JP2004049265A - 内視鏡の先端部 - Google Patents
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Abstract
【課題】照明窓の表面と観察窓の表面とを同じ透明カバーで被覆してもゴーストのない良好な観察像を得ることができ、しかもコスト高にならず透明カバーの取り付けが容易な使い易い内視鏡の先端部を提供すること。
【解決手段】照明窓４の表面における照明光通過領域と透明カバー１１の表面における観察光通過領域との間の最短距離をＤ、透明カバー１１の肉厚をｔ、透明カバー１１の屈折率をｎ、観察視野角（空気中）を２θとするとき、照明光通過領域と観察光通過領域との間の最短距離Ｄを、
Ｄ＞７×ｔａｎ〔ｓｉｎ−１｛（１／ｎ）×ｓｉｎθ｝〕×ｔ
の範囲にした。
【選択図】 図１
【解決手段】照明窓４の表面における照明光通過領域と透明カバー１１の表面における観察光通過領域との間の最短距離をＤ、透明カバー１１の肉厚をｔ、透明カバー１１の屈折率をｎ、観察視野角（空気中）を２θとするとき、照明光通過領域と観察光通過領域との間の最短距離Ｄを、
Ｄ＞７×ｔａｎ〔ｓｉｎ−１｛（１／ｎ）×ｓｉｎθ｝〕×ｔ
の範囲にした。
【選択図】 図１
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は内視鏡の先端部に関し、特に、挿入部の先端に設けられた照明窓と観察窓とが同じ透明カバーによって被覆された内視鏡の先端部に関する。
【０００２】
【従来の技術】
近年、内視鏡を介しての患者から患者への感染を未然に確実に防止する必要性が高まっている。
【０００３】
その方策として、内視鏡の挿入部に対して被脱自在な水密性のシースを設けて、内視鏡にシースを被覆した状態で使用し、使用後にそのシースを新しいものと交換するのが一つの有力な手段である。そのようにする場合、照明窓と観察窓の表面にあたるシース部分は透明に形成しなければならない。
【０００４】
しかし、両窓の表面を連続的な一枚の透明カバーで被覆すると、照明窓から出射された照明光が透明カバーの厚みの中で反射を繰り返して観察窓内に入射し、観察視野に照明光の反射像であるゴーストが発生してしまう。
【０００５】
そこで従来は、透明カバーを例えば照明窓側から観察窓側へ次第に肉薄に形成して、照明窓から射出された光が透明カバーの厚みの中で観察窓側に向かう方向に反射を繰り返すと次第に反射角度が小さくなって観察窓まで達しないようにしたり（特許第２８６８２２８号）、照明窓と観察窓との間の位置で透明カバーに遮光手段や反射手段を形成して照明光が照明窓から観察窓に達しないようにしていた（特開平７−２９４８２８号等）。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、上述のように透明カバーの肉厚を徐々に変化させたり、透明カバーの所定位置に遮光手段や反射手段等を設けると、使い捨てにされる透明カバーの製造コストが嵩んで内視鏡検査費用が高くなってしまうだけでなく、内視鏡の挿入部に対する透明カバーの取り付けに方向性が生じて、取り扱いが非常に面倒なものになってしまう欠点がある。
【０００７】
そこで本発明は、照明窓の表面と観察窓の表面とを同じ透明カバーで被覆してもゴーストのない良好な観察像を得ることができ、しかもコスト高にならず透明カバーの取り付けが容易な使い易い内視鏡の先端部を提供することを目的とする。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
上記の目的を達成するため、本発明の内視鏡の先端部は、照明光を射出する照明窓と光像をとり入れる観察窓とが挿入部の先端に並んで配置され、照明窓の表面と観察窓の表面とが一定の肉厚の同じ透明カバーで被覆された内視鏡の先端部において、照明窓の表面における照明光通過領域と透明カバーの表面における観察光通過領域との間の最短距離をＤ、透明カバーの肉厚をｔ、透明カバーの屈折率をｎ、観察視野角（空気中）を２θとするとき、照明光通過領域と観察光通過領域との間の最短距離Ｄを、
Ｄ＞７×ｔａｎ〔ｓｉｎ−１｛（１／ｎ）×ｓｉｎθ｝〕×ｔ
の範囲にしたものである。
【０００９】
なお、照明光通過領域と観察光通過領域との間の最短距離Ｄを、さらに
Ｄ＜９×ｔａｎ〔ｓｉｎ−１｛（１／ｎ）×ｓｉｎθ｝〕×ｔ
の範囲にすれば、照明窓が観察窓から離れすぎず配光ムラが大きくならない。
【００１０】
【発明の実施の形態】
図面を参照して本発明の実施例を説明する。
図２において、１は、内視鏡の挿入部可撓管の先端部分であり、その先端に連結された先端部本体２の先端面に、光像をとり入れる観察窓３と照明光を射出する照明窓４とが並んで配置されている。照明窓４には凹レンズが嵌め込まれている。
【００１１】
観察窓３の内側には対物光学系５が配置され、その対物光学系５による被写体の投影位置にイメージガイドファイババンドル６の像入射面（又は固体撮像素子の撮像面）が配置されている。照明窓４の内側には、ライトガイドファイババンドル７の射出端が配置されている。
【００１２】
１０は、挿入部可撓管１に着脱自在に被覆される被覆シースであり、その先端部分には先端部本体２の先端面を被覆する例えばアクリル、ポリプロピレン又はポリエチレン等のような透明なプラスチックからなる透明カバー１１が取り付けられており、観察窓３と照明窓４とが同じ透明カバー１１により各々密着被覆された状態になっている。
【００１３】
図３は、観察窓３と照明窓４に透明カバー１１が被覆されている部分を略示しており、観察窓３と照明窓４との間の位置における透明カバー１１の肉厚をｔ、その透明カバー１１の屈折率をｎ、観察視野角（空気中）を２θ、照明光の配光角（空気中）を２δとする。また、透明カバー１１内における観察視野角を２θ′、配光角を２δ′とすると、
ｓｉｎθ＝ｎ×ｓｉｎθ′
ｓｉｎδ＝ｎ×ｓｉｎδ′
である。
【００１４】
また、照明窓４の表面における照明光通過領域のうち最も観察窓３に近い位置をＡ、透明カバー１１の表面における観察光通過領域のうち照明窓４に最も近い位置をＢとし、Ａ点とＢ点との間の距離（ただし、光軸と平行方向に見た状態の距離）をＤとする。
【００１５】
即ち、Ｄは、照明窓４の表面における照明光通過領域と透明カバー１１の表面における観察光通過領域との間の最短距離である。なお、この実施例においてはＡ点は照明窓４の縁部であるが、照明窓４が大きく形成されている場合には、Ａ点が照明窓４の縁部より内側に入る場合もある。
【００１６】
図４は、照明窓４から射出された照明光が透明カバー１１の内面で反射されて発生する反射像の様子を示しており、反射回数が偶数の反射像は透明カバー１１の表面より後方に生じるので観察窓３内を通して観察されることはない。
【００１７】
照明光の反射像は次数が大きくなればなるほど暗くなって、透明カバー１１がアクリル樹脂の場合、反射像は７次までは目視することができるが、９次になるとよほど目を凝らさないと視認されず、通常の内視鏡観察では全く問題にならないことが分かった。
【００１８】
図１は、９次の反射像が観察範囲に含まれて７次の反射像は含まれないように設定した内視鏡の先端部を示しており、Ｂ点を０点として、透明カバー１１の表面に平行な方向をｘ、それと垂直な光軸と平行方向をｙとする。
【００１９】
すると、Ｂ点からｘ方向視野幅がＤになる時のｙ方向視野位置ｙは、
ｙ＝Ｄ／ｔａｎθ′
である。
【００２０】
したがって、ｍ次の反射像が観察されない条件は、
Ｄ／ｔａｎθ′＞ｍｔ
であり、７次反射像が視野範囲外に位置するためには、
Ｄ＞７×ｔａｎ〔ｓｉｎ−１｛（１／ｎ）×ｓｉｎθ｝〕×ｔ
であればよく、これによってゴースト発生を実用上防止することができる。
【００２１】
また、９次反射像が視野範囲内に位置する条件は、
Ｄ＜９×ｔａｎ〔ｓｉｎ−１｛（１／ｎ）×ｓｉｎθ｝〕×ｔ
であり、これによって、照明窓４が観察窓３から離れすぎて配光ムラが大きくなることを防止することができる。
【００２２】
このように構成された内視鏡の先端部においては、透明カバー１１に何ら特別の構造を付加する必要がなく、しかも先端部本体２に対する透明カバー１１の被覆方向に制限がないので、挿入部可撓管１に対する被覆シース１０の取り付けが容易である。
【００２３】
【発明の効果】
本発明によれば、照明窓の表面における照明光通過領域と透明カバーの表面における観察光通過領域との間の最短距離をＤ、透明カバーの肉厚をｔ、透明カバーの屈折率をｎ、観察視野角（空気中）を２θとしたとき、照明光通過領域と観察光通過領域との間の最短距離Ｄが、Ｄ＞７×ｔａｎ〔ｓｉｎ−１｛（１／ｎ）×ｓｉｎθ｝〕×ｔの範囲にあるようにすることにより、透明カバーの内面による照明光の反射像のうち７次までの反射像が観察範囲に入らないので、照明窓の表面と観察窓の表面とを同じ透明カバーで被覆しても、ゴーストのない良好な観察像を得ることができ、しかも構造が簡単でコスト高にならず透明カバーの取り付けが容易で使い易い等の格別の効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施例の内視鏡の先端部の光学的説明のための線図である。
【図２】本発明の実施例の内視鏡の先端部の側面断面図である。
【図３】本発明の実施例の内視鏡の先端部の光学的説明のための線図である。
【図４】本発明の実施例の内視鏡の先端部の光学的説明のための線図である。
【符号の説明】
１ 挿入部可撓管
２ 先端部本体
３ 観察窓
４ 照明窓
５ 対物光学系
１０ 被覆シース
１１ 透明カバー
Ｄ 照明窓の表面における照明光通過領域と透明カバーの表面における観察光通過領域との間の最短距離
ｔ 透明カバーの肉厚
ｎ 透明カバーの屈折率
２θ 観察視野角（空気中）
２θ′ 観察視野角（透明カバー内）
【発明の属する技術分野】
この発明は内視鏡の先端部に関し、特に、挿入部の先端に設けられた照明窓と観察窓とが同じ透明カバーによって被覆された内視鏡の先端部に関する。
【０００２】
【従来の技術】
近年、内視鏡を介しての患者から患者への感染を未然に確実に防止する必要性が高まっている。
【０００３】
その方策として、内視鏡の挿入部に対して被脱自在な水密性のシースを設けて、内視鏡にシースを被覆した状態で使用し、使用後にそのシースを新しいものと交換するのが一つの有力な手段である。そのようにする場合、照明窓と観察窓の表面にあたるシース部分は透明に形成しなければならない。
【０００４】
しかし、両窓の表面を連続的な一枚の透明カバーで被覆すると、照明窓から出射された照明光が透明カバーの厚みの中で反射を繰り返して観察窓内に入射し、観察視野に照明光の反射像であるゴーストが発生してしまう。
【０００５】
そこで従来は、透明カバーを例えば照明窓側から観察窓側へ次第に肉薄に形成して、照明窓から射出された光が透明カバーの厚みの中で観察窓側に向かう方向に反射を繰り返すと次第に反射角度が小さくなって観察窓まで達しないようにしたり（特許第２８６８２２８号）、照明窓と観察窓との間の位置で透明カバーに遮光手段や反射手段を形成して照明光が照明窓から観察窓に達しないようにしていた（特開平７−２９４８２８号等）。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、上述のように透明カバーの肉厚を徐々に変化させたり、透明カバーの所定位置に遮光手段や反射手段等を設けると、使い捨てにされる透明カバーの製造コストが嵩んで内視鏡検査費用が高くなってしまうだけでなく、内視鏡の挿入部に対する透明カバーの取り付けに方向性が生じて、取り扱いが非常に面倒なものになってしまう欠点がある。
【０００７】
そこで本発明は、照明窓の表面と観察窓の表面とを同じ透明カバーで被覆してもゴーストのない良好な観察像を得ることができ、しかもコスト高にならず透明カバーの取り付けが容易な使い易い内視鏡の先端部を提供することを目的とする。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
上記の目的を達成するため、本発明の内視鏡の先端部は、照明光を射出する照明窓と光像をとり入れる観察窓とが挿入部の先端に並んで配置され、照明窓の表面と観察窓の表面とが一定の肉厚の同じ透明カバーで被覆された内視鏡の先端部において、照明窓の表面における照明光通過領域と透明カバーの表面における観察光通過領域との間の最短距離をＤ、透明カバーの肉厚をｔ、透明カバーの屈折率をｎ、観察視野角（空気中）を２θとするとき、照明光通過領域と観察光通過領域との間の最短距離Ｄを、
Ｄ＞７×ｔａｎ〔ｓｉｎ−１｛（１／ｎ）×ｓｉｎθ｝〕×ｔ
の範囲にしたものである。
【０００９】
なお、照明光通過領域と観察光通過領域との間の最短距離Ｄを、さらに
Ｄ＜９×ｔａｎ〔ｓｉｎ−１｛（１／ｎ）×ｓｉｎθ｝〕×ｔ
の範囲にすれば、照明窓が観察窓から離れすぎず配光ムラが大きくならない。
【００１０】
【発明の実施の形態】
図面を参照して本発明の実施例を説明する。
図２において、１は、内視鏡の挿入部可撓管の先端部分であり、その先端に連結された先端部本体２の先端面に、光像をとり入れる観察窓３と照明光を射出する照明窓４とが並んで配置されている。照明窓４には凹レンズが嵌め込まれている。
【００１１】
観察窓３の内側には対物光学系５が配置され、その対物光学系５による被写体の投影位置にイメージガイドファイババンドル６の像入射面（又は固体撮像素子の撮像面）が配置されている。照明窓４の内側には、ライトガイドファイババンドル７の射出端が配置されている。
【００１２】
１０は、挿入部可撓管１に着脱自在に被覆される被覆シースであり、その先端部分には先端部本体２の先端面を被覆する例えばアクリル、ポリプロピレン又はポリエチレン等のような透明なプラスチックからなる透明カバー１１が取り付けられており、観察窓３と照明窓４とが同じ透明カバー１１により各々密着被覆された状態になっている。
【００１３】
図３は、観察窓３と照明窓４に透明カバー１１が被覆されている部分を略示しており、観察窓３と照明窓４との間の位置における透明カバー１１の肉厚をｔ、その透明カバー１１の屈折率をｎ、観察視野角（空気中）を２θ、照明光の配光角（空気中）を２δとする。また、透明カバー１１内における観察視野角を２θ′、配光角を２δ′とすると、
ｓｉｎθ＝ｎ×ｓｉｎθ′
ｓｉｎδ＝ｎ×ｓｉｎδ′
である。
【００１４】
また、照明窓４の表面における照明光通過領域のうち最も観察窓３に近い位置をＡ、透明カバー１１の表面における観察光通過領域のうち照明窓４に最も近い位置をＢとし、Ａ点とＢ点との間の距離（ただし、光軸と平行方向に見た状態の距離）をＤとする。
【００１５】
即ち、Ｄは、照明窓４の表面における照明光通過領域と透明カバー１１の表面における観察光通過領域との間の最短距離である。なお、この実施例においてはＡ点は照明窓４の縁部であるが、照明窓４が大きく形成されている場合には、Ａ点が照明窓４の縁部より内側に入る場合もある。
【００１６】
図４は、照明窓４から射出された照明光が透明カバー１１の内面で反射されて発生する反射像の様子を示しており、反射回数が偶数の反射像は透明カバー１１の表面より後方に生じるので観察窓３内を通して観察されることはない。
【００１７】
照明光の反射像は次数が大きくなればなるほど暗くなって、透明カバー１１がアクリル樹脂の場合、反射像は７次までは目視することができるが、９次になるとよほど目を凝らさないと視認されず、通常の内視鏡観察では全く問題にならないことが分かった。
【００１８】
図１は、９次の反射像が観察範囲に含まれて７次の反射像は含まれないように設定した内視鏡の先端部を示しており、Ｂ点を０点として、透明カバー１１の表面に平行な方向をｘ、それと垂直な光軸と平行方向をｙとする。
【００１９】
すると、Ｂ点からｘ方向視野幅がＤになる時のｙ方向視野位置ｙは、
ｙ＝Ｄ／ｔａｎθ′
である。
【００２０】
したがって、ｍ次の反射像が観察されない条件は、
Ｄ／ｔａｎθ′＞ｍｔ
であり、７次反射像が視野範囲外に位置するためには、
Ｄ＞７×ｔａｎ〔ｓｉｎ−１｛（１／ｎ）×ｓｉｎθ｝〕×ｔ
であればよく、これによってゴースト発生を実用上防止することができる。
【００２１】
また、９次反射像が視野範囲内に位置する条件は、
Ｄ＜９×ｔａｎ〔ｓｉｎ−１｛（１／ｎ）×ｓｉｎθ｝〕×ｔ
であり、これによって、照明窓４が観察窓３から離れすぎて配光ムラが大きくなることを防止することができる。
【００２２】
このように構成された内視鏡の先端部においては、透明カバー１１に何ら特別の構造を付加する必要がなく、しかも先端部本体２に対する透明カバー１１の被覆方向に制限がないので、挿入部可撓管１に対する被覆シース１０の取り付けが容易である。
【００２３】
【発明の効果】
本発明によれば、照明窓の表面における照明光通過領域と透明カバーの表面における観察光通過領域との間の最短距離をＤ、透明カバーの肉厚をｔ、透明カバーの屈折率をｎ、観察視野角（空気中）を２θとしたとき、照明光通過領域と観察光通過領域との間の最短距離Ｄが、Ｄ＞７×ｔａｎ〔ｓｉｎ−１｛（１／ｎ）×ｓｉｎθ｝〕×ｔの範囲にあるようにすることにより、透明カバーの内面による照明光の反射像のうち７次までの反射像が観察範囲に入らないので、照明窓の表面と観察窓の表面とを同じ透明カバーで被覆しても、ゴーストのない良好な観察像を得ることができ、しかも構造が簡単でコスト高にならず透明カバーの取り付けが容易で使い易い等の格別の効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施例の内視鏡の先端部の光学的説明のための線図である。
【図２】本発明の実施例の内視鏡の先端部の側面断面図である。
【図３】本発明の実施例の内視鏡の先端部の光学的説明のための線図である。
【図４】本発明の実施例の内視鏡の先端部の光学的説明のための線図である。
【符号の説明】
１ 挿入部可撓管
２ 先端部本体
３ 観察窓
４ 照明窓
５ 対物光学系
１０ 被覆シース
１１ 透明カバー
Ｄ 照明窓の表面における照明光通過領域と透明カバーの表面における観察光通過領域との間の最短距離
ｔ 透明カバーの肉厚
ｎ 透明カバーの屈折率
２θ 観察視野角（空気中）
２θ′ 観察視野角（透明カバー内）
Claims (2)
- 照明光を射出する照明窓と光像をとり入れる観察窓とが挿入部の先端に並んで配置され、上記照明窓の表面と上記観察窓の表面とが一定の肉厚の同じ透明カバーで被覆された内視鏡の先端部において、
上記照明窓の表面における照明光通過領域と上記透明カバーの表面における観察光通過領域との間の最短距離をＤ、上記透明カバーの肉厚をｔ、上記透明カバーの屈折率をｎ、観察視野角（空気中）を２θとするとき、
上記照明光通過領域と観察光通過領域との間の最短距離Ｄが、
Ｄ＞７×ｔａｎ〔ｓｉｎ−１｛（１／ｎ）×ｓｉｎθ｝〕×ｔ
の範囲にあることを特徴とする内視鏡の先端部。 - 上記照明光通過領域と観察光通過領域との間の最短距離Ｄが、
Ｄ＜９×ｔａｎ〔ｓｉｎ−１｛（１／ｎ）×ｓｉｎθ｝〕×ｔ
の範囲にある請求項１記載の内視鏡の先端部。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2002206852A JP4130941B2 (ja) | 2002-07-16 | 2002-07-16 | 内視鏡の先端部 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2002206852A JP4130941B2 (ja) | 2002-07-16 | 2002-07-16 | 内視鏡の先端部 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2004049265A true JP2004049265A (ja) | 2004-02-19 |
| JP4130941B2 JP4130941B2 (ja) | 2008-08-13 |
Family
ID=31931466
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2002206852A Expired - Fee Related JP4130941B2 (ja) | 2002-07-16 | 2002-07-16 | 内視鏡の先端部 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP4130941B2 (ja) |
-
2002
- 2002-07-16 JP JP2002206852A patent/JP4130941B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP4130941B2 (ja) | 2008-08-13 |
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