(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
レンズ中心を通る軸方向に対して垂直方向の外形状が円形の少なくとも１つのレンズと、
前記軸方向に対して垂直方向の外形状が四角形であり、その一辺の長さが前記レンズの径の長さと同一の撮像素子と、
前記撮像素子の撮像面を覆い、前記軸方向に対して垂直方向の外形状が四角形であり、その一辺の長さが前記撮像素子の一辺の長さと同一の素子カバーガラスと、
前記撮像面の中心に前記レンズの光軸を一致させた状態の前記レンズと前記素子カバーガラスとを固定する接着用樹脂と、
前記撮像素子に接続された伝送ケーブルと、
前記伝送ケーブルを覆う管状のシースと、
前記レンズ、前記素子カバーガラス、及び前記撮像素子の各外側面を包囲し、前記シースと外周面が面一に連なるように接続され、先端部を構成する先端外表部材と、を備え、
前記レンズ及び前記先端外表部材を含む前記先端部の最大外径は１．８ｍｍであり、
前記先端外表部材の先端面外周は、曲率半径Ｒが０．０８ｍｍ以上のＲ面が形成されるエッジ部を有する、
内視鏡。
【請求項２】
レンズ中心を通る軸方向に対して垂直方向の外形状が四角形の単一レンズと、
前記軸方向に対して垂直方向の外形状が四角形であり、その一辺の長さが前記単一レンズの一辺の長さと同一の撮像素子と、
前記撮像素子の撮像面を覆い、前記軸方向に対して垂直方向の外形状が前記撮像素子の外形状と同一の素子カバーガラスと、
前記撮像面の中心に前記単一レンズの光軸を一致させた状態の前記単一レンズと前記素子カバーガラスとを固定する接着用樹脂と、
前記撮像素子に接続された伝送ケーブルと、
前記伝送ケーブルを覆う管状のシースと、
前記単一レンズ、前記素子カバーガラス、及び前記撮像素子を覆って固定するとともに、先端部を構成するモールド部と、を備え、
前記モールド部と前記シースとは同軸に連なるように接続され、前記単一レンズ及び前記モールド部を含む前記先端部の最大外径は１．０ｍｍであり、
前記モールド部による先端外表部材の先端面外周は、曲面又は鈍角の面に形成されたエッジ部を有する、
内視鏡。
【請求項３】
レンズ中心を通る軸方向に対して垂直方向の外形状が円形の少なくとも１つのレンズと、
前記軸方向に対して垂直方向の外形状が四角形であり、その一辺の長さが前記レンズの径の長さと同一の撮像素子と、
前記撮像素子の撮像面を覆い、前記軸方向に対して垂直方向の外形状が四角形であり、その一辺の長さが前記撮像素子の一辺の長さと同一の素子カバーガラスと、
前記撮像面の中心に前記レンズの光軸を一致させた状態の前記レンズと前記素子カバーガラスとを固定する接着用樹脂と、
前記撮像素子に接続された伝送ケーブルと、
前記伝送ケーブルを覆うとともに、前記レンズ、前記素子カバーガラス、及び前記撮像素子の各外側面を包囲し、先端部において先端外表部材を構成する管状のシースと、を備え、
前記レンズ及び前記シースを含む前記先端部の最大外径は１．８ｍｍであり、
前記シースによる先端外表部材の先端面外周は、曲面又は鈍角の面に形成されたエッジ部を有する、
内視鏡。
【請求項４】
請求項２または３のいずれか一項に記載の内視鏡であって、
前記エッジ部は、曲率半径Ｒが０．０８ｍｍ以上のＲ面が形成されている、
内視鏡。
【請求項５】
レンズと、
前記レンズから入射した光を撮像する撮像素子と、
前記撮像素子の撮像面を覆う素子カバーガラスと、
前記レンズと前記素子カバーガラスとを固定する接着用樹脂と、
前記撮像素子に接続された伝送ケーブルと、
前記伝送ケーブルを覆う管状のシースと、
前記レンズ、前記素子カバーガラス、及び前記撮像素子の各外側面を包囲し、前記シースと外周面が面一に連なるように接続され、先端部を構成する先端外表部材と、を備え、
前記レンズ及び前記先端外表部材を含む前記先端部の最大外径は１．８ｍｍであり、
前記先端外表部材の先端面外周は、曲率半径Ｒが０．０８ｍｍ以上のＲ面が形成されるエッジ部を有する、
内視鏡。
【請求項６】
レンズと、
前記レンズから入射した光を撮像する撮像素子と、
前記撮像素子の撮像面を覆う素子カバーガラスと、
前記レンズと前記素子カバーガラスとを固定する接着用樹脂と、
前記撮像素子に接続された伝送ケーブルと、
前記伝送ケーブルを覆う管状のシースと、
前記レンズ、前記素子カバーガラス、及び前記撮像素子を覆って固定するとともに、先端部を構成するモールド部と、を備え、
前記レンズ及び前記モールド部を含む前記先端部の最大外径は１．０ｍｍであり、
前記モールド部による先端外表部材の先端面外周は、曲率半径Ｒが０．０８ｍｍ以上のＲ面が形成されるエッジ部を有する、
内視鏡。
【請求項７】
レンズと、
前記レンズから入射した光を撮像する撮像素子と、
前記撮像素子の撮像面を覆う素子カバーガラスと、
前記レンズと前記素子カバーガラスとを固定する接着用樹脂と、
前記撮像素子に接続された伝送ケーブルと、
前記伝送ケーブルを覆うとともに、前記レンズ、前記素子カバーガラス、及び前記撮像素子の各外側面を包囲し、先端部において先端外表部材を構成する管状のシースと、を備え、
前記レンズ及び前記シースを含む前記先端部の最大外径は１．８ｍｍであり、
前記シースによる先端外表部材の先端面外周は、曲率半径Ｒが０．０８ｍｍ以上のＲ面が形成されるエッジ部を有する、
内視鏡。
【請求項８】
人体の血管に挿入される挿入部を有する内視鏡であって、
レンズと、
前記レンズから入射した光を撮像する撮像素子と、
前記撮像素子の撮像面を覆う素子カバーガラスと、
前記撮像素子に接続された伝送ケーブルと、
少なくとも前記レンズ、前記撮像素子および前記素子カバーガラスを包囲し、前記挿入部の先端に位置する先端部を構成する先端外表部材と、を備え、
前記先端外表部材の先端面外周は、曲率半径Ｒが０．０８ｍｍ以上のＲ面が形成されるエッジ部を有する、
内視鏡。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、内視鏡に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、直径が３ｍｍに満たない極細径の内視鏡が知られている（例えば特許文献１参照）。特許文献１の極細径内視鏡は、可撓性の挿入部において、保護チューブの先端位置を湾曲部の途中に配置して、その位置と先端部本体の後端位置との間の領域においては、ライトガイドファイババンドルにチューブ類を被覆せずに、各光ファイバ間の空間に柔軟で弾力性のある低粘度接着剤を充填することによりライトガイドファイババンドルを可撓性のある一定の形状に成形したものである。先端部本体外筒の軸線位置には、対物光学系を保持する対物レンズ保持筒が配置され、対物レンズ保持筒の後端外周部に撮像素子保持筒が嵌合されて一体に連結固着されている。対物レンズ保持筒の外周には、絶縁筒、先端部本体内筒が嵌挿され、先端部本体外筒の内側に先端部本体内筒が配置されており、先端部本体外筒と先端部本体内筒との空間内にライトガイドファイババンドルが充填された状態に挿通されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特許第４９２８９８４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
上記従来例の内視鏡では、先端部本体外筒及び先端部本体内筒を有し、さらに対物レンズ保持筒及び撮像素子保持筒を有する構成であり、部品点数が多く、ある程度の大きさが必要になるため、更なる小型化への対応が困難である。また、細径内視鏡において、例えば血管などの非常に狭窄な部位に挿入しようとする際、先端部が挿入部位の壁面に引っ掛かってスムーズに挿入できない場合があり、操作性の改善が求められている。
【０００５】
本発明は、上記従来の事情に鑑みて案出され、先端部の小型化を図るとともに、挿入時の操作性を向上できる内視鏡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】
【０００６】
本発明は、レンズ中心を通る軸方向に対して垂直方向の外形状が円形の少なくとも１つのレンズと、前記軸方向に対して垂直方向の外形状が四角形であり、その一辺の長さが前記レンズの径の長さと同一の撮像素子と、前記撮像素子の撮像面を覆い、前記軸方向に対して垂直方向の外形状が四角形であり、その一辺の長さが前記撮像素子の一辺の長さと同一の素子カバーガラスと、前記撮像面の中心に前記レンズの光軸を一致させた状態の前記レンズと前記素子カバーガラスとを固定する接着用樹脂と、前記撮像素子に接続された伝送ケーブルと、前記伝送ケーブルを覆う管状のシースと、前記レンズ、前記素子カバーガラス、及び前記撮像素子の各外側面を包囲し、前記シースと外周面が面一に連なるように接続され、先端部を構成する先端外表部材と、を備え、前記レンズ及び前記先端外表部材を含む前記先端部の最大外径は１．８ｍｍであり、前記先端外表部材の先端面外周は、曲率半径Ｒが０．０８ｍｍ以上のＲ面が形成されるエッジ部を有する、内視鏡を提供する。
【０００７】
また、本発明は、レンズ中心を通る軸方向に対して垂直方向の外形状が四角形の単一レンズと、前記軸方向に対して垂直方向の外形状が四角形であり、その一辺の長さが前記単一レンズの一辺の長さと同一の撮像素子と、前記撮像素子の撮像面を覆い、前記軸方向に対して垂直方向の外形状が前記撮像素子の外形状と同一の素子カバーガラスと、前記撮像面の中心に前記単一レンズの光軸を一致させた状態の前記単一レンズと前記素子カバーガラスとを固定する接着用樹脂と、前記撮像素子に接続された伝送ケーブルと、前記伝送ケーブルを覆う管状のシースと、前記単一レンズ、前記素子カバーガラス、及び前記撮像素子を覆って固定するとともに、先端部を構成するモールド部と、を備え、前記モールド部と前記シースとは同軸に連なるように接続され、前記単一レンズ及び前記モールド部を含む前記先端部の最大外径は１．０ｍｍであり、前記モールド部による先端外表部材の先端面外周は、曲面又は鈍角の面に形成されたエッジ部を有する、内視鏡を提供する。
【０００８】
また、本発明は、レンズ中心を通る軸方向に対して垂直方向の外形状が円形の少なくとも１つのレンズと、前記軸方向に対して垂直方向の外形状が四角形であり、その一辺の長さが前記レンズの径の長さと同一の撮像素子と、前記撮像素子の撮像面を覆い、前記軸方向に対して垂直方向の外形状が四角形であり、その一辺の長さが前記撮像素子の一辺の長さと同一の素子カバーガラスと、前記撮像面の中心に前記レンズの光軸を一致させた状態の前記レンズと前記素子カバーガラスとを固定する接着用樹脂と、前記撮像素子に接続された伝送ケーブルと、前記伝送ケーブルを覆うとともに、前記レンズ、前記素子カバーガラス、及び前記撮像素子の各外側面を包囲し、先端部において先端外表部材を構成する管状のシースと、を備え、前記レンズ及び前記シースを含む前記先端部の最大外径は１．８ｍｍであり、前記シースによる先端外表部材の先端面外周は、曲面又は鈍角の面に形成されたエッジ部を有する、内視鏡を提供する。
【発明の効果】
【０００９】
本発明によれば、内視鏡の先端部の小型化を図るとともに、挿入時の操作性を向上できる。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】本実施形態の内視鏡を用いた内視鏡システムの一例を示す全体構成図
【図２】本実施形態の内視鏡の先端部を前側から見た様子を示す斜視図
【図３】本実施形態の内視鏡の先端部の構成例を示す断面図
【図４】本実施形態の内視鏡におけるレンズ及び撮像素子が接着用樹脂を介して直付けされた状態の構成例を示す断面図
【図５】本実施形態の内視鏡の導体接続部に伝送ケーブルが接続された撮像素子を後側から見た様子を示す斜視図
【図６】本実施形態の内視鏡の照明手段の一例としてのライトガイドの配置例を表す先端部の一例を示す正面図
【図７】本実施形態の内視鏡の先端部にシースを設けた構成例を示す断面図
【図８】本実施形態の内視鏡の先端部を前側から見た様子を示す斜視図
【図９】本実施形態の内視鏡の先端部の構成例を示す断面図
【図１０】本実施形態の内視鏡におけるレンズ及び撮像素子が接着用樹脂を介して直付けされた状態の構成例を示す断面図
【図１１】本実施形態の内視鏡の導体接続部に伝送ケーブルが接続された撮像素子を後側から見た様子を示す斜視図
【図１２】本実施形態の内視鏡におけるレンズ形状の第１例を示す図
【図１３】本実施形態の内視鏡におけるレンズ形状の第１例を示す図
【図１４】本実施形態の内視鏡におけるレンズ形状の第１例を示す図
【図１５】本実施形態の内視鏡におけるレンズ形状の第２例を示す図
【図１６】本実施形態の内視鏡におけるレンズ形状の第２例を示す図
【図１７】本実施形態の内視鏡におけるレンズ形状の第２例を示す図
【図１８】本実施形態の内視鏡におけるレンズ形状の第３例を示す図
【図１９】本実施形態の内視鏡におけるレンズ形状の第３例を示す図
【図２０】本実施形態の内視鏡におけるレンズ形状の第３例を示す図
【図２１】本実施形態の内視鏡におけるレンズ形状の第３例を示す図
【図２２】本実施形態の内視鏡のレンズにおける素子カバーガラスとの接着面の構成例を示す図
【図２３】本実施形態の内視鏡における撮像素子の第１例を示す図
【図２４】本実施形態の内視鏡における撮像素子の第１例を示す図
【図２５】本実施形態の内視鏡における撮像素子の第２例を示す図
【図２６】本実施形態の内視鏡における撮像素子の第２例を示す図
【図２７】本実施形態の内視鏡における撮像素子の第３例を示す図
【図２８】本実施形態の内視鏡における撮像素子の第３例を示す図
【図２９】本実施形態の内視鏡の先端部を管状の挿入部位に挿入する状態を示す図
【図３０】比較例の内視鏡の先端部を管状の挿入部位に挿入する状態を示す図
【発明を実施するための形態】
【００１１】
以下、適宜図面を参照しながら、本発明に係る内視鏡を具体的に開示した実施形態（以下、本実施形態という）を詳細に説明する。但し、必要以上に詳細な説明は省略する場合がある。例えば、既によく知られた事項の詳細説明や実質的に同一の構成に対する重複説明を省略する場合がある。これは、以下の説明が不必要に冗長になるのを避け、当業者の理解を容易にするためである。なお、添付図面及び以下の説明は、当業者が本開示を十分に理解するために提供されるのであって、これらにより特許請求の範囲に記載の主題を限定することは意図されていない。
【００１２】
先ず、最初に本実施形態の内視鏡に共通する基本構成例について説明する。なお、構成例とは本発明に係る内視鏡が備えることのできる構成要件である。本発明に係る内視鏡は、以下の各構成例を相互に重複して備えることを排除しない。
【００１３】
＜基本構成例＞
図１は、本実施形態の内視鏡を用いた内視鏡システムの一例を示す全体構成図である。図１では、内視鏡１１及びビデオプロセッサ１９を含む内視鏡システム１３の全体構成を斜視図にて示している。
【００１４】
なお、本明細書において説明に用いる方向については、各図中の方向の記載に従うとする。ここで、「上」、「下」は、水平面に置かれたビデオプロセッサ１９の上と下にそれぞれ対応し、「前（先）」、「後」は、内視鏡本体（以降「内視鏡１１」という）の挿入部２１の先端側とプラグ部２３の基端側（言い換えると、ビデオプロセッサ１９側）にそれぞれ対応する。
【００１５】
図１に示すように、内視鏡システム１３は、例えば医療用の軟性鏡である内視鏡１１と、観察対象（例えば人体の血管）の内部を撮影して得られた静止画又は動画に対して周知の画像処理等を行うビデオプロセッサ１９と含む構成である。内視鏡１１は、略前後方向に延在し、観察対象の内部に挿入される挿入部２１と、挿入部２１の後部が接続されるプラグ部２３とを備える。
【００１６】
ビデオプロセッサ１９は、前壁２５に開口するソケット部２７を有している。ソケット部２７には内視鏡１１のプラグ部２３の後部が挿入され、これにより、内視鏡１１はビデオプロセッサ１９との間で電力及び各種信号（映像信号、制御信号など）の送受が可能である。
【００１７】
上述した電力及び各種信号は、軟性部２９の内部に挿通された伝送ケーブル３１（図３又は図４参照）を介してプラグ部２３から軟性部２９に導かれる。先端部１５に設けられた撮像素子３３が出力した画像データは、伝送ケーブル３１を介してプラグ部２３からビデオプロセッサ１９に伝送される。ビデオプロセッサ１９は、プラグ部２３から伝送された画像データに対して色補正、階調補正等の周知の画像処理を施して、画像処理後の画像データを表示装置（不図示）に出力する。表示装置は、例えば液晶表示パネル等の表示デバイスを有するモニタ装置であり、内視鏡１１によって撮像された被写体の画像（例えば被写体である人物の血管内の様子を示す画像データ）を表示する。
【００１８】
挿入部２１は、プラグ部２３に後端が接続された可撓性の軟性部２９と、軟性部２９の先端に連なる先端部１５とを有している。軟性部２９は各種の内視鏡検査、内視鏡手術等の方式に対応する適切な長さを有する。軟性部２９は、例えば螺旋状に巻回された金属薄板の外周にネットを被せ、更に、その外周に被覆を被せることにより構成され、十分な可撓性を有するように形成される。軟性部２９は、先端部１５とプラグ部２３との間を接続する。
【００１９】
以下説明する実施形態の内視鏡１１，１１１は、挿入部２１が細径で形成されることにより、細径の体腔への挿入が可能となる。細径の体腔は、人体の血管に限定されず、例えば尿管、すい管、胆管、細気管支等が含まれる。つまり、内視鏡１１，１１１は、人体の血管、尿管、すい管、胆管、細気管支等への挿入を可能とすることができる。言い換えると、内視鏡１１，１１１は、血管内の病変の観察に用いることができる。内視鏡１１，１１１は、動脈硬化性プラークの同定において有効となる。また、心臓カテーテル検査時の内視鏡による観察にも適用可能となる。更に、内視鏡１１，１１１は、血栓や動脈硬化性の黄色プラークの検出にも有効となる。なお、動脈硬化病変では、色調（白色、淡黄色、黄色）や、表面（平滑、不整）が観察される。血栓では、色調（赤色、白色、暗赤色、黄色、褐色、混色）が観察される。
【００２０】
また、内視鏡１１，１１１は、腎盂・尿管がんや、特発性腎出血の診断・治療に用いることができる。この場合、内視鏡１１，１１１は、尿道から膀胱内に挿入され、更に尿管内にまで進めて、尿管と腎盂の中を観察することができる。
【００２１】
また、内視鏡１１，１１１は、十二指腸に開口するファーター乳頭への挿入が可能となる。胆汁は、肝臓から造られ胆管を通って、また膵液は膵臓から造られ膵管を通って十二指腸にあるファーター乳頭から排出される。内視鏡１１，１１１は、胆管及び膵管の開口部であるファーター乳頭から挿入し、胆管又は膵管の観察を可能とすることができる。
【００２２】
更に、内視鏡１１，１１１は、気管支への挿入が可能となる。内視鏡１１，１１１は、背臥位となった検体（つまり、被施術者）の口腔又は鼻腔から挿入される。内視鏡１１，１１１は、咽頭、喉頭を過ぎ、声帯を視認しつつ気管へ挿入される。気管支は分岐するたびに細くなる。例えば最大外径Ｄｍａｘが２．０ｍｍ未満の内視鏡１１，１１１によれば、亜区域気管支まで内腔の確認が可能となる。
【００２３】
次に、本実施形態の内視鏡が有する各種の構成例について説明する。第１実施形態の内視鏡１１は、第１構成例から第９構成例の各構成を有することができる。
【００２４】
＜第１構成例＞
図２は、本実施形態の内視鏡１１の先端部１５を前側から見た様子を示す斜視図である。図３は、本実施形態の内視鏡１１の先端部１５の構成例を示す断面図である。図４は、本実施形態の内視鏡１１におけるレンズ及び撮像素子が接着用樹脂３７を介して直付けされた状態の構成例を示す断面図である。図５は、本実施形態の内視鏡１１の導体接続部４９に伝送ケーブル３１が接続された撮像素子３３を後側から見た様子を示す斜視図である。
【００２５】
図２では、図１に示した内視鏡１１の先端部１５の構成を斜視図にて示している。図３では、図２に示した先端部１５の構成を断面図にて示している。図４では、図２に示した先端部１５においてモールド樹脂１７を除いた構成を断面図にて示している。図５では、図４に示した撮像素子３３をレンズユニット３５と反対側から見た構成を斜視図にて示している。
【００２６】
第１構成例の内視鏡１１は、レンズ支持部材３９にレンズを収容するレンズユニット３５と、撮像面が素子カバーガラス４３によって覆われる撮像素子３３と、撮像面の中心にレンズの光軸を一致させたレンズユニット３５と素子カバーガラス４３とを固定する接着用樹脂３７と、撮像素子３３の撮像面と反対側（つまり、後側）の面に設けられた４つの導体接続部４９のそれぞれに接続される４本の電線４５を有する伝送ケーブル３１と、を備える。
【００２７】
レンズ支持部材３９には、光学材料（例えばガラス、樹脂等）により形成された複数（図示例では、３枚）のレンズＬ１〜Ｌ３と、レンズＬ１及びレンズＬ２の間に挟まれて形成された絞り５１とが互いに光軸の方向に近接した状態で組み込まれている。絞り５１はレンズＬ２又はレンズ９３への入射光量の調整に設けられており、絞り５１を通過した光だけがレンズＬ２又はレンズ９３に入射することが可能となる。なお、近接とは、レンズ相互間の接触による傷付きを避けるために僅かに離間している意味である。レンズＬ１〜Ｌ３は、全周にわたってレンズ支持部材３９の内周面に接着剤により固定されている。
【００２８】
なお、以降の説明において「接着剤」の用語は、固体物の面と面とを接着するために用いる物質という厳密な意味だけではなく、２つの物の結合に用いることができる物質、或いは硬化した接着剤が気体及び液体に対する高いバリア性を備えている場合は、封止材としての機能を有する物質という広い意味で用いられる。
【００２９】
レンズ支持部材３９の前端はレンズＬ１によって、レンズ支持部材３９の後端はレンズＬ３によって密閉（封止）されており、レンズ支持部材３９の内部に空気又は水分等が侵入しないよう構成されている。従って、空気等はレンズ支持部材３９の一端から他端へと抜けることができない。なお、以降の説明では、レンズＬ１〜Ｌ３を合わせて光学レンズ群ＬＮＺという。
【００３０】
レンズ支持部材３９を構成する金属材料としては、例えばニッケルが用いられる。ニッケルは、剛性率が比較的高くかつ耐食性も高く、先端部１５を構成する材料として適している。また、内視鏡１１を用いた検査時又は手術時に先端部１５からレンズ支持部材３９を構成するニッケルが直接的に露出しないように、検査前又は手術前の時点で、レンズ支持部材３９の周囲はモールド樹脂１７によってムラ無く被覆され、かつ先端部１５が生体適合コーティングを施されることが好ましい。ニッケルに代えて例えば銅ニッケル合金を用いてもよい。銅ニッケル合金も高い耐食性を有しており、先端部１５を構成する材料として適している。また、レンズ支持部材３９を構成する金属材料としては、好ましくは、電鋳（電気めっき）によって製造が可能な材料が選択される。ここで、電鋳を利用する理由は、電鋳によって製造される部材の寸法精度は１μｍ未満（いわゆるサブミクロン精度）と極めて高く、更に多数の部材を製造した際のばらつきも小さいからである。また、レンズ支持部材３９を構成する金属材料として、ステンレス鋼（例えばＳＵＳ３１６）を用いてもよい。ステンレス鋼（ＳＵＳ管とも言われる）は生体適合性が高く、例えば人体の血管等の細径な部位に挿入される内視鏡として適すると考えられる。レンズ支持部材３９は極めて小さな部材であり、内外径寸法の誤差は内視鏡１１の光学性能（つまり、撮像された画像の画質）に影響を与える。レンズ支持部材３９を例えばニッケル電鋳管により構成することで、小径にもかかわらず高い寸法精度を確保して高画質な画像を撮像することが可能な内視鏡１１が得られる。
【００３１】
レンズ支持部材３９は、金属以外にシート材等であってもよい、レンズ支持部材３９は、レンズユニット３５の各レンズの光軸を合わせる際の位置決めが達成できればよい。レンズユニット３５が、モールド樹脂１７によって覆われれば、各レンズは相互の相対位置が固定される。このため、レンズ支持部材３９には、従来の複数のレンズを支持するために使用されていた鏡筒に対し、強度が小さく、厚みが薄く、重量が軽い材質のものが使用可能となる。これにより、内視鏡１１における先端部１５の細径化に寄与することが可能となる。なお、レンズ支持部材３９は、従来と同様の金属製の鏡筒を用いることを排除するものではない。
【００３２】
図５に示すように、撮像素子３３は、例えば前後方向から見て四角形（図示例では正方形）の形状をなす小型のＣＣＤ（Charge Coupled Device）又はＣＭＯＳ（Complementary Metal-Oxide Semiconductor）の撮像デバイスにより構成される。撮像素子３３では、外部から入射した光が、レンズ支持部材３９内の光学レンズ群ＬＮＺによって撮像面４１に結像する。また、撮像素子３３は、撮像面４１が素子カバーガラス４３によって覆われる。
【００３３】
接着用樹脂３７は、例えばＵＶ・熱硬化性樹脂によって構成される。接着用樹脂３７は、透光性を有し、屈折率が空気に近いものが好ましい。接着用樹脂３７として、ＵＶ・熱硬化性樹脂を用いる場合、外表部分を紫外線照射により硬化できるとともに、紫外線を照射できない充填接着剤の内部を、熱処理によって硬化させることができる。接着用樹脂３７は、撮像面４１の中心にレンズの光軸を一致させたレンズユニット３５を、素子カバーガラス４３に固定する。これにより、レンズユニット３５と撮像素子３３とが接着用樹脂３７によって直接接着されて固定され、つまり、レンズユニット３５と撮像素子３３とが接着用樹脂３７を介して直付けされる。本実施形態の内視鏡１１では、３枚レンズのうち最終のレンズＬ３と素子カバーガラス４３との間の有限な幅を有する離間部４７に接着用樹脂３７が塗布されたことで、レンズＬ３と素子カバーガラス４３とが直付けされている。接着用樹脂３７は、例えば最終的な硬度を得るためには熱処理を必要とするが、紫外線照射によってもある程度の硬度まで硬化が進行するタイプの接着剤である。
【００３４】
なお、内視鏡１１では、素子カバーガラス４３に対面するレンズの光出射面が凹面である場合、レンズの周囲の円環端面であるコバ部５５が素子カバーガラス４３に接着される。この際、レンズの外周、レンズ支持部材３９の外周も同時に接着用樹脂３７によって固定されてもよい。レンズのコバ部５５が素子カバーガラス４３に接着されることで、レンズと撮像素子３３との間に、空気層が設けられる。レンズと撮像素子３３との間に、空気層が設けられることで、レンズの光学的性能を高めることができる。例えば、レンズから空気層への出射光の屈折率差を大きくでき、光を屈折させるためのパワーが得られる。これにより、解像度を高める、画角を大きくするなどの光学設計が容易になる。その結果、内視鏡１１により撮像された画像の画質が向上する。
【００３５】
撮像素子３３の背面側の後部には、４つの導体接続部４９が設けられる。導体接続部４９は、例えばＬＧＡ（Land grid array）によって形成することができる。４つの導体接続部４９は、一対の電力接続部と、一対の信号接続部とからなる。４つの導体接続部４９は、伝送ケーブル３１の４本の電線４５と電気的に接続される。伝送ケーブル３１は、電線４５である一対の電力線と、電線４５である一対の信号線とからなる。即ち、導体接続部４９の一対の電力接続部には、伝送ケーブル３１の一対の電力線が接続される。導体接続部４９の一対の信号接続部には、伝送ケーブル３１の一対の信号線が接続される。
【００３６】
以上により、第１構成例の内視鏡１１によれば、レンズユニット３５と撮像素子３３とが、接着用樹脂３７によって所定距離保持した状態で固定される。固定されたレンズユニット３５と撮像素子３３とは、レンズユニット３５の光軸と、撮像面４１の中心とが位置合わせされている。また、レンズユニット３５と撮像素子３３との距離は、レンズユニット３５を通る被写体からの入射光が、撮像素子３３の撮像面４１に合焦する距離で位置合わせされている。レンズユニット３５と撮像素子３３とは、位置合わせされた後に固定されている。
【００３７】
固定されたレンズユニット３５と撮像素子３３との間には、離間部４７（図４参照）が形成される。離間部４７は、レンズユニット３５と撮像素子３３とが、相対的に位置合わせされ、相互が接着用樹脂３７によって固定されることで、形状が定まる。即ち、離間部４７は、レンズユニット３５と撮像素子３３との位置合わせ用の調整ギャップとなっている。この調整ギャップは、接着用樹脂３７が充填されても無くなることはない。上述した寸法の具体例では、少なくとも３０μｍ程度から１００μｍ程度までの間で調整が行われる。この際の公差は±２０μｍとなる。従って、この場合の最小の調整ギャップは、１０μｍで残存することになる。
【００３８】
内視鏡１１では、離間部４７が調整ギャップとなってレンズユニット３５と撮像素子３３との位置合わせが完了した後、離間部４７が接着用樹脂３７の固定スペースに利用される。これにより、レンズユニット３５と撮像素子３３とを直接に固定可能としている。これにより、従来必要であった、レンズユニット３５を撮像素子３３に固定するためのフレーム又はホルダ等の介装部材が不要となっている。また、フレーム又はホルダ等を省略できるため、部品点数が削減されて固定構造が簡素になる。これにより、内視鏡１１の先端部１５を小径化することができ、更なる小型化（例えば先端側の挿入部位における外径の細径化）を図る場合であっても、最小限の寸法で構成できる。また、部品コストを削減できる。更に、レンズユニット３５と撮像素子３３とを固定する際の介在部品が少ないので、位置合わせ及び固定にかかる作業に必要な作業工数を削減でき、かつ高精度な位置合わせが容易に可能となる。また、製造コストを低減できるとともに、生産性を向上させることができる。
【００３９】
また、この内視鏡１１によれば、撮像素子３３に、４本の電線４５からなる伝送ケーブル３１が接続される。内視鏡１１は、伝送ケーブル３１を４本の電線４５とすることにより、小型化、コスト低減の両立を図ることができる。例えば、伝送ケーブル３１の電線４５を４本以下（例えば３本）とすることは撮像素子３３の背面側の後部に対する導体接続部４９の配置スペースの関係上可能ではあるが、この場合、例えば１本の信号線を廃止すると、撮像画像の信号又はビデオプロセッサ１９から送出される制御用の信号を電力線を通る電力の波形に重畳しなくてはならない。すると、信号重畳のために変調回路や復調回路等が必要となり、部品点数が増大してトータルのコストが増大してしまう。また、各種の信号（撮像画像画像の信号、制御用の信号など）の送受用に専用の信号線を用いれば、回路構成が容易となるが、内視鏡の細径化には不利となる。一方、伝送ケーブル３１の電線４５を４本より多く（例えば５本）とすると、撮像素子３３の背面側の後部に対する個々の導体接続部４９の配置スペースが狭くなり、後述するように先端部１５の最大外径を１．８ｍｍ以下とする内視鏡１１を製造する場合に、半田付けによる接続作業が困難となり、内視鏡１１の製造が困難となる。以上により、内視鏡１１において、伝送ケーブル３１は、４本の電線４５とすることによって、小型化、コスト低減の両立を図る上で顕著な作用を奏することとなる。
【００４０】
＜第２構成例＞
第２構成例の内視鏡１１は、本実施形態の内視鏡１１において、先端部１５の最大外径Ｄｍａｘを、ダイシング可能な撮像素子３３の基板の外接円の直径に相当する有限径〜１．８ｍｍの範囲で形成することができる。
【００４１】
本実施形態の内視鏡１１では、光軸又はレンズ中心を通る軸方向の方向に垂直な方向における外形状が四角形状の撮像素子３３として、１辺の寸法が１．０ｍｍ以下のものが使用される。これにより、内視鏡１１は、撮像素子３３の外形状が正方形状の場合、対角寸法が１．４ｍｍ程度となり、照明手段としてのライトガイド５７（例えばφ１５０μｍ）を含めば、最大外径Ｄｍａｘが１．８ｍｍ以下のものが可能となる。
【００４２】
以上により、第２構成例の内視鏡１１によれば、最大外径Ｄｍａｘを１．８ｍｍ未満とすることで、例えば人体の血管への挿入を容易に可能とすることができる。
【００４３】
＜第３構成例＞
第３構成例の内視鏡１１は、本実施形態の内視鏡１１において、図５に示すように、撮像素子３３の基板が、正方形で形成され、４つの導体接続部４９が、撮像素子３３の基板の一辺に沿って並んで配置されている。１つの導体接続部４９は、矩形状に形成される。４つの導体接続部４９は、長辺が平行となって相互に離間して配置される。これら４つの導体接続部４９は、撮像素子３３の基板の中央部に配置される。従って、それぞれの導体接続部４９は、撮像素子３３の基板の周縁から離間されている。
【００４４】
伝送ケーブル３１は、電線４５である電力線及び信号線それぞれの導体が絶縁被覆によって覆われる。４本の電線４５は、左右２本、上下２段に配置されて絶縁被覆の外周が更に外被によって束ねられて、一本の伝送ケーブル３１となっている。それぞれの導体は、導体接続部４９の長手方向に沿ってＵ字状に曲げられた屈曲部５３を有している。電線４５は、この屈曲部５３が予めフォーミングされて導体接続部４９に突き当てられる。電線４５は、この屈曲部５３の先端が、半田によって導体接続部４９に接続される。撮像素子３３と伝送ケーブル３１とは、モールド樹脂１７によって覆われる。従って、導体接続部４９、屈曲部５３、電線４５、及び伝送ケーブル３１の外被は、モールド樹脂１７に埋入される。
【００４５】
以上により、第３構成例の内視鏡１１によれば、４つの導体接続部４９を、撮像素子３３の基板の中央部に平行に配置できるので、導体接続部４９の形成が容易となる。一方向に離間した４つの導体接続部４９のそれぞれに電線４５の導体を半田によって接続するので、接続作業を容易にできる。導体接続部４９を撮像素子３３の基板の中央部に配置したので、導体に屈曲部５３を形成することができる。屈曲部５３は、モールド部６５によって埋入されて固定されるので、伝送ケーブル３１に作用する張力が導体と導体接続部４９との接合部に作用することを軽減できる（ストレインリリーフとして働く）。これにより、電線４５と導体接続部４９との接続信頼性を高めることができる。
【００４６】
＜第４構成例＞
第４構成例の内視鏡１１では、本実施形態の内視鏡１１において、レンズユニットに沿って照明手段が設けられている。即ち、第４構成例の内視鏡１１は、照明手段の一例としてのライトガイド５７を有する。以下、照明手段は、ライトガイド５７である場合を例に説明するが、この他、照明手段は、先端部１５の挿入先端面に直付けしたＬＥＤとすることもできる。この場合、ライトガイド５７は不要となる。
【００４７】
ライトガイド５７は、１本の光ファイバ５９からなる。光ファイバ５９には、例えばプラスチック光ファイバ（ＰＯＦ：Plastic Optical Fiber）が好適に用いられる。プラスチック光ファイバは、シリコン樹脂やアクリル樹脂を材料としてコアもクラッドもプラスチックで形成される。また、光ファイバ５９は、例えば光ファイバ素線を複数本束ねて、その両端に端末金具を取り付けたバンドルファイバ（bundle fiber）等であってもよい。光ファイバ５９は、先端が先端部１５で出射端面となり、基端がプラグ部２３のフェルールに接続される。光源は、例えばソケット部２７等に設けられるＬＥＤである。内視鏡１１は、プラグ部２３をソケット部２７に接続することで、ＬＥＤからの光がライトガイド５７の光ファイバ５９を伝搬し、先端から出射される。この構成によれば、光源から照明光の出射端までを１本の光ファイバで構成でき、光損失を小さくすることができる。
【００４８】
以上により、第４構成例の内視鏡１１によれば、ライトガイド５７を備えることで、内視鏡１１を単独で用いて暗部での撮影を可能にできる。
【００４９】
＜第５構成例＞
図６は、本実施形態の内視鏡１１の照明手段の一例としてのライトガイド５７の配置例を表す先端部１５の一例を示す正面図である。第５構成例の内視鏡１１では、本実施形態の内視鏡１１において、照明手段の一例としてのライトガイド５７が、レンズユニット３５の円周方向に複数個設けられた構成である。ライトガイド５７は、レンズユニット３５の円周方向に等間隔で４本を設けることができる。
【００５０】
以上により、第５構成例の内視鏡１１によれば、レンズユニット３５の円周方向に、等間隔で４本のライトガイド５７が設けられるので、被写体の上下左右に影が生じにくくなる。これにより、内視鏡１１は、ライトガイド５７が１本の構成や、２本の構成に比べ、明瞭な撮像画像を得ることができる。
【００５１】
＜第６構成例＞
第６構成例の内視鏡１１では、本実施形態の内視鏡１１において、撮像素子３３が方形状に形成される。４つのライトガイド５７の光ファイバ５９は、撮像素子３３の基板と、撮像素子３３の基板の外接円とに挟まれる空間において、撮像素子３３の基板の各辺部の略中央に配設されている。
【００５２】
以上により、第６構成例の内視鏡１１によれば、正方形の撮像素子３３と、撮像素子３３に略外接する円形のモールド部６５とに挟まれるスペースを有効に利用でき、先端部１５の外径を大きくせずに、複数（特に４本）の光ファイバ５９を容易に配設することができる。これにより、内視鏡１１は、先端部１５の外径を大きくせずに、製造を容易にしながら、明瞭な画像を得ることができる。
【００５３】
＜第７構成例＞
第７構成例の内視鏡１１は、本実施形態の内視鏡１１において、図３に示すように、レンズ支持部材３９にレンズを収容するレンズユニット３５と、撮像面４１が素子カバーガラス４３によって覆われる撮像素子３３と、撮像面４１の中心にレンズの光軸を一致させたレンズユニット３５と素子カバーガラス４３とを固定する接着用樹脂３７と、最大外径Ｄｍａｘがダイシング可能な撮像素子３３の基板の外接円の直径に相当する有限径〜１．８ｍｍの範囲で形成される先端部１５と、レンズユニット３５の少なくとも一部及び撮像素子３３をモールド樹脂１７によって被覆して固定するモールド部６５と、先端部１５と同一外径で形成されてモールド部６５の少なくとも一部を覆って接続される管状のシース６１と、を備えることができる。
【００５４】
以下の説明において、同一の部材又は構成については同一の符号を付与して説明を簡略化又は省略する。また、第７構成例の内視鏡１１（図３参照）の説明では、適宜、第９構成例の内視鏡１１（図７参照）と対比しながら説明する。
【００５５】
シース６１は、可撓性を有する樹脂材からなる。シース６１を構成する樹脂材としては、例えばＰＴＦＥなどの表面の滑り性が良く柔軟な材料が用いられる。シース６１は、強度を付与する目的で、内周側に単線、複数線、編組の抗張力線を備えることができる。抗張力線としては、ポリ−ｐ−フェニレンテレフタルアミド繊維などのアラミド繊維、ポリアリレート繊維、ポリパラフェニレンベンズビスオキサゾール繊維、ポリエチレンテレフタレート繊維などのポリエステル系繊維、ナイロン繊維、タングステンの細線、又はステンレス鋼の細線など一例として挙げることができる。
【００５６】
第７構成例の内視鏡１１では、後述する第９構成例の内視鏡１１（図７参照）と同様に、撮像素子３３の全体と、レンズユニット３５の撮像素子３３側の少なくとも一部分と、伝送ケーブル３１の一部分と、ライトガイド５７の一部分とがモールド樹脂１７によって被覆されて固定されている。「少なくとも」とは、モールド樹脂１７が、レンズ支持部材３９の外周全体を覆うことも含む概念である。モールド樹脂１７は、撮像素子３３とレンズユニット３５とを覆うことで、その間の離間部４７も連続して覆う。なお、第７構成例の内視鏡１１の先端部１５には、Ｘ線不透過マーカーが内包されてもよい。これにより、第７構成例の内視鏡１１は、Ｘ線透視下における先端位置の確認が容易となる。
【００５７】
また、第７構成例の内視鏡１１は、先端部１５に、先端外表部材の一例としての先端フランジ部６３、カバーチューブ６９を備える。先端フランジ部６３は、例えばステンレス鋼によって形成することができる。先端フランジ部６３は、先端側より大径部と小径部とが連なった円筒状に形成される。先端フランジ部６３の大径部の外径は、最大外径Ｄｍａｘ（１．８ｍｍ）で形成され、大径部には４つの光ファイバ５９が挿入されるための挿入用穴（不図示）が設けられており、この挿入用穴からそれぞれの光ファイバ５９が挿入される。小径部には、レンズユニット３５が挿入されるための挿入用穴（不図示）が設けられており、この挿入用穴からレンズユニット３５が挿入される。先端フランジ部６３は、レンズユニット３５を同軸に保持する。先端フランジ部６３の大径部には、小径部よりも外側に、光ファイバ５９の先端側を保持するためのファイバ保持孔６７が穿設される。ファイバ保持孔６７は、円周方向に等間隔で４つが設けられる。ファイバ保持孔６７に先端側が挿入された光ファイバ５９は、小径部に沿って後方へ導出される。
【００５８】
第７構成例の内視鏡１１では、先端フランジ部６３より後方の光ファイバ５９は、カバーチューブ６９の内側に配置される（図３参照）。カバーチューブ６９は、先端フランジ部６３と同一外径で形成される。カバーチューブ６９は、金属、樹脂等を素材に形成される。カバーチューブ６９は、先端が先端フランジ部６３の大径部に当接し、少なくとも後端が伝送ケーブル３１に到達する全長を有する。カバーチューブ６９の内側には、モールド樹脂１７が充填される。つまり、第７構成例の内視鏡１１では、モールド部６５がカバーチューブ６９によって覆われている。なお、後述する第９構成例の内視鏡１１では、カバーチューブ６９が省略され、シース６１の先端が先端部１５の端面まで延出して設けられ、接着剤等で固定されていること（図７参照）を除けば、第７構成例の内視鏡１１と同等の構成である。
【００５９】
カバーチューブ６９に充填されたモールド部６５は、カバーチューブ６９の後端から後方へ延出する小径延出部７１（図３参照）を有する。小径延出部７１は、円柱状に成形され、４本の光ファイバ５９を埋入している。小径延出部７１は、４本の光ファイバ５９の内側に伝送ケーブル３１を埋入している。シース６１は、内径側が、この小径延出部７１の外周に接着剤等によって固定される。つまり、図３に示す第７構成例の内視鏡１１では、先端フランジ部６３、カバーチューブ６９及びシース６１は、１．８ｍｍの同軸の最大外径Ｄｍａｘで連なっている。なお、図７に示す第９構成例の内視鏡１１では、シース６１の先端が、先端部１５の端面まで１．８ｍｍの最大外径Ｄｍａｘで形成されている。先端部１５において、先端フランジ部６３の先端面外周のエッジ部８１は、鋭角ないし直角の角が無い曲面（Ｒ面）又は鈍角の傾斜面（Ｃ面）を形成している。
【００６０】
以上により、第７構成例並びに第９構成例の内視鏡１１によれば、レンズユニット３５の少なくとも一部、撮像素子３３及び伝送ケーブル３１の一部がモールド樹脂１７によって被覆されて固定されるので、レンズユニット３５と撮像素子３３とを固定する際の介在部品が少ない。これにより、内視鏡１１の先端部１５を小径化することができ、更なる細径化を図る場合であっても、最小限の寸法で構成できる。また、部品コストを削減できる。例えば人体の血管のような非常に径が細い患部を撮像可能に適用可能な内視鏡１１を実現することができる。この結果、内視鏡１１において小型化、コスト低減を図ることができる。
【００６１】
また、モールド樹脂１７は、撮像素子３３とレンズユニット３５とに渡って連続して成形されることで、撮像素子３３とレンズユニット３５との固定強度の増大に寄与する。また、モールド樹脂１７は、離間部４７の気密性（つまり、細かな隙間が少ない）、水密性、遮光性も高める。更に、モールド樹脂１７は、ライトガイド５７用の光ファイバ５９が埋入された際の遮光性も高める。
【００６２】
また、内視鏡１１は、先端部１５に、ライトガイド５７をモールド樹脂１７によってモールドするので、ライトガイド５７を構造材として作用させ、細径の内視鏡１１においても、軟性部２９と先端部１５との接続強度を向上させることができる。更に、内視鏡１１では、先端部１５を先端フランジ部６３の挿入側最表面（図６参照）から見た場合に、先端フランジ部６３に予め設けられたレンズユニット３５の挿入用穴（不図示）とレンズユニット３５との間、更に、先端フランジ部６３に各光ファイバ５９に対応して予め設けられた４つのファイバ保持孔６７とそれぞれの光ファイバ５９との間がそれぞれ接着用樹脂３７によって充填される。このため、内視鏡１１において、上記した各挿入穴やファイバ保持孔６７と各部材（つまり、レンズ支持部材３９、光ファイバ５９）との隙間が無くなる。また、内視鏡１１では、先端フランジ部６３とカバーチューブ６９との間及びカバーチューブ６９とシース６１との間、又は先端フランジ部６３とシース６１との間がそれぞれ接着用樹脂３７により接着され、これらの間に隙間は無くなる。従って、内視鏡１１は、検査や手術の際に使用された後に滅菌作用が施される（つまり、洗浄される）と、内視鏡１１に不要な液体等の洗浄残りが付着することが軽減され、次の検査又は手術に使用する際の衛生面において高度の利便性を有することができる。
【００６３】
また、従来の内視鏡には、先端部の軸線とレンズユニットの光軸とが偏芯しているものがある。このような構成では、先端部の回転角度によって被写体までの距離が変わりやすく、良好な画像を安定的に得にくい。更に、先端部の軸線とレンズユニットの光軸とが偏芯していると、先端部の回転角度によって管内壁と先端部との干渉具合が変わり、特に径が細い孔への進入時に操作性が低下する。これに対し、第７構成例の内視鏡１１では、先端フランジ部６３、カバーチューブ６９及びシース６１が同軸で連なっており、先端部１５と同心円でレンズユニット３５が配置される。このため、本実施形態の内視鏡１１によれば、細径化しやすく、良好な画像を安定的に得ることができ、挿入操作性を高めることができる。
【００６４】
＜第８構成例＞
第８構成例の内視鏡１１は、本実施形態の内視鏡１１において、シース６１の厚みを０．１〜０．３ｍｍの範囲とすることができる。シース６１の厚みは、カバーチューブ６９と小径延出部７１との間の段部における段差寸法と一致する。小径延出部７１は、撮像素子３３を挟んでレンズユニット３５の反対側に突出する部分となる。即ち、小径延出部７１は、中心に１本の伝送ケーブル３１を配置し、その外側に、４本の光ファイバ５９が配置されるのみとなる。従って、小径延出部７１は、撮像素子３３を埋入している部分のモールド部６５に比べ、容易に小径化が可能となる。つまり、シース６１は、外径がカバーチューブ６９と同一であるので、肉厚の設計自由度が向上する。
【００６５】
以上により、第８構成例の内視鏡１１によれば、シース６１の厚みを０．３ｍｍまで厚くできるので、シース６１の引っ張り強度を高くすることが容易となる。
【００６６】
＜第９構成例＞
図７は、本実施形態の内視鏡１１の先端部１５にシース６１を設けた構成例を示す断面図である。
【００６７】
第９構成例の内視鏡１１は、本実施形態の内視鏡１１において、シース６１の厚みを０．１ｍｍとすることができる。内視鏡１１は、シース６１の厚みを０．１ｍｍとした場合、第７構成例の内視鏡１１において説明したカバーチューブ６９を不要とすることができる。即ち、第９構成例の内視鏡１１は、シース６１をカバーチューブ６９の肉厚とほぼ同等の肉厚（０．１ｍｍ）とすることで、撮像素子３３及びレンズユニット３５を埋入している部分のモールド部６５を覆うことが可能となる。第９構成例の内視鏡１１では、シース６１の先端が先端部１５の端面まで延出して設けられて先端外表部材を構成しており、モールド部６５の外周部に接着剤等で固定されている。シース６１は、薄厚になることによって生じる引っ張り強度の低下を、上記の抗張力線等によって補うことができる。先端部１５において、シース６１の先端面外周のエッジ部８１は、鋭角ないし直角の角が無い曲面（Ｒ面）又は鈍角の傾斜面（Ｃ面）を形成している。
【００６８】
以上により、第９構成例の内視鏡１１によれば、シース６１を先端部１５の端面まで設けることにより、部品点数を少なくできる。また、先端外表部材を柔軟で滑り性の高い部材で構成できるため、挿入時の操作性を向上できる。
【００６９】
＜第１０構成例＞
第２実施形態の内視鏡１１１は、第１０構成例から第１８構成例の各構成を有することができる。
【００７０】
図８は、本実施形態の内視鏡１１１の先端部１５を前側から見た様子を示す斜視図である。図９は、本実施形態の内視鏡１１１の先端部１５の構成例を示す断面図である。図１０は、本実施形態の内視鏡１１１におけるレンズ及び撮像素子が接着用樹脂３７を介して直付けされた状態の構成例を示す断面図である。図１１は、本実施形態の内視鏡１１１の導体接続部４９に伝送ケーブル３１が接続された撮像素子３３を後側から見た様子を示す斜視図である。図８に示す内視鏡１１１は、図９に示す先端部１５の最大外径Ｄｍａｘを、ダイシング可能な撮像素子３３の基板の外接円の直径に相当する有限径〜１．０ｍｍの範囲で形成することができる。
【００７１】
本実施形態の内視鏡１１１では、光軸又はレンズ中心を通る軸方向の方向に垂直な方向における外形状が四角形状の撮像素子３３として、一辺の寸法が０．５ｍｍ以下のものが使用される。これにより、内視鏡１１１は、撮像素子３３の外形状が正方形状の場合、対角寸法が０．７ｍｍ程度となり、照明手段としてのライトガイド５７（例えばφ５０μｍ）を含めば、最大外径Ｄｍａｘが１．０ｍｍ以下のものが可能となる。
【００７２】
以上により、第１０構成例の内視鏡１１１によれば、最大外径Ｄｍａｘを１．０ｍｍ未満とすることで、例えば人体の血管への挿入を更に容易に可能とすることができる。
【００７３】
＜第１１構成例＞
第１１構成例の内視鏡１１１は、本実施形態の内視鏡１１１において、図１１に示すように、撮像素子３３の基板が、正方形で形成され、導体接続部４９が、撮像素子３３の基板の四隅に配置されている。１つの導体接続部４９は、例えば円形状に形成される。４つの導体接続部４９は、正方形の四隅に配置されることによって、相互に最大距離で離間した配置が可能となっている。
【００７４】
伝送ケーブル３１は、電線４５である電力線及び信号線それぞれの導体が絶縁被覆によって覆われる。４本の電線４５は、左右２本、上下２段に配置されて絶縁被覆の外周が更に外被によって束ねられて、一本の伝送ケーブル３１となっている。それぞれの導体は、絶縁被覆が剥かれた状態で、４本が平行な直線状にフォーミングされる。電線４５は、この導体の先端が、半田によって導体接続部４９に接続される。撮像素子３３と伝送ケーブル３１とは、図９に示すように、モールド樹脂１７によって覆われる。従って、導体接続部４９、導体、電線４５の絶縁被覆、及び伝送ケーブル３１の外被は、モールド樹脂１７に埋入される。
【００７５】
以上により、第１１構成例の内視鏡１１１によれば、４つの導体接続部４９を、撮像素子３３の基板の四隅に配置できるので、４つの導体接続部４９を、正方形の撮像素子３３の基板において、図１１に示すように、相互に最大距離で均等に離間させて配置させることができる。これにより、半田付けの工程において隣接する２つの導体接続部４９が半田によって接続されることがなく、絶縁距離の確保が容易となって、先端部１５の細径化を容易にすることができる。なお、第３構成例の内視鏡１１において、図１１に示すように、４つの導体接続部４９が撮像素子３３の基板の四隅に配置されてもよい。
【００７６】
＜第１２構成例＞
第１２構成例の内視鏡１１１は、図１０に示すように、対物カバーガラス９１と、素子カバーガラス４３と、撮像面４１が素子カバーガラス４３によって覆われる撮像素子３３と、対物カバーガラス９１と素子カバーガラス４３の間に挟まれ、撮像面４１の中心に光軸が一致されたレンズ９３と、対物カバーガラス９１とレンズ９３との間に設けられる絞り５１と、レンズ９３と素子カバーガラス４３とを固定する接着用樹脂３７と、レンズ９３と素子カバーガラス４３との間に設けられる空気層９５と、を備える。
【００７７】
本実施形態の内視鏡１１１では、レンズ９３と素子カバーガラス４３とが接着用樹脂３７を介して直付けされる。その結果、内視鏡１１１では、接着用樹脂３７は、側面視でほぼ線状となる（図１０、図１１参照）。接着用樹脂３７は、撮像面４１の中心に光軸を一致させたレンズ９３を、素子カバーガラス４３に固定する。また、本実施形態の内視鏡１１１では、レンズ９３と素子カバーガラス４３とは、レンズ９３の両端側のコバ部において接着用樹脂３７によって直付けされており、接着用樹脂３７はコバ部にのみ塗布される。
【００７８】
撮像素子３３は、レンズ９３の光軸又はレンズ中心を通る軸方向に垂直な方向の外形状が正方形である。撮像素子３３では、外部から入射した光が、対物カバーガラス９１とレンズ９３との間に設けられる絞り５１を通過し、その通過した光がレンズ９３によって撮像面４１に結像される。また、撮像素子３３では、撮像面４１が素子カバーガラス４３によって覆われる。素子カバーガラス４３は、光軸に対して垂直方向の外形状が正方形であり、その一辺の長さが撮像素子３３の一辺の長さと同じである。
【００７９】
レンズ９３は、例えば単一レンズであり、外形状が撮像素子３３と同一の角柱状に形成され、かつ光軸又はレンズ中心を通る軸の方向に垂直な方向における断面が正方形状である。レンズ９３は、対物カバーガラス９１を通過した被写体からの入射光を、素子カバーガラス４３を介して撮像素子３３の撮像面４１に結像する。レンズ９３の素子カバーガラス４３側の面には、凹部が形成される。凹部の底面には、略球面状に隆起した凸曲面部９７が形成される。レンズ９３は、凸曲面部９７によって、光の集束を行う光学素子としての機能を有する。凸曲面部９７の隆起先端は、素子カバーガラス４３との間から若干離間する。一方、レンズ９３は、凹部を包囲する四角環状の端面が、接着用樹脂３７を介して素子カバーガラス４３に接着される。これにより、レンズ９３と素子カバーガラス４３との間の凹部には、空気が封入された状態となる。この密閉空間となった凹部に封入される空気は、乾燥空気であることが好ましい。また、この凹部には、窒素が封入されてもよいこのように、レンズ９３と素子カバーガラス４３との間には、凹部を内容積とする空気層９５が形成される。この空気層９５には、凸曲面部９７が配置される。つまり、レンズ９３は、凸曲面部９７の光出射面が、空気と接している。
【００８０】
最大外径Ｄｍａｘが１．０ｍｍの内視鏡１１１では、レンズ枚数が減らせるか否かが細径化の重要な要件となる。従って、内視鏡１１１において単一レンズであるレンズ９３を設けた場合、光軸方向に平行な幅方向における微小な領域で、レンズ９３との間で如何に屈折率差を持たせるかが重要であり、第１２構成例の内視鏡１１１では、レンズ９３との間で大きな屈折率差が得られる空気層を光学素子面に設けたことを特徴としている。
【００８１】
以上により、第１２構成例の内視鏡１１１によれば、レンズ９３に凹部を形成し、その底面に凸曲面部９７を形成し、四角環状の端面を素子カバーガラス４３に接着したので、微小な領域に、レンズ９３との屈折率差を大きくするための空気層９５を確保することができる。同時に、レンズ９３は、撮像面４１との光軸合わせが容易にできるようになる。レンズ９３は、空気層９５を確保できたことにより、レンズ９３との間で大きなレンズパワーを得ることが可能となる。これにより、内視鏡１１１においてレンズ枚数を１枚に減らすことができる。その結果、内視鏡１１１において小型化、コスト低減を図ることができる。
【００８２】
＜第１３構成例＞
第１３構成例の内視鏡１１１は、本実施形態の内視鏡１１１において、図９に示すように、対物カバーガラス９１の対物面を除く外周面、レンズ９３の外周面及び撮像素子３３をモールド樹脂１７によって被覆して固定するとともに先端部１５の外殻を形成しかつ外部に露出するモールド部６５と、先端部１５と同一外径で形成されてモールド部６５の少なくとも一部を覆って接続される管状のシース６１とを備える。
【００８３】
シース６１は、上記のように可撓性を有する樹脂材からなる。また、シース６１は、上記のように強度を付与する目的で、内周側に単線、複数線、編組の抗張力線を備えることができる。抗張力線の材質は上記と同様である。
【００８４】
内視鏡１１１は、対物カバーガラス９１と、レンズ９３と、素子カバーガラス４３と、撮像素子３３の全体と、伝送ケーブル３１の一部分と、ライトガイド５７の一部分とが、モールド樹脂１７によって被覆されて固定される。内視鏡１１１の先端部１５は、モールド樹脂１７によるモールド部６５が外部に露出されており、このモールド部６５が先端外表部材を構成している。なお、内視鏡１１の先端部１５には、Ｘ線不透過マーカーが内包されてもよい。これにより、内視鏡１１は、Ｘ線透視下における先端位置の確認が容易となる。
【００８５】
内視鏡１１１は、対物カバーガラス９１、レンズ９３、素子カバーガラス４３、撮像素子３３、伝送ケーブル３１の一部、ライトガイド５７の一部（撮像ユニット）がモールド樹脂１７によって被覆されて固定されるので、これら各部材同士を固定する際の介在部品が少ない。これにより、内視鏡１１１の先端部１５を小径化することができ、更なる細径化を図る場合であっても、最小限の寸法で構成できる。また、部品コストを削減できる。例えば人体の血管のような非常に径が細い患部を撮像可能に適用可能な内視鏡１１１を実現することができる。この結果、内視鏡１１において小型化、コスト低減を図ることができる。
【００８６】
また、モールド樹脂１７は、撮像素子３３から対物カバーガラス９１までを覆って成形されるので、これら撮像ユニットの固定強度の増大に寄与する。また、モールド樹脂１７は、空気層９５の気密性（つまり、細かいな隙間が無い）、水密性、遮光性も高める。更に、モールド樹脂１７は、ライトガイド５７用の光ファイバ５９が埋入された際の遮光性も高める。先端部１５において、モールド部６５の先端面外周のエッジ部８１は、鋭角ないし直角の角が無い曲面（Ｒ面）又は鈍角の傾斜面（Ｃ面）を形成している。
【００８７】
また、内視鏡１１１は、先端部１５に、ライトガイド５７をモールド樹脂１７によってモールドするので、ライトガイド５７を構造材として作用させ、細径の内視鏡１１１においても、軟性部２９と先端部１５との接続強度を向上させることができる。また、内視鏡１１１では、先端部１５を挿入側最表面（例えば図８参照）から見た場合に、モールド樹脂１７が先端部１５の対物カバーガラス９１並びに４つの光ファイバ５９を含めて被覆するので、対物カバーガラス９１並びに４つの光ファイバ５９のそれぞれの周囲のクリアランス（つまり、それぞれの周囲の隙間）が無い。従って、内視鏡１１１は、検査や手術の際に使用された後に滅菌作用が施される（つまり、洗浄される）と、内視鏡１１１に不要な液体等の洗浄残りが付着することが軽減され、次の検査又は手術に使用する際の衛生面においてより一層の高度な利便性を有することができる。
【００８８】
また、従来の内視鏡には、先端部の軸線とレンズユニットの光軸とが偏芯しているものがある。このような構成では、先端部の回転角度によって被写体までの距離が変わりやすく、良好な画像を安定的に得にくい。更に、先端部の軸線とレンズユニットの光軸とが偏芯していると、先端部の回転角度によって管内壁と先端部との干渉具合が変わり、特に径が細い孔への進入時に操作性が低下する。これに対し、本実施形態の内視鏡１１１では、対物カバーガラス９１、レンズ９３、素子カバーガラス４３、撮像素子３３が同軸で連なっている。つまり、先端部１５と同心円で対物カバーガラス９１が配置される。このため、本実施形態の内視鏡１１１によれば、細径化しやすく、良好な画像を安定的に得ることができ、挿入操作性を高めることができる。
【００８９】
＜第１４構成例＞
第１４構成例の内視鏡１１１は、シース６１の厚みを、０．１〜０．３ｍｍの範囲とすることが好ましい。
【００９０】
内視鏡１１１のモールド部６５は、撮像素子３３を覆った後端から後方へ延出する図９に示す小径延出部７１を有する。小径延出部７１は、円柱状に成形され、４本の光ファイバ５９を埋入している。小径延出部７１は、４本の光ファイバ５９の内側に、伝送ケーブル３１を埋入している。シース６１は、内径側が、小径延出部７１の外周に接着剤等によって固定される。つまり、モールド部６５及びシース６１は、１．０ｍｍの同軸の最大外径Ｄｍａｘで連なっている。
【００９１】
以上により、第１４構成例の内視鏡１１１によれば、シース６１の厚みを０．３ｍｍまで厚くできるので、シース６１の引っ張り強度を高くすることが容易となる。また、伝送ケーブル３１の最小外径は、現在０．５４ｍｍ程度である。先端部１５の最大外径Ｄｍａｘを１．０ｍｍとした場合、シース６１の厚みは、０．２３ｍｍとなる。これによって、内視鏡１１１は、シース６１の厚みを上記の０．１〜０．３ｍｍの範囲とすることで、先端部１５の最大外径Ｄｍａｘを、１．０ｍｍとすることを可能にすることができる。
【００９２】
＜第１５構成例＞
第１５構成例は、内視鏡１１１におけるレンズ９３の構成の具体例として、レンズ形状の構成例を示すものである。図１２、図１３、図１４は、本実施形態の内視鏡１１１におけるレンズ形状の第１例を示す図である。
【００９３】
第１例のレンズ９３Ａは、被写体側の第１面ＬＲ１が平面、撮像側の第２面ＬＲ２が凸面を有する単一レンズにより構成される。レンズ９３Ａの撮像側において、中央部は、凸面の第２面ＬＲ２のレンズ面を構成する略球面状に隆起した円型ドーム形状の凸曲面部９７を持つ光学素子部２０１が形成され、周縁部は、端面が平面の接着面２０３を有する枠体となるコバ部２０２が一体的に形成されている。コバ部２０２は、光学素子部２０１の凸曲面部９７の中心部よりも厚さ方向（光軸方向）の寸法が大きく、コバ部２０２の接着面２０３が凸曲面部９７より突出した形状となっており、接着面２０３の全域に接着用樹脂３７が付着して素子カバーガラス４３と固定される部分となっている。コバ部２０２の接着面２０３は、外周部が正方形状で内周部が角丸正方形状の略方形状であり、角部を除く四辺がほぼ等幅になっている。コバ部２０２の接着面２０３において、四辺の等幅部分の接着幅Ｗａは、例えば５０μｍ以上となっている。コバ部２０２の内側は、第２面ＬＲ２のレンズ面となる凸曲面部９７と素子カバーガラス４３との間には空気層９５が形成される。
【００９４】
レンズ９３の厚さ方向の寸法（厚みＳＲｔ）は、例えば１００μｍ〜５００μｍである。図示例では、コバ部２０２の厚みＴＥが２００μｍ、光学素子部２０１の凸曲面部９７（第２面ＬＲ２）の外周部における第１面ＬＲ１までの厚みＴＬが１１０μｍ〜１２０μｍとなっている。また、光学素子部２０１の凸曲面部９７の外周部からコバ部２０２の接着面２０３の内周部にかけては、レンズ中心から外周に向かって広がる傾斜面２０４を有している。傾斜面２０４の角度θＡは、レンズ中心から見た開口の角度θＡとすると、例えばθＡ＝６０°となっている。
【００９５】
図１５、図１６、図１７は、本実施形態の内視鏡１１１におけるレンズ形状の第２例を示す図である。第２例のレンズ９３Ｂは、レンズ９３Ｂの撮像側において、中央部は、凸面の第２面ＬＲ２のレンズ面を構成する略球面状に隆起した円型ドーム形状の凸曲面部９７を持つ光学素子部２０１が形成され、周縁部は、端面が平面の接着面２０３を有する枠体となるコバ部２０２が一体的に形成されている。ここでは、第１例と異なる部分の構成を中心に説明し、第１例と同様の部分については説明を省略する。コバ部２０２の接着面２０３は、外周部が正方形状で内周部が円型ドーム形状の凸曲面部９７と同心円状の円形状であり、最小部分の接着幅Ｗａは、例えば５０μｍとなっている。また、光学素子部２０１の凸曲面部９７（第２面ＬＲ２）の外周部に形成された平面部２０５の幅Ｗｃは、例えば１３μｍとなっている。また、光学素子部２０１の外周部の平面部２０５からコバ部２０２の接着面２０３の内周部にかけては、レンズ中心から外周に向かって広がる傾斜面２０４を有している。傾斜面２０４の角度θＡは、レンズ中心から見た開口の角度θＡとすると、例えばθＡ＝６０°となっている。
【００９６】
図１８、図１９、図２０、図２１は、本実施形態の内視鏡１１１におけるレンズ形状の第３例を示す図である。第３例のレンズ９３Ｃは、レンズ９３Ｃの撮像側において、中央部は、凸面の第２面ＬＲ２のレンズ面を構成する略球面状に隆起した円型ドーム形状の凸曲面部９７を持つ光学素子部２０１が形成され、周縁部は、端面が平面の接着面２０３を有する枠体となるコバ部２０２が一体的に形成されている。ここでは、第１例と異なる部分の構成を中心に説明し、第１例と同様の部分については説明を省略する。中央部の光学素子部２０１は、円型ドーム形状の凸曲面部９７の外周部において、レンズ外形の正方形の四辺に対応する円周上の４つの部分２０６を一部切り欠いた型形状になっている。周縁部のコバ部２０２は、接着面２０３の内周部から樽型形状の光学素子部２０１の外周部にかけて傾斜面２０４が形成されている。図２１に示すように、第３例のレンズ９３Ｃは、正方形の撮像素子３３の撮像面２１１に対して、円形のレンズ９３Ｃのイメージサークル２１２の不要部分、即ち、撮像面２１１の四辺より外側の領域２１３に結像する光線が入射する４つの外周領域２１４をカットした形状となっている。コバ部２０２の内周部の傾斜面２０４の角度θＡは、レンズ中心から見た開口の角度θＡとすると、例えばθＡ＝９０°となっており、第１例及び第２例と比べて傾きをなだらかに形成することができる。一方、第１例及び第２例と同様に、コバ部２０２の内周部の傾斜面２０４の角度θＡを、θＡ＝６０°とすると、コバ部２０２の接着面２０３の接着幅Ｗａをより大きくとることができる。
【００９７】
レンズ９３は、例えばナノインプリント、射出成型等によって作製される。レンズ９３は、ナノインプリントの原版等による金型を用いて、同一形状の微小なレンズが複数配列されたレンズ群を形成し、成型物のレンズ群を離型した後、ダイシング等によって個々のレンズに切断することによって作製する。レンズ９３を作製する際、金型からレンズ９３を抜くために抜き勾配を設ける必要があり、レンズ９３の傾斜面２０４が抜き勾配として作用する。成型物の抜き勾配はできるだけ大きくとった方が離型性の点で良くなるため、離型性の点からはレンズ９３の傾斜面２０４はレンズ９３の光軸と垂直な面に対してなだらかな方が望ましい。一方、レンズ９３の外形寸法を小さくするには、レンズ９３の傾斜面２０４はできるだけ立たせた方がよい。また、レンズ９３を接着用樹脂３７によって素子カバーガラス４３と接着する場合に、接着用樹脂３７が付着するコバ部２０２の接着面２０３は、できるだけ接着面積が大きい方が接着強度の点から好ましい。
【００９８】
このため、レンズ９３の細径化、離型性、接着強度の各要素を総合的に考慮し、レンズ９３と素子カバーガラスと４３をコバ部２０２において確実に接着可能とするため、コバ部２０２の接着面２０３の寸法を設定する。例えば外形形状が四角柱状のレンズ９３の大きさの例として、光軸方向又はレンズ中心を通る軸方向に垂直な断面の正方形の一辺の寸法が０．５ｍｍである場合、コバ部２０２の接着面２０３は、接着幅Ｗａを例えば５０μｍ以上としている。この場合、先端部１５の最大外径Ｄｍａｘを１．０ｍｍ以下とした内視鏡１１１において、レンズ９３の外形の一辺の寸法を０．５ｍｍ以下とし、コバ部２０２における接着面２０３の接着幅Ｗａが５０μｍ以上確保される。また、レンズ９３の小型化と離型性とを両立するために、傾斜面２０４の角度θＡは、レンズ中心から見た開口の角度θＡとすると、例えば６０°≦θＡ≦９０°としている。この場合、傾斜面２０４の角度は、レンズ９３の光軸方向（離型方向と平行な方向）に対して３０°以上、４５°以下であり、レンズ９３の光軸又はレンズ中心を通る軸方向と垂直な面に対して６０°以下、４５°以上となる。
【００９９】
以上により、第１５構成例の内視鏡１１１によれば、先端部１５の最大外径Ｄｍａｘを１．０ｍｍ以下とすることが可能な細径のレンズ９３を実現できる。また、細径化を図ったレンズ９３において、コバ部２０２の接着面２０３の接着幅Ｗａを５０μｍ以上とすることにより、レンズ９３と素子カバーガラス４３との接着面積を十分に確保できるので確実に接着固定することが可能になる。また、レンズ９３における中央部の光学素子部２０１と周縁部のコバ部２０２との間の傾斜面２０４の角度として、レンズ中心から見た開口の角度θＡを、６０°≦θＡ≦９０°とすることにより、レンズ作製時の離型性を向上できる。
【０１００】
＜第１６構成例＞
第１６構成例は、内視鏡１１１におけるレンズ９３と素子カバーガラス４３との接着面の構成例を示すものである。
【０１０１】
図２２は、本実施形態の内視鏡１１１のレンズ９３における素子カバーガラス４３との接着面の構成例を示す図である。レンズ９３は、四角柱状の外形形状を撮像素子３３の素子カバーガラス４３と一致させて接着用樹脂３７により接着することによって、撮像素子３３の撮像面４１との光軸合わせを容易に行って固定することができる。レンズ９３のコバ部２０２の接着面２０３は、素子カバーガラス４３と接着固定するために対向させた状態で、素子カバーガラス４３の端面と平行な平面ではなく、所定角度を有するように傾斜した傾斜部２０７を有するものでもよい。接着面２０３の傾斜部２０７は、コバ部２０２の内周部から外周部の方向へ傾斜したテーパ形状であり、外周部の厚さ寸法が微小に小さくなっている。接着面２０３の傾斜部２０７の傾斜角は、例えば０．５°以上となっている。レンズ９３を素子カバーガラス４３と接着するために、コバ部２０２の接着面２０３に接着用樹脂３７を微小塗布する場合、接着面２０３の傾斜部２０７によって、接着面上の接着用樹脂３７が外周側に移動し易く、コバ部２０２より内側に入り難くなり、光学素子部２０１に形成される空気層９５に接着用樹脂３７が干渉することを抑止可能となる。
【０１０２】
以上により、第１６構成例の内視鏡１１１によれば、レンズ９３と素子カバーガラス４３との間の空気層９５に接着用樹脂３７が侵入することを抑止でき、空気層９５を確保しつつレンズ９３と素子カバーガラス４３とを確実に接着固定することが可能になる。
【０１０３】
＜第１７構成例＞
第１７構成例は、内視鏡１１１における光学系の構成の具体例を示すものである。
【０１０４】
以下に、対物カバーガラス９１、レンズ９３、素子カバーガラス４３を含む光学系の構成の具体例を示す。
・対物カバーガラス９１
対物カバーガラス９１の厚みＴＧｔ：  ＴＧｔ＝０．１〜０．５ｍｍ
対物カバーガラス９１の材料の一例：  ＢＫ７（Ｓｃｈｏｔｔ社製）、ｎｄ＝１．５２、νｄ＝６４．２
対物カバーガラス９１の屈折率ｎｄＦ：  １．３≦ｎｄＦ
対物カバーガラス９１のアッベ数νｄＦ：  ３０≦νｄＦ
・素子カバーガラス４３
素子カバーガラス４３の厚みＳＧｔ：  ＳＧｔ＝０．１〜０．５ｍｍ
素子カバーガラス４３の材料の一例：  ＢＫ７（Ｓｃｈｏｔｔ社製）、ｎｄ＝１．５２、νｄ＝６４．２
素子カバーガラス４３の屈折率ｎｄＲ：  １．３≦ｎｄＲ≦２．０、ｎｄＦ≦ｎｄＲ
素子カバーガラス４３のアッベ数νｄＲ：  ４０≦νｄＲ、νｄＦ≦νｄＲ
・レンズ９３
レンズ９３の焦点距離ｆ：  ０．１ｍｍ≦ｆ≦１．０ｍｍ
レンズ９３のＦナンバーＦＮＯ：  １．４≦ＦＮＯ≦８．０
【０１０５】
＜第１８構成例＞
第１８構成例は、内視鏡１１１における撮像素子３３の構成の具体例を示すものである。図２３、図２４は、本実施形態の内視鏡１１１における撮像素子３３の第１例を示す図である。
【０１０６】
第１例の撮像素子３３Ａは、レンズ９３の光軸又はレンズ中心を通る軸方向に対し垂直な平面で切った断面の形状が四角形状に形成されている。この場合、素子カバーガラス４３Ａ側の撮像面及び伝送ケーブル３１側の端子面の外形の形状が四角形状であり、撮像素子３３Ａ及び素子カバーガラス４３Ａの外形形状が四角柱状に形成されている。また、撮像素子３３Ａ及び素子カバーガラス４３Ａと、図示しないレンズ９３とは、外形形状が同一の四角柱状に形成される。
【０１０７】
撮像素子３３Ａの後端側に設けられる基板（端子面）には、回路パターンによる電気回路９９Ａが設けられるとともに、４つの角部にそれぞれ導体接続部（接続ランド）４９が設けられ、４本の電線４５による伝送ケーブル３１が半田付け等によって接続されている。即ち、撮像素子３３Ａの端子面の４つの角部において４本の電線４５が接続されている。４本の電線４５は、端部がそれぞれクランク状に成形された状態で、撮像素子３３Ａの端子面の４つの角部に位置して接続される。ここで、撮像素子３３Ａの外形の幅（四角形断面の１辺の長さ）ＳＱＬは、例えば０．５ｍｍ以下であり、４本の電線４５の隣同士の電線間ピッチＰＣは、例えば０．３ｍｍ以上となっている。
【０１０８】
図２５、図２６は、本実施形態の内視鏡１１１における撮像素子３３の第２例を示す図である。第２例の撮像素子３３Ｂは、レンズ９３の光軸又はレンズ中心を通る軸方向に対し垂直な平面で切った断面の形状が八角形状に形成され、撮像素子３３Ｂ及び素子カバーガラス４３Ｂの外形形状が八角柱状に形成されている。また、撮像素子３３Ｂ、素子カバーガラス４３Ｂ及び電気回路９９Ｂと、図示しないレンズ９３とは、外形形状が同一の八角柱状に形成される。ここでは、第１例と異なる部分の構成を中心に説明し、第１例と同様の部分については説明を省略する。
【０１０９】
第２例は、撮像素子３３Ｂの断面形状において四角形の４つの角部（四隅）をそれぞれ一つの切り取り面２２１Ｂで切り取った（面取りした）八角形の形状を持つ例である。撮像素子３３Ｂの外形の切り取り部分の寸法は、四角形の頂点に対する切り取り面２２１Ｂの端部までの寸法ＣＳが、例えば２０〜５０μｍとなっている。このように、撮像素子３３Ｂの外形の４つの角部を切り取り面２２１Ｂにて切り取ることにより、４本の電線４５の電線間ピッチＰＣをできるだけ離すとともに、撮像素子３３Ｂの対角方向の外形寸法を小さくでき、内視鏡のさらなる細径化に寄与することができる。例えば切り取り部分の寸法ＣＳを２１．２μｍとすると、撮像素子３３Ｂの対角方向の外形寸法は一か所で１５μｍ小さくなり、対角方向の両端で３０μｍ細径になる。この切り取り面２２１Ｂの構成を、外形形状が正方形の状態で一辺の外形寸法ＳＱＬが０．５ｍｍ、対角方向の外形寸法が０．７０５ｍｍの撮像素子に適用すると、面取りによって対角方向の外形寸法が０．６７５ｍｍと小さくなり、φ０．７ｍｍ以下の細径内視鏡を実現可能となる。
【０１１０】
図２７、図２８は、本実施形態の内視鏡１１１における撮像素子３３の第３例を示す図である。第３例の撮像素子３３Ｃは、レンズ９３の光軸又はレンズ中心を通る軸方向に対し垂直な平面で切った断面の形状が１２角形状に形成され、撮像素子３３Ｃ及び素子カバーガラス４３Ｃの外形形状が１２角柱状に形成されている。また、撮像素子３３Ｃ、素子カバーガラス４３Ｃ及び電気回路９９Ｃと、図示しないレンズ９３とは、外形形状が同一の八角柱状に形成される。ここでは、第１例と異なる部分の構成を中心に説明し、第１例と同様の部分については説明を省略する。第３例は、撮像素子３３Ｃの断面形状において四角形の４つの角部をそれぞれ二つの切り取り面２２１Ｃで切り取った１２角形の形状を持つ例である。撮像素子３３Ｃの外形の切り取り部分の寸法は、二面で切り取ることにより、四角形の頂点に対する切り取り面の端部までの寸法ＣＳを第２例と比較して大きくできる。従って、撮像素子をより細径化できる。
【０１１１】
なお、撮像素子３３のレンズ光軸又はレンズ中心を通る軸方向に対して垂直方向の断面形状は、四角形、八角形、１２角形に限らず、１６角形など、４×ｎ角形（ｎは自然数）とすればよい。このように、撮像素子３３の断面形状を４×ｎ角形に構成することによって、４本の電線４５による伝送ケーブル３１を接続可能としつつ、撮像素子及び内視鏡をより細径化できる。また、撮像素子３３の４×ｎ角形の断面形状の四隅が面取りされた形状とすることによって、撮像素子３３の対角方向の寸法をより小さくでき、さらなる細径化に寄与できる。
【０１１２】
以上により、第１８構成例の内視鏡１１１によれば、先端部１５の最大外径Ｄｍａｘを１．０ｍｍ以下とすることが可能な細径の撮像素子３３を実現できる。
【０１１３】
本実施形態の内視鏡１１１では、挿入部２１の先端部１５に設けられ、撮像面４１が素子カバーガラス４３によって覆われる撮像素子３３と、被写体からの入射光を撮像面４１に結像するレンズ９３と、レンズ９３と素子カバーガラス４３とを固定する接着用樹脂３７と、を備える。レンズ９３は、外形形状が角柱状に形成され、被写体側の第１面が平面、撮像側の第２面が凸面を有する単一レンズにより構成される。レンズ９３の撮像側において、中央部は、凸面のレンズ面を構成する略球面状に隆起した凸曲面部９７を持つ光学素子部２０１が形成され、周縁部は、端面が平面の接着面２０３を有するコバ部２０２が一体的に形成されている。これにより、先端部１５の最大外径Ｄｍａｘを１．０ｍｍ以下とすることが可能な細径のレンズ９３を実現できる。
【０１１４】
また、本実施形態の内視鏡１１１では、レンズ９３Ｃの光学素子部２０１は、円型ドーム形状の凸曲面部９７の外周部において、レンズ外形の正方形の四辺に対応する円周上の４つの部分を一部切り欠いた型形状である。これにより、光学素子部２０１とコバ部２０２との間の傾斜面２０４の傾きをなだらかに形成することができ、レンズ作製時の離型性を向上できる。また、傾斜面２０４の傾きが同じ場合は、コバ部２０２の接着面２０３の接着幅Ｗａをより大きくとることができ、接着強度を向上できる。
【０１１５】
また、本実施形態の内視鏡１１１では、レンズ９３は、凸曲面部９７の外周部から接着面２０３の内周部にかけて、レンズ中心から外周に向かって広がる傾斜面２０４を有し、傾斜面２０４の角度が、レンズ中心から見た開口の角度θＡとすると、６０°≦θＡ≦９０°であり、接着面２０３の接着幅Ｗａが５０μｍ以上である。これにより、細径化を図ったレンズ９３において、レンズ９３と素子カバーガラス４３とを確実に接着固定することが可能になる。また、傾斜面２０４の角度を十分に確保することにより、レンズ作製時の離型性を向上できる。
【０１１６】
また、本実施形態の内視鏡１１１では、レンズ９３の接着面２０３は、コバ部２０２の内周部から外周部の方向へ傾斜したテーパ形状の傾斜部２０７を有する。これにより、接着面２０３に塗布した接着用樹脂３７が外周側に移動し易く、コバ部２０２より内側に入り難くなり、光学素子部２０１に形成される空気層９５に接着用樹脂３７が干渉することを抑止できる。
【０１１７】
また、本実施形態の内視鏡１１１では、撮像素子３３、素子カバーガラス４３、接着用樹脂３７、レンズ９３とともに、撮像素子３３の撮像面４１と反対側の面に設けられた４つの導体接続部４９のそれぞれに接続される４本の電線４５を有する伝送ケーブル３１を備える。撮像素子３３は、レンズ９３の光軸又はレンズ中心を通る軸方向に対して垂直方向の断面形状が４×ｎ角形（ｎは自然数）であり、４本の電線４５は、撮像素子３３の４×ｎ角形の後端面の四隅に配置された４つの導体接続部４９にそれぞれ接続される。これにより、先端部１５の最大外径Ｄｍａｘを１．０ｍｍ以下とすることが可能な細径の撮像素子３３を実現できる。
【０１１８】
また、本実施形態の内視鏡１１１では、撮像素子３３の４×ｎ角形の断面形状の四隅が面取りされた形状となっている。これにより、撮像素子３３の対角方向の寸法をより小さくでき、さらなる細径化に寄与できる。
【０１１９】
また、本実施形態の内視鏡１１１では、撮像素子３３及び素子カバーガラス４３と、レンズ９３とは、外形形状が同一の４×ｎ角形の角柱形状である。これにより、レンズ９３から素子カバーガラス４３を経て撮像素子３３までの外径をより細径化できる。
【０１２０】
また、本実施形態の内視鏡１１１では、撮像素子３３は、光軸又はレンズ中心を通る軸方向に対して垂直方向の断面の４×ｎ角形の一辺の長さが、０．５ｍｍ以下である。これにより、撮像素子３３の対角方向の外形寸法を０．７ｍｍ程度と細径化できる。
【０１２１】
また、本実施形態の内視鏡１１１では、先端部１５の最大外径が、撮像素子３３の基板の外接円の直径に相当する有限径〜１．０ｍｍの範囲で形成される。これにより、最大外径Ｄｍａｘを１．０ｍｍ未満とすることで、例えば人体の血管への挿入を更に容易に可能とすることができる。
【０１２２】
＜第１９構成例＞
第１９構成例の内視鏡は、図３に示す本実施形態の内視鏡１１において、先端部１５に設けられる先端フランジ部６３の先端面外周のエッジ部８１が、曲面のＲ面を形成している。これにより、エッジ部８１は、鋭角ないし直角の角が無く、滑らかな面で構成され、先端外表面において引っ掛かりが生じにくい形状となっている。エッジ部８１は、鋭角ないし直角の角が無い面となった状態であればよく、Ｒ面に限らず、Ｃ面など、角が面取りされた曲面又は９０度を超える鈍角の面（傾斜面）であればよい。エッジ部８１をＲ面により構成した場合、曲率半径Ｒは、先端部１５の最大外径Ｄｍａｘが２．０以下、これより小型化した１．８ｍｍ以下、或いは更に小型化した１．０ｍｍ以下のとき、Ｒを０．０８ｍｍ以上とするのがよい。
【０１２３】
なお、先端部１５のエッジ部８１は、図３に示す先端フランジ部６３と同様に、先端外表部材を構成する図７に示す先端面まで延出したシース６１、或いは図９に示すモールド部６５においても、同様に適用して、Ｒ面等の鋭角ないし直角の角が無い面を設けてもよい。エッジ部８１をＣ面等の鈍角の傾斜面で形成した場合、面取り部分の寸法を０．０８ｍｍ以上とするのがよい。
【０１２４】
図２９は、本実施形態の内視鏡の先端部１５を管状の挿入部位８５に挿入する状態を示す図である。図２９では、先端フランジ部６３のエッジ部８１に曲率半径ＲがＲ＝０．０８ｍｍのＲ面を設けた構成例を示している。挿入部位８５は、例えば血管などの狭窄な管路であり、管路の屈曲部に沿って挿入する様子を模式的に示している。曲率半径Ｒが０．０８ｍｍ以上のエッジ部８１を設けることにより、先端部１５が挿入部位８５の管路内に引っ掛かること無く、スムーズに管路に沿って挿入することができる。
【０１２５】
（実施例１）
実施例１として、図３の構成による先端フランジ部６３のエッジ部８１の曲率半径ＲをＲ＝０．０８ｍｍとした場合を示す。挿入部位８５の管路の屈曲部の曲率半径ＲａはＲａ＝５０ｍｍとする。この場合、内視鏡挿入部の光軸又はレンズ中心を通る軸方向に沿って後ろから押す力Ｆｐ（以下、この力を「プッシュ力」と称する）は、Ｆｐ（Ｒａ５０）＝１１．３ｇ重であった。プッシュ力Ｆｐは、値が小さいほど、先端部１５の挿入時の抵抗が少なく、スムーズに挿入部位８５内に挿入され、良好な操作性が得られることを表すパラメータである。挿入部位８５の曲率半径Ｒａが小さくなるに従い、また、エッジ部８１の曲率半径Ｒが小さくなるに従い、プッシュ力Ｆｐが大きくなる傾向がある。挿入部位８５の曲率半径Ｒａが比較的大きい場合は、プッシュ力Ｆｐに関してエッジ部８１の曲率半径Ｒの影響は少ない。一方、挿入部位８５の曲率半径ＲａがＲａ＝５０ｍｍなど小さい場合は、プッシュ力Ｆｐの改善において、エッジ部８１の曲率半径Ｒの変更が効果的であることが実験により判明している。プッシュ力Ｆｐが１５ｇ重以下であれば、スムーズに先端部１５を挿入することでき、挿入時の操作性は良好である。実施例１では、エッジ部８１の曲率半径Ｒを０．０８ｍｍ以上にすることによって、プッシュ力Ｆｐが１５ｇ重以下となり、挿入時の操作性を向上できる。
【０１２６】
図３０は、比較例の内視鏡の先端部５１５を管状の挿入部位８５に挿入する状態を示す図である。図３０では、先端フランジ部５６３にＲ面のエッジ部８１を設けない構成とした例を示している。この比較例では、先端部５１５の先端面が角部５８３となっており、挿入部位８５への挿入時の抵抗が大きく、管路内に先端部５１５の角部５８３が引っ掛かってスムーズに挿入できない場合がある。
【０１２７】
（比較例１）
比較例１として、先端部５１５の先端フランジ部５６３に角部５８３として曲率半径ＲがＲ＝０．０３ｍｍのＲ面を形成した場合を示す。この比較例１は、先端外表部材にエッジ部８１を設けない例として、直角の角部の代わりに、Ｒ＝０．０３ｍｍの小さなＲ面による角部５８３を形成した例である。挿入部位８５の管路の屈曲部の曲率半径Ｒａは、実施例１と同様にＲａ＝５０ｍｍとする。この場合、プッシュ力ＦｐはＦｐ（Ｒａ５０）＝３２．０ｇ重であり、挿入時の抵抗が大きい結果となった。
【０１２８】
（比較例２）
比較例２として、図７の構成と同様にシース６１を先端面まで延出して設けた構成において、エッジ部８１を形成しない場合を示す。この比較例２は、先端外表部材をシース６１により構成し、シース６１の先端面をＲ面等が無い角部のままとした例である。挿入部位８５の管路の屈曲部の曲率半径Ｒａは、実施例１と同様にＲａ＝５０ｍｍとする。この場合、プッシュ力ＦｐはＦｐ（Ｒａ５０）＝１６．７ｇ重であり、外表面がシースであるために柔軟で滑り性が良く、挿入時の抵抗が比較的小さくなるが、実施例１と比べるとプッシュ力Ｆｐが大きく、実施例１よりも操作性が劣る結果となった。一方、本実施形態の構成において、シース６１の先端にＲ面のエッジ部８１を設け、曲率半径Ｒを０．０８ｍｍ以上とすれば、さらにプッシュ力Ｆｐを低減でき、操作性をより一層向上可能であることがわかる。
【０１２９】
以上により、第１９構成例の内視鏡１１、１１１によれば、先端部１５のエッジ部８１において曲率半径Ｒが０．０８ｍｍ以上のＲ面を形成することによって、挿入時の抵抗を減少させてプッシュ力Ｆｐを低減できる。したがって、極細径の内視鏡における先端部１５の小型化を図るとともに、挿入時の操作性を向上させることができる。
【０１３０】
上記した第１〜第９構成例、第１９構成例において、最大外径Ｄｍａｘは、１．８ｍｍ以下である。また、第１０〜第１８構成例において、最大外径Ｄｍａｘは、１．０ｍｍ以下である。なお、内視鏡１１の最大外径Ｄｍａｘは、２ｍｍ未満であってもよい。撮像素子３３は、第１〜第９構成例、第１９構成例において、１辺の長さが最大で１．０ｍｍであり、第１０〜第１８構成例において、１辺の長さが最大で０．５１ｍｍであり、厚みは０．５１ｍｍである。
【０１３１】
以上、図面を参照しながら実施形態について説明したが、本発明はかかる例に限定されないことは言うまでもない。当業者であれば、特許請求の範囲に記載された範疇内において、各種の変更例又は修正例に想到し得ることは明らかであり、それらについても当然に本発明の技術的範囲に属するものと了解される。また、発明の趣旨を逸脱しない範囲において、上記実施形態における各構成要素を任意に組み合わせてもよい。
【産業上の利用可能性】
【０１３２】
本発明は、先端部の小型化を図るとともに、挿入時の操作性を向上できる細径の内視鏡等として有用である。
【符号の説明】
【０１３３】
１１、１１１  内視鏡
１５  先端部
１７  モールド樹脂
３１  伝送ケーブル
３３、３３Ａ、３３Ｂ、３３Ｃ  撮像素子
３５  レンズユニット
３７  接着用樹脂
４１  撮像面
４３  素子カバーガラス
５７  ライトガイド（照明手段）
５９  光ファイバ
６１  シース
６３  先端フランジ部
６５  モールド部
６９  カバーチューブ
８１  エッジ部
９１  対物カバーガラス
９３、９３Ａ、９３Ｂ、９３Ｃ   レンズ（単一レンズ）
【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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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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【図２２】
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【図２３】
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【図２４】
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【図２５】
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【図２６】
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【図２７】
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【図２８】
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【図２９】
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【図３０】
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