(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
被写体像を結像する対物光学系ユニットと、この対物光学系ユニットにより結像された被写体像を光電変換する固体撮像素子及びこの固体撮像素子から得た撮像信号を伝送するためのケーブルを有する固体撮像素子ユニットと、を備えた撮像装置において、
前記対物光学系ユニットは、長手軸方向に対して直交する最大外形部の断面が略円形状を呈し、
前記固体撮像素子ユニットは、前記対物光学系ユニットの長手軸後方に配設され、当該長手軸方向に対して直交する外形形状が、前記対物光学系ユニットの長手軸方向の投影面積内に収まると共に光軸に対して略対称となる多角形であって、前記対物光学系ユニットにおける前記最大外形断面となる略円が当該多角形の外接円となる関係を有する多角形状を呈し、
前記対物光学系ユニットの少なくとも一部のレンズを光軸方向に進退動させる移動体ユニットを有し、前記移動体ユニットを、前記対物光学系ユニットの光軸を中心とした円周上であって、かつ、前記固体撮像素子ユニットと干渉しない、当該固体撮像素子ユニットの外形より外側の所定位置に配置可能とした
ことを特徴とする撮像装置。
【請求項２】
前記多角形は、前記対物光学系ユニットにおける前記最大外形断面となる略円より大きな外形を呈する四角形から四隅を切り欠くことにより形成された八角形であることを特徴とする請求項１に記載の撮像装置。
【請求項３】
挿入部の先端部に前記対物光学系ユニットを配設するとともに、この対物光学系ユニットの結像位置に前記固体撮像素子ユニットを配設する内視鏡用撮像装置であることを特徴とする請求項１または２に記載の撮像装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、被写体像を結像する対物光学系ユニットと、この対物光学系ユニットにより結像された被写体像を光電変換する固体撮像素子ユニットと、を備えた撮像装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来より、内視鏡は、医療用及び工業用に広く用いられている。内視鏡は、細長の挿入部を体腔内に挿入することによって体腔内の患部等を観察したり、必要に応じて処置具を鉗子チャンネル内に挿通して治療処置を行える。前記内視鏡のなかには、取り込んだ被写体像を撮像するための撮像装置を先端部に内蔵した電子内視鏡がある。このような電子内視鏡に用いられる従来の撮像装置は、例えば、特許文献１（特許第３１９３４７０号）、特許文献２（実公平６−３０１６２号公報）等に提案されている。
【０００３】
前記従来の撮像装置は、前記特許文献１の図３、図４、前記特許文献２の図１に示すように、照明光学系、吸引チャンネル等の他の内蔵物とともに電子内視鏡の挿入部先端部に配設されている。前記従来の撮像装置は、固体撮像素子ユニットの外径が対物光学系ユニットの最大外径よりも大きく構成されているので、前記他の内蔵物に干渉しないよう切り欠き部を形成している。
【０００４】
例えば、図３０及び図３１に示すように従来の撮像装置１２１は、固体撮像素子ユニット１２２の最大外径を対物光学系ユニット１２３の外径よりも大きく構成して電子内視鏡１２０、１２０Ｂの挿入部先端部に配設している。このため、前記従来の撮像装置１２１は、照明光学系１２５、送気送水管路１２６、吸引チャンネル１２７及び湾曲操作ワイヤ１２８等の他の内蔵物と干渉しないよう前記固体撮像素子ユニット１２２に切り欠き部１２２ａを形成している。したがって、前記従来の撮像装置１２１は、前記他の内蔵物のレイアウトに応じて前記切り欠き部１２２ａの位置がそれぞれ異なっている。
【０００５】
また、図３２に示すように従来の撮像装置１２１Ｃは、対物光学系ユニット１２３Ｃの一部のレンズを光軸方向に進退動させる移動体ユニット１２６を設け、変倍機能又はフォーカシング機能を有している。このため、前記従来の撮像装置１２１Ｃは、前記移動体ユニット１２６の最大外径が固体撮像素子ユニット１２２Ｃの最大外径に干渉しないよう固体撮像素子ユニット１２２Ｃの一部に前記切り欠き部１２２ａを形成している。したがって、前記従来の撮像装置１２１Ｃは、前記移動体ユニット１２６の配置位置に応じて前記切り欠き部１２２ａの位置がそれぞれ異なっている。
【特許文献１】特許第３１９３４７０号（図３、図４）
【特許文献２】実公平６−３０１６２号公報（図１）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
従来の撮像装置は、固体撮像素子ユニットの外径を対物光学系ユニットの最大外径よりも大きく構成しているので、電子内視鏡の種類により照明光学系、吸引チャンネル等の他の内蔵物のレイアウト又は移動体ユニットの配置位置に応じて切り欠き部の位置がそれぞれ異なっている。このため、前記従来の撮像装置は、切り欠き部の位置が異なるので、他の内蔵物のレイアウト又は移動体ユニットの配置位置に応じて当該レイアウトされた電子内視鏡にのみ搭載でき、他の種類の電子内視鏡に搭載することが困難であった。
【０００７】
本発明は、前記事情に鑑みてなされたもので、先端部の内蔵物のレイアウト等が異なった複数種類の電子内視鏡に搭載可能とした撮像装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
前記課題を解決するために本発明の一態様による撮像装置は、被写体像を結像する対物光学系ユニットと、この対物光学系ユニットにより結像された被写体像を光電変換する固体撮像素子及びこの固体撮像素子から得た撮像信号を伝送するためのケーブルを有する固体撮像素子ユニットと、を備えた撮像装置において、前記対物光学系ユニットは、長手軸方向に対して直交する最大外形部の断面が略円形状を呈し、前記固体撮像素子ユニットは、前記対物光学系ユニットの長手軸後方に配設され、当該長手軸方向に対して直交する外形形状が、前記対物光学系ユニットの長手軸方向の投影面積内に収まると共に光軸に対して略対称となる多角形であって、前記対物光学系ユニットにおける前記最大外形断面となる略円が当該多角形の外接円となる関係を有する多角形状を呈し、前記対物光学系ユニットの少なくとも一部のレンズを光軸方向に進退動させる移動体ユニットを有し、前記移動体ユニットを、前記対物光学系ユニットの光軸を中心とした円周上であって、かつ、前記固体撮像素子ユニットと干渉しない、当該固体撮像素子ユニットの外形より外側の所定位置に配置可能としたことを特徴とする。
【発明の効果】
【０００９】
本発明の撮像装置は、先端部の内蔵物のレイアウト等が異なった複数種類の電子内視鏡に搭載することができるという効果がある。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１０】
以下、図面を参照して本発明の実施例を説明する。
【実施例１】
【００１１】
図１〜図２０は本発明の実施例１に係わり、図１は実施例１の内視鏡装置を示す全体構成図、図２は図１の挿入部先端側を示す断面図、図３は図２のＡ−Ａ線断面図、図４は図３のＢ−Ｂ線断面図、図５は図４の第２の撮像装置の構成を示す断面図、図６は図５のＣ−Ｃ線断面図、図７は第１の撮像装置の対物光学系ユニット及び固体撮像素子ユニットの外径の関係を示す説明図、図８は第２の撮像装置の対物光学系ユニット、固体撮像素子ユニット及び移動体ユニットの外径の関係を示す説明図、図９は撮像装置の位置決め固定を示す第１の変形例を示す説明図、図１０は撮像装置の位置決め固定を示す第２の変形例を示す説明図、図１１は撮像装置の位置決め固定を示す第３の変形例を示す説明図、図１２は撮像装置の位置決め固定を示す第４の変形例を示す説明図、図１３は前群レンズの配置構成を示す第１の変形例を示す説明図、図１４は前群レンズの配置構成を示す第２の変形例を示す説明図、図１５は前群レンズの配置構成を示す第３の変形例を示す説明図、図１６は前群レンズの配置構成を示す第４の変形例を示す説明図、図１７は前群レンズの配置構成を示す第５の変形例を示す説明図、図１８は前群レンズの配置構成を示す第６の変形例を示す説明図、図１９は移動体ユニットの動作に同期して照明光学系の配光を可変にした電子内視鏡の要部断面図、図２０は図１９の変形例を示す電子内視鏡の要部断面図である。
【００１２】
図１に示すように本発明の実施例１の形態を備えた内視鏡装置１は、電磁妨害対策手段を備え、後述の撮像装置を内蔵した電子内視鏡２と、前記電子内視鏡２に照明光を供給する光源装置３と、前記電子内視鏡２の撮像装置に対する信号処理を行うビデオプロセッサ４と、このビデオプロセッサ４から出力される映像信号を入力し、内視鏡画像を表示するカラーモニタ（以下、単にモニタ）５とを有して構成されている。なお、前記ビデオプロセッサ４は、図示しないＶＴＲデッキ、ビデオプリンタ、ビデオディスク、画像ファイル装置等が接続可能である。また、前記光源装置３は、赤外線観察等の特殊光観察用の特殊光及び通常観察用の白色光等を供給可能である。
【００１３】
前記電子内視鏡２は、細長な挿入部６と、この挿入部６の基端側に連設され、把持部を兼ねる操作部７とを有して構成されている。前記電子内視鏡２は、前記操作部７に側部から延出した軟性のユニバーサルコード８が設けられている。このユニバーサルコード８は、後述のライトガイド及び信号ケーブルを内挿している。このユニバーサルコード８は、端部にコネクタ部９が設けられている。前記コネクタ部９は、先端に前記光源装置３に接続されるライトガイドコネクタ（以下、ＬＧコネクタ）９ａと、このＬＧコネクタ９ａの側部に前記ビデオプロセッサ４の接続ケーブル４ａが接続されるビデオコネクタ９ｂとが設けられている。
【００１４】
前記内視鏡挿入部６（電子内視鏡２の挿入部６）は、先端に設けられた先端部１１と、この先端部１１の基端側に設けられた湾曲自在の湾曲部１２と、この湾曲部１２の基端側に設けられた長尺で可撓性を有する可撓管部１３とが連設されて構成されている。前記内視鏡操作部７（電子内視鏡２の操作部７）は、使用者が握って把持する部位である把持部７ａを基端側に有している。前記内視鏡操作部７は、前記把持部７ａの上部側に前記ビデオプロセッサ４を遠隔操作するための複数のビデオスイッチ１４ａが配置されるスイッチ部１４を設けている。
【００１５】
また、前記内視鏡操作部７は、この側面に送気操作、送水操作を操作するための送気送水操作部１５と、吸引操作を操作するための吸引操作部１６とが設けられている。さらに、前記内視鏡操作部７は、湾曲操作ノブ１７が設けられている。前記内視鏡操作部７は、前記把持部７ａが把持されて前記湾曲操作ノブ１７が回動操作されることにより、前記湾曲部１２が湾曲操作される。また、前記内視鏡操作部７は、前記把持部７ａの前端付近に生検鉗子等の処置具を挿入する処置具挿入口１８が設けられている。
【００１６】
前記内視鏡挿入部６は、後述の送気・送水管路が挿通配設されている。この送気・送水管路は、前記操作部７内で前記送気送水操作部１５に接続され、さらに前記ユニバーサルコード８を挿通された送気・送水管路を介してその端部が前記コネクタ部９に至り、前記光源装置３内の図示しない送気・送水機構と接続される。また、前記送気・送水管路は、前記挿入部先端部１１に配置される送気送水ノズル１９に連通されている。
【００１７】
また、前記内視鏡挿入部６は、後述の吸引チャンネルが挿通配設されている。この吸引チャンネルは、前記操作部７内の先端側付近で２つに分岐し、一方は前記処置具挿入口１８に連通し、他方は前記吸引操作部１６を介して前記ユニバーサルコード８内の吸引チャンネルと連通し、前記コネクタ部９の図示しない吸引口金に至る。また、前記吸引チャンネルは、前記挿入部先端部１１に開口する先端開口１１ａが吸引動作時には吸引口となり、前記処置具挿入口１８から鉗子等の処置具を挿入した場合には、鉗子等の処置具の先端側が突出される鉗子出口となる。
【００１８】
また、前記電子内視鏡２は、照明光を伝達するライトガイドが前記挿入部６、前記操作部７、前記ユニバーサルコード８内に挿通配設されている。このライトガイドは、基端側が前記操作部７を経て前記ユニバーサルコード８の前記コネクタ部９に至り、前記光源装置３内に設けた図示しない光源ランプからの照明光を伝達するようになっている。前記ライトガイドから伝達された照明光は、前記挿入部先端部１１に配設された照明光学系（不図示）を介して照明窓１１ｂから患部などの被写体を照明するようになっている。
【００１９】
照明された被写体は、前記照明窓１１ｂに隣接して設けた観察窓１１ｃ、１１ｄから被写体像を取り込まれる。なお、本実施例の電子内視鏡２は、後述するように特殊光観察用の単焦点型の撮像装置と、通常観察用の変倍機能又はフォーカシング機能型の撮像装置を搭載した２眼型の電子内視鏡である。
【００２０】
取り込まれた被写体像は、前記撮像装置により撮像されて光電変換され、撮像信号に変換される。この撮像信号は、前記撮像装置から延出する後述の信号ケーブルを伝達し、前記コネクタ部９内に収納した図示しないノイズ低減器を介して前記ビデオプロセッサ４へ出力される。前記ビデオプロセッサ４は、前記電子内視鏡２の撮像装置からの撮像信号を信号処理して、標準的な映像信号を生成し、この映像信号を前記モニタ５に出力して、このモニタ５に内視鏡画像を表示させるようになっている。
【００２１】
図２〜図４に示すように前記内視鏡挿入部６の先端部１１は、金属製の例えばステンレス等から形成される略円柱上の先端部本体２１と、この先端部本体２１の先端側に被嵌されて接着剤によって一体的に固定された樹脂製の先端カバー２２とを有して構成されている。前記先端部本体２１は、基端部に前記湾曲部１２を構成する複数の湾曲駒１２ａ，１２ｂ…を覆う湾曲ゴムチューブ２３の先端部が被覆され、糸巻き接着部を設けて強固に固定されている。
【００２２】
前記先端部本体２１の基端部には、前記湾曲部１２を構成する最先端の湾曲駒１２ａが固定されている。この最先端の湾曲駒１２ａには、前記挿入部１１内を挿通する４本の湾曲操作ワイヤ２４の先端部分が保持固定されている。これらの湾曲操作ワイヤ２４は、基端部が前記湾曲操作ノブ１７に連結されている図示しない湾曲操作機構に連結されて交互に牽引又は弛緩されるようになっている。前記湾曲部１２は、湾曲操作ノブ１７の所定の操作によって前記４本の湾曲操作ワイヤ２４が夫々、牽引弛緩されることによって、４方向へ湾曲操作される。これら４方向とは、前記モニタ５に表示される各撮像装置３０Ａ，３０Ｂにより撮像された内視鏡画像の上下左右方向である。
【００２３】
前記先端部本体２１には、撮像装置３０である特殊光観察用の第１の撮像装置３０Ａと、変倍機能又はフォーカシング機能を有する第２の撮像装置３０Ｂとが配設されている。  
前記第１の撮像装置３０Ａは、前記光源装置３から供給される紫外線又は赤外線等の特殊光を被検部位に照射して得た像を取り込み撮像する特殊観察用に用いられる。前記第１の撮像装置３０Ａは、例えば蛍光観察用である場合、被検部位に励起光を照射して発生させた自家蛍光による像を取り込み撮像する。前記ビデオプロセッサ４は、第１の撮像装置３０Ａから得た撮像信号を信号処理し、例えば正常組織と病変組織の自家蛍光の強度差を検出して蛍光画像として前記モニタ５に表示する。なお、特殊光観察としては、蛍光観察の他に暗視観察又は赤外線観察等でもよく、特に蛍光観察用に限定されない。
【００２４】
前記第２の撮像装置３０Ｂは、前記光源装置３から供給される白色光を被検部位に照射して得た通常の内視鏡像を撮像する通常観察用に用いられる。なお、前記第２の撮像装置３０Ｂは、後述するように変倍機能又はフォーカシング機能を有し、例えば臓器内の表面形状、細胞構造等の拡大観察が可能である。
【００２５】
本実施例の電子内視鏡２は、通常観察用と特殊光観察用の２種類の撮像装置を搭載することにより、それぞれの観察で必要な周波数帯域の情報をより良好に撮像することができるため、観察時の性能をより向上させることができる。
【００２６】
前記第１、第２の撮像装置３０Ａ、３０Ｂは、図３に示すように前記先端部１１に他の内蔵物とともに配設されている。前記先端部１１内には、前記第１の撮像装置３０Ａと前記第２の撮像装置３０Ｂとの光軸中心間の延長線上に一つの送気送水管路７１が配設されている。この送気送水管路７１に連通する前記送気送水ノズル１９は、前記第１、第２の撮像装置３０Ａ、３０Ｂの観察窓１１ｃ、１１ｄに向けて送気送水する。なお、前記先端部１１は、外径が前記第１、第２の撮像装置３０Ａ、３０Ｂと前記送気送水管路７１とを一直線上に配置したときの外径で決定される。
【００２７】
さらに、前記先端部１１は、吸引チャンネル７２、ライトガイド７３、湾曲操作ワイヤ２４を外径範囲内に配置し、前記第２の撮像装置３０Ｂの移動体ユニット３３を空きスペースに配置できるように光軸中心に所定位置に配置している。なお、前記ライトガイド７３の光出射端には、図示しない照明光学系が配設されている。前記ライトガイド７３を伝送された照明光は、前記照明光学系を介して前記照明窓１１ｂから被検体を照明するようになっている。
【００２８】
前記送気送水管路７１は、内蔵物の中で最も外径が小さいので２つの撮像装置３０Ａ、３０Ｂの略直線上に配置されている。なお、前記先端部１１は、ライトガイド７３、吸引チャンネル７２等の内蔵物の外径が小さければ、これらを前記２つの撮像装置３０Ａ、３０Ｂの略直線上に配置してもよい。このような構成により、前記先端部１１は、外径を最も小さくすることができる。
【００２９】
図４に示すように前記第１の撮像装置３０Ａは、後述する対物光学系ユニット３１Ａが前記先端部本体２１に形成されている貫通孔２１ａに配設されている。前記第２の撮像装置３０Ｂは、後述する対物光学系ユニット３１が前記先端部本体２１に形成されている貫通孔２１ｂに配設されている。
【００３０】
前記先端部本体２１には、側面にビス孔２５が形成されている。また、このビス孔２５に挿通される固定ビス２６は、先端形状がすりばち状の傾斜に形成されている。前記第１、第２の撮像装置３０Ａ、３０Ｂは、対物光学系ユニット３１Ａ、３１を構成している対物レンズ枠６２又は後群レンズ枠３５の外周にＶ字状の溝部２７が形成されている。前記先端部本体２１は、対物レンズ枠６２又は後群レンズ枠３５の前記溝部２７の傾斜部に前記固定ビス２６を押し当てることにより、前記第１、第２の撮像装置３０Ａ、３０Ｂを位置決めし固定している。
【００３１】
前記撮像装置３０Ａは、対物光学系ユニット３１Ａと、この対物光学系ユニット３１Ａの後端側に連設して設け、この対物光学系ユニット３１Ａの結像位置に配置される撮像部３２ａを有する撮像素子ユニット３２とを有して構成されている。前記対物光学系ユニット３１Ａは、対物レンズ群６２ａを保持固定する対物レンズ枠６２を有している。前記撮像素子ユニット３２は、前記第２の撮像装置３０Ｂとほぼ同様な撮像部３２ａを有している。
【００３２】
前記撮像装置３０Ｂは、変倍機能又はフォーカシング機能を有する対物光学系ユニット３１と、この対物光学系ユニット３１の後端側に連設して設け、この対物光学系ユニット３１の結像位置に配置される撮像部３２ａを有する撮像素子ユニット３２と、前記対物光学系ユニット３１に設けた後述の可動レンズ枠を光軸方向に進退動させるための移動機構である移動体ユニット３３とを有して構成されている。
【００３３】
次に、図５及び図６を参照して前記撮像装置３０Ｂの詳細構成を説明する。  
図５に示すように前記撮像装置３０Ｂを構成する前記対物光学系ユニット３１は、前群レンズ３４ａを保持固定する前群レンズ枠３４と、後群レンズ３５ａを保持固定する後群レンズ枠３５とで構成されている。前記後群レンズ枠３５は、前記前群レンズ枠３４の基端側に連設して設けている。前記後群レンズ枠３５は、前記後群レンズ３５ａと前記前群レンズ３４ａとの間で光軸方向に摺動可能な可動レンズ枠３６を介装している。
【００３４】
前記可動レンズ枠３６は、可動レンズ３６ａを保持固定している。この可動レンズ枠３６は、この下部に延出している柄部３６ｂが前記移動体ユニット３３に接続部３６ｃで接着固定されている。前記対物光学系ユニット３１は、前記移動体ユニット３３により前記可動レンズ枠３６が光軸方向に進退動されることで、フォーカシングを行うように構成されている。
【００３５】
前記撮像素子ユニット３２は、上述したように前記撮像部３２ａを有して構成されている。この撮像部３２ａは、固体撮像素子３７ａと、この固体撮像素子３７ａ上に接着剤で接合されたカバーガラス３７ｂと、このカバーガラス３７ｂの前面に接合された対物光学系部品３７ｃとを有している。なお、前記対物光学系部品３７ｃは、集光力が強ければ平行平板レンズでも良い。
【００３６】
前記撮像部３２ａは、対物光学系部品３７ｃが素子枠３８に嵌合固定され、この素子枠３８に接着固定されている。前記撮像部３２ａは、前記素子枠３８が前記後群レンズ枠３５の後端側に嵌合された状態で接着固定されている。これにより、前記撮像素子ユニット３２が前記対物光学系ユニット３１の基端側に連設される。前記素子枠３８の先端側には、レンズ４２が嵌合されている。なお、前記素子枠３８と前記対物光学系ユニット３１とは、広角観察時のピントが調整された状態で固定される。
【００３７】
前記固体撮像素子３７ａは、撮像面に所定面積のイメージエリアと、駆動信号及び出力信号や駆動電源を伝達するための接続部（不図示）とが形成されている。前記撮像部３２ａは、前記固体撮像素子３７ａの前記接続部にフレキシブル基板３７ｄが接続されている。このフレキシブル基板３７ｄは、例えば、ポリイミドで形成されたポリイミド基材の両面に銅により配線パターンが形成されている。このフレキシブル基板３７ｄは、この開口部に露出した図示しないインナーリード部が積層基板部３７ｅのランド部（不図示）と半田で接続されている。
【００３８】
前記積層基板部３７ｅは、パルス信号のノイズを除去するための電子部品、前記固体撮像素子３７ａから出力される撮像信号を増幅するためのＩＣが実装されている。これら電子部品とＩＣの周辺及びフレキシブル基板３７ｄの周辺は、封止樹脂３７ｆで封止されている。また、前記積層基板部３７ｅは、この基板部側に信号ケーブル３９を接続する接続端子３７ｇが接続されている。ＧＮＤ用の接続端子３７ｇは、他の信号線の接続端子３７ｇよりも大きく或いは長いものが接続されている。
【００３９】
前記信号ケーブル３９には、複数の同軸信号線３９ａと複数の単純線３９ｂとが挿通配置されている。前記撮像部３２ａは、前記複数の同軸信号線３９ａにより前記ビデオプロセッサ４から駆動信号が伝達されるとともに、前記固体撮像素子３７ａから出力される撮像信号が前記積層基板部３７ｅに搭載されたＩＣで増幅された後、前記ビデオプロセッサ４へ伝達されるようになっている。また、前記撮像部３２ａは、前記複数の単純線３９ｂにより前記ビデオプロセッサ４から駆動電源が供給される。
【００４０】
前記接続端子３７ｇとこの接続端子３７ｇに接続された同軸信号線３９ａ、単純線３９ｂとの周辺は、例えばエポキシ系の接着剤４０ａが充填されて固定される。前記撮像部３２ａの周辺は、接着剤４０ｂで封止され、さらにその外周は前記素子枠３８に嵌合固定される補強枠４１で覆われている。この補強枠４１は、内部に例えばエポキシ系の接着剤４０ｂが充填されて固定される。
【００４１】
次に、前記対物光学系ユニット３１の詳細構成を説明する。  
前記対物光学系ユニット３１は、上述したように前記前群レンズ枠３４と、前記後群レンズ枠３５と、前記可動レンズ枠３６とで構成されている。
【００４２】
前記前群レンズ枠３４と前記後群レンズ枠３５とは、冶具を用いることによって組み付けられる。この組み付けは、先ず前群レンズ枠３４の前群レンズ３４ａが嵌合される内径部分と後群レンズ枠３５の後群レンズ３５ａが嵌合される内径部分とにそれぞれ図示しない棒状冶具を挿入し、次にこれらの棒状冶具を冶具本体の穴部に嵌合して棒状冶具双方を押し付けることで前群レンズ枠３４と後群レンズ枠３５との中心軸が傾かないように行う。なお、前記冶具本体の穴部は、中心軸が略一致された状態に加工されている。
【００４３】
前記可動レンズ枠３６は、前記後群レンズ枠３５の摺動面３５ｂに摺動面３６ｄを当接して摺動するようになっている。また、この可動レンズ枠３６は、図６に示すように可動レンズ枠３６の摺動面３６ｄと柄部３６ｂの接線部とをＲ面取り部３６ｅとしている。
【００４４】
このことにより、前記対物光学系ユニット３１は、摺動の際の前記可動レンズ枠３６の摺動面３６ｄと前記後群レンズ枠３５の摺動面３５ｂとの接触部分にエッジやバリが無くなるため摩擦を低減することができ、良好な摺動性能を確保することができる。
【００４５】
次に、前記移動体ユニット３３の詳細構成を説明する。  
前記移動体ユニット３３は、前記後群レンズ枠３５に連結固定される連結部材５１と、前記可動レンズ枠３６を摺動させるためのワイヤロッド５２と、このワイヤロッド５２と前記可動レンズ枠３６とを連結する連結部材５３と、この連結部材５１の内径側に嵌合固定し、前記ワイヤロッド５２の先端側の移動軸に対して円周方向の動きを制限するパイプ部材５４とを有して構成されている。
【００４６】
前記連結部材５１の先端面と前記パイプ部材５４の先端面とは、同一面で前記可動レンズ枠３６の摺動範囲の近傍まで延出されている。また、前記連結部材５１と前記パイプ部材５４とは、嵌合長が可能な限り、例えば前記撮像素子ユニット３２の補強枠４１の後端側付近まで長く取られる。かつ、前記連結部材５１の内径と前記パイプ部材５４の外径とは、クリアランスが可能な限り小さくなるような公差に設定されている。これら連結部材５１とパイプ部材５４とは、組み付け冶具を用いることにより軸中心を精度良く一致されて組み付けられ、嵌合された後接着固定される。
【００４７】
さらに、これら接着固定された連結部材５１とパイプ部材５４とは、前記連結部材５１の先端に形成された雄ねじ部５５が前記後群レンズ枠３５の柄部３５ｃに形成された雌ねじ部５６に螺合されるようになっている。前記後群レンズ枠３５の前記柄部３５ｃには、後端部に突き当て部５７が形成されている。前記連結部材５１とパイプ部材５４とは、前記突き当て部５７に前記連結部材５１の突き当て部５８が突き当てられるまで螺合固定されている。
【００４８】
なお、前記連結部材５１の突き当て部５８と前記後群レンズ枠３５の前記柄部３５ｃの突き当て部５７とは、部品単体レベルで中心軸に対して垂直度０．０３以下に保障されている。したがって、前記接着固定された連結部材５１とパイプ部材５４と、前記後群レンズ枠３５とは、軸中心を一致して精度良く組み付けられている。
【００４９】
前記ワイヤロッド５２は、前記パイプ部材５４内に挿通されている。このワイヤロッド５２と前記連結部材５３とは、組み付け冶具により双方の軸中心がずれないように接着固定される。また、この連結部材５３は、前記可動レンズ枠３６の前記柄部３６ｂに形成された雌ねじ部に雄ねじ部が螺合された後、先端側が接着固定される。前記ワイヤロッド５２の基端側は、チューブ、パイプ内に挿通され、前記操作部１６の拡大レバー（不図示）に接続されている。
【００５０】
前記部材構成及び組み立て方法により、前記移動体ユニット３３は、移動軸中心を前記対物光学系ユニット３１の光軸中心に対して傾かないように組み付け構成されている。このことにより、前記移動体ユニット３３は、前記可動レンズ枠３６が前記後群レンズ枠３５内を摺動される際にこれらの枠同士が食い付いて摺動不良になることを防止することができる。
【００５１】
なお、前記可動レンズ枠３６の前記柄部３６ｂの前方側で、前記前群レンズ枠３４の後端部には、前記可動レンズ枠３６の広角（ＷＩＤＥ）観察時における前方側への位置出しを行うための位置出し部材５９ａが配設されている。また、前記連結部材５１の先端部には、前記可動レンズ枠３６の拡大（ＴＥＬＥ）観察時における後方側への位置出しを行うための位置出し部材５９ｂが螺合固定されている。
【００５２】
このことにより、前記可動レンズ枠３６は、広角観察時における前進時、前記柄部３６ｂを前記位置出し部材５９ｂの突き当て部６０に突き当てることで位置出しが行われる。また、前記可動レンズ枠３６は、拡大観察時における後退時、前記柄部３６ｂの突き当て部６１を前記位置出し部材５９ｂに突き当てることで位置出しが行われる。
【００５３】
このような構成の第１、第２の撮像装置３０Ａ、３０Ｂは、前記電子内視鏡２の前記先端部１１に照明光学系、送気送水管路７１、吸引チャンネル７２、湾曲操作ワイヤ２４等の他の内蔵物とともに配設されている。前記電子内視鏡２は、その種類により先端部１１に配置される内蔵物の配置位置、内蔵物の形状、内蔵物の種類が異なっている。  
本実施例では、先端部の内蔵物のレイアウト等が異なった複数種類の電子内視鏡に搭載可能とした撮像装置を構成している。
【００５４】
図７に示すように本実施例の撮像装置３０Ａは、前記固体撮像素子ユニット３２の最大外径を前記対物光学系ユニット３１Ａの最大外径よりも小さくなるように構成している。この撮像装置３０Ａは、前記固体撮像素子ユニット３２を前記対物光学系ユニット３１Ａの光軸中心に合わせるとともに、固体撮像素子ユニット３２の外形形状が上下左右で略対称となるように固体撮像素子ユニット３２の外周面に切り欠き部７５を形成して構成している。
【００５５】
また、図８に示すように前記撮像装置３０Ｂは、光軸中心と移動体の移動軸中心間の距離を変えずに光軸を中心とした円周上（３６０°）の所定位置に前記移動体ユニット３３を配置可能としている。この撮像装置３０Ｂは、前記固体撮像素子ユニット３２の最大外径を前記対物光学系ユニット３１の最大外径よりも小さくしている。さらに、撮像装置３０Ｂは、前記固体撮像素子ユニット３２の外形形状が上下左右で略対称となるように固体撮像素子ユニット３２の外周面に切り欠き部７５を形成して構成している。
【００５６】
なお、前記撮像装置３０Ｂに用いられる対物光学系ユニット３１は、前記可動レンズ３６ａを可動させる移動体ユニット３３を有して構成されているが、液晶レンズを用いてレンズの形状、屈折率を変えたり、また明るさ絞りの内径を可変して光学特性を変化可能な光学特性調整ユニットを用いてもよい。
【００５７】
本実施例によれば、前記固体撮像素子ユニット３２を前記対物光学系ユニット３１，３１Ａの外形投影面積内に収まるように外径を構成しているので、対物光学系ユニット３１，３１Ａの最大外径≧固体撮像素子ユニット３２の最大外径となり、撮像装置３０Ａ、３０Ｂの最大外径が対物光学系ユニット３１，３１Ａの最大外径で設定される。
【００５８】
前記撮像装置３０Ａは、最大外径を対物光学系ユニット３１Ａの最大外径とすることにより、硬質部長範囲内において他の内蔵物と干渉することがなくなる。したがって、前記撮像装置３０Ａは、先端部１１に配置される内蔵物の配置位置、内蔵物の形状、内蔵物の種類に関わらず外形形状を変更することがなく、各種電子内視鏡に搭載することが可能となる。
【００５９】
また、変倍機能又はフォーカシング機能を有する撮像装置３０Ｂは、対物光学系ユニット３１の最大外径≧固体撮像素子ユニット３２の最大外径になるように構成したことで、光軸を中心とした円周上（３６０°）の所定位置に配置可能である。このため、前記撮像装置３０Ｂは、先端部１１に配置される内蔵物の配置位置、内蔵物の形状、内蔵物の種類に関わらず、外形形状、構造を変更することなく光軸を中心とした円周上（３６０°）の所定位置に前記移動体ユニット３３を配置して各種電子内視鏡２に搭載することが可能となる。また、前記移動体ユニット３３は、固体撮像素子ユニット３２の４隅以外、例えば対辺側に配置することにより前記撮像装置３０Ｂの外径を小さくでき、電子内視鏡２の外径も小さくできる。
【００６０】
この結果、本実施例の撮像装置は、先端部の内蔵物のレイアウト等が異なった複数種類の電子内視鏡に搭載することができる。したがって、本実施例によれば、撮像装置の構造及び構成部品を変更すること無く、撮像装置の組み立て方法の変更のみで、同じ構成の撮像装置を搭載することができる。したがって、本実施例によれば、複数種類の電子内視鏡に対して撮像装置を設計する必要がなくなり開発費用を削減することができる。また、本実施例によれば一種類の撮像装置を複数種類の電子内視鏡に流用できるので、撮像装置の生産台数が増加できて撮像装置の原価低減にもつながる。
【００６１】
なお、前記撮像装置３０Ａ、３０Ｂは、上述したように対物光学系ユニット３１Ａ、３１を構成している対物レンズ枠６２又は後群レンズ枠３５を固定ビス２６により前記先端部本体２１に位置決め固定されている。これら撮像装置３０Ａ、３０Ｂは、例えば図９〜図１２に示すように前記先端部本体２１に位置決め固定するようにしてもよい。なお、図９〜図１２は、前記第１の撮像装置３０Ａを代表例として説明する。
【００６２】
図９に示すように対物レンズ枠６２Ｂは、外周にＶ字状の溝部２７Ｂが螺旋状に形成されている。また、図１０に示すように対物レンズ枠６２Ｃは、外周を光軸上に移動可能な枠部材７６の外周上に形成されている。前記枠部材７６は、前記対物レンズ枠６２Ｃの外周に嵌合又は螺合されるようになっている。前記枠部材７６は、前記先端部１１の構造毎に作製した組み立て冶具を用いて位置決めし、接着等で固定される。
【００６３】
前記図９、図１０の構成により、前記撮像装置３０Ａは、前記固定ビス２６の位置を前記先端部本体２１のレイアウト上どこに設定されても前記Ｖ字状の溝部２７Ｂ、２７Ｃの傾斜部に固定ビス２６を押し当てることができるので、構造を変更することなく電子内視鏡２の種類毎にレイアウトが異なる先端部１１に配置固定することができる。
【００６４】
また、図１１に示すように撮像装置３０Ａの固定には、軟性部材を用いてもよい。  
図１１に示すように対物レンズ枠６２Ｄは、前記ビス孔２５を挿通する軟性部材７７を用いて前記先端部本体２１に配置固定される。
【００６５】
前記軟性部材７７は、前記ビス孔２５を挿通してさらにその上に固定ビス２６ｄにより締め付けられることにより前記先端部本体２１の先端側へ変形しながら、前記対物レンズ枠６２Ｄを押圧して突き当て部７８を前記先端部本体２１に突き当て固定配置させる。
【００６６】
この図１１の構成により、前記撮像装置３０Ａは、前記先端部１１の構造により前記ビス孔２５の位置が異なりこのビス孔２５から前記対物レンズ枠６２Ｄの突き当て部７８までの距離が異なっても、構造を変更することなく電子内視鏡２の種類毎にレイアウトが異なる先端部１１に配置固定することができる。
【００６７】
また、図１２に示すように撮像装置３０Ａの固定には、しまりばめ（締まり嵌め）を用いてもよい。  
図１２に示すように対物レンズ枠６２Ｅは、前記先端部１１と前記対物レンズ枠６２との構造により、前記先端部本体２１に対する位置決めが異なっている。このため、前記対物レンズ枠６２Ｅは、前記先端部本体２１との嵌合部をしまりばめとしている。
【００６８】
また、前記対物レンズ枠６２Ｅは、前記先端部本体２１との間に位置決め調整部材７９（スペーサ）が配設されて位置決めされ、前記先端部本体２１に接着固定される。
【００６９】
この図１２の構成により、前記撮像装置３０Ａは、前記先端部本体２１の嵌合部分の径が同じである電子内視鏡であれば、構造を変更することなく電子内視鏡の種類毎にレイアウトが異なる先端部１１に配置固定することができる。なお、前記構造は、撮像装置に限定されず、前記先端部１１に内蔵される照明光学系、送気送水ノズル１９等の他の内蔵物に適用してもよい。なお、図１１及び図１２において、前記先端部本体２１は、樹脂等の軟性部材により形成されていてもよい。
【００７０】
前記図９〜図１２で説明した構成により、前記撮像装置３０Ａは、前記先端部本体２１に位置決め固定することができる。なお、前記撮像装置３０Ｂにおいても同様に構成できる。
【００７１】
なお、前記撮像装置３０Ａの対物レンズ群６２ａ、変倍機能又はフォーカシング機能を有する前記撮像装置３０Ｂの前記前群レンズ３４ａは、図１３〜図１８に示すように配置構成してもよい。  
一般的に視野画角は、平凹型をした第１レンズ（観察窓１１ｄ）と両凸型をした第２レンズの面間と各Ｒ形状で決定される。
【００７２】
図１３〜図１６に示すように前記前群レンズ３４ａは、両凸型をした第２レンズを半分に分割し、例えば４種類のＲ形状を有するレンズを真ん中の平面部で貼り合わせて複数の接合レンズ７０ａ〜７０ｄを形成することができ、複数の光学性能を得ることができる。さらに具体的に説明すると、図１３に示す前群レンズ３４ａは、第２レンズとしてＲ形状がＲａのレンズ７０ＲａとＲ形状がＲｂのレンズ７０Ｒｂとを張り合わせた接合レンズ７０ａを有している。これにより、前記前群レンズ３４ａは、例えば画角Ａ°を得ることができる。図１４に示す前群レンズ３４ａは、第２レンズとしてＲ形状がＲｃのレンズ７０ＲｃとＲ形状がＲｂのレンズ７０Ｒｂとを張り合わせた接合レンズ７０ｂを有している。これにより、前記前群レンズ３４ａは、例えば画角Ｃ°を得ることができる。
【００７３】
図１５に示す前群レンズ３４ａは、第２レンズとしてＲ形状がＲａのレンズ７０ＲａとＲ形状がＲｄのレンズ７０Ｒｄとを張り合わせた接合レンズ７０ｃを有している。これにより、前記前群レンズ３４ａは、例えば画角Ｄ°を得ることができる。図１６に示す前群レンズ３４ａは、第２レンズとしてＲ形状がＲｃのレンズ７０ＲｃとＲ形状がＲｄのレンズ７０Ｒｄとを張り合わせた接合レンズ７０ｄを有している。これにより、前記前群レンズ３４ａは、例えば画角Ｂ°を得ることができる。  
このように前記前群レンズ３４ａは、構成及び配置方法を変更することにより、複数の光学性能を設定することができる。
【００７４】
また、図１７及び図１８に示すように前記前群レンズ３４ａは、両凸型をした第２レンズ７０ｅの組み付け位置を逆にすることにより、２種類の光学性能を得ることができる。さらに具体的に説明すると、図１７に示す前群レンズ３４ａは、一端のＲ形状がＲｅであり、他端のＲ形状がＲｆのレンズ７０ｅを用いて先端側にＲ形状Ｒｅ、後端側にＲ形状Ｒｆとなるように配置し、例えば画角Ｅ°を得ることができる。
【００７５】
一方、図１８に示す前群レンズ３４ａは、前記レンズ７０ｅを上述とは逆に先端側にＲ形状Ｒｆ、後端側にＲ形状Ｒｅとなるように配置し、例えば画角Ｆ°を得ることができる。このように前記前群レンズ３４ａは、少数のレンズの組み合わせ又は配置位置を変更することにより、複数の光学性能を設定することができる。
【００７６】
なお、変倍機能又はフォーカシング機能を有する電子内視鏡では、近接拡大観察時に照明に配光むらが生じてしまい被写体に最適な照明を照射することが困難になる場合がある。そこで、電子内視鏡は、拡大観察の拡大倍率に同期して照明の配光を可変するように構成する。
【００７７】
図１９に示すように電子内視鏡２Ｂは、広角（ＷＩＤＥ）観察時と拡大（ＴＥＬＥ）観察時に前記照明窓１１ｂの配置角度が変化するように構成している。なお、前記照明窓１１ｂは、照明光学系である照明レンズユニット８０の最先端レンズである。
【００７８】
前記撮像装置３０Ｂは、前記照明窓１１ｂを保持固定する照明窓枠８１を前記可動レンズ枠３６の延出部８２に回動自在に軸着している。前記照明窓枠８１は、先端部本体２１に形成した支点８１ａを中心に回動自在となっている。
【００７９】
前記可動レンズ枠３６には、ワイヤロッド５２の先端部が固定されており、このワイヤロッド５２が光軸方向に進退動されることにより光軸方向に進退動して広角（ＷＩＤＥ）観察又は拡大（ＴＥＬＥ）観察が行える。同時に前記照明窓１１ｂは、前記可動レンズ枠３６の進退動に同期して前記照明窓枠８１が前記支点８１ａを中心に回動されることにより前記照明窓１１ｂの配置角度を変化させる。
【００８０】
これにより、前記電子内視鏡２Ｂは、前記撮像装置３０Ｂによる広角観察時、視野角全体をカバーできるように前記照明窓１１ｂが周辺方向を向く配置角度となり、前記撮像装置３０Ｂによる拡大観察時、前記照明窓１１ｂが視野の中心方向を向く配置角度となる。したがって、前記電子内視鏡２Ｂは、前記撮像装置３０Ｂが前記可動レンズ枠３６を光軸方向に進退動されることによる広角観察時又は拡大観察時に同期して前記照明窓１１ｂの配置角度を変化させることができる。
【００８１】
また、図２０に示すように電子内視鏡２Ｃは、前記照明窓１１ｂの後方に位置する複数の照明レンズのうち、１つの照明レンズ８３をくさび型に形成し、照明レンズユニット８０Ｃを回動自在に構成している。
【００８２】
前記撮像装置３０Ｂは、前記可動レンズ枠３６を摺動させるためのワイヤロッド５２Ｃを回動自在とし、このワイヤロッド５２Ｃの回動動作により前記可動レンズ枠３６を光軸方向に進退動させる移動体ユニット３３を構成している。この移動体ユニット３３は、前記可動レンズ枠３６の柄部３６ｂがラックとなり、この柄部３６ｂに噛合する雄ねじ部８４が前記ワイヤロッド５２Ｃの先端部に設けられている。なお、前記移動体ユニット３３は、前記可動レンズ枠３６の柄部３６ｂにウォーム部を、前記ワイヤロッド５２の先端部にウォームホイール部を形成したウォームギアを設けて構成してもよい。
【００８３】
また、前記ワイヤロッド５２Ｃは、前記雄ねじ部８４の後方に平歯車８５を設けている。一方、前記照明レンズユニット８０Ｃは、前記ワイヤロッド５２Ｃの平歯車８５に噛合する摺動溝８６が照明レンズ枠８７の外周に設けられている。なお、前記摺動溝８６は、前記可動レンズ枠３６が先端部から後端部または後端部から先端部まで移動したとき前記照明レンズ枠８７が一回転するように前記平歯車８５と噛合する歯数を設定されている。
【００８４】
また、前記照明レンズユニット８０Ｃは、前記照明レンズ枠８７の回転によるライトガイド７３の回転を防止するためにライトガイド先端に設けたライトガイド枠７３ａにベアリング７３ｂを設けている。
【００８５】
これにより、前記撮像装置３０Ｂは、前記ワイヤロッド５２Ｃの回動動作により前記雄ねじ部８４が回動されて前記柄部３６ｂを介して前記可動レンズ枠３６が光軸方向に進退動されて広角観察又は拡大観察が行える。同時に前記照明レンズユニット８０Ｃは、前記ワイヤロッド５２Ｃの回動動作により前記可動レンズ枠３６の進退動に同期して前記平歯車８５が前記摺動溝８６に噛合されて前記照明レンズ枠８７を回動させることにより、照明レンズユニット８０Ｃが回動される。このとき、前記ライトガイド７３は、前記ベアリング７３ｂにより前記照明レンズ枠８７の回転に関わらず回転しない。
【００８６】
この結果、前記電子内視鏡２Ｃは、前記撮像装置３０Ｂによる広角観察時、視野角全体をカバーできるように前記くさび型の照明レンズ８３が周辺方向を向く配置角度となり、前記撮像装置３０Ｂによる拡大観察時、前記くさび型の照明レンズ８３が視野の中心方向を向く配置角度となる。したがって、前記電子内視鏡２Ｃは、前記撮像装置３０Ｂが前記可動レンズ枠３６を光軸方向に進退動されることによる広角観察時又は拡大観察時に同期して前記くさび型の照明レンズ８３の配置角度を変化させることができる。
【００８７】
前記図１９及び図２０の構成により、前記電子内視鏡２Ｂ、２Ｃは、照明窓１１ｂ又は照明レンズ８３が前記移動体ユニット３３と連動され、近接拡大観察時に照明の配光が中心になるように可動されるため、近接拡大観察時においても良好な配光で内視鏡観察を行うことができる。
【００８８】
なお、本実施例の電子内視鏡２は、先端部１１に撮像装置３０として特殊光観察用の第１の撮像装置３０Ａと、変倍機能又はフォーカシング機能を有する第２の撮像装置３０Ｂとを設けた構成に本発明を適用しているが、本発明はこれに限定されず、内視鏡挿入部６の先端部１１に撮像装置３０を１台のみ搭載しても構わない。
【実施例２】
【００８９】
図２１〜図２３は本発明の実施例２に係わり、図２１は実施例２の撮像装置の対物光学系ユニットと固体撮像素子ユニットとの外径の関係を示す説明図、図２２は図２１の撮像装置の第１の変形例を示す説明図、図２３は図２１の撮像装置の第２の変形例を示す説明図である。  
前記実施例１は固体撮像素子ユニットの最大外径を対物光学系ユニットの最大外径よりも小さくなるように構成しているが、実施例２は固体撮像素子の最大外径を対物光学系ユニットの最大外径よりも小さくなるように構成する。それ以外の構成は前記実施例１と同様であるので説明を省略し、同一構成には同じ符号を付して説明する。
【００９０】
図２１に示すように撮像装置３０Ｃは、対物光学系ユニット３１の最大外径よりも大きくなる部分に切り欠き部７５Ｃを形成した固体撮像素子３７Ｃを設けて構成している。また、前記撮像装置３０Ｃは、イメージエリア８８も切り欠き部８８ａを形成して構成している。なお、このイメージエリアは、切り欠き部８８ａを形成しなくてもよい。なお、符号８８ｂは、信号伝達用の接続部である。
【００９１】
従来の撮像装置では、固体撮像素子の最大外径が対物光学系ユニットの最大外径よりも大きく構成されていることが多く、固体撮像素子ユニットの最大外径が固体撮像素子の最大外径により決定されていたので、固体撮像素子ユニットの最大外径を対物光学系ユニットの最大外径よりも小さくすることが困難であった。
【００９２】
しかしながら、実施例２の撮像装置３０Ｃは、対物光学系ユニット３１の最大外径よりも大きくなる部分に切り欠き部７５Ｃを形成した固体撮像素子３７Ｃを設けて構成しているので、固体撮像素子ユニット３２の最大外径を対物光学系ユニット３１の最大外径よりも小さくなるように構成することができる。  
これにより、実施例２は、前記実施例１と同様の作用、効果を得ることができる。
【００９３】
なお、撮像装置は、図２２及び図２３に示すように構成してもよい。  
図２２に示すように撮像装置３０Ｄは、４隅部に切り欠き部７５Ｃを形成した固体撮像素子３７Ｄの範囲内で最大限のイメージエリア８８を確保し、このイメージエリア８８と固体撮像素子３７Ｄとの間の隙間部分に信号伝達用の接続部８８ｂを形成して構成している。
【００９４】
図２３に示すように撮像装置３０Ｅは、固体撮像素子３７Ｅにおいてイメージエリア８８の端部からガラスリッド８９の最大外径端部までは光学性能上最低限必要な距離を離間して構成している。この場合、前記撮像装置３０Ｅは、対辺部分のイメージエリア８８、ガラスリッド８９の光学性能必要長８９ａ、８９ｂを短く構成できるので、前記ガラスリッド８９の対角４隅を切り欠き部８９Ｃのように面取ることができる。
【００９５】
ところで、電子内視鏡には、胃、消化管で使用される湾曲部が４方向に湾曲される胃・消化管用内視鏡と、肺、気管支等で使用される湾曲部が２方向に湾曲される、外径の細い肺・気管支用内視鏡がある。  
図２８及び図２９は、従来の電子内視鏡に配設される撮像装置の信号ケーブルに係り、図２８は従来の撮像装置の信号ケーブルを示す第１の説明図、図２９は他の従来の撮像装置の信号ケーブルを示す第２の説明図である。
【００９６】
前記胃・消化管用内視鏡は、湾曲部の４方向の曲げに対して撮像装置の信号ケーブルに耐性を持たせる必要がある。このため、図２８に示すように信号ケーブル１０２Ａは、同心円状に同軸信号線及び単純線を含む全ての信号線１０５を配列し、中心部分に介在物１０６を設けて構成している。この構造は、耐性強度的には強くなるメリットがあるが外径が大きくなるデメリットがある。一方、前記肺・気管支用内視鏡は、湾曲部の曲げが２方向のみなので胃・消化管用内視鏡ほど耐性強度が必要ないが外径を細くし、湾曲部のリベットとの干渉を防止する必要がある。このため、図２９に示すように信号ケーブル１０２Ｂは、例えば同軸信号線及び単純線を含む信号線１０５を６本束と４本束との２束に分けて構成している。この構造は、耐性強度的には若干劣るデメリットがあるが外径を小さくすることができるメリットがある。
【００９７】
このように従来の電子内視鏡は、同じ信号線１０５を用いても電子内視鏡の種類毎に別の構成を有する信号ケーブル１０２Ａ、１０２Ｂが必要であった。このため、構造を変更することなく同じ構造で、電子内視鏡の使用用途に応じて搭載可能な信号ケーブルが要望されていた。
【００９８】
図２４〜図２７は電子内視鏡に配設される撮像装置の信号ケーブルに係り、図２４は電子内視鏡の挿入部先端側を示す断面図、図２５は図２４のＡ−Ａ線断面図、図２６は図２４のＢ−Ｂ線断面図、図２７は図２６の要部拡大図である。
【００９９】
図２４に示すように電子内視鏡２Ｄは、湾曲方向が２方向で湾曲部１２の外径が細く、肺、気管支等で使用されている。この電子内視鏡２Ｄでは、撮像装置３０に接続され信号を伝送する信号ケーブル３９を有している。前記信号ケーブル３９は、少なくとも２組以上に分割したＡ部９０ａと、全ての信号線が解き放たれたＢ部９０ｂとにより構成されている。なお、前記Ａ部９０ａは、ばらけないように可撓性のある結束部材９０ｃにより結束されている。
【０１００】
前記信号ケーブル３９は、ユニバーサルコード８、操作部７を挿通し、外径が太い可撓管部１３までは第１信号ケーブルユニット９１の構成である。また、前記信号ケーブル３９は、外径が細い湾曲部１２内において第２信号ケーブルユニット９２と第３信号ケーブルユニット９３とのように分割された構成である。この少なくとも２組以上に分割されるユニットの構成は、例えば出力系の信号線で構成された出力信号系ユニットや駆動系の信号線で構成される駆動信号系ユニット等で構成されている。さらに、前記信号ケーブル３９は、固体撮像素子３７の接続端子３７ｇ付近において全ての信号線が解き放たれた構成になっている。
【０１０１】
図２５に示すように前記第２信号ケーブルユニット９２は、例えば４本の信号線を撚り束ねて構成され、前記第３信号ケーブルユニット９３は、例えば５本の信号線を撚り束ねて構成されている。また、図２６に示すように前記第１信号ケーブルユニット９１（信号ケーブル３９）は、全ての信号線を束ねて構成されている。
【０１０２】
前記第１信号ケーブルユニット９１（信号ケーブル３９）は、出力信号、駆動信号を伝送する複数の同軸信号線３９ａと、駆動電源、ＧＮＤに使用される複数の単純線３９ｂとを有して構成されている。
【０１０３】
これらの複数の同軸信号線３９ａ、複数の単純線３９ｂは、介在物９７ａを中心に横巻きに所定のピッチで規則正しく巻回されている。さらにこれらの束の外周には、バインドテープ９７ｂにより巻回し、その外周を横巻きシールド９７ｃが所定のピッチで巻回されて一番外周をシース９７ｄにより被覆されている。なお、前記横巻きシールド９７ｃは、前記第１信号ケーブルユニット９１の先端部端で切除され、前記第２信号ケーブルユニット９２と第３信号ケーブルユニット９３の外径を細くしてもよい。また、前記横巻きシールド９７ｃは、前記第２信号ケーブルユニット９２と前記第３信号ケーブルユニット９３との分岐後も各ユニット毎に各信号束外周に巻回されてシールドを強化してもよい。
【０１０４】
前記単純線３９ｂは、内部導体９６ａの外周を絶縁体９６ｂにより被覆されている。前記同軸信号線３９ａは、図２７に示すように内部導体９５ａの外周に絶縁体９５ｂが被覆され、絶縁体９５ｂの外周を横巻きに所定のピッチで外部導体９５ｃが巻回されている。さらに前記同軸信号線３９ａは、前記外部導体９５ｃの外周をシールドテープ９５ｄにより被覆され、このシールドテープ９５ｄ外周を内部シース９５ｅにより被覆されている。前記シールドテープ９５ｄは、高周波信号を伝送する際にノイズを除去できる効果がある。このノイズ除去の必要がない信号線では、シールドテープ９５ｄを用いなくてもよい。
【０１０５】
電源線、ＧＮＤ線は、各々のユニット内に適宜配通される。これにより、前記信号ケーブル３９は、駆動信号へのクロストーク等を防止することができるので画質を向上することができる。また、前記信号ケーブル３９は、同軸信号線３９ａのユニット、単純線３９ｂのユニット等により構成してもよい。これにより、前記信号ケーブル３９は、各ユニットを同一構成の信号ケーブルとすることにより結束時のバランスが良くなり、ユニットの捻回及び屈曲耐性が向上する。
【０１０６】
以上に限定されることなく、前記信号ケーブル３９は、固体撮像素子３７の特性に応じて最適な構成を行う。なお、前記信号ケーブル３９は、前記第２信号ケーブルユニット９２と前記第３信号ケーブルユニット９３とのような分割された部分の外周に被覆部材９４等の結束部材を設けてもよい。
【０１０７】
本実施例によれば、信号ケーブル３９の任意の位置で任意の束数に分割することができる。したがって、本実施例によれば、同じ信号ケーブルを使用する撮像装置３０において、信号ケーブル３９のユニット組み立て方法のみ変更することで、部品構成を変えることなく、複数種類の電子内視鏡２に搭載することが可能となる。
【０１０８】
また、本実施例によれば、同じ信号ケーブルで各電子内視鏡の使用用途に応じて自由に分岐束の数、各分岐束の構成、分岐位置を変更することができるので、電子内視鏡の外径を部分的に細径化することができる。したがって、本実施例によれば、組み付け方法を変更するだけで信号ケーブルの構造を変更することなく複数種類の電子内視鏡に搭載することができる。  
なお、上述した各実施例等を部分的等で組み合わせて構成される実施例等も本発明に属する。
【０１０９】
[付記]
（付記項１）
電子内視鏡に搭載し、被写体像を結像させるための対物光学系ユニットと、前記対物光学系ユニットで結像された像を固体撮像素子に取り込みケーブルにて信号伝送することで像を撮像させる固体撮像素子ユニットを有する撮像装置において、
前記固体撮像素子ユニットの外径が前記対物光学系ユニットの外径よりも小さいことを特徴とした撮像装置。
【０１１０】
（付記項２）  
前記固体撮像素子ユニットの外径が前記対物光学系ユニットの外形投影面積内に収まることを特徴とした付記項１に記載の撮像装置。
【０１１１】
（付記項３）
いずれかの光学レンズを移動させることができる対物光学系ユニットと、光学レンズを移動させるための駆動機構を有した移動体ユニットと、撮像手段と、伝送手段を有した固体撮像素子ユニットを有した撮像装置において、
前記移動体ユニットを前記固体撮像素子ユニットと干渉せずに光軸を中心に３６０°の範囲内で動かして任意の位置に固定することを特徴とした撮像装置。
【０１１２】
（付記項４）
電子内視鏡に搭載し、被写体像を結像させるための対物光学系ユニットと前記対物光学系ユニットで結像された像を固体撮像素子に取り込みケーブルにて信号伝送することで像を結像させる固体撮像素子ユニットを有する撮像装置において、
複数の信号伝送ケーブルを全てより合わせた第一の部分と、全ての信号伝送ケーブルが解かれた第二の部分と、第二の部分を少なくとも２組に分け、それぞれをより合わせた第三の部分から構成されたケーブルを有することを特徴とした撮像装置。
【０１１３】
（付記項５）
前記第三の部分に結束手段を設けたことを特徴とする付記項４に記載の撮像装置。  
（付記項６）
電子内視鏡基端側より、前記第一の部分、前記第二の部分、前記第三の部分の順にケーブルを構成したことを特徴とする付記項４に記載の撮像装置。  
（付記項７）
対物光学系ユニットと光学性能を変化させる光学特性調整ユニットと撮像手段と伝送手段を有した固体撮像素子ユニットを備えた撮像装置において、
前記光学特性調整ユニットが前記固体撮像素子ユニットと干渉せず、光軸を中心に３６０°の範囲内に配置されることを特徴とした撮像装置。  
（付記項８）
前記光学特性調整ユニットは、光学レンズ移動機構であることを特徴とする付記項７に記載の撮像装置。  
（付記項９）
前記光学特性調整ユニットは、レンズ形状可変機構であることを特徴とする付記項７に記載の撮像装置。
【０１１４】
（付記項１０）
前記光学特性調整ユニットは、屈折率可変機構であることを特徴とする付記項７に記載の撮像装置。  
（付記項１１）
前記光学特性調整ユニットは、光学絞り可変機構であることを特徴とする付記項７に記載の撮像装置。  
（付記項１２）
前記光学特性調整ユニットを短径状の固体撮像素子ユニットの四隅以外に配置したことを特徴とする付記項７に記載の撮像装置。
【産業上の利用可能性】
【０１１５】
本発明の撮像装置は、先端部の内蔵物のレイアウト等が異なった複数種類の電子内視鏡に搭載することができるので、工業用内視鏡及び医療用内視鏡に適用することができる。
【図面の簡単な説明】
【０１１６】
【図１】実施例１の内視鏡装置を示す全体構成図である。
【図２】図１の挿入部先端側を示す断面図である。
【図３】図２のＡ−Ａ線断面図である。
【図４】図３のＢ−Ｂ線断面図である。
【図５】図４の第２の撮像装置の構成を示す断面図である。
【図６】図５のＣ−Ｃ線断面図である。
【図７】第１の撮像装置の対物光学系ユニット及び固体撮像素子ユニットの外径の関係を示す説明図である。
【図８】第２の撮像装置の対物光学系ユニット、固体撮像素子ユニット及び移動体ユニットの外径の関係を示す説明図である。
【図９】撮像装置の位置決め固定を示す第１の変形例を示す説明図である。
【図１０】撮像装置の位置決め固定を示す第２の変形例を示す説明図である。
【図１１】撮像装置の位置決め固定を示す第３の変形例を示す説明図である。
【図１２】撮像装置の位置決め固定を示す第４の変形例を示す説明図である。
【図１３】前群レンズの配置構成を示す第１の変形例を示す説明図である。
【図１４】前群レンズの配置構成を示す第２の変形例を示す説明図である。
【図１５】前群レンズの配置構成を示す第３の変形例を示す説明図である。
【図１６】前群レンズの配置構成を示す第４の変形例を示す説明図である。
【図１７】前群レンズの配置構成を示す第５の変形例を示す説明図である。
【図１８】前群レンズの配置構成を示す第６の変形例を示す説明図である。
【図１９】移動体ユニットの動作に同期して照明光学系の配光を可変にした電子内視鏡の要部断面図である。
【図２０】図１９の変形例を示す電子内視鏡の要部断面図である。
【図２１】実施例２の撮像装置の対物光学系ユニットと固体撮像素子ユニットとの外径の関係を示す説明図である。
【図２２】図２１の撮像装置の第１の変形例を示す説明図である。
【図２３】図２１の撮像装置の第２の変形例を示す説明図である。
【図２４】電子内視鏡の挿入部先端側を示す断面図である。
【図２５】図２４のＡ−Ａ線断面図である。
【図２６】図２４のＢ−Ｂ線断面図である。
【図２７】図２６の要部拡大図である。
【図２８】従来の撮像装置の信号ケーブルを示す第１の説明図である。
【図２９】他の従来の撮像装置の信号ケーブルを示す第２の説明図である。
【図３０】従来の電子内視鏡の挿入部先端側を示す断面図である。
【図３１】従来の電子内視鏡の挿入部先端側を示す断面図である。
【図３２】変倍機能又はフォーカシング機能を有する撮像装置の対物光学系ユニット、固体撮像素子ユニット及び移動体ユニットの外径の関係を示す説明図である。
【符号の説明】
【０１１７】
１  内視鏡装置
２  電子内視鏡
６  挿入部
１１  先端部
１１ｂ  照明窓
１１ｃ，１１ｄ  観察窓
１２  湾曲部
１３  可撓管部
２１  先端部本体
３０  撮像装置
３０Ａ  第１の撮像装置
３０Ｂ  第２の撮像装置
３１Ａ，３１  対物光学系ユニット
３２  固体撮像素子ユニット
３３  移動体ユニット
３７ａ  固体撮像素子
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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【図２２】
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【図２３】
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【図２４】
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【図２５】
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【図２６】
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【図２７】
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【図２８】
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【図２９】
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【図３０】
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【図３１】
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【図３２】
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