(57)【要約】【課題】この発明は、簡便にして容易な取り扱い操作を実現し得、且つ、挿入部先端の結露による曇りの防止と共に、挿入部先端の汚れの除去を実現し得るようにすることにある。【解決手段】挿入部１０の先端の画像取り込み窓に対して親水処理したコーティング層１６を外表面に形成したカバーガラス１５を配して、このカバーガラス１５に対して超音波振動を選択的に付与するように構成した。【選択図】      図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
体腔内に挿入され、先端に外表面が親水処理されたカバーガラスが被着された画像取り込み窓が設けられた挿入部と、
前記挿入部の画像取り込み窓のカバーガラスの外表面に被着された水膜を除去する水膜除去手段と、
を具備することを特徴とする内視鏡装置。
【請求項２】
さらに、前記カバーガラスの外表面に少なくとも水を送水する水補給手段を備えることを特徴とする請求項１記載の内視鏡装置。
【請求項３】
前記水膜除去手段は、前記カバーガラスに超音波振動を付与する超音波振動手段であることを特徴とする請求項１又は２記載の内視鏡装置。
【請求項４】
前記水膜除去手段は、前記カバーガラスの外表面に摺接して水膜を除去するワイパー機構であることを特徴とする請求項１又は２記載の内視鏡装置。
【請求項５】
体腔内に挿入され、先端に外表面が親水処理された光学系部材が被着された画像取り込み窓が設けられた挿入部と、
前記挿入部の画像取り込み窓の光学系部材の外表面に被着された水膜を除去する水膜除去手段と、
を具備することを特徴とする内視鏡装置。
【請求項６】
さらに、前記光学系部材の外表面に少なくとも水を送水する水補給手段を備えることを特徴とする請求項５記載の内視鏡装置。
【請求項７】
前記水膜除去手段は、前記光学系部材に超音波振動を付与する超音波振動手段であることを特徴とする請求項５又は６記載の内視鏡装置。
【請求項８】
前記水膜除去手段は、前記光学系部材の外表面に摺接して水膜を除去するワイパー機構であることを特徴とする請求項５又は６記載の内視鏡装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、例えば生体臓器等の内部を観察したり、術部の処置に供される内視鏡装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
一般に、内視鏡装置においては、生体臓器内等に挿入される挿入部の先端にカバーガラスが取り付けられ、このカバーガラスを通して対物光学系で術部の像が取り込まれて術部の画像データが取得される。
【０００３】
ところで、このような内視鏡装置の挿入部にあっては、体腔内に挿入されると、該体腔との温度差により発生する結露による曇りや、例えば体液や図示しない電気メスによる飛沫等の汚れが、画像取り込み窓の外表面に付着すると、その視野が阻害されることで、術部の高精度な画像データの取得が困難となる。そのため、例えば手術中において、挿入部を、一旦、体腔内から抜き出して、外表面の汚れや曇を除去する作業が必要となり、手術効率の低下を招くという不都合を有する。
【０００４】
そこで、内視鏡装置にあっては、挿入部の先端レンズ部のレンズ面に対して洗浄用ノズルから送水・送気して洗滌し、この洗滌中に、レンズ面に超音波振動を付与することで、その汚れを落とすようにした洗滌構成を備えたものが提案されている（例えば、特許文献１参照。）。
【０００５】
また、洗滌構成としては、挿入部の先端に、所謂、汚れ除去用のワイパー機構を配し、このワイパー機構を駆動してカバーガラスの外表面の汚れを除去するようにしたものも提案されている（例えば、特許文献２参照。）。
【０００６】
さらに、このような内視鏡装置においては、レンズ洗滌機能付きシースの先端に、親水処理等の防曇処理を施したカバーガラスを装着することにより、防曇処理されたカバーガラス自体による曇り防止と共に、洗滌ノズルから送水・送気よる洗滌を行うようにした防曇機能及び洗滌機能の双方の機能を備えるようにしたものも提案されている（例えば、特許文献３参照。）。
【特許文献１】特開昭５７−１７５３４２号公報
【特許文献２】特開２００３−１９９７０３号公報
【特許文献３】特開平７−２７５１８５号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかしながら、上記特許文献１及び２に開示される内視鏡装置では、いずれもレンズ面、カバーガラスの外表面の汚れを効果的に除去することが可能であるが、体腔内との温度差により発生する外表面の結露による曇りを、取り除くことが困難であるため、外表面に曇りが発生すると、使用途中において、挿入部を、抜き出して掃除を行う必要があるという問題を有する。
【０００８】
また、特許文献３に開示される内視鏡装置では、その洗滌構造として洗滌ノズルを配置して、その送水・送気経路及び排出経路を備えなければならないために、その洗滌構造が大掛かりとなるうえ、その準備作業が面倒であるという問題を有する。
【０００９】
この発明は上記の事情に鑑みてなされたもので、簡易な構成で、簡便にして容易な取り扱い操作を実現し得、且つ、挿入部先端の結露による曇りの防止と共に、挿入部先端の汚れの除去を実現し得るようにした内視鏡装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
この発明は、体腔内に挿入され、先端に外表面が親水処理されたカバーガラスが被着された画像取り込み窓が設けられた挿入部と、前記挿入部の画像取り込み窓のカバーガラスの外表面に被着された水膜を除去する水膜除去手段とを備えて内視鏡装置を構成した。
【００１１】
上記構成によれば、カバーガラスを含む挿入部先端に結露が発生すると、その水の粒子が親水処理されたカバーガラスの外表面に薄膜状の水膜として形成されることにより、該カバーガラスの外表面を曇らせることなく、初期状態が確保される。この状態で、挿入部のカバーガラスの外表面に汚れが接触すると、該汚れがカバーガラスの水膜に付着され、水膜除去手段が駆動されて水膜が除去されると、水膜とともに汚れが取り除かれてカバーガラスの洗滌が完了される。これにより、簡易な構成を実現したうえで、簡便にして容易に挿入部の結露による曇り防止、及び汚れの除去を容易に実現することが可能となる。
【００１２】
また、この発明は、体腔内に挿入され、先端に外表面が親水処理された光学系部材が被着された画像取り込み窓が設けられた挿入部と、前記挿入部の画像取り込み窓の光学系部材の外表面に被着された水膜を除去する水膜除去手段とを備えて内視鏡装置を構成した。
【００１３】
上記構成によれば、光学系部材を含む挿入部先端に結露が発生すると、その水の粒子が親水処理された光学系部材の外表面に薄膜状の水膜として形成されることにより、該光学系部材の外表面を曇らせることなく、初期状態が確保される。この状態で、挿入部の光学系部材に汚れが接触すると、該汚れが光学系部材の水膜に付着され、水膜除去手段が駆動されて水膜が除去されると、水膜とともに汚れが取り除かれて光学部材の洗滌が完了される。これにより、簡易な構成を実現したうえで、簡便にして容易に挿入部の結露による曇り防止、及び汚れの除去を容易に実現することが可能となる。
【発明の効果】
【００１４】
以上述べたように、この発明によれば、簡易な構成で、簡便にして容易な取り扱い操作を実現し得、且つ、挿入部先端の結露による曇りの防止と共に、挿入部先端の汚れの除去を実現し得るようにした内視鏡装置を提供することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１５】
以下、この発明の実施の形態について、図面を参照して詳細に説明する。
【００１６】
図１は、この発明の一実施の形態に係る内視鏡装置を、外科手術に用いられる硬性鏡に適用した場合を示すもので、挿入部１０は、例えば図示しない体腔に穿刺されたトラカールに挿入されて術部に対向配置される。この挿入部１０には、その手元側に術者等が把持する図示しない操作部が設けられる。
【００１７】
挿入部１０は、パイプ構造の外套管１１内に内管１２が内挿され、この内管１２には、レンズ管１３が内挿される。このレンズ管１３には、対物光学系１４及び図示しないリレーレンズが内装される。この対物光学系１４は、術部等の像を結像して、上記リレーレンズ（図示せず）を介して硬性鏡に接続される図示しない撮像素子上に結像する。この撮像素子（図示せず）は、図示しない信号処理部を介してモニター装置に電気的に接続され、入力した光学像を電気信号に光電変換して上記信号処理部（図示せず）に出力する。この信号処理部（図示せず）は、電気信号を信号処理して画像信号を生成し、その画像信号を上記モニター装置（図示せず）に出力して表示する。
【００１８】
上記内管１２には、その画像取り込み窓に対して画像取り込み窓部材を構成する先端にカバーガラス１５が上記対物光学系１４に対応して取付けられる（図２参照）。このカバーガラス１５の外表面には、例えば光触媒（酸化チタン等）の親水性を有した親水処理層であるコーティング層１６が形成される。このコーティング層１６は、カバーガラス１５が周囲環境との温度差により結露すると、その親水性により水の粒子１７を拡散して薄膜状の水膜１７１とし（図３（ａ）（ｂ）参照）、表面が曇るのを防止する。そして、このカバーガラス１５のコーティング層１６上に形成された水膜１７１には、例えば体液や図示しない電気メスによる飛沫等の汚れ１８が接触すると、該汚れ１８が捕獲される如く付着される（図３（ｃ）参照）。
【００１９】
また、上記内管１２には、水膜除去手段を構成する超音波振動手段である超音波振動子１９が上記カバーガラス１５に対して振動伝達可能に設けられる。この超音波振動子１９には、リード線２０の一端が接続され、このリード線２０の他端は、内管１２内に挿通されて、例えば上記操作部（図示せず）に設けられた図示しないリモートスイッチに接続される。
【００２０】
この超音波振動子１９は、上記リモートスイッチ（図示せず）の切換操作に応動して駆動制御されて超音波振動を発振し、該超音波振動を上記カバーガラス１５に伝達する（図３（ｄ）参照）。ここで、カバーガラス１５の外表面のコーティング層１６に被着形成される水膜１７１は、その超音波振動と重力の作用により落下して除去される。この際、水膜１７１に付着される汚れ１８が水膜とともに落とされ、カバーガラス１５のコーティング層１７１の外表面の洗滌が完了される。
【００２１】
そして、上記外套管１１と内管１２との間には、照明用のライトガイドファイバー２１が配置される。このライトガイドファイバー２１は、図示しない光源装置に接続され、該光源装置（図示せず）からの照明光を挿入部１０の先端より術部等の所望の部位に照射する。
【００２２】
上記構成において、挿入部１０は、上述したように体腔に穿刺したトラカール（図示せず）に挿入して術部に対向配置されると、該術部との温度差により結露が発生する。すると、カバーガラス１５は、そのコーティング層１６の親水性により結露に伴う水の粒子１７が薄膜状に拡散されて水膜１７１として外表面に被着形成される（図３（ａ）（ｂ）参照）。これにより、カバーガラス１５は、結露に伴うコーティング層１６上の曇りが効果的に防止されて、高精度な視野が確保される。
【００２３】
この状態で、手術が行われ、カバーガラス１５のコーティング層１６上に、体液や電気メスによる飛沫等の汚れ１８が接触されると、該汚れ１８が水膜１７１に付着して視野が阻害され、画像精度が低下される（図３（ｃ）参照）。ここで、術者は、上記操作部（図示せず）のリモートスイッチ（図示せず）を操作して超音波振動子１９を駆動する。すると、この超音波振動子１９で発生した超音波振動は、カバーガラス１５に伝達されて、該カバーガラス１５を振動させ、そのコーティング層１６に保持された水膜１７１を汚れ１８とともに落下させて除去する（図３（ｄ）参照）。
【００２４】
ここで、上記カバーガラス１５のコーティング層１６上には、体腔内中の水分の結露、または、例えば図示しない送水ノズル等の水補給手段により水が補給され、そのコーティング層１６上に水膜１７１が形成され、以後、視野が阻害された状態で、同様の手順で汚れ１８とともに水膜１７１を除去することで高精度な視野が確保される。
【００２５】
このように、上記内視鏡装置は、挿入部１０の先端の画像取り込み窓に対して親水処理したコーティング層１６を外表面に形成したカバーガラス１５を配して、このカバーガラス１５に対して超音波振動を選択的に付与するように構成した。
【００２６】
これによれば、周囲との温度差によりカバーガラス１５の外表面に結露が発生すると、その水の粒子１７が親水処理されたコーティング層１６上に薄膜状の水膜１７１として形成されることにより、該カバーガラス１５の外表面を曇らせることなく、初期状態に保ち、高精度な視野が得られる。この状態で、汚れ１８が存在して、挿入部１８のカバーガラス１５のコーティング層１６上の水膜１７１に接触すると、該汚れ１８が水膜１７１に付着され、このカバーガラス１５が超音波振動子１９を介して超音波振動されると、該カバーガラス１５のコーティング層１６上の水膜１７１が落下されて除去され、ここに、汚れ１８が取り除かれて洗滌が完了される。これにより、簡易な構成を実現したうえで、簡便にして容易に挿入部の結露による曇り防止、及び汚れの除去を容易に実現することが可能となる。
【００２７】
なお、上記実施の形態では、硬性鏡に適用した場合で説明したが、これに限ることなく、その他、例えば図４に示す消化管用内視鏡においても適用可能で、同様の効果が期待される。
【００２８】
すなわち、消化管に挿入される挿入部３０には、レンズ管３１が内挿され、このレンズ管３１には、対物光学系３２が内装される。この対物光学系３２の光学系部材である第１のレンズ３２１は、レンズ管３２の先端の画像取り込み窓に配されて画像取り込み窓部材を構成する。この第１のレンズ３２１の外表面には、例えば光触媒（酸化チタン等）による親水処理を施した親水処理層であるコーティング層３３が形成される。そして、対物光学系３２の結像位置には、撮像素子３４が配置される。この撮像素子３４は、接続ケーブル３５を介して図示しない信号処理部が接続され、入力された光学像を電気信号に変換して電気信号を上記信号処理部（図示せず）に出力する。この信号処理部（図示せず）は、電気信号が入力されると、その電気信号を信号処理して画像信号を生成して画像信号を図示しないモニター装置に出力して表示する。
【００２９】
また、上記挿入部３０のレンズ管３１には、水膜除去手段を構成する超音波振動子３６が上記第１のレンズ３２１に対して振動伝達可能に設けられる。この超音波振動子３６には、図示しないリード線を介して例えば上記操作部（図示しせず）に設けられた図示しないリモートスイッチに接続される。これにより、超音波振動子３６は、上記リモートスイッチ（図示せず）の切換操作に応動して駆動制御されて超音波振動を発振し、該超音波振動を上記第１のレンズ３２１に伝達する。ここで、第１のレンズ３２１の外表面のコーティング層３３に被着形成される水膜１７１（図４中では、図の都合上、図示せず、上記図３参照）は、その超音波振動と重力の作用により落下して除去される。この際、水膜１７１に付着される汚れ１８が水膜１７１とともに落とされて、第１のレンズ３２１の外表面の洗滌が完了される。
【００３０】
また、挿入部３０には、送水ノズル３７が設けられる。この送水ノズル３７には、図示しない送水・送気源が接続され、図示しない操作スイッチの操作に連動して送水・送気源を介して送水・送気が選択的に供給される。この送水ノズル３７は、例えば上記超音波振動子３６の駆動に連動して上記送水・送気源からの送水・送気を第１のレンズ３２１のコーティング層３３上に選択的に供給し、協働して汚れ１８の洗滌に供される。
【００３１】
このように送水ノズル３７よる第１のレンズ３２１への送水、送気を、超音波振動子３６による第１のレンズ３２１への超音波振動の付与と併用して行うことにより、さらに洗滌除去の確実化を図ることが可能となる。
【００３２】
また、上記各実施の形態では、水膜除去手段として超音波振動子１９，３６を用いて構成した場合で説明したが、これに限ることなく、その他、水膜除去手段として、例えば図５に示すようにワイパー機構４０を配するようにしてもよい。但し、図５においては、上述した図１乃至図３に示す実施の形態と同一部分について同一符号を付して、その詳細説明を省略する。
【００３３】
すなわち、上記ワイパー機構４０は、上記外套管１１の周囲にシース４１が回転可能に外挿され、このシース４１の先端部には、ゴム等の弾性体が取付けられたワイパー４２が、上記内管１２の先端のカバーガラス１５のコーティング層１６に対応して設けられる。シース４１は、外套管１１に対して同軸的に回転可能に組付けられ、その回転操作に連動してワイパー４２がカバーガラス１５のコーティング層１６上に摺接される。このワイパー４２は、その摺接移動完了状態で、カバーガラス１５を通して光学像が取り込み可能な位置に待避される。
【００３４】
上記構成において、カバーガラス１５のコーティング層１６上には、同様に水膜１７１が形成されて曇りが防止され、該水膜１７１上に汚れ１８が付着されて、視野が阻害された状態で、例えば術者によりシース４１を回転させる。すると、シース４１の回転に連動してワイパー４２がカバーレンズ１５のコーティング層１６上に摺接され、該コーティング層１６上の水膜１７１を拭き落として除去する。これにより、コーティング層１６上の水膜１７１に付着した汚れ１８（図５中では、図の都合上、図示せず、図３参照）が除去され、カバーガラス１５は、汚れ１８の無い初期状態となり、高精度な光学像の取り込みが可能となる。
【００３５】
よって、この発明は、上記実施の形態に限ることなく、その他、実施段階ではその要旨を逸脱しない範囲で種々の変形を実施し得ることが可能である。さらに、上記実施形態には、種々の段階の発明が含まれており、開示される複数の構成要件における適宜な組合せにより種々の発明が抽出され得る。
【００３６】
例えば実施形態に示される全構成要件から幾つかの構成要件が削除されても、発明が解決しようとする課題の欄で述べた課題が解決でき、発明の効果で述べられている効果が得られる場合には、この構成要件が削除された構成が発明として抽出され得る。
【００３７】
また、この発明は、上記各実施の形態によれば、次のような構成を得ることもできる。
【００３８】
（付記１）
内視鏡挿入部先端に設けられる親水性を有した親水処理層が形成された画像取り込み窓部材と、
前記画像取り込み窓部材の親水処理層に形成された水膜を除去する水膜除去手段と、
を具備することを特徴とする内視鏡装置。
【００３９】
（付記２）
前記水膜除去手段は、前記画像取り込み窓部材に超音波振動を伝達する超音波振動素子を備えることを特徴とする付記１記載の内視鏡装置。
【００４０】
（付記３）
前記水膜除去手段は、前記画像取り込み窓部材上の水膜を拭き落とすワイパー機構を備えることを特徴とする付記１記載の内視鏡装置。
【００４１】
（付記４）
前記画像取り込み窓部材は、カバーガラスであることを特徴とする付記１乃至３のいずれか記載の内視鏡装置。
【００４２】
（付記５）
前記画像取り込み窓部材は、光学系部材であることを特徴とする付記１乃至３のいずれか記載の内視鏡装置。
【図面の簡単な説明】
【００４３】
【図１】この発明の一実施の形態に係る内視鏡装置の要部を取り出して示した断面図である。
【図２】図１の外観を示した斜視図である。
【図３】図１の動作を説明するために示した動作説明図である。
【図４】この発明の他の実施の形態に係る内視鏡装置の要部を取り出して示した断面図である。
【図５】この発明の他の実施の形態に係る内視鏡装置の要部を取り出して示した斜視図である。
【符号の説明】
【００４４】
１０…挿入部、１１…外套管、１２…内管、１３…レンズ管、１４…対物光学系、１５…カバーガラス、１６…コーティング層、１７…水の粒子、１７１…水膜、１８…汚れ、１９…超音波振動子、２０…リード線、２１…ライトガイドファイバー、３０…挿入部、３１…レンズ管、３２…レンズ管、３２１…第１のレンズ、３３…コーティング層、３４…撮像素子、３５…接続ケーブル、３６…超音波振動子、３７…送水ノズル、４０…ワイパー機構、４１…シース、４２…ワイパー。
【図１】
2006055275.tif 000003
【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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