JP2008212310A

JP2008212310A - 極細径電子内視鏡の先端部

Info

Publication number: JP2008212310A
Application number: JP2007052256A
Authority: JP
Inventors: Yoshihiro Hosoki; 義弘細木
Original assignee: Hoya Corp
Current assignee: Hoya Corp
Priority date: 2007-03-02
Filing date: 2007-03-02
Publication date: 2008-09-18

Abstract

【課題】撮像回路側の漏洩電流が外面に漏れる可能性を確実に防止した電気安全性の高い極細径電子内視鏡の先端部を提供すること。
【解決手段】挿入部１の先端に金属製の先端部本体外筒２が外面に露出して設けられた極細径電子内視鏡の先端部において、電気絶縁材からなる先端部本体内筒１４の後端位置とその後方に位置する電気絶縁カバー１０の先端位置との間の全領域において、金属製の対物レンズ保持筒６の外周面を隙間なく密着して囲む電気絶縁材からなる筒状の絶縁筒１８が設けられている。
【選択図】図１

Description

この発明は極細径電子内視鏡の先端部に関する。

一般の電子内視鏡の挿入部の直径は、胃腸等の消化管検査用のもので１０ｍｍ前後、気管支検査用のもので５ｍｍ前後であるが、小児の内視鏡検査を行うためには直径が３ｍｍに満たない極細径のものを用いる必要がある。

そのような極細径電子内視鏡の先端部には、スペース上の制約により、手元側からの遠隔操作で屈曲する湾曲部の先端に、観察機能と照明機能だけを組み込むのが精一杯である（例えば、特許文献１、２）。

図９と図１０は従来の極細径電子内視鏡の先端部の平面断面図と側面断面図であり、挿入部の先端には、略円筒状の金属材からなる先端部本体外筒９１が外面に露出する状態に配置され、電気絶縁材からなる先端部本体内筒９２が、先端部本体外筒９１の最先端部付近に部分的に内接する状態に配置されている。

先端部本体内筒９２は、図１１に示されるように円形の外縁の一部が切除された形状に形成されていて、その部分（即ち、先端部本体外筒９１に対する非内接部と先端部本体外筒９１の内面との間の空間）に、図９に示されるように照明用のライトガイドファイババンドル９３の射出端部が充填固着されている。９３ａは射出端面である。

また、内部に対物光学系９４を保持する金属製の対物レンズ保持筒９５の先寄りの部分が先端部本体内筒９２に嵌挿固着されて、後寄りの部分が先端部本体内筒９２の後端から後方に突出する状態に配置されている。

そして、対物光学系９４により投影される内視鏡観察像を撮像するための固体撮像素子９６を内部に保持する金属製の撮像素子保持筒９７が対物レンズ保持筒９５の後方に連結され、対物レンズ保持筒９５の外周面にはテープ状の電気絶縁カバー９８が全面に被覆されている。９９は、対物レンズ保持筒９５の先端部分が露出しないように外方から充填された電気絶縁性の接着剤である。
特開平７−２７５１９４特開２００４−１５９７７３

電子内視鏡においては、撮像回路側の漏洩電流が漏れる可能性のある撮像素子保持筒９７と挿入部の外面との間を電気的に完全に隔離して、内視鏡検査を受ける被検査者に対する電気安全性を確保する必要がある。

そのためには、挿入部の先端を構成する部品を全て電気絶縁性の非金属材で形成すればよいが、極細径の電子内視鏡においては、強度上や寸法精度上等の理由から、先端部本体外筒９１や対物レンズ保持筒９５等は導電性のある金属材によって形成せざるを得ない場合が多い。

そこで従来は、撮像素子保持筒９７の外面を被覆する電気絶縁カバー９８の先端部分を前方に延長して対物レンズ保持筒９５の外面を被覆し、撮像素子保持筒９７と直接連結されている対物レンズ保持筒９５と外面に露出している先端部本体外筒９１の両金属部品の間を電気絶縁している。

しかし、極細径電子内視鏡の先端部のように各部の寸法が極めて小さいと、各部品が寸法公差以内に製造されていても（寸法公差の大きさは部品の大きさに余り関係ないので、極小部品では公差の占める比率が相対的に大きくなるため）、図９及び図１０に例示されるように、電気絶縁材からなる先端部本体内筒９２の後端と電気絶縁カバー９８の先端との間に、電気漏洩上無視し得ない程度の隙間Δができて（図示されている隙間Δの大きさは０．１５〜０．２ｍｍ程度である）、電気安全性が完全な状態に確保されない可能性があった。

なお、隙間Δ部分には電気絶縁性の接着剤１００が塗布されるが、接着剤１００を外部から自由に押し込めない狭い隙間の奥に位置しているので、接着剤１００をその隙間Δ部分に隙間なく完全に充填するのは困難である。

本発明は、撮像回路側の漏洩電流が外面に漏れる可能性を確実に防止した電気安全性の高い極細径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、本発明の極細径電子内視鏡の先端部は、挿入部の先端において外面に露出する状態に配置された略円筒状の金属材からなる先端部本体外筒と、先端部本体外筒の最先端部付近に内接する電気絶縁材からなる先端部本体内筒と、対物光学系を内部に保持して先寄りの部分が先端部本体内筒に嵌挿固着され、後寄りの部分が先端部本体内筒の後端から後方に突出する状態に配置された金属製の対物レンズ保持筒と、対物光学系により投影される内視鏡観察像を撮像するための固体撮像素子を内部に保持して対物レンズ保持筒の後方に連結され、外周面に電気絶縁カバーが被覆された撮像素子保持筒とが設けられた極細径電子内視鏡の先端部において、先端部本体内筒の後端位置とその後方に位置する電気絶縁カバーの先端位置との間の全領域に、対物レンズ保持筒の外周面を隙間なく密着して囲む電気絶縁材からなる筒状の絶縁筒が設けられているものである。

なお、本発明は挿入部の先端付近の最大外径寸法が直径３ｍｍ未満である極細径電子内視鏡の先端部に適用するとよい。
また、先端部本体内筒が、先端部本体外筒の最先端部付近に部分的に内接する状態に配置されていて、先端部本体外筒に対する非内接部と先端部本体外筒の内面との間の空間に照明用のライトガイドファイババンドルの射出端部が充填固着されていてもよい。

そして、絶縁筒に対して、対物レンズ保持筒が前方から嵌挿固着され、撮像素子保持筒が後方から被嵌固着されていてもよく、電気絶縁カバーの先端が、撮像素子保持筒の前端より前方において絶縁筒の外周を被覆する位置に達していてもよい。

本発明によれば、電気絶縁性の先端部本体内筒の後端位置とその後方に位置する電気絶縁カバーの先端位置との間の全領域に、金属製の対物レンズ保持筒の外周面を隙間なく密着して囲む電気絶縁材からなる筒状の絶縁筒が設けられていることにより、撮像回路側の漏洩電流が外面に漏れる可能性を確実に防止して高い電気安全性を確保することができる。

挿入部の先端において外面に露出する状態に配置された略円筒状の金属材からなる先端部本体外筒と、先端部本体外筒の最先端部付近に内接する電気絶縁材からなる先端部本体内筒と、対物光学系を内部に保持して先寄りの部分が先端部本体内筒に嵌挿固着され、後寄りの部分が先端部本体内筒の後端から後方に突出する状態に配置された金属製の対物レンズ保持筒と、対物光学系により投影される内視鏡観察像を撮像するための固体撮像素子を内部に保持して対物レンズ保持筒の後方に連結され、外周面に電気絶縁カバーが被覆された撮像素子保持筒とが設けられた極細径電子内視鏡の先端部において、先端部本体内筒の後端位置とその後方に位置する電気絶縁カバーの先端位置との間の全領域に、対物レンズ保持筒の外周面を隙間なく密着して囲む電気絶縁材からなる筒状の絶縁筒が設けられている。

以下、図面を参照して本発明の実施例を説明する。
図１は極細径電子内視鏡の先端部の平面断面図、図２は側面断面図、図３は正面図である。

体内に挿入される可撓性の挿入部１は、先端付近の直径の最大径が３ｍｍ未満に形成されている。
挿入部１の最先端には、例えばステンレス鋼材等の金属で形成された略円筒状の先端部本体外筒２が連結され、挿入部１を外装する外皮チューブ３の先端部分が、後方から先端部本体外筒２の外周の中間部分に被せられて緊縛固定されている。先端部本体外筒２の先側半部の外周面は外面に露出している。

先端部本体外筒２の最先端部分の内側には、図４に単体で図示される先端部本体内筒１４が内接配置されている。先端部本体内筒１４は電気絶縁材で形成されていて、その軸線位置に形成された貫通孔に、略円筒状に形成された金属製の対物レンズ保持筒６の先寄りの部分が嵌挿固着され、対物レンズ保持筒６の後寄りの部分は先端部本体内筒１４の後端から後方に突出する状態に配置されている。対物レンズ保持筒６内には複数のレンズからなる対物光学系４が保持されて、先端部本体外筒２と同軸線上に位置している。

図１〜図３に示されるように、観察窓７はそのような対物レンズ保持筒６の先端に設けられている。対物レンズ保持筒６の先端面は観察窓７より内方に引っ込んでいて、その窪み部分に電気絶縁性の接着剤１２が外方から充填されている。

９は、対物光学系４により投影される内視鏡観察像を撮像するための固体撮像素子５とその駆動回路等を内部に保持する金属製の撮像素子保持筒であり、ノイズ防止のためのシールドの機能も有している。

撮像素子保持筒９は、固体撮像素子５の形状に合わせて断面形状が縦長の略長方形状に形成されていて、その外周面には、電気絶縁性のテープからなる電気絶縁カバー１０が隙間のない状態に全面に巻き付けられている。１１は、固体撮像素子５で撮像された内視鏡観察像の撮像信号等を伝送するために先端部本体外筒２の後端から挿入部１内に挿通されている信号ケーブルである。

１５は、撮像素子保持筒９等の外周部と先端部本体外筒２の内周部との間に形成された空間に充填配置された照明用のライトガイドファイババンドルである。ライトガイドファイババンドル１５には、単体で図示する図５に示されるように、先端部本体外筒２内の空間に充填されてその空間形状に接着剤で固められた硬質成形部１５Ａと、柔軟な保護チューブ１３により被覆された状態で挿入部１内に挿通配置された柔軟部１５Ｂと、その硬質成形部１５Ａと柔軟部１５Ｂとの間の移行部１５Ｃの三つの領域が形成されている。

硬質成形部１５Ａの断面形状は、縦長の断面形状を有する固体撮像素子５の左右両側の空間に配置するために、全体が先端部本体外筒２の内周面に沿う外縁側の円弧と撮像素子保持筒９の外面に沿う内縁側の弦とで囲まれた形状に形成され、射出端面１５ａもその形状になっている。

図３及び図４に示されるように、先端部本体内筒１４の外縁は射出端面１５ａの弦の形状に合わせて削ぎ落とされていて、その部分が先端部本体外筒２に内接しない非内接部１４ａになっており、ライトガイドファイババンドル１５の射出端部が先端部本体外筒２の内面と先端部本体内筒１４の非内接部１４ａとの間の空間内に充填された状態に挿通されてそこに接合連結されている。

なお、ライトガイドファイババンドル１５の射出端面１５ａの研磨は、硬質成形部１５Ａが先端部本体外筒２と先端部本体内筒１４との間に差し込まれて接合固定された状態であって、対物レンズ保持筒６等が取り付けられていない状態で行われる。したがって、図１に示されるように、先端部本体外筒２と先端部本体内筒１４の各先端面とライトガイドファイババンドル１５の射出端面１５ａとは完全な同面になっている。

撮像素子保持筒９は対物レンズ保持筒６の後方に連結された状態になっているが、撮像素子保持筒９が対物レンズ保持筒６に直接連結されるのではなく、撮像素子保持筒９と対物レンズ保持筒６との間に、電気絶縁材からなる絶縁筒１８が介在している。

絶縁筒１８には、その軸線位置に形成された貫通孔内に対物レンズ保持筒６が前方から嵌挿固着され、後寄りの外周部に撮像素子保持筒９の最先端部分が後方から被嵌固着され、それによって対物レンズ保持筒６と撮像素子保持筒９とが絶縁筒１８を介して一体的に連結されている。そして、撮像素子保持筒９の外周面に巻き付けられている電気絶縁カバー１０の先端部分が、撮像素子保持筒９の前端より前方に位置する絶縁筒１８の外周部分に達してそこを被覆している。

絶縁筒１８は、図６に単体でも示されるように、先端寄りの部分１８ａが円筒形に形成されて先端部本体内筒１４内に後方から嵌挿されている。絶縁筒１８が差し込まれる先端部本体内筒１４側の孔は、絶縁筒１８の外径に合わせて後半部分の径が広げられている。

絶縁筒１８は、先端寄りの部分１８ａ以外の部分が撮像素子保持筒９の断面形状に合わせて縦長の略長方形状に形成されていて、後端寄りの部分１８ｂの外周部に撮像素子保持筒９が被嵌固着され、中間部分１８ｃの外周面に電気絶縁カバー１０が被覆されている。

このような構成により、図１及び図２に示されるように、電気絶縁材からなる先端部本体内筒１４の後端位置とその後方に位置する電気絶縁カバー１０の先端位置との間の全領域に、絶縁筒１８が金属製の対物レンズ保持筒６を隙間なく密着して囲む状態に配置されている。

その結果、電気絶縁材からなる先端部本体内筒１４の後端と電気絶縁カバー１０の先端との間に電気漏洩上無視し得ない程度の隙間Δができていても、その部分では外面に露出する金属製の先端部本体外筒２とその内側に位置する金属製の対物レンズ保持筒６との間の電気絶縁が絶縁筒１８によって確保され、撮像回路側の漏洩電流が外面に漏れる可能性を確実に防止することができる。１９は、隙間Δ部分に塗布された電気絶縁性の接着剤である。

なお、本発明は上記実施例に限定されるものではなく、例えば図７（平面断面図）及び図８（側面断面図）に示されるように、絶縁筒１８の肉厚の薄肉化が製造上可能であれば、絶縁筒１８の先端寄りの部分を薄く形成することにより、先端部本体内筒１４側の孔を対物レンズ保持筒６と嵌合する径のみで段差のないシンプルな形状に形成することもできる。

本発明の第１の実施例の極細径電子内視鏡の先端部の平面断面図である。本発明の第１の実施例の極細径電子内視鏡の先端部の側面断面図である。本発明の第１の実施例の極細径電子内視鏡の先端部の正面図である。本発明の第１の実施例の極細径電子内視鏡の先端部本体内筒単体の斜視図である。本発明の第１の実施例のライトガイドファイババンドル単体の斜視図である。本発明の第１の極細径電子内視鏡の絶縁筒単体の斜視図である。本発明の第２の実施例の極細径電子内視鏡の先端部の平面断面図である。本発明の第２の実施例の極細径電子内視鏡の先端部の側面断面図である。従来の極細径電子内視鏡の先端部の平面断面図である。従来の極細径電子内視鏡の先端部の側面断面図である。従来の極細径電子内視鏡の先端部本体内筒単体の斜視図である。

符号の説明

１挿入部
２先端部本体外筒
４対物光学系
５固体撮像素子
６対物レンズ保持筒
９撮像素子保持筒
１０電気絶縁カバー
１４先端部本体内筒
１４ａ非内接部
１５ライトガイドファイババンドル
１８絶縁筒
Δ 隙間

Claims

挿入部の先端において外面に露出する状態に配置された略円筒状の金属材からなる先端部本体外筒と、上記先端部本体外筒の最先端部付近に内接する電気絶縁材からなる先端部本体内筒と、対物光学系を内部に保持して先寄りの部分が上記先端部本体内筒に嵌挿固着され、後寄りの部分が上記先端部本体内筒の後端から後方に突出する状態に配置された金属製の対物レンズ保持筒と、上記対物光学系により投影される内視鏡観察像を撮像するための固体撮像素子を内部に保持して上記対物レンズ保持筒の後方に連結され、外周面に電気絶縁カバーが被覆された撮像素子保持筒とが設けられた極細径電子内視鏡の先端部において、
上記先端部本体内筒の後端位置とその後方に位置する上記電気絶縁カバーの先端位置との間の全領域に、上記対物レンズ保持筒の外周面を隙間なく密着して囲む電気絶縁材からなる筒状の絶縁筒が設けられていることを特徴とする極細径電子内視鏡の先端部。
上記挿入部の先端付近の最大外径寸法が直径３ｍｍ未満である請求項１記載の極細径電子内視鏡の先端部。
上記先端部本体内筒が、上記先端部本体外筒の最先端部付近に部分的に内接する状態に配置されていて、上記先端部本体外筒に対する非内接部と上記先端部本体外筒の内面との間の空間に照明用のライトガイドファイババンドルの射出端部が充填固着されている請求項１又は２記載の極細径電子内視鏡の先端部。
上記絶縁筒に対して、上記対物レンズ保持筒が前方から嵌挿固着され、上記撮像素子保持筒が後方から被嵌固着されている請求項１、２又は３記載の極細径電子内視鏡の先端部。
上記電気絶縁カバーの先端が、上記撮像素子保持筒の前端より前方において上記絶縁筒の外周を被覆する位置に達している請求項１、２、３又は４記載の極細径電子内視鏡の先端部。