JP2016043144A - Object lens positioning device - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、内視鏡等に用いられるイメージガイドファイバーに対物レンズを接着する場合に用いる位置決め装置に関する。 The present invention relates to a positioning device used when an objective lens is bonded to an image guide fiber used for an endoscope or the like.
近年、医療用分野及び工業用分野において広く用いられている内視鏡装置は、検査対象部位を照明する発光手段が必要となり、照明された検査対象部位を画像として捕らえるための撮影手段が必要となる。このため、一般的な内視鏡では、検査対象部位近くに挿入されて対象部位の映像を伝達するカテーテルと、このカテーテルの光路の一方に接続された撮影手段とを有している。
また、血管内視鏡など、微細な部位を撮影する内視鏡は、石英ガラス製の微細なファイバーを束ねたイメージガイドファイバーの先端に対物レンズを接着固定した撮影部と、前記イメージガイドファイバーの周囲に長手方向に沿って同じく石英ガラス製の微細なファイバーを束ねたライトガイドからなる光照射部から構成されている。
In recent years, endoscope apparatuses that are widely used in the medical field and the industrial field require light emitting means for illuminating the examination target part, and need an imaging means for capturing the illuminated examination target part as an image. Become. For this reason, a general endoscope has a catheter that is inserted in the vicinity of an examination target site and transmits an image of the target site, and an imaging unit connected to one of the optical paths of the catheter.
In addition, an endoscope for photographing a minute part such as a blood vessel endoscope has an imaging part in which an objective lens is bonded and fixed to the tip of an image guide fiber in which fine fibers made of quartz glass are bundled, and the image guide fiber The light irradiation part which consists of the light guide which bundled the fine fiber similarly made from quartz glass along the longitudinal direction in the circumference | surroundings is comprised.
内視鏡は外部装置として発光手段を有し、この発光手段からの照明光を内部に設けたライトガイドに導光し、このライトガイドで導光された照明光をライトガイドの先端側から出射して検査対象部位を照明する構成になっている。更に、内視鏡は、照明光で照らされた観察対象部位を画像として捕らえるためのイメージガイドファイバーをカメラやモニターに接続し、イメージガイドファイバーからの画像を観察できるように構成されている。 The endoscope has light emitting means as an external device, guides illumination light from the light emitting means to a light guide provided inside, and emits the illumination light guided by the light guide from the front end side of the light guide. Thus, the inspection target region is illuminated. Furthermore, the endoscope is configured so that an image guide fiber for capturing an observation target portion illuminated with illumination light as an image is connected to a camera or a monitor so that an image from the image guide fiber can be observed.
一方、この種、内視鏡を使用した診察、治療のための血管内視鏡システムが知られている。この血管内視鏡システムは、治療室内に被験者に対する細菌等の感染を防止するために、減菌状態である清潔領域と減菌状態にない領域とを区分して設け、被験者の体内に直接挿入されるライトガイドファイバーとイメージガイドファイバーからなるカテーテルを清潔領域に配置し、減菌状態にない領域に光源装置やカメラ、モニターを設けている。（特許文献１参照） On the other hand, a blood vessel endoscope system for diagnosis and treatment using this type of endoscope is known. In order to prevent infection of bacteria, etc. to the subject in this treatment room, this vascular endoscope system is divided into a clean area that is sterilized and an area that is not sterilized, and is inserted directly into the body of the subject. A catheter composed of a light guide fiber and an image guide fiber is arranged in a clean area, and a light source device, a camera, and a monitor are provided in an area that is not sterilized. (See Patent Document 1)
先の特許文献１に記載されている血管内視鏡は、イメージガイドファイバーとライトガイドファイバーからなる２つの光路を備え、イメージガイドファイバーの後端をビデオ一体型カメラに接続し、ライトガイドファイバーの後端を光源に接続している。また、イメージガイドファイバーの先端部とライトガイドファイバーの先端部を一体化して先端部同士をカテーテルとして構成し、血管の内部に挿入できるように構成している。
ここで、従来の血管内視鏡は、血管に挿入できるように極めて細径であるので、一般にはイメージガイドファイバーの先端部にセルフォックレンズ（日本板ガラス（株）：商品名）と称される解像度の高い円柱状の対物レンズが使用されている。
このセルフォックレンズは、レンズ内の屈折率に分布差を生じさせた構造であるため、円柱形状であり、一般的な凸レンズとは異なり周面に厚みを有している。
The blood vessel endoscope described in Patent Document 1 includes two optical paths including an image guide fiber and a light guide fiber, and connects the rear end of the image guide fiber to a video integrated camera. The rear end is connected to the light source. Further, the distal end portion of the image guide fiber and the distal end portion of the light guide fiber are integrated to form the distal ends as a catheter so that they can be inserted into the blood vessel.
Here, since the conventional blood vessel endoscope has an extremely small diameter so that it can be inserted into a blood vessel, it is generally called a SELFOC lens (Nippon Sheet Glass Co., Ltd .: trade name) at the tip of the image guide fiber. A cylindrical objective lens with high resolution is used.
Since this SELFOC lens has a structure in which a distribution difference is generated in the refractive index in the lens, it is cylindrical and has a thickness on the peripheral surface unlike a general convex lens.
この種の血管内視鏡は、イメージガイドを構成するファイバーの先端に対物レンズを揃え、これらを近接させて一体化した構造であるので、例えばイメージガイドファイバーの先端部に円柱状の対物レンズを接着し固定する必要がある。
ところが、血管内視鏡は細径であり、例えば、図１９、図２０に示すように外径０．４ｍｍ程度のイメージガイドファイバー１００の先端部に外径０．３５ｍｍ程度の円柱状の対物レンズ１０１を光学用接着剤を用いて図２１に示すように軸芯を合わせて正確に接着する必要がある。前述のような細径のイメージガイドファイバー１００の先端部に細径の対物レンズ１０１を接着するのは、作業者が行う接着作業として容易ではなく、対物レンズ１０１の接着工程を機械化して正確に接合できることが望まれている。
Since this type of blood vessel endoscope has a structure in which an objective lens is aligned at the tip of a fiber constituting the image guide and these are close together, for example, a cylindrical objective lens is provided at the tip of the image guide fiber. It is necessary to bond and fix.
However, the blood vessel endoscope has a small diameter. For example, as shown in FIGS. 19 and 20, a cylindrical objective lens having an outer diameter of about 0.35 mm is provided at the distal end portion of the
例えば現在、細径のイメージガイドファイバー１００の先端部に対物レンズ１０１を取り付けるには、熟練の作業者が顕微鏡観察しながらピンセットなどの器具を用いてイメージガイドファイバー１００の先端部に対物レンズ１０１を接着しているが、イメージガイドファイバー１００の軸芯と対物レンズ１０１の軸芯がわずかでも位置ずれを起こすようであると、血管内視鏡で観察した血管内画像が歪むか、場合によっては画像が得られないおそれがある。従って、作業者にとって細径のイメージガイドファイバー１００の先端部に対物レンズ１０１を接着する作業は神経を使う難度の高い作業であり、作業者の熟練度に接着精度が左右される煩雑な作業工程となっている。
For example, at present, in order to attach the
一例として、図２２（ａ）に示すように対物レンズ１０１が芯ずれした場合、図２２（ｂ）に示すようにイメージガイドファイバー１００と対物レンズ１０１の隙間が大きくなった場合、図２２（ｃ）に示すようにイメージガイドファイバー１００の先端部に対し対物レンズ１０１が曲がって接着される場合が考えられる。これらのいずれの場合であっても、内視鏡として完成させた場合、対物レンズ１０１が得た光をイメージガイドファイバー１００に正確に入射できないため、画像が歪むか視野が狭くなるか、画像が得られない等の問題を生じるおそれがあった。
As an example, when the
本発明は、上記課題を解決するためになされたものであり、その目的は、細径のイメージガイドファイバーの先端部に細径の対物レンズを接着する工程について、熟練作業員の手作業によらずに接着作業自体を機械的に正確に実施でき、調芯作業の失敗のない位置決め装置を提供することを目的とする。 The present invention has been made in order to solve the above-mentioned problems, and the object thereof is based on the manual operation of a skilled worker in the process of bonding a small-diameter objective lens to the tip of a small-diameter image guide fiber. It is an object of the present invention to provide a positioning device that can perform the bonding operation itself mechanically and accurately without causing the alignment operation to fail.
本発明の対物レンズ位置決め装置は、イメージガイドファイバーの先端に対物レンズを位置合わせして接着する対物レンズ位置決め装置であって、前記イメージガイドファイバーの先端部を把持する支持アームと、該支持アームを縦横高さの３軸方向に移動させて前記イメージガイドファイバーの先端部を３軸方向に移動させるアクチュエーターと、前記支持アームが支持した前記イメージガイドファイバー先端の前方側に設置された支持台と、該支持台に設けられて前記対物レンズを前記イメージガイドファイバーの先端に対向させて支持する支持機構と、前記支持台に隣接されて前記対物レンズの前記イメージガイドファイバー側と反対側に設置されたガイドチャートと、前記イメージガイドファイバーの基端側に設置されて前記イメージガイドファイバーを介し送られてくる前記ガイドチャートの画像を撮影する撮像装置と、前記イメージガイドファイバーを介し前記撮像装置に撮影された前記対物レンズの外周輪郭と前記イメージガイドファイバーを介し前記撮像装置に撮影された前記イメージガイドファイバー先端部の外周輪郭をそれぞれ検出して両者の外周輪郭を合致するように前記アクチュエーターを動作させる機能と、前記撮像装置と前記アクチュエーターに接続されて前記撮像装置が撮影した前記ガイドチャート画像のピント合わせ状態に応じて前記アクチュエーターを作動させ、前記対物レンズの端部に対する前記イメージガイドファイバーの先端位置間隔を調節する機能を備えた制御装置を備えたことを特徴とする。 An objective lens positioning device according to the present invention is an objective lens positioning device that aligns and bonds an objective lens to the tip of an image guide fiber, the support arm gripping the tip of the image guide fiber, and the support arm. An actuator for moving the tip portion of the image guide fiber in three axial directions by moving in the three axial directions of height and breadth, a support base installed on the front side of the tip of the image guide fiber supported by the support arm, A support mechanism provided on the support base for supporting the objective lens so as to face the tip of the image guide fiber; and installed on the opposite side of the image guide fiber side of the objective lens adjacent to the support base. A guide chart and the image guide fiber are installed on the base end side of the image guide fiber. An imaging device that captures an image of the guide chart sent via a guide fiber, and an outer peripheral contour of the objective lens that is captured by the imaging device via the image guide fiber and the imaging device via the image guide fiber A function of operating the actuator to detect the outer peripheral contour of the image guide fiber tip portion taken and to match the outer peripheral contour of the both, and the imaging device connected to the imaging device and the actuator A control device having a function of operating the actuator in accordance with a focus state of the guide chart image and adjusting a tip position interval of the image guide fiber with respect to an end portion of the objective lens is provided.
本発明によれば、イメージガイドファイバー先端部側に接着するべき対物レンズを支持台に支持させ、アクチュエーターに支持させたイメージガイドファイバー先端部側に前記対物レンズを対向配置し、イメージガイドファイバーから撮像装置に送られたイメージガイドファイバー先端部の外周輪郭と対物レンズの外周輪郭を検出して外周輪郭どうしを合致させるようにアクチュエーターを動作させて位置合わせするので、イメージガイドファイバー先端部に対し対物レンズを軸芯の位置ずれが生じないように正確に位置合わせできる。イメージガイドファイバーの先端部に対し軸芯の位置ずれが無いように対物レンズを位置合わせした後、これらの間に接着剤を供給して接着することで、イメージガイドファイバーの先端部に正確に対物レンズを接着できる。
また、イメージガイドファイバーを介し対物レンズ越しにガイドチャートを撮像し、ガイドチャートのピント合わせ状態に応じてイメージガイドファイバーの先端部と対物レンズとの相対距離を決めてから接着することで、イメージガイドファイバーの先端部に対物レンズを適切な間隔で接着することができる。
According to the present invention, the objective lens to be bonded to the image guide fiber distal end side is supported by the support base, and the objective lens is disposed opposite to the image guide fiber distal end side supported by the actuator, and imaging is performed from the image guide fiber. Since the outer periphery contour of the tip end of the image guide fiber sent to the apparatus and the outer periphery contour of the objective lens are detected and the actuator is operated to align the outer periphery contours, the objective lens is aligned with the tip end portion of the image guide fiber. Can be accurately aligned so as not to cause misalignment of the shaft core. After aligning the objective lens so that there is no misalignment of the axis with respect to the tip of the image guide fiber, an adhesive is supplied between them to bond them, so that the objective is accurately applied to the tip of the image guide fiber. Lens can be glued.
The image guide is imaged through the image guide fiber through the objective lens, and the image guide fiber is bonded after determining the relative distance between the tip of the image guide fiber and the objective lens according to the focus state of the guide chart. The objective lens can be bonded to the tip of the fiber at an appropriate interval.
以上により、軸芯の位置ずれを起こすことなく、イメージガイドファイバーの先端部に適切な距離間隔で対物レンズを接着し、固定することができる。
このため、細径のイメージガイドファイバーと細径の対物レンズを備える血管内視鏡を製造する場合、画像の歪みや視野の欠落などを生じない高性能の血管内視鏡を熟練作業者によらずとも、従来よりも精度良く短時間で製造することができる。
As described above, the objective lens can be bonded and fixed to the distal end portion of the image guide fiber at an appropriate distance interval without causing the positional deviation of the shaft core.
For this reason, when manufacturing a vascular endoscope having a small-diameter image guide fiber and a small-diameter objective lens, a high-performance vascular endoscope that does not cause image distortion or loss of field of view is obtained by skilled workers. At least, it can be manufactured in a shorter time with higher accuracy than in the past.
以下、本発明に係る対物レンズ位置決め装置の一実施形態について図面を参照しながら説明するが、本発明は以下に説明する実施形態に制限されるものではない。また、各図に示す装置は、本発明の特徴をわかりやすくするため、要部となる部分を拡大して示している場合があり、各構成要素の寸法比率などが実際の構成と同じであるとは限らない。
図１は本発明に係る対物レンズ位置決め装置の全体構成を示すもので、この例の位置決め装置Ａは、装置全体をボックス型のフレーム構造体１に収容してなる。
Hereinafter, an embodiment of an objective lens positioning device according to the present invention will be described with reference to the drawings. However, the present invention is not limited to the embodiments described below. In addition, in order to make the features of the present invention easier to understand, the apparatus shown in each drawing may show the main part in an enlarged manner, and the dimensional ratio of each component is the same as the actual configuration. Not necessarily.
FIG. 1 shows an overall configuration of an objective lens positioning device according to the present invention. A positioning device A of this example is configured by housing the entire device in a box-type frame structure 1.
このフレーム構造体１は縦枠フレームと横枠フレームを縦長の箱枠型に組み付けて構成され、フレーム構造体内部の所定高さ位置に水平に第１の支持基盤２が設けられ、この第１の支持基盤２の上にアクチュエーター３によって３軸方向に移動可能な支持アーム５を備えた第１の支持ユニット６が設けられ、この支持ユニット６の手前側に対物レンズを支持するためのレンズ支持ユニット７が設けられている。また、フレーム構造体１の内部側において第１の支持基盤２の右手側には第２の支持基盤８が設けられ、この第２の支持基盤８の上に、位置調整ユニット９と撮像装置ユニット１０が設けられている。
さらに、ボックス１の内部側において第２の支持基盤８の背後側に、制御装置１１と表示装置１２が設けられ、ボックス１の前面側に制御装置１１に接続されてその操作を行うためのキーボード装置１３とマウス１５が設けられている。
This frame structure 1 is configured by assembling a vertical frame frame and a horizontal frame frame into a vertically long box frame type, and a
Further, a
図１に示すフレーム構造体１の内部において、第１の支持基盤２、第２の支持基盤８、制御装置１１、表示装置１２の設置位置は１つの例であって、フレーム構造体１の内部においてこれらを設置する位置は特に制限するものではない。図１に示すフレーム構造体１を構成する図示略の枠材の一部によって、第１の支持基盤２と第２の支持基盤８がフレーム構造体１の内部で水平に支持されている。
In the frame structure 1 shown in FIG. 1, the installation positions of the
本実施形態の位置決め装置Ａは以下に説明する血管内視鏡に組み込まれるイメージガイドファイバーに円柱状の対物レンズを位置決めし、接着する場合に使用する。
適用対象とする血管内視鏡は、一例として、図５、図６に示すように、複数のファイバーを筒型に配置して構成したライトガイドファイバー２２の長手方向のルーメン（穴）２２ａにイメージガイドファイバー２３と対物レンズ２５を組み込み、それらの先端側でライトガイドファイバー２２とイメージガイドファイバー２３と対物レンズ２５を一体に接着して構成されている。また、ライトガイドファイバー２２の途中に開口２２ｂを設けた分岐部２６が形成され、ここからイメージガイドファイバー２３を分岐させて分岐部２６から後方に突出させたイメージガイドファイバー２３の後端部にイメージガイド側コネクタ２７が設けられ、分岐部２６から後方に突出させたライトガイドファイバー２２の後端部にライトガイド側コネクタ２８が設けられている。前記分岐部２６は分岐部チューブ２９で覆われ、外力等から保護されている。
The positioning device A of this embodiment is used when a cylindrical objective lens is positioned and bonded to an image guide fiber incorporated in a blood vessel endoscope described below.
As an example, as shown in FIGS. 5 and 6, a blood vessel endoscope to be applied is imaged in a
前記ライトガイドファイバー２２の先端側は、詳細には、図６に示すように、中心部にロッド状のイメージガイドファイバー２３が配置され、その先端側にイメージガイドファイバー２３と同一外径の円柱形状の対物レンズ２５が接着固定され、該対物レンズ２５の外周面とイメージガイドファイバー２３の先端部外周面とを覆う円筒状の遮光管３０が接着固定されている。この遮光管３０は、ステンレス鋼などの遮光性の金属材料からなる管体であり、対物レンズ２５に至るイメージガイドファイバー２３の先端部分を数ｍｍ程度覆っている。遮光管３０を構成する材料は、遮光性を有する金属材料であり、かつ、生体内に挿入した場合の耐食性などに優れた材料であることが望ましい。これらの要求を満たす金属材料として、上述のステンレス鋼以外に、コバルトクロム合金、チタンおよびチタン合金などを例示できるが、これらに限るものではない。
Specifically, as shown in FIG. 6, a rod-shaped
対物レンズ２５とイメージガイドファイバー２３の外側には複数本のファイバー素線が配置されて筒状にライトガイドファイバー２２が配列されている。
A plurality of fiber strands are arranged outside the
前記ライトガイドファイバー２２は、例えばライトガイド用の複数の石英製の微細なファイバーを集合し筒状に束ねて構成されている。
前記イメージガイドファイバー２３は、一例として図８に示すように、石英製の複数のコア材３２と、それら個々の周囲を覆うクラッド材３３からなるファイバー３５を複数、サポート材３６を介し集合してなる画像伝送部３７と、この画像伝送部３７を覆って設けられたスキン層３８とプリコート層３９と遮光層４０とからなる多層構造のファイバー素線４１から構成されている。一例としてイメージガイドファイバー２３は６０００本程度のファイバー３５の集合体からなる。
The
As shown in FIG. 8 as an example, the
前記対物レンズ２５は、一例として、円柱形状のセルフォックレンズ（日本板ガラス（株）：商品名）からなる。セルフォックレンズとは、レンズ内での屈折率が部位毎に異なるように構成されたレンズであり、両端平面の円柱形状であっても、通常の凸レンズのように集光作用を奏する。この対物レンズ２５は、先端面をフラットとした構造でありながら、内部の部分的屈折率差により凸レンズと同等の光学作用をなすもので、先端面から５ｍｍ程度までの特定の作動距離において観察物の画像をイメージガイドファイバー２３側に伝達する。
As an example, the
なお、実用的な血管内視鏡１として、イメージガイドファイバー２３の部分の外径０．４ｍｍ、対物レンズ（セルフォックレンズ）の外径０．３５〜０．４ｍｍ、それらの先端部に長さ３ｍｍ、内径０．４ｍｍ、外径０．５ｍｍの遮光管３０を被せて接着し、その先端周囲にφ＝０．０５ｍｍのファイバーを３４本配置して外径０．６ｍｍとした構造として実現できる。なお、イメージガイドファイバー２３の石英系ガラスファイバーとして、コア材としてＧｅＯ２−ＳｉＯ２、クラッド層としてＢ−Ｆ−ＳｉＯ２、スキン層をＳｉＯ２から形成し、プリコート層をアクリレート樹脂から構成できる。
遮光管３０と他の部材はそれぞれ接着剤により相互に一体化することができる。
In addition, as a practical blood vessel endoscope 1, the outer diameter of the
The
ところで、図５に示すようにライトガイドファイバー２２の後端側にはランプなどの光源４３が接続され、ライトガイドファイバー２２に光源４３から照明光を導入することができ、イメージガイドファイバー２３の後端側にカメラ等の撮像装置４４とモニター等の表示装置４５が接続され、イメージガイドファイバー２３からの画像を撮影するか、表示できる内視鏡システムが構成される。
Incidentally, as shown in FIG. 5, a
ライトガイドファイバー２２は、石英ガラスの微細なファイバーを束ねた構造であるので、光を導くことができ、ライトガイドファイバー２２の先端を挿入した生体内の特定部位とその周囲に光を照射することができる。
イメージガイドファイバー２３は、石英ガラスの微細なファイバーを束ねた構成であり、生体内に挿入されてその先端に固定されたセルフォックレンズなどの対物レンズ２５により所望の撮影対象部位を拡大し、イメージガイドファイバー２３の後端側に接続された撮像装置４４や表示装置４５に画像として送ることができる。
Since the
The
本実施形態で対象とする血管内視鏡２１の構造において、イメージガイドファイバー２３の先端部と対物レンズ２５の周面を遮光管３０で覆って遮光しているので、対物レンズ２５の周面側からその内部側に照明光が導入されることが無く、イメージガイドファイバー２３の先端部周面側から照明光が導入されることがないので、イメージガイドファイバー２３に対物レンズ２５から導入された光に余分な漏れ光が付加されない。このため、イメージガイドファイバー２３から撮像装置４４側に、あるいは、表示装置４５側に余分な漏れ光を含んでいない撮影対象部位からの観察光を導くことができるので、画像のコントラストが向上し、撮影対象部位の鮮明な画像を得ることができる。このため光漏れの影響を排除し、コントラストの良好な鮮明な観察画像を得ることができる血管内視鏡２１を得ることができる。
In the structure of the
上述の優れた特徴を有する血管内視鏡２１において、イメージガイドファイバー２３に対物レンズ２５を位置決めし、接着する装置について以下に詳述する。
位置決め装置Ａにおいてアクチュエーター３は、フレーム構造体１の内部に設置されているので、以下、説明の簡易化のために、図１に示すフレーム構造体１の左右方向（横方向）をＸ軸方向、ボックス１の奥行き方向（縦方向）をＹ軸方向、フレーム構造体１の高さ方向をＺ軸方向と規定して説明する。
アクチュエーター３には、図１に示すように平面視Ｘ軸方向（図１の横方向）に設けられている２本のガイドロッド５０に沿ってＸ軸方向に移動自在に設けられた第１のスライダー５１と、平面視Ｙ軸方向（図１の縦方向）に設けられている２本のガイドロッド５２に沿ってＹ軸方向に移動自在に設けられた第２のスライダー５３が設けられている。更に、アクチュエーター３には、図２、図３に示すようにＺ軸方向（高さ方向）に設けられている２本のガイドロッド５５に沿ってＺ軸方向（高さ方向）に移動自在に設けられた第３のスライダー５６が設けられている。この第３のスライダー５６の前面側下部に第３のスライダー５６から前方に突出するロッド状（４角柱状）の支持アーム５が設けられている。
A device for positioning and bonding the
In the positioning device A, since the actuator 3 is installed inside the frame structure 1, hereinafter, the left and right direction (lateral direction) of the frame structure 1 shown in FIG. In the following description, the depth direction (vertical direction) of the box 1 is defined as the Y-axis direction, and the height direction of the frame structure 1 is defined as the Z-axis direction.
As shown in FIG. 1, the actuator 3 is provided with a first movably provided in the X-axis direction along two
ガイドロッド５０、５０は個々に周回りに回転自在に第２のスライダー５３に支持され、第２のスライダー５３の一部には前記ガイドロッド５０を個々に回転駆動するためのモーター装置５４が設けられている。ガイドロッド５０、５０は送りねじ軸として構成され、これらガイドロッド５０、５０が第１のスライダー５１に形成されているねじ孔に螺合されているので、第１のスライダー５１はガイドロッド５０、５０に沿ってＸ軸方向にスライド移動される。ガイドロッド５２は、個々に周回りに回転自在に取付ブロック５８に支持され、この取付ブロック５８の一部に設けられているモーター装置５９によりガイドロッド５２が個々に回転される。ガイドロッド５２は送りねじ軸として構成され、これらガイドロッド５２が第２のスライダー５３に形成されているねじ孔に螺合されているので、第２のスライダー５３はガイドロッド５２、５２に沿ってＹ軸方向にスライド移動される。
同様に、第３のスライダー５６に形成されているねじ孔にガイドロッド５５、５５が螺合され、ガイドロッド５５、５５を個々に回転自在に支持したフレーム６０にガイドロッド回転駆動用のモーター装置６１が設けられている。
The
Similarly, guide
以上の構成により、アクチュエーター３は第１のスライダー５１をモーター装置５４の作動によりＸ軸方向にスライド移動させ、第２のスライダー５３をモーター装置５９の作動によりＹ軸方向に移動させ、第３のスライダー５６をモーター装置６１の作動によりＺ軸方向に移動させる。このため、アクチュエーター３はレンズ支持ユニット７側に横向きに突出している支持アーム５をＸ軸方向、Ｙ軸方向、Ｚ軸方向の３軸方向に所定距離移動自在に支持している。現状、アクチュエーター３を構成する各ライダー５１、５３、５６のための送りねじ機構により、１０μｍ単位の精度で支持アーム５を各方向に移動させて正確に位置決めすることができる。
With the above configuration, the actuator 3 slides the
前記支持アーム５の先端部側には左右２本のねじ部材６２によって支持板６３が支持アーム５の先端部と接近離間自在に装着されている。この支持板６３と支持アーム５の先端部との間隔を２本のねじ部材６２により調整することで後述する如くイメージガイドファイバー２３の先端部を支持板６３と支持アーム５の先端部の間に把持することができる。
A
レンズ支持ユニット７は、第１の支持基盤２においてアクチュエーター３の手前側に設置され、門型の主架台６５および門型の副架台６６からなる支持台６４とこれを支持するベース架台６７を主体として構成されている。主架台６５と副架台６６は、それらを厚さ方向に重ね合わせて一体化され、これらが第１の支持基盤２の上面に固定されたベース架台６７の上に設置されている。
The
ベース架台６７は、図１３に示すように、第１の支持基盤２の上面にボルト止めされるブロック型の第１脚部６７ａおよび第２脚部６７ｂと、これら第１脚部６７ａおよび第２脚部６７ｂの上部奥側を一体化した連結壁６７ｃとから構成されている。また、連結壁６７ｃの第２脚部６７ｂ側の端部には、仕切壁６７ｄが連結壁６７ｃに対し平面視逆Ｌ字型に連続するように、第２脚部６７ｂの右側上部に一体化されている。
第１脚部６７ａおよび第２脚部６７ｂの上面側に逆Ｌ字型に配置された連結壁６７ｃと仕切壁６７ｄにより区画されて架台収容部６８が形成されている。また、連結壁６７ｃと仕切壁６７ｄの交差する部分に沿ってこれらの壁を掘り込んだスリット型の凹溝部６７ｅが形成されている。また、連結壁６７ｃにおいて第１脚部６７ａの上方位置にねじ穴６７ｇが形成され、第２脚部６７ｂの上方位置にもねじ穴６７ｇが形成されている。
As shown in FIG. 13, the
A
主架台６５は、図１２、図１５に示すように離間して設けられた第１脚部６５ａおよび第２脚部６５ｂと、これらの上部側を一体化したブリッジ部６５ｃとからなる門型に構成され、ブリッジ部６５ｃの上面側に短冊状の金属板からなる支持プレート６９が支持ボルト７０、７０により取り付けられている。
第１脚部６５ａと第２脚部６５ｂの高さ方向中央部に第１脚部６５ａと第２脚部６５ｂの厚さを半分程度に薄くする凹部６５ｄが形成され、この凹部６５ｄを堺として第１脚部６５ａと第２脚部６５ｂの上部側はそれらの下部側よりも肉薄に形成されている。即ち、第１脚部６５ａと第２脚部６５ｂにおいて凹部６５ｄより上部側は凹部６５ｄより下部側に対し、３／４程度の厚さに形成され、この薄い上部側に副架台６６が装着されている。
As shown in FIGS. 12 and 15, the
A
主架台６５の第１脚部６５ａと第２脚部６５ｂにおいてそれらの下部側に各脚部を厚さ方向に貫通する挿通孔６５ｅが形成されている。これらの挿通孔６５ｅは、主架台６５をベース架台６７の上に立設した場合、挿通孔６５ｅを貫通してベース架台６７のねじ穴６７ｇに固定ボルト８０、８１を螺合することで主架台６５をベース架台６７に固定するために設けられている。
In the
副架台６６は、図１２、図１６に示すように離間して設けられた第１脚部６６ａおよび第２脚部６６ｂと、これらの上部側を一体化したブリッジ部６６ｃとからなる門型に構成され、ブリッジ部６６ｃの上面側に短冊状の金属板からなる支持プレート７１が支持ボルト７２、７２により取り付けられている。
副架台６６の第１脚部６６ａおよび第２脚部６６ｂは、主架台６５の第１脚部６５ａおよび第２脚部６５ｂと同程度の幅を有するが、高さについては主架台６５の第１脚部６５ａおよび第２脚部６５ｂの半分程度の高さに形成されている。副架台６６の第１脚部６６ａおよび第２脚部６６ｂの下端部側に第１脚部６６ａおよび第２脚部６６ｂに対して側面視Ｌ字型に延出する差込片６６ｄが形成され、これらの差込片６６ｄを主架台６５の凹部６５ｄに挿入して副架台６６が主架台６５に対し図１２に示すように一体化されている。
また、副架台６６の第１脚部６６ａおよび第２脚部６６ｂの下端部にそれらの下端部を厚さ方向に貫通するように調整ボルト７５が挿通され、これらの調整ボルト７５は主架台６５の第１脚部６５ａおよび第２脚部６５ｂの凹部６５ｄの部分をそれらの厚さ方向に貫通するように形成されているネジ穴６５ｆに螺合されている。
調整ボルト７５、７５により主架台６５と副架台６６が一体化されていることで主架台６５の脚部６６ａ、６６ｂ間と副架台６６の脚部６６ａ、６６ｂ間には空間部Ｓが形成されている。
As shown in FIGS. 12 and 16, the sub-stand 66 has a gate shape including a
The
In addition,
A space S is formed between the
主架台６５は、第１脚部６５ａをベース架台６７の第１脚部６７ａ上に設置し、第２脚部６５ｂをベース架台６７の第２脚部６７ｂ上に設置し、第１脚部６５ａと第２脚部６５ｂを連結壁６７ｃの前面側に沿わせ、第２脚部６５ｂの右側面を仕切壁６７ｄに沿わせてベース架台６７上に設置されている。また、主架台６５は第１脚部６５ａをその厚さ方向に貫通して連結壁６７ｃのねじ穴６７ｇに螺合された固定ボルト８０と、第２脚部６５ｂをその厚さ方向に貫通して連結壁６７ｃのねじ穴６７ｇに螺合された固定ボルト８１によってベース架台６７に一体化されている。
The
主架台６５をベース架台６７上に位置決めする場合、直角に交わっている連結壁６７ｃと仕切壁６７ｄの内側境界部分に凹溝部６７ｅを形成しておくことで、主架台６５の第２脚部６５ｂの角部を凹溝部６７ｅに挿入することができる。このため、主架台６５の第２脚部６５ｂにおいてその背面側をベース架台６７の連結壁６７ｃに正確に密着させることができ、第２脚部６５ｂにおいてその右側面側を仕切壁６７ｄに密着させて主架台６５を正確に位置決めできる。
仮に、連結壁６７ｃと仕切壁６７ｄの内側境界部分に凹溝部６７ｅを形成していない構造では連結壁６７ｃと仕切壁６７ｄの境界部分内側に第２脚部６５ｂの角部が位置するので連結壁６７ｃと仕切壁６７ｄの直角に交わっている部分の工作精度を相当に高めておかないと、ベース架台６７上に主架台６５を精度良く配置できなくなる。この点において上述の凹溝部６７ｅを設けた構造であれば、連結壁６７ｃの前面に対する主架台６５の密着精度が向上し、仕切壁６７ｄの側面に対する主架台６５の密着精度も向上するので、ベース架台６７に対し主架台６５を正確に位置決めできる。
When positioning the
If the
副架台６６の第１脚部６６ａと第２脚部６６ｂの差込片６６ｄを主架台６５の凹部６５ｄに挿入し、主架台６５と副架台６６を接合している調整ボルト７５、７５を回転操作することにより主架台６５と副架台６６の間隔を調整することができる。即ち、調整ボルト７５、７５を操作することにより、主架台６５上の支持プレート６９と副架台６６上の支持プレート７１の間の間隔を調整し、支持プレート６９と支持プレート７１の間に対物レンズ２５を把持することができる。
また、主架台６５に装着されている支持プレート６９の副架台６６側の端縁中央部に対物レンズ２５を保持するために望ましい大きさの三角型の切欠部６９ａが図４に示すように形成され、副架台６６に装着されている支持プレート７１の主架台６５側の端縁中央部に同様の大きさの三角型の切欠部７１ａが形成されている。
The
Further, as shown in FIG. 4, a
以上の構成により、主架台６５および支持プレート６９と副架台６６および支持プレート７１と調整ボルト７５、７５により対物レンズ２５の支持機構８４が構成されている。
これら切欠部６９ａ、７１ａの大きさは、例えば直径０．３〜０．４ｍｍ程度の柱状の対物レンズ２５を把持する場合、図４（ｂ）または図４（ｃ）に示すように切欠部６９ａ、７１ａ間に対物レンズ２５を把持した状態で支持プレート６９、７１間に若干の隙間を生じる程度の大きさにすることが好ましい。
With the above configuration, the support mechanism 84 for the
For example, when the columnar
次に、図１０、図１４に示すように、レンズ支持ユニット７の近傍にガイドチャート８２と照明器８３を備えた検査ユニット８５が設けられている。この検査ユニット８５は、横長の長方形状の基板８６の上に照明器８３を備え、照明器８３の側方に柱状の位置調節器８７を備え、更に、支持板８８とその先端部上面にガイドチャート８２が設けられている。
Next, as shown in FIGS. 10 and 14, an inspection unit 85 including a
照明器８３は、ボックス型の投光器８３ａとその先端側に傾斜配置された反射板８９を備え、投光器８３ａの先端側から出射された光を反射板８９により上方に照明光として導くことができる。位置調節器８７は上下に移動可能なスライダー式の基台９０を備え、調整レバー９１を回転させることで基台９０の上下位置を調節し、支持板８８の上下位置を調節することができる。支持板８８は、基台９０から横方向に延出する延出板８８ａとこの延出板８８ａに対し直交する方向に水平に延在された短冊状の支持基板８８ｂからなり、支持基板８８ｂの先端部上に、光拡散板９２を介しペーパー状のガイドチャート８２が貼り付けられている。ガイドチャート８２は表面に複数の間隔の異なるガイド目盛群８２ａが形成された正方形状のチャート紙からなる。
The
第２の支持基盤８に設けられている位置調整ユニット９は対物レンズ２５を先端側に接着する対象物としてのイメージガイドファイバー２３においてその基端側を支持するためのテーブル９３を備えている。このテーブル９３は図１に示すように調整ノブ９３Ａ、９３Ｂを備え、テーブル自体がＸ軸方向とＹ軸方向に移動可能な２重構造とされている。
なお、図１ではテーブル９３の上にイメージガイドファイバー２３の後端部を把持する機構については略しているが、テーブル９３に複数形性されているねじ穴を利用してボルト止めによりテーブル９３に接近離間する支持板を設け、この支持板によりイメージガイドファイバー２３の後端部をテーブル９３の上面に押し付けて把持する機構が設けられている。
テーブル９３の側部中央に望むように撮像装置ユニット１０が設けられている。撮像装置ユニット１０は、顕微鏡９５を接続した第１の撮像装置（ＣＣＤカメラ）９６を備え、この第１の撮像装置９６をＺ軸方向に上下位置調節する位置調整器９７を備えている。
The
In FIG. 1, the mechanism for gripping the rear end portion of the
The
一方、図４、図９等に示すように、レンズ支持ユニット７の周囲にレンズ支持ユニット７の支持プレート６９、７１が把持した対物レンズ２５を別々の角度から撮影するための第２撮像装置（ＣＣＤカメラ）９８と第３撮像装置（ＣＣＤカメラ）９９が設けられ、レンズ支持ユニット７の支持プレート６９、７１の部分に斜め上方から照明光を照明する照明装置１１０が設けられている。この照明装置１１０は、後述するイメージガイドファイバー２３と対物レンズ２５の位置合わせ作業時において対物レンズ２５の輪郭を画像注出するための照明光を照射する。
また、図１に示すように、第２の支持基盤８の上にＵＶ型接着剤供給用のハンディタイプの注出器１１１が設置されている。
On the other hand, as shown in FIGS. 4, 9, etc., a second imaging device (for imaging the
Further, as shown in FIG. 1, a
前述のように構成された位置決め装置Ａにおいて、第１の撮像装置９６と第２の撮像装置９８と第３の撮像装置９９が撮影した映像は、それぞれ制御装置１１の画像処理部に送られ、マウス１５による操作あるいはキーボード１３による操作によって表示装置１２にこれらの映像を個々に表示することができる。制御装置１１は一例として記憶部と演算部と制御部を備えたパーソナルコンピューターであり、マウス１５あるいはキーボード１３による操作が可能である。
また、制御装置１１はアクチュエーター３に接続されていて、アクチュエーター３を動作させて支持アーム５の３軸方向位置を調節することができる。
In the positioning device A configured as described above, the images captured by the
Further, the
「対物レンズの位置決め工程、接着工程」
以下に制御装置１１によってアクチュエーター３を動作させるとともに、第１撮像装置９６が撮影した映像に基づく制御装置１１の判断と処理によりイメージガイドファイバー２３の先端部を対物レンズ２５に対し位置調節する動作について説明する。
位置決め装置Ａを用いてイメージガイドファイバー２３の先端に円柱状の対物レンズ２５を接着するにあたり、レンズ支持ユニット７に対物レンズ２５を装着しておく。ここで用いる対物レンズ２５は、一例として、血管内視鏡に適用される対物レンズとして、外径０．３〜０．４ｍｍ程度、長さ数ｍｍ程度の大きさである。
また、対物レンズ２５を位置決めする対象としてのイメージガイドファイバー２３は、その先端を研磨してイメージガイドファイバー２３の長さ方向に直角な平滑な先端面を形成しておく。
"Objective lens positioning process, bonding process"
The operation of operating the actuator 3 by the
When the cylindrical
Further, the
まず、主架台６５と副架台６６を一体化している調整ボルト７５、７５を緩めて主架台６５の支持プレート６９と副架台６６の支持プレート７１の間隙を対物レンズ２５の外径より大きくしておき、ピンセットなどの器具を用いて支持プレート６９、７１の隙間に対物レンズ２５を鉛直方向に配置する。ここから調整ボルト７５、７５を締めて支持プレート６９、７１の隙間を徐々に閉じることで対物レンズ２５の両側部を支持プレート６９、７１の切欠部６９ａ、７１ａの部分で把持することができる。
支持プレート６９、７１で対物レンズ２５を把持した際、支持プレート６９、７１の上面側に対物レンズ２５の上部側が若干突出するように把持する。
First, the
When the
対物レンズ２５を主架台６５と副架台６６で把持する場合、ベース架台６７に架台６５、６６を取り付けた状態のまま対物レンズ２５を架台６５、６６で把持しても良いし、架台６５、６６をベース架台６７から取り外しておいて対物レンズ２５を架台６５、６６で把持した後、架台６５、６６をベース架台６７に取り付けても良い。
ベース架台６７に架台６５、６６を取り付けたまま対物レンズ２５を把持する場合は、図１１に示すようにこれらの架台６５、６６から検査ユニット８５は外しておき、これら架台６５、６６の前方側を開放しておくことが好ましい。
When the
When the
次に、イメージガイドファイバー２３の先端を支持アーム５の先端部に支持させるとともに、イメージガイドファイバー２３の後端部を位置調整ユニット９のテーブル９３上に把持し、イメージガイドファイバー２３の後端部に第１の撮像装置９６を位置合わせしておく。
イメージガイドファイバー２３の後端部を先に説明した図示略の支持板等で図１に示すテーブル９３の右端部側中央に把持する。この作業により、第１の撮像装置９６に装着されている顕微鏡９５の先端部にイメージガイドファイバー２３の後端部を位置合わせできる。より正確な位置合わせを行うために、テーブル９３の調整ノブ９３Ａ、９３ＢでＸ軸方向とＹ軸方向の位置合わせと、第１の撮像装置側の位置調整器９７を利用してＺ軸方向の位置合わせを行い、顕微鏡９５で拡大した映像の中央にイメージガイドファイバー２３の後端部中心が正確に位置するように調整することが望ましい。
Next, the front end portion of the
The rear end portion of the
また、イメージガイドファイバー２３の先端部を支持アーム５の先端部側に支持するためには、支持アーム５の先端部側のねじ部材６２、６２を緩めて支持アーム５と支持板６３の隙間を空けておき、この隙間にイメージガイドファイバー２３の先端部を上から下向きに通す。そして、イメージガイドファイバー２３の先端部を支持アーム５の下方に数ｃｍ程度突出するように位置させてから、ねじ部材６２、６２を締め付けて支持アーム５と支持板６３によってイメージガイドファイバー２３の先端部を挟持する。
イメージガイドファイバー２３の先端部を支持アーム５の先端側に支持させた場合、イメージガイドファイバー２３の先端部を主架台６５と副架台６６で支持した対物レンズ２５のできるだけ上方近くに位置させておくことが好ましい。
Further, in order to support the distal end portion of the
When the distal end portion of the
第１〜第３の撮像装置９５、９８、９９、照明装置１１０を作動させ、制御装置１１を作動させる。第１の撮像装置９５は、イメージガイドファイバー２３を介し得られる画像を制御装置１１に送るので、制御装置１１は表示装置１２の画面上に図４（ｄ）あるいは図１７（ａ）などのように画像表示する。
検査ユニット８５の支持板８８の先端側を図９、図１０に示すように門型の架台６５、６６において支持プレート６９、７３の下方の空間部Ｓに差し込み、対物レンズ２５の下方に支持板８８上のガイドチャート８２を配置する。
The first to
As shown in FIGS. 9 and 10, the distal end side of the
イメージガイドファイバー２３からの画像は、例えば、イメージガイドファイバー２３の軸芯と対物レンズ２５の軸芯が位置ずれした状態でイメージガイドファイバー２３の先端部と対物レンズ２５の先端部が平面視重なっている状態の場合、図１７（ａ）に示す画像のようにイメージガイドファイバー２３を構成する多数のファイバー３５から送られてきた光の輝点の集合体の円形状の画像と、対物レンズ２５を示す黒い円状状の画像の重なり画像として表示される。これは、照明装置１１０から対物レンズ２５の上面に斜め上方から入射された照明光の反射光をイメージガイドファイバー２３が捕らえた結果であり、対物レンズ２５の上面は円形状の黒い画像となる。
In the image from the
対物レンズ２５の外周輪郭を黒い円形状の画像として表示するためには、図４に示すように照明装置１１０から対物レンズ２５の上面に対し斜め上方から下方に向かう照明光として対物レンズ２５に照射することで実現できる。この角度で照明光を照射することで、イメージガイドファイバー２３の先端部を介し第１の撮像装置９６で捕らえる画像として、対物レンズ２５の外周輪郭を黒い円形状の領域として認識できる。また、イメージガイドファイバー２３自体が照明光の反射光の一部を捕らえて光の輝点の集合体として円形状に画像上で輝くので、イメージガイドファイバー２３の外周の輪郭を円形状の輝点の集合体として画像に捕らえ、表示装置１２の画面に表示することができる。
In order to display the outer peripheral contour of the
以上のように照明光を照射することで、イメージガイドファイバー２３から得られる光の輝点の集合体としての円形状の領域と対物レンズ２５から得られる黒い円形状の領域を認識し易くできる。なお、対物レンズ２５に対し斜め方向から光を照射して対物レンズ２５の黒い円形状の画像を得るために、照明装置として、円環状に光源を配置したリング状の光源を対物レンズ２５の直上に配置し、対物レンズ２５の上面に対し斜め上方から複数の光源で照明光を照射しても良い。
By irradiating illumination light as described above, it is possible to easily recognize a circular region as an aggregate of bright spots of light obtained from the
制御装置１１は、第１の撮像装置９６が捕らえた光の輝点の集合体の円形状画像の外周輪郭と、黒い円形状の画像の外周輪郭をそれぞれ検出し、それらの外周輪郭が一致するようにアクチュエーター３をＸ軸方向とＹ軸方向に移動させてイメージガイドファイバー２３の先端部と対物レンズ２５の先端部の軸芯位置合わせを行う。
この場合のアクチュエーター３による位置合わせは、対物レンズ２５の上方に位置するイメージガイドファイバー２３の平面視的位置合わせ、即ち、Ｘ軸方向とＹ軸方向の位置合わせで芯ずれの出ないような位置合わせを行う。
The
In this case, the alignment by the actuator 3 is a planar alignment of the
なお、図１７（ａ）はアクチュエーター３による位置合わせがある程度進んで画面上にイメージガイドファイバー２３の外周輪郭を示す光の輝点の円形状の集合体の外周輪郭２Ａと、対物レンズ２５の外周輪郭を示す黒い円形状の外周輪郭２５Ａが部分的に重なって表示された範囲を示しているが、イメージガイドファイバー２３の先端部と対物レンズ２５の先端部が図１７（ａ）に示す状態から更に離れている場合は表示装置１２の画面上に輝点の集合体の輪郭と黒い円形状の外周輪郭は表示装置１２には表示されない。
しかし、制御装置１１は図１７（ａ）で示す範囲から外れた位置に存在するイメージガイドファイバー２３の先端部と対物レンズ２５の先端部であっても、それらの外周輪郭を認識して両者の位置合わせを行い、図１７（ａ）に示す状態になるように徐々に両者の外周輪郭を位置合わせしつつ最終的に両者の外周輪郭が完全一致するまで位置合わせを行う。
In FIG. 17A, the alignment by the actuator 3 proceeds to some extent, and the outer peripheral contour 2A of the circular aggregate of bright spots indicating the outer peripheral contour of the
However, the
図１７（ａ）は表示装置１２の画面上に表示できる所定の領域として光の輝点の集合体の外周輪郭と黒い円形状画像の外周輪郭が画面上に大きく表示される領域を示しているが、図１７（ａ）に示す表示領域は第１の撮像装置９５の前段に設けられている顕微鏡９５の倍率調整により任意の範囲に変更することができる。このように顕微鏡９５による拡大画像によりイメージガイドファイバー２３の拡大画像の外周輪郭と対物レンズ２５の拡大画像の外周輪郭を位置合わせすることで、拡大しながらの外周輪郭位置合わせにより、正確な位置決め作業ができる。
FIG. 17A shows a region where the outer peripheral contour of the aggregate of bright spots and the outer peripheral contour of the black circular image are displayed on the screen as predetermined regions that can be displayed on the screen of the
制御装置１１は、図１７（ａ）に示す第１の撮像装置９６からの画像表示に加え、図１７（ｂ）に示すようにアクチュエーター３の動作に基づくイメージガイドファイバー２３の先端部と対物レンズ２５の位置情報表示、位置設定情報表示等も行う。加えて制御装置１１は、図１７（ｃ）に示すように第２の撮像装置９８または第３の撮像装置９９から得られる対物レンズ２５とイメージガイドファイバー２３の先端部の映像も表示する機能を有する。
第２の撮像装置９８からの映像は一例として図４（ｂ）に示すように、第３の撮像装置９８からの映像は一例として図４（ｃ）に示すように表示装置１２の画面上に表示される。また、イメージガイドファイバー２３からの輝点の集合体として円形状の外周輪郭２３Ａの画像と黒い円形状の対物レンズ２５の外周輪郭２５Ａを重ね合わせて位置調整津している状態を図４（ｄ）に示しておく。また、制御装置１１は表示装置１２に対し、図４（ｅ）に示すように、位置情報、設定情報等も表示するので、図４（ｅ）に表示形態の一例として記載しておく。
In addition to the image display from the
As an example, an image from the
対物レンズ２５に対するイメージガイドファイバー２３のＸ軸Ｙ軸方向の位置合わせが終了したならば、制御装置１１はアクチュエーター３を動作させてＺ軸方向の位置合わせを行う。
ここで、照明器８３を作動させて投光器８３ａから光を照射して反射板８９を介し上向きに照明光を照射する。この照明光により光拡散板９２は自らが光るので、ガイドチャート８２を裏面側から均一に照らすことができる。
光拡散板９２は、透光性で表面を曇り処理したものであれば、いずれの材料から構成されていても良く、曇りガラス、表面を曇り処理した樹脂基板等のいずれの材料でも良く、光を拡散する機能を有していればよい。
When the alignment of the
Here, the
The
この場合、イメージガイドファイバー２３を介して第１の撮像装置９６が写す画像はガイドチャート８２に印刷されているガイド目盛８２ａを映し出す。ガイド目盛８２ａが表示されている状態を図４（ｄ）、図１８に例示する。なお、図４（ｄ）、図１８はＸ軸方向Ｙ軸方向の位置合わせ途中のガイド目盛８２ａの表示状態を示しているので、外周輪郭２３Ａ、２５Ａはずれているが、Ｚ軸方向の位置合わせ段階で外周輪郭２３Ａ、２５Ａは既に位置合わせされている。
制御装置１１はアクチュエーター３を動作させてＺ軸方向の位置合わせを行う場合、ガイドチャート８２に印刷されているガイド目盛８２ａにピントが合った状態を原点位置として記憶し、この原点位置から僅かに離れた位置（例えば１０μｍ程度上方）までイメージガイドファイバー２３の先端位置と対物レンズ２５の上端位置を離間する。この離間位置にて接着剤の注入器１１１を用いてイメージガイドファイバー２３の先端と対物レンズ２５の上端の隙間にＵＶ硬化型の光学接着剤を注入する。
In this case, an image taken by the
When the
光学接着剤の注入後、アクチュエーター３を動作させてイメージガイドファイバー２３の後端部からの画像でガイド目盛８２ａにピントが合う先の原点位置までイメージガイドファイバー２３を移動させ、この原点位置にてＵＶ硬化型接着剤に図示略のＵＶ光照射装置からのＵＶ光を照射して接着剤を硬化する。
以上の操作によりイメージガイドファイバー２３の先端部に対し軸芯ずれを引き起こすことなく、イメージガイドファイバー２３の先端部に対し適正な離間距離で対物レンズ２５を接着することができる。また、ＵＶ硬化型の接着剤を用いるので、対物レンズ２５を接着する工程の時間短縮ができる。
After the injection of the optical adhesive, the actuator 3 is operated to move the
With the above operation, the
イメージガイドファイバー２３の先端部に対物レンズ２５を正確に位置決めしつつ固定したならば、イメージガイドファイバー２３の先端部を対物レンズ２５とともにステンレス鋼製の遮光管３０の内部に挿通し、イメージガイドファイバー２３の先端部外周および対物レンズ２５外周と遮光管３０との隙間部分にライトガイドファイーを挿入してゆき、更にそれらを支持管３１に挿入することで図６に示す構成を得ることができる。
If the
以上説明したように構成した血管内視鏡２１は、先端部にステンレス鋼製の遮光管３０を備えているので、血管内視鏡２１を血管の内部に進入させた状態でＸ線撮影することにより、ライトガイドファイバー２２とイメージガイドファイバー２３に対しＸ線透過率の異なるステンレス鋼製の遮光管３０を目印とすることができ、血管内視鏡２１の先端位置をＸ線撮影で容易に監視できる特徴がある。
Since the
なお、本実施形態の説明では位置決め装置Ａを血管内視鏡２１に適用した一形態について説明したが、本実施形態の構造は血管内視鏡に限らず、工業用内視鏡あるいは一般臓器用内視鏡などのように血管用途以外の他の用途の内視鏡に広く適用できるのは勿論である。
これらの内視鏡一般構造であっても、細径のイメージガイドファイバーの先端部に細径の対物レンズを接着する場合に高い取付精度が必要であるので、先に説明した位置決め装置Ａを用いて正確な位置決め操作に基づき、対物レンズを接着することができる。
In the description of the present embodiment, one mode in which the positioning device A is applied to the
Even with these general endoscope structures, since a high mounting accuracy is required when a thin objective lens is bonded to the tip of a thin image guide fiber, the positioning device A described above is used. The objective lens can be bonded based on accurate positioning operation.
Ａ…位置決め装置、１…フレーム構造体、２…第１の支持基盤、３…アクチュエーター、５…支持アーム、６…第１の支持ユニット、７…レンズ支持ユニット、８…第２の支持基盤、９…位置調整ユニット、１０…撮像装置ユニット、１１…制御装置、１２…表示装置、１３…キーボード装置、１５…マウス、２１…血管内視鏡、２２…ライトガイドファイバー、２３…イメージガイドファイバー、２３Ａ…外周輪郭、２５…対物レンズ、２５Ａ…外周輪郭、６４…支持台、６５…主架台、６６…副架台、Ｓ…空間部、６７…ベース架台、６９、７１…支持プレート、７５…調整ボルト、８２…ガイドチャート、８３…照明器、８４…支持機構、８５…検査ユニット、８８…支持板、９６…第１の撮像装置、９８…第２の撮像装置、９９…第３の撮像装置、１１０…照明装置、１１１…注出器。
DESCRIPTION OF SYMBOLS A ... Positioning device, 1 ... Frame structure, 2 ... First support base, 3 ... Actuator, 5 ... Support arm, 6 ... First support unit, 7 ... Lens support unit, 8 ... Second support base, DESCRIPTION OF
Claims (8)
前記イメージガイドファイバーの先端部を把持する支持アームと、該支持アームを縦横高さの３軸方向に移動させて前記イメージガイドファイバーの先端部を３軸方向に移動させるアクチュエーターと、
前記支持アームが支持した前記イメージガイドファイバー先端の前方側に設置された支持台と、該支持台に設けられて前記対物レンズを前記イメージガイドファイバーの先端に対向させて支持する支持機構と、
前記支持台に隣接されて前記対物レンズの前記イメージガイドファイバー側と反対側に設置されたガイドチャートと、
前記イメージガイドファイバーの基端側に設置されて前記イメージガイドファイバーを介し送られてくる前記ガイドチャートの画像を撮影する撮像装置と、
前記イメージガイドファイバーを介し前記撮像装置に撮影された前記対物レンズの外周輪郭と前記イメージガイドファイバーを介し前記撮像装置に撮影された前記イメージガイドファイバー先端部の外周輪郭をそれぞれ検出して両者の外周輪郭を合致するように前記アクチュエーターを動作させる機能と、
前記撮像装置と前記アクチュエーターに接続されて前記撮像装置が撮影した前記ガイドチャート画像のピント合わせ状態に応じて前記アクチュエーターを作動させ、前記対物レンズの端部に対する前記イメージガイドファイバーの先端位置間隔を調節する機能を備えた制御装置を備えたことを特徴とする対物レンズ位置決め装置。 An objective lens positioning device that aligns and bonds an objective lens to the tip of an image guide fiber,
A support arm that grips the tip of the image guide fiber, and an actuator that moves the support arm in three axial directions of vertical and horizontal heights to move the tip of the image guide fiber in three axial directions;
A support base installed on the front side of the front end of the image guide fiber supported by the support arm, and a support mechanism that is provided on the support base and supports the objective lens against the front end of the image guide fiber;
A guide chart installed on the opposite side of the image guide fiber side of the objective lens adjacent to the support;
An imaging device that captures an image of the guide chart installed on the proximal end side of the image guide fiber and sent via the image guide fiber;
An outer periphery contour of the objective lens photographed by the imaging device via the image guide fiber and an outer contour of the distal end portion of the image guide fiber photographed by the imaging device via the image guide fiber are detected, respectively. A function of operating the actuator to match the contour;
The actuator is operated in accordance with the focus state of the guide chart image captured by the imaging device connected to the imaging device and the actuator, and the tip position interval of the image guide fiber with respect to the end of the objective lens is adjusted. An objective lens positioning device comprising a control device having a function of
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