(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
挿入部に挿通された光学繊維束と、
この光学繊維束の端部外周に被覆される管状体とを具備してなり、
この管状体の軸方向にスリットを設けることにより、該管状体の内径を拡張したときにその内径を収縮させる方向に復元力が生じ、この復元力により前記光学繊維束と前記管状体とを固定したことを特徴とする内視鏡。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明はファイバ−バンドルが挿入部に挿通された内視鏡に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、例えば特開平１−２７６１１０号公報に開示されているように、ファイバーバンドル（光学繊維束）からなるイメージガイドファイバー及びライトガイドファイバーが挿入部に挿通された内視鏡において、これらファイバーバンドルとその端部外周を覆う口金とは、接着剤により固定されていた。また、ファイバーバンドルの口金には真鍮（熱膨脹係数α＝２０×１０−６／ｄｅｇ）、またはステンレス（熱膨脹係数α  ＝１６×１０−６／ｄｅｇ）が使用されていた。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
（従来技術の欠点）
しかしながら、ファイバーバンドルと口金を接着剤により固定していたため、接着剤の耐熱温度よりも高い耐熱温度を有する内視鏡が、接着剤の耐熱温度に制限されてしまうという問題点があった。
【０００４】
また、ガラス（熱膨脹係数α＝  ６×１０−６／ｄｅｇ）素材のファイバーバンドルと口金の熱膨張係数が大きく異なることにより生ずる熱応力のために、常温と高温で繰り返し使用される内視鏡では、ファイバーバンドルと口金を固定している接着剤が剥離したり、ファイバーバンドルと口金の摩擦によりファイバーが折れたりするなどの問題点があった。
【０００５】
（発明の目的）
本発明は、前記課題に着目してなされたもので、その目的とするところは、耐熱性があり、かつ、常温から高温または高温から常温への環境変化を繰り返しても、ファイバーバンドルが折れたりすることがない耐久性のある内視鏡を提供することにある。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
本発明は、前記課題を解決するために、挿入部に挿通された光学繊維束と、この光学繊維束の端部外周に被覆される管状体とを具備してなり、この管状体の軸方向にスリットを設けることにより、該管状体の内径を拡張したときにその内径を収縮させる方向に復元力が生じ、この復元力により前記光学繊維束と前記管状体とを固定したものである。
【０００７】
【発明の実施の形態】
＜第１実施形態＞
図１乃至図４を参照して、本発明の第１の実施形態を説明する。
図１は本発明の第１実施形態に係る内視鏡システムの全体図、図２は同じくその内視鏡の先端部の断面図、図３は同じくその内視鏡の操作部の断面図、図４はイメージガイドファイバーへの口金の固定方法を示す図である。
【０００８】
図１に示すように、本発明の内視鏡システム１は、内視鏡２と、この内視鏡２とライトガイドケーブル８を介して接続される光源３から構成されている。内視鏡２は、その先端に先端構成部４を有し、先端構成部４の後端側には挿入部５を介して、接眼部７を有する操作部６が連設されている。
【０００９】
図２に示すように、先端構成部４の本体１１には貫通孔１２，１３が挿入部５の軸方向に穿設されている。貫通孔１２，１３の先端には観察窓１４及び照明窓１５が形成されている。
【００１０】
貫通孔１２の先端部内には対物レンズ１６が間隔管１７を介して保持されている。対物レンズ１６は本体１１の後端に開口した螺旋管取付部１８側より落とし込まれることにより貫通孔１２の先端側に設けられた段部１９と当接した状態となっている。間隔管１７も同様に螺旋管取付部１８側より落し込まれている。対物レンズ１６と間隔管１７は、段部１９と後述する口金２４により圧接された状態となる。
【００１１】
螺旋管取付部１８には、帯状の金属が螺旋状に巻かれた螺旋管２０の先端が挿入されており、この螺旋管２０はネジ孔２１よりねじ込まれたネジ２２により固定される。この螺旋管２０により挿入部５が形成される。
【００１２】
貫通孔１２の後端側からはファイバーバンドルからなるイメージガイドファイバー２３が嵌挿されており、このイメージガイドファイバー２３の先端部外周には、これと一体的に管状の金属よりなる口金２４が被覆固定されている。イメージガイドファイバー２３の先端部は、凹レンズ２５の凹面と向かい合った状態で結合されている。
【００１３】
イメージガイドファイバー２３の先端部外周に被覆固定された口金２４は、ネジ孔２６よりねじ込まれたネジ２７により先端構成部４の本体１１に固定されている。管状の口金２４には、その軸方向に一直線状のスリット２８が設けられており、これにより口金２４の内径を拡張したときにこの内径を収縮させる方向へ生ずる復元力によって、口金２４はイメージガイドファイバー２３と一体となって被覆固定される。なお、イメージガイドファイバー２３への口金２４の固定方法については、後段で詳述することとする。
【００１４】
貫通孔１３の先端側にも段部２９が設けられており、照明用レンズ３０は螺旋管取付部１８側より落とし込まれて、この段部２９に当接される。また、イメージガイドファイバー２３と同様に、貫通孔１３の後端側からはファイバーバンドルからなるライトガイドファイバー３１が嵌挿されており、このライトガイドファイバー３１の先端部外周には、これと一体的に管状の口金３２が被覆固定されている。
【００１５】
ライトガイドファイバー３１の先端部は、照明用レンズ３０の凹面と向かい合った状態で結合されている。ライトガイドファイバー３１の先端部外周に被覆固定された口金３２は、ネジ孔３３よりねじ込まれたネジ３４により先端構成部４に固定されている。照明用レンズ３０は、段部２９と口金３２により圧接された状態となっている。また、この口金３２にも軸方向に一直線状のスリット３５が設けられており、これにより口金３２の内径を拡張したときにこの内径を収縮させる方向へ生ずる復元力により、口金３２はライトガイドファイバー３１と一体となって被覆固定される。
【００１６】
操作部６は図３に示すように、挿入部５の後端側に設けられ、接眼部７を有している。前述したイメージガイドファイバー２３は先端構成部４より挿入部５及び操作部６を挿通して接眼部７に導かれている。イメージガイドファイバー２３の後端部に接着剤等により被覆固定された口金４３は、ネジ孔４１よりねじ込まれたネジ４２により操作部６に固定される。また、ライトガイドファイバー３１は先端構成部４より挿入部５及び操作部６を挿通してライトガイドケーブル８に導かれる。
【００１７】
操作部６に設けられた接眼部７には、イメージガイドファイバー２３の後端面を拡大視できるように接眼レンズ４４が設けられている。光源３からの照明光はライトガイドファイバー３１、照明用レンズ３０を経由して図示しない物体面に照射される。また、物体からの戻り光は対物レンズ１６によりイメージガイドファイバー２３の先端面で結像され、イメージガイドファイバー２３に伝達されたこの像は接眼部７の接眼レンズ４４で観察することができる。
【００１８】
次に、図４を参照して口金２４のイメージガイドファイバー２３への固定方法を説明する。
まず、管状の金属よりなる口金２４の軸方向に一直線状のスリット２８を設ける（（ａ）参照）。次に、基端部５１ａと、一端がテーパー状となっているテーパー部５１ｂとを有する拡張治具５２を口金２４に挿入する（（ｂ）参照）。
【００１９】
基端部５１ａの外径は、イメージガイドファイバー２３の外径よりも大きく、かつ、口金２４の内径よりも大きいものとする。また、テーパー部５１ｂ先端の外径は口金２４の内径よりも小さいものとする。このため、拡張治具５２をテーパー部５１ｂの先端側から口金２４に挿入することにより、口金２４の内径を弾性限界内で拡張することができる。この状態で、口金２４にイメージガイドファイバー２３の先端部を挿入する（（ｃ）参照）。
【００２０】
その後、イメージガイドファイバー２３から拡張治具５２を抜去すると、口金２４は自身の復元力によりその内径が収縮し、イメージガイドファイバー２３と一体となって被覆固定される（（ｄ）参照）。なお、平常時（（ａ）の状態）における口金２４の内径は、イメージガイドファイバー２３の外径よりも小さくしておく。また、口金３２のライトガイドファイバー３１への固定方法も、これと同様であるので、その説明は省略する。なお、イメージガイドファイバー２３の後端部には、接着剤等による接着により口金５３が被覆固定されている（（ｅ）参照）。
【００２１】
以上説明したように、本実施形態によれば、口金２４，３２の軸方向に一直線状のスリット２８，３５を設けたので、口金２４，３２の内径を拡張したときにその内径を収縮させる方向へ復元力が生ずる。この復元力により、口金２４，３２をイメージガイドファイバー２３及びライトガイドファイバー３１に対して接着剤等を使用せずに確実に被覆固定することができる。従って、従来のように内視鏡先端部の耐熱温度が接着剤の耐熱温度に依存することがなくなり、内視鏡の耐熱性を向上することができる。
【００２２】
ところで、従来はモアレ縞（格子や網点のように、規則的な強度分布をもつ２つのパターンを重ねたとき生ずる粗い縞模様）の発生を防ぐために、対物レンズとイメージガイドファイバーとの接合面に接着層を設けたりしていた。しかしながら、接着層を設けた場合には、上述したように内視鏡の耐熱温度が接着剤の耐熱温度に依存してしまうという問題点があった。
【００２３】
本実施形態によれば、イメージガイドファイバー２３の先端部は凹レンズ２５の凹面と向かい合っているために、モアレ縞が生ずるべき合焦位置をずらすことができ、接着層を設けることなくモアレ縞の発生を防ぐことができる。また、接着層を設ける必要がないので、耐熱性のある内視鏡とすることができる。
【００２４】
＜第２実施形態＞
次に、図５を参照して本発明の第２実施形態を説明する。図５は本発明の第２実施形態に係る内視鏡の先端部の断面図である。この実施形態は、スリットの形状が鋸歯状である点、ファイバーバンドルを保護管で覆った点及び口金の材質以外の構成は第１実施形態と全く同様であるので、同一構成部分には同一番号を付してその説明を省略する。
【００２５】
図５に示すように、イメージガイドファイバー２３の先端部外周に被覆された口金６１には鋸歯状のスリット６２が、また、ライトガイドファイバー３１の先端部外周に被覆固定された口金６３には鋸歯状のスリット６４が設けられている。また、イメージガイドファイバー２３及びライトガイドファイバー３１の外周は保護管６５，６６に覆われている。この保護管６５，６６はガラス繊維、セラミック繊維等の耐熱性の高い繊維よりなる編管を用いるのが好ましい。
【００２６】
また、本実施形態では口金６１，６３の材質として熱膨脹係数αが１０×１０−６／ｄｅｇ以下の合金を用いている。合金の成分比は、Ｃ０．１  ，Ｃｒ１９，Ｍｏ３  ，Ｓｉ１  ，Ｍｎ０．５  ，Ｃｕ４  ，Ｎｉ（α＝  ８．６×１０−６／ｄｅｇ）又は、Ｔｉ（α＝  ８．９×１０−６／ｄｅｇ）又は、Ｃ０．０５，Ｆｅ３１，Ｃｒ２１，Ｍｏ３  ，Ｓｉ０．４  ，Ｍｎ０．６  ，Ｃｕ１．７５，Ｎｉ（α＝  ６．９×１０−６／ｄｅｇ）等であるのが好ましい。
【００２７】
以上説明したように、本実施形態によれば、スリット６２，６４が鋸歯状であるため、ファイバーの繊維と平行に一直線状に設けられたスリットの場合のように、組み立て工程の際にファイバーの繊維一本一本がスリットからこぼれ落ちることがなく、生産性が向上する。なお、スリットの形状は鋸歯状に限らず、口金からファイバーの繊維がこぼれ落ちないような形状であれば、如何なる形状でも構わない。
【００２８】
また、口金６１，６３の材質として、従来よりもガラスの熱膨脹係数（α＝  ６×１０−６／ｄｅｇ）に近い値の熱膨脹係数（熱膨脹係数α＝１０×１０−６／ｄｅｇ以下）を有する合金を用いたので、口金６１，６３とファイバーバンドルとの間の熱膨張係数の差により温度変化時に生じる熱応力を軽減することができる。また、口金６１，６３とファイバーバンドルとの軸方向への伸縮の度合いが概ね等しくなり、両者の間に生ずる摩擦を軽減することができ、耐久性が向上する。さらに、各ファイバーバンドルをガラス繊維等の編管で覆ったことにより耐熱性及び耐久性をより向上させることができる。
【００２９】
よって、先端構成部４及び挿入部５を接着剤を使用することなく構成したので、高温下での連続使用にも耐え得る耐熱性が向上した内視鏡を提供することができる。
【００３０】
ところで、本実施形態では、先端構成部４及び挿入部５に接着剤を使用しなかったが、例えば口金とファイバーバンドルを耐熱性のある接着剤で固定したときにも、本実施形態のように口金の膨脹係数αを１０×１０−６／ｄｅｇ以下とすることにより、従来より口金に用いられていた真鍮（熱膨脹係数α＝２０×１０−６／ｄｅｇ）やステンレス（熱膨脹係数α＝１６×１０−６／ｄｅｇ）よりもガラスの熱膨脹係数に近くなり、熱膨脹係数の差により温度変化時に生ずる接着剤への熱応力を小さくすることができる。従って、接着剤の剥離等を防ぐことができ、耐久性が向上する。
【００３１】
＜その他＞
ここでは、第１実施形態におけるファイバーバンドルへの口金の固定方法の変形例を説明する。
【００３２】
この変形例では、管状の口金をあらかじめ数百度に熱して膨脹させておき、この状態で常温のファイバーバンドルを口金に挿入したのち口金を常温まで冷却する。すると、口金の内径は収縮し、ファイバーバンドルと一体となって被覆固定される。
【００３３】
なお、口金の内径は、高温時はファイバーバンドルの外径よりも大きく、常温時はファイバーバンドルの外径よりも小さいものとし、被検査体の温度環境下でファイバーバンドルを握持できる寸法とする。
【００３４】
この変形例によれば、ファイバーバンドルに口金を固定する際、口金にスリット等を設けることがないので、容易かつ安価に製造することができる。
【００３５】
なお、以上説明してきた態様により、以下の項で示す各種の構成が得られる。［付記項１］
挿入部に挿通された光学繊維束と、
この光学繊維束の端部外周に被覆される管状体とを具備してなり、
この管状体の軸方向にスリットを設けることにより、該管状体の内径を拡張したときにその内径を収縮させる方向に復元力が生じ、この復元力により前記光学繊維束と前記管状体とを固定したことを特徴とする内視鏡。
【００３６】
［付記項２］
前記スリットは、一直線状であることを特徴とする付記項１に記載の内視鏡。
【００３７】
［付記項３］
前記スリットは、鋸歯状であることを特徴とする付記項１に記載の内視鏡。
【００３８】
［付記項４］
前記管状体は、熱膨脹係数が１０×１０−６／ｄｅｇ以下の金属であることを特徴とする付記項１に記載の内視鏡。
【００３９】
【発明の効果】
以上説明したように本発明によれば、ファイバーバンドルと口金は接着剤を用いることなく固定されるので内視鏡の耐熱温度が接着剤の耐熱温度に制限されることがなく、耐熱性が向上した内視鏡とすることができる。また、口金の材質として、従来よりもガラスの熱膨脹係数（α＝  ６×１０−６／ｄｅｇ）に近い値の熱膨脹係数（熱膨脹係数α＝１０×１０−６／ｄｅｇ以下）を有する合金を用いたので、口金とファイバーバンドルとの間の熱膨張係数の差により温度変化時に生じる熱応力を軽減することができ、常温と高温で繰り返し使用しても、ファイバーバンドルと口金を固定している接着剤が剥離したり、ファイバーバンドルと口金の摩擦によりファイバーが折れたりすることがない耐久性のある内視鏡とすることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１実施形態に係る内視鏡システムの全体図
【図２】同じくその内視鏡の先端部の断面図
【図３】同じくその内視鏡の操作部の断面図
【図４】イメージガイドファイバーへの口金の固定方法を示す図
【図５】本発明の第２実施形態に係る内視鏡の先端部の断面図
【符号の説明】
１    内視鏡システム
２    内視鏡
３    光源
４    先端構成部
５    挿入部
６    操作部
７    接眼部
８    ライトガイドケーブル
２３    イメージガイドファイバー
２４，３２    口金
３１    ライトガイドファイバー
２８，３５    スリット
５２    拡張治具
６１    口金
６２    スリット
【図１】
0003610157.tif 000002
【図２】
0003610157.tif 000003
【図３】
0003610157.tif 000004
【図４】
0003610157.tif 000005
【図５】
0003610157.tif 000006