(57)【要約】【課題】  気密封止剤の流出や劣化に拘わらず、先端硬性部において撮像ユニットを確実に保持することのできる電子内視鏡を提供する。【解決手段】  操作部から延出した挿入部が、湾曲自在な湾曲部と、湾曲部の先端に配置され、先端内部に対物光学系が配置された先端硬性部と、を有し、対物光学系の後端に固定され、対物光学系による画像が結像する撮像素子、撮像素子の動作を制御する回路基板、及び、撮像素子と回路基板とを接続する信号線を互いに固定してなる硬性の撮像ユニットが、弾性を備え、先端硬性部内に装着されたユニット保持部材内に圧入されている。【選択図】  図３
2006068258.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
操作部から延出した挿入部が、湾曲自在な湾曲部と、前記湾曲部の先端に配置され、先端内部に対物光学系が配置された先端硬性部と、を有し、
前記対物光学系の後端に固定され、前記対物光学系による画像が結像する撮像素子、前記撮像素子の動作を制御する回路基板、及び、前記撮像素子と前記回路基板とを接続する信号線を互いに固定してなる硬性の撮像ユニットが、弾性を備え、前記先端硬性部内に装着されたユニット保持部材内に圧入されていることを特徴とする電子内視鏡。
【請求項２】
操作部から延出した挿入部が、湾曲自在な湾曲部と、前記湾曲部の先端に配置された先端硬性部と、を有し、
対物光学系、前記対物光学系の後端に固定され、前記対物光学系による画像が結像する撮像素子、前記撮像素子の動作を制御する回路基板、及び、前記撮像素子と前記回路基板とを接続する信号線を互いに固定してなる硬性の撮像ユニットが、弾性を備え、前記先端硬性部内に装着されたユニット保持部材内に圧入されていることを特徴とする電子内視鏡。
【請求項３】
前記ユニット保持部材は、中空の略円錐台形状であって、軸直交断面が一定の直径の円となるように前記先端硬性部内に穿設された孔部に対して、底面を前記操作部側に配置して圧入することにより装着されている請求項１記載の電子内視鏡。
【請求項４】
前記ユニット保持部材は、略円筒形状であって、軸直交断面が一定の直径の円となるように前記先端硬性部内に穿設された孔部に対して、圧入することにより装着されている請求項１記載の電子内視鏡。
【請求項５】
前記ユニット保持部材は、その外周に外方に突出する突起部を備える請求項３又は請求項４記載の電子内視鏡。
【請求項６】
前記孔部には、前記ユニット保持部材が圧入されたときに前記突起部に対応する位置に凹部が穿設され、前記突起部が前記凹部内に嵌入されることにより前記ユニット保持部材を抜け止める請求項５記載の電子内視鏡。
【請求項７】
前記先端硬性部は、前記湾曲部から脱着可能であって、前記先端硬性部の後端部から前記撮像ユニットを出し入れする請求項１〜６のいずれか１項記載の電子内視鏡。
【請求項８】
前記撮像素子は、固体撮像素子である請求項１〜７のいずれか１項記載の電子内視鏡。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電子内視鏡に関し、とくに、少なくとも撮像素子、回路基板、及び信号線を互いに固定してなる硬性の撮像ユニットを備える先端硬性部の構成に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来の電子内視鏡においては、挿入部の移動、湾曲時における破損、故障を防止し、かつ安定して動作させるために、ＣＣＤ、回路基板、及び信号線を互いに接着固定して撮像ユニットとし、この撮像ユニット全体を先端硬性部に穿設された孔部内に配置するものがあった。この撮像ユニットは、外部からの液体の侵入による破損、故障を防止するために、その外面に気密封止剤を塗布した状態で孔部内に配置されていた。この構成では、孔部と撮像ユニットとの隙間が気密封止剤により充填され、気密封止剤の弾性及び粘着力により撮像ユニットが孔部内に保持されていた。
【特許文献１】特開平７−８４１９３号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
しかしながら、上述の電子内視鏡においては、施術後の薬液による洗浄により気密封止剤が溶解して流出したり、先端硬性部の患者体内への導入、脱着を繰り返すことにより気密封止剤が劣化して弾性及び粘着力が低下したりすることにより、先端硬性部における撮像ユニットの保持が十分でなくなることがあった。
【課題を解決するための手段】
【０００４】
上記課題を解決するために、本発明の電子内視鏡においては、操作部から延出した挿入部が、湾曲自在な湾曲部と、湾曲部の先端に配置され、先端内部に対物光学系が配置された先端硬性部と、を有し、対物光学系の後端に固定され、対物光学系による画像が結像する撮像素子、撮像素子の動作を制御する回路基板、及び、撮像素子と回路基板とを接続する信号線を互いに固定してなる硬性の撮像ユニットが、弾性を備え、先端硬性部内に装着されたユニット保持部材内に圧入されていることを特徴としている。
【０００５】
本発明の電子内視鏡は、操作部から延出した挿入部が、湾曲自在な湾曲部と、湾曲部の先端に配置された先端硬性部と、を有し、
対物光学系、対物光学系の後端に固定され、対物光学系による画像が結像する撮像素子、撮像素子の動作を制御する回路基板、及び、撮像素子と回路基板とを接続する信号線を互いに固定してなる硬性の撮像ユニットが、弾性を備え、先端硬性部内に装着されたユニット保持部材内に圧入されていることを特徴としている。
【０００６】
上記ユニット保持部材は、中空の略円錐台形状であって、軸直交断面が一定の直径の円となるように先端硬性部内に穿設された孔部に対して、底面を操作部側に配置して圧入することにより装着されていることが好ましい。
【０００７】
上記ユニット保持部材は、略円筒形状であって、軸直交断面が一定の直径の円となるように先端硬性部内に穿設された孔部に対して、圧入することにより装着することもできる。
【０００８】
上記ユニット保持部材は、その外周に外方に突出する突起部を備えているとなおよい。
【０００９】
上記孔部には、ユニット保持部材が圧入されたときに突起部に対応する位置に凹部が穿設されていることが好ましく、突起部が凹部内に嵌入されることによりユニット保持部材を抜け止めることができる。
【００１０】
上記先端硬性部を湾曲部から脱着可能として、先端硬性部の後端部から撮像ユニットを出し入れすることができる。
【００１１】
上記撮像素子は、固体撮像素子を使用することができる。
【発明の効果】
【００１２】
本発明によると、先端硬性部内にユニット保持部材を配置し、この内部に撮像ユニットを保持することによって、気密封止剤の流出や劣化に拘わらず、先端硬性部において撮像ユニットを確実に保持することのできる電子内視鏡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】
【００１３】
＜第１実施形態＞
以下、本発明にかかる第１実施形態を図面を参照しつつ詳しく説明する。
第１実施形態に係る内視鏡１は、図１に示すように、吸引、湾曲を行うための操作部１０と、生体内に挿入される挿入部３０と、を有する。
【００１４】
操作部１０は、吸引ボタン１１と、左右湾曲操作ノブ１３ａ及び上下湾曲操作ノブ１３ｂからなる湾曲操作ノブ１３を備えている。吸引ボタン１１を押し込むと、先端硬性部４０の前面に開口する鉗子チャネル３２ａから吸引が行われ、患部に対する洗浄水や粘液等の除去や、体腔内空気の排除が行われる。
【００１５】
挿入部３０は、挿入部３０を外装する可撓管部５０、湾曲部６０、先端硬性部４０により構成されている。図２に示すように、先端硬性部４０には、前方の患部に照明光を照射するライトガイドファイバ３３ａ、３３ｂ（図４参照）の先端に設けられた配光レンズ３３ａ１、３３ｂ１、患部の画像をＣＣＤ（固体撮像素子）（撮像素子）７２（図３参照）に結像するための対物レンズ（対物光学系）７１、及び鉗子チャネルチューブ３２（図４参照）の先端に設けられた鉗子チャネル３２ａが配置されている。図３に示すように、対物レンズ７１は、その前面を先端硬性部４０の先端面４１に合わせて固定されている。なお、本実施形態において、先端側（前側）とは内視鏡１の先端硬性部４０側を、後端側（後側）とは内視鏡１の操作部１０側をいうものとする。
【００１６】
図１に示す挿入部３０と操作部１０の間に配置される鉗子口２０には、生検用鉗子やブラシが挿入される。鉗子口２０に挿入された生検用鉗子やブラシは、鉗子チャネルチューブ（不図示）内を挿通されて先端硬性部４０の鉗子チャネル３２ａから突出する。
【００１７】
図３に示すように、湾曲部６０は、その中心線Ａ（軸）に沿って、断面が略円形である同一形状の複数の節輪６１ａ、６１ｂ、６１ｃ、６１ｄ．．．を、節輪６１ａを先端側として、連結配置されて構成されている。並設された２つの節輪は、その径方向において対向し、かつ、中心線Ａ方向に整列されたリベット３８、３９により、互いに回動可能に連結されている。なお、図３では、ライトガイドファイバ、鉗子チャネルチューブ、湾曲操作ワイヤを省略している。
【００１８】
図３、図４に示すように、湾曲部６０内には一対の湾曲操作ワイヤ３６ａ、３６ｂが挿通されており、その先端部は先端硬性部４０の中空円筒形状の後端部４０ａの内面に固定されている。各節輪６１ａ、６１ｂ、６１ｃ、６１ｄ．．．を連結してなる節輪アッセンブリは、金属線を編組した網状管３７により被覆保護され、網状管３７はその外側を被覆ゴム３１によって被覆されている。節輪６１ａは、ビス（不図示）により、先端硬性部４０の後端部４０ａに脱着可能に固定されている。
【００１９】
操作者は、左右湾曲操作ノブ１３ａを回動することによって湾曲部６０を左右方向に湾曲させることができ、上下湾曲操作ノブ１３ｂを回動することによって湾曲部６０を上下方向に湾曲させることができる。すなわち、操作者が湾曲操作ノブ１３を操作すると、湾曲部６０内に挿通され湾曲操作ノブ１３に接続された湾曲操作ワイヤ３６ａ、３６ｂが牽引又は解放され、湾曲操作ワイヤ３６ａ、３６ｂの動きに応じて湾曲部６０が湾曲する。こうして、操作者は湾曲部６０を所望の角度、方向に湾曲させることができる。
【００２０】
図２〜４に示すように、先端硬性部４０は、例えばプラスチックからなる硬性の筒状部材であって、その内部には、ライトガイドファイバ３３ａ、３３ｂ、鉗子チャネルチューブ３２、対物レンズ７１、撮像ユニット７０、撮像ユニット保持部材（ユニット保持部材）８０が配置されている。
【００２１】
撮像ユニット７０は、対物レンズ７１による画像が結像し、この画像を電子信号化するＣＣＤ（固体撮像素子）（撮像素子）７２、ＣＣＤの動作を制御する回路基板７３、及び、ＣＣＤ７２と回路基板７３とを接続する信号線７４を備え、これらを、中空円筒形状の金属製のシールド部材７０ａ内において、接着剤により互いに固定してなる硬性の管状体である。シールド部材７０ａは、絶縁部材７０ｂにより覆われている。この撮像ユニット７０は、ＣＣＤ７２の先端に対物レンズ７１を固定したユニットであってもよい。なお、撮像素子としては、ＣＣＤのほかに、ＣＭＯＳ（Complementary Metal-Oxide Semiconductor）センサを用いることもできる。
【００２２】
この撮像ユニット７０は、先端硬性部４０の内部に穿設された孔部４５内に収容される。これにより、ＣＣＤ７２を配置した先端部が、所定の位置関係となるように、対物レンズ７１の後端側に配置される。この孔部４５は、同心の円形断面形状を備える小径部４６、中径部４７、大径部４８からなる。孔部４５内には、あらかじめ外周面に流体状の気密封止剤９０（例えばエポキシ樹脂、シリコーン樹脂）が塗布された対物レンズ７１、撮像ユニット７０、及び撮像ユニット保持部材８０が導入される。
【００２３】
小径部４６は、その先端面４６ａが先端硬性部４０の先端面４１に連通して開口しており、気密封止剤９０を介して先端面４６ａの内面に対物レンズ７１の先端側レンズ７１ａを当て付けることによって光軸方向の位置決めを行いつつ、対物レンズ７１を収容することができる。小径部４６よりも内径が大きな中径部４７は、気密封止剤９０を介して先端内面４７ａに撮像ユニット７０の先端７０ｄを当て付けることによって軸方向の位置決めを行いつつ、撮像ユニット７０を収容することができる。中径部４７より内径が大きな大径部４８は、気密封止剤９０を介して先端内面４８ａに撮像ユニット７０の先端７０ｄを当て付けることによって軸方向の位置決めを行いつつ、撮像ユニット７０を収容することができる。
【００２４】
撮像ユニット保持部材８０は、弾性材料（例えばシリコーンゴム、樹脂）からなり、少なくとも底面８２の直径が大径部４８の内径より十分大きく、かつ、大径部４８よりも軸方向長さが大きい略円錐台形状を備える。撮像ユニット保持部材８０の内部には、同心状に貫通する保持孔部８４が穿設されている。この撮像ユニット保持部材８０を、大径部４８内に圧入すると、その形状及び弾性により、撮像ユニット保持部材８０の外周面（円錐面）８１は大径部４８の内側面４８ｃに圧接して固定される。
【００２５】
つづいて、本実施形態の電子内視鏡における撮像ユニット７０及び対物レンズ７１の先端硬性部４０内への導入について説明する。撮像ユニット７０及び対物レンズ７１は、先端硬性部４０を湾曲部６０から分離した状態で、先端硬性部４０の後端部４０ａから導入する。
【００２６】
まず、撮像ユニット７０の光軸と撮像ユニット７０の軸方向を一致させた状態で、撮像ユニット７０の後端と対物レンズ７１の先端を接着固定する。撮像ユニット７０は、あらかじめ、ＣＣＤ７２と回路基板７３を所定の位置関係で固定し、信号線７４により互いに結線したものを、外周面に絶縁部材７０ｂが塗布されたシールド部材７０ａ内に挿入して接着固定してある。この撮像ユニット７０においてはその軸方向上にＣＣＤ７２の中心が配置されており、対物レンズ７１を出射した光はＣＣＤ７２に結像し、その画像は信号線７４で接続された回路基板７３の制御のもと電気信号に変換される。
【００２７】
一方、大径部４８には、外周面８１を内側面４８ｃに圧接させつつ、撮像ユニット保持部材８０が圧入される。撮像ユニット保持部材８０は、その外周面８１の軸直交断面直径が底面８２から上面８３に向かうにつれてかけて小さくなるテーパー状となっており、かつ、底面８２の直径が大径部４８の内径より大きいため、撮像ユニット保持部材８０の弾性力によって大径部４８内に固定される。このとき底面８２は、後端部４０ａ内に延出している。
【００２８】
つぎに、対物レンズ７１の外周面７１ｂ及び絶縁部材７０ｂ上に所定量の気密封止剤９０を塗布した対物レンズ７１及び撮像ユニット７０を、対物レンズ７１を先頭にして、底面８２側から撮像ユニット保持部材８０内、さらに孔部４５内に挿入する。対物レンズ７１は、気密封止剤９０を介して先端面４６ａの内面に対物レンズ７１の先端側レンズ７１ａが当て付くところで光軸方向の位置決めがなされる。
【００２９】
一方、撮像ユニット７０は、気密封止剤９０を介して先端内面４７ａに撮像ユニット７０の先端７０ｄが当て付けられて軸方向の位置決めがなされている。このとき、対物レンズ７１と小径部４６との隙間、撮像ユニット７０と中径部４７の隙間、及び、撮像ユニット保持部材８０と先端内面４８ａの隙間は気密封止剤９０で充填されており、気密封止剤９０の粘着性により充填状態が維持され、かつ、気密封止剤９０の弾性により挿入部３０の移動、湾曲時においても撮像ユニット７０及び対物レンズ７１の振動による破損、故障を防止することができる。
【００３０】
さらに、絶縁部材７０ｂの外径は保持孔部８４の内径よりやや大きくされているため、撮像ユニット保持部材８０内への撮像ユニット７０の圧入を終えると、撮像ユニット保持部材８０の弾性により撮像ユニット７０をその軸方向位置でより確実に保持することができる。このため、気密封止剤９０の流出や劣化があっても、先端硬性部４０において撮像ユニット７０を確実に保持することができる。
【００３１】
＜第２実施形態＞
第２実施形態においては、第１実施形態の撮像ユニット保持部材８０に代えて撮像ユニット保持部材１８０を用いている。ここで、第１実施形態と同じ部材については同じ参照符号を使用し、その説明は省略する。
撮像ユニット保持部材１８０は、弾性材料（例えばシリコーンゴム、樹脂）からなり、大径部４８の内径とほぼ同一の外径の略円柱状形状を備える。撮像ユニット保持部材１８０の内部には、同心状に貫通する保持孔部１８４が穿設されている。撮像ユニット保持部材１８０の外周面１８１上には、外方に突出する突起部１８５が、撮像ユニット保持部材１８０の軸方向先端側の一定位置に円環状に形成されている。この突起部１８５は、成型により形成され、その外径は大径部４８の内径より大きくされている。この撮像ユニット保持部材１８０を大径部４８内に圧入すると、とくに突起部１８５が大径部４８の内側面４８ｃに強く圧接するため、その弾性により大径部４８内の所望位置に固定することができる。
【００３２】
さらに、大径部４８の内側面４８ｃには、外周面１８１が圧入されたときの突起部１８５に対応する位置に、凹部４８ｄを先端硬性部４０の外周側へ凹設してある。外周面１８１を大径部４８内に圧入して突起部１８５を凹部４８ｄに嵌入すると、外周面１８１が軸方向に抜けることを防止することができる。
なお、その他の構成、作用、効果は第１実施形態と同様である。
【００３３】
本発明について上記実施形態を参照しつつ説明したが、本発明は上記実施形態に限定されるものではなく、改良の目的または本発明の思想の範囲内において改良または変更が可能である。
【図面の簡単な説明】
【００３４】
【図１】内視鏡全体の構成を示す概観図である。
【図２】本発明の第１実施形態に係る先端硬性部の先端の平面図である。
【図３】本発明の第１実施形態に係る先端硬性部及び湾曲図の縦断面図である。
【図４】図２のIV−IV線に沿った断面図である。
【図５】本発明の第２実施形態に係る先端硬性部及び湾曲図の縦断面図である。
【符号の説明】
【００３５】
１      内視鏡
１０    操作部
２０    鉗子口
３０    挿入部
４０    先端硬性部
４０ａ  後端部
４１    先端面
４５    孔部
４６    小径部
４７    中径部
４８    大径部
６０    湾曲部
６１ａ  節輪
６１ｂ  節輪
６１ｃ  節輪
７０    撮像ユニット
７１    対物レンズ（対物光学系）
７２    ＣＣＤ（撮像素子）
７３    回路基板
７４    信号線
８０    撮像ユニット保持部材（ユニット保持部材）
１８０  撮像ユニット保持部材（ユニット保持部材）
Ａ      湾曲部の中心線（軸）
【図１】
2006068258.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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