(57)【要約】  本発明は、外側管（１２）と、対物レンズ（２２）を含む光学システムを含んでいるファイバ管（１１）とを備える内視鏡光学系（１０）を有する内視鏡に関するものであり、外側管（１２）の端部領域には窓（１６）が端面（１４）に設けられ、対物レンズ（２２）はファイバ管（１１）の長手中心軸（１３）に対して一定の角度のもとで斜め下方に向かって窓（１６）を通して観察をするようにアライメントされ、対物レンズ（２２）の上方には対物レンズ（２２）の手前の領域を照明するためのファイババンドル（１７）が配置されている。この内視鏡光学系（１０）ないし内視鏡は、ファイババンドル（１７）の遠位の端部領域（１８）が、ファイバ管の材料で全周を取り囲まれているファイバ管（１１）の遠位の破断部（２７）の中に配置されることを特徴とする。
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
外側管（１２）と、対物レンズ（２２）を含む光学システムを含んでいるファイバ管（１１）とを備える内視鏡光学系（１０）を有する内視鏡であって、前記外側管（１２）の端部領域には開口部が端面（１４）に設けられ、前記対物レンズ（２２）の上方には前記対物レンズ（２２）の手前の領域を照明するためのファイババンドル（１７）が配置されている、そのような内視鏡において、前記ファイババンドル（１７）の遠位の端部領域（１８）は前記ファイバ管の材料で全周を取り囲まれている前記ファイバ管（１１）の遠位の破断部（２７）の中に配置されていることを特徴とする内視鏡。
【請求項２】
前記ファイババンドル（１７）は前記破断部（２７）の中で固定されていることを特徴とする、請求項１に記載の内視鏡。
【請求項３】
前記破断部（２７）の長手中心軸と、前記ファイババンドル（１７）の遠位端の長手中心軸および／または前記対物レンズ（２２）の観察方向とは少なくとも実質的に互いに平行にアライメントされていることを特徴とする、請求項１または２に記載の内視鏡。
【請求項４】
前記対物レンズ（２２）は前記ファイバ管（１１）の長手中心軸（１３）に対して一定の角度のもとで斜め下方に向かって前記開口部を通して観察をするようにアライメントされていることを特徴とする、先行請求項１〜３のうちいずれか１項に記載の内視鏡。
【請求項５】
前記破断部（２７）の、特にその長手中心軸のアライメント、および／または前記ファイババンドル（２０）のビーム方向は、前記対物レンズ（２２）の観察方向（２１）および／または前記ファイババンドル（１７）ないしファイバ（２４）の目標方向と相違していることを特徴とする、先行請求項１〜４のうちいずれか１項に記載の内視鏡。
【請求項６】
一方における前記破断部（２７）のアライメントおよび／または前記ファイババンドル（１７）のビーム方向（２０）と、他方における前記対物レンズ（２２）の観察方向（２１）とは、前記対物レンズ（２２）の手前の領域で前記対物レンズ（２２）の観察方向（２１）に鋭角をなしていることを特徴とする、先行請求項１〜５のうちいずれか１項に記載の内視鏡。
【請求項７】
前記角度は１°から２０°の間であり、特別に好ましくは２°から６°の間であることを特徴とする、請求項６に記載の内視鏡。
【請求項８】
前記破断部（２７）は少なくとも実質的に半円形または半月形の断面を有していることを特徴とする、先行請求項１〜７のうちいずれか１項に記載の内視鏡。
【請求項９】
前記ファイババンドル（１７）は遠位の端部領域（１８）をもって前記破断部の中で終わり、および／または前記ファイバ管（１１）の端面（１４）と同一平面上で終わっていることを特徴とする、先行請求項１〜８のうちいずれか１項に記載の内視鏡。
【請求項１０】
請求項１から９のいずれか１項に記載の内視鏡を製造ないし組み立てする方法において、次の各ステップを有し、すなわち、
ａ）ファイババンドル（１７）が端部側でファイバ管（１１）の破断部（２７）に挿通され、
ｂ）前記ファイバ管（１１）が内視鏡のための内視鏡光学系（１０）を形成するために外側管（１２）へ挿通され、このとき前記ファイババンドル（１７）の固定が行われ、
ｃ）前記ファイババンドル（１７）が前記破断部（２７）の中で接着されて端面側で研削および／または研磨されることを特徴とする方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、請求項１の前提項に記載されている内視鏡に関する。最後に本発明は、請求項１０の前提項に記載されている内視鏡を組み立てる方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
内視鏡は、典型的には小さな開口部だけがアクセスを可能にする視野を観察するのを可能にする役目を果たす。内視鏡は、対物レンズを含む内視鏡光学系を有している。内視鏡光学系は内視鏡の独立した構成要素として構成されていてよく、内視鏡へ挿入することができる。内視鏡には、視野を照明するために光ファイバが挿入される。典型的には、そのために多数の光ファイバのバンドルが利用され、すなわち、十分な光度を意図するためにファイババンドルが利用される。これらのファイバが端部領域で、比較的広い角度範囲に光を照射する。にもかかわらず、できる限り全部のファイバがそれぞれの（主）ビーム方向で視野に向かうようにアライメントされるのが望ましい。そこから逸脱するファイバは有害な明度差を視野に生じさせる。そのために各ファイバは、内視鏡光学系の組み立て中に相応のアライメントを与えられる。封止とアライメント固定をするために、ファイバは遠位の端部領域で接着剤により接着され、引き続いて研磨される。
【０００３】
特許文献１より、内視鏡光学系の長軸に対して斜め下方を向く対物レンズを有する内視鏡光学系を備えた斜視型の内視鏡が明らかとなる。このような内視鏡光学系では、本来の光学系と並ぶ側方と上方に光ファイバが配置される。側方に配置されるファイバは対物レンズの観察方向と平行に、斜め下方に向かって観察をするようにアライメントされる。それに対して上側のファイババンドルは、内視鏡光学系の長手方向と平行に延びている。このとき光ファイバは、外側の被覆管ないし外側管と、内側のファイバ管との間に配置される。ファイバ管は内部に、遠位で斜め下方に観察をする対物レンズを備えた本来の光学系を含んでいる。光ファイバをアライメントして位置に関して固定するために、ファイバ管の外側領域には切欠きが設けられている。これらの切欠きに光ファイバが挿入されてから、次いで、内視鏡光学系の遠位の端部領域から外側管が被せられる。このようにして光ファイバは外側管によってファイバ管の切欠きへ押し込まれ、アライメントされる。引き続き、光ファイバを内視鏡光学系の端部領域で相互に接着し、裁断して、端面側で研磨することができる。
【０００４】
特許文献２より、外側管とファイバ管との組み立てによって端部領域で光ファイバの端部のアライメントを可能にするファイバ通路がファイバ管と外側管との間に設けられた内視鏡光学系が明らかとなる。
【０００５】
特許文献３は、内側のファイバ管と外側管との間のファイバ通路の形成によって内視鏡光学系の組み立て時に初めてアライメントが実現される、同じく内視鏡光学系に関するものである。
【０００６】
公知の内視鏡光学系で欠点となるのは、光ファイバの最終的なアライメントが、ファイバ管の被覆部としての外側管の最終的な位置決めのときに初めて調整されることにある。したがって組み立てが非常に高いコストを要し、手作業で実行しなければならない。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】ドイツ特許第１０２００４０２３０２４Ｂ４号明細書
【特許文献２】ＵＳ４８５０３４２
【特許文献３】ＵＳ４５７６１４７
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
本発明の課題は、組み立てが容易になりアライメントが改善される、視野を的確に照明する光ファイバを備えた当分野に属す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】
【０００９】
この課題は請求項１の構成要件を有する内視鏡によって解決される。それによると、ファイババンドルの遠位の端部領域は内視鏡光学系のファイバ管にある遠位の破断部に配置される。このとき破断部はファイバ管の材料で全周を取り囲まれるのが好ましく、すなわち、特に閉じた縁部を有している。このことは、光ファイバを中へ差し込むことができる破断部をファイバ管が有することを意味する。破断部は、肉厚部を有する領域でファイバ管の壁部を通過するのが好ましい。このとき破断部は、ファイバ管の端面および／または端面の少なくとも１つの部分区域を通過するのが好ましい。破断部は、特に、ファイババンドル全体を収容するために構成される。ファイバ管の破断部へ光ファイバを挿入することで、ファイバのアライメントが、特にその遠位の端部領域のアライメントがすでに行われる。それにより、ファイバ端部の正しいアライメントがすでにファイバ管の中だけで実現され、被覆管の外嵌を必要とすることがない。このようにして内視鏡の組み立てが大幅に容易になる。
【００１０】
光ファイバないしファイババンドルは特に破断部で固定される。そのために光ファイバは、たとえばクランプ作用、摩擦力、および／または引掛けによって固定されていてよい。このような固定は、特に、内視鏡光学系の組み立てのときに、特に被覆管の組み立てのときに、光ファイバが滑って動くのを防止する役目を果たす。固定は恒久的に行われるのがさらに好ましい。そのために、特に接着剤等を利用することができ、そのようにして恒久的な固定と封止を実現する。
【００１１】
対物レンズは、ファイバ管の長手中心軸に対して一定の角度のもとで斜め下方に向かって開口部を通して観察をするようにアライメントされるのが好ましい。このような斜めに観察をする内視鏡は、内視鏡の長手中心軸の脇に位置する視野を観察するのに利用することができる。このことは、最適化された視野照明という利点を提供する。それと同時に、内視鏡ないし内視鏡光学系の改善された組み立てが確保される。
【００１２】
破断部の長手中心軸と、ファイババンドルないし光ファイバの遠位端の長手中心軸とは、少なくとも実質的に互いに平行にアライメントされるのが好ましい。ファイババンドルの遠位端の長手中心軸は、特に、光ファイバのビーム方向に相当する。このことは、ファイバの遠位端のアライメントを破断部が規定することを意味する。ファイババンドルと対物レンズの観察方向の長手中心軸の平行または少なくともほぼ平行なアライメントによって、ファイバのスムーズな案内が可能となる。そのために特に破断部は、ファイババンドルの十分な案内を実現するのに十分な長手方向の長さを有していなければならない。それに応じて破断部は、ファイバ管の長手中心軸に対して斜めに延びるように配置されるのが好ましい。
【００１３】
ファイババンドルのアライメントが、特にその長手中心軸ないしビーム方向のアライメントが、破断部の長手中心軸と相違しているのがさらに好ましい。このことは、たとえばファイバの屈曲によって引き起こすことができる。このような屈曲は、特に、内視鏡の長手方向に対して斜めにファイバの端部領域がアライメントされる場合に生じる。斜めのアライメントは、典型的には、視野の改善された照明のために意図される。ファイバの屈曲は屈曲領域で行われるのが好ましい。破断部とファイバ端部のアライメントとの間の小さな差異は、たとえば初期応力によって補正することができる。
【００１４】
破断部の長手中心軸と、対物レンズの観察方向ないしファイババンドルの長手中心軸とは、対物レンズの手前の領域で鋭角をなしているのが好ましい。このことは、破断部ないしファイバが内視鏡の長手中心軸に対して、対物レンズないしその観察方向よりも若干強く斜めにアライメントされていることを意味する。それにより、ファイバの改善されたアライメントが目標方向で実現される。目標方向は、特に対物レンズのすぐ手前の領域で視野を最善に照明するために、対物レンズの観察方向と平行に位置するのが好ましい。特に、破断部の主方向は対物レンズの主方向よりも斜めにアライメントされる。そのようにして、曲がったファイバが最善のアライメントを与えられる。それが必要である理由は、光ファイバが湾曲して配置されるとき、典型的には理想アライメントから逸脱するからである。
【００１５】
破断部ないしファイババンドルの、特にそのビーム方向の長手中心軸と、対物レンズの観察方向との間の角度は２０°よりも小さいのが好ましく、好ましくは１°と２０°の間であり、特別に好ましくは２°と６°の間である。このようにわずかなより強い傾きは、通常、ファイバの相応の曲げ戻りを補償するためにすでに十分である。それによって視野の最善の照明が実現される。
【００１６】
破断部は少なくとも実質的に半円形または半月形のフライス加工部として構成されるのがさらに好ましい。このような幾何学形状は、できる限り幅広い照明フィールドを、同時に、通常は円形である内視鏡光学系の外側形状に合わせた最善の適合化をしながら提供する。それと同時に、この場合に利用できるスペースが最善に活用される。破断部は、光学系ないし対物レンズの上方に設けられるのが好ましい。
【００１７】
ファイババンドルは、遠位の端部領域をもって破断部の中で終わっているのがさらに好ましい。同様にファイババンドルは、ファイバ管の前側エッジと同一平面上で終わることができる。これら両方のアライメントは、ファイババンドルないし光ファイバの遠位の端部領域が最善の位置に配置されるという帰結につながる。それと同時に、影響を受けやすいファイバの端面の最大限の保護が実現される。
【００１８】
最後に本発明は、上に説明したような内視鏡ないし内視鏡のための内視鏡光学系を製造ないし組み立てする方法に関する。この方法は次の各ステップを有することを特徴とする：
ａ）ファイババンドルが端部側でファイバ管の破断部に挿通され、
ｂ）特にファイババンドルを固定するためにファイバ管が外側管へ挿通され、
ｃ）ファイババンドルが破断部の中で接着されて端面側で研削および／または研磨される。
【００１９】
このような方式は従来技術に比べて組み立てを大幅に簡素化する。このときファイババンドルないし光ファイバは、ファイバ管の破断部へ挿通されたときすでに正しくアライメントされる。外側管ないし被覆管の組付けは、ファイバのアライメントにもはや事実上影響を及ぼさない。せいぜいのところ、ファイバ管と被覆管ないし外側管との間の領域で、ファイババンドルが追加的に固定されるような作用が生じる。
【００２０】
原則として本発明では、直視型の内視鏡でも斜視型の内視鏡でも適用することができる。
【００２１】
次に、図面の図を参照しながら、本発明の好ましい実施例について詳しく説明する。図面は次のものを示している：
【図面の簡単な説明】
【００２２】
【図１】本発明による内視鏡のための内視鏡光学系を組み立て状態で示す側方の断面図である。
【図２】内視鏡光学系のファイバ管を示す斜視裏面図である。
【図３】内視鏡光学系の対物レンズを示す正面図である。
【図４】ファイババンドルを挿通するときの内視鏡光学系を示す側方の断面図である。
【図５】ファイババンドルが挿入された側方の断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００２３】
図１は、内視鏡のための内視鏡光学系１０を、組み立てられた状態で側方からの断面図として示している。このような内視鏡光学系１０は、ここには図示しない内視鏡で適用され、これと共に使用される。そのために内視鏡は、内視鏡光学系１０のための相応の収容部を有している。
【００２４】
内視鏡光学系１０は、外側管１２で取り囲まれたファイバ管１１を有している。内視鏡光学系１０の長手中心軸に対して斜めに、内視鏡光学系１０の端面１４が配置されている。この端面１４は、たとえば円形の窓１６を収容するために構成された窓開口部１５のような開口部を有している。図示しない光学系が、ファイバ管１１の内部に配置される。この光学系は、窓１６を通して斜め下方に向かって観察をする。
【００２５】
被覆管ないし外側管１２は少なくとも遠位領域で、特に端面１４を例外として、内視鏡光学系１０の全体を包囲する。内視鏡光学系１０の上側領域にファイババンドル１７が配置される。ファイババンドル１７は遠位の端部領域１８をもって、内視鏡光学系１０の端面１４のところで終わる。ファイバ端部１８は、実質的に、少なくともほぼ直角の角度で端面１４に当たる。ファイババンドル１７の近位の端部領域で入力結合される光がファイババンドル１７を通過し、その端面１９から、内視鏡光学系１０の視野を照明するために外に出る。
【００２６】
光学系は、窓１５の後側の領域に対物レンズ２２を有している。対物レンズ２２がその観察方向２１をもってアライメントされる角度は、たとえば約３０°であり得る。この角度は、内視鏡光学系１０の利用分野に応じて選択されていてよい。窓開口部１５に取り付けられた窓１６を有する端面１４は、そのために通常は同一の角度で配置される。場合によっては、それに代えて直視型の光学系を使用することもできる。
【００２７】
それに伴いファイバ端部１８からの光射出は、主としてビーム方向２０に延びていく。光学系ないし対物レンズ２２は、それに応じて観察方向２１に観察をする。光学系の視野の十分な照明を実現するために、ビーム方向２０と観察方向２１は少なくとも実質的に互いに平行に配置される。光学系の対物レンズ２２のすぐ手前で改善された照明を実現するために、ビーム方向２０が観察方向２１に対して若干傾いて配置されていてよい。このケースではビーム方向２０と観察方向２１は、内視鏡光学系１０の端面１４の手前の領域で鋭角で交わる。このときの角度は通常は２０°以下、特に１０°以下、好ましくは２°から６°の間である。
【００２８】
図１に示すとおり、ファイババンドル１７は多くの部分で直線状に、かつ内視鏡光学系１０の長手中心軸１３と平行に延びている。その遠位の端部領域でのみ、ファイババンドル１７は視野の照明のためにビーム方向２０に延びる。
【００２９】
対物レンズ２２の視野を照明するためのファイバ端部１８のアライメントを実現するために、ファイババンドル１７は屈曲領域２３で屈曲している。ファイババンドル１７は多数の個々の光ファイバ２４で成り立っていて、それに応じてこれらを簡単な仕方で屈曲させることができる。ファイバ２４はそのために互いに平行に延びている。
【００３０】
ファイババンドル１７の光ファイバ２４は屈曲のために、ファイバ管１１の破断部２７の下側の当接面２５と上側の当接面２６との間で固定される。下側の当接面２５は、ここでは従来技術と同じようにファイバ管１１の構成要素である。
【００３１】
しかし従来技術では、上側の当接面２６は外側管１２に取り付けられる。それに応じて、従来技術ではファイバ管１１に対して外側管１２を変位させることで、下側の当接面２５と上側の当接面２６との間の間隔を組み立てのために広げることができる。そして組み立ては、ファイバ管１１と外側管１２を正しい位置で嵌め合わせることによって行われる。
【００３２】
一方で本発明では、ここでは下側の当接面２５と上側の当接面２６はいずれもファイバ管１１の一部である。そのために、ファイバ管１１には破断部（Ｄｕｒｃｈｂｒｕｃｈ、または貫通部または切開部）２７が設けられている。破断部２７は、本実施例では円弧状のスリットないし開口部として構成される。それによって破断部は、光ファイバ２４のための下側の当接面２５と上側の当接面２６を形成する。
【００３３】
内視鏡光学系を組み立てる本発明の方法は次のように進行する。
【００３４】
ファイババンドル１７の光ファイバ２４がファイバ管１１の破断部２７へ差し込まれる。その様子は特に図４に示されている。ファイババンドル１７のこの挿入は、程度の差こそあれ直線状の経路で行うことができる。
【００３５】
次いでさらに組み立てをするために、ファイババンドル１７の光ファイバ２４が下方に向かって若干曲げられ、そのようにしてファイバ管１１の上面に載置される。それにより屈曲個所２３の領域で、当該領域に設けられている湾曲した移行領域に基づき、ファイバ２４の屈曲が生じる。この領域は、下側の当接面２５と、光ファイバ２４を収容するためのファイバ通路２８の一部としてのファイバ管側の切欠きとの間にある。このファイバ通路２８は、内視鏡光学系１０が完全に組み立てられた後、一方ではファイバ管１１の上面によって、および他方では外側管１２の内面によって形成される。ファイババンドル１７の光ファイバ２４がファイバ通路２８の内部で案内されることにより、屈曲個所２３での屈曲が維持される。
【００３６】
さらに、このようにして破断部２７の中で光ファイバ２４が定置に支持されるような作用が生じる。それが行われる理由は、特に、ファイバ２４が屈曲してファイバ管１１ないし外側管１２に当接するからである。破断部２７の中で光ファイバ２４を固定するために、光ファイバは通常は追加的に接着剤によって鋳固められる。さらに、端面１４を超えて突き出しているファイバが研削されて、端面１４の平面で研磨面を施される。このようにしてファイバ２４の端面１９が構成される。これは典型的には端面１４を含む平面に位置する。
【００３７】
典型的な場合、ファイバ通路２８は、ファイババンドル１７の光ファイバ２４の、程度の差こそあれルーズな案内のために十分なスペースを提供する。それに対して破断部２７の中の光ファイバ２４は密に捕捉されていて、それにより、ファイバ端部１８の安定したアライメントが実現される。
【００３８】
以上に説明した実施例は、本発明に基づくその他の実施形態も含めて、直視型の内視鏡でも斜視型の内視鏡でも具体化することができる。
【符号の説明】
【００３９】
１０  内視鏡光学系
１１  ファイバ管
１２  外側管／被覆管
１３  長手中心軸
１４  端面
１５  窓開口部
１６  窓
１７  ファイババンドル
１８  ファイバ端部
１９  端面
２０  ビーム方向
２１  観察方向
２２  対物レンズ
２３  屈曲領域
２４  光ファイバ
２５  下側の当接面
２６  上側の当接面
２７  破断部（または貫通部または切開部）
２８  ファイバ通路
【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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【国際調査報告】
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