(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
観察光学系が内蔵された環状枠の外周に、照明光伝送用のライトガイドが環状の形態を成して直接に被嵌されるとともに、前記ライトガイドの先端面と対向するようにリング状の照明レンズが前記環状枠の外周に配設された内視鏡において、
前記環状枠は、前記ライトガイドが被嵌される第１の部分と、前記照明レンズが配設され且つその外径が前記第１の部分のそれよりも小さい第２の部分とを備え、
前記照明レンズの内径は、前記環状枠の前記第１の部分の外径と略同一に設定されており、
前記照明レンズの内周面と、前記環状枠の前記第２の部分の外周面との間には、接着剤を充填することにより形成されているクッション材が設けられていることを特徴とする内視鏡。
【請求項２】
前記照明レンズが拡散レンズもしくは集光用レンズとして形成されていることを特徴とする請求項１に記載の内視鏡。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は内視鏡に関する。
【０００２】
【従来の技術】
一般に、内視鏡は、長尺な挿入部と、この挿入部の基端に設けられた操作部とからその本体が構成されており、前記挿入部の先端部で捕らえられた被観察物の像を前記操作部にある接眼部や外部のカメラ等に伝送するための観察像伝送手段と、被観察物に照明光を供給するための照明手段とを前記挿入部の内部に備えて成る。また、処置具等が挿通される管路や、送水・吸引等を行なうための管路を内部に備えた様々な種類の内視鏡も数多く存在するが、このような管路が設けられていなくても、前記観察像伝送手段および前記照明手段が設けられていさえすれば、最低限の観察を十分に行なうことができる。
【０００３】
内視鏡としての最低限の機能を確保し得る必要最小限の構成要素、すなわち、前記観察像伝送手段と前記照明手段とによって前記挿入部を構成する場合には、特に、前記観察像伝送手段の外周に前記照明手段を配置することによって、これらの手段を挿入部内に効率的に組み込むことができる。例えば実開平２−２７１１２号公報には、そのような配置形態を成す内視鏡挿入部の構造が開示されている。
【０００４】
図４には、前記実開平２−２７１１２号公報に開示された内視鏡挿入部の構造に類似する構造が示されている。図示のように、この内視鏡挿入部１０２においては、前記観察像伝送手段を構成する構成要素、すなわち、対物レンズ１２７，１２８，１２９が内蔵された対物レンズ枠１２１とイメージガイドファイバ１１９とが同軸線上に配置される（対物レンス１２９の基端にこれと同軸的にイメージガイドファイバ１１９が連接される）とともに、これらの構成要素の外周に前記照明手段を構成する複数本のライトガイド１１３が環状に配置されている。また、ライトガイド１１３の出射端面（先端面）１１３ａが対物レンズ枠１２１の先端面から基端側に所定量だけ引き込んで位置され、それによって生じた空間、すなわち、対物レンズ枠１２１の先端面とライトガイド１１３の出射端面１１３ａとの間に形成された空間に、照明レンズ１３３が組み込まれている。この照明レンズ１３３は、その中心部が繰り抜かれた環状のレンズとして形成されており、照明レンズ１３３の内周部が対物レンズ枠１２１の外周部に取り付けられている。具体的には、照明レンズ１３３の内径が対物レンズ枠１２１の外径よりも大きく設定されており、それによって形成される対物レンズ枠１２１の外周面と照明レンズ１３３の内周面との間のクリアランスに接着剤１４０が介在されることにより、照明レンズ１３３が対物レンズ枠１２１に対して水密に固定されている。なお、照明レンズ１３３の外周面は、内視鏡挿入部１０２の先端部を形成する先端硬性部１０７の管状の本体部材（枠部材）１０７ａの内周面に嵌合されている。
【０００５】
一方、図４に示されるような構造に対し、前記実開平２−２７１１２号公報に開示された内視鏡挿入部の構造では、環状の照明レンズ１３３の内径が対物レンズ枠１２１の外径と略同一に設定されており、照明レンズ１３３と対物レンズ枠１２１とが密着状態で嵌合固定されている。また、図４では、ライトガイド１１３を挿入部１０２内に効率良く充填するために、先端部がリング状を成すライトガイドファイバ束１１３を直接に対物レンズ枠１２１の外周に被嵌しているが、前記実開平２−２７１１２号公報に開示された内視鏡挿入部の構造では、ライトガイド１１３と対物レンズ枠１２１との間にライトガイド内筒が介在している。
【０００６】
また、前記実開平２−２７１１２号公報では、照明用レンズ１３３が集光用レンズ（非球面レンズ）として設けられているが、近年の内視鏡では、観察時の病変部位の見落としを防止したり、複雑な体腔内でのオリエンテーションを付け易くするために、広い視野範囲での観察が望まれており、これらの広い視野範囲の隅々まで照明光を行き渡らせるために、一般に、照明レンズ１３３として拡散用レンズが使用される。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、一般に、対物レンズ枠１２１や先端硬性部１０７の本体部材１０７ａは金属等によって形成され、また、照明レンズ１３３はガラス等によって形成されているため、金属−ガラス間の熱膨張率の差は大きい。したがって、前記実開平２−２７１１２号公報に開示されているように、環状の照明レンズ１３３の内径が対物レンズ枠１２１の外径と略同一に設定され且つ照明レンズ１３３と対物レンズ枠１２１とが密着状態で嵌合固定されていると、使用環境や輸送環境等の変化により内視鏡自体に温度変化が加わった際、金属−ガラス間の前記熱膨張率の差に起因して、照明レンズ１３３の内周部や外周部に圧縮応力や引張応力が加わり、照明レンズ１３３にクラックが発生する可能性がある。照明レンズ１３３は、そのリング形状に起因して、内周部からの応力に対して非常に弱い傾向があるため、対物レンズ枠１２１の熱膨張の影響を受けてクラックが発生するパターンが殆どである。
【０００８】
これに対し、図４に示されるように、照明レンズ１３３の内径を対物レンズ枠１２１の外径よりも大きく設定し、それによって形成される対物レンズ枠１２１の外周面と照明レンズ１３３の内周面との間のクリアランスに接着剤１４０を介在させれば、弾性力が高い接着剤１４０の層がクッション剤として機能するため、照明レンズ１３３のクラックを低減させることが可能である。しかしながら、このような構成において、内視鏡挿入部１０２内に効率良くライトガイドを充填するために、対物レンズ枠１２１の外周に直接にライトガイド１１３を被嵌すると、図４に示されるように、照明レンズ１３３のクラックを低減させる接着剤１４０の層がライトガイド１１３の内周側端面を覆ってしまうため、言い換えると、ライトガイド１１３の内周側近傍が拡散効果や集光効果等を有する照明レンズ１３３で覆われなくなってしまうため、意図する照明光の拡散効果や集光効果が得られなくなることが考えられる。
【０００９】
本発明は前記事情に着目してなされたものであり、その目的とするところは、照明レンズのクラックを防止しつつ、十分な照明光の拡散・集光効果を得ることができるとともに、挿入部内に効率良くライトガイドを充填することができる内視鏡を提供することにある。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
前記課題を解決するために、本発明は、観察光学系が内蔵された環状枠の外周に、照明光伝送用のライトガイドが環状の形態を成して直接に被嵌されるとともに、前記ライトガイドの先端面と対向するようにリング状の照明レンズが前記環状枠の外周に配設された内視鏡において、前記環状枠は、前記ライトガイドが被嵌される第１の部分と、前記照明レンズが配設され且つその外径が前記第１の部分のそれよりも小さい第２の部分とを備え、前記照明レンズの内径は、前記環状枠の前記第１の部分の外径と略同一に設定されており、前記照明レンズの内周面と、前記環状枠の前記第２の部分の外周面との間には、接着剤を充填することにより形成されているクッション材が設けられていることを特徴とする。
【００１１】
【発明の実施の形態】
以下、図面を参照しながら、本発明の一実施形態について説明する。
【００１２】
図１は、本発明の一実施形態に係る内視鏡１の全体的な構成を概略的に示している。図示のように、内視鏡１は、挿入部２と、挿入部２の基端に設けられた操作部３とからその本体が構成されている。また、操作部３の基端には接眼部４が配設されている。挿入部２は、可撓管部５と、可撓管部５の先端に接続されて遠隔的に湾曲操作される湾曲管部６と、湾曲管部６の先端に接続され且つ対物レンズ等の観察用光学部材を内蔵する先端硬性部７とから成る。この場合、湾曲管部６は、操作部３に設けられたアングル操作ノブ８を操作することにより、図示しない操作ワイヤを介して上下方向に湾曲可能となっている（湾曲した状態が図中に破線で示されている）。
【００１３】
図２は、挿入部２の先端付近の内部構造を示す断面図である。図示のように、挿入部２の先端部を形成する先端硬性部７は、管状の本体部材７ａによって形成されている。また、本体部材７ａの基端部外周には、湾曲管部６を構成する湾曲管１１の先端が接着固定されている。湾曲管１１は、複数の環状の節輪１２が回動自在に連結されて成り、その外周に外皮チューブ９が被覆されている。外皮チューブ９は、フッ素ゴム等によって形成されており、その先端が本体部材７ａの先端側付近の外周に被覆されて固定されている。特に、本実施形態では、糸１０を用いた結紮により、外皮チューブ９の先端部と本体部材７ａとが水密状態で結合されている。
【００１４】
本体部材７ａの内孔（貫通孔）１５には、図示しない光源装置からの照明光を伝送可能なライトガイド１３の先端部が挿通されている。また、本体部材７ａの先端部の内周面には、挿入部２の長手中心軸と略同軸な座ぐり状（環状）の溝１４が形成されており、これによって、本体部材７ａの内孔１５と溝１４との間に段差部１４ａが形成されている（すなわち、溝１４は、内孔１５と同軸で且つその内径が内孔１５のそれよりも大きくなっている）。
【００１５】
照明光を伝送するライトガイド１３は、シリコン等で形成された第１のチューブ１７によって被覆されたファイバ束から成り、その先端部および基端部以外がフレキシブルに形成されている。また、ライトガイド１３の先端部は、第１の金属パイプ１６内に接着固定されるとともに、第１の金属パイプ１６の長手中心軸と略同軸な中空部１８を形成するように、言わばリング状に成形されている。 このようなリング状の成形は、第１の金属パイプ１６よりも小径の芯金を第１の金属パイプ１６内に同軸的に挿入するとともに、その状態で、第１の金属パイプ１６と前記芯金との間に形成されるスペースに、接着剤を塗布したファイバ束の形態を成すライトガイド１３の先端部を挿通し、接着剤が硬化した後、前記芯金を引き抜くことにより実現できる。
【００１６】
なお、このような成形が終了した後おいては、ライトガイド１３の先端面に接着剤やごみ等が付着している可能性があるため、ライトガイド１３の先端面を第１の金属パイプ１６ごと若干研磨することが好ましい。
【００１７】
以上のようにしてリング状に形成されたライトガイド１３は、その先端面が本体部材７ａの溝１４の端面すなわち段差部１４ａの端面と略面一になるように、第１の金属パイプ１６の外周面を本体部材７ａの内周面に接着固定することにより、本体部材７ａの内孔１５に位置決め固定される。
【００１８】
また、ライトガイド１３に形成された中空部１８内には、被観察物を後述するイメージガイド１９の先端面に結像させるための対物レンズ２７，２８，２９を保持した管状（環状）の対物レンズ枠（環状枠）２１が嵌挿状態で接着固定されている。対物レンズ枠２１は、金属からなる円筒管によって形成されており、その外径がライトガイド１３の中空部１８の内径よりも僅かに小さい基端部（第１の部分）２１ａと、その外径が基端部２１ａのそれよりも小さい先端部（第２の部分）２１ｂとから成る。そして、対物レンズ枠２１は、基端部２１ａと先端部２１ｂとの間に形成される第１の段差部２４（段差端面）がライトガイド１３の先端面と略一致するように、ライトガイド１３の中空部１８内に位置決め固定されている。なお、この位置決め固定状態で対物レンズ枠２１の先端面が本体部材７ａの先端面よりも僅かに突出するように、対物レンズ枠２１の先端部２１ｂの長さが設定されている。
【００１９】
このように、本実施形態では、観察光学系を構成する構成要素、すなわち、対物レンズ２７，２８，２９およびイメージガイド１９と、照明光学系を構成するライトガイド１３とを挿入部２内に効率的に組み込めるように、イメージガイド１９の外周にライトガイド１３が環状に配置されるとともに、対物レンズ枠２１の外周に直接にライトガイド１３が被嵌されている。
【００２０】
また、 対物レンズ枠２１の内孔は、 先端側の小径部２５と、その内径が小径部２５のそれよりも大きく且つ小径部２５と同軸な基端側の大径部２６とから成る。小径部２５内には、その先端側から順次に、第１の対物レンズ２７と第２の対物レンズ２８とが嵌合接着されている。この場合、第１の対物レンズ２７の先端面は、対物レンズ枠２１の先端面と略面一となるように位置決めされ、また、第２の対物レンズ２８は、第１の対物レンズ２７の基端面に当接されている。
【００２１】
また、小径部２５と大径部２６との間に形成される第２の段差部３２は、第２の対物レンズ２８の基端面よりも僅かに先端側に設けられており、これによって、第２の対物レンズ２８の基端側外周面と大径部２６との間には、第２の対物レンズ２８を小径部２５に接着する際にはみ出してくる余分な接着剤を逃がす僅かなスペースＳ１が形成されている。このようなスペースＳ１を形成することにより、第２の対物レンズ２８の接着時にはみ出してくる余分な接着剤を拭き取る作業を省略することができ、内視鏡の組立作業性を向上させることができる。なお、第１の対物レンズ２７および第２の対物レンズ２８の外径は、後述するイメージガイド１９の第２の金属パイプ３１の内径と略同一、すなわち、イメージガイド１９の有効画素径と略同一に設定されている。
【００２２】
また、イメージガイド１９は、シリコン等で形成されたの第２のチューブ３０によって被覆されたファイバ束から成り、ライトガイド１３と同様に、その先端部および基端部以外がフレキシブルに形成されている。また、イメージガイド１９の先端部は、第２の金属パイプ３１内に接着固定されている。更に、イメージガイド１９の先端面には、その外径が第２の金属パイプ３１のそれと同一の第３の対物レンズ２９が同軸的に接着固定されている。そして、第３の対物レンズ２９および第２の金属パイプ３１は、対物レンズ枠２１の大径部２６内に一体的に挿通され、前後の位置が微調整されてピント調整が行なわれた後、所定の位置に接着固定される。
【００２３】
また、先端硬性部７の本体部材７ａに形成された座ぐり状の溝１４と、ライトガイド１３の先端面と、対物レンズ枠２１の先端部２１ｂの外周面との間に形成された環状のスペースＳ２には、溝１４の幅と略同等の厚みを有するリング状の照明レンズ３３が落とし込まれている。この照明レンズ３３は、その外周面が溝１４の底面と嵌合するように外径が設定されているとともに、その内径がライトガイド１３の中空部１８の内径（したがって、対物レンズ枠２１の基端部２１ａの外径）と略同一に設定されている。すなわち、照明レンズ３３の内径は、対物レンズ枠２１の先端部２１ｂの外径よりも大きく設定されており、したがって、照明レンズ３３が環状のスペースＳ２に落とし込まれた際には、対物レンズ枠２１の先端部２１ｂと照明レンズ３３との間にクリアランスが形成される。そして、本実施形態では、このクリアランスに接着剤５０が充填されて対物レンズ枠２１の先端部２１ｂと照明レンズ３３とが接着固定されるとともに、互いに嵌合する溝１４の底面と照明レンズ３３の外周面とが接着固定されることにより、ライトガイド１３の先端面が外部に対して水密に維持されている。
【００２４】
なお、本実施形態において、照明レンズ３３は、リング状に形成された拡散レンズまたは集光レンズであれば良く、拡散・集光効果の手段およびその形態にとらわれるものではない。本実施形態では、照明レンズ３３として、凹面レンズの中心部をくりぬいてリング状に形成した拡散用のレンズが使用されているが、図３に示されるように、平板のリング状レンズの少なくとも一方の端面３３ａを粗面とした拡散用のレンズを照明レンズ３３として使用しても良い（図３におけるその他の構成要素は図２と全く同一であり、同一符号を付してその説明を省略する）。
【００２５】
次に、上記構成の先端硬性部７の組立手順について簡単に説明する。
【００２６】
先においても一部説明したが、まず、第１の対物レンズ２７と、第２の対物レンズ２８と、第３の対物レンズ２９と、イメージガイド１９の先端とをそれぞれ対物レンズ枠２１内の所定の位置に接着固定するとともに、対物レンズ枠２１を、ライトガイド１３の第１の金属パイプ１６の後方側から、すなわち、ファイバ束の形態を成さないライトガイド１３の側から、中空部１８内に挿通していき、対物レンズ枠２１の第１の段差部２４とライトガイド１３の先端面とが略面一になる位置で、対物レンズ枠２１をライトガイド１３の中空部１８内に接着固定する。
【００２７】
その後、観察光学系を具備したライトガイド１３を、先端硬性部７の本体部材７ａの内孔１５内に基端側から挿通していき、本体部材７ａの内孔１５の段差部１４ａの端面とライトガイド１３の先端面とが略面一となる位置で、ライトガイド１３を本体部材７ａに接着固定する。
【００２８】
最後に、本体部材７ａに形成された溝１４と、ライトガイド１３の先端面と、対物レンズ枠２１の先端部２１ｂの外周面との間に形成された環状のスペースＳ２に、リング状の照明レンズ３３を落とし込み、対物レンズ枠２１の先端部２１ｂと照明レンズ３３との間に形成されるクリアランスに接着剤５０を充填して対物レンズ枠２１の先端部２１ｂと照明レンズ３３とを接着固定するとともに、互いに嵌合する溝１４の底面と照明レンズ３３の外周面とを接着固定する。
【００２９】
以上説明したように、本実施形態の内視鏡１では、観察光学系が内蔵された対物レンズ枠２１の外周に、照明光伝送用のライトガイド１３が環状の形態を成して直接に被嵌されている。したがって、挿入部２内に効率良くライトガイド１３を充填することができ、挿入部２の細径化を図ることも可能になる。
【００３０】
また、本実施形態の内視鏡１では、照明レンズ３３の内径が対物レンズ枠２１の先端部２１ｂの外径よりも大きく設定され、それによって形成される対物レンズ枠２１の外周面と照明レンズ３３の内周面との間のクリアランスに接着剤５０が介在されているため、弾性力が高い接着剤５０の層がクッション剤として機能し、照明レンズ３３のクラックを低減させることが可能である。すなわち、使用環境や輸送環境等の変化により内視鏡１に温度変化が生じた際においても、対物レンズ枠２１の熱膨張による歪の影響を接着剤５０の厚い層によって吸収することができる（したがって、接着剤５０は、水密固定の役割だけでなく、クッション材の役目も果たす）ため、照明レンズ３３の内周部に加わる応力を低減することができる。
【００３１】
更に、本実施形態の内視鏡１において、対物レンズ枠２１は、ライトガイド１３が被嵌される基端部２１ａと、照明レンズ３３が配設され且つその外径が基端部２１ａのそれよりも小さい先端部２１ｂとを備え、照明レンズ３３の内径は、対物レンズ枠２１の基端部２１ａの外径と略同一に設定されている。そして、それによって形成される対物レンズ枠２１の外周面と照明レンズ３３の内周面との間のクリアランスに、前述したように、接着剤５０が介在されている。したがって、照明レンズ３３のクラックを低減させる接着剤５０の層がライトガイド１３の内周側端面を覆ってしまうことがないため、すなわち、ライトガイド１３の内周側近傍が拡散効果や集光効果等を有する照明レンズ３３で覆われなくなってしまうことがないため、意図する照明光の拡散効果や集光効果を十分に得ることができる。
【００３２】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明の内視鏡は、照明レンズのクラックを防止しつつ、十分な照明光の拡散・集光効果を得ることができるとともに、挿入部内に効率良くライトガイドを充填することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施形態に係る内視鏡の概略的な全体図である。
【図２】図１の内視鏡の挿入部の先端側断面図である。
【図３】異なる形状の照明レンズを有する図１の内視鏡の挿入部の先端側断面図である。
【図４】従来の内視鏡の挿入部の先端側断面図である。
【符号の説明】
１…内視鏡
２…挿入部
１３…ライトガイド
２１…対物レンズ枠（環状枠）
２１ａ・・・基端部（第１の部分）
２１ｂ・・・先端部（第２の部分）
３３…照明レンズ
【図１】
0003850332.tif 000002
【図２】
0003850332.tif 000003
【図３】
0003850332.tif 000004
【図４】
0003850332.tif 000005