列されて撮像面を形成し、それらはたと
えばセラミックなどの・ヤツクージ４にカリ支持されて
いる。・憂ツヶージ４の周縁部には図示のように鞘部８
の長手方向に平行に複数の小孔５および切欠き５ａが設
けられておシ、これらの小孔５および切欠き５ａには多
数本のオノティカルファイバからなるライトガイド６お
よび送気・送水管７がそれぞれ通過している０ライトガ
イド６の先端は鞘部８の前頭部に設けられたガラス窓９
に接着剤で接着されておシ、ライトガイド６で導かれた
光を被検体（図示せず）に照射し、対物レンズ、１　Ｇ
によって被検体の像をガラス窓部１１を通して固体撮像
素子のピクセル３面に結ばせ、画像点の光に対応してこ
の素子から得られる電気信号を導線１２によシブラウン
管などの画像表示装置（図示せず）ＩｆＣ導きこれに被
検体像を再生させそ観察可能とするものである。

第２図は第１図の一点鎖ｍＡ−Ａにおける断面図で、こ
ｎを参照して説明することにより本発明は一層明確とな
る。第２図において第１図と同じ参照番号は第１図−の
要素と同じものを指す口 第２図を参照すると、鞘部８の形状は円筒状のものであ
ることが解る。−鞘部８はゾラスチ。

り、または金属にゾラスチ、りもしくはゴム等を被覆し
たものからなり、キの形状は内視鏡頭部の体腔内への挿
入のし易さの面から全体としてほぼ円筒状のものが好ま
しい。

開方パッケージ４の形状もこの鞘部８に対応して全体と
して平たいほぼ円筒状のものが本願発明では使用される
・このような形状にすることは内視鏡の小型化という面
からス（−ス効率の点で有利である。すなわち、従来の
方形状の）ｅックージに比べて相対的に撮像素子の有効
面積を大きくすることが可能である。

第２図に示すように本発明による内視鏡の実施例では複
数本のライトガイド６が円筒状ノクツケージ４の周縁部
に分散して収納されている。

ためライトガイドバンドル１３に含まれる多数のオノテ
ィカルファイバをほぼ均等に分岐した複数本のライトガ
イド６のうちの１本のみが小孔６を通過し、その他のラ
イトガイ−ドロは途中で図示を省略しであるが、第２図
かられかるように実際にはそ、れぞれ対応する他の同様
の小孔６を通過して頭部端面１４に設けられた窓９と同
様の他の窓に対応して終端している・このように複数本
のライトガイド６をノぐ、ケージ４０周縁部に分散して
設けることによって各々のライトガイド６からの光を被
検体に集束して照鮭することができるので照明の均一化
を達成しうる・これについ°ては第３図を用いてさらに
詳細に述べる。

第３図は第１図におけるガラス窓９０部分の拡大図であ
る。第３図から明らかなように、ガラス窓９の構造なら
びにライトガイド６のガラス窓９への取シ付は形態はラ
イトガイド６からめ光の指向性を与えうるように六りて
いる。すなわち窓９の内側の面９１は図示のように傾斜
しており、この面に垂直に適当な透明接着剤で接着され
たライトガイド６から出る光が同図の矢印１５の方向へ
向うようになされている。、この方向は対物レンズｌＯ
の光軸へ向っており、他の複数のライトガイド６につい
てもそれぞれ対応する窓９との接続は同様にガされ各ラ
イトガイド６を出た照明光が対物レンズ１００光軸上の
ある１点、すなわち対物レンズ１０の焦点の付近で交わ
るようになされている。したがってその光軸付近に存在
する被検体は複数本のライトガイド６からの照明光が集
光して、より効果的に均一な照明を受けることになる。

再び第１図および第２図に戻って説明を続けると、実施
例ではノ母ックージ４０周縁部には送気・送水管７用の
切欠き５ａが設けられ、゛そこに送気・送水管７を通過
させる例が示されているが、これは必要に応じそのよう
な愕成も可能であることを示すにとどまり、必要に応じ
その他の要素例えば鉗子おるいは処置具などのため−の
導路をノクツクーゾ４に設けたこれらの小孔６または切
欠き５ａに収納してもよいＯ またこの実施例では送気・送水管７がライトガイドバン
ドル１３の中央付近に位置し、その　　　・周囲をオツ
ティカルファイバが同心円状に包囲する形をとシ、バン
ドル１３の端部で多数のオデティカルフγ゛イパをほぼ
均等に分岐させて複数のライトガイド６を形成する形を
とっている。

これは、ライトガイド６による被写体の照明にはかなシ
の熱の発生を伴うので、これによってライトガイド６が
過熱されそれらの近傍に位置する固体撮像素子１に熱的
損傷を与える恐れを防止するために、バンドル１３を通
過するオノティカルファイバを送水・送気管７を通る液
体または気体によって冷却するものである。

更にどの技術によれば現在用いられている照明光振よシ
も大きなものを用いても被検体である生体に熱による損
傷や苦痛を与えることもないＯ 以上本発明の一嚢施例について説明したが、他の変形も
可能である。例えばライトガイド６は必ずしも複数本で
なくてもよく、１本でもよい。また上記実施例ではｉ４
　ｙケージ４にライトガイド６のだめの小孔５を設ける
ものであったが、これに代って切欠き５ｍと同様の切欠
き部を設けてもよい。さらに本発明の精神を逸脱しない
他の変形が可能である。　　　　　　　゛本発明による
内視鏡は以上のように構成したことにより、固体撮像素
子の・ぐッヶージ自体をライトガイド、送水・送気管、
および（または）鉗子・処置具導路などが通過するので
、内視鏡頭部を小型化することができる。またライトガ
イドが撮像系の光軸に接近して配置されているので被写
体を均一に照明することができ、これはライトガイドを
複数本分散させた実施例ではさらに効果的である。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明に係る内視鏡頭部の要部構成を示す側面
断面図、 第２図は第１図の一点鎖線Ａ−Ａにおける断面図、 第３図は第１図におけるガラス窓の部分の拡大図である 主要部分の符号の説明 固体撮像素子　・・・　１ ノぐツケージ　　・・・　４ 開　　　　口　　　　　　・・・　５　　＋　　５　　
ａライトガイド　・・・　６

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、　全体としてほぼ円筒状の鞘部と、光軸が該鞘部の
   長手方向に実質的に平行に配置された撮像光学系と、 撮像面が一光軸に実質的に垂直に配置された固体撮像素
   子とを含む内視鏡において、該固体撮像素子は、前記鞘
   部の内側に支持された全体としてほぼ円筒状のノｅック
   ージを有し、該ノぐックージの周縁部は該ノクッケージ
   の一方の端面から他方の端面に通ずる開口を備え、該内
   視鏡は、該開口を通して前記鞘部の端面に終端するライ
   トガイドを含むことを特徴とする内視鏡。 ２、特許請求の範囲第１項記載の内視鏡において、前記
   開口は複数個配設され、該複数個の開口のうち少なくと
   も２個の開口にそれぞれライトガイドが通過しているこ
   とを特徴とする内視鏡。 ３、特許請求の範囲第１項または第２項記載の内視鏡に
   おいて、前記ライトガイドはライトガイドを出た光が前
   記撮像光学系の光軸に接近するように前記鞘部の端面に
   終端していることを特徴とする内視鏡。 ４、特許請求の範囲第１項または第２項記載の内視鏡に
   おいて、前記ライトガイドは、多数本のオプティカルフ
   ァイバを含む単一のライトガイドバンドルからほぼ均等
   に分岐させたオプティカルファイバを電むことを特徴と
   する内視鏡０