专利名称：内窥镜和前端盖的制作方法
技术领域：
本发明涉及具有广角的视场角并具有用于吸引体腔内例如大肠内的脏物等的吸引通道的内窥镜和前端盖。
背景技术：
一直以来，内窥镜广泛用于医疗领域等。内窥镜通过例如向体腔内插入细长的插入部，能够观察体腔内的脏器等、或者根据需要利用插入到处置器具插通通道内的处置器具进行各种处置。在插入部的前端设有弯曲部，通过操作内窥镜的操作部，能够改变前端部的观察窗的观察方向。
现有的内窥镜的视场角约为120°～140°左右，医生通过该视场角的观察图像来观察体腔内，但在观察体腔的过程中，当想观察视场范围外的部位时，通过弯曲弯曲部能够观察视场范围外的部位。
另一方面，还提案进一步加宽视场角，以便能够观察更广的范围的内窥镜。(例如参照专利文献1)。
在专利文献1中公开了一种内窥镜，该内窥镜在前端部配置了具有约140°～210°左右的广角的视场角的观察光学系统。在该文献中，伴随使观察光学系统设为广角，在前端部配置的照明体腔内的照明光学系统为了均匀照射体腔内的观察部位而没有阴暗部位，将照明光学系统的光轴配置为重叠在相对观察光学系统的光轴倾斜预定角度的轴上。即，该内窥镜插入部的前端部分形成将观察光学系统的光轴通过的前端面作为最前端的、所谓的炮弹形状，并在其锥面上配置照明光学系统的表面。此外，内窥镜插入部的前端面具有吸引通道的开口部，该吸引通道兼作上述处置器具插通通道，并且用于吸引例如作为体腔的大肠内部的脏物、粘膜等。
专利文献1日本特开2001-258823号公报发明内容但是，在专利文献1所述的内窥镜插入大肠内的状态下，吸引通道开口面位于插入部前端的锥面内，所以其开口方向朝向体腔壁侧。因此，在吸引体腔内的脏物、粘膜等时，吸引通道的开口部和大肠壁之间容易接近，从而由于吸引大肠壁而由该大肠壁妨碍吸引，具有不能充分发挥吸引力的不良情况。
为了处理该问题，也考虑到提高吸引力来高效地吸引体腔内的脏物、粘膜等，但提高吸引力时，由于有可能使大肠壁受到损伤，所以提高吸引力也是有极限的。
因此，本发明就是鉴于上述问题而进行的，其目的在于提供能够对广视场的摄像范围确保充分的照明范围，并抑制与吸引通道连通的吸引口的吸引力的降低的内窥镜和前端盖。
为了实现上述目的，本发明的内窥镜在插入部的前端面上设有观察被摄体像的观察窗、射出用于照明被摄体的照明光的照明窗、和与吸引通道连通的吸引口，上述内窥镜的特征在于具有观察窗边缘部，其形成为使具有上述观察窗的表面成为与观察光轴垂直的面；照明窗边缘部，其形成为使具有上述照明窗的表面成为垂直于相对于上述观察光轴倾斜的照明光轴的面；以及吸引口边缘部，其形成为使具有上述吸引口的表面相对于上述观察窗边缘部的倾斜角与上述照明窗边缘部相对于上述观察窗边缘部的倾斜角相比为锐角。
并且，本发明的前端盖设有观察被摄体像的观察窗、射出用于照明被摄体的照明光的照明窗、和与吸引通道连通的吸引口，从而覆盖内窥镜的插入部的前端部，上述前端盖的特征在于具有观察窗边缘部，其形成为使具有上述观察窗的表面成为与观察光轴垂直的面；照明窗边缘部，其形成为使具有上述照明窗的表面成为垂直于相对于上述观察光轴倾斜的照明光轴的面；以及吸引口边缘部，其形成为使具有上述吸引口的表面相对于上述观察窗边缘部的倾斜角与上述照明窗边缘部相对于上述观察窗边缘部的倾斜角相比为锐角。
根据本发明的内窥镜和前端盖，由于具有照明窗的照明窗边缘部的表面形成为，垂直于相对于观察光轴倾斜的照明光轴的面，从而能够确保对广视场的摄像范围的充分的照明范围。而且，具有吸引口的吸引口边缘部的表面形成为，其相对于观察窗边缘部的倾斜角与照明窗边缘部相对于观察窗边缘部的倾斜角相比为锐角，从而能够在不吸引肠壁等的情况下抑制与吸引通道连通的吸引口的吸引力的降低。
图1是概略地表示内窥镜装置的说明图。
图2是前端部的前端面的主视图。
图3是沿图2的II-II线剖开的前端部的局部剖面图。
图4是沿图2的III-III线剖开的前端部的局部剖面图。
图5是前端盖的立体图。
图6是用于说明现有内窥镜的吸引口的前端部的局部剖面图。
图7是用于说明本发明的内窥镜的吸引口的前端部的局部剖面图。
标号说明1内窥镜10前端部11前端面24吸引口24A吸引口边缘部31a前端盖31A曲面31前端硬质部32观察窗32A观察窗边缘部32a观察窗用透镜33照明窗
33a、33b、33c照明窗用透镜33A照明窗边缘部θ1、θ2角度具体实施方式
(第一实施方式)下面，参照
本发明的实施方式。
首先，根据图1说明本实施方式的内窥镜装置的结构。图1是概略地表示本发明的实施方式的内窥镜装置的说明图。如图1所示，本实施方式的内窥镜装置具有电子内窥镜(以下简称为“内窥镜”)1、光源装置5、处理器6和监视器7。内窥镜1具有进行弯曲操作和各种管道的控制的操作部2、其基端侧连接于操作部2上并插入体腔内的插入部3、和通用塞绳3a，该通用塞绳3a从操作部2延伸并在前端具有连接部4，在连接部4上连接有光源装置5和处理器6。而且，监视器7连接至处理器6。
此外，内窥镜1的插入部3具有具有挠性的挠性管部8；设置于该挠性管部8的前端侧的弯曲部9；以及设置于该弯曲部9的前端侧的前端部10。前端部10的前端面11形成为大致炮弹形状，并在内部内置有摄像单元40(参照图3)。
摄像单元40具有拍摄体腔内的部位的CCD、CMOS等摄像元件，用该摄像元件拍摄的图像信号经由通用塞绳3a传送至处理器6。在处理器6中对传送来的图像信号进行信号处理，在监视器7上显示观察图像7a。
此外，在操作部2中配置有进行使弯曲部9遥控弯曲的操作旋钮(knob)和进行以送气/送水为代表的各种操作的按钮开关等。
光源装置5具有照明用光源，并通过连接部4与操作部2、插入部3和配置在通用塞绳内的光导(未图示)相连接。进一步，在本实施方式中，在光源装置5中内置有，对配置于内窥镜1中的管道进行送气/送水和吸引的送气/送水源、吸引源。
接下来，根据图2至图4对前端部10的前端面和前端部10的内部结构进行说明。图2是前端部的前端面的主视图，图3是沿图2的II-II线剖开的前端部的局部剖面图，图4是沿图2的III-III线剖开的前端部的局部剖面图。
如图2所示，在前端部10的前端面(后述的前端盖31a的前端面)11上配置有配置在观察窗32内的观察透镜32a；分别配置在例如3个照明窗33中的作为照明单元的照明窗用透镜33a、33b、33c；兼作处置器具等开口部的吸引口24；在将插入部3插入体腔内时，通过进行送气和送水来洗净物镜32a上的污垢的送气送水用喷嘴(以下简称为送水喷嘴)25；以及清洗体腔内的患部的血液、粘液等的前方送水口26。因此，在前端部10的前端面11上设有多个开口部，用于配置物镜32a、三个照明窗用透镜33a、33b、33c、吸引口24、送水喷嘴25和前方送水口26。
各照明窗用透镜33a、33b、33c以预定的角度间隔配置在物镜32a的边缘部附近。并且，在各照明窗33之间配置有吸引口24、送水喷嘴25和前方送水口26。
具体讲，在照明窗用透镜33a和照明窗用透镜33b之间配置了吸引口24，在照明窗用透镜33b和照明窗用透镜33c之间配置了送水喷嘴25，在照明窗用透镜33a和照明窗用透镜33c之间配置了前方送水口26。
接下来，根据图3和图4说明前端部10的结构。
如图3所示，在前端部10中设置有前端硬质部31，该前端硬质部31具有能够将与观察窗32对应的摄像单元40和与3个照明窗33对应的光导等配置在前端部10内部的空间。在前端硬质部31上覆盖有前端盖31a，由该前端盖31a覆盖前端硬质部31的前端侧。另外，摄像单元40插入并固定于前端硬质部31上。该摄像单元40具有由观察窗用透镜和多个透镜构成的观察光学系统、玻璃盖片和CCD、CMOS等摄像元件。该摄像单元40的观察视场角度设定为约140°～170°左右的广角。
根据通过观察窗32射入的光，摄像元件将图像信号传递至处理器6，处理器6对接收到的图像信号进行图像处理，从而生成大致矩形形状的观察图像7a的数据。如图1所示，大致矩形的观察图像7a被切掉矩形的四个角，处理成所谓的电子掩模，作为8边形的观察图像显示在监视器7上。另外，此处，在摄像单元40的观察视场内被设计有摄像单元32的光学系统，以使送水喷嘴25不能进入该观察视场内。
光导单元33B由照明窗用透镜33a和作为光导的光纤束33i构成。光纤束33i的前端部用粘接剂等固定在金属管33h内。光纤束33i的前端部和照明窗用透镜33a插入并固定在框33d内。
光导单元33B通过未图示的固定螺钉固定在前端硬质部31上。来自金属管33h的基端侧的光纤束33i由柔软的软管33g包裹，而且金属管33h的一部分和软管33g由外皮软管33e包裹。
外皮软管33e用卷线33f固定于金属管33h。金属管33h在中途的位置P1处以预定的角度θ1向前端部10的外周侧折曲。该角度θ1例如是8°左右的角度。其结果是，光纤束33i沿金属管33h的折曲形状而弯曲。
因此，照射照明光的照明窗用透镜33a等的照明单元的照射范围的大致中央的光轴33LA(以下，为了便于说明而称该轴为照明光轴33LA。)，与摄像单元的观察窗用透镜等的观察光学系统的光轴32LA(以下，为了便于说明而称该轴为照明光轴33LA。)并不完全平行。
即，照明光轴33LA在比位置P1靠近基端侧被设定为与观察光轴32LA平行的光轴，从位置P1朝向前端相对于观察光轴32LA倾斜角度θ1。即，在照明光轴33LA的前端方向，从摄像单元的观察光轴32LA的观察方向的之前的点开始向离开的方向，相对观察光轴32LA倾斜了预定角度θ1。
对于与其他的照明窗用透镜33b、33c对应的光导单元33B的照明光轴，这些轴的前端方向也从摄像单元的观察光轴32LA的观察方向的之前的点开始向离开的方向，相对观察光轴32LA倾斜角度θ1。因此，这些光导单元33B设定了与摄像单元的广角视场范围相对应的照明范围。另外，还可以采用LED等的照明部件代替作为照明单元的光导单元33B。
此外，为了使前端盖31a的观察窗32的窗面相对观察光轴32LA为垂直的面，照明窗33的窗面相对照明光轴33LA为垂直的面，形成前端面11。即，观察窗用透镜32a以其透镜表面与前端盖31a的观察窗32的窗面位于大致同一面内的方式配设在观察窗32上。
另一方面，照明窗用透镜33a以其透镜表面与前端盖31a的照明窗33的窗面位于大致相同面内的方式配置在照明窗33上。即，前端盖31a的照明窗33的开口面相对观察窗32的开口面向基端侧倾斜预定角度θ1(例如8°左右的角度)。在前端盖31a的观察窗32的周围附近具有观察窗边缘部32A，该观察窗边缘部32A的表面形成在与观察窗32的开口面相同的面内。此外，在前端盖31a的照明窗33的周围附近具有照明窗边缘部33A，该照明窗边缘部33A的表面形成在与照明窗33的开口面相同的面内。
在送水喷嘴25的前端部上设有开口部25a。开口部25a被设置成，送水喷嘴25喷出的水朝向与光轴32LA正交的平面大致平行的方向且通过位于观察窗32的观察窗用透镜32a的表面的方向送水。送水喷嘴25的基端侧具有管状，经由连接管25b与送水管25c相连接。从而连接管25b和送水管25c形成送水管道。送水管25c通过卷线25d固定于连接管25b上。
前端硬质部31的基端部固定于弯曲前端挡块35的一部分上。前端硬质部31的基端侧和弯曲前端挡块35被外皮软管36覆盖，该外皮软管36由合成树脂、橡胶等形成。外皮软管36由卷线37固定在前端硬质部31上。
如图4所示，配置在前端部10的前端盖31a上的吸引口24是吸引通道24a的开口部，该吸引通道24a还兼作向基端侧插通的处置器具通道。该吸引通道24a分别插通到插入部3、操作部2、通用塞绳3a和连接器4的内部而与光源装置5的吸引源连接。另外，吸引通道24a还与配置在操作部2上的处置器具插通口连通。
前端盖31a的吸引口24的开口面相对观察窗32的窗面向基端侧倾斜预定角度θ2。该角度θ2例如是2°～3°左右的角度。因此，前端盖31a的吸引口24的开口面相对观察窗32的开口面向基端侧倾斜预定角度θ2。而且，前端盖31a具有吸引口边缘部24A，该吸引口边缘部24A形成为在吸引口24的周围附近的表面与吸引口24的开口面在相同的面内。
另外，在前端面11设有送水喷嘴25的前端盖31a附近具有送水喷嘴边缘部25A，该送水喷嘴边缘部形成为其表面与观察窗32的开口面在大致相同的面内。即，该送水喷嘴边缘部25A的表面位于与观察窗边缘部32A的表面相同的面内。此外，该送水喷嘴边缘部25A的表面可位于与照明窗边缘部33A的表面或者吸引口边缘部24A的表面相同的面内，还可以位于观察窗边缘部32A的表面和照明窗边缘部33A之间的面内。
因此，在前端面11具有各边缘部24A、25A、32A、33A的前端盖31a，如图5所示形成，各边缘部24A、25A、32A、33A分别以预定角度从观察窗32的中心向外周向下倾斜的、所谓的前端炮弹状。此外，在前端盖31a的各边缘部24A、25A、32A、33A的边界部分上形成有作为曲面或者倾斜面的光滑边界面31A，使得能够减小各自的高度差。进而，前端盖31a形成为前端面11的外周部分和外周面的边界角部形状圆滑的曲面形状。
在用内窥镜1进行内窥镜检查时，内窥镜1的插入部3插入大肠等体腔内。此时，在插入部3插入体腔内的过程中和前端部10到达被检部位而进行各种处置和观察时，有时观察窗用透镜32a表面附着体腔内的粘膜和脏物等，遮挡通过摄像单元拍得的内窥镜像的视场。因此，需要从插入部3的前端面11、即前端盖31a的吸引口24吸引体腔内的粘膜、脏物等。
但是，在现有的具有广视场的内窥镜中，如图6所示，前端盖31a的吸引口24’的开口面相对观察窗32的窗面向基端侧倾斜角度θ1。即，吸引口24’的开口面位于与前端盖31a的照明窗边缘部(未图示)相同的面内。因此，前端盖31a的吸引口边缘部24A’也位于与照明窗边缘部相同的面内。即，前端盖31a相对观察窗32的窗面倾斜相同倾斜角度θ1的表面形成在照明窗(未图示)和吸引口24’周围。在该现有的内窥镜中，从吸引口24’吸引体腔内的粘膜、脏物等时，吸引口24’相对观察窗32窗面的倾斜角度θ1较大，导致吸附体腔壁。其结果是，对体腔内的粘膜、脏物等的吸引力降低。
因此，如图7所示，如上所述构成的本实施方式的内窥镜1，前端盖31a的吸引口24的开口面和吸引口边缘部24A的表面相对观察窗32窗面的倾斜角为角度θ2(例如是2°～3°左右)。即，前端盖31a的吸引口24的开口面和吸引口边缘部24A的表面相对观察窗32窗面的倾斜角为锐角的角度θ2。另外，为了充分确保与摄像范围对应的照明范围，而配合照明光轴33LA相对观察光轴32LA倾斜的角度θ1(例如8°左右)，使前端盖31a的照明窗33的开口面、照明窗用透镜33a～33c的透镜表面和照明窗边缘部33A的表面相对观察窗32窗面的倾斜角是比上述角度θ2大的角度θ1。
换言之，吸引口24的开口面和吸引口边缘部24A的表面相对观察窗32窗面倾斜的角度θ2，与照明窗33的开口面、照明窗用透镜33a～33c的透镜表面和照明窗边缘部33A的表面相对观察窗32窗面倾斜的角度θ1相比为锐角的角度。其结果是，吸引口24的开口部相对体腔壁的角度无限接近于垂直，所以吸引体腔内的粘膜、脏物等时，吸引口24和体腔壁的间隔变宽，体腔壁不会妨碍吸附力，能够发挥充分的吸引力。
以上的结果是，本实施方式的内窥镜1能够对广视场角的摄像范围确保充分的照明范围，并且能够极力防止吸收体腔内的脏物、粘膜等时体腔壁被吸附到吸引通道的开口部，并能够抑制吸引力的降低。
并且，在前端盖31a的各边缘部24A、25A、32A、33A的边界部分上形成有作为曲面或者倾斜面的光滑边界面31A，因此，即使前端盖31a的表面有各边缘部24A、25A、32A、33A所产生的凹凸，也能够减轻体腔内的粘膜、脏物等的吸附。
另外，照明光轴33LA相对观察光轴32LA倾斜的角度θ1被进行了各种设定，使得角度θ1与摄像单元的视场角一致，从而能够充分确保与摄像范围相对应的照明范围。与此相配合，前端盖31a的照明窗33的开口面、照明窗用透镜33a～33c的透镜表面和照明窗边缘部33A的表面相对观察窗32窗面的倾斜角被设定为角度θ1。
此外，本发明不仅限于以上所述各实施方式，在不脱离发明构思的范围内可进行各种变更。
例如，在上述的实施方式中，吸引口24的开口面和吸引口边缘部24A的表面设定为相对观察窗32的窗面倾斜的角度θ2(2°～3°)，该角度θ2与照明窗33的开口面、照明窗用透镜33a～33c的透镜表面和照明窗边缘部33A的表面相对观察窗32窗面倾斜的角度θ1(8°)相比为锐角的角度，但不限定于此。具体而言，吸引口24的开口面和吸引口边缘部24A的表面设定为相对观察窗32的窗面不倾斜而是同一面(即角度θ2＝0°)，照明窗33的开口面、照明窗用透镜33a～33c的透镜表面和照明窗边缘部33A的表面为相对观察窗32的窗面倾斜的角度θ1(5°～6°)。以这样的结构也能得到与上述效果相同的效果。
产业上的可利用性如上所述，本发明应用于具有广角的视场角、具有用于吸引体腔内例如大肠内的脏物等的吸引通道的内窥镜和前端盖，特别适于针对广视场的摄像范围可确保充分的照明范围并可抑制与吸引通道连通的吸引口的吸引力的降低的情况。
权利要求
1.一种内窥镜，在该内窥镜的插入部的前端面上设有观察被摄体像的观察窗、射出用于照明被摄体的照明光的照明窗、和与吸引通道连通的吸引口，该内窥镜的特征在于，上述内窥镜具有观察窗边缘部，其形成为使具有上述观察窗的表面成为与观察光轴垂直的面；照明窗边缘部，其形成为使具有上述照明窗的表面成为与相对于上述观察光轴向外侧倾斜的照明光轴垂直的面；以及吸引口边缘部，其形成为使具有上述吸引口的表面成为相对于上述观察窗边缘部相同的面。
2.一种内窥镜，在该内窥镜的插入部的前端面上设有观察被摄体像的观察窗、射出用于照明被摄体的照明光的照明窗、和与吸引通道连通的吸引口，该内窥镜的特征在于，上述内窥镜具有观察窗边缘部，其形成为使具有上述观察窗的表面成为与观察光轴垂直的面；照明窗边缘部，其形成为使具有上述照明窗的表面成为与相对于上述观察光轴倾斜的照明光轴垂直的面；以及吸引口边缘部，其形成为使具有上述吸引口的表面相对于上述观察窗边缘部的倾斜角与上述照明窗边缘部相对于上述观察窗边缘部的倾斜角相比为锐角。
3.根据权利要求1所述的内窥镜，其特征在于，上述照明窗边缘部和上述吸引口边缘部之间的边界部分形成为曲面或者斜面状。
4.根据权利要求2所述的内窥镜，其特征在于，上述照明窗边缘部和上述吸引口边缘部之间的边界部分形成为曲面或者斜面状。
5.根据权利要求2所述的内窥镜，其特征在于，上述观察窗边缘部形成于上述前端面的大致中心，上述照明窗边缘部形成为在上述观察窗边缘部的周围向后方倾斜，上述吸引口边缘部形成为在上述照明窗边缘部之间向后方倾斜。
6.根据权利要求2所述的内窥镜，其特征在于，上述照明窗边缘部被设定为与上述观察窗边缘部成大致8°的倾斜角，上述吸引口边缘部被设定为与上述观察窗边缘部成2°～3°的倾斜角。
7.一种前端盖，该前端盖设有观察被摄体像的观察窗、射出用于照明被摄体的照明光的照明窗、和与吸引通道连通的吸引口，从而覆盖内窥镜的插入部的前端部，该前端盖的特征在于，上述前端盖具有观察窗边缘部，其形成为使具有上述观察窗的表面成为与观察光轴垂直的面；照明窗边缘部，其形成为使具有上述照明窗的表面成为与相对于上述观察光轴向外侧倾斜的照明光轴垂直的面；以及吸引口边缘部，其形成为使具有上述吸引口的表面成为相对于上述观察窗边缘部相同的面。
8.一种前端盖，该前端盖设有观察被摄体像的观察窗、射出用于照明被摄体的照明光的照明窗、和与吸引通道连通的吸引口，从而覆盖内窥镜的插入部的前端部，该前端盖的特征在于，上述前端盖具有观察窗边缘部，其形成为使具有上述观察窗的表面成为与观察光轴垂直的面；照明窗边缘部，其形成为使具有上述照明窗的表面成为与相对于上述观察光轴倾斜的照明光轴垂直的面；以及吸引口边缘部，其形成为使具有上述吸引口的表面相对于上述观察窗边缘部的倾斜角与上述照明窗边缘部相对于上述观察窗边缘部的倾斜角相比为锐角。
9.根据权利要求7所述的前端盖，其特征在于，上述照明窗边缘部和上述吸引口边缘部之间的边界部分形成为曲面或者斜面状。
10.根据权利要求8所述的前端盖，其特征在于，上述照明窗边缘部和上述吸引口边缘部之间的边界部分形成为曲面或者斜面状。
11.根据权利要求8所述的前端盖，其特征在于，上述观察窗边缘部形成于上述前端面的大致中心，上述照明窗边缘部形成为在上述观察窗边缘部的周围向后方倾斜，上述吸引口边缘部形成为在上述照明窗边缘部之间向后方倾斜。
12.根据权利要求8所述的前端盖，其特征在于，上述照明窗边缘部被设定为与上述观察窗边缘部成大致8°的倾斜角，上述吸引口边缘部被设定为与上述观察窗边缘部成2°～3°的倾斜角。
全文摘要
本发明提供内窥镜和前端盖，能够针对广视场的摄像范围确保充分的照明范围并可抑制与吸引通道连通的吸引口的吸引力的降低。因此，在内窥镜的前端形成有以观察被摄体像的观察窗为中心向后方倾斜的锥面，在上述锥面内至少开设有射出用于照明被摄体的照明光的照明窗和与吸引通道连通的吸引口，其中，开设有上述吸引口的上述锥面相对于开设有上述观察窗的前端面的倾斜角，与开设有上述照明窗的锥面相对于开设有上述观察窗的前端面的倾斜角相比，形成为锐角。
文档编号G02B23/26GK1988841SQ20058002501
公开日2007年6月27日 申请日期2005年7月26日 优先权日2004年7月27日
发明者宫城正明, 森山宏树, 高濑精介 申请人:奥林巴斯株式会社