(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
少なくとも１つのレンズと、
光軸と垂直な方向の外形状が正方形である撮像素子と、
前記撮像素子の撮像面を覆い、前記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、
前記撮像素子に接続された伝送ケーブルと、
前記レンズ及び前記伝送ケーブルに沿って設けられた照明手段と、
剛性を有し、前記レンズの先端側の一部を覆う先端フランジ部と、
可撓性を有し、前記レンズの他の一部、前記撮像素子、前記照明手段の一部及び前記伝送ケーブルを覆うとともに、外表面が前記先端フランジ部の外表面と面一となる管状のシースと、
前記レンズ、前記撮像素子、及び前記照明手段の一部を覆って、先端部を固定するモールド部と、を備え、
前記撮像面の中心に前記レンズの光軸を一致させた前記レンズと前記素子カバーガラスとが接着用樹脂により固定され、
前記モールド部には、モールド本体から延出する小径延出部が形成され、
前記シースは、前記モールド部により覆われる前記先端部において、内周に、前記モールド本体を覆う薄肉部と前記小径延出部を覆う厚肉部との間に段部を有し、
前記小径延出部の延出端面が前記シースの前記厚肉部に配置される、
内視鏡。
【請求項２】
請求項１に記載の内視鏡であって、
前記シースは、挿入部の先端側に硬度の低い先端低硬度部を有し、前記挿入部の先端側以外の部位における硬度が前記先端低硬度部の硬度よりも高い、
内視鏡。
【請求項３】
請求項２に記載の内視鏡であって、
前記先端低硬度部が、前記先端低硬度部より硬度の高い接続中硬度部に接続され、前記接続中硬度部の前記先端低硬度部の反対側には、前記接続中硬度部より硬度の高い高硬度部が接続される、
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、医療分野又は工業分野において、患者の体内、機器、又は構造物の内部を撮像するための内視鏡が普及している。この種の内視鏡では、観察対象の内部に挿入される挿入部において、撮像部位からの光を対物レンズ系によってイメージセンサの受光面に結像させる。内視鏡は、その結像光を電気信号に変換し、信号ケーブルを介して外部の画像処理装置等に映像信号として送信する。
【０００３】
例えば医療分野において用いられる内視鏡では、被施術者の負担を軽減するために、被施術者の体内等に挿入される先端側の挿入部の外径において更なる細径化が重要となっている。従来、通常径の経口内視は、最大外径が８〜９ｍｍ程度であった。このため、挿入時に舌根部に触れやすく、被施術者に吐き気や息苦しさを伴う場合があった。そこで、近年、細径経鼻内視鏡が急速に普及している。細径経鼻内視鏡は、最大外径が従来の経口内視鏡の約半分の５〜６ｍｍ程度である。このため、細径経鼻内視鏡は、経鼻挿入が可能となり、５ｍｍ程度と細いことも相俟って、嘔吐反射が少なく、挿入もあまり気にならないことが多い。
【０００４】
例えば、図１８に示す特許文献１の電子内視鏡システム５０１は、内視鏡５０３と、光源装置５０５と、ビデオプロセッサ５０７と、モニタ５０９とから主に構成されている。内視鏡５０３は、長尺で細長な挿入部５１１と、操作部５１３と、電気ケーブルであるユニバーサルケーブル５１５とを有して構成されている。内視鏡５０３の挿入部５１１は、被施術者に挿入される先端側から順に先端部５１７と、湾曲部５１９と、可撓管部５２１とを有して構成されている。操作部５１３は、操作部本体５２３と、挿入部５１１に各種処置具を挿通する処置具チャンネル挿通部５２５とを有して構成されている。操作部本体５２３には、湾曲部５１９を湾曲操作するための湾曲操作ノブ５２７が配設される。湾曲操作ノブ５２７は、湾曲部５１９を上下方向に湾曲操作するためのＵＤ湾曲操作ノブ５２９と、湾曲部５１９を左右方向に湾曲操作するためのＲＬ湾曲操作ノブ５３１とからなる。
【０００５】
また、図１９に示す特許文献２の内視鏡５３３は、先端部に外筒５３５を備える。外筒５３５には、充填された遮光性材料５３７によって覆われた撮像機構５３９が設けられる。撮像機構５３９は、一方の表面に受光部５４１を有する撮像素子５４３と、撮像素子５４３の受光部５４１が設けられる表面を覆うカバー部材５４５と、撮像素子５４３の受光部５４１に光学的に結合したレンズユニット５４７と、フレキシブルプリント配線板５４９とを備える。レンズユニット５４７は、対物側から対物カバー部材５５１、絞り５５３、平凸レンズ５５５、平凸レンズ５５７と、これらを固定した鏡筒５５９とを有する。平凸レンズ５５７とカバー部材５４５との間は、接着剤５６１で固定される。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】国際公開第２０１３／０３１２７６号
【特許文献２】国際公開第２０１３／１４６０９１号
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
ところで、内視鏡は、外径の更なる小型化（例えば、特許文献１の先端側又は特許文献２の対物側である挿入部の外径の細径化）が求められている。これは、上記した既存の細径経鼻内視鏡ではなく、既存の細径経鼻内視鏡では被施術者の体内に挿入が困難な部位（例えば血管のような非常に径が細い管や孔）に挿入してその内部の詳細を観察したいという医学的要請に基づく。
【０００８】
しかしながら、特許文献１に開示される内視鏡５０３は、同文献の図１に示されている外観、及び適用例の記載（例えば生体の上部又は下部の消化器官に挿入するため挿入部５１１が可撓性のある所謂軟性鏡）から、主に人体の消化管に挿入されるものであると推察される。このため、例えば人体の血管のような非常に径が細い管や孔に挿入してその内部を観察することが困難である。
【０００９】
また、特許文献２に開示される内視鏡５３３では、撮像機構５３９において、鏡筒５５９の外径よりも撮像素子５４３及びフレキシブルプリント配線板５４９が半径方向において大きくなっている。これに加え、内視鏡５３３は、これらの部材からなる撮像機構５３９を外筒５３５に収容し、外筒５３５に充填した遮光性材料５３７によって撮像機構５３９を覆う構成となっている。このため、鏡筒５５９より半径方向の外側にはみ出す撮像素子５４３及びフレキシブルプリント配線板５４９の距離、及び外筒５３５の厚みが、小型化には不利な構造となっている。また、外筒５３５を必要とするため、部品点数が多くなり、コストも増大する。
【００１０】
本発明は、上記状況に鑑みてなされたもので、内視鏡において、小型化（例えば先端側の挿入部位における外径の細径化）、及びコスト低減を図ることができる内視鏡を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
本発明は、少なくとも１つのレンズと、光軸と垂直な方向の外形状が正方形である撮像素子と、前記撮像素子の撮像面を覆い、前記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、前記撮像素子に接続された伝送ケーブルと、前記レンズ及び前記伝送ケーブルに沿って設けられた照明手段と、剛性を有し、前記レンズの先端側の一部を覆う先端フランジ部と、可撓性を有し前記レンズの他の一部、前記撮像素子、前記照明手段の一部及び前記伝送ケーブルを覆うとともに、外表面が前記先端フランジ部の外表面と面一となる管状のシースと、前記レンズ、前記撮像素子、及び前記照明手段の一部を覆って、先端部を固定するモールド部と、を備え、前記撮像面の中心に前記レンズの光軸を一致させた前記レンズと前記素子カバーガラスとが接着用樹脂により固定され、前記モールド部には、モールド本体から延出する小径延出部が形成され、前記シースは、前記モールド部により覆われる前記先端部において、内周に、前記モールド本体を覆う薄肉部と前記小径延出部を覆う厚肉部との間に段部を有し、前記小径延出部の延出端面が前記シースの前記厚肉部に配置される、内視鏡を提供する。
【発明の効果】
【００１２】
本発明によれば、内視鏡において小型化、コスト低減を図ることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】各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】第１の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】第１の実施形態の内視鏡の先端部の一例を示す断面図
【図４】第１の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５】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６】薄肉のシースが先端部に接続された構成の一例を示す断面図
【図７】第２の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８】第２の実施形態の内視鏡の先端部の一例を示す断面図
【図９】第２の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一例を示す断面図
【図１０】第２の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１１】第３の実施形態の内視鏡の先端部の一例を示す断面図
【図１２】シースの硬さを段階的に異ならせた内視鏡の先端部の一例を示す断面図
【図１３】シースの硬さを段階的に異ならせた内視鏡の先端部の他の例を示す断面図
【図１４】シースの硬さを３段階で段階的に異ならせた内視鏡の先端部の一例を示す断面図
【図１５】シースの硬さを３段階で段階的に異ならせた内視鏡の先端部の他の例を示す断面図
【図１６】挿入部の位置ごとの硬さを示す数値例を表すテーブル
【図１７】モールドに小径延出部を形成しない構成の断面図
【図１８】従来例の内視鏡を備える電子内視鏡システムの全体構成図
【図１９】従来の内視鏡端部構造の一例を示す部分断面図
【発明を実施するための形態】
【００１４】
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各実施形態を詳細に説明する。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。
【００１５】
先ず、最初に各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。
【００１６】
（第１の実施形態）
＜基本構成例＞
図１は、各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。
【００１７】
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。
【００１８】
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。
【００１９】
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。
【００２０】
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。
【００２１】
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。
【００２２】
以下説明する各実施形態の内視鏡１１，１１１，１２１は、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１１，１１１，１２１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１１，１１１，１２１は、血管内の病変の観察に用いることができる。内視鏡１１，１１１，１２１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１１，１１１，１２１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。
【００２３】
また、内視鏡１１，１１１，１２１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１１，１１１，１２１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。
【００２４】
また、内視鏡１１，１１１，１２１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１１，１１１，１２１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。
【００２５】
更に、内視鏡１１，１１１，１２１は、気管支への挿入が可能となる。内視鏡１１，１１１，１２１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１１，１１１，１２１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２ｍｍ未満の内視鏡１１，１１１，１２１によれば、亜区域気管支まで内腔の確認が可能となる。
【００２６】
次に、第１の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の実施形態の内視鏡１１は、第１構成例から第１７構成例の各構成を有することができる。
【００２７】
図２は、第１の実施形態の内視鏡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、第１の実施形態の内視鏡１１の先端部１５の一例を示す断面図である。図４は、第１の実施形態の内視鏡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。
【００２８】
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３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。
【００２９】
＜第１構成例＞
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。
【００３０】
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。
【００３１】
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。
【００３２】
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。
【００３３】
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。
【００３４】
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。
【００３５】
図４に示すように、撮像素子３３は、例えば前後方向から見て正方形形状をなす小型の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の一辺の長さと同一である。
【００３６】
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。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。
【００３７】
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。
【００３８】
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。
【００３９】
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。
【００４０】
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３参照）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。
【００４１】
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。
【００４２】
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。
【００４３】
＜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。
【００４４】
本実施形態の内視鏡１１では、光軸に垂直な方向における断面が正方形状の撮像素子３３として、１辺の寸法が１．０ｍｍ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１５０ミクロン φ）を含めば、最大外径Ｄｍａｘが１．８ｍｍ以下のものが可能となる。
【００４５】
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。
【００４６】
＜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４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。
【００４７】
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。
【００４８】
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。
【００４９】
＜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。
【００５０】
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。
【００５１】
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。
【００５２】
＜第５構成例＞
図５は、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。
【００５３】
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。
【００５４】
＜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。
【００５５】
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。
【００５６】
＜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。
【００５７】
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６参照）と対比しながら説明する。
【００５８】
シース６１は、可撓性を有する樹脂材からなる。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。
【００５９】
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６参照）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。
【００６０】
また、第７構成例の内視鏡１１は、後述する第９構成例の内視鏡１１（図６参照）と同様に、先端部１５に、先端フランジ部６３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つが均等に設けられる。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。
【００６１】
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の先端が先端フランジ部６３の後端に当接して接着剤等で接着していること（図６参照）を除けば、第１構成例の内視鏡１１と同等の構成である。
【００６２】
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６に示す第９構成例の内視鏡１１では、先端フランジ部６３及びシース６１が、１．８ｍｍの同軸の最大外径Ｄｍａｘで連なっている。
【００６３】
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。
【００６４】
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。
【００６５】
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５参照）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。
【００６６】
また、特許文献２に示した従来の内視鏡５３３は、先端部の軸線とレンズユニット５４７の光軸とが偏芯している。このため、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５４７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によれば、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、第９構成例の内視鏡１１によれば、先端フランジ部６３及びシース６１が同軸で連なっているので、ともに細径化しやすく、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。
【００６７】
＜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。
【００６８】
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。
【００６９】
＜第９構成例＞
図６は、薄肉のシースが先端部に接続された構成の一例を示す断面図である。
【００７０】
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、先端フランジ部６３の後端面に当接して接着剤等によって固定される。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。
【００７１】
以上により、第９構成例の内視鏡１１によれば、カバーチューブ６９を省略し、シース６１を直接に先端フランジ部６３に接続できるので、部品点数を少なくできる。
【００７２】
（第２の実施形態）
次に、第２の実施形態の内視鏡１１１について説明する。
【００７３】
図７は、第２の実施形態の内視鏡１１１の先端部を前側から見た様子を示す斜視図である。図８は、第２の実施形態の内視鏡１１１の先端部の一例を示す断面図である。図９は、第２の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一例を示す断面図である。図１０は、第２の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レンズユニットと反対側から見た斜視図である。なお、第２の実施形態では第１の実施形態で説明した部材と同一の部材には同一の符号を付し重複する説明は省略する。
【００７４】
＜第１０構成例＞
図７に示す内視鏡１１１は、図８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。
【００７５】
本実施形態の内視鏡１１１では、光軸の方向に垂直な方向における断面が正方形状の撮像素子３３として、１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５０ミクロン φ）を含めば、最大外径Ｄｍａｘが１．０ｍｍ以下のものが可能となる。
【００７６】
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。
【００７７】
＜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１０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。
【００７８】
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８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。
【００７９】
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１０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１の実施形態の内視鏡１１において、図１０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。
【００８０】
＜第１２構成例＞
第１２構成例の内視鏡１１１は、図９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との間に挟まれ、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。
【００８１】
第１の実施形態の内視鏡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。一方、第２の実施形態の内視鏡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１０参照）。また、第２の実施形態の内視鏡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。
【００８２】
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。
【００８３】
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。
【００８４】
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。
【００８５】
＜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８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。
【００８６】
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。
【００８７】
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の一部分がモールド樹脂１７によって被覆されて固定され、かつモールド樹脂１７は外部に露出されている。なお、内視鏡１１１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１１１は、Ｘ線透視下における先端位置の確認が容易となる。
【００８８】
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。
【００８９】
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。
【００９０】
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７参照）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、第１の実施形態の内視鏡１１に比べて、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。
【００９１】
また、特許文献２に示した従来の内視鏡５３３は、先端部の軸線とレンズユニット５４７の光軸とが偏芯している。このため、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５４７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、内視鏡１１１によれば、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。その結果、第１３構成例の内視鏡１１１は、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。
【００９２】
＜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。
【００９３】
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８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。
【００９４】
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。
【００９５】
（第３の実施形態）
次に、第３の実施形態の内視鏡１２１について説明する。
【００９６】
図１１は、第３の実施形態の内視鏡１２１の先端部の一例を示す断面図である。なお、第３の実施形態では第１の実施形態、第２の実施形態で説明した部材と同一の部材には同一の符号を付し重複する説明は省略する。
【００９７】
第３の実施形態の内視鏡１２１は、上記のカバーチューブ６９を備えない点に特徴を有する。内視鏡１２１は、先端部１５の最大外径Ｄｍａｘが、１．８ｍｍで形成される。モールド部６５は、大径のモールド本体１２３から先端フランジ部６３の反対側に小径延出部７１が延出する。
【００９８】
シース６１は、可撓性を有し、内視鏡１２１の先端部１５を保護するために、レンズＬ１，Ｌ２，Ｌ３、撮像素子３３、照明手段（例えばライトガイド５７）の一部、及び伝送ケーブル３１を覆う。シース６１は、先端フランジ部６３と、同一外径（即ち、最大外径Ｄｍａｘ）で形成される。一方、シース６１の内周は、小径延出部７１を覆う部分で小径となり、モールド本体１２３を覆う部分で大径となる。従って、シース６１は、小径延出部７１を覆う部分が厚肉部１２５となり、モールド本体１２３を覆う部分が薄肉部１２７となる。シース６１の内周には、厚肉部１２５と薄肉部１２７との間に段部１２９が形成される。この段部１２９には、シース接着剤１３１が充填される。
【００９９】
この内視鏡１２１によれば、第１の実施形態の内視鏡１１と同様に、先端部１５の更なる細径化を実現可能にできる。また、内視鏡１２１は、カバーチューブ６９が不要となるので、部品点数を少なくできる。更に、内視鏡１２１は、ステンレス鋼（例えばＳＵＳ３１６）等の金属からなるカバーチューブ６９を有する内視鏡１１に比べ、先端部１５が柔らかいので、内視鏡１２１の体内等への挿入時に生じる衝撃を吸収することができる。また、内視鏡１２１は、先端部１５が金属の場合に比べ、衝撃を吸収するので術者による施術を行いやすくできる。つまり、操作性を高めることができる。
【０１００】
＜第１５構成例＞
図１２は、シース６１の硬さを段階的に異ならせた内視鏡１２１の先端部の一例を示す断面図である。図１３は、シースの硬さを段階的に異ならせた内視鏡１３５の先端部の他の例を示す断面図である。
【０１０１】
内視鏡１２１は、シース６１の硬さを挿入部２１の位置で異ならせることができる。即ち、内視鏡１２１のシース６１は、挿入部２１の先端側に硬度の低い先端低硬度部１３３を有するとともに、それ以外の部位（つまり、後端側の部分又は先端側以外の部位）の硬度が先端低硬度部１３３よりも段階的に高い。この構成は、最大外径Ｄｍａｘが１．８ｍｍの図１２に示す内視鏡１２１と、最大外径Ｄｍａｘが１．０ｍｍの図１３に示す内視鏡１３５とで同様に適用することができる。
【０１０２】
例えば術者は、内視鏡１２１，１３５を使用する際、挿入時のガイドとしての役割を有するカテーテルの挿入開口（図示略）に、内視鏡１２１の先端部１５を挿入する。この際、術者は、内視鏡１２１，１３５の先端部１５よりも所定長後方を手指で摘んで挿入開口へ挿入する。先端部１５が挿入開口に挿入された内視鏡１２１，１３５は、その後は迅速に挿入が行われる。この際、特に細径な血管用の内視鏡１２１，１３５は、強く摘まれることによる破損を防止しなければならない。内視鏡１２１，１３５は、先端から所定長の長さが、先端低硬度部１３３となり、それ以外の部位（つまり、後端側の部分又は先端側以外の部位）が先端低硬度部１３３よりも段階的に高い硬度で形成されることにより、上記の操作性と、破損の防止とを両立させることができる。
【０１０３】
この先端低硬度部１３３の長さは、例えば５０〜３００ｍｍとすることができる。先端低硬度部１３３は、５０ｍｍ以上では、操作性を確保でき、３００ｍｍ以下で破損のリスクを低減できる。
【０１０４】
＜第１６構成例＞
図１４は、シース６１の硬さを３段階で段階的に異ならせた内視鏡１２１の先端部の一例を示す断面図である。図１５は、シースの硬さを３段階で段階的に異ならせた内視鏡１３５の先端部の他の例を示す断面図である。内視鏡１２１は、シース６１の硬さを３段階で異ならせるものであってもよい。この場合、内視鏡１２１のシース６１は、挿入部２１の先端側に硬度の低い先端低硬度部１３３を有し、先端低硬度部１３３が、先端低硬度部１３３より段階的に硬度の高い接続中硬度部１３７に接続される。接続中硬度部１３７の先端低硬度部１３３の反対側には、接続中硬度部１３７より段階的に硬度の高い高硬度部１３９が接続される。この構成は、最大外径Ｄｍａｘが１．８ｍｍの図１４に示す内視鏡１２１と、最大外径Ｄｍａｘが１．０ｍｍの図１５に示す内視鏡１３５とで同様に適用することができる。
【０１０５】
図１６は、挿入部の位置ごとの硬さを示す数値例を表すテーブルである。シース６１の硬さを３段階で異ならせた内視鏡１２１，１３５は、先端低硬度部１３３、接続中硬度部１３７及び高硬度部１３９の硬度を図１６に示す範囲の値に設定することが好ましい。即ち、先端低硬度部１３３のショアＤ硬さは、２５〜５５とすることが好ましい。接続中硬度部１３７のショアＤ硬さは、４０〜６５とすることが好ましい。高硬度部１３９のショアＤ硬さは、６０〜７５とすることが好ましい。先端低硬度部１３３は、ショアＤ硬さ２５よりも柔らかいと破損リスクが高くなる。また、高硬度部１３９は、ショアＤ硬さが７５よりも硬くなると破損リスクが高くなる。
【０１０６】
シース６１は、硬度の異なるものでは融点が異なる。この場合、両者を接合するには、融点の高い温度で接合を行う。すると、融点の低い樹脂材料は、融点を大きく超えて加熱されることになる。樹脂材料では、このような過加熱により、ひけやボイドが生じやすく、接合面が不安定となって接合強度が低下する。そこで、内視鏡１２１，１３５では、先端低硬度部１３３と高硬度部１３９との間に接続中硬度部１３７を介在させている。接続中硬度部１３７は、その融点の差を小さくすることができる。これにより、シース６１の硬さを３段階で異ならせた内視鏡１２１，１３５によれば、接続時における樹脂材料の過加熱を抑制することができる。
【０１０７】
従って、内視鏡１２１，１３５は、先端が必要な柔らかさがあって、手元に必要な硬さがあって、この間に、接続中硬度部１３７が介在することにより、上述した製造上の課題（つまり、接合面の接合強度の低下）を解決することができる。
【０１０８】
＜第１７構成例＞
内視鏡１２１は、モールド本体１２３が図１１に示す小径延出部７１を有する。従って、シース６１は、厚肉部１２５と薄肉部１２７とを有する。ここで、内視鏡１２１は、小径延出部７１の延出端面１４１がシース６１の厚肉部１２５に配置される。シース６１の内方は、延出端面１４１を境にモールド本体１２３の反対側が空洞１４３となる。
【０１０９】
図１７は、モールド部６５に小径延出部７１を形成しない構成の断面図である。内視鏡は、例えば延出端面１４１を設けない構成の場合、シース６１が屈曲すると、図１７に示すように、モールド本体１２３の本体後端部１４５でシース６１の屈曲により生じる応力が集中する。つまり、応力は、薄肉部１２７で集中する。これに対し、図１１に示す内視鏡１２１のように、延出端面１４１を設けた構成では、延出端面１４１が厚肉部１２５に配置することになるので、シース６１の屈曲時に、シース６１は、厚肉部１２５でシース６１の屈曲により生じる応力が集中する。これにより、内視鏡１２１は、薄肉部１２７への応力の集中を回避することで、シース６１を破損しにくくできる。このことは、特に細径で、薄厚な部材を多用する内視鏡の要部において有益な効果となる。
【０１１０】
以上、図面を参照しながら各種の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、上記実施形態又は各構成例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】
【０１１１】
本発明は、内視鏡において小型化、コスト低減を図ることができる効果を有し、例えば医療手術等に用いる細径の内視鏡等として有用である。
【符号の説明】
【０１１２】
１１、１１１、１２１、１３５…内視鏡
１５…先端部
１７…モールド樹脂
２１…挿入部
３１…伝送ケーブル
３３…撮像素子
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（照明手段）
６１…シース
６５…モールド部
７１…小径延出部
１２３…モールド本体
１２５…厚肉部
１２７…薄肉部
１２９…段部
１３３…先端低硬度部
１３７…接続中硬度部
１３９…高硬度部
１４１…延出端面
Ｌ１、Ｌ２、Ｌ３、９３…レンズ
Ｄｍａｘ…最大外径
【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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