JP2003262774A - 内視鏡用対物レンズ装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 レンズ面へ水滴が付着することによるレンズ
面洗浄効果の低減や画質の低下を起こすことがなく、ま
た接着部の劣化により気密性が損なわれないようにす
る。 【解決手段】 第１レンズＬａの略平面とされた外面の
外周に面取り部２３を設け、この面取り部２３を鏡筒２
１の端部２１Ａでカシメ固定し、このカシメ固定では鏡
筒端部２１Ａの先端位置Ｐｂが第１レンズＬａの外面位
置Ｐａよりも内側に位置するようにする。これにより、
鏡筒端部２１Ａが面取り部２３へしっかりと密着するの
で、第１レンズＬａと鏡筒２１の間の接着剤が保護さ
れ、水滴の付着もなくなる。また、鏡筒の内側に突起を
一体形成し、この突起に第１レンズＬａの内面周縁部を
押し当てるようにすれば、強力なカシメ固定により気密
性を高めることができる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は内視鏡用対物レンズ
装置、特に内視鏡先端部に配置され、気密性の維持が求
められる対物レンズ装置の構成に関する。

【０００２】

【従来の技術】ファイバースコープ、電子内視鏡等の内
視鏡装置では、内視鏡（スコープ）先端に被観察体を撮
像するための対物レンズ装置が組み込まれているが、こ
の種の内視鏡では先端側を体内に挿入して使用すること
から細径化が図られており、従って対物レンズ装置にお
いても小型化が要請される。また、内視鏡では体内に挿
入した診断中に対物レンズ先端に汚れが付着した場合、
レンズ先端面を洗浄する機能も要求されている。そのた
めに、洗浄する水が停留しないように対物レンズの前面
近傍には突起物がないことが望ましいため、鏡筒にレン
ズを固定する手段としては接着剤を多用した構造が多く
用いられてきたが、内視鏡部分の洗浄、消毒の際にこの
接着部分が薬液に触れ劣化するため、対物レンズの気密
性に関しては耐久性を含めて信頼性が十分といえない面
があった。

【０００３】図４には、従来の電子内視鏡装置全体の概
略構成が示されており、内視鏡１には、光源装置２に連
結されるライトガイド（ファイバーオプティクス）３が
配置され、このライトガイド３を介して出力された光に
よって被観察体４が照明される。一方、内視鏡１の先端
部には、対物レンズ部（装置）５及び固体撮像素子であ
るＣＣＤ(Charge Coupled Device)６が設けられてお
り、このＣＣＤ６の撮像面が対物レンズ部５の結像位置
に配置される。このＣＣＤ６には、カラー映像処理を施
す信号処理回路７が接続され、この信号処理回路７に、
被観察体映像を表示するモニタ８が接続される。また、
内視鏡１の先端面には、対物レンズ部５の外面（観察
窓）に水を噴射するためのノズル１０が設けられ、この
ノズル１０には送水管１１を介して送水装置１２が接続
される。

【０００４】このような構成によれば、ライトガイド３
を介して伝送された照明光により照明された被観察体４
が対物レンズ部５によってＣＣＤ６の結像面に結像さ
れ、このＣＣＤ６で電気的な映像信号に変換される。そ
して、このＣＣＤ６の出力信号に基づき信号処理回路７
では所定のカラー信号処理が施されており、これによっ
てモニタ８に被観察体４の映像が表示される。また、内
視鏡１の観察では、被観察体内の汚れ等が上記対物レン
ズ部５の外面に付着することがあるが、この汚れは、送
水装置１２から供給した水をノズル１０からレンズ外面
５Ａへ向けて噴射することによって洗浄除去される。

【０００５】図５には、上記対物レンズ部５の拡大図が
示されており、この対物レンズ部５としては、例えば複
数枚のレンズから構成され、上記ＣＣＤ６のような固体
撮像素子の結像面への主光線の角度を大きくしないため
にレトロフォーカスタイプが多用される。また、鏡筒１
４内には、間隔環１５Ａ，１５Ｂを介して、被写体側に
向いた外面が平面又は平面に近い大きな曲率半径を持
ち、内面が曲率半径の小さい凹面で形成された第１レン
ズＬ_１、凸レンズからなる第２レンズＬ_２、凸レンズと
凹レンズとを接合した第３レンズＬ_３を配置した構成と
なっている。即ち、対物レンズ部５では、小型化に寄与
するため、上記のレンズＬ_１〜Ｌ_３のそれぞれを保持す
る部材を用いずに、レンズ間隔を設定するための上記間
隔環１５Ａ，１５Ｂを用い、かつ第１レンズＬ_１を接着
剤Ｂ_１により鏡筒１４の内面に接着することにより、各
レンズＬ_１，Ｌ_２，Ｌ_３を鏡筒１４に直接保持させる構
成としている。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記従
来の図５の内視鏡用対物レンズ装置は、上述したよう
に、第１レンズＬ_１が鏡筒１４に接着剤Ｂ_１で接着され
ているため、この接着部分は使用後の消毒、洗浄の際の
消毒液、洗浄薬液等に接触することになり、接着、接合
の劣化が生じ、気密性が維持されなくなる可能性がある
という問題があった。

【０００７】即ち、上記の第１レンズＬ_１と鏡筒１４の
接着部分（外表部分）は、被観察体内の汚れに触れるだ
けでなく、その汚れを洗浄するために送水される洗浄水
に触れたり、また使用後において内視鏡の消毒に用いる
消毒液、内視鏡の洗浄の際に用いる薬剤等にも浸された
りすることになり、これらの液体が徐々に内部に浸透す
ることが生じる。特に、内視鏡用の対物レンズ部５の外
径が２ｍｍ前後と非常に小さいことから、第１レンズＬ
_１と鏡筒１４の接着部分の外表面積が全体に占める割合
は小さくなく、この部分に各種の液体が接触することに
よって、接着、接合の劣化が生じ、ひいては気密性が損
なわれ、装置の信頼性低下を招く結果となっている。ま
た、この第１レンズＬ_１の気密性が僅かにでも損なわれ
ると、第１レンズＬ_１の内面が凹面となっているためレ
ンズ中心部の肉厚が薄く、熱伝導率の関係で中心部が曇
るという現象が生じ、観察像が不鮮明となる可能性があ
る。

【０００８】このような不都合を避けるため、従来で
は、図６に示すような対物レンズ装置、即ち対物レンズ
部１７において、鏡筒１８の先端側に設けられた鏡筒枠
１８Ａに第１レンズＬ_１の外面周縁部を接着剤Ｂ_１を介
して当接し、間隔環１５Ａ等を用いて図５と同様に第２
レンズＬ_２等を配置する構成も提案された。

【０００９】しかし、このような図６の構成では、第１
レンズＬ_１の外面にレンズ洗浄水を吹き付けると、図示
されるように、鏡筒枠１８ＡとレンズＬ_１の境界部分に
水滴ｗが溜まり、上記ノズル１０を用いたレンズ面の洗
浄効果を妨げると同時に、この水滴ｗによって被観察体
の撮影が妨げられ、モニタ表示される映像の画質が低下
するという問題が生じ、実用的ではない。

【００１０】本発明は上記問題点に鑑みてなされたもの
であり、その目的は、レンズ面へ水滴が付着することに
よるレンズ面洗浄効果の低減や画質の低下を起こすこと
がなく、また接着部の劣化により気密性が損なわれるこ
となく、信頼性の高い内視鏡用対物レンズ装置を提供す
ることにある。

【００１１】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、請求項１に係る発明は、被写体側に向いた外面が平
面又は平面に近い曲率半径の大きな面に形成され、かつ
内面が曲率半径の小さい凹面に形成された第１レンズを
含み、複数のレンズが鏡筒に保持される内視鏡用対物レ
ンズ装置において、上記第１レンズの外面外周に面取り
部を設け、この面取り部を上記鏡筒の端部でカシメ固定
すると共に、このカシメ固定では、上記鏡筒端部の先端
が第１レンズの外面よりも内側に位置する状態にしたこ
とを特徴とする。請求項２に係る発明は、上記鏡筒の内
側にレンズの位置決めをする突起を一体形成し、この突
起に上記第１レンズの内面周縁部を押し当てる構造にし
たことを特徴とする。

【００１２】上記の構成によれば、カシメ固定により第
１レンズの面取り部に鏡筒の端部が密着することにな
り、この鏡筒と第１レンズの外周との間に注入された接
着剤が外部の洗浄液や薬液等に触れることがなく、接
着、接合の劣化が防止される。また、この鏡筒端部の先
端が第１レンズの外面よりも内側に位置するので、第１
レンズの外面に水滴が付着せず、レンズ面洗浄効果が減
殺されたり、映像の画質が低下したりすることもない。

【００１３】また、上記請求項２の構成によれば、第１
レンズの後面が鏡筒内突起に当接した状態で鏡筒端部
（の端面）に強力なカシメ圧力を与えることができるの
で、鏡筒端部とレンズ面取り部との密着度がより一層高
くなるという利点がある。

【００１４】

【発明の実施の形態】図１には、第１実施例に係る内視
鏡用対物レンズ装置の構成、図２には、第２実施例に係
る内視鏡用対物レンズ装置の構成、図３には、カシメ固
定前の第１レンズ部の構成が示されており、これらの装
置は、上述した図４の電子内視鏡装置と同様に内視鏡
（１）の先端部に配置される。図１の第１実施例は、第
１レンズＬａ，第２レンズＬ_２，第３レンズＬ_３を有
し、これらを二つの間隔環２０Ａ，２０Ｂを介して鏡筒
２１に組み付けたものである。

【００１５】即ち、第１レンズＬａは、被写体側の外面
が平面或いは平面に近い大きな曲率半径を持つ面とさ
れ、内面が小さい曲率半径の凹面とされた平凹レンズで
あり、この第１レンズＬａの外面外周に、外面から例え
ば４５度程度の角度（α）で面取り部２３を形成する。
また、第２レンズＬ_２は凸レンズ、第３レンズＬ_３は凸
レンズと凹レンズを接合したレンズとなっており、図３
に示されるように、鏡筒２１の先端側にはカシメ用に先
端へ向けて細く（テーパ状に）カットした端部２１Ａが
形成される。更に、図１の鏡筒２１の後端側には、第３
レンズＬ_３を係止させるために筒中心へ向けて突出する
後端突起２１Ｂが設けられる。

【００１６】そして、この第１実施例の場合は、第３レ
ンズＬ_３の内面周縁部を鏡筒２１の後端突起２１Ｂの内
側に押し当て、次に間隔環２０Ｂを介して第２レンズＬ
_２を配置し、更に間隔環２０Ａを介して第１レンズＬａ
を鏡筒２１内に配置する。そうした後、図３に示される
ように、鏡筒２１と第１レンズＬａとの間２４に接着剤
Ｂ_１を挿入し、カシメ装置の押圧部２５によって端部
（の端面）２１Ａを圧延する。このカシメ工程では、鏡
筒２１の端部２１Ａの先端位置Ｐｂが第１レンズＬａの
外面位置Ｐａよりも内側へ来るように製作される。

【００１７】また、図２の第２実施例においても、上記
と同様に面取り部２３を形成した第１レンズＬａと、第
２レンズＬ_２、第３レンズＬ_３を配置するが、これらを
収納する鏡筒２７は、内周に間隔環の代わりをする環状
の突起（係止突起）２８を一体に形成し、この鏡筒２７
の後端には図１の後端突起（２１Ｂ）を設けない構造と
する。

【００１８】そして、この第２実施例の場合は、図３に
示されるように、第１レンズＬａを上記突起２８の前側
衝面に押し当てた状態で、鏡筒２７と第１レンズＬａと
の間２４に接着剤Ｂ_１を挿入し、カシメ装置の押圧部２
５によって端部（の端面）２７Ａを圧延する。この後、
第２レンズＬ_２を突起２８の後側に押し当て、間隔環２
０Ｂを介して接合レンズである第３レンズＬ_３を配置す
るが、この第３レンズＬ_３は接着剤Ｂ_２によって鏡筒２
７の内面に接着する。なお、上記のカシメ固定では、鏡
筒２７の端部２７Ａの先端位置Ｐｂが第１レンズＬａの
外面位置Ｐａよりも内側へ来るように製作される。

【００１９】上記の第１及び第２実施例のカシメ固定に
よれば、第１レンズＬａの側面及び面取り部２３の一部
が接着剤Ｂ_１によって鏡筒２１，２７に接着されると共
に、面取り部２３に対して端部２１Ａ，２７Ａの内面が
しっかりと密着する。従って、第１レンズＬａの面取り
部２３と鏡筒２１，２７の端部２１Ａ，３７Ａとの間の
接着剤Ｂ_１が、体腔内に残留している液体、更には使用
後における洗浄、消毒の洗浄液、薬液等と接触すること
は少なくなり、第１レンズＬａと鏡筒２１，２７の接
着、接合の劣化が防止される（耐久性が向上する）。ま
た、この鏡筒２１，２７の端部位置Ｐｂが第１レンズＬ
ａの外面位置Ｐａよりも内側へ配置されるので、レンズ
面洗浄の際等で第１レンズＬａの外面に水滴が付着する
こともなくなり、レンズ面洗浄時の水切れがよくなる。

【００２０】更に、上記第２実施例によれば、カシメ作
業が容易になると共に、カシメ固定を強固にすることが
できるという利点がある。即ち、図１の第１実施例で
は、カシメ時の圧力が第１レンズＬａから第２レンズＬ
_２、第３レンズＬ_３の全てにかかることから、各レンズ
Ｌａ，Ｌ_２，Ｌ_３の位置、光軸のズレ等が生じないよう
にするための配慮が必要になり、またカシメ固定の圧力
を余り高くすることは困難である。これに対し、図２の
第２実施例では、第１レンズＬａが突起２８の衝面で直
接係止され、また他のレンズＬ_２，Ｌ_３にはカシメ時の
圧力が与えられないので、レンズ位置等の配慮が不要と
なってカシメ作業が容易となる。特に、内視鏡では直径
２〜３ｍｍ程度の微小レンズが用いられており、この微
小レンズでのカシメ作業が容易に行われる。しかも、強
力な圧力でカシメ固定を行うことにより、鏡筒２７の端
部２７Ａと第１レンズＬａの面取り部２３との密着度を
高くすることができる。

【００２１】上記実施例では、第１レンズＬａを平凹レ
ンズとして説明したが、この第１レンズＬａの外面は曲
率半径の大きな凸面であってもよく、この凸面外周に面
取り部を形成することにより上記と同様の効果を得るこ
とができる。

【００２２】

【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
内視鏡対物レンズ装置における第１レンズの外面外周に
設けた面取り部を鏡筒の端部でカシメ固定し、このカシ
メ固定では鏡筒端部の先端が第１レンズの外面よりも内
側に位置するようにしたので、鏡筒端部を第１レンズの
面取り部へしっかりと密着させることができ、これらの
間の接着部分が体腔内に残留している液体や洗浄液、薬
液等に触れることがない。従って、接着、接合の劣化に
よって気密性を損なうことがなく、装置において高い信
頼性を確保することができる。また、内視鏡先端部の第
１レンズ外面と鏡筒枠との境界部分が第１レンズ外面よ
り内側に位置することで、水滴がレンズ面に溜まること
もなく、レンズ面洗浄効果が低減したり、映像の画質が
低下したりすることもない。

【００２３】また、請求項２に係る発明によれば、鏡筒
の内側に一体形成した突起に第１レンズの内面周縁部を
押し当てる構造にしたので、第１レンズのカシメ作業が
容易になると共に、強力な圧力でカシメ固定を行うこと
により鏡筒端部と第１レンズの密着度をより高くし、気
密性を向上させることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１実施例に係る内視鏡用対物レンズ
装置の構成を示す断面図である。

【図２】第２実施例に係る内視鏡用対物レンズ装置の構
成を示す断面図である。

【図３】実施例の第１レンズと鏡筒端部におけるカシメ
固定前の状態を示す図である。

【図４】従来の電子内視鏡装置全体の概略構成を示す図
である。

【図５】図４の電子内視鏡装置に設けられた対物レンズ
装置の構成を示す断面図である。

【図６】従来の他の対物レンズ装置の構成を示す断面図
である。

【符号の説明】

１…電子内視鏡、 ５，１７…レンズ装置、２０
Ａ，２０Ｂ…間隔環、２１，２７…鏡筒、 ２１Ａ，
２７Ａ…端部、２１Ｂ…後端突起、 ２３…面取り
部、２５…押圧部、 ２８…突起、Ｌ_１，Ｌａ…
第１レンズ。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き Ｆターム(参考） 2H040 DA12 GA02 GA11 2H044 AA02 AA10 AA17 AB12 AJ04 4C061 CC06 FF40 HH08 JJ06 JJ13 LL02

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 被写体側に向いた外面が平面又は平面に
   近い曲率半径の大きな面に形成され、かつ内面が曲率半
   径の小さい凹面に形成された第１レンズを含み、複数の
   レンズが鏡筒に保持される内視鏡用対物レンズ装置にお
   いて、 上記第１レンズの外面外周に面取り部を設け、この面取
   り部を上記鏡筒の端部でカシメ固定すると共に、このカ
   シメ固定では、上記鏡筒端部の先端が第１レンズの外面
   よりも内側に位置する状態にしたことを特徴とする内視
   鏡用対物レンズ装置。
2. 【請求項２】 上記鏡筒の内側にレンズの位置決めをす
   る突起を一体形成し、この突起に上記第１レンズの内面
   周縁部を押し当てる構造にしたことを特徴とする上記請
   求項１記載の内視鏡用対物レンズ装置。