JP2003107370A - 内視鏡の先端光学部品の製造方法 - Google Patents
内視鏡の先端光学部品の製造方法Info
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- JP2003107370A JP2003107370A JP2001297485A JP2001297485A JP2003107370A JP 2003107370 A JP2003107370 A JP 2003107370A JP 2001297485 A JP2001297485 A JP 2001297485A JP 2001297485 A JP2001297485 A JP 2001297485A JP 2003107370 A JP2003107370 A JP 2003107370A
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- A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
- A61B—DIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
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- A61B1/00064—Constructional details of the endoscope body
- A61B1/00071—Insertion part of the endoscope body
- A61B1/0008—Insertion part of the endoscope body characterised by distal tip features
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- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C03—GLASS; MINERAL OR SLAG WOOL
- C03C—CHEMICAL COMPOSITION OF GLASSES, GLAZES OR VITREOUS ENAMELS; SURFACE TREATMENT OF GLASS; SURFACE TREATMENT OF FIBRES OR FILAMENTS MADE FROM GLASS, MINERALS OR SLAGS; JOINING GLASS TO GLASS OR OTHER MATERIALS
- C03C27/00—Joining pieces of glass to pieces of other inorganic material; Joining glass to glass other than by fusing
- C03C27/02—Joining pieces of glass to pieces of other inorganic material; Joining glass to glass other than by fusing by fusing glass directly to metal
Abstract
(57)【要約】
【課題】 防湿性を図った内視鏡の先端光学部品の製造
方法を提供する。 【解決手段】 内視鏡の挿入部先端に設けた金属製の鏡
筒2の先端にレンズ1Aを装着した先端光学部品の製造
方法において、鏡筒2内の先端側にレンズ素材1を載置
し、このレンズ素材1を加熱軟化させた状態で上下一対
の成形型10,11でプレス成形し、プレスされたレン
ズ素材1の外周縁を鏡筒2内周面に密着結合させるよう
にした。
方法を提供する。 【解決手段】 内視鏡の挿入部先端に設けた金属製の鏡
筒2の先端にレンズ1Aを装着した先端光学部品の製造
方法において、鏡筒2内の先端側にレンズ素材1を載置
し、このレンズ素材1を加熱軟化させた状態で上下一対
の成形型10,11でプレス成形し、プレスされたレン
ズ素材1の外周縁を鏡筒2内周面に密着結合させるよう
にした。
Description
【0001】
【発明の属する技術分野】この発明は、内視鏡の挿入部
先端に設けた鏡筒の先端にレンズを装着した先端光学部
品の製造方法に関する。
先端に設けた鏡筒の先端にレンズを装着した先端光学部
品の製造方法に関する。
【0002】
【従来の技術】内視鏡の挿入部を構成する先端光学部品
は、鏡筒の先端にレンズを装着したものであるが、レン
ズはエポキシ樹脂系の接着剤で鏡筒内面に接着され固定
されている。例えば、特開平10−234652号公報
や特開平10−170794号公報に開示された内視鏡
の先端光学部品は、いずれもレンズを接着剤で鏡筒に固
定してある。
は、鏡筒の先端にレンズを装着したものであるが、レン
ズはエポキシ樹脂系の接着剤で鏡筒内面に接着され固定
されている。例えば、特開平10−234652号公報
や特開平10−170794号公報に開示された内視鏡
の先端光学部品は、いずれもレンズを接着剤で鏡筒に固
定してある。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】内視鏡の挿入部の先端
部本体には照明手段に近接した位置に対物光学系を有す
る観察手段が設けられており、対物光学系は、通常は、
複数枚のレンズから構成され、これらのレンズはレンズ
鏡筒に装着される。そして、鏡筒における最も被観察体
側に位置する第1レンズは平凹レンズであり、凹面は鏡
筒内に位置するようになっている。例えば、挿入部の先
端で外部に露出している第1レンズの表面には、検査中
に体液等の汚損物が付着することがあり、この汚損物の
付着により観察視野が悪くなる。従って、挿入部には、
第1レンズの表面から汚損物を洗い流すレンズ面洗浄機
構が設けられている。このレンズ面洗浄機構は、第1レ
ンズの外面に向けて洗浄用流体を噴出させるノズルを設
けておき、このノズルから洗浄液、通常は洗浄水を噴射
させて、汚損物を洗い流し、次いで加圧エアを吹き付け
て、レンズ面に残存する洗浄水を除去する。また、第1
レンズは、体腔内では体温とほぼ同じ程度の温度状態と
なっており、また電子内視鏡の場合には、固体撮像素子
等の発熱体が存在することから、体温より高い温度状態
になることもある。一方、洗浄水は格別加温されておら
ず、従って洗浄水温度はほぼ室温程度となっている。こ
のために、洗浄水を第1レンズの外面に噴射させると、
第1レンズが急速に冷却されることになる。この第1レ
ンズが冷却される結果、レンズ鏡筒内の空気に湿気が含
まれていると、第1レンズの内面側に曇り乃至結露を生
じることになる。しかも、第1レンズの内面は凹曲面で
あり、その曲率は大きいことから、この第1レンズのう
ち、最も厚みの薄い中央部分乃至その近傍の温度低下が
最も著しくなり、第1レンズの凹面における中央部分に
集中的に曇り乃至結露する。第1レンズの凹面の中央部
分は結像に必要な光線が集中しており、この部位が僅か
でも曇ると、得られる観察像の画質が急激に低下して、
極めて見難いものとなる。また、これ以外にも挿入部の
先端が急速に冷却されると、第1レンズ等が曇ったり、
結露したりするおそれもある。
部本体には照明手段に近接した位置に対物光学系を有す
る観察手段が設けられており、対物光学系は、通常は、
複数枚のレンズから構成され、これらのレンズはレンズ
鏡筒に装着される。そして、鏡筒における最も被観察体
側に位置する第1レンズは平凹レンズであり、凹面は鏡
筒内に位置するようになっている。例えば、挿入部の先
端で外部に露出している第1レンズの表面には、検査中
に体液等の汚損物が付着することがあり、この汚損物の
付着により観察視野が悪くなる。従って、挿入部には、
第1レンズの表面から汚損物を洗い流すレンズ面洗浄機
構が設けられている。このレンズ面洗浄機構は、第1レ
ンズの外面に向けて洗浄用流体を噴出させるノズルを設
けておき、このノズルから洗浄液、通常は洗浄水を噴射
させて、汚損物を洗い流し、次いで加圧エアを吹き付け
て、レンズ面に残存する洗浄水を除去する。また、第1
レンズは、体腔内では体温とほぼ同じ程度の温度状態と
なっており、また電子内視鏡の場合には、固体撮像素子
等の発熱体が存在することから、体温より高い温度状態
になることもある。一方、洗浄水は格別加温されておら
ず、従って洗浄水温度はほぼ室温程度となっている。こ
のために、洗浄水を第1レンズの外面に噴射させると、
第1レンズが急速に冷却されることになる。この第1レ
ンズが冷却される結果、レンズ鏡筒内の空気に湿気が含
まれていると、第1レンズの内面側に曇り乃至結露を生
じることになる。しかも、第1レンズの内面は凹曲面で
あり、その曲率は大きいことから、この第1レンズのう
ち、最も厚みの薄い中央部分乃至その近傍の温度低下が
最も著しくなり、第1レンズの凹面における中央部分に
集中的に曇り乃至結露する。第1レンズの凹面の中央部
分は結像に必要な光線が集中しており、この部位が僅か
でも曇ると、得られる観察像の画質が急激に低下して、
極めて見難いものとなる。また、これ以外にも挿入部の
先端が急速に冷却されると、第1レンズ等が曇ったり、
結露したりするおそれもある。
【0004】このように、内視鏡の先端光学部品のレン
ズ(第1レンズ)は、曇ったり、結露したりするおそれ
があるために、その防止対策として鏡筒内の空間にドラ
イエアや窒素ガス等の湿気を含まない気体を封入したり
していた。
ズ(第1レンズ)は、曇ったり、結露したりするおそれ
があるために、その防止対策として鏡筒内の空間にドラ
イエアや窒素ガス等の湿気を含まない気体を封入したり
していた。
【0005】そもそも、鏡筒内に湿気が取り込まれる原
因は、第1レンズを接着剤で鏡筒に接着していたので、
この接着剤が水分を通してしまうことにあった。接着剤
は、水分を通す性質があり、第1レンズと鏡筒との間の
接着剤層を介して湿気が浸入し、第1レンズを曇らせて
しまっていた。
因は、第1レンズを接着剤で鏡筒に接着していたので、
この接着剤が水分を通してしまうことにあった。接着剤
は、水分を通す性質があり、第1レンズと鏡筒との間の
接着剤層を介して湿気が浸入し、第1レンズを曇らせて
しまっていた。
【0006】そこで、この発明は、内視鏡の先端光学部
品を構成する鏡筒の先端側にレンズを接着剤を用いずに
固定し、鏡筒内に湿気が浸入するのを防止できる先端光
学部品の製造方法を提供することを目的とする。
品を構成する鏡筒の先端側にレンズを接着剤を用いずに
固定し、鏡筒内に湿気が浸入するのを防止できる先端光
学部品の製造方法を提供することを目的とする。
【0007】
【課題を解決するための手段】上述の目的を達成するた
め、この発明は、内視鏡の挿入部先端に設けた金属製の
鏡筒の先端にレンズを装着した先端光学部品の製造方法
において、鏡筒内の先端側にレンズ素材を載置し、この
レンズ素材を加熱軟化させた状態で上下一対の成形型で
プレス成形し、プレスされたレンズ素材の外周縁を鏡筒
内周面に密着結合させるように構成したものである。
め、この発明は、内視鏡の挿入部先端に設けた金属製の
鏡筒の先端にレンズを装着した先端光学部品の製造方法
において、鏡筒内の先端側にレンズ素材を載置し、この
レンズ素材を加熱軟化させた状態で上下一対の成形型で
プレス成形し、プレスされたレンズ素材の外周縁を鏡筒
内周面に密着結合させるように構成したものである。
【0008】
【発明の実施の形態】この発明の好適な実施例を図面を
参照にして説明する。
参照にして説明する。
【0009】図1において、下型10の上面には転写面
10Aが形成され、上型11の下面には転写面11Aが
形成され、これら上下一対の成形型10,11でレンズ
素材1をプレス成形するようになっている。前記下型1
0には胴型12を組み付けてあり、この胴型12と下型
10とで金属製の鏡筒2を支持している。前記上型11
はこの鏡筒2内に挿入されるようになっている。また、
レンズ素材1は下型10の転写面10A上に載置され、
鏡筒2の先端側に位置される。鏡筒2は転写面10Aの
外周をまたぐようにその先端を下型10上に載置してあ
る。
10Aが形成され、上型11の下面には転写面11Aが
形成され、これら上下一対の成形型10,11でレンズ
素材1をプレス成形するようになっている。前記下型1
0には胴型12を組み付けてあり、この胴型12と下型
10とで金属製の鏡筒2を支持している。前記上型11
はこの鏡筒2内に挿入されるようになっている。また、
レンズ素材1は下型10の転写面10A上に載置され、
鏡筒2の先端側に位置される。鏡筒2は転写面10Aの
外周をまたぐようにその先端を下型10上に載置してあ
る。
【0010】図2は上型11を鏡筒2内に挿入して下型
10とでレンズ素材1をプレス成形している状態を示す
断面図である。プレスされたレンズ素材1の外周縁は鏡
筒2の先端側内周面に密着結合する。
10とでレンズ素材1をプレス成形している状態を示す
断面図である。プレスされたレンズ素材1の外周縁は鏡
筒2の先端側内周面に密着結合する。
【0011】図2のプレス状態でレンズ素材1が十分に
冷却した後に、成形型を開いて鏡筒2及びレンズ素材1
を取り出す。その取り出したものを図3に示す。この図
3において、上下型10,11でプレス成形されたレン
ズ素材1の一部は鏡筒2内から先端側へ突出して成形さ
れ、この突出成形部分は研磨加工して平面に仕上げられ
る(図4参照)。図4は内視鏡の先端光学部品として完
成した状態の断面であり、レンズ素材1はレンズ1Aと
なる。このレンズ1Aは、平凹レンズとなる。
冷却した後に、成形型を開いて鏡筒2及びレンズ素材1
を取り出す。その取り出したものを図3に示す。この図
3において、上下型10,11でプレス成形されたレン
ズ素材1の一部は鏡筒2内から先端側へ突出して成形さ
れ、この突出成形部分は研磨加工して平面に仕上げられ
る(図4参照)。図4は内視鏡の先端光学部品として完
成した状態の断面であり、レンズ素材1はレンズ1Aと
なる。このレンズ1Aは、平凹レンズとなる。
【0012】鏡筒2に用いる金属材料としては、ステン
レス鋼が好ましく、実施例で用いたステンレス鋼の線膨
張係数は125×10−7(1℃)とし、レンズ素材1
の線膨張係数は124×10−7(1℃)とした。鏡筒
2の材料はレンズ素材1と同等もしくはそれ以上の線膨
張係数であることが好ましい。レンズ素材1を加熱加圧
した後の冷却過程においては、熱で膨張した後に冷却さ
れて収縮する鏡筒2がレンズ素材1を締めつけるように
するためには、鏡筒2を形成する金属材料の線膨張係数
をレンズ素材の線膨張係数以上とする。ステンレス鋼と
してはSUS430、SUS430F、SUS444、
SUS444F等が好適に使用することができる。これ
らステンレス鋼の線膨張係数は100〜170×10
−7程度である。レンズ素材1としては、一般的な光学
ガラス材料を用いた場合、この線膨張係数は70〜12
0×10−7程度である。光学ガラス材料のうち酸化鉛
系ガラスのSFS01を使用した場合、線膨張係数は1
00×10−7である。実施例で用いたレンズ素材1の
線膨張係数は124×10−7であり、これはSFLD
21(住田光学ガラス社製)を用いたものである。鏡筒
2とレンズ素材1との線膨張係数の差は0以上100以
下であることが望ましい。この差がこれよりも大きくな
ると、冷却時において鏡筒2がレンズを締めつけ過ぎる
おそれがある。
レス鋼が好ましく、実施例で用いたステンレス鋼の線膨
張係数は125×10−7(1℃)とし、レンズ素材1
の線膨張係数は124×10−7(1℃)とした。鏡筒
2の材料はレンズ素材1と同等もしくはそれ以上の線膨
張係数であることが好ましい。レンズ素材1を加熱加圧
した後の冷却過程においては、熱で膨張した後に冷却さ
れて収縮する鏡筒2がレンズ素材1を締めつけるように
するためには、鏡筒2を形成する金属材料の線膨張係数
をレンズ素材の線膨張係数以上とする。ステンレス鋼と
してはSUS430、SUS430F、SUS444、
SUS444F等が好適に使用することができる。これ
らステンレス鋼の線膨張係数は100〜170×10
−7程度である。レンズ素材1としては、一般的な光学
ガラス材料を用いた場合、この線膨張係数は70〜12
0×10−7程度である。光学ガラス材料のうち酸化鉛
系ガラスのSFS01を使用した場合、線膨張係数は1
00×10−7である。実施例で用いたレンズ素材1の
線膨張係数は124×10−7であり、これはSFLD
21(住田光学ガラス社製)を用いたものである。鏡筒
2とレンズ素材1との線膨張係数の差は0以上100以
下であることが望ましい。この差がこれよりも大きくな
ると、冷却時において鏡筒2がレンズを締めつけ過ぎる
おそれがある。
【0013】図5は、他の実施例を示す成形型の断面図
であり、上面に転写面10Aが形成された下型10に胴
型12を組み付け、この胴型12の内周面に段部12A
を形成し、この段部12Aに鏡筒2の外周面に形成され
た鍔部2Aを係合させて鏡筒2を胴型12で支持し、鏡
筒2の先端と下型10との間に空間を形成してある。下
型10の転写面10A上にレンズ素材1を載置し、下面
に転写面11Aが形成された上型11を鏡筒2内に挿入
してレンズ素材1をプレス成形し、プレス成形されたレ
ンズ素材1の一部は鏡筒2の先端を被覆するように鏡筒
2内から先端側へ突出して成形されるようになってい
る。レンズ素材1を冷却した後に、成形型から取り出し
たものを図6に示す。図6において鏡筒2の先端面はレ
ンズ素材1で被覆されている。これを、先に述べたと同
様に研磨加工して表面を平面に仕上げる(図7参照)。
図7に示すようにレンズ1Aはその外周側が鏡筒2の先
端を被覆しているので、内視鏡の先端光学部品に隣り合
う挿入部の処置具挿通チャンネルから送り出される処置
具に電流を流す器具もあり、このような処置具が金属製
の鏡筒2の先端に触れると先端光学部品に通電し悪影響
を及ぼすので、鏡筒2の先端をレンズ1Aの外周縁で被
覆することにより、処置具は鏡筒2の先端を被覆したレ
ンズ1Aの外周縁に触れることになり、鏡筒2には触れ
ないので鏡筒2側に通電するようなおそれはなくなる。
であり、上面に転写面10Aが形成された下型10に胴
型12を組み付け、この胴型12の内周面に段部12A
を形成し、この段部12Aに鏡筒2の外周面に形成され
た鍔部2Aを係合させて鏡筒2を胴型12で支持し、鏡
筒2の先端と下型10との間に空間を形成してある。下
型10の転写面10A上にレンズ素材1を載置し、下面
に転写面11Aが形成された上型11を鏡筒2内に挿入
してレンズ素材1をプレス成形し、プレス成形されたレ
ンズ素材1の一部は鏡筒2の先端を被覆するように鏡筒
2内から先端側へ突出して成形されるようになってい
る。レンズ素材1を冷却した後に、成形型から取り出し
たものを図6に示す。図6において鏡筒2の先端面はレ
ンズ素材1で被覆されている。これを、先に述べたと同
様に研磨加工して表面を平面に仕上げる(図7参照)。
図7に示すようにレンズ1Aはその外周側が鏡筒2の先
端を被覆しているので、内視鏡の先端光学部品に隣り合
う挿入部の処置具挿通チャンネルから送り出される処置
具に電流を流す器具もあり、このような処置具が金属製
の鏡筒2の先端に触れると先端光学部品に通電し悪影響
を及ぼすので、鏡筒2の先端をレンズ1Aの外周縁で被
覆することにより、処置具は鏡筒2の先端を被覆したレ
ンズ1Aの外周縁に触れることになり、鏡筒2には触れ
ないので鏡筒2側に通電するようなおそれはなくなる。
【0014】
【発明の効果】以上説明したように、この発明によれ
ば、鏡筒内の先端側にレンズ素材を載置し、このレンズ
素材を加熱軟化させた状態で上下一対の成形型でプレス
成形し、プレスされたレンズ素材の外周縁を鏡筒内周面
に密着結合させ、鏡筒を形成する金属材料の線膨張係数
をレンズ素材の線膨張係数以上として加熱加圧後の冷却
過程において鏡筒がレンズ素材を締めつけるようにした
ので、従来のように接着剤を用いずにレンズ素材を鏡筒
先端側に結合一体化することができる。接着剤を用いな
いために、鏡筒内に接着剤層を介して湿気を浸入させる
おそれもなくなる。
ば、鏡筒内の先端側にレンズ素材を載置し、このレンズ
素材を加熱軟化させた状態で上下一対の成形型でプレス
成形し、プレスされたレンズ素材の外周縁を鏡筒内周面
に密着結合させ、鏡筒を形成する金属材料の線膨張係数
をレンズ素材の線膨張係数以上として加熱加圧後の冷却
過程において鏡筒がレンズ素材を締めつけるようにした
ので、従来のように接着剤を用いずにレンズ素材を鏡筒
先端側に結合一体化することができる。接着剤を用いな
いために、鏡筒内に接着剤層を介して湿気を浸入させる
おそれもなくなる。
【図1】この発明の製造過程を示す断面図。
【図2】プレス成形時の断面図。
【図3】鏡筒にレンズ素材を結合させて成形型から取り
出した状態の断面図。
出した状態の断面図。
【図4】レンズ素材を研磨加工して先端光学部品とした
断面図。
断面図。
【図5】他の実施例を示すプレス成形時の断面図。
【図6】図5により成形されたものを取り出した断面
図。
図。
【図7】レンズ素材を研磨加工して先端光学部品とした
断面図。
断面図。
1 レンズ素材
1A レンズ
2 鏡筒
2A 鍔部
10 下型
10A 転写面
11 上型
12 胴型
12A 段部
Claims (6)
- 【請求項1】 内視鏡の挿入部先端に設けた金属製の鏡
筒の先端にレンズを装着した先端光学部品の製造方法に
おいて、 鏡筒内の先端側にレンズ素材を載置し、 このレンズ素材を加熱軟化させた状態で上下一対の成形
型でプレス成形し、 プレスされたレンズ素材の外周縁を鏡筒内周面に密着結
合させたことを特徴とする内視鏡の先端光学部品の製造
方法。 - 【請求項2】 前記鏡筒を形成する金属材料の線膨張係
数をレンズ素材の線膨張係数以上として加熱加圧後の冷
却過程において鏡筒がレンズ素材を締めつけるようにし
たことを特徴とする請求項1に記載の内視鏡の先端光学
部品の製造方法。 - 【請求項3】 前記上下一対の成形型の下型上面に形成
された転写面の外周をまたぐように鏡筒先端を載置し、
鏡筒の周囲を取囲むように胴型を設け、上型は下面に転
写面が形成され鏡筒内へ挿抜自在に設け、上下型でプレ
ス成形されたレンズ素材の一部は鏡筒内から先端側へ突
出して成形され、この突出成形部分を研磨加工して仕上
げることを特徴とする請求項1または2に記載の内視鏡
の先端光学部品の製造方法。 - 【請求項4】 上面に転写面が形成された下型に胴型を
組付け、この胴型の内周面に段部を形成し、この段部に
鏡筒外周面に形成された鍔部を係合させて鏡筒を胴型で
支持して鏡筒先端と下型との間に空間を形成し、下型の
転写面上にレンズ素材を載置し、下面に転写面が形成さ
れた上型を鏡筒内に挿入してレンズ素材をプレス成形
し、プレス成形されたレンズ素材の一部は鏡筒の先端を
被覆するように鏡筒内から先端側へ突出して成形され、
この突出成形部分の鏡筒先端被覆部分を残して研磨加工
して仕上げることを特徴とする請求項1または2に記載
の内視鏡の先端光学部品の製造方法。 - 【請求項5】 鏡筒を形成する金属材料の線膨張係数が
100〜170であり、レンズ素材の線膨張係数が70
〜160であることを特徴とする請求項1ないし3のい
ずれか1項に記載の内視鏡の先端光学部品の製造方法。 - 【請求項6】 鏡筒とレンズ素材との線膨張係数の差は
大きくとも100以下であることを特徴とする請求項5
に記載の内視鏡の先端光学部品の製造方法。
Priority Applications (3)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2001297485A JP2003107370A (ja) | 2001-09-27 | 2001-09-27 | 内視鏡の先端光学部品の製造方法 |
US10/246,488 US6977053B2 (en) | 2001-09-27 | 2002-09-17 | Manufacturing method of front-end component of endoscope |
CN02142396.2A CN1242288C (zh) | 2001-09-27 | 2002-09-27 | 内窥镜前端光学部件的制造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2001297485A JP2003107370A (ja) | 2001-09-27 | 2001-09-27 | 内視鏡の先端光学部品の製造方法 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2003107370A true JP2003107370A (ja) | 2003-04-09 |
Family
ID=19118558
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2001297485A Pending JP2003107370A (ja) | 2001-09-27 | 2001-09-27 | 内視鏡の先端光学部品の製造方法 |
Country Status (3)
Country | Link |
---|---|
US (1) | US6977053B2 (ja) |
JP (1) | JP2003107370A (ja) |
CN (1) | CN1242288C (ja) |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2016051619A1 (ja) * | 2014-09-30 | 2016-04-07 | パナソニックIpマネジメント株式会社 | 光学レンズ |
JP2020019257A (ja) * | 2018-08-03 | 2020-02-06 | 株式会社シード | 内視鏡用フードの成形型 |
Families Citing this family (33)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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