JP6214834B2 - 内視鏡 - Google Patents

Description

本発明は、被検体内に挿入される挿入部の先端面を構成する先端部材と、先端部材内に配置され、挿入部の軸方向において先端部材が形成する先端面とは異なる位置で先端面を構成する柱状部材とを具備する内視鏡に関する。

近年、被検体内に挿入される内視鏡は、医療分野及び工業用分野において広く利用されている。内視鏡は、細長い挿入部を被検体内に挿入することによって、被検体内を観察することができる。

また、内視鏡の挿入部の先端側に設けられた先端部を構成する先端硬質部材の外周面及び先端面の一部は、先端部材である先端カバーに覆われている。先端カバー内の先端硬質部材内には、柱状部材である被検体内を撮像する撮像ユニットが設けられている。

撮像ユニットは、該撮像ユニットを構成する光学ユニットにおける複数のレンズの内、最も先端側に位置する対物レンズが、例えば直視型内視鏡の場合は挿入部の先端面を構成する先端カバーの先端から突出している。また、先端カバーの先端とともに対物レンズのレンズ面が挿入部の先端面を構成するよう設けられている。

尚、先端カバーの先端には、対物レンズの他、被検体内に対して照明光を供給する照明窓や、既知の処置具挿通用管路を兼ねた吸引管路の先端開口が設けられている。さらに、被検体内に液体を供給する前方送水管路の先端開口や、対物レンズのレンズ面に流体を供給する流体供給管路のノズル（以下、流体供給ノズルと称す）等が設けられている。これらはそれぞれ挿入部の先端面を構成している。

また、日本国特許第３８４５３１１号公報には、対物レンズのレンズ面が、先端カバーの先端よりも前方に突出して位置し、対物レンズのレンズ面における外周の周囲に位置する先端カバーの先端にレンズ面に向かって傾斜する周状の傾斜面が設けられている構成が開示されている。その結果、流体供給ノズルから対物レンズのレンズ面に流体が供給された際、先端カバーの周状の傾斜面によりレンズ面からの除水性及びレンズ面の洗浄消毒性が向上される。

尚、対物レンズのレンズ面が、先端カバーの先端よりも後方に窪んで位置し、対物レンズのレンズ面における外周の周囲に位置する先端カバーの先端にレンズ面に向かって傾斜する周状の傾斜面が設けられている構成も周知である。その結果、流体供給ノズルから対物レンズのレンズ面に流体が供給された際、先端カバーの周状の傾斜面によりレンズ面からの除水性及びレンズ面の洗浄消毒性が向上される。

ここで、日本国特許第３８４５３１１号公報に開示された内視鏡においては、対物レンズの外周面の一部は、先端カバーの先端に形成された対物レンズ挿通孔の内周面に、接着剤を介して接着されている。

尚、接着剤も先端カバーの先端に設けられた周状の傾斜面と連続的かつ滑らかに同様の傾斜角度を有して先端が周状の傾斜面となるよう対物レンズ挿通孔の内周面と対物レンズの外周面の一部との隙間に充填されている。即ち、接着剤も挿入部の先端面を構成している。

しかしながら、接着剤は、胃酸等の体液や洗浄消毒液等に長期間晒されてしまうと経時的に劣化する。この劣化に伴い、挿入部の先端面を構成する接着剤の先端に凹凸が形成され、凹凸に液体が停滞し対物レンズのレンズ面の水切り性が低下してしまうため、定期的に接着剤の補修が必要になってしまうといった問題があった。尚、以上の問題は、対物レンズのレンズ面が先端カバーの先端よりも前方に突出して位置している場合及び後方に窪んで位置している場合のどちらも考えられる。

このような問題に鑑み、先端面に露出される接着剤の充填面積を少なくする構成も考えられる。

ところが、対物レンズ挿通孔に対する撮像ユニット先端側の組み付け誤差を考慮すると、対物レンズの外径よりも対物レンズ挿通孔の内径を大きく形成せざるを得ず、接着剤の充填面積が大きくならざるを得ない。

言い換えれば、対物レンズ挿通孔を小さくするには、先端カバーに対する対物レンズ挿通 孔の高精度の加工性が要求される他、対物レンズ挿通孔に対する撮像ユニット先端側の高精度な組立性が要求される。

本発明は、上記事情に鑑みなされたものであり、挿入部の先端面の傾斜面の耐久性及び傾斜面を用いた除水性を、先端部材の加工性及び組立性を確保したまま向上させることができる構成を具備する内視鏡を提供することを目的とする。

本発明の一態様における内視鏡は、被検体内に挿入される挿入部の先端に配置された先端硬質部材と、前記先端硬質部材の少なくとも先端側の面を覆うことで前記挿入部の先端面の一部を構成する先端部材と、光学部材とこの光学部材の先端部分における外周面を露呈した状態で保持する枠部材とからなり、前記先端硬質部材内に配置され、前記挿入部の軸方向において前記先端部材が形成する前記先端面とは異なる位置で、前記光学部材の対物面によって前記挿入部の先端面の一部を構成する光学ユニットと、前記先端部材に設けられ、前記光学ユニットが前記先端硬質部材に取り付けられた状態で前記光学部材の先端部分を前記挿入部の先端側に露呈させる、前記光学部材の前記軸方向における先端部分の外径より大きな内径を有する開口と、前記光学部材の軸方向の先端部分における前記外周面と前記先端部材の前記開口における内周面との間で形成される環状の空間に嵌合するとともに、前記先端部材の先端面から前記光学部材の外周面における前記先端面に向かい全周にわたって傾斜する、環状に形成された成形部材と、を具備する。

第１実施の形態の内視鏡を示す図 図１中のII方向からみた挿入部の先端部における先端面の平面図 図２中のIII-III線に沿う先端部の部分断面図 従来の先端部の部分断面図 第２実施の形態の内視鏡の先端部の部分断面図 第３実施の形態の内視鏡の先端部の部分断面図

以下、図面を参照して本発明の実施の形態を説明する。尚、図面は模式的なものであり、各部材の厚みと幅との関係、それぞれの部材の厚みの比率などは現実のものとは異なることに留意すべきであり、図面の相互間においても互いの寸法の関係や比率が異なる部分が含まれていることは勿論である。
（第１実施の形態）
図１は、本実施の形態の内視鏡を示す図である。図１に示すように、内視鏡１は、被検体内に挿入される挿入部２と、該挿入部２の基端側に連設された操作部６と、該操作部６から延出されたユニバーサルコード１１と、該ユニバーサルコード１１の延出端に設けられたコネクタ１２とを具備して主要部が構成されている。尚、コネクタ１２を介して、内視鏡１は、制御装置や照明装置等の外部装置と電気的に接続される。

操作部６に、挿入部２の湾曲部４を上下方向に湾曲させる上下用湾曲操作ノブ７と、湾曲部４を左右方向に湾曲させる左右用湾曲操作ノブ９とが設けられている。

さらに、操作部６に、上下用湾曲操作ノブ７の回動位置を固定する固定レバー８と、左右用湾曲操作ノブ９の回動位置を固定する固定ノブ１０とが設けられている。

挿入部２は、先端側から順に、先端部３と湾曲部４と可撓管部５とを具備して構成されており、長手軸方向Ｎに沿って細長に形成されている。

湾曲部４は、上下用湾曲操作ノブ７や左右用湾曲操作ノブ９の回動操作により、例えば上下左右の４方向に湾曲される。このことにより、湾曲部４は、先端部３内に設けられた撮像ユニット５０（図３参照）の観察方向を可変したり、被検体内における先端部３の挿入性を向上させたりするものである。さらに、可撓管部５は、湾曲部４の基端側に連設されている。

次に、先端部３の先端面３ｓの構成及び先端部３内に構成について、図２〜図４を用いて説明する。

図２は、図１中のII方向からみた挿入部の先端部における先端面の平面図、図３は、図２中のIII-III線に沿う先端部の部分断面図、図４は、従来の先端部の部分断面図である。

図２、図３に示すように、先端部３を構成する、例えば金属から構成された先端硬質部材３５の先端側の外周面３５ｇ及び先端面３５ｓの一部に、例えばポリサルフォンから構成された先端部材である先端カバー２７が被覆されている。尚、先端硬質部材３５は、金属以外、例えば樹脂から構成されていても構わない。

先端カバー２７の先端２７ｓ、即ち、先端硬質部材３５の先端面３５ｓを被覆した部位は、先端部３における先端面３ｓの一部を構成している。また、先端カバー２７を構成する部材は、ポリサルフォンに限定されず、生体適合性及び耐薬性を有し、非導電性を有する部材であればどのような部材であっても構わない。

先端硬質部材３５内に、挿入部２の長手軸方向Ｎに沿った撮像ユニット配置孔３５ｈが形成されている。撮像ユニット配置孔３５ｈに、柱状部材であるとともに複数のレンズ、撮像素子、及びこれらを保持する枠体等から構成された被検体内を観察する撮像ユニット５０が設けられている。即ち、撮像ユニット５０は、先端カバー２７内に設けられている。

撮像ユニット５０は、撮像ユニット配置孔３５ｈに対し、撮像ユニット５０を構成するレンズ枠５２の外周面の先端側に設けられた段部５２ｄが、先端硬質部材３５の撮像ユニット配置孔３５ｈに面する内周面の先端側に形成された付き当て面３５ｐに付き当てられた状態において長手軸方向Ｎに位置決めされている。

詳しくは、撮像ユニット５０は、該撮像ユニット５０の先端となる対物レンズ５１のレンズ面５１ｓが、先端２７ｓよりも前方に突出して位置するよう撮像ユニット配置孔３５ｈに対して長手軸方向Ｎに位置決めされている。

尚、図示しないが、撮像ユニット５０は、該撮像ユニット５０の先端となる対物レンズ５１のレンズ面５１ｓが、先端２７ｓよりも後方に窪んで位置するよう撮像ユニット配置孔３５ｈに対して長手軸方向Ｎに位置決めされていても構わない。

また、先端硬質部材３５の先端面３５ｓにおいて、先端カバー２７に覆われていない部位には、上述した対物レンズ５１の他、被検体内に照明光を供給する照明窓２１や、被検体内に液体を供給する前方送水管路の開口２２が設けられている。さらに、既知の処置具挿通用管路を兼ねた吸引管路の先端開口２０や、対物レンズ５１のレンズ面５１ｓに向けて供給口３０ｋから流体を供給する流体供給ノズル３０や、成形部材４０の先端４０ｓ等が設けられている。

言い換えれば、先端カバー２７は、先端面３５ｓに対し、対物レンズ５１、照明窓２１、開口２２、先端開口２０、流体供給ノズル３０、成形部材４０を除いた部位を被覆している。尚、これらの部材も、先端面３ｓを構成している。

成形部材４０は、図２、図３に示すように、挿入部２の径方向Ｋにおいて、先端カバー２７と撮像ユニット５０との間に位置している。

具体的には、成形部材４０は、先端面３５ｓ及び先端面３５ｆ、レンズ枠５２の先端面５２ｓ、対物レンズ５１の外周面５１ｇの一部、並びに先端カバー２７の内周面２７ｎに接着固定されている。

尚、内周面２７ｎは、先端２７ｓに長手軸方向Ｎに沿って形成されるとともに撮像ユニット配置孔５０ｈに連通する挿通孔２７ｈにおける径方向Ｋの内側の成形部材４０に対向する面である。

また、成形部材４０は、径方向Ｋの内側の面４０ｎが、対物レンズ５１の外周面５１ｇの一部に付き当てられて位置している。このことにより、面４０ｎと外周面５１ｇの一部との接着に用いられる接着剤の量が少量にて済むようになっている。

また、成形部材４０は、樹脂から予め成形されて構成されており、図２に示すように、対物レンズ５１の外周において対物レンズ５１を周状に囲むようリング状を有している。また、成形部材４０は、先端４０ｓが、先端２７ｓからレンズ面５１ｓに向かって滑らかに傾斜した形状に形成されている。尚、先端４０ｓは、先端面３ｓを構成している。

尚、図３においては、先端４０ｓは、前方に傾斜した形状に形成されているが、レンズ面５１ｓが、先端２７ｓよりも後方に窪んで位置している場合は、後方に傾斜した形状に形成されていればよい。

また、成形部材４０は、耐衝撃性を有するとともに加工性が良いことから樹脂から構成されていることが好ましい。しかしながら、成形部材４０は、耐衝撃性、耐薬性、生体適合性及び撮像ユニット５０に接触していることから非導通性を有していれば、セラミック等の他の部材から構成されていても構わない。

尚、その他の先端部３内の構成や、先端面３ｓの構成は周知であるため、その説明は省略する。

次に、本実施の形態に係わる、先端部３の組立方法について簡単に説明する。先ず、作業者は、先端硬質部材３５の撮像ユニット配置孔３５ｈに対して、後方から撮像ユニット５０を、段部５２ｄが付き当て面３５ｐに突き当たるまで挿入して固定する。その結果、撮像ユニット３５の先端側が、挿通孔２７ｈを貫通する。

その後、作業者は、先端面３５ｆよりも前方から、先端面３５ｓ及び先端面５２ｓに当接するよう成形部材４０を被せ、先端面３５ｆ、先端面５２ｓ、外周面５１ｇの一部に対して成形部材４０を接着固定する。

最後に、作業者は、先端カバー２７を先端面３５ｓよりも前方から先端硬質部材３５に対して、対物レンズ５１、照明窓２１、開口２２、先端開口２０、流体供給ノズル３０、成形部材４０が露出されるよう被せ、成形部材４０、先端硬質部材３５に対して接着固定する。

尚、その他の組立方法は、周知であるため、その説明は省略する。

このように、本実施の形態においては、先端面３ｓにおいて、挿入部２の径方向Ｋにおける先端カバー２７と撮像ユニット５０との間に、対物レンズ５１を周状に囲むリング状の成形部材４０を有していると示した。さらに、成形部材４０の先端４０ｓが、先端２７ｓからレンズ面５１ｓに向かって滑らかに傾斜した形状に形成されていると示した。

このような構成によれば、従来の先端面３ｓの構成では、図４に示すように、対物レンズ５１の外周面５１ｇの一部が、先端カバー２７における撮像ユニット５０の先端側の組み付け誤差を考慮して大径に形成された挿通孔２７ｈに面する内周面２７ｎに、挿通孔２７ｈに充填された接着剤９０を介して接着されている。また、接着剤９０の先端９０ｓも先端２７ｓに設けられた周状の傾斜面と連続的かつ滑らかに同様の傾斜角度を有して周状の傾斜面となるよう挿通孔２７ｈの内周面２７ｎと対物レンズ５１の外周面５１ｇの一部との隙間に充填され、接着剤９０も先端面３ｓを構成していた。

しかしながら、このような従来の構成においては、図４に示すように、先端面３ｓにおいて露出される接着剤９０の先端９０ｓの面積が大きいため、上述したように、接着剤９０は、胃酸等の体液や洗浄消毒液等に長期間晒されてしまうと経時的に劣化する。さらに、先端９０ｓに凹凸が形成されてしまい、凹凸に液体が停滞してレンズ面５１ｓの水切り性が低下してしまうといった問題があった。

それに対し、本実施の形態の構成においては、従来の接着剤９０の代わりに、先端カバー２７とは別部材の、例えば樹脂から構成された成形部材４０を別途用いている。このことから、成形部材４０の傾斜面に形成された先端４０ｓが、長期間の使用に伴い経時的に劣化してしまうことがなく、傾斜面の滑らかさを維持できる。

このことから、供給口３０ｋから噴出された流体が先端４０ｓに滞留することなく滑らかにレンズ面５１ｓに到達するとともにレンズ面５１ｓから流れ出るため、レンズ面５１ｓの水切り性が低下してしまうことがない。よって、対物レンズ５１の脱落も防ぐことができる。

尚、本実施の形態においても、成形部材４０の固定に接着剤を用いているが、本実施の形態の構成では、図４に示した従来の構成に比べ、先端面３ｓに露出され液体に晒される接着剤の面積は僅かであることから、接着剤の経時的な劣化を無視することができる。即ち、耐薬性に優れた先端面３ｓの構成となっている。

さらには、図４の従来の構成において接着剤９０の露出面積を小さくするために、先端カバー２７に対する挿通孔２７ｈの高精度の加工性や、挿通孔２７ｈに対する撮像ユニット５０先端側の高精度な組立性が要求された。しかしながら、本実施の形態においてはこれらの高精度の加工性や組立性は必要無く、従来と同等の先端カバー２７の加工性及び組立性で本実施の形態を実現することができる。

以上から、挿入部２の先端面３ｓの傾斜面の耐久性及び傾斜面を用いた除水性を、先端カバー２７の加工性及び組立性を確保したまま向上させることができる構成を具備する内視鏡１を提供することができる。

（第２実施の形態）
図５は、本実施の形態の内視鏡の先端部の部分断面図である。

この第２実施の形態の内視鏡の構成は、上述した図１〜図３に示した第１実施の形態の内視鏡と比して、成形部材に抜け止め用の当接部が設けられているとともに、先端カバーの挿通孔に面する内周面に、当接部が当接する面が形成されている点が異なる。

よって、この相違点のみを説明し、第１実施の形態と同様の構成には同じ符号を付し、その説明は省略する。

図５に示すように、本実施の形態の内視鏡１の先端部３においては、成形部材４０は、基端側に、先端カバー２７の挿通孔２７ｈに面する内周面２７ｎにおける径方向Ｋに沿った面２７ｆに当接する当接部４０ｔを有する形状に形成されている。

尚、その他の構成及び組立方法は、上述した第１実施の形態と同じである。

このような構成によれば、成形部材４０の当接部４０ｔが、先端カバーの内周面２７ｎにおける径方向Ｋに沿った面２７ｆに当接していることにより、先端カバー２７が成形部材４０の前方への抜け止めとして機能する。このため、成形部材４０が脱落してしまうことを第１実施形態よりも確実に防止することができることから、成形部材４０の耐久性が第１実施形態よりも高くなる。

その結果、先端面３ｓに凹凸ができる可能性が第１実施の形態よりもより低くなることから、先端面３ｓの傾斜面を用いた除水性をより確実に確保することができる。尚、その他の効果は、上述した第１実施の形態と同じである。

（第３実施の形態）
図６は、本実施の形態の内視鏡の先端部の部分断面図である。

この第３実施の形態の内視鏡の構成は、上述した図１〜図３に示した第１実施の形態の内視鏡、図４に示した第２実施の形態の内視鏡と比して、成形部材の外径が撮像ユニットの先端側の外径と略等しい点が異なる。

よって、この相違点のみを説明し、第１、第２実施の形態と同様の構成には同じ符号を付し、その説明は省略する。

図６に示すように、本実施の形態の内視鏡１の先端部３においては、成形部材４０は、レンズ枠５２の先端側と略同径の外径寸法を有しており、レンズ枠５２の先端面５２ｓ、外周面５１ｇの一部、内周面２７ｎに接着固定されており、先端面３５ｓには接着固定されていない。

尚、その他の構成は、上述した第１及び第２実施の形態の内視鏡１と同じである。

次に、本実施の形態に係わる、先端部３の組立方法について簡単に説明する。先ず、作業者は、先端硬質部材３５の撮像ユニット配置孔３５ｈに対して、後方からレンズ枠５２の先端面５２ｓに成形部材４０が接着固定された撮像ユニット５０を、段部５２ｄが付き当て面３５ｐに突き当たるまで挿入して固定する。その結果、撮像ユニット３５の先端側が、挿通孔２７ｈを貫通する。

最後に、作業者は、先端カバー２７を先端面３５ｓよりも前方から先端硬質部材３５に対して、対物レンズ５１、照明窓２１、開口２２、先端開口２０、流体供給ノズル３０、成形部材４０が露出されるよう被せる。尚、その他の組立方法は、周知であるため、その説明は省略する。

このような構成によれば、第１、第２実施の形態においては、先端硬質部材３５に撮像ユニット５０を組み付けてから成形部材４０を組み付ける必要があった。

しかしながら、本実施の形態の構成においては、先端硬質部材３５に対して撮像ユニット５０と一緒に成形部材４０を組み付けることができることから、先端部３の組立性が向上する。尚、その他の効果は、上述した第１、第２実施の形態と同じある。

尚、以下、変形例を示す。上述した第１〜第３実施の形態においては、対物レンズ５１のレンズ面５１ｓが先端カバー２７の先端２７ｓよりも前方に突出しており、先端面３ｓに成形部材４０の先端４０ｓによる周状の傾斜面が形成されていると示した。

これに限らず、先端４０ｓが傾斜面を有していなくても、即ち、先端面３ｓが平坦面に形成されていたとしても、レンズ面５１ｓの水切り性は低下するものの、上述した第１〜第３実施の形態と略同等の効果を得ることができる。言い換えれば、先端面３ｓが平坦面に形成されている内視鏡の構成にも適用可能である。

また、上述した第１〜第３実施の形態においては、柱状部材は、撮像ユニット５０であると示したが、これに限らず、光学系のみから構成された単なるレンズユニットであっても構わないし、レンズ単体をレンズ枠が保持するユニット等であっても構わない。

さらに、上述した第１〜第３実施の形態においては、先端部材は、先端カバー２７であると示したが、これに限らず、先端硬質部材３５であっても良いことは勿論である。

本出願は、２０１６年１１月９日に日本国に出願された特願２０１５−２１９５２７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、図面に引用されたものである。

Claims (7)

1. 被検体内に挿入される挿入部の先端に配置された先端硬質部材と、
   前記先端硬質部材の少なくとも先端側の面を覆うことで前記挿入部の先端面の一部を構成する先端部材と、
   光学部材とこの光学部材の先端部分における外周面を露呈した状態で保持する枠部材とからなり、前記先端硬質部材内に配置され、前記挿入部の軸方向において前記先端部材が形成する前記先端面とは異なる位置で、前記光学部材の対物面によって前記挿入部の先端面の一部を構成する光学ユニットと、
   前記先端部材に設けられ、前記光学ユニットが前記先端硬質部材に取り付けられた状態で前記光学部材の先端部分を前記挿入部の先端側に露呈させる、前記光学部材の前記軸方向における先端部分の外径より大きな内径を有する開口と、
   前記光学部材の軸方向の先端部分における前記外周面と前記先端部材の前記開口における内周面との間で形成される環状の空間に嵌合するとともに、前記先端部材の先端面から前記光学部材の外周面における前記先端面に向かい全周にわたって傾斜する、環状に形成された成形部材と、
   を具備することを特徴とする内視鏡。
2. 前記成形部材は、樹脂から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。
3. 前記成形部材は、前記先端部材に形成された前記先端面よりも前記軸方向において基端側に位置する前記先端部材の径方向に沿った面に当接する当接部を有することを特徴とする請求項１に記載の内視鏡。
4. 前記成形部材は、前記光学ユニットの先端側と略同径の外径寸法を有することを特徴とする請求項１に記載の内視鏡。
5. 前記光学ユニットは、前記被検体内を観察する撮像ユニットであり、
   前記撮像ユニットの先端側に位置する対物レンズが、前記光学ユニットが形成する前記光学部材の対物面を構成することを特徴とする請求項１に記載の内視鏡。
6. 前記成形部材は、径方向の内側の面が、前記光学部材の軸方向の先端部分における前記外周面に突き当てられていることを特徴とする請求項１に記載の内視鏡。
7. 前記光学部材の対物面は、前記先端部材が形成する前記先端面よりも前記軸方向において先端側に位置することを特徴とする請求項１に記載の内視鏡。

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