JPS617808A - ニ−ドル状スコ−プ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 １　技術分野 本発明は、特殊なイメージガイドを用いて形成された細
さと伝送画像の鮮明さにすぐｊＬるニードル状スコープ
３〔関するものである。

ＩＩ　　背景技術 従来、一端に対物レンズを設は念イメージガイドとライ
トガイドとを７９テンレス製チユーグで収容してなる内
視鏡などのスコープが知らｎていた。

しかしながら、従来のスコープｔこおけるイメージガイ
ドは多成分ガラス系光ファイバを単に並列させた状態の
束よりなっていたため、鮮明な画像を伝送するための条
件を満足させつつ細くすることには限界がおった。その
結果、得らｎるスコープの細さは約１．５ｍ＋が限界で
めった。

スコープの細さをより−ｗ細くすることができれば、例
えば注射針のごとく使用できるスコープの形成が可能と
なる。

本発明は、石英ガラス系光ファ・イパからなる特殊な構
造のイメージガイドを用いることによ０細いスコープの
形成を可能としたものである。

１１（発明の開示 本発明のニードル状スコープは、隣接するもの同士が相
互に融着した１０００本以上の石英ガラス系光ファイバ
の結束体からなる外径が１０〒１シ下のイメージガイド
と、イメージガイドの一端に設けた外径がイメージガイ
ドの１゜８倍以下の７１物用のレンズと、ライトガイド
と、イメージガイドの対物用のレンズ側及びライトガイ
ドの一方の端部を少なくとも収容する硬質チー−プとか
らなっている。

以下、実施例を表わした図面により本発明を説明する。

第１図において、ｌはイメージガイドであり。

これは、一端が像観察系１１に連結されており、他端に
対物用のレンズ３ｔ−有している。８はライトガイドで
ありとｎは一端に光源１０を有している。９はステンレ
ス製チューブでありこれはイメージガイドとライトガイ
ドの一部を収容してニードμ部を形成している。その収
容状態は、第２図のようにイメージガイド１の一部とと
ＩＬに固着された対物用のレンズ８とがその外側に設け
たライトガイド層を介して該チーープ９と同心的な状態
にある。

第８図のようにイメージガイド１の一端に設けらＩした
対物用のレンズ８は、対物レンズ４と後方レンズ５とか
らなる一対の凸レンズにおけるそれぞＩＬの球面を所定
の間隔をあけて対向状態に配置したものよりなっている
。そｒＬ（’　ｒｔの凸レンズは。

イメージガイドと同径にできており、ケース６に収容さ
Ｉしている。このケース６には、イメージガイドの一端
が挿入さ１しており対物側のレンズが形成した結像を受
は入れうるように５っている。なお、対物用のレンズ８
は第４図のように、集束性棒状レンズであってもよく、
これらのものに限定さｎない。本発明においては、用い
るイメージガイドの外径の１．８倍以下の外径を有する
対物用のレンズが用いらｊＬる。好ましくはイメージガ
イドと同径ないし１．２倍径のものである。

本発明において用いらｎるイメージガイドは、１０００
本以上の石英ガラス系光ファイバの結束体であって該光
ファイバの隣接するもの同士が相互に融着した状態にあ
るものであり、その外径が１、０　ｗｎ　Ｌｌ、下のも
のである。イメージガイドの外径が細いため結束体にお
ける石英ガラス系光ファイバの本数が１０００未満であ
ると画素不足になって鮮明な画像を得ることができない
。また、その外径が１．０りを超えると太すぎて好１し
くない。なお、結束体における該光ファイバの上限本数
は外径の限定により、他方イメージガイドのＦ限外径は
該光ファイバの下限本数により決定さｎる。ちなみに、
イメージガイドの外径が０．４〜１．０．、なかんづく
Ｏ９５〜０．８＋ｓ、該光ファイバの本数が１０００〜
１５０００本、なかんづ（５０００〜１２０００本であ
るものが一般的である。

また、イメージガイドを構成する石英ガラス系光ファイ
バとしては１例えばＧｏ系、ＡＩ系などの高屈折率形成
性ドーパントヲ含有する石英ガラスからなる高屈折率の
コア１８の外側に高純度の石英ガラスからなる中間層１
４を、中間層の外側にＢ系、Ｆ系などの低屈折率形成性
ドーパントｉ含有する石英ガラスからなる低屈折率のク
ラッド層１５を有するもの１２（タイプＡ）、高純度の
石英ガラスからなるコア１７の外側に低屈折率形成性ド
ーパントｌ含有する石英ガラスからなる低屈折率のクラ
ッド層１８を有するもの１６（タイプＢｌ１．ｆｉるい
はタイプＡ、タイプＢのクラッド層の外側にさらに石英
ガラスからなるサポート層１９を有するもの（タイプＣ
，Ｄ）などをあげることができる。タイプＡのもののコ
アの外径：中間層の厚さ：クラッド層の厚さくＴ１）の
比は、ｌｏ：０．０５〜２：０．５〜６、コアと中間層
又は中間層とクラッド層の屈折率差は０．０１５±０．
００５が適当である。また、タイプＢのもののコアの外
径：クラッド層の厚き（Ｔ１）の比は、１：０．２〜６
．コアとクラッド層との屈折率差０．０１２±０．００
４が適当である。もちろん、こｎらに限定するものでな
い。なお、クラッド層の厚さくＴ１）は結束体における
該光ファイバのクラ−ノド層の外周の１辺とコアの表面
との間の最短距離部に基づく（第６．７図）、また、タ
イプＣ％Ｄのもののサポート層の厚さくＴ２　）　ｔｒ
ｉ　Ｏ，０１〜１．０μｍが適当テアル。

本発明におけるイメージガイドは、隣接する石英ガラス
系光ファイバが相互に融着した結束体である。こｎは１
例えば該光ファイバのプリフォームあるいはプリフォー
ムを細くしたもの（直径＝１００μｍ〜１１１！ｌ）の
所定本数を束ね、こｎを１８００〜２２００℃の温度に
加熱して隣接するもの同士が相互に融着するように線引
きすることにより得ることができる。第５図は、断面正
多角形（図では正六角形）のタイプＡの石英ガラス系光
ファイバ１２からなる結束体の理想形態を表わしたもの
である。こｎは、該光ファイバ１２が規則的にかつ最密
光てん状態に配列し、コア１８及び中間層１４が同心的
にかつ断面真円状態で該光ファイバの中心部に位置した
ものである。第６図はタイプＡ。

第７図はタイプＢ、第８図はタイ１０％第９図はタイプ
Ｄの場合の理想形態をした結束体における石英ガラス系
光ファイバを表わしたものである。

タイプＡ、タイプＣのものは、中間層が線引き時に好都
合に作用する結果、得られる結束体の細線性、理想形態
性などの点で好ましく用いら扛る。

本発明におけるイメージガイドは、前記結束体の外側に
厚さ１０〜８００μｍの石英スキン層を有していてもよ
い。石英スキン層は、例えば石英ガラス管に前記プリフ
ォームを充てんした状態で線引きすることにより形成す
ることができる。石英スキン層は、線引き時に結束体の
外周に凹凸やキズが生じることを抑制し、得らｎるイメ
ージガイドを屈曲に対して折れ（断線）にくくする利点
がある。

また、イメージガイドは、その外周に厚さ５〜５０μｍ
のプリコート層２を有していてもよい。プリコート層と
しては、焼付は処理により硬いプラスチック膜となる例
えばアルキド樹脂系ワニス、フェノール樹脂系ワニス、
尿ｓａｔ脂系ワニス、メラミンアルキト樹脂ワニス、不
飽和ポリエステル樹脂系ワニス、エポキシ樹脂系ワニス
、アクリル樹脂系ワニスなどが得られるプリコート層の
硬質性の点で好ましく用いられる。もちろん、こＩＬら
に＃ｉ足さｒＬない。また、ワニスは有Ｒ，溶媒ワニヌ
が、形成さ几るプリコート層の薄膜性などの点で好まし
く用いらＩしる。特に、低濃度の有機溶媒ワニ７−ヲ用
いてワニスの厚い塗布層を形成する方式がプリコート層
の未形成部の発生を防止するうえで望ましい。プリコー
ト層、殊に耐摩耗性のプリコート層を設けることにより
イメージガイドが取扱いやすくなる結果、イメージガイ
ドの硬質チューブへの挿入作業などニードル部の組立て
作業が容易となる利点かめる。したがって、イメージが
イドはそのニードμ部相当部のみに該プリコート）ｆＩ
ｔ−有するものであってもよい。この場合、ニードμ部
組当部以外の部分の可とう性が損なわＩＬなイ結果、長
尺もののニードル状スコープの作製に有利であるととも
に、イメージガイドを像観察系に連結する場合にその取
扱い性にすぐＩＬる利点もある。

本発明におけるライトガイド８は、照明光を誘導するた
めのものであル、通常その自由端には光源ｌＯが設けら
れる。第１〜４図の実施例では中程度の透光性を有する
光ファイバの束をエポキシ樹脂で固め次ものがイメージ
ガイド１のニードル部及び対物用のレンズ８の外周を被
う状態に設けらｎている。ライトガイド層は通常の場合
、０．１〜０．２ｍの厚さで十分である。もちろん、本
発明においてライトガイドを設ける方式は、前記のもの
に限定されない。例えば、第１０図のようにイメージガ
イド１と並列状態にライトガイド８を設けてもよい。な
お、９はイメージガイドとライトガイドを収容する硬質
チューブである。

本発明における硬質チー−プ９は、ニードμ状ヌコー１
のニードル部を形成するためのものである。硬質チー−
プとしては、通常ステンレスなどの金属製のものが用い
られるが、こｎに限定されない。硬質チューブの厚さと
しては、０．０１〜０．１晴で通常の場合十分でろるが
、これに限定されない。

本発明のニードル状スコープは、イメージガイドのニー
ドル部と反対側の端部に像観察系１１を設けた状態で通
常、例えば内視鏡などの実用途に適用される。その像観
察系としては、例えば接眼レンズであってもよいし、電
子機器ないし電気機器などからなる像形成装置あるいは
カメラなどでβってもよい。もちろん、こＩＬらに限定
ざＩＬない。

接眼レンズは、ニードル部に直結させて設けて直視式の
ニードル状スコープを得る場合に好ましく用いうるし、
撮像管のような電子機器などからなる像形成装置は、一
端部のみをニードル部としたものと必要に応じ媒体を介
して連結して長尺（数ｍ〜数百ｍ）のイメージガイドを
用いたニードル状スコープを形成する場合に有利である
。

本発明のニードル状スコープにおけるニードル部の長さ
は、用途に応じ適宜に決定してよいし、その細さは、例
えばイメージガイドの径、ライトガイドの厚さ、硬質チ
ューブの肉厚を変えることにより適宜に決定することが
できる。その際、本発明によれば細さが約１．０ｍのも
のとすることもできる。

１ｖ　　発明の利点 本発明によｎば、石英ガラス系光ファイバの融着結束体
からなる外径が１．０ｍ以下のイメージガイドを用いて
ニードｙｍ＊形成するようにしたので、細くて伝送画像
の鮮明さないし分解能にすぐ２Ｌるニードル部を有する
ニードル状スコープ”全得ることができる。

ちなみに１、タイプへの石英ガラス系光フアイバ６００
０本の融着結束体からなり、厚さ２０μｍの石英スキン
層及び厚さ１５μｍのエポキシ系プリコート層ヲ有する
外径０．７　ｗｎ　、長さ５０ｃｆｎのイメージガイド
の一端に、肉厚０．１．＋ｍのステンレスパイプ表ケー
スに収められた外径０．６　ｗｎ、視野角４０度の対物
用のレンズ（第３図、来島精器社製の外径０．８解のも
のを切削して作製）ヲイメージガイドの端面に結像する
ように前記ケースを介して固着し、その外側に多成分ガ
ラス系光ファイバのエポキシ樹脂固着体からなるライト
ガイド層會厚さ０１５ｆｉで設け、これ全肉厚０．１簡
のステンレス製チーープに収容して形成した外径１．２
胴のニードル部を有するニードル状スコープにおけるイ
メージガイドの他端に焦点距ｐ４１１．］　５．、の凸
レンズからなる接眼レンズを取付け（対物用のレンズと
接眼レンズとによる像の倍率１０倍）、と７Ｌｆ３：用
いて対物用のレンズ端より８０間先の像を観察したとこ
ろその点分解能は０．５ｍであった。

他方１本発明によＩＬばイメージガイドが石英ガラス系
光ファイバからなるので耐熱性、光の低損失性などにす
ぐれる。その結果、内視鏡などとしての医療用途ばかり
でなく高熱炉などの微細部分ケ観察ないし検査するため
の器械などとしての用途にも適用できる利点を有してい
る。その際、イメージガイド金長尺ものとし電子機器な
どからなる像観察系に連結することも可能であり、像を
観測が容易な形式で得ることもできる利点などもめる。

【図面の簡単な説明】

第１図は、ニードル状スコープの実施例を表わした部分
断面説明図、第２図は同実施例のニードル部中央の拡大
端面図、第８図は同ニードル部の先端部の拡大断面図、
第４図は他の対物用のレンズを用いた実施例におけるニ
ードｌし部の先端部の拡大断面図、第５図はイメージガ
イドを構成する石英ガラス系光ファイバ（タイプＡ）の
結束体（一部）の理想形態を表わした断面図、第６図は
タイプへの、第７図はタイプＢの、第８図はタイプＣの
、第９図はタイプＤの石英ガラス系光ファイバの結束体
中での理想形態を表わした断面図、第】０図はイメージ
ガイドとライトガイドを並列状態に膜性たものの断面図
である。 】：イメ・−ジガイド、２：プリコート層、ａ：対物用
のレンズ、８ニライトガイド、９：６１Ｎ’チー−プ、
ｌＯ：光源％１１：像観察系、１２゜１６二石英ガラス
系光ファイバ 特許出願人　大日Ｅ本電線株式会社 代理大藤　本　　　勉 第１図 ９　：々１１−ウ、−フ゛ 第２図　　　　第３図 第４図 第ジ図

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、隣接するもの同士が相互に融着した１０００本以上
   の石英ガラス系光ファイバの結束体からなる外径が１．
   ０ｍｍ以下のイメージガイドと、イメージガイドの一端
   に設けた外径がイメージガイドの外径の１．３倍以下の
   対物用のレンズと、ライトガイドと、イメージガイドの
   対物用のレンズ側及びライトガイドの一方の端部を少な
   くとも収容する硬質チューブとからなることを特徴とす
   るニードル状スコープ。 ２、イメージガイドがその外周に厚さが５〜５０μｍの
   プリコート層を有するものである特許請求の範囲第１項
   記載のスコープ。 ８、イメージガイドの外周にライトガイド層を設けてこ
   れをステンレス製チューブで収容してなる外径が２．５
   ｍｍ以下である特許請求の範囲第１項記載のスコープ。 ４、イメージガイドとライトガイドを並列状態に設けて
   なる特許請求の範囲第１項記載のスコープ。