JP3462545B2 - 電子内視鏡の先端部 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】この発明は、挿入部先端に設けら
れた先端部本体内に固体撮像素子を内蔵した電子内視鏡
の先端部に関する。

【０００２】

【従来の技術】電子内視鏡の先端部本体内に配置される
固体撮像素子は一般に方形状に形成されていて、先端部
本体には、そのような固体撮像素子及びそのための電子
部品ユニットがちょうど納まるような断面形状の孔が後
方から穿設され、鉗子チャンネルやライトガイドファイ
ババンドルなどを挿通するための孔が各々先端部本体を
前後に貫通して穿設されている（特開平４−３５８１１
４号）。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】しかし、先端部本体は
一般にステンレス鋼によって形成されるので、方形状の
孔を穿けるのはかなり困難な加工である。したがって、
固体撮像素子と共に他の内蔵物も一緒に納まってしまう
ような大きな丸い孔を、先端部本体に形成してしまえば
よいように考えられる。

【０００４】しかし、鉗子チャンネルには一般に滑りの
よい四フッ化エチレン樹脂チューブなどが用いられ、そ
の先端部分を先端部本体に接合するためには、接着しろ
を相当に長くとる必要がある。

【０００５】そのために鉗子チャンネルの先端が単独で
嵌合する孔を先端部本体に穿けると、残りの部分に丸い
孔を穿けても方形状の固体撮像素子は納まらないので、
固体撮像素子及び電子部品ユニットを収容する孔は結局
方形状に近いものにならざるを得ない。

【０００６】また、照明状態を改善するためにライトガ
イドファイババンドルの出射端部を観察方向に傾けて配
置しようとすると、先端部本体の先端部分に斜めに穿け
られた孔に、後方から細い孔を経由してライトガイドフ
ァイババンドルの出射端部を差し込まなければならな
い。これも相当に困難な作業である。

【０００７】そこで本発明は、先端部本体の加工が容易
でその部品コストが大幅に低減され、しかも、鉗子チャ
ンネルを先端部本体に確実に接続することができ、また
ライトガイドファイババンドルの組み付けの容易な電子
内視鏡の先端部を提供することを目的とする。

【０００８】

【課題を解決するための手段】上記の目的を達成するた
め、本発明の電子内視鏡の先端部は、挿入部先端に設け
られた先端部本体内に、断面形状が非円形の固体撮像素
子を収容すると共に、鉗子チャンネルの先端を上記先端
部本体内に接合した電子内視鏡の先端部において、上記
先端部本体の、断面形状が非円形の部品が収容される部
分及びその後側の部分を円筒状に形成すると共に、その
円筒状部内において上記鉗子チャンネルの先端部分を金
属製の接続パイプに接合して、その接続パイプの先端部
分を上記先端部本体に穿設された孔に接合したことを特
徴とする。

【０００９】なお、照明用ライトガイドファイバの出射
端を嵌入するための孔が、上記先端部本体の前端面に斜
めに穿設されて上記円筒状部に貫通しているものでもよ
い。

【００１０】

【実施例】図面を参照して実施例を説明する。図２は、
電子内視鏡を示しており、可撓管１の先側に形成された
湾曲部２の先端に例えばステンレス鋼製の先端部本体３
が連結されていて、これらによって挿入部が形成されて
いる。

【００１１】可撓管１の基端に連結された操作部５に
は、湾曲部２を遠隔操作によって所望の方向に所望の角
度屈曲させるための湾曲操作ノブ６，７が配置されてい
る。８は送気送水操作釦、９は吸引操作釦である。

【００１２】処置具類を挿通して挿入部の先端から突出
させるための鉗子チャンネル１１は、挿入部１，２，３
内に全長にわたって挿通されていて、その入口は操作部
５の下端部付近に設けられ、出口は先端部本体３に開口
している。

【００１３】図３は先端部本体３の正面図であり、１１
ａは鉗子出口孔、１３は観察窓、１４は照明窓である。
図１は、図３におけるＡ−Ｂ断面を示し、図４はＣ−Ｄ
−Ｅ−Ｆ−Ｇ−Ｈ断面を示している。

【００１４】湾曲部２は、多数の節輪１６をリベット１
７によって回動自在に連結し、その外周に網状管１８を
被覆して、さらにゴムチューブ１５等によって外装し、
その端部を先端部本体３の外周面に緊縛、接合させて構
成されている。図１及び図４には先端側の二つの節輪１
６ａ，１６ｂの部分だけが図示されている。

【００１５】１９は、最先端の節輪１６ａと先端部本体
３とを連結する連結筒であり、最先端の節輪１６ａと半
田付けにより一体化されてから、Ｉ−Ｊ断面を示す図５
にも図示されるように、先端部本体３とピン２０で連結
されている。湾曲操作ワイヤ２１の先端も、この連結筒
１９に例えば銀ロー付けにより固着されている。

【００１６】照明窓１４は、観察窓１３を挟んで対称に
二つ設けられており、配光角を拡げるための凹レンズ２
２の内側に、ライトガイドファイババンドル２３の出射
端が、観察光軸の方に向けてやや内向きに傾けて固定さ
れている。

【００１７】観察窓１３の内側には、対物光学系２５が
金属製の鏡枠２４内に固着されて配置されている。２６
は明るさ絞り、２７はスペーサである。鏡枠２４と先端
部本体３との間及び鏡枠２４と対物光学系２５との間は
水密に接合されている。表面の第１レンズ２５ａは、カ
シメにより鏡枠２４に機械的にも固定されている。

【００１８】鏡枠２４の後部外周には、電気絶縁性のプ
ラスチック材からなる絶縁接続環３０が嵌着、接合され
て保持されていて、一番後ろの第３レンズ２５ｂの外周
と絶縁接続環３０との間には、脱泡したエポキシ系接着
剤３１によりシールされている。

【００１９】絶縁接続環３０の外周は、後半部分が前半
部分より少し細く形成されていて、そこに金属製のシー
ルド筒体３２が嵌着、接合されて保持されている。シー
ルド筒体３２は、図６にも示されるように略長方形状の
断面形状に形成されている。これは、その中に配置され
た固体撮像素子３５の断面形状に合わせたものである。

【００２０】シールド筒体３２は後端が湾曲部２との境
界部分に達しており、その外周全面には、電気絶縁性の
絶縁テープ３６が巻き付けられている。その絶縁テープ
３６の後端は、後述する信号ケーブル４３の前端外周ま
で被覆している。

【００２１】シールド筒体３２の前寄りの位置の内部に
は、断面形状が長方形の例えば電荷結合素子（ＣＣＤ）
からなる固体撮像素子３５が、受像面を前向きにして固
定されている。

【００２２】そして、その前側には、透明なカバーガラ
ス３７が密着して配置され、さらにその前面にＹＡＧレ
ーザ光カットフィルタ３８が貼着されている。このよう
な透明部材３７，３８を通って、対物光学系２５によっ
て観察光像が固体撮像素子３５の受像面に結像する。３
９は遮光用マスクである。

【００２３】４２は、固体撮像素子３５の駆動回路や固
体撮像素子３５からの出力信号を増幅する増幅回路など
を形成する電子部品４０が取り付けられた配線基板であ
る。配線基板４２は、固体撮像素子３５から後方に突設
された３本の長い接点ピン４１に、半田付けによって、
後方に真直に（即ち、対物光学系２５の中心軸と平行
に）固定されると同時に電気的に接続されている。

【００２４】配線基板４２の後端部の位置とシールド筒
体３２の後端部の位置とはほぼ一致しており、そこから
後方に、信号ケーブル４３が湾曲部２及び可撓管１内へ
引き通されている。そしてシールド筒体３２は、信号ケ
ーブル４３のシールド４４に半田付けにより接続されて
いる。

【００２５】信号ケーブル４３から前方へ引き出された
同軸シールド線を用いたリード線４５の芯線４５ａとそ
のシールド４５ｂは、固体撮像素子３５に突設された短
い接点ピン４６及び配線基板４２上の半田パッド４７な
どに、半田付けにより接続されている。

【００２６】なお、配線基板４２は固体撮像素子３５の
中心より外側に位置し、短い接点ピン４６は固体撮像素
子３５の中心より内側に位置している。そして配線基板
４２の前半側には形状の大きなコンデンサやトランジス
タなどが配置され、配線基板４２の後半側には形状の小
さな抵抗器などが配置されている。また、信号ケーブル
４３は、配線基板４２の中央ではなく側部（図４におい
て下部側）に偏位して接続されている。

【００２７】そして、配線基板４２の周囲の空間、即ち
固体撮像素子３５より後側のシールド筒体３２内の空間
部分には、電気絶縁性のある例えばエポキシ系接着剤４
９が信号ケーブル４３の前端部分に至るところまで充填
されて固められ、配線基板４２及び電子部品４０などか
らなる電子部品ユニットが、固体撮像素子３５及び信号
ケーブル４３と一体化されている。

【００２８】また、シールド筒体３２内に配置された部
品の外周には全面に絶縁テープ３４が連続的に巻き付け
られていて、シールド筒体３２との間の電気絶縁性を確
実なものにしている。

【００２９】このようにして、電子部品ユニットが、固
体撮像素子３５の直後の位置に、固体撮像素子３５を後
方に投影した形状の領域（後方投影領域）に形状を合わ
せて配置されている。

【００３０】先端部本体３は、図１にＡ部として示され
る先端側の短い部分を除いて、後方に開口する円筒状に
形成されており、断面形状が正円形でない絶縁接続環３
０及びそれより後方のシールド筒体３２を含め総ての内
蔵物が、図５及び図６に示されるように、その円筒状部
３ａ内に収容されている。

【００３１】そして先端部本体３には、先端部本体３の
前端面と円筒状部３ａとの間を貫通するように、先側の
Ａ部に、観察窓１３、照明窓１４及び鉗子出口孔１１ａ
など四つの円形の貫通孔が穿設されている。

【００３２】したがって先端部本体３は、外周面を旋盤
で研削し、円筒状部３ａの内腔を後方から座ぐり加工に
よって形成し、先端部分に四つの断面円形の孔穿け加工
をすることによって容易に製造することができる。

【００３３】また、照明窓１４はＡ部において斜め方向
に向いていて、組み立て時にはそこに後方からライトガ
イドファイババンドルの先端を差し込まなければならな
いが、先端部本体３の後端からそこまでの空間を形成す
る円筒状部３ａが非常に太いので、そのような組み立て
作業を楽に行うことができる。

【００３４】鉗子チャンネル１１は四フッ化エチレン樹
脂製の正円形断面のチューブであり、その先端部分は、
途中に段のある円筒状に形成されたステンレス鋼製の接
続パイプ５０内に後方から嵌入されて接着されている。
四フッ化エチレン樹脂はそのままでは接着性が良くない
ので、接着前に化学的前処理を行い、接着しろも長くと
ってある。

【００３５】接続パイプ５０は先端部本体３の円筒状部
３ａ内に配置されており、その先端部分が、先端部本体
３のＡ部に穿設された貫通孔（鉗子出口孔１１ａ）に後
方から嵌入されて接合されている。金属どうしは接着性
が良いので、短い接着しろでも十分な接合強度が得られ
る。

【００３６】鉗子チャンネル１１は、長方形断面の固体
撮像素子３５の一辺（長辺）に隣接して配置され、シー
ルド筒体３２に沿って後方に引き通されている。図１及
び図６などに示されるように、シールド筒体３２と鉗子
チャンネル１１とは、先端部本体３の円筒状部３ａ内
に、直径方向にほとんど隙間がない程度に詰めて配置さ
れている。

【００３７】シールド筒体３２は、後端部と固体撮像素
子３５との中間位置より先側では、固体撮像素子３５の
後方投影領域から出っ張ることも引っ込むこともなく、
ちょうど固体撮像素子３５の後方投影領域の形状に合致
する断面形状に形成されている。

【００３８】しかし、それより後側の部分、即ち電子部
品ユニット４２，４０の後半部分に沿う部分では、鉗子
チャンネル１１に面する側とその裏側において、シール
ド筒体３２を固体撮像素子３５の後方投影領域の内側に
寄せて凹ませ、そこで鉗子チャンネル１１を、後方に向
かうに従って徐々に内側に寄るように、緩い角度で傾け
て配置してある。

【００３９】このようにして、鉗子チャンネル１１は電
子部品ユニット４２，４０の後半部に沿う位置で内方に
滑らかに傾斜して固体撮像素子３５の後方投影領域内に
入り、湾曲部２内で少し管軸中心寄りに偏位するように
配置されている。また、曲げによって座屈しないよう
に、湾曲部２内では鉗子チャンネル１１の肉厚を少し厚
くしてある。

【００４０】このような電子内視鏡の電子部品ユニット
４２，４０部分は、固体撮像素子３５と配線基板４２と
信号ケーブル４３とを半田付けで接続した状態で、エポ
キシ系接着剤４９により後半部分が内側に凹んだ図１の
形状に予め成形し、次にこのユニットの外周全面に絶縁
テープ３４を巻いてからシールド筒体３２内に挿入し、
対物光学系２５とのピント出し調整などを行った後、シ
ールド筒体３２の後半部分を内側に変形させて製造され
る。

【００４１】

【発明の効果】本発明によれば、先端部本体の非円形部
品収容部及びその後側の部分を単純な円筒状に形成した
ので、加工が非常に容易で先端部本体の部品コストを大
幅に低減することができる。

【００４２】そしてそれに伴って、鉗子チャンネルの先
端部分を、接着しろを長くとることのできる金属製の接
続パイプに先端部本体の円筒状部内で接合し、その接続
パイプの先端を先端部本体に穿設された孔に接合したの
で、鉗子チャンネルの先端を容易かつ確実に先端部本体
内において先端部本体に接続することができる。

【００４３】また、照明用ライトガイドファイバの出射
端を差し込むための孔を斜めに傾けて穿設しても、円筒
状部が太い空間を有するので、後方からその孔にライト
ガイドファイバの先端を楽に差し込んで組み立てること
ができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】実施例の電子内視鏡の先端部のＡ−Ｂ断面図で
ある。

【図２】実施例の電子内視鏡の側面図である。

【図３】実施例の電子内視鏡の先端部の正面図である。

【図４】実施例の電子内視鏡の先端部のＣ−Ｄ−Ｅ−Ｆ
−Ｇ−Ｈ断面図である。

【図５】実施例の電子内視鏡の先端部のＩ−Ｊ断面図で
ある。

【図６】実施例の電子内視鏡の先端部のＫ−Ｌ断面図で
ある。

【符号の説明】

３ 先端部本体 ３ａ 円筒状部 １１ 鉗子チャンネル １１ａ 鉗子出口孔 ３０ 絶縁接続環 ３５ 固体撮像素子 ４０ 電子部品 ４２ 配線基板 ５０ 接続パイプ

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) G02B 23/24 A61B 1/00 300 A61B 1/00 334

Claims (2)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】挿入部先端に設けられた先端部本体内に、
   断面形状が非円形の固体撮像素子を収容すると共に、鉗
   子チャンネルの先端を上記先端部本体内に接合した電子
   内視鏡の先端部において、一つの素材から一部品として形成される 上記先端部本体
   の、断面形状が非円形の部品が収容される部分とその後
   側の部分とを円筒状に形成して、上記円筒状部の先端部
   分を塞ぐ先端壁部に観察窓等になる貫通孔を穿設すると
   共に、上記円筒状部内において、先側部分の内径が上記
   鉗子チャンネルの先端部分の内径と同程度で後側部分の
   内径が上記鉗子チャンネルの先端部分の外径と同程度に
   形成された金属製の接続パイプに、後方から上記鉗子チ
   ャンネルの先端部分を嵌入して接着し、その接続パイプ
   の先端部分を上記先端部本体の先端壁部に穿設された貫
   通孔に接合したことを特徴とする電子内視鏡の先端部。
2. 【請求項２】照明用ライトガイドファイバの出射端を嵌
   入するための孔が、上記先端部本体の前端面に斜めに穿
   設されて上記円筒状部に貫通している請求項１記載の電
   子内視鏡の先端部。