JP5607113B2 - Endoscope - Google Patents
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本発明は、被写体を観察する対物レンズ群における少なくとも1つのレンズが、対物レンズ群の光軸方向に対して移動自在な移動レンズを構成することにより、対物レンズ群の光学特性を可変できる内視鏡に関する。 In the present invention, at least one lens in an objective lens group for observing a subject constitutes a movable lens that is movable with respect to the optical axis direction of the objective lens group, so that the optical characteristics of the objective lens group can be varied. Regarding mirrors.
近年、内視鏡は、医療分野及び工業用分野において広く利用されている。内視鏡は、細長い挿入部を管路内に挿入することによって、管路内を観察することができる。 In recent years, endoscopes are widely used in the medical field and the industrial field. The endoscope can observe the inside of the duct by inserting an elongated insertion portion into the duct.
また、内視鏡、例えば電子内視鏡の挿入部における挿入方向先端側の先端部内には、管路内を観察する用の複数の対物レンズ群からなる対物光学系や、CCD等の固体撮像素子が設けられているのが一般的であり、電子内視鏡は、固体撮像素子により、対物光学系によって結像された管路内の観察部位の像が撮像される構成になっている。 In addition, an endoscope, for example, an objective optical system composed of a plurality of objective lens groups for observing the inside of a duct, or a solid-state imaging device such as a CCD, is disposed in the distal end portion in the insertion direction of an insertion portion of an electronic endoscope. An element is generally provided, and an electronic endoscope is configured such that an image of an observation site in a duct formed by an objective optical system is captured by a solid-state image sensor.
さらに、対物光学系における複数の対物レンズ群の内、少なくとも1つのレンズを、対物光学系の光軸方向に対して移動自在な移動レンズとすることにより、移動レンズを光軸方向に移動させて、対物光学系の観察部位に対する焦点深度や、結像倍率、視野角等の光学特性を可変できる、例えば1倍〜100倍までの観察部位に対する通常観察〜拡大観察までが可能な構成を具備するズーム内視鏡も周知である。ズーム内視鏡を用いて観察を行えば、例えば医療用の内視鏡であれば、体腔内の観察部位における粘膜や毛細血管の構造等の観察を行うことができる。 Furthermore, by making at least one of the plurality of objective lens groups in the objective optical system a movable lens that is movable with respect to the optical axis direction of the objective optical system, the movable lens is moved in the optical axis direction. The optical depth of the objective optical system with respect to the observation part, the optical characteristics such as the imaging magnification and the viewing angle can be varied, for example, a structure capable of normal observation to magnified observation with respect to the observation part of 1 to 100 times is provided. Zoom endoscopes are also well known. If observation is performed using a zoom endoscope, for example, in the case of a medical endoscope, it is possible to observe the structure of the mucous membrane and capillaries at the observation site in the body cavity.
ここで、上述したような移動レンズを光軸方向に移動させる機構は、種々提案されている。例えば特許文献1には、内視鏡が、移動レンズを保持するレンズ枠と、該レンズ枠から移動レンズの径方向に突出して形成された突出部と、該突出部に光軸方向の先端が固定されるとともに後端が内視鏡の操作部に設けられた焦点調整レバーに固定されたワイヤとを具備することにより、焦点調整レバーの操作に応じて、ワイヤを牽引弛緩してレンズ枠、即ち移動レンズを光軸方向に移動させる構成が開示されている。
Here, various mechanisms for moving the moving lens as described above in the optical axis direction have been proposed. For example, in
また、特許文献2には、内視鏡が、移動レンズに相当する焦点レンズ群を保持する撮像光学枠と、該撮像光学枠の光軸方向の後端に一端が固定され他端が焦点レンズ群よりも光軸方向後方に位置する撮像素子を保持する撮像素子枠に固定された光軸方向に伸縮自在な2本の形状記憶合金と、該2本の形状記憶合金が光軸方向に伸縮するよう2本の形状記憶合金を同時に通電状態または非通電状態にする通電機構とを具備している構成が開示されている。通電機構による2本の形状記憶合金への通電、非通電に応じた2本の形状記憶合金の光軸方向への同調した伸縮に伴い、焦点レンズ群を光軸方向へ移動させることができる。 In Patent Document 2, an endoscope has an imaging optical frame that holds a focal lens group corresponding to a moving lens, and one end is fixed to the rear end in the optical axis direction of the imaging optical frame, and the other end is a focal lens. Two shape memory alloys that can be expanded and contracted in the optical axis direction, which are fixed to an imaging element frame that holds an imaging element positioned behind the group in the optical axis direction, and the two shape memory alloys that expand and contract in the optical axis direction Thus, a configuration is disclosed that includes an energization mechanism for simultaneously energizing or de-energizing two shape memory alloys. The focusing lens group can be moved in the optical axis direction in accordance with the energization of the two shape memory alloys by the energization mechanism and the synchronized expansion and contraction of the two shape memory alloys in the optical axis direction in response to the non-energization.
さらに、その他にも、静電アクチュエータを用いて移動レンズを保持するレンズ枠を光軸方向に移動させる構成や、直動カムを用いて移動レンズを保持するレンズ枠を光軸方向に移動させる構成が周知である。 In addition, a configuration in which the lens frame that holds the moving lens is moved in the optical axis direction using an electrostatic actuator, or a configuration in which the lens frame that holds the moving lens is moved in the optical axis direction using a linear motion cam Is well known.
ところで、近年、観察部位に対する1倍〜100倍までの通常観察及び拡大観察ができるズーム内視鏡の他、例えば医療用の内視鏡であれば、体腔内の観察部位における組織の細胞レベルの観察を行うことができる、1倍〜500倍までの観察部位に対する通常観察〜超拡大観察(以下、ECS(Endo Cyto Scope)観察と称す)までを、複数の対物レンズ群からなる1つの対物光学系で行うことができるズーム内視鏡も周知である。 By the way, in recent years, in addition to a zoom endoscope capable of normal observation and magnified observation up to 1 to 100 times with respect to an observation site, for example, a medical endoscope, the cell level of a tissue in an observation site in a body cavity One objective optical system consisting of a plurality of objective lens groups, from normal observation to super-magnification observation (hereinafter referred to as ECS (Endo Cyto Scope) observation) from 1 to 500 times that can be observed. Zoom endoscopes that can be performed in a system are also well known.
ECS観察が行える内視鏡によれば、組織観察を行う際、手術や内視鏡の処置具を用いた切除等により、組織細胞の採取を行う必要がなくなるため、検査における被検者の苦痛を低減させることができる。 According to an endoscope that can perform ECS observation, it is not necessary to collect tissue cells by surgery or excision using a treatment tool of an endoscope when performing tissue observation. Can be reduced.
ここで、複数の対物レンズ群からなる1つの対物光学系でECS観察を行うには、内視鏡の挿入部の先端部を小型化する目的から、移動レンズの移動量を、微少量、例えば0.6mm〜1.0mmの範囲に設定しなくてはならない。 Here, in order to perform ECS observation with one objective optical system composed of a plurality of objective lens groups, the moving amount of the moving lens is set to a small amount, for example, for the purpose of downsizing the distal end portion of the insertion portion of the endoscope. It must be set in the range of 0.6 mm to 1.0 mm.
しかしながら、特許文献1に開示された構成にように、ワイヤで移動レンズを保持するレンズ枠を移動させる構成においては、移動レンズの移動量が微少量であることを考慮すると、焦点調整レバーの小さなストローク操作で、移動レンズを、1倍〜500倍まで移動させざるを得ない。よって、この構成では、焦点調整レバーの操作が敏感になるため、移動レンズを微少量移動させる調整を行うことが難しく、観察者の所望の位置、例えば、50倍観察、100倍観察、200倍観察、300倍観察を行う位置に移動レンズを位置させるには、熟練を要するといった問題があった。
However, in the configuration in which the lens frame that holds the moving lens with the wire is moved as in the configuration disclosed in
また、特許文献2に開示された構成のように、2本の形状記憶合金の光軸方向への伸縮を用いて移動レンズに相当する焦点レンズ群を移動させる構成では、2本の形状記憶合金への通電、非通電により、2本の形状記憶合金を同調させて同時に収縮させるため、1倍、500倍への移動は容易に行えるが、観察者の所望の位置、例えば50倍、100倍、200倍、300倍といった位置に精度良く焦点レンズ群を移動させるには、通電制御が難しいといった問題があった。 Further, as in the configuration disclosed in Patent Document 2, in the configuration in which the focus lens group corresponding to the moving lens is moved using the expansion and contraction of the two shape memory alloys in the optical axis direction, the two shape memory alloys are used. By energizing and de-energizing the two shape memory alloys, the two shape memory alloys are synchronized and contracted at the same time, so it can be easily moved to 1x and 500x, but the observer's desired position, for example, 50x, 100x In order to move the focusing lens group to a position such as 200 times and 300 times with high accuracy, there is a problem that energization control is difficult.
さらには、静電アクチュエータや直動カムを用いた構成では、移動レンズを移動させる機構が大型化してしまうことから、先端部が大径化してしまうといった問題があった。 Furthermore, in the configuration using the electrostatic actuator and the linear motion cam, the mechanism for moving the moving lens is increased in size, so that there is a problem that the diameter of the tip is increased.
本発明の目的は、上記問題点に鑑みてなされたものであり、挿入部の先端部を大径化することなく、簡単な構造により、容易に移動レンズを精度良く観察者の所望の位置に移動させることができる構成を具備する内視鏡を提供するにある。 The object of the present invention has been made in view of the above problems, and easily moves the moving lens to a desired position of an observer with a simple structure without increasing the diameter of the distal end of the insertion portion. It is in providing the endoscope which comprises the structure which can be moved.
上記目的を達成するため本発明の一態様による内視鏡は、被写体を観察する対物レンズ群における所定のレンズが、前記対物レンズ群の光軸方向に対して移動自在な移動レンズを構成することにより、前記対物レンズ群による観察倍率を可変できる内視鏡において、前記対物レンズ群を構成し、前記観察倍率を所定の観察倍率以下に可変させる第1の移動レンズと、前記対物レンズ群を構成し、前記観察倍率を前記所定の観察倍率以上に可変させる第2の移動レンズと、前記第1の移動レンズを保持するとともに前記光軸方向に移動可能な第1の移動レンズ枠と、前記第2の移動レンズを保持するとともに前記光軸方向に移動可能な第2の移動レンズ枠と、前記観察倍率を前記所定の観察倍率以下に可変させるよう、前記第1の移動レンズ枠を、第1の動作により、第1の移動範囲内で移動させる第1の移動部材と、前記観察倍率を前記所定の観察倍率以上に可変させるよう、前記第2の移動レンズ枠を、単位時間当たりの移動量が前記第1の動作より小さい第2の動作により、第2の移動範囲内で移動させる第2の移動部材と、を具備する。 In order to achieve the above object, an endoscope according to an aspect of the present invention forms a moving lens in which a predetermined lens in an objective lens group for observing a subject is movable with respect to the optical axis direction of the objective lens group. In the endoscope in which the observation magnification by the objective lens group can be varied, the objective lens group is configured, the first moving lens is configured to vary the observation magnification below a predetermined observation magnification, and the objective lens group is configured A second moving lens that varies the observation magnification beyond the predetermined observation magnification; a first moving lens frame that holds the first moving lens and is movable in the optical axis direction; a second movable lens frame which is movable in the optical axis direction with holding the second movable lens, so as to vary the said observation magnification below the predetermined observation magnification, the first movable lens frame The first moving member is moved within the first moving range by the first operation, and the second moving lens frame is moved per unit time so as to vary the observation magnification beyond the predetermined observation magnification. And a second moving member that moves within a second moving range by a second operation that is smaller than the first operation.
本発明によれば、挿入部の先端部を大径化することなく、簡単な構造により、容易に移動レンズを精度良く観察者の所望の位置に移動させることができる構成を具備する内視鏡を提供することができる。 According to the present invention, an endoscope having a configuration capable of easily moving a moving lens to a desired position of an observer with a simple structure without increasing the diameter of the distal end portion of the insertion portion. Can be provided.
以下、図面を参照して本発明の実施の形態を説明する。尚、以下に示す実施の形態において、内視鏡は、医療用の内視鏡を例に挙げて説明する。 Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings. In the embodiment described below, the endoscope will be described by taking a medical endoscope as an example.
(第1実施の形態)
図1は、第1実施の形態の内視鏡を具備する内視鏡装置の外観を示す斜視図である。
図1に示すように、内視鏡装置126は、内視鏡116と周辺装置136とにより構成されている。内視鏡116は、操作部104と、挿入部101と、ユニバーサルコード117とから主要部が構成されている。
(First embodiment)
FIG. 1 is a perspective view illustrating an appearance of an endoscope apparatus including the endoscope according to the first embodiment.
As shown in FIG. 1, the
周辺装置136は、架台226に配置された、光源装置124と、ビデオプロセッサ123と、接続ケーブル122と、キーボード224と、モニタ125とから主要部が構成されている。また、このような構成を有する内視鏡116と周辺装置136とは、コネクタ118により互いに接続されている。
The
内視鏡116の操作部104に、湾曲操作ノブ105と、ズームレバー106と、送気送水操作釦107と、吸引操作釦108と、処置具挿入口114とが配設されている。
A
内視鏡116の挿入部101は、先端部109と湾曲部102と可撓管部103とにより構成されている。湾曲部102は、操作部104に設けられた湾曲操作ノブ105により湾曲操作されるものであり、先端部109と可撓管部103との間に配設されている。
The
先端部109の挿入方向先端側(以下、単に先端側と称す)の先端面に、後述する撮像ユニット300における対物レンズ群100(いずれも図2参照)の挿入方向先端側に位置する対物レンズ1(図2参照)が配設されている。
The
また、先端部109の先端面に、対物レンズ1の表面に水や空気等の流体を噴きつけて対物レンズ1の表面を洗浄するノズル111と、照明窓112と、図示しない処置具挿通路を兼ねた吸引管路の先端開口113とが配設されている。
Further, a nozzle 111 for cleaning the surface of the
また、先端部109に、後述する撮像ユニット300における撮像装置320(いずれも図2参照)が内蔵されている。
Further, an imaging device 320 (both see FIG. 2) in the
ノズル111からは、操作部104の送気送水操作釦107の釦操作により、気体と液体とが選択的に噴出される。処置具挿通路を兼ねた吸引管路の先端開口113からは、操作部104の吸引操作釦108の釦操作により、挿入部101内に処置具挿入口114から先端開口113まで設けられた処置具挿通路を兼ねた吸引管路を介して、体腔内の粘液等が選択的に回収される。
Gas and liquid are selectively ejected from the nozzle 111 by the button operation of the air / water
内視鏡116のユニバーサルコード117の先端に、コネクタ118が設けられ、このコネクタ118は、周辺装置136の光源装置124に接続されている。コネクタ118に、図示しないライトガイドの端部を構成する図示しないライトガイド用口金や後述する信号ケーブル17(図2参照)の端部が接続された電気接点部等が配設されている。さらに、コネクタ118に、光源装置124をビデオプロセッサ123に電気的に接続するための接続ケーブル122が接続されている。
A
ライトガイドは、コネクタ118の上述したライトガイド用口金から、ユニバーサルコード117内、操作部104内及び挿入部101内を介して先端部109内の照明窓112に近接する位置まで挿通されており、光源装置124からの照明光を照明窓112に送り、照明光を、照明窓112を介して体腔内に拡開照射するものである。
The light guide is inserted from the above-described light guide base of the
また、信号ケーブル17は、先端部109内の撮像装置320の後述する固体撮像素子13に電気的に接続された後述する基板14(いずれも図2参照)から、挿入部101内、操作部104内及びユニバーサルコード117内を介して、コネクタ118内の上述した電気接点部まで挿通されており、撮像装置320の固体撮像素子13で撮像した像の電気信号を、ビデオプロセッサ123へと伝達するものである。
In addition, the
次に、先端部109内に設けられた撮像ユニット300の構成について、図2〜図6を用いて説明する。図2は、図1の内視鏡の挿入部の先端部内に設けられた撮像ユニットの構成の概略を示す断面図、図3は、図2中の移動レンズ枠を移動レンズとともに拡大して示す斜視図、図4は、図2中の第2固定レンズ枠を拡大して示す斜視図、図5は、図4の第2固定レンズ枠を下方から見た底面図、図6は、図2の移動レンズ枠の移動を示す撮像ユニットの部分断面図である。
Next, the configuration of the
図2に示すように、撮像ユニット300は、複数の対物レンズ1、3、4、5、8、9、10から構成された対物レンズ群100と、第1固定レンズ枠26と、レンズ抑え6と、移動レンズ枠180と、第2固定レンズ枠27と、移動レンズ枠180を光軸方向Kに複数の異なる動作により移動させる移動部材29、30と、リング状枠18と、アクチュエータ保護枠19と、素子枠28と、保護枠15と、熱収縮チューブ16と、熱可塑性樹脂149とにより主要部が構成されている。
As shown in FIG. 2, the
第1固定レンズ枠26は、対物レンズ群100の内、対物レンズ1、3を対物レンズ群100の光軸方向Kの先端側(以下、単に先端側と称す)で保持するとともに、対物レンズ4、5を光軸方向Kの後端側(以下、単に後端側と称す)で保持する枠である。
The first
対物レンズ1と対物レンズ3との間には、絞り2が設けられている。また、対物レンズ5は、第1の固定レンズ枠26の後端側において、レンズ抑え6を介して保持されている。さらに、レンズ抑え6にも、絞り7が設けられている。
A diaphragm 2 is provided between the
第1固定レンズ枠26の後端側の外周に、光軸方向Kに所定の長さを有する第2固定レンズ枠27の先端側の内周が嵌合されて固定されている。
The inner periphery on the front end side of the second
また、第2固定レンズ枠27の先端側の外周に、リング状枠18の内周が嵌合されて固定されており、リング状枠18の外周及び第2固定レンズ枠27の後端側に形成された外向フランジ部27fの外周に、第2の固定レンズ枠27を光軸方向Lに沿って覆うアクチュエータ保護枠19の内周が嵌合されて固定されている。
Further, the inner periphery of the ring-shaped
さらに、第2固定レンズ枠27は、該第2固定レンズ枠27の後端側の内周に、対物レンズ群100の内、対物レンズ9、10を保持している。また、第2固定レンズ枠27の後端の内周に、素子枠28の先端側の外周が嵌合されて固定されている。
Further, the second
素子枠28の後端側の外周に、光軸方向Kに所定の長さを有する保護枠15の先端側の内周が嵌合されて固定されている。また、保護枠15の外周には、保護枠15を覆う熱収縮チューブ16が固定されている。熱収縮チューブ45の後端側は、信号ケーブル17の先端側に固定されている。
The inner periphery on the front end side of the
撮像装置320は、対物レンズ群100の光軸方向Kの後方(以下、単に後方と称す)において、保護枠15及び熱収縮チューブ16によって閉塞された気密な空間に、熱可塑性樹脂149とともに配設されている。
The
また、撮像装置320は、固体撮像素子13と、カバーガラス12と、芯出しカバーガラス11と、積層基板またはリジット基板により構成された基板14と、信号ケーブル17とにより主要部が構成されている。
The
固体撮像素子13の撮像面に、該撮像面を保護するカバーガラス12が貼着されており、該カバーガラス12の先端側の面に、カバーガラス12よりも外形の大きい芯出しカバーガラス11が貼着されている。尚、芯出しカバーガラス11は、外周が素子枠28の内周に固定されているとともに、先端面の外縁部が、素子枠28の光軸方向Kの中途位置に形成された内向フランジ部28fの後端面に固定されている。
A
また、固体撮像素子13には、基板14が電気的に接続されており、基板14に、信号ケーブル17より延出したリード線が電気的に接続されている。
In addition, a
第2固定レンズ枠27の図2中の上下に、それぞれ図4、図5に示すように、光軸方向Kに沿ったスリット27sが形成されており、該2本のスリット27sに、移動レンズ枠180における移動レンズ8の径方向に突出する図3に示す2本の突出部180tが、光軸方向Kにスライド嵌入されている。尚、移動レンズ枠180は、対物レンズ群100の内、光軸方向Kに進退移動自在な移動レンズ8を保持している。
As shown in FIGS. 4 and 5, respectively, slits 27s along the optical axis direction K are formed above and below the second
このことにより、移動レンズ枠180は、各スリット27sに2本の突出部180tがガイドされて、光軸方向Kに進退移動自在となっている。即ち、移動レンズ枠180に保持された移動レンズ8が、第2固定レンズ枠27内において、光軸方向Kに進退移動自在となっている。
As a result, the
また、各スリット27sよりも第2固定レンズ枠27の図2中上下方向にそれぞれ突出した移動レンズ枠180の各突出部180tの部位は、第2固定レンズ枠27の外周、リング状枠18の後端面、外向フランジ部27fの先端面、アクチュエータ保護枠19の内周面によって形成された空間190内に位置している。よって、移動レンズ枠180が光軸方向Kに進退移動した際、各突出部180tも、空間190内において、光軸方向Kに進退移動自在となっている。
Further, the portions of the projecting
各突出部180tの後端面に、移動部材29、30を構成する各バネ21A、21Bの先端が固定されており、外向フランジ部27fの先端面に、各バネ21A、21Bの後端が接続されている。即ち、各突出部180tと外向フランジ部27fとの間に、光軸方向Kに沿ってバネ21A、21Bがそれぞれ設けられている。各バネ21A、21Bは、各突出部180tを先端側に付勢することにより、移動レンズ枠180を、先端側に移動させるものである。
The distal ends of the
また、各突出部180t及び外向フランジ部27fには、それぞれ光軸方向Kに貫通するとともに、互いに対向する貫通孔180h、27hが形成されている。各貫通孔180h、27hには、光軸方向Kに沿って延在する移動部材29、30を構成する形状記憶合金22A、22Bがそれぞれ挿通されており、各形状記憶合金22A、22Bの先端は、各突出部180tの先端面に、固定部材20によってそれぞれ固定されている。
In addition, each projecting
また、各形状記憶合金22A、22Bの後端側において、操作部104のズームレバー106(図1参照)の操作に伴って、形状記憶合金22A、22Bの電源側22pに電流を供給する電源線24A、24Bが電気的に接続されているとともに、形状記憶合金22A、22BのGND側22mに電流を供給するGND線25A、25Bが電気的に接続されている。
Further, on the rear end side of each
尚、電源線24A、24B、GND線25A、25Bは、挿入部101、操作部104、ユニバーサルコード117、コネクタ118、接続ケーブル122を介して、ビデオプロセッサ123に接続されており、ビデオプロセッサ123内の図示しない制御装置が、形状記憶合金22A、22Bの発熱に伴う抵抗値を検出することにより、形状記憶合金22A、22Bの電源側22p及びGND側22mに供給する電流量を制御している。
The
形状記憶合金22A、22Bは、電流の供給によって、発熱しながら光軸方向Kに収縮する。即ち、形状記憶合金22Aに電流が供給されると、形状記憶合金22Aの先端が各突出部180tに固定された移動レンズ枠180は、形状記憶合金22Aの複数の異なる動作を構成する第1の動作である第1の収縮に伴い、光軸方向Kの後端側に、図6に示すように、形状記憶合金22Aに電流が供給されていないバネ21A、21Bの付勢によって規定されている位置P1から、バネ21A、21Bの付勢に抗して第1の移動範囲L1内において移動する。
The
尚、位置P1は、本実施の形態において、対物レンズ群100の光学特性を変化させる観察倍率が、通常観察に用いる1倍となる位置であると規定する。また、形状記憶合金22Aの第1の収縮により、移動レンズ枠180が第1の移動範囲L1内でしか移動できないのは、即ち、第1の移動範囲L1内の最後端位置P2よりも後端側に移動できないのは、バネ21A、21Bの付勢力によるものである。
In the present embodiment, the position P1 is defined as a position where the observation magnification for changing the optical characteristics of the
移動レンズ枠180を位置P2まで移動させた状態において、さらに、形状記憶合金22Bに電流が供給されると、形状記憶合金22Bの先端が各突出部180tに固定された移動レンズ枠180は、形状記憶合金22Bの複数の異なる動作を構成する第2の動作である第2の収縮に伴い、光軸方向Kの後端側に、図6に示すように、位置P2から、バネ21A、21Bの付勢に抗して第2の移動範囲L2内において移動する。尚、第2の位置範囲L2の最後端位置をP3と規定する。
In the state where the moving
即ち、移動レンズ枠180は、第1の収縮では、バネ21A、21Bの付勢力のため、第1の移動範囲L1内のみしか移動できなかったのが、第1の収縮に加え第2の収縮を行うことにより、移動レンズ枠180は、バネ21A、21Bに付勢力に抗して、第2の移動範囲L2内をも移動可能となる。
That is, the moving
また、位置P2は、本実施の形態において、対物レンズ群100の観察倍率が、拡大観察に用いる、例えば100倍となる位置であると規定するとともに、位置P3は、本実施の形態において、対物レンズ群100の観察倍率が、ECS観察に用いる、例えば500倍となる位置であると規定する。
In addition, the position P2 is defined as a position at which the observation magnification of the
即ち、移動レンズ枠180は、形状記憶合金22Aの第1の収縮によって、対物レンズ群100の観察倍率が、設定倍率、例えば100倍よりも低い倍率である第1の移動範囲L1である1倍〜100倍の範囲内に位置するよう移動し、形状記憶合金22Aの第2の収縮によって、対物レンズ群100の観察倍率が、設定倍率、例えば100倍よりも高い倍率である第2の移動範囲L2である100倍〜500倍の範囲内に位置するよう後端側に移動する。
In other words, the moving
また、移動レンズ枠180における後端側への移動位置の調整、即ち、形状記憶合金22A、22Bの収縮量の調整は、ズームレバー106の操作量に伴う、形状記憶合金22A、22Bに電流を供給するビデオプロセッサ123内の制御装置による電流供給量の制御により行われる。
Further, the adjustment of the moving position of the moving
さらに、移動レンズ枠180における先端側への移動位置の調整、即ち、この場合における形状記憶合金22A、22Bの収縮量の調整も、ズームレバー106の操作量に伴う、形状記憶合金22A、22Bに電流を供給するビデオプロセッサ123内の制御装置による電流供給量の制御と、バネ21A、21Bの先端側への付勢により行われる。
Furthermore, adjustment of the moving position of the moving
また、この場合、バネ21A、21Bは、形状記憶合金22Aの第1の収縮に伴って、移動レンズ枠180が第1の移動範囲L1外に移動するのを規制する規制部材を構成するとともに、形状記憶合金22Bの第2の収縮に伴って、移動レンズ枠180が第2の移動範囲L2外に移動するのを規制する規制部材を構成している。
In this case, the
次に、このように構成された本実施の形態の内視鏡116の作用について説明する。
先ず、内視鏡116を用いて体腔内の検査を行う際は、操作者は、挿入部101を、体腔内に挿入する。その後、操作者は、対物レンズ群100で観察しながら、挿入部101を、体腔内の所望の観察部位まで体腔内において進行させる。尚、この際、移動レンズ枠180及び移動レンズ8は、図6に示すように、通常観察が行える位置P1に位置している。
Next, the operation of the
First, when examining the body cavity using the
その後、対物レンズ群100が、所望の観察部位を捉えた後、観察部位における粘膜や毛細血管の構造等の観察を行う、例えば1倍〜100倍までの拡大観察を行う場合は、操作者は、ズームレバー106を操作することにより、形状記憶合金22Aに、電源線24A、GND線25Aを介して、形状記憶合金22Aの電源側22p及びGND側22mから、電流を供給する。
Thereafter, when the
その後、形状記憶合金22Aは発熱し、第1の収縮を開始する。その結果、移動レンズ枠180及び移動レンズ8は、バネ21A、21Bの先端側への付勢に抗して、位置P1〜P2までの第1の移動範囲L1内における移動を開始する。即ち、対物レンズ群100の観察倍率が1倍〜100倍の範囲内となるよう移動レンズ枠180及び移動レンズ8は、移動を開始する。
Thereafter, the
この際、操作者は、ズームレバー106の操作量を調整すると、ビデオプロセッサ123内の制御装置が、形状記憶合金22Aの抵抗値を検出して、電流の供給量を調整することにより、形状記憶合金22Aの収縮率を調整して、移動レンズ枠180及び移動レンズ8を、1倍〜100倍の第1の移動範囲L1内において、操作者の所望の倍率の位置まで移動させて停止させる。
At this time, when the operator adjusts the operation amount of the
拡大観察後、操作者が、観察部位における組織の細胞レベルの観察を行うECS観察を行う場合は、さらに対物レンズ1が観察部位に近接するよう挿入部101を進行させた後、ズームレバー106を操作することにより、形状記憶合金22Aに、電源線24A、GND線25Aを介して、形状記憶合金22Aの電源側22p及びGND側22mから、電流を供給して、移動レンズ枠180及び移動レンズ8を、100倍に相当する位置P2まで移動させた後、さらに、ズームレバー106を、拡大観察を行う場合よりもさらに操作することにより、形状記憶合金22Bに、電源線24B、GND線25Bを介して、形状記憶合金22Bの電源側22p及びGND側22mから、電流を供給する。
When the operator performs ECS observation for observing the cell level of the tissue at the observation site after the magnification observation, the operator further advances the
その後、形状記憶合金22Bは発熱し、第2の収縮を開始する。その結果、移動レンズ枠180及び移動レンズ8は、バネ21A、21Bの先端側への付勢に抗して、位置P2〜P3までの第2の移動範囲L2内における移動を開始する。即ち、対物レンズ群100の観察倍率が100倍〜500倍の範囲内となるよう移動レンズ枠180及び移動レンズ8は、移動を開始する。
Thereafter, the
この際、操作者は、ズームレバー106の操作量を調整すると、ビデオプロセッサ123内の制御装置が、形状記憶合金22Bの抵抗値を検出して、電流の供給量を調整することにより、形状記憶合金22Bの収縮率を調整して、移動レンズ枠180及び移動レンズ8を、100倍〜500倍の第2の移動範囲L2内において、操作者の所望の倍率の位置まで移動させて停止させる。
At this time, when the operator adjusts the operation amount of the
このように、本実施の形態においては、内視鏡116は、拡大観察を行う際、観察倍率を変化させる移動レンズ8を保持する移動レンズ枠180を、移動部材29を構成するバネ21A、形状記憶合金22Aにより、1倍〜100倍に相当する第1の移動範囲L1内において移動させることができる構成を具備していると示した。
As described above, in the present embodiment, the
また、内視鏡116は、拡大観察に続いてECS観察を行う際、移動レンズ枠180を、移動部材30を構成するバネ21B、形状記憶合金22Bにより、100倍〜500倍に相当する第2の移動範囲L2内において移動させることができる構成を具備していると示した。
In addition, when the
さらに、バネ21A、21Bにより、形状記憶合金22Aの収縮に伴って、移動レンズ枠180が、第1の移動範囲L1外に移動してしまうことがないとともに、形状記憶合金22Bの収縮に伴って移動レンズ枠180が、第2の移動範囲L2外に移動してしまうことがないと示した。
Further, the moving
このことによれば、2つの移動部材29、30により、移動レンズ枠180及び移動レンズ8を、拡大観察のため1倍〜100倍まで移動させるのとは別の機構により、移動レンズ枠180及び移動レンズ8を、拡大観察のための1倍〜100倍までの移動とは別タイミングで、ECS観察のための100倍〜500倍まで移動させることができる。
According to this, the moving
よって、ズームレバー106の小さなストローク操作であっても、ビデオプロセッサ123内の制御装置は、各形状記憶合金22A、22Bに対する通電制御をより精度良く行うことができるため、観察者の所望の位置、例えば50倍、100倍、200倍、300倍といった所望の倍率となる位置に、移動レンズ枠180及び移動レンズ8を、容易かつ正確に移動させることができる。
Therefore, even when the
即ち、従来のように、移動レンズ枠180及び移動レンズ8を、1つの移動部材で移動させると、または2つ以上の移動部材であっても2つ以上の移動部材を同時に移動させると、移動レンズ枠180及び移動レンズ8の移動量は、上述したように微少量であるため、ズームレバー106の小さなストローク操作では、特に観察倍率の高くなるECS観察では、精度良く所望の倍率となる位置へ移動レンズ枠180を移動させることは難しい。
That is, if the moving
しかしながら、本実施の形態のように、2つの移動部材を用いて、かつ2つの移動制御を別途に行うことができることにより、特に、ECS観察専用の移動制御を行うことができることにより、移動レンズ枠180及び移動レンズ8を、所望の倍率となる位置に容易かつ正確に移動させることができる。
However, as in the present embodiment, two movement members can be used and two movement controls can be performed separately, and in particular, movement control dedicated to ECS observation can be performed. The 180 and the moving
また、移動レンズ枠180及び移動レンズ8の移動を、2つの突出部180tに対して2つの移動部材29、30にて行うことにより、従来のように、移動レンズ枠から突出した1つの突出部に対して1つの移動部材で行う場合よりも、移動に伴って、移動レンズ枠180が径方向にずれて、移動レンズ枠180のスライド移動不良の発生や光学特性が劣化する等がなく、スムーズに移動レンズ枠180を移動させることができる。
In addition, by moving the
さらに、先端部109内に、2つの移動部材29、30を設けるのみで、移動レンズ枠180及び移動レンズ8を精度良く移動させることができることから、先端部109が大径化してしまうことがない。
Furthermore, the moving
以上から、挿入部101の先端部109を大径化することなく、簡単な構造により、容易に移動レンズ8を精度良く観察者の所望の位置に移動させることができる構成を具備する内視鏡116を提供することができる。
As described above, an endoscope having a configuration capable of easily moving the moving
尚、以下、変形例を示す。
本実施の形態においては、移動部材29によって、移動レンズ枠180及び移動レンズ8は、1倍〜100倍に相当する第1の移動範囲L1内において移動自在となると示したが、第1の移動範囲L1における最後端位置P2に相当する倍率は、100倍に限定されないことは勿論である。この場合、バネ21A、21Bの付勢強度を変えることにより、位置P2に相当する倍率を拡大観察の範囲内において変化させることができる。
Hereinafter, modifications will be described.
In the present embodiment, it has been shown that the moving
また、本実施の形態においては、移動部材30により、移動レンズ枠180及び移動レンズ8は、100倍〜500倍に相当する第2の移動範囲L2内において移動自在となると示したが、第2の移動範囲L2における最後端位置P3に相当する倍率も、500倍に限定されないことは勿論である。この場合、バネ21A、21Bの付勢強度を変えることにより、位置P2に相当する倍率をECS観察の範囲内において変化させることができる。
Further, in the present embodiment, it has been shown that the
また、本実施の形態においては、バネ21A及びバネ21Bが、移動レンズ枠180及び移動レンズ8が第1の移動範囲L1外に移動するのを規制するとともに、移動レンズ枠180及び移動レンズ8が第2の移動範囲L2外に移動するのを規制すると示した。
Further, in the present embodiment, the
これに限らず、形状記憶合金22Aに、収縮に伴って移動レンズ枠180が第1の移動範囲L1しか移動できないものを用い、形状記憶合金22Bに、収縮に伴って移動レンズ枠180が第2の移動範囲L2しか移動できないものを用いれば、本実施の形態と同様の効果を得ることができる。この場合、形状記憶合金22A、22Bは、本実施の形態の規制部材を構成する。
Not limited to this, the
さらに、バネ21Aと、バネ21Bとで、付勢強度が異なることにより、具体的には、バネ21Aをバネ21Bよりも付勢強度が弱いものを用いることにより、移動レンズ枠180及び移動レンズ8が第1の移動範囲L1外に移動するのを規制するとともに、移動レンズ枠180及び移動レンズ8が第2の移動範囲L2外に移動するのを規制しても構わない。
Furthermore, the biasing strength differs between the
また、以下、別の変形例を、図7を用いて示す。図7は、図2の移動レンズ枠をワイヤで移動させるとともに、移動部材によって、移動レンズ枠が移動できる移動量が異なることを示す撮像ユニットの部分断面図である。 Hereinafter, another modification will be described with reference to FIG. FIG. 7 is a partial cross-sectional view of the imaging unit showing that the moving lens frame in FIG. 2 is moved by a wire, and the moving amount by which the moving lens frame can be moved differs depending on the moving member.
本実施の形態においては、移動レンズ枠180の移動は、移動レンズ枠180の各突出部180tの先端に、それぞれ固定部材20によって先端が固定された各形状記憶合金22A、22Bを用いて行うと示した。
In the present embodiment, the moving
これに限らず、図7に示すように、移動レンズ枠180の各突出部180tの先端に、それぞれ固定部材220によって先端が固定されたワイヤ221A、221Bを用いて行っても構わない。
Not limited to this, as shown in FIG. 7, the
この構成においては、各ワイヤ221A、221Bの他端は、操作部104内に設けられたズームレバー106の操作によって回動する2つのカムにそれぞれ接続されており、各カムの回動に伴い、各ワイヤ221A、221Bを牽引弛緩して、移動レンズ枠180は、ワイヤ221Aにより、第1の移動範囲L1内を上述したように移動し、ワイヤ221Bにより、第2の移動範囲L2内を上述したように移動する。
In this configuration, the other ends of the
よって、この場合、ワイヤ221Aは、本実施の形態における移動部材29を構成し、ワイヤ221Bは、本実施の形態における移動部材30を構成する。また、ワイヤ221Aによる牽引は、複数の異なる動作における第1の動作を構成し、ワイヤ221Bによる牽引は、複数の異なる動作における第2の動作を構成する。
Therefore, in this case, the
さらに、ワイヤ221A、221Bの牽引は、カムの回動に限らず、上述した形状記憶合金の収縮を用いて行っても構わない。
Furthermore, the pulling of the
また、図7に示すように、ワイヤ221Bで移動レンズ枠180が移動できる第2の移動範囲L2内における移動量に対し、ワイヤ221Aで移動レンズ枠180が移動できる第1の移動範囲L1内における移動量が異なっていても、本実施の形態と同様の効果を得ることができる。
In addition, as shown in FIG. 7, the moving
具体的には、バネ21Aとバネ21Bとの付勢力を異ならせる他、ワイヤ221A、221Bを牽引する各カムの減衰率を異ならせる等によって、第1の移動範囲L1と第2の移動範囲L2とによって、移動レンズ枠180が移動できる移動量が異なっていても構わない。尚、このことは、形状記憶合金22A、22Bで移動レンズ枠180を移動させる場合であっても同様である。
Specifically, the first moving range L1 and the second moving range L2 can be obtained by making the urging forces of the
また、以下、図8を用いて別の変形例を示す。図8は、単位時間当たりの図2の移動レンズ枠の移動量が、移動部材によって異なる変形例を示す図表である。 Hereinafter, another modification will be described with reference to FIG. FIG. 8 is a chart showing a modification in which the moving amount of the moving lens frame in FIG. 2 per unit time varies depending on the moving member.
図8に示すように、第1の移動範囲L1における単位時間当たりの移動レンズ枠180の移動距離xと、第2の移動範囲L2における単位時間当たりの移動レンズ枠180の移動距離xとが異なっていても構わない。
As shown in FIG. 8, the moving distance x of the moving
具体的には、第1の移動範囲L1における単位時間当たりの移動レンズ枠180の移動距離xが、第2の移動範囲L2における単位時間当たりの移動レンズ枠180の移動距離xよりも長く設定されていても構わない。
Specifically, the moving distance x of the moving
即ち、第1の移動範囲L1である観察倍率が1倍〜100倍の範囲内での移動レンズ枠180の移動が、第2の移動範囲L2である観察倍率が100倍〜500倍の範囲内での移動レンズ枠180の移動よりも速くなるよう行われても構わない。
That is, the movement of the moving
これは、第1の移動範囲L1内における対物レンズ群100の観察倍率の変化は、比較的低倍率における可変であることから、素早く可変しても所望の倍率に調整しやすいため、速く移動させた方が良いとともに、第2の移動範囲L2内における対物レンズ群100の観察倍率の変化は、高倍率の可変であることから、素早く可変してしまうと、所望の倍率に調整し難くなってしまうため、ゆっくり移動させた方が良いためである。
This is because the change in the observation magnification of the
具体的な構成としては、ワイヤ221Bを牽引する単位時間当たりのスピードがワイヤ221Aを牽引する単位時間当たりのスピードよりも遅くなるよう、ワイヤ221A、221Bを牽引する各カムの減衰率を異ならせるか、ワイヤ221A、221Bを牽引する各プーリの回転半径を異ならせる等によれば良い。
Specifically, the damping rate of each cam that pulls the
また、以下、図9を用いて、別の変形例を示す。図9は、図2の移動レンズ枠を2つ設け、各移動レンズ枠を、異なる移動部材によって移動させる変形例を示す撮像ユニットの部分断面図である。 Hereinafter, another modification will be described with reference to FIG. FIG. 9 is a partial cross-sectional view of an imaging unit showing a modification in which two moving lens frames in FIG. 2 are provided and each moving lens frame is moved by a different moving member.
本実施の形態においては、1つの移動レンズ8を保持する1つの移動レンズ枠180を、2つの移動部材29、30によって、対物レンズ群100の観察倍率が、1倍〜500倍になるよう移動させると示したが、観察部位と対物レンズ1との距離を変化させない状態において、1つの移動レンズ8を移動させて、観察倍率を1倍〜500倍まで変化させると、高倍率になるほど、観察部位との距離が変化するため、観察できる範囲が小さくなってしまうといった問題がある。
In the present embodiment, one moving
よって、本実施の形態においては、ECS観察においては、対物レンズ1を、観察部位に近接させることにより、この問題を解決していたが、ECS観察の毎に、対物レンズ1を観察部位に近接させるのは大変煩雑である。
Therefore, in this embodiment, in ECS observation, this problem has been solved by bringing the
このような事情に鑑み、図9に示すように、内視鏡116は、撮像ユニット300において、対物レンズ群100の観察倍率を可変する移動レンズを、第1の移動レンズ8Aと、第2の移動レンズ8Bとから構成するともに、第1の移動レンズ8Aを保持する第1の移動レンズ枠180Aを、移動部材29で移動させ、第1の移動レンズ8Aよりも後方に位置する第2の移動レンズ8Bを保持する第2の移動レンズ枠180Bを、移動部材30で移動させる構成を具備していても構わない。
In view of such circumstances, as shown in FIG. 9, the
具体的には、移動部材29は、第1の移動レンズ枠180A及び第1の移動レンズ8Aを、第1の移動範囲L1内において、本実施の形態同様、第1の動作で移動させる構成を具備しているとともに、移動部材30は、第2の移動レンズ枠180B及び第2の移動レンズ8Bを、第2の移動範囲L2内において、本実施の形態同様、第2の動作で移動させる構成を具備している。
Specifically, the moving
即ち、第1の移動レンズ枠180A及び第1の移動レンズ8Aは、1倍〜100倍の変倍を行い、第2の移動レンズ枠180B及び第2の移動レンズ8Bは、100倍〜500倍の変倍を行う。
That is, the first moving
このような構成によれば、ECS観察を行う際、第2の移動レンズ枠180B及び第2の移動レンズ8Bを、第2の移動範囲L2内において、移動部材30により移動させれば、対物レンズ1を観察部位に近接させる必要がなくなる。
According to such a configuration, when performing the ECS observation, if the second moving lens frame 180B and the second moving
また、第2の移動レンズ8Bが、第1の移動レンズ8Aよりも後方に位置していることにより、第2の移動レンズ枠180Bを付勢するバネ21Bの長さが、第1の移動レンズ枠180Aを付勢するバネ21Aの長さより短くなっていることから、上述した図8に示すように、単位時間当たりに、第2の移動レンズ枠180Bが移動する移動量を、第1の移動レンズ枠180Aが移動する移動量よりも小さくすることができる。
In addition, since the second moving
即ち、拡大観察に伴い、観察倍率を1倍〜100倍に可変する際は、素早く第1の移動レンズ枠180Aを移動させることができるとともに、ECS観察に伴い、観察倍率を100倍〜500倍に可変する際は、ゆっくり第2の移動レンズ枠180Bを移動させることができる。
That is, when the observation magnification is varied from 1 to 100 times with magnification observation, the first moving
ここで、図9に示す構成は、従来のように、1つの移動レンズ枠に対して、1つの移動部材で移動させる構成であることから、移動の際、移動レンズ枠が径方向にずれてしまい、移動レンズ枠180にスライド移動の不良が発生する他、移動レンズの傾きにより光学不良等が発生してしまう可能性があるが、各移動レンズ枠180A、180Bは、各突出部180t1、180t2が、上述したように、第2固定レンズ枠27のスリット27sに嵌合してスライド移動する構成を具備していることから、ずれを最小限にすることができる。
Here, the configuration shown in FIG. 9 is a configuration in which the moving lens frame is moved by one moving member with respect to one moving lens frame as in the prior art. Thus, there is a possibility that the moving
尚、図9に示す構成においては、第1の移動レンズ枠180Aを、ワイヤ221Aで移動させ、第2の移動レンズ枠180Bをワイヤ221Bで移動させる構成を有しているが、上述した本実施の形態のように、形状記憶合金22A、22Bで移動させても構わないということは勿論である。
The configuration shown in FIG. 9 has a configuration in which the first moving
尚、また、別の変形例を、図10を用いて示す。図10は、図9の2枚の移動レンズを連動して移動させる変形例を示す撮像ユニットの部分断面図である。 In addition, another modification is shown using FIG. FIG. 10 is a partial cross-sectional view of an imaging unit showing a modification in which the two moving lenses in FIG. 9 are moved in conjunction with each other.
移動レンズを、上述した図9に示すように、第1の移動レンズ8A、第2の移動レンズ8Bとして2枚で構成した場合、第1の移動レンズ8Aを保持する第1の移動レンズ枠180Aを移動させる移動部材29を構成するワイヤ221Aと、第2の移動レンズ8Bを保持する第2の移動レンズ枠180Bを移動させる移動部材30を構成するワイヤ221Bとを、操作部104内に設けられた、例えば1つのプーリ250に接続することにより、第1の移動レンズ8Aと、第2の移動レンズ8Bとを連動して移動させても構わない。
As shown in FIG. 9, the first moving
この場合、一方、プーリ250をズームレバー106により一の方向に回転させると、ワイヤ221Aが、第1の移動レンズ枠180Aを牽引する第1の動作を行うことにより、第1の移動レンズ枠180Aが光軸方向Kにおける第1の方向である後方に移動され、ワイヤ221Bが第2の移動レンズ枠180Bの牽引を弛緩する第2の動作を行うことにより、バネ21Bにより、第2の移動レンズ枠180Bが光軸方向Kにおける第2の方向である光軸方向Kの前方(以下、単に前方と称す)に移動する。
In this case, on the other hand, when the
即ち、第1の動作と第2の動作とが連動することにより、第1の移動レンズ枠180Aと第2の移動レンズ枠180Bとは、連動して光軸方向Kを移動する。
That is, when the first operation and the second operation are linked, the first moving
他方、プーリ250をズームレバー106により一の方向とは反対の他の方向に回転させると、ワイヤ221Bが、第2の移動レンズ枠180Bを牽引する第2の動作を行うことにより、第2の移動レンズ枠180Bが第1の方向である後方に移動され、ワイヤ221Aが第1の移動レンズ枠180Aの牽引を弛緩する第1の動作を行うことにより、バネ21Aにより、第1の移動レンズ枠180Aが第2の方向である前方に移動する。
On the other hand, when the
即ち、第1の動作と第2の動作とが連動することにより、第1の移動レンズ枠180Aと第2の移動レンズ枠180Bとは、連動して光軸方向Kを移動する。
That is, when the first operation and the second operation are linked, the first moving
このような構成によっても、ECS観察を行う際、対物レンズ1を観察部位に近接させる必要がなくなる。
Such a configuration also eliminates the need for the
尚、図10に示す構成においても、第1の移動レンズ枠180A及び第2の移動レンズ枠180Bを、ワイヤ221A、ワイヤ221Bで連動して移動させる構成を有しているが、上述した本実施の形態のように、形状記憶合金22A、22Bを用いて連動して移動させても構わないということは勿論である。
Note that the configuration shown in FIG. 10 also has a configuration in which the first moving
(第2実施の形態)
図11は、第2実施の形態を示す内視鏡における撮像ユニットの部分断面図である。
この第2実施の形態の内視鏡の構成は、上述した図1〜図6に示した第1実施の形態の内視鏡と比して、移動レンズを保持する移動レンズ枠を、牽引弛緩に加え、回動操作が行える移動部材によって移動させる点が異なる。よって、この相違点のみを説明し、第1実施の形態と同様の構成には同じ符号を付し、その説明は省略する。
(Second Embodiment)
FIG. 11 is a partial cross-sectional view of the imaging unit in the endoscope showing the second embodiment.
The configuration of the endoscope according to the second embodiment is such that the moving lens frame that holds the moving lens is pulled and loosened as compared with the endoscope according to the first embodiment shown in FIGS. In addition, the point of movement is different depending on the movable member that can be rotated. Therefore, only this difference will be described, the same reference numerals are given to the same components as those in the first embodiment, and the description thereof will be omitted.
図11に示すように、移動レンズ枠180に、該移動レンズ枠180から径方向に、空間190内に突出するとともに、第2固定レンズ枠27のスリット27sにスライド嵌合する突出部180tが形成されている。
As shown in FIG. 11, the moving
尚、本実施の形態においては、移動レンズ枠180には、図11中の下方にしか突出部180tが形成されていないとともに、第2固定レンズ枠27にも、図11中の下方にしかスリット27sは形成されていない。
In the present embodiment, the
また、突出部180tに、光軸方向Kに貫通する貫通孔180hが形成されており、貫通孔180hの内周に、ネジ部を構成するネジ溝180nが形成されている。
Further, a through
ネジ溝180nには、光軸方向Kを回動中心として回動自在な外周にネジ溝が形成されている移動部材230を構成する螺合部材32が螺合されており、螺合部材32の先端には、抜け止め32sが形成されている。また、螺合部材32の後端は、移動部材230を構成するワイヤ221の先端が固定されたワイヤ固定部33に固定されている。
The
次に、このような構成を有する本実施の形態の作用を説明する。
先ず、拡大観察を行うため、移動レンズ枠180を第1の移動範囲L1内において移動させる際は、ワイヤ221に対し、光軸方向Kに第1の動作である牽引弛緩を行うことにより、移動レンズ枠180は、第1の移動範囲L1内において対物レンズ群100の観察倍率が1倍〜100倍となるよう、螺合部材32を介して移動自在となる。
Next, the operation of the present embodiment having such a configuration will be described.
First, when the
尚、牽引の際、ワイヤ固定部33が、第2固定レンズ枠27の外向フランジ部27fの先端面27fsに接触することにより、第1の動作に伴って、移動レンズ枠180が第1の移動範囲L1の上述した最後端位置P2より後方に移動してしまうことがない。
When pulling, the
次いで、ECS観察を行うため、移動レンズ枠180を第2の移動範囲L2内において移動させる際は、ワイヤ221に対し、光軸方向Kを回動中心として回動動作を付与する第2の動作を行うことにより、移動レンズ枠180は、ネジ溝180nと螺合部材32の螺合により、第2の移動範囲L2内において対物レンズ群100の観察倍率が100倍〜500倍となるよう移動自在となる。
Next, when the
このように、本実施の形態においては、拡大観察のため、移動レンズ枠180を第1の移動範囲L1内において移動させる際は、ワイヤ221を牽引弛緩する第1の動作により行い、ECS観察のため、移動レンズ枠180を第2の移動範囲L2内において移動させる際は、ワイヤ221を回動操作する第2の動作により行うと示した。
As described above, in the present embodiment, when the moving
このことによれば、第1の移動範囲L1内における対物レンズ群100の観察倍率の可変を、ワイヤ221による牽引弛緩により素早く可変することがとともに、第2の移動範囲L2内における対物レンズ群100の観察倍率の可変を、ネジ溝180nと螺合部材32との螺合を用いてゆっくり可変することができる。
According to this, the change of the observation magnification of the
よって、1倍〜100倍への可変を素早く行うことができるとともに、観察倍率の調整が難しいECS観察における100倍〜500倍への可変をゆっくり行うことができることから、例えば200倍、300倍といった位置に、容易かつ正確に移動レンズ枠180を移動させることができる。
Therefore, the variable from 1 to 100 times can be quickly performed, and the variable from 100 to 500 times in the ECS observation in which it is difficult to adjust the observation magnification can be slowly performed. The moving
以上より、本実施の形態においても、ECS観察を行う際、挿入部101の先端部109を大径化することなく、簡単な構造により、容易に移動レンズ8を精度良く観察者の所望の位置に移動させることができる構成を具備する内視鏡を提供することができる。尚、その他の効果は、上述した第1実施の形態と同様である。
As described above, also in the present embodiment, when performing ECS observation, the moving
尚、以下、変形例を示す。本実施の形態においては、移動レンズ枠180を第1の移動範囲L1内において移動させる際は、ワイヤ221を牽引弛緩する第1の動作により行い、ECS観察のため、移動レンズ枠180を第2の移動範囲L2内において移動させる際は、ワイヤ221を回動操作する第2の動作により行うと示した。
Hereinafter, modifications will be described. In the present embodiment, when the
これに限らず、移動レンズ枠180を第1の移動範囲L1内において移動させる際は、本実施の形態とは逆になるワイヤ221を回動操作する第1の動作により行い、ECS観察のため、移動レンズ枠180を第2の移動範囲L2内において移動させる際は、本実施の形態とは逆になるワイヤ221を牽引弛緩する第2の動作により行っても構わない。
Not limited to this, when the
このことによれば、ECS観察を行う場合、100倍から500倍にまたは500倍から100倍にワイヤ221を牽引弛緩するのみで、素早く移動レンズ枠180を移動させることができる。
According to this, when performing ECS observation, the moving
また、本実施の形態においては、第2の移動範囲L2内における対物レンズ群100の観察倍率の可変を、ネジ溝180nと螺合部材32との螺合により行うと示したが、これに限らず、螺合部材32の代わりに、外周にカム溝が形成された光軸方向Kを中心に回動自在なカム部材を設け、該回動するカム溝に、移動レンズ枠180の突出部180tを嵌合させることにより第2の動作を行っても本実施の形態と同様の効果を得ることができる。
In the present embodiment, the observation magnification of the
さらに、移動レンズ枠180を第1の移動範囲L1内において移動させる際に用いるワイヤ221は、筒状部材であっても構わない。
Furthermore, the
(第3実施の形態)
図12は、第3実施の形態を示す内視鏡における撮像ユニットの部分断面図をワイヤ及び筒状部材の各牽引弛緩装置とともに示す図である。
(Third embodiment)
FIG. 12 is a diagram showing a partial cross-sectional view of the imaging unit in the endoscope showing the third embodiment, together with the traction and relaxation devices for the wire and the cylindrical member.
この第3実施の形態の内視鏡の構成は、上述した図11に示した第2実施の形態の内視鏡と比して、移動レンズを保持する移動レンズ枠を、牽引弛緩が行える2つの移動部材によって移動させる点が異なる。よって、この相違点のみを説明し、第2実施の形態と同様の構成には同じ符号を付し、その説明は省略する。 The configuration of the endoscope according to the third embodiment can pull and loosen the moving lens frame that holds the moving lens as compared with the endoscope according to the second embodiment shown in FIG. The difference is that it is moved by one moving member. Therefore, only this difference will be described, the same reference numerals are given to the same components as those in the second embodiment, and the description thereof will be omitted.
図12に示すように、移動レンズ枠180に、該移動レンズ枠180から径方向に、空間190内に突出するとともに、第2固定レンズ枠27のスリット27sにスライド嵌合する突出部180tが形成されている。
As shown in FIG. 12, the moving
尚、本実施の形態においても、第2実施の形態同様、移動レンズ枠180には、図12中の下方にしか突出部180tが形成されていないとともに、第2固定レンズ枠27にも、図12中の下方にしかスリット27sは形成されていない。
Also in the present embodiment, as in the second embodiment, the
また、突出部180tに、光軸方向Kに貫通する貫通孔180hが形成されており、貫通孔180hに、光軸方向Kに沿って挿入部101及び操作部104内に延在された本実施の形態の移動部材330を構成するワイヤ221が挿通されている。
The projecting
ワイヤ221の先端は、固定部材220により、突出部180tの先端面に固定されている。また、ワイヤ221の後端に、ストッパ221sが形成されている。さらに、ストッパ221sの後端に、後端が操作部104内に設けられたズームレバー106Aによって回動自在な第1の牽引弛緩装置であるプーリ250Aに接続されたワイヤ221wの先端が固定されている。
The distal end of the
また、ワイヤ221の空間190における突出部180tと外向フランジ部27fの間に位置する部位の外周に、光軸方向Kに沿って挿入部101及び操作部104内に延在された本実施の形態の移動部材330を構成する筒状部材135がワイヤ221に対して遊嵌状態で被覆されている。即ち、ワイヤ221は、光軸方向Kに沿って、筒状部材135内を移動自体となっている。
Further, the present embodiment extends along the optical axis direction K into the
筒状部材135の先端には、外向フランジ135sが形成されており、筒状部材135の後端には、後端が操作部104内に設けられたズームレバー106Bによって回動自在な第2の牽引弛緩装置であるプーリ250Bに接続されたワイヤ135wの先端が固定されている。尚、筒状部材135は、外向フランジ部27fに形成された貫通孔27hに対して、所定の摩擦力を以て接触している。
An
次に、このような構成を有する本実施の形態の作用を説明する。
先ず、拡大観察を行うため、移動レンズ枠180を第1の移動範囲L1内において移動させる際は、ズームレバー106Aを操作して、プーリ250Aを回動させることにより、ワイヤ221w及びワイヤ221に対し、光軸方向Kに第1の動作である牽引弛緩を行うことにより、移動レンズ枠180は、第1の移動範囲L1内において対物レンズ群100の観察倍率が1倍〜100倍となるよう移動自在となる。
Next, the operation of the present embodiment having such a configuration will be described.
First, when the
尚、牽引の際、移動レンズ枠180が、筒状部材135の先端の外向フランジ135sに当接することにより、第1の動作に伴って、移動レンズ枠180が第1の移動範囲L1の上述した最後端位置P2より後方に移動してしまうことがない。
In addition, when the moving
さらに、弛緩の際、ストッパ221sが、筒状部材135の後端に当接することにより、第1の動作に伴って、移動レンズ枠180が第1の移動範囲L1の位置P1より前方に移動してしまうことがない。
Further, during the relaxation, the
次いで、ECS観察を行うため、移動レンズ枠180を第2の移動範囲L2内において移動させる際は、ズームレバー106Bを操作して、プーリ250Bを回動させることにより、ワイヤ135w及び筒状部材135に対し、光軸方向Kに第2の動作である牽引弛緩を行うことにより、移動レンズ枠180は、第2の移動範囲L2内において対物レンズ群100の観察倍率が100倍〜500倍となるよう移動自在となる。
Next, in order to perform ECS observation, when moving the
尚、牽引の際、外向フランジ135sが、第2固定レンズ枠27の外向フランジ部27fの先端面27fsに当接することにより、第2の動作に伴って、移動レンズ枠180が第2の移動範囲L2の上述した最後端位置P3より後方に移動してしまうことがない。
When pulling, the
このように、本実施の形態においては、拡大観察のため、移動レンズ枠180を第1の移動範囲L1内において移動させる際は、ワイヤ221を牽引弛緩する第1の動作により行い、ECS観察のため、移動レンズ枠180を第2の移動範囲L2内において移動させる際は、筒状部材135を牽引弛緩する第2の動作により行うと示した。
As described above, in the present embodiment, when the moving
このことによれば、第1の移動範囲L1内における対物レンズ群100の観察倍率の可変を、ワイヤ221による牽引弛緩により、素早く可変することがとともに、第2の移動範囲L2内における対物レンズ群100の観察倍率の可変を、筒状部材135と外向フランジ部27fに形成された貫通孔27hとの摩擦を利用して、ゆっくり可変することができる。
According to this, the observation magnification of the
よって、1倍〜100倍への可変を素早く行うことができるとともに、観察倍率の調整が難しい、ECS観察における100倍〜500倍への可変をゆっくり行うことができることから、例えば200倍、300倍といった位置に、容易かつ正確に移動レンズ枠180を移動させることができる。
Therefore, the variable from 1 to 100 times can be quickly performed, and the adjustment of the observation magnification is difficult. The variable from 100 to 500 times in the ECS observation can be slowly performed. The
以上より、本実施の形態においても、ECS観察を行う際、挿入部101の先端部109を大径化することなく、簡単な構造により、容易に移動レンズ8を精度良く観察者の所望の位置に移動させることができる構成を具備する内視鏡を提供することができる。尚、その他の効果は、上述した第2実施の形態と同様である。
As described above, also in the present embodiment, when ECS observation is performed, the moving
(第4実施の形態)
図13は、第4実施の形態を示す内視鏡の挿入部の先端部内に設けられた撮像ユニットの構成の概略を示す断面図である。
(Fourth embodiment)
FIG. 13 is a cross-sectional view schematically illustrating a configuration of an imaging unit provided in the distal end portion of the insertion portion of the endoscope according to the fourth embodiment.
この第4実施の形態の内視鏡の構成は、上述した図1〜図6に示した第1実施の形態の内視鏡と比して、移動レンズを保持する移動レンズ枠が、光軸方向に移動自在な収容部材に収容されているとともに、収容部材内においても移動レンズ枠が光軸方向に移動自在な点が異なる。よって、この相違点のみを説明し、第1実施の形態と同様の構成には同じ符号を付し、その説明は省略する。 Compared with the endoscope of the first embodiment shown in FIGS. 1 to 6 described above, the configuration of the endoscope of the fourth embodiment is such that the moving lens frame that holds the moving lens has an optical axis. The movable lens frame is housed in a housing member that is movable in the direction, and the movable lens frame is movable in the optical axis direction within the housing member. Therefore, only this difference will be described, the same reference numerals are given to the same components as those in the first embodiment, and the description thereof will be omitted.
図13に示すように、移動レンズ枠180に、該移動レンズ枠180から径方向に、図13中下方の空間190内に突出するとともに、第2固定レンズ枠27のスリット27sにスライド嵌合する突出部180tが形成されている。
As shown in FIG. 13, the
尚、本実施の形態においても、第2実施の形態同様、移動レンズ枠180には、図13中の下方にしか突出部180tが形成されていないとともに、第2固定レンズ枠27にも、図13中の下方にしかスリット27sは形成されていない。
Also in the present embodiment, as in the second embodiment, the
また、図13中下方の空間190内であって、アクチュエータ保護枠19上に、光軸方向Kにおいて、リング状枠18の規制部材である後端18kと、第2固定レンズ枠27の外向フランジ部27fの規制部材である先端面27fsとの間を光軸方向Kに移動自在な断面形状が凹状を有する収容部材36が設けられている。さらに、収容部材36の光軸方向Kの後端部には、貫通孔36hが形成されている。
Further, in the
さらに、貫通孔27hに、挿入部101及び操作部104内に延在された本実施の形態の移動部材430を構成するワイヤ221が挿通されている。ワイヤ221の後端は、操作部104内の、例えばズームレバー106により操作されるプーリに接続されており、先端は、収容部材36の後端側に接続されている。
Further, the
よって、収容部材36は、ワイヤ221の第1の動作である牽引弛緩に伴って、後端18kと先端面27fsとの間を移動自在となっている。
Therefore, the accommodating
また、収容部材36に、移動レンズ枠180の突出部180tが、光軸方向Kにおいて、移動レンズ枠180の収容部材36内の規制部材である先端36s2と、収容部材36内の規制部材である後端36k2との間において、光軸方向Kに移動自在となるよう収容されている。さらに、突出部180tと後端36k2との間には、圧縮バネ421が設けられている。
Further, the
貫通孔180h、36hには、光軸方向Kに沿って延在する移動部材430を構成する形状記憶合金138が挿通されており、形状記憶合金138の先端は、突出部180tの先端面に、固定部材39によって固定されている。
The
また、各形状記憶合金138の後端側において、具体的には、収容部材36の後端36k1近傍において、圧接端子422により、操作部104のズームレバー106の操作に伴って、形状記憶合金138の電源側138pに電流を供給する電源線40が電気的に接続されているとともに、形状記憶合金138のGND側138mに電流を供給するGND線41が電気的に接続されている。尚、圧接端子422の径は、貫通孔36hの穴径よりも大きく形成されている。このような構成により、収容部材36内においては、圧縮バネ421、圧接端子422により、形状記憶合金138が常時たるみなく緊張した状態で配置される。
Further, on the rear end side of each
尚、電源線40、GND線41は、挿入部101、操作部104、ユニバーサルコード117、コネクタ118、接続ケーブル122を介して、ビデオプロセッサ123に接続されており、ビデオプロセッサ123内の図示しない制御装置が、形状記憶合金138の発熱に伴う抵抗値を検出することにより、形状記憶合金138の電源側138p及びGND側138mに供給する電流量を制御している。
The
形状記憶合金138は、電流の供給によって、発熱しながら光軸方向Kに収縮する。即ち、形状記憶合金138に電流が供給されると、移動レンズ枠180は、形状記憶合金138の第1の動作または第2の動作である膨張収縮に伴い、収容部材36内において、光軸方向Kの後端側に、図13に示すように、突出部180tの先端が収容部材36内の先端36s2に当接している位置から、突出部180tの後端が収容部材36内の後端36k2に当接している位置まで移動する。
The
次に、このように構成された、本実施の形態の作用について説明する。
先ず、通常観察を行う場合、収容部材36は、収容部材36の先端36s1が、リング状枠18の後端18kに当接するとともに、突出部180tの先端が、収容部材36内の先端36s2に当接している。即ち、図13中において、移動レンズ枠180及び移動レンズ8は、最も先端側に位置する。
Next, the operation of the present embodiment configured as described above will be described.
First, when performing normal observation, the
次いで、先ず、拡大観察を行うため、移動レンズ枠180を第1の移動範囲L1内において移動させる際は、ズームレバー106を操作して、ワイヤ221に対し、光軸方向Kに第1の動作である牽引弛緩を行うことにより、収容部材36の先端36s1がリング状枠18の後端に当接する位置から、収容部材36の後端36k1が外向フランジ部27fの先端面27fsに当接する位置まで移動自在となる。即ち、収容部材36に収容された移動レンズ枠180は、第1の移動範囲L1内において、対物レンズ群100の観察倍率が1倍〜100倍となるよう移動自在となる。
Next, first, when moving the
尚、拡大観察においても、収容部材36の先端36s1がリング状枠18の後端18kに当接する位置において、形状記憶合金138に通電を行い、突出部180tの先端が収容部材36内の先端36s2に当接する位置から、収容部材36内の後端36k2に当接する位置まで突出部180tが移動自在なことを用いて行っても構わない。この場合、形状記憶合金138の膨張収縮は、第1の動作を構成するとともに、収容部材36内における突出部180tの移動範囲は、第1の移動範囲L1を構成する。
In the enlarged observation, the
次いで、ECS観察を行うため、移動レンズ枠180を第2の移動範囲L2内において移動させる際は、収容部材36の後端36k1が外向フランジ部27fの先端面27fsに当接した状態において、形状記憶合金138の電源側138p及びGND側138mに対し、電源線40、GND線41を介して電流を供給して、形状記憶合金138を第2の動作である膨張収縮させる。
Next, when the
その結果、突出部180tは、収容部材36内において、突出部180tの先端が収容部材36内の先端36s2に当接する位置から、収容部材36内の後端36k2に当接する位置まで圧縮バネ421を介して移動自在となる。即ち、移動レンズ枠180は、第2の移動範囲L2内において、対物レンズ群100の観察倍率が100倍〜500倍となるよう移動自在となる。
As a result, the
このように、本実施の形態においては、拡大観察のため、移動レンズ枠180を第1の移動範囲L1内において移動させる際は、移動レンズ枠180の突出部180tを収容する収容部材36を、ワイヤ221によって牽引弛緩する、または突出部180tに対して形状記憶合金の膨張収縮を行う第1の動作により行い、ECS観察のため、移動レンズ枠180を第2の移動範囲L2内において移動させる際は、突出部180tに対して形状記憶合金の膨張収縮を行う第2の動作により行うと示した。
As described above, in the present embodiment, when the
このような構成によっても、上述した第1実施の形態と同様の効果を得ることができる他、収容部材36の移動位置制御を、リング状枠18の後端18k及び外向フランジ部27fの先端面27fsへの当接により行い、突出部180tの移動位置規制を、収容部材36内の先端36s2及び後端36k2への当接により行うことから、より安定した状態において、観察を行うことができる。
Even with such a configuration, the same effects as those of the first embodiment described above can be obtained, and the movement position of the
尚、以下、変形例を、図14を用いて示す。図14は、図13の収容部材及び移動レンズ枠の突出部に対する移動部材の変形例を示す部分断面図である。 Hereinafter, a modification will be described with reference to FIG. FIG. 14 is a partial cross-sectional view illustrating a modification of the moving member with respect to the housing member and the protruding portion of the moving lens frame in FIG. 13.
本実施の形態においては、収容部材36は、ワイヤ221により光軸方向Kに移動自在であるとし、突出部180tは、形状記憶合金138により、光軸方向Kに移動自在であるとした。
In the present embodiment, the
これに限らず、図14に示すように、突出部180tが、ワイヤ221により、光軸方向Kに移動自在であっても構わないし、収容部材36が、上述した第3実施の形態に示したような筒状部材135により、光軸方向Kに移動自在な構成であっても構わない。即ち、突出部180t及び収容部材36の移動部材は、どのようなものであっても構わない。例えば、SUSパイプ、ブレード等でもよい。
Not only this but as shown in FIG. 14, the
さらに、上述した第1〜第4実施の形態においては、医療用の内視鏡を例に挙げて説明したが、これに限らず、工業用の内視鏡に適用した場合であっても、本実施の形態と同様の効果を得ることができる。 Furthermore, in the first to fourth embodiments described above, a medical endoscope has been described as an example. However, the present invention is not limited thereto, and even when applied to an industrial endoscope, The same effect as this embodiment can be obtained.
(第5実施の形態)
図18は、本実施の形態を示す内視鏡の挿入部の先端部内に設けられた撮像ユニットの構成の概略を示す断面図、図19は、図18中のXIX-XIX線に沿う断面図、図20は、図18のリング状枠を拡大して示す斜視図である。
(Fifth embodiment)
18 is a cross-sectional view showing an outline of the configuration of the imaging unit provided in the distal end portion of the insertion portion of the endoscope showing the present embodiment, and FIG. 19 is a cross-sectional view taken along line XIX-XIX in FIG. 20 is an enlarged perspective view showing the ring-shaped frame of FIG.
また、図21は、通常観察(1倍)における図18の移動レンズの位置を示す部分断面図、図22は、通常観察と拡大観察との間(1〜100倍)における図18の移動レンズの位置を示す部分断面図、図23は、拡大観察時(100倍)における図18の移動レンズの位置を示す部分断面図である。 21 is a partial sectional view showing the position of the moving lens in FIG. 18 in normal observation (1 ×), and FIG. 22 is the moving lens in FIG. 18 between normal observation and magnified observation (1 to 100 ×). FIG. 23 is a partial cross-sectional view showing the position of the moving lens in FIG. 18 during magnified observation (100 ×).
さらに、図24は、拡大観察とECS観察との間(100〜500倍)における図18の移動レンズの位置を示す部分断面図、図25は、ECS観察(500倍)における図18の移動レンズの位置を示す部分断面図である。 Further, FIG. 24 is a partial cross-sectional view showing the position of the moving lens of FIG. 18 between magnification observation and ECS observation (100 to 500 times), and FIG. 25 is the moving lens of FIG. 18 in ECS observation (500 times). It is a fragmentary sectional view which shows the position.
この第5実施の形態の内視鏡の構成は、上述した図1〜図6に示した第1実施の形態の内視鏡と比して、移動レンズを保持する移動レンズ枠を、3つ以上の移動部材で移動させる点が異なる。よって、この相違点のみを説明し、第1実施の形態と同様の構成には同じ符号を付し、その説明は省略する。 The configuration of the endoscope according to the fifth embodiment includes three moving lens frames that hold the moving lens as compared with the endoscope according to the first embodiment shown in FIGS. The point which moves with the above moving member differs. Therefore, only this difference will be described, the same reference numerals are given to the same components as those in the first embodiment, and the description thereof will be omitted.
本実施の形態においても、第2固定レンズ枠27の図18中の上下に、それぞれ図4、図5に示すように、光軸方向Kに沿ったスリット27sが形成されており、該2本のスリット27sに、第3の移動レンズ枠180Cにおける移動レンズ8の径方向に突出する図18に示す2本の突出部180tが、光軸方向Kにスライド嵌入されている。尚、本実施の形態の2本の突出部180tには、貫通孔180hは形成されていない。
Also in this embodiment, as shown in FIGS. 4 and 5, slits 27 s along the optical axis direction K are formed above and below the second
アクチュエータ保護枠19の後端側に、レンズ8の径方向に貫通する孔が形成されており、該孔に、規制部材301bが接着固定されている。規制部材301bは、第3の移動レンズ枠180Cが、ECS観察に相当する500倍の位置から光軸方向Kの後端側に移動するのを規制する。
A hole penetrating in the radial direction of the
また、アクチュエータ保護枠19の規制部材301bよりも先端側に、レンズ8の径方向に貫通する孔が形成されており、該孔に、規制部材301aが接着固定されている。
Further, a hole penetrating in the radial direction of the
また、本実施の形態においては、図18、図20に示すように、リング状枠18aの、下半部側に、後端が突出する端面18cが設けられている。端面18cは、第3の移動レンズ枠180Cが、通常観察に相当する1倍の位置から先端側に移動するのを規制する。
Further, in the present embodiment, as shown in FIGS. 18 and 20, an
また、図18、図20に示すように、リング状枠18aの上端側の後端面に、端面18cに起因する段差部18bが形成されており、段差部18bと、第3の移動レンズ枠180Cの図18中上側の突出部180tとの間に、移動部材であるとともに弾性部材であるバネ21Cが配置されている。バネ21Cは、第3の移動レンズ枠180Cを後端側に付勢する。
As shown in FIGS. 18 and 20, a stepped
さらに、図18中、2本の突出部180tの後端面は、後述する移動部材である移動レンズ枠移動部材300A、300Bとの接触面を形成している。この各接触面には、移動レンズ枠移動部材300A、300Bによって、先端側に付勢される力と、バネ21Cによって、後端側に付勢される力とがバランスを保たれて付与されることにより、第3の移動レンズ枠180Cは、光軸方向Kに移動可能な構成となっている。
Further, in FIG. 18, the rear end surfaces of the two protruding
図18、図19に示すように、移動レンズ枠移動部材300Bは、第2の固定レンズ枠27の外周部とアクチュエータ保護枠19の内周部との間に嵌合されており、図18、図19中下端側に設けられ、光軸方向Kに対して移動自在となっている。
As shown in FIGS. 18 and 19, the moving lens
第2のレンズ固定枠27の後端側の下端部には、図18に示すように段差27bが設けられている。段差27bは、移動レンズ枠移動部材300Bの後端側への移動を規制する。尚、移動レンズ枠移動部材300Bの光軸方向Kの先端側への移動は、上述したリング状枠18aの端面18cにより規制される。
A
また、移動レンズ枠移動部材300Bと第2の固定レンズ枠27の後端部との間に、移動部材であるとともに弾性部材であるバネ21Dが配置されている。バネ21Dは、移動レンズ枠移動部材300Bを先端側に付勢する。
In addition, a
さらに、移動レンズ枠移動部材300Bには、光軸方向Kに沿って延在された移動部材である形状記憶合金22Bの先端が固定されている。形状記憶合金22Bの後端側において、操作部104のズームレバー106(図1参照)の操作に伴って、形状記憶合金22Bの電源側に電流を供給する電源線24Bが電気的に接続されているとともに、形状記憶合金22BのGND側に電流を供給するGND線25Bが電気的に接続されている。尚、電源線24B、GND線25Bの構成は、上述した第1実施の形態と同様である。
Furthermore, the tip of a
形状記憶合金22Bは、電流の供給によって、発熱しながら光軸方向Kに収縮する。このことにより、バネ21Dの付勢に抗して、レンズ移動枠移動部材300Bは、図21に示す通常観察を行う位置から、図23に示す拡大観察を行う位置まで移動する。
The
ところで、図21〜図23に示すように、レンズ移動枠移動部材300Bが第3の移動レンズ枠180Cに接触している場合、バネ21Cは、上述したように、第3の移動レンズ枠180Cを後端側に付勢し、バネ21Dは、レンズ移動枠移動部材300Bを介して第3の移動レンズ枠180Cを先端側に付勢している状態となる。つまり、バネ21Cと、バネ21Dとは、互いに拮抗した状態で、第3の移動レンズ枠180Cを光軸方向Kにおいて付勢している。
Incidentally, as shown in FIGS. 21 to 23, when the lens moving
ここで、バネ21Cは、図21に示す状態の際に、つまり通常観察の際に、最も収縮され、付勢力が最も大きい状態となる。このときのバネ21Cの付勢力をFcmaxとする。また、バネ21Dは、図21に示す通常観察の際に、最も伸び、付勢力が最も小さい状態となる。このときのバネ21Dの付勢力をFdminとすると、FcmaxとFdminとは、Fcmax<Fdminの関係を満たす。即ち、バネ21Dの付勢力は、図21〜図23に示す第3の移動レンズ枠180Cの第1の移動範囲L1内において、常にバネ21Cの付勢力より大きくなっている。
Here, the
図18、図19に示すように、移動レンズ枠移動部材300Aは、第2の固定レンズ枠27の外周部とアクチュエータ保護枠19の内周部との間に嵌合されており、図18、図19中上端側に設けられ、光軸方向Kに対して移動自在となっている。
As shown in FIGS. 18 and 19, the moving lens
第2のレンズ固定枠27の後端側の上端部には、図18に示すように段差27aが設けられている。段差27aは、移動レンズ枠移動部材300Aの後端側への移動を規制する尚、移動レンズ枠移動部材300Aの先端側への移動は、上述した規制部材301aにより規制される。
As shown in FIG. 18, a
また、移動レンズ枠移動部材300Aと第2の固定レンズ枠27の後端部との間に、移動部材であるとともに弾性部材であるバネ21Eが配置されている。バネ21Eは、移動レンズ枠移動部材300Aを先端側に付勢する。
In addition, a
さらに、移動レンズ枠移動部材300Aには、光軸方向Kに沿って延在された移動部材である形状記憶合金22Aの先端が固定されている。形状記憶合金22Aの後端側において、操作部104のズームレバー106(図1参照)の操作に伴って、形状記憶合金22Aの電源側に電流を供給する電源線24Aが電気的に接続されているとともに、形状記憶合金22AのGND側に電流を供給するGND線25Aが電気的に接続されている。尚、電源線24A、GND線25Aの構成は、上述した第1実施の形態と同様である。
Furthermore, the tip of the
形状記憶合金22Aは、電流の供給によって、発熱しながら光軸方向Kに収縮する。このことにより、バネ21Eの付勢に抗して、レンズ移動枠移動部材300Aは、図21に示す通常観察を行う位置から、図25に示すECS観察を行う位置まで移動する。
The
ところで、図23〜図25に示すように、形状記憶合金22Bが収縮し、レンズ移動枠移動部材300Bと第3の移動レンズ枠180Cとが接触していないときには、バネ21Cは、上述したように、第3の移動レンズ枠180Cを後端側に付勢し、バネ21Eは、レンズ移動枠移動部材300Aを介して第3の移動レンズ枠180Cを先端側に付勢している状態となる。つまり、バネ21Cと、バネ21Eとは、互いに拮抗した状態で、第3の移動レンズ枠180Cを光軸方向Kに付勢している。
By the way, as shown in FIGS. 23 to 25, when the
ここで、図23に示す拡大観察の際に、レンズ移動枠移動部材300Aと第3の移動レンズ枠180Cとが接触した状態においては、バネ21Cが、図23〜図25に示す中に限っては、最も収縮され、図23〜図25に示す中では、バネ21Cの付勢力が最も大きくなる。このときのバネ21Cの付勢力を、Fcminとする。
Here, when the lens moving
また、バネ21Eは、図23に示す拡大観察の際に、最も伸び、付勢力が最も小さい状態となる。このときのバネ21Dの付勢力をFeminとすると、FcminとFeminとは、Fcmin<Feminの関係を満たす。即ち、バネ21Eの付勢力は、図23〜図25に示す第3の移動レンズ枠180Cの第2の移動範囲L2内において、常にバネ21Cの付勢力より大きくなっている。
In addition, the
以上から、第1の移動範囲L1内においては、第3の移動レンズ枠180Cは、第1の動作である形状記憶合金22Bの収縮によって移動する構成となっており、第2の移動範囲L2においては、第3の移動レンズ枠180Cは、形状記憶合金22Bが収縮し、レンズ移動枠移動部材300Bが第2の第2固定レンズ枠27の段差27bに接触しているときには、第2の動作である形状記憶合金22Aの収縮によって移動する構成となっている。
From the above, in the first movement range L1, the third
ところで、ズームレバー106(図1参照)の回転軸には、図示しないポテンショメータが取り付けられており、ズームレバー106の回転角度を検出できる構成となっている。このズームレバー106の回転限界角度は、例えば120°であるが、ポテンショメータの出力値により、各形状記憶合金22A、22Bへの電流の通電状態が異なる構成となっている。
By the way, a potentiometer (not shown) is attached to the rotation shaft of the zoom lever 106 (see FIG. 1) so that the rotation angle of the
具体的には、ズームレバー106の回転角度が、0°〜40°のときは、形状記憶合金22Aには通電されず、形状記憶合金22Aは収縮されない。また、形状記憶合金22Bにも通電されず、形状記憶合金22Bは収縮されないようになっている。その結果、通常観察(1倍)を行う位置に第3の移動レンズ枠180Cは位置している。
Specifically, when the rotation angle of the
また、ズームレバー106の回転角度が、40°〜80°のときは、形状記憶合金22Aには通電されず、形状記憶合金22Aは収縮されないが、形状記憶合金22Bには通電され、形状記憶合金22Bは収縮されるようになっている。つまり、通常観察(1倍)〜拡大観察(100倍)を行う位置に第3の移動レンズ枠180Cは移動可能である。
Further, when the rotation angle of the
さらに、ズームレバー106の回転角度が、80°〜120°のときも、形状記憶合金22Bにも通電され、形状記憶合金22Bは収縮されるようになっている。また、形状記憶合金22Aにも通電され、形状記憶合金22Aは収縮される。つまり、拡大観察(100倍)〜ECS観察(500倍)を行う位置に第3の移動レンズ枠180Cは移動可能である。
Further, even when the rotation angle of the
次に、このように構成された本実施の形態の作用について説明する。
通常、術者は先ず、通常観察をすべく、ズームレバー106の回転角度を0°〜40°の間に設定して、体腔内を観察する。この場合、形状記憶合金22Aには、上述したように、通電されないことから、形状記憶合金22Aは収縮せず、また、形状記憶合金22Bにも通電されないことから、形状記憶合金22Bは収縮しない。
Next, the operation of the embodiment configured as described above will be described.
Usually, the operator first observes the inside of the body cavity by setting the rotation angle of the
この場合、上述したように、バネ21Cの付勢力よりバネ21Dの付勢力の方が強いため(Fcmax<Fdmin)、第3の移動レンズ枠180Cは、バネ21Dによって先端側に付勢され、図21に示すように、レンズ移動枠移動部材300Bを介してリング状枠18aの端面18cに当接した状態となる。つまり、観察倍率が1倍の通常観察状態となる。通常観察で病変部であることが疑われる部位を発見すると、術者はビデオプロセッサ123(図1参照)に接続された図示しない画像記録装置に、その部位の画像を保存する。
In this case, as described above, since the biasing force of the
次いで、ズームレバー106を回転し、回転角度を40°〜80°の間に設定する。この場合、形状記憶合金22Aには、上述したように、通電されないことから、形状記憶合金22Aは収縮しないが、形状記憶合金22Bは通電されることから、形状記憶合金22Bは収縮する。尚、図23に示す拡大観察の位置では、形状記憶合金22Bは、レンズ移動枠移動部材300Bが、段差27bに当接するまで収縮される。
Next, the
その結果、第3の移動レンズ枠180Cは、バネ21Cの付勢力により、図22、図23に示す位置において、第3の移動レンズ枠180Cが規制部材301aによって位置が規制されたレンズ移動枠移動部材300Aに当接するまで移動し、観察倍率が、1倍〜100倍の拡大観察状態となる。この状態で、毛細血管の走行等の微細な組織を観察し診断を進め、画像記録装置に拡大観察倍率1倍〜100倍の画像を保存する。この際、バネ21Cの付勢力よりバネ21Eの付勢力の方が強いため(Fcmin<Femin)、第3の移動レンズ枠180Cが、図23に示す位置より後端側に移動しない。
As a result, the third moving
さらに、ズームレバー106を回転し、回転角度を80°〜120°の間に設定する。この場合、形状記憶合金22Aには、上述したように、通電され、形状記憶合金22Aは収縮するとともに、形状記憶合金22Bも通電されることから、形状記憶合金22Bも収縮する。尚、図25に示すECS観察の位置では、形状記憶合金22Aは、レンズ移動枠移動部材300Aが、段差27aに当接するまで収縮される。
Further, the
その結果、第3の移動レンズ枠180Cは、図24、図25に示す位置に移動し、観察倍率が、100倍〜500倍のECS観察状態となる。尚、図25に示すECS観察においては、バネ21Cの付勢力により、第3の移動レンズ枠180Cは、規制部材301bに当接する。この状態で、毛細血管の走行等を微細な組織を観察し診断を進め、画像記録装置にECS観察倍率100倍〜500倍の画像を保存する。
As a result, the third moving
その後は、再び通常観察をすべく、ズームレバー106を0°〜40°の間に設定し、第3の移動レンズ枠180Cを、図21に示す位置に移動させ、他の場所を通常観察し、病変部を疑われる部分を探す。
Thereafter, in order to perform normal observation again, the
また、病変部が疑われる部分があったなら、同様に観察倍率を通常観察(1倍)、拡大観察(100倍)、ECS観察観察(500倍)に変更し診断をするとともに、通常観察(1倍)、拡大観察(100倍)、ECS観察(500倍)で観察した画像を保存する。 In addition, if there is a suspicious part, the observation magnification is similarly changed to normal observation (1 ×), magnified observation (100 ×), ECS observation (500 ×), diagnosis is performed, and normal observation ( (1 ×), magnified observation (100 ×), and images observed by ECS observation (500 ×) are stored.
このように、本実施の形態によれば、術者は、3種類の観察倍率(通常観察:1倍、拡大観察:100倍、ECS観察:500倍)を微調整なしに再現よく切り替えることができる。つまり、倍率変更操作がよりしやすい内視鏡を提供することができる。また、通常観察、拡大観察、ECS観察でそれぞれ観察した画像を、常に同じ倍率で保存でき、その後画像を比較検討することが容易となる。 Thus, according to the present embodiment, the operator can switch the three types of observation magnifications (normal observation: 1 ×, magnified observation: 100 ×, ECS observation: 500 ×) with good reproducibility without fine adjustment. it can. That is, it is possible to provide an endoscope in which the magnification change operation is easier. In addition, images observed in normal observation, magnified observation, and ECS observation can always be stored at the same magnification, and thereafter it becomes easy to compare and examine the images.
また、3種類の観察倍率の切換えを、2個の形状記憶合金22A、22Bを、オン/オフの2値制御の組み合せのみで行える。つまり、観察倍率の変倍が簡単な制御回路で行えるため内視鏡をより安価に提供することができる。
Further, switching of the three types of observation magnifications can be performed only by combining the two
尚、本実施の形態ではレンズ移動枠移動部材300A、300Bの移動は形状記憶合金22A、22Bと、バネ21D、21Eにより行っているが、一方もしくは両方がソレノイド等の直動アクチュエータであっても同様の効果を得ることができる。尚、その他の効果は、上述した第1〜第4実施の形態と同様である。
In this embodiment, the lens moving
[付記]
以上詳述した如く、本発明の実施形態によれば、以下の如き構成を得ることができる。即ち、
(1)被写体を観察する対物レンズ群における少なくとも1つのレンズが、前記対物レンズ群の光軸方向に対して移動自在な移動レンズを構成することにより、前記対物レンズ群の光学特性を可変できる内視鏡において、
前記移動レンズを保持する移動レンズ枠と、
前記移動レンズ枠を前記光軸方向に対して複数の異なる動作により移動させる移動部材と、
を具備し、
前記移動部材は、
前記複数の異なる動作における第1の動作により、前記移動レンズ枠を前記光軸方向に対する第1の移動範囲内において移動させ、
前記複数の異なる動作における前記第1の動作とは異なる第2の動作により、前記移動レンズ枠を前記光軸方向に対する第2の移動範囲内において移動させることを特徴とする内視鏡。
[Appendix]
As described in detail above, according to the embodiment of the present invention, the following configuration can be obtained. That is,
(1) Since at least one lens in the objective lens group for observing the subject constitutes a movable lens that is movable with respect to the optical axis direction of the objective lens group, the optical characteristics of the objective lens group can be varied. In the endoscope,
A moving lens frame for holding the moving lens;
A moving member that moves the moving lens frame by a plurality of different operations with respect to the optical axis direction;
Comprising
The moving member is
Moving the moving lens frame within a first movement range with respect to the optical axis direction by a first operation in the plurality of different operations;
An endoscope, wherein the moving lens frame is moved within a second movement range with respect to the optical axis direction by a second operation different from the first operation in the plurality of different operations.
(2)前記移動部材は、前記第1の動作により、前記対物レンズ群の前記光学特性を可変させる観察倍率を、設定倍率よりも低い倍率に調整し、前記第2の動作により、前記設定倍率よりも高い倍率に調整することを特徴とする付記1に記載の内視鏡。
(2) The moving member adjusts the observation magnification for changing the optical characteristics of the objective lens group to a magnification lower than a set magnification by the first operation, and the set magnification by the second operation. The endoscope according to
(3)前記第1の動作に伴って、前記移動レンズ枠が、前記光軸方向において前記第1の移動範囲外に移動するのを規制するとともに、前記第2の動作に伴って、前記移動レンズ枠が、前記光軸方向において前記第2の移動範囲外に移動するのを規制する規制部材をさらに具備していることを特徴とする付記1または2に記載の内視鏡。
(3) The moving lens frame is restricted from moving outside the first movement range in the optical axis direction along with the first operation, and the movement along with the second operation. The endoscope according to
(4)前記移動レンズ枠を、前記光軸方向の先端側、もしくは後端側に付勢する弾性部材を具備し、
前記移動レンズ枠を前記弾性部材の付勢力と逆方向に力を加えることで、前記第1の動作と前記第2の動作を実現する複数のアクチュエータを具備したことを特徴とする付記3記載の内視鏡。
(4) An elastic member that urges the moving lens frame toward the front end side or the rear end side in the optical axis direction is provided.
The additional lens according to
(5)前記アクチュエータは、形状記憶合金と弾性部材とから構成されていることを特徴とする付記4に記載の内視鏡。
(5) The endoscope according to
(6)前記アクチュエータがソレノイドからなることを特徴とする付記4に記載の内視鏡。
(6) The endoscope according to
(7)被写体を観察する対物レンズ群を、挿入部の先端部内に具備する内視鏡において、
前記対物レンズ群を構成する、前記先端部の先端面に臨む第1のレンズと、
前記対物レンズ群を構成する、前記第1のレンズよりも前記光軸方向の後端側に位置する第2のレンズと、
を具備し、
前記第2のレンズの前記光軸方向先端側の先端面に、前記第1のレンズの光軸方向後端側の後端面の第1の球欠部と同一形状を有する第2の球欠部が形成されており、前記第2の球欠部は、前記第1の球欠部に接合されていることを特徴とする内視鏡。
(7) In an endoscope provided with an objective lens group for observing a subject in the distal end portion of the insertion portion,
A first lens facing the distal end surface of the distal end portion, constituting the objective lens group;
A second lens that constitutes the objective lens group and is located on the rear end side in the optical axis direction with respect to the first lens;
Comprising
A second spherical notch portion having the same shape as the first spherical missing portion of the rear end surface of the first lens in the optical axis rear end side at the distal end surface of the second lens in the optical axis direction distal end side. The endoscope is characterized in that the second sphere notch is joined to the first sphere notch.
ところで、従来の内視鏡においては、上述した図2に示すように、挿入部101の先端部109内において、対物レンズ群100における光軸方向Kの最も先端側に位置する対物レンズ1に対し、該対物レンズ1の光軸方向Kの後端側に位置する対物レンズ2は、対物レンズ1の後端面に形成された球欠部1qとの間に空間を有するように、対物レンズ2の先端面が対物レンズ1の後端面に接触された状態で固定されていた、または対物レンズ2は、対物レンズ1に対し、所定の距離後方に離れた位置に固定されていた。
By the way, in the conventional endoscope, as shown in FIG. 2 described above, the
しかしながら、このような構成においては、例えば挿入部101が冷えている状態において、挿入部101を、体腔内に挿入した場合において、先端部109の光軸方向Kの先端側から先端部109内に大気中の水分が進入してしまう場合があり、対物レンズ1の球欠部1qに曇りが生じてしまい、内視鏡観察が行い難くなってしまうといった問題があった。
However, in such a configuration, for example, when the
よって、以下、対物レンズ1の球欠部1qに大気中の水分の進入に伴った曇りが生じてしまうことを防ぐ構成を、図13を用いて説明する。
Therefore, hereinafter, a configuration for preventing the
図13に示すように、対物レンズ群100を構成する第1のレンズである対物レンズ1は、第1固定レンズ枠26における光軸方向Kの先端側に保持されて固定されている。詳しくは、対物レンズ1の外周面1sが第1固定レンズ枠26の内周面に嵌合されて、接着されることにより対物レンズ1は固定されている。
As shown in FIG. 13, the
また、対物レンズ1の後方に、対物レンズ群100を構成する第2のレンズである対物レンズ43が、第1固定レンズ枠26に保持されて固定されている。詳しくは、対物レンズ1の後端面に形成された第1の球欠部1qと同一形状に形成された対物レンズ43の先端面に形成された第2の球欠部43qが、第1の球欠部1qに密に接合するよう、対物レンズ43の外周面43sが第1固定レンズ枠26の内周面に嵌合されて、接着されることにより対物レンズ43は固定されている。
Further, behind the
このような構成によれば、第1の球欠部1qに、該第1の球欠部と同一形状を有している第2の球欠部43qが密に接合されていることから、先端部109内への大気中の水分の進入に伴い、第1の球欠部1qが曇ってしまうことを確実に防止することができる。
According to such a configuration, the second
また、第1の球欠部1qに第2の球欠部43qが密に接合しているばかりか、対物レンズ1は、外周面1sが第1固定レンズ枠26の内周面に接着されて、第1固定レンズ枠26に嵌合固定されるとともに、対物レンズ43は、外周面43sが第1固定レンズ枠26の内周面に接着されて、第1固定レンズ枠26に嵌合固定されることから、各部位における接着により、先端部109内への大気中の水分の進入経路が従来よりも長くなる。よって、より先端部109内への大気中の水分の進入を防ぐことができる。
The
(8)挿入部の光軸方向先端の先端部内に、撮像ユニットを具備する内視鏡において、
前記撮像ユニットは、撮像素子と、該撮像素子の前記光軸方向先端側に設けられた前記撮像素子の素子枠に対する固定位置を調整するカバーガラスと、前記撮像素子に電気的に接続された前記撮像素子に対し電気信号を送受信する電気基板とを具備しており、
前記撮像素子、前記カバーガラス及び前記電気基板は、1つの前記素子枠により外周が覆われていることを特徴とする内視鏡。
(8) In an endoscope including an imaging unit in the distal end of the insertion portion in the optical axis direction,
The imaging unit includes an imaging element, a cover glass for adjusting a fixed position of the imaging element with respect to an element frame provided on the distal end side in the optical axis direction of the imaging element, and the electrical connection to the imaging element An electrical substrate that transmits and receives electrical signals to and from the image sensor;
The endoscope characterized in that an outer periphery of the imaging element, the cover glass, and the electric substrate is covered by one element frame.
(9)前記素子枠の内周に、前記カバーガラスが嵌合する段部が形成されていることを特徴とする付記8に記載の内視鏡。
(9) The endoscope according to
(10)前記電気基板における信号ケーブルの接続部は、前記素子枠の前記光軸方向後端部よりも、前記光軸方向後端側に突出していることを特徴とする付記8または9に記載の内視鏡。
(10) The
(11)前記素子枠は、前記電気基板における信号ケーブルの接続部をさらに覆っていることを特徴とする付記8または9に記載の内視鏡。
(11) The endoscope according to
(12)前記素子枠は、前記光軸方向の後端に、内周方向に突出する内向フランジ部を有し、前記電気基板の前記光軸方向の後端は、前記内向フランジ部に当接していることを特徴とする付記8〜11のいずれか1項に記載の内視鏡。
(12) The element frame includes an inward flange portion projecting in an inner circumferential direction at a rear end in the optical axis direction, and the rear end in the optical axis direction of the electric board is in contact with the inward flange portion. The endoscope according to any one of
図15は、撮像ユニットにおける固体撮像素子が固定される素子枠を、固体撮像素子に接続された基板の信号ケーブルの接続部の外周を覆う長さまで設けた例を示す部分断面図、図16は、図15の素子枠の光軸方向の後端に内向フランジ部を設けた例を示す部分断面図である。 FIG. 15 is a partial cross-sectional view showing an example in which an element frame to which a solid-state image sensor in the image-capturing unit is fixed is provided up to a length that covers the outer periphery of the connection portion of the signal cable of the substrate connected to the solid-state image sensor. FIG. 16 is a partial cross-sectional view showing an example in which an inward flange portion is provided at the rear end in the optical axis direction of the element frame of FIG. 15.
ところで、近年、内視鏡の挿入部101内の先端部109を細径化するため、充填率を高めて、内蔵物を先端部109内に設ける構成が周知である。しかしながら、先端部109内への内蔵物の充填率が上昇すると、挿入部101の先端部109の後端側に形成された湾曲部102の湾曲動作に伴って先端部109内に応力が生じ、撮像ユニットの撮像装置における固定撮像素子周辺の部品の接着が剥離してしまう場合がある。
Incidentally, in recent years, in order to reduce the diameter of the
具体的には、図2に示すように、従来、固体撮像素子13を素子枠28に固定する際は、先ず、固体撮像素子13の撮像面に、カバーガラス12を貼着した後、カバーガラス12の先端面に、カバーガラス12の中心が芯出しカバーガラス11の中心と一致するよう芯出しカバーガラス11を貼着する。その後、芯出しカバーガラス11を、素子枠28の内向フランジ部28fに、光軸方向Kの後方から固体撮像素子13の撮像面の中心と対物レンズ群100の光軸中心とが一致するよう固定する。
Specifically, as shown in FIG. 2, conventionally, when fixing the solid-
しかしながら、この場合、固体撮像素子13は、熱可塑性樹脂149によって、保護枠15内の空間に固定されていることから、湾曲部102の湾曲動作に伴って煽り等の応力を受けた際、芯出しカバーガラス11と固体撮像素子13との間に応力が集中しやすく、芯出しカバーガラス11とカバーガラス12とで、またはカバーガラス12と固体撮像素子13との間で剥離が生じやすくなってしまうといった問題があった。
However, in this case, since the solid-state
よって、以下、剥離を防ぐ構成を、図13、図15、図16を用いて示す。
図13に示すように、固体撮像素子13を保持する金属製の素子枠50は、芯出しカバーガラス11、カバーガラス12、固体撮像素子13、リジット基板または積層基板から構成された基板49の信号ケーブル17の接続部49tを除く部位の外周を覆う長さに、光軸方向Kに沿って延在している。
Therefore, a structure for preventing peeling will be described below with reference to FIGS. 13, 15, and 16. FIG.
As shown in FIG. 13, the
また、素子枠50の内周における光軸方向Kの後半部に、芯出しカバーガラス11の後端面の外周縁部が当接する段部50dが形成されている。
Further, a
さらに、カバーガラス12、固体撮像素子13、基板49の外周は、素子枠50の後半部の内周に対して接着剤55で接着固定されている。
Further, the outer periphery of the
また、素子枠50の後端側の外周に、熱収縮チューブ52の先端側が固定されている。熱収縮チューブ52の後端側は、信号ケーブル17の先端側に固定されている。また、熱収縮チューブ52内には、熱可塑性樹脂149が充填されている。
The distal end side of the
このような構成を具備する素子枠50に対し、固体撮像素子13を固定する場合は、先ず、固体撮像素子13が貼着されるとともにカバーガラス12が貼着された芯出しカバーガラス11を、光軸方向Kの先端側から、素子枠50の段部50dに当接させる。この状態で、素子枠50の内周と芯出しカバーガラス11の外周は嵌合して密着している。また、固体撮像素子13と対物レンズ群100の光軸中心は一致する。また、芯出しカバーガラス11の先端面に、絞り46を設ける。
When fixing the solid-
その後、カバーガラス12、固体撮像素子13、基板49の外周を、素子枠50の後半部の内周に対して接着剤55で接着固定する。
Thereafter, the outer periphery of the
このような構成によれば、湾曲部102が湾曲動作して、素子枠50に応力が付与されたとしても、芯出しカバーガラス11、カバーガラス12、固体撮像素子13、基板49の外周は、素子枠50で覆われているばかりか、芯出しカバーガラス11は、素子枠50の段部50dに当接していることから、芯出しカバーガラス11とカバーガラス12との接着面や基板49に応力が集中し難くなるため、各部材間の剥離が防止される。
According to such a configuration, even when the bending
また、基板49の外周は、接着剤55で素子枠50の内周面に接着固定されていることから、仮に熱可塑性樹脂149に煽り等の応力が付与されたとしても、固体撮像素子13周辺に対する応力の影響を少なくすることができる。
In addition, since the outer periphery of the
さらに、素子枠50が、芯出しカバーガラス11、カバーガラス12、固体撮像素子13、基板49の外周を覆っていることから、上述した図2のように、保護枠15を用いる必要がなくなるため、先端部109の小型化、細径化を実現することができる。また、素子枠50は、金属材料で構成されていることから、撮像装置からの放熱性が向上する。
Furthermore, since the
また、図15に示すように、素子枠50は、基板49の信号ケーブル17の接続部49tを覆うように、さらには、信号ケーブル17の先端側を覆うように形成されていれば、湾曲部102の湾曲に伴う応力の影響をより確実に回避することができる。
Further, as shown in FIG. 15, if the
さらに、図16に示すように、素子枠50の後端に内向フランジ部56を設け、該内向フランジ部56に、リジット基板または積層基板から構成された基板49の後端49kを当接させた状態で、基板49を素子枠50の内周に接着剤で接着固定してもよい。このような構成によれば、より、基板49に対する応力の影響を回避できる他、外部から撮像装置への光の進入や、ノイズ干渉をより確実に防ぐことができるため、固体撮像素子13によって撮像される画像の安定化を実現することができる。
Further, as shown in FIG. 16, an
(13)挿入部の先端部内に撮像ユニットを具備する内視鏡において、
前記撮像ユニットは、前記先端部内に設けられる先端硬質部内に、
被写体を観察する対物レンズ群と、
前記対物レンズ群の光軸方向後方に設けられたプリズムと、
撮像面が光軸に平行になるよう設けられた、前記プリズムにより前記対物レンズ群によって集光された被写体像が前記撮像面に結像される撮像素子と、
前記撮像素子に電気的に接続された、前記光軸と平行になるよう設けられた前記撮像素子に対し電気信号を送受信する電気基板と、
を具備することを特徴とする内視鏡。
(13) In an endoscope including an imaging unit in the distal end portion of the insertion portion,
The imaging unit is in a hard tip portion provided in the tip portion,
An objective lens group for observing the subject;
A prism provided behind the objective lens group in the optical axis direction;
An imaging element provided on an imaging surface, the imaging surface of which is focused by the objective lens group by the prism, the imaging surface being provided in parallel with the optical axis;
An electrical board that is electrically connected to the image sensor and transmits and receives electrical signals to and from the image sensor provided to be parallel to the optical axis;
An endoscope comprising:
(14)前記電気基板は、前記先端硬質部における前記光軸と平行な溝に設けられていることを特徴とする付記13に記載の内視鏡。
(14) The endoscope according to
(15)前記プリズムは、前記対物レンズ群を保持する枠の前記光軸方向の後端の内周に嵌合された環状枠に固定されていることを特徴とする付記13または14に記載の内視鏡。
(15) The
(16)前記撮像素子に電気的に接続された基板に、信号ケーブルが電気的に接続されており、前記信号ケーブルは、前記先端硬質部の内周に対して、固定用部材を介して固定されていることを特徴とする付記13〜15のいずれか1項に記載の内視鏡。
(16) A signal cable is electrically connected to a substrate electrically connected to the imaging element, and the signal cable is fixed to an inner periphery of the hard tip portion via a fixing member. The endoscope according to any one of
(17)前記先端硬質部内における前記固定用部材において閉じられた空間内に、樹脂が充填されていることを特徴とする付記16に記載の内視鏡。
(17) The endoscope according to
図17は、内視鏡の先端部内において、光軸と平行に、撮像素子の撮像面及び撮像素子に接続される基板を位置させる例を示す部分断面図である。 FIG. 17 is a partial cross-sectional view illustrating an example in which the imaging surface of the imaging device and the substrate connected to the imaging device are positioned in parallel with the optical axis in the distal end portion of the endoscope.
ところで、近年、内視鏡の挿入部101内の先端部109を細径化するため、充填率を高めて、内蔵物を先端部109内に設ける構成が周知である。しかしながら、先端部109内への内蔵物の充填率が上昇すると、挿入部101の先端部109の後端側に形成された湾曲部102の湾曲動作に伴う応力が付与された結果、撮像ユニットの撮像装置における固定撮像素子周辺の部品の接着が剥離してしまう場合がある。
Incidentally, in recent years, in order to reduce the diameter of the
具体的には、図2に示すように、固体撮像素子13を素子枠28に固定する際は、先ず、固体撮像素子13の先端の撮像面に、カバーガラス12を貼着した後、カバーガラス12の先端面に、カバーガラス12の光軸中心が芯出しカバーガラス11の光軸中心と一致するよう芯出しカバーガラス11を貼着する。
Specifically, as shown in FIG. 2, when fixing the solid-
その後、芯出しカバーガラス11を、素子枠28の内向フランジ部28fに、光軸方向Kの後方から固体撮像素子13の撮像面の中心と対物レンズ群100の光軸中心とが一致するよう固定する。
Thereafter, the centering
しかしながら、この場合、固体撮像素子13は、熱可塑性樹脂149によって、保護枠15内の空間に固定されていることから、湾曲部102の湾曲動作に伴って煽り等の応力を受けた際、芯出しカバーガラス11と固体撮像素子13との間に応力が集中しやすく、芯出しカバーガラス11とカバーガラス12との間、カバーガラス12と固体撮像素子13との間で剥離が発生しやすくなってしまうといった問題があった。
However, in this case, since the solid-state
また、図2に示すように、対物レンズ群100の後方に、固体撮像素子13や基板14等が設けられていることから、湾曲部102の湾曲動作に伴って、固体撮像素子13や基板14等が、先端部109内における先端硬質部よりも後方の内蔵物と干渉しやすいといった問題があった。
Further, as shown in FIG. 2, since the solid-
さらには、基板14は、固体撮像素子13の近傍に設けられていることから、基板14の発熱に伴って固体撮像素子13に熱が付与され、固体撮像素子13による撮像において、ノイズが発生したり、撮像した画像の画質が低下したりする場合があった。
Furthermore, since the
また、図2に示すように、ズーム機能付きの内視鏡においては、対物レンズ群100において、対物レンズが複数設けられる他、移動レンズ8の移動範囲を考慮すると、先端部109が光軸方向Kに長くなってしまうといった問題もあった。
As shown in FIG. 2, in an endoscope with a zoom function, in the
よって、以上のような問題を防ぐ構成を、以下、図17を用いて示す。
図17に示すように、先端部109は、例えば金属材料によって形成された先端硬質部68から構成されている。また、先端硬質部68の先端面に、先端カバー69が被覆されている。
Therefore, a configuration for preventing the above problem will be described below with reference to FIG.
As shown in FIG. 17, the
先端硬質部68の略中央に、光軸方向Kに沿った貫通孔68sが形成されており、該貫通孔68s内における先端側の内周に、対物レンズ1、4、5を保持する第1固定レンズ枠26が固定されている。
A through
また、貫通孔68s内において、第1固定レンズ枠26の後端部に、移動レンズ枠180、対物レンズ9、10を保持する第2固定レンズ枠227が熱可塑性樹脂149を介して貫通孔68sに内周に固定されている。
In addition, in the through
尚、図17においては、移動レンズ枠180には、図17中の下方にしか突出部180tが形成されていないとともに、第2固定レンズ枠27にも、図17中の下方にしかスリット27sは形成されていない。
In FIG. 17, the
尚、第2固定レンズ枠227の構成は、後端に外向フランジ部27fが設けられていない点以外は、上述した第2固定レンズ枠27の構成と略同じであるため、その説明は省略する。
The configuration of the second
第2固定レンズ枠227の後端の内周に、環状枠63が固定されている。ここで、先端硬質部68の内部に、貫通孔68sに連通する貫通孔68sよりも大径な空間部68pが形成されている。空間部68pには、環状部63に固定されたプリズム61が設けられている。プリズム61は、対物レンズ群100によって集光された光の方向を、例えば図17中上方に変化させるものである。
An
また、プリズム61の上面に、カバーガラス58が貼着されており、カバーガラス58の上面に、固体撮像素子66が貼着されている。このことにより、固体撮像素子66の図17中底面側に位置する撮像面は、光軸方向Kと平行に位置する。
A
また、先端硬質部68の内部において、貫通孔68sの図17中上方に、空間部68pに連通する光軸方向Kに平行な溝68mが形成されている。
In addition, a
固体撮像素子66の上面には、2枚重ねとなった固体撮像素子66よりも大径な基板166が貼着されており、基板166の上面に、溝68m内に延在する基板65の後端部の底面が貼着されている。
A
尚、基板65における溝68m内に位置する底面に、複数の電子部品64が実装されている。よって、基板65及び複数の電子部品64は、光軸方向Kと平行に位置するとともに、対物レンズ群100の図17中上方に、先端硬質部68内に溝68mによって光軸方向Kに平行に位置する延在部68eを介して位置する。
A plurality of
また、基板166の固体撮像素子66を除く領域の底面に、信号ケーブル60から延出したリード線が接続されるリード線接続部59が設けられている。さらに、信号ケーブル60は、空間部68pにおける先端硬質部68の内周面に対し、固定用部材67によって固定されている。また、固定用部材67と信号ケーブル60の外周面との間に、移動レンズ枠180の突出部180tを光軸方向Kに移動させるワイヤ221が、空間部68pから後端側に延出されている。
In addition, a lead
尚、固定用部材67によって閉じられた空間部68p、貫通孔68s、溝68m内には、熱可塑性樹脂149が充填されている。
The
このような構成によれば、基板65は、対物レンズ群100の上方に位置させることができることから、従来の基板65を対物レンズ群100の後方に設けた場合と比べ、先端部109を光軸方向Kに短く形成することができる。
According to such a configuration, since the
また、基板65及び固体撮像素子66は、先端硬質部68内に設けられていることから、湾曲部102の湾曲等に伴って、基板65及び固体撮像素子66に付与される応力の影響を少なくすることができ、基板65及び固体撮像素子66の剥離等を防ぐことができる。
In addition, since the
さらに、信号ケーブル60は、固定用部材67により、先端硬質部68に固定されることから、湾曲部102の湾曲等に伴い、信号ケーブル60に、例えば捻り応力が付与されたとしても、リード線接続部59における剥離を確実に防止することができる。
Further, since the
また、固体撮像素子66が金属製の先端硬質部68内に設けられていることから、固体撮像素子66から放熱された熱は、先端硬質部68を介して放熱されやすくなるため、固体撮像素子66の放熱性が向上される。
In addition, since the solid-
さらに、基板65及び複数の電子部品64は、溝68m内に設けられていることから、基板65及び複数の電子部品64から放熱された熱は、先端硬質部68の延在部68eにより放熱されやすくなるため、基板65及び複数の電子部品64の放熱性が向上される。
Further, since the
尚、溝68mは、図17中、対物レンズ群100の下方に設けられていても構わない。この場合、基板65及び複数の電子部品64は、対物レンズ群100の下方に位置するとともに、プリズム61には、対物レンズ群100によって集光された光の方向を、例えば図17中下方に変化させるものを用いればよい。
The
8…移動レンズ
8A…第1の移動レンズ
8B…第2の移動レンズ
18k…リング状枠の後端
21A…バネ
21B…バネ
21C…バネ
21D…バネ
21E…バネ
22A…形状記憶合金
22B…形状記憶合金
27fs…外向フランジ部の先端面
29…移動部材
30…移動部材
32…螺合部材
36…収容部材
36s2…収容部材内の先端
36k2…収容部材内の後端
100…対物レンズ群
116…内視鏡
135…筒状部材
138…形状記憶合金
180…移動レンズ枠
180A…第1の移動レンズ枠
180B…第2の移動レンズ枠
180C…第3の移動レンズ枠
180n…ネジ溝
221…ワイヤ
221A…ワイヤ
221B…ワイヤ
230…移動部材
250A…プーリ
250B…プーリ
300A…レンズ移動枠移動部材
300B…レンズ移動枠移動部材
301a…規制部材
301b…規制部材
330…移動部材
430…移動部材
K…光軸方向
L1…第1の移動範囲
L2…第2の移動範囲
DESCRIPTION OF
Claims (4)
前記対物レンズ群を構成し、前記観察倍率を所定の観察倍率以下に可変させる第1の移動レンズと、
前記対物レンズ群を構成し、前記観察倍率を前記所定の観察倍率以上に可変させる第2の移動レンズと、
前記第1の移動レンズを保持するとともに前記光軸方向に移動可能な第1の移動レンズ枠と、
前記第2の移動レンズを保持するとともに前記光軸方向に移動可能な第2の移動レンズ枠と、
前記観察倍率を前記所定の観察倍率以下に可変させるよう、前記第1の移動レンズ枠を、第1の動作により、第1の移動範囲内で移動させる第1の移動部材と、
前記観察倍率を前記所定の観察倍率以上に可変させるよう、前記第2の移動レンズ枠を、単位時間当たりの移動量が前記第1の動作より小さい第2の動作により、第2の移動範囲内で移動させる第2の移動部材と、
を具備することを特徴とする内視鏡。 In an endoscope in which a predetermined lens in an objective lens group for observing a subject constitutes a movable lens that is movable with respect to the optical axis direction of the objective lens group, whereby the observation magnification by the objective lens group can be varied.
A first moving lens constituting the objective lens group and changing the observation magnification below a predetermined observation magnification;
A second moving lens that constitutes the objective lens group and varies the observation magnification beyond the predetermined observation magnification;
A first moving lens frame that holds the first moving lens and is movable in the optical axis direction ;
A second moving lens frame that holds the second moving lens and is movable in the optical axis direction ;
A first moving member that moves the first moving lens frame within a first moving range by a first operation so as to vary the observation magnification below the predetermined observation magnification ;
The second moving lens frame is moved within a second movement range by a second operation in which the movement amount per unit time is smaller than the first operation so that the observation magnification is changed to be equal to or greater than the predetermined observation magnification. A second moving member to be moved at
An endoscope comprising:
前記第2の移動部材は、前記第2の動作によって前記第2の移動レンズ枠を、前記光軸方向における前記第1の方向とは反対の第2の方向に移動させることを特徴とする請求項1に記載の内視鏡。 The first moving member moves the first moving lens frame in the first direction in the optical axis direction by the first operation,
The second moving member moves the second moving lens frame in a second direction opposite to the first direction in the optical axis direction by the second operation. The endoscope according to Item 1.
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