JP2012217605A - Camera module for endoscope - Google Patents

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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a miniaturized camera module for an endoscope to be mounted on the distal end of an insertion portion of an endoscope.SOLUTION: The camera module 30 includes an objective optical system 32, and a lens moving mechanism 36. The objective optical system 32 includes a second lens 40 lens and a prism 44. The second lens 40, which is a movable lens for magnification, is moved by the lens moving mechanism 36 having a motor 50. The prism 44 has a reflection surface 44b inclined at an angle of 45° to an optical axis of the second lens 40. The motor 50 is disposed behind the prism 44 with a drive shaft 56 in parallel to the longitudinal direction of an insertion portion 13.

Description

本発明は、内視鏡の挿入部の先端部に搭載される内視鏡用カメラモジュールに関するものである。   The present invention relates to an endoscope camera module mounted at a distal end portion of an insertion portion of an endoscope.

内視鏡は、検査孔内に挿入される挿入部の先端部にカメラモジュールが内蔵されている。カメラモジュールは、可動レンズや可動レンズを移動させるレンズ移動機構、及び、撮像素子や撮像素子を駆動する駆動回路を有する回路基板などがユニット化されたものであり、検査孔内を撮影する。カメラモジュールは検査孔外のモニタに接続され、カメラモジュールにより撮影された画像はこのモニタに表示される。   In the endoscope, a camera module is built in a distal end portion of an insertion portion that is inserted into the inspection hole. The camera module is a unit in which a movable lens, a lens moving mechanism that moves the movable lens, a circuit board having an image sensor and a drive circuit that drives the image sensor, and the like are imaged. The camera module is connected to a monitor outside the inspection hole, and an image photographed by the camera module is displayed on this monitor.

カメラモジュールは、患者の負担を和らげるために小型化が要求される。しかし、回路基板を撮影レンズの光軸に対して垂直に配置すると、カメラモジュールの幅が広くなってしまうといった問題がある。このため、下記特許文献1では、回路基板を撮影レンズの光軸とは略平行に配置し、撮影レンズの背後に配置したプリズムによって被写体光を屈曲させ回路基板上の撮像素子に入射させている(下記特許文献1参照)。   The camera module is required to be small in order to ease the burden on the patient. However, if the circuit board is arranged perpendicular to the optical axis of the photographing lens, there is a problem that the width of the camera module becomes wide. For this reason, in Patent Document 1 below, the circuit board is disposed substantially parallel to the optical axis of the photographing lens, and the subject light is bent by the prism disposed behind the photographing lens and is incident on the image sensor on the circuit board. (See Patent Document 1 below).

また、下記特許文献1では、撮影倍率を変更するために移動される可動レンズと、可動レンズを移動させるためのモータとを備え、モータの駆動軸と直結された回転軸を回転させることによって可動レンズを移動させている。さらに、下記特許文献1では、挿入部の先端側でアングルリングの先端部側第1リングの円筒面に切り込みを入れ、この切り込み部を変形させ、モータを支持している。   In Patent Document 1 below, a movable lens that is moved to change the photographing magnification and a motor that moves the movable lens are provided, and the movable lens is movable by rotating a rotating shaft directly connected to the drive shaft of the motor. The lens is moved. Furthermore, in Patent Document 1 below, a cut is made in the cylindrical surface of the first ring on the tip end side of the angle ring on the tip end side of the insertion portion, and the cut portion is deformed to support the motor.

特開2000−121957JP2000-121957A

上記特許文献1記載の装置では、撮像素子の影響で挿入部の幅が広くなってしまう問題は防止できるものの、モータの駆動軸を回転軸と直結する構造としているので、プリズムの背後に部材の配置されないデットスペースが生じてしまい、細径化の妨げとなっていた。しかも、モータの駆動軸を回転軸と直結することで、撮影レンズの光軸方向(挿入部の長手方向)の長さが長くなってしまうという問題もあった。   Although the apparatus described in Patent Document 1 can prevent the problem that the width of the insertion portion is widened due to the influence of the image sensor, the structure is such that the drive shaft of the motor is directly connected to the rotation shaft. A dead space that is not arranged is generated, which hinders a reduction in diameter. In addition, there is a problem that the length of the photographic lens in the optical axis direction (longitudinal direction of the insertion portion) is increased by directly connecting the motor drive shaft to the rotation shaft.

本発明は、上記課題を鑑みてなされたものであり、内視鏡用カメラモジュールの小型化を目的としている。   The present invention has been made in view of the above problems, and aims to reduce the size of an endoscope camera module.

上記目的を達成するために、本発明の内視鏡用カメラモジュールは、光軸方向に移動自在の可動レンズを有する撮影レンズと、前記撮影レンズから入射した被写体光を前記光軸方向とは略直行する方向に反射させるプリズムと、前記撮影レンズ及びプリズムを介して結像される光学画像を光電変換する撮像素子を有する回路基板と、前記光軸方向に長く形成されて前記撮影レンズの側方に配置される回転軸を有し、前記回転軸の回転により前記可動レンズを前記光軸方向に移動させるレンズ移動機構と、回転自在の駆動軸を有し、外部から電力の供給を受けて前記駆動軸を回転させるモータと、前記駆動軸の回転力を前記回転軸に伝達する回転力伝達機構と、を備えるとともに、前記モータを、前記駆動軸を前記光軸方向と平行にした状態で、前記プリズムの背後に配置したことを特徴としている。   In order to achieve the above object, an endoscope camera module according to the present invention includes an imaging lens having a movable lens movable in an optical axis direction, and subject light incident from the imaging lens is substantially the same as the optical axis direction. A prism that reflects in a perpendicular direction, a circuit board that has an imaging element that photoelectrically converts an optical image formed through the photographing lens and the prism, and a side that is long in the optical axis direction and that is lateral to the photographing lens. A lens moving mechanism that moves the movable lens in the direction of the optical axis by rotation of the rotating shaft, and a rotatable driving shaft, and receives the supply of electric power from the outside. A motor that rotates the drive shaft, and a rotational force transmission mechanism that transmits the rotational force of the drive shaft to the rotary shaft, and the motor is in a state where the drive shaft is parallel to the optical axis direction. It is characterized in that arranged behind the prism.

前記回転軸は、複数の回転体からなり、各回転体は、前記駆動軸の設けられた背面側から前記可動レンズの設けられた前面側へ向けて前記光軸方向に配列されて共通の軸周りに回転するとともに、所定量の回転遊びを有するように隣り合う軸体同士が連結されており、前記駆動軸の回転力が、背面側の回転体から前面側の回転体に順次伝達されるものでもよい。   The rotating shaft includes a plurality of rotating bodies, and each rotating body is arranged in the optical axis direction from the back side where the drive shaft is provided toward the front side where the movable lens is provided, and is a common axis. The shafts adjacent to each other rotate so as to rotate around and have a predetermined amount of rotational play, and the rotational force of the drive shaft is sequentially transmitted from the rotating body on the back side to the rotating body on the front side. It may be a thing.

前記回転体は少なくとも3つ設けられ、隣り合う回転体間に設定された回転遊びの角度が、それぞれ異なっているものでもよい。   At least three of the rotating bodies may be provided, and the rotational play angles set between adjacent rotating bodies may be different from each other.

背面側から前面側へ向かうほど、前記回転遊びの角度が大きく設定されているものでもよい。   The angle of the rotational play may be set larger as it goes from the back side to the front side.

前記回転体として、棒状回転体と筒状回転体との2種類の回転体を用い、これらを交互に配置するとともに、前記棒状回転体は、前記筒状回転体側の端部外周に沿って等間隔で配置された外周突起を備え、前記筒状回転体は、前記外周突起を含む前記棒状回転体の外周よりも内径が大きく形成され、前記外周突起ごと前記棒状回転体を取り囲むように配置されるとともに、前記外周突起の移動経路に挿入される内周突起が内壁に立設され、前記内周突起が前記外周突起により押圧されることで前記棒状回転体と一体になって回転するものでもよい。   As the rotator, two types of rotators, a rod-shaped rotator and a cylindrical rotator, are used alternately, and the rod-shaped rotator is disposed along the outer periphery of the end on the tubular rotator side. The cylindrical rotating body includes outer circumferential protrusions arranged at intervals, and the cylindrical rotating body has an inner diameter larger than the outer periphery of the rod-shaped rotating body including the outer circumferential protrusion, and is disposed so as to surround the rod-shaped rotating body together with the outer circumferential protrusion. In addition, the inner peripheral protrusion inserted into the movement path of the outer peripheral protrusion is erected on the inner wall, and the inner peripheral protrusion is pressed by the outer peripheral protrusion to rotate integrally with the rod-shaped rotating body. Good.

前記レンズ移動機構は、前記レンズの移動後に、前記レンズを移動させない範囲で前記モータを反転または前記モータの反転と正転とを繰り返し、前記駆動軸をいずれの方向に回転させても前記駆動軸の回転開始から全ての回転体が一体となって回転するまでの回転量がほぼ同量となる中立位置まで各回転体を移動させた後、前記モータを停止するものでもよい。   The lens moving mechanism reverses the motor or repeats the reverse and normal rotation of the motor within a range in which the lens is not moved after the lens is moved, and the drive shaft is rotated in any direction. Alternatively, the motor may be stopped after moving each rotating body to a neutral position where the amount of rotation from the start of rotation until all the rotating bodies rotate together is substantially the same.

前記撮影レンズと前記レンズ移動機構と前記回転軸とを保持する本体ケースと、前記モータと前記回転力伝達機構とを保持するとともに、前記本体ケースの背面側に固定されて前記本体ケースと一体化されるモータケースとを設けてもよい。   A main body case that holds the photographing lens, the lens moving mechanism, and the rotation shaft, and holds the motor and the rotational force transmission mechanism, and is fixed to the back side of the main body case and integrated with the main body case. A motor case may be provided.

前記レンズ移動機構と前記回転軸と前記回転力伝達機構と前記駆動軸とは、前記本体ケースと前記モータケースとの少なくとも一方によって覆われており、外部から遮蔽されているものでもよい。   The lens moving mechanism, the rotating shaft, the rotational force transmitting mechanism, and the driving shaft may be covered with at least one of the main body case and the motor case, and may be shielded from the outside.

前記モータは、熱伝導性を有する接着剤によって前記モータケースに接着されているものでもよい。   The motor may be bonded to the motor case with an adhesive having thermal conductivity.

前記回転軸を取り巻くように配置され、前記回転軸周りの回転が規制された筒体を有し、前記レンズ移動機構は、前記筒体を前記回転軸の長手方向に沿って移動させることで前記可動レンズを移動するとともに、前記筒体は、前記回転軸の外周に形成された螺旋状のカム溝と係合する突起、または、前記回転軸の外周に形成された突起と係合する螺旋状のカム溝が内壁に設けられており、前記回転軸の回転に伴って、前記回転軸の長手方向にスライドするものでもよい。   It has a cylinder body which is arranged so as to surround the rotation axis and whose rotation around the rotation axis is restricted, and the lens moving mechanism moves the cylinder body along the longitudinal direction of the rotation axis, thereby While moving the movable lens, the cylindrical body has a spiral shape that engages with a spiral cam groove formed on the outer periphery of the rotating shaft, or a protrusion that engages with a protrusion formed on the outer periphery of the rotating shaft. The cam groove may be provided on the inner wall, and may slide in the longitudinal direction of the rotary shaft as the rotary shaft rotates.

前記回転軸を取り巻くように配置され、前記回転軸周りの回転が規制された筒体を有し、前記レンズ移動機構は、前記筒体を前記回転軸の長手方向に沿って移動させることで前記可動レンズを移動するとともに、前記筒体は、前記回転軸の外周に形成された螺旋状のネジ溝と係合する螺旋状のネジ山、または、前記回転軸の外周に形成された螺旋状のネジ山と係合する螺旋状のネジ溝が内壁に設けられており、前記回転軸の回転に伴って、前記回転軸の長手方向にスライドするものでもよい。   It has a cylinder body which is arranged so as to surround the rotation axis and whose rotation around the rotation axis is restricted, and the lens moving mechanism moves the cylinder body along the longitudinal direction of the rotation axis, thereby While moving the movable lens, the cylindrical body has a helical thread that engages with a helical screw groove formed on the outer periphery of the rotating shaft, or a helical screw formed on the outer periphery of the rotating shaft. A spiral thread groove that engages with the screw thread may be provided on the inner wall, and may slide in the longitudinal direction of the rotation shaft as the rotation shaft rotates.

本発明によれば、可動レンズを移動させるためのモータをプリズムの背後に配置したので、プリズムの背後の空間を有効利用してカメラモジュールの小型化が可能である。   According to the present invention, since the motor for moving the movable lens is disposed behind the prism, the camera module can be reduced in size by effectively using the space behind the prism.

電子内視鏡システムの構成を示す外観図である。It is an external view which shows the structure of an electronic endoscope system. 電子内視鏡の先端部の端面を示す平面図である。It is a top view showing the end face of the tip part of an electronic endoscope. カメラモジュールの平面図であり、(A)は正面図、(B)は背面図である。It is a top view of a camera module, (A) is a front view, (B) is a rear view. カメラモジュールを側方から観察した断面図である。It is sectional drawing which observed the camera module from the side. 回転軸の分解図である。It is an exploded view of a rotating shaft. 第1棒状回転体の回転力が第1筒状回転体に伝達される様子を示す説明図である。It is explanatory drawing which shows a mode that the rotational force of a 1st rod-shaped rotary body is transmitted to a 1st cylindrical rotary body. 第2棒状回転体の回転力が第2筒状回転体に伝達される様子を示す説明図である。It is explanatory drawing which shows a mode that the rotational force of a 2nd rod-shaped rotary body is transmitted to a 2nd cylindrical rotary body. 電子内視鏡の動作の流れを示すフローチャートである。It is a flowchart which shows the flow of operation | movement of an electronic endoscope. カメラモジュールの正面図である。It is a front view of a camera module.

図1に示すように、電子内視鏡システム2は、電子内視鏡10と、プロセッサ装置11と、モニタ12とからなる。電子内視鏡10は、検査孔内に挿入される可撓性の挿入部13と、挿入部13の基端部分に連設された操作部14と、プロセッサ装置11に接続されるユニバーサルコード16とを有する。   As shown in FIG. 1, the electronic endoscope system 2 includes an electronic endoscope 10, a processor device 11, and a monitor 12. The electronic endoscope 10 includes a flexible insertion portion 13 that is inserted into the inspection hole, an operation portion 14 that is connected to the proximal end portion of the insertion portion 13, and a universal cord 16 that is connected to the processor device 11. And have.

操作部14には、挿入部13の先端部17が上下左右を向くように挿入部13を湾曲させるためのアングルノブや、送気・送水ノズル20(図2参照)からエアー、水を噴出させるための送気・送水ボタンの他、観察画像を静止画記録するためのレリーズボタンや観察画像の撮影倍率を変倍するための変倍ボタン21などの操作部材が設けられている。また、操作部14の先端側には、電気メス等の処置具が挿通される鉗子口が設けられている。鉗子口は、挿入部13内の鉗子チャンネルを通して、先端部17に設けられた鉗子出口22(図2参照)に連通している。   Air and water are ejected from the angle knob for curving the insertion part 13 so that the front-end | tip part 17 of the insertion part 13 faces up and down, right and left, and the air supply / water supply nozzle 20 (refer FIG. 2). In addition to the air / water supply button, operation members such as a release button for recording the observation image as a still image and a magnification button 21 for changing the magnification of the observation image are provided. Further, a forceps port through which a treatment tool such as an electric knife is inserted is provided on the distal end side of the operation unit 14. The forceps opening communicates with a forceps outlet 22 (see FIG. 2) provided at the distal end portion 17 through a forceps channel in the insertion portion 13.

プロセッサ装置11は、ユニバーサルコード16や挿入部13内に挿通された伝送ケーブル68(図4参照)を介し、先端部17に搭載されたカメラモジュール30(図2〜図4参照)への給電や駆動制御を行う。また、プロセッサ装置11は、伝送ケーブル68を介してカメラモジュール30から出力された撮像信号を受信し、受信した撮像信号に各種処理を施して画像データを生成する。そして、生成した画像データを、プロセッサ装置11にケーブル接続されたモニタ12に観察画像として表示する。   The processor device 11 supplies power to the camera module 30 (see FIGS. 2 to 4) mounted on the distal end portion 17 via the universal cord 16 and the transmission cable 68 (see FIG. 4) inserted into the insertion portion 13. Drive control is performed. Further, the processor device 11 receives the imaging signal output from the camera module 30 via the transmission cable 68, and performs various processes on the received imaging signal to generate image data. Then, the generated image data is displayed as an observation image on the monitor 12 connected to the processor device 11 with a cable.

図2に示すように、先端部17の端面17aには、送気・送水ノズル20、鉗子出口22の他、照明光が出射される照明窓24や、観察窓26が設けられている。観察窓26は、端面17aに形成された開口からなり、観察窓26の背後にはカメラモジュール30が配置されている。そして、観察窓26には、カメラモジュール30の対物光学系32(図4参照)を構成する第1レンズ38が嵌合されている。   As shown in FIG. 2, the end surface 17 a of the distal end portion 17 is provided with an air supply / water supply nozzle 20, a forceps outlet 22, an illumination window 24 through which illumination light is emitted, and an observation window 26. The observation window 26 includes an opening formed in the end surface 17a, and a camera module 30 is disposed behind the observation window 26. A first lens 38 constituting the objective optical system 32 (see FIG. 4) of the camera module 30 is fitted in the observation window 26.

図3(A)、同図(B)、並びに、図4に示すように、カメラモジュール30は、対物光学系32、回路基板34、レンズ移動機構36を備えている。対物光学系32は、撮影レンズと、プリズム44とから構成される。撮影レンズは、第1、第2、第3レンズ38、40、42からなり、これらが、挿入部13の長手方向と平行な光軸に沿って並べて配置されている。   As shown in FIGS. 3A, 3 </ b> B, and 4, the camera module 30 includes an objective optical system 32, a circuit board 34, and a lens moving mechanism 36. The objective optical system 32 includes a photographic lens and a prism 44. The photographing lens includes first, second, and third lenses 38, 40, and 42, which are arranged side by side along an optical axis parallel to the longitudinal direction of the insertion portion 13.

第1、第3レンズ38、42は、固定レンズである。そして、第1レンズ38は、前端部が観察窓26に嵌合され、後端部が円筒状の鏡筒46の前端部に嵌合されて固定されている。また、第3レンズ42は、鏡筒46の後端部に固定されている。他方、第2レンズ40は、撮影倍率変倍用の変倍レンズ(可動レンズ)である。そして、第2レンズ40は、鏡筒46にスライド自在に支持されており、レンズ移動機構36により移動される。   The first and third lenses 38 and 42 are fixed lenses. The first lens 38 has a front end fitted into the observation window 26 and a rear end fitted into the front end of the cylindrical barrel 46 and fixed. The third lens 42 is fixed to the rear end portion of the lens barrel 46. On the other hand, the second lens 40 is a variable power lens (movable lens) for changing the photographing magnification. The second lens 40 is slidably supported by the lens barrel 46 and is moved by the lens moving mechanism 36.

プリズム44は、入射面44a、反射面44b、出射面44cを備えており、入射面44aの外縁部が鏡筒46の後端に接着されて固定される。入射面44aには、第1〜第3レンズ38〜42を介して被写体光が入射される。反射面44bは、入射面44aに対して45°傾けられ、入射面44aから入射した被写体光の光路を90°屈折させる。出射面44cは、入射面44aに対して90°傾けられ、反射面44bで反射された被写体光を出射する。   The prism 44 includes an incident surface 44a, a reflecting surface 44b, and an exit surface 44c. The outer edge portion of the incident surface 44a is bonded and fixed to the rear end of the lens barrel 46. Subject light is incident on the incident surface 44 a via the first to third lenses 38 to 42. The reflecting surface 44b is inclined 45 ° with respect to the incident surface 44a, and refracts the optical path of the subject light incident from the incident surface 44a by 90 °. The exit surface 44c is inclined by 90 ° with respect to the entrance surface 44a, and emits subject light reflected by the reflection surface 44b.

回路基板34は、伝送ケーブル68を介してプロセッサ装置11と電気的に接続されている。回路基板34には、CCD35、及び、CCD35を駆動するための駆動回路などが設けられている。CCD35は、複数の光電変換素子が配列された撮像面35aを備え、回路基板34は、この撮像面35aをプリズム44の出射面44cに対面させた状態で、出射面44cに接着されて固定される。CCD35は、出射面44cから出射して撮像面35aに入射した被写体光を光電変換し、撮像信号を生成する。このように、撮像面35aが挿入部13の長手方向とは平行となるように回路基板34を配置することで、先端部17を細径化できる。   The circuit board 34 is electrically connected to the processor device 11 via a transmission cable 68. The circuit board 34 is provided with a CCD 35 and a drive circuit for driving the CCD 35. The CCD 35 includes an imaging surface 35 a on which a plurality of photoelectric conversion elements are arranged, and the circuit board 34 is bonded and fixed to the emission surface 44 c with the imaging surface 35 a facing the emission surface 44 c of the prism 44. The The CCD 35 photoelectrically converts subject light emitted from the emission surface 44c and incident on the imaging surface 35a to generate an imaging signal. In this manner, the tip portion 17 can be reduced in diameter by arranging the circuit board 34 so that the imaging surface 35 a is parallel to the longitudinal direction of the insertion portion 13.

レンズ移動機構36は、モータ50、回転力伝達機構52、回転軸54を備えている。モータ50としては、例えば、直流モータが用いられる。モータ50は、駆動軸56を有する本体58と、本体58の背面に設けられた駆動ケーブル60、62とからなり、駆動ケーブル60、62に流された電流の向きに応じた方向に駆動軸56を回転させる。駆動ケーブル60、62は、回路基板34の上面に固定されたサブ回路基板66を介して伝送ケーブル68に接続されている。   The lens moving mechanism 36 includes a motor 50, a rotational force transmission mechanism 52, and a rotating shaft 54. As the motor 50, for example, a DC motor is used. The motor 50 includes a main body 58 having a drive shaft 56 and drive cables 60 and 62 provided on the back surface of the main body 58, and the drive shaft 56 is oriented in a direction corresponding to the direction of the current passed through the drive cables 60 and 62. Rotate. The drive cables 60 and 62 are connected to the transmission cable 68 via a sub circuit board 66 fixed to the upper surface of the circuit board 34.

また、モータ50は、プリズム44の背後に配置され、駆動軸56を挿入部13の長手方向と平行にした状態で、左右2分割式のモータケース70に取り付けられて支持されている。モータケース70の後端部には、本体58の外周を取り巻く筒状のホルダ72が設けられている。ホルダ72は、アルミなど放熱性の高い材料から形成されており、モータ50は、ホルダ72の内周に、熱伝導率の高い接着剤74により接着されている。   The motor 50 is disposed behind the prism 44 and is attached to and supported by a left and right split motor case 70 with the drive shaft 56 parallel to the longitudinal direction of the insertion portion 13. A cylindrical holder 72 surrounding the outer periphery of the main body 58 is provided at the rear end of the motor case 70. The holder 72 is made of a material having high heat dissipation such as aluminum, and the motor 50 is bonded to the inner periphery of the holder 72 with an adhesive 74 having high thermal conductivity.

このように、モータ50をプリズムの背後に配置することで、プリズムの背後のスペースを有効活用でき、カメラモジュール30を小型化できる。さらに、モータ50をプリズムの背後に配置することで、例えば、後述する回転軸に駆動軸を直結させるようにモータを配置する場合と比較して、カメラモジュールを大型化することなくより大径のモータ、すなわち、回転トルクの大きなモータを搭載できる。また、モータ50を、熱伝導性の高い接着剤74により放熱性の高いホルダ72に取り付けたので、モータ50から効率よく排熱でき、モータ50の発熱を抑えることができる。   Thus, by arranging the motor 50 behind the prism, the space behind the prism can be effectively utilized, and the camera module 30 can be downsized. Furthermore, by arranging the motor 50 behind the prism, for example, the diameter of the camera module can be increased without increasing the size of the camera module as compared with the case where the motor is arranged so that the drive shaft is directly connected to the rotation shaft described later. A motor, that is, a motor having a large rotational torque can be mounted. Further, since the motor 50 is attached to the holder 72 with high heat dissipation by the adhesive 74 having high thermal conductivity, heat can be efficiently exhausted from the motor 50 and heat generation of the motor 50 can be suppressed.

回転力伝達機構52は、第1、第2、第3歯車76、78、80から構成される。これら第1〜第3歯車76〜80は、モータケース70内に配置され、駆動軸56と平行な軸周りに回転自在に設けられている。第1歯車76は、駆動軸56の先端に固定されて駆動軸56と一体に回転する。第2歯車78は、第1歯車76と歯合されて第1歯車76の回転に伴って回転する。また、第2歯車78は、第3歯車80とも歯合されており、第3歯車80は、第2歯車78の回転に伴って回転する。これら第1〜第3歯車76〜80は、モータケース70によって覆われてモータケース70の外部と遮断されており、回転に伴って生じる塵や埃などが外部に飛散しないようになっている。   The rotational force transmission mechanism 52 includes first, second, and third gears 76, 78, and 80. The first to third gears 76 to 80 are arranged in the motor case 70 and are provided to be rotatable around an axis parallel to the drive shaft 56. The first gear 76 is fixed to the tip of the drive shaft 56 and rotates integrally with the drive shaft 56. The second gear 78 meshes with the first gear 76 and rotates as the first gear 76 rotates. Further, the second gear 78 is meshed with the third gear 80, and the third gear 80 rotates as the second gear 78 rotates. The first to third gears 76 to 80 are covered with the motor case 70 and are cut off from the outside of the motor case 70 so that dust, dust, and the like generated with the rotation are not scattered outside.

第3歯車80の先端には、回転軸54が接続されている。回転軸54は、筒状の本体ケース82内に納められ、対物光学系32の側方に配置される。回転軸54は、本体ケース82によって回転自在に支持されるとともに、本体ケース82によって覆われて外部と遮断されており、回転に伴って生じる塵や埃などが外部に飛散しないようになっている。   A rotating shaft 54 is connected to the tip of the third gear 80. The rotating shaft 54 is housed in a cylindrical main body case 82 and is disposed on the side of the objective optical system 32. The rotary shaft 54 is rotatably supported by the main body case 82 and is covered with the main body case 82 to be shielded from the outside so that dust, dust, and the like generated by the rotation are not scattered outside. .

回転軸54は、第1棒状回転体84、第1筒状回転体86、第2棒状回転体88、第2筒状回転体90、第3棒状回転体92からなり、これらが第3歯車80から端面17aへ向けてこの順番で配置されている。また、これらは全て駆動軸と平行な共通の軸周りに回転自在に設けられている。   The rotating shaft 54 includes a first rod-shaped rotating body 84, a first cylindrical rotating body 86, a second rod-shaped rotating body 88, a second cylindrical rotating body 90, and a third rod-shaped rotating body 92, which are the third gear 80. To the end face 17a in this order. These are all provided so as to be rotatable around a common axis parallel to the drive shaft.

図5に示すように、第1棒状回転体84は、後端が第3歯車80の先端に固定され、第3歯車80と一体に回転する。第1棒状回転体84には、係止リング84aと、突起84bとが形成されている。係止リング84aは、第1棒状回転体84の長手方向中央部に設けられている。第1棒状回転体84は、この係止リング84aが本体ケース82の後壁と第1筒状回転体86との間に挟まれて、前後への移動が規制されている(図4参照)。突起84bは、第1棒状回転体84の先端部外周に沿って90°の回転位置間隔で4つ設けられている(図6参照)。   As shown in FIG. 5, the first rod-like rotating body 84 is fixed at the rear end of the third gear 80 and rotates integrally with the third gear 80. The first rod-shaped rotating body 84 is formed with a locking ring 84a and a protrusion 84b. The locking ring 84 a is provided at the center in the longitudinal direction of the first rod-shaped rotating body 84. As for the 1st rod-shaped rotary body 84, this latching ring 84a is pinched | interposed between the rear wall of the main body case 82, and the 1st cylindrical rotary body 86, and the movement to the front and back is controlled (refer FIG. 4). . Four protrusions 84b are provided at 90 ° rotation position intervals along the outer periphery of the distal end portion of the first rod-shaped rotating body 84 (see FIG. 6).

第1筒状回転体86は、第1棒状回転体84の先端部よりも一回り大きく形成されており、後端部で第1棒状回転体84の先端部を覆うように設けられている。第1筒状回転体86の内周には、突起86aが設けられている。突起86aは、第1筒状回転体86の内周に沿って90°の回転位置間隔で4つ設けられ、これら各突起86aが、第1棒状回転体84の突起84bの移動経路に挿入されている(図6参照)。   The first cylindrical rotating body 86 is formed to be slightly larger than the front end portion of the first rod-shaped rotating body 84 and is provided so as to cover the front end portion of the first rod-shaped rotating body 84 at the rear end portion. A protrusion 86 a is provided on the inner periphery of the first cylindrical rotating body 86. Four protrusions 86a are provided along the inner periphery of the first cylindrical rotating body 86 at intervals of a rotation position of 90 °, and each of these protrusions 86a is inserted into the movement path of the protrusion 84b of the first rod-shaped rotating body 84. (See FIG. 6).

第2棒状回転体88は、後端部が第1筒状回転体86の先端部の内側に配置される。第2棒状回転体88の後端部には、外周に沿って90°の回転位置間隔で4つの突起88aが設けられており、各突起88aが第1筒状回転体86の突起86aの移動経路に挿入されている(図6参照)。また、第2棒状回転体88の長手方向中央部には、第2棒状回転体88の前後への移動を規制するための係止リング88bが設けけられている。さらに、第2棒状回転体88の先端部には、外周に沿って180°の回転位置間隔で2つの突起88cが設けられている(図7参照)。   The rear end portion of the second rod-shaped rotating body 88 is disposed inside the front end portion of the first cylindrical rotating body 86. At the rear end of the second rod-shaped rotating body 88, four protrusions 88a are provided along the outer periphery at a rotation position interval of 90 °, and each protrusion 88a moves the protrusion 86a of the first cylindrical rotating body 86. It is inserted in the path (see FIG. 6). In addition, a locking ring 88b for restricting the movement of the second rod-shaped rotating body 88 in the front-rear direction is provided at the center in the longitudinal direction of the second rod-shaped rotating body 88. Furthermore, two protrusions 88c are provided at the distal end portion of the second rod-shaped rotating body 88 at a rotation position interval of 180 ° along the outer periphery (see FIG. 7).

第2筒状回転体90は、後端部で第2棒状回転体88の先端部を覆うように設けられている。第2筒状回転体90には、内周に沿って180°回転位置間隔で2つの突起90aが設けられており、これら各突起90aが、第2棒状回転体88の突起88cの移動経路に挿入されている(図7参照)。   The 2nd cylindrical rotary body 90 is provided so that the front-end | tip part of the 2nd rod-shaped rotary body 88 may be covered by a rear-end part. The second cylindrical rotator 90 is provided with two protrusions 90a at intervals of 180 ° rotation position along the inner periphery, and these protrusions 90a are on the movement path of the protrusion 88c of the second rod-shaped rotator 88. Has been inserted (see FIG. 7).

第3棒状回転体92は、後端部が第2筒状回転体90の先端部の内側に配置される。第3棒状回転体92の後端部には、外周に沿って180°の回転位置間隔で2つの突起92aが設けられており、各突起92aが第2筒状回転体90の突起90aの移動経路に挿入されている(図7参照)。また、第3棒状回転体92には、突起92aの前方に第3棒状回転体92の前後への移動を記載するための係止リング92bが設けられている。さらに、第3棒状回転体92には、係止リング92bよりも前端側に、外周に沿って螺旋状のカム溝92cが形成されている。   The rear end portion of the third rod-shaped rotating body 92 is disposed inside the front end portion of the second cylindrical rotating body 90. Two protrusions 92a are provided at the rear end of the third rod-shaped rotating body 92 at a rotation position interval of 180 ° along the outer periphery, and each protrusion 92a moves the protrusion 90a of the second cylindrical rotating body 90. It is inserted in the path (see FIG. 7). Further, the third rod-shaped rotating body 92 is provided with a locking ring 92b for describing the movement of the third rod-shaped rotating body 92 in the front-rear direction in front of the protrusion 92a. Further, a spiral cam groove 92c is formed in the third rod-shaped rotating body 92 along the outer periphery on the front end side of the locking ring 92b.

第3棒状回転体92の前端側は、筒体94に挿入されている。筒体94は、内周に第3棒状回転体92のカム溝92cと係合する突起94aが形成されている。また、筒体94は、アーム96を介して第2レンズ40と一体化されており、第3棒状回転体92周りの回転が規制されている。   The front end side of the third rod-shaped rotating body 92 is inserted into the cylindrical body 94. The cylindrical body 94 is formed with a protrusion 94 a that engages with the cam groove 92 c of the third rod-shaped rotating body 92 on the inner periphery. Further, the cylindrical body 94 is integrated with the second lens 40 via the arm 96, and the rotation around the third rod-shaped rotating body 92 is restricted.

以下、モータ50の回転力が第2レンズに伝達されて第2レンズが移動するまでの回転力伝達機構52及び回転軸54の動作について説明する。モータ50が回転すると、この回転力が第1〜第3歯車76〜80を介して第1棒状回転体84に伝達され、第1棒状回転体84が回転する。   Hereinafter, operations of the rotational force transmission mechanism 52 and the rotating shaft 54 until the rotational force of the motor 50 is transmitted to the second lens and the second lens moves will be described. When the motor 50 rotates, this rotational force is transmitted to the first rod-shaped rotating body 84 via the first to third gears 76-80, and the first rod-shaped rotating body 84 rotates.

図6(A)に示すように、第1棒状回転体84は、モータ50が回転する前の初期状態では、突起84bが、第1筒状回転体86の突起86aの中間に位置する中立位置にセットされている。そして、第1棒状回転体84が中立位置から約20°回転すると、同図(B)に示すように突起84bが第1筒状回転体86の突起86aに当接する。この後、さらに第1棒状回転体84が同じ方向に回転すると、第1棒状回転体84と一体に第1筒状回転体86が回転を開始する。   As shown in FIG. 6A, the first rod-shaped rotating body 84 has a neutral position in which the protrusion 84b is positioned in the middle of the protrusion 86a of the first cylindrical rotating body 86 in the initial state before the motor 50 rotates. Is set. Then, when the first rod-like rotating body 84 rotates about 20 ° from the neutral position, the protrusion 84b comes into contact with the protrusion 86a of the first cylindrical rotating body 86 as shown in FIG. Thereafter, when the first rod-shaped rotating body 84 further rotates in the same direction, the first cylindrical rotating body 86 starts rotating integrally with the first rod-shaped rotating body 84.

第1筒状回転体86は、初期状態では、突起86aが第2棒状回転体88の突起88aの中間に位置する中立位置にセットされている。そして、第1筒状回転体86が約20°回転すると、突起86aが第2棒状回転体88の突起88aに当接し、この後、さらに第1筒状回転体86が同じ方向に回転すると、第1筒状回転体86と一体となり第2棒状回転体88が回転を開始する。   In the initial state, the first cylindrical rotating body 86 is set at a neutral position where the protrusion 86 a is positioned in the middle of the protrusion 88 a of the second rod-shaped rotating body 88. And if the 1st cylindrical rotating body 86 rotates about 20 degrees, the protrusion 86a will contact | abut to the protrusion 88a of the 2nd rod-shaped rotating body 88, and if the 1st cylindrical rotating body 86 further rotates in the same direction after this, The second rod-shaped rotating body 88 starts to rotate together with the first cylindrical rotating body 86.

図7(A)に示すように、第2棒状回転体88は、初期状態では、突起88cが第2筒状回転体90の突起90aの中間に位置する中間位置にセットされている。そして、第2棒状回転体88が約80°回転すると、同図(B)に示すように、突起88cが第2筒状回転体90の突起90aに当接し、この後、さらに第2棒状回転体88が同じ方向に回転すると、第2棒状回転体88と一体となり第2筒状回転体90が回転を開始する。   As shown in FIG. 7A, in the initial state, the second rod-shaped rotating body 88 is set at an intermediate position where the protrusion 88c is positioned in the middle of the protrusion 90a of the second cylindrical rotating body 90. Then, when the second rod-shaped rotating body 88 rotates about 80 °, the projection 88c comes into contact with the projection 90a of the second cylindrical rotating body 90 as shown in FIG. When the body 88 rotates in the same direction, the second cylindrical rotating body 90 starts rotating together with the second rod-shaped rotating body 88.

第2筒状回転体90は、初期状態では、突起90aが第3棒状回転体92の突起92aの中間に位置する中間位置にセットされている。そして、第2筒状回転体90が約80°回転すると、突起90aが第3棒状回転体92の突起92aに当接し、この後、さらに第2筒状回転体90が同じ方向に回転すると、第2筒状回転体90と一体となり第3棒状回転体92が回転を開始する。第3棒状回転体92が回転すると、カム溝92cにより筒体94の突起94aが押圧され、第3棒状回転体92の長手方向に沿って筒体94が移動する。そして、この筒体94と一体に第2レンズ40が移動する。   In the initial state, the second cylindrical rotating body 90 is set at an intermediate position where the protrusion 90 a is positioned in the middle of the protrusion 92 a of the third rod-shaped rotating body 92. When the second cylindrical rotator 90 rotates about 80 °, the protrusion 90a comes into contact with the protrusion 92a of the third rod-shaped rotator 92. Thereafter, when the second cylindrical rotator 90 further rotates in the same direction, The third rod-shaped rotating body 92 starts rotating together with the second cylindrical rotating body 90. When the third rod-shaped rotating body 92 rotates, the projection 94a of the cylinder 94 is pressed by the cam groove 92c, and the cylinder 94 moves along the longitudinal direction of the third rod-shaped rotating body 92. Then, the second lens 40 moves integrally with the cylindrical body 94.

このように、回転軸54を複数の部材に分割し、各部材を所定の回転遊びを有する連結機構によって連結したので、初めに回転する第1棒状回転体84から、最後に回転する第3棒状回転体92まで、一体に回転させる部材の数が段階的に増える(すなわち、徐々に回転慣性力が高まる)。これにより、回転軸を1つの部材から構成する場合と比較して、モータへの負担を軽減でき、モータの駆動力が小さい場合であっても確実に回転軸を回転できる。また、モータの回転開始からレンズの移動開始までに所定のタイムラグができるので、レンズがモータの動きに過敏に反応してしまうといったこともない。さらに、回転軸を1つの部材から構成する場合、レンズの移動開始時に回転させる部材の重量が重く、モータを大きなトルクで回転させる必要がある。このため、レンズが大きく動いてしまい、レンズの位置を細かく調整し難いといった問題があるが、本実施形態ではこのような問題もない。   Thus, since the rotating shaft 54 is divided into a plurality of members and each member is connected by a connecting mechanism having a predetermined rotational play, the first rod-shaped rotating body 84 that rotates first is the third rod-shaped member that rotates last. The number of members that rotate together up to the rotating body 92 increases stepwise (that is, the rotational inertia force gradually increases). Thereby, compared with the case where a rotating shaft is comprised from one member, the burden to a motor can be reduced and even if the driving force of a motor is small, a rotating shaft can be rotated reliably. Further, since a predetermined time lag is generated from the start of rotation of the motor to the start of movement of the lens, the lens does not react sensitively to the movement of the motor. Further, when the rotating shaft is constituted by one member, the weight of the member to be rotated at the start of the movement of the lens is heavy, and it is necessary to rotate the motor with a large torque. For this reason, there is a problem that the lens moves greatly and it is difficult to finely adjust the position of the lens. However, this embodiment does not have such a problem.

また、一体に回転させる部材の数が増えるに従ってモータの負担が大きくなるが、本実施形態では、一体に回転させる部材の数が増えるに従い回転遊びの量も大きくした(本実施形態では、第1棒状回転体84、第1筒状回転体86、第2棒状回転体88の間の回転遊びが最大で約40°であるのに対して、第2棒状回転体88、第2筒状回転体90、第3棒状回転体92の間の回転遊びは最大で約160°とした)。このため、一体に回転させる部材の数が増えるほど、より勢いがついた状態(回転慣性力が増した状態)で、次の部材を回転させることができるので、各部材間の回転遊びの量を等しくした場合と比較して、よりモータの負担を軽減できる。   Further, although the burden on the motor increases as the number of members that rotate together increases, in this embodiment, the amount of rotational play increases as the number of members that rotate together increases (in this embodiment, the first play) Whereas the maximum rotational play between the rod-shaped rotating body 84, the first cylindrical rotating body 86, and the second rod-shaped rotating body 88 is about 40 °, the second rod-shaped rotating body 88 and the second cylindrical rotating body. 90, and the maximum rotational play between the third rod-shaped rotating bodies 92 was about 160 °). For this reason, as the number of members rotated together increases, the next member can be rotated in a more vigorous state (in a state where the rotational inertia force is increased), so the amount of rotational play between each member Compared with the case where the values are equal, the burden on the motor can be further reduced.

以下、プロセッサ装置11がモータ50を制御して、撮影画像の変倍を行う流れについて説明する。図8に示すように、プロセッサ装置11の電源がオンされると、プロセッサ装置11は、カメラモジュール30への給電を開始するとともに、CCD34を制御して検査孔内の画像の撮影を開始する。そして、撮影された画像をモニタ12に表示する。   Hereinafter, a flow in which the processor device 11 controls the motor 50 to perform zooming of a captured image will be described. As shown in FIG. 8, when the power of the processor device 11 is turned on, the processor device 11 starts to supply power to the camera module 30 and controls the CCD 34 to start capturing an image in the inspection hole. Then, the captured image is displayed on the monitor 12.

また、プロセッサ装置11は、変倍ボタン21が押下される毎に、モータ50を制御して、第1レンズ38側の縮小位置(ワイド位置)と第3レンズ42側の拡大位置(テレ位置)との間で第2レンズ40を切り替え移動させる。さらに、プロセッサ装置11は、第2レンズ40の位置が切り替えられる毎(変倍毎)に、モータ50を制御して回転軸54の各部材を中立位置に戻す。   The processor device 11 controls the motor 50 each time the magnification button 21 is pressed, and the reduction position (wide position) on the first lens 38 side and the enlargement position (tele position) on the third lens 42 side. The second lens 40 is switched and moved. Furthermore, every time the position of the second lens 40 is switched (every zooming), the processor device 11 controls the motor 50 to return each member of the rotating shaft 54 to the neutral position.

具体的には、変倍が完了して第2レンズ40が停止されると、第2レンズ40の停止直前のモータ50の回転方向(以下、正転方向)とは反対の方向(以下、逆転方向)にモータ50を回転させ、第2筒状回転体90を約80°回転させて中立位置に移動させる。続いて、モータ50を正転方向に回転させ、第2棒状回転体88を約80°回転させて中立位置に移動させる。さらに、この後、モータ50を逆転方向に回転させ、第1筒状回転体86を約20°回転させて中立位置に移動させる。そして、最後に、モータ50を正転方向に回転させ、第1棒状回転体84を約20°回転させて中立位置に移動させる。   Specifically, when zooming is completed and the second lens 40 is stopped, the direction (hereinafter referred to as reverse rotation) opposite to the rotation direction (hereinafter referred to as forward rotation direction) of the motor 50 immediately before the second lens 40 is stopped. Direction), the second cylindrical rotating body 90 is rotated about 80 ° and moved to the neutral position. Subsequently, the motor 50 is rotated in the forward rotation direction, and the second rod-shaped rotating body 88 is rotated by about 80 ° and moved to the neutral position. Further, thereafter, the motor 50 is rotated in the reverse direction, and the first cylindrical rotating body 86 is rotated by about 20 ° to move to the neutral position. Finally, the motor 50 is rotated in the forward rotation direction, and the first rod-shaped rotating body 84 is rotated by about 20 ° and moved to the neutral position.

なお、本発明は、モータをプリズムの背後に配置してカメラモジュールを小型化できればよいので、細部の構成は上記実施形態に限定されず適宜変更できる。例えば、上記実施形態では、回転体を複数の部材から構成する例で説明をしたが、回転体を1つの部材から構成してもよい。また、回転体を複数の部材から構成する場合も、部材数は上記実施形態のように5つの部材に限定されず、4つ以下であってもよいし、6つ以上であってもよい。   In the present invention, since it is only necessary to arrange the motor behind the prism to reduce the size of the camera module, the detailed configuration is not limited to the above embodiment and can be changed as appropriate. For example, in the said embodiment, although the example which comprises a rotary body from a some member was demonstrated, you may comprise a rotary body from one member. Moreover, also when a rotary body is comprised from several members, the number of members is not limited to five members like the said embodiment, Four or less may be sufficient and six or more may be sufficient.

また、上記実施形態では、モータとして直流モータを用いる例で説明をしたが、モータとして、供給された駆動パルスの個数に応じた量だけ回転するステッピングモータを用いてもよい。ステッピングモータを用いた場合、回転体(回転体を構成する各部材)の回転量やレンズの移動量をより細かく制御できる。   In the above embodiment, an example in which a DC motor is used as the motor has been described. However, a stepping motor that rotates by an amount corresponding to the number of supplied drive pulses may be used as the motor. When a stepping motor is used, the amount of rotation of the rotating body (each member constituting the rotating body) and the amount of movement of the lens can be controlled more finely.

また、上記実施形態では、可動レンズの停止後に、回転体を構成する複数の部材を中立位置へ戻す例で説明をしたが、これを廃止して可動レンズの停止後にモータを停止してもよい。また、回転体を構成する全ての部材を中立位置に戻さずに、回転体を構成する一部の部材のみを中立位置に戻すようにしてもよい。   In the above embodiment, the example in which the plurality of members constituting the rotating body are returned to the neutral position after the movable lens is stopped has been described. However, this may be abolished and the motor may be stopped after the movable lens is stopped. . Moreover, you may make it return only the one part member which comprises a rotary body to a neutral position, without returning all the members which comprise a rotary body to a neutral position.

さらに、可動レンズの移動方向を反転させる際にモータが空転する量の半分だけモータを逆転方向に回転してもよい。具体的には、上記実施形態のように、レンズの移動方向を反転させる際に、第1棒状回転体84を約400°逆転させる必要がある場合(第1棒状回転体84を約40°逆転させて第1筒状回転体86の逆転を開始させ、次に、第1筒状回転体86を約40°逆転させて第2棒状回転体88の逆転を開始させ、続いて、第2棒状回転体88を約160°逆転させて第2筒状回転体90の逆転を開始させ、最後に、第2筒状回転体を約160°逆転させることによって第3棒状回転体92の回転が開始する場合)、可動レンズの停止後に第1棒状回転体84を約200°だけ逆転させるようにモータ50を逆転方向に回転させればよい。   Furthermore, when the moving direction of the movable lens is reversed, the motor may be rotated in the reverse rotation direction by half of the amount that the motor idles. Specifically, as in the above-described embodiment, when the moving direction of the lens is reversed, the first rod-shaped rotating body 84 needs to be reversed by about 400 ° (the first rod-shaped rotating body 84 is reversed by about 40 °. Then, the reverse rotation of the first cylindrical rotating body 86 is started, and then the first cylindrical rotating body 86 is rotated approximately 40 ° to start the reverse rotation of the second rod-shaped rotating body 88, and then the second rod-shaped rotating body 86 is started. The rotating body 88 is reversed by about 160 ° to start the reverse rotation of the second cylindrical rotating body 90. Finally, the rotation of the third rod-shaped rotating body 92 is started by reversing the second cylindrical rotating body by about 160 °. When the movable lens is stopped, the motor 50 may be rotated in the reverse direction so that the first rod-shaped rotating body 84 is reversed by about 200 °.

また、上記実施形態では、回転軸を構成する各部材間の回転遊びの量を2段階で切り替え、より後に回転する部材間の回転遊びの量を大きく設定する例で説明をしたが、全ての部材間の回転遊びの量を等しく設定してもよい。また、例えば、第1棒状回転体と第1筒状回転体との間の回転遊びの量を最大20°とし、第1筒状回転体と第2棒状回転体との間の回転遊びの量を最大40°とし、第2棒状回転体と第2筒状回転体との間の回転遊びの量を最大80°とし、第2筒状回転体と第3棒状回転体との間の回転遊びの量を最大160°とするといったように、回転遊びの量を3段階以上に切り替えてもよい。   Moreover, in the said embodiment, although the amount of rotation play between each member which comprises a rotating shaft was switched in two steps, it demonstrated in the example which sets the amount of rotation play between the members rotated later large, The amount of rotational play between the members may be set equal. Further, for example, the maximum amount of rotational play between the first rod-shaped rotating body and the first cylindrical rotating body is 20 °, and the amount of rotation play between the first cylindrical-shaped rotating body and the second rod-shaped rotating body is 20 °. The maximum amount of rotational play between the second rod-shaped rotating body and the second cylindrical rotating body is 80 °, and the rotational play between the second cylindrical rotating body and the third rod-shaped rotating body. The amount of rotational play may be switched to three or more stages so that the maximum amount of rotation is 160 °.

さらに、上記実施形態では、レンズと連結され回転軸周りの回転が規制された筒体と、筒体に挿入される回転軸とを有し、筒体の内周に形成された突起を、回転軸の外周に形成されたカム溝に係合させることによって、回転軸の回転に伴って筒体とともにレンズが移動する構成で説明をしたが、本発明はこれに限定されるものではない。例えば、筒体の内周にカム溝を設け、回転軸の外周に突起を設けてもよい。また、カム溝と突起とによらず、筒体の内周に形成されたネジ溝と回転軸の外周に形成されたネジ山とを係合させる構成によってレンズを移動させてもよい。もちろん、筒体の内周にネジ山を設け、回転軸の外周にネジ溝を設けてもよい。   Furthermore, in the said embodiment, it has the cylinder connected with the lens and the rotation around the rotating shaft was regulated, and the rotating shaft inserted into the cylinder, and the protrusion formed on the inner periphery of the cylinder was rotated. Although the description has been given of the configuration in which the lens moves together with the cylindrical body as the rotating shaft rotates by engaging with the cam groove formed on the outer periphery of the shaft, the present invention is not limited to this. For example, a cam groove may be provided on the inner periphery of the cylinder and a protrusion may be provided on the outer periphery of the rotating shaft. Further, the lens may be moved by a configuration in which a screw groove formed on the inner periphery of the cylinder and a screw thread formed on the outer periphery of the rotating shaft are engaged regardless of the cam groove and the protrusion. Of course, a screw thread may be provided on the inner periphery of the cylinder and a screw groove may be provided on the outer periphery of the rotating shaft.

また、上記実施形態では、変倍用の可動レンズをワイド位置とテレ位置との2つの位置へ移動させる例、すなわち、2段階で変倍が行われる例で説明をしたが、3段階以上で変倍を行ってもよい。もちろん、無段階で変倍を行ってもよい。   In the above embodiment, an example in which the zooming movable lens is moved to two positions, that is, the wide position and the tele position, that is, an example in which zooming is performed in two stages, has been described. Zooming may be performed. Of course, the zooming may be performed in a stepless manner.

また、上記実施形態では、プリズムの背後に配置したモータによって変倍用の可動レンズを移動させる例で説明をしたが、同様の機構によって、ピント調節用の可動レンズを移動させてもよい。もちろん、プリズムの背後に2つのモータを配置して、変倍用の可動レンズとピント調節用の可動レンズとの両方を移動させてもよい。   In the above-described embodiment, an example in which the zooming movable lens is moved by the motor disposed behind the prism has been described. However, the focus adjusting movable lens may be moved by a similar mechanism. Of course, two motors may be arranged behind the prism to move both the zooming movable lens and the focus adjusting movable lens.

さらに、上記実施形態では、レンズ移動機構を、対物光学系を挟んでCCDの反対側に配置した例(図3参照)で説明をしたが、本発明はこれに限定されるものではない。例えば、図9に示すように、回路基板34と対物光学系とを結ぶ線に対して傾いた位置にレンズ移動機構36を配置してもよい。   Further, in the above-described embodiment, the example in which the lens moving mechanism is disposed on the opposite side of the CCD with the objective optical system interposed therebetween (see FIG. 3) has been described, but the present invention is not limited to this. For example, as shown in FIG. 9, the lens moving mechanism 36 may be disposed at a position inclined with respect to a line connecting the circuit board 34 and the objective optical system.

なお、上記実施形態では、撮像素子としてCCDを用いる例で説明をしたが、撮像素子として、CMOSイメージセンサを用いてもよい。さらに、上記実施形態では、レンズ鏡筒と本体ケースとを別体に設けた例で説明をしたが、これらを一体に設けてもよい。さらに、上記実施形態では、本発明を医療用の内視鏡に適用する例で説明をしたが、本発明を工業用の内視鏡に適用してもよい。   In the above-described embodiment, an example in which a CCD is used as the image sensor has been described. However, a CMOS image sensor may be used as the image sensor. Furthermore, in the said embodiment, although the lens barrel and the main body case were demonstrated in the example provided separately, you may provide these integrally. Furthermore, in the above embodiment, the example in which the present invention is applied to a medical endoscope has been described, but the present invention may be applied to an industrial endoscope.

2 電子内視鏡システム
10 電子内視鏡
11 プロセッサ装置
12 モニタ
13 挿入部
17 先端部
26 観察窓
30 カメラモジュール
32 対物光学系
34 回路基板
35 CCD(撮像素子)
36 レンズ移動機構
38 第1レンズ
40 第2レンズ
42 第3レンズ
44 プリズム
50 モータ
52 回転力伝達機構
54 回転軸
56 駆動軸
84 第1棒状回転体
86 第1筒状回転体
88 第2棒状回転体
90 第2筒状回転体
92 第3棒状回転体
84b、86a、88a、88c、90a、92a 突起
92c カム溝
94 筒体
94a 突起
DESCRIPTION OF SYMBOLS 2 Electronic endoscope system 10 Electronic endoscope 11 Processor apparatus 12 Monitor 13 Insertion part 17 Tip part 26 Observation window 30 Camera module 32 Objective optical system 34 Circuit board 35 CCD (Image sensor)
36 Lens moving mechanism 38 1st lens 40 2nd lens 42 3rd lens 44 Prism 50 Motor 52 Rotational force transmission mechanism 54 Rotating shaft 56 Drive shaft 84 1st rod-shaped rotating body 86 1st cylindrical rotating body 88 2nd rod-shaped rotating body 90 Second cylindrical rotating body 92 Third rod-shaped rotating body 84b, 86a, 88a, 88c, 90a, 92a Projection 92c Cam groove 94 Cylindrical body 94a Projection

Claims (11)

光軸方向に移動自在の可動レンズを有する撮影レンズと、
前記撮影レンズから入射した被写体光を前記光軸方向とは略直行する方向に反射させるプリズムと、
前記撮影レンズ及びプリズムを介して結像される光学画像を光電変換する撮像素子を有する回路基板と、
前記光軸方向に長く形成されて前記撮影レンズの側方に配置される回転軸を有し、前記回転軸の回転により前記可動レンズを前記光軸方向に移動させるレンズ移動機構と、
回転自在の駆動軸を有し、外部から電力の供給を受けて前記駆動軸を回転させるモータと、
前記駆動軸の回転力を前記回転軸に伝達する回転力伝達機構と、を備えるとともに、
前記モータを、前記駆動軸を前記光軸方向と平行にした状態で、前記プリズムの背後に配置したことを特徴とする内視鏡用カメラモジュール。
A photographic lens having a movable lens movable in the optical axis direction;
A prism that reflects subject light incident from the photographing lens in a direction substantially perpendicular to the optical axis direction;
A circuit board having an image sensor that photoelectrically converts an optical image formed through the photographing lens and the prism;
A lens moving mechanism that has a rotating shaft that is formed long in the optical axis direction and is disposed on the side of the photographing lens, and that moves the movable lens in the optical axis direction by rotation of the rotating shaft;
A motor having a rotatable drive shaft and rotating the drive shaft in response to an external power supply;
A rotational force transmission mechanism for transmitting the rotational force of the drive shaft to the rotational shaft, and
An endoscope camera module, wherein the motor is disposed behind the prism in a state where the drive shaft is parallel to the optical axis direction.
前記回転軸は、複数の回転体からなり、
各回転体は、前記駆動軸の設けられた背面側から前記可動レンズの設けられた前面側へ向けて前記挿入部の前記光軸方向に配列されて共通の軸周りに回転するとともに、所定量の回転遊びを有するように隣り合う軸体同士が連結されており、前記駆動軸の回転力が、背面側の回転体から前面側の回転体に順次伝達されることを特徴とする請求項1記載の内視鏡用カメラモジュール。
The rotating shaft is composed of a plurality of rotating bodies,
Each rotating body is arranged in the optical axis direction of the insertion portion from the back side on which the drive shaft is provided toward the front side on which the movable lens is provided and rotates around a common axis, and a predetermined amount 2. Adjacent shaft bodies are connected to each other so as to have a rotational play, and the rotational force of the drive shaft is sequentially transmitted from the back-side rotating body to the front-side rotating body. The endoscope camera module described.
前記回転体は少なくとも3つ設けられ、
隣り合う回転体間に設定された回転遊びの角度が、それぞれ異なっていることを特徴とする請求項1記載の内視鏡用カメラモジュール。
At least three of the rotating bodies are provided,
2. The endoscope camera module according to claim 1, wherein angles of rotation play set between adjacent rotating bodies are different from each other.
背面側から前面側へ向かうほど、前記回転遊びの角度が大きく設定されていることを特徴とする請求項3記載の内視鏡用カメラモジュール。   The endoscope camera module according to claim 3, wherein an angle of the rotation play is set to be larger from a back side to a front side. 前記回転体として、棒状回転体と筒状回転体との2種類の回転体を用い、これらを交互に配置するとともに、
前記棒状回転体は、前記筒状回転体側の端部外周に沿って等間隔で配置された外周突起を備え、
前記筒状回転体は、前記外周突起を含む前記棒状回転体の外周よりも内径が大きく形成され、前記外周突起ごと前記棒状回転体を取り囲むように配置されるとともに、前記外周突起の移動経路に挿入される内周突起が内壁に立設され、前記内周突起が前記外周突起により押圧されることで前記棒状回転体と一体になって回転することを特徴とする請求項2〜4いずれか記載の内視鏡用カメラモジュール。
As the rotating body, two types of rotating bodies, a rod-shaped rotating body and a cylindrical rotating body, are used, and these are alternately arranged,
The rod-shaped rotating body includes outer peripheral protrusions arranged at equal intervals along the outer periphery of the end portion on the cylindrical rotating body side,
The cylindrical rotating body is formed to have an inner diameter larger than the outer periphery of the rod-shaped rotating body including the outer peripheral protrusion, and is disposed so as to surround the rod-shaped rotating body together with the outer peripheral protrusion, and on the movement path of the outer peripheral protrusion. The inserted inner peripheral protrusion is erected on an inner wall, and the inner peripheral protrusion is pressed by the outer peripheral protrusion to rotate integrally with the rod-shaped rotating body. The endoscope camera module described.
前記レンズ移動機構は、前記レンズの移動後に、前記レンズを移動させない範囲で前記モータを反転または前記モータの反転と正転とを繰り返し、前記駆動軸をいずれの方向に回転させても前記駆動軸の回転開始から全ての回転体が一体となって回転するまでの回転量がほぼ同量となる中立位置まで各回転体を移動させた後、前記モータを停止することを特徴とする請求項2〜5いずれか記載の内視鏡。   The lens moving mechanism reverses the motor or repeats the reverse and normal rotation of the motor within a range in which the lens is not moved after the lens is moved, and the drive shaft is rotated in any direction. 3. The motor is stopped after moving each rotating body to a neutral position where the amount of rotation from the start of rotation until all the rotating bodies rotate together is substantially the same amount. The endoscope according to any one of -5. 前記撮影レンズと前記レンズ移動機構と前記回転軸とを保持する本体ケースと、
前記モータと前記回転力伝達機構とを保持するとともに、前記本体ケースの背面側に固定されて前記本体ケースと一体化されるモータケースとを備えたことを特徴とする請求項1〜6いずれか記載の内視鏡用カメラモジュール。
A body case for holding the photographing lens, the lens moving mechanism, and the rotation shaft;
7. The motor case according to claim 1, further comprising a motor case that holds the motor and the rotational force transmission mechanism and is fixed to a back side of the main body case and integrated with the main body case. The endoscope camera module described.
前記レンズ移動機構と前記回転軸と前記回転力伝達機構と前記駆動軸とは、前記本体ケースと前記モータケースとの少なくとも一方によって覆われており、外部から遮蔽されていることを特徴とする請求項7記載のカメラモジュール。   The lens movement mechanism, the rotation shaft, the rotational force transmission mechanism, and the drive shaft are covered with at least one of the main body case and the motor case, and are shielded from the outside. Item 8. The camera module according to Item 7. 前記モータは、熱伝導性を有する接着剤によって前記モータケースに接着されていることを特徴とする請求項6または7記載のカメラモジュール。   The camera module according to claim 6 or 7, wherein the motor is bonded to the motor case with an adhesive having thermal conductivity. 前記回転軸を取り巻くように配置され、前記回転軸周りの回転が規制された筒体を有し、
前記レンズ移動機構は、前記筒体を前記回転軸の長手方向に沿って移動させることで前記可動レンズを移動するとともに、
前記筒体は、前記回転軸の外周に形成された螺旋状のカム溝と係合する突起、または、前記回転軸の外周に形成された突起と係合する螺旋状のカム溝が内壁に設けられており、前記回転軸の回転に伴って、前記回転軸の長手方向にスライドすることを特徴とする請求項1〜9いずれか記載の内視鏡。
It is arranged so as to surround the rotating shaft, and has a cylindrical body whose rotation around the rotating shaft is restricted,
The lens moving mechanism moves the movable lens by moving the cylindrical body along the longitudinal direction of the rotation shaft,
The cylindrical body has a protrusion on the inner wall that engages with a helical cam groove formed on the outer periphery of the rotating shaft or a helical cam groove that engages with a protrusion formed on the outer periphery of the rotating shaft. The endoscope according to any one of claims 1 to 9, wherein the endoscope slides in a longitudinal direction of the rotation shaft as the rotation shaft rotates.
前記回転軸を取り巻くように配置され、前記回転軸周りの回転が規制された筒体を有し、
前記レンズ移動機構は、前記筒体を前記回転軸の長手方向に沿って移動させることで前記可動レンズを移動するとともに、
前記筒体は、前記回転軸の外周に形成された螺旋状のネジ溝と係合する螺旋状のネジ山、または、前記回転軸の外周に形成された螺旋状のネジ山と係合する螺旋状のネジ溝が内壁に設けられており、前記回転軸の回転に伴って、前記回転軸の長手方向にスライドすることを特徴とする請求項1〜9いずれか記載の内視鏡。
It is arranged so as to surround the rotating shaft, and has a cylindrical body whose rotation around the rotating shaft is restricted,
The lens moving mechanism moves the movable lens by moving the cylindrical body along the longitudinal direction of the rotation shaft,
The cylindrical body is a spiral thread that engages with a spiral thread groove formed on the outer periphery of the rotating shaft, or a spiral that engages with a spiral thread formed on the outer periphery of the rotating shaft. The endoscope according to any one of claims 1 to 9, wherein a threaded groove is provided on an inner wall and slides in a longitudinal direction of the rotary shaft as the rotary shaft rotates.
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