JP5977911B1

JP5977911B1 - 内視鏡

Info

Publication number: JP5977911B1
Application number: JP2016522825A
Authority: JP
Inventors: 浩之金子
Original assignee: Olympus Corp
Current assignee: Olympus Corp
Priority date: 2015-01-28
Filing date: 2015-09-15
Publication date: 2016-08-24
Anticipated expiration: 2035-09-15
Also published as: WO2016121160A1; US20170035282A1; EP3243422A4; JPWO2016121160A1; EP3243422A1; CN106231978B; US9924856B2; CN106231978A

Abstract

内視鏡１０は、長手軸６１ａに対して９０度未満の角度で傾いて形成された照明光を出射する第１の平面６１ｆを先端部に設けたライトガイドファイバ６０の第１ファイバ６１と、第１ファイバ６１の先端部分６１ｐが固設される貫通孔７１を有し、先端面７３には第１の平面６１ｆと同一な平面に成り得る第１面７３ａ及び貫通孔７１の中心軸７１ａに直交する平面である第２面７３ｂを有するパイプ７０と、パイプ７０の先端側の端部が配置される止り穴３４が形成され、止り穴３４の底面側にパイプ７０の第２面７３ｂの少なくとも一部が当接する当接面３８ｆ２、および、当接面３８ｆ２より先端側に位置して予め定めた配光を得るための照射レンズ系を構成する凹部３７を設けた先端構成部材３０と、を具備する。

Description

本発明は、ライトガイドファイバの出射端面を有する端部を透明な樹脂部材で形成された照明窓部に対応する凹部内に固設して構成される内視鏡に関する。

内視鏡は、医療分野及び工業分野で広く利用されている。内視鏡による診断の対象、或いは、観察の対象は、生体内、プラント内、等である。このため、内視鏡装置においては、診断対象、或いは、観察対象を照明する光源が必要である。

一般的な内視鏡装置は、内視鏡と、内視鏡外部装置としての光源装置と、を備えている。光源装置は、照明光を出射するランプ或いは発光素子等の発光源を内蔵している。
発光源から出射された照明光は、内視鏡に設けられたライトガイドファイバによって伝送され、挿入部先端に設けられた照明窓を通過して観察対象を照明する。

例えば、日本国特開２００９−２０７５２９号公報には十分な光量や良好な配光を得ることができ、光量のロスを防止でき、細径な先端を有する内視鏡が示されている。この内視鏡において、先端部は、照明光が透過する透明な透明部材によって形成されている。そして、先端部には、観察光学系を挿通する挿通部およびライトガイドファイバが挿入される挿入部が設けられている。挿入部の先端部には予め定めた機能を有するレンズ系が形成されている。

日本国特開２００９−２０７５２９号公報において、挿入部は、挿通部を囲むように略円環状に配置されている。このため、ライトガイドファイバ及びレンズ系も観察光学系を囲むように略円環状に配置される。また、挿入部には、ライトガイドファイバの先端がレンズ系の先端側にまで挿入されることを防止し、該ファイバをレンズ系の基端側に配置させる防止部が基端側に設けられている。

この構成によれば、ライトガイドファイバを挿入部に挿入した際、該ファイバの先端は、防止部に突き当たることによって基端側の予め定めた位置に配置されてレンズ系に対峙する。

この結果、光源装置が照射光を出射すると、ライトガイドファイバは、先端から照射光を照射する。先端から照射された照射光は、レンズ系によって拡散されて先端部を透過して先端面側から前方に照射されるとともに、先端部を透過して斜面部に入射し斜面部側から照射されて体腔内を照射して良好な観察を行える。
しかしながら、日本国特開２００９−２０７５２９号公報の内視鏡において、ライトガイドファイバが観察光学系を囲むように円環状に配置される。このため、観察光学系を囲むライトガイドファイバは、挿入部の外径を太径にする要因に成り得る。また、ライトガイドファイバの先端を防止部に突き当っていることにより、ファイバ先端から照射された照明光の一部がレンズ系を通さずに直接先端部内に侵入して光学性能に悪影響を及ぼすおそれがある。

本発明は上記事情に鑑みてなされたものであり、内視鏡の挿入部の細径化を図りつつ誤組立を防止して確実且つ容易に意図した光学性能を実現する内視鏡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は、複数本のファイバ素線を束ねて予め定めた形状に形成され、長手軸に対して９０度未満の角度で傾いて形成された照明光を出射する第１の平面を先端部に設けたライトガイドファイバと、前記ライトガイドファイバの先端部側が固設される貫通孔を有し、先端面には前記第１の平面と同一な平面に成り得る第１面を有するパイプと、前記パイプの先端側の端部が配置されるパイプ配設穴及び予め定めた配光を得るための照射レンズ系を構成する凹部を有する照明光学系用の底付き穴を設けた先端部材と、を具備している。

以上に記載の本発明によれば、内視鏡の挿入部の細径化を図りつつ誤組立を防止して確実且つ容易に意図した光学性能を実現する内視鏡を実現できる。

内視鏡を説明する図図３の矢印Ｙ２−Ｙ２線断面図挿入部先端面の正面図図３の矢印Ｙ４−Ｙ４線断面図ライトガイドファイバを説明する図ライトガイドファイバの正面図ライトガイドファイバの先端部分を配設したパイプを定められた向きで止り穴のパイプ配設穴に配設する工程を説明する図ライトガイドファイバの先端部分を配設したパイプを定められた向きで止り穴のパイプ配設穴に配設した状態の図図２の矢印Ｙ７−Ｙ７線断面図図２の矢印Ｙ８−Ｙ８線断面図図２の矢印Ｙ９−Ｙ９線断面図ライトガイドファイバの先端部分を配設したパイプを誤った向きで止り穴のパイプ配設穴に配設した場合を説明する図ライトガイドファイバの先端部分を配設したパイプを誤った向きで止り穴のパイプ配設穴に配設した状態の図

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。また、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、及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に示す内視鏡１０は、例えば、腎盂尿管鏡であって、挿入部１１と、操作部１２と、接眼部１３と、を設けて主に構成されている。接眼部１３は、操作部１２の基端側に設けられている。
符号１４は、ユニバーサルコードであり、ユニバーサルコード１４の接続コネクタ１４ｃは、操作部１２の側部に設けられたライトガイド接続口（不図示）に着脱自在である。挿入部１１は、先端側から順に、硬質な先端部１５、上下方向に湾曲するように構成され湾曲部１６、及び可撓性を備えたチューブ体である可撓管部１７を連設して構成されている。

可撓管部１７の基端側には予め定めた弾性力を有する折れ止め部１８が設けられている。折れ止め部１８は、可撓管部１７の基端部を覆うように設けられて該可撓管部１７の座屈を防止すると共に、当該可撓管部１７と操作部１２の先端側との水密を保持して固設されている。

操作部１２には、漏水検知口金１９、処置具挿通口２０、及び湾曲操作レバー２１等が設けられている。湾曲操作レバー２１は、回動自在である。湾曲部１６は、該レバー２１の回動操作に伴って湾曲ワイヤー（不図示）が牽引弛緩されることによって、上下の２方向に湾曲する。

なお、湾曲部１６を湾曲ワイヤーの牽引弛緩によって湾曲動作する能動湾曲部と、外力を受けることによって湾曲する受動湾曲部とを設けて構成するようにしてもよい。また、内視鏡１０は、腎盂尿管鏡に限定されるものでは無い。

本実施形態において、内視鏡１０の挿入部１１の先端部１５は、図２及び図３に示すように円筒形状の先端部材であって、透明な樹脂部材で先端構成部材３０として構成されている。

先端構成部材３０には、図２に示す中心軸３０ａに平行な第１軸３１ａを有する第１の貫通孔３１及び第２軸３２ａを有する第２の貫通孔３２と、図３に示す２つの止り穴３３、３４とが形成されている。符号３３ａは中心軸３０ａに平行な第３軸であり、符号３４ａは中心軸３０ａに平行な第４軸である。

図２に示す第１の貫通孔３１は、段付き形状の撮像光学系挿通孔であって、撮像光学部４０の先端側部分が固設される。第２の貫通孔３２は、処置具チャンネル孔であって、先端開口３２ｍを有する。図３の破線で示す止り穴３３、３４は、照明光学系用の底付き穴であって、図４に示す凹部３７とパイプ配設穴３８とを有する。

図２に示すように撮像光学部４０は、観察レンズ４１、対物光学系４２、撮像装置４３等を有して主に構成される。符号４４は第１レンズ枠、符号４５は第２レンズ枠、符号４６は撮像枠である。

第１レンズ枠４４には、光学部材として複数種類の光学レンズ４７、間隔環（不図示）、絞り（不図示）等が配設されている。第２レンズ枠４５には観察レンズ４１及び第１レンズ枠４４の先端部側が固設される。撮像枠４６には、光学部材であるカバーガラス４８及び第１レンズ枠４４の基端部側が固設される。

撮像装置４３は、ＣＣＤ、Ｃ−ＭＯＳ等の個体撮像素子４９と、複数の電子部品５０を搭載した回路基板５１と、回路基板５１に接続される複数の信号線５２を一纏めにした信号ケーブル５３等を有して構成されている。
符号５４は、ＣＣＤ、Ｃ−ＭＯＳ等の個体撮像素子４９の保護ガラスであって、保護ガラス５４の先端面は、カバーガラス４８に透明な接着剤で接着固定され、保護ガラス５４の基端面は個体撮像素子４９の撮像面側に透明な接着剤で接着固定されている。

第２の貫通孔３２内にはチューブ用口金２２の先端部が固設されている。チューブ用口金２２の基端部にはチャンネルチューブ２３の先端部が外嵌固定されている。図１の処置具挿通口２０から図２のチャンネルチューブ２３内に導入された生検針等の処置具は、チューブ用口金２２内を通過して第２の貫通孔３２に導入された後、先端開口３２ｍから目的部位に向かって導出される。

図３に示すように先端構成部材３０の先端面３０ｆの予め定めた位置には撮像光学部４０の観察レンズ４１を固設した第２レンズ枠４５が配設されている。また、先端面３０ｆの予め定めた位置には先端開口３２ｍ、及び予め定めた形状であって例えば一対の照明窓部３５、３６が設けられている。一対の照明窓部３５、３６は、撮像光学部４０を挟んで予め定めた位置に配置されている。
なお、照明窓部を２つ以上設ける構成、或いは、１つだけ設ける構成であってもよい。第１照明窓部３５は、後述する第１ファイバ６１の照射平面である第１の平面６１ｆに対応して設けられており、第２照明窓部３６は後述する第２ファイバ６２の照射平面である第１の平面６２ｆに対応して設けられている。符号７０は、後述するパイプである。

図５（Ａ）に示すようにライトガイドファイバ６０は、中途部で例えば第１ファイバ６１と第２ファイバ６２とに分岐している。
図３、図５（Ｂ）に示すように第１ファイバ６１の先端部分６１ｐ及び第２ファイバ６２の先端部分６２ｐは、複数本の素線を束ね配光性を考慮して予め定めた形状に形作られており、例えば両端部を構成する半円部と、半円部の間に位置する長方形形状部と、を有する、長円形状である。

図４、図５（Ａ）に示すように先端部分６１ｐ、６２ｐの照明光を出射する先端面は、角度θで傾く第１の平面６１ｆ、６２ｆとして形成されている。第１の平面６１ｆ、６２ｆは、長手軸６１ａ、６２ａに対して９０度未満の角度で傾く斜面である。

本実施形態において、第１ファイバ６１の先端部分６１ｐ及び第２ファイバ６２の先端部分６２ｐは、それぞれ図４及び図５（Ａ）、（Ｂ）に示すようにパイプ７０の貫通孔７１内に接着によって固設される。

貫通孔７１は、先端部分６１ｐ、６２ｐが係入配置されるように形成されている。すなわち、本実施形態において、パイプ７０の外形形状は、長円形状であって、平面部分は位置決め面７２である。

図５（Ａ）、（Ｂ）に示すようにパイプ７０の先端面７３は、第１面７３ａと第２面７３ｂとを有している。第１面７３ａは、図５（Ａ）中の先端部拡大図に示すように貫通孔７１内に配設された先端部分６１ｐの第１の平面６１ｆ及び先端部分６２ｐの第１の平面６２ｆと角度θで同一な一つの平面として構成され得る平面である。
これに対して、第２面７３ｂは、パイプ７０の最先端を構成する突端部に設けられ、貫通孔７１の中心軸７１ａに直交する平面である。

ここで、第１止まり穴３３及び第２止まり穴３４の構成を説明する。
なお、第１止まり穴３３と第２止まり穴３４との構成は同様である。このため、図４、図６（Ａ）を参照して第２止まり穴３４の構成を説明して、第１止まり穴３３の説明は省略する。

図４、図６（Ａ）に示すように第２止り穴３４は、凹部３７とパイプ配設穴３８とを有する。
パイプ配設穴３８には規定面３８ｆ１及び当接面３８ｆ２が予め定めた位置に形成されている。規定面３８ｆ１は、パイプ７０の配置位置及び向きを規定する。当接面３８ｆ２は、規定面３８ｆ１の先端位置に設けられ、第４軸３４ａ方向の配置位置を規定する。

当接面３８ｆ２は、先端構成部材３０の外周面側（図３のハッチングに示す部分）に位置するように形成されている。撮像光学部４０側には当接面３８ｆ２より予め定めた距離離間した位置に第１面当接面３８ｆ３が形成されている。
なお、第１面７３ａは、第１面当接面３８ｆ３の稜線に当接するように形成されている。

当接面３８ｆ２は、先端面７３の第２面７３ｂが当接する平面であり、規定面３８ｆ１は、位置決め面７２が当接する平面である。

凹部３７は、当接面３８ｆよりも第２照明窓部３６側に位置して設けられる。第２照明窓部３６の表面側の形状及び凹部３７の底面の形状は、配光性を考慮して予め定めた形状に形成されている。透明な先端構成部材３０に第２照明窓部３６と凹部３７とを設けることによって予め定めた配光特性を有する照射レンズ系が構成される。

凹部３７の周縁部３７ａの開口は、パイプ７０の貫通孔７１内に配設される第２ファイバ６２の外形より大きく、パイプ７０の外形より小さく設定されている。言い替えれば、凹部３７の周縁部開口領域は、第１の平面６２ｆの照明光照射領域よりも広く設定してある。

そして、図６（Ａ）に示すように貫通孔７１内に第２ファイバ６２の先端部分６２ｐを配設したパイプ７０は第２面７３ｂを図に示すように先端構成部材３０外周側に向けて、矢印Ｙ６Ａに示すように第２止り穴３４のパイプ配設穴３８内に挿通されていく。

当接面３８ｆ２が先端構成部材３０の外周面側に位置することにより、図６（Ｂ）に示すように第２面７３ｂが当接面３８ｆ２に当接配置されたことを外周面側から目視にて確認したなら、接着剤によって第２ファイバ６２の先端部分６２ｐが設けられたパイプ７０を先端構成部材３０に固設する。

この固設状態において、パイプ７０内に配設された第２ファイバ６２の先端部分６２ｐの第１の平面６２ｆが凹部３７の底面に対して予め定めた所定の状態で配設される。つまり、照明レンズ系に対して、第１の平面６２ｆの向きが規定される。

そして、第１ファイバ６１と第２ファイバ６２とは、図７−図９に示すように挿入部１１の内周面に沿って配設されている。

光源装置から照射光が出射されると、照明光は、内視鏡１０に設けられたライトガイドファイバ６０によって挿入部１１の先端側に所定の状態に設けられているファイバ６１、６２の先端部分６１ｐ、６２ｐに伝送され、第１の平面６１ｆ、第１の平面６２ｆからそれぞれ照射される。

第１の平面６１ｆ、６２ｆからそれぞれ照射された照明光は、照射レンズ系である凹部３７によって拡散されて透明な先端構成部材３０内を透過して照明窓部３５、３６から体腔内に照射されて観察部位を適切な配光で照らす。

この結果、照明光によって照らされた観察部位を撮像光学部４０が撮像することによって、意図した光学性能が実現されて、良好な内視鏡画像が図示しない表示装置の画面上に表示される。

なお、図１０（Ａ）に示すように貫通孔７１内に第２ファイバ６２の先端部分６２ｐを配設したパイプ７０の向きを、図６（Ａ）で示した向きとは異なる例えば撮像光学部４０側に向けた状態で矢印Ｙ１０Ａに示すように第２止り穴３４のパイプ配設穴３８内に挿通した場合、図１０（Ｂ）に示すように第１面７３ａが当接面３８ｆ２に当接配置されること無く、距離Ｇ離間して配置される。このため、先端構成部材３０の外周面側から隙間の有無を目視にて確認して誤組立であるか否かの判断を容易に行えるようになっている。

このように、撮像光学部４０を囲むようにライトガイドファイバ６０を円環状に配設すること無く、撮像光学部４０を挟んで予め定めた位置に複数の照明窓部を設けることによって挿入部１１の細径化を実現することができる。

また、透明な先端構成部材３０の表面側に照明窓部３５、３６を設け、先端構成部材３０に設ける止り穴３３、３４の底面に照明窓部３５、３６に対応する凹部３７を設けて予め定めた配光特性を有する照射レンズ系を構成する。また、止り穴３３、３４内の予め定めた位置に配光性を考慮したライトガイドファイバ６０の先端部分６１ｐ、６２ｐを配設したパイプ７０を所定の状態に配設する。すわなち、パイプ７０の位置決め面７２を規定面３８ｆ１に当接させ、先端面７３の第２面７３ｂを当接面３８ｆ２に当接させる。

加えて、凹部３７の周縁部３７ａの開口がファイバ６１、６２の外形より大きく、パイプ７０の外形より小さく設定されているので、ファイバ６１が当接面３８ｆ２上に配置されることが防止されている。つまり、凹部３７の周縁部開口領域が第１の平面６２ｆの照明光照射領域よりも広く設定されている。

この結果、パイプ７０に配設された第１ファイバ６１の第１の平面６１ｆ及び第２ファイバ６２の第１平面６２ｆを照射レンズ系に対して予め定めた状態に配設することができるとともに、ファイバ６１、６２の第１平面６１ｆ、６２ｆから予め設定した照明光がそれぞれ照射されて、照明窓部３５、３６から適切な配光の照明光を体腔内に照射して観察部位を照らすことができる。

また、パイプ７０に第２面７３ｂに加えてファイバ６１の斜面に一致した平面を形成する第１面７３ａを設けて先端面７３を構成したことによって、第１面７３ａと当接面３８ｆ２との間の隙間の有無を先端構成部材３０の外周面側から目視にて確認して、誤組立を未然に防止することができる。

なお、上述した実施形態においては、先端構成部材３０を透明部材で構成するとしている。しかし、先端構成部材３０を透明な第１の樹脂部材と遮光性を有する第２樹脂部材とで成形するようにしてもよい。この構成においては、照明窓部３５、３６から凹部３７に至る範囲を透明な第１樹脂部材で構成し、その周囲を第２樹脂部材で構成する。
そして、第１樹脂部材と第２樹脂部材とは別体な構成、或いは、二色成形による一体な構成のどちらであってもよい。

また、先端部材は、先端構成部材３０は、樹脂製に限定されるものでは無く、金属製の先端構成部材に透明部材で構成した、或いは、上述したように二色成形で成形した先端カバー部材を設ける構成であってもよい。
この構成において、止り穴３３、３４は、先端カバー部材と金属製の先端構成部材とに設けられ、先端カバー部材側の止まり穴３３、３４に凹部３７及び当接面３８ｆ２が設けられる。

また、上述した実施形態においては、位置決め面７２をパイプ７０の外周面に２つ設けてパイプ７０の外形を長円形状としている。しかし、パイプ７０の外形は、長円形状に限定されるものでは無く、例えば、Ｄ字形状等であってもよい。

すなわち、パイプ７０の外周面に少なくとも一つの位置決め面７２を設ける構成、或いは、パイプ７０の外周面の一方側に設けられる位置決め面と他方側に設けられる位置決め面とが異なる長方形状であってもよい。

尚、本発明は、以上述べた実施形態のみ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で種々変形実施可能である。

本出願は、２０１５年１月２８日に日本国に出願された特願２０１５−０１４６６４号を優先権主張の基礎として出願するものであり、上記の内容は、本願明細書、請求の範囲、および図面に引用されたものである。

Claims

複数本のファイバ素線を束ねて予め定めた形状に形成され、長手軸に対して９０度未満の角度で傾いて形成された照明光を出射する第１の平面を先端部に設けたライトガイドファイバと、
前記ライトガイドファイバの先端部側が固設される貫通孔を有し、先端面には前記第１の平面と同一な平面に成り得る第１面を有するパイプと、
前記パイプの先端側の端部が配置されるパイプ配設穴及び予め定めた配光を得るための照射レンズ系を構成する凹部を有する照明光学系用の底付き穴を設けた先端部材と、
を具備することを特徴とする内視鏡。
前記パイプは、前記貫通孔の中心軸に直交する平面である第２面を有し、
前記パイプ配設穴は、前記パイプの第２面の少なくとも一部が当接する当接面を有する、
ことを特徴とする請求項１に記載の内視鏡。
前記凹部は、前記パイプ配設穴の当接面より先端側に位置する前記底付き穴の底面であることを特徴とする請求項２に記載の内視鏡。
前記先端部材は、先端カバー部材であって少なくとも
撮像光学部を配置するための撮像光学系挿通孔と、
前記撮像光学系挿通孔に対して予め定めた位置に配置される少なくとも１つの照明光学系用の底付き穴と、
を有することを特徴とする請求項３に記載の内視鏡。
前記パイプの第２面は、前記第１面の突端部に形成されていることを特徴とする請求項２に記載の内視鏡。
前記パイプは、外周面に前記貫通孔の中心軸に沿って設けられた少なくとも一つの平面を有し、
前記パイプ配設穴は、前記照明レンズ系に対する第１面の向きを規定する、前記パイプの平面が当接する平面である規定面を有することを特徴とする請求項２に記載の内視鏡。
前記凹部の周縁部の開口は、前記パイプの貫通孔内に配設されたファイバの外形より大きく、該パイプの外形より小さく設定されることを特徴とする請求項１に記載の内視鏡。
前記凹部の周縁部の開口の領域は、前記ライトガイドファイバの第１の平面における光の照射領域よりも広いことを特徴とする請求項１に記載の内視鏡。