(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
内視鏡の挿入部の先端部に設けられ、結像面が連結された保持筒に挿嵌されるレンズ鏡筒内に対物光学系を内蔵させたものにおいて、
前記レンズ鏡筒内に有害光遮蔽板を装着し、この有害光遮蔽板を板状またはシート状の光非透過部材からなる乾燥剤板で構成したことを特徴とする内視鏡のレンズ装置。
【請求項２】
前記乾燥剤板は、シリカゲルをオレフィン系の樹脂に分散させて板状に成形したものであることを特徴とする請求項１記載の内視鏡のレンズ装置。
【請求項３】
前記対物光学系を構成するレンズは、被写体側から第１レンズ，第２レンズの順に配設され、前記有害光遮蔽板はこれら第１レンズと第２レンズとの間に配設する構成としたことを特徴とする請求項１記載の内視鏡のレンズ装置。
【請求項４】
前記有害光遮蔽板は光の反射を防止するように構成したことを特徴とする請求項１記載の内視鏡のレンズ装置。
【請求項５】
前記対物光学系を構成する光学部品間の間隔を保持するために設けられ、光非透過部材を構成するスペーサまたは対物光学系を固定的に保持するためのストッパリングに前記乾燥剤板をシート状にして貼着する構成としたことを特徴とする請求項１記載の内視鏡のレンズ装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、内視鏡の対物光学系として用いられるレンズ装置に関するものであり、特に防曇機能を有するレンズ装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
内視鏡は本体操作部に体腔内等に挿入される挿入部を連設してなるものであるが、体腔内等の観察・検査を行うために、照明手段及び観察手段を備えている。照明手段は、光学繊維束からなり、内視鏡が着脱可能に接続される光源装置の光源ランプからの照明光を伝送するライトガイドを有する。ライトガイドの出射端を先端部本体に形成した照明手段装着部に臨ませて設け、また照明手段装着部にはライトガイドからの照明光を発散させる照明用レンズが装着される。一方、観察手段は照明手段により照明された体腔内像情報を外部に取り出すためのもので、この体腔内像は、イメージガイドによって光学像のまま本体操作部に連結して設けた接眼部にまで伝送して、術者がこの接眼部に接眼することにより体腔内像の観察を行う光学式内視鏡と、撮像手段を用い、この撮像手段によって体腔内像に関する情報を電気信号に変換して取り出してプロセッサに伝送し、プロセッサで撮像手段からの信号に基づいて所定の信号処理を行った上で、モニタ装置に内視鏡映像を表示するようにした電子内視鏡とがある。
【０００３】
光学式内視鏡であれ、電子内視鏡であれ、挿入部の先端部本体には照明手段に近接した位置に対物光学系を有する観察手段が設けられており、対物光学系は、通常は、複数枚のレンズから構成され、これらのレンズはレンズ鏡筒に装着される。光学式内視鏡であれば、イメージガイドの入射端が、電子内視鏡の場合には撮像手段が、それぞれ対物光学系の結像位置に設けられる。対物光学系は複数のレンズから構成されることから、レンズ鏡筒に装着することによりレンズ装置として観察手段装着部に装着される。そして、イメージガイドの入射端面または撮像手段の受光面からなる結像面と対物光学系との光軸を一致させるために、保持筒を設けて、この保持筒に結像面を固定し、この保持筒をレンズ鏡筒に嵌合させるようにしている。また、対物光学系と撮像手段との間でピント調整を可能にするために、レンズ鏡筒は保持筒に対して摺動可能に嵌合されており、ピント調整がなされた後に、レンズ鏡筒と保持筒との間が固着される。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、レンズ鏡筒における最も被写体側に位置する第１レンズは平凹レンズであり、凹面はレンズ鏡筒内に位置するようになっている。例えば、挿入部の先端で外部に露出している第１レンズの表面には、検査中に体液等の汚損物が付着することがあり、この汚損物の付着により観察視野が悪くなる。従って、挿入部には、第１レンズの表面から汚損物を洗い流すレンズ面洗浄機構が設けられている。このレンズ面洗浄機構は、第１レンズの外面に向けて洗浄用流体を噴出させるノズルを設けておき、このノズルから洗浄液、通常は洗浄水を噴射させて、汚損物を洗い流し、次いで加圧エアを吹き付けて、レンズ面に残存する洗浄水を除去する。
【０００５】
挿入部の先端、即ち第１レンズは、体腔内では体温とほぼ同じ程度の温度状態となっており、また電子内視鏡の場合には、固体撮像素子等の発熱体が存在することから、体温より高い温度状態になることもある。一方、洗浄水は格別加温されておらず、従って洗浄水温度はほぼ室温程度となっている。このために、洗浄水を第１レンズの外面に噴射させると、第１レンズが急速に冷却されることになる。この第１レンズが冷却される結果、レンズ鏡筒内の空気に湿気が含んでいると、第１レンズの内面側に曇り乃至結露を生じることになる。しかも、第１レンズの内面は凹曲面であり、その曲率は大きいことから、この第１レンズのうち、最も厚みの薄い中央部分乃至その近傍の温度低下が最も著しくなり、第１レンズの凹面における中央部分に集中的に曇り乃至結露する。第１レンズの凹面の中央部分は結像に必要な光線が集中しており、この部位に僅かでも曇ると、得られる観察像の画質が急激に低下して、極めて見難いものとなる。また、これ以外にも挿入部の先端が急速に冷却されると、第１レンズ等が曇ったり、結露したりするおそれもある。
【０００６】
従って、内視鏡の対物光学系として用いられるレンズ装置にあっては、レンズ鏡筒内のレンズ、特に第１レンズが曇ったり、結露したりするのを防止する防曇機能を持たせるようにしている。このために、例えば、レンズ鏡筒内の空間部にドライエアや窒素ガス等、湿気を含まない気体を封入するようにしたものは、従来から知られている。しかしながら、レンズ鏡筒の内部には対物光学系等の部品が設けられる関係から、いくつかの小空間に分割されており、レンズ鏡筒内の空気を湿気を含まない気体と完全に置換するのは極めて困難であるだけでなく、長い期間の間には、水分乃至湿気を含んだ空気がレンズ鏡筒内に入り込むおそれもあり、レンズ鏡筒内の防湿を必ずしも完全に行うことができない等の問題があった。
【０００７】
本発明は以上の点に鑑みてなされたものであって、その目的とするところは、レンズ鏡筒内の防湿の完全性を期することにある。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
前述した目的を達成するために、本発明は、内視鏡の挿入部の先端部に設けられ、結像面が連結された保持筒に挿嵌されるレンズ鏡筒内に対物光学系を内蔵させたものであって、前記レンズ鏡筒内に有害光遮蔽板を装着し、この有害光遮蔽板を板状またはシート状の光非透過部材からなる乾燥剤板で構成したことをその特徴とするものである。
【０００９】
乾燥剤板としては、シリカゲルをオレフィン系の樹脂に分散させて板状に形成したものを用いる「と、長期間にわたって防湿効果を発揮させることができ、しかも所望の形状に成形できるので好ましい。有害光遮蔽板の他に、レンズ鏡筒内に設けられる光非透過部材としては、絞りがあり、またレンズとレンズとの間等に介装されるスペーサや端部に位置するレンズを固定するストッパリング等もある。絞り及び有害光遮蔽板はそのまま乾燥剤板で形成でき、またスペーサやストッパリング等の場合には乾燥剤板を内面等に貼着することができる。
【００１０】
【発明の実施の形態】
以下、図面に基づいて本発明の実施の一形態について説明する。まず、図１に内視鏡の挿入部の先端部分の外観を示す。図中において、１は挿入部であって、この挿入部１の先端部分は硬質部材からなる先端部本体１ａとなっており、この先端部本体１ａには所定の長さにわたって所望の方向に湾曲操作可能なアングル部１ｂが連設され、さらに図示は省略するが、アングル部１ｂには軟性部が連設される。先端部本体１ａの先端面（または側面）には照明窓２及び観察窓３が設けられると共に、鉗子その他の処置具を挿通させる処置具挿通チャンネル４が開口すると共に、観察窓３が汚損された時に、この観察窓３に向けて洗浄用流体、例えば洗浄水と加圧エアとを噴射させるノズル５が設けられている。ここで、先端部本体１ａは構造部材として高い強度を有し、かつ前述した各種の部材が固定される関係から、金属で形成されるのが一般的であり、金属が直接外部に露出するのを防止するためには、先端部本体１ａは電気絶縁性部材からなるキャップ６により覆われており、この先端部本体１ａとキャップ６との接合部はシール材によりシールされている。従って、照明窓２，観察窓３，処置具挿通チャンネル４及びノズル５は、このキャップ６に開口している。
【００１１】
図２に先端部本体１ａの断面を示す。先端部本体１ａにおける観察窓３の部位には、軸線方向に貫通する透孔が設けられており、この透孔内には観察ユニット１０が装着される。観察ユニット１０は、対物光学系を構成する複数のレンズを装着したレンズ鏡筒１１を有し、このレンズ鏡筒１１には保持筒１２が嵌合されている。保持筒１２にはフィルタ１３と光路を９０°曲げるためのプリズム１４が接合され、さらにプリズム１４には基板１５に装着した撮像手段としての固体撮像素子１６が接合されている。なお、プリズムを設けず、固体撮像素子を直接保持筒に連結する等の構成としても良い。
【００１２】
図２に示したレンズ鏡筒１１に設けられる対物光学系のレンズ構成としては、４枚のレンズＬ１  ，Ｌ２  ，Ｌ３  及びＬ４から構成される。これら各レンズＬ１  〜Ｌ４  のうち、最も被写体側に位置する第１レンズＬ１  は被写体側が平面で、結像側が凹面となった平凹レンズであり、その平面側は観察窓３に露出している。また、第１レンズＬ１  より結像側に位置する第２レンズＬ２は凸面を結像側に向けた平凸レンズである。さらに第３レンズＬ３  と第４レンズＬ４  とは接合レンズで構成される。そして、第１レンズＬ１  と第２レンズＬ２との間は外周側の部分に円環状の有害光遮蔽板１７が設けられており、この有害光遮蔽板１７により有害光をカットするようにしている。また、第２レンズＬ２と第３レンズＬ３  との間にはレンズ鏡筒１１の内面に設けた突条からなるスペーサ１１ａが形成され、かつこのスぺーサ１１ａと第３レンズＬ３  との間には絞り１８が介装されている。そして、第４レンズＬ４  の結像側の位置には、レンズＬ１  〜Ｌ４  を固定的に保持するためのストッパリング１９が設けられている。
【００１３】
以上の対物光学系を装着したレンズ鏡筒１１は保持筒１２に摺動可能に挿嵌されており、このレンズ鏡筒１１を光軸方向に移動させて、対物光学系と固体撮像素子１６との間の間隔を調整することによって、ピント調整を行えるようになっている。そして、ピント調整を行った状態で接着剤等を用いてレンズ鏡筒１１と保持筒１２とを固定するが、レンズ鏡筒１１の内部は気密に保持されるようになっている。
【００１４】
まず、レンズ鏡筒１１と第１レンズＬ1 との間にシール材が充填される。ここで、レンズ鏡筒１１の先端から第１レンズＬ1 を所定長さ突出する状態に組み込まれており、観察ユニット１０を先端部本体１ａに装着した時には、第１レンズＬ1 はキャップ６に形成した透孔６ａ内において、キャップ６の表面と一致する位置に配置される。これによって、第１レンズＬ1 とキャップ６の透孔６ａ内面及びレンズ鏡筒１１の先端面とにより円環状の凹部が形成され、この凹部にシール材２０が充填される。また、保持筒１２の後方位置にはプリズム１４及び基板１５に搭載させた固体撮像素子１６が設けられているが、この部位はほぼ全体にわたってシール材２１で封止される。さらに、ピント調整を行った後の保持筒１２の先端面とレンズ鏡筒１１の周胴部との間にもシール材２２が充填される。これによって、レンズ鏡筒１１全体がシールされて、気密に保持される。
【００１５】
レンズ鏡筒１１の内部には４枚のレンズＬ1 〜Ｌ4 やその他の部材が組み込まれてレンズ装置が形成されるが、レンズ装置の組み立て作業場は格別防湿された空間とはなっておらず、例えば湿度の高い状況下でこれらの部材が組み込まれたりすると、レンズ鏡筒１１の内部の空気が湿潤な状態になる。この結果、レンズ鏡筒１１内の空間には元々湿気を含んだ空気が存在することになり、この状態でレンズ鏡筒１１を密閉すると、内部に湿気を排除できなくなるから、レンズ鏡筒１１を密閉する前の段階で、その内部を乾燥させる必要がある。このために、従来では窒素置換が行われることもあるが、レンズ鏡筒１１の内部空間は種々の部材により複雑に仕切られているから、完全な窒素置換を行うことができない。
【００１６】
以上のことから、本発明においては、窒素置換を行うのではなく、乾燥剤を用いてレンズ鏡筒１１内を乾燥させるようにしている。ただし、乾燥剤をレンズ鏡筒の内部に収容させると、その分だけレンズ鏡筒１１が大型化してしまう。レンズ鏡筒１１が大型化すると、挿入部１の太径化の原因となるから、単純に乾燥剤を収容させることはできない。
【００１７】
そこで、本発明では、乾燥剤として、図３に示したように、シリカゲルＳの粉末をバインダ樹脂Ｒに混合して板状またはシート状に成形した乾燥剤板Ｐを用いる。ここで、バインダ樹脂Ｒとしては、オレフィン系の樹脂を用いる。オレフィン樹脂は透湿速度が遅いことから、シリカゲルＳによる乾燥効果が長期間保たれることになる。また、この乾燥剤板Ｐは成形によって形状及び厚み等は任意のものとすることができる。さらに、吸湿性のある黒色塗料を塗布すれば、光の反射を防止できる。従って、この乾燥剤板Ｐはレンズ等の光を透過させるための部材としては用いることはできないが、所要の形状に成形することによって、レンズ鏡筒１１内に設けた各種の部材のうち、光非透過部材として用いることができる。また、光非透過部材そのものではなく、光非透過部材に接着等の手段で固定することも可能である。
【００１８】
レンズ鏡筒１１内には、対物光学系を構成するレンズだけでなく、光を透過させない光非透過部材が設けられている。この光非透過部材としては、図２に示したものにあっては、有害光遮蔽板１７，絞り１８があり、これらの部材は、円環状の板体から構成され、それらの開口部は光を透過させるが、板体そのものは光を透過させるものではない。また、ストッパリング１９も光非透過部材である。ただし、ストッパリング１９はレンズを位置決めするものであるから、高い強度が必要となり、レンズ等に強く圧接させても変形等を生じないようにしなければならない。
【００１９】
以上のことから、有害光遮蔽板１７や絞り１８を構成する円環状の板体として乾燥剤板Ｐを用いることができる。この場合には、乾燥剤板Ｐはできるだけ薄板で形成すると共に、その表面は光の吸収性を高める必要がある。そこで、乾燥剤板Ｐの表裏両面に黒色塗料を塗布したり、または少なくともバインダ樹脂Ｒに黒色顔料を混合するが、バインダ樹脂Ｒに黒色顔料を混合した上で、さらに表裏両面を黒色塗料で塗布するのが最も好ましい。一方、乾燥剤板Ｐは強度等の点で、ストッパリング１９そのものとして用いることはできないが、ストッパリング１９の表面に接着等の手段で固定することができる。この場合においては、乾燥剤Ｐは薄いシート状に成形することにより嵩張らないようにする。
【００２０】
以上のように、有害光遮蔽板１７や絞り１８を乾燥剤板Ｐで構成したり、ストッパリング１９に乾燥剤板Ｐを固定して設けることによって、レンズ鏡筒１１の内部の気体を置換する等の措置を行わなくても、レンズ鏡筒１１内の湿気を確実に取り除くことができる。従って、体腔内の検査時にレンズ鏡筒１１内のレンズＬ1 〜Ｌ4 に曇りが生じたり、結露したりするおそれはなく、固体撮像素子１６により極めて良好な観察視野が得られることになる。しかも、レンズ鏡筒１１内に格別の部材を付加的に設けることなく、またそれらは格別嵩張らないものであるから、レンズ鏡筒１１が大型化することはない。
【００２１】
ところで、観察ユニット１０は先端部本体１ａに装着されるが、この観察ユニット１０のうち、先端部本体１ａには保持筒１２が装着されており、この保持筒１２の基端側におけるアングル部１ｂへの連設側の空間部には基板１５及び固体撮像素子１６が連結して設けられている。観察ユニット１０のうち、最も嵩張る部分は、基板１５及び固体撮像素子１６を設けた部位であり、先端部本体１ａに装着されている部位は、それよりコンパクトになっている。また、観察ユニット１０以外の部材、例えば照明手段を構成するライトガイドや処置具挿通チャンネル４等は軸線方向においてはほぼ均一な形状となっている。従って、保持筒１２における先端部本体１ａへの装着部を多少太くしても、挿入部１が太径化する要因とはならない。そこで、保持筒１２におけるレンズ鏡筒１１への嵌合部分であって、しかも先端部本体１ａ内に装着される部位を外側に向けて肉厚を大きくすることによって、外径側を拡大するようになし、この厚肉化させた部位の内周面に円環状の凹溝２３を形成して、この凹溝２３とレンズ鏡筒１１の外面との間にも前述と同様の乾燥剤板Ｐまたはその他の乾燥剤２４を設けるようにする。これによって、レンズ鏡筒１１内をより乾燥した状態に保持できる。
【００２２】
ところで、レンズ鏡筒に設けられるレンズのうち、第１レンズＬ1 の凹面が最も曇り易いことから、第１レンズＬ1 と第２レンズＬ2 との間の空間を乾燥させることが特に必要となる。そこで、この部位をより効率的に乾燥させるには、図４に示したように構成すれば良い。
【００２３】
同図において、３０はレンズ鏡筒であって、このレンズ鏡筒３０内には４枚のレンズＬ1 〜Ｌ4 が装着されるが、さらに第１レンズＬ1 と第２レンズＬ2 との間に平行平面板Ｇを設け、かつ平行平面板Ｇと第１レンズＬ1 との間に所定のスペースを形成する。そして、このスペースを確保するために、第１レンズＬ1 の内面側には円環状のスぺーサ３１が介装されており、またスぺーサ３１と第１レンズＬ1 との間に有害光遮蔽板３２が設けられる。絞り３３は第２レンズＬ2 と第３レンズＬ3 との間に配置し、さらに第４レンズＬ4 の結像側の部位にはストッパリング３４が配置される。平行平面板Ｇの外周面にはＯリング等のシール部材３５を装着して、このシール部材３５と、第１レンズＬ1 とレンズ鏡筒３０との間に充填されるシール材により第１レンズＬ1 と平行平面板Ｐとの間の空間を密閉する。そして、スぺーサ３１の内面には、前述した乾燥剤板Ｐを円環状に形成した乾燥剤リング３６を貼り付けるようにして固定する。
【００２４】
ここで、スぺーサ３１は第１レンズＬ1 と平行平面板Ｇとの間の間隔を保持するものであり、第１レンズＬ1 の外周部は平坦になっている。従って、スぺーサ３１は第１レンズＬ1 に面接触している有害光遮蔽板３２と、また平行平面板Ｇとも面接触させているので、その厚みは極めて薄いものであっても、スぺーサとしての機能は十分発揮する。従って、このスぺーサ３１の内側にはかなりの厚みの乾燥剤リング３６を装着することができ、レンズ鏡筒３０内において、極めて限られた空間であり、しかも密閉されている第１レンズＬ1 と平行平面板Ｇとの間の空間は、乾燥剤リング３６によりほぼ完全に湿気が吸収され、実質的に完全に乾燥した空間となる。
【００２５】
以上のように構成すれば、第１レンズＬ1 の外面側等に急激な温度変化があったとしても、この第１レンズＬ1 の内面側に曇りや結露が生じるおそれは全くなくなる。また、第１レンズＬ1 以外の平行平面板Ｇの第２レンズＬ2 への接合面から結像側における光学部品については、第１レンズＬ1 と平行平面板Ｇとの間で密閉されている空気により断熱効果が生じる。従って、たとえ挿入部の外面側に急激な温度変化があったとしても、それらの温度変化が緩和されるから、やはり曇りや結露等の発生が抑制される。勿論、絞り３３を乾燥剤板Ｐで形成する等によって、レンズ鏡筒３０の全体の乾燥機能をさらに向上させることができ、レンズＬ1 〜Ｌ4 及び平行平面板Ｇはいずれも防曇保護される。
【００２６】
【発明の効果】
本発明は以上のように、レンズ鏡筒内に設けられている部材のうち、光非透過部材の少なくとも一部を乾燥剤を板状またはシート状に形成した乾燥剤板で構成しているから、窒素置換等を行わなくても、レンズ鏡筒の内部を乾燥状態に保持できる等の効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【図１】内視鏡の挿入部における先端部分を示す外観図である。
【図２】本発明の実施の一形態を示す内視鏡のレンズ装置の断面図である。
【図３】乾燥剤板の断面図である。
【図４】本発明の他の実施の形態を示すレンズ装置の断面図である。
【符号の説明】
１  挿入部          １ａ  先端部本体        ３  観察窓
１０  観察ユニット            １１，３０  レンズ鏡筒
１２  保持筒        １７，３２  有害光遮蔽板      １８，３３  絞り
１９，３４  ストッパリング              ３１  スぺーサ
３５  シール部材              ３６  乾燥剤リング
Ｌ1 〜Ｌ4   レンズ            Ｐ  乾燥剤板        Ｓ  シリカゲル
Ｒ  樹脂            Ｇ  平行平面板
【図１】
0003692670.tif 000002
【図２】
0003692670.tif 000003
【図３】
0003692670.tif 000004
【図４】
0003692670.tif 000005