JP4360706B2 - 内視鏡 - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、請求項１の前文に記載されている内視鏡に関する
【０００２】
【従来の技術】
このタイプの内視鏡は、内視鏡的光学システムとも呼ばれるが、通常遠位に管状のシャフト領域が接続されている近位の本体を有している。上記構成の例えば尿道鏡のような機器では、シャフト領域が剛直に形作られており、またその長さに比べ直径が比較的小さい。
【０００３】
被覆管又は光学管とも呼ばれる管状のシャフト領域には、繊維状のライトガイドを配置することができ、本体の領域内の近位の導入位置から光学管の遠位端まで延在して、観察しようとする視野を照明するのに用いられる。更に、この光学管は、場合により別の管（システム管）中に像を伝送するための固有の装置を収容している。
【０００４】
この像伝送は、システム管の遠位端領域に設けられている対物レンズと、接眼レンズないしビデオカメラなどのような像観察用の近位の装置との間で行われる。
【０００５】
特に小径の内視鏡では、遠位の対物レンズと近位の像観察装置との間に取り付けられている、いわゆる繊維光学的イメージガイドが像伝送のために用いられる。この種の繊維光学的イメージガイドは、長手方向に延在し特に石英硝子のような硝子製材料からなる多数の透明素材の繊維で構成されている。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
従来の内視鏡で本質的な問題は、使用している石英硝子のようなイメージガイドが金属製のシステム管のような内視鏡の周囲領域とは異なる膨脹特性を有すると言う点にある。
【０００７】
尿道鏡のような特に直径の小さい堅牢な内視鏡は、挿入中はそのシャフト領域の湾曲を維持し続けることができなければならない。一般にイメージガイドは同心的に取り付けられていないので、内視鏡の湾曲は伸張ないし圧縮をもたらすことになり、これは金属製のシステム管では大した問題にならないが、その中に配置された固定の“硝子繊維”のイメージガイドでは収容に制約が伴う。類似の問題は、繊維光学的イメージガイドを有する内視鏡を加熱滅菌する場合にも生じる。ここでもイメージガイドと内視鏡とは互いに異なる量で且つ異なる速度で膨脹し、特にイメージガイドの両端が固定してある場合には、そのために機器の使用後に行われる加熱滅菌で応力を生じ易く、その間イメージガイドと管とは互いに別々に強く膨脹していて、そのために応力が生じ易いのである。
【０００８】
前述の問題を処理するための様々な可能性がある。これに関連して、例えば、世界知的所有権機構公報（ＷＯ）第９６０５７６４号には、イメージガイドがシステム管内の遠位端にのみ固定されている内視鏡が開示されている。それに対して近位端は本体内で軸方向へ移動自在に収容されている。この公知の構造の欠点は、とりわけ用いられている光学部品の焦点距離がきわめて短いために、イメージガイドの近位端をいろいろ調節しようとすると補正が必要になり、それが比較的高い組み立て費用を要することになると言う点である。
【０００９】
したがって、本発明の目的は、先行技術から出発して僅かな組み立て費用でイメージガイドと内視鏡との間での応力（ストレス）の発生を防ぐことができる内視鏡を提供することである。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
本発明の上記目的は、請求項１に特記してある特徴を備えた内視鏡により解決される。そして、下位の従属請求項は本発明の好ましい実施の形態に該当する。
【００１１】
本発明による内視鏡においては、イメージガイドはその近位端領域でのみ内視鏡内に実質上固定的に取り付けられており、他方イメージガイドの残余の領域はその遠位端まで軸方向へ自由に動けるように保持されている。
【００１２】
本体とそれに取り付けてあるシャフトとを備えている通常の機器では、イメージガイドの固定は例えば本体の領域内で行われるけれども、シャフト内に位置している領域は固定されていない。
【００１３】
したがって、イメージガイドとそれを取り囲む内視鏡を差別的に伸長させる潜在的な熱的影響や湾曲も障害なしに補償することができ、その際、イメージガイドの遠位端は内視鏡に関して軸方向に変位する。光学的な像品質を一定に保てるようにするため、本発明では更に、対物レンズも内視鏡に対して相対的に移動可能に保持され、したがって一定の間隔をおいて共通に変位するようにイメージガイドの遠位端に結合されている。
【００１４】
対物レンズという用語は、観察視野をイメージガイドの遠位端へ結像することが可能なあらゆる光学装置を意味している。それは１個のレンズでもレンズ系であってもよく、そしてイメージガイドと対物レンズとの連結は、例えば接着剤によって達成することもできる。しかし、その他の連結方式も可能である。
【００１５】
好ましいのは本発明が小さな直径の堅牢な内視鏡の形で実現することであって、それは例えば本体を有し、そこから小さな直径の比較的長いシャフト領域が延びているような内視鏡である。このような内視鏡は、挿入して使用している間適度に湾曲させることができ、その際、前述のとおりイメージガイドと内視鏡との相対的変位が生じるが、本発明による機器では特に単純な方法で補償される。
【００１６】
通常、イメージガイドの近位端は内視鏡の本体内で固定して保持されている。そのため、例えばそれに対応してイメージガイドの近位端を像観察装置から一定の距離に保持する適当な固定装置を本体内に設けることができる。イメージガイドの残余の領域は、その遠位端まで軸方向に自由に移動可能に保持されており、その際、遠位に設けてある対物レンズは軸方向に内視鏡に対して移動自在に支承され、イメージガイドの遠位端と結合されている。
【００１７】
対物レンズは、イメージガイドの遠位端に接着して取り付けられているグラディエントレンズ（gradient lens)のような単一レンズであってもよい。本発明の別な好ましい実施の形態は、対物レンズ自体が、内視鏡ないしそれを取り囲むシステム管に対して、軸方向に移動自在に支承されている対物レンズ管中に収容されているものである。イメージガイドの遠位端は、対物レンズ管の近位端ないし対物レンズの近位（最も近い）レンズと接着などによって結合されている。この実施の形態は、とりわけ対物レンズが多数のレンズから成り、且つイメージガイドと対物レンズとがバックラッシなく同時に移動できるようにする場合に、特に容易に実現できる。
【００１８】
別の好ましい実施の形態では、内視鏡内の対物レンズ管ないし対物レンズが径方向の回転に対して安全に収容されるように設けることができる。このことは、例えば対物レンズ管上に長手方向に延在し、システム管内の対応する溝に係合する突起を設けることによって達せられる。
【００１９】
【発明の実施の形態】
次に、本発明の具体的な実施の形態を図面に基づいて説明する。図１には、通常の堅牢な内視鏡10が、本体11とそれに遠位で接続されている長く延びた管状のシャフト領域（光学管12）とを伴って図示されている。更にコネクタ13が示されており、それを介して図１では図示していないライトガイドが光学管12の内部へ挿入されている。本体11内には一般に接眼レンズないしＣＣＤカメラ又はそれに相当する適切な観察装置のためのインターフェイスが設けられている。これらの構成部材も個々には図示していない。
【００２０】
図２には、図１の光学管12の遠位領域を詳細且つ長手方向の断面で示してある。光学管12内には軸方向に延びる繊維束14が収容されており、ライトガイドとして照明視野を照射するために用いられる。更に、光学管12内にはいわゆるシステム管15が設けられており、その中にはイメージガイド16が収容されている。しかし図２と図３でも分かるとおり、イメージガイド16及びそれを取り囲むシステム管15は同心ではなく断面に関して偏心して延びており、それにより内視鏡10が湾曲すると前述の伸張や圧搾変形をも招きかねない。
【００２１】
イメージガイド16は軸方向に延びる石英硝子のような透明素材からなる光伝導性繊維17を有し、ここで図示している光学管12の遠位端から、近位端が前述のように定位置に固定されている内視鏡10の本体内にまで延びている。残余の、つまりイメージガイド16の固定されていない部分は軸方向に自由に移動可能に配置されており、それによって、イメージガイドとそれを取り囲む内視鏡10の、それらの素材の差異の結果として生じる長さの異なる変動は、イメージガイド16の遠位端18を相対的に軸方向に移動させることで、問題なく補償することができる。
【００２２】
更にシステム管15内には軸方向に移動自在に支承された対物レンズ管19が設けられており、その中には２個のレンズ21及び22からなる対物レンズ20が受容されている。図示されているように、イメージガイド16の遠位端18は対物レンズ管19の近位端領域内に挿入され、そこでレンズ21の対向面と例えば接着により結合されている。システム管15は窓ガラス23を用い、外に向かって湿気などに対して密閉してある。
【００２３】
ここで示されている構造は、特に簡単な態様でシステム管15に対してイメージガイド16の長さの補償をすることができるので、イメージガイド16と対物レンズ20との間での光学的再調整が不必要である。イメージガイド16の遠位端に軸方向の移動に伴う長さの変動があれば、対物レンズ20がシステム管15内における軸方向の移動によって自動的に調整される。
【００２４】
図３には、前述の構造を更にもう一度断面図で概略的に示している。更めて光学管12と、その中に偏心して設けられているシステム管15と、システム管15内において軸方向に滑動して案内される対物レンズ管19が見受けられる。ライトガイド、イメージガイド、レンズなどのような全ての光学的構成部材は、他の構成部材が一目で分かるように省かれている。しかしながら図２に図示されているものに加えて、図３では対物レンズ管19がその外周に突起24を有し、それがシステム管15内の溝25中を滑動して案内されるように対物レンズ管19が受容されていることを看取することができる。このようにして対物レンズ20の径方向のねじれに対する安全は保証されるのである。
【００２５】
ここで示してある構造は本発明を実施する一つの可能性にすぎない。例えば対物レンズは取り囲む対物レンズ管がなくともイメージガイドに固定することも考えられよう。更に本発明は“細い”シャフトを有する内視鏡ばかりでなく、繊維光学的イメージガイドを有するあらゆる堅牢な機器に適用することができる。最後に、シャフト内にイメージガイドの隣にライトガイドも配置することは必須ではない。
【００２６】
【発明の効果】
本発明の効果は、多様な使用状態でも常に最適な光学像品質を保証する、事実上とりわけ簡単な構造をもつ器具を実現することにある。遠位の対物レンズが内視鏡内で軸方向に移動自在に収容されており、場合により熱の影響を受けてイメージガイドの長さの変化のようなことがあっても、光学的条件を維持しながら自動的にそれに対応して軸方向に変位させることによって、特に簡単な調整が可能である。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明を実現することができる堅牢な内視鏡を示す側面図である。
【図２】図１において点線で示した領域の長手方向の拡大断面図である。
【図３】図２の直線 III−III に沿った断面図である。
【符号の説明】
10 内視鏡
11 本体
12 光学管
13 コネクタ
14 繊維束（ライトガイド）
15 システム管
16 イメージガイド
17 光伝導性繊維
18 イメージガイドの遠位端
19 対物レンズ管
20 対物レンズ
21 レンズ
22 レンズ
23 窓ガラス
24 突起
25 溝

Claims (3)

1. 内視鏡であって、遠位の対物レンズと近位の像観察装置とを備え、且つ対物レンズと像観察装置との間で該内視鏡内に延在してその一端領域が該内視鏡に固定されその他端領域が軸方向に移動自在に保持されている光学繊維製イメージガイドを備え、前記イメージガイド(16)の近位端領域は固定されており、前記イメージガイド(16)の残余の遠位端領域は自由に移動可能であって、対物レンズ(20)が同じく内視鏡(10)に対して移動自在に収容されており、且つ前記イメージガイド(16)の遠位端(18)と対物レンズ(20)とが共通して軸方向に移動するために互いに結合されている内視鏡において、近位の本体(11)と、該本体と接続されていて遠位にあり、長さに比べて直径がはるかに小さく、前記イメージガイド(16)を受容するためのシステム管(15)がその中に形成されている管状の堅牢な光学管（12）とを備えた堅牢な内視鏡(10)として構成されていることを特徴とする内視鏡。
2. 前記対物レンズ(20)が、前記システム管内で移動自在に保持されている対物レンズ管(19)内に収容されていることを特徴とする請求項１に係る内視鏡。
3. 前記対物レンズ管(19)又は前記対物レンズが、径方向のねじれに対して安全に前記システム管(15)内に保持されていることを特徴とする請求項１又は２に係る内視鏡。

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