JP2008206624A

JP2008206624A - 極細径電子内視鏡の先端部

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Publication number: JP2008206624A
Application number: JP2007044939A
Authority: JP
Inventors: Yoshihiro Hosoki; 義弘細木
Original assignee: Hoya Corp
Current assignee: Hoya Corp
Priority date: 2007-02-26
Filing date: 2007-02-26
Publication date: 2008-09-11

Abstract

【課題】挿入部先端の外径を太くしたりライトガイドファイバの本数を減らしたりすることなく、配光光学素子を設けて配光特性を改善し、また、先端角部を滑らかなアールに形成して挿入性を改善することができる極細径電子内視鏡の先端部を提供すること。
【解決手段】ライトガイドファイババンドル１５から射出された照明光の配光角を広げるための配光光学素子１６が内側に固定された先端カバー筒１８が略円筒状に形成されて先端部本体外筒２の外周に先端側から被嵌固着され、それによって、配光光学素子１６がライトガイドファイババンドル１５の射出端面１５ａに面する位置に固定されている。
【選択図】図１

Description

この発明は極細径電子内視鏡の先端部に関する。

一般の電子内視鏡の挿入部の直径は、胃腸等の消化管検査用のもので１０ｍｍ前後、気管支検査用のもので５ｍｍ前後であるが、小児の内視鏡検査を行うためには直径が３ｍｍに満たない極細径のものを用いる必要がある。

そのような極細径電子内視鏡の先端部には、スペース上の制約から、観察機能と照明機能及び挿入部の先端付近を手元側からの遠隔操作で屈曲させる湾曲機能を盛り込むのが精一杯である（例えば、特許文献１、２）。

図８は従来の極細径電子内視鏡の先端部の平面断面図であり、挿入部先端の先端に配置された略円筒状の先端部本体外筒９１の軸線位置に、観察用対物光学素子９２と固体撮像素子９３とを保持する対物撮像素子保持筒９４が配置されて、その対物撮像素子保持筒９４の先端に観察窓９５が取り付けられ、対物撮像素子保持筒９４の外周と先端部本体外筒９１の内周との間の空間に照明用のライトガイドファイババンドル９６が充填配置されている。

図９はそのような極細径電子内視鏡の先端部の正面図であり、観察窓９５の後方に配置されている固体撮像素子９３の断面形状が略長方形状になっている影響から、ライトガイドファイババンドル９６の射出端部は、固体撮像素子９３と干渉しない空間を真っ直ぐに通すことができる円弧と弦とで囲まれた断面形状の二つの束で形成されている。
特開平７−２７５１９４特開２００４−１５９７７３

従来の極細径電子内視鏡の先端部においては、図８に示されるように、ライトガイドファイババンドル９６の射出端面９６ａが、観察窓９５とほぼ同面位置において挿入部の先端面に露出した状態に配置されている。

しかしそのような構成では、ライトガイドファイバの導光特性により内視鏡観察視野の周辺部を十分に照明することができない場合があるので、照明光の配光角を広げるための配光光学素子をライトガイドファイババンドル９６の射出端面９６ａに面して配置するのが望ましい。

しかし、極細径電子内視鏡ではスペース上の制約が極めて大きいことから、挿入部先端の外径を太くするかライトガイドファイバの本数を減らす等の犠牲を払わないと配光光学素子を取り付けることができないと受け止められ、配光状態が不十分なまま用いられていた。

また、極細径電子内視鏡の最先端部の外面に露出する先端部本体外筒９１がライトガイドファイババンドル９６の射出端部を固定する口金の役割を果たすので、射出端面９６ａの研磨の際に先端部本体外筒９１の先端面が同時に削られ、その結果、図８に示されるように先端部本体外筒９１の先端角部９１ａにエッジができて、スムーズな挿入性を得るのに支障が発生する場合があった。

本発明は、挿入部先端の外径を太くしたりライトガイドファイバの本数を減らしたりすることなく、配光光学素子を設けて配光特性を改善し、また、先端角部を滑らかなアールに形成して挿入性を改善することができる極細径電子内視鏡の先端部を提供することを目的とする。

上記の目的を達成するため、本発明の極細径電子内視鏡の先端部は、挿入部の先端に配置された略円筒状の先端部本体外筒の軸線位置に、観察用対物光学素子と固体撮像素子とを保持する対物撮像素子保持筒が配置されて、その対物撮像素子保持筒の先端に観察窓が取り付けられ、対物撮像素子保持筒の外周部と先端部本体外筒の内周部との間に設けられた空間に照明用のライトガイドファイババンドルが充填配置された構成を有する極細径電子内視鏡の先端部において、ライトガイドファイババンドルから射出された照明光の配光角を広げるための配光光学素子が内側に固定された先端カバー筒が略円筒状に形成されて先端部本体外筒の外周に先端側から被嵌固着され、それによって、配光光学素子がライトガイドファイババンドルの射出端面に面する位置に固定されているものである。

なお、本発明は挿入部の先端付近の最大外径寸法が直径３ｍｍ未満である極細径電子内視鏡の先端部に適用するとよい。
配光光学素子は、円弧と弦とで囲まれた形状に形成されていてもよく、その配光光学素子の裏面が光散乱面になっていてもよい。また、配光光学素子の円弧状部分が、先端カバー筒の内周に形成された段差部に当接して先端カバー筒内から前方に抜け出せなくなっていてもよい。

また、外縁が先端カバー筒の内周面に沿う形状の円弧状部分と配光光学素子の弦状部分に沿って切り欠かれた形状の切り欠き部分とを有する先端内筒が、先端カバー筒内に配光光学素子と共に固着されて、観察窓を囲む位置に配置されていてもよく、先端部本体外筒と先端内筒との軸線周り方向の位置決めをするための位置決め手段が設けられていてもよい。

本発明によれば、ライトガイドファイババンドルから射出された照明光の配光角を広げるための配光光学素子が内側に固定された先端カバー筒が略円筒状に形成されて先端部本体外筒の外周に先端側から被嵌固着され、それによって、配光光学素子がライトガイドファイババンドルの射出端面に面する位置に固定されていることにより、挿入部先端の外径を太くしたりライトガイドファイバの本数を減らしたりすることなく、極細径電子内視鏡の先端部に配光光学素子を設けて配光特性を改善し、また、先端角部を滑らかなアールに形成して挿入性を改善することができる。

挿入部の先端に配置された略円筒状の先端部本体外筒の軸線位置に、観察用対物光学素子と固体撮像素子とを保持する対物撮像素子保持筒が配置されて、その対物撮像素子保持筒の先端に観察窓が取り付けられ、対物撮像素子保持筒の外周部と先端部本体外筒の内周部との間に設けられた空間に照明用のライトガイドファイババンドルが充填配置された構成を有する極細径電子内視鏡の先端部において、ライトガイドファイババンドルから射出された照明光の配光角を広げるための配光光学素子が内側に固定された先端カバー筒が略円筒状に形成されて先端部本体外筒の外周に先端側から被嵌固着され、それによって、配光光学素子がライトガイドファイババンドルの射出端面に面する位置に固定されている。

以下、図面を参照して本発明の実施例を説明する。
図１は極細径電子内視鏡の先端部の平面断面図、図２は側面断面図、図３は正面図である。

体内に挿入される可撓性の挿入部１は、先端付近の直径の最大径が３ｍｍ未満に形成されている。
挿入部１の先端には、例えばステンレス鋼材等の金属で形成された略円筒状の先端部本体外筒２が連結され、挿入部１を外装する柔軟でフレキシブルな電気絶縁性の外皮チューブ３の先端部分が、後方から先端部本体外筒２の外周の中間部分に被せられて緊縛固定されている。

先端部本体外筒２の軸線位置には、複数のレンズからなる対物光学系４（観察用対物光学素子）を保持する金属製の対物素子保持筒６が配置されて、その対物素子保持筒６の先端に観察窓７が設けられている。観察窓７は先端部本体外筒２の先端面より前方に突出して位置している。

対物素子保持筒６は、後端付近の外周部を除いて円筒形状に形成されており、その円筒状部分の外周に、硬質の電気絶縁性材料からなる円筒形状の絶縁筒８が被嵌されている。絶縁筒８の先端は対物素子保持筒６の先端より若干前方に突出して観察窓７と略同面になっている。

９は、対物光学系４により投影される内視鏡観察像を撮像するための固体撮像素子５とその駆動回路等を保持する金属製の撮像素子保持筒であり、ノイズ防止のためのシールドの機能も有している。

撮像素子保持筒９は、固体撮像素子５の形状に合わせて断面形状が縦長の略長方形状に形成され、その先端部分が対物素子保持筒６の後端外周部に嵌合されて対物素子保持筒６と一体に連結固着され、対物素子保持筒６と撮像素子保持筒９とにより対物撮像素子保持筒が形成されている。１０は、撮像素子保持筒９の外周に巻き付けられた電気絶縁性の絶縁テープ、１１は、挿入部１内に挿通されている信号ケーブルである。

先端部本体外筒２の最先端部分の内側には金属製の先端部本体内筒１４が配置されて、その先端部本体内筒１４の軸線位置に形成された貫通孔に絶縁筒８が嵌挿保持され、それらが接着されて一体的な状態になっている（先端部本体内筒１４の断面形状については、後述する図５を参照）。

１５は、対物撮像素子保持筒６，９の外周部と先端部本体外筒２の内周部との間に設けられた空間に充填配置された照明用のライトガイドファイババンドルである。ライトガイドファイババンドル１５には、単体で図示する図４に示されるように、先端部本体外筒２内の空間に充填されてその空間形状に接着剤で固められた硬質成形部１５Ａと、柔軟な保護チューブ１３で被覆されて挿入部１内に挿通された柔軟部１５Ｂと、その硬質成形部１５Ａと柔軟部１５Ｂとの間の移行部１５Ｃの三つの領域が形成されている。

硬質成形部１５Ａの断面形状は、縦長の断面形状を有する固体撮像素子５の左右両側の空間に配置するために、全体が先端部本体外筒２の内周面に沿う外縁側の円弧と撮像素子保持筒９の外面に沿う内縁側の弦とで囲まれた形状に形成され、射出端面１５ａもその形状になっている。

先端部本体内筒１４の外縁は射出端面１５ａの弦の形状に合わせて削ぎ落とされており、ライトガイドファイババンドル１５の射出端部が先端部本体外筒２と先端部本体内筒１４との間の空間内に充填された状態に挿通されてそこに接合連結されている。

なお、射出端面１５ａの研磨は、図５に示されるように、硬質成形部１５Ａが先端部本体外筒２と先端部本体内筒１４との間に差し込まれて接合固定された状態であって、対物素子保持筒６等が取り付けられていない状態で行われる。したがって、先端部本体外筒２と先端部本体内筒１４の各先端面とライトガイドファイババンドル１５の射出端面１５ａとは完全な同面になっている。

また、図１、図２及び図５に示されるように、ライトガイドファイババンドル１５の射出端面１５ａから射出された照明光の配光角を広げるための二つの配光光学素子１６と、その二つの配光光学素子１６の間の空間を埋めるように配置された先端内筒１７とが、円筒状に形成された先端カバー筒１８の内側に固定されている。

そして、先端カバー筒１８が先端部本体外筒２の先端近傍部分の外周に被嵌されて接着固定され、それによって、配光光学素子１６がライトガイドファイババンドル１５の射出端面１５ａに面する位置に固定されている。なお、配光光学素子１６は左右対称位置に二個設けられているが、図５では一個の図示が省略されている。

透明なプラスチック又はガラス等で形成された各配光光学素子１６は、ライトガイドファイババンドル１５の射出端面１５ａの形状に合わせて円弧と弦とで囲まれた形状に形成されている。

配光光学素子１６の表面は滑面状に形成されているが、裏面は小さな凹凸を有する光散乱面になっていて、ライトガイドファイババンドル１５の射出端面１５ａから射出された照明光が広い範囲に拡散されて前方に放射される。

そして、そのような配光光学素子１６の円弧状の外縁部分に形成された段差部が先端カバー筒１８の内周に形成された段差部に当接して、配光光学素子１６が先端カバー筒１８内から前方に抜け出せなくなっている。先端内筒１７も同様の段差部を有する形状に形成されて先端カバー筒１８内から前方に抜け出せなくなっている。各図において符号Ａで指し示される部分がその段差部である。

ステンレス鋼等の金属材で形成された先端内筒１７は、先端部本体内筒１４と同様の断面形状に形成されている。即ち、先端内筒１７の外縁は、先端カバー筒１８の内周面に沿う形状の円弧状部分と配光光学素子１６の弦状部分に沿って切り欠かれた切り欠き部分とで形成され、先端カバー筒１８内に配光光学素子１６と共に接着剤で固着されて、観察窓７を囲む位置に配置されている。

このようにして、本実施例の極細径電子内視鏡の先端部においては、挿入部１の先端の外径を太くしたりライトガイドファイバの本数を減らしたりすることなく、ライトガイドファイババンドル１５の射出端面１５ａに面して配光光学素子１６を配置して配光特性を改善することができる。また、先端カバー筒１８の先端角部１８ａをエッジ等のない滑らかなアール状に形成して、良好な挿入性を確保することができる。

図６と図７は本発明の第２の実施例の極細径電子内視鏡の先端部を示しており、先端部本体外筒２と先端内筒１７との軸線周り方向の位置決めをするための位置決め手段Ｂを設けたものであり、その他の構成は前述の第１の実施例と同じである。

この実施例の位置決め手段Ｂは、先端部本体外筒２の外周に形成された切り欠き部と、その切り欠き部に係合するように先端内筒１７側から突出形成された突起とで構成されている。ただし、その他の構成を採っても差し支えない。

このような位置決め手段Ｂを設けることにより、配光光学素子１６と先端内筒１７とが組み付けられた先端カバー筒１８を先端部本体外筒２に取り付けるだけで、配光光学素子１６をライトガイドファイババンドル１５の射出端面１５ａに面する位置に正確にセットすることができる。

本発明の第１の実施例の極細径電子内視鏡の先端部の平面断面図である。本発明の第１の実施例の極細径電子内視鏡の先端部の側面断面図である。本発明の第１の実施例の極細径電子内視鏡の先端部の正面図である。本発明の第１の実施例のライトガイドファイババンドル単体の斜視図である。本発明の第１の実施例の極細径電子内視鏡の先端部の最先端部分の分解斜視図である。本発明の第２の実施例の極細径電子内視鏡の先端部の側面断面図である。本発明の第２の実施例の極細径電子内視鏡の先端部の最先端部分の分解斜視図である。従来の極細径電子内視鏡の先端部の平面断面図である。従来の極細径電子内視鏡の先端部の正面図である。

符号の説明

１挿入部
２先端部本体外筒
４対物光学系（観察用対物光学素子）
５固体撮像素子
６対物素子保持筒（対物撮像素子保持筒）
７観察窓
９撮像素子保持筒（対物撮像素子保持筒）
１５ライトガイドファイババンドル
１５ａ射出端面
１６配光光学素子
１７先端内筒
１８先端カバー筒
１８ａ先端角部
Ａ段差部
Ｂ位置決め手段

Claims

挿入部の先端に配置された略円筒状の先端部本体外筒の軸線位置に、観察用対物光学素子と固体撮像素子とを保持する対物撮像素子保持筒が配置されて、その対物撮像素子保持筒の先端に観察窓が取り付けられ、上記対物撮像素子保持筒の外周部と上記先端部本体外筒の内周部との間に設けられた空間に照明用のライトガイドファイババンドルが充填配置された構成を有する極細径電子内視鏡の先端部において、
上記ライトガイドファイババンドルから射出された照明光の配光角を広げるための配光光学素子が内側に固定された先端カバー筒が略円筒状に形成されて上記先端部本体外筒の外周に先端側から被嵌固着され、それによって、上記配光光学素子が上記ライトガイドファイババンドルの射出端面に面する位置に固定されていることを特徴とする極細径電子内視鏡の先端部。
上記挿入部の先端付近の最大外径寸法が直径３ｍｍ未満である請求項１記載の極細径電子内視鏡の先端部。
上記配光光学素子が、円弧と弦とで囲まれた形状に形成されている請求項１又は２記載の極細径電子内視鏡の先端部。
上記配光光学素子の裏面が光散乱面になっている請求項３記載の極細径電子内視鏡の先端部。
上記配光光学素子の上記円弧状部分が、上記先端カバー筒の内周に形成された段差部に当接して上記先端カバー筒内から前方に抜け出せなくなっている請求項３又は４記載の極細径電子内視鏡の先端部。
外縁が上記先端カバー筒の内周面に沿う形状の円弧状部分と上記配光光学素子の弦状部分に沿って切り欠かれた形状の切り欠き部分とを有する先端内筒が、上記先端カバー筒内に上記配光光学素子と共に固着されて、上記観察窓を囲む位置に配置されている請求項３、４又は５記載の極細径電子内視鏡の先端部。
上記先端部本体外筒と上記先端内筒との軸線周り方向の位置決めをするための位置決め手段が設けられている請求項６記載の極細径電子内視鏡の先端部。