JPS6265010A - 内視鏡 - 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】 〔産業上の利用分野〕 この発明は、固体撮像素子を使って観察を行なうように
した内視鏡に関する。

〔従来の技術〕

内視鏡にあっては、固体撮像素子（ＣＣＤ。

ＳＩＤなど）を内視鏡先端部に内蔵する他、固体撮像索
子の入射側にレンズを装着したレンズ枠を配して、レン
ズを通じ入射する光学像を固体撮像索子で捕え、カメラ
コントールユニットへ出力させてモニターするようにし
たものがある。

ところで、こうした固体撮像素子を用いた内視鏡では、
第１に外部からの電磁ノイズが固体撮像素子やそれにつ
ながる先端電気部品に対し悪影響を与えないようシール
ドすることが必要とされ、第２に加工寸法ならびに加工
精度上、レンズ枠は金属であることが必要とされる。そ
して、第３に固体撮像素子や先端電気部品などから構成
される撮像電気回路が内視鏡先端の外装の一部である、
先端金物（先端部本体）に対し絶縁されることが必要と
される。

そこで、こうした点を満たすものとして従来の技術に、
実開昭５９−９０５４４号公報に示されるようなものが
提案されてきている。これは、レンズ枠を兼ねる金属で
略筒状に成形されたシールド部材内に固体撮像索子とレ
ンズとをピント出しして固定し、その周囲にプラスチッ
クなどの絶縁材を被せてから先端金物に固定するように
している。

〔発明が解決しようとする問題点〕

ところが、従来の構造ではシールド部材の周囲に絶縁材
を被覆するために、細径にしたしヌいにもかかわらず、
絶縁材を設ける分、先端部の外径が不用意に太くなって
しまう欠点があり、内視鏡自体が太くなってしまう不具
合がある。

この発明はこのような問題点に着目してなされたもので
、細径化を図ることを目的とする。

〔問題点を解決するための手段及び作用〕この内視鏡で
は、ど−ルド部材１３に固定された固体撮像素子１４と
、レンズ２０を支持した金属からなるレンズ枠１９とを
設け、前記シールド部材１３と前記レンズ枠１９とを絶
縁材からなる継部材１８を介在して絶縁固定し、そのレ
ンズ枠１９を内視鏡先端部を構成する金属の先端部本体
〔実施例〕 以下、この発明を第１図ないし第５図に示す第１の実施
例にもとづいて説明する。第３図は起上機構をもつ側視
型の内視鏡の先端部分の平面を示し、１は先端部、２は
その先端部１につながる彎曲部である。先端部１は、金
属で成形された先端金物３（この発明の先端部本体に相
当）の周囲から先端かけて絶縁カバー４を設ける他、そ
の先端金物３の軸心から一側部りに観察照明系５の大部
分を内蔵し、また他側寄りに起上系６を内蔵して構成さ
れる。そして、このうちの観察照明系５が第１図に示さ
れ、また起上系６が第２図に示されている。

ここで、各県を説明する前に彎曲部２について述べれば
、これは第１図および第２図に示すように、複数の彎曲
部７・・・を４方向に直列に回動自在に枢着するととも
に、それらの周囲に外皮７ａを被覆した彎曲筒から構成
される。そして、彎曲駒駒７が可撓管（図示しない）に
連結されている。

また各彎曲部７の内面には４方にワイヤーガイド８・・
・がそれぞれ設けられている他、各並ぶワイヤーガイド
列には可撓管内に配したワイヤー９がそれぞれ挿通され
ている。そして、各ワイヤー９・・・の先端は先端金物
３の後部に接続され、また後端は可撓管につづく操作部
（図示しない）の彎曲操作ノブに連絡され、彎曲操作ノ
ブでの操作により彎曲部２を上下左右の方向へ彎曲する
ことができるようにしている。

つぎに、観察照明系５について説明すれば、これは、先
端金物３の中央から先端側寄りに内蔵された観察系１０
と、それとは反対の後端側寄りに内蔵された照明系１１
とから構成されている。観察系１０につき述べれば、１
２はユニット部である。ここで、ユニット部１２につい
て説明すれば、１３は凹陥状に成形された、シールド枠
を兼ねる金属のＳＩＤ枠、１４はそのＳＩＤＩＤ枠部３
部壁土、若干偏心した位置に形成された装着孔に、絶縁
性接着剤１５を使い撮像面を後方に向けた状態で取着さ
れた５ＩＤ（固体撮像素子）、１６はその５ＩＤ１４の
足に半田により固定された、先端電気部品１７・・・を
搭載したＰＣ板（プリント基板）、１８はＳＩＤＩＤ枠
部３部壁の外面に接着により固定された、絶縁材（プラ
スチックなど）より成形された継部材、１９は内部に６
枚のレンズ２０・・・を内装したレンズ枠である。そし
て、絶縁性接着剤１５による５ＩＤ１４の固定によって
、接着時、５ＩＤ１４をスラスト方向へ変位できるよう
にしている。また５ＩＤ１４とＰＣＣｌ２Ｏの間には、
５ＩＤ１４の足を挿通させるための孔２１・・・を形成
した絶縁スペーサ２２が介装されていて、半田付は時、
半田がＰＣＣｌ２Ｏら５ＩＤ１４へ流れて短絡するのを
防止している。そして、ＳＩＤＩＤ枠部３口部にその開
口を遮蔽するようシールド板２３が設けられ、５ＩＤ１
４ならびにＰＣＣｌ２Ｏ周囲をＳＩＤＩＤ枠部３びシー
ルド板２３よりなるシールド部材で覆っている。そして
、あらかじめＳＩＤＩＤ枠部３定された継部材１８に、
レンズ枠１９が接着固定され、５ＩＤ１４廻りを１つの
ユニットにしている。

詳しくは、継部材１８には第４図に示すような断面が長
円状部２５の一側部に、ＳＩＤＩＤ枠部３部壁にならう
フランジ部２６を形成する他、長円状部２５の軸心から
偏心した位置に嵌挿孔２７を軸心方向沿い設けた筒状の
ものが用いら、れる。

そして、ＳＩＤ枠１３に、ピントを合せつつフランジ部
２６を接着して継部材１８を直列に固定した後、嵌挿孔
２７にレンズ枠１９を嵌合して接着剤で固定している。

なお、このレンズ枠１９と継部材１８との固定には、接
着の際の応力が残留しないような措置を講じている。詳
しくは、第４図に示すように長円状部２５の厚肉部を貫
通してレンズ枠１９に至るよう仮止めビス２８を螺挿し
、接着始めのとき仮止めビス２８でレンズ枠１９を固定
し、接着剤が半乾燥したときその仮止めビス２８を緩め
て継部材１８に応力が残留するのを防止しており、残留
応力を原因としてＥＯＧ滅菌（ガス滅菌）時などに生じ
る割れを防止している。

もちろん、厚肉部によって継部材１８の強度を確保して
いる。なお、５ＩＤ１４とその５ＩＤ１４に最も近いレ
ンズ２０との間隔は固定時において最高のレンズ性能が
出るよう調整されているものである。

そして、こうしたユニット部１２のレンズ枠１９が、先
端金物３の先端側に形成された支持孔３０に嵌挿される
とともに、先端金物３の周壁からレンズ枠１９に向は螺
挿される固定ビス３１で先端金物３に固定され、５ＩＤ
１４廻りを絶縁カバー４の内側に配してユニット部１２
全体を先端金物３の軸方向沿いに設置している。詳しく
は、レンズ枠１９の突出した端部上、前記固定ビス３１
と対応する外周部には５ＩＤ１４側へ傾、斜した斜面部
３２が周方向に渡り形成されていて、この斜面部３２に
向かい螺挿される固定ビス３１でレンズ枠１９を支持孔
３０の後方に形成したストッパ一部３３部へ押付けて固
定している。そして、これにより先端金物３の後部側の
周壁に設けた観察窓３４とレンズ２０・・・とを、前記
観察窓３４の裏面側に設けたプリズム３５を介し光学的
に結合させ、レンズ２０・・・、嵌挿孔２７などで構成
される光路を通じ先端部１の側方における光学像を５Ｉ
Ｄ１４で捕えることができるようにしている。

またストッパ一部３３と、これに対向する斜面部３２と
の間には、たとえば厚みが０．０２ｕ＋と０．０３＋＋
＋ｍの２種類のスペーサ３６．３７が介在され、こうし
たスペーサ３６．３７の種類および枚数の適宜な選定か
らプリズム３５と、これに対向する最終のレンズ２０と
の間隔を最も最高のレンズ性能を出すよう調整している
。もちろん、修理の際、加工上、光路長さのばらつきが
あるプリズム３５を交換するときは、各スペーサ３６゜
３７にて厚みを変化させて間隔を調整する。なお、３９
は５ＩＤ１４の撮像面の前段に位置してＳＩＤ枠１３と
一体をなして設けた、光軸方向からの電磁ノイズをカッ
トする働きを兼ねるフレアー絞りである。但し、このフ
レアー絞り３９は内径が小さく、また５ＩＤ１４から離
れている方がその性能上、好ましい。

一方、４０はユニット部１２に隣接して先端金物３の軸
方向に沿って形成されたケーブル挿通孔、４１はそのケ
ーブル挿通孔４０の接続されたケーブル保護チューブで
ある。ケーブル保護チューブ４１は、彎曲部２．それに
つながる可撓管、操作部、ユニバーサルコード、さらに
はユニバーサルコードの先端のコネクター（いずれも図
示しない）に挿通されている。そして、このケーブル保
護チューブ４１内に、コネクターにつながるシールド線
４２が挿通され、そのシールド線４２の先端部から露出
した外部導体（シールド）４３・・・がＳＩＤ枠１３に
接続されている。この接続には、シールド線固定バイブ
４４に外部導体４３を半田付はル、このシールド線固定
バイブ４４を、あらかじめケーブル挿通孔４０と対向す
るＳＩＤ枠１３の底部壁に形成した透孔内に、導電性接
着剤４６を使って接着した構造が用いられている。なぜ
ならば、シールド線固定バイブ４４と外部導体４３を接
着したのでは、接着代となる接着層が軟らかいため強度
的に弱いこと、シールド線固定バイブ４４とＳＩＤ枠１
３を半田付けしたのでは、５ＩＤ１４を固定している絶
縁性接着剤１５が半田付は時の熱によって悪影響を受け
てしまうからである。こうした固定により、内部芯線４
７・・・引出した状態にしつつ外部導体４３をＳＩＤ枠
１３に導通させている。そして、ＳＩＤ枠１３は、組付
時、あらかじめリード線４９を使ってＰＣ板１６および
シールド板２３１こそれぞれ接続されていて、周囲のシ
ールド効果により、５ＩＤ１３および先端電気部品１７
を含めＰＣ板１６を外部ノイズから守るようにしている
。またシールド線４２の内部芯線４７・・・はＰＣ板１
６に接続され、゛内部芯線４７・・・を通じ５ＩＤ１４
を駆動ならびに５ＩＤ１４からの信号を出力することが
できるようにしている。なお、第４図は第１図Ａ−Ａ線
に沿う断面を示す。

つぎに照明系１１について説明する。５０は上記観察窓
３４に隣接して彎曲部２側に配した照明レンズである。

照明レンズ５０の固定には、レンズ装着孔の下縁のたと
えば３方に形成されたレンズ受部５１の座面に、レンズ
受５２を接着した後、そのレンズ受５２の座面に照明レ
ンズ５０を接着するｆｌ”Ｓ　Ｊが用いられている。そ
して、この構造からｊｊ７ｊ明レンズ５０の接着時、レ
ンズ受５２を遮蔽物として接芒剤が先端部１内に流れ出
すことがないようにしている。一方、５３は、周囲がラ
イＩ・ガイドファイパル保護チューブ５４で保護された
ライトガイドファイバーである。ライトガイドファイバ
ー５３は先端部１からそれに可撓管および操作部を介し
てつづくユニバーサルコートに渡り挿通されていて、そ
の入射端部（図示しない）がユニバーサルコード先端の
コネクターに接続されている。すなわち、コネクターと
接続される光源装置（図示しない）から照明光を受ける
ことができるようになっている。またライトガイドファ
イバー５３の出射端部は硬質的げを伴って円弧状に成形
されていて、そのファイバー硬質曲げ成形部５５が、先
端金物３上、照明レンズ５０の内側ｌ軸心方向沿い形成
された円筒状の収容空間５６ａに収容されて固定されて
いる。ここで、この固定構造について説明すれば、５６
は収容空間５６ａに、軸方向および回軸方向に移動可能
に配置された第１の口金、５７はファイバー硬質曲げ成
形部５５の根元側に装着された第２の口金である。そし
て、第２の口金５７を第１の口金５６の中心軸から先端
部１の中央寄りに偏心した位置に装着するとともに、第
１の口金５６を先端金物３の周壁から螺挿される固定ビ
ス５８で固定している。しかるに、ライトガイドファイ
バー５３の出射側は固定される。そして、この偏心固定
構造にて、照明レンズ５０からライトガイドファイバー
５３までの距離が大きくなる分、ファイバー硬質曲げ成
形部５５の曲率半径を大きくできるとともに、ファイバ
ー硬質曲げ成形部５５の先端部に直線部５９を形成する
ことができるようにしていて、それらで照明光の出射方
向を安定させている。またこうした（−心固定構造は、
その他、照明方向自在に、２’Ｊ　ｆｆｉできるように
もなっている。すなわち、ライトガイドファイバー５３
を軸方向１回軸方向に変位させることにより、ライトガ
イドファイバー５３の直線部５９における中心軸と照明
レンズ５０の中心軸を偏心および偏角させて照明方向を
変化（ユツ節）させることができるようになっている。

そして、この変化（Ｘ’１節）から、最良の配光を１１
多るよう、照明光軸６０を観察窓３４の端面から距１ｉ
１Ｌ　（最も良い配光が得られる距離）離れた地点で観
察光軸６１に交差させるよう設定している。この距＃Ｌ
は近接観察用内視鏡では１０ＩＩＩ１１前後、十二指腸
用内視鏡では１５關前後、胃川内視鏡では１５ｍｍ前後
である。なお、６２．６２は第１の口金５６とこれに接
する先端金物３との間に介装されたＯリングで、またラ
イトガイドファイバー保護チューブ５４の先端部は第１
の口金５６に接続されている。

つぎに、上記観察照明系５に隣接して軸方向沿いに内蔵
された起上系６について第２図にもとづき説明する。６
５は先の観察窓３４．照明レンズ５０に隣接して先端金
物３の周壁部に形成された鉗子口、６６はその鉗子６５
の内側に形成された起上台動作空間、６７はその起上台
動作空間６６部と対応して鉗子挿通孔６８が軸方向に沿
って穿設されている。またこの鉗子挿通孔６８には鉗子
チャンネルチューブ６９が接続されている。そして、鉗
子チャネルチューブ６９の図示しない端部は、彎曲部２
およびそれにつづく可撓管内を通し、操作部に設けた鉗
子挿入口金（図示しない）に接続されていて、鉗子挿入
ロー金を使い鉗子、カニュレーシシンチューブなどの処
置具を鉗子起上台６７へ導くことができるようにしてい
る。また鉗子チャネルチューブ６９には、彎曲部２内を
挿通する部分をボアテックスチューブなど比較的柔らか
いチューブに、また可撓管内を挿通する部分をテフロン
チューブなど比較的硬いチューブとしたチューブが採用
されていて、強く彎曲が行なわれる彎曲部２内のチュー
ブ部分ではその曲がりによってチューブが折れることが
ないように、また彎曲部２などのような強い曲がりが発
生しない可撓管内のチューブ部分ではカニュレーション
チューブをチューブ内で進退させたときその動きを吸収
（拘束）して悪くなることがないようにしている。

つまり、鉗子チャンネルチューブ６９の材質を異ならせ
ることによって、ＥＲＣＰ　（経内視鏡的逆同性膵胆管
造影方法）を行ないやすいようにしている。一方、７０
は先端金物３上、鉗子挿通孔６８に隣接して鉗子口６５
側に形成された鉗子起上ワイヤー挿通孔で、この鉗子起
上ワイヤー挿通孔７０の後部にはブツシュ７１を介し鉗
子起上ワイヤーガイドチューブ接続バイブ７２が接続さ
れている。そして、この鉗子起上ワイヤーガイドチュー
ブ接続バイブ７１ならびに鉗子起上ワイヤ一種通孔７０
に、起上ワイヤー′７３の先端側が挿通され、その先端
が鉗子起上台６７の自由端側に接続されている。また起
上ワイヤー７２の他端側は彎曲部２および可撓管を通じ
、操作部に設けた起上操作部（図示しない）に連結され
ていて、起上操作部で起上ワイヤー７３を進退操作する
ことにより鉗子起上台６７を起上させることができるよ
うにしている。つまり、鉗子起上台６７に導かれた処置
具を起上させて鉗子口６５から先端部１の側方へ先端を
突出させることができるようになっている。なお、４５
ａは起上動作空間６７の側部に設けたガイド壁、４５ｂ
は鉗子口６５の内側上、１ｉＵｌ窓３５．照明レンズ５
０側とは反対の側部に設けたガイド壁、４５Ｃはそのガ
イド壁４５ｂの角部に設けた面取部である。また鉗子起
上ワイヤーガイドチューブ接続バイブ７２の内径は起上
ワイヤー７３が挿通するに足りる径となっている他、鉗
子挿通孔７０はその鉗子起上ワイヤーガイドチューブ接
続バイブ７２の内径より大きな内径に定められていて、
スムーズに起上操作を行なうことかできるようにしてい
る。なお、７４は、起上ワイヤー７３の周囲に設けられ
るとともに、鉗子起上ワイヤーガイドチューブ接続バイ
ブ７２に先端が接続されたワイヤガイドチューブ、７５
は、起上台動作空間６６を構成する周部上、鉗子起上台
６７を起上させたとき当接する部位に、螺挿により固定
された鉗子起上台ストッパービス＃予である。

また、先端部１には、こうした観察照明系５および起上
系６の他に送気送水系７６が設けられている。これは第
１図に示すように照明レンズ５０と隣接する後段側の部
位に送気送水ノズル７７を設ける他、その送気送水ノズ
ル７７のｍキ鴇龜εネ虫鴫入口部に送気送水チューブ７
８を接続して構成される。そして、送気送水チューブ７
８の他端部は、彎曲部２．可撓管の各内部を通じ操作部
に設けた送気送水操作部（図示しない）を経由してユニ
バーサルコード先端のコネクターに接続されていて、送
気送水操作部での操作にて送気。

送水を行なうことができるようになっている。そして、
彎曲部２内における各内蔵物の配置が第５図に示されて
いる。なお、彎曲部２および可撓管の内部には、各内蔵
物の配置が他の内蔵物と不用意に干渉しないよう、第２
図でも示すように内蔵物配列乱れ防止チューブ７９が挿
通されている。

但し、内蔵物配列乱れ防止チューブ７９の先端は先の鉗
子ストッパービス７５を螺合するねじ部８０に接続部材
８１を介し接続されている。

しかして、５ＩＤ１４をシールド部材およびレンズ枠１
９と共に先端金物３に絶縁させて設けるにあたり、従来
の技術では内視鏡先端部の径が太くなってしまうことが
懸念されるが、この発明によるとこれを改善することが
できる。

すなわち、この発明では先にも述べたように、５ＩＤ１
４を固定したＳＩＤ枠１３（シールド部ＳＩＤ枠１３と
レンズ枠１９との間に介在する継部材１８によって、先
端金物３からも、またレンズ枠１９からも絶縁されるこ
とになり、従来の技術のように周囲に絶縁材を被覆する
ことになしに、５ＩＤ１４．　　さらには先端電気部品
１７を絶縁できる。この結果、周囲に絶縁部材を要さな
い分、内視鏡先端部を細径にすることができる。

また斜面部３２を使い、固定ビス３１でレンズ枠１９を
軸方向へ押付けて固定する構造は、ビスをレンズ枠１９
にねじ込んで固定するものに比べ、ねし孔を位置決めす
る手間が不要となる他、たとえレンズ枠１９が変形をき
たしても固定できるために容易に固定することができる
。しかも、ねじ込みではレンズ枠１９の径方向に大きな
力が働いてそのレンズ枠１９を変位させてピント出しを
やりにくくするが、レンズ枠１９を軸方向へ押付けて固
定したことでその変位を改善して容易にピント出しを行
なえる利点をもつ。加えて、割れやすい継部材１８を接
着によりＳＩＤ枠１３．レンズ枠１９に固定した構造は
、割れなく継部材１８を固定できる他、ビスで固定する
ものに比ベスペース的に有利で、その固定にかかわるス
ペース分、内視鏡先端部を細径することができる利点を
もつ。

第６図はこの発明の第２の実施例を示す。これは直視型
の内視鏡にこの発明を適用したもので、その構造は第１
の実施例と同様である。第２の実施例と第１の実施例と
の違いは、継部材１８の固定の仕方が異なる。すなわち
、第１の実施例では継部材１８をあらかじめＳＩＤ枠１
３（シールド部材）に接着し、ピント出し時、継部材１
８をレンズ枠１９に接着したが、第２の実施例では継部
材１８をあらかじめレンズ枠１９に接着し、ピント出し
時、ＳＩＤ枠１３（シールド部材）に接着している。ま
た、第２の実施例では５ＩＤ１４の周囲と、それに対向
するＳＩＤ枠１３の内面との間にンリンコンシート８５
を設ける他、レンズ枠１９の先端外周とそれに当接する
先端金物３との当接部８６にシール材（図示しない）を
充填してユニット部１２内を気密構造にしている。そし
て、この気密構造にて、内視鏡内の湿度が、薬液による
長時間浸漬消毒などによって極度に上昇してもレンズ２
０・・・に曇りが発生することがないようにしている。

〔発明の効果〕

以上説明したようにこの発明によれば、周囲に絶縁材を
被覆せずに固体撮像素子を先端部本体がらも、レンズ枠
からも絶縁することができるようになる。

この結果、内視鏡の先端部を細径化することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図ないし第５図はこの発明の第１の実施例を示し、
第１図は内視鏡の先端部における観察照明系の構造を示
す断面図、第２図は同じく起上系の構造を示す断面図、
第３図は先の観察照明系ならびに起上系を内蔵した内視
鏡の先端部の平面図、第４図は第１図Ａ−Ａ線に沿う断
面図、第５図は第１図Ｂ−Ｂ線に沿う断面図、第６図は
この発明の第２の実施例の要部を示す断面図である。 ３・・・先端金物（先端部本体）、１３・・・ＳＩＤ枠
（シールド部材）、１４・・５ＩＤ（固体撮像素子）１
８・・・継部材、１９・・・レンズ枠、２ｏ・・・レン
ズ。 出願人代理人　弁理士　坪井　淳 第４図 第５図

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. シールド部材に固定された固体撮像素子と、レンズを支
   持した金属からなるレンズ枠とを設け、前記シールド部
   材と前記レンズ枠とを絶縁材からなる継部材を介在して
   絶縁固定し、そのレンズ枠を内視鏡先端部を構成する先
   端部本体に固定してなることを特徴とする内視鏡。