(57)【要約】【課題】内視鏡における撮像レンズと撮像素子の位置調整を容易にすること。【解決手段】内視鏡装置１０は、鏡筒５２と、鏡筒５２の内部に保持され、被写体からの光を結像させるレンズ光学系と、レンズ光学系によって結像された被写体光を撮像信号に変換する撮像素子６１と、組み立てる際、鏡筒５２と撮像素子６１の少なくとも一方が、光軸Ｍ方向に沿って変位可能となるように保持する保持体５９と、上記変位する物体となる鏡筒５２を保持体５９に対して変位しないように固定する固定手段６８と、鏡筒５２と撮像素子６１との相対位置が固定された状態で保持体５９が組み込まれる筐体となる筒状部材４１とを有する。【選択図】  図２
2006109939.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
鏡筒と、
上記鏡筒の内部に保持され、被写体からの光を結像させるレンズ光学系と、
上記レンズ光学系によって結像された被写体光を撮像信号に変換する撮像素子と、
組み立てる際、上記鏡筒と上記撮像素子の少なくとも一方が、光軸方向に沿って変位可能となるように保持する保持体と、
上記変位する物体を上記保持体に対して変位しないように固定する固定手段と、
上記鏡筒と上記撮像素子の相対位置が固定された状態で上記保持体が組み込まれる筐体と、
を有することを特徴とする内視鏡装置。
【請求項２】
前記保持体は筒状体となっており、その筒状体を形成する筒状部材を前記鏡筒の保持用の保持部とし、その保持部の一部に、長手方向に沿って切り欠かれた切欠部が形成されてい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】
前記鏡筒の外径の中心は、前記保持体の外径の中心に対して偏芯しており、前記保持部の断面は、最も肉厚の部分から周方向に離れるにつれて肉薄となっていく略三日月状の形状となっていることを特徴とする請求項２記載の内視鏡装置。
【請求項４】
前記固定手段は、前記保持部の断面が肉厚となる部分に設けられていることを特徴とする請求項３記載の内視鏡装置。
【請求項５】
前記保持部の側面にネジ穴を設け、当該ネジ穴にいもネジを螺合させることで前記鏡筒を前記保持体の内部に固定することを特徴とする請求項４記載の内視鏡装置。
【請求項６】
前記保持体は、前記鏡筒を保持する部分と前記撮像素子との間に、前記鏡筒および前記撮像素子の光軸方向の移動を阻止することができる係止壁を有しており、当該係止壁には前記レンズ光学系を通過した光が前記撮像素子において受光できるための孔が形成されていることを特徴とする請求項１から５のいずれか１項記載の内視鏡装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、人体の食道、気管等の狭い空間内の様子を撮像するための内視鏡装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来から、内視鏡においては、レンズ光学系を構成する複数のレンズは、１つのレンズ鏡筒の内部に固定され、そのレンズ鏡筒は内視鏡の筐体の内部に形成されている鏡筒配置孔に嵌合される形で配置されている。このようなレンズ鏡筒の筐体内への配設方法を採用している内視鏡としては、特許文献１のようなものが知られている。
【０００３】
特許文献１記載の内視鏡では、レンズ鏡筒内に配置されている複数のレンズの内、最も被写体側に近いカバーレンズを、その先端がレンズ鏡筒から被写体側に向かって突出するようにレンズ鏡筒の内部に嵌合させ、その突出した先端の外周に接着剤を塗布し、硬化させた後、レンズ鏡筒を内視鏡の筐体内に形成されている鏡筒配置孔へ嵌め込んでいる。さらに、すでに硬化している接着剤と鏡筒配置孔の間に新たな接着剤又はシール材を塗布することで、内視鏡へのレンズ鏡筒の組み込みを完了させている。
【０００４】
【特許文献１】特開２００３−１８０６２０号公報（図１）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
ところで、上述の特許文献１記載の内視鏡では、一旦、撮像レンズをレンズ鏡筒に組み込んだ後、当該レンズ鏡筒を、その先端が内視鏡の筐体の先端にくるように鏡筒配置孔に嵌め込んでいる。また、内視鏡では、撮像レンズを通過した光が撮像素子の受光部に集光するように、撮像レンズと撮像素子を組み込まなければならない。しかし、特許文献１記載の内視鏡では、レンズ鏡筒を内視鏡の筐体に配設する配設位置が予め決められているため、一旦、撮像レンズをレンズ鏡筒に組み込んだ後は、撮像素子と撮像レンズの相対位置の調節を行うことができない。すなわち、焦点合わせは、設計および製造過程の作り込みで決定されることとなる。したがって、特許文献１記載の内視鏡では、仮に、製造過程で公差が大きくなったり誤差が生じ、焦点位置が受光部にこないときであっても、撮像素子のレンズ鏡筒への組み込み後は、撮像レンズと撮像素子の位置調整をすることができないという問題を有している。
【０００６】
本発明は、上記の事情にもとづきなされたもので、その目的とするところは、撮像レンズと撮像素子の位置調整を容易に行うことができる内視鏡装置を提供しようとするものである。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記課題を解決するために、本発明の内視鏡装置は、鏡筒と、鏡筒の内部に保持され、被写体からの光を結像させるレンズ光学系と、レンズ光学系によって結像された被写体光を撮像信号に変換する撮像素子と、組み立てる際、鏡筒と撮像素子の少なくとも一方が、光軸方向に沿って変位可能となるように保持する保持体と、変位する物体を保持体に対して鏡筒が変位しないように固定する固定手段と、鏡筒と撮像素子の相対位置が固定された状態で保持体が組み込まれる筐体とを有するものである。
【０００８】
このように構成した場合には、鏡筒と撮像素子は変位可能に保持体により保持されているため、鏡筒と撮像素子の光軸方向に沿った相対位置を調節することが可能となる。したがって、鏡筒と撮像素子を内視鏡の内部に組み込んだ後でも、レンズ光学系を通過した光が撮像素子の受光部に集光するように鏡筒と撮像素子の微妙な位置関係を調節することができることとなる。また、固定手段の存在により位置関係を調節された鏡筒を保持体に対して変位しないように固定できるため、組み込み後の鏡筒の微妙な位置ずれを回避することができる。また、鏡筒と撮像素子の位置調節を行った状態で、鏡筒と撮像素子を筐体の内部に組み込むことができるので、組み込み作業と位置決め作業を同時に行う必要がなくなり、内視鏡の組立作業が容易となる。
【０００９】
また、他の発明は、上述の発明に加えて更に、保持体は筒状体となっており、その筒状体を形成する筒状部材を鏡筒の保持用の保持部とし、その保持部の一部に、長手方向に沿って切り欠かれた切欠部が形成されているものである。このように構成した場合には、切欠部から保持体によって保持された鏡筒の側面を臨むことができるので、切欠部から指先や各種治具などを挿入することによって、鏡筒を光軸方向に沿って位置調整できることとなり、鏡筒の保持体に対する位置決めが容易なものとなる。
【００１０】
また、他の発明は、上述の発明に加えて更に、鏡筒の外径の中心は、保持体の外径の中心に対して偏芯しており、保持部の断面は、最も肉厚の部分から周方向に離れるにつれて肉薄となっていく略三日月状の形状となっているものである。
【００１１】
このように構成した場合には、保持部の断面は周方向に離れるにつれて肉薄となる略三日月形状となっているため、鏡筒が保持体に保持された状態では１つの略円柱体を形成することとなる。このため、全体として断面円形状を維持できると共に肉厚側に照明手段を配置したり、固定手段を設置したりするスペースが大きく取れ、照明手段や固定手段等を設置しやすいものとなる。
【００１２】
さらに、他の発明は、上述の発明に加えて更に、固定手段は、保持部の断面が肉厚となる部分に設けられているものである。このように構成した場合には、肉厚となる部分に固定手段を設けているので、鏡筒を保持部に固定する際に、保持部に鏡筒を固定するための反力が生じても、この反力を肉厚となる部分で受け止めることが可能となり、保持部へ対する鏡筒の固定を確実にできることなる。しかも、肉厚部分に固定手段を設けているので、保持部を全周に亘って同じ肉厚とした場合に形成する円柱体の外径と比較して小径となることより、内視鏡の外径寸法を小さくすることができることとなる。
【００１３】
また、他の発明は、上述の各発明に加えて更に、保持部の側面にネジ穴を設け、当該ネジ穴にいもネジを螺合させることで鏡筒を保持体の内部に固定するものである。このように構成した場合には、固定手段はネジ止め構造となっているため加工が容易なものとなる。また、いもネジが螺合される部分を肉厚とすることで、いもネジの長さを長くでき固定強度を向上させることができると共にいもネジの螺合作業の作業効率を向上させることも可能となる。さらに、ネジをいもネジとすることで、いもネジの後端部が保持体の外周面から突出することを防止でき、鏡筒を組み込んだ保持体を内視鏡に組み込む際に、ネジの後端部が内視鏡の筐体と干渉してしまうことを回避することができる。
【００１４】
また、他の発明は、上述の各発明に加えて更に、保持体は、鏡筒を保持する部分と撮像素子との間に、鏡筒および撮像素子の光軸方向の移動を阻止することができる係止壁を有しており、当該係止壁にはレンズ光学系を通過した光を撮像素子で受光できるための孔が形成されているものである。このように構成した場合には、鏡筒および撮像素子の光軸方向の移動を係止壁によって阻止できるため、撮像素子が鏡筒と衝突してしまうのを確実に防止できる。また、鏡筒および撮像素子を係止壁に突き当てることで、それらの少なくとも一方を位置決めすることが可能となる。また、係止壁に形成された孔の存在によりレンズ光学系を通過した光を撮像素子で受光することが可能となると共にその孔が一種の絞りとして機能することとなる。
【発明の効果】
【００１５】
本発明によると、内視鏡における撮像レンズと撮像素子の位置調整を容易に行うことができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１６】
以下、本発明の一実施の形態に係る内視鏡装置１０について、図１から図６に基づいて説明する。図１は、内視鏡装置１０の全体構成を示す側面図（可撓チューブ部分のみ断面図としてあらわす）であり、図２は、内視鏡装置１０のうち、内視鏡４０の構成を示す側断面図である。また、図３は、内視鏡４０の構成を示す側断面の斜視図である。図４は、分割部材４１ａ，４１ｂに設けられた係合手段４３，４４の構成を示す図であり、（ａ）は、係合手段４３をフック部４３ａとフック受け部４３ｂによって構成した場合の図であり、（ｂ）は、係合手段４４をボス４４ａとボス孔４４ｂによって構成した場合の図である。また、図５は、保持体５９の側断面の斜視図であり、図６は、内視鏡４０の先端部の内部の構成を示す斜視図である。また、図７は、図１においてＡ−Ａ線で切断した断面図である。なお、以下の説明では、図１から図６において一端側とは各図の右側を指し、他端側とは各図の左側を指す。
【００１７】
図１に示すように、内視鏡装置１０は、外部ユニット２０と、ケーブル部となる可撓ケーブル部３０と、内視鏡４０とを有している。なお、内視鏡装置１０に、ビデオデッキやその他の部材が付加されることがあるが、そのような場合を含めて内視鏡装置１０とする。
【００１８】
外部ユニット２０は、内視鏡４０で得られた撮像信号を信号処理するコントロール部２１と、このコントロール部２１で信号処理した映像信号を表示するモニター部２２から主に構成される。コントロール部２１は、操作者が把持する部分ともなっており、操作者は、かかるコントロール部２１を把持しながらモニター部２２を見たり、各種の操作を行うことができる。
【００１９】
なお、コントロール部２１には、操作者が各種操作を実行するための、操作ボタン等の操作手段（不図示）が設けられている。操作者がこの操作手段を操作すると、例えば後述する駆動回路４６を駆動制御させることで撮像素子６１を動作させたり、発光体６７から照明光を照射させたり、その照射強度を変更したり、可撓ケーブル部３０を変形させることが可能である。
【００２０】
また、コントロール部２１には、バッテリー２３が内蔵されている。バッテリー２３は、上述したモニター部２２、および内視鏡４０内の部材を作動させるための電源である。
【００２１】
また、外部ユニット２０には、ケーブル接続部２４が設けられている。ケーブル接続部２４は、後述する可撓ケーブル部３０が接続される部分である。このケーブル接続部２４は、例えば接続インターフェースを具備していて、可撓ケーブル部３０の一端側に存在する接続端子（不図示）を接続することが可能となっている。しかしながら、可撓ケーブル部３０が、ケーブル接続部２４に対して着脱できない固定的な構成を採用しても良い。
【００２２】
なお、操作者の操作に対応して、外部ユニット２０には、不図示の操作ボタン等が設けられている。また、外部ユニット２０には、不図示のコネクタ部が設けられていて、かかるコネクタ部に外部接続機器を接続することが可能である。なお、外部接続機器の例としては、例えば、内視鏡装置１０で撮像された画像データを記録するためのデータ記憶装置、およびモニター部２２に映し出される画像を印刷するための印刷装置が挙げられる。
【００２３】
また、可撓ケーブル部３０（図１では、可撓ケーブル部３０のみが断面図で描かれている。）は、ケーブル部材に対応する部分であり、柔軟に変形することを可能としている。この可撓ケーブル部３０は、多数の湾曲駒（図示省略）を有している。湾曲駒は、互いに連続する状態で設けられていて、しかも互いに、隣り合う湾曲駒に対して回動可能に取り付けられている。また、かかる湾曲駒が回動した後に、隣り合う湾曲駒との間に生じる摩擦によって、当該回動した状態の傾斜角度を維持可能に設けられている。なお、図２においては、湾曲駒と後述する可撓チューブ３３を省略すると共に、可撓ケーブル部３０を略チューブ状となる状態に示している
【００２４】
なお、可撓ケーブル部３０は、上述のように湾曲駒を用いる構成には限られない。湾曲駒を用いる以外の構成としては、例えば、可撓性を有すると共に形状を維持することができるポリマー樹脂を用いる構成が挙げられる。さらに、細い帯状の金属の弾性薄板を螺旋状に巻いて形成した螺旋管状のものを用いる構成もある。
【００２５】
上述の湾曲駒が複数連続している状態となっている可撓ケーブル部３０には、その中央を貫くように、挿通孔３１が設けられている。すなわち、可撓ケーブル部３０を構成する湾曲駒にも、径方向の中心に、孔部（不図示）が設けられている。この挿通孔３１には、内視鏡４０に対して電源供給を行ったり、内視鏡４０の撮影光学系で撮影された画像データを外部ユニット２０に対して送信するための、各種の配線３２が挿通される。また、可撓ケーブル部３０の外周側には、配線３２および不図示の湾曲駒を覆うように、可撓チューブ３３（図１参照）が設けられている。
【００２６】
内視鏡４０は、図３に示すように、光軸Ｍに平行な断面線で分割された２つの半円筒状の分割材４１ａ，４１ｂが合わさることにより構成された円筒形状の筒状部材４１、平板状の中継基板４５、この中継基板４５に配置される駆動回路４６、鏡筒５２、この鏡筒５２の内部に保持される第１のレンズ５５、第２のレンズ５６、第３のレンズ５７、鏡筒５２および撮像素子６１を保持する保持体５９、撮像素子６１および発光体６７から主に構成されている。各分割部材４１ａ，４１ｂには、それぞれ全長方向に渡ってかつ半円状に開口される開口部が形成されている。
【００２７】
筐体となる筒状部材４１は、両端が開口した円筒状の部材となっており、その外径は、一端部４１ａから他端部４１ｂまで同径となっている。分割部材４１ａ，４１ｂは、円筒状の筒状部材を左右対称に２つに割ったときの一方と他方の部材であり、その断面は半円形となっている。また、分割部材４１ａ，４１ｂの両端は開口しており、その開口の外径は、一端部４１ａから他端部４１ｂまで同径となっている。そして、筒状部材４１の内側部分は、一端部４１ａから他端部４１ｂまで貫通する貫通孔４２となっている。また、貫通孔４２には、後述する係止部４８ａおよび４８ｂが、筒状部材４１の中心軸方向に向かって全周に亘って突出形成されている。
【００２８】
また、図４（ａ）に示すように、一方の分割部材４１ａの開口端には、その長手方向に沿って係合手段４３となるフック部４３ａが形成され、他方の分割部材４１ｂの開口端には、その長手方向に沿って係合手段４３となるフック受け部４３ｂが形成されている。そして、フック部４３ａがフック受け部４３ｂに係合することにより２つの分割部材４１ａ，４１ｂ同士が固定される。また、図４（ｂ）に示すように、一方の分割部材４１ａの開口端に係合手段４４となるボス４４ａを形成し、他方の分割部材４１ｂの開口端に係合手段４４となるボス孔４１ｂを形成し、ボス４４ａをボス孔４４ｂに嵌めて分割部材４１ａ，４１ｂ同士を固定するようにしても良い。なお、ボス４４ａの外周をボス孔４４ｂの内周よりわずかに大きく形成すると分割部材４１ａ，４１ｂ同士を強固に固定することができる。
【００２９】
筒状部材４１の一端部４１ａには、可撓ケーブル部３０が接続されている。筒状部材４１と可撓ケーブル部３０の接続は、可撓ケーブル部３０の外周面を筒状部材４１の内周面と隙間なくシリコン等により接着させることでおこなわれている。筒状部材４１の内部の略中央部には、長方形の平面形状をした基板である中継基板４５が配置されている。その中継基板４５の一対の長辺は、筒状部材４１の軸方向に沿って筒状部材４１の内周面４１ｃに隙間なく接している。また、筒状部材４１の内部において中継基板４５の一端側には、上述した係止部４８ａが、筒状部材４１の内径より小径となるように筒状部材４１の内周面から、その中心軸方向に向かって全周に亘って突出形成されている。そして、当該係止部４８ａの他端側には、中継基板４５の一端側が当接しており、その一端側には可撓ケーブル部３０の他端側が当接している。
【００３０】
また、筒状部材４１の内周面において、中継基板４５の他端側にも、係止部４８ａと同様の構成からなる係止部４８ｂが形成されており、その一端側には中継基板４５の他端側が当接している。すなわち、中継基板４５は、係止部４８ａと係止部４８ｂによって左右両側で係止されることで位置決めがなされていることとなる。また、中継基板４５には、撮像素子６１の動作を制御するための駆動回路４６が設けられている。そして、駆動回路４６に接続されている配線３２によって、駆動回路４６により制御された撮像信号が、外部ユニット２０を構成するコントロール部２１に伝達される。配線３２は、可撓ケーブル部３０の挿通孔３１および係止部４８ａの挿通孔４８ｃを通って、中継基板４５の一端側と接続されることで駆動回路４６に接続されている。なお、この駆動回路４６は、撮像素子６１で得られた撮像信号を増幅する役目を果たし、撮像素子６１から離れて設けられたコントロール部２１に撮像信号を確実に伝達することができることとなる。
【００３１】
筒状部材４１の他端部４１ｂには、筒状部材４１と外径が同径となるレンズカバー４７が筒状部材４１に嵌合されている。レンズカバー４７の全体の材質は、照明光が通過できるように、透明部材であるアクリル樹脂でできている。また、レンズカバー４７の他端側は同部材により塞がれたレンズ部４７ａとなっており、その一端側には、レンズカバー４７を筒状部材４１に嵌合させるための嵌合部４７ｂが設けられている。嵌合部４７ｂにおいてレンズ部４７ａの近傍には、筒状部材４１とその内周面全体に亘って嵌合する、断面が円筒形状となる円筒嵌合部４７ｃとなっており、さらにその一端側は、断面が略三日月状となる三日月嵌合部４７ｄとなっている。また、三日月嵌合部４７ｄは、発光体６７から発せられた光を出射部位までガイドする導光体部ともなっている。そして、三日月嵌合部４７ｄの内側には、鏡筒５２の他端側が嵌め込まれている。すなわち、三日月嵌合部４７ｄの断面となる断面部４７ｅの形状は、図２および図３に示される断面部４７ｅの上下方向の長さが最も肉厚となっており、その位置から周方向離れるに従い断面部４７ｅの厚さが肉薄となっていく形状とされている。そして、三日月嵌合部４７ｄの上方は図６に示すように開口している。
【００３２】
また、レンズカバー４７の他端側の外周面４７ｆおよびレンズカバー４７の嵌合部４７ｂの内周面と外周面は、遮光手段として黒色に塗装されている。この黒色塗装は、レンズカバー４７の内側の鏡筒５２の内部に後述する照明光が逃げるのを防止するように施されている。すなわち、これらの遮光手段は、レンズカバー４７の外部や内部に照明光が逃げるのを防止するように設けられている。嵌合部４７ｂは、発光体６７からの光を出射部位までガイドする導光体部となっている。
【００３３】
上述したように、レンズカバー４７の嵌合部４７ｂの内側には、鏡筒５２の他端側が嵌合されており、鏡筒５２の一端側は発光体６７の一端側に配置されている保持体５９によって保持されている。また、本実施の形態では、鏡筒５２の内部には、撮像光学系となるレンズ光学系を構成する３つのレンズ、すなわちそれぞれ正面から見たとき円形となる第１のレンズ５５、第２のレンズ５６、第３のレンズ５７が配置されている。また、鏡筒５２の中心軸線Ｍは、レンズ光学系の光軸と一致している。
【００３４】
この鏡筒５２には、他端側から一端側に向かって、第１のレンズ５５を保持するための孔５５ａ、反射光を絞るための絞り孔５８、第２のレンズ５６を保持するための孔５６ａ、第３のレンズ５７を保持するための孔５７ａが設けられ、それぞれのレンズを保持している。なお、鏡筒５２への各レンズ５５、５６、５７の組み込みは、鏡筒５２が、後述する保持体５９に組み込まれる前に行われ、筒状部材４１への組み込みは撮影ユニット部、すなわち各レンズ５５、５６、５７が組み込み済みの鏡筒５２として実施される。
【００３５】
筒状部材４１の貫通孔４２において他端部４１ｂから中継基板４５にかかる部分には、その他端部４１ｂから中継基板４５の一端側に向かって順に断面形状が円形でそれぞれ半径が異なる大径空間部４９、小径空間部５０および係止部４８ｂの内部の挿通孔４８ｄが形成されている。大径空間部４９の直径は小径空間部５０の直径よりもやや大きくなっている。なお、小径空間部５０と大径空間部４９との境界部分には、側面部５１が設けられている。側面部の断面は、円筒形状となっている。
【００３６】
上述の大径空間部４９には、保持体５９が筒状部材４１の内部に嵌合する形で配置されており、保持体５９は、側面部５１に当接することで位置決めがなされている。この保持体５９は、その他端側では鏡筒５２を保持し、一端側では角形の撮像素子６１を保持している。撮像素子６１は、ＣＣＤ（Charge Coupled Device）からなる受光部６２をその表面に有しており、撮像素子６１を保持するための基板である撮像素子基板６４に固定されている。なお、第３のレンズ５７を通過した光は、受光部６２で結像され、そして撮像素子６１は、この結像（光）を電気信号に変換する。
【００３７】
保持体５９には、図５に示すように、他端側から一端側に向かって順に、鏡筒５２を保持するための鏡筒保持部５９ａ、レンズ光学系を通過した光が撮像素子６１の受光部６２に到達するための孔６３を有し、鏡筒５２および撮像素子６１の光軸Ｍ方向への移動を阻止する係止壁５９ｂおよび撮像素子６１を保持するための撮像素子保持部５９ｃが設けられている。
【００３８】
鏡筒保持部５９ａは、前述した三日月嵌合部４７ｄと同様な断面形状をしている。すなわち、図２に示す鏡筒保持部５９ａの断面の上下方向の長さが最も肉厚となっており、その位置から周方向離れるに従い断面の厚さが肉薄となっていく形状となっている。そして、その上方は開口しており、当該開口部は鏡筒保持部５９ａの一部を長手方向に沿って切り欠いている切欠部５９ｄとなっている。この切欠部５９ｄは、図６に示すように円周方向で略１２０度に渡って形成されているが、半周未満であれば、挿入される鏡筒５２が抜け出ないため半周未満とする。ただし、作業性や丈夫さを考慮した場合、切欠部５９ｄの開口広さは円周方向で６０度〜１２０度、好ましくは９０度〜１３０度となる。
【００３９】
また、図５に示すように、孔６３は光が通過するための孔であり断面が円形となる孔６３ａと、撮像素子保持部５９ｃに囲まれた断面が長方形となる孔６３ｂとからなっている。係止壁５９ｂと撮像素子保持部５９ｃの境界部は係止壁５９ｂの一端側の側面に相当する係止面５９ｅとなっており、孔６３ｂに嵌合された撮像素子６１が係止面５９ｅに当接することで、撮像素子６１の位置決めを可能としている。また、鏡筒保持部５９ａと係止壁５９ｂの境界部は係止壁５９ｂの他端側の側面に相当する係止面５９ｆとなっている。係止面５９ｆには鏡筒５２が当接可能となっている。
【００４０】
保持体５９の切欠部５９ｄは、鏡筒５２の光軸Ｍ方向への位置調整を容易なものとするために設けられたものである。すなわち、切欠部５９ｄを設けることにより、切欠部５９ｄから保持体５９によって保持された鏡筒５２の側面を臨むことができることとなり、切欠部５９ｄから指先や各種治具などを鏡筒５２の側面に接触させて、鏡筒５２を光軸Ｍ方向へ移動させることが可能となる。このようにして、鏡筒５２の光軸Ｍ方向への位置調整は容易なものとなっている。
【００４１】
鏡筒保持部５９ａの最も肉厚となる部分には、固定手段６８を形成するネジ穴６８ａが形成されている。当該ネジ穴６８ａには、いもネジ６８ｂが螺合される。いもネジ６８ｂの先端は、鏡筒５２と当接し鏡筒５２を切欠部５９ｄの方向へ押しつける。そして、切欠部５９ｄの方向に押しつけられた鏡筒５２は、鏡筒保持部５９ａの切欠部付近の内周面で受け止められる。このように、鏡筒５２は、いもネジ６８ｂの先端と鏡筒保持部５９ａの切欠部５９ｄ付近の内周面との間に挟みこまれる形で鏡筒保持部５９ａに対して固定される。また、固定手段６８に使用するネジをいもネジ６８ｂとすることで、いもネジ６８ｂの後端部が保持体５９の外周面から突出することを防止でき、鏡筒５２を筒状部材４１に組み込む際に、いもネジ６８ｂの後端部と筒状部材４１との干渉を回避することができることとなる。
【００４２】
正方形状の受光部６２は、平面長方形状の撮像素子６１の表面に設けられており、撮像素子６１は受光部６２より大きな形状となっている。受光部６２は、受光部６２の中心軸線が撮像素子６１全体の中心軸線に対して図２において上方に偏位する形で取り付けられている。また、受光部６２の中心軸線は、鏡筒５２の中心軸線Ｍと一致するように、すなわちレンズ光学系の光軸Ｍと一致するように配置される。
【００４３】
保持体５９の一端側は、側面部５１と接している。また、平面円形状の撮像素子基板６４には、中継基板４５の他端側に接続されている配線３７が、筒状部材４１の内部である小径空間部５０と係止部４８ｂの内部の挿通孔４８ｄを通り、中継続基板４５の他端側に接続されている。そして、撮像素子６１で得られた電気信号が、配線３７を介して中継基板４５に設けられている駆動回路４６に送信される。
【００４４】
発光体６７は、レンズカバー４７の断面部４７ｅに接触する状態で取り付けられており、配線３７および配線３２を介してコントロール部２２に接続されている。発光体６７は、ＬＥＤ（Light Emitting Diode）を具備していて、配線３２、３７を介して、ＬＥＤに電流が流されると、発光体６７のＬＥＤが発光したり光量が変化したりする。また、この実施の形態では、発光体６７の形状は直方体となっている。この実施の形態では、配線３２と配線３７は、その全てが中継基板４５を介してコントロール部２２に繋がっているが、一部の配線３２と配線３７を中継基板４５を介さず直接コントロール部２２に繋げるようにしても良い。
【００４５】
内視鏡４０の周側面は、図８に示すように、その他端側から一端側の可撓ケーブル部３０の一部に渡って防水体７０（図１から図７まででは図示せず。）により被覆されている。防水体７０は、耐水性を備えると共に熱収縮性を有する樹脂材から形成されており、筒状部材４１とレンズカバー４７との境界、分割部材４１ａ，４１ｂ同士の境界および筒状部材４１と可撓ケーブル部３０の境界を覆っている。そのため、外部から内視鏡４０の内部に水や液体等が侵入するのを確実に防止することができる。なお、レンズカバー４７の前面、すなわち被写体光が透過する部分と、照明光が透過する部分は、内視鏡４０への光の透過を可能としておくため、防水体７０により被覆しないようにする。
【００４６】
防水体７０としては、熱収縮性の樹脂チューブが用いられているため、防水体７０の内部に内視鏡４０を挿入し、防水体７０で内視鏡４０の周側面を被覆した状態で、防水体７０を過熱し収縮させることが可能となる。このように防水体７０を熱収縮させることで、防水体７０が内視鏡４０の周側面に密着し、内視鏡４０を周囲から内側に向かって押圧させることができる。したがって、分割部材４１ａ，４１ｂ同士の固定がさらに確実なものとなると共に、内視鏡４０の内部への水や液体等の侵入をさらに確実に防止することができる。
【００４７】
次に、以上のように構成された内視鏡装置１０の操作について説明する。
【００４８】
まず、検査対象者の口等の体腔から内視鏡４０を差し込み、該検査対象者の食道を通過させて、胃等の検査対象部位に到達させる。この場合、発光体６７を発光させて、内視鏡４０の進行方向を照らしながら、当該内視鏡４０を体内の奥深くへと進行させる。この発光体６７を発光させたり、その発光量を変化させる場合、操作者が操作手段を操作することにより、当該発光体６７から照明光を照射したり、発光量を制御したりすることが可能となっている。
【００４９】
発光体６７から照明光が出射されレンズカバー４７の嵌合部４７ｂから光が前方に放射されると、内視鏡４０の前方側の部位が撮像可能となる。すなわち、発光体６７から放射された光が体内の被撮像部位で反射し、その反射によって生じる反射光は、第１のレンズ５５に入射し、その後、第２のレンズ５６、第３のレンズ５７を順次通過する。そして、第３のレンズ５７を通過した反射光は、受光部６２に入射される。受光部６２では、被撮像部位からの光が合焦され、結像状態となっている。このとき、駆動回路４６は、ＣＣＤの動作を制御する信号を撮像素子６１へ送信している。そして、駆動回路４６により制御され伝送されてきた撮像信号が、コントロール部２１に伝達される。そして、コントロール部２１に伝達された信号は、モニター部２２またはその近傍に配置される画像解析回路に伝えられる。
【００５０】
この画像解析回路では、伝送されてきた電気信号が所定の映像データ（例えばカラー映像）に関する電気信号へと変換される。かかる画像解析回路にて変換された映像データに関する電気信号は、モニター部２２の表示回路まで伝送され、当該電気信号に対応した映像を、モニター部２２の表示画面に映し出す。そして、操作者は、当該表示画面を見ながら、胃等の体内の検診を行うことができる。なお、画像解析回路をコントロール部２１に配置しても良い。
【００５１】
また、操作者は、操作手段を操作することにより、可撓ケーブル部３０を変形させることができる。そして、この可撓ケーブル部３０の変形により、内視鏡４０の向きを変更して、当該内視鏡４０が設けられている周囲を検診することができる。
【００５２】
以上のように構成された内視鏡装置１０では、鏡筒５２と撮像素子６１は、光軸Ｍ方向に沿って変位可能となるように保持体５９に保持されている。また、当該保持体５９は、鏡筒５２が変位しないように固定する固定手段６８を有している。したがって、このような保持体５９に鏡筒５２と撮像素子６１が保持されることにより、鏡筒５２と撮像素子６１の光軸Ｍ方向に沿った相対位置を調節することが可能となる。よって、鏡筒５２と撮像素子６１を筒状部材４１の内部に組み込んだ後でも、レンズ光学系を通過した光が撮像素子６１の受光部６２に合焦するように鏡筒５２と撮像素子６１の微妙な位置関係を調節することができることとなる。また、固定手段６８の存在により位置関係を調節された鏡筒５２を保持体５９に対して変位しないように固定できるため、組み込み後の鏡筒５２の微妙な位置ずれを回避することができる。また、鏡筒５２と撮像素子６１の位置調節を行った状態で鏡筒５２と撮像素子６１を筒状部材４１の内部に組み込むことができるので、組み込み作業と同時に位置決め作業を行う必要がなくなり、内視鏡４０の組立作業が容易となる。
【００５３】
また、内視鏡装置１０では、保持体５９は筒状体となっており、当該保持体５９において鏡筒５２を保持する鏡筒保持部５９ａには、長手方向に沿って切り欠かれた切欠部５９ｄが形成されている。したがって、切欠部５９ｄから保持体５９によって保持された鏡筒５２の側面を臨むことができるので、切欠部５９ｄから指先や各種治具などを挿入することによって、鏡筒５２をその側面から位置調整できることとなり、鏡筒５２の保持体５９に対する位置決めが容易なものとなる。
【００５４】
また、内視鏡装置１０では、図７に示すように、鏡筒５２の中心軸Ｍは、保持体５２の中心軸Ｎに対して偏芯しており、保持部５９ａの断面は略三日月状の形状となっている。したがって、保持部５９ａの断面は切欠部５９ｄに向かうにつれて肉薄となる略三日月形状となっているため、鏡筒５２が保持体５９に保持された状態では１つの円柱体を形成することとなる。このため、全体として断面円形状を維持できると共に肉厚側に発光体６７を配置したり、固定手段６８を設置したりするスペースが大きく取れ、発光体６７や固定手段６８等を設置しやすいものとなる。
【００５５】
また、内視鏡装置１０では、固定手段６８は、保持部５９の断面が肉厚となる部分に設けられている。したがって、鏡筒５２を保持部５９ａに固定する際に、保持部５９ａに鏡筒５２を固定するための反力が生じても、この反力を肉厚となる部分で受け止めることが可能となり、保持部５９ａへ対する鏡筒５２の固定を強固にできることなる。しかも、肉厚部分に固定手段６８を設けているので、全周に亘って保持部５９を同じ肉厚とした場合に形成する円柱体の外径と比較して小径となるため、内視鏡４０の外径寸法を小さくすることができる。
【００５６】
また、内視鏡装置１０では、固定手段６８は、保持部５９ａの側面にネジ穴６８ａを設け、当該ネジ穴６８ａにいもネジ６８ｂを螺合させることで鏡筒５２を保持体に固定している。したがって、固定手段６８がネジ止め構造となっているため加工が容易なものとなる。また、いもネジ６８ｂが螺合される部分を肉厚とすることで、いもネジ６８ｂの長さを長くでき固定強度を向上させることができると共にいもネジ６８ｂの螺合作業の作業効率を向上させることも可能となる。さらに、固定手段６８ｂに用いられるネジをいもネジ６８ｂとすることで、ネジの後端部が保持体５９の外周面から突出することを防止でき、鏡筒５２を組み込んだ保持体５９を筒状部材４１に組み込む際に、いもネジ６８ｂの後端部が筐体となる筒状部材４１に突き当たり干渉を起こしてしまうのを回避することが可能となる。
【００５７】
また、内視鏡装置１０では、保持体５９における保持部５９ａと撮像素子６１を保持する部分の間には、鏡筒５２および撮像素子６１の光軸方向への移動を阻止することができる係止壁５９ｂが設けられており、当該係止壁５９ｂにはレンズ光学系を通過した光が受光部６２で受光できるための孔６３が形成されている。したがって、撮像素子６１が、鏡筒５２と衝突してしまうのを防止できる。加えて、鏡筒５２または撮像素子６１を係止壁５９ｂに当接させることで、鏡筒５２または撮像素子６１の少なくとも一方を保持体５９に保持した状態で位置決めすることが可能となる。また、係止壁５９ｂに形成された孔６３の存在によりレンズ光学系を通過した光を受光部６２で受光することが可能となる。また、孔６３を一種の絞りとして機能させるようにしても良い。
【００５８】
また、内視鏡装置１０では、筒状部材４１は、光軸Ｍに平行な断面線で分割された２つの分割部材４１ａ，４１ｂから構成されている。したがって、分割部材４１ａ，４１ｂには、光軸Ｍに平行に切断された広い開口部が形成されるため、当該開口部から鏡筒５２（レンズ光学系を含む。）や撮像素子６１あるいは中継基板４５等の筒状部材４１内に組み込まれる各種部材を容易に組み込むことができる。よって、筒状部材４１の光軸Ｍ方向に沿って大きく切り欠かれた開口部から筒状部材４１内に各種部材を挿入でき、従来のように光軸Ｍ方向に沿って押し込む必要がなくなる。したがって、内視鏡４０への各種部材の組み込み作業の効率および精度を向上させることができると共に、組み込み作業の容易化を図ることができる。
【００５９】
また、内視鏡装置１０では、互いに隣接する２つの分割部材４１ａ，４１ｂの開口端には、それぞれ長手方向に沿って係合手段４３となるフック部４３ａおよびフック受け部４３ｂが形成されている。したがって、フック部４３ａがフック受け部４３ｂに係合することにより２つの分割部材４１ａ，４１ｂ同士が仮固定され、筒状部材４１となった状態を維持することができる。
【００６０】
また、内視鏡装置１０では、撮像素子６１の動作を制御するための駆動回路４６が、撮像素子６１から光軸Ｍ方向に離れて配置されている。したがって、駆動回路４６についても単独で筒状部材４１の内部に配置することができるため、組み込み作業の効率化を図ることができる。また、撮像素子６１と離れて配置されているので、撮像素子６１と駆動回路４６を繋ぐ配線３７の取り付け作業が容易なものとなる。
【００６１】
また、内視鏡装置１０では、内視鏡４０の周側面は、その他端側から一端側の可撓ケーブル部３０の一部に渡って耐水性を備える防水体７０により覆われている。すなわち、防水体７０により、筒状部材４１とレンズカバー４７との境界、分割部材４１ａ，４１ｂ同士の境界および筒状部材４１と可撓ケーブル部３０の境界が覆われているため、外部から内視鏡４０の内部への水や液体等の侵入を防止することができる。
【００６２】
また、内視鏡装置１０では、防水体７０は、熱収縮性の樹脂チューブからなっている。したがって、防水体７０の内部に内視鏡４０を挿入した状態で、防水体７０を過熱し収縮させることが可能となる。このように防水体７０を熱収縮させることで、防水体７０が内視鏡４０の周側面に密着し、内視鏡４０を周囲から内側に向かって押圧させることができることとなる。したがって、分割部材４１ａ，４１ｂ同士の固定が確実なものとなると共に、内視鏡４０の内部への水や液体等の侵入を確実に防止することができる。
【００６３】
また、内視鏡装置１０は、モニター部２２と、可撓性ケーブル部３０とを有しているため、操作者は、モニター部２２に映し出された被写体の映像を見ながら、操作手段を操作することにより、可撓ケーブル部３０を変形させることで、内視鏡４０の向きを変更させて、当該内視鏡４０が設けられている周囲、例えば胃や腸など体内の検診行うことができる。また、可撓ケーブル部３０が形状を維持できる構成となっているため、気管内挿管を行う際に、気管内チューブを気管に導くスタイレットとして可撓ケーブル部３０を利用することができる。つまり、気管内チューブの一端から内視鏡４０を挿入し、気管内チューブの他端に内部を通過した内視鏡４０を臨ませ、気管内チューブ内に、可撓ケーブル部３０が挿通された状態とする。そして、この可撓ケーブル部３０が挿通された気管内チューブを、可撓ケーブル部３０にスタイレットとしての機能を果たさせながら気管に導く。この際、気管内チューブの進行方向や挿入位置等をモニター部２２により確認することができる。そのため、従来、経験と勘に頼っていた気管内挿管を迅速かつ安全に行うことができる。
【００６４】
また、内視鏡装置１０では、中継基板４５を長方形の平面状の基板とし、その中継基板４５の一対の長辺を軸方向に沿って筒状部材４１の内周面４１ｃに接するようにしている。このため、中継基板４５の一対の長辺が筒状部材４１の内周面４１ｃと隙間なく接することとなり、駆動回路４６を内視鏡４０の内部に固定することが可能となる。
【００６５】
また、内視鏡装置１０では、レンズカバー４７は、透明部材により形成されていて、しかもレンズカバー４７の嵌合部４７ｂの外周面と内周面が、遮光手段となる黒色塗装により遮光されている。このため、発光体６７で生じた照明光が嵌合部６８の内部を通過する際に、黒色塗装の存在によって外部やレンズ光学系側に漏れるのを防止できる。
【００６６】
以上、本発明の一実施の形態について説明したが、本発明はこれ以外にも種々変形可能となっている。以下、それについて述べる。
【００６７】
上述の実施の形態では、保持体５９に対して変位する物体を鏡筒５２としたが、光軸Ｍ方向で変位させる物体を撮像素子６１としても良い。また、鏡筒５２と撮像素子６１の両者を変位可能とし、焦点合わせをした後、両者を保持体５９に対して固定するようにしても良い。また、保持部５９ａの断面形状は、略三日月形状となっているが、これに限らず、断面を円筒形状としても良い。このようにした場合、断面が略三日月形状の場合と比較して、加工が容易なものとなる。
【００６８】
また、上述の実施の形態では、固定手段をネジ止め構造としているが、これに限ることなく、保持部５９ａと鏡筒５２にそれぞれ爪と溝を設けて、当該爪と溝が係合する係合構造としても良いし、鏡筒５２を保持体５９に位置決めした後、接着剤で固定するようにしても良い。また、保持部５９ａに孔を設け、その孔に杭を打ち込んで鏡筒５２を保持体５９に固定するようにしても良い。
【００６９】
上述の実施の形態では、筒状部材４１は、２つの略同一形状となる分割部材４１ａ，４１ｂによって構成されているが、１つの円筒状の部材から構成しても良い。また、筒状部材４１を、光軸方向に沿って切断した、均等な３つ以上の分割部材または均等、不均等となる計３つ以上の分割部材を組み合わせて構成するようにしても良い。光軸方向に沿って切断した分割部材で構成した場合、内視鏡４０への鏡筒５２、撮像素子６１等の各種部材の組み込み作業が容易となる。
【００７０】
また、上述の実施の形態では、駆動回路４６を筒状部材４１の内部の略中央に配置しているが、筒状部材４１の外部となる外部ユニット２０のコントロール部２１の内部に配置するようにしても良い。このようにすると、撮像素子６１に比べ外形寸法が大きくなりがちな駆動回路４６を内視鏡４０の外部に配置できることとなり内視鏡４０の外径寸法を小径とすることができる。また、駆動回路４６を、筒状部材４１の内部であっても、撮像素子基板６４の一端側に隣接するように配置しても良い。このようにすることで、中継基板４５を筒状部材４１の略中央に配置する場合と比べ、撮像素子６１から伝達される撮像信号が減衰等によって大きくひずむ前に駆動回路４６によって電気信号を制御することができる。
【００７１】
また、上述の各実施の形態では、レンズ光学系を形成するレンズの数を３つとしているが、この数に限られるものではない。また、レンズ光学系を構成するレンズをガラスレンズとせず、樹脂レンズとしてもよい。また、必要により非球面レンズとしても良い。また、レンズ光学系は、ズーミングを行わない固定レンズで構成されるものとしたが、ズーミング動作を行うものとしても良い。
【００７２】
また、上述の各実施の形態では、発光体６７としては、ＬＥＤを用いた場合について説明している。しかしながら、発光体６７は、かかるＬＥＤに限られない。例えば、酸化亜鉛を用いた蛍光発光素子を用いても良く、同じく酸化亜鉛を利用する高精細な酸化亜鉛ナノピット発光アレイ、有機ＥＬ発光素子（特に白色発光有機ＥＬ素子）、カーボン・ナノチューブを利用した固体発光素子を用いても良い。これらは、いずれも小型化、薄型化に適しており、内視鏡装置１０に採用することができる。また、発光体６７としては、その他に、蛍光塗料および蓄光塗料等の夜光塗料を塗布した部材を用いても良い。
【００７３】
また、上述の各実施の形態では、表示手段として、外部ユニット２０に設けられているモニター部２２を用いている。しかしながら、表示手段としては、外部ユニット２０に設けられるモニター部２２に限られない。例えば、外部ユニット２０とは別個独立した箇所に、モニターおよびプロジェクター等の表示装置を設け、これを表示手段として用いても良い。
【００７４】
また、発光体６７は四角形状のものに限られず、先端が凸レンズとされた円柱状等種々の形状の発光体を用いることが可能である。嵌合部４７ｂの形状に対応させて、三日月型の形状とした発光体を用いても良い。
【００７５】
また、上述の実施の形態では、防水体７０を熱収縮性を有する樹脂チューブとしているが、これに限らず、防水体７０を熱収縮性を有さないゴム等の弾性材から構成するようにしても良い。
【００７６】
また、上述の実施の形態では、防水体７０は、内視鏡４０の他端側から可撓ケーブル部３０の一部にかけて、その周側面を全周に亘って覆っているが、これに限らず、レンズ光学系と、撮像素子６１と、駆動回路４６が組み込まれている筒状部材４１の周側面等、筒状部材４１の一部の周側面を全周に亘って防水体７０によって覆うようにしても良い。
【００７７】
また、分割部材の断面線は光軸Ｍに沿う方向であれば、必ずしも光軸Ｍを通る平面で切った一直線状とする必要はなく、光軸Ｍに交叉する平面で切った直線状としても良い。また、開口端面が途中で折れ曲がったり傾斜したりする折れ線状の開口端としても良い。
【００７８】
また、上述の実施の形態では、フック部４３ａおよびフック受け部４３ｂは、それぞれの分割部材４１ａ，４１ｂの開口端の長手方向全体に沿って形成されているが、これに限ることなく、それぞれの分割部材４１ａ，４１ｂの開口端の一部分に形成するようにしても良いし、開口端の長手方向に沿って、複数の箇所に形成するようにしても良い。また、分割部材４１ａ，４１ｂのそれぞれの開口端にボス４４ａおよびボス孔４４ｂを形成する場合も上述の場合と同様にしても良い。
【００７９】
また、フック部４３ａおよびフック受け部４３ｂ等を設けずに、接着剤により分割部材４１ａ，４１ｂ同士を固定するようにしても良いし、筒状部材４１の外周にリング状の部材を設けて分割部材４１ａ，４１ｂを固定するようにしても良い。なお、これらの固定は、防水体７０で完全に固定する前の仮固定としても良く、また防水体７０を使用しない場合は本固定としても良い。
【産業上の利用可能性】
【００８０】
本発明の内視鏡装置は、人体の内部や機材の内部を撮影または確認する際の使用に好適である。また、本発明の内視鏡装置１０は、光学機器一般に適用でき、光学系を有する医療機器においても利用することができる。
【図面の簡単な説明】
【００８１】
【図１】本発明の実施の形態に係る内視鏡装置の構成を示す側面図である。
【図２】本発明の実施の形態に係る内視鏡の構成を示す側断面図である。
【図３】本発明の実施の形態に係る内視鏡の構成を示す側断面の斜視図である。
【図４】本発明の実施の形態に係る内視鏡装置を構成する分割部材に設けられた係合手段の構成を示す図であり、（ａ）は、係合手段をフック部とフック受け部によって構成した場合の図であり、（ｂ）は、係合手段をボスとボス孔によって構成した場合の図である。
【図５】本実施の形態に係る内視鏡装置に用いられる保持体の側断面の斜視図である。
【図６】本発明の実施の形態に係る内視鏡の先端部の内部の構成を示す斜視図である。
【図７】図１のＡ−Ａ線で切断した断面図である。
【図８】本発明の実施の形態に係る内視鏡に防水体を被覆した状態を示す斜視図である。
【符号の説明】
【００８２】
１０…内視鏡装置
２１…コントロ−ル部
２２…モニター部
３０…可撓ケーブル部（ケーブル部）
４０…内視鏡
４１…筒状部材（筐体）
４５…中継基板
４６…駆動回路
４７…レンズカバー
４７ｂ…嵌合部
５２…鏡筒
５５…第１のレンズ（レンズ光学系の一部）
５６…第２のレンズ（レンズ光学系の一部）
５７…第３のレンズ（レンズ光学系の一部）
５９…保持体
５９ａ…鏡筒保持部
５９ｂ…係止壁
５９ｄ…切欠部
６１…撮像素子
６３…孔
６７…発光体
６８…固定手段
６８ａ…ネジ穴
６８ｂ…いもネジ
Ｍ…鏡筒の中心軸線（レンズ光学系の光軸）
【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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【図８】
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