JP7200049B2 - 立体視内視鏡の光学ユニット - Google Patents

Description

本発明は、二系統の光学系を並列に設けた立体視内視鏡の光学ユニットに関する。

医療分野および工業用分野等において内視鏡が利用されている。内視鏡には挿入部の先端部にＣＣＤなどの固体撮像素子を配設した、いわゆる電子式の内視鏡がある。電子式の内視鏡においては、ＣＣＤの撮像面に結像された光学像を表示装置の画面上に表示して観察を行える。

近年、体腔内を精度良く診断するため、あるいは、処置具を的確に操作するために体腔内の奥行き情報を得られる立体視内視鏡が利用される。消化管に挿入される軟性な内視鏡では腹腔に挿入される硬性な内視鏡に比較して近接物体の立体視が必要になる。

このため、軟性な内視鏡の左右光学系の軸間距離が硬性な内視鏡における左右光学系の軸間距離よりも小さくなる。

消化管に挿入される内視鏡の挿入部は腹腔に挿入される内視鏡の挿入部に比べて細径である。そして、消化管用の内視鏡においては挿入部のさらなる細径化が望まれている。この結果、左右の光学系を高精度に並列に配列することが困難になる。

特許文献１には左右の光学系同士からの不要光の漏れ込みを良好に防止することができ、かつ、内視鏡の硬質部の細径化および短縮化が可能な構造の内視鏡用光学アダプタが示されている。この内視鏡用光学アダプタはカバーガラスと、視野絞りと、入射光学系である一対の偏心レンズと、１つの中継レンズと、フレア絞りと、明るさ絞りと、を備えている。

そして、一対の仮想開口を囲むように設けられる前側フレア絞りはＤカット加工部によりアダプタの長手軸周りに回転することを規制し、一対の偏心レンズに対応する一対の開口を設けた明るさ絞りは２つの突起によりアダプタの長手軸周りに回転することを規制し、一対の仮想開口を囲むように設けられる後側フレア絞りは２つの突起によりアダプタの長手軸周りに回転することを規制している。

特許文献２には並列に設けられた対物光学系を構成する隣設するレンズ同士の接触、レンズの偏心の発生を防止しつつ対物光学系の光軸間隔を精度良く設定すること、および、ピント調整を容易かつ高精度に行える内視鏡撮像装置が開示されている。この内視鏡対物光学系は最も物体側の先端レンズは２つの凹面部を有する１つの光学部材である。

国際公開ＷＯ２０１７／１０４４２７号公報 特許６４２２６２１号公報

しかしながら、２つの凹面部を有するレンズに対して２つの絞り開口を有する視野絞りを配置する場合、２つの絞り開口を隣設するそれぞれの対物光学系の光軸上に高精度に配置することが難しい。また、２つの凹面部を有するレンズおよび視野絞りを収容するレンズ枠と、２つの光学系を有する対物光学枠とを固定する場合、嵌合部の隙間から湿気が侵入することを防止するためレンズ枠と対物光学枠との嵌合長が長くなり硬質部長の短縮に支障が生じる。

本発明は前記事情に鑑みてなされたものであり、２つの絞り開口を有する視野絞りを２つの対物光学系の光軸上に高精度に配置する組立性に優れ、フレアの低減および視野曇りを防止した小型な立体視内視鏡の光学ユニットを提供することを目的にしている。

本発明の一態様の立体視内視鏡の光学ユニットは、ステレオ光学系の物体側を構成する円形状で単一の光学エレメントであって、物体側に位置する第１面と、撮像素子側に位置する第２面と、該第２面と当該第１面との間に設けられた外周面と、を有し、前記第２面の予め定めた位置に一対の負レンズおよび位置決め部を一体的に含む物体側レンズと、
前記物体側レンズの第２面上に配置されて、前記一対の負レンズを通過した光束を規制する一対の絞り開口と位置決め孔を有する遮光板と、を備え
前記遮光板の位置決め孔の位置決め中心と前記物体側レンズの位置決め部の基準点とを同心に配置して、前記一対の絞り開口の開口中心が前記一対の負レンズの光軸上にそれぞれ配置される。

本発明によれば、組立性に優れ、フレアの低減および視野曇りを防止した小型な立体視内視鏡の光学ユニットを実現できる。

挿入部の先端部にステレオ光学系の光学ユニットを内蔵した内視鏡を説明する 立体視内視鏡の光学ユニットを説明する図 図２に示す光学ユニットの長手方向断面図であって、ステレオ光学系の２つの光軸を含む図 図３ＡのＹ３Ｂ－Ｙ３Ｂ線断面図 先端レンズを説明する図 先端レンズの第２面側を正面から見た図 遮光板を説明する図 先端レンズおよび遮光板を先端レンズ枠に組付ける組付治具を説明する図 治具に先端レンズ枠を配置した図 治具に配置された先端レンズ枠内に遮光板を配置した図 治具に配置され遮光板が配置された先端レンズ枠内に先端レンズを配置した図 治具から取り外された先端レンズおよび遮光板が組付けられた先端レンズ枠を説明する図、および、この先端レンズ枠と第１の対物レンズ枠との関係を説明する図 先端レンズ枠の他の構成を説明する図 先端レンズ枠に配置される位置決めピンを用いた先端レンズおよび遮光板の先端レンズ枠への組付けを説明する図 先端レンズ枠に位置決めピンを配置した図 位置決めピンを配置した先端レンズ枠内に遮光板を配置した図 位置決めピン、遮光板が配置された先端レンズ枠内に先端レンズを配置した図 先端レンズの外径より小径で第１開口中心と第２開口中心とを結ぶ第１板線の中点が板中心に一致した遮光板を説明する図 第１収容凹部に先端レンズ用凹部と遮光板用凹部とを備え、先端レンズ用凹部の中心軸と遮光板用凹部の中心軸と枠中心軸に一致した先端レンズ枠を示す図 先端レンズおよび遮光板を第１収容凹部に収容した先端レンズ枠を示す図 先端レンズの外径およびフランジ貫通孔の内径より小径で第１開口中心と第２開口中心とを結ぶ第１板線の中点が板中心に一致した遮光板を説明する図 先端レンズを固定した先端レンズ枠のフランジ貫通孔内に遮光板を嵌入した図 フランジ貫通孔に遮光板を収容した先端レンズ枠を示す図 遮光板が固設された遮光枠を説明する図 遮光枠を説明する背面図 先端レンズ枠のフランジ貫通孔内に遮光板を固設した遮光枠を配置した図 遮光板を予め定めたクリアランス分大きな遮光板用凹部内に嵌入させることなく、第１開口中心を第１負レンズの第１光軸に配置し、第２開口中心を第２負レンズの第２光軸上に配置可能にする先端レンズ、遮光板、先端レンズ枠を説明する図 ２つのレンズ穴を有する先端レンズ、２つの位置決め孔を有する遮光板、および、２つのピン嵌入孔を有する先端レンズ枠と、２つの位置決めピントの関係を説明する図 先端レンズおよび遮光板を遮光板用凹部を有していない先端レンズ枠の第１収容凹部に収容した状態を説明する図 先端レンズに設けた他の構成の位置決め部を説明する図 先端レンズに設けた別の構成の位置決め部を説明する図 先端レンズの一対の負レンズと遮光板の一対の絞り開口が位置ずれした状態を示す図 位置ずれしていた目視穴を位置決め孔内に均等に配置させて、基準点と位置決め孔の位置決め中心とを同心に配置して遮蔽板の開口中心が先端レンズの負レンズの軸上に配置させた図 位置決め孔内に配置された告知模様を示す図 先端レンズ枠の別の構成であって先端レンズ枠部と第１の対物レンズ枠部とを備える兼用枠を説明する図 図１４Ａの矢印Ｙ１４Ｂ－Ｙ１４Ｂ線断面図 先端レンズ枠の先端収容凹部の凹部底面に配置される固定ピンを用いた先端レンズおよび遮光板の先端レンズ枠への組付けを説明する図 固定ピンを先端収容凹部の凹部底面に固設した図 固定ピンが配置された先端収容凹部に遮光板および先端レンズを配置した図 図１５Ｃの矢印Ｙ１５Ｄ－Ｙ１５Ｄ線断面図

以下、図面を参照して本発明の実施の形態を説明する。
なお、以下の説明に用いる各図において、各構成要素を図面上で認識可能な程度の大きさとするため、構成要素毎に縮尺を異ならせてあるものもある。すなわち、本発明は、これらの図に記載された構成要素の数量、構成要素の形状、構成要素の大きさの比率、および各構成要素の相対的な位置関係のみに限定されるものではない。

図１に示す内視鏡１は立体視内視鏡であって、挿入部２と、操作部３と、ユニバーサルケーブル４と、を有している。挿入部２は、観察対象部位へ挿入される細長な可撓性を有する長尺部材である。挿入部２は、先端側から順に先端部５、湾曲部６、および、可撓管部７を連設している。先端部５内には後述するステレオ光学系を備える光学ユニット（図２の符号９参照）が内蔵されている。

操作部３は可撓管部７に連設している。操作部３の例えば側部からはユニバーサルケーブル４が延出している。符号８は湾曲操作装置である。湾曲操作装置８は湾曲部３を湾曲動作させる際操作者によって操作される。

図２に示すように光学ユニット９は、観察物体側から順に先端レンズ枠１０と、第１の対物レンズ枠２０と、第２の対物レンズ枠３０と、撮像枠４０と、を主に備えている。符号５１は先端レンズである。先端レンズ５１は光学ユニット９に備えられた複数の光学エレメントにおいて最も物体側に位置する物体側レンズであり、単一の光学エレメントである。先端レンズ枠１０は最も観察物体側に位置する物体側レンズ枠である。

図２中の符号２７は保持部、符号３９は切欠である。立体視内視鏡の光学ユニット９においては第１の対物レンズ枠２０と第２の対物レンズ枠３０とが軸周りに回転することによってステレオ光学系の並列な光軸がずれて立体視観察画像に不具合が生じるおそれがある。このため、光軸のずれ防止および組立性の向上を図る目的で第１の対物レンズ枠２０に複数、例えば３つの保持部２７を設け、第２の対物レンズ枠３０に保持部２７がそれぞれ係入される３つの切欠３９を設けている。しかし、保持部２７および、切欠３９を不要にした構成であってもよい。

図３Ａ－図５を参照して光学ユニット９を説明する。
図３Ａに示すように光学ユニット９はステレオ光学系９Ｓを有する。ステレオ光学系９Ｓは第１光軸ａ１を有する第１対物光学系９Ｓ１と、第２光軸ａ２を有する第２対物光学系９Ｓ２と、を備える。第１光軸ａ１と第２光軸ａ２とは予め定めた距離離間して設定される。

第１対物光学系９Ｓ１は、先端レンズ枠１０に設けられた光学エレメントである先端レンズ５１が有する第１負レンズ６１と、第１の対物レンズ枠２０に設けられた光学エレメントである複数の光学レンズ６２、６３と、で主に構成されている。一方、第２対物光学系９Ｓ２は、先端レンズ５１が有する第２負レンズ７１と、第１の対物レンズ枠２０に設けられた複数の光学レンズ７２と、第２の対物レンズ枠３０に設けられた光学エレメントである複数の光学レンズ７３と、で主に構成されている。撮像枠４０には撮像素子４１等が設けられている。

第１対物光学系９Ｓ１を構成する光学レンズ６２、６３と、第２対物光学系９Ｓ２を構成する光学レンズ７２、７３と、は略同様の光学レンズである。符号４２、４３はカバーガラスである。第１カバーガラス４２は撮像素子４１の前面４１ｆに透明接着剤で固定されて、撮像面を保護する。

図３Ｂに示すように第１の対物レンズ枠２０には撮像ユニット９の長手軸ａ９に沿った貫通孔２１が形成されている。貫通孔２１は亜鈴形状であって第１対物孔２２および第２対物孔２３と、中継孔２４と、を有している。第１対物孔２２および第２対物孔２３は略円形形状で並列に位置している。中継孔２４は、第１対物孔２２と第２対物孔２３とを繋ぐ連結空間である。

第１対物孔２２には第１対物光学系９Ｓ１を構成する複数の光学レンズ６２、６３が配設される。第２対物孔２３には第２対物光学系９Ｓ２を構成する複数の光学レンズ７２が配設される。中継孔２４には位置決め部材であるスペーサ２５が配設される。スペーサ２５は板部材で予め定めた厚さに設定されている。

スペーサ２５は隣設する光学レンズ６２、７２を含む光学エレメント同士の接触を確実に防止するとともに遮光部材あるいは反射防止部材として機能する。また、スペーサ２３は複数の光学エレメントを対物孔２２、２３の保持面２２ａ、２３ａ方向に寄せて予め定めた位置に位置決めする。

図３Ａに示す先端レンズ枠１０は物体側レンズ枠である。先端レンズ枠１０は物体側に設けられた第１収容凹部１１と撮像素子側に設けられた第２収容凹部１２とを備える。第１収容凹部１１は物体側開口１１ｍを有し、第２収容凹部１２は素子側開口１２ｍを有している。

物体側開口１１ｍの内径および素子側開口１２ｍの内径は予め定めた寸法に設定され、本実施形態において物体側開口１１ｍの内径は素子側開口１２ｍの内径より小径である。

符号１３は内フランジであり、第１収容凹部１１と第２収容凹部１２とを区分する。符号１３ｈはフランジ貫通孔であって後述する絞り開口（図５の符号５２ｃ、５２ｄ参照）を通過した光束が第２収容凹部１２に導光される。符号１４は外フランジであり、先端レンズ枠１０の基端外周面から外方に突出している。外フランジ１４の外径は第１の対物レンズ枠２０の最大外径部より小径である。

内フランジ１３の第１収容凹部１１の内周面からの突出長は予め定めた値に設定してある。符号１１ｄは第１底面であって第１収容凹部１１の底面である。符号１２ｄは第２底面１２ｄであって第２収容凹部１２の底面である。

第２収容凹部１２の深さは予め定めた寸法に設定され、凹部内には第１の対物レンズ枠２０の先端側が収容される。第１収容凹部１１の深さは予め定めた寸法に設定され、凹部内には先端レンズ５１および遮光板５２が収容される。遮光板５２は視野絞りとしての機能を有する。

第１収容凹部１１の内周面１１ｉは外径が同径な先端レンズ５１および遮光板５２を保持する保持面である。保持面の内径は先端レンズ５１の外径および遮光板５２の外径より予め定めたクリアランス分大きく設定してある。

図４Ａ、図４Ｂに示すように先端レンズ５１は物体側に配置される第１面５１ａと、撮像素子側に配置される第２面５１ｂと、該第２面５１ｂと当該第１面５１ａとの間に設けられた外周面５１ｃと、を有している。
先端レンズ５１の第２面５１ｂの予め定めた位置にはステレオ光学系９Ｓを構成する光軸が平行な一対の負レンズ６１、７１、および、位置決め部５１Ｐが一体的に含まれている。

一対の負レンズ６１、７１は予め定めた形状に形成された凹レンズである。第１負レンズ６１の光軸ａ６１は第１対物光学系９Ｓ１の第１光軸ａ１上に配置されてステレオ光学系９Ｓの第１対物光学系９Ｓ１を構成する。第２負レンズ７１の光軸ａ７１は第２対物光学系９Ｓ２の第２光軸ａ２上に配置されてステレオ光学系９Ｓの第２対物光学系９Ｓ２を構成する。

位置決め部５１Ｐは位置決め穴（以下、レンズ穴と記載する）５１ｈであって非貫通穴である。レンズ穴５１ｈの内径、および、深さは予め定めた値に設定してある。レンズ穴５１ｈの中心軸ａ５１ｈは光軸ａ６１、ａ７１に平行である。なお、レンズ穴５１ｈは加工性を考慮して穴内周面が底面に向かって細径になるテーパ形状である。

位置決め部５１Ｐの基準点はレンズ穴５１ｈの中心軸ａ５１ｈ上の中心ｃ５１ｈであって、第１負レンズ６１の第１光軸ａ６１と第２の負レンズ７１の第２光軸ａ７１とから等距離離間した位置に設定されている。

レンズ穴５１ｈの中心ｃ５１ｈは例えば、第２面５１ｂに位置する第１負レンズ６１の第１軸ａ６１と第２負レンズ７１の第２軸ａ７１とを結ぶ第１仮想線分である第１レンズ線Ｌ１に直交して、かつ、該第１レンズ線Ｌ１の中点ｃＬ１を通過する第２仮想線分である第２レンズ線Ｌ２上に位置するように設定してある。図４Ｂにおいて中点ｃＬ１は先端レンズ５１のレンズ中心ｃ５１上に一致している。

具体的に、中心ｃ５１ｈは第２レンズ線Ｌ２上の中点ｃＬ１から距離ｄ、離間した位置である。距離ｄは第１負レンズ６１の第１軸ａ６１上と第２負レンズ７１の第２軸ａ７１上とを通過する直径が第１軸ａ６１と第２軸ａ７１とを結ぶ軸間距離Ｄである円より外側に位置している。すなわち、距離ｄと軸間距離Ｄとの間にｄ＞Ｄ／２の関係が設定してある。このことによって、レンズ穴５１ｈで乱反射した光が一対の負レンズ６１、７１に入射することが防止される。

図５に示す遮光板５２は先端レンズ５１と同じ外径の円形状である。遮光板５２の表面５２ａは先端レンズ５１の第２面５１ｂ上に配置される。符号５２ｅは指標であり、表面５２ａを告知する。指標５２ｅはエッチングで形成されている。
遮光板５２には貫通孔である一対の絞り開口５２ｃ、５２ｄと、位置決め用貫通孔（以下、位置決め孔と記載する）５２ｈと、が設けられている。一対の絞り開口５２ｃ、５２ｄは先端レンズ５１の一対の負レンズ６１、７１を通過した光束を規制する。

一対の絞り開口５２ｃ、５２ｄは例えば四隅を斜面にした略四角形形状であって同形状である。第１絞り開口５２ｃの第１開口中心ｃ５２ｃは第１対物光学系９Ｓ１の第１光軸ａ１上に配置される。第２絞り開口５２ｄの第２開口中心ｃ５２ｄは第２対物光学系９Ｓ２の第２光軸ａ２上に配置される。

位置決め孔５２ｈは円形である。位置決め孔５２ｈの内径はレンズ穴５１ｈの内径と同径に設定してある。位置決め中心である位置決め孔５２ｈの孔中心ｃ５２ｈは以下に示すように設定される。

孔中心ｃ５２ｈは、遮光板５２の表面５２ａに設けられている第１絞り開口中心ｃ５２ｃと第２絞り開口中心ｃ５２ｄとを結ぶ板上第１仮想線分である第１板線Ｌ３に直交して、かつ、第１板線Ｌ３の中点ｃＬ３を通過する板上第２仮想線分である第２板線Ｌ４上に位置する。
具体的に、中心ｃ５２ｈは第２板線Ｌ４上の中点ｃＬ３から距離ｄ離間した位置である。なお、図５において中点ｃＬ３は遮光板５２の板中心ｃ５２に一致している。

図６Ａ－図６Ｅを参照して、先端レンズ５１および遮光板５２の先端レンズ枠１０への組付けを説明する。なお、この組付け例は一例であって取付けの順番等は以下の記載に限定されるものでは無い。
組付けにあたって作業者は図６Ａに示す先端レンズ５１、遮光板５２、先端レンズ枠１０に加えて治具８０を用意する。

治具８０は台部８１と、凸部８２と、位置決め突起８３と、を有する。凸部８２は例えば矩形の台部８１の一面８１ａから突設している。位置決め突起８３は凸部８２の一端面８２ａの予め定めた位置から直立して設けられて位置決め軸部としての機能を有する。

凸部８２は円柱形状の軸体であり、外径は第２収容凹部１２内に予め定めた嵌め合いで嵌入されるように設定されている。位置決め突起８３も円柱突起である。位置決め突起８３の中心軸ａ８３は、凸部８２の中心ｃ８２を通過して一面８１ａを形成する一辺８１ｂに直交する仮想線分上であって、凸部８２の中心ｃ８２から距離ｄ離間した位置に設けられている。

位置決め突起８３は位置決め孔５２ｈを通過してレンズ穴５１ｈ内に収容される。位置決め突起８３の外径はレンズ穴５１ｈ内に予め定めた嵌め合いで嵌入するように設定されている。また、位置決め突起８３の一端面８２ａからの突出長は、組付け時に突起端面８３ａがレンズ穴底面（図６Ｄの符号５１ｈｄ参照）に当接することが無いように設定されている。

以下、組付け例を説明する。
まず、作業者は図６Ｂに示すように治具８０の台部８１から突出する凸部８２に先端レンズ枠１０を配置する。すなわち、作業者は素子側開口１２ｍを凸部８２に対向させ、先端レンズ枠１０を凸部８２に被せていく。

この結果、凸部８２が第２収容凹部１２内に収容されて、一端面８２ａが第２底面１２ｄに当接して収容状態になる。このとき、素子側開口１２ｍ側の端面は一面８１ａから離間している。また、位置決め突起８３の突起端面８３ａが第１収容部１１内に配置される。

次に、作業者は図６Ｃに示すように治具８０の凸部８２に設置された先端レンズ枠１０の第１収容凹部１１内に遮光板５２を配置する。

すなわち、作業者は遮光板５２の裏面５２ｂを一端面８２ａに向けて物体側開口１１ｍから第１収容凹部１１内に嵌入させていく。この嵌入作業中、作業者は位置決め孔５２ｈと位置決め突起８３とを位置合わせして、位置決め孔５２ｈ内に位置決め突起８３を配置させる。

この結果、遮光板５２の裏面５２ｂが第１収容凹部１１の第１底面１１ｄ上に配置される。このとき、位置決め突起８３の突起端面８３ａは、遮光板５２の表面５２ａから突出している。

次いで、作業者は図６Ｄに示すように治具８０の凸部８２に設置されて遮光板５２が配置されたた先端レンズ枠１０の第１収容凹部１１内に先端レンズ５１を配置する。

すなわち、作業者は先端レンズ５１の第２面５１ｂを表面５２ａに向けて物体側開口１１ｍから第１収容凹部１１内に嵌入させていく。この嵌入作業中、作業者はレンズ穴５１ｈと位置決め突起８３とを位置合わせして、レンズ穴５１ｈ内に位置決め突起８３を導く。

この結果、先端レンズ５１の第２面５１ｂが遮光板５２の表面５２ａ上に配置されて第２面５１ｂと表面５２ａとが密着する。このとき、位置決め突起８３の突起端面８３ａがレンズ穴底面５１ｈｄに対して離間している。

このように、治具８０の凸部８２に設置した先端レンズ枠１０の第１収容凹部１１内に嵌入した遮光板５２の位置決め孔５２ｈ内および先端レンズ５１のレンズ穴５１ｈ内に治具８０の位置決め突起８３を配置している。このことによって、遮光板５２は、位置決め孔５２ｈの孔中心ｃ５２ｈとレンズ穴５１ｈの中心ｃ５１ｈとが同心に配置され、先端レンズ５１のレンズ中心ｃ５１に対して遮光板５２の板中心ｃ５２が同軸上に配置される。

この結果、第１絞り開口５２ｃの第１開口中心ｃ５２ｃが先端レンズ５１の第１負レンズ６１の第１軸ａ６１上に高精度に配置されると共に、第２絞り開口５２ｄの第２開口中心ｃ５２ｄが先端レンズ５１の第２負レンズ７１の第２軸ａ６２上に高精度に配置される。

ここで、作業者は先端レンズ５１の外周面５１ｃと第１収容凹部１１の内周面との隙間に接着剤を充填して、先端レンズ５１を先端レンズ枠１０に対して水密を保持した状態で固定する。このことによって、先端レンズ枠１０の第１収容凹部１１内においてレンズ穴５１ｈの中心ｃ５１ｈと位置決め孔５２ｈの孔中心ｃ５２ｈとが一致した状態で先端レンズ５１と遮光板５２とが一体に固設される。

接着固定完了後、作業者は、先端レンズ５１および遮光板５２が第１収容凹部１１内に固設された先端レンズ枠１０を治具８０から取り外す。すると、レンズ穴５１ｈおよび位置決め孔５２ｈから位置決め突起８３が抜去されて、図６Ｅに示す先端レンズ５１及び遮光板５２を設けた先端レンズ枠１０を得られる。

このように、第１収容凹部１１内に先端レンズ５１および遮光板５２が嵌入して固設された先端レンズ枠１０によれば、先端レンズ５１のレンズ穴５１ｈと遮光板５２の位置決め孔５２ｈとが同心に配置される。この結果、第１絞り開口５２ｃの第１開口中心ｃ５２ｃが先端レンズ５１の第１負レンズ６１の第１光軸ａ１上に設置されると共に、第２絞り開口５２ｄの第２開口中心ｃ５２ｄが先端レンズ５１の第２負レンズ７１の第２光軸ａ２上に設置される。

そして、上述のように組付けられた先端レンズ枠１０は図６Ｅの破線に示すように第１の対物レンズ枠２０の先端側部２０ｆに装着される。装着時、実線に示す先端レンズ枠１０に固設された先端レンズ５１のレンズ穴５１ｈ内および遮光板５２の位置決め孔５２ｈ内には吸湿性を有する例えば吸湿用接着剤９１が充填される。
一方、対物レンズ枠２０の先端側部２０ｆの第１段差面２６ａおよび第２段差面２６ｂを有する段部２６には固定用接着剤９２が塗布される。レンズ穴５１ｈ内および位置決め孔５２ｈ内は吸湿部材を収容する吸湿部材収容部を兼用している。

そして、装着した先端レンズ枠１０は該レンズ枠１０の枠中心軸ａ１０周りに光学性能を確認しつつ回転される。この結果、先端レンズ枠１０の光軸a１、ａ２と第１の対物レンズ枠２０に設けられた複数の光学レンズ６２、７２の光軸とを一致させる。そして、第１の対物レンズ枠２０の先端側部２０ｆへの組付けは固定用接着剤９２が硬化することによって完了する。

この結果、先端レンズ枠１０の第２収容凹部１２内に第１の対物レンズ枠２０の先端側部が固定用接着剤９２で水密に保持された先端枠組１００が構成される。また、先端枠組１００内に吸湿用接着剤９１が硬化した吸湿部９３を得る。

図３Ａ、図６Ｅに示すように先端枠組１００において第１光軸ａ１上に第１負レンズ６１と、第１絞り開口５２ｃ、複数の光学レンズ６２等が配列され、第２光軸ａ２上に第２負レンズ７１、第２絞り開口５２ｄ、複数の光学レンズ７２等が配列される。
図３Ａに示すように第２の対物レンズ枠３０は、矢印３Ｙ１に示すように先端枠組１００に対して光軸方向に摺動自在に配置される。一方、撮像枠４０は矢印３Ｙ２に示すように第２の対物レンズ枠３０に対して光軸方向に摺動自在に配置される。

そして、第１対物光学系９Ｓ１を通過した光学像および第２対物光学系９Ｓ２を通過した光学像が撮像素子４１の撮像面に結像するように先端枠組１００、第２対物レンズ枠３０、撮像枠４０の光軸方向の位置をそれぞれ調整して光学ユニット９が構成される。

この結果、先端枠組１００を有する観察ユニット９によれば、遮光板５２の第１開口中心ｃ５２ｃが先端レンズ５１の第１光軸ａ１上に高精度に位置決めされ、遮光板５２の第２開口中心ｃ５２ｄが先端レンズ５１の第２光軸ａ２上に高精度に位置決めされてフレアの低減、組立性の向上を実現できる。

また、対物レンズ枠２０の第１段差面２６ａと第２段差面２６ｂとを有する段部２６に塗布した固定用接着剤９２によって先端レンズ枠１０と対物レンズ枠２０とを固定することにより、硬質長を増大させることなく接着面積を確保して撮像ユニット９の小型化を実現できる。

また、先端枠組１００の先端レンズ５１のレンズ穴５１ｈ内および遮光板５２の位置決め孔５２ｈ内に吸湿用接着剤９１を充填している。この結果、先端レンズ枠１０と第１の対物レンズ枠２０との接着部分から観察ユニット９内に水分が侵入した際に吸湿用接着剤９１によって該水分が吸収されて視野曇りの発生を防止できる。

なお、上述した実施形態においてはレンズ穴５１ｈの配置位置と位置決め孔５２ｈとの配置位置とは仮想線分に直行する仮想線上に限定されるものでは無い。言い換えれば、先端レンズ５１の一対の負レンズ６１、７１と、遮光板５２の第１開口５２ｃ、第２開口５２ｄとを予め定めた関係に配置可能であれば、仮想線分に同じ角度で交差する仮想線上に対応する位置関係で設けてあればよい。

また治具８０を用いて先端レンズ５１、遮光板５２を先端レンズ枠１０の第1収容凹部１１内に配置して、負レンズ６１の第１光軸ａ１上に第１の開口５２ｃの第１開口中心ｃ５２ｃを位置決めし、負レンズ７１の第２光軸ａ２上に第２開口５２ｄの第２開口中心ｃ５２ｄを位置決めしている。

しかし、治具８０を使用することなく図７Ａに示す先端レンズ枠１０Ａを用いて先端レンズ枠１０Ａの第1収容凹部１１内に先端レンズ５１、遮光板５２を配設するようにしてもよい。

図７Ａ、図７Ｂに示す先端レンズ枠１０Ａは治具兼用枠である。先端レンズ枠１０Ａは先端レンズ枠１０の内フランジ１３の代わりに、内壁１５を備えている。内壁１５には亜鈴形状の貫通孔である逃がし孔１６および位置決めピン孔(以下、ピン孔と記載する)１７が予め定めた位置に形成されている。逃がし孔１６は、中心軸ａ１６ａ、ａ１６ｂが先端レンズ枠１０Ａの枠中心軸ａ１０Ａに並行な第１孔１６ａおよび第２孔１６ｂを有する。

本実施形態においてピン孔１７の内径は位置決め孔５２ｈの内径およびレンズ穴５１ｈの内径と同径である。ピン孔１７の孔中心ｃ１７は、第１孔１６ａの中心と第２孔１６ｂの中心とを結ぶ第１壁線Ｌ５に直交して、かつ、第１壁線Ｌ５の中点ｃＬ５を通過する第２壁線Ｌ６上の中点ｃＬ５から距離ｄ離間している。そして、中点ｃＬ５は第１収容凹部１１の壁中心である枠中心軸ａ１０Ａ上に位置している。
ピン孔１７には段付きの位置決めピン９５の細径な軸体である位置決め軸部９６が嵌入される。符号９７は太径な鍔部である。ピン孔１７は位置決め軸部９６が嵌入するピン嵌入孔である。

逃がし孔１６の大きさは素子側開口１２ｍ側から内壁１５の第２壁面１５ｂを見たとき第１の開口５２ｃおよび第２の開口５２ｄが露呈するように形作られている。この構成によれば、一対の負レンズ６１、７１および一対の絞り開口５２ｃ、５２ｄを通過した光束は内壁１５に遮られること無く逃がし孔１６を通過して第２収容凹部１２に導光される。符号１５ａは第１壁面であって第１収容凹部１１の底面である。

本実施形態によれば、組付けにあたって作業者は先端レンズ５１、遮光板５２、先端レンズ枠１０Ａに加えて位置決めピン９５を用意する。作業者は図７Ｃに示すように位置決めピン９５の位置決め軸部９６の鍔部９７側に位置する一方の側部をピン嵌入孔１７に嵌入する。すると、鍔部９７の端面が第２壁面１５ｂに当接して位置決め軸部９６の他方の側部が第１壁面１５ａから突出して第１収容凹部１１内に配置される。

その後、作業者は図７Ｄに示すように遮光板５２を物体側開口１１ｍから第１収容凹部１１内に嵌入させていく。この嵌入作業中、位置決め孔５２ｈ内に位置決め軸部９６を配置させて遮光板５２の裏面５２ｂを第１収容凹部１１の第１壁面１５ａ上に配置する。

次いで、作業者は図７Ｅに示すように先端レンズ５１を物体側開口１１ｍ側から第１収容凹部１１内に嵌入させていく。この嵌入作業中、レンズ穴５１ｈ内に軸部９２を導く。

そして、先端レンズ５１の第２面５１ｂが遮光板５２の表面５２ａ上に配置されて第２面５１ｂと表面５２ａとが密着する。このとき、位置決め軸部９６の他方側の軸部端面９６ａがレンズ穴底面５１ｈｄに対して離間してレンズ穴５１ｈ内に配置される。

この結果、治具８０を用いることなく、上述した実施形態と同様にレンズ穴５１ｈの中心ｃ５１ｈと位置決め孔５２ｈの孔中心ｃ５２ｈとが同心に配置されて、第１開口中心ｃ５２ｃを第１負レンズ６１の第１光軸ａ１上に高精度に配置できると共に、第２開口中心ｃ５２ｄを第２負レンズ７１の第２光軸ａ２上に高精度に配置できる。
その他の作用および効果は上述した実施形態と同様である。

上述した実施形態において遮光板５２は先端レンズ５１と同じ外径の円形状である。しかし、遮光板５２は先端レンズ５１と同じ外径の円形状に限定されるものではなく、図８Ａ、図９Ａに示すように先端レンズ５１の外径より小径な円形状であってもよい。

図８Ａに示す遮光板５２Ａは二点鎖線に示す先端レンズ５１の外径より小径である。遮光板５２Ａは上述した遮光板５２と同様に、貫通孔である一対の絞り開口５２ｃ、５２ｄと、位置決め孔５２ｈと、を有している。位置決め孔５２ｈの孔中心ｃ５２ｈは、第１開口中心ｃ５２ｃと第２開口中心ｃ５２ｄとを結ぶ第１板線Ｌ３に直交して、かつ、第１板線Ｌ３の中点ｃＬ３を通過する第２板線Ｌ４上で中点ｃＬ３から距離ｄ離間した位置である。そして、中点ｃＬ３は遮光板５２Ａの板中心ｃ５２Ａに一致している。

遮光板５２Ａは図８Ｂ、図８Ｃに示す先端レンズ枠１０Ｂの第１収容凹部１１Ｂの予め定めた位置である遮光板用凹部１０５内に配置される。第１収容凹部１１Ｂは先端レンズ用凹部１０１と、遮光板用凹部１０５と、を備える。先端レンズ用凹部１０１の中心軸ａ１０１と、遮光板用凹部１０５の中心軸ａ１０５とは先端レンズ枠１０Ｂの枠中心軸ａ１０Ｂに一致している。

先端レンズ用凹部１０１の円形の内周面は第１内周面であって先端レンズ５１を保持するレンズ保持面１０２である。レンズ保持面１０２の内径は先端レンズ５１の外径より予め定めたクリアランス分大きく設定してある。一方、遮光板用凹部１０５の内周面は第２内周面であって遮光板５２Ａを保持する円形の板保持面１０６である。板保持面１０６の内径は遮光板５２Ａの外径より予め定めたクリアランス分大きく設定してある。

先端レンズ枠１０Ｂは上述の図７Ａで示した内壁１５、逃がし孔１６および位置決めピン嵌入孔１７を備えている。符号１０３はレンズ用底面であり先端レンズ５１の第２面５１ｂが配置される。物体側開口１１ｍからレンズ用底面１０３までの距離は先端レンズ５１の厚みを考慮して予め定めた値に設定されている。また、レンズ底面１０３から内壁１５の第１壁面１５ａまでの距離は遮光板５２Ａの厚みを考慮して予め定めた値に設定されている。
なお、第２壁面１５ａは遮光板用凹部１０５の底面である。符号１０５ｍは遮光板用凹部開口であり遮光板５２Ａが通過する。その他の構成は上述した実施形態と同様であり、同部材には同符号を付して説明を省略する。

この構成によれば、作業者は先端レンズ枠１０Ｂの位置決めピン嵌入孔１７に段付きの位置決めピン９５の位置決め軸部９６を嵌入させて上述したように組付けを行う。この結果、図８Ｃに示すように遮光板５２Ａが遮光板用凹部開口を通過して第１壁面１５ａに到達して遮光板用凹部１０５内に嵌入される。また、遮光板５２Ａより大径な先端レンズ５１はレンズ用底面１０３に到達して先端レンズ用凹部１０１内に嵌入される。この嵌入状態において、位置決め軸部９６が遮光板５２Ａの位置決め孔５２ｈ内および先端レンズ５１のレンズ穴５１ｈ内に導入されている。

したがって、先端レンズ５１の外径より小径な遮光板５２Ａを配設した先端レンズ枠１０Ｂにおいてレンズ穴５１ｈの中心ｃ５１ｈと位置決め孔５２ｈの孔中心ｃ５２ｈとを同心に配置して、第１開口中心ｃ５２ｃを第１負レンズ６１の第１光軸ａ１上に高精度に配置できると共に、第２開口中心ｃ５２ｄを第２負レンズ７１の第２光軸ａ２上に高精度に配置できる。

上述した実施形態においては先端レンズ５１の外径より小径な遮光板５２Ａを第１収容凹部１１Ｂが備える遮光板用凹部１０５に配置していた。しかし、小径な遮光板５２Ｂを図９Ａ－図９Ｃに示すように配置するようにしてもよい。

遮光板５２Ｂの外径は図９Ａに示すように二点鎖線に示す先端レンズ５１の外径より小径である。加えて、遮光板５２Ｂの外径は図９Ｂに示す先端レンズ枠１０Ｃのフランジ貫通孔１１３の内径よりも小径に設定してある。フランジ貫通孔１１３は第１収容凹部１１１と第２収容凹部１２とを連絡する貫通孔であって遮光板収容孔を兼用している。

図９Ａ、図９Ｂに示すように遮光板５２Ｂには上述した遮光板５２Ａと同様な、貫通孔である一対の絞り開口５２ｃ、５２ｄと、位置決め孔５２ｈと、を有している。位置決め孔５２ｈの孔中心ｃ５２ｈは、第１開口中心ｃ５２ｃと第２開口中心ｃ５２ｄとを結ぶ第１板線Ｌ３に直交して、かつ、第１板線Ｌ３の中点ｃＬ３を通過する第２板線Ｌ４上で中点ｃＬ３から距離ｄ離間した位置である。そして、中点ｃＬ３は遮光板５２Ｂの板中心ｃ５２Ｂに一致している。

本実施形態において遮光板５２Ｂは、先端レンズ枠１０Ｃのフランジ貫通孔１１３内に配置される。フランジ貫通孔１１３の内径は遮光板５２Ｂの外径より予め定めたクリアランス分大きく設定してある。遮光板５２Ｂは矢印Ｙ９Ｂ１に示すように先端レンズ枠１０Ｃの素子側開口１２ｍから第２収容凹部１２内を通過してフランジ貫通孔１１３内に嵌入される。

本実施形態において先端レンズ枠１０Ｃの第１収容凹部であるレンズ用凹部１１１内には予め先端レンズ５１が水密を保持した状態で固定されている。したがって、フランジ貫通孔１１３内に配置された遮光板５２Ｂは、破線に示すように遮光板５２Ｂの表面５２ａが先端レンズ５１の第２面５１ｂに密着している。

この配置状態で位置決め軸部である位置決め軸体８５を位置決め孔５２ｈを通過させてレンズ穴５１ｈ内に挿入する。この結果、遮光板５２Ｂの位置決め孔５２ｈの孔中心ｂ５２ｈと先端レンズ５１のレンズ穴５１ｈの中心ｃ５１ｈとが同心に配置されると共に、先端レンズ５１のレンズ中心ｃ５１に対して遮光板５２の板中心ｃ５２Ｂが同軸上に配置される。

なお、位置決め軸体８５は円柱の棒部材である。位置決め軸体８５の外径はレンズ穴５１ｈ内、位置決め孔５２ｈ内に予め定めた嵌め合いで嵌入するように設定してある。

位置決め軸体８５を配置させた状態で接着剤を塗布し、遮光板５２Ｂをフランジ貫通孔１１３に固定する。遮光板５２Ｂがフランジ貫通孔１１３へ固定された後、位置決め軸体８５をレンズ穴５１ｈ、位置決め孔５２ｈから抜去する。

このことによって、図９Ｃに示すように先端レンズ５１の外径より小径な遮光板５２Ｂをフランジ貫通孔１１３に配設した先端レンズ枠１０Ｃを得られる。この先端レンズ枠１０Ｃにおいては挿入位置決め軸体８５を位置決め孔５２ｈ、レンズ穴５１ｈ内に配置してフランジ貫通孔１１３に固定している。したがって、遮光板５２Ｂの第１開口中心ｂ５２ｃを第１負レンズ６１の第１光軸ａ１上に高精度に配置できると共に、第２開口中心ｂ５２ｄを第２負レンズ７１の第２光軸ａ２上に高精度に配置できる。

上述した構成において遮光板５２Ｂは位置調整のためフランジ貫通孔１１３内で回転される。その際、遮光板５２Ｂの外周面とフランジ貫通孔１１３の内周面とが接触して回転されることによってメッキ剥がれ、かじりが発生するおそれがある。メッキ剥がれによるメッキカスあるいはかじり発生による金属カスは、先端レンズ５１の第２面５１ｂ、あるいは、負レンズ６１、７１に付着するおそれがある。そして、カスの付着によって光学性能が低下されるおそれがある。
この不具合を防止するため遮光板５２Ｂの裏面５２ｂに、図９Ｄに示すように遮光枠５３を固定する。符号５３ｆは遮光板固定面であって、遮光板５２Ｂの裏面５２ｂが配置される。

図９Ｄ、図９Ｅに示すように遮光枠５３は枠本体５３ａと、板固定部５３ｂと、逃がし孔５３ｃと、逃がし開口５３ｄと、を備える。逃がし開口５３ｃは遮光枠５３の予め定めた位置に予め定めた大きさで形成され、遮光板５２Ｂに形成された第１開口５２ｃおよび第２開口５２ｄを外部に露出させる第１貫通孔の開口である。逃がし孔５３ｄは遮光枠５３の予め定めた位置に予め定めた大きさで形成され、位置決め孔５２ｈを外部に露出させる第２貫通孔である。

枠本体５３ａの直径は先端レンズ枠１０Ｃのフランジ貫通孔１１３に嵌入するように設定してある。板固定部５３ｂの外径は遮光板５２Ｂの外径より小径に設定してある。本実施形態において遮光板５２Ｂの外径は、フランジ貫通孔１１３の内周面より小さく設定してある。

図９Ｅに示すように遮光枠５３の枠本体５３ａには周方向に例えば３つの凹部５３ｅが等間隔で形成してある。言い換えれば、枠本体５３ａは３つの凸部５３ｇを有する。枠本体５３ａの外周面である凸部外表面は貫通孔接触面５３ｈである。貫通孔接触面５３ｈはフランジ貫通孔１１３の内周面に接する。このフランジ貫通孔１１３の内周面に接触する貫通孔接触面５３ｈを有する凸部５３ｇの稜線には曲面を有する面取り面（以下、Ｒ面と記載する）が形成してある。

この構成によれば、遮光板５２Ｂが固設された遮光枠５３は、枠本体５３ａの外周面全面ではなく、稜線にＲ面を設けた３つの凸部５３ｇの貫通孔接触面５３ｈをフランジ貫通孔１１３の内周面に部分的に接触させて先端レンズ枠１０Ｃ内に嵌入させていく。そして、遮光枠５３に固設された遮光板５２Ｂの表面５２ａが先端レンズ５１の第２面５１ｂに密着する。
このため、フランジ貫通孔１１３内で遮光枠５３を進退させている際、あるいは、遮光枠５３を回転させている際の接触抵抗が軽減されてメッキが剥がれる不具合、かじりが発生する不具合を防止して挿入性を改善できる。

また、遮光枠５３は凹部５３ｅを設けた枠本体５３と、外径が遮光板５２Ｂの外径より小径に設定した板固定部５３ｂと、を備え、板固定部５３ｂの遮光板固定面５３ｆに遮光板５２Ｂを固定している。このため、遮光枠５３を進退、あるいは、回転させた際に発生するメッキカス、あるいは、金属カスをフランジ貫通孔１１３の内周面と遮光板５２Ｂの裏面５２ｂと枠本体５３ａと凹部５３ｅとの間に形成される収容空間Ｓ内に収容すること、あるいは、凹部５３ｅから外部にカスを排出することができる。
このことによって、先端レンズ５１にカスが付着して光学性能が低下する不具合を解消できる。なお、組付け時において作業者は、先端レンズ５１を上向きに配置して遮光枠５３を下方から上方向に向けてフランジ貫通孔１１３内に嵌入させるとよい。

図８Ａで示した先端レンズ５１の外径より小さな遮光板５２Ａは先端レンズ枠１０Ｂの遮光板用凹部１０５内に嵌入され、図９Ａで示した先端レンズ５１の外径より小さな遮光板５２Ｂは先端レンズ枠１０Ｃのフランジ貫通孔１１３内に嵌入される。そして、この嵌入状態において、位置決め軸部９６あるいは位置決め軸体８５を位置決め孔５２ｈ内およびレンズ穴５１ｈ内に導入させて第１開口５２ｃを第１負レンズ６１の第１光軸ａ１上に高精度に配置し、第２開口５２ｄを第２負レンズ７１の第２光軸ａ２上に高精度に配置している。

図１０Ａに示す構成において先端レンズ５１の外径より小さな遮光板５２Ａを遮光板用凹部１０５を設けることなく、第１開口中心ｃ５２ｃを第１負レンズ６１の第１光軸ａ１上に、第２開口中心ｃ５２ｄを第２負レンズ７１の第２光軸ａ２上に高精度に配置することが可能である。

図１０Ａに示すように本実施形態においては先端レンズ５１の外径より小径な遮光板５２Ａに位置決め孔５２ｈに加えて第２の位置決め孔５２ｈ２を設けている。このため本実施形態において、位置決め孔５２ｈを第１の位置決め孔５２ｈ１と記載する。

第２の位置決め孔５２ｈ２の中心ｃ５２ｈ２は第１板線Ｌ３を挟んで孔中心ｃ５２ｈ１の反対側に位置している。第２の位置決め孔５２ｈ２は対向する直線部５２ｓを含んで長丸形状の遊嵌部である。直線部５２ｓの幅寸法は第１の位置決め孔５２ｈ１の孔径と同じに設定してある。したがって、第２の位置決め孔５１ｈ２に配置される位置決め軸部９６は直線部５２ｓに沿って移動可能である。

本実施形態においてはさらに、先端レンズ５１にレンズ穴５１ｈに加えて第２のレンズ穴５１ｈ２を設けている。本実施形態においてレンズ穴５１ｈを、第１のレンズ穴５１ｈ１と記載する。加えて、先端レンズ枠１０Ａの内壁１５にピン孔１７に加えて第２のピン孔１７ｈ２を設けている。本実施形態においてピン孔１７を、第１のピン孔１７ｈ１と記載する。

第２のレンズ穴５１ｈ２の中心ｃ５１ｈ２は第１レンズＬ１を挟んで孔中心ｃ５１ｈ１の反対側に位置している。第２のレンズ穴５１ｈ２は長丸形状の遊嵌部である。直線部５１ｓの幅寸法は第１のレンズ穴５１ｈ１の穴径と同じに設定してある。したがって、第２のレンズ穴５１ｈ２に配置される位置決め軸部９６は直線部５１ｓに沿って移動可能である。これに対して、第２のピン孔１７ｈ２と第１のピン孔１７ｈ１とは同径であって第１壁線Ｌ５を挟んで対称に位置する嵌入部である。
その他の構成は上述した実施形態と同様であって同部材には同符号を付して説明を省略する。

本実施形態によれば、組付けにあたって作業者は先端レンズ５１、遮光板５２Ａ、先端レンズ枠１０Ａに加えて２本の位置決めピン９５を用意する。作業者はそれぞれの位置決めピン９５の位置決め軸部９６をピン孔１７ｈ１、１７ｈ２に嵌入する。すると、位置決め軸部９６の先端側を第１壁面１５ａから第１収容凹部１１内に突出する。

その後、作業者は遮光板５２Ａを物体側開口１１ｍから第１収容凹部１１内に挿入していく。この嵌入作業中、位置決め孔５２ｈ１、５２ｈ２内に位置決め軸部９６を配置させて遮光板５２Ａの裏面５２ｂを第１収容凹部１１の第１壁面１５ａ上に配置する。

その後、作業者は先端レンズ５１を物体側開口１１ｍ側から第１収容凹部１１内に嵌入させていく。この嵌入作業中、レンズ穴５１ｈ１、５１ｈ２内に位置決め軸部９６を導き、図１０Ｃに示すように先端レンズ５１の第２面５１ｂを遮光板５２Ａの表面５２ａに密着させる。

この結果、第１の位置決め孔５２ｈおよび第２の位置決め孔５２ｈ２にそれぞれ位置決め軸部９６を配置して遮光板５２Ａが回動することを防止できる。

したがって、先端レンズ枠１０Ａの第１収容凹部１１内に遮光板用凹部１０５を設けること無く、先端レンズ５１の外径より小径な遮光板５２Ａを第１のレンズ穴５１ｈ１の中心ｃ５１ｈ１と第１の位置決め孔５２ｈ１の孔中心ｃ５２ｈ１とを同心に配置して、第１開口中心ｃ５２ｃを第１負レンズ６１の第１光軸ａ１上に高精度に配置できると共に、第２開口中心ｃ５２ｄを第２負レンズ７１の第２光軸ａ２上に高精度に配置できる。

なお、作業者は、第１収容凹部１１内に位置決め軸部９６を突出させた状態にして、重ねて配置した遮光板５２Ａ、先端レンズ５１を第１収容凹部１１内に嵌入させるようにしてもよい。また、作業者は、予め第１収容凹部１１内に遮光板５２Ａと先端レンズ５１とを配置し、その後に一方の位置決めピン９５を位置決め孔５２ｈ２、レンズ穴５１ｈ２に配置し、他方の位置決めピン９５を位置決め孔５２ｈ１、レンズ穴５１ｈ１に嵌入させるようにしてもよい。

このように、嵌合部および遊嵌部を先端レンズ５１、遮光板５２Ａに設け、２つの嵌合部を先端レンズ枠１０Ａの内壁１５に設けている。この結果、先端レンズ枠１０Ａへの先端レンズ５１および遮光板５２Ａの高精度な組付けの自由度を増やすことができる。

なお、上述した実施形態においては先端レンズ枠１０Ａに嵌合部として２つのピン孔１７ｈ１、１７ｈ２を設け、先端レンズ５１および遮光板５２Ａにそれぞれ嵌合部と遊嵌部とを設けている。しかし、先端レンズ５１に嵌合部として２つのレンズ穴５１ｈ１を設け、遮光板５２Ａ及びレンズ枠１０Ａにそれぞれ嵌合部と遊嵌部とを設ける。あるいは、レンズ枠１０Ａに嵌合部として２つの位置決め孔５１ｈ１を設け、先端レンズ５１および先端レンズ枠１０Ａにそれぞれ嵌合部と遊嵌部とを設ける。
このことによって、上述したように先端レンズ枠１０Ａへの先端レンズ５１および遮光板５２Ａの高精度な組付けと、組付けの自由度の増加と、を実現するようにしてもよい。

上述した実施形態において位置決め部５１Ｐを、治具８０の位置決め突起８３、あるいは、位置決めピン９５の位置決め軸部９６が嵌入する位置決め穴としている。しかし、位置決め部５１Ｐは上述した位置決め穴５１ｈに限定されるものではなく、図１１Ａに示すように第２面５１ｂに開口を有する非貫通な目視穴１３１、または、図１１Ｂに示すように第２面５１ｂに設けた告知模様１０５であってもよい。
目視穴１３１の凹み内周面は加工性を考慮して底面向かって細径なテーパ形状である。告知模様１０５を形作る線溝は加工性を考慮して底部に向かって線幅が小さくなるテーパ形状である。

図１１Ａに示す符号１３１は目視穴である。目視穴１３１の内径は破線に示す位置決め孔５２ｈの内径より予め小径に設定してある。目視穴１３１の深さは吸湿用接着剤９１の充填量を考慮して適宜設定される。点ｃ５１Ｐは基準点であって目視穴１３１の中心である。この基準点ｃ５１Ｐの位置は上述したレンズ穴５１ｈの中心ｃ５１ｈと同様に設定されている。

図１１Ｂに示す告知模様１３５は位置決め部５１Ｐであって、例えば３本の線分１３６、１３７、１３８を放射状に設けて形成されている。
なお、線分１３６、１３７、１３８は目視穴１３１と略同径な仮想円１３９内に予めレンズに成型されている、あるいは、追加工で罫書かれる。また、各線分１３６、１３７、１３８の端部は仮想円１３９上に配置され、各線分１３６、１３７、１３８の交点が基準点ｃ５１Ｐ上に位置する。

位置決め部５１Ｐが上述した目視穴１３１の場合、以下の図１２Ａ－図１２Ｃに示す手順で遮蔽板５２の開口中心ｃ５２ｃ、ｃ５２ｄを先端レンズ５１の負レンズ６１、６２の軸ａ６１、ａ６２上に配置する。

作業者は、第１レンズ枠１０の第１収容凹部１１内に遮光板５２および先端レンズ５１を嵌入する。このとき、図１２Ａに示すように位置決め孔５２ｈが目視穴１３１に対して位置ずれしていた場合、遮光板５２の第１絞り開口５２ｃと先端レンズ５１の第１負レンズ６１が位置ずれするとともに、第２絞り開口５２ｄと先端レンズ５１の第２負レンズ６２も位置ずれする。

ここで、作業者は遮光板５２を板中心ｃ５２を中心にして軸周りに例えば矢印に示すように反時計回りに回転させていく。すると、その回転に伴って位置決め孔５２ｈ内に配置される目視穴１３１の面積が増大していく。

そして、図１２Ｂに示すように位置決め孔５２ｈ内に目視穴１３１の外周を全て配置させる。このとき、作業者は目視にて円形の目視穴１３１の外周が位置決め孔５２ｈの円周に対して均等に離間するように調整する。

一方、位置決め部５１Ｐが上述した告知模様１３５の場合には、上述した位置ずれを確認した後、遮光板５２を軸廻りに回転させて、図１２Ｃに示すように位置決め孔５２ｈ内に告知模様１３５を配置させる。すなわち、各線分１３６、１３７、１３８の各端部が位置決め孔５２ｈの円周に対して均等に離間するように調整する。

この調整完了後、基準点ｃ５１Ｐと位置決め孔５２ｈの中心ｃ５２ｈとが同心に配置されて、遮蔽板５２の開口中心ｃ５２ｃ、ｃ５２ｄが先端レンズ５１の負レンズ６１、６２の軸ａ６１上、ａ６２上に配置される。

このように、先端レンズ５１の第２面５１ｂに目視穴１３１、あるいは、告知模様１３５を設け、位置決め孔５２ｈに対して目視穴１３１、あるいは、告知模様１３５を目視にて位置決めする。この結果、作業者は目視作業によって第１絞り開口５２ｃの第１開口中心ｃ５２ｃを先端レンズ５１の第１負レンズ６１の第１軸ａ６１上に精度良く設置できると共に、第２絞り開口５２ｄの第２開口中心ｃ５２ｄを先端レンズ５１の第２負レンズ７１の第２軸ａ６２上に精度良く設置できる。

なお、第１レンズ枠１０の代わりに第１レンズ枠１０Ａ、１０Ｂ、１０Ｃ、を使用した場合においても同様な目視作業によって位置決めを行える。なお、告知模様１０５は放射状に設けられた３本の線分１３６、１３７、１３８に限定されるものでは無く、円形状の模様、正多角形形状の模様等であってもよい。

上述した実施形態においては、先端レンズ５１、遮光板５２を先端レンズ枠１０の第１収容凹部１１に固定し、その後、先端レンズ枠１０と第１の対物レンズ枠２０とを接着固定して先端枠組１００を構成していた。しかし、図１３Ａ、図１３Ｂに示す先端レンズ枠１０Ｅを予め形成して上述した先端レンズ枠１０と第１の対物レンズ枠２０との接着部分から観察ユニット９内に水分が侵入する不具合を解消するようにしてもよい。

図１３Ａ、図１３Ｂに示す先端レンズ枠１０Ｅは物体側レンズ枠部１４０と対物レンズ枠部１５０とを備えた兼用枠である。
物体側レンズ枠部１４０は第１収容凹部１１に対応する先端収容凹部１４１を有する。符号１４２は物体側開口であり、符号１４３は凹部底面である。先端収容凹部１４１には上述した先端レンズ５１および遮光板５２が物体側開口１４２側から収容される。

対物レンズ枠部１５０は上述した亜鈴形状の貫通孔２１と非貫通なピン固定穴１５１とを有する。貫通孔２１の立体視対物孔開口２１ｍおよびピン固定穴１５１のピン開口１５２は凹部底面１４３に形成されている。

ピン固定穴１５１の固定穴中心ｃ１５１は貫通孔２１の第１対物孔２２の第１中心軸ａ２２と第２対物孔２３の第２中心軸ａ２３とを結ぶ凹部第１仮想線分である第１凹部線Ｌ７に直交して、かつ、先端収容凹部１４１の凹部中心ｃ１４１を通過する凹部第２仮想線分である第２凹部線Ｌ８上に位置する。具体的に固定穴中心ｃ１５１は第２凹部線Ｌ８上の凹部中心ｃ１４１から距離ｄ離間した位置に設けられている。
なお、物体側レンズ枠部１４０に第１収容凹部１１に対応する先端収容凹部１４１を設けているが、物体側レンズ枠部１４０に第１収容凹部１１Ｂ、１１Ｃ、１１Ｄに対応する先端収容凹部を設けるようにしてもよい。

図１４Ａ－図１４Ｄを参照して先端レンズ５１および遮光板５２の先端レンズ枠１０Ｅへの組付けを説明する。なお、この組付け例は一例であって取付けの順番等は以下の記載に限定されるものでは無い。
本実施形態によれば、組付けにあたって作業者は図１４Ａに示す先端レンズ５１、遮光板５２、先端レンズ枠１０Ｅに加えて固定ピン１６０を用意する。固定ピン１６０は円柱形状の位置決め用軸部となる軸体であって、予め定められた温度以上で不可逆的に収縮する。
なお、先端レンズ枠１０Ｅの対物レンズ枠部１５０の貫通孔２１内には上述した光学レンズ６２、６３、７２等の光学エレメントが配設済みである。また、固定ピン１６０を吸湿部材で形成するようにしてもよい。

作業者は図１４Ｂの矢印に示すように固定ピン１６０をピン固定穴１５１に挿入して例えば接着固定する。このとき、固定ピン１６０のピン端面１６１が凹部底面１４３から予め定めた量突出して先端収容凹部１４１内に配置される。

この後、作業者は図１４Ｃに示すように遮光板５２、先端レンズ５１を先端収容凹部１４１内に嵌入させていく。この嵌入作業中、作業者は位置決め孔５２ｈと固定ピン１６０との位置合わせ、およびレンズ穴５１ｈと固定ピン１６０との位置合わせをしつつ、レンズ穴５１ｈ内に固定ピン１６０を導いて、先端レンズ５１および遮光板５２を先端収容凹部１４１内に配置する。

このように、固定ピン１６０を配設した先端レンズ枠１０Ｅの先端収容凹部１４１内に嵌入された遮光板５２の位置決め孔５２ｈ内および先端レンズ５１のレンズ穴５１ｈ内に固定ピン１６０が配置されている。このことによって、レンズ穴５１ｈの中心ｃ５１ｈと位置決め孔５２ｈの孔中心ｃ５２ｈとが同心になる。

この結果、第１絞り開口５２ｃの第１開口中心ｃ５２ｃが先端レンズ５１の第１負レンズ６１の第１軸ａ６１上に高精度に配置されると共に、第２絞り開口５２ｄの第２開口中心ｃ５２ｄが先端レンズ５１の第２負レンズ７１の第２軸ａ６２上に高精度に配置される。

ここで、作業者は先端レンズ５１の外周面５１ｃと先端収容凹部１４１の内周面との隙間に接着剤を充填して、先端レンズ５１を先端レンズ枠１０Ｅに対して水密を保持した状態で固定する。このことによって、図１４Ｃおよび図１４Ｄに示す物体側レンズ枠部１４０に先端レンズ５１および遮光板５２を配設し、対物レンズ枠部１５０の貫通孔２１内に光学レンズ６２、６３、７２等の光学エレメントを配設した先端レンズ枠１０Ｅを備える光学ユニット９を得られる。

このように、先端レンズ枠１０Ｅを備える光学ユニット９によれば、先端レンズ枠１０Ｅを別体側レンズ枠部１４０と対物レンズ枠部１５０とを備えた兼用枠にしている。このため、先端レンズ枠１０と第１の対物レンズ枠２０とを一体に固定するための接着部を不要にして接着部分から観察ユニット９内に水分が侵入する不具合を解消することができる。 その他の構成及び作用は上述した実施形態と同様であり、同部材には同符号を付して説明を省略している。

なお、図示は省略するが第１の対物レンズ枠２０の先端面に上述したピン固定穴１５１を設け、このピン固定穴１５１に固定ピン１６０を固定しておく。この構成によれば、上述した先端レンズ枠１０Ａ、１０Ｂ、１０Ｃを固定ピン１６０を介して第１の対物レンズ枠２０の先端側部２０ｆに配置し、その後、遮光板５２、５２Ａ、５２Ｂ、５２Ｃ、および先端レンズ５１に固定ピン１６１を嵌入させて第１収容凹部１１内へ配設する。

この結果、第１絞り開口５２ｃの第１開口中心ｃ５２ｃを先端レンズ５１の第１負レンズ６１の第１光軸ａ１上に設置し、第２絞り開口５２ｄの第２開口中心ｃ５２ｄを先端レンズ５１の第２負レンズ７１の第２光軸ａ２上に位置合わせする作業を容易に行うことを可能にして組立性の向上を実現できる。

尚、本発明は、以上述べた実施形態のみに限定されるものではなく、発明の要旨を逸脱しない範囲で種々変形実施可能である。

１…内視鏡 ２…挿入部 ３…操作部 ４…ユニバーサルケーブル ５…先端部 ６…湾曲部 ７…可撓管部 ８…湾曲操作装置 ９…撮像ユニット ９Ｓ…ステレオ光学系 ９Ｓ１…第１対物光学系 ９Ｓ２…第２対物光学系 １０、１０Ａ、１０Ｂ…先端レンズ枠 １１…第１収容凹部 １１ｍ…物体側開口 １２…第２収容凹部 １２ｄ…第２底面 １２ｍ…開口 １３…内フランジ １４…外フランジ １５…内壁 １５ａ…第１壁面 １５ｂ…第２壁面 １６…逃がし孔 １７…ピン嵌入孔 １９…先端切欠 ２０…対物レンズ枠 ２０ｆ…先端側部 ２１…貫通孔 ２１ｍ…立体視対物孔開口 ２２…第１対物孔 ２３…第２対物孔 ２４…中継孔 ２５…位置決め部材 ２６…段部 ２６ａ…第１段差面 ２６ｂ…第２段差面 ２７…第１保持部 ２８…第２保持部 ３０…第２の対物レンズ枠 ３９…対物用切欠 ４０…撮像枠 ４１…撮像素子 ４１ｆ…前面 ４２、４３…カバーガラス ５１…先端レンズ ５１Ｐ…位置決め部 ５１ａ…第１面 ５１ｂ…第２面 ５１ｃ…外周面 ５１ｈ…レンズ穴 ５１ｈｄ…レンズ穴底面 ５２…遮光板 ５２ａ…表面 ５２ｂ…裏面 ５２ｃ、５２ｄ…絞り開口 ５２ｅ…指標 ５２ｈ…位置決め孔 ６１…第１負レンズ ７１…第２負レンズ ８０…治具 ８１…台部 ８１ａ…一面 ８１ｂ…一辺 ８２…凸部 ８２ａ…一端面 ８３…位置決め突起 ８３ａ…突起端面 ９１…吸湿用接着剤 ９２…固定用接着剤 ９３…吸湿部 ９５…位置決めピン ９６…位置決め軸部 ９６ａ…軸部端面 ９７…鍔部 １００…先端枠組 １０１…目視穴 １０５…告知模様 １３６、１３７、１３８…線分 １０９…仮想円 １１０…先端レンズ枠部 １１１…先端収容凹部 １１３…凹部底面 １１４…ピン固定穴 １１５…ピン開口 １２０…対物レンズ枠部 １３０…固定ピン １３１…ピン端面

Claims (17)

1. ステレオ光学系の物体側を構成する円形状で単一の光学エレメントであって、物体側に位置する第１面と、撮像素子側に位置する第２面と、該第２面と当該第１面との間に設けられた外周面と、を有し、前記第２面の予め定めた位置に一対の負レンズおよび位置決め部を一体的に含む物体側レンズと、
   前記物体側レンズの第２面上に配置されて、前記一対の負レンズを通過した光束を規制する一対の絞り開口と位置決め孔を有する遮光板と、を備え
   前記遮光板の位置決め孔の位置決め中心と前記物体側レンズの位置決め部の基準点とを同心に配置して、前記一対の絞り開口の開口中心が前記一対の負レンズの光軸上にそれぞれ配置されることを特徴とする立体視内視鏡の光学ユニット。
2. 前記位置決め部の基準点は、前記第２面に設けられた一対の負レンズの光軸同士を結ぶ第１レンズ線に直交して該第１レンズ線の中点を通過する第２レンズ線上であって当該第１レンズ線の中点から予め定めた距離ｄ離間した位置に設けられ、
   前記位置決め孔の位置決め中心は、前記一対の絞り開口の開口中心同士を結ぶ第１板線に直交して該第１板線の中点を通過する第２板線上であって、当該第１板線の中点から前記距離ｄ離間して位置することを特徴とする請求項１に記載の立体視内視鏡の光学ユニット。
3. 前記位置決め部は非貫通穴であって、該非貫通穴および前記位置決め孔には位置決め用軸部が嵌入されることを特徴とする請求項１に記載の立体視内視鏡の光学ユニット。
4. 前記非貫通穴および前記位置決め孔は吸湿部材が収容される吸湿部材収容部を兼用することを特徴とする請求項３に記載の立体視内視鏡の光学ユニット。
5. 前記非貫通穴および前記位置決め孔には吸湿用接着剤または前記吸湿部材で形成された前記位置決め用軸部が配置されることを特徴とする請求項４に記載の立体視内視鏡の光学ユニット。
6. 前記位置決め部は前記位置決め孔内に含まれる、前記第２面に開口を有する凹み、または、前記第２面に形成された告知模様であることを特徴とする請求項１に記載の立体視内視鏡の光学ユニット。
7. 前記非貫通穴は、物体側レンズの第２面から底方向に向かって連続的に細径、あるいは、小さくなるテーパ形状であることを特徴とする請求項３に記載の立体視内視鏡の光学ユニット。
8. 前記凹みは、物体側レンズの第２面から底方向に向かって連続的に細径、あるいは、小さくなるテーパ形状であることを特徴とする請求項６に記載の立体視内視鏡の光学ユニット。
9. 前記距離ｄと、前記一対の負レンズの互いの軸同士を結ぶ軸間距離Ｄと、の間にｄ＞Ｄ／２の関係を設定していることを特徴とする請求項２に記載の立体視内視鏡の光学ユニット。
10. さらに、物体側に設けられた第１収容凹部と、撮像素子側に設けられた第２収容凹部と、を配置した物体側レンズ枠を備え、
    前記物体側レンズと前記遮光板とが同じ外径の円形状であって、
    前記第１収容凹部は、
    前記物体側レンズの外周面および前記遮光板の外周面が保持される内周面と、
    前記物体側レンズの第２面上に配置された前記遮光板が配置される底面と、
    前記底面に形成され前記物体側レンズの一対の負レンズ、前記遮光板の一対の絞り開口をそれぞれ通過した光束を前記第２収容凹部に導光する貫通孔と、を有することを特徴とする請求項２に記載の立体視内視鏡の光学ユニット。
11. さらに、物体側に設けられた第１収容凹部と、撮像素子側に設けられた第２収容凹部と、を配置した物体側レンズ枠を備え、
    前記遮光板の外径が前記物体側レンズの外径より小径な円形状であって、
    前記第１収容凹部は、
    前記物体側レンズの外周面を保持する第１内周面および該物体側レンズの第２面が配置されるレンズ用底面を有するレンズ用凹部と、
    前記レンズ用凹部のレンズ用底面に形成された前記遮光板が通過する開口、該遮光板の外周面を保持する第２内周面および当該遮光板が配置される第２底面を有する遮光板用凹部と、
    前記第２底面に形成された前記物体側レンズの一対の負レンズ、前記遮光板の一対の絞り開口をそれぞれ通過した光束を前記第２収容凹部に導光する貫通孔と、を有することを特徴とする請求項２に記載の立体視内視鏡の光学ユニット。
12. 前記物体側レンズ枠は前記貫通孔を有する第１収容凹部の第２底面に前記位置決め用軸部が嵌入する軸部貫通孔を備え、
    前記物体側レンズは前記第２面に前記位置決め部として非貫通穴を備え、
    前記位置決め用軸部の一側部は前記軸部貫通孔に嵌入し、
    前記位置決め用軸部の他側部は前記遮光板の位置決め用貫通孔を通過して前記物体側レンズの非貫通穴に嵌入することを特徴とする請求項１０または請求項１１に記載の立体視内視鏡の光学ユニット。
13. 前記物体側レンズ枠は、
    前記物体側レンズおよび前記遮光板を収容する物体側レンズ枠部と、
    前記物体側レンズ枠部の凹部底面に対物孔開口を備え前記物体側レンズの一対の負レンズおよび前記遮光板の一対の絞り開口を通過した光束がそれぞれ入射する複数の光学レンズが配設される一対の対物孔を有する対物レンズ枠部と、
    前記物体側レンズ枠部の凹部底面であって予め定めた位置にピン開口を有するピン固定穴と、
    前記ピン固定穴に固設される前記位置決め用軸部である固定ピンと、を具備することを特徴とする請求項１２に記載の立体視内視鏡の光学ユニット。
14. さらに、物体側に設けられた第１収容凹部、撮像素子側に設けられた第２収容凹部、および、第１収容凹部と第２収容凹部とを連絡する貫通孔、を配置した物体側レンズ枠と、
    前記遮光板の外径が前記物体側レンズの外径より小径で円形状の遮光板と、を備え、
    前記第１収容凹部は前記物体側レンズの外周面を保持する内周面および該物体側レンズの第２面が配置される底面を有し、
    前記貫通孔は前記遮光板の外周面を保持する内周面を有し、
    前記遮光板は該遮光板の表面を前記物体側レンズの第２面上に配置して前記貫通孔に配置されて、前記遮光板の位置決め孔の位置決め中心と前記物体側レンズの位置決め部の基準点とを同心に配置して、一対の絞り開口の開口中心が前記一対の負レンズの光軸上にそれぞれ配置されることを特徴とする請求項２に記載の立体視内視鏡の光学ユニット。
15. さらに、物体側に設けられた第１収容凹部、撮像素子側に設けられた第２収容凹部、および、第１収容凹部と第２収容凹部とを連絡する貫通孔、を配置した物体側レンズ枠と、
    前記物体側レンズの外径および前記貫通孔の内径より小径で円形状の遮光板と、
    前記遮光板が固設される該遮光板の外径より大径でかつ前記貫通孔の内径より小径で円形状の遮光枠と、を備え、
    前記第１収容凹部は前記物体側レンズの外周面を保持する内周面および該物体側レンズの第２面が配置される底面を有し、
    前記貫通孔は前記遮光枠の外周面を保持する内周面を有し、
    前記遮光板は該遮光板の表面を前記物体側レンズの第２面上に配置して前記貫通孔内に配置され、
    前記遮光板の位置決め孔の位置決め中心と前記物体側レンズの位置決め部の基準点とを同心に配置して、一対の絞り開口の開口中心が前記一対の負レンズの光軸上にそれぞれ配置されることを特徴とする請求項２に記載の立体視内視鏡の光学ユニット。
16. 前記遮光枠は、
    前記貫通孔の内周面に外周面が保持される枠本体と、
    前記遮光板の外径より小径で該遮光板の裏面が配置される遮光板固定面を有する板固定部と、
    前記遮光板の予め定めた位置に予め定めた大きさで形成された、第１開口および第２開口を外部に露出させる開口を有する、第１貫通孔と、
    前記遮光板の予め定めた位置に予め定めた大きさで形成された、前記位置決め孔を外部に露出させる、第２貫通孔と、を備え、
    前記枠本体の外周面側に複数の凹部を形成して、前記貫通孔の内周面に部分的に接触する複数の貫通孔接触面を設けたことを特徴とする請求項１５に記載の立体視内視鏡の光学ユニット。
17. ２つの位置決め用軸部と、
    前記位置決め用軸部が配置される２つの位置決め部を有する物体側レンズと、
    前記位置決め用軸部が通過する２つの位置決め孔を有する遮光板と、
    前記位置決め用軸部を配設するための２つのピン孔を内壁に有する物体側レンズ枠と、
    を備え、
    前記物体側レンズ、前記遮光板、前記物体側レンズ枠のうち少なくとも一つの部材に２つの位置決め用軸部がそれぞれ嵌入して配置される断面形状が円形の嵌入部を設け、残りの部材には一方の位置決め用軸部が嵌入して配置される前記嵌入部および他方の位置決め用軸部が予め定めた方向に移動可能に配置される遊嵌部を設けることを特徴とする請求項１に記載の立体視内視鏡の光学ユニット。

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