JP2008200158A

JP2008200158A - 電子内視鏡の先端部

Info

Publication number: JP2008200158A
Application number: JP2007037356A
Authority: JP
Inventors: Kazuyuki Yamamoto; 和之山本; Masayoshi Hosoi; 正義細井
Original assignee: Hoya Corp
Current assignee: Hoya Corp
Priority date: 2007-02-19
Filing date: 2007-02-19
Publication date: 2008-09-04
Anticipated expiration: 2027-02-19
Also published as: JP4928974B2

Abstract

【課題】先端部本体の分解修理の際に対物・撮像素子ユニットを容易に取り外して回収することができ、しかも、組み立て作業において、先端部本体のユニット保持孔に対物・撮像素子ユニットを固定するための接着剤中に気泡が混じってもそれが他に悪影響を及ぼさず、組み立て作業を容易に行うことができる電子内視鏡の先端部を提供すること。
【解決手段】ユニット保持孔１１内の対物・撮像素子ユニット８の周囲の空間に、先端付近を除く領域においては弾力性を有する弾力性接着剤１２を充填し、先端付近の領域ｔにおいては加熱処理により流動質から硬質に変化する硬質接着剤１３を充填して、硬質接着剤１３により弾力性接着剤１２と先端部本体２の外表面との間を隔離した。
【選択図】図１

Description

この発明は電子内視鏡の先端部に関する。

電子内視鏡においては、対物光学系を内蔵する対物レンズユニットと固体撮像素子を内蔵する撮像素子ユニットとが一体的に連結されて対物・撮像素子ユニットが構成され、挿入部の最先端位置に配置された先端部本体に対物・撮像素子ユニットを嵌挿保持するためのユニット保持孔が前後方向に貫通形成されて、対物・撮像素子ユニットがユニット保持孔内に接着剤で固定された構成を有するものが少なくない（例えば、特許文献１）。
特開２００３−３２５４４５

図６は、従来の電子内視鏡の先端部を例示しており、対物光学系９１を内蔵する対物レンズユニット９２と固体撮像素子９３を内蔵する撮像素子ユニット９４とが一体的に連結されて対物・撮像素子ユニット９５が構成され、先端部本体９６に対物・撮像素子ユニット９５を嵌挿保持するためのユニット保持孔９７が前後方向に貫通形成されて、対物・撮像素子ユニット９５がユニット保持孔９７内に接着剤９８で固定されている。

そのような接着剤９８として強力なエポキシ系の接着剤等を用いると、先端部本体９６を分解修理する際に対物・撮像素子ユニット９５が先端部本体９６から外れないため、固体撮像素子９３等を再使用することができず、経済的及び資源的なロスが非常に大きくなってしまう。

そこで、対物・撮像素子ユニット９５の固定には、エポキシ系の接着剤等に比べて接着力の小さなシリコン系接着剤等を用いることで、先端部本体９６を分解修理する際に対物・撮像素子ユニット９５を先端部本体９６から取り外すことができて、対物・撮像素子ユニット９５を（少なくとも固体撮像素子９３を）再使用することができる。

しかし、シリコン系接着剤は弾力性があって流動性が小さいため、ユニット保持孔９７内の対物・撮像素子ユニット９５の周囲の空間に接着剤９８を充填する際に気泡を含んだ状態になり易い。

図７は、接着剤９８を充填する作業の状態を示しており、対物・撮像素子ユニット９５の周囲とユニット保持孔９７内とに予め接着剤９８をタップリと塗布しておいて、対物・撮像素子ユニット９５がユニット保持孔９７内に差し込まれる。

しかし、そのような差し込み動作中に、対物・撮像素子ユニット９５がユニット保持孔９７に対して径方向や回転方向に振れることは避けられない。それにより、対物・撮像素子ユニット９５とユニット保持孔９７との間の隙間の大きさが様々に変化するため、接着剤９８に気泡が混じってしまうものと考えられ、特に、図８に示されるように断面形状が矩形状である撮像素子ユニット９４部分は、接着剤９８中に気泡９９が混じらないようにするのが困難である。

そして、そのような気泡９９が接着剤９８中に存在すると、接着剤９８の加熱乾燥時に気泡９９が膨張したり移動したりして外面に導通する孔が形成され、その結果、水漏れ等のような重故障の原因になる気密性破壊が生じるおそれがある。また、熱膨張した気泡９９が外表面で破裂して、図９に示されるようにそこに不規則な形状の凹凸１００が形成され、それが菌などの溜まり場になってしまうおそれがある。特に、オートクレーブ滅菌処理に対応可能な耐熱性を有するシリコン系接着剤は、乾燥時に加熱反応させる必要があるため、このような現象が発生し易い。

本発明は、先端部本体の分解修理の際に対物・撮像素子ユニットを容易に取り外して回収することができ、しかも、組み立て作業において、先端部本体のユニット保持孔に対物・撮像素子ユニットを固定するための接着剤中に気泡が混じってもそれが他に悪影響を及ぼさず、組み立て作業を容易に行うことができる電子内視鏡の先端部を提供することを目的とする。

上記の目的を達成するため、本発明の電子内視鏡の先端部は、対物光学系を内蔵する対物レンズユニットと固体撮像素子を内蔵する撮像素子ユニットとが一体的に連結されて対物・撮像素子ユニットが構成され、挿入部の最先端位置に配置された先端部本体に対物・撮像素子ユニットを嵌挿保持するためのユニット保持孔が前後方向に貫通形成されて、対物・撮像素子ユニットがユニット保持孔内に接着剤で固定された構成を有する電子内視鏡の先端部において、ユニット保持孔内の対物・撮像素子ユニットの周囲の空間に、先端付近を除く領域においては弾力性を有する弾力性接着剤を充填し、先端付近の領域においては加熱処理により流動質から硬質に変化する硬質接着剤を充填して、硬質接着剤により弾力性接着剤と先端部本体の外表面との間を隔離したものである。

なお、弾力性接着剤がシリコン系接着剤であってもよく、硬質接着剤がエポキシ系接着剤であってもよい。そして、硬質接着剤の一端が先端部本体の外表面に露出していてもよく、硬質接着剤が先端部本体の外表面に露出する位置から数ｍｍの奥行の範囲のみに充填されていてもよい。また、硬質接着剤は、弾力性接着剤が充填された後で充填されていてもよい。

本発明によれば、ユニット保持孔内の対物・撮像素子ユニットの周囲の空間に、先端付近を除く領域においては弾力性を有する弾力性接着剤を充填し、先端付近の領域においては加熱処理により流動質から硬質に変化する硬質接着剤を充填して、硬質接着剤により弾力性接着剤と先端部本体の外表面との間を隔離したことにより、先端部本体の分解修理の際に対物・撮像素子ユニットを容易に取り外して回収することができ、しかも、組み立て作業において、先端部本体のユニット保持孔に対物・撮像素子ユニットを固定するための接着剤中に気泡が混じってもそれが他に悪影響を及ぼさず、組み立て作業を容易に行うことができる。

対物光学系を内蔵する対物レンズユニットと固体撮像素子を内蔵する撮像素子ユニットとが一体的に連結されて対物・撮像素子ユニットが構成され、挿入部の最先端位置に配置された先端部本体に対物・撮像素子ユニットを嵌挿保持するためのユニット保持孔が前後方向に貫通形成されて、対物・撮像素子ユニットがユニット保持孔内に接着剤で固定された構成を有する電子内視鏡の先端部において、ユニット保持孔内の対物・撮像素子ユニットの周囲の空間に、先端付近を除く領域においては弾力性を有する弾力性接着剤を充填し、先端付近の領域においては加熱処理により流動質から硬質に変化する硬質接着剤を充填して、硬質接着剤により弾力性接着剤と先端部本体の外表面との間を隔離する。

以下、図面を参照して本発明の実施例を説明する。
図１は電子内視鏡の先端部の半断面図であり、可撓性の挿入部１の先端に連結された先端部本体２の先端面に観察窓３が配置されている。

観察窓３の奥には複数のレンズからなる対物光学系４が配置され、その対物光学系４による内視鏡観察像の結像位置に固体撮像素子５の撮像面が配置され、挿入部１の先端前方（図１において左方）の被写体の観察像を撮像することができる。

対物光学系４を内蔵する対物レンズユニット６と固体撮像素子５を内蔵する撮像素子ユニット７とは接着されて一体的に連結されており、それによって対物・撮像素子ユニット８が構成されている。

撮像素子ユニット７内には、電子回路を搭載した回路基板９が固体撮像素子５の後方に隣接して配置され、回路基板９から後方の挿入部１内に引き通された信号ケーブル１０により撮像信号や駆動信号等が伝送される。

先端部本体２には、対物・撮像素子ユニット８を嵌挿保持するためのユニット保持孔１１が前後方向に真っ直ぐに貫通形成されている。そして、対物・撮像素子ユニット８がユニット保持孔１１内に配置されて、弾力性のある弾力性接着剤１２でそこに固定されている。

ただし、ユニット保持孔１１の先端付近の領域ｔにおいては、加熱処理により流動質から硬質に変化する硬質接着剤１３がユニット保持孔１１内に充填されてユニット保持孔１１を気密に封止しており、それによって弾力性接着剤１２と先端部本体２の外表面との間が隔離されている。

図２は、対物・撮像素子ユニット８をユニット保持孔１１内に固定する工程を示している。矩形状の固体撮像素子５を内蔵する撮像素子ユニット７は断面形状が矩形状に形成され、対物レンズユニット６は撮像素子ユニット７と接続されている後端部分付近が撮像素子ユニット７に対応する矩形状に形成されて、それより先寄りの部分は円形の断面形状に形成されている。ユニット保持孔１１は、対物・撮像素子ユニット８の断面形状に合わせて、先端付近の領域１１ａが円形で、それより後方の領域１１ｂが矩形状の断面形状に形成されている。

対物・撮像素子ユニット８の外周面の先端付近の領域ｔを除く範囲の全面にはユニット保持孔１１内に差し込まれる前に弾力性接着剤１２が塗布され、ユニット保持孔１１内には塗布されない。なお、弾力性接着剤１２としてはシリコン系接着剤等が用いられる。

そして、図３に示されるように、対物・撮像素子ユニット８をユニット保持孔１１内に嵌挿すると、ユニット保持孔１１内の先端付近の領域ｔを除く領域において、ユニット保持孔１１内の対物・撮像素子ユニット８の周囲の空間に弾力性接着剤１２が充填され、対物・撮像素子ユニット８がユニット保持孔１１内に固定された状態になる。その際に、弾力性接着剤１２中には気泡が混じる。弾力性接着剤１２のうちユニット保持孔１１の後方にはみ出した部分１２ｘは拭き取られる。

弾力性接着剤１２は、各種シリコン系接着剤の中でも高耐熱性のものを用いるのがよいが、高耐熱性のシリコン系接着剤は加熱反応させる必要があるので、ユニット保持孔１１内に充填された状態で加熱乾燥させる。すると、弾力性接着剤１２中に混じった気泡が熱膨張して移動し、ユニット保持孔１１の前後両端から大気中に逃げるものもある。

そのようにして弾力性接着剤１２の加熱乾燥が終了したら、図４に示されるように、観察窓３側を上向きにして、ユニット保持孔１１内の先端付近の領域ｔの対物・撮像素子ユニット８の外周との隙間の空間に、矢印Ａで示されるように、加熱処理により流動質から硬質に変化する硬質接着剤１３を充填する。硬質接着剤１３としては接着力の強いエポキシ系接着剤等を用いることができる。

エポキシ系接着剤等のような硬質接着剤１３は、加熱処理することにより粘度が大幅に低下して流動質になるので、ユニット保持孔１１内の先端付近の領域ｔにおいて対物・撮像素子ユニット８の外周との隙間の空間を完全に埋め尽くす状態に充填され、その後の加熱により乾燥して硬質に変化し、気泡の破裂による凹凸等ができることなく滑らかな表面状態を呈して、弾力性接着剤１２等と比べ強力な接着力が得られる。

このようにして、硬質接着剤１３が先端部本体２の外表面に露出する位置に充填されてその部分が気密シール状態になり、硬質接着剤１３によって弾力性接着剤１２と先端部本体２の外表面との間が隔離された状態になる。

したがって、弾力性接着剤１２側に気泡破裂等が発生していても何ら問題ではなくなる。なお、硬質接着剤１３が充填される領域（ｔ）の長さは数ｍｍ程度（例えば１〜３ｍｍであり、最大でも５ｍｍ以下程度）であり、対物レンズユニット６の断面形状が円形の部分の周囲のみである。

このようにして対物・撮像素子ユニット８を弾力性接着剤１２と硬質接着剤１３とで先端部本体２のユニット保持孔１１内に固定したことにより、対物・撮像素子ユニット８が弾力性接着剤１２によって安定した状態に固定されると共に、硬質接着剤１３によって外部に対する気密性が確実に確保されて滑らかな表面に仕上げられ、弾力性接着剤１２を充填する作業においては、空気混じりになることを気にせず楽に作業をすることができる。

そして、先端部本体２の分解修理の際には、図５に示されるように、押し出し治具２０等を観察窓３に当接させて強く押して硬質接着剤１３を破壊することにより、弾力性接着剤１２には元々対物・撮像素子ユニット８を自由に動かない状態にする程度の接着力しかないので、対物・撮像素子ユニット８をユニット保持孔１１内から後方に押し出して取り出すことができる。

本発明の実施例の電子内視鏡の先端部の側面半断面図である。本発明の実施例の電子内視鏡の先端部の組み立て工程において対物・撮像素子ユニットがユニット保持孔内に差し込まれる直前の状態の側面半断面図である。本発明の実施例の電子内視鏡の先端部の組み立て工程において対物・撮像素子ユニットがユニット保持孔内に差し込まれた直後の状態を示す側面半断面図である。本発明の実施例の電子内視鏡の先端部の組み立て工程において硬質接着剤が充填される際の状態を示す側面半断面図である。本発明の実施例の電子内視鏡の先端部の分解修理の際にユニット保持孔内から対物・撮像素子ユニットが取り外される際の状態を示す側面半断面図である。従来の電子内視鏡の先端部の側面半断面図である。従来の電子内視鏡の先端部の組み立て工程において対物・撮像素子ユニットがユニット保持孔内に差し込まれる直前の状態の側面半断面図である。従来の電子内視鏡の先端部の組み立て工程において対物・撮像素子ユニットがユニット保持孔内に差し込まれた状態の正面断面図である。従来の電子内視鏡の先端部の部分拡大側面断面図である。

符号の説明

１挿入部
２先端部本体
４対物光学系
５固体撮像素子
６対物レンズユニット
７撮像素子ユニット
８対物・撮像素子ユニット
１１ユニット保持孔
１２弾力性接着剤
１３硬質接着剤
ｔ先端付近の領域（硬質接着剤が充填された領域）

Claims

対物光学系を内蔵する対物レンズユニットと固体撮像素子を内蔵する撮像素子ユニットとが一体的に連結されて対物・撮像素子ユニットが構成され、挿入部の最先端位置に配置された先端部本体に上記対物・撮像素子ユニットを嵌挿保持するためのユニット保持孔が前後方向に貫通形成されて、上記対物・撮像素子ユニットが上記ユニット保持孔内に接着剤で固定された構成を有する電子内視鏡の先端部において、
上記ユニット保持孔内の上記対物・撮像素子ユニットの周囲の空間に、先端付近を除く領域においては弾力性を有する弾力性接着剤を充填し、先端付近の領域においては加熱処理により流動質から硬質に変化する硬質接着剤を充填して、上記硬質接着剤により上記弾力性接着剤と上記先端部本体の外表面との間を隔離したことを特徴とする電子内視鏡の先端部。
上記弾力性接着剤がシリコン系接着剤である請求項１記載の電子内視鏡の先端部。
上記硬質接着剤がエポキシ系接着剤である請求項１又は２記載の電子内視鏡の先端部。
上記硬質接着剤の一端が上記先端部本体の外表面に露出している請求項１、２又は３記載の電子内視鏡の先端部。
上記硬質接着剤が上記先端部本体の外表面に露出する位置から数ｍｍの奥行の範囲のみに充填されている請求項１、２、３又は４記載の電子内視鏡の先端部。
上記硬質接着剤は、上記弾力性接着剤が充填された後で充填されている請求項１、２、３又は４記載の電子内視鏡の先端部。