JP6796207B2 - 観察装置 - Google Patents

Description

本発明は、遠位端と近位端とを有する観察装置に関し、観察装置の近位端は、観察窓マウントに固定された観察窓で閉じられている。

観察装置は、肉眼による観察対象の観察が、不可能であるか又はその範囲が限定されている、すべての技術分野で用いられる。
このため、観察装置には、観察を容易にするか、又はまず第一には観察を可能にする光学系が備えられている。観察装置の観察対象側の端部を遠位端と呼び、観察者側の端部を近位端と呼ぶ。

観察する物体に応じて、異なるタイプの観察装置があり、例えば、望遠鏡、潜望鏡、顕微鏡、内視鏡が含まれる。

光学系の損傷、汚れ、又はその他の劣化を防ぐために、観察装置は、少なくとも近位端において観察窓により閉じられていることが多い。この部分は使用者により操作され、目の近くまで導かれる。そして、前記観察窓は、ほこり及び水分の侵入を防ぐことが意図される。
観察窓はほとんどの場合、観察窓マウントに固定される。観察装置の遠位端に更に窓を設けることができる。この観察窓と、観察装置の遠位端に設けられる窓とは両方、光学的に活性な面（例えば曲面）を備えることもできる。

欧州特許出願公開第０６６６０５４号 独国特許出願第１０２０１６１０８０９５号

観察窓マウントへの観察窓の固定は複雑であり、この箇所では、螺合連結と接着結合とが組み合わせて用いられることが多い。完全な密封状態を達成するために、Ｏリングのような追加のシーリング部材を用いる場合もある。

欧州特許出願公開第０６６６０５４号には、光学系を閉じている窓が、はんだ付け又は溶接により窓マウントに取り付けられている内視鏡について開示されている。
しかし、この内視鏡は同様に複雑であり、構成要素の熱負荷を増大させることにつながり、望ましくない。

従って、本発明の目的は、上記の課題に関して、改良された観察装置を利用可能とすることである。

本発明によればこの目的は、遠位端と近位端とを有する観察装置によって達成される。 観察装置の近位端は、観察窓マウントに固定されている観察窓で閉じられる。射出成形可能な材料で作られる固定体（固定部材）により、観察窓と観察窓マウントは少なくとも部分的に封止（カプセル化）されるという点で、この観察装置は更に発展している。そしてこの固定部材により、観察窓が観察窓マウントに密封状態で固定される。さらに観察装置の近位端に、追加機器のための固定要素が配置され、そして、この固定要素は少なくとも部分的に固定部材と一体化して形成される。

この開発では、螺合連結及び／又は接着結合が生じるために必要となる手作業の工程と、接着結合を固定させるための待ち時間なく、作業が終了となる。また同時に、非常に効果的な観察窓の固定と密封が確実となる。

現代の観察装置は、更なる機器（例えばビデオカメラ、光学フィルタ類）と一緒に使用されることが多い。そして、この追加の機器を受けるために、近位端に固定要素が設けられる。こういった固定要素の製造又は組み立ては、本発明を用いることにより、更に、非常に単純化される。

本発明の特定の実施例によれば、本発明の観察装置は、遠位端と近位端とを有するシャフトと、シャフトの遠位端に配置される対物レンズと、シャフトの近位端に配置される本体と、本体に及び／又は本体内に配置される接眼レンズ（アイピース）と、を備える内視鏡である。観察窓は接眼レンズの窓（の部分）であり、そして、観察窓マウントは接眼レンズのマウントである。

内視鏡は、届きにくい患者の体腔内や機械の内部領域を検査するために、及び／又は対応する体腔又は領域への介入作業（治療介入や補修等）を行うために、医療及び技術の分野で頻繁に使用されている。
一体型カメラを備えたビデオ内視鏡が用いられることが多い一方で、特に医療の分野では、光学像導体（イメージガイド）（ｏｐｔｉｃａｌ ｉｍａｇｅ ｃａｒｒｉｅｒ）を備えた内視鏡が広く使用されている。そして、この像導体により、像は対物レンズから接眼レンズまで送られ、肉眼、もしくは外部カメラを利用してこの像を見ることができる。

この種の内視鏡（光学内視鏡とも呼ばれる）は、端から端まで全体的に細い形状となっているため、患者にとってはビデオ内視鏡より負担が少ない。内視鏡の形状及び使用（目的）に応じて、ファイバタイプの像導体又はレンズタイプの像導体により製造されたものが使用される。
特に医療用の内視鏡は、２つの用途間で必要とされる処理において極限条件にさらされる。例えば、高温かつ高圧の水蒸気に晒される。従って、その中でも厳しい条件は、接眼レンズの密封にある。

従来技術による密封に関する実施例では、密封状態であっても、内視鏡の処理中に、非常に少量の蒸気が密封部分を介して（内部に）広がってしまうことがある。
この水分による光学系への損傷を回避するために多くの場合は、高い吸湿性材料で作られた乾燥剤を接眼レンズに取り付け、これにより水分を吸収する。この乾燥剤のために、追加的に取付空間が必要であり、そして同時に、吸湿性材料（例えば塩化カルシウム）は長期的に（金属に対する）腐蝕作用を及ぼすことがある。

それに対応する開発により、接眼レンズの、非常に有効な固定及び密封が確実となる。その結果、乾燥剤を接眼レンズに導入する必要がなくなる。

観察装置が内視鏡として設計される場合、本発明の他の実施例による固定要素は接眼レンズカップであり得る。

使用者の目に、接眼レンズを快適な状態で位置させるよう、接眼レンズカップは最初から内視鏡に設けられている。
ビデオ技術の広範囲に亘る使用のために、現代の内視鏡の接眼レンズカップは、主にビデオカメラを載置可能とするために使用される。
接眼レンズカップは通常、接眼レンズの固定後に接眼レンズに螺合される。内視鏡の製造は、少なくとも部分的に固定部材と一体化して形成されている接眼レンズカップによって更に単純化される。

本発明の観察装置の考えられる実施例において、固定要素は、マルチパート設計（複合部材設計）であり得る。そして固定要素の第１の部分は、固定部材と一体化して形成される。そして固定要素の少なくとも１つの更なる部分は、フォームフィット係合、フォースフィット（圧力嵌め）係合、及び／又は完全な結合により、固定要素の第１の部分に連結される。
固定要素のマルチパート設計によって、例えば、固定部材と一体化して形成される固定要素の部品に影響を及ぼすことなく、摩耗し易い固定要素の部品の交換が可能となる。固定要素の部品間の連結は、例えば、プラグイン接続、螺合連結、バヨネットキャッチ、及び／又は接着結合であり得る。

本発明の観察装置の特定の実施例において、少なくとも１つの電気部品を固定要素に配置することができる。

本発明の観察装置の好適な開発によれば、少なくとも１つの電気部品は、固定要素の第１の部分と、更なる部分との間に配置することができる。
この場合、少なくとも１つの電気部品は、固定要素の第１の部分と適合するか、又は第１の部分に設けられる凹部にはめ込まれ、その後固定要素の更なる部分で固定することができる。

本発明の観察装置の更なる実施例において、少なくとも１つの電気部品は、観察装置内に固定部材を介して延びる少なくとも１本の電気リードと接続することができる。従って電気通信は、観察装置の密閉状態を損なうことなく、少なくとも１つの電気部品と、観察装置の内側との間で可能となる。
この場合、少なくとも１本の電気リードは好適には、観察窓及び観察窓マウントの射出成形による封止より前に設けられ、その後射出成形による封止で、密閉状態で包み込まれる。

本発明の観察装置の１つの可能な実施例において、少なくとも１つの電気部品は、コイルであるか、又はコイルを含むことができる。このコイルは好適には、観察装置の少なくとも１つの電気的負荷にエネルギー供給するための無線エネルギー伝送配置の一部であることができる。この種の無線エネルギー伝送配置は、例えば、本出願人による独国特許出願第１０２０１６１０８０９５号から公知である。

少なくとも１つの電気的負荷は、光源及び／又はヒーター及び／又はアクチュエータ及び／又はビデオチップを備えることができる。

本発明は、図面に示される多くの実施例を基に、以下で更に詳細に説明される。

内視鏡を示す。 図１に示すような、従来技術による内視鏡の接眼レンズを示す。 内視鏡の接眼レンズを示す。 本発明の一つの実施例による内視鏡の接眼レンズを示す。 本発明の他の実施例による内視鏡の接眼レンズを示す。 本発明の追加の実施例による内視鏡の接眼レンズを示す。

図１は、遠位端３及び近位端４を有するシャフト２を備えた内視鏡１を示す。対物レンズ（図示せず）はシャフト２の遠位端３に配置され、シャフトの近位端４は本体５で終端する。本体５は、接眼レンズカップ７を備えた接眼レンズ６に接合される。

対物レンズ（図示せず）は遠位端３に配置され、そしてこの対物レンズにより、観察する対象の中間像が作られる。そして、光学像導体（同様に図示せず）によって、接眼レンズ６に中間像が伝搬される。像導体は、例えば、リレーレンズシステム又は整列した（コヒーレント）光ファイバ束であり得る。この種のファイバー束は、特に、可撓性シャフトを有する内視鏡で使用される。

接眼レンズ６を介して、像導体によって伝搬された中間像は、肉眼又はカメラで見ることができる。接眼レンズカップ７はこのように、観察者の目を支持したり、カメラを固定するのに役立つ。

ライトガイドコネクタ８（導光用のコネクタ部品）には、光源を直接又は光ケーブルを介して取り付けることができ、そして、これがさらに本体５に配置される。

図２は、接眼レンズ６の一部の構造を示す。これは接眼レンズマウント１１に固定される接眼レンズシステム１０で構成される。それから前記接眼レンズマウント１１は接眼レンズマウント１２で覆われ、そして、前記接眼レンズマウント１２を密封状態とするよう接眼レンズ１３がはめ込まれる。

接眼レンズ１３は、接眼レンズマウント１２の周縁突状部１４に位置しており、ユニオンナット１５で固定される。接眼レンズ６に水分が入るのを防ぐため、接眼レンズ１３と、接眼レンズマウント１２と、ユニオンナット１５とが周縁部で互いに接着結合される。接眼レンズ６にそれでもなお入ってくる水分を吸収するために、高い吸湿性材料（例えば塩化カルシウム（ＣａＣｌ））の乾燥剤のリング１６が接眼レンズ６に配置される。

ねじ山１７（接眼レンズカップ７を螺合することができる）が、接眼レンズマウント１２にさらに設けられる。

示される接眼レンズ６の組立ては複雑であり、多くの経験が必要である。特に、ユニオンナット１５の配置では誤差が生じ易い。なぜなら、ユニオンナット１５と接眼レンズ１３間の押圧があまりに小さすぎる場合、密封連結はうまくいかない。対照的に、押圧があまりに大きい場合には、接眼レンズ１３が破損する恐れがある。

図３は内視鏡の接眼レンズの構造を示す。ただし、接眼レンズシステム及び接眼レンズマウントは明確にするため省略されている。

なお同様に、接眼レンズ（システム）は、接眼レンズ２３がはめ込まれる接眼レンズマウント２２を備える。接眼レンズ２３は、接眼レンズマウント２２の内側の突状部２４に位置する。

接眼レンズマウント２２に接眼レンズ２３を固定するために、接眼レンズ２３と接眼レンズマウント２２とは、射出成形可能な材料で作られる固定部材３０で、部分的に封止される。適切な材料は例えば、ポリオレフィン、ポリスチレン、ポリアミド等である。

射出成形による封止によって、接眼レンズ２３は接眼レンズマウント２２に対して、完全に密閉される。そうすると、水分が接眼レンズに入り得ない。従って、接眼レンズの乾燥剤のリングはなくてよい。

接眼レンズマウント２２に設けられている周縁溝３１は、固定部材３０で塞がれ、このようにさらに接眼レンズマウント２２上にフォームフィット係合（嵌合）で固定部材３０が固定される。

図４は、本発明の一実施例による更なる内視鏡の接眼レンズの構造を示す。なお同様に、接眼レンズシステム及び接眼レンズマウントは省略されている。

接眼レンズは同様に、接眼レンズマウント４２と接眼レンズ４３とを有する。そしてこの接眼レンズマウント４２と接眼レンズ４３とは射出成形によって固定部材５０で部分的に封止される。ここに示した例では、固定部材５０は、接眼レンズカップとして構成される。このようにして、対応する内視鏡の製造は更に単純化される。

図５は、本発明の他の実施例による内視鏡の接眼レンズを示す。接眼レンズは、図４に示される接眼レンズに実質的に対応し、接眼レンズマウント６２と接眼レンズ６３とを備え、そして固定部材７０によって、この接眼レンズマウント６２と接眼レンズ６３とは、密封状態で連結される。 固定部材７０は、また接眼カップとして構成される。

特定の態様では、電気部品７５が固定部材７０に配置され、そして、本実施例では、接眼レンズに対して同心状に配置される結合コイル（カップリングコイル）の形である。 出願人による独国特許出願第１０２０１６１０８０９５号に記載されているように、このコイルを経由して電気エネルギーを、例えば接眼レンズカップ上に配置されるカメラヘッドから内視鏡にワイヤレスで送ることができる。電気エネルギーは、接眼レンズの内部まで、電気リード（配線）７６によって送られる。そしてこのため、リード７６は接眼レンズマウント６２を経由する。

電気的負荷７７が、接眼レンズ内部に配置され、この電気的負荷７７は、電気的リード７６を介してエネルギー供給を受ける。電気的負荷７７は、光源（例えばＬＥＤ及び／又はヒーター）を備えることができる。

電気リード７６が接眼レンズマウント６２を通過する場所は、固定部材７０の領域に位置するので、完全に密閉されている。

図５に示される実施例において、電気部品７５は、射出成形された固定部材７０で封止される。この目的のため、電気部品は射出成形型内に配置されなくてはならない。これを行うため、接眼レンズマウント６２に電気部品７５を固定し、同様に、射出成形することによって完全に封止される支持体（図示せず）を使用することができる。

図６は、接眼レンズの別の実施例を示す。また同様に、接眼レンズは接眼レンズマウント８２と接眼レンズ８３とを備え、そして固定部材９０によって、この接眼レンズマウント８２と接眼レンズ８３とは、密封状態で連結される。
この図では、固定部材９０は接眼レンズカップの一部のみを形成し、そして、この部分は更なる部分９４によって補完される。固定部材９０と更なる部分９４間では、電気部品９５が、電気リード９６を介して電気的負荷９７に接続し、配置される。

固定部材及び部分９４は、ねじ連結、プラグ接続（嵌め込み）、バヨネットキャッチ及び／又は接着結合により連結させることができる。

固定部材及び別の部品を備える接眼レンズカップの二部構造が、接眼レンズカップの電気部品の固定と関連し本明細書で記載されているが、この実施例は、電気部品の固定と独立していても目的にかなう。このように、固定部材を交換する必要なく、損傷した接眼レンズカップを、別の部品を置き換えることによって修理を行うことができる。この接眼レンズの密封は、完全に維持される。

主に内視鏡に関して本発明を上記したが、本発は、他の観察装置、例えば望遠鏡、望遠鏡、顕微鏡、潜望鏡類の製造にも同様に適用可能である。

Claims (9)

1. 遠位端と近位端とを有する光学系の観察装置であって、
   前記観察装置の前記近位端は、観察窓マウントに固定された観察窓で閉じられ、
   前記観察窓及び前記観察窓マウントは、射出成形による封止によって、少なくとも部分的に封止され、
   前記射出成形による封止を行った際に射出成形可能な材料で作られた固定部材により、前記観察窓が前記観察窓マウントに密封状態で固定され、
   前記固定部材は、追加の機器のための固定要素の少なくとも一部を構成すると共に、
   少なくとも１つの電気部品が前記固定部材で封止されている
   ことを特徴とする観察装置。
2. 前記観察装置は、
   遠位端と近位端とを有するシャフトと、
   前記シャフトの前記遠位端に配置された対物レンズと、
   前記シャフトの前記近位端に配置された本体と、
   前記本体に及び／又は前記本体内に配置された接眼レンズとを備える内視鏡であり、
   前記観察窓は、接眼レンズであり、
   前記観察窓マウントは、接眼レンズマウントであることを特徴とする、請求項１記載の観察装置。
3. 前記固定要素が接眼レンズカップであることを特徴とする請求項２記載の観察装置。
4. 前記固定要素は、前記固定部材である第１の部分と少なくとも１つの更なる部分とを含むマルチパート設計であり、両者がフォームフィット係合、フォースフィット係合、及び／又は完全な結合により連結されることを特徴とする請求項２又は３に記載の観察装置。
5. 前記電気部品のうち少なくとも１つが、前記第１の部分と前記更なる部分との間に配置されることを特徴とする請求項４記載の観察装置。
6. 前記少なくとも１つの電気部品は、少なくとも１本の電気リードにより前記観察装置内に設けられた少なくとも１つの電気的負荷と連結されていることを特徴とする請求項１乃至５のいずれか１項に記載の観察装置。
7. 前記電気部品のうち少なくとも１つは、コイルであるか又はコイルを含む電気部品であることを特徴とする請求項６記載の観察装置。
8. 前記電気部品のうち少なくとも１つは、前記電気的負荷にエネルギーを供給するための無線エネルギー伝送装置の一部であることを特徴とする、
   請求項６又は７記載の観察装置。
9. 前記電気的負荷のうち少なくとも１つが、光源及び／又はヒーター及び／又はアクチュエータ及び／又はビデオチップを備えることを特徴とする請求項８記載の観察装置。

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