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Gebiet
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Die vorliegende Erfindung betrifft eine Abbildungsvorrichtung, die an einem distalen Ende eines Einführabschnitts eines Endoskops angeordnet ist, welcher in einen Gegenstand einführbar ist, um ein Inneres des Gegenstands abzubilden und betrifft weiterhin eine Endoskopvorrichtung unter Verwendung der Abbildungsvorrichtung.
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Hintergrund
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Üblicherweise werden Endoskopvorrichtungen vielfach für verschiedene Untersuchungen auf medizinischem Gebiet und industriellem Gebiet verwendet. Unter ihnen können Endoskopvorrichtungen für medizinische Anwendungen Beobachtungen oder dergleichen an einer Person durchführen, indem in eine Person, beispielsweise einen Patienten, ein langgestreckter flexibler Einführabschnitt eingeführt wird, der einen distalen Endabschnitt hat, in welchem eine Abbildungsvorrichtung aufgenommen ist. Damit das Einführen in die Person einfach ist, muss der Einführabschnitt dünnen Durchmesser haben.
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Üblicherweise ist eine Abbildungsvorrichtung, die in einem Endoskop oder dergleichen verwendet wird, so aufgebaut, dass ein äußerer Umfangsabschnitt einer Gruppe von Linsen als optischem Objektivsystem durch einen Linsentubus aus Metall festgelegt ist und der Linsentubus ist in einem rohrförmigen Linsentubushalteteil gehalten, wodurch die Positionen in radialer Richtung und Richtung der optischen Achse der Linsengruppe definiert sind. Als eine Technik zum dünner machen eines Durchmessers des Einführabschnitts wurde eine derartige Endoskopabbildungsvorrichtung beschrieben, bei der ein Abstand in Richtung eines optischen Pfads in einem Linsentubushalteteil vorgesehen ist, das einen Linsentubus eines optischen Objektivsystems hält und eine äußere Umfangsoberfläche dieses Intervallabschnitts ist beschnitten und nahe einer Seite einer oberen Oberfläche eines Halbleiterabbildungssensors angeordnet, sodass eine Höhenabmessung der Endoskopabbildungsvorrichtung verringert ist (siehe beispielsweise Patentliteratur 1 und Patentliteratur 2).
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Druckschriftenliste
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Patentliteratur
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- Patentliteratur 1: JP 2000-271066 A
- Patentliteratur 2: JP 2002-45333 A
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Zusammenfassung
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Technisches Problem
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Bei den Techniken gemäß Patentliteratur 1 und Patentliteratur 2 ist jedoch, da ein Außenumfang einer Gruppe von Linsen dafür ausgelegt ist, mit einem Linsentubus und einem Linsentubushalteteil abgedeckt zu werden, eine Verringerung der Höhenabmessung beschränkt. Da weiterhin ein überschüssiges Intervall in Richtung des optischen Pfads zur Verringerung der Höhenabmessung vorgesehen ist, wird die Länge des Einführabschnitts größer, was die Realisierung einer klein bauenden Endoskopvorrichtung behindern kann.
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Die vorliegende Erfindung wurde mit Blick auf das Voranstehende gemacht und eine Aufgabe der Erfindung ist es, eine Abbildungsvorrichtung kleiner Abmessung und eine Endoskopvorrichtung zu schaffen.
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Lösung des Problems
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Zur Lösung des obigen Problems und zur Erzielung der Aufgabe weist eine Abbildungsvorrichtung gemäß der Erfindung auf: eine Gruppe von Linsen, welche einfallendes Licht zu sammeln vermögen; ein Linsenlagerteil mit einem Passabschnitt, in welchen die Gruppe von Linsen eingesetzt ist; ein Prisma, welches Licht zu reflektieren vermag, welches von der Gruppe von Linsen gesammelt worden ist; und einen Abbildungssensor mit einer lichtempfangenden Einheit, welche das vom Prisma reflektierte Licht zu empfangen vermag und eine fotoelektrische Umwandlung an dem empfangenden Licht durchzuführen vermag, um ein elektrisches Signal zu erzeugen. Das Linsenlagerteil hat einen Ausschnitt oder einen Öffnungsabschnitt, in welchen das Prisma eingesetzt ist. Das Linsenlagerteil ist mit dem Abbildungssensor auf Seiten einer Anordnungsoberfläche verbunden, wo das Prisma angeordnet ist.
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Bei der Abbildungsvorrichtung gemäß der oben beschriebenen Erfindung ist das Prisma an einer Oberfläche der lichtempfangenden Einheit des Abbildungssensors angeordnet.
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Bei der Abbildungsvorrichtung gemäß der oben beschriebenen Erfindung hat eine Seitenfläche des Ausschnitts oder des Öffnungsabschnitts, welche parallel zu einer optischen Achsenrichtung der Gruppe von Linsen ist, Kontakt mit einem Teil einer Seitenfläche des Prismas, welche parallel zur optischen Achsenrichtung ist. Eine Länge der Seitenfläche des Öffnungsabschnitts, die parallel zur optischen Achsenrichtung ist, ist länger als eine Länge in optischer Achsenrichtung der Anordnungsoberfläche, wo das Prisma angeordnet ist.
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Bei der Abbildungsvorrichtung gemäß der oben beschriebenen Erfindung enthält das Linsenlagerteil eine Verbindungselektrode an einer Oberfläche in Verbindung mit dem Abbildungssensor und eine Verbindungselektrode für eine Kabelverbindung an einer Oberfläche, wo der Passabschnitt ausgebildet ist.
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Eine Endoskopvorrichtung gemäß der Erfindung enthält die Abbildungsvorrichtung gemäß der oben beschriebenen Erfindung, welche in einen lebenden Körper einführbar ist, um das Innere des lebenden Körpers abzubilden.
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Vorteilhafte Effekte der Erfindung
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Gemäß der vorliegenden Erfindung enthält ein Linsenlagerteil einen Passabschnitt, in welchen eine Gruppe von Linsen eingesetzt ist, um die Gruppe von Linsen zu halten. Mit diesem Aufbau ist es möglich, eine Abbildungsvorrichtung kleiner Größe zu realisieren. Das Linsenlagerteil enthält weiterhin einen Ausschnitt oder einen Öffnungsabschnitt, in welchen ein Prisma, das an einem Abbildungssensor angeordnet ist, eingesetzt werden kann. Da das Linsenlagerteil in Richtung einer optischen Achse mittels des Ausschnitts oder des Öffnungsabschnitts bewegt werden kann, lässt sich eine Fokuseinstellung problemlos durchführen.
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Kurze Beschreibung der Zeichnung
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1 ist eine schematische Ansicht des Gesamtaufbaus einer Endoskopvorrichtung gemäß einer ersten Ausführungsform.
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2 ist eine Schnittteilansicht des distalen Endes eines in 1 gezeigten Endoskops.
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3A ist eine Vorderansicht auf eine Abbildungsvorrichtung.
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3B ist eine Draufsicht auf die Abbildungsvorrichtung.
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3C ist eine Seitenansicht auf die Abbildungsvorrichtung.
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3D ist eine Schnittansicht entlang Linie A-A in 3B.
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4 ist ein Flussdiagramm, welches einen Ablauf zur Herstellung der Abbildungsvorrichtung erläutert.
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5A ist eine perspektivische Ansicht einer Abbildungsvorrichtung gemäß einer zweiten Ausführungsform.
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5B ist eine Schnittansicht entlang Linie B-B in 5A.
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6 ist eine erläuternde Ansicht eines Prozesses zur Herstellung der Abbildungsvorrichtung gemäß der zweiten Ausführungsform.
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7A ist eine perspektivische Ansicht einer Abbildungsvorrichtung gemäß einer Abwandlung der zweiten Ausführungsform.
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7B ist eine Schnittansicht entlang Linie C-C in 7A.
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Beschreibung von Ausführungsformen
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Bezug genommen wird nachfolgend auf eine Endoskopvorrichtung mit einem Abbildungsmodul als Vorgehensweise zur Umsetzung der vorliegenden Erfindung (nachfolgend als „Ausführungsform/Ausführungsformen” bezeichnet). Die vorliegende Erfindung ist nicht durch die Ausführungsform eingeschränkt. Gleiche Bezugszeichen werden verwendet, um in der Zeichnung gleiche Elemente zu bezeichnen. Es sei festzuhalten, dass die Zeichnung lediglich schematisch ist und eine Beziehung zwischen Dicke und Breite eines jeden Bauteils und ein Verhältnis eines jeden Bauteils oder dergleichen von der Realität abweichen. Abmessungen und Verhältnisse in den unterschiedlichen Zeichnungen können ebenfalls unterschiedlich zueinander sein.
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(erste Ausführungsform)
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1 ist eine schematische Ansicht des Gesamtaufbaus eines Endoskopssystems gemäß der Ausführungsform der vorliegenden Erfindung. Wie in 1 gezeigt enthält eine Endoskopvorrichtung 1 ein Endoskop 2, einen Mehrfachleiter 6, einen Verbinder 7, eine Lichtquellenvorrichtung 9, einen Prozessor (Steuervorrichtung) 10 und eine Anzeigevorrichtung 13.
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Das Endoskop 2 nimmt ein in-vivo-Bild einer Person auf und gibt ein Bildsignal durch Einführen eines Einführabschnitts 4 in die Person aus. Ein elektrisches Kabelbündel innerhalb des Mehrfachleiters 6 ist zu einem distalen Ende des Einführabschnitts 4 des Endoskops 2 geführt und mit einer Abbildungsvorrichtung verbunden, welche in einenm distalen Endabschnitt 31 des Einführabschnitts 4 angeordnet ist.
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Der Verbinder 7 befindet sich an einem proximalen Ende des Mehrfachleiters 6, ist mit der Lichtquellenvorrichtung 9 und dem Prozessor 10 verbunden, führt einen bestimmten Signalprozess an einem Abbildungssignalausgang von der Abbildungsvorrichtung am distalen Endabschnitt 31 in Verbindung mit dem Mehrfachleiter 6 durch und führt eine analog/digital-Wandlung (A/D-Wandlung) an dem Bildsignal durch, um das Signal als Bildsignal auszugeben.
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Die Lichtquellenvorrichtung 9 ist beispielsweise unter Verwendung einer weißen LED gebildet. Gepulstes weißes Licht von der Lichtquellenvorrichtung 9 verläuft durch den Verbinder 7 und den Mehrfachleiter 6, um Beleuchtungslicht zu werden, damit ein Objekt am distalen Ende des Einführabschnitts 4 des Endoskops 2 beleuchtet werden kann.
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Der Prozessor 10 führt einen bestimmten Abbildungsprozess an dem Bildsignal durch, das vom Verbinder 7 ausgegeben wird und steuert die gesamte Endoskopvorrichtung 1. Die Anzeigevorrichtung 13 zeigt das vom Prozessor 10 verarbeitete Bildsignal an.
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Eine Betätigungseinheit 5 ist an einer proximalen Endseite des Einführabschnitts 4 des Endoskops 2 angeschlossen. Verschiedene Schalter und Knöpfe oder dergleichen zum Betätigen einer Endoskopfunktion sind an der Betätigungseinheit 5 vorgesehen. Eine Behandlungswerkzeugeinführöffnung 17 ist an der Betätigungseinheit 5 angeordnet. Ein Behandlungswerkzeug, beispielsweise eine Pinzette für lebendes Gewebe, ein elektrisches Skalpell und eine Untersuchungssonde werden in eine Person über die Behandlungswerkzeugeinführöffnung 17 eingeführt.
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Der Einführabschnitt 4 enthält den distalen Endabschnitt 31, einen biegbaren Abschnitt 32 und einen flexiblen Rohrabschnitt 33. Die Abbildungsvorrichtung befindet sich im distalen Endabschnitt 31. Der biegbare Abschnitt 32 ist durchgängig an einer proximalen Endseite des distalen Endabschnitts 31 angeordnet und in eine Mehrzahl von Richtungen biegbar. Der flexible Rohrabschnitt 33 ist durchgängig an einer proximalen Endseite des biegbaren Abschnitts 32 angeordnet. Eine Biegeröhre, welche innerhalb des biegbaren Abschnitts 32 angeordnet ist, wird durch Betätigung eines Biegebetätigungsknopfs seitens der Betätigungseinheit 5 gebogen und ist beispielsweise in vier Richtungen biegbar, einschließlich nach oben, unten, links und rechts, wenn ein im Einführabschnitt 4 eingesetzter Biegedraht angezogen oder nachgelassen wird.
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Ein Lichtleiter (nicht gezeigt), der Beleuchtungslicht von der Lichtquellenvorrichtung 9 liefert, ist im Endoskop 2 angeordnet. Eine Beleuchtungslinse (nicht dargestellt) ist an einem Emissionsende des von dem Lichtleiter zugeführten Beleuchtungslichts angeordnet. Die Beleuchtungslinse befindet sich am distalen Endabschnitt 31 des Einführabschnitts 4 und das Beleuchtungslicht wird in Richtung einer Person abgestrahlt.
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Nachfolgend wird ein Aufbau des distalen Endabschnitts 31 des Endoskops 2 näher beschrieben. 2 ist eine Schnittteilansicht eines distalen Endes des Endoskops 2. 2 ist eine Schnittansicht entlang einer Ebene senkrecht zu einer Substratoberfläche der Abbildungsvorrichtung am distalen Endabschnitt 31 des Endoskops 2, parallel zu einer optischen Achsenrichtung von Einfallslicht für die Abbildungsvorrichtung und eine vertikale Achse enthaltend. In 2 sind der distale Endabschnitt 31 des Einführabschnitts 4 des Endoskops 2 und ein Teil des biegbaren Abschnitts 32 dargestellt.
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Wie in 2 gezeigt, ist der biegbare Abschnitt 32 in die vier Richtungen einschließlich der Richtung nach oben, unten, links und rechts biegbar, wenn der in der Biegeröhre 34 verlaufende Biegedraht angezogen oder nachgelassen wird. Eine Abbildungsvorrichtung 100 ist in einem oberen Teil des Inneren des distalen Endabschnitts 31 angeordnet und erstreckt sich von einer distalen Endseite des biegbaren Abschnitts 32. In einem unteren Teil ist ein Behandlungswerkzeugkanal 36 ausgebildet, durch welchen verschiedene Behandlungswerkzeuge verlaufen.
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Die Abbildungsvorrichtung 100 hat eine Linseneinheit 40 und eine Abbildungseinheit 50 an einer proximalen Endseite der Linseneinheit 40. Die Abbildungsvorrichtung 100 ist an der Innenseite des distalen Endabschnitts 31 über einen Kleber angeheftet. Der distale Endabschnitt 31 ist aus einem steifen Bauteil geformt, um einen Innenraum zu bilden, in welchem die Abbildungsvorrichtung 100 aufgenommen ist. Ein äußerer Umfangsabschnitt eines proximalen Endes des distalen Endabschnitts 31 ist mit einem abziehbaren Abdeckschlauch (nicht gezeigt) bedeckt. Ein Bauteil an einer proximalen Endseite des distalen Endabschnitts 31 ist aus einem flexiblen Bauteil, sodass der biegbare Abschnitt 32 gebogen werden kann.
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Die Linseneinheit 40 hat eine Mehrzahl von Objektivlinsen 40a-1 bis 40a-3 und ein Linsenlagerteil 41, welches die Objektivlinsen 40a-1 bis 40a-3 trägt. Die Linseneinheit 40 ist an dem distalen Endabschnitt 31 befestigt, wenn das Linsenlagerteil 41 und ein oberes Ende der Objektivlinse 40a-1 in einen distalen Endbefestigungsabschnitt 35 innerhalb des distalen Endabschnitts 31 eingesetzt und hierin befestigt sind.
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Die Abbildungseinheit 50 enthält ein Prisma 51 und einen Abbildungssensor 53. Das Prisma 51 reflektiert Licht, das über die Objektivlinsen 40a-1 bis 40a-3 an die Linseneinheit 40 ausgegeben wird. Der Abbildungssensor 53 hat eine lichtempfangende Einheit 52, welche vom Prisma 51 reflektiertes Licht empfängt und führt eine fotoelektrische Umwandlung an dem empfangenden Licht durch, um ein elektrisches Signal zu erzeugen. Der Abbildungssensor 53 ist quer angeordnet, sodass die lichtempfangende Einheit 52 horizontal liegt. Das Prisma 51 ist an der lichtempfangenden Einheit 52 angeordnet. Ein distales Ende eines jeden Signalkabels 55 des elektrischen Kabelbündels ist mit einem proximalen Ende des Abbildungssensors 53 verbunden. Ein Substrat kann mit dem Abbildungssensor 53 in Verbindung sein und ein elektronisches Bauteil, welches eine Verarbeitungsschaltung 54 bildet und das Signalkabel 55 können an dem Substrat angeordnet oder mit diesem verbunden sein.
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Ein proximales Ende eines jeden Signalkabels 55 erstreckt sich in Richtung proximales Ende des Einführabschnittes 4. Das elektrische Kabelbündel ist so angeordnet, dass es im Einführabschnitt 4 eingesetzt ist und verläuft durch die Betätigungseinheit 5 und den Mehrfachleiter 6 von 1 zum Verbinder 7.
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Licht, welches von einem Ende des Linsenlagerteils 41 kommt, wird von den Objektivlinsen 40a-1 bis 40a-3 gesammelt und tritt in das Prisma 51 ein. Die lichtempfangende Einheit 52, ausgewählt aus einem CCD-Bildsensor, einem CMOS-Bildsensor oder derer gleichen, ist an einer Position ausgebildet, wo diese lichtempfangende Einheit 52 das vom Prisma 51 abgestrahlte Licht empfangen kann. Die lichtempfangende Einheit 52 wandelt das empfangende Licht in ein Bildsignal um. Das Bildsignal läuft über das Signalkabel 55, das mit Abbildungssensor 53 verbunden ist und durch den Verbinder 7 und wird an den Prozessor 10 ausgegeben. In der Beschreibung der vorliegenden Erfindung wird die Seite des Linsenlagerteils 41, aus dem das Licht kommt, das heißt eine Seite, wo die Objektivlinsen 40a-1 bis 40a-3 angeordnet sind, als vorderer Endabschnitt bezeichnet und eine Seite des Linsenlagerteils 41, wo das Prisma 51 angeordnet ist, wird als hinterer Endabschnitt bezeichnet.
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Das Linsenlagerteil 41 wird durch einen Kleber mit dem Abbildungssensor 53 verbunden. Ein hinteres Ende des Linsenlagerteils 41 und eine hintere Endseite an einer Zusammenbauposition des Prismas 51 mit dem Bildsensor 53 sind durch eine Versiegelungsmasse 56 abgedichtet.
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Nachfolgend wird die Abbildungsvorrichtung 100 beschrieben. 3A ist eine Vorderansicht auf die Abbildungsvorrichtung 100. 3B ist eine Draufsicht auf die Abbildungsvorrichtung 100. 3C ist eine Seitenansicht auf die Abbildungsvorrichtung 100. 3D ist eine Schnittansicht entlang Linie A-A in 3B.
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Wie in den 3A bis 3D gezeigt, hat das Linsenlagerteil 41 eine Plattenform, in welcher ein Vertiefungsabschnitt 42, Passabschnitte 43a-1 bis 43a-3 und ein Ausschnitt 44 gebildet sind. Der Vertiefungsabschnitt 42 dient als optischer Pfad für einfallendes Licht. Die Objektivlinsen 40a-1 bis 40a-3 sind in die Passabschnitte 43a-1 bis 43a-3 eingesetzt. Das Prisma 51 kann in den Ausschnitt 44 eingesetzt werden.
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Die Passabschnitte 43a-1 bis 43a-3 müssen nur so ausgebildet sein, dass sie die Objektivlinsen 40a-1 bis 40a-3 festlegen und Abstände zwischen ihnen aufrechterhalten können. Bei der ersten Ausführungsform sind die Passabschnitte 43a-1 bis 43a-3 in Seitenflächen des Vertiefungsabschnitts 42 ausgebildet, die einander gegenüberliegen. Jedoch kann auch eine Bodenfläche des Vertiefungsabschnitts 42 ausgeschnitten werden, um einen Passabschnitt zu bilden. Durch ausbilden des Passabschnittes in der Bodenfläche des Vertiefungsabschnitts 42 kann ein distaler Endabschnitt 31 geringer Abmessungen erhalten werden. Wenn die Bodenfläche des Vertiefungsabschnitts 42 beschnitten wird, um den Passabschnitt zu bilden, kann eine Durchgangsöffnung derart gebildet werden, dass die Objektivlinsen 40a-1 bis 40a-3 in Kontakt mit dem Abbildungssensor 53 sind. Alternativ kann eine Breite des Vertiefungsabschnitts 42 gleich einem Durchmesser einer jeden der Objektivlinsen 40a-1 bis 40a-3 gemacht werden, sodass die Passabschnitte 43a-1 bis 43a-3 nur in der Bodenfläche des Vertiefungsabschnittes 42 gebildet werden müssen.
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Der Ausschnitt 44 ist an einer hinteren Endseite des Linsenlagerteils 41 ausgebildet, so dass das Prisma 51 in den Ausschnitt 44 eingesetzt werden kann. Eine Seitenfläche des Ausschnitts 44 parallel zur Richtung der optischen Achse ist mit einer derartigen Länge ausgebildet, dass die Seitenfläche des Ausschnitts 44 parallel zur Richtung der optischen Achse in Kontakt mit einer Seitenfläche des Prismas 51 parallel zur Richtung der optischen Achse ist. Da die Seitenfläche des Ausschnitts 44 parallel zur Richtung der optischen Achse so gebildet ist, dass sie Kontakt mit einem Teil der Seitenfläche des Prismas 51 parallel zur Richtung der optischen Achse hat, lässt sich eine Fokuseinstellung problemlos durchführen. In der ersten Ausführungsform wird der Ausschnitt 44 als ein Aufbau verwendet, der das Einsetzen des Prismas 51 erlaubt. Jedoch kann ein Öffnungsabschnitt so verwendet werden, dass ein hinteres Ende des Ausschnitts 44 verschlossen ist. Wenn der Öffnungsabschnitt verwendet wird, wird eine Seitenfläche des Öffnungsabschnitts parallel zur Richtung der optischen Achse so ausgebildet, dass sie Kontakt mit einem Teil der Seitenfläche des Prismas 51 parallel zur Richtung der optischen Achse hat und eine Länge der Seitenfläche des Öffnungsabschnitts parallel zur Richtung der optischen Achse wird länger als eine Länge einer Anordnungsfläche in Richtung der optischen Achse gemacht, wo das Prisma 51 angeordnet ist.
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In der ersten Ausführungsform ist eine Breite R1 des Linsenlagerteils 41 gleich einer Breite R2 des Abbildungssensors 53. Jedoch kann die Breite R1 des Linsenlagerteils 41 kürzer als die Breite R2 des Abbildungssensors 53 gemacht werden, so lange die Objektivlinsen 40a-1 bis 40a-3 befestigt werden können. Eine Dicke R3 des Linsenlagerteils 41 ist bevorzugt kleiner als ein Durchmesser R4 einer jeden der Objektivlinsen 40a-1 bis 40a-3.
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Der Abbildungssensor 53 enthält die lichtempfangende Einheit 52 und die Verarbeitungsschaltung 54. Eine Verbindungselektrode 57, welche das Signalkabel 55 anschließt, ist ebenfalls an dem Abbildungssensor 53 ausgebildet. Das Linsenlagerteil 41 ist an der Oberfläche des Abbildungssensors 53 angeordnet, wo das Prisma 51 liegt.
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Nachfolgend wird ein Verfahren zur Herstellung der Abbildungsvorrichtung 100 der ersten Ausführungsform beschrieben. 4 ist ein Flussdiagramm, welches einen Herstellungsprozess für die Abbildungsvorrichtung 100 erläutert.
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Zunächst wird das Prisma 51 an einer Oberfläche der lichtempfangenden Einheit 52 des Abbildungssensors 53 angeordnet (Schritt S1) und die Objektivlinsen 40a-1 bis 40a-3 werden in die Passabschnitte 43a-1 bis 43a-3 des Linsenlagerteils 41 eingesetzt und mittels eines Klebers festgelegt (Schritt S2).
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Das Linsenlagerteil 41, an welchem die Objektivlinsen 40a-1 bis 40a-3 festgelegt worden sind, wird an dem Abbildungssensor 53 befestigt, auf welchem das Prisma 51 angeordnet worden ist (Schritt S3). Zum Zeitpunkt der Anordnung wird das Linsenlagerteil 41 so angeordnet, dass der Ausschnitt 44 des Linsenlagerteils 41 über das Prisma 51 passt.
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Nachdem das Linsenlagerteil 41 auf dem Abbildungssensor 53 angeordnet worden ist, wird das Linsenlagerteil 41, welches die Objektivlinsen 40a-1 bis 40a-3 hält, in Richtung der optischen Achse bewegt, sodass eine Fokuseinstellung durchgeführt wird (Schritt S4). Die Fokuseinstellung wird bevorzugt anhand eines Ausgangsbilds derart durchgeführt, dass eine Sonde oder dergleichen in Anlage mit der Verbindungselektrode 57 des Signalkabels 55 gebracht wird.
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Nach einer Positionierung des Linsenlagerteils 41 für die Fokuseinstellung wird das Linsenlagerteil 41 am Bildsensor 53 angeheftet und festgelegt (Schritt S5). Die Festlegung des Linsenlagerteils 41 am Bildsensor 53 muss nur derart durchgeführt werden, dass ein Kleber vorab auf eine Oberfläche des Linsenlagerteils 41 und/oder des Bildsensors 53 aufgebracht wird und nach der Fokuseinstellung kann dieser Kleber durch Erwärmung, Ultraviolettbestrahlung oder derer gleichen ausgehärtet werden, um die Befestigung abzuschließen.
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Da bei der ersten Ausführungsform die Objektivlinsen 40a-1 bis 40a-3 so gehalten werden können, dass die Objektivlinsen 40a-1 bis 40a-3 in die Passabschnitte 43a-1 bis 43a-3 des Linsenlagerteils 41 eingesetzt sind, lässt sich eine Abbildungsvorrichtung 100 geringer Abmessungen erzielen, ohne dass ein Bauteil verwendet werden muss, das einen äußeren Rahmen hat, welcher die Linsen hält. Da das Linsenlagerteil 41 den Ausschnitt 44 enthält, in welchen das Prisma 51 auf dem Abbildungssensor 53 eingesetzt werden kann und das Linsenlagerteil 41 in Richtung der optischen Achse im Rahmen des Ausschnitts 44 bewegt werden kann, lässt sich eine Fokuseinstellung problemlos durchführen. Da weiterhin die Abbildungsvorrichtung 100 gemäß der ersten Ausführungsform so ausgebildet ist, dass die Verarbeitungsschaltung 54 auf dem Abbildungssensor 53 ausgebildet ist, muss kein Substrat zur Anordnung eines elektrischen Bauteils verwendet werden. Wenn die Abbildungsvorrichtung 100 in der Endoskopvorrichtung verwendet wird, lässt sich der distale Endabschnitt 31 verkürzen und eine Stufe oder dergleichen zur Verbindung des Substrats mit dem Abbildungssensor kann weggelassen werden.
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(Zweite Ausführungsform)
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Eine Abbildungsvorrichtung gemäß einer zweiten Ausführungsform unterscheidet sich von derjenigen der ersten Ausführungsform dahingehend, dass eine Verbindungselektrode für ein Signalkabel 55 an einem Linsenlagerteil ausgebildet ist. 5A ist eine perspektivische Ansicht der Abbildungsvorrichtung gemäß der zweiten Ausführungsform. 5B ist eine Schnittansicht entlang Linie B-B in 5A.
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Wie in den 5A und 5B gezeigt, ist ein Öffnungsabschnitt 44A, in welchen ein Prisma 51 eingesetzt werden kann, in einem Linsenlagerteil 41A ausgebildet und die Verbindungselektrode 57, welche den Anschluss zum Signalkabel 55 herstellt, ist an einer hinteren Endseite des Linsenlagerteils 41A ausgebildet. Die Verbindungselektrode 57 bildet zusammen mit einer Verbindungselektrode 58 an einer hinteren Oberfläche und mit einer Durchkontaktierung 59 eine Durchgangselektrode.
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Eine Verbindungselektrode 60 ist am Abbildungssensor 53A zusammen mit einer lichtempfangenden Einheit 52 und einer Verarbeitungsschaltung 54 ausgebildet und elektrisch mit der Verbindungselektrode 58 des Linsenlagerteils 41A verbunden.
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Nachfolgend wird ein Verfahren zur Herstellung einer Abbildungsvorrichtung 100A der zweiten Ausführungsform beschrieben. 6 ist eine erläuternde Darstellung eines Ablaufs zur Herstellung der Abbildungsvorrichtung 100A.
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Auf gleiche Weise wie bei der ersten Ausführungsform wird das Prisma 51 an einer Oberfläche der lichtempfangenden Einheit 52 des Abbildungssensors 53A angeordnet und Objektivlinsen 40a-1 bis 40a-3 werden in Passabschnitte 43a-1 bis 43a-3 des Linsenlagerteils 41A eingesetzt und durch einen Kleber festgelegt. Wie in 6(a) gezeigt, wird das Linsenlagerteil 41A, an welchem die Objektivlinsen 40a-1 bis 40a-3 befestigt worden sind, mittels des Öffnungsabschnitts 44A an dem Abbildungssensor 53A angeordnet, auf welchem das Prisma 51 angeordnet worden ist. Zum Zeitpunkt der Anordnung wird das Linsenlagerteil 41A so angeordnet, dass die Verbindungselektrode 58 des Linsenlagerteils 41A in Anlage mit der Verbindungselektrode 60 des Abbildungssensors 53A gelangt.
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Nachdem das Linsenlagerteil 41A auf dem Abbildungssensor 53 angeordnet worden ist, wird gemäß 6(b) das Linsenlagerteil 41A, welches die Objektivlinsen 40a-1 bis 40a-3 hält, in Richtung der optischen Achse bewegt, sodass eine Fokuseinstellung durchgeführt wird. Die Fokuseinstellung erfolgt bevorzugt durch ein Ausgangsbild derart, dass eine Sonde oder derer gleichen in Kontakt mit der Verbindungselektrode 57 gebracht wird. Die Verbindungselektroden 58 und 60 sind bevorzugt jeweils so gestaltet, dass sie eine Länge haben, welche eine elektrische Verbindung ermöglicht, auch wenn eine Lageverschiebung in Richtung der optischen Achse durch die Fokuseinstellung erfolgt. Nach der Fokuseinstellung wird das Linsenlagerteil 41A am Abbildungssensor 53A angeheftet und befestigt.
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Da bei der zweiten Ausführungsform auf gleiche Weise wie bei der ersten Ausführungsform die Objektivlinsen 40a-1 bis 40a-3 so gehalten werden können, dass die Objektivlinsen 40a-1 bis 40a-3 in die Passabschnitte 43a-1 bis 43a-3 des Linsenlagerteils 41A eingesetzt sind, lässt sich eine Abbildungsvorrichtung 100A geringer Abmessungen erreichen, ohne dass ein Bauteil mit einem äußeren Rahmen verwendet werden muss, der die Linsen hält. Da das Linsenlagerteil 41A den Öffnungsabschnitt 44A enthält, in welchem das Prisma 51 auf dem Abbildungssensor 53A zu liegen kommt und das Linsenlagerteil 41A in Richtung der optischen Achse aufgrund des Öffnungsabschnitts 44A bewegt werden kann, lässt sich eine Fokuseinstellung problemlos durchführen. Da weiterhin die Abbildungsvorrichtung 100A gemäß der zweiten Ausführungsform so gebildet ist, dass die Verarbeitungsschaltung 54 auf dem Abbildungssensor 53A ausgebildet sind, muss kein Substrat zur Anordnung eines elektrischen Bauteils verwendet werden. Wenn die Abbildungsvorrichtung 100A in einer Endoskopvorrichtung verwendet wird, kann somit der distale Endabschnitt 31A verkürzt werden und eine Stufe oder dergleichen zum Verbinden des Substrats mit dem Bildsensor kann weggelassen werden.
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Obgleich das Linsenlagerteil 41A der zweiten Ausführungsform elektrisch den Abbildungssensor 53A mit dem Signalkabel 55 über die Durchgangselektrode verbindet, können die Verbindungselektroden 57 und 58 durch eine Verdrahtung verbunden werden, die an einer Oberfläche des Linsenlagerteils 41A ausgebildet ist. Wenn die Verbindungselektroden 57 und 58 durch die Verdrahtung verbunden werden, müssen die Verbindungselektroden 57 und 58 nur an einer Seitenfläche an einem hinteren Ende des Linsenlagerteils 41A ausgebildet werden.
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Wenn die Verarbeitungsschaltung 54 an einem vorderen Endabschnitt des Abbildungssensors ausgebildet ist, das heißt unterhalb der Objektivlinsen 40a-2 bis 40a-3, lässt sich eine Abbildungsvorrichtung geringer Abmessungen erreichen. 7A ist eine perspektivische Ansicht einer Abbildungsvorrichtung gemäß einer Abwandlung der zweiten Ausführungsform. 7B ist eine Schnittansicht entlang Linie C-C in 7A.
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Wie in den 7A und 7B gezeigt, ist eine Abbildungsvorrichtung 100B gemäß der Abwandlung so gebildet, dass eine Verarbeitungsschaltung 54 an einem vorderen Endabschnitt eines Abbildungssensors 53B ausgebildet ist und eine Verbindungselektrode (nicht dargestellt) ist noch weiter in Richtung vorderer Endseite des Abbildungssensors 53B unterhalb der Objektivlinse 40a-1 ausgebildet.
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An einer Seite nahe einer Fläche eines Linsenlagerteils 41B in Verbindung mit dem Abbildungssensor 53B ist eine Verbindungselektrode (nicht gezeigt) in Verbindung mit einer Verbindungselektrode an einer Seite nahe des Abbildungssensors 53B ausgebildet. An einer Oberfläche des Linsenlagerteils 41B ist eine Verdrahtung ausgebildet, welche eine Verbindungselektrode 57, an welcher ein Signalkabel 55 angeschlossen ist, mit einer Verbindungselektrode verbindet, welche in Verbindung mit einer Abbildungssensorelektrode des Abbildungssensors 53B ist.
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Die Abbildungsvorrichtung 100B gemäß der Abwandlung zeigt gleiche Effekte wie die zweite Ausführungsform und die Verarbeitungsschaltung 54 ist am vorderen Endabschnitt des Abbildungssensors 53B ausgebildet. Wenn die Abbildungsvorrichtung 100B in einer Endoskopvorrichtung verwendet wird, kann somit der distale Endabschnitt 31 weiter verkürzt werden.
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Bezugszeichenliste
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- 1
- Endoskopvorrichtung
- 2
- Endoskop
- 4
- Einführabschnitt
- 5
- Betätigungseinheit
- 6
- Mehrfachleiter
- 7
- Verbinder
- 9
- Lichtquellenvorrichtung
- 10
- Prozessor
- 13
- Anzeigevorrichtung
- 17
- Behandlungswerkzeugeinführöffnung
- 31
- distaler Endabschnitt
- 32
- biegbarer Abschnitt
- 33
- flexibler Rohrabschnitt
- 34
- Biegeröhre
- 35
- distaler Endbefestigungsabschnitt
- 36
- Behandlungswerkzeugkanal
- 40
- Linseneinheit
- 40a-1 bis 40a-3
- Objektivlinse
- 41, 41A, 41B
- Linsenlagerteil
- 42
- Vertiefungsabschnitt
- 43a-1 bis 43a-3
- Passabschnitt
- 44
- Ausschnitt
- 44A
- Öffnungsabschnitt
- 50
- Abbildungseinheit
- 51
- Prisma
- 52
- lichtempfangende Einheit
- 53, 53A, 53B
- Abbildungssensor
- 54
- Verarbeitungsschaltung
- 55
- Signalkabel
- 56
- Versiegelungsmasse
- 57, 58, 60
- Verbindungselektrode
- 59
- Durchkontaktierung
- 100, 100A, 100B
- Abbildungsvorrichtung
