JP2005215345A - Optical system and endoscope - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、光学系および内視鏡に関するものである。 The present invention relates to an optical system and an endoscope.
医療の分野では、消化管等の検査、診断などに、内視鏡が使用されている。この内視鏡は、体腔内に挿入される挿入部(内視鏡用可撓管)と、この挿入部の基端側に設置され、挿入部の先端部を湾曲操作する操作部とを有している。また、この内視鏡は、操作部から延設され、光源装置や制御装置に接続される接続部を有する。 In the medical field, endoscopes are used for examination and diagnosis of the digestive tract and the like. This endoscope has an insertion portion (endoscopic flexible tube) to be inserted into a body cavity, and an operation portion that is installed on the proximal end side of the insertion portion and performs a bending operation on the distal end portion of the insertion portion. doing. The endoscope has a connection portion that extends from the operation portion and is connected to the light source device and the control device.
挿入部は、曲がった体腔内に挿入され、これに追従できるよう、可撓性を有する可撓管と、その先端側において湾曲操作される湾曲部とを有する。
また、湾曲部の先端部内側には、対物レンズを備える観察手段が設けられている。
The insertion portion includes a flexible tube having flexibility so that the insertion portion can be inserted into a bent body cavity and follow the bending portion, and a bending portion that is bent at the distal end side thereof.
In addition, observation means including an objective lens is provided inside the distal end portion of the bending portion.
ところで、使用の度に、内視鏡には、洗浄・消毒・滅菌処理等が施されるが、この際、挿入部(特に、湾曲部の先端部)内に、水分が侵入・残留すると、挿入部の内部と外部との温度差により、対物レンズに曇りや結露が生じ、その結果、観察部位の観察が極めて困難となるという問題があった。 By the way, every time it is used, the endoscope is subjected to cleaning, disinfection, sterilization processing, etc. At this time, if moisture enters and remains in the insertion portion (particularly, the distal end portion of the bending portion), Due to the temperature difference between the inside and the outside of the insertion portion, the objective lens is clouded or dewed, and as a result, there is a problem that observation of the observation site becomes extremely difficult.
そこで、光学系を構成する光学素子(光の透過を必要とする部材)の表面に、吸水性および反射防止性被膜を形成することが提案されている(例えば、特許文献1参照。)。このような構成により、高圧高温水蒸気によるオートクレーブ滅菌時に蒸気が、内視鏡内部に侵入しても、光学素子の表面を曇らせたり、水滴が付着することを防止できる。 Therefore, it has been proposed to form a water-absorbing and anti-reflective coating on the surface of an optical element (a member that requires light transmission) constituting the optical system (see, for example, Patent Document 1). With such a configuration, it is possible to prevent the surface of the optical element from becoming clouded or water droplets from adhering even when steam enters the endoscope during autoclave sterilization with high-pressure and high-temperature steam.
しかしながら、従来の方法では、光学素子の表面に被膜を形成することから、光の透過率が減少し、被写体の撮像が困難となるという問題がある。また、洗浄・消毒・滅菌処理を繰り返すことにより、前記被膜に含まれる吸水性ポリマーが劣化して黄変して、その場合、得られる画像の色が変わってしまい、画像診断に支障をきたすという問題がある。 However, in the conventional method, since a film is formed on the surface of the optical element, there is a problem that light transmittance is reduced and it is difficult to image a subject. In addition, by repeating cleaning, disinfection, and sterilization treatment, the water-absorbing polymer contained in the coating deteriorates and turns yellow, and in that case, the color of the obtained image changes, which hinders image diagnosis. There's a problem.
本発明の目的は、高湿度の環境に繰り返しまたは長時間曝された場合でも、レンズの曇りや、例えば画像不良等の発生を防止し得る光学系、および、かかる光学系を備える内視鏡を提供することにある。 An object of the present invention is to provide an optical system capable of preventing the occurrence of lens fogging, image defects, and the like even when repeatedly or exposed to a high humidity environment for a long time, and an endoscope including such an optical system. It is to provide.
このような目的は、下記(1)〜(17)の本発明により達成される。
(1) 光透過性を必要としない光学部品を含む複数の光学部品で構成される光学系であって、
前記光透過性を必要としない光学部品の表面の少なくとも一部に、吸湿剤と暗色の着色剤と有機バインダーとを含有するコーティング膜が形成されていることを特徴とする光学系。
Such an object is achieved by the present inventions (1) to (17) below.
(1) An optical system composed of a plurality of optical components including an optical component that does not require optical transparency,
An optical system, wherein a coating film containing a hygroscopic agent, a dark colorant, and an organic binder is formed on at least a part of the surface of the optical component that does not require light transmission.
これにより、高湿度の環境に繰り返しまたは長時間曝された場合でも、レンズの曇りや、例えば画像不良等の発生を防止し得る。 Thereby, even when it is repeatedly or exposed to a high humidity environment for a long time, it is possible to prevent the occurrence of fogging of the lens and, for example, an image defect.
(2) レンズと、該レンズに接合される部材とを備える光学系であって、
前記レンズに接合される部材の表面の少なくとも一部に、吸湿剤と暗色の着色剤と有機バインダーとを含有するコーティング膜が形成されていることを特徴とする光学系。
(2) An optical system comprising a lens and a member bonded to the lens,
An optical system, wherein a coating film containing a hygroscopic agent, a dark colorant, and an organic binder is formed on at least a part of a surface of a member bonded to the lens.
これにより、高湿度の環境に繰り返しまたは長時間曝された場合でも、レンズの曇りや、例えば画像不良等の発生を防止し得る。 Thereby, even when it is repeatedly or exposed to a high humidity environment for a long time, it is possible to prevent the occurrence of fogging of the lens and, for example, an image defect.
(3) 前記レンズに接合される部材は、前記レンズの支持部材である上記(2)に記載の光学系。 (3) The optical system according to (2), wherein the member bonded to the lens is a support member for the lens.
これにより、部品点数の増大や、これに伴う光学系の大型化を招くことを防止することができる。 Thereby, it is possible to prevent an increase in the number of parts and an accompanying increase in the size of the optical system.
(4) 前記レンズは、対物レンズである上記(2)または(3)に記載の光学系。
これにより、観察部位の観察を好適に行うことができる。
(4) The optical system according to (2) or (3), wherein the lens is an objective lens.
Thereby, observation of an observation part can be performed suitably.
(5) 前記レンズは、内視鏡用レンズである上記(2)ないし(4)のいずれかに記載の光学系。 (5) The optical system according to any one of (2) to (4), wherein the lens is an endoscope lens.
本発明の光学系は、各種の光学系に適用することができるが、特に、内視鏡用レンズ系に適用するのが好ましい。 The optical system of the present invention can be applied to various optical systems, but is particularly preferably applied to an endoscope lens system.
(6) 前記コーティング膜は、その平均厚さが0.01〜1μmである上記(1)ないし(5)のいずれかに記載の光学系。
これにより、コーティング膜に良好な反射防止性、吸湿性を付与することができる。
(6) The optical system according to any one of (1) to (5), wherein the coating film has an average thickness of 0.01 to 1 μm.
Thereby, favorable antireflection property and hygroscopicity can be imparted to the coating film.
(7) 前記コーティング膜中における前記吸湿剤の含有量は、1〜40wt%である上記(1)ないし(6)のいずれかに記載の光学系。
これにより、光学系近傍を十分に低湿度とすることができる。
(7) The optical system according to any one of (1) to (6), wherein the content of the hygroscopic agent in the coating film is 1 to 40 wt%.
Thereby, the vicinity of the optical system can be made sufficiently low in humidity.
(8) 前記吸湿剤は、粒状をなしている上記(1)ないし(7)のいずれかに記載の光学系。 (8) The optical system according to any one of (1) to (7), wherein the hygroscopic agent is granular.
これにより、コーティング組成物中により均一に混合する(分散させる)ことができる。 Thereby, it can mix (disperse) more uniformly in the coating composition.
(9) 粒状の前記吸湿剤は、その平均粒径が1〜30μmである上記(8)に記載の光学系。
これにより、比表面積を十分に確保することができ、吸湿能力がより向上する。
(9) The optical system according to (8), wherein the granular hygroscopic agent has an average particle diameter of 1 to 30 μm.
Thereby, the specific surface area can be sufficiently secured, and the moisture absorption capacity is further improved.
(10) 前記吸湿剤は、硫酸マグネシウムを主成分とするものである上記(1)ないし(9)のいずれかに記載の光学系。 (10) The optical system according to any one of (1) to (9), wherein the hygroscopic agent is mainly composed of magnesium sulfate.
硫酸マグネシウムは、吸湿能力に優れ、各種樹脂材料への分散性が良好であり、吸湿によって腐食性・潮解性等を示さない、また、破砕が生じ難く、ダストの発生が極めて少ない。 Magnesium sulfate is excellent in moisture absorption capacity, has good dispersibility in various resin materials, does not exhibit corrosiveness, deliquescence, etc. due to moisture absorption, is not easily crushed, and generates very little dust.
(11) 前記硫酸マグネシウムは、MgSO4・nH2O(ただし、0≦n≦3)で表されるものである上記(10)に記載の光学系。
これらの硫酸マグネシウムは、特に吸湿能力に優れている。
(11) The optical system according to (10), wherein the magnesium sulfate is represented by MgSO 4 · nH 2 O (where 0 ≦ n ≦ 3).
These magnesium sulfates are particularly excellent in moisture absorption capacity.
(12) 前記暗色は、黒色である上記(1)ないし(11)のいずれかに記載の光学系。
これにより、コーティング膜の変色をより目立たなくすることができる。
(12) The optical system according to any one of (1) to (11), wherein the dark color is black.
Thereby, the discoloration of the coating film can be made less noticeable.
(13) 前記着色剤は、顔料である上記(1)ないし(12)のいずれかに記載の光学系。
これにより、コーティング膜を容易に着色することができる。
(13) The optical system according to any one of (1) to (12), wherein the colorant is a pigment.
Thereby, the coating film can be easily colored.
(14) 前記顔料は、粒状をなしている上記(13)に記載の光学系。
これにより、コーティング組成物中により均一に混合する(分散させる)ことができる。
(14) The optical system according to (13), wherein the pigment is granular.
Thereby, it can mix (disperse) more uniformly in the coating composition.
(15) 粒状の前記顔料は、その平均粒径が1〜10μmである上記(14)に記載の光学系。
これにより、コーティング膜中への分散性を良好にすることができる。
(15) The optical system according to (14), wherein the granular pigment has an average particle diameter of 1 to 10 μm.
Thereby, the dispersibility in a coating film can be made favorable.
(16) 前記コーティング膜中における前記着色剤の含有量は、0.5〜5wt%である上記(1)ないし(15)のいずれかに記載の光学系。 (16) The optical system according to any one of (1) to (15), wherein a content of the colorant in the coating film is 0.5 to 5 wt%.
これにより、コーティング膜の反射防止性、変色を目立たなくする効果が好適なものとなる。 Thereby, the antireflection property of the coating film and the effect of making discoloration inconspicuous are preferable.
(17) 上記(1)ないし(16)のいずれかに記載の光学系を備えることを特徴とする内視鏡。 (17) An endoscope comprising the optical system according to any one of (1) to (16).
これにより、高湿度の環境下に繰り返しまたは長時間曝された場合でも、鮮明な被写体の画像を継続して得ることができる。 As a result, a clear image of a subject can be continuously obtained even when exposed to a high humidity environment repeatedly or for a long time.
本発明によれば、高湿度の環境に繰り返しまたは長時間曝された場合でも、吸湿剤を含有するコーティング膜の除湿効果により、レンズの曇りや結露が生じ難い。 According to the present invention, even when exposed to a high-humidity environment repeatedly or for a long time, the lens is hardly fogged or condensed due to the dehumidifying effect of the coating film containing the hygroscopic agent.
特に、コーティング膜が着色剤により暗色に着色されているため、有機バインダーが変色した場合でも、それが目立たない。このため、例えば内視鏡に適用した場合には、有機バインダーの変色に伴う画像不良の発生を防止して、長期間に亘って良好に被写体の撮像ができる。 In particular, since the coating film is colored dark by the colorant, even when the organic binder is discolored, it is not noticeable. For this reason, for example, when applied to an endoscope, it is possible to prevent the occurrence of an image defect due to the discoloration of the organic binder, and to capture a subject satisfactorily over a long period of time.
以下、本発明の光学系および内視鏡を添付図面に示す好適実施形態に基づいて詳細に説明する。 Hereinafter, an optical system and an endoscope of the present invention will be described in detail based on preferred embodiments shown in the accompanying drawings.
図1は、本発明の光学系を適用した電子内視鏡(電子スコープ)を示す全体図、図2は、図1に示す電子内視鏡の先端部を示す縦断面図である。以下の説明では、図1中、上側を「基端」、下側を「先端」と言う。また、図2では、左側が先端方向、右側が基端方向となっている。 FIG. 1 is an overall view showing an electronic endoscope (electronic scope) to which the optical system of the present invention is applied, and FIG. 2 is a longitudinal sectional view showing a distal end portion of the electronic endoscope shown in FIG. In the following description, in FIG. 1, the upper side is referred to as “base end” and the lower side is referred to as “tip”. In FIG. 2, the left side is the distal direction, and the right side is the proximal direction.
図1に示す電子内視鏡10は、先端部に湾曲部5を備え、可撓性(柔軟性)を有する長尺の挿入部可撓管1と、挿入部可撓管1の基端部に設けられ、術者が把持して電子内視鏡10全体を操作する操作部6と、操作部6に接続された接続部可撓管7と、接続部可撓管7の先端側に設けられた光源差込部8とで構成されている。
An
挿入部可撓管1は、生体の管腔内に挿入して使用される。この挿入部可撓管1は、図2に示すように、被写体に照明光を照射する照明手段4と、被写体の画像を撮影する撮像手段3とを有している。
The insertion portion flexible tube 1 is used by being inserted into a lumen of a living body. As shown in FIG. 2, the insertion portion flexible tube 1 includes an
照明手段4は、挿入部可撓管1(および接続部可撓管7)の長手方向に沿って配設された一対の光ファイバー束(ライトガイド)41、41と、この光ファイバー束の先端部に配置された平凹レンズ(投射レンズ系)42、42とを備えている。
The
撮像手段3は、対物レンズ系(光学系)32と、かかる対物レンズ系32の基端側に設置された撮像素子(CCDイメージセンサー)31とを有し、これらは、湾曲部5の先端部51に形成された孔部33内に設置されている。また、撮像素子31には、挿入部可撓管1(および接続部可撓管7)の長手方向に沿って配設された信号線311が接続されている。
The imaging means 3 has an objective lens system (optical system) 32 and an imaging element (CCD image sensor) 31 installed on the base end side of the
このような挿入部可撓管1の基端部には、操作部6が設けられている。この操作部6には、その側面に操作ノブ61、62が設置されている。この操作ノブ61、62を操作すると、挿入部可撓管1内に配設されたワイヤー(図示せず)が牽引されて、湾曲部5が4方向に湾曲し、その方向を変えることができる。
An
また、この操作部6には、接続部可撓管7が接続されている。この接続部可撓管7内を通り、光ファイバー束41および信号線311は、光源差込部8に接続されている。
Further, a connecting portion
この光源差込部8は、その内部に、画像信号を処理する信号処理回路83を有している。また、光源差込部8は、その先端部に、光源用コネクタ81と、画像信号用コネクタ82とを有している。
The light
各光ファイバー束41は、それぞれ光源用コネクタ81に接続されている。また、信号線311は、信号処理回路83に接続され、信号処理回路83は、画像信号用コネクタ82に接続されている。
Each
これらの画像信号用コネクタ82および光源用コネクタ81は、それぞれ図示しない光源プロセッサ装置に接続される。この光源プロセッサ装置には、図示しないモニタ装置が接続されている。
These
このような構成の電子内視鏡10は、光源プロセッサ装置に光源差込部8を接続し、光源プロセッサ装置を作動させると、光源プロセッサ装置から発せられた光(照明光)が、光源用コネクタ81を介して、光ファイバー束41内に入射する。この光は、光ファイバー束41内を通り、光ファイバー束41の先端から出射する。
In the
この出射光は、平凹レンズ42を通って、観察部位(被写体)に照射される。このとき、出射光は、平凹レンズ42を通ることにより、拡散、均一化される。その結果、電子内視鏡10は、観察部位を、広範囲にわたってムラなく照明することができる。
The emitted light passes through the plano-
照射された照明光は、観察部位で反射し、被写体像を形成する反射光となる。この反射光の一部は、対物レンズ系32に入射する。そして、この反射光は、撮像素子31の受光面上に結像するように導かれる。
The illuminated illumination light is reflected at the observation site and becomes reflected light that forms a subject image. Part of this reflected light is incident on the
撮像素子31は、その受光面に導かれた反射光を、受光する。その結果、被写体像が撮像される。そして、撮像素子31からは、撮像された被写体像に対応した画像信号(CCD信号)が出力される。この画像信号は、信号線311を介して、光源差込部8に伝送される。
The
この画像信号は、光源差込部8にて、信号処理回路83に入力される。そして、信号処理回路83により、画像信号に、所定の信号処理が施される。この処理が施された画像信号は、この画像信号用コネクタ82を介して、光源プロセッサ装置に出力される。
This image signal is input to the
この出力された画像信号は、光源プロセッサ装置により、所定のテレビジョン信号に変換される。したがって、モニタ装置を光源プロセッサ装置に接続すると、テレビジョン信号が、モニタ装置に入力される。その結果、モニタ装置では、撮像素子で撮像された被写体の画像(電子画像)、すなわち動画の内視鏡モニタ画像が、表示される。 The output image signal is converted into a predetermined television signal by the light source processor. Therefore, when the monitor device is connected to the light source processor device, a television signal is input to the monitor device. As a result, the monitor device displays an image (electronic image) of the subject imaged by the image sensor, that is, a video endoscope monitor image.
次に、本発明の光学系を適用した対物レンズ系32について説明する。
図2に示す対物レンズ系32は、4枚のレンズ321〜324で構成される対物レンズ(内視鏡用レンズ)320を有している。具体的には、対物レンズ系32は、挿入部可撓管1の先端に設置された第1レンズ321と、この第1レンズ321から基端側(結像側)に向かって、互いの中心軸(光軸)がほぼ一致するように設置された第2レンズ322、第3レンズ323、第4レンズ324とで構成される対物レンズ320を有している。
Next, the
The
第1レンズ321は、その先端面が平坦面であり、またその基端面(結像側の面)が凹面である平凹レンズで構成されている。この第1レンズ321は、孔部33が湾曲部5(挿入部可撓管1)の先端で開放する先端開口331の縁部に支持、固定されており、その先端面は、挿入部可撓管1の外部に露出している。
The
第2レンズ322は、その先端面が平坦面であり、またその基端面が凸面である平凸レンズで構成されている。
また、第3レンズ323と第4レンズ324とは、接合レンズで構成されている。
The
The
第2レンズ322、第3レンズ323および第4レンズ324は、それぞれ、円筒状の支持体325に支持・固定(接合)されている。また、この状態で、支持体325は、孔部33内に挿入され、円筒状の枠部材326を介して湾曲部5の内部(孔部33)に支持・固定(接合)されている。
The
なお、第2レンズ322と第3レンズ323との間には、これらの間隔を規定する間隔リング327が設けられている。
An
また、撮像素子31の先端面には、撮像素子31の受光面に導かれる前記反射光から高周波成分を除去する光学フィルター328が固着(固定)されている。
Further, an
このように、本実施形態では、対物レンズ(内視鏡用レンズ)320、これをそれぞれ支持する(これにそれぞれ接合される部材)である支持体325、枠部材326および間隔リング327、さらに、光学フィルター328のような複数の光学部品により、対物レンズ系(光学系)32が構成されている。
As described above, in the present embodiment, the objective lens (endoscope lens) 320, the
各レンズ321〜324(対物レンズ320)および光学フィルター328は、それぞれ、光透過性を有する材料で構成されている。この光透過性を有する材料の具体例としては、例えば、各種ガラス材料、各種樹脂材料等が挙げられる。
Each of the
また、支持体325、枠部材326および間隔リング327は、それぞれ、樹脂材料、特に比較的硬質の樹脂材料で構成されているのが好ましく、その具体例としては、例えば、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリブタジエン、エチレン−酢酸ビニル共重合体等のポリオレフィン、ポリ塩化ビニル、ポリウレタン、ポリスチレン、ポリメチルメタクリレート、ポリカーボネート、ポリアミド、ポリエチレンテレフタレート、ポリブチレンテレフタレート等のポリエステル、アクリル系樹脂、ABS樹脂、AS樹脂、アイオノマー、ポリアセタール、ポリフェニレンサルファイド、ポリエーテルエーテルケトン等が挙げられる。
The
ここで、電子内視鏡10は、繰り返し使用されるため、使用後には、その都度、洗浄・消毒・滅菌処理等が施される。このような洗浄・消毒・滅菌処理等が繰り返し施されると、電子内視鏡10の内部に、水分が侵入・残留して湿度が高くなる場合がある。また、高湿熱帯地域で使用する場合も同様に、使用年月の経過とともに、電子内視鏡10の内部の湿度が高くなることがある。
Here, since the
これらの場合、電子内視鏡10(特に孔部33)の内部の湿度が高くなると、電子内視鏡10の内部と外部との温度差により、対物レンズ320、中でも特に第1レンズ321の内面に曇りや結露が生じ、その結果、被写体の画像の画質が急激に低下し、極めて見難いものとなってしまう。
In these cases, when the humidity inside the electronic endoscope 10 (especially the hole 33) increases, the temperature difference between the inside and outside of the
このような電子内視鏡10の内外に温度差が生じる場合の一例としては、例えば、次のような場合が挙げられる。
As an example of the case where a temperature difference occurs between the inside and outside of the
すなわち、挿入部可撓管1を消化管等の体腔内に挿入して使用している際に、体液等の汚損物が第1レンズ321の表面に付着すると、この汚損物の付着により観察視野が悪くなるため、洗浄水等を用いて第1レンズ321の表面(先端面)から汚損物を洗い流す操作が行われる。
That is, when the insertion portion flexible tube 1 is inserted into a body cavity such as the digestive tract and used, when a contaminated material such as a body fluid adheres to the surface of the
このとき、第1レンズ321は、体腔内では体温に近い温度、または、内部に収納された撮像素子31等からの影響を受け体温より若干高い温度になっているが、洗浄水は通常加温されておらず、室温程度となっている。
At this time, the
このため、洗浄水を第1レンズ321の表面に噴射すると、第1レンズ321が急速に冷却されることになる。これにより、電子内視鏡10の内外(特に、第1レンズ321の内外)において温度差が生じる。
For this reason, when cleaning water is sprayed on the surface of the
そこで、本発明者は、対物レンズ320(第1レンズ321)に曇りや結露を生じ難くすべく鋭意検討を重ねた結果、前述したような対物レンズ系32を構成する光学部品のうち、支持体325、枠部材326および間隔リング327のような対物レンズ320に接合される部材の表面に、吸湿剤(乾燥剤)と着色剤と有機バインダーとを含有するコーティング膜329、すなわち、吸湿剤および着色剤を有機バインダーにより担持(固定)したコーティング膜329を形成すればよいとの結論に至った。
In view of this, the present inventor has intensively studied to make the objective lens 320 (first lens 321) less susceptible to fogging and condensation, and as a result, among the optical components constituting the
なお、これらの対物レンズ320に接合される部材は、光透過性を必要としない光学部品(以下、「光非透過部品」と言う。)である。
The members bonded to these
ここで、仮に、対物レンズ320や光学フィルター328のように、光透過性を必要とする部材の表面に、このようなコーティング膜329を形成した場合、その光の透過率が減少し、被写体の撮像が困難となる。また、洗浄・消毒・滅菌処理を繰り返すことにより、コーティング膜329に含まれる有機バインダー(ポリマー)が劣化して黄変した場合、得られる画像の色が変わってしまい、画像診断に支障をきたす可能性がある。さらに、別途吸湿剤を含む部材を対物レンズ系32に組み込む場合には、部品点数の増大や、これに伴う湾曲部5の先端部51の大径化(大型化)を招くことがある。
Here, if such a
これに対し、本発明では、対物レンズ系32を構成する光学部品のうち、光非透過部品の表面の少なくとも一部(本実施形態では、ほぼ全面)に、コーティング膜(被膜)329を形成する。
On the other hand, in the present invention, a coating film (film) 329 is formed on at least a part of the surface of the light non-transmissive component (substantially the entire surface in the present embodiment) among the optical components constituting the
これにより、電子内視鏡10を、高湿熱帯地域で使用したり、洗浄・消毒・滅菌処理等を繰り返し施したり等して、すなわち、高湿度の環境下に繰り返しまたは長時間曝して、仮に、その内部に水分が侵入・残留した場合でも、この水分を吸湿剤が取り込み(吸湿し)、孔部33の内部は、低湿度に維持(保持)される。その結果、電子内視鏡10の内部と外部とに温度差が生じた場合であっても、対物レンズ320(特に第1レンズ321)に曇りや結露が生じるのを防止することができ、鮮明な被写体の画像を継続して得ることができる。
As a result, the
また、コーティング膜329は着色剤により暗色に着色されているため、光の反射を抑制して、フレアの発生を防止することができる。これにより、画像を鮮明に得ることができる。
Further, since the
さらに、例え、コーティング膜329が含有する有機バインダーが変色した場合でも、コーティング膜329が着色されているので、その変色が目立たず、画像に与える影響を抑制することもできる。これにより、画像不良が発生せず、長期間に亘って良好に被写体の撮像ができる。
Furthermore, even when the organic binder contained in the
吸湿剤としては、例えば、水分子を結晶水として分子構造内に取り込む物質や、水分子を吸着により保持する物質等を用いることができる。 As the hygroscopic agent, for example, a substance that takes water molecules into the molecular structure as crystal water, a substance that holds water molecules by adsorption, or the like can be used.
特に、吸湿剤としては、コーティング膜329を形成するための組成物(コーティング組成物)中へ、容易かつ確実に混合することが可能であり、吸湿しても形状が変化(例えば潮解、液状化等)しないものが好ましい。これにより、対物レンズ系32に、光学的な不具合が生じるのを好適に防止することができる。
In particular, the hygroscopic agent can be easily and reliably mixed into the composition (coating composition) for forming the
かかる吸湿剤としては、例えば、硫酸マグネシウム、酸化アルミニウム、酸化バリウム、酸化カルシウム(生石灰)、酸化ケイ素、塩化カルシウム、シリカゲル、シリカアルミナゲル、ゼオライト、水酸化カルシウム、水酸化亜鉛のような水性金属塩、ポリアクリル酸ナトリウム塩、OH基を有する吸水性ポリマー(親水性ポリマー)等が挙げられ、これらのうちの1種または2種以上を組み合わせて用いることができる。 Examples of the moisture absorbent include aqueous metal salts such as magnesium sulfate, aluminum oxide, barium oxide, calcium oxide (quick lime), silicon oxide, calcium chloride, silica gel, silica alumina gel, zeolite, calcium hydroxide, and zinc hydroxide. , Sodium acrylate, water-absorbing polymer having an OH group (hydrophilic polymer), and the like, and one or more of them can be used in combination.
これらの中でも、吸湿剤としては、硫酸マグネシウムを主成分とするものが好適である。硫酸マグネシウムは、水分子を結晶水として分子構造内に非可逆的に取り込み得る。このため、単に水分子を吸着により保持する物質(例えば、シリカゲル、塩化カルシウム、ゼオライト等)と比べて、吸水量(吸湿量)が多く、すなわち、優れた吸湿能力(除湿効果)を有し、さらに、使用環境の変化(例えば温度変化等)によっても放湿し難い。このため、かかる硫酸マグネシウムを主成分とする吸湿剤を用いることにより、電子内視鏡10は、高湿度の環境下に曝された場合でも、孔部33の内部の湿度をより確実に低いものに維持することができる。
Among these, as a hygroscopic agent, what has magnesium sulfate as a main component is suitable. Magnesium sulfate can irreversibly incorporate water molecules into the molecular structure as crystal water. For this reason, compared to substances that simply hold water molecules by adsorption (for example, silica gel, calcium chloride, zeolite, etc.), the amount of water absorption (moisture absorption) is large, that is, it has excellent moisture absorption capacity (dehumidification effect), Furthermore, it is difficult to release moisture due to changes in the usage environment (for example, temperature changes). For this reason, by using the hygroscopic agent mainly composed of magnesium sulfate, the
さらに、硫酸マグネシウムは、次のようなI〜IVの利点を有する。
すなわち、I:吸湿能力(例えば、水分子の取り込み量や、取り込み速度等)に優れる。II:各種樹脂材料への分散性が良好であるため、コーティング組成物への混合を容易に行うことができる。III:吸湿によって腐食性・潮解性等を示さないので、コーティング膜329に形状変化を生じさせることがない。また、光学的にも影響を与えない。IV:破砕が生じ難く、ダストの発生が極めて少ない。
Further, magnesium sulfate has the following advantages I to IV.
That is, I: excellent in hygroscopic capacity (for example, the amount of water molecules taken up, the uptake rate, etc.). II: Since the dispersibility in various resin materials is good, mixing into the coating composition can be performed easily. III: Since no corrosiveness or deliquescence is exhibited by moisture absorption, the
また、硫酸マグネシウムとしては、MgSO4・nH2O(ただし、0≦n≦3)で表されるものが好ましい。すなわち、硫酸マグネシウムは、無水物、1水和物、2水和物、3水和物のうちの1種または2種以上を組み合わせて用いることができる。これらの硫酸マグネシウムは、特に吸湿能力に優れている。 As the magnesium sulfate, MgSO 4 · nH 2 O (provided that, 0 ≦ n ≦ 3) are preferably those represented by. That is, magnesium sulfate can be used in combination of one or more of anhydride, monohydrate, dihydrate, and trihydrate. These magnesium sulfates are particularly excellent in moisture absorption capacity.
このような吸湿剤の形状は、いかなるものであってもよいが、粒状のものが好ましい。粒状の吸湿剤を用いることにより、コーティング組成物中へより均一に混合する(分散させる)ことができる。 Such a hygroscopic agent may have any shape, but a granular shape is preferred. By using a particulate hygroscopic agent, it can be more uniformly mixed (dispersed) into the coating composition.
この場合、吸湿剤の平均粒径は、特に限定されないが、1〜30μm程度であるのが好ましく、2〜20μm程度であるのがより好ましい。これにより、前記効果がより向上するとともに、吸湿剤の比表面積を十分に確保することができ、その吸湿能力がより向上する。 In this case, the average particle diameter of the hygroscopic agent is not particularly limited, but is preferably about 1 to 30 μm, and more preferably about 2 to 20 μm. Thereby, while the said effect improves more, the specific surface area of a hygroscopic agent can fully be ensured, and the moisture absorption capability improves more.
着色剤としては、各種暗色の顔料、各種暗色の染料のうちの任意の1種または2種以上を組み合わせて用いることができる。 As the colorant, any one or two or more of various dark pigments and various dark dyes can be used in combination.
暗色の顔料としては、例えば、フタロシアニングリーン、フタロシアニンブルー等のフタロシアニン系顔料、ベンズイミダゾロンブラウン等のアゾ系顔料、キナクリドンマルーン、キナクリドンスカーレット等のキナクリドン系顔料、ペリレンマルーン等のペリレン系顔料、ジオキサジンバイオレット等のジオキサジン系顔料のような有機顔料、カーボンブラック、ランプブラック、ファーネスブラック、アイボリーブラック、黒鉛、フラーレン等の炭素系顔料、黄鉛、モリブデートオレンジ等クロム酸塩系顔料、アンバー、褐色酸化鉄、亜鉛鉄クロムブラウン、酸化クロム、コバルトグリーン、コバルトクロムグリーン、チタンコバルトグリーン、コバルトブルー、セルリアンブルー、コバルトアルミニウムクロムブルー、鉄黒、マンガンフェライトブラック、コバルトフェライトブラック、銅クロムブラック、銅クロムマンガンブラック等の酸化物系顔料、ビリジアン等の水酸化物系顔料、紺青等のフェロシアン化物系顔料、群青等のケイ酸塩系顔料、コバルトバイオレット、ミネラルバイオレット等のリン酸塩系顔料、その他の無機顔料等の1種または2種以上を組み合わせて用いることができる。 Examples of the dark pigment include phthalocyanine pigments such as phthalocyanine green and phthalocyanine blue, azo pigments such as benzimidazolone brown, quinacridone pigments such as quinacridone maroon and quinacridone scarlet, perylene pigments such as perylene maroon, and dioxazine. Organic pigments such as dioxazine pigments such as violet, carbon black, lamp black, furnace black, ivory black, carbon pigments such as graphite and fullerene, chromate pigments such as chrome lead and molybdate orange, amber, brown oxidation Iron, zinc iron chrome brown, chromium oxide, cobalt green, cobalt chrome green, titanium cobalt green, cobalt blue, cerulean blue, cobalt aluminum chrome blue, iron black, manganese Oxide pigments such as cerite black, cobalt ferrite black, copper chrome black, copper chrome manganese black, hydroxide pigments such as viridian, ferrocyanide pigments such as bitumen, silicate pigments such as ultramarine blue, cobalt One type or two or more types of phosphate pigments such as violet and mineral violet, and other inorganic pigments can be used in combination.
また、暗色の染料としては、RuL2(SCN)2、RuL2Cl2、RuL2(CN)2、[RuL2(NCS)2]2H2Oのような金属錯体色素、シアン系色素、アゾ系色素、ブラックベリー色素、クロロフィル色素等の1種または2種以上を組み合わせて用いることができる。 Examples of dark dyes include metal complex dyes such as RuL 2 (SCN) 2 , RuL 2 Cl 2 , RuL 2 (CN) 2 , [RuL 2 (NCS) 2 ] 2 H 2 O, cyan dyes, One or two or more of azo dyes, blackberry dyes, chlorophyll dyes and the like can be used.
これらの中でも、着色剤としては、顔料が好ましい。顔料は、経時的に変質・劣化し難いことから好ましい。また、着色剤として顔料を用いることにより、着色剤をコーティング組成物中へより均一に混合することができ、得られるコーティング膜329の色ムラを防止することができる。
Among these, as the colorant, a pigment is preferable. The pigment is preferable because it hardly changes or deteriorates over time. Further, by using a pigment as the colorant, the colorant can be more uniformly mixed into the coating composition, and color unevenness of the resulting
このような顔料の形状も、いかなるものであってもよいが、粒状のものであるのが好ましい。粒状の顔料を用いることにより、吸湿剤のコーティング組成物への混練をより容易かつ確実に行うことができるとともに、コーティング組成物中へより均一に混合する(分散させる)ことができる。 Such a pigment may have any shape, but is preferably granular. By using the particulate pigment, the moisture absorbent can be kneaded into the coating composition more easily and reliably, and more uniformly mixed (dispersed) into the coating composition.
この場合、顔料の平均粒径は、特に限定されないが、1〜10μm程度であるのが好ましく、2〜8μm程度であるのがより好ましい。顔料の平均粒径が小さすぎると、顔料粒子同士が凝集を起こしてしまい、取り扱いが困難となるおそれがあり、一方、顔料の平均粒径が大きすぎると、顔料のコーティング組成物中への分散性が低下するおそれがある。 In this case, the average particle diameter of the pigment is not particularly limited, but is preferably about 1 to 10 μm, and more preferably about 2 to 8 μm. If the average particle size of the pigment is too small, the pigment particles may agglomerate with each other and may be difficult to handle. On the other hand, if the average particle size of the pigment is too large, the pigment is dispersed in the coating composition. May decrease.
また、着色剤の色、すなわち、コーティング層329の色(暗色)としては、例えば、黒色、紺色、こげ茶色、濃緑色等が好ましいが、特に黒色であるのが好ましい。コーティング膜329を黒色に着色することにより、コーティング膜329の反射防止効果、変色の視認防止効果をより向上させることができる。
Further, the color of the colorant, that is, the color (dark color) of the
以上説明したようなコーティング膜329は、例えば、吸湿剤と着色剤と有機バインダー(分散ポリマー)とを、溶媒に溶解または分散させることにより塗布液を調製し、かかる塗布液を、支持体325、枠部材326および間隔リング327の表面に塗布した後、固化または硬化させることにより、容易に形成することができる。
The
有機バインダーとしては、各種熱可塑性樹脂や各種熱硬化性樹脂、例えば、ポリエチレン、ポリプロピレン、エチレン−プロピレン共重合体、エチレン−酢酸ビニル共重合体(EVA)等のポリオレフィン、環状ポリオレフィン、変性ポリオレフィン、ポリ塩化ビニル、ポリ塩化ビニリデン、ポリスチレン、ポリアミド、ポリイミド、ポリアミドイミド、ポリカーボネート、ポリ−(4−メチルペンテン−1)、アイオノマー、アクリル系樹脂、ポリメチルメタクリレート、アクリロニトリル−ブタジエン−スチレン共重合体(ABS樹脂)、アクリロニトリル−スチレン共重合体(AS樹脂)、ブタジエン−スチレン共重合体、ポリオキシメチレン、ポリビニルアルコール(PVA)、エチレン−ビニルアルコール共重合体(EVOH)、ポリエチレンテレフタレート(PET)、ポリブチレンテレフタレート(PBT)、ポリシクロヘキサンテレフタレート(PCT)等のポリエステル、ポリエーテル、ポリエーテルケトン(PEK)、ポリエーテルエーテルケトン(PEEK)、ポリエーテルイミド、ポリアセタール(POM)、ポリフェニレンオキシド、変性ポリフェニレンオキシド、ポリサルフォン、ポリエーテルサルフォン、ポリフェニレンサルファイド、ポリアリレート、芳香族ポリエステル(液晶ポリマー)、ポリテトラフルオロエチレン、ポリフッ化ビニリデン、その他フッ素系樹脂、スチレン系、ポリオレフィン系、ポリ塩化ビニル系、ポリウレタン系、エポキシ系、アクリル系、シリコーン系、ポリエステル系、ポリアミド系、ポリブタジエン系、トランスポリイソプレン系、フッ素系(フッ素ゴム系)、塩素化ポリエチレン系等の各種エラストマー(熱可塑性エラストマー)、エポキシ樹脂、フェノール樹脂、ユリア樹脂、メラミン樹脂、不飽和ポリエステル、シリコーン樹脂、ポリウレタン等が挙げられ、これらのうちの1または2種以上を組み合わせて用いることができる。 Examples of the organic binder include various thermoplastic resins and various thermosetting resins, for example, polyolefins such as polyethylene, polypropylene, ethylene-propylene copolymer, ethylene-vinyl acetate copolymer (EVA), cyclic polyolefin, modified polyolefin, poly Vinyl chloride, polyvinylidene chloride, polystyrene, polyamide, polyimide, polyamideimide, polycarbonate, poly- (4-methylpentene-1), ionomer, acrylic resin, polymethyl methacrylate, acrylonitrile-butadiene-styrene copolymer (ABS resin) ), Acrylonitrile-styrene copolymer (AS resin), butadiene-styrene copolymer, polyoxymethylene, polyvinyl alcohol (PVA), ethylene-vinyl alcohol copolymer (EVOH), Polyester such as reethylene terephthalate (PET), polybutylene terephthalate (PBT), polycyclohexane terephthalate (PCT), polyether, polyether ketone (PEK), polyether ether ketone (PEEK), polyether imide, polyacetal (POM), Polyphenylene oxide, modified polyphenylene oxide, polysulfone, polyethersulfone, polyphenylene sulfide, polyarylate, aromatic polyester (liquid crystal polymer), polytetrafluoroethylene, polyvinylidene fluoride, other fluororesins, styrene, polyolefin, polychlorination Vinyl, polyurethane, epoxy, acrylic, silicone, polyester, polyamide, polybutadiene, transformer Various elastomers (thermoplastic elastomers) such as lysoprene, fluorine (fluororubber), chlorinated polyethylene, epoxy resin, phenol resin, urea resin, melamine resin, unsaturated polyester, silicone resin, polyurethane, etc. , One or more of these can be used in combination.
また、前記溶媒としては、例えば、メチルエチルケトン(MEK)、アセトン、ジエチルケトン、メチルイソブチルケトン(MIBK)、メチルイソプロピルケトン(MIPK)、シクロヘキサノン等のケトン系溶媒、メタノール、エタノール、イソプロパノール、エチレングリコール、ジエチレングリコール(DEG)、グリセリン等のアルコール系溶媒、ジエチルエーテル、ジイソプロピルエーテル、1,2−ジメトキシエタン(DME)、1,4−ジオキサン、テトラヒドロフラン(THF)、テトラヒドロピラン(THP)、アニソール、ジエチレングリコールジメチルエーテル(ジグリム)等のエーテル系溶媒、メチルセロソルブ、エチルセロソルブ、フェニルセロソルブ等のセロソルブ系溶媒、ヘキサン、ペンタン、ヘプタン、シクロヘキサン等の脂肪族炭化水素系溶媒、トルエン、キシレン、ベンゼン等の芳香族炭化水素系溶媒、ピリジン、ピラジン、フラン、ピロール、チオフェン等の芳香族複素環化合物系溶媒、N,N−ジメチルホルムアミド(DMF)、N,N−ジメチルアセトアミド(DMA)等のアミド系溶媒、ジクロロメタン、クロロホルム、四塩化炭素、1,2−ジクロロエタン等のハロゲン化合物系溶媒、酢酸エチル、酢酸メチル、ギ酸エチル等のエステル系溶媒、ジメチルスルホキシド(DMSO)、スルホラン等の硫黄化合物系溶媒、アセトニトリル、プロピオニトリル等のニトリル系溶媒等が挙げられ、これらのうちの1種または2種以上を混合して用いることができる。 Examples of the solvent include ketone solvents such as methyl ethyl ketone (MEK), acetone, diethyl ketone, methyl isobutyl ketone (MIBK), methyl isopropyl ketone (MIPK), cyclohexanone, methanol, ethanol, isopropanol, ethylene glycol, and diethylene glycol. (DEG), alcohol solvents such as glycerin, diethyl ether, diisopropyl ether, 1,2-dimethoxyethane (DME), 1,4-dioxane, tetrahydrofuran (THF), tetrahydropyran (THP), anisole, diethylene glycol dimethyl ether (diglyme) ) Ether solvents such as methyl cellosolve, ethyl cellosolve, cellosolve solvents such as phenyl cellosolve, hexane, pentane, heptane, Aliphatic hydrocarbon solvents such as chlorohexane, aromatic hydrocarbon solvents such as toluene, xylene and benzene, aromatic heterocyclic compounds solvents such as pyridine, pyrazine, furan, pyrrole and thiophene, N, N-dimethylformamide Amide solvents such as (DMF), N, N-dimethylacetamide (DMA), halogen compound solvents such as dichloromethane, chloroform, carbon tetrachloride, 1,2-dichloroethane, esters such as ethyl acetate, methyl acetate, ethyl formate System solvents, sulfur compound solvents such as dimethyl sulfoxide (DMSO), sulfolane, and nitrile solvents such as acetonitrile and propionitrile, and one or more of these can be used in combination. .
なお、コーティング組成物中には、必要に応じて、例えば、可塑剤、無機フィラー、顔料、各種安定剤(酸化防止剤、光安定剤、帯電防止剤、ブロッキング防止剤、滑剤)、X線造影剤等の各種添加物を配合(混合)するようにしてもよい。 In the coating composition, if necessary, for example, a plasticizer, an inorganic filler, a pigment, various stabilizers (antioxidant, light stabilizer, antistatic agent, antiblocking agent, lubricant), X-ray contrast You may make it mix | blend (mix) various additives, such as an agent.
形成するコーティング膜329の平均厚さは、特に限定されないが、0.01〜1μm程度が好ましく、0.1〜0.7μm程度であるのがより好ましい。コーティング膜329が薄過ぎると、吸湿剤の含有量等によっては、コーティング膜329の除湿効果を十分に得ることができないおそれがあり、一方、コーティング膜329を前記上限値を超えて厚くしても、それ以上の効果の増大が期待できない。
The average thickness of the
また、コーティング膜329をこのように薄いものとすることにより、光の干渉によって反射光を打ち消すことができ、反射防止性を得ることができる。その結果、フレアの発生を防止することができる。これにより、鮮明な画像を得ることができる。
Further, by making the
コーティング膜329中における吸湿剤の含有量は、特に限定されないが、1〜40wt%程度であるのが好ましく、1〜30wt%程度であるのがより好ましい。吸湿剤の含有量が少なすぎると、その種類や、電子内視鏡10の使用環境の条件等によっては、孔部33の内部を十分に低湿度とすることができない場合があり、一方、吸湿剤の含有量が多すぎると、コーティング膜329の光非透過部品への密着性が低下するおそれがある。
The content of the hygroscopic agent in the
また、コーティング膜329中における着色剤の含有量も、特に限定されないが、0.5〜5wt%程度であるのが好ましく、1〜3wt%程度であるのがより好ましい。着色剤の含有量が少なすぎると、着色剤の種類等によっては、コーティング膜329の着色が十分ではなく、前述したような本発明の目的を十分に達成することができないおそれがあり、一方、着色剤の含有量が多すぎると、コーティング膜329の光非透過部品への密着性が低下するおそれがある。
Further, the content of the colorant in the
このような構成の電子内視鏡10では、オートクレーブ滅菌を施すことにより、仮に、Oリング、接着剤、樹脂部品等を介して内部に蒸気が浸入した場合でも、対物レンズ系32には、吸水性および反射防止性のコーティング膜329が形成されているので、侵入した蒸気は、このコーティング膜329に確実に吸収される。その結果、レンズ(第1レンズ321)の曇りや結露が生じ難い。
In the
なお、本実施形態では、コーティング膜329中に、吸湿剤を分散させた構成を例に挙げて説明したが、本発明はこれに限定されるものではなく、例えばコーティング膜329を、吸水性ポリマーのような吸湿剤自体を有機バインダーとして用いて形成することもできる。
In the present embodiment, the configuration in which the hygroscopic agent is dispersed in the
この場合、コーティング膜329は、例えば、無機アルコキシド、無機アルコキシドの加水分解物および加水分解物の低分子量重縮合物のうちの少なくとも1種と、ポリアクリル酸類、前記加水分解物の重縮合反応を促進させる触媒とを含む塗布液を、光非透過部品の表面に塗布して熱処理することにより形成することができる。
In this case, for example, the
なお、この場合、着色剤は、前記塗布液中に添加しておけばよい。これにより、コーティング膜329を容易に着色することができる。
In this case, the colorant may be added to the coating solution. Thereby, the
また、本実施形態では、支持体325、枠部材326および間隔リング327の表面に、コーティング膜329を形成する場合について説明したが、本発明では、これらのうちの少なくとも1つ(1部材)の表面にコーティング膜329を形成するようにしてもよい。
In the present embodiment, the case where the
また、本実施形態では、コーティング膜329を、前記部材のほぼ全面に形成する場合について説明したが、本発明では、前記部材の表面の少なくとも一部に、コーティング膜329を形成するようにしてもよい。なお、この場合、コーティング膜329は、少なくとも部材の孔部33に露出している部分に形成することが好ましい。
In the present embodiment, the case where the
また、対物レンズ系32には、任意の目的の部品を追加することもできる。例えば、湾曲部5の先端開口331の縁部と枠部材326との間隔を規定する環状の部材を追加し、この環状の部材の表面に、前述したようなコーティング膜329を形成するようにしてもよい。
In addition, any desired component can be added to the
以上、本発明の光学系および内視鏡について説明したが、本発明はこれに限定されるものではなく、各部材(各部)の構成は、同様の機能を有する任意のものに置換することができる。 The optical system and endoscope of the present invention have been described above, but the present invention is not limited to this, and the configuration of each member (each part) can be replaced with any one having the same function. it can.
また、前記実施形態では、電子内視鏡について説明したが、本発明の内視鏡は、光学式内視鏡に適用することができることは言うまでもなく、さらに、医療用に限定されず、工業用(産業用)に用いられる内視鏡に適用することもできる。 In the above embodiment, the electronic endoscope has been described. However, it is needless to say that the endoscope of the present invention can be applied to an optical endoscope, and is not limited to medical use. It can also be applied to an endoscope used for (industrial use).
また、前記実施形態では、本発明の光学系を内視鏡レンズ系、特に、対物レンズ系に適用した場合を代表に説明したが、内視鏡の接眼レンズ系や、照明光を照射する照射レンズ系に適用してもよいし、また、内視鏡本体に限らず、カメラのレンズ系、内視鏡付属品のレンズ系等に適用するようにしてもよい。 In the above embodiment, the optical system according to the present invention is applied to an endoscope lens system, in particular, an objective lens system. However, the eyepiece lens system of the endoscope or irradiation for irradiating illumination light is described. The present invention may be applied to a lens system, and may be applied not only to an endoscope body but also to a camera lens system, a lens system of an endoscope accessory, and the like.
次に、本発明の具体的実施例について説明する。
1.電子内視鏡の製造
(実施例1)
まず、ポリフェニレンサルファイド(東レ(株)社製、トレリナA504)を用いて、前述したような支持体、枠部材および間隔リングを作製した。
Next, specific examples of the present invention will be described.
1. Manufacture of electronic endoscope (Example 1)
First, the support body, the frame member, and the spacing ring as described above were prepared using polyphenylene sulfide (Torelina A504 manufactured by Toray Industries, Inc.).
次に、所定の量の吸湿剤、着色剤および有機バインダーを、それぞれ、N,N−ジメチルホルムアミド(DMF)に添加して、コーティング組成物を調製した。 Next, a predetermined amount of a hygroscopic agent, a colorant and an organic binder were added to N, N-dimethylformamide (DMF), respectively, to prepare a coating composition.
そして、このコーティング組成物を、各部材の表面に刷毛を用いて塗布した後、乾燥・固化させて、コーティング膜(平均厚さ0.5μm)を形成した。 And after applying this coating composition to the surface of each member using a brush, it dried and solidified and formed the coating film (average thickness of 0.5 micrometer).
なお、吸湿剤として、MgSO4・2H2O粉末(平均粒径5μm)を用いた。また、コーティング膜中における吸湿剤の含有量が、1wt%となるようにした。
As the hygroscopic agent, MgSO 4 · 2H 2 O powder (
また、着色剤として、カーボンブラック(平均粒径5μm)を用いた。また、コーティング膜中における着色剤の含有量が、2wt%となるようにした。
Further, carbon black (
また、有機バインダーとして、ポリウレタン系熱可塑性エラストマー(ディアイシーバイエルポリマー(株)社製、パンデックス)を用いた。 As the organic binder, a polyurethane-based thermoplastic elastomer (manufactured by DIC Bayer Polymer Co., Ltd., Pandex) was used.
次に、これらの部材を用いて、図2に示すような挿入部可撓管を作製し、図1に示すような電子内視鏡(上部消化管用内視鏡)を製造した。 Next, using these members, an insertion portion flexible tube as shown in FIG. 2 was produced, and an electronic endoscope (an upper digestive tract endoscope) as shown in FIG. 1 was produced.
(実施例2、3)
コーティング膜中における吸湿剤の含有量を、表1に示すようにした以外は、前記実施例1と同様にして電子内視鏡を製造した。
(Examples 2 and 3)
An electronic endoscope was manufactured in the same manner as in Example 1 except that the content of the hygroscopic agent in the coating film was as shown in Table 1.
(実施例4〜7)
表1に示すような種類の吸湿剤を用いた以外は、前記実施例1と同様にして電子内視鏡を製造した。
(Examples 4 to 7)
An electronic endoscope was manufactured in the same manner as in Example 1 except that the type of moisture absorbent as shown in Table 1 was used.
(実施例8、9)
コーティング膜中における着色剤の含有量を、表1に示すようにした以外は、前記実施例2と同様にして電子内視鏡を製造した。
(Examples 8 and 9)
An electronic endoscope was manufactured in the same manner as in Example 2 except that the content of the colorant in the coating film was as shown in Table 1.
(実施例10〜14)
表1に示すような種類の着色剤を用いた以外は、前記実施例2と同様にして電子内視鏡を製造した。
(Examples 10 to 14)
An electronic endoscope was manufactured in the same manner as in Example 2 except that the types of colorants shown in Table 1 were used.
(実施例15、16)
コーティング膜の平均厚さを、表1に示すようにした以外は、前記実施例2と同様にして電子内視鏡を製造した。
(Examples 15 and 16)
An electronic endoscope was manufactured in the same manner as in Example 2 except that the average thickness of the coating film was as shown in Table 1.
(比較例1)
吸湿剤を含有しないコーティング膜を形成した以外は、前記実施例2と同様にして電子内視鏡を製造した。
(Comparative Example 1)
An electronic endoscope was manufactured in the same manner as in Example 2 except that a coating film containing no hygroscopic agent was formed.
(比較例2)
着色剤を含有しないコーティング膜を形成した以外は、前記実施例2と同様にして電子内視鏡を製造した。
(Comparative Example 2)
An electronic endoscope was manufactured in the same manner as in Example 2 except that a coating film containing no colorant was formed.
(比較例3)
コーティング膜を形成しない以外は、前記実施例1と同様にして電子内視鏡を製造した。
(Comparative Example 3)
An electronic endoscope was manufactured in the same manner as in Example 1 except that no coating film was formed.
2.評価
各実施例および各比較例で製造した電子内視鏡に対して、それぞれ、以下のような評価を行った。
2. Evaluation The following evaluations were performed on the electronic endoscopes manufactured in each Example and each Comparative Example.
2−1.滅菌処理による耐久性評価
エチレンオキサイドガス(濃度:100%、湿度:70%RH、時間:2時間45分)による滅菌処理を200回繰り返し行った。
2-1. Durability Evaluation by Sterilization Treatment Sterilization treatment with ethylene oxide gas (concentration: 100%, humidity: 70% RH, time: 2
そして、各電子内視鏡について、それぞれ、各回の滅菌処理後、挿入部可撓管の先端部を40℃の温水に10分間浸漬した後、第1レンズに0℃の冷水を噴射し、被写体の画像の画質を確認し、以下の4段階の基準に従って評価した。
◎:滅菌処理200回後も、被写体の画像の画質に変化なし
○:滅菌処理200回後に、被写体の画像の画質に若干の低下あり
△:滅菌処理150回程度から、被写体の画像の画質に低下あり
×:滅菌処理100回程度から、被写体の画像の画質に低下あり
2−2.高湿度環境下放置による耐久性評価
高湿度環境(温度:40℃、湿度:90%RH)下に、500時間放置した。
For each electronic endoscope, after each sterilization treatment, the distal end of the insertion portion flexible tube is immersed in warm water of 40 ° C. for 10 minutes, and then cold water of 0 ° C. is sprayed onto the first lens, The image quality of the image was confirmed and evaluated according to the following four-stage criteria.
◎: No change in the image quality of the subject even after 200 sterilization treatments ○: There is a slight decrease in the image quality of the subject image after 200 sterilization treatments △: From about 150 sterilization treatments to the image quality of the subject image There is a decrease ×: The image quality of the subject has decreased from about 100 sterilization treatments 2-2. Durability evaluation by leaving in a high humidity environment The sample was left in a high humidity environment (temperature: 40 ° C., humidity: 90% RH) for 500 hours.
そして、各電子内視鏡について、それぞれ、10時間経過毎に、挿入部可撓管の先端部を40℃の温水に10分間浸漬した後、第1レンズに0℃の冷水を噴射し、被写体の画像の画質を確認し、以下の4段階の基準に従って評価した。
◎:高湿度下に500時間放置後も、被写体の画像の画質に変化なし
○:高湿度下に500時間放置後に、被写体の画像の画質に若干の低下あり
△:高湿度下に400時間程度放置後から、被写体の画像の画質に低下あり
×:高湿度下に300時間程度放置後から、被写体の画像の画質に低下あり
これらの結果を表1に示す。
And about each electronic endoscope, after every 10 hours progress, after immersing the front-end | tip part of an insertion part flexible tube in 40 degreeC warm water for 10 minutes, 0 degreeC cold water is injected to a 1st lens, The image quality of the image was confirmed and evaluated according to the following four-stage criteria.
◎: No change in the image quality of the subject even after being left under high humidity for 500 hours ○: There is a slight decrease in the image quality of the subject image after being left under high humidity for 500 hours △: About 400 hours under high humidity Table 1 shows a decrease in image quality of the subject image after being left unattended: Decrease in image quality of the subject image after being left under high humidity for about 300 hours.
表1に示すように、各実施例の電子内視鏡(本発明の内視鏡)は、いずれも、被写体の画像の画質の低下が防止され、繰り返し施される滅菌処理に耐え得るものであった。 As shown in Table 1, each of the electronic endoscopes (endoscopes of the present invention) of each example is capable of withstanding a sterilization process that is repeatedly performed while preventing deterioration of the image quality of the subject image. there were.
これに対し、各比較例の電子内視鏡は、いずれも、滅菌処理を繰り返すこと、または、高湿度下に長時間放置することにより、早い段階で被写体の画像の画質が低下し、極めて見難いものとなってしまった。 On the other hand, the electronic endoscopes of the comparative examples all have extremely low quality because the image quality of the subject is deteriorated at an early stage by repeating sterilization treatment or leaving it under high humidity for a long time. It has become difficult.
10 電子内視鏡
1 挿入部可撓管
3 撮像手段
31 撮像素子
311 信号線
32 対物レンズ系
320 対物レンズ
321 第1レンズ
322 第2レンズ
323 第3レンズ
324 第4レンズ
325 支持体
326 枠部材
327 間隔リング
328 光学フィルター
329 コーティング膜
33 孔部
331 先端開口
4 照明手段
41 光ファイバー束
42 平凹レンズ
5 湾曲部
51 先端部
6 操作部
61、62 操作ノブ
7 接続部可撓管
8 光源差込部
81 光源用コネクタ
82 画像信号用コネクタ
83 信号処理回路
DESCRIPTION OF
Claims (17)
前記光透過性を必要としない光学部品の表面の少なくとも一部に、吸湿剤と暗色の着色剤と有機バインダーとを含有するコーティング膜が形成されていることを特徴とする光学系。 An optical system composed of a plurality of optical components including an optical component that does not require light transmission,
An optical system, wherein a coating film containing a hygroscopic agent, a dark colorant, and an organic binder is formed on at least a part of the surface of the optical component that does not require light transmission.
前記レンズに接合される部材の表面の少なくとも一部に、吸湿剤と暗色の着色剤と有機バインダーとを含有するコーティング膜が形成されていることを特徴とする光学系。 An optical system comprising a lens and a member bonded to the lens,
An optical system, wherein a coating film containing a hygroscopic agent, a dark colorant, and an organic binder is formed on at least a part of a surface of a member bonded to the lens.
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