JP4274502B2

JP4274502B2 - Endoscope imaging unit

Info

Publication number: JP4274502B2
Application number: JP16115299A
Authority: JP
Inventors: 浩佐野
Original assignee: Hoya Corp
Current assignee: Hoya Corp
Priority date: 1999-06-08
Filing date: 1999-06-08
Publication date: 2009-06-10
Anticipated expiration: 2019-06-08
Also published as: JP2000347111A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、内視鏡観察像を固体撮像素子で撮像するようにした内視鏡の撮像部に関する。
【０００２】
【従来の技術】
内視鏡の撮像部においては、一般に、内視鏡観察像を撮像するための固体撮像素子と、その固体撮像素子に内視鏡観察像を結像させるための結像光学系とが設けられている。
【０００３】
そして、内視鏡観察時にレーザ光が照射される場合を考えて、特定波長のレーザ光を固体撮像素子に入射させないようにカットするためのレーザカットフィルタが結像光学系の一部に組み込まれている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
上述のような従来の内視鏡の撮像部においては、レーザカットフィルタが結像光学系の一部分に接着等によって完全に固定されている。
【０００５】
そのため、モノクロ用固体撮像素子を用いた面順次式の内視鏡の撮像部の場合、組み込まれているレーザカットフィルタではカットできない波長のレーザが用いられた場合に、例えばモニタ画面上の内視鏡観察画像が真白になって観察不能になってしまういわゆるホワイトアウト現象が発生して、良好な観察像を得ることができない。また、カラー用固体撮像素子を用いた場合にも、レーザ光によって画像が乱れてしまう場合がある。
【０００６】
そこで本発明は、波長が相違する各種レーザ光が照射された場合にいわゆるホワイトアウトや画像の乱れを防止して良好な内視鏡観察像を得ることができる内視鏡の撮像部を提供することを目的とする。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
上記の目的を達成するため、本発明の内視鏡の撮像部は、内視鏡観察像を撮像するための固体撮像素子と、固体撮像素子に内視鏡観察像を結像させるための結像光学系と、特定波長のレーザ光を固体撮像素子に入射させないようにカットするためのレーザカットフィルタとが設けられた内視鏡の撮像部において、レーザカットフィルタを着脱自在にしたものである。
【０００８】
そして、内視鏡の撮像部を外装する外装ケースを移動可能に取り付け、外装ケースが常態位置にある場合にはその内側にレーザカットフィルタが配置され、外装ケースを常態位置から移動させることにより生じる開口部分からレーザカットフィルタを着脱することができるようにすれば、構成がシンプルである。
【０００９】
また、レーザカットフィルタは、取り付け枠に取り付けられていて、結像光学系の光軸に対して垂直方向に着脱されるようにしてもよく、そのレーザカットフィルタが、結像光学系の中間部分に配置されていてもよい。
【００１０】
【発明の実施の形態】
図面を参照して本発明の実施の形態を説明する。
図４は、眼科用内視鏡の全体構成を略示しており、短い針状の挿入部１の基端部に操作者が指先で摘んで保持する保持部１０が連結され、図示されていないビデオプロセッサ兼光源装置に接続されるコネクター３と保持部１０との間が、可撓性連結管２によって連結されている。３ａは信号コネクター部、３ｂはライトガイドコネクター部である。
【００１１】
図２は、挿入部１の基端部分と保持部１０の構成を示している。挿入部１は、直径が例えば０．８〜１．５ｍｍ程度で長さが３０〜５０ｍｍ程度のステンレス鋼管等からなる硬質パイプ製の外套管によって外装されている。
【００１２】
外套管の軸線位置には、保護管が被嵌されたグレーデッド型光ファイバロッド４（いわゆるセルフォックロッド）が、全長にわたって配置されており、挿入部１の前方の被写体の内視鏡観察像が、保持部１０内に位置するグレーデッド型光ファイバロッド４の像射出端面に伝送される。５はライトガイドファイババンドルである。
【００１３】
保持部１０の内部において、挿入部１の外套管の基端部分がロー付け等によって固着された挿入部支持筒１３とそれに連なる連結枠１４とがネジ止め連結されており、挿入部支持筒１３には、グレーデッド型光ファイバロッド４の出射端近傍部分を支持する支持枠１６が固定されている。
【００１４】
そして、保持部１０の後半部分を外装する後側外装ケース１１と先側の部分を外装する先側外装ケース１２とが、挿入部支持筒１３と連結枠１４を挟み付ける状態で、螺合部Ａにおいて螺合固定されている。１５は、シール用のＯリングである。
【００１５】
連結枠１４に芯出し調整可能に支持された芯出し筒１９には、前群結像レンズ２３ａを固着保持したパイプ状の前側鏡筒２０が、軸線方向の位置を調整可能に嵌入されて、固定ビス２１により芯出し筒１９に固定されている。
【００１６】
そして、後群結像レンズ２３ｂを固着保持した後側鏡筒２２の外周面に差し込み筒２０の後端部分が被嵌固着されて、両部材が一体化されている。その結果、前群結像レンズ２３ａと後群結像レンズ２３ｂとは、間隔をあけて同軸線上に配置されている。
【００１７】
後側鏡筒２２の後端部分には、固体撮像素子２５を支持する撮像素子枠２４の前端部が被嵌されて接着固定されており、固体撮像素子２５は、電子回路部品２７が実装された基板２６に取り付けられて撮像素子枠２４内に固定されている。
【００１８】
撮像素子枠２４の内部にはエポキシ系接着剤２８が充填されており、撮像素子枠２４の後端からは、可撓性連結管２内に通された信号ケーブル２９が後方に引き出されている。
【００１９】
そして、特定の波長の光（レーザ光）をカットして固体撮像素子２５に入射しないようにするためのレーザカットフィルタ３０が、フィルタ取り付け枠３１に取り付けられて、前群結像レンズ２３ａと後群結像レンズ２３ｂとの間の位置に配置されている。図３には、その部分の断面であるIII−III断面が示されている。
【００２０】
レーザカットフィルタ３０は、略Ｔ字状に形成されたフィルタ取り付け枠３１の先端近傍部分に固着されていて、芯出し筒１９に形成されたフィルタ嵌め込み溝３２内に挿脱自在に嵌め込まれている。その挿脱方向は、結像レンズ群２３ａ，２３ｂの光軸に対して垂直方向である。
【００２１】
そして、先側外装ケース１２が使用状態にセットされた常態においては、フィルタ取り付け枠３１の外縁が先側外装ケース１２の内周面に接する状態になり、それによってフィルタ取り付け枠３１が所定位置に固定された状態になっている。
【００２２】
図１に示されるように、螺合部Ａにおける後側外装ケース１１との螺合を緩めて先側外装ケース１２を前方に移動させると、フィルタ取り付け枠３１が外面に露出する状態になる。
【００２３】
そこで、フィルタ取り付け枠３１を外方に引っ張り出し、それに替えて、異なる波長の光（レーザ光）をカットするレーザカットフィルタ３０が取り付けられたフィルタ取り付け枠３１を装着することができる。
【００２４】
内視鏡検査時に照射されるレーザ光としては、例えばＮｄ−ＹＡＧレーザ（波長１０６０ｎｍ）、半導体レーザ（波長８０５ｎｍ）、ＫＴＰレーザ（波長５３２ｎｍ）等があり、その時用いられるレーザ光の波長に合わせてレーザカットフィルタ３０を選択使用することができるので、常にホワイトアウトや画像の乱れのない良好な内視鏡観察像を得ることができる。
【００２５】
【発明の効果】
本発明によれば、レーザカットフィルタを着脱自在にしたことにより、その時用いられるレーザ光の波長に合ったレーザカットフィルタを選択使用することができるので、波長が相違する各種レーザ光が照射された各々の場合にホワイトアウトや画像の乱れのない良好な内視鏡観察像を得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施の形態の外装ケースが移動されてレーザカットフィルタを着脱できる状態の内視鏡の撮像部の側面断面図である。
【図２】本発明の実施の形態の外装ケースが閉じられた常態の内視鏡の撮像部の側面断面図である。
【図３】本発明の実施の形態の図２におけるIII−III断面図である。
【図４】本発明の実施の形態の内視鏡の全体構成を示す側面図である。
【符号の説明】
Ａ螺合部
１２先側外装ケース
２３ａ，２３ｂ結像レンズ
２４撮像素子枠
２５固体撮像素子
３０レーザカットフィルタ
３１フィルタ取り付け枠
３２フィルタ嵌め込み溝[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to an endoscope imaging unit configured to capture an endoscope observation image with a solid-state imaging device.
[0002]
[Prior art]
In general, an imaging unit of an endoscope is provided with a solid-state imaging device for imaging an endoscopic observation image and an imaging optical system for forming an endoscopic observation image on the solid-state imaging device. ing.
[0003]
Considering the case where laser light is irradiated during endoscopic observation, a laser cut filter for cutting the laser light with a specific wavelength so as not to enter the solid-state imaging device is incorporated in a part of the imaging optical system. ing.
[0004]
[Problems to be solved by the invention]
In the conventional endoscope imaging unit as described above, the laser cut filter is completely fixed to a part of the imaging optical system by bonding or the like.
[0005]
Therefore, in the case of a frame sequential endoscope imaging unit using a monochrome solid-state imaging device, when a laser with a wavelength that cannot be cut by the built-in laser cut filter is used, for example, the endoscope on the monitor screen A so-called white-out phenomenon occurs in which the mirror observation image becomes pure white and becomes unobservable, and a good observation image cannot be obtained. Also, when a color solid-state image sensor is used, the image may be disturbed by laser light.
[0006]
Therefore, the present invention provides an imaging unit for an endoscope that can obtain a good endoscopic observation image by preventing so-called whiteout and image disturbance when irradiated with various types of laser beams having different wavelengths. For the purpose.
[0007]
[Means for Solving the Problems]
In order to achieve the above object, the imaging unit of the endoscope of the present invention includes a solid-state imaging device for imaging an endoscopic observation image and a connection for forming an endoscopic observation image on the solid-state imaging device. A laser cut filter is detachable in an imaging unit of an endoscope provided with an image optical system and a laser cut filter for cutting a laser beam having a specific wavelength so as not to enter a solid-state imaging device. .
[0008]
Then, an exterior case that externally covers the imaging unit of the endoscope is movably attached, and when the exterior case is in the normal position, a laser cut filter is disposed on the inside, and the exterior case is moved from the normal position. If the laser cut filter can be attached and detached from the opening, the configuration is simple.
[0009]
The laser cut filter may be attached to a mounting frame and may be attached / detached in a direction perpendicular to the optical axis of the imaging optical system. May be arranged.
[0010]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.
FIG. 4 schematically shows the overall configuration of an ophthalmic endoscope, and a holding part 10 that an operator holds and holds with a fingertip is connected to a base end part of a short needle-like insertion part 1 and is not shown in the figure. A connector 3 connected to the video processor / light source device and the holding unit 10 are connected by a flexible connecting tube 2. 3a is a signal connector part, and 3b is a light guide connector part.
[0011]
FIG. 2 shows the configuration of the proximal end portion of the insertion portion 1 and the holding portion 10. The insertion portion 1 is covered with an outer tube made of a hard pipe made of a stainless steel pipe having a diameter of about 0.8 to 1.5 mm and a length of about 30 to 50 mm.
[0012]
A graded optical fiber rod 4 (so-called Selfoc rod) fitted with a protective tube is disposed over the entire length at the axial position of the mantle tube, and an endoscopic observation image of a subject in front of the insertion portion 1. Is transmitted to the image exit end face of the graded optical fiber rod 4 located in the holding unit 10. Reference numeral 5 denotes a light guide fiber bundle.
[0013]
Inside the holding portion 10, an insertion portion support tube 13 in which the proximal end portion of the outer tube of the insertion portion 1 is fixed by brazing or the like and a connecting frame 14 connected thereto are screwed and connected. A support frame 16 that supports the vicinity of the exit end of the graded-type optical fiber rod 4 is fixed.
[0014]
Then, in a state where the rear outer case 11 that covers the rear half of the holding portion 10 and the front outer case 12 that covers the front portion sandwich the insertion portion support cylinder 13 and the connecting frame 14, In A, it is screwed and fixed. Reference numeral 15 denotes a sealing O-ring.
[0015]
A pipe-shaped front lens barrel 20 having a front group imaging lens 23a fixedly held therein is fitted into the centering tube 19 that is supported by the connecting frame 14 so as to be capable of centering adjustment. It is fixed to the centering cylinder 19 by a fixing screw 21.
[0016]
Then, the rear end portion of the insertion tube 20 is fitted and fixed to the outer peripheral surface of the rear lens barrel 22 to which the rear group imaging lens 23b is fixedly held, and both members are integrated. As a result, the front group imaging lens 23a and the rear group imaging lens 23b are arranged on the coaxial line with a space therebetween.
[0017]
The rear end portion of the rear lens barrel 22 is fitted and fixed with a front end portion of an image sensor frame 24 that supports the solid-state image sensor 25. The solid-state image sensor 25 is mounted with an electronic circuit component 27. It is attached to the substrate 26 and fixed in the image sensor frame 24.
[0018]
The imaging element frame 24 is filled with an epoxy-based adhesive 28, and a signal cable 29 passed through the flexible connecting pipe 2 is drawn backward from the rear end of the imaging element frame 24. .
[0019]
A laser cut filter 30 for cutting light (laser light) of a specific wavelength so as not to be incident on the solid-state imaging device 25 is attached to the filter attachment frame 31, and the front group imaging lens 23a and the rear It is arranged at a position between the group imaging lens 23b. FIG. 3 shows a III-III cross section which is a cross section of the portion.
[0020]
The laser cut filter 30 is fixed to the vicinity of the tip of a filter mounting frame 31 formed in a substantially T shape, and is removably fitted in a filter fitting groove 32 formed in the centering tube 19. . The insertion / removal direction is perpendicular to the optical axes of the imaging lens groups 23a and 23b.
[0021]
In the normal state where the front side exterior case 12 is set in a use state, the outer edge of the filter attachment frame 31 is in contact with the inner peripheral surface of the front side exterior case 12, thereby the filter attachment frame 31 is in a predetermined position. It is in a fixed state.
[0022]
As shown in FIG. 1, when the front exterior case 12 is moved forward by loosening the threaded portion A and the rear exterior case 11, the filter attachment frame 31 is exposed to the outer surface.
[0023]
Therefore, the filter mounting frame 31 can be mounted by pulling the filter mounting frame 31 outward and replacing it with a laser cut filter 30 that cuts light of different wavelengths (laser light).
[0024]
Examples of the laser light irradiated at the time of endoscopy include an Nd-YAG laser (wavelength 1060 nm), a semiconductor laser (wavelength 805 nm), a KTP laser (wavelength 532 nm), and the like according to the wavelength of the laser light used at that time. Since the laser cut filter 30 can be selectively used, it is possible to obtain a good endoscopic observation image that is always free from whiteout and image distortion.
[0025]
【The invention's effect】
According to the present invention, by making the laser cut filter detachable, it is possible to select and use a laser cut filter that matches the wavelength of the laser beam used at that time, so various laser beams having different wavelengths were irradiated. In each case, it is possible to obtain a good endoscopic observation image without whiteout or image disturbance.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a side cross-sectional view of an imaging unit of an endoscope in a state in which an exterior case according to an embodiment of the present invention is moved and a laser cut filter can be attached and detached.
FIG. 2 is a side cross-sectional view of an imaging unit of a normal endoscope in which an exterior case according to an embodiment of the present invention is closed.
3 is a cross-sectional view taken along the line III-III in FIG. 2 according to the embodiment of the present invention.
FIG. 4 is a side view showing the overall configuration of the endoscope according to the embodiment of the present invention.
[Explanation of symbols]
A screwing part 12 front side exterior case 23a, 23b imaging lens 24 imaging element frame 25 solid-state imaging element 30 laser cut filter 31 filter mounting frame 32 filter fitting groove

Claims

内視鏡観察像を撮像するための固体撮像素子と、上記固体撮像素子に内視鏡観察像を結像させるための結像光学系と、特定波長のレーザ光を上記固体撮像素子に入射させないようにカットするためのレーザカットフィルタとが設けられた内視鏡の撮像部において、
上記固体撮像素子が配置されている撮像部を外装する外装ケースが軸線方向に移動可能に設けられると共に、上記レーザカットフィルタが取り付け枠に取り付けられて、上記取り付け枠を上記外装ケースの軸線に対し垂直方向に移動させることで上記レーザカットフィルタを所定位置に着脱することができるように構成され、
上記外装ケースが常態位置にある状態では、上記取り付け枠が上記外装ケースで囲まれて上記取り付け枠の外面部分が上記外装ケースの内周面に接する状態になることにより、上記レーザカットフィルタが所定位置に固定された状態になり、上記外装ケースを上記常態位置から軸線方向に移動させることにより、上記レーザカットフィルタを、上記取り付け枠に取り付けられた状態で着脱することができることを特徴とする内視鏡の撮像部。A solid-state imaging device for capturing an endoscope observation image, an imaging optical system for forming an endoscope observation image on the solid-state imaging device, and a laser beam having a specific wavelength not incident on the solid-state imaging device In an imaging unit of an endoscope provided with a laser cut filter for cutting
An exterior case that externally covers the imaging unit in which the solid-state image sensor is disposed is provided to be movable in the axial direction, and the laser cut filter is attached to an attachment frame, and the attachment frame is attached to the axis of the exterior case. The laser cut filter is configured to be attached to and detached from a predetermined position by moving in the vertical direction,
In a state where the outer case is in a normal position, the mounting frame is surrounded by the outer case and the outer surface portion of the mounting frame is in contact with the inner peripheral surface of the outer case, whereby the laser cut filter is predetermined. The laser cut filter can be attached and detached while being attached to the attachment frame by moving the exterior case in the axial direction from the normal position. An imaging unit of an endoscope.

上記レーザカットフィルタが、上記結像光学系の中間部分に配置されている請求項１記載の内視鏡の撮像部。The laser cut filter, the image pickup unit of an endoscope according to claim 1, wherein arranged in the middle portion of the imaging optical system.