JP2006061273A

JP2006061273A - 内視鏡光学系

Info

Publication number: JP2006061273A
Application number: JP2004245315A
Authority: JP
Inventors: Jun Matsumoto; 潤松本; Ichiro Kagawa; 一郎香川
Original assignee: Olympus Corp
Current assignee: Olympus Corp
Priority date: 2004-08-25
Filing date: 2004-08-25
Publication date: 2006-03-09
Anticipated expiration: 2024-08-25
Also published as: JP4727184B2

Abstract

【課題】体腔等に挿入しても、レンズ等の光学部材の表面への体液の付着や水滴の付着を防止するとともに、生体から発生する水蒸気により曇ることがなく、しかも滅菌処理によりそれらの効果が劣化することのない内視鏡光学系を提供すること。
【解決手段】内視鏡の挿入部の先端に配置された対物レンズ及び照明用レンズのうち最も物体側のレンズ、又はカバーガラスの外面に、フッ素置換アルキル基含有有機ケイ素化合物及びケイ素非含有のパーフルオロポリエーテルを主成分とする被膜材料を用いてコート膜を形成したことを特徴とする。
【選択図】図１

Description

本発明は、内視鏡に係り、特に、レンズ等の光学部材の表面に、体液の付着による汚れ、水滴の付着、及びその水滴による曇りを防止した、耐久性に優れたコート膜を有する内視鏡光学系に関する。

体腔等に挿入してその内部を観察し、処置等を行うための硬性鏡、軟性鏡に代表される内視鏡においては、体液や血液などによる汚れが付着しやすく、かつ、これらの汚れを除去することが困難であるという問題があった。また、特に、医療用内視鏡の場合に、生体から発生する水蒸気により光学系表面が曇るという問題もあった。

従来、このような問題を解決するために、観察窓用の対物レンズや照明窓用のレンズの表面に撥水性コートを被着した内視鏡が知られている（例えば、特許文献１参照）。

また、ゴースト像やフレアー像を防止するために、観察窓用の対物レンズや照明窓用のレンズの表面に親水性コートを被着した内視鏡も知られている（例えば、特許文献２、特許文献３参照）。
特開平２−１２９６１３号公報特開平１０−４３１２８号公報特開２００１−１２８９３２号公報

しかしながら、特に、医療用の内視鏡においては、消毒・滅菌のためにその挿入部先端を消毒液に浸したり、消毒ガスに曝したり、高温の水蒸気中に入れたり（オートクレーブ）、プラズマ滅菌したり等、過酷な使用環境を経なければならないため、このような撥水性又は親水性のコート膜では、レンズから剥がれる可能性が高く、必ずしも内視鏡に継続的に使用できるものではなかった。

本発明は、従来技術のこのような問題点に鑑みてなされたものであり、その目的は、レンズ等の光学部材の表面に、耐久性の高い撥水性コート膜を形成することにより、体腔等に挿入しても体液の付着や水滴の付着を防止するとともに、生体から発生する水蒸気により曇ることがなく、しかも滅菌処理によりそれらの効果が劣化することのない内視鏡光学系を提供することにある。

本発明の第１の態様に係る内視鏡光学系は、内視鏡の挿入部の先端に配置された対物レンズ及び照明用レンズのうち最も物体側のレンズ、又はーガラスの外面に、フッ素置換アルキル基含有有機ケイ素化合物及びケイ素非含有のパーフルオロポリエーテルを主成分とする被膜材料を用いてコート膜を形成したことを特徴とする内視鏡光学系を提供する。

本発明の第２の態様に係る内視鏡光学系は、内視鏡の挿入部の先端に配置された対物レンズ及び照明用レンズのうち最も物体側のレンズ、又はカバーガラスの外面に、フッ素置換アルキル基含有有機ケイ素化合物、ケイ素非含有のパーフルオロポリエーテル、及び長鎖フルオロアルキルシラン化合物を主成分とする被膜材料を用いてコート膜を形成したことを特徴とする内視鏡光学系を提供する。

本発明の第３の態様に係る内視鏡光学系は、接眼レンズを備えた内視鏡と、前記接眼レンズの観察側に接続されたＴＶカメラとを具備し、前記内視鏡の最も観察側のレンズ若しくはそのカバーガラスの外面、及び前記ＴＶカメラの最も物体側のレンズ若しくはそのカバーガラスの外面の少なくとも一方に、フッ素置換アルキル基含有有機ケイ素化合物及びケイ素非含有のパーフルオロポリエーテルを主成分とする被膜材料を用いてコート膜を形成したことを特徴とする内視鏡光学系。

本発明の第４の態様に係る内視鏡光学系は、接眼レンズを備えた内視鏡と、前記接眼レンズの観察側に接続されたＴＶカメラとを具備し、前記内視鏡の最も観察側のレンズ若しくはそのカバーガラスの外面、及び前記ＴＶカメラの最も物体側のレンズ若しくはそのカバーガラスの外面の少なくとも一方に、フッ素置換アルキル基含有有機ケイ素化合物、ケイ素非含有のパーフルオロポリエーテル、及び長鎖フルオロアルキルシラン化合物を主成分とする被膜材料を用いてコート膜を形成したことを特徴とする内視鏡光学系を提供する。

以上の内視鏡光学系において、前記コート膜は、内視鏡光学系を組み立てる前に形成してもよく、或いは、内視鏡光学系を組み立てた後、若しくは内視鏡使用前に形成してもよい。

以上のように構成される、本発明の第１〜第４の態様に係る内視鏡光学系によると、レンズ等の光学部材の表面に、優れた撥水・撥油・防汚・防曇効果を有するコート膜を形成したため、内視鏡の使用環境下においても、送水による微細な玉状の水滴が光学部材の表面に付着して残留し、光の乱反射により視認性に支障を来たすことがない。また、体内の水蒸気等の結露によって光学系が曇ることがなく、明瞭な像を安全に観察することができる。しかも、消毒・滅菌等の過酷な使用環境によっても、コート膜の撥水・撥油・防汚・防曇効果は劣化することはない。

本発明によると、体腔等に挿入しても体液の付着や水滴の付着を防止するとともに、生体から発生する水蒸気により曇ることがなく、しかも滅菌処理によりそれらの効果が劣化することのない内視鏡光学系が提供される。

以下、発明を実施するための最良の形態について説明する。

本発明の一態様に係る内視鏡光学系の特徴は、最も物体側のレンズやカバーガラス等の光学部材の表面に、フッ素置換アルキル基含有有機ケイ素化合物及びケイ素非含有のパーフルオロポリエーテルを主成分とする被膜材料、又はこれに更に長鎖フルオロアルキルシラン化合物を加えた被膜材料を用いて、コート膜を形成したことにある。

被膜材料中のフッ素置換アルキル基含有有機ケイ素化合物は、下記一般式により表わされるものであることが好ましい。

（式中、Ｒｆは炭素数１〜１６の直鎖状のパーフルオロアルキル基、Ｘは水素または炭素数１〜５の低級アルキル基、Ｒ１は加水分解可能な基をそれぞれ示し、ｍは１〜５０の整数、ｎは０〜２の整数、ｐは１〜１０の整数である。）
また、ケイ素非含有のパーフルオロポリエーテルは、下記一般式により表わされるものであることが好ましい。

−（ＲＯ）−
（式中、Ｒは炭素数１〜３のパーフルオロアルキレン基である。）
フッ素置換アルキル基含有有機ケイ素化合物とケイ素非含有のパーフルオロポリエーテルの混合割合は、質量比で、１：０．１〜１０であるのが好ましい。フッ素置換アルキル基含有有機ケイ素化合物に対し、ケイ素非含有のパーフルオロポリエーテルの混合割合が少なすぎる場合には、撥水効果が得られないこととなり、多すぎる場合には、べたつき感が出て、防汚性が劣ることとなる。

第３成分である長鎖フルオロアルキルシラン化合物は、下記一般式のいずれかにより表わされるものであることが好ましい。

ＲｆＳｉ（ＯＣＨ_３）_３、ＲｆＳｉ（ＯＣＨ_２Ｈ_５）_３、ＲｆＳｉ（ＯＣＨ_３）_３
（式中、Ｒｆは長鎖パーフルオロアルキル基である。）
この長鎖フルオロアルキルシラン化合物の含有量は、被膜材料中１〜５０質量％であるのが好ましい。

コート層の厚さは、１〜１０ｎｍであるのが好ましい。コート層の厚さが１ｎｍ未満では、撥水、撥油、防汚、防曇等の本発明の効果が得にくくなり、１０ｎｍを越えると、撥油性、防汚性が劣ることとなる。

コート層を形成するための被膜材料の主成分とは、含有量が５０質量％以上、好ましくは７０質量％以上であることを意味する。
コート層の形成方法としては、デッピング、蒸着、スピンコート、刷毛塗り等の様々な方法を採用することが出来る。

コート層が形成されるレンズ、カバーガラス等の光学部材としては、光学ガラス、光学結晶等の光学無機材料からなるものを用いることが出来る。光学ガラスとしては、例えば、ＳｉＯ₂：７０〜７３重量％，Ａｌ₂Ｏ₃：１．０〜１．８重量％，Ｆｅ₂Ｏ₃：０．０８〜０．１４重量％，ＣａＯ：７〜１２重量％，ＭｇＯ：１．０〜４．５重量％，ＲａＯ：１３〜１５重量％の組成を有するものがある。また、光学結晶としては、例えば、合成サファイア（Ａｌ₂Ｏ₃結晶）がある。

本発明者らは、光学部材としての試料ガラス表面に、デッピングによりコート膜を形成した場合の、コート膜形成後の試料ガラスの曇り難さを調べる実験を行った。なお、デッピング液としては、フッ素置換アルキル基含有有機ケイ素化合物とケイ素非含有のパーフルオロポリエーテルの混合物であるオプツールＤＳＸに、長鎖フルオロアルキルシラン化合物であるＴＳＬ８２２３を添加したものを用いた。曇り難さの評価は、息を一定時間（３秒）、試料ガラスに吹きかけた後、試料ガラス表面が曇っている時間を測定する方法により行った。

その結果、曇っている時間とＴＳＬ８２２３の添加量の関係は、図５に示すようになった。この図から、この試料の場合、ＴＳＬ８２２３の添加量が増加するにつれて曇っている時間が減少し、添加量が１％を越えると曇りが晴れる時間が１秒程度になり、曇り防止効果が飽和することが分かった。その理由は、表面の水との接触角が大きくなり、濡れ性が減少して撥水性が増すことによるものと考えられる。なお、この程度のＴＳＬ８２２３の添加量では、試料の劣化は起こらない。

同様の撥水性向上、曇り防止効果は、合成サファイア（Ａｌ₂Ｏ₃結晶）についても確認された。

このように、光学ガラス、光学結晶等の無機材料からなる光学部材の表面にコート膜を形成することにより、撥水性が増して曇り防止ができる物理的、化学的理由は、完全には明らかにされていないが、様々な光学ガラス、光学結晶等の無機材料に適用し得ることが分かっている。

以下、本発明の具体的実施形態について説明する。

図１は、軟性鏡の一種である電子スコープの挿入部先端部の構成の概略を示す断面図である。この電子スコープの挿入部先端部は、図１に示すように、挿入した内部を観察するための対物レンズ１と、この対物レンズ１の結像面に配置されたＣＣＤユニット２と、観察面を照明するためのライトガイド３と、このライトガイド３からの照明光を広げるための照明用レンズ４と、対物レンズ１の前面が汚れたときに水を吹き付けたり、空気を送るための送気・送水ノズル５とを具備している。

このような構成の挿入部先端部において、対物レンズ１の前面が汚れたときに、送気・送水ノズル５から送水して水を吹き付け、その前面を洗浄するが、体内温と水温の間に差があると、対物レンズ１の前面が体内の水蒸気により曇ることになる。

図１に示す実施形態に係る電子スコープの挿入部先端においては、対物レンズ１の先端レンズ１１の第１面（外面）及び第２面（内面）に撥水性コート膜を形成して、撥水・撥油・防汚・防曇効果が得られるようにしている。撥水性コート膜は、フッ素置換アルキル基含有有機ケイ素化合物及びケイ素非含有のパーフルオロポリエーテルを主成分とする被膜材料を用いて形成した。フッ素置換アルキル基含有有機ケイ素化合物の具体例としては、ＫＰ−８０１（商品名、信越化学工業（株）製）があり、ケイ素非含有のパーフルオロポリエーテルの具体例としては、デムナムシリーズ（商品名、ダイキン工業（株）製）、ＫＲＹＴＯＸシリーズ（商品名、デュポン社製）がある。また、フッ素置換アルキル基含有有機ケイ素化合物とケイ素非含有のパーフルオロポリエーテルの混合物の具体例としては、オプツールＤＳＸ（商品名、ダイキン工業（株）製）がある。

以下、蒸着加熱法で撥水性コート膜を形成する方法について説明する。上記フッ素置換アルキル基含有有機ケイ素化合物及びケイ素非含有のパーフルオロポリエーテルの混合物は、そのまま容器に入れて加熱しても良いが、均一な蒸着膜を多く得られるとの観点から、多孔性材料に含浸させて用いることがより好ましい。多孔性材料としては、銅やステンレスなどの熱伝導性の高い金属粉末を焼結した焼結フィルターを用いることが好ましい。多孔性材料は、適度な蒸着速度を得るという観点から、そのメッシュサイズを好ましくは４０〜２００ミクロン、より好ましくは、８０〜１２０ミクロンとすることがよい。

フッ素置換アルキル基含有有機ケイ素化合物及びケイ素非含有のパーフルオロポリエーテルの加熱蒸着は、減圧下で行うことが好ましい。その場合の真空蒸着装置内の真空度としては、特に限定されないが、均質な撥水性コート膜を得るための観点から、好ましくは、８．０×１０^-1Ｐａ〜１．０×１０^-6Ｐａ、より好ましくは、５．０×１０^-1Ｐａ〜６．０×１０^-4Ｐａであるのがよい。

フッ素置換アルキル基含有有機ケイ素化合物及びケイ素非含有のパーフルオロポリエーテルの加熱温度は、有機ケイ素化合物の種類や、蒸着する真空条件により異なるが、所望の真空度における有機ケイ素化合物の蒸着開始温度から有機ケイ素化合物の分解温度を超えない範囲であることが好ましい。真空蒸着は、真空蒸着装置を用いて行う。

なお、以上の蒸着工程において、対物レンズ１の先端レンズ１１の第１面（外面）だけでなく内部の第２面も真空蒸着して撥水性コート膜を形成する理由は、先端レンズ１１の周囲を越えて中側に水蒸気が入ることもあり得るので、安全上の配慮から内部の第２面も撥水性コート膜を形成しておくのであり、必ずしも行う必要はない。

また、図１に示す実施形態において、照明用レンズ４の先端レンズ４１の第１面（外面）及び第２面（内面）にも同様の真空蒸着を行って撥水性コート膜を形成しておくと、水蒸気による照明用レンズ４の曇りに基づく照明光量の低下を防止することが出来るので、より好ましい。

図２は、本発明の第２の実施形態に係る、図１に示すものとは別の種類の軟性鏡である側視型ファイバースコープの挿入部先端の断面図である。この側視型ファイバースコープの挿入部先端は、図２に示すように、挿入した内部の側方を観察するための対物レンズ１と、この対物レンズ１の結像面に入射端面が配置されたイメージガイド（光ファイバー束）１２と、観察面を照明するためのライトガイド３と、このライトガイド３からの照明光を広げるための照明用レンズ４と、対物レンズ１の前面が汚れたときに水を吹き付けたり、空気を送るための送気・送水ノズル５とを具備している。

このような構成の挿入部先端部において、対物レンズ１の先端レンズ１１は光路を側方に向ける反射プリズムを兼ねており、また、照明用レンズ４は凹レンズ１枚からなる。

この実施形態においても、図１に示す実施形態と同様に、対物レンズ１の先端レンズ１１の第１面（外面）及び第２面（プリズム入射面）に図２のような真空蒸着を用いて撥水性コート膜を形成し、曇り防止効果が得られるようにしてある。加えて、照明用レンズ４の両面に同様に真空蒸着して撥水性コート膜を形成しておくことがより望ましい。

次に、本発明の第３の実施形態に係る、光学系を硬性鏡に適用した例について、図３を参照して説明する。図３の（Ａ）は硬性鏡の全体図、（Ｂ）は硬性鏡の接眼部の断面図、（Ｃ）は硬性鏡の挿入部の先端の断面図をそれぞれ示す。

図３に示す硬性鏡の構成の概略は、一体に直線状に連続している接眼部１５と挿入部１６とからなり、挿入部１６の先端には対物レンズ２１が、接眼部１５のアイピース１７内には接眼レンズ２２が取り付けられ、対物レンズ２１から接眼レンズ２２の間にはイメージ伝送レンズ系２３が配置されている。また、照明のため、接眼部１５の側方に設けられたライトガイドケーブルコネクター１８から挿入部１６先端までにライトガイド２４が配置され、その照明用先端が対物レンズ２１と同じ方向に露出している。そして、対物レンズ２１の前面にはサファイアからなる対物カバーガラス２５が配置され、同様に、接眼レンズ２２の観察側には接眼カバーガラス２６が配置されている。

このように構成される硬性鏡においても、内視鏡下外科手術において腹腔内にこの挿入部１６を挿入したとき、体内温と室温の間に差があると、体内の水蒸気により対物カバーガラス２５の外面が曇ってしまう。また、その対物カバーガラス２５の表面に血液や粘液などの異物が付着して視界が得られない場合がある。その場合、送水及び送気は内視鏡の手元側操作部における弁切替え操作によって、送水時においては、送水管路を通じて送り込まれた洗浄用水を観察用対物カバーガラス２５の表面に吹き付けることにより、その対物カバーガラス２５の表面に付着している血液や粘液などの異物を洗浄する。

この送水を停止した後、今度は送気管路を通じて送り込まれる空気を観察用カバーガラス２５の表面に吹き付けて、表面に残っている水分を除去乾燥させるものである。

しかし、送水による微細な玉状の水滴が親水性のある観察用カバーガラス１５の表面では付着して残留し、光の乱反射により視認性に支障を来たし、また、観察継続が困難となる。

そこで、本実施形態においても、対物カバーガラス２５の外面に真空蒸着を用いて撥水性コート膜を形成し、撥水・撥油・防汚・防曇効果が得られるようにしてある。

さらに、図３に示す実施形態において、接眼カバーガラス２６の外面にも同様に真空蒸着して撥水性コート膜を形成しておくことがより望ましい。

次に、本発明の第４の実施形態に係る、図３に示すような硬性鏡にＴＶカメラを接続した例について説明する。図４はその全体の構成を示す図であり、図３の硬性鏡接眼部１５のアイピース１７に撮像レンズ３１を内蔵するアダプター３０の一端が接続され、アダプター３０の他端には、カメラヘッド５０が接続される。カメラヘッド５０内には、ローパスフィルターと赤外線カットフィルターからなるフィルター５２を介して、アダプター３０内の撮像レンズ３１の結像面に相当する位置にＣＣＤ５１が配置されており、ＣＣＤ５１からの信号は、信号ケーブル５４を経てコントロールユニット５５に供給されるようになっている。

コントロールユニット５５には、ＴＶ表示装置（図示せず）が接続されており、撮像レンズ３１によってＣＣＤ５１の撮像面上に結像された硬性鏡による観察像を拡大して表示できるようになっている。

図４に示すような硬性鏡とアダプター３０とカメラヘッド５０との接続は、手術室での内視鏡の使用前に行われるが、接続部間の密閉された空間内の水蒸気がレンズ面あるいはカバーガラス上に結露して曇り、観察像を明瞭に表示できない場合が発生し得る。そこで、本実施形態においては、硬性鏡のアイピース１７内の接眼レンズ２２の観察側に設けたカバーガラス２６、アダプター３０内の撮像レンズ３１の入射側及び射出側に設けたカバーガラス３３、カメラヘッド５０の入射側に設けたカバーガラス５３の外面にそれぞれ、上述した実施形態と同様に、真空蒸着により撥水性コート膜を形成し、曇り防止効果が得られるようにしてある。

ところで、以上の実施形態においては、内視鏡の各種光学系の撥水性コート膜の形成は、内視鏡等の組み立て前に行うものであったが、内視鏡を組み立てた後、あるいは、内視鏡の使用前に内視鏡光学系の外面に、例えば刷毛塗りにより撥水性コート膜を形成するようにしてもよい。このように、内視鏡の使用前に刷毛塗りして撥水性コート膜を形成すると、同時に内視鏡挿入部の消毒・滅菌を行うことができるので好ましい。

なお、商品としての内視鏡のライフサイクルのような長期にわたって曇り防止効果が持続するか否かについての確認は未だなされていないが、長期間の使用により、たとえ曇り防止効果が劣化しても、改めて該当個所に刷毛塗りで撥水性コート膜を形成することにより、部品を交換することなく、容易に曇り防止効果を回復させることができる。

また、消毒・滅菌の際にその環境に直接置かれる製品の外面を構成する光学部品は、極めて高い耐久性が要求される。上述した合成サファイア等の光学結晶は、通常の光学ガラスに比較して高い光学的安定性を有しているので、このような光学部品の構成材料として好適である。

上記実施形態では、図３示す硬性鏡の対物カバーガラスをサファイアにより構成したが、他の実施形態においても、対物レンズ、照明用レンズの最も物体側のレンズ、あるいはカバーガラス、接眼レンズのカバーガラス、アダプターのカバーガラス等、外面に出ている部分をサファイアで構成することが望ましい。

以下、本発明の実施例を示し、本発明の効果をより具体的に説明する。

以下の実施例では、コート膜形成用の被膜材料として、オプツールＤＳＸ（商品名、ダイキン工業（株）社製）、及びオプツールＤＳＸに長鎖フルオロアルキルシラン化合物としてＴＳＬ８２２３（ＣＦ_３（ＣＦ_２）_７ＣＨ_２ＣＨ_２Ｓｉ（Ｏｍｅ）_３の商品名、ＧＥ東芝シリコーン（株）社製）を加えたものを用いた。

［物性評価］
本実施例により撥水処理が施されたレンズについて、以下に示す評価方法により諸物性を評価した。

（１）外観
目視にて干渉色の色ムラ及び干渉色変化があるかどうかを調べ、レンズとして使用できる外観かどうかを評価した。

（２）耐久性
セーム皮を２５℃の水に５分間浸漬し、その後空気中に取出した。このセーム皮を空気中（２５℃、湿度５０〜６０％）で１分間放置した後、５００ｇの荷重をかけて、コート膜が形成されたレンズ表面を５０００回及び１００００回、擦り（空気中、２５℃、湿度５０〜６０％）、その後以下に示す水に対する静止接触角を測定した。５０００回擦るのに６５分、１００００回擦るのに１３０分を要した。

なお、セーム皮は、米国連邦規格（ＦｅｄｅｒａｌＳｐｅｃｉｆｉｃａｔｉｏｎｓａｎｄＳｔａｎｄａｒｄｓ）ＫＫ−Ｃ−３００ＣのグレードＢを用いた。また、セーム皮は、久保田鹿皮（株）製のものを用い、耐久性試験は図６に示す装置を用いて行った。なお、図６において、参照符号６１はレンズ、６２はセム皮、６３は六面体板をそれぞれ示す。

水に対する静止接触角は、接触角計（協和界面科学（株）製品、ＣＡ−Ｄ型）を使用し、２５℃で直径２ｍｍの水滴を針先に作り、これをレンズの凸面の最上部に触れさせて、液滴を作り、この時に生ずる液滴と面との角度を測定し、静止接触角とした。静止接触角θは、液滴の底の部分の半径ｒ（すなわち液滴がレンズ表面と接触する部分の半径）と液滴の高さｈから次の式で計算される。

θ＝２×ｔａｎ^-1（ｈ／ｒ）
なお、測定は、水の蒸発による誤差を最小限にするため、液滴をレンズ上に作ったのち１０秒以内に行った。

このようにして測定したレンズについて、１３５℃プレッシャークッカーテストを２０時間施して、上記の評価を実施した。

（３）滑り性
新東科学（株）製の連続加重式表面性測定機ＴＹＰＥ：２２Ｈを使用して、開始前及び終了後における摩擦係数、摩擦力（ｇｆ）を測定した。測定は、前記耐久性テストを行う前、耐久性テストを５０００回行った後、耐久性テストを１００００回行った後にそれぞれ測定した。

（４）曇り性評価
ガラスの曇り難さの評価は、息を一定時間（３秒）試料に吹きかけた後、試料表面上が曇っている時間を測定する方法で行った。このように測定したレンズについて、１３５℃プレッシャークッカーテストを２０時間施して、上記の評価を実施した。

実施例１
被覆材料１（オプツールＤＳＸ：商品名（ダイキン工業（株）製））を０．１５ｍｌしみ込ませたステンレス製焼結フィルター（メッシュ８０〜１００ミクロン、１８φ×３ｍｍ）を真空蒸着装置内にセットし、電子銃を用いて該焼結フィルター全体を加熱して、真空蒸着により、上記レンズ枠形状に切削されたレンズにコート膜を形成した。

真空蒸着は、以下の条件で行った。

真空度：３．１×１０^-4〜８×１０^-4Ｐａ（２．３×１０^-6〜６．０×１０^-6Ｔｏｒｒ）
電子銃の条件：加速電圧：６ｋＶ、印加電流：４０ｍＡ、照射面積：３．５×３．５ｃｍ平方
蒸着時間：１０秒
なお、蒸着時間は、加熱開始時間から蒸着完了時間を意味する。

その評価結果を下記表１に示す。

実施例２
実施例１で使用した被膜材料に、更に長鎖フルオロアルキルシラン化合物を加えたものを用いたことを除いて、実施例１と同様にしてコート膜を形成した。その評価結果を下記表１に示す。

実施例３
実施例１で使用した被膜材料を刷毛塗りすることによりコート膜を形成したことを除いて、実施例１と同様にしてコート膜を形成した。その評価結果を下記表１に示す。

参考例
撥水性コート膜を形成しなかったサンプルについて、実施例１と同様に評価した。その評価結果を下記表１に示す。

上記表１から明らかなように、コート膜を形成した実施例１〜３は、いずれも撥水性、滑り性及び耐久性が良好であった。これに対し、コート膜を形成しなかった参考例は、実施例１〜４に比べ、撥水性、滑り性及び耐久性が劣っていることがわかる。

以上、本発明の内視鏡光学系を、幾つかの実施形態及び実施例に基づいて説明したが、本発明はこれら実施形態及び実施例に限定されず、種々の変形が可能である。

（付記）
付記１．内視鏡の挿入部の先端に配置された対物レンズ及び照明用レンズのうち最も物体側のレンズ、又はカバーガラスの外面に、フッ素置換アルキル基含有有機ケイ素化合物及びケイ素非含有のパーフルオロポリエーテルを主成分とする被膜材料を用いてコート膜を形成した内視鏡光学系。

付記２．内視鏡の挿入部の先端に配置された対物レンズ及び照明用レンズのうち最も物体側のレンズ、又はカバーガラスの外面に、フッ素置換アルキル基含有有機ケイ素化合物、ケイ素非含有のパーフルオロポリエーテル、及び長鎖フルオロアルキルシラン化合物を主成分とする被膜材料を用いてコート膜を形成した内視鏡光学系。

付記３．接眼レンズを備えた内視鏡と、前記接眼レンズの観察側に接続されたＴＶカメラとを具備し、前記内視鏡の最も観察側のレンズ若しくはそのカバーガラスの外面、及び前記ＴＶカメラの最も物体側のレンズ若しくはそのカバーガラスの外面の少なくとも一方に、フッ素置換アルキル基含有有機ケイ素化合物及びケイ素非含有のパーフルオロポリエーテルを主成分とする被膜材料を用いてコート膜を形成した内視鏡光学系。

付記４．接眼レンズを備えた内視鏡と、前記接眼レンズの観察側に接続されたＴＶカメラとを具備し、前記内視鏡の最も観察側のレンズ若しくはそのカバーガラスの外面、及び前記ＴＶカメラの最も物体側のレンズ若しくはそのカバーガラスの外面の少なくとも一方に、フッ素置換アルキル基含有有機ケイ素化合物、ケイ素非含有のパーフルオロポリエーテル、及び長鎖フルオロアルキルシラン化合物を主成分とする被膜材料を用いてコート膜を形成した内視鏡光学系。

付記５．前記フッ素置換アルキル基含有有機ケイ素化合物が、下記一般式により表わされる付記１〜４のいずれかの内視鏡光学系。

（式中、Ｒｆは炭素数１〜１６の直鎖状のパーフルオロアルキル基、Ｘは水素または炭素数１〜５の低級アルキル基、Ｒ１は加水分解可能な基をそれぞれ示し、ｍは１〜５０の整数、ｎは０〜２の整数、ｐは１〜１０の整数である。）
付記６．前記ケイ素非含有のパーフルオロポリエーテルが、下記一般式により表わされる付記１〜４のいずれかの内視鏡光学系。

−（ＲＯ）−
（式中、Ｒは炭素数１〜３のパーフルオロアルキレン基である。）
付記７．フッ素置換アルキル基含有有機ケイ素化合物とケイ素非含有のパーフルオロポリエーテルの混合割合は、質量比で、１：０．１〜１０である付記１〜５のいずれかの内視鏡光学系。

付記８．長鎖フルオロアルキルシラン化合物は、下記一般式のいずれかにより表わされるものである付記１〜５のいずれかの内視鏡光学系。

ＲｆＳｉ（ＯＣＨ_３）_３、ＲｆＳｉ（ＯＣＨ_２Ｈ_５）_３、ＲｆＳｉ（ＯＣＨ_３）_３
（式中、Ｒｆは長鎖パーフルオロアルキル基である。）
付記９．長鎖フルオロアルキルシラン化合物の含有量は、被膜材料中１〜５０質量％である付記８の内視鏡光学系。

付記１０．コート層の厚さは、１〜１０ｎｍである付記１〜９のいずれかの内視鏡光学系。

付記１１．コート層の形成は、デッピング、蒸着、スピンコート、刷毛塗りにより行われる付記１〜１０のいずれかの内視鏡光学系。

付記１２．コート層が形成されるレンズ又はカバーガラスは、光学ガラス、光学結晶等の光学無機材料からなるものである付記１〜１１のいずれかの内視鏡光学系。

付記１３．光学ガラスは、ＳｉＯ₂：７０〜７３重量％，Ａｌ₂Ｏ₃：１．０〜１．８重量％，Ｆｅ₂Ｏ₃：０．０８〜０．１４重量％，ＣａＯ：７〜１２重量％，ＭｇＯ：１．０〜４．５重量％，ＲａＯ：１３〜１５重量％の組成を有する付記１２の内視鏡光学系。

付記１４．光学結晶は、合成サファイア（Ａｌ₂Ｏ₃結晶）である付記１２の内視鏡光学系。

付記１５．前記コート膜は、内視鏡光学系を組み立てる前に形成されたものである付記１〜１４のいずれかの内視鏡光学系。

付記１６．前記コート膜は、内視鏡光学系を組み立てた後、又は、内視鏡使用前に形成されたものである付記１〜１４のいずれかの内視鏡光学系。

本発明の一実施例に係る電子スコープの挿入部先端を示す断面図。本発明の他の実施例に係る側視型ファイバースコープの挿入部先端を示す断面図。本発明の更に他の実施例に係る硬性鏡の全体図、接眼部の断面図、及び挿入部先端の断面図。硬性鏡にＴＶカメラを接続した場合の全体の構成を示す図。息を試料ガラスに吹きかけた後、試料ガラス表面が曇っている時間をとデッピング濃度の関係を示す特性図。実施例で用いた耐久性試験装置を示す図。

符号の説明

１・・・対物レンズ、２・・・ＣＣＤユニット、３・・・ライトガイド、４・・・照明用レンズ、５・・・送気・送水ノズル、１１・・・先端レンズ、１２・・・イメージガイド、１５・・・接眼部、１６・・・挿入部、１７・・・アイピース、１８・・・ライトガイドケーブルコネクター、２１・・・対物レンズ、２２・・・接眼レンズ、２３・・・イメージ伝送レンズ系、２４・・・ライトガイド、２５・・・対物カバーガラス、２６・・・接眼カバーガラス、３０・・・アダプター、３１・・・撮像レンズ、３３，５３・・・カバーガラス、４１・・・先端レンズ、５０・・・カメラヘッド、５１・・・ＣＣＤ、５２・・・フィルター、５４・・・信号ケーブル、５５・・・コントロールユニット、Ｓ・・・試料、６１・・・レンズ、６２・・・セム皮、６３・・・六面体板。

Claims

内視鏡の挿入部の先端に配置された対物レンズ及び照明用レンズのうち最も物体側のレンズ、又はカバーガラスの外面に、フッ素置換アルキル基含有有機ケイ素化合物及びケイ素非含有のパーフルオロポリエーテルを主成分とする被膜材料を用いてコート膜を形成したことを特徴とする内視鏡光学系。
内視鏡の挿入部の先端に配置された対物レンズ及び照明用レンズのうち最も物体側のレンズ、又はカバーガラスの外面に、フッ素置換アルキル基含有有機ケイ素化合物、ケイ素非含有のパーフルオロポリエーテル、及び長鎖フルオロアルキルシラン化合物を主成分とする被膜材料を用いてコート膜を形成したことを特徴とする内視鏡光学系。
接眼レンズを備えた内視鏡と、前記接眼レンズの観察側に接続されたＴＶカメラとを具備し、前記内視鏡の最も観察側のレンズ若しくはそのカバーガラスの外面、及び前記ＴＶカメラの最も物体側のレンズ若しくはそのカバーガラスの外面の少なくとも一方に、フッ素置換アルキル基含有有機ケイ素化合物及びケイ素非含有のパーフルオロポリエーテルを主成分とする被膜材料を用いてコート膜を形成したことを特徴とする内視鏡光学系。
接眼レンズを備えた内視鏡と、前記接眼レンズの観察側に接続されたＴＶカメラとを具備し、前記内視鏡の最も観察側のレンズ若しくはそのカバーガラスの外面、及び前記ＴＶカメラの最も物体側のレンズ若しくはそのカバーガラスの外面の少なくとも一方に、フッ素置換アルキル基含有有機ケイ素化合物、ケイ素非含有のパーフルオロポリエーテル、及び長鎖フルオロアルキルシラン化合物を主成分とする被膜材料を用いてコート膜を形成したことを特徴とする内視鏡光学系。
前記フッ素置換アルキル基含有有機ケイ素化合物が、下記一般式により表わされることを特徴とする請求項１〜４のいずれかに記載の内視鏡光学系。

（式中、Ｒｆは炭素数１〜１６の直鎖状のパーフルオロアルキル基、Ｘは水素または炭素数１〜５の低級アルキル基、Ｒ１は加水分解可能な基をそれぞれ示し、ｍは１〜５０の整数、ｎは０〜２の整数、ｐは１〜１０の整数である。）
前記ケイ素非含有のパーフルオロポリエーテルが、下記一般式により表わされることを特徴とする請求項１〜４のいずれかに記載の内視鏡光学系。
−（ＲＯ）−
（式中、Ｒは炭素数１〜３のパーフルオロアルキレン基である。）
フッ素置換アルキル基含有有機ケイ素化合物とケイ素非含有のパーフルオロポリエーテルの混合割合は、質量比で、１：０．１〜１０であることを特徴とする請求項１〜５のいずれかに記載の内視鏡光学系。
長鎖フルオロアルキルシラン化合物は、下記一般式のいずれかにより表わされることを特徴とする請求項１〜５のいずれかに記載の内視鏡光学系。
ＲｆＳｉ（ＯＣＨ_３）_３、ＲｆＳｉ（ＯＣＨ_２Ｈ_５）_３、ＲｆＳｉ（ＯＣＨ_３）_３
（式中、Ｒｆは長鎖パーフルオロアルキル基である。）
長鎖フルオロアルキルシラン化合物の含有量は、被膜材料中１〜５０質量％であることを特徴とする請求項８に記載の内視鏡光学系。
コート層の厚さは、１〜１０ｎｍであることを特徴とする請求項１〜９のいずれかに記載の内視鏡光学系。
前記コート膜は、内視鏡光学系を組み立てる前に形成されたものであることを特徴とする請求項１〜１０のいずれかに記載の内視鏡光学系。
前記コート膜は、内視鏡光学系を組み立てた後、又は、内視鏡使用前に形成されたことを特徴とする請求項１〜１０のいずれかに記載の内視鏡光学系。