JP2007296111A - 内視鏡、内視鏡装置、内視鏡の組み立て方法、内視鏡装置の組み立て方法 - Google Patents

Abstract

【課題】ＬＥＤが配設された挿入部の先端に、照明用レンズを、細径化を図ったままで簡単に配設することができ、ＬＥＤから照射された照明光を対物光学系の視野角に合わせて効率良く配光して被検部位へと照射することができる構成を有する内視鏡を提供する。
【解決手段】被検部位に挿入される細長な挿入部と、挿入部の先端部２１の固定枠５０内に設けられた光源となるチップ状のＬＥＤ４５と、固定枠５０内においてＬＥＤ４５よりもＬＥＤ４５の照射方向先端側に設けられた、ＬＥＤ４５から照射された光を集光して被検部位に照射するロッドレンズ４４と、を具備し、ロッドレンズ４４は、固定枠５０内において、固定用接着剤５５で固定されていることを特徴とする。
【選択図】図４

Description

本発明は、被検部位に挿入される細長な挿入部と、挿入部の先端の固定枠内に設けられた光源となるチップ状のＬＥＤとを具備する内視鏡、内視鏡装置、内視鏡の組み立て方法、内視鏡装置の組み立て方法に関する。

周知のように、内視鏡装置は、医療分野及び工業用分野において広く利用されている。医療分野において用いられる内視鏡装置の内視鏡は、細長い挿入部を被検部位である体腔内に挿入することによって、体腔内の臓器を観察したり、必要に応じて処置具の挿通チャンネル内に挿入した処置具を用いて各種処置をしたりすることができる。

また、工業用分野において用いられる内視鏡装置の内視鏡は、細長い挿入部を被検部位であるジェットエンジン内や、工場の配管等に挿入することによって、被検部位の傷及び腐蝕等の観察や各種処置等を行うことができる。よって、工業用の内視鏡装置は、屋外や、工場等の作業施設で一般的に使用される。

尚、工業用の内視鏡装置には、挿入長さの長い挿入部、例えば１０ｍの長さの挿入部を有する大型のものや、挿入長さの短い挿入部、例えば３ｍの長さの挿入部を有する携帯性に優れたショルダ式の小型のものが周知である。

内視鏡は、先端に、対物光学系やＣＣＤ等の撮像素子を有する撮像ユニットと、被検部位を照明するための照明用レンズを有する照明ユニットとが配設された細長の挿入部を有しているのが一般的である。

照明用レンズは、内視鏡が接続される装置本体に配設された光源からライトガイドを介して導かれた光を、被検部位へと照射する、例えば対物光学系の視野角に合わせた配光角を有している。

よって、挿入部の先端に照明用レンズが配設されておれば、ライトガイドを介して装置本体の光源から導かれた光を、光量を無駄にすることなく、配光良く被検部位に照射することができる。

このように、挿入部の先端に照明用レンズが配設された構成を有する内視鏡は周知であり、例えば特許文献１に開示されている。特許文献１には、挿入部の先端に装着される光学アダプタに、撮像ユニットと照明用レンズとが配設された構成を有している。

また、近年、小型の内視鏡、内視鏡装置においては、内視鏡と該内視鏡が接続される装置本体とにより構成される内視鏡装置全体の小型化及び消費電力の低減を図る目的で、挿入部の先端にチップ状のＬＥＤ等の光源が配設されているものも周知であり、このような内視鏡の先端部は、例えば特許文献２に開示されている。
特開平１０−１０４５３１号公報 特開２０００−８９１３０号公報

ところで、近年、細かな被検部位を観察する目的で、小型の内視鏡であっても、更なる挿入部の細径化が要求される事情にある。

挿入部の先端にＬＥＤが配設された小型の内視鏡において、内視鏡の挿入部の細径化を図ると、挿入部の先端の空間が減少するため、挿入部の先端に、照明用レンズを機械的に配設することが困難となるといった問題がある。

挿入部の先端に照明用レンズが配設されないと、ＬＥＤから照射された照明光は、対物光学系の視野角以上の配光角でＬＥＤ自体から被検部位に照射されてしまうため、配光が自由に設定できなくなることから、照明光の照射効率が悪くなり、被検部位に対して光量不足となってしまうといった問題がある。

ここで、特許文献２では、内視鏡の先端部において、チップ状のＬＥＤの上部が、ＬＥＤを保護する透明樹脂等の充填剤で覆われた構成を有しているが、この場合であっても、充填剤は、照明用レンズとは用途が異なるため、チップ状のＬＥＤから照射された照明光は、充填剤を介して対物光学系の視野角以上の配光角でＬＥＤ自体から被検部位に照射されてしまうため、照明光の照射効率が悪いといった問題があった。

本発明は、上記問題点に鑑みてなされたものであり、ＬＥＤが配設された挿入部の先端に、照明用レンズを、細径化を図ったままで簡単に配設することができ、ＬＥＤから照射された照明光を対物光学系の視野角に合わせて効率良く配光して被検部位へと照射することができる構成を有する内視鏡、内視鏡装置、内視鏡の組み立て方法、内視鏡装置の組み立て方法を提供することを目的とする。

上記目的を達成するために本発明による内視鏡は、被検部位に挿入される細長な挿入部と、前記挿入部の先端の固定枠内に設けられた光源となるチップ状のＬＥＤと、前記固定枠内において前記ＬＥＤよりも該ＬＥＤの照射方向先端側に設けられた、前記ＬＥＤから照射された光を集光して前記被検部位に照射する照明用レンズと、を具備し、前記照明用レンズは、前記固定枠内において、固定用接着剤で固定されていることを特徴とする。

また、上記目的を達成するために本発明による内視鏡装置は、請求項１〜請求項１２のいずれか１項に記載の内視鏡を具備することを特徴とする。

上記目的を達成するために本発明による内視鏡の組み立て方法は、被検部位に挿入される細長な挿入部の先端の固定枠内に光源となるチップ状のＬＥＤが設けられた前記挿入部の前記先端に、前記ＬＥＤに対向する位置に照明用レンズ固定用孔及び接着剤流入用孔が形成された照明用レンズ固定治具を装着する手順と、前記照明用レンズ固定用孔から照明用レンズを嵌入して、該照明用レンズを、前記固定枠内における前記ＬＥＤ上に配設する手順と、前記接着剤流入用孔から、固定用接着剤を前記固定枠内に流入させ、該固定用接着剤により、前記照明用レンズを、前記固定枠内に接着する手順と、前記固定用接着剤が未硬化な状態において、前記照明用レンズ固定治具を前記挿入部の前記先端から脱却する手順と、を具備することを特徴とする。

また、上記目的を達成するために本発明による内視鏡装置の組み立て方法は、請求項１４に記載の内視鏡の組み立て方法を具備することを特徴とする。

さらに、上記目的を達成するために本発明による内視鏡の組み立て方法は、被検部位に挿入される細長な挿入部の先端の固定枠内に光源となるチップ状のＬＥＤが設けられた前記挿入部の前記先端に、前記ＬＥＤに対向する位置に照明用レンズと同じ厚さの照明用レンズ固定用孔が形成された照明用レンズ固定治具を装着する手順と、前記照明用レンズ固定用孔から固定用接着剤よりも屈折率の高いレンズ用接着剤を流入して、該レンズ用接着剤から構成される前記照明用レンズを、前記照明用レンズ固定用孔内における前記ＬＥＤ上に配設する手順と、前記レンズ用接着剤が未硬化な状態において、前記照明用レンズ固定治具を前記挿入部の前記先端から脱却し、前記照明用レンズを前記固定枠内に配設させる手順と、前記固定枠内に、前記レンズ用接着剤よりも屈折率の低い前記固定用接着剤を流入し、該固定用接着剤により、前記照明用レンズを前記固定枠内に固定する手順と、を具備することを特徴とする。

また、上記目的を達成するために本発明による内視鏡装置の組み立て方法は、請求項１６に記載の内視鏡の組み立て方法を具備することを特徴とする。

本発明の内視鏡、内視鏡装置、内視鏡の組み立て方法、内視鏡装置の組み立て方法によれば、ＬＥＤが配設された挿入部の先端に、照明用レンズを、細径化を図ったままで簡単に配設することができ、ＬＥＤから照射された照明光を対物光学系の視野角に合わせて効率良く配光して被検部位へと照射することができる。

以下、図面を参照して本発明の実施の形態を説明する。尚、以下、内視鏡は、携帯性に優れたショルダ式の工業用の内視鏡装置が有する直視型の内視鏡を例に挙げて説明する。

（第１実施の形態）
図１は、本発明の第１実施の形態を示す内視鏡を有する内視鏡装置の斜視図、図２は、図１の内視鏡装置を使用する際の、装置本体の戴置状態を示す斜視図である。

図１に示すように、内視鏡装置１は、内視鏡２と該内視鏡２に接続された装置本体３とにより主要部が構成されている。
内視鏡２は、細長で可撓性を有する細径の挿入部２０と、該挿入部２０の挿入方向基端に接続された、把持部２５を有する操作部２４と、該操作部２４の把持部２５から延出された可撓性を有するユニバーサルコード２６とにより主要部が構成されている。

挿入部２０に、該挿入部２０の先端側から順に、先端部２１と、操作部２４の後述する湾曲操作レバー３１の湾曲操作により、例えば上下／左右方向に湾曲される湾曲部２２と、可撓性部材にて形成された長尺な可撓管部２３とが連設されており、可撓管部２３の基端部が、操作部２４に接続されている。尚、先端部２１の構成は後述する。

先端部２１、湾曲部２２及び可撓管部２３の内部に、先端部２１内に配設される後述する撮像ユニット４２（図３参照）の駆動と撮像信号の送受信とを行う信号ケーブル４８（図３参照）が配設されている。

また、先端部２１、湾曲部２２及び可撓管部２３の内部に、先端部２１内に配設される後述するＬＥＤ４５及びＬＥＤ基板４６（図３参照）にバッテリユニット６２（図２参照）から電源を供給する照明ケーブル４９（図３参照）等が配設されており、さらに、湾曲部２２及び可撓管部２３の内部に、湾曲部２２を湾曲させる図示しない湾曲操作ワイヤ等が配設されている。

操作部２４に、湾曲部２２を湾曲動作させる湾曲操作レバー３１が少なくとも４方向に傾倒自在となるよう直立して配設されている。湾曲操作レバー３１は、上述した湾曲操作ワイヤ等を有する図示しない湾曲ユニットを介して湾曲部２２と接続されている。

湾曲操作レバー３１は、操作者により傾倒方向が変化されることによって、湾曲部２２を上下／左右の４方向の内、いずれかの方向に湾曲動作させる。また、湾曲操作レバー３１は、操作者により傾倒角度が変化されることによって、傾倒された方向に、湾曲部２２を、湾曲操作レバー３１の傾倒角度に応じた角度に湾曲させる。尚、操作部２４には、図示しないが、湾曲操作レバー３１の他、撮像ユニット４２の各種撮像動作を指示する各種スイッチが配設されている。

ユニバーサルコード２６内にも、上述した信号ケーブル４８、照明ケーブル４９等が配設されており、ユニバーサルコード２６の一端は、操作部２４に接続され、他端は、装置本体３に接続されている。

装置本体３は、例えば箱状を有しており、装置本体３の、例えばマグネシウムダイキャストにより構成された外装筐体３５により覆われた内部に、画像処理用のＣＰＵ等の電気部品６１が複数固定された基板６０や、ＬＥＤ４５及びＬＥＤ基板４６に照明ケーブル４９を介して電源を供給するバッテリユニット６２等が配設されている。

また、装置本体３の外装筐体３５に、内視鏡２の撮像ユニット４２により撮像され、信号ケーブル４８を介して送信された内視鏡画像を表示する画像表示面３３を有するモニタ７が固定されている。

詳しくは、モニタ７は、図２に示すように、画像表示面３３を有するモニタ面７ｍの裏面７ｒが、装置本体３の外装筐体３５の６つの外表面の内、例えば外表面１１に対して開閉自在となるよう、蝶番等を介して装置本体３の外表面１１に固定されている。尚、モニタ７は、外装筐体３５に対し着脱自在であっても構わない。

モニタ７は、内視鏡装置１が未使用の際は、図１に示すように、モニタ７の裏面７ｒが、外装筐体３５の外表面１１に対して当接する閉位置に閉成され、内視鏡装置１が使用される際は、図２に示すように、裏面７ｒが、外装筐体３５の外表面１１に対して離間する開位置に開成される。

モニタ７のモニタ面７ｍに、内視鏡装置１が未使用の際、画像表示面３３を覆って保護する保護材である、例えば樹脂により形成されたカバー板３０が固定されている。詳しくは、カバー板３０は、該カバー板３０の画像表示面３３に対向する対向面３０ｔが、画像表示面３３に対して開閉自在となるよう、モニタ面７ｍに固定されている。

また、カバー板３０は、内視鏡装置１が未使用の際は、図１に示すように、カバー板３０の対向面３０ｔが、画像表示面３３に対して当接して画像表示面３３を覆う閉位置に閉成され、内視鏡装置１が使用される際は、図２に示すように、対向面３０ｔが、画像表示面３３に対して離間する開位置に開成される。

また、装置本体３の携帯性を向上させるため、装置本体３を操作者の肩等に掛けるためのベルト１０が、例えば装置本体３に対して着脱自在となるよう、外装筐体３５に２点で固定されている。

さらに、箱状の装置本体３の外装筐体３５の４辺に、装置本体３を戴置するためのゴム（例えばＮＢＲ）等により形成された、例えば４つの脚部５８が固定されている。

次に、先端部２１の構成について、図３及び図４を用いて説明する。図３は、図１の挿入部の先端部の構成を概略的に示す部分拡大斜視図、図４は、図３中のＩＶ−ＩＶ線に沿う部分断面図である。

図４に示すように、先端部２１は、固定枠である先端硬質部５０を有しており、先端硬質部５０は、例えば円筒状の第１の空間５１ｉを有する第１の筒状部５１と、該第１の筒状部５１を被覆する第２の筒状部５２とから主要部が構成されている。

尚、第２の筒状部５２は、第１の筒状部５１よりも大径に形成されていることから、第２の筒状部５２と被覆する第１の筒状部５１との間には、底部５２ｔにより有底の第２の空間５２ｉが形成されている。

先端硬質部５０の第１の空間５１ｉには、図３、図４に示すように、複数のレンズ等からなる対物光学系４０と、ＣＣＤ等の撮像素子４１とから主要部が構成された撮像ユニット４２が配設されている。

また、対物光学系４０は、先端の対物レンズ４０ａが、先端部２１の挿入方向先端の面２１ｓの略中央に望まれるよう第１の空間５１ｉに固定されている。尚、対物光学系４０は、１つのレンズから構成されていても構わない。

撮像ユニット４２は、後述するＬＥＤ４５及びロッドレンズ４４により照明された被検部位、即ち内視鏡画像を撮像するためのものである。撮像ユニット４２により撮像された内視鏡画像は、上述したように、接続された信号ケーブル４８を介して装置本体３に送信され、その後、ＣＰＵ等により画像処理された後、モニタ７に表示される。

先端硬質部５０の第２の空間５２ｉには、図３、図４に示すように、光源となるチップ状のＬＥＤ４５と、ＬＥＤ４５を駆動するＬＥＤ基板４６と、ＬＥＤ４５から照射された光を集光して被検部位に照射する照明用レンズである円柱状の既知のロッドレンズ４４とから主要部が構成された照明ユニット４３が、撮像ユニット４２を平面的に略等間隔で取り囲むよう、例えば４つ配設されている。尚、照明ユニット４３が配設される個数は、４つに限定されない。

詳しくは、第２の空間５２ｉ内における第２の筒状部５２の底部５２ｔには、ＬＥＤ基板４６に接続されて載置されたＬＥＤ４５が固定されており、該ＬＥＤ４５の上部、即ち先端側の直上には、ロッドレンズ４４が固定されている。

詳しくは、ロッドレンズ４４は、平坦面に形成された後端面４４ｔがＬＥＤ４５に当接された状態で、ＬＥＤ４５と中心軸Ｐが一致するよう、第２の筒状部５２に対して、第２の空間５２ｉに流入された固定用接着剤５５により固定されている。

また、図３、図４においては、ロッドレンズ４４の先端面４４ｓが、先端部２１の先端面２１ｓよりも、即ち対物レンズ４０ａの表面よりも凹んで位置するようロッドレンズ４４は第２の筒状部５２に固定されているが、これに限らず、先端面４４ｓが、対物レンズ４０ａの表面と同じ高さとなるよう固定されていても構わない。

さらに、図４に示すように、固定用接着剤５５の先端５５ｓも、先端部２１の先端面２１ｓ及びロッドレンズ４４の先端面４４ｓから凹んで位置しているが、先端面４４ｓまたは先端面２１ｓと先端５５ｓが同じ高さとなるまで、固定用接着剤５５は流入されていても構わない。

また、ロッドレンズ４４は、対物光学系４０の視野角と略同じ配光角を有していることが好ましい。

また、固定用接着剤５５は、図４に示すように、ＬＥＤ４５の近傍に配設されるため、耐熱性を有していることが好ましく、一例としては、エポキシ性接着剤等の樹脂接着剤が挙げられる。さらに、固定用接着剤５５は、有色であっても無色であっても構わない。

ＬＥＤ４５は、電源がバッテリユニット６２から照明ケーブル４９を介して供給されることにより、ＬＥＤ基板４６に駆動されて照明光を照射するものであり、ＬＥＤ４５から照射された光は、対物光学系４０の視野角と略同じ配光角を有しているロッドレンズ４４に集光されて、対物光学系４０の視野角内の被検部位に、無駄なく効率良く照射される。

尚、その他の内視鏡装置１の構成は、周知であるため、説明は省略する。

次に、このように構成された先端部２１の先端硬質部５０の第２の筒状部５２に、ロッドレンズ４４を固定する際の組み立て方法について、図５〜図８を用いて説明する。

図５は、内視鏡の先端部の先端側に、照明用レンズ固定治具が着脱自在な状態を示す内視鏡の先端部の一部と照明用レンズ固定治具との分解斜視図、図６は、図５の内視鏡の先端部の先端側に、照明用レンズ固定治具を装着した状態における図５中のＶＩ−ＶＩ線に沿う部分断面図である。

また、図７は、図６の第２の筒状部の第２の空間に、照明用レンズ固定治具を介してロッドレンズを配設した状態を示す部分断面図、図８は、図７の第２の筒状部の第２の空間に、照明用レンズ固定治具を介して固定用接着剤を配設した状態を示す部分断面図である。

ロッドレンズ４４を、先端硬質部５０の第２の筒状部５２の第２の空間５２ｉに固定する際は、先ず、図５に示すように、照明用レンズ固定治具７０を、先端部２１の先端面２１ｓ側に装着させる。即ち、照明用レンズ固定治具７０を、第２の空間５２ｉの先端側に嵌入させる。この際、照明用レンズ固定治具７０を、先端面７０ｓが対物レンズ４０ａの表面と一致するまで嵌入させる。

尚、嵌入された照明用レンズ固定治具７０は、所定の手段、例えば第１の筒状部５１の外周に形成された図示しない外向フランジにより、上述した高さにおいて、第２の空間５２ｉ内に保持される。

図５に示すように、照明用レンズ固定治具７０には、略中央に、第１の筒状部５１の径と略同じかやや大きい径の貫通孔である対物光学系挿通用孔７１と、該対物光学系挿通用孔７１を平面的に略等間隔で取り囲む、貫通孔である、例えば４つの照明用レンズ固定用孔７２と、該照明用レンズ固定用孔７２毎に、例えば２つずつ位置する接着剤流入用孔７３とが形成されている。

対物光学系挿通用孔７１は、照明用レンズ固定治具７０が、先端部２１の先端側に装着された際、図６に示すように、第１の筒状部５１の先端側が挿通されるよう、第１の筒状部５１に対向する照明用レンズ固定治具７０上の位置に形成されている。

４つの照明用レンズ固定用孔７２は、照明用レンズ固定治具７０が、先端部２１の先端側に装着された際、図６に示すように、４つのＬＥＤ４５にそれぞれ対向する照明用レンズ固定治具７０上の位置にそれぞれ形成されている。即ち、４つの照明用レンズ固定用孔７２は、装着後、ＬＥＤ４５の上方に、該ＬＥＤ４５に対向してそれぞれ位置する。

尚、４つの照明用レンズ固定用孔７２の径は、ロッドレンズ４４の径と略同じかやや大きい径にそれぞれ形成されている。また、照明用レンズ固定用孔７２は、ＬＥＤ４５の数に応じて形成される。

４つの照明用レンズ固定用孔７２は、第２の空間５２ｉの４つのＬＥＤ４５の各直上に、ロッドレンズ４４をそれぞれ配設するための孔である。

接着剤流入用孔７３は、照明用レンズ固定治具７０を先端部２１に装着した後、第２の空間５２ｉにジェル状の固定用接着剤５５を流入するための孔であり、照明用レンズ固定用孔７２毎に、例えば２つずつ形成されている。

尚、接着剤流入用孔７３が、照明用レンズ固定用孔７２毎に２つずつ形成されているのは、第２の空間５２ｉにジェル状の固定用接着剤５５を流入後、該ジェル状の固定用接着剤５５中に気泡が混入されてしまうのを防止するためである。よって、気泡の混入が防止できるのであれば、接着剤流入用孔７３は、１つであっても構わない。

照明用レンズ固定治具７０を、先端面７０ｓが対物レンズ４０ａの表面と一致するまで第２の空間５２ｉに嵌入させた後、照明用レンズ固定治具７０の４つの照明用レンズ固定用孔７２から、図７に示すように、円柱状のロッドレンズ４４をそれぞれ嵌入させる。その結果、４つの円柱状のロッドレンズ４４は、４つのＬＥＤ４５の各直上において、各後端面４４ｔが、各ＬＥＤ４５に当接する位置にそれぞれ配設される。

尚、この際、ロッドレンズ４４は、ＬＥＤ４５と中心軸Ｐが一致するよう配設される。また、ロッドレンズ４４の先端面４４ｓは、照明用レンズ固定治具７０の先端面７０ｓよりも凹んで位置する。言い換えれば、先端面４４ｓは、照明用レンズ固定用孔７２内に位置する。即ち、組み立て後、先端面４４ｓは、先端部２１の先端面２１ｓよりも凹んで位置する。

次いで、図８に示すように、照明用レンズ固定治具７０の接着剤流入用孔７３を介して、第２の空間５２ｉに、ジェル状の固定用接着剤５５を流入する。

最後に、固定用接着剤５５が未硬化な状態において、先端部２１の先端側から、照明用レンズ固定治具７０を脱却する。その後、ジェル状の固定用接着剤５５が硬化されることにより、ロッドレンズ４４は、図３、図４に示すように、第２の筒状部５２の第２の空間５２ｉにおいて第２の筒状部５２に対して固定される。

尚、その後、ロッドレンズ４４の先端面４４ｓまたは先端部２１の先端面２１ｓと先端５５ｓとが同じ高さとなるまで、固定用接着剤５５を流入しても構わない。

このように、本実施の形態においては、ロッドレンズ４４が、内視鏡２の先端部２１の先端硬質部５０の第２の筒状部５２の第２の空間５２ｉにおけるＬＥＤ４５の直上に、固定用接着剤５５を介して固定されている、または固定すると示した。

このことによれば、物理的に照明用レンズを機械的に固定するスペースが確保できない細径な先端部２１であっても、該細径な先端部２１に、照明用レンズとなるロッドレンズ４４を、固定用接着剤５５により、先端部２１の細径化を図ったままで簡単に配設、固定することができることから、配設されたロッドレンズ４４により、ＬＥＤ４５から照射された照明光を対物光学系４０の視野角に合わせて効率良く配光して被検部位へと照射することができる。

尚、以下、変形例を示す。
本実施の形態においては、ロッドレンズ４４の先端面４４ｓが、先端部２１の先端面２１ｓよりも凹んで位置するよう、ロッドレンズ４４が、第２の筒状部５２に固定されると示したが、これに限らず、ロッドレンズ４４の先端面４４ｓが、先端部２１の先端面２１ｓと同じ高さとなるよう、ロッドレンズ４４が、第２の筒状部５２に固定されても構わない。

また、以下、別の変形例を、図９を用いて示す。図９は、照明用レンズに、凸レンズ付きロッドレンズを用いた変形例を示す図１の挿入部の先端部の構成を概略的に示す部分断面図、図１０は、図９の凸レンズ付きロッドレンズを、後端面が先端部の先端面側を指向するよう固定した変形例を示す図１の挿入部の先端部の構成を概略的に示す部分断面図である。

本実施の形態においては、照明用レンズには、円柱状のロッドレンズ４４を用いると示した。これに限らず、図９に示すように、照明用レンズに、後端面７４ｔが平坦面に形成された円柱状のロッドレンズの先端に、凸レンズが形成された凸レンズ付きロッドレンズ７４を用いてもよいことは勿論である。

この場合、本実施の形態よりも、先端の凸レンズにて、ＬＥＤ４５から照射された光を、より狭角に配光することができることから、本実施の形態よりも効率よく、被検部位に対し、照明光を照射することができる。尚、このことは、対物光学系の視野角が、８０°〜９０°の場合に特に効果がある。

尚、凸レンズ付きロッドレンズ７４の第２の筒状部５２への固定方法は、本実施の形態のロッドレンズ４４の固定方法と同様であるが、凸レンズ付きロッドレンズ７４の場合、凸レンズ付きロッドレンズ７４の凸レンズの先端面７４ｓが、先端部２１の先端面２１ｓ側を指向するよう固定されるとともに、照射範囲が先端面２１ｓにより遮られないよう、先端面７４ｓが先端面２１ｓよりも先端側に突出して位置するよう固定される。

また、図１０に示すように、凸レンズ付きロッドレンズ７４の平坦面に形成された後端面７４ｔが、先端部２１の先端面２１ｓ側を指向するよう、凸レンズ付きロッドレンズ７４は、第２の筒状部５２に固定されていても構わない。尚、この場合、例えば凸レンズ付きロッドレンズ７４の後端面７４ｔは、先端部２１の先端面２１ｓと同じ高さになるよう固定される。

このことによっても、図９に示す凸レンズ付きロッドレンズ７４と同様の効果を得ることができる他、先端面２１ｓ側に位置する凸レンズ付きロッドレンズ７４の後端面７４ｔが平坦面なことにより、凸レンズ付きロッドレンズ７４の表面に、外部から傷が付着され難いといった効果がある。

また、以下、さらに別の変形例を、図１１を用いて示す。図１１は、側視型の内視鏡のＬＥＤが配設された先端部に、照明用レンズを配設する変形例を示す部分斜視図である。

本実施の形態においては、図１に示すように直視型の内視鏡２の挿入部２０のＬＥＤ４５が配設された先端部２１に、ロッドレンズ４４を配設する例に挙げて示したが、これに限らず、図１１に示すように、側視型の内視鏡１０２の先端部１２１の対物光学系１４０が配設された平面的な近傍のチップ状のＬＥＤ４５上に、本実施の形態と同様の手法にて、ロッドレンズ４４を固定しても構わない。尚、この場合、ロッドレンズ４４の先端面４４ｓが、先端部１２１の側視面１２１ｓと同じ高さとなるよう固定されている方が、先端面４４ｓに外部から傷が付着され難いため好ましい。

このことによれば、側視型の内視鏡１０２であっても、直視型の内視鏡２を用いた本実施の形態と同様の効果を得ることができる。また、側視型の内視鏡１０２であっても、照明用レンズに、凸レンズ付きロッドレンズ７４を用いても構わないということは、云うまでもない。

尚、凸レンズ付きロッドレンズ７４を用いる場合は、上述したように、平坦面に形成された後端面７４ｔが、先端部１２１の側視面１２１ｓと同じ高さとなるよう固定されている方が、凸レンズ付きロッドレンズ７４に外部から傷が付着され難くなるため好ましい。

さらに、以下、また別の変形例を、図１２を用いて示す。図１２は、図４のロッドレンズを、ＬＥＤとの間に固定用接着剤を介して固定した変形例を示す部分断面図である。

本実施の形態においては、ロッドレンズ４４は、第２の空間５２ｉにおいて、ＬＥＤ４５の直上、即ち、後端面４４ｔがＬＥＤ４５に当接するよう第２の筒状部５２に固定されていると示した。

これに限らず、図１２に示すように、ロッドレンズ４４とＬＥＤ４５との間に、固定用接着剤１５５が介在されるよう、ロッドレンズ４４は、ＬＥＤ４５の上方に固定されていても構わない。尚、この場合、固定用接着剤１５５は、ＬＥＤ４５からロッドレンズ４４への光の伝導を妨げない透明な無色の接着剤が用いられる。

このことによれば、本実施の形態よりもロッドレンズ４４の配光性が劣るものの、本実施の形態と略同様の効果を得ることができる。尚、この場合であっても、照明用レンズに、凸レンズ付きロッドレンズ７４を用いても構わない。

（第２実施の形態）
図１３は、本発明の第２実施の形態を示す内視鏡の挿入部の先端部の構成を概略的に示す部分断面図である。

この第２実施の形態の内視鏡、内視鏡装置の構成は、上記図１〜図８に示した内視鏡２、内視鏡装置１と比して、照明用レンズに、固定用接着剤よりも屈折率の高いレンズ用接着剤の硬化により形成されたレンズを用いた点が異なる。よって、この相違点のみを説明し、第１実施の形態と同様の構成には同じ符号を付し、その説明は省略する。

図１３に示すように、内視鏡の先端部２２１の先端硬質部５０の第２の空間５２ｉには、ＬＥＤ４５と、ＬＥＤ４５を駆動するＬＥＤ基板４６と、ＬＥＤ４５から照射された光を集光して被検部位に照射する照明用レンズである高屈折のレンズ用接着剤の硬化により形成されたレンズ（以下、接着剤レンズと称す）１４４とから主要部が構成された照明ユニット１４３が、撮像ユニット４２を平面的に略等間隔で取り囲むよう、例えば第１実施形態と同様、４つ配設されている。尚、照明ユニット１４３が配設される個数は、第１実施形態と同様、４つに限定されない。

詳しくは、第２の空間５２ｉ内における第２の筒状部５２の底部５２ｔには、ＬＥＤ基板４６に接続されて載置されたＬＥＤ４５が固定されており、該ＬＥＤ４５の外周及び上部、即ち先端側の直上には、接着剤レンズ１４４が固定されている。尚、接着剤レンズ１４４は、ＬＥＤ４５の直上でなくとも、上方に配設されていても構わない。

接着剤レンズ１４４は、固定用接着剤５５よりも屈折率の高い透明な接着剤、例えば高屈折率の透明樹脂接着剤、具体的には、ＰＭＭＡポリメタクリル酸メチル（ポリメチルメタクリレートアクリル樹脂）により構成された樹脂接着剤が、先端部２１に装着された後述する照明用レンズ固定治具１７０の照明用レンズ固定用孔１７２（いずれも図１４参照）に流入された後、照明用レンズ固定治具１７０取り外し後、円柱状に硬化され、その結果、レンズとして形成される。尚、接着剤レンズ１４４に用いられる接着剤は、固定用接着剤５５よりも屈折率の高い透明な樹脂接着剤であれば、どのような接着剤であっても構わない。

また、接着剤レンズ１４４は、第２の空間５２ｉに流入された固定用接着剤５５により、平坦面に形成された後端面１４４ｔがＬＥＤ４５及びＬＥＤ基板４６に当接されるとともに、ＬＥＤ４５と中心軸Ｐが一致するよう第２の筒状部５２に対して固定されている。

また、図１３においては、接着剤レンズ１４４の先端面１４４ｓが、先端部２２１の先端面２２１ｓよりも、即ち対物レンズ４０ａの表面よりも凹んで位置するようロッドレンズ４４は第２の筒状部５２に固定されているが、これに限らず、先端面１４４ｓが、対物レンズ４０ａの表面と同じ高さとなるよう固定されていても構わない。

また、接着剤レンズ１４４は、対物光学系４０の視野角と略同じ配光角を有して形成されていることが好ましい。

ＬＥＤ４５は、電源がバッテリユニット６２から照明ケーブル４９を介して供給されることにより、ＬＥＤ基板４６に駆動されて、照明光を照射するものであり、ＬＥＤ４５から照射された光は、通過する対物光学系４０の視野角と略同じ配光角を有して形成されている接着剤レンズ１４４内において、屈折率の異なる固定用接着剤５５との接着面で反射されて集光されることから、対物光学系４０の視野角内の被検部位に、無駄なく効率良く照射される。

尚、その他の先端部２２１の構成は、第１実施形態の先端部２１と同じであるため、説明は省略する。

次に、このように構成された先端部２２１の先端硬質部５０の第２の筒状部５２の第２の空間５２ｉに、接着剤レンズ１４４を固定する際の組み立て方法について、図１４〜図１７を用いて説明する。

図１４は、内視鏡の先端部の先端側に、照明用レンズ固定治具が着脱自在な状態を示す内視鏡の先端部の一部と照明用レンズ固定治具との分解斜視図、図１５は、図１４の内視鏡の先端部の先端側に、照明用レンズ固定治具を装着した状態における図１４中のＸＶ−ＸＶ線に沿う断面図である。

また、図１６は、図１５の第２の筒状部の第２の空間に、照明用レンズ固定治具を介して高屈折のレンズ用接着剤が流入された状態を示す部分断面図、図１７は、図１６の内視鏡の先端部の先端側から、照明用レンズ固定治具が脱却された状態を示す部分断面図である。

接着剤レンズ１４４を、先端部１２１の先端硬質部５０の第２の筒状部５２に固定する際は、先ず、図１４に示すように、照明用レンズ固定治具１７０を、先端部１２１の先端側に装着させる。この際、照明用レンズ固定治具１７０は、第２の筒状部５２の底部５２ｔまで装着される。即ち、照明用レンズ固定治具１７０は、第２の空間５２ｉ内において底部５２ｔに当接するまで嵌入される。

図１４に示すように、照明用レンズ固定治具１７０には、略中央に、第１の筒状部５１の径と略同じかやや大きい径の貫通孔である対物光学系挿通用孔１７１と、該対物光学系挿通用孔１７１を平面的に略等間隔で取り囲む、貫通孔である、例えば４つの照明用レンズ固定用孔１７２とが形成されている。尚、照明用レンズ固定治具１７０は、形成する接着剤レンズ１４４の厚さに円柱状に形成されている。

対物光学系挿通用孔１７１は、照明用レンズ固定治具１７０が、先端部１２１の先端側に装着された際、図１５に示すように、第１の筒状部５１の先端側が挿通されるよう、第１の筒状部５１に対向する照明用レンズ固定治具１７０上の位置に形成されている。

４つの照明用レンズ固定用孔１７２は、照明用レンズ固定治具１７０が、先端部１２１の先端側に装着された際、図１５に示すように、ＬＥＤ４５に対向する照明用レンズ固定治具１７０上の位置にそれぞれ形成されている。即ち、４つの照明用レンズ固定用孔１７２は、装着後、ＬＥＤ４５を平面的に覆うようにそれぞれ位置する。尚、照明用レンズ固定用孔１７２は、ＬＥＤ４５の数に応じて形成される。

４つの照明用レンズ固定用孔１７２は、第２の空間５２ｉの４つのＬＥＤ４５の各直上に、接着剤レンズ１４４を形成するための孔である。

照明用レンズ固定治具１７０を、該照明用レンズ固定治具１７０が底部５２ｔに載置されるまで装着させた後、照明用レンズ固定治具１７０の４つの照明用レンズ固定用孔１７２に、図１６に示すように、固定用接着剤５５よりも、屈折率の高い透明なレンズ用接着剤、例えば高屈折率の透明樹脂接着剤をそれぞれ流入させる。即ち、第２の空間５２ｉに、高屈折率の透明樹脂接着剤を配設する。

その結果、流入された透明樹脂接着剤は、４つのＬＥＤ４５の各外周及び各直上において、硬化後に形成される接着剤レンズ１４４の後端面１４４ｔが、ＬＥＤ４５及び底部５２ｔに当接するまでそれぞれ流入される。尚、この際、硬化後に形成される接着剤レンズ１４４は、ＬＥＤ４５と中心軸Ｐが一致するよう配設される。

次いで、図１７に示すように、流入した透明樹脂接着剤が硬化される前に、照明用レンズ固定治具７０を、先端部１２１の先端側から脱却する。即ち、照明用レンズ固定治具７０を第２の空間５２ｉから抜去する。その後、透明樹脂接着剤は硬化されることにより、接着剤レンズ１４４が形成される。

最後に、第２の空間５２ｉに、ジェル状の固定用接着剤５５を流入する。このことにより、接着剤レンズ１４４は、固定用接着剤５５を介して、第２の筒状部５２に対して固定される。

このように、本実施の形態においては、内視鏡の照明用レンズに、高屈折率の透明樹脂接着剤が硬化されて形成された接着剤レンズ１４４が用いられていると示した。また、接着剤レンズ１４４は、固定用接着剤５５により、第２の筒状部５２に固定されていると示した。

このことによれば、物理的に照明用レンズを機械的に固定するスペースが確保できない細径な先端部１２１であっても、先端部１２１に、照明用レンズとなる接着剤レンズ１４４を、固定用接着剤５５により、先端部２１の細径化を図ったままで簡単に配設することができることから、配設された接着剤レンズ１４４により、ＬＥＤ４５から照射された照明光を対物光学系４０の視野角に合わせて効率良く配光して被検部位へと照射することができる。

尚、本実施の形態の接着剤レンズ１４４の配光効率は、上述した第１実施形態のロッドレンズ４４の配光効率よりも劣るが、本実施の形態においては、内視鏡の照明用レンズに高屈折率の透明樹脂接着剤を用いているため、上述した第１実施形態よりも照明用レンズを安価に形成することができる。

尚、上述した第１、第２実施形態においては、内視鏡には、携帯性に優れたショルダ式の工業用の内視鏡装置が有する内視鏡を例に挙げて説明したが、これに限らず、挿入長さの長い挿入部、例えば約１０ｍの長さの挿入部を有し、該挿入部を装置本体に収納する大型の工業用の内視鏡装置が有する内視鏡に適用してもよいことは勿論である。

さらに、工業用の内視鏡に限定されず、医療用の内視鏡に適用してもよいことは云うまでもない。

本発明の第１実施の形態を示す内視鏡を有する内視鏡装置の斜視図。 図１の内視鏡装置を使用する際の、装置本体の戴置状態を示す斜視図。 図１の挿入部の先端部の構成を概略的に示す部分拡大斜視図。 図３中のＩＶ−ＩＶ線に沿う部分断面図。 内視鏡の先端部の先端側に、照明用レンズ固定治具が着脱自在な状態を示す内視鏡の先端部の一部と照明用レンズ固定治具との分解斜視図。 図５の内視鏡の先端部の先端側に、照明用レンズ固定治具を装着した状態における図５中のＶＩ−ＶＩ線に沿う部分断面図。 図６の第２の筒状部の第２の空間に、照明用レンズ固定治具を介してロッドレンズを配設した状態を示す部分断面図。 図７の第２の筒状部の第２の空間に、照明用レンズ固定治具を介して固定用接着剤を配設した状態を示す部分断面図。 照明用レンズに、凸レンズ付きロッドレンズを用いた変形例を示す図１の挿入部の先端部の構成を概略的に示す部分断面図。 図９の凸レンズ付きロッドレンズを、後端面が先端部の先端面側を指向するよう固定した変形例を示す図１の挿入部の先端部の構成を概略的に示す部分断面図。 側視型の内視鏡のＬＥＤが配設された先端部に、照明用レンズを配設する変形例を示す部分斜視図。 図４のロッドレンズを、ＬＥＤとの間に固定用接着剤を介して固定した変形例を示す部分断面図。 本発明の第２実施の形態を示す内視鏡の挿入部の先端部の構成を概略的に示す部分断面図。 内視鏡の先端部の先端側に、照明用レンズ固定治具が着脱自在な状態を示す内視鏡の先端部の一部と照明用レンズ固定治具との分解斜視図。 図１４の内視鏡の先端部の先端側に、照明用レンズ固定治具を装着した状態における図１４中のＸＶ−ＸＶ線に沿う断面図。 図１５の第２の筒状部の第２の空間に、照明用レンズ固定治具を介して高屈折のレンズ用接着剤が流入された状態を示す部分断面図。 図１６の内視鏡の先端部の先端側から、照明用レンズ固定治具が脱却された状態を示す部分断面図。

符号の説明

２…内視鏡
２０…挿入部
２１…先端部
２１ｓ…先端面
４２…撮像ユニット
４４…ロッドレンズ
４４ｓ…レンズの先端面
４４ｔ…レンズの後端面
４５…ＬＥＤ
５０…固定枠
５１…第１の筒状部
５１ｉ…第１の空間
５２…第２の筒状部
５２ｉ…第２の空間
５５…固定用接着剤
７０…照明用レンズ固定治具
７２…照明用レンズ固定用孔
７３…接着剤流入用孔
７４…凸レンズ付きロッドレンズ
７４ｓ…レンズの先端面
７４ｔ…レンズの後端面
１０２…側視型内視鏡
１２１…先端部
１４４…接着剤レンズ
１４４ｓ…レンズの先端面
１４４ｔ…レンズの後端面
１７０…照明用レンズ固定治具
１７２…照明用レンズ固定用孔
２２１…先端部
２２１ｓ…先端面
Ｐ…中心軸

Claims (17)

1. 被検部位に挿入される細長な挿入部と、
   前記挿入部の先端の固定枠内に設けられた光源となるチップ状のＬＥＤと、
   前記固定枠内において前記ＬＥＤよりも該ＬＥＤの照射方向先端側に設けられた、前記ＬＥＤから照射された光を集光して前記被検部位に照射する照明用レンズと、
   を具備し、
   前記照明用レンズは、前記固定枠内において、固定用接着剤で固定されていることを特徴とする内視鏡。
2. 前記照明用レンズは、円柱状のロッドレンズであることを特徴とする請求項１に記載の内視鏡。
3. 前記照明用レンズは、後端が平坦面に形成された円柱状のロッドレンズの先端に、凸レンズが形成された凸レンズ付きロッドレンズであることを特徴とする請求項１に記載の内視鏡。
4. 前記凸レンズ付きロッドレンズは、前記先端の凸レンズ側が、前記挿入部の先端面側に位置されて固定されていることを特徴とする請求項３に記載の内視鏡。
5. 前記凸レンズ付きロッドレンズは、前記後端の平坦面側が、前記挿入部の先端面側に位置されて固定されていることを特徴とする請求項３に記載の内視鏡。
6. 前記照明用レンズは、前記固定用接着剤よりも屈折率の高いレンズ用接着剤により形成されていることを特徴とする請求項１に記載の内視鏡。
7. 前記照明用レンズは、前記ＬＥＤの該ＬＥＤの前記照射方向の直上に、前記ＬＥＤに当接されて前記固定枠内に固定されていることを特徴とする請求項１〜６のいずれか１項に記載の内視鏡。
8. 前記照明用レンズは、前記ＬＥＤとの間に、前記接着剤を介して前記固定枠内に固定されていることを特徴とする請求項１〜６のいずれか１項に記載の内視鏡。
9. 前記照明用レンズと前記ＬＥＤとの間に介在される前記固定用接着剤は、透明な接着剤により構成されていることを特徴とする請求項８に記載の内視鏡。
10. 前記照明用レンズは、前記ＬＥＤと中心軸が一致するよう、前記固定枠内に固定されていることを特徴とする請求項１〜９のいずれか１項に記載の内視鏡。
11. 前記固定枠は、第１の空間を有する第１の筒状部と、該第１の筒状部を被覆する、前記第１の筒状部との間に第２の空間を有する第２の筒状部とから構成されており、
    前記第１の空間には、前記被検部位を撮像する撮像ユニットが設けられており、第２の空間には、前記照明用レンズ及び前記ＬＥＤが設けられていることを特徴とする請求項１〜１０のいずれか１項に記載の内視鏡。
12. 前記照明用レンズ及び前記ＬＥＤは、前記第２の空間に、前記撮像ユニットを平面的に囲むよう複数設けられていることを特徴とする請求項１１に記載の内視鏡。
13. 請求項１〜請求項１２のいずれか１項に記載の内視鏡を具備することを特徴とする内視鏡装置。
14. 被検部位に挿入される細長な挿入部の先端の固定枠内に光源となるチップ状のＬＥＤが設けられた前記挿入部の前記先端に、前記ＬＥＤに対向する位置に照明用レンズ固定用孔及び接着剤流入用孔が形成された照明用レンズ固定治具を装着する手順と、
    前記照明用レンズ固定用孔から照明用レンズを嵌入して、該照明用レンズを、前記固定枠内における前記ＬＥＤに配設する手順と、
    前記接着剤流入用孔から、固定用接着剤を前記固定枠内に流入させ、該固定用接着剤により、前記照明用レンズを、前記固定枠内に接着する手順と、
    前記固定用接着剤が未硬化な状態において、前記照明用レンズ固定治具を前記挿入部の前記先端から脱却する手順と、
    を具備することを特徴とする内視鏡の組み立て方法。
15. 請求項１４に記載の内視鏡の組み立て方法を具備することを特徴とする内視鏡装置の組み立て方法。
16. 被検部位に挿入される細長な挿入部の先端の固定枠内に光源となるチップ状のＬＥＤが設けられた前記挿入部の前記先端に、前記ＬＥＤに対向する位置に照明用レンズと同じ厚さの照明用レンズ固定用孔が形成された照明用レンズ固定治具を装着する手順と、
    前記照明用レンズ固定用孔から固定用接着剤よりも屈折率の高いレンズ用接着剤を流入して、該レンズ用接着剤から構成される前記照明用レンズを、前記照明用レンズ固定用孔内における前記ＬＥＤ上に配設する手順と、
    前記レンズ用接着剤が未硬化な状態において、前記照明用レンズ固定治具を前記挿入部の前記先端から脱却し、前記照明用レンズを前記固定枠内に配設させる手順と、
    前記固定枠内に、前記レンズ用接着剤よりも屈折率の低い前記固定用接着剤を流入し、該固定用接着剤により、前記照明用レンズを前記固定枠内に固定する手順と、
    を具備することを特徴とする内視鏡の組み立て方法。
17. 請求項１６に記載の内視鏡の組み立て方法を具備することを特徴とする内視鏡装置の組み立て方法。

Images