JP3297033B2 - 内視鏡 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、オートクレーブ滅
菌（高圧高温水蒸気滅菌）を支障なく可能とするよう改
良した内視鏡に関する。

【０００２】

【従来の技術】今日、医療分野においては、体腔内等に
細長な挿入部を挿入することによって体腔内の深部等を
観察したり、必要に応じて処置具を用いることにより治
療処置等を行なうことのできる内視鏡が広く用いられる
ようになっている。これら医療用内視鏡にあっては、使
用した内視鏡を確実に消毒滅菌することが感染症等を防
止するために必要不可欠である。

【０００３】従来では、この消毒滅菌処理は、エチレン
オキサイドガス等のガスや、消毒液に頼っていたが、周
知のように滅菌ガス類は猛毒であり、環境汚染防止のた
めに各国での規制が強まっている。また、このガス滅菌
は、滅菌後に機器に付着したガスを取り除くためのエア
レーションに時間がかかるため、滅菌後すぐに内視鏡を
使用できないという問題点がある。さらに、このような
ガス滅菌では、ランニングコストが高いという問題点が
ある。一方、消毒液による滅菌の場合は、消毒液の管理
が煩雑であり、消毒液の廃棄処理に多大な費用が必要と
なるといった問題がある。

【０００４】そこで、最近では、内視鏡機器類の滅菌と
して、煩雑な作業を伴わず、滅菌後にすぐに使用でき、
しかもランニングコストの安いオートクレーブ滅菌（高
圧高温水蒸気滅菌）が主流になりつつある。オートクレ
ーブ滅菌の代表的な条件としては、米国規格協会承認、
医療機器開発協会発行の米国規格ＡＮＳＩ/ＡＡＭＩ
ＳＴ３７−１９９２があり、この条件はプレバキューム
タイプでは滅菌工程１３２℃、４分、またグラビティタ
イプでは滅菌工程で１３２℃、１０分となっている。

【０００５】しかしながら、このオートクレーブの高圧
高温水蒸気は、内視鏡を構成している部材であるゴム、
プラスチック等の高分子材料、接着剤等を透過する性質
を持っている。特に、従来一般に用いられる接着剤であ
るエポキシ樹脂は高温の水蒸気によって劣化し易く、接
着剤が剥離してしまうことにより、レンズ系内部に水蒸
気が浸入しやすくなる虞れが生じる。また、各材質の熱
膨張率の違いにより部品間に応力がかかるため、接着剤
が剥離することによるレンズ系内部への水蒸気の浸入も
懸念される。

【０００６】したがって、従来の水密構造に構成されて
いる内視鏡をオートクレーブ滅菌装置に投入して滅菌し
た場合は、Ｏリング、接着剤等の一般的な方法により水
密に構成された内視鏡構造の内部にも水蒸気が浸入して
くることになる。

【０００７】また、オートクレーブ滅菌の際には、滅菌
工程前の真空工程時に、湾曲部における外皮チューブの
破裂を防止するため、内視鏡内外を連通させた状態でオ
ートクレーブ滅菌装置に投入する方法があるが、この場
合、積極的に内視鏡内部にオートクレーブ滅菌の水蒸気
が浸入することになる。例えば実願昭６０−１８８０８
１号に示すような、対物レンズを接着剤によって固定し
ている内視鏡をオートクレーブ滅菌にかけた場合は、前
記接着剤を介して対物光学系内部にまで水蒸気が浸入す
る。したがって、このような内視鏡をオートクレーブ滅
菌後、室内に取り出して接眼部から覗いてみると、レン
ズに曇りが発生し、白く霧がかかったように見える。こ
の霧は徐々に晴れて正常な観察像を得ることができる。

【０００８】しかしながら、上記のようにレンズに曇り
がかかっている間は、内視鏡を使用することができない
ので、内視鏡による検査がはかどらず、著しく不便であ
る。また、オートクレーブ滅菌を繰り返し行なったり、
長時間連続で行なうような場合は、この高圧高温蒸気滅
菌により、対物光学系の接合部が著しく劣化して該対物
光学系を構成するステンレス材料の各構成部品の接合部
位間が剥離する虞れが生じる。

【０００９】前記した現象は、ＣＣＤ等の撮像素子を使
用している内視鏡についても同じであり、撮像素子の画
像入射端の端面に配置された対物光学系を含む撮像ユニ
ットのステンレス材料の各構成部品が一般の接着剤によ
って接合されていると、この各構成部品の接合部を劣化
させて撮像ユニット内部に水蒸気が浸入し、モニタ上の
画像が対物レンズの曇り等により正常な画像を示さなく
なる。さらに、オートクレーブ滅菌を繰り返し行なった
り、長時間連続で行なうような場合は、該撮像ユニット
の各構成部品の接合部位間が剥離する虞れが生じる。

【００１０】このような問題を解決するものとして、特
開平１０−２３４６４９号公報に記載されている内視鏡
は、光学素子や絶縁部材を金属枠に半田によって気密に
接合した気密ユニットを設けることで外部から光学系内
部への水蒸気の浸入を防止することができる構造のもの
が提案されている。

【００１１】前記内視鏡の気密ユニット内部には、ＣＣ
Ｄ等の撮像素子やＩＣなどの電子部品が内蔵されてお
り、レンズ等の光学部材や撮像ユニット等の組み立て時
には接着剤を用いてこれらを接合している。

【００１２】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記特
開平１０−２３４６４９号公報に記載の内視鏡は、撮像
ユニットが小さい場合に、レンズ等の光学部材や撮像ユ
ニット等の組み立て時に接着剤を用いて接合した気密ユ
ニットを構成すると、半田作業時にＣＣＤ等の撮像素子
やＩＣなどの電子部品へ熱が伝わって破損したり、接着
剤が剥離する虞れが生じる。

【００１３】本発明はこれらの事情に鑑みてなされたも
のであり、確実に気密接合が可能で、電子部品等の破損
の虞れが無い光学系ユニットを構成した内視鏡を提供す
ることを目的とする。

【００１４】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
本発明の内視鏡は、金属部材及び金属化表面処理を施し
た非金属部材を有し、前記金属部材と前記非金属部材の
前記金属化表面処理部分とをロウ接によって気密接合し
て複数のユニットを形成すると共に、前記複数のユニッ
トの金属部材同士を溶接により気密接合して一体にした
光学系ユニットを構成したことを特徴している。この構
成により、確実に気密接合が可能で、電子部品等の破損
の虞れが無い光学系ユニットを構成した内視鏡を実現す
る。

【００１５】

【発明の実施の形態】以下、図面を参照して本発明の実
施の形態を説明する。 （第１の実施の形態）図１ないし図７は本発明の第１の
実施の形態に係り、図１は本発明の第１の実施の形態を
備えた内視鏡を示す外観図、図２は本発明の第１の実施
の形態を備えた挿入部の先端部側を説明する断面図、図
３は図２の撮像ユニットを説明する断面図、図４は図３
の先端側ユニットを構成する先端カバーガラスと先端カ
バーガラス枠との接合を説明する説明図、図５は図３の
後端側ユニットを構成する後端カバーガラスと後端カバ
ーガラス枠との接合を説明する説明図、図６は図３の絶
縁ユニットを構成する絶縁枠とパイプ部材及びリング部
材との接合を説明する説明図、図７は光学系ユニットの
組立手順を説明する説明断面図である。

【００１６】図１に示すように本発明の１実施の形態を
備えた電子内視鏡（単に、内視鏡）１は、例えば先端側
にＣＣＤ等の固体撮像素子を有する後述の撮像ユニット
（図２参照）を内蔵した細長な挿入部２と、この挿入部
２の後端部に設けた把持部を兼ねる操作部３、この操作
部３の後端部に基底部が接続されて延出したユニバーサ
ルコード４と、このユニバーサルコード４の後端部に図
示しない光源装置に接続されるライトガイドコネクタ
（以下、ＬＧコネクタという）５と、このＬＧコネクタ
５の側部から延出されたカメラケーブル６と、このカメ
ラケーブル６の先端部に設けられ、図示しないビデオシ
ステムセンタに接続されるビデオコネクタ７とから主に
構成されている。尚、前記ビデオコネクタ７が接続され
る図示しないビデオシステムセンタには、図示しないモ
ニタが接続されるようになっていて、被検部の光学像を
前記固体撮像素子で撮像した後、前記ビデオシステムセ
ンタで信号処理しモニタでその被検部の画像を表示する
ようになっている。

【００１７】前記挿入部２は、湾曲自在な湾曲部１１を
含む先端部１２と、この先端部１２の後端側に連設する
硬性のシース１３とから構成されている。前記操作部３
には、前記湾曲部１１を湾曲自在に操作する湾曲操作レ
バー３ａが設けられていて、この湾曲操作レバー３ａを
操作することで前記湾曲部１１を湾曲自在に操作するこ
とができるようになっている。また、前記ＬＧコネクタ
５の側部には、内視鏡内外の連通状態を選択可能な通気
口金１４が設けられていて、後述の逆止弁アダプタまた
は連通アダプタを着脱自在に接続可能である。また、前
記カメラコネクタ７には、その電気接点部７ａを水密に
することが可能な防水キャップ１５が着脱自在に設けら
れている。即ち、このような内視鏡１は、内部に水が浸
入しない水密構造とすることが可能な構成となってい
る。

【００１８】図２に示すように前記挿入部２の先端部１
２は、体腔内の被検部を照明するための照明光を導光し
て照明窓２０ａから照明する照明光学系としてのライト
ガイド２０と、このライトガイド２０からの照明光で照
明された被検部の光学像を先端カバーガラス３１から取
り入れてＣＣＤ等の固体撮像素子３２に結像する対物レ
ンズ群３３及びこの対物レンズ群３３に連設して、取り
込まれた光学像をフィルタレンズ群３４及び後端カバー
ガラス３５を介して前記固体撮像素子３２で撮像し画像
を伝達する撮像ユニット３０とを保持する硬質の先端構
成部４０と、これら前記ライトガイド２０と前記撮像ユ
ニット３０及び前記先端構成部４０を水密に構成し、前
記先端構成部４０に対して接着剤により前記湾曲部１１
の最先端の関節としての第１の関節５１が接合固定され
ている先端硬質部５０とから構成されている。尚、前記
先端硬質部５０の後端側は、この先端硬質部５０を任意
の方向に向けるための図示しない関節群が連設された湾
曲部１１となっている。また、図示しないが先端部１２
には、処置具を挿通する処置具チャンネルや送気・送水
チャンネルなども設けられるようになっている。

【００１９】前記ライトガイドファイバ２０から導光さ
れる図示しない光源装置からの照明光は、前記先端構成
部４０の照明窓２０ａから被検部の被写体を照明する。
照明された被写体の光学像は、前記先端構成部４０の先
端側カバーレンズ３１から取り込まれ対物レンズ群３
３、フィルタレンズ群３４及び後端カバーガラス３５を
介して固体撮像素子３２で撮像されて光電変換される。
前記固体撮像素子３２で光電変換された信号は、ケーブ
ル４５を介して図示しないビデオシステムセンタで信号
処理を行いモニタに映し出すようになっている。

【００２０】次に、図３を用いて前記撮像ユニット３０
の詳細な構造を説明する。前記撮像ユニット３０の先端
には、サファイヤ等の非金属部材で形成された前記先端
カバーガラス３１が前記挿入部２の外表面に露出し、金
属部材で形成された先端カバーガラス枠３６に組み付け
固定され、後述の半田付けによるロウ接によって気密に
接合された先端側ユニット３６Ｕを構成している。ま
た、前記先端カバーガラス枠３６は、前記先端構成部４
０に接合されている。

【００２１】前記先端カバーガラス枠３６の後ろ側に
は、前記対物レンズ群３３が対物レンズ枠３７に組み付
け固定されていて、この対物レンズ枠３７はセラミック
スなどの絶縁材料によって形成された絶縁枠３８に接着
固定されている。前記絶縁枠３８に用いられるセラミッ
クスは、光を透過しない材質で形成されており、図示し
ない照明光を伝送する光学繊維束などの漏れ光が絶縁枠
３８の内部に透過しないブラックアルミナ等の遮光性・
電気的絶縁性であるものが有効である。尚、前記ブラッ
クアルミナは、Ｔｉ（チタン），Ｎ（窒素），Ｃ（炭
素）を配合したアルミナセラミックスである。前記先端
カバーガラス枠３６の後端は、前記絶縁枠３８に嵌合し
て後述の溶接により気密に接合されている。また、絶縁
枠３８には、絞り３９が接着固定されている。

【００２２】前記絶縁枠３８の先端側には、金属部材で
形成された略円筒形状のパイプ部材４１が嵌合して接合
されている。一方、前記絶縁枠３８の後端側には、金属
部材で形成されたリング形状のリング部材４２が嵌合し
て接合されている。これらパイプ部材４１及びリング部
材４２を前記絶縁枠３８に後述の半田付けによるロウ接
によって気密に接合された絶縁ユニット３８Ｕを構成し
ている。尚、前記絶縁枠３８の前記パイプ部材４１及び
リング部材４２が嵌合、突き当てられる半田面には、後
述の表面処理（メタライズ）が施されている。

【００２３】前記固体撮像素子３２は、サファイヤ等の
非金属部材で形成された後端カバーガラス３５にレチク
ル等によって位置出しされて接着固定されている。ま
た、この後端カバーガラス３５には、赤外カットフィル
タ等の前記フィルタレンズ群３４が位置出しされて接着
固定されている。

【００２４】この後端カバーガラス３５は、金属部材で
形成された後端カバーガラス枠４３に嵌合し、後述の半
田付けによるロウ接によって気密に接合された後端側ユ
ニット４３Ｕを構成している。また、前記後端カバーガ
ラス枠４３の基端は、前記絶縁枠３８に嵌合して後述の
溶接により気密に接合されている。

【００２５】前記固体操像素子３２は、基板４４を介し
てケーブル４５に半田等によって電気的に接続されてい
る。前記基板４４には、ＩＣやコンデンサなどの電子部
品が組み付けられており、絶縁性を有する封止剤によっ
て封止されている。前記ケーブル４５は、金属部材で形
成されたケーブル止め部材４６に挿入され、このケーブ
ル止め部材４６の図示しない切り欠き部分を介して糸又
はワイヤを巻いて固定する糸巻き固定部４７で固定され
ている。更に、ケーブル止め部材４６の内側は、蒸気透
過性の低い接着剤で充填しており、これらケーブル４５
とケーブル止め部材４６との間より前記固体撮像素子３
２が設けられた撮像ユニット３０内部に蒸気が浸入しに
くい構造となっている。

【００２６】前記固体撮像素子３２の外側には、シール
ド枠４８が前記後端カバーガラス枠４３に溶接によって
気密に組み付けられている。また、シールド枠４８とケ
ーブル止め部材４６とは、溶接によって気密に組み付け
られている。また、前記絶縁枠３８、前記後端カバーガ
ラス枠４３及び前記シールド枠４８は、ポリエチレンテ
レフタレート（ＰＥＴ；Polyethleneterephthdate）等
の収縮率の高い熱収縮チューブ４９に覆われている。

【００２７】本実施の形態では、前記先端カバーガラス
３１及び前記後端カバーガラス３５等の非金属部材に表
面処理（メタライズ）を施し、これら非金属部材の表面
処理部分を前記先端カバーガラス枠３６及び前記後端カ
バーガラス枠４３等の金属部材に半田付けによるロウ接
によって気密に接合した先端側ユニット３６Ｕ、後端側
ユニット４３Ｕをそれぞれ構成すると共に、前記パイプ
部材４１及びリング部材４２を前記絶縁枠３８に気密に
接合した絶縁ユニット３８Ｕとの金属部材同士を溶接に
より気密に接合して光学系ユニット６０を構成するよう
にしている。

【００２８】先ず、図４を用いて先端側ユニット３６Ｕ
を構成する前記先端カバーガラス３１と前記先端カバー
ガラス枠３６との接合を説明する。図４に示すように前
記先端カバーガラス３１は、前記先端カバーガラス枠３
６に気密に組み付けられ、前記先端カバーガラス３１の
先端カバーガラス枠３６と嵌合する外周面に表面処理
（メタライズ）３１ｍを施している。尚、本実施の形態
では、前記先端カバーガラス３１をサファイヤで形成し
ているが、耐熱性・耐高温水蒸気性の高い材質であれば
ガラスで形成しても良い。先ず、この表面処理について
説明する。

【００２９】前記先端カバーガラス３１の表面処理とし
ては、一番下の層（メタライズ層）にサファイヤやガラ
スとの付着性が高いＣｒ（クロム）の膜を形成してい
る。このＣｒ（クロム）の層は、付着性が高い真空中で
の蒸着もしくは真空でのスパッタリングによって形成さ
れている。最外層は、Ｎｉ（ニッケル）の層が真空での
蒸着もしくは真空でのスパッタリングもしくはめっきに
よって形成されている。また、別の方法にとしては、Ｍ
ｏ（モリブデン）とＭｎ（マンガン）との混合物を焼き
付けて、その上にＮｉ（ニッケル）とＡｕ（金）のめっ
きを行なう方法もあり、この場合耐熱性が高くなる。

【００３０】前記先端カバーガラス枠３６の表面には、
少なくとも先端カバーガラス３１が嵌合する内面部分に
Ｎｉ（ニッケル）の電気めっき処理を施している。そし
て、図示しない位置出し治具を用いて、前記先端カバー
ガラス枠３６に対し、前記先端カバーガラス３１の位置
を決め、半田付けして固定し先端側ユニット３６Ｕを構
成している。半田付け時にフラックスを使用した場合
は、これを洗浄する。

【００３１】次に、図５を用いて後端側ユニット４３Ｕ
を構成する前記後端カバーガラス３５と前記後端カバー
ガラス枠４３との接合を説明する。図５に示すように前
記後端カバーガラス３５は、前記後端カバーガラス枠４
３に気密に組み付けられ、前記後端カバーガラス３５の
後端カバーガラス枠４３と嵌合する外周面に図４で説明
したのと同様な表面処理（メタライズ）３５ｍを施して
いる。そして、図４で説明したのと同様に、図示しない
位置出し治具を用いて、前記後端カバーガラス枠４３に
対し前記後端カバーガラス３５の位置を決め、半田付け
して固定して後端側ユニット４３Ｕを構成している。半
田付け時にフラックスを使用した場合は、これを洗浄す
る。

【００３２】次に、図６を用いて絶縁ユニット３８Ｕを
構成する前記絶縁枠３８と前記パイプ部材４１及びリン
グ部材４２との接合を説明する。前記パイプ部材４１の
表面には、Ｎｉ（ニッケル）の電気めっき処理が施され
ると共に、リング部材４２の表面も同様に、Ｎｉ（ニッ
ケル）の電気めっき処理が施される。

【００３３】前記絶縁枠３８には、前記パイプ部材４１
及びリング部材４２が嵌合し、突き当てられる半田面に
表面処理（メタライズ）３８ｍが施されている。この表
面処理（メタライズ）は、下の層よりクロム、ニッケル
の膜を形成している。これら各膜は、真空蒸着もしくは
スパッタリングにより成膜して形成している。また、別
の方法としては、前記モリブデンとマンガンの混合物を
焼き付けて、その上にＮｉ（ニッケル）のめっきを行な
う方法もあり、この場合耐熱性が高くなる。尚、この表
面処理は、前記絶縁枠３８の前記半田面以外には施され
ていない。

【００３４】このように表面処理を施した絶縁枠３８
と、パイプ部材４１及びリング部材４２を半田付けによ
って気密に接合した絶縁ユニット３８Ｕを構成してい
る。半田付け時にフラックスを使用した場合は、これを
洗浄する。これにより、前記パイプ部材４１及びリング
部材４２は電気的に絶縁することができる。

【００３５】このように前記先端カバーガラス３１及び
前記先端カバーガラス枠３６で気密に構成した先端側ユ
ニット３６Ｕと、前記後端カバーガラス３６及び前記後
端カバーガラス枠４３で気密に構成した後端側ユニット
４３Ｕと、前記絶縁枠３８と前記パイプ部材４１及びリ
ング部材４２とで構成した絶縁ユニット３８Ｕとを溶接
により気密に接合して光学系ユニット６０を構成する。

【００３６】図７を用いて光学系ユニット６０の組立手
順を説明する。図７に示すように、前記後端カバーガラ
ス３６及び前記後端カバーガラス枠４３で気密に構成し
た後端側ユニット４３Ｕに前記固体撮像素子３２及び前
記フィルタレンズ群３４とを組み付けた後、前記絶縁枠
３８と前記パイプ部材４１及びリング部材４２とで構成
した絶縁ユニット３８Ｕとを組み付け、矢印Ａ方向より
レーザーを全周照射する。この矢印Ａ方向は、前記後端
カバーガラス枠４３の先端部と前記リング部材４２の突
き当て部である。この突き当て部を全周レーザーを照射
することで、リング部材４２と後端カバーガラス枠４３
を気密に溶接することができる（突き当て溶接）。

【００３７】次に、前記対物レンズ群３３が組み付けら
れた対物レンズ枠３７を前記絶縁枠３８と前記パイプ部
材４１及びリング部材４２とで構成した絶縁ユニット３
８Ｕに組み付けて、ピント出し後、接着固定する。

【００３８】そして、前記後先端バーガラス３１及び前
記先端カバーガラス枠３６で気密に構成した先端側ユニ
ット３６Ｕを前記絶縁枠３８と前記パイプ部材４１及び
リング部材４２とで構成した絶縁ユニット３８Ｕに外嵌
し、矢印Ｂ方向よりレーザーを全周照射する。この矢印
Ｂ方向は、先端カバーガラス枠３６がパイプ部材４１に
外嵌した部分であり、全周レーザーを照射することで、
このレーザーによる熱が先端カバーガラス枠３６を貫通
してパイプ部材４１も溶かし、先端カバーガラス枠３６
とパイプ部材４１とを気密に溶接することができる（貫
通溶接）。

【００３９】尚、このとき用いられるレーザーは、撮像
ユニット３０が小さい場合には溶接部における金属部品
の肉厚を薄くする必要があるため、レーザーの出力微調
整が可能なパルス波ＹＡＧレーザーを用いることが有効
である。また、気密を確保するためにパルスのオーバー
ラップ量を十分にとる必要がある。また、気密ユニット
に電子部品が組み付けられた後の気密接合には溶接にて
行っているため、洗浄が不要であり、熱による電子部品
への悪影響もない。

【００４０】上述した組み立てにより、光学系ユニット
６０を構成することが可能である。このように構成した
内視鏡１を用いて内視鏡検査を行い、検査終了後オート
クレーブ滅菌を行う。内視鏡１を図示しないオートクレ
ーブ滅菌装置のチャンバ（処理室）に投入する。滅菌前
工程としては、先ず、チャンバ内を真空に引く。滅菌工
程時には、チャンバ内は高温高圧水蒸気によって満たさ
れ、内視鏡１内部にも高温高圧水蒸気が浸入して湿度が
高くなる。乾燥工程時には、チャンバ内は真空となり、
多少は内視鏡内部も乾燥されるが完全ではない。対物レ
ンズ群３３が存在する空間は、水蒸気が透過しない気密
に接合された部材によって気密に閉塞しているため、水
蒸気は全く浸入しない。

【００４１】また、オートクレーブ滅菌終了後に至急内
視鏡１を使用する場合、滅菌水を内視鏡１にかけて急冷
する場合があるが、この場合、外表面が急激に冷却され
るため、外表面に露出する先端カバーガラスが急激に冷
却されるが、内部の気体は水蒸気を含まないため、内部
で結露する（くもる）ことが無い。

【００４２】上記構成により、本実施の形態の内視鏡１
では以下の効果を得る。 (1)対物レンズ群４３や先端カバーガラス３１、後端カ
バーガラス３５などの光学部材がオートクレーブ滅菌
（高温高圧水蒸気滅菌）によって劣化することが無く、
水蒸気の浸入により生じる結露によって曇ることが無い
ため、繰り返しオートクレーブ滅菌を行うことができ
る。 (２)オートクレーブ滅菌後に内視鏡が急激に冷却されて
も、先端カバーガラス３１内部で結露する（くもる）こ
とが無い。 (３)容易に対物レンズ群４３と固体撮像素子３２との距
離を調整する（ピント出し）ことが可能なため、鮮明な
画像によって観察することができる。 (４)撮像ユニット３０のレンズ周辺の外径を抑えること
ができるためが、挿入部２外径を小さくすることが可能
で、患者への負担を軽減することができる。

【００４３】（第２の実施の形態）図８は本発明の第２
の実施の形態に係る撮像ユニットを説明する断面図であ
る。図８に示すように本第２の実施の形態の撮像ユニッ
ト１００は、先端レンズ１０１が先端側に露出して、金
属部材で形成された対物レンズ枠１０２に気密に組み付
け固定され、図４で説明したのと同様に半田付けによる
ロウ接によって気密に接合された先端側ユニット１０２
Ｕを構成している。また、この対物レンズ枠１０２に
は、対物レンズ群１０３が組み付けられている。

【００４４】カバーガラス枠１０４には、カバーガラス
１０５が気密に組み付け固定され、図５で説明したのと
同様に半田付けによるロウ接によって気密に接合された
後端側ユニット１０４Ｕを構成している。このカバーガ
ラス１０５には、固体撮像素子１０６がレチクルなどで
光軸調整されて面接着により固定されている。この固体
撮像素子１０６は、ＩＣやコンデンサーなどの電子部品
が実装された基板１０９を組み付けており、絶縁性を有
する接着剤によって封止されている。これら固体撮像素
子１０６もしくは基板１０９は、ケーブル１０８を電気
的に接続されている。このケーブル１０８は、図示しな
いコネクタ部で端子に接続されて図示しないビデオシス
テムセンタ等に接続されるようになっている。

【００４５】前記カバーガラス枠１０４の外周面には、
突き当て部１０４ａを設けていて、この突き当て部１０
４ａにパイプ部材１０７を突き当てて、少なくとも前記
カバーガラス枠１０４の端部を含んで、前記対物レンズ
枠１０２と前記カバーガラス枠１０４の外側を被嵌して
いる。前記カバーガラス枠１０４の後端側外周部から
は、前記ケーブル１０８の先端側端部までポリエチレン
テレフタレート（ＰＥＴ；Polyethleneterephthdate）
等の収縮率の高い熱収縮チューブ１１０で覆われてお
り、この熱収縮チューブ１１０内部には例えばエポキシ
系の接着剤１１１を充填している。

【００４６】本第２の実施の形態では、前記先端レンズ
１０１及び前記対物レンズ枠１０２で気密に構成した先
端側ユニット１０２Ｕに、前記カバーガラス１０５及び
前記カバーガラス枠１０４で気密に構成した後端側ユニ
ット１０４Ｕを外嵌して組み付け、前記カバーガラス枠
１０４の外周面に設けた突き当て部１０４ａにパイプ部
材１０７を突き当て、前記対物レンズ枠１０２と前記カ
バーガラス枠１０４の外側を被嵌して、これら金属部材
同士を溶接により気密に接合して光学系ユニット１２０
を構成する。

【００４７】次に、この光学系ユニット１２０の組立手
順を説明する。対物レンズ枠１０２に先端レンズ１０１
を半田付けして気密に構成した先端側ユニット１０２Ｕ
に、対物レンズ群１０３を組み付ける。次に、カバーガ
ラス枠１０４にカバーガラス１０５を半田付けして気密
に構成した後端側ユニット１０４Ｕのカバーガラス１０
５に固体撮像素子１０６を接着し、基板１０９等を組み
付ける。そして、前記対物レンズ枠１０２に前記カバー
ガラス枠１０４を外嵌し、光軸方向に移動させること
で、前記対物レンズ群１０３と前記固体撮像素子１０６
とのピント調整を行い、前記対物レンズ枠１０２と前記
カバーガラス枠１０４とを接着固定する。

【００４８】次に、パイプ部材１０７を対物レンズ枠１
０２とカバーガラス枠１０４に被せ、カバーガラス枠１
０４の突き当て部１０４ａまで挿入する。パイプ部材１
０７とカバーガラス枠１０４の突き当て部１０４ａとの
突き当て部分（矢印Ｃ）にレーザーを全周照射し、溶接
する。また、対物レンズ枠１０２とパイプ部材１０７の
嵌合部（矢印Ｄ）に全周照射し溶接する。

【００４９】上述した組み立てにより、光学系ユニット
４３を構成することが可能である。このように構成した
撮像ユニット１００を有した内視鏡を図示しないオート
クレーブ滅菌装置のチャンバ（処理室）に投入して、オ
ートクレーブ滅菌する。対物レンズ群１０３が存在する
空間は、水蒸気が透過しない材質の部品・接合材料を使
用しており、これらを気密に接合しているので、水蒸気
は全く浸入しない。

【００５０】上記構成により、本実施の形態の内視鏡で
は、先端カバーガラスを用いることなく、先端レンズ１
０１を使用しているため、第１の実施の形態の内視鏡１
に比べ、画角が広い光学系を用いても挿入部先端外径が
太ることが無い。また、撮像ユニット１００を画角・ピ
ント出しを行った後に溶接固定しているので、前記撮像
ユニット１００外径を大きくすることなく、光学系ユニ
ット４３内部を気密にすることができる。

【００５１】尚、第１，２の実施の形態では、内視鏡挿
入部２に湾曲部１１を有する軟性内視鏡を用いて説明し
たが、本発明はこれに限定されず、硬性内視鏡や内視鏡
用外付けカメラなど、光学系を有する様々な装置に本発
明を適用しても構わない。

【００５２】ところで、従来、挿入部２の先端部１２に
露出した先端カバーレンズ３１又は対物レンズ１０１の
外表面を洗滌する機構として、洗滌シースを挿入部全体
に被せる内視鏡がある。このような内視鏡は、湾曲部を
設けている場合、洗滌シースにも湾曲部が必要である。

【００５３】しかしながら、このような洗滌シースにも
湾曲部を設けた内視鏡では、湾曲部を湾曲操作する際
に、より大きい操作力量が必要となり、操作性が悪くな
る虞れが生じる。また、内視鏡挿入部２に洗滌シースを
組み付けた後の挿入部２外形の増大（特に湾曲部固定部
において）という問題があった。更に、洗滌機構とし
て、例えば、吸引・送液用のチャンネルを挿入部２内部
に設けた場合、内視鏡検査使用後に、この長いチャンネ
ルを洗滌ブラシにて掃除する必要があり、煩雑であっ
た。そこで、湾曲操作性が良く、挿入部特に先端側の外
形が細く、使用後の洗滌が容易な内視鏡を実現する。

【００５４】このような挿入部２の先端部１２に露出し
た対物レンズ１０１外表面の洗滌機構を設けた内視鏡を
説明する。図９に示すように内視鏡１５０は、挿入部２
の外側にシース１５１が組み付けられている。シース１
５１の先端側は、湾曲部１３より操作部３側に位置して
いる。シース１５１と挿入部２との間には、シール部材
１５２が設けられており、前記シース１５１の内面と前
記挿入部２の外表面との間を水密状態に保っている。
前記シース１５１が覆われた部分の挿入部２の外径は、
前記シース１５１が覆われていない部分や、湾曲部１
３及び先端部１２より外径が大きくなっている。 ま
た、シース１５１の基端側には、シール部材１５３が設
けられており、前記操作部３の外表面と前記シース１５
１の操作部側１５１ａとを水密状態に保っている。前記
挿入部２内部には、チャンネル１５４が設けられてお
り、先端部１２にて開口した開口部１５５が設けられて
いる。この開口部１５５には、ノズル１５６が対物レン
ズ１０１外表面方向に開口して設けられている。

【００５５】一方、湾曲部１３の操作部３側の挿入部２
側面には、チャンネル１５４の他端が開口した開口部１
５７が設けられ、シース１５１の内部に位置している。
前記シース１５１の操作部側１５１ａには、図示しない
チューブに着脱可能な口金１５８が設けられている。
尚、口金１５８は図９では１つしか示していないが、操
作部側１５１ａに他の口金を設け、この口金に弁を設け
た構成にしても良い。

【００５６】このように構成した内視鏡の対物レンズ１
０１外表面の洗滌機構の作用を説明する。口金１５８に
組み付けられた図示しないチューブに、図示しない送液
システム（例えば簡易なものではシリンジや加圧バッ
ク）を接続する。そして、この送液システムにより必要
に応じて送液することで、口金１５８、シース１５１と
挿入部２の外表面との間の管路、チャンネル１５４、ノ
ズル１５６を通じて対物レンズ１０１外表面に送水し、
対物レンズ１０１外表面に付着した汚物を洗浄すること
ができる。

【００５７】尚、操作部側１５１ａに図示しない他の口
金が設けられている場合は、この口金より送気すること
で、対物レンズ１０１外表面の残水を吹き飛ばして鮮明
な画像を得ることができる。また、挿入部２の湾曲部１
３や先端部１２には、シースが設けられていないため、
外径を抑えることができる。これにより、患者への負担
を軽減することができると共に、小さな空間に挿入する
ことができるため診断性能を向上させることができる。

【００５８】また、内臓物の関係で挿入部の先端部１２
や湾曲部１３の外径を小さくすることは、困難な場合が
多い。このような場合、図１０に示すように外径を小さ
くできる挿入部２の一部を利用してシースを被せ、外表
面とシースとによってチャンネル（管路）を形成し、こ
のチャンネル（管路）は内蔵物のデッドスペースを利用
することで配置するように構成する。

【００５９】図１０に示すように内視鏡１６０には、シ
ース１６１が内視鏡本体１６０ａの挿入部２に着脱自在
に取り付けられている。このシース１６１は、その両端
において挿入部２の外表面とシール部材１６２，１６３
にて水密状態を保っている。また、シース１６１の操作
部側１６１ａは、この操作部側１６１ａの内面とシース
１６１の外周面、操作部３の外周面に挟まれたシール部
材１６４，１６５によって水密状態を保っている。

【００６０】尚、前記シース１６１の外径は、シース１
６１に覆われていない部分の挿入部２の外径と、湾曲部
１３及び先端部１２とがほぼ同じ外径になっている。ま
た、挿入部２に設けられたチャンネル１５４、ノズル１
５６は、図９と同じ構成である。

【００６１】次に、図１１を用いて内視鏡本体１６０ａ
より取り外した際のシース１６１を説明する。図１１は
シース１６１を内視鏡本体１６０ａより取り外した際の
外観図を示す。前記シース１６１は側面にて開閉可能で
あり、薄肉部によって設けられたヒンジ１７１によって
開閉可能となっている。また、シース１６１の側面に
は、開口部付近の内面に長手軸方向に溝部１７２が形成
されている。一方、シース１６１外表面には、前記溝部
１７２に対応して嵌合する形状を有した凸部１７３が設
けられている。

【００６２】前記シース１６１を内視鏡本体１６０ａに
取り付け、前記凸部１７３を前記溝部１７２に嵌合する
ことにより、前記シース１６１は内視鏡本体１６０ａと
の間を水密を確保した状態で円筒状を有して組み付けら
れるようになっている。また、シース１６１の操作部側
周辺には、貫通穴１７４が形成されている。図１０に示
すようにこの貫通穴１７４を通じて、シース１６１と挿
入部２の間の隙間と、操作部３とシース１６１の操作部
側１６１ａとの間の隙間が連通している。

【００６３】このように構成した内視鏡１６０の対物レ
ンズ１０１外表面の洗滌機構の作用を説明する。挿入部
２の側面よりシース１６１を組み付け、このシース１６
１の操作部側１６１ａを挿入部２の先端より挿入して装
着する。そして、口金１５８に組み付けられた図示しな
いチューブに、図示しない送液システム（例えば簡易な
ものではシリンジや加圧バック）を接続する。そして、
この送液システムにより必要に応じて送液することで、
口金１５８、操作部側１６１ａ内面と操作部３の外表面
との間に形成される空間、貫通穴１７４、シース１６１
内面と挿入部２外表面との間の管路、チャンネル１５
４、ノズル１５６を通じて対物レンズ１０１外表面に送
水し、対物レンズ１０１外表面に付着した汚物を洗浄す
ることができる。

【００６４】上記構成により、挿入部２外径を抑えた構
成で、使用中に対物レンズ１０１外表面を洗浄すること
ができる洗滌機構を有しているため、患者への負担を軽
減することができ、小さな空間に挿入することができる
ため診断性能を向上させることができる。さらには鮮明
な画像を得ることができる。

【００６５】［付記］ （付記項１） 金属部材及び金属化表面処理を施した非
金属部材を有し、前記金属部材と前記非金属部材の前記
金属化表面処理部分とをロウ接によって気密接合して複
数のユニットを形成すると共に、前記複数のユニットの
金属部材同士を溶接により気密接合して一体にした光学
系ユニットを構成したことを特徴とする内視鏡。

【００６６】（付記項２） 金属部材及び非金属部材を
有し、前記金属部材と前記非金属部材とをロウ接によっ
て気密接合して複数のユニットを形成すると共に、前記
複数のユニットを溶接により気密接合して一体にした光
学系ユニットを構成したことを特徴とする内視鏡。

【００６７】（付記項３） 非金属部材と、前記非金属
部材に組み付けた第１の金属枠と、前記第１の金属枠に
組み付けた第２の金属枠とによって構成され、気密に封
止された光学系ユニットを設けた内視鏡装置において、
前記非金属部材と前記第１の金属枠とをロウ接によって
接合し、前記第１の金属枠と前記第２の金属枠とを溶接
によって接合したことを特徴とする内視鏡。

【００６８】（付記項４） 前記非金属部材は、ブラッ
クアルミナから形成されることを特徴とする付記項１〜
３に記載の内視鏡。

【００６９】（付記項５） 前記非金属部材は、光学部
材であることを特徴とする付記項１〜３に記載の内視
鏡。

【００７０】（付記項６） 前記光学系ユニットは、非
金属部材である先端カバーガラスに金属化表面処理を施
し、この金属化表面処理部分を金属部材である先端カバ
ーガラス枠にロウ接によって気密接合して気密に接合し
た先端側ユニットと、非金属部材である後端カバーガラ
スに金属化表面処理を施し、この金属化表面処理部分を
金属部材である後端カバーガラス枠にロウ接によって気
密接合して気密に接合した後端側ユニットと、を溶接に
より気密接合して一体にしたことを特徴とする付記項１
〜３に記載の内視鏡。

【００７１】（付記項７） 前記光学系ユニットは、絶
縁枠を気密に接合した絶縁ユニットの後端側に前記後端
側ユニットを組み付けると共に、先端側に前記先端側ユ
ニットを組み付けて、それぞれの金属部材同士を溶接に
より気密に接合して一体にしたことを特徴とする付記項
６に記載の内視鏡。

【００７２】（付記項８） 細長な挿入部の先端側が遠
隔操作によって湾曲可能な湾曲部と、前記挿入部の先端
側に露出した光学部材と、少なくとも前記挿入部の一部
を覆う着脱自在な円筒状のシースと、を有する内視鏡に
おいて、一端は前記湾曲部より基端側の前記挿入部の側
面に前記シースに覆われる開口部を有すると共に、他端
は前記挿入部の先端側に先端開口部を有して、前記湾曲
部内部を挿通するチャンネルを形成したことを特徴とす
る内視鏡。

【００７３】（付記項９） 少なくとも外側の一部を熱
収縮チューブで覆う撮像ユニットを有する内視鏡におい
て、前記熱収縮チューブにポリエチレンテレフタレート
を用いたことを特徴とする内視鏡。

【００７４】（付記項１０） 固体撮像素子と、前記固
体撮像素子の近傍に配置したシールド筒と、前記固体撮
像素子に直接または電子部品を介して接続され、ケーブ
ル押さえ部材によって外嵌されるケーブルと、から構成
した撮像ユニットを有する内視鏡において、前記固体撮
像素子とケーブル及びケーブル押さえ部材を組み付けし
た後に、前記シールド筒を組み付け可能な構成としたこ
とを特徴とする内視鏡。

【００７５】［付記の効果］以上述べた付記項１〜１０
については、以下の効果を得る。 （付記項１〜３，５〜７） ・撮像ユニットのレンズ周辺の外径を抑えることができ
るためが、挿入部外径を小さくすることが可能で、患者
への負担を軽減することができる。 ・対物レンズやカバーガラスなど光学部材が高温水蒸気
によって劣化することが無く、水蒸気の浸入により生じ
る結露によって曇ること無く、繰り返しオートクレーブ
滅菌を行うことができる。 ・オートクレーブ滅菌後に急激に冷却されても、カバー
ガラス内部で結露する（くもる）ことが無い。 ・電子部品や光学素子が組み付けられたユニットに対
し、半田作業を行なっていないため、フラックスによる
影響（錆・曇り）を考慮する必要が無く、さらに洗浄も
必要ない。 ・レーザーによる加熱は局部・瞬時である為、接合部の
近くに高温耐性が無い部品（硝材・電子部品・接着剤）
が組み付けられた後でも接合加工を行うことができる。

【００７６】（付記項４） ・ブラックアルミナを用いて絶縁枠を形成することで、
一部品で遮光性、気密隔壁、絶縁の機能を有することが
できる。

【００７７】（付記項８） ・挿入部外径を抑えた構成で、使用中に対物レンズ外表
面を洗浄することができる機構を有しているため、患者
への負担を軽減することができ、小さな空間に挿入する
ことができるため診断性能を向上させることができる。
さらには鮮明な画像を得ることができる。

【００７８】（付記項９） ・熱熱収縮チューブに収縮率が高いポリエチレンテレフ
タレートを用いることで、１つの部品で広範囲を覆うこ
とができる。

【００７９】（付記項１０） ・ケーブルオサエ内部に確実に接着剤を充填できる。

【００８０】

【発明の効果】以上説明したように本発明によれば、確
実に気密接合が可能で、電子部品等の破損の虞れが無い
光学系ユニットを構成した内視鏡を実現することができ
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１の実施の形態を備えた内視鏡を示
す外観図

【図２】本発明の第１の実施の形態を備えた挿入部の先
端部側を説明する断面図

【図３】図２の撮像ユニットを説明する断面図

【図４】図３の先端側ユニットを構成する先端カバーガ
ラスと先端カバーガラス枠との接合を説明する説明図

【図５】図３の後端側ユニットを構成する後端カバーガ
ラスと後端カバーガラス枠との接合を説明する説明図

【図６】図３の絶縁ユニットを構成する絶縁枠とパイプ
部材及びリング部材との接合を説明する説明図

【図７】光学系ユニットの組立手順を説明する説明断面
図

【図８】本発明の第２の実施の形態に係る撮像ユニット
を説明する断面図

【図９】挿入部の先端部に露出した対物レンズ外表面の
洗滌機構を設けた内視鏡を説明する説明断面図

【図１０】図９の変形例を示す説明断面図

【図１１】図１０の内視鏡本体から取り外したシースの
外観図

【符号の説明】

１ …内視鏡 ２ …挿入部 ３ …操作部 １１ …湾曲部 １２ …先端部 ３０ …撮像ユニット ３１ …先端カバーガラス ３２ …固体撮像素子 ３３ …対物レンズ群 ３５ …後端カバーガラス ３６ …先端カバーガラス枠 ３６Ｕ …先端側ユニット ３７ …対物レンズ枠 ３８ …絶縁枠 ３８Ｕ …絶縁ユニット ４１ …パイプ部材 ４２ …リング部材 ４３ …後端カバーガラス枠 ４３Ｕ …後端側ユニット 代理人 弁理士 伊藤 進

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 青野 進 東京都渋谷区幡ヶ谷２丁目43番２号 オ リンパス光学工業株式会社内 (72)発明者 唐沢 均 東京都渋谷区幡ヶ谷２丁目43番２号 オ リンパス光学工業株式会社内 (72)発明者 本間 聡 東京都渋谷区幡ヶ谷２丁目43番２号 オ リンパス光学工業株式会社内 (56)参考文献 特開 平９−168505（ＪＰ，Ａ) 特開 平９−192093（ＪＰ，Ａ) 特開 平８−56895（ＪＰ，Ａ) 特開 平９−265046（ＪＰ，Ａ) 特開 平10−234649（ＪＰ，Ａ) 特開 平９−265047（ＪＰ，Ａ) 特開 平11−190671（ＪＰ，Ａ) 実開 昭62−96616（ＪＰ，Ｕ) (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) A61B 1/00 - 1/32

Claims (1)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 金属部材及び金属化表面処理を施した非
   金属部材を有し、前記金属部材と前記非金属部材の前記
   金属化表面処理部分とをロウ接によって気密接合して複
   数のユニットを形成すると共に、前記複数のユニットの
   金属部材同士を溶接により気密接合して一体にした光学
   系ユニットを構成したことを特徴とする内視鏡。