(57)【要約】  【課題】  光束が通過する空間を小さくして細径化を図ることを可能にする電子内視鏡を提供する。  【解決手段】  被検体の光学像を結像するためのものであり互いの光軸が平行となるように配列された２つの対物光学系と、これら２つの対物光学系の結像面に配設されていて各対物光学系により結像された２つの光学像を各光電変換する２つの有効撮像範囲がそれぞれ長辺と短辺とを有する矩形となっている単一のＣＣＤと、２つの対物光学系によりＣＣＤ上に各結像される２つの光学像に係る２つの光束を各通過させるためのものであって、光軸に垂直な断面の形状が、有効撮像範囲の短辺の外側近傍に至り得る光束を通過させないような略長円形状となっている導光路３２ｅ，３２ｆと、を備えた電子内視鏡。【選択図】図７
2006288821.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
先端部を備え、体腔内に挿入され得る挿入部と、
前記先端部に設けられ、１以上のレンズを含んで構成される対物光学系と、
前記対物光学系の基端側に配置され、撮像面を備えた固体撮像素子と、
前記対物光学系によって前記撮像面へ向けて投影される光束の通過範囲を規制することにより、該撮像面に結像され得る有効撮像範囲を規定するマスク手段と、
前記対物光学系に含まれるレンズの内の最先端のレンズと前記固体撮像素子との間に設けられ、前記有効撮像範囲の大きさに応じて形成された導光路と、
を具備したことを特徴とする電子内視鏡。
【請求項２】
先端部を備え、体腔内に挿入され得る挿入部と、
前記先端部に設けられ、並列する２つの光路を形成するものであって、各々１以上のレンズを含んで構成される第１の対物光学系および第２の対物光学系と、
前記第１の対物光学系および前記第２の対物光学系の基端側に配置され、撮像面を備えた固体撮像素子と、
前記第１の対物光学系によって前記撮像面へ向けて投影される光束の通過範囲を規制することにより該撮像面に結像され得る第１の有効撮像範囲を規定する第１のマスク部と、前記第２の対物光学系によって前記撮像面へ向けて投影される光束の通過範囲を規制することにより該撮像面に結像され得る第２の有効撮像範囲を規定する第２のマスク部と、を有するマスク手段と、
前記第１の対物光学系に含まれるレンズの内の最先端のレンズと前記固体撮像素子との間に設けられ、前記第１の有効撮像範囲の大きさに応じて形成された第１の導光路と、
前記第２の対物光学系に含まれるレンズの内の最先端のレンズと前記固体撮像素子との間に設けられ、前記第２の有効撮像範囲の大きさに応じて形成された第２の導光路と、
を具備したことを特徴とする電子内視鏡。
【請求項３】
前記導光路は、前記対物光学系の光軸に垂直な断面の形状が、前記有効撮像範囲の外に至り得る光束の少なくとも一部を通過させない形状となるように、前記有効撮像範囲の大きさに応じて形成されたものであることを特徴とする請求項１に記載の電子内視鏡。
【請求項４】
前記マスク手段は、前記第１のマスク部が規定する光束の通過範囲の中心と、前記第２のマスク部が規定する光束の通過範囲の中心と、が近接するように構成されたものであり、
前記第１の導光路は、前記第１の対物光学系の光軸に垂直な断面の形状が、前記第１の有効撮像範囲の外に至り得る光束の少なくとも一部を通過させない形状となるように、前記第１の有効撮像範囲の大きさに応じて形成されたものであるとともに、
前記第２の導光路は、前記第２の対物光学系の光軸に垂直な断面の形状が、前記第２の有効撮像範囲の外に至り得る光束の少なくとも一部を通過させない形状となるように、前記第２の有効撮像範囲の大きさに応じて形成されたものであって、
前記第１の導光路と前記第２の導光路とは、前記第１のマスク部と前記第２のマスク部とに応じて、互いに近接するように構成されたものであることを特徴とする請求項２に記載の電子内視鏡。
【請求項５】
前記有効撮像範囲は、一辺が長辺、他辺がこの長辺よりも短い短辺となっている略矩形形状であり、
前記導光路の前記対物光学系の光軸に垂直な断面の形状は、該有効撮像範囲の短辺の外側近傍に至り得る光束を通過させないような、略長円形状であることを特徴とする請求項３に記載の電子内視鏡。
【請求項６】
前記第１の有効撮像範囲および第２の有効撮像範囲は、各々、一辺が長辺、他辺がこの長辺よりも短い短辺となっている略矩形形状であり、
前記第１の導光路の前記第１の対物光学系の光軸に垂直な断面の形状は、該第１の有効撮像範囲の短辺の外側近傍に至り得る光束を通過させないような、略長円形状であって、
前記第２の導光路の前記第２の対物光学系の光軸に垂直な断面の形状は、該第２の有効撮像範囲の短辺の外側近傍に至り得る光束を通過させないような、略長円形状であることを特徴とする請求項４に記載の電子内視鏡。
【請求項７】
前記導光路の光路上後方に配設された、該導光路の前記対物光学系の光軸に垂直な断面の面積よりも小さい面積の光束通過孔を有するフレア絞りをさらに具備したことを特徴とする請求項１に記載の電子内視鏡。
【請求項８】
前記第１の導光路の光路上後方に配設された、該第１の導光路の前記第１の対物光学系の光軸に垂直な断面の面積よりも小さい面積の光束通過孔を有する第１のフレア絞りと、
前記第２の導光路の光路上後方に配設された、該第２の導光路の前記第２の対物光学系の光軸に垂直な断面の面積よりも小さい面積の光束通過孔を有する第２のフレア絞りと、
をさらに具備したことを特徴とする請求項２に記載の電子内視鏡。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、対物光学系により結像された光学像を撮像素子により光電変換するようになされた電子内視鏡に関する。
【背景技術】
【０００２】
内視鏡は、医療や工業などの各種分野において用いられているが、近年の電子技術の進歩により、撮像素子を用いた電子内視鏡が広く使用されるようになってきている。
【０００３】
この電子内視鏡は、被検体内へ挿入するための細長の挿入部を備え、この挿入部の先端部に、被検部位を照明するための照明光学系や、この照明光学系により照明された被検部位を撮像するための撮像ユニットなどが設けられている。これらの内の撮像ユニットは、一般に、被検体像を結像するための対物光学系と、この対物光学系の結像位置に配設されたＣＣＤ等の撮像素子と、を含んで構成されている。
【０００４】
ところで、電子内視鏡の中には、複数の対物光学系を備えたものがあり、これら複数の対物光学系により結像される光学像を、１つ、または複数の撮像素子により光電変換して、複数の画像を得ることができるようにしている。このような電子内視鏡は、種々の用途に用いられるが、例えば、立体視画像を構成するためのものであったり、あるいは、一方の対物光学系で広視野の画像を取得し、他方の対物光学系で拡大画像を取得する、といった用いられ方がある。
【０００５】
このような複数の対物光学系を備えた内視鏡において、細径化を図るようにした技術は従来より種々のものが提案されている。
【０００６】
例えば、特開２００１−２２２１９６１号公報には、１つのＣＣＤを備えた内視鏡に対して適用するための双眼光学アダプタであって、並列に配列された２つの光学系を備え、これら２つの光学系による光学像が、前記１つのＣＣＤの結像面上における異なる位置に結像されるようにした双眼光学アダプタが記載されている。さらに、該公報には、２つの光学系における各光路上の後端側に配設されているレンズをＤカットレンズ（光軸方向から見たときに、文字「Ｄ」の形状を略なしているレンズ）とし、カット面同士を対向させることにより、２つの光学系間の距離を短くして、小型化を図るようにした技術が記載されている。
【０００７】
このような技術について、図１７から図１９を参照して説明する。
【０００８】
図１７は２つの対物光学系により１つのＣＣＤ上に複数の像を結像するように構成された撮像ユニットの構成を示す断面図およびＣＣＤ上の撮像範囲を示す図、図１８はＣＣＤ上における２つの対物光学系による光束の光線高と撮像範囲とを示す図、図１９は撮像ユニットにおける導光路と光線高とを示すＦ−Ｆ断面図である。
【０００９】
撮像ユニット１０１は、図１７（Ａ）に示すように、広い画角（広角）となるように設計された第１の光学系１０３と、狭い画角（拡大）となるように設計された第２の光学系１０４と、を有して構成されていて、これらの光学系１０３，１０４はレンズ枠１０２にそれぞれ取り付けられている。光学系１０３は、第１レンズ１０３ａ、第２レンズ１０３ｂ、第３レンズ１０３ｃ、第４レンズ１０３ｄを有して構成され、光学系１０４は、第１レンズ１０４ａ、第２レンズ１０４ｂ、第３レンズ１０４ｃを有して構成されている。そして、各光学系１０３，１０４における後端側のレンズ１０３ｄ，１０４ｃは、Ｄカットレンズとして構成されている。
【００１０】
前記レンズ枠１０２は、支持枠１０５に支持されており、この支持枠１０５にはカバーガラス１０６が固着されている。このカバーガラス１０６の光路上後方に、ＣＣＤ１０７が配置されている。
【００１１】
そして、レンズ枠１０２には、光学系１０３用の導光路１０２ｅと、光学系１０４用の導光路１０２ｆと、が各形成されている。導光路１０２ｅは、光学系１０３における第３レンズ１０３ｃとＤカットレンズである第４レンズ１０３ｄとの間の光路を構成するものであり、導光路１０２ｆは、光学系１０４における第２レンズ１０４ｂとＤカットレンズである第３レンズ１０４ｃとの間の光路を構成するものである。これらの導光路１０２ｅ，１０２ｆは、図１９に示すように、光軸に垂直な断面がそれぞれ円形となっている。そして、各光学系１０３，１０４の光線高は、図において点線ハッチングで示すように、該導光路１０２ｅ，１０２ｆの断面とほぼ同一となっている。
【００１２】
このような光線高の光束は、ＣＣＤ１０７の結像面１０７ａ上において、図１７（Ｂ）、図１８の点線で囲んだ部分に示すような光線高となる。そして、光学系１０３による光学像の有効撮像範囲が１０７ｂ、光学系１０４による光学像の有効撮像範囲が１０７ｃに示すようにそれぞれなる。また、それ以外の部分が不使用領域１０７ｄである。
【特許文献１】特開２００１−２２２１９６１号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１３】
上記特開２００１−２２２１９６１号公報に記載された技術や図１７〜図１９に示したような技術は、Ｄカットレンズを用いることにより、光学系間の距離を近付けているが、内視鏡の細径化の要求は、より一層の光学系同士の近接を求め、ひいてはこれらの光学系を保持するレンズ枠の細径化や、さらには撮像ユニット全体の細径化を求めている。また、上述したような従来の技術では、図１７（Ｂ）や図１８に示すように、ＣＣＤ１０７の撮像範囲を十分に有効に用いているとは言えず、画像の撮像に使用されない無駄な領域が生じていた。
【００１４】
そして、内視鏡の細径化は、複数の対物光学系が並列に配列されたものの場合に限らず、単一の対物光学系を有するものの場合にも、同様に求められている。
【００１５】
本発明は上記事情に鑑みてなされたものであり、光束が通過する空間を小さくして細径化を図ることを可能にする電子内視鏡を提供することを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【００１６】
上記の目的を達成するために、第１の発明による電子内視鏡は、先端部を備え体腔内に挿入され得る挿入部と、前記先端部に設けられ１以上のレンズを含んで構成される対物光学系と、前記対物光学系の基端側に配置され撮像面を備えた固体撮像素子と、前記対物光学系によって前記撮像面へ向けて投影される光束の通過範囲を規制することにより該撮像面に結像され得る有効撮像範囲を規定するマスク手段と、前記対物光学系に含まれるレンズの内の最先端のレンズと前記固体撮像素子との間に設けられ前記有効撮像範囲の大きさに応じて形成された導光路と、を具備したものである。
【００１７】
また、第２の発明による電子内視鏡は、先端部を備え体腔内に挿入され得る挿入部と、前記先端部に設けられ並列する２つの光路を形成するものであって各々１以上のレンズを含んで構成される第１の対物光学系および第２の対物光学系と、前記第１の対物光学系および前記第２の対物光学系の基端側に配置され撮像面を備えた固体撮像素子と、前記第１の対物光学系によって前記撮像面へ向けて投影される光束の通過範囲を規制することにより該撮像面に結像され得る第１の有効撮像範囲を規定する第１のマスク部と前記第２の対物光学系によって前記撮像面へ向けて投影される光束の通過範囲を規制することにより該撮像面に結像され得る第２の有効撮像範囲を規定する第２のマスク部とを有するマスク手段と、前記第１の対物光学系に含まれるレンズの内の最先端のレンズと前記固体撮像素子との間に設けられ前記第１の有効撮像範囲の大きさに応じて形成された第１の導光路と、前記第２の対物光学系に含まれるレンズの内の最先端のレンズと前記固体撮像素子との間に設けられ前記第２の有効撮像範囲の大きさに応じて形成された第２の導光路と、を具備したものである。
【００１８】
さらに、第３の発明による電子内視鏡は、上記第１の発明による電子内視鏡において、前記導光路が、前記対物光学系の光軸に垂直な断面の形状が、前記有効撮像範囲の外に至り得る光束の少なくとも一部を通過させない形状となるように、前記有効撮像範囲の大きさに応じて形成されたものである。
【００１９】
第４の発明による電子内視鏡は、上記第２の発明による電子内視鏡において、前記マスク手段が、前記第１のマスク部が規定する光束の通過範囲の中心と、前記第２のマスク部が規定する光束の通過範囲の中心と、が近接するように構成されたものであり、前記第１の導光路は、前記第１の対物光学系の光軸に垂直な断面の形状が、前記第１の有効撮像範囲の外に至り得る光束の少なくとも一部を通過させない形状となるように、前記第１の有効撮像範囲の大きさに応じて形成されたものであるとともに、前記第２の導光路は、前記第２の対物光学系の光軸に垂直な断面の形状が、前記第２の有効撮像範囲の外に至り得る光束の少なくとも一部を通過させない形状となるように、前記第２の有効撮像範囲の大きさに応じて形成されたものであって、前記第１の導光路と前記第２の導光路とは、前記第１のマスク部と前記第２のマスク部とに応じて、互いに近接するように構成されたものである。
【００２０】
第５の発明による電子内視鏡は、上記第３の発明による電子内視鏡において、前記有効撮像範囲が、一辺が長辺、他辺がこの長辺よりも短い短辺となっている略矩形形状であり、前記導光路の前記対物光学系の光軸に垂直な断面の形状は、該有効撮像範囲の短辺の外側近傍に至り得る光束を通過させないような、略長円形状である。
【００２１】
第６の発明による電子内視鏡は、上記第４の発明による電子内視鏡において、前記第１の有効撮像範囲および第２の有効撮像範囲が、各々、一辺が長辺、他辺がこの長辺よりも短い短辺となっている略矩形形状であり、前記第１の導光路の前記第１の対物光学系の光軸に垂直な断面の形状は、該第１の有効撮像範囲の短辺の外側近傍に至り得る光束を通過させないような、略長円形状であって、前記第２の導光路の前記第２の対物光学系の光軸に垂直な断面の形状は、該第２の有効撮像範囲の短辺の外側近傍に至り得る光束を通過させないような、略長円形状である。
【００２２】
第７の発明による電子内視鏡は、上記第１の発明による電子内視鏡において、前記導光路の光路上後方に配設された、該導光路の前記対物光学系の光軸に垂直な断面の面積よりも小さい面積の光束通過孔を有するフレア絞りをさらに具備したものである。
【００２３】
第８の発明による電子内視鏡は、上記第２の発明による電子内視鏡において、前記第１の導光路の光路上後方に配設された、該第１の導光路の前記第１の対物光学系の光軸に垂直な断面の面積よりも小さい面積の光束通過孔を有する第１のフレア絞りと、前記第２の導光路の光路上後方に配設された、該第２の導光路の前記第２の対物光学系の光軸に垂直な断面の面積よりも小さい面積の光束通過孔を有する第２のフレア絞りと、をさらに具備したものである。
【発明の効果】
【００２４】
本発明の電子内視鏡によれば、光束が通過する空間が小さくなって細径化を図ることが可能となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２５】
以下、図面を参照して本発明の実施の形態を説明する。
【００２６】
［実施形態１］
図１から図１２は本発明の実施形態１を示したものであり、図１は電子内視鏡の外観を示す斜視図、図２は挿入部先端部の先端面側を示す要部拡大斜視図、図３は挿入部先端部の先端面の構成を示す正面図、図４は挿入部先端部の内部における鉗子チャンネルと撮像ユニットとを含む部分を示すＡ−Ａ断面図、図５は撮像ユニットの構成を示す断面図およびＣＣＤ上の撮像範囲を示す図、図６はＣＣＤ上における撮像範囲と光線高との関係を示す図、図７は撮像ユニットにおける導光路の形状を示すためのＢ−Ｂ断面図、図８は導光路における光線高を従来と比較して示す図、図９はフレア絞りの形状を示すためのＣ−Ｃ断面図、図１０はＤカットレンズの形状を示すためのＤ−Ｄ断面図、図１１は撮像された画像の第１の表示例を示す図、図１２は撮像された画像の第２の表示例を示す図である。
【００２７】
図１に示すように、電子内視鏡（適宜、「内視鏡」と省略する）１は、体腔内に挿入され得る細長の挿入部２と、この挿入部２の基端側に設けられた操作部３と、この操作部３から延出されるコネクタコード（あるいはユニバーサルコード）４と、を備えている。
【００２８】
挿入部２は、先端側から基端側に向かって順に、先端部５と、湾曲自在の湾曲部６と、長尺で可撓性（軟性）を有する軟性管部７と、を有して構成されている。
【００２９】
操作部３には、術者が把持するための把持部３ａが設けられている。さらに、操作部３における把持部３ａの術者から見た手元側には、湾曲部６を湾曲する操作を行うための湾曲操作レバー８が設けられている。この湾曲操作レバー８には、挿入部２内を挿通されている図示しない操作ワイヤの一端が固定されており、該操作ワイヤの他端は湾曲部６の先端に固定されている。従って、術者がこの湾曲操作レバー８を操作して操作ワイヤを牽引すると、湾曲部６が上下に湾曲される。こうして、湾曲操作レバー８の操作により、先端部５を所望の方向に向けることができるようになっている。
【００３０】
また、操作部３における把持部３ａの術者から見た先端側には、鉗子等の処置具を挿入するための鉗子挿入口９が設けられている。この鉗子挿入口９から挿入された処置具は、挿入部２の内部に設けられている鉗子チャンネル２６（図２、図３、図４参照）内を挿通されて、先端部５の開口部となる鉗子口２７（図２、図４参照）から突出される。この状態で処置具を操作することにより、患部組織を採取する処置等を行うことができる。
【００３１】
また、操作部３から延出されたコネクタコード４の先端部には、光源接続部１０と、画像処理装置接続部１１と、を有するコネクタ１２が設けられている。
【００３２】
コネクタ１２の先端側に設けられた光源接続部１０は、挿入部２、操作部３、およびコネクタコード４内を挿通されている図示しないライトガイドの一端を接続するライトガイドコネクタ等を含んで構成されていて、図示しない光源装置に着脱自在に接続されるようになっている。そして、光源接続部１０と光源装置とが接続された状態においては、光源装置から発生された照明光が、この光源接続部１０を介してライトガイドへ伝送され、該ライトガイドにより挿入部２の先端側へ伝送されるようになっている。
【００３３】
また、コネクタ１２の側部に設けられた画像処理装置接続部１１は、ビデオプロセッサ等の図示しない画像処理装置に接続するための接続部である。先端部５に配設されている後述するＣＣＤ３７（図４参照）からの映像信号が、画像処理装置接続部１１を介して画像処理装置へ伝送され処理されて、画像処理装置に接続されたモニタ等に表示されるようになっている。
【００３４】
図２、図３に示すように、挿入部２の先端部５の先端面２１には、被検部位を撮像するための撮像ユニット２２と、被検部位を照明する照明光学系２４の先端部分を覆うカバーレンズ２５と、前記鉗子挿入口９に連通する鉗子チャンネル２６の出口側の開口部となる鉗子口２７と、が露呈している。
【００３５】
続いて、図４を参照して、挿入部先端部の内部の構成を説明する。
【００３６】
本実施形態の撮像ユニット２２は、並列に配列された２つの対物光学系を備えたものとなっていて、各対物光学系は１以上のレンズを含んで構成されている。第１の対物光学系３３は、例えば画角が広角となるように設計されたものであり、第２の対物光学系３４は、例えば画角が狭くなる（拡大となる）ように設計されたものである。そして、これら第１の対物光学系３３と第２の対物光学系３４とは、互いの光軸が平行となるように、レンズ枠３２に取り付けられている。
【００３７】
レンズ枠３２は、さらに、固定枠３５に取り付けられており、この固定枠３５にはカバーガラス３６が固着されている。このカバーガラス３６の基端側には、固体撮像素子たるＣＣＤ３７が配設されていて、第１の対物光学系３３による光学像と、第２の対物光学系３４による光学像と、を光電変換するようになっている。
【００３８】
このＣＣＤ３７を覆うように、保護チューブ３８が設けられており、この保護チューブ３８の先端部が固定枠３５に外嵌されている。
【００３９】
このような撮像ユニット２２は、先端側のレンズ枠３２および固定枠３５の外周側において、先枠３１に対して固着されている。
【００４０】
この先枠３１には、さらに、先端側鉗子口口金４１が固定されており、この先端側鉗子口口金４１の基端側の外側に、中空で可撓性を有するチャンネルチューブ４２が挿入されて接着剤等で固定されている。
【００４１】
さらに、先枠３１の基端側には、湾曲部６の最先端を構成する第１の節輪４３が外嵌される。そして、この第１の節輪４３の外周側を覆うように、水密かつ気密で柔軟性を有する外皮チューブ４４が被覆されている。
【００４２】
次に、上述したような撮像ユニット２２の更なる詳細について、図５（Ａ）を参照して説明する。
【００４３】
第１の対物光学系３３は、第１レンズ５１と、第２レンズ５２と、第３レンズ５３と、第４レンズ５７ａと、を含んで構成されている。
【００４４】
また、第２の対物光学系３４は、第１レンズ５４と、第２レンズ５５と、第３レンズ５７ｂと、を含んで構成されている。
【００４５】
これらの各レンズの内の、第１の対物光学系３３における第４レンズ５７ａと、第２の対物光学系３４における第３レンズ５７ｂと、は、図１０に示すように、光軸方向から見たときに文字「Ｄ］の形状を略なすようないわゆるＤカットレンズとして構成されたものとなっている。そして、カットされた平面部分の間には、左右の光学系を区分けするための光学的な仕切り５８が配設されている。そして、第４レンズ５７ａと第３レンズ５７ｂと仕切り５８とが一体的に接合されて、Ｄカットレンズユニット５７が構成されている。
【００４６】
レンズ枠３２には、円形孔でなる第１レンズ用孔３２ａと、同様に円形孔でなる第２レンズ用孔３２ｂと、が各形成されている。第１レンズ用孔３２ａは、第１の対物光学系３３における第１レンズ５１と第２レンズ５２と第３レンズ５３とを配設するための孔であり、第２レンズ用孔３２ｂは、第２の対物光学系３４における第１レンズ５４と第２レンズ５５とを配設するための孔である。
【００４７】
第１レンズ用孔３２ａの基端側には、該第１レンズ用孔３２ａよりもやや小径の円形孔でなるレンズ係止孔３２ｃが設けられ、第２レンズ用孔３２ｂの基端側にも、該第２レンズ用孔３２ｂよりもやや小径の円形孔でなるレンズ係止孔３２ｄが設けられている。レンズ係止孔３２ｃは第３レンズ５３を、レンズ係止孔３２ｄは第２レンズ５５をそれぞれ受けるものであるために、上述したように、円形孔として構成されている。
【００４８】
さらに、レンズ係止孔３２ｃの基端側には、図７に示すような、略長円形状をなす導光路３２ｅが、また、レンズ係止孔３２ｄの基端側には、同様に略長円形状をなす導光路３２ｆが、それぞれ設けられている。導光路３２ｅと導光路３２ｆとは、図１９に示したような従来例に比して、互いが近接するように配置されており、互いの中心軸同士を結ぶ方向が、略長円形状における短径方向となるように構成されている。
【００４９】
ＣＣＤ３７の撮像面３７ａ上において、第１の対物光学系３３による光学像を撮像する範囲は図５（Ｂ）や図６に示すように撮像面の略半分を占める縦長の矩形の有効撮像範囲３７ｂとなっており、第２の対物光学系３４による光学像を撮像する範囲もほぼ同様に撮像面の略半分を占める縦長の矩形の有効撮像範囲３７ｃとなっている。そして、それ以外の細い枠状の部分が不使用領域３７ｄである。
【００５０】
導光路３２ｅ，３２ｆの光軸に垂直な断面の形状は、このような形状の有効撮像範囲３７ｂ，３７ｃ内に入る光束をけることがないような、かつ、該有効撮像範囲３７ｂ，３７ｃ外に至り得る不要な光束を通過させることがないような、形状に形成されたものである。なお、これらの導光路３２ｅ，３２ｆの内周面には、光の反射を防止するための処理が施されている。
【００５１】
そして、各導光路３２ｅ，３２ｆ内を通過する光束の光線高は、図７の点線ハッチングに示すようになっている。この図７に示す光線高を、図１９に示す従来の光線高と比較すると、図８に示すように、導光路３２ｅ，３２ｆの長径方向においては光線高が一致しているが、短径方向において光線高が従来よりも低くなっていることが分かる。導光路３２ｅ，３２ｆにおいてこのような光線高となっている光束が、ＣＣＤ３７の撮像面３７ａに至ると、図５（Ｂ）や図６において点線で示すような光線高となる。これら図５（Ｂ）や図６に示す光線高は、従来例における図１７（Ｂ）や図１８に示したような光線高に比して、有効撮像範囲外となる光束が大幅に減少する光線高となっており、これによって、有効撮像範囲を互いに近接し、不使用領域を減少させて、撮像面を有効に利用することが可能となっている。
【００５２】
なお、図５（Ｂ）および図６においては、第１の対物光学系３３からの有効撮像範囲３７ｃ側への光束と、第２の対物光学系３４からの有効撮像範囲３７ｂ側への光束とは、Ｄカットレンズユニット５７内に設けられた上述したような光学的な仕切り５８によって、漏れを防止されている。さらに、後述するマスク５９の中央部分も、２つの対物光学系３３，３４の光束を分離する役割の一部を担っている。
【００５３】
また、上述したような有効撮像範囲３７ｂ，３７ｃの形状は、光束の通過範囲を規定するためのマスクにより決定されるようになっている。すなわち、カバーガラス３６の基端側の面には、マスク手段たるマスク５９が取り付けられている。このマスク５９は、有効撮像範囲３７ｂの形状を決定するためのマスク部５９ａと、有効撮像範囲３７ｃの形状を決定するためのマスク部５９ｂと、を備えて構成されている。
【００５４】
また、導光路３２ｅ，３２ｆの光路上後方となるＤカットレンズユニット５７の先端側には、フレア絞り５６が設けられており、有効撮像範囲３７ｂ，３７ｃ外に至り得る不要な光束をカットするようになっている。このフレア絞り５６は、図９に示すように、Ｄカットレンズユニット５７の先端側の面と同様の形状の輪郭を備え、第１の対物光学系３３の光束を通過させるためのＤ状孔５６ａと、第２の対物光学系３４の光束を通過させるためのＤ状孔５６ｂと、が設けられた略８の字形状の部材となっている。図５（Ａ）に示すように、Ｄ状孔５６ａは導光路３２ｅの断面積よりも小さくなるように、また、Ｄ状孔５６ｂは導光路３２ｆの断面積よりも小さくなるように、それぞれ形成されている。導光路３２ｅ，３２ｆは、有効撮像範囲３７ｂ，３７ｃに寄与しない不要な光束を通過させない形状に形成されているために、上述したように、内面反射を防止する処理等が施されている。しかし、それでもなお幾らかの反射光が発生する可能性はあるために、このフレア絞り５６を用いることにより、不要なフレアをさらに高精度に除去することが可能となっている。なお、フレア絞り５６を配設した位置であるＤカットレンズユニット５７の先端側の位置は、２つの対物光学系３３，３４の光束が比較的絞られていて、一方の光束が他方の光束にほぼ影響を及ぼさないような位置となっている。
【００５５】
なお、上述したようなマスク５９に形成するマスク部５９ａ，５９ｂの孔の大きさや形状は、対物光学系の設計や、撮像した画像のモニタ上における表示形態に応じて、種々のものを採用することが可能であり、もちろん左右同一である必要はない。
【００５６】
図１１を参照して、図示しないビデオプロセッサに接続されたモニタの表示画面６１における画像の第１の表示例を説明する。この表示例は、一方の対物光学系による画像を大きめの表示領域６２に表示し、他方の対物光学系による画像をやや小さめの表示領域６３に表示する例となっている。このような異なる大きさの表示領域は、ビデオプロセッサ内で画像処理を行って表示画像サイズを変更することにより決定することも可能であるが、撮像ユニットを異なる大きさの画像を撮像するように構成することにより光学的に決定するようにしても良い。すなわち、光学的に決定する場合には、表示画面６１に表示するのは、ＣＣＤ３７により撮像されている画像のままとなる。つまり、表示画面６１がＣＣＤ３７上の全撮像領域にそのまま対応し、やや大きめの表示領域６２が一方の対物光学系による有効撮像範囲にそのまま対応し、やや小さめの表示領域６３が他方の対物光学系による有効撮像範囲にそのまま対応する、などとなる。このときには、上述したようなマスク５９に形成するマスク部５９ａ，５９ｂを、図１１に示す表示領域６２，６３にそれぞれ対応させた形状に形成すれば良い。
【００５７】
同様に、図１２は、モニタの表示画面６１における画像の第２の表示例を示している。左右に配列された表示領域の大小関係が、図１１に示した例とは逆になっており、左側の表示領域６５は大きめの領域、右側の表示領域６４は小さめの領域となっている。また、小さめの表示領域６４の上には画像が表示されていない領域６６が設けられており、この領域６６に文字情報などを重畳表示することにより、例えば被検者に関する情報等を表示することができるようになっている。
【００５８】
このような構成により、図１７に示す従来の撮像ユニットの径がφＢであるのに対して、図５に示す本実施形態の撮像ユニットの径がφＡ（φＡ＜φＢ）となって、レンズ枠の細径化、撮像ユニットの細径化、ひいては内視鏡の更なる細径化を図ることが可能となっている。
【００５９】
なお、上述では、導光路３２ｅ，３２ｆをそれぞれ略長円形状としたが、これに限るものではなく、固体撮像素子上の有効撮像範囲、つまり、マスクによって規定される光束通過領域以外に至り得る、導光路部分における不要光、を通過させないような形状であれば、種々の形状を採用することが可能である。すなわち、導光路の断面を例えば矩形形状に形成することも可能であるし、あるいは４隅を丸めた略矩形形状としても良い。さらに、有効撮像領域の形状が４角形以外である場合には、さらにそのような形状に合わせた断面形状の導光路を用いることももちろん可能であり、要は、撮像に寄与しない不要な光束を通過させない形状であれば良い。
【００６０】
また、上述では、Ｄカットレンズユニット５７よりも先端側の導光路を、略長円形状に形成したが、これに限らず、対物光学系中の導光路や、あるいは対物光学系からＣＣＤに至るまでの導光路などの何れにおいても、同様に、光線高が一方向と他方向とで異なるような断面形状を有するように形成することが可能である。つまり、対物光学系における最先端のレンズから、固体撮像素子との間の任意部分の導光路を、有効撮像範囲の大きさに応じて形成することが可能である。
【００６１】
このような実施形態１によれば、光軸に垂直な面内の光線高が、一方向と他方向とで異なるような断面形状に導光路を形成したために、導光路の体積を小さくすることができる。そして、導光路が小さくなった部分に他の部材等を配設することが可能であるために、内視鏡の細径化を図ることも可能となる。特に、本実施形態においては、複数の対物光学系を設けて、これらの対物光学系同士を近接させ得るように導光路の断面形状を形成したために、撮像ユニットの細径化を達成することができ、ひいては内視鏡の細径化を図ることが可能となっている。
【００６２】
また、光束が収束している位置にフレア絞りを配設しているために、不要光を良好に取り除くことができる。
【００６３】
［実施形態２］
図１３、図１４は本発明の実施形態２を示したものであり、図１３は挿入部先端部の先端面の構成を示す正面図、図１４は撮像された画像の表示例を示す図である。この実施形態２において、上述の実施形態１と同様である部分については同一の符号を付して説明を省略し、主として異なる点についてのみ説明する。
【００６４】
この実施形態２は、撮像ユニット２２Ａ内に、３つの対物光学系を設けたものとなっている。
【００６５】
すなわち、撮像ユニット２２Ａは、第１の対物光学系７１と、第２の対物光学系７２と、第３の対物光学系７３と、を有して構成されていて、これらの各対物光学系７１〜７３は、光軸が互いに平行となるように、並列に配列されたものとなっている。そして、各対物光学系７１〜７３の結像面は、同一平面上にのるように構成されており、この平面が図示しない固体撮像素子であるＣＣＤの撮像面と一致するように、ＣＣＤが配置されている。
【００６６】
このようなＣＣＤにより撮像した画像を、図示しないモニタの表示画面７５に表示すると、各対物光学系７１〜７３に対応した３つの画像７６〜７８が表示されることになる。
【００６７】
これは、表示画面７５に対応するＣＣＤの撮像面に、各画像７６〜７８に各対応する光学像が各対物光学系７１〜７３によりそれぞれ結像されていることを意味しており、このような光学像は、上述した実施形態１と同様に、マスクによって規定されるようになっている。
【００６８】
そして、このような構成において、各対物光学系７１〜７３中の導光路、または各対物光学系７１〜７３からＣＣＤに至る導光路は、マスクによって規定される結像範囲の外側に至り得る不要な光束を通過させないような形状に形成され、互いの導光路同士が近接して配置されていることは、上述と同様である。そして、こうした構成は、撮像ユニットに４つ以上の対物光学系が配設されている場合にも、同様に適用することが可能である。
【００６９】
このような実施形態２によれば、撮像ユニットに３つ以上の対物光学系が配設されている場合にも、上述した実施形態１とほぼ同様の効果を奏することが可能となる。
【００７０】
［実施形態３］
図１５、図１６は本発明の実施形態３を示したものであり、図１５は撮像ユニットの構成を示す光軸に沿った断面図、図１６は撮像ユニットの構成を示す光軸に垂直なＥ−Ｅ断面図である。この実施形態３において、上述の実施形態１，２と同様である部分については同一の符号を付して説明を省略し、主として異なる点についてのみ説明する。
【００７１】
この撮像ユニット２２Ｂは、上述した実施形態１，２と異なり、対物光学系は単一となっている。
【００７２】
すなわち、対物光学系は、第１レンズ８１と、第２レンズ８２と、第３レンズ８３と、第４レンズ８４と、第５レンズ８５と、第６レンズ８６と、を有して構成されている。
【００７３】
これらの内の第１〜第５レンズ８１〜８５は、レンズ枠３２Ｂに取り付けられている。
【００７４】
レンズ枠３２Ｂは、さらに、固定枠３５Ｂに取り付けられており、この固定枠３５Ｂには第６レンズ８６が固着されている。この第６レンズ８６の基端側には、固体撮像素子たるＣＣＤ３７Ｂが配設されていて、対物光学系による光学像を光電変換するようになっている。このＣＣＤ３７Ｂを覆うように、保護チューブ３８Ｂが設けられており、この保護チューブ３８の先端部が固定枠３５Ｂに外嵌されている。
【００７５】
上述したレンズ枠３２Ｂは、より詳しくは、第１レンズ８１を保持するためのやや大径な第１レンズ保持部３２Ｂａと、第２〜第４レンズ８２〜８４を保持するための第２〜第４レンズ保持部３２Ｂｂと、第５レンズ８５を保持するための第５レンズ保持部３２Ｂｆと、を備え、第２〜第４レンズ保持部３２Ｂｂと第５レンズ保持部３２Ｂｆとの間は導光路３２Ｂｅとなっている。
【００７６】
この導光路３２Ｂｅは、図１６に示すように、縦方向と横方向との長さが異なる矩形のＣＣＤ３７Ｂに合わせて、該ＣＣＤ３７Ｂの長辺方向が長径方向となるような略長円形状に形成されている。従って、ＣＣＤ３７Ｂにおける有効撮像範囲は、必ずしもマスクのみにより決定されるものではなく、このような単一の対物光学系の場合には、該ＣＣＤ３７Ｂの形状自体によって決定されることもあり得る。
【００７７】
そして、図示はしないが、他の部材、例えば内視鏡１内に備えられているチャンネルや照明光学系などを、該長円形状の導光路３２Ｂｅの短径方向に近接させて配置することも可能となる。
【００７８】
このような実施形態３によれば、他の部材を撮像ユニットにより近接させて配設することが可能となり、単一の対物光学系を備える場合においても上述した実施形態１，２とほぼ同様に、内視鏡の細径化に寄与することが可能となる。
【００７９】
なお、本発明は上述した実施形態に限定されるものではなく、発明の主旨を逸脱しない範囲内において種々の変形や応用が可能であることは勿論である。
【００８０】
［付記］
以上詳述したような本発明の上記実施形態によれば、以下のごとき構成を得ることができる。
【００８１】
（１）  並列に配置した光学系と、
前記光学系を構成するレンズと、
前記レンズを保持するレンズ枠と、
前記光学系により結像した光を電気信号に変換する撮像素子と、
を備えた撮像ユニットにおいて、
前記レンズ枠に設置した前記光学系の光線が通過する導光路の形状を長孔としたことを特徴とする電子内視鏡。
【００８２】
（２）  長孔となっている導光路の光路上後方に、前記長孔よりも小さい孔を備えた絞りをさらに配設したことを特徴とする付記（１）に記載の電子内視鏡。
【産業上の利用可能性】
【００８３】
本発明は、対物光学系により結像された光学像を撮像素子により光電変換するようになされた電子内視鏡に好適に利用することができる。
【図面の簡単な説明】
【００８４】
【図１】本発明の実施形態１における電子内視鏡の外観を示す斜視図。
【図２】上記実施形態１における挿入部先端部の先端面側を示す要部拡大斜視図。
【図３】上記実施形態１における挿入部先端部の先端面の構成を示す正面図。
【図４】上記実施形態１の挿入部先端部の内部における鉗子チャンネルと撮像ユニットとを含む部分を示すＡ−Ａ断面図。
【図５】上記実施形態１における撮像ユニットの構成を示す断面図およびＣＣＤ上の撮像範囲を示す図。
【図６】上記実施形態１のＣＣＤ上における撮像範囲と光線高との関係を示す図。
【図７】上記実施形態１の撮像ユニットにおける導光路の形状を示すためのＢ−Ｂ断面図。
【図８】上記実施形態１の導光路における光線高を従来と比較して示す図。
【図９】上記実施形態１におけるフレア絞りの形状を示すためのＣ−Ｃ断面図。
【図１０】上記実施形態１におけるＤカットレンズの形状を示すためのＤ−Ｄ断面図。
【図１１】上記実施形態１において、撮像された画像の第１の表示例を示す図。
【図１２】上記実施形態１において、撮像された画像の第２の表示例を示す図。
【図１３】本発明の実施形態２における挿入部先端部の先端面の構成を示す正面図。
【図１４】上記実施形態２において、撮像された画像の表示例を示す図。
【図１５】本発明の実施形態３における撮像ユニットの構成を示す光軸に沿った断面図。
【図１６】上記実施形態３における撮像ユニットの構成を示す光軸に垂直なＥ−Ｅ断面図。
【図１７】従来において、２つの対物光学系により１つのＣＣＤ上に複数の像を結像するように構成された撮像ユニットの構成を示す断面図およびＣＣＤ上の撮像範囲を示す図。
【図１８】従来において、ＣＣＤ上における２つの対物光学系による光束の光線高と撮像範囲とを示す図。
【図１９】従来において、撮像ユニットにおける導光路と光線高とを示すＦ−Ｆ断面図。
【符号の説明】
【００８５】
１…電子内視鏡
２…挿入部
３…操作部
３ａ…把持部
４…コネクタコード
５…先端部
６…湾曲部
７…軟性管部
８…湾曲操作レバー
９…鉗子挿入口
１０…光源接続部
１１…画像処理装置接続部
１２…コネクタ
２１…先端面
２２，２２Ａ，２２Ｂ…撮像ユニット
２４…照明光学系
２５…カバーレンズ
２６…鉗子チャンネル
２７…鉗子口
３１…先枠
３２，３２Ｂ…レンズ枠
３２ａ…第１レンズ用孔
３２ｂ…第２レンズ用孔
３２ｃ，３２ｄ…レンズ係止孔
３２ｅ，３２ｆ…導光路
３２Ｂａ…第１レンズ保持部
３２Ｂｂ…第２〜第４レンズ保持部
３２Ｂｅ…導光路
３２Ｂｆ…第５レンズ保持部
３３，３４…対物光学系
３５，３５Ｂ…固定枠
３６…カバーガラス
３７，３７Ｂ…ＣＣＤ
３７ａ…撮像面
３７ｂ，３７ｃ…有効撮像範囲
３７ｄ…不使用領域
３８，３８Ｂ…保護チューブ
４１…先端側鉗子口口金
４２…チャンネルチューブ
４３…第１の節輪
４４…外皮チューブ
５１…第１レンズ
５２…第２レンズ
５３…第３レンズ
５４…第１レンズ
５５…第２レンズ
５６…フレア絞り
５６ａ，５６ｂ…Ｄ状孔
５７…Ｄカットレンズユニット
５７ａ…第４レンズ（Ｄカットレンズ）
５７ｂ…第３レンズ（Ｄカットレンズ）
５８…仕切り
５９…マスク（マスク手段）
５９ａ，５９ｂ…マスク部
６１…表示画面
６２，６３，６４，６５…表示領域
６６…画像が表示されていない領域
７１〜７３…対物光学系
７５…表示画面
７６〜７８…画像
８１〜８６…レンズ
【図１】
2006288821.tif 000003
【図２】
2006288821.tif 000004
【図３】
2006288821.tif 000005
【図４】
2006288821.tif 000006
【図５】
2006288821.tif 000007
【図６】
2006288821.tif 000008
【図７】
2006288821.tif 000009
【図８】
2006288821.tif 000010
【図９】
2006288821.tif 000011
【図１０】
2006288821.tif 000012
【図１１】
2006288821.tif 000013
【図１２】
2006288821.tif 000014
【図１３】
2006288821.tif 000015
【図１４】
2006288821.tif 000016
【図１５】
2006288821.tif 000017
【図１６】
2006288821.tif 000018
【図１７】
2006288821.tif 000019
【図１８】
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【図１９】
2006288821.tif 000021