JP7085013B2 - 観察ユニットおよび内視鏡 - Google Patents

Description

本発明は、撮像素子と発光素子とが一体な観察ユニット、および、この観察ユニットを備える内視鏡に関する。

医療分野、工業分野において細長な挿入部の先端部に撮像光学系と照明光学系とを設けた内視鏡が提案されている。

例えば日本国特許３７８００７２号公報には、先端部にビス孔等による凹部を有する構成の内視鏡挿入部において、外観品質と内視鏡構成要素の修理性を良好に保つことが可能な内視鏡が開示されている。

上記公報の図２、図４に示すように対物観察ユニットは対物観察ユニット取付孔部内に挿入され、対物観察ユニットのレンズ枠を対物観察ユニット固定ビスにて先端部本体に固定される。そして、先端部本体の対物観察ユニット固定ビス用のビス孔には、シリコン系接着剤であるビス孔用接着剤が充填される。

また、送気送水パイプ、挿通チャンネルパイプ、および、ライトガイドバンドルユニットは、先端部本体の取付孔内に配置され、半田、接着剤、あるいは、ビスによって先端部本体に固定される。

したがって、作業者は、対物観察ユニット、送気送水パイプ、挿通チャンネルパイプ、および、ライトガイドバンドルユニットを先端部本体に固定する際、各ユニットまたは各パイプをそれぞれ先端部本体の対応する取付孔内に配設する作業と、各ユニットおよび各パイプを先端部本体に固定する作業と、を行う。このため、内視鏡の組立てには時間を要する。

本発明は上記事情に鑑みてなされたものであり、撮像光学系および照明光学系の先端部への組み付けが容易で工数の低減を実現した観察ユニットおよび該観察ユニットを備える内視鏡を提供することを目的にしている。

本発明の一態様の観察ユニットは、基板と、前記基板に実装される矩形の撮像面を有する撮像素子と、前記矩形の撮像面の何れかの一辺の側に並設されて前記基板に実装される少なくとも１つの発光ダイオードと、前記撮像面の前面側に配列される光学部材が枠内に固設される光学枠と、前記撮像面の向き、および、配設位置を規定する位置決め部と、を具備している。
本発明の他の態様の観察ユニットは、基板と、前記基板に実装される矩形の撮像面を有する撮像素子と、前記矩形の撮像面の何れかの一辺の側に並設されて前記基板に実装される少なくとも１つの発光ダイオードと、前記撮像面の前面側に配列される光学部材が固設される貫通孔を有する光学枠と、内視鏡先端部に係合することで前記内視鏡先端部に対する前記撮像面の向き、および、配設位置を規定する位置決め部と、を具備し、前記基板は硬質であって、前記光学枠を収容する収容凹部を有し、前記収容凹部を有する硬質な基板は、前記収容凹部の底面に前記撮像素子を実装するための撮像素子配置部と、前記収容凹部の開口側端面に前記発光ダイオードを実装するための発光素子配置部と、前記位置決め部としての凸部と、を備える。

本発明の一態様の内視鏡は、前記観察ユニットと、少なくとも前記観察ユニットの前記位置決め部が係入する位置決め溝を有する貫通孔を備える内視鏡先端部と、を具備している。

内視鏡を説明する図 内視鏡の挿入部の先端面を説明する図 図２Ａの矢印Ｙ２Ｂ－Ｙ２Ｂ線断面図であって、先端部の先端構成部材を説明する図 観察ユニットを説明する斜視図 フレキシブルプリント基板を説明する図 図４Ａの矢印Ｙ４Ｂ方向からフレキシブルプリント基板を見た図 ユニット本体を説明する図 図５Ａの矢印Ｙ５Ｂ－Ｙ５Ｂ線断面図 レンズ枠を説明する図 図６Ａの矢印Ｙ６Ｂ－Ｙ６Ｂ線断面図 光学枠の光学部材用貫通孔に収容される対物レンズ枠および撮像枠を説明する図 ユニット組を説明する図 帯状基板部を帯状基板溝内に配置したユニット組を示す図 ユニット組をユニット本体の収容溝内に挿入する工程を説明する図 ユニット組を収容溝内に配置し、その後、帯状基板部を折曲させて発光素子用溝に配置する工程を説明する図 発光ダイオードを撮像面を挟んでそれぞれの辺側に備える撮像ユニットと発光ダイオードを撮像面の一方の辺側にのみ備える撮像ユニットとの違いを説明する図 発光ダイオードを撮像面の一方の辺側にのみに備える撮像ユニットを設けて挿入部の細径化を説明する図 挿入部の外径を変化させることなく撮像面の一方の辺側にのみ発光ダイオードを備える撮像ユニットを設けてチャンネル開口の大径化を説明する図 先端構成部材へのチャンネルチューブ、および、観察ユニットの取付けを説明する図 チャンネルチューブ、および、観察ユニットを備えた先端構成部材を示す図 マルチルーメンチューブが構成する挿入部の先端面を説明する図 図１０Ａの矢印Ｙ１０Ｂ－Ｙ１０Ｂ線断面図であって、マルチルーメンチューブの先端部を説明する図 マルチルーメンチューブの先端穴への観察ユニットの取付けを説明する図 観察ユニットの別の構成を説明する図 基板を兼用するユニット本体を説明する図 図１１Ｂの矢印Ｙ１１Ｃ方向からユニット本体を見た図 図１１Ａの観察ユニットの組み付けを説明する図 ユニット本体の収容溝に撮像枠が一体な光学枠を固定した図 光学枠に先端レンズ、光学レンズ等を固設した対物レンズ枠を配置する工程を説明する図 連結板と観察部とを備える観察ユニットを説明する図 図１３Ａの矢印Ｙ１３Ｂ方向から観察ユニットを見た図 図１３Ｂの矢印Ｙ１３Ｃ方向から観察ユニットを見た図 観察ユニットが取り付けられる先端枠を説明する図 図１３Ｄの矢印Ｙ１３Ｅ方向から先端枠を見た図 観察ユニットの先端枠への取付けを説明する図 観察ユニットが取り付けられた先端枠に観察用窓およびチャンネルチューブを取り付ける工程を説明する図 チャンネルチューブおよび観察用窓と観察ユニットとを備えた先端枠を示す図

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。すなわち、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、および、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に示すように内視鏡１は、挿入部２と、操作部３と、ユニバーサルコード４を備えている。挿入部２には、先端側から順に内視鏡先端部（以下、先端部と略記する）２ａ、内視鏡湾曲部（以下、湾曲部と略記する）２ｂ、内視鏡可撓管部（以下、可撓管部と略記する）２ｃが配置されている。

湾曲部２ｂは、例えば上下左右方向に湾曲する構成である。可撓管部２ｃは、受動的に湾曲可能な可撓性を有するチューブ体である。

操作部３は、その先端側が挿入部２の基端側に連結されている。操作部３には操作子である湾曲操作装置５、処置具挿入口６、複数のリモートスイッチ７、吸引口（不図示）等が設けられている。処置具挿入口６は処置具挿通チャンネル（不図示）に通じている。

湾曲操作装置５は、湾曲部２ｂを湾曲操作する際に操作される。湾曲操作装置５は例えば回動自在なレバーであり、上下湾曲用レバー５ａと、左右湾曲用レバー５ｂと、を有している。

先端部２ａは、図２Ａ、図２Ｂに示す先端構成部材２ｍを備えている。先端構成部材２ｍは、硬質部材であって、先端面２ｆには図２Ａに示すチャンネル開口１０と、観察用窓２０と、を備えている。

観察用窓２０は四角形であり、撮像窓領域２１と、照明窓領域２２と、を有している。符号４０は観察ユニットであり、観察用窓２０は観察ユニット４０の前面に配置されている。

図２Ｂに示すように、先端構成部材２ｍは長手軸ａ２に沿ったチャンネル用貫通孔１１と、ユニット用貫通孔３０と、を備えている。

上記チャンネル開口１０はチャンネル用貫通孔１１の先端面側開口である。チャンネル用貫通孔１１は例えば段付き孔であり、細径孔１２と太径孔１３とを有している。細径孔１２の一方の開口がチャンネル開口１０である。

太径孔１３内にはチャンネルチューブ１４の先端部が配置されるようになっている。チャンネルチューブ１４の先端部は、太径孔１３内に例えば接着によって固定される。

符号１１ａは段差面であり、チャンネルチューブ１４の先端面１４ａが当接する面である。

ユニット用貫通孔３０は段付き孔である。ユニット用貫通孔３０は、窓用穴３１、ユニット用穴３２、配線用孔３３を備えている。

ユニット用穴３２内には観察ユニット４０が固設されるようになっている。窓用穴３１内には観察用窓２０が固設されるようになっている。

符号３４は位置決め溝である。位置決め溝３４は係合部であって、観察ユニット４０に設けられた位置決め部（図３の凸部５３参照）が係入するようになっている。

図３－図６Ｂを参照して観察ユニット４０を説明する。
図３に示すように観察ユニット４０は、ユニット本体５０と、光学枠６０と、基板７０と、を一体に配置して略直方体である。

光学枠６０は硬質な部材で形成されており、ユニット本体５０に形成された収容溝５１内に固設される。収容溝５１は収容凹部であり、符号５２は収容溝５１の底面である。符号８２は先端レンズであり、光学枠６０に固設されている。

本実施形態において基板７０はフレキシブルプリント基板（以下、プリント基板７０Ａと記載する）である。図３、図４Ａ、図４Ｂに示すようプリント基板７０Ａには発光ダイオード７１、撮像素子７２が実装されている。発光ダイオード７１は照明光学系である。撮像素子７２は撮像光学系であり、例えばＣＣＤ、Ｃ－ＭＯＳである。撮像素子７２は、矩形の撮像面７３を備えている。

プリント基板７０Ａは、矩形基板部７４と、例えば一対の帯状基板部７５ａ、７５ｂと、配線基板部７６と、を有している。

矩形基板部７４は撮像素子配置部であり、撮像素子７２が実装される。撮像素子７２は、撮像面７３の向きと湾曲部２ｂの湾曲方向とが一致するように固定されている。

撮像素子７２において、撮像面７３に配列された複数の画素（不図示）の水平（走査）方向を湾曲部２ｂの左右方向に一致させ、走査方向に直交する垂直方向を湾曲部２ｂの上下方向に一致させている。

そして、一対の帯状基板部７５ａ、７５ｂのうち第１帯状基板部７５ａは撮像面７３の何れかの一辺である第１垂直撮像辺ａ７３に対応する第１垂直基板部ａ７４から予め定めた長さ延出し、第２帯状基板部７５ｂは撮像面７３の第１垂直撮像辺ａ７３の反対側に位置する第２垂直撮像辺ｂ７３に対応する第２垂直基板部ｂ７４から予め定めた長さ延出している。

一方、配線基板部７６は、撮像面７３の垂直基板部ａ７４、ｂ７４に交差する一方の辺部である水平基板部ｃ７４から予め定めた長さ延出している。配線基板部７６の端面側には端子７８が設けられている。端子７８は電気的接続部で有り、信号の授受を行う信号線、電力を供給する電力線が接続される。

本実施形態において、帯状基板部７５ａ、７５ｂにはそれぞれ発光素子配置部７７が設けられている。発光素子配置部７７は、第１帯状基板部７５ａの端面側、および、第２帯状基板部７５ｂの端面側、にそれぞれ位置している。

つまり、本実施形態において、発光ダイオード７１は、撮像面７３の何れかの一辺である第１垂直撮像辺ａ７３に並設して実装されると共に、第１垂直撮像辺ａ７３の反対側に位置する第２垂直撮像辺ｂ７３に並設して実装されている。

図５Ａ、図５Ｂに示すようにユニット本体５０は硬質な部材で形成されており、収容溝５１と、一対の発光素子用溝５５ａ、５５ｂと、配線基板溝５６と、凸部５３と、を有している。凸部５３は、観察ユニット４０の上方向を示す告知部である。

なお、凸部５３は、観察ユニット４０の上方向を示す告知部に限定されるものでは無く、他の方向を示す告知部であってもよい。

収容溝５１、発光素子用溝５５ａ、５５ｂ、および、配線基板溝５６は角溝である。収容溝５１は光学枠６０が配置される収容部である。収容溝５１は、底面５２と、対向する側壁面５４と、を備えている。

発光素子用溝５５ａ、５５ｂは収容溝５１の開口５１ｍを挟んで位置する平面である開口側端面５０ａに形成されている。

発光素子用溝５５ａ、５５ｂの中心線ｃ５５は、収容溝５１の中心線（図５Ａの符号ｃ５１参照）に対して直交した位置関係である。

第１発光素子用溝５５ａ内には発光ダイオード７１を実装した第１の帯状基板部７５ａの発光素子配置部７７を含む該帯状基板部７５ａの端部側が配置されるようになっている。

これに対して、第２発光素子用溝５５ｂ内には発光ダイオード７１を実装した第２の帯状基板部７５ｂの発光素子配置部７７を含む該帯状基板部７５ｂの端部が配置されるようになっている。

発光素子用溝５５ａ、５５ｂの深さは、プリント基板７０Ａの厚みに対して僅かに大きく設定してある。

そして、底面５２には撮像素子７２を実装した矩形基板部７４が配置されるようになっている。この配置状態において、撮像面７３の第２水平撮像辺ｄ７３が凸部５３に近接して配置される。

この配置状態において、第１の帯状基板部７５ａの端部側以外の部分、および、第２の帯状基板部７５ｂの端部側以外の部分は、それぞれ側壁面５４に沿って配置される。

配線基板溝５６は、凸部５３が突出する一端面５０ｂとは反対側の他端面５０ｃに設けられている。配線基板溝５６の中心線ｃ５６は収容溝５１の中心線ｃ５１に対して直交している。

配線基板溝５６には配線基板部７６に加えて光学枠６０の突起部（図６Ｂの符号６３）が配置されるようになっている。したがって、配線基板溝５６の深さは、配線基板部７６と突起部６３とを合わせた厚みより予め大きく設定してある。

図６Ａ、図６Ｂに示すように光学枠６０は直方体形状であって、光学部材用貫通孔６１と、一対の帯状基板溝６２ａ、６２ｂと、突起部６３と、を有する。

符号６０ａはユニット構成面であって略直方体形状の観察ユニット４０の一面を形作る。符号６０ｂは設置面である。設置面６０ｂは、底面５２に配置される矩形基板部７４上に設置されるようになっている。

なお、ユニット構成面６０ａと設置面６０ｂとに挟まれた複数の面は枠側面６０ｃ、６０ｄ、６０ｅ、６０ｆであって平面である。枠側面６０ｃ、６０ｄは側壁面５４に対向して配置され、第３枠側面６０ｅおよび第４枠側面６０ｆは観察ユニット４０のユニット側面の一部を構成する。

一対の帯状基板溝６２ａ、６２ｂは角溝であって、光学部材用貫通孔６１を挟んで設けられている。第１帯状基板溝６２ａは第１枠側面６０ｃに形成されている。第２帯状基板溝６２ｂは第２枠側面６０ｄに形成されている。帯状基板溝６２ａ、６２ｂは、光学部材用貫通孔６１の中心軸ａ６１に沿って形成されている。

第１帯状基板溝６２ａ内には一方の側壁面５４に沿った第１の帯状基板部７５ａが配置され、第２帯状基板溝６２ｂ内には他方の側壁面５４に沿った第２の帯状基板部７５ｂが配置されるようになっている。帯状基板溝６２ａ、６２ｂの深さは、帯状基板部７５ａ、７５ｂの厚みより予め大きく設定されている。

突起部６３は、設置面６０ｂから予め定めた長さ突出している。突起部６３の外方面６３ｏは、第４枠側面６０ｆと同一平面である。突起部６３の幅は配線基板溝５６内に配置されるように設定されている。突起部６３および配線基板溝５６は位置決め部であり、撮像面７３の向きを作業者に告知する告知部をも兼用している。

そして、突起部６３の厚みは、該突起部６３を配線基板溝５６内に配置した状態において、配線基板溝５６の底面５６ｄと突起部６３の内方面６３ｉとの間に隙間が形成されるように設定してある。この隙間には配線基板部７６が配置されるようになっている。

図６Ｃに示すように光学枠６０の光学部材用貫通孔６１内には矢印Ｙ６Ｃａ、Ｙ６Ｃｂに示すように断面形状が円形でパイプ形状の対物レンズ枠８１および撮像枠８５が配置されるようになっている。

対物レンズ枠８１内には先端レンズ８２および複数の光学レンズ８３、絞り（不図示）、間隔環（不図示）等が配置されている。一方、撮像枠８５内には光学部材８６としてカバーガラス、保護ガラス等が配置されている。

図６Ｄに示す符号８０はユニット組である。ユニット組８０において、光学部材８６の一面は矩形基板部７４に実装された撮像素子７２の撮像面７３に密着して一体的に取り付けられている。また、対物レンズ枠８１および撮像枠８５はピント調整をしたうえで光学枠６０に固設されている。光学枠６０は撮像光学系を構成している。

図７Ａ－図７Ｃを参照して観察ユニット４０の組み付けを説明する。
まず、作業者は、ユニット組８０とユニット本体５０とを用意する。

次に、作業者は、図７Ａに示すようにユニット組８０の第１の帯状基板部７５ａを第１帯状基板溝６２ａ内に配置し、第２の帯状基板部７５ｂを第２帯状基板溝６２ｂ内に配置しておく。

次いで、作業者は図７Ｂに示すように上述したユニット組８０を例えば矢印７Ｂに示すようにユニット本体５０の収容溝５１内に挿入していく。

このとき、作業者は、ユニット組８０とユニット本体５０との位置を確認して配線基板部７６が配線基板溝５６内に配置されるようにしている。

この結果、図７Ｃに示すようにユニット組８０が収容溝５１内に配置される。

この後、作業者は帯状基板部７５ａ、７５ｂを図中の矢印Ｙ７Ｃａ、Ｙ７Ｃｂに示すように折曲して発光素子用溝５５ａ、５５ｂ内に配置させる。この結果、撮像光学系と照明光学系とを有する、図３に示した観察ユニット４０を得られる。

このように、観察ユニット４０は、撮像素子７２が実装される矩形基板部７４、および、発光ダイオード７１が実装される例えば一対の帯状基板部７５ａ、７５ｂを有するプリント基板７０Ａと、対物レンズ枠８１および撮像枠８５が配置された光学枠６０を収容するための収容溝５１、および、開口側端面５０ａに帯状基板部７５ａ、７５ｂの端面側を配置するための発光素子用溝５５ａ、５５ｂを形成したユニット本体５０と、を有している。

このため、プリント基板７０Ａをユニット本体５０に予め定めた位置関係で配置することによって、プリント基板７０Ａに実装された撮像素子７２が底面５２上に配設されるとともに、発光ダイオード７１が発光素子用溝５５ａ、５５ｂ内に配設される。

このことによって、発光ダイオード７１と撮像素子７２とを有する観察ユニット４０を得ることができる。

また、光学枠６０の光学部材用貫通孔６１内に対物レンズ枠８１、撮像枠８５を固設すると共に、光学枠６０に形成した帯状基板溝６２ａ、６２ｂ内に帯状基板部７５ａ、７５ｂを配置させたユニット組８０を構成している。

このことによって、帯状基板部７５ａ、７５ｂを帯状基板溝６２ａ、６２ｂ内に配置してユニット組８０をユニット本体５０の収容溝５１内に収容することによって、帯状基板部７５ａ、７５ｂが収容溝５１の側壁面５４に引っ掛かることが防止されてスムーズな収容を実現できる。

なお、上述した実施形態において観察ユニット４０のプリント基板７０Ａは一対の帯状基板部７５ａ、７５ｂを有し、該帯状基板部７５ａ、７５ｂにそれぞれ発光ダイオード７１を備えている。しかし、発光ダイオード７１をプリント基板７０Ａが備える第１帯状基板部７５ａまたは第２帯状基板７５ｂの一方に設けるようにしてもよい。

図８Ａに示す観察ユニット４０Ａは、プリント基板７０Ａａと、ユニット本体５０Ａと、光学枠６０と、を有している。プリント基板７０Ａａは、発光ダイオード７１が実装された第１の帯状基板部７５ａを有している。ユニット本体５０Ａは、上述と同様に光学枠６０を収容するための収容溝５１を備えている。光学枠６０は上述した撮像光学系を構成している。

本実施形態においてユニット本体５０Ａの一方の開口側端面５０ａにだけ、第１帯状基板部７５ａの端面側を配置するための第１発光素子用溝５５ａが形成されている。なお、他方の開口側端面５０ａは平面であって、一方の開口側端面５０ａに比べて幅狭である。

このことによって、１つの発光ダイオード７１を備える観察ユニット４０Ａの幅ＷＡは、観察ユニット４０の幅Ｗに比べて小さくなっている。符号４３Ａはユニット本体５０Ａに設けられた位置決め部である。

この結果、先端面２ｆに観察ユニット４０Ａに対応する観察用窓２０Ａを配置した構成によれば、図８Ｂに示すように観察ユニット４０Ａおよび観察用窓２０Ａの配置位置を調整することにより、挿入部２Ａの径を挿入部２の径よりも小径にして挿入部小径化を実現できる。

一方、図８Ｃに示すように観察ユニット４０Ａおよび観察用窓２０Ａの配置位置を調整することにより、挿入部２の外径を変化させることなくチャンネル開口１０Ａの大径化を実現できる。

なお、符号４０は発光ダイオード７１を２つ備えた観察ユニット４０である。図８Ｂの破線は前記図２Ａで示した挿入部２である。図８Ｃの破線は前記図２Ａで示したチャンネル開口１０である。

また、上述した実施形態において光学枠６０には、先端レンズ８２、複数の光学レンズ８３、絞り、間隔環等を固設した対物レンズ枠８１と、光学部材８６を固設した撮像枠８５と、を光学部材用貫通孔６１内に固設されている。しかし、光学枠６０の光学部材用貫通孔６１内に直接、先端レンズ８２、複数の光学レンズ８３、光学部材８６、絞り、間隔環等を固設するようにしてもよい。

図９Ａ、図９Ｂを参照して観察ユニット４０のユニット用貫通孔３０内への組み付けを説明する。

本実施形態の内視鏡１において作業者は、チャンネルチューブ１４を図９Ａの矢印Ｙ９ａに示すように先端構成部材２ｍの太径孔１３に挿入していく。そして、チャンネルチューブ１４は、図９Ｂに示すように先端構成部材２ｍに予め定めたように固設される。

これに対して、観察ユニット４０は作業者によって凸部５３と位置決め溝３４とを位置合わせした後、図９Ａの矢印Ｙ９ｂに示すように先端構成部材２ｍのユニット用貫通孔３０に挿入される。

本実施形態において観察用窓２０は四角形で、観察ユニット４０は略直方体である。したがって、窓用穴３１の断面形状およびユニット用穴３２の断面形状は四角形である。

なお、観察用窓２０は四角形に限定されるものでは無く四角形以上の多角形である。また、観察ユニット４０は直方体すなわち四角柱形状に限定されるものでは無く四角形以上の多角柱形状であってもよい。

作業者は、観察ユニット４０の配線基板部７６を窓用穴３１、ユニット用穴３２を通過させて配線用孔３３内に導くと共に、凸部５３を窓用穴３１を通過させて位置決め溝３４に係合させる。このことによって、観察ユニット４０が予め定めた位置関係に位置決めされてユニット用観察孔３０に配置される。

その後、作業者はこの係合状態で観察ユニット４０をユニット用穴３２内に導入して接着固定する。この結果、観察ユニット４０が図９Ｂに示すように先端構成部材２ｍに予め定めたように固設される。

その後、作業者は観察用窓２０を窓用穴３１に接着によって固設する。この結果、観察ユニット４０を先端構成部材２ｍに設けた先端部２ａが構成される。

そして、先端部２ａには湾曲部２ｂを構成する湾曲部組（不図示）の先端湾曲駒、あるいは、湾曲部２ｂおよび可撓管部２ｃを構成する超弾性合金製のパイプ部材で形成された管状湾曲管の一端部、が連結されるようになっている。

このように、観察ユニット４０に、撮像素子７２と複数の光学部材として先端レンズ８２、光学レンズ８３、絞り、間隔環、カバーガラスあるいは保護ガラス８６とを配列した撮像光学系と、発光ダイオード７１を備える照明光学系と、を一体に設けている。

そして、先端構成部材２ｍには、観察光学系用貫通孔と照明光学系用貫通孔との２つを設けること無く、ユニット用貫通孔３０を設けている。

したがって、観察ユニット４０をユニット用貫通孔３０の先端側の開口である窓用穴３１側からユニット用穴３２内に挿通して固定することができる。

このことによって、観察ユニット４０の先端構成部材２ｍへの組み付けを容易に行うことができる。加えて、観察光学系と照明光学系とを１度に設けることができる。これらの結果、組み付け作業性の大幅な向上を図れる。

なお、上述した実施形態においては、観察ユニット４０を先端構成部材２ｍのユニット用貫通孔３０に固定するとしている。しかし、観察ユニット４０をマルチルーメンチューブ９０に配設するようにしてもよい。このマルチルーメンチューブ９０は、内視鏡１の挿入部２を構成する。

マルチルーメンチューブ９０は、チャンネル用貫通孔９１と、ユニット用貫通孔９２と、複数の湾曲ワイヤ用貫通孔９７と、を備えている。符号９８は取付穴である。

マルチルーメンチューブ９０のユニット用貫通孔９２のチューブ先端面９０ｆ側には先端穴９３が形成されている。先端穴９３は、窓用先端穴９４、ユニット用先端穴９５、および、位置決め用先端溝９６を有している。

この構成によれば、観察ユニット４０は図１０Ｃの矢印Ｙ１０Ｃａに示すように先端穴９３に挿入される。この際、作業者は、凸部５３を位置決め用先端溝９６に対向させたうえで、配線基板部７６を先端穴９３を通過させてユニット用貫通孔９２に導く。

その後、凸部５３を窓用先端穴９４を通過させて位置決め用先端溝９６に係合させ、この係合状態を維持しつつ観察ユニット４０をユニット用先端穴９５内に導入していく。

この結果、観察ユニット４０が先端穴９３内に予め定めたように固設される。その後、観察用窓２０を窓用先端穴９４に固設する。この結果、観察ユニット４０を設けたマルチルーメンチューブ９０が構成される。

このように、マルチルーメンチューブ９０の先端面側に観察ユニット４０を固設するための先端穴９３を設けている。この結果、チャンネルチューブを取り付ける作業を不要にして１度に観察光学系と照明光学系とを設けることができる。このことによって、組み付け作業の更なる向上を実現できる
なお、湾曲用ワイヤ９９は、矢印Ｙ１０Ｃｂに示すようにチューブ先端面９０ｆに設けられた取付穴９８を通過して湾曲ワイヤ用貫通孔９７内に導かれる。取付穴９８内には湾曲用ワイヤ９９の端部に固設されたワイヤ止め１００が水密を保持しつつ接着固定される。

図１１Ａ－図１１Ｃを参照して観察ユニット４０Ｂを説明する。

観察ユニット４０Ｂは、図１１Ａに示すように光学枠６０と、ユニット本体１１０と、を一体に配置している。ユニット本体１１０は基板を兼用している。ユニット本体１１０は、予め定めた位置に配線、電気的接続部を設けた複数の硬質基板を積層して形成されている。なお、図１１Ａ、図１１Ｂにおいてユニット本体１１０の積層構造は不図示である。

図１１Ａ－図１１Ｃに示すようにユニット本体１１０には収容溝１１１が形成されている。収容溝１１１は上述と同様な角溝であり、光学枠６０を収容する収容凹部である。

収容溝１１１は、底面１１２と、対向する側壁面１１３と、を有している。底面１１２は撮像素子配置部であり、撮像素子７２が実装される。

符号１１４ａ、１１４ｂは開口側端面である。開口側端面１１４ａ、１１４ｂは、収容溝１１１の開口１１１ｍを挟んで位置する平面である。

図１１Ｃに示すように開口側端面１１４ａ、１１４ｂの略中央には発光素子配置部１２１が設けられている。それぞれの発光素子配置部１２１には発光ダイオード７１が実装される。

撮像素子７２は、上述したように撮像面７３の向きと湾曲部２ｂの湾曲方向とが一致するように固定される。

したがって、本実施形態において発光ダイオード７１は、撮像面７３の何れかの一辺である第１垂直撮像辺ａ７３に並設して実装されると共に、第１垂直撮像辺ａ７３の反対側に位置する第２垂直撮像辺ｂ７３に並設して実装されている。

符号１１５は凸部であって、観察ユニット４０Ｂの上方向を示す告知部である。凸部１１５は一端面１１６から突出している。

なお、観察ユニット４０Ｂのユニット本体１１０には例えば信号の授受、電力の供給を行うためのフレキシブル基板（不図示）が接続されている。

本実施形態における観察ユニット４０Ｂの組み付けを説明する。

作業者は、図１２Ａに示すように発光ダイオード７１および撮像素子７２を実装したユニット本体１１０と、光学部材８６が固設された撮像枠８５が一体な光学枠６０と、先端レンズ８２、複数の光学レンズ８３、絞り、間隔環等を固設した対物レンズ枠８１と、を用意する。

作業者は、まず、ユニット本体１１０の収容溝１１１内に光学枠６０を挿入していく。

そして、図１２Ｂに示すように光学部材８６の一面を撮像素子７２の撮像面７３に密着させて、光学枠６０を収容溝１１１内に一体的に取りつける。

この後、図１２Ｃの矢印Ｙ１２Ｃに示すように対物レンズ枠８１を撮像枠８５内に配置していく。このとき、対物レンズ枠８１を撮像枠８５内で移動させてピント調整を行いつつ光学枠６０に固定する。

この結果、撮像光学系と照明光学系とを有する、図１１Ａに示した観察ユニット４０Ｂが得られる。

このように、観察ユニット４０Ｂは、撮像素子７２、発光ダイオード７１を実装した収容溝１１１を備える基板を兼ねるユニット本体１１０と、対物レンズ枠８１および撮像枠８５が配置された光学枠６０と、を有している。

このため、ユニット本体１１０の収容溝１１１内に光学枠６０を固設し、対物レンズ枠８１と撮像枠８５とのピント調整を行うことによって、発光ダイオード７１と撮像素子７２とを有する観察ユニット４０Ｂを得ることができる。

観察ユニット４０Ｂは、上記図９Ａ、図９Ｂに示した観察ユニット４０と略同様にユニット用貫通孔３０内へ組み付けられる。

すなわち、作業者は観察ユニット４０Ｂの凸部１１５と位置決め溝３４とを位置合わせする。そして、観察ユニット４０Ｂをユニット用貫通孔３０へ挿入していく。その後、凸部１１５を位置決め溝３４に係合させ、観察ユニット４０Ｂをユニット用穴３２内に導入して接着固定する。

この結果、観察ユニット４０Ｂが先端構成部材２ｍに予め定めたように固設される。その後、作業者は観察用窓２０を窓用穴３１に接着によって固設する。このことによって、観察ユニット４０Ｂを先端構成部材２ｍに設けた先端部２ａが構成される。

このように、上述した観察ユニット４０と同様に観察ユニット４０Ｂの先端構成部材２ｍへの組み付けを容易に行うことができる。加えて、観察光学系と照明光学系とを１度に設けることができる。これらの結果、組み付け作業性の大幅な向上を図れる。

なお、観察ユニット４０Ｂを前記図１０Ａ、図１０Ｂに示したマルチルーメンチューブ９０に固定するようにしてもよい。

上述した内視鏡において観察ユニット４０、４０Ａ、４０Ｂは、先端構成部材２ｍに形成されたユニット用貫通孔３０の先端側の開口からユニット用穴３２内に挿通して固定される。しかし、図１３Ａ、図１３Ｂに示すように観察ユニット４０Ｃを構成するようにしてもよい。

図１３Ａ、図１３Ｂに示すように観察ユニット４０Ｃは、連結板１３０と観察部１４０とを備える。

連結板１３０は予め定めた厚みの平板円板１３１であって、予め定めた位置にチャンネルチューブ用孔１３２と、一対の連結凸部１３３ａ、１３３ｂと、を有している。

観察部１４０は、上述した観察ユニット４０Ｂと略同様であり、連結板１３０の予め定めた位置に一体に固定されている。

観察部１４０は、凸部１１５と連結凸部１３３ａとが中心ｃ１３０に直交する直線Ｌ上に位置するように連結板１３０上に固定される。

図１３Ｃに示すように連結板１３０の連結凸部１３３ａ、１３３ｂには連結突起１３４が形成されている。連結突起１３４の断面形状は曲面形状であって、例えば半円形である。

符号１３５は基板用孔である。観察部に接続されたフレキシブル基板４０ｆが基板用孔１３５を通過して外部に延出されるようになっている。

上述した連結板１３０は、図１３Ｄに示す筒形状の先端枠１５０に取り付けられるようになっている。

先端枠１５０は、枠空間１５１と、窓用孔１５２と、チャンネルチューブ取付孔１５３と、一対の連結用溝１５４ａ、１５４ｂと、を備えている。

図１３Ｅに示すように第１連結用溝１５４ａは略Ｌ字形状であり、案内溝１５５と係止溝１５６とを有している。案内溝１５５は、先端枠１５０の中心軸ａ１５０に沿って形成されている。係止溝１５６は中心軸ａ１５０に交差するように形成されている。

係止溝１５６の枠開口１５０ｍ側の基端側面には連結凹部１５７が設けられている。連結凹部１５７は、中心軸ａ１５０に直交する軸を有している。

なお、第２連結用溝１５４ｂも第１連結用溝１５４ａと同様に形成されている。また、先端枠１５０の枠開口１５０ｍ側には先端湾曲駒、あるいは、管状湾曲管の一端部、が連結されるようになっている。先端枠１５０は内視鏡先端部である。

ここで、図１３Ｆ、図１３Ｇ、図１３Ｈを参照して観察ユニット４０Ｃの先端枠１５０への取付けを説明する。

まず、作業者は、図１３Ｆの矢印Ｙ１３Ｆに示すように連結板１３０を枠開口１５０ｍ側から枠空間１５１内に導入していく。すると、実線に示すように平板円板１３１の円板先端面が係止溝１５６の連結凹部１５７が設けられた基端側面に対向する先端側面に当接する。

なお、作業者は、連結板１３０を導入するに当たって第１連結凸部１３３ａを第１連結用溝１５４ａの案内溝１５５に対向させ、第２連結凸部１３３ｂを第２連結用溝１５４ｂの案内溝１５５に対向させている。

次に、作業者は連結板１３０を枠開口１５０ｍ側から見て時計方向に回転させる。すると、連結凸部１３３ａ、１３３ｂが同方向に移動して係止溝１５６内に侵入する。そして、係止溝１５６内をさらに同方向に移動されていく。

この結果、連結凸部１３３ａ、１３３ｂの連結突起１３４と係止溝１５６の連結凹部１５７とが係合して観察ユニット４０Ｃが先端枠１５０に取り付けられる。

この後、作業者は観察用窓２０を矢印Ｙ１３Ｇａに示すよう窓用孔１５２に配置する一方、チャンネルチューブ１４を矢印Ｙ１３Ｇｂに示すようにチャンネルチューブ用孔１３２を通過させてチャンネルチューブ取付孔１５３に配置する。

そして、観察用窓２０を接着剤によって窓用孔１５２に水密に固定すると共に、チャンネルチューブ１４の先端部を接着剤によってチャンネルチューブ取付孔１５３に固定する。

このように、連結板１３０の連結凸部１３３ａ、１３３ｂを案内溝１５５に配置した後、回転させて、連結凸部１３３ａ、１３３ｂを係止溝１５６内に導入して、連結突起１３４と係止溝１５６とを係合状態にする。このことによって、観察ユニット４０Ｃを容易に先端枠１５０に取り付けることができる。

なお、係止溝１５６に連結凹部１５７を形成する代わりに連結突起を形成し、連結凸部１３３ａ、１３３ｂ２連結突起１３４の代わりに連結凹部を形成するようにしてもよい。また、連結用溝１５４ａ、１５４ｂの案内溝１５５および係止溝１５６の隙間は接着剤で塞がれる。

本発明は、上述した実施形態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において種々変更あるいは応用が可能である。

Claims (6)

1. フレキシブル基板と、
   前記フレキシブル基板に実装される矩形の撮像面を有する撮像素子と、
   前記矩形の撮像面の何れかの一辺の側に並設されて前記フレキシブル基板に実装される少なくとも１つの発光ダイオードと、
   前記撮像面の前面側に配列される光学部材が固設される光学枠と、
   内視鏡先端部に係合することで前記内視鏡先端部に対する前記撮像面の向き、および、配設位置を規定する位置決め部と、を具備し、
   前記フレキシブル基板は、
   前記撮像素子が実装される矩形基板部と、
   前記矩形基板部の前記一辺に対応する辺部から延出され、前記発光ダイオードが実装される発光素子配置部を端面側に有する少なくとも１つの帯状基板部と、
   前記矩形基板部の前記辺部に交差する他の辺部から予め定めた長さ延出された端面側に電気的接続部を設けた配線基板部と、
   を具備することを特徴とする観察ユニット。
2. 前記フレキシブル基板および前記光学枠が収容されるユニット本体をさらに備え、
   前記ユニット本体は、
   前記矩形基板部が配置される底面を有して前記光学枠が収容される収容凹部と、
   前記収容凹部の開口側端面に設けられ、前記帯状基板部の前記発光素子配置部を含む端面側が配置される少なくとも１つの発光素子用溝と、
   前記配線基板部および前記光学枠の突起部が配置される配線基板溝と、
   前記位置決め部としての凸部と、
   を具備することを特徴とする請求項１に記載の観察ユニット。
3. 前記ユニット本体の前記凸部が突出する一端面とは反対側の他端面に、前記配線基板部および前記光学枠の突起部が配置される予め定めた深さの配線基板溝を設けたことを特徴とする請求項２に記載の観察ユニット。
4. 前記光学枠は前記ユニット本体の側壁面に対向して配置される枠側面に、前記帯状基板部が配置される帯状基板溝を形成したことを特徴とする請求項２に記載の観察ユニット。
5. 基板と、
   前記基板に実装される矩形の撮像面を有する撮像素子と、
   前記矩形の撮像面の何れかの一辺の側に並設されて前記基板に実装される少なくとも１つの発光ダイオードと、
   前記撮像面の前面側に配列される光学部材が固設される貫通孔を有する光学枠と、
   内視鏡先端部に係合することで前記内視鏡先端部に対する前記撮像面の向き、および、配設位置を規定する位置決め部と、を具備し、
   前記基板は硬質であって、前記光学枠を収容する収容凹部を有し、
   前記収容凹部を有する硬質な基板は、
   前記収容凹部の底面に前記撮像素子を実装するための撮像素子配置部と、
   前記収容凹部の開口側端面に前記発光ダイオードを実装するための発光素子配置部と、
   前記位置決め部としての凸部と、
   を備えることを特徴とする観察ユニット。
6. 前記請求項１に記載の観察ユニットと、
   少なくとも前記観察ユニットの前記位置決め部が係入する位置決め溝を有する貫通孔を備える内視鏡先端部と、
   を具備することを特徴とする内視鏡。

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