JP2015177947A - 内視鏡及び内視鏡の製造方法 - Google Patents

Abstract

【課題】小型化、コスト低減が図れる内視鏡及び内視鏡の製造方法を提供する。【解決手段】内視鏡において、鏡筒３９にレンズを収容するレンズユニット３５と、撮像面４１が素子カバーガラス４３によって覆われる撮像素子３３と、撮像面４１の中心にレンズの光軸ＬＣを一致させたレンズユニット３５を、離間部４７を有して素子カバーガラス４３に固定する接着用樹脂３７と、を設けた。内視鏡は、撮像素子３３の全体と、レンズユニット３５の少なくとも一部分とがモールド樹脂１７によって覆われることが好ましい。【選択図】図３

Description

本発明は、内視鏡及び内視鏡の製造方法に関する。

従来、医療分野又は工業分野において、患者の体内、機器、又は構造物の内部を撮像するための内視鏡が普及している。この種の内視鏡として、観察対象の内部に挿入される挿入部において、撮像部位からの光を対物レンズ系によってイメージセンサの受光面に結像させると共に、その結像光を電気信号に変換し、信号ケーブルを介して外部の画像処理装置等に映像信号として送信する。この種の内視鏡の先端に設けられた硬性部には、撮像素子、及び撮像素子の撮像面に光像を結像させるレンズなどの光学素子等の多数の部品が配置される。近年、このように複雑な構成を有する内視鏡において、より簡易に製造し、被施術者の負担を軽減するために外径の更なる細径化が重要となっている。

例えば特許文献１の図１２（Ａ）、（Ｂ）に示す電子内視鏡５０１は、基板５０３に凹部５０５を形成して、凹部内に固体撮像素子５０７を配設する。固体撮像素子５０７と基板５０３における段差部の上面側との間に導電線５０９を架設する。導電線部分を樹脂封止すると共に、固体撮像素子５０７の受光面５１１にガラス板５１３を接着する。基板５０３には、その導電線５０９の接続部より外側の部位にフレーム５１５を当接するように固着して設けている。そして、フレーム５１５を対物レンズ５１７の鏡胴５１９に固着する構成となっている。

上記構成の電子内視鏡５０１では、固体撮像素子５０７の受光面５１１に、ガラス板５１３を接合させると共に、基板５０３にフレーム５１５を当接して固着し、フレーム５１５に対物レンズ５１７の鏡胴５１９を固着する構成としている。これにより、挿入部５２１の細径化及び先端硬性部５２３の軸方向の長さの短縮を図っている。

特開平３−１２１２４号公報（図１、図３）

上記した従来例の電子内視鏡５０１は、基板５０３にフレーム５１５を固着し、このフレーム５１５を対物レンズ５１７の鏡胴５１９に固着しているので、固体撮像素子５０７以上の直径が必要となるため、更なる細径化の障害となる。また、部品点数も多くなるため、コストも増大する。

本発明は、小型化、コスト低減が図れる内視鏡及び内視鏡の製造方法を提供することを目的とする。

本発明は、鏡筒にレンズを収容するレンズユニットと、撮像面が素子カバーガラスによって覆われる撮像素子と、前記撮像面の中心に前記レンズの光軸を一致させた前記レンズユニットを、離間部を有して前記素子カバーガラスに固定する接着用樹脂と、を備える内視鏡を提供する。

本発明は、レンズユニットと撮像素子との少なくとも一方にＵＶ・熱硬化性樹脂を塗布し、前記レンズユニットを支持し、ＸＹＺステージに支持した前記撮像素子を移動させながら、前記撮像素子により撮像した画像を参照して、前記レンズユニットの光軸と前記撮像素子の撮像面の中心とを位置合わせし、かつ前記レンズユニットと前記撮像素子との前記光軸に沿う方向を位置合わせし、紫外線を照射して前記ＵＶ・熱硬化性樹脂にて前記レンズユニットと前記撮像素子を仮固定した後、熱処理により前記ＵＶ・熱硬化性樹脂にて前記レンズユニットと前記撮像素子を本固定する、内視鏡の製造方法を提供する。

本発明によれば、内視鏡において小型化、コスト低減を図ることができる。

本発明の実施形態に係る内視鏡を用いた内視鏡システムの全体構成図である。 本実施形態の内視鏡の先端部の構成を示す斜視図 第１の実施形態に係る内視鏡の先端部の断面図 第１の実施形態に係る内視鏡の先端部においてモールド樹脂を除いた部分の構成を示す斜視図 第２の実施形態に係る内視鏡の先端部の構成を示す斜視図 内視鏡の先端部の他の変形例として第３及び第４の実施形態を示す図であり、（Ａ）は第３の実施形態に係る離間部に接着用樹脂が充填された構成の断面図、（Ｂ）は第４の実施形態に係る離間部に空気層が設けられた構成の断面図 第５の実施形態に係る内視鏡の先端部の構成を示す図であり、（Ａ）は先端部の断面図、（Ｂ）は（Ａ）の要部拡大図 第６の実施形態に係る内視鏡の先端部の構成を示す断面図 第７の実施形態に係る内視鏡の先端部の構成を示す断面図 内視鏡の製造方法の第１例を説明する図であり、（Ａ）は位置調整治具の構成図、（Ｂ）はレンズユニットと撮像素子の固定時の側面図、（Ｃ）はＸＹ方向の位置合わせ時の映像説明図、（Ｄ）はＺ方向の位置合わせ時の映像説明図 内視鏡の製造方法の第２例を説明する図であり、（Ａ）はカメラ付位置調整治具の構成図、（Ｂ）はレンズユニットと撮像素子の固定時の側面図、（Ｃ）は第２カメラを用いた位置合わせ時の映像説明図、（Ｄ）は第１カメラを用いた位置合わせ時の映像説明図、（Ｅ）はＺ方向の位置合わせ時の映像説明図 （Ａ）は従来例の内視鏡の先端部の断面図、（Ｂ）は（Ａ）の要部拡大図

以下、本発明に係る内視鏡及び内視鏡の製造方法の実施形態（以下、「本実施形態」という）について、添付図面を参照しながら詳細に説明する。

図１は、本発明の実施形態に係る内視鏡を用いた内視鏡システムの全体構成図である。図２は、本実施形態の内視鏡の先端部の構成を示す斜視図である。図３は、第１の実施形態に係る内視鏡の先端部の断面図である。図４は、第１の実施形態に係る内視鏡の先端部においてモールド樹脂を除いた部分の構成を示す斜視図である。

図１では、内視鏡１１及びビデオプロセッサ１９を含む内視鏡システム１３の全体構成を斜視図にて示している。図２では、図１に示した内視鏡１１の先端部１５の構成を斜視図にて示している。図３では、図２に示した先端部１５の構成を断面図にて示している。図４では、図２に示した先端部１５においてモールド樹脂１７を除いた構成を斜視図にて示している。

なお、本明細書において説明に用いる方向については、各図中の方向の記載に従うものとする。ここで、「上」、「下」は、水平面に置かれたビデオプロセッサ１９の上と下にそれぞれ対応し、「前（先）」、「後」は、内視鏡本体（以降「内視鏡１１」と呼称する）の挿入部２１の先端側とプラグ部２３の基端側にそれぞれ対応する。

図１に示すように、内視鏡システム１３は、医療用の軟性鏡である内視鏡１１と、観察対象（ここでは、人体）の内部を撮影して得られた静止画及び動画に対して周知の画像処理等を行うビデオプロセッサ１９と、を有して構成される。内視鏡１１は、略前後方向に延在し、観察対象の内部に挿入される挿入部２１と、挿入部２１の後部が接続されるプラグ部２３とを備える。

ビデオプロセッサ１９は、その前壁２５に開口するソケット部２７を有している。このソケット部２７には、内視鏡１１のプラグ部２３の後部が挿入され、これにより、内視鏡１１はビデオプロセッサ１９との間で電力及び各種信号（映像信号、制御信号など）の送受が可能である。

上述した電力及び各種信号は、軟性部２９の内部を挿通された伝送ケーブル３１（図３参照）を介してプラグ部２３から軟性部２９に導かれる。先端部１５に設けられた撮像素子３３が出力した画像データは、伝送ケーブル３１を介してプラグ部２３からビデオプロセッサ１９に送信される。そして、ビデオプロセッサ１９は受信した画像データに対して色補正、階調補正等の画像処理を施して、画像処理済みの画像データを表示装置（図示略）に出力する。表示装置は、例えば液晶表示パネル等の表示デバイスを有するモニタ装置であり、内視鏡１１によって撮像された被写体の画像を表示する。

図３に示すように、本実施形態に係る内視鏡１１は、先端部１５に、レンズユニット３５と、撮像素子３３と、接着用樹脂３７と、を有する。レンズユニット３５は、鏡筒３９にレンズを収容する。撮像素子３３は、撮像面４１が素子カバーガラス４３によって覆われる。撮像素子３３の素子カバーガラス４３と反対側の面には、静電気対策用のコンデンサ４５が取り付けられている。接着用樹脂３７は、例えばＵＶ・熱硬化性樹脂によって構成される。この接着用樹脂３７は、撮像面４１の中心にレンズの光軸を一致させたレンズユニット３５を、離間部４７を有して素子カバーガラス４３に固定する。これにより、レンズユニット３５と撮像素子３３とが接着用樹脂３７によって直接接着され固定される構成となっている。接着用樹脂３７は、例えば、最終的な硬度を得るためには熱処理を必要とするが、紫外線照射によってもある程度の硬度まで硬化が進行するタイプの接着剤である。

挿入部２１は、プラグ部２３に後端を接続された可撓性の軟性部２９と、軟性部２９の先端に連なる先端部１５とを有している。軟性部２９は各種の内視鏡検査、内視鏡手術等の方式に対応する適切な長さを有する。先端部１５の最大外径は、例えば約１．５ｍｍとする。

図３に示すように、先端部１５は、撮像素子３３と、レンズ等を含む筒状の鏡筒３９を有するとともに、撮像素子３３を後端に支持するレンズユニット３５と、撮像素子３３の後部に実装された回路基板４９とを有して構成される。鏡筒３９は、例えば金属製であり、鏡筒３９に硬質材料を用いることで、先端部１５は硬性部を構成する。

伝送ケーブル３１は、回路基板４９の後部において電気的に接続され、回路基板４９の接続部位は封止用のモールド樹脂１７にて被覆される。なお、以降の説明において「接着剤」の用語は、固体物の面と面とを接着するために用いる物質という厳密な意味ではなく、２つの物の結合に用いることができる物質、或いは硬化した接着剤が気体及び液体に対する高いバリア性を備えている場合は、封止材としての機能を有する物質という広い意味で用いられる。

鏡筒３９には、光学材料（ガラス、樹脂等）により形成された複数（図示例では、３枚）のレンズＬ１〜Ｌ３と、レンズＬ１及びレンズＬ２に挟まれた絞り部材５１とが互いに光軸ＬＣの方向に密接した状態で組み込まれている。レンズＬ１、レンズＬ３は、全周にわたって鏡筒３９の内周面に接着剤により固定されている。鏡筒３９の前端はレンズＬ１によって、後端はレンズＬ３によって密閉（封止）されており、鏡筒３９の内部に空気又は水分等が侵入しないよう構成されている。従って、空気等は鏡筒３９の一端から他端へと抜けることができない。なお、以降の説明では、レンズＬ１〜Ｌ３を合わせて光学レンズ群ＬＮＺと呼称する。

鏡筒３９を構成する金属材料として、例えばニッケルが用いられる。ニッケルは、剛性率が比較的高くかつ耐食性も高く、先端部１５を構成する材料として適している。ニッケルに代えて例えば銅ニッケル合金を用いてもよい。銅ニッケル合金も高い耐食性を有しており、先端部１５を構成する材料として適している。また、鏡筒３９を構成する金属材料としては、好ましくは、電鋳（電気めっき）によって製造が可能な材料を選択する。ここで、電鋳を利用する理由は、電鋳によって製造される部材の寸法精度は１μｍ未満（いわゆるサブミクロン精度）と極めて高く、さらに多数の部材を製造した際のばらつきも小さいからである。後に説明するように、鏡筒３９は極めて小さな部材であり、内外径寸法の誤差は内視鏡１１の光学性能（画質）に影響を与える。鏡筒３９を例えばニッケル電鋳管により構成することで、小径にもかかわらず高い寸法精度を確保して高画質な画像を撮像することが可能な内視鏡１１が得られる。

図３、図４に示すように、撮像素子３３は、例えば前後方向から見て正方形形状をなす小型のＣＣＤ（Charge Coupled Device）又はＣＭＯＳ（Complementary Metal-Oxide Semiconductor）の撮像デバイスにより構成される。外部から入射した光は、鏡筒内の光学レンズ群ＬＮＺによって撮像素子３３の撮像面４１に結像する。撮像素子３３の後部（背面側）に実装された回路基板４９は、後方から見て撮像素子３３よりもやや小さい外形を有している。撮像素子３３は、例えば背面にＬＧＡ(Land grid array)を備えており、回路基板４９に形成された電極パターンと電気的に接続される。

また、図２に示すように、内視鏡１１は、撮像素子３３の全体と、レンズユニット３５の撮像素子３３側の少なくとも一部分とがモールド樹脂１７によって覆われる。

次に、内視鏡１１の構成を一部変更した変形例を他の実施形態として説明する。

図５は、第２の実施形態に係る内視鏡の先端部の構成を示す斜視図である。第２の実施形態では、図３及び図４に示した内視鏡の先端部１５の構成の第１変形例を示す。

第２の実施形態の内視鏡は、図５に示すように、撮像素子３３の四隅に、強度を向上させるため、接着用樹脂３７を追加して設けている。この場合、レンズユニット３５の後端に撮像素子３３を位置合わせした後、撮像素子３３と当接したレンズユニット３５の後端部位のうち、撮像素子３３の角部と対向する４つの部位に、接着用樹脂３７を塗布する（図５では、４カ所のうち３カ所が描かれている）。この状態において、接着用樹脂３７の塗布部分は露出しており、紫外線照射によって接着用樹脂３７は数秒程度の短時間で硬化することから、工程に要する時間を短縮することができる。第１変形例の構成によれば、撮像素子３３とレンズユニット３５との接着部の強度を高められる。

図６は、内視鏡の先端部の他の変形例として第３及び第４の実施形態を示す図であり、図６（Ａ）は第３の実施形態に係る離間部に接着用樹脂が充填された構成の断面図、図６（Ｂ）は第４の実施形態に係る離間部に空気層が設けられた構成の断面図である。第３の実施形態は内視鏡の先端部の構成の第２変形例、第４の実施形態は内視鏡の先端部の構成の第３変形例をそれぞれ示す。

第３の実施形態（第２変形例）の内視鏡は、図６（Ａ）に示すように、レンズユニット３５と素子カバーガラス４３との間の離間部４７に、接着用樹脂３７が充填された構成としている。図示例のように、レンズＬ３の撮像側の最終面が、素子カバーガラス４３との対向面に凹面を有するものである場合、素子カバーガラス４３の平面とレンズＬ３の凹面との間に、例えば透明などの透光性を有する接着用樹脂３７を充填する。この場合、レンズＬ３の第２面Ｌ３Ｒ２のレンズ周縁のコバ部５５と素子カバーガラス４３との距離は、例えば０〜１００μｍとする。第２変形例の構成では、接着用樹脂３７を充填することで、接着部分の強度をさらに向上できる。なお、素子カバーガラス４３との対向面である、レンズＬ３の撮像側の最終面は、凸面を有してもよい。凸面の場合、レンズＬ３の第２面Ｌ３Ｒ２の中心部と素子カバーガラス４３との距離は、例えば０〜１００μｍとする。

第４の実施形態（第３変形例）の内視鏡は、図６（Ｂ）に示すように、レンズユニット３５と素子カバーガラス４３との間の離間部４７に、空気層５３を設けた構成としている。図示例のように、レンズＬ３の撮像側の最終面が、素子カバーガラス４３との対向面に凹面を有するものである場合、素子カバーガラス４３の平面とレンズＬ３の凹面との間に、接着用樹脂３７を充填せずに空気層５３を形成する。またこの場合、レンズＬ３の第２面Ｌ３Ｒ２のレンズ周縁のコバ部５５と素子カバーガラス４３との距離は、例えば０〜１００μｍとする。第４の実施形態の構成では、空気層５３を設けることで、レンズユニット３５の撮像側の最終面における屈折率差が大きくなるので、レンズ設計の自由度が高まる。

図７は、第５の実施形態に係る内視鏡の先端部の構成を示す図であり、図７（Ａ）は先端部の断面図、（Ｂ）は（Ａ）の要部拡大図である。第５の実施形態は内視鏡の先端部の構成の第４変形例を示す。

第５の実施形態（第４変形例）の内視鏡は、レンズユニット３５のレンズＬ３の撮像側の最終面がフラットに形成された構成としている。図示例のように、レンズＬ３の撮像側の最終面を平面で構成した場合、レンズユニット３５と素子カバーガラス４３とを所定距離だけ離して対向させ、外周部に接着用樹脂３７を盛り上げて塗布し、レンズユニット３５と素子カバーガラス４３とを接着固定する。ここで、レンズユニット３５と素子カバーガラス４３との間の離間部４７の距離は、光学設計の差異によって例えば１０〜４０μｍとする。

図８は、第６の実施形態に係る内視鏡の先端部の構成を示す断面図である。第６の実施形態は内視鏡の先端部の構成の第５変形例を示す。

第６の実施形態（第５変形例）の内視鏡は、レンズユニット３５のレンズＬ３の他の構成例を示すものである。レンズユニット３５は、被写体側から撮像側に向かって順に、レンズＬ１の第１面Ｌ１Ｒ１が凹面、第２面Ｌ１Ｒ２が平面、レンズＬ２の第１面Ｌ２Ｒ１が平面、第２面Ｌ２Ｒ２が凸面、最終レンズであるレンズＬ３の第１面Ｌ３Ｒ１が凹面、最終面である第２面Ｌ３Ｒ２が凸面を有して構成される。

凸面であるレンズＬ３の第２面Ｌ３Ｒ２と素子カバーガラス４３との間の離間部４７は、接着用樹脂３７が充填されている。この接着用樹脂３７によって、レンズユニット３５と撮像素子３３とが直接接着されて固定される。接着用樹脂３７は、透明の接着樹脂材料により構成され、接着用樹脂３７の屈折率をｎａｄ、レンズＬ３の屈折率をｎ３とすると、例えば｜ｎ３−ｎａｄ｜＞０．０１の関係を満たすものを用いる。すなわち、撮像側の端部のレンズＬ３の屈折率ｎ３に対して、接着用樹脂３７の屈折率ｎａｄはできるだけ大きな屈折率差があるもの、具体的には、例えば０．０１より大きい差を有するものとするのが好ましい。例えば、レンズＬ３の屈折率ｎ３を１．５５とした場合、接着用樹脂３７として屈折率ｎａｄが１．５２のものを用いる。なお、屈折率差が確保できれば、レンズＬ３の屈折率ｎ３と接着用樹脂３７の屈折率ｎａｄとの大小関係が逆になるものであってもよい。

また、レンズＬ３の第２面Ｌ３Ｒ２と撮像素子３３の撮像面４１との間の離間部４７の間隔は、第２面Ｌ３Ｒ２の凸面中心部の突出した部分において、例えば０〜１００μｍとする。すなわち、第２面Ｌ３Ｒ２の中心部と撮像面４１とが当接した状態から１００μｍ離間した状態までの寸法範囲とする。これにより、レンズユニット３５と撮像素子３３との光軸方向の距離を０〜１００μｍの範囲で調整してフォーカス位置調整（ピント合わせ）を行い、容易に組み付けることができる。

また、レンズユニット３５の撮像側の少なくとも一部、撮像素子３３の外周部、及び伝送ケーブル３１の先端側接続部近傍は、封止用の樹脂部材として、例えば黒色などの遮光性を有するモールド樹脂１７によって封止されている。レンズユニット３５と撮像素子３３との接続固定部位は、被写体像の光線を透過する透明材料などの透光性を有する接着用樹脂３７の外周部に、黒色などの遮光性を有するモールド樹脂１７を設けて被覆する二重構造としている。

第６の実施形態では、レンズＬ３と接着用樹脂３７の屈折率差を０．０１より大きくすることにより、レンズＬ３の第２面Ｌ３Ｒ２における屈折効果が大きくなる。これにより、光学レンズ群ＬＮＺの撮像側の最終面であるレンズＬ３の第２面Ｌ３Ｒ２を有効に機能させて屈折力を得ることができ、光学レンズ群ＬＮＺにおいて使用可能な光学面数が増加する。この結果、光学レンズ群ＬＮＺの光学性能（解像度、色収差、歪など）に関して、必要な光学性能を得るためのレンズ枚数を削減でき、小型化及びコスト低減を図ることができる。また、レンズＬ３の第２面Ｌ３Ｒ２を凸面とし、曲面において接着用樹脂３７により接着することによって、接着用樹脂３７の接触面積が大きくなり、接着強度を向上できる。また、透光性の接着用樹脂３７と遮光性のモールド樹脂１７との二重構造とすることによって、内視鏡先端部の耐久性及び強度を向上できる。また、離間部４７の間隔をレンズＬ３の中心部にて０〜１００μｍとすることによって、レンズユニット３５の各部品の光軸方向の厚み寸法公差、及びレンズユニット３５と撮像素子３３との組み付け寸法公差を緩和できるため、組立性を向上でき、また部品コストも低減できる。

図９は、第７の実施形態に係る内視鏡の先端部の構成を示す断面図である。第７の実施形態は内視鏡の先端部の構成の第６変形例を示す。

第７の実施形態（第６変形例）の内視鏡は、レンズユニット３５のレンズＬ３のさらに他の構成例を示すものである。レンズユニット３５は、被写体側から撮像側に向かって順に、レンズＬ１の第１面Ｌ１Ｒ１が凹面、第２面Ｌ１Ｒ２が平面、レンズＬ２の第１面Ｌ２Ｒ１が平面、第２面Ｌ２Ｒ２が凸面、最終レンズであるレンズＬ３の第１面Ｌ３Ｒ１が凸面、最終面である第２面Ｌ３Ｒ２が凹面を有して構成される。すなわち、図８に示した第６の実施形態とはレンズＬ３の凹凸が逆になっている構成例である。ここでは、第６の実施形態と構成が異なる部分についてのみ説明する。

凹面であるレンズＬ３の第２面Ｌ３Ｒ２と素子カバーガラス４３との間の離間部４７は、接着用樹脂３７が充填されている。離間部４７の間隔は、第２面Ｌ３Ｒ２の凹面周辺部、すなわち第２面Ｌ３Ｒ２のレンズ周縁のコバ部において、例えば０〜１００μｍとする。すなわち、第２面Ｌ３Ｒ２の周辺部と撮像面４１とが当接した状態から１００μｍ離間した状態までの寸法範囲とする。

第７の実施形態によれば、第６の実施形態と同様に、レンズＬ３と接着用樹脂３７の屈折率差を０．０１より大きくすることにより、必要な光学性能を得るためのレンズ枚数を削減でき、小型化及びコスト低減を図ることができる。また、レンズＬ３の第２面Ｌ３Ｒ２を凹面とし、曲面において接着用樹脂３７により接着することによって、接着用樹脂３７の接触面積が大きくなり、接着強度を向上できる。また、離間部４７の間隔をレンズＬ３の周辺部にて０〜１００μｍとすることによって、レンズユニット３５の光軸方向の厚み寸法公差、及びレンズユニット３５と撮像素子３３との組み付け寸法公差を緩和できるため、組立性を向上でき、また部品コストも低減できる。

なお、図８に示した第６の実施形態、図９に示した第７の実施形態において、図６（Ｂ）に示した第４の実施形態と同様に、レンズＬ３の周辺部のみを接着用樹脂にて接着してレンズ中央部分に空気層を設ける構成としてもよい。この場合は、接着用樹脂の屈折率に関係なく、レンズＬ３の第２面Ｌ３Ｒ２において十分な屈折力を得ることができる。

ここで、本実施形態の内視鏡の寸法の一例を示す。なお、以下に示す数値は一つの具体例を示すものであり、用途、使用環境等に応じて種々の例が考えられる。

一例として、レンズユニット３５は、前後方向にＳ＝１．４ｍｍの長さを有するものとする。また、鏡筒３９の断面は、外径がＤ＝１．００ｍｍの円形をなしており、その内径はｄ＝０．９０ｍｍの円形とする。この場合、鏡筒３９の径方向における厚みは、（Ｄ−ｄ）／２＝５０μｍとなる。また、撮像素子３３は、前面視において一辺の長さＴ＝１．００ｍｍの正方形形状をなし、その中央部にはこれも前面視において正方形形状をなす撮像面４１が設けられるものとする。

ここで、鏡筒３９の外周（外径＝Ｄ）をなす円は、撮像素子３３が構成する正方形に略内接し、かつ撮像面４１が構成する正方形に外接する関係としている。そして、撮像面４１の中央（撮像面４１の対角線の交点）、レンズユニット３５の中央（レンズユニット３５の内周がなす円の中心）、鏡筒３９の中央（鏡筒３９の外周がなす円の中心）の位置は一致しており、ここを光軸ＬＣが貫通する。より正確には、撮像面４１の中央を貫通する法線が光軸ＬＣであって、この光軸ＬＣがレンズユニット３５の中央を貫通するように、レンズユニット３５が撮像素子３３に対して位置合わせされている。

次に、第１〜第７の実施形態におけるレンズユニット３５の各レンズＬ１、Ｌ２、Ｌ３のコーティングについて説明する。

レンズの表面は、光量の低下やフレアゴーストの発生を防ぐために、単層や複層の薄膜が蒸着される。薄膜の材質としては、酸化チタン（ＴｉＯ_２）、五酸化タンタル（Ｔａ_２Ｏ_５）、酸化ハフニウム（ＨｆＯ_２）、酸化ジルコニウム（ＺｒＯ_２）、酸化アルミニウム（Ａｌ_２Ｏ_３）などの金属酸化物や、銀（Ａｇ）、アルミニウム（Ａｌ）、ニッケル（Ｎｉ）などの金属や、酸化ケイ素（ＳｉＯ_２）、炭化ケイ素（ＳｉＣ）、ケイ素（Ｓｉ）、フッ化マグネシウム（ＭｇＦ_２）などが用いられる。また、一般的に、単層の場合や複層の場合の最表層には、最表面の防汚効果を求めてフッ化マグネシウムが使用される。しかし、第１〜第７の実施形態では最終レンズであるレンズＬ３の最終面である第２面Ｌ３Ｒ２が接着用樹脂３７によって撮像素子３３に固定されるが、フッ化マグネシウムが最表面にコーティングされると接着強度が著しく低下する。そのため、レンズＬ３の第２面Ｌ３Ｒ２の最表面にはフッ化マグネシウム以外の、金属酸化物や金属や酸化ケイ素、炭化ケイ素、ケイ素などを使用することが望ましい。

また、無機材料と有機材料とを化学的に結合する働きがあるトリメチルシラン（Ｃ_３Ｈ_１０Ｓｉ）などのシランカップリング剤をレンズＬ３の第２面Ｌ３Ｒ２の最表面に使用することによって、無機材料であるレンズＬ３と有機材料である接着用樹脂３７との接着強度を高めてもよい。

次に、上記構成を有する本実施形態の内視鏡１１の製造方法（先端部１５の製造工程）を説明する。

図１０は、内視鏡の製造方法の第１例を説明する図であり、図１０（Ａ）は位置調整治具の構成図、図１０（Ｂ）はレンズユニットと撮像素子の固定時の側面図、図１０（Ｃ）はＸＹ方向の位置合わせ時の映像説明図、図１０（Ｄ）はＺ方向の位置合わせ時の映像説明図である。なお、ここでは、ＸＹ方向とは図１に示した左右上下方向、Ｚ方向とは図１に示した前後方向を言う。

内視鏡の製造方法の第１例では、位置調整治具５７を用いて、レンズユニット３５の後端を撮像素子３３によって塞ぐように固定する。位置調整治具５７は、センサ支持部５９と、第１ＸＹＺステージ６１と、レンズユニット支持部６３と、第２ＸＹＺステージ６５と、平面台６７と、テストチャート６９と、を備える。

センサ支持部５９は、撮像素子３３の下面を支持する。第１ＸＹＺステージ６１は、センサ支持部５９を保持して前後左右及び上下方向に位置調整が可能となる（マイクロステージを用いることが望ましい）。レンズユニット支持部６３は、レンズユニット３５を両側面から水平に支持する。第２ＸＹＺステージ６５は、レンズユニット支持部６３を保持して前後左右及び上下方向に位置調整が可能となる。テストチャート６９は、レンズユニット３５の被写体となり、撮像されることによって被写体像のケラレ、及びピントが参照可能となるパターンを有する。平面台６７は、テストチャート６９と、センサ支持部５９及びレンズユニット支持部６３を共通に支持する。

先端部１５の組立は、上記の位置調整治具５７が使用され、基本的には作業者による顕微鏡を用いた手作業で行われる。

まず、予めレンズユニット３５と撮像素子３３との少なくとも一方に、接着用樹脂３７を塗布する。そして、レンズユニット３５を支持し、第１ＸＹＺステージ６１に支持した撮像素子３３を移動させながら、撮像素子３３で撮像した画像を参照して、レンズユニット３５の光軸と撮像素子３３の撮像面４１の中心とを位置合わせする。具体的には、例えば図１０（Ｃ）に示すように、鏡筒３９及びレンズＬ３の中心と映像中心７１とを位置合わせする。撮像素子３３の映像は、撮像素子３３の端子にプローブ（図示略）を当てて画像信号を取り出し、表示装置（図示略）に画像表示することにより得る。

次いで、レンズユニット３５と撮像素子３３との光軸に沿う方向を位置合わせする。この位置合わせの工程では、レンズユニット３５の前後方向の位置を調整することで、図１０（Ｄ）に示すように、テストチャート６９からの入射光を撮像素子３３の撮像面４１に合焦させる。すなわち、図１０（Ｂ）に示すように、レンズユニット３５の位置を光軸ＬＣ方向に調整することでピント合わせを行う。

レンズユニット３５の位置調整時には、伝送ケーブル３１と回路基板４９とは、接続されていなくても、接続されていても、いずれでもよい。伝送ケーブル３１と回路基板４９とが接続されていない場合、上記のように、撮像素子３３の端子にプローブを当てて画像信号を取り出し、テスト用の被写体画像を表示装置に表示する。

一方、撮像素子３３に伝送ケーブル３１が接続されている場合には、撮像素子３３の出力を上述したビデオプロセッサ１９により処理して、表示装置に表示させることが可能である。被写体として所定のテストチャート６９（例えば、解像度チャート）を用いることで、レンズユニット３５の位置調整が容易となり、位置合わせの工程に要する時間を短縮することができる。

レンズユニット３５と撮像素子３３との位置調整が完了した段階では、レンズユニット３５と、撮像素子３３との間から接着用樹脂３７が若干露出していることが望ましい。接着用樹脂３７の量が不足している場合は、レンズユニット３５と撮像素子３３との間に接着用樹脂３７を注入する。注入された接着用樹脂３７は、毛細管現象によって、レンズユニット３５と撮像素子３３との間に充填される。

レンズユニット３５の後端に撮像素子３３を位置合わせした後、紫外線照射を行って接着用樹脂３７を硬化させ、接着用樹脂３７にてレンズユニット３５と撮像素子３３を仮固定する。紫外線照射は、レンズユニット３５と撮像素子３３の相対的な前後位置を維持した状態で、露出している接着用樹脂３７に対して行う。この紫外線照射による接着用樹脂３７の硬化によって、レンズユニット３５の後端近傍で撮像素子３３が仮固定される。紫外線照射によって接着用樹脂３７は数秒程度の短時間で硬化することから、工程に要する時間を短縮できる。仮固定されたレンズユニット３５と撮像素子３３は、位置調整治具５７から取り外される。

その後、熱処理により接着用樹脂３７をさらに硬化させ、接着用樹脂３７にてレンズユニット３５と撮像素子３３を本固定する。この熱処理による接着用樹脂３７の硬化によって、レンズユニット３５と撮像素子３３とが強く固定される。

次いで、先端部１５には、モールド樹脂１７によってレンズユニット３５の後部と撮像素子３３とを覆うモールド処理を施す。モールド処理の工程では、レンズユニット３５に対して、少なくとも、レンズユニット３５の後端よりも後方に位置する撮像素子３３、回路基板４９及び伝送ケーブル３１の先端（撮像素子３３との電気的な接続部位）を覆うように、モールド樹脂１７を塗布して固着させ、封止部を構成する。

このとき、モールド樹脂１７は撮像素子３３の前面を越えて、レンズユニット３５の後端をも覆うように塗布することで、離間部４７が確実に閉塞される。ここで用いられるモールド樹脂１７は、少なくとも撮像素子３３、回路基板４９、伝送ケーブル３１の先端、隙間を覆い尽くせる程度の高い粘度を備えており、撮像素子３３より後方及び離間部４７から、先端部１５の内部に水分の侵入を阻止する封止を主目的として塗布されるものである。

また、モールド樹脂１７を用いて図示する形状を容易に作り出すために、樹脂型を用いて封止部を形成してもよい。この場合、予め樹脂型（図示略）をレンズユニット３５の後端から伝送ケーブル３１の先端まで覆うように配置しておき、ここにモールド樹脂１７を流し込み、硬化させ、樹脂型を取り外す。

モールド樹脂１７としては、種々の周知の接着剤を用いることができるが、例えば、エポキシ系樹脂、アクリル系樹脂などの熱硬化性樹脂による接着剤を用いるとよい。さらに、これらの樹脂にカーボン粒子を含有させた黒色系の樹脂を採用することが望ましい。これにより、外部からの迷光が撮像素子３３の撮像面４１に入射することを防止できる。

この後、先端部１５を６０℃〜８０℃の環境下に３０分間程度置き、これによって撮像素子３３、回路基板４９、伝送ケーブル３１の先端、及び離間部４７を被覆するモールド樹脂１７を完全に硬化させる。モールドの処理の工程が終了すると、内視鏡１１の先端部１５の組立が完了する。

図１１は、内視鏡の製造方法の第２例を説明する図であり、図１１（Ａ）はカメラ付位置調整治具の構成図、図１１（Ｂ）はレンズユニットと撮像素子の固定時の側面図、図１１（Ｃ）は第２カメラを用いた位置合わせ時の映像説明図、図１１（Ｄ）は第１カメラを用いた位置合わせ時の映像説明図、図１１（Ｅ）はＺ方向の位置合わせ時の映像説明図である。なお、図１０に示した部材と同一の部材には同一の符号を付し、重複する説明は省略する。第１例と同様、ＸＹ方向とは図１に示した左右上下方向、Ｚ方向とは図１に示した前後方向を言う。

内視鏡の製造方法の第２例では、カメラ付位置調整治具７３を用いて、レンズユニット３５の後端を撮像素子３３によって塞ぐように固定する。カメラ付位置調整治具７３には、撮像素子３３を前方から観察する第１の動画カメラ付き顕微鏡（以降、「第１カメラ７７」と呼称する）、及びレンズユニット３５を後方から観察する第２の動画カメラ付き顕微鏡（以降、「第２カメラ７５」と呼称する）が含まれる。

第１カメラ７７と第２カメラ７５とは一体に構成されて左右（或いは上下、前後）を同時に撮影可能な構成を有する。以降、この一体構成のカメラを「左右カメラ７９」と呼称する。第１カメラ７７及び第２カメラ７５は、それぞれの光軸が極めて高精度に合わせ込まれた状態で撮影方向が１８０度異なっている。左右カメラ７９は第２ＸＹＺステージ６５に取り付けられて、カメラ付位置調整治具７３のセンサ支持部５９とレンズユニット支持部６３との間に配置される。センサ支持部５９は、第１ＸＹＺステージ６１に支持される。第１ＸＹＺステージ６１、第２ＸＹＺステージ６５、レンズユニット支持部６３は、平面台６７に設けられる。平面台６７には、テストチャート６９が取り付けられる。

カメラ付位置調整治具７３において、第１ＸＹＺステージ６１によって支持されたセンサ支持部５９とレンズユニット支持部６３との平行度は予め調整され高精度に合わせ込まれている。なお、撮像素子３３の装着にあたり、撮像素子３３の底面はセンサ支持部５９に仮止めされている。仮止めを行う方法として、例えばセンサ支持部５９に多数の微細孔を設けて、この微細孔を真空ポンプに接続して撮像素子３３を真空吸着するとよい。

先端部１５の組立は、上記のカメラ付位置調整治具７３が使用され、基本的には作業者による顕微鏡を用いた手作業で行われる。まず、予めレンズユニット３５と撮像素子３３との少なくとも一方に、接着用樹脂３７を塗布する。

そして、図１１（Ａ）に示すように、光軸が一致する第１カメラ７７及び第２カメラ７５を備える左右カメラ７９を撮像素子３３とレンズユニット３５との間に配置する。続いて、図１１（Ｄ）に示すように、第１カメラ７７により撮像した映像を参照して撮像素子３３の撮像面４１の中心を映像中心７１に移動させる。そして、図１１（Ｃ）に示すように、第２カメラ７５により撮像した映像を参照してレンズユニット３５の中心を映像中心７１に移動させる。その後、図１１（Ｂ）に示すように、左右カメラ７９を退避させた後に、図１１（Ｅ）に示すように、撮像素子３３により撮像した映像を参照してレンズユニット３５と撮像素子３３との光軸に沿う方向の距離を調整する。

位置合わせの工程において、第２カメラ７５によりレンズユニット３５の後端を撮影した映像を参照して第２ＸＹＺステージ６５の位置を調整することで、左右カメラ７９（正確には左右カメラ７９の光軸）をレンズユニット３５の中心（径方向の中央位置）に合わせる。第１カメラ７７により撮像した映像を参照して第１ＸＹＺステージ６１の左右位置を調節し、センサ支持部５９に支持された撮像素子３３の撮像面４１の中心を画面上のＸＹ座標の中心、つまりレンズユニット３５の中心位置に移動させる。これにより、撮像素子３３の撮像面４１の中心、つまり光軸ＬＣが固体によってばらついていても、レンズユニット３５と撮像素子３３とを光軸ＬＣを基準として位置合わせすることができる。

そして、センサ支持部５９とレンズユニット支持部６３との間から左右カメラ７９を退避させ、第１ＸＹＺステージ６１の前後位置を調節し、センサ支持部５９に支持された撮像素子３３をレンズユニット３５の後端に当接させる。

以上の作業によって、レンズユニット３５の後端に撮像素子３３を位置合わせした後、第１例と同様、接着用樹脂３７の露出している塗布部分に紫外線照射を行って接着用樹脂３７を硬化させ、接着用樹脂３７にてレンズユニット３５と撮像素子３３を仮固定する。このようにして、レンズユニット３５の後端に撮像素子３３が位置合わせの後に装着される。

その後、第１例と同様、熱処理により接着用樹脂３７にてレンズユニット３５と撮像素子３３を本固定する。次いで、第１例と同様、モールド処理を行い、内視鏡１１の先端部１５の組立を完了する。

次に、上記の構成を有する本実施形態の内視鏡１１の作用を説明する。

本実施形態に係る内視鏡１１では、レンズユニット３５と撮像素子３３とが、接着用樹脂３７によって所定距離保持した状態で固定される。固定されたレンズユニット３５と撮像素子３３とは、レンズユニット３５の光軸と、撮像面４１の中心とが位置合わせされている。また、レンズユニット３５と撮像素子３３との距離は、レンズユニット３５を通る被写体からの入射光が、撮像素子３３の撮像面４１に合焦する距離で位置合わせされている。レンズユニット３５と撮像素子３３とは、位置合わせされた後に固定されている。

固定されたレンズユニット３５と撮像素子３３との間には、離間部４７が形成される。この離間部４７は、レンズユニット３５と撮像素子３３とが、相対的に位置合わせされ、相互が接着用樹脂３７によって固定されることで、形状が定まる。すなわち、離間部４７は、レンズユニット３５と撮像素子３３との位置合わせ用の調整ギャップとなっている。この調整ギャップは、無くなることはない。上述した寸法の具体例では、少なくとも３０μｍ程度から１００μｍ程度までの間で調整が行われる。この際の公差は±２０μｍとなる。従って、この場合の最小の調整ギャップは、１０μｍで残存することになる。

内視鏡１１では、離間部４７が調整ギャップとなってレンズユニット３５と撮像素子３３の位置合わせが完了した後、この離間部４７が接着用樹脂３７の固定スペースに利用される。これにより、レンズユニット３５と撮像素子３３とを直接に固定可能としている。これにより、従来必要であった、レンズユニット３５を撮像素子３３に固定するためのフレーム又はホルダ等の介装部材が不要となっている。また、フレーム又はホルダ等を省略できるため、部品点数が削減されて固定構造が簡素になる。これにより、内視鏡１１の先端部１５を小径化することができ、更なる細径化を図る場合であっても、最小限の寸法で構成できる。また、部品コストを削減できる。さらに、レンズユニット３５と撮像素子３３とを固定する際の介在部品が少ないので、位置合わせ及び固定にかかる作業に必要な作業工数を削減でき、かつ高精度な位置合わせが容易に可能となる。また、製造コストを低減できるとともに、生産性を向上させることができる。

また、内視鏡１１では、撮像素子３３の全体がモールド樹脂１７によって覆われる。より具体的には、モールド樹脂１７は、撮像素子３３に接続される伝送ケーブル３１の外被も覆う。モールド樹脂１７は、少なくともレンズユニット３５の一部分（撮像素子３３との隣接部分）も覆う。「少なくとも」とは、モールド樹脂１７が、鏡筒３９の外周全体を覆ってもよいという意味である。モールド樹脂１７は、撮像素子３３とレンズユニット３５とを覆うことで、その間の離間部４７も連続して覆う。従って、モールド樹脂１７は、撮像素子３３とレンズユニット３５とに渡って連続して成形されることで、撮像素子３３とレンズユニット３５との固定強度の増大に寄与する。また、モールド樹脂１７は、離間部４７の気密性、水密性、遮光性も高める。さらに、モールド樹脂１７は、ライトガイド用の光ファイバが埋入された際の遮光性も高める。

また、内視鏡１１では、素子カバーガラス４３と、撮像素子側のレンズの光出射面とが接着用樹脂３７によって固定される。これにより、レンズユニット３５と撮像素子３３は、接着用樹脂３７によって高強度に固定される。

接着用樹脂３７は、透光性を有し、屈折率が空気に近いものが好ましい。接着用樹脂３７として、ＵＶ・熱硬化性樹脂を用いる場合、外表部分を紫外線照射により硬化できるとともに、紫外線を照射できない充填接着剤の内部を、熱処理によって硬化させることができる。

また、内視鏡１１では、素子カバーガラス４３に対面するレンズの光出射面が凹面である場合、レンズの周囲の円環端面（コバ部）５５が素子カバーガラス４３に接着される。この際、レンズの外周、鏡筒３９の外周も同時に接着用樹脂３７によって固定されてもよい。レンズと撮像素子３３との間に、空気層５３が設けられることで、レンズの光学的性能を高めることができる。例えば、レンズから空気層５３への出射光の屈折率を大きくできる。これにより、解像度を高める、画角を大きくするなどの光学設計が容易になる。その結果、画質が向上する。

本実施形態に係る内視鏡１１の第１の製造方法では、位置調整治具５７を用いて、撮像素子３３の出力を利用してレンズユニット３５と撮像素子３３の位置合わせを行い、別途、位置合わせ用のカメラ等を用いない。このように、撮像素子３３によって得られる映像を直接利用することで、容易に位置調整が可能となる。そして、位置合わせを行ったレンズユニット３５と撮像素子３３とを直接固定できる。これにより、固定作業の工数を少なくでき、作業時間を短縮できる。また、多部材を介在させない高精度な位置合わせができる。

本実施形態に係る内視鏡１１の第２の製造方法では、カメラ付位置調整治具７３を用いて、レンズユニット３５と撮像素子３３とをそれぞれ撮影してレンズユニット３５と撮像素子３３の位置合わせを行う。これにより、撮像素子３３の撮像面４１の中心、つまり光軸が固体によってばらついていても、レンズユニット３５と撮像素子３３とを左右カメラ７９の光軸を基準として位置合わせすることができる。

以上説明したように、本実施形態に係る内視鏡１１及び内視鏡１１の製造方法によれば、小型化、コスト低減、生産性向上を図ることができる。

本発明に係る実施形態の種々の態様として、以下のものが含まれる。

本発明の一態様の内視鏡は、鏡筒にレンズを収容するレンズユニットと、撮像面が素子カバーガラスによって覆われる撮像素子と、前記撮像面の中心に前記レンズの光軸を一致させた前記レンズユニットを、離間部を有して前記素子カバーガラスに固定する接着用樹脂と、を備える。

この構成によれば、離間部が調整ギャップとなってレンズユニットと撮像素子の位置合わせが完了した後、この離間部が接着用樹脂の固定スペースに利用される。これにより、レンズユニットと撮像素子とを直接に固定可能としている。これにより、従来必要であった、レンズユニットを撮像素子に固定するためのフレーム又はホルダ等の介装部材が不要となっている。また、部品点数が削減されて固定構造が簡素になる。また、介在部品が少ないので、固定作業に必要な作業工数が削減でき、かつ高精度な位置合わせが容易に可能となる。その結果、内視鏡の先端部を小径化することができる。また、製造コストを低減できるとともに、生産性を向上させることができる。

また、本発明の一態様の内視鏡は、上記の内視鏡であって、前記撮像素子の全体と、前記レンズユニットの少なくとも一部分とがモールド樹脂によって覆われるものでもよい。

この構成によれば、撮像素子の全体がモールド樹脂によって覆われる。より具体的には、モールド樹脂は、撮像素子に接続される伝送ケーブルの外被も覆う。モールド樹脂は、少なくともレンズユニットの一部分（撮像素子との隣接部分）も覆う。「少なくとも」とは、モールド樹脂が、鏡筒の外周全体を覆ってもよい意味である。モールド樹脂は、撮像素子とレンズユニットとを覆うことで、その間の離間部も連続して覆う。従って、モールド樹脂は、撮像素子とレンズユニットとに渡って連続して成形されることで、撮像素子とレンズユニットとの固定強度の増大に寄与する。また、モールド樹脂は、離間部の気密性、水密性、遮光性も高める。さらに、モールド樹脂は、ライトガイド用の光ファイバが埋入された際の遮光性も高める。

また、本発明の一態様の内視鏡は、上記の内視鏡であって、前記離間部に前記接着用樹脂が充填されるものでもよい。

この構成によれば、素子カバーガラスと、撮像素子側のレンズの光出射面とが接着用樹脂によって固定される。これにより、レンズユニットと撮像素子は、接着用樹脂によって高強度に固定される。接着用樹脂は、透光性を有し、屈折率が空気に近いものが用いられる。この場合、接着用樹脂としては、ＵＶ・熱硬化性樹脂が好適に用いられる。ＵＶ・熱硬化性樹脂によれば、紫外線が照射できない充填接着剤の内部を、熱処理によって硬化させることができる。

また、本発明の一態様の内視鏡は、上記の内視鏡であって、前記離間部に前記レンズからの光が通る空気層が設けられるものでもよい。

この構成によれば、素子カバーガラスに対面するレンズの光出射面が凹面である場合、レンズの周囲の円環端面が素子カバーガラスに接着される。この際、レンズの外周、鏡筒の外周も同時に接着用樹脂によって固定されてもよい。レンズと撮像素子との間に、空気層が設けられることで、レンズの光学的性能を高めることができる。例えば、レンズから空気層への出射光の屈折率を大きくできる。これにより、解像度を高めたり、画角を大きくしたりすることができる。その結果、画質が向上する。

また、本発明の一態様の内視鏡は、上記の内視鏡であって、前記レンズユニットにおける前記撮像素子側の最終レンズの最終面は、凹面又は凸面を有して構成されるものでもよい。

この構成によれば、レンズユニットの最終面の凹面又は凸面において屈折力を持たせることによって、必要な光学性能を得るためのレンズ枚数を削減でき、小型化及びコスト低減を図れる。また、曲面において接着用樹脂により接着することによって、接着用樹脂の接触面積が大きくなり、接着強度が向上する。

また、本発明の一態様の内視鏡は、上記の内視鏡であって、前記最終面と前記素子カバーガラスとの間の前記離間部に前記接着用樹脂が充填され、前記最終レンズの屈折率と前記接着用樹脂の屈折率とが所定値以上の屈折率差を有するものでもよい。

この構成によれば、レンズユニットの最終面の凹面又は凸面を有効に機能させて屈折力を得ることができ、光学レンズ群において使用可能な光学面数が増加するため、必要な光学性能を得るためのレンズ枚数を削減でき、小型化及びコスト低減を図れる。

また、本発明の一態様の内視鏡は、上記の内視鏡であって、前記離間部において前記光軸方向に所定範囲の距離を有して前記レンズユニットと前記撮像素子とが接着固定されるものでもよい。

この構成によれば、レンズユニットの各部品の光軸方向の厚み寸法公差、及びレンズユニットと撮像素子との組み付け寸法公差を緩和できるため、組立性を向上でき、また部品コストも低減できる。

また、本発明の一態様の内視鏡は、上記の内視鏡であって、前記レンズユニットにおける前記撮像素子側の最終レンズの最終面の最表面は、フッ化マグネシウム以外であるものでもよい。
また、本発明の一態様の内視鏡は、上記の内視鏡であって、前記レンズユニットにおける前記撮像素子側の最終レンズの最終面の最表面は、金属酸化物、金属、酸化ケイ素、炭化ケイ素、ケイ素の何れかであるものでもよい。

この構成によれば、レンズユニットと撮像素子とを接着用樹脂によって固定する場合に、接着強度の低下を抑制できる。

さらに、本発明の一態様の内視鏡の製造方法は、レンズユニットと撮像素子との少なくとも一方にＵＶ・熱硬化性樹脂を塗布し、前記レンズユニットを支持し、ＸＹＺステージに支持した前記撮像素子を移動させながら、前記撮像素子により撮像した画像を参照して、前記レンズユニットの光軸と前記撮像素子の撮像面の中心とを位置合わせし、かつ前記レンズユニットと前記撮像素子との前記光軸に沿う方向を位置合わせし、紫外線を照射して前記ＵＶ・熱硬化性樹脂にて前記レンズユニットと前記撮像素子を仮固定した後、熱処理により前記ＵＶ・熱硬化性樹脂にて前記レンズユニットと前記撮像素子を本固定する。

この方法によれば、撮像素子の出力を利用することで、別途、位置合わせ用のカメラ等を用いない。撮像素子によって得られる映像を直接利用して、容易に位置調整が可能となる。そして、映像を得ることに利用したレンズユニットと撮像素子を直接固定できる。これにより、固定作業の工数を少なくでき、作業時間を短縮できる。多部材を介在させない高精度な位置合わせができる。

また、本発明の一態様の内視鏡の製造方法は、レンズユニットと撮像素子との少なくとも一方にＵＶ・熱硬化性樹脂を塗布し、光軸が一致する第１カメラ及び第２カメラを備える左右カメラを前記撮像素子と前記レンズユニットとの間に配置し、前記第１カメラにより撮像した映像を参照して前記撮像素子の撮像面の中心を画面上の中心に移動させ、前記第２カメラにより撮像した映像を参照して前記レンズユニットの中心を画面上の中心に移動させ、前記左右カメラを退避させた後に前記撮像素子により撮像した映像を参照して前記レンズユニットと前記撮像素子との前記光軸に沿う方向の距離を調整し、紫外線を照射して前記ＵＶ・熱硬化性樹脂にて前記レンズユニットと前記撮像素子を仮固定した後、熱処理により前記ＵＶ・熱硬化性樹脂にて前記レンズユニットと前記撮像素子を本固定する。

この方法では、第２カメラによりレンズユニットの後端を撮影した映像を参照して左右カメラの位置を調整することで、左右カメラをレンズユニットの中心に合わせる。次に、第１カメラにより撮像した映像を参照して撮像素子の左右位置を調節し、撮像素子の撮像面の中心を画面上のＸＹ座標の中心、つまりレンズユニットの中心位置に移動させる。その後、レンズユニットと撮像素子との間から左右カメラを退避させ、撮像素子の光軸に沿う方向の距離を調節する。ＸＹＺ方向の位置合わせが完了したなら、接着用樹脂が紫外線照射によって仮固定される。その後、熱処理によって、ＵＶ・熱硬化性樹脂が内部まで硬化され、レンズユニット支持部と撮像素子が本固定される。

この方法によれば、撮像素子の撮像面の中心、つまり光軸が固体によってばらついていても、レンズユニットと撮像素子とを左右カメラの光軸を基準として位置合わせすることができる。

以上、図面を参照しながら各種の実施形態について説明したが、本発明はかかる例に限定されないことは言うまでもない。当業者であれば、特許請求の範囲に記載された範疇内において、各種の変更例又は修正例に想到し得ることは明らかであり、それらについても当然に本発明の技術的範囲に属するものと了解される。また、発明の趣旨を逸脱しない範囲において、上記実施形態における各構成要素を任意に組み合わせてもよい。

本発明は、内視鏡において小型化、コスト低減を図ることができる効果を有し、例えば手術等に用いる細径の内視鏡及び内視鏡の製造方法等として有用である。

１１…内視鏡
１７…モールド樹脂
３３…撮像素子
３５…レンズユニット
３７…接着用樹脂（ＵＶ・熱硬化性樹脂）
３９…鏡筒
４１…撮像面
４３…素子カバーガラス
４７…離間部
５３…空気層
６１…第１ＸＹＺステージ（ＸＹＺステージ）
６５…第２ＸＹＺステージ（ＸＹＺステージ）
６９…テストチャート
７５…第２カメラ
７７…第１カメラ
７９…左右カメラ
ＬＣ…光軸
Ｌ１、Ｌ２、Ｌ３…レンズ

本発明は、鏡筒にレンズを収容するレンズユニットと、撮像面が素子カバーガラスによって覆われる撮像素子と、前記撮像素子に電気的に接続された伝送ケーブルと、を備え、前記撮像面の中心に前記レンズの光軸を一致させた前記レンズユニットと前記素子カバーガラスが接着用樹脂で固定され、前記レンズユニットの少なくとも一部、前記撮像素子及び前記伝送ケーブルの一部がモールド樹脂によって被覆されて固定され、かつ前記モールド樹脂は外部に露出されている、内視鏡を提供する。

本発明は、レンズユニットと撮像素子との少なくとも一方にＵＶ・熱硬化性樹脂を塗布し、光軸が一致する第１カメラ及び第２カメラを備える左右カメラを前記撮像素子と前記レンズユニットとの間に配置し、前記第１カメラにより撮像した映像を参照して前記撮像素子の撮像面の中心を画面上の中心に移動させ、前記第２カメラにより撮像した映像を参照して前記レンズユニットの中心を画面上の中心に移動させ、前記左右カメラを退避させた後に前記撮像素子により撮像した映像を参照して前記レンズユニットと前記撮像素子との前記光軸に沿う方向の距離を調整し、紫外線を照射して前記ＵＶ・熱硬化性樹脂にて前記レンズユニットと前記撮像素子を仮固定した後、熱処理により前記ＵＶ・熱硬化性樹脂にて前記レンズユニットと前記撮像素子を本固定する、内視鏡の製造方法を提供する。

Claims (12)

1. 鏡筒にレンズを収容するレンズユニットと、
   撮像面が素子カバーガラスによって覆われる撮像素子と、
   前記撮像面の中心に前記レンズの光軸を一致させた前記レンズユニットを、離間部を有して前記素子カバーガラスに固定する接着用樹脂と、
   を備える内視鏡。
2. 請求項１記載の内視鏡であって、
   前記撮像素子の全体と、前記レンズユニットの少なくとも一部分とがモールド樹脂によって覆われる内視鏡。
3. 請求項１又は請求項２記載の内視鏡であって、
   前記離間部に前記接着用樹脂が充填される内視鏡。
4. 請求項１又は請求項２記載の内視鏡であって、
   前記離間部に前記レンズからの光が通る空気層が設けられる内視鏡。
5. 請求項１又は請求項２記載の内視鏡であって、
   前記レンズユニットにおける前記撮像素子側の最終レンズの最終面は、凹面又は凸面を有して構成される内視鏡。
6. 請求項５記載の内視鏡であって、
   前記最終面と前記素子カバーガラスとの間の前記離間部に前記接着用樹脂が充填され、
   前記最終レンズの屈折率と前記接着用樹脂の屈折率とが所定値以上の屈折率差を有する内視鏡。
7. 請求項５記載の内視鏡であって、
   前記離間部において前記光軸方向に所定範囲の距離を有して前記レンズユニットと前記撮像素子とが接着固定される内視鏡。
8. 請求項１記載の内視鏡であって、
   前記レンズユニットにおける前記撮像素子側の最終レンズの最終面の最表面は、フッ化マグネシウム以外である内視鏡。
9. 請求項８記載の内視鏡であって、
   前記レンズユニットにおける前記撮像素子側の最終レンズの最終面の最表面は、金属酸化物、金属、酸化ケイ素、炭化ケイ素、ケイ素の何れかである内視鏡。
10. 請求項１記載の内視鏡であって、
    前記レンズユニットにおける前記撮像素子側の最終レンズの最終面の最表面は、シランカップリング剤である内視鏡。
11. レンズユニットと撮像素子との少なくとも一方にＵＶ・熱硬化性樹脂を塗布し、
    前記レンズユニットを支持し、
    ＸＹＺステージに支持した前記撮像素子を移動させながら、前記撮像素子により撮像した画像を参照して、前記レンズユニットの光軸と前記撮像素子の撮像面の中心とを位置合わせし、かつ前記レンズユニットと前記撮像素子との前記光軸に沿う方向を位置合わせし、
    紫外線を照射して前記ＵＶ・熱硬化性樹脂にて前記レンズユニットと前記撮像素子を仮固定した後、
    熱処理により前記ＵＶ・熱硬化性樹脂にて前記レンズユニットと前記撮像素子を本固定する、内視鏡の製造方法。
12. レンズユニットと撮像素子との少なくとも一方にＵＶ・熱硬化性樹脂を塗布し、
    光軸が一致する第１カメラ及び第２カメラを備える左右カメラを前記撮像素子と前記レンズユニットとの間に配置し、
    前記第１カメラにより撮像した映像を参照して前記撮像素子の撮像面の中心を画面上の中心に移動させ、
    前記第２カメラにより撮像した映像を参照して前記レンズユニットの中心を画面上の中心に移動させ、
    前記左右カメラを退避させた後に前記撮像素子により撮像した映像を参照して前記レンズユニットと前記撮像素子との前記光軸に沿う方向の距離を調整し、
    紫外線を照射して前記ＵＶ・熱硬化性樹脂にて前記レンズユニットと前記撮像素子を仮固定した後、
    熱処理により前記ＵＶ・熱硬化性樹脂にて前記レンズユニットと前記撮像素子を本固定する、内視鏡の製造方法。
    

Images