JP2017195964A - 内視鏡 - Google Patents
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Abstract
Description
図1は、本実施形態の内視鏡を用いた内視鏡システムの一例を示す全体構成図である。図1では、内視鏡11及びビデオプロセッサ19を含む内視鏡システム13の全体構成を斜視図にて示している。
図2は、本実施形態の内視鏡11の先端部15を前側から見た様子を示す斜視図である。図3は、本実施形態の内視鏡11の先端部15の構成例を示す断面図である。図2に示す内視鏡11は、図3に示す先端部15の最大外径Dmaxを、ダイシング可能な撮像素子33の基板の外接円の直径に相当する有限径〜1.0mmの範囲で形成することができる。
第2構成例の内視鏡11は、本実施形態の内視鏡11において、図5に示すように、撮像素子33の基板が、正方形で形成され、導体接続部49が、撮像素子33の基板の四隅に配置されている。1つの導体接続部49は、例えば円形状に形成される。4つの導体接続部49は、正方形の四隅に配置されることによって、相互に最大距離で離間した配置が可能となっている。
図4は、本実施形態の内視鏡11におけるレンズ93及び撮像素子33が接着用樹脂37を介して直付けされた状態の構成例を示す断面図である。第3構成例の内視鏡11は、図4に示すように、対物カバーガラス91と、素子カバーガラス43と、撮像面41が素子カバーガラス43によって覆われる撮像素子33と、対物カバーガラス91と素子カバーガラス43の間に挟まれ、撮像面41の中心に光軸が一致されたレンズ93と、対物カバーガラス91とレンズ93との間に設けられる絞り51と、レンズ93と素子カバーガラス43とを固定する接着用樹脂37と、レンズ93と素子カバーガラス43との間に設けられる空気層95と、を備える。
第4構成例の内視鏡11は、本実施形態の内視鏡11において、図3に示すように、対物カバーガラス91の対物面を除く外周面、レンズ93の外周面及び撮像素子33をモールド樹脂17によって被覆して固定するとともに先端部15の外殻を形成しかつ外部に露出するモールド部65と、先端部15と同一外径で形成されてモールド部65の少なくとも一部を覆って接続される管状のシース61とを備える。
第5構成例の内視鏡11は、シース61の厚みを、0.1〜0.3mmの範囲とすることが好ましい。
第6構成例は、内視鏡11におけるレンズ93の構成の具体例として、レンズ形状の構成例を示すものである。図6,図7,図8は、本実施形態の内視鏡11におけるレンズ形状の第1例を示す図である。
第7構成例は、内視鏡11におけるレンズ93と素子カバーガラス43との接着面の構成例を示すものである。
第8構成例は、内視鏡11における光学系の構成の具体例を示すものである。
・対物カバーガラス91
対物カバーガラス91の厚みTGt: TGt=0.1〜0.5mm
対物カバーガラス91の材料の一例: BK7(Schott社製)、nd=1.52、νd=64.2
対物カバーガラス91の屈折率ndF: 1.3≦ndF
対物カバーガラス91のアッベ数νdF: 30≦νdF
・素子カバーガラス43
素子カバーガラス43の厚みSGt: SGt=0.1〜0.5mm
素子カバーガラス43の材料の一例: BK7(Schott社製)、nd=1.52、νd=64.2
素子カバーガラス43の屈折率ndR: 1.3≦ndR≦2.0、ndF≦ndR
素子カバーガラス43のアッベ数νdR: 40≦νdR、νdF≦νdR
・レンズ93
レンズ93の焦点距離f: 0.1mm≦f≦1.0mm
レンズ93のFナンバーFNO: 1.4≦FNO≦8.0
第9構成例は、内視鏡11における撮像素子33の構成の具体例を示すものである。図17,図18は、本実施形態の内視鏡11における撮像素子33の第1例を示す図である。
図23は、本実施形態の内視鏡11における遮光部材が切欠付きホルダの要部拡大斜視図である。図24は、図23に示した内視鏡11の平断面図である。図25は、図23に示した内視鏡11の分解斜視図である。
図26は、本実施形態の内視鏡11における遮光部材が貫通孔付きホルダの要部拡大斜視図である。図27は、図26に示した内視鏡11の分解斜視図である。
図28は、本実施形態の内視鏡11における遮光部材がモールド樹脂の要部拡大斜視図である。図29は、図28に示した内視鏡11の平断面図である。図30は、図28に示した内視鏡11の分解斜視図である。
図31は、本実施形態の内視鏡11における遮光部材がパイプ147の要部拡大斜視図である。図32は、図31に示した内視鏡11の平断面図である。図33は、図31に示した内視鏡11の分解斜視図である。
図34は、本実施形態の内視鏡における遮光部材がジャケット151の要部拡大斜視図である。図35は、図34のジャケット151に覆われた光ファイバ59の拡大斜視図である。
第15構成例の内視鏡は、図示を省略するが、光軸又はレンズ中心に対して垂直方向の外形状が四角形(例えば正方形、長方形)の単一レンズ(例えばレンズ93)と、光軸又はレンズ中心と同軸に配置されてレンズを包囲し、その包囲している外周の形状が円形のシース(例えばシース61)と、シースの外周とレンズの少なくとも1辺との間に配置され、光軸又はレンズ中心に沿って延在する照明手段(例えばライトガイド57)と、レンズとライトガイドとの間に設けられる遮光部材と、を備える。また、ここでいう遮光部材は、レンズのレンズ中心に沿うレンズ側面に形成される遮光膜(図示略)である。また、第15構成例の内視鏡11は、光軸又はレンズ中心に対して垂直方向の外形状が四角形(例えば正方形、長方形)であり、その一辺の長さがレンズ93の一辺の長さと同一である撮像素子33と、撮像素子33の撮像面41を覆い、光軸又はレンズ中心に対して垂直方向の外形状が撮像素子33の外形状と同一の素子カバーガラス43とをさらに含む。また、第15構成例の内視鏡11において、シース61とライトガイド57との間や、シース61と対物カバーガラス91、レンズ93、素子カバーガラス43及び撮像素子33との間は、第10構成例〜第14構成例の内視鏡の構成と適宜組み合わせることで、ライトガイド57からの漏れ光を遮光しても構わない。
図36は、本実施形態の内視鏡11における撮像素子33とシース61とが略接し、撮像素子33の四隅が面取りされていない先端部15の斜視図である。図37は、図36に示した内視鏡11のシース61を透視した斜視図である。図38は、図36に示した内視鏡11の撮像素子33を含む正面断面図である。正面断面図は、光軸又はレンズ中心を通る軸方向に垂直な断面の様子を示す。
図39は、本実施形態の内視鏡11における撮像素子33とシース61とが略接し、撮像素子33の四隅が面取りされた先端部15の斜視図である。図40は、図39に示した内視鏡11のシース61を透視した斜視図である。図41は、図39に示した内視鏡11の撮像素子33を含む正面断面図である。図42は、図39に示した内視鏡11の平断面図である。
第18構成例の内視鏡11は、例えば図37及び図40に示すように、光軸又はレンズ中心に対して垂直方向の外形状が略四角形(例えば正方形、長方形、面取りされた四角形)の単一レンズ(例えばレンズ93)を備える。内視鏡11は、レンズ中心に対して垂直方向の外形状が略四角形(例えば正方形、長方形)であり、その一辺の長さが単一レンズの一辺の長さと同一である撮像素子33を備える。内視鏡11は、撮像素子33の撮像面41を覆い、レンズ中心に対して垂直方向の外形状が撮像素子33の外形状と同一の素子カバーガラス43を備える。内視鏡11は、レンズ中心と同軸に配置され、単一レンズと素子カバーガラス43と撮像素子33との外側面を包囲し、この外形状が円形のシース61を備える。また、シース61は、撮像素子33と略接する。また、内視鏡11は、レンズ中心に沿って配置され、単一レンズ及び撮像素子33の各外側面とシース61の内周面との間に挿通された照明手段(例えば光ファイバ59)と、を備える。照明手段は、複数設けられる。複数の照明手段は、単一レンズ又は撮像素子33の少なくとも1辺(例えば辺H1〜H4)に沿って並列(例えば1列)に配置される。
第19構成例の内視鏡11は、複数の照明手段(例えば光ファイバ59)は、単一レンズ(例えばレンズ93)又は撮像素子33の少なくとも2辺に沿ってそれぞれ並列に配置され、レンズ中心を基準として点対称に配置される。
図45は、本実施形態の内視鏡11における光ファイバ59の直径の長さの一例を説明するための図である。
d1=(√2a−a)/2≒0.2a ・・・(式1)
15 先端部
33、33A、33B、33C 撮像素子
37 接着用樹脂
41 撮像面
43 素子カバーガラス
57 ライトガイド
59 光ファイバ(照明手段)
61 シース
61a 内周面
91 対物カバーガラス
93、93A、93B、93C レンズ(単一レンズ)
135 挿入先端面
145,146 モールド樹脂
Claims (6)
- レンズ中心に対して垂直方向の外形状が略四角形の単一レンズと、
前記レンズ中心に対して垂直方向の外形状が略四角形であり、その一辺の長さが前記単一レンズの一辺の長さと同一である撮像素子と、
前記撮像素子の撮像面を覆い、前記レンズ中心に対して垂直方向の外形状が前記撮像素子の外形状と同一の素子カバーガラスと、 前記レンズ中心と同軸に配置され、前記単一レンズ、前記素子カバーガラス、前記撮像素子の各外側面を包囲し、かつ前記撮像素子と略接し、前記包囲している外形状が円形のシースと、
前記レンズ中心に沿って配置され、前記単一レンズ及び前記撮像素子の各外側面と前記シースの内周面との間に挿通された照明手段と、を備え、
前記照明手段は、複数設けられ、
複数の前記照明手段は、前記単一レンズ又は前記撮像素子の少なくとも1辺に沿って並列に配置された、
内視鏡。 - 請求項1に記載の内視鏡であって、更に、
前記単一レンズより対物側に配置され、前記レンズ中心に対して垂直方向の外形状が前記単一レンズの外形状と同一の対物カバーガラスを備え、
前記対物カバーガラス及び前記単一レンズを含む先端部における挿入先端面にて、前記対物カバーガラスと前記シースとが略同一平面に設けられている、
内視鏡。 - 請求項1または2に記載の内視鏡であって、
前記複数の照明手段は、前記単一レンズ又は前記撮像素子の少なくとも2辺に沿ってそれぞれ並列に配置され、前記レンズ中心を基準として点対称に配置された、
内視鏡。 - 請求項1〜3のいずれか1項に記載の内視鏡であって、
前記撮像素子は、前記レンズ中心に対して垂直方向の外形状が正方形であり、
前記照明手段の直径の長さは、前記撮像素子の1辺の長さの0.2倍以下である、
内視鏡。 - 請求項1〜4のいずれか1項に記載の内視鏡であって、更に、
前記単一レンズを含む先端部の最大外径が、1.0mm以下である、
内視鏡。 - 請求項1〜5のいずれか1項に記載の内視鏡であって、
前記単一レンズと前記素子カバーガラスとが接着用樹脂を介して直付けされた、内視鏡。
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