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発明の名称 内視鏡
発行国 日本国特許庁(JP)
公報種別 公開特許公報(A)
公開番号 特開2007−14488(P2007−14488A)
公開日 平成19年1月25日(2007.1.25)
出願番号 特願2005−197882(P2005−197882)
出願日 平成17年7月6日(2005.7.6)
代理人 【識別番号】100076233
【弁理士】
【氏名又は名称】伊藤 進
発明者 西島 義和
要約 課題
組立作業性に優れ、先端アダプタの挿入部先端部に対する繰り返しの着脱性に優れた内視鏡を提供すること。

解決手段
内視鏡1は、照明光学系6を構成するLEDチップ63を有する先端アダプタ4と、先端アダプタ4が着脱自在であって、挿入部先端部3にLEDチップ63に電力を供給するための電気ケーブル82の芯線83の端部が接続された端子部材8a、8bを有する挿入部2とを具備する構成において、先端アダプタ4には、端子部材8a、8bに先端部が当接して、LEDチップと電気的接続状態になる接続ピン9が設けられている。
特許請求の範囲
【請求項1】
照明光学系を構成する発光素子を有する先端アダプタと、
前記先端アダプタが着脱自在であって、挿入部先端部に前記発光素子に電力を供給するための電気ケーブルの端部が接続された端子部材を有する内視鏡挿入部とを具備する内視鏡において、
前記先端アダプタに、前記端子部材に先端部が当接して、前記発光素子と電気的接続状態になるピン部材を設けたことを特徴とする内視鏡。
【請求項2】
発光素子を搭載した基板が配設されるアダプタ本体を有する先端アダプタと、
前記先端アダプタが着脱自在であって、前記発光素子に電力を供給するための電気ケーブルの端部が接続された端子部材を挿入部先端部に有する内視鏡挿入部と、
前記アダプタ本体に一体的に設けられ、前記発光素子と前記端子部材とを電気的に接続するピン部材とを備え、
前記ピン部材の一端部を前記基板に搭載された発光素子に対して電気的に接続する構成において、
前記先端アダプタ、又は前記挿入部先端部に、前記先端アダプタを前記挿入部先端部に装着させた状態において、前記ピン部材の他端部と前記端子部材とを挿入部長手軸方向に働く付勢力によって電気的な接続状態にする付勢部材を設けたことを特徴とする内視鏡。
【請求項3】
前記付勢部材は該ピン部材の他端部を挿入部長手軸方向に付勢するバネ部材であって、該バネ部材をピン部材に設けたことを特徴とする請求項2に記載の内視鏡。
【請求項4】
発光素子を搭載した基板が配設されるアダプタ本体を有する先端アダプタと、
前記先端アダプタが着脱自在であって、前記発光素子に電力を供給するための電気ケーブルの端部が接続された端子部材を挿入部先端部に有する内視鏡挿入部と、
前記アダプタ本体に一体的に設けられ、前記発光素子に対して電気的に一体に接合される一端部、及び前記先端アダプタを前記挿入部先端部に装着させた状態において、挿入部長手軸方向に働くバネ部材の付勢力によって前記端子部材に対して電気的接続状態になる他端部を有するピン部材と、
を具備することを特徴とする内視鏡。
【請求項5】
前記付勢部材は前記挿入部先端部に設けられ、前記端子部材を挿入部長手軸方向に付勢するバネ部材であることを特徴とする請求項2に記載の内視鏡。
【請求項6】
前記アダプタ本体が導電性部材である構成において、
前記アダプタ本体は前記ピン部材が遊嵌状態で配置される挿入部長手軸方向の貫通孔を有し、この貫通孔内に該ピン部材を被覆する絶縁部材を設けたことを特徴とする請求項2乃至請求項5のいずれか1項に記載の内視鏡。
【請求項7】
前記アダプタ本体が絶縁部材である構成において、
前記アダプタ本体は、前記ピン部材が配置される挿入部長手軸方向の貫通孔を有することを特徴とする請求項2乃至請求項5のいずれか1項に記載の内視鏡。
【請求項8】
前記基板は柔軟性を有する、電気絶縁性の基材の一面側に導電パターンを形成した、フレキシブル基板であって、
前記フレキシブル基板の一面側に前記発光素子を搭載する構成において、
前記フレキシブル基板に、前記ピン部材の一端部が通配置される配置孔を設けたことを特徴とする請求項2乃至請求項5のいずれか1項に記載の内視鏡。
【請求項9】
前記基板は柔軟性を有する、電気絶縁性の基材の一面側に導電パターンを形成した、フレキシブル基板であって、
前記フレキシブル基板の一面側に前記発光素子を搭載する構成において、
前記フレキシブル基板に、前記導電パターンと電気的に接続されるスルーホールを設け、該スルーホールの他面側所定部位に前記ピン部材の一端部が電気的に接続される導電パターンを設けたことを特徴とする請求項2乃至請求項5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】
本発明は、発光素子を備える先端アダプタが挿入部先端部に対して着脱自在な内視鏡に関する。
【背景技術】
【0002】
従来より、内視鏡は医療分野、及び工業分野で広く利用されている。この内視鏡では、診断或いは検査対象が生体、プラント等の内部である。このため、観察対象を照明する光源が必要である。一般的な内視鏡装置では内視鏡の外部装置として光源装置を用意し、この光源装置で発する照明光を内視鏡に設けたライトガイドに供給する。このことによって、照明光は、ライトガイドによって挿入部先端部まで伝送され、この挿入部先端部に配置された照明窓から出射されて観察対象を照らす。
【0003】
近年、観察部位を照明する光源装置とライトガイドファイバとの組合せの代わりに、LED照明等の発光素子を挿入部先端部に設け、この発光素子の発する光で観察対象を照らす構成の内視鏡が提案されている。この内視鏡では、発光素子によって照らされた観察部位を撮像素子で撮像することにより、細径でかつ簡素な構成で内視鏡の高機能化を実現可能にする。
【0004】
例えば、特許文献1には挿入部先端部に配置したLED照明から発生する熱による不具合を防止して、良好な観察を長時間に渡って行える内視鏡が示されている。また、特許文献2には挿入部先端部に先端アダプタを配設することによって、LED照明下で所望の光学特性による、良好な観察を長時間に渡って行える内視鏡が示されている。
【0005】
特許文献1に示す内視鏡では、LED照明を先端部本体、或いはアダプタ本体に設ける構成にかかわらず、電線がLED照明、突起電極、或いは接点部に電気的に接続されている。一方、特許文献2に示す内視鏡ではアダプタ端子の一端部側が導電パターンに電気的に接続されている。また、アダプタ端子と挿入部端子との電気的接続は、アダプタの端面より突出した弾性接点を先端側凹部内に配置させることによって行われる。具体的には、弾性接点の側部が、該弾性接点の有する弾性力によって、先端側凹部の内周面に押圧接触されることによって電気的な接続状態になる。
【特許文献1】特開2005−27851号公報
【特許文献2】特開2005−110879号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【0006】
しかしながら、特許文献1の内視鏡では、狭い空間内でLED照明、電極、接点部に電気ケーブルを電気的に接続する組立作業は熟練を要し、煩わしい作業の1つであった。一方、特許文献2の内視鏡においてもアダプタ端子の一端部を導電パターンに電気的に接続する組立作業は熟練を要する。また、先端アダプタが繰り返し使用されることによって弾性力が低下して押圧接触状態に不具合が生じたり、弾性接点が何らかに接触して変形されることによって、電気的接続に不具合が発生するおそれがあった。
【0007】
本発明は上記事情に鑑みてなされたものであり、組立作業性に優れ、先端アダプタの挿入部先端部に対する繰り返しの着脱性に優れた内視鏡を提供することを目的にしている。
【課題を解決するための手段】
【0008】
本発明の内視鏡は、照明光学系を構成する発光素子を有する先端アダプタと、前記先端アダプタが着脱自在であって、挿入部先端部に前記発光素子に電力を供給するための電気ケーブルの端部が接続された端子部材を有する内視鏡挿入部とを具備する内視鏡において、
前記先端アダプタに、前記端子部材に先端部が当接して、前記発光素子と電気的接続状態になるピン部材を設けている。
【0009】
この構成によれば、先端アダプタにピン部材を設ける際の設計の自由度の向上、及び組立作業性の向上を図れるとともに、繰り返しの耐久性が向上する。
【発明の効果】
【0010】
本発明によれば、組立作業性に優れ、先端アダプタの挿入部先端部に対する繰り返しの着脱性に優れた内視鏡を実現できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【0011】
以下、図面を参照して本発明の実施の形態を説明する。
図1ないし図17は本発明の一実施形態に係り、図1は内視鏡の挿入部の先端側の構成を説明する斜視図、図2は内視鏡の挿入部の先端側の構成を説明する側面図、図3は先端アダプタと挿入部先端部との構成を説明する斜視図、図4は図2のA−A線断面図、図5は図3に示す先端アダプタの正面図、図6は図2のB−B線断面図、図7は先端アダプタのC−C線断面図、図8は先端アダプタの背面図、図9は接続ピンの構成を説明する断面図、図10は図3に示す挿入部先端部の正面図、図11は図10のD−D線断面図、図12は先端アダプタを挿入部先端部に装着した状態における位置決めピンと位置決め用凹部との関係を説明する図、図13は先端アダプタを挿入部先端部に装着した状態における接続ピンと端子部材との関係を主に説明する長手方向断面図、図14は他の構成の先端アダプタの要部を説明する図、図15は別の構成の先端アダプタの要部を説明する一部拡大図を含む説明図、図16は付勢部材を挿入部先端部に設けた内視鏡の他の構成例を説明する図、図17は図16の内視鏡の作用を説明する図である。
【0012】
図1、及び図2に示すように本実施形態の内視鏡1は、挿入部2を構成する挿入部先端部(以下、先端部と略記する)3に直視型の先端アダプタ4が配設されて構成される。先端アダプタ4には観察範囲を挿入部長手軸方向の前方に設定した直視型の対物光学系5が備えられている。対物光学系5の周囲には後述する構成の照明光学系6が設けられている。
【0013】
なお、挿入部2は先端側から順に硬質な先端部3と、湾曲駒を連接して例えば上下左右方向に湾曲するように構成された湾曲部(不図示)と、柔軟な管状部材である可撓管部(不図示)とを連設して構成されている。また、先端アダプタ4の対物光学系は直視型に限定されるものではなく、観察範囲を挿入部長手軸方向に対して直交する方向に設定した側視型の対物光学系や、他の視野方向であって、例えば前方斜視型の対物光学系等であってもよい。符号5aは先端レンズであって対物光学系5を構成する。符号7は挿入部カバー、符号31は先端部第1カバー(以下、第1カバーと記載する)、符号32は先端部第2カバー(以下、第2カバーと記載する)、符号41はアダプタ外カバー(以下、外カバーと記載する)、符号42はアダプタ着脱リング部材(以下、着脱リングと記載する)である。
【0014】
図3に示すように内視鏡1を構成する先端アダプタ4は、挿入部2を構成する先端部3に対して着脱自在である。先端部3を構成する第1カバー31は先端構成部材33の外周面側に固設されている。第1カバー31の先端側所定位置には位置決め用凹部31aが設けられている。また、第1カバー31の外周面中途部には雄ねじ部31bが設けられている。さらに、第1カバー31の外周面中途部であって、雄ねじ部31bより先端側にはOリング34が設けられている。先端部3を構成する先端部材33の先端面中央部には対物光学系5を構成するレンズカバー5bが設けられている。また、先端構成部材33の先端部であって、位置決め用凹部31a近傍には切り欠き部33aが形成されている。先端部3の先端面所定位置には端子部材8a、8bが一対、設けられている。これら端子部材8a、8bには後述する発光素子に電力を供給するための電気ケーブルの一端部が接続され、例えば端子部材8aは電源側端子であり、端子部材8bはグランド端子である。
【0015】
図4に示すように先端アダプタ4に設けられた先端レンズ5aを含む光学系の光軸と、先端部3に設けられたレンズカバー5bを含む光学系の光軸とは同一軸上に配置される構成になっている。
【0016】
先端部3は、第1カバー31、第2カバー32、及び先端構成部材33に加えて、先端部レンズ枠35、撮像枠36等を備えて構成されている。第1カバー31は段付きの管状部材であって、第1カバー31の基端部内周面には雌ねじ部が設けられている。第1カバー31の外周面中途部にはOリング34が配設される凹部31cが設けられている。
【0017】
第2カバー32は太径部32aと細径部32bとを有して構成されている。太径部32aの先端部外周面には雄ねじ部が設けられている。太径部32aの雄ねじ部には第1カバー31の雌ねじ部が螺合する。つまり、第1カバー31と第2カバー32とは螺合によって連結される構成になっている。
【0018】
先端構成部材33は略円柱形状で熱伝導性の良好な例えば銅、アルミ等の金属部材で形成されている。これに対して、先端部レンズ枠35、及び撮像枠36はステンレス等の耐食性に優れ、かつ熱伝導率の低い金属部材で形成されている。
【0019】
先端構成部材33の中央部には段付き貫通孔(以下、段付き孔と記載する)33bが形成されている。段付き孔33bには先端部レンズ枠35の一部、及び撮像枠36が配設される。先端構成部材33の側周面であって、例えば前記切り欠き部33aに対して対物光学系5の光軸を挟んで対向する位置には固定用ねじ孔33cが形成されている。この固定用ねじ孔33cには固定ねじ37が螺合配置される。固定ねじ37は、撮像枠36を先端構成部材33に対して一体的に締結固定する。
【0020】
先端部レンズ枠35は鍔部付きの管状部材であり、この先端部レンズ枠35の内孔には対物光学系5を構成するレンズカバー5bに加えて、所定の光学特性を有する複数の光学レンズ5c、5dが配設されている。この先端部レンズ枠35の主要部は撮像枠36内に配設される。
【0021】
撮像枠36は肉厚が略均一な段付き管状部材である。本実施形態においては3段の段付き形状で構成されている。撮像枠36は先端構成部材33に設けられた段付き孔33b内に配設される。撮像枠36の細孔である先端側段部内孔には先端部レンズ枠35が配設される。撮像枠36の中央段部内孔にはカバーガラス5eが配設される。カバーガラス5eは撮像素子5fの撮像面側に設けられたパッケージガラス(不図示)に接着固定されている。
【0022】
本実施形態において、撮像枠36の先端側段部外周面は、段付き孔33bの先端側内孔内周面に対して略密着して配置される。そして、この配置状態において、固定ねじ37を固定用ねじ孔33cに螺合して、撮像枠36を先端構成部材33に対して一体的に固定している。
【0023】
撮像枠36の中央段部外周面、及び基端側段部外周面は、段付き孔33bの中央内孔内周面、及び基端側内孔内周面に対して遊嵌状態である。即ち、撮像枠36の中央段部外周面と段付き孔33bの中央内孔内周面との間、及び撮像枠36の基端側段部外周面と段付き孔33bの基端側内孔内周面との間には所定の間隙が設けられている。
【0024】
撮像素子5fの基端側には図示しない撮像回路基板が電気的、かつ機械的に接続されている。撮像回路基板にはコンデンサやトランジスタ等の電子部品が実装されている。撮像回路基板には図示しない信号ケーブル内を挿通する信号線が所定の状態で電気的に接続されている。撮像素子5f、及び撮像回路基板は例えば熱可塑性樹脂5gによって封止されている。
【0025】
熱可塑性樹脂5gの周囲、及び先端構成部材33の基端面には放熱部材で構成された放熱線38が配設されている。放熱線38は熱可塑性樹脂5g内に設けられている撮像回路基板から発生される熱、及び先端構成部材33を伝導された熱を放熱線基端部38aに導いて放熱する。具体的に放熱線38は、銅線、アルミ線、銀線等の熱伝導率が高く、素線直径が0.1mm以下の素線を複数本束ねて、柔軟性を考慮して形成されている。そして、素線の本数、及び長さ寸法は、熱容量と作業性との両面を考慮して、内視鏡の種類に応じて適宜設定される。
【0026】
なお、放熱線38の先端部、及び基端部を、作業性を考慮して例えば、半田、ロウ付け、接着剤等によってひとかたまりの一体部として構成するようにしてもよい。また、放熱線基端部38aは、例えば、湾曲部内を挿通して可撓管部内に配置される。さらに、第1カバー31、及び第2カバー32はステンレス等の耐食性に優れ、熱伝導率の低い金属部材で形成される。
【0027】
一方、先端アダプタ4は、外カバー41、及び着脱リング42に加えて、アダプタ本体43と、アダプタレンズ枠44と、連結部材45と、先端部密着枠(以下、密着枠と記載する)46等とを備えて構成されている。
【0028】
外カバー41の基端側内周面には雌ねじが形成されている。着脱リング42は密着枠46の外周面側に回動自在に設けられる。着脱リング42の基端側内周面には第1雌ねじ部42aが設けられ、中途部内周面には第2雌ねじ部42bが設けられている。
【0029】
アダプタ本体43は略円柱形状で熱伝導性の良好な例えば銅、アルミ等の金属部材で形成されている。アダプタ本体43の中央部にはアダプタレンズ枠44が配設される中央貫通孔43aが形成されている。アダプタ本体43の先端面には照明光学系6を構成する素子基板61が一体的に配設される。アダプタ本体43の基端部所定位置には該アダプタ本体43の基端面より所定量突出して前記切り欠き部33a内に収納配置される突起部43bが設けられている。突起部43bの所定位置には挿入部長手軸方向に対して直交する方向に突出する位置決めピン47が例えば接着によって一体的に固定されている。位置決めピン47は、位置決め用凹部31a内に配置される大きさである。
【0030】
アダプタレンズ枠44は管状部材である。アダプタレンズ枠44の内孔には対物光学系5を構成する先端レンズ5aに加えて、所定の光学特性を有する複数の光学レンズ5h、5k、マスク部材、間隔環等が配設されている。
【0031】
連結部材45は太径部45aと細径部45bとを備えた管状部材である。太径部45aの外周面、及び細径部45bの外周面には雄ねじが形成されている。太径部45aの雄ねじには外カバー41の基端側内周面に形成されている雌ねじが螺合する。細径部45bの雄ねじには密着枠46の先端側内周面に形成されている雌ねじが螺合する。
【0032】
密着枠46は連結部材45の細径部45bに螺合固定される管状部材である。先端アダプタ4を先端部3に装着した状態において、密着枠46は第1カバー31の先端側外周面に対して配置される。この配置状態において、第1カバー31に設けられているOリング34が密着枠46の内周面に密着状態になって、水密が確保される。
【0033】
素子基板61は、電気絶縁性に優れた例えばポリイミドフィルムの一面側に所定の導電パターンを形成したフレキシブル基板である。素子基板61の導電パターン上には照明光学系6を構成する発光素子が搭載される。本実施形態において、発光素子は後述するLEDチップ(図5の符号63参照)であって、このLEDチップ63はLED封止樹脂62によって素子基板61上に封止される。
【0034】
図5に示すように先端アダプタ4の前面中央には対物光学系5を構成する先端レンズ5aが配置されたアダプタレンズ枠44が配設される。アダプタレンズ枠44の周囲には一面側に所定の導電パターン60を設けた環状の素子基板61が配設されている。素子基板61の一面側には照明光学系6を構成する複数のLEDチップ63が配設されている。LEDチップ63は、中心から所定距離の円周上に所定間隔で例えば8つ配列され、それぞれ図示しない配線60aを介して導電パターン60と電気的に接続されている。
【0035】
また、素子基板61上の導電パターン60には、LEDチップ63に電力を供給するための一対のピン部材である接続ピン9の一端部が電気的に接続されるようになっている。接続ピン9は挿入部長手軸方向に対して平行に配設されるようになっている。接続ピン9の他端部は、前記端子部材8a、8bに対して電気的に接続されるようになっている。これら接続ピン9の一端部、及びLEDチップ63はLED封止樹脂62によって封止される。
【0036】
図6に示すようにアダプタ本体43の所定位置には一対のピン挿通孔43cが設けられている。ピン挿通孔43c内には絶縁部材91を介して接続ピン9が配設されるようになっている。即ち、ピン挿通孔43c内の内径寸法は接続ピン9の外径寸法より太径である。本実施形態において絶縁部材91はパイプ状に形成された絶縁管である。なお、絶縁部材91は絶縁管に限定されるものではなく、接続ピン9とピン挿通孔43cとの間に充填される絶縁性封止樹脂等であってもよい。
【0037】
図7、及び図8に示すようにアダプタ43に設けられているピン挿通孔43cには絶縁管である絶縁部材91を介して接続ピン9が配設される。接続ピン9は、接合凸部9aと、ピン本体9bと、摺動凸部9cとで主に構成されている。接続ピン9は、接合凸部9a、及び摺動凸部9cの少なくとも端部がアダプタ43のそれぞれの端面から所定量、突出するように構成されている。
【0038】
素子基板61には貫通孔で構成された配置孔61aが一対設けられている。接続ピン9の接合凸部9aは配置孔61a内に挿通配置される。そして、配置孔61aに接合凸部9aを配置させた状態において、電気的接合部材である例えば半田64によって、該接合凸部9aと導電パターン60とが電気的に、且つ、機械的に接合される。つまり、接合凸部9aを素子基板61の配置孔61aに挿通配置させて半田付け作業を行うことによって、容易に接合凸部9aと導電パターン60との位置決めを行え、その後、接合凸部9aと導電パターン60との電気的接合、及び一体接合を容易、且つ確実に行うことができる。
【0039】
これに対して摺動凸部9cは挿入部長手軸方向に対して摺動自在であって、該摺動凸部9cの先端面は端子部材8a、8bに対して付勢部材の付勢力によって当接配置されるようになっている。具体的には、図9に示すように接続ピン9のピン本体9bには内部空間9dが設けられている。内部空間9d内には摺動凸部9cと、該摺動凸部9cを付勢する付勢部材であるコイルバネ9eとが収納される。内部空間9dは、予めピン本体9bに設けられている所定深さ寸法の細穴にコイルバネ9e、及び摺動凸部9cを挿通配置させた状態にして、細穴の開口側端部をかめることによって形成される。
【0040】
接続ピン9において摺動凸部9cは、通常、コイルバネ9eの付勢力によって最大突出状態になっている。一方、摺動凸部9cに対してコイルバネ9eの付勢力に抗する外力がかかることによって、該摺動凸部9cは接合凸部9a側に移動されていく。本実施形態においては、摺動凸部9cの端面とアダプタ本体43の基端面とが略面一致状態になる位置まで摺動凸部9cが移動される構成になっている。
【0041】
図10、及び図11に示す端子部材8a、8bは、接続ピン9を構成する摺動凸部9cが電気的に接続される接続部である。端子部材8a、8bはそれぞれ絶縁保護部材81を介して先端構成部材33に配設される。絶縁保護部材81は筒状であって、底部には連通孔81aが形成されている。絶縁保護部材81は、先端構成部材33に設けられた凹部33dに固設される。
【0042】
端子部材8a、8bの先端面の面積は摺動凸部9cの断面積に比べ大きく設定されている。また、端子部材8a、8bの先端面は、先端構成部材33の先端面と面一致状態、又は先端構成部材33の先端面より僅かに凹んだ位置となるように配設されている。端子部材8a、8bには電気ケーブル82を構成する芯線83の端部が例えば半田85によって接合固定されている。電気ケーブル82は、連通孔81a、先端構成部材33に設けられたケーブル用孔33eを介して第1カバー31内へ導かれるようになっている。ケーブル用孔33eは凹部33dに連通するとともに、このケーブル用孔33eの開口は凹部33dに配設される絶縁保護部材81の連通孔81aに対向するように設けられている。なお、符号84は絶縁被覆であり、芯線83を全周に渡って被覆している。
【0043】
ここで、図12、及び図13を参照して先端アダプタ4の先端部3への組み付けについて説明する。
先端アダプタ4を先端部3に組み付けるに当たって、ユーザーは、先端部3を構成する第1カバー31の先端部に位置決め用凹部31aが形成されていること、及び先端アダプタ4を構成するアダプタ本体43に位置決め用凹部31aに係入配置される位置決めピン47が配置されていることを考慮に入れておく。まず、先端アダプタ4の着脱リング42を先端部3の第1カバー31に挿入配置していく。すると、着脱リング42の端部に形成されている第1雌ねじ部42aと、第1カバー31に形成されている雄ねじ部31bとが当接する。
【0044】
次に、ユーザーは、第1雌ねじ部42aを雄ねじ部31bに螺合させるため、着脱リング42を所定方向に回転させる。すると、着脱リング42の回転に伴って、第1雌ねじ部42aは雄ねじ部31bに対して螺合状態になる。ここで、ユーザーは、着脱リング42をさらに同方向に回転させる。このことによって、第1雌ねじ部42aは雄ねじ部31bを通過して、先端アダプタ4が先端部3に対して遊嵌状態で配置される。
【0045】
次いで、この配置状態において、先端アダプタ4を先端部3側に移動させていく。このとき、位置決めピン47の位置と位置決め用凹部31aとの位置が一致していた場合には、先端アダプタ4はスムースに移動される。そして、着脱リング42に形成されている第2ねじ部42bが第1カバー31に形成されている雄ねじ部31bに対して当接して移動が停止される。一方、位置決めピン47の位置と位置決め用凹部31aとの位置が不一致であった場合には、先端アダプタ4が移動された直後に、突起部43bの端面が先端構成部材33の先端面に当接して移動が停止される。
【0046】
ここで、突起部43bが先端構成部材33の先端面に当接して移動が停止された場合には、先端アダプタ4を先端部3に対して微妙に回動させて、突起部43bを切り欠き部33a内に配置させる。このことによって、位置決めピン47の位置と位置決め用凹部31aとの位置が一致した状態になる。ここで、先端アダプタ4を先端部3側に移動させる。すると、先端アダプタ4はスムースに移動された後、前述したように着脱リング42の第2ねじ部42bが第1カバー31の雄ねじ部31bに当接して移動が停止される。
【0047】
着脱リング42の第2ねじ部42bが第1カバー31の雄ねじ部31bに当接したなら、第2ねじ部42bを雄ねじ部31bに螺合させるため着脱リング42を所定方向に回転させる。すると、着脱リング42の回転に伴って、第2雌ねじ部42bが雄ねじ部31bに対して螺合状態になる。ここで、着脱リング42をさらに回転させる。このことによって、アダプタ本体43の基端面が先端構成部材33の先端面側に向かって徐々に移動されていく。そして、アダプタ本体43の基端面から突出している接続ピン9の摺動凸部9cが先端構成部材33の先端面に設けられている端子部材8a、8bの先端面に当接する。
【0048】
この後、さらに着脱リング42を同方向に回転させる。すると、アダプタ本体43を先端構成部材33側に移動されて、摺動凸部9cに対してコイルバネ9eの付勢力に抗する外力が働く。このことによって、摺動凸部9cが内部空間9d内に徐々に押し込まれて、突出量が減少していく。そして、図12に示すようにアダプタ本体43の基端面と先端構成部材33の先端面とが密着状態になるとともに、位置決めピン47が位置決め用凹部31a内に配置された所定の固定状態になって、先端アダプタ4の先端部3への取り付けが完了する。このとき、図13に示すように接続ピン9を構成する摺動凸部9cの端面は、接続ピン9に設けられているコイルバネ9eの付勢力によって、端子部材8a、8bの先端面に対して当接された状態になる。
【0049】
このことによって、素子基板61上に実装されたLEDチップ63と、電気ケーブル82の芯線83が電気的に接続され端子部材8a、8bとが、接合凸部9a、ピン本体9b、コイルバネ9e、摺動凸部9cを備える接続ピン9を介して電気的に接続される。
【0050】
また、アダプタレンズ枠44の基端面と撮像枠36に固設された先端部レンズ枠35の先端面とが当接した状態になるとともに、先端レンズ5aの光軸と、光学レンズ5h、5kの光軸と、レンズカバー5bの光軸と、光学レンズ5c、5dの光軸とが略一致した状態になって対物光学系5が構成される。
【0051】
したがって、この状態において、電気ケーブル82を介してLEDチップ63に対して電力を供給することによって、素子基板61に搭載されたLEDチップ63が発光状態になって、観察部位が照明される。一方、LEDチップ63によって照明された観察部位の光学像は、対物光学系5を構成する先端レンズ5a、光学レンズ5h、5k、レンズカバー5b、光学レンズ5c、5d、及びカバーガラス5eを通過して撮像素子5fの撮像面に結像される。
【0052】
ここで、LEDチップ63に対して電力の供給を継続的に行うと、LEDチップ63から熱が発生する。この熱は、素子基板61を介してアダプタ本体43に瞬時に伝導される。アダプタ本体43に伝導された熱は、先端構成部材33に伝導される。そして、先端構成部材33に伝導された熱は、放熱線38に伝導されて放熱線基端部38aから可撓管部内に放熱される。つまり、先端アダプタ4に設けられているLEDチップ63から発生する熱は、素子基板61、アダプタ本体43、先端構成部材33、及び放熱線38によって積極的に先端側から基端側方向に伝導されて放熱される。また、撮像回路基板から発生される熱も放熱線38を介して放熱される。
【0053】
このように、LEDチップが搭載される素子基板をフレキシブル基板で構成し、この素子基板をアダプタ本体の先端面側に一体的に配設させている。このことによって、LEDチップで発生する熱は、フレキシブル基板で構成された素子基板を介してアダプタ本体に速やかに伝導することができる。
【0054】
また、先端アダプタに設けられているLEDチップで発生した熱は、素子基板を介してアダプタ本体に伝導され、その後、さらに、先端部に設けられている先端構成部材、放熱線に伝導されて放熱される。加えて、アダプタレンズ枠、先端部レンズ枠、及び撮像枠を熱伝導率の低い金属部材で形成する一方、先端構成部材の段付き孔の内周面と撮像枠の外周面との間に所定の間隙を設けている。このことによって、LEDチップで発生した熱が撮像素子に伝導されること防止することができる。
【0055】
これらのことによって、LEDチップから発生する熱を、先端側から基端側に速やかに伝導して放熱させることによって、LEDチップが高温下に晒されることが防止されるので、所望する光量で長時間に渡ってLEDチップによる照明を行える。また、先端側から基端側に伝導された熱が撮像素子に伝導されることが防止されているので、画像ノイズのない良好な内視鏡画像を得て、内視鏡観察を行える。
【0056】
さらに、LEDチップが搭載されるフレキシブル基板で構成された素子基板に設けられている導電パターンと、先端部を構成する先端構成部材に設けられている端子部材とを先端アダプタを構成するアダプタ本体に一体的に設けた接続ピンによって電気的に接続する構成にしている。このことによって、アダプタ本体が設けられる先端部の細径化を図ることができる。また、この構成において、接続ピンの接合凸部を素子基板に設けた配置孔に挿通配置させた状態にして、接合凸部と導電パターンとを電気的接合部材によって電気的に接合固定している。このことによって、接合凸部と導電パターンとの位置決めを容易に行うことができる。また、接合凸部と導電パターンとの電気的接合、及び機械的な接合を半田等によって確実且つ、容易に行うことができる。
【0057】
又、接続ピンの有する摺動凸部をコイルバネの有する付勢力によって端子部材の先端面に当接させている。このことによって、先端アダプタを先端部に装着する際に接続ピン、及び端子部材が破損されることを防止することかできるとともに、接続ピンの摺動凸部と端子部材の先端面との電気的接続状態を安定的により確実に保持することができる。
【0058】
なお、上述した実施形態においては、アダプタ本体43を略円柱形状で熱伝導性の良好な金属部材としている。しかし、アダプタ本体は熱伝導性の良好な金属部材に限定されるものではない。図14に示す先端アダプタ4Aにおいては、アダプタ本体43Aは略円柱形状で熱伝導性の良好な絶縁部材である例えばセラミック部材で構成される。アダプタ本体43Aには接続ピン9を直接的に配置させるためのピン配置孔43dが設けられている。このことによって、絶縁部材91を不要にして、アダプタ本体43Aのピン配置孔43dに接続ピン9を直接、配設させることができる。したがって、部品点数の削減を図って、組立性の向上を図れる。その他の構成、及び作用・効果は前記実施形態と同様であり、同部材には同符号を付して説明を省略する。
【0059】
また、上述した実施形態においては、素子基板61には貫通孔で構成された配置孔61aを一対設けていた。そして、配置孔61a内に接続ピン9の接合凸部9aを挿通配置させた状態にして、接合凸部9aと導電パターン60とを電気的接合部材によって電気的、且つ、機械的に接合する構成としている。しかし、接続ピンと導電パターンとの電気的な接続を以下に示すように構成してもよい。
【0060】
具体的に、図15に示す先端アダプタ4Bの素子基板61Aでは、該素子基板61Aに前記配置孔61aを設ける代わりにスルーホール61bを設けている。スルーホール61bの他面側開口には、一面側に設けられいてる導電パターン61cとスルーホール61bを介して電気的に接続された接点部61dが設けられている。このことによって、接続ピン9を所定位置に配置させることによって、接合凸部9aと導電パターン61cとの電気的接続を容易に行うことができる。したがって、作業性の向上を図れる。その他の構成、及び作用・効果は前記実施形態と同様であり、同部材には同符号を付して説明を省略する。
【0061】
さらに、上述した実施形態においては、接続ピン9を構成するピン本体9bにコイルバネ9eを設け、このコイルバネ9eの付勢力によって摺動凸部9cを端子部材8a、8bの先端面に対して確実に当接させる構成としているが、以下に示す構成であってもよい。
【0062】
具体的には、図16に示す先端部3Aの端子部材8c、8dは、絶縁保護部材81Aに対して摺動自在に配置される構成である。また、絶縁保護部材81Aには付勢部材であるコイルバネ86が配設される。コイルバネ86は、端子部材8c、8dを挿入部長手軸方向の先端側方向に向けて付勢している。端子部材8c、8dには電気ケーブル82の芯線83の端部が例えば半田85によって接合固定されている。電気ケーブル82は、連通孔81a、及びケーブル用孔33eの長手方向に対して余裕を持って遊嵌配置されている。なお、本実施形態の先端アダプタ4Cに設けられている接続ピン9Aは中実のピン本体9fの両端部に中実の凸部9gを備えて構成されている。
【0063】
この構成によれば、図17に示すように先端アダプタ4Cを先端部3Aに装着した状態において、ピン本体9Aの凸部9gによって端子部材8c、8dが押し込まれた状態になる。このとき、電気ケーブル82は連通孔81a、及びケーブル用孔33e内において弛んだ状態になる。つまり、上述した実施形態と同様にコイルバネ86の付勢力によって端子部材8c、8dと接続ピン9Aの凸部9gとを確実な当接状態にすることができる。その他の構成、及び作用・効果は前記実施形態と同様であり、同部材には同符号を付して説明を省略する。
【0064】
なお、上述した実施形態において、フレキシブル基板に代えて、ガラスエポキシ基板、セラミック基板等を用いるようにしてもよい。
【0065】
尚、本発明は、以上述べた実施形態のみに限定されるものではなく、発明の要旨を逸脱しない範囲で種々変形実施可能である。
【図面の簡単な説明】
【0066】
【図1】内視鏡の挿入部の先端側の構成を説明する斜視図
【図2】内視鏡の挿入部の先端側の構成を説明する側面図
【図3】先端アダプタと挿入部先端部との構成を説明する斜視図
【図4】図2のA−A線断面図
【図5】図3に示す先端アダプタの正面図
【図6】図2のB−B線断面図
【図7】先端アダプタのC−C線断面図
【図8】先端アダプタの背面図
【図9】接続ピンの構成を説明する断面図
【図10】図3に示す挿入部先端部の正面図
【図11】図10のD−D線断面図
【図12】先端アダプタを挿入部先端部に装着した状態における位置決めピンと位置決め用凹部との関係を説明する図
【図13】先端アダプタを挿入部先端部に装着した状態における接続ピンと端子部材との関係を主に説明する長手方向断面図
【図14】他の構成の先端アダプタの要部を説明する図
【図15】別の構成の先端アダプタの要部を説明する一部拡大図を含む説明図
【図16】付勢部材を挿入部先端部に設けた内視鏡の他の構成例を説明する図
【図17】図16の内視鏡の作用を説明する図
【符号の説明】
【0067】
1…内視鏡 2…挿入部2 3…挿入部先端部 4…先端アダプタ
6…照明光学系 8a、8b…端子部材 9…接続ピン 9a…接合凸部
9b…ピン本体 9c…摺動凸部 9e…コイルバネ 33…先端構成部材
43…アダプタ本体 61…素子基板 61a…配置孔 63…LEDチップ
64…半田 81…絶縁保護部材 82…電気ケーブル 83…芯線
85…半田 91…絶縁部材




 

 


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