(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
対物光学系とその対物光学系によって結像される像を撮像するための固体撮像素子とが挿入部の先端に設けられた電子内視鏡において、
上記対物光学系と上記固体撮像素子とが取り付けられたユニットを上記挿入部の先端部分に前方から着脱自在に構成して、上記挿入部の先端部分の中心軸線位置から前方に向けて真っ直ぐに照明用ライトガイドを突出させると共に、上記照明用ライトガイドが挿通される孔を上記ユニットの中心軸線位置に設け、上記ユニットが上記挿入部の先端部分に取り付けられた状態のときに上記ユニットが上記挿入部の先端部分に対して上記中心軸線を中心にして回転することができるようにして、上記ユニットをバヨネット機構によって上記挿入部の先端部分に係止するようにしたことを特徴とする電子内視鏡。
【請求項２】
上記ユニットが上記挿入部の先端部分に取り付けられた状態のときに、少なくとも上記挿入部の先端部分と上記ユニットとの間で撮像信号等を伝送するために接続される電気接点部分に外部の水分が侵入しないようにするための防水手段が設けられている請求項１記載の電子内視鏡。
【請求項３】
上記対物光学系と上記固体撮像素子とが取り付けられたユニットが上記挿入部の先端部分から取り外された状態において、外部の水分が上記挿入部の先端部分内に侵入しないように、上記挿入部の先端部分が防水構造になっている請求項１又は２記載の電子内視鏡。
【請求項４】
上記ユニットがそれ自体で、外部の水分が内部に侵入しない防水構造になっている請求項１、２又は３記載の電子内視鏡。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、挿入部の先端に配置された固体撮像素子によって内視鏡観察像を撮像するようにした電子内視鏡に関する。
【０００２】
【従来の技術】
電子内視鏡においては、一般に、対物光学系とその対物光学系によって結像される像を撮像するための固体撮像素子とが、挿入部の先端を構成する先端部本体内に配置されている。固体撮像素子としては、ＣＣＤ（電荷結合素子）が広く用いられている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
内視鏡は一回使用する毎に感染防止のために洗浄消毒を行う必要がある。消毒方法としては、これまでは薬液消毒やエチレンオキサイドガス滅菌が広く行われてきている。
【０００４】
しかし、消毒薬液やエチレンオキサイドガスが内視鏡に残留すると、人体に対して有害であることや、胃潰瘍の原因菌であるヘリコバクターピロリ菌やその他のウィルスなどをより高度なレベルで滅菌するために、高圧蒸気滅菌（オートクレーブ）が行われるようになってきている。
【０００５】
オートクレーブは、毒性が無くて人体に対して安全であるが、一般に被滅菌物を１２０°Ｃ〜１３５°Ｃ程度の高温の環境下に置くことになる。
ところが、ＣＣＤは一般に、組み立てに使用されている接着剤と被接着物との熱膨張係数の相違等から、８０°Ｃ程度以上に加熱されると破損してしまう場合が多い。そのため、電子内視鏡をオートクレーブによって滅菌することは困難であった。
【０００６】
また、ＣＣＤは、画素間のピッチが６〜１０μｍ程度と非常に小さいので、内視鏡を組み立てている最中に発生する静電気によって、ＣＣＤ内で放電が起きると静電破壊を起こし不良品になってしまう場合がある。そのような場合には、内視鏡をすべて分解して最初から組み立て直さなければならない。
【０００７】
また、内視鏡使用中などに、挿入部の先端部分をぶつけたり床に落としたりして、その衝撃によってＣＣＤが破損する場合がある。そのような場合には、内視鏡ごと交換するか、ＣＣＤを交換するために内視鏡全体を分解修理する必要がある。
【０００８】
本発明は、上述のような不都合を改善するためになされたものであって、先端の固体撮像素子部分だけの交換を容易に行うことができ、また、オートクレーブによる滅菌処理を行うことができる電子内視鏡を提供することを目的とする。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
上記の目的を達成するため、本発明の電子内視鏡は、対物光学系とその対物光学系によって結像される像を撮像するための固体撮像素子とが挿入部の先端に設けられた電子内視鏡において、上記対物光学系と上記固体撮像素子とが取り付けられたユニットを上記挿入部の先端部分に外部から着脱自在に構成し、上記ユニットをバヨネット機構によって上記挿入部の先端部分に係止するようにしたことを特徴とする。
【００１０】
なお、上記ユニットが上記挿入部の先端部分に取り付けられた状態のときに、少なくとも上記挿入部の先端部分と上記ユニットとの間で撮像信号等を伝送するために接続される電気接点部分に外部の水分が侵入しないようにするための防水手段が設けられているとよい。
【００１１】
また、上記対物光学系と上記固体撮像素子とが取り付けられたユニットが上記挿入部の先端部分から取り外された状態において、外部の水分が上記挿入部の先端部分内に侵入しないように、上記挿入部の先端部分が防水構造になっているとよく、上記ユニットがそれ自体で、外部の水分が内部に侵入しない防水構造になっているとよい。
【００１２】
そして、前方に向けて突出する突出部が上記挿入部の先端部分の中心軸線位置に設けられると共に、上記突出部が挿通される孔が上記ユニットの中心軸線位置に形成されていて、上記ユニットが上記挿入部の先端部分に取り付けられた状態のときに上記ユニットが上記挿入部の先端部分に対して上記中心軸線を中心にして回転することができていてもよい。その場合、上記突出部の中に照明用ライトガイドが挿通されていてもよく、上記突出部の中に流体通過路が形成されていてもよい。
【００１３】
また、上記ユニットが上記バヨネット機構によって上記挿入部の先端部分に係止された状態になったときに上記ユニットの後端面とそれに当接する上記挿入部の先端部分の先端面とにおいて接続される部材が配置されていてもよく、上記の接続される部材が照明用ライトガイドであってもよい。
【００１４】
また、上記ユニットが上記バヨネット機構によって上記挿入部の先端部分に係止された状態になったときに上記ユニットと上記挿入部の先端部分との嵌合部において接続される部材が配置されていてもよく、上記の接続される部材が撮像信号等を伝送するための電気接点であってもよい。
【００１５】
また、上記ユニットと上記挿入部の先端部分とが上記バヨネット機構において係合する位置関係が一カ所のみであるとよい。
【００１６】
【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２は、電子内視鏡を示しており、可撓管からなる挿入部１の基端が操作部２に連結され、挿入部１の先端部分１ａには先端ユニット３が着脱自在に連結されている。４は、操作部２からの遠隔操作によって屈曲自在な湾曲部である。
【００１７】
図１は、挿入部１の先端部分１ａを示しており、６は、可撓管（湾曲部４を含む）の先端に取り付けられていて、その先側に先端ユニット３が着脱自在に連結される先端口金である。
【００１８】
先端ユニット３のブロックを構成するユニット本体７は、例えば電気絶縁性の硬質のプラスチックによって形成されていて、その先端面に観察窓８や照明窓９などが配置されている。
【００１９】
ユニット本体７の観察窓８の内側には、対物光学系１１が内蔵されており、その対物光学系１１による被写体の結像面に、例えばＣＣＤからなる固体撮像素子１２の撮像面が配置されている。１３は、固体撮像素子１２を駆動するための電子部品（図示せず）などが取り付けられた回路基板である。
【００２０】
３８は、挿入部１内に挿通された鉗子チャンネルであり、その先端が先端口金６に固着されている。そして、先端ユニット３が先端口金６に連結された図１に示される状態では、ユニット本体７に形成された鉗子通過孔３９が、鉗子チャンネル３８に対して真っ直ぐに連通接続されるようになっている。
【００２１】
挿入部１内に挿通配置されたライトガイドファイバ２８の先端部分はライトガイド口金２８ａ内に挿通固着されていて、そのライトガイド口金２８ａは、ユニット本体７を軸線方向に貫通して形成された嵌合孔４１内に緩く嵌挿されている。
【００２２】
ライトガイド口金２８ａは、例えばステンレス鋼パイプ製であり、その基端部分は先端口金６に水密に固着されており、先端部分はユニット本体７の先端面の照明窓９部分に位置している。
【００２３】
なお、ライトガイド口金２８ａと先端口金６との固定状態をより確実にするために、先端口金６の前端の壁部を挟む鍔部２８ｂがライトガイド口金２８ａに突設されている。
【００２４】
ライトガイド口金２８ａの外周面には、ライトガイド口金２８ａに形成された配線路を介して挿入部１内の電気配線２６に接続された電気接点２５が設けられ、そのライトガイド口金２８ａが差し込まれるユニット本体７側の嵌合孔４１の内周面には、接続線２３を介して回路基板１３の配線と接続された電気接点２４が設けられている。
【００２５】
挿入部１側の電気接点２５は、ライトガイド口金２８ａの軸線方向に間隔をあけて複数設けられており、ユニット本体７側の電気接点２４はそれに対応する位置に配置されている。
【００２６】
その結果、先端ユニット３が挿入部１の先端部分１ａに連結された状態では、双方の電気接点２４，２５が接続されて、固体撮像素子１２と挿入部１内の電気配線２６との間で信号（撮像信号及びＣＣＤ駆動信号など）の伝送が行われる。
【００２７】
また、ユニット本体７に形成された嵌合孔４１とライトガイド口金２８ａとの隙間から電気接点２４，２５に水分が侵入するのを阻止するために、嵌合孔４１の先端近傍の内周部分にシール用のＯリング４２が装着されている。
【００２８】
ライトガイド口金２８ａと嵌合孔４１は、先端口金６とユニット本体７の各中心軸線位置に設けられている。したがって、ユニット本体７は、その中心軸線を中心にして偏りなくライトガイド口金２８ａの回りに回転自在である。
【００２９】
先端口金６とユニット本体７とは、連結時にはバヨネット機構６０によってバヨネット結合されるようになっている。
先端口金６の前端部には、図３に背面断面（III−III断面）が示されるような例えば三つのバヨネット内爪６１が突出形成され、それに対応してユニット本体７の後端部には、ユニット本体７を後側（図１において右方）から見た図４に示されるような、三つのバヨネット外爪６２が形成されている。
【００３０】
内外両爪６１，６２は、各爪の幅（角度）が相違していて、両爪６１，６２が係合する位置関係が一カ所しか存在しないようになっている。そして、バヨネット外爪６２の裏面には、バヨネット内爪６１が嵌まる溝が形成されている。
【００３１】
図４に示される６３は、バヨネット結合時に内爪６１を当接させるためのストッパである。また図３及び図４に示される５１と５２は送気路と送水路であり、３９は前述の鉗子通過孔である。
【００３２】
ユニット本体７を先端口金６に連結する際は、ユニット本体７側の隣合う外爪６２と外爪６２との間に先端口金６側の内爪６１を差し込んで（その位置は一カ所しかない）、ライトガイド口金２８ａを軸にしてユニット本体７を先端口金６に対して回転させる。
【００３３】
すると、図５の正面断面図に示されるように、所定の方向において内爪６１が外爪６２の裏側に入り込んで重なり合い、内爪６１の側面がストッパ６３に当接する位置で、ユニット本体７側と先端口金６側の双方の送気路５１、送水路５２及び鉗子通過孔３９が接続された状態になる。
【００３４】
このようにして、先端口金６に対してユニット本体７をわずか６分の１回転程度だけ回転させることによって両者をバヨネット結合させることができ、それと逆方向に回転させることにより、結合を解いてユニット本体７を先端口金６から取り外すことができる。
【００３５】
図１に示されるように、先端口金６の外周部には、ユニット本体７が連結されたときにユニット本体７の端面が全周にわたって当接するようにゴム製のシール部材４７がライニングされている。
【００３６】
その結果、挿入部１の先端部分１ａに先端ユニット３が連結された状態においては、Ｏリング４２とシール部材４７によるシール効果によって、電気接点２４，２５部分に外部の水分が侵入しない。
【００３７】
したがって、先端ユニット３が挿入部１の先端部分１ａに取り付けられた使用状態においては、電気接点２４，２５に水分が付着して信号不良などが発生するおそれがない。また、シール部材４７は、バヨネット機構６０が連結状態にあるときの緩み止めとしても機能する。
【００３８】
なお、先端ユニット３の表面部分は全て水密に封止されていて、その内部に外から水分が侵入しないようになっている。したがって、先端ユニット３は、挿入部１から取り外した単体状態で十分に洗浄及び消毒をすることができる。
【００３９】
一方、挿入部１の側も、先端ユニット３が取り外された状態において、外部から内部に全く水分が侵入しない防水構造になっている。したがって、この電子内視鏡を検査に使用したら、先端ユニット３を取り外した状態で、挿入部１側（操作部２も含む）をオートクレーブ装置に入れて高圧蒸気による滅菌消毒を行うことができる。
【００４０】
そのようにして、先端ユニット３を取り外して滅菌消毒を行えば、固体撮像素子１２をオートクレーブ装置内に入れなくて済むので、固体撮像素子１２を熱破壊から守ることができる。
【００４１】
また、固体撮像素子１２が組み込まれた先端ユニット３が挿入部１に対して着脱自在なので、組み立て中や使用中に固体撮像素子１２が破損したような場合には、先端ユニット３だけを交換すればよく、挿入部１側には全く手を加える必要がない。
【００４２】
なお、中心軸線位置にライトガイド口金２８ａを配置するのに代えて、送気、送水又は吸引等のための流体通過路を形成するパイプを配置して、ユニット本体７がそれを中心に回転できるようにしてもよい。また、バヨネット機構６０の内爪６１をユニット本体７側に設けて、外爪６２を先端口金６側に設けてもよい。
【００４３】
図６は、本発明の第２の実施の形態を示しており、ユニット本体７の後端部分が先端口金６の先端部分と嵌合するようにして、その嵌合面部分に電気接点２４，２５を配置したものである。
【００４４】
また、挿入部１内に配置されたライトガイドファイバ２８の先端面は、先端口金６の先端面に位置している。したがって、そのライトガイド口金２８ａは先端口金６の先端から突出していないので、先端口金６の軸線位置に配置する必要はない。
【００４５】
ユニット本体７内には、短いライトガイドファイバ１６が独立して配置されており、先端ユニット３が挿入部１の先端部分１ａに連結された状態では両ライトガイドファイバ２８，１６の端面どうしが対向して、照明光が伝達されるようになっている。その他の構成は、バヨネット機構６０を含めて第１の実施の形態と同様である。
【００４６】
図７は、本発明の第３の実施の形態を示しており、ユニット本体７の後端面と先端口金６の先端面とに電気接点２４，２５を配置したものであり、その他の構成は第２の実施の形態と同様である。
【００４７】
この実施の形態においては、挿入部１側の電気接点２５が、先端口金６の先端面に並べて配置されている。そして、その後方に形成された空洞４４内に設けられた圧縮コイルバネ４５によって、先端口金６の前壁部４６が前方に少し膨らむように付勢されている。
【００４８】
したがって、先端ユニット３が挿入部１の先端部分１ａに取り付けられた図７に示される状態においては、先端口金６の前壁部４６が真っ直ぐな状態に戻されるように弾性変形して、圧縮コイルバネ４５の付勢力が電気接点２４，２５を接触させる方向に作用する。
【００４９】
なお、本発明は上記の実施の形態に限定されるものではなく、バヨネット機構６０としては各種のどのようなものを用いてもよい。
【００５０】
【発明の効果】
本発明によれば、バヨネット機構による僅かな回転操作によって、固体撮像素子を含むユニットを挿入部の先端部分から着脱して、固体撮像素子部分だけの交換を容易に行うことができ、また、固体撮像素子を高熱にさらすことなく、電子内視鏡をオートクレーブによって滅菌処理することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１の実施の形態の電子内視鏡の挿入部先端部分の側面断面図である。
【図２】本発明の第１の実施の形態の電子内視鏡の全体略示図である。
【図３】本発明の第１の実施の形態のバヨネット機構の内爪側の背面断面図である。
【図４】本発明の第１の実施の形態のバヨネット機構の外爪側の背面図である。
【図５】本発明の第１の実施の形態のバヨネット機構の結合状態の背面断面図である。
【図６】本発明の第２の実施の形態の電子内視鏡の挿入部先端部分の側面断面図である。
【図７】本発明の第３の実施の形態の電子内視鏡の挿入部先端部分の側面断面図である。
【符号の説明】
１  挿入部
１ａ  先端部分
３  先端ユニット
６  先端口金
７  ユニット本体
１２  固体撮像素子
２４，２５  電気接点
６０  バヨネット機構
６１  内爪
６２  外爪
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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