JPH10170794A

JPH10170794A - 内視鏡のレンズ装置

Info

Publication number: JPH10170794A
Application number: JP8344490A
Authority: JP
Inventors: Naotake Mimori; 尚武三森; Haruo Akiba; 治男秋庭; Joji Watanabe; 城治渡邉
Original assignee: Fuji Photo Optical Co Ltd
Current assignee: Fujinon Corp
Priority date: 1996-12-10
Filing date: 1996-12-10
Publication date: 1998-06-26
Anticipated expiration: 2016-12-10
Also published as: JP3692670B2

Abstract

(57)【要約】【目的】レンズ鏡筒内に設けられている部材のうち、
光非透過部材の少なくとも一部を乾燥剤を板状またはシ
ート状の乾燥剤板で構成して、窒素置換等を行わなくて
も、レンズ鏡筒の内部を乾燥状態に保持できるようにす
る。【構成】シリカゲルＳの粉末をオレフィン系のバイン
ダ樹脂Ｒに混合して板状またはシート状に成形した乾燥
剤板Ｐを用い、この乾燥剤板Ｐを円環状の板体として形
成すれば、レンズ鏡筒１１内に設けた光非透過部材とし
ての有害光遮蔽板１７，絞り１８として用いることがで
き、またシート状とすればストッパリング１９の表面に
接着等の手段で固定することができる。第１レンズＬ₁
と第２レンズＬ₂ との間に平行平面板Ｇを第１レンズＬ
₁ に対して所定のスペースをもって配置するために、ス
トッパリング３４を設ける場合には、スぺーサ３１の内
面には、前述した乾燥剤板Ｐを円環状に形成した乾燥剤
リング３６を貼り付ける。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、内視鏡の対物光学
系として用いられるレンズ装置に関するものであり、特
に防曇機能を有するレンズ装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】内視鏡は本体操作部に体腔内等に挿入さ
れる挿入部を連設してなるものであるが、体腔内等の観
察・検査を行うために、照明手段及び観察手段を備えて
いる。照明手段は、光学繊維束からなり、内視鏡が着脱
可能に接続される光源装置の光源ランプからの照明光を
伝送するライトガイドを有する。ライトガイドの出射端
を先端部本体に形成した照明手段装着部に臨ませて設
け、また照明手段装着部にはライトガイドからの照明光
を発散させる照明用レンズが装着される。一方、観察手
段は照明手段により照明された体腔内像情報を外部に取
り出すためのもので、この体腔内像は、イメージガイド
によって光学像のまま本体操作部に連結して設けた接眼
部にまで伝送して、術者がこの接眼部に接眼することに
より体腔内像の観察を行う光学式内視鏡と、撮像手段を
用い、この撮像手段によって体腔内像に関する情報を電
気信号に変換して取り出してプロセッサに伝送し、プロ
セッサで撮像手段からの信号に基づいて所定の信号処理
を行った上で、モニタ装置に内視鏡映像を表示するよう
にした電子内視鏡とがある。

【０００３】光学式内視鏡であれ、電子内視鏡であれ、
挿入部の先端部本体には照明手段に近接した位置に対物
光学系を有する観察手段が設けられており、対物光学系
は、通常は、複数枚のレンズから構成され、これらのレ
ンズはレンズ鏡筒に装着される。光学式内視鏡であれ
ば、イメージガイドの入射端が、電子内視鏡の場合には
撮像手段が、それぞれ対物光学系の結像位置に設けられ
る。対物光学系は複数のレンズから構成されることか
ら、レンズ鏡筒に装着することによりレンズ装置として
観察手段装着部に装着される。そして、イメージガイド
の入射端面または撮像手段の受光面からなる結像面と対
物光学系との光軸を一致させるために、保持筒を設け
て、この保持筒に結像面を固定し、この保持筒をレンズ
鏡筒に嵌合させるようにしている。また、対物光学系と
撮像手段との間でピント調整を可能にするために、レン
ズ鏡筒は保持筒に対して摺動可能に嵌合されており、ピ
ント調整がなされた後に、レンズ鏡筒と保持筒との間が
固着される。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】ところで、レンズ鏡筒
における最も被写体側に位置する第１レンズは平凹レン
ズであり、凹面はレンズ鏡筒内に位置するようになって
いる。例えば、挿入部の先端で外部に露出している第１
レンズの表面には、検査中に体液等の汚損物が付着する
ことがあり、この汚損物の付着により観察視野が悪くな
る。従って、挿入部には、第１レンズの表面から汚損物
を洗い流すレンズ面洗浄機構が設けられている。このレ
ンズ面洗浄機構は、第１レンズの外面に向けて洗浄用流
体を噴出させるノズルを設けておき、このノズルから洗
浄液、通常は洗浄水を噴射させて、汚損物を洗い流し、
次いで加圧エアを吹き付けて、レンズ面に残存する洗浄
水を除去する。

【０００５】挿入部の先端、即ち第１レンズは、体腔内
では体温とほぼ同じ程度の温度状態となっており、また
電子内視鏡の場合には、固体撮像素子等の発熱体が存在
することから、体温より高い温度状態になることもあ
る。一方、洗浄水は格別加温されておらず、従って洗浄
水温度はほぼ室温程度となっている。このために、洗浄
水を第１レンズの外面に噴射させると、第１レンズが急
速に冷却されることになる。この第１レンズが冷却され
る結果、レンズ鏡筒内の空気に湿気が含んでいると、第
１レンズの内面側に曇り乃至結露を生じることになる。
しかも、第１レンズの内面は凹曲面であり、その曲率は
大きいことから、この第１レンズのうち、最も厚みの薄
い中央部分乃至その近傍の温度低下が最も著しくなり、
第１レンズの凹面における中央部分に集中的に曇り乃至
結露する。第１レンズの凹面の中央部分は結像に必要な
光線が集中しており、この部位に僅かでも曇ると、得ら
れる観察像の画質が急激に低下して、極めて見難いもの
となる。また、これ以外にも挿入部の先端が急速に冷却
されると、第１レンズ等が曇ったり、結露したりするお
それもある。

【０００６】従って、内視鏡の対物光学系として用いら
れるレンズ装置にあっては、レンズ鏡筒内のレンズ、特
に第１レンズが曇ったり、結露したりするのを防止する
防曇機能を持たせるようにしている。このために、例え
ば、レンズ鏡筒内の空間部にドライエアや窒素ガス等、
湿気を含まない気体を封入するようにしたものは、従来
から知られている。しかしながら、レンズ鏡筒の内部に
は対物光学系等の部品が設けられる関係から、いくつか
の小空間に分割されており、レンズ鏡筒内の空気を湿気
を含まない気体と完全に置換するのは極めて困難である
だけでなく、長い期間の間には、水分乃至湿気を含んだ
空気がレンズ鏡筒内に入り込むおそれもあり、レンズ鏡
筒内の防湿を必ずしも完全に行うことができない等の問
題があった。

【０００７】本発明は以上の点に鑑みてなされたもので
あって、その目的とするところは、レンズ鏡筒内の防湿
の完全性を期することにある。

【０００８】

【課題を解決するための手段】前述した目的を達成する
ために、本発明は、内視鏡の挿入部の先端部に設けら
れ、結像面が連結された保持筒に挿嵌されるレンズ鏡筒
内に対物光学系を内蔵させたものであって、前記レンズ
鏡筒内に設けられる部材のうち、光非透過部材の少なく
とも一部を板状またはシート状の乾燥剤板で構成したこ
とをその特徴とするものである。

【０００９】乾燥剤板としては、シリカゲルをオレフィ
ン系の樹脂に分散させて板状に形成したもの用いると、
長期間にわたって防湿効果を発揮させることができ、し
かも所望の形状に成形できるので好ましい。レンズ鏡筒
内に設けられる光非透過部材としては、絞り及び有害光
遮蔽板があり、またレンズとレンズとの間等に介装され
るスペーサや端部に位置するレンズを固定するストッパ
リング等もある。絞り及び有害光遮蔽板はそのまま乾燥
剤板で形成でき、またスペーサやストッパリング等の場
合には乾燥剤板を内面等に貼着することができる。

【００１０】

【発明の実施の形態】以下、図面に基づいて本発明の実
施の一形態について説明する。まず、図１に内視鏡の挿
入部の先端部分の外観を示す。図中において、１は挿入
部であって、この挿入部１の先端部分は硬質部材からな
る先端部本体１ａとなっており、この先端部本体１ａに
は所定の長さにわたって所望の方向に湾曲操作可能なア
ングル部１ｂが連設され、さらに図示は省略するが、ア
ングル部１ｂには軟性部が連設される。先端部本体１ａ
の先端面（または側面）には照明窓２及び観察窓３が設
けられると共に、鉗子その他の処置具を挿通させる処置
具挿通チャンネル４が開口すると共に、観察窓３が汚損
された時に、この観察窓３に向けて洗浄用流体、例えば
洗浄水と加圧エアとを噴射させるノズル５が設けられて
いる。ここで、先端部本体１ａは構造部材として高い強
度を有し、かつ前述した各種の部材が固定される関係か
ら、金属で形成されるのが一般的であり、金属が直接外
部に露出するのを防止するためには、先端部本体１ａは
電気絶縁性部材からなるキャップ６により覆われてお
り、この先端部本体１ａとキャップ６との接合部はシー
ル材によりシールされている。従って、照明窓２，観察
窓３，処置具挿通チャンネル４及びノズル５は、このキ
ャップ６に開口している。

【００１１】図２に先端部本体１ａの断面を示す。先端
部本体１ａにおける観察窓３の部位には、軸線方向に貫
通する透孔が設けられており、この透孔内には観察ユニ
ット１０が装着される。観察ユニット１０は、対物光学
系を構成する複数のレンズを装着したレンズ鏡筒１１を
有し、このレンズ鏡筒１１には保持筒１２が嵌合されて
いる。保持筒１２にはフィルタ１３と光路を９０°曲げ
るためのプリズム１４が接合され、さらにプリズム１４
には基板１５に装着した撮像手段としての固体撮像素子
１６が接合されている。なお、プリズムを設けず、固体
撮像素子を直接保持筒に連結する等の構成としても良
い。

【００１２】図２に示したレンズ鏡筒１１に設けられる
対物光学系のレンズ構成としては、４枚のレンズＬ₁ ，
Ｌ₂ ，Ｌ₃ 及びＬ₄ から構成される。これら各レンズＬ
₁ 〜Ｌ₄ のうち、最も被写体側に位置する第１レンズＬ
₁ は被写体側が平面で、結像側が凹面となった平凹レン
ズであり、その平面側は観察窓３に露出している。ま
た、第１レンズＬ₁ より被写体側に位置する第２レンズ
Ｌ₂ は凸面を結像側に向けた平凸レンズである。さらに
第３レンズＬ₃ と第４レンズＬ₄ とは接合レンズで構成
される。そして、第１レンズＬ₁ と第２レンズＬ₂ との
間は外周側の部分に円環状の有害光遮蔽板１７が設けら
れており、この有害光遮蔽板１７により有害光をカット
するようにしている。また、第２レンズＬ₂ と第３レン
ズＬ₃ との間にはレンズ鏡筒１１の内面に設けた突条か
らなるスペーサ１１ａが形成され、かつこのスぺーサ１
１ａと第３レンズＬ₃ との間には絞り１８が介装されて
いる。そして、第４レンズＬ₄ の結像側の位置には、レ
ンズＬ₁ 〜Ｌ₄ を固定的に保持するためのストッパリン
グ１９が設けられている。

【００１３】以上の対物光学系を装着したレンズ鏡筒１
１は保持筒１２に摺動可能に挿嵌されており、このレン
ズ鏡筒１１を光軸方向に移動させて、対物光学系と固体
撮像素子１６との間の間隔を調整することによって、ピ
ント調整を行えるようになっている。そして、ピント調
整を行った状態で接着剤等を用いてレンズ鏡筒１１と保
持筒１２とを固定するが、レンズ鏡筒１１の内部は気密
に保持されるようになっている。

【００１４】まず、レンズ鏡筒１１と第１レンズＬ₁ と
の間にシール材が充填される。ここで、レンズ鏡筒１１
の先端から第１レンズＬ₁ を所定長さ突出する状態に組
み込まれており、観察ユニット１０を先端部本体１ａに
装着した時には、第１レンズＬ₁ はキャップ６に形成し
た透孔６ａ内において、キャップ６の表面と一致する位
置に配置される。これによって、第１レンズＬ₁ とキャ
ップ６の透孔６ａ内面及びレンズ鏡筒１１の先端面とに
より円環状の凹部が形成され、この凹部にシール材２０
が充填される。また、保持筒１２の後方位置にはプリズ
ム１４及び基板１５に搭載させた固体撮像素子１６が設
けられているが、この部位はほぼ全体にわたってシール
材２１で封止される。さらに、ピント調整を行った後の
保持筒１２の先端面とレンズ鏡筒１１の周胴部との間に
もシール材２２が充填される。これによって、レンズ鏡
筒１１全体がシールされて、気密に保持される。

【００１５】レンズ鏡筒１１の内部には４枚のレンズＬ
₁ 〜Ｌ₄ やその他の部材が組み込まれてレンズ装置が形
成されるが、レンズ装置の組み立て作業場は格別防湿さ
れた空間とはなっておらず、例えば湿度の高い状況下で
これらの部材が組み込まれたりすると、レンズ鏡筒１１
の内部の空気が湿潤な状態になる。この結果、レンズ鏡
筒１１内の空間には元々湿気を含んだ空気が存在するこ
とになり、この状態でレンズ鏡筒１１を密閉すると、内
部に湿気を排除できなくなるから、レンズ鏡筒１１を密
閉する前の段階で、その内部を乾燥させる必要がある。
このために、従来では窒素置換が行われることもある
が、レンズ鏡筒１１の内部空間は種々の部材により複雑
に仕切られているから、完全な窒素置換を行うことがで
きない。

【００１６】以上のことから、本発明においては、窒素
置換を行うのではなく、乾燥剤を用いてレンズ鏡筒１１
内を乾燥させるようにしている。ただし、乾燥剤をレン
ズ鏡筒の内部に収容させると、その分だけレンズ鏡筒１
１が大型化してしまう。レンズ鏡筒１１が大型化する
と、挿入部１の太径化の原因となるから、単純に乾燥剤
を収容させることはできない。

【００１７】そこで、本発明では、乾燥剤として、図３
に示したように、シリカゲルＳの粉末をバインダ樹脂Ｒ
に混合して板状またはシート状に成形した乾燥剤板Ｐを
用いる。ここで、バインダ樹脂Ｒとしては、オレフィン
系の樹脂を用いる。オレフィン樹脂は透湿速度が遅いこ
とから、シリカゲルＳによる乾燥効果が長期間保たれる
ことになる。また、この乾燥剤板Ｐは成形によって形状
及び厚み等は任意のものとすることができる。さらに、
吸湿性のある黒色塗料を塗布すれば、光の反射を防止で
きる。従って、この乾燥剤板Ｐはレンズ等の光を透過さ
せるための部材としては用いることはできないが、所要
の形状に成形することによって、レンズ鏡筒１１内に設
けた各種の部材のうち、光非透過部材として用いること
ができる。また、光非透過部材そのものではなく、光非
透過部材に接着等の手段で固定することも可能である。

【００１８】レンズ鏡筒１１内には、対物光学系を構成
するレンズだけでなく、光を透過させない光非透過部材
が設けられている。この光非透過部材としては、図２に
示したものにあっては、有害光遮蔽板１７，絞り１８が
あり、これらの部材は、円環状の板体から構成され、そ
れらの開口部は光を透過させるが、板体そのものは光を
透過させるものではない。また、ストッパリング１９も
光非透過部材である。ただし、ストッパリング１９はレ
ンズを位置決めするものであるから、高い強度が必要と
なり、レンズ等に強く圧接させても変形等を生じないよ
うにしなければならない。

【００１９】以上のことから、有害光遮蔽板１７や絞り
１８を構成する円環状の板体として乾燥剤板Ｐを用いる
ことができる。この場合には、乾燥剤板Ｐはできるだけ
薄板で形成すると共に、その表面は光の吸収性を高める
必要がある。そこで、乾燥剤板Ｐの表裏両面に黒色塗料
を塗布したり、または少なくともバインダ樹脂Ｒに黒色
顔料を混合するが、バインダ樹脂Ｒに黒色顔料を混合し
た上で、さらに表裏両面を黒色塗料で塗布するのが最も
好ましい。一方、乾燥剤板Ｐは強度等の点で、ストッパ
リング１９そのものとして用いることはできないが、ス
トッパリング１９の表面に接着等の手段で固定すること
ができる。この場合においては、乾燥剤Ｐは薄いシート
状に成形することにより嵩張らないようにする。

【００２０】以上のように、有害光遮蔽板１７や絞り１
８を乾燥剤板Ｐで構成したり、ストッパリング１９に乾
燥剤板Ｐを固定して設けることによって、レンズ鏡筒１
１の内部の気体を置換する等の措置を行わなくても、レ
ンズ鏡筒１１内の湿気を確実に取り除くことができる。
従って、体腔内の検査時にレンズ鏡筒１１内のレンズＬ
₁ 〜Ｌ₄ に曇りが生じたり、結露したりするおそれはな
く、固体撮像素子１６により極めて良好な観察視野が得
られることになる。しかも、レンズ鏡筒１１内に格別の
部材を付加的に設けることなく、またそれらは格別嵩張
らないものであるから、レンズ鏡筒１１が大型化するこ
とはない。

【００２１】ところで、観察ユニット１０は先端部本体
１ａに装着されるが、この観察ユニット１０のうち、先
端部本体１ａには保持筒１２が装着されており、この保
持筒１２の基端側におけるアングル部１ｂへの連設側の
空間部には基板１５及び固体撮像素子１６が連結して設
けられている。観察ユニット１０のうち、最も嵩張る部
分は、基板１５及び固体撮像素子１６を設けた部位であ
り、先端部本体１ａに装着されている部位は、それより
コンパクトになっている。また、観察ユニット１０以外
の部材、例えば照明手段を構成するライトガイドや処置
具挿通チャンネル４等は軸線方向においてはほぼ均一な
形状となっている。従って、保持筒１２における先端部
本体１ａへの装着部を多少太くしても、挿入部１が太径
化する要因とはならない。そこで、保持筒１２における
レンズ鏡筒１１への嵌合部分であって、しかも先端部本
体１ａ内に装着される部位を外側に向けて肉厚を大きく
することによって、外径側を拡大するようになし、この
厚肉化させた部位の内周面に円環状の凹溝２３を形成し
て、この凹溝２３とレンズ鏡筒１１の外面との間にも前
述と同様の乾燥剤板Ｐまたはその他の乾燥剤２４を設け
るようにする。これによって、レンズ鏡筒１１内をより
乾燥した状態に保持できる。

【００２２】ところで、レンズ鏡筒に設けられるレンズ
のうち、第１レンズＬ₁ の凹面が最も曇り易いことか
ら、第１レンズＬ₁ と第２レンズＬ₂ との間の空間を乾
燥させることが特に必要となる。そこで、この部位をよ
り効率的に乾燥させるには、図４に示したように構成す
れば良い。

【００２３】同図において、３０はレンズ鏡筒であっ
て、このレンズ鏡筒３０内には４枚のレンズＬ₁ 〜Ｌ₄
が装着されるが、さらに第１レンズＬ₁ と第２レンズＬ
₂ との間に平行平面板Ｇを設け、かつ平行平面板Ｇと第
１レンズＬ₁ との間に所定のスペースを形成する。そし
て、このスペースを確保するために、第１レンズＬ₁ の
内面側には円環状のスぺーサ３１が介装されており、ま
たスぺーサ３１と第１レンズＬ₁ との間に有害光遮蔽板
３２が設けられる。絞り３３は第２レンズＬ₂ と第３レ
ンズＬ₃ との間に配置し、さらに第４レンズＬ₄ の結像
側の部位にはストッパリング３４が配置される。平行平
面板Ｇの外周面にはＯリング等のシール部材３５を装着
して、このシール部材３５と、第１レンズＬ₁ とレンズ
鏡筒３０との間に充填されるシール材により第１レンズ
Ｌ₁ と平行平面板Ｐとの間の空間を密閉する。そして、
スぺーサ３１の内面には、前述した乾燥剤板Ｐを円環状
に形成した乾燥剤リング３６を貼り付けるようにして固
定する。

【００２４】ここで、スぺーサ３１は第１レンズＬ₁ と
平行平面板Ｇとの間の間隔を保持するものであり、第１
レンズＬ₁ の外周部は平坦になっている。従って、スぺ
ーサ３１は第１レンズＬ₁ に面接触している有害光遮蔽
板３２と、また平行平面板Ｇとも面接触させているの
で、その厚みは極めて薄いものであっても、スぺーサと
しての機能は十分発揮する。従って、このスぺーサ３１
の内側にはかなりの厚みの乾燥剤リング３６を装着する
ことができ、レンズ鏡筒３０内において、極めて限られ
た空間であり、しかも密閉されている第１レンズＬ₁ と
平行平面板Ｇとの間の空間は、乾燥剤リング３６により
ほぼ完全に湿気が吸収され、実質的に完全に乾燥した空
間となる。

【００２５】以上のように構成すれば、第１レンズＬ₁
の外面側等に急激な温度変化があったとしても、この第
１レンズＬ₁ の内面側に曇りや結露が生じるおそれは全
くなくなる。また、第１レンズＬ₁ 以外の平行平面板Ｇ
の第２レンズＬ₂ への接合面から結像側における光学部
品については、第１レンズＬ₁ と平行平面板Ｇとの間で
密閉されている空気により断熱効果が生じる。従って、
たとえ挿入部の外面側に急激な温度変化があったとして
も、それらの温度変化が緩和されるから、やはり曇りや
結露等の発生が抑制される。勿論、絞り３３を乾燥剤板
Ｐで形成する等によって、レンズ鏡筒３０の全体の乾燥
機能をさらに向上させることができ、レンズＬ₁ 〜Ｌ₄
及び平行平面板Ｇはいずれも防曇保護される。

【００２６】

【発明の効果】本発明は以上のように、レンズ鏡筒内に
設けられている部材のうち、光非透過部材の少なくとも
一部を乾燥剤を板状またはシート状に形成した乾燥剤板
で構成しているから、窒素置換等を行わなくても、レン
ズ鏡筒の内部を乾燥状態に保持できる等の効果を奏す
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】内視鏡の挿入部における先端部分を示す外観図
である。

【図２】本発明の実施の一形態を示す内視鏡のレンズ装
置の断面図である。

【図３】乾燥剤板の断面図である。

【図４】本発明の他の実施の形態を示すレンズ装置の断
面図である。

【符号の説明】

１挿入部１ａ先端部本体３観
察窓１０観察ユニット１１，３０レンズ鏡
筒１２保持筒１７，３２有害光遮蔽板
１８，３３絞り１９，３４ストッパリング３１スぺ
ーサ３５シール部材３６乾燥剤リングＬ₁ 〜Ｌ₄ レンズＰ乾燥剤板
ＳシリカゲルＲ樹脂Ｇ平行平面板

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】内視鏡の挿入部の先端部に設けられ、結
像面が連結された保持筒に挿嵌されるレンズ鏡筒内に対
物光学系を内蔵させたものにおいて、前記レンズ鏡筒内
に設けられる部材のうち、光非透過部材の少なくとも一
部を板状またはシート状の乾燥剤板で構成したことを特
徴とする内視鏡のレンズ装置。
【請求項２】前記乾燥剤板は、シリカゲルをオレフィ
ン系の樹脂に分散させて板状に成形したものであること
を特徴とする請求項１記載の内視鏡のレンズ装置。
【請求項３】前記光非透過部材としての絞りまたは有
害光遮蔽板を前記乾燥剤板で構成したことを特徴とする
請求項１記載の内視鏡のレンズ装置。
【請求項４】前記対物光学系を構成する光学部品を所
定の間隔に保持するために設けられ、光非透過部材を構
成するスペーサまたは対物光学系を固定的に保持するた
めのストッパリングに前記乾燥剤板をシート状にして貼
着する構成としたことを特徴とする内視鏡のレンズ装
置。
【請求項５】前記保持筒とレンズ鏡筒との間に円環状
の凹部を形成して、この凹部内に乾燥剤を封入する構成
としたことを特徴とする請求項１記載の内視鏡のレンズ
装置。