JP3665441B2 - 電子内視鏡 - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、挿入部の先端に配置された固体撮像素子によって内視鏡観察像を撮像するようにした電子内視鏡に関する。
【０００２】
【従来の技術】
電子内視鏡においては、一般に、対物光学系とその対物光学系によって結像される像を撮像するための固体撮像素子とが、挿入部の先端を構成する先端部本体内に配置されている。固体撮像素子としては、ＣＣＤ（電荷結合素子）が広く用いられている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
内視鏡は一回使用する毎に感染防止のために洗浄消毒を行う必要がある。消毒方法としては、これまでは薬液消毒やエチレンオキサイドガス滅菌が広く行われてきている。
【０００４】
しかし、消毒薬液やエチレンオキサイドガスが内視鏡に残留すると、人体に対して有害であることや、胃潰瘍の原因菌であるヘリコバクターピロリ菌やその他のウィルスなどをより高度なレベルで滅菌するために、高圧蒸気滅菌（オートクレーブ）が行われるようになってきている。
【０００５】
オートクレーブは、毒性が無くて人体に対して安全であるが、一般に被滅菌物を１２０°Ｃ〜１３５°Ｃ程度の高温の環境下に置くことになる。
ところが、ＣＣＤは一般に、組み立てに使用されている接着剤と被接着物との熱膨張係数の相違等から、８０°Ｃ程度以上に加熱されると破損してしまう場合が多い。そのため、電子内視鏡をオートクレーブによって滅菌することは困難であった。
【０００６】
また、ＣＣＤは、画素間のピッチが６〜１０μｍ程度と非常に小さいので、内視鏡を組み立てている最中に発生する静電気によって、ＣＣＤ内で放電が起きると静電破壊を起こし不良品になってしまう場合がある。そのような場合には、内視鏡をすべて分解して最初から組み立て直さなければならない。
【０００７】
また、内視鏡使用中などに、挿入部の先端部分をぶつけたり床に落としたりして、その衝撃によってＣＣＤが破損する場合がある。そのような場合には、内視鏡ごと交換するか、ＣＣＤを交換するために内視鏡全体を分解修理する必要がある。
【０００８】
本発明は、上述のような不都合を改善するためになされたものであって、先端の固体撮像素子部分だけの交換を容易に行うことができ、また、オートクレーブによる滅菌処理を行うことができる電子内視鏡を提供することを目的とする。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
上記の目的を達成するため、本発明の電子内視鏡は、対物光学系とその対物光学系によって結像される像を撮像するための固体撮像素子とが挿入部の先端に設けられた電子内視鏡において、上記対物光学系と上記固体撮像素子とが取り付けられたユニットを上記挿入部の先端部分に外部から着脱自在に構成して、前方に向けて突出する突出部を上記挿入部の先端に形成すると共に、上記突出部が挿通される孔を上記ユニットに形成して、上記ユニットが上記挿入部の先端部分に取り付けられた状態のときに上記挿入部の先端部分と上記ユニットとの間で撮像信号等を伝送するために接続される電気接点を、上記突出部と上記孔とに配置したことを特徴とする。
【００１０】
なお、上記ユニット側と上記挿入部の先端部分側とに上記電気接点が複数個ずつ設けられていてもよく、その場合、上記複数の電気接点が、上記突出部の外周面と上記孔の内周面とに、その軸線方向に間隔をあけて配置されていてもよい。
【００１１】
そして、上記各電気接点が、上記ユニットの軸線方向と垂直方向にあい対向して配置されていてもよい。
なお、上記ユニットが上記挿入部の先端部分に取り付けられた状態において外部の水分が少なくとも上記電気接点部分に侵入しないようにするための防水手段が設けられているとよい。
【００１２】
また、上記ユニットが上記挿入部の先端部分から取り外された状態において、外部の水分が上記挿入部の先端部分内に侵入しないように、上記挿入部の先端部分が防水構造になっているとよく、上記ユニットがそれ自体で、外部の水分が内部に侵入しない防水構造になっているとよい。
【００１３】
また、上記電気接点が設けられた突出部と孔とが、複数組設けられていてもよく、或いは、上記電気接点が設けられた突出部と孔とが、上記ユニットの中心軸線位置に設けられていてもよい。
【００１４】
そして、上記ユニットが上記挿入部の先端部分に取り付けられた状態のときに上記ユニットを上記挿入部の先端部分に固定するための固定部材が、上記挿入部の先端部分に対して係脱自在なフード状部材であってもよい。
【００１５】
また、上記ユニットが上記挿入部の先端部分に取り付けられた状態のときに上記ユニットを上記挿入部の先端部分に固定するための固定手段が、上記ユニットに一体的に設けられていてもよい。
【００１６】
そして、上記固定部材が、上記挿入部の先端部分に対してバヨネット係合するようになっていてもよく、上記固定部材が、上記挿入部の先端部分に対して螺合するようになっていてもよい。
【００１７】
なお、上記突出部の中に、照明用ライトガイドが挿通されていてもよく、或いは上記突出部の中に、流体通過路が形成されていてもよい。
【００１８】
【発明の実施の形態】
図面を参照して本発明の実施の形態を説明する。
図２は、電子内視鏡を示しており、可撓管からなる挿入部１の基端が操作部２に連結され、挿入部１の先端部分１ａには先端ユニット３が着脱自在に連結されている。４は、操作部２からの遠隔操作によって屈曲自在な湾曲部である。
【００１９】
図１は、挿入部１の先端部分１ａを示しており、６は、可撓管（湾曲部４を含む）の先端に取り付けられていて、その先側に先端ユニット３が着脱自在に連結される先端口金である。
【００２０】
先端ユニット３のブロックを構成するユニット本体７は、例えば電気絶縁性のプラスチックによって形成されていて、その先端面に観察窓８や照明窓９などが配置されている。
【００２１】
ユニット本体７の観察窓８の内側には、対物光学系１１が内蔵されており、その対物光学系１１による被写体の結像面に、例えばＣＣＤからなる固体撮像素子１２の撮像面が配置されている。
【００２２】
１３は、固体撮像素子１２が取り付けられた回路基板であり、固体撮像素子１２の他にも、固体撮像素子１２を駆動するための電子部品（図示せず）などが取り付けられている。
【００２３】
照明窓９の部分には、被写体を照明する照明光を伝達するために挿入部１内に挿通配置されたライトガイドファイババンドル２８の射出端面が、観察視野方向に向けて配置されている。
【００２４】
ユニット本体７は円柱状に形成されていて、挿入部１の先端口金６に対して前方から着脱自在である。ユニット本体７の外周面には、円筒状のフード状部材２１が回転自在に被嵌されており、そのフード状部材２１と先端口金６とに形成されたネジ部２２を螺合させることによって、ユニット本体７が前方から先端口金６に押し付けられた状態で固定される。
【００２５】
２８ａは、ライトガイドファイババンドル２８の先端部分を囲んで設けられたパイプ状のライトガイド口金であり、先端口金６から前方に真っ直ぐに突出していて、その基端部は先端口金６に水密に接合固着されている。
【００２６】
そして、ユニット本体７側には、ライトガイド口金２８ａが挿脱自在に嵌合する嵌合孔４１が、軸線方向に真っ直ぐにユニット本体７を貫通して穿設されている。
【００２７】
２８ｂは、ライトガイド口金２８ａと先端口金６との固定状態をより確実にするために、先端口金６の前端の壁部を挟むようにライトガイド口金２８ａに突設された鍔部２８ｂである。
【００２８】
ライトガイド口金２８ａの外周面には、挿入部１内の電気配線２６に接続された複数の電気接点２５が設けられている。そして、そのライトガイド口金２８ａが差し込まれるユニット本体７側の嵌合孔４１の内周面には、先端ユニット３側の回路基板１３上の回路に接続線２３を介して接続された複数の電気接点２４が、ライトガイド口金２８ａ側の電気接点２５と位置を合わせて設けられている。
【００２９】
両電気接点２４，２５は、ユニット本体７の軸線方向と垂直方向にあい対向して配置されている。
挿入部１側の電気接点２５は、ライトガイド口金２８ａの軸線方向に間隔をあけて複数設けられているが、図３は、そのうちの一つの電気接点２５が示される状態で、ライトガイド口金２８ａ部分の断面を示している。
【００３０】
ライトガイド口金２８ａは、電気絶縁部材によって形成された内側パイプ２８ｃと、やはり電気絶縁部材によって形成された外側パイプ２８ｄからなる二重パイプ構造になっている。
【００３１】
そして、電気接点２５は外側パイプ２８ｄ部分に形成されていて、電気接点２５と先端口金６内の電気配線２６とを接続するために軸線方向に長く形成された導電部２８ｅが、内側パイプ２８ｃ部分に形成されている。
【００３２】
その結果、図１に示されるように、先端ユニット３が挿入部１の先端部分１ａに連結された状態では、双方の電気接点２４，２５が接続されて、固体撮像素子１２と挿入部１内の電気配線２６との間で信号（撮像信号及びＣＣＤ駆動信号など）の伝送が行われる。
【００３３】
なお、先端ユニット３を先端口金６に連結する際には、まず、ユニット本体７の嵌合孔４１内にライトガイド口金２８ａを差し込み、その状態からフード状部材２１と先端口金６とをネジ部２２で螺合させる。ユニット本体７と先端口金６は相対的に回転しない状態に係合しているので、螺合操作の際にユニット本体７が回転してしまうことはない。
【００３４】
ネジ部２２が螺合するようにフード状部材２１を締め込んでいくと、ユニット本体７が、フード状部材２１に押されて先端口金６の前端面に押し付け固定された状態になる。
【００３５】
そして、フード状部材２１と先端口金６とのネジ部２２における結合を解いて、先端口金６に対してユニット本体７を前方に引っ張れば、先端ユニット３が先端口金６から外れて、電気接点２４，２５の接続が外れる。
【００３６】
ユニット本体７の先端近傍の外周面には、フード状部材２１の内周面に密接するシール用のＯリング３１が装着されている。また、先端口金６のネジ部２２の後端部分には、フード状部材２１の口元の内周面に密接するシール用のＯリング３２が装着されている。ライトガイド口金２８ａの先端近傍の位置にも、シール用のＯリング４２が配置されている。
【００３７】
その結果、図１に示されるように、挿入部１の先端部分１ａに先端ユニット３が連結された状態においては、Ｏリング３１，３２，４２によるシール効果によって、電気接点２４，２５部分やネジ部２２などに外部の水分が侵入しない。
【００３８】
さらにこの実施の形態においては、ゴム製のシール部材４７が先端口金６の外周部分にライニングされており、フード状部材２１の口元端部がシール部材４７に当接することにより、防水効果が高められている。したがって、その内側のＯリング３２を省略することもできる。
【００３９】
このような構成により、先端ユニット３が挿入部１の先端部分１ａに取り付けられた使用状態においては、電気接点２４，２５に水分が付着して信号不良などが発生するおそれがない。なお、フード状部材２１と密接する二つのＯリング３１，３２は、ネジ部２２の緩み止めの役割も果たしている。
【００４０】
また、先端ユニット３は、フード状部材２１がユニット本体７に対して回転及び摺動自在であって、ユニット本体７から取り外すことができるが、ユニット本体７の表面部分は全て水密に封止されていて、その内部に外から水分が侵入しないようになっている。したがって、先端ユニット３は、挿入部１から取り外した単体状態で十分に洗浄及び消毒をすることができる。
【００４１】
一方、挿入部１の側も、先端ユニット３が取り外された状態において、外部から内部に全く水分が侵入しない防水構造になっている。したがって、この電子内視鏡を検査に使用したら、先端ユニット３を取り外した状態で、挿入部１側（操作部２も含む）をオートクレーブ装置に入れて高圧蒸気による滅菌消毒を行うことができる。
【００４２】
そのようにして、先端ユニット３を取り外して滅菌消毒を行えば、固体撮像素子１２をオートクレーブ装置内に入れなくて済むので、固体撮像素子１２を熱破壊から守ることができる。
【００４３】
また、固体撮像素子１２が組み込まれた先端ユニット３が挿入部１に対して着脱自在なので、組み立て中や使用中に固体撮像素子１２が破損したような場合には、先端ユニット３だけを交換すればよく、挿入部１側には全く手を加える必要がない。
【００４４】
なお、図４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２８が複数設けられている場合には、その各々のライトガイド口金２８ａに電気接点２４，２５を配置してもよい（第２の実施の形態）。
【００４５】
図５は、本発明の第３の実施の形態を示しており、外周面に電気接点２５が配置されたライトガイド口金２８ａを、先端ユニット３の中心軸線位置に配置したものである。
【００４６】
３８は処置具挿通チャンネル、３９は、処置具挿通チャンネル３８に真っ直ぐに連通するようにユニット本体７を貫通して形成された処置具挿通孔である。なお、対物光学系や固体撮像素子の図示は省略されている。
【００４７】
このように構成することにより、ユニット本体７が、ライトガイド口金２８ａを中心にして回転自在となるので、先端口金６と螺合するネジ部２２をユニット本体７自体に形成して、フード状部材２１を省略することができる。
【００４８】
ただし、ユニット本体７が先端口金６に対して常に正しい向きに取り付けられるようにするために、双方のネジ部２２のネジ加工を調整して精密なネジ切り加工を行う必要がある。
【００４９】
そこでこの実施の形態は、そのような加工の煩雑さを解消するために、先端口金６の外周面に、金属製の調整ナット５１を螺合させて、その調整ナット５１にユニット本体７が当接するようにしている。したがって、調整ナット５１を回転させることによって、先端口金６に対するユニット本体７の固定位置を微調整することができる。
【００５０】
なお、この実施の形態においては、先端口金６の外周面に装着されたＯリング３７は、ネジ部２２の緩みを防止するために機能させているので、ライトガイド口金２８ａの外周面に密接する防水用のＯリング４２を前後両端部分に設けてある。
【００５１】
また、この実施の形態においては、ユニット本体７自体を回転させて、先端口金６に対する係脱をすることができるので、ネジ部２２に代えてバヨネット機構を用いて、ユニット本体７と先端口金６とをバヨネット係合させてもよい。
【００５２】
なお、本発明は上記の実施の形態に限定されるものではなく、例えば、送気 送水又は吸引などのための流体通過用パイプを先端口金６から前方に突設して、その外周面に電気接点２５を設けてもよい。
【００５３】
【発明の効果】
本発明によれば、対物光学系と固体撮像素子とが取り付けられたユニットを挿入部の先端部分に外部から着脱自在に構成して、そのユニットが挿入部の先端部分に取り付けられた状態のときに、挿入部の先端から前方に向けて突設された突出部に設けられた電気接点とその突出部が挿通されるようにユニット側に形成された孔に形成された電気接点とが接続されるようにしたことにより、固体撮像素子を含むユニットを挿入部の先端部分から取り外して、固体撮像素子部分だけの交換を容易に行うことができ、また、固体撮像素子を高熱にさらすことなく、電子内視鏡をオートクレーブによって滅菌処理することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１の実施の形態の電子内視鏡の挿入部先端部分の側面断面図である。
【図２】本発明の第１の実施の形態の電子内視鏡の全体略示図である。
【図３】本発明の第１の実施の形態の部分側面断面図である。
【図４】本発明の第２の実施の形態の正面透視図である。
【図５】本発明の第３の実施の形態の電子内視鏡の一部を省略して示す側面断面図である。
【符号の説明】
１ 挿入部
１ａ 先端部分
３ 先端ユニット
６ 先端口金
７ ユニット本体
１２ 固体撮像素子
２４，２５ 電気接点
２８ ライトガイドファイババンドル
２８ａ ライトガイド口金
４１ 嵌合孔

Claims (10)

1. 対物光学系とその対物光学系によって結像される像を撮像するための固体撮像素子とが挿入部の先端に設けられた電子内視鏡において、
   上記対物光学系と上記固体撮像素子とが取り付けられたユニットを上記挿入部の先端部分に前方から着脱自在に構成して、照明用のライトガイドを上記挿入部の先端側から前方に向けて突出させると共に、上記ライトガイドが挿通される孔を上記ユニットに形成して、上記ユニットが上記挿入部の先端部分に取り付けられた状態のときに上記挿入部の先端部分と上記ユニットとの間で撮像信号等を伝送するために接続される電気接点を、上記ライトガイドの外周面と上記孔の内周面とに、あい対向して上記ライトガイドの軸線方向に間隔をあけて各々複数個ずつ配置したことを特徴とする電子内視鏡。
2. 上記ユニットが上記挿入部の先端部分に取り付けられた状態において外部の水分が少なくとも上記電気接点部分に侵入しないようにするための防水手段が設けられている請求項１記載の電子内視鏡。
3. 上記ユニットが上記挿入部の先端部分から取り外された状態において、外部の水分が上記挿入部の先端部分内に侵入しないように、上記挿入部の先端部分が防水構造になっている請求項１又は２記載の電子内視鏡。
4. 上記ユニットがそれ自体で、外部の水分が内部に侵入しない防水構造になっている請求項１ないし３のいずれかの項に記載の電子内視鏡。
5. 上記電気接点が設けられた突出部と孔とが、複数組設けられている請求項１ないし４のいずれかの項に記載の電子内視鏡。
6. 上記電気接点が設けられた突出部と孔とが、上記ユニットの中心軸線位置に設けられている請求項１ないし４のいずれかの項に記載の電子内視鏡。
7. 上記ユニットが上記挿入部の先端部分に取り付けられた状態のときに上記ユニットを上記挿入部の先端部分に固定するための固定部材が、上記挿入部の先端部分に対して係脱自在なフード状部材である請求項１ないし６のいずれかの項に記載の電子内視鏡。
8. 上記ユニットが上記挿入部の先端部分に取り付けられた状態のときに上記ユニットを上記挿入部の先端部分に固定するための固定手段が、上記ユニットに一体的に設けられている請求項６記載の電子内視鏡。
9. 上記固定部材が、上記挿入部の先端部分に対してバヨネット係合する請求項８記載の電子内視鏡。
10. 上記固定部材が、上記挿入部の先端部分に対して螺合するようになっている請求項１ないし８のいずれかの項に記載の電子内視鏡。

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