JP5000129B2 - 内視鏡 - Google Patents

Description

本発明は、診断、検査、又は治療の際に体腔内、或いは腹腔内に挿入される撮像部を備えた挿入部を有する内視鏡、及びこの内視鏡に装着される親水キャップに関する。

近年、体腔内、或いは腹腔内の臓器、生体組織などの診断、検査又は治療が行うことができる内視鏡が広く利用されている。この内視鏡には、例えば、大腸、胃などの体腔に肛門、或いは口腔から挿入する軟性の挿入部を備えた軟性内視鏡と、内視鏡下で腹腔内を手術するため、切開部から体内に挿入する硬性の挿入部を備えた硬性内視鏡と、がある。

これらの内視鏡は、臓器などの画像を得るためのレンズユニットと、撮像素子、或いはガラスファイバからなるイメージガイドファイバ、リレーレンズなどの撮像部と、を有している。また、内視鏡の挿入部の先端面には、光透過性のあるカバー部材がレンズユニットの前方に設けられている。このカバー部材は、その表面が挿入部の先端面の一外表面を構成している。

内視鏡の挿入部は、体腔内、或いは腹腔内に挿入されたとき、外気と体腔内の温度差によりカバー部材に曇りが生じる場合ある。そのため、このカバー部材の曇りを防止するために、例えば、特許文献１に記載されるように、防曇処理したカバー部材の表面に流体を吹きつける洗浄ノズルを備えたシースを挿入部に被覆して、曇りを除去する技術が開示されている。

また、例えば、特許文献２に記載されるように、カバー部材の表面に光触媒を含む薄膜を形成して、親水化し、曇りを防止する技術が開示されている。この内視鏡は、カバー部材の表面に体腔内、或いは腹腔内の体液、湿度による水、生理食塩水などの液体が付着しても濡れ広がり均一な水膜となるため、曇りを防止することができる。
特開平７−２７５１８５号公報 特開２００４−２６７５８３号公報

しかしながら、特許文献１の技術では、内視鏡の挿入部にシースを被せなければならず、非常に面倒な作業を伴い、軟性内視鏡においては挿入部の可撓性を阻害してしまう問題がある。

また、特許文献２の技術では、長時間に亘る施術や、高湿度の体腔内、或いは腹腔内では、より体液、水蒸気、生理食塩水などの流体がカバー部材に付着し易い状況であり、親水処理されたカバー部材と、非親水処理されたカバー部材に隣接する周縁部に表面張力により盛り上がった水滴が撮像部材の視野範囲に入り、画像の視野に歪が生じるなどの悪影響を及ぼす場合がある。

その結果、ユーザは、不鮮明な画像を見ながら施術しなければならず、ストレスを感じ、さらに、体腔内から挿入部を抜去して、水滴を除去して体腔内へと再アプローチする無駄な時間を費やすこととなり、施術時間が長くなるという問題がある。

そこで、本発明は、上述の事情に鑑みて成されたものであり、その目的とするところは体腔内へ挿入したままの状態で、長時間に亘る施術を行ったとしても、高湿度の体腔内の映像を鮮明に撮影することができる内視鏡、及びこの内視鏡を実現することにある。

本発明の一態様の内視鏡は、照明光を照射する照射面が先端面に設けられた先端部を備え、被検体に挿入する挿入部と、該挿入部内に配設される観察手段と、前記先端部の外表面の一部を構成し、前記観察手段に入射される撮影光が透過する観察窓と、該観察窓の少なくとも表面に製膜された第１の親水部と、前記観察窓を除いて、前記照射面を含んだ前記先端部の第１の面に製膜された第２の親水部と、前記先端部の前記第１の面とは別の第２の面に製膜された第３の親水部と、前記観察窓に配設され、前記照明光が照射されて熱に変換して、前記観察窓の結露を防止する熱交換部と、を有し、該熱交換部は、前記照明光を伝送するライトガイドの照射面との対向する前記観察窓の部分が粗面処理されて形成されている。

また、本発明の親水キャップは、内視鏡の先端部に着脱自在な略円環状の筒体と、該筒体の一端に配設される透明な板体と、少なくとも前記板体の表面に製膜された親水部と、を有することを特徴とする。

本発明によれば、体腔内へ挿入したままの状態で、長時間に亘る施術を行ったとしても、高湿度の体腔内の映像を鮮明に撮影することができる内視鏡を実現することができる。

以下、図面を参照して、本発明の内視鏡に係る実施の形態について説明する。

（第１の実施の形態）
先ず、本発明の第１の実施の形態について説明する。
図１〜図１４は、第１の実施の形態に係り、図１は硬性内視鏡システムを示す全体構成図、図２は第１の親水部を有する硬性内視鏡の先端面を示す平面図、図３は図２に示した硬性内視鏡の先端部分の断面図、図４は撥水、無処理、及び親水の定義を説明するための図、図５は第１、第２の親水部を有する硬性内視鏡の先端面を示す平面図、図６は図５に示した硬性内視鏡の先端部分の断面図、図７は第１、第２、第３の親水部を有する硬性内視鏡の先端面を示す平面図、図８は図７に示した硬性内視鏡の先端部分の断面図、図９は硬性内視鏡の先端部に着脱自在な親水キャップを示す斜視図、図１０は親水キャップが装着された硬性内視鏡の先端部分の断面図、図１１は軟性内視鏡システムを示す全体構成図、図１２は第１の親水部を有する軟性内視鏡の先端面を示す平面図、図１３は第１、第２の親水部を有する軟性内視鏡の先端面を示す平面図、図１４は第１、第２、第３の親水部を有する軟性内視鏡の先端面を示す平面図である。

図１に示すように、硬性内視鏡システム１００は、硬性内視鏡（以下、硬性鏡と略記する）１と、内視鏡画像を表示するモニタ６と、このモニタ６と接続され、画像処理した内視鏡像を出力するコントロールユニット（以下、ＣＣＵと略記する）７と、照明光を硬性鏡１へ出力する光源装置１０と、からなる。

硬性鏡１は、先端部２と、この先端部２の基端に連設される硬質な挿入部３と、挿入部３の基端に連設される把持部４と、により構成されている。把持部４は、ライトガイドコネクタ部５を有し、このライトガイドコネクタ部５に光源装置１０に接続されたライトガイドケーブル１１のコネクタ部１２が接続されている。また、把持部４の基端には、ＣＣＤ、或いはＣＭＯＳからなる撮像素子ユニットを内蔵したカメラヘッド９が接続されている。このカメラヘッド９は、電気ケーブル８によってＣＣＵ７と接続されている。

図２、及び図３に示すように、硬性鏡１は、その先端面に光透過性のある光学部材であるカバーガラス１５のガラス表面部１５ａと、このカバーガラス１５を先端位置で保持する光学部材保持管１６の先端面１６ａと、この光学部材保持管１６の先端面１６ａと先端部２の先端面２ａとの間に形成される領域にライトガイド１７の照射面１７ａと、を有している。

尚、カバーガラス１５を保持する光学部材保持管１６は、その中心軸が先端部２、及び挿入部３の中心軸に対して、偏芯した位置に配置されている。

光学部材保持管１６の内部には、観察手段を構成する複数のレンズからなる光学（対物）レンズ群１８、及び光学レンズ群１８により集光された撮像光をカメラヘッド９内の撮像素子まで導光する図示しない複数のリレーレンズ群を保持するレンズ保持管１９が配設されている。

カメラヘッド９内の撮像素子ユニットは、集光された撮像光を画像信号に変換する。そして、この画像信号は、図１に示したカメラヘッド９に接続された電気ケーブル８により、ＣＣＵ７へ伝送される。

尚、硬性鏡１は、挿入部３内にリレーレンズ群を有しているものに限定されること無く、挿入部３内に撮像素子ユニットを備えたものでも良い。例えば、このような硬性鏡１では、挿入部３内の撮像ユニットから通信ケーブルが延出し、この通信ケーブルが挿入部３内に挿通して、把持部４の基端まで延設される。そして、前記通信ケーブルは、把持部４に接続されるコネクタによって電気ケーブルと電気的に接続される。この電気ケーブルは、ＣＣＵ７と接続され、撮像素子ユニットからの集光された撮像光を画像信号がＣＣＵ７へ伝送される。

ライトガイド１７は、導光する照明光の照射面１７ａが先端部２の先端面と同一面内に位置するように、研磨加工が施され、図１に示した把持部４のライトガイドコネクタ部５まで挿入部３内に挿通している。そして、ライトガイド１７は、ライトガイドケーブル１１のコネクタ部１２と接続され、光源装置１０からの照明光を導光する。

また、本実施の形態のカバーガラス１５のガラス表面部１５ａと光学部材保持管１６の先端面１６ａには、例えば、酸化チタンなどの透明薄膜光触媒により親水加工が施されており、これらガラス表面部１５ａ、及び先端面１６ａの領域において第１の親水部２０が製膜されている。

ここで、図４を用いて、本実施の形態の親水について、以下に定義する。
一般に、図４に示すように、水滴状の液体２５と付着する部材表面との接触角θにおいて、例えば、部材表面がイオン系のワックス、テフロン（商標登録）などの加工により接触角θが８０°より大きい（θ＞８０°）場合に撥水とされ、接触角θが略５０°（θ≒５０°）の場合に無処理とされ、後述する加工により接触角θが２０°より小さい（θ＞２０°）場合に親水とされる。

本実施の形態の硬性鏡１は、液体２５となる体液、蒸気による水滴、生理食塩水などが先端部２に付着した状態となっても、カバーガラス１５のガラス表面部１５ａと光学部材保持管１６の先端面１６ａに親水加工の防曇処理が施された第１の親水部２０を有している。これにより、硬性鏡１は、内視鏡像を取得するためにカバーガラス１５、及び光学レンズ群１８を介して、撮像素子ユニット１８ａに集光される撮像光にカバーガラス１５に付着する液体による悪影響が及ぼされないような構成となっている。

この第１の親水部２０は、上述に定義した親水の中でも、接触角θが１０°以下（θ≦１０°）が好ましく、さらに、好ましくはガラス表面部１５ａと先端面１６ａの表面に付着する水滴の接触角θが５°以下（θ≦５°）となるような超親水状態である。また、第１の親水部２０は、硬性鏡１の洗滌消毒時に行われる高温高圧の水蒸気滅菌処理であるオートクレーブ処理に充分な耐性を有している。

図３に戻って、以上のように構成された硬性鏡１は、第１の親水部２０により、曇りが防止されると共に、先端部２の先端面に付着した流体２６がガラス表面部１５ａ上と先端面１６ａ上では、水滴とならず、馴染んだ状態となる。そして、流体２６は、親水処理されていない先端部２の先端面２ａ上で表面張力により、盛り上がった水滴となる。尚、図３は、紙面に向かって見た上下方向が鉛直上下方向と同一とし、重力により下部側の先端部２の先端面２ａ上により大きな水滴２６ａが発生した状態を示している。

つまり、本実施の形態の硬性鏡１は、ガラス表面部１５ａ上と先端面１６ａ上を親水処理することで、曇りを防止でき、特にガラス表面部１５ａ上に腹腔内の体液、水蒸気、生理食塩水などの流体による水滴が発生しない。そのため、硬性鏡１は、カバーガラス１５から光学レンズ群１８を介して撮像素子ユニット１８ａへ入射する撮像光の光路内に水滴が生じないため、腹腔内を撮影した画像に曇り、及び水滴による歪などの影響を受けることなく、鮮明な内視鏡映像を取得することができる。

また、以下に説明するように、硬性鏡１の先端部２の先端面全域、及び側周面に親水成膜加工を施すことで、より確実に上述の効果を奏することができる。

詳しくは、図５、及び図６に示すように、硬性鏡１は、上述の第１の親水部２０に加え、ライトガイド１７の照射面１７ａと、円環状の先端部２の先端面２ａに親水膜の防曇処理が施された第２の親水部２１が製膜されている。

この第２の親水部２１は、光学部材保持管１６の先端面１６ａとライトガイド１７の小斜面の境界部において、第１の親水部２０と連続した親水膜である。また、第２の親水部は、第１の親水部２０と同じように、オートクレーブ処理に充分な耐性を有しており、超親水である照射面１７ａ、及び先端面２ａ上の流体２６における接触角が５°以下（θ≦５°）となる超親水加工された親水膜である。

このように硬性鏡１は、第２の親水部２１が製膜されることで、図６に示すように、先端部２の先端面に付着した流体２６がガラス表面部１５ａ、先端面１６ａ、照射面１７ａ、及び先端面２ａからなる先端部２の先端面上では、水滴とならず、馴染んだ状態となる。また、流体２６は、親水処理されていない先端部２の側周面上で表面張力により、盛り上がった水滴となる。ここでも、図６は、紙面に向かって見た上下方向が鉛直上下方向と同一とし、重力により下部側の先端部２の側周面上に水滴２６ａが発生した状態を示している。

つまり、例えば、１７０度などの大きな視野角が設定された硬性鏡１では、第２の親水部２１を設けることで、先端部２の先端面全体に水滴が発生しないため、その視野角内に水滴が入ることが無いため、良好な内視鏡画像を取得することができる。

尚、このような第２の親水部２１が製膜された硬性鏡１は、上述したように、カバーガラス１５から入射する撮像光の光路内に曇り、及び水滴の発生防止のため、第１の親水部２０を超親水処理し、第２の親水部２１を一般的な水滴の発生防止に充分な接触角θが２０°以下（θ＜２０°）の親水性を有するものでも良い。

さらに、図７、及び図８に示すように、硬性鏡１の先端部２の側周面にも、親水膜の防曇処理が施された第３の親水部２２を製膜する。この第３の親水部は、第１、第２の親水部２０，２１と同じように、オートクレーブ処理に充分な耐性を有している。この第３の親水部２２は、第２の親水部２１と連続的な親水膜となるように先端部２に製膜されている。つまり、ここでは、第１〜第３の親水部２０〜２２は、切れ目なく連続するように先端部２全体に製膜される。

また、第３の親水部２３は、超親水である照射面１７ａ、及び先端面２ａ上の流体２６における接触角が５°以下（θ≦５°）となる超親水加工された親水膜でも良いが、例えば、上述で定義した親水とする上記接触角θが２０°以下（θ＜２０°）ではなく、例えば、接触角θが３０°以下となるような製膜が先端部２の側周面に施されていれば良い。

つまり、硬性鏡１は、鮮明な内視鏡画像を得られるように、曇り、及び水滴の発生を防止するため、第１の親水部２０におけるガラス表面部１５ａ上と先端面１６ａ上の流体２６の接触角θがより小さいほうが好ましい。その一方で、硬性鏡１は、先端部２の側周面において、曇り、及び水滴の発生防止効果はさほど必要ではないため、第３の親水部２２を製膜する先端部２の側周面上における流体２６の接触角θが若干に大きく設定されても良い。

ここでは、先端部２の外周部全域に第３の親水部２２を製膜しているが、第３の親水部２２を製膜する範囲となる先端部２の外周面の軸方向の長さＬは、先端面２ａから基端側へ３ｃｍ程度でも良い。

また、硬性鏡１の先端部２だけでなく、挿入部３の外表面に各親水部２０〜２２と同様な第４の親水膜を製膜しても良い。すなわち、硬性鏡１は、先端部２と挿入部３とに親水膜が製膜されるため、外周面に接触する流体が均一に拡がり、腹腔内への挿入性が向上する。

尚、図９、及び図１０に示すように、硬性鏡１の先端部２に着脱自在な親水膜の防曇処理が施された親水キャップである親水キャップ３０を用いても、上述の各効果を奏することができる。詳述すると、親水キャップ３０は、弾性のある先端部２の外周部全体を覆うことのできる長さを有する略円環状の筒体３１と、この筒体３１の先端に透明な円盤状の板部材３２を有している。

この親水キャップ３０は、少なくともその先端面となる板部材３２の表面部３２ａと、筒体３１の先端面３１ａに親水膜の防曇処理が施されており、本実施の形態では筒体３１の側周面も親水膜の防曇処理が施されている。また、親水キャップ３０は、筒体３１の弾性変形により、先端部２に装着した際、先端部２からの脱落が防止されている。尚、先端部２の外周面と親水キャップ３０の筒体３１の内周面にねじ溝を形成して、親水キャップ３０が先端部２に着脱自在に装着できるようにしても良い。

以上のように構成された親水キャップ３０は、上述した各親水部２０〜２２と同様にして、親水加工された外表面における流体２６が水滴とならず、馴染んだ状態となる。つまり、親水キャップ３０は、板部材３２の表面部３２ａ、及び筒体３１の先端面３１ａに上述した第１の親水部２０と同一の親水膜が製膜され、連続して筒体３１の外周部に上述の第３の親水部２２と同一の親水膜が製膜されている。

そして、硬性鏡１は、親水効果の劣化に伴って親水キャップ３０を交換するだけで、常に鮮明な内視鏡映像を取得することができる。

次に、第１〜第３の親水部２０〜２２を形成する親水加工について説明する。
本実施の形態の各親水部２０〜２２は、カバーガラス１５のガラス表面部１５ａ、光学部材保持管１６の先端面１６ａ、ライトガイド１７の照射面１７ａ、先端部２の先端面２ａ、及び外周面の各表面に、例えば、酸化チタンなどの光触媒をスパッタリング法により製膜することで、親水加工がなされている。また、親水キャップ３０の外表面の同様である。撮影光の入射を阻害しないために、少なくとも、第１の親水部２０が製膜されるカバーガラス１５のガラス表面部１５ａだけは、透明薄膜光触媒が用いられる。

尚、各親水部２０〜２２は、上述の酸化チタンなどの透明薄膜光触媒をスパッタリング法により製膜した親水加工に限ることなく、例えば、上記各表面を親水加工する各種光透過性のあるコーティング剤を薄膜成形するために、スパッタリング法、蒸着法などの気相法、ディッピングコーティング、スピンコーティングなどの液相法、親水膜の基となる薬剤を布、脱脂綿などにより塗布する方法などによって製膜加工しても良い。

さらに、上記各表面には、例えば表面粗さＲｚ＝５０nm〜１３０ｎｍの表面微細凹凸状の花弁状アルミナ製膜をゾルゲル法によって、第１〜第３の親水部２０〜２２となる親水膜加工が施されていても良い。

また、親水膜となる薬剤には、曇り止め用の界面活性剤があり、この界面活性剤が塗布されて、各親水部２０〜２２が製膜される。この曇り止め用の界面活性剤は、例えば、液状、或いは固体状の陽イオン性界面活性剤、陰イオン性界面活性剤、非イオン性界面活性剤、両イオン性界面活性剤などが主成分の親水膜を形成するものがある。

陽イオン性界面活性剤の例としては、アルキルトリメチルアンモニウム塩、ジアルキリジメチルアンモニウムクロリド、アルキルピリジニウムクロリドなどが挙げられる。陰イオン性界面活性剤の例としては、脂肪酸塩、アルファスルホ脂肪酸エステル塩、アルキル硫酸トリエタノールアミンなどが挙げられる。非イオン性界面活性剤の例としては、脂肪酸ジエタノールアミド、ポリオキシエチレンアルキルエーテル、ポリオキシエチレンアルキルフェニルエーテルなどが挙げられる。両性イオン性界面活性剤の例としては、アルキルカルボキシベタインなどが挙げられる。尚、これら界面活性剤は、上述に挙げた成分に限ることなく、生体適合性のあるものであれば良い。また、親水性を発現するための上述の各界面活性剤には、ガラス表面部１５ａと先端面１６ａへの塗布を容易にし、その親水膜を均一にするための例えば、アルコール、グリセロールなどの添加剤が含まれていても良い。

尚、硬性鏡１を組み立てる際に、各部材に対して別々に親水製膜処理を施した後に、夫々組み付けて第１〜第３の親水部２０〜２２を製膜しても良いが、予め、各部材を組み付けた状態で、第１〜第３の親水部２０〜２２を製膜しても良い。後者の組み立て方法では、各部材間の境界部分にも親水製膜を確実に行うことができるため、より確実な親水効果が向上し、高い防曇効果、及び水滴発生防止効果を得ることができる。

ところで、各親水部２０〜２２を製膜する際、上述のスパッタリング法、或いは蒸着法などの気相法では、製膜の条件が決定されると、一定品質の親水膜を再現性良く形成することが可能である。また、気相法では、比較的広範囲に亘り、製膜可能であり、各部材の境界部を連続的に継ぎ目無く親水膜を製膜できるため、より高い防曇効果、及び水滴発生防止効果を得ることができる。

ディッピングコーティング、スピンコーティングなどの液相法では、上述の気相法に比して、高価な設備を必要とせず、親水膜を製膜することができる。さらに、液相法は、親水膜の膜厚、及び膜質を比較的容易に調節できる。そのため、液相法は、製造コストを抑えつつ、親水膜の品質を確保することができるというメリットがある。

界面活性剤を布や脱脂綿などによって、塗布して親水膜を製膜する方法では、気相法、及び液相法に比して、極めて安価にでき、且つユーザが自由に塗布することができるので、使い勝手が良いメリットがある。

以上に説明した親水膜の各製膜方法では、上述した硬性鏡１の各部材が組み付けられた後に、例えば、第１〜第３の親水部２０〜２２の夫々を同時に製膜することができ、第１〜第３の親水部２０〜２２の各境界部分が連続的に継ぎ目なく製膜することができる。そのため、硬性鏡１は、比較的湿度の高い状態でも、水膜が各親水部２０〜２２上で拡がりやすく、防曇効果、及び水滴防止効果に非常に優れた構成になり、より良好な内視鏡画像を取得することができる。

また、硬性鏡１が組み立てられる前に、各部材に、第１〜第３の親水部２０〜２２を別々に製膜する場合、第１の親水部２０には、スパッタリング法、蒸着法などの気相法、或いは、ディッピングコーティング、スピンコーティングなどの液相法により、性能の高い親水膜を製膜し、第２、第３の親水部２１，２２には上記液相法、或いは界面活性剤により、安価な方法により製膜することもできる。すなわち、直接的に撮影光に影響を及ぼす第１の親水部２０には、超親水などの親水性の高い親水膜を製膜し、直接的に撮影光に影響を及ぼすことの少ない第２、第３の親水部２１，２２はある程度、親水性の低い親水膜を製膜して、膜質の使い分けが可能となる。

また、上述の方法では、組み立て後の硬性鏡１の大きさに適応したスパッタリング法、蒸着法などの気相法を行う大きな設備を必要とせず、第１の親水部２０を製膜するガラス表面部１５ａ、及び先端面１６ａの各部材となるカバーガラス１５、及び光学部材保持管１６を通常のスパッタリング装置、或いは蒸着装置で製膜可能となる。

ところで、上述の本実施の形態では、各親水部２０〜２２を備えた腹腔内に挿入される硬性鏡１について言及したが、大腸などの体腔に挿入される軟性内視鏡においても適用することができる。

ここで、図１１〜図１４を参照して、軟性内視鏡４０を備えた軟性内視鏡システム２００について簡単に説明する。
図１１に示すように、軟性内視鏡システム２００は、軟性内視鏡（以下、軟性鏡と略記する）４０と、上述したモニタ６、ＣＣＵ７、及び光源装置１０と、を備えている。

軟性鏡４０は、体腔内に挿入される、先端部４１、湾曲部４２、及び軟性の可撓管部４３からなる挿入部４４を備え、この挿入部４４の基端に連設される操作部４５から構成されている。操作部４５からは、光源装置１０へ接続するコネクタ部４５ｂを備えたユニバーサルコード４５ａが延出している。

この軟性鏡４０の先端部４１には、図１２に示すように、その先端面４１ａに撮影光が内部の図示しないＣＣＤ、或いはＣＭＯＳなどの観察手段へ透過する光学部材である撮像窓５１と、照明光を照射する２つの照明窓５２，５３と、内視鏡管路を構成する処置具チャンネル５４の開口部と、撮像窓５１に流体を吹き付けるノズル５５と、が配設されている。

図１２に示すように、本実施の形態の軟性鏡４０には、先端面４１ａの撮像窓５１と、その周縁部５１ａに上述の硬性鏡１と同様にして、第１の親水部４７が製膜されている。この軟性鏡４０の第１の親水部４７は、図２、及び図３に示した硬性鏡１の第１の親水部２０に相当し、同じ効果を奏する。

また、図１３に示すように、軟性鏡４０には、第１の親水部４７に加え、先端面４１ａの全域に第２の親水部４８を製膜されていても良い。この軟性鏡４０の第１の親水部４７、及び第２の親水部４８は、図５、及び図６に示した硬性鏡１の第１の親水部２０、及び第２の親水部２１に相当し、同じ効果を奏する。

さらに、図１４に示すように、軟性鏡４０には、第１、第２の親水部４７，４８に加え、先端部４１の外周面に第３の親水部４９が製膜されていても良い。この軟性鏡４０の第１〜第３の親水部４７，４８，４９は、図７、及び図８に示した硬性鏡１の第１〜第３の親水部２０，２１，２２に相当し、同じ効果を奏する。

（第２の実施の形態）
次に、本発明の第２の実施の形態について説明する。
図１５〜図１９は、第２の実施の形態に係り、図１５は硬性内視鏡の先端部分の断面図、図１６は図１５の硬性内視鏡のライトガイド照射面を研磨する状態を示す断面図、図１７は変形例となる硬性内視鏡の先端部分の断面図、図１８は硬性内視鏡の先端部分の断面図、図１９は図１８の硬性内視鏡のライトガイド照射面を研磨する状態を示す断面図である。

尚、本実施の形態の説明において、第１の実施の形態と同一の構成については、同じ符号を用いて、それらの説明を省略する。

ところで、一般的な硬性鏡１は、製造時に先端部２の先端面からはみ出したライトガイド１７、及びカバーガラス１５を光学部材保持管１６へ組み付ける際に固定手段として用いる半田、或いはロウを研磨して面を整える研磨加工がある。

ライトガイド１７は、繊維状のファイバ部材から構成され、先端部２の先端面において、その照射面１７ａを形成するため研磨される。

その一方で、特に、カバーガラス１５を光学部材保持管１６へ組み付ける際には、固定のための半田、或いはロウが用いられる。この半田、或いはロウは、外部に対して、光学レンズ群１８、リレーレンズなどの観察手段が配設される挿入部３の内部を気密／液密に保持することと、耐消毒滅菌性を確保するためのものである。また、半田付け、或いはロウ付けの工程は、手作業により行われる。この半田、或いはロウは、接着剤のように、ふき取り工程を行えないため、先端面からはみ出した部分を研磨する必要がある。

以上のことから、本実施の形態では、特にカバーガラス１５に製膜する第１の親水部２０が、この研磨工程によって剥離しないように以下に説明する構成としている。尚、本実施の形態は、防曇コーティングである親水膜の親水部２３が製膜されたカバーガラス１５を先に光学部材保持管１６に組み付けた後に、研磨工程を行う場合に有効となる。

詳述すると、図１５に示すように、本実施の形態の硬性鏡１は、先端部２に配設される光学部材保持管１６の先端面１６ａから後方へカバーガラス１５のガラス表面部１５ａをおよそ０．１ｍｍ〜０．５ｍｍずらして固定されている。尚、光学部材保持管１６は、その先端面１６ａからカバーガラス１５のガラス表面部１５ａまでの内周面１６ｂにも親水膜が製膜なされていても良い。

このような構成にすることで、図１６に示すように、研磨工具６０によって、カバーガラス１５のガラス表面部１５ａの親水部２３を剥離することなく、硬性鏡１の先端部２の先端面を研磨することができる。その結果、親水部２３は、有効な親水性を保つことができる。

尚、図１７に示すように、カバーガラス１５は、ガラス表面部１５ａを有する凹部１５ｂが形成され、この凹部１５ｂの凹面に防曇コーティングである親水膜の親水部２３ａが製膜されていても良い。つまり、研磨工程の際、カバーガラス１５は、凹部１５ｂの凹面が研磨されず、親水部２３ａが剥離されることが無い構成となる。

また、図１８に示すように、硬性鏡１の先端面において、防曇コーティングである親水膜の親水部２４が製膜されているカバーガラス１５が凸状となるように、光学部材保持管１６に配設されていても良い。このような硬性鏡１の構成では、図１９に示すように、凹部６１ａが形成された研磨工具６１によって、カバーガラス１５の親水部２４が剥離されることなく、特にライトガイド１７の照射面１７ａを整えながら研磨することができる。

尚、この研磨工具６０は、カバーガラス１５の中心に合わせて回転研磨するものであり、凹部６１ａの中心がカバーガラス１５の中心と合わされるものである。

（第３の実施の形態）
次に、本発明の第３の実施の形態について説明する。
図２０〜図３２は、第３の実施の形態に係り、図２０は硬性内視鏡の先端部分を示す断面図、図２１は硬性内視鏡の先端面を示す平面図、図２２は変形例を示す硬性内視鏡の先端面を示す平面図、図２３は熱変換手段を説明するための硬性内視鏡の先端面を示す平面図、図２４は変形例を示し、熱変換手段を説明するための硬性内視鏡の先端面を示す平面図、図２５は熱変換手段を説明するための硬性内視鏡の先端部分を示す部分断面図、図２６は変形例を示し、熱変換手段を説明するための硬性内視鏡の先端部分を示す部分断面図、図２７は反射防止効果を有する微小凹凸構造を説明するための図、図２８は軟性内視鏡の先端部分を示す斜視図、図２９は照明光によるフレア防止対策の例を示す硬性内視鏡の先端部分の斜視図、図３０は図２９の硬性内視鏡の先端部分の断面図、図３１、及び図３２は変形例となる照明光によるフレア防止対策の例を示す硬性内視鏡の先端部分の部分断面図である。

尚、本実施の形態の説明においても、上述の各実施の形態と同一の構成については、同じ符号を用いて、それらの説明を省略する。

図２０に示すように、本実施の形態の硬性鏡１は、先端部２によって、カバーガラス１５を保持した構成となっている。このカバーガラス１５は、図２１に示すように、硬性鏡１の先端面を略覆うような形状であり、先端部２の先端面２ａとガラス表面部１５ａが同じ面内に位置するように配設されている。

また、カバーガラス１５のガラス表面部１５ａには、先端部２の先端面２ａに連続した防曇コーティングである親水膜の親水部２７が製膜されている。尚、ライトガイド１７の照射面１７ａは、カバーガラス１５の背面に当接している。

このように構成された本実施の形態の硬性鏡１は、ライトガイド１７の照射面１７ａからの照明光により、カバーガラス１５の当接する背面部分が温められる。ライトガイド１７の照明光による熱は、カバーガラス１５全体に伝導して広がり、腹腔内と外部との温度差による結露を防止する。

その結果、本実施の形態の硬性鏡１は、上述した第１の実施の形態の効果である親水部２７による防曇効果、及び親水効果に加え、カバーガラス１５から光学レンズ群１８、リレーレンズ群を介して、カメラヘッド９内の撮像素子ユニットへ入射する撮像光の光路内に水滴の発生を防止でき、腹腔内を撮影した画像に曇り、及び水滴による歪などの影響を受けることなく、より鮮明な内視鏡映像を取得することができる。

尚、図２２に示すように、カバーガラス１５は、その外周部の一部分からガラス表面部１５ａと同じ面内に表面部３５ａを有する突起部３５を有していても良い。この突起部３５は、その外周形状がここでは略円弧状となっており、ライトガイド１７の照射面１７ａの一部とラップして、照明光の透過により加熱される。そして、突起部３５は、照明光からの熱量をカバーガラス１５に伝導して、充分に結露防止することができる。

つまり、換言すると、突起部３５は、カバーガラス１５の結露防止に充分な加熱ができる量の照明光が照射される面積を有している。その結果、硬性鏡１は、突起部３５を備えたカバーガラス１５の形状にしても、上述の効果を奏する。

尚、ライトガイド１７からの照明光を効率的に熱に変換する構造として、図２３、及び図２４に示すように、ライトガイド１７の照射面１７ａとラップするカバーガラス１５の部分、或いは突起部３５を熱交換部２７，２８とする粗面処理しても良い。

この粗面処理された熱交換部２７，２８は、例えば、所謂曇りガラスのような砂目状処理が施され、よりライトガイド１７からの照明光を効率的に熱に変換することができる。

また、この熱交換部２７，２８が粗面処理されるカバーガラス１５の上記部分、或いは上記突起部３５の面は、図２５、及び図２６に示すように、先端部２の先端面の一部を構成する表面側でも、ライトガイド１７の照射面１７ａに対向する裏面側でも良い。

図２５では、熱交換部２７，２８を粗面処理する面が表面の場合、結露が発生するカバーガラス１５のガラス表面部１５ａの近傍で照明光による発熱が行われるため、効率的に結露防止のための熱量をカバーガラス１５のガラス表面部１５ａへ伝導することができる。

その一方で、図２６に示すように、熱交換部２７，２８を粗面処理する面が裏面の場合、カバーガラス１５へ入射前の照明光によって、熱交換部２７，２８に熱を発生させるため、照明光の散乱光がカバーガラス１５を介して光学レンズ群１８に入射するレンズフレアを低減することができる。

尚、熱交換部２７，２８は、上述したように、粗面処理に限ることなく、照明光を熱に効率的に変換する構成であれば良く、例えば、黒色、灰色、紫色などの着色処理が施されていても良い。

また、熱交換部２７，２８は、照明光を熱に効率的に変換すると共に、上述のように、照明光によるレンズフレア防止のため、二酸化ケイ素（ＳｉＯ２）、フッ化マグネシウム（ＭｇＦ２）などによるマルチコート、ＡＲコートなどが施されていても良い。これら各コートを施すと、光透過率が良くなり、熱変換により減衰された照明光の光量を向上させることができる。

さらに、熱交換部２７，２８は、照明光によるレンズフレア防止のため、図２７に示すように、反射防止効果を有する微細凹凸構造からなる表面にしても良い。詳述すると、この反射防止効果を有する微細凹凸構造からなる表面とは、一辺の長さが数十ｎｍ〜３００ｎｍで、高さが数十ｎｍ〜５００ｎｍといった光の波長以下の大きさの例えば、三角錐からなる構造物を無数に配列させた表面を言う。尚、この反射防止効果を有する微細凹凸構造は、三角錐に限定されること無く、円錐、四角錐、多角錐などでも良い。
この反射防止効果を有する微細凹凸構造は、光の波長以下の凹凸構造により、照明光の透過率の低減を抑えることができる。

以上に説明したライトガイド１７の照明光により熱変換する構成は、硬性鏡１に限ることなく、図２８に示すように、軟性鏡４０にも適用することができる。具体的には、観察窓５１と、ここでは照明窓５２とを一体的に連結する熱伝導部５６が設けられている。照明窓５２には、上述した砂目状、着色処理、各種コート、或いは反射防止効果を有する微細凹凸構造からなる表面処理が施されており、照明光により過熱された熱が熱伝導部５６を介して観察窓５１へ伝導される。そのため、観察窓５１は、この伝導された熱により結露の発生が防止される。

また、照明光による散乱光が光学レンズ群１８に入射するレンズフレアを防止するため、図２９、及び図３０に示すように、カバーガラス１５を撮影光の光軸Ｏに対して、所定の角度αに傾斜させて設けても良い。

さらに、レンズフレア防止のため、図３１に示すように、ライトガイド１７の照射面１７ｂが照明に影響の無い程度に、斜めにカットされていても良い。また、図３２に示すように、ライトガイド１７の照射面１７ｃのように、斜めの段状としても良い。

以上の各実施の形態に記載した発明は、夫々の実施の形態に限ることなく、その他、実施段階ではその要旨を逸脱しない範囲で種々の変形を実施し得ることが可能である。さらに、上記各実施形態には、種々の段階の発明が含まれており、開示される複数の構成要件における適宜な組合せにより種々の発明が抽出され得る。

例えば、各実施形態に示される全構成要件から幾つかの構成要件が削除されても、発明が解決しようとする課題の欄で述べた課題が解決でき、発明の効果で述べられている効果が得られる場合には、この構成要件が削除された構成が発明として抽出され得る。

第１の実施の形態に係る図１は硬性内視鏡システムを示す全体構成図。 同、第１の親水部を有する硬性内視鏡の先端面を示す平面図。 同、図２に示した硬性内視鏡の先端部分の断面図。 同、撥水、無処理、及び親水の定義を説明するための図。 同、第１、第２の親水部を有する硬性内視鏡の先端面を示す平面図。 同、図５に示した硬性内視鏡の先端部分の断面図。 同、第１、第２、第３の親水部を有する硬性内視鏡の先端面を示す平面図。 同、図７に示した硬性内視鏡の先端部分の断面図。 同、硬性内視鏡の先端部に着脱自在な親水キャップを示す斜視図。 同、親水キャップが装着された硬性内視鏡の先端部分の断面図。 同、軟性内視鏡システムを示す全体構成図。 同、第１の親水部を有する軟性内視鏡の先端面を示す平面図。 同、第１、第２の親水部を有する軟性内視鏡の先端面を示す平面図。 同、第１、第２、第３の親水部を有する軟性内視鏡の先端面を示す平面図。 第２の実施の形態に係る、硬性内視鏡の先端部分の断面図。 同、図１５の硬性内視鏡のライトガイド照射面を研磨する状態を示す断面図。 同、変形例となる硬性内視鏡の先端部分の断面図。 同、硬性内視鏡の先端部分の断面図。 同、図１８の硬性内視鏡のライトガイド照射面を研磨する状態を示す断面図。 第３の実施の形態に係る、硬性内視鏡の先端部分を示す断面図。 同、硬性内視鏡の先端面を示す平面図。 同、変形例を示す硬性内視鏡の先端面を示す平面図。 同、熱変換手段を説明するための硬性内視鏡の先端面を示す平面図。 同、変形例を示し、熱変換手段を説明するための硬性内視鏡の先端面を示す平面図。 同、熱変換手段を説明するための硬性内視鏡の先端部分を示す部分断面図。 同、変形例を示し、熱変換手段を説明するための硬性内視鏡の先端部分を示す部分断面図。 同、反射防止効果を有する微小凹凸構造を説明するための図。 同、軟性内視鏡の先端部分を示す斜視図。 同、照明光によるフレア防止対策の例を示す硬性内視鏡の先端部分の斜視図。 同、図２９の硬性内視鏡の先端部分の断面図。 同、変形例となる照明光によるフレア防止対策の例を示す硬性内視鏡の先端部分の部分断面図。 同、変形例となる照明光によるフレア防止対策の例を示す硬性内視鏡の先端部分の部分断面図。

符号の説明

１ ・・・硬性内視鏡
２，４１ ・・・先端部
２ａ，４１ａ・・・先端面
３，４４ ・・・挿入部
１５ ・・・カバーガラス
１５ａ ・・・ガラス表面部
１８ ・・・光学レンズ群
１８ａ ・・・撮像素子ユニット
２０，４７ ・・・第１の親水部
２１，４８ ・・・第２の親水部
２２，４９ ・・・第３の親水部
２３ ・・・第４の親水部
３０ ・・・親水キャップ
４０ ・・・軟性内視鏡
５１ ・・・観察窓

Claims (4)

1. 照明光を照射する照射面が先端面に設けられた先端部を備え、被検体に挿入する挿入部と、
   該挿入部内に配設される観察手段と、
   前記先端部の外表面の一部を構成し、前記観察手段に入射される撮影光が透過する観察窓と、
   該観察窓の少なくとも表面に製膜された第１の親水部と、
   前記観察窓を除いて、前記照射面を含んだ前記先端部の第１の面に製膜された第２の親水部と、
   前記先端部の前記第１の面とは別の第２の面に製膜された第３の親水部と、
   前記観察窓に配設され、前記照明光が照射されて熱に変換して、前記観察窓の結露を防止する熱交換部と、
   を有し、
   該熱交換部は、前記照明光を伝送するライトガイドの照射面との対向する前記観察窓の部分が粗面処理されて形成されていることを特徴とする内視鏡。
2. 前記第１の親水部、第２の親水部、及び第３の親水部は、連続して製膜された親水膜であることを特徴とする請求項１に記載の内視鏡。
3. さらに、前記挿入部の外表面には、第４の親水部が製膜されていることを特徴とする請求項１、又は請求項２に記載の内視鏡。
4. 前記観察窓の粗面処理は、微細凹凸構造を含むことを特徴とする請求項１から請求項３のいずれか１項に記載の内視鏡。

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