電子内視鏡の先端部
【課題】挿入部先端において、透明部材の内面に配光のための凹面部を設けることなく、簡易な構成により、充分な光量や配光が得られる電子内視鏡の先端部を提供する。
【解決手段】電子内視鏡の先端部１０は、対物レンズ２０ａと、対物レンズ２０ａの外周を囲むように配置され、対物レンズ２０ａを保持する筒状の対物レンズ枠２１と、対物レンズ枠２１に隣接するように配置され、照射光を照射する照射部としてのライトガイドファイバ３０と、ライトガイドファイバ３０の先端面３０ｂを覆うように配置され、ライトガイドファイバ３０から照射された照射光を透過可能な透明部材４０とを備える。ライトガイドファイバ３０の先端面３０ｂは、対物レンズ２０ａの先端面２０ｂから大きく後方に離れて位置する。
【解決手段】電子内視鏡の先端部１０は、対物レンズ２０ａと、対物レンズ２０ａの外周を囲むように配置され、対物レンズ２０ａを保持する筒状の対物レンズ枠２１と、対物レンズ枠２１に隣接するように配置され、照射光を照射する照射部としてのライトガイドファイバ３０と、ライトガイドファイバ３０の先端面３０ｂを覆うように配置され、ライトガイドファイバ３０から照射された照射光を透過可能な透明部材４０とを備える。ライトガイドファイバ３０の先端面３０ｂは、対物レンズ２０ａの先端面２０ｂから大きく後方に離れて位置する。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、医療用等に用いられる電子内視鏡のうち、特に外径寸法が小さな電子内視鏡の先端部に関する。
【背景技術】
【０００２】
電子内視鏡のうち、例えば耳鼻咽喉用の電子内視鏡のスコープは、外径寸法が３〜４ｍｍ程度もしくはそれより小さな観察専用の極細の挿入部先端を有する。このスコープでは、挿入部先端の細径化を実現するために、観察用の対物光学系と、照明光を照射する照射部だけのシンプルな構成としている。挿入部先端は、中央部に配置した観察用の対物レンズの両端に照明用のライトガイドファイバを配置し、研磨したライトガイドファイバの端面が露出した状態でそこからそのまま配光するようになっている。
【０００３】
このようなスコープのうち、挿入部先端に汚染防止の透明部材を備えたものが知られている。しかし、単に従来のスコープの先端部に透明部材を設けた構成にした場合には先端部の外径が大きくなったり、充分な光量や配光が得られない場合がある。そこで、透明部材の内面に凹面部を設け、凹面部を配光レンズの代わりとして光を拡散させる構成とした例が知られている（特許文献１参照）。この例では、研磨したライトガイドファイバを備える挿入部先端を凹面部を設けた透明部材に挿入することにより形成する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００９−２０７５２９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、透明部材に配光レンズとしての役割をさせるためには、透明部材の内面に配光のための凹面部を設ける必要がある。また、この構成では、透明部材にライトガイドファイバを備える挿入部先端を挿入して固定しているため、透明部材に破損や劣化が生じることにより配光機能が低下した場合に、透明部材及びライトガイドファイバの両方を交換する必要がある。
【０００６】
したがって、本発明は、挿入部先端において、透明部材の内面に配光のための凹面部を設けることなく、簡易な構成により、充分な光量や配光が得られる電子内視鏡の先端部を提供することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明は上記課題を解決するためになされたものであり、本発明に係る電子内視鏡の先端部は、対物レンズと、対物レンズの外周を囲むように配置され、対物レンズを保持する筒状の対物レンズ枠と、対物レンズ枠に隣接するように配置され、照射光を照射する照射部と、照射部の先端面を覆うように配置され、照射部から照射された照射光を透過可能な透明部材とを備えることを特徴とする。
【０００８】
この構成により、挿入部先端において、透明部材の内面に配光のための凹面部を設けることなく、簡易な構成で充分な光量や配光が得られる電子内視鏡の先端部が得られる。
【０００９】
充分な配光が得られるためには、透明部材の先端面と照射部の先端面と接する面との間の厚みは、対物レンズの厚みよりも厚く、透明部材の照射部の先端面と接する面は、平面であることが好ましい。
【００１０】
充分な配光が得られるためには、対物レンズ枠の先端側の外周面、対物レンズ枠の基端側の外周面よりも外径が大きいことが好ましい。
【００１１】
充分な配光が得られるためには、対物レンズ枠の外周は、鏡面処理が施されていることが好ましい。
【発明の効果】
【００１２】
本発明によれば、挿入部先端において、透明部材の内面に配光のための凹面部を設けることなく、簡易な構成により、充分な光量や配光が得られる電子内視鏡の先端部を提供できる。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】本発明の第１実施形態に係る電子内視鏡の先端部の図２のＩ-Ｉ線に沿う縦断面図である。
【図２】本発明の第１実施形態態に係る電子内視鏡の先端部の正面図である。
【図３】対物レンズの先端面とライトガイドファイバの先端面との位置関係について説明する説明図である。
【図４】本発明の第２実施形態に係る電子内視鏡の先端部の平面断面図である。
【図５】図４の部分拡大図である。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
以下、図面を参照して本発明の実施の形態について説明する。
【００１５】
図１は、本発明の第１実施形態に係る電子内視鏡の先端部１０の図２のＩ−Ｉ線に沿う縦断面図であり、図２はその正面図である。本発明の第１実施形態に係る電子内視鏡の先端部１０は、図示しない電子内視鏡の操作部に基端が連結された可撓性の挿入管の先端に湾曲部と先端部１０が順に連結されて、湾曲部と先端部１０とによって被験者の体内に挿入される挿入部が形成される。図１に示すように、先端部１０を含む電子内視鏡のスコープの挿入部は、体内に挿入されて観察のために使用されるため、先端付近の外径の最大径は３〜４ｍｍ程度もしくはそれより小さな３ｍｍ未満に形成されている。
【００１６】
湾曲部は操作部からの遠隔操作によって屈曲し、先端部１０の先端側には、図１に示されるように、中央に観察用の対物レンズ２０ａが配置され、対物レンズ２０ａを挟んで左右両側に被験者の体内に照射光を照射する照射部としてのライトガイドファイバ３０が配置されている。対物レンズ２０ａは、筒状の対物レンズ枠２１によって保持される。ライトガイドファイバ３０の先端部３０ａは、ライトガイドファイバ３０から照射された照射光を透過可能な透明部材４０により被覆されている。透明部材４０の先端面４０ａの外縁には、全周にわたって滑らかな斜面部４０ｒが形成され、透明部材４０の外縁は先端に向かって細くなるようなテーパ形状になっている。
【００１７】
先端部１０の先端側には、例えばステンレス鋼材等の金属で形成された略円筒状の先端部外筒１１が配置されている。先端部外筒１１の後方の外周部分は、外皮チューブ１２の先端部１２ａにより被覆され、接着部材１３によって緊縛され、接着剤（図示せず）により固定されている。
【００１８】
先端部外筒１１の内周側には、複数のレンズからなる対物光学系２０が配置され、対物光学系２０は金属製の円筒形状に形成された対物レンズ保持筒２６によって保持されている。対物レンズ保持筒２６の先端部２６ａの内周側には、対物レンズ２０ａが保持されている。対物レンズ保持筒２６の先端部２６ａは、対物レンズ２０ａの先端面２０ｂより後方に位置している。対物レンズ保持筒２６の外周には電気絶縁性材料からなる円筒形状の対物レンズ枠２１が被嵌されている。対物レンズ枠２１の先端面２１ａは対物レンズ保持筒２６の先端２６ａより若干前方（先端側）に突出しており、透明部材４０の先端面４０ａと略面一になっている。
【００１９】
このように、先端部１０では、透明部材４０の内周側に形成された貫通孔に対物レンズ枠２１が嵌挿保持され、その内周に対物レンズ保持筒２６が配置され、対物レンズ保持筒２６の先端内周側に対物レンズ２０ａが保持される。対物レンズ枠２１と対物レンズ２０ａとの間、すなわち、対物レンズ保持筒２６の先端面２６ａは、対物レンズ２０ａの先端面２０ｂと対物レンズ枠２１の先端面２１ａより後方に下がった位置にあり、ここに画成された窪み部には、電気絶縁性の接着剤２２が充填されている。このように、透明部材４０、対物レンズ枠２１、対物レンズ保持筒２６及び対物レンズ２０ａは、それらが接着されて一体となっている。
【００２０】
対物光学系２０の後方には、対物光学系２０により投影される観察像を撮像するための撮像素子２７と、その駆動回路等を保持し、かつノイズ防止のためのシールドの機能を有する金属製の撮像素子保持筒２８が配置されている。撮像素子保持筒２８は、撮像素子２７の形状に合わせて断面形状が縦長の略長方形状に形成され、その先端部分が対物レンズ保持筒２６の後端外周部に嵌合されて対物レンズ保持筒２６と一体に連結固着されている。撮像素子２７及び撮像素子保持筒２８の後方には、図示しない基板が配置されている。撮像素子２７で撮像された観察像の撮像信号は、基板に接続された信号ケーブルによって、プロセッサ（図示せず）に伝送される。撮像素子保持筒２８の外周には、電気絶縁性の絶縁テープ２９が巻き付けられている。対物レンズ保持筒２６の後側半部から撮像素子保持筒２８の全長にわたって、それらの外周面には極薄の電気絶縁性の絶縁テープ２９が隙間なく巻き付けられている。
【００２１】
ライトガイドファイバ３０は、撮像素子保持筒２８の外周側に配置された先端部材５０の外周側と先端部外筒１１の内周部との間に軸線方向に貫通して形成された空間に挿通固着されている。先端部材５０は、その内周側に対物レンズ枠２１が挿入される。ライトガイドファイバ３０の先端部３０ａは、図２に示すように、先端部外筒１１内の空間に充填されてその空間形状に接着剤で固められている。ライトガイドファイバ３０の先端部３０ａの断面形状は、先端部外筒１１の内周面１１ａに沿う外縁側の円弧と、先端部材５０の外面５０ｂに沿う内縁側の弦とで囲まれた形状に形成されている。
【００２２】
図１に示すように、ライトガイドファイバ３０の先端部３０ａは、先端部外筒１１と先端部材５０との間の空間内に充填された状態に挿通されてそこに接合連結されている。対物レンズ２０ａの先端面２０ｂは、ライトガイドファイバ３０の先端面３０ｂよりも突出する位置に配置される。つまり、ライトガイドファイバ３０の先端面３０ｂは、対物レンズ２０ａの先端面２０ｂよりも大きく後退した位置にある。なお、ライトガイドファイバ３０の先端面３０ｂは、先端部外筒１１と先端部材５０との間の空間内に充填された状態に挿通されて接合連結された状態で研磨され、先端部外筒１１に対物光学系２０を設置した後に透明部材４０を嵌挿固着する構成とする。
【００２３】
透明部材４０は、ライトガイドファイバ３０の先端部３０ａを被覆するように形成されたフード型又はキャップ型の部材であり、中央部に対物レンズ２０ａと対物レンズ枠２１が嵌合するための孔部４０ｄを有する先端面４０ａと、外皮チューブ１２の先端部１２ａを緊縛している接着部材１３の外周を被覆する後端部４０ｂとを有する。透明部材４０は、ライトガイドファイバ３０の先端部３０ａ及び先端部外筒１１の先端部１１ａ（図２参照）を被覆するように前方から嵌挿固着される。透明部材４０の孔部４０ｄには、対物レンズ２０ａと対物レンズ枠２１が嵌合される。透明部材４０は、ライトガイドファイバ３０から照射された照射光を透過可能であり、耐薬品性を有し、医療用に用いられる透明な樹脂であればどのような材料であっても使用可能であり、例えばポリサルフォンが使用可能である。
【００２４】
ライトガイドファイバ３０の先端面３０ｂは、対物レンズ２０ａの先端面２０ｂから大きく後方に離れて位置しており、透明部材４０をライトガイドファイバ３０の先端部３０ａ及び先端部外筒１１の先端部１１ａ(図２参照)を被覆するように前方から嵌挿固着した際に、透明部材４０の面４０ｃは、研磨されたライトガイドファイバ３０の先端面３０ｂの全面と密着した状態となる。本実施形態では、図１に示すように、透明部材４０の先端面４０ａと、透明部材４０のライトガイドファイバ３０の先端面３０ｂと接する面４０ｃとの間の厚みは、対物レンズ２０ａの厚みよりも厚く設定されており、透明部材４０の面４０ｃは平面となっているがこれに限られない。
【００２５】
第１実施形態では、透明部材４０の先端面４０ａと対物レンズ枠２１の先端面２１ａは面一であり、透明部材４０の先端面４０ａと対物レンズ枠２１の先端面２１ａは、対物レンズ２０ａの先端面２０ｂよりも軸線に沿って若干後方に位置するように配置されている。
【００２６】
次に、図３を用いて、対物レンズ２０ａの先端面２０ｂとライトガイドファイバ３０の先端面３０ｂとの位置関係について説明する。電子内視鏡においてベストピント位置全体をライトガイドファイバ３０で確実に照射するためには、ライトガイドファイバ３０の先端面３０ｂの最適な位置は、次の計算式から算出することが望ましい。
r+dtan(θ/2)=r’+(d+x) tan(θ’/2)・・・式（１）
x=[d(tan(θ/2)- tan(θ’/2))+r-r’]/ tan(θ’/2) ・・・式（２）
d:ベストピント位置
r:対物レンズ半径
r’:ライトガイドファイバ外周半径
θ:視野角
θ’:ライドガイドファイバ出射光限界
x:ライトガイド端面位置
つまり、式（２）に示すように、最低でもライトガイドファイバ３０の先端面３０ｂを対物レンズ２０ａの先端面２０ｂからx以上離すことにより、ライトガイドファイバ３０によりベストピント位置全体を確実に照射することができる。しかし、ライトガイドファイバ３０の先端面３０ｂを対物レンズ２０ａの先端面２０ｂから離し過ぎると照射光が弱くなるため、xより大きくなり過ぎない程度に対物レンズ２０ａの先端面２０ｂとライトガイドファイバ３０の先端面３０ｂとの位置を適宜設定する。
【００２７】
図１に示すように、本発明の第１実施形態に係る電子内視鏡の先端部１０では、ライトガイドファイバ３０の先端面３０ｂから出射された照射光は、先端面３０ｂから出射された光束の外周線５０Ａと外周線５０Ｂとの間を照射し、外周線５０Ａと外周線５０Ｂとの間が配光範囲となる。この配光範囲は対物レンズ２０ａの視野範囲の外周線６０Ａ、６０Ｂを含んでおり、本実施形態では、照射光は外周線６０Ａと外周線６０Ｂとの間を範囲とする視野範囲の隅々まで確実に照射している。
【００２８】
以上示したように、本発明の第１実施形態に係る電子内視鏡の先端部１０では、ライトガイドファイバ３０の先端面３０ｂを対物レンズ２０ａの先端面２０ｂからx以上離すことにより、ライトガイドファイバ３０の先端面３０ｂを被覆するように形成された透明部材４０の内面に凹面部を設けることなく、透明部材４０により充分な光量や配光が得られ、簡易な構成で配光レンズとしての役割をさせることができる。
【００２９】
また、ライトガイドファイバ３０の先端面３０ｂを対物レンズ２０ａの先端面２０ｂから大きく離すことにより、電子内視鏡の先端部１０の外縁を構成する透明部材４０の斜面部４０ｒの斜面の角度を適宜設定することができ、充分な光量や配光を確保しつつ電子内視鏡の先端部１０を細くすることが可能となる。このため、電子内視鏡の先端部１０の体内への挿入が容易となる。
【００３０】
更に、第１実施形態では、透明部材４０をフード型又はキャップ型の部材とし、先端部外筒１１に挿入されたライトガイドファイバ３０の先端面３０ｂを研磨し、先端部外筒１１に対物光学系２０を設置した後に透明部材４０を嵌挿固着する構成としているため、透明部材４０に破損や劣化が生じることにより配光機能が低下した場合に、部材の交換が容易であるだけでなく、ライトガイドファイバ３０まで交換する必要もない。
【００３１】
また、第１実施形態では、透明部材４０をフード型又はキャップ型の部材とし、外面に露出している接着部材１３の外周を被覆し、接着部材１３が露出されない構成としているため、接着部材１３が薬液等の影響により劣化することが防止され、電子内視鏡の先端部１０の耐久性が向上する。
【００３２】
なお、第１実施形態では、図１に示すように、透明部材４０の先端面４０ａと、透明部材４０のライトガイドファイバ３０の先端面３０ｂと接する面４０ｃとの間の厚みは、対物レンズ２０ａの厚みよりも厚く設定したが、透明部材４０の先端面４０ａと、透明部材４０のライトガイドファイバ３０の先端面３０ｂと接する面４０ｃとの間の厚みについては、上述の式（２）によって算出された値と対物レンズの厚みによって変化するため、式（２）を満たす値であれば、必ずしも対物レンズ２０ａの厚みよりも厚くする必要はない。
【００３３】
次に、本発明の第２実施形態に係る電子内視鏡の先端部１１０について説明する。図４、５に示す本発明の第２実施形態では、対物レンズ枠１２１の先端面１２１ａの外周面１２１ｃの外径が、対物レンズ枠１２１の基端側１２１ｂの外周面１２１ｃの外径よりも大きく設定されていること以外は第１実施形態と同様であるため、同じ符号を付し、説明を省略する。本発明の第２実施形態に係る電子内視鏡の先端部１１０では、図５に示すように、対物レンズ枠１２１の先端面１２１ａが、対物レンズ枠１２１の基端側１２１ｂに対して角度αの分だけ外周面１２１ｃの外径が大きくなるように設定する。
【００３４】
本発明の第２実施形態に係る電子内視鏡の先端部１１０では、対物レンズ枠１２１の先端面１２１ａの外周面１２１ｃの外径が、対物レンズ枠１２１の基端側１２１ｂの外周面１２１ｃの外径よりも大きいため、ライトガイドファイバ３０の先端面３０ｂから出射された照射光の光束の外周線１５０Ａと外周線１５０Ｂは、対物レンズ枠１２１の外周面１２１ｃへの反射によって曲げられる。第２実施形態では、外周線１５０Ａと外周線１５０Ｂとの間が配光範囲となり、この配光範囲は、外周線６０Ａ、６０Ｂとの間を範囲とする視野範囲を含む。このように、第１実施形態では、透明部材４０の斜面部４０ｒによりライトガイドファイバ３０の先端面３０ｂから出射された照射光の配光範囲は若干狭くなるものの、第２実施形態では照射光の配光範囲が対物レンズ枠１２１の外周面１２１ｃへの反射により補正され、視野範囲を確実に照射することができる。
【００３５】
このように、本発明の第２実施形態に係る電子内視鏡の先端部１０では、透明部材４０の斜面部４０ｒの影響を受けにくくなるため、簡易な構成により、電子内視鏡の先端部１０を細くしながら、充分な光量や配光を確保することが可能となる。
【００３６】
また、本実施形態では、角度αを適宜設定することにより所望の配光範囲が得られる。このように、対物レンズ枠１２１の外周面１２１ｃの設定のみで、容易に配光範囲が変更可能できる。
【００３７】
なお、本実施形態のように対物レンズ枠１２１の先端面１２１ａの外周面１２１ｃを、基端側１２１ｂの外周面１２１ｃよりも外径が大きくなるように設定するだけでなく、対物レンズ枠の外周面１２１ｃに鏡面処理が施しても本実施形態と同様の効果が得られ、照射光の配光範囲を反射により補正することが可能となる。もちろん、第１実施形態の対物レンズ枠１２の外周面に鏡面処理を施しても照射光の配光範囲を補正することが可能である。
【符号の説明】
【００３８】
１０ 先端部
１１ 先端部外筒
１２ 外皮チューブ
１３ 接着部材
２０ 対物光学系
２０ａ 対物レンズ
２１ 対物レンズ枠
２２ 接着剤
２６ 対物レンズ保持筒
２７ 撮像素子
２８ 撮像素子保持筒
２９ 絶縁テープ
３０ ライトガイドファイバ（照射部）
３０ｂ ライトガイドファイバの先端面
４０ 透明部材
５０ 先端部材
【技術分野】
【０００１】
本発明は、医療用等に用いられる電子内視鏡のうち、特に外径寸法が小さな電子内視鏡の先端部に関する。
【背景技術】
【０００２】
電子内視鏡のうち、例えば耳鼻咽喉用の電子内視鏡のスコープは、外径寸法が３〜４ｍｍ程度もしくはそれより小さな観察専用の極細の挿入部先端を有する。このスコープでは、挿入部先端の細径化を実現するために、観察用の対物光学系と、照明光を照射する照射部だけのシンプルな構成としている。挿入部先端は、中央部に配置した観察用の対物レンズの両端に照明用のライトガイドファイバを配置し、研磨したライトガイドファイバの端面が露出した状態でそこからそのまま配光するようになっている。
【０００３】
このようなスコープのうち、挿入部先端に汚染防止の透明部材を備えたものが知られている。しかし、単に従来のスコープの先端部に透明部材を設けた構成にした場合には先端部の外径が大きくなったり、充分な光量や配光が得られない場合がある。そこで、透明部材の内面に凹面部を設け、凹面部を配光レンズの代わりとして光を拡散させる構成とした例が知られている（特許文献１参照）。この例では、研磨したライトガイドファイバを備える挿入部先端を凹面部を設けた透明部材に挿入することにより形成する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００９−２０７５２９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、透明部材に配光レンズとしての役割をさせるためには、透明部材の内面に配光のための凹面部を設ける必要がある。また、この構成では、透明部材にライトガイドファイバを備える挿入部先端を挿入して固定しているため、透明部材に破損や劣化が生じることにより配光機能が低下した場合に、透明部材及びライトガイドファイバの両方を交換する必要がある。
【０００６】
したがって、本発明は、挿入部先端において、透明部材の内面に配光のための凹面部を設けることなく、簡易な構成により、充分な光量や配光が得られる電子内視鏡の先端部を提供することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明は上記課題を解決するためになされたものであり、本発明に係る電子内視鏡の先端部は、対物レンズと、対物レンズの外周を囲むように配置され、対物レンズを保持する筒状の対物レンズ枠と、対物レンズ枠に隣接するように配置され、照射光を照射する照射部と、照射部の先端面を覆うように配置され、照射部から照射された照射光を透過可能な透明部材とを備えることを特徴とする。
【０００８】
この構成により、挿入部先端において、透明部材の内面に配光のための凹面部を設けることなく、簡易な構成で充分な光量や配光が得られる電子内視鏡の先端部が得られる。
【０００９】
充分な配光が得られるためには、透明部材の先端面と照射部の先端面と接する面との間の厚みは、対物レンズの厚みよりも厚く、透明部材の照射部の先端面と接する面は、平面であることが好ましい。
【００１０】
充分な配光が得られるためには、対物レンズ枠の先端側の外周面、対物レンズ枠の基端側の外周面よりも外径が大きいことが好ましい。
【００１１】
充分な配光が得られるためには、対物レンズ枠の外周は、鏡面処理が施されていることが好ましい。
【発明の効果】
【００１２】
本発明によれば、挿入部先端において、透明部材の内面に配光のための凹面部を設けることなく、簡易な構成により、充分な光量や配光が得られる電子内視鏡の先端部を提供できる。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】本発明の第１実施形態に係る電子内視鏡の先端部の図２のＩ-Ｉ線に沿う縦断面図である。
【図２】本発明の第１実施形態態に係る電子内視鏡の先端部の正面図である。
【図３】対物レンズの先端面とライトガイドファイバの先端面との位置関係について説明する説明図である。
【図４】本発明の第２実施形態に係る電子内視鏡の先端部の平面断面図である。
【図５】図４の部分拡大図である。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
以下、図面を参照して本発明の実施の形態について説明する。
【００１５】
図１は、本発明の第１実施形態に係る電子内視鏡の先端部１０の図２のＩ−Ｉ線に沿う縦断面図であり、図２はその正面図である。本発明の第１実施形態に係る電子内視鏡の先端部１０は、図示しない電子内視鏡の操作部に基端が連結された可撓性の挿入管の先端に湾曲部と先端部１０が順に連結されて、湾曲部と先端部１０とによって被験者の体内に挿入される挿入部が形成される。図１に示すように、先端部１０を含む電子内視鏡のスコープの挿入部は、体内に挿入されて観察のために使用されるため、先端付近の外径の最大径は３〜４ｍｍ程度もしくはそれより小さな３ｍｍ未満に形成されている。
【００１６】
湾曲部は操作部からの遠隔操作によって屈曲し、先端部１０の先端側には、図１に示されるように、中央に観察用の対物レンズ２０ａが配置され、対物レンズ２０ａを挟んで左右両側に被験者の体内に照射光を照射する照射部としてのライトガイドファイバ３０が配置されている。対物レンズ２０ａは、筒状の対物レンズ枠２１によって保持される。ライトガイドファイバ３０の先端部３０ａは、ライトガイドファイバ３０から照射された照射光を透過可能な透明部材４０により被覆されている。透明部材４０の先端面４０ａの外縁には、全周にわたって滑らかな斜面部４０ｒが形成され、透明部材４０の外縁は先端に向かって細くなるようなテーパ形状になっている。
【００１７】
先端部１０の先端側には、例えばステンレス鋼材等の金属で形成された略円筒状の先端部外筒１１が配置されている。先端部外筒１１の後方の外周部分は、外皮チューブ１２の先端部１２ａにより被覆され、接着部材１３によって緊縛され、接着剤（図示せず）により固定されている。
【００１８】
先端部外筒１１の内周側には、複数のレンズからなる対物光学系２０が配置され、対物光学系２０は金属製の円筒形状に形成された対物レンズ保持筒２６によって保持されている。対物レンズ保持筒２６の先端部２６ａの内周側には、対物レンズ２０ａが保持されている。対物レンズ保持筒２６の先端部２６ａは、対物レンズ２０ａの先端面２０ｂより後方に位置している。対物レンズ保持筒２６の外周には電気絶縁性材料からなる円筒形状の対物レンズ枠２１が被嵌されている。対物レンズ枠２１の先端面２１ａは対物レンズ保持筒２６の先端２６ａより若干前方（先端側）に突出しており、透明部材４０の先端面４０ａと略面一になっている。
【００１９】
このように、先端部１０では、透明部材４０の内周側に形成された貫通孔に対物レンズ枠２１が嵌挿保持され、その内周に対物レンズ保持筒２６が配置され、対物レンズ保持筒２６の先端内周側に対物レンズ２０ａが保持される。対物レンズ枠２１と対物レンズ２０ａとの間、すなわち、対物レンズ保持筒２６の先端面２６ａは、対物レンズ２０ａの先端面２０ｂと対物レンズ枠２１の先端面２１ａより後方に下がった位置にあり、ここに画成された窪み部には、電気絶縁性の接着剤２２が充填されている。このように、透明部材４０、対物レンズ枠２１、対物レンズ保持筒２６及び対物レンズ２０ａは、それらが接着されて一体となっている。
【００２０】
対物光学系２０の後方には、対物光学系２０により投影される観察像を撮像するための撮像素子２７と、その駆動回路等を保持し、かつノイズ防止のためのシールドの機能を有する金属製の撮像素子保持筒２８が配置されている。撮像素子保持筒２８は、撮像素子２７の形状に合わせて断面形状が縦長の略長方形状に形成され、その先端部分が対物レンズ保持筒２６の後端外周部に嵌合されて対物レンズ保持筒２６と一体に連結固着されている。撮像素子２７及び撮像素子保持筒２８の後方には、図示しない基板が配置されている。撮像素子２７で撮像された観察像の撮像信号は、基板に接続された信号ケーブルによって、プロセッサ（図示せず）に伝送される。撮像素子保持筒２８の外周には、電気絶縁性の絶縁テープ２９が巻き付けられている。対物レンズ保持筒２６の後側半部から撮像素子保持筒２８の全長にわたって、それらの外周面には極薄の電気絶縁性の絶縁テープ２９が隙間なく巻き付けられている。
【００２１】
ライトガイドファイバ３０は、撮像素子保持筒２８の外周側に配置された先端部材５０の外周側と先端部外筒１１の内周部との間に軸線方向に貫通して形成された空間に挿通固着されている。先端部材５０は、その内周側に対物レンズ枠２１が挿入される。ライトガイドファイバ３０の先端部３０ａは、図２に示すように、先端部外筒１１内の空間に充填されてその空間形状に接着剤で固められている。ライトガイドファイバ３０の先端部３０ａの断面形状は、先端部外筒１１の内周面１１ａに沿う外縁側の円弧と、先端部材５０の外面５０ｂに沿う内縁側の弦とで囲まれた形状に形成されている。
【００２２】
図１に示すように、ライトガイドファイバ３０の先端部３０ａは、先端部外筒１１と先端部材５０との間の空間内に充填された状態に挿通されてそこに接合連結されている。対物レンズ２０ａの先端面２０ｂは、ライトガイドファイバ３０の先端面３０ｂよりも突出する位置に配置される。つまり、ライトガイドファイバ３０の先端面３０ｂは、対物レンズ２０ａの先端面２０ｂよりも大きく後退した位置にある。なお、ライトガイドファイバ３０の先端面３０ｂは、先端部外筒１１と先端部材５０との間の空間内に充填された状態に挿通されて接合連結された状態で研磨され、先端部外筒１１に対物光学系２０を設置した後に透明部材４０を嵌挿固着する構成とする。
【００２３】
透明部材４０は、ライトガイドファイバ３０の先端部３０ａを被覆するように形成されたフード型又はキャップ型の部材であり、中央部に対物レンズ２０ａと対物レンズ枠２１が嵌合するための孔部４０ｄを有する先端面４０ａと、外皮チューブ１２の先端部１２ａを緊縛している接着部材１３の外周を被覆する後端部４０ｂとを有する。透明部材４０は、ライトガイドファイバ３０の先端部３０ａ及び先端部外筒１１の先端部１１ａ（図２参照）を被覆するように前方から嵌挿固着される。透明部材４０の孔部４０ｄには、対物レンズ２０ａと対物レンズ枠２１が嵌合される。透明部材４０は、ライトガイドファイバ３０から照射された照射光を透過可能であり、耐薬品性を有し、医療用に用いられる透明な樹脂であればどのような材料であっても使用可能であり、例えばポリサルフォンが使用可能である。
【００２４】
ライトガイドファイバ３０の先端面３０ｂは、対物レンズ２０ａの先端面２０ｂから大きく後方に離れて位置しており、透明部材４０をライトガイドファイバ３０の先端部３０ａ及び先端部外筒１１の先端部１１ａ(図２参照)を被覆するように前方から嵌挿固着した際に、透明部材４０の面４０ｃは、研磨されたライトガイドファイバ３０の先端面３０ｂの全面と密着した状態となる。本実施形態では、図１に示すように、透明部材４０の先端面４０ａと、透明部材４０のライトガイドファイバ３０の先端面３０ｂと接する面４０ｃとの間の厚みは、対物レンズ２０ａの厚みよりも厚く設定されており、透明部材４０の面４０ｃは平面となっているがこれに限られない。
【００２５】
第１実施形態では、透明部材４０の先端面４０ａと対物レンズ枠２１の先端面２１ａは面一であり、透明部材４０の先端面４０ａと対物レンズ枠２１の先端面２１ａは、対物レンズ２０ａの先端面２０ｂよりも軸線に沿って若干後方に位置するように配置されている。
【００２６】
次に、図３を用いて、対物レンズ２０ａの先端面２０ｂとライトガイドファイバ３０の先端面３０ｂとの位置関係について説明する。電子内視鏡においてベストピント位置全体をライトガイドファイバ３０で確実に照射するためには、ライトガイドファイバ３０の先端面３０ｂの最適な位置は、次の計算式から算出することが望ましい。
r+dtan(θ/2)=r’+(d+x) tan(θ’/2)・・・式（１）
x=[d(tan(θ/2)- tan(θ’/2))+r-r’]/ tan(θ’/2) ・・・式（２）
d:ベストピント位置
r:対物レンズ半径
r’:ライトガイドファイバ外周半径
θ:視野角
θ’:ライドガイドファイバ出射光限界
x:ライトガイド端面位置
つまり、式（２）に示すように、最低でもライトガイドファイバ３０の先端面３０ｂを対物レンズ２０ａの先端面２０ｂからx以上離すことにより、ライトガイドファイバ３０によりベストピント位置全体を確実に照射することができる。しかし、ライトガイドファイバ３０の先端面３０ｂを対物レンズ２０ａの先端面２０ｂから離し過ぎると照射光が弱くなるため、xより大きくなり過ぎない程度に対物レンズ２０ａの先端面２０ｂとライトガイドファイバ３０の先端面３０ｂとの位置を適宜設定する。
【００２７】
図１に示すように、本発明の第１実施形態に係る電子内視鏡の先端部１０では、ライトガイドファイバ３０の先端面３０ｂから出射された照射光は、先端面３０ｂから出射された光束の外周線５０Ａと外周線５０Ｂとの間を照射し、外周線５０Ａと外周線５０Ｂとの間が配光範囲となる。この配光範囲は対物レンズ２０ａの視野範囲の外周線６０Ａ、６０Ｂを含んでおり、本実施形態では、照射光は外周線６０Ａと外周線６０Ｂとの間を範囲とする視野範囲の隅々まで確実に照射している。
【００２８】
以上示したように、本発明の第１実施形態に係る電子内視鏡の先端部１０では、ライトガイドファイバ３０の先端面３０ｂを対物レンズ２０ａの先端面２０ｂからx以上離すことにより、ライトガイドファイバ３０の先端面３０ｂを被覆するように形成された透明部材４０の内面に凹面部を設けることなく、透明部材４０により充分な光量や配光が得られ、簡易な構成で配光レンズとしての役割をさせることができる。
【００２９】
また、ライトガイドファイバ３０の先端面３０ｂを対物レンズ２０ａの先端面２０ｂから大きく離すことにより、電子内視鏡の先端部１０の外縁を構成する透明部材４０の斜面部４０ｒの斜面の角度を適宜設定することができ、充分な光量や配光を確保しつつ電子内視鏡の先端部１０を細くすることが可能となる。このため、電子内視鏡の先端部１０の体内への挿入が容易となる。
【００３０】
更に、第１実施形態では、透明部材４０をフード型又はキャップ型の部材とし、先端部外筒１１に挿入されたライトガイドファイバ３０の先端面３０ｂを研磨し、先端部外筒１１に対物光学系２０を設置した後に透明部材４０を嵌挿固着する構成としているため、透明部材４０に破損や劣化が生じることにより配光機能が低下した場合に、部材の交換が容易であるだけでなく、ライトガイドファイバ３０まで交換する必要もない。
【００３１】
また、第１実施形態では、透明部材４０をフード型又はキャップ型の部材とし、外面に露出している接着部材１３の外周を被覆し、接着部材１３が露出されない構成としているため、接着部材１３が薬液等の影響により劣化することが防止され、電子内視鏡の先端部１０の耐久性が向上する。
【００３２】
なお、第１実施形態では、図１に示すように、透明部材４０の先端面４０ａと、透明部材４０のライトガイドファイバ３０の先端面３０ｂと接する面４０ｃとの間の厚みは、対物レンズ２０ａの厚みよりも厚く設定したが、透明部材４０の先端面４０ａと、透明部材４０のライトガイドファイバ３０の先端面３０ｂと接する面４０ｃとの間の厚みについては、上述の式（２）によって算出された値と対物レンズの厚みによって変化するため、式（２）を満たす値であれば、必ずしも対物レンズ２０ａの厚みよりも厚くする必要はない。
【００３３】
次に、本発明の第２実施形態に係る電子内視鏡の先端部１１０について説明する。図４、５に示す本発明の第２実施形態では、対物レンズ枠１２１の先端面１２１ａの外周面１２１ｃの外径が、対物レンズ枠１２１の基端側１２１ｂの外周面１２１ｃの外径よりも大きく設定されていること以外は第１実施形態と同様であるため、同じ符号を付し、説明を省略する。本発明の第２実施形態に係る電子内視鏡の先端部１１０では、図５に示すように、対物レンズ枠１２１の先端面１２１ａが、対物レンズ枠１２１の基端側１２１ｂに対して角度αの分だけ外周面１２１ｃの外径が大きくなるように設定する。
【００３４】
本発明の第２実施形態に係る電子内視鏡の先端部１１０では、対物レンズ枠１２１の先端面１２１ａの外周面１２１ｃの外径が、対物レンズ枠１２１の基端側１２１ｂの外周面１２１ｃの外径よりも大きいため、ライトガイドファイバ３０の先端面３０ｂから出射された照射光の光束の外周線１５０Ａと外周線１５０Ｂは、対物レンズ枠１２１の外周面１２１ｃへの反射によって曲げられる。第２実施形態では、外周線１５０Ａと外周線１５０Ｂとの間が配光範囲となり、この配光範囲は、外周線６０Ａ、６０Ｂとの間を範囲とする視野範囲を含む。このように、第１実施形態では、透明部材４０の斜面部４０ｒによりライトガイドファイバ３０の先端面３０ｂから出射された照射光の配光範囲は若干狭くなるものの、第２実施形態では照射光の配光範囲が対物レンズ枠１２１の外周面１２１ｃへの反射により補正され、視野範囲を確実に照射することができる。
【００３５】
このように、本発明の第２実施形態に係る電子内視鏡の先端部１０では、透明部材４０の斜面部４０ｒの影響を受けにくくなるため、簡易な構成により、電子内視鏡の先端部１０を細くしながら、充分な光量や配光を確保することが可能となる。
【００３６】
また、本実施形態では、角度αを適宜設定することにより所望の配光範囲が得られる。このように、対物レンズ枠１２１の外周面１２１ｃの設定のみで、容易に配光範囲が変更可能できる。
【００３７】
なお、本実施形態のように対物レンズ枠１２１の先端面１２１ａの外周面１２１ｃを、基端側１２１ｂの外周面１２１ｃよりも外径が大きくなるように設定するだけでなく、対物レンズ枠の外周面１２１ｃに鏡面処理が施しても本実施形態と同様の効果が得られ、照射光の配光範囲を反射により補正することが可能となる。もちろん、第１実施形態の対物レンズ枠１２の外周面に鏡面処理を施しても照射光の配光範囲を補正することが可能である。
【符号の説明】
【００３８】
１０ 先端部
１１ 先端部外筒
１２ 外皮チューブ
１３ 接着部材
２０ 対物光学系
２０ａ 対物レンズ
２１ 対物レンズ枠
２２ 接着剤
２６ 対物レンズ保持筒
２７ 撮像素子
２８ 撮像素子保持筒
２９ 絶縁テープ
３０ ライトガイドファイバ（照射部）
３０ｂ ライトガイドファイバの先端面
４０ 透明部材
５０ 先端部材
【特許請求の範囲】
【請求項１】
対物レンズと、
前記対物レンズの外周を囲むように配置され、前記対物レンズを保持する筒状の対物レンズ枠と、
前記対物レンズ枠に隣接するように配置され、照射光を照射する照射部と、
前記照射部の先端面を覆うように配置され、前記照射部から照射された照射光を透過可能な透明部材とを備える
ことを特徴とする電子内視鏡の先端部。
【請求項２】
前記透明部材の先端面と前記照射部の先端面と接する面との間の厚みは、前記対物レンズの厚みよりも厚く、前記透明部材の前記照射部の先端面と接する面は、平面であることを特徴とする請求項１に記載の電子内視鏡の先端部。
【請求項３】
前記対物レンズ枠の先端側の外周面は、前記対物レンズ枠の基端側の外周面よりも外径が大きいことを特徴とする請求項１に記載の電子内視鏡の先端部。
【請求項４】
前記対物レンズ枠の外周面は、鏡面処理が施されていることを特徴とする請求項１乃至請求項３のいずれか一項に記載の電子内視鏡の先端部。
【請求項１】
対物レンズと、
前記対物レンズの外周を囲むように配置され、前記対物レンズを保持する筒状の対物レンズ枠と、
前記対物レンズ枠に隣接するように配置され、照射光を照射する照射部と、
前記照射部の先端面を覆うように配置され、前記照射部から照射された照射光を透過可能な透明部材とを備える
ことを特徴とする電子内視鏡の先端部。
【請求項２】
前記透明部材の先端面と前記照射部の先端面と接する面との間の厚みは、前記対物レンズの厚みよりも厚く、前記透明部材の前記照射部の先端面と接する面は、平面であることを特徴とする請求項１に記載の電子内視鏡の先端部。
【請求項３】
前記対物レンズ枠の先端側の外周面は、前記対物レンズ枠の基端側の外周面よりも外径が大きいことを特徴とする請求項１に記載の電子内視鏡の先端部。
【請求項４】
前記対物レンズ枠の外周面は、鏡面処理が施されていることを特徴とする請求項１乃至請求項３のいずれか一項に記載の電子内視鏡の先端部。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【公開番号】特開２０１３−１０６９０７（Ｐ２０１３−１０６９０７Ａ）
【公開日】平成２５年６月６日（２０１３．６．６）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１１−２５６４１９（Ｐ２０１１−２５６４１９）
【出願日】平成２３年１１月２４日（２０１１．１１．２４）
【出願人】（０００１１３２６３）ＨＯＹＡ株式会社 (3,820)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２５年６月６日（２０１３．６．６）
【国際特許分類】
【出願日】平成２３年１１月２４日（２０１１．１１．２４）
【出願人】（０００１１３２６３）ＨＯＹＡ株式会社 (3,820)
【Ｆターム（参考）】
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