DE102016015727B3

DE102016015727B3 - Endoskop mit reduziertem Außendurchmesser

Info

Publication number: DE102016015727B3
Application number: DE102016015727.5A
Authority: DE
Inventors: Naoyuki Haraguchi; Takafumi SANADA; Yasuyuki Hanada; Yuichi HATASE
Original assignee: Panasonic iPro Sensing Solutions Co Ltd
Current assignee: I Pro Co Ltd
Priority date: 2015-08-31
Filing date: 2016-08-31
Publication date: 2020-08-27
Anticipated expiration: 2036-09-01
Also published as: DE102016216380B4; CN106483653B; CN110833381A; DE102016216380A1; CN110833381B; US20190285868A1; US10359619B2; US20170059848A1; US10890753B2; US20180059399A1; US9829698B2; CN106483653A

Abstract

Endoskop (111), Folgendes umfassend:einen Bildsensor (33, 33A, 33B), der in einem distalen Abschnitt (15) eines Einführungsabschnitts (21) angeordnet ist und der einen Bildgebungsbereich (41) aufweist, der mit einer Sensorabdeckung (43, 43A, 43B) abgedeckt ist,eine Linse (93, 93A, 93B, 93C, 93D, 93E, 93F), die ein Bild eines einfallenden Lichts von einem Abbildungsgegenstand auf dem Bildgebungsbereich (41) formt,einen Bindeharzabschnitt (37), der die Sensorabdeckung (43, 43A, 43B) an der Linse (93, 93A, 93B, 93C, 93D, 93E, 93F) fixiert, undein Übertragungskabel (31), das vier elektrische Leitungen (45) aufweist, welche jeweils mit einem von vier Leiterverbindungsabschnitten (49) verbunden sind, die auf einer Oberfläche gegenüber dem Bildgebungsbereich (41) des Bildsensors (33A, 33 B) angeordnet sind,wobei der Bildsensor (33, 33A, 33B) in einer Richtung senkrecht zu einer optischen Achse der Linse (93, 93A, 93B, 93C, 93D, 93E, 93F) eine 4 * n-polygonale Querschnittsform (n ist eine natürliche Zahl) besitzt,wobei die vier elektrischen Leitungen (45) jeweils mit einem der vier Leiterverbindungsabschnitten (49) verbunden sind, die an den vier Ecken an einer hinteren Endoberfläche des Bildsensors (33, 33A, 33B) angeordnet sind.

Description

HINTERGRUND DER ERFINDUNG
Technisches Gebiet
Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf ein Endoskop.
Beschreibung des Standes der Technik
US 2015 / 0 238 069 A offenbart ein Endoskop, das eine Verkleinerung und Kostenreduktion erlaubt, und ein Herstellungsverfahren für ein solches Endoskop. In dem Endoskop sind eine Linseneinheit mit einer Linse in einer Linsenröhre, ein Bildaufnahmeelement, dessen Bildaufnahmefläche mit einem Elementabdeckglas bedeckt ist, und ein Adhäsivharz vorgesehen, das die Linseneinheit, deren optische Achse mit der Mitte der Bildaufnahmefläche zusammenfällt, mit einem Trennabschnitt an dem Elementabdeckglas fixiert.
Um ein Endoskop bereitzustellen, das eine Erweiterbarkeit durch Anpassung an Anbauelemente verschiedener Spezifikationen verbessert und einer Durchmesserverkleinerung ermöglicht, wird in JP 2015 - 58 118 A ein Endoskop mit einem im Wesentlichen zylindrischen Optikelementhalter zur Aufnahme eines Optikelements, das einfallendem Licht erlaubt, ein Bild zu formen, und zum Tragen eines rechteckigen Bildaufnahmeelements mit einer Bildaufnahmefläche, auf der das einfallende Licht ein Bild formt, und einem Abdeckelement vorgeschlagen, in das dar Optikelementhalter in einer Richtung einer optischen Achse des Optikelements eingeführt ist und das wenigstens einen Teil des Optikelementhalters und des Bildaufnahmeelements bedeckt. Das Abdeckelement umfasst einen ersten Ausnehmungsteil, der von dem Abdeckelement in einer zum rechtecktigen Bildaufnahmeelement gerichteten Seite ausgenommen ist.
US 2006 / 0 262 415 A1 offenbart azylindrische optische Vorrichtungen und Herstellungverfahren. Ein Linsenelement weist mehrere abgeschnittene Planarflächen zwischen Bildaufnahmeflächen auf, so dass das Linsenelement einen polygonalen Querschnitt aufweist. Die Herstellung umfasst einen Schritt des Nutzens eines übergroßen herkömmlichen zylindrischen Linsenelements und anderer optischer Elemente, die in Linsensystem gebildet sind. Die Flächen werden abgeschnitten, um die Gesamtgröße zu verringern. Das Schneiden kann auf integrale Linsenelemente oder -anordnungen oder Linsengruppen angewandt werden.
US 2013 / 0 214 375 A1 offenbart ein Pad- und Schaltungslayout für Halbleitervorrichtungen. Die dort offenbarte Vorrichtung umfasst einen Bildsensor mit einer Vorderseite und einer Rückseite. Der Bildsensor umfasst einen aktiven Schaltungsbereich und Verbindungspads.
Der aktive Schaltungsbereich weist eine erste Form auf, die im Wesentlichen rechteckig ist. Die im Wesentlichen rechteckige Form weist erste abgeschrägte Ecken auf. Eine Umfassung der Vorderseite des Bildsensors weist eine zweite Form auf, die im Wesentlichen rechteckig ist. Die zweite, im Wesentlichen rechteckige Form weist zweite abgeschrägte Ecken auf. Die Verbindungspads sind auf der Vorderseite des Bildsensors zwischen den ersten abgeschrägten Ecken und den zweiten abgeschrägten Ecken angeordnet, wobei die erste Form innerhalb der zweiten Form angeordnet ist.
Nach dem Stand der Technik ist ein Endoskop zum Abbilden eines inneren Zustandes von einem Körper eines Patienten und eines Innenraumes von einem Gerät oder einer Struktur in einem medizinischen oder industriellen Bereich weit verbreitet. Bei dem Endoskop dieser Art wird in einem Einführungsteil, das in ein Beobachtungsziel eingeführt wird, Licht von einer Abbildungsstelle durch ein Objektivlinsensystem empfangen, um ein Bild auf einer Lichtempfangsoberfläche eines Bildsensors zu erzeugen. Das Endoskop wandelt Abbildungserzeugungslicht in ein elektrisches Signal um und überträgt das elektrische Signal als ein Videosignal über ein Signalkabel an eine externe Bildverarbeitungsvorrichtung.
Bei dem Endoskop, das im medizinischen Bereich verwendet wird, ist es zum Beispiel wichtig, um die Belastung einer chirurgischen Zielperson zu reduzieren, einen Außendurchmesser des Einführungsteils an einer distalen Seite, die in einen Körper der chirurgischen Zielperson eingefügt wird, weiter zu verringern. Nach dem Stand der Technik hat ein Mund-Endoskop mit einem normalen Durchmesser den maximalen Außendurchmesser von etwa 8 bis 9 mm. Daher ist es in einigen Fällen möglich, dass das Mund-Endoskop, wenn dieses eingeführt ist, eine Zungenwurzel berührt, was bei der chirurgischen Zielperson Übelkeit verursachen kann oder ein Gefühl, an Atemnot zu leiden. Daher hat sich in den letzten Jahren die Verwendung eines Nasen-Endoskops mit kleinem Durchmesser schnell und weit verbreitet. Das Nasen-Endoskop mit kleinem Durchmesser weist den maximalen Außendurchmesser von etwa 5 bis 6 mm auf, welches ungefähr die Hälfte des maximalen Außendurchmessers des Mund-Endoskops nach dem Stand der Technik darstellt. Folglich ermöglicht das Nasen-Endoskop mit kleinem Durchmesser das Einführen durch die Nase. Das Nasen-Endoskop mit kleinem Durchmesser ist ungefähr 5 mm dünn, wodurch auf diese Weise weniger Brechreflex ausgelöst wird. In vielen Fällen wird das Einführen bei den chirurgische Zielpersonen als nicht besorgniserregend empfunden.
Zum Beispiel ist ein elektronisches Endoskopsystem 501, offenbart in der WO 2013/ 031 276 A1 dargestellt in 33, so konfiguriert, um hauptsächlich ein Endoskop 503, eine Lichtquellenvorrichtung 505, einen Videoprozessor 507 und einen Monitor 509 zu umfassen.
Das Endoskop 503 ist so konfiguriert, um ein langgestrecktes und dünnes Einführungsteil 511, eine Bedieneinheit 513 und ein Universalkabel 515, das als ein elektrisches Kabel dient, aufzuweisen. Das Einführungsteil 511 des Endoskops 503 ist so konfiguriert, um einen distalen Abschnitt 517, einen Biegeabschnitt 519 und einen flexiblen Rohrabschnitt 521 aufzuweisen, welche der Reihe nach von einer distalen Seite in die chirurgische Zielperson eingeführt werden. Die Bedieneinheit 513 ist so konfiguriert, um einen Bedieneinheit-Hauptkörper 523 und einen Kanaleinführungsabschnitt für chirurgische Instrumente 525, durch den die verschiedenen chirurgischen Instrumente in das Einführungsteil 511 eingeführt werden, aufzuweisen. Ein Biegebetätigungsknopf 527 zum Veranlassen, dass der Biegeabschnitt 519 eine Biegeoperation ausführt, ist in dem Bedieneinheit-Hauptkörper 523 eingerichtet. Der Biegebetätigungsknopf 527 schließt einen DU Biegebetätigungsknopf 529 ein, um zu veranlassen, dass der Biegeabschnitt 519 die Biegeoperation in einer vertikalen Richtung ausführt, und einen RL Biegebetätigungsknopf 531, um zum veranlassen, dass der Biegeabschnitt 519 die Biegeoperation in einer lateralen Richtung ausführt.
Bei einem Endoskop 533, offenbart in WO 2013/ 146 091 A1 dargestellt in 34, ist ein distaler Abschnitt von diesem mit einem Außenzylinder 535 ausgestattet. Ein Bildgebungsmechanismus 539, abgedeckt mit einem füllenden, Licht abschirmenden Material 537, ist in dem Außenzylinder 535 angeordnet. Der Bildgebungsmechanismus 539 umfasst Folgendes: einen Bildsensor 543, der einen Lichtempfangsabschnitt 541 auf einer Oberfläche aufweist, ein Abdeckelement 545, welches die Oberfläche, auf welcher der Lichtempfangsabschnitt 541 des Bildsensors 543 angeordnet ist, abdeckt, eine Linseneinheit 547, die optisch mit dem Lichtempfangsabschnitt 541 des Bildsensors 543 gekoppelt ist, und eine flexible gedruckte Leiterplatte 549. Von einer Objektseite weist die Linseneinheit 547 Folgendes auf: ein Objektivabdeckelement 551, eine Irisblende 553, eine plankonvexe Linse 555, eine plankonvexe Linse 557 und einen Objektivtubus 559 zum Befestigen von jedem dieser Elemente. Ein Klebstoff 561 befestigt einen Abschnitt zwischen der plankonvexen Linse 557 und dem Abdeckelement 545.
Im Übrigen muss ein Endoskop einen weiter reduzierten Außendurchmesser haben (beispielsweise einen verringerten Außendurchmesser eines Einführungsteils, welches eine distale Seite der WO 2013/ 031 276 A1 oder eine Objektseite der WO 2013/ 146 091 A1 darstellt). Grund dafür ist ein medizinischer Bedarf, interne Details zu betrachten durch das Einführen eines neuen Endoskops, das sich von dem oben beschriebenen bestehenden Nasen-Endoskop mit kleinem Durchmesser unterscheidet, in eine Stelle, an welcher das bestehende Nasen-Endoskop mit kleinem Durchmesser eher nicht in einen Körper einer chirurgischen Zielperson eingeführt wird (beispielsweise Gefäße oder Öffnungen mit sehr geringem Durchmesser, wie beispielsweise Blutgefäße).
Es wird jedoch angenommen, dass das Endoskop 503, offenbart in WO 2013/ 031 276 A1 , hauptsächlich in ein Verdauungsorgan eines menschlichen Körpers eingeführt wird, unter dem Gesichtspunkt einer Außenform, dargestellt in 1 von WO 2013/ 031 276 A1 , und eines beschriebenen Anwendungsbeispiels (beispielsweise ist das Einführungsteil 511 zum Einführen in ein oberes oder unteres Verdauungsorgan eines lebenden Körpers ein sogenanntes flexibles Endoskop). Daher ist es schwierig, das Innere des menschlichen Körpers zu beobachten, wenn das Endoskop 503 in Gefäße oder Öffnungen mit sehr kleinem Durchmesser, beispielsweise wie Blutgefäße des menschlichen Körpers, eingeführt werden soll.
Bei dem Endoskop 333, offenbart in WO 2013/ 146 091 A1 sind der Bildsensor 543 und die flexible gedruckte Leiterplatte 549 größer als ein Außendurchmesser des Objektivtubus 559 in einer radialen Richtung in dem Bildgebungsmechanismus 539. Zusätzlich ist das Endoskop 533 so konfiguriert, dass der Bildgebungsmechanismus 539, der diese Elemente aufweist, in dem Außenzylinder 535 untergebracht ist, so dass der Bildgebungsmechanismus 539 mit dem lichtabschirmenden Material 537 bedeckt ist, welches den Außenzylinder 535 füllt. Folglich führen ein Abstand von dem Bildsensor 543 und der flexiblen gedruckten Leiterplatte 549, die von dem Objektivtubus 559 nach außen in radialer Richtung hervorsteht, und eine Dicke des Außenzylinders 535 zu einer nachteiligen Struktur bei der Miniaturisierung des Endoskops 533. Da der Außenzylinder 535 erforderlich ist, nimmt die Anzahl der Komponenten zu und die Kosten steigen.
ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG
Die vorliegende Erfindung hat die Aufgabe, ein Endoskop mit einer reduzierten Größe (beispielsweise die Reduzierung des Außendurchmessers eines distalen Einführungsteils) und reduzierten Kosten vorzustellen.
Gemäß einem Aspekt der vorliegenden Erfindung wird ein Endoskop mit einer Einzellinse vorgestellt, die eine quadratische Außenform in einer Richtung senkrecht zu einer optischen Achse aufweist; einen Bildsensor, der eine quadratische Außenform aufweist, die der Außenform der Einzellinse gleicht, in der Richtung senkrecht zu der optischen Achse; eine Sensorabdeckung, die einen Bildgebungsbereich des Bildsensors abdeckt, und die eine Außenform aufweist, welche der Außenform der Einzellinse gleicht, in der Richtung senkrecht zu der optischen Achse; und einen Bindeharzabschnitt, der die Sensorabdeckung an der Einzellinse fixiert, wobei die optische Achse der Einzellinse mit einer Mitte des Bildgebungsbereichs zusammenfällt. Der Bildsensor weist eine Seite auf, deren Länge maximal 0,5 mm beträgt. Die Einzellinse stellt eine Linse dar, die in einer prismatischen Form ausgebildet ist und deren erste Oberfläche auf einer Seite des abzubildenden Objekts eine ebene Oberfläche aufweist und deren zweite Oberfläche auf einer Abbildungsseite eine konvex geformte Oberfläche aufweist. Ein Mittelabschnitt der Einzellinse weist eine konvex gekrümmte Oberfläche auf, die in einer im wesentlichen kugelförmigen Gestalt hervorsteht, eine Linsenoberfläche der konvex geformten Oberfläche auf der Abbildungsseite bildend. Ein Umfangsrandabschnitt der Einzellinse weist eine ebene Endfläche auf, und - mit der Sensorabdeckung über einen Gesamtbereich der ebenen Endfläche - eine Verbindungsebene auf.
Gemäß einem Aspekt der vorliegenden Erfindung wird ein Endoskop vorgestellt, das einen Bildsensor aufweist, der in einem distalen Abschnitt eines Einführungsabschnitts angeordnet ist, und dessen Bildgebungsbereich mit einer Sensorabdeckung bedeckt ist; eine Einzellinse, die eine quadratische Außenform aufweist, in einer Richtung senkrecht zu einer optischen Achse; und einen Bindeharzabschnitt, der die Einzellinse und das Sensorabdeckglas fixiert. Die Einzellinse stellt eine Linse dar, die in einer prismatischen Form ausgebildet ist und deren erste Oberfläche auf einer Seite des abzubildenden Objekts eine ebene Oberfläche aufweist und deren zweite Oberfläche auf einer Abbildungsseite eine konvex geformte Oberfläche aufweist. Ein Mittelabschnitt der Einzellinse weist eine konvex gekrümmte Oberfläche auf, die in einer im Wesentlichen kugelförmigen Gestalt hervorsteht, eine Linsenoberfläche der konvex geformten Oberfläche auf der Abbildungsseite bildend. Ein Umfangsrandabschnitt der Einzellinse weist eine ebene Endfläche auf, und - mit der Sensorabdeckung über einen Gesamtbereich der ebenen Endfläche - eine Verbindungsebene auf. Der Umfangsrandabschnitt der Einzellinse weist einen geneigten Abschnitt mit einer abgeschrägten Form auf, um von der ebenen Endfläche zu der Linsenoberfläche der konvex geformten Oberfläche einen geneigten Zustand aufzuweisen.
Gemäß der vorliegenden Erfindung ist es möglich, ein miniaturisiertes und kostenreduziertes Endoskop bereitzustellen.
Figurenliste
Es zeigen:

1 ein Gesamtkonfigurationsschema, das ein Beispiel eines endoskopischen Systems unter Verwendung eines Endoskops gemäß jeder der Ausführungsformen darstellt.
2 eine perspektivische Ansicht, die einen Zustand darstellt, in dem ein distaler Abschnitt eines Endoskops gemäß einer ersten Ausführungsform von einer Vorderseite aus betrachtet wird.
3 eine Schnittansicht, die ein Beispiel des distalen Abschnitts des Endoskops gemäß der ersten Ausführungsform darstellt.
4 eine Schnittansicht, die ein Beispiel einer Konfiguration darstellt, bei der ein Trennabschnitt des Endoskops gemäß der ersten Ausführungsform mit einem Bindeharz gefüllt ist.
5 eine perspektivische Ansicht, die einen Zustand darstellt, in dem ein Bildsensor ein Übertragungskabel aufweist, welches mit einem Leiterverbindungsabschnitt des Endoskops gemäß der ersten Ausführungsform verbunden ist, betrachtet von einer Rückseite.
6 eine Vorderansicht, die ein Beispiel des distalen Abschnitts darstellt, welche ein Anordnungsbeispiel eines Lichtleiters, als ein Beispiel für Beleuchtungsmittel, repräsentiert.
7 ein Kennfeld, das ein Beispiel einer Beziehung zwischen einer Dicke und einer Durchlässigkeitsrate von einem Formteil darstellt.
8 A eine Ansicht, die ein Beispiel eines erfassten Bildes in einem Fall zeigt, in dem Streulicht vorhanden ist.
8 B eine Ansicht, die ein Beispiel eines erfassten Bildes in einem Fall zeigt, in dem kein Streulicht vorhanden ist.
9 ein Kennfeld, das ein Beispiel einer Beziehung zwischen einer zusätzlich zugefügten Menge eines Zusatzstoffes und der Zugfestigkeit in dem Formteil darstellt.
10 eine Ansicht, die ein Beispiel einer Beziehung zwischen der zusätzlich zugefügten Menge, einem Widerstandswert und einer Lichtabschirmrate in dem Formteil darstellt.
11 eine Schnittansicht, die ein Beispiel einer Konfiguration darstellt, in welcher eine dünne Hülle mit dem distalen Abschnitt verbunden ist.
12 eine perspektivische Ansicht, die einen Zustand darstellt, in dem ein distaler Abschnitt eines Endoskops gemäß einer zweiten Ausführungsform von einer Vorderseite gezeigt wird.
13 eine Schnittansicht, die ein Konfigurationsbeispiel des distalen Abschnitts des Endoskops gemäß der zweiten Ausführungsform darstellt.
14 eine Schnittansicht, die ein Konfigurationsbeispiel in einem Zustand darstellt, in dem eine Linse und ein Bildsensor bei dem Endoskop gemäß der zweiten Ausführungsform direkt über ein Bindeharz miteinander befestigt sind.
15 eine perspektivische Ansicht, die einen Zustand darstellt, in dem der Bildsensor ein Übertragungskabel aufweist, verbunden mit einem Leiterverbindungsabschnitt des Endoskops gemäß der zweiten Ausführungsform, von einer Rückseite aus gesehen.
16 eine Seitenansicht, die ein Beispiel der Abmessungen eines Objektivabdeckglases, einer Linse und eines Sensorabdeckglases darstellt.
17 A eine Ansicht, die ein erstes Beispiel einer Linsenform bei dem Endoskop gemäß der zweiten Ausführungsform darstellt.
17 B eine Ansicht, die das erste Beispiel der Linsenform bei dem Endoskop gemäß der zweiten Ausführungsform darstellt.
17 C eine Ansicht, die das erste Beispiel der Linsenform bei dem Endoskop gemäß der zweiten Ausführungsform darstellt.
18 A eine Ansicht, die ein zweites Beispiel einer Linsenform bei dem Endoskop gemäß der zweiten Ausführungsform darstellt.
18 B eine Ansicht, die das zweite Beispiel der Linsenform bei dem Endoskop gemäß der zweiten Ausführungsform darstellt.
18 C eine Ansicht, die das zweite Beispiel der Linsenform bei dem Endoskop gemäß der zweiten Ausführungsform darstellt.
19 A eine Ansicht, die ein drittes Beispiel einer Linsenform bei dem Endoskop gemäß der zweiten Ausführungsform darstellt.
19 B eine Ansicht, die das dritte Beispiel der Linsenform bei dem Endoskop gemäß der zweiten Ausführungsform darstellt.
19 C eine Ansicht, die das dritte Beispiel der Linsenform bei dem Endoskop gemäß der zweiten Ausführungsform darstellt.
19 D eine Ansicht, die das dritte Beispiel der Linsenform bei dem Endoskop gemäß der zweiten Ausführungsform darstellt.
20 eine Ansicht, die ein Konfigurationsbeispiel einer Verbindungsebene mit einem Sensorabdeckglas in der Linse des Endoskops gemäß der zweiten Ausführungsform darstellt.
21 eine Ansicht, die eine Beziehung zwischen einer Brennweite der Linse und einer Dicke des Sensorabdeckglases bei dem Endoskop gemäß der zweiten Ausführungsform beschreibt.
22 A eine Ansicht, die ein erstes Beispiel eines Bildsensors bei dem Endoskop gemäß der zweiten Ausführungsform darstellt.
22 B eine Ansicht, die das erste Beispiel des Bildsensors bei dem Endoskop gemäß der zweiten Ausführungsform darstellt.
23 A eine Ansicht, die ein zweites Beispiel eines Bildsensors bei dem Endoskop gemäß der zweiten Ausführungsform darstellt.
23 B eine Ansicht, die das zweite Beispiel des Bildsensors bei dem Endoskop gemäß der zweiten Ausführungsform darstellt.
24 A eine Ansicht, die ein drittes Beispiel eines Bildsensors bei dem Endoskop gemäß der zweiten Ausführungsform darstellt.
24 B eine Ansicht, die das dritte Beispiel des Bildsensors bei dem Endoskop gemäß der zweiten Ausführungsform darstellt.
25 eine seitliche Schnittansicht, in der sich eine Hülle bei dem Endoskop gemäß der vorliegenden Ausführungsform zu einem distalen Ende erstreckt.
26 eine perspektivische Ansicht, die ein Beispiel darstellt, in welchem bei dem Endoskop gemäß der vorliegenden Ausführungsform die Linse eine rechteckige Form aufweist und der Bildgebungsbereich eine quadratische Form aufweist.
27 eine Seitenansicht von 26.
28 eine perspektivische Ansicht, welche ein Beispiel darstellt, in welchem bei dem Endoskop gemäß der vorliegenden Ausführungsform die Linse eine rechteckige Form aufweist und der Bildsensor eine quadratische Form aufweist.
29 eine perspektivische Ansicht der rechteckigen Linse von 28 bei dem Endoskop gemäß der vorliegenden Ausführungsform.
30 eine Vorderansicht der rechteckigen Linse von 28 bei dem Endoskop gemäß der vorliegenden Ausführungsform.
31 eine perspektivische Ansicht, welche ein Beispiel darstellt, in welchem bei dem Endoskop gemäß der vorliegenden Ausführungsform die Linse eine achteckige Form aufweist und der Bildsensor eine quadratische Form aufweist.
32 eine Seitenansicht von 31.
33 ein Gesamtkonfigurationsschema eines elektronischen endoskopischen Systems mit einem Endoskop gemäß einem Beispiel des Standes der Technik.
34 eine Teilschnittansicht eines Beispiels einer Endstruktur des Endoskops gemäß dem Stand der Technik.

AUSFÜHRLICHE BESCHREIBUNG
Im Folgenden wird in geeigneter Weise unter Bezugnahme auf die Figuren jede Ausführungsform, in welcher insbesondere ein Endoskop gemäß der vorliegenden Erfindung offenbart wird, im Detail beschrieben. In einigen Fällen wird jedoch eine detaillierte Beschreibung, die über das notwendige Maß hinausgeht, weggelassen. Beispielsweise wird in einigen Fällen eine detaillierte Beschreibung von wohlbekannten Elementen oder eine wiederholte Beschreibung von im Wesentlichen gleichen Konfigurationen weggelassen. Grund dafür ist, das Verständnis für diejenigen zu erleichtern, die im Fachgebiet erfahren sind, indem vermieden wird, dass Teile der folgenden Beschreibung überflüssig sind. Die beigefügten Figuren und die folgende Beschreibung sollen dazu dienen, dass diejenigen, die im Fachgebiet erfahren sind, die vorliegende Offenbarung vollständig verstehen, und diese sind nicht dafür gedacht, den Kern zu beschränken, der in dem Anwendungsbereich der Patentansprüche offenbart wird.
Zuerst wird ein Grundkonfigurationsbeispiel in Übereinstimmung mit dem Endoskop gemäß jeder Ausführungsform beschrieben. Das Konfigurationsbeispiel bedeutet eine Konfigurationsanforderung, bei welcher das Endoskop gemäß der vorliegenden Erfindung darin eingeschlossen sein kann. Das Endoskop gemäß der vorliegenden Erfindung schließt nicht aus, dass jeweilige Konfigurationsbeispiele, die nachfolgend beschrieben werden, darin eingeschlossen sind, indem sie sich überschneiden.
(Erste Ausführungsform)
< Grundkonfigurationsbeispiel >
1 ist ein Gesamtkonfigurationsschema, das ein Beispiel eines endoskopischen Systems unter Verwendung eines Endoskops gemäß jeder der Ausführungsformen darstellt. 1 stellt eine perspektivische Ansicht einer Gesamtkonfiguration eines endoskopischen Systems 13 mit einem Endoskop 11 und einem Videoprozessor 19 dar.
Eine Richtung, die hierin für die Beschreibung verwendet wird, ist gekennzeichnet in Übereinstimmung mit der Beschreibung einer Richtung in jeder Figur. Hier entsprechen „oben“ und „unten“ jeweils einer Oberseite und einer Unterseite des Videoprozessors 19, der auf einer horizontalen Ebene angeordnet ist. „Vorderseite (distal)“ und „Rückseite“ entsprechen jeweils einer distalen Seite eines Einführungsteils 21 von einem Endoskop-Hauptkörper (im Folgenden als „Endoskop 11“ bezeichnet) und einer proximalen Seite eines Steckerteils 23 (mit anderen Worten, der Seite des Videoprozessors 19).
Wie in 1 gezeigt, ist beispielsweise das endoskopische System 13 konfiguriert, um das Endoskop 11, das als ein medizinisches flexibles Endoskops dient, und den Videoprozessor 19 zu umfassen, der die bekannte Bildverarbeitung an einem stillen Bild oder einem bewegten Bild ausführt, erzielt durch das Abbilden des Innern eines Beobachtungszieles (beispielsweise ein Blutgefäß eines menschlichen Körpers), zu enthalten. Das Endoskop 11 enthält das Einführungsteil 21, das sich in einer im wesentlichen Längsrichtung erstreckt und in das Beobachtungsziel eingeführt ist, und das Steckerteil 23, an dem ein hinterer Abschnitt des Einführungsteils 21 verbunden ist.
Der Videoprozessor 19 weist einen Aufnahmebereich 27 auf, der auf einer Vorderwand 25 einen offenen Zustand aufweist. Ein hinterer Abschnitt des Steckerteils 23 von dem Endoskop 11 ist in den Aufnahmebereich 27 eingeführt, wodurch das Endoskop 11 betriebsbereit ist, um elektrische Leistung und verschiedene Signale (Videosignale und Steuersignale) zu dem Videoprozessor 19 zu übertragen oder von diesem zu empfangen.
Die oben beschriebene elektrische Energie und verschiedenen Signale werden von dem Steckerteil 23 zu einem flexiblen Abschnitt 29 über ein Übertragungskabel 31 (siehe 3 oder 4), welches in dem flexiblen Abschnitt 29 eingeführt ist, eingebracht. Bilddaten, die von einem Bildsensor 33 ausgegeben werden, welcher in einem distalen Abschnitt 15 eingerichtet ist, werden von dem Steckerteil 23 zu dem Videoprozessor 19 über das Übertragungskabel 31 übertragen. Der Videoprozessor 19 führt die bekannte Bildverarbeitung durch, so wie beispielsweise eine Farbkorrektur und eine Gradationskorrektur, der Bilddaten, die von dem Steckerteil 23 übermittelt werden, und gibt die Bilddaten, die einer Bildverarbeitung unterzogen wurden, an eine Anzeigevorrichtung (nicht dargestellt) weiter. Zum Beispiel ist die Anzeigevorrichtung eine Monitorvorrichtung, die eine Anzeigevorrichtung so wie beispielsweise eine Flüssigkristallanzeigetafel aufweist. Die Anzeigevorrichtung zeigt ein Bild eines Abbildungsgegenstandes an, welches durch das Endoskop 11 erfasst wird (beispielsweise Bilddaten, welche intravaskuläre Zustände einer Person anzeigen, die das abzubildende Objekt darstellt).
Das Einführungsteil 21 weist den flexiblen Abschnitt 29 auf, dessen hinteres Ende mit dem Steckerteil 23 verbunden ist, und den distalen Abschnitt 15, der sich zu dem distalen Ende des flexiblen Teils 29 erstreckt. Der flexible Abschnitt 29 weist eine geeignete Länge auf, entsprechend einem Verfahren der verschiedenen endoskopischen Untersuchungen und endoskopischen Operationen. Beispielsweise ist der flexible Abschnitt 29 so konfiguriert, dass ein Außenumfang eines spiralförmig verwundeten Metallblechs bedeckt ist mit einem Netz, und der Außenumfang ferner beschichtet ist, und so ausgebildet ist, um eine ausreichende Flexibilität aufzuweisen. Der flexible Abschnitt 29 verbindet den distalen Abschnitt 15 und das Steckerteil 23 miteinander.
Endoskope 11 und 111 entsprechend der jeweiligen nachstehend beschriebenen Ausführungsformen können in Körperlumen mit kleinem Durchmesser eingeführt werden, indem sie mit einem kleinen Durchmesser geformt sind. Ohne auf Blutgefäße des menschlichen Körpers begrenzt zu sein, schließen die Körperlumen mit kleinem Durchmesser zum Beispiel Harnleiter, Pankreasgang, Gallengänge und Bronchiolen ein. Das heißt, die Endoskope 11 und 111 können in die Blutgefäße, die Harnleiter, den Pankreasgang, die Gallengänge und die Bronchiolen des menschlichen Körpers eingeführt werden. Mit anderen Worten können die Endoskope 11 und 111 verwendet werden, um intravaskuläre Läsionen zu beobachten. Die Endoskope 11 und 111 werden effektiv verwendet bei der Identifizierung von atherosklerotischen Plaques. Darüber hinaus sind die Endoskope 11 und 111 auch für Beobachtung des Endoskops zu dem Zeitpunkt eines Herzkatheter-Tests verwendbar. Ferner werden die Endoskope 11 und 111 bei dem Detektieren eines Thrombus oder einer atherosklerotischen gelben Plaque effektiv verwendet. In einem Fall von arteriosklerotischen Läsionen, wird ein Farbton (weiß, hellgelb oder gelb) oder eine Oberfläche (glatt, unregelmäßig) festgestellt. In einem Fall des Thrombus, wird ein Farbton (rot, weiß, dunkelrot, gelb, braun oder eine Mischfarbe) festgestellt.
Die Endoskope 11 und 111 können in der Diagnose und der Behandlung von Krebs des Nierenbeckens und des Harnleiters verwendet werden. In diesem Fall werden die Endoskope 11 und 111 in die Blase durch die Harnröhre eingeführt, und werden nach vorne in den Harnleiter bewegt. Auf diese Weise ist es möglich, das Innere des Harnleiters und des Nierenbeckens zu beobachten.
Die Endoskope 11 und 111 können in eine Vater-Papille eingeführt werden, die sich in den Zwölffingerdarm öffnet. Gallenflüssigkeit wird in der Leber produziert und tritt durch den Gallengang hindurch. Pankreassekret wird in der Bauchspeicheldrüse gebildet, tritt durch den Pankreasgang und wird von der Vater-Papille in den Zwölffinderdarm ausgeschieden. Die Endoskope 11 und 111 können durch die als eine Öffnung des Gallengangs und Pankreasgangs dienende Vater-Papille eingeführt werden und können den Gallengang und den Pankreasgang beobachten.
Ferner können die Endoskope 11 und 111 in die Bronchien eingeführt werden. Die Endoskope 11 und 111 werden durch eine Mundhöhle oder eine Nasenhöhle eines Testkörpers (das heißt, einer chirurgischen Zielperson) eingesetzt, der sich in einer Rückenlage befindet. Die Endoskope 11 und 111 werden in den Bronchus eingeführt - während das Stimmband visuell überprüft wird-, nachdem es durch den Rachen und Kehlkopf geführt wurde. Der Bronchus wird mit jeder seiner Gabelungen dünner. Zum Beispiel ist es entsprechend der Endoskope 11 und 111 - deren maximale Außendurchmesser Dmax kleiner als 2 mm betragen - möglich, das Lumen bis zu dem subsegmentalen Bronchus zu überprüfen.
Als nächstes werden verschiedene Konfigurationsbeispiele bezüglich des Endoskops gemäß der ersten Ausführungsform beschrieben. Das Endoskop 11 gemäß jeder Ausführungsform kann jede Konfiguration von einem ersten Konfigurationsbeispiel bis zu einem vierundzwanzigsten Konfigurationsbeispiel annehmen.
2 ist eine perspektivische Ansicht, die einen Zustand darstellt, bei dem der distale Abschnitt 15 des Endoskops 11 gemäß der ersten Ausführungsform von einer Vorderseite betrachtet wird. 3 ist eine Schnittansicht, die ein Beispiel des distalen Abschnitts 15 von dem Endoskop 11 gemäß der ersten Ausführungsform darstellt. 4 ist eine Schnittansicht, die ein Beispiel einer Konfiguration darstellt, in welcher ein Trennabschnitt 47 des Endoskops 11 gemäß der ersten Ausführungsform mit einem Bindeharz 37 aufgefüllt ist. 5 ist eine perspektivische Ansicht, die einen Zustand zeigt, in dem der Bildsensor 33 das Übertragungskabel aufweist, welches mit einem Leiterverbindungsabschnitt 49 des Endoskops 11 gemäß der ersten Ausführungsform verbunden ist, betrachtet von einer Rückseite.
2 zeigt eine perspektivische Ansicht einer Konfiguration des distalen Abschnitts 15 von dem Endoskop 11 in 1. 3 zeigt eine Schnittansicht der Konfiguration des distalen Abschnitts 15 in 2. 4 zeigt eine Schnittansicht einer Konfiguration mit einem Bindeharz 17 in dem distalen Abschnitt 15 in 2. 5 zeigt eine perspektivische Ansicht einer Konfiguration, wenn der Bildsensor 33 in 4 von einer Seite gegenüber einer Linseneinheit 35 gesehen wird.
<Erstes Konfigurationsbeispiel>
Das Endoskop 11 gemäß dem ersten Konfigurationsbeispiel 35 schließt die Linseneinheit ein, welche eine Linse in einem Linsenträgerelement 39 unterbringt, den Bildsensor 33, dessen Bildgebungsbereich mit dem Sensordeckglas 43 bedeckt ist, das Bindeharz 37, das die Linseneinheit 35 und das Sensordeckglas 43 fixiert, in dem eine optische Achse der Linse mit der Mittel des Bildgebungsbereichs übereinstimmt, und das Übertragungskabel 31, das vier elektrische Leitungen 45 aufweist, welche jeweils mit vier Leiterverbindungsabschnitten 49 verbunden sind, die auf einer Oberfläche angeordnet sind (das heißt, der Rückseite), gegenüber dem Bildgebungsbereich des Bildsensors 33.
Mehrere (drei in dem dargestellten Beispiel) Linsen L 1 bis L 3, die aus einem optischen Material gebildet sind (beispielsweise Glas oder einem Harz) und eine Irisblende 51, die gebildet ist, indem sie zwischen der Linse L 1 und der Linse L 2 in einem Zustand angeordnet ist, in dem jede von diesen nahe zueinander in einer Richtung der optischen Achse eingerichtet ist, sind in dem Linsenträgerelement 39 enthalten. Die Irisblende 51 ist so angeordnet, um die Menge an Licht, das auf die Linse L 2 oder eine Linse 93 fällt, anzupassen. Nur das Licht, welches durch die Irisblende 51 hindurchtritt, kann auf die Linse L 2 oder die Linse 93 fallen. Nahe zueinander bedeutet, dass diese ein wenig von einander getrennt eingerichtet sind, um eine Beschädigung - verursacht durch den gegenseitigen Kontakt zwischen den Linsen - zu vermeiden. Die Linsen L 1 bis L 3 sind auf einer inneren Umfangsfläche des Linsenträgerelements 39 über den gesamten Umfang unter Verwendung eines Klebstoffes befestigt.
Der Begriff des „Klebstoffs“ in der folgenden Beschreibung bedeutet nicht unbedingt eine Substanz, die verwendet wird, um eine Oberfläche an einer Oberfläche eines festen Gegenstandes zu binden. Der „Klebstoff“ wird in einem breiten Sinn verwendet, wie beispielsweise einen Stoff, der zur Kopplung von zwei Objekten oder einer Substanz verwendet werden kann, welcher eine Funktion als ein Dichtungsmaterial aufweist, in einem Fall, in dem der gehärtete Klebstoff eine hohe Barriere-Eigenschaft gegenüber Gasen und Flüssigkeiten einschließt.
Ein vorderes Ende des Linsenträgerelements 39 ist hermetisch eingeschlossen (versiegelt) mit der Linse L 1, und ein hinteres Ende des Linsenträgerelements 39 ist hermetisch eingeschlossen (versiegelt) mit der Linse L 3. Es wird eine Konfiguration angenommen, dass Luft oder Wasser nicht in das Innere des Linsenträgerelements 39 eintreten. Folglich kann die Luft nicht von einem Ende zu dem anderen Ende des Linsenträgerelements 39 entweichen. In der folgenden Beschreibung werden die Linsen L 1 bis L 3 zusammenfassend als eine optische Linsengruppe LNZ gekennzeichnet.
So wird beispielsweise Nickel als ein Metallmaterial verwendet, welches das Linsenträgerelement 39 konfiguriert. Nickel weist eine relativ hohe Steifigkeit und eine hohe Korrosionsbeständigkeit auf, und ist für ein Material geeignet, welches den distalen Abschnitt 15 formt. Vorzugsweise ist der Umfang des Linsenträgerelements 39 gleichmäßig mit dem Bindeharz 17 beschichtet, und der distale Abschnitt 15 wird vor einer Untersuchung oder zum Zeitpunkt der Operation einer biokompatiblen Beschichtung unterzogen, so dass das Nickel, welches das Linsenträgerelement 39 formt, nicht direkt von dem distalen Abschnitt 15 freiliegend eingerichtet ist, zu dem Zeitpunkt der Untersuchung oder der Operation, bei welcher das Endoskop 11 verwendet wird. Zum Beispiel kann anstelle von Nickel eine Kupfer-Nickel-Legierung verwendet werden. Die Kupfer-Nickel-Legierung weist ebenfalls eine hohe Korrosionsbeständigkeit auf und ist für das Material geeignet, welches den distalen Abschnitt 15 formt. Als ein Metallmaterial, welches das Linsenträgerelement 39 formt, ist es vorzuziehen, ein Material auszuwählen, das durch Galvanoformung (Galvanik) hergestellt werden kann. Der Grund für die Nutzung der Galvanoformung ist, dass Abmessungen eines Elements, das mittels der Galvanoformung hergestellt wurde, sehr genau sind, in einem Ausmaß kleiner als 1 µm (sogenannte Submikron-Genauigkeit), und ferner, dass es nur wenige Unregelmäßigkeiten gibt, wenn viele Bauteile gefertigt werden. Als das Metallmaterial, welches das Linsenträgerelement 39 konfiguriert, kann ebenso Edelstahl (beispielsweise SUS316) verwendet werden. Edelstahl (auch als SUS Rohr bezeichnet) ist sehr biokompatibel und wird als sehr geeignet für das Endoskop angesehen, welches in einen Ort mit kleinem Durchmesser eingeführt wird, so wie beispielsweise das Blutgefäß des menschlichen Körpers. Das Linsenträgerelement 39 ist ein sehr kleines Element und ein Fehler hinsichtlich der Abmessungen der inneren und der äußeren Durchmesser beeinflusst die optische Leistung (das heißt, die Bildqualität eines erfassten Bildes) von dem Endoskop 11. Zum Beispiel ist das Linsenträgerelement 39 konfiguriert, um ein galvano-geformtes Nickelrohr einzuschließen. Auf diese Weise ist es möglich, das Endoskop 11 zu erhalten, welches ein Bild in hoher Qualität erzielen kann, während eine exakte Maßhaltigkeit trotz des kleinen Durchmessers sichergestellt wird.
Das Linsenträgerelement 39 kann neben Metall ferner auch ein Plattenmaterial darstellen. Das Linsenträgerelement 39 kann so konfiguriert sein, dass eine Positionierung erreicht werden kann, wenn die optischen Achsen der entsprechenden Linsen der Linseneinheit 35 miteinander ausgerichtet sind. Wenn die Linseneinheit 35 mit dem Bindeharz 17 bedeckt ist, werden die relativen Positionen der jeweiligen Linsen miteinander fixiert. Daher kann das Linsenträgerelement 39 ein Material für den Objektivtubus einsetzen, dessen Festigkeit schwach ist, dessen Dicke gering ist und dessen Gewicht niedrig ist, wobei der Objektivtubus verwendet wird, um mehrere Linsen nach dem Stand der Technik zu stützen. Dieses kann zu dem distalen Abschnitt mit dem kleinen Durchmesser 15 bei dem Endoskop 11 beitragen. Das Linsenträgerelement 39 ist nicht dafür gedacht, die Verwendung des aus Metall hergestellten Objektivtubus, ähnlich wie dem in dem Stand der Technik, auszuschließen.
Wie in 5 gezeigt, ist beispielsweise der Bildsensor 33 so konfiguriert, um eine Bildgebungsvorrichtung einer kompakten ladungsgekoppelten Vorrichtung (CCD) oder eines komplementären Metall-Oxid-Halbleiters (CMOS) zu umfassen, die - in Längsrichtung gesehen - eine quadratische Form aufweist. In dem Bildsensor 33 wird von der Außenseite einfallendes Licht veranlasst, durch die optische Linsengruppe LNZ innerhalb des Linsenträgerelements 39 ein Bild auf dem Bildgebungsbereich 41 zu bilden. In dem Bildsensor 33 wird der Bildgebungsbereich 41 von dem Sensordeckglas 43 abgedeckt.
Beispielsweise ist das Bindeharz 37 so konfiguriert, um ein UV wärmehärtendes Harz zu umfassen. Vorzugsweise weist das Bindeharz 37 eine lichtdurchlässige Eigenschaft auf und ein Brechungsindex ist ähnlich dem der Luft. In einem Fall, in dem das UV wärmehärtende Harz als das Bindeharz 37 verwendet wird, kann ein äußerer Oberflächenabschnitt durch Bestrahlung mit ultraviolettem Licht ausgehärtet werden, und die Innenseite des Füllungsklebstoffs, der nicht mit dem UV-Licht bestrahlt werden kann, kann durch Wärmebehandlung gehärtet werden. Das Bindeharz 37 fixiert die Linseneinheit 35, in welcher die optische Achse der Linse mit dem Mittelpunkt des Bildgebungsbereichs 41 übereinstimmt, mit dem Sensordeckglas 43. Auf diese Weise werden die Linseneinheit 35 und der Bildsensor 33 direkt miteinander verbunden und durch das Bindeharz aneinander befestigt. Das heißt, die Linseneinheit 35 und der Bildsensor 33 werden direkt über den Bindeharz miteinander befestigt. Obwohl beispielsweise das Bindeharz 37 die Wärmebehandlung benötigt, um eine Endhärte zu erzielen, ist das Bindeharz 37 eine Art von Klebstoff, der durch die Bestrahlung mit ultraviolettem Licht bis zu einem gewissen Härtegrad schrittweise gehärtet wird.
Bei dem Endoskop 11, in einem Fall, in dem eine lichtemittierende Oberfläche der Linse gegenüber dem Sensordeckglas 43 eine konkave Fläche darstellt, ist ein Randabschnitt 55, welcher eine um die Linse herum angeordnete ringförmige Endoberfläche ist, an dem Sensordeckglas 43 verklebt. In diesem Fall können der Außenumfang der Linse und der Außenumfang des Linsenträgerelements 39 auch gleichzeitig durch das Bindeharz 37 befestigt werden. Der Randabschnitt 55 der Linse ist an dem Sensordeckglas 43 verklebt, wodurch eine Luftschicht zwischen der Linse und dem Bildsensor 33 eingerichtet wird. Da die Luftschicht zwischen der Linse und dem Bildsensor 33 eingerichtet ist, ist es möglich, die optische Leistung der Linse zu verbessern. Beispielsweise ist es möglich, einen Unterschied der Brechungsindices des Lichts, welches von der Linse zu der Luftschicht emittiert wird, zu erhöhen. Folglich ist es möglich, eine Leistung zu erzielen, um das Licht zu brechen. Dieses erleichtert -die optische Gestaltung, wenn die Auflösung verbessert wird und ein Betrachtungswinkel erweitert wird. Als Ergebnis wird die Bildqualität des durch das Endoskop erfassten Bildes 11 verbessert.
Die vier Leiterverbindungsabschnitte 49 sind in dem hinteren Teil auf der Rückflächenseite des Bildsensors 33 angeordnet. Beispielsweise kann der Leiterverbindungsabschnitt 49 gebildet sein durch Land Grid Array (LGA). Die vier Leiterverbindungsabschnitte 49 schließen ein Paar von Stromverbindungsabschnitten und ein Paar von Signalverbindungsabschnitten ein. Die vier Leiterverbindungsabschnitte 49 sind elektrisch verbunden mit den vier elektrischen Leitungen 45 des Übertragungskabels 31. Das Übertragungskabel 31 schließt ein Paar von Stromleitungen ein, welche als die elektrische Leitung 45 dienen, und ein Paar von Signalleitungen, welche als die elektrischen Leitung 45 dienen. Das heißt, das Paar von Stromleitungen des Übertragungskabels 31 ist mit dem Paar von Stromverbindungsabschnitten des Leiterverbindungsabschnitts 49 verbunden. Das Paar von Signalleitungen des Übertragungskabels 31 ist mit dem Paar von Signalverbindungsabschnitten des Leiterverbindungsabschnitts 49 verbunden.
Wie oben beschrieben, sind gemäß dem Endoskop 11 des ersten Konfigurationsbeispiels die Linseneinheit 35 und der Bildsensor 33 in einem Zustand aneinander befestigt, in dem das Bindeharz 37 einen vorbestimmten Abstand zwischen der Linseneinheit 35 und dem Bildsensor 33 einhält. In der Linseneinheit 35 und dem Bildsensor 33, die aneinander befestigt sind, sind die optische Achse der Linseneinheit 35 und der Mittelpunkt des Bildgebungsbereichs 41 zueinander ausgerichtet. Ein Abstand zwischen der Linseneinheit 35 und dem Bildsensor 33 ist ausgerichtet mit einem Abstand, in dem das einfallende Licht von einem abzubildenden Objekt, welches durch die Linseneinheit 35 hindurchtritt, auf dem Bildgebungsbereich 41 des Bildsensors 33 fokussiert wird. Die Linseneinheit 35 und der Bildsensor 33 werden befestigt, nachdem sie zueinander ausgerichtet wurden.
Der Trennabschnitt 47 (siehe 4) ist zwischen der Linseneinheit 35 und dem Bildsensor 33 gebildet, welche aneinander befestigt sind. Die Linseneinheit 35 und der Bildsensor 33 sind relativ zueinander ausgerichtet, und sind durch das Bindeharz 37 aneinander befestigt, wodurch eine Form des Trennabschnitts 47 gebildet wird. Das heißt, der Trennabschnitt 47 dient als Stellspalt, um die Linseneinheit 35 und den Bildsensor 33 zueinander auszurichten. Dieser Stellspalt bleibt bestehen, auch wenn der Stellspalt mit dem Bindeharz 37 gefüllt ist.
In einem speziellen Beispiel, welches die oben beschriebenen Abmessungen aufweist, sind die Abmessungen in einem Bereich von mindestens etwa 30 µm bis etwa 100 µm eingestellt. In diesem Fall beträgt die Toleranz ± 20 µm. Folglich verbleibt ein Mindeststellspalt von 10 µm.
Nachdem der Trennabschnitt 47 als Stellspalt diente und der Ausrichtungsvorgang zwischen der Linseneinheit 35 und dem Bildsensor 33 bei dem Endoskop 11 beendet ist, wird der Trennabschnitt 47 als ein Befestigungsraum des Bindeharzes 37 verwendet. Auf diese Weise 37 können die Linseneinheit 35 und der Bildsensor 33 direkt aneinander befestigt werden. Folglich ist es nicht notwendig, ein Zwischenteil bereitzustellen, welches nach dem Stand der Technik erforderlich ist, wie beispielsweise einen Rahmen oder eine Halterung zum Befestigen der Linseneinheit 35 an dem Bildsensor 33. Da der Rahmen oder die Halterung weggelassen werden können, wird die Anzahl der Komponenten reduziert, wodurch eine Befestigungsstruktur vereinfacht wird. Auf diese Weise kann der distale Abschnitt 15 des Endoskops 11 miniaturisiert werden. Selbst in einem Fall, in dem der distale Abschnitt 15 weiter miniaturisiert werden muss (beispielsweise ein reduzierter Außendurchmesser in dem Einführungsteil auf der distalen Seite), kann eine Konfiguration angenommen werden, welche die Mindestabmessungen aufweist. Darüber hinaus ist es möglich, die Komponentenkosten zu reduzieren. Ferner sind einige Zwischenelemente erforderlich, wenn die Linseneinheit 35 und der Bildsensor 33 aneinander befestigt sind. Folglich ist es möglich, die Mannstunden zu reduzieren, die für die Arbeit der Ausrichtung und Fixierung benötigt werden, und es ist ohne weiteres möglich, eine genaue Ausrichtung durchzuführen. Die Herstellungskosten können verringert werden und die Produktivität kann verbessert werden.
Gemäß dem Endoskop 11 ist das Übertragungskabel 31, das die vier elektrische Leitungen 45 aufweist, mit dem Bildsensor 33 verbunden. Das Endoskop 11 verwendet das Übertragungskabel 31, das die vier elektrischen Leitungen 45 aufweist. Auf diese Weise ist es möglich, eine kompatible Miniaturisierung und Kostenreduktion zu erzielen. Beispielsweise können vier oder weniger (beispielsweise drei) elektrische Leitungen 45 des Übertragungskabels 31 eingesetzt werden, im Hinblick auf eine Beziehung eines Anordnungsraums des Leiterverbindungsabschnitts 49 für den hinteren Teil auf der hinteren Oberflächenseite des Bildsensors 33. Wenn jedoch in diesem Fall zum Beispiel eine Signalleitung entfernt wird, muss ein Signal eines erfassten Bildes oder ein Steuersignal, das von dem Videoprozessor 19 übertragen wird, überlagert werden auf eine Wellenform des Stroms, der durch die Stromleitung geführt wird. In diesem Fall ist es notwendig, eine Modulationsschaltung oder eine Demodulationsschaltung für die Signalüberlagerung bereitzustellen, wodurch die Anzahl der Komponenten erhöht wird und die Gesamtkosten steigen. Wenn eine bestimmte Signalleitung verwendet wird, um verschiedene Signale (ein Bildsignal eines erfassten Bildes oder ein Steuersignal) zu übertragen und zu empfangen, wird ein Schaltungsaufbau erleichtert, aber es ist von Nachteil, die bestimmte Signalleitung zu verwenden, wenn das Endoskop einen kleinen Durchmesser aufweisen soll. Auf der anderen Seite, wenn als vier (beispielsweise fünf) elektrische Leitungen 45 des Übertragungskabels 31 eingesetzt werden, wird der Anordnungsraum des einzelnen Leiterverbindungsabschnitts 49 für den hinteren Abschnitt auf der Rückflächenseite des Bildsensors 33 verengt. In einem Fall der Herstellung des Endoskops 11, in dem der maximale Außendurchmesser des distalen Abschnitts 15 auf 1,8 mm oder kleiner festgelegt ist, wie später beschrieben werden wird, ist es schwierig, Anschlussarbeiten mittels Löten durchzuführen, und es ist schwierig, das Endoskop 11 herzustellen. Wie oben beschrieben, verwendet das Übertragungskabel 31 bei dem Endoskop 11 die vier elektrische Leitungen 45. Während die Miniaturisierung und die Kostenreduzierung kompatibel erreicht werden, wird folglich in bemerkenswerter Weise eine Auswirkung auf den Betrieb erzielt.
<Zweites Konfigurationsbeispiel>
Gemäß dem Endoskop 11 eines zweiten Konfigurationsbeispiels, kann bei dem Endoskop 11 gemäß der vorliegenden Ausführungsform der maximale Außendurchmesser Dmax des distalen Abschnitts 15 in einem Bereich von einem auf 1,8 mm begrenzten Durchmesser gebildet werden, was einem Durchmesser eines Umkreises von einem Substrat des Bildsensors 33 entspricht, das zerschnitten werden kann.
Da bei dem Endoskop 11 gemäß der vorliegenden Ausführungsform der Querschnitt des Bildsensors 33 in der Richtung senkrecht zu der optischen Achse eine quadratische Form aufweist, werden solche verwendet, die eine Seitenlänge von 1,0 mm aufweisen. Auf diese Weise beträgt bei dem Endoskop 11 eine diagonale Abmessung des Bildsensors 33 etwa 1,4 mm. Wenn ein Lichtleiter 57 (beispielsweise φ 150 µm), welcher als Leuchtmittel dient, darin enthalten ist, ist es möglich, den maximalen Außendurchmesser Dmax auf 1,8 mm oder kleiner festzulegen.
Wie vorstehend beschrieben, gemäß dem Endoskop 11 des zweiten Konfigurationsbeispiels, ist es ohne weiteres möglich, das Endoskop 11 in das Blutgefäß des menschlichen Körpers einzusetzen, da der maximale Außendurchmesser Dmax auf weniger als beispielsweise 1,8 mm festgelegt ist.
<Drittes Konfigurationsbeispiel>
Gemäß dem Endoskop 11 eines dritten Konfigurationsbeispiels, ist bei dem Endoskop 11 gemäß der vorliegenden Ausführungsform das Substrat des Bildsensors 33 in einer quadratischen Form ausgebildet, wie in 5 gezeigt, und die vier Leiterverbindungsabschnitte 49 sind parallel zueinander entlang einer Seite des Substrats des Bildsensors 33 angeordnet. Einer der Leiterverbindungsabschnitte 49 ist in einer rechteckigen Form ausgebildet. Die vier Leiterverbindungsabschnitte 49 sind separat voneinander angeordnet, während die langen Seiten von diesen parallel zueinander angeordnet sind. Die vier Leiterverbindungsabschnitte 49 sind in einem zentralen Teil des Substrats von dem Bildsensor 33 angeordnet. Folglich sind die jeweiligen Leiterverbindungsabschnitte 49 von einer Umfangskante des Substrats von dem Bildsensor 33 getrennt angeordnet.
In dem Übertragungskabel 31 ist jeder Leiter der Stromleitung und der Signalleitung, welche die elektrischen Leitungen 45 bilden, mit einem isolierenden Beschichtungsmaterial bedeckt. Von den vier elektrischen Leitungen 45 sind zwei seitlich und zwei vertikal in zwei Stufen angeordnet. Der Außenumfang des isolierenden Beschichtungsmaterials wird durch eine äußere Abdeckung zusätzlich gebündelt, wodurch ein Übertragungskabel 31 gebildet wird. Jeder Leiter weist einen Biegeabschnitt 53 auf, der sich entlang der Längsrichtung des Leiterverbindungsabschnitts 49 in einer U-Form verbiegt. Die elektrische Leitung 45 wird durch den Biegeabschnitt 53 in Kontakt mit dem Leiterverbindungsabschnitt 49 gebracht, wobei der Biegeabschnitt 53 im Voraus gebildet wird. Bei der elektrischen Leitung 45 ist ein distales Ende des Biegeabschnitts 53 mit dem Leiterverbindungsabschnitt 49 durch Löten verbunden. Der Bildsensor 33 und das Übertragungskabel 31 sind mit dem Bindeharz 17 bedeckt. Entsprechend ist jede äußere Abdeckung des Leiterverbindungsabschnitts 49, des Biegeteils 53, des elektrischen Kabels 45 und des Übertragungskabels 31 in dem Bindeharz 17 eingebettet.
Wie vorstehend beschrieben, können gemäß dem Endoskop 11 des dritten Konfigurationsbeispiels die vier Leiterverbindungsabschnitte 49 parallel zueinander in dem zentralen Teil des Substrats von dem Bildsensor 33 angeordnet sein, wodurch die Bildung der Leiterverbindungsabschnitte 49 erleichtert wird. Der Leiter des elektrischen Kabels 45 ist mit jedem der vier Leiterverbindungsabschnitte 49, die in einer Richtung getrennt sind, mittels Löten verbunden. Folglich ist es möglich, die Anschlussarbeiten ohne weiteres durchführen. Die Leiterverbindungsabschnitte 49 sind in dem zentralen Teil des Substrats von dem Bildsensor 33 angeordnet. Entsprechend ist es möglich, den Biegeabschnitt 53 in dem Leiter zu bilden. Der Biegeabschnitt 53 ist eingebettet und durch das Formteil 65 fixiert. Folglich ist es möglich, die Spannung, die auf das Übertragungskabel 31 wirkt, zu minimieren, die auf einen geklebten Abschnitt zwischen dem Leiter und dem Leiterverbindungsabschnitt 49 (dient als Zugentlastung) angewendet wird. Auf diese Weise ist es möglich, die Zuverlässigkeit der Verbindung zwischen der elektrischen Leitung 45 und dem Leiterverbindungsabschnitt 49 zu verbessern.
<Viertes Konfigurationsbeispiel>
Gemäß dem Endoskop 11 eines vierten Konfigurationsbeispiels, ist bei dem Endoskop 11 gemäß der vorliegenden Ausführungsform das Leuchtmittel entlang der Linseneinheit angeordnet. Das heißt, das Endoskop 11 gemäß dem vierten Konfigurationsbeispiel weist den Lichtleiter 57 auf, welcher als ein Beispiel für die Beleuchtungseinrichtung dient. Im Folgenden wird ein Fall, in dem das Leuchtmittel der Lichtleiter 57 ist, als ein Beispiel beschrieben. Jedoch können die Leuchtmittel eine LED sein, die direkt an einer distalen Einführungsfläche des distalen Abschnitts 15 befestigt ist. In diesem Fall ist es nicht notwendig, den Lichtleiter 57 bereitzustellen.
Der Lichtleiter 57 ist aus einer optischen Faser 59 gebildet. Beispielsweise wird als optische Faser 59 vorzugsweise eine optische Kunststofffaser (POF) verwendet. Die optische Kunststofffaser ist aus Kunststoff gebildet, unter Verwendung eines Materials wie beispielsweise einem Silikonharz oder einem Acrylharz, sowohl für den Kern, als auch für den Mantel. Beispielsweise kann die optische Faser 59 ein Faserbündel darstellen, indem nach dem Bündeln mehrerer optischer Faserstränge, Anschluss-Metallbeschläge an beiden Enden befestigt werden. In der optischen Faser 59 dient ein distales Ende als eine lichtemittierende Endoberfläche in dem distalen Abschnitt 15, und ein proximales Ende ist mit einer Druckhülle des Steckerteils 23 verbunden. Beispielsweise dient eine LED als Lichtquelle, die in dem Aufnahmebereich 27 angeordnet ist. Bei dem Endoskop 11 ist der Steckerteil 23 mit dem Aufnahmebereich 27 verbunden, wodurch verursacht wird, dass das Licht, welches von der LED emittiert wird, durch die optische Faser 59 des Lichtleiters 57 übertragen und von dem distalen Ende abgestrahlt wird. Gemäß dieser Konfiguration kann eine optische Faser einen Weg von der Lichtquelle zu dem lichtemittierenden Ende des Beleuchtungslichts konfigurieren. Daher ist es möglich, den optischen Verlust zu minimieren.
Wie oben beschrieben, ist es gemäß dem Endoskop 11 des vierten Konfigurationsbeispiels durch die Verwendung des Lichtleiters 57 möglich, ein Bild an einem dunklen Ort aufzunehmen, in welchem das Endoskop 11 allein genutzt wird.
< Fünftes Konfigurationsbeispiel>
6 ist eine Vorderansicht, die ein Beispiel des distalen Abschnitts veranschaulicht, welches ein Anordnungsbeispiel des Lichtleiters 57 als ein Beispiel für das Leuchtmittel darstellt. Gemäß dem Endoskop 11 eines fünften Konfigurationsbeispiels, wird bei dem Endoskop 11 gemäß der vorliegenden Ausführungsform eine Konfiguration angenommen, in welcher mehrere Lichtleiter 57, die als ein Beispiel für die Leuchtmittel dienen, in der Umfangsrichtung der Linseneinheit 35 angeordnet sind. Vier Lichtleiter 57 können in gleichen Abständen in der Umfangsrichtung der Linseneinheit 35 angeordnet sein.
Wie oben beschrieben, sind gemäß dem Endoskop 11 des fünften Konfigurationsbeispiels die vier Lichtleiter 57 in gleichen Abständen in der Umfangsrichtung der Linseneinheit 35 angeordnet. Folglich ist das Auftreten eines vertikalen und lateralen Schattens in einem Abbildungsobjekt weniger wahrscheinlich. Auf diese Weise kann das Endoskop 11 ein Bild deutlich aufnehmen, im Vergleich zu einer Konfiguration, welche einen oder zwei Lichtleiter 57 aufweist.
<Sechstes Konfigurationsbeispiel>
Gemäß dem Endoskop 11 eines sechsten Konfigurationsbeispiels, ist bei dem Endoskop 11 gemäß der vorliegenden Ausführungsform der Bildsensor 33 in einer quadratischen Form ausgebildet. Die optische Fasern 59 der vier Lichtleiter 57 sind im Wesentlichen in der Mitte jeder Seite des Substrats von dem Bildsensor 33 angeordnet, in einem Raum zwischen dem Substrat von dem Bildsensor 33 und dem Umkreis des Substrats von dem Bildsensor 33.
Wie oben beschrieben, ist es gemäß dem Endoskop 11 der sechsten Konfiguration möglich, den Raum, der zwischen dem quadratischen Bildsensor 33 und dem kreisförmigen Formteil 65 angeordnet ist, wirkungsvoll zu nutzen, der im Wesentlichen von dem Bildsensor 33 abgegrenzt ist. Ohne Vergrößerung des Außendurchmessers von dem distalen Abschnitt 15 ist es möglich, die mehrfachen (insbesondere vier) Lichtwellenleiter 59 problemlos anzuordnen. Auf diese Weise kann bei dem Endoskop 11, ohne den Außendurchmesser des distalen Abschnitts 15 zu vergrößern, ein klares Bild erzeugt werden, während die Herstellung vereinfacht wird.
<Siebtes Konfigurationsbeispiel>
Gemäß dem Endoskop 11 eines siebten Konfigurationsbeispiels, sind bei dem Endoskop 11 gemäß der vorliegenden Ausführungsform zumindest ein Abschnitt der Linseneinheit, der Bildsensor, ein Abschnitt des Übertragungskabels und ein Abschnitt des Beleuchtungsmittels mit Bindeharz beschichtet und mit diesem fixiert. Das Formteil 65, das aus Bindeharz gebildet ist, ist konfiguriert, um ein Harzmaterial einzuschließen, welches ein Additiv enthält. Auf diese Weise kann eine Lichtdurchlässigkeitsrate auf 10% oder weniger festgelegt werden.
7 ist ein Kennfeld, das ein Beispiel einer Beziehung zwischen der Dicke und der Durchlässigkeitsrate des Formteils 65 darstellt. 7 stellt ein Beispiel für die Messung der Durchlässigkeitsrate dar, in einem Fall, in dem Carbon Black als ein Zusatzstoff zu einem Bindeharzmaterial (Harz auf Epoxybasis) hinzugefügt wird. In 7 zeigen ein schwarzer Kreis und eine gestrichelte Linie einen Fall, in dem so viel Carbon Black wie 5 Gewichtsprozent (Gew.-%) zugesetzt wird, und ein schwarzer Diamant und eine gestrichelte Linie zeigen einen Fall, in dem so viel Carbon Black wie 1 Gewichtsprozent (Gew.-%) zugesetzt wird.
In dem Fall, in dem so viel Carbon Black wie 5 Gewichts-% zugesetzt wird, vollkommen ohne von einem Maß der Dicke von dem Formteil 65 abhängig zu sein, kann eine ausgezeichnete Lichtabschirmrate in einem solchen Ausmaß erreicht werden, dass die Lichtdurchlässigkeitsrate etwa 0,5% (Lichtabschirmrate 99,5%) beträgt, selbst wenn die Dicke 30 µm oder kleiner beträgt. In dem Fall, in dem so viel Carbon Black wie 1 Gewichts-% zugesetzt wird, nimmt die Lichtdurchlässigkeitsrate zu, wenn die Dicke des Formteils 65 abnimmt. In dem Fall, in dem so viel Carbon Black wie 1 Gewichts-% zugesetzt wird, wenn die Dicke des Formteils 65 30 µm oder mehr beträgt, ist es möglich, die Lichtdurchlässigkeitsrate auf 8,0% oder weniger zu minimieren. Folglich kann das Formteil 65 eine Bedingung hinreichend erfüllen, dass die Lichtdurchlässigkeitsrate 10% oder weniger beträgt, durch das Festlegen von einer Dicke T auf 30 µm oder mehr. Wenn beispielsweise die Dicke des Formteils 65 auf 50 µm oder mehr festgelegt ist, wenn so viel Carbon Black wie 1 Gewichts-% zugesetzt wird, beträgt die Lichtdurchlässigkeitsrate 4,5% oder weniger, und wenn so viel Carbon Black wie 5 Gewichts-% zugesetzt wird, beträgt die Lichtdurchlässigkeitsrate 0,5% oder weniger. Daher ist es möglich, noch zuverlässiger das Licht abzuschirmen.
Wenn die Durchlässigkeitsrate in dem Formteil 65 10% oder kleiner ist, kann die Bildgebungseinheit mit der Linseneinheit 35 und dem Bildsensor 33 zufriedenstellend ein erfasstes Bild erzielen, welches weniger durch Streulicht beeinflusst ist. Wenn die Durchlässigkeitsrate 65 im Formteil 65 6% oder weniger beträgt, ist es möglich, den Einfluss des Streulichts ausreichend zu minimieren, selbst wenn die Empfindlichkeit des Bildsensors 33 hoch ist. Wenn die Durchlässigkeitsrate mehr als 10% beträgt, steht das erfasste Bild unter dem Einfluss des Streulichts, wodurch das Problem eines schlecht erfassten Bildes verursacht wird.
8 A ist eine Ansicht, die ein Beispiel des erfassten Bildes in einem Fall zeigt, in dem das Streulicht vorhanden ist, und 8 B ist eine Ansicht, die ein Beispiel des erfassten Bildes in einem Fall zeigt, in dem das Streulicht nicht vorhanden ist. In einem Fall, in dem das Streulicht vorhanden ist, wie in 8 A, treten aufgrund des Streulichts auf dem erfassten Bild Weißblendungen in einer Ringform auf, und folglich kann ein deutliches Bild nicht erzielt werden. Die Abbildungseinheit, die das Endoskop 11 verwendet, muss einen Zustand aufweisen, in dem das Streulicht nicht vorhanden ist, wie in 8 B gezeigt.
In einem Fall, in dem der Zusatzstoff dem Formteil 65 zugesetzt wird, wie in dem Beispiel von 7 gezeigt, wird die Lichtabschirmleistung verbessert, wenn die Zugabemenge (enthaltene Menge) des Zusatzstoffes zunimmt. Auf der anderen Seite neigt die Bindungsfestigkeit des Formteils 65 dazu, herabgesetzt zu werden. Folglich ist es notwendig, dem Bindeharzmaterial in Übereinstimmung mit den Bindungsfestigkeits-Eigenschaften eine geeignete Menge des Zusatzstoffes hinzuzufügen.
9 ist ein Kennfeld, das ein Beispiel einer Beziehung zwischen einer zusätzlich zugefügten Menge des Zusatzstoffes und der Zugfestigkeit in dem Formteil 65 darstellt. 9 zeigt ein Beispiel für das Messen der Zugfestigkeit in einem Fall, in dem Carbon Black als Zusatzstoff dem Bindeharzmaterial (Harz auf Epoxybasis) zugesetzt wurde. Hier entspricht die Zugfestigkeit der Bindungsfestigkeit des Formteils 65. Wie in 9 gezeigt, in einem Fall, in dem die Zugabemenge 1 Gewichts-% beträgt, nimmt die Zugfestigkeit nur um etwa 2,5% ab. In einem Fall, in dem die Zugabemenge 5 Gewichts-% beträgt, nimmt die Zugfestigkeit um etwa 12% ab. Wenn die Zugfestigkeit etwa 20% abnimmt, kann die Bindungsfestigkeit als Material des Formteils in einigen Fällen nicht ausreichend erzielt werden. Folglich wird in einem Fall, in dem Carbon Black hinzugefügt wird, vorzugsweise die Zugabemenge von 5 Gewichts-% oder weniger festgelegt.
In einem Fall, in dem ein leitfähiges Material, so wie beispielsweise Carbon Black als das Additiv verwendet wird, nimmt der elektrische Widerstand zu, wenn die Zugabemenge erhöht wird, wodurch gestattet wird, dass eine Leitfähigkeit erhöht wird.
10 ist eine Ansicht, die ein Beispiel von einer Beziehung zwischen der Zugabemenge des Zusatzstoffes, einem Widerstandswert und einer Lichtabschirmrate in dem Formteil 65 darstellt. 10 zeigt ein Beispiel für das Messen des Widerstandswertes und der Lichtabschirmrate in einem Fall, in dem Carbon Black als Zusatzstoff zu dem Bindeharzmaterial (Harz auf Epoxybasis) zugegeben wird. Als Zugabemenge des Carbon Blacks wurden drei Fälle gemessen: keine Zugabe (Zugabe von 0 Gewichts-%), Zugabe von 1% Gewichts-%, und Zugabe von 5 Gewichts-%. Die Lichtabschirmrate ist ein Beispiel in einem Fall, in dem die Dicke des Formteils 65 auf 50 µm festgelegt ist. In dem Fall von keiner Zugabe beträgt der Widerstandswert 1,8 bis 5,0 × 10¹³. In dem Fall der Zugabe von 1 Gewichts-% beträgt der Widerstandswert 2,5 bis 3,0 × 10¹³, und die Lichtabschirmrate beträgt 95% oder mehr. In dem Fall der Zugabe von 5 Gewichts-% beträgt der Widerstandswert 3,5 bis 5,0 × 10¹⁰, und die Lichtabschirmrate beträgt 99% oder mehr. In dem Fall der Zugabe von 5 Gewichts-%, im Vergleich zu dem Fall der Zugabe von 1 Gewichts-%, verringert sich der elektrische Widerstandswert 1.000-fach oder mehr. Daher ist es notwendig, dem Bindeharzmaterial eine geeignete Menge hinzuzufügen, in Übereinstimmung mit der Leitfähigkeit des Zusatzstoffes und Isolationseigenschaften, die in einem inneren Konfigurationselement (elektronische Schaltung), welches ein Dichtungsziel ist, erforderlich sind.
In einem Fall, in dem der elektrische Widerstand in dem Formteil 65 gering ist, wird ein Verluststrom in dem Leiterverbindungsabschnitt 49 und dem Übertragungskabel 31 erzeugt, die mit dem Bildsensor verbunden sind. Folglich werden in einigen Fällen die elektrischen Eigenschaften um einen Signalprozessor der Bildgebungseinheit verschlechtert. Auf der anderen Seite wird eine geeignete Leitfähigkeit für das Formteil 65 bereitgestellt. Folglich wird, in einem Fall, in dem die statische Elektrizität in der Bildgebungseinheit erzeugt wird, die Wirkung der elektrostatischen Entladung reduziert. Daher ist es möglich, einen übermäßigen Stromfluss zu dem Bildsensor 33 zu minimieren, und es ist möglich, einen elektrostatischen Durchbruch des Bildsensors 33 zu verhindern. Das heißt, es steht eine Gegenmaßnahme gegen einen elektrostatischen Stoßstrom für die Abbildungseinheit zur Verfügung.
Wie vorstehend beschrieben, enthält gemäß dem Endoskop 11 des siebten Konfigurationsbeispiels das Harzmaterial (Bindeharz 17) von dem Formteil 65 den Zusatzstoff. Folglich kann die Lichtdurchlässigkeitsrate in dem Formteil 65 auf 10% oder kleiner verringert werden, und die Dicke des Formteils 65 kann verringert werden. Auf diese Weise kann - während Lichtabschirmungseigenschaften für die Abbildungseinheit des Endoskops 11 in ausreichendem Maße bereitgestellt werden - das Endoskop 11 miniaturisiert werden.
<Achtes Konfigurationsbeispiel>
Gemäß dem Endoskop 11 eines achten Konfigurationsbeispiels, wie in 3 gezeigt, kann das Endoskop 11 gemäß der vorliegenden Ausführungsform die Linseneinheit 35 umfassen, welche die Linse in dem Linsenträgerelement 39, den Bildsensor 33, dessen Bildgebungsbereich 41 mit dem Sensordeckglas 43 bedeckt ist, das Bindeharz 37, welches die Linseneinheit 35 fixiert, und das Sensordeckglas 43, in dem die optische Achse der Linse mit dem Mittelpunkt des Bildgebungsbereichs 41 übereinstimmt, der distale Abschnitt 15, in dem der maximale Außendurchmesser Dmax innerhalb eines Bereichs von dem begrenzten Durchmesser von 1,8 mm gebildet ist, welches dem Durchmesser des Umkreises von dem Substrat des Bildsensors entspricht, welcher zerschnitten werden kann, das Formteil 65, welches bewirkt, dass das Bindeharz 17 mindestens einen Teil der Linseneinheit 35 und des Bildsensors 33 bedeckt, und eine röhrenförmige Hülle 61, die ausgebildet ist, um den gleichen Außendurchmesser wie den des distalen Abschnitts 15 aufzuweisen, und die an dem distalen Abschnitt 15 verbunden ist, indem sie zumindest einen Teil des Formteils 65 bedeckt.
In der folgenden Beschreibung werden die gleichen Bezugszeichen verwendet für die gleichen Elemente oder die gleichen Konfigurationen, und eine Beschreibung derselben wird weggelassen. Das Endoskop 11 (siehe 3) gemäß des achten Konfigurationsbeispiels wird in geeigneter Weise beschrieben im Vergleich mit dem Endoskop 11 (siehe 11), gemäß eines zehnten Konfigurationsbeispiels.
Die Hülle 61 ist aus einem flexiblen Harzmaterial gebildet. Um eine Festigkeit für die Hülle 61 bereitzustellen, kann die Hülle 61 einen einzelnen Draht an der inneren Umfangsseite, mehrere Drähte und einen geflochtenen, zugfesten Draht umfassen. Als Beispiel kann der zugfeste Draht Aramidfasern umfassen, wie Poly-p-phenylen-terephthalamid-Fasern, Polyester-basierte Fasern wie Polyarylat-Fasern, Polyparaphenylen Benzobisoxazol-Fasern und Polyethylenterephthalat-Fasern, Nylon-Fasern, dünne Wolframdrähten oder dünne rostfreie Stahldrähte.
Entsprechend dem Endoskop 11 (siehe 11) gemäß dem zehnten Anordnungsbeispiel (welches im Folgenden beschrieben werden wird), sind bei dem Endoskop 11 gemäß dem achten Konfigurationsbeispiel der gesamte Bildsensor 33, zumindest ein Abschnitt auf der Seite des Bildsensors 33 von der Linseneinheit 35, ein Abschnitt des Übertragungskabels 31 und ein Abschnitt des Lichtleiters 57 beschichtet mit dem Bindeharz 17 und durch diesen fixiert. Der Begriff „zumindest“ umfasst auch, dass das Bindeharz 17 den gesamten äußeren Umfang des Linsenträgerelements 39 bedeckt. Das Bindeharz 17 bedeckt den Bildsensor 33 und die Linseneinheit 35, wodurch auch der Trennabschnitt 47 dazwischen durchgehend abdeckt wird. Der distale Abschnitt 15 des Endoskops 11 gemäß dem achten Konfigurationsbeispiel kann beispielsweise einen für Röntgenstrahlen undurchlässigen Marker umfassen. Auf diese Weise überprüft das Endoskop 11 gemäß dem achten Konfigurationsbeispiel bei einer Röntgendurchleuchtung ohne weiteres eine distale Position.
Ähnlich zu dem Endoskop 11 (siehe 11) gemäß dem zehnten Anordnungsbeispiel (welches im Folgenden beschrieben werden wird) umfasst der distale Abschnitt 15 bei dem Endoskop 11 gemäß der achten Konfiguration einen distalen Flanschabschnitt 63. Zum Beispiel kann der distale Flanschabschnitt 63 unter Verwendung von Edelstahl gebildet werden. Der distale Flanschabschnitt 63 ist in einer zylindrischen Form gebildet, in welcher ein Abschnitt mit großem Durchmesser und ein Abschnitt mit kleinem Durchmesser von der distalen Seite aus durchgehend miteinander gebildet sind. Der Außendurchmesser des Abschnitts mit großem Durchmesser des distalen Flanschabschnitts 63 ist ausgebildet, um den maximalen Außendurchmesser Dmax (1,8 mm) aufzuweisen. Ein Einführloch (nicht dargestellt) zum Einführen der vier optischen Fasern 59 ist in dem Abschnitt mit großem Durchmesser angeordnet. Die jeweiligen optischen Fasern 59 sind in das Einführloch eingeführt. Ein Einführloch (nicht dargestellt) zum Einführen der Linseneinheit 35 ist in dem Abschnitt mit kleinem Durchmesser angeordnet. Die Linseneinheit 35 ist in das Einführloch eingeführt. Der distale Flanschabschnitt 63 hält koaxial die Linseneinheit 35. Ein Faserhalteloch 67 zum Halten einer distalen Seite der optischen Fasern 59, ist - auf der Außenseite von dem Abschnitt mit kleinem Durchmesser - in dem Abschnitt mit großem Durchmesser des distalen Flanschabschnitts 63 gebohrt. Vier Faserhaltelöcher 67 sind in gleichen Abständen in der Umfangsrichtung angeordnet. Die optischen Fasern 59, deren distale Seiten in das Faserhalteloch 67 eingeführt sind, sind nach hinten entlang des Abschnitts mit kleinem Durchmesser herausgezogen.
Bei dem Endoskop 11 gemäß dem achten Konfigurationsbeispiel, sind die optischen Fasern 59 in der Rückseite des distalen Flanschabschnitts 63 in einem Hüllrohr 69 (siehe 3) angeordnet. Das Hüllrohr 69 ist so ausgebildet, um den gleichen Außendurchmesser wie den des distalen Flanschabschnitts 63 aufzuweisen. Das Hüllrohr 69 ist aus einem Material wie Metall und einem Harz gebildet. Das Hüllrohr 69 weist eine Gesamtlänge auf, in welcher ein distales Ende von diesem in Kontakt mit dem Abschnitt mit großem Durchmesser des distalen Flanschabschnitts 63 kommt, und zumindest ein hinteres Ende das Übertragungskabel 31 erreicht. Das Innere des Hüllrohres 69 ist mit dem Bindeharz 17 gefüllt. Das heißt, dass bei dem Endoskop 11 gemäß dem achten Konfigurationsbeispiel das Formteil mit dem Hüllrohr 69 bedeckt ist. Bei dem Endoskop 11 gemäß dem zehnten Konfigurationsbeispiel (welches im Folgenden beschrieben werden wird), wird das Hüllrohr 69 weggelassen. Mit Ausnahme, dass sich das distale Ende der Hülle 61 in Kontakt mit dem hinteren Ende des distalen Flanschabschnitts 63 befindet und dass diese beiden miteinander verbunden sind (siehe 11), weist das Endoskop 11 gemäß dem achten Konfigurationsbeispiel die gleiche Konfiguration auf, wie die des Endoskops 11 gemäß dem ersten Konfigurationsbeispiel.
Das Formteil 65, welches das Hüllrohr 69 füllt, weist einen Verlängerungsabschnitt 71 mit einem kleinen Durchmesser (siehe 3) auf, der sich von dem hinteren Ende des Hüllrohres 69 nach hinten erstreckt. Der Verlängerungsabschnitt mit kleinem Durchmesser 71 ist in einer säulenartigen Form ausgebildet und bettet die vier optischen Fasern 59 ein. Der Verlängerungsabschnitt mit kleinem Durchmesser 71 bettet das Übertragungskabel 31 in den vier optischen Fasern 59 ein. Die Seite des Innendurchmessers der Hülle 61 ist an dem Außenumfang des Verlängerungsabschnitts 71 mit kleinem Durchmesser unter Verwendung eines Klebstoffs befestigt. Das heißt, bei dem Endoskop 11 gemäß dem achten Konfigurationsbeispiel, gezeigt in 3, sind der distale Flanschabschnitt 63, das Hüllrohr 69 und die Hülle 61 durchgehend miteinander gebildet, um koaxial den maximalen Außendurchmesser Dmax von 1,8 mm aufzuweisen. Bei dem Endoskop 11 gemäß dem zehnten Anordnungsbeispiel, gezeigt in 11, sind der distale Flanschabschnitt 63 und die Hülle 61 durchgehend miteinander gebildet, um koaxial den maximalen Außendurchmesser Dmax von 1,8 mm aufzuweisen.
Wie vorstehend beschrieben, sind gemäß dem Endoskop 11 des achten Konfigurationsbeispiels und des zehnten Konfigurationsbeispiels zumindest ein Abschnitt der Linseneinheit 35, des Bildsensors 33 und ein Teil des Übertragungskabels 31 mit dem Bindeharz 17 beschichtet und durch diesen fixiert. Folglich ist eine geringe Anzahl von Zwischenkomponenten angeordnet, wenn die Linseneinheit 35 und der Bildsensor 33 aneinander befestigt sind. Auf diese Weise kann der distale Abschnitt 15 des Endoskops 11 einen kleinen Durchmesser aufweisen. Selbst in einem Fall, in dem der Durchmesser des distalen Abschnitts 15 weiter reduziert wird, kann eine Konfiguration angenommen werden, welche die minimalen Abmessungen aufweist. Außerdem können die Bauteilkosten reduziert werden. Beispielsweise ist es möglich, das Endoskop 11 zu realisieren, welches so anwendbar ist, dass das Endoskop 11 eine sehr dünne Läsionsstelle abbilden kann, wie das Blutgefäß des menschlichen Körpers. Infolgedessen ist es möglich, das miniaturisierte und kostenreduzierte Endoskop 11 bereitzustellen.
Der Formharz 17 wird durchgehend über den Bildsensor 33 und die Linseneinheit 35 geformt, um dadurch zu einer erhöhten Befestigungsstärke zwischen dem Bildsensor 33 und der Linseneinheit 35 beizutragen. Das Bindeharz 17 verbessert auch die Luftdichtheit (das heißt, wenige kleinere Lücken), Wasserdichtigkeit und die Lichtabschirmleistung des Trennabschnitts 47. Außerdem verbessert das Bindeharz 17 auch die Lichtabschirmleistung, wenn die optischen Fasern 59 für den Lichtleiter 57 darin eingebettet sind.
In dem distalen Abschnitt 15 des Endoskops 11, wird der Lichtleiter 57 durch das Bindeharz 17 geformt. Dadurch wird verursacht, dass der Lichtleiter 57 als ein Konstruktionselement wirkt. Folglich ist es möglich, selbst bei dem Endoskop 11 mit kleinem Durchmesser, eine Verbindungsfestigkeit zwischen dem flexiblen Abschnitt 29 und dem distalen Abschnitt 15 zu erhöhen. Ferner sind bei dem Endoskop 11 - in einem Fall, in dem der distale Abschnitt 15 von der äußersten Oberfläche auf der Einführungsseite (siehe 6) des distalen Flanschabschnitts 63 gesehen wird - ein Abschnitt zwischen dem Einführungsloch (nicht gezeigt) der Linseneinheit 35, die vorgelagert in dem distalen Flanschabschnitt 63 und der Linseneinheit 35 angeordnet ist, und weiteren Abschnitten zwischen den vier Faserhaltelöchern 67, vorgelagert in dem distalen Flanschabschnitt 63 angeordnet, um jeder der optischen Fasern 59 und den jeweiligen optischen Fasern 59 zu entsprechen - jeweils mit dem Bindeharz 37 gefüllt. Folglich ist bei dem Endoskop 11 kein Spalt zwischen den vorstehend beschriebenen jeweiligen Einführungslöchern oder Faserhaltelöchern 67 und jedem Element (das heißt, das Linsenträgerelement 39 und die optische Fasern 59) gebildet. Bei dem Endoskop 11 ist ein Abschnitt zwischen dem distalen Flanschabschnitt 63 und dem Hüllrohr 69, ein Abschnitt zwischen dem Hüllrohr 69 und der Hülle 61 und ein Abschnitt zwischen dem distalen Flanschabschnitt 63 und der Hülle 61 jeweils durch das Bindeharz 37 verbunden, wodurch der Spalt jeweils zwischen dem distalen Flanschabschnitt 63 und dem Hüllrohr 69, zwischen dem Hüllrohr 69 und der Hülle 61 und zwischen dem distalen Flanschabschnitt 63 und der Hülle 61 entfernt wird. Folglich wird, wenn das Endoskop 11 sterilisiert wird (das heißt, gereinigt wird), nachdem es während einer Untersuchung oder einer Operation verwendet wurde, die Möglichkeiten verringert, dass Reinigungsreste, so wie unnötige Flüssigkeiten, an dem Endoskop 11 anhaften können. Folglich kann das Endoskop 11 sehr bequem in Bezug auf Hygiene verwendet werden, wenn das Endoskop 11 für die anschließende Untersuchung oder Operation verwendet wird.
Gemäß dem Endoskop 533 nach dem Stand der Technik, offenbart in WO2013 / 146091, weisen die Achse des distalen Abschnitts und die optische Achse der Linseneinheit 547 einen zueinander exzentrischen Zustand auf. Daher ist ein Abstand zu einem abzubildenden Objekt wahrscheinlich aufgrund eines Drehwinkels des distalen Abschnitts zu variieren, und es ist schwierig, zuverlässig ein zufriedenstellendes Bild zu erzielen. Außerdem, wenn die Achse des distalen Abschnitts und die optische Achse der Linseneinheit 547 einen zueinander exzentrischen Zustand aufweisen, variiert ein Interferenzzustand zwischen einer Rohrinnenwand und dem distalen Abschnitt aufgrund des Drehwinkels von dem distalen Abschnitt, wodurch eine Bedienbarkeit insbesondere dann verschlechtert wird, wenn der distale Abschnitt in ein dünnes Loch eintritt. Im Gegensatz dazu sind gemäß dem Endoskop 11 des achten Konfigurationsbeispiels der distale Flanschabschnitt 63, das Hüllrohr 69 und die Hülle 61 durchgehend koaxial zueinander angeordnet. Gemäß dem Endoskop 11 des zehnten Konfigurationsbeispiels sind der distale Flanschabschnitt 63 und die Hülle 61 durchgehend koaxial zueinander angeordnet. Folglich ist es wahrscheinlich, dass alle diese Bauteile einen kleinen Durchmesser aufweisen. Daher ist es möglich, zuverlässig ein zufriedenstellendes Bild zu erzielen, und es ist möglich, die Bedienbarkeit hinsichtlich des Einführens zu verbessern.
<Neuntes Konfigurationsbeispiel>
Gemäß dem Endoskop 11 eines neunten Konfigurationsbeispiels, kann bei dem Endoskop 11 gemäß der vorliegenden Ausführungsform die Dicke der Hülle 61 in einem Bereich von 0,1 bis 0,3 mm festgelegt werden. Die Dicke der Hülle 61 stimmt mit einer Abmessung von Stufen in einem Stufenabschnitt zwischen dem Hüllrohr 69 und dem Verlängerungsabschnitt mit kleinem Durchmesser 71 überein. Der Verlängerungsabschnitt mit kleinem Durchmesser 71 ragt an einer Seite, gegenüber der Objektiveinheit 35 über den Bildsensor 33 hinaus. Das heißt, ein Übertragungskabel 31 ist um die Mitte des Verlängerungsabschnitts 71 mit kleinem Durchmesser angeordnet, und die vier optischen Fasern 59 sind außerhalb des Verlängerungsabschnitts 71 mit kleinem Durchmesser angeordnet. Folglich kann, verglichen mit dem Formteil 65, in welchem der Bildsensor 33 eingebettet ist, der Verlängerungsabschnitt mit kleinem Durchmesser 71 ohne weiteres einen kleinen Durchmesser aufweisen. Das heißt, die Hülle 61 hat den gleichen Außendurchmesser, wie den des Hüllrohres 69. Daher ist die Dicke des Mantels 61 freier ausgebildet.
Wie oben beschrieben, gemäß dem Endoskop 11 des neunten Konfigurationsbeispiels, kann die Dicke der Hülle 61 so dick wie 0,3 mm sein. Folglich wird es ohne weiteres möglich, die Zugfestigkeit der Hülle 61 zu erhöhen.
<Zehntes Konfigurationsbeispiel>
11 ist eine Schnittansicht, die ein Beispiel einer Konfiguration darstellt, in dem eine dünne Hülle mit dem distalen Abschnitt verbunden ist.
Gemäß dem Endoskop 11 eines zehnten Konfigurationsbeispiels, kann bei dem Endoskop 11 gemäß der vorliegenden Ausführungsform die Dicke der Hülle 61 auf 0,1 mm festgelegt werden. In einem Fall, in dem die Dicke der Hülle 61 bis 0,1 mm festgelegt ist, erfordert das Endoskop 11 nicht das Hüllrohr 69, das bei dem Endoskop 11 gemäß dem achten Konfigurationsbeispiel beschrieben wurde. Das heißt, bei dem Endoskop 11 gemäß dem zehnten Konfigurationsbeispiel 61 weist die Hülle im wesentlichen die gleiche Dicke auf (0,1 mm), wie die Dicke des Hüllrohrs 69. Auf diese Weise ist es möglich das Formteil 65 abzudecken, indem der Bildsensor 33 und die Linseneinheit 35 darin eingebettet sind. Bei dem Endoskop 11 gemäß dem zehnten Konfigurationsbeispiel weist das distale Ende der Hülle 61 einen Kontakt mit einer hinteren Endoberfläche des distalen Flanschabschnitts 63 auf und ist durch einen Klebstoff an diesem befestigt. In der Hülle 61 kann der oben beschriebene zugfeste Draht die verringerte Zugfestigkeit, verursacht durch die verringerte Dicke, kompensieren.
Wie vorstehend beschrieben, kann gemäß dem Endoskop 11 des zehnten Konfigurationsbeispiels das Hüllrohr 69 weggelassen werden, und die Hülle 61 kann direkt an dem distalen Flanschabschnitt 63 verbunden werden. Folglich ist es möglich, die Anzahl der Komponenten zu verringern.
(Zweite Ausführungsform)
Als nächstes wird ein Endoskop 111 gemäß einer zweiten Ausführungsform beschrieben.
12 ist eine perspektivische Ansicht, die einen Zustand darstellt, in dem der distale Abschnitt des Endoskops 111 gemäß der zweiten Ausführungsform von einer Vorderseite gezeigt wird. 13 ist eine Schnittansicht, die ein Konfigurationsbeispiel des distalen Abschnitts des Endoskops 111 gemäß der zweiten Ausführungsform darstellt. 14 zeigt eine Schnittansicht, die ein Konfigurationsbeispiel in einem Zustand zeigt, in dem das Objektiv und der Bildsensor bei dem Endoskop 111 gemäß der zweiten Ausführungsform direkt über das Bindeharz aneinander befestigt sind. 15 ist eine perspektivische Ansicht, die einen Zustand darstellt, in dem gemäß der zweiten Ausführungsform der Bildsensor das Übertragungskabel mit dem Leiterverbindungsabschnitt des Endoskops verbunden hat, betrachtet von einer Seite gegenüber der Linseneinheit. In der zweiten Ausführungsform werden die gleichen Bezugszeichen den gleichen Elementen wie denjenigen Elementen zugeordnet, die in der ersten Ausführungsform beschrieben wurden, und eine wiederholte Beschreibung wird weggelassen.
<Elftes Konfigurationsbeispiel>
Gemäß dem Endoskop 111 von 12 kann der maximale Außendurchmesser Dmax des distalen Abschnitts 15, gezeigt in 13, in einem Bereich gebildet sein, von dem Umkreis von 1,0 mm, der dem Durchmesser des Umkreises von dem Substrat des Bildsensors 33 entspricht, das zerschnitten werden kann.
Bei dem Endoskop 111 gemäß der vorliegenden Ausführungsform, werden als ein Bildsensor 33 - dessen Querschnitt in der Richtung senkrecht zur Richtung der optischen Achse eine quadratische Form aufweist - , solche verwendet, bei denen eine Dimension von einer Seite 0,5 mm oder kleiner aufweist. Auf diese Weise weist bei dem Endoskop 111 eine diagonale Dimension des Bildsensors 33 etwa 0,7 mm auf. Wenn der Lichtleiter 57 (beispielsweise φ50 µm) als das Beleuchtungsmittel darin enthalten ist, kann der maximale Außendurchmesser Dmax auf bis zu 1,0 mm oder kleiner festgelegt werden.
Wie vorstehend beschrieben, wird gemäß dem Endoskop 111 des elften Konfigurationsbeispiels der maximale Außendurchmesser Dmax auf kleiner als 1,0 mm festgelegt. Folglich kann das Endoskop 111 leichter zum Beispiel in das Blutgefäß des menschlichen Körpers eingeführt werden.
<Zwölftes Konfigurationsbeispiel>
Gemäß dem Endoskop 111 eines zwölften Konfigurationsbeispiel, ist bei dem Endoskop 111 gemäß der vorliegenden Ausführungsform das Substrat von dem Bildsensor 33 in einer quadratischen Form ausgebildet, wie in 15 gezeigt, und die Leiterverbindungsabschnitte 49 sind jeweils an vier Ecken des Substrats von dem Bildsensor 33 angeordnet. Ein Leiterverbindungsabschnitt 49 ist zum Beispiel in einer kreisförmigen Form gebildet. Die vier Leiterverbindungsabschnitte 49 sind jeweils an vier Ecken der quadratischen Form angeordnet. Folglich können die vier Leiterverbindungsabschnitte 49 so angeordnet sein, um in maximaler Distanz voneinander getrennt eingerichtet zu sein.
Bei dem Übertragungskabel 31 ist jeder Leiter der Stromleitung und der Signalleitung, welche die elektrischen Leitungen 45 bilden, mit einem isolierenden Beschichtungsmaterial bedeckt. Von den vier elektrischen Kabeln 45 sind in zwei Stufen zwei seitlich angeordnet und zwei vertikal angeordnet. Der Außenumfang des isolierenden Beschichtungsmaterials wird durch eine äußere Abdeckung zusätzlich gebündelt, wodurch ein Übertragungskabel 31 gebildet wird. In einem Zustand, in dem das isolierende Überzugsmaterial von jedem Leiter abgezogen wird, sind die vier Leiter linear parallel zueinander ausgebildet. Bei der elektrischen Leitung 45 ist ein distales Ende des Leiters mit dem Leiterverbindungsabschnitt 49 durch Löten verbunden. Wie in 13 gezeigt, sind der Bildsensor 33 und das Übertragungskabel 31 mit dem Bindeharz 17 bedeckt. Entsprechend sind der Leiterverbindungsabschnitt 49, die Leiter, das isolierende Überzugsmaterial des elektrischen Kabels 45 und die Außenabdeckung des Übertragungskabels 31 in dem Bindeharz 17 eingebettet.
Wie vorstehend beschrieben, können gemäß dem Endoskop 111 des zwölften Konfigurationsbeispiels 49 die vier Leiterverbindungsabschnitte 49 jeweils an den vier Ecken des Substrats von dem Bildsensor 33 angeordnet sein. Folglich, wie in 15 gezeigt, können die vier Leiterverbindungsabschnitte 49 so angeordnet sein, um mit einer maximalen Distanz voneinander auf dem Substrat des rechteckförmigen Bildsensor 33 angeordnet zu sein.
Auf diese Weise werden während eines Lötprozesses zwei benachbarte Leiterverbindungsabschnitte 49 nicht aufgrund des Lötens miteinander verbunden, und es ist ohne weiteres möglich, ein Isolationsabstand sicherzustellen. Folglich ist es möglich, ohne weiteres einen kleinen Durchmesser des distalen Abschnitts 15 zu erzielen. Wie in 15 gezeigt, können bei dem Endoskop 11 gemäß der ersten Ausführungsform die vier Leiterverbindungsabschnitte 49 jeweils an den vier Ecken des Substrats von dem Bildsensor 33 angeordnet sein.
<Dreizehntes Konfigurationsbeispiel>
Wie in 14 gezeigt, umfasst das Endoskop 111 gemäß eines dreizehnten Konfigurationsbeispiels ein Objektivdeckglas 91, das Sensordeckglas 43, den Bildsensor 33, dessen Bildgebungsbereich 41 mit dem Sensordeckglas 43 abgedeckt ist, die Linse 93, die zwischen dem Objektivdeckglas 91 und dem Sensordeckglas 43 angeordnet ist und in welcher die optische Achse der Einzellinse mit der Mitte des Bildgebungsbereichs 41 zusammenfällt, die Irisblende 51, die zwischen dem Objektivdeckglas 91 und der Linse 93 angeordnet ist, das Bindeharz 37, welches die Linse 93 und das Sensordeckglas 43 fixiert, und eine Luftschicht 95, die zwischen der Linse 93 und dem Sensordeckglas 43 angeordnet ist.
Bei dem Endoskop 11 gemäß der ersten Ausführungsform weist der Trennabschnitt 47 eine begrenzte Breite zwischen der letzten Linse L 3 von den drei Linsen auf, und das Sensordeckglas 43 ist mit dem Bindeharz 37 beschichtet, wodurch die Linse L 3 und das Sensordeckglas 43 direkt miteinander befestigt werden. Auf der anderen Seite, bei dem Endoskop 111 gemäß der zweiten Ausführungsform, sind die Linse 93 und das Sensordeckglas 43 über das Bindeharz 37 direkt miteinander verbunden. Infolgedessen weist das Bindeharz 37 bei dem Endoskop 111 im Wesentlichen eine lineare Form in einer Seitenansicht auf (siehe 15). Bei dem Endoskop 111 gemäß der zweiten Ausführungsform ist die Linse 93 und das Sensordeckglas 43 über das Bindeharz 37 in einem Randabschnitt auf beiden Stirnseiten der Linse 93 direkt miteinander verbunden. Nur der Randabschnitt ist mit dem Bindeharz 37 beschichtet.
Zum Beispiel stellt die Linse 93 eine Einzellinse dar. Eine Außenform von dieser ist in einer prismatischen Form ausgebildet, welche die gleiche Form wie diejenige des Bildsensors 33 darstellt, und der Querschnitt in der Richtung senkrecht zu der Richtung der optischen Achse, weist eine quadratische Form auf. Die Linse 93 bewirkt, dass das einfallende Licht von einem abzubildenden Objekt reflektiert wird und durch das Objektivdeckglas 91 hindurchtritt, um ein Bild auf dem Bildgebungsbereich 41 des Bildsensors 33 über das Sensordeckglas 43 zu erzeugen. Ein konkav geformter Abschnitt ist auf einer Oberfläche auf der Seite des Sensordeckglases 43 der Linse 93 gebildet. Ein konvex gekrümmter Oberflächenabschnitt 97, der in einer im Wesentlichen kugelförmigen Gestalt hervorsteht, ist auf einer Bodenfläche des konkav geformten Abschnitts ausgebildet. Die Linse 93 weist eine Funktion wie ein optisches Element auf, um das Licht durch die Verwendung des konvex gekrümmten Oberflächenabschnitts 97 zu fokussieren. Ein vorstehendes distales Ende des konvex gekrümmten Oberflächenabschnitts 97 ist etwas getrennt angeordnet von einem Abschnitt zwischen der Linse 93 und dem Sensordeckglas 43. Andererseits ist in der Linse 93 eine quadratische und ringförmige Endfläche, die den konkaven Abschnitt umgeben, mit dem Sensordeckglas 43 durch das Bindeharz 37 verbunden. Auf diese Weise befindet sich der konkav geformte Bereich zwischen der Linse 93 und dem Sensordeckglas 43 in einem luftdichten Zustand. Die Dichtungsluft in dem konkav geformten Abschnitt, welcher als ein abgedichteter Raum dient, ist vorzugsweise getrocknete Luft. Stickstoff kann den konkav geformten Abschnitt abdichten. Auf diese Weise wird die Luftschicht 95, deren Innenvolumen in dem konkaven Abschnitt 97 festgelegt ist, zwischen der Linse 93 und dem Sensordeckglas 43 gebildet. Der konvex gekrümmte Oberflächenabschnitt 97 ist in der Luftschicht 95 angeordnet. Das heißt, in der Linse 93 befindet sich eine lichtemittierende Oberfläche des konvex gekrümmten Oberflächenabschnitts 97 in Kontakt mit der Luft.
Bei dem Endoskop 111, in welchem der maximale Außendurchmesser Dmax 1,0 mm beträgt, ist die Frage, ob die Anzahl der Linsen verringert werden kann oder ob nicht, ein wichtiger Faktor, um den Durchmesser zu reduzieren. Folglich ist es in einem Fall, in dem die Linse 93, die als die Einzellinse dient, in dem Endoskop 111 angeordnet ist, wichtig, wie ein Brechungsindex zwischen der Linse 93 und dem Sensordeckglas 43 in einem sehr kleinen Bereich in der Breitenrichtung, parallel zur Richtung der optischen Achse, bereitgestellt wird. Bei dem Endoskop 111 gemäß dem dreizehnten Konfigurationsbeispiel, ist die Luftschicht 43, die einen großen Brechungsindex-Unterschied zwischen der Linse 93 und dem Sensordeckglas 43 erzielen kann, auf einer Oberfläche eines optischen Elements angeordnet.
Wie vorstehend beschrieben, ist gemäß dem Endoskop 111 des dreizehnten Konfigurationsbeispiels der konkave Abschnitt in der Linse 93 gebildet, der konvex geformte gekrümmte Oberflächenabschnitt 97 ist an der Bodenfläche gebildet, und die quadratische und ringförmige Endfläche ist mit dem Sensordeckglas 43 verbunden. Folglich ist es möglich, die Luftschicht 95 zum Erhöhen des Brechungsindex der Linse 93 zu sichern. Gleichzeitig kann die optische Achse der Linse 93 ohne weiteres mit dem Bildgebungsbereich 41 ausgerichtet werden. Da die Linse 93 die Luftschicht 95 sichern kann, ist es möglich, eine große Linsenstärke zwischen der Linse 93 und dem Sensordeckglas 43 zu erzielen. Auf diese Weise kann eine Linse bei dem Endoskop 111 verkleinert werden. Es ist infolgedessen möglich, das miniaturisierte und kostenreduzierte Endoskop 111 bereitzustellen.
<Vierzehntes Konfigurationsbeispiel>
16 ist eine Seitenansicht, die ein Beispiel von Abmessungen des Objektivdeckglases, der Linse und des Sensordeckglases darstellt. Bei dem Endoskop 111 gemäß einem vierzehnten Konfigurationsbeispiel sind bei dem Endoskop 111 gemäß der vorliegenden Ausführungsform jede von einer Dicke TGt in der Richtung entlang der optischen Achse des Objektivdeckglases 91, einer Dicke SRt der Linse 93 und einer Dicke SGt des Sensordeckglases 43 in einem Bereich von 0,1 bis 0,5 mm gebildet. Das Objektivdeckglas 91, die Linse 93, das Sensordeckglas 43 und der Bildsensor 33 weisen eine quadratische Form auf, in welcher eine Länge SQL von einer Seite der quadratischen Form des Querschnitts senkrecht zu der Richtung der optischen Achse 0,5 mm beträgt. Der Bildsensor 33, gezeigt in den 13 bis 16, wird dargestellt, indem die Dicke für den elektrischen Schaltkreis 99 bereitgestellt wird, und wird dargestellt, indem die Dicke für das Bindeharz 37 bereitgestellt wird, welches das Sensordeckglas 43 und den Bildsensor 33 miteinander verbindet.
In Übereinstimmung mit der Brennweite und den optischen Eigenschaften der Linse 93, weist das Sensordeckglas 43 eine Funktion auf, einen Abstand zwischen der Linse 93 und dem Bildgebungsbereich 41 zu halten. Das Sensordeckglas ist leicht eingestellt, da die Dicke SGt in einem Bereich von 0,1 bis 0,5 mm festgelegt ist.
Die Linse 93 kann als das optische Element wirken und kann die Luftschicht 95 sicherstellen, da die Dicke SRt in einem Bereich von 0,1 bis 0,5 mm festgelegt ist.
Das Objektivdeckglas 91 kann ohne andere Verstärkungselemente allein verwendet werden, da die Dicke TGt in einem Bereich von 0,1 bis 0,5 mm festgelegt ist. Es ist möglich zu verhindern, dass ein Betrachtungswinkel verengt wird, aufgrund von Lichtstrahlen, die durch eine unnötig erhöhte Dicke verworfen werden.
Wie oben beschrieben, wird gemäß dem Endoskop 111 des vierzehnten Konfigurationsbeispiels ein geeigneter Abstand zwischen der Linse 93 und dem Bildsensor 33 gehalten, während die Luftschicht 95 ohne weiteres gesichert ist. Es ist möglich zu verhindern, dass der Betrachtungswinkel verengt wird. Darüber hinaus ist es möglich, eine Zunahme der Abmessungen in der Richtung entlang der optischen Achse von dem Objektivdeckglas 91 zu dem Bildsensor 33 zu verhindern.
<Fünfzehntes Konfigurationsbeispiel>
Bei dem Endoskop 111 gemäß der vorliegenden Ausführungsform, wie in 13 gezeigt, weist das Endoskop 111 gemäß einem fünfzehnten Konfigurationsbeispiel das Formteil 65 auf, in dem eine Außenumfangsfläche - die sich von einer Objektivfläche des Objektivdeckglases 91 unterscheidet -, eine Außenumfangsfläche der Linse 93 und der Bildsensor 33 mit dem Bindeharz 17 beschichtet sind und durch diesen befestigt sind, und in dem eine Außenhülle des distalen Abschnitts 15 gebildet und nach außen freiliegend eingerichtet ist, und die rohrförmige Hülle 61, die so geformt ist, um den gleichen Außendurchmesser wie den des distalen Abschnitts 15 aufzuweisen, und welche verbunden ist, indem zumindest ein Teil des Formteils 65 abgedeckt ist.
Die Hülle 61 ist aus einem flexiblen Harzmaterial gebildet, wie vorstehend beschrieben. Um Festigkeit für die Hülle bereitzustellen, kann die Hülle 61 einen einzelnen Draht an der inneren Umfangsseite, mehrere Leitungen und einen geflochtenen, zugfesten Draht umfassen. Ein Material für den zugfesten Draht wurde vorstehend beschrieben.
Bei dem Endoskop 111 sind das Objektivdeckglas 91, die Linse 93, das Sensordeckglas 43, der gesamte Bildsensor 33, ein Abschnitt des Übertragungskabels 31 und ein Abschnitt des Lichtleiters 57 mit Bindeharz 17 beschichtet und durch diesen fixiert, und der Bindeharz 17 weist einen nach außen freigelegten Zustand auf. Der distale Abschnitt 15 des Endoskops 111 kann einen für Röntgenstrahlen undurchlässigen Marker umfassen. Auf diese Weise überprüft das Endoskop 111 ohne weiteres eine distale Position unter Röntgendurchleuchtung.
Bei dem Endoskop 111 sind das Objektivdeckglas 91, die Linse 93, das Sensordeckglas 43, der Bildsensor 33, ein Abschnitt des Übertragungskabels 31 und ein Abschnitt des Lichtleiters 57 (Abbildungseinheit) mit Bindeharz 17 beschichtet und durch dieses befestigt. Folglich wird eine geringe Anzahl von Zwischenkomponenten angeordnet, wenn diese Bauteile aneinander befestigt sind. Auf diese Weise kann der distale Abschnitt 15 des Endoskops 111 einen kleinen Durchmesser aufweisen. Selbst in einem Fall, in dem der Durchmesser des distalen Abschnitts 15 weiter reduziert wird, kann eine Konfiguration, welche die minimale Abmessung aufweist, übernommen werden. Außerdem können die Bauteilkosten reduziert werden. Beispielsweise ist es möglich, das Endoskop 111 anwendbar zu realisieren, so dass das Endoskop 111 eine sehr dünne Läsionsstelle abbilden kann, wie das Blutgefäß des menschlichen Körpers. Infolgedessen ist es möglich, das miniaturisierte und kostenreduzierten Endoskops 11 bereitzustellen.
Das Formharz 17 wird von dem Bildsensor 33 zu dem Objektivdeckglas 91 geformt, und trägt dadurch zur erhöhten Befestigungsstärke der Abbildungseinheiten bei. Das Bindeharz 17 erhöht auch die Luftdichtheit (das heißt, wenige kleinere Lücken), Wasserdichtigkeit und die Lichtabschirmleistung der Luftschicht 95. Außerdem verbessert das Bindeharz 17 auch die Lichtabschirmleistung, wenn die optischen Fasern 59 für den Lichtleiter 57 darin eingebettet sind.
In dem distalen Abschnitt 15 des Endoskops 111 wird der Lichtleiter 57 durch das Bindeharz 17 geformt. Dadurch wird verursacht, dass der Lichtleiter 57 als ein Konstruktionselement wirkt. Folglich ist es möglich, selbst bei dem Endoskop 111 mit kleinem Durchmesser, eine Verbindungsfestigkeit zwischen dem flexiblen Abschnitt 29 und dem distalen Abschnitt 15 zu erhöhen. Zudem wird bei dem Endoskop 111 - in einem Fall, in dem der distale Abschnitt 15 von der äußersten Oberfläche auf der Einführungsseite (siehe 12) gesehen wird - das Objektivdeckglas 91 des distalen Abschnitts 15 und die vier optischen Fasern 59 von dem Bindeharz 17 zusammen beschichtet. Folglich ist kein Spalt um das Objektdeckglas 91 und die vier optischen Fasern 59 herum gebildet (das heißt, kein Spalt um jedes von ihnen). Folglich, wenn das Endoskop 111 sterilisiert wird (das heißt, gereinigt wird), nachdem es während einer Untersuchung oder einer Operation verwendet wurde, verringert diese Bauweise die Möglichkeiten, dass Reinigungsreste, so wie unnötige Flüssigkeiten, an dem Endoskop 111 anhaften können. Folglich kann das Endoskop 111, verglichen mit dem Endoskop 11 gemäß der ersten Ausführungsform, noch bequemer in Bezug auf Hygiene verwendet werden, wenn das Endoskop 111 für die anschließende Untersuchung oder Operation eingesetzt wird.
Gemäß dem Endoskop 533 nach dem Stand der Technik, offenbart in WO 2013/ 146 091 A1 , weisen die Achse des distalen Abschnitts und die optische Achse der Linseneinheit 547 einen zueinander exzentrischen Zustand auf. Daher ist ein Abstand zu einem abzubildenden Objekt wahrscheinlich aufgrund eines Drehwinkels des distalen Abschnitts zu variieren, und es ist schwierig, zuverlässig ein zufriedenstellendes Bild zu erzielen. Außerdem, wenn die Achse des distalen Abschnitts und die optische Achse der Linseneinheit 547 einen zueinander exzentrischen Zustand aufweisen, variiert ein Interferenzzustand zwischen einer Rohrinnenwand und dem distalen Abschnitt aufgrund des Drehwinkels von dem distalen Abschnitt, wodurch eine Bedienbarkeit insbesondere dann verschlechtert wird, wenn der distale Abschnitt in ein dünnes Loch eintritt. Im Gegensatz dazu sind gemäß dem Endoskop 111 das Objektivdeckglas 91, die Linse 93, das Sensordeckglas 43 und der Bildsensor durchgehend koaxial zueinander angeordnet. Das heißt, dass das Objektdeckglas 91 so eingerichtet ist, dass es konzentrisch mit dem distalen Abschnitt angeordnet ist. Infolgedessen ist es gemäß dem Endoskop 111 in dem fünfzehnten Konfigurationsbeispiel wahrscheinlich, einen geringen Durchmesser zu erzielen, zuverlässig ein zufriedenstellendes Bild zu erzeugen, und es ist möglich, die Bedienbarkeit hinsichtlich des Einführens zu verbessern.
<Sechzehntes Konfigurationsbeispiel>
Bei dem Endoskop 111 gemäß einer sechzehnten Konfiguration wird beispielsweise bevorzugt, dass die Dicke der Hülle 61 in einem Bereich von 0,1 bis 0,3 mm festgelegt ist.
Das Formteil 65 des Endoskops 111 weist den Verlängerungsabschnitt mit kleinem Durchmesser 71 auf (gezeigt in 13), der sich nach hinten von dem hinteren Ende erstreckt, den Bildsensor 33 bedeckend. Der Verlängerungsabschnitt mit kleinem Durchmesser 71 ist in einer Säulenform ausgebildet, und weist die vier optischen Fasern 59 auf, die darin eingebettet sind. Der Verlängerungsabschnitt mit kleinem Durchmesser 71 weist das Übertragungskabel 31 auf, das in den vier optischen Fasern 59 eingebettet ist. Die Seite des Innendurchmessers der Hülle 61 ist an dem Außenumfang des Verlängerungsabschnitts mit kleinem Durchmesser 71 unter Verwendung eines Klebstoffs befestigt. Das heißt, das Formteil 65 und die Hülle 61 sind miteinander durchgehend gebildet, um koaxial den maximalen Außendurchmesser Dmax von 1,0 mm aufzuweisen.
Wie vorstehend beschrieben, kann gemäß dem Endoskop 111. des sechzehnten Konfigurationsbeispiels die Dicke der Hülle 61 so dick wie 0,3 mm sein. Folglich wird es einfach, die Zugfestigkeit der Hülle 61 zu erhöhen. Der minimale Außendurchmesser des Übertragungskabels 31 beträgt derzeit etwa 0,54 mm. In einem Fall, in dem der maximale Außendurchmesser Dmax des distalen Abschnitts 15 auf 1,0 mm festgelegt wird, beträgt die Dicke der Hülle 61 0,23 mm. Auf diese Weise wird bei dem Endoskop 111 die Dicke der Hülle 61 auf einen Bereich von 0,1 bis 0,3 mm festgelegt, wie oben beschrieben. Folglich kann der maximale Außendurchmesser Dmax des distalen Abschnitts 15 auf 1,0 mm festgelegt werden.
<Siebzehntes Konfigurationsbeispiel>
Gemäß einem siebzehnten Konfigurationsbeispiel, als ein spezifisches Konfigurationsbeispiel der Linse 93 in dem Endoskop 111, zeigt das Konfigurationsbeispiel eine Linsenform. 17 A, 17 B und 17 C zeigen ein erstes Beispiel der Linsenform.
Eine Linse 93 A in dem ersten Beispiel ist konfiguriert, um eine Einzellinse einzuschließen, in der eine erste Oberfläche LR1 auf der Seite des abzubildenden Objekts eine ebene Oberfläche aufweist, und eine zweite Oberfläche LR2 auf der Abbildungsseite eine konvex geformte Oberfläche aufweist. Auf der Abbildungsseite der Linse 93 A weist das Mittelteil ein optisches Element 201 auf, welches den konvex gekrümmten Oberflächenabschnitt 97 hält, der in einer im Wesentlichen sphärischen Form hervorsteht, welcher die Linsenoberfläche der zweiten Oberfläche LR2 konfiguriert, die die konvex geformte Oberfläche aufweist und die in einer kreisförmigen Kuppelform gebildet ist. Das Umfangsrandteil weist einen integral gebildeten Randabschnitt 202 auf, der als Rahmenkörper dient, welcher eine Verbindungsebene 203 aufweist, dessen Endoberfläche eine Ebene bildet. Der Randabschnitt 202 weist eine Form auf, in der die Abmessung in der Dickenrichtung (Richtung der optischen Achse) größer ist als die des Mittelabschnitts von dem konvex gekrümmten Oberflächenabschnitt 97 des optischen Elements 201, und die Verbindungsebene 203 des Randabschnitts 202 steht von dem konvex gekrümmten Oberflächenabschnitt 97 hervor. Der Randabschnitt 202 ist ein Abschnitt, der mit dem Sensordeckglas 43 befestigt ist durch das Bindeharz 37, welches an der Verbindungsebene 203 klebt. Die Verbindungsebene 203 des Randabschnitts 202 weist eine im wesentlichen quadratische Form auf, bei welcher der äußere Umfangsabschnitt eine quadratische Form aufweist, und der innere Umfangsabschnitt eine im wesentlichen quadratische Form aufweist, deren Ecken abgerundet sind. In der Verbindungsebene 203 des Randabschnitts 202, beträgt eine Bonding-Breite Wa eines gleichen Breitenabschnitts von vier Seiten zum Beispiel 50 µm oder mehr. Die Innenseite des Randabschnitts 202 weist die Luftschicht 95 zwischen dem konvex gekrümmten Flächenabschnitt 97 auf, welcher als die Linsenoberfläche der zweiten Oberfläche LR2 und das Sensordeckglas 43 dient.
Zum Beispiel beträgt die Abmessung (Dicke SRt) in der Richtung der Dicke der Linse 93 A zischen 100 µm und 500 µm. In dem darstellten Beispiel beträgt eine Dicke TE des Randabschnitts 202 200 µm, und eine Dicke TL bis zu der ersten Oberfläche LR1 in dem äußeren Umfangsabschnitt des konvex gekrümmten Oberflächenabschnitts 97 (zweite Oberfläche LR2) des optischen Elements 201 beträgt 110 µm bis 120 µm. Von dem äußeren Umfangsabschnitt des konvex gekrümmten Oberflächenabschnitts 97 von dem optischen Element 201 bis zu dem inneren Umfangsabschnitt der Verbindungsebene 203 von dem Randabschnitt 202, weist die Linse 93 A eine geneigte Ebene 204 auf, die sich von der Linsenmitte hin zum äußeren Umfang erstreckt. Zum Beispiel repräsentiert ein Winkel 0 A der geneigten Ebene 204 θ A = 60 °, wenn ein Winkel von einer Öffnung auf θ A festgelegt ist, von der Linsenmitte aus gesehen.
Die 18 A, 18 B und 18 C sind Ansichten, die ein zweites Beispiel der Linsenform darstellen. In einer Linse 93 B in dem zweiten Beispiel, auf der Abbildungsseite der Linse 93 B, hält in dem Mittelteil das optische Element 201 den konvex gekrümmten Oberflächenabschnitt 97, welcher in einer im Wesentlichen sphärischen Form hervorsteht, wobei diese die Linsenoberfläche der zweiten Oberfläche LR2 konfiguriert, welche die konvex geformte Oberfläche aufweist, und welcher eine kreisförmige Kuppelform aufweist. Der Umfangsrandteil weist einen integral gebildeten Randabschnitt 202 auf, der als Rahmenkörper dient, welcher die Verbindungsebene 203 aufweist, deren Endoberfläche eine Ebene bildet. Hier werden in erster Linie Konfigurationen beschrieben, die sich von denen in dem ersten Beispiel unterscheiden, und die Beschreibung der Konfigurationen, welche denjenigen aus dem ersten Beispiel gleichen, wird weggelassen. Die Verbindungsebene 203 des Randabschnitts 202 weist eine kreisförmige Form auf, die mit dem konvex gekrümmten Oberflächenabschnitt 97 konzentrisch angeordnet ist, dessen äußerer Umfangsabschnitt eine quadratische Form aufweist und dessen innerer Umfangsabschnitt eine kreisförmige Kuppelform aufweist. Die Bonding-Breite Wa des Mindestanteils beträgt zum Beispiel 50 µm. Eine Breite Wc eines ebenen Abschnitts 205, welcher in dem äußeren Umfangsabschnitt des konvex gekrümmten Oberflächenabschnitts 97 (zweite Oberfläche LR2) von dem optischen Element 201 ausgebildet ist, beträgt zum Beispiel 13 µm. Von dem ebenen Abschnitt 205 des äußeren Umfangsabschnitts von dem optischen Element 201 zu dem inneren Umfangsabschnitt der Verbindungsebene 203 von dem Randabschnitt 202, weist die Linse 93 B die geneigte Ebene 204 auf, die sich von der Linsenmitte zum Außenumfang erstreckt. Zum Beispiel stellt der Winkel θ A der geneigten Ebene 204 θ A = 60 ° dar, wenn der Winkel der Öffnung auf θ A festgelegt ist, von der Linsenmitte aus gesehen.
Die 19 A, 19 B, 19 C und 19 D sind Ansichten, die ein drittes Beispiel der Linsenform darstellen. Bei einer Linse 93 C in dem dritten Beispiel, weist auf der Abbildungsseite der Linse 93 C der Mittelteil das optische Element 201 auf, das den konvex gekrümmten Oberflächenabschnitt 97 hält, welcher in einer im Wesentlichen sphärischen Form hervorsteht, welche die Linsenoberfläche der zweiten Oberfläche LR2 mit der konvex geformten Oberfläche konfiguriert, und die eine kreisförmige Kuppelform aufweist. Der Umfangsrandteil weist den integral gebildeten Randabschnitt 202 auf, der als Rahmenkörper dient, der die Verbindungsebene 203 aufweist, deren Stirnfläche eine Ebene bildet. Hier werden in erster Linie Konfigurationen beschrieben, die sich von denen in dem ersten Beispiel unterscheiden, und die Beschreibung der Konfigurationen, welche denjenigen aus dem ersten Beispiel gleichen, wird weggelassen. Das optische Element 201 des Mittelteils weist eine Zylinderform auf, in welcher vier Umfangsabschnitte 206, entsprechend von vier Seiten der quadratischen Außenform der Linse, in einem äußeren Umfangsabschnitt des konvex gekrümmten Oberflächenabschnitts 97, der die kreisförmige Kuppelform aufweist, teilweise eingekerbt sind. Der Randabschnitt 202 des Umfangsrandteils weist die geneigte Ebene 204 auf, von dem inneren Umfangsabschnitt der Verbindungsebene 203 bis zu dem äußeren Umfangsabschnitt des zylinderförmigen optischen Elements 201. Wie in 19 D gezeigt, weist die Linse 93 C in dem dritten Beispiel eine Form auf, in der ein unnötiger Abschnitt eines Bildkreises 212 der kreisförmigen Linse 93 C - das heißt, vier Außenumfangsbereiche 214, auf denen ein Lichtstrahl zum Formen eines Bild in einem Bereich 213 außerhalb der vier Seiten des Bildgebungsbereichs 211 auftrifft - aus dem Bildgebungsbereich 211 des quadratischen Bildsensors 33 herausgeschnitten wird. Zum Beispiel stellt der Winkel θ A der geneigten Ebene 204 des inneren Umfangsabschnitts von dem Randabschnitt 202 θ A = 90° dar, wenn der Winkel der Öffnung auf θ A festgelegt ist, von der Objektivmitte aus gesehen. Im Vergleich zu dem ersten Beispiel und dem zweiten Beispiel kann die geneigte Ebene 204 sanfter geformt sein. Andererseits, ähnlich dem ersten Beispiel und dem zweiten Beispiel, wenn der Winkel θ A der geneigten Ebene 204 des inneren Umfangsabschnitts von dem Randabschnitt 202 auf θ A = 90° festgelegt ist, ist es möglich, die Bonding-Breite Wa der Verbindungsebene 203 von dem Randabschnitt 202 weiter zu vergrößern.
Beispielsweise wird die Linse 93 mittels Nano-Prägelithografie oder Spritzguss hergestellt. Die Linse 93 ist so hergestellt, dass eine Form, welche die Nano-Prägelithografie verwendet, genutzt wird, um eine Linsengruppe zu formen, in welcher mehrere kleine Linsen mit der gleichen Form angeordnet sind, dann die Linsengruppe als ein geformtes Produkt aus der Form gelöst wird und danach die Linsengruppe mittels Dicing in Einzellinsen zerschnitten wird. Wenn die Linse 93 hergestellt wird, ist es notwendig, einen Freiwinkel vorzusehen, um die Linse 93 aus der Form zu entfernen. Die geneigte Ebene 204 der Linse 93 dient als Freiwinkel. Der Freiwinkel des geformten Produkts ist vorzugsweise so groß wie möglich, um auf einfache Weise das geformte Produkt aus der Form zu entfernen. Folglich ist es angesichts der Entfernbarkeit wünschenswert, dass die geneigte Ebene 204 der Linse 93 in Bezug auf eine Oberfläche senkrecht zur optischen Achse der Linse 93 einen nur leicht aufgerichteten Zustand aufweist. Auf der anderen Seite, um die Außendimension der Linse 93 zu verringern, ist vorzugsweise die geneigte Ebene 204 der Linse 93 so weit wie möglich aufzurichten. In einem Fall, in dem die Linse 93 auf dem Sensordeckglas 43 durch das Bindeharz 37 geklebt ist, ist in Anbetracht der Haftfestigkeit die Verbindungsebene 203 des Randabschnitts 202, an dem das Bindeharz 37 haftet, vorzugsweise eine möglichst große Verbindungsebene.
Während jeweilige Faktoren wie der kleine Durchmesser, die Ablösbarkeit und die Bindungsstärke der Linse 93 umfassend betrachtet werden, ist folglich die Abmessung der Verbindungsebene 203 des Randabschnitts 202 so festgelegt, dass die Linse 93 und das Sensordeckglas 43 zuverlässig miteinander in dem Randabschnitt 202 verbunden werden können. Als ein Beispiel für die Größe der Linse 93, deren Außenform beispielsweise eine quadratische Prismenform darstellt, in einem Fall, in dem eine Abmessung von einer Seite einer quadratischen Form von einem Querschnitt senkrecht zur Richtung der optischen Achse 0,5 mm beträgt, wird festgelegt, dass die Verbindungsebene 203 des Randabschnitts 202 beispielsweise die Bonding-Breite Wa von 50 µm oder mehr aufweist. In diesem Fall, bei dem Endoskop 111, bei dem der maximale Außendurchmesser Dmax des distalen Abschnitts 15 auf 1,0 mm oder kleiner festgelegt ist, wird eine Dimension von einer Seite der Außenform der Linse 93 auf 0,5 mm oder kleiner festgelegt. Auf diese Weise wird sichergesellt, dass die Bonding-Breite Wa der Verbindungsebene 203 in dem Randabschnitt 202 50 µm oder mehr beträgt. Um den kleinen Durchmesser und die Entfernbarkeit der Linse 93 kompatibel zu erzielen, wird der Winkel θ A der geneigten Ebene 204 festgelegt auf 60 ° ≤ θA ≤ 90 °, wenn der Winkel der Öffnung auf θ A festgelegt wird, gesehen vom Mittelpunkt der Linse. In diesem Fall beträgt der Winkel der geneigten Ebene 204 30° bis 45° in Bezug auf die Richtung der optischen Achse der Linse 93 (Richtung parallel zur Entfernungsrichtung), und beträgt 60° bis 45° in Bezug auf die Fläche, senkrecht zur optischen Achse der Linse 93.
Wie vorstehend beschrieben, ist es gemäß dem Endoskop 111 des siebzehnten Konfigurationsbeispiels möglich, die Linse 93 mit kleinem Durchmesser zu realisieren, in welcher der maximale Außendurchmesser Dmax des distalen Abschnitts 15 auf 1,0 mm oder kleiner festgelegt werden kann. In der Linse 93, die den kleinen Durchmesser aufweisen darf, ist die Bonding-Breite Wa der Verbindungsebene 203 von dem Randabschnitt 202 auf 50 µm oder mehr festgelegt. Auf diese Weise kann die Linse 93 und das Sensordeckglas 43 zuverlässig miteinander verklebt und fixiert werden. Als der Winkel der geneigten Ebene 204 zwischen dem optischen Element 201 des Mittelteils und dem Randabschnitt 202 des Umfangsrandteils in der Linse 93, ist der Winkel θ A der Öffnung, betrachtet von dem Linsen-Mittelpunkt, festgelegt auf 60° ≤ θA ≤ 90°. Folglich ist es möglich, die Ablösbarkeit zu verbessern, wenn die Linse hergestellt wird.
<Achtzehntes Konfigurationsbeispiel>
Ein achtzehntes Konfigurationsbeispiel zeigt ein Konfigurationsbeispiel der Verbindungsebene zwischen der Linse 93 und dem Sensordeckglas 43 in dem Endoskop 111.
20 ist eine Ansicht, die ein Konfigurationsbeispiel der Verbindungsebene mit einem Sensordeckglas 43 in der Linse 93 zeigt. In der Linse 93 stimmt die Außenform einer quadratischen Prismenform mit dem Sensordeckglas 43 des Bildsensors 33 überein, und ist unter Verwendung des Bindeharzes 37 verklebt. Auf diese Weise ist es möglich, diese beiden zu fixieren, indem einfach die optische Achse mit dem Bildgebungsbereich 41 des Bildsensors 33 ausgerichtet ist. Die Verbindungsebene 203 des Randabschnitts 202 von der Linse 93 kann einen geneigten Abschnitt 207 aufweisen, welcher geneigt ist, um einen vorbestimmten Winkel anstelle einer Ebene parallel zu einer Endoberfläche des Sensordeckglases 43 aufzuweisen, in einem Zustand, in dem sie einander zugewandt eingerichtet sind, um an dem Sensordeckglas 43 verklebt und fixiert zu werden. Der geneigte Abschnitt 207 der Verbindungsebene 203 weist eine verjüngte Form auf, die in einer Richtung zum äußeren Umfangsabschnitt von dem inneren Umfangsabschnitt des Randabschnitts 202 einen geneigten Zustand aufweist, und die Dickendimension des äußeren Umfangsabschnitts ist etwas geringer. Beispielsweise ist ein Neigungswinkel des geneigten Abschnitts 207 der Verbindungsebene 203 auf 0,5° oder mehr festgelegt. In einem Fall, in dem die Verbindungsebene 203 des Randabschnitts 202 leicht mit dem Bindeharz 37 beschichtet ist, um die Linse 93 an das Sensordeckglas 43 zu verbinden, ist es durch den geneigten Abschnitt 207 der Verbindungsebene 203 wahrscheinlich, dass das Bindeharz 37 auf der Verbindungsebene sich zu der Außenumfangsseite bewegt, und es ist weniger wahrscheinlich, dass es in das Innere des Kantenabschnitts 202 eintritt. Folglich ist es möglich zu verhindern, dass das Bindeharz 37 die Luftschicht 95 stört, die in dem optischen Element 201 gebildet ist.
Wie vorstehend beschrieben, gemäß dem Endoskop 111 des achtzehnten Konfigurationsbeispiels, ist es möglich, zu verhindern, dass das Bindeharz 37 in die Luftschicht 95 zwischen der Linse 93 und dem Sensordeckglas 43 eintritt. Während die Luftschicht 95 gesichert ist, ist es möglich, die Linse 93 und das Sensordeckglas 43 zuverlässig aneinander zu befestigen.
<Neunzehntes Konfigurationsbeispiel>
Ein neunzehntes Konfigurationsbeispiel zeigt ein spezifisches Konfigurationsbeispiel eines optischen Systems bei dem Endoskop 111.
Im Folgenden wird das spezifische Konfigurationsbeispiel des optischen Systems, welches das Objektivdeckglas 91, die Linse 93 und das Sensordeckglas 43 einschließt, beschrieben.
• Objektivdeckglas 91
Dicke TGT des Objektivdeckglases 91: TGt = 0,1 bis 0,5 mm
Beispiel für ein Material des Objektivdeckglases 91: BK7 (hergestellt von Schott AG), nd = 1,52, ϑd = 64,2
Brechungsindex ndF des Objektivdeckglases 91: 1,3 ≤ ndF
Abbe-Zahl vdF des Objektivdeckglases 91: 30 ≤ vdF
• Sensordeckglas 43
Dicke SGT des Sensordeckglases 43: SGt = 0,1 bis 0,5 mm
Beispiel für ein Material des Sensordeckglases 43: BK7 (hergestellt von Schott AG), nd = 1,52, ϑd = 64,2
Der Brechungsindex ndR des Sensordeckglases 43: 1,3 ≤ ndR ≤ 2,0, ndF ≤ ndR Abbe-Zahl vdR des Sensordeckglases 43: 40 ≤ vdR, vdF ≤ vdR
• Linse 93
Brennweite f der Linse 93: 0,1 mm ≤ f ≤ 1,0 mm
Blendenzahl FNO der Linse 93: 1,4 ≤ FNO ≤ 8,0
21 ist eine Ansicht, die eine Beziehung zwischen der Brennweite f der Linse 93 und einer Dicke tg (= SGt) des Sensorabdeckglases 43 beschreibt. In 21, kennzeichnet das Bezugszeichen f die Brennweite der Linse 93, x kennzeichnet eine Entfernung von einem Abbildungspunkt auf der Abbildungsseite zu einer Endfläche auf der Seite des Abbildungsgegenstandes von dem Sensordeckglas 43 in der Brennweite der Linse 93, und tg kennzeichnet die Dicke SGt des Sensordeckglases 43.
Zusätzlich kennzeichnet θair den maximalen Winkel von einem Lichtstrahl, ausgestrahlt auf den Bildgebungspunkt von der Linse 93, in einem Zustand nur mit Luft (Fall der Linse allein), in Bezug auf die optische Achse (der Winkel, der zwischen dem Lichtstrahl, welcher den Bildgebungspunkt in der Luft von einer Austrittspupille der Linse verbindet, und der optischen Achse gebildet wird). θgl kennzeichnet den maximalen Winkel des Lichtstrahls, der auf den Bildgebungspunkt ausgestrahlt wird, durch das Sensordeckglas 43 von der Linse 93 in einem Zustand, in dem das Sensordeckglas 43 (Fall der Linse und des Sensordeckglases) eingeschlossen ist, in Bezug auf die optische Achse (der Winkel, der zwischen dem Lichtstrahl, welcher den Bildgebungspunkt mit der Luft und dem Sensordeckglas von einer Austrittspupille der Linse verbindet, und der optischen Achse gebildet wird). Hier kennzeichnet x 0 ≤ x ≤ f. Ein Abstand von der Austrittspupille der Linse 93 zu einer Endfläche auf der Seite des Abbildungsgegenstandes von dem Sensordeckglas 43 zeigt f - x.
Eine Beziehung zwischen der F-Zahl FNO von der Linse 93 und der Anzahl von Öffnungen (numerische Aperturen) NA ist, $FNO = 1 / (2 \cdot NA) .$
Folglich ist FNO = 1 / (2 · sinθair) erfüllt.
Daher wird die folgende Beziehung von Gleichung (1) erzielt. $sin θ air = 1 / (2 \cdot FNO)$
$θ air = {sin}^{- 1} {1 / (2 \cdot FNO)}$
Zusätzlich, gemäß dem Snellius'schen Gesetz, ist
1 · sinθair = ngl · sinθgl erfüllt.
Daher wird die folgende Beziehung von Gleichung (2) erzielt. $sin θ gl = (sin θ air) / ngl = 1 / (2 \cdot FNO \cdot ngl)$
$θ gl = {sin}^{- 1} {1 / (2 \cdot FNO \cdot ngl)}$
In 21 beträgt ein Radius der Austrittspupille von der Linse 93 f · tanθair. In einem Zustand der Luft nur mit der Linse allein, in Bezug auf den Lichtstrahl, der den Bildgebungspunkt in der Luft von der Austrittspupille der Linse 93 verbindet, beträgt ein Abstand zu der optischen Achse an einer Position an einer Endoberfläche auf der Seite des abzubildenden Objeks von dem Sensordeckglas 43 x · tanθair. Ferner, in einem Zustand, in dem die Linse 93 und das Sensordeckglas 43 eingeschlossen sind, beträgt in Bezug auf den Lichtstrahl, der den Bildgebungspunkt in einem Zustand einschließlich der Luft und dem Sensordeckglas 43 von der Austrittspupille der Linse 93 verbindet, ein Abstand zu der optischen Achse an einer Endfläche auf der Seite des Abbildungsgegenstandes von dem Sensordeckglas 43 tg · tanθgl. Hier ist x · tanθair = tg · tanθgl erfüllt. Folglich wird die Dicke tg des Sensordeckglases 43 durch den Ausdruck (3) im Folgenden erzielt. $tg = x \cdot tan θ air \times (1 / tan θ gl) = x \cdot (tan θ air) / (tan θ gl)$
Folglich wird in einem Fall, in dem die Dicke tg (= SGt) des Sensordeckglases 43 auf 0,1 mm ≤ tg ≤ 0,5 mm festgelegt wird, x als ein Parameter festgelegt, und eine Kombination von f, FNO und ngl (= ndR), die eine Beziehung des Ausdrucks (4) im Folgenden erfüllt, kann aus den Ausdrücken (1) und (2) erzielt werden. Die Kombination kann als ein numerischer Wert der optischen Eigenschaften der Linse 93 und des Sensordeckglases 43 festgelegt werden. $0,1 \leq x \cdot (tan θ air) / (tan θ gl) \leq 0,5$
Hier werden tanθair und tanθgl aus sinθair und sinθgl erzielt.
Folglich kann tanθair und tanθgl durch FNO und ngl ausgedrückt werden.
Als nächstes erfolgt eine Beschreibung mit Bezug auf ein spezifisches Beispiel der Kombination von f, FNO und ngl (= ndR), in einem Fall, in dem die Dicke tg (= SGt) des Sensordeckglases 43 festgelegt ist auf Tg = 0,40 mm, als die optischen Eigenschaften der Linse 93 und des Sensordeckglases 43. In dem folgenden Beispiel kennzeichnet das Bezugszeichen BF einen Rückfokus (den Abstand von der Linsenmitte (Position der Austrittspupille) zu dem Bildgebungspunkt (Bildgebungsbereich des Bildsensors)) und wird durch einen Abstand zwischen der Linse 93 und dem Sensordeckglas 43 eingestellt.
Luft-Langstrecke
(F, FNO, ndR) = (0,306, 4,01, 1,5168), BF = 0,0125
Bei dem Endoskop entspricht eine Luft-Langstrecke zum Beispiel einer Beobachtung des Bronchus und der Larynx in dem menschlichen Körper. Die Luft-Langstrecke wird in der Diagnose der oberen Atemwege der Lunge oder der Atmungsorgane in dem menschlichen Körper verwendet.
Luft-Kurzstrecke
(F, FNO, ndR) = (0,306, 4,50, 1,5168), BF = 0,0375
Bei dem Endoskop entspricht eine Luft-Kurzstrecke zum Beispiel einer Beobachtung der segmentalen Bronchien und der Bronchiolen in dem menschlichen Körper. Die Luft-Langstrecke wird in der Diagnose der unteren Atemwege der Lunge oder der Atmungsorgane in dem menschlichen Körper verwendet.
Unterwasser-Langstrecke
(F, FNO, ndR) = (0,306, 4,02, 1,5168), BF = 0,0125
Bei dem Endoskop entspricht eine Unterwasser-Langstrecke zum Beispiel einer Beobachtung des Inneren der Gebärmutter oder des Magens in dem menschlichen Körper.
Unterwasser-Kurzstrecke
(F, FNO, ndR) = (0,306, 4,47, 1,5168), BF = 0,0375
Bei dem Endoskop entspricht eine Unterwasser-Kurzstrecke zum Beispiel einer Beobachtung der Blase, des Inneren der Koronararterie, des Kniegelenks oder des Hüftgelenks in dem menschlichen Körper. Die Unterwasser-Kurzstrecke wird bei der Diagnose des Inneren des Blutgefäßes im menschlichen Körper verwendet.
Wie vorstehend beschrieben, gemäß dem Endoskop 111 des neunzehnten Konfigurationsbeispiels, ist es möglich, die Linse 93 mit kleinem Durchmesser zu realisieren, in welcher der maximale Außendurchmesser Dmax des distalen Abschnitts 15 auf 1,0 mm oder kleiner festgelegt werden kann. Bei der Linse 93 mit dem kleinen Durchmesser ist es möglich, eine gewünschte optische Leistung zu erzielen.
<Zwanzigstes Konfigurationsbeispiel>
Ein zwanzigstes Konfigurationsbeispiel zeigt ein spezifisches Konfigurationsbeispiel eines Bildsensors 33 A in dem Endoskop 111. Die 22 A und 22 B sind Ansichten, die ein erstes Beispiel des Bildsensors darstellen.
Der Bildsensor 33 A in dem ersten Beispiel ist so ausgebildet, dass eine Form eines Querschnitts entlang einer Ebene senkrecht zur optischen Achse der Linse 93 eine quadratische Form darstellt. In diesem Fall ist die Außenform des Bildgebungsbereichs auf der Seite eines Sensordeckglases 43 A und eine Anschlussfläche auf der Seite des Übertragungskabels 31 die quadratische Form. Die Außenform des Bildsensors 33 A und des Sensordeckglases 43 A ist in einer quadratischen Prismenform gebildet. Die Außenform des Bildsensors 33 A und des Sensordeckglases 43 A und der Linse 93 (nicht dargestellt) ist in einer gleichen quadratischen prismatischen Form ausgebildet.
Eine elektrische Schaltung 99 A, die ein Schaltungsmuster verwendet, ist auf einem Substrat (Anschlussfläche) auf der hinteren Endseite des Bildsensors 33 A angeordnet, und die Leiterverbindungsabschnitte (Verbindungsstellen) 49 sind jeweils an den vier Ecken angeordnet. Das Übertragungskabel 31 mit den vier elektrischen Kabeln 45 ist daran mittels Löten verbunden. Das heißt, die vier elektrischen Leitungen 45 sind an vier Ecken auf der Anschlussfläche des Bildsensors 33 A verbunden. Die vier elektrischen Leitungen 45 sind an den vier Ecken auf der Anschlussfläche des Bildsensors 33 A in einem Zustand angeordnet und verbunden, in welchem Endabschnitte jeweils kurbelförmig ausgebildet sind. Hierbei beträgt eine Breite (Länge einer Seite des quadratischen Querschnitts) SQL der Außenform des Bildsensors 33 A beispielsweise 0,5 mm oder weniger. Ein Abstand PC zwischen den benachbarten elektrischen Leitungen von den vier elektrischen Leitungen 45 ist beispielswiese 0,3 mm oder größer.
Die 23 A und 23 B sind Ansichten, die ein zweites Beispiel des Bildsensors darstellen. Ein Bildsensor 33 B in dem zweiten Beispiel ist so ausgebildet, dass eine Form des Querschnitts entlang der Ebene senkrecht zur optischen Achse der Linse 93 eine achteckige Form aufweist. Eine Außenform des Bildsensors 33 B und eines Sensordeckglases 43 B ist in einer achteckigen Prismenform gebildet. Die Außenform des Bildsensors 33 B, des Sensordeckglases 43 B, eines elektrischen Schaltkreises 99 B und der Linse 93 (nicht dargestellt) ist in der gleichen achteckigen Prismenform gebildet. Hier werden hauptsächlich Konfigurationen beschrieben, die sich von denen in dem ersten Beispiel unterschieden. Im Hinblick auf die Konfigurationen, die denen in dem ersten Beispiel gleichen, wird eine Beschreibung weggelassen werden.
Das zweite Beispiel verwendet die achteckige Form, in der vier Eckabschnitte (vier Ecken) des Quadrats in einer Querschnittsform des Bildsensors 33 B durch eine Aussparungsebene 221 B jeweils ausgeschnitten (abgeschrägt) sind. In der Dimension des ausgeschnittenen Abschnitts der Außenform von dem Bildsensor 33 B, ist eine Dimension CS zu einer Endfläche der Aussparungsebene 221 B in Bezug auf Apizes des Quadrats zum Beispiel 20 bis 50 µm. Auf diese Weise werden die vier Eckabschnitte der Außenform des Bildsensors 33 B durch die Aussparungsebene 221 B ausgeschnitten. Folglich wird der Abstand PC zwischen den elektrischen Leitungen der vier elektrischen Leitungen 45 so weit wie möglich getrennt. Die Dimension der Außenform in der diagonalen Richtung des Bildsensors 33 B kann reduziert werden. Dieses kann weiter zu dem Endoskop mit kleinem Durchmesser beitragen. Zum Beispiel ist die Dimension CS des ausgeschnittenen Abschnitts auf 21,2 µm festgelegt, die Dimension der Außenform in der diagonalen Richtung des Bildsensors 33 B ist an einer Stelle um so viel wie 15 µm reduziert, und der Durchmesser ist in beiden Enden in der Diagonalrichtung um so viel wie 30 µm reduziert. Wenn die Konfiguration der Aussparungsebene 221 B auf den Bildsensor angewendet wird, in dem die Dimension der Außenform SQL von einer Seite 0,5 mm beträgt und die Dimension der Außenform in der diagonalen Richtung 0,705 mm beträgt, in einem Zustand, in dem die Außenform eine quadratische Form ist, wird die Dimension der Außenform in der diagonalen Richtung so viel wie um 0,675 mm durch Abschrägen reduziert. Folglich ist es möglich, das Endoskop mit dem kleinen Durchmesser von φ0.7 mm oder weniger zu realisieren.
Die 24 A und 24 B sind Ansichten, die ein drittes Beispiel des Bildsensors darstellen. Ein Bildsensor 33 C in dem dritten Beispiel ist so ausgebildet, dass eine Form des Querschnitts, gesehen entlang der Ebene senkrecht zur optischen Achse der Linse 93, eine zwölfeckige Form darstellt. Eine Außenform des Bildsensors 33 C und eines Sensordeckglases 43 C ist in einer zwölfeckigen prismatischen Form ausgebildet. Die Außenform des Bildsensors 33 C, des Sensordeckglases 43 C, einer elektrischen Schaltung 99 C und der Linse 93 (nicht dargestellt) ist in der gleichen achteckigen Prismenform gebildet. Hier werden hauptsächlich Konfigurationen beschrieben, die sich von denen in dem ersten Beispiel unterschieden. Im Hinblick auf die Konfigurationen, die denen aus dem ersten Beispiel gleichen, wird eine Beschreibung weggelassen werden. Das dritte Beispiel verwendet die zwölfeckige Form, bei welcher vier Eckabschnitte des Quadrats in einer Querschnittsform des Bildsensors 33 C jeweils durch zwei Aussparungsebenen 221 C ausgeschnitten sind. In der Dimension des ausgeschnittenen Abschnitts der Außenform des Bildsensors 33 C werden die vier Eckabschnitte durch zwei Ebenen ausgeschnitten. Folglich kann die Dimension CS zu einer Endfläche der Aussparungsebenen in Bezug auf die Apizes des Quadrates weiter erhöht werden, im Vergleich zu der in dem zweiten Beispiel. Daher ist es möglich, den Durchmesser des Bildsensors weiter zu reduzieren.
Ohne auf die quadratischen, achteckigen und zwölfeckigen Formen begrenzt zu sein, kann für die Form des Querschnitts, senkrecht zur optischen Achse der Linse des Bildsensors 33, eine 4 x n-polygonale Form (n ist eine natürliche Zahl), wie eine 16- polygonale Form, verwendet werden. Auf diese Weise ist die Querschnittsform des Bildsensors 33 so konfiguriert, um die 4 × n-polygonale Form darzustellen. Folglich kann das Übertragungskabel 31, welches die vier elektrischen Leitungen 45 verwendet, verbunden sein, und der Durchmesser des Bildsensors und des Endoskops kann weiter reduziert werden. Der Bildsensor 33 weist eine Form auf, in der die vier Ecken der Querschnittsform der 4 × n-polygonalen Form des Bildsensors 33 abgeschrägt sind. Auf diese Weise kann die Abmessung in der diagonalen Richtung des Bildsensors 33 weiter reduziert werden, und dieses kann weiter zum Bildsensor 33 mit kleinem Durchmesser beitragen.
Wie vorstehend beschrieben, gemäß dem Endoskop 111 des zwanzigsten Konfigurationsbeispiels, ist es möglich, den Bildsensor 33 mit kleinem Durchmesser zu realisieren, in dem der maximale Außendurchmesser Dmax des distalen Abschnitts 15 auf 1,0 mm oder kleiner festgelegt werden kann.
Das Endoskop 111 gemäß der vorliegenden Ausführungsform schließt den Bildsensor 33 ein, der in dem distalen Abschnitt 15 des Einführungsteils 21 angeordnet ist und dessen Bildgebungsbereich 41 mit dem Sensordeckglas 43 abgedeckt ist, die Linse 93, die verursacht, dass das einfallende Licht von einem abzubildenden Objekt reflektiert wird, um ein Bild auf dem Bildgebungsbereich 41 zu erzeugen, und den Bindeharz 37, welcher die Linse 93 und das Sensordeckglas 43 fixiert. Die Linse 93 ist konfiguriert, um die Einzellinse einzuschließen, deren Außenform in einer prismatischen Form gebildet ist, und in welcher die erste Oberfläche auf der Seite des abzubildenden Objekts die ebene Oberfläche darstellt und die zweite Oberfläche auf der Abbildungsseite die konvex geformte Oberfläche darstellt. Auf der Abbildungsseite der Linse 93 weist der Mittelteil das optische Element 201 auf, welches den konvex gekrümmten Oberflächenabschnitt 97 hält, der in einer im Wesentlichen sphärischen Form hervorsteht, welche die Linsenoberfläche der konvex geformten Oberfläche konfiguriert. Der Umfangsrandteil weist den integral gebildeten Randabschnitt 202 auf, der die Verbindungsebene 203 aufweist, deren Endoberfläche die Ebene darstellt. Auf diese Weise ist es möglich, die Linse 93 mit dem kleinen Durchmesser zu realisieren, bei welcher der maximale Außendurchmesser Dmax des distalen Abschnitts 15 auf 1,0 mm oder kleiner festgelegt werden kann.
Bei dem Endoskop 111 gemäß der vorliegenden Ausführungsform ist die Verbindungsebene 203 der Linse 93 A so ausgebildet, dass der äußere Umfangsabschnitt die quadratische Form aufweist und der innere Umfangsabschnitt im wesentlichen die quadratische Form aufweist, deren Ecken abgerundet sind.
Bei dem Endoskop 111 gemäß der vorliegenden Ausführungsform weist die Verbindungsebene 203 der Linse 93 B die Kreisform auf, die mit dem konvex gekrümmten Oberflächenabschnitt 97 konzentrisch angeordnet ist, dessen Außenumfangsbereich die quadratische Form aufweist und dessen Innenumfangsabschnitt die kreisförmige Kuppelform aufweist.
Bei dem Endoskop 111 gemäß der vorliegenden Ausführungsform weist das optische Elementteil 201 der Linse 93 C die Zylinderform auf, in der vier Umfangsbereiche, die den vier Seiten der quadratischen Außenform der Linse entsprechen, in dem gekrümmten Oberflächenabschnitt 97 der kreisförmigen Kuppelform teilweise eingekerbt sind. Auf diese Weise kann die geneigte Ebene 204 zwischen dem optischen Element 201 und dem Randabschnitt 202 in sanfter Form gebildet werden. Folglich ist es möglich, die Ablösbarkeit zu verbessern, wenn die Linse hergestellt wird. In einem Fall, in dem die geneigte Ebene 204 gleichermaßen geneigt ist, kann die Bonding-Breite Wa der Verbindungsebene 203 des Randabschnitts 202 weiter vergrößert werden, und damit kann die Bindungsfestigkeit erhöht werden.
Bei dem Endoskop 111 gemäß der vorliegenden Ausführungsform, von dem äußeren Umfangsabschnitt des konvex gekrümmten Oberflächenabschnitts 97 bis zu dem inneren Umfangsabschnitt der Verbindungsebene 203, weist die Linse 93 die geneigte Ebene 204 auf, die sich von der Linsenmitte zum Außenumfang erstreckt. Der Winkel der geneigten Ebene 204 beträgt 60 ° ≤ θ A ≤ 90°, und die Bonding-Breite Wa der Verbindungsebene 203 beträgt 50 µm oder mehr, wenn der Öffnungswinkel auf θ A festgelegt wird, betrachtet von der Linsenmitte. Auf diese Weise können bei der Linse 93, bei der gestattet ist, dass sie den kleinen Durchmesser aufweist, die Linse 93 und das Sensordeckglas 43 zuverlässig miteinander verklebt und fixiert werden. Zusätzlich wird der Winkel der geneigten Ebene 204 ausreichend sichergestellt. Folglich ist es möglich, die Ablösbarkeit zu verbessern, wenn die Linse hergestellt wird.
Bei dem Endoskop 111 gemäß der vorliegenden Ausführungsform weist die Verbindungsebene 203 der Linse 93 den sich verjüngenden geneigten Abschnitt 207 auf, welcher in der Richtung von dem inneren Umfangsabschnitt zu dem äußeren Umfangsabschnitt des Randabschnitts 202 einen geneigten Zustand aufweist. Auf diese Weise ist es wahrscheinlich, dass sich das Bindeharz 37, welches die Verbindungsebene 203 beschichtet, zu der Außenumfangsseite bewegt, und es ist weniger wahrscheinlich, dass dieses in den Randabschnitt 202 eintritt. Folglich ist es möglich zu verhindern, dass das Bindeharz 37 sich mit der Luftschicht 95, die in dem optischen Element 201 ausgebildet ist, gegenseitig beeinträchtigt.
Das Endoskop 111 gemäß der vorliegenden Ausführungsform umfasst das Objektivdeckglas 91, das den Bildsensor 33 bedeckt, das Sensordeckglas 43, das Bindeharz 37, die Linse 93 und die Oberfläche auf der Seite des Abbildungsgegenstandes der Linse 93. Das Objektivdeckglas 91 ist so konfiguriert, um ein optisches Material einzuschließen, bei dem die Dicke TGt 0,1 mm mm ≤ TGt ≤ 0,5 mm, der Brechungsindex ndF 1,3 ≤ ndF und die Abbe-Zahl vdF 30 ≤ vdF beträgt. Das Sensordeckglas 43 ist so konfiguriert, um ein optisches Material zu enthalten, bei dem die Dicke SGt 0,1 mm ≤ SGt ≤ 0,5 mm, der Brechungsindex ndR 1,3 ≤ ndR ≤ 2,0, ndF ≤ ndR, die Abbe-Zahl vdR 40 ≤ vdR und vdF ≤ vdR beträgt. Bei der Linse 93, welche die Einzellinse verwendet, beträgt die Brennweite f 0,1 mm ≤ f ≤1,0 mm und die F-Zahl FNO beträgt 1,4 ≤ FNO ≤ 8,0. Auf diese Weise ist es möglich, die Linse 93 mit dem kleinen Durchmesser zu realisieren, in welcher der maximale Außendurchmesser Dmax des distalen Abschnitts 15 auf 1,0 mm oder kleiner festgelegt werden kann.
Bei dem Endoskop 111 gemäß der vorliegenden Ausführungsform - wenn der Abstand von dem Bildgebungspunkt auf der Abbildungsseite zu der Endfläche auf der Seite des Abbildungsgegenstandes des Sensordeckglases 43 in der Brennweite der Linse 93 auf x ( 0 ≤ x ≤ f) festgelegt ist, der maximale Winkel des Lichtstrahls, emittiert auf den Bildgebungspunkt von der Linse 93, in einem Zustand nur mit der Luft, in Bezug auf die optische Achse auf θair festgelegt ist, und der maximale Winkel des Lichtstrahls, emittiert auf den Bildgebungspunkt durch das Sensordeckglas 43 von der Linse 93, in einem Zustand, in dem das Sensordeckglas 43 eingeschlossen ist, in Bezug auf die optische Achse auf θgl festgelegt wird - weisen die Linse 93 und das Sensordeckglas 43 die Kombination der Brennweite f, die F-Zahl FNO und den Brechungsindex ndR auf, welches 0,1 ≤ x · (tanθair) / (tanθgl) ≤ 0,5 erfüllt. Auf diese Weise wird es möglich, in der Linse 93 mit dem kleinen Durchmesser eine gewünschte optische Leistung zu erzielen.
Das Endoskop 111 gemäß der vorliegenden Ausführungsform umfasst den Bildsensor 33, das Sensordeckglas 43, das Bindeharz 37, die Linse 93 und das Übertragungskabel 31, welches die vier elektrischen Leitungen 45 aufweist, die jeweils mit den vier Leiterverbindungsabschnitten 49 verbunden sind, angeordnet auf der Oberfläche gegenüber dem Bildgebungsbereich 41 des Bildsensors 33. Bei dem Bildsensor 33 weist die Form des Querschnitts, senkrecht zu der optischen Achse der Linse 93, die 4 × n-polygonale Form auf (n ist eine natürliche Zahl). Die vier elektrischen Leitungen 45 sind jeweils mit den vier Leiterverbindungsabschnitten 49 verbunden, die an vier Ecken an der hinteren Endoberfläche 33 der 4 × n-polygonalen Form des Bildsensors 33 angeordnet sind. Auf diese Weise ist es möglich, den Bildsensor 33 mit kleinem Durchmesser zu realisieren, bei dem der maximale Außendurchmesser Dmax des distalen Abschnitts 15 auf 1,0 mm oder kleiner festgelegt werden kann.
Das Endoskop 111 gemäß der vorliegenden Ausführungsform weist die Form auf, in der vier Ecken auf der hinteren Endoberfläche der 4 × n-polygonalen Form des Bildsensors 33 einen abgeschrägten Zustand aufweisen. Auf diese Weise kann die Dimension in der diagonalen Richtung des Bildsensors 33 weiter reduziert werden, und dieses kann zu dem Bildsensor 33 mit kleinem Durchmesser beitragen.
Bei dem Endoskop 111 gemäß der vorliegenden Ausführungsform, ist die Außenform des Bildsensors 33, des Sensordeckglases 43 und der Linse 93 in der gleichen prismatischen Form der 4 × n-polygonalen Form ausgebildet. Auf diese Weise kann der Außendurchmesser von der Linse 93 auf dem Bildsensor 33 durch das Sensordeckglas 43 weiter verringert werden.
Bei dem Endoskop 111 gemäß der vorliegenden Ausführungsform ist der Bildsensor 33 so konfiguriert, dass die Länge von einer Seite der 4 × n-polygonalen Form des Querschnitts senkrecht zu der optischen Achse 0,5 mm oder kleiner ist. Auf diese Weise kann die Dimension der Außenform in der diagonalen Richtung des Bildsensors 33 auf etwa 0,7 mm reduziert werden.
Bei dem Endoskop 111 gemäß der vorliegenden Ausführungsform kann der maximale Außendurchmesser des distalen Abschnitts 15 in einem Bereich von dem begrenzten Durchmesser bis 1,0 mm gebildet sein, welcher dem Durchmesser des Umkreises von dem Substrat des Bildsensors 33 entspricht. Auf diese Weise wird der maximale Außendurchmesser Dmax auf weniger als 1,0 mm festgelegt. Folglich kann das Endoskop 111 einfacher in zum Beispiel das Blutgefäß des menschlichen Körpers eingeführt werden.
<Einundzwanzigstes Konfigurationsbeispiel>
25 ist eine seitliche Schnittansicht, in welcher sich die Hülle 61 bei dem Endoskop 11 gemäß der vorliegenden Ausführungsform zu dem distalen Ende erstreckt. Bei dem Endoskop 11 gemäß einem einundzwanzigsten Konfigurationsbeispiel ist das Formteil 65 so ausgebildet, um einen kleineren Durchmesser als die Form in 13 aufzuweisen. Das Formteil 65 in 25 weist nicht den Verlängerungsabschnitt mit kleinem Durchmesser 71 auf und ist in einer zylindrischen Form ausgebildet. Die Hülle 61 weist einen in dem Außenumfang des Formteils 65 beschichteten Zustand auf. Das heißt, gemäß dem einundzwanzigsten Konfigurationsbeispiel weist das Formteil 65 einen dünneren Zustand auf, verglichen mit dem in 13 gezeigten, und die dünne Hülle 61, welche die gleiche Dicke aufweist, erstreckt sich zu dem distalen Ende. Die Hülle 61 weist auf der Seite des Steckerteils 23 einen Hohlraum 133 auf, anstatt einer geformten hinteren Endoberfläche 131. Die optische Fasern 59 und die elektrische Leitung 45 verlaufen durch den Hohlraum 133. Die Linse 93 und der Bildsensor 33 sind koaxial zueinander angeordnet. Die koaxiale Anordnung bedeutet eine relative Positionsbeziehung zwischen der Linse 93 und dem Bildsensor 33, in welcher die optische Achse der Linse 93 durch das Zentrum des Bildgebungsbereichs 41 verläuft. Die Struktur des vorstehend beschriebenen einundzwanzigsten Konfigurationsbeispiels entspricht der des zweiundzwanzigsten Konfigurationsbeispiels, der des dreiundzwanzigsten Konfigurationsbeispiels und der des vierundzwanzigsten Konfigurationsbeispiels, die im Folgenden beschrieben werden.
Bei dem Endoskop 11 gemäß des einundzwanzigsten Konfigurationsbeispiels ist die Außenform in der Richtung senkrecht zur axialen Richtung, welche durch die optische Achse oder die Linsenmitte verläuft, in einer rechtwinkligen quadratischen Form mit vier Ecken gebildet. Die rechtwinklige quadratische Form mit vier Ecken umfasst zum Beispiel eine quadratische Form und eine rechteckige Form. Die quadratische Form in der Außenform, in der Richtung senkrecht zur axialen Richtung, welche durch die optische Achse der Linse 93 oder die Linsenmitte hindurchtritt, umfasst eine quadratische Form, welche die gleiche Größe wie der Bildsensor 33 aufweist, und eine quadratische Form, welche der Form des Bildsensor 33 ähnelt. Das heißt, dass in einem Fall, in dem die Linse 93 die quadratische Form in der Außenform aufweist, in der Richtung senkrecht zu der axialen Richtung, welche durch die optische Achse der Linse 93 oder der Linsenmitte hindurchtritt, kann die Linse 93 die quadratische Form verwenden, welche eine kleinere Größe als die des Bildsensors 33 aufweist.
Bei dem Bildsensor 33 weist die Außenform in der Richtung senkrecht zu der axialen Richtung, welche durch die optische Achse der Linse 93 oder die Linsenmitte hindurchtritt, die quadratische Form auf. Bei dem Bildsensor 33 ist die Länge einer Seite länger als oder gleich der Länge von der längsten Seite der Linse 93. Folglich, in einem Fall, in dem die Linse 93 die quadratische Form aufweist, weisen in dem Bildsensor 33, die lange Seite und die vier Seiten der Rechteckform die gleiche Länge auf. Die „längste Seite“ der Linse 93 bedeutet eine Seite der quadratischen Form, in einem Fall, in dem die Linse 93 die quadratische Form aufweist.
Gemäß dem Endoskop 11 in dem einundzwanzigsten Konfigurationsbeispiel, ähnlich wie bei den oben beschriebenen Konfigurationsbeispielen, ist es möglich, eine Miniaturisierung (beispielsweise einen verringerten Außendurchmesser in dem Einführungsteil auf der distalen Seite) und eine Kostenreduktion zu erzielen. Darüber hinaus ist es möglich, einen Verbindungsabschnitt zum miteinander Verbinden von der Hülle 61 und dem Formteil 65 zu beseitigen, durch Verwendung von deren Endflächen. Als Ergebnis ist es möglich, das sehr ebene Einführungsteil 21 zu erzielen, welches keinen Verbindungsabschnitt an der Außenumfangsfläche aufweist. Der Verbindungsabschnitt der Endoberflächen zwischen der Hülle 61 und dem Formteil 65 ist in der Ausdehnungsrichtung des Einführungsteils 21 nicht vorhanden. Daher besteht keine Möglichkeit, dass der Verbindungsabschnitt abgenommen werden kann, und es ist möglich, die Zuverlässigkeit des Endoskops 11 zu erhöhen.
<Zweiundzwanzigstes Konfigurationsbeispiel>
26 ist eine perspektivische Ansicht, die ein Beispiel zeigt, in welchem bei dem Endoskop 11 gemäß der vorliegenden Ausführungsform eine Linse 93 D eine rechteckige Form aufweist und der Bildsensor 33 eine quadratische Form aufweist. 27 ist eine Seitenansicht von 26. Bei dem Endoskop 11 gemäß einem zweiundzwanzigsten Konfigurationsbeispiel ist die Außenform in der Richtung senkrecht zur axialen Richtung, welche durch die optische Achse der Linse 93 D oder der Objektivmitte hindurchtritt, kleiner als und ähnlich der Außenform in der Richtung senkrecht zur axialen Richtung, welche durch die optische Achse des Bildsensors 33 oder der Linsenmitte hindurchtritt. Mit anderen Worten ist die Außenform in der Richtung senkrecht zur axialen Richtung, welche durch die optische Achse der Linse 93 D oder der Linsenmitte hindurchtritt, die quadratische Form. Die Länge einer Seite der Außenform der Linse 93 ist kleiner als die Länge einer Seite der Außenform des Bildsensors 33. Gemäß dem zweiundzwanzigsten Konfigurationsbeispiel weist auf der Oberfläche des Bildsensors 33, auf den die Linse 93 D geklebt ist, eine rahmenförmige Oberfläche 135, welche die Linse 93 D umgibt, einen freigelegten Zustand auf, in dem sie von der Linse 93 D hervorsteht. Das heißt, ein Stufenabschnitt ist zwischen der Linse 93 D und dem Bildsensor 33 gebildet. Die rahmenförmige Oberfläche 135 ist von dem Formteil 65 bedeckt. Ein Objektivdeckglas 91 D und eine Irisblende 51 D sind gebildet, um eine Außenform und eine Größe aufzuweisen, die denen der Linse 93 D entsprechen.
Gemäß dem Endoskop 11 in dem zweiundzwanzigsten Konfigurationsbeispiel, ist es - ähnlich den oben beschriebenen Konfigurationsbeispielen - möglich, eine Miniaturisierung (beispielsweise einen verringerten Außendurchmesser in dem Einführungsteil auf der distalen Seite) und eine Kostenreduktion zu erreichen. Darüber hinaus ist die rahmenförmige Oberfläche 135 des Bildsensors 33 von dem Formteil 65 bedeckt. Folglich ist der Stufenabschnitt zwischen der Linse 93 D und dem Bildsensor 33 in dem Formteil 65 eingebettet. Im Vergleich zu einem Fall, in dem die Länge einer Seite der Außenform der Linse 93 und die Länge einer Seite der Außenform des Bildsensors 33 einander gleichen, ist die Beschichtungsmenge des Formteils 65 höher. In dieser Hinsicht ist es möglich, die Befestigungsstärke in dem Formteil 65, der Linse 93 D und dem Bildsensor 33 weiter zu erhöhen.
<Dreiundzwanzigstes Konfigurationsbeispiel>
28 ist eine perspektivische Ansicht, die ein Beispiel darstellt, in welchem - bei dem Endoskop 11 gemäß der vorliegenden Ausführungsform - eine Linse 93 E eine rechteckige Form und der Bildsensor 33 eine quadratische Form aufweist. 29 ist eine perspektivische Ansicht der rechteckigen Linse 93 E von 28, bei dem Endoskop 11 gemäß der vorliegenden Ausführungsform. 30 ist eine Vorderansicht der rechteckigen Linse 93 E von 28, bei dem Endoskop 11 gemäß der vorliegenden Ausführungsform.
Bei dem Endoskop 11 gemäß dem dreiundzwanzigsten Konfigurationsbeispiel weist die Außenform in der Richtung senkrecht zur axialen Richtung, die durch die optische Achse der Linse 93 E oder die Linsenmitte hindurchtritt, einen rechteckigen Zustand auf. Eine lange Seite 137 der rechteckigen Linse 93 E entspricht einer langen Seite des Bildsensors 33. In der rechteckigen Linse 93 E tritt die Achse, die durch die optische Achse oder die Linsenmitte hindurchtritt, durch ein Paar von diagonalen Linien. In der rechteckigen Linse 93 E, stimmt die Achse, die durch die optische Achse oder die Linsenmitte hindurchtritt, mit der Mitte des Bildgebungsbereichs 41 überein. Gemäß dem dreiundzwanzigsten Konfigurationsbeispiel wird auf der Oberfläche des Bildsensors 33, auf welcher die Linse 93 E geklebt ist, ein Paar von langen Rahmenoberflächen 139, welche die Linse 93 E dazwischen anordnen, freigelegt, indem diese von der Linse 93 E hervorstehen. Das heißt, es wird ein Stufenabschnitt zwischen der Linse 93 E und dem Bildsensor 33 ausgebildet. Die lange Rahmenoberfläche 139 ist von dem Formteil 65 bedeckt. Eine Objektivdeckglas 91 E und eine Irisblende 51 E sind ausgebildet, um die gleiche Außenform wie die Linse 93 E aufzuweisen.
Gemäß dem Endoskop 11 in dem dreiundzwanzigsten Konfigurationsbeispiel ist es - ähnlich wie bei den oben beschriebenen Konfigurationsbeispielen - möglich, eine Miniaturisierung (beispielsweise einen verringerten Außendurchmesser in dem Einführungsteil auf der distalen Seite) und Kostenreduktion zu erzielen. Zudem ist die lange Rahmenoberfläche 139 des Bildsensors 33 mit dem Formteil 65 bedeckt. Folglich ist der Stufenabschnitt zwischen der Linse 93 E und dem Bildsensor 33 in dem Formteil 65 eingebettet. Im Vergleich zu einem Fall, in dem die Länge von einer Seite der Außenform der Linse 93 und die Länge von einer Seite der Außenform des Bildsensors 33 einander gleichen, ist die Beschichtungsmenge des Formteils 65 höher. In dieser Hinsicht ist es möglich, die Befestigungsstärke in dem Formteil 65, der Linse 93 E und dem Bildsensor 33 weiter zu erhöhen.
Die Befestigungsstärke des Formteils 65 bei dem Endoskop 11 gemäß dem dreiundzwanzigsten Konfigurationsbeispiel wird im Detail beschrieben. Insbesondere in einem Fall, in dem das Endoskop 11 einen kleinen Durchmesser aufweist, so dass der maximale Außendurchmesser Dmax kleiner ist als 1,0 mm, während der Bildsensor 33 die quadratische Form verwendet, verwendet die Linse 93 E die rechteckige Form. Auf diese Weise kann eine noch vorteilhaftere Wirkung erzielt werden. Das heißt, da gestattet ist, dass die Hülle 61 in dem distalen Abschnitt 15 den kleinen Durchmesser aufweist, ist die innere Umfangsfläche des Mantels 61 so nah wie möglich an den Eckabschnitten (Außenecken) des Bildsensors 33 angeordnet. Wenn diese Struktur verwendet wird, in einem Fall, in dem die Außenform der Linse 93 die gleiche quadratische Form wie der Bildsensor 33 aufweist, ist die innere Umfangsfläche der Hülle 61 entsprechend dichter an dem Eckabschnitt der Linse 93 angeordnet. Infolgedessen ist es weniger wahrscheinlich, dass die Linse 93 die Bindungsstärke zwischen dem Eckabschnitt und der Hülle 61 sicherstellen kann. In Gegensatz dazu, gemäß dem dreiundzwanzigsten Konfigurationsbeispiel, während der Bildsensor 33 die quadratische Form verwendet, verwendet die Linse 93 E die rechteckige Form, in welcher die lange Seite die gleiche Länge wie die Seite des Bildsensors 33 aufweist. Auf diese Weise kann der Eckabschnitt der Linse 93 E von der inneren Umfangsfläche der Hülle 61 getrennt werden. Das heißt, eine Hüllen-Klebefläche kann zwischen der Innenumfangsfläche der Hülle 61 und dem Eckabschnitt der Linse 93 E sichergestellt werden. Infolgedessen ist es möglich, selbst wenn das Endoskop 11 einen besonders kleinen Durchmesser aufweist, die Befestigungsstärke zwischen der Hülle 61 und der Linse 93 E zu sichern.
<Vierundzwanzigstes Konfigurationsbeispiel>
31 ist eine perspektivische Ansicht, die ein Beispiel zeigt, in dem eine Linse 93 F eine achteckige Form und der Bildsensor 33 eine quadratische Form aufweist, bei dem Endoskop gemäß der vorliegenden Ausführungsform. 32 ist eine Seitenansicht von 31. Bei dem Endoskop 11 gemäß einem vierundzwanzigsten Konfigurationsbeispiel ist die Außenform der Linse 93 F die achteckige Form. Mit anderen Worten weist die Linse 93 F eine achteckige Prismenform auf. In der achteckigen Form sind vier kurze Seiten 141, welche die gleiche Länge aufweisen, und vier lange Seiten 143, welche die gleiche Länge aufweisen, abwechselnd nebeneinander angeordnet und miteinander verbunden, und die einander gegenüberliegenden kurzen Seiten 141 und die einander gegenüberliegenden langen Seiten 143 sind parallel zueinander angeordnet. Mit anderen Worten wird die oktagonale Form erzielt durch das Abschrägen von vier Ecken der viereckigen Form in einem Winkel von 45 Grad. In der Linse 93 F ist der abgeschrägte Abschnitt die kurzen Seite 141. In diesem Fall zeigt 31 ein Beispiel, in dem die viereckige Form die quadratische Form darstellt. Die Länge von einer Seite des Bildsensors 33 entspricht dem Abstand zwischen einem Paar von einander gegenüberliegenden langen Seiten der Linse 93 F.
Gemäß dem vierundzwanzigsten Konfigurationsbeispiel weisen auf der Oberfläche des Bildsensors 33, auf welcher die Linse 93 F geklebt ist, vier innere Eckoberflächen 145 einen freigelegten Zustand auf, indem sie von den kurzen Seiten 141 der Linse 93 F hervorstehen. Das heißt, es sind vier Stufenabschnitte zwischen der Linse 93 F und dem Bildsensor 33 geformt. Die inneren Eckenoberflächen 145 sind von dem Formteil 65 abgedeckt. Ein Objektivdeckglas 91 F und eine Irisblende 51 F sind gebildet, um die gleiche Außenform wie das Objektiv 93 F aufzuweisen.
Gemäß dem Endoskop 11 in dem vierundzwanzigsten Konfigurationsbeispiel ist es - ähnlich wie bei den oben beschriebenen Konfigurationsbeispielen - möglich, eine Miniaturisierung (beispielsweise einen verringerten Außendurchmesser in dem Einführungsteil auf der distalen Seite) und eine Kostenreduktion zu erzielen. Zusätzlich sind die inneren Eckenoberflächen 145 des Bildsensors 33 von dem Formteil 65 abgedeckt. Folglich sind die Stufenabschnitte zwischen der Linse 93 F und dem Bildsensor 33 in dem Formteil 65 eingebettet. Im Vergleich zu einem Fall, in dem die Länge von einer Seite der Außenform der Linse 93 und die Länge von einer Seite der Außenform des Bildsensors 33 einander gleichen, erhöht sich die Beschichtungsmenge des Formteils 65. In dieser Hinsicht ist es möglich, die Festigkeit in dem Formteil 65, der Linse 93 F und dem Bildsensor 33 weiter zu erhöhen. Die Linse 93 F verwendet die achteckige Form. Auf diese Weise ist es möglich sicherzustellen, dass der konvex gekrümmte Oberflächenbereich 97 die gleiche Fläche aufweist, wie der in einem Fall von einer im Wesentlichen quadratischen Form. Es ist nicht erforderlich, die optischen Eigenschaften zu verschlechtern, um die Fixierungsfestigkeit sicherzustellen. Das heißt, während die achteckige Linse 93 F die optischen Eigenschaften entsprechend einem Fall der quadratischen Form sicherstellt, ist es möglich, die Befestigungsstärke zu erhöhen.
Gemäß dem Endoskop 11 in dem vierundzwanzigsten Konfigurationsbeispiel, weist die Außenform in der Richtung senkrecht zur axialen Richtung, die durch die optische Achse der Linse 93 F oder der Linsenmitte hindurchtritt, eine Struktur auf, in welcher die kurze Seite in Bezug auf die lange Seite der achteckigen Form einen abgeschrägten Zustand aufweist. Auf diese Weise wird es möglich, im Vergleich zu dem Endoskop 11 gemäß dem dritten Konfigurationsbeispiel (siehe beispielsweise 15), die distale Seite des Endoskops 11 weiter zu miniaturisieren (beispielsweise eine Seite, die in den Körper eingeführt ist).
Bisher ist selbstverständlich, dass die vorliegende Erfindung nicht auf die Beispiele beschränkt ist, obwohl verschiedene Ausführungsformen unter Bezugnahme auf die Figuren beschrieben wurden. Es ist offensichtlich für denjenigen, der im Fachgebiet erfahren ist, dass verschiedene Modifikationsbeispiele oder Änderungsbeispiele im Rahmen des Anwendungsbereichs der offenbarten Ansprüche denkbar sind. Es wird davon ausgegangen, dass die Modifikationsbeispiele und die Änderungsbeispiele in dem technischen Anwendungsbereich der vorliegenden Erfindung selbstverständlich eingeschlossen sind. Innerhalb des Anwendungsbereichs, ohne von dem Kern der Erfindung abzuweichen, können jeweilige Konfigurationselemente in den oben beschriebenen Ausführungsformen wahlweise miteinander kombiniert werden.
Gemäß der vorliegenden Erfindung wird ein Endoskop mit einer Einzellinse vorgestellt, welche eine quadratische Außenform in der Richtung senkrecht zu einer optischen Achse aufweist, einem Bildsensor, der eine quadratische Außenform aufweist, die der Außenform der Einzellinse entspricht, in der Richtung senkrecht zur optischen Achse, einer Sensorabdeckung, die einen Bildgebungsbereich des Bildsensors abdeckt, und die eine Außenform aufweist, welche der Außenform der Einzellinse gleicht, in der Richtung senkrecht zur optischen Achse, und einem Bindeharzabschnitt, der die Sensorabdeckung an der Einzellinse fixiert, wobei die optische Achse der Einzellinse mit einer Mitte des Bildgebungsbereichs übereinstimmt. Der Bildsensor weist eine Seite auf, deren Länge 0,5 mm oder weniger beträgt. Die Einzellinse stellt eine Linse dar, die in einer prismatischen Form ausgebildet ist und deren erste Oberfläche auf einer Seite des abzubildenden Objekts eine ebene Oberfläche aufweist und deren zweite Oberfläche auf einer Abbildungsseite eine konvex geformte Oberfläche aufweist. Der Mittelabschnitt der Einzellinse weist eine konvex gekrümmte Oberfläche auf, die in einer im wesentlichen kugelförmigen Gestalt hervorsteht, eine Linsenoberfläche der konvex geformten Oberfläche auf der Abbildungsseite bildend. Der Umfangsrandabschnitt der Einzellinse weist eine ebene Endfläche auf, und weist - mit der Sensorabdeckung über einen Gesamtbereich der ebenen Endfläche - eine Verbindungsebene auf.
Gemäß einem weiteren Aspekt der vorliegenden Erfindung wird das Endoskop vorgestellt, bei dem die Verbindungsebene so geformt ist, dass der äußere Umfangsabschnitt die quadratische Form aufweist, und der innere Umfangsabschnitt im Wesentlichen die quadratische Form aufweist, wobei dessen Ecken abgerundet sind.
Gemäß einem weiteren Aspekt der vorliegenden Erfindung wird das Endoskop vorgestellt, bei dem die Verbindungsebene einen äußeren Umfangsabschnitt mit einer quadratischen Form und einen inneren Umfangsabschnitt mit einer Kreisform aufweist, welche konzentrisch mit der konvex gekrümmten Fläche angeordnet ist, die eine kreisförmige Kuppelform aufweist.
Gemäß einem weiteren Aspekt der vorliegenden Erfindung wird das Endoskop vorgestellt, bei dem ein äußerer Umfangsabschnitt der konvex gekrümmten Oberfläche, die eine kreisförmige Kuppelform aufweist, die Form eines Zylinders aufweist, in welcher die vier Umfangsbereiche, entsprechend von vier Seiten der quadratischen Außenform der Einzellinse, einen teilweise eingekerbten Zustand aufweisen.
Gemäß einem weiteren Aspekt der vorliegenden Erfindung wird das Endoskop vorgestellt, bei dem von dem äußeren Umfangsabschnitt der konvex gekrümmten Oberfläche zu dem inneren Umfangsabschnitt der Verbindungsebene, die Einzellinse eine geneigte Ebene aufweist, die sich von einer Mitte der Einzellinse in Richtung auf einen äußeren Umfang der Einzellinse erstreckt. Ein Winkel der geneigten Ebene beträgt 60° ≤ θ A ≤ 90°, in dem Fall, in dem der Winkel der geneigten Ebene definiert ist als ein Öffnungswinkel, der auf θ A festgelegt ist, betrachtet von der Mitte der Einzellinse.
Gemäß einem weiteren Aspekt der vorliegenden Erfindung wird das Endoskop vorgestellt, bei dem die Verbindungsebene einen geneigten Abschnitt mit einer abgeschrägten Form aufweist, um in einer Richtung von dem inneren Umfangsabschnitt zu dem äußeren Umfangsabschnitt des Umfangsrandabschnitts einen geneigten Zustand aufzuweisen.
Gemäß einem weiteren Aspekt der vorliegenden Erfindung wird das Endoskop vorgestellt, bei dem die Verbindungsebene eine Bindungsbreite von 50 µm oder mehr aufweist.
Gemäß einem weiteren Aspekt der vorliegenden Erfindung wird das Endoskop vorgestellt, mit einem Bildsensor, der in einem distalen Abschnitt eines Einführungsabschnitts angeordnet ist, und dessen Bildgebungsbereich mit einer Sensorabdeckung bedeckt ist, einer Einzellinse, die eine quadratische Außenform aufweist, in einer Richtung senkrecht zu einer optischen Achse, und einem Verbindungs-Harzabschnitt, der die Einzellinse und die Sensorabdeckung fixiert. Die Einzellinse stellt eine Linse dar, die in der prismatischen Form ausgebildet ist und deren erste Oberfläche auf der Seite des abzubildenden Objekts eine ebene Oberfläche aufweist und deren zweite Oberfläche auf einer Abbildungsseite eine konvex geformte Oberfläche aufweist. Der Mittelabschnitt der Einzellinse weist die konvex gekrümmte Oberfläche auf, die in einer im wesentlichen kugelförmigen Gestalt hervorsteht, eine Linsenoberfläche der konvex geformten Oberfläche auf der Abbildungsseite bildend. Der Umfangsrandabschnitt der Einzellinse weist eine ebene Endfläche und - mit der Sensorabdeckung über einen Gesamtbereich der ebenen Endfläche - weist eine Verbindungsebene auf. Der Umfangsrandabschnitt weist einen geneigten Abschnitt mit einer abgeschrägten Form auf, um von der ebenen Endfläche zu der Linsenoberfläche der konvex geformten Oberfläche einen geneigten Zustand aufzuweisen.
Gemäß einem weiteren Aspekt der vorliegenden Erfindung wird ein Endoskop vorgestellt, welches eine Einzellinse aufweist mit einer quadratischen Außenform in der Richtung senkrecht zu einer optischen Achse, einen Bildsensor, der eine quadratische Außenform aufweist, die der Außenform der Einzellinse entspricht, in der Richtung senkrecht zur optischen Achse, ein Sensordeckglas, das einen Bildgebungsbereich des Bildsensors abdeckt und das eine Außenform aufweist, welche der Außenform der Einzellinse gleicht, in der Richtung senkrecht zur optischen Achse, ein Objektivdeckglas, welches eine Oberfläche auf der Seite des Abbildungsobjektes der Einzellinse abdeckt und die gleiche Außenform wie die Außenform der Einzellinse aufweist, und einen Bindeharzabschnitt, der die Sensorabdeckung an der Einzellinse fixiert, wobei die optische Achse der Einzellinse mit einer Mitte des Bildgebungsbereichs übereinstimmt. Die Einzellinse ist so konfiguriert, um die Linse einzuschließen, die in der prismatischen Form gebildet ist, und bei der die erste Oberfläche auf der Seite des abzubildenden Objekts die ebene Oberfläche, und die zweite Oberfläche auf der Abbildungsseite die konvex geformte Oberfläche aufweist. Der zentrale Teil der Einzellinse weist die konvex gekrümmte Oberfläche auf, die im Wesentlichen in der Kugelform hervorsteht, welche die Linsenoberfläche der konvex geformten Oberfläche auf der Abbildungsseite konfiguriert. Der Umfangsrandabschnitt der Einzellinse weist die ebene Endoberfläche auf und weist die Verbindungsebene mit dem Sensordeckglas über die gesamte Fläche der Endoberfläche auf. Die Länge von einer Seite des Bildsensors beträgt 0,5 mm oder weniger.
Gemäß einem weiteren Aspekt der vorliegenden Erfindung wird das Endoskop vorgestellt, bei dem die Irisblende zwischen dem Objektivdeckglas und der Einzellinse angeordnet ist.
Gemäß einem weiteren Aspekt der vorliegenden Erfindung, ist bei dem Endoskop das Sensordeckglas konfiguriert, um das optische Material zu umfassen, in welcher die Dicke SGt 0,1 mm ≤ SGt ≤ 0,5 mm und der Brechungsindex Ndr 1,3 ≤ ndR ≤ 2,0 beträgt.
Gemäß einem weiteren Aspekt der vorliegenden Erfindung, weisen bei dem Endoskop - wenn der Abstand von dem Bildgebungspunkt der Einzellinse auf der Abbildungsseite zur Endoberfläche auf der Seite des abzubildenden Objekts des Sensordeckglases in der Brennweite der Linse festgelegt ist auf x (0 ≤ x ≤ f), der maximale Winkel des Lichtstrahls, der von der Einzellinse auf den Bildgebungspunkt auf der Abbildungsseite emittiert wird, in dem Zustand der Luft allein, in Bezug auf die optische Achse, festgelegt ist auf θair, und der maximale Winkel des emittierten Lichtstrahls, der von der Einzellinse auf den Bildgebungspunkt auf der Abbildungsseite durch das Sensordeckglas emittiert wird, in dem Zustand, das Sensordeckglas einschließend, in Bezug auf die optische Achse festgelegt ist auf θgl - die Einzellinse und das Sensordeckglas die folgende Kombination auf: die Brennweite f, die F-Zahl FNO und der Brechungsindex ndR, welches 0,1 ≤ x · (tanθair) / (tanθgl) ≤ 0,5 erfüllt.
Gemäß einem weiteren Aspekt der vorliegenden Erfindung wird ein Endoskop vorgestellt, bei dem das Beleuchtungsmittel an der Einzellinse angeordnet ist, und der maximale Außendurchmesser des distalen Abschnitts einschließlich der Einzellinse und des Beleuchtungsmittels 1,0 mm beträgt.
Gemäß der vorliegenden Erfindung wird ein Endoskop vorgestellt, das eine Einzellinse aufweist, die eine quadratische Außenform in der Richtung senkrecht zu einer optischen Achse aufweist, einen Bildsensor, der die gleiche Außenform wie die Außenform der Einzellinse in der Richtung senkrecht zur optischen Achse aufweist, ein Sensordeckglas, welches einen Bildgebungsbereich des Bildsensors abdeckt, und die gleiche Außenform, wie die Außenform der Einzellinse in der Richtung senkrecht zur optischen Achse, ein Bindeharz, mit dem das Sensordeckglas an der Einzellinse fixiert ist, die optische Achse, welche mit einer Mitte des Bildgebungsbereichs zusammenfällt, und ein Übertragungskabel, welches die vier elektrischen Leitungen aufweist, die jeweils mit den vier Leiterverbindungsabschnitten in dem Bildsensor angeordnet sind. Die Länge von einer Seite des Bildsensors beträgt 0,5 mm oder weniger. Die vier elektrischen Kabel sind jeweils mit den vier Leiterverbindungsabschnitten verbunden, angeordnet an den vier Ecken an der hinteren Endoberfläche, welche die quadratische Form des Bildsensors aufweist. Der Mittelteil der Einzellinse weist die konvex gekrümmte Oberfläche auf, die im Wesentlichen in der Kugelform hervorsteht, welche die Linsenoberfläche der konvex geformten Oberfläche auf der Abbildungsseite konfiguriert. Der Umfangsrandabschnitt der Einzellinse weist die planar gebildete Endoberfläche auf und weist die Verbindungsebene mit dem Sensordeckglas über die gesamte Fläche der Stirnfläche auf.
Gemäß der vorliegenden Erfindung wird ein Endoskop vorgestellt, welche eine Einzellinse aufweist, deren Außenform in der Richtung senkrecht zu einer optischen Achse die achteckige Form darstellt, in der die langen Seiten und kurzen Seiten abwechselnd nebeneinander angeordnet sind, einen Bildsensor, dessen Außenform in der Richtung senkrecht zur optischen Achse der Außenform der Einzellinse entspricht, ein Sensordeckglas, das den Bildgebungsbereich des Bildsensors abdeckt, und dessen Außenform in der Richtung senkrecht zur optischen Achse der Außenform der Einzellinse entspricht, ein Bindeharz, mit dem das Sensordeckglas an der Einzellinse befestigt ist, wobei die optische Achse von dieser mit einem Mittelpunkt des Bildgebungsbereichs übereinstimmt, und ein Übertragungskabel, das die vier elektrischen Leitungen aufweist, die jeweils an den vier Leiterverbindungsabschnitten in dem Bildsensor verbunden sind. Die Länge von einer Seite des Bildsensors beträgt 0,5 mm oder weniger. Die vier elektrischen Kabel sind jeweils verbunden mit den vier Leiterverbindungsabschnitten, die an den vier Ecken an der hinteren Stirnfläche, welche die achteckige Form des Bildsensors aufweist, angeordnet sind. Der Mittelteil der Einzellinse weist die konvex gekrümmte Oberfläche auf, die im Wesentlichen in der Kugelform hervorsteht, welche die Linsenoberfläche der konvex geformten Oberfläche auf der Abbildungsseite konfiguriert. Der Umfangsrandabschnitt der Einzellinse weist die planar gebildete Endoberfläche auf und weist die Verbindungsebene mit dem Sensordeckglas über die gesamte Fläche der Endoberfläche auf.
Gemäß der vorliegenden Erfindung wird ein Endoskop vorgestellt, welches eine Einzellinse aufweist, deren Außenform in der Richtung senkrecht zu einer optischen Achse die quadratische Form darstellt, einen Bildsensor, dessen Außenform in der Richtung senkrecht zur optischen Achse eine quadratische Form aufweist, und bei dem die Länge von einer Seite von diesem länger ist als die längste Seite der Einzellinse oder dieser gleicht, und das Sensordeckglas, das den Bildgebungsbereich des Bildsensors abdeckt, und dessen Außenform in der Richtung senkrecht zur optischen Achse die gleiche ist wie die Außenform des Bildsensors. Die Einzellinse, bei der die optische Achse der Einzellinse mit einer Mitte des Bildgebungsbereichs übereinstimmt, und das Sensordeckglas sind durch das Bindeharz aneinander fixiert. Die Einzellinse ist so konfiguriert, um die Linse einzuschließen, welche in der prismatischen Form gebildet wird, und bei der die erste Oberfläche auf der Abbildungsseite die ebene Oberfläche und die zweite Oberfläche auf der Abbildungsseite die konvex geformte Oberfläche aufweist. Der zentrale Teil der Einzellinse weist die konvex gekrümmte Oberfläche auf, die im Wesentlich in der Kugelform hervorsteht, welche die Linsenoberfläche der konvex geformten Oberfläche auf der Abbildungsseite konfiguriert. Der Umfangsrandabschnitt der Einzellinse weist die planar gebildete Endoberfläche auf und weist die Verbindungsebene mit dem Sensordeckglas auf, das über die gesamte Fläche der Endoberfläche eingerichtet ist.
Gemäß einem weiteren Aspekt der vorliegenden Erfindung wird das Endoskop vorgestellt, bei dem die Außenform in der Richtung senkrecht zur optischen Achse der Einzellinse die Quadratform ist, und die Länge einer Seite von der Außenform der Einzellinse kleiner ist als die Länge einer Seite der Außenform des Bildsensors.
Gemäß einem weiteren Aspekt der vorliegenden Erfindung wird das Endoskop vorgestellt, bei dem die Außenform in der Richtung senkrecht zur optischen Achse der Einzellinse die rechteckige Form aufweist.
Gemäß der vorliegenden Erfindung wird ein Endoskop vorgestellt, welches eine Einzellinse aufweist, deren Außenform in der Richtung senkrecht zu einer optischen Achse die achteckige Form darstellt, in der die langen Seiten und kurzen Seiten abwechselnd nebeneinander angeordnet sind, den Bildsensor, dessen Außenform in der Richtung senkrecht zur optischen Achse eine quadratische Form darstellt und bei dem die Länge einer Seite von diesem einem Abstand zwischen dem Paar, einander gegenüberliegender langer Seiten der Einzellinse entspricht, und das Sensordeckglas, das einen Bildgebungsbereich des Bildsensors abdeckt und dessen Außenform in der Richtung senkrecht zur optischen Achse der Außenform des Bildsensors entspricht. Die Einzellinse, bei der die optische Achse der Einzellinse mit dem Mittelpunkt des Bildgebungsbereichs übereinstimmt, und das Sensordeckglas sind durch ein Bindeharz miteinander fixiert. Die Einzellinse ist so konfiguriert, um die Linse einzuschließen, die in der achteckigen Prismenform gebildet ist, und bei der die erste Oberfläche auf der Abbildungsseite die ebene Oberfläche und die zweite Oberfläche die konvex geformte Oberfläche darstellt. Der Mittelteil der Einzellinse weist die konvex gekrümmte Oberfläche auf, die im Wesentlichen in der Kugelform hervorsteht, welche die Linsenoberfläche der konvex geformten Oberfläche auf der Abbildungsseite konfiguriert. Der Umfangsrandabschnitt der Einzellinse weist die eben gebildete Endoberfläche auf und weist die Verbindungsebene mit dem Sensordeckglas auf, das über die gesamte Fläche der Endoberfläche eingerichtet ist.
Gemäß einem weiteren Aspekt der vorliegenden Erfindung wird das Endoskop vorgestellt, bei dem in der Außenform in der Richtung senkrecht zur optischen Achse, die Einzellinse die Struktur aufweist, bei der die kurze Seite in Bezug auf die lange Seite einen abgeschrägten Zustand aufweist.
Die vorliegende Erfindung stellt eine vorteilhafte Wirkung vor, bei welcher es möglich ist, eine Miniaturisierung und Kostenreduzierung bei einem Endoskop zu erzielen. Zum Beispiel kann die vorliegende Erfindung auf ein Endoskop mit kleinem Durchmesser für die medizinische Chirurgie nutzbringend angewendet werden.
Zudem basiert diese Anmeldung auf japanischen Patentanmeldungen ( Japanische Patentanmeldung Nr. 2015-171553 , 2015-171557 , 2015-171558 ), eingereicht am 31. August 2015, und einer japanischen Patentanmeldung ( Japanische Patentanmeldung Nr. 2016 - 076173 ), eingereicht am 5. April 2016, deren Inhalt durch Bezugnahme hierin aufgenommen sind.
Es folgen weitere Ausführungsbeispiele der Erfindung:
Ausführungsbeispiel 1. Endoskop, Folgendes umfassend:

eine Einzellinse, die eine quadratische Außenform in einer Richtung senkrecht zu einer optischen Achse aufweist;
einen Bildsensor, der eine quadratische Außenform aufweist, die der Außenform der Einzellinse gleicht, in der Richtung senkrecht zu der optischen Achse;
eine Sensorabdeckung, die einen Bildgebungsbereich des Bildsensors abdeckt, und die eine Außenform aufweist, welche der Außenform der Einzellinse gleicht, in der Richtung senkrecht zu der optischen Achse; und
einen Bindeharzabschnitt, der die Sensorabdeckung an der Einzellinse fixiert, wobei die optische Achse der Einzellinse mit einem Mittelpunkt des Bildgebungsbereichs zusammenfällt,
wobei der Bildsensor eine Seite aufweist, deren Länge maximal 0,5 mm beträgt;
wobei die Einzellinse eine Linse darstellt, die in einer prismatischen Form ausgebildet ist und deren erste Oberfläche auf einer Seite des abzubildenden Objekts eine ebene Oberfläche und deren zweite Oberfläche auf einer Abbildungsseite eine konvex geformte Oberfläche aufweist;
wobei ein Mittelabschnitt der Einzellinse eine konvex gekrümmte Oberfläche aufweist, die in einer im Wesentlichen kugelförmigen Gestalt hervorsteht, eine Linsenoberfläche der konvex geformten Oberfläche auf der Abbildungsseite bildend; und
wobei ein Umfangsrandabschnitt der Einzellinse eine ebene Endoberfläche aufweist, und eine Verbindungsebene aufweist, bei welcher die Sensorabdeckung über einen Gesamtbereich der ebenen Endoberfläche eingerichtet ist.

Ausführungsbeispiel 2. Endoskop nach Ausführungsbeispiel 1,
wobei die Verbindungsebene einen äußeren Umfangsabschnitt aufweist mit einer quadratischen Form, und einen inneren Umfangsabschnitt aufweist mit einer im Wesentlichen quadratischen Form, dessen Ecken abgerundet sind.
Ausführungsbeispiel 3. Endoskop nach Ausführungsbeispiel 1,
wobei die Verbindungsebene einen äußeren Umfangsabschnitt aufweist mit einer quadratischen Form, und einen inneren Umfangsabschnitt aufweist mit einer kreisförmigen Form, konzentrisch mit der konvex gekrümmten Oberfläche, die eine kreisförmige Kuppelform aufweist.
Ausführungsbeispiel 4. Endoskop nach Ausführungsbeispiel 1 oder 2,
wobei ein äußerer Umfangsabschnitt der konvex gekrümmten Oberfläche, die eine kreisförmige Kuppelform aufweist, die Form eines Zylinders hat, in welcher vier Umfangsabschnitte, entsprechend vier Seiten der quadratischen Außenform der Einzellinse, einen teilweise eingekerbten Zustand aufweisen.
Ausführungsbeispiel 5. Endoskop nach einem der Ausführungsbeispiel 1 bis 4,
wobei von dem äußeren Umfangsabschnitt der konvex gekrümmten Oberfläche zu dem inneren Umfangsabschnitt der Verbindungsebene, die Einzellinse eine geneigte Ebene aufweist, die sich von einer Mitte der Einzellinse in Richtung auf einen äußeren Umfang der Einzellinse erstreckt; und
wobei ein Winkel der geneigten Ebene 60° ≤ θ A ≤ 90° beträgt, in dem Fall, in dem der Winkel der geneigten Ebene als ein Öffnungswinkel definiert ist, der auf θ A festgelegt ist, betrachtet von der Mitte der Einzellinse.
Ausführungsbeispiel 6. Endoskop nach einem der Ausführungsbeispiele 1 bis 5,
wobei die Verbindungsebene einen geneigten Abschnitt mit einer abgeschrägten Form aufweist, um in einer Richtung von dem inneren Umfangsabschnitt zu dem äußeren Umfangsabschnitt des Umfangsrandabschnitts einen geneigten Zustand aufzuweisen.
Ausführungsbeispiel 7. Endoskop nach Ausführungsbeispiel 1,
wobei die Verbindungsebene eine Verbindungsbreite von 50 µm oder mehr aufweist.
Ausführungsbeispiel 8. Endoskop, Folgendes umfassend:

einen Bildsensor, der in einem distalen Abschnitt eines Einführungsabschnitts angeordnet ist, und dessen Bildgebungsbereich mit einer Sensorabdeckung abgedeckt ist;
eine Einzellinse, die eine quadratische Außenform aufweist, in einer Richtung senkrecht zu einer optischen Achse; und
einen Bindeharzabschnitt, der die Einzellinse und die Sensorabdeckung fixiert,
wobei die Einzellinse eine Linse darstellt, die in einer prismatischen Form ausgebildet ist und deren erste Oberfläche auf einer Seite des abzubildenden Objekts eine ebene Oberfläche und deren zweite Oberfläche auf einer Abbildungsseite eine konvex geformte Oberfläche aufweist;
wobei ein Mittelabschnitt der Einzellinse eine konvex gekrümmte Oberfläche aufweist, die in einer im wesentlichen kugelförmigen Gestalt hervorsteht, eine Linsenoberfläche der konvex geformten Oberfläche auf der Abbildungsseite bildend;
wobei ein Umfangsrandabschnitt der Einzellinse eine ebene Endoberfläche aufweist, und eine Verbindungsebene aufweist, bei welcher die Sensorabdeckung über einen Gesamtbereich der ebenen Endoberfläche eingerichtet ist; und
wobei der Umfangsrandabschnitt der Einzellinse einen geneigten Abschnitt mit einer abgeschrägten Form aufweist, um von der ebenen Endoberfläche zu der Linsenoberfläche der konvex geformten Oberfläche einen geneigten Zustand aufzuweisen.

Claims

Endoskop (111), Folgendes umfassend: einen Bildsensor (33, 33A, 33B), der in einem distalen Abschnitt (15) eines Einführungsabschnitts (21) angeordnet ist und der einen Bildgebungsbereich (41) aufweist, der mit einer Sensorabdeckung (43, 43A, 43B) abgedeckt ist, eine Linse (93, 93A, 93B, 93C, 93D, 93E, 93F), die ein Bild eines einfallenden Lichts von einem Abbildungsgegenstand auf dem Bildgebungsbereich (41) formt, einen Bindeharzabschnitt (37), der die Sensorabdeckung (43, 43A, 43B) an der Linse (93, 93A, 93B, 93C, 93D, 93E, 93F) fixiert, und ein Übertragungskabel (31), das vier elektrische Leitungen (45) aufweist, welche jeweils mit einem von vier Leiterverbindungsabschnitten (49) verbunden sind, die auf einer Oberfläche gegenüber dem Bildgebungsbereich (41) des Bildsensors (33A, 33 B) angeordnet sind, wobei der Bildsensor (33, 33A, 33B) in einer Richtung senkrecht zu einer optischen Achse der Linse (93, 93A, 93B, 93C, 93D, 93E, 93F) eine 4 * n-polygonale Querschnittsform (n ist eine natürliche Zahl) besitzt, wobei die vier elektrischen Leitungen (45) jeweils mit einem der vier Leiterverbindungsabschnitten (49) verbunden sind, die an den vier Ecken an einer hinteren Endoberfläche des Bildsensors (33, 33A, 33B) angeordnet sind.
Endoskop (111) nach Anspruch 1, wobei die vier Ecken der 4 *n-polygonalen Querschnittsform des Bildsensor (33B) abgeschrägt sind.
Endoskop (111) nach Anspruch 1 oder 2, wobei der Bildsensor (33, 33A, 33B), die Sensorabdeckung (43, 43A, 43B) und die Linse (93, 93A, 93B, 93C, 93D, 93E, 93F) jeweils die gleiche äußere Form einer 4 * n-polygonalen Quadrat-Säule aufweisen.
Endoskop (111) nach einem der Ansprüche 1 bis 3, wobei eine Länge einer Querschnittsseite in der 4 * n-polygonalen Querschnittsform des Bildsensors (33, 33A, 33B) in der Richtung senkrecht zu der optischen Achse kleiner oder gleich 0,5 mm ist.
Endoskop (111) nach einem der Ansprüche 1 bis 4, wobei ein maximaler Außendurchmesser des distalen Abschnitts (15) in einen Bereich eines begrenzen Durchmesser bis 1,0 mm entsprechend einem Durchmesser eins Umkreises des Bildsensors (33, 33A, 33B) fällt.
Endoskop (111), Folgendes umfassend: eine Einzellinse (93, 93A, 93B, 93C, 93D), die eine quadratische Außenform in einer Richtung senkrecht zu einer optischen Achse aufweist, einen Bildsensor (33, 33A, 33B), der in der Richtung senkrecht zu der optischen Achse die gleiche Außenform wie die der Außenform der Einzellinse (93, 93A, 93B, 93C, 93D) aufweist, eine Sensorabdeckung (43, 43A, 43B), die einen Bildgebungsbereich (41) des Bildsensors (33, 33A, 33B) abdeckt und in der Richtung senkrecht zu der optischen Achse die gleiche Außenform wie die der Außenform der Einzellinse (93, 93A, 93B, 93C, 93D) aufweist, einen Bindeharzabschnitt (37), der die Sensorabdeckung (43, 43A, 43B) an der Einzellinse (93, 93A, 93B, 93C, 93D) fixiert, wobei die optische Achse der Einzellinse (93, 93A, 93B, 93C, 93D) mit einem Mittelpunkt des Bildgebungsbereichs (41) zusammenfällt, und ein Übertragungskabel (31), das vier elektrische Leitungen aufweist (45), welche jeweils mit einem von vier Leiterverbindungsabschnitten (49) verbunden sind, die an vier Ecken auf einer hinteren Endoberfläche angeordnet sind, die die quadratische Form des Bildsensors (33, 33A, 33B) aufweist, wobei ein Mittelabschnitt der Einzellinse (93, 93A, 93B, 93C, 93D) eine konvex gekrümmte Oberfläche (97) aufweist, die in einer im Wesentlichen kugelförmigen Gestalt hervorsteht, eine Linsenoberfläche der konvex geformten Oberfläche (97) auf der Abbildungsseite der Einzellinse (93, 93A, 93B, 93C, 93D) bildend; wobei ein Umfangsrandabschnitt der Einzellinse (93, 93A, 93B, 93C, 93D) eine ebene Endoberfläche aufweist und eine Verbindungsebene (203) mit der Sensorabdeckung (43, 43A, 43B) über einen Gesamtbereich der ebenen Endoberfläche aufweist.
Endoskop (111), Folgendes umfassend: eine Einzellinse (93F), die eine oktogonale Außenform in einer Richtung senkrecht zu einer optischen Achse aufweist, bei der lange Seiten und kurze Seiten abwechselnd angeordnet sind, einen Bildsensor (33, 33A, 33B), der in der Richtung senkrecht zu der optischen Achse die gleiche Außenform wie die der Außenform der Einzellinse (93F) aufweist, eine Sensorabdeckung (43, 43A, 43B), die einen Bildgebungsbereich (41) des Bildsensors (33, 33A, 33B) abdeckt und in der Richtung senkrecht zu der optischen Achse die gleiche Außenform wie die der Außenform der Einzellinse (93F) aufweist, einen Bindeharzabschnitt (37), der die Sensorabdeckung (43, 43A, 43B) an der Einzellinse (93F) fixiert, wobei die optische Achse der Einzellinse (93F) mit einem Mittelpunkt des Bildgebungsbereichs (41) zusammenfällt, und ein Übertragungskabel (31), das vier elektrische Leitungen (45) aufweist, welche jeweils mit einem von vier Leiterverbindungsabschnitten (49) verbunden sind, die an vier Ecken entsprechend zu jeder kurzen Seite auf einer hinteren Endoberfläche angeordnet sind, die die oktagonale Form des Bildsensors (33, 33A, 33B) aufweist, wobei ein Mittelabschnitt der Einzellinse (93F) eine konvex gekrümmte Oberfläche (97) aufweist, die in einer im Wesentlichen kugelförmigen Gestalt hervorsteht, eine Linsenoberfläche der konvex geformten Oberfläche (97) auf der Abbildungsseite der Einzellinse (93F) bildend; wobei ein Umfangsrandabschnitt der Einzellinse (93F) eine ebene Endoberfläche aufweist und eine Verbindungsebene (93) mit der Sensorabdeckung (43, 43A, 43B) über einen Gesamtbereich der ebenen Endoberfläche aufweist,