内視鏡の対物部

【課題】最先端のレンズとレンズ枠とを接合時及び高圧蒸気滅菌処理時の熱膨張等で破損しない状態に接合固着することができ、しかも接合状態の確認のために特別な装置や手間をかけることなく接合状態と気密状態の確認等を目視により簡単かつ確実に行うことができる内視鏡の対物部を提供すること。
【解決手段】レンズ枠１０の先端部分に最先端のレンズ１１の外周に面する周壁を形成せずに、最先端のレンズ１１の後端面をレンズ枠１０の先端面にロー接により気密に固着した。

【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は内視鏡の挿入部先端に配置された対物部に関する。
【背景技術】
【０００２】
内視鏡の対物部は一般に、直径が数ミリメートル以下の広視野角の極小レンズ群を完全な気密性と耐薬性等を有する状態に組み込む必要があるという特殊性から、最先端のレンズがレンズ枠の先端部分に気密に接合固着され、最先端のレンズを除く全て又は一部のレンズがレンズ枠内に後方から嵌め込まれて固定された構成をとっている。
【０００３】
そして近年は、さらに高圧蒸気滅菌にも耐えるだけの耐久性が求められるようになってきたことから、最先端のレンズの外周面又は裏面に予め金メッキ等を施して、その部分を金属製のレンズ枠に半田付け等で接合している（例えば、特許文献１、２）。
【特許文献１】特開２００４−９４０４３
【特許文献２】特開２０００−１９３８９２
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
特許文献１に記載された発明においては、図１２に示されるように、最先端のレンズ１０１の外周面をレンズ枠１００の内周面に半田付け等で接合した構成をとっているが、製造時の加熱或いはその後の高圧蒸気滅菌処理時等に発生する膨張収縮の際に、最先端のレンズ１０１とレンズ枠１００との熱膨張率の相違により接合部Ａが破損して、いわゆる水漏れ故障が発生する場合がある。
【０００５】
一方、特許文献２に記載された発明においては、図１３に示されるように、最先端のレンズ１０１の外径寸法をレンズ枠１００の内径寸法に対してガタつきが出る程度に小さく形成して、最先端のレンズ１０１の裏面をレンズ枠の先端面に接合することで、熱膨張による接合部Ａの破損が発生しないようにしている。
【０００６】
しかし、最先端のレンズ１０１の裏面が接合部Ａになっていて接合作業後に接合状態を目視できないので、接合状態を確認するためにＸ線装置が必要になる等、検査装置や検査作業が大がかりになってしまう不都合がある。
【０００７】
そこで本発明は、最先端のレンズとレンズ枠とを接合時及び高圧蒸気滅菌処理時の熱膨張等で破損しない状態に接合固着することができ、しかも接合状態の確認のために特別な装置や手間をかけることなく接合状態と気密状態の確認等を目視により簡単かつ確実に行うことができる内視鏡の対物部を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記の目的を達成するため、本発明の内視鏡の対物部は、複数のレンズを含む対物光学系の最先端のレンズが金属製のレンズ枠の先端部分に気密に接合固着され、最先端のレンズを除く全て又は一部のレンズがレンズ枠内に後方から嵌め込まれて固定された構成の内視鏡の対物部において、レンズ枠の先端部分に最先端のレンズの外周に面する周壁を形成せずに、最先端のレンズの後端面をレンズ枠の先端面にロー接により気密に固着したものである。
【０００９】
なお、最先端のレンズの外径がレンズ枠の外径を越えない大きさに形成されているとよく、最先端のレンズが凹レンズであって、その後端面の外縁寄りの部分がレンズ枠の先端面に環状に固着されていてもよい。
【発明の効果】
【００１０】
本発明によれば、レンズ枠の先端部分に最先端のレンズの外周に面する周壁を形成せずに、最先端のレンズの後端面をレンズ枠の先端面にロー接により気密に固着したことにより、最先端のレンズとレンズ枠とを接合時及び高圧蒸気滅菌処理時の熱膨張等で破損しない状態に接合固着することができ、しかも接合状態の確認のために特別な装置や手間をかけることなく接合状態と気密状態の確認等を目視により簡単かつ確実に行うことができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１１】
複数のレンズを含む対物光学系の最先端のレンズが金属製のレンズ枠の先端部分に気密に接合固着され、最先端のレンズを除く全て又は一部のレンズがレンズ枠内に後方から嵌め込まれて固定された構成の内視鏡の対物部において、レンズ枠の先端部分に最先端のレンズの外周に面する周壁を形成せずに、最先端のレンズの後端面をレンズ枠の先端面にロー接により気密に固着する。
【実施例】
【００１２】
図面を参照して本発明の実施例を説明する。
図２は内視鏡の挿入部先端の正面図であり、挿入部の最先端部分に連結された先端部本体１の先端面に、観察窓２、照明窓３及び処置具突出口４等が配置されている。
【００１３】
図３はその挿入部先端の側面断面図であり、処置具突出口４の奥においては、挿入部内に全長にわたって挿通配置された処置具挿通チャンネル５の先端部分が、処置具突出口４と真っ直ぐに連通する状態に先端部本体１に接続されている。
【００１４】
１１と１２は対物光学系を構成するレンズ群であり、最先端のレンズ１１は、その後端面がレンズ枠１０の前端面に固着されて（接合部Ａ）、観察窓２に緩く嵌め込まれた状態になっており、その嵌め込み面には接着剤が塗布されている。
【００１５】
最先端のレンズ１１に続く後群レンズ１２はこの実施例では３枚のレンズであり、円筒状のレンズ枠１０内に嵌め込まれてそこに固定されている。なお、後群レンズ１２が一枚のレンズであっても差し支えない。
【００１６】
対物光学系１１，１２による被写体の投影位置には固体撮像素子１３の撮像面が配置されており、固体撮像素子１３とその後方に隣接して配置された電子部品等が内部に固着された撮像ユニット枠１４の先端部分が、レンズ枠１０の後半部分の外周部に嵌合固着されている。１５は挿入部内に全長にわたって挿通配置された信号ケーブルである。
【００１７】
図１は、上述のように構成された内視鏡の撮像ユニットを示しており、レンズ枠１０は金属製であって、最先端部分の内径がその後側の部分の内径より小さく形成された円筒状に形成されている。
【００１８】
レンズ枠１０の先端部分には最先端のレンズ１１の外周に面する周壁が形成されておらず、レンズ枠１０の外径より小さな外径に形成された最先端のレンズ１１の後端面が、レンズ枠１０の先端面にロー接により気密に接合固着されている。Ａがそのロー接による接合部である。後群レンズ１２は、レンズ枠１０に後方から嵌め込まれて固定されている。
【００１９】
最先端のレンズ１１は外径がレンズ枠１０の外径を越えない大きさに形成されている。したがって、撮像ユニットを先端部本体１の嵌合孔内に組み込む際に後方から容易に差し込んでセットすることができる。なお、最先端のレンズ１１はこの実施例では凹レンズであるが、平行平面板等であってもよくメニスカスレンズ等であっても差し支えない。
【００２０】
図４は、レンズ枠１０に最先端のレンズ１１をロー接で接合する際に用いられる治具５０，６０を分解して示しており、レンズ受け治具５０には最先端のレンズ１１が嵌め込まれる有底のレンズ受け穴５１が形成され、レンズ枠受け治具６０にはレンズ枠１０が嵌挿されるレンズ枠受け孔６１が貫通形成されている。
【００２１】
そして、レンズ受け治具５０とレンズ枠受け治具６０とに互いに位置を合わせて複数（例えば４個）形成された位置決め孔５２，６２に位置決めピン７０を突き通すことにより、レンズ受け穴５１とレンズ枠受け孔６１との軸線が一致する状態でレンズ受け治具５０とレンズ枠受け治具６０とが当接するようになっている。
【００２２】
治具５０，６０は各々、例えばカーボン等のようにロー接の際の加熱温度に耐えられ且つロー接により接合されない材料で形成されている。８０は、例えば金錫（Ａｕ−Ｓｎ）等のような材料からなるロー接材であり、接合部Ａの形状に合わせた薄肉の環状（ドーナツ状）に形成されている。
【００２３】
このような治具５０，６０を用いて最先端のレンズ１１をレンズ枠１０にロー接する際には、先ず図５に示されるように、最先端のレンズ１１を先端面側からレンズ受け治具５０のレンズ受け穴５１内に嵌め込んでセットする。
【００２４】
なお、レンズ受け穴５１の直径は最先端のレンズ１１がガタつきなく嵌め込まれる程度（例えば、最先端のレンズ１１の直径プラス０．０１〜０．０５ｍｍ程度）に形成され、深さは最先端のレンズ１１の裏面側がレンズ受け治具５０の表面から少し突出する程度に形成されている。
【００２５】
次いで、図６に示されるように、レンズ受け治具５０に上方からレンズ枠受け治具６０を重ね合わせる。レンズ受け治具５０とレンズ枠受け治具６０は位置決めピン７０によって位置関係が規制されているので、レンズ受け穴５１とレンズ枠受け孔６１との軸線が一致する状態にセットされる。
【００２６】
そこで、図７に示されるように、ロー接材８０とレンズ枠１０をレンズ枠受け孔６１内に順に落とし込む。レンズ枠受け孔６１の直径はレンズ枠１０がガタつきなく嵌め込まれる程度（例えば、レンズ枠１０の直径プラス０．０１〜０．０５ｍｍ程度）に形成されている。
【００２７】
そして、図８に示されるように、レンズ枠１０と最先端のレンズ１１との間にロー接材８０が確実に挟みつけられた状態になるようレンズ枠１０の上に荷重ピン９０等を載せ、或いはその状態で全体を上下に１８０°引っ繰り返した状態にして、例えば４５０°Ｃ以上の温度の炉内に所定時間入れておく。
【００２８】
すると、ロー接材８０が溶解されると共に、レンズ枠１０と最先端のレンズ１１が共に炉内の温度程度まで加熱されることにより、その表面がロー接材８０に対していわゆる濡れた状態になり、最先端のレンズ１１の後端面（裏面）の外縁寄りの部分がレンズ枠１０の先端面にロー接により環状に気密に接合固着される。
【００２９】
このようにしてロー接されたレンズ枠１０と最先端のレンズ１１とは、芯ずれがほとんど発生せず、しかも、最先端のレンズ１１の外周に面するような周壁がレンズ枠１０に形成されていないので、ロー接時やその後の高圧蒸気滅菌処理時等の温度変化により発生する膨張収縮で接合部Ａが破損しない。
【００３０】
そして、図９に示されるように、ロー接による接合部Ａの接合状態と気密状態の確認等を目視により簡単かつ確実に行うことができるので、接合部Ａの検査に特別な装置や手間を費やすことなく接合部Ａの品質を確保することができる。
【００３１】
次いで、図１０に示されるように、最先端のレンズ１１が先端に接合されたレンズ枠１０に後群レンズ１２を落とし込んで接着或いはかしめ等により固定し、図１１に示されるように、撮像ユニット枠１４の先端部分をレンズ枠１０の後半部分に被嵌して接着或いはかしめ等により固定することにより、図１に示されるような撮像ユニットが出来上がる。
【図面の簡単な説明】
【００３２】
【図１】本発明の実施例の撮像ユニットの側面断面図である。
【図２】本発明の実施例の内視鏡の挿入部先端の正面図である。
【図３】本発明の実施例の内視鏡の挿入部先端の側面断面図である。
【図４】本発明の実施例のロー接治具の分解斜視図である。
【図５】本発明の実施例のロー接工程を順に示す略示断面図である。
【図６】本発明の実施例のロー接工程を順に示す略示断面図である。
【図７】本発明の実施例のロー接工程を順に示す略示断面図である。
【図８】本発明の実施例のロー接工程を順に示す略示断面図である。
【図９】本発明の実施例のロー接の状態を目視する状態を示す略示断面図である。
【図１０】本発明の実施例のロー接後の撮像ユニット組み立て工程を順に示す略示断面図である。
【図１１】本発明の実施例のロー接後の撮像ユニット組み立て工程を順に示す略示断面図である。
【図１２】従来の内視鏡の対物光学系がレンズ枠に組み込まれた状態の第１の例の側面断面図である。
【図１３】従来の内視鏡の対物光学系がレンズ枠に組み込まれた状態の第２の例の側面断面図である。
【符号の説明】
【００３３】
１０レンズ枠
１１最先端のレンズ
１２後群レンズ
５０レンズ受け治具
５１レンズ受け穴
６０レンズ枠受け治具
６１レンズ枠受け孔
７０位置決めピン
８０ロー接材
Ａ接合部

【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数のレンズを含む対物光学系の最先端のレンズが金属製のレンズ枠の先端部分に気密に接合固着され、上記最先端のレンズを除く全て又は一部のレンズが上記レンズ枠内に後方から嵌め込まれて固定された構成の内視鏡の対物部において、
上記レンズ枠の先端部分に上記最先端のレンズの外周に面する周壁を形成せずに、上記最先端のレンズの後端面を上記レンズ枠の先端面にロー接により気密に固着したことを特徴とする内視鏡の対物部。
【請求項２】
上記最先端のレンズの外径が上記レンズ枠の外径を越えない大きさに形成されている請求項１記載の内視鏡の対物部。
【請求項３】
上記最先端のレンズが凹レンズであって、その後端面の外縁寄りの部分が上記レンズ枠の先端面に環状に固着されている請求項１又は２記載の内視鏡の対物部。

【図１】