(57)【要約】【課題】簡単な組み付け作業で撮像ユニットを高精度に組み付けできる内視鏡の撮像装置およびこれを備えた内視鏡を得る。【解決手段】内視鏡３１の挿入部先端３３に配置される先端硬質部３５に、固体撮像素子５３とこの固体撮像素子５３に光学像を結像させる光学部品５５を一体に備えた撮像ユニット５７が取り付けられた内視鏡３１の撮像装置８５であって、先端硬質部３５の中心に沿う軸線で先端硬質部３５に穿設された開口孔７３に、撮像ユニット５７の一部（鏡筒５９）を挿入して固定するとともに、先端硬質部３５に対する撮像ユニット５７の開口孔軸線回りの回動を規制する係合手段７５を、先端硬質部３５と撮像ユニット５７に亘って設けた。係合手段７５は、開口孔軸線に沿って開口孔７３に形成した係合溝７７と、撮像ユニット５７の一部に突設され係合溝７７に嵌通可能な係合凸部７９とから構成できる。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
内視鏡の挿入部先端に配置される先端硬質部に、固体撮像素子と該固体撮像素子に光学像を結像させる光学部品を一体に備えた撮像ユニットが取り付けられた内視鏡の撮像装置であって、
前記先端硬質部の中心に沿う軸線で該先端硬質部に穿設された開口孔に、前記撮像ユニットの一部が挿入されて固定されるとともに、前記先端硬質部に対する前記撮像ユニットの開口孔軸線回りの回動を規制する係合手段が、前記先端硬質部と前記撮像ユニットに亘って設けられたことを特徴とする内視鏡の撮像装置。
【請求項２】
請求項１記載の内視鏡の撮像装置であって、
前記係合手段が、前記開口孔軸線に沿って前記開口孔に形成された係合溝と、前記撮像ユニットの一部に突設され該係合溝に嵌通可能な係合凸部とからなることを特徴とする内視鏡の撮像装置。
【請求項３】
請求項１記載の内視鏡の撮像装置であって、
前記係合手段が、前記開口孔軸線に沿って前記先端硬質部に形成された係合孔と、前記撮像ユニットに突設され該係合孔に嵌通可能な係合軸とからなることを特徴とする内視鏡の撮像装置。
【請求項４】
請求項１〜請求項３のいずれか１項記載の内視鏡の撮像装置であって、
前記係合手段が、前記撮像ユニットの挿入で相互に当接して前記撮像ユニットの挿入長さを規定する一対の突き当て面を有することを特徴とする内視鏡の撮像装置。
【請求項５】
前記挿入部先端に設けられた請求項１〜請求項４のいずれか１項記載の内視鏡の撮像装置と、
前記撮像装置の撮像動作を指示する操作部と、
を備えた内視鏡。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、内視鏡の撮像装置およびこれを備えた内視鏡に関し、特に、内視鏡の先端硬質部と、固体撮像素子および光学部品を一体に備えた撮像ユニットを高精度に組み付ける改良技術に関する。
【背景技術】
【０００２】
内視鏡は固体撮像素子にて撮像された被観察体内の画像をモニタ上に表示し、その画像を観察しながら、検査、診断等の用に供せられる。図９には、従来の内視鏡１の挿入部先端３の概略構成が示されており、先端硬質部５の前面に観察窓７や、不図示の光照射窓、鉗子開口等が配設されている。観察窓７には、光学部品９を介して固体撮像素子（ＣＣＤ）１１が取り付けられている。ＣＣＤ１１から出力されるビデオ信号は不図示の信号線にて外部プロセッサ装置に供給される。これにより、撮像面１３に結像された被観察体画像がモニタ上に表示される。
【０００３】
このように構成される内視鏡１の撮像装置１５では、ＣＣＤ１１の撮像面１３に、観察窓７からの光路１７によって像が結ばれることから、この撮像面１３と先端硬質部５との位置合せは比較的高精度でなければならない。
【０００４】
そこで、従来の内視鏡１の撮像装置１５では、ＣＣＤ１１の背面部にコ字状の金属製の固定具１９が接着材又はネジ等により取り付けられている。固定具１９は、２個の脚部を有し、脚部先端には雌ネジ部が形成されたネジ孔が設けられる。また、支持筒２１には円周方向に沿って長孔２３が形成され、この長孔２３に固定ネジ２５が差し込まれる。長孔２３の幅は固定ネジ２５のネジ径の大きさよりも数ミリ大きな幅とし、遊びを持たせてもよい。
【０００５】
上記構成によれば、ＣＣＤ１１の組み付けに際し、固定具１９のネジ孔に支持筒２１の長孔２３を介して固定ネジ２５を軽く締め付けた後に、モニタで撮像状態を確認する。そして、ＣＣＤ１１を矢印ａ方向に回転させながら先端硬質部５とＣＣＤ１１の撮像面とが合致する最適な位置を模索し、最適な位置となった時点で、固定ネジ２５を最後まで締め付けることにより、ＣＣＤ１１の固定を完了させた。
【特許文献１】特開平５−２５３１８２号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、上記した従来の内視鏡１の撮像装置１５は、ＣＣＤ１１を先端硬質部５に組み付ける際に、ＣＣＤ１１を回転させ、モニタで撮像状態を確認しながら最適な位置を模索し、最適な位置となった時点で、固定ネジ２５を締め付けて固定を完了させていたため、調整に、時間、労力のかかる問題があった。また、先端硬質部５に対してＣＣＤ１１が回動自在となり、しかも、長孔２３の幅と固定ネジ２５に遊びを持たせた構成では、先端硬質部５とＣＣＤ１１の撮像面とが合致した位置で、固定ネジ２５を締め付けることにより、回動方向や遊びの分、ＣＣＤ１１がズレて固定されてしまう虞もあった。
本発明は上記状況に鑑みてなされたもので、簡単な組み付け作業で撮像ユニットを高精度に組み付けできる内視鏡の撮像装置およびこれを備えた内視鏡を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明に係る上記目的は、下記構成により達成される。
（１）  内視鏡の挿入部先端に配置される先端硬質部に、固体撮像素子と該固体撮像素子に光学像を結像させる光学部品を一体に備えた撮像ユニットが取り付けられた内視鏡の撮像装置であって、
前記先端硬質部の中心に沿う軸線で該先端硬質部に穿設された開口孔に、前記撮像ユニットの一部が挿入されて固定されるとともに、前記先端硬質部に対する前記撮像ユニットの開口孔軸線回りの回動を規制する係合手段が、前記先端硬質部と前記撮像ユニットに亘って設けられたことを特徴とする内視鏡の撮像装置。
【０００８】
この内視鏡の撮像装置によれば、撮像ユニットを先端硬質部に組み付ける際、撮像ユニット側の係合手段と先端硬質部側の係合手段を係合させながら、撮像ユニットの一部を開口孔に挿入固定することで、先端硬質部と撮像ユニットの相対回転位置が高精度に位置決めされる。
【０００９】
（２）  （１）記載の内視鏡の撮像装置であって、
前記係合手段が、前記開口孔軸線に沿って前記開口孔に形成された係合溝と、前記撮像ユニットの一部に突設され該係合溝に嵌通可能な係合凸部とからなることを特徴とする内視鏡の撮像装置。
【００１０】
この内視鏡の撮像装置によれば、既存の開口孔と、この開口孔に挿入される撮像ユニットの一部（例えば光学部品の鏡筒）に、係合手段となる係合溝と係合凸部が設けられ、係合手段を設けるための大きなスペースを確保する必要が無く、挿入部先端を大径化させずに済む。また、一般に薄肉で形成される鏡筒側に係合溝を設ける必要がないので、係合手段の形成が容易に実現する。
【００１１】
（３）  （１）記載の内視鏡の撮像装置であって、
前記係合手段が、前記開口孔軸線に沿って前記先端硬質部に形成された係合孔と、前記撮像ユニットに突設され該係合孔に嵌通可能な係合軸とからなることを特徴とする内視鏡の撮像装置。
【００１２】
この内視鏡の撮像装置によれば、既存の開口孔と、この開口孔に挿入される撮像ユニットの一部（例えば光学部品の鏡筒）とは別体で係合手段が設けられ、係合手段の係合開始位置を、開口孔と光学部品の挿入開始位置より挿入方向後方とする（すなわち、光学部品の突出長より係合軸の突出長を短くする）ことにより、撮像ユニットの挿入と、係合手段の係合が段階的に行え、組み付け作業が容易となる。
【００１３】
（４）  （１）〜（３）のいずれか１項記載の内視鏡の撮像装置であって、
前記係合手段が、前記撮像ユニットの挿入で相互に当接して前記撮像ユニットの挿入長さを規定する一対の突き当て面を有することを特徴とする内視鏡の撮像装置。
【００１４】
この内視鏡の撮像装置によれば、係合手段を係合させた状態で、開口孔に撮像ユニットの一部を挿入して行くと、係合手段の突き当て面同士が当接して撮像ユニットの挿入が停止し、撮像ユニットの挿入位置が規定位置に位置決めされる。つまり、回転方向の位置決めと挿入長さの位置決めが係合手段にて同時に可能となる。
【００１５】
（５）  前記挿入部先端に設けられた（１）〜（４）のいずれか１項記載の内視鏡の撮像装置と、
前記撮像装置の撮像動作を指示する操作部と、
を備えた内視鏡。
【００１６】
この内視鏡によれば、撮像ユニットの一部を先端硬質部の開口孔に挿入すると同時に、係合手段にて撮像ユニットと先端硬質部の回転位置が位置決めされ、生産品個々の調整が不要となる。このようにして生産されたそれぞれの内視鏡は、操作部からの指示による撮像装置の撮像動作で得られた撮像が、先端硬質部（観察窓）に対して回転方向が高精度に位置決めされたものとなる。
【発明の効果】
【００１７】
本発明に係る内視鏡の撮像装置によれば、先端硬質部の開口孔に、撮像ユニットの一部を挿入して固定するとともに、先端硬質部に対する撮像ユニットの開口孔軸線回りの回動を規制する係合手段を、先端硬質部と撮像ユニットに亘って設けたので、撮像ユニットを先端硬質部に組み付ける際、撮像ユニット側の係合手段と先端硬質部側の係合手段を係合させながら、撮像ユニットの一部を開口孔に挿入固定することにより、先端硬質部と撮像ユニットの相対回転位置を高精度に位置決めできる。この結果、従来行われていたモニタで撮像状態を確認しながらの調整工程を減らし、簡単な組み付け作業で撮像ユニットを高精度に組み付けできる。
【００１８】
本発明に係る内視鏡によれば、挿入部先端に設けられた上記内視鏡の撮像装置と、撮像装置の撮像動作を指示する操作部とを備えたので、撮像ユニットの一部を先端硬質部の開口孔に挿入すると同時に、係合手段にて撮像ユニットと先端硬質部の回転位置が位置決めされ、生産品個々の調整を不要にし、高精度な撮像を得ながら、量産性を高めることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１９】
以下、本発明に係る内視鏡の撮像装置およびこれを備えた内視鏡の好適な実施の形態について、図面を参照して詳細に説明する。
図１は本発明に係る撮像装置を備えた内視鏡の挿入部先端の斜視図である。
内視鏡３１は、本体操作部（不図示）に、被検体（体腔）内へ挿入される挿入部が連設され、この挿入部の先端が、図１に示す挿入部先端３３となっている。挿入部は、本体操作部側から順に軟性部、湾曲部、及び挿入部先端３３で構成され、湾曲部は、本体操作部のアングルノブを回動することによって遠隔的に湾曲操作される。これにより、挿入部先端３３が所望の方向に向けられるようになっている。
【００２０】
挿入部先端３３にはステンレス材料あるいはセラミック材料からなる先端硬質部３５が設けられ、先端硬質部３５の先端面３７には、観察窓３９と、光照射窓４１，４３と、鉗子口（吸引口）４５とが設けられる。鉗子口４５は、本体操作部の鉗子挿入部に連通され、この鉗子挿入部から挿入された鉗子等の処置具を導出可能とする。光照射窓４１，４３にはライトガイド４９が接続され、ライトガイド４９はＬＧコネクタ（不図示）を介して光源装置に接続される。吸引口となる鉗子口４５には吸引用チューブ５１が接続され、吸引用チューブ５１は吸引コネクタ（不図示）を介して吸引装置に接続される。
【００２１】
図２は図１に示した撮像ユニットの斜視図である。
先端硬質部３５には、固体撮像素子（ＣＣＤ）５３とこのＣＣＤ５３に光学像を結像させる光学部品５５を一体に備えた撮像ユニット５７が取り付けられる。光学部品５５は、観察窓３９側の先端から、対物レンズを収容した鏡筒５９と、筺体６１と、プリズムケース６３とを順次連設してなる。本実施の形態では、ＣＣＤ５３の撮像面６５が、光学部品５５の光軸と平行に配置される。これにより、垂直配置される場合に比べ、挿入部先端３３の小径化を容易にしている。
【００２２】
ＣＣＤ５３の撮像面６５には、観察窓３９から取り込まれた光が光学部品５５によって結像される。撮像ユニット５７は、光学部品５５の光軸と撮像面６５の中心、および撮像面６５の上記光軸回りの回転位置が高精度に位置決めされて、光学部品５５とＣＣＤ５３が一体構成されている。撮像ユニット５７は、ＣＣＤ５３を介して回路基板６７に実装され、ＣＣＤ５３から出力されるビデオ信号は回路基板６７から導出された信号線６９にて外部プロセッサ装置に供給される。これにより、撮像面６５に結像された被観察体画像がモニタ上に表示される。
【００２３】
図３は撮像ユニットの挿入途中を（ａ）、挿入完了状態を（ｂ）で表した開口孔の断面図である。
先端硬質部３５には、先端硬質部３５の中心に沿う軸線７１で開口孔７３が穿設され、開口孔７３の先端開口は同軸の観察窓３９となる。開口孔７３には光学部品５５の一部（鏡筒５９）が嵌め込むようにして挿入（嵌通）される。すなわち、開口孔軸線７１と光学部品５５の光軸（鏡筒５９の軸）にはズレが生じないようになっている。撮像ユニット５７は、鏡筒５９を開口孔７３に挿入することで固定される。固定は、例えば鏡筒５９と開口孔７３に塗布した接着剤にて行うことができる。このほか、回路基板６７を不図示の支持体に固定することで、撮像ユニット５７を間接的に軸線７１方向に移動不能に固定してもよい。
【００２４】
先端硬質部３５と撮像ユニット５７には両者に亘って係合手段７５が設けられている。係合手段７５は、先端硬質部３５に対する撮像ユニット５７の軸線７１回りの回動を規制する。撮像ユニット５７を先端硬質部３５に組み付ける際、撮像ユニット５７側の係合手段７５と先端硬質部３５側の係合手段７５を係合させながら、撮像ユニット５７の鏡筒５９を開口孔７３に挿入固定することで、先端硬質部３５と撮像ユニット５７の相対回転位置が高精度に位置決めされるようになっている。
【００２５】
本実施の形態では、この係合手段７５が、軸線７１に沿って開口孔７３に形成された係合溝７７と、撮像ユニット５７の鏡筒５９に突設され係合溝７７に嵌通可能な係合凸部７９とからなる。この係合手段７５では、既存の開口孔７３と、この開口孔７３に挿入される撮像ユニット５７の鏡筒５９に、係合手段７５となる係合溝７７と係合凸部７９が設けられ、係合手段７５を設けるための大きなスペースを確保する必要がなく、挿入部先端３３を大径化させずに済む。また、一般に薄肉で形成される鏡筒５９側に係合溝７７を設ける必要がないので、係合手段７５の形成が容易に実現する。
【００２６】
また、係合手段７５は、撮像ユニット５７の挿入で相互に当接して、撮像ユニット５７の挿入長さを規定する一対の突き当て面８１，８３を有することが好ましい。係合手段７５を係合させた状態で、図３（ａ）に示すように、開口孔７３に撮像ユニット５７の鏡筒５９を挿入して行くと、図３（ｂ）に示すように、係合手段７５の突き当て面８１，８３同士が当接して撮像ユニット５７の挿入が停止し、撮像ユニット５７の挿入位置が規定位置に位置決めされる。つまり、回転方向の位置決めと挿入長さの位置決めが係合手段７５にて同時に可能となっている。
【００２７】
内視鏡３１は、挿入部先端３３に、先端硬質部３５および撮像ユニット５７からなる撮像装置８５と、この撮像装置８５の撮像動作を指示する操作部とを備えることで、撮像ユニット５７の鏡筒５９を先端硬質部３５の開口孔７３に挿入すると同時に、係合手段７５にて撮像ユニット５７と先端硬質部３５の回転位置が位置決めされ、生産品個々の調整が不要となる。このようにして生産されたそれぞれの内視鏡３１は、操作部からの指示による撮像装置８５の撮像動作で得られた撮像が、先端硬質部３５の観察窓３９に対して回転方向が高精度に位置決めされたものとなる。
【００２８】
上記構成の内視鏡３１の撮像装置８５によれば、先端硬質部３５の開口孔７３に、撮像ユニット５７の鏡筒５９を挿入して固定するとともに、先端硬質部３５に対する撮像ユニット５７の開口孔軸線７１回りの回動を規制する係合手段７５を、先端硬質部３５と撮像ユニット５７に亘って設けたので、撮像ユニット５７を先端硬質部３５に組み付ける際、撮像ユニット５７側の係合溝７７と先端硬質部３５側の係合凸部７９を係合させながら、撮像ユニット５７の鏡筒５９を開口孔７３に挿入固定することにより、先端硬質部３５と撮像ユニット５７の相対回転位置を高精度に位置決めできる。この結果、従来行われていたモニタで撮像状態を確認しながらの調整工程を不要にし、簡単な組み付け作業で撮像ユニット５７を高精度に組み付けできる。
【００２９】
また、挿入部先端３３に上記撮像装置８５を設け、撮像装置８５の撮像動作を指示する操作部を備えた内視鏡３１によれば、撮像装置８５の鏡筒５９を先端硬質部３５の開口孔７３に挿入すると同時に、係合手段７５にて撮像ユニット５７と先端硬質部３５の回転位置が位置決めされ、生産品個々の調整を不要にし、高精度な撮像を得ながら、量産性を高めることができる。
【００３０】
以下に、上記した実施の形態の種々の変形例を図４〜図８を参照して説明する。
図４は係合手段が係合孔と係合軸からなる変形例の撮像ユニット斜視を（ａ）、先端硬質部正面視を（ｂ）で表した構成図である。なお、以下の各変形例において、図１〜図３に示した部材と同等の部材には同一の符号を付し重複する説明は省略する。
この変形例による撮像装置は、係合手段８７が、開口孔軸線７１に沿って先端硬質部３５に形成された係合孔８９と、撮像ユニット５７の筺体６１に突設され係合孔８９に嵌通可能な係合軸９１とからなる。また、この変形例においても、係合軸９１の先端と、係合孔８９の底部に、上記同様の突き当て面８１，８３を設けることができる。
【００３１】
この変形例によれば、既存の開口孔７３と、この開口孔７３に挿入される鏡筒５９とは別体で係合手段８７が設けられ、係合手段８７の係合開始位置を、開口孔７３と光学部品５５の挿入開始位置より挿入方向後方とする（すなわち、光学部品５５の突出長より係合軸９１の突出長を短くする）ことにより、撮像ユニット５７の挿入と、係合手段８７の係合が段階的に行え、組み付け作業を容易にすることができる。
【００３２】
図５は係合手段が角筒と角孔からなる変形例の撮像ユニット斜視を（ａ）、先端硬質部正面視を（ｂ）で表した構成図である。
この変形例による撮像装置は、光学部品５５の鏡筒５９Ａが四角柱形状に形成され、開口孔７３Ａが鏡筒５９Ａの嵌通する四角穴で形成されている。
この変形例によれば、撮像ユニット５７を先端硬質部３５に組み付ける際、鏡筒５９Ａを開口孔７３Ａに挿入固定することにより、先端硬質部３５と撮像ユニット５７の相対回転位置を高精度に位置決めできる。また、鏡筒５９Ａおよび開口孔７３Ａの形状変更のみで係合手段が構成でき、別途に係合手段を設けるスペースが不要となる。
【００３３】
図６は係合手段に案内手段の形成された変形例の斜視図である。
この変形例による撮像装置は、上記した係合手段７５の係合溝７７、又は係合凸部７９に案内手段９５が設けられている。案内手段９５は、係合溝７７の入り口に形成され挿入方向と逆方向に広がるテーパ面９５Ａ、あるいは係合凸部７９の先端に形成されるＲ部９５Ｂとすることができる。
この変形例によれば、鏡筒５９の開口孔７３への嵌通に伴う、係合溝７７と係合手段７５の係合を容易にし、組み付け性を良好にすることができる。
【００３４】
図７は先端硬質部の外周に目印を設けた変形例の斜視図である。
この変形例による撮像装置は、先端硬質部３５の外周に、前述の係合手段７５である例えば係合凸部７９と回転位置が一致する線溝やマークなどの表示手段９７が設けられている。
この変形例によれば、挿入部先端３３を体腔へ挿入する際の回転方向をモニタによることなく表示手段９７にて容易に視認することができる。つまり、係合手段７５が表示手段９７と一体となって形成されることで、回転方向を確実に規定の方向に合わせることができる。
【００３５】
図８は固体撮像素子が開口孔軸線に垂直に配設される変形例の断面図である。
上記実施の形態では、ＣＣＤ５３の撮像面６５が、光学部品５５の光軸（鏡筒５９の軸）と平行に配置されたが、本発明に係る撮像装置は、図８に示すように、プリズムケース６３が省略され、ＣＣＤ５３の撮像面６５が開口孔７３の軸線７１に垂直に配置される構成においても、上記と同様の効果を得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【００３６】
【図１】本発明に係る撮像装置を備えた内視鏡の挿入部先端の斜視図である。
【図２】図１に示した撮像ユニットの斜視図である。
【図３】撮像ユニットの挿入途中を（ａ）、挿入完了状態を（ｂ）で表した開口孔の断面図である。
【図４】係合手段が係合孔と係合軸からなる変形例の撮像ユニット斜視を（ａ）、先端硬質部正面視を（ｂ）で表した構成図である。
【図５】係合手段が角筒と角孔からなる変形例の撮像ユニット斜視を（ａ）、先端硬質部正面視を（ｂ）で表した構成図である。
【図６】係合手段に案内手段の形成された変形例の斜視図である。
【図７】先端硬質部の外周に目印を設けた変形例の斜視図である。
【図８】固体撮像素子が開口孔軸線に垂直に配設される変形例の断面図である。
【図９】従来の撮像装置を備えた内視鏡挿入部先端の斜視図である。
【符号の説明】
【００３７】
３１  内視鏡
３３  挿入部先端
３５  先端硬質部
５３  ＣＣＤ（固体撮像素子）
５５  光学部品
５７  撮像ユニット
５９  鏡筒（撮像ユニットの一部）
７１  開口孔軸線
７３  開口孔
７５  係合手段
７７  係合溝
７９  係合凸部
８１，８３  一対の突き当て面
８５  内視鏡の撮像装置
８９  係合孔
９１  係合軸
【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】
2009232895.tif 000009
【図８】
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【図９】
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