JP2008275786A - 撮像ユニット - Google Patents

Abstract

【課題】 光学性能を確実に維持しつつも、組立性を良くして歩留まりを向上させると共に、小型な撮像ユニットを実現すること
【解決手段】 本発明に係る撮像ユニット２０は、撮影光を光電変換して映像信号を出力する固体撮像素子３０と、該固体撮像素子に光硬化接着剤６２により固着され、複数の対物レンズ５１，５２，５３を保持する略円筒状のレンズ鏡枠５４と、を有し、上記レンズ鏡枠の上記撮像素子の前面部と対向する後端面に、外周に向かって離間幅が大きくなるようにテーパ面５７を形成したことを特徴とする。
【選択図】 図８

Description

本発明は、固体撮像素子を備えた小型な撮像ユニットに関する。

近年、ＣＣＤ等の固体撮像素子を有した撮像ユニットを内蔵する撮影装置が広く使用されている。このような、撮影装置は、写真機、ビデオカメラ等がある。また、撮影装置による静止画、動画等を取得して多様な目的に利用される装置には、例えば、工業用、及び医療用の電子内視鏡が広く用いられている。

特に、医療用の内視鏡は、挿入部が体内深く挿入され病変部を観察したり、必要に応じて処置具が併用されたりすることで体内の検査、及び治療が行える。また、医療用の電子内視鏡は、挿入部の先端部が挿入の際、患者の苦痛を低減するためできる限り小型化することが望まれている。そのため、このように小型化した電子内視鏡の先端部に内蔵される撮像ユニットもまた、小型化が求められている。

例えば、特許文献１には、小型化するため、固体撮像素子をパッケージングした撮像装置が開示されている。この従来の撮像装置は、薄型に保ったまま、製造のための工程を増加させないため、固体撮像素子と対物レンズとを接着固定せず、対物レンズを圧縮コイルバネにより固体撮像素子に付勢した構成となっている。
特開２００５−１０９０９２号公報

しかしながら、特許文献１の撮像装置では、圧縮コイルバネによって、対物レンズを固体撮像素子に付勢して固定する構成のため、所定の光学性能を維持するため、固体撮像素子を保持する保持枠、レンズ鏡枠などの各部品に非常に高い精度が要求される。そのため、各種部品の製造原価が非常に高額なものとなる問題がある。

ところで、固体撮像素子と対物レンズとの位置関係は、所定の光学性能を維持する厳密さが要求されるため、永久的に固定したほうが最良である。そのためには、対物レンズと固体撮像素子の決められた光学性能を保ち、それらの位置関係を維持して、接着剤などで固定する方法が一般的となっている。

しかし、接着剤を用いた固体撮像素子と対物レンズとの固定方法であると、接着剤が確実に硬化する間、固体撮像素子と対物レンズとの位置関係を保持しておかなければならず、製造段階において、完成時間が掛かると共に、場合によっては欠陥品が多くなり、歩留まり低減の原因となっていた。

そこで、本発明は、上記事情に鑑みてなされたものであり、光学性能を確実に維持しつつも、組立性を良くして歩留まりを向上させると共に、小型な撮像ユニットを提供することを目的としている。

上記目的を達成すべく本発明に係る撮像ユニットは、撮影光を光電変換して映像信号を出力する固体撮像素子と、該固体撮像素子に光硬化接着剤により固着され、複数の対物レンズを保持する略円筒状のレンズ鏡枠と、を有し、上記レンズ鏡枠は、上記撮像素子の前面部と対向する後端面に、外周に向かって離間幅が大きくなるテーパ面を具備することを特徴とする。

本発明によれば、光学性能を確実に維持しつつも、組立性を良くして歩留まりを向上させると共に、小型な撮像ユニットを実現することができる。

以下、図面を参照して本発明の実施の形態を説明する。尚、以下の実施の形態では、電子内視鏡を例に挙げて説明する。

（第１の実施の形態）
先ず、本発明の第１の実施の形態について以下に説明する。
図１〜図１１は、本発明の第１の実施の形態に係り、図１は内視鏡装置の全体構成を示す図、図２は内視鏡の先端硬性部の構成を示す断面図、図３は先端硬性部の先端面の構成を示す正面図、図４は図２のＩＶ−ＩＶ線断面図、図５は図２のＶ−Ｖ線断面図、図６は対物レンズユニットの構成を示す断面図、図７は対物レンズユニットを後端から見た平面図、図８は対物レンズユニットをイメージャに組み付ける作用を示す断面図、図９は対物レンズユニットに紫外線の照射作用を示す図、図１０は図９の破線円Ｘ部分を拡大した断面図、図１１は対物レンズユニットとイメージャとの固着状態を示す断面図である。

図１に示すように、内視鏡装置１は、電子内視鏡（以下、単に内視鏡という）２と、ビデオプロセッサ３と、モニタ４と、によって構成されている。
本実施の形態の内視鏡２は、挿入部９の先端に配設された先端硬性部５に内蔵される後述の撮像ユニットを有している。この撮像ユニットは、上記先端硬性部５に配設される対物光学系により集光された撮影光を光電変換するＣＣＤ、ＣＭＯＳ等の撮像素子を有している。

ビデオプロセッサ３は、上述の撮像素子に電源を供給し、撮像素子から光電変換された映像信号が入力される装置である。すなわち、ビデオプロセッサ３は、撮像素子で撮像された映像信号の信号処理、撮像素子のゲインの調整などの制御、及び駆動を行う駆動信号の出力を行う。

モニタ４は、接続されるビデオプロセッサ３から出力された映像信号を受けて内視鏡画像を表示するためのものである。

さらに、本実施の形態の内視鏡装置１の構成について、以下に詳しく説明する。
本実施の形態の内視鏡２は、細長な挿入部９、及びこの挿入部９の基端側に操作部８を備えている。そして、内視鏡２は、操作部８の側部より、電気通信ケーブルが内挿されたユニバーサルコード１１が延出している。

この内視鏡２は、このユニバーサルコード１１の端部に設けられた電気コネクタ１２を介してビデオプロセッサ３と着脱自在に接続される。尚、ビデオプロセッサ３は、図示しないＶＴＲデッキ、ビデオプリンタ、ビデオディスク等の周辺機器が接続自在である。

挿入部９は、先端に設けられた先端硬性部５と、この先端硬性部５の基端側に設けられ、複数の湾曲駒にて構成した湾曲自在の湾曲部６と、この湾曲部６の基端側に設けられた長尺で可撓性を有する可撓管部７と、を有している。

操作部８には、図示しない湾曲操作レバーが設けられている。この湾曲操作レバーを回動操作することにより、内視鏡２は、湾曲部６を４方向、或いは２方向へ湾曲することができるようになっている。

また、操作部８は、先端近傍の側部に、生検鉗子、レーザープローブ等の処置具を挿入する処置具挿入口１０が設けられている。この処置具挿入口１０から処置具が挿入された内視鏡２は、内部に配設された処置具挿通用チャンネルを経て処置具の先端処置部を先端硬性部５から突出させ、例えば、処置具の１つである生検鉗子により患部組織を採取する生検等を行うことができる。

次に、内視鏡２の先端硬性部５の内部構成について、図２を用いて、以下に説明する。
挿入部９の先端硬性部５は、金属等の硬質な部材から形成された円環状の先端円環部材２５と、この先端円環部材２５に外嵌して、光透過性のある略透明な先端カバー２２とによって、主に外形が形成されている。

この先端円環部材２５の基端部分は、湾曲部６内に配設される複数の湾曲駒のうち、最先端側の湾曲駒２６の先端部分に内嵌される。そして、先端硬性部５と湾曲部６には、複数の湾曲駒（２６）と一体的に、先端カバー２２の基端外周部を被覆して、この先端カバー２２を被覆する先端外周部が糸巻接着２４により固定された湾曲ゴム２３により外形部部分が一体となるように形成されている。

先端硬性部５の先端円環部材２５内には、対物レンズユニット２１を前方に備えた、被写体像を撮像するための撮像装置である撮像ユニット２０が挿嵌されている（撮像ユニット２０の構成については後に詳しく説明する）。

本実施の形態の撮像ユニット２０は、対物レンズユニット２１が略中央で挿通したリジットタイプのＬＥＤ用基板２８の前方を臨む一端面に配設された照明部品となる、複数のＬＥＤ２７を含んで構成されている。

この撮像ユニット２０は、複数の同軸線、或いは単純線が内挿する複合信号線３４に接続され、コンデンサ、ベアチップ、撮像信号出力用のトランジスタ、IＣ（Ｉｎｔｅｇｒａｔｅｄ Ｃｉｒｃｕｉｔｓ）等の複数の電子部品３２が実装されたメイン基板３３と、このリジットタイプのメイン基板３３の前方側に接続され、電子部品３２が実装された断面Ｔ字形状の保持部材１９と、この保持部材１９の前面に配設され、対物レンズユニット２１により集光された撮影光を光電変換するＣＭＯＳ、ＣＣＤ等の固体撮像素子であるイメージャ３０と、このイメージャ３０、及びＬＥＤ２７と、メイン基板３３との駆動信号、撮像信号などを授受するためのフレキシブルプリント基板２９と、を有して構成されている。

また、撮像ユニット２０は、複合信号線３４の先端部分から保持部材１９の基端部まで絶縁性封止樹脂からなる接着剤３５が充填されて、絶縁性、強度等が保持されている。尚、この接着剤３５は、その外周を一体的に熱収縮性チューブが被覆されていても良い。

このように構成された撮像ユニット２０は、対物レンズユニット２１の先端部分が先端カバー２２に挿嵌されるように、先端円環部材２５内に挿通配置され、その周囲に絶縁性封止樹脂からなる接着剤３６が充填され、先端硬性部５内で固着されている。

次に、先端硬性部５の先端面に配された構成要素について、図３を用い、これら構成要素と関連する先端硬性部５内の構成について、図４、及び図５を用いて、以下に説明する。
図３に示すように、先端硬性部５の先端面は、略中央に対物レンズユニット２１の先端側のレンズが露出するように配設され、この対物レンズユニット２１の表面レンズに向けて送気、或いは送水するための送気送水ノズル３８と、処置具を挿通したり、体腔内の観察に障害となる汚物等を吸引したりするための処置具チャンネルの開口部３９と、を有している。尚、これら内視鏡２の機能である、送気送水、及び吸引のための各種装置は、図１では図示しておらず、従来から用いられているものであるため、それらの説明を省略する。

また、本実施の形態の内視鏡２は、先端カバー２２の正面から見たとき、先端カバー２２が略透明であるため、先端硬性部５の内部で対物レンズユニット２１の周囲に配設された、照明光を被検体に向けて照射する上述の４つのＬＥＤ２７が透過視することができる。

これら４つのＬＥＤ２７は、上述したように、ＬＥＤ用基板２８上に配設されている（図４参照）。また、このＬＥＤ用基板２８は、略円盤状の基板に複数の切り欠きを形成して、略中央に位置する対物レンズユニット２１、上述の先端面に設けられた送気送水ノズル３８に連通する管路４１、及び処置具チャンネル４０が挿通設置できるような形状となっている。

また、ＬＥＤ用基板２８は、図４の紙面に向かって見た下方位置に、上述のフレキシブルプリント基板２９が接続されている。

このフレキシブルプリント基板２９には、図５に示すように、フレキシブル基盤開口部を構成する略正方形状の孔部４３が形成されている。この孔部４３に合わせて、受光部３１が前方側を臨むように、イメージャ３０がフレキシブルプリント基板２９の後面部に接着されている。

また、孔部４３の一辺の長さは、イメージャ３０の受光部３１の一辺の長さよりも長く設定されている。つまり、フレキシブルプリント基板２９の孔部４３の縁辺と、イメージャ３０の受光部３１の縁辺との間には、所定の距離に離間したイメージャ３０の前面部が露出している状態である。尚、この状態において、イメージャ３０は、フレキシブルプリント基板２９の孔部４３の上下に並設された複数の信号パッド１８と電気的に接続されている。

後に詳しく説明するが、対物レンズユニット２１は、第３のレンズ５３の４つの脚部５６（図６参照）がイメージャ３０の上記孔部４３から露出した受光部３１の周囲の前面部に接着されると共に、レンズ鏡枠５４（図６参照）の後端部分がフレキシブルプリント基板２９の前面と接着剤６１により固着されている。

次に、本実施の形態の撮像ユニット２０に配設される対物レンズユニット２１の構成について、図６、及び図７を用いて、以下に説明する。
図６に示すように、対物レンズユニット２１は、前方となる被写体側から順に、略円筒状の例えば、黒色のレンズ鏡枠５４によって保持された、第１のレンズ５１、第２のレンズ５２、及び第３のレンズ５３の対物レンズ群を有している。また、第２のレンズ５２と第３のレンズ５３との面間には、絞り５８が挟設されている。尚、対物レンズ群の光学性能を保つため、黒色のレンズ鏡枠５４は、金属、或いは遮光性の合成樹脂により形成されている。

本実施の形態において、第１のレンズ５１は、先端硬性部５の先端面において、露出するため、耐薬性のあるガラスレンズである。これに対して、第２のレンズ５２、及び第３のレンズ５３は、安価で加工容易性のあるプラスティックレンズである。

これら、レンズ５１〜５３は、撮影光軸Ｏに合わせた所定の光学的性能を取得するため、所謂、光学的な芯出しが設定された状態で、レンズ鏡枠５４に嵌着保持されている。

また、第３のレンズ５３は、略筒形状をしており、撮影光軸Ｏが通過するレンズ部５９と、このレンズ部５９の光学的機能を持たない外周部分から後方（図６では下方）に向かって略円環状に延出する胴体部５５と、を有している。この胴体部５５の後端面からは、円柱状の４つの脚部５６が周廻りに略等間隔で突出している。

また、図６からも分るように、脚部５６を有する胴体部５５は、レンズ鏡枠５４よりも後方へ突出している。尚、胴体部５５は、少なくとも、脚部５６のみがレンズ鏡枠５４よりも後方へ突出していれば良い。

上述したように、対物レンズ群を保持しているレンズ鏡枠５４は、後端面が外周方向に向かって前方側へ所定の角度θ（本実施の形態では、θ＝２０°〜３０°）で傾斜するテーパ面５７が全周に亘って形成されている（図６では、上方向が前方、下方向が後方となる）。換言すると、レンズ鏡枠５４は、後端部の外周面部が内周面部よりも前方側へ位置するように、後端面全周に長手軸に沿った前方側へ所定の角度θの傾斜面を有している。つまり、このテーパ面５７は、レンズ鏡枠５４の外周に向かって、後に固着されるイメージャ３０との離間幅が大きくなるように形成されている。

次に、以上のように構成された、本実施の形態の対物レンズユニット２１を設定された光学性能を満足するように、イメージャ３０へ組み付けを行う組立方法について、図８〜図１０を用いて、以下に説明する。

先ず、対物レンズユニット２１は、図８に示すように、第３のレンズ５３の脚部５６の端面に光硬化接着剤６２が塗布される。この光硬化接着剤６２は、紫外線（ＵＶ）硬化タイプ、可視光硬化タイプなど、広く利用されているもので、本実施の形態では、紫外線（ＵＶ）硬化接着剤を使用する。

そして、この対物レンズユニット２１は、後方側（図８においては下方側）にある４つの脚部５６の端面が対向して突き当たるように、フレキシブルプリント基板２９の孔部４３にて露出するイメージャ３０上に載置される。また、イメージャ３０は、その縁辺部がフレキシブルプリント基板２９と接着剤６５により固着された状態である。

尚、このとき、対物レンズユニット２１は、イメージャ３０の受光部３１へ設定された光学性能を満足する位置に撮影光軸Ｏが照射されるように載置される。この対物レンズユニット２１をイメージャ３０へ載置する工程において、顕微鏡等により決められた位置へ作業者により確認しながら行う手動、或いは吸着機による機械的な組み付けでも良い。

次に、図９に示すように、イメージャ３０に載置された対物レンズユニット２１の外周部へ向けて、ＵＶ照射装置から紫外線（ＵＶ）を照射する。尚、このとき、ＵＶ照射光が対物レンズユニット２１のレンズ鏡枠５４に形成されたテーパ面５７の所定の角度θと同じ角度で照射することが好ましい。

すると、ＵＶ照射光は、図１０に示すように、その殆どが、レンズ鏡枠５４、及びフレキシブルプリント基板２９によって、遮られた状態となるが、レンズ鏡枠５４の後端部に形成されたテーパ面５７に沿った方向のみ、レンズ鏡枠５４とイメージャ３０との間に照射される。

すなわち、このＵＶ照射光がレンズ鏡枠５４の脚部５６とイメージャ３０とが面接触している部分に照射されると、光硬化接着剤６２の硬化が始まる。この工程を本実施の形態では、４つの脚部５６に合わせて、対物レンズユニット２１に向けて、４方向からＵＶ照射機１００により、ＵＶ光を照射することで、対物レンズユニット２１とイメージャ３０との固着を短時間で容易に行うことができる。

尚、図４に示したように、４つの脚部５６の端面は、イメージャ３０の受光部３１の縁辺との間の所定の距離に離間して露出しているイメージャ３０の前面部と光硬化接着剤６２により固着される。

最後に、ゴミ、埃等の進入を防止すると共に、対物レンズユニット２１と、フレキシブルプリント基板２９、及びイメージャ３０とを固定するため、図１１に示すように、レンズ鏡枠５４のテーパ面５７を有する後端部の全周に亘って、遮光性のある、例えば、黒色エポキシ系の接着剤６１が塗布されて、レンズ鏡枠５４とフレキシブルプリント基板２９とが固着される。このとき、レンズ鏡枠５４のテーパ面５７は、内部に向かって、後方へ傾斜する、つまり、内部へ向かって隙間が小さくなるように形成されているため、接着剤６１がイメージャ３０側へ流れることが防止される。

また、接着剤６１は、ある程度の粘度調整が設定されており、さらに、イメージャ３０側へ流入が防止されている。

こうして、対物レンズユニット２１と、フレキシブルプリント基板２９、及びイメージャ３０とが夫々強固に固着され、撮像ユニット２０が完成される。そして、このように組み立てられた撮像ユニット２０は、図２に示したように、内視鏡２の先端硬性部５内に組み付けられる。

以上に説明したように、本実施の形態の撮像ユニット２０は、レンズ鏡枠５４の後端部にテーパ面５７を形成することで、製造段階における、対物レンズユニット２１とイメージャ３０とを決められた光学性能を確保しておかなければならない保持時間を短縮するため、光硬化タイプの接着剤を用いることができる構成となっている。

その結果、本実施の形態の撮像ユニット２０では、製造時の光学的な欠陥品が減少するため、歩留まりが向上する。さらに、内視鏡２の表面を構成する第１のレンズ５１以外が加工容易性を備えたプラスティックレンズであるため、さらに、撮像ユニット２０を安価とすることができる。

（第２の実施の形態）
次に、本発明の第２の実施の形態について、以下に説明する。
図１２から図１９は、本発明の第２の実施の形態に係り、図１２は射出成形されたレンズ鏡筒の部分的な断面を示す部分断面図、図１３は図１２のＸＩＩＩ円部分の拡大図、図１４は図１２のＸＩＶ円部分の拡大図、図１５は先端硬性部の先端部分を示す断面図、図１６は送気送水の作用を説明するための先端硬性部の先端部分を示す断面図、図１７は送気送水の作用を説明するための送気送水ノズルと第１のレンズを示す平面図、図１８は対物レンズユニットに紫外線の照射作用を示す図、図１９は変形例を示し、対物レンズユニットに紫外線の照射作用を示す図である。

尚、以下の説明において、上述した第１の実施の形態の内視鏡装置、特に対物レンズユニットと同一の構成について同じ符号を用い、それら構成の詳細な説明を省略する。

ところで、本実施の形態では、対物レンズユニットのレンズ鏡枠５４を加工容易性の観点から金属ではなく合成樹脂を材質として射出成形を行ったときの構成について説明する。このとき、レンズ鏡枠５４は、複数の金型の間で型割による、およそ０．１ｍｍの突起部となるバリが発生する。

レンズ鏡枠５４は、本実施の形態において、例えば、図１２〜図１４に示すように、前方側に位置する先端面７１から前方へ向かって突起したバリ７３と、後方側に位置する基端面７２から後方へ向かって突起したバリ７４と、が射出成形用金型の型割状態により発生したものとする。

通常において、これらのバリ７３，７４は、研磨により除去されるものであるが、この研磨工程により、製造時間が余計に掛かるだけでなく、光学性能を維持するため、レンズ鏡枠５４に付着する研磨屑を洗浄除去する工程が増え、複雑化するためにレンズ鏡枠５４の一部が製造中に変形する可能性も高くなってしまう。

そこで、本実施の形態では、これら研磨、及び研磨屑除去工程を行わずに、図１５に示すように、対物レンズユニット２１を先端カバー２２に組み付けたときに、レンズ鏡枠５４の被写体側の前端面である先端面７１から突起した突起部となるバリ７３を先端カバー２２と第１のレンズ５１の間において、接着剤７６を覆われるように構成している。

具体的には、このバリ７３は、先端面７１からの突起量Ｌ１が先端面７１から第１のレンズ５１の表面までの高さＬ２よりも小さく（Ｌ２＞Ｌ１）なるように設定している。すなわち、これら突起量Ｌ１と高さＬ２の関係がＬ２−Ｌ１＞０の関係となっている。換言すると、バリ７３は、第１のレンズ５１の被写体側のレンズ面とレンズ鏡枠５４の先端面７１との間において、先端面７１から突設されている。

そして、先端カバー２２の縁辺部と第１のレンズ５１の縁辺部とを略直線的な面となるように、接着剤７６が塗布されて、本実施の形態の内視鏡２は、バリ７３が先端硬性部５の先端面から突出しないように構成されている。

例えば、図１６、及び図１７に示すように、バリ７３が先端硬性部５の先端面において、突起していると、送気送水ノズル３８から噴出される、洗浄水、或いはエアー（図中のＡＷ）は、バリ７３にあたって、第１のレンズ５１の表面への噴射方向の流れが阻害される。

すなわち、洗浄水、或いはエアー（ＡＷ）は、図１６に示すように、第１のレンズ５１の表面に沿った方向への流れが阻害され、最も重要な内視鏡２の先端硬性部５の先端面に沿ったものが、図１７の破線矢印ＲＡＷに示すように、バリ７３にあたって、跳ね返されてしまう。これにより、第１のレンズ５１の表面に付着した観察性能を妨げる、粘膜、汚物などの不純物の洗浄性が阻害されてしまう。

そこで、本実施の形態では、射出成形されたレンズ鏡枠５４の製造工程を簡易としても、上述したように、バリ７３が先端硬性部５の先端面から突出しないように構成することで、送気送水ノズル３８による第１のレンズ５１の表面の洗浄性を阻害することを防止している。

また、レンズ鏡枠５４のイメージャ３０側の後端面である基端面７２から突起した突起部となるバリ７４は、図１８に示すように、ＵＶ照射光の第３のレンズ５３の脚部５６に塗布した光硬化接着剤６２（図８、及び図９参照）への照射を阻害しないように、第３のレンズ５３側となる光軸Ｏ方向に寄った位置に形成されるよう、射出成形金型の組み合わせが設定される。換言すると、バリ７４は、レンズ鏡枠５４の内周側に近い位置の基端面７２上に形成されている。

さらに、第３のレンズ５３の脚部５６は、ＵＶ照射光が照射されたとき、ＵＶ光を散乱するように、外周面が砂目加工されている。これにより、散乱光が光硬化接着剤６２の塗布面に満遍なく照射することができる。この脚部５６の外周面の砂目加工は、ブラスト、プラズマ、薬品等による２次加工処理により行われる。

（第３の実施の形態）
次に、本発明の第３の実施の形態について、以下に説明する。
図２０は、本発明の第３の実施の形態に係る対物レンズユニットの断面図である。尚、以下の説明においも、上述した第１の実施の形態の内視鏡装置、特に対物レンズユニットと同一の構成について同じ符号を用い、それら構成の詳細な説明を省略する。

図２０に示すように、本実施の形態の対物レンズユニット２１は、第１のレンズ５１と、第２のレンズ５２のみがレンズ鏡枠５４と嵌着されており、第３のレンズ５３が絞り５８を介して、第２のレンズ５２に固着されている。

具体的には、第３のレンズ５３は、紙面上では上面側となる撮影光軸Ｏが入射する前面に凹部が形成されている。この凹部には、外形に合わせて形成された絞り５８が面接触した状態で嵌着されている。この第３のレンズ５３は、レンズ鏡枠５４の内周面の径よりも小さな径が設定された外形を有している。
また、レンズ鏡枠５４に嵌着された第２のレンズ５２は、後面側が第３のレンズ５３の凹部に遊嵌する凸部状に形成されている。

これら、第２のレンズ５２と第３のレンズ５３は、互いが絞り５８を挟設するように、紫外線硬化型接着剤等により接着固定される。このとき、設定された所定の光学性能を満足するように、夫々のレンズ５２，５３の通過する光軸Ｏの軸合わせが行い易いように、第２のレンズ５２が絞り５８と面接触する当接面８５を有する凸部分の外径と、第３のレンズ５３が絞り５８と面接触する当接面８６を有する凹部分の外径と、の互いの寸法が所定の長さのクリアランスｄ１となるように決められている。

すなわち、第２のレンズ５２と第３のレンズ５３との接着時に、撮影光軸Ｏが決められた位置に夫々通過できるように、各レンズ５２，５３の周方向にクリアランスｄ１が設けられている。また、第３のレンズ５３は、このクリアランスｄ１の範囲内で、第２のレンズ５２に相対して位置を変更できるように、レンズ鏡枠５４との周方向の間にも、夫々が離間できるようにクリアランスｄ２が設定されている。

以上に説明したように、本実施の形態の対物レンズユニット２１は、第２のレンズ５２と第３のレンズ５３の成形精度を絞り５８を介して固着される夫々の面を高精度とすれば、所定の光学性能を満足する位置合わせを製造過程で合わせられる構成となる。

従って、対物レンズユニット２１は、第１の実施の形態の効果に加え、第２のレンズ５２と第３のレンズ５３の光軸を比較的広い当接面８５（８６）で確実に突き当てることができ高精度の光学性能を維持したまま組立性が向上する。その結果、対物レンズユニット２１の製造時の光学的な欠陥品が減少するため、撮像ユニット２０自体の歩留まりが向上する。

（参考例）
ところで、内視鏡２に接続され、内視鏡画像を表示するモニタ４は、対物レンズによって結像された像の一部に機械的、或いは電子的にマスクをかけて表示する、例えば、図１に示したように、内視鏡２に用いられている広角レンズでは、四隅を切り取った８角形の表示が行われているものがある。

通常、対物レンズユニット２１に内蔵されるレンズは、ガラス研磨によって加工されることが多く中心軸に対して対称構造となっているが、モニタ４の表示は丸形状となっておらず、モニタ４に表示されない部分に対応する部分についても対物レンズユニット２１によって像を結像させていた。

そこで、ここでは、モニタ４に表示することのないマスクをかけた撮影画像のデット部分に光が集光しないようにした対物レンズユニット２１、特に第１のレンズ５１の一例について図２１を用いて説明する。

図２１に示すように、内視鏡２の先端硬性部５の先端面に配設された、本参考例の対物レンズユニット２１の第１のレンズ５１は、紙面上で上下左右の外周４方向から円弧状に切り取られた形状となっている。この第１のレンズ５１を切り取った部分８８は、上述の撮影画像のデット部分であり、モニタ４に表示する８角形の表示画面に合わせた形状となっている。

このように円弧状に切り取った部分８８は、従来のような円形状の対物レンズに比して、先端硬性部５の先端面のスペースが空くため、先端硬性部５内の内臓物、或いは、ここでは４つのＬＥＤ２７の配置位置を第１のレンズ５１に近づけることができる。その結果、内視鏡２の先端硬性部５の外径を小さくすることができる。

以上の各実施の形態に記載した発明は、その実施の形態、及び変形例に限ることなく、その他、実施段階ではその要旨を逸脱しない範囲で種々の変形を実施し得ることが可能である。さらに、上記実施の形態には、種々の段階の発明が含まれており、開示される複数の構成要件における適宜な組合せにより種々の発明が抽出され得る。

例えば、実施の形態に示される全構成要件から幾つかの構成要件が削除されても、発明が解決しようとする課題の欄で述べた課題が解決でき、発明の効果で述べられている効果が得られる場合には、この構成要件が削除された構成が発明として抽出され得る。

本発明の第１の実施の形態に係る、内視鏡装置の全体構成を示す図 同、内視鏡の先端硬性部の構成を示す断面図 同、先端硬性部の先端面の構成を示す正面図 同、図２のＩＶ−ＩＶ線断面図 同、図２のＶ−Ｖ線断面図 同、対物レンズユニットの構成を示す断面図 同、対物レンズユニットを後端から見た平面図 同、対物レンズユニットをイメージャに組み付ける作用を示す断面図 同、対物レンズユニットに紫外線の照射作用を示す図 同、図９の破線円Ｘ部分を拡大した断面図 同、対物レンズユニットとイメージャとの固着状態を示す断面図 本発明の第２の実施の形態に係る射出成形されたレンズ鏡筒の部分的な断面を示す部分断面図 同、図１２のＸＩＩＩ円部分の拡大図 同、図１２のＸＩＶ円部分の拡大図 同、先端硬性部の先端部分を示す断面図 同、送気送水の作用を説明するための先端硬性部の先端部分を示す断面図 同、送気送水の作用を説明するための送気送水ノズルと第１のレンズを示す平面図 同、対物レンズユニットに紫外線の照射作用を示す図 同、変形例を示し、対物レンズユニットに紫外線の照射作用を示す図 本発明の第３の実施の形態に係る対物レンズユニットの断面図 参考例の電子内視鏡の先端硬性部の先端面を示す平面図

符号の説明

１・・・内視鏡装置
２・・・電子内視鏡
１８・・・信号パッド
１９・・・保持部材
２０・・・撮像ユニット
２１・・・対物レンズユニット
２２・・・先端カバー
２８・・・ＬＥＤ用基板
２９・・・フレキシブルプリント基板
３０・・・イメージャ
３１・・・受光部
３２・・・電子部品
３３・・・メイン基板
３４・・・複合信号線
５１・・・第１のレンズ
５２・・・第２のレンズ
５３・・・第３のレンズ
５４・・・レンズ鏡枠
５５・・・胴体部
５６・・・脚部
５７・・・テーパ面
５９・・・レンズ部
６２・・・光硬化接着剤
７１・・・先端面
７２・・・基端面
７３，７４・・・バリ
７６・・・接着剤
１００・・・ＵＶ照射機

Claims (5)

1. 撮影光を光電変換して映像信号を出力する固体撮像素子と、
   該固体撮像素子に光硬化接着剤により固着され、複数の対物レンズを保持する略円筒状のレンズ鏡枠と、
   を有し、
   上記レンズ鏡枠は、上記撮像素子の前面部と対向する後端面に、外周に向かって離間幅が大きくなるテーパ面を具備することを特徴とする撮像ユニット。
2. 上記複数の対物レンズのうち、最も上記固体撮像素子側の対物レンズは、プラスティックレンズであって、上記固体撮像素子に向かって延出する複数の脚部を有し、
   上記複数の脚部の端面と上記固体撮像素子の前面部とが上記光硬化接着剤によって、固着されていることを特徴とする請求項１に記載の撮像ユニット。
3. 上記複数の脚部の外周面は、粗面加工されていることを特徴とする請求項２に記載の撮像ユニット。
4. 上記レンズ鏡枠は、合成樹脂の射出成形により形成され、少なくとも、上記後端面から後方へ突起する突起部を有し、
   該突起部は、上記レンズ鏡枠の上記後端面において、上記テーパ面が形成されていない上記レンズ鏡枠の内周側に設けられていることを特徴とする請求項１から請求項３の何れか１項に記載の撮像ユニット。
5. 上記レンズ鏡枠は、合成樹脂の射出成形により形成され、少なくとも、被写体側の対物レンズのレンズ面よりも上記固体撮像素子側に位置する前端面から突起した突起部を有し、
   該突起部は、上記前端面と上記レンズ面との面間範囲内に設けられていることを特徴とする請求項１から請求項３の何れか１項に記載の撮像ユニット。

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