(57)【要約】      （修正有）【課題】超音波振動の利用効率が向上するように偏向し、透明な光学部材の外表面の汚れを効率よく除去できる内視鏡装置を提供すること。【解決手段】内視鏡装置は、体腔内に挿入され、先端部分に光学部材３２が配設された挿入部と、挿入部内に配設され、超音波振動ｆを発生させる超音波振動子３７と、挿入部の外表面、または光学部材３２の側面に配設され、超音波振動ｆを光学部材３２の有効径ｄ内に偏向する回折格子４０と、を具備し、超音波振動子３７の振動面が回折格子４０の格子面に対して、光学部材３２の有効径ｄ側に向けて間隔が広がるように傾けて配置した。【選択図】図６
2012005533.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
体腔内に挿入され、先端部分に光学部材が配設された挿入部と、
前記挿入部内に配設され、超音波振動を発生させる超音波振動子と、
前記挿入部の外表面、または前記光学部材の側面に配設され、前記超音波振動を前記光学部材の有効径内に偏向する回折格子と、
を具備し、
前記超音波振動子の振動面が前記回折格子の格子面に対して、前記光学部材の前記有効径側に向けて間隔が広がるように傾けて配置したことを特徴とする内視鏡装置。
【請求項２】
前記回折格子を前記光学部材の前記有効径外に配設したことを特徴とする請求項１に記載の内視鏡装置。
【請求項３】
前記有効径によって規定される前記光学部材の外表面における有効領域全体に前記超音波振動が偏向するように、前記回折格子を複数設けたことを特徴とする請求項１に記載の内視鏡装置。
【請求項４】
前記回折格子の格子面に対して、前記光学部材の前記有効径側に向けて間隔が広がるように傾斜し、前記超音波振動子の前記振動面が貼着される斜面を前記挿入部、または前記光学部材の内面に形成したことを特徴とする請求項１に記載の内視鏡装置。
【請求項５】
前記超音波振動子の前記振動面を投影した投影領域が前記回折格子の前記格子面内に全て含まれるように、前記超音波振動子を前記挿入部内に配設したことを特徴とする請求項１に記載の内視鏡装置。
【請求項６】
前記光学部材の外表面に流体を噴出する噴出口を有する洗浄ノズルを更に有し、
前記回折格子を境にして、前記洗浄ノズルを前記光学部材の前記有効径側とは反対側に配置したことを特徴とする請求項１に記載の内視鏡装置。
【請求項７】
前記有効径によって規定される前記光学部材の外表面の有効領域の中心に向けて前記流体を噴出するように、前記噴出口が前記光学部材に臨むように配置したことを特徴とする請求項１に記載の内視鏡装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、例えば、生体内臓器などの内部を観察したり、術部の処置を行ったりする内視鏡装置に関し、特に光学系表面に付着する汚れを除去することで観察性を向上させる内視鏡装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、低侵襲医療を目的として内視鏡を用いた外科手術が普及している。このような内視鏡下の手術においては、内視鏡先端部に配設された観察窓に対して、汚れの付着、曇りの発生による観察環境の低下を防止することが課題となっている。
【０００３】
消化器用内視鏡においては、内視鏡先端部のレンズに対して送水することで、曇りや汚れの除去を行うが、特に経鼻内視鏡では、送水送気後の水滴の除去が十分でない場合がある。さらに、外科用の内視鏡でも、付着する汚れが手術によって飛散した血液や脂肪などである場合があり、単純な送水のみでは汚れを十分に除去できない場合がある。
【０００４】
例えば、特許文献１に開示された内視鏡装置は、挿入部先端の撮像用光学系に対向して設けられた透明部材と、透明部材の内表面に貼着された振動子と、透明部材の外表面に設けられ、振動子からの超音波振動を、透明部材の観察視野方向に偏向させる回折格子を備えている。この従来の内視鏡装置は、偏向された超音波振動が透明部材外周近傍から、透明部材中心部の撮像光学系の観察視野方向に伝播し、観察視野内にある視界を妨げる水や汚れに作用して、それら水や汚れを観察視野内から除去できるように構成されている。  
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００９−２５４５７１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、従来の内視鏡装置は、圧電振動子発生した超音波振動が回折格子形状の溝に対して垂直方向から入射する構成となっているため、格子の長手方向（凹凸が形成されている方向）に直交する両方向に向けて、透明部材に超音波振動の伝播方向が偏向されてしまう。そのため、従来の内視鏡装置では、偏向した超音波振動の利用効率が悪く、効率よく汚れを除去することができないという課題があった。
【０００７】
そこで、本願は、上記問題を鑑みてなされたものであり、その目的とするところは、超音波振動の利用効率が向上するように偏向し、透明な光学部材の外表面の汚れを効率よく除去できる内視鏡装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記目的を達成すべく、本発明の内視鏡装置は、体腔内に挿入され、先端部分に光学部材が配設された挿入部と、前記挿入部内に配設され、超音波振動を発生させる超音波振動子と、前記挿入部の外表面、または前記光学部材の側面に配設され、前記超音波振動を前記光学部材の有効径内に偏向する回折格子と、を具備し、前記超音波振動子の振動面が前記回折格子の格子面に対して、前記光学部材の前記有効径側に向けて間隔が広がるように傾けて配置した。
【発明の効果】
【０００９】
本発明によれば、超音波振動の利用効率が向上するように偏向し、透明な光学部材の外表面の汚れを効率よく除去できる内視鏡装置を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】本発明の第１の実施の形態に係る電子内視鏡システムの全体構成を示す斜視図
【図２】同、電子内視鏡の挿入部先端を示す平面図
【図３】同、挿入部の先端部の構成を示す断面図
【図４】同、内視鏡システムの構成を示すブロック図
【図５】同、挿入部の先端部分に配設された観察窓の構成を示す断面図
【図６】同、観察窓と圧電振動子の構成を示す断面図
【図７】同、回折波の伝播を説明するための内視鏡の先端面を示す平面図
【図８】同、第１の変形例の内視鏡の先端面を示し、ガラス板に形成される回折格子の構成一例を示す平面図
【図９】同、第２の変形例の内視鏡の先端面を示し、ガラス板に形成される回折格子の構成一例を示す平面図
【図１０】同、第３の変形例のガラス板に形成される断面がバイナリ形状の溝を有する回折格子の構成一例を示す断面図
【図１１】同、図１０とは別のガラス板に形成される断面がバイナリ形状の溝を有する回折格子の構成一例を示す断面図
【図１２】同、ガラス板に形成されるブレーズド形状の溝を有する回折格子の構成一例を示す断面図
【図１３】同、回折格子の溝に部材を埋設した構成一例を示す断面図
【図１４】第２の実施の形態に係り、挿入部の先端部分に配設された観察窓を示し、観察窓に配設される回折格子と圧電振動子の配置構成の一例を示す断面図
【図１５】同、変形例の挿入部の先端部分に配設された観察窓を示し、観察窓に配設される回折格子と圧電振動子の配置構成の一例を示す断面図
【図１６】本発明の第３の実施の形態に係り、挿入部の先端部分に配設された観察窓を示し、挿入部の先端部分に配設される回折格子と圧電振動子の配置構成の一例を示す断面図
【図１７】同、変形例の挿入部の先端部分に配設された観察窓を示し、挿入部の先端部分に配設される回折格子と圧電振動子の配置構成の一例を示す断面図
【図１８】本発明の第４の実施の形態に係り、挿入部の先端部分に配設された観察窓を示し、挿入部の先端部分に配設される回折格子と圧電振動子の配置構成の一例を示す断面図
【図１９】同、挿入部の先端部分に配設された観察窓を示す斜視図
【図２０】同、第１の変形例の挿入部の先端部分に配設された観察窓を示し、挿入部の先端部分に配設される回折格子と圧電振動子の配置構成の一例を示す断面図
【図２１】同、第２の変形例の挿入部の先端部分に配設された観察窓を示し、挿入部の先端部分に配設される回折格子と圧電振動子の配置構成の一例を示す断面図
【図２２】同、第３の変形例の挿入部の先端部分に配設された観察窓を示し、挿入部の先端部分に配設される回折格子の配置構成の一例を示す斜視図
【図２３】本発明の第５の実施の形態に係り、図２３は挿入部の先端部分に配設された観察窓を示し、挿入部の先端部分に配設される回折格子と圧電振動子の配置構成の一例を示す断面図
【図２４】同、第１の変形例の挿入部の先端部分に配設された観察窓を示す斜視図
【図２５】同、第２の変形例の挿入部の先端部分に配設された観察窓を示し、挿入部の先端部分に配設される回折格子と圧電振動子の配置構成の一例を示す断面図
【図２６】カプセル型内視鏡の先端部分に配設された観察窓を示し、筐体部に配設される回折格子と圧電振動子の配置構成の一例を示す断面図
【発明を実施するための形態】
【００１１】
以下、本発明である内視鏡装置について説明する。なお、以下の説明において、各実施の形態に基づく図面は、模式的なものであり、各部分の厚みと幅との関係、夫々の部分の厚みの比率などは現実のものとは異なることに留意すべきであり、図面の相互間においても互いの寸法の関係や比率が異なる部分が含まれている場合がある。
【００１２】
（第１の実施の形態）
先ず、図面に基づいて本発明の第１の実施の形態を説明する。また、以下の説明において、例えば、生体の体腔である消化管観察処置用の上部内視鏡、下部内視鏡などの内視鏡装置を例示する。なお、本発明は、消化管観察処置用の内視鏡装置に限定することなく、腹腔鏡下外科手術を行う硬性内視鏡などの種々の内視鏡装置に適用可能である。
【００１３】
また、図１から図１３は本発明の第１の実施の形態に係り、図１は電子内視鏡システムの全体構成を示す斜視図、図２は電子内視鏡の挿入部先端を示す平面図、図３は挿入部の先端部の構成を示す断面図、図４は内視鏡システムの構成を示すブロック図、図５は挿入部の先端部分に配設された観察窓の構成を示す断面図、図６は観察窓と圧電振動子の構成を示す断面図、図７は回折波の伝播を説明するための内視鏡の先端面を示す平面図、図８は第１の変形例の内視鏡の先端面を示し、ガラス板に形成される回折格子の構成一例を示す平面図、図９は第２の変形例の内視鏡の先端面を示し、ガラス板に形成される回折格子の構成一例を示す平面図、図１０は第３の変形例のガラス板に形成される断面がバイナリ形状の溝を有する回折格子の構成一例を示す断面図、図１１は図１０とは別のガラス板に形成される断面がバイナリ形状の溝を有する回折格子の構成一例を示す断面図、図１２はガラス板に形成されるブレーズド形状の溝を有する回折格子の構成一例を示す断面図、図１３は回折格子の溝に部材を埋設した構成一例を示す断面図である。
【００１４】
図１、および図２に示すように、本実施の形態の電子内視鏡システム（以下、単に内視鏡システムという）１は、電子内視鏡装置（以下、単に内視鏡という）２、と、光源装置３と、ビデオプロセッサ４と、カラーモニタ５と、が電気的に接続されて構成されている。
【００１５】
内視鏡２は、挿入部９と、この挿入部９が延設された操作部１０と、を有し、操作部１
０から延出するユニバーサルコード１７がスコープコネクタ１８を介して、光源装置３と
接続されている。また、スコープコネクタ１８からは、コイル状の電気ケーブル１９が延設されている。そして、この電気ケーブル１９の他端部には、電気コネクタ部２０が設けられ、この電気コネクタ部２０がビデオプロセッサ４に接続されている。
【００１６】
挿入部９は、先端から順に、先端部６と、湾曲部７と、可撓管部８と、が連設されて構
成されている。  
先端部６の先端面には、後述する処置具チャンネルの先端開口部３１、透明円板状のガラス板であって、撮像用光学部材の観察窓３２、透明円板状のガラス板であって、照明用光学部材の複数の照明窓３３、および観察窓３２に向けて送気送水を行なう観察窓洗浄ノズル３４が配設されている（図２参照）。
【００１７】
観察窓３２の背面側には、先端部６に内蔵される後述する撮像ユニット３０が配設されている。また、複数の照明窓３３の背面側には、光源装置３からの照明光を伝送し、先端部６からユニバーサルコード１７の内部に挿通配置された、ライトガイド４３（図４参照）が設けられている。なお、観察窓３２の外表面には、疎水コーティング処理、撥水コーティング処理、または親水コーティング処理が施されている。
【００１８】
観察窓洗浄ノズル３４は、先端部６からユニバーサルコード１７の内部に挿通する、洗浄チューブ（不図示）に接続されている。これら洗浄チューブは、洗浄水が貯留された送水タンク４２、及びポンプ５５（図４参照）と光源装置３、およびビデオプロセッサ４側で接続されている。そして、観察窓洗浄ノズル３４には噴出口３４ａが設けられている。噴出口３４ａは、送気送水する方向が観察窓３２の中心方向となるように、その向きが規定されている。なお、観察窓３２の中心方向とは、撮像ユニット３０が取り込む撮影光が通過する光学的有効径によって規定される範囲の中心方向（図３の光軸Ｏの方向）のことである。
【００１９】
操作部１０は、挿入部９が延出する折れ止め部１１と、下部側の側部に配設される鉗子口１２と、中途部のグリップ部を構成する操作部本体１３と、上部側に設けられた２つの湾曲操作ノブ１４，１５からなる湾曲操作部１６と、送気送水制御部２１と、吸引制御部２２と、複数のスイッチから構成された主に撮像機能（例えば、ズーミング機能）を操作する複数のスイッチ部２３と、から構成されている。尚、操作部１０の鉗子口１２は、先端部６の先端開口部まで主に挿入部９内に挿通配置された処置具チャンネル３５（図３参照）の一開口部を構成している。
【００２０】
次に、主に内視鏡２の先端部６の構成について、図３、および図４に基づいて、以下に説明する。  
図３に示すように、先端部６は、内部に撮像ユニット３０が配設されている。この撮像ユニット３０は、硬質な先端部本体である先端硬性部材２４に嵌挿配置され、接着剤と共に、側面方向から固定部材であるセットビス２７により先端硬性部材２４に強固に固定される。
【００２１】
この先端硬性部材２４の先端部分を覆うように、先端部６の先端面を構成する先端カバー２５が接着固定されている。この先端カバー２５には、観察窓３２、２つの照明窓３３、および観察窓洗浄ノズル３４が気密に接着剤、またはビス留めによって固着されている。
【００２２】
尚、先端カバー２５に形成される孔部である先端開口部３１は、先端部６内の処置具チャンネル３５の開口部を構成する。また、先端部６と湾曲部７の外形を形成するように、先端硬性部材２４の外周、及び湾曲部７内の複数の湾曲駒を一体的に被覆するゴム製の先端挿入部被覆部材３６が設けられている。この先端挿入部被覆部材３６の先端外周部は、糸巻接着部２９により、先端部６に固定されている。
【００２３】
また、先端硬性部材２４には、撮像ユニット３０、及び処置具チャンネル３５の他、照明光を導光するライトガイド４３（図４参照）と、先端部６の観察窓などを洗浄したり、体腔内へ送気したりするための上述した観察窓洗浄ノズル３４、及び図示しない洗浄チューブに連通する管路と、湾曲部７を湾曲操作するための図示しないアングルワイヤと、が配設されている。
【００２４】
尚、これら観察窓洗浄ノズル、洗浄チューブ、ライトガイド４３、アングルワイヤなどの部材については、従来から周知な構成のため、それらの詳細な説明を省略する。
【００２５】
撮像ユニット３０は、対物レンズを含む光学レンズ群ユニットと、ＣＣＤ、ＣＭＯＳなどを有する固体撮像素子ユニットと、を有している。光学レンズ群ユニットの対物レンズの最も物体側のレンズ（あるいは、対物レンズの最先端のレンズ）３０ａは、観察窓３２の背面に対向配置されている。
【００２６】
次に、内視鏡システム１の主に電気的な構成について、図４に基づいて、以下に説明する。  
図４に示すように、ビデオプロセッサ４は、ＣＰＵである制御部５１と、電源／映像信号処理回路５２と、圧電振動子加振回路５３と、ポンプ制御回路５４と、コンプレッサであるポンプ５５と、を有して構成されている。
【００２７】
制御部５１は、電源／映像信号処理回路５２、圧電振動子加振回路５３、およびポンプ制御回路５４と電気的に接続されており、各回路を制御する。また、電源／映像信号処理回路５２は、カラーモニタ５とも電気的に接続され、撮像ユニット３０からの映像信号を受けて、映像処理してカラーモニタ５へ内視鏡画像信号を出力する。この電源／映像信号処理回路５２は、電気コネクタ部２０がビデオプロセッサ４に接続された状態において、撮像ユニット３０と通信ケーブル４６を介して各種信号を授受する構成となっている。
【００２８】
圧電振動子加振回路５３は、内視鏡２の超音波振動子である圧電振動子３７を振動させる機能を有し、制御部５１の制御により、圧電振動子３７の振動強度を出力する電力量により可変制御する。この圧電振動子加振回路５３は、電気コネクタ部２０がビデオプロセッサ４に接続された状態において、圧電振動子３７と配線４５を介して電気的に接続されている。
【００２９】
ポンプ制御回路５４は、ポンプ５５と電気的に接続され、制御部５１の制御により、ポンプ５５を駆動制御する電気信号を出力する。
【００３０】
光源装置３は、ハロゲンランプ等の光源５６と、この光源５６を駆動する光源制御回路５７と、を有して構成されている。光源制御回路５７は、ビデオプロセッサ４の制御部５１と電気的に接続されて、この制御部５１により制御される。この光源５６からの光は、照明光として使用され、光源装置３にスコープコネクタ１８が接続された状態において、ライトガイド４３によって先端部６の照明窓３３へと伝送される。
【００３１】
本実施の形態のライトガイド４３は、ユニバーサルケーブル１７へ延設され、ライトガイド４３がスコープコネクタ１８で終端されている。そして、配線４５、および通信ケーブル４６が電気ケーブル１９を介して、電気コネクタ部２０に接続されている。
【００３２】
つまり、本実施の形態の内視鏡２は、ユニバーサルケーブル１７、および電気ケーブル１９を介して、ライトガイド４３が光源制御回路５７を含む光源装置３の光源５６に、撮像ユニット３０から引き出された配線４６がビデオプロセッサ４の電源／映像信号処理回路５２に、圧電振動子３７から引き出された配線４５がビデオプロセッサ４の加振手段を構成する圧電振動子加振回路５３に、夫々接続される構成となっている。
【００３３】
次に、先端カバー２５に配設される光学部材である観察窓３２と、この観察窓３２の背面側に設置される圧電振動子３７について、図５から図７に基づいて、以下に説明する。  
図５、および図６に示すように、観察窓３２の内表面（裏面となる背面）には、観察視野を妨げない位置に斜面部３２ａが形成され、この斜面部３２ａに矩形状の圧電振動子３７が接着剤によって貼着されている。なお、観察窓３２は、挿入部９の外表面の一部である。
【００３４】
図６において、Ｌｆは観察視野領域の最も外側を示している。観察視野領域は光学的有効領域であって、Ｌｆよりも内側（紙面の右側）の領域になるが、ここでは、観察視野領域全体をＬｆで表わすこととする。撮像ユニット３０に入射される撮影光（図３の光軸Ｏで示す撮影光）は観察視野領域Ｌｆを通過する。本実施の形態では、斜面部３２ａは観察視野領域Ｌｆに影響を及ぼさない場所、すなわち、観察窓３２における光学的有効径ｄから外方へ外れた、観察窓３２の内表面側に形成されている。そして、斜面部３２ａは、観察窓３２の外表面（表面となる前面）に設けられた回折格子４０の格子面に対して、観察窓３２の光学的有効径ｄ側に向けて間隔（離間距離）が大きくなるように、所定の角度θを有して、形成されている。あるいは、斜面部３２ａと回折格子の格子面は、斜面部３２ａを含む仮想面と回折格子の格子面を含む仮想面が交差するように形成されている。なお、斜面部３２ａは、圧電振動子３７からの超音波が回折格子の格子面に到達するように形成されていることはいうまでもない。なお、本実施の形態では、斜面部３２ａは、観察窓３２の内表面側の外周一部分を切り欠いて形成されている。
【００３５】
圧電振動子３７からは、上述したようにビデオプロセッサ４の圧電振動子加振回路５３と電気的に接続される配線４５が延設され、これにより圧電振動子３７は電気的に駆動されるようになっている。つまり、圧電振動子３７からは、加振のための電圧を供給する配線４５が内視鏡２の根元方向に引き出されている。また、圧電振動子３７は観察窓３２に形成された斜面部３２ａへ固定されている。なお、この固定は、接着剤による固定に限定されることはなく、半田等による固定でもよい。この圧電振動子３７は、その共振周波数、又は共振周波数近傍で駆動され、超音波振動ｆを観察窓３２内に発生させる。
【００３６】
撮像ユニット３０には、入射される撮影光（図３の光軸Ｏで示す撮影光）が通過する観察窓３２が設けられている。観察窓３２には、回折格子４０が設けられている。この回折格子４０は、断面が矩形状で直線状の溝部を複数有し、複数の溝部が並列して配置されている。上記のように、斜面部３２ａに貼着された圧電振動子３７からは、超音波振動ｆが発生する。回折格子４０は、この超音波振動ｆが入力される位置（観察窓３２の表面位置）に形成されている。回折格子４０はこの観察窓３２の周縁側、すなわち、光学的有効径ｄによって規定される観察視野領域Ｌｆから外方へ外れた、観察窓３２の外表面側に形成されている。あるいは、回折格子４０は、光学窓３２の光学的有効径ｄ外の領域であって、観察視野を遮らない位置に形成されている。これにより、回折格子４０が観察画像内に取り込まれることがなくなるので、回折格子４０が観察の邪魔をすることがない。
【００３７】
また、回折格子４０（溝部）の長手方向の長さは、観察窓３２における観察視野領域Ｌｆの光学的有効径ｄと同一、またはそれ以上に長い。なお、圧電振動子３７は、その振動面の面積が回折格子４０の面積（回折面の面積）に対して小さいものとなっている。
【００３８】
換言すると、回折格子４０の表面積領域を斜面部３２ａに投影した領域Ａ１内に圧電振動子３７の振動面の領域Ａ２が全て含まれるように、圧電振動子３７が観察窓３２の斜面部３２ａに貼着されている。ここで、超音波振動ｆが特に高周波振動の場合、圧電振動子３７の取り付け面の法線方向に強く伝播するため、高周波の超音波振動ｆを回折格子４０へと効率的に観察窓３２内へ伝播させることができる。そこで、このような構成とすることで、効率的に伝播された超音波振動ｆを広い範囲にわたって有効に利用する（回折させる）ことができる。
【００３９】
上述の圧電振動子３７から発生された超音波振動ｆは、主として圧電振動子３７の振動面（観察窓３２の斜面部３２ａ）に垂直な方向に伝播し、圧電振動子３７の振動面に対向した観察窓３２の回折格子４０に入射する。この回折格子４０に入射した超音波振動は、回折格子４０によりバルク波、あるいは表面弾性波（好ましくは表面弾性波）の回折波Ф１，Φ２になって回折（偏向）され、観察窓３２を伝播する。
【００４０】
このとき、圧電振動子３７で発生した超音波振動ｆが回折格子４０の溝に対して斜め方向から入射するので、回折格子４０の溝で（左右）非対称な強度（振動の大きさ）で回折（偏向）され、回折格子４０を境にして非対称な強度の回折波Φ１、および回折波Φ２が発生する。なお、回折波Φ１は、回折格子４０に対する超音波振動ｆの入射角度が鈍角となる方向への回折波、回折波Φ２は、入射角度が鋭角となる方向への回折波であり、回折波Φ１の方が回折波Φ２よりも強い振動となっている。
【００４１】
そのため、観察窓３２には、回折格子４０を境にして非対称な強度（振動の大きさ）、つまり、中心方向となる光学的有効径ｄ側に向けて、強度が大きい回折波Φ１による強い振動が発生する。換言すると、回折格子４０の格子面が圧電振動子３７の振動面に対して、観察窓３２の中心方向に向けて間隔が広がるように所定の角度θだけ傾けて配置されているので、回折波Φ２に比して、より強い回折波Φ１が観察窓３２の中心方向となる光学的有効径ｄ側に向かって進行する。また、回折波Φ２は、観察窓３２の光学的有効径ｄ外（光学的有効径ｄ側とは反対側）へ進行する不要な振動を観察窓３２に発生する。
【００４２】
なお、本実施の形態では、回折格子４０の構造パラメータである格子周期（溝の周期、ピッチ）は、観察窓３２の材料から決まる回折（偏向）する表面弾性波の速度と、回折格子４０に入射する超音波振動ｆの振動数と、回折格子４０の格子面に対する入射する超音波振動ｆの入射角度と、によって決まる所望の値に設定されている。なお、所望の値とは、回折格子４０で超音波振動ｆを回折（偏向）して、観察窓３２の中心方向となる光学的有効径ｄ側に向かって進行する回折波Φ１の成分が最も大きくなる値である。また、回折格子４０の溝の深さは、格子周期の約１／１０などに設定されている。
【００４３】
また、内視鏡２の構成部品は、接合される部品間が密閉封止されており、高圧蒸気による滅菌処理に耐え得る構造となっている。  
さらに、本実施形態においては、観察窓３２の面のうち、撮像ユニット３０の対物光学系と対向する内表面は平面状としているが、この内表面の一部が凸状もしくは凹形状となって、撮像光学系の一部を構成しても良い。つまり、観察窓３２を設けず、撮像ユニット３０の対物レンズの最も物体側のレンズ３０ａを上述した観察窓３２と同様な構成として、回折格子４０と圧電振動子３７を対物レンズ３０ａに配設しても良い。
【００４４】
以上のように構成された、本実施の形態の内視鏡システム１では、生体の消化管内に挿入部９が挿入されている術中に、観察窓３２の外表面に粘膜、血液等の汚れが付着した場合に、医師であるユーザが内視鏡２の操作部に設けられたスイッチ類のリモートスイッチを操作する。すると、このスイッチ操作による制御信号に応じて、圧電振動子３７には、ビデオプロセッサ４の圧電振動子加振回路５３から励振信号が供給され、超音波振動ｆ（回折波による振動）が観察窓３２中に発生する。
【００４５】
これに先立ち、ユーザによる上記スイッチ類の操作により、観察窓洗浄ノズル３４から観察窓３２の外表面に洗浄水Ｈが供給される。つまり、コンプレッサであるポンプ５５から送水タンク４２内にエアーが供給され、送水タンク４２内の洗浄水Ｈ（図６参照）が内視鏡２内に供給される。この洗浄水Ｈは、観察窓３２の外表面に沿って流れ出すことになる。なお、観察窓洗浄ノズル３４の噴出口３４ａは、回折格子４０よりも観察窓３２の外方から、洗浄水Ｈを観察窓３２の外表面に沿って噴出する。ここで、噴出口３４ａと観察窓３２の外表面における観察視野領域Ｌｆの中心の位置関係は、回折格子４０挟んで対向する関係となっている。よって、洗浄水Ｈは、回折格子４０の長手方向と略直交する方向に、回折格子４０を通過するように噴出される。
【００４６】
そして、圧電振動子３７の振動面で発生した超音波振動ｆは、観察窓３２内部を振動面に対して略垂直方向に伝播する。この超音波振動ｆは、回折格子４０に所定の入射角度を有して到達して、この回折格子４０により回折（偏向）され、観察窓３２の外表面を伝播する回折波Φ１、Φ２を発生する。
【００４７】
このとき、観察窓３２の中心側(光学的有効径ｄの中心側)へ向かって、回折波Φ２よりも大きな振動の回折波Φ１が観察窓３２外表面内を横方向に直線的に回折波として伝播する。
【００４８】
なお、回折格子４０によって発生する回折波Ф１，Φ２の進行方向（伝播方向）を規定する格子ベクトルの方向は、回折格子４０の周期性の方向として定義される。ここでは、図７に示すように、回折格子４０が直線状の溝部が並列配置された構成であるため、これら溝部に対して直交する方向に、すなわち、回折格子４０を挟んで互いに逆向きとなる２つの進行方向に回折波Ф１，Φ２が伝播される。
【００４９】
本実施の形態のように、観察窓３２の外表面に回折格子４０を設けた場合は、圧電振動子３７から直進した超音波振動ｆが回折格子４０により回折される。そして、観察窓３２における撮像ユニット３０の観察視野領域Ｌｆ側に向かって回折波Ф１が直線的に伝播される。このとき、回折波Ф１は、観察視野領域Ｌｆ外へ進行する不要な回折波Φ２よりも強度が大きな回折波となっている。
【００５０】
換言すると、回折波Ф１は、回折格子４０の溝部の配列方向に対して垂直な方向で光学的有効径ｄを有した観察視野領域Ｌｆ側に向かって伝播する。観察窓３２の中心方向に伝播された回折波Ф１は、観察窓３２の外表面で光学的有効径ｄによって規定される観察視野領域Ｌｆ部分に到達して、さらに通過する。そして、回折波Ф１は、観察視野領域Ｌｆに付着している粘膜などの汚れを、洗浄水の供給と共に伝播方向に押し出して除去する。なお、回折波Ф１が表面弾性波の場合、その振動を観察窓３２の表面に集中させて伝播するので、観察窓３２の外表面に付着した汚れに効率的に振動を伝えて、汚れを除去することができる。
【００５１】
つまり、圧電振動子３７で発生した超音波振動ｆが回折格子４０に入射すると、超音波振動ｆが撮影光軸Ｏ方向に向かって、より強い回折波Ф１として伝播（偏向）される。この回折格子４０により、指向性の高い高周波の超音波振動ｆであっても、観察窓３２の撮像ユニット３０の撮像光学系の光学的有効径ｄを有した観察視野領域Ｌｆ側に効率的に回折波Ф１として伝播させることが可能となる。これにより、観察窓３２の外表面に付着した汚れが洗浄水Ｈと混合され、一部は霧状となり、また一部は洗浄水Ｈとともに押し流されて、観察窓３２における観察視野領域Ｌｆの略全面に亘って汚れを効率良く確実に除去することが可能となる。
【００５２】
すなわち、本実施の形態では、観察窓３２の外表面（表面）において、回折格子４０から観察視野領域Ｌｆ側に進行して伝播する回折波Φ１が主となるので、汚れに対して大きな振動の回折波Φ１が作用して、効率的に汚れを除去することが可能となる。
【００５３】
また、観察窓洗浄ノズル３４の噴出口３４ａが光学的有効径ｄを有した観察視野領域Ｌｆの中心方向に向けて規定され、回折格子４０よりも観察窓３２の外方、つまり観察視野領域Ｌｆとは反対側から、回折格子４０を通過するように観察窓３２の観察視野領域Ｌｆへ送気送水する。そのため、送気送水方向が回折波Φ１と同一の方向であるため、効率的に汚れを除去することが可能となる。
【００５４】
以上説明したように、本実施の形態の内視鏡システム１では、圧電振動子３７の超音波振動ｆを回折格子４０に入射させたときに、回折波Φ２（観察視野領域Ｌｆ外へと進行する不要な回折波）よりもできるだけ大きな振動が発生するように効率よく回折波Φ１を発生させて、この回折波Φ１を、観察窓３２における光学的有効径ｄを有した撮像ユニット３０による観察視野領域Ｌｆ側に進行するように伝播させることができるので、内視鏡２の撮像ユニット３０に対向する観察窓３２の外表面、特に観察視野領域Ｌｆ内の汚れ１０１を効率良く除去することができる。
【００５５】
また、回折格子４０を観察窓３２における観察視野領域Ｌｆ外に形成することで、回折格子４０が観察画像内に取り込まれることがないので、回折格子４０が観察の邪魔をすることがなく、しかも、上記のように、観察窓３２の光学的有効径ｄによって規定される観察視野領域Ｌｆ全域に回折波Φ１を伝播させることができるので、洗浄水Ｈと共に観察窓３２の観察視野領域Ｌｆに付着した汚れを除去することができる。さらに、回折格子４０は、格子４０のピッチ、溝深さなどを所定に最適化することで、入射した超音波振動ｆを主として観察窓３２の表面付近に伝播される表面弾性波として回折（偏向）することができ、この表面弾性波（回折波Φ１）による振動が観察窓３２の外表面に集中して伝播し、観察窓３２に付着する汚れを効率的に除去することができる。
【００５６】
（第１の変形例）
次に、図８に基づいて、本実施の形態の第１の変形例を説明する。  
本変形例では、図８に示すように、観察窓３２に回折格子４０が２つ形成されている。これら２つの回折格子４０においても、格子ベクトルの方向が、回折波Ф１が伝播する方向である。本変形例では、それぞれの回折格子４０は、それぞれの格子ベクトルの方向が観察窓３２における光学的有効径ｄによって規定される観察視野領域Ｌｆの中心を通過する位置に形成されている。
【００５７】
このように構成することで、２つの回折格子４０から回折（偏向）された２つの回折波Φ１により、観察窓３２の観察視野領域Ｌｆ全体により強力な振動を伝播させることができるので、上述した本実施の形態の効果を増加させることができる。
【００５８】
（第２の変形例）
次に、図９に基づいて、本実施の形態の第２の変形例を説明する。  
以上に説明した本実施の形態では、回折格子４０の溝部形状が直線であった。この場合は、格子ベクトルの向きは溝部の長手方向に対して垂直な方向となっている。
【００５９】
これに対して、本変形例では、図９に示すように、回折格子４０溝部形状が上面側から見たときに曲線、より具体的には円弧状となっている。また、曲線の向き（円弧の向き）は観察視野領域Ｌｆ側に向かって凸になっている。このように回折格子４０の格子を円弧状の曲線群とすることで、観察窓３２の外表面を観察視野領域Ｌｆ側に伝播される回折波Ф１が２次元的に拡散するように回折格子４０から放射されるようになる。
【００６０】
格子の形状が円弧状の曲線の場合では、格子ベクトルは溝部の曲線の接線に対して垂直な方向となる。格子ベクトルの方向は回折波Ф１が伝播する方向であるので、回折波Ф１は溝部の曲線の接線に対して垂直な方向に伝播する、即ち、観察視野領域Ｌｆ側に伝播される回折波Ф１は２次元的に拡散するように回折格子４０から放射される。その結果、上述した本実施の形態の効果に加え、観察窓３２の外表面において回折格子４０の占有面積がより小さい構成としても、観察窓３２の観察視野領域Ｌｆ全体に振動を伝播させることができる。
【００６１】
（第３の変形例）
次に、図１０から図１３に基づいて、本実施の形態の第３の変形例を説明する。  
回折格子４０の各溝は、断面形状が矩形状のものを図示したが、図１０、または図１１に示すように、各溝の断面形状が段状の所謂バイナリ形状、図１２に示すように鋸歯状形状（ブレーズ形状）、図示しない正弦波形状などでも良い。特に、回折格子４０の各溝の断面形状がブレーズ形状であると、特定次数の回折波の回折効率が高くなり、効率的に汚れを除去できる。
【００６２】
さらに、図１３に示すように、観察窓３２の材質とは異なる材質である部材４０ａを回折格子４０の各溝に埋設して、回折格子４０の表面を平面化しても良い。回折格子４０の各溝に汚れや洗浄水などが入り込むと回折格子４０の回折効率が変化し、洗浄力が劣化してしまう。しかし、部材４０ａを回折格子４０の各溝に埋設して、回折格子４０の表面を平面化すると、回折格子４０の各溝に汚れや洗浄水などが入り込まず、回折効率が変化しないので洗浄力が劣化しない。また、内視鏡２の使用前後の洗浄が容易となる。つまり、観察窓３２の外表面（表面）の段差がなくなり、洗浄力の劣化を防ぎ洗浄滅菌性を向上させる効果がある。
【００６３】
（第２の実施の形態）
次に、本発明の内視鏡システム１の第２の実施の形態について、図１４、および図１５に基づいて、以下に詳しく説明する。なお、図１４、および図１５は、本発明の第２の実施の形態に係り、図１４は挿入部の先端部分に配設された観察窓を示し、観察窓に配設される回折格子と圧電振動子の配置構成の一例を示す断面図、図１５は変形例の挿入部の先端部分に配設された観察窓を示し、観察窓に配設される回折格子と圧電振動子の配置構成の一例を示す断面図である。
【００６４】
なお、本実施の形態の内視鏡システム１の説明において、第１の実施の形態にて説明した構成については、同一の符号を付して、構成および作用の説明を省略する。
【００６５】
本実施の形態では、内視鏡２の観察窓３２に配設される圧電振動子３７と回折格子４０の配置構成の例を以下に説明する。
【００６６】
先ず、本実施の形態の内視鏡２では、図１４に示すように、観察窓３２の側面に回折格子４０を形成し、この回折格子４０に所定の角度を有して圧電振動子３７の超音波振動ｆが入射するように、観察窓３２の内面側に圧電振動子３７の振動面が貼着される斜面部３２ａを形成する。
【００６７】
この斜面部３２ａは、観察窓３２の側面に形成された回折格子４０の格子面に対して、観察窓３２の光学的有効径ｄ方向に向けて間隔（離間距離）が大きくなるように、所定の角度θを有して、観察窓３２の内表面一部分を切り欠いて形成されている。そして、この斜面部３２ａに圧電振動子３７の振動面が貼着されている。
【００６８】
また、本実施の形態の観察窓３２は、内視鏡２における対物レンズの最も物体側のレンズを構成し、先端面となる外表面と側面となる側周面とが交会する角部Ｒが曲成されている。
【００６９】
このような構成としても、圧電振動子３７から超音波振動ｆが回折格子４０の溝に対して斜め方向から入射するので、回折格子４０の溝で非対称な振動の大きさで回折（偏向）され、超音波振動ｆの入射角度が鈍角となる方向側である観察窓３２の外表面に向けて進行する回折波Φ１が強い振動となって発生する。
【００７０】
そして、回折波Φ１は、観察窓３２の側面から曲成された角部Ｒを介して、観察窓３２の外表面へと進行し、観察窓３２おける光学的有効径ｄによって規定される観察視野領域Ｌｆ側へ伝播される。
【００７１】
これにより、本実施の形態の内視鏡２における圧電振動子３７と回折格子４０の観察窓３２への配置構成は、第１の実施の形態と同様の効果を奏する。
【００７２】
なお、図１５に示すように、観察窓３２の外表面の観察視野を妨げない位置であって、撮像ユニット３０における撮像視野から外れた位置に斜面部３２ｂが形成され、この斜面部３２ｂに回折格子４０を形成しても良い。
【００７３】
この斜面部３２ｂは、撮像ユニット３０に入射される撮像光が通過する観察窓３２における光学的有効径ｄから外方へ外れた、観察窓３２の外表面側に形成されている。そして、斜面部３２ｂは、圧電振動子３７の振動面に対して、観察窓３２の光学的有効径ｄ側に向けて間隔（離間距離）が大きくなるように、所定の角度θを有して、観察窓３２の外表面側の外周一部分を切り欠いて形成されている。
【００７４】
この構成では、圧電振動子３７は、回折格子４０に所定の角度を有して超音波振動ｆが入射するように、観察窓３２の外表面の観察視野を妨げない位置であって、撮像ユニット３０における撮像視野から外れた位置の内表面に振動面が貼着される。
【００７５】
（第３の実施の形態）
次に、本発明の内視鏡システム１の第３の実施の形態について、図１６、および図１７に基づいて、以下に詳しく説明する。なお、図１６、および図１７は、本発明の第３の実施の形態に係り、図１６は挿入部の先端部分に配設された観察窓を示し、挿入部の先端部分に配設される回折格子と圧電振動子の配置構成の一例を示す断面図、図１７は変形例の挿入部の先端部分に配設された観察窓を示し、挿入部の先端部分に配設される回折格子と圧電振動子の配置構成の一例を示す断面図である。
【００７６】
なお、本実施の形態の内視鏡システム１の説明においても、第１の実施の形態にて説明した構成については、同一の符号を付して、構成および作用の説明を省略する。
【００７７】
本実施の形態では、圧電振動子３７と回折格子４０が、内視鏡２の挿入部９の先端部分となる先端カバー２５に配設されている。また、観察窓３２が内視鏡２における対物レンズの最も物体側のレンズを構成している。
【００７８】
先ず、本実施の形態の内視鏡２では、図１６に示すように、先端カバー２５の先端面に回折格子４０を形成し、この回折格子４０に所定の角度を有して圧電振動子３７の超音波振動ｆが入射するように、先端カバー２５の内面に圧電振動子３７の振動面が貼着される斜面部２５ａを形成する。
【００７９】
この斜面部２５ａは、先端カバー２５の先端面に形成された回折格子４０の回折面に対して、観察窓３２の光学的有効径ｄ側に向けて間隔（離間距離）が大きくなるように、所定の角度θを有して、先端カバー２５の内表面一部分を切り欠いて形成されている。そして、この斜面部２５ａに圧電振動子３７が貼着されている。
【００８０】
なお、回折格子４０は、観察窓３２の表面外周部の近傍に形成すると良く、さらに、先
端カバー２５の先端面と観察窓３２の外表面が連続的に段差なく同一面内に位置するようにすると良い。
【００８１】
このような構成としても、圧電振動子３７から超音波振動ｆが回折格子４０の溝に対して斜め方向から入射するので、回折格子４０の溝で非対称な強度で回折（偏向）され、回折格子４０を境にして非対称な強度、つまり、超音波振動ｆの入射角度が鈍角となる方向、観察窓３２における光学的有効径ｄによって規定される観察視野領域Ｌｆ側へ進行する回折波Φ１が強い振動となって発生する。
【００８２】
これにより、本実施の形態の内視鏡２における圧電振動子３７と回折格子４０の先端カバー２５への配置構成は、第１の実施の形態と同様の効果に加え、さらに光学的精度が要求される観察窓３２に回折格子４０および斜面部（３２ａ）を形成する必要がなくなる。
【００８３】
なお、図１７に示すように、回折格子４０を先端カバー２５の外周部に回折格子４０を形成し、この回折格子４０に所定の角度を有して圧電振動子３７の超音波振動ｆが入射するように、先端カバー２５の内周面に圧電振動子３７の振動面が貼着される斜面部２５ａを形成する。
【００８４】
この斜面部２５ａも、先端カバー２５の外周部に形成された回折格子４０の回折面に対して、観察窓３２の光学的有効径ｄ側に向けて間隔（離間距離）が大きくなるように、所定の角度θを有して、先端カバー２５の内表面一部分を切り欠いて形成されている。そして、この斜面部２５ａに圧電振動子３７が貼着されている。
【００８５】
なお、先端カバー２５には、先端面となる外表面と側面となる側周面とが交会する角部Ｒが曲成されている。そのため、回折波Φ１は、先端カバー２５の側周面から曲成された角部Ｒを介して、先端カバー２５の外表面（先端面）へと進行して、観察窓３２の光学的有効径ｄによって規定される観察視野領域Ｌｆ側へ略減衰することなく伝播される。
【００８６】
（第４の実施の形態）
次に、本発明の内視鏡システム１の第４の実施の形態について、図１８から図２２に基づいて、以下に詳しく説明する。なお、図１８から図２２は、本発明の第４の実施の形態に係り、図１８は挿入部の先端部分に配設された観察窓を示し、挿入部の先端部分に配設される回折格子と圧電振動子の配置構成の一例を示す断面図、図１９は挿入部の先端部分に配設された観察窓を示す斜視図、図２０は第１の変形例の挿入部の先端部分に配設された観察窓を示し、挿入部の先端部分に配設される回折格子と圧電振動子の配置構成の一例を示す断面図、図２１は第２の変形例の挿入部の先端部分に配設された観察窓を示し、挿入部の先端部分に配設される回折格子と圧電振動子の配置構成の一例を示す断面図、図２２は第３の変形例の挿入部の先端部分に配設された観察窓を示し、挿入部の先端部分に配設される回折格子の配置構成の一例を示す斜視図である。
【００８７】
なお、本実施の形態の内視鏡システム１の説明においても、第１の実施の形態にて説明した構成については、同一の符号を付して、構成および作用の説明を省略する。
【００８８】
本実施の形態では、圧電振動子３７と回折格子４０は、側視用内視鏡２の挿入部９の先端部分となる先端カバー２５に配設されている。また、観察窓３２が内視鏡２の先端部分の側面に設けられているが、これらの観察窓３２は複数の超広角対物レンズの最も物体側のレンズを構成している。
【００８９】
本実施の形態の内視鏡２では、図１８、および図１９に示すように、先端カバー２５の側面（側周面）に複数の観察窓３２に対応した、複数の回折格子４０を形成している。そして、これら回折格子４０のそれぞれに対応して、複数の斜面部２５ａを複数の観察窓３２よりも基端側へ形成している。複数の斜面部２５ａの各々は、所定の角度を有して対応する圧電振動子３７の超音波振動ｆが入射するように、先端カバー２５の内面に圧電振動子３７の振動面が貼着されている。
【００９０】
これら斜面部２５ａは、近傍にある先端カバー２５の外周部に形成された回折格子４０の回折面に対して、観察窓３２の光学的有効径ｄ側に向けて間隔（離間距離）が大きくなるように、所定の角度θを有して、先端カバー２５の内周面一部分を複数切り欠いて形成されている。そして、これら斜面部２５ａのそれぞれに圧電振動子３７が貼着されている。
【００９１】
なお、各回折格子４０は、対応する観察窓３２の表面外周部の近傍に形成すると良く、さらに、先端カバー２５の先端面と観察窓３２の外表面が連続的に段差なく同一面内に位置するようにすると良い。
【００９２】
このような構成としても、各圧電振動子３７からのそれぞれの超音波振動ｆが対応する回折格子４０の溝に対して斜め方向から入射するので、各回折格子４０の溝で非対称な強度に回折（偏向）され、回折格子４０を境にして非対称な強度、つまり、超音波振動ｆの入射角度が鈍角となる方向、観察窓３２における光学的有効径ｄによって規定される観察視野領域Ｌｆ側へ進行する回折波Φ１が強い振動となって発生する。
【００９３】
以上に説明したように、本実施の形態の超広角の内視鏡２においても、上述の各圧電振動子３７と各回折格子４０の先端カバー２５への配置構成により第１の実施の形態と同様の効果を奏する。
【００９４】
（第１の変形例）
本変形例では、挿入部９の先端部分を構成している先端カバー２５の先端面に、直視用の観察窓３２を備え、先端カバー２５の側部回りで露出される側視側には、観察窓を兼ねるレンズ３９を備えた直側視型内視鏡の構成を例示する。
【００９５】
本変形例の直側視型内視鏡では、図２０に示すように、先端カバー２５の外側面（側周面）全周に回折格子４０を形成し、この回折格子４０に所定の角度を有して圧電振動子３７の超音波振動ｆが入射するように、先端カバー２５の内面全周にここではリング状の圧電振動子３７の振動面が貼着される斜面部２５ａを側視用対物レンズ３９よりも基端側へ形成する。
【００９６】
斜面部２５ａは、先端カバー２５の側面全周に形成された回折格子４０の回折面に対して、観察窓３２の光学的有効径ｄ側に向けて間隔（離間距離）が大きくなるように、所定の角度θを有して、先端カバー２５の内周に沿って切り欠いて形成されている。そして、この斜面部２５ａにリング状の圧電振動子３７が貼着されている。
【００９７】
このような構成にすることで、直側視型内視鏡においても、上述の圧電振動子３７と回折格子４０の先端カバー２５への配置構成により、第１の実施の形態と同様の効果を奏する。なお、ここでも、第３の実施の形態と同様に、先端カバー２５には、先端面となる外表面と側面となる側周面とが交会する角部Ｒが曲成されており、回折波Φ１が先端カバー２５の側周面から曲成された角部Ｒを介して、先端カバー２５の外表面へと進行して、観察窓３２の光学的有効径ｄによって規定される観察視野領域Ｌｆ側へ略減衰することなく伝播される。
【００９８】
（第２の変形例）
なお、図２１に示すように、回折格子４０を先端カバー２５の外側面（側周面）全周に形成し、斜面部２５ａを側視用対物レンズ３９よりも先端側の先端カバー２５の内側面（内周面）全周に形成して、斜面部２５ａに圧電振動子３７が貼着された構成としても良い。
【００９９】
このような構成により、より視認性が要求される直視用の観察窓３２へ向けて回折波Φ１が進行して強い振動により観察窓３２の汚れを効率よく落とし、直視用の観察窓３２に比して視認性の重要度が劣る側視用対物レンズ３９へ向けて回折波Φ１よりも弱い回折波Φ２が進行して、弱い振動により観察窓３２の汚れを落とす構成となる。
【０１００】
なお、ここでも、第３の実施の形態と同様に、先端カバー２５には、先端面となる外表面と側面となる側周面とが交会する角部Ｒが曲成されており、回折波Φ１が先端カバー２５の側周面から曲成された角部Ｒを介して、先端カバー２５の外表面へと進行して、観察窓３２の光学的有効径ｄによって規定される観察視野領域Ｌｆ側へ略減衰することなく伝播される。
【０１０１】
（第３の変形例）
また、図２２に示すように、側視用対物レンズ３９が設けられた側視用内視鏡の場合、回折波Φ１の進行方向（格子ベクトルの方向）が側視用対物レンズ３９の表面へ挿入部９の長手軸回りの螺旋状に進行するように、側視用対物レンズ３９の基端側の先端カバー２５の外周部に回折格子４０を長手方向が挿入部９の長手軸に対して所定の角度を有した斜めに配設しても良い。このような構成により、回折格子４０と、この回折格子４０へ超音波振動ｆを発生する圧電振動子３７を小さくすることができる。
【０１０２】
（第５の実施の形態）
次に、本発明の内視鏡システム１の第５の実施の形態について、図２３から図２６に基づいて、以下に詳しく説明する。なお、図２３から図２６は、本発明の第５の実施の形態に係り、図２３は挿入部の先端部分に配設された観察窓を示し、挿入部の先端部分に配設される回折格子と圧電振動子の配置構成の一例を示す断面図、図２４は第１の変形例の挿入部の先端部分に配設された観察窓を示す斜視図、図２５は第２の変形例の挿入部の先端部分に配設された観察窓を示し、挿入部の先端部分に配設される回折格子と圧電振動子の配置構成の一例を示す断面図である。
【０１０３】
なお、本実施の形態の内視鏡システム１の説明においても、第１の実施の形態にて説明した構成については、同一の符号を付して、構成および作用の説明を省略する。
【０１０４】
本実施の形態では、内視鏡２の挿入部９の先端部分となる観察窓３２に配設される圧電振動子３７と回折格子４０の配置構成の例を以下に説明し、観察窓３２が物体側に凸の負メニスカスレンズで、魚眼対物レンズの最も物体側のレンズを構成している。
【０１０５】
本実施の形態のように、物体側に凸の負メニスカスレンズである観察窓３２は、図２３に示すように、観察窓３２の外表面と内表面とが所定の角度を有している。つまり、観察窓３２は、最も物体側の面（外表面の頂点）は観察光軸Ｏから離れるにつれて、観察光軸Ｏと垂直な面に対する角度が大きくなるので、観察窓３２の外表面に回折格子４０を設けた場合、観察窓３２の内表面に圧電振動子３７を配置すれば、この圧電振動子３７からの超音波振動ｆが回折格子４０に対して斜めに入射するようになる。図２３ではレンズの面取り部に圧電振動子３７を配置している。
【０１０６】
そのため、観察窓３２に回折格子４０を形成した場合、上述した斜面部を設けなくとも、圧電振動子３７の振動面を観察窓３２の内表面に貼着することで、振動面が回折格子４０の回折面に対して、観察窓３２の光学的有効径ｄ側に向けて間隔（離間距離）が大きくなるように、所定の角度θを有する構成となる。
【０１０７】
（第１の変形例）
また、図２４に示すように、物体側に凸の負メニスカス型レンズである観察窓３２であっても、勿論、圧電振動子３７が貼着される斜面部３２ａを形成しても良い。
【０１０８】
（第２の変形例）
さらに、図２５に示すように、観察窓３２の側面に回折格子４０を設けて、この回折格子４０に圧電振動子３７からの超音波振動ｆが斜めに入射するよう斜面部３２ａを形成しても良い。なお、観察窓３２には、先端面となる外表面と側面となる側周面とが交会する角部Ｒが曲成されており、回折格子４０により回折（偏向）された回折波Φ１が曲成された角部Ｒを介して、観察窓３２の光学的有効径ｄによって規定される観察視野領域Ｌｆ側へ略減衰することなく伝播される。
【０１０９】
また、図２６に示すように、カプセル型内視鏡装置にも、本発明を適用可能であり、ドーム状の観察窓６１の光学的有効径ｄによって規定される観察視野領域Ｌｆに回折波Φ１が進行するように、回折格子４０を筐体部６２の外周部に形成し、この回折格子４０に超音波振動ｆが斜めに入射するように圧電振動子３７の振動面が貼着される斜面部６２ａを筐体部６２の内周面に形成すれば良い。なお、図２６はカプセル型内視鏡の先端部分に配設された観察窓を示し、筐体部に配設される回折格子と圧電振動子の配置構成の一例を示す断面図である。
【０１１０】
以上に説明した各実施の形態の内視鏡システム１は、第１の実施の形態を基本構成として、第２〜第５の実施の形態に記載した構成を組み合わせた構成としても良い。
【０１１１】
また、上述の各実施の形態では、観察窓３２の表面の洗浄用の振動を発生させる技術的構成を例示したが、これに限定することなく、同様な構成により、内視鏡２の挿入部９に設けられる光学部材、例えば、照明窓３３の表面を洗浄する振動を発生させる技術的構成として適用することができる。
【０１１２】
以上の各実施の形態に記載した発明は、その実施の形態、および変形例に限ることなく、その他、実施段階ではその要旨を逸脱しない範囲で種々の変形を実施し得ることが可能である。さらに、上記実施の形態には、種々の段階の発明が含まれており、開示される複数の構成要件における適宜な組合せにより種々の発明が抽出され得るものである。
【０１１３】
例えば、実施の形態に示される全構成要件から幾つかの構成要件が削除されても、述べられている課題が解決でき、述べられている効果が得られる場合には、この構成要件が削除された構成が発明として抽出され得るものである。
【符号の説明】
【０１１４】
１…電子内視鏡システム
２…電子内視鏡
３…光源装置
４…ビデオプロセッサ
５…カラーモニタ
６…先端部
７…湾曲部
８…可撓管部
９…挿入部
１０…操作部
１１…部
１２…鉗子口
１３…操作部本体
１４，１５…湾曲操作ノブ
１６…湾曲操作部
１７…ユニバーサルコード
１８…スコープコネクタ
１９…電気ケーブル
２０…電気コネクタ部
２１…送気送水制御部
２２…吸引制御部
２３…スイッチ部
２４…先端硬性部材
２５…先端カバー
２７…セットビス
２９…糸巻接着部
３０…撮像ユニット
３０ａ…対物レンズのうち最も物体側のレンズ
３１…先端開口部
３２…観察窓
３２ａ…斜面部
３３…照明窓
３４…観察窓洗浄ノズル
３４ａ…噴出口
３５…処置具チャンネル
３６…先端挿入部被覆部材
３７…圧電振動子
４０…回折格子
４２…送水タンク
４３…ライトガイド
４５…配線
４６…通信ケーブル
５１…制御部
５２…映像信号処理回路
５３…圧電振動子加振回路
５４…ポンプ制御回路
５５…ポンプ
５６…光源
５７…光源制御回路
ｄ…光学的有効径
ｆ…超音波振動
Ｌｆ…観察視野領域
Ｏ…撮影光軸
Φ１，Φ２…回折波
【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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