(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が上記挿入部の先端部分に前方から着脱自在に構成されて、上記ユニットの後端から後方に突出する突出部が上記固体撮像素子の後側に形成されると共に、上記突出部が嵌まる凹み部が上記挿入部の先端部分に設けられ、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が、上記突出部の外周面と上記凹み部の内周面とに複数ずつあい対向して配置され、
上記複数の電気接点が、上記突出部の軸線方向に位置をずらした複数箇所において各々上記突出部の軸線周りの同一円周上に分散して配置されている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において外部の水分が少なくとも上記電気接点部分に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。
【請求項５】
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を上記挿入部の先端部分に固定するための固定部材が、上記挿入部の先端部分に対して螺合するようになっている請求項１ないし４のいずれかの項に記載の電子内視鏡。
【請求項６】
上記固定部材が、上記挿入部の先端部分に対して係脱自在なフード状部材である請求項５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て、上記ユニットの後端から後方に突出する突出部を上記固体撮像素子の後側に形成すると共に、上記突出部が嵌まる凹み部を上記挿入部の先端部分に設け、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を、上記突出部と上記凹み部とに配置したことを特徴とする。
【００１０】
なお、上記ユニット側と上記挿入部の先端部分側とに上記電気接点が複数個ずつ設けられていてもよく、その場合、上記複数の電気接点が、上記突出部と上記凹み部とに、その軸線方向に間隔をあけて配置されていてもよい。
【００１１】
そして、上記各電気接点が、上記ユニットの軸線方向と垂直方向にあい対向して配置されていてもよい。
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において外部の水分が少なくとも上記電気接点部分に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。
【００１２】
また、上記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い。
【００１３】
そして、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。。
また、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を上記挿入部の先端部分に固定するための固定部材が、上記挿入部の先端部分に対して螺合するようになっていてもよく、上記固定部材が、上記挿入部の先端部分に対して係脱自在なフード状部材であってもよい。
【００１４】
【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、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。
【００１５】
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。
【００１６】
先端ユニット３のブロックを構成するユニット本体７の先端面には、観察窓８や、図示されていない照明窓などが配置されている。３９は、処置具類を通過させるためにユニット本体７を貫通して穿設された処置具通過孔である。
【００１７】
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。
【００１８】
１３は、固体撮像素子１２が取り付けられた回路基板であり、固体撮像素子１２の他にも、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ている。
【００１９】
ユニット本体７は円柱状に形成されていて、挿入部１の先端口金６に対して前方から着脱自在であり、ユニット本体７の外周を囲むように設けられた円筒状のフード状部材２１と先端口金６とに形成されたネジ部２２を螺合させることによって、ユニット本体７が前方から先端口金６に押し付けられた状態で固定される。
【００２０】
固体撮像素子１２の後方において先端ユニット３の後端部分から後方に向かって突設された円筒状の突出部１９の外周面には、複数の電気接点２４が設けられていて、その突出部１９が嵌め込まれる大きさの凹み部２０が先端口金６の先端面に穿設されている。
【００２１】
先端ユニット３側の複数の電気接点２４は、軸線方向に互いの間隔をあけて配置されていて、各々が電気絶縁材からなる突出部１９を周状に囲んで設けられている。そして、突出部１９の内側に通された接続線２３によって回路基板１３の回路と接続されている。
【００２２】
一方、先端口金６側の複数の電気接点２５は、先端ユニット３側の電気接点２４に対してユニット本体７の軸線方向と垂直方向に対向するように、凹み部２０の内周面に配置されていて、挿入部１内の電気配線２６に接続されている。
【００２３】
その結果、図１に示されるように、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。また、凹み部２０と突出部１９とは、先端口金６に対するユニット本体７の位置決めと回転止めの役割も果たしている。
【００２４】
そして、フード状部材２１と先端口金６とのネジ部２２における結合を解いて、先端口金６に対してユニット本体７を前方に引っ張れば、図２に示されるように先端ユニット３が先端口金６から外れて、電気接点２４，２５の接続が外れる。
【００２５】
図１に戻って、ユニット本体７の後端部近くの外周面には、シール用のＯリング３７が装着されている。そして、先端口金６の先端部分が底の浅い筒状に形成されていて、その内周面にＯリング３７が密接するようになっている。
【００２６】
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３７の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。
【００２７】
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。
【００２８】
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に固定されている。そして、先端ユニット３が先端口金６に取り付けられた状態では、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。４０は、その接続部をシールするためのＯリングである。
【００２９】
フード状部材２１の内周面の途中には内側突出部２１ｂが内方に向けて突出形成されていて、その内側突出部２１ｂの内径より僅かに小さい外径の中間小径部２９がユニット本体７の外周面に形成されている。
【００３０】
したがって、フード状部材２１は、内側突出部２１ｂが中間小径部２９の前後両端の段部２９ａ，２９ｂにぶつかる間の範囲でのみ軸線方向に移動可能であり、ユニット本体７から外れないようになっている。
【００３１】
そして、先端ユニット３を先端口金６に連結する際には、まず、内側突出部２１ｂが前側段部２９ａにぶつかる位置までフード状部材２１を先側へずらしておき、その状態でユニット本体７の後端部分を先端口金６の先端部分に接続する。位置決めは凸部１９と凹部２０との係合によって行われる。
【００３２】
次いで、フード状部材２１を後方（先端口金６に近づける方向）にずらして、フード状部材２１と先端口金６とをネジ部２２で螺合させ、内側突出部２１ｂで後側段部２９ｂをしっかりと押さえ付ける状態までフード状部材２１を締め込む。これによって、図１に示されるように、ユニット本体７が先端口金６の前端面にしっかりと押し付け固定された状態になる。
【００３３】
なお、フード状部材２１とユニット本体７との嵌合部３０の長さを長くとっておけば、フード状部材２１を前方にずらした状態のときに、ユニット本体７に対してフード状部材２１がガタ付かない。
【００３４】
先端ユニット３は、フード状部材２１がユニット本体７に対して回転及び摺動自在であるが、ユニット本体７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の先端部分１ａ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。
【００３５】
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。
【００３６】
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。
【００３７】
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。
【００３８】
なお、電気接点２４，２５の数が多数必要な場合には、例えば図３に示されるように、電気接点２４，２５を必要な数だけ円周上に配置するなど適宜の配置をとることができる。
【００３９】
なお、本発明は上記実施の形態に限定されるものではなく、例えばユニット本体７側に凹み部２０を形成し、先端口金６側に突出部１９を形成してもよい。
【００４０】
【発明の効果】
本発明によれば、対物光学系と固体撮像素子とが取り付けられたユニットを挿入部の先端部分に外部から着脱自在に構成して、そのユニットが挿入部の先端部分に取り付けられた状態のときに、ユニット後端の突出部が挿入部先端部分の凹み部に嵌まって電気接点が接続されるようにしたことにより、固体撮像素子を含むユニットを挿入部の先端部分から取り外して、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。そして、突出部と凹み部とは、ユニットが挿入部の先端部分に取り付けられた状態のときの位置決め及び回転止めとしても機能する。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明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】本発明の実施の形態の電子内視鏡の挿入部先端から取り外された状態の先端ユニットの側面断面図である。
【図３】本発明の実施の形態の電気接点の配置例を示す略示図である。
【図４】本発明の実施の形態の電子内視鏡の全体略示図である。
【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
１９  突出部
２０  凹み部
２１  フード状部材
２４，２５  電気接点
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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