JP2007034133A - 小径カメラ - Google Patents

Abstract

【課題】小径カメラのピント調整が容易に行えること。
【解決手段】小径カメラは、被写体からの光を結像させるレンズ光学系と、ベース部材５５の所定位置に配置され、レンズ光学系によって結像された被写体光を、電気信号に変換する撮像素子６１と、レンズ光学系を保持すると共にレンズ光学系の入射端側をカバーするカバー部４５を有し、ベース部材５５に固定されないレンズ鏡筒５４と、レンズ鏡筒５４を覆うように配置される筒状部材４２とを有する。
【選択図】 図３

Description

本発明は、小径カメラに関する。

小型カメラまたは小径カメラの一種である内視鏡の従来の組立方法は、撮像素子を固定しているベース部材に、レンズ光学系を有するレンズ鏡筒を配置させ、当該レンズ鏡筒を撮像素子に対してピント調整した後、ベース部材に固定し、その後、レンズ鏡筒や撮像素子等の部材の外側に筒状部材を配置させている。このような組立方法を採用している内視鏡としては特許文献１のようなものが知られている。

特許文献１記載の内視鏡は、予め組み立てられた固体撮像装置および対物レンズを有する映像ユニットを、保護部材としての枠体の内部に挿入し、映像ユニットと枠体とを気密に接着固定した後、枠体の前方に先端カバーを接着固定すると共に、その後端側を被覆ゴムで覆うことにより組み立てられる。

特開平５−２０７９７４号公報（図１〜図４）

ところで、特許文献１記載の内視鏡では、映像ユニットは、先端カバーと被覆ゴムによって完全に覆われているため、撮像素子と対物レンズのピント調整を再度行う場合、先端カバー、被覆ゴムおよび映像ユニット等の部材を分解しなければならない。したがって、ピントの調整に非常に手間がかかると共に、内視鏡を分解した際、内視鏡の内部にゴミやほこりが混入するという問題を有している。

本発明は上記の事情にもとづきなされたもので、その目的とするところは、ピント調整の容易な小径カメラを提供しようとするものである。

上記課題を解決するために、本発明の小径カメラは、被写体からの光を結像させるレンズ光学系と、ベース部材の所定位置に配置され、レンズ光学系によって結像された被写体光を、電気信号に変換する撮像素子と、レンズ光学系を保持すると共にレンズ光学系の入射端側をカバーするカバー部を有し、ベース部材に固定されないレンズ鏡筒と、レンズ鏡筒を覆うように配置される筒状部材とを有するものである。

このように構成した場合には、ベース部材に固定されないレンズ鏡筒がカバー部を有しているため、ベース部材の所定の位置に配置された撮像素子に対してレンズ鏡筒とカバー部とが一体として移動することとなる。このため、カバー部を移動させることで小径カメラのピント調整を行うことが可能となり、ピント調整を行う際に、小径カメラを分解する必要がなくなる。したがって、ピント調整時に小径カメラの内部にゴミやほこり等が混入するのを防止できる。また、外部からピント調整を行うことができるため、小径カメラを分解する場合と比較してピントの調整を容易に行うことが可能となる。

また、他の発明は、上述の発明に加えて更に、カバー部は、カバーガラス部と、当該カバーガラス部の外側を覆う外周被覆部とから構成されており、カバーガラス部と外周被覆部は透過性を有する部材となっているものである。このように構成した場合には、レンズを保護する機能を有するカバー部から光が入射することが可能となる。

さらに、他の発明は、上述の発明に加えて更に、外周被覆部は、光が透過する導光体部を有しており、レンズ鏡筒は導光体部に固定されているものである。このように構成した場合には、カバー部とレンズ鏡筒を容易に固定することができる。

また、本発明の小径カメラは、被写体からの光を結像させるレンズ光学系と、ベース部材の所定の位置に配置され、レンズ光学系によって結像された被写体光を、電気信号に変換する撮像素子と、レンズ光学系を保持し、ベース部材に固定されないレンズ鏡筒と、レンズ鏡筒を覆いかつその入射端側をカバーするように配置されると共にレンズ鏡筒に固定された筒状部材とを有するものである。

このように構成した場合には、レンズ鏡筒に筒状部材が固定されているため、ベース部材の所定位置に配置されている撮像素子に対して、レンズ鏡筒と筒状部材とが一体として移動可能となる。このため、筒状部材を移動させることで小径カメラのピント調整を行うことが可能となり、ピント調整を行う際に、小径カメラを分解する必要がなくなる。したがって、ピント調整時に小径カメラの内部にゴミやほこり等が混入するのを防止できる。また、外部からピント調整を行うことができるため、小径カメラを分解する場合と比較してピントの調整を容易に行うことが可能となる。

さらに、他の発明は、上述の発明に加えて更に、筒状部材の入射端側と反対側となる開口部には、撮像素子に直接または間接的に接続される配線ケーブルを有するケーブル部と筒状部材とを繋ぐジョイント部材が配置されているものである。このように構成した場合には、ジョイント部材の段部の光軸方向の厚さを変えることにより、撮像素子に対するレンズ鏡筒の位置決めを行うことが可能となり、結果として、小径カメラのピント調整を容易に行うことが可能となる。

また、他の発明は、上述の発明に加えて更に、ジョイント部材の外周面には、ジョイント部材に対する筒状部材の位置を決める位置決め部材が嵌まり込み可能な溝部が形成されているものである。このように構成した場合には、溝部に位置決め部材を嵌め込むこという容易な作業で、撮像素子に対するレンズ鏡筒の位置決めを行うことが可能となり、結果として、小径カメラのピント調整を容易に行えることとなる。

さらに、他の発明は、上述の発明に加えて更に、撮像素子は、外径の中心が、レンズ光学系の光軸に対して偏芯しており、断面が、最も肉厚の部分から周方向に離れるにつれて肉薄となっていく略三日月状をした三日月部を有するベース部材に保持されると共に、レンズ鏡筒の外周面は三日月部の内周面と隙間なく接触しているものである。このように構成した場合には、レンズ鏡筒の外周面は三日月部の内周面と隙間なく接触しているため、ピント調整を行う際、レンズ鏡筒は、三日月部にガイドされて光軸方向に精度良く移動する。したがって、ピント調整の精度を向上させることが可能となる。

本発明によると、小径カメラのピント調整が容易となる。

以下、本発明の一実施の形態に係る小径カメラ１０について、図１から図７に基づいて説明する。なお、以下の説明では、図１から図７において一端側とは各図の右側を指し、他端側とは各図の左側を指す。また、入射端側から見て光軸Ｍがベース部材５５の中心軸線に対して偏芯する方向を上方として上下左右の方向を規定する。

図１に示すように、小径カメラ１０は、外部ユニット２０と、ケーブル部となる可撓ケーブル部３０と、カメラ先端部４０とを有している。なお、小径カメラ１０に、ビデオデッキやその他の部材が付加されることがあるが、そのような場合を含めて小径カメラ１０とする。

外部ユニット２０は、カメラ先端部４０で得られた電気信号を信号処理するコントロール部２１と、このコントロール部２１で信号処理した映像信号を表示するモニター部２２とから主に構成される。コントロール部２１は、操作者が把持する部分ともなっており、操作者は、かかるコントロール部２１を把持しながらモニター部２２を見たり、各種の操作を行うことができる。

なお、コントロール部２１には、操作者が各種操作を実行するための、操作ボタン等の操作手段（不図示）が設けられている。操作者がこの操作手段を操作すると、例えば後述する駆動回路（不図示）を駆動制御させることで撮像素子６１を動作させたり、発光体５０から照明光を照射させたり、その照射強度を変更したり、可撓ケーブル部３０を変形させることが可能である。

また、コントロール部２１には、バッテリー２３が内蔵されている。バッテリー２３は、上述したモニター部２２およびカメラ先端部４０内の部材を作動させるための電源である。

また、外部ユニット２０には、ケーブル接続部２４が設けられている。ケーブル接続部２４は、後述する可撓ケーブル部３０が接続される部分である。このケーブル接続部２４は、例えば接続インターフェースを具備していて、可撓ケーブル部３０の一端側に存在する接続端子（不図示）を接続することが可能となっている。しかしながら、可撓ケーブル部３０が、ケーブル接続部２４に対して着脱できない固定的な構成を採用しても良い。

なお、操作者の操作に対応して、外部ユニット２０には、不図示の操作ボタン等が設けられている。また、外部ユニット２０には、不図示のコネクタ部が設けられていて、かかるコネクタ部に外部接続機器を接続することが可能である。なお、外部接続機器の例としては、例えば、小径カメラ１０で撮像された画像データを記録するためのデータ記憶装置、およびモニター部２２に映し出される画像を印刷するための印刷装置が挙げられる。

また、可撓ケーブル部３０（図１では、可撓ケーブル部３０のみが断面図で描かれている。）は、ケーブル部材に対応する部分であり、柔軟に変形することを可能としている。この可撓ケーブル部３０は、多数の湾曲駒（図示省略）を有している。湾曲駒は、互いに連続する状態で設けられていて、しかも互いに、隣り合う湾曲駒に対して回動可能に取り付けられている。また、かかる湾曲駒が回動した後に、隣り合う湾曲駒との間に生じる摩擦によって、当該回動した状態の傾斜角度を維持可能に設けられている。なお、図２においては、湾曲駒と後述する可撓チューブ３３を省略すると共に、可撓ケーブル部３０を略チューブ状となる状態に示している。

なお、可撓ケーブル部３０は、上述のように湾曲駒を用いる構成には限られない。湾曲駒を用いる以外の構成としては、例えば、可撓性を有すると共に形状を維持することができるポリマー樹脂を用いる構成が挙げられる。さらに、細い帯状の金属の弾性薄板を螺旋状に巻いて形成した螺旋管状のものを用いる構成もある。

上述の湾曲駒が複数連続している状態となっている可撓ケーブル部３０には、図１に示すように、その中央を貫くように、挿通孔３１が設けられている。すなわち、可撓ケーブル部３０を構成する湾曲駒にも、径方向の中心に、孔部（不図示）が設けられている。この挿通孔３１には、カメラ先端部４０に対して電源供給を行ったり、カメラ先端部４０の撮影光学系で撮影された画像データを外部ユニット２０に対して送信するための各種配線の束となる配線ケーブル３２（図２参照）が挿通されている。また、可撓ケーブル部３０の外周側には、配線ケーブル３２および不図示の湾曲駒を覆うように、可撓チューブ３３（図１参照）が設けられている。

図２は、カメラ先端部４０の構成を示す側断面図である。また、図３は、カメラ先端部４０の内部構成を示す図で、側面側の筒状部材４２およびカバー部４５を取り除いた状態の構成を示す側面図である。図４は、カメラ先端部４０の内部構成を示す図で、筒状部材４２、ジョイント部材４３および配線ケーブル３２を取り除いた状態を下方から見た場合の構成を示す図である。図５は、カメラ先端部４０の内部構成を示す図で、筒状部材４２、ジョイント部材４３および配線ケーブル３２を取り除いた状態を他端側から見た場合の斜視図である。

カメラ先端部４０は、図２または図３に示すように、筐体となる円筒状の筒状部材４２と、カメラ先端部４０とケーブル部となる可撓ケーブル部３０とを接続するジョイント部材４３と、レンズ光学系を保持すると共に光を透過させるカバー部４５と、発光体５０と、レンズ光学系を保持するレンズ鏡筒５４と、レンズ鏡筒５４および撮像素子６１を保持するベース部材５５と、撮像素子６１と、発光体５０および撮像素子６１に電力を伝達させるためのフレキシブル基板６５と、フレキシブル基板６５を支持する支持部材７０とから主に構成されている。なお、レンズ鏡筒５４はベース部材５５に対して固定されておらず、ピント調整などにおいて光軸Ｍ方向に移動可能となっており、一方、撮像素子６１は、ベース部材５５の所定位置に配置され、光軸Ｍ方向には移動不能となっている。

図２に示すように、筒状部材４２は、両端が開口した円筒状の部材であり、その外径は、一端部４２ａから他端部４２ｂまで同径となっている。筒状部材４２の一端部４２ａには、ジョイント部材４３が嵌合されている。ジョイント部材４３は、両端が開口した筒状部材であり、その他端側は、一端側より外径が小径となる小径筒状部４３ａとなっており、その一端側は、他端側より外径が大径となる大径筒状部４３ｂとなっている。

また、小径筒状部４３ａと大径筒状部４３ｂの外周面に形成される境界部は段部４３ｃとなっている。そして、小径筒状部４３ａにおける段部４３ｃの他端側近傍の外周面には全周に亘って溝部４３ｄが形成されている。溝部４３ｄは、一端側および他端側の両側から中央に向かって斜めに切り込まれ、その中央は光軸Ｍ方向に沿って水平に切り欠かれている。また、小径筒状部４３ａの他端と溝部４３ｄとの間の外周面には、全周に亘って断面が半楕円形に切り欠かれた半円溝部４３ｅが形成されている。半円溝部４３ｅには、断面が円形状のＯリング４４ａが係合されている。

ジョイント部材４３の中央に設けられる孔は、３つの異なる空間部から形成されており、その他端から段部４３ｃが形成されている位置にかけては、光軸Ｍ方向から見て、その断面が円形状をした中径空間部４３ｆとなっており、段部４３ｃの位置から一端側の所定の位置となる境界部４３ｇにかけては、中径空間部４３ｆより小径となる断面円形状の小径空間部４３ｈとなっている。また、境界部４３ｇからジョイント部材４３の一端にかけて、中径空間部４３ｆより大径となる断面円形状の大径空間部４３ｉとなっている。

ジョイント部材４３は、その小径筒状部４３ａが筒状部材４２の内側に嵌合されており、Ｏリング４４ａによって、筒状部材４２の内部に密着して固定されている。筒状部材４２とジョイント部材４３の相対的な位置決めは、位置決め部材４４ｂを溝部４３ｄに嵌め込むことによって行われる。位置決め部材４４ｂは、光軸Ｍ方向から見てＣ型形状をした部材であり、その周方向の断面は、図２に示すように略長方形となっている。

位置決め部材４４ｂは、ジョイント部材４３の側方から嵌め込まれる。その際、Ｃ型形状の開口部４４ｃ（図３参照）を溝部４３ｄに差し込むようにして嵌め込む。位置決め部材４４ｂが溝部４３ｄに嵌め込まれた状態では、位置決め部材４４ｂの他端側は、筒状部材の一端側と当接しており、位置決め部材４４ｃの一端側は、段部４３ｃと当接している。したがって、位置決め部材４４ｃの光軸Ｍ方向の長さ（幅）を変えることによって、筒状部材４２とジョイント部材４３との相対的な位置を調整することができる。すなわち、後述するように、レンズ光学系と撮像素子６１との間隔を調整（ピント調整）することができる。

大径空間部４３ｉには、可撓ケーブル部３０が接続されており、可撓ケーブル部３０の他端側は境界部４３ｇに当接している。また、可撓ケーブル部３０の挿通孔３１に挿通されている配線ケーブル３２は、可撓ケーブル部３０の他端部を通り過ぎ、後述するフレキシブル基板６５まで達している。ジョイント部材４３と可撓ケーブル部３０の接続は、可撓ケーブル部３０の外周面（可撓チューブ３３を配置する前の外周面）３０ａを大径筒状部４３ｂの内周面にエポキシ系接着剤等により隙間なく接着させることにより行われている。

また、筒状部材４２は、その他端部４２ｂの端面が後述するカバー部４５に形成されている境界面４８ｃに当接し、且つ、カバー部４５と一体となるように固定されている。また、カバー部４５は、外周被覆部４６とレンズカバー部４７とから形成されている。外周被覆部４６の他端側の外径は、筒状部材４２の外径と同径となっている（図２参照）。また、カバー部４５の全体の材質は、照明光が通過できるように、透明部材であるアクリル樹脂でできており、入射光が入射する部位は、同一部材からなるカバーガラス部４７となっている。カバーガラス部４７は、後述するレンズ光学系の光軸Ｍ（図２参照）を中心として円形となるように形成されている。

また、外周被覆部４６の一端側は、カバー部４５を筒状部材４２に嵌合させるための導光体部４８となっている。導光体部４８における境界面４８ｃの近傍は、筒状部材４２の内周面全体に亘って嵌合する断面が円筒形状となる円筒保持部４８ａとなっており、その一端側でかつ図２の下方側は、断面が略三日月状となる三日月保持部４８ｂとなっている。また、円筒保持部４８ａは、筒状部材４２の内側に嵌合されており、境界面４８ｃは、上述したように、筒状部材４２の他端部４２ｂの端面と当接している。三日月保持部４８ｂの断面形状は、三日月保持部４８ｂの一端側の端面となる断面部４８ｄと同様な形状となっており、上下方向の長さが最も肉厚となる位置から周方向離れるに従い厚さが肉薄となっていく三日月形状とされている。また、三日月保持部４８ｂの上方は開口している。さらに、カバー部４５における三日月保持部４８ｂの内周面は、レンズ鏡筒５４の他端側の外周面と隙間なく接触している。また、導光体部４８において三日月保持部４８ｂの他端側には、三日月保持部４８ｂより全周に亘って内側に突出した水平段部４８ｅが設けられている。水平段部４８ｅの一端側の境界面は、水平断面４８ｆとなっており、レンズ鏡筒５４の他端側の面と当接している。

また、外周被覆部４６は、レンズカバー部４７と同様に、透明部材であるアクリル樹脂でできており、発光体５０，５０（図３参照）から発せられた光が導光体部４８を通って被写体側に透過できるようになっている。なお、外周被覆部４６の内周面、外周被覆部４６の他端側の外周面４６ｂおよびカバーガラス部４７の外周面は黒色に塗装され、発光体５０，５０からの照明光が外周被覆部４６からレンズ光学系側に漏れることおよび外周被覆部４６からカバーガラス部４７側に漏れることを防止している。また、カバーガラス部４７の外周面を黒色塗装することにより、入射光がカバーガラス部４７から外周被覆部４６へ漏れることも防止している。

本実施の形態では、レンズ鏡筒５４の他端側は、導光体部４８の内側面に接着剤等により固定されている。また、上述したように、筒状部材４２の他端側は、境界面４８ｃに当接した状態で固定されている。このため、筒状部材４２、カバー部４５およびレンズ鏡筒５４は、一体化され一部材的な扱いが可能となっている。レンズ鏡筒５４の内部には、撮像光学系となるレンズ光学系を構成する３つのレンズ、すなわちそれぞれ正面から見たとき円形となる第１のレンズ５６、第２のレンズ５７、第３のレンズ５８が配置されている。また、レンズ鏡筒５４の中心軸線は、レンズ光学系の光軸Ｍと一致している。

このレンズ鏡筒５４には、他端側から一端側に向かって、第１のレンズ５６を保持するための孔５６ａ、反射光を絞るための絞り孔５９、第２のレンズ５７を保持するための孔５７ａ、第３のレンズ５８を保持するための孔５８ａが設けられ、それぞれのレンズ５６，５７，５８を保持している。なお、レンズ鏡筒５４への各レンズ５６，５７，５８の組み込みは、レンズ鏡筒５４が、端子部保持体５５に組み込まれる前に行われる。

ベース部材５５の他端側は、前述した導光体部４８と同様な断面形状をしている。すなわち、図２に示すベース部材５５の下方側の肉厚（＝断面の長さ）が最も厚くなっており、その位置から周方向離れるに従い断面の厚さ（＝径方向の長さ）が薄くなっていく三日月形状となる三日月部５５ｅとなっている。また、三日月部５５ｅの内側には、レンズ鏡筒５４の他端側が配置されており、三日月部５５ｅの内周面はレンズ鏡筒５４の外周面と隙間なく接触している。

また、ベース部材５５の他端側の外周面には、図４において、手前側に向かってハの字状に切り欠かれた２つの平面部５５ａ、５５ａが形成されている。平面部５５ａ，５５ａは、最も肉厚な部分を挟んで対称となるように形成されており外周から見た場合、略長方形の形状となっている。また、各平面部５５ａ，５５ａには、ボス５５ｂ，５５ｂがそれぞれ設けられている。ボス５５ｂ，５５ｂは、各平面部５５ａ，５５ａの平面に対して垂直方向外側に突出するように形成されている。さらに、平面部５５ａ，５５ａの一端側には、断面が半六角形の形状となる３つの平面状の溝からなる係合溝部５５ｃが形成されている。また、導光体部４８の最も肉厚な部分に対して入射端側から見て反時計方向側に位置する係合溝部５５ｃの端部から光軸Ｍ方向一端側に向かって平行溝部５５ｄが形成されている（図３参照）。平行溝部５５ｄは、係合溝部５５ｃよりも浅く切り欠かれた溝部となっている。

発光体５０，５０は、ＬＥＤ（Light Emitting Diode）を具備していて、電源からＬＥＤに電流が流されると、発光体５０，５０のＬＥＤが発光したり光量が変化したりする。本実施の形態では、発光体５０，５０の形状は略直方体となっており、導光体部４８の断面部４８ｄに設けられた２つの凹部に嵌め込まれている。そして、発光体５０，５０は接着剤によってカバー部４５に対して固定されている。各発光体５０には、接続端子部（不図示）と電力供給用端子部５０ａが設けられており、各発光体５０，５０の接続端子部（不図示）同士は、導電性接着剤によって電気的に接続されている。また、電力供給用端子部５０ａには、電源供給用のコイルスプリング６０の他端が接続されている。

また、各コイルスプリング６０，６０の一端は、ボス５５ｂ，５５ｂに取り付けられている。当該コイルスプリング６０の一端は、フレキシブル基板６５と導電可能な形でボス５５ｂに巻きつけられ、接着剤によって接着される。さらに、当該ボス５５ｂを熱でつぶしてかしめることによってベース部材５５に対して確実に固定されている。このため、発光体５０には、コイルスプリング６０を介してフレキシブル基板６５からの電源が供給される。発光体５０に電源を供給するためにコイルスプリング６０を採用したため、ピント調整によってレンズ鏡筒５４と発光体５０を有するカバー部４５とが、ベース部材５５に対して前後に移動してもコイルスプリング６０の弾性力によって発光体５０とベース部材５５との接続状態は常に維持される。したがって、発光体５０への電力の供給を常に行うことが可能となる。

撮像素子６１は、ベース部材５５の一端側に形成された撮像素子保持部５５ｈに嵌合されることより光軸Ｍ方向の所定位置に保持されている。撮像素子６１は、ＣＣＤ（Charge Coupled Device）からなる受光部６２をその表面に有している。なお、第３のレンズ５８を通過した光は、受光部６２で結像され、そして撮像素子６１は、この結像（光）を電気信号に変換する。また、受光部６２は、平面長方形状の撮像素子６１の表面に設けられており、撮像素子６１は受光部６２より大きな形状とされている。受光部６２は、受光部６２の中心軸線が撮像素子６１全体の中心軸線に対して図２において上方に偏位する形で取り付けられている。また、受光部６２の中心軸線は、レンズ鏡筒５４の中心軸線と一致するように、すなわちレンズ光学系の光軸Ｍと一致するように配置される。また、撮像素子６１の一端側の側面には、後述するフレキシブル基板６５のコ字状部６５ｄの側板部６５ｂに設けられる接続端子（不図示）と接続されるための端子部（不図示）が設けられている。

フレキシブル基板６５は、図６に示すように、底板部６５ａと底板部６５ａの両端から底板部６５ａに対して垂直方向に延出する側板部６５ｂ，６５ｃとからなるコの字状をしたコ字状部６５ｄを有している。側板部６５ｃの端部からは、側板部６５ｃに対して垂直かつ一端側に平板部６５ｅが延出している。また、図６において、平板部６５ｅの下端部から、平板部６５ｅに対して垂直方向手前に下板部６５ｆが延出しており、さらにその先端からは他端側に向かって垂板部６５ｇが延出している。また、下板部６５ｆと対向するように平板部６５ｅの上方からは、平面状の上板部６５ｈが延出し、さらにその先端からはアーチ状の曲面部６５ｊが垂板部６５ｇに向かって延出している。

さらに、曲面部６５ｊの先端からは、他端側の長手方向に向かって細長い長方形形状となる水平板部６５ｋが延出している。そして、その先端には、水平板部６５ｋに対して図６で、垂直方向奥側に向かって半六角形の形状となる係合部６５ｍが形成されている。また、半六角形形状の係合部６５ｍのうち水平板部６５ｋと繋がっている面６５ｎおよび当該面６５ｎと対向する面６５ｐからは、一端側の長手方向に向かって長方形の平面形状をした係止部６５ｑ，６５ｒが延出している。

フレキシブル基板６５の平板部６５ｅには、撮像素子６１の動作を制御するための駆動回路６７が設けられている。また、平板部６５ｅの他端側には、外部ユニット２０との間で信号の伝達を行う配線（不図示）が接続されている。コ字状部６５ｄを構成する側板部６５ｂの他端側は、撮像素子６１に設けられた端子部（不図示）と半田等により導電可能に接続され、側板部６５ｂの一端側は、後述する、支持部材７０の底板部７０ａの他端側に当接している。

上述した配線（不図示）は、配線ケーブル３２として可撓ケーブル部３０の挿通孔３１を通って、その一部が平板部６５ｅの一端側と接続されることで駆動回路６７に接続されている。このため、駆動回路６７によって制御された電気信号は、この駆動回路６７を介して外部ユニット２０を構成するコントロール部２１に伝達される。なお、この駆動回路６７は、撮像素子６１で得られた電気信号を増幅する役目を果たし、撮像素子６１から離れて設けられたコントロール部２１に電気信号を確実に伝達することができる。また、配線ケーブル３２を構成する一部の配線（不図示）が平板部６５ｅの他端側と接続されることで、発光体５０，５０への電力の供給を可能としている。

また、フレキシブル基板６５は、上述した接続端子（不図示）が、撮像素子６１に設けられた端子部（不図示）に半田等により接続されると共に、フレキシブル基板６５に設けられた係合部６５ｍがベース部材５５に形成された係合溝部５５ｃに係合することによって、光軸Ｍに沿う方向に関してベース部材５５に位置決めされる。また、半六角形形状の係合部６５ｍは、係止部６５ｑおよび係止部６５ｒが、コイルスプリング６０の一端側との間に狭持されることにより、ベース部材５５に対して固定されると共に、コイルスプリング６０と導電可能に接続される。そのため、発光体５０，５０とフレキシブル基板６５は導通することとなる。このため、配線ケーブル３２からもたらされる電力は、フレキシブル基板６５およびコイルスプリング６０を介して発光体５０，５０に供給されることとなる。

フレキシブル基板６５は、フレキシブル基板６５の形状を安定した状態で支持するための支持部材７０により支持されている。剛性を有する支持部材７０の形状は、図７に示すように、平板状の底板部７０ａと底板部７０ａの両端から底板部７０ａに対して垂直方向に延出する平板状の側板部７０ｂ，７０ｃとからなるコの字状をしたコ字状部７０ｄを有しており、側板部７０ｂの端面から側板部７０ｂに対して垂直にかつ側板部７０ｃに向かって垂板部７０ｅが延出している。

さらに垂板部７０ｅの先端からは、垂板部７０ｅに対して垂直でかつ長手方向一端側に、平板状の平板部７０ｆが延出している。また、図７において、平板部７０ｆの一端側手前の端面からは、断面が円弧状の円板部７０ｇが、下方に向かって約１２０°に亘って形成されている。さらに、側板部７０ｂの略中央における手前側の端面からはアーチ状の曲板部７０ｈが側板部７０ｃに向かって延出しており、その先端からは、図７の奥側へ向かって側板部７０ｃの内側の面と水平に重なるように支持板部７０ｊが延出している。

次に、フレキシブル基板６５の支持部材７０による支持について以下に説明する。

図４または図５に示すように、フレキシブル基板６５の底板部６５ａ、側板部６５ｂ、側板部６５ｃおよび平板部６５ｅの部分については、支持部材７０の底板部７０ａを側板部６５ｂの内側に配置し、また、コ字状部７０ｄの内側に底板部６５ａ、側板部６５ｂ，６５ｃおよび平板部６５ｅを配置するようにして、支持部材７０により支持している。すなわち、底板部７０ａの外側の側面が側板部６５ｂの内側の側面に当接して側板部６５ｂを支持することにより、側板部６５ｂの一端側への変形が抑えられる。また、コ字状部７０ｄの内側に配置された底板部６５ａ、側板部６５ｃおよび平板部６５ｅは、側板部７０ｂと側板部７０ｃとの間に配置されることにより上下方向の変形が抑えられる。

また、下板部６５ｆの部分については、その上面側に側板部７０ｃが配置されるように配置して、下板部６５ｆの部分を支持部材７０により支持している。すなわち、下板部６５ｆは、側板部７０ｃにより上方への変形が抑えられている。さらに、上板部６５ｈと曲面部６５ｊの部分については、その内側に側板部７０ｂと曲板部７０ｈを配置するようにして、上板部６５ｈと曲面部６５ｊの部分を支持部材７０により支持している。すなわち、上板部６５ｈと曲面部６５ｊは、側板部７０ｂと曲板部７０ｈにより内側への変形が抑えられている。このようにして、支持部材７０がフレキシブル基板６５を支持することにより、フレキシブル基板６５の形状が安定するようになっている。

以上のように構成された小径カメラ１０のカメラ先端部４０の組み立て方法を以下に説明する。

組み立てにあたって、まず２つのアセンブル部材を組み立てる。最初に一方のアセンブル部材の組み立て方法について説明する。まず、外部ユニット２０に接続されている可撓ケーブル部３０の他端側の外周面を、ジョイント部材４３の内周面にエポキシ系接着剤等により接続する。そして、配線ケーブル３２を可撓ケーブル部３０とジョイント部材４３の内側に挿通させ、フレキシブル基板６５の平板部６５ｅの他端側に配線ケーブル３２の一部（不図示）を半田等により接続させる。次に、フレキシブル基板６５を支持部材７０の形状に合わせ折り曲げ、支持部材７０に貼り付ける。このようにして、フレキシブル基板６５を支持部材７０によって支持させ、フレキシブル基板６５の形状を安定させる。この際、側板部６５ｂに設けられている接続端子（不図示）を撮像素子６１に設けられている端子部（不図示）に半田等により接続する。

次に、フレキシブル基板６５を支持している支持部材７０をジョイント部材４３の中径空間部４３ｆに接着剤を用いて接合する。そして、ベース部材５５の撮像素子保持部５５ｈに撮像素子６１を嵌合させ接着剤により接着する。また、支持部材７０によって支持されたフレキシブル基板６５の係合部６５ｍをベース部材５５に形成された係合溝部５５ｃに貼り付ける形で係合させる。これにより、フレキシブル基板６５がベース部材５５に光軸Ｍに沿う方向に関して位置決めされる。なお、支持部材７０のフレキシブル基板６５への係合を予め実行しておき、その一体物をベース部材５５に係合させるようにしても良い。

また、各コイルスプリング６０の一端を、ボス５５ｂに巻き付け、接着剤によって固定する。この際、係止部６５ｑ，６５ｒを、それぞれコイルスプリング６０の一端とベース部材５５の平面部５５ａとの間に狭持させる。このように狭持させることで、発光体５０とフレキシブル基板６５とは導電可能となり、発光体５０に外部ユニット２０から電力が供給可能となる。さらに、当該ボス５５ｂを熱でつぶしてかしめることによって、コイルスプリング６０の一端をベース部材５５に対して確実に固定する。これによって一方のアセンブル部材が完成する。

次に、他方のアセンブル部材の組み立て方法を説明する。まず、外周被覆部４６に形成された円孔４６ｄにレンズカバー部４７を嵌め込み固定する。また、発光体５０，５０を導光体部４８に設けられた２つの凹部に接着剤により固定させ、各発光体５０の接続端子部（不図示）同士を、導電性接着剤によって電気的に接続させる。さらに、レンズ光学系が組み込まれたレンズ鏡筒５４を、カバー部４５の三日月保持部４８ｂに載置させる。この載置の際または載置後に、カバー部４５を、その三日月保持部４８ｂの内側面においてレンズ鏡筒５４の他端側と接着剤で固定する。さらに、当該カバー部４５の境界面４８ｃの水平段部において筒状部材４２の他端側の面と接着剤で固定する。これによって他方のアセンブル部材が完成する。

次に、一方のアセンブル部材を他方のアセンブル部材における筒状部材４２の一端側の開口部から挿入し筒状部材４２の内部に配置させる。当該一方のアセンブル部材は、ベース部材５５側から筒状部材４２の内部に挿入される。一方のアセンブル部材を挿入していくと、レンズ鏡筒５４の外周面がベース部材５５の三日月部５５ｅの内周面にガイドされて進み、コイルスプリング６０の他端が発光体５０に設けられた電力供給用端子部（不図示）に当接し電気的に接続する。また、筒状部材４２は、その一端側においてジョイント部材４３に配置されたＯリング４４ａと密着して固定される。これにより、筒状部材４２、カバー部４５およびレンズ鏡筒５４が一体的に固定される。その後、溝部４３ｄに位置決め部材４４ｂを嵌め込むことにより、レンズ鏡筒５４の撮像素子６１に対する位置決めを行う。そのため、撮像素子６１に対するレンズ光学系のピント調整がなされる。

以上のようにして、カメラ先端部４０が完成されることで小径カメラ１０が完成する。

以上のように構成された小径カメラ１０では、筒状部材４２、レンズ鏡筒５４およびカバー部４５とが一体的に固定されている。このため、撮像素子６１に対して筒状部材４２、レンズ鏡筒５４およびカバー部４５とが一体として移動する。したがって、筒状部材４２を移動させるとレンズ鏡筒５４も筒状部材４２と一体として移動するため、筒状部材４２を移動させることにより、小径カメラ１０のピント調整を行うことが可能となる。

このため、小径カメラ１０のピント調整を外部から行うことが可能となり、ピント調整の際、小径カメラ１０を分解する必要がなくなる。したがって、ピント調整時に小径カメラ１０の内部にゴミやほこり等が混入するのを防止できる。また、小径カメラ１０を分解する場合と比較してピント調整を容易に行うことが可能となる。

また、この小径カメラ１０では、カバー部４５がレンズ鏡筒５４の他端側に固定されている。また、カバーガラス部４７の外径はレンズ鏡筒５４の外径とほぼ同径となっており、当該カバーガラス部４７の外周面には黒色塗装が施されている。このため、カバーガラス部４７とレンズ鏡筒５４との間に空間が形成されることがない。したがって、カバーガラス部４７に入射した入射光はカバーガラス部４７から外側に漏れることなく、入射光は確実にレンズ光学系に導かれることとなる。

また、小径カメラ１０では、筒状部材４２の一端側の開口部には、ジョイント部材４３が嵌め込まれており、ジョイント部材４３に形成されている溝部４３ｄに位置決め部材４４ｂを取り付けることで、撮像素子６１に対するレンズ鏡筒５４の位置決めがなされている。したがって、予め形成された溝部４３ｄに、小径カメラ１０の外部から、光軸Ｍ方向の長さが異なる位置決め部材４４ｂの中の１つを選択して嵌め込むという容易な手段によりレンズ鏡筒５４の種々の位置決めを行うことが可能となる。このため、小径カメラ１０を分解することなく種々の位置決め（＝撮像素子６１とレンズ光学系との距離が種々異なるもの）を行うことができ、位置決め作業が容易なものとなる。

また、小径カメラ１０では、位置決め部材４４ｂの形状は、Ｃ型形状をとなっているため、ジョイント部材４３の側方から位置決め部材４４ｂを嵌め込むことが可能となる。そのため、位置決め部材４４ｂを容易にジョイント部材４３に取り付けることが可能となり、位置決め作業がきわめて容易となる。したがって、作業工数を大幅に削減することができると共にコストの低減を図ることが可能となる。

また、小径カメラ１０では、レンズ鏡筒５４の外周面は三日月部５５ｅの内周面と隙間なく接触している。したがって、ピント調整を行う際、レンズ鏡筒５４は、三日月部５５ｅにガイドされて光軸方向に精度良く移動する。このため、レンズ鏡筒５４がレンズ鏡筒５４の外周面に対して法線方向にずれることが防止され、ピント調整の精度を向上させることが可能となる。

また、小径カメラ１０では、フレキシブル基板６５は、別部材として撮像素子６１に対して接続することができると共に、撮像素子６１の背面とフレキシブル基板６５を構成する側板部６５ｂを平面接触させて半田付け等により接続することができるため、従来の導線を直接撮像素子６１に接続する場合と比較して、接続作業が容易なものとなる。

また、小径カメラ１０では、フレキシブル基板６５に剛性を有する支持部材７０を係合させることで、フレキシブル基板６５の形状を安定した状態で維持することができることとなり、カメラ先端部４０の安定性を向上させることが可能となる。

また、小径カメラ１０では、撮像素子６１やフレキシブル基板６５等の各種部材を組み立てた後、筒状部材４２の内部に配置させることでカメラ先端部４０の組み立てを完成させることができる。このため、筒状部材４２に各種部品を順次挿入することによって組み立て作業を行う従来の場合と比較して、組み立て作業が容易なものとなり、さらには位置決め精度も向上することとなる。また、小径カメラ１０のピント調整を組み立て後に行うことができるため、組立作業が一層容易なものとなる。

また、小径カメラ１０では、モニター部２２と、可撓性ケーブル部３０とを有しているため、操作者は、モニター部２２に映し出された被写体の映像を見ながら、操作手段を操作することにより、可撓ケーブル部３０を変形させることで、カメラ先端部４０の向きを変更させて、当該カメラ先端部４０が設けられている周囲の撮影を行うことができる。

以上、本発明の一実施の形態について説明したが、本発明はこれ以外にも種々変形可能となっている。以下、それについて述べる。

上述の実施の形態では、レンズ鏡筒５４の位置決めは、Ｃ型形状をした位置決め部材４４ｂによって行われているが、これに限ることなく、位置決め部材をＯリング等のリング状の部材としても良いし、ビスやネジをジョイント部材４３の表面に取り付けて位置決めを行うようにしても良い。また、位置決め部材４４ｂを用いることなく、筒状部材４２の長さを変えることによってレンズ鏡筒５４の撮像素子６１に対する位置決めを行うようにしても良いし、筒状部材４２をジョイント部材４３に接着することによりレンズ鏡筒５４の撮像素子６１に対する位置決めを行うようにしても良い。

また、上述の実施の形態ではカバー部４５を筒状部材４２およびレンズ鏡筒５４と一体的に固定しているが、カバー部４５とレンズ鏡筒５４のみを一体的に固定させて、カバー部４５を移動させることによって、レンズ鏡筒５４の位置決めを行うようにしても良い。例えば、カバー部４５の形状を有底円筒形状とし、当該カバー部４５の円筒部分の内周面にネジ溝を形成すると共に、筒状部材４２の外周面にもネジ溝を形成し、双方のネジ溝を係合させて、カバー部４５を周方向に回転させることでレンズ鏡筒５４の位置決めを行うようにしても良い。また、これとは逆に、カバー部４５の外周面にネジ溝を形成すると共に、筒状部材４２の内周面にもネジ溝を形成し、双方のネジ溝を係合させて、カバー部４５を周方向に回転させることでレンズ鏡筒５４の位置決めを行うようにしても良い。但し、これらの変形例は、筒状部材４２の中心軸線と光軸Ｍとが一致している場合にのみ採用することが可能である。カバー部４５とレンズ鏡筒５４のみを一体化させた場合、ピント調整を済ませた後、その一体物を筒状部材４２に係脱可能に固定させる方法やレンズ鏡筒５４の一部を延長し、その延長部分を筒状部材的に使用する方法が採用され得る。

また、レンズ鏡筒５４と筒状部材４２のみを一体的に固定させて、筒状部材４２を移動させることによって、レンズ鏡筒５４の位置決めを行うようにしても良い。この場合、カバー部４５を設けないようにしたり、カバー部４５を筒状部材４２にスナップリング的に係脱可能にする方法等が採用される。

また、上述の実施の形態では、レンズ光学系を形成するレンズの数を３つとしているが、この数に限られるものではない。また、カバー部４５のカバーガラス部４７を凸状とし、凸レンズとしたり、凹状とし、凹レンズとしたりしても良い。また、レンズ光学系を構成するレンズをガラスレンズとせず、樹脂レンズとしてもよい。また、必要により非球面レンズとしても良い。また、レンズ光学系は、ズーミングを行わない固定レンズで構成されるものとしたが、ズーミング動作を行うものとしても良い。

また、上述の実施の形態では、発光体５０としては、ＬＥＤを用いた場合について説明している。しかしながら、発光体５０は、かかるＬＥＤに限られない。例えば、酸化亜鉛を用いた蛍光発光素子を用いても良く、同じく酸化亜鉛を利用する高精細な酸化亜鉛ナノピット発光アレイ、有機ＥＬ発光素子（特に白色発光有機ＥＬ素子）、カーボン・ナノチューブを利用した固体発光素子を用いても良い。これらは、いずれも小型化、薄型化に適しており、小径カメラ１０に採用することができる。また、発光体５０としては、その他に、蛍光塗料および蓄光塗料等の夜光塗料を塗布した部材を用いても良い。

また、上述の実施の形態では、カバーガラス部４７の外周面に黒色塗装を施しているが、黒色塗装を施さないようにしても良い。また、遮光手段としては、黒色塗装に限らず、遮光部材からなるテープを使用する等、他の遮光手段を用いるようにしても良い。

また、上述の各実施の形態では、表示手段として、外部ユニット２０に設けられているモニター部２２を用いている。しかしながら、表示手段としては、外部ユニット２０に設けられるモニター部２２に限られない。例えば、外部ユニット２０とは別個独立した箇所に、モニターおよびプロジェクター等の表示装置を設け、これを表示手段として用いても良い。

本発明の小径カメラは、光学機器一般に適用でき、光学系を有する医療機器または携帯電話においても利用することができる。

本発明の実施の形態に係る小径カメラの構成を示す側面図である。 本発明の実施の形態に係る小径カメラのカメラ先端部の構成を示す側断面図である。 本発明の実施の形態に係る小径カメラのカメラ先端部の内部構成を示す図で、側面側の筒状部材およびカバー部を取り除いた状態の構成を示す斜視図である。 本発明の実施の形態に係る小径カメラのカメラ先端部の内部構成を示す図で、筒状部材、ジョイント部材および配線ケーブルを取り除いた状態を斜め前方かつ下方から見た場合の構成を示す図である。 本発明の実施の形態に係る小径カメラのカメラ先端部の内部構成を示す図で、筒状部材、ジョイント部材および配線ケーブルを取り除いた状態を他端側となる前方側から見た場合の斜視図である。 本発明の実施の形態に係る小径カメラのカメラ先端部に用いられるフレキシブル基板の構成を示す斜視図である。 本発明の実施の形態に係る小径カメラのカメラ先端部に用いられる支持部材の構成を示す斜視図である。

符号の説明

１０…小径カメラ
２１…コントロ−ル部
２２…モニター部
３０…可撓ケーブル部（ケーブル部）
４０…カメラ先端部
４２…筒状部材（筐体）
４３…ジョイント部材
４３ｄ…溝部
４４ｂ…位置決め部材
４５…カバー部
４６…外周被覆部
４７…カバーガラス部
５４…レンズ鏡筒
５５…ベース部材
５５ｅ…三日月部
５６…第１のレンズ（レンズ光学系の一部）
５７…第２のレンズ（レンズ光学系の一部）
５８…第３のレンズ（レンズ光学系の一部）
６１…撮像素子
Ｍ…レンズ光学系の光軸

Claims (7)

1. 被写体からの光を結像させるレンズ光学系と、
   ベース部材の所定位置に配置され、上記レンズ光学系によって結像された被写体光を、電気信号に変換する撮像素子と、
   上記レンズ光学系を保持すると共に上記レンズ光学系の入射端側をカバーするカバー部を有し、上記ベース部材に固定されないレンズ鏡筒と、
   上記レンズ鏡筒を覆うように配置される筒状部材と、
   を有する小径カメラ。
2. 前記カバー部は、カバーガラス部と当該カバーガラス部の外側を覆う外周被覆部とから構成されており、上記カバーガラス部と上記外周被覆部は透過性を有する部材であることを特徴とする請求項１記載の小径カメラ。
3. 前記外周被覆部は、光が透過する導光体部を有しており、前記レンズ鏡筒は上記導光体部に固定されていることを特徴とする請求項２記載の小径カメラ。
4. 被写体からの光を結像させるレンズ光学系と、
   ベース部材の所定の位置に配置され、上記レンズ光学系によって結像された被写体光を、電気信号に変換する撮像素子と、
   上記レンズ光学系を保持し、上記ベース部材に固定されないレンズ鏡筒と、
   上記レンズ鏡筒を覆いかつその入射端側をカバーするように配置されると共に上記レンズ鏡筒に固定された筒状部材と、
   を有する小径カメラ。
5. 前記筒状部材の入射端側と反対側となる開口部には、前記撮像素子に直接または間接的に接続される配線ケーブルを有するケーブル部と前記筒状部材とを繋ぐジョイント部材が配置されていることを特徴とする請求項１から４のいずれか１項記載の小径カメラ。
6. 前記ジョイント部材の外周面には、前記ジョイント部材に対する前記筒状部材の位置を決める位置決め部材が嵌まり込み可能な溝部が形成されていることを特徴とする請求項５記載の小径カメラ。
7. 前記撮像素子は、外径の中心が、前記レンズ光学系の光軸に対して偏芯しており、断面が、最も肉厚の部分から周方向に離れるにつれて肉薄となっていく略三日月状をした三日月部を有するベース部材に保持されると共に、前記レンズ鏡筒の外周面は上記三日月部の内周面と隙間なく接触していることを特徴とする請求項１から６のいずれか１項記載の小径カメラ。

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