JP7463522B2 - 撮影装置及び内視鏡 - Google Patents

Description

本発明は、内視鏡の挿入部の先端部に設けられる撮影装置及びこの撮影装置を備える内視鏡に関する。

内視鏡下外科手術等に用いられる内視鏡として硬性鏡が知られている。そして、この硬性鏡として、その挿入部の長手軸に対して斜め前方を視野方向とする斜視鏡が知られている。斜視鏡は、例えば、先端にカバーガラスが固定された外筒と、外筒内に挿入された内筒と、内筒の先端部に設けられた撮影装置と、を備える。

撮影装置は、例えば、第１鏡筒と、第２鏡筒と、回転管と、第１軸受け部材と、第２軸受け部材と、撮像素子と、を備える（特許文献１参照）。第１鏡筒は、内筒内の先端部に固定されており、斜視光学系（第１光学系）を収容する。第２鏡筒は、内筒内で第１鏡筒の基端側に配置されており、光学系（第２光学系）を収容する。回転管は、第２鏡筒の基端部に接続されている。第１軸受け部材は、内筒の内周面と第２鏡筒の外周面との間に設けられている。第２軸受け部材は、内筒の内周面と回転管の外周面との間に設けられている。撮像素子は、第２鏡筒内の基端部に配置されており、第１鏡筒及び第２鏡筒の各光学系を通して入射した光を撮像する。

特許文献１の撮影装置の第１鏡筒と第２鏡筒とは、第１軸受け部材を介して、第１鏡筒及び第２鏡筒の周方向に相対回転自在である。また、特許文献１の撮影装置では、第２鏡筒の外周面と第１軸受け部材との間にクリアランスが形成されている。

米国特許第７７１３１８９号明細書

ところで、特許文献１に記載の第１鏡筒、第２鏡筒、及び軸受け部材（第１軸受け部材）により構成される３ピース構造の撮影装置では、面倒れ（光軸のチルト）、光軸振れ（光軸の偏芯）、及びガタつき等の誤差が発生すると、光学性能に悪影響を及ぼしてしまう。このため、撮影装置では、各部品の部品精度（加工精度）を厳しくして嵌合寸法公差を非常に小さくする必要があり、さらに高精度な光学調整が必要になるので、各部品の位置決め、組み立て、調整工程が煩雑になる。また、部品数が多くなり、且つ各部品の部品精度を要求されるのでコストが増加する。さらに、この撮影装置の画質検査は、各部品の組み立て及び調整後に初めて実施可能となるので、仕損品が増加するおそれがある。

さらにまた、特許文献１に記載の撮影装置では、第２鏡筒の外周面と第１軸受け部材との間にクリアランスが形成されているので、面倒れ、光軸振れ、及びガタつきが発生し易く、光学性能に悪影響がある。

本発明はこのような事情に鑑みてなされたものであり、良好な光学性能が得られる撮影装置、及びこの撮影装置を備える内視鏡を提供することを目的とする。

本発明の目的を達成するための撮影装置は、長手軸を有する内視鏡の挿入部の先端部に設けられた撮影装置において、第１光学系を収容する第１鏡筒と、第１鏡筒の基端側に配置され、第１光学系を通過した光が入射する第２光学系を収容する第２鏡筒であって、且つ第１鏡筒の基端部である第１鏡筒基端部よりも小径の先端部である第２鏡筒先端部を有する第２鏡筒と、第２鏡筒先端部の外周面に周設される摺動部であって、且つ第１鏡筒基端部に接する摺動部と、第１鏡筒基端部から摺動部に亘って外嵌された押さえ部材と、を備え、押さえ部材が、第１鏡筒基端部の外周面及び摺動部の外周面の双方に接する押さえ部材内周面と、第１鏡筒基端部との間で摺動部の長手軸の軸方向の移動を規制する移動規制部と、を有し、摺動部及び押さえ部材を介して、第１鏡筒及び第２鏡筒が第１鏡筒及び第２鏡筒の周方向に相対回転自在である。

この撮影装置によれば、組み立て時に複雑な光学調整を要することなく、第１光学系及び第２光学系の面倒れ、光軸振れ、及びガタつきを防止して良好な光学性能が得られる。

本発明の他の態様に係る撮影装置において、第１光学系及び第２光学系を通して入射した光を撮像する撮像部を備える。

本発明の他の態様に係る撮影装置において、撮像部が、第２光学系から入射した光を屈折させる屈折光学素子と、屈折光学素子により屈折された光を撮像する撮像素子と、を備える。

本発明の他の態様に係る撮影装置において、撮像部が、第２光学系の基端側に配置され且つ第２光学系の光軸に直交する受光面を有する撮像素子を含む。

本発明の他の態様に係る撮影装置において、第２鏡筒の基端側から第２鏡筒に接続固定され、撮像部を保持する筒状のホルダを備える。

本発明の他の態様に係る撮影装置において、第２鏡筒と摺動部とが別体で形成されており、第２鏡筒先端部の外周面に摺動部が外嵌固定されている。これにより、摺動部を第２鏡筒とは別の材質、例えば第１鏡筒及び押さえ部材との摺動性が良好な材質で形成することができる。

本発明の他の態様に係る撮影装置において、第２鏡筒先端部の外周面の先端側に周設された第１突設部と、第１鏡筒基端部の基端側の端面である第１鏡筒基端面に形成され、第１突設部が嵌合する嵌合穴と、を備え、摺動部が、第１突設部の基端側から第１突設部に接した状態で第２鏡筒先端部の外周面に外嵌固定されている。これにより、第１突設部及び嵌合穴をガイドとして、第１鏡筒の第１鏡筒基端面に対して摺動部を突き当てることができる。

本発明の他の態様に係る撮影装置において、第２鏡筒の第２鏡筒先端部と摺動部とが一体化した一体成形体を備える。これにより、撮影装置の組み立て工数を減らすことができる。

本発明の他の態様に係る撮影装置において、摺動部の材質が、第１鏡筒の材質及び押さえ部材の材質とは異なる。これにより、摺動部と第１鏡筒との密着（所謂かじり）、及び摺動部と押さえ部材との密着を防止することができる。

本発明の他の態様に係る撮影装置において、押さえ部材内周面が、第１鏡筒基端部の外周面に固定される固定領域と、摺動部の外周面が摺動可能に接する摺動領域と、を有する。これにより、第１鏡筒及び第２鏡筒をその周方向に相対回転させることができる。

本発明の他の態様に係る撮影装置において、第１鏡筒の内周面及び第２鏡筒の内周面に形成された反射防止層を備え、第１鏡筒の摺動部に接する面と、摺動部の第１鏡筒及び押さえ部材に接する面と、が反射防止層の非形成面である。これにより、第１鏡筒及び第２鏡筒内での光の反射を抑え、且つ第１鏡筒と摺動部との摺動面、及び摺動部と押さえ部材との摺動面の高い寸法精度を確保することができる。

本発明の他の態様に係る撮影装置において、第１鏡筒基端部が、第１鏡筒の他の部分よりも拡径された拡径部である。

本発明の他の態様に係る撮影装置において、第１鏡筒基端部の外径と、摺動部の外径とが同一である。

本発明の他の態様に係る撮影装置において、第１鏡筒基端部の基端側の端面である第１鏡筒基端面と、摺動部の先端側の端面である摺動部先端面と、が長手軸に対して垂直な面であり、摺動部先端面が、第１鏡筒基端面に接し、移動規制部が、第１鏡筒基端面との間で摺動部の軸方向の移動を規制する。これにより、第１鏡筒基端面に摺動部先端面を突き当てた状態で摺動部の軸方向の移動を規制することができる。

本発明の他の態様に係る撮影装置において、押さえ部材の基端部が、摺動部の基端部よりも基端側に延出されており、移動規制部が、押さえ部材の基端部の押さえ部材内周面に周設された第２突設部であり、第２突設部が、摺動部の基端側の端面である摺動部基端面に接して、第１鏡筒基端面との間で摺動部の軸方向の移動を規制し、摺動部基端面と、摺動部基端面に接する第２突設部の接触面と、が長手軸に対して垂直な面である。これにより、摺動部の軸方向の移動を規制することができる。

本発明の他の態様に係る撮影装置において、第１光学系が、長手軸に対して傾斜した方向から入射した光を第２光学系に導く斜視光学系である。

本発明の他の態様に係る撮影装置において、斜視光学系が、長手軸に対して垂直な姿勢から傾斜した光入射面を有し、第１鏡筒の先端部に設けられ、第１鏡筒の先端部を覆う筒状のカバーと、カバー内の先端部に設けられ、光入射面の傾斜角度に合わせた傾斜姿勢のカバーガラスと、第１鏡筒に設けられ且つカバー内に設けられた被係合部に係合して、カバー内での第１鏡筒の周方向の回転位置を、光入射面がカバーガラスに対向する位置に位置決めする位置決め部と、を備える。これにより、第１鏡筒に対するカバーの取り付けを容易に行うことができる。

本発明の他の態様に係る撮影装置において、第１光学系及び第２光学系を通して入射した光を撮像する撮像部と、撮像部に接続されたケーブルと、を備え、ケーブルの撮像部に接続されるケーブル先端部とは反対側のケーブル基端部が、ねじり変形可能に構成されている。これにより、第１鏡筒に対して第２鏡筒をその周方向に相対回転させた場合にケーブルが断線することを防止可能である。

本発明の目的を達成するための内視鏡は、長手軸を有する挿入部と、挿入部の先端部に設けられた上述の撮影装置と、を備える。

本発明の他の態様に係る内視鏡において、撮影装置が、第１光学系及び第２光学系を通して入射した光を撮像する撮像部と、第２鏡筒の基端側から第２鏡筒に接続固定され、撮像部を保持する筒状のホルダと、を備え、周方向に回転可能な筒状のトルクチューブと、ホルダとトルクチューブとを接続する筒状の接続管であって、且つトルクチューブの回転トルクをホルダに伝達する接続管と、を備える。トルクチューブを用いることにより、接続管等への回転トルク以外のトルクの伝達が抑えられるので、接続管等の耐久性を向上させることができる。

本発明は、良好な光学性能が得られる。

第１実施形態の斜視鏡を備える内視鏡システムの構成図である。 挿入部の先端部の断面拡大図である。 撮影装置の断面図である。 図３中に示した撮影装置の第１鏡筒、第２鏡筒、摺動部、及び押さえ部材の拡大図である。 図４に示した撮影装置の分解図である。 第１鏡筒に対するカバーの取り付けを説明するための説明図である。 接続管の断面図である。 第１実施形態の撮影装置の組み立て、特に第１鏡筒と、第２鏡筒及び摺動部と、押さえ部材との組み立てを説明するための説明図である。 第１実施形態の撮影装置の組み立て、特に第１鏡筒と、第２鏡筒及び摺動部と、押さえ部材との組み立てを説明するための説明図である。 第１実施形態の撮影装置の組み立て、特に第１鏡筒と、第２鏡筒及び摺動部と、押さえ部材との組み立てを説明するための説明図である。 第２実施形態の撮影装置の断面図である。 第１鏡筒及び第２鏡筒の内周面に形成された黒色層を説明するための説明図である。 撮像部の変形例を説明するための説明図である。

［第１実施形態］
図１は、第１実施形態の斜視鏡１０を備える内視鏡システム１２の構成図である。図１に示すように、内視鏡システム１２は、本発明の内視鏡に相当する斜視鏡１０と、プロセッサ装置１４と、モニタ１６と、光源装置１８と、を備える。

斜視鏡１０は、所謂硬性鏡であり、挿入部２０と操作部２２と撮影装置２４とを備える。挿入部２０は、略筒状に形成されており、患者の体内に挿入される。この挿入部２０は、先端と基端と長手軸Ａｘとを有する。この挿入部２０の先端部には、後述の撮影装置２４（カメラユニットともいう）が設けられている。また、挿入部２０内には、信号ケーブル２６（本発明のケーブルに相当）とライトガイド２８（光ファイバーケーブル）とが挿通されている。なお、図面の煩雑化を防止するため、挿入部２０内のライトガイド２８の図示は省略している。

信号ケーブル２６は、後述の信号ケーブル２７と共に、後述の撮影装置２４とプロセッサ装置１４とを接続する。信号ケーブル２６の先端部は撮影装置２４に接続され、信号ケーブル２６の基端部は後述の隔壁２３ｂに設けられた気密コネクタ（不図示）に接続される。ライトガイド２８は、その先端部（光出射端面）が挿入部２０の先端面上に設けられており、且つその基端部（光入射端面）が光源装置１８に接続されている。

操作部２２は、挿入部２０の基端部に接続されている。この操作部２２は、基部２２ａと、回転部２２ｂと、気密ケース２２ｃと、を備える。

基部２２ａは、長手軸Ａｘに平行な略筒状に形成されている。この基部２２ａの先端部には、回転部２２ｂがその周方向に相対回転自在に保持されている。なお、本明細書における「～の周方向」とは、長手軸Ａｘ又は長手軸Ａｘに平行な軸の軸周り方向を指す。

回転部２２ｂは、長手軸Ａｘに平行な略筒状に形成されている。回転部２２ｂの先端部には、後述の外套管３０（図２参照）が接続されている。基部２２ａに対して回転部２２ｂをその周方向に相対回転させることで、斜視鏡１０の視野方向（観察方向、図２の光軸ＯＡ参照）を同方向に回転可能である。

気密ケース２２ｃは、回転部２２ｂの内部に設けられている。気密ケース２２ｃは、長手軸Ａｘに平行な略筒状に形成されており、後述の図２に示すカバーガラス３９及び外筒３２等と共に気密空間を形成する。気密ケース２２ｃの先端部には、外筒３２が接続されている。また、気密ケース２２ｃの内部には、ケーブル保持部２３ａがその周方向に回転自在に保持されていると共に、隔壁２３ｂが設けられている。

ケーブル保持部２３ａは、長手軸Ａｘに沿って延びた形状を有し、信号ケーブル２６を保持する。また、ケーブル保持部２３ａの先端部には後述のトルクチューブ６４（図７参照）が接続され、且つケーブル保持部２３ａの基端部には基部２２ａが接続されている。従って、回転部２２ｂ及び気密ケース２２ｃと、ケーブル保持部２３ａ、信号ケーブル２６、及び基部２２ａとが互いに独立して回転可能であり、一方の回転が他方に伝達されない。

隔壁２３ｂは、気密ケース２２ｃ等により形成される上述の気密空間の基端側の開口を気密封止する。この隔壁２３ｂには、気密コネクタ（不図示）が設けられている。この気密コネクタを介して、既述の信号ケーブル２６の基端部と信号ケーブル２７の先端部とが接続される。信号ケーブル２７の基端部はプロセッサ装置１４に接続されている。これにより、信号ケーブル２６，２７を介して、撮影装置２４とプロセッサ装置１４とが接続される。

プロセッサ装置１４は、撮影装置２４から信号ケーブル２６，２７を介して入力される撮像信号に基づき、患者の体内の撮影画像（動画像）を生成し、この撮影画像をモニタ１６に表示させる。

光源装置１８は、ライトガイド２８に照明光を供給する。これにより、挿入部２０の先端面上に設けられたライトガイド２８の先端部の光出射端面から照明光が出射される。

図２は、挿入部２０の先端部の断面拡大図である。図２に示すように、挿入部２０は、長手軸Ａｘに平行な略筒状の外套管３０、外筒３２、及び接続管３４（内筒ともいう）を備える。外套管３０は、挿入部２０の外周壁を構成する。この外套管３０の先端部の開口は、長手軸Ａｘに対して垂直な姿勢から傾斜している。また、外套管３０の基端部は、既述の通り回転部２２ｂに接続されている。これにより、外套管３０は、回転部２２ｂと一体に回転する。

外筒３２は、外套管３０の内部に挿通配置されている。外筒３２の先端側の開口部には、長手軸Ａｘに平行な略筒状のカバー保持部３６の基端部が嵌合固定されている。また、外筒３２の基端部は、既述の通り気密ケース２２ｃに接続されている。

接続管３４は、外筒３２の内部に挿通配置されている。接続管３４の先端部は、カバー保持部３６の先端部よりも挿入部２０の先端側に突出している。また、接続管３４の基端部には、後述のトルクチューブ６４（図７参照）が接続されている。そして、接続管３４の先端部には、後述の撮影装置２４が装着されている。なお、図中の符号ＯＡは撮影装置２４の光学系の光軸である。

カバー保持部３６の先端部には、撮影装置２４を覆うカバー３８（ケース又はキャップともいう）が装着される。カバー３８は、挿入部２０の先端部を構成するものであり、長手軸Ａｘに平行な略筒状に形成されている。このカバー３８の先端側の開口部には、後述の斜視光学系５２の光入射面５２ａ（図３参照）の傾斜角度に合わせた傾斜姿勢のカバーガラス３９が設けられている。

外套管３０の内周面と外筒３２の外周面との間には、ライトガイド２８（図２では図示を省略）の挿通路３１が形成されている。

［第１実施形態の撮影装置］
図３は、撮影装置２４の断面図である。図４は、図３中に示した撮影装置２４の第１鏡筒４０、第２鏡筒４２、摺動部４４、及び押さえ部材４６の拡大図である。図５は、図４に示した撮影装置２４の分解図である。図３から図５と、既述の図２とに示すように、撮影装置２４は、長手軸Ａｘに対して傾斜した方向、すなわち挿入部２０の先端部の斜め前方の撮影を行う。

撮影装置２４は、第１鏡筒４０と、第２鏡筒４２と、摺動部４４（軸受けともいう）と、押さえ部材４６と、ホルダ４８と、撮像部５０と、既述の信号ケーブル２６と、を備える。

第１鏡筒４０は、例えばステンレス鋼等の金属材料により、長手軸Ａｘに平行な略筒状に形成されている。この第１鏡筒４０内には、斜視光学系５２が収容されている。また、第１鏡筒４０の基端部である第１鏡筒基端部には、第１鏡筒４０の他の部分よりも拡径された拡径部４０ａが形成されている。この拡径部４０ａの外周面は長手軸Ａｘに平行に形成されている。

斜視光学系５２（本発明の第１光学系に相当）は、例えば複数のレンズ及びプリズムにより構成されており、長手軸Ａｘに対して垂直な姿勢から傾斜し且つカバーガラス３９に対向する光入射面５２ａと、長手軸Ａｘに対して垂直な姿勢の光出射面５２ｂとを有する。この斜視光学系５２は、長手軸Ａｘに対して傾斜した方向から光入射面５２ａに入射した光を、長手軸Ａｘに平行な方向に屈折した後、光出射面５２ｂから後述の第２鏡筒４２内のレンズ系５８に導く。なお、斜視光学系５２の構成については、長手軸Ａｘに対して傾斜した方向から入射した光をレンズ系５８に導くことが可能であれば特に限定はされない。

第１鏡筒４０の基端側の端面、すなわち拡径部４０ａの基端側の端面である第１鏡筒基端面４０ｂは、長手軸Ａｘに垂直に形成されている。この第１鏡筒基端面４０ｂには嵌合穴４０ｃが形成されている。この嵌合穴４０ｃには、後述の第２鏡筒４２の外フランジ４２ｂが嵌合する。

なお、第１鏡筒４０は、既述の回転部２２ｂがその周方向に回転された場合に、外套管３０、外筒３２、及びカバー３８を介して、回転部２２ｂと同方向（第１鏡筒４０の周方向）に回転する。

図６は、第１鏡筒４０に対するカバー３８の取り付けを説明するための説明図である。図６に示すように、第１鏡筒４０には、その先端側に突設されたピン状の位置決め部５４が設けられている。この位置決め部５４は、カバー３８の内周面に形成された穴形状の被係合部３８ａに係合する。これにより、カバー３８内での第１鏡筒４０の周方向の回転位置を、光入射面５２ａがカバーガラス３９に対向する位置に位置決めすることができる。その結果、第１鏡筒４０に対するカバー３８の取り付けを容易に行うことができる。なお、位置決め部５４及び被係合部３８ａの形状及び構成について適宜変更可能である。

図２から図５に戻って、第２鏡筒４２は、第１鏡筒４０の基端側に配置されている。第１鏡筒４０及び第２鏡筒４２は、後述の摺動部４４及び押さえ部材４６を介して、第１鏡筒４０及び第２鏡筒４２の周方向に相対回転自在である。

第２鏡筒４２は、例えばステンレス鋼等の金属材料により、長手軸Ａｘに平行な略筒状に形成されている。なお、本実施形態の第２鏡筒４２は、その全体が拡径部４０ａよりも小径に形成されているが、少なくとも第２鏡筒４２の先端部である第２鏡筒先端部４２ａが拡径部４０ａよりも小径であればその形状は特に限定はされない。この第２鏡筒４２内には、本発明の第２光学系に相当するレンズ系５８が収容されている。

レンズ系５８は、複数のレンズにより構成されており、長手軸Ａｘに平行な光軸ＯＡを有する。このレンズ系５８は、斜視光学系５２を通過した光を後述の撮像部５０に導く。

第２鏡筒先端部４２ａの外周面の先端側には、本発明の第１突設部に相当する外フランジ４２ｂが周設、すなわち外周面の周方向に沿って形成されている。この外フランジ４２ｂは、その外径が既述の嵌合穴４０ｃの径に合わせて形成されており、嵌合穴４０ｃに嵌合する。なお、外フランジ４２ｂの代わりに、第２鏡筒先端部４２ａの外周面に複数の係合爪（不図示）が周設されていてもよい。

摺動部４４は、例えばセラミックスにより、長手軸Ａｘに平行な略環形状に形成されている。摺動部４４は、第２鏡筒４２とは別体に形成されているが、第２鏡筒先端部４２ａの外周面に接着等の手法で外嵌固定されており、第２鏡筒４２と一体にその周方向に回転する。摺動部４４の外径は、拡径部４０ａの外径と同一（略同一を含む）に形成されている。摺動部４４は、外フランジ４２ｂの基端側からこの外フランジ４２ｂに接すると共に、拡径部４０ａに接している。

また、摺動部４４は、その先端側の端面である摺動部先端面４４ａと、その基端側の端面である摺動部基端面４４ｂと、を有する（図５参照）。摺動部先端面４４ａ及び摺動部基端面４４ｂは共に長手軸Ａｘに対して垂直な面である。摺動部先端面４４ａは第１鏡筒基端面４０ｂと外フランジ４２ｂとに接する。摺動部基端面４４ｂは、後述の押さえ部材４６の内フランジ４６ｂに接する。

押さえ部材４６は、例えばステンレス鋼等の金属材料により、長手軸Ａｘに平行な略筒状に形成されている。この押さえ部材４６は、拡径部４０ａから摺動部４４に亘って外嵌されている。この押さえ部材４６は、押さえ部材内周面４６ａと、内フランジ４６ｂとを有する。また、押さえ部材４６の基端部は、既述の摺動部４４の基端部よりも基端側に延出されている。

押さえ部材内周面４６ａは、拡径部４０ａの外周面と摺動部４４の外周面との双方に接する。この押さえ部材内周面４６ａは、拡径部４０ａの外周面に接着等の方法で固定される固定領域Ｒ１と、摺動部４４の外周面が摺動可能に接する摺動領域Ｒ２と、を有する。これにより、押さえ部材４６に対して第１鏡筒４０はその周方向に回転不能に固定されるが、摺動部４４及び第２鏡筒４２はその周方向に回転可能に保持される。従って、摺動部４４及び押さえ部材４６を介して、第１鏡筒４０及び第２鏡筒４２がその周方向に相対回転自在となる。

内フランジ４６ｂは、本発明の移動規制部及び第２突設部に相当するものであり、押さえ部材４６の基端部の押さえ部材内周面４６ａに周設されている。この内フランジ４６ｂは、摺動部基端面４４ｂに接する。なお、摺動部基端面４４ｂに接する内フランジ４６ｂの接触面（先端面）も長手軸Ａｘに対して垂直な面である。これにより、内フランジ４６ｂは、第１鏡筒基端面４０ｂとの間で摺動部４４の長手軸Ａｘの軸方向（長手軸Ａｘに沿った方向、すなわち長手軸Ａｘに平行な方向）の移動を規制する。なお、内フランジ４６ｂの代わりに、押さえ部材内周面４６ａに周設された複数の係合爪（不図示）を用いてもよい。

第１鏡筒４０及び第２鏡筒４２をその周方向に相対回転させると、図４中の摺動面ＳＣに示すように、摺動部先端面４４ａと第１鏡筒基端面４０ｂとが摺動（摺接）し、且つ摺動部４４の外周面と押さえ部材内周面４６ａの摺動領域Ｒ２とが摺動し、且つ摺動部基端面４４ｂと内フランジ４６ｂとが摺動する。この場合に、仮に摺動部４４が第１鏡筒４０及び押さえ部材４６の少なくとも一方と同じ材質（金属材料）で形成されていると、この少なくとも一方と摺動部４４とが密着する所謂かじり（凝着、溶着、又は融着を含む）が発生するおそれがある。

そこで、本実施形態では、摺動部４４を第１鏡筒４０及び押さえ部材４６とは異なる材質であって且つ第１鏡筒４０及び押さえ部材４６との摺動性が良好な材質（本実施形態ではセラミックス）で形成することで、上述のかじりの発生を防止することができる。

図２及び図３に示すように、ホルダ４８は、例えばアルミニウム等の金属材料により、長手軸Ａｘに平行な略筒状に形成されている。このホルダ４８は、第２鏡筒４２の基端側から第２鏡筒４２の基端部に接続固定（外嵌固定）されている。また、ホルダ４８は、既述の接続管３４の先端側の開口部内に嵌合固定されている。これにより、第２鏡筒４２、ホルダ４８、及び接続管３４は一体に周方向に回転する。

ホルダ４８の基端側の開口部には後述の撮像部５０が保持、より具体的には撮像部５０のプリズム５０ａが保持されている。このため、撮像部５０は、ホルダ４８を介して、第２鏡筒４２と一体に周方向に回転する。

撮像部５０は、斜視光学系５２及びレンズ系５８を通して入射した光を撮像する。この撮像部５０は、プリズム５０ａと、撮像素子５０ｂと、回路基板５０ｃと、を備える。

プリズム５０ａは、本発明の屈折光学素子に相当するものであり、既述の通り、ホルダ４８の基端側の開口部に保持されている。このプリズム５０ａは、レンズ系５８を通して入射した光を９０度屈折させる。

撮像素子５０ｂは、回路基板５０ｃ上に実装された状態でプリズム５０ａに固定されており、プリズム５０ａにより屈折された光を撮像する。この撮像素子５０ｂとしては、ＣＣＤ(Charge Coupled Device)型イメージセンサ或いはＣＭＯＳ(Complementary Metal Oxide Semiconductor)型のイメージセンサを用いることができる。

回路基板５０ｃは、撮像素子５０ｂの駆動を制御する。また、回路基板５０ｃには、コネクタ６０を介して信号ケーブル２６の先端部が接続されている。そして、回路基板５０ｃは、コネクタ６０を介して撮像素子５０ｂの撮像信号を信号ケーブル２６へ出力する。

図７は、接続管３４の断面図である。図７に示すように、回路基板５０ｃ（撮像部５０）に接続される信号ケーブル２６のケーブル先端部とは反対側のケーブル基端部は、ねじり変形可能なバラ線構造２６ａ、すなわち信号ケーブル２６の複数の信号線が一体化されておらず分離されている構造である。これにより、第１鏡筒４０に対して第２鏡筒４２をその周方向に相対回転させた場合、すなわち撮像部５０を周方向に回転させた場合に、信号ケーブル２６の断線が防止される。

接続管３４の基端側の開口部には、トルクチューブ６４の先端部が接続部材６５を介して嵌合接続されている。なお、接続管３４とトルクチューブ６４とを、接続部材６５を介さずに直接的に接続してもよい。また、トルクチューブ６４の基端部は、既述の通りケーブル保持部２３ａに接続されている。

トルクチューブ６４は、複数の素線（図示は省略）を長手軸Ａｘに沿って螺旋状に巻き回して形成したチューブ状のコイル体である。トルクチューブ６４は、操作部２２の基部２２ａ（ケーブル保持部２３ａ）の回転トルクを、接続管３４等を介して第２鏡筒４２に伝達する。この際に、トルクチューブ６４を用いることにより、接続管３４等への回転トルク以外のトルクの伝達が抑えられるので、接続管３４等の耐久性を向上させることができる。なお、トルクチューブ６４として、単一の素線を長手軸Ａｘに沿って螺旋状に巻き回して形成したコイル体（コイルばね等）を用いてもよい。

なお、ここでいう回転トルクには、第１鏡筒４０に対して第２鏡筒４２を周方向に回転させるトルクの他に、第１鏡筒４０に対して第２鏡筒４２の周方向の姿勢を維持するトルク（姿勢維持トルク）も含まれる。これにより、回転部２２ｂを回転操作して第１鏡筒４０をその周方向に回転させた場合であっても、第２鏡筒４２の周方向の姿勢を維持することができる。

図８から図１０は、第１実施形態の撮影装置２４の組み立て、特に第１鏡筒４０と、第２鏡筒４２及び摺動部４４と、押さえ部材４６との組み立てを説明するための説明図である。なお、各図において符号Ｕは上方向（鉛直上方）を示し且つ符号Ｄは下方向（鉛直下方）を示す。また、図８から図１０では、図面の煩雑化を防止するために第１鏡筒４０の位置決め部５４の図示を適宜省略している。

最初に図８に示すように、第１鏡筒４０の先端側を下方向に向けた状態でこの第１鏡筒４０を支持台６８にセットする。次いで、予め摺動部４４が外嵌固定された第２鏡筒４２の外フランジ４２ｂを、第１鏡筒４０の嵌合穴４０ｃに嵌合させる。これにより、外フランジ４２ｂ及び嵌合穴４０ｃをガイドとして、第１鏡筒４０の第１鏡筒基端面４０ｂに対して、摺動部４４の摺動部先端面４４ａが突き当てられる。

次いで図９に示すように、拡径部４０ａの外周面に接着剤７０を塗布する。この接着剤７０の塗布後、図１０に示すように、拡径部４０ａ及び摺動部４４の双方の外周面に対して第２鏡筒４２の基端側から押さえ部材４６を嵌め込み、さらに、内フランジ４６ｂを摺動部基端面４４ｂに突き当てる。これにより、拡径部４０ａ及び摺動部４４の双方の外周面に亘って押さえ部材４６が外嵌され、且つ拡径部４０ａの外周面に押さえ部材４６が接着固定される。この際に、内フランジ４６ｂの基端側（上方向Ｕ側）に不図示の重りを装着して、第１鏡筒基端面４０ｂに対する摺動部先端面４４ａの突き当てと、摺動部基端面４４ｂに対する内フランジ４６ｂの突き当てと、を確実にすることが好ましい。

押さえ部材４６の接着固定後、第２鏡筒４２にホルダ４８が外嵌固定され、さらにこのホルダ４８の基端側の開口部に撮像部５０のプリズム５０ａが固定される。以上で撮影装置２４の組み立てが完了する。

このように第１実施形態では、第１鏡筒基端面４０ｂに対して摺動部先端面４４ａを突き当てると共に、摺動部基端面４４ｂに対して内フランジ４６ｂを突き当てることで、第１鏡筒４０と第２鏡筒４２との平行度を確保し且つガタつきを防止することができる。これにより、第１鏡筒４０の斜視光学系５２及び第２鏡筒４２のレンズ系５８の面倒れ（光軸ＯＡのチルト）を防止可能である。すなわち第１実施形態では、第１鏡筒４０、第２鏡筒４２、摺動部４４、及び押さえ部材４６の部品精度（摺動面ＳＣの面精度）を確保することで、撮影装置２４の組み立て時に複雑な光学調整を要することなく、上述の面倒れを防止することができる。

また、第１実施形態では、嵌合穴４０ｃに外フランジ４２ｂを嵌合させると共に、拡径部４０ａ及び摺動部４４の双方の外周面に押さえ部材内周面４６ａを外接させることで、第１鏡筒４０と第２鏡筒４２とを自動的に調芯することができる。すなわち第１実施形態では、第１鏡筒４０、第２鏡筒４２、摺動部４４、及び押さえ部材４６の部品精度を確保することで、撮影装置２４の組み立て時に複雑な光学調整を要することなく、斜視光学系５２及びレンズ系５８の光軸振れ（光軸ＯＡの偏芯）を防止することができる。また、上述の第１鏡筒４０と第２鏡筒４２との自動調芯を少ない部品数で実現可能であるので、部品ごとの公差の積み上げを減らすことができる。

以上のように第１実施形態では、撮影装置２４の組み立て時に複雑な光学調整を要することなく、面倒れ、光軸振れ、及びガタつきの発生を抑制して撮影装置２４の良好な光学性能が得られる。また、複雑な光学調整が不要となるので、撮影装置２４（斜視鏡１０）の組み立て及び調整後の画質検査で不合格となる仕損品の発生を低減させることができる。

［第２実施形態］
図１１は、第２実施形態の撮影装置２４の断面図である。上記第１実施形態の撮影装置２４では第２鏡筒４２と摺動部４４とが別体に形成されているが、第２実施形態の撮影装置２４は第２鏡筒４２と摺動部４４とが一体に形成された一体成形体を備える。なお、第２実施形態の撮影装置２４及び斜視鏡１０は、第２鏡筒４２及び摺動部４４の一体成形体を備える点を除けば、上記第１実施形態と基本的に同じ構成であるので、上記第１実施形態と機能又は構成上同一のものについては同一符号を付してその説明は省略する。

図１１に示すように、第２実施形態の第２鏡筒４２では、第２鏡筒先端部４２ａの外周面に摺動部４４が一体形成され且つ外フランジ４２ｂの形成が省略されている。この場合においても上記第１実施形態と同様に、第１鏡筒基端面４０ｂに対して摺動部先端面４４ａを突き当てると共に、摺動部基端面４４ｂに対して内フランジ４６ｂを突き当てることで、面倒れ及びガタつきを防止することができる。また、拡径部４０ａ及び摺動部４４の双方の外周面に押さえ部材内周面４６ａを外接させることで、光軸振れを防止することができる。その結果、第１実施形態と同様の効果が得られる。

さらに、第２実施形態では、第２鏡筒４２及び摺動部４４が一体形成されているので、第２鏡筒先端部４２ａの外周面に摺動部４４を外嵌固定する必要がなくなり、組み立て工数を減らすことができる。

なお、摺動部４４が第１鏡筒４０及び押さえ部材４６の少なくとも一方と同じ材質（金属材料）で形成されていると、上述のかじりが発生するおそれがある。このため、第２実施形態では、第１鏡筒４０及び押さえ部材４６を上記第１実施形態と同様に例えばステンレス鋼で形成すると共に、第２鏡筒４２及び摺動部４４を例えば黄銅で形成している。これにより、第２実施形態においても上述のかじりの発生を防止することができる。なお、摺動部４４（第２鏡筒４２）の材質と、第１鏡筒４０及び押さえ部材４６の材質とは、互いに異なっていれば特に限定はされない。

図１２は、第１鏡筒４０及び第２鏡筒４２の内周面に形成された黒色層７２を説明するための説明図である。図１２に示すように、第１鏡筒４０及び第２鏡筒４２の双方の内周面には、塗布又は鍍金等の公知の黒処理で本発明の反射防止層に相当する黒色層７２（黒色膜ともいう）が形成されている。黒色層７２は、本発明の反射防止層に相当するものであり、光を吸収することで第１鏡筒４０及び第２鏡筒４２の双方の内周面での光の反射を防止する。

この際に、第１鏡筒４０と摺動部４４との摺動面ＳＣ、及び摺動部４４と押さえ部材４６との摺動面ＳＣは、高い寸法精度が要求される。このため、黒処理による黒色層７２の膜厚の公差の影響を排除するため、上述の摺動面ＳＣ、すなわち第１鏡筒基端面４０ｂ、摺動部先端面４４ａ、摺動部４４の外周面、及び摺動部基端面４４ｂを、黒色層７２の非形成面としている。これにより、第１鏡筒４０及び第２鏡筒４２内での光の反射を抑え且つ摺動面ＳＣの高い寸法精度を確保することができる。

なお、上記第１実施形態の撮影装置２４においても同様に第１鏡筒４０及び第２鏡筒４２の双方の内周面に黒色層７２を形成してもよい。

［その他］
図１３は、撮像部５０の変形例を説明するための説明図である。上記各実施形態の撮像部５０は、斜視光学系５２及びレンズ系５８を通して入射した光をプリズム５０ａで屈折した後で撮像素子５０ｂにより撮像しているが、この光をプリズム５０ａで屈折させることなく撮像素子５０ｂで撮像してもよい。この場合には、図１３に示すように、ホルダ４８の基端側の開口部に撮像素子５０ｂを保持する。この撮像素子５０ｂは、長手軸Ａｘ（レンズ系５８の光軸ＯＡ）に対して垂直な姿勢でホルダ４８に保持され、且つレンズ系５８の光軸ＯＡに直交する受光面ＲＳを有する。

上記各実施形態では、押さえ部材４６が拡径部４０ａの外周面に固定され且つ摺動部４４の外周面に摺動可能になっているが、押さえ部材４６が摺動部４４の外周面に固定され且つ拡径部４０ａの外周面に摺動可能であってもよい。この場合には、押さえ部材４６の先端部の押さえ部材内周面４６ａに内フランジ４６ｂを周設する。また、押さえ部材４６の先端部及び基端部の双方の押さえ部材内周面４６ａに内フランジ４６ｂを周設することで、押さえ部材４６が、拡径部４０ａの外周面及び摺動部４４の外周面の双方に摺動可能であってもよい。

上記各実施形態では、第１鏡筒４０に拡径部４０ａが形成されているが、第１鏡筒４０の全体が拡径部４０ａと同じ外径で形成されていてもよい。この場合、押さえ部材４６を第１鏡筒４０の外周面の全領域に外嵌させてもよい。

上記各実施形態では、第２鏡筒４２の第２鏡筒先端部４２ａと第２鏡筒４２の基端部との外径が同一であるが、両者の外径が非同一であってもよい。

上記各実施形態では、拡径部４０ａの外径と摺動部４４の外径とが同一であるが、押さえ部材４６を外嵌可能であれば、両者の外径が非同一であってもよい。

上記各実施形態では、第２鏡筒４２とホルダ４８とが別体で形成されているが、両者が一体成形されていてもよい。

上記各実施形態では、撮影装置２４にホルダ４８及び撮像部５０が設けられているが、本発明の撮影装置２４は、第１鏡筒４０、第２鏡筒４２、摺動部４４、及び押さえ部材４６が１ユニットとして取引されてもよい。

上記各実施形態では、斜視鏡１０として硬性鏡を例に挙げて説明したが、軟性鏡である場合にも本発明を適用可能である。また、上記各実施形態では、本発明の内視鏡として斜視鏡１０を例に挙げて説明したが、第１鏡筒４０及び第２鏡筒４２を有する各種内視鏡及びその撮影装置に本発明を適用可能である。

１０ 斜視鏡
１２ 内視鏡システム
１４ プロセッサ装置
１６ モニタ
１８ 光源装置
２０ 挿入部
２２ 操作部
２２ａ 基部
２２ｂ 回転部
２２ｃ 気密ケース
２３ａ ケーブル保持部
２３ｂ 隔壁
２４ 撮影装置
２６ 信号ケーブル
２６ａ バラ線構造
２７ 信号ケーブル
２８ ライトガイド
３０ 外套管
３１ 挿通路
３２ 外筒
３４ 接続管
３６ カバー保持部
３８ カバー
３８ａ 被係合部
３９ カバーガラス
４０ 第１鏡筒
４０ａ 拡径部
４０ｂ 第１鏡筒基端面
４０ｃ 嵌合穴
４２ 第２鏡筒
４２ａ 第２鏡筒先端部
４２ｂ 外フランジ
４４ 摺動部
４４ａ 摺動部先端面
４４ｂ 摺動部基端面
４６ 押さえ部材
４６ａ 押さえ部材内周面
４６ｂ 内フランジ
４８ ホルダ
５０ 撮像部
５０ａ プリズム
５０ｂ 撮像素子
５０ｃ 回路基板
５２ 斜視光学系
５２ａ 光入射面
５２ｂ 光出射面
５４ 位置決め部
５８ レンズ系
６０ コネクタ
６４ トルクチューブ
６５ 接続部材
６８ 支持台
７０ 接着剤
７２ 黒色層
Ａｘ 長手軸
ＯＡ 光軸
Ｒ１ 固定領域
Ｒ２ 摺動領域
ＲＳ 受光面
ＳＣ 摺動面

Claims (20)

1. 長手軸を有する内視鏡の挿入部の先端部に設けられた撮影装置において、
   第１光学系を収容する第１鏡筒と、
   前記第１鏡筒の基端側に配置され、前記第１光学系を通過した光が入射する第２光学系を収容する第２鏡筒であって、且つ前記第１鏡筒の基端部である第１鏡筒基端部よりも小径の先端部である第２鏡筒先端部を有する第２鏡筒と、
   前記第２鏡筒先端部の外周面に周設される摺動部であって、且つ前記第１鏡筒基端部に接する摺動部と、
   前記第１鏡筒基端部から前記摺動部に亘って外嵌された押さえ部材と、
   を備え、
   前記押さえ部材が、前記第１鏡筒基端部の外周面及び前記摺動部の外周面の双方に接する押さえ部材内周面と、前記第１鏡筒基端部との間で前記摺動部の前記長手軸の軸方向の移動を規制する移動規制部と、を有し、
   前記摺動部及び前記押さえ部材を介して、前記第１鏡筒及び前記第２鏡筒が前記第１鏡筒及び前記第２鏡筒の周方向に相対回転自在である撮影装置。
2. 前記第１光学系及び前記第２光学系を通して入射した光を撮像する撮像部を備える請求項１に記載の撮影装置。
3. 前記撮像部が、前記第２光学系から入射した光を屈折させる屈折光学素子と、前記屈折光学素子により屈折された光を撮像する撮像素子と、を備える請求項２に記載の撮影装置。
4. 前記撮像部が、前記第２光学系の基端側に配置され且つ前記第２光学系の光軸に直交する受光面を有する撮像素子を含む請求項２に記載の撮影装置。
5. 前記第２鏡筒の基端側から前記第２鏡筒に接続固定され、前記撮像部を保持する筒状のホルダを備える請求項３又は４に記載の撮影装置。
6. 前記第２鏡筒と前記摺動部とが別体で形成されており、前記第２鏡筒先端部の外周面に前記摺動部が外嵌固定されている請求項１から５のいずれか１項に記載の撮影装置。
7. 前記第２鏡筒先端部の外周面の先端側に周設された第１突設部と、
   前記第１鏡筒基端部の基端側の端面である第１鏡筒基端面に形成され、前記第１突設部が嵌合する嵌合穴と、
   を備え、
   前記摺動部が、前記第１突設部の基端側から前記第１突設部に接した状態で前記第２鏡筒先端部の外周面に外嵌固定されている請求項６に記載の撮影装置。
8. 前記第２鏡筒の前記第２鏡筒先端部と前記摺動部とが一体化した一体成形体を備える請求項１から５のいずれか１項に記載の撮影装置。
9. 前記摺動部の材質が、前記第１鏡筒の材質及び前記押さえ部材の材質とは異なる請求項１から８のいずれか１項に記載の撮影装置。
10. 前記押さえ部材内周面が、前記第１鏡筒基端部の外周面に固定される固定領域と、前記摺動部の外周面が摺動可能に接する摺動領域と、を有する請求項１から９のいずれか１項に記載の撮影装置。
11. 前記第１鏡筒の内周面及び前記第２鏡筒の内周面に形成された反射防止層を備え、
    前記第１鏡筒の前記摺動部に接する面と、前記摺動部の前記第１鏡筒及び前記押さえ部材に接する面と、が前記反射防止層の非形成面である請求項１から１０のいずれか１項に記載の撮影装置。
12. 前記第１鏡筒基端部が、前記第１鏡筒の他の部分よりも拡径された拡径部である請求項１から１１のいずれか１項に記載の撮影装置。
13. 前記第１鏡筒基端部の外径と、前記摺動部の外径とが同一である請求項１から１２のいずれか１項に記載の撮影装置。
14. 前記第１鏡筒基端部の基端側の端面である第１鏡筒基端面と、前記摺動部の先端側の端面である摺動部先端面と、が前記長手軸に対して垂直な面であり、
    前記摺動部先端面が、前記第１鏡筒基端面に接し、
    前記移動規制部が、前記第１鏡筒基端面との間で前記摺動部の前記軸方向の移動を規制する請求項１から１３のいずれか１項に記載の撮影装置。
15. 前記押さえ部材の基端部が、前記摺動部の基端部よりも基端側に延出されており、
    前記移動規制部が、前記押さえ部材の基端部の前記押さえ部材内周面に周設された第２突設部であり、
    前記第２突設部が、前記摺動部の基端側の端面である摺動部基端面に接して、前記第１鏡筒基端面との間で前記摺動部の前記軸方向の移動を規制し、
    前記摺動部基端面と、前記摺動部基端面に接する第２突設部の接触面と、が前記長手軸に対して垂直な面である請求項１４に記載の撮影装置。
16. 前記第１光学系が、前記長手軸に対して傾斜した方向から入射した光を前記第２光学系に導く斜視光学系である請求項１から１５のいずれか１項に記載の撮影装置。
17. 前記斜視光学系が、前記長手軸に対して垂直な姿勢から傾斜した光入射面を有し、
    前記第１鏡筒の先端部に設けられ、前記第１鏡筒の先端部を覆う筒状のカバーと、
    前記カバー内の先端部に設けられ、前記光入射面の傾斜角度に合わせた傾斜姿勢のカバーガラスと、
    前記第１鏡筒に設けられ且つ前記カバー内に設けられた被係合部に係合して、前記カバー内での前記第１鏡筒の前記周方向の回転位置を、前記光入射面が前記カバーガラスに対向する位置に位置決めする位置決め部と、
    を備える請求項１６に記載の撮影装置。
18. 前記第１光学系及び前記第２光学系を通して入射した光を撮像する撮像部と、
    前記撮像部に接続されたケーブルと、
    を備え、
    前記ケーブルの前記撮像部に接続されるケーブル先端部とは反対側のケーブル基端部が、ねじり変形可能に構成されている請求項１から１７のいずれか１項に記載の撮影装置。
19. 長手軸を有する挿入部と、
    前記挿入部の先端部に設けられた請求項１から１８のいずれか１項に記載の撮影装置と、
    を備える内視鏡。
20. 前記撮影装置が、
    前記第１光学系及び前記第２光学系を通して入射した光を撮像する撮像部と、
    前記第２鏡筒の基端側から前記第２鏡筒に接続固定され、前記撮像部を保持する筒状のホルダと、
    を備え、
    前記周方向に回転可能な筒状のトルクチューブと、
    前記ホルダと前記トルクチューブとを接続する筒状の接続管であって、且つ前記トルクチューブの回転トルクを前記ホルダに伝達する接続管と、
    を備える請求項１９に記載の内視鏡。

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