JP2006136671A - 電子式内視鏡 - Google Patents

Abstract

【課題】撮像ユニットと先端構成部品との間の組付け部にクリアランスがあっても、レンズの機械的固定構造の確保と撮像ユニットのビス固定構造を踏襲しつつ、従来の課題であったビス固定時における撮像ユニットの先端構成部に対する後退を防止し、組立て性の向上と光学性能低下のない電子式内視鏡を提供することを目的とする。
【解決手段】撮像手段取付け孔５１の先端開口部に、撮像ユニット３２に設けた光学窓部材の外径よりも内側へ向けて部分的に突出して爪部５２と、前記光学窓部材との突き当りを避けて切り欠かれた切り欠き部５３とを設け、前記切り欠き部５３は、前記撮像ユニット３２を締め付ける方向側に位置して配置される。
【選択図】 図２

Description

本発明は、内視鏡の挿入部の先端部に撮像手段を組み込んだ電子式内視鏡に関する。

一般に、電子式内視鏡は、術者が把持・操作する操作部、体腔内に挿入する挿入部、及び光源装置や画像処理装置に接続するコネクタ部により構成されている。前記挿入部の先端部には体腔内を観察するための対物レンズや撮像手段としてＣＣＤなどの固体撮像素子を備えた撮像ユニット及び体腔内を照明するライトガイドの先端などが設けられている。

ところで、先端構成部材に撮像ユニットを取り付ける構造はその先端構成部材に撮像ユニット収納孔を形成し、この収納孔に撮像ユニットを挿通させた後、先端構成部材にねじ込んだ固定ビスにより撮像ユニットを固定するものであった。

ところで、従来、内視鏡の先端部に配置される光学窓部材（レンズ）は、光学窓部材の固定強度を上げるため、前記レンズとレンズ枠との間を接着剤により接着するだけでなく、レンズ枠を嵌め込む先端構成部における開口部の内径を、ここに配置される最先端の光学窓部材（レンズ）の外径よりも小さく形成することで、レンズ当て付け部を構成し、撮像ユニットのレンズ部の位置を機械的に位置決め固定するようにしていた。また、ここでのレンズ当て付け部は、レンズの加工性や内視鏡先端部の組立性または内視鏡先端部の細径化などを考慮して当て付け面がテーパ状に形成してある（特許文献１参照）。

一方、電子式内視鏡の先端構成部に撮像ユニットを確実に固定するために、先端構成部に形成した撮像ユニット収納孔に撮像ユニットを挿通した後、先端構成部の本体にねじ込んだ固定ビスを前記撮像ユニットの側周面に突き当て締付け固定するようにしているものがある（特許文献２参照）。このようにビス固定方式を採用する理由は湾曲操作によるあおりに対する撮像ユニットの固定強度の確保と修理の際に撮像ユニットを容易に取り外せるようにするためである。
特開２００２−０８５３２６号公報 特開２００３−２６００２９号公報

このような従来の撮像ユニット取付け方式では、電子式内視鏡の撮像ユニットを先端構成部品の規定位置、すなわち、撮像ユニット先端のレンズ面が先端構成部品の先端面に位置するように組み付ける際に以下のような問題が生じることになる。

前記撮像ユニット収納孔の内径は、組み込む撮像ユニットの外径よりも僅かに大きくして両者の間にクリアランスを設け、撮像ユニットの組付け時に撮像ユニットの進退を可能ならしめる。

一方、前記撮像ユニット収納孔の開口にはテーパー状の当て付け面が形成されており、これに突き当たるレンズ全周縁にはテーパー状の面取り部が形成されている。そこで、前記撮像ユニット収納孔に挿入した撮像ユニットを固定ビスにより締め付けると、撮像ユニットが撮像ユニット収納孔内での前記クリアランス分、固定ビスの当て付け締め付け方向に移動する。この移動はテーパー状の当て付け面とテーパー状の面取り部が乗り上げ方向（撮像ユニット収納孔の軸方向に対し垂直方向）に起きる。このため、固定ビスを締め付ける動作に伴ってテーパー状の当て付け面と面取り部が押し合って互いに乗り上げ合い、撮像ユニットが先端構成部に対し後退してしまうことがあった。この結果、対物レンズ系の有効画角内に先端構成部の当て付け部が入り込み、当て付け部が内視鏡画像の周辺部に映り込んでしまう、いわゆるケラレが発生し、観察の妨げになる可能性があった。

本発明は上記事情に鑑みてなされたものであり、撮像ユニットと先端構成部品との間の組付け部にクリアランスがあっても、レンズの機械的固定構造の確保と撮像ユニットのビス固定構造を踏襲しつつ、従来の課題であったビス固定時における撮像ユニットの先端構成部に対する後退を防止し、組立て性の向上と光学性能低下のない電子式内視鏡を提供することを目的とする。

請求項１に係る発明は、被写体を撮像する撮像手段と、前記撮像手段を配置する撮像手段取付け孔と、前記撮像手段取付け孔に配置した前記撮像手段を締め付けて固定する固定手段とを備えた電子式内視鏡において、前記撮像手段取付け孔の先端開口部に、前記撮像手段の先端に設けた光学窓部材の外径よりも内側へ向けて部分的に突出して形成された爪部と、前記光学窓部材との突き当りを避けて切り欠かれた切り欠き部とが形成され、前記切り欠き部は、前記固定手段により前記撮像手段を締め付ける方向側に位置して配置されるものを含むことを特徴とする電子式内視鏡である。
請求項２に係る発明は、前記光学窓部材は先端縁をテーパ−状の面取り部として形成し、この面取り部と当接する前記爪部の突き当て面を、前記テーパ−状の面に沿う傾斜面として形成したことを特徴とする請求項１に記載の電子式内視鏡である。
請求項３に係る発明は、前記固定手段は、前記撮像手段取付け孔の中心軸に対して略直交するように配置され、かつ前記撮像手段取付け孔に連通したネジ孔にねじ込まれた固定ネジであることを特徴とする請求項１または請求項２に記載の電子式内視鏡である。
請求項４に係る発明は、前記固定手段は、前記撮像手段を締め付けるとき、前記撮像手段の外周に当接して前記撮像手段取付け部に締め付けると共に、この締付け方向の力とは別に前記撮像手段取付け部の正規の取付け位置に向けて前記撮像手段を移動させる力を生むことを特徴とする請求項１、請求項２または請求項３に記載の電子式内視鏡である。
請求項５に係る発明は、前記ネジ部材は前記撮像手段の外周に当接する先端が平らなネジ部材であり、前記ネジ部材をねじ込む前記ネジ孔の中心軸を前記撮像手段取付け孔の中心軸に対して交差することなく、ずらして配置し、前記ネジ孔に前記ネジ部材をねじ込み、前記ネジ部材の先端が先端面中心位置より片側領域を前記撮像手段の外周に当接したとき、前記ネジ部材の回転力が前記撮像手段を前記撮像手段取付け孔の正規の取付け位置に向けて移動させる力を生むようにしたことを特徴とする請求項３に記載の電子式内視鏡である。

本発明によれば、撮像ユニットを先端部材に固定する際、固定時に撮像ユニットが締め付け方向に移動しても光学窓部材と先端部材に形成された爪部との干渉がないので、組み付け後、撮像ユニットが先端部材に対して後退してしまうことを防止でき、結果として、観察画像周辺のケラレのない電子式内視鏡となる。

以下、本発明の一実施形態に係る電子式内視鏡について図面を参照して説明する。本実施形態の電子式内視鏡１は、図１に示すように、長尺な挿入部２と、この挿入部２の基端に設けられた操作部３と、この操作部３に接続されたユニバーサルケーブル４と、このユニバーサルケーブル４の延出先端に設けられたライトガイドコネクタ５と、このライトガイドコネクタ５に接続されたカメラケーブル６と、このカメラケーブル６の延出先端に設けられたカメラコネクタ７とを含み構成されている。

前記ライトガイドコネクタ５は図示しない照明用光源装置に接続される。カメラコネクタ７は図示しないカメラコントロールユニット（以下、ＣＣＵ）に接続される。前記カメラコネクタ７が接続される図示しないＣＣＵには図示しないモニタが接続される。

そして、後述するような撮像ユニットの固体撮像素子で被検部の光学像を撮像した後、前記ＣＣＵで信号処理し、モニタで被検部の画像を映像として表示するようになっている。

図１に示すように、前記挿入部２は、最先端の位置に先端部８を設け、この先端部８の基端に隣接して湾曲自在な湾曲部９を連設し、この湾曲部９の基端に隣接して硬性部１０を連設してなる。前記先端部８には後述するようにＣＣＤなどの固体撮像素子を備えた撮像ユニット３２が組み込まれている。また、硬性部１０は長尺で硬性な直線部位である。

前記操作部３の挿入部側部位には、術者が内視鏡１を保持するとき把持するグリップ１１が形成されている。このグリップ１１の部位よりも手元側に位置した操作部３の部位には前記湾曲部９を湾曲するための操作を行う操作手段としての２つの湾曲操作レバー１２，１３が設けられている。

前記湾曲操作レバー１２，１３に隣接した部位には前記湾曲操作レバー１２，１３を所望の操作位置で固定（即ち、湾曲状態を所望の状態で固定）するための固定レバー１４が設けられている。図１では湾曲操作レバー１２に対する固定レバー１４についてのみが図示され、他方の湾曲操作レバー１３に対する固定レバーについては不図示である。また、前記グリップ１１には図示しないＶＴＲなどの映像記録装置や図示しないＣＣＵなどを遠隔操作する複数のリモートスイッチ１５が設けられている。

図１に示すように、前記ライトガイドコネクタ５の側壁面には通気口金１６が設けられている。この通気口金１６は内視鏡本体の内外の連通状態を選択する弁機能を備える。この通気口金１６は、通常、閉塞されており、内視鏡１の内部に水が侵入しない水密な状態にある。そして、この通気口金１６より内視鏡本体内に空気を供給し、内視鏡１を水中に浸漬することにより、気泡の漏れの有無によって、内視鏡１の水漏れ検査を行えるようになっている。

図１に示すように、前記挿入部２には、主に湾曲部９の保護用としての保護シース１７を装着できる。前記保護シース１７は、可撓性の高いチューブ状のシース１８の部分と、このシース１８の基端部に設けられた口元部１９とからなる。そして、前記口元部１９の開口部より、前記内視鏡１の挿入部２を先端部８側から差し込んで、挿入部２をシース１８内に挿通させ、口元部１９の開口端部内面に設けた係合凸部２０がグリップ１１の先端側に設けたグリップ凸部２１を乗り越え、内視鏡１の操作部３に係合することで、保護シース１７を、内視鏡１の挿入部２に固定的装着できるようになっている。

図２乃至図５に示すように、前記挿入部２の先端部８には、照明光学系として一対のライトガイド３１の先端部分と、撮像ユニット３２とが設置されている。ライトガイド３１は光ファイバーなどからなる導光手段であって、体腔内の被検部を照明するための照明光を図示しない光源装置より導光して先端部８の先端面に配置された照明窓３３から被検部に向けて照明光を照明するようになっている。

また、撮像ユニット３２は、被写体を撮像する撮像手段を含み、具体的には図４（ａ）に示すように、対物光学系として複数のレンズなどの光学部材からなる対物レンズ系３４と、この対物レンズ系３４によって被検部の光学像を取り入れて撮影する撮像部３５とを備えたユニットである。前記撮像部３５はＣＣＤ等の図示しない固体撮像素子を内蔵している。

前記撮像ユニット３２の対物レンズ系３４は、観察光学レンズとしてのレンズ群３６を図４に示す金属製の後部レンズ枠３７に組み込まれ、前記ライトガイド３１から照射される照明光で照明された被検部の光学像を取り入れ、前記撮像部３５の固体撮像素子に結像させるものである。

さらに、図４に示すように、前記対物レンズ系３４の先端側部位には光学部材からなる円盤状の第１レンズ３８を接着固定した略円筒状の第１レンズ枠３９が配置されている。この第１レンズ枠３９は前記後部レンズ枠３７との間に絶縁枠４０を介在させて前記後部レンズ枠３７に固定されている。前記後部レンズ枠３７と第１レンズ枠３９は撮像ユニット３２の対物レンズ系３４の周囲を形成する外装用枠部材となっており、それらの外周が撮像ユニット３２の外周を形成している。

撮像ユニット３２の第１レンズ３８は観察窓光学部材を兼ね、これは挿入部２の先端部８における先端面に露呈している。また、前記絶縁枠４０は電気絶縁性のある素材によって形成されている。

図４（ａ）（ｂ）に示すように、前記第１レンズ３８の先端面は第１レンズ枠３９の先端よりも前方へ突き出して配置され、その突き出した先端部分のコーナーは全周にわたりテーパー状の面取り部４１として形成されている。

一方、前記挿入部２における先端部８の本体部材（先端部材）は、前記先端部８の先端面となる端面部９１を有する略円筒形状の第１の先端管状部品５０によって形成される。前記ライトガイド３１と撮像ユニット３２はその第１の先端管状部品５０に形成される溝と孔内に配置して固定される。

前記ライトガイド３１は例えばライトガイドファイバー束によって形成されている。ファイバー束はその先端近傍部分を除き、変形が自在なものであり、その断面形状も特定されるものではないが、図２及び図６に示すように、先端近傍部分での断面形状は例えば接着剤などを用いて規定された形状のものである、例えば、先端近傍部分では矩形状に形成されている。

図４に示すように、前記撮像ユニット３２の後ろ側部分には、撮像ケーブル４２が接続されている。この撮像ケーブル４２は、図１に示した内視鏡１の挿入部２、操作部３、ユニバーサルケーブル４、ライトガイドコネクタ５及びカメラケーブル６の各内部をそれぞれ通じて前記カメラコネクタ７まで導かれ、そのカメラコネクタ７により図示しないビデオプロセッサ等に接続されるようになっている。

また、図４及び図８に示すように、前記挿入部２の先端部８は複数の管状部材を組み合わせて構成される。その管状部材は、大きく分けて先端部本体としての前記第１の先端管状部品５０と、この第１の先端管状部品５０に被嵌される略円筒状の第２の先端管状部品６０（外套部材）と、この第２の先端管状部品６０の外周にその基端側から被嵌される外装部材としての略円筒状の第３の先端管状部品７０との３つの枠体からなっている。

前記第１の先端管状部品５０は先端部分が壁部として形成され、この先端壁面の略中央には図６に示す如く横断面形状が円形の孔からなる撮像ユニット収納孔５１が図４（ａ）で示すように前後軸方向に貫通して設けられている。また、図４（ａ）に示すように、撮像ユニット収納孔５１は前記撮像ユニット３２の先端部分を嵌入して前記撮像ユニット３２を規定位置に配置する撮像ユニットの取付け部となっている。

また、撮像ユニット収納孔５１に取り付けられた撮像ユニット３２の前端部分と、前記第１の先端管状部品５０との間には隙間が形成され、この隙間が後述する如く、接着材によって水密的に封止された状態で、前記撮像ユニット３２は、前記第１の先端管状部品５０に固定されることになる。

図２に示すように、前記撮像ユニット収納孔５１の開口端縁部にはその内方へ突き出した複数の爪部５２がそれぞれ間隔を置いて部分的に設けられている。ここでの爪部５２は下方部位と上半分の左右各部位にそれぞれ配置された３つの爪部５２ａ，５２ｂ，５２ｃを備え、これら３つの爪部５２ａ，５２ｂ，５２ｃは前記撮像ユニット収納孔５１の開口周縁に間隔をあけて配置された位置決め用突起となっている。各爪部５２ａ，５２ｂ，５２ｃは先端部８の本体部を形成する枠部材の一つである第１の先端管状部品５０に対して一体に形成されている。

そして、撮像ユニット収納孔５１内に前記撮像ユニット３２を挿入し、各爪部５２に対して前記撮像ユニット３２の先端を突き当てることにより、前記撮像ユニット３２の中心軸方向の取付け位置が決まる。つまり、爪部５２は撮像ユニット収納孔５１に挿入して配置する撮像ユニット３２の前後方向（中心軸方向）の取付け位置を定める位置規制用のストッパ手段を構成している。

さらに、前記各爪部５２は図４（ａ）（ｂ）に示すように、前記撮像ユニット３２の最先端に位置する第１レンズ３８の外径よりもその内側の領域に入り込むように突き出している。

より詳しくは、円盤状の第１レンズ３８の外周部に形成したテーパー状の面取り部４１に対して前記各爪部５２ａ，５２ｂ，５２ｃがそれぞれ掛かるように突き出している。前記爪部５２の裏面、即ち、前記面取り部４１と向き合う内側部分はテーパー状の面取り部４１の傾斜に合せたテーパー部（傾斜部）１００として形成されている。

このように、テーパー状の面取り部４１とテーパー部１００が当たり合うので、第１レンズ３８の面取り部４１に対して爪部５２が局部的に集中した接触がなく、局部的に集中した力が緩和し、第１レンズ３８の割れを防いでいる。また、爪部５２ａ，５２ｂ，５２ｃは第１の先端管状部品５０に対して一体に形成されているので、各爪部５２ａ，５２ｂ，５２ｃを極力薄く、また、突出し量を小さくすることができる。このため、円盤状第１レンズ３８の面取り部４１を小さく、同じ径の第１レンズ３８でもその有効外径を大きくでき、内視鏡先端部の細径化が図れる。

図４及び図６に示すように、第１の先端管状部品５０の側壁にはネジ孔４３が形成され、このネジ孔４３は、撮像ユニット取付け部としての撮像ユニット収納孔５１まで貫通して撮像ユニット収納孔５１に連通する状態に形成されている。

本発明では、図６に示すように、前記ネジ孔４３は、先端部８の下方部位において、前記撮像ユニット３２を配置する撮像ユニット収納孔５１の中心軸Ｏを通る上下方向の径線３２ａ上に載る領域に位置してその径線３２ａと同軸に配置してもよいが、本実施形態では、図９に示すように配置するようにしている。

すなわち、図９に示すように、前記ネジ孔４３のネジ回転中心軸４４ａは、前記径線３２ａと方向が一致せず、その径線３２ａに対して傾いて設けられる。前記ネジ孔４３のネジ回転中心軸４４ａは前記ネジ孔４３にねじ込む固定ネジ４４の回転中心軸と一致することになる。また、前記撮像ユニット３２の中心軸は、この撮像ユニット３２を収納する撮像ユニット収納孔５１の中心軸Ｏと略一致する。

そして、前記ネジ孔４３には先端が平坦な平先ネジ４４が第１の先端管状部品５０の下方からねじ込まれる。つまり、前記平先ネジ４４のネジ回転中心軸４４ａが、前記撮像ユニット収納孔５１の中心軸Ｏからずらして配置される。また、前記固定ネジのネジ回転中心軸４４ａと撮像ユニット収納孔５１の中心軸Ｏとは平行でもなく交わりもしない、いわゆる食い違って交差する関係に配置されている。また、その軸同士は略直角（直交）になるように配置される。

このため、ネジ孔４３に平先ネジ４４をねじ込んだとき、その平先ネジ４４の先端面が前記撮像ユニット３２の外周面に対して部分的に当接する。つまり、平先ネジ４４の端面４４ｂの全体が撮像ユニット３２における第１レンズ枠３９の外周壁面に対して均一に当たるのではなく、図１０（ｂ）に示す平先ネジ４４の端面４４ｂにおける一側の外周近傍部位の領域４４ｃのみが、撮像ユニット３２の外周面に当たる（図１０（ｂ）は平先ネジ４４を図１０（ａ）のＡ方向から見た上面図である）。

通常の平先ネジ４４では右巻きネジが用いられるので、これを用いているとする。平先ネジ４４のネジ端面４４ｂが撮像ユニット３２の外周面に当接して回転したときに撮像ユニット３２がそのネジ４４から受ける回転力の方向は平先ネジ４４のネジ端面４４ｂが当接する領域によって異なる。つまり、図１０（ｂ）に示すように、ネジ端面中心部位領域４４ｄが接触したとすると、ネジ回転方向へ向かって働く。ネジ端面中心位置より紙面右側位置の領域４４ｃが接触したとすると、紙面上方へ向かって働く。また、ネジ端面中心位置より紙面左側位置の領域４４ｅが接触したとすると、紙面下方に向かって働くことになる。

本実施形態では、ネジ孔４３の中心軸の向きを、図９に示す方向に傾けて配置したから平先ネジ４４の領域４４ｃのみが、撮像ユニット３２の第１レンズ枠３９に当接する。つまり、図１０（ｂ）における紙面上向き方向の力のみが、その第１レンズ枠３９に作用し、撮像ユニット３２を動かす有効な力である。したがって、平先ネジ４４の配置状態は第１レンズ枠３９に当て付けたとき、撮像ユニット３２を挿入部先端方向へ移動させる向きの力を生む関係にある。

そして、平先ネジ４４をねじ込み回転すると、撮像ユニット３２は、締め付けられる力を受けながら同時に、最先端に位置する第１レンズ３８の面取り部４１が前記爪部５２に当接する規定する取付け位置まで略直線状に前方へ押され、第１レンズ３８の面取り部４１が前記爪部５２に当接する正規の取付け位置に達したところで停止して位置決めされ、その正規の取付け位置に撮像ユニット３２は締め付け固定される。

このビス固定後は、ねじ込み部の水密を確保するため、図４に示すように、残ったネジ孔４３内に充填材４５を充填する。このような取付け方式をとることによって、前記撮像ユニット３２は内視鏡１の先端部８の取付け位置に位置決めされ、取り付けられる。また、撮像ユニット３２は前記絶縁枠４０によって電気的に絶縁された状態で内視鏡１の先端部８に取り付けられる。

さらに、撮像ユニット３２を組み付けた状態で、撮像ユニット収納孔５１と撮像ユニット３２の隙間に内視鏡先端面側から前記爪部５２を避けた切り欠き部５３のところより接着剤を流し込み、第１レンズ枠３９と第１の先端管状部品５０との間の水密化を確保する。

また、前記切り欠き部５３は前記第１レンズ３８の外径よりも外側に大きく開口するように形成されているため、第１レンズ枠３９と第１の先端管状部品５０との間に接着剤を流し込み易いようになっている。

複数の切り欠き部５３のうち１つのものは、撮像ユニット３２を固定する前記平先ネジ４４の当て付け方向（即ち、平先ネジ４４の中心軸方向４４ａ）の先方に位置して配置されている。本実施形態では図２の上側に位置する切り欠き部５３ａがそれに相当する。

ところで、撮像ユニット収納孔５１と、撮像ユニット３２の第１レンズ枠３９との嵌合部には通常、若干のクリアランスがある。そのため、平先ネジ４４を前記第１レンズ枠３９に当て付けて締め付け固定するとき、前記平先ネジ４４のネジ回転力による影響の他に、撮像ユニット収納孔５１内で平先ネジ４４を当てる押し当て方向へ、前記クリアランス分、第１レンズ枠３９が偏る現状が起こる。このとき、第１レンズ３８も撮像ユニット収納孔５１の開口端縁部において、ネジ当て押し付け方向へ前記クリアランス分、一緒に偏ることになる。

しかし、この偏った位置の方には、前記切り欠き部５３（５３ａ）が設けられ、テーパー部１００を有する爪部５２が存在しないので、テーパー状の面取り部４１が爪部５２等の開口端縁部に当接して干渉することを回避できる。

その結果、爪部５２等と干渉して第１レンズ３８が割れたりしない。しかも、面取り部４１と爪部５２が当接し合わないので、撮像ユニット３２が後退させられる反撥作用を受ける現象も起きなくなり、撮像ユニット３２の収まりが良好になる。

一方、図８に示すように、第１の先端管状部品５０の下方外周部には、接着剤などで横断面を略矩形状に形成した前記ライトガイド３１の先端部３１ａを配置する略矩形溝からなる左右２つのライトガイド受け部５４が形成されている。

また、図２及び図８に示すように、挿入部２の先端において、前記ライトガイド受け部５４が形成された位置に対応して、外部に露出する面側には照明窓３３（光学部材）を配置するための段部５５が形成されている。照明窓３３は平板ガラス等の照明光を透光可能な光学部材であり、後述するライトガイド３１の断面形状に類似させた異形な形状をしている。

前記段部５５は図２、図３及び図８に示すように、前記照明窓３３の形状と略等しい形で、かつ、前記第１の先端管状部品５０の先端面を形成する端面部９１に対し、照明窓３３の厚さと略等しい量の窪み量を持って第１の先端管状部品５０の端面部９１を切り欠くように形成されている。さらに、この段部５５には対向する２つのクサビ状の爪部５６を形成している。段部５５と爪部５６により前記照明窓３３を配置する装着部が形成されている。一方、図３に示すように、前記照明窓３３には前記爪部５６に対応する位置に２つの面取り部８１を形成している。

そして、前記照明窓３３を段部５５に配置する際には第１の先端管状部品５０の側方からその中心に向かってスライド係入させて段部５５の所定の位置に照明窓３３を組み付ける。このとき、前記照明窓３３の面取り部８１に爪部５６が当たり位置するので、前記照明窓３３が内視鏡先端前方に動くことがなく、装着部に収納される。

第１の先端管状部品５０の段部５５が切り欠かれていない部分はフランジ状の部分として残り、このフランジ部５７は前記第２の先端管状部品６０を組付ける際の付き当て位置決め部となる。また、図８に示すように、第１の先端管状部品５０の外周部には前記３部品の位置決め用としてのピン４６を係入する位置決め穴５８が所定の位置に設けられている。

図８に示すように、前記第２の先端管状部品６０は金属製で薄肉の円管形状をなし、その一端側は段付き肉厚部６１とし、その前記開口部６６には前記第１の先端管状部品５０を長手方向に嵌入したとき、各々の端部が同面となるよう第１の先端管状部品５０のフランジ部５７が当接する当接部６２を形成している。

そして、本実施形態は図２及び図８に示すように、段付き肉厚部６１の内周面による係止部６５が照明窓３３の円弧部８２を内包することで（言い換えると、装着部を覆って塞ぐことで）照明窓３３が前記第１及び第２の先端構成部品５０，６０に対して機械的に固定される。

同じく、図８に示すように、第２の先端管状部品６０には後端側から切り欠かれる一定幅のスリット状の切り欠き部６３が形成されている。そして、図７に示すように、切り欠き部６３内に前記撮像ユニット３２の最大外径周辺部分を入り込ませて配置することにより、撮像ユニット３２と第２の先端管状部品６０との干渉をなくし、挿入部外径寸法を小さく抑えている。

さらに、図６、図８及び図９に示すように、第２の先端管状部品６０には前記ピン４６を係入させるための孔６４が所定の位置に設けられている。そして、前記ピン４６により、第１の先端管状部品５０と第２の先端管状部品６０の位置を決める。

図８に示すように、前記第３の先端管状部品７０は金属製の薄肉円管状をなしており、その先端側筒状部分は、前記第２の先端管状部品６０の外周にぴったりと嵌入する内径の太径筒部７１となっている。第３の先端管状部品７０の後端側部分は段付きの細径部７２となっている。第３の先端管状部品７０の太径筒部７１における先端部分にはスリット７３が形成されている。前記スリット７３の幅は前記ピン４６の細径部４７の直径と略等しい。そして、第３の先端管状部品７０内に第２の先端管状部品６０を嵌入させ、第３の先端管状部品７０の先端が第２の先端管状部品６０の段付き肉厚部６１に当接する際、第３の先端管状部品７０のスリット７３に前記ピン４６の細径部４７を係入させるようにして相互の位置関係を決める。

前記第３の先端管状部品７０の他端側部分は段付き細径部７２をなしているが、この段付き細径部７２には、図４に示すように、挿入部２の湾曲部９を構成する節輪７４の最先端に位置するものの一端部分が嵌合しており、更に両者は接着固定されている。

また、図１に示すように、挿入部２の先端部８において、一端部分を固定したライトガイド３１はその基端が前記ライトガイドコネクタ５に固定されている。そして、図示しない光源装置からの照明光をそのライトガイド３１を通して挿入部先端まで導光する。ライトガイド３１の先端部分は左右に分かれて図８に示す前記第１の先端管状部品５０の略矩形溝のライトガイド受け部５４と、前記第２の先端管状部品６０とで構成される略矩形状の空間内にそれぞれが配置される。このとき、図５に示すように、前記第１の先端管状部品５０の後端側には、ライトガイド受け部５４の全体を含むように前記第１の先端管状部品５０の外周側に向けて傾斜した斜面部５９が形成されている。

したがって、ライトガイド３１の先端を他の部材に図８に示す矢印方向に差し込んで組み付ける際、ライトガイド３１の先端を斜面部５９に当接させて沿わせることで、上述した第１の先端管状部品５０及び第２の先端管状部品６０により構成される略矩形状の空間に導きやすくしている。

前記略矩形状の空間に挿通されたライトガイド３１の先端部分は図５に示したように照明窓３３に当接した状態で接着固定される。そして、このライトガイド３１を通して送り込まれた照明光は先端部８の端部において前記第１の先端管状部品５０と、前記第２の先端管状部品６０とで構成される凹部（即ち、前記ライトガイド３１の出射端部）に係止され、接着剤で水密的に固定された照明窓３３を通して被検部に出射される。

また、図５に示すように、前記ライトガイド３１は、挿入部２の先端部８に配置されるが、第２の先端管状部品６０の内部において、前記撮像ユニット３２を避けた部位及び空間を利用して効率良く配置されるため、挿入部２の細径化を達成する。また、ライトガイド３１を略矩形（偏平）に形成することで、先端部８内の役に立たない空間をより少なくすることができる。

さらに、図５に示すように、撮像ユニット３２の最大外径部分を避けるように長手方向に沿ってライトガイド成形部をＳ字状にして配置し、その組立て性を向上させている。また、ライトガイド３１の成形部に組立て時や湾曲操作時のストレスがかかってもライトガイド３１の素線を折れにくくするため、第２の先端管状部品６０の長手方向全長にわたり、前記第２の先端管状部品６０の内周面と、ライトガイド３１との側面を接着固定するようにする。このような構造により、内視鏡１は、被検体に挿入可能な挿入部２を有する。

上述した内視鏡１を使用する場合にあっては、光源装置から出射される照明光は、ライトガイド３１に入射し、前記ライトガイド３１により導かれた照明光は内視鏡先端の照明窓３３より出射して患部を照明する。そして、照明された患部の光学像を撮像ユニット３２で撮像し、図示しないＣＣＵで信号処理後、モニタ上にその画像を表示する。

上述したように、本実施形態の内視鏡１では、前記撮像手段取付け部に固定する固定手段として固定ビスたる平先ネジを用い、その回転力を、撮像ユニットを先端構成部の規定した正規の位置に押し込む力として利用するようにしたので、次のような種々の効果を奏する。

まず、撮像ユニット３２を、先端側に向けて付勢させつつ固定するための特別な構成（従来のＶ溝と尖先ネジの組み合わせ）等が不要であり、レンズ枠等のコンパクト化が図れ、同時に内視鏡１の先端部８の細径化が図れる。

また、撮像ユニット３２を先端部８に組み付けたとき、内視鏡１の先端部８に対して撮像ユニット３２が傾く（偏角を起こす）可能性が格段に小さくなり、照明光の配光不良を引き起こすことを防止できる。これは、先端部８の硬質構成部との嵌合深さが浅い場合でも同様の効果が得られる。そして、先端部８の硬質長さを短縮し、撮像ユニット３２の全長を短くすることができる。

さらに、図４及び図６に示すように、第１の先端管状部材５０には、撮像ユニット収納孔５１に直交するようにネジ孔４３が形成されており、そのネジ孔４３には、第１の先端管状部材５０の下方からネジ４４がねじ込まれ、このネジ４４を撮像ユニット３２の先端側に固定された前記第１レンズ枠３９に当て付けて前記撮像ユニット３２を第１の先端管状部材５０に固定する。このネジ４４によるビス固定後は、ねじ込み部の水密を確保するため、残ったネジ孔４３内には、充填材４５を密に充填する。このような構成によって、内視鏡先端部８と前記撮像ユニット３２は、絶縁枠４０によって電気的に絶縁される。

先端部材の撮像ユニット収納孔５１に撮像ユニット３２を配置したとき、撮像ユニット収納孔５１の開口端部の爪部５２が撮像ユニット３２の先端に設けた第１レンズ３８の先端周縁の面取り部４１に当接するので、第１レンズ３８の機械的固定強度に優れる。また、ビス固定により、確実、容易に撮像ユニット３２を先端部材に固定できるので、撮像ユニット３２の組付け性、リペア性、機械的固定強度に優れる。

さらに、前記切り欠き部５３の１つは、撮像ユニット３２を固定する前記ネジ４４の当て付け方向、すなわち、ネジ４４に押圧されて撮像ユニット３２が動く方向に設けられている（図２参照）。言え変えれば、切り欠き部５３は、ビス当て付け時の撮像ユニット３２の偏りによる第１レンズ３８の面取り部４１と先端部材の爪部５２とのビス当て付け方向（撮像ユニット収納孔５１に対し、略垂直方向）での干渉を防止し、撮像ユニット固定時のずれ（後退）をなくし、画像周辺のケラレがない内視鏡を構成することができる。

また、３つの爪部を略１２０°の間隔で均等な位置に配置することで、爪数をなるべく少なく（部品加工の手間を削減）、且つ、レンズ全周をバランス良く固定することができる。

そして、切り欠き部５３は第１レンズ３８との干渉を防止するだけではなく、挿入部先端面側からレンズ枠と先端管状部材の間に接着剤を流し込む注入口として使用でき、組立て性向上に役立つ。

なお、本発明は前述した実施形態に限定されるものではなく、他の形態にも適用が可能である。

本発明の一実施形態に係る内視鏡の全体的構成を示す斜視図。 前記内視鏡の挿入部における先端部の正面図。 図２中のＫ−Ｋ線に沿う挿入部の先端部分の縦断面図。 （ａ）は図２中のＡ−Ａ線に沿う挿入部の先端近傍部分の縦断面図、（ｂ）は対物光学系の先端の一部分を拡大して示す縦断面図。 図２中のＯ−Ｊ線に沿う挿入部の先端近傍部分の縦断面図。 図４（ａ）中のＢ−Ｂ線に沿う挿入部の先端近傍部分の横断面図。 図４（ａ）中のＣ−Ｃ線に沿う挿入部の先端近傍部分の横断面図。 前記内視鏡における先端部の構成部品の分解斜視図。 ネジ孔の他の配置形態を示す、図４（ａ）中のＢ−Ｂ線に沿う挿入部の先端近傍部分の横断面図。 （ａ）は前記内視鏡における撮像ユニットを先端部に固定する平先ネジの回転方向と突き当て方向の関係を示す斜視図、（ｂ）は（ａ）で示すＡ方向から前記平先ネジの先端を見たものであって前記平先ネジの回転方向と撮像ユニットへ当接した時に加わる力の方向の関係を示す説明図。

符号の説明

１…電子式内視鏡
２…挿入部
３…操作部
８…先端部
３２…撮像ユニット
３８…レンズ
３９…レンズ枠
４４ａ…ネジ回転中心軸
４４…平先ネジ
４４…ネジ部材
５１…撮像ユニット収納孔
５２…爪部
５３…切り欠き部
５９…斜面部

Claims (5)

1. 被写体を撮像する撮像手段と、前記撮像手段を配置する撮像手段取付け孔と、前記撮像手段取付け孔に配置した前記撮像手段を締め付けて固定する固定手段とを備えた電子式内視鏡において、
   前記撮像手段取付け孔の先端開口部に、前記撮像手段の先端に設けた光学窓部材の外径よりも内側へ向けて部分的に突出して形成された爪部と、前記光学窓部材との突き当りを避けて切り欠かれた切り欠き部とが形成され、前記切り欠き部は、前記固定手段により前記撮像手段を締め付ける方向側に位置して配置されるものを含むことを特徴とする電子式内視鏡。
2. 前記光学窓部材は先端縁をテーパ−状の面取り部として形成し、この面取り部と当接する前記爪部の突き当て面を、前記テーパ−状の面に沿う傾斜面として形成したことを特徴とする請求項１に記載の電子式内視鏡。
3. 前記固定手段は、前記撮像手段取付け孔の中心軸に対して略直交するように配置され、かつ前記撮像手段取付け孔に連通したネジ孔にねじ込まれた固定ネジであることを特徴とする請求項１または請求項２に記載の電子式内視鏡。
4. 前記固定手段は、前記撮像手段を締め付けるとき、前記撮像手段の外周に当接して前記撮像手段取付け部に締め付けると共に、この締付け方向の力とは別に前記撮像手段取付け部の正規の取付け位置に向けて前記撮像手段を移動させる力を生むことを特徴とする請求項１、請求項２または請求項３に記載の電子式内視鏡。
5. 前記ネジ部材は前記撮像手段の外周に当接する先端が平らなネジ部材であり、前記ネジ部材をねじ込む前記ネジ孔の中心軸を前記撮像手段取付け孔の中心軸に対して交差することなく、ずらして配置し、前記ネジ孔に前記ネジ部材をねじ込み、前記ネジ部材の先端が先端面中心位置より片側領域を前記撮像手段の外周に当接したとき、前記ネジ部材の回転力が前記撮像手段を前記撮像手段取付け孔の正規の取付け位置に向けて移動させる力を生むようにしたことを特徴とする請求項３に記載の電子式内視鏡。

Images