JP2013076844A - Photographic lens unit for endoscope and camera module - Google Patents
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Description
本発明は内視鏡用撮影レンズユニット及びカメラモジュールに関するものである。 The present invention relates to an endoscope photographing lens unit and a camera module.
医療分野では、電子内視鏡を用いた診断や治療が数多く行われている。電子内視鏡は、挿入部の先端にカメラモジュールを備えており、患者の体内の像光を取り込みモニタなどに表示することができる。 In the medical field, many diagnoses and treatments using an electronic endoscope are performed. The electronic endoscope includes a camera module at the distal end of the insertion portion, and can capture image light in the patient's body and display it on a monitor or the like.
カメラモジュールとしては、撮影レンズの焦点距離を可変する機構を備え、通常観察及び拡大観察の間で焦点距離を切り換えることが可能なもの(例えば、特許文献1,2参照)がある。このようなカメラモジュールでは、撮影レンズユニットとカメラユニットが一体化されている。また、撮影レンズユニットは、撮影レンズの一部のレンズを光軸方向に移動させて焦点距離を変えるために駆動部を有する。
Some camera modules have a mechanism for changing the focal length of a photographing lens and can switch the focal length between normal observation and magnified observation (see, for example,
駆動部は、特許文献1のようにカム軸の回転変位によりレンズ移動枠を光軸方向で変位させるカム軸駆動タイプや、特許文献2のように、形状記憶合金を有する駆動部を電気制御することにより、レンズ移動枠を光軸方向に変位させる直接駆動タイプがある。ただし、直接駆動タイプの場合には、カム軸タイプと異なり、移動対象のレンズが1個に限定されてしまう。これに対して、カム軸タイプはカム溝とこれに係合するレンズ移動枠を増やすことで、複数のレンズを同時に移動させることができるメリットがある。
The drive unit electrically controls a drive unit having a shape memory alloy as in Patent Document 2 or a cam shaft drive type in which the lens moving frame is displaced in the optical axis direction by rotational displacement of the cam shaft as in
いずれの駆動方式を採用するにしても、外径寸法(縦×横×長さ)が例えば略7mm×4mm×15mm程度の微小なカメラモジュールを製造する場合には、各部品の寸法精度が問題となる。特に、カム軸タイプでは、レンズ移動枠が二つの筒心に沿ってハウジング内で撮影光軸方向に摺動するため、この摺動部分の寸法精度が問題になる。例えばレンズ移動枠とハウジングの摺動案内面との隙間が小さければ、その作動性が低下し動きが悪くなる。カム軸にトルクを伝達するモータが挿入部先端にあれば、トルクがカム軸に十分に伝わり、少し嵌合精度がきつく隙間が小さい場合でもそれほど問題にはならない。しかし、内視鏡用カメラモジュールでは、患者への負担を考慮した内視鏡挿入部の細径化の要請によって、カム軸を回転させるモータを挿入部先端に配置することは困難である。したがって、手元操作部にモータ等を配置しワイヤによりトルクをカム軸に伝達するものでは、十分なトルクをカム軸に伝達することができないため、レンズ移動枠と摺動案内面との間の隙間が小さいと、レンズ移動枠が移動不能となる問題がある。 Regardless of which drive method is adopted, when manufacturing a small camera module having an outer diameter (vertical x horizontal x length) of about 7 mm x 4 mm x 15 mm, for example, the dimensional accuracy of each component is a problem. It becomes. In particular, in the cam shaft type, the lens moving frame slides in the direction of the photographing optical axis in the housing along the two cylindrical centers, so that the dimensional accuracy of the sliding portion becomes a problem. For example, if the gap between the lens moving frame and the sliding guide surface of the housing is small, the operability is lowered and the movement becomes worse. If a motor that transmits torque to the camshaft is at the distal end of the insertion section, the torque is sufficiently transmitted to the camshaft, and even if the gap with a little tight fitting accuracy is small, it does not matter so much. However, in the endoscope camera module, it is difficult to arrange a motor for rotating the cam shaft at the distal end of the insertion portion in response to a request for reducing the diameter of the endoscope insertion portion in consideration of the burden on the patient. Therefore, if a motor or the like is disposed in the hand control unit and torque is transmitted to the camshaft by a wire, sufficient torque cannot be transmitted to the camshaft, so the gap between the lens moving frame and the sliding guide surface If is small, there is a problem that the lens moving frame cannot be moved.
逆に、作動性を上げて動きやすくために、レンズ移動枠と摺動案内面との隙間を大きくすると、可動レンズが作動中に揺れてしまい、ズーム作動中に画面が揺れてしまう像ブレが発生してしまう。ぶれが大きくなると、傾いた状態での移動となり、低トルクでの駆動が困難になり、最悪の場合にはレンズ移動枠が移動不能となる。 On the other hand, if the gap between the lens moving frame and the sliding guide surface is increased in order to improve operability and ease of movement, the movable lens will shake during operation and image blurring may occur during zoom operation. Will occur. When the blur increases, the movement is performed in an inclined state, and driving with low torque becomes difficult. In the worst case, the lens moving frame cannot be moved.
また、カム軸方式では、撮影光軸と平行にカム軸を設け、このカム軸にレンズ移動枠を係合させる必要があり、カム軸と撮影光軸とに跨がるようにレンズ移動枠が配置される。そして、レンズ移動枠を移動自在に保持するハウジングには、レンズ移動枠とハウジング内面とが接触する摺動案内面積が大きくなり、この摺動案内面の加工精度を設計値範囲内に維持する必要がある。しかし、例えば略4mmφと3.2mmφの2本の円柱体を横方向に並べて連結したような形状であって、その長さが15mm程度の微小なハウジングに対し、撮影レンズ収納穴とカム軸収納穴に加えて、その間をくり抜き加工し、例えば入口の開口高さが1mmで開口幅が1.5mm、奥行きが10mm弱の摺動空間を形成する必要がある。しかも、この摺動空間の摺動案内面とレンズ移動枠の摺動面とは例えば幅(高さ)が1mmで奥行きが10mmの面積となり、その平坦度において±3μm程度の寸法精度が必要となる。±3μmの寸法精度は、通常の切削加工で加工し得るぎりぎりの精度である。このため、仕上がった状態のハウジングとレンズ移動枠とを個別に採寸し、嵌合精度が所定範囲の組み合わせのものを見つけて、これら組として、組み立てて使用するようにしているため、製品歩留り率(完成合格品の数量/製作品の総量)が低下する原因となっていた。 In the camshaft system, a camshaft is provided in parallel with the photographic optical axis, and a lens moving frame needs to be engaged with the camshaft. The lens moving frame extends over the camshaft and the photographic optical axis. Be placed. The housing that holds the lens moving frame movably increases the sliding guide area where the lens moving frame contacts the inner surface of the housing, and the processing accuracy of the sliding guide surface must be maintained within the design value range. There is. However, for example, two cylindrical bodies of approximately 4 mmφ and 3.2 mmφ are arranged side by side in the horizontal direction and connected to a small housing having a length of about 15 mm, the taking lens storage hole and the camshaft storage In addition to the holes, it is necessary to cut out the gap between them, for example, to form a sliding space having an entrance opening height of 1 mm, an opening width of 1.5 mm, and a depth of less than 10 mm. Moreover, the sliding guide surface of the sliding space and the sliding surface of the lens moving frame have an area of, for example, a width (height) of 1 mm and a depth of 10 mm, and the flatness requires a dimensional accuracy of about ± 3 μm. Become. The dimensional accuracy of ± 3 μm is the limit accuracy that can be processed by normal cutting. For this reason, the finished housing and the lens moving frame are individually measured, a combination with a fitting accuracy within a predetermined range is found, and these are assembled and used. This was the cause of a decrease in (the number of products that passed completion / the total amount of manufactured products).
製品歩留りを向上するべく、嵌合精度の見直しや、各部品の加工精度について、再検討したところ、フレアを防止するために各部品を黒染め加工することにより、加工精度のばらつきが発生していることが判明した。 In order to improve product yield, we reviewed the fitting accuracy and reviewed the processing accuracy of each part. As a result, each part was black-dyed to prevent flare, resulting in variations in processing accuracy. Turned out to be.
本発明は、上記課題を鑑みてなされたものであり、各部品の寸法精度を高精度に維持して、内視鏡用撮影レンズユニットの可動レンズを円滑に摺動させることができ、しかも製品歩留り率を向上させることもできる内視鏡用撮影レンズユニット及びカメラモジュールを提供することを目的とする。 The present invention has been made in view of the above problems, and can maintain the dimensional accuracy of each component with high accuracy, and can smoothly slide the movable lens of the photographic lens unit for an endoscope. It is an object to provide an imaging lens unit for an endoscope and a camera module that can also improve a yield rate.
上記目的を達成するために、本発明は、光軸方向に移動自在な可動レンズを有する撮影レンズと、前記可動レンズを保持し、前記光軸方向に移動させるレンズ移動枠と、前記撮影レンズの光軸に平行に設けられ、前記レンズ移動枠が係合するカム軸と、前記撮影レンズを収納する撮影レンズ収納穴、前記カム軸を収納するカム軸収納穴、これら収納穴を連結し、前記レンズ移動枠の移動時に前記レンズ移動枠を摺動案内する1対の摺動案内面を有する摺動連結穴を備えたハウジングと、前記レンズ移動枠の表面が黒染め処理された黒色加工面と、前記摺動案内面が切削加工された切削加工面とを有することを特徴とする。 To achieve the above object, the present invention provides a photographic lens having a movable lens that is movable in the optical axis direction, a lens moving frame that holds the movable lens and moves it in the optical axis direction, and the photographic lens. A cam shaft provided in parallel to the optical axis and engaged with the lens moving frame, a photographing lens housing hole for housing the photographing lens, a cam shaft housing hole for housing the cam shaft, and connecting these housing holes, A housing having a sliding connection hole having a pair of sliding guide surfaces for slidingly guiding the lens moving frame when the lens moving frame is moved, and a black processed surface in which the surface of the lens moving frame is blackened; The sliding guide surface has a cut surface obtained by cutting.
なお、前記カム軸は、一端にワイヤ連結部を有し、該ワイヤ連結部を介して連結されるワイヤにより回転されることが好ましい。また、前記撮影レンズは、光軸方向に順に配置される第1固定レンズ、第1可動レンズ、第2可動レンズ、第2固定レンズを有し、前記レンズ移動枠は、第1可動レンズを保持する第1レンズ移動枠と、第2可動レンズを保持する第2レンズ移動枠とを個別に有し、前記カム軸は第1及び第2のカム溝を有し、前記第1カム溝に第1レンズ移動枠が係合し、前記第2カム溝に第2レンズ移動枠が係合することが好ましい。前記ハウジングは、前記切削加工面をマスキングして表面が黒染め処理されていることが好ましい。 In addition, it is preferable that the said cam shaft has a wire connection part at one end, and is rotated by the wire connected via this wire connection part. The photographing lens includes a first fixed lens, a first movable lens, a second movable lens, and a second fixed lens that are sequentially arranged in the optical axis direction, and the lens moving frame holds the first movable lens. Each of the first lens moving frame and the second lens moving frame for holding the second movable lens. The cam shaft has first and second cam grooves, and the first cam groove has a first It is preferable that one lens moving frame is engaged and the second lens moving frame is engaged with the second cam groove. The housing is preferably black-dyed by masking the cut surface.
前記撮影レンズ収納穴には、前記第1固定レンズと前記第2固定レンズとの間で、前記レンズ移動枠が通過するスリットを光軸方向に有する筒状に形成され、表面が黒染め処理されている反射防止筒を有することが好ましい。また、前記撮影レンズ収納穴には、前記第1固定レンズと前記第2固定レンズとの間で、前記レンズ移動枠が通過するスリットを光軸方向に有する筒状に形成され、表面が黒染め処理されている第1反射防止筒及び第2反射防止筒を有し、前記第1反射防止筒は第2反射防止筒側の端部に絞り板を有し、前記第1レンズ移動枠のレンズ保持部を囲むように配置され、前記第2反射防止筒は前記第2レンズ移動枠のレンズ保持部を囲むように配置されることが好ましい。 The photographing lens housing hole is formed in a cylindrical shape having a slit in the optical axis direction through which the lens moving frame passes between the first fixed lens and the second fixed lens, and the surface is blackened. It is preferable to have an antireflection cylinder. The photographing lens housing hole is formed in a cylindrical shape having a slit in the optical axis direction through which the lens moving frame passes between the first fixed lens and the second fixed lens, and the surface thereof is blackened. A first anti-reflection cylinder and a second anti-reflection cylinder being processed, the first anti-reflection cylinder having an aperture plate at an end on the second anti-reflection cylinder side, and a lens of the first lens moving frame; Preferably, the second antireflection cylinder is disposed so as to surround the holding portion, and is disposed so as to surround the lens holding portion of the second lens moving frame.
本発明の内視鏡用カメラモジュールは、上記の撮影レンズユニットと撮像素子ユニットとを備え、撮像素子ユニットは、前記撮影レンズ収納穴に近いハウジング外周に外嵌されるプリズム保持具、前記プリズム保持具に保持されるプリズム、前記撮影レンズから入射する光を前記プリズムで反射させて受光する撮像素子、前記撮像素子に接続される信号ケーブル、前記信号ケーブルの保護チューブと前記プリズム保持具とを接続するケーブル補強板を含むことが好ましい。 An endoscope camera module according to the present invention includes the above-described photographing lens unit and an imaging element unit, and the imaging element unit includes a prism holder that is fitted on the outer periphery of a housing near the photographing lens storage hole, and the prism holding A prism held by the fixture, an image sensor that receives light reflected from the photographic lens by the prism, a signal cable connected to the image sensor, and a protection tube of the signal cable and the prism holder It is preferable to include a cable reinforcing plate.
本発明によれば、ハウジングに形成した摺動連結穴の摺動案内面と、この摺動案内面に接触して移動案内されるレンズ移動枠の摺動面とのうち、レンズ移動枠の表面を黒染め処理された黒色加工面とし、摺動連結穴の摺動案内面を切削加工された切削加工面としたから、例えば略1.5mm角で深さが10mm弱程度の微小な穴の内面に対して黒染め加工することがないので、切削加工時の寸法精度が維持される。また、レンズ移動枠の摺動面は外側に位置する面であり、黒染め加工してもほぼ均一な厚みで形成されるため、寸法精度が一定に維持される。また、レンズ移動枠が黒色加工面とされているため、フレアの発生を抑えることができる。しかも寸法精度を維持することができ、可動レンズをカム軸の回転により光軸方向に円滑に移動することができる。 According to the present invention, the surface of the lens moving frame among the sliding guide surface of the sliding connection hole formed in the housing and the sliding surface of the lens moving frame that is moved and guided in contact with the sliding guide surface. Is a black machined surface that has been black-dyed, and the sliding guide surface of the sliding connection hole is a machined machined surface. Since the inner surface is not black-dyed, the dimensional accuracy during cutting is maintained. Further, the sliding surface of the lens moving frame is a surface located on the outer side, and is formed with a substantially uniform thickness even when blackening is performed, so that the dimensional accuracy is kept constant. Moreover, since the lens moving frame is a black processed surface, the occurrence of flare can be suppressed. In addition, dimensional accuracy can be maintained, and the movable lens can be smoothly moved in the optical axis direction by rotation of the cam shaft.
図1〜図3に示すように、本発明の撮影レンズユニット11は、ハウジング13と、これらハウジング13内に収納される撮影レンズ14、レンズ移動部15とを有する。 As shown in FIGS. 1 to 3, the photographing lens unit 11 of the present invention includes a housing 13, a photographing lens 14 housed in the housing 13, and a lens moving unit 15.
撮影レンズ14は、第1固定レンズ21、第1可動レンズ22、第2可動レンズ23、第2固定レンズ24を光軸方向に順に配置して構成されている。各固定レンズ21,24、各可動レンズ22,23は、レンズ枠21a〜24aと、これらレンズ枠21a〜24aで保持される1枚または複数枚のレンズ本体21b〜24bとから構成される。
The photographing lens 14 is configured by sequentially arranging a first fixed
レンズ移動部15は、カム軸25と、このカム軸25上で摺動移動する第1レンズ移動枠26及び第2レンズ移動枠27とを備える。このレンズ移動部15は、可動レンズ22,23を光軸方向に移動させ、撮影レンズ14の焦点距離を変えて変倍撮影を可能にする。
The lens moving unit 15 includes a cam shaft 25, and a first
ハウジング13は、第1筒部30と第2筒部31とを筒心方向に直交する方向で並べて連結部32で連結して構成されている。図2に示すように、第2筒部31の外径は第1筒部30の外径より少し小さくされており正面から見て8の字形になっている。第1筒部30には撮影レンズ収納穴33が形成されて、この穴33に撮影レンズ14が収納される。第2筒部31にはレンズ移動部収納穴34が形成されて、レンズ移動部15が収納される。図3に示すように、レンズ移動部収納穴34内には、係止リング34aが突出して形成されている。また、連結部32内には撮影レンズ収納穴33とレンズ移動部収納穴34を連結する摺動穴35が形成されている。
The housing 13 is configured by arranging the
図1及び図3に示すように、カム軸25は外周面に2個のカム溝25a,25bを有し、後端に軸心に沿ってワイヤ連結穴25c、後端部外周面に係止フランジ25dを有する。図4に示すように、ワイヤ連結穴25cには回転駆動用のワイヤ18の先端が固定される。ワイヤ18は保護チューブ19に入れられて手元操作部67内のモータ80(図9参照)に連結されている。モータ80は手元操作部67のシーソースイッチ79の操作によって正転または逆転するように図示しないコントローラにより駆動制御される。
As shown in FIGS. 1 and 3, the cam shaft 25 has two
図1及び図3に示すように、カム軸25の先端には固定リング29が取り付けられている。この固定リング29により、図4に示すように、レンズ移動部収納穴34内でカム軸25が傾くことなく円滑に回転する。また、カム軸25の後端側の係止フランジ25dは、係止リング34aに係止するため、レンズ移動部収納穴34からカム軸25が抜け出すことがない。
As shown in FIGS. 1 and 3, a fixing
図1及び図3に示すように、第1レンズ移動枠26は、ガイド筒26aとレンズ枠22aとこれらを連結するアーム26bとを有し、これらが一体に形成されている。同様にして、第2レンズ移動枠27も、ガイド筒27a,レンズ枠23a,アーム27bを有し、一体に形成されている。第1レンズ移動枠26のガイド筒26aには第1係合ピン28aが取り付けられ、この係合ピン28aの先端は第1カム溝25aに入り込む。また、第2レンズ移動枠27のガイド筒27aには係合ピン28bが取り付けられ、この第2係合ピン28bは第2カム溝25bに入り込む。
As shown in FIGS. 1 and 3, the first
カム軸25がモータ80(図9参照)により正転または逆転すると、この回転量に応じてカム軸25が回転変位し、この回転変位によって各係合ピン28a,28bを介して、第1及び第2レンズ移動枠26,27がハウジング13内で光軸方向に移動する。
When the camshaft 25 is rotated forward or reversely by the motor 80 (see FIG. 9), the camshaft 25 is rotationally displaced in accordance with the amount of rotation, and the rotational displacement causes the first and second via the engagement pins 28a and 28b. The second
図4及び図5は撮影レンズの焦点距離の切り換えを説明するもので、図4は標準位置を示し、図5は拡大位置を示している。拡大位置では、第1レンズ移動枠26が標準位置よりも前側に移動し、第2レンズ移動枠27が標準位置よりも後ろ側に移動する。
4 and 5 illustrate switching of the focal length of the photographing lens. FIG. 4 shows a standard position and FIG. 5 shows an enlarged position. In the enlarged position, the first
第1及び第2レンズ移動枠26,27がカム軸25の回転により光軸方向で円滑に移動するように、本実施形態では、第1及び第2レンズ移動枠26,27のアーム26b,27bの厚みt1と、摺動穴の摺動案内面間距離L1の嵌合時の隙間が例えば3±3μmになるように、これら各部品を採寸して3±3μmの隙間内で組み合わさるもの同士を選択して、これらを組として使用する。
In the present embodiment, the
図3に示すように、撮影レンズ収納穴33は、ハウジング13の先端から後端に向かって順に、第1固定レンズ21及び第1可動レンズ22を収納する第1収納部33a、第2可動レンズ23を収納する第2収納部33b、第2固定レンズ24を収納する第3収納部33cが形成されている。第2収納部33bと第3収納部33cとの間には、仕切りとなるリング突起33dが形成されている。第2収納部33bは第1収納部33aの内径よりも少し小さく形成されており、第2収納部33bと第3収納部33cとは同じ内径で形成されている。
As shown in FIG. 3, the photographing
前記第2収納部33bには、第2反射防止筒37が収納される。第2反射防止筒37は筒状に形成されており、光軸方向にスリット37aを有する。このスリット37aに第2レンズ移動枠27のアーム27bが入り、筒内には、第2レンズ移動枠27のレンズ枠23aが入る。筒内径は、レンズ枠23aの外径よりも僅かに大きく形成されており、レンズ枠23aが筒部内を移動する際に、筒部内周面にレンズ枠23aが接触することはない。
A
第1収納部33aには、第1反射防止筒36が収納される。第1反射防止筒36も、第2反射防止筒37と同様に形成されており、スリット36aを有する。第2反射防止筒37と異なっている点は後端に絞り板38が一体形成されている点である。この第1反射防止筒36は、第1収納部33aと第2収納部33bとの間の段差面33eによって、その後端面が係止し、収納時に位置決めされる。第1反射防止筒36内では、第1レンズ移動枠26のレンズ枠22aが移動する。
The
図6に示すように、本第1実施形態では、フレアの発生を防止するために、第1固定レンズ21のレンズ枠21a、第1可動レンズ22のレンズ枠22aを一体に有する第1レンズ移動枠26と、第2可動レンズ23のレンズ枠23aを有する第2レンズ移動枠27と、第2固定レンズ24のレンズ枠24a、及びカム軸25が黒染め加工されて、その表面に黒色層39が形成されている。これらの部品は基本的には両端が開口した筒状であり、外観形状が複雑ではないことから、黒処理加工しても黒色層39はほぼ均一に形成されるので、切削加工時の寸法精度はほぼ維持される。黒染め加工は周知の方法のいずれを使用してもよく、例えば黒染め処理液を用いた化学処理にて黒色層39が形成される。なお、図3では、反射防止筒36,37の内周面に形成されている黒色層39を図示するために、ハッチングが付してある。その他の黒処理された各部品21a,26,27,24aについても、表面は黒色層39となっているが、僅かな厚みの断面として現れるため、厚みを付けた図示は省略してある。また、カム軸25は光路から遠い部分に位置するため、黒染め加工は省略してもよい。
As shown in FIG. 6, in the first embodiment, in order to prevent the occurrence of flare, the first lens movement integrally including the
これに対して、ハウジング13は、二つの筒部30,31を並べて連結し、しかも連結部32の内側に袋状の摺動穴35が形成されている複雑な形状を呈し、外径寸法が7mm×4mm×15mm程度の微小な部品である。したがって、黒染め加工すると、ハウジング13の内面、特に摺動穴35の両側の摺動案内面35aは黒染め加工時の処理液などが円滑に循環することがないため、所望の厚さの黒色層39が形成されなかったり、形成されても僅かであったり、逆に厚く形成されたりして、その厚みが摺動案内面35a全体では不均一になってしまう。したがって、切削加工により寸法精度を出しても、この黒処理加工により寸法精度にバラツキが生じてしまう。この寸法精度のばらつきによって、加工精度が一定範囲内にあるもの同士を組み合わせて作成するペアの数が減ってしまい、製品歩留り率が低下する問題があった。
On the other hand, the housing 13 has a complicated shape in which two
このため、本第1実施形態では、ハウジング13は黒染め加工することなく、切削加工面の状態で組み立てるようにしている。従来の場合には、ハウジング13の内面も黒染め加工していたため、第1及び第2レンズ移動枠26,27と、これらを保持して摺動させる摺動案内面35aとの間での寸法精度が出しにくい状態であった。本第1実施形態では、一方のハウジング13の摺動案内面35a(ハッチングを付した部分)は切削加工面の状態であり、他方のレンズ移動枠26,27は外側の黒染め処理がやりやすく、ほぼ均一に黒色層39が形成される。このようにして、両者の寸法精度が維持されるため、摺動案内面35aにて第1及び第2レンズ移動枠26,27が円滑に摺動することができ、ワイヤ18の接続によるカム軸25の回転駆動のように低トルクでの回転付与であっても、各レンズ移動枠26,27を確実に光軸方向に移動させることができる。しかも、黒染め加工はハウジング13自体には行うことがないので、その分、ハウジング13の加工精度が維持されるため、合格範囲内の組を増加させることができ、製品歩留り率が低くなることはない。
For this reason, in the first embodiment, the housing 13 is assembled in the state of the cut surface without blackening. In the conventional case, since the inner surface of the housing 13 is also black-dyed, the dimension between the first and second
上記第1実施形態では、ハウジング13を黒染め加工することなく、その摺動案内面を切削加工面として、仕上がり寸法の精度を維持するようにしたが、これに代えて、図6に示す第2実施形態のように、ハウジング13も黒染め加工してもよい。この場合には、例えば摺動穴35に嵌合する例えばゴム製のマスキング部材(図示省略)を配置し、この摺動案内面35aに黒染め加工液が接触することがないようにして、摺動案内面35aの加工精度を維持する。なお、摺動穴35のマスキング方法は摺動案内面35aをマスキングすることができるものであればよく、他の方法でマスキングしたものであってもよい。この場合には、ハウジング13にも黒色層が形成されるため、反射防止筒36,37が不要になり、その分だけ構成が簡単になる他に、組み立ても容易になる。
In the first embodiment, the housing 13 is not black-dyed, and the sliding guide surface is used as a cutting surface to maintain the accuracy of the finished dimensions. As in the second embodiment, the housing 13 may also be black dyed. In this case, for example, a rubber masking member (not shown) that fits into the sliding
また、ハウジング13の摺動案内面35aをマスキングして黒染め加工をする代わりに、図6に示す第3実施形態のように、マスキングをすることなくハウジング13をそのまま黒染め加工し、この後に寸法精度が必要な摺動案内面35aを再度切削加工してもよい。この場合には、再切削の工程が増えるものの、切削で仕上げることができるため、精度良く仕上がり、上記同様にして製品歩留り率が向上する他に、可動レンズ22,23を低トルクにて確実に移動させることができる。
Further, instead of masking the sliding
図6は、第1〜第3実施形態と従来例とを比較して表にまとめたものである。第1〜第3実施形態ともに、従来のものに比べて歩留り率が向上した。また、ワイヤによる回転伝達によっても円滑なレンズ移動が行えたの対し、従来のものは円滑に動かないものがみられた。 FIG. 6 is a table comparing the first to third embodiments and the conventional example. In both the first to third embodiments, the yield rate was improved as compared with the conventional one. In addition, the lens can be moved smoothly by the rotation transmission by the wire, while the conventional one does not move smoothly.
図3に示すように、第2筒部31はカム軸25を収納する関係で第1筒部30よりも長く形成されている。そして、互いの先端は揃えてあり、後端は、第1筒部30の後端よりも第2筒部31の後端が後方に突出した段違いに形成されている。この二つの筒部30,31による後端の段違い部分によって、第1筒部30の後端側にはスペースが生じる。このスペースを利用して、図7に示すように、撮影レンズユニット11にはCCDユニット(撮像素子ユニット)12が取り付けられ、カメラモジュール10が構成される。
As shown in FIG. 3, the second
このため、ハウジング13の第1筒部30の外周面の後ろ半分30aは、外周面の前半分30bよりも外径を僅かに小さく形成してあり、前半分30bと後半分30aとの間に段差面30cが形成される。この外周面の後半分30aには、CCDユニット12のプリズム保持具40の取付筒部40aが外嵌して取り付けられる。このように、第1筒部30の後端側のスペースにプリズム41を配置することにより、全体として、カメラモジュール10をコンパクトに構成することができる。
For this reason, the
CCDユニット12は、プリズム保持具40、プリズム41、CCD(CCD型イメージセンサ)42、回路基板43、伝送ケーブル44、ケーブル連結具45、及び配線類を封止する封止剤(図示省略)とを有する。なお、ハウジング13に形成される穴48は、反射防止筒36,37や第2固定レンズ24を撮影レンズ収納穴33内に固定するときの、接着剤注入やネジ挿入のためのものであり、必要に応じて設けられる。
The
プリズム保持具40は、取付筒部40aとプリズム取付枠40bとを有する。図5に示すように、プリズム41は、直角に交差する入射面41a,出射面41bと、斜面からなる反射面41cと、両側面41dとの5面を有する直角プリズムから構成されている。プリズム取付枠40bは撮影レンズ14からの入射光が通る開口部40cを有し、後端面には第1及び第2のプリズム取付位置規制片40d,40e(図4,図8参照)を有する。図8に示すように、第1位置規制片40dはプリズム41の側面41dに当接し、第2位置規制片40eは、入射面41aと出射面41bとが直交する稜線41fに当接する。これら二つの位置規制片40d,40eにプリズム41の側面41dと稜線41fとが接触することにより、プリズム41をプリズム取付枠40bに位置決めすることができる。
The prism holder 40 includes a mounting
プリズム41の出射面41bにはCCD42が、プリズム41の斜面にはCCD42を駆動するための回路基板43が接着剤にて取り付けられる。CCD42及び回路基板43は結線やフレキシブル配線回路基板などが接続されている。回路基板43には、伝送ケーブル44の結線が接続される。伝送ケーブル44は信号線をシールド線で覆って形成されており、シールド線は被覆コードで覆われている。なお、回路基板43は分割して適宜位置に配置してよい。
A
伝送ケーブル44の被覆コードにはケーブル連結具45の一端が接着剤により固着される。また、ケーブル連結具45の他端は係止爪45aが折曲形成されており、この係止爪45aは、第2位置規制片40eに形成される係止穴47に係止する。ケーブル連結具45やCCD42及び回路基板43に覆われた結線などを保護するために、これらの隙間には必要に応じて、封止剤(図示省略)が注入されて固化される。ケーブル連結具45は板状の他に枠状のものであってもよい。
One end of the
上記のように構成されるカメラモジュール10は、図9に示すように、内視鏡60の先端部に取り付けられる。電子内視鏡システム59は、電子内視鏡60、プロセッサ装置61、光源装置62を有する。電子内視鏡60は、患者の体腔内に挿入される可撓性の挿入部66と、挿入部66の基端部分に連設された手元操作部67と、プロセッサ装置61および光源装置62に接続されるコネクタ69aと、手元操作部67、コネクタ69a間を繋ぐユニバーサルコード69とを有する。
The
挿入部66は、先端から順に、先端部66a、湾曲部66b、及び軟性部66cとなっている。先端部66aは、硬質樹脂製の先端部本体に、軟質樹脂製の先端キャップを被せ、先端部本体とこれに続く湾曲部66bの金属製先端筒をチューブにより被覆して構成される。湾曲部66bは各節輪がピン結合されたユニットを有し、全体が湾曲する。湾曲部66bは、手元操作部67のアングルノブ70の回転操作により、上下左右方向に任意角度で湾曲する。これにより、先端部66aを体腔内の所望の方向に向けて、体腔内の観察部位をカメラモジュール10で撮像することができる。軟性部66cは、手元操作部67と湾曲部66bとの間を細径で長尺状に繋ぐ部分であり、可撓性を有している。
The
図10に示すように、先端部66aの先端面には、鉗子出口72の他に、観察窓73、照明窓74a,74b、及び送気・送水ノズル75が設けられる。また、必要に応じて、ウォータジェット噴き出し口やその他のノズルなどが設けられる。
As shown in FIG. 10, in addition to the
手元操作部67は、アングルノブ70、送気・送水ボタン76、吸引ボタン77、レリーズボタン78、ズーム操作用のシーソースイッチ79などの各種操作部材を備えている。アングルノブ70は、回転操作によって挿入部66の先端部66aを上下左右方向に湾曲させる。送気・送水ボタン76は、押圧操作によって送気・送水ノズル75からエアーまたは水を噴出させる。吸引ボタン77は、押圧操作によって、体内の液体や組織等の被吸引物を鉗子出口72から吸引する。レリーズボタン78は、押圧操作によってカメラモジュール10により観察画像を静止画記録する。シーソースイッチ79は、モータ80を正転または逆転させて、この回転をワイヤ18を介してカム軸25に伝達し、撮影レンズ14を標準及び拡大撮影に切り換える。
The
プロセッサ装置61は、光源装置62と電気的に接続され、電子内視鏡システム59の動作を統括的に制御する。プロセッサ装置61は、ユニバーサルコード69や挿入部66内に挿通された伝送ケーブル44を介して電子内視鏡60に給電を行い、先端部66aのカメラモジュール10の駆動を制御する。また、プロセッサ装置61は、伝送ケーブル44を介してカメラモジュール10からの信号を受信し、各種処理を施して画像データを生成する。プロセッサ装置61にはモニタ81が接続されている。モニタ81は、プロセッサ装置61からの画像データに基づき観察画像を表示する。
The
なお、上記実施形態では、撮影レンズユニット11として、可動レンズ22,23を2個用いる例で説明したが、可動レンズは1個以上であればよい。また、変倍処理の他に合焦制御でレンズ枠を移動するものに本発明を適用してもよい。また、カム軸25をワイヤ18による回転駆動するもので説明したが、挿入部先端にモータを収納しても良いタイプの場合には、ワイヤ駆動に代えてモータにより直接駆動してもよい。また、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。また、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 two
10 カメラモジュール
11 撮影レンズユニット
12 CCDユニット
13 ハウジング
14 撮影レンズ
15 レンズ移動部
21 第1固定レンズ
22 第1可動レンズ
23 第2可動レンズ
24 第2固定レンズ
25 カム軸
26 第1レンズ移動枠
27 第2レンズ移動枠
28a,28b 係合ピン
30,31 筒部
32 連結部
35 摺動穴
35a 摺動案内面
37,38 反射防止筒
39 黒色層
40 プリズム保持具
41 プリズム
42 CCD(CCD型イメージセンサ)
44 伝送ケーブル
45 ケーブル連結具
59 電子内視鏡システム
60 内視鏡
66 挿入部
67 手元操作部
DESCRIPTION OF
44
Claims (7)
前記可動レンズを保持し、前記光軸方向に移動させるレンズ移動枠と、
前記撮影レンズの光軸に平行に設けられ、前記レンズ移動枠が係合するカム軸と、
前記撮影レンズを収納する撮影レンズ収納穴、前記カム軸を収納するカム軸収納穴、これら収納穴を連結し、前記レンズ移動枠の移動時に前記レンズ移動枠を摺動案内する1対の摺動案内面を有する摺動連結穴を備えたハウジングと、
前記レンズ移動枠の表面が黒染め処理された黒色加工面と、
前記摺動案内面が切削加工された切削加工面とを有することを特徴とする内視鏡用撮影レンズユニット。 A photographic lens having a movable lens movable in the direction of the optical axis;
A lens moving frame that holds the movable lens and moves it in the optical axis direction;
A cam shaft provided parallel to the optical axis of the photographing lens and engaged with the lens moving frame;
A pair of slides for slidingly guiding the lens moving frame when the lens moving frame is moved by connecting the receiving hole, a shooting lens storing hole for storing the shooting lens, a cam shaft receiving hole for storing the cam shaft, A housing with a sliding connection hole having a guide surface;
A black processed surface in which the surface of the lens moving frame is black-dyed;
An endoscope photographing lens unit, wherein the sliding guide surface has a cut surface obtained by cutting.
前記レンズ移動枠は、第1可動レンズを保持する第1レンズ移動枠と、第2可動レンズを保持する第2レンズ移動枠とを個別に有し、
前記カム軸は第1及び第2のカム溝を有し、前記第1カム溝に第1レンズ移動枠が係合し、前記第2カム溝に第2レンズ移動枠が係合することを特徴とする請求項1または2記載の内視鏡用撮影レンズユニット。 The photographing lens has a first fixed lens, a first movable lens, a second movable lens, and a second fixed lens arranged in this order in the optical axis direction,
The lens moving frame individually has a first lens moving frame that holds the first movable lens and a second lens moving frame that holds the second movable lens,
The cam shaft has first and second cam grooves, and a first lens moving frame is engaged with the first cam groove, and a second lens moving frame is engaged with the second cam groove. The photographic lens unit for an endoscope according to claim 1 or 2.
前記第1反射防止筒は第2反射防止筒側の端部に絞り板を有し、前記第1レンズ移動枠のレンズ保持部を囲むように配置され、
前記第2反射防止筒は前記第2レンズ移動枠のレンズ保持部を囲むように配置されることを特徴とする請求項1から3いずれか1項記載の内視鏡用撮影レンズユニット。 The photographing lens housing hole is formed in a cylindrical shape having a slit in the optical axis direction through which the lens moving frame passes between the first fixed lens and the second fixed lens, and the surface is blackened. A first antireflection tube and a second antireflection tube,
The first antireflection cylinder has a diaphragm plate at an end on the second antireflection cylinder side, and is arranged so as to surround the lens holding portion of the first lens moving frame,
4. The photographic lens unit for an endoscope according to claim 1, wherein the second antireflection tube is disposed so as to surround a lens holding portion of the second lens moving frame. 5.
前記撮影レンズ収納穴に近いハウジング外周に外嵌されるプリズム保持具、
前記プリズム保持具に保持されるプリズム、
前記撮影レンズから入射する光を前記プリズムで反射させて受光する撮像素子、
前記撮像部に接続される信号ケーブル、
前記信号ケーブルの保護チューブと前記プリズム保持具とを接続するケーブル補強板を含む撮像素子ユニットとを有することを特徴とする内視鏡用カメラモジュール。 An imaging lens unit for an endoscope according to any one of claims 1 to 6,
A prism holder externally fitted to the outer periphery of the housing near the photographing lens storage hole;
A prism held by the prism holder,
An image sensor for receiving light reflected from the prism by the prism;
A signal cable connected to the imaging unit;
An endoscope camera module, comprising: an imaging element unit including a cable reinforcing plate that connects a protective tube of the signal cable and the prism holder.
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WO2021172002A1 (en) * | 2020-02-27 | 2021-09-02 | 富士フイルム株式会社 | Endoscope imaging device |
Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH03294813A (en) * | 1990-04-13 | 1991-12-26 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | Lens moving device |
JP2000089136A (en) * | 1998-09-10 | 2000-03-31 | Asahi Optical Co Ltd | Optical system driving mechanism of endoscope |
JP2004344230A (en) * | 2003-05-20 | 2004-12-09 | Olympus Corp | Imaging device of endoscope |
JP2009148369A (en) * | 2007-12-19 | 2009-07-09 | Olympus Medical Systems Corp | Imaging device and electronic endoscope |
-
2011
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Patent Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH03294813A (en) * | 1990-04-13 | 1991-12-26 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | Lens moving device |
JP2000089136A (en) * | 1998-09-10 | 2000-03-31 | Asahi Optical Co Ltd | Optical system driving mechanism of endoscope |
JP2004344230A (en) * | 2003-05-20 | 2004-12-09 | Olympus Corp | Imaging device of endoscope |
JP2009148369A (en) * | 2007-12-19 | 2009-07-09 | Olympus Medical Systems Corp | Imaging device and electronic endoscope |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2013250577A (en) * | 2013-09-02 | 2013-12-12 | Fujifilm Corp | Photographic lens unit for endoscope and camera module |
WO2021172002A1 (en) * | 2020-02-27 | 2021-09-02 | 富士フイルム株式会社 | Endoscope imaging device |
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