JP2007159836A

JP2007159836A - 内視鏡の対物レンズ部

Info

Publication number: JP2007159836A
Application number: JP2005360392A
Authority: JP
Inventors: Yasuko Ishii; 矢寿子石井
Original assignee: Pentax Corp
Current assignee: Pentax Corp
Priority date: 2005-12-14
Filing date: 2005-12-14
Publication date: 2007-06-28

Abstract

【課題】内縁形状が非円形の遮光マスクを簡単な組み付け作業で対物鏡筒に対し正確な向きに確実に固定することができる内視鏡の対物レンズ部を提供すること。
【解決手段】対物鏡筒１１と遮光マスク１５とに、対物鏡筒１１に対する遮光マスク１５の軸線周り方向の位置決めをするための遮光マスク位置決め手段１５ａ，１６を設けると共に、対物鏡筒１１とスペーサリング１３にも、対物鏡筒１１に対するスペーサリング１３の軸線周り方向の位置決めをするためのスペーサリング位置決め手段１３ａ，１６を設け、遮光マスク１５とそれより厚肉に形成されたスペーサリング１３とを貼り合わせて対物鏡筒１１内に配置した。
【選択図】図１

Description

この発明は、内視鏡の挿入部先端に内蔵された内視鏡の対物レンズ部に関する。

内視鏡の挿入部先端には対物レンズが内蔵されており、フレアやゴースト等の発生を防止するために、観察像投影光路の周辺部の不要光を遮るための遮光マスクが対物鏡筒の後半部分に取り付けられている。

そのような内視鏡の対物レンズ部において、従来は、遮光マスクを対物鏡筒に直接接着固定するか、遮光マスクを間に挟み込んだ二つの光学部品を対物鏡筒内に接着固定していた（例えば、特許文献１、２）。
特開平８−２４８３２７特開平６−２６９４０５

観察像が投影される固体撮像素子の撮像面が方形等のような非円形に形成されている内視鏡では、それに対応して遮光マスクの内縁形状も非円形になる。しかし、従来の内視鏡の対物レンズ部においては、遮光マスクを対物鏡筒に接着固定する時に遮光マスクの向きを目測で調整していたので、観察像投影光路に対してマスク形状のズレが発生して不要光が一部通過したり逆に必要光が一部カットされて観察像の品質低下の原因になる場合があった。

そこで、対物鏡筒と遮光マスクとに、対物鏡筒に対する遮光マスクの軸線周り方向の位置決めをするための遮光マスク位置決め手段を設けることが考えられるが、遮光マスクは例えば０．０２〜０．０３ｍｍ程度の極薄の部材なので、対物鏡筒への固定作業の際に加わる力（例えば、後端のレンズを対物鏡筒の後端縁でかしめる際に加わる回転力等）により遮光マスクが簡単に変形して、回転方向に位置ずれが発生してしまう恐れがある。

そこで本発明は、内縁形状が非円形の遮光マスクを簡単な組み付け作業で対物鏡筒に対し正確な向きに確実に固定することができる内視鏡の対物レンズ部を提供することを目的とする。

上記の目的を達成するため、本発明の内視鏡の対物レンズ部は、複数群のレンズを保持する断面形状が円形の対物鏡筒が内視鏡の挿入部の先端に内蔵されて、光路の周辺部の不要光を遮るための内縁形状が非円形の遮光マスクが対物鏡筒の後半部分に配置されると共に、遮光マスクより厚肉に形成されて複数群のレンズ間の間隔を保持するためのスペーサリングが対物鏡筒内に配置された内視鏡の対物レンズ部において、対物鏡筒と遮光マスクとに、対物鏡筒に対する遮光マスクの軸線周り方向の位置決めをするための遮光マスク位置決め手段を設けると共に、対物鏡筒とスペーサリングにも、対物鏡筒に対するスペーサリングの軸線周り方向の位置決めをするためのスペーサリング位置決め手段を設け、遮光マスクとスペーサリングとを貼り合わせて対物鏡筒内に配置したものである。

なお、遮光マスク位置決め手段が、遮光マスクの外縁部分から外方に突出する突起と、その遮光マスクの突起が係合するように対物鏡筒に形成された係合溝とにより構成され、スペーサリング位置決め手段が、係合溝と係合するようにスペーサリングの外縁部分から外方に突出する突起と係合溝とにより構成されていてもよい。

また、複数群のレンズ中の後端のレンズが対物鏡筒の後端部分内に配置されて、その後端のレンズの前側に隣接して遮光マスクとスペーサリングとが配置され、対物鏡筒の後端縁がかしめられることにより後端のレンズが対物鏡筒内に押圧固定され、それによって遮光マスクとスペーサリングも対物鏡筒内に押圧固定されるようにしてもよい。

また、対物鏡筒の後方に固体撮像素子の撮像面が配置されていて、その固体撮像素子を保持する撮像部保持部材の対物鏡筒に対する軸線周り方向の位置決めをするための撮像部保持部材位置決め手段が、対物鏡筒と撮像部保持部材とに設けられていてもよい。

本発明によれば、対物鏡筒と遮光マスクとに、対物鏡筒に対する遮光マスクの軸線周り方向の位置決めをするための遮光マスク位置決め手段を設けると共に、対物鏡筒とスペーサリングにも、対物鏡筒に対するスペーサリングの軸線周り方向の位置決めをするためのスペーサリング位置決め手段を設け、遮光マスクとそれより肉厚のあるスペーサリングとを貼り合わせて対物鏡筒内に配置したことにより、スペーサリングが有する機械的強度により遮光マスクの変形が防止されるので、内縁形状が非円形の遮光マスクを簡単な組み付け作業で対物鏡筒に対し正確な向きに確実に固定することができる。

複数群のレンズを保持する断面形状が円形の対物鏡筒が内視鏡の挿入部の先端に内蔵されて、光路の周辺部の不要光を遮るための内縁形状が非円形の遮光マスクが対物鏡筒の後半部分に配置されると共に、遮光マスクより厚肉に形成されて複数群のレンズ間の間隔を保持するためのスペーサリングが対物鏡筒内に配置された内視鏡の対物レンズ部において、対物鏡筒と遮光マスクとに、対物鏡筒に対する遮光マスクの軸線周り方向の位置決めをするための遮光マスク位置決め手段を設けると共に、対物鏡筒とスペーサリングにも、対物鏡筒に対するスペーサリングの軸線周り方向の位置決めをするためのスペーサリング位置決め手段を設け、遮光マスクとスペーサリングとを貼り合わせて対物鏡筒内に配置する。

図面を参照して本発明の実施例を説明する。
図１は、内視鏡の挿入部１の先端部分を示しており、挿入部１の先端に連結された先端部本体２の先端面に観察窓３が配置されている。

この実施例の観察窓３には、凹レンズからなるカバーレンズ４が取り付けられていて、その奥に配置された対物レンズ５による被写体の投影位置（即ち、観察像投影光路の後端位置）に、固体撮像素子６の撮像面６ａが配置されている。

固体撮像素子６の撮像面６ａは例えば長方形又は正方形等の非円形形状であり、それに対応して、対物レンズ５中の観察像投影光路の断面形状も非円形になっている。７はＹＡＧレーザカットフィルタ、８は固体撮像素子６のカバーガラスである。

９は、固体撮像素子６で撮像された内視鏡観察画像の撮像信号等が伝送される信号ケーブルであり、挿入部１内に全長にわたって挿通配置されている。１０は、固体撮像素子６と信号ケーブル９との間に接続された電子部品等が封止された回路封止部である。

１１は、カバーレンズ４と対物レンズ５が前方と後方から嵌め込まれて固定された対物鏡筒であり、内面と外面の各々に段が形成された円筒状に形成されて、先端部本体２に形成された対物部収容孔２ａに内蔵されている。１２は開口絞りである。

対物レンズ５は複数群（カバーレンズ４を除いてここでは２群）のレンズにより構成されており、その中の後端のレンズ５ａとその前のレンズとの間には、その間の間隔を所定間隔に保持するためのスペーサリング１３が挟み込まれている。

スペーサリング１３は例えば肉厚が０．２〜１ｍｍ程度の金属製であり、そのスペーサリング１３と後端のレンズ５ａとの間に、対物レンズ５内の観察像投影光路の周辺部の不要光を遮るための遮光マスク１５が配置されている。遮光マスク１５は、例えば０．０２〜０．０３ｍｍ程度の肉厚の金属板からエッチング加工により形成されている。

遮光マスク１５は、図１におけるII−II断面を図示する図２に示されるように、不要光を遮るマスク縁である内縁１５ｉが、その位置の観察像投影光路の断面形状に合わせた非円形状に形成され、外縁１５ｏは対物鏡筒１１の後端付近の内周面に嵌合する円形状に形成されている。

そのような遮光マスク１５の外縁部分には、対物鏡筒１１に対する遮光マスク１５の軸線周り方向の位置決めをするための突起１５ａ（遮光マスク位置決め手段）が突出形成されている。この突起１５ａは、エッチング加工によりできるブリッジ部を利用することができる。

また、図１におけるIII−III断面を図示する図３に示されるように、スペーサリング１３にも、対物鏡筒１１に対するスペーサリング１３の軸線周り方向の位置決めをするための突起１３ａ（スペーサリング位置決め手段）が、遮光マスク１５の突起１５ａと形状を合わせて突出形成されている。

スペーサリング１３の外縁１３ｏは、遮光マスク１５と同様に対物鏡筒１１の後端付近の内周面に嵌合する円形状に形成され、内縁１３ｉは、遮光マスク１５の内縁１５ｉより大きな径に形成されて、図４に示されるように、スペーサリング１３と遮光マスク１５とが重ね合わせられた状態において、スペーサリング１３の内縁１３ｉが遮光マスク１５の内縁１５ｉより内側に出ないようになっている。

また、対物鏡筒１１には、図５に示されるように、遮光マスク１５の突起１５ａとスペーサリング１３の突起１３ａが各々ガタつきなく係合する一つの係合溝１６（遮光マスク位置決め手段であってスペーサリング位置決め手段）が形成されている。係合溝１６は、対物鏡筒１１の後端側に一端が開放された直線溝状に形成されている。

スペーサリング１３と遮光マスク１５は、前述のように重ね合わせられた状態で対物鏡筒１１内に配置されるのであるが、その前に予め接着剤で貼り合わされている。図５には、貼り合わせ面が砂目状に図示されている。

その結果、図６に示されるように、スペーサリング１３と遮光マスク１５とが、互いの突起１３ａ，１５ａ位置及び外縁１３ｏ，１５ｏの位置をピッタリ合わせて一体化された状態になる。

そして、貼り合わされて一体化された状態のスペーサリング１３と遮光マスク１５の突起１３ａ，１５ａを係合溝１６に係合させて、スペーサリング１３と遮光マスク１５を対物鏡筒１１内に後方から嵌め込むと、突起１３ａ，１５ａと係合溝１６との係合により遮光マスク１５の内縁１５ｉの向きが所定の方向に規制された状態に対物鏡筒１１に組み付けられる。

図１に戻って、組立時に対物鏡筒１１内に後方から嵌め込まれるのは、開口絞り１２、後端のレンズ５ａを除く対物レンズ５、スペーサリング１３、遮光マスク１５、そして後端のレンズ５ａの順であり、対物鏡筒１１の後端縁１１ａが内方にかしめられて後端のレンズ５ａの後端部分に押し付けられることで、開口絞り１２、対物レンズ５、スペーサリング１３、遮光マスク１５及び後端のレンズ５ａが対物鏡筒１１内に機械的に押圧固定される。

そのかしめ作業の際に、遮光マスク１５に比べて格段に肉厚があって機械的強度の大きなスペーサリング１３に遮光マスク１５が貼り合わされていて、そのスペーサリング１３が突起１３ａと係合溝１６との係合により対物鏡筒１１に回転しないように保持されているので、後端のレンズ５ａに回転力が作用して後端のレンズ５ａが軸線回りに回転しても、それに追従して遮光マスク１５が回転したり変形することがない。

対物鏡筒１１の後方に配置された固体撮像素子６は、断面形状が方形状の撮像部保持筒１８（撮像部保持部材）の中間部分に軸線周りの向きを撮像部保持筒１８と合わせて、ＹＡＧレーザカットフィルタ７等と共に固着されており、その撮像部保持筒１８の最先端部分には、図７に示されるように、対物鏡筒１１と連結するための撮像部接続枠１９が一体的に固着されている。

撮像部接続枠１９には、前面の上下（又は左右）両端位置に一対の平行突起２１が突出形成されており、それとピッタリ係合する一対の平行平面部２０が、図１におけるVIII−VIII断面を図示する図８や図５、図６等に示されるように、係合溝１６の位置と対応をつけて対物鏡筒１１の外周面に平行に形成されている。

したがって、対物鏡筒１１の平行平面部２０と撮像部接続枠１９の平行突起２１とを係合させて、図９に示されるように対物鏡筒１１と撮像部接続枠１９とを連結固着することにより、撮像部保持筒１８が対物鏡筒１１に対して軸線周りに相対的に回転できない状態に位置決めされて連結固定された状態になり、対物鏡筒１１内の遮光マスク１５の内縁１５ｉと撮像部保持筒１８内の撮像面６ａとが、軸線周りの回転方向が対応をつけて規制された状態で固定的にセットされる。

その結果、遮光マスク１５の内縁１５ｉが、固体撮像素子６の撮像面６ａの形状に対応した断面形状の観察像投影光路と合致する状態に組み付けられ、良質な内視鏡観察像を得ることができる。

本発明の実施例の内視鏡の挿入部先端の側面断面図である。本発明の実施例の遮光マスクの断面図（図１におけるII−II断面図）である。本発明の実施例のスペーサリングの断面図（図１におけるIII−III断面図）である。本発明の実施例のスペーサリングと遮光マスクとが重ね合わせられた状態の正面図である。本発明の実施例の対物鏡筒とスペーサリングと遮光マスクの分解斜視図である。本発明の実施例の対物鏡筒及び貼り合わされた状態のスペーサリングと遮光マスクの斜視図である。本発明の実施例の撮像部保持筒と撮像部接続枠とが一体化された状態の斜視図である。本発明の実施例の図１におけるVIII−VIII断面図である。本発明の実施例の対物鏡筒と撮像部保持筒とが撮像部接続枠を介して一体化された状態の斜視図である。

符号の説明

１挿入部
５対物レンズ
５ａ後端のレンズ
６固体撮像素子
６ａ撮像面
１１対物鏡筒
１１ａ後端縁
１３スペーサリング
１３ａ突起（スペーサリング位置決め手段）
１５遮光マスク
１５ａ突起（遮光マスク位置決め手段）
１６係合溝（遮光マスク位置決め手段、スペーサリング位置決め手段）
１８撮像部保持筒（撮像部保持部材）
１９撮像部接続枠
２０平行平面部（撮像部保持部材位置決め手段）
２１平行突起（撮像部保持部材位置決め手段）

Claims

複数群のレンズを保持する断面形状が円形の対物鏡筒が内視鏡の挿入部の先端に内蔵されて、光路の周辺部の不要光を遮るための内縁形状が非円形の遮光マスクが上記対物鏡筒の後半部分に配置されると共に、上記遮光マスクより厚肉に形成されて上記複数群のレンズ間の間隔を保持するためのスペーサリングが上記対物鏡筒内に配置された内視鏡の対物レンズ部において、
上記対物鏡筒と上記遮光マスクとに、上記対物鏡筒に対する上記遮光マスクの軸線周り方向の位置決めをするための遮光マスク位置決め手段を設けると共に、上記対物鏡筒と上記スペーサリングにも、上記対物鏡筒に対する上記スペーサリングの軸線周り方向の位置決めをするためのスペーサリング位置決め手段を設け、上記遮光マスクと上記スペーサリングとを貼り合わせて上記対物鏡筒内に配置したことを特徴とする内視鏡の対物レンズ部。
上記遮光マスク位置決め手段が、上記遮光マスクの外縁部分から外方に突出する突起と、その遮光マスクの突起が係合するように上記対物鏡筒に形成された係合溝とにより構成され、上記スペーサリング位置決め手段が、上記係合溝と係合するように上記スペーサリングの外縁部分から外方に突出する突起と上記係合溝とにより構成されている請求項１記載の内視鏡の対物レンズ部。
上記複数群のレンズ中の後端のレンズが対物鏡筒の後端部分内に配置されて、その後端のレンズの前側に隣接して上記遮光マスクと上記スペーサリングとが配置され、上記対物鏡筒の後端縁がかしめられることにより上記後端のレンズが上記対物鏡筒内に押圧固定され、それによって上記遮光マスクと上記スペーサリングも上記対物鏡筒内に押圧固定される請求項１又は２記載の内視鏡の対物レンズ部。
上記対物鏡筒の後方に固体撮像素子の撮像面が配置されていて、その固体撮像素子を保持する撮像部保持部材の上記対物鏡筒に対する軸線周り方向の位置決めをするための撮像部保持部材位置決め手段が、上記対物鏡筒と上記撮像部保持部材とに設けられている請求項１、２又は３記載の内視鏡の対物レンズ部。