JP4020652B2 - 内視鏡用撮像装置 - Google Patents
内視鏡用撮像装置 Download PDFInfo
- Publication number
- JP4020652B2 JP4020652B2 JP2002032786A JP2002032786A JP4020652B2 JP 4020652 B2 JP4020652 B2 JP 4020652B2 JP 2002032786 A JP2002032786 A JP 2002032786A JP 2002032786 A JP2002032786 A JP 2002032786A JP 4020652 B2 JP4020652 B2 JP 4020652B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- lens frame
- frame
- optical system
- unit
- objective optical
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired - Lifetime
Links
Images
Classifications
-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
- A61B—DIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
- A61B17/00—Surgical instruments, devices or methods
- A61B17/32—Surgical cutting instruments
- A61B17/320016—Endoscopic cutting instruments, e.g. arthroscopes, resectoscopes
- A61B17/32002—Endoscopic cutting instruments, e.g. arthroscopes, resectoscopes with continuously rotating, oscillating or reciprocating cutting instruments
Landscapes
- Surgical Instruments (AREA)
- Endoscopes (AREA)
- Studio Devices (AREA)
- Instruments For Viewing The Inside Of Hollow Bodies (AREA)
- Lens Barrels (AREA)
Description
【発明の属する技術分野】
本発明は、変倍機能又はフォーカシング機能を有する対物光学系ユニットを備えた内視鏡用撮像装置に関する。
【0002】
【従来の技術】
従来より、内視鏡は、広く用いられている。内視鏡は、細長の挿入部を体腔内に挿入することによって体腔内の患部等を観察したり、必要に応じて処置具を処置具チャンネル内に挿通して治療処置が行える。上記内視鏡は、例えば、挿入部先端部から取り込んだ被写体像を撮像する撮像装置を内蔵したものがある。
【0003】
上記内視鏡用撮像装置は、上記内視鏡の挿入部先端部から取り込んだ被写体像をCCD(電荷結合素子)等の固体撮像素子の撮像面に伝達集光する対物光学系ユニットを設けて構成される。上記内視鏡用撮像装置は、上記対物光学系ユニットが変倍機能又はフォーカシング機能を有するものがある。
【0004】
このような内視鏡用撮像装置は、例えば、特公平5−12686号公報に記載されているように変倍機能を有する対物光学系ユニットを備えたものが提案されている。
上記特公平5−12686号公報に記載の内視鏡用撮像装置は、対物光学系ユニットの光路長が長く、またレンズ外径が大きいため、可動レンズ枠の光軸方向の摺動面を可動レンズよりも後方に伸ばし、摺動面を長くとることができる。
【0005】
しかしながら、上記特公平5−12686号公報に記載の内視鏡用撮像装置は、撮像装置として光軸方向の硬質長が長くなり、外形も大きくなってしまう。また、上記特公平5−12686号公報に記載の内視鏡用撮像装置は、レンズとレンズ枠の数が多いため、レンズとレンズ枠及びレンズ枠とレンズ枠との組み付け時のばらつきが多くなり、対物光学系ユニットの偏芯量が大きくなってしまう。
【0006】
一方、これに対してフォーカシング機能を有する対物光学系ユニットを備えた従来の内視鏡用撮像装置は、例えば、図18に示すように構成されている。
図18に示すように従来の内視鏡用撮像装置100は、上記フォーカシング機能を有する対物光学系ユニット101と、この対物光学系ユニット101の後端側に連設して設け、この対物光学系ユニット101の結像位置に配置される撮像部102aを有する撮像素子ユニット102と、前記対物光学系ユニット101に設けた後述の可動レンズ枠を光軸方向に進退動させるための移動機構である移動体ユニット103とで構成されている。
【0007】
上記対物光学系ユニット101は、前群レンズ111aを保持固定する前群レンズ枠111と、この前群レンズ枠111の基端側に連設して設け、後群レンズ112aを後方側に保持固定し、且つこの後群レンズ112aと前記前群レンズ111aとの間で、光軸方向に摺動可能な可動レンズ枠113を介装する後群レンズ枠112とで構成されている。
【0008】
このため、上記従来の内視鏡用撮像装置100は、上記フォーカシング機能を有する対物光学系ユニット101の光路長が短く、レンズ外径が小さいため、可動レンズ枠113の光軸方向の摺動面を可動レンズ113aよりも前方に伸ばすことができる。従って、上記従来の内視鏡用撮像装置100は、光軸方向の硬質長を短く、外径も小さくすることができる。
また、上記従来の内視鏡用撮像装置100は、上記フォーカシング機能を有する対物光学系ユニット101のレンズ枠構成も前群レンズ枠111と後群レンズ枠112との2体枠であるので、偏芯量を小さく抑えることができる。
【0009】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記従来の内視鏡用撮像装置100は、上記フォーカシング機能を有する対物光学系ユニット101が上記前群レンズ枠111と上記後群レンズ枠112とのレンズ枠間の嵌合面が、上記可動レンズ枠113を摺動させる摺動面に対して同じ面である。
【0010】
このため、上記従来の内視鏡用撮像装置100は、上記フォーカシング機能を有する対物光学系ユニット101の偏芯による光学性能と、上記可動レンズ枠113の摺動性能とを両立させることができなかった。
【0011】
本発明は、上記事情に鑑みてなされたもので、各レンズ枠の組み付け精度を向上させて各レンズ枠が保持するレンズの光学性能を向上させるとともに、可動レンズ枠の摺動性能を向上させる構成を具備する内視鏡用撮像装置を提供することを目的とする。
【0012】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するため、本発明による内視鏡用撮像装置は、変倍機能又はフォーカシング機能を有する対物光学系ユニットを備えた内視鏡用撮像装置において、前記対物光学系ユニットは、前群レンズを保持固定する前群レンズ枠と、前記前群レンズ枠の基端側に連接して設けられた、後群レンズを保持固定すると共に前記後群レンズと前記前群レンズとの間に光軸方向に摺動可能な可動レンズ枠が介装された後群レンズ枠と、を備え、前記前群レンズ枠に、前記後群レンズ枠を該後群レンズ枠の長手方向に位置決めする突当面が形成されていると共に、前記後群レンズ枠に、前記前群レンズ枠が嵌合される嵌合面と、前記可動レンズ枠が摺動される摺動面とが、該摺動面に対し前記嵌合面が段違いとなるように形成されていることを特徴とする。
【0013】
【発明の実施の形態】
以下、図面を参照して本発明の1実施の形態を説明する。
図1ないし図16は、本発明の1実施の形態に係り、図1は本発明の1実施の形態を備えた内視鏡装置を示す全体構成図、図2は図1の内視鏡の挿入部先端部を示す断面図、図3は図2の撮像装置を示す断面図、図4は図3の対物光学ユニットの要部説明図、図5から図7は図3の撮像装置の要部断面図を示し、図5は対物光学系ユニットの可動レンズ枠付近を示す要部断面図、図6は移動体ユニットのばねユニット付近を示す要部断面図、図7は移動体ユニットのズーム用ケーブルの装着付近を示す要部断面図、図8から図12は可動レンズ枠の具体的な構成例を示し、図8(a)は摺動面の全周において円柱状に形成した可動レンズ枠を示す縦断面図、図8(b)は同図(a)の横断面図、図9(a)は摺動面の光軸方向に溝部を形成した可動レンズ枠を示す縦断面図、図9(b)は同図(a)の横断面図、図10(a)は柄部を太く形成した可動レンズ枠を示す縦断面図、図10(b)は同図(a)の横断面図、図11(a)は摺動面の先端部と後端部との加工形状のRを大きく形成した可動レンズ枠を示す縦断面図、図11(b)は同図(a)の横断面図、図12は柄部を複数設け、移動体ユニットと連結したタイプを示す縦断面図、図13は後群レンズ枠に装着されるリング部材を示す展開図、図14及び図15は移動体ユニットの変形例を示し、図14は変形例の移動体ユニットの斜視図、図15は図14の移動体ユニットの縦断面図、図16は対物光学系ユニットの変形例を示す要部断面図である。
【0014】
図1に示すように本発明の第1の実施の形態を備えた内視鏡装置1は、電磁妨害対策手段を備え、後述の撮像装置を内蔵した電子内視鏡2と、前記電子内視鏡2に照明光を供給する光源装置3と、前記電子内視鏡2の撮像装置に対する信号処理を行うビデオプロセッサ4と、このビデオプロセッサ4から出力される映像信号を入力し、内視鏡画像を表示するカラーモニタ(以下、単にモニタ)5とから構成されている。尚、前記ビデオプロセッサ4は、図示しないVTRデッキ、ビデオプリンタ、ビデオディスク、画像ファイル装置等が接続可能である。
【0015】
前記電子内視鏡2は、細長な挿入部6と、この挿入部6の基端側に連設され、把持部を兼ねる操作部7とを有して構成される。前記電子内視鏡2は、この操作部7に側部から延出した軟性のユニバーサルコード8が設けられている。このユニバーサルコード8は、図示しないライトガイドや信号ケーブルを内挿している。このユニバーサルコード8は、この端部にコネクタ部9が設けられている。前記コネクタ部9は、この先端に前記光源装置3に接続されるライトガイドコネクタ(以下、LGコネクタ)9aと、このLGコネクタ9aの側部に前記ビデオプロセッサ4の接続ケーブル4aが接続されるビデオコネクタ9bとが設けられている。
【0016】
前記内視鏡挿入部6(電子内視鏡2の挿入部6のこと)は、先端に設けられた先端部11と、この先端部11の基端側に設けられた湾曲自在の湾曲部12と、この湾曲部12の基端側に設けられた長尺で可撓性を有する可撓管部13とが連設されて構成されている。
【0017】
前記内視鏡操作部7(電子内視鏡2の操作部7のこと)は、使用者が握って把持する部位である把持部7aを基端側に有している。前記内視鏡操作部7は、前記把持部7aの上部側に前記ビデオプロセッサ4を遠隔操作するための複数のビデオスイッチ14aが配置されるスイッチ部14を設けている。
【0018】
また、前記内視鏡操作部7は、この側面に送気操作、送水操作を操作するための送気送水操作部15と、吸引操作を操作するための吸引操作部16とが設けられている。更に、前記内視鏡操作部7は、湾曲操作ノブ17が設けられ、前記把持部7aを把持して前記湾曲操作ノブ17を回動操作することにより前記湾曲部12を湾曲操作することができる。
【0019】
また、前記内視鏡操作部7は、前記把持部7aの前端付近に生検鉗子等の処置具を挿入する処置具挿入口18が設けられている。また、前記内視鏡挿入部6は、図示しない送気・送水管路が挿通配設されている。この送気・送水管路は、前記操作部7内で前記送気送水操作部15に接続され、更に前記ユニバーサルコード8を挿通された送気・送水管路を介してその端部が前記コネクタ部9に至り、前記光源装置3内の図示しない送気・送水機構と接続される。
【0020】
また、前記内視鏡挿入部6は、図示しない吸引管路が挿通配設されている。この吸引管路は、前記操作部7内の先端側付近で2つに分岐し、一方は前記処置具挿入口18に連通し、他方は前記吸引制御部16を介して前記ユニバーサルコード8内の吸引管路と連通し、前記コネクタ部9の図示しない吸引口金に至る。また、前記吸引管路は、前記挿入部先端部11に開口する先端開口11aが吸引動作時には吸引口となり、前記処置具挿入口18から鉗子等の処置具を挿入した場合には、鉗子等の処置具の先端側が突出される鉗子出口となる。
【0021】
また、前記電子内視鏡2は、照明光を伝達する図示しないライトガイドが前記挿入部6、前記操作部7、前記ユニバーサルコード8に挿通配設されている。このライトガイドは、基端側が前記操作部7を経て前記ユニバーサルコード8の前記コネクタ部9に至り、前記光源装置3内に設けた図示しない光源ランプからの照明光を伝達するようになっている。前記ライトガイドから伝達された照明光は、前記挿入部先端部11に固定された照明窓11bの先端面から患部などの被写体を照明するようになっている。
【0022】
照明された被写体は、前記照明窓11bに隣接して設けた観察窓11cから被写体像を取り込まれる。この取り込まれた被写体像は、後述する撮像装置により撮像されて光電変換され、撮像信号に変換されるようになっている。そして、この撮像信号は、前記撮像装置から延出する後述の信号ケーブルを伝達し、前記コネクタ部9内に収納した図示しないノイズ低減器を介して前記ビデオプロセッサ4へ出力される。
【0023】
前記ビデオプロセッサ4は、前記電子内視鏡2の撮像装置からの撮像信号を信号処理して、標準的な映像信号を生成し、この映像信号を前記モニタ5に出力して、このモニタ5に内視鏡画像を表示させるようになっている。
【0024】
図2は、前記電子内視鏡2の挿入部先端側の構造を示す。
図2に示すように前記電子内視鏡2の挿入部先端部11は、金属製の例えばステンレス等から形成される略円柱上の先端部本体21と、この先端部本体21の先端側に被嵌されて接着剤によって一体的に固定された樹脂製の先端カバー22とで構成されている。
【0025】
前記先端部本体21は、この基端部に前記湾曲部12を構成する複数の湾曲駒12a,…を覆う湾曲ゴムチューブ23の先端部が被覆され、糸巻き接着部を設けて強固に固定されている。尚、前記先端部本体21の基端部には、前記湾曲部12を構成する最先端の湾曲駒12aが固定されている。
【0026】
前記先端部本体21は、撮像装置30を構成する後述の対物光学系ユニット31を配置するための貫通孔21aが形成されている。尚、この貫通孔21aは、基端側より先端側が細径に形成され、前記対物光学系ユニット31と前記先端部本体21との間に水密リング21bが配置されるようになっている。
【0027】
次に、図3ないし図13を用いて、前記撮像装置30の詳細構成を説明する。
図3に示すように前記撮像装置30は、変倍機能又はフォーカシング機能を有する対物光学系ユニット31と、この対物光学系ユニット31の後端側に連設して設け、この対物光学系ユニット31の結像位置に配置される撮像部32aを有する撮像素子ユニット32と、前記対物光学系ユニット31に設けた後述の可動レンズ枠を光軸方向に進退動させるための移動機構である移動体ユニット33とで構成されている。
【0028】
前記対物光学系ユニット31は、前群レンズ34aを保持固定する前群レンズ枠34と、この前群レンズ枠34の基端側に連設して設け、後群レンズ35aを後方側に保持固定し、且つこの後群レンズ35aと前記前群レンズ34aとの間で、光軸方向に摺動可能な可動レンズ枠36を介装する後群レンズ枠35とで構成されている。
【0029】
前記可動レンズ枠36は、可動レンズ36aを保持固定している。この可動レンズ枠36は、この下部に延出している柄部36bが後述するように前記移動体ユニット33に接続部36cで接着固定されている。そして、前記移動体ユニット33により、前記可動レンズ枠36が光軸方向に進退動することで、フォーカシングを行うように構成されている。
【0030】
先ず、撮像素子ユニット32の詳細構成を説明する。
前記撮像素子ユニット32は、上述したように前記撮像部32aを有して構成される。この撮像部32aは、固体撮像素子チップ37aと、この固体撮像素子チップ37a上に接着剤で接合されたカバーガラス37bと、このカバーガラス37bの前面に接合された対物光学系部品37cとを有している。尚、前記対物光学系部品37cは、集光力が強ければ平行平板レンズでも良い。
【0031】
前記撮像部32aは、対物光学系部品37cが素子枠38に嵌合固定されることで、この素子枠38に接着固定される。そして、前記撮像部32aは、前記素子枠38が前記後群レンズ枠35の後端側に嵌合固定して接着固定されることで、前記撮像素子ユニット32が前記対物光学系ユニット31の基端側に連設されるようになっている。
【0032】
前記固体撮像素子チップ37aは、撮像面に所定面積のイメージエリアと、駆動信号及び出力信号や駆動電源を伝達するための接続部(不図示)とが形成されている。前記撮像部32aは、前記固体撮像素子チップ37aの前記接続部にフレキシブル基板37dが接続されている。このフレキシブル基板37dは、例えば、ポリイミドで形成されたポリイミド基材の両面に銅で配線パターンが形成されている。このフレキシブル基板37dは、この開口部に露出した図示しないインナーリード部が積層基板部37eのランド部(不図示)と半田で接続される。
【0033】
前記積層基板部37eは、パルス信号のノイズを除去するための電子部品や前記固体撮像素子チップ37aから出力される撮像信号を増幅するためのICが実装されている。これら電子部品とICの周辺及びフレキシブル基板37dの周辺は、封止樹脂37fで封止されている。
【0034】
また、前記積層基板部37eは、この基板部側に信号ケーブル39を接続する接続端子37gが接続されている。GND用の接続端子37gは、他の信号線の接続端子37gよりも大きく或いは長いものが接続されている。
【0035】
前記信号ケーブル39は、複数の同軸信号線39aと複数の単純線39bとが挿通配置されている。前記複数の同軸信号線39aにより、前記撮像部32aは、前記ビデオプロセッサ4から駆動信号が伝達されると共に、前記固体撮像素子チップ37aから出力される撮像信号が前記積層基板部37eに搭載されたICで増幅された後、前記ビデオプロセッサ4へ伝達されるようになっている。
【0036】
また、前記複数の単純線39bにより、前記撮像部32aは、前記ビデオプロセッサ4から駆動電源が供給される。また、同軸シールド線39cは、前記接続端子37gに接続されるGND線に接続されている。
【0037】
前記信号ケーブル39は、総合シールド39dの先端面39eをケーブル抑え部材41のケーブル位置出し面41aに合わせることで、信号ケーブル39とケーブル抑え部材41との位置出しを行う。位置出し後、信号ケーブル39とケーブル抑え部材41とは、例えば、エポキシ系の接着剤で固定される。尚、この接着は、シリコン系の接着剤を用いても良い。
【0038】
前記接続端子37gは、信号ケーブル39を構成する前記複数の同軸信号線39a及び単純線39bが半田で接続されている。また、前記接続端子37gは、前記撮像部32aのGNDに導通しており、各同軸信号線39aの外部導体を一括した線、前記同軸シールド線39cが半田で接続されている。
【0039】
前記接続端子37gと各接続端子37gに接続された同軸信号線39a、単純線39b、同軸シールド線39cの周辺は、例えばエポキシ系の接着剤42が充填され、固定される。前記撮像部32aの周辺は、接着剤43で封止されていて、更にその外周は前記素子枠38に嵌合固定される補強枠44で覆われている。この補強枠44は、この内部に例えばエポキシ系の接着剤43が充填されて固定される。前記素子枠38から前記ケーブル抑え部材41の外周は、被覆部材45で覆われている。
【0040】
次に、前記対物光学系ユニット31の詳細構成を説明する。
前記対物光学系ユニット31は、上述したように前記前群レンズ枠34と、前記後群レンズ枠35と、前記可動レンズ枠36とで構成されている。
【0041】
図4に示すように前記前群レンズ枠34は、前記後群レンズ枠35を長手方向に位置決めする突当面51と、前記可動レンズ枠36の先端側への摺動を規制する突当面52とを形成している。また、前記後群レンズ枠35は、先端側に前記前群レンズ枠34を嵌合固定させる嵌合面53と、この嵌合面53とは段違いに前記可動レンズ枠36を摺動させる摺動面54とを形成している。
【0042】
このことにより、前記対物光学系ユニット31は、前記後群レンズ枠35と前記前群レンズ枠34との嵌合面53と、前記可動レンズ枠36が摺動する摺動面54を別面とすることができる。従って、前記対物光学系ユニット31は、前記嵌合面53の公差を厳しく抑えて形成することができ、偏芯量を小さくすることができる。
【0043】
一方、前記対物光学系ユニット31は、前記摺動面54の公差を前記嵌合面53の公差に対して異なる摺動性能上、最適な公差で形成することができ、可動レンズ枠36の摺動性能も向上することができる。
【0044】
また、前記前群レンズ枠34は、前記後群レンズ枠35との嵌合面53の一部に接着だまり溝部55を形成している。このことにより、前記対物光学系ユニット31は、確実に前記嵌合面53に接着剤を塗付することが可能である。従って、前記対物光学系ユニット31は、前記前群レンズ枠34と前記後群レンズ枠35との嵌合をメカ耐性的な強度の向上が可能で、更にまた、湿気等の蒸気の浸入防止効果も向上可能である。
【0045】
前記可動レンズ枠36は、前記後群レンズ枠35の摺動面54に摺動面36dが当接して摺動するようになっている。また、この可動レンズ枠36は、基端部分に位置決めのための突当部56を形成している。このことにより、前記対物光学系ユニット31は、前記可動レンズ36aを前記可動レンズ枠36に先端側から落とし込むだけで、前記可動レンズ36aの位置決めが可能であるため、作業性を向上することができる。また、この突当部56は、TELE(狭角)時のフレアを防止可能な形状にしている。このため、前記可動レンズ枠36は、光学性能についても向上させることができる。また、前記可動レンズ36aは、この先端側にフレア防止用のフレア絞り57が保持固定されている。
【0046】
ここで、前記可動レンズ枠36は、図8〜図12に示すように構成されている。
図8に示す可動レンズ枠36Aは、前記摺動面36dの全周において円柱状に形成したものである。これにより、可動レンズ枠36Aは、摺動面36dの前面で摺動するので、前記後群レンズ枠35の摺動面54との引っ掛かりを抑えることができ、摺動性を向上させることが可能である。
【0047】
図9に示す可動レンズ枠36Bは、前記摺動面36dの光軸方向に溝部36eを少なくとも1箇所形成したものである。これにより、可動レンズ枠36Bは、溝部36eを摺動方向に設けることで、前記後群レンズ枠35の摺動面54との引っ掛かりを抑えることができ、摺動性を向上させることが可能である。
【0048】
図10に示す可動レンズ枠36Cは、前記柄部36bを太く形成したものである。これにより、可動レンズ枠36Cは、柄部36bを太く形成することで、前記後群レンズ枠35の摺動面54に対する摺動時のがたつきを抑えて安定して摺動させることができ、摺動性を向上させることが可能である。
【0049】
図11に示す可動レンズ枠36Dは、摺動面36dの先端部36daと後端部36dbとの加工形状のRを大きく形成したものである。これにより、可動レンズ枠36Dは、可動部材と非可動部材との材質を相違にして形成したものでも、相互の部材の噛み付きを抑えることができ、前記後群レンズ枠35の摺動面54に対する摺動性を向上させることが可能である。
【0050】
図12に示す可動レンズ枠36Eは、柄部36bを少なくとも2箇所設け、前記移動体ユニット33と連結したものである。これにより、可動レンズ枠36Eは、前記移動体ユニット33とバランスよく組み付いて構成可能である。従って、可動レンズ枠36Eは、前記移動体ユニット33との相互のがたつきがなく、前記後群レンズ枠35の摺動面54に対する摺動時のがたつきも抑えることができるので、摺動性を向上させることが可能である。
【0051】
図4に戻り、前記後群レンズ枠35は、この中央近傍の外周部にTELE(狭角)時における前記可動レンズ枠36の位置を調整するためのリング部材58が装着されている。
【0052】
このリング部材58は、図13の展開図に示すように先端側に傾斜部58aが形成されている。この傾斜部58aにより、前記リング部材58は、円周方向に回動させることで、前記可動レンズ枠36のTELE(狭角)時の調整位置を変更可能である。このことにより、前記対物光学系ユニット31は、所望の調整位置で前記リング部材58を接着剤等で固定し、フォーカシング調整を行うことが可能である。
【0053】
また、前記後群レンズ枠35は、この基端側に突出部59を設けている。前記後群レンズ枠35は、この突出部59に前記移動体ユニット33を固定するための固定部分59aが設けられている。
【0054】
また、前記後群レンズ枠35は、この先端側外周部分に枠部材60が嵌合固定されている。この枠部材60は、一端に突出部60aが延出して設けられている。この突出部60aは、前記移動体ユニット33を固定するための固定部分60bが設けられている。
【0055】
図5に示すように前記対物光学系ユニット31は、前記後群レンズ枠35の一部分に凸部35bが設けられていると共に、前記枠部材60の一部分に凹部60cが設けられていて、これら凸部35bと凹部60cとを嵌合させている。このことにより、前記対物光学系ユニット31は、前記後群レンズ枠35と前記枠部材60とを嵌合するだけで、前記後群レンズ枠35の移動体ユニット固定部分59aと前記枠部材60の移動体ユニット固定部分60bとの移動体軸の位置出しを行うことができる。従って、前記対物光学系ユニット31は、組立作業性及び光学性能を向上可能である。
【0056】
また、前記対物光学系ユニット31は、前記前群レンズ枠34に形成した前記突当面51に前記後群レンズ枠35を突き当てることで前記前群レンズ枠34と前記後群レンズ枠35との位置出しを行うようになっている。また、前記対物光学系ユニット31は、前記前群レンズ枠34に形成した突当面52に前記可動レンズ枠36の先端面を突き当てることで、前記前群レンズ枠34と前記可動レンズ枠36の位置出しを行うようになっている。
【0057】
次に、前記移動体ユニット33を説明する。
前記移動体ユニット33は、前記可動レンズ枠36を進退動させるための圧電素子61が内蔵されている。この圧電素子61は、基端側にリード線62の一端が半田で接続されており、パイプ63に接着剤等で固定されている。前記リード線62の他端は、固定部材64に接着固定されている。前記パイプ63の先端側は、前記可動レンズ枠36と接続されるための接続部65aを設けたホルダ65が接着固定されている。
【0058】
前記移動体ユニット33は、前記前群レンズ枠34の固定部分60bから前記後群レンズ枠35の固定部分59aにかけての中央近傍に、ばねユニット66を装着したガイド部材67が挿入され、前記後群レンズ枠35の固定部分59aと前記前群レンズ枠34の固定部分60bとに接着固定されるようになっている。尚、前記ばねユニット66は、固定部材68に固定されている。
【0059】
前記ガイド部材67は、基端側から前記移動体ユニット33が挿入され、先端側の前記ホルダ65に設けた接続部65aの穴部と前記可動レンズ枠36の柄部36bに設けた接続部36cの穴部とを合わせ、結合ピン69を装着させて接着剤にて固定している。
【0060】
この際、前記ガイド部材67が前記ばねユニット66の固定部材68に突き当たっていることを確認するために、図6に示すように前記後群レンズ枠35は、この側面の一部に切欠部35cが形成されている。このことにより、前記移動体ユニット33は、確実に前記ガイド部材67が前記ばねユニット66の固定部材68に突き当たっていることを確認できるため、作業性を向上することが可能である。
【0061】
また、前記ガイド部材67は、この基端側に前記固定部材64を装着し、ビス70で固定されている。前記固定部材64が前記ビス70で固定される前記後群レンズ枠35の前記突出部59は、光軸と移動体中心の延長上の位置にビス穴71を形成している。このことにより、前記固定部材64が前記後群レンズ枠35の突出部59の外形から突出することがないので、前記移動体ユニット33は、この外形を小さくできる。従って、撮像装置30は、この外形を小さくすることが可能である。
【0062】
また、図7に示すように前記固定部材64は、この一部分に凹部72が形成されている。この凹部72は、ズーム用ケーブル73が装着されるようになっている。そして、これらズーム用ケーブル73を含む固定部材64全体は、糸等で切欠部74を通して縛り固定されている。このことにより、前記移動体ユニット33は、前記ズーム用ケーブル73が前記固定部材64に確実に固定されるので、ズーム用ケーブル73の抜けやズーム用ケーブル73内の信号線73aの断線がなく、耐性的に向上することが可能である。
【0063】
ズーム用ケーブル73内の信号線73aと前記移動体ユニット33のリード線62とは、半田で接続されている。ズーム用ケーブル73は、基端側で図示しない別ケーブルに接続され、前記ビデオプロセッサ4に設けた図示しない制御用コントローラに接続されている。この制御用コントローラは、前記移動体ユニット33の速度を制御する信号を出力し、この信号はズーム用ケーブル73及びリード線62を伝送して前記圧電素子61に伝達されるようになっている。
【0064】
また、前記可動レンズ枠36のスピード調整は、前記ばねユニット66のビス75を締緩することによって制御し、所望のスピードになるように前記ビス75を接着固定している。また、前記枠部材60の突出部60aから前記後群レンズ枠35の突出部59の範囲の外周は、カバー76で覆っている。更に、前記後群レンズ枠35の突出部59は、この基端側を接着剤78等で固定している。
【0065】
尚、前記移動体ユニット33は、図14及び図15に示すように構成しても良い。図14及び図15に示すように前記移動体ユニット33Bは、この前後の固定部分を全て枠部材77に配置し、後群レンズ枠35B基端部の突出部分をなくすように構成しても良い。これにより、前記移動体ユニット33Bは、前記後群レンズ枠35Bの加工性が向上し、なお且つ軸ずれも抑えることができるので、摺動性も向上することが可能である。
【0066】
このように構成された撮像装置30は、前記対物光学系ユニット31において、前記後群レンズ枠35と前記前群レンズ枠34との嵌合面53と、前記可動レンズ枠36が摺動する摺動面54を別面としているので、前記嵌合面53の公差を厳しく抑えて形成することができ、偏芯量を小さくすることができると共に、前記摺動面54の公差を前記嵌合面53の公差に対して異なる摺動性能上、最適な公差で形成することができ、可動レンズ枠36の摺動性能も向上することができる。
【0067】
また、前記撮像装置30は、前記対物光学系ユニット31において、前記後群レンズ枠35と前記可動レンズ枠36との位置出し機能を前記前群レンズ枠34に設けているので、前記前群レンズ34aと前記後群レンズ35a及び前記可動レンズ36aの組み付け面間隔の精度を向上させることができる。
この結果、本実施の形態の撮像装置30は、光学性能及び可動レンズ枠36の摺動性を向上することができる。
【0068】
また、対物光学系ユニットは、図16に示すように構成しても良い。図16は、対物光学系ユニットの変形例を示す要部断面図である。
図16に示すように対物光学系ユニット80は、前群レンズ枠81の基端側内周面に後群レンズ枠82との嵌合面81aを形成すると共に、この前群レンズ枠81の嵌合面81aに嵌合する嵌合面82aを後群レンズ枠82の先端側外周面に形成して構成している。また、前記後群レンズ枠82は、可動レンズ枠83の摺動面83aが摺動する摺動面82bを先端側内周面に形成している。
【0069】
また、前記前群レンズ枠81は、前記後群レンズ枠82を長手方向に位置決めするための突当面81bを形成すると共に、前記可動レンズ枠83の摺動を規制するための突当面81cを形成している。
【0070】
このことにより、対物光学系ユニット80は、前群レンズ枠81と後群レンズ枠82との嵌合面を広く形成できるので、メカ強度耐性を向上することができる。従って、本変形例の対物光学系ユニット80は、上記第1の実施の形態と同様な効果を得ると共に、メカ強度耐性を向上可能である。
【0071】
ところで、従来の撮像装置は、変倍機能又はフォーカシング機能を有する対物光学系ユニットを構成する可動レンズ枠と、この可動レンズ枠を進退動させる移動体ユニットとの接続部のクリアランスが、上記可動レンズ枠とこの可動レンズ枠の受け側である後群レンズ枠とのクリアランスよりも大きく形成されている。
【0072】
このため、従来の撮像装置は、対物光学系ユニットの可動レンズ枠と移動体ユニットとの接続を、フレキシビリティな動きが可能なジョイントで固定されていた。従って、従来の撮像装置は、上記可動レンズ枠の可動時(摺動時)に、上記移動体ユニットの動きにより生じたばらつきを上記ジョイント部で吸収可能である。
【0073】
しかしながら、従来の撮像装置は、上記移動体ユニットの動きが直接上記可動レンズ枠に伝達されるので、この可動レンズ枠の動きが不安定となる。従って、上記従来の撮像装置は、変倍又はフォーカシングした際に撮像した場合、画像揺れ等が発生する虞れがある。
【0074】
そこで、変倍又はフォーカシングした際に、可動レンズ枠をスムーズに可動させると共に、画像揺れ等の不具合を防止可能な撮像装置の提供が望まれていた。
図17は、撮像装置の変倍機能又はフォーカシング機能を有する対物光学系ユニットの要部断面図である。
【0075】
図17に示すように撮像装置の対物光学系ユニット90は、可動レンズ91aを保持固定した可動レンズ枠91が、この可動レンズ枠91の受け側である後群レンズ枠92の内周面を摺動するように組み付けられている。そして、前記対物光学系ユニット90は、前記可動レンズ枠91の柄部91bに設けた接続部91cが、移動体ユニット93の接続部93aに結合ピン94で装着され、接着剤95で固定されている。
【0076】
ここで、前記対物光学系ユニット90は、前記可動レンズ枠91と前記後群レンズ枠92との間に嵌合クリアランス96aを要する。これは、前記可動レンズ枠91が前記後群レンズ枠92の摺動面に対しての摺動時にスムーズ性が必要なためである。
また、前記対物光学系ユニット90は、前記可動レンズ枠91の摺動がスムーズな動きになるために、前記可動レンズ枠91の接続部91cと前記移動体ユニット93の接続部93aとのクリアランス96bが必要となってくる。
【0077】
そこで、本実施例では、前記対物光学系ユニット90は、前記可動レンズ枠91と前記後群レンズ枠92の内周面との嵌合クリアランス96aと、前記可動レンズ枠91の接続部91cと前記移動体ユニット93の接続部93aとのクリアランス96bとが略同等になるように構成している。
【0078】
更に、前記対物光学系ユニット90は、前記可動レンズ枠91の接続部91cと前記移動体ユニット93の接続部93aとのクリアランス96bに弾性樹脂97を封止し、前記可動レンズ枠91の可動時の不安定な動きを吸収するように構成している。
【0079】
これにより、本実施例の対物光学系ユニット90は、可動レンズ枠91、後群レンズ枠92、移動体ユニット93の一連の不安定な動きを抑えることができ、画像揺れ等の不具合を防止することが可能である。
【0080】
また、本発明は、以上述べた実施の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。
【0081】
[付記]
(付記項1) 変倍機能又はフォーカシング機能を有する対物光学系ユニットを備えた内視鏡用撮像装置において、
前記対物光学系ユニットは、前群レンズを保持固定する前群レンズ枠と、この前群レンズ枠の基端側に連設して設け、後群レンズを後方側に保持固定し、且つこの後群レンズと前記前群レンズとの間で、光軸方向に摺動可能な可動レンズ枠を介装する後群レンズ枠とで構成し、
前記後群レンズ枠を長手方向に位置決めする第1の面と、前記可動レンズ枠の先端側への摺動を規制する第2の面とを前記前群レンズ枠に形成すると共に、前記前群レンズ枠を嵌合させる第3の面と、前記可動レンズ枠を摺動させる第4の面とを前記後群レンズ枠に形成したことを特徴とする内視鏡用撮像装置。
【0082】
(付記項2) 変倍機能又はフォーカシング機能を有する対物光学系ユニットを備えた内視鏡用撮像装置において、
前記対物光学系ユニットは、前群レンズを保持固定する前群レンズ枠と、この前群レンズ枠の基端側に連設して設け、後群レンズを後方側に保持固定し、且つこの後群レンズと前記前群レンズとの間で、光軸方向に摺動可能な可動レンズ枠を介装する後群レンズ枠とで構成し、
前記可動レンズ枠と前記移動体ユニットとの接続部のクリアランスを、前記可動レンズ枠と前記後群レンズ枠とのクリアランスと略同等にすると共に、前記接続部に弾性樹脂を封止したことを特徴とする内視鏡用撮像装置。
【0083】
【発明の効果】
以上説明したように本発明によれば、各レンズ枠の組み付け精度を向上させて各レンズ枠が保持するレンズの光学性能を向上させるとともに、可動レンズ枠の摺動性能を向上させる構成を具備する内視鏡用撮像装置を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の1実施の形態を備えた内視鏡装置を示す全体構成図
【図2】図1の内視鏡の挿入部先端部を示す断面図
【図3】図2の撮像装置を示す断面図
【図4】図3の対物光学ユニットの要部説明図
【図5】対物光学系ユニットの可動レンズ枠付近を示す要部断面図
【図6】移動体ユニットのばねユニット付近を示す要部断面図
【図7】移動体ユニットのズーム用ケーブルの装着付近を示す要部断面図
【図8】摺動面の全周において円柱状に形成した可動レンズ枠を示す断面図
【図9】摺動面の光軸方向に溝部を形成した可動レンズ枠を示す断面図
【図10】柄部を太く形成した可動レンズ枠を示す断面図
【図11】摺動面の先端部と後端部との加工形状のRを大きく形成した可動レンズ枠を示す断面図
【図12】柄部を複数設け、移動体ユニットと連結したタイプを示す縦断面図
【図13】後群レンズ枠に装着されるリング部材を示す展開図
【図14】変形例の移動体ユニットの斜視
【図15】図14の移動体ユニットの縦断面図
【図16】対物光学系ユニットの変形例を示す要部断面図
【図17】撮像装置の変倍機能又はフォーカシング機能を有する対物光学系ユニットの要部断面図
【図18】従来の撮像装置を示す断面図
【符号の説明】
1…内視鏡装置
2…電子内視鏡
6…挿入部
11…先端部
12…湾曲部
21…先端部本体
30…撮像装置(内視鏡用撮像装置)
31…対物光学系ユニット
32…撮像素子ユニット
32a…撮像部
33…移動体ユニット
34…前群レンズ枠
34a…前群レンズ
35…後群レンズ枠
35a…後群レンズ
36…可動レンズ枠
36a…可動レンズ
36b…柄部
51…突当面
52…突当面
53…嵌合面
54…摺動面
Claims (1)
- 変倍機能又はフォーカシング機能を有する対物光学系ユニットを備えた内視鏡用撮像装置において、
前記対物光学系ユニットは、
前群レンズを保持固定する前群レンズ枠と、
前記前群レンズ枠の基端側に連接して設けられた、後群レンズを保持固定すると共に前記後群レンズと前記前群レンズとの間に光軸方向に摺動可能な可動レンズ枠が介装された後群レンズ枠と、
を備え、
前記前群レンズ枠に、前記後群レンズ枠を該後群レンズ枠の長手方向に位置決めする突当面が形成されていると共に、前記後群レンズ枠に、前記前群レンズ枠が嵌合される嵌合面と、前記可動レンズ枠が摺動される摺動面とが、該摺動面に対し前記嵌合面が段違いとなるように形成されていることを特徴とする内視鏡用撮像装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2002032786A JP4020652B2 (ja) | 2002-02-08 | 2002-02-08 | 内視鏡用撮像装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2002032786A JP4020652B2 (ja) | 2002-02-08 | 2002-02-08 | 内視鏡用撮像装置 |
Publications (3)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2003230532A JP2003230532A (ja) | 2003-08-19 |
| JP2003230532A5 JP2003230532A5 (ja) | 2005-08-18 |
| JP4020652B2 true JP4020652B2 (ja) | 2007-12-12 |
Family
ID=27775803
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2002032786A Expired - Lifetime JP4020652B2 (ja) | 2002-02-08 | 2002-02-08 | 内視鏡用撮像装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP4020652B2 (ja) |
Families Citing this family (9)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP4776006B2 (ja) * | 2005-07-01 | 2011-09-21 | Hoya株式会社 | 電子内視鏡用撮像装置 |
| US7940296B2 (en) | 2005-07-01 | 2011-05-10 | Hoya Corporation | Image capturing unit for endoscope |
| JP4695968B2 (ja) * | 2005-11-21 | 2011-06-08 | アルプス電気株式会社 | カメラモジュール |
| JP5289870B2 (ja) | 2008-09-08 | 2013-09-11 | オリンパスメディカルシステムズ株式会社 | 内視鏡用撮像ユニット |
| JP5711438B1 (ja) | 2013-06-21 | 2015-04-30 | オリンパスメディカルシステムズ株式会社 | 内視鏡用撮像ユニット及び内視鏡装置 |
| JP6465438B2 (ja) * | 2015-05-29 | 2019-02-06 | オリンパス株式会社 | 撮像ユニット及び内視鏡 |
| WO2017022279A1 (ja) | 2015-08-05 | 2017-02-09 | オリンパス株式会社 | 撮像ユニットおよび内視鏡 |
| JP6833471B2 (ja) * | 2016-11-18 | 2021-02-24 | オリンパス株式会社 | 光学装置及び内視鏡 |
| WO2019235010A1 (ja) | 2018-06-05 | 2019-12-12 | オリンパス株式会社 | 内視鏡 |
-
2002
- 2002-02-08 JP JP2002032786A patent/JP4020652B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP2003230532A (ja) | 2003-08-19 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US8936546B2 (en) | Endoscopic image pickup unit | |
| JP5054230B2 (ja) | 撮像ユニット | |
| JPH1156754A (ja) | 内視鏡の操作部 | |
| JPH11313795A (ja) | 内視鏡 | |
| JP4020652B2 (ja) | 内視鏡用撮像装置 | |
| JPH05307143A (ja) | 内視鏡の外付けチャンネル装置 | |
| WO2012132598A1 (ja) | 内視鏡撮像ユニットの組立方法及び内視鏡 | |
| JP2009066222A (ja) | 内視鏡 | |
| JP4172845B2 (ja) | ズーム内視鏡 | |
| JP2000325297A (ja) | 内視鏡の管路連結構造 | |
| JP2015112336A (ja) | 内視鏡システム | |
| CN111566519B (zh) | 层叠透镜阵列和内窥镜 | |
| JPH06169879A (ja) | 内視鏡 | |
| CN112312820A (zh) | 内窥镜 | |
| JP4789317B2 (ja) | 内視鏡装置 | |
| JP4160577B2 (ja) | 撮像装置 | |
| JP5242041B2 (ja) | 内視鏡 | |
| JP3713293B2 (ja) | 電子内視鏡 | |
| JP4185316B2 (ja) | 内視鏡のアクチュエータ支持構造 | |
| JP3958597B2 (ja) | 撮像装置 | |
| JP4127794B2 (ja) | 内視鏡 | |
| JP2003310531A (ja) | 内視鏡用撮像装置 | |
| JP6755118B2 (ja) | 撮像ユニット及び内視鏡 | |
| JP4290808B2 (ja) | 内視鏡 | |
| JPH11276423A (ja) | 電子内視鏡の観察手段固定構造 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A521 | Request for written amendment filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20050128 |
|
| A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20050128 |
|
| A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20070607 |
|
| A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20070612 |
|
| A521 | Request for written amendment filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20070810 |
|
| TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
| A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20070918 |
|
| A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20070925 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20101005 Year of fee payment: 3 |
|
| R151 | Written notification of patent or utility model registration |
Ref document number: 4020652 Country of ref document: JP Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R151 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20101005 Year of fee payment: 3 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20101005 Year of fee payment: 3 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20111005 Year of fee payment: 4 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20111005 Year of fee payment: 4 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20121005 Year of fee payment: 5 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20131005 Year of fee payment: 6 |
|
| S531 | Written request for registration of change of domicile |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R313531 |
|
| R350 | Written notification of registration of transfer |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R350 |
|
| R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
| R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
| R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
| R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
| EXPY | Cancellation because of completion of term |