(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】特許公報(B2)
(11)【特許番号】
(24)【登録日】2022-07-19
(45)【発行日】2022-07-27
(54)【発明の名称】内視鏡
(51)【国際特許分類】
A61B 1/04 20060101AFI20220720BHJP
A61B 1/01 20060101ALI20220720BHJP
G02B 23/24 20060101ALI20220720BHJP
G02B 23/26 20060101ALI20220720BHJP
【FI】
A61B1/04 530
A61B1/01 512
G02B23/24 B
G02B23/26 C
(21)【出願番号】P 2018133078
(22)【出願日】2018-07-13
【審査請求日】2021-04-22
(73)【特許権者】
【識別番号】320008672
【氏名又は名称】i-PRO株式会社
(74)【代理人】
【識別番号】110002000
【氏名又は名称】特許業務法人栄光特許事務所
(72)【発明者】
【氏名】原口 直之
(72)【発明者】
【氏名】畑瀬 雄一
【審査官】田辺 正樹
(56)【参考文献】
【文献】特開2001-128937(JP,A)
【文献】特開昭63-270022(JP,A)
【文献】特開平01-101957(JP,A)
【文献】国際公開第2015/064614(WO,A1)
【文献】特開2013-198566(JP,A)
【文献】特開2016-083009(JP,A)
【文献】特開2013-034498(JP,A)
(58)【調査した分野】(Int.Cl.,DB名)
A61B1/00-1/32
G02B23/24-23/26
(57)【特許請求の範囲】
【請求項1】
内視鏡であって、
撮像光が結像される受光面と、前記受光面とは反対側の背面に設けられるセンサ回路部と、を有する撮像素子と、
被検体への
前記内視鏡の挿入方向
において、前記撮像素子よりも先端
側に設けられ、前記撮像素子に前記撮像光を入射するレンズと
、
前記レンズ
と前記撮像素子
とを
収容する収容部を有し、前記挿入方向において前記内視鏡の先端面から延びる導電性部材と、
前記導電性部材を接地する接地部材と、
前記収容部において前記内視鏡の前記先端面から延び、前記撮像素子と前記レンズとを前記導電性部材から離間して固定する固定樹脂と、
を備える、
内視鏡。
【請求項2】
前記挿入方向先端に設けられ、ガイドワイヤが貫通するガイドワイヤ孔を有するガイドワイヤルーメン、をさらに備える、
請求項1に記載の内視鏡。
【請求項3】
前記導電性部材は
、前記ガイドワイヤルーメン
であり、
前記ガイドワイヤ孔は、前記挿入方向に沿って延びている、
請求項2に記載の内視鏡。
【請求項4】
前記レンズは、前記撮像光を
前記受光面に結像するように配置され、
前記レンズの光軸に直交する方向
において、前記レンズの断面形状の外径は前記センサ回路
部の断面形状の外径より大きい、
請求項
1から3のいずれか1項に記載の内視鏡。
【請求項5】
前記センサ回路部と前記導電性部材との間の絶縁抵抗より、前記導電性部材と前記接地部材との間の絶縁抵抗が小さい、
請求項
1から4のいずれか1項に記載の内視鏡。
【請求項6】
前記接地部材は、金属ワイヤである、
請求項
1から5のいずれか1項に記載の内視鏡。
【請求項7】
前記センサ回路部は、前記背面に設けられる複数のバンプと、それぞれが前記複数のバンプに導通接続され、前記挿入方向に沿って延びる複数の芯線と、を有する、
請求項1から6のいずれか1項に記載の内視鏡。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本開示は、内視鏡に関する。
【背景技術】
【0002】
血管に予め挿入した外径0.35mm程度のガイドワイヤを使用し、患部への円滑なアクセスを可能とした細径化血管内視鏡カテーテルが知られている(例えば、特許文献1等参照)。この細径化血管内視鏡カテーテルは、本体が外径0.4mm程度の光ファイバ束であり、先端に断面円形のチップおよび光学レンズを備える。チップには、ガイドワイヤ通過用ルーメンが設けられ、ガイドワイヤが備えられる。細径化血管内視鏡カテーテルは、ガイドワイヤ通過用ルーメンにガイドワイヤを通し、ガイドワイヤに沿って目的部位に容易に挿入できる。細径化血管内視鏡カテーテルは、血管内の画像が、光学レンズによって捕捉され、光ファイバ束を介して基端側に伝達される。伝達された画像は、ディスプレイ装置等に表示可能となる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0003】
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0004】
しかしながら、特許文献1の細径化血管内視鏡カテーテルの先端には光学レンズは配置されているが、画像を撮像するための撮像素子が配置されていない。ここで、内視鏡が挿入される被写体(例えば人体である被検体内の患部)の高画質な画像を撮像するために、内視鏡の挿入先端に撮像素子を設ける構成を考慮すると、先端を小型化しつつ、撮像素子が被写体からの静電気によって破壊等の破損がなされないように配慮する静電気対策が必要となるという課題があった。特許文献1においては、このような課題については認識されていない。
【0005】
本開示は、上述した従来の事情に鑑みて案出され、簡素な構造で大径化を抑制しつつ、撮像素子を静電気による破壊から保護できる内視鏡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】
【0006】
本発明は、内視鏡であって、撮像光が結像される受光面と、前記受光面とは反対側の背面に設けられるセンサ回路部と、を有する撮像素子と、被検体への前記内視鏡の挿入方向において、前記撮像素子よりも先端側に設けられ、前記撮像素子に前記撮像光を入射するレンズと、前記レンズと前記撮像素子とを収容する収容部を有し、前記挿入方向において前記内視鏡の先端面から延びる導電性部材と、前記導電性部材を接地する接地部材と、前記収容部において前記内視鏡の前記先端面から延び、前記撮像素子と前記レンズとを前記導電性部材から離間して固定する固定樹脂と、を備える、内視鏡を提供する。
【発明の効果】
【0007】
本開示によれば、内視鏡において、簡素な構造で大径化を抑制しつつ、撮像素子を静電気による破壊から保護できる。
【図面の簡単な説明】
【0008】
【
図1】実施の形態1に係る内視鏡の挿入方向先端側の外観例を示す斜視図
【
図6】シースの真円部の断面からホルダを見た背面図
【
図7】シースの楕円部の断面からホルダを見た背面図
【
図12】ガイドワイヤルーメンとしてルーメンチューブを有した他の構成例の斜視図
【
図16】センサ回路部の絶縁構造を表す内視鏡の挿入方向先端の側断面図
【発明を実施するための形態】
【0009】
以下、適宜図面を参照しながら、本開示に係る内視鏡を具体的に開示した実施の形態を詳細に説明する。但し、必要以上に詳細な説明は省略する場合がある。例えば、既によく知られた事項の詳細説明や実質的に同一の構成に対する重複説明を省略する場合がある。これは、以下の説明が不必要に冗長になることを避け、当業者の理解を容易にするためである。なお、添付図面および以下の説明は、当業者が本開示を十分に理解するために提供されるものであり、これらにより特許請求の範囲に記載の主題を限定することは意図されていない。
【0010】
図1は、実施の形態1に係る内視鏡11の挿入方向先端側の外観例を示す斜視図である。以下の説明において、説明に用いる方向については、
図1中の方向の記載に従う。ここで、左右は、
図1に示す上下方向において、内視鏡11の挿入方向先端から前方を向き、右手側が右に対応し、左手側が左に対応する。
【0011】
実施の形態1に係る内視鏡11は、レンズ13(
図8参照)と、撮像素子15(
図8参照)と、ホルダ17と、シース19と、導電性部材(例えば、
図11の金属円筒部21)と、接地部材(
図9の金属ワイヤ23)と、を主要な構成として有する。
【0012】
内視鏡11は、例えば手術時あるいは検査時において、被検体(例えば人体)の内部にガイドワイヤ25が挿入された後にガイドワイヤ25を収容するように挿入されるガイドカテーテル(図示略)の中に挿通されて使用可能である。ガイドカテーテルは、例えば被検体内の血管に挿通される。具体的な寸法例を挙げると、ガイドカテーテルは、外径が例えば1.8mm、内径が1.5mmとされる。ガイドカテーテルの中には、ガイドワイヤ25が通される。ガイドワイヤ25は、外径が例えば0.35mmとされる。内視鏡11は、このガイドワイヤ25とともに、ガイドカテーテルの中に通される。このため、内視鏡11は、ガイドワイヤ25を通すためのガイドワイヤ孔27を備えている。実施の形態1に係る内視鏡11は、ガイドワイヤ孔27を備えてガイドカテーテルの中に通されるため、最大外径D(
図3参照)が、例えば1.35mm以下に設定される。
【0013】
内視鏡11は、挿入部29の挿入方向先端に、ホルダ17が設けられる。挿入部29は、全長のほとんどがシース19により覆われる。シース19は、例えば可撓性を有する樹脂材により管状(つまり、チューブ状)に形成される。シース19は、例えば強度を付与する目的で、内周側に単線、複数線、編組の抗張力線を備えることができる。抗張力線としては、ポリ-p-フェニレンテレフタルアミド繊維等のアラミド繊維、ポリアリレート繊維、ポリパラフェニレンベンズビスオキサゾール繊維、ポリエチレンテレフタレート繊維等のポリエステル系繊維、ナイロン繊維、タングステンの細線またはステンレス鋼の細線等一例として挙げることができる。シース19は、軸線あるいはレンズ13の光軸に直交する方向の断面形状が真円である真円部31となるが、可撓性を有するためにホルダ17との接続部となるシース先端が後述するように変形して嵌合することにより、断面形状が楕円の扁平部33となる。
【0014】
シース19が接続されるホルダ17は、先端面にレンズカバーガラス35を表出させる。撮像光学系としてのレンズ13は、表面に、レンズカバーガラス35が一体に固定されてもよい。実施の形態1では、レンズ13に一体的に固定されたレンズカバーガラス35が、ホルダ17の先端面に表出する。レンズ13は、挿入方向先端に設けられることにより、撮像光を取り込む(つまり、被検体内の患部等の被写体からの光を入射する)。なお、ホルダ17の先端面には、レンズカバーガラス35を挟む左右に、上下方向に連続して並ぶ複数の照明用光ファイバ37の光出射端面が配置される。
【0015】
ホルダ17は、左右が長軸となる楕円の扁平円柱部39の上側に、隆起部41を有する。ガイドワイヤ孔27は、この隆起部41に、シース19の延在方向に貫通して穿設される。ホルダ17は、内視鏡11の先端部を構成するレンズ13および撮像素子15を覆うとともに、ガイドワイヤ25の貫通するガイドワイヤ孔27を備えて構成される。
【0016】
図2は、
図1に示す内視鏡11の平面図である。シース19は、シース先端(つまり、シース19の先端部)では、真円部31よりも左右方向に拡幅した扁平部33となる。つまり、シース19は、シース先端(上述参照)では扁平部33の外形を有するが、シース先端から後端側になるにつれて扁平部33が収束して真円部31の外形を有する。ホルダ17は、この扁平部33よりも若干左右方向に大きいが、扁平部33と同一幅で形成されてもよい。ガイドワイヤ孔27は、隆起部41のうち、ホルダ17の軸線に沿う方向の中央部分における頂部に穿設される。
【0017】
図3は、
図1に示す内視鏡11の側面図である。ホルダ17は、隆起部41が山形となる。実施の形態1に係る内視鏡11では、このホルダ17の頂部までの全高が上記の最大外径D(つまり、内視鏡11の最大外径)に設定される。この山形の傾斜角度θは、挿入方向先端側と挿入方向後端側とで同一となる。傾斜角度θは、ホルダ17の軸線と挟まれる挟角が例えば30度程度で形成される。これにより、内視鏡11は、血管やカテーテルへの円滑な挿抜を可能としている。なお、傾斜角度は、上述した角度値に限定されないし、山形の傾斜角度θは、挿入方向先端側と挿入方向後端側とで同一でなくてもよい。
【0018】
図4は、
図1に示す内視鏡11の正面図である。ホルダ17は、ガイドワイヤ孔27と、レンズカバーガラス35および照明用光ファイバ37を配置する観察孔43と、の2つの孔のみを先端面に有する。観察孔43の内方に配置されるレンズカバーガラス35および照明用光ファイバ37は、観察孔43に充填された黒色樹脂45により安定的に固定される。
【0019】
ホルダ17は、ガイドワイヤ孔27と観察孔43とを上下に配置した先端面の正面視において、観察孔43を挟む左右の幅W1よりもガイドワイヤ孔27を挟む左右の幅W2が小さく形成される。これにより、ホルダ17は、正面視による外形状が所謂ティアードロップ形となり、カテーテルもしくは血管と内視鏡11との隙間を、透明の液体を流入させて視野を保ちやすくなる。
【0020】
図5は、
図3のシース19を切り欠いた側面図である。ホルダ17は、扁平円柱部39(カメラ収容部の一例)の後端から後方へ突出する筒状のシース嵌合部47を有する。シース先端は、このシース嵌合部47の外周に嵌合して接続される。ホルダ17は、扁平円柱部39、隆起部41およびシース嵌合部47が、金属により一体に形成されている。金属としては、例えばSUS(ステンレス鋼)を用いることができる。シース19は、肉厚tが、例えば75μmで形成される。シース19は、ホルダ17の後端部から延出したシース嵌合部47に接続され、撮像素子15に導通接続されたケーブル49や照明用光ファイバ37を内方に挿通する。
【0021】
図6は、シース19の真円部31の断面からホルダ17を見た背面図である。シース19は、挿入方向後端側が真円部31となる。シース19は、シース嵌合部47に向かって徐々に扁平に変形し、シース嵌合部47との嵌合部で、シース嵌合部47の外周に倣った楕円となる。真円部31は、ガイドワイヤ孔27とほぼ接する。ガイドワイヤ孔27は、頂部に架橋部51を残して隆起部41に穿設される。架橋部51の肉厚nは、例えば50μmに設定される。
【0022】
シース嵌合部47の内側には、撮像素子15が見える。撮像素子15は、背面に例えば4つのバンプ53を有する。それぞれのバンプ53は、ケーブル49として束ねられている複数の芯線55のそれぞれが半田付けにより固定される。これにより、撮像素子15は、ケーブル49とセンサ回路部57(
図15参照)とが導通接続される。シース19の中には、接地部材が、ケーブル49に沿って通されている。接地部材は、ホルダ17のシース嵌合部47に導通接続されている。
【0023】
図7は、シース19の楕円部の断面からホルダ17を見た背面図である。ホルダ17から後方へ突出したシース嵌合部47は、シース19の軸線に直交する方向の断面形状が、シース19の短軸の一端をガイドワイヤ孔27に近接する楕円の筒状で形成される。なお、
図7中におけるシース19の断面と、シース嵌合部47の端面との間に挟まれる環状部分は、シース嵌合部47に向かって徐々に縮径して連続するシース19の内壁面である。
【0024】
図8は、
図4のA-A断面図である。内視鏡11は、レンズカバーガラス35とレンズ13とが、軸線方向に短尺な扁平な四角柱(例えば正四角柱)により同一外形で形成される。レンズ13は、レンズカバーガラス35と反対側の面に、凹部が形成される。レンズ13は、この凹部の底面に、撮像素子15に対面する凸レンズ面59が形成される。凸レンズ面59は、空気を介して撮像素子15に対向して配置され、レンズ13の有効素子部分(つまり、入射光を屈折させる部分)として機能する。
【0025】
撮像素子15は、レンズ13に対向する面が、受光面となる。撮像素子15は、レンズ13の背部に設けられることにより、撮像光が受光面に結像される。撮像素子15は、受光面に、センサカバーガラス61が一体に固定される。撮像素子15は、センサカバーガラス61と一体となることにより強度が確保される。これらレンズカバーガラス35と、レンズ13と、センサカバーガラス61と、撮像素子15とは、撮像ユニット63を構成する。
【0026】
図9は、
図4のB-B断面図である。ホルダ17は、内方に、カメラ収容部65が形成される。カメラ収容部65は、撮像ユニット63を収容する。カメラ収容部65は、上記の扁平円柱部39の内方に形成される。ホルダ17は、このカメラ収容部65の後端から延出したシース嵌合部47に、シース先端が接続される。内視鏡11は、シース19の真円部31で、ガイドワイヤ25とほぼ接する。内視鏡11では、この真円部31におけるガイドワイヤ25を含めた全高Hが、例えば1.3mm程度となる。
【0027】
内視鏡11は、ガイドワイヤ孔27に通されたガイドワイヤ25の下方で、シース19がシース嵌合部47に嵌合して、横長の楕円に変形する。これにより、内視鏡11は、挿入方向先端において、ガイドワイヤ25とシース19との間に、間隙67が形成される。
【0028】
内視鏡11は、レンズ13および撮像素子15を覆う導電性部材を備える。導電性部材は、接地部材を介してGND(グランド)に接地される。実施の形態1において、この導電性部材は、ホルダ17となる。
【0029】
また、実施の形態1において、接地部材は、金属ワイヤ23となる。金属ワイヤ23は、シース19の中でケーブル49に沿って延在する。金属ワイヤ23は、基端が挿入部29に接続されたプラグ部(図示略)を介して、内視鏡11が接続されるビデオプロセッサ(図示略)に設けられる被絶縁回路の絶縁アース部に接続される。
【0030】
内視鏡11は、金属で形成されるホルダ17の全体が静電気の被印加部となり得る。内視鏡11は、例えば手術時あるいは検査時に、ホルダ17に静電気が印加され、ホルダ17から金属ワイヤ23に流れる電流は、プラグ部を介して被絶縁回路の絶縁アース部に逃がされる。これにより、静電気が撮像素子15のセンサ回路部57に印加されることが抑制される。
【0031】
医療用内視鏡として使用される内視鏡11は、例えば被検体である患者への漏れ電流の流入を防ぐことを考慮する必要がある。そのため、静電気を誘導する金属ワイヤ23と、患者接触部となるホルダ17とはギャップG(
図16参照)を設けることで絶縁してもよい。静電気を誘導する金属ワイヤ23は、電気的な絶縁回路を介して十分に漏れ電流を低減した絶縁アース部に接続する。このようにして、内視鏡11は、ホルダ17との間に、静電気を誘導して逃すための金属ワイヤ23を設置し、絶縁アース部へ逃がす。内視鏡11は、このような構成を備えることにより、撮像素子15を先端実装した電子内視鏡に特有の課題を解決して、静電気が流れ込まないように撮像素子15が保護されるようになされている。
【0032】
この他、導電性部材は、接地部材との間にギャップGを設けず直接、導通接続してもよい。この場合、金属ワイヤ23とGNDとの間には、ESD(Electro Static Discharge)サプレッサ等の保護素子が設けられる。
【0033】
図10は、他の構成例に係るホルダ69の正面図である。この構成例では、ホルダ69にはガイドワイヤ孔27が設けられていない。挿入方向先端に、導電性部材と、接地部材とを備える構成は、
図10に示すようなガイドワイヤ孔27を有しない構造の内視鏡においても有用となる。この場合、ホルダ69は、例えば円筒状に形成される。ホルダ69は、金属製でも樹脂製でもよい。ホルダ69を樹脂製とした場合には、ホルダ69の内方に、剛性を有し導電性部材である金属円筒部21が設けられる。金属円筒部21は、例えば30~50μmの肉厚とすることができる。
【0034】
図11は、
図10に示すホルダ69の側断面図である。金属円筒部21は、内方に撮像ユニット63を収容する。撮像ユニット63は、例えばレンズカバーガラス35、レンズ13、およびセンサカバーガラス61の一部分が黒色樹脂45にて、金属円筒部21の内周に安定的に固定される。金属円筒部21は、撮像ユニット63の撮像素子15から充分に離間した後端が、金属ワイヤ23と接続される。
【0035】
図12は、ガイドワイヤルーメンとしてルーメンチューブ71を有した他の構成例の斜視図である。なお、内視鏡11は、複数の孔の穿設された孔空部材を用いることにより、ガイドワイヤ孔27を備えてもよい。この孔空部材は、ガイドワイヤルーメンと称すことができる。ガイドワイヤルーメンのうち、特に管状(チューブ状)のものは、ルーメンチューブ71と称される。内視鏡11は、挿入方向先端となる長円筒状のホルダ73の後端に、ルーメンチューブ71を用いることで、ルーメンチューブ71のガイドワイヤ孔27に、ガイドワイヤ25が通せるようになる。
【0036】
図13は、
図12に示すルーメンチューブ71の正面図である。この場合、ホルダ73は、隆起部41を有しない簡素な構造とすることができる。ホルダ73は、レンズカバーガラス35および照明用光ファイバ37を配置する観察孔43を先端面に有する。観察孔43の内方に配置されるレンズカバーガラス35および照明用光ファイバ37は、観察孔43に充填された黒色樹脂45により安定的に固定される。
【0037】
図14は、
図12の側断面図である。内視鏡11は、シース19と同等の管部を有し、この管部の挿入方向先端のみにガイドワイヤ孔27の形成されるルーメンチューブ71を用いれば、シース19を省略することができる。これにより、ホルダ73を簡素にすることができる。
【0038】
換言すれば、
図1~
図9に示した内視鏡11は、ガイドワイヤ孔27の形成された導電性部材(即ち、ホルダ17)が、ガイドワイヤルーメンを兼ねる。一方、ルーメンチューブ71を用いた構成では、ホルダ73を簡素にできるが、ルーメンチューブ71のガイドワイヤ孔形成部分が長尺となり、屈曲性能が低下する。これに対し、上記した金属製のホルダ17にガイドワイヤ孔27を形成した内視鏡11によれば、ホルダ17の全長が短尺となるので、良好な屈曲性能が確保される。
【0039】
図15は、撮像ユニット63の側面図である。内視鏡11は、撮像ユニット63において、レンズ13が、撮像素子15の受光面に一体に固定される。より具体的には、同一外形で形成された一体のレンズカバーガラス35およびレンズ13が、撮像素子15の受光面に固定されたセンサカバーガラス61に固定される。ここで、撮像ユニット63は、レンズカバーガラス35およびレンズ13の外形が、センサカバーガラス61よりも大きく形成されている。さらに、センサカバーガラス61は、撮像素子15のセンサ回路部57の外形より大きく形成されている。つまり、レンズ13と、センサカバーガラス61と、センサ回路部57とは、段部75を介して徐々に外形が小さくなっている。
【0040】
図16は、センサ回路部57の絶縁構造を表す内視鏡11の挿入方向先端の側断面図である。内視鏡11は、撮像素子15のセンサ回路部57と導電性部材(ホルダ17の内面)とが接触しない。
【0041】
また、内視鏡11は、センサ回路部57と、導電性部材(ホルダ17の内面)との絶縁抵抗(距離L)に比べ、導電性部材(シース嵌合部47)と接地部材(金属ワイヤ23)の絶縁抵抗(ギャップG)が小さい。つまり、ホルダ17とセンサ回路部57との絶縁破壊距離よりも、ホルダ17と金属ワイヤ23との絶縁破壊距離が小さく設定されている(L>G)。
【0042】
次に、上記した実施の形態1に係る内視鏡11の構成による作用を説明する。
【0043】
実施の形態1に係る内視鏡11は、被検体への挿入方向先端に設けられ、撮像光を入射するレンズ13を有する。内視鏡11は、レンズ13の後端に接続して設けられ、撮像光が結像される撮像素子15を有する。内視鏡11は、レンズ13および撮像素子15を覆うとともに、被検体に挿入されるガイドワイヤ25が貫通するガイドワイヤ孔27を有するホルダ17を有する。内視鏡11は、ホルダ17の後端部に接続され、撮像素子15に導通接続されたケーブル49を内方に挿通する、可撓性を有する管状のシース19を有する。
【0044】
実施の形態1に係る内視鏡11では、シース19が、ホルダ17の後端部に接続される。ホルダ17は、シース19が後端部に接続されるため、シース19の外周に被されて取り付けられる構成に比べ、直径方向両側のシース19の肉厚分、外径を小さく形成でき、内視鏡の最大外径の大型化を抑制できる。また、内視鏡11は、挿入方向先端に設けられたホルダ17に、レンズ13および撮像素子15の両方をともに収容するので、従来技術のように光ファイバ束を用いて撮像光を導光して撮像画像を表示させる撮像方式に比べ、高画質な撮像画像を得ることができる。さらに、内視鏡11は、ホルダ17がガイドワイヤ孔27を備えるので、ガイドワイヤ孔27にガイドワイヤ25を通し、ガイドワイヤ25に沿って目的部位に容易に挿入できる。
【0045】
従って、実施の形態1に係る内視鏡11によれば、先端にレンズ13および撮像素子15の両方を有し、ガイドワイヤ孔27を備える構成において、挿入方向先端を小径化できる。
【0046】
また、内視鏡11では、ホルダ17は、内方に、レンズ13および撮像素子15を収容するカメラ収容部65を有し、カメラ収容部65の後端に、シース19の先端が接続される。
【0047】
この内視鏡11では、カメラ収容部65の後端に、シース19の先端が接続される。挿入方向先端は、レンズ13および撮像素子15と、これらを覆うホルダ17とで構成される。これにより、ホルダ17は、必要最低限の構成部材のみを収容するサイズでカメラ収容部65を形成でき、内視鏡11における挿入方向先端の小径化、小型化が容易となる。
【0048】
また、内視鏡11では、ホルダ17は、カメラ収容部65の後端から後方へ突出する筒状のシース嵌合部47を有する。シース19の先端は、シース嵌合部47の外周に嵌合して接続される。
【0049】
この内視鏡11では、カメラ収容部65が、後端から後方へ突出するシース嵌合部47を有する。シース嵌合部47は、筒状に形成される。ホルダ17は、カメラ収容部65とシース嵌合部47とを一体に形成できる。シース19は、シース嵌合部47の外周に、内周が嵌合されて固定される。シース嵌合部47は、嵌合したシース19の外形が、ホルダ17の外形よりも外側に突出しない大きさで形成される。シース19とシース嵌合部47との固定には、例えば接着材が用いられる。シース嵌合部47は、シース嵌合部47の外周に嵌合することで、大きな接着面積が確保できる。これにより、シース19とホルダ17は、端面同士を突き当てる接続構造に比べ、接続強度を大きく確保できる。また、接着面積が大きく確保できるので、ホルダ17とシース19との接合部における防水性能も向上させることができる。
【0050】
また、内視鏡11は、シース嵌合部47の軸線に直交する方向の断面形状が、短軸の一端をガイドワイヤ孔27に近接する楕円である。
【0051】
この内視鏡11では、シース嵌合部47の断面形状が、楕円となる。従って、シース嵌合部47の外周に嵌合されたシース19の断面形状もこれに倣う楕円となる。この楕円は、短軸の一端が、ガイドワイヤ孔27に近接する向きとなる。このため、ガイドワイヤ孔27に通されたガイドワイヤ25の下方では、シース嵌合部47に接続されたシース19が、横長の楕円に変形する。これにより、ガイドワイヤ25とシース19との間には、間隙67が形成される。内視鏡11は、この間隙67により、ガイドワイヤ25とシース19が干渉しなくなり、ホルダ17の後方直近部分での撓みが容易となり、挿入性が向上する。また、シース19の上下方向の寸法が短くなることで、内視鏡11の先端部の外径の寸法も小さくすることができる。
【0052】
また、内視鏡11は、ガイドカテーテルに通し、ガイドカテーテルから血管内に透明の液体を流入させて視野を保つ。この際、正面視による外形状が所謂ティアードロップ形となり、液体の吐出方向の偏りが抑制可能となる。
【0053】
また、内視鏡11では、ホルダ17は、金属製である(つまり、剛性を有する金属を用いて形成される)。
【0054】
この内視鏡11では、ガイドワイヤ孔27にガイドワイヤ25が通され、ホルダ17がガイドワイヤ25に沿って目的部位に挿入される。その際、ホルダ17は、ガイドワイヤ25との摺接によるガイドワイヤ孔27の削れが、樹脂製やセラミックス製である場合に比べ抑制される。
【0055】
また、内視鏡11では、ホルダ17が、ガイドワイヤ孔27と、レンズ13および照明用光ファイバ37を配置する観察孔43と、の2つの孔のみを先端面に有する。
【0056】
この内視鏡11では、ホルダ17の先端面は、ガイドワイヤ孔27の他に、観察孔43しか有さない。観察孔43には、レンズ13と、照明用光ファイバ37が配置される。照明用光ファイバ37は、良好な照明効果を得るために一般的にレンズ13を挟み一対で配置される。これら専用の孔をホルダ17に形成した場合、先端面には、例えば4つの孔が必要となる。ガイドカテーテル(内径1.5mm程度)に通される血管内視鏡は、少なくとも外径が1.4mm以下であることが望ましい。このような細径の先端面において、4つの孔を形成することは、ホルダ17の製造コスト低減および量産性を実現する上での障害となり得る。そこで、内視鏡11は、レンズ13および照明用光ファイバ37を1つの観察孔43である同部屋に配置している。これにより、内視鏡11は、加工限界を緩和し、製造コストの低減および量産性の確保を実現している。なお、観察孔43には、黒色樹脂45が充填される。観察孔43に充填された黒色樹脂45は、レンズ13、照明用光ファイバ37のそれぞれを仕切る隔壁を形成する。これにより、内視鏡11は、照明用光ファイバ37からレンズ13への照明用光の入射が抑制される。また、照明用光ファイバ37の周囲を黒コートすることで、照明用光ファイバ37からレンズ13への照明用光の入射が抑制できる。その場合、充填する樹脂は黒色である必要はない。
【0057】
また、ホルダ17は、ガイドワイヤ孔27と観察孔43とを上下に配置した先端面の正面視において、観察孔43を挟む左右の幅よりもガイドワイヤ孔27を挟む左右の幅が小さく形成される。
【0058】
この内視鏡11では、観察孔43を挟む左右の幅よりもガイドワイヤ孔27を挟む左右の幅が小さくなるように、ホルダ17が形成される。即ち、ホルダ17は、正面視で所謂ティアードロップ形として形成される。内視鏡11は、上記のように、ガイドカテーテルに通し、ガイドカテーテルから血管内に透明の液体を流入させて視野を保つ。この際、内視鏡11は、ティアードロップ形となることで、外接円となるガイドカテーテルの内径との間に、十分な隙間が確保可能となる。これにより、内視鏡11は、ホルダ17の正面視が真円である場合に比べ、流体の吐出スペースが確実に確保可能となる。
【0059】
また、内視鏡11は、被検体への挿入方向先端に設けられ、撮像光を入射するレンズ13を有する。内視鏡11は、レンズ13の後端に接続して設けられ、撮像光が結像される撮像素子15を有する。内視鏡11は、レンズ13および撮像素子15を覆う導電性部材(例えばホルダ17、金属円筒部21)を有する。内視鏡11は、前述した導電性部材をGND(グランド)に接地するための接地部材(例えば金属ワイヤ23)を有する。
【0060】
この内視鏡11では、挿入方向先端に、レンズ13とともに設けられた撮像素子15が、導電性部材により覆われる。この導電性部材は、接地部材を介してGND(グランド)に接地される。接地部材は、例えば金属ワイヤ23の他、ブレードチューブの金属編組等とすることができる。レンズ13および撮像素子15を覆う導電性部材は、挿入方向先端の前方から撮像光(つまり、被検体内の患部等の被写体からの光)を入射するとともに、挿入方向の後方へ接地部材を延在させる。このため、導電性部材は、挿入方向先端と挿入方向後端とが、開放される。つまり、導電性部材は、筒状となる。導電性部材は、例えば円筒の場合、軸線周りの360度の方向から撮像素子15を包囲することができる。これにより、撮像素子15は、360度の方向から飛来する静電気に対して的確にシールドが可能となる。また、内視鏡11は、導電性部材を設けずに充分な空間を設定して絶縁する構造に比べ、小型化が可能となる。その結果、内視鏡11は、小径化を実現しながら、撮像素子15の動作信頼性を高めることができる。
【0061】
従って、実施の形態1に係る内視鏡11によれば、簡素な構造で大径化を抑制しつつ、撮像素子15を静電気による破壊から保護でき、安全な使用を担保できる。
【0062】
また、撮像素子15は、導電性部材の内方で包囲されるので、導電性部材の端に導通接続された接地部材から、静電気が飛来することがない。このため、接地部材には、絶縁被覆が省略された裸導線等を用いることができる。その結果、接地部材の外周から絶縁被覆の構成が省ける分、接地部材を挿通するシース19を小径化できる。
【0063】
また、内視鏡11は、挿入方向先端に設けられ、ガイドワイヤ25が貫通するガイドワイヤ孔27を有するガイドワイヤルーメンをさらに有する。
【0064】
この内視鏡11では、挿入方向先端に、ガイドワイヤルーメンが設けられる。この場合、導電性部材は、ガイドワイヤルーメンの内方に設けることができる。ガイドワイヤルーメンは、材質が樹脂でも金属でもよい。ガイドワイヤルーメンは、例えば可撓性を有する樹脂製のルーメンチューブ71とすることができる。ルーメンチューブ71は、導電性部材の後方に接続されるシース19と一体に成形されてもよい。ルーメンチューブ71は、ガイドワイヤ25の貫通するガイドワイヤ孔27を有する。内視鏡11は、ルーメンチューブ71、導電性部材および撮像素子15を挿入方向先端に備えることにより、静電気から撮像素子15を保護しながら、高画質な観察画像が得られる。これに加え、内視鏡11は、ルーメンチューブ71のガイドワイヤ孔27にガイドワイヤ25を通し、ガイドワイヤ25に沿って目的部位に容易に挿入可能となる。
【0065】
また、内視鏡11では、ガイドワイヤ孔27の形成された導電性部材が、ガイドワイヤルーメンを兼ねる。
【0066】
この内視鏡11では、導電性部材に、ガイドワイヤ孔27が形成される。ガイドワイヤ孔27の形成された導電性部材は、上記のホルダ17と同等となる。即ち、内視鏡11は、ホルダ17を用いて挿入方向先端を構成することにより、ルーメンチューブ71を省略できる。
【0067】
また、内視鏡11は、撮像素子15のセンサ回路部57と導電性部材とが接触しない(つまり、離間して配置される)。
【0068】
この内視鏡11では、導電性部材に飛来して、接地部材に流れる途中の静電気が、撮像素子15へ短絡して流れることが防止される。これにより、静電気がセンサ回路部57に流れることによる撮像素子15の破壊等の破損の発生が防止される。
【0069】
また、内視鏡11は、レンズ13が、撮像光(つまり、被検体内の患部等の被写体からの光)を撮像素子15の受光面に結像するように一体に固定して配置される。また、レンズ13の外形(つまり、レンズ13の光軸に直交する方向の断面形状)の外径は、撮像素子15のセンサ回路部57の外形(つまり、レンズ13の光軸に直交する方向の断面形状)の外径より大きい。
【0070】
この内視鏡11では、製造工程において、一体となったレンズ13および撮像素子15が、導電性部材の内方に撮像ユニット63として挿入されて組み付けられる。この際、仮に撮像ユニット63が導電性部材の内面に接触しても、レンズ13が導電性部材と接触し、センサ回路部57が導電性部材の内面に接触しにくくなる。これにより、量産時において、センサ回路部57が導電性部材に接触するリスクを低減させ、生産性を向上させることができる。
【0071】
また、内視鏡11は、センサ回路部57と導電性部材との間の絶縁抵抗よりも、導電性部材と接地部材との間の絶縁抵抗が小さい。
【0072】
この内視鏡11では、センサ回路部57と導電性部材との距離Lよりも、導電性部材と接地部材との距離(ギャップG)が小さく設定される。導電性部材と接地部材とは、導通接続することに特に困難性はない。導電性部材と接地部材とが導通接続されれば、センサ回路部57と導電性部材との距離が僅かに確保されればよい。例えば、空間距離で10μmを確保することにより、200Vの絶縁耐圧を得ることができる。これにより、静電気の高電圧による大電流を、接地部材に確実に流せるようになり、撮像素子15を破壊から守ることができる。
【0073】
また、内視鏡11は、接地部材が、金属ワイヤ23である。
【0074】
この内視鏡11では、接地部材に金属ワイヤ23が用いられることにより、導電性部材の接地機能と、金属ワイヤ23の剛性による押込み性(いわゆる、座屈しにくいプッシャビリティ)とを同時に得ることができる。
【0075】
以上、図面を参照しながら各種の実施の形態について説明したが、本開示はかかる例に限定されないことは言うまでもない。当業者であれば、特許請求の範囲に記載された範疇内において、各種の変更例、修正例、置換例、付加例、削除例、均等例に想到し得ることは明らかであり、それらについても当然に本開示の技術的範囲に属するものと了解される。また、発明の趣旨を逸脱しない範囲において、上述した各種の実施の形態における各構成要素を任意に組み合わせてもよい。
【産業上の利用可能性】
【0076】
本開示は、簡素な構造で大径化を抑制しつつ、撮像素子を静電気による破壊から保護できる内視鏡として有用である。
【符号の説明】
【0077】
11 内視鏡
13 レンズ
15 撮像素子
17 ホルダ
19 シース
21 金属円筒部
23 金属ワイヤ
25 ガイドワイヤ
27 ガイドワイヤ孔
37 照明用光ファイバ
43 観察孔
47 シース嵌合部
49 ケーブル
57 センサ回路部
65 カメラ収容部