JP7498581B2

JP7498581B2 - 内視鏡

Info

Publication number: JP7498581B2
Application number: JP2020056094A
Authority: JP
Inventors: 雄大松田
Original assignee: Fujikura Ltd; Fibertech Co Ltd
Current assignee: Fujikura Ltd; Fibertech Co Ltd
Priority date: 2020-03-26
Filing date: 2020-03-26
Publication date: 2024-06-12
Anticipated expiration: 2040-03-26
Also published as: US11647893B2; US20210298573A1; JP2021153780A

Description

本発明は、内視鏡に関する。

特許文献１には、挿入観察部の先端部に設けられた対物レンズ部と、挿入観察部の先端面から対物レンズ部に進入する光の量を規制する絞り部（明るさ絞り）と、を備えた内視鏡が開示されている。絞り部は、他の部材に突き当てることで位置決めされている。

特開平５－２７３４７４号公報

従来のように絞り部を他の部材に突き当てることで位置決めする場合、挿入観察部をより細径化しようとすると、絞り部の部材が微小となることで正確に位置決めすることが難しい。このため、絞り部の位置決めが、挿入観察部の細径化を実現する上での課題となっていた。

本発明はこのような事情を考慮してなされ、内視鏡の挿入観察部の細径化を実現可能とすることを目的とする。

上記課題を解決するために、本発明の一態様に係る内視鏡は、挿入観察部の先端部に設けられ、少なくとも１つのレンズを有する対物レンズ部と、前記対物レンズ部を保持する保持部材と、前記対物レンズ部および前記保持部材を被覆するシースと、前記対物レンズ部の外周に配置された遮光性を有する封止材と、を備え、前記封止材の一部が、前記レンズが有する凹部の内側に位置することで絞り部が形成されている。

上記態様によれば、流動性を有する状態の封止材を対物レンズ部の外周に配置し、封止材の一部が凹部に進入した状態で封止材を硬化させることで、凹部の形状に対応した絞り部を容易に形成することができる。これにより、絞り部が微小な寸法となっても、従来のように絞り部を他の部材に突き当てることで位置決めする場合と比較して、絞り部の位置精度を向上できる。したがって、内視鏡の挿入観察部の細径化を実現することが可能となる。

ここで、前記封止材は黒色の樹脂であってもよい。

また、前記保持部材は円筒状であってもよい。

また、前記凹部は、前記レンズの前面から後方に向けて窪んでいてもよい。

また、前記凹部は、前記レンズの側面から径方向内側に向けて窪んでいてもよい。

本発明の上記態様によれば、内視鏡の挿入観察部の細径化が実現可能となる。

第１実施形態に係る内視鏡の斜視図である。第１実施形態に係る挿入観察部の断面図である。第１実施形態の変形例に係る挿入観察部の断面図である。第１実施形態の他の変形例に係る挿入観察部の断面図である。第２実施形態に係る挿入観察部の断面図である。第２実施形態の変形例に係る挿入観察部の断面図である。

（第１実施形態）
以下、第１実施形態の内視鏡について図面に基づいて説明する。
図１に示すように、内視鏡１は、操作部２と、操作部２から前方に延びる挿入観察部３と、を備えている。操作部２は使用者により把持される把持部２ａを有している。操作部２の後方には、ケーブル２ｂが延出している。挿入観察部３から得られた画像データなどは、ケーブル２ｂを介して、不図示の画像処理部に伝送される。画像処理部は、画像をモニターに表示したり、記憶媒体に記憶したりする。

挿入観察部３は、細長い針状に形成されている。図２に示すように、挿入観察部３は、対物レンズ部１０と、封止材２０と、保持部材３０と、シース４０と、伝達部５０と、を備えている。対物レンズ部１０、封止材２０、および保持部材３０は、挿入観察部３の先端部３ａにおけるシース４０の内側に設けられている。先端部３ａとは、内視鏡１が使用される際に、被対象物（患者の体内など）に挿入される先端側の部位である。

（方向定義）
本実施形態では、挿入観察部３の中心軸線Ｏが延びる方向を長手方向という。長手方向において、先端部３ａ側を前方といい、その反対側を後方という。長手方向から見て、中心軸線Ｏ回りに周回する方向を周方向といい、中心軸線Ｏに交差する方向を径方向という。
図２等は、長手方向に沿った挿入観察部３の断面図である。

対物レンズ部１０は、第１レンズ１１と、第２レンズ１２と、により構成されている。なお、対物レンズ部１０を構成するレンズの数は適宜変更可能である。
第１レンズ１１は第２レンズ１２よりも前方に位置している。第１レンズ１１の前方の端面（前面）は、少なくとも径方向の中央部において、平坦面となっている。本実施形態では、第１レンズ１１の前面から後方に向けて窪むように、凹部１１ａが形成されている。凹部１１ａは、長手方向における深さが、径方向外側に向かうに従って深くなるように形成されている。凹部１１ａは、長手方向から見て環状に形成されている。第１レンズ１１の前面は、挿入観察部３の先端部３ａの先端面３ｂを構成している。

第１レンズ１１の後方の端面（後面）は、後方に向けて凸の曲面となっている。第２レンズ１２の前面は、前方に向けて凸の曲面となっている。第１レンズ１１の後面と第２レンズ１２の前面の間には、空隙が設けられている。空隙の長手方向における寸法は、径方向外側に向かうに従って大きくなっている。第１レンズ１１の後面と第２レンズ１２の前面とは、径方向中央部において接している。

対物レンズ部１０の後端（すなわち第２レンズ１２の後端）には、伝達部５０が接続されている。伝達部５０は、先端部３ａの先端面３ｂから対物レンズ部１０内に進入した光を、内視鏡１の後端に接続されたケーブル２ｂに伝達する。本実施形態の伝達部５０は、複数の光ファイバを一体化したマルチコアファイバ（イメージファイバ）である。なお、伝達部５０の構成は適宜変更可能である。

保持部材３０は、対物レンズ部１０を保持している。本実施形態の保持部材３０は中心軸線Ｏと同軸の円筒状である。保持部材３０の材質としては、プラスチック、セラミックス、金属等が挙げられる。
シース４０は円筒状に形成されている。シース４０は、対物レンズ部１０および保持部材３０を被覆している。シース４０の材質としては、ステンレス鋼などの金属（例えばＳＵＳ３０４）、プラスチック、セラミックス等を用いることができる。

封止材２０は、遮光性を有しており、保持部材３０と対物レンズ部１０との間の隙間に充填されている。封止材２０としては、流動性を有する状態で保持部材３０と対物レンズ部１０との間の隙間に充填された後、硬化されることが可能な任意の材質を用いることができる。封止材２０としては、例えば黒色の樹脂を用いることができる。具体的には黒色に着色したエポキシ樹脂、アクリル樹脂、ウレタン樹脂等を用いることができる。封止材２０は、対物レンズ部１０と保持部材３０との間の径方向の隙間に位置する外周部２１と、第１レンズ１１の凹部１１ａ内に位置する絞り部２２と、を有している。

絞り部２２は、封止材２０の一部が凹部１１ａ内に進入することで形成されているため、凹部１１ａと同じ形状を有する。すなわち、絞り部２２は、長手方向から見て環状に形成されており、長手方向における厚みが径方向外側に向かうに従って大きくなっている。先端部３ａの先端面３ｂから対物レンズ部１０に進入しようとする光のうち、外周部分の光は、絞り部２２によって遮断される。言い換えると、絞り部２２の径方向内側を通る光のみが、先端面３ｂから対物レンズ部１０に進入する。このような絞り部２２を設けることによって、内視鏡１の被写界深度を広くすることができる。また、先端面３ｂの外周部分から対物レンズ部１０に進入する光には、画像の結像に寄与しない不要光が多く含まれるため、このような不要光を遮断することで画像のコントラストを向上させることができる。

以上説明したように、本実施形態の内視鏡１は、挿入観察部３の先端部３ａに設けられ、少なくとも１つのレンズ（第１レンズ１１）を有する対物レンズ部１０と、対物レンズ部１０を保持する保持部材３０と、対物レンズ部１０および保持部材３０を被覆するシース４０と、対物レンズ部１０の外周に配置された遮光性を有する封止材２０と、を備える。そして、封止材２０の一部が、第１レンズ１１が有する凹部１１ａの内側に位置することで絞り部２２が形成されている。

このような構成によれば、流動性を有する状態の封止材２０を対物レンズ部１０の外周に配置し、封止材２０の一部が凹部１１ａに進入した状態で封止材２０を硬化させることで、凹部１１ａの形状に対応した絞り部２２を容易に形成することができる。これにより、絞り部２２が微小な寸法となっても、従来のように絞り部を他の部材に突き当てることで位置決めする場合と比較して、絞り部２２の位置精度を向上できる。したがって、挿入観察部３の細径化を実現することが可能となる。さらに、絞り部２２を別部材として構成する場合と比較して、コストを低減することも可能となる。

また、封止材２０は、黒色の樹脂であってもよい。黒色の樹脂は、遮光性を有しており、かつ、流動性を有する状態で対物レンズ部１０の外周の隙間に充填させた後で硬化させることが容易である。したがって、封止材２０の材質として好適である。

また、保持部材３０が円筒状である場合、対物レンズ部１０および絞り部２２を挿入観察部３の中心軸線Ｏと同軸に配置しやすい。したがって、絞り部２２を通って対物レンズ部１０に進入する光の光軸のずれが小さくなり、より高精度に画像を結像させることができる。

なお、本実施形態の凹部１１ａは、第１レンズ１１の前面から後方に向けて窪んでおり、長手方向における深さは径方向外側に向かうに従い大きくなっている。しかしながら、凹部１１ａ（すなわち絞り部２２）の形状や位置は適宜変更可能である。例えば図３に示すように、凹部１１ａの長手方向における深さは、径方向に沿って均一であってもよい。また、図４に示すように、凹部１１ａは、第１レンズ１１の側面（外周面）から径方向内側に向けて窪む、環状の溝であってもよい。これらの場合でも同様の作用効果が得られる。

（第２実施形態）
次に、本発明に係る第２実施形態について説明するが、第１実施形態と基本的な構成は同様である。このため、同様の構成には同一の符号を付してその説明は省略し、異なる点についてのみ説明する。

図５に示すように、本実施形態の内視鏡１は、ライトガイドファイバ６０を備えている。ライトガイドファイバ６０は、内視鏡１の後方に接続された光源が出射した光を、先端部３ａの先端面３ｂから出射させるように構成されている。ライトガイドファイバ６０は、保持部材３０および封止材２０の径方向外側かつシース４０の径方向内側に位置している。

また、本実施形態の第１レンズ１１は、径方向外側に突出した環状のフランジ部１１ｂを有している。フランジ部１１ｂは保持部材３０の前方に位置している。フランジ部１１ｂとライトガイドファイバ６０との間の隙間に封止材２０が充填されている。

本実施形態でも、対物レンズ部１０の外周の隙間（フランジ部１１ｂとライトガイドファイバ６０との間の隙間）に充填された封止材２０の一部が、第１レンズ１１の凹部１１ａの内側に位置することで、絞り部２２が形成されている。これにより、第１実施形態と同様の作用効果が得られる。

図６は、第２実施形態の変形例に係る内視鏡１の挿入観察部３を示している。図６に示すように、対物レンズ部１０の後方に撮像モジュール７０を設けてもよい。撮像モジュール７０は、撮像素子７１と、信号線７２と、を有している。撮像素子７１は、対物レンズ部１０を通して受光した光を結像させることで得られた画像を、電気信号に変換するように構成されている。信号線７２は、ケーブル２ｂ（図１参照）の内部に収容され、画像処理部に接続されている。電気信号に変換された画像データは、信号線７２を通して、内視鏡１の後方に接続された画像処理部等に伝達される。このように、イメージファイバなどの光を伝達する伝達部５０に代えて、電気信号を伝達する伝達部（撮像素子７１に接続された信号線７２）を使用することも可能である。

なお、本発明の技術的範囲は前記実施形態に限定されず、本発明の趣旨を逸脱しない範囲において種々の変更を加えることが可能である。

例えば、前記実施形態では、対物レンズ部１０を構成する第１レンズ１１および第２レンズ１２のうち、第１レンズ１１に凹部１１ａが形成されていた。しかしながら、第２レンズ１２に凹部を形成し、当該凹部に封止材２０を進入させることで絞り部２２を形成してもよい。対物レンズ部１０が３つ以上のレンズを有している場合も同様に、いずれのレンズに凹部を形成してもよい。

その他、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で、上記した実施形態における構成要素を周知の構成要素に置き換えることは適宜可能であり、また、上記した実施形態や変形例を適宜組み合わせてもよい。

１…内視鏡３…挿入観察部３ａ…先端部１０…対物レンズ部１１…第１レンズ（レンズ）１１a…凹部１２…第２レンズ（レンズ）２０…封止材２２…絞り部３０…保持部材４０…シース

Claims

挿入観察部の先端部に設けられ、少なくとも１つのレンズを有する対物レンズ部と、
前記対物レンズ部を保持する保持部材と、
前記対物レンズ部および前記保持部材を被覆するシースと、
前記対物レンズ部の外周に配置された遮光性を有する封止材と、を備え、
前記封止材の一部が、前記レンズが有する凹部の内側に位置することで絞り部が形成され、
前記凹部の内面の全面が前記封止材によって覆われており、
前記絞り部は、前記挿入観察部の前記先端部に露出している、内視鏡。
前記封止材は黒色の樹脂である、請求項１に記載の内視鏡。
前記保持部材は円筒状である、請求項１または２に記載の内視鏡。
前記凹部は、前記レンズの前面から後方に向けて窪んでいる、請求項１から３のいずれか１項に記載の内視鏡。