JP7335181B2 - カメラヘッド - Google Patents

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Description

本開示は、カメラヘッドに関する。
従来、被検体内に挿入されるとともに当該被検体からの被写体像を取り込む内視鏡の接眼部に着脱可能に接続され、当該接眼部から出射された被写体像を撮像するカメラヘッドが知られている(例えば、特許文献1参照)。
ところで、このようなカメラヘッドは、使用前に、オートクレーブ処理(高温高圧蒸気滅菌処理)、拭き取りや液浸での消毒処理が施される。すなわち、カメラヘッドとしては、オートクレーブ処理での高温高圧蒸気、拭き取りや液浸での消毒処理の際に使用する薬液が内部に浸入し難い構造とする必要がある。
そして、特許文献1に記載のカメラヘッドでは、内部に撮像素子が収納される筐体部における開口部の内周面に半田を用いたろう接により光学素子を固定し、当該筐体部内を気密に封止している。
特開2017-6207号公報
ところで、半田には、ボイド(気泡)や凹みが発生する場合がある。そして、当該半田の表面の表面粗さを管理することは難しい。
ここで、特許文献1に記載のカメラヘッドでは、筐体部と光学素子との間を接合する半田は、筐体部外に露出した状態となる。そして、当該半田の表面の表面粗さが大きくなった場合には、当該カメラヘッドを使用すると、当該半田の表面に汚れが溜まる虞がある。現時点においては、当該半田の表面の表面粗さが大きくなった場合において当該表面に溜まった汚れについては、何ら問題にはならない、しかしながら、将来、現時点よりも高い洗浄性が求められる場合も想定される。
本開示は、上記に鑑みてなされたものであって、洗浄性を向上させることができるカメラヘッドを提供することを目的とする。
上述した課題を解決し、目的を達成するために、本開示に係るカメラヘッドは、開口部を有し、前記開口部を介して被写体像が内部に導入される筐体部と、前記筐体部内に収納され、前記被写体像を撮像する撮像素子と、透光性材料で構成されるとともに前記開口部の内周面に半田を用いたろう接により固定され、前記筐体部内を気密に封止する光学素子と、前記筐体部に固定され、前記筐体部と前記光学素子との間を接合する前記半田を水密に封止する水密封止部とを備え、前記水密封止部は、弾性材料で構成された環状の弾性部と、前記弾性部が前記光学素子における前記筐体部外の空間に面する外表面に当接した状態で前記弾性部を前記光学素子に向けて押圧する環状の押圧面を有し、前記筐体部に固定される押圧部とを備える。
また、本開示に係るカメラヘッドでは、上記開示において、内視鏡の接眼部に着脱可能に接続される内視鏡接続部をさらに備え、前記押圧部は、前記筐体部に固定されることで、前記弾性部を前記光学素子に向けて押圧するとともに、前記内視鏡接続部を前記筐体部に固定する。
また、本開示に係るカメラヘッドでは、上記開示において、内視鏡の接眼部に着脱可能に接続される内視鏡接続部と、前記内視鏡接続部を前記筐体部に固定する固定部とをさらに備える。
また、本開示に係るカメラヘッドでは、上記開示において、前記光学素子は、前記外表面と前記筐体部内の空間に面する内表面とが互いに平行となる板体で構成され、前記被写体像の光軸に直交する仮想平面に対して前記外表面及び前記内表面が傾斜した姿勢で前記開口部の内周面に固定され、前記弾性部は、前記外表面に当接し、前記外表面に倣って前記仮想平面に対して傾斜する当接面と、前記当接面と表裏をなし、前記当接面に平行とならない面であって、前記押圧面に押圧される被押圧面とを有する。
また、本開示に係るカメラヘッドでは、上記開示において、前記押圧面は、環状の内縁が外縁よりも前記光学素子側に位置するように傾斜している。
また、本開示に係るカメラヘッドでは、上記開示において、前記弾性部は、前記押圧面に押圧される被押圧面を有し、前記被押圧面は、環状の内縁と外縁との間の長さ寸法が前記押圧面における環状の内縁と外縁との間の長さ寸法よりも大きく設定されている。
また、本開示に係るカメラヘッドでは、上記開示において、前記弾性部は、前記押圧面に押圧される被押圧面を有し、前記被押圧面は、前記押圧面に倣って傾斜している。
本開示に係るカメラヘッドによれば、洗浄性を向上させることができる。
図1は、実施の形態1に係る医療用観察システムの概略構成を示す図である。 図2は、カメラヘッドの構成を示す図である。 図3は、カメラヘッドの構成を示す図である。 図4は、カメラヘッドの構成を示す図である。 図5は、図4の一部を拡大した図である。 図6は、実施の形態2に係る水密封止部を示す図である。 図7は、実施の形態3に係るカメラヘッドの構成を示す図である。 図8は、実施の形態3に係るカメラヘッドの構成を示す図である。 図9は、実施の形態3に係るカメラヘッドの構成を示す図である。 図10は、図9の一部を拡大した図である。
以下に、図面を参照して、本開示を実施するための形態(以下、実施の形態)について説明する。なお、以下に説明する実施の形態によって本開示が限定されるものではない。さらに、図面の記載において、同一の部分には同一の符号を付している。
(実施の形態1)
〔医療用観察システムの概略構成〕
図1は、本実施の形態1に係る医療用観察システム1の概略構成を示す図である。
医療用観察システム1は、医療分野において用いられ、生体内を観察するシステムである。この医療用観察システム1は、図1に示すように、内視鏡2と、光源装置3と、ライトガイド4と、カメラヘッド5と、第1伝送ケーブル6と、表示装置7と、第2伝送ケーブル8と、制御装置9と、第3伝送ケーブル10とを備える。
内視鏡2は、硬性鏡である。すなわち、内視鏡2は、全体が硬質、または一部が軟質で他の部分が硬質である細長形状を有し、生体内に挿入される。この内視鏡2は、図1に示すように、挿入部21と、接眼部22とを備える。
挿入部21は、直線状に延在し、生体内に挿入される部分である。この挿入部21内には、1または複数のレンズを用いて構成され、被写体像を集光する光学系(図示略)が設けられている。
接眼部22は、挿入部21の基端に設けられている。この接眼部22内には、挿入部21内の光学系により集光された被写体像を当該接眼部22から外部に出射する接眼光学系(図示略)が設けられている。
なお、接眼部22の詳細な形状については、後述する「接眼部の形状」において説明する。
光源装置3は、ライトガイド4の一端が接続され、制御装置9による制御の下、当該ライトガイド4の一端に生体内を照明するための光を供給する。
なお、本実施の形態1では、光源装置3は、制御装置9とは別体で構成されているが、これに限らず、当該制御装置9内部に設けられた構成を採用しても構わない。
ライトガイド4は、一端が光源装置3に着脱自在に接続されるとともに、他端が内視鏡2に着脱可能に接続される。そして、ライトガイド4は、光源装置3から供給された光を一端から他端に伝達し、内視鏡2に供給する。内視鏡2に供給された光は、挿入部21の先端から出射され、生体内に照射される。生体内に照射され、当該生体内で反射された光(被写体像)は、挿入部21内の光学系にて集光される。
カメラヘッド5は、図1に示すように、内部に撮像素子511等が気密に収納された密閉部51と、密閉部51に設けられ、内視鏡2の接眼部22に着脱可能に接続される内視鏡接続部52とを備える。ここで、撮像素子511は、内視鏡2の接眼部22から出射される被写体像の光軸Ax(図4参照)上に設けられる。そして、カメラヘッド5は、制御装置9による制御の下、内視鏡2にて集光された被写体像を撮像素子511にて撮像し、当該撮像による画像信号(RAW信号)を出力する。当該画像信号は、例えば、4K以上の画像信号である。
なお、密閉部51及び内視鏡接続部52の詳細な構成については、後述する「密閉部の構成」及び「内視鏡接続部の構成」においてそれぞれ説明する。
第1伝送ケーブル6は、一端がコネクタCN1(図1)を介して制御装置9に着脱可能に接続され、他端がコネクタCN2(図1)を介してカメラヘッド5に着脱可能に接続される。そして、第1伝送ケーブル6は、カメラヘッド5から出力される画像信号等を制御装置9に伝送するとともに、制御装置9から出力される制御信号、同期信号、クロック、及び電力等をカメラヘッド5にそれぞれ伝送する。
なお、第1伝送ケーブル6を介したカメラヘッド5から制御装置9への画像信号等の伝送は、当該画像信号等を光信号で伝送してもよく、あるいは、電気信号で伝送しても構わない。第1伝送ケーブル6を介した制御装置9からカメラヘッド5への制御信号、同期信号、クロックの伝送も同様である。
表示装置7は、液晶または有機EL(Electro Luminescence)等を用いた表示ディスプレイで構成され、制御装置9による制御の下、当該制御装置9からの映像信号に基づく観察画像を表示する。
第2伝送ケーブル8は、一端が表示装置7に着脱可能に接続され、他端が制御装置9に着脱可能に接続される。そして、第2伝送ケーブル8は、制御装置9にて処理された映像信号を表示装置7に伝送する。
制御装置9は、CPU(Central Processing Unit)等を含んで構成され、光源装置3、カメラヘッド5、及び表示装置7の動作を統括的に制御する。
具体的に、制御装置9は、第1伝送ケーブル6を介してカメラヘッド5から取得した画像信号に対して種々の処理を施すことで映像信号を生成し、第2伝送ケーブル8を介して当該映像信号を表示装置7に出力する。そして、表示装置7は、当該映像信号に基づく観察画像を表示する。また、制御装置9は、第1,第3伝送ケーブル6,10を介して、カメラヘッド5や光源装置3に対して制御信号等を出力する。
第3伝送ケーブル10は、一端が光源装置3に着脱可能に接続され、他端が制御装置9に着脱可能に接続される。そして、第3伝送ケーブル10は、制御装置9からの制御信号を光源装置3に伝送する。
〔密閉部の構成〕
次に、密閉部51の構成について説明する。
なお、以下に記載する「先端側」は、内視鏡2の先端側(図1~図5中、左側)を意味する。また、「基端側」は、内視鏡2の先端から離間した側(図1~図5中、右側)を意味する。
図2~図4は、カメラヘッド5の構成を示す図である。具体的に、図2は、カメラヘッド5を先端側から見た斜視図である。図3は、カメラヘッド5における先端側の部分を分解した分解斜視図である。図4は、カメラヘッド5における先端側の部分を被写体像の光軸Axに沿う平面にて切断した断面図である。なお、図2~図4では、説明の便宜上、密閉部51として、先端側の部分のみを図示している。図5は、図4の一部を拡大した図である。
密閉部51は、図2~図5に示すように、上述した撮像素子511等が内部に収納される筐体部512と、光学素子513とを備える。
筐体部512は、密閉部51の外装を構成する部分であり、例えば、アルミニウム、アルミニウム合金、ステンレス、チタン、あるいは、チタン合金等の金属材料で構成されている。この筐体部512は、光学素子保持部512a(図3~図5)を備える。
光学素子保持部512aは、筐体部512における先端側に設けられ、光学素子513を保持する部分である。この光学素子保持部512aは、図3~図5に示すように、第1,第2筒部512b,512cと、接続部512dとを備える。
第1筒部512bは、円筒状に形成され、先端側に位置する。
この第1筒部512b内は、本開示に係る開口部512e(図4,図5)に相当する。そして、内視鏡2の接眼部22から出射される被写体像は、当該開口部512eを介して、筐体部512内に導入される。ここで、開口部512eの内周面には、先端から基端側に向けて窪む凹部512f(図4,図5)が設けられている。
また、第1筒部512bの外周面には、具体的な図示は省略したが、ネジ溝が設けられている。
第2筒部512cは、第1筒部512bの外形サイズよりも大きい内形サイズを有する円筒状に形成され、基端側に位置する。
接続部512dは、円環状の板体である。この接続部512dは、第1,第2筒部512b,512c間に位置し、当該第1,第2筒部512b,512c同士を接続する。
そして、第1,第2筒部512b,512c及び接続部512dは、互いの中心軸が一致するように一体形成されている。以下では、当該中心軸を中心軸Ax1(図4)と記載する。
光学素子513は、サファイアガラス等の透光性材料で構成され、表裏をなす一対の板面が平行でかつ平坦状の円板である。また、光学素子513の外周面には、具体的な図示は省略したが、ろう接可能な金属層が設けられている(メタライズされている)。そして、光学素子513は、図4または図5に示すように、凹部512f内に配置されるとともに、光軸Axに直交する仮想平面に対して一対の板面が傾斜した姿勢で半田SOを用いたろう接により開口部512eの内周面に固定される。これにより、筐体部512は、気密に封止される。
ここで、光学素子513において、先端側の板面は、筐体部512外の空間に面する外表面513a(図4,図5)である。一方、基端側の板面は、筐体部512内の空間に面する内表面513b(図4,図5)である。
本実施の形態1では、カメラヘッド5は、図2~図5に示すように、筐体部512と光学素子513との間を接合する半田SOを水密に封止する水密封止部53を備える。
なお、水密封止部53の詳細な構成については、後述する「水密封止部の構成」において説明する。
ここで、筐体部512には、具体的な図示は省略したが、撮像素子511からの画像信号等を当該筐体部512外に出力するための開口部が設けられている。そして、当該開口部の内周面には、ハーメチックコネクタが溶接等にて固定される。すなわち、筐体部512は、光学素子513と当該ハーメチックコネクタにより気密に封止される。
〔接眼部の形状〕
次に、接眼部22の形状について、図4及び図5を参照しつつ説明する。
接眼部22は、略円筒形状を有する。以下では、接眼部22の中心軸を中心軸Ax2(図4)と記載する。当該中心軸Ax2は、光軸Axに一致する。
この接眼部22において、基端側の端面221は、中心軸Ax2(光軸Ax)に直交する平坦状の面である。
また、接眼部22において、外周面の先端側は、当該先端側に向かうにしたがって縮径するテーパ形状を有する。以下、当該先端側の外周面を傾斜面222と記載する。
〔内視鏡接続部の構成〕
次に、内視鏡接続部52の構成について、図2~図5を参照しつつ説明する。
内視鏡接続部52は、図2~図5に示すように、装着部521と、操作リング522と、複数の係止部材523(図2~図4)とを備える。
装着部521は、略円柱形状を有する。以下では、装着部521の中心軸を中心軸Ax3(図4)と記載する。なお、密閉部51に内視鏡接続部52を固定した状態では、中心軸Ax1,Ax3同士が一致する。ここで、内視鏡接続部52は、水密封止部53により密閉部51に固定される。当該内視鏡接続部52の固定方法については、後述する「密閉部に対する内視鏡接続部及び水密封止部の固定方法」において説明する。
装着部521において、先端側の端面には、図2~図5に示すように、基端側に向けて窪む装着用凹部521aが設けられている。当該装着用凹部521aは、接眼部22にカメラヘッド5を接続した際に、当該接眼部22が嵌合する穴である。以下、当該装着用凹部521aの底面を底面521b(図2~図5)と記載し、当該装着用凹部521aの側面を側面521c(図2~図5)と記載する。
底面521bは、その中心が中心軸Ax3に一致する円形状を有する。また、側面521cは、その中心が中心軸Ax3に一致する円環形状を有する。
また、装着部521には、図2~図5に示すように、側面521cから中心軸Ax3に向けてそれぞれ突出する複数の突出部521dが設けられている。
複数の突出部521dは、中心軸Ax3を中心とする回転対称となる位置にそれぞれ設けられている。当該複数の突出部521dにおける先端側の面は、中心軸Ax3に直交する平坦状の面であり、装着用凹部521aに接眼部22が嵌合した際に、当該接眼部22における基端側の端面221が当て付けられる面である。そして、装着用凹部521aに接眼部22が嵌合した状態では、図4に示すように、中心軸Ax1~Ax3が一致する。すなわち、当該複数の突出部521dにおける先端側の面は、内視鏡2に対するカメラヘッド5の位置決め面(光軸Ax方向の位置決め面、及び光軸Axに直交する2つの各軸まわりの回転方向の位置決め面)として機能する。
さらに、装着部521には、図3~図5に示すように、基端側の端面から底面521bまで貫通し、その中心が中心軸Ax3に一致する円孔である接続用孔521eが設けられている。当該接続用孔521eは、第1筒部512bが挿通される孔である。
また、装着部521には、図4に示すように、外周面から装着用凹部521a内に貫通した複数の貫通孔521fが設けられている。当該複数の貫通孔521fは、中心軸Ax3を中心とする回転対称となる位置にそれぞれ設けられている。
操作リング522は、図2または図3に示すように、その中心が中心軸Ax3に一致する円環形状を有する。そして、操作リング522は、装着部521の外周面に対向し、中心軸Ax3を中心として回転可能に当該装着部521に取り付けられる。
複数の係止部材523は、図2~図4に示すように、複数の貫通孔521f内にそれぞれ配置される。そして、複数の係止部材523は、操作リング522の回転に応じて、複数の貫通孔521fを介して装着用凹部521a内外に突没可能とする。
作業者は、内視鏡2(接眼部22)にカメラヘッド5を接続する際には、接眼部22を装着用凹部521aに嵌合した後、操作リング522を第1の方向に回転させる。これにより、複数の係止部材523は、装着用凹部521a内にそれぞれ突出し、接眼部22における傾斜面222にそれぞれ当接する。すなわち、当該嵌合した状態がロックされる。
一方、作業者は、内視鏡2からカメラヘッド5を取り外す際には、操作リング522を第1の方向とは逆の第2の方向に回転させる。これにより、複数の係止部材523は、装着用凹部521a外に移動可能となる。すなわち、上述したロックの状態が解除される。
〔水密封止部の構成〕
次に、水密封止部53の構成について、図2~図5を参照しつつ説明する。
水密封止部53は、図2~図5に示すように、弾性部54と、押圧部55とを備える。
弾性部54は、弾性材料で構成され、図3に示すように、円環形状を有する。
なお、当該弾性材料としては、シリコンゴムやテフロン(登録商標)ゴム等を例示することができる。
ここで、弾性部54において、基端側の面は、光学素子513における外表面513aに当接する当接面541(図3~図5)である。一方、先端側の面は、押圧部55にて押圧される被押圧面542(図3~図5)。
本実施の形態1では、当接面541及び被押圧面542は、それぞれ平坦状に形成され、互いに平行とならない。すなわち、弾性部54は、楔形状を有する。
押圧部55は、弾性部54を光学素子513に向けて押圧する部分である。この押圧部55は、図4または図5に示すように、固定部56と、押圧部本体57とを備える。
固定部56は、内径寸法が第1筒部512bの外径寸法と略同一あるいは若干大きい円環状の板体である。この固定部56の内周面には、具体的な図示は省略したが、第1筒部512bの外周面に設けられたネジ溝に螺合するネジ溝が設けられている。
押圧部本体57は、図4または図5に示すように、第1,第2突出部571,572を備える。
第1突出部571は、固定部56における内周面の先端側から当該固定部56の中心軸に向けて突出する円環状の板体である。
第2突出部572は、第1突出部571の内縁から基端側に向けて当該第1突出部571に対して直角に屈曲して延在する円筒形状を有する。そして、第2突出部572において、基端側の端面は、円環形状を有し、本開示に係る押圧面573(図4,図5)に相当する。
本実施の形態1では、押圧面573は、押圧部55の中心軸(水密封止部53を密閉部51に固定した場合には中心軸Ax1)に直交する平坦状に形成されている。
〔密閉部に対する内視鏡接続部及び水密封止部の固定方法〕
次に、密閉部51に対する内視鏡接続部52及び水密封止部53の固定方法について説明する。
先ず、作業者は、接続用孔521eに第1筒部512bを挿通する。
次に、作業者は、弾性部54を光学素子513の外表面513aにあてがう。この状態では、当接面541は、外表面513aに倣って中心軸Ax1(光軸Ax)に直交する仮想平面に対して傾斜する。一方、被押圧面542は、当該仮想平面に対して平行となる。
次に、作業者は、固定部56内に第1筒部512bの先端側を挿通しつつ、押圧部55を回転させ、当該第1筒部512bの外周面に設けられたネジ溝に当該固定部56の内周面に設けられたネジ溝を螺合していく。これにより、押圧部55は、徐々に基端側に移動し、押圧面573にて弾性部54を光学素子513に向けて押圧する。
以上の操作により、水密封止部53は、密閉部51に固定される。
この状態では、中心軸Ax1に沿う方向から見て、環状の弾性部54の内縁は、筐体部512と光学素子513との間の環状の半田SOよりも中心軸Ax1側に位置する(図4,図5)。すなわち、当該半田SOは、水密封止部53にて水密に封止される。
また、この状態では、押圧部55は、固定部56における基端側の面が底面521bを基端側に向けて押圧し、接続部512dとの間で内視鏡接続部52(装着部521)を挟持する。すなわち、押圧部55は、密閉部51に内視鏡接続部52を固定する機能も有する。なお、押圧部55と装着部521との間や、装着部521と光学素子保持部512aとの間には、水密を確保するために、環状の弾性部材R1,R2(図4,図5)が配置されている。なお、環状の弾性部材R1,R2としては、例えば弾性樹脂からなるOリングが用いられる。また、弾性部材R1,R2は、押圧部55と装着部521の間や、装着部521と光学素子保持部512aとの間の水密を確保することができる構成及び材料であればよく、弾性樹脂からなるOリングに限定されるものではない。
以上説明した本実施の形態1によれば、以下の効果を奏する。
本実施の形態1に係るカメラヘッド5は、筐体部512と光学素子513との間の環状の半田SOを水密に封止する上述した水密封止部53を備える。
このため、半田SOにおける表面の表面粗さが粗くなった場合であっても、水密封止部53にて当該半田SOを水密に封止しているため、カメラヘッド5を使用した際に、当該表面に汚れが溜まることがない。
したがって、本実施の形態1に係るカメラヘッド5によれば、オートクレーブ処理、拭き取りや液浸での消毒処理において半田SOの表面を意識する必要がなく、洗浄性を向上させることができる。
また、水密封止部53を構成する押圧部55は、密閉部51に内視鏡接続部52を固定する機能を有する。このため、密閉部51に内視鏡接続部52を固定する部材を別途、設ける必要がなく、カメラヘッド5の部品点数を削減することができる。
さらに、水密封止部53を構成する弾性部54は、当接面541及び被押圧面542が互いに平行とならず、楔形状を有する。このため、被押圧面542を光軸Axに直交する仮想平面に平行となる姿勢で弾性部54を設置し、当該仮想平面に平行となる押圧面573にて当該弾性部54を光学素子513に向けて押圧することができる。すなわち、押圧面573にて弾性部54(被押圧面542)を略均等に押圧することができる。
(実施の形態2)
次に、本実施の形態2について説明する。
以下の説明では、上述した実施の形態1と同様の構成には同一符号を付し、その詳細な説明は省略または簡略化する。
図6は、本実施の形態2に係る水密封止部53Aを示す図である。具体的に、図6は、図5に対応した断面図である。
本実施の形態2に係るカメラヘッド5Aでは、図6に示すように、上述した実施の形態1で説明したカメラヘッド5に対して、水密封止部53の代わりに、水密封止部53Aを採用している点が異なる。当該水密封止部53Aは、弾性部54及び押圧部55とはそれぞれ形状の異なる弾性部54A及び押圧部55Aを有する。
押圧部55Aでは、図6に示すように、上述した実施の形態1で説明した押圧部55に対して、押圧面573とは形状の異なる押圧面573Aが採用されている。
円環状の押圧面573Aは、当該円環状の内縁IR1が外縁OR1よりも基端側に位置するように傾斜している。本実施の形態2では、押圧面573Aは、断面で見た場合に、図6に示すように、内縁IR1と外縁OR1との間が直線で結ばれる。すなわち、押圧面573Aは、円錐台の側面を構成するように形成されている。
弾性部54Aでは、図6に示すように、上述した実施の形態1で説明した弾性部54に対して、被押圧面542とは形状の異なる被押圧面542Aが採用されている。
円環状の被押圧面542Aは、押圧面573Aに倣って傾斜している。すなわち、円環状の被押圧面542Aは、当該円環状の内縁IR2が外縁OR2よりも基端側に位置するように傾斜している。
また、被押圧面542Aは、内縁IR2と外縁OR2との間の長さ寸法D2が押圧面573Aにおける内縁IR1と外縁OR1との間の長さ寸法D1よりも大きく設定されている。すなわち、弾性部54Aの径方向の肉厚は、押圧面573Aにおける長さ寸法D1よりも大きく設定されている。そして、密閉部51に水密封止部53Aを固定した状態では、内縁IR1,IR2同士が略一致した位置に位置するとともに、外縁OR2は、外縁OR1よりも中心軸Ax1から離間する外側に位置する。
以上説明した本実施の形態2によれば、上述した実施の形態1と同様の効果の他、以下の効果を奏する。
ところで、オートクレーブ処理では、高温高圧蒸気滅菌器内にカメラヘッド5Aを入れたのち、当該高温高圧蒸気滅菌器内を真空引きする場合がある。この場合には、弾性部54Aが押圧面573Aと光学素子513における外表面513aとの間から中心軸Ax3に向けて引っ張られ、水密を十分に確保することができなくなる虞がある。
本実施の形態2に係る押圧面573Aは、内縁IR1が外縁OR1よりも基端側に位置するように傾斜している。このため、当該押圧面573Aによって弾性部54Aが中心軸Ax3に向けて引っ張られ難い構造となり、上述した真空引きが行われた場合であっても、水密状態を維持することができる。
特に、被押圧面542Aにおける長さ寸法D2が押圧面573Aにおける長さ寸法D1よりも大きく設定されている。そして、密閉部51に水密封止部53Aを固定した状態では、内縁IR1,IR2同士が略一致した位置に位置するとともに、外縁OR2は、外縁OR1よりも中心軸Ax1から離間する外側に位置する。このため、弾性部54Aにおいて、外縁OR1よりも中心軸Ax1から離間する外側に位置する部分が押圧面573Aと光学素子513における外表面513aとの間に入り込み難いため、当該弾性部54Aが中心軸Ax3に向けてより一層、引っ張られ難い構造となる。すなわち、上述した真空引きが行われた場合であっても、水密状態を十分に維持することができる。
また、被押圧面542Aは、押圧面573Aに倣って傾斜している。このため、押圧面573Aにて弾性部54A(被押圧面542A)を略均等に押圧することができる。
(実施の形態3)
次に、本実施の形態3について説明する。
以下の説明では、上述した実施の形態1と同様の構成には同一符号を付し、その詳細な説明は省略または簡略化する。
図7~図9は、本実施の形態3に係るカメラヘッド5Bの構成を示す図である。具体的に、図7~図9は、図2~図4にそれぞれ対応した図である。図10は、図5に対応した図であって、図9の一部を拡大した図である。
上述した実施の形態1では、押圧部55は、密閉部51に内視鏡接続部52を固定する機能を有していた。
これに対して本実施の形態2に係るカメラヘッド5Bを構成する水密封止部53Bは、密閉部51に内視鏡接続部52を固定する機能を有していない。
本実施の形態3では、カメラヘッド5Bは、図7~図10に示すように、水密封止部53Bとは別に、上述した実施の形態1で説明した固定部56と略同一の形状及び同一の機能を有する固定部56Bを備える。すなわち、内視鏡接続部52は、当該固定部56Bによって密閉部51に固定される。
また、本実施の形態3では、第1筒部512bの内周面には、具体的な図示は省略したが、光学素子513における外表面513aの法線方向を中心として螺旋を描くようにネジ溝が設けられている。
水密封止部53Bは、図7~図10に示すように、上述した実施の形態1で説明した弾性部54及び押圧部55とはそれぞれ形状の異なる弾性部54B及び押圧部55Bを備える。
弾性部54Bは、円環形状を有し、断面円形状の一般的なOリングで構成されている。
押圧部55Bは、外径寸法が第1筒部512bの内径寸法と略同一あるいは若干小さい円環状の板体である。この押圧部55Bの外周面には、具体的な図示は省略したが、第1筒部512bの内周面に設けられたネジ溝に螺合するネジ溝が設けられている。
この押圧部55Bにおいて、基端側の面には、図10に示すように、先端側に向けて窪む押圧用凹部551が設けられている。そして、押圧用凹部551の底面は、本開示に係る押圧面573Bに相当する。
密閉部51に対する水密封止部53Bの固定方法は、以下の通りである。
先ず、作業者は、弾性部54Bを光学素子513の外表面513aにあてがう。
次に、作業者は、第1筒部512bの先端側から当該第1筒部512b内に押圧部55Bを挿通しつつ、当該押圧部55Bを回転させ、当該第1筒部512bの内周面に設けられたネジ溝に当該押圧部55Bの外周面に設けられたネジ溝を螺合していく。これにより、押圧部55Bは、光学素子513における外表面513aの法線方向に沿って、徐々に基端側に移動し、押圧面573Bにて弾性部54Bを光学素子513に向けて押圧する。
以上の操作により、水密封止部53Bは、密閉部51に固定される。
この状態では、中心軸Ax1に沿う方向から見て、環状の弾性部54Bの内縁は、筐体部512と光学素子513との間の環状の半田SOよりも中心軸Ax1側に位置する(図9,図10)。すなわち、当該半田SOは、水密封止部53Bにて水密に封止される。
以上説明した本実施の形態3によれば、上述した実施の形態1と同様の効果の他、以下の効果を奏する。
本実施の形態3に係るカメラヘッド5Bでは、水密封止部53Bとは別に、内視鏡接続部52を固定する固定部56Bが設けられている。
このため、押圧部55Bと第1筒部512bとの螺合構造として、光学素子513における外表面513aの法線方向を中心として螺旋を描くようにネジ溝を設けた構造を採用することができる。したがって、弾性部54Bとして、円環形状を有し、断面円形状の一般的なOリングを採用することができ、楔形状等の専用の弾性部を製造する必要がない。
(その他の実施の形態)
ここまで、本開示を実施するための形態を説明してきたが、本開示は上述した実施の形態1~3によってのみ限定されるべきものではない。
上述した実施の形態1~3において、筐体部512としては、一部材で構成されたものに限らず、複数の部材を組み合わせて構成したものとしても構わない。また、筐体部512としては、金属材料に限らず、セラミックで構成しても構わない。この際には、開口部512eの内周面に半田を用いたろう接を可能とするために金属層を設ける必要がある。
上述した実施の形態2において、円環状の押圧面573Aは、当該円環状の内縁IR1が外縁OR1よりも基端側に位置するように傾斜していれば、その他の形状で構成しても構わない。例えば、図6に示す断面で見た場合に、円環状の内縁IR1と外縁OR1との間が曲線で結ばれるように当該押圧面を構成しても構わない。
上述した実施の形態2では、被押圧面542Aは、押圧面573Aに倣って傾斜していたが、これに限らず、上述した実施の形態1と同様の形状としても構わない。
上述した実施の形態2において、長さ寸法D1,D2を同一としても構わない。
1 医療用観察システム
2 内視鏡
3 光源装置
4 ライトガイド
5,5A,5B カメラヘッド
6 第1伝送ケーブル
7 表示装置
8 第2伝送ケーブル
9 制御装置
10 第3伝送ケーブル
21 挿入部
22 接眼部
51 密閉部
52 内視鏡接続部
53,53A,53B 水密封止部
54,54A,54B 弾性部
55,55A,55B 押圧部
56,56B 固定部
57 押圧部本体
221 端面
222 傾斜面
511 撮像素子
512 筐体部
512a 光学素子保持部
512b 第1筒部
512c 第2筒部
512d 接続部
512e 開口部
512f 凹部
513 光学素子
513a 外表面
513b 内表面
521 装着部
521a 装着用凹部
521b 底面
521c 側面
521d 突出部
521e 接続用孔
521f 貫通孔
522 操作リング
523 係止部材
541 当接面
542,542A 被押圧面
551 押圧用凹部
571 第1突出部
572 第2突出部
573,573A,573B 押圧面
Ax 光軸
Ax1~Ax3 中心軸
CN1,CN2 コネクタ
D1,D2 長さ寸法
IR1,IR2 内縁
OR1,OR2 外縁
R1,R2 弾性部材
SO 半田

Claims (7)

  1. 開口部を有し、前記開口部を介して被写体像が内部に導入される筐体部と、
    前記筐体部内に収納され、前記被写体像を撮像する撮像素子と、
    透光性材料で構成されるとともに前記開口部の内周面に半田を用いたろう接により固定され、前記筐体部内を気密に封止する光学素子と、
    前記筐体部に固定され、前記筐体部と前記光学素子との間を接合する前記半田を水密に封止する水密封止部とを備え、
    前記水密封止部は、
    弾性材料で構成された環状の弾性部と、
    前記弾性部が前記光学素子における前記筐体部外の空間に面する外表面に当接した状態で前記弾性部を前記光学素子に向けて押圧する環状の押圧面を有し、前記筐体部に固定される押圧部とを備えるカメラヘッド。
  2. 内視鏡の接眼部に着脱可能に接続される内視鏡接続部をさらに備え、
    前記押圧部は、
    前記筐体部に固定されることで、前記弾性部を前記光学素子に向けて押圧するとともに、前記内視鏡接続部を前記筐体部に固定する請求項1に記載のカメラヘッド。
  3. 内視鏡の接眼部に着脱可能に接続される内視鏡接続部と、
    前記内視鏡接続部を前記筐体部に固定する固定部とをさらに備える請求項1に記載のカメラヘッド。
  4. 前記光学素子は、
    前記外表面と前記筐体部内の空間に面する内表面とが互いに平行となる板体で構成され、前記被写体像の光軸に直交する仮想平面に対して前記外表面及び前記内表面が傾斜した姿勢で前記開口部の内周面に固定され、
    前記弾性部は、
    前記外表面に当接し、前記外表面に倣って前記仮想平面に対して傾斜する当接面と、
    前記当接面と表裏をなし、前記当接面に平行とならない面であって、前記押圧面に押圧される被押圧面とを有する請求項1~3のいずれか一つに記載のカメラヘッド。
  5. 前記押圧面は、
    環状の内縁が外縁よりも前記光学素子側に位置するように傾斜している請求項1~4のいずれか一つに記載のカメラヘッド。
  6. 前記弾性部は、
    前記押圧面に押圧される被押圧面を有し、
    前記被押圧面は、
    環状の内縁と外縁との間の長さ寸法が前記押圧面における環状の内縁と外縁との間の長さ寸法よりも大きく設定されている請求項5に記載のカメラヘッド。
  7. 前記弾性部は、
    前記押圧面に押圧される被押圧面を有し、
    前記被押圧面は、
    前記押圧面に倣って傾斜している請求項5または6に記載のカメラヘッド。
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