KR20060108716A - 내시경 - Google Patents
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Abstract
삽입부를 갖는 내시경이며, 삽입부(3)의 삽입축 방향의 선단부면(21)에 설치되어 체강 내를 관찰할 때에 이용되는 광각의 시야각을 갖는 관찰 광학계(32b)와, 삽입부(3)의 상기 삽입축(32LA) 방향에 대해 경사진 축(33LA) 상에 설치되어 체강 내를 조사할 때에 이용되는 복수의 조명 광학계를 갖고, 상기 복수의 조명 광학계 중 적어도 하나의 조명 광학계의 조명용 렌즈(11)는 광 확산 처리를 한 렌즈인 것을 특징으로 한다.
삽입부, 삽입축, 렌즈, 내시경, 관찰 광학계, 광 확산면
Description
본 발명은 내시경, 상세하게는 관찰 광학계가 광각의 시야각을 갖는 광각 내시경에 관한 것이다.
주지와 같이, 내시경은 의료 분야 등에 있어서 널리 이용되고 있다. 내시경은 체강 내에 가늘고 긴 삽입부를 삽입함으로써, 체강 내의 장기를 관찰하거나, 필요에 따라서 처치구의 삽입 관통 채널 내에 삽입한 처치구를 이용하여 각종 처치를 할 수 있다.
삽입부의 선단부에는 만곡부가 마련되고, 내시경의 조작부를 조작하여 만곡부를 만곡시킴으로써, 삽입부 내에 배치된 관찰 광학계의 선단부의 대물 렌즈의 관찰 방향을 변경시킬 수 있다.
그런데, 종래의 내시경의 관찰 광학계의 시야각은 예를 들어 140°이고, 시술자는 그 시야각의 관찰 화상에 의해 체강 내를 관찰하지만, 시야 범위 외의 부위를 관찰하고자 할 때에는, 시술자는 상술한 바와 같이 만곡부를 만곡시킴으로써 시야 범위 외의 부위를 관찰한다.
그러나, 예를 들어 대장 내를 관찰할 때, 대장의 주름의 이면측 등은 만곡부를 만곡시키는 것만으로는 원하는 관찰 화상을 얻을 수 없는 경우가 있다. 이와 같은 사정에 비추어, 보다 넓은 범위를 관찰할 수 있도록 시야각을 넓게 한 내시경도 제안되어 있다(예를 들어 특허문헌 1 참조).
특허문헌 1에 제안된 내시경은, 삽입부의 만곡부 및 선단부에는 예를 들어 180°의 광각의 시야각을 갖는 관찰 광학계가 배치되어 있다. 또한, 관찰 광학계를 광각으로 한 것에 수반하여, 삽입부의 만곡부 및 선단부에 배치되어 체강 내를 조명하는 조명 광학계는 체강 내를 구석구석 균일하게 조사하기 위해, 관찰 광학계가 배치된 축 방향에 대해 경사진 축에 배치되어 있다.
또한, 조명 광학계는 관찰 광학계의 광각의 관찰 범위에 대해 충분한 밝기, 배광으로 조명하므로, 복수매의 조명용 렌즈로 구성되는 것이 일반적이다(예를 들어 특허문헌 2 참조).
특허문헌 1 : 일본 특허 공개 제2001-258823호 공보
특허문헌 2 : 일본 특허 공개 평10-99268호 공보
그런데, 특허문헌 1에 제안되어 있는 관찰 광학계가 배치된 축 방향에 대해 경사진 축에 조명 광학계가 배치되어 있는 내시경은, 조명 광학계와 관찰 광학계가 평행한 축에 배치된 내시경보다도 조명 광학계가 경사져 있으므로 내시경 삽입부의 만곡부 및 선단부의 외경이 커지게 되는 등의 사정이 있다.
또한, 이 때, 특허문헌 2에 제안되어 있는 바와 같이 조명 광학계를 복수매의 조명용 렌즈로 구성하면, 내시경 삽입부의 만곡부 및 선단부의 외경이 더 커지게 되는 등의 문제가 있다. 또한, 이와 같은 문제에 비추어, 조명 광학계를 1매의 렌즈에 의해 구성하면, 관찰 광학계의 시야 주변의 광량이 부족하다는 등의 문제가 있다.
본 발명은 상기 문제점에 비추어 이루어진 것으로, 내시경 삽입부의 선단부의 외경을 크게 하지 않고, 관찰 광학계의 광각의 관찰 범위에 대해 충분한 밝기, 배광으로 조명할 수 있는 내시경을 제공하는 것을 목적으로 한다.
상기 목적을 달성하기 위해 본 발명에 따른 내시경은, 삽입부를 갖는 내시경이며, 상기 삽입부의 삽입축 방향의 선단부면에 설치되어 체강 내를 관찰할 때에 이용되는 광각의 시야각을 갖는 관찰 광학계와, 상기 삽입부의 상기 삽입축 방향에 대해 경사진 축 상에 설치되어 체강 내를 조명할 때에 이용되는 복수의 조명 광학계를 갖고, 상기 복수의 조명 광학계 중 적어도 하나의 조명 광학계의 조명용 렌즈는 광 확산 처리를 한 렌즈인 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 적어도 하나의 조명 광학계의 조명용 렌즈는 1매의 볼록 렌즈로 구성되는 것을 특징으로 하고, 또한 상기 광 확산 처리를 한 렌즈는 체강 내의 관찰 부위에 대향하는 면을 제외한 적어도 1면에 광 확산면이 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 상기 적어도 하나의 조명 광학계의 조명용 렌즈는, 체강 내에 대향하는 면을 제외한 적어도 1면에 광 확산면이 형성되어 있는 것을 특징으로 하고, 또한 상기 광 확산면은 상기 적어도 하나의 조명 광학계의 조명용 렌즈의 곡률면에 형성되는 것을 특징으로 하고, 또한 상기 광 확산면은 연삭 연마 가공에 의해 형성되는 것을 특징으로 하고, 또한 상기 광 확산면은 연삭 연마 가공 후에 불화수소수를 이용하여 표면 가공됨으로써 형성되는 것을 특징으로 하고, 또한 상기 광 확산면은 프레스 가공에 의해 형성되는 것을 특징으로 하고, 또한 상기 적어도 하나의 조명 광학계의 조명용 렌즈는 측면이 경면 가공되어 있는 것을 특징으로 한다. 또한, 본 발명의 내시경은 상기한 조명 광학계를 3개 구비한 것을 특징으로 한다.
본 발명의 내시경은 내시경 삽입부의 선단부의 외경을 크게 하지 않고, 관찰 광학계의 광각의 관찰 범위에 대해 충분한 밝기, 배광으로 조명할 수 있다.
도1은 본 발명의 일 실시 형태를 나타내는 내시경의 개략을 나타낸 정면도이다.
도2는 도1 중 내시경의 삽입부의 선단부면의 정면도이다.
도3은 도2 중 내시경의 Ⅱ-Ⅱ선에 따르는 종단면도이다.
도4는 도3 중 조명용 렌즈의 확대 정면도이다.
도5는 도4 중 조명용 렌즈의 광 확산면의 부분 확대 정면도이다.
도6은 도4 중 조명용 렌즈의 측면을 경면 가공한 것을 나타내는 부분 확대 정면도이다.
[부호의 설명]
1 : 내시경
3 : 삽입부
10 : 삽입부의 선단부
11 : 조명용 렌즈(조명 광학계)
11a : 광 확산면
11c : 측면
12 : 조명용 렌즈(조명 광학계)
13 : 조명용 렌즈(조명 광학계)
21 : 삽입부의 선단부면
32b : 관찰 광학계
이하, 도면을 참조하여 본 발명의 실시 형태를 설명한다.
도1은 본 발명의 일 실시 형태를 나타내는 내시경의 개략을 나타낸 정면도이다.
도1에 도시한 바와 같이, 내시경(1)은 만곡 조작이나 관로계의 제어를 행하는 조작부(2)와, 그 기단부측이 조작부(2)에 접속되어 체강 내에 삽입되는 삽입부(3)와, 조작부(2)로부터 연장되어 선단부에 커넥터부(40)를 갖는 유니버설 코드(3a)를 갖는다. 커넥터부(40)는 도시하지 않은 광원 장치 등에 소정의 커넥터를 거쳐서 접속되도록 되어 있다.
삽입부(3)에는 가요성을 갖는 튜브(8)와, 그 튜브(8)의 선단부측에 마련된 만곡부(9)와, 그 만곡부(9)의 선단부측에 마련된 선단부(10)가 설치되어 있다. 선단부(10)에는 체강 내의 부위를 촬상하기 위한 촬상 소자(32d)가 내장되어 있다.
조작부(2)에는 만곡부(9)를 원격적으로 만곡시키기 위한 만곡 조작 노브가 배치되어 있다. 그 조작 노브를 조작함으로써, 삽입부(3) 내에 삽입 관통된 조작 와이어(도시하지 않음)의 인장 작용 및 이완 작용이 발생하고, 그 결과, 만곡부(9) 는 4개의 방향으로 만곡 가능하게 되어 있다.
도2는 도1의 내시경의 삽입부의 선단부면의 정면도이다.
도2에 도시한 바와 같이, 내시경 삽입부(3)의 선단부(10)의 선단부면(21)에는 대물 렌즈(32a)와, 예를 들어 조명 광학계인 3개의 조명용 렌즈(11, 12, 13)와, 처치구 등 개구부(24)와, 체강 내에 선단부(10)를 삽입하였을 때, 송기 및 송수를 행함으로써 대물 렌즈(32a) 또는 3개의 조명용 렌즈(11, 12, 13)의 오염을 세정하는 송기 송수용 노즐(25)과, 체강 내의 환부의 혈액, 점액 등을 세정하는 전방 송수 노즐(26)이 배치되어 있다. 따라서, 선단부(10)의 선단부면(21)에는 대물 렌즈(32a)와, 3개의 조명용 렌즈(11, 12, 13)와, 처치구 등 개구부(24)와, 송기 송수용 노즐(25)과, 전방 송수 노즐(26)을 배치하기 위한 복수의 개구부가 마련되어 있다.
3개의 조명용 렌즈(11, 12, 13)는 대물 렌즈(32a)의 주연부 근방에 소정 각도의 간격을 갖고 배치되어 있다. 또한, 각 조명용 렌즈의 사이이며, 대물 렌즈(32a)의 주연부 근방에는 처치구 등 개구부(24)와, 송기 송수용 노즐(25)과, 전방 송수 노즐(26)이 배치되어 있다.
구체적으로는, 조명용 렌즈(11)와 조명용 렌즈(12) 사이에는 처치구 등 개구부(24)가 배치되고, 조명용 렌즈(12)와 조명용 렌즈(13) 사이에는 송기 송수용 노즐(25)이 배치되고, 조명용 렌즈(13)와 조명용 렌즈(11) 사이에는 전방 송수 노즐(26)이 배치되어 있다.
도3은 도2의 내시경의 Ⅱ-Ⅱ선에 따르는 종단면도, 도4는 도3 중 조명용 렌 즈의 확대 정면도이다.
도3에 도시한 바와 같이, 선단부(10)의 내부에는 상기 선단부(10)를 삽입하는 축과 평행하게 배치되는 촬상 유닛(32), 조명용 렌즈(11)에 광을 출사하는 라이트가이드 유닛(33) 등을 배치하는 공간을 갖는 선단부 경질부(31)가 설치되어 있다. 또한, 선단부 경질부(31)의 삽입축 방향 선단부측에는 선단부 경질부(31)의 전방면 및 외주면을 덮도록 캡(31a)이 씌워져 있다.
촬상 유닛(32)은 선단부 경질부(31)에 삽입되어 고정된다. 촬상 유닛(32)은 150°이상, 예를 들어 150°내지 170°의 광각의 시야각을 갖는 대물 렌즈(32a)를 갖는 복수의 넓은 시야각을 갖는 렌즈에 의해 구성된 관찰 광학계(32b)와, 상기 관찰 광학계(32b)의 후단부측에 설치된 커버 글래스(32c)와, 상기 커버 글래스(32c)의 후단부측에 설치된 CCD 등의 고체 촬상 소자인 촬상 소자(32d)를 갖는다.
촬상 유닛(32)은 촬상 소자(32d)에 접속된 각종 회로를 갖는 기판(32e)을 더 갖는다. 또한 기판(32e)에는 신호 케이블(32f)이 접속되어 있다. 상기 신호 케이블(32f)은 삽입부(3) 내를 삽입 관통하여 내시경이 접속되는 도시하지 않은 비디오 프로세서에 접속되어 있다. 또, 촬상 유닛(32)의 선단부 경질부(31)로의 고정은 도시하지 않은 충전재 등에 의해 행해진다.
라이트가이드 유닛(33)은 적어도 하나의 조명 광학계의 조명용 렌즈(11)와, 상기 조명용 렌즈(11)의 후단부측에 설치된 라이트가이드인 복수의 광파이버로 이루어지는 광파이버 다발(33b)에 의해 주요부가 구성되어 있다.
광파이버 다발(33b)의 경성부(33h)의 선단부와 조명용 렌즈(11)는 프레 임(33d) 내에 삽입되어 고정되어 있다. 또, 이 때, 광파이버 다발(33b)의 출사 단부면과 조명용 렌즈(11)는 도3에 도시한 바와 같이 직접적으로 인접하여 배치되어 있다. 이에 의해, 선단부 경질부(31) 자체의 삽입축 방향의 길이를 짧게 할 수 있다.
라이트가이드 유닛(33)은 선단부 경질부(31)에 대해 고정 나사(34)에 의해 고정되어 있다. 또한, 라이트가이드 유닛(33)은 선단부 경질부(31)로부터 후방으로 연장되어 도시하지 않은 조명 장치에 접속되어 있다.
광파이버 다발(33b)의 경성부(33h)의 선단부는 도4에 도시한 바와 같이, 예를 들어 파이프에 의해 구성된 슬리브부(33K)를 거쳐서 프레임(33d) 내에 고정하도록 해도 좋다. 상세하게는, 광파이버 다발(33b)의 경성부(33h)의 선단부의 외주에 슬리브부(33K)를 장착하여, 슬리브 부재(33)를 프레임(33d)의 내주에 끼워 맞추어 고정해도 좋다.
이와 같이, 광파이버 다발(33b)을 프레임(33d)에 고정할 때, 슬리브부(33K)를 이용함으로써, 조립시의 광파이버 다발(33b)과 촬상 유닛(32)의 광축(32LA)과의 위치 어긋남을 방지할 수 있고, 광파이버 다발(33b)과 조명용 렌즈(11)를 조합하였을 때의 조명용 렌즈(11)로부터 조사되는 광의 확산의 정밀도 및 밸런스 효율을 향상시킬 수 있다.
즉, 슬리브부(33K) 및 프레임(33d)을 이용하지 않고 선단부 경질부(31)에 직접 조명용 렌즈(11)나 광파이버 다발(33b)을 조립 부착하는 경우, 선단부 경질부(31) 및 조명용 렌즈(11)의 가공 정밀도나, 광파이버 다발(33b)의 외경 정밀도에 의해 광파이버 다발(33b)과 조명용 렌즈(11)를 조합하였을 때의 조명용 렌즈(11)로부터 조사되는 광의 확산의 정밀도가 다르지만, 슬리브부(33K)를 프레임(33d)에 끼워 맞추어 조명용 렌즈(11)를 선단부 경질부(31)에 배치시킴으로써 이들 과제를 해결할 수 있다.
또한, 슬리브부(33K), 프레임(33d)을 이용함으로써, 조립시에는 우선 선단부 경질부(31)에 프레임(33d)을 장착하고, 그 후 광파이버 다발(33b)에 장착된 슬리브부(33K)를 선단부 경질부(31) 내에 삽입하여 끼워 맞추게 한다.
따라서, 슬리브부(33K)에 장착되어 있지 않은 광파이버 다발을 선단부 경질부(31)에 삽입 및 끼워 맞추게 하는 경우, 광파이버 다발은 연질이므로, 상기 삽입 및 끼워 맞춤 작업을 행하기 어려운 과제가 있지만, 상기한 바와 같이 구성함으로써 조립 작업성이 향상된다.
도3으로 복귀하여, 광파이버 다발(33b)은 외피 튜브(33e)에 의해 덮여 있다. 외피 튜브(33e)는 광파이버 다발(33b)의 외주에 대해, 보빈(33g)에 의해 고정되어 있다.
광파이버 다발(33b)은 도중의 소정의 위치(P1)에 있어서 절곡되어 있다. 따라서, 조명광을 출사하는 조명용 렌즈(11)의 광축(33LA)은 촬상 유닛(32)의 광축(32LA)과는 병행이 아니다. 즉, 광축(33LA)의 선단부 방향이 촬상 유닛(32)의 광축(32LA)의 관찰 방향의 앞의 점으로부터 이격되는 방향으로, 광축(33LA)은 광축(32LA)에 대해 기울어져 있다.
또, 다른 조명용 렌즈(12, 13)에 대응하는 라이트가이드 유닛(33)의 광축도, 그 광축의 선단부 방향이 촬상 유닛(32)의 광축(32LA)의 관찰 방향의 앞의 점으로부터 이격되는 방향으로, 광축(32LA)에 대해 기울어져 있다. 따라서, 라이트가이드 유닛(33)의 선단부측은 관찰 광학계(32b)에 대해 기울어져 배치되어 있고, 또한 조명용 렌즈(11)의 표면은 대물 렌즈(32a)의 표면에 대해 기울어져 배치되어 있다.
이는, 대물 렌즈(32a) 및 관찰 광학계(32b)는 광각의 시야각을 갖는 렌즈에 의해 구성되어 있으므로, 체강 내를 조명하는 라이트가이드 유닛(33)은 체강 내를 구석구석 균일하게 조사할 필요가 있기 때문이다.
또한, 라이트가이드 유닛(33)이 관찰 광학계(32b)에 대해 기울어져 배치되어 있음으로써, 광파이버 다발(33b)에는 조립시 광파이버 다발(33b)을 선단부 경질부(31)에 삽입할 때의 삽입성을 향상시키기 위해, 예를 들어 접착제에 의해 고화됨으로써 경성부(33h)가 형성되어 있다. 따라서, 광파이버 다발(33b)은 경성부(33h)와 복수의 광파이버의 다발이 결속되어 구성된 연성부(33f)에 의해 구성되어 있다.
경성부(33h)는 광파이버 다발(33b)의 삽입축 방향 전방에 형성되어 있고, 연성부(33f)는 광파이버 다발(33b)의 삽입축 방향 후방에 형성되어 있다. 또, 경성부(33h)와 연성부(33f)의 경계, 즉 경성부(33h)의 후단부는 삽입축 방향에 있어서의 선단부 경질부(31)의 후단부면보다도 기단부측에 위치하도록 광파이버 다발(33b)은 선단부 경질부(31)에 의해 보유 지지된다.
이는, 광파이버 다발(33b)은 예를 들어 작업자에 의해 광파이버 다발(33b)이 파지되어 압입됨으로써 선단부 경질부(31)의 규정 공간에 삽입되지만, 경성부(33h)와 연성부(33f)의 경계가 선단부 경질부(31) 내의 후단부면보다도 선단부측에 위치 하도록 경성부(33h)를 형성하면, 작업자는 연성부(33f)를 파지해야만 해, 압입하는 힘이 광파이버 다발(33b)의 선단부까지 전해지기 어려워 조립 효율이 악화되는 등의 사정이 있다.
따라서, 상술한 바와 같이, 상기 경계를 삽입축 방향에 있어서의 선단부 경질부(31)의 후단부면보다도 기단부측에 배치하면, 작업자는 경성부(33h)를 파지하여 광파이버 다발(33b)을 선단부 경질부(31)의 공간에 삽입할 수 있기 때문에, 압입하는 힘을 확실히 광파이버 다발(33b)의 선단부까지 전달할 수 있으므로 조립성을 향상시킬 수 있다.
또한, 조명용 렌즈(11)는 광 확산 처리를 한 1매의 렌즈로 구성되어 있다. 상세하게는, 도4에 도시한 바와 같이 조명용 렌즈(11)는 1매의 볼록 렌즈에 의해 형성되어 있고, 체강 내의 관찰 부위에 대향하는 면을 제외한 적어도 1면, 예를 들어 광파이버 다발(33b)의 출사 단부면에 접촉하는 곡률면에 광 확산면(11a)이 형성되어 있다.
이는, 조명용 렌즈(11)에 광 확산면(11a)이 형성되어 있지 않다고 하면, 광파이버 다발(33b)의 출사 단부면으로부터 출사된 광선은 L1, L2, L3, L4와 같이 결상하지 않고 수렴한다. 바꿔 말하면, 결상면(4) 상에는 광파이버 다발(33b)의 출사 단부면의 그물코 형상의 모양이 결상면(4) 상에 결상하는 그물코 형상의 배광 불균일이 발생한다.
또한, 실제로 라이트가이드 유닛(33)을 조립하는 경우에는, 관찰 광학계(32b) 등을 구성하는 다른 부재와의 간섭 등으로부터 광파이버 다발(33b)의 출사 단부면과 조명용 렌즈(11) 사이에 간격이 생기게 되는 경우가 있다. 이와 같은 상태가 발생하면, 광파이버 다발(33b)의 출사 단부면이 조명용 렌즈(11)의 후방 초점 위치(ff)에 근접하여, 광파이버 다발(33b)의 출사 단부면의 그물코 형상의 모양이 결상면(4) 상에 결상하게 되어, 결상면(4) 상에 있어서 조명광의 배광 불균일이 현저해진다.
그래서, 조명용 렌즈(11)의 곡률면에 광 확산면(11a)을 형성하는 것이 필요해진다. 광 확산면(11a)은 광파이버 다발(33b)의 출사 단부면으로부터의 출사광이 통과할 때 확산한다. 즉, 조명용 렌즈(11)에 광 확산면(11a)이 형성되어 있지 않은 경우에는, L1 내지 L4와 같이 방사되는 광선이 광 확산면(1h)을 통과함으로써 L1', L2', L3', L4'와 같이 결상면(4) 상에 투영되게 되어 배광 불균일이 해소된다.
그런데, 일반적으로 조명용 렌즈의 형성 방법으로서는 연삭 연마 가공과, 프레스 가공이 있다. 연삭 연마 가공에서는 큰 입자의 지석으로부터 단계적으로 가는 입자의 지석으로 교체하여 렌즈면의 경면 마무리가 행해진다. 조명용 렌즈(11)는, 광 확산면(11a) 이외의 면은 연삭 연마 가공 후, 경면 마무리 가공됨으로써 형성되고, 광 확산면(11a)은 연삭 연마 가공에 의해 모랫발(砂目) 형상이 되도록 형성된다.
또한, 조명용 렌즈는 프레스 가공을 이용하여 형성할 수도 있다. 이 경우에는, 성형용 금형도 연삭에 의해 제작하므로, 그 표면을 경면으로 마무리하지 않고, 수 내지 수십 마이크로미터 정도의 거칠기 그대로 해 둔다. 이 경우, 그 금형을 이용하면 1회의 공정에서 광 확산면이 형성된 렌즈를 제작할 수 있고, 가공 공정을 줄여 렌즈의 원가를 저렴하게 할 수 있다. 또, 상기 금형의 표면은 마이크로 렌즈 형상이나 확산기 형상 또는 프레넬 렌즈라도 좋다.
또한, 도5에 도4의 조명용 렌즈(11)의 광 확산면(11a)의 부분 확대 정면도를 도시하지만, 일반적으로 연삭 연마에 의해 모랫발로 처리가 실시되어 광 확산면(11a)은 표면이 거칠어져 있다. 특히 800번 정도의 큰 입자의 지석을 이용하여 형성된 광 확산면에서는 표면이 매우 거칠어져 있고, 그 광의 투과율은 30 ％ 정도가 된다.
이와 같이, 거친 입자의 지석으로 형성된 광 확산면은 광 확산면 효과가 높아 조명광의 배광 불균일의 회피에는 상당히 유효하다. 그러나, 이러한 광 확산면은 렌즈 내부나 하우징 내에서 광의 난반사를 다량으로 발생시켜, 광파이버 다발(33b)로부터의 출사광을 관찰 시야 내로 효율적으로 유도할 수 없게 되어 광의 이용 효율이 열화된다.
그래서, 광 확산면(11a)에는 모랫발 처리가 실시되고, 광 확산면이 형성된 후에, 예를 들어 불화수소수를 이용한 화학적인 표면 처리가 실시되어, 도5에 도시한 바와 같이 매끄러운 광 확산면으로 형성되어 있다. 이에 의해, 광 확산 효율을 감소시키고, 상술한 바와 같은 그물코 형상의 배광 불균일을 실용상 문제없는 레벨까지 감소시키면서, 물체면의 시야 내로 조명광을 효율적으로 유도할 수 있어 시야 주변의 광량 부족을 해소할 수 있다.
또한, 광 확산면(11a)은 체강 내에 대향하는 면을 제외한 적어도 1면에 설치 되어 있으므로, 관찰이나 보관시에 부착되는 오물이나 먼지 등이 멸균, 소독 후에 조명용 렌즈(11)의 체강 내에 대향하는 면에 잔류하지 않아 위생상의 문제가 발생하는 일은 없다.
또한, 조명용 렌즈(11)는 볼록 렌즈 1매로만 구성되어 있으므로, 넓은 배광을 유지하면서도, 광학계의 전체 길이 및 외형의 소형화가 달성된다. 따라서, 내시경 삽입부(3)의 선단부(10)의 외경(D)을, 조명 광학계를 복수매의 조명용 렌즈로 구성한 경우에 비해 작게 형성할 수 있다.
또한, 조명용 렌즈(11)는 도6에 도시한 바와 같이 측면(11c)을 경면으로 가공해도 된다. 이에 의해, 광 확산면(11a)에 의해 난반사된 광선도 결상면(4)의 시야 내로 조사할 수 있어, 광파이버 다발(33b)의 출사 단부면으로부터의 조명광을 효율적으로 이용할 수 있다.
송기 송수용 노즐(25)은 예를 들어 금속에 의해 구성되어 있고, 송기 송수용 노즐(25)의 선단부측에는 개구부(25a)가 마련되어 있다. 개구부(25a)는 송기 송수용 노즐(25)로부터 분출된 물 또는 공기가 촬상 유닛(32)의 광축에 직교 평면에 평행한 방향이고, 또한 대물 렌즈(32a)의 표면과, 조명용 렌즈(11)의 표면을 지나는 방향으로 분출되도록 마련된다.
또한, 송기 송수용 노즐(25)은 대물 렌즈(32a)의 시야각의 범위에 들어가지 않는 위치에, 선단부(10)의 선단부면(21)으로부터 돌출되어 형성되어 있다.
이상으로부터, 캡(31a)과 조명용 렌즈(11)와 대물 렌즈(32a)와 송기 송수용 노즐(25)의 각각의 선단부면에 의해 형성되는 선단부(10)의 선단부면(21)의 형상은 경사를 갖는 포물 형상을 갖고 있다.
송기 송수용 노즐(25)의 기단부측은 파이프 형상을 갖고 있고, 연결관(25b)을 거쳐서 송수 튜브(25c)가 접속되어 있다. 따라서, 연결관(25b)과 송수 튜브(25c)에 의해 송수관로가 형성된다. 송수 튜브(25c)는 보빈(25d)에 의해 연결관(25b)에 고정되어 있다.
선단부 경질부(31)의 기단부는 만곡 선단부 코마(35)의 일부에 고정되어 있다. 선단부 경질부(31)의 기단부측과 만곡 선단부 코마(35)는 외피 튜브(36)에 의해 덮여 있다. 외피 튜브(36)는 보빈(37)에 의해 선단부 경질부(31)에 고정되어 있다.
이와 같이, 본 발명의 일 실시 형태를 나타내는 내시경에 있어서는, 조명용 렌즈(11)는 광파이버 다발(33b)의 출사 단부면에 접촉하는 곡률면에 광 확산면(11a)이 형성되고, 광 확산 처리가 이루어진 1매의 볼록 렌즈로 구성되어 있다.
이 광 확산 처리가 이루어진 조명용 렌즈(11)의 광 확산면(11a)은 연삭 연마 가공이 이루어진 후, 예를 들어 불화수소수를 이용한 화학적인 표면 처리가 실시되어 매끄러운 광 확산면으로 형성되어 있으므로, 조명용 렌즈(11)는 배광 불균일을 실용상 문제없는 레벨까지 감소시키면서, 결상면의 시야 내로 조명광을 효율적으로 균일하게 구석구석 유도할 수 있다.
또한, 조명용 렌즈(11)는 볼록 렌즈 1매로만 구성되어 있으므로, 넓은 배광을 유지하면서도, 광학계의 전체 길이 및 외형의 소형화가 달성되므로 내시경 삽입부(3)의 선단부(10)의 외경(L)을, 조명 광학계를 복수매의 조명용 렌즈로 구성한 경우에 비해 작게 형성할 수 있다. 또한, 조명용 렌즈가 1매라도 좋으므로 생산 비용의 저감 및 조립성의 향상도 도모할 수 있다.
따라서, 내시경 삽입부의 선단부의 외경을 크게 하는 일 없이, 관찰 광학계의 광각의 관찰 범위에 대해 충분한 밝기, 배광으로 조명할 수 있는 내시경을 제공할 수 있다.
또한, 광파이버 다발(33b)의 경성부(33h)와 연성부(33f)의 경계, 즉 경성부(33h)의 후단부는 삽입축 방향에 있어서의 선단부 경질부(31)의 후단부면보다도 기단부측에 위치하도록 광파이버 다발(33b)의 일부는 선단부 경질부(31) 내에 배치된다.
따라서, 작업자는 경성부(33h)를 파지하여 광파이버 다발(33b)을 선단부 경질부(31)에 삽입할 수 있기 때문에, 압입하는 힘이 확실히 광파이버 다발(33b)의 선단부까지 전달될 수 있으므로, 조립성을 향상시킬 수 있다.
또, 본 실시 형태에 있어서는, 조명용 렌즈는 조명용 렌즈(11)를 예로 들어 설명하였지만, 이에 한정되지 않고, 조명용 렌즈(12) 또는 조명용 렌즈(13)를 이용한 경우라도 본 발명의 실시 형태와 같은 효과를 얻을 수 있는 것은 물론이다.
[부기]
이상 상세하게 서술한 바와 같이 본 발명의 실시 형태에 따르면, 이하와 같은 구성을 얻을 수 있다. 즉,
(1) 삽입부를 갖는 내시경이며,
상기 삽입부의 삽입축 방향의 선단부면에 설치되어 체강 내를 관찰할 때에 이용되는 광각의 시야각을 갖는 관찰 광학계와,
상기 삽입부의 상기 삽입축 방향에 대해 경사진 축 상에 설치되어 체강 내를 조명할 때에 이용되는 복수의 조명 광학계를 갖고,
상기 복수의 조명 광학계 중 적어도 하나의 조명 광학계의 조명용 렌즈는 광 확산 처리를 한 렌즈인 것을 특징으로 하는 내시경.
(2) 상기 적어도 하나의 조명 광학계의 조명용 렌즈는 1매의 볼록 렌즈로 구성되는 것을 특징으로 하는 부기 1에 기재된 내시경.
(3) 상기 광 확산 처리를 한 렌즈는 체강 내의 관찰 부위에 대향하는 면을 제외한 적어도 1면에 광 확산면이 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 부기 1 또는 부기 2에 기재된 내시경.
(4) 상기 광 확산면은 상기 적어도 하나의 조명 광학계의 조명용 렌즈의 곡률면에 형성되는 것을 특징으로 하는 부기 3에 기재된 내시경.
(5) 상기 광 확산면은 연삭 연마 가공에 의해 형성되는 것을 특징으로 하는 부기 3 또는 부기 4에 기재된 내시경.
(6) 상기 광 확산면은 연삭 연마 가공 후에 불화수소수를 이용하여 표면 가공됨으로써 형성되는 것을 특징으로 하는 부기 3 내지 부기 5 중 어느 하나에 기재된 내시경.
(7) 상기 광 확산면은 프레스 가공에 의해 형성되는 것을 특징으로 하는 부기 3 또는 부기 4에 기재된 내시경.
(8) 상기 적어도 하나의 조명 광학계의 조명용 렌즈는 측면이 경면 가공되어 있는 것을 특징으로 하는 부기 1 내지 부기 3 중 어느 하나에 기재된 내시경.
(9) 삽입부를 갖고, 상기 삽입부의 삽입축 방향으로 배치되고, 체강 내를 관찰할 때에 이용하는 관찰 광학계가 광각의 시야각을 갖는 내시경이며,
상기 삽입부의 상기 삽입축 방향에 대해 경사진 축의 선단부면에 설치되어 체강 내를 조명할 때에 이용되는 적어도 하나의 조명 광학계와,
상기 적어도 하나의 조명용 렌즈의 후단부에 연속 설치되어 상기 삽입축 방향 전방에 경성부와 상기 삽입축 방향 후방에 연성부를 갖는 광파이버 다발과,
상기 삽입부에 배치되어 상기 광파이버 다발을 파지하는 경질부를 갖고,
상기 광파이버 다발의 경성부의 후단부는 상기 삽입축 방향에 있어서의 상기 경질부의 후단부면보다도 기단부측에 배치되어 있는 것을 특징으로 하는 내시경.
(10) 상기 광파이버 다발의 경성부는 복수의 광파이버를 접착제에 의해 고화되게 함으로써 구성되어 있는 것을 특징으로 하는 부기 9에 기재된 내시경.
이상과 같이, 본 발명에 관한 내시경은 의료 분야 등에 있어서 이용되어, 관찰 광학계가 광각의 시야각을 갖는 광각 내시경 등에 적용하는 것이 적합하다.
Claims (9)
- 삽입부를 갖는 내시경이며,상기 삽입부의 삽입축 방향의 선단부면에 설치되어 체강 내를 관찰할 때에 이용되는 광각의 시야각을 갖는 관찰 광학계와,상기 삽입부의 상기 삽입축 방향에 대해 경사진 축 상에 설치되어 체강 내를 조명할 때에 이용되는 복수의 조명 광학계를 갖고,상기 복수의 조명 광학계 중 적어도 하나의 조명 광학계의 조명용 렌즈는 광 확산 처리를 한 렌즈인 것을 특징으로 하는 내시경.
- 제1항에 있어서, 상기 적어도 하나의 조명 광학계의 조명용 렌즈는 1매의 볼록 렌즈로 구성되는 것을 특징으로 하는 내시경.
- 제1항에 있어서, 상기 광 확산 처리를 한 렌즈는 체강 내의 관찰 부위에 대향하는 면을 제외한 적어도 1면에 광 확산면이 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 내시경.
- 제3항에 있어서, 상기 광 확산면은 상기 적어도 하나의 조명 광학계의 조명용 렌즈의 곡률면에 형성되는 것을 특징으로 하는 내시경.
- 제3항에 있어서, 상기 광 확산면은 연삭 연마 가공에 의해 형성되는 것을 특징으로 하는 내시경.
- 제3항에 있어서, 상기 광 확산면은 연삭 연마 가공 후에 불화수소수를 이용하여 표면 가공됨으로써 형성되는 것을 특징으로 하는 내시경.
- 제3항에 있어서, 상기 광 확산면은 프레스 가공에 의해 형성되는 것을 특징으로 하는 내시경.
- 제1항에 있어서, 상기 적어도 하나의 조명 광학계의 조명용 렌즈는 측면이 경면 가공되어 있는 것을 특징으로 하는 내시경.
- 제1항에 있어서, 상기 조명 광학계를 3개 구비한 것을 특징으로 하는 내시경.
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