JP6062126B1 - 撮像ユニット及び内視鏡 - Google Patents

Abstract

撮像ユニット３０は、固定レンズ５６ａ，５６ｂと移動レンズ６６とを含む焦点切替方式の観察光学系３３と、固定レンズ５６ａ，５６ｂを保持する固定枠５５，５７と、観察光学系３３の撮影光軸Ｏに沿った方向へ進退移動自在となるよう配設され、移動レンズ６６を保持する移動枠６５と、固定枠５５，５７内で固定され、移動枠６５を進退自在に収容して、移動枠６５との当接によって撮影光軸Ｏの一方向への移動を規制するストッパ６０を備え、観察光学系３３の一方の焦点距離を実現するように微調整自在な補正枠４７と、を具備する。

Description

本発明は、観察光学系の光学特性を変更させることが可能な撮像ユニット及びこの撮像ユニットが設けられた内視鏡に関する。

周知の如く、内視鏡は、生体の体内（体腔内）の観察、処置などまたは工業用のプラント設備内の検査、修理などのため広く用いられている。

近年、この種の内視鏡においては、撮影像のピント調整またはワイド／テレなどの倍率調整を行うズーミング機能のため、観察光学系を撮影光軸方向に移動することで焦点距離を変更することができる撮像ユニットが用いられているものがある。なお、このように焦点距離を変更できる撮像ユニットの技術は、内視鏡に限らず、種々の撮影機に用いられている。

例えば、日本国特開２００４−１６３３７号公報に開示されるように、観察光学系内に設けられた移動レンズユニット（移動レンズ枠）を駆動させて焦点切替方式のためのアクチュエータを備えた撮像ユニットが知られている。

このような焦点切替方式の撮像ユニットにおいて、各レンズ枠、各対物レンズなどの加工公差がある場合にも、適切な合焦状態を実現するため、一般に、移動レンズ枠の進出位置は、撮像ユニットの組立時に、各固定レンズ枠などの相対位置を微調整する必要がある。

そのため、例えば、日本国特開２００９−３００７６１号公報には、部品の加工公差、レンズ枠に嵌合する移動レンズ枠のクリアランスのバラツキがあっても、設定した所定の画角への微調整を簡単に行える撮像装置の技術が開示されている。

ところで、最近の撮像装置では、撮像素子の画像ピッチのシュリンク化に伴って対物光学系の組み付け精度の飛躍的な向上が必要とされる。

しかしながら、日本国特開２００９−３００７６１号公報に開示されるような光学的微調整を行う技術において、調整部材が移動レンズ枠の連結桿の端部と当接する位置を微調整するため、移動レンズ枠が傾いたりして軸ズレが生じるという課題がある。その結果、高品質な撮像画像が得られないという問題があった。

本発明は上記事情に鑑みてなされたもので、移動レンズ枠の軸ズレを防止すると共に、焦点切替方式の観察光学系において高品質な撮像画像を得ることができる撮像ユニットおよび内視鏡を提供することを目的とする。

本発明の一態様による撮像ユニットは、固定レンズと移動レンズとを含む観察光学系と、前記固定レンズを保持する固定枠と、前記観察光学系の撮影光軸に沿った方向へ進退移動自在となるよう配設され、前記移動レンズを保持する移動枠と、前記固定枠内で固定され、前記移動枠を進退自在に収容して、前記移動枠との当接によって前記撮影光軸の一方向への移動を規制するストッパを備え、前記観察光学系の一方の焦点距離を実現するように調整自在な補正枠と、を具備する。

また、本発明の一態様による内視鏡は、固定レンズと移動レンズとを含む観察光学系と、前記固定レンズを保持する固定枠と、前記観察光学系の撮影光軸に沿った方向へ進退移動自在となるよう配設され、前記移動レンズを保持する移動枠と、前記固定枠内で固定され、前記移動枠を進退自在に収容して、前記移動枠との当接によって前記撮影光軸の一方向への移動を規制するストッパを備え、前記観察光学系の一方の焦点距離を実現するように調整自在な補正枠と、を具備する撮像ユニットが被検体内に挿入される挿入部の先端部に備えている。

本発明の一態様に係り、内視鏡の全体構成を示す説明図 同上、先端部及び湾曲部の内部構成を示す断面図 同上、移動レンズユニットが前方の進出位置に移動した状態の撮像ユニットの構成を示す断面図 同上、移動レンズユニットが後方の退避位置に移動した状態の撮像ユニットの構成を示す断面図 同上、一方向から見た移動レンズ位置補正枠の構成を示す斜視図 同上、他方向から見た移動レンズ位置補正枠の構成を示す斜視図 同上、移動レンズ位置補正枠および移動レンズユニットが収容された前群レンズユニットおよび後群レンズユニットが組み付けられた状態を示す斜視図 同上、移動レンズ位置補正枠および移動レンズユニットが収容された前群レンズユニットおよび後群レンズユニットが組み付けられた状態を示す側面図 同上、図８のＩＸ−ＩＸ線断面図 同上、後群レンズ枠の構成を示す斜視図

以下、図面を参照して本発明の形態を説明する。図１は本発明の一態様の内視鏡の全体構成を示す説明図、図２は先端部及び湾曲部の内部構成を示す断面図、図３は移動レンズユニットが前方の進出位置に移動した状態の撮像ユニットの構成を示す断面図、図４は移動レンズユニットが後方の退避位置に移動した状態の撮像ユニットの構成を示す断面図、図５は一方向から見た移動レンズ位置補正枠の構成を示す斜視図、図６は他方向から見た移動レンズ位置補正枠の構成を示す斜視図、図７は移動レンズ位置補正枠および移動レンズユニットが収容された前群レンズユニットおよび後群レンズユニットが組み付けられた状態を示す斜視図、図８は移動レンズ位置補正枠および移動レンズユニットが収容された前群レンズユニットおよび後群レンズユニットが組み付けられた状態を示す側面図、図９は図８のＩＸ−ＩＸ線断面図、図１０は後群レンズ枠の構成を示す斜視図である。
図１に示すように、本実施形態の電子内視鏡システム（以下、単に内視鏡システムという）１は、内視鏡としての電子内視鏡装置（以下、単に内視鏡という）２と、光源装置３と、ビデオプロセッサ４と、カラーモニタ５と、が電気的に接続されて構成されている。

内視鏡２は、挿入部９と、この挿入部９が延設された操作部１０と、を有し、操作部１０から延出するユニバーサルコード１７がスコープコネクタ１８を介して、光源装置３に接続されている。

また、スコープコネクタ１８からは、コイル状のスコープケーブル１９が延設されている。そして、このスコープケーブル１９の他端側には、電気コネクタ部２０が設けられ、この電気コネクタ部２０がビデオプロセッサ４に接続されている。

挿入部９は、先端側から順に、先端部６と、湾曲部７と、可撓管部８と、が連設されて構成されている。先端部６の先端面には、周知の先端開口部、観察窓、複数の照明窓、観察窓洗浄口および観察物洗浄口が配設されている（全て不図示）。

観察窓の背面側には、先端部６内に、後述する撮像ユニットが配設されている。また、複数の照明窓の背面側には、図示しないライトガイドバンドルの先端側が配設されている。

このライトガイドバンドルは、挿入部９から操作部１０を経てユニバーサルコード１７の内部に挿通配置され、スコープコネクタ１８が光源装置３に接続されているとき、当該光源装置３からの照明光を照明窓まで伝送することが可能となっている。

観察窓洗浄口および観察物洗浄口は、先端部６からユニバーサルコード１７の内部に挿通する、図示しない２つの洗浄チューブの開口部を構成している。

これら洗浄チューブは、洗浄水が貯留された洗浄タンク、及びコンプレッサ（何れも図示せず）と光源装置３側で接続されている。

操作部１０には、挿入部９が延出する折れ止部１１と、下部側の側部に配設される鉗子口１２と、中途部のグリップ部を構成する操作部本体１３と、上部側に設けられた２つの湾曲操作ノブ１４，１５からなる湾曲操作部１６と、送気送水制御部２１と、吸引制御部２２と、複数のスイッチから構成された主に撮像機能を操作するスイッチ部２３と、後述の撮像ユニット内に設けられた移動レンズを進退操作して、例えば、ピント調整のフォーカシング機能またはワイド／テレなどの倍率調整を行うズーミング機能を操作するための操作レバー２４と、が設けられている。

なお、操作部１０の鉗子口１２は、先端部６の先端開口部まで主に挿入部９内に挿通配置された図示しない処置具チャンネルの開口部を構成している。

次に、主に内視鏡２の先端部６の構成について、図２に基づいて説明する。
図２に示すように、先端部６の内部には、撮像ユニット３０が配設されている。

この撮像ユニット３０は、硬質な先端硬性部材２５に嵌挿配置され、側面方向からセットビス２７により先端硬性部材２５と固定されている。

また、撮像ユニット３０の先端側の外周部には、先端硬性部材２５との水密を確保するためのＯリング２８が配設されている。先端硬性部材２５の先端側には、先端部６の先端面を構成する先端カバー２５ａが接着固定されている。

なお、先端カバー２５ａに形成される孔部である先端開口部は、上述したように、先端部６内の処置具チャンネル１２ｂの開口部を構成する。

また、先端硬性部材２５の基端側には湾曲部７を構成する複数の湾曲駒２６が連設され、これら先端硬性部材２５および湾曲駒２６の外周は、先端挿入部ゴム部材１２ａによって一体的に被覆されている。この先端挿入部ゴム部材１２ａの先端外周部は、糸巻接着部２９により、先端硬性部材２５に固定されている。

なお、先端部６に配設される洗浄チューブ、照明用のライトガイドバンドルなどの部材については、従来から周知な構成のため、それらの説明を省略する。

次に、撮像ユニット３０の詳細な構成について、図３から図５に基づいて説明する。
図３および図４に示すように、本実施形態の撮像ユニット３０は、固体撮像素子ユニット３１と、この固体撮像素子ユニット３１の先端側に連設された観察光学系ユニット３２と、を有して構成されている。

固体撮像素子ユニット３１は、固体撮像素子保持枠３５を有し、この固体撮像素子保持枠３５には、ＣＣＤ、ＣＭＯＳなどからなる固体撮像素子チップ３７の前面側が、カバーガラスなどの光学部材３６を介して保持されている。

また、固体撮像素子チップ３７の背面側には積層基板３８が図示しないＦＰＣなどを介して電気的に接続されている。

さらに、積層基板３８には、ケーブル３９から分岐した複数の通信線が接続されている。このケーブル３９は、内視鏡２の内部に挿通配置されており、電気コネクタ部２０を介して、ビデオプロセッサと電気的に接続される。

また、固体撮像素子保持枠３５の基端外周部には補強枠４０が連設され、この補強枠４０の外周には、ケーブル３９の先端部分まで被覆する熱収縮チューブ４１が設けられている。

なお、固体撮像素子保持枠３５の基端部分から補強枠４０および熱収縮チューブ４１にて形成された空間内には、固体撮像素子ユニット３１を水密保持するとともに、保護するための接着剤などの保護剤４２が充填されている。

本実施形態の観察光学系ユニット３２は、内部のレンズを進退移動させて光学特性（焦点距離）を変更することによりフォーカシング機能またはズーミング機能を実現する２焦点式の観察光学系３３を有して構成されている。

より具体的に説明すると、観察光学系ユニット３２は、先端側に位置する前群レンズユニット４５と、この前群レンズユニット４５の基端側に連設する後群レンズユニット４６と、これら前群レンズユニット４５と後群レンズユニット４６との間に介装された移動レンズ位置補正枠４７と、この移動レンズ位置補正枠４７内を撮影光軸Ｏ方向に進退移動可能な移動レンズユニット４８と、この移動レンズユニット４８を進退動作させるアクチュエータ４９と、を有して構成されている。

なお、観察光学系ユニット３２は、後群レンズユニット４６に固体撮像素子ユニット３１の固体撮像素子保持枠３５が外嵌しており、後群レンズユニット４６および固体撮像素子保持枠３５が接着剤３５ａによって固定されている。

前群レンズユニット４５は、固定枠である前群レンズ枠５５と、この前群レンズ枠５５に保持された複数の固定レンズからなる前群レンズ５６ａと、を有して構成されている。

後群レンズユニット４６は、先端側が前群レンズ枠５５に外嵌して接着剤５５ａによって固定される固定枠の後群レンズ枠５７と、この後群レンズ枠５７の基端側において撮影光軸Ｏ上に保持された複数の固定レンズからなる後群レンズ５６ｂと、を有して構成されている。

この後群レンズ枠５７の基端側には、固体撮像素子保持枠３５が外嵌されて接着剤３５ａにより固定されることで、固体撮像素子ユニット３１と観察光学系ユニット３２とが連結されている。

また、後群レンズ枠５７には、その内周側と外周側とを貫通するスリット５７ａが設けられている。このスリット５７ａは、撮影光軸Ｏ方向と同方向に延在されており、このスリット５７ａの先端側は後群レンズ枠５７の先端において開放されている。

また、後群レンズ枠５７には、スリット５７ａの基端側において外径方向に突出する保持桿５７ｂが設けられ、この保持桿５７ｂには撮影光軸Ｏと同軸方向に貫通するアクチュエータ保持孔５７ｃが設けられている。

なお、後群レンズ枠５７の外周部には、側面方向から先端硬性部材２５と固定するセットビス２７を受けるビス受けである凹部５８ａが形成されている。

また、後群レンズ枠５７には、移動レンズユニット４８の撮影光軸Ｏ方向の基端側の停止位置決めを精度良く行うための調整リング５９が介装されている。

この調整リング５９は、撮影光軸Ｏ方向の幅が周方向に沿って線形的に変化するＣリング状の部材によって構成されており、ここでは基端が保持桿５７ｂに当接するよう配置されている。

そして、この調整リング５９は、後群レンズ枠５７の外周面に沿って撮影光軸Ｏ周りに回動されることにより、移動レンズ枠６５と保持桿５７ｂとの相対位置を変化させる。

その結果、移動レンズ枠６５の後群レンズ枠５７上における撮影光軸Ｏ方向の位置を調整する。

移動レンズ位置補正枠４７は、前群レンズ枠５５の外周側と後群レンズ枠５７の内周側との間に介装されている。

なお、移動レンズ位置補正枠４７は、その外径が後群レンズユニット４６の後群レンズ枠５７内に導入配置される前群レンズユニット４５の前群レンズ枠５５の中途から基端部分の外径よりも大きく、さらに移動レンズユニット４８の移動レンズ枠６５を収容して進退移動を直進ガイドする略筒状部材である。

この移動レンズ位置補正枠４７の先端側には、外径方向に突出する前側ストッパ６０が設けられている。

この前側ストッパ６０は、後方側で開口するバネ受部６０ａが凹設されており、バネ受部６０ａ内に一端が保持された圧縮バネであるリターンスプリング６８が巻装されている。

移動レンズ位置補正枠４７には、その内周側と外周側とを貫通するスリット６１が設けられている。このスリット６１は、後群レンズ枠５７のスリット５７ａに重畳するよう撮影光軸Ｏ方向と同方向に延在されている。

このスリット６１の基端側は、移動レンズ位置補正枠４７の基端において開放されている。なお、移動レンズ位置補正枠４７の先端開口部分には、内径方向に延設されたリブ４７ａが形成されている。

この移動レンズ位置補正枠４７は、移動レンズユニット４８の撮影光軸Ｏ方向の先端側の停止位置決めを精度良く行うためのものであり、前群レンズユニット４５の前群レンズ枠５５と接着剤６０ｂによって固定されている。

移動レンズユニット４８は、移動枠である移動レンズ枠６５と、この移動レンズ枠６５に保持された移動レンズ６６と、を有して構成されている。

本実施形態において、移動レンズ枠６５は、固定枠である後群レンズ枠５７内に移動レンズ位置補正枠４７を介して配設され、撮影光軸Ｏに沿った方向へ進退移動が可能となっている。

この移動レンズ枠６５には、外周方向に突出する操作桿６５ａが設けられている。この操作桿６５ａは、後群レンズ枠５７のスリット５７ａおよび移動レンズ位置補正枠４７のスリット６１を介して後群レンズ枠５７の外周側に突出されている。

そして、操作桿６５ａは、前側ストッパ６０および保持桿５７ｂの間に配置されている。この操作桿６５ａには、前側ストッパ６０との対向面側に、バネ受部６０ａに対向する軸受部６５ｂが設けられている。

この軸受部６５ｂにはバネ受部６０ａ内のリターンスプリング６８内に突出する軸部材６７が保持されている。そして、操作桿６５ａは、リターンスプリング６８の付勢力によって基端側である保持桿５７ｂ側に付勢されている。

なお、保持桿５７ｂ、前側ストッパ６０および操作桿６５ａの突端側には、スリット５７ａ，６１を水密に閉塞するためのカバー６９が設けられている。

アクチュエータ４９は、先端側が保持桿５７ｂのアクチュエータ保持孔５７ｃに保持されたガイド管７０を有する。

このガイド管７０内には、その先端から突没自在なプッシュロッド７１が設けられ、このプッシュロッド７１の先端には、操作桿６５ａに対して接離可能に当接する当接部材としてのヘッド部７２が固設されている。

プッシュロッド７１には、ガイド管７０内に挿通された駆動ワイヤ７３の先端側が連結され、この駆動ワイヤ７３の基端側には、形状記憶合金からなる形状記憶素子７４が連結されている。

さらに、ガイド管７０内において、駆動ワイヤ７３の外周側には、リターンスプリング６８よりも強い付勢力にてプッシュロッド７１を前側ストッパ６０側に付勢するためのプッシュスプリング７５が巻装されている。

形状記憶素子７４は、例えば、加熱時に収縮され、且つ、冷却時に伸張するよう設定されており、ガイド管７０内において伸縮可能な状態にて保持されている。また、形状記憶素子７４には図示しないペルチェ素子等の熱源が併設されており、この熱源は、操作レバー２４に対する操作状態に応じて、形状記憶素子７４を加熱或いは冷却することが可能となっている。

なお、形状記憶素子７４は、ペルチェ素子等の熱源を用いた加熱或いは冷却によって伸縮させる方式のものに限定されることなく、例えば、通電によって形状記憶合金を加熱し、収縮させる方式等を採用することも可能である。

そして、形状記憶素子７４は、冷却によって伸張すると、プッシュスプリング７５の付勢力を解放する方向（すなわち、撮影光軸Ｏに沿う先端側の方向）に駆動ワイヤ７３を動作させる。

これにより、プッシュロッド７１の先端側は、ガイド管７０から突出され、圧縮バネであるリターンスプリング６８の付勢力に抗して操作桿６５ａを押圧する。

したがって、操作桿６５ａは前側ストッパ６０に当接する位置まで移動する。この操作桿６５ａの移動に伴い、移動レンズ枠６５は、予め設定された第１の焦点距離（例えば、ワイドの第１の光学特性）を実現するための進出位置まで移動レンズ６６を移動させる（図３参照）。

一方、形状記憶素子７４は、加熱によって収縮すると、プッシュスプリング７５の付勢力に抗する方向（すなわち、撮影光軸Ｏに沿う基端側の方向）に駆動ワイヤ７３を動作させる。

これにより、プッシュロッド７１の先端側は、ガイド管７０内に退避される。したがって、操作桿６５ａは、リターンスプリング６８に付勢されて調整リング５９に当接する位置まで移動する。

この操作桿６５ａの移動に伴い、移動レンズ枠６５は、予め設定された第２の焦点距離（例えば、テレの第２の光学特性）を実現するための退避位置まで移動レンズ６６を移動させる（図４参照）。

ここで、このように構成された撮像ユニット３０において、第１の焦点距離を実現するための移動レンズ６６の進出位置は、例えば、固体撮像素子ユニット３１および観察光学系ユニット３２の組立時に、各固定枠などの相対位置が調整されると共に、移動レンズ位置補正枠４７によって微調整される。

具体的には、先ず、後群レンズユニット４６の後群レンズ枠５７内に予め移動レンズ位置補正枠４７および移動レンズユニット４８が組み込まれると共に、後群レンズ枠５７の外周に調整リング５９が嵌め込まれた状態で、所定の設計値に基いた光学特性を確認しながら前群レンズユニット４５と後群レンズユニット４６の互いの相対位置が図示しない治具などによって位置決めされて嵌合される。

なお、このとき移動レンズ位置補正枠４７は、図示しない治具などによって移動レンズユニット４８の前方側の停止位置である設計上の設定された第１の焦点距離（例えば、ワイドの第１の光学特性）を実現するための進出位置で動かないように保持される。

加えて、前群レンズユニット４５と後群レンズユニット４６は、図示しない治具によって、それぞれが保持しているレンズ群５６ａ，５６ｂが有するレンズパワーが大きいため、撮影光軸Ｏに沿った光学的中心軸が一致するように軸合わせも行われた状態で保持される。

この状態から前群レンズユニット４５の前群レンズ枠５５と後群レンズユニット４６の後群レンズ枠５７は、互いが接着剤５５ａによって固着される。

なお、前群レンズユニット４５は、後群レンズユニット４６との嵌合時に後群レンズユニット４６内でクリアランスを有する外径を備え、後群レンズユニット４６と前群レンズユニット４５との間に形成されるクリアランス内に移動レンズユニット４８および移動レンズ位置補正枠４７が配置される。

即ち、前群レンズユニット４５の前群レンズ枠５５は、後群レンズユニット４６の後群レンズ枠５７、移動レンズユニット４８の移動レンズ枠６５および移動レンズ位置補正枠４７のそれぞれの内径よりも小さな外径を有している。

次に、後群レンズユニット４６の後群レンズ枠５７と固体撮像素子ユニット３１の固体撮像素子保持枠３５が所定の設計値に基いた光学特性を確認しながら互いの相対位置が図示しない治具などによって位置決めされて嵌合される。

この状態から後群レンズユニット４６の後群レンズ枠５７と固体撮像素子保持枠３５は、互いが接着剤３５ａによって固着される。

次に、図示しない治具などによって保持された移動レンズ位置補正枠４７は、光学特性を確認しながら設定された第１の焦点距離（例えば、ワイドの第１の光学特性）を実現するための進出位置と合っている場合、その位置で前群レンズユニット４５の前群レンズ枠５５と接着剤６０ｂによって固着される。

なお、移動レンズ位置補正枠４７は、光学特性の確認によって、設定された第１の焦点距離（例えば、ワイドの第１の光学特性）を実現するための進出位置とずれていた場合、撮影光軸Ｏに沿って前後に微調整されて、前群レンズユニット４５の前群レンズ枠５５と接着剤６０ｂによって固着される。

即ち、移動レンズユニット４８の操作桿６５ａが移動レンズ位置補正枠４７の前側ストッパ６０に当接された状態において、光学特性を確認しながら前群レンズ枠５５と移動レンズ位置補正枠４７が接着剤６０ｂを介して固定される。

ところで、移動レンズ位置補正枠４７は、前群レンズ枠５５以外に、後群レンズ枠５７とも接着剤によって固定される。

移動レンズ位置補正枠４７は、図５および図６に示すように、前側ストッパ６０から基端方向にスリット６１に沿って延設された移動レンズユニット４８の移動レンズ枠６５を直進ガイドするための板状のガイド部６０ｃを両側部分に有し、これらガイド部６０ｃの外表面に樹脂(接着剤)ポッティング用の凹部４７ｂが形成されている。

移動レンズ位置補正枠４７のガイド部６０ｃに形成された凹部４７ｂは、図７および図８に示すように、前群レンズユニット４５の前群レンズ枠５５と後群レンズユニット４６の後群レンズ枠５７は、互いが接着剤５５ａによって固着された状態において、後群レンズ枠５７によって隠れることなく露出した状態となっている。なお、図７および図８では、固体撮像素子ユニット３１の固体撮像素子保持枠３５を図示していない状態である。

そして、移動レンズ位置補正枠４７のガイド部６０ｃに形成された凹部４７ｂに接着剤５７ｂ（図９参照）がポッティングされる。この凹部４７ｂにポッティングされた接着剤５７ｂは、図９に示すように、移動レンズ位置補正枠４７の外周面と後群レンズ枠５７の内周面の間に形成される微細な隙間に入り込み、毛細管現象によって図中矢印で示すように流れて、移動レンズ位置補正枠４７および後群レンズ枠５７の間において円筒部周方向に充填される。

これにより、通常、外側から見える部分だけを接着固定する構造、つまり、ここでは移動レンズ位置補正枠４７と前群レンズ枠５５間の外側から見える部分だけを接着固定する構造に比して、移動レンズ位置補正枠４７と後群レンズ枠５７の外側から見えない部分も接着剤５７ｂが充填されて接着固定することができる。

したがって、本実施の形態の撮像ユニット３０は、移動レンズ位置補正枠４７を前群レンズ枠５５および後群レンズ枠５７に強固に接合することができる。その結果、撮像ユニット３０は、組立中の負荷によって生じる移動レンズ位置補正枠４７の位置ズレおよびユーザー使用時の荷重による移動レンズ位置補正枠４７の位置ズレを防止することができ、組立時および使用時の設定された光学特性のズレを防止することができる。

次に、移動レンズユニット４８の後方側の停止位置である予め設定された第２の焦点距離（例えば、テレの第２の光学特性）を実現するための退避位置に微調整して光学特性を確認しながら調整リング５９が回動操作されることによって位置決めされ、接着剤などを介して固定される。

即ち、移動レンズユニット４８の操作桿６５ａが調整リング５９に当接された状態において、後群レンズ枠５７に対して調整リング５９が回動操作されて、光学特性を確認しながら移動レンズユニット４８の退避位置が位置決めされ、接着剤などを介して後群レンズ枠５７に調整リング５９が固定される。

このような実施形態によれば、前後において、移動レンズ位置補正枠４７の前側ストッパ６０および調整リング５９と操作桿６５ａとの当接によって移動レンズ枠６５の撮影光軸Ｏに沿った進出側および退避側への移動を規制して、第１の焦点距離および第２の焦点距離を実現する位置に移動レンズユニット４８の移動を停止させることにより、移動レンズ枠６５に保持された移動レンズ６６の設定された光学的移動位置および軸ズレを防止して高品質な撮像画像を得ることができる。

即ち、本実施の形態の撮像ユニット３０は、移動レンズユニット４８が後群レンズユニット４６内に設けられた移動レンズ位置補正枠４７内で進退移動する構成となっており、この移動レンズ位置補正枠４７の前側ストッパ６０に移動レンズユニット４８の操作桿６５ａが面接触するように当接する。

そのため、撮像ユニット３０は、特に、例えば、ワイドの第１の光学特性を実現するための進出位置において、移動レンズユニット４８の移動レンズ枠６５が傾いたりして移動レンズ６６の軸ズレが防止されるため画像劣化を防止することができる。

さらに、撮像ユニット３０は、前群レンズユニット４５の前群レンズ枠５５と後群レンズユニット４６の後群レンズ枠５７が接着剤５５ａによって固着された後に、移動レンズ位置補正枠４７の前側ストッパ６０および調整リング５９によって移動レンズ枠６５の撮影光軸Ｏに沿った進出側および退避側への移動を規制する位置を微調整して補正することができる。

これにより、撮像ユニット３０は、前群レンズユニット４５の前群レンズ枠５５と後群レンズユニット４６の後群レンズ枠５７を固着する接着剤５５ａの硬化時のピントズレ、および後群レンズ枠５７と固体撮像素子枠３５を固着する接着剤の硬化時のピントズレが生じても、所定の光学特性を満足するように、移動レンズ位置補正枠４７および調整リング５９を微調整して移動レンズユニット４８を停止させる進出位置および退避位置を容易に設定することができる。

さらに、撮像ユニット３０は、固体撮像素子チップ３７の画像ピッチの縮小化（シュリンク化）などに伴って、前群レンズユニット４５、後群レンズユニット４６および固体撮像素子ユニット３１の組み付け精度が要求されても、所定の光学特性を満足するように、移動レンズ位置補正枠４７および調整リング５９を微調整して移動レンズユニット４８を停止させる進出位置および退避位置を容易に設定することができる。その結果、撮像ユニット３０は、歩留りも向上する。

以上の説明により、本実施の形態の撮像ユニット３０および内視鏡２は、移動レンズユニット４８の移動レンズ枠６５（移動レンズ６６）の軸ズレを防止して高品質な撮像画像を得ることができる構成となる。

撮像ユニット３０は補正枠による移動枠の当接位置をズレが生じた場合の僅かな位置補正だけに使っており、画質調整に移動枠を使う場合に比べ光学系のパワーバランスが崩れず、即ち、画角、収差などの画質に影響が生じることも防止することができる。

また、移動レンズ位置補正枠４７は、先端開口部分に内径方向に延設されたリブ４７ａが形成されることで、強度が増大するため、後群レンズユニット４６が治具の固定時、セットビス２７による先端硬性部材２５への固定時によって側方から生じる変形を抑制することができる。

さらに、リブ４７aを形成することで、撮像ユニット３０の完成後の接着剤５５aが後工程における高温環境下で移動レンズ枠６５側へ流れ出し、移動レンズ６６の前側での当接不良、摺動不良などを起こすことを防止できる。

これにより、移動レンズ位置補正枠４７内で摺動する移動レンズユニット４８をスムーズに進退させることができる。

さらに、移動レンズ位置補正枠４７のリブ４７ａは、前側ストッパ６０に移動レンズユニット４８の操作桿６５ａが面接触して当接する位置に合わせて、移動レンズユニット４８の先端と当接するように形成してもよい。

これにより、第１の焦点距離の進出位置で移動レンズユニット４８が軸ズレすることなく、より確実に停止することができる。

（変形例）
ところで、後群レンズ枠５７は、図１０に示すように、外周部に側面方向から先端硬性部材２５と固定するセットビス２７を受けるビス受けである凹部５８ａが形成されている。

これに加えて、後群レンズ枠５７は、外周部に治具固定用の治具受けである凹部５８ｂおよびケガキなどの切欠き５８ｃを設けてもよい。なお、ビス受けである凹部５８も、治具受けとして利用してもよい。

このように、後群レンズ枠５７に凹部５８ａ，５８ｂ、切欠き５８ｃなどを設けることで、後群レンズ枠５７治具による固定が簡単となり、前群レンズ枠５５、固体撮像素子保持枠３５などへの組み付け位置をより正確に行える。

なお、治具受けは、凹部状に限定されることなく、面状など治具による固定が行い易い形状であればよい。

さらに、切欠き５８ｃを画角の異なる撮像ユニット３０の種々製品を区別する指標部としてもよい。これにより、作業者が撮像ユニット３０の組立時に、製造ラインに流れてくる観察光学系ユニット３２の種別を容易に把握することができる。

なお、本発明は、以上説明した各実施形態及び各変形例に限定されることなく、種々の変形や変更が可能であり、それらも本発明の技術的範囲内である。例えば、上述の各実施形態及び各変形例の構成を適宜組み合わせてもよいことは勿論である。

また、上述の各実施形態等においては、撮像ユニットを内視鏡に適用した一例について説明したが、本発明はこれに限定されるものではなく、他の電子機器等に対しても適用が可能であることは勿論である。

本発明の撮像ユニットおよび内視鏡によれば、移動レンズ枠の軸ズレを防止すると共に、焦点切替方式の観察光学系において高品質な撮像画像を得ることができる。

本出願は、２０１５年７月２３日に日本国に出願された特願２０１５−１４５９７２号を優先権主張の基礎として出願するものであり、上記の開示内容は、本願明細書、請求の範囲に引用されるものとする。

Claims (8)

1. 固定レンズと移動レンズとを含む観察光学系と、
   前記固定レンズを保持する固定枠と、
   前記観察光学系の撮影光軸に沿った方向へ進退移動自在となるよう配設され、前記移動レンズを保持する移動枠と、
   前記固定枠内で固定され、前記移動枠を進退自在に収容して、前記移動枠との当接によって前記撮影光軸の一方向への移動を規制するストッパを備え、前記観察光学系の一方の焦点距離を実現するように調整自在な補正枠と、
   を具備することを特徴とする撮像ユニット。
2. 前記固定枠が所定の光学特性を有する位置で互いが固定された前群レンズを保持する前群レンズ枠および後群レンズを保持する後群レンズ枠であって、
   前記前群レンズ枠、前記後群レンズ枠のいずれかもしくは双方と固定され、前記後群レンズ枠内で前記撮影光軸に沿った方向に進退自在な前記補正枠を備えることを特徴とする請求項１に記載の撮像ユニット。
3. 前記前群レンズ枠は、前記後群レンズ枠、前記移動枠および前記補正枠の内径よりも小さな外径を有して前記後群レンズ枠内に導入されて固定されることを特徴とする請求項２に記載の撮像ユニット。
4. 前記補正枠が前記観察光学系の一方の焦点距離を実現する位置で前記固定枠と接着剤で固定されていることを特徴とする請求項１に記載の撮像ユニット。
5. 前記固定枠の外周には、組立時の固定用の治具受けが形成されていることを特徴とする請求項１に記載の撮像ユニット。
6. 前記補正枠には、前記ストッパによって前記移動枠の移動を規制する位置に合わせて、前記移動枠と当接する内径方向に延設されたリブを有していることを特徴とする請求項１に記載の撮像ユニット。
7. 前記補正枠には、前記移動枠を直進ガイドするガイド部を有し、
   前記ガイド部に前記補正枠と前記固定枠を接着する樹脂ポッティング用の凹部が形成されていることを特徴とする請求項１に記載の撮像ユニット。
8. 被検体内に挿入される挿入部の先端部に、請求項１に記載の撮像ユニットを備えたことを特徴とする内視鏡。

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