JP2000051142A - 内視鏡 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 オートクレーブ装置で蒸気滅菌した場合に、
撮像ユニット内部の対物光学系を構成するレンズの曇り
の発生等を防止して、長期間にわたる観察機能を確保で
きる内視鏡を提供する。 【解決手段】 内視鏡の先端部には対物光学系を構成す
る第１〜第４レンズ１６〜１９及び固体撮像素子２０が
レンズ枠２３及び枠２４に取り付けられ、固体撮像素子
２０及びそのリード２９ａ，２９ｂに接続した回路基板
３１、接続基板３８の周囲はシールド枠３４で覆われ、
その外周を熱収縮チューブ３７でケーブル束３６の前端
付近までを、さらに第１レンズ１６の前面を除くこれら
の外表面を蒸気不透過性のセラミックコーティング膜４
５で覆い、撮像ユニット内部に蒸気が侵入するのを防止
する構造にした。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は対物光学系を含む撮
像ユニットを気体不透過性のある部材で被覆した内視鏡
に関する。

【０００２】

【従来の技術】体腔内等に挿入することによって、体腔
内の深部等を観察したり、必要に応じて処置具を用いる
ことにより治療処置等を行うことのできる内視鏡が医療
分野において広く用いられるようになった。医療用内視
鏡の場合、使用した内視鏡を確実に滅菌処理することが
感染症等を防止するために必要不可欠になる。

【０００３】従来では、この滅菌処理はＥＯＧ等のガス
とか薬液にたよっていたが、周知のように滅菌ガス類は
猛毒であり、滅菌作業の安全性確保の上で滅菌作業は煩
雑である。

【０００４】また、洗浄液の場合は洗浄液の管理が煩雑
であり、洗浄液の廃棄処理に多大な費用が必要となる欠
点がある。そこで、最近では上記の如く、煩雑な作業を
伴わない熱滅菌（オートクレーブ等）が内視鏡機器では
主流になりつつある。

【０００５】内視鏡本体の先端構成部の内部などに固体
撮像素子が配設され、観察光像をこの固体撮像素子によ
って撮像して電気的に伝送する構成のものが開発されて
いる。

【０００６】また、内視鏡本体には防水構造のものが開
発されており、例えば特公平６−１０４１０１号のよう
にＯリング及び接着剤をユニット内に充填したものがあ
り、この内視鏡を薬液あるいは水中に浸漬することによ
り、内視鏡の消毒、滅菌あるいは洗浄等を行うことがで
きるようになっている。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、内視鏡
本体を防水構造にした場合であっても、オートクレーブ
装置に内視鏡本体を入れて、蒸気滅菌すると可撓管部の
ポリウレタン樹脂、湾曲ゴムあるいは接着剤等を介して
内視鏡本体の内部に蒸気が侵入し、内視鏡本体内の湿度
が高くなる問題があった。

【０００８】このように、内視鏡本体内が高湿度状態に
なると、電子内視鏡の場合には内視鏡本体内に収納され
る固体撮像素子による撮像機能に障害が生じ、観察対象
部の撮影が不確実になる恐れがあるので、内視鏡の撮像
の耐久性が低下する問題があった。

【０００９】また、光学式の内視鏡の場合及び電子内視
鏡の場合に、その内視鏡を煮沸消毒したり、蒸気滅菌し
て室内に取り出してから対物光学系を覗いて見ると、白
く霧がかかったように見える。この霧或いは曇りは徐々
に晴れて正常な観察像を得ることができる。

【００１０】しかし、その間は内視鏡を使用できないの
で検査がはかどらず、著しく不便である。更に、煮沸消
毒や蒸気滅菌を繰り返し行ったり、長時間連続的に行う
と、霧或いは曇りではなく、大きな水滴が光学系内に出
現して内視鏡の観察機能を甚だしく損なうようになる。

【００１１】（発明の目的）本発明は、上述した点に鑑
みてなされたもので、その目的は内視鏡をオートクレー
ブ装置で蒸気滅菌した場合に、撮像ユニット内部の対物
光学系を構成するレンズの曇りの発生等を防止して、長
期間にわたり観察或いは撮像機能を確保できる内視鏡を
提供することにある。

【００１２】

【課題を解決するための手段】被写体像を結像するレン
ズを有する対物光学系と、前記対物光学系の後方に配置
され、結像された被写体像を光学的に伝送或いは電気信
号に変換して伝送する伝送手段とを備えた撮像ユニット
を設けた内視鏡において、前記撮像ユニットの外表面全
部または一部を気体不透過性のある部材で被覆したこと
により、オートクレーブ装置に内視鏡を入れ、蒸気滅菌
しても撮像ユニット内に蒸気が侵入するのを十分に防止
し、長期間にわたり観察機能を確保できる内視鏡を実現
する。

【００１３】

【発明の実施の形態】以下、図面を参照して本発明の実
施の形態を説明する。 （第１の実施の形態）図１及び図２は本発明の第１の実
施の形態に係り、図１は第１の実施の形態を備えた内視
鏡システムの全体構成を示し、図２は第１の実施の形態
の内視鏡における挿入部の先端側の構造を示す。

【００１４】図１に示す内視鏡システム１は、第１の実
施の形態の内視鏡２と、この内視鏡２が接続されるビデ
オプロセッサ３と、被写体画像を表示するモニタ４とか
ら構成される。内視鏡２は体腔内等に挿入可能な細長の
挿入部５を有し、この挿入部５は先端側から硬性の先端
部６、湾曲可能な湾曲部７、可撓性を有する可撓管部８
からなる。

【００１５】挿入部２の後端側には把持部を兼ねた操作
部９が連設されており、操作部９の側方より信号ケーブ
ル、ライトガイドファイバ等を内設したユニバーサルコ
ード１０が延出している。このユニバーサルコード１０
は端部に設けられたコネクタ１１を介してビデオプロセ
ッサ３に接続されるようになっている。

【００１６】ビデオプロセッサ３は信号ケーブル１２を
介してモニタ４に接続されており、先端部６に設けられ
た撮像ユニットで撮像された被写体の画像信号がビデオ
プロセッサ３で信号処理され、被写体画像がモニタ４で
表示されるようになっている。操作部９には湾曲操作ノ
ブ１３が設けてあり、湾曲操作ノブ１３を操作すること
により湾曲部７を湾曲することができる。

【００１７】図２に示すように、内視鏡２の先端部６に
は被写体像を電気信号に変換して伝送する撮像ユニット
１４Ａが設けられ、この撮像ユニット１４Ａの先端側は
図１に示す先端支持枠１５に取り付けられて固定され
る。

【００１８】撮像ユニット１４Ａは被写体像を結ぶ対物
光学系を構成する第１レンズ１６、第２レンズ１７、第
３レンズ１８、第４レンズ１９を有しており、この第４
レンズ１９の後方の結像位置に光電変換する機能を備え
た固体撮像素子２０が配置されている。この固体撮像素
子２０により、その撮像面に結像された光学像は電気信
号に変換され、この電気信号は信号ケーブル３３により
伝送される。

【００１９】前記第１レンズ１６の後方には第１絞り２
１、表面が粗く形成されたレンズより比熱の小さいスペ
ーサ２２、第２レンズ１７がレンズ枠２３内に配置さ
れ、第１レンズ１６と第２レンズ１７は接着剤により固
定されている。つまり、第１レンズ１６及び第２レンズ
１７はレンズ枠２３に嵌合して保持されている。

【００２０】一方、第３レンズ１８、第４レンズ１９及
び固体撮像素子２０は外周に段部が形成された枠２４に
嵌合して保持されている。また、第３レンズ１８の前面
には第２絞り２５が設けられ、第３レンズ１８と第４レ
ンズ１９との間にはスペーサ２７が介挿されている。第
４レンズ１９の後面に固体撮像素子２０の前面が接着剤
等で接合されている。

【００２１】固体撮像素子２０の裏面には後方側に延出
されたリード２９ａ、２９ｂを有し、一方のリード２９
ａ側に固体撮像素子２０から出力される電気信号（撮像
信号）を増幅したり、低インピーダンスに変換等する電
子回路を構成する回路基板３１が接続されている。この
回路基板３１にはＩＣ等の電気部品３２が取り付けられ
ている。また、回路基板３１には信号ケーブル３３が半
田付けされており、信号ケーブル３３により撮像信号を
後端側のコネクタ１１まで伝送する。そして、ビデオプ
ロセッサ３内の映像信号生成回路に撮像信号を入力し、
信号処理により生成された標準的な映像信号をモニタ４
に出力する。

【００２２】回路基板３１の外周部には固体撮像素子２
０及び回路基板３１を覆う導電性のシールド枠３４が設
けられ、このシールド枠３４は枠２４の後端側外周部に
接着剤により固着されている。シールド枠３４の後方に
は絶縁性の接着剤３５が充填されており、シールド枠３
４とケーブル束３６の先端とは接着剤３５により固着さ
れている そして、シールド枠３４の外側は熱収縮チューブ３７に
より被覆されている。また、撮像ユニット１４Ａの固体
撮像素子２０の他のリード２９ｂ側に接続基板３８が接
続され、この接続基板３８に信号ケーブル３３が半田付
けにより接続されており、ビデオプロセッサ３内の駆動
信号を信号ケーブル３３により伝送し、固体撮像素子２
０に印加できるようにしている。回路基板３１と接続基
板３８の間には信号ケーブル３３を固定するためのゴム
等の弾性を有する部材からなるケーブル止め３９が接着
固定されている。

【００２３】また、ケーブル止め３９の外周部には前記
したシリコン系接着剤等の接着剤３５が充填されてい
る。更に、接着剤３５及びケーブル止め３９付近を覆う
ように屈曲自在なブレード４１で被覆されており、この
ブレード４１の前端側はシールド枠３４の後端内周部に
係入している。

【００２４】撮像ユニット１４Ａの後方に延出したケー
ブル束３６の湾曲部７内に位置する部分は信号ケーブル
３３が撚られていない状態のケーブル整列部となってお
り、ケーブル束３６の可撓管部８内に位置する部分は信
号ケーブル３３が撚られたケーブル撚り部となってい
る。そして、ケーブル整列部及びケーブル撚り部にはシ
リコン樹脂よりなる保護チューブ４２が被覆してある。

【００２５】本実施の形態では撮像ユニット１４Ａの外
周面を蒸気を透過しない特性、つまり蒸気不透過性（ガ
スバリア性）のセラミックコーティング膜４５で被覆す
ることにより、内部に蒸気が侵入するのを防止するよう
にしている。このセラミックコーティング膜４５は撮像
ユニット１４Ａにおける外部に露出する部分の殆ど全体
を覆うように設けられる。

【００２６】具体的には、セラミックコーティング膜４
５はレンズ枠２３の外周面，枠２４の外周面、熱収縮チ
ューブ３７の外周面、保護チューブ４２の外周面を覆
う。また、セラミックコーティング膜４５はその前端が
レンズ枠２３の前端面を覆い、その際第１レンズ１６と
の嵌合部に接着部も覆うようにしている。第１レンズ１
６が嵌入される嵌合部の接着部を覆うことにより、この
嵌合部からその内部側に蒸気が侵入することを確実に防
止して、内部のレンズが曇るようなことが発生すること
を防止している。

【００２７】なお、第１レンズ１６はオートクレーブ処
理に対して、十分の耐性（温度及び圧力等に対する耐
性）を有すると共に蒸気不透過性を有するガラス部材で
形成され、その前面が外部に露出しても良い。このセラ
ミックコーティング膜４５は固体撮像素子２０等による
許容される最高温度の制約上からその成膜温度が常温〜
２００℃程度のものを選択する必要がある。

【００２８】次に本実施の形態の作用を説明する。撮像
ユニット１４Ａの外周面に蒸気不透過性のセラミックコ
ーティング膜４５を施してあるので、内視鏡２をオート
クレーブ装置によって高温、高圧の蒸気中で滅菌処理を
行っても、撮像ユニット１４Ａの外周面から水蒸気が殆
ど侵入しない。

【００２９】また、従来例では（本実施の形態におけ
る）レンズ枠２３と第１レンズ１６の嵌合部が単に接着
固定されているのみのため、その部分から内部に蒸気が
侵入し易いが、本実施の形態ではこの部分も蒸気不透過
性のセラミックコーティング膜４５で覆うようにしてい
るので、その内部への蒸気の侵入を防止できる。

【００３０】従って、本実施の形態によれば、撮像ユニ
ット１４Ａはその前面部分における第１レンズ前面を除
く外表面全体を蒸気不透過性のセラミックコーティング
膜４５で覆うようにしているので、対物光学系を構成す
るレンズが曇ることを防止できると共に、固体撮像素子
２０及び電気部品３２等が蒸気で特性劣化或いは接着剤
の蒸気による特性劣化、変質等が起こることを有効に防
止できる。

【００３１】また、レンズ枠２３、枠２４の外表面全体
を蒸気不透過性のセラミックコーティング膜４５で覆う
ようにしているので、レンズ枠２３、枠２４等は蒸気を
通す部材でも使用できるとか、レンズ枠２３等の肉厚を
薄くする等、撮像ユニット１４Ａを形成する際の設計の
自由度を広くできるとか、小型化（細径化）等ができ
る。

【００３２】なお、第１の実施の形態の変形例として、
レンズ枠２３と第１レンズ１６の嵌合部とを半田等の溶
融金属で接合するようにしても良い。レンズ枠２３が金
属製の場合には、第１レンズ１６の外周面（側周面）に
金属メッキ或いは蒸着等でメタライズして半田或いはロ
ウ付け等の蒸気不透過の機能を持つ溶融金属で接合すれ
ば良い。

【００３３】また、レンズ枠２３も非金属の場合には、
第１レンズ１６との嵌合部を金属メッキ等でメタライズ
して半田或いはロウ付け等の蒸気不透過の機能を持つ溶
融金属で接合すれば良い。この場合も第１の実施の形態
と同様の作用及び効果を有する。

【００３４】また、例えばレンズ枠２３が蒸気不透過の
機能を持つ金属等の場合には、その部分が外表面に露出
する場合でも、その部分には蒸気不透過性のセラミック
コーティング膜４５で覆わないようにしても良い。

【００３５】また、例えばレンズ枠２３と枠２４とを金
属製にして、それらの接続部を蒸気不透過の機能を持つ
溶融金属で接合した場合には、図２で熱収縮チューブ３
７の前端付近より後方側を蒸気不透過性のセラミックコ
ーティング膜４５で覆うようにしても良い。この場合に
は、レンズ枠２３と第１レンズ１６の嵌合部とを半田等
の溶融金属で接合する。この場合も第１の実施の形態と
同様の作用及び効果を有する。

【００３６】（第２の実施の形態）図３は本発明の第２
の実施の形態における撮像ユニット１４Ｂの断面図であ
る。第２の実施の形態は第１の実施の形態の撮像ユニッ
ト１４Ａの構成を一部変更したものである。 第１の実施の形態と異なる部分のみ説明し、同様の部分
は同一の符号を付けてその説明を省略する。

【００３７】第２の実施の形態における撮像ユニット１
４Ｂは第１の実施の形態の撮像ユニット１４Ａから熱収
縮チューブ３７及びブレード４１を取り除いたもので、
固体撮像素子２０、回路基板３１、電気部品３２、信号
ケーブル３３、接続基板３８及びケーブル止め３９を絶
縁性の接着剤４６で接着固定したものである。

【００３８】この接着剤４６はシールド枠３４と、保護
チューブ４２の間を治具で円錐状を型取り、この円錐状
部に接着剤４６を注入し、固化させるようにしたもので
ある。

【００３９】従って、熱収縮性チューブ３７が不要とな
るので撮像ユニット１４Ｂの外径を小径にすることが可
能となる。前記接着剤４６で撮像ユニット１４Ｂを形成
した後に、第１の実施の形態と同様にセラミックコーテ
ィング膜４５を施し、同様の作用、効果を奏するように
した。

【００４０】（第３の実施の形態）図４は本発明の第３
の実施の形態の撮像ユニット１４Ｃの断面図である。 第３の実施の形態は第１の実施の形態の撮像ユニット１
４Ａの構成とほぼ同様のものであるため、異なる部分の
み説明する。

【００４１】第１の実施の形態では接着剤３５は撮像ユ
ニット１４Ａにおける基板３１、３８の後端付近から後
方側のみに充填してあるが、本実施の形態では熱収縮チ
ューブ３７の内部全て（の空間）に接着剤３５が充填さ
れている。

【００４２】このように構成された撮像ユニット１４Ｃ
の外周にコーティング膜４７を形成することで、水蒸気
の侵入を防止する。

【００４３】このコーティング膜４７はシリカのコーテ
ィングとしてポリシラザンのコーティング部材（商品
名：ポリシラザンー東燃株式会社製）を用いたものであ
る。

【００４４】このコーティング膜４７は適当な膜厚にす
ることにより、反射防止膜を兼ねることができる。

【００４５】ポリシラザンは大気燃成することによって
シリカに転化する塗布型コーティング材料である。特
に、低温硬化型ポリシラザンを用いると、８０〜１２０
℃という低温で燃成することができるので固体撮像素子
２０、保護チューブ４２にダメージを与えることなくコ
ーティング膜４７の形成が可能となる。

【００４６】また、ポリシラザンは無色透明であり、こ
の特性を生かし、本実施の形態では第１レンズ１６の外
部に露出した前面部分を含めてコーティング４７が施さ
れている。

【００４７】（第４、５、６の実施の形態）従来の内視
鏡をオートクレーブ装置で滅菌を行うと、光学系（レン
ズ、カバーガラス）に曇りが発生したり、光路に設けら
れた接着剤の変質によって視野が妨げられたり、レンズ
やイメージガイド／ライトガイドファイバを構成する硝
材が水蒸気によって劣化したりすることによって視野不
良を起こしてしまうという不具合があった。

【００４８】このため、オートクレーブ対応内視鏡は基
本的に光学部材は蒸気密空間内に配置し、蒸気に接触す
る光学部材はサファイヤ等の特殊な光学部材を使用して
いた。しかし、サファイヤは加工性が悪いため、レンズ
として使用することは困難であった。

【００４９】また、光学部材を蒸気密に囲むと、ユニッ
トの大きさが非常に大きくなってしまうため、挿入部先
端硬質長が長くなる、外径は太くなるという不具合があ
った。

【００５０】また、基本的にフレキシブルなファイバを
蒸気密に囲むということは非常に困難であった。以下に
記述する第４、５、６の実施の形態は光学部材ユニット
の大きさを大きくすることなく、且つ簡単な構成でオー
トクレーブ耐性を有するようにしたものである。

【００５１】図５は第４の実施の形態におけるカバーガ
ラスを示すものである。

【００５２】本実施の形態では、撮像ユニットにおける
レンズ枠の前端にカバーガラス４３が取り付けられる場
合には、そのカバーレンズ４３にポリシラザンのコーテ
ィング膜５１を施したものである。

【００５３】このようにすることにより、外表面に臨む
カバーガラス４３自体は水蒸気で劣化するようなガラス
材料でも使用できるようにできる効果がある。

【００５４】なお、この変形例として、側部外周面（リ
ング状部分）は金属膜（金属コーティング膜）とし、そ
の他の外部表面をポリシラザンのコーティング膜５１を
施したものとし、金属膜部分をレンズ枠に溶融金属で接
合する或いは接合し易いようにしても良い。このように
すると、接着剤による接合の場合よりも蒸気の侵入をよ
り防ぐことができる。

【００５５】図６は第５の実施の形態の主要部を示し、
第１の実施の形態のレンズ枠２３を含む光学ユニット５
２に同様にポリシラザンのコーティング５１を施したも
のである。

【００５６】この実施の形態の場合にも、枠２４と接続
する部分の表面を金属コーティング膜として、枠２４と
溶融金属で接合するようにしても良い。このようにする
と、接着剤による接合の場合よりも蒸気の侵入をより防
ぐことができる。

【００５７】図７は第６の実施の形態におけるＩＧ（イ
メージガイド）ユニット５５を示す。なお、本実施の形
態おける撮像ユニットは、図８で述べるように被写体像
を結ぶ対物光学系ユニットにおける結像位置に上記ＩＧ
ユニット５５の前端面が位置するように組み付けられた
ものである。この場合のＩＧユニット５５は光学像を伝
送する。

【００５８】本実施の形態ではＩＧファイババンドル５
３とその両端の口金５４ａ，５４ｂを含むＩＧユニット
５５にポリシラザンのコーティング５１を施したもので
ある。本実施の形態によれば、ＩＧユニット５５を蒸気
による特性劣化等から有効に防止できる。

【００５９】本実施の形態では撮像ユニットとしてＩＧ
ユニット５５の場合で説明したが、照明光学系を構成す
るＬＧ（ライトガイド）ユニットの場合にも同様に適用
できる。つまり、図７のＩＧファイババンドル５３をＬ
Ｇファイババンドル５３と読み替えその両端の口金５４
ａ，５４ｂを含むＬＧユニット５５にポリシラザンのコ
ーティング５１を施したものにも同様に適用できる。ま
た、この場合にも、ＬＧユニット５５を蒸気による特性
劣化等から有効に防止できる。

【００６０】（第７の実施の形態）図８は第７の実施の
形態における撮像ユニット５７を示す。本実施の形態に
おける撮像ユニット５７は被写体像を結ぶ対物光学系ユ
ニット５８と、結像された光学像を光学的に伝送する光
学像伝送手段となるＩＧバンドルユニット５９から構成
されている。

【００６１】対物光学系ユニット５８は第１レンズない
し第５レンズ６０、６１、６２、６３、６４及びスペー
サ６５を固定している樹脂からなるレンズ枠６６からな
っている。

【００６２】一方、ＩＧバンドルユニット５９は樹脂で
構成された口金６７にＩＧバンドル６８の前端を固定し
ている。ＩＧバンドル６８の前端の端面にはカバーガラ
ス６９が固定されている。前記レンズ枠６６と口金６７
は嵌合固定されている。この状態でレンズ枠６６と口金
６７の外周を蒸気不透過する機能が高い金属蒸着膜７０
で被覆する。

【００６３】この状態でレンズ枠６６と口金６７の嵌合
部からは水蒸気の侵入を防止できるが、更に確実に防止
するためにレンズ枠６６のＡ点部から超音波を照射し、
レンズ枠６６と口金６７に振動応力を加え、樹脂同士の
接触部を繰り返し変形歪による発熱によって溶融し、短
時間に溶接しても良い。

【００６４】金属蒸着膜７０を形成する他の方法とし
て、レンズ枠６６と口金６７を別々に蒸着し、その後嵌
合固定しても良い。但し、この場合は口金６７のＡ点部
は蒸着をしないようにすることが必要である。

【００６５】なお、第１レンズ６０はその側面外周に金
属蒸着等でメタライズしてレンズ枠６６の開口に嵌合さ
せた状態で前端周縁部にロウ付け或いは半田付け部７１
を形成して内部に蒸気が侵入するのを防止する気密構造
にしている。

【００６６】本実施の形態では、ＩＧバンドル６８は口
金６７の後端より後方側の部分は金属蒸着膜７０が施さ
れていないが、この部分は（図示しない）保護チューブ
で覆われており、オートクレーブ滅菌の際に保護チュー
ブを透過してこの保護チューブ内に蒸気が一部侵入する
が、この蒸気で特性が劣化するのは各ファイバの外周側
のクラッド層であり、その内部のコア層（コア部）まで
劣化がするまでに長期間使用できる。

【００６７】また、このＩＧバンドル６８の端面はコア
部が露出するが、カバーガラス６９で覆われていると共
に、その周囲は金属蒸着膜７０で被覆されているので、
この部分が水蒸気で劣化することを有効に防止できる。

【００６８】つまり、本実施の形態では撮像ユニット５
７における対物光学系ユニット５８部分の第１レンズ６
０の前端面以外の外表面と、ＩＧバンドルユニット５９
部分のＩＧバンドル６８の前端面付近の外表面とを蒸気
不透過性の部材で被覆する構造にして、蒸気でレンズの
曇りや、（光学像）伝送手段の端面の劣化が発生するの
を防止している。

【００６９】なお、このＩＧバンドル６８の後端面側も
その接眼光学系を含む部分を蒸気不透過性の部材で被覆
する構造にして、蒸気でレンズの曇りや、（光学像）伝
送手段の端面の劣化が発生するのを防止すると良い。

【００７０】（第８の実施の形態）図９は第８の実施の
形態の撮像ユニット７２を示すもので、この撮像ユニッ
ト７２は実質的には第７の実施の形態と同様である。異
なる点は、ＩＧバンドルユニット５９の代わりに、電気
信号に変換して伝送する固体撮像素子ユニット７３に置
き換えたものである。

【００７１】つまり、撮像ユニット７２は光学系ユニッ
ト５８と、固体撮像素子ユニット７３からなり、固体撮
像素子ユニット７３は素子保持枠７４と、これに取り付
けられたＣＣＤ等の固体撮像素子７５と、固体撮像素子
７５の裏面に配置され、回路部品が搭載された基板７６
と、基板７６に接続されたケーブル７７等とを有する。

【００７２】ケーブル７７は被覆部材７８で覆われ、こ
の被覆部材７８は接続部材７９を介して素子保持枠７４
の後端に接続される。第７の実施の形態と同様に光学系
ユニット５８と固体撮像素子ユニット７３との外周面は
金属蒸着７０で被覆されている。

【００７３】また、レンズ枠６６のＢ点部から超音波を
照射し、レンズ枠６６と素子保持枠７４に振動応力を加
え、樹脂同士の接触部を繰り返し変形歪による発熱によ
って溶融し、短時間に溶接しても良い。

【００７４】なお、図９に示す例では光学系ユニット５
８と固体撮像素子ユニット７３との外周面を金属蒸着７
０で被覆し、被覆部材７８は金属蒸着７０で被覆してい
ないので、接続部材７９の内部に絶縁性で蒸気の透過率
の小さい材質からなる接着剤或いは充填材を充填して、
仮に被覆部材７８の内部に蒸気が侵入しても、（軸方向
に厚い）接着剤或いは充填材部分でその前端側の基板７
６や固体撮像素子７５側に侵入するのを阻止するように
すると良い。

【００７５】本実施の形態によれば、図８の実施の形態
とほぼ同様の作用及び効果を有する（但し、ＩＧバンド
ルユニット５９を固体撮像素子ユニット７３に読み替え
る必要がある）。つまり、本実施の形態によれば、レン
ズの曇りを防止でき、かつ固体撮像素子７５等が蒸気で
劣化等することを有効に防止できる。

【００７６】（第９の実施の形態）図１０及び図１１は
本発明の第９の実施の形態の内視鏡における先端部を示
し、図１０は正面図、図１１は断面図を示す。図１０及
び図１１から分かるように先端部６内には、被写体を撮
像する撮像ユニット８０と被写体を照明する照明光学系
８１とが併設されている。

【００７７】先端部６を形成する金属製の先端部本体８
２と、その先端側に設けられ弾性を有する先端カバー８
３には、観察窓８４、照明窓８５および処置具用チャン
ネル８６をそれぞれ形成する孔が形成され、撮像ユニッ
ト８０、ＬＧファイババンドルおよび照明レンズ８８、
チャンネルチューブ８９が接着により固定されている。
処置具用チャンネル８６を形成するチャンネルチューブ
８９は、座屈防止用のチャンネルコイル９０が巻かれた
状態で接着されている。

【００７８】また、撮像ユニット８０はレンズ枠９１に
取り付けられた結像光学系（或いは対物光学系）９２
と、このレンズ枠９１に連結されたＣＣＤホルダ９３に
カバーガラス１０２を介して取り付けられ、結像光学系
９２の結像位置に配置されたＣＣＤ９４と、このＣＣＤ
９４に接続され、電子部品９５の実装された回路基板９
６と、さらにその後端に接続された信号ケーブル９７等
から成る。

【００７９】結像光学系９２は、レンズ枠９１、ＣＣＤ
ホルダ９３に覆われ、ＣＣＤホルダ９３の後端にカバー
ガラス１０２でその受光面が保護されたＣＣＤ９４が設
けられている。なお、各部品間の接合には後述の接着剤
が用いられている。

【００８０】ここで、撮像ユニット８０は、ＣＣＤ９４
から信号ケーブル９７までを密封、かつ強度を保つため
に絶縁性の接着剤（或いは樹脂）９８が、その周囲に充
填され、各部品間の接着をしている。また、ＣＣＤ９４
の外周部分はシールド部材１０１で覆われ、さらにその
外側の外表面に気体不透過性を有する金属蒸着層として
例えばアルミ蒸着層９９の形成された熱収縮チューブ１
００で覆うようにしている。

【００８１】このアルミ蒸着層９９が外表面に形成され
た熱収縮チューブ１００はその前端がシールド枠１０１
の前端を覆い、その後端は信号ケーブル９７の前端付近
を覆っている。

【００８２】この信号ケーブル９７における熱収縮チュ
ーブ１００で覆われた前端付近より後方側は蒸気不透過
性の部材で覆われていないが、この部分から蒸気が侵入
してもその内部の信号ケーブル９７の外皮等を経てその
前方に蒸気が侵入しようとしても、厚い接着剤９８によ
り阻まれ、この厚い接着剤９８１により電子部品９５に
到達する蒸気を十分に阻むことができるし、その前方側
のＣＣＤ９４に蒸気が殆ど到達できないようにしてい
る。

【００８３】なお、先端部本体８２の外周は円筒管等を
介して外皮１０３で覆われている。先端部本体８２の後
段には図示しないパイプ材を介して最先端の湾曲駒１０
４が固定され、さらにその後段には次の湾曲駒が図示し
ないリベットで回動自在に連結され、湾曲部７が形成さ
れている。

【００８４】また、結像光学系９２を構成する第１レン
ズはその側部外周面をメタライズする等してレンズ枠９
１に嵌合し溶融金属で接合し、内部への蒸気の侵入を防
止している。また、レンズ枠９１とＣＣＤホルダ９３と
の嵌合部も同様に溶融金属で接合し、、内部への蒸気の
侵入を防止している。

【００８５】本実施の形態によれば、先端部６に収納さ
れる撮像ユニット８０における結像光学系９２と撮像素
子（具体的にはＣＣＤ９４）付近の外表面に臨む外装部
材を蒸気不透過性の部材（具体的には第１レンズ、レン
ズ枠９１、ＣＣＤホルダ９３など）で一部を形成すると
共に、外表面に臨み少なくとも蒸気透過性がある外装部
分は蒸気不透過性の部材でからなる被覆部材（具体的に
は熱収縮チューブ１００の外表面のアルミ蒸着層９９）
で覆うようにしているので（より広い表現で述べると、
撮像ユニットの外表面の一部を蒸気不透過性の部材でか
らなる被覆部材で覆うようにしているので）、レンズの
曇り、ＣＣＤ９４の蒸気による劣化等を有効に防止でき
る。

【００８６】なお、上述した各実施の形態等を部分的等
で組み合わせる等して構成される実施の形態等も本発明
に属する。例えば、本実施の形態で述べた構造を第１の
実施の形態等に適用したものも本発明に属する。この場
合には、セラミックコーティング膜４５の後端は保護チ
ューブ４２の前端付近までを覆うことになる。そして、
この場合に、保護チューブ４２の前端より後方側で保護
チューブ４２内に蒸気が侵入して、その蒸気が前端側に
侵入しようとしてもその侵入経路側に厚い接着剤３５部
分により阻むことができ、実質的に第１の実施の形態と
ほぼ同様の効果が得られる。

【００８７】また、上述した各実施の形態等において、
低コスト化のために蒸気侵入の機能を一部緩和したよう
な構造にしても良い。例えば、第１の実施の形態の変形
例では、第１レンズ１６とレンズ枠２３の境界を通って
蒸気が侵入しないように溶融金属で接合すると説明した
が、単なる接着剤で接合しても、固体撮像素子２０まで
の侵入経路が長く、水蒸気が入りづらいようなものでも
良い。

【００８８】［付記］ １．被写体像を結像するレンズを有する対物光学系と、
前記対物光学系の後方に配置され、結像された被写体像
を光学的に伝送或いは電気信号に変換して伝送する伝送
手段とからなる撮像ユニットを有する内視鏡において、
前記撮像ユニットの外表面全部または一部を気体不透過
性のある部材で被覆したことを特徴とする内視鏡。 ２．被写体像を結像する対物光学系のレンズと、前記対
物光学系のレンズの少なくとも一つを保持するレンズ枠
と、前記対物光学系の後方に配置され、結像された被写
体像を伝送する伝送装置とを備えた撮像ユニットを有す
る内視鏡において、前記撮像ユニットの外表面全部また
は一部を気体不透過性のある部材で被覆したことを特徴
とする内視鏡。

【００８９】３．被写体像を結像する対物光学系のレン
ズと、前記対物光学系のレンズの少なくとも一つを保持
するレンズ枠と、前記対物光学系の後方に配置され被写
体像を撮像する固体撮像素子と、前記固体撮像素子を保
持する撮像素子枠と、前記固体撮像素子の後方に配置さ
れた電気素子を備えた撮像ユニットを有する内視鏡にお
いて、前記撮像ユニットの外表面全部または一部を気体
不透過性のある部材で被覆したことを特徴とする内視
鏡。 ４．被写体像を結像する対物光学系のレンズの後方に配
置された被写体像を撮像する固体撮像素子と、前記固体
撮像素子を保持する撮像素子枠と、前記固体撮像素子の
後方に配置された電気素子を備えた撮像ユニットを有す
る内視鏡において、前記撮像ユニットの外表面全部また
は一部を気体不透過性のある部材で被覆したことを特徴
とする内視鏡。

【００９０】５．付記１乃至４の耐熱性及び耐水性部材
の被覆はセラミックコーティングであることを特徴とす
る内視鏡。 ６．付記１及至４の気体不透過性のある部材はバリレン
コンフォーマルコーティングであることを特徴とする内
視鏡。 ７．付記１乃至４の耐熱性及び耐水性部材の被覆はシラ
ザンから成る透明なシリカコーティングであることを特
徴とする内視鏡。

【００９１】８．付記７の被覆は蒸気密空間外部に露出
する光学部材の外表面にコーティングされたことを特徴
とする内視鏡。 ９．付記８の光学部材は多成分ガラスから成ることを特
徴とする内視鏡。 １０．付記１の撮像ユニットは蒸気密空間外部に露出し
て配置されている光学部材と、この光学部材の枠体とを
含むユニットであることを特徴とする内視鏡。

【００９２】１１．付記１０の光学部材と枠体は接着固
定されていることを特徴とする内視鏡。 ｌ２．付記１１の光学部材は光学的伝送ファイバ（Ｉ
Ｇ、ＬＧ）であることを特徴とする内視鏡。 １３．付記１２の光学的伝送ファイバーは口金を有して
いることを特徴とする内視鏡。

【００９３】１４．付記１乃至４の耐熱性及び耐水性の
部材の被覆は塗布を含むことを特徴とする内視鏡。 １５．被写体像を結像する対物光学系のレンズで、被写
体像を観察またはモニターする内視鏡において、前記内
視鏡の蒸気密空間外部に気体不透過性のある部材で被覆
したことを特徴とする内視鏡。 １６．被写体像を結像する対物光学系のレンズと、前記
対物光学系の後方に配置され、結像された被写体像を伝
送する伝送装置とを備えた撮像ユニットを有する内視鏡
において、前記撮像ユニット内に配置された機械的部材
または電気部材を保持する枠体と、前記枠体を複数個嵌
合組み合わせした外表面を金属蒸着をしたことを特徴と
する内視鏡。

【００９４】１７．付記１６の伝送装置は少なくとも固
体撮像素子を含むものであることを特徴とする内視鏡。 １８．付記１６の複数個嵌合組み合わせした枠体は超音
波で融着したことを特徴とする内視鏡。 １９．付記１８の枠体の超音波を照射する部位を除き、
金属蒸着をすることを特徴とする内視鏡。 ２０．付記１９の超音波照射部位は枠の全周にわたり照
射することを特徴とする内視鏡。

【００９５】２１．被写体像を結像するレンズを有する
対物光学系と、前記対物光学系の後方に配置され、結像
された被写体像を光学的に伝送或いは電気信号に変換し
て伝送する伝送手段とからなる撮像ユニットを有する内
視鏡において、前記撮像ユニットにおける少なくとも対
物光学系及び伝送手段の周囲の外表面全体を気体不透過
性の外装部材と、気体不透過性のある部材からなる被覆
部材とで形成したことを特徴とする内視鏡。 ２２．被写体像を結像するレンズを有する対物光学系
と、前記対物光学系の後方に配置され、結像された被写
体像を光学的に伝送或いは電気信号に変換して伝送する
伝送手段とからなる撮像ユニットにおける対物光学系及
び伝送手段の周囲の外表面の一部を気体不透過性外装部
材で形成した内視鏡において、少なくとも前記気体不透
過性外装部材以外の気体透過性のある外装部材を気体不
透過性の被覆部材で覆うようにしたことを特徴とする内
視鏡。

【００９６】

【発明の効果】以上説明したように本発明によれば、被
写体像を結像するレンズを有する対物光学系と、前記対
物光学系の後方に配置され、結像された被写体像を光学
的に伝送或いは電気信号に変換して伝送する伝送手段と
を備えた撮像ユニットを設けた内視鏡において、前記撮
像ユニットの外表面全部または一部を気体不透過性のあ
る部材で被覆しているので、オートクレーブ装置に内視
鏡を入れ、蒸気滅菌しても撮像ユニット内に蒸気が侵入
するのを十分に防止し、長期間にわたり観察機能を確保
できる内視鏡を実現できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１の実施の形態を備えた内視鏡シス
テムの全体構成図。

【図２】第１の実施の形態の内視鏡における撮像ユニッ
トの構成を示す断面図。

【図３】本発明の第２の実施の形態における撮像ユニッ
トの構成を示す断面図。

【図４】本発明の第３の実施の形態における撮像ユニッ
トの構成を示す断面図。

【図５】本発明の第４の実施の形態におけるカバーガラ
スの構成を示す図。

【図６】本発明の第５の実施の形態における光学ユニッ
トの構成を示す図。

【図７】本発明の第６の実施の形態におけるＩＧ或いは
ＬＧユニットの構成を示す図。

【図８】本発明の第７の実施の形態における撮像ユニッ
トの構成を示す断面図。

【図９】本発明の第８の実施の形態における撮像ユニッ
トの構成を示す断面図。

【図１０】本発明の第９の実施の形態における先端部を
示す正面図。

【図１１】先端部の構成を示す断面図。

【符号の説明】

１…内視鏡システム ２…内視鏡 ３…ビデオプロセッサ ４…モニタ ５…挿入部 ６…先端部 ７…湾曲部 ９…操作部 １４Ａ…撮像ユニット １５…先端支持枠 １６…第１レンズ １７…第２レンズ １８…第３レンズ １９…第４レンズ ２０…固体撮像素子 ２３…レンズ枠 ２４…枠 ３１…回路基板 ３２…電気部品 ３３…信号ケーブル ３４…シールド枠 ３５…接着剤 ３６…ケーブル束 ３７…熱収縮チューブ ３８…接続基板 ４２…保護チューブ ４５…セラミックコーティング膜

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 青野 進 東京都渋谷区幡ヶ谷２丁目43番２号 オリ ンパス光学工業株式会社内 (72)発明者 齋藤 秀俊 東京都渋谷区幡ヶ谷２丁目43番２号 オリ ンパス光学工業株式会社内 (72)発明者 二木 泰行 東京都渋谷区幡ヶ谷２丁目43番２号 オリ ンパス光学工業株式会社内 (72)発明者 中村 一郎 東京都渋谷区幡ヶ谷２丁目43番２号 オリ ンパス光学工業株式会社内 (72)発明者 龍野 裕 東京都渋谷区幡ヶ谷２丁目43番２号 オリ ンパス光学工業株式会社内 (72)発明者 山口 貴夫 東京都渋谷区幡ヶ谷２丁目43番２号 オリ ンパス光学工業株式会社内 (72)発明者 岸 孝浩 東京都渋谷区幡ヶ谷２丁目43番２号 オリ ンパス光学工業株式会社内 (72)発明者 倉 康人 東京都渋谷区幡ヶ谷２丁目43番２号 オリ ンパス光学工業株式会社内 (72)発明者 樋熊 政一 東京都渋谷区幡ヶ谷２丁目43番２号 オリ ンパス光学工業株式会社内 (72)発明者 広谷 純 東京都渋谷区幡ヶ谷２丁目43番２号 オリ ンパス光学工業株式会社内 (72)発明者 中土 一孝 東京都渋谷区幡ヶ谷２丁目43番２号 オリ ンパス光学工業株式会社内 Ｆターム(参考） 2H040 BA24 CA11 CA23 CA27 DA03 DA11 DA12 DA13 DA16 DA17 GA02 GA04 4C061 AA00 BB00 CC00 DD00 FF47 HH60 JJ13 LL02

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 被写体像を結像するレンズを有する対物
   光学系と、前記対物光学系の後方に配置され、結像され
   た被写体像を光学的に伝送或いは電気信号に変換して伝
   送する伝送手段とからなる撮像ユニットを有する内視鏡
   において、 前記撮像ユニットの外表面全部または一部を気体不透過
   性のある部材で被覆したことを特徴とする内視鏡。