JP2004097292A - Imaging device for endoscope - Google Patents

Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide an imaging device for endoscopes, which is housed in an autoclave sterilizable airtight package and with which the operation for the focalization is facilitated. <P>SOLUTION: This imaging device for endoscopes comprises a package frame 17 which airtightly incorporates either one of a lens frame 22 for an optical lens and an imaging element frame 19 which holds an imaging element 27 in a manner to be movable on an optical axis, a pair of permanent magnets 33 and 34 which are provided at specified locations on the outer periphery or the inner periphery of the package frame, and a magnetic coil 24 which is provided on the outer periphery or the inner periphery of the lens frame 22 or the imaging element frame 19 of the package frame 17 and generates a magnetic field which is magnetically induced with the permanent magnets. In addition, a relative distance between the lens frame and the imaging element frame is adjusted by the magnetic field from the magnetic coil and the magnetic field from the permanent magnets by controlling the direction current supply to the magnetic coil. <P>COPYRIGHT: (C)2004,JPO

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、内視鏡に装着される撮像装置に関し、特に、光学レンズと、撮像素子との位置関係を調整可能で、且つ、光学レンズと撮像素子を気密に収納保持された内視鏡用撮像装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
近年、医療分野で用いられる内視鏡用撮像装置は、消毒滅菌処理を確実に実行するために、高温高圧蒸気によるオートクレーブ滅菌が普及している。
【０００３】
一方、内視鏡用撮像装置は、内視鏡像を最適な状態で観察するために、焦点レンズや撮像素子の位置を移動して焦点調整をする必要がある。
【０００４】
このオートクレーブ滅菌において、高温高圧蒸気による焦点レンズや撮像素子の劣化を保護するために、焦点レンズや撮像素子を気密ユニット内に設ける必要があり、また、この気密ユニット内に設けられている焦点レンズや撮像素子の位置調整を外部から行う必要がある。
【０００５】
この要求に対応する内視鏡用撮像装置は、例えば特開２００２−１１２９５６号公報に提案されている。
【０００６】
この公報に提案されている内視鏡用撮像装置は、焦点レンズ群を保持するレンズ枠をフレーム枠の先端内部に固定し、後端内部に光軸方向に進退動可能に挿入された撮像素子を保持する撮像素子枠とをパッケージ枠内に気密保持させ、このパッケージ枠の外側に周方向に移動可能な外側磁石を配置し、この外側磁石と磁気的に連結して、外側磁石の移動に応じて前記パッケージ枠を周方向に移動させるためにパッケージ枠内側に内側磁石が設けられ、この内側磁石の移動によりカムリングを介して、前記撮像素子枠を光軸方向に進退動させて焦点調整するようになっている。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
上記公報に提案されている内視鏡用撮像装置は、パッケージ枠の外側に設けられた外側磁石と、内側に設けられた内側磁石との磁気的連結強度に限界があり、外側磁石をある一定以上の速さで操作すると、外側磁石と内側磁石の磁気的連　結が外れてしまい、焦点調整ができなくなってしまう場合がある。
【０００８】
このために、外側磁石をある一定以上の速さで操作しないように、例えば外側磁石の移動機能にＯリングを設けて、移動負荷をかける方法が一般的に採用されているが、この負荷を設けることで焦点調整がしにくいという問題も発生する。
【０００９】
本発明は、これらの事情に鑑みてなされたものであり、焦点調整の操作が容易で、操作性が良好であると共に、オートクレーブ滅菌可能な内視鏡用撮像装置を提供することを目的としている。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
本発明の内視鏡用撮像装置は、被写体像が入射される光学レンズを内周面に保持する筒状のレンズ保持手段と、前記光学レンズの光軸上に配置され、且つ、前記光学レンズから投射される被写体像を光電変換して被写体撮像信号を生成する撮像素子を保持する筒状の撮像素子保持手段と、前記レンズ保持手段と撮像素子保持手段とを気密に内蔵すると共に、前記レンズ保持手段と前記撮像素子保持手段との相対距離を調整するために、前記レンズ保持手段と前記撮像素子保持手段のいずれか一方を前記光学レンズの光軸上で移動可能に内蔵した筒状の気密手段と、前記気密手段の外周部、又は内周部の所定位置に設けられた少なくとも一対の永久磁石からなり、固定磁界を発生させる固定磁界発生手段と、前記気密手段に移動可能に内蔵させた前記レンズ保持手段の外周部又は内周部、あるいは前記撮像素子保持手段の外周部又は内周部に設けられ、前記固定磁界発生手段から発生される固定磁界に対して、磁気誘導させる可変磁界を発生させる磁気コイルからなる可変磁界発生手段と、前記気密手段の外部に設けられ、前記可変磁界発生手段に供給する電流量と電流方向を操作して可変磁界を調整制御する通電制御手段と、を具備し、前記通電制御手段から前記可変磁界発生手段に供給する電流量と電流方向を操作して、前記可変磁界発生手段から発生する磁界の磁力と磁極とを調整制御し、前記固定磁界発生手段の固定磁力との間の磁気誘導により前記レンズ保持手段と前記撮像素子保持手段との相対距離を調整することを特徴としている。
【００１１】
本発明の内視鏡用撮像装置は、被写体像が入射される光学レンズを内周面に保持する筒状のレンズ保持手段と、前記光学レンズの光軸上に配置され、且つ、前記光学レンズから投射される被写体像を光電変換して被写体撮像信号を生成する撮像素子を保持する筒状の撮像素子保持手段と、前記レンズ保持手段と撮像素子保持手段とを気密に内蔵すると共に、前記レンズ保持手段と前記撮像素子保持手段との相対距離を調整するために、前記レンズ保持手段と前記撮像素子保持手段のいずれか一方を前記光学レンズの光軸上で移動可能に内蔵した筒状の気密手段と、前記気密手段に移動可能に内蔵させた前記レンズ保持手段の外周部又は内周部、あるいは前記撮像素子保持手段の外周部又は内周部に設けられた少なくとも一対の永久磁石からなり、固定磁界を発生させる固定磁界発生手段と、前記気密手段の外周部、又は内周部の所定位置に設けられ、前記固定磁界発生手段から発生される固定磁界に対して、磁気誘導させる可変磁界を発生させる磁気コイルからなる可変磁界発生手段と、前記気密手段の外部に設けられ、前記可変磁界発生手段に供給する電流量と電流方向を操作して可変磁界を調整制御する通電制御手段と、を具備し、前記通電制御手段から前記可変磁界発生手段に供給する電流量と電流方向を操作して、前記可変磁界発生手段から発生する磁界の磁力と磁極とを調整制御し、前記固定磁界発生手段の固定磁力との間の磁気誘導により前記レンズ保持手段と前記撮像素子保持手段との相対距離を調整することを特徴としている。
【００１２】
本発明の内視鏡用撮像装置は、通電制御手段から可変磁界発生手段である磁気コイルに供給する電流量と電流方向を操作して、磁気コイルから発生する磁界の磁力と磁極を制御して、固定磁界発生手段である永久磁石との磁気誘導によりレンズ保持手段、又は撮像素子保持手段のいずれかを光軸方向に移動させて、レンズと撮像素子との相対距離を調整して焦点調節を可能とし、焦点調整が容易で操作性が良好となると共に、オートクレーブ滅菌における気密性も確実に確保できる。
【００１３】
【発明の実施の形態】
以下、図面を参照して本発明の実施の形態について詳細に説明する。最初に図１を用いて本発明に係る内視鏡用撮像装置の全体構成を説明する。
【００１４】
本発明に係る内視鏡用撮像装置１は、硬性内視鏡（以下、単に内視鏡と称する）２と、この内視鏡２に着脱自在に装着される撮像素子を内蔵した撮像装置６と、撮像装置６を制御するカメラコントロールユニツト（以下、ＣＣＵと称する）９と、このＣＣＵ９に接続され、撮像画面を表示するモニター１０と、内視鏡２に照明光を供給する光源装置１１と、この光源装置１１から照明光を内視鏡２に導くライトガイドケーブル１２から構成されている。
【００１５】
この内視鏡２は、細長で硬性の挿入部３と、その基端の操作部４と、及びこの操作部４の後端の接眼部５からなり、操作部４には、前記光源装置１１に接続されるライトガイドケーブル１２が延出されている。
【００１６】
この内視鏡３は、前記光源装置１１の図示しない照明ランプからの照明光をライトガイドケーブル１２と、操作部４と挿入部３内のライトガイドケーブルを介して、挿入部３の先端の照明窓から被検体である被写体へと投射する。
【００１７】
この照明光が投射された被写体は、挿入部３の先端の照明窓と隣接して設けた図示していない観察窓の対物レンズによって取り込まれて、リレー光学系により接眼部５に伝送されて、図示していない接眼レンズを介して、拡大観察できるようになっている。
【００１８】
この接眼部５に着脱自在に接続される撮像装置６は、カメラヘッド７とこのカメラヘッド７から延出して前記ＣＣＵ９に接続するカメラケーブル８からなっている。
【００１９】
この撮像装置６のカメラヘッド７には、後述する複数のレンズ２１と撮像素子である固体撮像素子（以下、ＣＣＤと称する）とが内蔵されており、前記内視鏡２の接眼部５に伝送された被写体像を、レンズ２１を介して、ＣＣＤに投影される。このＣＣＤに投影された被写体像は、ＣＣＵ９からの駆動制御の基で、光電変換されて撮像信号として出力される。この撮像信号は、ＣＣＵ９で所定の信号処理が行われてモニター１０に表示される撮像画像の映像信号が生成される。
【００２０】
このような構成の内視鏡用撮像装置において、高温高圧蒸気による滅菌であるオートクレーブ滅菌が可能で、且つ、焦点調整が容易な、本発明に係る内視鏡用撮像装置の第１の実施形態を図２と図３を用いて説明する。
【００２１】
図２は本発明の第１の実施形態である内視鏡用撮像装置のカメラヘッドを光軸方向に切断した断面図で、図３は図２の切断面Ａ−Ａから見た断面図である。
【００２２】
前記撮像装置６のカメラヘッド７は、前記内視鏡３の接眼部５に装着される内視鏡接続部１５、外装１６、及びパッケージ枠１７から構成されている。
【００２３】
内視鏡接続部１５は、前記内視鏡３の接眼部５に装着固定される形状構造を有している。
【００２４】
パッケージ枠１７は、有底円筒形状で、先端側の有底部分には、内視鏡接続部１５に接続された内視鏡２の接眼部５からの被写体光を取り込む開口が設けられ、この開口にカバーカラス１８が気密装着されている。このカバーガラス１８が装着された先端側は、外装１６の開口部に対向して密着固定されている。このカバーカラス１８は、高温高圧蒸気の下でも変形変質しないサファイヤなどの材料が用いられる。
【００２５】
このパッケージ枠１７の内側には、複数の焦点レンズ２１を保持するレンズ枠２２が光軸方向に移動可能に装着されている。さらに、パッケージ枠１７の後端には、ＣＣＤ２７が取付固定されている撮像素子枠１９によって気密に接合されている。
【００２６】
つまり、パッケージ枠１７は、先端の被写体光を取り込む開口に設けたカバーガラス１８と、後端の撮像素子枠１９によって、複数の焦点レンズ２１を保持するレンズ枠２２と、撮像素子枠１９に取り付けたＣＣＤ２７とを収納する内部を完全気密にパッケージしている。
【００２７】
このパッケージ枠１７の内部の前記カバーガラス１８が設けられた側には、複数の焦点レンズ２１を保持しているレンズ枠２２が、光軸方向に進退移動可能に嵌合されるために、このレンズ枠２２の外周には、前記パッケージ枠１７の内周面との摺動に際しての進退速度を適切に調整するための摺動部材２３が配設されており、さらに、このレンズ枠２２の外周には、磁気コイル２１が巻回配置されている。
【００２８】
また、前記パッケージ枠１７の外周の対向する位置に、一対の永久磁石３３，３４設けられ、この永久磁石３３，３４は、パッケージ枠１７の内面側がＮ極となるように設置されている。
【００２９】
つまり、パッケージ枠１７の外周に一対の永久磁石３３，３４を設け、この永久磁石３３，３４が設けられたパッケージ枠１７の内周側で、且つ、永久磁石３３，３４から発生される磁界内にレンズ枠２２の外周面に磁気コイル２１が位置するように巻回されている。この磁気コイル２４の始端と終端は、それぞれ第１の接続線２５と第２の接続線２６が接続されている。
【００３０】
前記パッケージ枠１７の後端の撮像素子枠１９は、略有底円筒状で、その外周面は、パッケージ枠１７と気密接合されており、有底部分には、前記複数の焦点レンズ２１の光軸上に撮像素子であるＣＣＤ２７が取付固定されており、焦点レンズ２１から投影された被写体光がＣＣＤ２７の撮像面に投影されるようになっている。
【００３１】
この撮像素子枠１９には、前記ＣＣＤ２７からの複数の接続線２８を挿通させる挿通孔１９ａと、前記磁気コイル２４の第１の接続線２５と第２の接続線２６を挿通させる挿通孔１９ｂがそれぞれ設けられている。
【００３２】
さらに、前記撮像素子枠１９の後端側には、端子板２０が気密接合されており、この端子板２０には、複数のＣＣＤ端子２９と、一対のコイル端子３０とが端子板２０の内外面を挿通するように気密植設されている。
【００３３】
前記端子板２０の複数のＣＣＤ端子２９には、前記撮像素子枠１９の挿通孔１９ａを介して導出された前記ＣＣＤ２７の複数の接続線２８がそれぞれ接続され、コイル端子３０には、前記撮像素子枠１９の挿通孔１９ｂを介して導出された前記磁気コイル２４の第１と第２の接続線２５，２６がそれぞれ接続されている。なお、前記磁気コイル２４の第１と第２の接続線２５，２６は、前記レンズ枠２２を摺動させた際に、磁気コイル２１とコイル端子３０との間で余裕のある長さを有している。
【００３４】
この端子板２０の外側に延出されている複数のＣＣＤ端子２９とコイル端子３０には、前記カメラケーブル８のＣＣＤ用の信号線と磁気コイル用の電流供給線がそれぞれ接続されている。
【００３５】
なお、前記外装１６の後端側は、漏斗状に絞り込まれて、前記カメラケーブル８を保持固定しており、この外装１６の側面には、前記磁気コイル２４に供給する電流の方向を切り換え指示入力するスイッチ３１が設けられている。このスイッチ３１は、シーソースイッチで、共通接片と、接点３２ａ，３２ｂとを有し、その共通接片と接点３２ａと３２ｂからの接続線が前記カメラケーブル８のスイッチ用信号線に接続されている。
【００３６】
このスイッチ３１の共通接片を接点３２ａと３２ｂのいずれかと接続させることで、磁気コイル２４への電流の方向を指示入力するものである。
【００３７】
前記カメラケーブル８が接続される前記ＣＣＵ９には、前述したＣＣＤ２７を駆動制御する機能と、ＣＣＤ２７で光電変換生成した撮像信号を読み出し、その撮像信号に所定の信号処理を加えて、モニター１０に撮像画像表示させる映像信号生成する処理機能に加えて、前記スイッチ３１の指示入力の基で、前記磁気コイル２４へに供給する電流方向と電流量とを制御する通電制御機能とを有している。
【００３８】
このようにパッケージ枠１７の内部に焦点レンズ２１とＣＣＤ２７を内装し、このパッケージ枠１７の内部をカバーガラス１８と、撮像素子枠１９とで気密接合されることで、オートクレーブ滅菌において、パッケージ枠１７内に高温高圧蒸気が侵入することがなく、焦点レンズ２１やＣＣＤ２７の劣化が防止できる。
【００３９】
次に、このようにパッケージ枠１７内に気密内装された焦点レンズ２１とＣＣＤ２７の相対位置調整である焦点調節について説明する。
【００４０】
前記内視鏡３で観察している被写体像は、接眼部５に内視鏡接続部１５によって接続装着されたカメラヘッド７のカバーガラス１８と、複数の焦点レンズ２１を介して、前記ＣＣＤ２７に投影される。
【００４１】
この被写体像が投影されたＣＣＤ２７は、前記ＣＣＵ９からカメラケーブル８を介して駆動制御されて、投影被写体像を光電変換した撮像信号を生成し、この撮像信号をＣＣＵ９で所定の信号処理を行い、モニター１０に撮像画像表示される。このモニター１０に表示された撮像画像がぼやけたりして画像の焦点が不一致である場合には、前記スイッチ３１を操作して焦点調整指示入力を行う。
【００４２】
例えば、スイッチ３１の共通接片を接点３２ａと接続するように操作すると、この接点３２ａとの接続信号がＣＣＵ９に伝送され、この接点３２ａの信号の基で、ＣＣＵ９の通電制御機能は、前記第１の接続線２５から磁気コイル２４を介して、第２の接続線２６へと流動する電流を供給する。つまり、磁気コイル２４に図３の図中の矢印Ｅの方向に電流を流すと、この磁気コイル２４に生じる電磁界と、永久磁石３３、３４付近で生じる磁界との電磁誘導により、レンズ枠２２は図２の図中の矢印Ｂの方向に摺動移動する。
【００４３】
反対に、スイッチ３１を接点部３２ｂと接続する操作を行うと、第２の接続線２６から磁気コイル２４を介して第１の接続線２５へと流動する電流を供給する。つまり、磁気コイル２４に図３の図中の矢印Ｄの方向に電流を流すと、この磁気コイル２４に生じる電磁界と、永久磁石３３、３４付近で生じる磁界との電磁誘導効果によりレンズ枠２２は図２の図中の矢印Ｃの方向に摺動移動する。
【００４４】
すなわち、レンズ枠２２の外周に設けられた磁気コイル２４に供給する電流の方向をスイッチ３１の操作により指示入力すると、通電制御機能からその指示入力された方向の電流が磁気コイル２４に供給され、磁気コイル２４に生じる電磁界と永久磁石３３，３４から生じている磁界との電磁誘導効果により、レンズ枠２２が光軸方向に摺動移動して、複数のレンズ２１とＣＣＤ２７の相対距離を調整する。このモニタ１０に表示された撮像画像が合焦した時点で、前記スイッチ３１からの指示入力を停止させて磁気コイル２４への通電を遮断されて、レンズ枠２２は、合焦位置で停止させる。
【００４５】
このような内視鏡用撮像装置により、レンズ枠２２とＣＣＤ２７をパッケージ枠１７内に気密保持させることで、オートクレーブ滅菌に対しての気密性が維持でき、且つ、その気密保持されたレンズ枠２２を永久磁石３３，３４と、磁気コイル２４とから発生する磁界の範囲内で焦点調整摺動が可能となり、レンズ枠２２の摺動移動方向と停止位置をスイッチ３１の操作で確実に指示入力できるようになった。
【００４６】
なお、前記レンズ枠２２に保持される複数の焦点レンズ２１は、ズームレンズに置き換えるとズームレンズのズーム操作も可能となり、さらに、前記スイッチ３１は、カメラヘッド７の外装１６の外表面以外にフットスイッチ等の他の操作性の良いスイッチや位置に置換することも可能である。
【００４７】
次に、本発明の第１の実施形態である内視鏡用撮像装置のカメラヘッドの応用例を図４を用いて説明する。図４は本発明の第１の実施形態の応用例である内視鏡用撮像装置のカメラヘッドを光軸方向に切断した断面図である。なお、図１乃至図３と同一部分は、同一符号を付して詳細説明は省略する。
【００４８】
この第１の実施形態の応用例の内視鏡用撮像装置１に用いる撮像装置６のカメラヘッド部７ａは、外装１６の内部に有底円筒形状のパッケージ枠４０が設けられている。この有底円筒形状のパッケージ枠４０の先端は、前記内視鏡接続部１５から入射される被写体光を透過させるサファイアなどで形成されたカバーガラス１８が気密接合され、後端は略円盤状の端子板２０が気密接合され、パッケージ枠４０の内部を完全に気密パッケージされている。
【００４９】
このパッケージ枠４０の図中略後端側の外周の所定の位置に一対の永久磁石３３，３４が配置されている。このパッケージ枠４０の先端部の内側には、複数の焦点レンズ２１が保持固定されている。この複数の焦点レンズ２１が保持固定された後方の前記パッケージ枠４０の後側部分の内側には、撮像素子であるＣＣＤ２７を保持固定した有底円筒状の撮像素子枠４１が光軸方向に進退摺動可能に嵌合されている。このＣＣＤ２７は、前記カバーガラス１８と複数の焦点レンズ２１側に被写体光の撮像面が位置するように保持固定されている。
【００５０】
この撮像素子枠４１の外周には、前記パッケージ枠４０の内周面との間に摺動部材２３が設けられている。また、撮像素子枠４１の外周の別の位置、図中では、撮像素子枠４１の焦点レンズ２１側である先端の外周に磁気コイル２４が巻回されている。つまり、パッケージ枠４０の内周面側の撮像素子枠４１の外周面に磁気コイル２４が巻回されており、この磁気コイル２４は、前記パッケージ枠４０の外周に設けられた永久磁石３３，３４の磁界の範囲内で電磁結合効果を発生する位置に設けられている。
【００５１】
さらに、前記撮像素子枠４１には、ＣＣＤ２７の複数の接続線４２を挿通させる挿通孔４１ａと、前記磁気コイル２４の始端と終端に接続された第１の接続線２５と第２の接続線２６を挿通させる挿通孔４１ｂが設けられている。
【００５２】
前記端子板２０には、前記ＣＣＤ２７からの複数の接続線４２がそれぞれ接続される複数のＣＣＤ端子２９と、前記磁気コイル２４からの第１と第２の接続線２５，２６がそれぞれ接続されるコイル端子３０が設けられている。
【００５３】
この端子板２０の複数のＣＣＤ端子２９とコイル端子３０には、カメラケーブル８の各信号線が接続されている。
【００５４】
このように、外周部に一対の永久磁石３３，３４を設けたパッケージ枠４０の内部に複数の焦点レンズ２１を保持固定させ、且つ、ＣＣＤ２７と磁気コイル２４を装着した撮像素子枠４１を光軸方向に進退摺動可能に嵌合させて、このパッケージ枠４０の内部をカバーガラス１８と端子板２０で気密接合させたことで、オートクレーブ滅菌時のパッケージ枠４０の内部への高温高圧蒸気の侵入が防止でき、複数の焦点レンズ２１とＣＣＤ２７の劣化が防止できる。
【００５５】
また、スイッチ３１を操作指示入力して磁気コイル２４に通電させる電流方向により、磁気コイル２４から発生した電磁界と、前記永久磁石３３，３４からの磁界との電磁誘導効果により、撮像素子枠４１を図中の矢印Ｂ又は矢印Ｃの方向に摺動移動させることが出来、スイッチ３１の入力操作を停止させた時点で、磁気コイル２４の通電が停止されて、撮像素子枠４１を停止させることが出来る。これにより、撮像素子枠４１に固定保持されているＣＣＤ２７と焦点レンズ２１ととの相対距離の調整が出来、焦点レンズ２１からＣＣＤ２７の撮像面に投影される被写体像の合焦が可能となる。
【００５６】
なお、前記ＣＣＤ２７の複数の接続線４２と、磁気コイル２４の第１と第２の接続線２５，２６は、前記撮像素子枠４１が摺動移動した際に、端子板２０との間で余裕がある長さに設定されている。
【００５７】
次に、本発明の第２の実施形態である内視鏡用撮像装置を図５を用いて説明する。図５は本発明の第２の実施形態である内視鏡用撮像装置のカメラヘッドを光軸方向に切断した断面図である。なお、図１乃至図３と同一部分は、同一符号を付して詳細説明は省略する。
【００５８】
この第２の実施形態の内視鏡用撮像装置１に用いる撮像装置６のカメラヘッド７ｂは、内視鏡接続部１５、外装４４、及びパッケージ枠４５から構成され、パッケージ枠４５は、複数の焦点レンズ２１を保持するレンズ枠４６、ＣＣＤ２７を取付固定している撮像素子枠４８、及びレンズ枠４６と撮像素子枠４８とを接続する蛇腹体からなる管体４７からなっている。
【００５９】
円筒形状に形成された前記外装４４の先端部の内視鏡接続部１５側の内周には、パッケージ枠４５を構成する円筒形状のレンズ枠４６の先端部分が固定されている。このレンズ枠４６の先端中央部には、前記内視鏡接続部１５からの被写体光を取り込むと共に、レンズ枠４６内を気密にするサファイヤのカバーガラス１８が気密接合されている。このレンズ枠４６の内周には、前記カバーカラス１８から入射された被写体光を合焦収光する複数の焦点レンズ２１が配置保持されている。
【００６０】
前記外装４４の後端部の内周には、前記パッケージ枠４５を構成する有底円筒形状の撮像素子枠４８が光軸方向に進退摺動自在に嵌合されている。この撮像素子枠４８の底面の焦点レンズ２１から被写体光が投影される側に、ＣＣＤ２７の撮像面が位置するように取付固定されている。この取付固定されたＣＣＤ２７の外周側で、撮像素子枠４８の内周に磁気コイル２４が巻回配置されている。前記撮像素子枠４８の有底部には、前記ＣＣＤ２７の接続線２８が挿通される挿通孔４８ａと、前記磁気コイル２４の第１と第２の接続線２５，２６を挿通される挿通孔４８ｂとが設けられており、それらＣＣＤ２７の接続線２８と磁気コイル２４の第１と第２の接続線２５，２６は、撮像素子枠４８の後端側に設けられている端子板２０のＣＣＤ端子２９とコイル端子３０にそれぞれ接続されて、それら各端子は図示していないカメラケーブルを介してＣＣＵ９に接続される。
【００６１】
前記レンズ枠４６の後端である被写体光の出射側の外周と、前記撮像素子枠４８の先端である被写体光の入射側の外周との間には、変形自在の蛇腹体からなる管体４７が気密接合されている。
【００６２】
前記外装４４の後端側の内周で、前記撮像素子枠４８に設けられている磁気コイル２４と電磁誘導可能な位置に一対の永久磁石３３，３４が配置されている。
【００６３】
つまり、このカメラヘッド７ｂは、複数の焦点レンズ２１とＣＣＤ２７は、カバーガラス１８を有するレンズ枠４６と、撮像素子枠４８と、及び蛇腹体からなる管体４７で構成されるパッケージ枠４５内に気密状態で保持固定されている。
【００６４】
このような構成のカメラヘッド７ｂの焦点レンズ２１を有するレンズ枠４６とＣＣＤ２７を有する撮像素子枠４８の相対位置関係の調整は、前記磁気コイル２４への通電電流の方向により生じる電磁界と、永久磁石３３，３４から発生している磁界との電磁誘導効果で、図中の矢印Ｂ又はＣで示すように光軸上で撮像素子枠４８を進退摺動移動させる。この撮像子枠４８の進退摺動の際に、管体４７の蛇腹体が変形される。
【００６５】
このカメラヘッド７ｂは、焦点レンズ２１とＣＣＤ２７をパッケージ枠４５の内部に気密配置されているために、オートクレーブ滅菌時の高温高圧蒸気の下に晒されることがなく、性能機能の劣化が防止でき、且つ、撮像画像の焦点調整も磁気コイル２４への通電電流の方向により容易に焦点調整が可能となる。
【００６６】
次に、この第２の実施形態の応用例を図６を用いて説明する。図６は本発明の第２の実施形態の応用例である内視鏡用撮像装置のカメラヘッドを光軸方向に切断した断面図である。なお、図５と同一部分は、同一符号を付して詳細説明は省略する。
【００６７】
この第２の実施形態の応用例のカメラヘッド７ｃは、パッケージ枠４５のレンズ枠４６を外装４４に光軸方向に進退摺動可能に嵌合させ、前記撮像素子枠４８は、前記外装４４に固定合され、且つ、レンズ枠４６の被写体光出射側の内周に磁気コイル２４を巻回配置されている。さらに、このレンズ枠４６に設けられた磁気コイル２４と電磁誘導可能な位置に一対の永久磁石３３，３４が外装４４の内周に配置されている。
【００６８】
このような構成のカメラヘッド７ｃは、磁気コイル２４への通電電流方向により、永久磁石３３，３４との電磁誘導効果でレンズ枠４６を図中に示す矢印ＢとＣの方向に光軸上の進退摺動移動ができ、焦点レンズ２１とＣＣＤ２７の撮像画像の合焦調整が可能となり、且つ、焦点レンズ２１とＣＣＤ２７のオートクレーブ滅菌時の高温高圧蒸気に晒されることもなくなる。
【００６９】
次に、本発明の第３の実施形態である内視鏡用撮像装置を図７乃至図１０を用いて説明する。図７は本発明の第３の実施形態である内視鏡用撮像装置のカメラヘッドのパッケージ枠内を光軸方向に切断した断面図、図８は本発明の第３の実施形態である内視鏡用撮像装置のカメラヘッドの焦点調整原理を説明する説明図、図９は本発明の第３の実施形態である内視鏡用撮像装置のカメラヘッドの焦点調整動作を説明する説明図、図１０は本発明の第３の実施形態である内視鏡用撮像装置のカメラヘッドの焦点調整動作を説明する説明図である。なお、図１乃至図３と同一部分は、同一符号を付して詳細説明は省略する。
【００７０】
図７は、前記内視鏡用撮像装置１に用いる撮像装置６のカメラヘッド７のパッケージ枠内を示している。例えば、図２または図４に示す外装１６に内装されるパッケージ枠１６に関連する。
【００７１】
この第３の実施形態のカメラヘッド７のパッケージ枠５０は、円筒形状で形成され、このパッケージ枠５０の前記内視鏡接続部１５側には、入射される被写体光を透過させるカバーガラス１８が気密接合された開口が設けられている。このパッケージ枠５０の内側には、複数の焦点レンズ２１を取付固定したレンズ枠５１が光軸上に進退摺動可能に嵌合されている。
【００７２】
このレンズ枠５１の外周の所定の位置に、進退速度を適切に調整するための摺動部材２３が設けられている。さらに、このレンズ枠５１の外周には、第１の磁気コイル５２と第２の磁気コイル５３が光軸方向に配置されている。
【００７３】
また、前記パッケージ枠５０の外周には、異なる磁極を複数配置した永久磁石５６が設けられている。この永久磁石５６は、前記レンズ枠５１に設けられている第１と第２の磁気コイル５２，５３の電磁誘導可能な位置に設けられると共に、この第１と第２の磁気コイル５２，５３の間隔は、図７に示すように、永久磁石５６のＮ極の下に第１の磁気コイル５２が位置し、この第１の磁気コイル５２の位置にあるＮ極から図中右隣のＳ極とＮ極の境目に第２の磁気コイル５３が位置するようなっている。
【００７４】
前記パッケージ枠５０の後端は、ＣＣＤ２７と端子板２０を有する撮像素子枠１９が気密接合されており、前記第１と第２の磁気コイル５２，５３は、コイルケーブル５４を介して端子板２０のコイル端子５５に接続されている。
【００７５】
このような構成のパッケージ枠５０を有するカメラヘッド７の焦点レンズ２１とＣＣＤ２７との相対位置調整は、図７に示すように、永久磁石５６のＮ極の下に第１の磁気コイル５２が位置し、永久磁石Ｓ極とＮ極の境目に第２の磁気コイル５３が位置しているとし、この時の第１と第２の磁気コイル５２、５３には、図８に示すように電磁界が生じているとする。つまり、第１の磁気コイル５２には、永久磁石５６のＮ極側にＳ極が発生するように通電制御され、第２の磁気コイル５３には通電停止されていると、第１の磁気コイル５２の発生磁界のＳ極と永久磁石５６のＮ極との吸引効果によりレンズ枠５１は、パッケージ枠５０内で固定される。
【００７６】
このように、レンズ枠５１が固定されている状態で、図７の図中矢印Ｂ方向にレンズ枠５１を動かす場合は、図９に示すように、第１の磁気コイル５２と第２の磁気コイル５３への通電電流で発生磁界を制御して摺動移動させる。つまり、図７又は図８で示した第１と第２の磁気コイル５２，５３の磁界状態の時間ｔ０から時間ｔ−１において、第１の磁気コイル５２は通電停止し、第２の磁気コイル５３は永久磁石５６側がＮ極の磁界が発生するように通電すると、第２の磁気コイル５３の磁界と永久磁石５６のＳ極とＮ極との電磁誘導によりレンズ枠５１が矢印Ｂの方向へ永久磁石５６の半磁極分移動する。次の時間ｔ−２で、第１の磁気コイル５２は、永久磁石５６側がＮ極となるように通電し、第２の磁気コイル５３の通電を停止させると、第１の磁気コイル５２の磁界と永久磁石５６のＳ極とＮ極との電磁誘導なよりレンズ枠５１が矢印Ｂの方向に永久磁石５６の半磁極分移動する。このように、時間ｔ−３，ｔ−４の順に第１と第２の磁気コイル５２、５３に通電方向と通電停止の通電制御による発生磁界と、永久磁石５６からの磁界との誘導効果で図中の矢印Ｂの方向に摺動移動させることができる。
【００７７】
また、図１０に示すように、前記時間ｔ０のレンズ枠５２の第１の磁気コイル５２と第２の電子コイル５３の磁界状態（図７と図８で示す第１と第２の磁気コイル５２，５３の位置状態）から矢印Ｃの方向に移動させる場合は、時間ｔ＋１で、第１の磁気コイル５２の通電を停止し、第２の磁気コイル５３の永久磁石５６側がＳ極となるように通電すると、第２の磁気コイル５３の磁界と永久磁石５６のＳ極とＮ極との磁界の誘導によりレンズ枠５２は矢印Ｃの方向に永久磁石５６の半磁極分移動し、次の時間ｔ＋２で、第１の磁気コイル５２の永久磁石５６側がＮ極となるように通電し、第２の磁気コイル５３の通電を停止すると、第１の磁気コイル５３の磁界と永久磁石５６のＳ極とＮ極との磁界の誘導によりレンズ枠５２はさらに矢印Ｃの方向に永久磁石５６の半磁極分移動する。このように時間ｔ＋３，ｔ＋４の順に第１と第２の磁気コイル５２，５３の通電方向と通電停止の通電制御による発生磁界と永久磁石５６の磁界との誘導効果で図中の矢印Ｃの方向に摺動移動させることができる。
【００７８】
このように、パッケージ枠５０の外周にＳとＮの電極を交互に設けた永久磁石５６を設け、この永久磁石５６の磁界誘導範囲内で磁気誘導する一対の磁気コイル５２，５３を有するレンズ枠５１をパッケージ枠５０の内部に摺動自在に設けて、レンズ枠５１に設けた一対の磁気コイル５２，５３の通電方向と通電停止制御することで、レンズ枠５１を微細摺動移動させ、ＣＣＤ２７で撮像される撮像画像の合焦調整が容易に実行でき、パッケージ枠５０に内蔵された焦点レンズ２１とＣＣＤ２７のオートクレーブ滅菌時の気密も確保できる。
【００７９】
次に、本発明の第３の実施形態の応用例である内視鏡用撮像装置を図１１乃至図１２を用いて説明する。図１１は本発明の第３の実施形態の応用例である内視鏡用撮像装置のカメラヘッドのパッケージ枠内を光軸方向に切断した断面図、図８は本発明の第３の実施形態の他の応用例である内視鏡用撮像装置のカメラヘッドのパッケージ枠内を光軸方向に切断した断面図である。なお、図１乃至図４、及び図７と同一部分は、同一符号を付して詳細説明は省略する。
【００８０】
図１１は、前記内視鏡用撮像装置１に用いる撮像装置６のカメラヘッド７のパッケージ枠内を示している。例えば、図２または図４に示す外装１６に内装されるパッケージ枠１６に関連する。
【００８１】
この第３の実施形態の応用例のカメラヘッド７のパッケージ枠６０は、円筒形状で形成され、このパッケージ枠６０の前記内視鏡接続部１５側には、入射される被写体光を透過させるカバーガラス１８が気密接合された開口が設けられている。このパッケージ枠６０の内側には、複数の焦点レンズ２１を取付固定したレンズ枠６１が光軸上に進退摺動可能に嵌合されている。
【００８２】
このレンズ枠６１の外周の所定の位置に、進退速度を適切に調整するための摺動部材２３が設けられている。さらに、このレンズ枠６１の外周には、磁気コイル２４が巻回配置されている。
【００８３】
また、前記パッケージ枠６０の内周には、所定の位置に一対永久磁石３３，３４が設けられている。この永久磁石３３，３４は、前記レンズ枠６１に設けられている磁気コイル３４の電磁誘導可能な位置に設けられている。
【００８４】
前記パッケージ枠６０の後端には、ＣＣＤ２７と端子板２０を有する撮像素子枠１９が気密接合されている。前記レンズ枠６１に設けられた磁気コイル２４の接続線２５，２６は、端子板２０のコイル端子３０に接続されている。
【００８５】
このような構成のパッケージ枠６０を有するカメラヘッド７の焦点レンズ２１とＣＣＤ２７との相対位置調整は、磁気コイル２４の通電方向により発生する磁界と永久磁石３３，３４の磁界との誘導効果により、レンズ枠６１が図中矢印Ｂ、又はＣの方向に摺動移動させることができる。
【００８６】
次に、第３の実施形態の他の応用例を図１２を用いて説明する。この他の応用例は、パッケージ枠６０のカバーガラス１８側の内周に複数の焦点レンズ２１が直接保持固定されている。このパッケージ枠６０の後端は、ＣＣＤ２７の複数の接続線４２を接続するＣＣＤ端子２９と、磁気コイル２４の接続線を接続するコイル端子３０とを設けた端子板２０が気密接合されている。
【００８７】
このカバーガラス１８と端子板２０が気密接合されたパッケージ枠６０の内部の焦点レンズ２１の後方には、ＣＣＤ２７を取付固定した撮像素子枠６２が光軸方向に進退摺動自在に嵌合されている。この撮像素子枠６２の外周には、進退速度を適切に調整するための摺動部材２３が設けられ、且つ、磁気コイル２４が巻回配置されている。
【００８８】
前記パッケージ枠６０の内周には、一対の永久磁石３３，３４が配置されている。この一対の永久磁石３３，３４は、前記撮像素子枠６２の磁気コイル２４との間で磁気誘導効果が生じる位置に設けられている。
【００８９】
このような構成のパッケージ枠６０を有するカメラヘッド７は、磁気コイル２４への通電方向を制御することで、磁気コイル２４から発生する磁界と永久磁石３３，３４から生ずる磁界との磁界誘導効果により、図中矢印Ｂ又はＣの方向に移動調節でき、焦点レンズ２１とＣＣＤ２７との相対距離調整である撮像画像の合焦調整が可能となり、且つ、焦点レンズ２１とＣＣＤ２７をオートクレーブ滅菌における高温高圧蒸気から保護できる。
【００９０】
次に、本発明の第４の実施形態である内視鏡用撮像装置のカメラヘッドを図１３と図１４を用いて説明する。図１３は本発明の第４の実施形態である内視鏡用撮像装置のカメラヘッドを光軸方向に切断した断面図、図１４は本発明の第４の実施形態の応用例である内視鏡用撮像装置のカメラヘッドを光軸方向に切断した断面図である。なお、図１乃至図４と同一部分は、同一符号を付して詳細説明は省略する。
【００９１】
この第４の実施形態の内視鏡用撮像装置１に用いる撮像装置６のカメラヘッド部７ｄは、図１３に示すように、外装１６の内部に有底円筒形状のパッケージ枠６５が設けられている。この有底円筒形状のパッケージ枠６５の先端は、前記内視鏡接続部１５から入射される被写体光を透過させるサファイアなどで形成されたカバーガラス１８が気密接合され、後端はＣＣＤ２７を取付固定した撮像素子枠１９が気密接合され、パッケージ枠６５の内部を完全に気密にパッケージされている。
【００９２】
このパッケージ枠６５の図中略後端側の外周の所定の位置に第１の磁気コイル６８と第２の磁気コイル６９が所定の間隔で巻回配置されている。このパッケージ枠６５の先端部の内側には、複数の焦点レンズ２１が保持固定されているレンズ枠６６が光軸方向に進退摺動可能に嵌合されている。このレンズ枠６５の後端の外周には、磁性体６７が配置されている。この磁性体６７は、前記パッケージ枠６５の外周に巻回配置されている第１と第２の磁気コイル６８，６９の間で電磁誘導を受けるように設けられている。なお、図１３では、第２の電子コイル６９は、パッケージ枠６５の外周と同一面の撮像素子枠１９の外周に設けた例を示している。
【００９３】
前記パッケージ枠６５の後端に気密接合されている撮像素子枠１９は、ＣＣＤ２７が前記焦点レンズ２１の光軸上に配置され、この撮像素子枠１９の後端には、ＣＣＤ２７の接続線２８が接続されるＣＣＤ端子２９を有する端子板２０が気密接合されている。なお、前記第１と第２の磁気コイル６８，６９の接続線６８ａ，６９ａは、カメラケーブル８の磁気コイル通電線に接続されている。
【００９４】
この第１と第２の磁気コイル６８，６９への通電をスイッチ３１からの指示入力して、第１の磁気コイル６８を通電して，その発生磁界で磁性体６７を吸引するとレンズ枠６６が図中矢印Ｂ方向に移動し、スイッチ３１から指示入力して、第２の磁気コイル６９を通電して，その発生磁界で磁性体６７を吸引するとレンズ枠６６が図中矢印Ｃ方向に移動されることで、レンズ枠６６が光軸方向に進退摺動される。
【００９５】
このような構成のパッケージ枠６５を有するカメラヘッド７ｄは、パッケージ枠６５の内部に焦点レンズ２１とＣＣＤ２７が気密収納されることでオートクレーブ滅菌での高温高圧蒸気の侵入が防止でき、第１と第２の磁気コイル６８，６９の通電方向を制御することで、焦点レンズ２１とＣＣＤ２７との相対距離調整がなされ、撮像画像の合焦調整が可能となる。
【００９６】
この第４の実施形態の応用例を図１４を用いて説明する。この第４の実施形態の応用例の内視鏡用撮像装置１に用いる撮像装置６のカメラヘッド部７ｅは、外装１６の内部に有底円筒形状のパッケージ枠６５が設けられている。この有底円筒形状のパッケージ枠６５の先端は、前記内視鏡接続部１５から入射される被写体光を透過させるサファイアなどで形成されたカバーガラス１８が気密接合され、後端は端子板２０が気密接合されて内部を完全に気密にパッケージされている。
【００９７】
このパッケージ枠６５の先端のカバーガラス１８側の内側には、複数の焦点レンズ２１が直接保持固定されている。この焦点レンズ２１の図中の後方には、ＣＣＤ２７を取付固定された撮像素子枠７０が光軸方向に進退摺動可能に嵌合されている。この撮像素子枠７０の外周の所定位置には、前記パッケージ枠６５の内周との間で円滑摺動させるための摺動部材２３が設けられ、且つ、撮像素子枠７０の外周に磁性体６７が設けられている。
【００９８】
前記パッケージ枠６５の図中略後端側の外周の所定の位置に第１の磁気コイル６８と第２の磁気コイル６９が所定の間隔で巻回配置されている。この第１と第２の磁気コイル６８，６９の間で前記撮像素子枠７０の磁性体６７が電磁誘導を受けるように設けられている。なお、図１４では、第２の磁気コイル６９は、パッケージ枠６５の外周と同一面の端子板２０の外周に設けた例を示している。
【００９９】
前記パッケージ枠６５の後端に気密接合されている端子板２０は、前記焦点レンズ２１の光軸上に配置された撮像素子枠１９のＣＣＤ２７の接続線４２が接続されるＣＣＤ端子２９を有している。なお、前記第１と第２の磁気コイル６８，６９の接続線６８ａ，６９ａは、カメラケーブル８の磁気コイル通電線に接続されている。
【０１００】
この第１と第２の磁気コイル６８，６９への通電をスイッチ３１からの指示入力して、第１の磁気コイル６８を通電して，その発生磁界で磁性体６７を吸引すると撮像素子枠７０が図中矢印Ｂ方向に移動し、スイッチ３１から指示入力して、第２の磁気コイル６９を通電して，その発生磁界で磁性体６７を吸引すると撮像素子枠７０が図中矢印Ｃ方向に移動されることで、撮像素子枠７０が光軸方向に進退摺動される。
【０１０１】
このような構成のパッケージ枠６５を有するカメラヘッド７ｅは、パッケージ枠６５の内部に焦点レンズ２１とＣＣＤ２７が気密収納されることでオートクレーブ滅菌での高温高圧蒸気の侵入が防止でき、第１と第２の磁気コイル６８，６９の通電方向を制御することで、焦点レンズ２１とＣＣＤ２７との相対距離調整がなされ、撮像画像の合焦調整が可能となる。
【０１０２】
次に、本発明の第５の実施形態である内視鏡用撮像装置のカメラヘッドを図１５と図１６を用いて説明する。図１５は本発明の第５の実施形態である内視鏡用撮像装置のカメラヘッドを光軸方向に切断した断面図、図１６は本発明の第５の実施形態の応用例である内視鏡用撮像装置のカメラヘッドを光軸方向に切断した断面図である。なお、図１乃至図３と同一部分は、同一符号を付して詳細説明は省略する。
【０１０３】
この第５の実施形態の内視鏡用撮像装置１に用いる撮像装置６のカメラヘッド部７ｆは、図１５に示すように、外装１６の内部に有底円筒形状のパッケージ枠７５が設けられている。この有底円筒形状のパッケージ枠７５の先端は、前記内視鏡接続部１５から入射される被写体光を透過させるサファイアなどで形成されたカバーガラス１８が気密接合され、後端はＣＣＤ２７を取付固定した撮像素子枠７６が気密接合され、パッケージ枠７５の内部を完全に気密にパッケージされている。
【０１０４】
このパッケージ枠７５の先端のカバーガラス１８側の内周に、複数の焦点レンズ２１が保持固定されているレンズ枠７７が光軸方向に進退摺動可能に嵌合されている。このレンズ枠７７の外周の所定の位置には、前記パッケージ枠７５の内周との間で円滑摺動させるための摺動部材２３が設けられ、且つ、レンズ枠７７の外周に磁性体６７が配置されている。
【０１０５】
前記パッケージ枠７５の内周の所定の位置に第１の磁気コイル６８と第２の磁気コイル６９が所定の間隔で巻回配置されている。この第１と第２の磁性コイル６８，６９の間に前記レンズ枠７７の磁性体６７が電磁誘導を受けるように設けられている。なお、図１５では、第２の電子コイル６９は、パッケージ枠６５の内周と同一面の撮像素子枠１９の内周に設けた例を示している。
【０１０６】
前記パッケージ枠７５の後端に気密接合されている撮像素子枠１９は、ＣＣＤ２７が前記焦点レンズ２１の光軸上に配置され、この撮像素子枠１９の後端には、ＣＣＤ２７の接続線２８が接続されるＣＣＤ端子２９と、前記第１と第２の磁気コイル６８，６９の接続線６８ａ，６９ａが接続されるコイル端子３０を有する端子板２０が気密接合されている。
【０１０７】
この第１と第２の磁気コイル６８，６９への通電をスイッチ３１からの指示入力して、第１の磁気コイル６８を通電して，その発生磁界で磁性体６７を吸引するとレンズ枠７７が図中矢印Ｂ方向に移動し、スイッチ３１から指示入力して、第２の磁気コイル６９を通電して，その発生磁界で磁性体６７を吸引するとレンズ枠７７が図中矢印Ｃ方向に移動されることで、レンズ枠７７が光軸方向に進退摺動される。
【０１０８】
このような構成のパッケージ枠７５を有するカメラヘッド７ｆは、パッケージ枠７５の内部に焦点レンズ２１とＣＣＤ２７が気密収納されることでオートクレーブ滅菌での高温高圧蒸気の侵入が防止でき、第１と第２の磁気コイル６８，６９の通電方向を制御することで、焦点レンズ２１とＣＣＤ２７との相対距離調整がなされ、撮像画像の合焦調整が可能となる。
【０１０９】
この第５の実施形態の応用例のカメラヘッド７ｇを図１６を用いて説明する。この第５の実施形態の応用例の内視鏡用撮像装置１に用いる撮像装置６のカメラヘッド部７ｇは、外装１６の内部に有底円筒形状のパッケージ枠７５が設けられている。この有底円筒形状のパッケージ枠７５の先端は、前記内視鏡接続部１５から入射される被写体光を透過させるサファイアなどで形成されたカバーガラス１８が気密接合され、後端は端子板２０が気密接合されて内部を完全に気密にパッケージされている。
【０１１０】
このパッケージ枠７５の先端のカバーガラス１８側の内側には、複数の焦点レンズ２１が直接保持固定されている。この焦点レンズ２１の図中の後方には、ＣＣＤ２７を取付固定された撮像素子枠７８が光軸方向に進退摺動可能に嵌合されている。この撮像素子枠７８の外周の所定位置には、前記パッケージ枠７５の内周との間で円滑摺動させるための摺動部材２３が設けられ、且つ、撮像素子枠７０の外周部分に磁性体６７が設けられている。
【０１１１】
前記パッケージ枠７５の図中略後端側の内周の所定の位置に第１の磁気コイル６８と第２の磁気コイル６９が所定の間隔で巻回配置されている。この第１と第２の磁気コイル６８，６９の間で前記撮像素子枠７８の磁性体６７が電磁誘導を受けるように設けられている。なお、図１６では、第２の電子コイル６９は、パッケージ枠６５の内周の第１の磁気コイル６８と同一面の端子板２０の内周に設けた例を示している。
【０１１２】
前記パッケージ枠７５の後端に気密接合されている端子板２０は、前記焦点レンズ２１の光軸上に配置された撮像素子枠７８のＣＣＤ２７の接続線４２が挿通孔７８ａを介して接続されるＣＣＤ端子２９と、前記第１と第２の磁気コイル６８，６９の接続線６８ａ，６９ａが挿通孔７８ｂを介して接続されるコイル端子３０と有している。
【０１１３】
この第１と第２の磁気コイル６８，６９への通電をスイッチ３１から指示入力して、第１の磁気コイル６８を通電して，その発生磁界で磁性体６７を吸引すると撮像素子枠７８が図中矢印Ｂ方向に移動し、スイッチ３１から指示入力して、第２の磁気コイル６９を通電して，その発生磁界で磁性体６７を吸引すると撮像素子枠７０が図中矢印Ｃ方向に移動されることで、撮像素子枠７８が光軸方向に進退摺動される。
【０１１４】
このような構成のパッケージ枠７５を有するカメラヘッド７ｇは、パッケージ枠７５の内部に焦点レンズ２１とＣＣＤ２７が気密収納され定ることでオートクレーブ滅菌での高温高圧蒸気の侵入が防止でき、第１と第２の磁気コイル６８，６９の通電方向を制御することで、焦点レンズ２１とＣＣＤ２７との相対距離調整がなされ、撮像画像の合焦調整が可能となる。
【０１１５】
なお、本発明の各実施形態の説明において、スイッチ３１からの磁気コイルに通電する電流方向の指示入力に応じて、ＣＣＵ９の磁気コイル通電手段から指示された方向の電流を通電すると説明したが、スイッチ３１をオンしている時間をＣＣＵ９でカウントして、そのカウントした時間に応じて通電電流量を増加させることで、レンズ枠又は撮像素子枠の進退摺動速度を増加させることもできる。つまり、スイッチのオンされている時間が長い場合は、進退摺動させられるレンズ枠又は撮像素子枠の位置調整距離が長いためであり、その調整距離が長い場合には、移動速度を速くするために磁気コイルへの通電電流量を増やして、発生磁界を強くすることも可能である。
【０１１６】
［付記］
以上詳述した本発明の実施形態によれば、以下のごとき構成を得ることができる。
【０１１７】
（付記１）　被写体像が入射される光学レンズを内周面に保持する筒状のレンズ保持手段と、
前記光学レンズの光軸上に配置され、且つ、前記光学レンズから投射される被写体像を光電変換して被写体撮像信号を生成する撮像素子を保持する筒状の撮像素子保持手段と、
前記レンズ保持手段と撮像素子保持手段とを気密に内蔵すると共に、前記レンズ保持手段と前記撮像素子保持手段との相対距離を調整するために、前記レンズ保持手段と前記撮像素子保持手段のいずれか一方を前記光学レンズの光軸上で移動可能に内蔵した筒状の気密手段と、
前記気密手段の外周部、又は内周部の所定位置に設けられた少なくとも一対の永久磁石からなり、固定磁界を発生させる固定磁界発生手段と、
前記気密手段に移動可能に内蔵させた前記レンズ保持手段の外周部又は内周部、あるいは前記撮像素子保持手段の外周部又は内周部に設けられ、前記固定磁界発生手段から発生される固定磁界に対して、磁気誘導させる可変磁界を発生させる磁気コイルからなる可変磁界発生手段と、
前記気密手段の外部に設けられ、前記可変磁界発生手段に供給する電流量と電流方向を操作して可変磁界を調整制御する通電制御手段と、
を具備し、前記通電制御手段から前記可変磁界発生手段に供給する電流量と電流方向を操作して、前記可変磁界発生手段から発生する磁界の磁力と磁極とを調整制御し、前記固定磁界発生手段の固定磁力との間の磁気誘導により前記レンズ保持手段と前記撮像素子保持手段との相対距離を調整することを特徴とした内視鏡用撮像装置。
【０１１８】
（付記２）　被写体像が入射される光学レンズを内周面に保持する筒状のレンズ保持手段と、
前記光学レンズの光軸上に配置され、且つ、前記光学レンズから投射される被写体像を光電変換して被写体撮像信号を生成する撮像素子を保持する筒状の撮像素子保持手段と、
前記レンズ保持手段と撮像素子保持手段とを気密に内蔵すると共に、前記レンズ保持手段と前記撮像素子保持手段との相対距離を調整するために、前記レンズ保持手段と前記撮像素子保持手段のいずれか一方を前記光学レンズの光軸上で移動可能に内蔵した筒状の気密手段と、
前記気密手段に移動可能に内蔵させた前記レンズ保持手段の外周部又は内周部、あるいは前記撮像素子保持手段の外周部又は内周部に設けられた少なくとも一対の永久磁石からなり、固定磁界を発生させる固定磁界発生手段と、
前記気密手段の外周部、又は内周部の所定位置に設けられ、前記固定磁界発生手段から発生される固定磁界に対して、磁気誘導させる可変磁界を発生させる磁気コイルからなる可変磁界発生手段と、
前記気密手段の外部に設けられ、前記可変磁界発生手段に供給する電流量と電流方向を操作して可変磁界を調整制御する通電制御手段と、
を具備し、前記通電制御手段から前記可変磁界発生手段に供給する電流量と電流方向を操作して、前記可変磁界発生手段から発生する磁界の磁力と磁極とを調整制御し、前記固定磁界発生手段の固定磁力との間の磁気誘導により前記レンズ保持手段と前記撮像素子保持手段との相対距離を調整することを特徴とした内視鏡用撮像装置。
【０１１９】
（付記３）　被写体像が入射される光学レンズと、
前記光学レンズを支持する内周面を有する筒状部材からなるレンズ支持部材と、
前記光学レンズの光軸上に配置され、前記レンズから出射された被写体像を撮像する撮像手段と、
前記撮像手段を支持する筒状部材からなる撮像手段支持部材と、
前記レンズ支持部材と前記撮像手段支持部材とを配置する管部を有し、前記管部への気体の侵入を阻止するための隔壁部材で、前記管部を気密封止した筒状部材からなる気密枠と、
前記レンズ支持部材と前記撮像手段支持部材の相対距離を調整するために前記レンズ支持部材と前記撮像手段支持部材の少なくとも一方を前記光学レンズの光軸上で移動可能に構成した相対移動手段と、
前記気密枠の外に設けられた磁石と、
前記気密枠内、かつ前記レンズ支持部材または撮像手段支持部材の外周面に設けられ、前記磁石と磁力による結合と分離が可能に構成されたコイル部材と、
前記コイル部材に接続されて前記気密枠が有する前記管部外に延出させた前記コイル部材に流す電流を導くための電導性材料からなる導線部材と、
前記導線部材へ流す電流の大きさと方向とを制御する通電制御手段と、
前記気密粋が有する前記管部外に設けられ、前記通電制御手段を操作して前記相対移動手段を動作させることで前記レンズ支持部材と前記撮像手段支持部材の相対距離を調整するための操作信号を生成する操作手段と、
を具備したことを特徴とする内視鏡用撮像装置。
【０１２０】
（付記４）　被写体像が入射される光学レンズと、
前記光学レンズを支持する内周面を有する筒状部材からなるレンズ支持部材と、
前記光学レンズの光軸上に配置され、前記レンズから出射された被写体像を撮像する撮像手段と、
前記撮像手段を支持する筒状部材からなる撮像手段支持部材と、
前記レンズ支持部材と前記撮像手段支持部材とを配置する管部を有し、前記管部への気体の侵入を阻止するための隔壁部材で、前記管部を気密封止した筒状部材からなる気密枠と、
前記レンズ支持部材と前記撮像手段支持部材の相対距離を調整するために前記レンズ支持部材と前記撮像手段支持部材の少なくとも一方を前記光学レンズの光軸上で移動可能に構成した相対移動手段と、
前記気密枠の中に設けられた磁石と、前記気密枠内、かつ前記レンズ支持部材または撮像手段支持部材の外周面に設けられ、前記磁石と磁力による結合と分離が可能に構成されたコイル部材と、
前記コイル部材に接続されてコイル部材に流す電流を導くための電導性材料からなる導線部材と、
前記導線部材へ流す電流の大きさと方向とを制御する通電制御手段と、
前記気密枠が有する前記管部外に設けられ、前記通電制御手段を操作して前記相対移動手段を動作させることで前記レンズ支持部材と前記撮像手段支持部材の相対距離を調整するための操作信号を生成する操作手段と、
を具備したことを特徴とする内視鏡用撮像装置。
【０１２１】
（付記５）　被写体像が入射される光学レンズと、
前記光学レンズを支持する内周面を有する筒状部材からなるレンズ支持部材と、
前記光学レンズの光軸上に配置され、前記レンズから出射された被写体像を撮像する撮像手段と、
前記撮像手段を支持する筒状部材からなる撮像手段支持部材と、
前記レンズ支持部材と前記撮像手段支持部材とを配置する管部を有し、前記管部への気体の侵入を阻止するための隔壁部材で、前記管部を気密封止した筒状部材からなる気密枠と、
前記気密枠が有する前記管部内に設けられ、前記レンズ支持部材と前記撮像手段支持部材の相対距離を調整するために前記レンズ支持部材と前記撮像手段支持部材の少なくとも一方を前記光学レンズの光軸上で移動可能に構成した相対移動手段と、
前記気密枠内、かつ前記レンズ支持部材または撮像手段支持部材の外周面に設けられた磁石と、
前記気密枠の外に設けられ、前記磁石と磁力による結合と分離が可能に構成されたコイル部材と、
前記コイル部材に接続されてコイル部材に流す電流を導くための電導性材料からなる導線部材と、
前記導線部材へ流す電流の大きさと方向とを制御する通電制御手段と、
前記気密枠が有する前記管部外に設けられ、前記通電制御手段を操作して前記相対移動手段を動作させることで前記レンズ支持部材と前記撮像手段支持部材の相対距離を調整するための操作信号を生成する操作手段と、
を具備したことを特徴とする内視鏡用撮像装置。
【０１２２】
（付記６）　被写体像が入射される光学レンズと、
前記光学レンズを支持する内周面を有する筒状部材からなるレンズ支持部材と、
前記光学レンズの光軸上に配置され、前記レンズから出射された被写体像を撮像する撮像手段と、
前記撮像手段を支持する筒状部材からなる撮像手段支持部材と、
前記レンズ支持部材と前記撮像手段支持部材とを配置する管部を有し、前記管部への気体の侵入を阻止するための隔壁部材で、前記管部を気密封止した筒状部材からなる気密枠と、
前記気密枠が有する前記管部内に設けられ、前記レンズ支持部材と前記撮像手段支持部材の相対距離を調整するために前記レンズ支持部材と前記撮像手段支持部材の少なくとも一方を前記光学レンズの光軸上で移動可能に構成した相対移動手段と、
前記気密枠内、かつ前記レンズ支持部材または撮像手段支持部材の外周面に周面に設けられた磁石と、
前記気密枠の中に設けられ、前記磁石と磁力による結合と分離が可能に構成されたコイル部材と、
前記コイル部材に接続されてコイル部材に流す電流を導くための電導性材料からなる導線部材と、
前記導線部材へ流す電流の大きさと方向とを制御する通電制御手段と、
前記気密枠が有する前記管部外に設けられ、前記通電制御手段を操作して前記相対移動手段を動作させることで前記レンズ支持部材と前記撮像手段支持部材の相対距離を調整するための操作信号を生成する操作手段と、
を具備したことを特徴とする内視鏡用撮像装置。
【０１２３】
【発明の効果】
本発明の内視鏡用撮像装置は、焦点レンズと撮像素子とをパッケージ枠内に気密収納させたことで、オートクレーブ滅菌の高温高圧蒸気の侵入が防止でき、光学部材と電子部材の劣化が生じることなく、且つ、このパッケージ枠内に気密収納させた焦点レンズを保持するレンズ枠、又は撮像素子を保持する撮像素子枠のいずれかに磁気コイルを設け、この磁気コイルへの通電方向と通電量を制御することで、パッケージ枠に設けられた永久磁石の磁界との間の電磁誘導効果で確実に焦点レンズと撮像素子との相対距離の調整が容易に確実に実現できる効果を有している。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係る内視鏡用撮像装置の全体構成を説明するブロック図。
【図２】本発明の第１の実施形態である内視鏡用撮像装置のカメラヘッドを光軸方向に切断した断面図。
【図３】図２の切断面Ａ−Ａから見た断面図。
【図４】本発明の第１の実施形態の応用例である内視鏡用撮像装置のカメラヘッドを光軸方向に切断した断面図。
【図５】本発明の第２の実施形態である内視鏡用撮像装置のカメラヘッドを光軸方向に切断した断面図。
【図６】本発明の第２の実施形態の応用例である内視鏡用撮像装置のカメラヘッドを光軸方向に切断した断面図。
【図７】本発明の第３の実施形態である内視鏡用撮像装置のカメラヘッドのパッケージ枠内を光軸方向に切断した断面図。
【図８】本発明の第３の実施形態である内視鏡用撮像装置のカメラヘッドの焦点調整原理を説明する説明図。
【図９】本発明の第３の実施形態である内視鏡用撮像装置のカメラヘッドの焦点調整動作を説明する説明図。
【図１０】本発明の第３の実施形態である内視鏡用撮像装置のカメラヘッドの焦点調整動作を説明する説明図。
【図１１】本発明の第３の実施形態の応用例である内視鏡用撮像装置のカメラヘッドのパッケージ枠内を光軸方向に切断した断面図。
【図１２】本発明の第３の実施形態の他の応用例である内視鏡用撮像装置のカメラヘッドのパッケージ枠内を光軸方向に切断した断面図。
【図１３】本発明の第４の実施形態である内視鏡用撮像装置のカメラヘッドを光軸方向に切断した断面図。
【図１４】本発明の第４の実施形態の応用例である内視鏡用撮像装置のカメラヘッドを光軸方向に切断した断面図。
【図１５】本発明の第５の実施形態である内視鏡用撮像装置のカメラヘッドを光軸方向に切断した断面図。
【図１６】本発明の第５の実施形態の応用例である内視鏡用撮像装置のカメラヘッドを光軸方向に切断した断面図。
【符号の説明】
１…内視鏡用撮像装置
２…内視鏡
３…挿入部
６…撮像装置
７…カメラヘッド
８…カメラケーブル
９…カメラコントロールユニット（ＣＣＵ）
１０…モニタ
１１…光源装置
１５…内視鏡接続部
１６…外装
１７…パッケージ枠
１８…カバーガラス
１９…撮像素子枠
２０…端子板
２１…焦点レンズ
２２…レンズ枠
２４…磁気コイル
２７…撮像素子（ＣＣＤ）
３１…スイッチ
３３，３４…永久磁石[0001]
TECHNICAL FIELD OF THE INVENTION
The present invention relates to an imaging device mounted on an endoscope, and more particularly, to an endoscope in which the positional relationship between an optical lens and an imaging element can be adjusted, and the optical lens and the imaging element are hermetically housed and held. The present invention relates to an imaging device.
[0002]
[Prior art]
2. Description of the Related Art In recent years, autoclave sterilization using high-temperature and high-pressure steam has become widespread for endoscope imaging devices used in the medical field in order to surely perform sterilization and sterilization.
[0003]
On the other hand, in order to observe an endoscope image in an optimal state, the endoscope imaging apparatus needs to adjust the focus by moving the position of a focusing lens or an imaging element.
[0004]
In this autoclave sterilization, in order to protect the focus lens and the image sensor from deterioration due to high-temperature and high-pressure steam, it is necessary to provide the focus lens and the image sensor in the airtight unit, and the focus lens provided in the airtight unit. It is necessary to externally adjust the position of the imaging device.
[0005]
An imaging device for an endoscope that meets this requirement is proposed in, for example, Japanese Patent Application Laid-Open No. 2002-112956.
[0006]
An imaging device for an endoscope proposed in this publication has an imaging element in which a lens frame holding a focus lens group is fixed inside a front end of a frame frame, and is inserted inside a rear end so as to be able to advance and retreat in an optical axis direction. And an image sensor frame holding the inside of the package frame in an airtight manner, and an outer magnet movable in the circumferential direction is arranged outside the package frame, and is magnetically connected to the outer magnet to move the outer magnet. Accordingly, an inner magnet is provided inside the package frame to move the package frame in the circumferential direction, and the movement of the inner magnet causes the image sensor frame to move forward and backward in the optical axis direction via a cam ring to adjust the focus. It has become.
[0007]
[Problems to be solved by the invention]
The endoscope imaging device proposed in the above publication has a limit in the magnetic coupling strength between an outer magnet provided outside a package frame and an inner magnet provided inside, and the outer magnet is fixed to a certain amount. If operated at the above speed, the magnetic coupling between the outer magnet and the inner magnet may be disconnected, and the focus may not be adjusted.
[0008]
For this purpose, a method of applying a moving load by, for example, providing an O-ring in a moving function of the outer magnet so as not to operate the outer magnet at a certain speed or more is generally adopted. There is also a problem that the focus adjustment is difficult due to the provision.
[0009]
The present invention has been made in view of these circumstances, and an object of the present invention is to provide an imaging apparatus for an endoscope in which focus adjustment operation is easy, operability is good, and autoclave sterilization is possible. .
[0010]
[Means for Solving the Problems]
An imaging device for an endoscope according to the present invention includes: a cylindrical lens holding unit that holds an optical lens on which an object image is incident on an inner peripheral surface; and an optical lens that is disposed on an optical axis of the optical lens. A cylindrical image sensor holding means for holding an image sensor for photoelectrically converting a subject image projected from the camera to generate a subject image signal, and the lens holding means and the image sensor holding means hermetically incorporated therein, and the lens In order to adjust the relative distance between the holding means and the image pickup element holding means, a cylindrical airtight housing in which one of the lens holding means and the image pickup element holding means is movably mounted on the optical axis of the optical lens. Means, at least a pair of permanent magnets provided at a predetermined position on an outer peripheral portion or an inner peripheral portion of the hermetic means, fixed magnetic field generating means for generating a fixed magnetic field, and movably incorporated in the hermetic means. A variable magnetic field that is provided on an outer peripheral portion or an inner peripheral portion of the lens holding unit, or an outer peripheral portion or an inner peripheral portion of the imaging element holding unit, and that induces a variable magnetic field for magnetic induction with respect to a fixed magnetic field generated from the fixed magnetic field generating unit. Variable magnetic field generating means comprising a magnetic coil to be generated, and energization control means provided outside the hermetic means and adjusting and controlling the variable magnetic field by controlling the amount and direction of current supplied to the variable magnetic field generating means. Controlling the amount and direction of current supplied from the energization control means to the variable magnetic field generating means to adjust and control the magnetic force and magnetic pole of the magnetic field generated from the variable magnetic field generating means; The relative distance between the lens holding means and the imaging element holding means is adjusted by magnetic induction between the fixed magnetic force and the fixed magnetic force.
[0011]
An imaging device for an endoscope according to the present invention includes: a cylindrical lens holding unit that holds an optical lens on which an object image is incident on an inner peripheral surface; and an optical lens that is disposed on an optical axis of the optical lens. A cylindrical image sensor holding means for holding an image sensor for photoelectrically converting a subject image projected from the camera to generate a subject image signal, and the lens holding means and the image sensor holding means hermetically incorporated therein, and the lens In order to adjust the relative distance between the holding means and the image pickup element holding means, a cylindrical airtight housing in which one of the lens holding means and the image pickup element holding means is movably mounted on the optical axis of the optical lens. And at least one pair of permanent magnets provided on the outer or inner periphery of the lens holding means movably incorporated in the airtight means, or on the outer or inner circumference of the imaging element holding means. A fixed magnetic field generating means for generating a fixed magnetic field, and a variable magnetic field provided at a predetermined position on an outer peripheral portion or an inner peripheral portion of the hermetic means and magnetically induced with respect to a fixed magnetic field generated from the fixed magnetic field generating means. A variable magnetic field generating means composed of a magnetic coil for generating a magnetic field, and an energization control means provided outside the hermetic means to adjust and control the variable magnetic field by operating a current amount and a current direction supplied to the variable magnetic field generating means, And controlling the amount and direction of current supplied from the energization control unit to the variable magnetic field generation unit to adjust and control the magnetic force and magnetic pole of the magnetic field generated by the variable magnetic field generation unit, thereby generating the fixed magnetic field generation. The relative distance between the lens holding means and the imaging element holding means is adjusted by magnetic induction between the fixed magnetic force of the means.
[0012]
The imaging device for an endoscope of the present invention controls the amount and direction of current supplied from the energization control unit to the magnetic coil serving as the variable magnetic field generation unit to control the magnetic force and the magnetic pole of the magnetic field generated from the magnetic coil. By moving the lens holding means or the imaging element holding means in the optical axis direction by magnetic induction with a permanent magnet which is a fixed magnetic field generation means, the relative distance between the lens and the imaging element is adjusted to adjust the focus. As a result, focus adjustment is easy and operability is improved, and airtightness in autoclave sterilization can be reliably ensured.
[0013]
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings. First, the overall configuration of the imaging device for an endoscope according to the present invention will be described with reference to FIG.
[0014]
An imaging device 1 for an endoscope according to the present invention includes an imaging device 6 having a rigid endoscope (hereinafter, simply referred to as an endoscope) 2 and an imaging device which is detachably mounted on the endoscope 2. A camera control unit (hereinafter, referred to as CCU) 9 for controlling the imaging device 6, a monitor 10 connected to the CCU 9 for displaying an imaging screen, and a light source device 11 for supplying illumination light to the endoscope 2. And a light guide cable 12 for guiding illumination light from the light source device 11 to the endoscope 2.
[0015]
The endoscope 2 includes an elongated and rigid insertion portion 3, an operation portion 4 at a base end thereof, and an eyepiece 5 at a rear end of the operation portion 4, and the operation portion 4 includes the light source device. A light guide cable 12 connected to 11 extends.
[0016]
The endoscope 3 illuminates the distal end of the insertion section 3 with illumination light from an illumination lamp (not shown) of the light source device 11 via the light guide cable 12, the operation section 4 and the light guide cable in the insertion section 3. An image is projected from the window to the subject as the subject.
[0017]
The subject on which the illumination light is projected is taken in by an objective lens of an observation window (not shown) provided adjacent to the illumination window at the distal end of the insertion section 3 and transmitted to the eyepiece section 5 by the relay optical system. , Can be magnified through an eyepiece (not shown).
[0018]
An imaging device 6 detachably connected to the eyepiece unit 5 includes a camera head 7 and a camera cable 8 extending from the camera head 7 and connected to the CCU 9.
[0019]
The camera head 7 of the imaging device 6 includes a plurality of lenses 21 described below and a solid-state imaging device (hereinafter, referred to as a CCD) as an imaging device, and is mounted on the eyepiece 5 of the endoscope 2. The transmitted subject image is projected on the CCD via the lens 21. The subject image projected on the CCD is subjected to photoelectric conversion under the drive control from the CCU 9 and output as an imaging signal. The image signal is subjected to predetermined signal processing by the CCU 9 and a video signal of a captured image displayed on the monitor 10 is generated.
[0020]
In the imaging device for an endoscope having such a configuration, a first embodiment of the imaging device for an endoscope according to the present invention, in which autoclave sterilization, which is sterilization by high-temperature and high-pressure steam, is possible and focus adjustment is easy. Will be described with reference to FIGS.
[0021]
FIG. 2 is a cross-sectional view of the camera head of the imaging device for an endoscope according to the first embodiment of the present invention cut in the optical axis direction, and FIG. 3 is a cross-sectional view as viewed from a cut surface AA in FIG. is there.
[0022]
The camera head 7 of the imaging device 6 includes an endoscope connection unit 15 mounted on the eyepiece unit 5 of the endoscope 3, an exterior 16, and a package frame 17.
[0023]
The endoscope connecting portion 15 has a shape and structure that is attached and fixed to the eyepiece 5 of the endoscope 3.
[0024]
The package frame 17 has a cylindrical shape with a bottom, and an opening for taking in subject light from the eyepiece 5 of the endoscope 2 connected to the endoscope connection portion 15 is provided in a bottomed portion on the distal end side, A cover crow 18 is hermetically mounted in this opening. The front end side on which the cover glass 18 is mounted is tightly fixed to face the opening of the exterior 16. The cover crow 18 is made of a material such as sapphire that does not deform and change even under high-temperature and high-pressure steam.
[0025]
A lens frame 22 holding a plurality of focus lenses 21 is mounted inside the package frame 17 so as to be movable in the optical axis direction. Further, the package frame 17 is air-tightly joined to the rear end thereof by an image pickup device frame 19 to which a CCD 27 is fixed.
[0026]
In other words, the package frame 17 is attached to the lens frame 22 for holding a plurality of focus lenses 21 and the image sensor frame 19 by the cover glass 18 provided at the opening for taking in subject light at the front end and the image sensor frame 19 at the rear end. The inside which houses the CCD 27 is completely airtightly packaged.
[0027]
A lens frame 22 holding a plurality of focus lenses 21 is fitted to the inside of the package frame 17 on the side where the cover glass 18 is provided so as to be movable forward and backward in the optical axis direction. On the outer periphery of the lens frame 22, a sliding member 23 for appropriately adjusting the advance / retreat speed when sliding with the inner peripheral surface of the package frame 17 is provided. Is provided with a magnetic coil 21 wound therearound.
[0028]
Further, a pair of permanent magnets 33 and 34 are provided at opposing positions on the outer periphery of the package frame 17, and the permanent magnets 33 and 34 are installed such that the inner surface of the package frame 17 has the N pole.
[0029]
That is, a pair of permanent magnets 33 and 34 are provided on the outer periphery of the package frame 17, and on the inner peripheral side of the package frame 17 where the permanent magnets 33 and 34 are provided, and within the magnetic field generated from the permanent magnets 33 and 34. The magnetic coil 21 is wound so as to be positioned on the outer peripheral surface of the lens frame 22. A first connection line 25 and a second connection line 26 are connected to the start and end of the magnetic coil 24, respectively.
[0030]
The imaging element frame 19 at the rear end of the package frame 17 has a substantially cylindrical shape with a bottom, and its outer peripheral surface is air-tightly joined to the package frame 17. A CCD 27 serving as an image sensor is mounted and fixed on the axis, and subject light projected from the focus lens 21 is projected on an image capturing surface of the CCD 27.
[0031]
The image sensor frame 19 has an insertion hole 19a for inserting a plurality of connection lines 28 from the CCD 27, and an insertion hole 19b for inserting the first connection line 25 and the second connection line 26 of the magnetic coil 24. Each is provided.
[0032]
Further, a terminal plate 20 is air-tightly joined to the rear end side of the imaging element frame 19, and the terminal plate 20 includes a plurality of CCD terminals 29 and a pair of coil terminals 30 inside the terminal plate 20. It is hermetically planted so as to penetrate the outer surface.
[0033]
The plurality of CCD terminals 29 of the terminal plate 20 are connected to a plurality of connection lines 28 of the CCD 27 which are led out through insertion holes 19a of the imaging device frame 19, respectively. The coil terminals 30 are connected to the imaging device The first and second connection lines 25 and 26 of the magnetic coil 24 which are led out through the insertion holes 19b of the frame 19 are respectively connected. The first and second connection lines 25 and 26 of the magnetic coil 24 have a sufficient length between the magnetic coil 21 and the coil terminal 30 when the lens frame 22 is slid. are doing.
[0034]
A plurality of CCD terminals 29 and coil terminals 30 extending outside the terminal plate 20 are connected to a CCD signal line and a magnetic coil current supply line of the camera cable 8, respectively.
[0035]
The rear end side of the exterior 16 is narrowed down in a funnel shape to hold and fix the camera cable 8, and the side of the exterior 16 is instructed to switch the direction of the current supplied to the magnetic coil 24. A switch 31 for inputting is provided. The switch 31 is a seesaw switch, having a common contact piece and contacts 32a and 32b. A connection line from the common contact piece and the contacts 32a and 32b is connected to a switch signal line of the camera cable 8. I have.
[0036]
By connecting the common contact piece of the switch 31 to one of the contacts 32a and 32b, the direction of the current to the magnetic coil 24 is input.
[0037]
The CCU 9 to which the camera cable 8 is connected has a function of controlling the driving of the CCD 27 described above, reads out an image signal generated by photoelectric conversion by the CCD 27, performs predetermined signal processing on the image signal, and performs image processing on the monitor 10. In addition to a processing function of generating a video signal to be displayed as an image, a power supply control function of controlling the direction and amount of current supplied to the magnetic coil 24 based on an instruction input of the switch 31 is provided.
[0038]
As described above, the focusing lens 21 and the CCD 27 are provided inside the package frame 17, and the inside of the package frame 17 is air-tightly joined to the cover glass 18 and the image sensor frame 19, so that the package frame 17 is sterilized in the autoclave. The high-temperature and high-pressure steam does not enter the inside, and the deterioration of the focus lens 21 and the CCD 27 can be prevented.
[0039]
Next, focus adjustment, which is adjustment of the relative position between the focus lens 21 and the CCD 27, which are hermetically sealed inside the package frame 17 as described above, will be described.
[0040]
The subject image observed by the endoscope 3 is transmitted to the CCD 27 via the cover glass 18 of the camera head 7 connected and attached to the eyepiece unit 5 by the endoscope connection unit 15 and a plurality of focus lenses 21. Projected to
[0041]
The CCD 27 on which the subject image is projected is driven and controlled by the CCU 9 via the camera cable 8 to generate an imaging signal obtained by photoelectrically converting the projection subject image, and the CCU 9 performs predetermined signal processing on the imaging signal. The captured image is displayed on the monitor 10. When the captured image displayed on the monitor 10 is blurred and the images are out of focus, the switch 31 is operated to input a focus adjustment instruction.
[0042]
For example, when the common contact piece of the switch 31 is operated so as to be connected to the contact 32a, a connection signal to the contact 32a is transmitted to the CCU 9, and based on the signal of the contact 32a, the power supply control function of the CCU 9 The current flowing from the first connection line 25 to the second connection line 26 via the magnetic coil 24 is supplied. That is, when a current is applied to the magnetic coil 24 in the direction of arrow E in FIG. 3, the electromagnetic field generated in the magnetic coil 24 and the magnetic field generated in the vicinity of the permanent magnets 33 and 34 cause electromagnetic induction between the lens frame 22 and the lens frame 22. Slides in the direction of arrow B in FIG.
[0043]
Conversely, when the operation of connecting the switch 31 to the contact portion 32b is performed, a current flowing from the second connection line 26 to the first connection line 25 via the magnetic coil 24 is supplied. That is, when a current is applied to the magnetic coil 24 in the direction of arrow D in FIG. 3, the electromagnetic field generated in the magnetic coil 24 and the magnetic field generated in the vicinity of the permanent magnets 33 and 34 cause an electromagnetic induction effect between the lens frame 22 and the lens frame 22. Slides in the direction of arrow C in FIG.
[0044]
That is, when the direction of the current to be supplied to the magnetic coil 24 provided on the outer periphery of the lens frame 22 is instructed by operating the switch 31, the current in the direction in which the instruction is input is supplied to the magnetic coil 24 from the conduction control function, Due to the electromagnetic induction effect of the electromagnetic field generated in the magnetic coil 24 and the magnetic field generated by the permanent magnets 33 and 34, the lens frame 22 slides in the optical axis direction and adjusts the relative distance between the plurality of lenses 21 and the CCD 27. I do. When the captured image displayed on the monitor 10 is focused, the instruction input from the switch 31 is stopped to cut off the power supply to the magnetic coil 24, and the lens frame 22 is stopped at the focused position.
[0045]
By using such an endoscope imaging apparatus, the lens frame 22 and the CCD 27 are kept airtight within the package frame 17, so that airtightness against autoclave sterilization can be maintained, and the airtightly held lens frame 22 is maintained. Can be adjusted and slid within the range of the magnetic field generated from the permanent magnets 33 and 34 and the magnetic coil 24, and the sliding movement direction and the stop position of the lens frame 22 can be reliably input by operating the switch 31. It became so.
[0046]
When the plurality of focus lenses 21 held by the lens frame 22 are replaced with a zoom lens, the zoom operation of the zoom lens can be performed. In addition, the switch 31 is connected to a foot other than the outer surface of the exterior 16 of the camera head 7. It is also possible to replace the switch with another operable switch or position such as a switch.
[0047]
Next, an application example of the camera head of the endoscope imaging apparatus according to the first embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. FIG. 4 is a cross-sectional view of the camera head of the imaging device for an endoscope, which is an application example of the first embodiment of the present invention, cut along the optical axis direction. 1 to 3 are denoted by the same reference numerals, and detailed description is omitted.
[0048]
The camera head 7 a of the imaging device 6 used in the endoscope imaging device 1 of the application example of the first embodiment has a bottomed cylindrical package frame 40 provided inside the exterior 16. A cover glass 18 made of sapphire or the like that transmits subject light incident from the endoscope connection portion 15 is air-tightly joined to a front end of the bottomed cylindrical package frame 40, and a rear end of the cover frame 18 has a substantially disk shape. The terminal plate 20 is air-tightly joined, and the inside of the package frame 40 is completely air-tightly packaged.
[0049]
A pair of permanent magnets 33 and 34 are arranged at predetermined positions on the outer periphery of the package frame 40 substantially on the rear end side in the drawing. A plurality of focus lenses 21 are held and fixed inside the front end of the package frame 40. Inside the rear part of the package frame 40 on which the plurality of focus lenses 21 are held and fixed, a bottomed cylindrical imaging element frame 41 holding and fixing the CCD 27 as an imaging element advances and retreats in the optical axis direction. It is slidably fitted. The CCD 27 is held and fixed such that an imaging surface of subject light is positioned on the cover glass 18 and the plurality of focus lenses 21.
[0050]
A sliding member 23 is provided on the outer periphery of the image pickup device frame 41 between the image sensor frame 41 and the inner peripheral surface of the package frame 40. Further, the magnetic coil 24 is wound around another position on the outer periphery of the image sensor frame 41, that is, on the outer periphery of the front end of the image sensor frame 41 on the focus lens 21 side. In other words, the magnetic coil 24 is wound around the outer peripheral surface of the imaging element frame 41 on the inner peripheral surface side of the package frame 40, and the magnetic coil 24 is provided with permanent magnets 33 and 34 provided on the outer periphery of the package frame 40. Are provided at positions where the electromagnetic coupling effect is generated within the range of the magnetic field.
[0051]
Further, the imaging element frame 41 has an insertion hole 41a through which a plurality of connection lines 42 of the CCD 27 are inserted, and a first connection line 25 and a second connection line 26 connected to the start and end of the magnetic coil 24. Is provided with an insertion hole 41b through which the.
[0052]
A plurality of CCD terminals 29 to which a plurality of connection lines 42 from the CCD 27 are respectively connected, and first and second connection lines 25 and 26 from the magnetic coil 24 are connected to the terminal plate 20, respectively. A coil terminal 30 is provided.
[0053]
The signal lines of the camera cable 8 are connected to the plurality of CCD terminals 29 and the coil terminals 30 of the terminal plate 20.
[0054]
As described above, the plurality of focus lenses 21 are held and fixed inside the package frame 40 provided with the pair of permanent magnets 33 and 34 on the outer periphery, and the imaging device frame 41 on which the CCD 27 and the magnetic coil 24 are mounted is connected to the optical axis. The package frame 40 is hermetically joined with the cover glass 18 and the terminal plate 20 so that high-temperature and high-pressure steam enters the package frame 40 during autoclave sterilization. And the deterioration of the plurality of focus lenses 21 and the CCD 27 can be prevented.
[0055]
In addition, depending on the direction of current flow in which an operation instruction is input to the switch 31 and the magnetic coil 24 is energized, the electromagnetic field generated from the magnetic coil 24 and the magnetic field from the permanent magnets 33 and 34 cause an electromagnetic induction effect between the electromagnetic field and the image sensor frame 41. Can be slid in the direction of arrow B or arrow C in the figure, and when the input operation of the switch 31 is stopped, the energization of the magnetic coil 24 is stopped and the imaging element frame 41 is stopped. Can be done. Thus, the relative distance between the CCD 27 fixed to and held by the image sensor frame 41 and the focus lens 21 can be adjusted, and the subject image projected from the focus lens 21 onto the imaging surface of the CCD 27 can be focused.
[0056]
The plurality of connection lines 42 of the CCD 27 and the first and second connection lines 25 and 26 of the magnetic coil 24 have a margin between the terminal plate 20 and the image sensor frame 41 when the image sensor frame 41 slides. Is set to a certain length.
[0057]
Next, an imaging device for an endoscope according to a second embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. FIG. 5 is a cross-sectional view of a camera head of an endoscope imaging apparatus according to a second embodiment of the present invention, which is cut in an optical axis direction. 1 to 3 are denoted by the same reference numerals, and detailed description is omitted.
[0058]
The camera head 7b of the imaging device 6 used in the imaging device 1 for an endoscope according to the second embodiment includes an endoscope connection portion 15, an exterior 44, and a package frame 45. It comprises a lens frame 46 for holding the focusing lens 21, an image sensor frame 48 for mounting and fixing the CCD 27, and a bellows body 47 connecting the lens frame 46 and the image sensor frame 48.
[0059]
A distal end portion of a cylindrical lens frame 46 constituting the package frame 45 is fixed to the inner periphery of the distal end portion of the cylindrical exterior 44 on the endoscope connection portion 15 side. At the center of the front end of the lens frame 46, a cover glass 18 of sapphire that takes in subject light from the endoscope connection portion 15 and hermetically seals the inside of the lens frame 46 is hermetically bonded. A plurality of focus lenses 21 for focusing and collecting the subject light incident from the cover crow 18 are arranged and held on the inner periphery of the lens frame 46.
[0060]
A bottomed cylindrical imaging element frame 48 constituting the package frame 45 is fitted on the inner periphery of the rear end of the exterior 44 so as to be able to advance and retreat in the optical axis direction. The CCD 27 is attached and fixed such that the imaging surface of the CCD 27 is positioned on the side of the bottom surface of the imaging element frame 48 where the subject light is projected from the focus lens 21. The magnetic coil 24 is wound around the inner periphery of the imaging element frame 48 on the outer periphery of the CCD 27 to which the CCD 27 is fixed. An insertion hole 48a through which the connection line 28 of the CCD 27 is inserted, and an insertion hole 48b through which the first and second connection lines 25 and 26 of the magnetic coil 24 are inserted, are provided at the bottom of the imaging element frame 48. The connection line 28 of the CCD 27 and the first and second connection lines 25 and 26 of the magnetic coil 24 are connected to the CCD terminal 29 of the terminal plate 20 provided on the rear end side of the imaging device frame 48. And the coil terminals 30, respectively, and these terminals are connected to the CCU 9 via a camera cable (not shown).
[0061]
A tube 47 made of a deformable bellows body is provided between the outer periphery of the subject light, which is the rear end of the lens frame 46, and the outer periphery of the subject light, which is the front end of the image sensor frame 48. Are hermetically bonded.
[0062]
A pair of permanent magnets 33 and 34 are arranged on the inner circumference on the rear end side of the exterior 44 at a position where electromagnetic induction is possible with the magnetic coil 24 provided on the imaging element frame 48.
[0063]
In other words, the camera head 7b includes a plurality of focus lenses 21 and a CCD 27 in a package frame 45 including a lens frame 46 having a cover glass 18, an image sensor frame 48, and a tubular body 47 formed of a bellows body. It is held and fixed in an airtight state.
[0064]
Adjustment of the relative positional relationship between the lens frame 46 having the focus lens 21 and the imaging element frame 48 having the CCD 27 of the camera head 7b having such a configuration is performed by changing the electromagnetic field generated by the direction of the current flowing through the magnetic coil 24 and the permanent Due to the electromagnetic induction effect with the magnetic field generated from the magnets 33 and 34, the imaging element frame 48 is moved forward and backward on the optical axis as shown by arrows B or C in the figure. When the image pickup frame 48 slides forward and backward, the bellows of the tube 47 is deformed.
[0065]
Since the camera head 7b has the focus lens 21 and the CCD 27 airtightly arranged inside the package frame 45, the camera head 7b is not exposed to high-temperature and high-pressure steam during autoclave sterilization, and can prevent deterioration of performance and functions. In addition, the focus adjustment of the captured image can be easily performed according to the direction of the current supplied to the magnetic coil 24.
[0066]
Next, an application example of the second embodiment will be described with reference to FIG. FIG. 6 is a cross-sectional view of a camera head of an imaging device for an endoscope, which is an application example of the second embodiment of the present invention, cut along the optical axis direction. The same parts as those in FIG. 5 are denoted by the same reference numerals, and detailed description is omitted.
[0067]
The camera head 7c of the application example of the second embodiment has a lens frame 46 of a package frame 45 fitted to an exterior 44 so as to be able to advance and retreat in the optical axis direction, and the imaging element frame 48 is fitted to the exterior 44. The magnetic coil 24 is fixedly attached and wound around the inner periphery of the lens frame 46 on the subject light emission side. Further, a pair of permanent magnets 33 and 34 are disposed on the inner periphery of the exterior 44 at a position where electromagnetic induction is possible with the magnetic coil 24 provided on the lens frame 46.
[0068]
In the camera head 7c having such a configuration, the lens frame 46 is moved on the optical axis in the directions of arrows B and C shown in FIG. The focus lens 21 and the CCD 27 can be focused and adjusted, and the focus lens 21 and the CCD 27 are not exposed to high-temperature and high-pressure steam during autoclave sterilization.
[0069]
Next, an imaging device for an endoscope according to a third embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. FIG. 7 is a cross-sectional view of a package frame of a camera head of an imaging device for an endoscope according to a third embodiment of the present invention, which is cut in an optical axis direction. FIG. FIG. 9 is an explanatory view illustrating the principle of adjusting the focus of the camera head of the endoscope imaging apparatus. FIG. 9 is an explanatory view illustrating the focus adjustment operation of the camera head of the endoscope imaging apparatus according to the third embodiment of the present invention. FIG. 10 is an explanatory diagram illustrating a focus adjustment operation of the camera head of the imaging device for an endoscope according to the third embodiment of the present invention. 1 to 3 are denoted by the same reference numerals, and detailed description is omitted.
[0070]
FIG. 7 shows the inside of the package frame of the camera head 7 of the imaging device 6 used for the endoscope imaging device 1. For example, it relates to the package frame 16 provided inside the exterior 16 shown in FIG. 2 or FIG.
[0071]
A package frame 50 of the camera head 7 according to the third embodiment is formed in a cylindrical shape, and a cover glass 18 that transmits incident subject light is provided on the endoscope connection portion 15 side of the package frame 50. A hermetically bonded opening is provided. A lens frame 51 to which a plurality of focus lenses 21 are attached and fixed is fitted inside the package frame 50 so as to advance and retreat on the optical axis.
[0072]
At a predetermined position on the outer periphery of the lens frame 51, a sliding member 23 for appropriately adjusting the advance / retreat speed is provided. Further, on the outer periphery of the lens frame 51, a first magnetic coil 52 and a second magnetic coil 53 are arranged in the optical axis direction.
[0073]
A permanent magnet 56 having a plurality of different magnetic poles is provided on the outer periphery of the package frame 50. The permanent magnet 56 is provided at a position where the first and second magnetic coils 52 and 53 provided on the lens frame 51 can be electromagnetically induced. As shown in FIG. 7, the interval is such that the first magnetic coil 52 is located below the N pole of the permanent magnet 56, and the N pole at the position of the first magnetic coil 52 is the S pole on the right side in the figure. The second magnetic coil 53 is located at the boundary between the second magnetic coil 53 and the N pole.
[0074]
The imaging device frame 19 having the CCD 27 and the terminal plate 20 is hermetically joined to the rear end of the package frame 50. The first and second magnetic coils 52 and 53 are connected to the terminal plate 20 via a coil cable 54. Are connected to the coil terminal 55 of the first embodiment.
[0075]
The relative position adjustment between the focus lens 21 of the camera head 7 having the package frame 50 having such a configuration and the CCD 27 is performed by positioning the first magnetic coil 52 below the N pole of the permanent magnet 56 as shown in FIG. Assume that the second magnetic coil 53 is located at the boundary between the S pole and the N pole of the permanent magnet. At this time, the first and second magnetic coils 52 and 53 are provided with an electromagnetic field as shown in FIG. Is assumed to have occurred. That is, energization of the first magnetic coil 52 is controlled so that an S-pole is generated on the N-pole side of the permanent magnet 56. When energization of the second magnetic coil 53 is stopped, the first magnetic coil 52 is turned off. The lens frame 51 is fixed in the package frame 50 by the attraction effect between the S pole of the generated magnetic field 52 and the N pole of the permanent magnet 56.
[0076]
When the lens frame 51 is moved in the direction of arrow B in FIG. 7 with the lens frame 51 fixed as described above, as shown in FIG. 9, the first magnetic coil 52 and the second magnetic coil 52 are moved. The generated magnetic field is controlled by the current supplied to the coil 53 to perform sliding movement. That is, from time t0 to time t-1 in the magnetic field state of the first and second magnetic coils 52 and 53 shown in FIG. 7 or FIG. 8, the first magnetic coil 52 stops supplying power and the second magnetic coil When the magnet 53 is energized so that an N-pole magnetic field is generated on the permanent magnet 56 side, the lens frame 51 moves in the direction of arrow B due to the magnetic field of the second magnetic coil 53 and the electromagnetic induction between the S pole and the N pole of the permanent magnet 56. It moves by a half magnetic pole of the permanent magnet 56. At the next time t-2, the first magnetic coil 52 is energized so that the permanent magnet 56 side becomes the N pole, and when the energization of the second magnetic coil 53 is stopped, the magnetic field of the first magnetic coil 52 is reduced. The lens frame 51 moves in the direction of arrow B by a half magnetic pole of the permanent magnet 56 due to electromagnetic induction between the S pole and the N pole of the permanent magnet 56. As described above, in the order of the times t-3 and t-4, the first and second magnetic coils 52 and 53 are induced by the magnetic field generated by the energizing direction and the energizing control of the energizing stop, and the magnetic field from the permanent magnet 56. It can be slid in the direction of arrow B in the figure.
[0077]
Also, as shown in FIG. 10, the magnetic field state of the first magnetic coil 52 and the second electronic coil 53 of the lens frame 52 at the time t0 (the first and second magnetic coils 52 shown in FIGS. 7 and 8). , 53) in the direction of arrow C, at time t + 1, the energization of the first magnetic coil 52 is stopped, and the permanent magnet 56 side of the second magnetic coil 53 becomes the S pole. When energized, the lens frame 52 moves in the direction of arrow C by a half magnetic pole of the permanent magnet 56 due to the induction of the magnetic field of the second magnetic coil 53 and the magnetic fields of the S and N poles of the permanent magnet 56, and the next time t + 2 Then, current is supplied so that the permanent magnet 56 side of the first magnetic coil 52 becomes the N pole, and when the current supply to the second magnetic coil 53 is stopped, the magnetic field of the first magnetic coil 53 and the S pole of the permanent magnet 56 are The induction of the magnetic field with the N pole causes the lens frame 52 to further move to the arrow Moving half pole component of the permanent magnet 56 in the direction of. In this manner, in the order of the times t + 3 and t + 4, the direction in which the first and second magnetic coils 52 and 53 are energized, and the induced magnetic field generated by the energization control of energization stop and the magnetic field of the permanent magnet 56, the direction of the arrow C in the figure Can be slid.
[0078]
As described above, the lens frame having the pair of magnetic coils 52 and 53 for providing magnetic induction within the magnetic field induction range of the permanent magnet 56 is provided on the outer periphery of the package frame 50 by providing the permanent magnets 56 having S and N electrodes alternately provided. The lens frame 51 is slidably provided inside the package frame 50, and the energization direction and energization stop of the pair of magnetic coils 52, 53 provided on the lens frame 51 are controlled so that the lens frame 51 is finely slid and moved. The focus adjustment of the image taken by the camera can be easily performed, and the airtightness of the focus lens 21 and the CCD 27 built in the package frame 50 during autoclave sterilization can be secured.
[0079]
Next, an imaging apparatus for an endoscope which is an application example of the third embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. FIG. 11 is a sectional view of the inside of a package frame of a camera head of an imaging device for an endoscope, which is an application example of the third embodiment of the present invention, cut along the optical axis direction, and FIG. 8 is a third embodiment of the present invention. It is sectional drawing which cut | disconnected the inside of the package frame of the camera head of the imaging device for endoscope which is another application example in the optical axis direction. 1 to 4 and FIG. 7 are denoted by the same reference numerals, and detailed description is omitted.
[0080]
FIG. 11 shows the inside of the package frame of the camera head 7 of the imaging device 6 used in the endoscope imaging device 1. For example, it relates to the package frame 16 provided inside the exterior 16 shown in FIG. 2 or FIG.
[0081]
The package frame 60 of the camera head 7 according to the application example of the third embodiment is formed in a cylindrical shape, and a cover for transmitting incident subject light is provided on the endoscope connection portion 15 side of the package frame 60. An opening to which the glass 18 is hermetically bonded is provided. A lens frame 61 to which a plurality of focus lenses 21 are attached and fixed is fitted inside the package frame 60 so as to advance and retreat on the optical axis.
[0082]
At a predetermined position on the outer periphery of the lens frame 61, a sliding member 23 for appropriately adjusting the advance / retreat speed is provided. Further, the magnetic coil 24 is wound around the outer periphery of the lens frame 61.
[0083]
A pair of permanent magnets 33 and 34 are provided at predetermined positions on the inner periphery of the package frame 60. The permanent magnets 33 and 34 are provided at positions where a magnetic coil 34 provided on the lens frame 61 can be electromagnetically induced.
[0084]
At the rear end of the package frame 60, the image sensor frame 19 having the CCD 27 and the terminal plate 20 is hermetically bonded. The connection wires 25 and 26 of the magnetic coil 24 provided on the lens frame 61 are connected to the coil terminals 30 of the terminal plate 20.
[0085]
The relative position between the focus lens 21 of the camera head 7 having the package frame 60 having such a configuration and the CCD 27 is adjusted by the induction effect of the magnetic field generated by the energizing direction of the magnetic coil 24 and the magnetic fields of the permanent magnets 33 and 34. The lens frame 61 can be slid in the direction of arrow B or C in the figure.
[0086]
Next, another application example of the third embodiment will be described with reference to FIG. In another application example, a plurality of focus lenses 21 are directly held and fixed to the inner periphery of the package frame 60 on the cover glass 18 side. At the rear end of the package frame 60, a terminal plate 20 provided with a CCD terminal 29 for connecting a plurality of connection lines 42 of the CCD 27 and a coil terminal 30 for connecting a connection line of the magnetic coil 24 is hermetically bonded.
[0087]
Behind the focus lens 21 inside the package frame 60 in which the cover glass 18 and the terminal plate 20 are air-tightly joined, an image sensor frame 62 to which the CCD 27 is fixed is fitted slidably in the optical axis direction. I have. A sliding member 23 for appropriately adjusting the advance / retreat speed is provided on the outer periphery of the imaging element frame 62, and a magnetic coil 24 is wound and arranged.
[0088]
A pair of permanent magnets 33 and 34 are arranged on the inner periphery of the package frame 60. The pair of permanent magnets 33 and 34 are provided at positions where a magnetic induction effect is generated between the pair of permanent magnets 33 and 34 and the magnetic coil 24 of the image sensor frame 62.
[0089]
The camera head 7 having the package frame 60 having such a configuration controls the direction of energization to the magnetic coil 24, so that the magnetic field generated by the magnetic coil 24 and the magnetic fields generated by the permanent magnets 33 and 34 induce a magnetic field induction effect. Can be adjusted in the direction of the arrow B or C in the figure, the focus adjustment of the captured image can be performed as the relative distance adjustment between the focus lens 21 and the CCD 27, and the high-temperature and high-pressure steam in the autoclave sterilization can be used. Can be protected from
[0090]
Next, a camera head of an imaging device for an endoscope according to a fourth embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. FIG. 13 is a cross-sectional view of a camera head of an imaging device for an endoscope according to a fourth embodiment of the present invention, which is cut in an optical axis direction. FIG. 14 is an endoscope as an application example of the fourth embodiment of the present invention. It is sectional drawing which cut | disconnected the camera head of the imaging device for mirrors in the optical axis direction. 1 to 4 are denoted by the same reference numerals, and detailed description is omitted.
[0091]
As shown in FIG. 13, the camera head 7d of the imaging device 6 used in the endoscope imaging device 1 according to the fourth embodiment has a bottomed cylindrical package frame 65 provided inside an exterior 16 as shown in FIG. I have. A cover glass 18 made of sapphire or the like that transmits the subject light incident from the endoscope connection portion 15 is hermetically bonded to a front end of the bottomed cylindrical package frame 65, and a CCD 27 is attached and fixed at a rear end. The image sensor frame 19 is hermetically bonded, and the inside of the package frame 65 is completely airtightly packaged.
[0092]
A first magnetic coil 68 and a second magnetic coil 69 are wound at a predetermined interval at a predetermined position on the outer periphery of the package frame 65 substantially on the rear end side in the drawing. A lens frame 66 holding and fixing a plurality of focus lenses 21 is fitted inside the front end of the package frame 65 so as to be able to advance and retreat in the optical axis direction. A magnetic body 67 is arranged on the outer periphery of the rear end of the lens frame 65. The magnetic body 67 is provided so as to receive electromagnetic induction between the first and second magnetic coils 68 and 69 wound around the outer periphery of the package frame 65. FIG. 13 shows an example in which the second electronic coil 69 is provided on the outer periphery of the imaging element frame 19 on the same plane as the outer periphery of the package frame 65.
[0093]
In the image sensor frame 19 air-tightly joined to the rear end of the package frame 65, a CCD 27 is arranged on the optical axis of the focus lens 21. At the rear end of the image sensor frame 19, a connection line 28 of the CCD 27 is provided. A terminal plate 20 having a CCD terminal 29 to be connected is hermetically bonded. The connection lines 68a, 69a of the first and second magnetic coils 68, 69 are connected to the magnetic coil energizing lines of the camera cable 8.
[0094]
An instruction is input from the switch 31 to energize the first and second magnetic coils 68 and 69, and the first magnetic coil 68 is energized to attract the magnetic body 67 by the generated magnetic field. The lens frame 66 is moved in the direction of arrow C in the figure by moving in the direction of arrow B in the figure, inputting an instruction from the switch 31, energizing the second magnetic coil 69 and attracting the magnetic body 67 by the generated magnetic field. Thus, the lens frame 66 is slid forward and backward in the optical axis direction.
[0095]
The camera head 7d having the package frame 65 having such a configuration can prevent the infiltration of high-temperature and high-pressure steam in autoclave sterilization by housing the focus lens 21 and the CCD 27 in an airtight manner inside the package frame 65. The relative distance between the focus lens 21 and the CCD 27 is adjusted by controlling the energizing directions of the second magnetic coils 68 and 69, and the focus adjustment of the captured image can be performed.
[0096]
An application example of the fourth embodiment will be described with reference to FIG. The camera head 7 e of the imaging device 6 used in the endoscope imaging device 1 of the application example of the fourth embodiment has a bottomed cylindrical package frame 65 provided inside the exterior 16. A cover glass 18 made of sapphire or the like that transmits subject light incident from the endoscope connection portion 15 is air-tightly joined to a front end of the bottomed cylindrical package frame 65, and a terminal plate 20 is formed at a rear end. It is hermetically bonded and the inside is completely airtightly packaged.
[0097]
A plurality of focus lenses 21 are directly held and fixed inside the front end of the package frame 65 on the side of the cover glass 18. An image sensor frame 70 to which the CCD 27 is fixed is fitted behind the focal lens 21 in the drawing so as to be able to advance and retreat in the optical axis direction. A sliding member 23 is provided at a predetermined position on the outer periphery of the imaging element frame 70 to smoothly slide between the inner periphery of the package frame 65 and a magnetic body 67 is provided on the outer periphery of the imaging element frame 70. Is provided.
[0098]
A first magnetic coil 68 and a second magnetic coil 69 are wound at a predetermined interval at a predetermined position on the outer periphery of the package frame 65 substantially on the rear end side in the drawing. A magnetic body 67 of the image sensor frame 70 is provided between the first and second magnetic coils 68 and 69 so as to receive electromagnetic induction. FIG. 14 shows an example in which the second magnetic coil 69 is provided on the outer periphery of the terminal plate 20 on the same plane as the outer periphery of the package frame 65.
[0099]
The terminal plate 20 hermetically bonded to the rear end of the package frame 65 has a CCD terminal 29 to which the connection line 42 of the CCD 27 of the imaging device frame 19 arranged on the optical axis of the focus lens 21 is connected. ing. The connection lines 68a, 69a of the first and second magnetic coils 68, 69 are connected to the magnetic coil energizing lines of the camera cable 8.
[0100]
When an instruction is supplied from the switch 31 to energize the first and second magnetic coils 68 and 69, the first magnetic coil 68 is energized, and the magnetic body 67 is attracted by the generated magnetic field. Moves in the direction of arrow B in the figure, inputs an instruction from the switch 31, energizes the second magnetic coil 69, and attracts the magnetic body 67 by the generated magnetic field, whereby the image sensor frame 70 moves in the direction of arrow C in the figure. By being moved, the imaging element frame 70 is slid forward and backward in the optical axis direction.
[0101]
The camera head 7e having the package frame 65 having such a configuration can prevent the infiltration of high-temperature and high-pressure steam during autoclave sterilization by housing the focus lens 21 and the CCD 27 in an airtight manner inside the package frame 65. The relative distance between the focus lens 21 and the CCD 27 is adjusted by controlling the energizing directions of the second magnetic coils 68 and 69, and the focus adjustment of the captured image can be performed.
[0102]
Next, a camera head of an imaging device for an endoscope according to a fifth embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. FIG. 15 is a cross-sectional view of a camera head of an imaging device for an endoscope according to a fifth embodiment of the present invention, which is cut in the optical axis direction. FIG. 16 is an endoscope that is an application example of the fifth embodiment of the present invention. It is sectional drawing which cut | disconnected the camera head of the imaging device for mirrors in the optical axis direction. 1 to 3 are denoted by the same reference numerals, and detailed description is omitted.
[0103]
As shown in FIG. 15, the camera head 7f of the imaging device 6 used in the imaging device 1 for an endoscope according to the fifth embodiment has a bottomed cylindrical package frame 75 provided inside an exterior 16 as shown in FIG. I have. A cover glass 18 made of sapphire or the like that transmits the subject light incident from the endoscope connection portion 15 is hermetically bonded to a front end of the bottomed cylindrical package frame 75, and a CCD 27 is attached and fixed at a rear end. The image sensor frame 76 thus formed is hermetically bonded, and the inside of the package frame 75 is completely airtightly packaged.
[0104]
A lens frame 77 on which a plurality of focus lenses 21 are held and fixed is fitted on the inner periphery of the front end of the package frame 75 on the side of the cover glass 18 so as to advance and retreat in the optical axis direction. At a predetermined position on the outer periphery of the lens frame 77, a sliding member 23 for smoothly sliding between the inner periphery of the package frame 75 is provided, and a magnetic body 67 is provided on the outer periphery of the lens frame 77. Are located.
[0105]
A first magnetic coil 68 and a second magnetic coil 69 are wound at a predetermined interval on a predetermined position on the inner periphery of the package frame 75. A magnetic body 67 of the lens frame 77 is provided between the first and second magnetic coils 68 and 69 so as to receive electromagnetic induction. FIG. 15 shows an example in which the second electronic coil 69 is provided on the inner periphery of the imaging element frame 19 on the same plane as the inner periphery of the package frame 65.
[0106]
In the image sensor frame 19 air-tightly joined to the rear end of the package frame 75, a CCD 27 is disposed on the optical axis of the focus lens 21. At the rear end of the image sensor frame 19, a connection line 28 of the CCD 27 is provided. The terminal plate 20 having the coil terminal 30 to which the connected CCD terminal 29 and the connection lines 68a, 69a of the first and second magnetic coils 68, 69 are connected is hermetically joined.
[0107]
An instruction is inputted from the switch 31 to energize the first and second magnetic coils 68 and 69, the first magnetic coil 68 is energized, and the magnetic body 67 is attracted by the generated magnetic field. The lens frame 77 is moved in the direction of the arrow C in the figure by moving in the direction of arrow B in the figure, inputting an instruction from the switch 31, energizing the second magnetic coil 69 and attracting the magnetic body 67 by the generated magnetic field. This causes the lens frame 77 to slide forward and backward in the optical axis direction.
[0108]
The camera head 7f having the package frame 75 having such a configuration can prevent the infiltration of high-temperature and high-pressure steam during autoclave sterilization by housing the focus lens 21 and the CCD 27 in the package frame 75 in an airtight manner. The relative distance between the focus lens 21 and the CCD 27 is adjusted by controlling the energizing directions of the second magnetic coils 68 and 69, and the focus adjustment of the captured image can be performed.
[0109]
A camera head 7g of an application example of the fifth embodiment will be described with reference to FIG. The camera head 7g of the imaging device 6 used in the endoscope imaging device 1 of the application example of the fifth embodiment has a bottomed cylindrical package frame 75 provided inside an exterior 16. A cover glass 18 made of sapphire or the like that transmits subject light incident from the endoscope connection portion 15 is air-tightly joined to a front end of the bottomed cylindrical package frame 75, and a terminal plate 20 is formed at a rear end. It is hermetically bonded and the inside is completely airtightly packaged.
[0110]
A plurality of focus lenses 21 are directly held and fixed inside the front end of the package frame 75 on the side of the cover glass 18. An image sensor frame 78 to which the CCD 27 is attached and fixed is fitted behind the focus lens 21 in the figure so as to be able to advance and retreat in the optical axis direction. At a predetermined position on the outer periphery of the image sensor frame 78, a sliding member 23 for smoothly sliding between the inner periphery of the package frame 75 is provided. 67 are provided.
[0111]
A first magnetic coil 68 and a second magnetic coil 69 are wound at a predetermined interval at a predetermined position on the inner periphery of the package frame 75 substantially on the rear end side in the drawing. The magnetic body 67 of the image sensor frame 78 is provided between the first and second magnetic coils 68 and 69 so as to receive electromagnetic induction. FIG. 16 shows an example in which the second electronic coil 69 is provided on the inner periphery of the terminal plate 20 on the same surface as the first magnetic coil 68 on the inner periphery of the package frame 65.
[0112]
The connection line 42 of the CCD 27 of the image sensor frame 78 arranged on the optical axis of the focus lens 21 is connected to the terminal plate 20 airtightly joined to the rear end of the package frame 75 through an insertion hole 78a. It has a CCD terminal 29 and a coil terminal 30 to which connection lines 68a and 69a of the first and second magnetic coils 68 and 69 are connected via an insertion hole 78b.
[0113]
When the energization of the first and second magnetic coils 68 and 69 is instructed and input from the switch 31 and the first magnetic coil 68 is energized and the magnetic body 67 is attracted by the generated magnetic field, the imaging element frame 78 is moved. The imaging element frame 70 moves in the direction of arrow C in the figure when it moves in the direction of arrow B in the drawing, inputs an instruction from the switch 31, energizes the second magnetic coil 69, and attracts the magnetic body 67 by the generated magnetic field. As a result, the image sensor frame 78 is slid forward and backward in the optical axis direction.
[0114]
With the camera head 7g having the package frame 75 having such a configuration, the focusing lens 21 and the CCD 27 are hermetically stored inside the package frame 75 and fixed, so that the invasion of high-temperature and high-pressure steam during autoclave sterilization can be prevented. By controlling the energizing direction of the second magnetic coils 68 and 69, the relative distance between the focus lens 21 and the CCD 27 is adjusted, and the focus adjustment of a captured image can be performed.
[0115]
In the description of each embodiment of the present invention, it has been described that the current in the direction instructed by the magnetic coil energizing means of the CCU 9 is applied according to the instruction input of the current direction to be applied to the magnetic coil from the switch 31. The time during which the switch 31 is turned on is counted by the CCU 9, and the amount of current supplied is increased according to the counted time, so that the forward / backward sliding speed of the lens frame or the imaging element frame can be increased. That is, when the switch is on for a long time, the position adjustment distance of the lens frame or the image sensor frame that is moved forward and backward is long, and when the adjustment distance is long, the moving speed is increased. It is also possible to increase the amount of current supplied to the magnetic coil to increase the generated magnetic field.
[0116]
[Appendix]
According to the embodiment of the present invention described in detail above, the following configuration can be obtained.
[0117]
(Supplementary Note 1) Cylindrical lens holding means for holding an optical lens on which an object image is incident on an inner peripheral surface;
A cylindrical imaging element holding unit that is arranged on the optical axis of the optical lens and holds an imaging element that photoelectrically converts a subject image projected from the optical lens to generate a subject imaging signal;
Either the lens holding unit or the imaging element holding unit is hermetically incorporated with the lens holding unit and the imaging device holding unit, and adjusts a relative distance between the lens holding unit and the imaging device holding unit. A cylindrical airtight means having one built therein movably on the optical axis of the optical lens,
An outer peripheral portion of the hermetic means, or a fixed magnetic field generating means for generating a fixed magnetic field, comprising at least a pair of permanent magnets provided at a predetermined position on the inner peripheral portion;
A fixed magnetic field generated from the fixed magnetic field generating means, provided on the outer or inner circumference of the lens holding means movably incorporated in the airtight means, or on the outer or inner circumference of the imaging element holding means; A variable magnetic field generating means comprising a magnetic coil for generating a variable magnetic field for magnetic induction;
Energization control means provided outside the hermetic means and adjusting and controlling the variable magnetic field by manipulating the amount and direction of current supplied to the variable magnetic field generation means;
And controlling the amount and direction of current supplied from the energization control unit to the variable magnetic field generation unit to adjust and control the magnetic force and magnetic pole of the magnetic field generated by the variable magnetic field generation unit, thereby generating the fixed magnetic field generation. An imaging apparatus for an endoscope, wherein a relative distance between the lens holding means and the image pickup element holding means is adjusted by magnetic induction between the fixed magnetic force of the means.
[0118]
(Supplementary Note 2) Cylindrical lens holding means for holding an optical lens on which the subject image is incident on an inner peripheral surface;
A cylindrical imaging element holding unit that is arranged on the optical axis of the optical lens and holds an imaging element that photoelectrically converts a subject image projected from the optical lens to generate a subject imaging signal;
Either the lens holding unit or the imaging element holding unit is hermetically incorporated with the lens holding unit and the imaging device holding unit, and adjusts a relative distance between the lens holding unit and the imaging device holding unit. A cylindrical airtight means having one built therein movably on the optical axis of the optical lens,
An outer peripheral portion or an inner peripheral portion of the lens holding device movably incorporated in the airtight device, or at least a pair of permanent magnets provided on an outer peripheral portion or an inner peripheral portion of the image pickup device holding device, and a fixed magnetic field. Means for generating a fixed magnetic field,
A variable magnetic field generating means which is provided at a predetermined position on an outer peripheral portion or an inner peripheral portion of the airtight means, and which includes a magnetic coil for generating a variable magnetic field for magnetic induction with respect to a fixed magnetic field generated by the fixed magnetic field generating means; ,
Energization control means provided outside the hermetic means and adjusting and controlling the variable magnetic field by manipulating the amount and direction of current supplied to the variable magnetic field generation means;
And controlling the amount and direction of current supplied from the energization control unit to the variable magnetic field generation unit to adjust and control the magnetic force and magnetic pole of the magnetic field generated by the variable magnetic field generation unit, thereby generating the fixed magnetic field generation. An imaging apparatus for an endoscope, wherein a relative distance between the lens holding means and the image pickup element holding means is adjusted by magnetic induction between the fixed magnetic force of the means.
[0119]
(Supplementary Note 3) An optical lens on which a subject image is incident,
A lens support member made of a cylindrical member having an inner peripheral surface that supports the optical lens,
Imaging means arranged on the optical axis of the optical lens, for imaging a subject image emitted from the lens,
An imaging means support member comprising a cylindrical member supporting the imaging means,
A partition member for arranging the lens support member and the imaging means support member, and a partition member for preventing gas from entering the tube portion; Airtight frame,
A relative movement unit configured to be able to move at least one of the lens support member and the imaging unit support member on the optical axis of the optical lens in order to adjust a relative distance between the lens support member and the imaging unit support member,
A magnet provided outside the airtight frame,
A coil member provided in the hermetic frame and on the outer peripheral surface of the lens support member or the imaging means support member, and configured to be capable of being coupled and separated by the magnet and the magnetic force;
A conductive wire member made of a conductive material for guiding a current flowing through the coil member connected to the coil member and extending out of the tube portion of the hermetic frame,
Energization control means for controlling the magnitude and direction of the current flowing through the conducting wire member,
An operation signal provided outside the tube portion of the hermetic seal to adjust the relative distance between the lens support member and the imaging unit support member by operating the energization control unit to operate the relative movement unit. Operating means for generating
An imaging device for an endoscope, comprising:
[0120]
(Supplementary Note 4) An optical lens on which a subject image is incident,
A lens support member made of a cylindrical member having an inner peripheral surface that supports the optical lens,
Imaging means arranged on the optical axis of the optical lens, for imaging a subject image emitted from the lens,
An imaging means support member comprising a cylindrical member supporting the imaging means,
A partition member for arranging the lens support member and the imaging means support member, and a partition member for preventing gas from entering the tube portion; Airtight frame,
A relative movement unit configured to be able to move at least one of the lens support member and the imaging unit support member on the optical axis of the optical lens in order to adjust a relative distance between the lens support member and the imaging unit support member,
A magnet provided in the hermetic frame, and a coil member provided in the hermetic frame and on an outer peripheral surface of the lens support member or the imaging means support member, and configured to be capable of being coupled to and separated from the magnet by magnetic force. When,
A conductive wire member connected to the coil member and made of a conductive material for guiding a current flowing through the coil member;
Energization control means for controlling the magnitude and direction of the current flowing through the conducting wire member,
An operation signal provided outside the tube portion of the airtight frame to adjust the relative distance between the lens support member and the imaging unit support member by operating the energization control unit to operate the relative movement unit. Operating means for generating
An imaging device for an endoscope, comprising:
[0121]
(Supplementary Note 5) An optical lens on which a subject image is incident,
A lens support member made of a cylindrical member having an inner peripheral surface that supports the optical lens,
Imaging means arranged on the optical axis of the optical lens, for imaging a subject image emitted from the lens,
An imaging means support member comprising a cylindrical member supporting the imaging means,
A partition member for arranging the lens support member and the imaging means support member, and a partition member for preventing gas from entering the tube portion; Airtight frame,
An optical axis of the optical lens is provided in the tube portion of the airtight frame, and at least one of the lens support member and the imaging unit support member is used to adjust a relative distance between the lens support member and the imaging unit support member. A relative moving means configured to be movable on the
A magnet provided in the hermetic frame and on an outer peripheral surface of the lens support member or the imaging means support member;
A coil member provided outside the airtight frame and configured to be capable of being coupled and separated by the magnet and the magnetic force,
A conductive wire member connected to the coil member and made of a conductive material for guiding a current flowing through the coil member;
Energization control means for controlling the magnitude and direction of the current flowing through the conducting wire member,
An operation signal provided outside the tube portion of the airtight frame to adjust the relative distance between the lens support member and the imaging unit support member by operating the energization control unit to operate the relative movement unit. Operating means for generating
An imaging device for an endoscope, comprising:
[0122]
(Supplementary Note 6) An optical lens on which a subject image is incident,
A lens support member made of a cylindrical member having an inner peripheral surface that supports the optical lens,
Imaging means arranged on the optical axis of the optical lens, for imaging a subject image emitted from the lens,
An imaging means support member comprising a cylindrical member supporting the imaging means,
A partition member for arranging the lens support member and the imaging means support member, and a partition member for preventing gas from entering the tube portion; Airtight frame,
An optical axis of the optical lens is provided in the tube portion of the airtight frame, and at least one of the lens support member and the imaging unit support member is used to adjust a relative distance between the lens support member and the imaging unit support member. A relative moving means configured to be movable on the
A magnet provided on the outer peripheral surface of the lens support member or the imaging means support member in the hermetic frame, and
A coil member provided in the hermetic frame and configured to be capable of being coupled and separated by the magnet and the magnetic force,
A conductive wire member connected to the coil member and made of a conductive material for guiding a current flowing through the coil member;
Energization control means for controlling the magnitude and direction of the current flowing through the conducting wire member,
An operation signal provided outside the tube portion of the airtight frame to adjust the relative distance between the lens support member and the imaging unit support member by operating the energization control unit to operate the relative movement unit. Operating means for generating
An imaging device for an endoscope, comprising:
[0123]
【The invention's effect】
ADVANTAGE OF THE INVENTION The imaging device for endoscopes of the present invention can prevent invasion of high-temperature and high-pressure steam in autoclave sterilization by housing the focus lens and the imaging element in the package frame in an airtight manner, and cause deterioration of optical members and electronic members. A magnetic coil is provided on either the lens frame holding the focus lens air-tightly housed in the package frame or the image sensor frame holding the image sensor, and the direction and amount of current to the magnetic coil. Has the effect that the relative distance between the focus lens and the image sensor can be easily and reliably adjusted by the electromagnetic induction effect between the magnetic field of the permanent magnet provided in the package frame. .
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a block diagram illustrating the overall configuration of an endoscope imaging apparatus according to the present invention.
FIG. 2 is a cross-sectional view of the camera head of the imaging device for an endoscope according to the first embodiment of the present invention, which is cut in an optical axis direction.
FIG. 3 is a cross-sectional view as viewed from a section AA in FIG. 2;
FIG. 4 is a cross-sectional view of the camera head of the imaging device for an endoscope, which is an application example of the first embodiment of the present invention, cut along the optical axis direction.
FIG. 5 is a cross-sectional view of a camera head of an endoscope imaging apparatus according to a second embodiment of the present invention, which is cut in an optical axis direction.
FIG. 6 is a cross-sectional view of the camera head of the imaging device for an endoscope, which is an application example of the second embodiment of the present invention, cut in the optical axis direction.
FIG. 7 is a cross-sectional view of the inside of a package frame of a camera head of an imaging device for an endoscope according to a third embodiment of the present invention, which is cut in an optical axis direction.
FIG. 8 is an explanatory view illustrating the principle of adjusting the focus of a camera head of an endoscope imaging apparatus according to a third embodiment of the present invention.
FIG. 9 is an explanatory diagram illustrating a focus adjustment operation of a camera head of an endoscope imaging apparatus according to a third embodiment of the present invention.
FIG. 10 is an explanatory diagram illustrating a focus adjusting operation of a camera head of an endoscope imaging apparatus according to a third embodiment of the present invention.
FIG. 11 is a cross-sectional view of the inside of a package frame of a camera head of an imaging device for an endoscope which is an application example of the third embodiment of the present invention, cut in an optical axis direction.
FIG. 12 is a cross-sectional view of the inside of a package frame of a camera head of an imaging device for an endoscope, which is another application example of the third embodiment of the present invention, cut in an optical axis direction.
FIG. 13 is a cross-sectional view of a camera head of an endoscope imaging apparatus according to a fourth embodiment of the present invention, which is cut in an optical axis direction.
FIG. 14 is a cross-sectional view of the camera head of an imaging device for an endoscope, which is an application example of the fourth embodiment of the present invention, cut along the optical axis direction.
FIG. 15 is a cross-sectional view of a camera head of an endoscope imaging apparatus according to a fifth embodiment of the present invention, which is cut in an optical axis direction.
FIG. 16 is a cross-sectional view of a camera head of an imaging device for an endoscope, which is an application example of the fifth embodiment of the present invention, cut in a direction of an optical axis.
[Explanation of symbols]
1. Endoscope imaging device
2. Endoscope
3. Insertion part
6 ... Imaging device
7 ... Camera head
8. Camera cable
9 ... Camera control unit (CCU)
10. Monitor
11 Light source device
15 ... Endoscope connection
16 ... Exterior
17… Package frame
18 ... Cover glass
19: Image sensor frame
20 ... Terminal board
21 ... Focus lens
22 ... Lens frame
24 ... magnetic coil
27 ... Imaging device (CCD)
31 ... Switch
33, 34: permanent magnet

Claims (2)

被写体像が入射される光学レンズを内周面に保持する筒状のレンズ保持手段と、
前記光学レンズの光軸上に配置され、且つ、前記光学レンズから投射される被写体像を光電変換して被写体撮像信号を生成する撮像素子を保持する筒状の撮像素子保持手段と、
前記レンズ保持手段と撮像素子保持手段とを気密に内蔵すると共に、前記レンズ保持手段と前記撮像素子保持手段との相対距離を調整するために、前記レンズ保持手段と前記撮像素子保持手段のいずれか一方を前記光学レンズの光軸上で移動可能に内蔵した筒状の気密手段と、
前記気密手段の外周部、又は内周部の所定位置に設けられた少なくとも一対の永久磁石からなり、固定磁界を発生させる固定磁界発生手段と、
前記気密手段に移動可能に内蔵させた前記レンズ保持手段の外周部又は内周部、あるいは前記撮像素子保持手段の外周部又は内周部に設けられ、前記固定磁界発生手段から発生される固定磁界に対して、磁気誘導させる可変磁界を発生させる磁気コイルからなる可変磁界発生手段と、
前記気密手段の外部に設けられ、前記可変磁界発生手段に供給する電流量と電流方向を操作して可変磁界を調整制御する通電制御手段と、
を具備し、前記通電制御手段から前記可変磁界発生手段に供給する電流量と電流方向を操作して、前記可変磁界発生手段から発生する磁界の磁力と磁極とを調整制御し、前記固定磁界発生手段の固定磁力との間の磁気誘導により前記レンズ保持手段と前記撮像素子保持手段との相対距離を調整することを特徴とした内視鏡用撮像装置。Cylindrical lens holding means for holding the optical lens on which the subject image is incident on the inner peripheral surface,
A cylindrical imaging element holding unit that is arranged on the optical axis of the optical lens and holds an imaging element that photoelectrically converts a subject image projected from the optical lens to generate a subject imaging signal;
Either the lens holding unit or the imaging element holding unit is hermetically incorporated with the lens holding unit and the imaging device holding unit, and adjusts a relative distance between the lens holding unit and the imaging device holding unit. A cylindrical airtight means having one built therein movably on the optical axis of the optical lens,
An outer peripheral portion of the hermetic means, or a fixed magnetic field generating means for generating a fixed magnetic field, comprising at least a pair of permanent magnets provided at a predetermined position on the inner peripheral portion;
A fixed magnetic field generated from the fixed magnetic field generating means, provided on the outer or inner circumference of the lens holding means movably incorporated in the airtight means, or on the outer or inner circumference of the imaging element holding means; A variable magnetic field generating means comprising a magnetic coil for generating a variable magnetic field for magnetic induction;
Energization control means provided outside the hermetic means and adjusting and controlling the variable magnetic field by manipulating the amount and direction of current supplied to the variable magnetic field generation means;
And controlling the amount and direction of current supplied from the energization control unit to the variable magnetic field generation unit to adjust and control the magnetic force and magnetic pole of the magnetic field generated by the variable magnetic field generation unit, thereby generating the fixed magnetic field generation. An imaging apparatus for an endoscope, wherein a relative distance between the lens holding means and the image pickup element holding means is adjusted by magnetic induction between the fixed magnetic force of the means. 被写体像が入射される光学レンズを内周面に保持する筒状のレンズ保持手段と、
前記光学レンズの光軸上に配置され、且つ、前記光学レンズから投射される被写体像を光電変換して被写体撮像信号を生成する撮像素子を保持する筒状の撮像素子保持手段と、
前記レンズ保持手段と撮像素子保持手段とを気密に内蔵すると共に、前記レンズ保持手段と前記撮像素子保持手段との相対距離を調整するために、前記レンズ保持手段と前記撮像素子保持手段のいずれか一方を前記光学レンズの光軸上で移動可能に内蔵した筒状の気密手段と、
前記気密手段に移動可能に内蔵させた前記レンズ保持手段の外周部又は内周部、あるいは前記撮像素子保持手段の外周部又は内周部に設けられた少なくとも一対の永久磁石からなり、固定磁界を発生させる固定磁界発生手段と、
前記気密手段の外周部、又は内周部の所定位置に設けられ、前記固定磁界発生手段から発生される固定磁界に対して、磁気誘導させる可変磁界を発生させる磁気コイルからなる可変磁界発生手段と、
前記気密手段の外部に設けられ、前記可変磁界発生手段に供給する電流量と電流方向を操作して可変磁界を調整制御する通電制御手段と、
を具備し、前記通電制御手段から前記可変磁界発生手段に供給する電流量と電流方向を操作して、前記可変磁界発生手段から発生する磁界の磁力と磁極とを調整制御し、前記固定磁界発生手段の固定磁力との間の磁気誘導により前記レンズ保持手段と前記撮像素子保持手段との相対距離を調整することを特徴とした内視鏡用撮像装置。Cylindrical lens holding means for holding the optical lens on which the subject image is incident on the inner peripheral surface,
A cylindrical imaging element holding unit that is arranged on the optical axis of the optical lens and holds an imaging element that photoelectrically converts a subject image projected from the optical lens to generate a subject imaging signal;
Either the lens holding unit or the imaging element holding unit is hermetically incorporated with the lens holding unit and the imaging device holding unit, and adjusts a relative distance between the lens holding unit and the imaging device holding unit. A cylindrical airtight means having one built therein movably on the optical axis of the optical lens,
An outer peripheral portion or an inner peripheral portion of the lens holding device movably incorporated in the airtight device, or at least a pair of permanent magnets provided on an outer peripheral portion or an inner peripheral portion of the image pickup device holding device, and a fixed magnetic field. Means for generating a fixed magnetic field,
A variable magnetic field generating means which is provided at a predetermined position on an outer peripheral portion or an inner peripheral portion of the airtight means, and which includes a magnetic coil for generating a variable magnetic field for magnetic induction with respect to a fixed magnetic field generated by the fixed magnetic field generating means; ,
Energization control means provided outside the hermetic means and adjusting and controlling the variable magnetic field by manipulating the amount and direction of current supplied to the variable magnetic field generation means;
And controlling the amount and direction of current supplied from the energization control unit to the variable magnetic field generation unit to adjust and control the magnetic force and magnetic pole of the magnetic field generated by the variable magnetic field generation unit, thereby generating the fixed magnetic field generation. An imaging apparatus for an endoscope, wherein a relative distance between the lens holding means and the image pickup element holding means is adjusted by magnetic induction between the fixed magnetic force of the means.

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