JP6128881B2 - 内視鏡装置 - Google Patents

Description

本発明は、ライトガイドファイバで導かれた照明光で観察を行う内視鏡装置に関する。

配管内などに配された被検体を観察するために、配管内に挿入可能な長尺の挿入部を有する内視鏡装置が用いられている。被検体をより効果的に観察するために、被検体に照射する照明光の光量を増加させることと、被検体の画像を画像データとして取得したときの画像データが表す画素の数を増加させる（高画質化する。）ことが望まれている。
また、挿入部の挿入性を高めるために、挿入部の外径は小さいことが好ましい。

照明光の光量を増加させるために、挿入部の先端部に小型の発光ダイオードを設けるのではなく、挿入部の基端側に大型の発光ダイオードを設け、この発光ダイオードから発した照明光を公知のライトガイドファイバで挿入部の先端部に導くことが検討されている。ライトガイドファイバは、可撓性を有する複数のファイバ素線をチューブなどで束ねて構成したものである。ファイバ素線の本数を多くした方が、明るく良好な画像データを取得することができる。
画像データを取得するために、挿入部の先端部にＣＣＤなどの撮像素子を設けている。撮像素子が取得する画像データの画素の数を増加させるためには、より大きな撮像素子を用いることが好ましい。
挿入部の外径を小さくしつつ比較的大きな撮像素子を用いると、撮像素子とライトガイドファイバとの配置位置が干渉する場合がある。この干渉を避けるために、挿入部の様々な構成が検討されている。

例えば、特許文献１に記載された電子内視鏡では、ＣＣＤを支持してレンズ枠に取り付けるための保持枠が設けられている。保持枠は、略円柱状の本体の基端面から突片が後方に突設されて構成されている。本体の側面には逃げ部が形成され、この逃げ部にライトガイドファイバが配置される。このように構成することで、保持枠がライトガイドファイバに干渉することを抑え、挿入部を細径化することができる。また、より多数のファイバ素線を有するライトガイドファイバを配置することができる。

特許文献２に記載された内視鏡では、ライトガイドファイバをクランク状に折曲げた形に成形している。一般的に、撮像素子よりも先端側に、被検体からの反射光を撮像素子上に結像させるための対物レンズ群が設けられている。比較的大きな撮像素子を用いることで、対物レンズ群と撮像素子との間に段部が形成される。特許文献２では、この段部との干渉を避けてライトガイドファイバを挿入部の先端部まで導くとともに、挿入部の外径を小さくするために、ライトガイドファイバを折曲げている。

特開平６−１３０３０５号公報 特開２０００−２３９０４号公報

また、一般的に、個々の内視鏡装置に応じて対物レンズ群の焦点を容易に調節するために、対物レンズ群の一部を構成する第一のレンズを第一の支持部材に取付けるとともに、対物レンズ群の残部を構成する第二のレンズを第二の支持部材に取付けることが行われている。そして、第一の支持部材と第二の支持部材との相対位置を調節して焦点を調節した後で、第一の支持部材と第二の支持部材とを固定している。

この場合、ライトガイドファイバを固定する固定部材は、ライトガイドファイバを先端側に導くために先端側に設けられた第一の支持部材に取付けられる。これは、挿入部にライトガイドファイバを固定する部材を別に設けると、部品点数が増えて挿入部の外径が大きくなるためである。
一方で、対物レンズ群の基端側に設けられる撮像素子は、第一の支持部材の基端側に設けられる第二の支持部材に取付けられる。比較的大きな撮像素子を確実に取付けるために、第二の支持部材には、径方向外側に突出した素子支持部が設けられる。

しかしながら、第二の支持部材に撮像素子を確実に取付けるためには、素子支持部に特許文献１のような逃げ部を形成することはできない。
また、対物レンズ群の焦点を調節する前に固定部材にライトガイドファイバを固定すると、焦点を調節する作業中にライトガイドファイバに作業者などが接触した場合に対物レンズ群の焦点がずれてしまうという問題がある。焦点を調節するときに両支持部材などを支持する治具などを用いる場合には、固定部材にライトガイドファイバが固定されていると作業性が悪くなる。
そこで、対物レンズ群の焦点を調節し、第一の支持部材と第二の支持部材とを固定した後で固定部材にライトガイドファイバを取付けることが望まれる。この場合、素子支持部の突出量が大きく、挿入部の長手方向に見て固定部材におけるライトガイドファイバを取付ける孔（固定孔）に素子支持部が重なっている場合には、固定部材の基端側からライトガイドファイバを取付けようとしても素子支持部が障害となる。

本発明は、このような問題点に鑑みてなされたものであって、対物レンズ群の焦点を調節した後でも第一の支持部材にライトガイドファイバを容易に取付けることができる内視鏡装置を提供することを目的とする。

上記課題を解決するために、この発明は以下の手段を提案している。
本発明の内視鏡装置は、照明光を先端側に導くライトガイドファイバと、被検体からの反射光を撮像素子上に結像させるための対物レンズ群と、筒状に形成されて筒孔内に前記対物レンズ群の一部を構成する第一のレンズが取付けられた第一の本体、および前記第一の本体の外周面に設けられ、前記第一の本体の軸線方向に延びて前記ライトガイドファイバが挿通可能とされた固定孔が形成された固定部材、を有する第一の支持部材と、を有する挿入部を備え、前記固定孔は、先端側に設けられ前記ライトガイドファイバが係合する小径孔と、前記小径孔の基端側に設けられ前記小径孔と連通する大径孔と、を有し、前記大径孔の前記第一の本体の軸線側の内面は、前記小径孔の前記第一の本体の軸線側の内面よりも前記第一の本体の軸線に近づくように形成され、前記小径孔と前記大径孔との接続部における前記第一の本体の軸線側の内面には、基端側にむかうにしたがって前記第一の本体の軸線に近づくように傾斜した第二の案内面が形成されていることを特徴としている。

また、前記挿入部は、筒状に形成されて筒孔内に前記対物レンズ群の残部を構成する第二のレンズが取付けられ、前記第一のレンズの基端側に前記第二のレンズが配されるとともに前記第一のレンズと前記第二のレンズとの距離を調節した状態で前記第一の本体に位置決め可能な第二の本体、および前記第二の本体の基端側に前記第二の本体の径方向外側に突出するように設けられ前記第二のレンズの基端側で前記撮像素子を支持する素子支持部、を有する第二の支持部材をさらに有し、前記第一の本体の軸線方向に見たときに、前記素子支持部が前記大径孔の少なくとも一部に重なっていることがより好ましい。
また、前記ライトガイドファイバの先端部には、前記小径孔と係合する硬性部が形成されており、前記第一の本体の軸線方向における前記大径孔の先端と前記素子支持部における前記固定部材の基端側の面に対向する対向面との距離は、前記ライトガイドファイバの前記硬性部の前記第一の本体の軸線方向の長さ以上であることがより好ましい。
また、上記の内視鏡装置において、前記大径孔の基端部における前記第一の本体の軸線とは反対側の内面に形成され、基端側にむかうにしたがって前記第一の本体の軸線から離間するように傾斜した第一の案内面を有することがより好ましい。
また、上記の内視鏡装置において、前記第一の本体の軸線および前記固定孔の軸線を含む平面による断面において、前記ライトガイドファイバの前記硬性部の前記第一の本体の軸線方向の長さＬ_１、前記ライトガイドファイバの前記硬性部の前記第一の本体の軸線に直交する方向の最大の長さＬ_２、前記大径孔の内径Ｌ_３、および前記第二の案内面の先端と前記素子支持部の前記対向面との前記第一の本体の軸線方向の距離Ｌ_４、前記第一の案内面と前記第一の本体の軸線とが基端側になす角度θが、（１）式を満足する範囲に設定されていることがより好ましい。
Ｌ_１ｓｉｎθ＋Ｌ_２ｃｏｓθ≦Ｌ_３＋Ｌ_４ｔａｎθ ・・（１）

また、上記の内視鏡装置において、前記ライトガイドファイバは、複数のファイバ素線を並べた状態で有し、前記ライトガイドファイバの先端部には、前記小径孔と係合する硬性部が形成されており、それぞれの前記ファイバ素線の端部を接着剤により固めることで、前記硬性部が構成されていることがより好ましい。
また、上記の内視鏡装置において、前記挿入部の先端部に着脱可能とされたアダプタを備え、前記アダプタは、アダプタ本体と、筒状に形成されて前記アダプタ本体に連結されるとともに前記挿入部に取付けられたときに、前記第二の支持部材における前記素子支持部よりも先端側に、前記第二の支持部材の外面を囲うように配される接続部材と、を有することがより好ましい。

本発明の内視鏡装置によれば、対物レンズ群の焦点を調節した後でも支持部材にライトガイドファイバを容易に取付けることができる。

本発明の第１実施形態の内視鏡装置の全体図である。 同内視鏡装置の挿入部における先端部の側面の断面図である。 同内視鏡装置における先端側レンズ枠および基端側レンズ枠の正面図である。 図２中の要部拡大図である。 同内視鏡装置の先端硬質部の要部の斜視図である。 同内視鏡装置のライトガイドファイバの先端側の斜視図である。 同内視鏡装置の直視型アダプタの正面図である。 同内視鏡装置の先端硬質部を製造する手順の一例を説明する断面図である。 同内視鏡装置の先端硬質部を製造する手順の一例を説明する断面図である。 同内視鏡装置の先端硬質部を製造する手順の一例を説明する断面図である。 本発明の第１実施形態の変形例における内視鏡装置の側面の断面図である。 本発明の第２実施形態の内視鏡装置の要部の断面図である。 本発明の第２実施形態の変形例における内視鏡装置の要部の断面図である。 本発明の第３実施形態の内視鏡装置の要部の断面図である。 同内視鏡装置の要部の斜視図である。 本発明の変形例の実施形態における内視鏡装置の要部の断面図である。

（第１実施形態）
以下、本発明に係る内視鏡装置の第１実施形態を、図１から図１１を参照しながら説明する。
図１に示すように、本内視鏡装置１は、長尺に形成され、先端部に直視型アダプタ（アダプタ）１００が着脱可能とされた挿入部１０と、挿入部１０の基端部に接続され挿入部１０などを操作する操作部６０と、操作部６０に接続された内視鏡本体７０と、挿入部１０で後述するように取得された画像などを表示する表示部８０とを備えている。
なお、図１では、挿入部１０から直視型アダプタ１００を取外した状態を示している。また、内視鏡装置１は、直視型アダプタ１００と交換して挿入部１０に着脱可能とされた側視型アダプタ（アダプタ）１４０も備えている。

図１および図２に示すように、挿入部１０は、先端に配置された先端硬質部１１と、先端硬質部１１の基端に接続され湾曲可能な湾曲部１２と、湾曲部１２の基端に接続され可撓性を有する可撓管部１３とを有している。
先端硬質部１１は、対物レンズ群１６の一部を構成する３枚の第一のレンズ１７ａ〜１７ｃが取付けられた先端側レンズ枠（第一の支持部材）１８と、対物レンズ群１６の残部を構成する２枚の第二のレンズ１９ａ、１９ｂが取付けられた基端側レンズ枠（第二の支持部材）２０とを備えている。

先端側レンズ枠１８は、図２および図３に示すように、円筒状に形成された先端側本体（第一の本体）２２、および先端側本体２２の外周面に設けられ、先端側本体２２の軸線（中心軸線）Ｃ１方向に延びる固定孔２３が形成された固定部材２４を有している。本実施形態では、筒状が円筒状であるとしているが、筒状は円筒状に限られず、軸線Ｃ１方向に直交する平面による断面が、楕円形、多角形などである形状も含むとする。

先端側本体２２の筒孔２２ａは、先端側に設けられた小径部２２ｂと、小径部２２ｂよりも基端側に設けられ小径部２２ｂと連通する大径部２２ｃとで構成されている。小径部２２ｂの軸線と大径部２２ｃの軸線とは、ほぼ一致している。小径部２２ｂ内には、第一のレンズ１７ａ〜１７ｃが先端側から基端側に向けて第一のレンズ１７ａ、１７ｂ、１７ｃの順で並べた状態で固定されている。先端側本体２２の先端部に全周にわたり形成された溝には、Ｏリング２５が取付けられている。

固定孔２３は、先端側本体２２の軸線Ｃ１から離間した位置に形成されている。固定孔２３は、図２および図４に示すように、先端側に設けられた小径孔２３ａと、小径孔２３ａの基端側に設けられ小径孔２３ａと連通する大径孔２３ｂとを有している。なお、図４では固定孔２３に後述するライトガイドファイバ４５を取付ける前の状態を示している。また、図２および図４は、先端側本体２２の軸線Ｃ１および固定孔２３の軸線を含む平面による断面となっている。
小径孔２３ａの軸線と大径孔２３ｂの軸線とは、ほぼ一致している。すなわち、大径孔２３ｂの軸線Ｃ１側の内面は、小径孔２３ａの軸線Ｃ１側の内面よりも軸線Ｃ１に近づくように形成されている。
図３に示すように、小径孔２３ａの軸線Ｃ１に直交する平面による断面は、小径孔２３ａから軸線Ｃ１に向かう方向の長さよりも、その方向に直交する方向の長さの方が長くなるように、扁平した形状に形成されている。大径孔２３ｂの軸線Ｃ１に直交する平面による断面は、小径孔２３ａと同様に扁平した形状に形成されている。

図４に示すように、大径孔２３ｂの基端部における先端側本体２２の軸線Ｃ１とは反対側の内面には、基端側にむかうにしたがって軸線Ｃ１、すなわち筒孔２２ａから離間するように傾斜した第一の案内面２３ｃが形成されている。第一の案内面２３ｃと軸線Ｃ１とが基端側になす角度θは、鋭角である。
小径孔２３ａと大径孔２３ｂとの接続部における軸線Ｃ１側の内面には、基端側にむかうにしたがって軸線Ｃ１に近づくように傾斜した第二の案内面２３ｄが形成されている。小径孔２３ａと大径孔２３ｂとの接続部における軸線Ｃ１とは反対側の内面には、段部が形成されている。
小径孔２３ａの先端部には、図２に示すように、小径孔２３ａよりも拡径された拡径部２３ｅが形成されている。拡径部２３ｅにはカバーガラス２８が固定されている。

先端側レンズ枠１８の外周面には、雄ネジ２６、２７が軸線Ｃ１方向に互いに離間した状態に形成されている。先端側レンズ枠１８は、ステンレス鋼や真鍮などの材料で一体に形成されている。

基端側レンズ枠２０は、筒状に形成されて筒孔３１ａ内に第二のレンズ１９ａ、１９ｂが取付けられた基端側本体（第二の本体）３１、および基端側本体３１の基端側に基端側本体３１の径方向外側に突出するように設けられた素子支持部３２を有している。
基端側本体３１の外径は、先端側レンズ枠１８の大径部２２ｃの内径よりもわずかに小さい。素子支持部３２の固定部材２４側における突出方向の先端部は、基端側に延びている。基端側レンズ枠２０は、先端側レンズ枠１８と同一の材料で形成することができる。
素子支持部３２には、第二のレンズ１９ａ、１９ｂの基端側で、ＣＣＤなどの撮像素子３５が支持ガラス３６を介して支持されている。支持ガラス３６の基端側には、不図示の受光面を有する撮像素子３５の素子本体３５ａが取付けられている。素子本体３５ａの端部には、撮像素子３５内の基板である一対のタブ３５ｂが接続されている。各タブ３５ｂは、素子本体３５ａとの間に接続された不図示の配線を折曲げることで、軸線Ｃ１方向に延びるように配されている。
素子本体３５ａは、受光面に結像した被検体の画像のデータを取得し、タブ３５ｂはこのデータに対して初期段階の処理を行う。処理した画像データの信号は後述する基板３７、３８に出力される。

先端側レンズ枠１８に基端側レンズ枠２０が固定される前には、先端側レンズ枠１８の大径部２２ｃに基端側本体３１を挿入した状態で、先端側レンズ枠１８に対して基端側レンズ枠２０を軸線Ｃ１方向に摺動させることができる。先端側レンズ枠１８の大径部２２ｃに基端側本体３１を挿入したときには、第一のレンズ１７ａ〜１７ｃの基端側に第二のレンズ１９ａ、１９ｂが配される。そして、先端側レンズ枠１８に対して基端側レンズ枠２０を摺動させることで、第一のレンズ１７ａ〜１７ｃと第二のレンズ１９ａ、１９ｂとの距離を調節することができる。このとき、被検体で反射した反射光などが撮像素子３５の受光面上に結像するように調節する。
距離を調節した後で、両レンズ枠１８、２０は、大径部２２ｃと基端側本体３１との間に設けられた不図示の接着剤により位置決め、固定される。
図２および図３に示すように、軸線Ｃ１方向に見たときに、大径孔２３ｂの軸線Ｃ１側の一部に素子支持部３２が重なっている。

基端側レンズ枠２０には、図２に示すように、撮像素子３５よりも基端側に、第一の基板３７および第二の基板３８が取付けられている。基板３７、３８には、符号は省略するが、それぞれ素子が搭載されている。基板３７、３８は、図示しない金属性の芯材やシールドを有する複数のリード線３９の第一の端部に接続されている。基板３７、３８は、タブ３５ｂから出力された画像データを適宜変換し、この画像データをリード線３９を介して内視鏡本体７０に出力する。
各リード線３９は被覆チューブ４０に覆われ、第二の端部は、挿入部１０などを通して内視鏡本体７０まで延びている。

撮像素子３５、基板３７、３８、およびリード線３９の先端部は、不図示のチューブ内に設けられた接着剤で形成された封止樹脂４３で封止されている。なお、図２、図８から図１１、図１４においては説明の便宜のため、封止樹脂４３を仮想線で示している。
図２および図５に示すように、封止樹脂４３における固定部材２４側の側面には、遮光テープ４４が貼付けられている。遮光テープ４４の先端部は、素子支持部３２に貼付けられている。

図２に示すように、固定孔２３の小径孔２３ａには、ライトガイドファイバ４５が固定されている。ライトガイドファイバ４５は、図６に示すように、複数のファイバ素線４５ａをファイバ素線４５ａの径方向に並べた状態で有している。ライトガイドファイバ４５の先端部の範囲Ｒ１には、それぞれのファイバ素線４５ａを接着剤４５ｂにより固めることで、硬性部（第一の硬性部）４６が形成されている。本実施形態では、硬性部４６は側面視で矩形状に形成されている（図２参照。）。
硬性部４６における長手方向に直交する断面形状は、固定孔２３の小径孔２３ａと同一である。小径孔２３ａに硬性部４６を押込むことで、固定部材２４に対してライトガイドファイバ４５を位置決めすることができる。

図６に示すように、ライトガイドファイバ４５における硬性部４６よりも基端側は、複数のファイバ素線４５ａをシリコンなどで形成された被覆チューブ４７で覆った軟性部４８となっている。軟性部４８は、硬性部４６よりも曲げやすい。
ライトガイドファイバ４５は、図２および図６に示すように、固定孔２３に挿通可能となるともに、基端側レンズ枠２０の素子支持部３２に沿うように折曲げられている。すなわち、ライトガイドファイバ４５には、硬性部４６と軟性部４８との接続部分に折曲げ部４８ａが、軟性部４８の先端部の２カ所に折曲げ部４８ｂ、４８ｃがそれぞれ形成されている。

ここで、先端側レンズ枠１８に基端側レンズ枠２０が固定されたときの、レンズ枠１８、２０およびライトガイドファイバ４５の寸法を、図４および以下に示すように規定する。
ライトガイドファイバ４５の硬性部４６の軸線Ｃ１方向の長さをＬ_１、ライトガイドファイバ４５の硬性部４６の軸線Ｃ１に直交する直交方向Ｄの最大の長さをＬ_２とする。大径孔２３ｂの内径をＬ_３、第一の案内面２３ｃの先端と素子支持部３２における固定部材２４の基端面に対向する対向面３２ａとの軸線Ｃ１方向の距離をＬ_４とする。なお、対向面３２ａは、軸線Ｃ１に直交する面である。軸線Ｃ１方向における、大径孔２３ｂの先端と素子支持部３２の対向面３２ａとの距離をＬ_５とする。長さＬ_１、長さＬ_２は、固定孔２３にライトガイドファイバ４５を取付けたときの長さである。
このとき、距離Ｌ_５は硬性部４６の長さＬ_１以上である。
さらに、前述の硬性部４６の長さＬ_１、長さＬ_２、大径孔２３ｂの内径Ｌ_３および距離Ｌ_４が、（２）式を満足する範囲に設定されている。
Ｌ_１ｓｉｎθ＋Ｌ_２ｃｏｓθ≦Ｌ_３＋Ｌ_４ｔａｎθ ・・（２）

ここで、（２）式の左辺である「Ｌ_１ｓｉｎθ＋Ｌ_２ｃｏｓθ」の式で得られる値は、図６に示す長さＬ_１１となる。すなわち、第一の案内面２３ｃにライトガイドファイバ４５の硬性部４６が沿うように配置したときに、硬性部４６を直交方向Ｄに平行な面に投影した長さである。
一方で、（２）式の右辺である「Ｌ_３＋Ｌ_４ｔａｎθ」の式で得られる値は、素子支持部３２の対向面３２ａの延長線と第一の案内面２３ｃの延長線との交点Ｐ１から、大径孔２３ｂの軸線Ｃ１側の内面までの距離Ｌ_１２である。

図４に示すように、大径孔２３ｂに対して硬性部４６を傾けない位置Ｑにおいての、素子支持部３２と硬性部４６との径方向における干渉長さをＬ_２１とする。
このとき、大径孔２３ｂに硬性部４６を挿入するときに硬性部４６が最も寝ている角度θ_２（軸線Ｃ１に対して傾いている角度）は、（３）式または（４）式から求めることができる。
ｔａｎθ_２＝Ｌ_２１／Ｌ_４ ・・（３）
θ_２＝ｔａｎ^−１（Ｌ_２１／Ｌ_４） ・・（４）

図２に示すように、先端側レンズ枠１８の基端部には、可撓性を有する外套管５１の先端部がネジ嵌合により取付けられている。
外套管５１内には、前述の封止樹脂４３を覆うように取付けられている。

湾曲部１２は、公知の構成を有している。図示はしないが、湾曲部１２内には、例えば複数の節輪が互いに回動可能に接続されている。複数の節輪のうち最も先端側の節輪には複数の操作ワイヤの先端部がそれぞれ固定されている。各操作ワイヤは外套管５１に進退可能に挿通され、操作ワイヤの基端部は操作部６０に接続されている。

直視型アダプタ１００は、図２および図７に示すように、アダプタ本体１１０と、アダプタ本体１１０に連結された接続部材１３０とを有している。
アダプタ本体１１０は、円柱状に形成されるとともに、軸線Ｃ１方向に延びる第一の貫通孔１１１および第二の貫通孔１１２が形成されている。アダプタ本体１１０の外周面には、全周にわたり溝部１１３が形成されている。
アダプタ本体１１０における溝部１１３よりも先端側の外径は、外套管５１の外径に等しい。

貫通孔１１１、１１２は、直視型アダプタ１００を挿入部１０の先端硬質部１１に取付けたときに、第一のレンズ１７ａ〜１７ｃ、カバーガラス２８にそれぞれ対向する位置に形成されている。
第一の貫通孔１１１には、対物レンズ１１６ａ〜１１６ｃが固定されている。
第二の貫通孔１１２には、先端側にカバーガラス１１７、基端側に光学ロッドレンズ１１８がそれぞれ固定されている。

接続部材１３０は、筒状に形成されている。接続部材１３０の先端部の内周面には、径方向内側に突出するフランジ部１３１が形成されている。接続部材１３０の基端部の内周面には、先端側レンズ枠１８の雄ネジ２６、２７に螺合する雌ネジ１３２が形成されている。接続部材１３０の外径は、アダプタ本体１１０における溝部１１３よりも先端側の外径に等しい。
アダプタ本体１１０の溝部１１３に接続部材１３０のフランジ部１３１が係合した状態で、アダプタ本体１１０に対して接続部材１３０を回転させることができる。

挿入部１０の先端硬質部１１に直視型アダプタ１００を取付けるときには、先端側レンズ枠１８の先端面にアダプタ本体１１０の基端面を対向させる。このとき、第一のレンズ１７ａに対物レンズ１１６ｃが、カバーガラス２８に光学ロッドレンズ１１８がそれぞれ対向するように配置する。前述の対向させた状態を維持しつつ、アダプタ本体１１０に対して接続部材１３０を回転させる。先端側レンズ枠１８の雄ネジ２６に接続部材１３０の雌ネジ１３２が螺合して、雌ネジ１３２が雄ネジ２６を基端側に乗越える。雄ネジ２７に雌ネジ１３２が螺合することで、挿入部１０の先端硬質部１１に直視型アダプタ１００が取付けられる。

このとき、接続部材１３０は、基端側レンズ枠２０における素子支持部３２よりも先端側に、基端側レンズ枠２０の外面を囲うように配される。Ｏリング２５にアダプタ本体１１０が押付けられることで、第一のレンズ１７ａと対物レンズ１１６ｃとの間が水密に封止される。
この場合、先端側レンズ枠１８の先端面における第一のレンズ１７ａを囲う部分と、アダプタ本体１１０の基端面における対物レンズ１１６ｃを囲う部分とが当接する。このため、先端側レンズ枠１８の先端面におけるカバーガラス２８を囲う部分と、アダプタ本体１１０の基端面における光学ロッドレンズ１１８を囲う部分との間に、製造誤差などにより隙間が形成される場合がある。
挿入部１０から直視型アダプタ１００を取外すときには、上記と逆の手順を行う。

図１に示すように、操作部６０には、湾曲部１２を湾曲操作するための湾曲操作ボタン６１と、内視鏡本体７０、および表示部８０などを操作するための主操作ボタン６２とが設けられている。
操作部６０内に設けられている不図示の複数のモータには、前述の操作ワイヤの基端部がそれぞれ接続されている。湾曲操作ボタン６１を操作することで所望のモータを駆動させて、湾曲部１２を所望の向きに湾曲させることができる。

内視鏡本体７０は、ケーシング７１と、ケーシング７１に内蔵された不図示の制御部、光源部および電源部を有している。
制御部は、複数のリード線３９うちの一部の第二の端部、および表示部８０に接続されている。制御部は、撮像素子３５が取得し、基板３７、３８から出力された画像データを適宜処理し、表示部８０に出力する。
光源部は図示しない発光ダイオードを備えている。この発光ダイオードが発した照明光は、ライトガイドファイバ４５を介して先端側に導かれる。
電源部は、撮像素子３５、内視鏡本体７０の制御部や光源部、表示部８０などに必要な電力を供給する。
表示部８０は、内視鏡本体７０の光源部から電力を供給されるとともに、制御部から出力された画像データを表示する。

なお、側視型アダプタ１４０の構成は公知のものであり、直視型アダプタ１００とは視野の向きのみが異なるので、説明を省略する。

このように構成された本内視鏡装置１において、対物レンズ群１６の焦点の調節、レンズ枠１８、２０へのライトガイドファイバ４５の取付けは、以下の手順で行われる。
図８に示すように、先端側レンズ枠１８に第一のレンズ１７ａ〜１７ｃ、Ｏリング２５、カバーガラス２８などを取付けておく。なお、この時点では、先端側レンズ枠１８にライトガイドファイバ４５は取付けない。
基端側レンズ枠２０に、第二のレンズ１９ａ、１９ｂ、撮像素子３５、基板３７、３８、リード線３９などを取付けておく。

先端側レンズ枠１８の大径部２２ｃの内面に、不図示の接着剤を塗布する。先端側レンズ枠１８の大径部２２ｃに基端側本体３１を挿入し、先端側レンズ枠１８に対して基端側レンズ枠２０を軸線Ｃ１方向に摺動させることで、被検体の像が撮像素子３５の受光面に結像するように対物レンズ群１６の焦点を適宜調節する。
位置を調節したレンズ枠１８、２０を炉に一定時間入れて接着剤を固化させ、先端側レンズ枠１８に基端側レンズ枠２０を固定する。先端側レンズ枠１８にライトガイドファイバ４５が取付けられていないため、作業者などが誤ってライトガイドファイバ４５に接触して調節した焦点がずれてしまうことが抑制される。

次に、図９に示すように、先端側レンズ枠１８の大径孔２３ｂにライトガイドファイバ４５の硬性部４６を挿入する。このとき、大径孔２３ｂの第一の案内面２３ｃに硬性部４６を沿わせるように、すなわち、硬性部４６の先端が先端側本体２２の軸線Ｃ１側に向くように斜めに挿入する。
図４に示すように距離Ｌ_５は硬性部４６の長さＬ_１以上であるため、素子支持部３２が障害になるのを抑えて、軸線Ｃ１方向において大径孔２３ｂ内に硬性部４６が確実に収容される。

硬性部４６の長さＬ_１および長さＬ_２、大径孔２３ｂの内径Ｌ_３、および距離Ｌ_４が前述の（２）式を満足する範囲に設定されている。これにより、軸線Ｃ１に対して硬性部４６を斜めに挿入したときに、大径孔２３ｂの軸線Ｃ１側の内面に硬性部４６の先端面における軸線Ｃ１側の点Ｐ２（図４参照。）が強く接触しにくくなる。
固定孔２３に第二の案内面２３ｄが形成されているため、図１０に示すように、硬性部４６の点Ｐ２が第二の案内面２３ｄに導かれて大径孔２３ｂから小径孔２３ａに容易に移動することができる。
なお、軟性部４８は硬性部４６よりも曲げやすいため、必要に応じて適宜軟性部４８を変形させて、固定孔２３に硬性部４６を挿入していく。

小径孔２３ａに硬性部４６を挿入して固定孔２３に対して硬性部４６を位置決めしたら、大径孔２３ｂ内などに適宜接着剤を注入、塗布し、レンズ枠１８、２０にライトガイドファイバ４５を固定する。
この後で、外套管５１内に一体に構成したレンズ枠１８、２０およびライトガイドファイバ４５を挿入するなどして、挿入部１０を形成する。この挿入部１０を、操作部６０に接続し、直視型アダプタ１００を取付けて内視鏡装置１が完成する。

以上のように構成され、製造された内視鏡装置１の動作について説明する。
まず、使用者は、操作部６０の主操作ボタン６２を操作して、電源部から撮像素子３５、内視鏡本体７０の制御部や光源部、表示部８０などに必要な電力を供給する。
光源部の発光ダイオードが発した照明光は、ライトガイドファイバ４５を介して先端側に導かれる。照明光は、ライトガイドファイバ４５からカバーガラス２８、光学ロッドレンズ１１８、カバーガラス１１７を透過して、直視型アダプタ１００の前方に照射される。
不図示の被検体で反射された反射光は、対物レンズ群１６に入射して撮像素子３５の受光面に結像する。撮像素子３５は画像データを取得し、基板３７、３８で画像データを適宜処理して、画像データの信号を内視鏡本体７０に出力する。内視鏡本体７０に出力された信号は、制御部で処理され、表示部８０に表示される。

なお、この例では挿入部１０における電子部品で最も発熱するものは、基板３７、３８である。
基板３７、３８で発生した熱の一部は、基端側レンズ枠２０および先端側レンズ枠１８を通して挿入部１０の先端側や径方向外側に伝導され、外部に放熱される。基板３７、３８で発生した熱の他の一部は、リード線３９の芯材やシールドにより基端側に伝導され、外部に放熱される。

以上説明したように、本実施形態の内視鏡装置１によれば、軸線Ｃ１方向に見たときに、先端側レンズ枠１８の大径孔２３ｂの一部に基端側レンズ枠２０の素子支持部３２が重なっている。図４に示す距離Ｌ_５は硬性部４６の長さＬ_１以上であるため、素子支持部３２が障害になるのを抑えて、軸線Ｃ１方向において大径孔２３ｂ内に硬性部４６を確実に収容することができる。これにより、対物レンズ群１６の焦点を調節してレンズ枠１８、２０同士を固定した後であっても、先端側レンズ枠１８にライトガイドファイバ４５を容易に取付けることができる。
先端側レンズ枠１８の大径孔２３ｂには第一の案内面２３ｃが形成されているため、大径孔２３ｂ内に硬性部４６を挿入するときに、硬性部４６が素子支持部３２を避けやすくすることができる。

固定孔２３の小径孔２３ａと大径孔２３ｂとの接続部には、第二の案内面２３ｄが形成されている。したがって、硬性部４６の先端面が第二の案内面２３ｄに導かれて大径孔２３ｂから小径孔２３ａに容易に移動することができる。これにより、固定孔２３に対する硬性部４６の挿入性を高めることができる。
硬性部４６の長さＬ_１および長さＬ_２、大径孔２３ｂの内径Ｌ_３、および距離Ｌ_４が前述の（２）式を満足する範囲に設定されている。このため、軸線Ｃ１に対して硬性部４６を斜めに挿入したときに、大径孔２３ｂの軸線Ｃ１側の内面に硬性部４６の先端面が強く当たり、大径孔２３ｂに硬性部４６が挿入しにくくなるのを抑制することができる。

ライトガイドファイバ４５の硬性部４６は、それぞれのファイバ素線４５ａを接着剤４５ｂにより固めることで形成されている。したがって、ファイバ素線４５ａ間の隙間を利用して隣合うファイバ素線４５ａ同士を固めることができ、硬性部４６を形成する際にライトガイドファイバ４５の外径が大きくなるのを抑えることができる。
挿入部１０に直視型アダプタ１００を取付けたときに、直視型アダプタ１００の接続部材１３０は、基端側レンズ枠２０における素子支持部３２よりも先端側に、基端側レンズ枠２０の外面を囲うように配される。素子支持部３２は基端側レンズ枠２０において径方向外側に突出した部分なので、この素子支持部３２の外面を囲うように接続部材１３０が配されると、直視型アダプタ１００の外径が大きくなってしまう。本実施形態の内視鏡装置１では、軸線Ｃ１方向における素子支持部３２の位置を避けて直視型アダプタ１００が挿入部１０に取付けられるため、直視型アダプタ１００の外径が大きくなるのを抑制することができる。

本実施形態では、図１１に示すように、ライトガイドファイバ４５の硬性部４６の基端部が、軸線Ｃ１方向において撮像素子３５までとなる位置Ｐ３まで延びるように構成してもよい。すなわち、各ファイバ素線４５ａにおけるライトガイドファイバ４５の先端から位置Ｐ３までの部分が、接着剤により固められている。
この場合、硬性部４６に折曲げ部４６ａ、４６ｂが形成されることになる。この例では、硬性部４６において、先端から折曲げ部４６ａまでが第一の硬性部４６ｃとなり、折曲げ部４６ａから基端までが第二の硬性部４６ｄとなる。

（第２実施形態）
次に、本発明の第２実施形態について図１２および図１３を参照しながら説明するが、前記実施形態と同一の部位には同一の符号を付してその説明は省略し、異なる点についてのみ説明する。
図１２に示すように、本実施形態の内視鏡装置２は、第１実施形態の内視鏡装置１の各構成に加えて、挿入部１０のカバーガラス２８と直視型アダプタ１００の光学ロッドレンズ１１８との間に、透明な液体１５０が設けられている。液体１５０としては、気泡を含まない無色透明なオイルなどを好適に用いることができる。
このように構成することで、液体１５０が光ファイバのように導光部材の役割を果たす。直視型アダプタ１００の入口となる光学ロッドレンズ１１８の基端面でケラレていた光も、液体１５０の内壁にて全反射を繰返して光学ロッドレンズ１１８に入射させ、照明光の光量を増加させることができる。

なお、本実施形態では、図１３に示す内視鏡装置３のように、カバーガラス２８と光学ロッドレンズ１１８との間に、液体１５０に代えて、透明なゲル状の物質や、弾性を有する透明なゴム状部材で形成された導光部材１５５を備えてもよい。
この変形例では、アダプタ本体１１０の基端面における第二の貫通孔１１２を囲う部分に基端側に突出する突部１２０を設けている。この突部１２０が固定孔２３の拡径部２３ｅの内面に係合することで、導光部材１５５の溜まりとなる空間が形成される。これにより、照明光をカバーガラス２８から光学ロッドレンズ１１８に伝達させやすくすることができる。

（第３実施形態）
次に、本発明の第３実施形態について図１４および図１５を参照しながら説明するが、前記実施形態と同一の部位には同一の符号を付してその説明は省略し、異なる点についてのみ説明する。
図１４および図１５に示すように、本実施形態の内視鏡装置４は、第１実施形態の内視鏡装置１の基端側レンズ枠２０に代えて、基端側レンズ枠１６０を備えている。
基端側レンズ枠１６０は、基端側レンズ枠２０の素子支持部３２に代えて、一対の素子支持部１６１を有している。各素子支持部１６１の基端は、軸線Ｃ１方向において撮像素子３５、基板３７、３８を超えて基端側まで延びている。なお、素子支持部１６１の内側の面には、絶縁用のフィルム１６２が貼付けられている。
このように構成することで、撮像素子３５や基板３７、３８で発生した熱を先端側や基端側に効率良く拡散することができる。これにより、撮像素子３５や基板３７、３８などのデバイスへの熱によるダメージを軽減させることができる。

なお、素子支持部１６１の基端部を、軸線Ｃ１方向においてリード線３９の先端部に重なる位置まで延ばしてもよい。このように構成することで、素子支持部１６１に伝導された熱を、リード線３９を介して基端側に伝導させやすくすることができる。

以上、本発明の第１実施形態から第３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構成の変更、組み合わせなども含まれる。さらに、各実施形態で示した構成のそれぞれを適宜組み合わせて利用できることは、言うまでもない。
例えば、前記第１実施形態から第３実施形態では、軸線Ｃ１方向に見たときに、固定孔２３の大径孔２３ｂの一部に素子支持部が重なっているとした。しかし、大径孔２３ｂの全体を塞ぐように素子支持部が配されるように構成してもよい。

また、図１６に示すように、固定孔２３に第一の案内面２３ｃが形成されないように構成してもよい。この場合、前述の硬性部４６の長さＬ_１、長さＬ_２、大径孔２３ｂの内径Ｌ_３、および、大径孔２３ｂの内面（軸線Ｃ１）に対する硬性部４６の挿入角度θ_１が、（５）式を満足する範囲に設定されていれば、前記第１実施形態と同様の効果を奏することができる。ただし、長さＬ_４’は、軸線Ｃ１方向における固定部材２４と素子支持部３２の対向面３２ａとの距離である。
Ｌ_１ｓｉｎθ_１＋Ｌ_２ｃｏｓθ≦Ｌ_３＋Ｌ_４’ｔａｎθ_１ ・・（５）

第一のレンズは３枚のレンズで構成され、第二のレンズは２枚のレンズで構成されるとした。しかし、第一、第二のレンズを構成するレンズの数に制限はなく、１枚以上であれば何枚でもよい。
大径孔２３ｂの軸線Ｃ１側の内面は、小径孔２３ａの軸線Ｃ１側の内面よりも軸線Ｃ１に近づくように形成されていた。しかし、大径孔２３ｂの軸線Ｃ１側の内面と小径孔２３ａの軸線Ｃ１側の内面とが面一になるように構成してもよい。この場合、固定孔２３に第二の案内面２３ｄが形成されなくなり、固定孔２３に対する硬性部４６の挿入性をさらに高めることができる。

前記第１実施形態から第３実施形態では、各ファイバ素線４５ａを接着剤４５ｂにより固めることで、硬性部４６を形成した。しかし、各ファイバ素線４５ａを外側から金属製のパイプなどで覆うことで、硬性部を形成してもよい。
前述の硬性部４６の長さＬ_１、長さＬ_２、大径孔２３ｂの内径Ｌ_３および距離Ｌ_４が（２）式を満足する範囲に設定されていなくてもよい。
内視鏡装置は、挿入部１０に着脱可能なアダプタを備えないタイプのものでもよい。

１、２、３、４ 内視鏡装置
１０ 挿入部
１６ 対物レンズ群
１７ａ、１７ｂ、１７ｃ 第一のレンズ
１８ 先端側レンズ枠（第一の支持部材）
１９ａ、１９ｂ 第二のレンズ
２０、１６０ 基端側レンズ枠（第二の支持部材）
２２ 先端側本体（第一の本体）
２２ａ、３１ａ 筒孔
２３ 固定孔
２３ａ 小径孔
２３ｂ 大径孔
２３ｃ 第一の案内面
２３ｄ 第二の案内面
２４ 固定部材
３１ 基端側本体（第二の本体）
３２、１６１ 素子支持部
３５ 撮像素子
４５ ライトガイドファイバ
４５ａ ファイバ素線
４５ｂ 接着剤
４６ 硬性部
１００ 直視型アダプタ（アダプタ）
１１０ アダプタ本体
１３０ 接続部材
１４０ 側視型アダプタ（アダプタ）
Ｃ１ 軸線
Ｌ_１、Ｌ_２ 長さ
Ｌ_３ 内径
Ｌ_４、Ｌ_５ 距離

Claims (7)

1. 照明光を先端側に導くライトガイドファイバと、
   被検体からの反射光を撮像素子上に結像させるための対物レンズ群と、
   筒状に形成されて筒孔内に前記対物レンズ群の一部を構成する第一のレンズが取付けられた第一の本体、および前記第一の本体の外周面に設けられ、前記第一の本体の軸線方向に延びて前記ライトガイドファイバが挿通可能とされた固定孔が形成された固定部材、を有する第一の支持部材と、
   を有する挿入部を備え、
   前記固定孔は、
   先端側に設けられ前記ライトガイドファイバが係合する小径孔と、
   前記小径孔の基端側に設けられ前記小径孔と連通する大径孔と、を有し、
   前記大径孔の前記第一の本体の軸線側の内面は、前記小径孔の前記第一の本体の軸線側の内面よりも前記第一の本体の軸線に近づくように形成され、
   前記小径孔と前記大径孔との接続部における前記第一の本体の軸線側の内面には、基端側にむかうにしたがって前記第一の本体の軸線に近づくように傾斜した第二の案内面が形成されていることを特徴とする内視鏡装置。
2. 前記挿入部は、
   筒状に形成されて筒孔内に前記対物レンズ群の残部を構成する第二のレンズが取付けられ、前記第一のレンズの基端側に前記第二のレンズが配されるとともに前記第一のレンズと前記第二のレンズとの距離を調節した状態で前記第一の本体に位置決め可能な第二の本体、および前記第二の本体の基端側に前記第二の本体の径方向外側に突出するように設けられ前記第二のレンズの基端側で前記撮像素子を支持する素子支持部、を有する第二の支持部材をさらに有し、
   前記第一の本体の軸線方向に見たときに、前記素子支持部が前記大径孔の少なくとも一部に重なっていることを特徴とする請求項１に記載の内視鏡装置。
3. 前記ライトガイドファイバの先端部には、前記小径孔と係合する硬性部が形成されており、
   前記第一の本体の軸線方向における前記大径孔の先端と前記素子支持部における前記固定部材の基端側の面に対向する対向面との距離は、前記ライトガイドファイバの前記硬性部の前記第一の本体の軸線方向の長さ以上であることを特徴とする請求項２に記載の内視鏡装置。
4. 前記大径孔の基端部における前記第一の本体の軸線とは反対側の内面に形成され、基端側にむかうにしたがって前記第一の本体の軸線から離間するように傾斜した第一の案内面を有することを特徴とする請求項３に記載の内視鏡装置。
5. 前記第一の本体の軸線および前記固定孔の軸線を含む平面による断面において、前記ライトガイドファイバの前記硬性部の前記第一の本体の軸線方向の長さＬ_１、前記ライトガイドファイバの前記硬性部の前記第一の本体の軸線に直交する方向の最大の長さＬ_２、前記大径孔の内径Ｌ_３、および前記第二の案内面の先端と前記素子支持部の前記対向面との前記第一の本体の軸線方向の距離Ｌ_４、前記第一の案内面と前記第一の本体の軸線とが基端側になす角度θが、（１）式を満足する範囲に設定されていることを特徴とする請求項４に記載の内視鏡装置。
   Ｌ_１ｓｉｎθ＋Ｌ_２ｃｏｓθ≦Ｌ_３＋Ｌ_４ｔａｎθ ・・（１）
6. 前記ライトガイドファイバは、複数のファイバ素線を並べた状態で有し、
   前記ライトガイドファイバの先端部には、前記小径孔と係合する硬性部が形成されており、
   それぞれの前記ファイバ素線を接着剤により固めることで、前記硬性部が構成されていることを特徴とする請求項１に記載の内視鏡装置。
7. 前記挿入部の先端部に着脱可能とされたアダプタを備え、
   前記アダプタは、
   アダプタ本体と、
   筒状に形成されて前記アダプタ本体に連結されるとともに前記挿入部に取付けられたときに、前記第二の支持部材における前記素子支持部よりも先端側に、前記第二の支持部材の外面を囲うように配される接続部材と、を有することを特徴とする請求項３に記載の内視鏡装置。

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