JP3659882B2 - 内視鏡用撮像装置 - Google Patents
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、撮像ユニット内に撮像光学ユニットと撮像素子ユニットとを備える内視鏡用撮像装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来より、体内に挿通する光学視管に接続し、この光学視管でとらえた光学像を電気信号に変換することにより、モニターなどに前記光学像を表示する構成の内視鏡用撮像装置が広く採用されている。
【０００３】
例えば特開平８−２４８４６５号公報や実公昭６１−１９５８４号公報、ＵＳＰ４，９７２，２６８号等には撮像素子の配置位置の結像光学系に対する位置調整や取り付け構造に関する考案が各種示されている。
【０００４】
近年、内視鏡用撮像装置は、使用時、間接的に体内の臓器などに触れるおそれがあるため、使用後に滅菌消毒を行わなければならない。この滅菌としては、ランニングコストが低く、信頼性の高いオートクレーブ滅菌（高温高圧蒸気滅菌）がある。
【０００５】
オートクレーブ滅菌では内視鏡用撮像装置を高圧高温蒸気に曝す。その際撮像装置内部に水蒸気が侵入することを阻止するため、液体に浸漬しても液体を浸入させない水密性や通常の大気圧における気密性などに比べてはるかに高い気密性が要求される。そのため、素材としては高温高圧蒸気を透過させない金属やセラミックス・ガラス・結晶性材料又は蒸気透過性が非常に小さい樹脂等が選択的に使用される。また、素材同士を接合する接合手段としても接合部の主成分が金属・セラミックス・ガラス・結晶性材料等となる接合方法が使用され、例えば半田付け等があげられる。
【０００６】
例えば、本出願人は、特願平１０−２４７４６２号に、外装を可能な限り金属で構成しかつ接合部分を半田付けによって気密に接合した内視鏡装置を示している。この内視鏡装置では金属製の蛇腹を利用して光学系の光軸方向の移動する空間を覆っていた。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、撮像素子の位置調整、取り付け構造に関する多くの考案は、光軸方向、偏心調整、あおり調整等に対してそれぞれを単独で調整可能にしたものであり、それらを組み合わせて全ての調整に対処した構成をとると、内視鏡用撮像装置の部品点数が非常に多くなり、コストアップ及び機器の大型化に加えて調整が煩わしくなるという問題があった。
【０００８】
また、撮像光学系から撮像素子までを、ひとまとめにして外部からの蒸気浸入を防止する気密封止状態を構成しようとした場合には、上述した撮像光学系と撮像素子との位置調整や取り付け構造を設けることが難しく、機器の更なる大型化や、気密封止前に各種調整が必要になることによって光学性能に対する許容レベルが低下する要因になってしまう。
【０００９】
本発明は上記事情に鑑みてなされたものであり、撮像光学系と撮像素子とを気密に封止する一方、気密封止した外側から簡単な構成で撮像光学系と撮像素子との位置調整を行え、光学性能の向上及びコストダウン、機器の小型化を図った内視鏡用撮像装置を提供することを目的にしている。
【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、一端側を気密封止した剛体内に少なくとも一枚の光学レンズを内蔵した撮像光学ユニットと、一端側を気密封止した剛体内に少なくとも撮像素子を内蔵した撮像素子ユニットと、気密性を有する材料で形成され一端側が前記撮像光学ユニットの剛体と気密接合し他端側が前記撮像素子ユニットの剛体と気密接合することで、前記光学レンズと前記撮像素子との間の空間を気密封止する、前記光学レンズの光軸方向に対して交わる方向に伸縮可能な管体と、前記光学レンズの光軸方向と略直交する方向もしくは傾斜する方向に前記撮像光学ユニットもしくは前記撮像素子ユニットを移動させる調整機構と、を具備することを特徴とする。
【００１１】
この構成によれば、一端側を気密封止した撮像光学ユニットと撮像素子ユニットの他端側に蛇腹を有する管体を気密接合することによって撮像ユニットの内部空間は気密空間になる。また、蛇腹の有する変形性と弾性力とによって撮像素子ユニットを構成するユニット同士を光軸方向或いは光軸に垂直な方向に移動させて、焦点調整や偏心調整、あおり調整等の位置調整を行える。
【００１２】
【発明の実施の形態】
以下、図面を参照しながら、本発明の実施形態を説明する。
図１ないし図３は本発明の第１実施形態にかかり、図１は内視鏡用撮像装置が適用される内視鏡システムを示す図、図２は蛇腹部材を用いて気密に構成した内視鏡用撮像装置の撮像ユニットを説明する図、図３は内視鏡用撮像装置の調整機構の構成及びその作用を説明する図である。
【００１３】
なお、図３（ａ）は撮像ユニットの撮像素子ユニット近傍の構成を説明する長手方向断面図、図３（ｂ）は撮像ユニットをハーメチックコネクタ側から見た状態を示す図である。
【００１４】
図１に示すように内視鏡システム１は、例えば体腔内を観察する内視鏡２と、この内視鏡２に照明光を供給する光源装置３と、前記内視鏡２の接眼部２ａに接続配置され、例えばＣＣＤなどの図示しない固体撮像素子を内蔵した内視鏡用撮像装置４と、この内視鏡用撮像装置４に内蔵されたＣＣＤから伝送される電気信号を映像信号に処理する信号処理部等を有する医用電気機器としてのビデオプロセッサ５と、このビデオプロセッサ５の信号処理回路で生成された映像信号を基に内視鏡観察画像を表示するモニタ６とで主に構成されている。
【００１５】
なお、符号７は内視鏡２と光源装置３とを着脱自在に接続するライトガイドケーブルであり、符号８は内視鏡用撮像装置４とビデオプロセッサ５とを着脱自在に接続するカメラケーブル、符号９はビデオプロセッサ５とモニタ６とを着脱自在に接続するビデオケーブルである。
【００１６】
図２に示すように前記内視鏡用撮像装置４の主要構成部である撮像ユニット１０は、前記内視鏡２からの内視鏡像を撮像するＣＣＤ１１を有する撮像素子ユニット１２と、前記ＣＣＤ１１の撮像面に内視鏡像を結像させるための例えば複数の光学レンズ１３ａ，１３ｂ，…を配置して構成した撮像光学系１３を有する撮像光学ユニット１４とを備えている。
【００１７】
前記撮像光学ユニット１４は、管状でステンレス材等、金属製の撮像光学枠１５を備え、この撮像光学枠１５の略中央部に撮像光学系１３を構成する複数の光学レンズ１３ａ，１３ｂ，…を配置したレンズ枠１６が固定されている。前記撮像光学枠１５の先端側である内視鏡側には半田付け等によってカバーガラス１７が気密状態に接合配置され、他端側である基端側は開口状態になっている。
そして、この撮像光学ユニット１４の入射光側には、前記内視鏡２の接眼部２ａと着脱自在に連結固定される内視鏡接続機構部１８が設けられている。
【００１８】
一方、前記撮像素子ユニット１２は、管状でステンレス材等の金属製の撮像素子枠２１を備え、この撮像素子枠２１の略中央部には前記ＣＣＤ１１を固定配置したＣＣＤ受け２２が固定されている。前記撮像素子枠２１の基端側には半田付け或いはレーザー溶接等によってハーメチックコネクタ２３が気密状態に接合配置されている。
【００１９】
前記ＣＣＤ１１にはフレキシブル基板２４の一端部が電気的に接続され、このフレキシブル基板２４の他端部は前記ハーメチックコネクタ２３に設けられている接点ピン２５の一端部と電気的に接続されている。
【００２０】
前記ハーメチックコネクタ２３は、金属枠２６と、この金属枠２６に形成されている透孔２６ａに配置されて前記フレキシブル基板２４の他端部と接続される接点ピン２５と、この接点ピン２５が配置された状態の透孔２６ａを気密状態に塞ぐセラミック等の絶縁部材２７とで構成されている。
【００２１】
そして、前記ＣＣＤ１１の入射光側である撮像素子枠２１の先端側には水晶フィルタやＩＲカットフィルタ等の各種フィルタ２８が設けられている。なお、前記ハーメチックコネクタ２３の接点ピン２５の他端部には前記カメラケーブル７の信号線が電気的に接続されるようになっている。
【００２２】
前記撮像光学ユニット１４と撮像素子ユニット１２とは、蒸気に対する腐食耐性を有し、かつ、気体を透過させることのない例えばステンレス材等の薄板部材で所定の押圧力となる弾性力を備えて変形自在な蛇腹を設けた管体３１によって連結固定されている。具体的には、前記管体３１の端部を、撮像光学ユニット１４の開口部外周面及び撮像素子ユニット１２の入射光側外周面にそれぞれ半田溶接或いはレーザー溶接等により気密接合している。
【００２３】
したがって、前記撮像光学ユニット１４と撮像素子ユニット１２とを気密的に連結する管体３１にあらゆる方向に変形する蛇腹を設けたことによって、前記撮像光学ユニット１４と一体な内視鏡接続機構部１８を内視鏡２の接眼部２ａに接続固定した状態で、撮像光学ユニット１４と撮像素子ユニット１２との位置関係が変化するようになっている。
【００２４】
つまり、前記撮像素子ユニット１２を前記撮像光学ユニット１４に対して矢印Ａ方向である光軸方向に進退させて内視鏡像の焦点調整を行える。
【００２５】
また、前記撮像素子ユニット１２を前記撮像光学ユニット１４に対して矢印Ｂ方向である光軸に垂直する方向に移動させて、内視鏡像の中心とＣＣＤ１１の撮像面の中心との位置を合わせる調整を行える。なお、本図では２方向だけを矢印で示しているが、この垂直２方向のほかに、水平２方向の調整も行なえるようにしてもよい。
【００２６】
さらに、前記撮像素子ユニット１２を前記撮像光学ユニット１４に対して矢印Ｃ方向である光軸に対するあおり方向に移動させて、内視鏡像のＣＣＤ上での片ぼけの調整を行える。なお、この場合にもあおり方向の調整は、垂直方向のみならず水平方向も行えるようにしてもよい。
【００２７】
図３（ａ），（ｂ）を参照して上述のように構成した撮像ユニット１０の具体的な調整機構の構成及びその作用を説明する。
図に示すように前記撮像素子ユニット１２の外側には前記撮像光学枠１５に図示しない固定方法で一体的に固定された剛性を備えた調整枠３２が設けられている。この調整枠３２には先端面が撮像素子枠２１の外表面２１ａに当接する複数の調整用ビス３３及び前記ハーメチックコネクタ２３の外表面２６ａに当接する外周面に雄ネジを形成した軸方向調整用スペーサー３４がそれぞれ所定位置に螺合配置されている。
【００２８】
前記調整用ビス３３には前記撮像素子枠２１の外表面２１ａに当接して光軸に対して直交する方向に撮像素子枠２１を移動させるための直交方向調整用ビス３３ａ、３３ｂ、３３ｃ、３３ｄと、前記ハーメチックコネクタ２３の外表面２６ａに当接して光軸方向に撮像素子枠２１を移動させてあおりを調整する軸方向調整用ビス３３ｅ、３３ｆ、３３ｇ、３３ｈとがある。なお、前記調整用ビス３３の先端部は例えば略半球形状に形成されて、それぞれの外表面に点接触するようになっている。
なお、前記調整枠３２の撮像光学枠１５への固定方法としては例えば直接的に固定する方法、別部材を介在させて固定する方法である。
【００２９】
まず、撮像素子ユニット１２の光軸方向への調整について説明する。
撮像素子ユニット１２の光軸方向の調整を行う際にはハーメチックコネクタ２３の外表面２６ａに当接するように調整枠３２の基端部に螺合配置されている軸方向調整用スペーサー３４を回転させて軸方向に進退させる。
【００３０】
つまり、前記軸方向調整用スペーサー３４を所定方向に回転させて前進させることにより、管体３１の蛇腹が縮んで撮像素子ユニット１２が撮像光学ユニット１４に近づくように光軸方向に移動する。一方、前記軸方向調整用スペーサー３４を回転させて後退させると、管体３１の蛇腹の有する弾性力によってこの軸方向調整用スペーサー３４に当接した状態でハーメチックコネクタ２３が移動していく。つまり、撮像素子ユニット１２が撮像光学ユニット１４から遠ざかるように光軸方向を移動する。
【００３１】
このように、軸方向調整用スペーサー３４の螺合状態を変化させることによって、撮像光学ユニット１４に対する撮像素子ユニット１２の光軸方向の微調整を行なうことができる。
【００３２】
次に、撮像素子ユニット１２の偏心調整について説明する。
撮像素子ユニット１２の偏心調整を行う際には撮像素子枠２１の外表面２１ａに当接するように調整枠３２に螺合配置されている直交方向調整用ビス３３を回転させて螺合状態を変化させて調整を行う。
【００３３】
つまり、偏心状態に応じて４本の直交方向調整用ビス３３ａ、３３ｂ、３３ｃ、３３ｄの螺合状態をそれぞれ調整することにより、前記撮像光学ユニット１４を通過した内視鏡像の中心と、ＣＣＤ１１の撮像面の有効撮像部中心との位置合わせを行える。そして、最終的に、４本の直交方向調整用ビス３３ａ、３３ｂ、３３ｃ、３３ｄを一定力量で締結することにより、撮像素子ユニット１２が固定状態になる。
【００３４】
このように、直交方向調整用ビス３３ａ、３３ｂ、３３ｃ、３３ｄの螺合状態を変化させることによって、撮像光学ユニット１４に対する撮像素子ユニット１２の偏心の微調整を行なうことができる。
なお、直交方向調整用ビスを４本で説明したが調整のためには直交方向調整用ビスが３本であってもよい。
【００３５】
最後に、撮像素子ユニット１２のあおり調整について説明する。
撮像素子ユニット１２のあおり調整を行う際にはハーメチックコネクタ２３の外表面２６ａに当接するように調整枠３２に螺合配置されている軸方向調整用ビス３３を回転させて螺合状態を変化させて調整を行う。
【００３６】
つまり、あおり状態に応じて４本の軸方向調整用ビス３３ｅ、３３ｆ、３３ｇ、３３ｈの螺合状態をそれぞれ調整することにより、前記ＣＣＤ１１の撮像面を光軸に対して傾かせることによってあおり調整を行なえる。
【００３７】
このように、軸方向調整用ビス３３ｅ、３３ｆ、３３ｇ、３３ｈの螺合状態を変化させることによって、光軸に対する撮像素子ユニット１２のあおり状態の微調整を行なうことができる。
【００３８】
上述したように、蛇腹を設けた金属製の管体で撮像光学ユニットと撮像素子ユニットとを連結する一方、撮像光学ユニットに一体の調整枠に調整用のビスやスペーサーを螺合状態で設けて、軸方向、偏心、あおり等の各種調整を行える撮像ユニットを構成したことによって部品点数を削減して、組み立て調整工数の削減等によるコストダウン及び小型化を図った内視鏡用撮像装置を提供することができる。
【００３９】
また、気密封止されたユニットの外側から各種調整を行なえるので、最終的な光学性能を最良の状態に調整した気密化に対応した撮像ユニットを備えた内視鏡用撮像装置を提供することができる。
【００４０】
なお、蛇腹を設けた管体は、上述した３つの調整に対し弾性を持ちながら各方向に変形するので、撮像光学ユニットと撮像素子ユニットとの気密接合部に負荷をかけることなく調整可能である。
【００４１】
また、４本の軸方向調整用ビス３３ｅ、３３ｆ、３３ｇ、３３ｈの螺合状態を同時に同方向に調整して、撮像光学ユニット１４に対する撮像素子ユニット１２の光軸方向の微調整を行なうようにしてもよい。このことによって、前記軸方向調整用スペーサー３４を調整枠３２の基端部から省いて構成の簡略化を図れる。
【００４２】
図４は本発明の第２実施形態にかかる内視鏡用撮像装置の調整機構の他の構成及びその作用を説明する図である。
【００４３】
本実施形態では、前記第１実施形態で撮像光学ユニットを固定した状態にして、撮像素子ユニットを移動させて各種調整を行なったのに対して、撮像素子ユニット側を固定状態にして撮像光学ユニットを調整する構成にしている。
【００４４】
図に示すように撮像素子ユニット１２Ａを構成する撮像素子枠４１に設けたフランジ部４１ａが内視鏡接続機構部１８を一体に構成した調整枠４２に固定用ビス４３によって一体的に固定されている。
【００４５】
一方、撮像光学ユニット１４Ａは、調整枠４２の軸方向に所定間隔で２箇所、そして各箇所について光軸に対して垂直な断面の周方向に所定間隔で４つ、計８本、螺合配置した調整用ビス４４の先端面が撮像光学枠１５ａに当接して所定状態に保持されるとともに、この撮像光学ユニット１４Ａの先端面が前記管体３１の蛇腹の弾性力によって前記調整枠４２に螺合配置された軸方向調整用スペーサー４５の内側面に当接した状態で配置されている。
【００４６】
上述のように構成した撮像ユニット１０Ａの作用を説明する。
まず、撮像光学ユニット１４Ａの光軸方向の調整を行う際には軸方向調整用スペーサー４５を回転させる。このことによって、撮像素子ユニット１２Ａに対して撮像光学ユニット１４Ａが光軸方向に進退移動して微調整を行える。次に、撮像光学ユニット１４Ａの偏心調整及びあおり調整を行う際には前記調整枠４２に設けた８本の調整用ビス４４を適宜回転させて調整を行える。
【００４７】
このように、蛇腹を設けた金属製の管体で撮像光学ユニットと撮像素子ユニットとを連結する一方、撮像素子ユニットを一体にした調整枠に調整用のビスやスペーサーを螺合状態で設けたことによって、第１実施形態と同様に軸方向、偏心、あおり等の各種調整を行うことができる。その他の作用及び効果は前記第１実施形態と同様である。
【００４８】
なお、前記第１実施形態及び第２実施形態では蛇腹を設けた管体３１を撮像光学枠１５、１５ａ及び撮像素子枠２１、４１にそれぞれ気密接合する構成例を示したが、図５に示すように例えば撮像光学枠１５に蛇腹部４８を電着薄膜成型を行なって枠体に蛇腹を一体に成型した構成をとるようにしてもよい。
【００４９】
このことにより、気密接合する箇所が２箇所から１箇所になるので組み立て作業性を向上させることができる。なお、蛇腹を一体に成型する枠体は撮像素子枠に限定されるものではなく撮像素子枠側であってもよい。
【００５０】
図６は本発明の第３実施形態にかかる内視鏡用撮像装置の調整機構の別の構成及びその作用を説明する図である。なお、本実施形態は、変倍（ズーム）光学系を備える気密化した撮像ユニット５０である。
【００５１】
図に示すように本実施形態の撮像ユニット５０は、本体枠６０に例えばビス固定される第１群レンズ５１を内蔵し、入射光側にカバーガラス５４を気密接合した第１群レンズ枠６１と、ズーム光学系を構成する前記本体枠６０に対して移動する第２群レンズ５２を内蔵した第２群レンズ枠６２と、ズーム光学系を構成する前記本体枠６０に対して移動する第３群レンズ５３を内蔵した第３群レンズ枠６３と、前記本体枠６０に例えばビス固定された固定枠６４と、前記第１実施形態と同様な構成の撮像素子ユニット１２と、枠同士を気密接合する蛇腹を設けた管体５５、５６、５７、５８と、前記本体枠６０の外周側に配置されるズームリング６５とで主に構成されている。前記枠体同士を管体５５、５６、５７、５８によってそれぞれ気密接合したことによって、カバーガラス５４を気密接合した第１群レンズ枠６１から撮像素子ユニット１２までの内部空間が外部からの蒸気の浸入を防止した気密空間を形成している。
【００５２】
なお、前記撮像素子ユニット１２は前記第２実施形態の調整用ビス４４と同様に本体枠６０の基端部外周面に螺合配置させた８つの調整用ビス５９によって各種位置調整が可能な状態で所定位置に保持されている。
【００５３】
前記第２群レンズ枠６２及び第３群レンズ枠６３の外周面からそれぞれカムピン６６、６７が突設している。このカムピン６６、６７は、本体枠６０の所定位置に形成されている光軸方向に細長な長溝６０ａ、６０ｂから突出して前記ズームリング６５の内周面に光軸に対して斜めに形成されているカム溝６５ａ、６５ｂに係入配置されている。このため、ズームリング６５を回転させることによって、前記カムピン６６、６７が長溝６０ａ、６０ｂ内を光軸方向に適宜進退移動して広角観察或いは拡大観察を行うことができるようになっている。その他の構成は前記第１実施形態と同様であり、同部材には同符合を付して説明を省略する。
【００５４】
このように、蛇腹を設けた管体で枠同士を気密接合して撮像ユニットを構成することによって、簡単かつ安価な構成で変倍光学系を備えた内視鏡撮像装置のの気密化を図ることができる。その他の作用及び効果は上述した実施形態と同様である。
【００５５】
ところで、近年、赤外光や蛍光などの特殊光を用いて診断する技術が広まりつつある。例えば、特開平７−１５５２９１号公報には外付けカメラ（内視鏡用撮像装置）内に、白色光を透過させるフィルタ（光学レンズ）と、特定帯域の蛍光を透過させるフィルタ（光学レンズ）とを有する回転フィルタを設け、光源装置から出射される照明光線の種類に応じてモータによって前記回転フィルタを回転させて蛍光観察も行えるの蛍光観察用内視鏡装置が示されている。
【００５６】
また、外付けカメラ（内視鏡用撮像装置）を光学アダプター（レンズユニット）と別体にして、特殊光観察用のフィルタを取り付けた専用光学アダプターを介して特殊光観察を行なえるようにしている。
【００５７】
また、近年では、内視鏡機器の消毒滅菌手段として、煩雑な作業を伴わず、滅菌後にすぐに使用でき、しかもランニングコストの安い高圧高温水蒸気滅菌（以下オートクレーブ滅菌）が主流になりつつある。
【００５８】
一般に、外付けカメラをオートクレーブ滅菌可能にするためには、結像光学系やＣＣＤなど固体撮像素子を乾燥状態を維持する気密ユニット内に設け、光路中の光学レンズや固体撮像素子に結露が生じないようにする必要がある。そのために、気密ユニットの外装を主に金属で構成し、接続部を半田によって気密接合する構造が一般的である。
【００５９】
しかしながら、前述した蛍光観察用内視鏡装置をオートクレーブ滅菌可能にするためには気密ユニット内に回転フィルタとモータとを設ける必要があるので、構造が複雑化して高価になるばかりではなく、装置が大型化して質量が増大して使用者に負担を与えて操作性を低下させるおそれがある。
【００６０】
また、外付けカメラと光学アダプターとを別体式にした場合には、それぞれを個々にオートクレーブ滅菌可能に構成し、オートクレーブ滅菌終了後に外付けカメラと光学アダプターとの接続部を十分に乾燥させた状態にして接続しないと、使用中に接続部近傍のカバーガラスに曇りが発生するおそれがある。したがって、別体な構成の場合には滅菌後すぐに使用可能であるというオートクレーブ滅菌の利点を十分に発揮できなくなるおそれがある。
【００６１】
このため、フィルタの交換を容易に行え、かつ簡単で安価な構造で操作性に優れたオートクレーブ滅菌に対応した内視鏡用撮像装置が望まれていた。
【００６２】
図７ないし図１２はフィルタの交換を容易に行えオートクレーブ滅菌に対応した内視鏡用撮像装置を説明する図であり、図７は内視鏡用撮像装置の構成を長手方向の断面として説明する図、図８は内視鏡用撮像装置の構成を垂直方向の断面として説明する図、図９は調整ピンを説明する図、図１０は蛇腹の構成を説明する図、図１１はフィルタユニットの他の構成例を説明する図、図１２はフィルタユニットの別の構成例を説明する図である。
【００６３】
図７及び図８に示すように本実施形態の内視鏡用撮像装置１００は、例えば体腔内を観察する内視鏡１０２に対して着脱可能にする内視鏡マウント１０３と、内視鏡１０２からの像を固体撮像素子１０４上に結像させる少なくとも１つの光学レンズ１０５を配置した撮像光学ユニット１１１と、この撮像光学ユニット１１１を通過した内視鏡像が透過する透孔若しくは光学部材を配置したフィルタユニット１０６と、このフィルタユニット１０６の透孔若しくは光学部材を透過した内視鏡像が結像する撮像面を備えて結像した内視鏡像を電気信号に変換する例えばＣＣＤなどの固体撮像素子１０４と、これら固体撮像素子１０４、撮像光学ユニット１０５、フィルタユニット１０６等を内蔵する撮像装置本体１０７とで主に構成されている。
【００６４】
前記内視鏡マウント１０３は、マウント押え部材１０８を撮像装置本体１０７に螺合することによってこの撮像装置本体１０７に一体化される。また、光学レンズ１０５は、レンズ枠１０９内に例えば半田などにより気密接合されている。このレンズ枠１０９の外周面は、少なくとも一部が前記撮像装置本体１０７の内周面に嵌合しており、レンズ枠１０９には前記撮像装置本体１０７に光軸方向に対して斜めに形成したカム孔１０７ａを貫通するカムピン１１０が設けられている。
【００６５】
前記カムピン１１０の前記撮像装置本体１０７の外表面から突出した先端部は、撮像装置本体１０７に対して回動可能に設けられているフォーカスリング１１２内周面に光軸に対して平行に形成された直線カム溝１１２ａに係入配置されている。このフォーカスリング１１２の両端部にはワッシャー１１３を介してＯリング１１４が設けられている。このことによって、前記撮像装置本体１０７とフォーカスリング１１２との間の水密を保持している。
【００６６】
前記フィルタユニット１０６には例えば、４つの開口１１５ａ、１１５ｂ、１１５ｃ、１１５ｄが形成され、外周面には４ヶ所の平面部１２０ａ、１２０ｂ、１２０ｃ、１２０ｄが形成されている。そして、例えば前記開口１１５ａには蛍光観察用のフィルタ１１６（光学レンズ）が、前記開口１１５ｂには赤外光観察用フィルタ１１７（光学レンズ）が、前記開口１１５ｃには内視鏡像を拡大又は縮小するズームレンズ１１８（光学レンズ）が、前記開口１１５ｄには開口のまま或いは可視光観察用のフィルタ１１９（光学レンズ）がそれぞれ配置されている。
【００６７】
前記平面部１２０ａ、１２０ｂ、１２０ｃ、１２０ｄにはこのフィルタユニット１０６をそれぞれ光軸に対して垂直な方向に変位させるための調整ピン１２１ａ、１２１ｂ、１２１ｃ、１２１ｄの先端面がそれぞれ当接している。
【００６８】
これら調整ピン１２１は、撮像装置本体１０７を貫通するように設けられ、撮像装置本体１０７に螺合するネジ部１２２と、水密を保持するＯリング１２３を取り付ける凹部２４と、前記ネジ部１２２を撮像装置本体１０７に螺合させる時に保持するつまみ部１２５とで構成されている。前記Ｏリング１２３を配置したことによって撮像装置本体１０７と調整ピン１２１との間の水密が保持されている。
【００６９】
なお、前記つまみ部１２５ａ、１２５ｃには前記開口１１５ａ、１１５ｂ、１１５ｃ、１１５ｄを容易に光路中に配置させるための目印として、図９（ａ）の調整ピンの１構成例を説明する図に示すように（本図では調整ピン１２１ａを示している）、開口１１５ａが光路中に位置することを示す指標１２５ａ、開口１１５ｂ又は開口１１５ｄが光路中に位置することを示す指標１２５ｂ及び開口１１５ｃが光路中に位置することを示す指標１２５ｃが設けてある。
【００７０】
また、つまみ部１２５ｂ、１２５ｄには開口１１５ａ又は開口１１５ｃが光路中に位置することを示す指標１２５ｄ、開口１１５ｂが光路中に位置することを示す指標１２５ｅ及び開口１１５ｄが光路中に位置することを示す指標１２５ｆが設けられている。
【００７１】
なお、前記指標１２５としては図９（ａ）に示したような全周にわたるラインの他に図９（ｂ）の調整ピンの他の構成例を説明する図に示すような丸印など、他に認識可能な形状、形、大きさの指標を設けるようにしてもよい。
【００７２】
前記固体撮像素子１０４は、撮像素子駆動回路を形成したフレキ基板１２６を介してハーメチックコネクタ１２７に接続されている。これら固体撮像素子１０４、フレキ基板１２６、ハーメチックコネクタ１２７は、撮像素子枠１２８に内蔵され、ハーメチックコネクタ１２７は撮像素子枠１２８に気密接合されている。
【００７３】
そして、前記レンズ枠１０９と前記フィルタユニット１０６及びこのフィルタユニット１０６と前記撮像素子枠１２８とは、それぞれ金属製の管状弾性部材である蛇腹１３２、１３３によって気密接合されている。つまり、レンズ枠１０９から撮像素子枠１２８までの空間が気密状態に保持されている。
【００７４】
図１０に示すように前記蛇腹１３２は、光軸方向に伸縮可能な光軸伸縮部１３２ａと、光軸に対して垂直な方向に伸縮可能な垂直伸縮部１３２ｂとを有している。一方、蛇腹１３３は、光軸に対して垂直な方向に伸縮可能に形成されている。
【００７５】
なお、前記フィルタユニット１０６の開口１１５にファイバースコープ使用時のモアレを軽減するための水晶フィルタを設けたり、倍率の異なる４種類のズームレンズを設けたりするようにしてもよい。
【００７６】
また、フィルタユニット１０６の開口１１５は４つに限定されるものではなく、図１１や図１２に示すように２つ（１１５ａ、１１５ｂ）であったり、５個（１１５ａ〜１１５ｅ）であったり、その他の構成であってもよい。
【００７７】
さらに、特に図示しないが前記固体撮像素子１０４は、撮像光学ユニット１１１の光軸に対して位置出しされた状態で撮像装置本体１０７に固定されている。
【００７８】
また、撮像装置本体１０７には前記調整ピン１２１を配置する４つの開口突部１３０が所定位置に設けられ、この開口突部１３０の内周面側には前記調整ピン１２１のネジ部１２２と螺合する雌ネジ部１３１が形成してある。
【００７９】
上述のように構成した内視鏡用撮像装置１００の作用を説明する。
通常照明光による観察時にはフィルタユニット１０６の開口１１５ｄ（フィルタ１１９）が光路中に位置するようにそれぞれの調整ピン１２１ａ、１２１ｂ、１２１ｃ、１２１ｄの螺合位置を変化させて撮像装置本体１０７に対する調整を行なう。
【００８０】
具体的には例えば、まず調整ピン１２１ａ及び調整ピン１２１ｃを調整して指標１２５ｂが撮像装置本体１０７に対して所定位置に配置されるように、すなわちフィルタユニット１０６を紙面に対して上下方向へ調整する。次に、調整ピン１２１ｂ、１２ｌｄを調整して指標１２５ｆが撮像装置本体１０７に対して所定位置に配置されるようにフィルタユニット１０６を紙面に対して垂直方向へ調整する。これら調整作業のとき、前記蛇腹１３２及び蛇腹１３３がそれぞれ伸縮する。
【００８１】
次に、内視鏡１０２に内視鏡マウント１０３を接続し、フォーカスリング１１２を回転させてフォーカス調整を行う。具体的には、フォーカスリング１１２を回転させて、直線カム溝１１２ａに嵌合したカムピン１１０を押圧する。すると、撮像装置本体１０７に形成されたカム孔１０７ａに添ってカムピン１１０が移動していく。このとき、前記カム孔１０７ａが光軸に対して斜め方向に形成されているので、カムピン１１０に一体化されたレンズ枠１０９（撮像光学ユニット１１１）が光軸方向に進退移動してフォーカス調整を行える。このときには前記蛇腹が光軸方向に対して伸縮する。
【００８２】
上述した操作を行なって内視鏡像を固体撮像素子１０４の撮像面に結像させることにより、電気信号に変換されて内視鏡像のモニタ観察を行なえる。
【００８３】
次に、通常光による観察から蛍光による観察に切り替える場合を説明する。
蛍光観察を行なう際には、蛍光観察用のフィルタ１１６（開口１１５ａ）を光路中に配置する。そのためにまず、調整ピン１２１ａ、１２１ｃを調整して、指標１２５ａが撮像装置本体１０７の所定位置に位置するようにフィルタユニット１０６を紙面の上下方向に調整する。
【００８４】
次いで、調整ピン１２１ｂ、１２１ｄを調整する。そして、指標１２５ｄが撮像装置本体１０７の所定位置に位置するようにフィルタユニット１０６を紙面に対して垂直方向に調整する。また、必要に応じてフォーカスリング１１２を回転させてフォーカス調整を行う。
【００８５】
これらの操作を行うことにより、内視鏡用撮像装置１００は通常観察状態から蛍光観察状態に変化する。また、同様の操作を行って光路中に赤外光観察用フィルタ１１７、ズームレンズ１１８をそれぞれ配置させることによって、赤外光観察状態、拡大観察状態に切り換えられる。
【００８６】
そして、使用後には撮像光学ユニット１０５から固体撮像素子１０４までが同一の気密ユニット内に設けられているので、そのままの状態でオートクレーブ滅菌を行なえる。
【００８７】
このように、撮像光学ユニットと撮像素子枠との間に複数のフィルタ（光学レンズ）を配置することが可能なフィルタユニットを設け、撮像光学ユニットとフィルタユニット及び撮像素子枠とフィルタユニットとをそれぞれ金属製の管状弾性部材である蛇腹によって気密接合する一方、前記フィルタユニットに配置されているフィルタを光軸に対して位置調整する調整部材を撮像装置本体に設けて内視鏡用撮像装置を構成したことによって、フィルタ交換が可能で、かつオートクレーブ滅菌が可能な内視鏡用撮像装置を安価な構造で、操作性を良好にして構成することができる。
【００８８】
なお、図１３のフィルタ切替機構の他の構成を説明する図に示すように本実施形態においては、調整ピン１２１にネジ部１２２を設ける代わりに３個のＶ溝１３４を設ける構成にしている。
【００８９】
つまり、調整ピン１２１ａ、１２１ｃには開口１１５ａが光路中に配置されたときに後述するロックボール１３５が係合するＶ溝１３４ａと、開口１１５ｂ又は開口１１５ｄが光路中に配置されたときに前記ロックボール１３５が係合するＶ溝１３４ｂと、開口１１５ｄが光路中に配置されたときに前記ロックボール１３５が係合するＶ溝１３４ｃとが設けてある。
【００９０】
また、調整ピン１２１ｂ、１２１ｄには開口１１５ａ又は開口１１５ｃが光路中に配置されたときにロックボール１３５が係合するＶ溝１３４ｄ（不図示）と、開口１１５ｂが光路中に配置されたときにロックボール１３５が係合するＶ溝１３４（不図示）と、開口１１５ｄが光路中に配置されたときにロックボール１３５が係合するＶ溝１３４ｆ（不図示）とが設けてある。
【００９１】
これに対して、撮像装置本体１０７には前記雌ネジ部１３１の代わりに例えばコイルバネなどの弾性部材１３６が配置される凹部１３７が設けてある。この凹部１３７には、一端にロックボール１３５を設けた弾性部材１３６が配置される。この弾性部材１３６の長さは、前記ロックボール１３５が調整ピン１２１を適切な力量で押圧する長さに設定してある。
【００９２】
上述のように構成した構成した内視鏡用撮像装置の作用を説明する。
通常光観察時にはフィルタユニット１０６の開口１１５ｄ（フィルタ１１９）が光路中に位置するようにそれぞれの調整ピン１２１を押圧調整する。具体的には、まず、調整ピン１２１ａ又は調整ピン１２１ｃを押圧して、指標１２５ｂが撮像装置本体１０７に対して所定位置に位置するようにフィルタユニット１０６を紙面の上下方向に調整する。このとき、調整ピン１２１ａ及び調整ピン１２１ｃのＶ溝１３４ｂにロックボール１３５が弾性部材１３６の弾性力により係合して、クリック感を出すと同時に調整ピン１２１ａ及び調整ピン１２１ｃが固定保持される。
【００９３】
次に、調整ピン１２１ｂ又は調整ピン１２ｌｄを押圧して、指標１２５ｆが撮像装置本体１０７に対して所定位置に位置するようにフィルタユニット１０６を紙面の垂直方向に調整する。このとき、調整ピン１２１ｂ及び調整ピン１２１ｄのＶ溝１３４ｆにロックボール１３５が弾性部材１３６の弾性力により係合して、クリック感を出すと同時に調整ピン１２１ｂ及び調整ピン１２１ｄが固定保持される。
【００９４】
そして、フィルタの交換をする場合にはそれぞれの調整ピン１２１の位置を移動させてロックボール１３５が係合するＶ溝を変化させる。このことによって上述と同様にフィルタの交換をスムーズに行なうことができる。
【００９５】
ところで、従来より先端部に小型のモータを配置することによって、アングルダウンをなくし操作性が良好となる内視鏡が提案されている。例えば特開平１０−１２７５６８号公報には低出力の小型モータを使用した時でも、安定してズーム駆動を行うことのできるズーム式内視鏡が示されている。また、本出願人は特願２０００−１４３５３５号に移動レンズがスムーズに動くように移動レンズ枠の一部に空気抜きを設けた内視鏡を提案している。
【００９６】
しかしながら、前記特開平１０−１２７５６８号公報のズーム式内視鏡では、光学部材移動機構が目的の移動レンズ枠及びレンズ枠支持部材に直接回転動力源に装着されていたので、精度良く組み付ける必要があり、構造が大きく複雑になっていた。一方、前記特願２０００−１４３５３５号の内視鏡では光学部材移動機構と動力源とを離して設置するため、回転による動力の伝達ではなく押し引き操作によって駆動力を伝達していた。
【００９７】
このため、レンズなど光学部材の移動のために回転動力源からの回転を効率よく伝達し、かつ複雑で精度の高い軸合わせを不用にした内視鏡用撮像装置が望まれていた。
【００９８】
図１４の内視鏡用撮像装置の動力伝達部の構成を説明する図に示すように本実施形態の内視鏡用撮像装置２００では回転動力源である例えば電気で回転するモータ２０２から光軸方向に延出するように連結されたモータシャフト２０４と、移動することによって焦点調整やズームを行うことのできるレンズユニット２０３に固定されて光軸方向に延出するシャフト２０６とを金属製の管状弾性部材であるベローズ２０５によって連結固定している。
【００９９】
そして、前記シャフト２０６の他端部にはリートネジ２０７が固定されており、このリードネジ２０７が前記レンズユニット２０３から突出した支持凸部２０８に螺合配置されている。このことにより、モータ２０２の回転駆動力がモータシャフト２０４、ベローズ２０５、シャフト２０６を介して前記リードネジ２０７が回転させて、支持凸部２０８に一体なレンズユニット２０３が進退移動して焦点調整やズームを行なう。
【０１００】
上述のように構成した内視鏡用撮像装置２００の作用を説明する。
前記モータ２０２が回転すると、このモータ２０２に連結したモータシャフト２０４が回転する。そして、この回転がモータシャフト２０４に連結固定されているベローズ２０５を介してこのベローズ２０５の他端部に連結固定されているシャフト２０６に伝達されてシャフト２０６が回転する。すると、このシャフト２０６の端部に取り付けられているリードネジ２０７が回転して支持凸部２０８に一体なレンズユニット２０３が図中矢印に示すように光軸方向に移動して焦点調整或いはズーム調整を行なえる。
【０１０１】
このように、モータに設けられるシャフトと、レンズユニットに設けられるシャフトとを管状弾性部材であるベローズによって連結することによって、ベローズがシャフト同士の芯ずれを吸収してモータシャフトの回転を滑らかにシャフトに伝達してレンズユニットの光軸方向の位置調整を行なうことができる。
【０１０２】
このことにより、モータシャフト２０４とシャフト２０６とを厳密に同一軸上に配置する必要がなくなり、部品の加工精度を必要以上に求めて過大なコストがかかることを無くして、原価低減が図れる。
【０１０３】
また、動力伝達系以外の部品・機構配置上の理由等で動力伝達系を直線状に配置できない場合でも、ベローズを配置することによって軸のずれ、角度を任意に設定して設計の自由度が大幅に向上させることができる。
【０１０４】
なお、上述したようにシャフトとシャフトとをベローズで直接的に連結固定する代わりに、図１５の内視鏡用撮像装置の動力伝達部の他の構成を説明する図に示すように、一方のシャフト２２４の端部に平板２２５を配置させたベローズ２２６を設け、他方のシャフト２２７の端部に前記平板２２５に対向する平板２２８を配置して、平板２２５、２２８同士をベローズ２２６の弾性力である押圧力によって押付け固定するようにしてもよい。
【０１０５】
このことにより、ベローズ２２６の弾性力によって平板２２５、２２８同士が互いに押しつけられ、平板２２５と平板２２８との間に働く摩擦力によって回転が伝達される。また、平板２２５、２２８同士が滑ることができるため、所定以上の回転力がかかった場合に、平板２２５、２２８同士の押圧密着状態が崩れて大きな回転力を逃がすことができる。
【０１０６】
このように、上述した効果に加えてシャフトに設けた平板とベローズに設けた平板とをこのベローズの弾性力によって押しつけ配置して動力伝達系の組み付けを完了するので組み立て作業性が容易にすることができる。
【０１０７】
ところで、従来画像観察装置に設けられているファインダーから外光が逆入光することを防止するため、このファインダーにメカニカルシャッターを設けたり、キャップを取り付けるようにしていた。
【０１０８】
しかしながら、メカニカルシャッターは機構が複雑で高価なものであった。一方、キャップでは開閉の操作が煩わしかった。このため、外光の逆入光を確実に防止する安価な機構を備えた画像観察装置が望まれていた。
【０１０９】
図１６は蛇腹を備えた画像観察装置の構成を説明する図であり、図１６（ａ）は逆入光防止機構部を示す図、図１６（ｂ）は逆入光防止機構部の作用を説明する図である。
【０１１０】
図１６（ａ）に示すように接眼光学系（不図示）の接眼部３０１には接眼窓３０２が設けられている。そして、本実施形態にはこの接眼窓３０２の周囲を取り囲むように前記接眼窓３０２の外径寸法よりも大な内径寸法の透孔３０３ａを有し、前記接眼光学系の光軸方向に対して伸縮可能で伸長時には前記光軸に対して任意の角度で屈曲可能な全長寸法を有する管状の蛇腹３０３の一端部が取り付けてある。
【０１１１】
前記蛇腹３０３の他端部には外径寸法が蛇腹３０３の縮小時外径寸法よりも大きなリング部３０４が設けてある。このリング部３０４には前記接眼窓３０２に向けて突出する複数の突起部３０６が所定位置に形成されている。この突起部３０６の長さ寸法は、前記蛇腹３０３の縮小時全長寸法よりも長く設定してあり、前記突起部３０６は装置本体３０５に形成してある突起部３０６の外径寸法よりやや小径に形成した凹部３０５ａに嵌入配置されるようになっている。
【０１１２】
上述のように構成したことにより、観察を行う際には、突起部３０６を凹部３０５ａ内に嵌入配置させて蛇腹３０３を縮小状態に保持する。このことによって、縮小された蛇腹３０３がアイカップとして機能するので、観察者は透孔３０３ａを介して観察を行なえる。
【０１１３】
一方、接眼部に外光が入射することを遮る際には、先ず、前記突起部３０６を凹部３０５ａから取り外し、蛇腹３０３を伸長状態にし、図１６（ｂ）に示すように伸長させた蛇腹３０３を接眼光軸に対して角度付けする。このことによって、接眼窓３０２を介して外光が入射することが防止される。
【０１１４】
このように、装置本体に蛇腹の一端部を固定して、他端部を装置本体に着脱自在に構成したことによって、蛇腹にアイカップと入射光防止機構とを兼用させた簡便な逆入光防止機構を提供することができる。
なお、図１７の蛇腹を備えた画像観察装置の他の構成を説明する図に示すように蛇腹３０の縮小時に形成される透孔３０３ａの形状を接眼窓３０２から蛇腹３０３の開口端に向けて漸増する構成にしてもよい。
【０１１５】
図１８の接眼部を備えた内視鏡の構成を説明する図に示すように内視鏡４０１には対物光学系４０２及び照明用のライトガイド４０３とが内蔵された挿入部４０４と、前記対物光学系４０２で捉えた被写体像を観察するための観察光学系４０５を内装した接眼部４０６とが設けられている。前記観察光学系４０５の一部はイメージファイバーバンドル４０７で構成されている。
【０１１６】
また、前記観察光学系４０５のイメージファイバーバンドル４０７が配設された区間の外装の少なくとも一部には金属製の管状弾性部材である蛇腹４０８が設けてあり、この蛇腹４０８の一端部は挿入部基端部４０９に他端部は接眼部４０６の外装部４１０にそれぞれ気密接合して耐オートクレーブ性を確保している。
【０１１７】
本実施形態においては前記観察光学系４０５の一部をイメージファイバーバンドル４０７と蛇腹４０８とによって構成しているので、この部位が任意の角度に屈曲可能である。
【０１１８】
このように、接眼部を構成する観察光学系の一部のイメージファイバーバンドルを蛇腹によって覆う構成にしたことにより、内視鏡の光軸方向とは異なる任意の角度に観察光学系を傾けて内視鏡観察を行なうことができる。
【０１１９】
なお、図１９（ａ）、（ｂ）の接眼部を備えた内視鏡の他の構成を説明する図に示すように前記内視鏡４１１の対物像を、内蔵したＣＣＤ４１２で撮像を行うための光学系４１３を内蔵した内視鏡撮像装置４１４では、内視鏡４１１の対物像を肉眼で観察するためのファインダ４１５が設けられている。
【０１２０】
このファインダ４１５は、内視鏡撮像装置４１４本体から突出した状態に設けられており、このファインダ４１５内に配置される接眼光学系４１６の一部はイメージファイバーバンドル４１７で構成され、そのイメージファイバーバンドル４１７の配設された区間の外装の少なくとも一部に蛇腹４１８を設けてファインダ４１５を任意の位置に屈曲させて観察することが可能になっている。
【０１２１】
また、図２０の接眼部を備えた内視鏡の別の構成を説明する図に示す内視鏡４１９では、挿入部４２０の先端部４２１に対物光学系４２２とＣＣＤ４２３とが内蔵されている。前記ＣＣＤ４２３から出力される映像信号は、挿入部４２０に配設された信号ケーブル４２４によって映像信号処理回路４２５に伝送される。
【０１２２】
また、前記挿入部４２０には照明光を供給するライトガイド４２６も配設されており、前記映像信号処理回路４２５近傍に設けられた照明部４２７に接続されている。なお、この照明部４２７には、照明ランプ４２７ａと前記映像処理回路４２５とに電源を供給するバッテリー４２８が設置されている。
【０１２３】
前記内視鏡４１９の接眼部４４０は、液晶パネル４２９と観察光学系４３０とを内蔵した電子ファインダ４３１を備え、この液晶パネル４２９と前記映像処理回路４２５との間には映像ケーブル４３２が配線されている。
【０１２４】
前記映像ケーブル４３２が配線された区間の外装の少なくとも一部は金属製の管状弾性部材である蛇腹４３３によって覆われており、この蛇腹４３３の一端部は映像処理回路４２５の外装部４３４と、蛇腹４３３の他端部は電子ファインダ４３１の外装部４３５にそれぞれ気密接合して耐オートクレーブ性が確保している。
【０１２５】
電子ファインダ４３１の外装部４３５と映像処理回路４２５の外装部４３４とを蛇腹４３３によって連結したことによって、電子ファインダ４３１を任意の角度に屈曲させて内視鏡の光軸方向とは異なる任意の角度で内視鏡の対物像を観察することが可能となる。
【０１２６】
なお、本発明は、以上述べた実施形態のみに限定されるものではなく、発明の要旨を逸脱しない範囲で種々変形実施可能である。
【０１２７】
［付記］
以上詳述したような本発明の上記実施形態によれば、以下の如き構成を得ることができる。
【０１２８】
（１）撮像ユニットを備えた内視鏡用撮像装置において、
前記撮像ユニットは、一端側を気密封止した剛体内に少なくとも１枚の光学レンズを内蔵した撮像光学ユニットと、
一端側を気密封止した剛体内に少なくとも撮像素子を内蔵した撮像素子ユニットと、
この撮像素子ユニットと前記撮像光学ユニットとを気密接合する気密性を有し、弾性力を備えた蛇腹を有する管体と、
を具備する内視鏡用撮像装置。
【０１２９】
（２）前記管体の蛇腹を変形させて、両ユニットにおける光軸間の距離又は光軸に対する偏心又は光軸に対する傾きの少なくとも１つの調整を行う調整手段を有する付記１記載の内視鏡用撮像装置。
【０１３０】
（３）前記調整手段を前記撮像素子ユニット側に設けた付記２記載の内視鏡用撮像装置。
【０１３１】
（４）前記調整手段を前記撮像光学ユニット側に設けた付記２記載の内視鏡用撮像装置。
【０１３２】
（５）前記蛇腹を設けた管体を、ユニットを構成する枠部材のどちらか一方に一体に成型した付記１記載の内視鏡用撮像装置。
【０１３３】
（６）撮像光学ユニットと、フィルタユニットと、撮像素子ユニットとを気密ユニットに配置した内視鏡用撮像装置において、
前記撮像ユニットのフィルタユニットを、前記撮像光学ユニット及び前記撮像素子ユニットに管状弾性部材によって移動可能に連結し、
この移動可能なレンズユニットに前記撮像光学ユニットを通過した光線を透過させる複数の開口又は光学レンズを配置した内視鏡用撮像装置。
【０１３４】
（７）前記フィルタユニットの開口又は光学レンズを光路中に切替可能に配置する調整ピンを設けた内視鏡用撮像装置。
【０１３５】
（８）レンズ群或いは撮像素子を光軸方向に移動させて、焦点調整やズーム調整を行なう光学部品移動機構を備えた内視鏡用撮像装置において、
前記光学部品移動機構を移動させるための回転動力源からの動力を、前記光学部品移動機構に伝達する動力伝達系の一部に金属ベローズを設けた内視鏡用撮像装置。
【０１３６】
（９）光学対物像を観察するための接眼光学系に設けた接眼窓と、
一開口部が前記接眼窓を取り囲んで接続配置され、前記接眼光学系の光軸方向に対して任意の角度で屈曲可能な管状の蛇腹と、
を具備する画像観察装置。
【０１３７】
（１０）光学対物像を観察する観察光学系の光軸方向に対して任意の角度で屈曲可能な接眼部を有する内視鏡。
【０１３８】
（１１）光学対物像を観察する観察光学系の光軸方向に対して任意の角度で屈曲可能な接眼部を有する内視鏡撮像装置。
【０１３９】
（１２）前記屈曲可能な接眼部の屈曲部外装を金属蛇腹で構成し、この金属蛇腹の両端部をそれぞれ気密接合した付記１０記載の内視鏡。
【０１４０】
（１３）前記屈曲可能な接眼部の屈曲部外装を金属蛇腹で構成し、この金属蛇腹の両端部をそれぞれ気密接合した付記１１記載の内視鏡。
【０１４１】
【発明の効果】
以上説明したように本発明によれば、撮像光学系と撮像素子とを気密に封止する一方、気密封止した外側から簡単な構成で撮像光学系と撮像素子との位置調整を行え、光学性能の向上及びコストダウン、機器の小型化を図った内視鏡用撮像装置を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】図１ないし図３は本発明の第１実施形態にかかり、図１は内視鏡用撮像装置が適用される内視鏡システムを示す図
【図２】蛇腹部材を用いて気密に構成した内視鏡用撮像装置の撮像ユニットを説明する図
【図３】内視鏡用撮像装置の調整機構の構成及びその作用を説明する図
【図４】本発明の第２実施形態にかかる内視鏡用撮像装置の調整機構の他の構成及びその作用を説明する図
【図５】蛇腹を一体に成型した枠体の構成例を示す図
【図６】本発明の第３実施形態にかかる内視鏡用撮像装置の調整機構の別の構成及びその作用を説明する図
【図７】図７ないし図１２はフィルタの交換を容易に行えオートクレーブ滅菌に対応した内視鏡用撮像装置を説明する図であり、図７は内視鏡用撮像装置の構成を長手方向の断面として説明する図
【図８】内視鏡用撮像装置の構成を垂直方向の断面として説明する図
【図９】調整ピンを説明する図
【図１０】蛇腹の構成を説明する図
【図１１】フィルタユニットの他の構成例を説明する図
【図１２】フィルタユニットの別の構成例を説明する図
【図１３】フィルタ切替機構の他の構成を説明する図
【図１４】内視鏡用撮像装置の動力伝達部の構成を説明する図
【図１５】内視鏡用撮像装置の動力伝達部の他の構成を説明する図
【図１６】蛇腹を備えた画像観察装置の構成を説明する図
【図１７】蛇腹を備えた画像観察装置の他の構成を説明する図
【図１８】接眼部を備えた内視鏡の構成を説明する図
【図１９】接眼部を備えた内視鏡の他の構成を説明する図
【図２０】接眼部を備えた内視鏡の別の構成を説明する図
【符号の説明】
４…内視鏡用撮像装置
１０…撮像ユニット
１１…ＣＣＤ
１２…撮像素子ユニット
１３…撮像光学系
１４…撮像光学ユニット
１５…撮像光学枠
１７…カバーガラス
２１…撮像素子枠
２３…ハーメチックコネクタ
３１…管体
３２…調整枠
【発明の属する技術分野】
本発明は、撮像ユニット内に撮像光学ユニットと撮像素子ユニットとを備える内視鏡用撮像装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来より、体内に挿通する光学視管に接続し、この光学視管でとらえた光学像を電気信号に変換することにより、モニターなどに前記光学像を表示する構成の内視鏡用撮像装置が広く採用されている。
【０００３】
例えば特開平８−２４８４６５号公報や実公昭６１−１９５８４号公報、ＵＳＰ４，９７２，２６８号等には撮像素子の配置位置の結像光学系に対する位置調整や取り付け構造に関する考案が各種示されている。
【０００４】
近年、内視鏡用撮像装置は、使用時、間接的に体内の臓器などに触れるおそれがあるため、使用後に滅菌消毒を行わなければならない。この滅菌としては、ランニングコストが低く、信頼性の高いオートクレーブ滅菌（高温高圧蒸気滅菌）がある。
【０００５】
オートクレーブ滅菌では内視鏡用撮像装置を高圧高温蒸気に曝す。その際撮像装置内部に水蒸気が侵入することを阻止するため、液体に浸漬しても液体を浸入させない水密性や通常の大気圧における気密性などに比べてはるかに高い気密性が要求される。そのため、素材としては高温高圧蒸気を透過させない金属やセラミックス・ガラス・結晶性材料又は蒸気透過性が非常に小さい樹脂等が選択的に使用される。また、素材同士を接合する接合手段としても接合部の主成分が金属・セラミックス・ガラス・結晶性材料等となる接合方法が使用され、例えば半田付け等があげられる。
【０００６】
例えば、本出願人は、特願平１０−２４７４６２号に、外装を可能な限り金属で構成しかつ接合部分を半田付けによって気密に接合した内視鏡装置を示している。この内視鏡装置では金属製の蛇腹を利用して光学系の光軸方向の移動する空間を覆っていた。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、撮像素子の位置調整、取り付け構造に関する多くの考案は、光軸方向、偏心調整、あおり調整等に対してそれぞれを単独で調整可能にしたものであり、それらを組み合わせて全ての調整に対処した構成をとると、内視鏡用撮像装置の部品点数が非常に多くなり、コストアップ及び機器の大型化に加えて調整が煩わしくなるという問題があった。
【０００８】
また、撮像光学系から撮像素子までを、ひとまとめにして外部からの蒸気浸入を防止する気密封止状態を構成しようとした場合には、上述した撮像光学系と撮像素子との位置調整や取り付け構造を設けることが難しく、機器の更なる大型化や、気密封止前に各種調整が必要になることによって光学性能に対する許容レベルが低下する要因になってしまう。
【０００９】
本発明は上記事情に鑑みてなされたものであり、撮像光学系と撮像素子とを気密に封止する一方、気密封止した外側から簡単な構成で撮像光学系と撮像素子との位置調整を行え、光学性能の向上及びコストダウン、機器の小型化を図った内視鏡用撮像装置を提供することを目的にしている。
【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、一端側を気密封止した剛体内に少なくとも一枚の光学レンズを内蔵した撮像光学ユニットと、一端側を気密封止した剛体内に少なくとも撮像素子を内蔵した撮像素子ユニットと、気密性を有する材料で形成され一端側が前記撮像光学ユニットの剛体と気密接合し他端側が前記撮像素子ユニットの剛体と気密接合することで、前記光学レンズと前記撮像素子との間の空間を気密封止する、前記光学レンズの光軸方向に対して交わる方向に伸縮可能な管体と、前記光学レンズの光軸方向と略直交する方向もしくは傾斜する方向に前記撮像光学ユニットもしくは前記撮像素子ユニットを移動させる調整機構と、を具備することを特徴とする。
【００１１】
この構成によれば、一端側を気密封止した撮像光学ユニットと撮像素子ユニットの他端側に蛇腹を有する管体を気密接合することによって撮像ユニットの内部空間は気密空間になる。また、蛇腹の有する変形性と弾性力とによって撮像素子ユニットを構成するユニット同士を光軸方向或いは光軸に垂直な方向に移動させて、焦点調整や偏心調整、あおり調整等の位置調整を行える。
【００１２】
【発明の実施の形態】
以下、図面を参照しながら、本発明の実施形態を説明する。
図１ないし図３は本発明の第１実施形態にかかり、図１は内視鏡用撮像装置が適用される内視鏡システムを示す図、図２は蛇腹部材を用いて気密に構成した内視鏡用撮像装置の撮像ユニットを説明する図、図３は内視鏡用撮像装置の調整機構の構成及びその作用を説明する図である。
【００１３】
なお、図３（ａ）は撮像ユニットの撮像素子ユニット近傍の構成を説明する長手方向断面図、図３（ｂ）は撮像ユニットをハーメチックコネクタ側から見た状態を示す図である。
【００１４】
図１に示すように内視鏡システム１は、例えば体腔内を観察する内視鏡２と、この内視鏡２に照明光を供給する光源装置３と、前記内視鏡２の接眼部２ａに接続配置され、例えばＣＣＤなどの図示しない固体撮像素子を内蔵した内視鏡用撮像装置４と、この内視鏡用撮像装置４に内蔵されたＣＣＤから伝送される電気信号を映像信号に処理する信号処理部等を有する医用電気機器としてのビデオプロセッサ５と、このビデオプロセッサ５の信号処理回路で生成された映像信号を基に内視鏡観察画像を表示するモニタ６とで主に構成されている。
【００１５】
なお、符号７は内視鏡２と光源装置３とを着脱自在に接続するライトガイドケーブルであり、符号８は内視鏡用撮像装置４とビデオプロセッサ５とを着脱自在に接続するカメラケーブル、符号９はビデオプロセッサ５とモニタ６とを着脱自在に接続するビデオケーブルである。
【００１６】
図２に示すように前記内視鏡用撮像装置４の主要構成部である撮像ユニット１０は、前記内視鏡２からの内視鏡像を撮像するＣＣＤ１１を有する撮像素子ユニット１２と、前記ＣＣＤ１１の撮像面に内視鏡像を結像させるための例えば複数の光学レンズ１３ａ，１３ｂ，…を配置して構成した撮像光学系１３を有する撮像光学ユニット１４とを備えている。
【００１７】
前記撮像光学ユニット１４は、管状でステンレス材等、金属製の撮像光学枠１５を備え、この撮像光学枠１５の略中央部に撮像光学系１３を構成する複数の光学レンズ１３ａ，１３ｂ，…を配置したレンズ枠１６が固定されている。前記撮像光学枠１５の先端側である内視鏡側には半田付け等によってカバーガラス１７が気密状態に接合配置され、他端側である基端側は開口状態になっている。
そして、この撮像光学ユニット１４の入射光側には、前記内視鏡２の接眼部２ａと着脱自在に連結固定される内視鏡接続機構部１８が設けられている。
【００１８】
一方、前記撮像素子ユニット１２は、管状でステンレス材等の金属製の撮像素子枠２１を備え、この撮像素子枠２１の略中央部には前記ＣＣＤ１１を固定配置したＣＣＤ受け２２が固定されている。前記撮像素子枠２１の基端側には半田付け或いはレーザー溶接等によってハーメチックコネクタ２３が気密状態に接合配置されている。
【００１９】
前記ＣＣＤ１１にはフレキシブル基板２４の一端部が電気的に接続され、このフレキシブル基板２４の他端部は前記ハーメチックコネクタ２３に設けられている接点ピン２５の一端部と電気的に接続されている。
【００２０】
前記ハーメチックコネクタ２３は、金属枠２６と、この金属枠２６に形成されている透孔２６ａに配置されて前記フレキシブル基板２４の他端部と接続される接点ピン２５と、この接点ピン２５が配置された状態の透孔２６ａを気密状態に塞ぐセラミック等の絶縁部材２７とで構成されている。
【００２１】
そして、前記ＣＣＤ１１の入射光側である撮像素子枠２１の先端側には水晶フィルタやＩＲカットフィルタ等の各種フィルタ２８が設けられている。なお、前記ハーメチックコネクタ２３の接点ピン２５の他端部には前記カメラケーブル７の信号線が電気的に接続されるようになっている。
【００２２】
前記撮像光学ユニット１４と撮像素子ユニット１２とは、蒸気に対する腐食耐性を有し、かつ、気体を透過させることのない例えばステンレス材等の薄板部材で所定の押圧力となる弾性力を備えて変形自在な蛇腹を設けた管体３１によって連結固定されている。具体的には、前記管体３１の端部を、撮像光学ユニット１４の開口部外周面及び撮像素子ユニット１２の入射光側外周面にそれぞれ半田溶接或いはレーザー溶接等により気密接合している。
【００２３】
したがって、前記撮像光学ユニット１４と撮像素子ユニット１２とを気密的に連結する管体３１にあらゆる方向に変形する蛇腹を設けたことによって、前記撮像光学ユニット１４と一体な内視鏡接続機構部１８を内視鏡２の接眼部２ａに接続固定した状態で、撮像光学ユニット１４と撮像素子ユニット１２との位置関係が変化するようになっている。
【００２４】
つまり、前記撮像素子ユニット１２を前記撮像光学ユニット１４に対して矢印Ａ方向である光軸方向に進退させて内視鏡像の焦点調整を行える。
【００２５】
また、前記撮像素子ユニット１２を前記撮像光学ユニット１４に対して矢印Ｂ方向である光軸に垂直する方向に移動させて、内視鏡像の中心とＣＣＤ１１の撮像面の中心との位置を合わせる調整を行える。なお、本図では２方向だけを矢印で示しているが、この垂直２方向のほかに、水平２方向の調整も行なえるようにしてもよい。
【００２６】
さらに、前記撮像素子ユニット１２を前記撮像光学ユニット１４に対して矢印Ｃ方向である光軸に対するあおり方向に移動させて、内視鏡像のＣＣＤ上での片ぼけの調整を行える。なお、この場合にもあおり方向の調整は、垂直方向のみならず水平方向も行えるようにしてもよい。
【００２７】
図３（ａ），（ｂ）を参照して上述のように構成した撮像ユニット１０の具体的な調整機構の構成及びその作用を説明する。
図に示すように前記撮像素子ユニット１２の外側には前記撮像光学枠１５に図示しない固定方法で一体的に固定された剛性を備えた調整枠３２が設けられている。この調整枠３２には先端面が撮像素子枠２１の外表面２１ａに当接する複数の調整用ビス３３及び前記ハーメチックコネクタ２３の外表面２６ａに当接する外周面に雄ネジを形成した軸方向調整用スペーサー３４がそれぞれ所定位置に螺合配置されている。
【００２８】
前記調整用ビス３３には前記撮像素子枠２１の外表面２１ａに当接して光軸に対して直交する方向に撮像素子枠２１を移動させるための直交方向調整用ビス３３ａ、３３ｂ、３３ｃ、３３ｄと、前記ハーメチックコネクタ２３の外表面２６ａに当接して光軸方向に撮像素子枠２１を移動させてあおりを調整する軸方向調整用ビス３３ｅ、３３ｆ、３３ｇ、３３ｈとがある。なお、前記調整用ビス３３の先端部は例えば略半球形状に形成されて、それぞれの外表面に点接触するようになっている。
なお、前記調整枠３２の撮像光学枠１５への固定方法としては例えば直接的に固定する方法、別部材を介在させて固定する方法である。
【００２９】
まず、撮像素子ユニット１２の光軸方向への調整について説明する。
撮像素子ユニット１２の光軸方向の調整を行う際にはハーメチックコネクタ２３の外表面２６ａに当接するように調整枠３２の基端部に螺合配置されている軸方向調整用スペーサー３４を回転させて軸方向に進退させる。
【００３０】
つまり、前記軸方向調整用スペーサー３４を所定方向に回転させて前進させることにより、管体３１の蛇腹が縮んで撮像素子ユニット１２が撮像光学ユニット１４に近づくように光軸方向に移動する。一方、前記軸方向調整用スペーサー３４を回転させて後退させると、管体３１の蛇腹の有する弾性力によってこの軸方向調整用スペーサー３４に当接した状態でハーメチックコネクタ２３が移動していく。つまり、撮像素子ユニット１２が撮像光学ユニット１４から遠ざかるように光軸方向を移動する。
【００３１】
このように、軸方向調整用スペーサー３４の螺合状態を変化させることによって、撮像光学ユニット１４に対する撮像素子ユニット１２の光軸方向の微調整を行なうことができる。
【００３２】
次に、撮像素子ユニット１２の偏心調整について説明する。
撮像素子ユニット１２の偏心調整を行う際には撮像素子枠２１の外表面２１ａに当接するように調整枠３２に螺合配置されている直交方向調整用ビス３３を回転させて螺合状態を変化させて調整を行う。
【００３３】
つまり、偏心状態に応じて４本の直交方向調整用ビス３３ａ、３３ｂ、３３ｃ、３３ｄの螺合状態をそれぞれ調整することにより、前記撮像光学ユニット１４を通過した内視鏡像の中心と、ＣＣＤ１１の撮像面の有効撮像部中心との位置合わせを行える。そして、最終的に、４本の直交方向調整用ビス３３ａ、３３ｂ、３３ｃ、３３ｄを一定力量で締結することにより、撮像素子ユニット１２が固定状態になる。
【００３４】
このように、直交方向調整用ビス３３ａ、３３ｂ、３３ｃ、３３ｄの螺合状態を変化させることによって、撮像光学ユニット１４に対する撮像素子ユニット１２の偏心の微調整を行なうことができる。
なお、直交方向調整用ビスを４本で説明したが調整のためには直交方向調整用ビスが３本であってもよい。
【００３５】
最後に、撮像素子ユニット１２のあおり調整について説明する。
撮像素子ユニット１２のあおり調整を行う際にはハーメチックコネクタ２３の外表面２６ａに当接するように調整枠３２に螺合配置されている軸方向調整用ビス３３を回転させて螺合状態を変化させて調整を行う。
【００３６】
つまり、あおり状態に応じて４本の軸方向調整用ビス３３ｅ、３３ｆ、３３ｇ、３３ｈの螺合状態をそれぞれ調整することにより、前記ＣＣＤ１１の撮像面を光軸に対して傾かせることによってあおり調整を行なえる。
【００３７】
このように、軸方向調整用ビス３３ｅ、３３ｆ、３３ｇ、３３ｈの螺合状態を変化させることによって、光軸に対する撮像素子ユニット１２のあおり状態の微調整を行なうことができる。
【００３８】
上述したように、蛇腹を設けた金属製の管体で撮像光学ユニットと撮像素子ユニットとを連結する一方、撮像光学ユニットに一体の調整枠に調整用のビスやスペーサーを螺合状態で設けて、軸方向、偏心、あおり等の各種調整を行える撮像ユニットを構成したことによって部品点数を削減して、組み立て調整工数の削減等によるコストダウン及び小型化を図った内視鏡用撮像装置を提供することができる。
【００３９】
また、気密封止されたユニットの外側から各種調整を行なえるので、最終的な光学性能を最良の状態に調整した気密化に対応した撮像ユニットを備えた内視鏡用撮像装置を提供することができる。
【００４０】
なお、蛇腹を設けた管体は、上述した３つの調整に対し弾性を持ちながら各方向に変形するので、撮像光学ユニットと撮像素子ユニットとの気密接合部に負荷をかけることなく調整可能である。
【００４１】
また、４本の軸方向調整用ビス３３ｅ、３３ｆ、３３ｇ、３３ｈの螺合状態を同時に同方向に調整して、撮像光学ユニット１４に対する撮像素子ユニット１２の光軸方向の微調整を行なうようにしてもよい。このことによって、前記軸方向調整用スペーサー３４を調整枠３２の基端部から省いて構成の簡略化を図れる。
【００４２】
図４は本発明の第２実施形態にかかる内視鏡用撮像装置の調整機構の他の構成及びその作用を説明する図である。
【００４３】
本実施形態では、前記第１実施形態で撮像光学ユニットを固定した状態にして、撮像素子ユニットを移動させて各種調整を行なったのに対して、撮像素子ユニット側を固定状態にして撮像光学ユニットを調整する構成にしている。
【００４４】
図に示すように撮像素子ユニット１２Ａを構成する撮像素子枠４１に設けたフランジ部４１ａが内視鏡接続機構部１８を一体に構成した調整枠４２に固定用ビス４３によって一体的に固定されている。
【００４５】
一方、撮像光学ユニット１４Ａは、調整枠４２の軸方向に所定間隔で２箇所、そして各箇所について光軸に対して垂直な断面の周方向に所定間隔で４つ、計８本、螺合配置した調整用ビス４４の先端面が撮像光学枠１５ａに当接して所定状態に保持されるとともに、この撮像光学ユニット１４Ａの先端面が前記管体３１の蛇腹の弾性力によって前記調整枠４２に螺合配置された軸方向調整用スペーサー４５の内側面に当接した状態で配置されている。
【００４６】
上述のように構成した撮像ユニット１０Ａの作用を説明する。
まず、撮像光学ユニット１４Ａの光軸方向の調整を行う際には軸方向調整用スペーサー４５を回転させる。このことによって、撮像素子ユニット１２Ａに対して撮像光学ユニット１４Ａが光軸方向に進退移動して微調整を行える。次に、撮像光学ユニット１４Ａの偏心調整及びあおり調整を行う際には前記調整枠４２に設けた８本の調整用ビス４４を適宜回転させて調整を行える。
【００４７】
このように、蛇腹を設けた金属製の管体で撮像光学ユニットと撮像素子ユニットとを連結する一方、撮像素子ユニットを一体にした調整枠に調整用のビスやスペーサーを螺合状態で設けたことによって、第１実施形態と同様に軸方向、偏心、あおり等の各種調整を行うことができる。その他の作用及び効果は前記第１実施形態と同様である。
【００４８】
なお、前記第１実施形態及び第２実施形態では蛇腹を設けた管体３１を撮像光学枠１５、１５ａ及び撮像素子枠２１、４１にそれぞれ気密接合する構成例を示したが、図５に示すように例えば撮像光学枠１５に蛇腹部４８を電着薄膜成型を行なって枠体に蛇腹を一体に成型した構成をとるようにしてもよい。
【００４９】
このことにより、気密接合する箇所が２箇所から１箇所になるので組み立て作業性を向上させることができる。なお、蛇腹を一体に成型する枠体は撮像素子枠に限定されるものではなく撮像素子枠側であってもよい。
【００５０】
図６は本発明の第３実施形態にかかる内視鏡用撮像装置の調整機構の別の構成及びその作用を説明する図である。なお、本実施形態は、変倍（ズーム）光学系を備える気密化した撮像ユニット５０である。
【００５１】
図に示すように本実施形態の撮像ユニット５０は、本体枠６０に例えばビス固定される第１群レンズ５１を内蔵し、入射光側にカバーガラス５４を気密接合した第１群レンズ枠６１と、ズーム光学系を構成する前記本体枠６０に対して移動する第２群レンズ５２を内蔵した第２群レンズ枠６２と、ズーム光学系を構成する前記本体枠６０に対して移動する第３群レンズ５３を内蔵した第３群レンズ枠６３と、前記本体枠６０に例えばビス固定された固定枠６４と、前記第１実施形態と同様な構成の撮像素子ユニット１２と、枠同士を気密接合する蛇腹を設けた管体５５、５６、５７、５８と、前記本体枠６０の外周側に配置されるズームリング６５とで主に構成されている。前記枠体同士を管体５５、５６、５７、５８によってそれぞれ気密接合したことによって、カバーガラス５４を気密接合した第１群レンズ枠６１から撮像素子ユニット１２までの内部空間が外部からの蒸気の浸入を防止した気密空間を形成している。
【００５２】
なお、前記撮像素子ユニット１２は前記第２実施形態の調整用ビス４４と同様に本体枠６０の基端部外周面に螺合配置させた８つの調整用ビス５９によって各種位置調整が可能な状態で所定位置に保持されている。
【００５３】
前記第２群レンズ枠６２及び第３群レンズ枠６３の外周面からそれぞれカムピン６６、６７が突設している。このカムピン６６、６７は、本体枠６０の所定位置に形成されている光軸方向に細長な長溝６０ａ、６０ｂから突出して前記ズームリング６５の内周面に光軸に対して斜めに形成されているカム溝６５ａ、６５ｂに係入配置されている。このため、ズームリング６５を回転させることによって、前記カムピン６６、６７が長溝６０ａ、６０ｂ内を光軸方向に適宜進退移動して広角観察或いは拡大観察を行うことができるようになっている。その他の構成は前記第１実施形態と同様であり、同部材には同符合を付して説明を省略する。
【００５４】
このように、蛇腹を設けた管体で枠同士を気密接合して撮像ユニットを構成することによって、簡単かつ安価な構成で変倍光学系を備えた内視鏡撮像装置のの気密化を図ることができる。その他の作用及び効果は上述した実施形態と同様である。
【００５５】
ところで、近年、赤外光や蛍光などの特殊光を用いて診断する技術が広まりつつある。例えば、特開平７−１５５２９１号公報には外付けカメラ（内視鏡用撮像装置）内に、白色光を透過させるフィルタ（光学レンズ）と、特定帯域の蛍光を透過させるフィルタ（光学レンズ）とを有する回転フィルタを設け、光源装置から出射される照明光線の種類に応じてモータによって前記回転フィルタを回転させて蛍光観察も行えるの蛍光観察用内視鏡装置が示されている。
【００５６】
また、外付けカメラ（内視鏡用撮像装置）を光学アダプター（レンズユニット）と別体にして、特殊光観察用のフィルタを取り付けた専用光学アダプターを介して特殊光観察を行なえるようにしている。
【００５７】
また、近年では、内視鏡機器の消毒滅菌手段として、煩雑な作業を伴わず、滅菌後にすぐに使用でき、しかもランニングコストの安い高圧高温水蒸気滅菌（以下オートクレーブ滅菌）が主流になりつつある。
【００５８】
一般に、外付けカメラをオートクレーブ滅菌可能にするためには、結像光学系やＣＣＤなど固体撮像素子を乾燥状態を維持する気密ユニット内に設け、光路中の光学レンズや固体撮像素子に結露が生じないようにする必要がある。そのために、気密ユニットの外装を主に金属で構成し、接続部を半田によって気密接合する構造が一般的である。
【００５９】
しかしながら、前述した蛍光観察用内視鏡装置をオートクレーブ滅菌可能にするためには気密ユニット内に回転フィルタとモータとを設ける必要があるので、構造が複雑化して高価になるばかりではなく、装置が大型化して質量が増大して使用者に負担を与えて操作性を低下させるおそれがある。
【００６０】
また、外付けカメラと光学アダプターとを別体式にした場合には、それぞれを個々にオートクレーブ滅菌可能に構成し、オートクレーブ滅菌終了後に外付けカメラと光学アダプターとの接続部を十分に乾燥させた状態にして接続しないと、使用中に接続部近傍のカバーガラスに曇りが発生するおそれがある。したがって、別体な構成の場合には滅菌後すぐに使用可能であるというオートクレーブ滅菌の利点を十分に発揮できなくなるおそれがある。
【００６１】
このため、フィルタの交換を容易に行え、かつ簡単で安価な構造で操作性に優れたオートクレーブ滅菌に対応した内視鏡用撮像装置が望まれていた。
【００６２】
図７ないし図１２はフィルタの交換を容易に行えオートクレーブ滅菌に対応した内視鏡用撮像装置を説明する図であり、図７は内視鏡用撮像装置の構成を長手方向の断面として説明する図、図８は内視鏡用撮像装置の構成を垂直方向の断面として説明する図、図９は調整ピンを説明する図、図１０は蛇腹の構成を説明する図、図１１はフィルタユニットの他の構成例を説明する図、図１２はフィルタユニットの別の構成例を説明する図である。
【００６３】
図７及び図８に示すように本実施形態の内視鏡用撮像装置１００は、例えば体腔内を観察する内視鏡１０２に対して着脱可能にする内視鏡マウント１０３と、内視鏡１０２からの像を固体撮像素子１０４上に結像させる少なくとも１つの光学レンズ１０５を配置した撮像光学ユニット１１１と、この撮像光学ユニット１１１を通過した内視鏡像が透過する透孔若しくは光学部材を配置したフィルタユニット１０６と、このフィルタユニット１０６の透孔若しくは光学部材を透過した内視鏡像が結像する撮像面を備えて結像した内視鏡像を電気信号に変換する例えばＣＣＤなどの固体撮像素子１０４と、これら固体撮像素子１０４、撮像光学ユニット１０５、フィルタユニット１０６等を内蔵する撮像装置本体１０７とで主に構成されている。
【００６４】
前記内視鏡マウント１０３は、マウント押え部材１０８を撮像装置本体１０７に螺合することによってこの撮像装置本体１０７に一体化される。また、光学レンズ１０５は、レンズ枠１０９内に例えば半田などにより気密接合されている。このレンズ枠１０９の外周面は、少なくとも一部が前記撮像装置本体１０７の内周面に嵌合しており、レンズ枠１０９には前記撮像装置本体１０７に光軸方向に対して斜めに形成したカム孔１０７ａを貫通するカムピン１１０が設けられている。
【００６５】
前記カムピン１１０の前記撮像装置本体１０７の外表面から突出した先端部は、撮像装置本体１０７に対して回動可能に設けられているフォーカスリング１１２内周面に光軸に対して平行に形成された直線カム溝１１２ａに係入配置されている。このフォーカスリング１１２の両端部にはワッシャー１１３を介してＯリング１１４が設けられている。このことによって、前記撮像装置本体１０７とフォーカスリング１１２との間の水密を保持している。
【００６６】
前記フィルタユニット１０６には例えば、４つの開口１１５ａ、１１５ｂ、１１５ｃ、１１５ｄが形成され、外周面には４ヶ所の平面部１２０ａ、１２０ｂ、１２０ｃ、１２０ｄが形成されている。そして、例えば前記開口１１５ａには蛍光観察用のフィルタ１１６（光学レンズ）が、前記開口１１５ｂには赤外光観察用フィルタ１１７（光学レンズ）が、前記開口１１５ｃには内視鏡像を拡大又は縮小するズームレンズ１１８（光学レンズ）が、前記開口１１５ｄには開口のまま或いは可視光観察用のフィルタ１１９（光学レンズ）がそれぞれ配置されている。
【００６７】
前記平面部１２０ａ、１２０ｂ、１２０ｃ、１２０ｄにはこのフィルタユニット１０６をそれぞれ光軸に対して垂直な方向に変位させるための調整ピン１２１ａ、１２１ｂ、１２１ｃ、１２１ｄの先端面がそれぞれ当接している。
【００６８】
これら調整ピン１２１は、撮像装置本体１０７を貫通するように設けられ、撮像装置本体１０７に螺合するネジ部１２２と、水密を保持するＯリング１２３を取り付ける凹部２４と、前記ネジ部１２２を撮像装置本体１０７に螺合させる時に保持するつまみ部１２５とで構成されている。前記Ｏリング１２３を配置したことによって撮像装置本体１０７と調整ピン１２１との間の水密が保持されている。
【００６９】
なお、前記つまみ部１２５ａ、１２５ｃには前記開口１１５ａ、１１５ｂ、１１５ｃ、１１５ｄを容易に光路中に配置させるための目印として、図９（ａ）の調整ピンの１構成例を説明する図に示すように（本図では調整ピン１２１ａを示している）、開口１１５ａが光路中に位置することを示す指標１２５ａ、開口１１５ｂ又は開口１１５ｄが光路中に位置することを示す指標１２５ｂ及び開口１１５ｃが光路中に位置することを示す指標１２５ｃが設けてある。
【００７０】
また、つまみ部１２５ｂ、１２５ｄには開口１１５ａ又は開口１１５ｃが光路中に位置することを示す指標１２５ｄ、開口１１５ｂが光路中に位置することを示す指標１２５ｅ及び開口１１５ｄが光路中に位置することを示す指標１２５ｆが設けられている。
【００７１】
なお、前記指標１２５としては図９（ａ）に示したような全周にわたるラインの他に図９（ｂ）の調整ピンの他の構成例を説明する図に示すような丸印など、他に認識可能な形状、形、大きさの指標を設けるようにしてもよい。
【００７２】
前記固体撮像素子１０４は、撮像素子駆動回路を形成したフレキ基板１２６を介してハーメチックコネクタ１２７に接続されている。これら固体撮像素子１０４、フレキ基板１２６、ハーメチックコネクタ１２７は、撮像素子枠１２８に内蔵され、ハーメチックコネクタ１２７は撮像素子枠１２８に気密接合されている。
【００７３】
そして、前記レンズ枠１０９と前記フィルタユニット１０６及びこのフィルタユニット１０６と前記撮像素子枠１２８とは、それぞれ金属製の管状弾性部材である蛇腹１３２、１３３によって気密接合されている。つまり、レンズ枠１０９から撮像素子枠１２８までの空間が気密状態に保持されている。
【００７４】
図１０に示すように前記蛇腹１３２は、光軸方向に伸縮可能な光軸伸縮部１３２ａと、光軸に対して垂直な方向に伸縮可能な垂直伸縮部１３２ｂとを有している。一方、蛇腹１３３は、光軸に対して垂直な方向に伸縮可能に形成されている。
【００７５】
なお、前記フィルタユニット１０６の開口１１５にファイバースコープ使用時のモアレを軽減するための水晶フィルタを設けたり、倍率の異なる４種類のズームレンズを設けたりするようにしてもよい。
【００７６】
また、フィルタユニット１０６の開口１１５は４つに限定されるものではなく、図１１や図１２に示すように２つ（１１５ａ、１１５ｂ）であったり、５個（１１５ａ〜１１５ｅ）であったり、その他の構成であってもよい。
【００７７】
さらに、特に図示しないが前記固体撮像素子１０４は、撮像光学ユニット１１１の光軸に対して位置出しされた状態で撮像装置本体１０７に固定されている。
【００７８】
また、撮像装置本体１０７には前記調整ピン１２１を配置する４つの開口突部１３０が所定位置に設けられ、この開口突部１３０の内周面側には前記調整ピン１２１のネジ部１２２と螺合する雌ネジ部１３１が形成してある。
【００７９】
上述のように構成した内視鏡用撮像装置１００の作用を説明する。
通常照明光による観察時にはフィルタユニット１０６の開口１１５ｄ（フィルタ１１９）が光路中に位置するようにそれぞれの調整ピン１２１ａ、１２１ｂ、１２１ｃ、１２１ｄの螺合位置を変化させて撮像装置本体１０７に対する調整を行なう。
【００８０】
具体的には例えば、まず調整ピン１２１ａ及び調整ピン１２１ｃを調整して指標１２５ｂが撮像装置本体１０７に対して所定位置に配置されるように、すなわちフィルタユニット１０６を紙面に対して上下方向へ調整する。次に、調整ピン１２１ｂ、１２ｌｄを調整して指標１２５ｆが撮像装置本体１０７に対して所定位置に配置されるようにフィルタユニット１０６を紙面に対して垂直方向へ調整する。これら調整作業のとき、前記蛇腹１３２及び蛇腹１３３がそれぞれ伸縮する。
【００８１】
次に、内視鏡１０２に内視鏡マウント１０３を接続し、フォーカスリング１１２を回転させてフォーカス調整を行う。具体的には、フォーカスリング１１２を回転させて、直線カム溝１１２ａに嵌合したカムピン１１０を押圧する。すると、撮像装置本体１０７に形成されたカム孔１０７ａに添ってカムピン１１０が移動していく。このとき、前記カム孔１０７ａが光軸に対して斜め方向に形成されているので、カムピン１１０に一体化されたレンズ枠１０９（撮像光学ユニット１１１）が光軸方向に進退移動してフォーカス調整を行える。このときには前記蛇腹が光軸方向に対して伸縮する。
【００８２】
上述した操作を行なって内視鏡像を固体撮像素子１０４の撮像面に結像させることにより、電気信号に変換されて内視鏡像のモニタ観察を行なえる。
【００８３】
次に、通常光による観察から蛍光による観察に切り替える場合を説明する。
蛍光観察を行なう際には、蛍光観察用のフィルタ１１６（開口１１５ａ）を光路中に配置する。そのためにまず、調整ピン１２１ａ、１２１ｃを調整して、指標１２５ａが撮像装置本体１０７の所定位置に位置するようにフィルタユニット１０６を紙面の上下方向に調整する。
【００８４】
次いで、調整ピン１２１ｂ、１２１ｄを調整する。そして、指標１２５ｄが撮像装置本体１０７の所定位置に位置するようにフィルタユニット１０６を紙面に対して垂直方向に調整する。また、必要に応じてフォーカスリング１１２を回転させてフォーカス調整を行う。
【００８５】
これらの操作を行うことにより、内視鏡用撮像装置１００は通常観察状態から蛍光観察状態に変化する。また、同様の操作を行って光路中に赤外光観察用フィルタ１１７、ズームレンズ１１８をそれぞれ配置させることによって、赤外光観察状態、拡大観察状態に切り換えられる。
【００８６】
そして、使用後には撮像光学ユニット１０５から固体撮像素子１０４までが同一の気密ユニット内に設けられているので、そのままの状態でオートクレーブ滅菌を行なえる。
【００８７】
このように、撮像光学ユニットと撮像素子枠との間に複数のフィルタ（光学レンズ）を配置することが可能なフィルタユニットを設け、撮像光学ユニットとフィルタユニット及び撮像素子枠とフィルタユニットとをそれぞれ金属製の管状弾性部材である蛇腹によって気密接合する一方、前記フィルタユニットに配置されているフィルタを光軸に対して位置調整する調整部材を撮像装置本体に設けて内視鏡用撮像装置を構成したことによって、フィルタ交換が可能で、かつオートクレーブ滅菌が可能な内視鏡用撮像装置を安価な構造で、操作性を良好にして構成することができる。
【００８８】
なお、図１３のフィルタ切替機構の他の構成を説明する図に示すように本実施形態においては、調整ピン１２１にネジ部１２２を設ける代わりに３個のＶ溝１３４を設ける構成にしている。
【００８９】
つまり、調整ピン１２１ａ、１２１ｃには開口１１５ａが光路中に配置されたときに後述するロックボール１３５が係合するＶ溝１３４ａと、開口１１５ｂ又は開口１１５ｄが光路中に配置されたときに前記ロックボール１３５が係合するＶ溝１３４ｂと、開口１１５ｄが光路中に配置されたときに前記ロックボール１３５が係合するＶ溝１３４ｃとが設けてある。
【００９０】
また、調整ピン１２１ｂ、１２１ｄには開口１１５ａ又は開口１１５ｃが光路中に配置されたときにロックボール１３５が係合するＶ溝１３４ｄ（不図示）と、開口１１５ｂが光路中に配置されたときにロックボール１３５が係合するＶ溝１３４（不図示）と、開口１１５ｄが光路中に配置されたときにロックボール１３５が係合するＶ溝１３４ｆ（不図示）とが設けてある。
【００９１】
これに対して、撮像装置本体１０７には前記雌ネジ部１３１の代わりに例えばコイルバネなどの弾性部材１３６が配置される凹部１３７が設けてある。この凹部１３７には、一端にロックボール１３５を設けた弾性部材１３６が配置される。この弾性部材１３６の長さは、前記ロックボール１３５が調整ピン１２１を適切な力量で押圧する長さに設定してある。
【００９２】
上述のように構成した構成した内視鏡用撮像装置の作用を説明する。
通常光観察時にはフィルタユニット１０６の開口１１５ｄ（フィルタ１１９）が光路中に位置するようにそれぞれの調整ピン１２１を押圧調整する。具体的には、まず、調整ピン１２１ａ又は調整ピン１２１ｃを押圧して、指標１２５ｂが撮像装置本体１０７に対して所定位置に位置するようにフィルタユニット１０６を紙面の上下方向に調整する。このとき、調整ピン１２１ａ及び調整ピン１２１ｃのＶ溝１３４ｂにロックボール１３５が弾性部材１３６の弾性力により係合して、クリック感を出すと同時に調整ピン１２１ａ及び調整ピン１２１ｃが固定保持される。
【００９３】
次に、調整ピン１２１ｂ又は調整ピン１２ｌｄを押圧して、指標１２５ｆが撮像装置本体１０７に対して所定位置に位置するようにフィルタユニット１０６を紙面の垂直方向に調整する。このとき、調整ピン１２１ｂ及び調整ピン１２１ｄのＶ溝１３４ｆにロックボール１３５が弾性部材１３６の弾性力により係合して、クリック感を出すと同時に調整ピン１２１ｂ及び調整ピン１２１ｄが固定保持される。
【００９４】
そして、フィルタの交換をする場合にはそれぞれの調整ピン１２１の位置を移動させてロックボール１３５が係合するＶ溝を変化させる。このことによって上述と同様にフィルタの交換をスムーズに行なうことができる。
【００９５】
ところで、従来より先端部に小型のモータを配置することによって、アングルダウンをなくし操作性が良好となる内視鏡が提案されている。例えば特開平１０−１２７５６８号公報には低出力の小型モータを使用した時でも、安定してズーム駆動を行うことのできるズーム式内視鏡が示されている。また、本出願人は特願２０００−１４３５３５号に移動レンズがスムーズに動くように移動レンズ枠の一部に空気抜きを設けた内視鏡を提案している。
【００９６】
しかしながら、前記特開平１０−１２７５６８号公報のズーム式内視鏡では、光学部材移動機構が目的の移動レンズ枠及びレンズ枠支持部材に直接回転動力源に装着されていたので、精度良く組み付ける必要があり、構造が大きく複雑になっていた。一方、前記特願２０００−１４３５３５号の内視鏡では光学部材移動機構と動力源とを離して設置するため、回転による動力の伝達ではなく押し引き操作によって駆動力を伝達していた。
【００９７】
このため、レンズなど光学部材の移動のために回転動力源からの回転を効率よく伝達し、かつ複雑で精度の高い軸合わせを不用にした内視鏡用撮像装置が望まれていた。
【００９８】
図１４の内視鏡用撮像装置の動力伝達部の構成を説明する図に示すように本実施形態の内視鏡用撮像装置２００では回転動力源である例えば電気で回転するモータ２０２から光軸方向に延出するように連結されたモータシャフト２０４と、移動することによって焦点調整やズームを行うことのできるレンズユニット２０３に固定されて光軸方向に延出するシャフト２０６とを金属製の管状弾性部材であるベローズ２０５によって連結固定している。
【００９９】
そして、前記シャフト２０６の他端部にはリートネジ２０７が固定されており、このリードネジ２０７が前記レンズユニット２０３から突出した支持凸部２０８に螺合配置されている。このことにより、モータ２０２の回転駆動力がモータシャフト２０４、ベローズ２０５、シャフト２０６を介して前記リードネジ２０７が回転させて、支持凸部２０８に一体なレンズユニット２０３が進退移動して焦点調整やズームを行なう。
【０１００】
上述のように構成した内視鏡用撮像装置２００の作用を説明する。
前記モータ２０２が回転すると、このモータ２０２に連結したモータシャフト２０４が回転する。そして、この回転がモータシャフト２０４に連結固定されているベローズ２０５を介してこのベローズ２０５の他端部に連結固定されているシャフト２０６に伝達されてシャフト２０６が回転する。すると、このシャフト２０６の端部に取り付けられているリードネジ２０７が回転して支持凸部２０８に一体なレンズユニット２０３が図中矢印に示すように光軸方向に移動して焦点調整或いはズーム調整を行なえる。
【０１０１】
このように、モータに設けられるシャフトと、レンズユニットに設けられるシャフトとを管状弾性部材であるベローズによって連結することによって、ベローズがシャフト同士の芯ずれを吸収してモータシャフトの回転を滑らかにシャフトに伝達してレンズユニットの光軸方向の位置調整を行なうことができる。
【０１０２】
このことにより、モータシャフト２０４とシャフト２０６とを厳密に同一軸上に配置する必要がなくなり、部品の加工精度を必要以上に求めて過大なコストがかかることを無くして、原価低減が図れる。
【０１０３】
また、動力伝達系以外の部品・機構配置上の理由等で動力伝達系を直線状に配置できない場合でも、ベローズを配置することによって軸のずれ、角度を任意に設定して設計の自由度が大幅に向上させることができる。
【０１０４】
なお、上述したようにシャフトとシャフトとをベローズで直接的に連結固定する代わりに、図１５の内視鏡用撮像装置の動力伝達部の他の構成を説明する図に示すように、一方のシャフト２２４の端部に平板２２５を配置させたベローズ２２６を設け、他方のシャフト２２７の端部に前記平板２２５に対向する平板２２８を配置して、平板２２５、２２８同士をベローズ２２６の弾性力である押圧力によって押付け固定するようにしてもよい。
【０１０５】
このことにより、ベローズ２２６の弾性力によって平板２２５、２２８同士が互いに押しつけられ、平板２２５と平板２２８との間に働く摩擦力によって回転が伝達される。また、平板２２５、２２８同士が滑ることができるため、所定以上の回転力がかかった場合に、平板２２５、２２８同士の押圧密着状態が崩れて大きな回転力を逃がすことができる。
【０１０６】
このように、上述した効果に加えてシャフトに設けた平板とベローズに設けた平板とをこのベローズの弾性力によって押しつけ配置して動力伝達系の組み付けを完了するので組み立て作業性が容易にすることができる。
【０１０７】
ところで、従来画像観察装置に設けられているファインダーから外光が逆入光することを防止するため、このファインダーにメカニカルシャッターを設けたり、キャップを取り付けるようにしていた。
【０１０８】
しかしながら、メカニカルシャッターは機構が複雑で高価なものであった。一方、キャップでは開閉の操作が煩わしかった。このため、外光の逆入光を確実に防止する安価な機構を備えた画像観察装置が望まれていた。
【０１０９】
図１６は蛇腹を備えた画像観察装置の構成を説明する図であり、図１６（ａ）は逆入光防止機構部を示す図、図１６（ｂ）は逆入光防止機構部の作用を説明する図である。
【０１１０】
図１６（ａ）に示すように接眼光学系（不図示）の接眼部３０１には接眼窓３０２が設けられている。そして、本実施形態にはこの接眼窓３０２の周囲を取り囲むように前記接眼窓３０２の外径寸法よりも大な内径寸法の透孔３０３ａを有し、前記接眼光学系の光軸方向に対して伸縮可能で伸長時には前記光軸に対して任意の角度で屈曲可能な全長寸法を有する管状の蛇腹３０３の一端部が取り付けてある。
【０１１１】
前記蛇腹３０３の他端部には外径寸法が蛇腹３０３の縮小時外径寸法よりも大きなリング部３０４が設けてある。このリング部３０４には前記接眼窓３０２に向けて突出する複数の突起部３０６が所定位置に形成されている。この突起部３０６の長さ寸法は、前記蛇腹３０３の縮小時全長寸法よりも長く設定してあり、前記突起部３０６は装置本体３０５に形成してある突起部３０６の外径寸法よりやや小径に形成した凹部３０５ａに嵌入配置されるようになっている。
【０１１２】
上述のように構成したことにより、観察を行う際には、突起部３０６を凹部３０５ａ内に嵌入配置させて蛇腹３０３を縮小状態に保持する。このことによって、縮小された蛇腹３０３がアイカップとして機能するので、観察者は透孔３０３ａを介して観察を行なえる。
【０１１３】
一方、接眼部に外光が入射することを遮る際には、先ず、前記突起部３０６を凹部３０５ａから取り外し、蛇腹３０３を伸長状態にし、図１６（ｂ）に示すように伸長させた蛇腹３０３を接眼光軸に対して角度付けする。このことによって、接眼窓３０２を介して外光が入射することが防止される。
【０１１４】
このように、装置本体に蛇腹の一端部を固定して、他端部を装置本体に着脱自在に構成したことによって、蛇腹にアイカップと入射光防止機構とを兼用させた簡便な逆入光防止機構を提供することができる。
なお、図１７の蛇腹を備えた画像観察装置の他の構成を説明する図に示すように蛇腹３０の縮小時に形成される透孔３０３ａの形状を接眼窓３０２から蛇腹３０３の開口端に向けて漸増する構成にしてもよい。
【０１１５】
図１８の接眼部を備えた内視鏡の構成を説明する図に示すように内視鏡４０１には対物光学系４０２及び照明用のライトガイド４０３とが内蔵された挿入部４０４と、前記対物光学系４０２で捉えた被写体像を観察するための観察光学系４０５を内装した接眼部４０６とが設けられている。前記観察光学系４０５の一部はイメージファイバーバンドル４０７で構成されている。
【０１１６】
また、前記観察光学系４０５のイメージファイバーバンドル４０７が配設された区間の外装の少なくとも一部には金属製の管状弾性部材である蛇腹４０８が設けてあり、この蛇腹４０８の一端部は挿入部基端部４０９に他端部は接眼部４０６の外装部４１０にそれぞれ気密接合して耐オートクレーブ性を確保している。
【０１１７】
本実施形態においては前記観察光学系４０５の一部をイメージファイバーバンドル４０７と蛇腹４０８とによって構成しているので、この部位が任意の角度に屈曲可能である。
【０１１８】
このように、接眼部を構成する観察光学系の一部のイメージファイバーバンドルを蛇腹によって覆う構成にしたことにより、内視鏡の光軸方向とは異なる任意の角度に観察光学系を傾けて内視鏡観察を行なうことができる。
【０１１９】
なお、図１９（ａ）、（ｂ）の接眼部を備えた内視鏡の他の構成を説明する図に示すように前記内視鏡４１１の対物像を、内蔵したＣＣＤ４１２で撮像を行うための光学系４１３を内蔵した内視鏡撮像装置４１４では、内視鏡４１１の対物像を肉眼で観察するためのファインダ４１５が設けられている。
【０１２０】
このファインダ４１５は、内視鏡撮像装置４１４本体から突出した状態に設けられており、このファインダ４１５内に配置される接眼光学系４１６の一部はイメージファイバーバンドル４１７で構成され、そのイメージファイバーバンドル４１７の配設された区間の外装の少なくとも一部に蛇腹４１８を設けてファインダ４１５を任意の位置に屈曲させて観察することが可能になっている。
【０１２１】
また、図２０の接眼部を備えた内視鏡の別の構成を説明する図に示す内視鏡４１９では、挿入部４２０の先端部４２１に対物光学系４２２とＣＣＤ４２３とが内蔵されている。前記ＣＣＤ４２３から出力される映像信号は、挿入部４２０に配設された信号ケーブル４２４によって映像信号処理回路４２５に伝送される。
【０１２２】
また、前記挿入部４２０には照明光を供給するライトガイド４２６も配設されており、前記映像信号処理回路４２５近傍に設けられた照明部４２７に接続されている。なお、この照明部４２７には、照明ランプ４２７ａと前記映像処理回路４２５とに電源を供給するバッテリー４２８が設置されている。
【０１２３】
前記内視鏡４１９の接眼部４４０は、液晶パネル４２９と観察光学系４３０とを内蔵した電子ファインダ４３１を備え、この液晶パネル４２９と前記映像処理回路４２５との間には映像ケーブル４３２が配線されている。
【０１２４】
前記映像ケーブル４３２が配線された区間の外装の少なくとも一部は金属製の管状弾性部材である蛇腹４３３によって覆われており、この蛇腹４３３の一端部は映像処理回路４２５の外装部４３４と、蛇腹４３３の他端部は電子ファインダ４３１の外装部４３５にそれぞれ気密接合して耐オートクレーブ性が確保している。
【０１２５】
電子ファインダ４３１の外装部４３５と映像処理回路４２５の外装部４３４とを蛇腹４３３によって連結したことによって、電子ファインダ４３１を任意の角度に屈曲させて内視鏡の光軸方向とは異なる任意の角度で内視鏡の対物像を観察することが可能となる。
【０１２６】
なお、本発明は、以上述べた実施形態のみに限定されるものではなく、発明の要旨を逸脱しない範囲で種々変形実施可能である。
【０１２７】
［付記］
以上詳述したような本発明の上記実施形態によれば、以下の如き構成を得ることができる。
【０１２８】
（１）撮像ユニットを備えた内視鏡用撮像装置において、
前記撮像ユニットは、一端側を気密封止した剛体内に少なくとも１枚の光学レンズを内蔵した撮像光学ユニットと、
一端側を気密封止した剛体内に少なくとも撮像素子を内蔵した撮像素子ユニットと、
この撮像素子ユニットと前記撮像光学ユニットとを気密接合する気密性を有し、弾性力を備えた蛇腹を有する管体と、
を具備する内視鏡用撮像装置。
【０１２９】
（２）前記管体の蛇腹を変形させて、両ユニットにおける光軸間の距離又は光軸に対する偏心又は光軸に対する傾きの少なくとも１つの調整を行う調整手段を有する付記１記載の内視鏡用撮像装置。
【０１３０】
（３）前記調整手段を前記撮像素子ユニット側に設けた付記２記載の内視鏡用撮像装置。
【０１３１】
（４）前記調整手段を前記撮像光学ユニット側に設けた付記２記載の内視鏡用撮像装置。
【０１３２】
（５）前記蛇腹を設けた管体を、ユニットを構成する枠部材のどちらか一方に一体に成型した付記１記載の内視鏡用撮像装置。
【０１３３】
（６）撮像光学ユニットと、フィルタユニットと、撮像素子ユニットとを気密ユニットに配置した内視鏡用撮像装置において、
前記撮像ユニットのフィルタユニットを、前記撮像光学ユニット及び前記撮像素子ユニットに管状弾性部材によって移動可能に連結し、
この移動可能なレンズユニットに前記撮像光学ユニットを通過した光線を透過させる複数の開口又は光学レンズを配置した内視鏡用撮像装置。
【０１３４】
（７）前記フィルタユニットの開口又は光学レンズを光路中に切替可能に配置する調整ピンを設けた内視鏡用撮像装置。
【０１３５】
（８）レンズ群或いは撮像素子を光軸方向に移動させて、焦点調整やズーム調整を行なう光学部品移動機構を備えた内視鏡用撮像装置において、
前記光学部品移動機構を移動させるための回転動力源からの動力を、前記光学部品移動機構に伝達する動力伝達系の一部に金属ベローズを設けた内視鏡用撮像装置。
【０１３６】
（９）光学対物像を観察するための接眼光学系に設けた接眼窓と、
一開口部が前記接眼窓を取り囲んで接続配置され、前記接眼光学系の光軸方向に対して任意の角度で屈曲可能な管状の蛇腹と、
を具備する画像観察装置。
【０１３７】
（１０）光学対物像を観察する観察光学系の光軸方向に対して任意の角度で屈曲可能な接眼部を有する内視鏡。
【０１３８】
（１１）光学対物像を観察する観察光学系の光軸方向に対して任意の角度で屈曲可能な接眼部を有する内視鏡撮像装置。
【０１３９】
（１２）前記屈曲可能な接眼部の屈曲部外装を金属蛇腹で構成し、この金属蛇腹の両端部をそれぞれ気密接合した付記１０記載の内視鏡。
【０１４０】
（１３）前記屈曲可能な接眼部の屈曲部外装を金属蛇腹で構成し、この金属蛇腹の両端部をそれぞれ気密接合した付記１１記載の内視鏡。
【０１４１】
【発明の効果】
以上説明したように本発明によれば、撮像光学系と撮像素子とを気密に封止する一方、気密封止した外側から簡単な構成で撮像光学系と撮像素子との位置調整を行え、光学性能の向上及びコストダウン、機器の小型化を図った内視鏡用撮像装置を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】図１ないし図３は本発明の第１実施形態にかかり、図１は内視鏡用撮像装置が適用される内視鏡システムを示す図
【図２】蛇腹部材を用いて気密に構成した内視鏡用撮像装置の撮像ユニットを説明する図
【図３】内視鏡用撮像装置の調整機構の構成及びその作用を説明する図
【図４】本発明の第２実施形態にかかる内視鏡用撮像装置の調整機構の他の構成及びその作用を説明する図
【図５】蛇腹を一体に成型した枠体の構成例を示す図
【図６】本発明の第３実施形態にかかる内視鏡用撮像装置の調整機構の別の構成及びその作用を説明する図
【図７】図７ないし図１２はフィルタの交換を容易に行えオートクレーブ滅菌に対応した内視鏡用撮像装置を説明する図であり、図７は内視鏡用撮像装置の構成を長手方向の断面として説明する図
【図８】内視鏡用撮像装置の構成を垂直方向の断面として説明する図
【図９】調整ピンを説明する図
【図１０】蛇腹の構成を説明する図
【図１１】フィルタユニットの他の構成例を説明する図
【図１２】フィルタユニットの別の構成例を説明する図
【図１３】フィルタ切替機構の他の構成を説明する図
【図１４】内視鏡用撮像装置の動力伝達部の構成を説明する図
【図１５】内視鏡用撮像装置の動力伝達部の他の構成を説明する図
【図１６】蛇腹を備えた画像観察装置の構成を説明する図
【図１７】蛇腹を備えた画像観察装置の他の構成を説明する図
【図１８】接眼部を備えた内視鏡の構成を説明する図
【図１９】接眼部を備えた内視鏡の他の構成を説明する図
【図２０】接眼部を備えた内視鏡の別の構成を説明する図
【符号の説明】
４…内視鏡用撮像装置
１０…撮像ユニット
１１…ＣＣＤ
１２…撮像素子ユニット
１３…撮像光学系
１４…撮像光学ユニット
１５…撮像光学枠
１７…カバーガラス
２１…撮像素子枠
２３…ハーメチックコネクタ
３１…管体
３２…調整枠
Claims (2)
- 一端側を気密封止した剛体内に少なくとも一枚の光学レンズを内蔵した撮像光学ユニットと、
一端側を気密封止した剛体内に少なくとも撮像素子を内蔵した撮像素子ユニットと、
気密性を有する材料で形成され一端側が前記撮像光学ユニットの剛体と気密接合し他端側が前記撮像素子ユニットの剛体と気密接合することで、前記光学レンズと前記撮像素子との間の空間を気密封止する、前記光学レンズの光軸方向に対して交わる方向に伸縮可能な管体と、
前記光学レンズの光軸方向と略直交する方向もしくは傾斜する方向に前記撮像光学ユニットもしくは前記撮像素子ユニットを移動させる調整機構と、
を具備することを特徴とする内視鏡用撮像装置。 - 前記調整機構が設けられ、前記撮像光学ユニットもしくは前記撮像素子ユニットの移動により生じる前記管体の前記光軸方向に対して交わる方向への変形部分を収容可能な空間を形成するように、撮像光学ユニットと前記撮像素子ユニットとを接続する調整枠と、
を具備することを特徴とする請求項１に記載の内視鏡用撮像装置。
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