JP6071290B2 - レンズカバー - Google Patents

Description

本発明は、レンズカバーに関する。

従来、長尺の挿入部と、挿入部の先端に配された照明光学系及び観察光学系とを備えた内視鏡装置が知られている。例えば、特許文献１に記載の内視鏡装置は、照明光学系から照明光を出射し、観察光学系を通じて光像を取り入れることにより、照明光が照射された状態で観察対象物を観察できる。
また、特許文献１に記載の内視鏡装置は、照明光を透過させるための部位と光像を取り入れるための部位とが遮光部材によって区画分けされたレンズカバーを有し、照明光が観察光学系に入り込むことにより発生するフレアを減少させるようになっている。

特許第３４６７１１０号公報

しかしながら、特許文献１に記載の内視鏡装置では、遮光部材に隣接する透明な部材は、遮光部材に対して超音波溶接により固定されるものであり、予め各部材を成形型を用いて製造しておく必要がある。このため、金型コストが高く、製造工程が煩雑となる。

本発明は、上述した事情に鑑みてなされたものであって、その目的は、フレアが少なく、容易に製造でき且つ安価なレンズカバーを提供することである。

本発明の一態様は、照明光を出射する照明光学系と光像を取り入れる観察光学系とをともに覆うレンズカバーであって、前記照明光を透過させる第一窓部と、前記光像を取り入れる第二窓部と、前記第一窓部と前記第二窓部とを仕切る遮光性の枠体と、を備え、前記枠体は、前記レンズカバーの厚さ方向に重ねられた複数の金属板により構成され、前記複数の金属板によって前記第一窓部と前記第二窓部とを繋げる連通路を構成し、前記複数の金属板のうち少なくとも一つの金属板はループ状に形成されていることを特徴とするレンズカバーである。

本発明のレンズカバーは、フレアが少なく、容易に製造でき且つ安価である。

本発明のレンズカバーを備えた内視鏡装置を示す全体図である。 同内視鏡装置における先端構成部を分解して示す斜視図である。 同先端構成部の正面図である。 図３のＡ−Ａ線における断面図である。 本発明の一実施形態のレンズカバーを示す正面図である。 図５のＢ−Ｂ線における断面図である。 同レンズカバーの裏面図である。 同レンズカバーにおける枠体を示す斜視図である。 同枠体を構成する第一の金属板を示す正面図である。 同枠体を構成する第二の金属板を示す正面図である。 同枠体を構成する第三の金属板を示す正面図である。 同枠体を構成する第四の金属板を示す正面図である。 同枠体の正面図である。 同レンズカバーの製造時の一工程を示す説明図である。 本発明の他の構成を説明するための図で、図５のＢ−Ｂ線における断面図である。 本発明のさらに他の構成を説明するための説明図である。 図１６のＣ−Ｃ線における断面図である。 同構成におけるレンズカバーを示す斜視図である。 同レンズカバーにおける枠体を示す斜視図である。

本発明の一実施形態のレンズカバー２０について説明する。図１は、本実施形態のレンズカバーを備えた内視鏡装置を示す全体図である。図２は、内視鏡装置における先端構成部を分解して示す斜視図である。図３は、先端構成部の正面図である。図４は、図３のＡ−Ａ線における断面図である。
図１及び図２に示すように、本実施形態のレンズカバー２０は、内視鏡装置１に設けられている。まず、本実施形態における内視鏡装置１の概略構成について説明する。

内視鏡装置１は、観察対象物の内部に先端が挿入される長尺の挿入部２と、挿入部２の基端に取り付けられた本体部３０とを備える。

挿入部２は、先端構成部３、湾曲部８、および可撓管部９を有する。
図２に示すように、先端構成部３は、観察装置４、照明装置１０、及びレンズカバー２０を、湾曲部８の先端に固定されたケース１３内に備える。

観察装置４は、撮像部５と、観察光学系７とを備える。
撮像部５は、観察対象物の像を撮像するために設けられており、観察光学系７の光路上に配置された撮像回路６を備える。図示していないが、撮像回路６は、例えば、イメージセンサと制御回路とを有する電子部品である。撮像部５は、本体部３０内に設けられた制御部に電気的に接続されている。
観察光学系７は、挿入部２の先端から前方に視野が向けられた光学系である。本実施形態では、観察光学系７は、撮像部５の先端側に配されており、先端構成部３の径方向断面において中央部に配されている。

図２及び図４に示すように、照明装置１０は、発光部１１と、照明光学系１５とを備える。
発光部１１は、例えばＬＥＤ等の光源１２を有し、本体部３０内に設けられた後述する制御部に電気的に接続されている。光源１２は、レンズカバー２０の基端側においてレンズカバー２０から離間した位置に配置されている。また、光源１２は、先端構成部３において観察装置４を囲む周上に配置されている。また、ケース１３の内部において、照明装置１０は、ケース１３に対して一体成形された遮光性の枠１４によって観察装置４に対して区画分けされている。

照明光学系１５は、光源１２から発せられた照明光の配光特性を調整するための光学系である。なお、本実施形態では、照明光学系１５は光源１２と一体化されている。

図５は、レンズカバー２０を示す正面図である。図６は、図５のＢ−Ｂ線における断面図である。図７は、レンズカバー２０の裏面図である。図８は、レンズカバー２０における枠体２３を示す斜視図である。図９は、枠体２３を構成する第一の金属板ＭＰ−１を示す正面図である。図１０は、枠体２３を構成する第二の金属板ＭＰ−１を示す正面図である。図１１は、枠体２３を構成する第三の金属板ＭＰ−１を示す正面図である。図１２は、枠体２３を構成する第四の金属板ＭＰ−１を示す正面図である。図１３は、枠体２３の正面図である。

図２及び図３に示すように、レンズカバー２０は、筒状に形成されたキャップ１６に取り付けられている。レンズカバー２０は、キャップ１６がケース１３に取り付けられることにより、観察光学系７及び照明光学系１５の前方に配される。

図５ないし図７に示すように、レンズカバー２０は、照明装置１０の光源１２から発せられた照明光を透過させるための第一窓部２１と、観察装置４に光像を取り入れるための第二窓部２２と、第一窓部２１と第二窓部２２とを仕切る枠体２３とを有する。

第一窓部２１及び第二窓部２２は、光透過性樹脂やガラスなど、光透過性の高い板状部材である。第一窓部２１及び第二窓部２２は、先端構成部３の先端面に露出して設けられており、先端構成部３の中心軸線に対して直交する面を有している。第一窓部２１において先端側に位置する面２１ａと、第二窓部２２において先端側に位置する面２２ａとは、面一となっている。また、第一窓部２１は、第二窓部２２よりも薄い板状である。具体的には、第一窓部２１において基端側に位置する面２１ｂは、第二窓部２２において基端側に位置する面２２ｂよりも先端側に配されている。

図４及び図６に示すように、第一窓部２１と枠体２３との境界２１ｃには段差が生じている。第一窓部２１と枠体２３との境界２１ｃにおける段差部分は、レンズカバー２０の製造時において枠体２３を成形型１００（図１４参照）内で保持することによって生じる部位であるとともに、レンズカバー２０の製造後において、光源１２との間に空気層を生じさせる窪みを構成する。

枠体２３は、第一窓部２１および第二窓部２２の形状の少なくとも一部を規定する部材である。枠体２３は、一部がレンズカバー２０の周縁部に配され、レンズカバー２０の中央部において、観察光学系７の構成に対応したループ状に形成されている。枠体２３は、ケース１３に形成された枠１４（図２及び図４参照）に対して密着している。枠体２３と枠１４とは、遮光性を有する封止部材によって接続されていてもよい。
また、図８に示すように、枠体２３には、第一窓部２１と第二窓部２２とを繋ぐ連通路２４が形成されている。連通路２４は、レンズカバー２０の製造工程において、光透過性樹脂あるいはガラスの流動体が流れる流路として使用される。

図８ないし図１３に示すように、枠体２３は、レンズカバー２０の厚さ方向に積層された複数層の金属板が互いに拡散接合されることによって形成されている。本実施形態では、枠体２３は、４層の金属板ＭＰ−１〜ＭＰ−４によって形成されている。枠体２３を構成する４層の金属板ＭＰ−１〜ＭＰ−４は、レンズカバー２０の厚さ方向から見たときに少なくとも連続する一本の線上において重なって配置されている。これは、各金属板ＭＰ−１〜ＭＰ−４の間に光が通る隙間が生じないようにして遮光性を高め、また、拡散接合により好適に各金属板同士を固定することができるようにするためである。

図１３に示すように、４層の金属板ＭＰ−１〜ＭＰ−４のうちの少なくとも１つは、レンズカバー２０の径方向に向けられた凹凸部（例えば図１３に示す凸部２５，２６）を有する。枠体２３においてレンズカバー２０の径方向に凹凸形状をなす部分は、第一窓部２１及び第二窓部２２を枠体２３に固定して第一窓部２１及び第二窓部２２が枠体２３からずれたり外れたりするのを防止する。

本実施形態では、図６並びに図９ないし図１３に示すように、枠体２３を構成する４層の金属板ＭＰ−１〜ＭＰ−４のうち、先端側から数えて２層目の金属板ＭＰ−２に、第一窓部２１内に入り込む凸部２５と、第二窓部２２内に入り込む凸部２６とが形成されている。これにより、レンズカバー２０の厚さ方向における中間部において第一窓部２１および第二窓部２２が枠体２３にかみ合った状態となっている。

また、レンズカバー２０において先端側の３層の金属板ＭＰは、連通路２４において対向する一対の側壁を構成し、レンズカバー２０において基端側の１層の金属板ＭＰは、連通路２４の他の側壁を構成する。

図１に示すように、湾曲部８は、アングルワイヤＷが牽引されることによって湾曲される筒状部位であり、例えば、複数の節輪が互いに連結された構成を有する。

可撓管部９は、可撓性を有する長尺の筒状部材である。可撓管部９は、例えば、樹脂製の管や金属の編み管を有する。

本体部３０は、湾曲部８を湾曲動作させるための操作をする操作部３１と、観察装置４において撮像された画像を表示する表示部３６と、操作者が把持する把持部と、観察装置４、照明装置１０、及び表示部３６を制御するための制御部（不図示）とを備えている。また、本実施形態では、本体部３０の筐体３８内には、制御部に電気的に接続された図示しないバッテリーが設けられている。

操作部３１は、中空構造を有する筐体３８の一部に配されており、スイッチ部３２と、湾曲操作入力部３３と、把持部３７とを有している。

スイッチ部３２は、制御部の動作を操作者が指定したり、各種パラメータを入力あるいは選択したりするために設けられている。

湾曲操作入力部３３は、湾曲部８の先端に固定された４本のアングルワイヤＷを個別に牽引する構造を有している。一例を挙げると、湾曲操作入力部３３は、筐体３８に取り付けられた揺動体３４と、揺動体３４に取り付けられたジョイスティック３５とを備える。

揺動体３４には、上述のアングルワイヤＷが接続されており、ジョイスティック３５が傾倒されることによりアングルワイヤＷを牽引することができるようになっている。

制御部は、観察装置４及び照明装置１０の動作を制御したり、表示部３６を介して操作者に提示する各種情報を生成したりする。

次に、本実施形態のレンズカバー２０の製造方法について説明する。図１４は、レンズカバー２０の製造時の一工程を示す説明図である。
まず、枠体２３を製造する（ステップＳ１）。
ステップＳ１では、第一窓部２１及び第二窓部２２の形状を規定する複数枚の金属板ＭＰをたとえば板材から切り出して重ねる。さらに、重ねられた金属板ＭＰを高圧環境下において拡散接合させる。これにより、各金属板ＭＰは一体化される。

ステップＳ２は、第一窓部２１及び第二窓部２２を枠体２３に取り付けるステップである。
本実施形態では、第一窓部２１及び第二窓部２２は、インサート成形によって製造される。以下では、例えば第一窓部２１及び第二窓部２２が光透過性樹脂である場合を例に説明する。ステップＳ２において使用される光透過性樹脂は、所定の硬化処理によって硬化する樹脂である。

図１４には、成形型１００に枠体２３が取り付けられた状態が図５のＢ−Ｂ線に相当する断面で図示されている。図１４に断面で示すように、ステップＳ２では、第一窓部２１の外径を規定し、さらに枠体２３の位置を規定する凹凸形状が形成された成形型１００を用いる。本実施形態では、枠体２３の外側輪郭線２３ａの形状に倣った形状の凹部１０１が成形型１００に形成されており、成形型１００の凹部１０１内に枠体２３が嵌め込まれることによって成形型１００における枠体２３の位置決めがなされる。
続いて、枠体２３が位置決めされた状態の成形型１００内に光透過性樹脂の流動体を流し込む。成形型１００における光透過性樹脂の流動体の流入口の位置は特に限定されない。
成形型１００内では、連通路２４を通じて光透過性樹脂の流動体が広がり、第一窓部２１及び第二窓部２２が構成される。なお、光透過樹脂は、上述の所定の硬化処理により硬化する。第一窓部２１と第二窓部２２との厚さの違いは、ステップＳ２における成形型１００の形状によって規定される。
光透過性樹脂が硬化することにより、成形型１００内で、第一窓部２１、第二窓部２２、及び枠体２３が一体化され、レンズカバー２０となる。
これでステップＳ２は終了する。

ステップＳ２の後、レンズカバー２０を成形型１００から取り出し、内視鏡装置１における先端構成部３にレンズカバー２０を取り付けることができる。

次に、レンズカバー２０の作用及び効果について説明する。
本実施形態のレンズカバー２０は、インサート成形によって製造することができる。そして、レンズカバー２０における第一窓部２１と第二窓部２２は、枠体２３に形成された連通路２４を通じて流れる光透過性樹脂の流動体により一工程で形成される。このため、第一窓部２１と第二窓部２２とを別の成形型を用いて形成してから組み合わせるよりも、成形型の製造コストが低い。

さらに、枠体２３は、拡散接合によって複数の金属板ＭＰが接合されているので、第一窓部２１及び第二窓部２２を枠体２３に係合させるための複雑な凹凸形状を、機械的な加工やエッチングによって凹凸を形成する場合よりも容易に形成することができる。

また、枠体２３は、光源１２から発せられた照明光が観察光学系７に入り込まないように遮光する部材として機能している。これにより、照明光によるフレアを軽減することができる。

以上、本発明の実施形態について図面を参照して詳述したが、具体的な構成はこの実施形態に限られるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲の設計変更等も含まれる。
例えば、上述の実施形態において、複数の金属板が拡散接合されることにより枠体が形成される例を示したが、枠体は、上記金属板よりも厚い板材から切削加工によって削り出されて形成されてもよい。

また、図１５に示すように、枠体を構成する金属板は、先端に行くに従って漸次あるいは段階的に内径が大きくなるように形成されていてもよい。これにより、第二窓部は、先端側に向かって漸次あるいは段階的に第二窓部の外径が大きくなるテーパー形状となり、観察光学系の視野範囲を規定する光束を枠体が遮りにくくなる。

また、上述の実施形態では、所謂直視型の内視鏡装置に設けられたレンズカバーを例示したが、本発明のレンズカバーは、所謂側視型の内視鏡装置に適用することもできる。例えば、図１６は、側視型の内視鏡装置の先端構成部３Ａを示す説明図である。図１６に示すように、側視型の内視鏡装置の先端構成部３Ａには、矩形板状のレンズカバー２０Ａが設けられている。図１７は、図１６のＣ−Ｃ線における断面図である。図１８は、レンズカバー２０Ａを示す斜視図である。図１９は、レンズカバー２０Ａにおける枠体２３Ａを示す斜視図である。
図１７に示すように、レンズカバー２０Ａは、照明装置１０から発せられた照明光を透過させる第一窓部２１Ａと、観察装置４へ光像を取り入れるための第二窓部２２Ａと、第一窓部２１Ａと第二窓部２２Ａとを仕切る枠体２３Ａとを有している。また、枠体２３Ａには、第一窓部２１Ａと第二窓部２２Ａとを繋ぐ連通路２４Ａが形成されている。
このような構成であっても、上述の実施形態と同様に、フレアの発生を抑えることができる。

１ 内視鏡装置
２ 挿入部
３，３Ａ 先端構成部
４ 観察装置
５ 撮像部
６ 撮像回路
７ 観察光学系
８ 湾曲部
９ 可撓管部
１０ 照明装置
１１ 発光部
１２ 光源
１３ ケース
１４ 枠
２０，２０Ａ レンズカバー
２１，２１Ａ 第一窓部
２１ａ 第一窓部における先端側の面
２１ｂ 第一窓部における基端側の面
２１ｃ 境界
２２，２２Ａ 第二窓部
２２ａ 第二窓部における先端側の面
２２ｂ 第二窓部における基端側の面
２３，２３Ａ 枠体
２４，２４Ａ 連通路
３０ 本体部
３１ 操作部
３２ スイッチ部
３３ 湾曲操作入力部
３４ 揺動体
３５ ジョイスティック
３６ 表示部
３７ 把持部
３８ 筐体
１００ 成形型
１０１ 凹部
Ｗ アングルワイヤ
ＭＰ 金属板

Claims (7)

1. 照明光を出射する照明光学系と光像を取り入れる観察光学系とをともに覆うレンズカバーであって、
   前記照明光を透過させる第一窓部と、
   前記光像を取り入れる第二窓部と、
   前記第一窓部と前記第二窓部とを仕切る遮光性の枠体と、を備え、
   前記枠体は、前記レンズカバーの厚さ方向に重ねられた複数の金属板により構成され、前記複数の金属板によって前記第一窓部と前記第二窓部とを繋げる連通路を構成し、前記複数の金属板のうち少なくとも一つの金属板はループ状に形成されている
   ことを特徴とするレンズカバー。
2. 前記ループ状に形成された前記金属板は、前記複数の金属板のうち前記複数の金属板の厚さ方向において最も基端側に配置されていることを特徴とする請求項１に記載のレンズカバー。
3. 前記連通路は、前記重ねられた複数の金属板のうち、先端側の金属板と基端側の金属板との間に形成されていることを特徴とする請求項１又は請求項２に記載のレンズカバー。
4. 前記複数の金属板は、前記レンズカバーの厚さ方向から見たときに少なくとも連続する一本の線上において重なって配置されていることを特徴とする請求項１又は請求項２に記載のレンズカバー。
5. 前記複数の金属板のうち少なくとも一つは、前記レンズカバーの径方向に向けられた凹凸部を有することを特徴とする請求項１又は請求項２に記載のレンズカバー。
6. 前記凹凸部は、前記重ねられた複数の金属板のうち中間部の金属板によって形成されることを特徴とする請求項５に記載のレンズカバー。
7. 前記枠体は、前記複数の金属板が拡散接合により互いに固定されていることを特徴とする請求項１又は請求項２に記載のレンズカバー。

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