JP2020130437A - 内視鏡先端部ユニット - Google Patents

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Abstract

【課題】撮像ユニットを挿入部内から抜去すること無く、破損した先端レンズの交換が可能な内視鏡先端部ユニットを提供する。【解決手段】内視鏡先端部ユニット20は、内視鏡1の先端部4を構成する先端硬性部30と、先端硬性部30の先端面30f側に第1の開口31mを有する第1の貫通孔31と、先端面30f側に第2の開口32mを有する第2の貫通孔32と、第1の開口31m側から第1の貫通孔31内への挿抜が可能で第1の開口31mから第1の貫通孔31内に挿入されて反対側の開口31rから先端硬性部30の内部空間35内に端部が突出するレンズ4aを保持するレンズ枠40と、レンズ4aを通過した光を受光して光電変換を行うイメージセンサ56を保持する、レンズ枠40に摺動自在に配置されるセンサ枠50と、第2の貫通孔32内に回動自在に配置されて、摺動に伴ってセンサ枠50の光軸方向の位置を調整する調整部材70と、を具備する。【選択図】図9C

Description

本発明は、内視鏡の先端部を構成する先端硬性部内にレンズ枠とセンサ枠とを配置した内視鏡先端部ユニットに関する。
近年、細長な挿入部を有する内視鏡が医療分野、工業用分野等において利用されている。医療分野において用いられる内視鏡は、挿入部を被検体となる体腔内に挿入して使用される。そして、使用後の内視鏡は洗浄、消毒される。医療分野において用いられる内視鏡においては金属製等硬質な配管に挿入して使用されるものがある。
内視鏡検査の準備中、あるいは、洗浄作業中、あるいは、作業中等において、誤って挿入部の先端部を何かにぶつけるおそれがある。この先端部をぶつけた際、先端部の外部に露出する撮像光学系の先端レンズにひび、あるいは、割れ等の破損を生じる場合がある。そして、先端レンズに破損が生じた場合にはその破損部が内視鏡観察画像中に映り込むことによって検査に悪影響を及ぼすおそれがある。
撮像光学系が有する対物レンズ枠と撮像枠とを一体にした撮像ユニットにおいては先端レンズに破損が発生した場合、内視鏡を分解して挿入部内に配置されている撮像ユニット全体を交換する。
特許文献1には撮像ユニットの修理・交換の際に交換前の部品の再利用を可能にすることができる撮像装置が開示されている。この撮像装置では、1つ以上のレンズが固定されるレンズ枠と、撮像素子が固定される撮像枠と、の嵌合部を接着せず、固定部材によってレンズ枠と撮像枠とを相互に固定している。この構成によれば修理の際、レンズ枠と撮像枠とを互いに固定する固定部材を破壊して両者の固定を解除すれば、撮像素子が固定された撮像枠の再利用が可能である。
特開2006−15076号公報
しかしながら、前述した修理を行う場合、内視鏡を分解し、挿入部内に配置されている撮像ユニットを抜取り、交換する撮像ユニットを挿入部内に再配置し、内視鏡を組み立てる。撮像ユニットを挿入部から抜き取る作業、撮像ユニットを挿入部内に再配置する作業は繁雑で熟練を要し、修理費用が嵩む要因になっている。
本発明は上述した事情に鑑みてなされたものであり、撮像ユニットを挿入部内から抜去すること無く、破損した先端レンズの交換が可能な内視鏡先端部ユニットを提供することを目的にしている。
本発明の一態様の内視鏡先端部ユニットは、内視鏡の挿入部の先端側に位置する先端部を構成する先端硬性部と、前記先端硬性部の長手軸に沿って形成された、該先端硬性部の先端面側に第1の開口を有する、第1の貫通孔と、前記先端硬性部の長手軸に沿って形成された、該先端硬性部の先端面側に開口する第2の開口を有する、第2の貫通孔と、前記第1の開口側から前記第1の貫通孔内への挿抜が可能で該第1の開口から該第1の貫通孔内に挿入されて当該第1開口とは反対側の開口から前記先端硬性部に設けられた内部空間内に端部が突出する、少なくとも1つのレンズを保持する、レンズ枠と、前記レンズ枠内のレンズを通過した光を受光して光電変換を行うイメージセンサを保持する、前記レンズ枠に摺動自在に配置される、センサ枠と、前記第2の貫通孔内に回動自在に配置されて、摺動に伴って前記センサ枠の光軸方向の位置を調整する調整部材と、を具備している。
本発明によれば、撮像ユニットを挿入部内から抜去すること無く、破損した先端レンズの交換が可能な内視鏡先端部ユニットを実現できる。
本発明の内視鏡先端部ユニットを備える内視鏡の一例を説明する図 挿入部の先端部を正面から見た図 図2の矢印Y3−Y3線断面図であって、先端カバーを取り外した内視鏡先端部ユニットの概略構成を説明する図 図3に示した内視鏡先端部ユニットの先端硬性部を説明する図 図4Aの矢印Y4B方向から先端硬性部を見た図であって、先端硬性部の正面図 図4Aの矢印Y4C方向から先端硬性部を見た図であって、先端硬性部の背面図 内視鏡先端部ユニットの観察光学部を説明する図、および、調整部材、付勢部材、センサ枠を説明する図 先端硬性部の第1の貫通孔内にレンズ枠を配置した図 第1の貫通孔から突出したレンズ枠にセンサ枠を配置した図 内視鏡先端部ユニットの照明光学部を説明する図 先端硬性部の第3の貫通孔内に照明枠を配置した図 内視鏡先端部ユニットの組付けを説明する図であって、センサ枠の移動に伴ってコイルスプリングが観察領域底面に当接し、調整軸部が第2凹部に導出した状態を示す図 内視鏡先端部ユニットの組付け説明する図であって、調整部材の雌ネジ部を調整軸部の雄ネジ部に螺合して調整部材の一面を第2凹部の底面に密着するまで摺動させた図 先端カバーを先端硬性部に接着固定して形成された先端部に配置されるカバー付の内視鏡ユニットを示す図 観察レンズを含むレンズ枠の交換手順を説明する図であって、先端カバーを除去した先端硬性部を示す図 観察レンズを含むレンズ枠の交換手順を説明する図であって、レンズ枠を先端硬性部の第1開口側から外部に取り外した図 観察レンズを含むレンズ枠の交換手順を説明する図であって、交換用レンズ枠を先端硬性部の第1開口側から取り付けた図 観察光学部のレンズ枠に対して摺動自在なセンサ枠をカム機構で光軸方向に移動させる実施形態に係り、本実施形態の挿入部の先端部を正面から見た図 図10Aの矢印Y10B−Y10B線断面図であって、先端カバーを取り外した内視鏡先端部ユニットの概略構成を説明する図 図10Bに示した内視鏡先端部ユニットの先端硬性部を説明する図 図10Cの矢印Y10D方向から先端硬性部を見た先端硬性部の正面図 図10Cの矢印Y10E方向から先端硬性部を見た先端硬性部の背面図 チャンネルチューブを連結したチャンネル口金を説明する図 調整部材を説明する図 図10Gの矢印Y10H−Y10H線断面図 内視鏡先端部ユニットの組付けを説明する図であって、レンズ枠が固定された先端硬性部の口金孔にチャンネルチューブが固定されたチャンネル口金を固定した状態を示す図 内視鏡先端部ユニットの組付けを説明する図であって、先端硬性部に固定されて突出したレンズ枠にセンサ枠を摺動自在に配置した状態を示す図 調整部材を調整部材孔内に配置する手順を説明する図 調整部材のカム溝に調整凸部の軸端部を配置させた状態と、この後のピント調整の手順とを説明する図 先端カバーを先端硬性部に接着固定する手順を説明する図 観察光学部のレンズ枠に対して摺動自在なセンサ枠を磁石の磁力で光軸方向に移動させる実施形態に係り、本実施形態の挿入部の先端部を正面から見た図 図12Aの矢印Y12B−Y12B線断面図であって、先端カバーを取り外した内視鏡先端部ユニットに設けられた磁石を有する調整部材と調整部材が配設される調整用孔とを主に説明する図 先端硬性部の背面図 内視鏡先端部ユニットの組付けを説明する図であって、先端硬性部に固定されたレンズ枠にセンサ枠を摺動自在に配置した状態で、ネジ部材を配置した図 内視鏡先端部ユニットの組付けを説明する図であって、先端硬性部に固定されたレンズ枠にセンサ枠を摺動自在に配置した状態でネジ部材を配置し、さらに磁石穴内に調整部材の磁石と位置調整バネとを配置すると共に蓋部材を蓋穴に配置した状態を示す図
以下、図面を参照して本発明の実施の形態を説明する。
なお、以下の説明に用いる各図において、各構成要素を図面上で認識可能な程度の大きさとするため、構成要素毎に縮尺を異ならせてあるものもある。すなわち、本発明は、これらの図に記載された構成要素の数量、構成要素の形状、構成要素の大きさの比率および各構成要素の相対的な位置関係のみに限定されるものではない。
図1に示すように内視鏡1には操作部2から延出する挿入部3が設けられている。挿入部3は先端側から順に、硬性の先端部4と、湾曲自在な湾曲部5と、可撓性を有する可撓管部6と、を備えている。
操作部2には湾曲部操作装置として例えば湾曲操作レバー7が設けられている。湾曲部5は湾曲操作レバー7の操作に伴って例えば上下の二方向に湾曲するようになっている。符号8はユニバーサルコードであり、操作部2の例えば側部から延出している。
なお、湾曲部5は湾曲操作レバー7の操作に伴って上下左右の四方向に湾曲するものであってもよい。
図2に示すように先端部4には先端カバー10と先端硬性部30とが配置されている。先端カバー10は先端硬性部30を被覆する非導電性部材である。
先端カバー10は、観察部開口11、照明部開口12、処置具開口13を有する。観察部開口11は観察レンズ4aを露呈させる。照明部開口12は照明レンズ4bを露呈させる。処置具開口13はチャンネル開口4cを露呈させる。この結果、先端部4の先端面4fには観察を行うための観察レンズ4a、照明レンズ4b、および、チャンネル開口4cが配置される。符号70は調整部材である。
図3の符号20は内視鏡先端部ユニット(以下、内視鏡ユニットと略記する)である。内視鏡ユニット20は、先端硬性部30と、レンズ枠40およびセンサ枠50を光軸a60方向に配列した観察光学部60と、調整部材70と、照明光学部80と、圧縮コイルバネ90と、を有する。圧縮コイルバネ90は予め定めたバネ定数で予め定めた長さに設定されている。
図4A、図4B、図4Cを参照して先端硬性部30を説明する。
先端硬性部30は硬質部材であって、ステンレス鋼等の金属製、あるいは、樹脂製、あるいは、セラミック製である。先端硬性部30は図4B、図4Cに示すように円筒形状に形作られている。
図4A、図4B、図4Cに示すように先端硬性部30には硬性部前面30f側に開口を有する複数の貫通孔が形成されている。具体的に複数の貫通孔は、第1の貫通孔である観察光学部用貫通孔(以下、観察孔と略記する)31、第2の貫通孔である調整部材用貫通孔(以下、調整孔と略記する)32、第3の貫通孔である照明光学部用貫通孔(以下、照明孔と略記する)33、第4の貫通孔である処置具チャンネル孔(以下、チャンネル孔と略記する)34である。
符号30cは先端凸部であり、硬性部前面30fより予め定めた高さ突出している。符号35は収容空間であり、先端硬性部30に設けられた内部空間である。符号35mは空間開口であり、硬性部後面30rに形成されている。
観察孔31は、先端硬性部30の長手軸a30に沿って形成されている。観察孔31は硬性部前面30f側にレンズ枠位置決め穴(以下、第1凹部と略記する)36を有する。
第1凹部36の内径は観察孔31の内径より大径に、深さは予め定めた寸法に設定してある。符号31mは第1開口であって観察孔31が有する硬性部前面30f側に設けられた第1凹部36の開口である。観察孔31は観察孔後方口31rを有している。観察孔後方口31rは第1開口31mの反対側の開口であって収容空間35に通じている。
調整孔32も先端硬性部30の長手軸a30に沿って形成されている。つまり、観察孔中心軸a31との調整孔中心軸a32とは平行である。調整孔32は硬性部前面30f側に調整部材凹部(以下、第2凹部と略記する)37を有する。
第2凹部37の内径は調整孔32の内径より大径に、深さは予め定めた寸法に設定される。具体的に、深さは調整部材70の厚みより大きく設定してある。符号32mは第2開口であって調整孔32が有する硬性部前面30f側に設けられた第2凹部37の開口である。調整孔32は調整孔後方口32rを有している。調整孔後方口32rは第2開口32mの反対側の開口であって収容空間35に通じている。
照明孔33は、先端硬性部30の長手軸a30に沿って形成されている。照明用孔33は硬性部前面30f側に照明枠位置決め穴(以下、第3凹部と略記する)38を有する。
第3凹部38の内径は照明孔33の内径より大径に、深さは予め定めた寸法に設定してある。符号33mは第3開口33mであって照明孔33が有する硬性部前面30f側に設けられた第3凹部38の開口である。照明孔33は調整孔後方口33rを有している。調整孔後方口33rは第3開口33mの反対側の開口であって収容空間35に通じている。
なお、先端硬性部30に配置される複数の貫通孔は、観察孔31、調整孔32、照明孔33、チャンネル孔34に限定されるものでは無く、必要に応じて予め定めた機能を有する貫通孔が設けられる。
図4A、図4Cに示す符号35aは観察部領域である。観察部領域35aは収容空間35の一部であって観察領域底面35adに観察孔後方口31rが位置している。
符号35bは調整部領域である。調整部領域35bは収容空間35の一部であって調整領域底面35bdに調整孔後方口32rが位置している。
符号39は中継領域である。中継領域39は収容空間35の一部であって観察部領域35aと調整部領域35bとを連絡する予め定めた幅に設定した凹部である。中継領域39の凹部中心軸a39は観察孔中心軸a31および調整孔中心軸a32に直交する。中継領域39には中継部(図5の符号53参照)が配置される。また、凹部底面39dは逃がし面であって予め定めた位置に設定されている。
図5を参照して観察光学部60を説明する。
観察光学部60にはレンズ枠40を備える対物光学部61と、センサ枠50を備える撮像部62と、が配置される。
レンズ枠40は、先端側から順に先端枠部42、レンズ枠凸部43、レンズ枠本体44を備えている。レンズ枠40は軸方向に段付き貫通孔41を有している。
段付き貫通孔41内には少なくとも1つの光学レンズが配置される。光学レンズの中心は段付き貫通孔41の中心軸上に配置される。つまり、貫通孔41の中心軸は光軸である。本実施形態において、段付き貫通孔41の先端枠部42側に観察レンズ4aが保持されている。本実施形態において段付き貫通孔41内には観察レンズ4aに加え、複数の光学レンズ45、絞り45等の光学部材が保持されている。
レンズ枠凸部43はレンズ枠本体44の外周面および先端側枠42の外周面から突出したフランジである。レンズ枠凸部43の外径は第1凹部36の内径より予め定めた寸法小径に設定してある。レンズ枠本体44の外径は観察孔31の内径より予め定めた寸法小径に設定してある。先端側枠42の外径は観察孔31の内径より大径であっても小径であってもよい。先端側枠42は、その外径が観察孔31の内径より大径であることにより、観察孔31内に挿入される不具合が解消される。
また、レンズ枠凸部43の厚みは第1凹部36の深さより小さく設定してある。符号43bは当接面である。レンズ枠凸部43の当接面43bは第1凹部36の底面36dに密着して配置される。
また、先端枠部42のレンズ枠凸部43の一端面43aからの突出長は予め定めた寸法に設定されている。レンズ枠本体44のレンズ枠凸部43の他端面である当接面43bからの突出長も予め定めた寸法に設定されている。
この構成において、レンズ枠40のレンズ枠本体44が第1凹部36側から観察孔31に挿抜自在である。そして、本実施形態のレンズ枠40は、図6Aの矢印に示すように第1凹部36側から観察孔31内に挿通される。レンズ枠本体44は、当接面43bが底面36dに密着した位置決め状態において、観察孔後方口31rから観察部領域35a内に所定の量突出する。このとき、レンズ枠凸部43は第1凹部36内に収容される。一方、先端枠部42の先端面42fは第1開口31mから所定の量突出する。
図5に示すようにセンサ枠50には、センサ枠本体51と、調整軸部52と、中継部53と、が配置されている。
センサ枠本体51は軸方向にストレートな貫通孔54を有している。センサ枠本体51は、先端側から順に付勢部材配置部51a、本体部51c、シールド枠配設部51bを備えている。
付勢部材配置部51aの外径は本体部51cの外形より小さく設定してある。シールド枠配設部51bの外形は本体部51cの外形より小さく設定してある。
付勢部材配置部51aの外周面側には付勢部材である圧縮コイルバネ90の内孔側が配置される。シールド枠配設部51bの外面にはシールド枠57の一端側内面が固定される。
ストレート貫通孔54内にはカバーガラス、ガラスリッド等の光学部材55a、55bが保持されている。光学部材55bは紫外線硬化型透明接着剤等によりイメージセンサ56の撮像面側に接着固定されて撮像面を保護している。したがって、イメージセンサ56はセンサ枠50に保持される。なお、光学部材55a、55b同士も紫外線硬化型透明接着剤等により接着固定されている。
イメージセンサ56、電子部品(不図示)を実装した回路基板(不図示)等はシールド枠57内に配置されて封止樹脂58によって被覆されている。符号59は信号ケーブルであり回路基板から延出され、ケーブル内には複数の信号線、電線等が挿通されている。
ストレート貫通孔54の内径はレンズ枠本体44の外径より予め定めた寸法大径に設定してある。したがって、センサ枠50のセンサ枠本体51は、破線の矢印Y5Aに示すようにレンズ枠40のレンズ枠本体44の外周面側に挿入される。この挿入状態で、センサ枠50はレンズ枠本体44の外周に対して予め定めた嵌め合いで摺動自在である。すなわち、センサ枠50はレンズ枠本体44に外嵌される。この外嵌状態で、段付き貫通孔41の中心軸とストレート貫通孔54の中心軸とが一致して光軸となる。
本体部51cは観察部領域35a内で摺動自在である。つまり、本体部51cの光軸に直交する断面形状は、観察部領域35aの長手軸a30に直交する断面形状に比べて小さい。断面形状は円形であっても矩形、あるいは、多角形等であってもよい。
圧縮コイルバネ90は圧縮されていくことによって元の長さに戻ろうとする付勢力を発する。付勢部材配置部51aの外径はコイルスプリング91の内径より予め小さく設定してある。コイルスプリング91の外径は観察部領域35a内で摺動自在となるように設定される。
調整軸部52は調整孔32内に摺動自在に配置される。したがって、調整軸部52の外径は調整孔32の内径より小径に設定されている。調整軸部52は、第2凹部37内に配置可能な軸端部に雄ネジ部52mを有している。雄ネジ部52mは主に第2凹部37内に配置されて一部が調整孔32内に配置されるように有効ネジ長が設定してある。
雄ネジ部52mには破線の矢印Y5Bに示すように調整部材70が螺合して配置される。すなわち、調整部材70は雄ネジ部52mに螺合する雌ネジ部70fが配置されている。調整部材70は貫通孔70hに雌ネジを形成した環状部材である。
調整部材70は、第2凹部37内に摺動自在に配置される。調整部材70の一面には例えば蟹目レンチ(不図示)が配置される一対のレンチ穴(不図示)が形成されている。第2凹部32の深さは調整部材70の厚み、調整軸部52の移動量を考慮して設定される。
中継部53は、センサ枠本体51と中継部53とを一体に繋ぐ連結部である。中継部53の一方側は例えば本体部51cの外面に位置し、他方側は調整軸部52の外周面に位置している。中継部53は中継領域39に予め定めた係入状態で配置される。この結果、センサ枠本体51および調整軸部52の配置位置が規制される。
本実施形態においては図6Bに示すように圧縮コイルバネ90を付勢部材配置部51aに配置したセンサ枠50が先端硬性部30の後面開口35mから収容空間35内に導入される。
センサ枠50は、その後、調整軸部52が調整部領域35b内に挿入され、センサ枠本体51が観察部領域35a内に挿入されて、観察領域底面35adに向けて移動される。
この移動中、センサ枠本体51をレンズ枠本体44に外嵌配置される。このことによって、収容空間35内においてセンサ枠50がレンズ枠40の光軸方向に摺動自在に配列された観察光学部60が先端硬性部30に設けられる。
図7Aに示すように照明光学部80は、照明枠81と、ライトガイドファイバ束82と、を有する。照明枠81の外径は照明孔33の内径より予め定めた寸法小径に設定してある。照明枠81は軸方向に細長な照明枠貫通孔83を有する。
照明枠貫通孔83内には先端レンズである照明レンズ4bと、複数の光学レンズ85と、ライトガイドファイバ束82の端部とが固設される。照明レンズ4bは照明枠81の前面81f側に配置される。
ライトガイドファイバ束82は、照明枠81の前面81f側とは反対面81r側から外方に延出している。
符号84は照明枠凸部である。照明枠凸部84は照明枠81の外周面から突出したフランジである。照明枠凸部84の外径は第3凹部38の内径より予め定めた寸法小径に設定してある。また、照明枠凸部84の厚みは第3凹部38の深さより小さく設定してある。
符号84bは当接面である。照明枠凸部84の当接面84bは第3凹部38の底面38dに密着して配置される。照明枠凸部84の一端面84aから前面81fまでの突出長は予め定めた寸法に設定されている。照明枠凸部84の他端面である当接面84bから反対面81rまでの突出長は予め定めた寸法に設定されている。
照明光学部80は図7Bの矢印に示すように第3凹部38側から照明孔33内に挿抜自在である。具体的に、照明光学部80は、ライトガイドファイバ束82、照明枠81の順に第3凹部38側から照明孔33内に挿入される。
照明枠81は、当接面85bが底面38dに密着した位置決め状態において、照明孔後方口33rからライトガイドファイバ束82が収容空間35内を通過して外部に延出される。このとき、照明枠凸部85は第3凹部38内に収容される。一方、照明枠81の前面81fは第3開口33mから所定の量突出する。
ここで、図6A、図6B、図7B、図8A、図8B等を参照して内視鏡ユニット20の組付け例を説明する。なお、組付け例は一例であって取り付ける順番等は以下に限定されるものでは無い。
作業者は、内視鏡ユニット20を組み立てるに当たって上述した、先端硬性部30、観察光学部60となるレンズ枠40を備える対物光学部61とセンサ枠50を備える撮像部62、調整部材70、照明光学部80、圧縮コイルバネ90、口金(不図示)が固定されたチャンネルチューブ(不図示)等を用意する。
そして、作業者はチャンネルチューブを先端硬性部30に組み付ける。この際作業者はチャンネルチューブに固定された口金をチャンネル孔34に固定する。この結果、先端硬性部30の後面開口35mからチャンネルチューブが延出される。
また、作業者は照明光学部80を先端硬性部30に組み付ける。ここで、作業者は図7Bで示したようにライトガイドファイバ束82を第3凹部38側から照明孔33内、収容空間35内を通過させて外部に延出させる。その後、照明枠81を第3凹部38側から照明孔33内に挿入する。そして、照明枠81の照明枠凸部84を第3凹部38内に配置させる。
作業者は、当接面84bを底面38dに密着させた位置決め状態して接着剤を照明枠凸部84の外周面と第3凹部38の内周面との隙間に塗布して、照明枠凸部84を第3凹部38に対して水密を保持するように固定する。
この結果、照明光学部80が先端硬性部30に固設される。そして、先端硬性部30の後面開口35mから外部に延出するライトガイドファイバ束82の端部を作業用光源装置(不図示、以下、光源装置と略記する)に接続する。
次いで、作業者は観察光学部60を先端硬性部30に設けるため、まずレンズ枠40を先端硬性部30に組み付ける。すなわち、作業者は図6Aで示したようにレンズ枠40のレンズ枠本体44を第1凹部36側から観察孔31内に挿入する。そして、レンズ枠凸部43を第1凹部36内に配置させてレンズ枠本体44を観察部領域35a内に突出させる。
作業者は、当接面43bを底面36dに密着させた位置決め状態にしてレンズ枠凸部43の外周面と第1凹部36の内周面との隙間に接着剤を塗布し、レンズ枠凸部43を第1凹部36内に水密を保持するように固定する。
この結果、レンズ枠40が先端硬性部30に固設される。この固定状態において、先端枠部42の先端面42fの硬性部前面30fからの突出量と、照明枠81の前面81fの硬性部前面30fからの突出量とは一致している。
次に、作業者は観察光学部60のセンサ枠50をレンズ枠40に対して摺動自在に配列させる。すなわち、作業者は図6Bで示したように圧縮コイルバネ90をセンサ枠50の付勢部材配置部51aに配置し、その状態を保持しつつセンサ枠50を後面開口35mから収容空間35内に導入する。
そして、作業者は調整軸部52を調整部領域35b内に配置し、センサ枠本体51を観察部領域35a内に配置した後、センサ枠50を観察領域底面35adに向けて移動させていく。すると、センサ枠本体51がレンズ枠本体44に外嵌される。
この外嵌状態でさらにセンサ枠50を観察領域底面35adに向けて移動させていくと、図8Aに示すように圧縮コイルバネ90の先端側が観察領域底面35adに当接する。また、調整軸部52に形成された雄ネジ部52mが第2凹部37内に導出される。
なお、撮像部62から延出されている信号ケーブル59は作業用表示装置(不図示、以下、表示装置と略記する)に接続されている。
ここで、作業者は図8Bに示すように調整部材70を第2凹部37内に配置しつつ調整部材70の雌ネジ部70fを雄ネジ部52mに螺合し、例えば蟹目レンチを操作して調整部材70の一面71を第2凹部32の底面32dに密着させる。
この結果、センサ枠50がレンズ枠40に対して摺動自在に配置した観察光学部60が先端硬性部30に設けられる。
ここで、作業者は観察光学部60のピント調整作業に移行する。まず、作業者は、観察レンズ4aをピント調整治具(不図示)に対向させる。また、作業者は光源装置および表示装置を動作状態に切替操作する。すると、照明レンズ4bから照明光が出射され、表示装置の画面上にイメージセンサ56が撮像したピント調整画像が表示される。
この後、作業者はピント調整を開始する。すなわち、作業者は蟹目レンチを操作して調整部材70を回転させてセンサ枠50をレンズ枠40のレンズ枠本体44に対して摺動させつつ表示装置に表示される調整画像を観察する。
調整部材70の回転に伴って、調整軸部52の雄ネジ部52mが雌ネジ部70fを有する貫通孔70h内に矢印Y8B1に示すように引き込まれていく。すなわち、調整軸部52が調整孔32に沿って先端面30f方向に移動していく。
このとき、中継部53およびセンサ枠本体51も矢印Y8B2に示すように同方向に移動していく。センサ枠本体51の観察領域底面35ad方向への移動に伴って圧縮コイルバネ90が圧縮されて全長が徐々に縮まっていく。言い換えれば、センサ枠50は圧縮コイルバネ90の付勢力に抗して僅かずつ観察領域底面35adに向かって移動していく。
作業者は、表示装置の画面上に表示されている調整画像によってピント調整の完了を確認したなら調整部材70の回転操作を停止し、接着剤を調整部材70の外周面と第2凹部37の内周面との隙間に適量塗布する。
この結果、調整部材70が第2凹部37に固定されて、ピント調整を完了した観察光学部60が先端硬性部30に配設される。そして、先端硬性部30に観察光学部60、照明光学部80、処置具チャンネルチューブを設けた図3に示した内視鏡ユニット20が形成される。
なお、作業者はピント調整完了後、光源装置に接続されたライトガイドファイバ束82の端部を取り外すと共に、表示装置に接続された信号ケーブル59を取り外す。
その後、作業者は図8Cに示すように先端硬性部30に先端カバー10を接着固定してカバー付の内視鏡ユニット20を形成する。このとき、接着剤は先端硬性部30の先端面30f側の側面、先端面30f、レンズ枠凸部43の一端面43a、先端枠部42の外周面、段差面30sに適量塗布する。
先端カバー10を先端硬性部30に接着固定したことによって第2凹部37の第2開口32mが先端カバー10によって水密を保持して塞がれる。
なお、カバー付の内視鏡ユニット20から延出する信号ケーブル59、ライトガイドファイバ束82は湾曲部5内、可撓管部6内を挿通して操作部2側に延出される。また、先端硬性部30には湾曲部5を構成する湾曲カバー(不図示)が固設されて内視鏡1の挿入部2が形成される。
図9A−図9Cを参照してレンズ枠交換手順を説明する。
本実施形態の内視鏡ユニット20を備える内視鏡1において、例えば観察レンズ4aにひび、あるいは、割れが生じた場合、レンズ枠40を交換する。
まず、作業者は図9Aの矢印に示すように挿入部3の先端部4に配置された先端カバー10を先端硬性部30から取り外す。このとき、作業者は先端カバー10を破壊しつつ先端硬性部30から取り除いてもよい。
次に、作業者は図9Bの矢印に示すようにレンズ枠40を先端硬性部30の第1開口31m側から取り外す。すなわち、作業者はレンズ枠凸部43の外周面と第1凹部36の内周面との隙間を水密に保持した接着剤を除去し、その後、レンズ枠40を先端硬性部30の観察孔31から取り外す。
次いで、作業者は第1凹部36の内周面、先端硬性部30の先端面30f側の側面、先端面30f、段差面30s等に塗布されている接着剤を除去する。また、作業者は、内視鏡コネクタ(不図示)を例えば光源装置とカメラコントロールユニットとが一体な内視鏡外部装置に接続する。
次に、作業者は図9Cの矢印に示すように交換用レンズ枠40Nのレンズ枠本体44を第1開口31m側から上述した組付け例と同様に観察孔31内に挿入してレンズ枠本体44を観察孔後方口31rから導出させる。このとき、作業者は、レンズ枠本体44を観察部領域35a内に配置されている圧縮コイルバネ90内に配置させつつレンズ枠本体44をセンサ枠50のセンサ枠本体51のストレート貫通孔54に内嵌させる。
この内嵌状態において、作業者はレンズ枠本体44をさらにセンサ枠本体51内に挿入してレンズ枠凸部43の当接面43bを第1凹部36の底面36dに密着した位置決め状態にする。
その後、作業者はこの位置決め状態を保持して接着剤を塗布し、レンズ枠凸部43を第1凹部36内に水密を保持するように固定する。この結果、交換用レンズ枠40Nを先端硬性部30に固設した新たな観察光学部60が収容空間35内に設けられる。
次いで、作業者は観察光学部60の撮像状態を確認するため内視鏡外部装置を動作状態にする。すると、照明レンズ4bから照明光が出射されて、表示装置の画面上にイメージセンサ56が撮像したピント調整画像を表示させる。
ここで、作業者が画面上にピントが調整された画像を表示されていることを確認した場合、前記図8Cに示したように新品の先端カバー10を先端硬性部30に接着固定して修理を完了する。
一方、作業者が画面上に表示された画像ではピントに不具合があると判定した場合、交換用レンズ枠40Nとセンサ枠50との光軸方向の位置調整を行う。その際、作業者は調整部材70に塗布した接着剤を除去して調整部材70を回転可能な状態に復帰させる。
作業者は、表示装置画面上に表示されたピント調整画像を観察しつつ蟹目レンチを操作して調整部材70を回転させてセンサ枠50を後退させる。その後、作業者はセンサ枠50を圧縮コイルバネ90の付勢力に抗して観察領域底面35ad方向に移動させつつピント調整を行う。
そして、作業者は、画面上でピント調整の完了を確認したなら調整部材70の回転操作を停止し、接着剤を調整部材70の外周面と第2凹部37の内周面との隙間に適量塗布して再度、調節部材70を第2凹部37に固定する。その後、作業者は新品の先端カバー10を先端硬性部30に接着固定して修理を完了する。
このように、センサ枠50にセンサ枠本体51、調整軸部52、中継部53を配置する。そして、内視鏡硬性部30の収容空間35内において、イメージセンサ56を保持するセンサ枠50が光学部材を保持するレンズ枠40に対して摺動自在な観察光学部60を設ける。観察光学部60のセンサ枠50において調整軸部52の雄ネジ部52mを有する軸端部を内視鏡硬性部30の第2凹部37内に導出させる。そして、導出された雄ネジ部52mに調整部材70の雌ネジ部70fを螺合する。この結果、調整部材70を回転させることによってセンサ枠50がレンズ枠40に対して摺動自在な観察光学部60を得られる。そして、調整部材70の回転によってセンサ枠50をレンズ枠40に対して移動させて観察光学部60のピント調整を実現できる。
また、センサ枠50のセンサ枠本体51が備える付勢部材配置部51aに圧縮コイルバネ90を配置している。そして、センサ枠50を移動させて圧縮コイルバネ90の先端側が観察領域底面35adに当接した状態で観察光学部60のピント調整を行う。この結果、センサ枠50を圧縮コイルバネ90の付勢力に抗して僅かずつ観察領域底面35adに向けて移動させて、観察光学部60のピント調整を精度良く行うことができる。
また、観察光学部60のピント調整終了後、先端硬性部30に新品の先端カバー10を接着固定してカバー付の内視鏡ユニット20を形成する。この結果、先端カバー10によって第2凹部37の第2開口32mの水密を保持して塞ぐことができる。
そして、上述したカバー付の内視鏡ユニット20を挿入部2に備えた内視鏡1においては観察レンズ4aに不具合が生じた際、先端カバー10を先端硬性部30から取り外す作業、レンズ枠40を第1開口31m側から取り外す作業、交換用レンズ枠40Nを第1開口31m側からセンサ枠50に内嵌する作業、調整部材70を回転させて交換用レンズ枠40Nとセンサ枠50とを備えた観察光学部60のピント調整する作業、先端硬性部30に新品の先端カバー取り付ける作業、を行うことによって、観察レンズ4aの交換修理を完了するができる。
すなわち、カバー付の内視鏡ユニット20を挿入部2に備えた内視鏡1では、イメージセンサ56を有する観察光学部60を挿入部3から抜き取る作業、観察光学部60を挿入部3内に再配置する作業等を行うことなく破損した観察レンズ4aの交換を行うことができる。
なお、上述した実施形態において観察光学部60は第1開口31m側から挿抜自在なレンズ枠40のレンズ枠本体44に対して摺動自在なセンサ枠50を有している。センサ枠50は調整軸部52の雄ネジ部52mに第2凹部37内で螺合する調整部材70を時計方向あるいは反時計方向に回転させることによって光軸方向に移動して観察光学部60のピント調整を可能にしている。
しかし、観察光学部60のピント調整を行うために第1開口31m側から挿抜自在なレンズ枠40に対して摺動自在なセンサ枠50を光軸方向に移動させる機構は螺合に限定されるものでは無く、図10A−図10Hに示す構成であってもよい。
図10Aに示すように本実施形態において先端部4には先端カバー10Aと先端硬性部30Aとが配置されている。先端カバー10Aは先端硬性部30Aを被覆する非導電性部材である。
先端カバー10Aは、先端カバー10と同様に観察部開口11、照明部開口12、処置具開口13を有し、先端部4の先端面4fには観察を行うための観察レンズ4a、照明レンズ4b、および、チャンネル開口4cが配置される。その他の構成は上述した実施形態と同様であり同部材には同符号を付して説明を省略している。
図10Bに示す内視鏡ユニット20Aは、先端硬性部30Aと、レンズ枠40およびセンサ枠50Aを光軸a60方向に配列した観察光学部60と、調整部材70Aと、を有する。本実施形態において調整部材70Aは、調整孔およびチャンネル孔を兼用する兼用孔101に配置される。符号110はチャンネル口金、符号115はチャンネルチューブである。
本実施形態においてはセンサ枠50Aの構成が上述したセンサ枠50と異なる。センサ枠50Aにはセンサ枠本体51と調整凸部52Aとが配置されている。調整凸部52Aはセンサ枠本体51の本体部51cの外周面から予め定めた量突出した凸部である。センサ枠50Aのその他の構成は上述したセンサ枠50と同様であり同部材に同符号を付して説明を省略している。そして、センサ枠50Aは兼用孔101に配置される調整部材70Aによってレンズ枠40に対して摺動される。
図10C、図10D、図10Eを参照して本実施形態の先端硬性部30Aを説明する。
なお、以下の説明において上述した先端硬性部30と同様な部材については同符号を付してその説明を省略する。
先端硬性部30Aは例えばステンレス鋼で円筒形状に形作られている。先端硬性部30Aには硬性部前面30Af側に開口を有する複数の貫通孔が形成されている。具体的に複数の貫通孔は、上述した観察孔31、第2の貫通孔である兼用孔101、上述した照明孔33である。
観察孔31、兼用孔101は先端硬性部30Aの長手軸a30に沿って形成されている。つまり、観察孔中心軸a31との兼用孔中心軸a101とは平行である。
兼用孔101は硬性部前面30Af側から順に、段付き孔である調整部材孔102およびチャンネル孔105を有する。調整部材孔102には第2凹部103と調整穴104とが配置されている。第2凹部103の内径は調整孔104の内径より大径で、深さは予め定めた寸法に設定される。
第2凹部103の底面103dには調整穴104の開口104mが形成されている。符号101mは第2開口であって兼用孔101の硬性部前面30Af側に設けられた第2凹部103の開口である。
一方、チャンネル孔105には口金孔106とチューブ穴107とが配置されている。口金孔106の内径は調整孔104の内径およびチューブ孔107の内径より小径に設定されている。
したがって、調整穴104の底面104dには口金孔106の硬性部前面側開口106fが形成され、チューブ孔107の底面107dには口金孔106の硬性部後面側開口106rが形成されている。符号107mはチューブ孔開口である。
図10C、図10Eに示す符号108は中継領域である。中継領域108は収容空間35の一部であって観察部領域35aと兼用孔101の調整孔104とを連絡する予め定めた幅に設定した凹部である。中継領域108の凹部中心軸a108は観察孔中心軸a31および調整孔中心軸a101に直交する。そして、調整凸部52Aは中継領域108に予め定めた係入状態で配置される。凹部底面109は逃がし面であって予め定めた位置に設定されている。
図10F、図10G、図10Gを参照して兼用孔101内に配置される調整部材70Aおよびチャンネル口金110を説明する。
図10Fに示すチャンネル口金110は中央凸部111を挟んで調整部材係入部112とチューブ固定部113とを有している。チューブ固定部113にはチャンネルチューブ115の一方の端部が固定される。調整部材係入部112の外径は口金孔106の内径より予め定めた寸法小径である。中央凸部111の係入部側端面111aは当接面である。符号110hはチャンネル孔であって軸方向貫通孔である。
チャンネルチューブ115が固定されたチャンネル口金110の調整部材係入部112はチューブ孔107内、口金孔106内を通過して調整穴104内に配置される。このとき、係入部側端面111aがチューブ孔107の底面107dに当接する。
調整部材係入部112の係入部側端面111aからの突出長は調整穴104内において予め定めた量突出するように設定されている。
図10G、図10Hに示すように調整部材70Aは太径部75と細径部76とを有する。太径部75は、第2凹部103内に配置される。太径部75の外径は第2凹部103の内径より小径で厚みは第2凹部103の深さより小さく設定してある。細径部76は調整穴104内に予め定めた嵌め合いで配置される。したがって、調整部材70Aは調整穴102内において時計方向、あるいは、反時計方向に回動自在である。
符号77はレンチ穴であって、例えば蟹目レンチ(不図示)が配置される。符号78は摺動孔である。摺動孔78内にはチャンネル口金110の調整部材係入部112が予め定めた嵌め合いで配置される。符号78tはテーパー面である。調整部材係入部112はテーパー面78tを通過してスムーズに摺動孔78内に導入されるようになっている。先端硬性部30Aの先端面30Af側に位置する摺動孔78の開口はチャンネル開口である。
符号79はカム溝であって、細径部76の外周に予め定めた幅および深さで予め定めた形状に形成されている。
カム溝79内には調整凸部52Aの軸端部が配置される。カム溝79は、細径部76が調整部材中心軸a70Aの軸周りに回転することによって、カム溝79内に配置されている調整凸部52Aの軸端部を予め定めた量調整部材中心軸a70A方向に移動するように、細径部76の外周面に形成されている。
符号79gは案内溝である。案内溝79gは摺動孔78の中心軸a78に沿って細径部後端面76rからカム溝79に至るように形成されている。調整凸部52Aの軸端部は、案内溝79gを通過してカム溝79に配置されるようになっている。
図11A−図11Dを参照して内視鏡ユニット20Aの組付け例を説明する。
本実施形態の内視鏡ユニット20Aを組み立てるに当たって作業者は、先端硬性部30A、観察光学部60となるレンズ枠40を備える対物光学部61とセンサ枠50Aを備える撮像部62、調整部材70A、照明光学部80、圧縮コイルバネ90、口金110が固定されたチャンネルチューブ115等を用意する。
作業者はまず、前記図7Bで示したように照明光学部80を先端硬性部30Aに組付ける。また、作業者は前記図6Aで示したようにレンズ枠40のレンズ枠本体44を第1凹部36側から観察孔31内に挿入し、レンズ枠40を先端硬性部30に固設する。
次に作業者は、チャンネルチューブ115の一方の端部が固定されたチャンネル口金110の調整部材係入部112に接着剤を塗布する。そして、図11Aに示すように調整部材係入部112をチューブ孔107内、口金孔106内を通過させて調整穴104内に配置する。このとき、中央凸部111の係入部側端面111aをチューブ孔107の底面107dに当接している。
この結果、係入部側端面111aと底面107dとが水密を保持して接着固定されると共に、口金孔106内面と口金孔106内に配置された調整部材係入部112の外周面とが水密を保持して接着固定される。
次いで作業者は図11Bに示す圧縮コイルバネ90を付勢部材配置部51aに配置したセンサ枠50Aを破線の矢印Y11Bに示すように先端硬性部30の後面開口35mから収容空間35内に導入する。そして、作業者は センサ枠50のセンサ枠本体51を観察部領域35a内に挿入して観察領域底面35adに向けて移動する。
この移動中、上述したようにセンサ枠本体51がレンズ枠本体44に外嵌配置されて、センサ枠50Aがレンズ枠40の光軸方向に摺動自在に配列された観察光学部60が先端硬性部30A内に設けられる。
その後、圧縮コイルバネ90の先端側が観察領域底面35adに当接する。このとき、センサ枠50Aの調整凸部52Aは中継領域108内を移動して、調整凸部52Aの軸端部が調整穴104内に配置される。
次に作業者は、調整部材70Aを図11Cの矢印Y11Cで示すように第2凹部103の第2開口101m側から調整部材孔102内に挿入し、予め定めた状態に配置する。
具体的に、作業者はまず、調整部材70Aの細径部76を、第2凹部103を通過させて、調整穴104に導入する。導入後、作業者はさらに調整部材70Aを調整部材係入部112に向けて移動していく。すると、二点鎖線で示すように摺動孔78の細径部76側に形成されたテーパー面78t内に調整部材係入部112の端部が配置される。
その後、作業者が調整部材70Aを調整穴104の底面104dに向けて移動していく。すると、細径部76の摺動孔78内に調整部材係入部112が配置される。作業者は、この配置状態で細径部76をさらに底面104dに向けて移動しつつ案内溝79gの先端側開口の位置を調整し、調整凸部52Aの軸端部を案内溝79gを介して図11Dに示すようにカム溝79のカム溝開始端に配置させる。
配置後、作業者は観察光学部60のピント調整作業に移行する。すなわち、作業者は上述したように光源装置および表示装置を動作状態に切替操作して表示装置の画面上にイメージセンサ56が撮像したピント調整画像を表示させる。
この後、作業者はピント調整を開始する。作業者は表示装置画面上に表示されたピント調整画像を観察しつつ蟹目レンチを操作して調整部材70Aを反時計方向に回転させる。すると、調整凸部52Aの軸端部がカム溝79内をカム溝終端に向かって移動すると共に、その移動に伴ってセンサ枠50Aが圧縮コイルバネ90からの付勢力に抗して観察領域底面35adに向かって移動する。
つまり、作業者は、センサ枠50Aを徐々に観察領域底面35adに向けて移動させつつピント調整を行う。そして、作業者は、画面上でピント調整の完了を確認したなら調整部材70Aの回転操作を停止し、接着剤を太径部75の外周面と第2凹部103の内周面との隙間に適量塗布して、調節部材70Aを第2凹部103内に固定する。
この結果、調整部材70Aが第2凹部103に固定されて、ピント調整を完了した観察光学部60が先端硬性部30Aに配設される。つまり、先端硬性部30Aに観察光学部60、照明光学部80、処置具チャンネルチューブを設けた図10Bに示した内視鏡ユニット20Aが形成される。
その後、作業者は図11Eに示すように先端カバー10Aを矢印Y11Eに示すように先端硬性部30Aに装着してカバー付の内視鏡ユニット20Aを形成する。このとき、接着剤は先端硬性部30Aの先端面30Af側の側面、先端面30Af、レンズ枠凸部43の一端面43a、先端枠部42の外周面、太径部75の先端面に適量塗布する。
この結果、先端硬性部30Aに接着固定した先端カバー10Aによって第2凹部103と太径部75との隙間が水密を保持して塞がれる。
内視鏡ユニット20Aを備える内視鏡1のレンズ枠交換手順を説明する。
本実施形態の内視鏡ユニット20Aを備える内視鏡1において、例えば観察レンズ4aにひび、あるいは、割れが生じた場合、前記図9Aと略同様に先端カバー10Aを先端硬性部30Aから取り外す。次に、作業者は図9Bで示したようにレンズ枠40を先端硬性部30の第1開口31m側から取り外す。
次に、作業者は前記図9Cで示したように交換用レンズ枠40Nのレンズ枠本体44を第1開口31m側から上述した組付け例と同様に観察孔31内に挿入してレンズ枠本体44を観察孔後方口31rから導出させ、レンズ枠本体44をセンサ枠50のセンサ枠本体51のストレート貫通孔54に内嵌させる。
この内嵌状態において、作業者はレンズ枠本体44をさらにセンサ枠本体51内に挿入してレンズ枠凸部43の当接面43bを第1凹部36の底面36dに密着した位置決め状態にする。
その後、作業者はこの位置決め状態を保持して接着剤を塗布し、レンズ枠凸部43を第1凹部36内に水密を保持するように固定する。この結果、交換用レンズ枠40Nを先端硬性部30に固設した新たな観察光学部60が収容空間35内に設けられる。
ここで、作業者は観察光学部60の撮像状態を確認するため内視鏡外部装置を動作状態にしてピントが調整された画像が画面上に表示されているか否かを確認する。画面上にピントが調整された画像が表示されていた場合、新品の先端カバー10Aを先端硬性部30Aに接着固定して修理を完了する。
一方、作業者が画面上に表示された画像ではピントに不具合があると判定した場合、交換用レンズ枠40Nとセンサ枠50との光軸方向の位置調整を行う。その際、作業者は調整部材70Aの太径部75に塗布した接着剤を除去して調整部材70Aを回転可能な状態に復帰させる。
作業者は、表示装置画面上に表示されたピント調整画像を観察しつつ蟹目レンチを操作して調整部材70Aを回転させて調整凸部52Aの軸端部をカム溝79のカム溝開始端側に移動させる。このことによって、センサ枠50Aが後退される。その後、作業者は観察光学部60のピント調整作業に移行する。
すなわち、作業者は表示装置の画面上にイメージセンサ56が撮像した画像を表示させ、画面を観察しつつ蟹目レンチを操作して調整部材70Aを反時計方向に回転させる。この結果、調整凸部52Aの軸端部がカム溝79内をカム溝終端に向かって移動すると共に、センサ枠50Aが圧縮コイルバネ90の付勢力に抗して観察領域底面35ad方向に移動していく。
そして、作業者は、画面上でピント調整の完了を確認したなら調整部材70Aの回転操作を停止し、接着剤を太径部75の外周面と第2凹部103の内周面との隙間に適量塗布して再度、調節部材70Aを固定する。その後、作業者は新品の先端カバー10Aを先端硬性部30Aに接着固定して修理を完了する。
このように、センサ枠50Aのセンサ枠本体51に調整凸部52Aを配置する。また、兼用孔101の調整穴102内に調整凸部52Aが配置されるカム溝79を設けた調整部材70Aを回動自在に配置する。
この結果、調整部材70Aを回転させて調整凸部52Aの軸端部をカム溝79内で移動させてセンサ枠50Aがレンズ枠40に対して摺動自在な観察光学部60を得られる。そして、調整部材70Aの回転によってセンサ枠50Aをレンズ枠40に対して移動させて観察光学部60のピント調整を実現できる。
また、上述したようにセンサ枠50Aのセンサ枠本体51が備える付勢部材配置部51aに圧縮コイルバネ90を配置したことによって観察光学部60のピント調整を精度良く行うことができる。
また、観察光学部60のピント調整終了後、先端硬性部30Aに新品の先端カバー10Aを接着固定して水密を保持することができる。
そして、上述したカバー付の内視鏡ユニット20Aを挿入部2に備えた内視鏡1においてはイメージセンサ56を有する観察光学部60を挿入部3から抜き取る作業、観察光学部60を挿入部3内に再配置する作業等を行うことなく破損した観察レンズ4aの交換を行うことができる。
観察光学部60のピント調整を行うために第1開口31m側から挿抜自在なレンズ枠40に対して摺動自在なセンサ枠50、50Aを光軸方向に移動させる機構は螺合、カム溝に限定されるものでは無く、図12A、図12Bに示す構成であってもよい。
図12Aに示すように本実施形態において先端部4には先端カバー10と先端硬性部30Bとが配置されている。先端カバー10は先端硬性部30Bを被覆する非導電性部材である。また、本実施形態において先端硬性部30Bは非磁性体である。
図12Bに示すように内視鏡ユニット20Bには先端硬性部30Bと、レンズ枠40およびセンサ枠50Bを光軸a60方向に配列した観察光学部60と、調整部材70Bと、を有する。本実施形態において調整部材70Bは、調整用孔120に配置される。調整用孔120は第2の貫通孔である。
センサ枠50Bは上述したセンサ枠50、50Aの構成とは異なる。センサ枠50Bは非磁性体であるセンサ枠本体51に強磁性体である吸引部材52Bが配置されている。吸引部材52Bはセンサ枠本体51の本体部51cの外周面に設けた凹部51dに固設されている。この吸引部材52Bは固定状態において本体部51cの外周面から予め定めた量突出して中継領域(図12Cの符号125参照)内に予め定めた係入状態で配置される。
センサ枠50Bのその他の構成は上述したセンサ枠50と同様であり同部材に同符号を付して説明を省略している。
調整部材70Bは磁石131と、位置調整圧縮コイルバネ(以下、位置調整バネと略記する)132と、ネジ部材133と、蓋部材134と、を有する。位置調整バネ132、ネジ部材133、および、蓋部材134は非磁性体である。
磁石131は予め定めた磁力を備える。位置調整バネ132は予め定めたバネ定数で予め定めた長さに設定され、圧縮されていくことによって元の長さに戻ろうとする付勢力を発する。
ネジ部材133は、雄ネジ部133mを有する細径部133aと太径部133bとを有する。細径部133aの端面は磁石131に当接する当接面133cである。太径部133bの端面には、例えば六角レンチを配置するための、六角穴(不図示)の開口が設けられている。
図12B、図12Cに示すように調整用長穴120は、第2開口121mを有する第2凹部121と、ネジ孔122と、磁石穴123と、蓋穴124と、を有している。第2凹部121の外径はネジ孔122の外径より大径である。ネジ部材133の当接面133cは、第2開口121m側から第2凹部121内、ネジ孔122内を通過して磁石穴123内に予め定めた量突出する。太径部133bは第2凹部121内に配置される。
磁石穴123の外径はネジ孔122の外径より大径である。蓋穴124の外径は磁石穴123の外径より大径である。そして、磁石131と位置調整バネ132とは蓋穴124の後側開口124rから蓋穴124を通過して磁石穴123内に摺動自在に配置される。
この構成によれば、細径部133aの外径より大きな外径の磁石131を磁石穴123内に配置することが可能である。
蓋穴124内には蓋部材134が配置されて例えば接着剤で蓋穴124内に一体的に固定される。なお、作業性を考慮して蓋穴124の内面には雌ネジ部を形成し、蓋部材134の外周には雄ネジ部を形成している。
符号125は中継領域である。中継領域125は収容空間35の一部であって吸引部材52Bを配置するための予め定めた幅に設定した凹部である。
中継領域125の凹部中心軸a125は観察孔中心軸a31および調整用孔中心軸a120に直交する。そして、吸引部材52Bは中継領域125に予め定めた係入状態で配置される。凹部底面126は逃がし面であって予め定めた位置に設定されている。
図13A、図13Bを参照して内視鏡ユニット20Bの組付け例を説明する。
本実施形態の内視鏡ユニット20Aを組み立てるに当たって作業者は、先端硬性部30B、観察光学部60となるレンズ枠40を備える対物光学部61とセンサ枠50Bを備える撮像部62、調整部材70Bである磁石131、位置調整バネ132、ネジ部材133、および蓋部材134、照明光学部80、圧縮コイルバネ90、口金(不図示)チャンネルチューブ(不図示)等を用意する。
そして、作業者は図13Aに示すようにチャンネルチューブを先端硬性部30Bに組み付けて後面開口35mからチャンネルチューブを延出させておく。また、作業者は前記図7B等で示したように照明光学部80を先端硬性部30Bに組み付けておく。
また、作業者は前記図6A等で示したようにレンズ枠40を先端硬性部30に固設しておく。また、作業者は圧縮コイルバネ90を配置したセンサ枠50Bをレンズ枠40のレンズ枠本体44に外嵌配置させて、センサ枠50Bがレンズ枠40の光軸方向に摺動自在に配列された観察光学部60を先端硬性部30B内に設けておく。
次に、作業者は、調整部材70Bのネジ部材133の細径部133aを矢印Y13Aに示すようにネジ孔122内に螺合していく。そして、当接面133cを磁石穴123内に予め定めた量、突出した状態にする。
ここで、作業者は観察光学部60のピント調整作業を行えるように上述した光源装置および表示装置を動作状態にし、ピント調整画像を表示装置の画面上に表示させる。
次いで、作業者は図13Bに示すように調整部材70Bの磁石131、位置調整バネ132を矢印Y13Bで示すように蓋穴124を通過させて磁石穴123内に配置する。磁石穴123内に磁石131が配置されることによって磁石131の有する磁力によって吸引部材52Bが吸引されて、吸引部材52Bを本体部51cに固設したセンサ枠50Bがレンズ枠40に沿って摺動する。
この後、作業者は蓋部材134を蓋穴124内に螺合して、蓋部材134の端面を図12Bに示すようにネジ部材133の当接面133cに当接させ、観察光学部60のピント調整作業に移行する。
すなわち、作業者は表示装置画面上に表示されたピント調整画像を観察しつつ六角レンチを回転させてネジ部材133の当接面133cを進退させる。すると、当接面133cの移動に伴って磁石穴123内に位置調整バネ132によって第2開口121m側に付勢されている磁石131を摺動する。そして、磁石131の移動に伴って吸引部材52Bを設けたセンサ枠50Bが移動されてピント調整が行われる。
そして、作業者は、画面上でピント調整の完了を確認したならネジ部材133の回転操作を停止させ、接着剤を太径部133bの外周面と第2凹部121の内周面との隙間に適量塗布して、ネジ部材133を第2凹部121内に固定する。
この結果、ピント調整を完了した観察光学部60が先端硬性部30Bに配設される。つまり、先端硬性部30Bに観察光学部60、照明光学部80、処置具チャンネルチューブを設けた図12Bに示した内視鏡ユニット20Bが形成される。
その後、作業者は先端カバー10を先端硬性部30Bに装着してカバー付の内視鏡ユニット20Bを形成する。このとき、接着剤は先端硬性部30Bの先端面30Bf側の側面、先端面30Bf、レンズ枠凸部43の一端面43a、先端枠部42の外周面に適量塗布する。
この結果、先端硬性部30Bに接着固定した先端カバー10によって第2凹部121が水密を保持して塞がれる。
内視鏡ユニット20Bを備える内視鏡1のレンズ枠交換手順を説明する。
本実施形態の内視鏡ユニット20Bを備える内視鏡1において、例えば観察レンズ4aにひび、あるいは、割れが生じた場合、前記図9Aと略同様に先端カバー10を先端硬性部30Bから取り外す。次に、作業者は図9Bで示したようにレンズ枠40を先端硬性部30Bの第1開口31m側から取り外す。
次に、作業者は前記図9Cで示したように交換用レンズ枠40Nのレンズ枠本体44を第1開口31m側から上述した組付け例と同様に観察孔31内に挿入してレンズ枠本体44を観察孔後方口31rから導出させ、レンズ枠本体44をセンサ枠50Bのセンサ枠本体51のストレート貫通孔54に内嵌させる。
この内嵌状態において、作業者はレンズ枠本体44をさらにセンサ枠本体51内に挿入してレンズ枠凸部43の当接面43bを第1凹部36の底面36dに密着した位置決め状態にする。
その後、作業者はこの位置決め状態を保持して接着剤を塗布し、レンズ枠凸部43を第1凹部36内に水密を保持するように固定する。この結果、交換用レンズ枠40Nを先端硬性部30Bに固設した新たな観察光学部60が収容空間35内に設けられる。
ここで、作業者は観察光学部60の撮像状態を確認するため内視鏡外部装置を動作状態にしてピントが調整された画像が画面上に表示されているか否かを確認する。画面上にピントが調整された画像が表示されていた場合、新品の先端カバー10を先端硬性部30Bに接着固定して修理を完了する。
一方、作業者が画面上に表示された画像ではピントに不具合があると判定した場合、交換用レンズ枠40Nとセンサ枠50との光軸方向の位置調整を行う。その際、作業者はネジ部材133の太径部133bに塗布した接着剤を除去してネジ部材133を回転可能な状態に復帰させる。
作業者は、表示装置画面上に表示されたピント調整画像を観察しつつ六角レンチを操作してネジ部材133を回転させて磁石131の位置を移動させる。この結果、磁石131の磁力によって吸引される吸引部材52Bを本体部51cに固設したセンサ枠50Bがレンズ枠40に沿って摺動されてピント調整を行える。
そして、作業者は、画面上でピント調整の完了を確認したなら、接着剤を太径部133bの外周面と第2凹部121の内周面との隙間に適量塗布して再度、ネジ部材133を固定する。その後、作業者は新品の先端カバー10を先端硬性部30Bに接着固定して修理を完了する。
このように、非磁性体のセンサ枠50Bのセンサ枠本体51に強磁性体の吸引部材52Bを固設する。また、調整用長穴120のネジ孔122に非磁性体のネジ部材133の細径部133aを螺合によって回動自在に配置する。また、調整用長穴120の磁石131と非磁性体の位置調整バネ132を配置し、蓋穴124に非磁性体の蓋部材134を配置する。
このことによって、ネジ部材133を回転させて位置調整バネ132によって付勢された磁石131を移動させ、この磁石131の磁力で吸引部材52Bを吸引してレンズ枠40に対して摺動自在なセンサ枠50Bを備えた観察光学部60を得られる。そして、ネジ部材133の回転によって磁石131を摺動させてセンサ枠50Bをレンズ枠40に対して移動させて観察光学部60のピント調整を実現できる。
また、上述したようにセンサ枠50Bのセンサ枠本体51が備える付勢部材配置部51aに圧縮コイルバネ90を配置したことによって観察光学部60のピント調整を精度良く行うことができる。
また、観察光学部60のピント調整終了後、先端硬性部30Bに新品の先端カバー10を接着固定して水密を保持することができる。
そして、上述したカバー付の内視鏡ユニット20Bを挿入部2に備えた内視鏡1においてはイメージセンサ56を有する観察光学部60を挿入部3から抜き取る作業、観察光学部60を挿入部3内に再配置する作業等を行うことなく破損した観察レンズ4aの交換を行うことができる。
本発明は、上述した実施形態に限定されるものではなく、発明の要旨を逸脱しない範囲において種々変更あるいは応用が可能である。
1…内視鏡 2…操作部 3…挿入部 4…先端部 4a…観察レンズ 4b…照明レンズ 4c…チャンネル開口 5…湾曲部 6…可撓管部 7…湾曲操作レバー 10…先端カバー 11…観察部開口 12…照明部開口 13…処置具開口 20…内視鏡ユニット 30…先端硬性部 30c…先端凸部 30f…硬性部前面 30r…硬性部後面 30s…段差面 31…観察孔 31m…第1開口 31r…観察孔後方口 32…調整孔 32…第2凹部 32m…第2の開口 33r…調整孔後方口 33…照明孔 33m…第3開口 33r…照明孔後方口 34…チャンネル孔 35…空間 35a…観察部領域 35ad…観察領域底面 35b…調整部領域 35bd…調整領域底面 35m…後面開口 36…第1凹部 38…第3凹部 39…中継領域 40…レンズ枠 40N…交換用レンズ枠 41…段付き貫通孔 42…先端枠部 43…レンズ枠凸部 44…レンズ枠本体 45…絞り 50…センサ枠 51…センサ枠本体 51a…付勢部材配置部 51b…シールド枠配設部 51c…本体部 51d…凹部 52…調整軸部 52A…調整凸部 52B…吸引部材 53…中継部 54…ストレート貫通孔 55a、55b…光学部材 56…イメージセンサ 57…シールド枠 58…封止樹脂 59…信号ケーブル 60…観察光学部 61…対物光学部 62…撮像部 70…調整部材 70f…雌ネジ部 80…照明光学部 81…照明枠 81f…前面 81r…反対面 82…ライトガイドファイバ束 83…照明枠貫通孔 84、85…照明枠凸部 90…圧縮コイルバネ 91…コイルスプリング

Claims (10)

  1. 内視鏡の挿入部の先端側に位置する先端部を構成する先端硬性部と、
    前記先端硬性部の長手軸に沿って形成された、該先端硬性部の先端面側に第1の開口を有する、第1の貫通孔と、
    前記先端硬性部の長手軸に沿って形成された、該先端硬性部の先端面側に開口する第2の開口を有する、第2の貫通孔と、
    前記第1の開口側から前記第1の貫通孔内への挿抜が可能で該第1の開口から該第1の貫通孔内に挿入されて当該第1開口とは反対側の開口から前記先端硬性部に設けられた内部空間内に端部が突出する、少なくとも1つのレンズを保持する、レンズ枠と、
    前記レンズ枠内のレンズを通過した光を受光して光電変換を行うイメージセンサを保持する、前記レンズ枠に摺動自在に配置される、センサ枠と、
    前記第2の貫通孔内に回動自在に配置されて、摺動に伴って前記センサ枠の光軸方向の位置を調整する調整部材と、
    を具備することを特徴とする内視鏡先端部ユニット。
  2. 前記先端硬性部の内部空間内に、前記レンズ枠に摺動自在に配置された前記センサ枠を前記光軸に沿って前記第1の開口とは反対側に付勢する、付勢部材を配置した
    ことを特徴とする請求項1に記載の内視鏡先端部ユニット。
  3. 前記センサ枠は、
    前記イメージセンサを保持し、前記付勢部材が配置される付勢部材配置部を有する前記レンズ枠に摺動自在に配置されるセンサ枠本体と、
    前記第2の貫通孔内に摺動自在に配置される調整軸部と、
    前記調整軸部と前記センサ枠本体とを一体に繋ぐ中継部と、
    を具備することを特徴とする請求項2に記載の内視鏡先端部ユニット。
  4. 前記調整軸部は前記第2の貫通孔の第2開口側に配置される軸端部に雄ネジ部を有し、
    前記調整部材は、前記雄ネジ部に螺合する雌ネジ部を有する環状部材であって、前記第2の開口を有する凹部内に配置される
    ことを特徴とする請求項3に記載の内視鏡先端部ユニット。
  5. 前記先端部はさらに前記先端硬性部の先端面および側面を被覆するカバー部材を含み 、
    前記カバー部材は前記先端硬性部の第2の開口を閉塞する
    ことを特徴とする請求項1に記載の内視鏡先端部ユニット。
  6. 前記調整部材は断面形状が円環形状であって外周面にカム溝を有し、
    前記センサ枠は該センサ枠の外周面から突出して前記カム溝内に配置される凸部を有する
    ことを特徴とする請求項1に記載の内視鏡先端部ユニット。
  7. 前記第2の貫通孔は処置具チャンネル孔を兼用して、該処置具チャンネル孔に前記カム溝を有する調整部材が回動自在に配置される
    ことを特徴とする請求項6に記載の内視鏡先端部ユニット。
  8. 前記第2の貫通孔は、第2開口を有する第2凹部と、ネジ部材の雄ネジ部が螺合する雌ネジ部を有するネジ孔と、磁石および位置調整圧縮コイルバネが配置される磁石穴と、を有し、
    前記磁石は、前記位置調整コイルバネによって前記磁石穴内において第2開口側に付勢された状態で前記ネジ部材の進退に伴って該磁石穴内を摺動する
    ことを特徴とする請求項1に記載の内視鏡先端部ユニット。
  9. 前記磁石は前記センサ枠に固設された強磁性体である吸引部材を吸引して前記レンズ枠に摺動自在に配置された該センサ枠の光軸方向の位置を調整する
    ことを特徴とする請求項8に記載の内視鏡先端部ユニット。
  10. 前記先端硬性部、前記前記センサ枠、前記位置調整圧縮コイルバネ、および、前記ネジ部材は非磁性体である
    ことを特徴とする請求項9に記載の内視鏡先端部ユニット。
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