JP2006262915A - Objective part of endoscope - Google Patents
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Abstract
Description
この発明は内視鏡の挿入部先端に配置された対物部に関する。 The present invention relates to an objective part disposed at the distal end of an insertion part of an endoscope.
内視鏡の対物部は一般に、直径が数ミリメートル以下の広視野角の極小レンズ群を完全な気密性と耐薬性等を有する状態に組み込む必要があるという特殊性から、最先端のレンズがレンズ枠の先端部分に気密に接合固着され、最先端のレンズを除く全て又は一部のレンズがレンズ枠内に後方から嵌め込まれて固定された構成をとっている。 The objective part of an endoscope is generally a state-of-the-art lens because of the peculiarity that it is necessary to incorporate a small lens group with a wide viewing angle with a diameter of several millimeters or less into a state having complete airtightness and chemical resistance. A structure is adopted in which all or some of the lenses except the most advanced lens are fitted and fixed from the rear in a lens frame, and are airtightly bonded and fixed to the front end portion of the frame.
そして近年は、さらに高圧蒸気滅菌にも耐えるだけの耐久性が求められるようになってきたことから、最先端のレンズの外周面又は裏面に予め金メッキ等を施して、その部分を金属製のレンズ枠に半田付け等で接合している(例えば、特許文献1、2)。
特許文献1に記載された発明においては、図12に示されるように、最先端のレンズ101の外周面をレンズ枠100の内周面に半田付け等で接合した構成をとっているが、製造時の加熱或いはその後の高圧蒸気滅菌処理時等に発生する膨張収縮の際に、最先端のレンズ101とレンズ枠100との熱膨張率の相違により接合部Aが破損して、いわゆる水漏れ故障が発生する場合がある。
In the invention described in
一方、特許文献2に記載された発明においては、図13に示されるように、最先端のレンズ101の外径寸法をレンズ枠100の内径寸法に対してガタつきが出る程度に小さく形成して、最先端のレンズ101の裏面をレンズ枠の先端面に接合することで、熱膨張による接合部Aの破損が発生しないようにしている。
On the other hand, in the invention described in
しかし、最先端のレンズ101の軸線とその他のレンズの軸線との芯ずれが大きくなって光学系としての性能が大幅に低下してしまう場合があり、また、最先端のレンズ101の裏面が接合部Aになっていて接合作業後に接合状態を目視できないので、接合状態を確認するためにX線装置が必要になる等、検査装置や検査作業が大がかりになってしまう不都合がある。
However, there is a case where the center line between the axis of the state-of-the-
そこで本発明は、最先端のレンズとレンズ枠とを接合時及び高圧蒸気滅菌処理時の熱膨張等で破損しない状態に接合固着することができ、しかも、最先端のレンズとその他のレンズとの間で芯ずれが発生せず良好な光学性能を得ることができ、また、接合状態の確認のために特別な装置や手間をかけることなく接合状態と気密状態の確認等を目視により簡単かつ確実に行うことができる内視鏡の対物部を提供することを目的とする。 Therefore, the present invention can bond and fix the state-of-the-art lens and the lens frame in a state where they are not damaged by thermal expansion or the like during bonding and high-pressure steam sterilization. Good optical performance can be obtained without any misalignment between them, and it is easy and reliable to visually confirm the joining state and the airtight state without any special equipment or labor for confirming the joining state. It is an object of the present invention to provide an endoscope objective section that can be performed in a simple manner.
上記の目的を達成するため、本発明の内視鏡の対物部は、複数のレンズを含む対物光学系の最先端のレンズが金属製のレンズ枠の先端部分に気密に接合固着され、最先端のレンズを除く全て又は一部のレンズがレンズ枠内に後方から嵌め込まれて固定された構成の内視鏡の対物部において、最先端のレンズの外径寸法をレンズ枠の先端部分の外径寸法と同寸法に形成すると共に、レンズ枠の先端部分に最先端のレンズの外周に面する周壁を形成せずに、最先端のレンズの後端面をレンズ枠の先端面にロー接により気密に固着したものである。 In order to achieve the above object, the objective part of the endoscope of the present invention has a state-of-the-art lens of an objective optical system including a plurality of lenses, which is hermetically bonded and fixed to a tip portion of a metal lens frame. In the objective part of an endoscope with a configuration in which all or some of the lenses except for the lens are fitted and fixed from behind in the lens frame, the outer diameter of the most advanced lens is the outer diameter of the tip of the lens frame. In addition to forming the same size as the dimensions, without forming a peripheral wall facing the outer periphery of the most advanced lens at the tip of the lens frame, the rear end surface of the most advanced lens is hermetically sealed by low contact with the tip surface of the lens frame. It is fixed.
なお、最先端のレンズが凹レンズであって、その後端面の外縁寄りの部分がレンズ枠の先端面に環状に固着されていてもよい。 The state-of-the-art lens may be a concave lens, and the portion near the outer edge of the rear end surface may be fixed in an annular shape to the front end surface of the lens frame.
本発明によれば、レンズ枠の先端部分に最先端のレンズの外周に面する周壁を形成せずに、最先端のレンズの後端面をレンズ枠の先端面にロー接で気密に固着したことにより、最先端のレンズとレンズ枠とを接合時及び高圧蒸気滅菌処理時の熱膨張等で破損しない状態に接合固着することができて、接合状態の確認のために特別な装置や手間をかけることなく接合状態と気密状態の確認等を目視により簡単かつ確実に行うことができ、さらに、最先端のレンズの外径寸法をレンズ枠の先端部分の外径寸法と同寸法に形成したことにより、最先端のレンズとその他のレンズとの間で芯ずれが発生せず良好な光学性能を得ることができる。 According to the present invention, the rear end surface of the most advanced lens is airtightly fixed to the front end surface of the lens frame in a low contact manner without forming the peripheral wall facing the outer periphery of the most advanced lens at the distal end portion of the lens frame. Can bond and fix the state-of-the-art lens and lens frame in a state where they are not damaged due to thermal expansion during bonding and high-pressure steam sterilization treatment, and it takes special equipment and labor to check the bonding state. It is possible to easily and surely confirm the joined state and the airtight state without visual inspection, and the outer diameter of the most advanced lens is formed to be the same as the outer diameter of the tip of the lens frame. In addition, misalignment does not occur between the state-of-the-art lens and other lenses, and good optical performance can be obtained.
複数のレンズを含む対物光学系の最先端のレンズが金属製のレンズ枠の先端部分に気密に接合固着され、最先端のレンズを除く全て又は一部のレンズがレンズ枠内に後方から嵌め込まれて固定された構成の内視鏡の対物部において、最先端のレンズの外径寸法をレンズ枠の先端部分の外径寸法と同寸法に形成すると共に、レンズ枠の先端部分に最先端のレンズの外周に面する周壁を形成せずに、最先端のレンズの後端面をレンズ枠の先端面にロー接により気密に固着する。 The most advanced lens of the objective optical system including multiple lenses is airtightly bonded and fixed to the tip of the metal lens frame, and all or some of the lenses except the most advanced lens are fitted into the lens frame from the rear. In the objective part of the endoscope with a fixed configuration, the outer diameter of the most advanced lens is formed to be the same as the outer diameter of the distal end of the lens frame, and the most advanced lens is formed at the distal end of the lens frame. Without forming a peripheral wall facing the outer periphery of the lens, the rear end surface of the most advanced lens is airtightly fixed to the front end surface of the lens frame by low contact.
図面を参照して本発明の実施例を説明する。
図2は内視鏡の挿入部先端の正面図であり、挿入部の最先端部分に連結された先端部本体1の先端面に、観察窓2、照明窓3及び処置具突出口4等が配置されている。
Embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.
FIG. 2 is a front view of the distal end of the insertion portion of the endoscope. On the distal end surface of the distal end
図3はその挿入部先端の側面断面図であり、処置具突出口4の奥においては、挿入部内に全長にわたって挿通配置された処置具挿通チャンネル5の先端部分が、処置具突出口4と真っ直ぐに連通する状態に先端部本体1に接続されている。
FIG. 3 is a side cross-sectional view of the distal end of the insertion portion, and at the back of the treatment instrument protrusion 4, the distal end portion of the treatment
11と12は対物光学系を構成するレンズ群であり、最先端のレンズ11は、その後端面がレンズ枠10の前端面に固着されて(接合部A)、観察窓2に緩く嵌め込まれた状態になっており、その嵌め込み面には接着剤が塗布されている。
最先端のレンズ11に続く後群レンズ12はこの実施例では3枚のレンズであり、円筒状のレンズ枠10内に芯ずれのない状態に嵌め込まれてそこに固定されている。なお、後群レンズ12が一枚のレンズであっても差し支えない。
The
対物光学系11,12による被写体の投影位置には固体撮像素子13の撮像面が配置されており、固体撮像素子13とその後方に隣接して配置された電子部品等が内部に固着された撮像ユニット枠14の先端部分が、レンズ枠10の後半部分の外周部に嵌合固着されている。15は、挿入部内に全長にわたって挿通配置された信号ケーブルである。
An imaging surface of the solid-
図1は、上述のように構成された内視鏡の撮像ユニットを示しており、レンズ枠10は金属製であって外径が全長にわたって同寸法に形成され、最先端部分の内径がその後側の部分の内径より小さく形成された円筒状に形成されている。
FIG. 1 shows an imaging unit of an endoscope configured as described above. The
レンズ枠10の先端部分には最先端のレンズ11の外周に面する周壁が形成されておらず、最先端のレンズ11の後端面がレンズ枠10の先端面に同軸にロー接により気密に接合固着されている。Aがそのロー接による接合部であり、後群レンズ12は、レンズ枠10に後方から嵌め込まれて固定されている。
A peripheral wall facing the outer periphery of the most
最先端のレンズ11は外径がレンズ枠10の外径と同寸法に形成されている。したがって、撮像ユニットを先端部本体1の嵌合孔内に組み込む際に後方から容易に差し込んでセットすることができる。なお、最先端のレンズ11はこの実施例では凹レンズであるが、平行平面板等であってもよくメニスカスレンズ等であっても差し支えない。
The most
図4は、レンズ枠10に最先端のレンズ11をロー接で接合する際に用いられる治具50を示しており、治具50には最先端のレンズ11とレンズ枠10が嵌め込まれる有底の受け穴51が形成されている。
FIG. 4 shows a
受け孔51の直径は、最先端のレンズ11とレンズ枠10が共にガタつきなく嵌め込まれる程度(例えば、同寸法に形成されている最先端のレンズ11とレンズ枠10の直径プラス0.01〜0.05mm程度)に形成され、深さは最先端のレンズ11とレンズ枠10が完全に潜る程度に形成されている。
The diameter of the
治具50は例えばカーボン等のようにロー接の際の加熱温度に耐えられ且つロー接により接合されない材料で形成されている。52は、例えば金錫(Au−Sn)等のような材料からなるロー接材であり、接合部Aの形状に合わせた薄肉の環状(ドーナツ状)に形成されている。
The
このような治具50を用いて最先端のレンズ11をレンズ枠10にロー接する際には、先ず図5に示されるように、最先端のレンズ11をその先端面側から治具50の受け穴51の底部に嵌め込んでセットする。
When the state-of-the-
次いで、図6に示されるように、ロー接材52とレンズ枠10とを受け孔51内に順に落とし込む。それによって、図7に示されるように、レンズ枠10と最先端のレンズ11とがロー接材52を間に挟んだ状態で受け孔51内に芯ずれのない状態で同軸線上にセットされる。
Next, as shown in FIG. 6, the
そこで、図8に示されるようにレンズ枠10の上に荷重ピン90等を載せ、或いはその状態で全体を上下に180°引っ繰り返した状態にして、例えば450°C以上の温度の炉内に所定時間入れておく。
Therefore, as shown in FIG. 8, a
すると、ロー接材52が溶解されると共に、レンズ枠10と最先端のレンズ11が共に炉内の温度程度まで加熱されることにより、その表面がロー接材52に対していわゆる濡れた状態になり、最先端のレンズ11の後端面(裏面)の外縁寄りの部分がレンズ枠10の先端面にロー接により環状に気密に接合固着される。
Then, the soldering
このようにしてレンズ枠10と最先端のレンズ11とが、芯ずれがほとんど発生しない状態でロー接により固着され、しかも、最先端のレンズ11の外周に面するような周壁がレンズ枠10に形成されていないので、ロー接時やその後の高圧蒸気滅菌処理時等の温度変化により発生する膨張収縮で接合部Aが破損しない。
In this way, the
そして、図9に示されるように、ロー接による接合部Aの接合状態と気密状態の確認等を目視により簡単かつ確実に行うことができるので、接合部Aの検査に特別な装置や手間を費やすことなく接合部Aの品質を確保することができる。 And, as shown in FIG. 9, it is possible to easily and surely confirm the joining state and the airtight state of the joining portion A by low contact, so that special equipment and labor are required for the inspection of the joining portion A. The quality of the joint A can be ensured without spending.
次いで、図10に示されるように、最先端のレンズ11が先端に接合されたレンズ枠10に後群レンズ12を落とし込んで接着或いはかしめ等により固定し、図11に示されるように、撮像ユニット枠14の先端部分をレンズ枠10の後半部分に被嵌して接着或いはかしめ等により固定することにより、図1に示されるような撮像ユニットが出来上がる。
Next, as shown in FIG. 10, the
10 レンズ枠
11 最先端のレンズ
12 後群レンズ
50 治具
51 受け穴
52 ロー接材
A 接合部
DESCRIPTION OF
Claims (2)
上記最先端のレンズの外径寸法を上記レンズ枠の先端部分の外径寸法と同寸法に形成すると共に、上記レンズ枠の先端部分に上記最先端のレンズの外周に面する周壁を形成せずに、上記最先端のレンズの後端面を上記レンズ枠の先端面にロー接により気密に固着したことを特徴とする内視鏡の対物部。 The most advanced lens of the objective optical system including a plurality of lenses is hermetically bonded and fixed to the tip portion of the metal lens frame, and all or some of the lenses except the most advanced lens are inserted into the lens frame from behind. In the objective part of the endoscope that is configured to be fitted and fixed,
The outer diameter dimension of the state-of-the-art lens is formed to be the same as the outer diameter dimension of the tip portion of the lens frame, and the peripheral wall facing the outer periphery of the state-of-the-art lens is not formed at the tip portion of the lens frame. In addition, the objective part of the endoscope is characterized in that the rear end surface of the most advanced lens is airtightly fixed to the front end surface of the lens frame by low contact.
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