JP2013190488A - 光学ユニット及び内視鏡 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】対物レンズユニット40は、予め定めた内径寸法で先端開口51hを有する第1の保持孔51、及び第1の保持孔51と開孔軸を同じくし、第1の保持孔51より小径なストレート孔で、第1の保持孔51に段差面51fを介して連設して連通して構成された第2の保持孔52を有するレンズ枠41と、第1の保持孔51内に配置される、第2の保持孔52側の中央に球形状凹部53、及び凹部53の外周に設けられた基端平面54を有し、凹部53の円形縁部55の内径寸法を第2の保持孔52の内径寸法以上に設定した第1のレンズ42と、第2の保持孔52内に配置される第2のレンズ44と、板状でその中央に第2の保持孔52の内径寸法より小径な絞り開口43mを有し、段差面51f上に基端面が当接して配置される第1の絞り部材43と、を具備している。
【選択図】図4
Description
スペーサーブロック5は、例えばステンレス製の環状部材であり、予め定めた厚みに設定され、予め定めた直径の貫通孔を有している。
次に、レンズ枠先端開口の周囲に例えば接着剤6を塗布し、第1のレンズ3a及び第1の絞り部材4aを第1の保持孔2a内に固設する。
つまり、スペーサーブロック5の、第1の保持孔2aの孔中心軸方向であり光軸方向における、スペーサーブロック5の先端面の投影面上に、第1のレンズ3aの基端平面3fが設けられており、スペーサーブロック5の先端面は、第1の絞り部材4aを介して第1のレンズ3aの基端平面3fによって光軸方向の支持がなされている。
d3<d1≦d4<d2
の関係が設定してある。
また、明るい内視鏡画像を得るために、第1のレンズ3aに入射される光を効率よく第2のレンズ3b側に透過させるには、球形状凹部3sの大きさを大きく、つまり円形縁部3cの内径寸法φd1を大きくすることが望ましい。
しかしながら、スペーサーブロック5の、第1の保持孔2aの孔中心軸方向であり光軸方向における、スペーサーブロック5の先端面の投影面上に、第1のレンズ3aの基端平面3fを設け、スペーサーブロック5の先端面を、第1の絞り部材4aを介して第1のレンズ3aの基端平面3fによって光軸方向の支持を行うためには、スペーサーブロック5の貫通孔径d4に対し円形縁部3cの内径寸法φd1を同等以下にする必要がある。この場合、スペーサーブロック5の貫通孔径d4に対し円形縁部3cの内径寸法φd1を大きくする場合に対し、第1のレンズ3aの第2のレンズ3b側への光の透過率が低下し、暗い内視鏡画像となってしまう。
また、明るい内視鏡画像を得つつ、スペーサーブロック5の貫通孔径d4に対し円形縁部3cの内径寸法φd1を同等以下にするためには、基端平面3fに対する球形状凹部3sの最深部の深さを深くし、球形状凹部3sの曲率R1を小さくする必要がある。しかしこの場合、第1のレンズ3aの円形縁部3cにおける、球形状凹部3sと基端平面3fとがなす角度が90度に近づき、円形縁部3cに割れや欠けが生じ、良好な内視鏡画像が得られなくなる虞がある。
さらには、スペーサーブロック5の貫通孔径d4より小さく、且つ第1の絞り部材4aの絞り開口径d3よりは大きな内径の円形縁部3cを有する球形状凹部3sを、例えば外径が2mm以下のような小径な第1のレンズ3aの基端面中央に高精度に加工することは難しく、該凹部3sの形状或いは形成位置等にばらつきが生じることにより、光学ユニット1の光学特性が不安定になって撮像装置の小型化が困難になるおそれがある。
図2−図4を参照して本発明の一実施形態を説明する。
図2に示すように内視鏡10は、挿入部11と、操作部12と、ユニバーサルケーブル13とを有して構成されている。
ユニバーサルケーブル13は、操作部12の側面より延出されている。ユニバーサルケーブル13の端部には図示しない内視鏡コネクタが設けられている。
なお、本実施形態において、第2のレンズ44及びスペーサーブロック47の外径寸法は、1ミリ以下の小径に設定されている。
本実施形態において、第3の保持孔70は、先端側を第2の保持孔52の基端に連設されたストレート孔である。第3の保持孔70は、第2の保持孔52より内周が太径である。本実施形態において、第1の保持孔51には、第1のレンズ42と第1の絞り部材43とが配設され、第2の保持孔52には、スペーサーブロック47と第2のレンズ44とが配置され、第3の保持孔70には第2の絞り部材45と第3のレンズ46とが配置される。
なお、第2の絞り部材45を、第1の絞り部材43と同様に縦弾性率の高い例えばステンレス製としてもよい。
D3≦D4<D2≦D1
が設定してある。
まず、作業者は、先端開口51hを介して第1の保持孔51内に第1の絞り部材43、第1のレンズ42の順に配置する。このとき、第1の絞り部材43の基端面は、第1の保持孔51と第2の保持孔52とによって形成された段差面51fに当接し配置され、その一部が第2の保持孔52の内周面より中心側に突出する。これに対して、第1のレンズ42の基端平面54は、段差面51f内に収まって第1の絞り部材43の先端面に当接し配置される。
また、球形状凹部53を有する第1のレンズ42の加工性を向上させることができ、この結果、球形状凹部53の形状のばらつき、及び形成位置のばらつきが解消される。
これらのことにより、安定した光学特性を有する対物レンズユニット40を得られる。
なお、第2のレンズ44Cのレンズ基端面は、平面ではなく凸状または凹状のレンズ面としてもよい。また、第2のレンズ44Cと第3のレンズ46との間隔を、第2の絞り部材45ではなく、スペーサーブロック47と同様のスペーサーブロックを第2のレンズ44Cと第3のレンズ46との間に設けて位置決めしてもよい。
なお、第1孔43aを第2のレンズ44C側に、第2孔43bを第1のレンズ42側に設けるのではなく、第1孔43aを第1のレンズ42側に、第2孔43bを第2のレンズ44C側に設けてもよい。
また、第1孔43aの開孔軸と第2孔43bの開孔軸とは同軸であって、第1の絞り部材43Eの中心軸に一致している。その他の構成は上述した実施形態と同様であり、同部材には同符号を付して説明を省略する。
なお、支持板58を第2のレンズ44C側に、絞り板57を第1のレンズ42側に設けるのではなく、支持板58を第1のレンズ42側に、絞り板57を第2のレンズ44C側に設けてもよい。
また、第2の保持孔52より基端側でありレンズ枠41の基端開口52h側に設けた第3の保持孔70は、ストレート孔でなくてもよく、また、異なる内径を有する複数の保持孔により第3の保持孔70が形成されても良い。
3a…第1のレンズ 3b…第2のレンズ 3c…第3のレンズ 3d…円形縁部
3f…基端平面 3s…球形状凹部 4a…第1の絞り部材 4b…第2の絞り部材
5…スペーサーブロック 6…接着剤 10…内視鏡 11…挿入部 12…操作部
13…ユニバーサルケーブル 14…先端部 15…湾曲部 16…可撓管部
17…湾曲操作部 18…スイッチ 19…送気送水ボタン 20…吸引ボタン
21…処置具挿入口 30…撮像装置 40…対物レンズユニット 41…レンズ枠
42…第1のレンズ 43…第1の絞り部材 43a…第1孔 43b…第2孔
43h…段付き孔 43m…絞り開口 44…第2のレンズ 45…第2の絞り部材
45m…絞り開口 46…第3のレンズ 47…スペーサーブロック 48…太径部
49…細径部 50…接着剤 51…第1の保持孔 51f…段差面 51h…先端開口
52…第2の保持孔 52h…基端開口 53…球形状凹部 54…基端平面
55…円形縁部 56…フランジ状部 57…絞り板 58…支持板 60…撮像素子ユニット 61…撮像枠 62…撮像素子 63…第1カバーガラス
64…第2カバーガラス 65…撮像ユニット 70…第3の保持孔
Claims (7)
- 予め定めた内径寸法で先端開口を有する第1の保持孔、及び前記第1の保持孔と開孔軸を同じくし、該第1の保持孔より小径なストレート孔で、該第1の保持孔に段差面を介して連設し連通して構成された第2の保持孔を有するレンズ枠と、
前記第1の保持孔内に配置される、前記第2の保持孔側の中央に球形状凹部、及び該凹部の外周に設けられた基端平面を有し、当該凹部の円形縁部の内径寸法を前記第2の保持孔の径寸法以上に設定した第1のレンズと、
前記第2の保持孔内に配置される第2のレンズと、
板状でその中央に前記第2の保持孔の径寸法より小径な絞り開口を有し、前記段差面上に基端面が当接し配置される絞り部材と、
を具備することを特徴とする光学ユニット。 - 前記絞り部材の基端面を前記段差面上に配置した状態において、
該絞り部材は、該絞り部材の前記第2の保持孔の中心軸方向に突出し且つ先端面が前記第1のレンズの前記基端平面と当接していない突出部の基端面に前記第2のレンズの先端面が直接、又はスペーサーブロックを介して当接して配置されることにより、前記第2のレンズの支持部材を兼ねることを特徴とする請求項1に記載の光学ユニット。 - 前記絞り部材は、絞り開口としての第1孔と逃がし開口としての第2孔とを同軸で中央に備える連通した段付き孔を有し、
前記第2孔は前記第2の保持孔の径寸法より小径で、前記第1孔は前記第2孔より小径であることを特徴とする請求項2に記載の光学ユニット。 - 前記絞り部材は、ステンレス、ニッケル、或いはシリコンの何れかの材質で形成されることを特徴とする請求項3に記載の光学ユニット。
- 前記絞り部材は、円板状でその中央に前記第2の保持孔の径寸法より小径な逃がし開口を有する支持板と、
円板状でその中央に前記逃がし開口より小径な絞り開口を有する絞り板と、
を備えることを特徴とする請求項2に記載の光学ユニット。 - 前記支持板は、ステンレス、ニッケル、或いはシリコンの何れかの材質で形成され、前記絞り板は、前記支持板に比較して縦弾性率が低く加工性に優れた材質で形成されることを特徴とする請求項5に記載の光学ユニット。
- 請求項1乃至請求項6の何れか1項に記載した光学ユニットを挿入部の先端側に搭載したことを特徴とする内視鏡。
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