JP5715308B2 - 内視鏡装置 - Google Patents
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Description
[第1の実施形態]
図1は、第1の実施形態に係る前方観察窓(直視観察窓)及び側方観察窓(側視観察窓)を有する撮像ユニットが搭載された内視鏡装置の外観構成を示す図である。
本実施形態の内視鏡装置は、大別して、内視鏡本体1と、移動可能なトロリー2に搭載された内視鏡用機器7と、で構成される。本実施形態は、生体の体腔内や管腔内を観察する生体内視鏡や、エンジン等の機器内や管路内を観察する工業内視鏡に適用可能である。また、本実施形態では、軟性鏡を例として説明するが、硬性鏡においても同様に搭載することができる。
内視鏡用機器7は、観察対象部位に照射する照明光を生成する光源装置と、撮像された映像信号に所定の画像処理を施すビデオプロセッサと、映像信号を観察画像として表示するモニタと、入力部であるキーボード等を有している。
図3に示すように、正面に配置された円筒凹面レンズ23は、円筒形状を成し、前方に露出する表面側(入射側)が平坦面であり、円錐台レンズ24と当接する裏面側(出射側)の中央には、半球形状の凹曲面が形成されている。
円錐台レンズ24の頂面(小径側の面)は、周囲が環状に切り欠かれ、円筒凹面レンズ23と同径の段差部24bが形成される。円錐台レンズ24の頂面上に円筒凹面レンズ23が当接して光軸が重なるように配置され、鏡枠22aにより一体的に支持される。
枠部材33は、中央に光路となる筒部が配置され、先端に鍔状の張り出し部33aが形成されて、円錐台レンズ24の底面に密着している。筒部内には、複数の結像レンズから成るレンズ群34が光軸上に配列するように嵌装されている。
前述したように、レンズユニット21の円錐台レンズ24がライトガイド31と近接して配置されている。このため、図3に示すように、ライトガイド31により発生した熱が、最も近い円錐台レンズ24の熱影響緩和部24cの部分24eに伝わる。一方、半径方向の反対側の部分は、周囲の温度と略同等になっており、当初、円錐台レンズ24内で温度差が発生する。
次に、図4を参照して、第1の実施形態の変形例について説明する。
図4は、第1の実施形態と同様に、図2Aの線分A−Aにおけるレンズユニットを含む挿入部先端の断面構成を示す図である。本変形例は、レンズユニット21の円錐台レンズ24の固定手法が異なっており、これ以外の構成部は、内視鏡システムを含み同等であり、同じ参照符号を付して、その説明を省略する。
これに対して、本変形例では、円錐台レンズ24の下側に熱影響緩和部24cを設けて、熱の影響を最も受ける底面(接着面)と光学機能面(側方観察窓24a)とを離すことにより、接着剤の収縮による影響を受けなくなり、良好な画像を得ることができる。
第2の実施形態の熱影響緩和部について説明する。
図5Aは、第2の実施形態に係る内視鏡装置の挿入部の先端部の断面構成を示す図、図5Bは、図5Aに示す線分B−Bにおけるレンズユニット21の断面構成を示す図である。即ち、第1の実施形態で説明した図2Aの線分A−Aにおける先端部の断面構成である。尚、本実施形態の構成部位において、前述した第1の実施形態の構成部位と同等の構成部位には同じ参照符号を付して、その詳細な説明は省略する。
本実施形態のレンズユニット21は、側方観察窓24aの円錐台レンズ24の底面に、枠部材33の先端に設けられた鍔状の張り出し部33a内に環状に設けられた熱影響緩和部である熱伝導部材(ゲル状物質又は、パテ状物質、シート状物質)35を当接又は密着させて、円錐台レンズ24の放熱効果を高めた構成である。
このように構成されたレンズユニット21の円錐台レンズ24は、ライトガイド31から伝導された熱をレンズの底面から環形状の熱伝導部36に逃がして、効率よく枠部材33や鏡枠22を通じて放熱する。
第2の実施形態の変形例について説明する。
図6Aは、第2の実施形態の変形例に係る内視鏡装置の挿入部の先端部の断面構成を示す図、図6Bは、図6Aに示す線分B−Bにおけるレンズユニット21の断面構成を示す図である。尚、本実施形態の構成部位において、前述した第1の実施形態の構成部位と同等の構成部位には同じ参照符号を付して、その詳細な説明は省略する。
本変形例は、前述した第2の実施形態における張り出し部33aのライトガイド31の近傍の箇所に円弧溝33cを形成し、熱伝導材料を充填した円弧形状の熱伝導部36aを配置した構成である。
第3の実施形態の熱影響緩和部について説明する。
図7は、第3の実施形態に係る内視鏡装置の挿入部の先端部の断面構成を示す図である。
本実施形態は、円錐台レンズ24の全底面と張り出し部33aとを熱伝導率が高い熱伝導性接着剤で接着し、接着剤を通じてレンズ、枠部材33や鏡枠22に熱を逃が構成である。本実施形態は、接着剤41に熱影響緩和部として機能する熱伝導性接着剤を採用する。熱伝導性接着剤41として樹脂材料(例えば、エポキシ材料、ポリイミド材料及びシリコーン材料等)を用いた接着剤が知られている。
第3の実施形態の変形例について説明する。
図8は、第3の実施形態の変形例に係る内視鏡装置の挿入部の先端部の断面構成を示す図である。前述した第3の実施形態では、円錐台レンズ24の全底面と張り出し部33aとを熱伝導性接着剤で接着した構成であったが、本変形例は、円錐台レンズ24の外周側底面と張り出し部33aとを熱影響緩和部として機能する熱伝導性接着剤で接着した構成である。
本変形例においても、熱伝導性接着剤42を通じて、円錐台レンズ24に伝導された熱をレンズの反対側(ライトガイド31の反対側)、枠部材33や鏡枠22に熱を逃がすことができる。この放熱により、円錐台レンズ24の局所的な温度差(熱の集中)を緩和して、レンズ内の温度差で発生する歪みを抑えて、撮影画像の画質低下を防止することができる。
Claims (10)
- 管腔内に挿入される挿入部に設けられ、第1の方向を観察するための第1レンズと、
前記挿入部に設けられ、前記第1の方向とは異なる方向の第2の方向を観察するための円錐形状を含む第2レンズと、
少なくとも前記第2レンズを支持する枠部材と、
照明光を前記挿入部内に導光する、前記第2レンズと隣接して設けられる導光部と、
前記第2レンズの底面側に設けられて前記枠部材と当接し、前記導光部の導光に伴い発生して前記第2レンズに伝導された熱が該第2レンズ内における局所的な部分に集中することを緩和する、前記第2レンズの大径側の底面に設けられる熱影響緩和部と、
を具備することを特徴とする内視鏡装置。 - 前記熱影響緩和部は、前記第2レンズの大径側の底面から均一な厚さで張り出して設けられることを特徴とする請求項1に記載の内視鏡装置。
- 前記熱影響緩和部は、前記第2レンズの大径側の底面に前記第2レンズの光軸を囲み垂直な外周面を有するリング形状に張り出して設けられることを特徴とする請求項1に記載の内視鏡装置。
- 前記挿入部の先端には、筒状に突出する形状を成すとともに、前記第1レンズにより前記第1の方向を観察するための第1の観察窓と、前記第2レンズにより前記第2の方向を観察するための第2の観察窓と、を有する突出部が設けられることを特徴とする請求項1に記載の内視鏡装置。
- 前記突出部と隣接して設けられ、前記導光部と、前記導光部からの前記照明光を前記第1の方向に照射する第1の照明窓とが少なくとも設けられる台座をさらに具備することを特徴とする請求項4に記載の内視鏡装置。
- 前記第1レンズは、前記突出部の先端に配置されて、挿入方向である前記第1の方向の視野領域を観察する円筒形状のレンズであり、
前記第2レンズは、前記突出部の前記先端面に繋がる周側面に配置されて前記挿入方向と交差する方向である前記第2の方向の視野領域を観察する円錐台形状のレンズであることを特徴とする請求項4に記載の内視鏡装置。 - 前記枠部材は、前記第2レンズの頂面上に前記第1レンズを互いの光軸を重ね配置して支持し、
前記第2レンズの底面側を固定して、前記第1レンズと前記第2レンズから取り込まれた観察像を結像するレンズ群を支持することを特徴とする請求項1に記載の内視鏡装置。 - 前記熱影響緩和部は、前記枠部材に形成された環状溝内に充填されて、前記第2レンズの円錐面の大径側の底面に当接するゲル状、パテ状又は、シート状のいずれかの熱伝導部材により構成される熱伝導部材であることを特徴とする請求項1に記載の内視鏡装置。
- 前記熱影響緩和部は、前記枠部材の前記導光部に近接する側に形成された円弧溝内に充填され、前記第2レンズの円錐面の大径側の底面に当接するゲル状物質又はパテ状物質のいずれかにより構成される熱伝導部材であることを特徴とする請求項1に記載の内視鏡装置。
- 前記熱影響緩和部は、前記第2レンズの大径側の全底面又は少なくとも大径側の底面の外周側の底面と、前記枠部材とを接着させる熱伝導性接着剤であることを特徴とする請求項1に記載の内視鏡装置。
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