JP7317342B2 - 小型レンズユニット - Google Patents

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Description

本発明は、撮像素子に連結される小型レンズユニットに関する。
体腔内等の管孔内に挿入される管状の挿入部と、使用者が保持する操作部と、操作部から延出してプロセッサに接続されるコネクタを有するユニバーサルケーブルとを備えた内視鏡が開示されている(特許文献1参照)。挿入部には、一対の照明光学系と、挿入部の先端に観察窓(対物レンズ)を有する観察光学系と、挿入部の先端にチャンネルパイプを有するチャンネルと、ノズルを有する送気/送水路(流体路)とが挿通されている。
照明光学系は、挿入部の先端に設置された照明窓(照明レンズ)と、LED光源(照明用光源)と、小型光源基板と、コネクタに連結される一対のリード線とを有する。照明窓や観察窓(対物レンズ)、チャンネルパイプ、ノズルは、挿入部の先端硬質部に配置されている。先端硬質部では、一対の照明窓の間に観察窓(対物レンズ)及びチャンネルパイプが配置され、観察窓に隣接してノズルが配置されている。
特許第5639313号
近年、センシングに使用されるモジュールや内視鏡カメラ、各種センサー、周辺部品が軽量小型化し、それにともなってカメラモジュールも小型になっている。内視鏡用のカメラモジュールやモバイル向けのカメラモジュールのサイズが2mm以下の非常に小さい小型モジュールが作られている。しかし、照明等の部材を別途カメラモジュールの外に配置するため、製品全体としてのサイズが大きくなり、製品における小型化を図ることが難しい。
前記特許文献1に開示の内視鏡は、一対の照明光学系や観察光学系、チャンネル、送気/送水路(流体路)が管状の挿入部に挿通され、照明窓や観察窓(対物レンズ)、チャンネルパイプ、ノズルが挿入部の先端硬質部に配置されている。この内視鏡では、挿入部にそれらのデバイスを配置するため、照明窓や観察窓(対物レンズ)、チャンネルパイプ、ノズルを有する先端硬質部を利用しなければならず、内視鏡におけるレンズユニットの構造が複雑になり、その加工難易度が高くなってその製造コストが上昇するとともに、レンズユニットを効率よく製造(量産)することができない。また、照明光学系や送気/送水路(流体路)が設置され、内視鏡において照明や送気/送水を行うことができるが、内視鏡にそれ以外の機能を持たせることができない。
本発明の目的は、複雑な構造を採用することなく加工難易度を低くすることができ、廉価に製造することができるとともに、効率よく製造(量産)することができる小型レンズユニットを提供することにある。本発明の他の目的は、必要な用途にあわせた各種のデバイスを設置することができ、撮像機能の他に各種の機能を実現することができる小型レンズユニットを提供することにある。
前記課題を解決するための本発明の小型レンズユニットの第1の特徴は、レンズブロックとホルダーと所定のデバイスとから形成され、レンズブロックが、物体側の前端面から後端面に続く径方向の断面形状が正四角形に形成されたカバーガラスと、径方向の断面形状が正四角形の絞り手段と、物体側の前端面から後端面に続く径方向の断面形状が正四角形に形成されたレンズとを備え、ホルダーが、前後方向へ長い円筒状の胴部と、胴部につながって胴部から後方へ延びていて胴部の周り方向へ等間隔離間して並ぶ脚部と、胴部の略上半分に形成されたブロック収容スペースと、脚部の内側に形成されたセンサモジュール収容ペースとを有し、ブロック収容スペースが、ホルダーの胴部の物体側の前端から後端に続く径方向の断面形状が円形であって胴部の前端から後端に向かって凹む円筒状に形成され、カバーガラスと絞り手段とレンズとが、ブロック収容スペースに収容された状態で前後方向へ並び、センサモジュールが、センサモジュール収容スペースに嵌め込まれ、ブロック収容スペースでは、カバーガラスが絞りパターンの前方に位置しつつブロック収容スペースの前方に嵌め込まれ、カバーガラスの正四角柱の4つの角が胴部の内周面に当接してカバーガラスがホルダーに固定され、レンズが絞りパターンの後方に位置しつつブロック収容スペースの後方に嵌め込まれ、レンズの正四角柱の4つの角が胴部の内周面に当接してレンズがホルダーに固定され、レンズブロックの外周面とレンズブロックの外周面に対向するホルダーの内周面との間には、レンズブロックの外周面から径方向外方へ凸となってデバイスを収容可能な第1~第4デバイス収容スペースが形成されていることにある。
前記第1の特徴を有する本発明のレンズユニットの一例としては、デバイスが、光を照射する照明用の光ファイバと光を受光する受光用の光ファイバとから形成され、照明用の光ファイバが、第1デバイス収容スペース及び第3デバイス収容スペースに収容され、受光用の光ファイバが、第2デバイス収容スペース及び第4デバイス収容スペースに収容され、第1及び第3デバイス収容スペースに収容された照明用の光ファイバが、デバイス収容スペースからセンサモジュール収容スペースを通ってホルダーの外側に延出し、第2及び第4デバイス収容スペースに収容された受光用の光ファイバが、デバイス収容スペースからセンサモジュール収容スペースを通ってホルダーの外側に延出している。
前記課題を解決するための本発明の小型レンズユニットの第2の特徴は、レンズブロックとホルダーと所定のデバイスとから形成され、レンズブロックが、物体側の前端面から後端面に続く側面の形状が正三角柱に形成されたカバーガラスと、径方向の断面形状が正三角形の絞り手段と、物体側の前端面から後端面に続く径方向の断面形状が正三角形に形成されたレンズとを備え、ホルダーが、前後方向へ長い円筒状の胴部と、胴部につながって胴部から後方へ延びていて胴部の周り方向へ等間隔離間して並ぶ脚部と、胴部の略上半分に形成されたブロック収容スペースと、脚部の内側に形成されたセンサモジュール収容ペースとを有し、ブロック収容スペースが、ホルダーの胴部の物体側の前端から後端に続く径方向の断面形状が円形であって胴部の前端から後端に向かって凹む円筒状に形成され、カバーガラスと絞り手段とレンズとが、ブロック収容スペースに収容された状態で前後方向へ並び、センサモジュールが、前記センサモジュール収容スペースに嵌め込まれ、ブロック収容スペースでは、カバーガラスが絞りパターンの前方に位置しつつブロック収容スペースの前方に嵌め込まれ、カバーガラスの正三角形の3つの角が胴部の内周面に当接してカバーガラスがホルダーに固定され、レンズが絞りパターンの後方に位置しつつブロック収容スペースの後方に嵌め込まれ、レンズの正三角形の3つの角が胴部の内周面に当接してレンズがホルダーに固定され、レンズブロックの外周面とレンズブロックの外周面に対向するホルダーの内周面との間には、レンズブロックの外周面から径方向外方へ凸となってデバイスを収容可能な第1~第3デバイス収容スペースが形成されていることにある。
前記第2の特徴を有する本発明のレンズユニットの一例としては、デバイスが、光を照射する照明用の光ファイバと、所定の気体を噴射するエアー噴射チューブと、所定の液体を注入する液体注入チューブとから形成され、照明用の光ファイバが、第1デバイス収容スペースに収容され、エアー噴射チューブが、第2デバイス収容スペースに収容され、液体注入チューブが、第3デバイス収容スペースに収容され、第1デバイス収容スペースに収容された照明用の光ファイバが、デバイス収容スペースからセンサモジュール収容スペースを通ってホルダーの外側に延出し、第2デバイス収容スペースに収容されたエアー噴射チューブと第3デバイス収容スペースに収容された液体注入チューブとが、デバイス収容スペースからセンサモジュール収容スペースを通ってホルダーの外側に延出している。
前記課題を解決するための本発明の小型レンズユニットの第3の特徴は、レンズブロックとホルダーと所定のデバイスとから形成され、レンズブロックが、物体側の前端面から後端面に続く側面の形状が正六角柱に形成されたカバーガラスと、径方向の断面形状が正六角形の絞り手段と、物体側の前端面から後端面に続く径方向の断面形状が正六角形に形成されたレンズとを備え、ホルダーが、前後方向へ長い円筒状の胴部と、胴部につながって胴部から後方へ延びていて胴部の周り方向へ等間隔離間して並ぶ脚部と、胴部の略上半分に形成されたブロック収容スペースと、脚部の内側に形成されたセンサモジュール収容ペースとを有し、ブロック収容スペースが、ホルダーの胴部の物体側の前端から後端に続く径方向の断面形状が円形であって胴部の前端から後端に向かって凹む円筒状に形成され、カバーガラスと絞り手段とレンズとが、ブロック収容スペースに収容された状態で前後方向へ並び、センサモジュールが、センサモジュール収容スペースに嵌め込まれ、ブロック収容スペースでは、カバーガラスが絞りパターンの前方に位置しつつブロック収容スペースの前方に嵌め込まれ、カバーガラスの正六角形の6つの角が胴部の内周面に当接してカバーガラスがホルダーに固定され、レンズが絞りパターンの後方に位置しつつブロック収容スペースの後方に嵌め込まれ、レンズの正六角形の6つの角が胴部の内周面に当接してレンズがホルダーに固定され、レンズブロックの外周面とレンズブロックの外周面に対向するホルダーの内周面との間には、レンズブロックの外周面から径方向外方へ凸となってデバイスを収容可能な第1~第6デバイス収容スペースが形成されていることにある。
前記第3の特徴を有する本発明のレンズユニットの一例としては、デバイスが、光を照射する照明用の光ファイバであり、照明用の光ファイバが、第1~第6デバイス収容スペースに収容され、第1~第6デバイス収容スペースに収容された照明用の光ファイバが、デバイス収容スペースからセンサモジュール収容スペースを通ってホルダーの外側に延出している。
前記課題を解決するための本発明の小型レンズユニットの第4の特徴は、レンズブロックとホルダーと所定のデバイスとから形成され、レンズブロックが、物体側の前端面から後端面に続く外周面の形状が円柱に形成されたたカバーガラスと、径方向の断面形状が円形の絞り手段と、物体側の前端面から後端面に続く径方向の断面形状が円形に形成されたレンズとを備え、ホルダーが、前後方向へ長い角筒状の胴部と、胴部につながって胴部から後方へ延びていて胴部の周り方向へ等間隔離間して並ぶ脚部と、胴部の略上半分に形成されたブロック収容スペースと、脚部の内側に形成されたセンサモジュール収容ペースとを有し、ブロック収容スペースが、ホルダーの胴部の物体側の前端から後端に続く径方向の断面形状が正四角形であって胴部の前端から後端に向かって凹む角筒状に形成され、カバーガラスと絞り手段とレンズとが、ブロック収容スペースに収容された状態で前後方向へ並び、センサモジュールが、センサモジュール収容スペースに嵌め込まれ、ブロック収容スペースでは、カバーガラスが絞りパターンの前方に位置しつつブロック収容スペースの前方に嵌め込まれ、カバーガラスの外周面が4点でホルダーの内周面に当接してカバーガラスがホルダーに固定され、レンズが絞りパターンの後方に位置しつつブロック収容スペースの後方に嵌め込まれ、レンズの外周面が4点でホルダーの内周面に当接してレンズがホルダーに固定され、レンズブロックの外周面とレンズブロックの外周面に対向するホルダーの内周面との間には、レンズブロックの外周面から径方向外方へ凸となってデバイスを収容可能な第1~第4デバイス収容スペースが形成されていることにある。
前記第4の特徴を有する本発明のレンズユニットの一例としては、デバイスが、光を照射する照明用の光ファイバであり、照明用の光ファイバが、第1~第4デバイス収容スペースに収容され、第1~第4デバイス収容スペースに収容された照明用の光ファイバが、デバイス収容スペースからセンサモジュール収容スペースを通ってホルダーの外側に延出している。
前記第1~第4の特徴を有する本発明のレンズユニットの一例としては、デバイスが、所定の固定手段によってデバイス収容スペースに固定された状態で収容されている。
前記第1~第4の特徴を有する本発明のレンズユニットの一例としては、デバイスが、デバイス収容スペースにフリー状態で収容されている。
前記第1~第4の特徴を有する本発明のレンズユニットの一例としては、ホルダーの外径が、0.5mm~3mmの範囲にある。
前記第1~第4の特徴を有する本発明のレンズユニットの一例として、小型レンズユニットは、医療用内視鏡のセンサモジュールに設置され、又は、工業用内視鏡のセンサモジュールに設置される。
本発明に係る小型レンズユニットによれば、カバーガラス、絞り手段、レンズを備えたレンズブロックと、レンズブロックを収容するブロック収容スペースが形成されたホルダーとを有し、ブロック収容スペースに収容されたレンズブロックがホルダーに支持されるとともに、レンズブロックの外周面から径方向外方へ凸となって所定のデバイスを収容可能なデバイス収容スペースがレンズブロックの外周面とホルダーの内周面との間に形成されているから、複雑な構造を採用する必要はなく、加工難易度を低くすることができ、デバイス収容スペースが形成されたレンズユニットを容易に作ることができる。小型レンズユニットは、それを廉価に作ることができ、レンズユニットを機械的に効率よく製造(量産)することができる。小型レンズユニットは、レンズブロックの外周面とホルダーの内周面との間に形成されたデバイス収容スペースに所定のデバイスを収容することができるから、小型であるにもかかわらず、必要な用途にあわせた各種のデバイスをレンズユニットに設置することができ、各デバイスを利用することで撮像機能の他に各種の機能を実現することができる。小型レンズユニットは、ブロック収容スペースに収容されたレンズブロックがホルダーに支持されるから、ホルダーのブロック収容スペースにおいてレンズブロックがずれ動くことはなく、レンズブロックをホルダーのブロック収容スペースに固定することができる。
請求項2に記載の小型レンズユニットによれば、ブロック収容スペースの断面形状と異なる断面形状のレンズブロックをブロック収容スペースに収容することで、レンズブロックの外周面とホルダーの内周面との間に必然的にデバイス収容スペースが形成されるから、所定の断面形状を有するブロック収容スペースを有するホルダーと断面形状がブロック収容スペースと異なるレンズブロックとを製造すればよく、複雑な構造を採用することはなく加工難易度を低くすることができ、デバイス収容スペースが形成されたレンズユニットを容易に作ることができる。小型レンズユニットは、断面形状が異なるブロック収容スペースを有するホルダーとレンズブロックとを製造すればよいから、レンズユニットを廉価に作ることができ、レンズユニットを機械的に効率よく製造(量産)することができる。小型レンズユニットは、所定の断面形状を有するレンズブロックの外周面と断面形状が異なるブロック収容スペースを有するホルダーの内周面との間に形成されたデバイス収容スペースに所定のデバイスを収容することができるから、小型であるにもかかわらず、必要な用途にあわせた各種のデバイスをレンズユニットに設置することができ、各デバイスを利用することで撮像機能の他に各種の機能を実現することができる。
請求項3に記載の小型レンズユニットによれば、断面形状が多角形のレンズブロックを断面形状が円形のブロック収容スペースに収容することで、レンズブロックの外周面とホルダーの内周面との間に必然的にデバイス収容スペースが形成されるから、円形の断面形状のブロック収容スペースを有するホルダーと多角形の断面形状のレンズブロックとを製造すればよく、複雑な構造を採用することはなく加工難易度を低くすることができ、デバイス収容スペースが形成されたレンズユニットを容易に作ることができる。小型レンズユニットは、円形の断面形状のブロック収容スペースを有するホルダーと多角形の断面形状のレンズブロックとを製造すればよいから、レンズユニットを廉価に作ることができ、レンズユニットを機械的に効率よく製造(量産)することができる。小型レンズユニットは、多角形の断面形状を有するレンズブロックの外周面と円形の断面形状のブロック収容スペースを有するホルダーの内周面との間に形成されたデバイス収容スペースに所定のデバイスを収容することができるから、小型であるにもかかわらず、必要な用途にあわせた各種のデバイスをレンズユニットに設置することができ、各デバイスを利用することで撮像機能の他に各種の機能を実現することができる。
請求項4に記載の小型レンズユニットによれば、断面形状が円形のレンズブロックを断面形状が多角形のブロック収容スペースに収容することで、レンズブロックの外周面とホルダーの内周面との間に必然的にデバイス収容スペースが形成されるから、多角形の断面形状のブロック収容スペースを有するホルダーと円形の断面形状のレンズブロックとを製造すればよく、複雑な構造を採用することはなく加工難易度を低くすることができ、デバイス収容スペースが形成されたレンズユニットを容易に作ることができる。小型レンズユニットは、多角形の断面形状のブロック収容スペースを有するホルダーと円形の断面形状のレンズブロックとを製造すればよいから、レンズユニットを廉価に作ることができ、レンズユニットを機械的に効率よく製造(量産)することができる。小型レンズユニットは、円形の断面形状を有するレンズブロックの外周面と多角形の断面形状のブロック収容スペースを有するホルダーの内周面との間に形成されたデバイス収容スペースに所定のデバイスを収容することができるから、小型であるにもかかわらず、必要な用途にあわせた各種のデバイスをレンズユニットに設置することができ、各デバイスを利用することで撮像機能の他に各種の機能を実現することができる。
請求項5に記載の小型レンズユニットによれば、多角形の断面形状のレンズブロックを異なる多角形の断面形状のブロック収容スペースに収容することで、レンズブロックの外周面とホルダーの内周面との間に必然的にデバイス収容スペースが形成されるから、多角形の断面形状のブロック収容スペースを有するホルダーと多角形の断面形状のレンズブロックとを製造すればよく、複雑な構造を採用することはなく加工難易度を低くすることができ、デバイス収容スペースが形成されたレンズユニットを容易に作ることができる。小型レンズユニットは、多角形の断面形状のブロック収容スペースを有するホルダーと多角形の断面形状のレンズブロックとを製造すればよいから、レンズユニットを廉価に作ることができ、レンズユニットを機械的に効率よく製造(量産)することができる。小型レンズユニットは、多角形の断面形状を有するレンズブロックの外周面と多角形の断面形状のブロック収容スペースを有するホルダーの内周面との間に形成されたデバイス収容スペースに所定のデバイスを収容することができるから、小型であるにもかかわらず、必要な用途にあわせた各種のデバイスをレンズユニットに設置することができ、各デバイスを利用することで撮像機能の他に各種の機能を実現することができる。
請求項6に記載の小型レンズユニットによれば、ブロック収容スペースの断面形状と同一であってブロック収容スペースの多角形の内側に納まる多角形の断面形状のレンズブロックを多角形の断面形状のブロック収容スペースに収容することで、レンズブロックの外周面とホルダーの内周面との間に必然的にデバイス収容スペースが形成されるから、多角形の断面形状のブロック収容スペースを有するホルダーと多角形の断面形状のレンズブロックとを製造すればよく、複雑な構造を採用することはなく加工難易度を低くすることができ、デバイス収容スペースが形成されたレンズユニットを容易に作ることができる。小型レンズユニットは、多角形の断面形状のブロック収容スペースを有するホルダーと多角形の断面形状のレンズブロックとを製造すればよいから、レンズユニットを廉価に作ることができ、レンズユニットを機械的に効率よく製造(量産)することができる。小型レンズユニットは、多角形の断面形状を有するレンズブロックの外周面と多角形の断面形状のブロック収容スペースを有するホルダーの内周面との間に形成されたデバイス収容スペースに所定のデバイスを収容することができるから、小型であるにもかかわらず、必要な用途にあわせた各種のデバイスをレンズユニットに設置することができ、各デバイスを利用することで撮像機能の他に各種の機能を実現することができる。
請求項7に記載の小型レンズユニットによれば、レンズブロックの周り方向へ並ぶ複数の第1~第nデバイス収容スペースが形成され、レンズブロックの外周面とホルダーの内周面との間に形成された第1~第nデバイス収容スペースに所定のデバイスを収容することができるから、小型であるにもかかわらず、必要な用途にあわせた各種のデバイスをレンズユニットに設置することができ、各デバイスを利用することで撮像機能の他に各種の機能を実現することができる。
請求項8に記載の小型レンズユニットによれば、1つ又は複数のデバイスを第1~第nデバイス収容スペースのうちの少なくとも1つのデバイス収容スペースに収容することで、小型であるにもかかわらず、必要な用途にあわせた1つ又は複数のデバイスをレンズユニットに設置することができ、そのデバイスを利用することで撮像機能の他に各種の機能を実現することができる。
請求項9に記載の小型レンズユニットによれば、同一の種類の1つ又は複数のデバイスを第1~第nデバイス収容スペースのうちの少なくとも1つのデバイス収容スペースに収容することで、小型であるにもかかわらず、必要な用途にあわせた1つ又は複数の同一のデバイスをレンズユニットに設置することができ、そのデバイスを利用することで撮像機能の他に各種の機能を実現することができる。小型レンズユニットは、同一の種類の複数のデバイスを第1~第nデバイス収容スペースのうちの少なくとも1つのデバイス収容スペースに収容することで、デバイスの相乗効果を利用することができる。
請求項10に記載の小型レンズユニットによれば、異なる種類の1つ又は複数のデバイスを第1~第nデバイス収容スペースのうちの少なくとも1つのデバイス収容スペースに収容することで、小型であるにもかかわらず、必要な用途にあわせた1つ又は複数の異なる種類のデバイスをレンズユニットに設置することができ、そのデバイスを利用することで撮像機能の他に各種の機能を実現することができる。小型レンズユニットは、異なる種類の複数のデバイスを第1~第nデバイス収容スペースのうちの少なくとも1つのデバイス収容スペースに収容することで、デバイスの相乗効果を利用することができる。
請求項11に記載の小型レンズユニットによれば、所定の固定手段によってデバイスをデバイス収容スペースに固定することで、レンズユニットにおけるデバイスの不用意な遊動を防ぐことができ、デバイスの各種の機能を確実に利用することができる。
請求項12に記載の小型レンズユニットによれば、デバイスをデバイス収容スペースにフリー状態で収容することで、自由な動きによってその機能を発揮するデバイスをレンズユニットに設置することができ、デバイスの各種の機能を確実に利用することができる。
請求項13に記載の小型レンズユニットによれば、カバーガラス、絞り手段、レンズの断面形状が同一であり、カバーガラス、絞り手段、レンズのうちの少なくとも絞り手段、レンズが径方向と交差する一方向へ並んだ状態で一体になっているから、カバーガラスや絞り手段、レンズが障害になることなくレンズブロックの外周面とホルダーの内周面との間にデバイス収容スペースを形成することができ、デバイス収容スペースが形成されたレンズユニットを容易に作ることができる。
請求項14に記載の小型レンズユニットによれば、必要な用途にあわせてデバイスが光を照射する照明用の光ファイバ、光を受光する受光用の光ファイバ、温度センサー、湿度センサー、所定の気体を噴射するエアー噴射チューブ、所定の液体を注入する液体注入チューブ、フォトディテクター、線量計、ワイヤーカッターの中から必要なそれを選択し、選択したデバイスを小型レンズユニットに設置することができ、それらのデバイスの中から必要なデバイスを利用することで撮像機能の他に各種の機能を実現することができる。
請求項15に記載の小型レンズユニットによれば、ホルダーの外径を0.5mm~3mmの範囲にすることで、レンズユニットを小型にすることができ、小型の撮像素子に好適に連結することが可能な小型のレンズユニットを作ることができる。
請求項16に記載の小型レンズユニットによれば、医療用内視鏡のセンサモジュール又は工業用内視鏡のセンサモジュールに設置するためのデバイス収容スペースが形成されたレンズユニットを容易に作ることができ、医療用内視鏡のセンサモジュール又は工業用内視鏡のセンサモジュールに好適に使用することが可能なレンズユニットを廉価かつ機械的に効率よく製造(量産)することができる。
小型レンズユニットの一例を示す斜視図。 図1の小型レンズユニットの上面図。 図2のA-A線断面図。 センサモジュールを接続した状態で示す図3と同様の断面図。 他の一例として示す小型レンズユニットの斜視図。 図5の小型レンズユニットの上面図。 図6のB-B線断面図。 他の一例として示す小型レンズユニットの斜視図。 図8の小型レンズユニットの上面図。 図9のC-C線断面図。 他の一例として示す小型レンズユニットの斜視図。 図11の小型レンズユニットの上面図。 図12のD-D線断面図。 他の一例として示す小型レンズユニットの斜視図。 図14の小型レンズユニットの上面図。 図15のE-E線断面図。 他の一例として示す小型レンズユニットの斜視図。 図17の小型レンズユニットの上面図。 図18のF-F線断面図。 他の一例として示すレンズユニットの斜視図。 図20のレンズユニットの上面図。 図21のG-G線断面図。 他の一例として示す小型レンズユニットの斜視図。 図23のH-H線断面図。 他の一例として示す小型レンズユニットの斜視図。 図25のI-I線断面図。 他の一例として示す小型レンズユニットの断面図。
小型レンズユニット10Aの一例を示す斜視図である図1等の添付の図面を参照し、本発明にかかる小型レンズユニットの詳細を説明すると、以下のとおりである。なお、図2は、図1の小型レンズユニット10Aの上面図であり、図3は、図2のA-A線断面図である。図4は、センサモジュール11を接続した状態で示す図3と同様の断面図である。図1では、前後方向を矢印Xで示し、径方向を矢印Yで示す。
小型レンズユニット10A(小型レンズユニット10B~10Gを含む)は、撮像系の小型のレンズユニットとして好適に使用することができ、各種の内視鏡(図示せず)のセンサモジュール11(スコープ)(図4参照)の先端部に設置される。内視鏡としては、各種の工業用内視鏡、血管内視鏡や脳内用スコープや耳鼻咽喉用スコープ等の各種の医療用内視鏡が含まれる他、今後開発されるあらゆる内視鏡が含まれる。
小型レンズユニット10Aは、レンズブロック12aと、ホルダー13aと、光を照射する照明用の光ファイバ(デバイス)14及び光を受光する受光用の光ファイバ15(デバイス)とから形成されている。レンズブロック12aは、カバーガラス16aと、絞りパターン17a(絞り手段)と、レンズ18aとから形成されている。レンズブロック12aでは、カバーガラス16a、絞りパターン17a(絞り手段)、レンズ18aが径方向と交差する前後方向(一方向)へ並んだ状態で一体になっている。なお、カバーガラス16a、絞り手段17a、レンズ18aが一体になることなく、カバーガラス16a、絞り手段(例えば、絞り銅板)、レンズ18aが別々にホルダー13aに収容(固定)された状態で前後方向(一方向)へ並んでいてもよい。
カバーガラス16aは、物体側の前端面19と、前端面19の反対側(レンズ18a側)に位置する後端面20と、前後端面19,20の間に延びる4つの側面21と、各側面21が交差する4つの角22とを有する。カバーガラス16aは、物体側の前端面19から後端面20に続く側面の形状が正四角柱(四角柱)に形成され、物体側の前端面19から後端面20に続く径方向の断面形状が正四角形(四角形)に形成されている。カバーガラス16aは、前端面19と各側面21(周面)とが交差する角がカットされ、前端面19と各側面21とが交差する角が面取りされている。
カバーガラス16aは、対角線の長さL1が1.2mmであり、その厚み寸法L2が0.3mmである。カバーガラス16aの対角線の長さL1や厚み寸法L2は、小型レンズユニット10Aを使用する内視鏡のセンサモジュール11の種類によって適宜決定され、カバーガラス16aの対角線の長さL1や厚み寸法L2に特に制限はない。
絞りパターン17aは、カバーガラス16aの断面形状が正四角形の後端面21の全域に形成されている。絞りパターン17aは、フォトエッチングによってカバーガラス16aの後端面20にマスキングされた光を遮断する色(たとえば、黒色や灰色等)のクロム膜である。絞りパターン17aは、その径方向の断面形状が正四角形(四角形)であり、断面形状がカバーガラス16aの断面形状と同一である。
絞りパターン17aの中心には、円形の貫通孔23が形成されている。絞り手段(小型レンズユニット10B~10Gの絞り手段を含む)がフォトエッチングによってカバーガラス16aの前端面20の全域と後端面21の全域とにマスキングされた絞りパターン(クロム膜)であってもよく、絞りパターン17aがフォトエッチングによってカバーガラス16aの前端面20の全域にマスキングされた絞りパターン(クロム膜)であってもよい。
小型レンズユニット10A(小型レンズユニット10B~10Gを含む)は、カバーガラス16aの後端面20にフォトエッチングによって絞りパターン17aを形成することができ、例えば、絞り銅板(絞り手段)をレンズとカバーガラスとの間に介在させる必要がなく、絞り銅板を省くことができるとともに、絞り銅板をレンズとカバーガラスとの間に介在させる手間と時間とを省くことができる。
レンズ18aは、物体側(カバーガラス16a側)の前端面24と、前端面24の反対側(センサモジュール11側)に位置する後端面25と、前後端面24,25に間に延びる4つの側面26と、各側面26が交差する4つの角27とを有する。レンズ18aは、物体側の前端面24から後端面25に続く径方向の断面形状が正四角形(四角形)に形成されている。レンズ18aは、その断面形状がカバーガラス16aの断面形状と同一である。レンズ18aは、径方向の最大径L3が1.2mmである。レンズ18a(18b~18dを含む)の径方向の最大径L3は、小型レンズユニット10A(小型レンズユニット10B~10Gを含む)を使用する内視鏡のセンサモジュール11の種類によって適宜決定され、レンズ18aの径方向の最大径L3に特に制限はない。
レンズブロック12a(カバーガラス16a、絞りパターン17a(絞り手段)、レンズ18a)は、物体側の前端面(カバーガラス16aの前端面19)から後端面(レンズ18aの後端面25)に続く径方向の断面形状が正四角形(四角形)に形成されている。小型レンズユニット10A(小型レンズユニット10B~10Gを含む)を設置した内視鏡では、カバーガラス16a(カバーガラス16b~16dを含む)を透過した光が絞りパターン17a(絞りパターン17b~17dを含む)の貫通孔23を通ってレンズ18a(レンズ18b~18dを含む)に入射し、レンズ18aからセンサモジュール11の撮像素子に入射することで、画像として表示される。
ホルダー13a(ホルダー13b~13dを含む)は、合成樹脂(プラスチック製)から作られている。ホルダー13aは、前後方向へ長い円筒状の胴部28と、胴部28につながって胴部28から後方へ延びる脚部29と、胴部28の略上半分に形成されたブロック収容スペース30aと、脚部29の内側に形成されたセンサモジュール収容ペース31とを有する。ホルダー13aの胴部28は、前端32及び後端33を有し、その直径L4(ホルダー13aの外径)が1.4mmである。なお、ホルダー13a(ホルダー13b~13dを含む)がSUSや合金等の金属から作られていてもよい。
ホルダー13a(ホルダー13b~13dを含む)の胴部28の直径L4(ホルダー13a(ホルダー13b~13dを含む)の外径)は、小型レンズユニット10A(小型レンズユニット10B~10Gを含む)を使用する内視鏡のセンサモジュール11の種類によって適宜決定され、ホルダー13aの胴部28の直径L4に特に制限はない。脚部29は、胴部28と一体形成され、4つのそれが胴部28の周り方向へ等間隔離間して並んでいる。ホルダー13aの胴部28の直径L4(ホルダー13aの外径)は、0.5mm~3mmの範囲で調節される。
ブロック収容スペース30aは、ホルダー13aの胴部28の物体側の前端32から後端33に続く径方向の断面形状が円形(真円)に形成され、ホルダー13aの胴部28の前端32(前方)から後端33(後方)に向かって凹む円筒状に形成されている。ブロック収容スペース30aは、その最大内径が0.4mm~2mmの範囲で調節される。
ブロック収容スペース30aには、レンズブロック12a(カバーガラス16a、絞りパターン17a(絞り手段)、レンズ18a)が収容されている。ブロック収容スペース30aでは、カバーガラス16aが絞りパターン17aの前方に位置しつつスペース30aの前方に収容され(嵌め込まれ)、レンズ18aが絞りパターン17aの後方に位置しつつスペース30aの後方に収容されている(嵌め込まれている)。センサモジュール収容スペース31には、図4に示すように、センサモジュール11が嵌め込まれる。
小型レンズユニット10Aでは、レンズブロック12aの正四角柱の4つの角(カバーガラス16aの正四角柱の4つの角22、レンズ17aの4つの角27)がホルダー13aの胴部28の内周面34に当接し、ブロック収容スペース30aに収容されたレンズブロック12a(カバーガラス16a、絞りパターン17a(絞り手段)、レンズ18a)がホルダー13aに支持され、レンズブロック12aがホルダー13aに固定されている。ホルダー13aの胴部28は、レンズブロック12aの断面形状が正四角形の外接円になる。なお、レンズブロック12aの4つの角のうちの少なくとも2つの角がホルダー13aの胴部28の内周面34に当接し、その状態でレンズブロック12aがホルダー13aに支持(固定)されていればよい。
小型レンズユニット10Aには、レンズブロック12aの外周面35(各側面)から径方向外方へ凸となって所定のデバイスを収容可能な第1~第4デバイス収容スペース36a~36d(第1~第nデバイス収容スペース)が形成されている。第1~第4デバイス収容スペース36a~36dは、レンズブロック12aの外周面35とレンズブロック12aの外周面35に対向するホルダー13aの内周面34との間に形成され、レンズブロック12a(ホルダー13a)の周り方向へ並んでいる。第1~第4デバイス収容スペース36a~36dは、その平面形状や面積(大きさ)が略同一である。
小型レンズユニット10Aでは、ホルダー13aの胴部28の物体側の前端32から後端33に続くブロック収容スペース30aの径方向の断面形状(円形)がレンズブロック12aの物体側の前端面(カバーガラス16aの前端面19)から後端面(レンズ18aの後端面25)に続く径方向の断面形状(正四角形)と異なり、ブロック収容スペース30aの断面形状(円形)と異なる断面形状(正四角形)のレンズブロック12a(断面形状が正四角形に形成されたレンズブロック12a)をブロック収容スペース30aに収容することで、レンズブロック12aの外周面35とホルダー13aの内周面34との間に第1~第4デバイス収容スペース36a~36d(第1~第nデバイス収容スペース)が形成される。
光を照射する照明用の光ファイバ14(デバイス)は、第1デバイス収容スペース36a及び第3デバイス収容スペース36cに収容(設置)されている。光を受光する受光用の光ファイバ15は、第2デバイス収容スペース36b及び第4デバイス収容スペース36dに収容(設置)されている。第1及び第3デバイス収容スペース36a,36cに収容された照明用の光ファイバ14は、デバイス収容スペース30aからセンサモジュール収容スペース31を通ってホルダー13aの外側に延出し、各種光機器(図示せず)に接続されている。
第2及び第4デバイス収容スペース36b,36dに収容された受光用の光ファイバ15は、デバイス収容スペース36b,36dからセンサモジュール収容スペース31を通ってホルダー13aの外側に延出し、各種光電素子(図示せず)に接続されている。第1~第4デバイス収容スペース36a~36dには、接着剤(固定手段)又は合成樹脂(固定手段)が注入(充填)されている。接着剤や合成樹脂は、第1~第4デバイス収容スペース36a~36dにおいて硬化している。たとえば、接着剤や合成樹脂を黒色や灰色とした場合、それらデバイス収容スペース36a~36dからカバーガラス16aやレンズ18aの各側面21,26に入射する光を遮断することができる。
照明用の光ファイバ14は、その先端が物体側に向かった状態で、硬化した接着剤や合成樹脂によって第1及び第3デバイス収容スペース36a,36cに固定されている。なお、第1及び第3デバイス収容スペース36a,36cに接着剤(固定手段)又は合成樹脂(固定手段)が注入(充填)されず、照明用の光ファイバ14(デバイス)がそれらデバイス収容スペース36a,36cにフリー(自由)状態で収容されていてもよい。
受光用の光ファイバ15は、その先端が物体側に向かった状態で、硬化した接着剤や合成樹脂によって第2及び第4デバイス収容スペース36b,36dに固定されている。なお、第2及び第4デバイス収容スペース36b,36dに接着剤(固定手段)又は合成樹脂(固定手段)が注入(充填)されず、受光用の光ファイバ15(デバイス)がそれらデバイス収容スペース36b,36dにフリー(自由)状態で収容されていてもよい。
第1及び第3デバイス収容スペース36a,36cには、1つの照明用の光ファイバ14が収容されているが、それらデバイス収容スペース36a,36cに2つ以上(複数)の照明用の光ファイバ14が収容されていてもよい。第2及び第4デバイス収容スペース36b,36dには、受光用の光ファイバ15(異なる種類のデバイス)が収容されているが、照明用の光ファイバ14(同一の種類のデバイス)が第2及び第4デバイス収容スペース36b,36dに収容されていてもよい。
第2及び第4デバイス収容スペース36b,36dには、1つの受光用の光ファイバ15が収容されているが、それらデバイス収容スペース36b,36dに2つ以上(複数)の受光用の光ファイバ15が収容されていてもよい。第1及び第3デバイス収容スペース36a,36cには、照明用の光ファイバ14(異なる種類のデバイス)が収容されているが、受光用の光ファイバ15(同一の種類のデバイス)が第1及び第3デバイス収容スペース36a,36cに収容されていてもよい。
第1~第4デバイス収容スペース36a~36dのうちの少なくとも1つのデバイス収容スペースに照明用の光ファイバ14のみが収容されていてもよく、第1~第4デバイス収容スペース36a~36dのうちの少なくとも1つのデバイス収容スペースに受光用の光ファイバ15のみが収容されていてもよい。第1~第4デバイス収容スペース36a~36dのうちの少なくとも1つのデバイス収容スペースに少なくとも1つの照明用の光ファイバ14と少なくとも1つの受光用の光ファイバ15とが収容されていてもよい。
第1~第4デバイス収容スペース36a~36dのうちの少なくとも1つのデバイス収容スペースには、照明用の光ファイバ14や光を受光する受光用の光ファイバ15の他に、又は、照明用の光ファイバ14や光を受光する受光用の光ファイバ15とともに、所定の検査箇所や所定の検査部位の温度を測定する温度センサー、所定の検査箇所や所定の検査部位の湿度を測定する湿度センサー、所定の検査箇所や所定の検査部位に所定の気体を噴射するエアー噴射チューブ、所定の検査箇所や所定の検査部位に所定の液体を注入する液体注入チューブ、所定の検査箇所や所定の検査部位の光を検出するフォトディテクター、所定の検査箇所や所定の検査部位の線量を測定する線量計、所定の検査部位を切除するワイヤーカッターのうちの少なくとも1種類のデバイスを収容することができる。第1~第4デバイス収容スペース36a~36dのうちの少なくとも1つのデバイス収容スペースには、1つ又は2つ以上(複数)のそれらデバイスが収容される。
小型レンズユニット10Aは、断面形状が正四角形のレンズブロック12aを断面形状が円形(真円)のブロック収容スペース30aに収容(ブロック収容スペース30aの断面形状と異なる断面形状のレンズブロック12aをブロック収容スペース30aに収容)することで、レンズブロック12aの外周面35とホルダー13aの内周面34との間に必然的に第1~第4デバイス収容スペース36a~36d(第1~第nデバイス収容スペース)が形成されるから、円形(真円)の断面形状のブロック収容スペース30aを有するホルダー13aと正四角形の断面形状のレンズブロック12aとを製造すればよく、複雑な構造を採用する必要はなく加工難易度を低くすることができ、それらデバイス収容スペース36a~36dが形成された小型レンズユニット10Aを容易に作ることができる。
小型レンズユニット10Aは、円形(真円)の断面形状のブロック収容スペース30aを有するホルダー13aと正四角形の断面形状のレンズブロック12a(正四角形の断面形状のカバーガラス16a、正四角形の断面形状のレンズ18a)とを製造すればよいから、精度の狂いがない正四角柱のカバーガラス16aを備えた小型レンズユニット10Aを廉価に作ることができ、小型レンズユニット10Aを機械的に効率よく製造(量産)することができる。
小型レンズユニット10Aは、正四角形の断面形状を有するレンズブロック12aの外周面35と円形(真円)の断面形状のブロック収容スペース30aを有するホルダー13aの内周面34との間に形成された第1及び第3デバイス収容スペース36a,36cに照明用の光ファイバ14が収容され、第2及び第4デバイス収容スペース36b,36dに受光用の光ファイバ15が収容され、小型レンズユニット10Aが内視鏡に使用されたときに照明用の光ファイバ14を利用して所定の検査箇所の暗所や所定の検査部位の暗部を照らすことができ、受光用の光ファイバ15を利用して所定の検査箇所の光や所定の検査部位の光を電気信号に変換することができる。小型レンズユニット10Aは、第1~第4デバイス収容スペース36a~36dに各種のデバイスを収容することができるから、小型であるにもかかわらず、必要な用途にあわせた各種のデバイスを小型レンズユニット36a~36dに設置することができ、各デバイスを利用することで撮像機能の他に各種の機能を実現することができる。
小型レンズユニット10Aは、ガラス材やレンズ材をカットすることで、前端面19,24から後端面20,25に続く側面21,26の形状が正四角柱(四角柱)のカバーガラス16aやレンズ18aを容易に作ることができるとともに、正四角柱の前端面19と各側面21とが交差する角をカットすることでカバーガラス16aの角を容易に面取りすることができ、カバーガラス16aやレンズ18aを含むレンズブロック12aを機械的に効率よく量産することができる。小型レンズユニット10Aは、カバーガラス16aの前端面19と各側面とが交差する角が面取りされることで、カバーガラス16aの角の不用意な破損や損壊を防ぐことができる。
小型レンズユニット10Aは、カバーガラス16aの4つの各角22(カバーガラス16aの4つの各角22の少なくとも2つの各角)及びレンズ18aの4つの各角27(レンズ18aの4つの各角27の少なくとも2つの各角)がホルダー13aのブロック収容スペース30aの内周面34に当接するから、ホルダー13aのブロック収容スペース30aにおいてレンズブロック12a(カバーガラス16a、絞りパターン17a、レンズ18a)がずれ動くことはなく、レンズブロック12aをホルダー13aのブロック収容スペース30aに固定することができる。
小型レンズユニット10Aは、ホルダー13aの外径L4が0.5mm~3mmの範囲(ブロック収容スペース30aの最大内径が0.4mm~2mmの範囲)にあるから、レンズユニット10Aを小型にすることができ、小型の撮像素子に好適に連結することが可能な小型のレンズユニット10Aを作ることができる。
図5は、他の一例として示す小型レンズユニット10Bの斜視図であり、図6は、図5の小型レンズユニット10Bの上面図である。図7は、図6のB-B線断面図である。図5では、前後方向を矢印Xで示し、径方向を矢印Yで示す。
図5の小型レンズユニット10Bが図1のそれと異なるところは、カバーガラス16bの前端面19から後端面20にかけての径方向の断面形状が正三角形に形成され、絞りパターン17bの径方向の断面形状が正三角形に形成されているとともに、レンズ18bの前端面24から後端面25にかけての径方向の断面形状が正三角形に形成されている点、レンズブロック12bの外周面35とホルダー13aの内周面34との間に第1~第3デバイス収容スペース37a~37cが形成されている点、第1デバイス収容スペース37aに受光用の光ファイバ15が収容(設置)され、第2デバイス収容スペース37bにエアー噴射チューブ38が収容(設置)されているとともに、第3デバイス収容スペース37cに液体注入チューブ39が収容(設置)されている点にあり、その他の構成は図1の小型レンズユニット10Aのそれらと同一であるから、図1と同一の符号を付すとともに、図1の説明を援用することで、この小型レンズユニット10Bのその他の構成の詳細な説明は省略する。
小型レンズユニット10Bは、レンズブロック12bと、ホルダー13aと、光を照射する照明用の光ファイバ14(デバイス)と、所定の気体を噴射するエアー噴射チューブ38と、所定の液体を注入する液体注入チューブ39とから形成されている。レンズブロック12bは、前後方向(一方向)へ並んだ状態で一体になったカバーガラス16bと絞りパターン17b(絞り手段)とレンズ18bとから形成されている。
カバーガラス16bは、前後端面19,20及び3つの側面21と3つの角22とを有する。カバーガラス16bは、物体側の前端面19から後端面20に続く側面21の形状が正三角柱(三角柱)に形成され、物体側の前端面19から後端面20に続く径方向の断面形状が正三角形(三角形)に形成されている。カバーガラス16bは、前端面19と各側面21(周面)とが交差する角がカットされ、前端面19と各側面21とが交差する角が面取りされている。カバーガラス16bは、一辺の長さL1が約1mmであり、その厚み寸法L2が0.3mmである。カバーガラス16bの一辺に長さL1や厚み寸法L2は、小型レンズユニット10Bを使用する内視鏡のセンサモジュール11の種類によって適宜決定され、カバーガラス16bの一辺の長さL1や厚み寸法L2に特に制限はない。
絞りパターン17bは、カバーガラス16bの断面形状が正三角形の後端面20の全域にマスキングされた光を遮断する色(たとえば、黒色や灰色等)のクロム膜であり、その中心に円形の貫通孔23が穿孔されている。絞りパターン17bは、その径方向の断面形状が正三角形(三角形)であり、断面形状がカバーガラス16bの断面形状と同一である。
レンズ18bは、前後端面24,25及び3つの側面26と3つの角27とを有する。レンズ18bは、物体側(カバーガラス16b側)の前端面24から後端面25に続く径方向の断面形状が正三角形(三角形)に形成されている。レンズ18bは、その断面形状がカバーガラス16bの断面形状と同一である。レンズ18bの径方向の最大径L3は、図1の小型レンズユニット10Aのそれと同一である。レンズブロック12bは、物体側の前端面(カバーガラス16bの前端面19)から後端面(レンズ18bの後端面25)に続く径方向の断面形状が正三角形(三角形)に形成されている。
ホルダー13aは、図1の小型レンズユニット10Aのそれと同一であり、胴部28及び脚部29と、ブロック収容スペース30a及びセンサモジュール収容ペース31とを有し、胴部28の直径L4(ホルダー13aの外径)が1.4mmである。ホルダー13aの胴部28の直径L4(ホルダー13aの外径)は、0.5mm~3mmの範囲で調節される。
ブロック収容スペース30aは、ホルダー13aの胴部28の物体側の前端32から後端33に続く径方向の断面形状が円形(真円)に形成されている。ブロック収容スペース30aの最大内径は、0.4mm~2mmの範囲で調節される。ブロック収容スペース30aには、レンズブロック12b(カバーガラス16b、絞りパターン17b(絞り手段)、レンズ18b)が収容されている(嵌め込まれている)。センサモジュール収容スペース31には、センサモジュール11が嵌め込まれる(図4参照)。
小型レンズユニット10Bでは、レンズブロック12bの正三角柱の3つの角(カバーガラス16bの正三角柱の3つの角22、レンズ18bの3つの角27)がホルダー13aの胴部28の内周面34に当接し、ブロック収容スペース30aに収容されたレンズブロック12bがホルダー13aに支持され、レンズブロック12bがホルダー13aに固定されている。ホルダー13aの胴部28は、レンズブロック12bの断面形状が正三角形の外接円となる。なお、レンズブロック12bの3つの角のうちの少なくとも2つの角がホルダー13aの胴部28の内周面34に当接し、その状態でレンズブロック12bがホルダー13aに支持(固定)されていればよい。
小型レンズユニット10Bには、レンズブロック12bの外周面35(各側面)から径方向外方へ凸となって所定のデバイスを収容可能な第1~第3デバイス収容スペース37a~37c(第1~第nデバイス収容スペース)が形成されている。第1~第3デバイス収容スペース37a~37cは、レンズブロック12bの外周面35とホルダー13aの内周面34との間に形成され、レンズブロック12b(ホルダー13a)の周り方向へ並んでいる。第1~第3デバイス収容スペース37a~37cは、その平面形状や面積(大きさ)が略同一である。
小型レンズユニット10Bでは、ホルダー13aの胴部28の物体側の前端32から後端33に続くブロック収容スペース30aの径方向の断面形状(円形)がレンズブロック12bの物体側の前端面(カバーガラス16bの前端面19)から後端面(レンズ18bの後端面25)に続く径方向の断面形状(三角形)と異なり、ブロック収容スペース30aの断面形状(円形)と異なる断面形状(三角形)のレンズブロック12b(断面形状が三角形に形成されたレンズブロック12b)をブロック収容スペース30aに収容することで、レンズブロック12bの外周面35とホルダー13aの内周面34との間に第1~第3デバイス収容スペース37a~37cが形成される。
照明用の光ファイバ14(デバイス)は、第1デバイス収容スペース37aに収容(設置)され、エアー噴射チューブ38(デバイス)は、第2デバイス収容スペース37bに収容(設置)されている。液体注入チューブ39は、第3デバイス収容スペース37cに収容(設置)されている。第1デバイス収容スペース37aに収容された照明用の光ファイバ14は、デバイス収容スペース37aからセンサモジュール収容スペース31を通ってホルダー13aの外側に延出し、各種光機器(図示せず)に接続されている。第2デバイス収容スペース37bに収容されたエアー噴射チューブ38と第3デバイス収容スペース37cに収容された液体注入チューブ39とは、デバイス収容スペース37b,37cからセンサモジュール収容スペース31を通ってホルダー13aの外側に延出し、小型ポンプや小型タンク等の外部機器(図示せず)に接続されている。
第1~第3デバイス収容スペース37a~37cには、接着剤(固定手段)又は合成樹脂(固定手段)が注入(充填)され、接着剤や合成樹脂が第1~第3デバイス収容スペース37a~37cにおいて硬化している。照明用の光ファイバ14は、その先端が物体側に向かった状態で、硬化した接着剤や合成樹脂によって第1デバイス収容スペース37aに固定され、エアー噴射チューブ38は、その先端が物体側に向かった状態で、硬化した接着剤や合成樹脂によって第2デバイス収容スペース37bに固定されている。液体注入チューブ39は、その先端が物体側に向かった状態で、硬化した接着剤や合成樹脂によって第3デバイス収容スペース37cに固定されている。なお、第1~第3デバイス収容スペース37a~37cに接着剤(固定手段)又は合成樹脂(固定手段)が注入(充填)されず、照明用の光ファイバ14やエアー噴射チューブ38、液体注入チューブ39がそれらデバイス収容スペース37a~37cにフリー(自由)状態で収容されていてもよい。
第1デバイス収容スペース37aには、1つの照明用の光ファイバ14が収容されているが、デバイス収容スペース37aに2つ以上(複数)の照明用の光ファイバ14が収容されていてもよい。第1~第3デバイス収容スペース37a~37cに照明用の光ファイバ14とともにエアー噴射チューブ38(異なる種類のデバイス)と液体注入チューブ39(異なる種類のデバイス)とのうちの少なくとも一方が収容されていてもよい。
第2及び第3デバイス収容スペース37b,37cには、1つのエアー噴射チューブ38と1つの液体注入チューブ39とが収容されているが、それらデバイス収容スペース37b,37cに2つ以上(複数)のエアー噴射チューブ38と2つ以上(複数)の液体注入チューブ39とが収容されていてもよい。第1~第3デバイス収容スペース37a~37cのうちの少なくとも1つのデバイス収容スペースに照明用の光ファイバ14のみが収容されていてもよく、第1~第3デバイス収容スペース37a~37cのうちの少なくとも1つのデバイス収容スペースにエアー噴射チューブ38のみが収容されていてもよい。第1~第3デバイス収容スペース37a~37cのうちの少なくとも1つのデバイス収容スペースに少なくとも1つの液体注入チューブ39のみが収容されていてもよい。
第1~第3デバイス収容スペース37a~37cのうちの少なくとも1つのデバイス収容スペースには、照明用の光ファイバ14やエアー噴射チューブ38、液体注入チューブ39の他に、又は、照明用の光ファイバやエアー噴射チューブ、液体注入チューブとともに、光を受光する受光用の光ファイバ、温度センサー、湿度センサー、フォトディテクター、線量計、ワイヤーカッターのうちの少なくとも1種類のデバイスを収容することができる。第1~第3デバイス収容スペース37a~37cのうちの少なくとも1つのデバイス収容スペースには、1つ又は2つ以上(複数)のそれらデバイスが収容される。
小型レンズユニット10Bは、断面形状が正三角形のレンズブロック12bを断面形状が円形(真円)のブロック収容スペース30aに収容(ブロック収容スペース30aの断面形状と異なる断面形状のレンズブロック12bをブロック収容スペース30aに収容)することで、レンズブロック12bの外周面35とホルダー13aの内周面34との間に必然的に第1~第3デバイス収容スペース37a~37c(第1~第nデバイス収容スペース)が形成されるから、円形(真円)の断面形状のブロック収容スペース30aを有するホルダー13aと正三角形の断面形状のレンズブロック12bとを製造すればよく、複雑な構造を採用する必要はなく加工難易度を低くすることができ、それらデバイス収容スペース37a~37cが形成された小型レンズユニット10Bを容易に作ることができる。
小型レンズユニット10Bは、円形(真円)の断面形状のブロック収容スペース30aを有するホルダー13aと正三角形の断面形状のレンズブロック12b(正三角形の断面形状のカバーガラス16b、正三角形の断面形状のレンズ18b)とを製造すればよいから、精度の狂いがない正三角柱のカバーガラス16bを備えたレンズユニット10Bを廉価に作ることができ、小型レンズユニット10Bを機械的に効率よく製造(量産)することができる。
小型レンズユニット10Bは、正三角形の断面形状を有するレンズブロック12bの外周面35と円形(真円)の断面形状のブロック収容スペース30aを有するホルダー13aの内周面34との間に形成された第1デバイス収容スペース37aに照明用の光ファイバ14が収容され、第2及び第3デバイス収容スペース37b,37cにエアー噴射チューブ38及び液体注入チューブ39が収容され、小型レンズユニット10Bが内視鏡に使用されたときに照明用の光ファイバ14を利用して所定の検査箇所の暗所や所定の検査部位の暗部を照らすことができ、エアー噴射チューブ38を利用して所定の検査箇所や所定の検査部位に所定の気体を噴射することができるとともに、液体注入チューブ39を利用して所定の検査箇所や所定の検査部位に所定の液体を注入することができる。小型レンズユニット10Bは、第1~第3デバイス収容スペース37a~37cに各種のデバイスを収容することができるから、小型であるにもかかわらず、必要な用途にあわせた各種のデバイスを小型レンズユニット10Bに設置することができ、各デバイスを利用することで撮像機能の他に各種の機能を実現することができる。
小型レンズユニット10Bは、ガラス材やレンズ材をカットすることで、前端面19,24から後端面20,25に続く側面21,26の形状が正三角柱(四角柱)のカバーガラス16bやレンズ18bを容易に作ることができるとともに、正三角柱の前端面19と各側面21とが交差する角をカットすることでカバーガラス16bの角を容易に面取りすることができ、カバーガラス16bやレンズ18bを含むレンズブロック12bを機械的に効率よく量産することができる。小型レンズユニット10Bは、カバーガラス16bの前端面19と各側面21とが交差する角が面取りされることで、カバーガラス16bの角の不用意な破損や損壊を防ぐことができる。
小型レンズユニット10Bは、カバーガラス16bの3つの各角22(カバーガラス16bの3つの各角22の少なくとも2つの各角22)及びレンズ18bの3つの各角27(レンズ18bの3つの各角27の少なくとも2つの各角27)がホルダー13aのブロック収容スペース30aの内周面34に当接するから、ホルダー13aのブロック収容スペース30aにおいてレンズブロック12b(カバーガラス16b、絞りパターン17b、レンズ18b)がずれ動くことはなく、レンズブロック12bをホルダー13aのブロック収容スペース30aに固定することができる。
小型レンズユニット10Bは、ホルダー13aの外径L4が0.5mm~3mmの範囲(ブロック収容スペース30aの最大内径が0.4mm~2mmの範囲)にあるから、レンズユニット10Bを小型にすることができ、小型の撮像素子に好適に連結することが可能な小型のレンズユニット10Bを作ることができる。
図8は、他の一例として示す小型レンズユニット10Cの斜視図であり、図9は、図8の小型レンズユニット10Cの上面図である。図10は、図9のC-C線断面図である。図8では、前後方向を矢印Xで示し、径方向を矢印Yで示す。
図8のレンズユニット10Cが図1のそれと異なるところは、カバーガラス16cの前端面19から後端面20にかけての径方向の断面形状が正六角形に形成され、絞りパターン17cの径方向の断面形状が正六角形に形成されているとともに、レンズ18cの前端面24から後端面25にかけての径方向の断面形状が正六角形に形成されている点、レンズブロック12cの外周面35とホルダー13aの内周面34との間に第1~第6デバイス収容スペース40a~40fが形成されている点、第1~第6デバイス収容スペース40a~40fに照明用の光ファイバ14が収容(設置)されている点にあり、その他の構成は図1のレンズユニット10Aのそれらと同一であるから、図1と同一の符号を付すとともに、図1の説明を援用することで、このレンズユニット10Cのその他の構成の詳細な説明は省略する。
小型レンズユニット10Cは、レンズブロック12cと、ホルダー13aと、光を照射する照明用の光ファイバ14(デバイス)とから形成されている。レンズブロック12cは、前後方向(一方向)へ並んだ状態で一体になったカバーガラス16cと絞りパターン17c(絞り手段)とレンズ18cとから形成されている。カバーガラス16cは、前後端面19,20及び6つの側面21と6つの角22とを有する。カバーガラス16cは、物体側の前端面19から後端面20に続く側面21の形状が正六角柱(六角柱)に形成され、物体側の前端面19から後端面20に続く径方向の断面形状が正六角形(六角形)に形成されている。
カバーガラス16cは、前端面19と各側面21(周面)とが交差する角がカットされ、前端面19と各側面21とが交差する角が面取りされている。カバーガラス16cは、径方向の最大長さL1が1.2mmであり、その厚み寸法L2が0.3mmである。カバーガラス16cの径方向の最大長さL1や厚み寸法L2は、小型レンズユニット10Cを使用する内視鏡のセンサモジュール11の種類によって適宜決定され、カバーガラス16cの径方向の最大長さL1や厚み寸法L2に特に制限はない。
絞りパターン17cは、カバーガラス16cの断面形状が正六角形の後端面20の全域にマスキングされた光を遮断する色(たとえば、黒色や灰色等)のクロム膜であり、その中心に円形の貫通孔23が穿孔されている。絞りパターン17cは、その径方向の断面形状が正六角形(六角形)であり、断面形状がカバーガラス16cの断面形状と同一である。
レンズ17cは、前後端面24,25及び6つの側面26と6つの角27とを有する。レンズ17cは、物体側(カバーガラス16c側)の前端面24から後端面25に続く径方向の断面形状が正六角形(六角形)に形成されている。レンズ17cは、その断面形状がカバーガラス16cの断面形状と同一である。レンズ17cの径方向の最大径L3は、カバーガラス16cの径方向の最大長さL1と同一である。レンズブロック12cは、物体側の前端面(カバーガラス16cの前端面19)から後端面(レンズ18cの後端面25)に続く径方向の断面形状が正六角形(六角形)に形成されている。
ホルダー13aは、図1の小型レンズユニット10Aのそれと同一であり、胴部28及び脚部29と、ブロック収容スペース30a及びセンサモジュール収容ペース31とを有し、胴部28の直径L4(ホルダー13aの外径)が1.4mmである。ホルダー13aの胴部28の直径L4(ホルダー13aの外径)は、0.5mm~3mmの範囲で調節される。
ブロック収容スペース30aは、ホルダー13aの胴部28の物体側の前端32から後端33に続く径方向の断面形状が円形(真円)に形成されている。ブロック収容スペース30aの最大内径は、0.4mm~2mmの範囲で調節される。ブロック収容スペース30aには、レンズブロック12c(カバーガラス16c、絞りパターン17c(絞り手段)、レンズ18c)が収容されている(嵌め込まれている)。センサモジュール収容スペース31には、センサモジュール11が嵌め込まれる(図4参照)。
小型レンズユニット10Cでは、レンズブロック12cの正六角柱の6つの角(カバーガラス16cの正六角柱の6つの角22、レンズ18cの6つの角27)がホルダー13aの胴部28の内周面34に当接し、ブロック収容スペース30aに収容されたレンズブロッ12cクがホルダー13aに支持され、レンズブロック12cがホルダー13aに固定されている。ホルダー13aの胴部28は、レンズブロック12cの断面形状が正六角形の外接円となる。なお、レンズブロック12cの6つの角のうちの少なくとも2つの角がホルダー13aの胴部28の内周面34に当接し、その状態でレンズブロック12cがホルダー13aに支持(固定)されていればよい。
小型レンズユニット10Cには、レンズブロック12cの外周面35から径方向外方へ凸となって所定のデバイスを収容可能な第1~第6デバイス収容スペース40a~40f(第1~第nデバイス収容スペース)が形成されている。第1~第6デバイス収容スペース40a~40fは、レンズブロック12cの外周面35とホルダー13aの内周面34との間に形成され、レンズブロック12c(ホルダー13a)の周り方向へ並んでいる。第1~第6デバイス収容スペース40a~40fは、その平面形状や面積(大きさ)が略同一である。
小型レンズユニット10Cでは、ホルダー13aの胴部28の物体側の前端32から後端33に続くブロック収容スペース30aの径方向の断面形状(円形)がレンズブロック12cの物体側の前端面(カバーガラス16cの前端面19)から後端面(レンズ18cの後端面25)に続く径方向の断面形状(六角形)と異なり、ブロック収容スペース30aの断面形状(円形)と異なる断面形状(六角形)のレンズブロック12c(断面形状が六角形に形成されたレンズブロック12c)をブロック収容スペース30aに収容することで、レンズブロック12cの外周面35とホルダー13aの内周面34との間に第1~第6デバイス収容スペース40a~40fが形成される。
照明用の光ファイバ14(デバイス)は、第1~第6デバイス収容スペース40a~40fに収容(設置)されている。第1~第6デバイス収容スペース40a~40fに収容された照明用の光ファイバ14は、デバイス収容スペース40a~40fからセンサモジュール収容スペース31を通ってホルダー13aの外側に延出し、各種光機器(図示せず)に接続されている。
第1~第6デバイス収容スペース40a~40fには、接着剤(固定手段)又は合成樹脂(固定手段)が注入(充填)され、接着剤や合成樹脂が第1~第6デバイス収容スペース40a~40fにおいて硬化している。照明用の光ファイバ14は、その先端が物体側に向かった状態で、硬化した接着剤や合成樹脂によって第1~第6デバイス収容スペース40a~40fに固定されている。なお、第1~第6デバイス収容スペース40a~40fに接着剤(固定手段)又は合成樹脂(固定手段)が注入(充填)されず、照明用の光ファイバ14がそれらデバイス収容スペース40a~40fにフリー(自由)状態で収容されていてもよい。
第1~第6デバイス収容スペース40a~40fには、1つの照明用の光ファイバ14が収容されているが、デバイス収容スペース40a~40fに2つ以上(複数)の照明用の光ファイバ14が収容されていてもよい。第1~第6デバイス収容スペース40a~40fのうちの少なくとも1つのデバイス収容スペース40a~40fに照明用の光ファイバ14が収容されていてもよい。
第1~第6デバイス収容スペース40a~40fのうちの少なくとも1つのデバイス収容スペース40a~40fには、照明用の光ファイバ14の他に、又は、照明用の光ファイバ14とともに、光を受光する受光用の光ファイバ、温度センサー、湿度センサー、所定の気体を噴射するエアー噴射チューブ38、所定の液体を注入する液体注入チューブ39、フォトディテクター、線量計、ワイヤーカッターのうちの少なくとも1種類のデバイスを収容することができる。第1~第6デバイス収容スペース40a~40fのうちの少なくとも1つのデバイス収容スペース40a~40fには、1つ又は2つ以上(複数)のそれらデバイスが収容される。
小型レンズユニット10Cは、断面形状が正六角形のレンズブロック12cを断面形状が円形(真円)のブロック収容スペース30aに収容(ブロック収容スペース30aの断面形状と異なる断面形状のレンズブロック12cをブロック収容スペース30aに収容)することで、レンズブロック12cの外周面35とホルダー13aの内周面34との間に必然的に第1~第6デバイス収容スペース40a~40f(第1~第nデバイス収容スペース)が形成されるから、円形(真円)の断面形状のブロック収容スペース30aを有するホルダー13aと正六角形の断面形状のレンズブロック12cとを製造すればよく、複雑な構造を採用する必要はなく加工難易度を低くすることができ、それらデバイス収容スペース40a~40fが形成された小型レンズユニット10Cを容易に作ることができる。
小型レンズユニット10Cは、円形(真円)の断面形状のブロック収容スペース30aを有するホルダー13aと正六角形の断面形状のレンズブロック12c(正六角形の断面形状のカバーガラス16c、正六角形の断面形状のレンズ18c)とを製造すればよいから、精度の狂いがない正六角柱のカバーガラス16cを備えた小型レンズユニット10Cを廉価に作ることができ、小型レンズユニット10Cを機械的に効率よく製造(量産)することができる。
小型レンズユニット10Cは、正六角形の断面形状を有するレンズブロック12cの外周面35と円形(真円)の断面形状のブロック収容スペース30aを有するホルダー13aの内周面34との間に形成された第1~第6デバイス収容スペース40a~40fに照明用の光ファイバ14が収容され、小型レンズユニット10Cが内視鏡に使用されたときに照明用の光ファイバ14を利用して所定の検査箇所の暗所や所定の検査部位の暗部を照らすことができる。小型レンズユニット10Cは、第1~第6デバイス収容スペース40a~40fに各種のデバイスを収容することができるから、小型であるにもかかわらず、必要な用途にあわせた各種のデバイスを小型レンズユニット10Cに設置することができ、各デバイスを利用することで撮像機能の他に各種の機能を実現することができる。
小型レンズユニット10Cは、ガラス材やレンズ材をカットすることで、前端面19,24から後端面20,25に続く側面21,26の形状が正六角柱(六角柱)のカバーガラス16cやレンズ18cを容易に作ることができるとともに、正六角柱の前端面19と各側面21とが交差する角をカットすることでカバーガラス16cの角を容易に面取りすることができ、カバーガラス16cやレンズ18cを含むレンズブロック12cを機械的に効率よく量産することができる。小型レンズユニット10Cは、カバーガラス16cの前端面19と各側面21とが交差する角が面取りされることで、カバーガラス16cの角の不用意な破損や損壊を防ぐことができる。
小型レンズユニット10Cは、カバーガラス16cの6つの各角22(カバーガラス16cの6つの各角22の少なくとも2つの各角22)及びレンズ18cの6つの各角27(レンズ18cの6つの各角27の少なくとも2つの各角27)がホルダー13aのブロック収容スペース30aの内周面34に当接するから、ホルダー13aのブロック収容スペース30aにおいてレンズブロック12c(カバーガラス16c、絞りパターン17c、レンズ18c)がずれ動くことはなく、レンズブロック12cをホルダー13aのブロック収容スペース30aに固定することができる。
小型レンズユニット10Cは、ホルダー13aの外径L4が0.5mm~3mmの範囲(ブロック収容スペース30aの最大内径が0.4mm~2mmの範囲)にあるから、レンズユニット10Cを小型にすることができ、小型の撮像素子に好適に連結することが可能な小型のレンズユニット10Cを作ることができる。
小型レンズユニット10A~10Cは、物体側の前端面19から後端面20に続くカバーガラス16a~16cの側面21の形状が四角柱や三角柱、六角柱以外の多角柱(等角多角柱及び共円多角柱)に形成され、物体側の前端面19から後端面20に続くカバーガラス16a~16cの径方向の断面形状が四角形(長方形や菱形を含む)や三角形(二等辺三角形や直角三角形を含む)、六角形以外の多角形(等角多角形及び共円多角形)に形成されていてもよい。カバーガラス16a~16cの断面形状が四角形や三角形、六角形以外の多角形(等角多角形及び共円多角形)に形成された場合、絞りパターン17a~17cの断面形状もカバーガラス16a~16cのそれと同一の多角形(等角多角形及び共円多角形)に形成され、物体側の前端面24から後端面25に続くレンズ18a~18cの径方向の断面形状もカバーガラス16a~16cのそれと同一の多角形(等角多角形及び共円多角形)に形成される。カバーガラス16a~16cや絞りパターン17a~17c、レンズ18a~18cの断面形状が四角形や三角形、六角形以外の多角形(等角多角形及び共円多角形)に形成された場合、物体側の前端面から後端面に続くレンズブロック12a~12cの径方向の断面形状が四角形や三角形、六角形以外の多角形(等角多角形及び共円多角形)に形成される。
小型レンズユニット10A~10C(小型レンズユニット10D~10Gを含む)は、デバイス収容スペース36a~36d,37a~37c,40a~40f(第1~第nデバイス収容スペース)に複数の照明用の光ファイバ14が収容された場合、それら光ファイバ14が赤い(Red)光を発光する光ファイバ14と緑(Green)の光を発光する光ファイバ13と青(Blue)の光を発光する光ファイバ14とから形成され、光の三原色(RGB)を利用して様々な色の光を発光されることもできる。
物体側の前端面19から後端面20に続くカバーガラスの側面21の形状が正五角柱(等角多角柱)に形成され、物体側の前端面19から後端面29に続くカバーガラスの径方向の断面形状が正五角形(等角多角形)に形成され、絞りパターンの断面形状がカバーガラスのそれと同一の正五角形(等角多角形)に形成されるとともに、物体側の前端面24から後端面25に続くレンズの径方向の断面形状がカバーガラスのそれと同一の正五角形(等角多角形)に形成され、断面形状が正五角形(等角多角形)のレンズブロックを径方向の断面形状が円形(真円)のブロック収容スペース30aに収容した場合、小型レンズユニットのレンズブロックの外周面35とホルダー13aの内周面34との間には、レンズブロックの外周面35から径方向外方へ凸となって所定のデバイスを収容可能な第1~第5デバイス収容スペースが形成される。
物体側の前端面19から後端面20に続くカバーガラスの側面21の形状が正八角柱(等角多角柱)に形成され、物体側の前端面19から後端面20に続くカバーガラスの径方向の断面形状が正八角形(等角多角形)に形成され、絞りパターンの断面形状がカバーガラスのそれと同一の正八角形(等角多角形)に形成されるとともに、物体側の前端面24から後端面25に続くレンズの径方向の断面形状がカバーガラスのそれと同一の正八角形(等角多角形)に形成され、断面形状が正八角形(等角多角形)のレンズブロックを径方向の断面形状が円形(真円)のブロック収容スペース30aに収容した場合、小型レンズユニットのレンズブロックの外周面35とホルダー13aの内周面34との間には、レンズブロックの外周面35から径方向外方へ凸となって所定のデバイスを収容可能な第1~第8デバイス収容スペースが形成される。
このように、径方向の断面形状が円形(真円)のブロック収容スペース30aに断面形状が等角多角形のレンズブロックを収容すると、レンズブロックの外周面35とホルダー13aの内周面34との間にレンズブロックの角数と同数のデバイス収容スペースが形成される。従って、レンズブロックの角数を多くすればそれに比例した多くのデバイス収容スペースを形成することができる。なお、レンズブロックの角数が3の場合に形成されるデバイス収容スペース(第1~第3デバイス収容スペース)の面積(大きさ)が一番大きく、レンズブロックの角数が増えるにしたがってデバイス収容スペース(第1~第nデバイス収容スペース)の面積(大きさ)が次第に小さくなる。
図11は、他の一例として示す小型レンズユニット10Dの斜視図であり、図12は、図11の小型レンズユニット10Dの上面図である。図13は、図12のD-D線断面図である。図11では、前後方向を矢印Xで示し、径方向を矢印Yで示す。
図11のレンズユニット10Dが図1のそれと異なるところは、カバーガラス16dの前端面19から後端面20にかけての径方向の断面形状が円形に形成され、絞りパターン17dの径方向の断面形状が円形に形成されているとともに、レンズ18dの前端面24から後端面25にかけての径方向の断面形状が円形に形成されている点、ホルダー13bの胴部28の物体側の前端32から後端33に続くブロック収容スペース30bの径方向の断面形状が正四角形に形成されている点、第1~第4デバイス収容スペース41a~41dに照明用の複数の光ファイバ14が収容(設置)されている点にあり、その他の構成は図1のレンズユニット10Aのそれらと同一であるから、図1と同一の符号を付すとともに、図1の説明を援用することで、このレンズユニット10Dのその他の構成の詳細な説明は省略する。
小型レンズユニット10Dは、レンズブロック12dと、ホルダー13bと、光を照射する照明用の光ファイバ14(デバイス)とから形成されている。レンズブロック12dは、前後方向(一方向)へ並んだ状態で一体になったカバーガラス16dと絞りパターン17d(絞り手段)とレンズ18dとから形成されている。カバーガラス16dは、前端面19及び後端面20と前後端面19,20の間に延びる外周面21(側面)とを有する。カバーガラス16dは、物体側の前端面19から後端面20に続く外周面21の形状が円柱に形成され、物体側の前端面19から後端面20に続く径方向の断面形状が円形(真円)に形成されている。
カバーガラス16dは、前端面19と外周面21とが交差する角がカットされ、前端面19と外周面21とが交差する角が面取りされている。カバーガラス16dは、径方向の長さL1(直径)が1.2mmであり、その厚み寸法L2が0.3mmである。カバーガラス16dの径方向の長さL1や厚み寸法L2は、小型レンズユニット10Dを使用する内視鏡のセンサモジュール11の種類によって適宜決定され、カバーガラス16dの径方向の長さL1や厚み寸法L2に特に制限はない。
絞りパターン17dは、カバーガラス16dの断面形状が円形の後端面20の全域にマスキングされた光を遮断する色(たとえば、黒色や灰色等)のクロム膜であり、その中心に円形の貫通孔23が穿孔されている。絞りパターン17dは、その径方向の断面形状が円形(真円)であり、断面形状がカバーガラス16dの断面形状と同一である。
レンズ18dは、前端面24及び後端面25と前後端面24,25の間に延びる外周面26(側面)とを有する。レンズ18dは、物体側(カバーガラス16d側)の前端面24から後端面25に続く径方向の断面形状が円形(真円)に形成されている。レンズ18dは、その断面形状がカバーガラス16dの断面形状と同一である。レンズ18dの径方向の最大径L3は、カバーガラス16dの径方向の長さL1と同一である。レンズブロック12dは、物体側の前端面(カバーガラス16dの前端面19)から後端面(レンズ18dの後端面25)に続く径方向の断面形状が円形(真円)に形成されている。
ホルダー13bは、胴部28及び脚部29と、ブロック収容スペース30b及びセンサモジュール収容ペース31とを有し、胴部28の直径L4(ホルダー13bの外径)が1.4mmである。ホルダー13bの胴部28の直径L4(ホルダー13bの外径)は、0.5mm~3mmの範囲で調節される。
ブロック収容スペース30bは、ホルダー13bの胴部28の物体側の前端32から後端33に続く径方向の断面形状が正四角形(四角形)に形成され、ホルダー13bの胴部28の前端32(前方)から後端33(後方)に向かって凹む角筒状に形成されている。ブロック収容スペース30bの最大内径は、0.4mm~2mmの範囲で調節される。ブロック収容スペース30bには、レンズブロック12d(カバーガラス16d、絞りパターン17d(絞り手段)、レンズ18d)が収容されている(嵌め込まれている)。センサモジュール収容スペース31には、センサモジュール11が嵌め込まれる(図4参照)。
小型レンズユニット10Dでは、レンズブロック12dの外周面35が4点(カバーガラス16dの外周面21の4点、レンズ18dの外周面26の4点)でホルダー13bの胴部28の内周面34に当接し、ブロック収容スペース30bに収容されたレンズブロック12dがホルダー13bに支持され、レンズブロック12dがホルダー13bに固定されている。レンズブロック12dは、ホルダー13bの胴部28の内接円となる。なお、レンズブロック12bの外周面35が少なくとも2点でホルダー13bの胴部28の内周面34に当接し、その状態でレンズブロック12dがホルダー13bに支持(固定)されていればよい。
小型レンズユニット10Dには、レンズブロック12dの外周面35から径方向外方へ凸となって所定のデバイスを収容可能な第1~第4デバイス収容スペース41a~41d(第1~第nデバイス収容スペース)が形成されている。第1~第4デバイス収容スペース41a~41dは、レンズブロック12dの外周面35とホルダー13bの内周面34との間に形成され、レンズブロック12d(ホルダー13b)の周り方向へ並んでいる。第1~第4デバイス収容スペース41a~41dは、その平面形状や面積(大きさ)が略同一である。
小型レンズユニット10Dでは、ホルダー13bの胴部28の物体側の前端32から後端33に続くブロック収容スペース30bの径方向の断面形状(四角形)がレンズブロック12dの物体側の前端面(カバーガラス16dの前端面19)から後端(レンズ18dの後端面25)に続く径方向の断面形状(円形)と異なり、ブロック収容スペース30bの断面形状(四角形)と異なる断面形状(円形)のレンズブロック12d(断面形状が円形に形成されたレンズブロック12d)をブロック収容スペース30bに収容することで、レンズブロック12dの外周面35とホルダー13bの内周面34との間に第1~第4デバイス収容スペース41a~41dが形成される。
照明用の複数の光ファイバ14(デバイス)は、第1~第4デバイス収容スペース41a~41dに収容(設置)されている。第1デバイス収容スペース41aには、3本の光ファイバ14が収容され、第2デバイス収容スペース41bには、3本の光ファイバ14が収容されている。第3デバイス収容スペース41cには、3本の光ファイバ14が収容され、第4デバイス収容スペース41dには、3本の光ファイバ14が収容されている。第1~第4デバイス収容スペース41a~41dに収容された照明用のそれら光ファイバ14は、デバイス収容スペース41a~41dからセンサモジュール収容スペース31を通ってホルダー13bの外側に延出し、各種光機器(図示せず)に接続されている。
第1~第4デバイス収容スペース41a~41dには、接着剤(固定手段)又は合成樹脂(固定手段)が注入(充填)され、接着剤や合成樹脂が第1~第4デバイス収容スペース41a~41dにおいて硬化している。それら光ファイバ14は、その先端が物体側に向かった状態で、硬化した接着剤や合成樹脂によって第1~第4デバイス収容スペース41a~41dに固定されている。なお、第1~第4デバイス収容スペース41a~41dに接着剤(固定手段)又は合成樹脂(固定手段)が注入(充填)されず、それら光ファイバ14がそれらデバイス収容スペース41a~41dにフリー(自由)状態で収容されていてもよい。
第1~第4デバイス収容スペース41a~41dには、1つ又は4つ以上の照明用の光ファイバ14が収容されていてもよい。第1~第4デバイス収容スペース41a~41dのうちの少なくとも1つのデバイス収容スペース41a~41dには、照明用の光ファイバ14の他に、又は、照明用の光ファイバとともに、光を受光する受光用の光ファイバ、温度センサー、湿度センサー、所定の気体を噴射するエアー噴射チューブ38、所定の液体を注入する液体注入チューブ39、フォトディテクター、線量計、ワイヤーカッターのうちの少なくとも1種類のデバイスを収容することができる。第1~第4デバイス収容スペース41a~41dのうちの少なくとも1つのデバイス収容スペース41a~41dには、1つ又は2つ以上(複数)のそれらデバイスが収容される。
小型レンズユニット10Dは、断面形状が円形(真円)のレンズブロック12dを断面形状が正四角形のブロック収容スペース30bに収容(ブロック収容スペース30bの断面形状と異なる断面形状のレンズブロック12dをブロック収容スペース30bに収容)することで、レンズブロック12dの外周面35とホルダー13bの内周面34との間に必然的に第1~第4デバイス収容スペース41a~41d(第1~第nデバイス収容スペース)が形成されるから、正四角形の断面形状のブロック収容スペース30bを有するホルダー13bと円形(真円)の断面形状のレンズブロック12dとを製造すればよく、複雑な構造を採用する必要はなく加工難易度を低くすることができ、それらデバイス収容スペース41a~41dが形成された小型レンズユニット10Dを容易に作ることができる。
小型レンズユニット10Dは、正四角形の断面形状のブロック収容スペース30bを有するホルダー13bと円形(真円)の断面形状のレンズブロック12d(円形(真円)の断面形状のカバーガラス16d、円形(真円)の断面形状のレンズ18d)とを製造すればよいから、精度の狂いがない円形のカバーガラス16dを備えたレンズユニット10Dを廉価に作ることができ、小型レンズユニット10Dを機械的に効率よく製造(量産)することができる。
小型レンズユニット10Dは、円形(真円)の断面形状を有するレンズブロック12dの外周面35と正四角形の断面形状のブロック収容スペース30bを有するホルダー13bの内周面34との間に形成された第1~第4デバイス収容スペース41a~41dに照明用の複数の光ファイバ14が収容され、小型レンズユニット10Dが内視鏡に使用されたときにそれら光ファイバ14を利用して所定の検査箇所の暗所や所定の検査部位の暗部を照らすことができる。小型レンズユニット10Dは、第1~第4デバイス収容スペース41a~41dに各種のデバイスを収容することができるから、小型であるにもかかわらず、必要な用途にあわせた各種のデバイスを小型レンズユニット10Dに設置することができ、各デバイスを利用することで撮像機能の他に各種の機能を実現することができる。
小型レンズユニット10Dは、カバーガラス16dの外周面21が4点(カバーガラス16dの外周面21が少なくとも2点)及びレンズ18dの外周面26が4点(レンズ18dの外周面26が少なくとも2点)でホルダー13bのブロック収容スペース30bの内周面34に当接するから、ホルダー13bのブロック収容スペース30bにおいてレンズブロック12d(カバーガラス16d、絞りパターン17d、レンズ18d)がずれ動くことはなく、レンズブロック12dをホルダー13bのブロック収容スペース30bに固定することができる。
小型レンズユニット10Dは、ホルダー13bの外径L4が0.5mm~3mmの範囲(ブロック収容スペース30bの最大内径が0.4mm~2mmの範囲)にあるから、レンズユニット10Dを小型にすることができ、小型の撮像素子に好適に連結することが可能な小型のレンズユニット10Dを作ることができる。
ホルダーの胴部28の物体側の前端32から後端33に続くブロック収容スペースの径方向の断面形状が正三角形(等角多角形)に形成され、断面形状が円形(真円)のレンズブロック12dをそのブロック収容スペースに収容した場合、レンズブロック12dの外周面35とホルダーの内周面34との間にはレンズブロック12dの外周面35から径方向外方へ凸となって所定のデバイスを収容可能な第1~第3デバイス収容スペースが形成される。又、ホルダーの胴部28の物体側の前端32から後端33に続くブロック収容スペースの径方向の断面形状が正五角形(等角多角形)に形成され、断面形状が円形(真円)のレンズブロック12dをそのブロック収容スペースに収容した場合、レンズブロック12dの外周面35とホルダーの内周面34との間にはレンズブロック12dの外周面35から径方向外方へ凸となって所定のデバイスを収容可能な第1~第5デバイス収容スペースが形成される。
ホルダーの胴部28の物体側の前端32から後端33に続くブロック収容スペースの径方向の断面形状が正六角形(等角多角形)に形成され、断面形状が円形(真円)のレンズブロック12dをそのブロック収容スペースに収容した場合、レンズブロック12dの外周面35とホルダーの内周面34との間にはレンズブロック12dの外周面35から径方向外方へ凸となって所定のデバイスを収容可能な第1~第6デバイス収容スペースが形成される。又、ホルダーの胴部28の物体側の前端32から後端33に続くブロック収容スペースの径方向の断面形状が正八角形(等角多角形)に形成され、断面形状が円形(真円)のレンズブロック12dをそのブロック収容スペースに収容した場合、レンズブロック12dの外周面35とホルダーの内周面34との間にはレンズブロック12dの外周面35から径方向外方へ凸となって所定のデバイスを収容可能な第1~第8デバイス収容スペースが形成される。
このように、径方向の断面形状が円形(真円)のレンズブロック12dを断面形状が等角多角形のブロック収容スペースに収容すると、レンズブロック12dの外周面35とホルダーの内周面34との間にブロック収容スペースの角数と同数のデバイス収容スペースが形成される。従って、ブロック収容スペースの角数を多くすればそれに比例した多くのデバイス収容スペースを形成することができる。なお、ブロック収容スペースの角数が3の場合に形成されるデバイス収容スペース(第1~第3デバイス収容スペース)の面積(大きさ)が一番大きく、ブロック収容スペースの角数が増えるにしたがってデバイス収容スペース(第1~第nデバイス収容スペース)の面積(大きさ)が次第に小さくなる。
図14は、他の一例として示す小型レンズユニット10Eの斜視図であり、図15は、図14の小型レンズユニット10Eの上面図である。図16は、図14のE-E線断面図である。図14では、前後方向を矢印Xで示し、径方向を矢印Yで示す。
図14のレンズユニット10Eが図1のそれと異なるところは、ホルダー13cの胴部28の物体側の前端32から後端33に続くブロック収容スペース30cの径方向の断面形状が正六角形に形成されている点、第1及び第3デバイス収容スペース42a,42cに照明用の光ファイバ14が収容(設置)され、第2デバイス収容スペース42bに温度センサー43が収容(設置)されているとともに、第4デバイス収容スペース42dに湿度センサー44が収容(設置)されている点にあり、その他の構成は図1のレンズユニット10Aのそれらと同一であるから、図1と同一の符号を付すとともに、図1の説明を援用することで、このレンズユニット10Eのその他の構成の詳細な説明は省略する。
小型レンズユニット10Eは、レンズブロック12aと、ホルダー13cと、光を照射する照明用の光ファイバ14(デバイス)と、温度センサー43及び湿度センサー44とから形成されている。レンズブロック12aは、前後方向(一方向)へ並んだ状態で一体になったカバーガラス16aと絞りパターン17a(絞り手段)とレンズ18aとから形成されている。カバーガラス16aや絞りパターン17a、レンズ18aは、図1のレンズユニット10Aのそれらと同一である。
ホルダー13cは、胴部28及び脚部29と、ブロック収容スペース30c及びセンサモジュール収容ペース31とを有し、胴部28の直径L4(ホルダー13cの外径)が1.4mmである。ホルダー13cの胴部28の直径L4(ホルダー13cの外径)は、0.5mm~3mmの範囲で調節される。
ブロック収容スペース30cは、ホルダー13cの胴部28の物体側の前端32から後端33に続く径方向の断面形状が正六角形(六角形)に形成され、ホルダー13cの胴部28の前端32(前方)から後端33(後方)に向かって凹む六角筒状に形成されている。ブロック収容スペース30cの最大内径は、0.4mm~2mmの範囲で調節される。ブロック収容スペース30cには、レンズブロック12a(カバーガラス16a、絞りパターン17a(絞り手段)、レンズ18a)が収容されている(嵌め込まれている)。センサモジュール収容スペース31には、センサモジュール11が嵌め込まれる(図4参照)。
小型レンズユニット10Eでは、レンズブロック12aの正四角柱の4つの角(カバーガラス16aの4つの角22、レンズ18aの4つの角27)がホルダー13cの胴部28の内周面34に当接し、ブロック収容スペース30cに収容されたレンズブロック12aがホルダー13cに支持され、レンズブロック12aがホルダー13cに固定されている。なお、レンズブロック12aの4つの角のうちの少なくとも2つの角(カバーガラス16aの少なくとも2つの角22、レンズ18aの少なくとも2つの角27)がホルダー13cの胴部28の内周面34に当接し、その状態でレンズブロック12aがホルダー13cに支持(固定)されていればよい。
小型レンズユニット10Eには、レンズブロック12aの外周面35から径方向外方へ凸となって所定のデバイスを収容可能な第1~第4デバイス収容スペース42a~42d(第1~第nデバイス収容スペース)が形成されている。第1~第4デバイス収容スペース42a~42dは、レンズブロック12aの外周面35とホルダー13cの内周面34との間に形成され、レンズブロック12a(ホルダー13c)の周り方向へ並んでいる。第1及び第3デバイス収容スペース42a,42cは、その平面形状や面積(大きさ)が略同一であるとともに、その平面形状や面積(大きさ)が第2及び第4デバイス収容スペース42b,42dのそれらと異なっている。第2及び第4デバイス収容スペース42b,42dは、その平面形状や面積(大きさ)が略同一であるとともに、その平面形状や面積(大きさ)が第1及び第3デバイス収容スペース42a,42cのそれらと異なっている。
小型レンズユニット10Eでは、ホルダー13cの胴部28の物体側の前端32から後端33に続くブロック収容スペース30cの径方向の断面形状(六角形)がレンズブロック12aの物体側の前端面(カバーガラス16aの前端面19)から後端面(レンズ18aの後端面25)に続く径方向の断面形状(四角形)と異なり、ブロック収容スペース30cの断面形状(六角形)と異なる断面形状(四角形)のレンズブロック12a(断面形状が四角形に形成されたレンズブロック12a)をブロック収容スペース30cに収容することで、レンズブロック12aの外周面35とホルダー13cの内周面34との間に第1~第4デバイス収容スペース42a~42dが形成される。
照明用の光ファイバ14(デバイス)は、第1及び第3デバイス収容スペース42a,42cに収容(設置)されている。第1及び第3デバイス収容スペース42a,42cには、1本の光ファイバ14が収容されている。第1及び第3デバイス収容スペース42a,42cに収容された照明用の光ファイバ14は、デバイス収容スペース42a,42cからセンサモジュール収容スペース31を通ってホルダー13cの外側に延出し、各種光機器(図示せず)に接続されている。
温度センサー43(センサー部)(デバイス)は、第2デバイス収容スペース42bに収容(設置)されている。第2デバイス収容スペース42bには、1つの温度センサー43が収容されている。湿度センサー44(センサー部)(デバイス)は、第4デバイス収容スペース42dに収容(設置)されている。第4デバイス収容スペース42dには、1つの湿度センサー44が収容されている。温度センサー43や湿度センサー44は、その信号伝達部がデバイス収容スペース42b,42dからセンサモジュール収容スペース31を通ってホルダー13cの外側に延出し、各種外部機器(図示せず)に接続されている。
第1~第4デバイス収容スペース42a~42dには、接着剤(固定手段)又は合成樹脂(固定手段)が注入(充填)され、接着剤や合成樹脂が第1~第4デバイス収容スペース42a~42dにおいて硬化している。光ファイバ14は、その先端が物体側に向かった状態で、硬化した接着剤や合成樹脂によって第1及び第3デバイス収容スペース42a,42cに固定されている。温度センサー43や湿度センサー44は、そのセンサー部が物体側に向かった状態で、硬化した接着剤や合成樹脂によって第2及び第4デバイス収容スペース42b,42dに固定されている。なお、第1~第4デバイス収容スペース42a~42dに接着剤(固定手段)又は合成樹脂(固定手段)が注入(充填)されず、光ファイバ14や温度センサー43、湿度センサー44がそれらデバイス収容スペース42a~42dにフリー(自由)状態で収容されていてもよい。
第1及び第3デバイス収容スペース42a,42cには、照明用の複数の光ファイバ14が収容されていてもよい。第1~第4デバイス収容スペース42a~42dのうちの少なくとも1つのデバイス収容スペース42a~42dには、照明用の光ファイバ14や温度センサー43、湿度センサー44の他に、又は、照明用の光ファイバ14や温度センサー43、湿度センサー44とともに、光を受光する受光用の光ファイバ15、所定の気体を噴射するエアー噴射チューブ38、所定の液体を注入する液体注入チューブ39、フォトディテクター、線量計、ワイヤーカッターのうちの少なくとも1種類のデバイスを収容することができる。第1~第4デバイス収容スペース42a~42dのうちの少なくとも1つのデバイス収容スペース42a~42dには、1つ又は2つ以上(複数)のそれらデバイスが収容される。
小型レンズユニット10Eは、断面形状が正四角形のレンズブロック12aを断面形状が正六角形のブロック収容スペース30cに収容(ブロック収容スペース30cの断面形状と異なる断面形状のレンズブロック12aをブロック収容スペース30cに収容)することで、レンズブロック12aの外周面35とホルダー13cの内周面34との間に必然的に第1~第4デバイス収容スペース42a~42d(第1~第nデバイス収容スペース)が形成されるから、正六角形の断面形状のブロック収容スペース30cを有するホルダー13cと正四角形の断面形状のレンズブロック12aとを製造すればよく、複雑な構造を採用する必要はなく加工難易度を低くすることができ、それらデバイス収容スペース42a~42dが形成された小型レンズユニット10Eを容易に作ることができる。
小型レンズユニット10Eは、正六角形の断面形状のブロック収容スペース42a~42dを有するホルダー13cと正四角形の断面形状のレンズブロック12a(正四角形の断面形状のカバーガラス16a、絞りパターン17a(絞り手段)、正四角形の断面形状のレンズ18a)とを製造すればよいから、精度の狂いがない正四角形のカバーガラス16aを備えたレンズユニット10Eを廉価に作ることができ、小型レンズユニット10Eを機械的に効率よく製造(量産)することができる。
小型レンズユニット10Eは、正四角形の断面形状を有するレンズブロック12aの外周面35と正六角形の断面形状のブロック収容スペース30cを有するホルダー13cの内周面34との間に形成された第1及び第3デバイス収容スペース42a,42cに照明用の光ファイバ14が収容され、第2及び第4デバイス収容スペース42b,42dに温度センサー43と湿度センサー44とが収容され、小型レンズユニット10Eが内視鏡に使用されたときにそれら光ファイバ14を利用して所定の検査箇所の暗所や所定の検査部位の暗部を照らすことができ、温度センサー43を利用して所定の検査箇所や所定の検査部位の温度を測定することができるとともに、湿度センサー44を利用して所定の検査箇所や所定の検査部位の湿度を測定することができる。小型レンズユニット10Eは、第1~第4デバイス収容スペース42a~42dに各種のデバイスを収容することができるから、小型であるにもかかわらず、必要な用途にあわせた各種のデバイスを小型レンズユニット10Eに設置することができ、各デバイスを利用することで撮像機能の他に各種の機能を実現することができる。
小型レンズユニット10Eは、ガラス材やレンズ材をカットすることで、前端面19,24から後端面20,25に続く側面21,26の形状が正四角柱(四角柱)のカバーガラス16aやレンズ18aを容易に作ることができるとともに、正四角柱の前端面19と各側面21とが交差する角をカットすることでカバーガラス16aの角を容易に面取りすることができ、カバーガラス16aやレンズ18aを含むレンズブロック12aを機械的に効率よく量産することができる。小型レンズユニット10Eは、カバーガラス16aの前端面19と各側面21とが交差する角が面取りされることで、カバーガラス16aの角の不用意な破損や損壊を防ぐことができる。
小型レンズユニット10Eは、カバーガラス16aの4つの各角22(カバーガラス16aの4つの各角22の少なくとも2つの各角22)及びレンズ18aの4つの各角27(レンズ18aの4つの各角27の少なくとも2つの各角27)がホルダー13cのブロック収容スペース30cの内周面34に当接するから、ホルダー13cのブロック収容スペース30cにおいてレンズブロック12a(カバーガラス16a、絞りパターン17a(絞り手段)、レンズ18a)がずれ動くことはなく、レンズブロック12aをホルダー13cのブロック収容スペース30cに固定することができる。
小型レンズユニット10Eは、ホルダー13cの外径L4が0.5mm~3mmの範囲(ブロック収容スペース30cの最大内径が0.4mm~2mmの範囲)にあるから、レンズユニット10Eを小型にすることができ、小型の撮像素子に好適に連結することが可能な小型のレンズユニット10Eを作ることができる。
ホルダーの胴部29の物体側の前端32から後端33に続くブロック収容スペースの径方向の断面形状が正六角形以外の等角多角形(例えば、正三角形や正四角形、正五角形、正八角形等)に形成され、物体側の前端面(カバーガラスの前端面19)から後端面(レンズの後端面25)に続くレンズブロックの径方向の断面形状が正四角形以外の等角多角形(例えば、正三角形や正五角形、正六角形、正八角形等)に形成されていてもよい。断面形状が等角多角形に形成されたレンズブロックをレンズブロックの断面形状と異なる等角多角形の断面形状に形成されたブロック収容スペースに収容することで、レンズブロックの外周面35とホルダーの内周面34との間に第1~第nデバイス収容スペースが形成される。
図17は、他の一例として示す小型レンズユニット10Fの斜視図であり、図18は、図17の小型レンズユニット10Fの上面図である。図19は、図18のF-F線断面図である。図17では、前後方向を矢印Xで示し、径方向を矢印Yで示す。
図17のレンズユニット10Fが図1のそれと異なるところは、ホルダー13bの胴部28の物体側の前端32から後端33に続くブロック収容スペース30bの径方向の断面形状が正四角形に形成されている点にあり、その他の構成は図1のレンズユニット10Aのそれらと同一であるから、図1と同一の符号を付すとともに、図1の説明を援用することで、このレンズユニット10Fのその他の構成の詳細な説明は省略する。
小型レンズユニット10Fは、レンズブロック12aと、ホルダー13bと、光を照射する照明用の光ファイバ14(デバイス)及び光を受光する受光用の光ファイバ15(デバイス)とから形成されている。レンズブロック12aは、前後方向(一方向)へ並んだ状態で一体になったカバーガラス16aと絞りパターン17a(絞り手段)とレンズ18aとから形成されている。カバーガラス16aや絞りパターン17a、レンズ18aは、図1のレンズユニット10Aのそれらと同一である。
ホルダー13bは、胴部28及び脚部29と、ブロック収容スペース30b及びセンサモジュール収容ペース31とを有し、胴部28の直径L4(ホルダー13bの外径)が1.4mmである。ホルダー13bの胴部28の直径L4(ホルダー13bの外径)は、0.5mm~3mmの範囲で調節される。
ブロック収容スペース30bは、ホルダー13bの胴部28の物体側の前端32から後端33に続く径方向の断面形状が正四角形(四角形)に形成され、ホルダー13bの胴部28の前端32(前方)から後端33(後方)に向かって凹む角筒状に形成されている。ブロック収容スペース30bの最大内径は、0.4mm~2mmの範囲で調節される。ブロック収容スペース30bには、レンズブロック12a(カバーガラス16a、絞りパターン17a(絞り手段)、レンズ18a)が収容されている(嵌め込まれている)。センサモジュール収容スペース31には、センサモジュール11が嵌め込まれる(図4参照)。
小型レンズユニット10Fでは、レンズブロック12aの正四角柱の4つの角(カバーガラス16aの正四角柱の4つの角22、レンズ18aの4つの角27)が断面四角形のホルダー13bの胴部28の各辺に対向し、レンズブロック12aの4つの角がホルダー13bの胴部28の内周面34に当接し、ブロック収容スペース30bに収容されたレンズブロック12aがホルダー13bに支持され、レンズブロック12aがホルダー13bに固定されている。なお、レンズブロック12aの4つの角のうちの少なくとも2つの角がホルダー13bの胴部28の内周面34に当接し、その状態でレンズブロック12aがホルダー13bに支持(固定)されていればよい。
小型レンズユニット10Fには、レンズブロック12aの外周面35から径方向外方へ凸となって所定のデバイスを収容可能な第1~第4デバイス収容スペース45a~45d(第1~第nデバイス収容スペース)が形成されている。第1~第4デバイス収容スペース45a~45dは、レンズブロック12aの外周面35とホルダー13bの内周面34との間に形成され、レンズブロック12a(ホルダー13b)の周り方向へ並んでいる。第1~第4デバイス収容スペース45a~45dは、その平面形状や面積(大きさ)が略同一である。
小型レンズユニット10Fでは、ホルダー13bの胴部28の物体側の前端32から後端33に続くブロック収容スペース30bの径方向の断面形状(四角形)がレンズブロック12aの物体側の前端面(カバーガラス16aの前端面19)から後端(レンズ18aの後端面25)に続く径方向の断面形状(四角形)と同一であり、ブロック収容スペース30bの断面形状(四角形)と同一であってブロック収容スペース30bの四角形の内側に納まる四角形に形成されたレンズブロック12aをブロック収容スペース30bに収容することで、レンズブロック12aの外周面35とホルダー30bの内周面34との間に第1~第4デバイス収容スペース45a~45dが形成される。
照明用の光ファイバ14(デバイス)は、第1デバイス収容スペース45a及び第3デバイス収容スペース45cに収容(設置)されている。受光用の光ファイバ15は、第2デバイス収容スペース45b及び第4デバイス収容スペース45dに収容(設置)されている。第1及び第3デバイス収容スペース45a,45cに収容された照明用の光ファイバ14や第2及び第4デバイス収容スペース45b,45dに収容された受光用の光ファイバ15は、デバイス収容スペース45a~45dからセンサモジュール収容スペース31を通ってホルダー13bの外側に延出し、各種光機器(図示せず)に接続されている。
第1~第4デバイス収容スペース45a~45dには、接着剤(固定手段)又は合成樹脂(固定手段)が注入(充填)され、接着剤や合成樹脂が第1~第4デバイス収容スペース45a~45dにおいて硬化している。それら光ファイバ14,15は、その先端が物体側に向かった状態で、硬化した接着剤や合成樹脂によって第1~第4デバイス収容スペース45a~45dに固定されている。なお、第1~第4デバイス収容スペース45a~45dに接着剤(固定手段)又は合成樹脂(固定手段)が注入(充填)されず、それら光ファイバ14,15(デバイス)がそれらデバイス収容スペース45a~45dにフリー(自由)状態で収容されていてもよい。
小型レンズユニット10Fは、ブロック収容スペース30bの断面形状と同一であってブロック収容スペース30bの内側に納まる正四角形の断面形状のレンズブロック12aを正四角形の断面形状のブロック収容スペース30bに収容することで、レンズブロック12aの外周面35とホルダー13bの内周面34との間に必然的に第1~第4デバイス収容スペース45a~45d(第1~第nデバイス収容スペース)が形成されるから、正四角形の断面形状のブロック収容スペース30bを有するホルダー13bと正四角形の断面形状のレンズブロック12aとを製造すればよく、複雑な構造を採用することはなく加工難易度を低くすることができ、それらデバイス収容スペース45a~45dが形成された小型レンズユニット10Fを容易に作ることができる。
小型レンズユニット10Fは、正四角形の断面形状のブロック収容スペース30bを有するホルダー13bと正四角形の断面形状のレンズブロック12a(正四角形の断面形状のカバーガラス16a、絞りパターン17a(絞り手段)、正四角形の断面形状のレンズ18a)とを製造すればよいから、精度の狂いがない正四角形のカバーガラス16aを備えたレンズユニット10Fを廉価に作ることができ、小型レンズユニット10Fを機械的に効率よく製造(量産)することができる。
小型レンズユニット10Fは、正四角形の断面形状を有するレンズブロック12aの外周面35と正四角形の断面形状のブロック収容スペース30bを有するホルダー13bの内周面34との間に形成された第1及び第3デバイス収容スペース45a,45cに照明用の光ファイバ14が収容され、第2及び第4デバイス収容スペース45b,45dに受光用の光ファイバ15が収容され、小型レンズユニット10Fが内視鏡に使用されたときに照明用の光ファイバ14を利用して所定の検査箇所の暗所や所定の検査部位の暗部を照らすことができ、受光用の光ファイバ15を利用して所定の検査箇所の光や所定の検査部位の光を電気信号に変換することができる。小型レンズユニット10Fは、第1~第4デバイス収容スペース45a~45dに各種のデバイスを収容することができるから、小型であるにもかかわらず、必要な用途にあわせた各種のデバイスを小型レンズユニット10Fに設置することができ、各デバイスを利用することで撮像機能の他に各種の機能を実現することができる。
小型レンズユニット10Fは、ガラス材やレンズ材をカットすることで、前端面19,24から後端面20,25に続く側面の形状が正四角柱(四角柱)のカバーガラス16aやレンズ18aを容易に作ることができるとともに、正四角柱の前端面19と各側面21とが交差する角をカットすることでカバーガラス16aの角を容易に面取りすることができ、カバーガラス16aやレンズ18aを含むレンズブロック12aを機械的に効率よく量産することができる。小型レンズユニット10Fは、カバーガラス16aの前端面19と各側面21とが交差する角が面取りされることで、カバーガラス16aの角の不用意な破損や損壊を防ぐことができる。
小型レンズユニット10Fは、レンズブロック12aの正四角柱の4つの角(カバーガラス16aの正四角柱の4つの角22、レンズ18aの4つの角27)が断面四角形のホルダー13bの胴部28の各辺に対向し、レンズブロック12aの4つの各角(レンズブロック12aの4つの各角の少なくとも2つの各角)がホルダー13bの胴部28の内周面34に当接するから、ホルダー13bのブロック収容スペース30bにおいてレンズブロック12a(カバーガラス16a、絞りパターン17a、レンズ18a)がずれ動くことはなく、レンズブロック12aをホルダー13bのブロック収容スペース30bに固定することができる。
小型レンズユニット10Fは、ホルダー13bの外径L4が0.5mm~3mmの範囲(ブロック収容スペース30bの最大内径が0.4mm~2mmの範囲)にあるから、レンズユニット10Fを小型にすることができ、小型の撮像素子に好適に連結することが可能な小型のレンズユニット10Fを作ることができる。
ホルダー13bの胴部28の物体側の前端32から後端33に続くブロック収容スペースの径方向の断面形状が正四角形以外の等角多角形(例えば、正三角形や正五角形、正六角形、正八角形等)に形成され、物体側の前端面(カバーガラスの前端面19)から後端面(レンズの後端面27)に続くレンズブロックの径方向の断面形状が正四角形以外の等角多角形(例えば、正三角形や正五角形、正六角形、正八角形等)に形成されていてもよい。ブロック収容スペースの断面形状と同一であってブロック収容スペースの内側に納まる等角多角形の断面形状のレンズブロックを等角多角形の断面形状のブロック収容スペースに収容することで、レンズブロックの外周面35とホルダーの内周面34との間に第1~第nデバイス収容スペースが形成される。
図20は、他の一例として示すレンズユニット10Gの斜視図であり、図21は、図20のレンズユニット10Gの上面図である。図22は、図21のG-G線断面図である。図20では、前後方向を矢印Xで示し、径方向を矢印Yで示す。
図20のレンズユニット10Gが図1のそれと異なるところは、カバーガラス16bの前端面19から後端面20にかけての径方向の断面形状が正三角形に形成され、絞りパターン17bの径方向の断面形状が正三角形に形成されているとともに、レンズ18bの前端面24から後端面25にかけての径方向の断面形状が正三角形に形成されている点、ブロック収容スペース30dに角収容スペース46が形成されている点、レンズブロック12bの外周面35とホルダー13dの内周面34との間に第1~第3デバイス収容スペース47a~47cが形成されている点、第1~第3デバイス収容スペース47a~47cに照明用の光ファイバ14が収容(設置)されている点にあり、その他の構成は図1のレンズユニット10Aのそれらと同一であるから、図1と同一の符号を付すとともに、図1の説明を援用することで、このレンズユニット10Gのその他の構成の詳細な説明は省略する。
小型レンズユニット10Gは、レンズブロック12bと、ホルダー13dと、光を照射する照明用の光ファイバ14(デバイス)とから形成されている。レンズブロック12bは、前後方向(一方向)へ並んだ状態で一体になったカバーガラス16bと絞りパターン17b(絞り手段)とレンズ18bとから形成されている。カバーガラス16bや絞りパターン17b、レンズ18bは、図5の小型レンズユニット10Bのそれらと同一である。
ホルダー13dは、胴部28及び脚部29と、ブロック収容スペース30d及びセンサモジュール収容ペース31と、角収容スペース46とを有し、胴部28の直径L4(ホルダー13dの外径)が1.4mmである。ホルダー13dの胴部28の直径L4(ホルダー13dの外径)は、0.5mm~3mmの範囲で調節される。
ブロック収容スペース30dは、ホルダー13dの胴部28の物体側の前端32から後端33に続く径方向の断面形状が略円形に形成され、ホルダー13dの胴部28の前端32(前方)から後端33(後方)に向かって凹む略円筒状に形成されている。ブロック収容スペース30dの最大内径は、0.4mm~2mmの範囲で調節される。ブロック収容スペース30dには、レンズブロック12b(カバーガラス16b、絞りパターン17b(絞り手段)、レンズ18b)が収容されている(嵌め込まれている)。レンズブロック12b(カバーガラス16b、レンズ18b)の正三角柱の各角は、ホルダー13dの胴部28に形成された各角収容スペース46に収容されている(嵌め込まれている)。センサモジュール収容スペース31には、センサモジュール11が嵌め込まれる(図4参照)。
ブロック収容スペース30dの等間隔離間(ブロック収容スペース30dの周り方向へ120度離間)した3箇所には、ブロック収容スペース30dから径方向外方へ延出する3つの角収容スペース46(角収容部分)が形成されている。それら角収容スペース46は、ブロック収容スペース30dの等間隔離間した3箇所から径方向外方へ向かって四角形を画いている。
レンズブロック12bの各角(カバーガラス16bの各角22、レンズ18bの各角27)は、その先端が角収容スペース46の先端面に当接しているとともに、その両側面が角収容スペース46の内周面に当接している。レンズブロック12bは、各角の先端及び両側面が角収容スペース46の先端面及び内周面に当接することで、ブロック収容スペース30d及び角収容スペース46に固定されている。
小型レンズユニット10Gには、レンズブロック12bの外周面35から径方向外方へ凸となって所定のデバイスを収容可能な第1~第3デバイス収容スペース47a~47c(第1~第nデバイス収容スペース)が形成されている。第1~第3デバイス収容スペース47a~47cは、レンズブロック12bの外周面35とホルダー13dの内周面34との間に形成され、レンズブロック12b(ホルダー13d)の周り方向へ並んでいる。第1~第3デバイス収容スペース47a~47cは、その平面形状や面積(大きさ)が略同一である。
小型レンズユニット10Gでは、ホルダー13dの胴部28の物体側の前端32から後端33に続くブロック収容スペース30dの径方向の断面形状(略円形)がレンズブロック12bの物体側の前端面(カバーガラス16bの前端面19)から後端面(レンズ18bの後端面25)に続く径方向の断面形状(三角形)と異なり、ブロック収容スペース30dの断面形状(円形)と異なる断面形状(三角形)のレンズブロック12b(断面形状が三角形に形成されたレンズブロック12b)をブロック収容スペース30dに収容することで、レンズブロック12bの外周面35とホルダー13dの内周面34との間に第1~第3デバイス収容スペース47a~47cが形成される。
照明用の光ファイバ14(デバイス)は、第1~第3デバイス収容スペース47a~47cに収容(設置)されている。第1~第3デバイス収容スペース47a~47cに収容された照明用の光ファイバ14は、デバイス収容スペース47a~47cからセンサモジュール収容スペース31を通ってホルダー13dの外側に延出し、各種光機器(図示せず)に接続されている。第1~第3デバイス収容スペース47a~47cには、接着剤(固定手段)又は合成樹脂(固定手段)が注入(充填)され、接着剤や合成樹脂が第1~第3デバイス収容スペース47a~47cにおいて硬化している。それら光ファイバ14は、その先端が物体側に向かった状態で、硬化した接着剤や合成樹脂によって第1~第3デバイス収容スペース47a~47cに固定されている。なお、第1~第3デバイス収容スペース47a~47cに接着剤(固定手段)又は合成樹脂(固定手段)が注入(充填)されず、それら光ファイバ14(デバイス)がそれらデバイス収容スペース47a~47cにフリー(自由)状態で収容されていてもよい。
小型レンズユニット10Gは、断面形状が正三角形のレンズブロック12bを断面形状が略円形のブロック収容スペース30dに収容することで、レンズブロック12bの外周面35とホルダー13dの内周面34との間に必然的に第1~第3デバイス収容スペース47a~47c(第1~第nデバイス収容スペース)が形成されるから、略円形の断面形状のブロック収容スペース30dを有するホルダー13dと正三角形の断面形状のレンズブロック12bとを製造すればよく、複雑な構造を採用する必要はなく加工難易度を低くすることができ、それらデバイス収容スペース47a~47cが形成された小型レンズユニット10Gを容易に作ることができる。
小型レンズユニット10Gは、略円形の断面形状のブロック収容スペース30dを有するホルダー13dと正三角形の断面形状のレンズブロック12b(正三角形の断面形状のカバーガラス16b、絞りパターン17b(絞り手段)、正三角形の断面形状のレンズ18b)とを製造すればよいから、精度の狂いがない正三角柱のカバーガラス16bを備えたレンズユニット10Gを廉価に作ることができ、小型レンズユニット10Gを機械的に効率よく製造(量産)することができる。
小型レンズユニット10Gは、正三角形の断面形状を有するレンズブロック12bの外周面35と略円形の断面形状のブロック収容スペース30dを有するホルダー13dの内周面34との間に形成された第1~第3デバイス収容スペース47a~47cに照明用の光ファイバ14が収容され、小型レンズユニット10Gが内視鏡に使用されたときに照明用の光ファイバ14を利用して所定の検査箇所の暗所や所定の検査部位の暗部を照らすことができる。小型レンズユニット10Gは、第1~第3デバイス収容スペース47a~47cに各種のデバイスを収容することができるから、小型であるにもかかわらず、必要な用途にあわせた各種のデバイスを小型レンズユニット10Gに設置することができ、各デバイスを利用することで撮像機能の他に各種の機能を実現することができる。
小型レンズユニット10Gは、ガラス材やレンズ材をカットすることで、前端面19,24から後端面20,25に続く側面21,26の形状が正三角柱(三角柱)のカバーガラス16bやレンズ18bを容易に作ることができるとともに、正三角柱の前端面19と各側面21とが交差する角をカットすることでカバーガラス16bの角を容易に面取りすることができ、カバーガラス16bやレンズ18bを含むレンズブロック12bを機械的に効率よく量産することができる。小型レンズユニット10Gは、カバーガラス16bの前端面19と各側面22とが交差する角が面取りされることで、カバーガラス16bの角の不用意な破損や損壊を防ぐことができる。
小型レンズユニット10Gは、レンズブロック12bの3つの各角(カバーガラス16bの3つの各角22及びレンズ18bの3つの各角27)がホルダー13dの胴部28に形成された角収容スペース46の内周面(角収容スペース46の前端面や両側面)に当接し、レンズブロック12bの各角が角収容スペース46に嵌め込まれているから、ホルダー13dのブロック収容スペース30dにおいてレンズブロック12b(カバーガラス16b、絞りパターン17b、レンズ18b)がずれ動くことはなく、レンズブロック12bをホルダー13dのブロック収容スペース30dに固定することができる。
小型レンズユニット10Gは、ホルダー13dの外径L4が0.5mm~3mmの範囲(ブロック収容スペース30dの最大内径が0.4mm~2mmの範囲)にあるから、レンズユニット10Gを小型にすることができ、小型の撮像素子に好適に連結することが可能な小型のレンズユニット10Gを作ることができる。
図23は、他の一例として示す小型レンズユニット10Hの斜視図であり、図24は、図23のH-H線断面図である。図23,24では、第1~第4デバイス収容スペース48a~48dに収容されるデバイスの図示を省略している。図23では、前後方向を矢印Xで示し、径方向を矢印Yで示す。
図23のレンズユニット10Hが図1のそれと異なるところは、カバーガラス16eの角が面取りされていない点、ホルダー13eに脚部29が形成されておらず、ホルダー13eの前後方向の寸法が短く、更に、胴部28の構造が簡易(シンプル)である点、レンズブロック12eの外周面35とホルダー13eの内周面34との間に第1~第4デバイス収容スペース48a~48dが形成されている点にある。
小型レンズユニット10Hは、レンズブロック12eと、ホルダー13eと、デバイス(図示せず)とから形成されている。レンズブロック12eは、前後方向(一方向)へ並んだ状態で一体になったカバーガラス16eと絞り銅板17e(絞り手段)とレンズ18eとから形成されている。
カバーガラス16eは、前端面19及び後端面20と前後端面19,20の間に延びる外周面21(側面)とを有する。カバーガラス16eは、物体側の前端面19から後端面20に続く外周面21の形状が角柱に形成され、物体側の前端面19から後端面20に続く径方向の断面形状が正四角形(四角形)に形成されている。カバーガラス16eは、径方向の最大長さL1が1.2mmである。カバーガラス16eの径方向の最大長さL1は、小型レンズユニット10Hを使用する内視鏡のセンサモジュール11の種類によって適宜決定され、カバーガラス16eの径方向の最大長さL1に特に制限はない。カバーガラス16eの角は面取りされていないが、図1のそれと同様に角が面取りされていてもよい。
レンズ18eは、前端面24及び後端面25と前後端面24,25の間に延びる外周面26(側面)とを有する。レンズ18eは、物体側(カバーガラス16e側)の前端面24から後端面25に続く径方向の断面形状が正四角形(四角形)に形成されている。レンズ18eは、その断面形状がカバーガラス16eの断面形状と同一である。レンズ18eの径方向の最大径L3は、カバーガラス16eの径方向の最大長さL1と同一である。
絞り銅板17eは、その径方向の断面形状が正四角形(四角形)であり、断面形状がカバーガラス16eの断面形状と同一である。絞り銅板17eは、その中心に円形の貫通孔23が穿孔されている。なお、絞り銅板17eではなく、絞りパターン(カバーガラス16eの後端面20の全域にマスキングされたクロム膜)であってもよい。
レンズ18eは、前端面24及び後端面25と前後端面24,25の間に延びる外周面26(側面)とを有する。レンズ18eは、物体側(カバーガラス16e側)の前端面24から後端面25に続く径方向の断面形状が正四角形(四角形)に形成されている。レンズ18eは、その断面形状がカバーガラス16eの断面形状と同一である。レンズ18eの径方向の最大径L3は、カバーガラス16eの径方向の最大長さL1と同一である。
レンズブロック12eは、物体側の前端面(カバーガラス16eの前端面19)から後端面(レンズ18eの後端面25)に続く径方向の断面形状が正四角形(四角形)に形成されている。なお、レンズブロック12e(カバーガラス16e、絞り銅板17e、レンズ18e)の径方向の断面形状が図1の正四角形や図5の正三角形、図9の正六角形に形成されていてもよい。
ホルダー13eは、合成樹脂(プラスチック製)や金属から作られている。ホルダー13eは、前後方向へ延びる円筒状の胴部28と、胴部28に囲繞されたブロック収容スペース30e及びセンサモジュール収容ペース31とを有する。ホルダー13eの胴部28は、前端32及び後端33を有し、その直径L4(ホルダー13eの外径)が1.4mmである。ホルダー13eの胴部28の直径L4(ホルダー13eの外径)は、小型レンズユニット10Hを使用する内視鏡のセンサモジュール11の種類によって適宜決定され、ホルダー13eの胴部28の直径L4に特に制限はない。ホルダー13eの胴部28の直径L4(ホルダー13eの外径)は、0.5mm~3mmの範囲で調節される。
ブロック収容スペース30eは、ホルダー13eの胴部28の物体側の前端32から後端33に続く径方向の断面形状が円形(真円)に形成され、ホルダー13eの胴部28の前端32(前方)から後端33(後方)に向かって凹む円筒状に形成されている。ブロック収容スペース30eは、その最大内径が0.4mm~2mmの範囲で調節される。
ブロック収容スペース30eには、レンズブロック12e(カバーガラス16e、絞り銅板17e(絞り手段)、レンズ18e)が収容され、センサモジュール収容スペース31には、センサモジュール11が設置されている。ブロック収容スペース30eでは、カバーガラス16eが絞り銅板17eの前方に位置しつつスペース30eの前方に収容され、レンズ18eが絞り銅板17eの後方に位置しつつスペース30eに収容されている。
小型レンズユニット10Hには、レンズブロック12eの外周面35(各側面)から径方向外方へ凸となって所定のデバイスを収容可能な第1~第4デバイス収容スペース48a~48d(第1~第nデバイス収容スペース)が形成されている。第1~第4デバイス収容スペース48a~48dは、レンズブロック12eの外周面35とホルダー13eの内周面34との間に形成され、レンズブロック12e(ホルダー13e)の周り方向へ並んでいる。第1及び第3デバイス収容スペース48a,48cは、その平面形状や面積(大きさ)が略同一であり、第2及び第4デバイス収容スペース48b,48dは、その平面形状や面積(大きさ)が略同一である。
第1~第4デバイス収容スペース48a~48dには、1つ又は2つ以上のデバイス(図示せず)が収容される。デバイスには、照明用の光ファイバ14、光を受光する受光用の光ファイバ15、温度センサー、湿度センサー、所定の気体を噴射するエアー噴射チューブ38、所定の液体を注入する液体注入チューブ39、フォトディテクター、線量計、ワイヤーカッターのうちの少なくとも1種類のデバイスが収容される。
第1~第4デバイス収容スペース48a~48dには、接着剤(固定手段)又は合成樹脂(固定手段)が注入(充填)され、接着剤や合成樹脂が第1~第4デバイス収容スペース48a~48dにおいて硬化している。レンズブロック12e及び各デバイスは、硬化した接着剤や合成樹脂によって第1~第4デバイス収容スペース48a~48dに固定されている。
図25は、他の一例として示す小型レンズユニット10Iの斜視図であり、図26は、図25のI-I線断面図である。図25,26では、第1~第4デバイス収容スペース48a~48dに収容されるデバイスの図示を省略している。図25では、前後方向を矢印Xで示し、径方向を矢印Yで示す。
図25のレンズユニット10Iが図23のそれと異なるところは、レンズブロック12fが絞り銅板17e(絞り手段)とレンズ18eとから形成されている点、カバーガラス16fがホルダー13eの前端32に固着されている点にあり、その他の構成は図23のレンズユニット10Hと同一であるから、図23のレンズユニット10Hと同一の符号を付すとともに、図23のレンズユニット10Hの説明を援用することで、このレンズユニット10Iのその他の構成の詳細な説明は省略する。
小型レンズユニット10Iは、カバーガラス16fと、レンズブロック12fと、ホルダー13eと、デバイス(図示せず)とから形成されている。レンズブロック12fは、前後方向(一方向)へ並んだ状態で一体になった絞り銅板17e(絞り手段)とレンズ18eとから形成されている。
カバーガラス16fは、その大きさがカバーガラス16eのそれよりも大きいことを除き、その構成がカバーガラス16eのそれと同一である。カバーガラス16fは、ホルダー13eの前方に設置され、ホルダー13eの前端32と当接する部分が接着剤によってホルダー13eに固着されている。絞り銅板17eやレンズ18e、ホルダー13e、ブロック収容スペース30e、センサモジュール収容スペース31は、図23のレンズユニット10Hのそれらと同一である。
レンズブロック12fは、物体側の前端面(レンズ18eの後端面24)から後端面(レンズ18eの後端面25)に続く径方向の断面形状が正四角形(四角形)に形成されている。なお、レンズブロック12f(絞り銅板17e、レンズ18e)の径方向の断面形状が図1の正四角形や図5の正三角形、図9の正六角形に形成されていてもよい。ブロック収容スペース30eには、レンズブロック12f(絞り銅板17e(絞り手段)、レンズ18e)が収容され、センサモジュール収容スペース31には、センサモジュール11が設置されている。ブロック収容スペース30eでは、レンズ18eが絞り銅板17eの後方に位置しつつスペース30eに収容されている。
小型レンズユニット10Iには、レンズブロック12fの外周面35(各側面)から径方向外方へ凸となって所定のデバイスを収容可能な第1~第4デバイス収容スペース48a~48d(第1~第nデバイス収容スペース)が形成されている。第1~第4デバイス収容スペース48a~48dは、レンズブロック12fの外周面35とホルダー13eの内周面34との間に形成され、レンズブロック12f(ホルダー13e)の周り方向へ並んでいる。第1及び第3デバイス収容スペース48a,48cは、その平面形状や面積(大きさ)が略同一であり、第2及び第4デバイス収容スペース48b,48dは、その平面形状や面積(大きさ)が略同一である。
第1~第4デバイス収容スペース48a~48dには、図23の小型レンズユニット10Hと同様に、1つ又は2つ以上のデバイス(図示せず)が収容される。第1~第4デバイス収容スペース48a~48dには、接着剤(固定手段)又は合成樹脂(固定手段)が注入(充填)され、接着剤や合成樹脂が第1~第4デバイス収容スペース48a~48dにおいて硬化している。レンズブロック12f及び各デバイスは、硬化した接着剤や合成樹脂によって第1~第4デバイス収容スペース49a~49dに固定されている。
小型レンズユニット10H,10Iは、断面形状が正四角形(四角形)のレンズブロック12e,12fを断面形状が略円形のブロック収容スペース30eに収容することで、レンズブロック12e,12fの外周面35とホルダー13eの内周面34との間に必然的に第1~第4デバイス収容スペース48a~48d(第1~第nデバイス収容スペース)が形成されるから、略円形の断面形状のブロック収容スペース30eを有するホルダー13eと正四角形(四角形)の断面形状のレンズブロック12e,12fとを製造すればよく、複雑な構造を採用する必要はなく加工難易度を低くすることができ、それらデバイス収容スペース48a~48dが形成された小型レンズユニット10H,10Iを容易に作ることができる。
小型レンズユニット10H,10Iは、略円形の断面形状のブロック収容スペース30eを有するホルダー13eと正四角形(四角形)の断面形状のレンズブロック12e,12fとを製造すればよいから、精度の狂いがない正四角形(四角形)のカバーガラス16e,16fを備えたレンズユニット10H,10Iを廉価に作ることができ、小型レンズユニット10H,10Iを機械的に効率よく製造(量産)することができる。
小型レンズユニット10H,10Iは、正四角形(四角形)の断面形状を有するレンズブロック12e,12fの外周面35と略円形の断面形状のブロック収容スペース30eを有するホルダー13eの内周面34との間に形成された第1~第4デバイス収容スペース48a~48dに各種のデバイスを収容することができるから、小型であるにもかかわらず、必要な用途にあわせた各種のデバイスを小型レンズユニット10H,10Iに設置することができ、各デバイスを利用することで撮像機能の他に各種の機能を実現することができる。
小型レンズユニット10H,10Iは、ホルダー13eの外径L4が0.5mm~3mmの範囲(ブロック収容スペース30eの最大内径が0.4mm~2mmの範囲)にあるから、レンズユニット10H,10Iを小型にすることができ、小型の撮像素子に好適に連結することが可能な小型のレンズユニット10H,10Iを作ることができる。
図27は、他の一例として示す小型レンズユニット10Jの断面図である。図27では、デバイス収容スペース50a,50cに収容されるデバイスの図示を省略している。図27のレンズユニット10Jが図23のそれと異なるところは、レンズブロック12gが絞り銅板17f(絞り手段)とレンズ18f及びレンズ18gとから形成されている点、ホルダー13fにレンズ18gのレンズ載置部49が形成されている点にあり、その他の構成は図23のレンズユニット10Hと同一であるから、図23のレンズユニット10Hと同一の符号を付すとともに、図23のレンズユニット10Hの説明を援用することで、このレンズユニット10Jのその他の構成の詳細な説明は省略する。
小型レンズユニット10Jは、レンズブロック12gと、ホルダー13fと、デバイス(図示せず)とから形成されている。レンズブロック12gは、前後方向(一方向)へ並んだ状態で一体になった絞り銅板17f(絞り手段)とレンズ18f及びレンズ18gとから形成されている。絞り銅板17fは、その径方向の断面形状が正四角形(四角形)である。絞り銅板17fは、その中心に円形の貫通孔23が穿孔されている。
レンズ18f及びレンズ18gは、物体側の前端面24から後端面25に続く径方向の断面形状が正四角形(四角形)に形成されている。レンズ18gは、レンズ18fの後方に位置している。レンズ18f及びレンズ18gの径方向の最大径L3は、1.2mmである。レンズブロック12gは、物体側の前端面から後端面に続く径方向の断面形状が正四角形(四角形)に形成されている。なお、レンズブロック12g(絞り銅板17f、レンズ18f、18g)の径方向の断面形状が図1の正四角形や図5の正三角形、図9の正六角形に形成されていてもよい。
ホルダー13fは、合成樹脂(プラスチック製)や金属から作られている。ホルダー13fは、前後方向へ延びる円筒状の胴部28と、胴部28に囲繞されたブロック収容スペース30f及びセンサモジュール収容ペース31と、レンズ載置部49とを有する。ホルダー13fの胴部28は、前端32及び後端33を有し、その直径L4(ホルダー13eの外径)が1.4mmである。ホルダー13fの胴部28の直径L4(ホルダー13fの外径)は、小型レンズユニット10Jを使用する内視鏡のセンサモジュール11の種類によって適宜決定され、ホルダー13fの胴部28の直径L4に特に制限はない。ホルダー13fの胴部28の直径L4(ホルダー13fの外径)は、0.5mm~3mmの範囲で調節される。
ブロック収容スペース30fは、ホルダー13fの胴部28の物体側の前端32から後端33に続く径方向の断面形状が円形(真円)に形成され、ホルダー13fの胴部28の前端32(前方)から後端33(後方)に向かって凹む円筒状に形成されている。ブロック収容スペース30fは、その最大内径が0.4mm~2mmの範囲で調節される。
ブロック収容スペース30fには、レンズブロック12g(絞り銅板17f(絞り手段)、レンズ18f、レンズ18g)が収容され、センサモジュール収容スペース31には、センサモジュール11が設置されている。ブロック収容スペース30fでは、レンズ18fが絞り銅板17fの後方に位置しつつスペース30fに収容され、レンズ18gがレンズ18fの後方に位置しつつスペース30fに収容されている。
小型レンズユニット10Jには、レンズブロック12gの外周面35(各側面)から径方向外方へ凸となって所定のデバイスを収容可能な第1~第4デバイス収容スペース50a~50d(第1~第nデバイス収容スペース)が形成されている。第1~第4デバイス収容スペース50a~50dは、レンズブロック12gの外周面35とホルダー13fの内周面34との間に形成され、レンズブロック12g(ホルダー13f)の周り方向へ並んでいる。第1及び第3デバイス収容スペース50a,50cは、その平面形状や面積(大きさ)が略同一であり、第2及び第4デバイス収容スペース50b,50dは、その平面形状や面積(大きさ)が略同一である。
第1~第4デバイス収容スペース50a~50dには、1つ又は2つ以上のデバイス(図示せず)が収容される。デバイスには、照明用の光ファイバ14、光を受光する受光用の光ファイバ15、温度センサー、湿度センサー、所定の気体を噴射するエアー噴射チューブ38、所定の液体を注入する液体注入チューブ39、フォトディテクター、線量計、ワイヤーカッターのうちの少なくとも1種類のデバイスが収容される。
第1~第4デバイス収容スペース50a~50dには、接着剤(固定手段)又は合成樹脂(固定手段)が注入(充填)され、接着剤や合成樹脂が第1~第4デバイス収容スペース50a~50dにおいて硬化している。レンズブロック12g及び各デバイスは、硬化した接着剤や合成樹脂によって第1~第4デバイス収容スペース50a~50dに固定されている。
小型レンズユニット10Jは、断面形状が正四角形(四角形)のレンズブロック12gを断面形状が略円形のブロック収容スペース30fに収容することで、レンズブロック12gの外周面35とホルダー13fの内周面34との間に必然的に第1~第4デバイス収容スペース50a~50d(第1~第nデバイス収容スペース)が形成されるから、略円形の断面形状のブロック収容スペース30fを有するホルダー13fと正四角形(四角形)の断面形状のレンズブロック12gとを製造すればよく、複雑な構造を採用する必要はなく加工難易度を低くすることができ、それらデバイス収容スペース50a~50dが形成された小型レンズユニット10Jを容易に作ることができる。
小型レンズユニット10Jは、略円形の断面形状のブロック収容スペース30fを有するホルダー13fと正四角形(四角形)の断面形状のレンズブロック12gとを製造すればよいから、レンズユニット10Jを廉価に作ることができ、小型レンズユニット10Jを機械的に効率よく製造(量産)することができる。
小型レンズユニット10Jは、正四角形(四角形)の断面形状を有するレンズブロック12gの外周面35と略円形の断面形状のブロック収容スペース30fを有するホルダー13fの内周面34との間に形成された第1~第4デバイス収容スペース50a~50dに各種のデバイスを収容することができるから、小型であるにもかかわらず、必要な用途にあわせた各種のデバイスを小型レンズユニット10Jに設置することができ、各デバイスを利用することで撮像機能の他に各種の機能を実現することができる。
小型レンズユニット10Jは、ホルダー13fの外径L4が0.5mm~3mmの範囲(ブロック収容スペース30fの最大内径が0.4mm~2mmの範囲)にあるから、レンズユニット10Jを小型にすることができ、小型の撮像素子に好適に連結することが可能な小型のレンズユニット10Jを作ることができる。
10A~10J 小型レンズユニット
11 センサモジュール
12a~12g レンズブロック
13a~13f ホルダー
14 照明用の光ファイバ
15 受光用の光ファイバ
16a~16f カバーガラス
17a~17f 絞りパターン(絞り手段)
18a~18g レンズ
19 前端面
20 後端面
21 側面(周面)
22 角
23 貫通孔
24 前端面
25 後端面
26 側面(周面)
27 角
28 胴部
29 脚部
30a~30f ブロック収容スペース
31 センサモジュール収容ペース
32 前端
33 後端
34 内周面
35 外周面
36a~36d 第1~第4デバイス収容スペース
37a~37d 第1~第3デバイス収容スペース
38 エアー噴射チューブ
39 液体注入チューブ
40a~40f 第1~第6デバイス収容スペース
41a~41d 第1~第4デバイス収容スペース
42a~42d 第1~第4デバイス収容スペース
43 温度センサー
44 湿度センサー
45a~45d 第1~第4デバイス収容スペース
46 角収容スペース(角収容部分)
47a~47c 第1~第3デバイス収容スペース
48a~48d 第1~第4デバイス収容スペース
49 レンズ載置部
50a~50d 第1~第4デバイス収容スペース

Claims (12)

  1. レンズブロックとホルダーと所定のデバイスとから形成され、前記レンズブロックが、物体側の前端面から後端面に続く径方向の断面形状が正四角形に形成されたカバーガラスと、径方向の断面形状が正四角形の絞り手段と、前記物体側の前端面から後端面に続く径方向の断面形状が正四角形に形成されたレンズとを備え、前記ホルダーが、前後方向へ長い円筒状の胴部と、前記胴部につながって該胴部から後方へ延びていて該胴部の周り方向へ等間隔離間して並ぶ脚部と、前記胴部の略上半分に形成されたブロック収容スペースと、前記脚部の内側に形成されたセンサモジュール収容ペースとを有し、前記ブロック収容スペースが、前記ホルダーの胴部の物体側の前端から後端に続く径方向の断面形状が円形であって前記胴部の前端から後端に向かって凹む円筒状に形成され、前記カバーガラスと前記絞り手段と前記レンズとが、前記ブロック収容スペースに収容された状態で前後方向へ並び、センサモジュールが、前記センサモジュール収容スペースに嵌め込まれ、
    前記ブロック収容スペースでは、前記カバーガラスが前記絞りパターンの前方に位置しつつ前記ブロック収容スペースの前方に嵌め込まれ、前記カバーガラスの正四角柱の4つの角が前記胴部の内周面に当接して該カバーガラスが前記ホルダーに固定され、前記レンズが前記絞りパターンの後方に位置しつつ前記ブロック収容スペースの後方に嵌め込まれ、前記レンズの正四角柱の4つの角が前記胴部の内周面に当接して該レンズが前記ホルダーに固定され、前記レンズブロックの外周面と該レンズブロックの外周面に対向する前記ホルダーの内周面との間には、前記レンズブロックの外周面から径方向外方へ凸となって前記デバイスを収容可能な第1~第4デバイス収容スペースが形成されていることを特徴とする小型レンズユニット。
  2. 前記デバイスが、光を照射する照明用の光ファイバと光を受光する受光用の光ファイバとから形成され、前記照明用の光ファイバが、前記第1デバイス収容スペース及び前記第3デバイス収容スペースに収容され、前記受光用の光ファイバが、前記第2デバイス収容スペース及び前記第4デバイス収容スペースに収容され、前記第1及び第3デバイス収容スペースに収容された照明用の光ファイバが、前記デバイス収容スペースから前記センサモジュール収容スペースを通って前記ホルダーの外側に延出し、前記第2及び第4デバイス収容スペースに収容された受光用の光ファイバが、前記デバイス収容スペースから前記センサモジュール収容スペースを通って前記ホルダーの外側に延出している請求項1に記載の小型レンズユニット。
  3. レンズブロックとホルダーと所定のデバイスとから形成され、前記レンズブロックが、物体側の前端面から後端面に続く側面の形状が正三角柱に形成されたカバーガラスと、径方向の断面形状が正三角形の絞り手段と、前記物体側の前端面から後端面に続く径方向の断面形状が正三角形に形成されたレンズとを備え、前記ホルダーが、前後方向へ長い円筒状の胴部と、前記胴部につながって該胴部から後方へ延びていて該胴部の周り方向へ等間隔離間して並ぶ脚部と、前記胴部の略上半分に形成されたブロック収容スペースと、前記脚部の内側に形成されたセンサモジュール収容ペースとを有し、前記ブロック収容スペースが、前記ホルダーの胴部の物体側の前端から後端に続く径方向の断面形状が円形であって前記胴部の前端から後端に向かって凹む円筒状に形成され、前記カバーガラスと前記絞り手段と前記レンズとが、前記ブロック収容スペースに収容された状態で前後方向へ並び、センサモジュールが、前記センサモジュール収容スペースに嵌め込まれ、
    前記ブロック収容スペースでは、前記カバーガラスが前記絞りパターンの前方に位置しつつ前記ブロック収容スペースの前方に嵌め込まれ、前記カバーガラスの正三角形の3つの角が前記胴部の内周面に当接して該カバーガラスが前記ホルダーに固定され、前記レンズが前記絞りパターンの後方に位置しつつ前記ブロック収容スペースの後方に嵌め込まれ、前記レンズの正三角形の3つの角が前記胴部の内周面に当接して該レンズが前記ホルダーに固定され、前記レンズブロックの外周面と該レンズブロックの外周面に対向する前記ホルダーの内周面との間には、前記レンズブロックの外周面から径方向外方へ凸となって前記デバイスを収容可能な第1~第3デバイス収容スペースが形成されていることを特徴とする小型レンズユニット。
  4. 前記デバイスが、光を照射する照明用の光ファイバと、所定の気体を噴射するエアー噴射チューブと、所定の液体を注入する液体注入チューブとから形成され、前記照明用の光ファイバが、前記第1デバイス収容スペースに収容され、前記エアー噴射チューブが、前記第2デバイス収容スペースに収容され、前記液体注入チューブが、前記第3デバイス収容スペースに収容され、前記第1デバイス収容スペースに収容された照明用の光ファイバが、前記デバイス収容スペースから前記センサモジュール収容スペースを通って前記ホルダーの外側に延出し、前記第2デバイス収容スペースに収容されたエアー噴射チューブと前記第3デバイス収容スペースに収容された液体注入チューブとが、前記デバイス収容スペースから前記センサモジュール収容スペースを通って前記ホルダーの外側に延出している請求項3に記載の小型レンズユニット。
  5. レンズブロックとホルダーと所定のデバイスとから形成され、前記レンズブロックが、物体側の前端面から後端面に続く側面の形状が正六角柱に形成されたカバーガラスと、径方向の断面形状が正六角形の絞り手段と、前記物体側の前端面から後端面に続く径方向の断面形状が正六角形に形成されたレンズとを備え、前記ホルダーが、前後方向へ長い円筒状の胴部と、前記胴部につながって該胴部から後方へ延びていて該胴部の周り方向へ等間隔離間して並ぶ脚部と、前記胴部の略上半分に形成されたブロック収容スペースと、前記脚部の内側に形成されたセンサモジュール収容ペースとを有し、前記ブロック収容スペースが、前記ホルダーの胴部の物体側の前端から後端に続く径方向の断面形状が円形であって前記胴部の前端から後端に向かって凹む円筒状に形成され、前記カバーガラスと前記絞り手段と前記レンズとが、前記ブロック収容スペースに収容された状態で前後方向へ並び、センサモジュールが、前記センサモジュール収容スペースに嵌め込まれ、
    前記ブロック収容スペースでは、前記カバーガラスが前記絞りパターンの前方に位置しつつ前記ブロック収容スペースの前方に嵌め込まれ、前記カバーガラスの正六角形の6つの角が前記胴部の内周面に当接して該カバーガラスが前記ホルダーに固定され、前記レンズが前記絞りパターンの後方に位置しつつ前記ブロック収容スペースの後方に嵌め込まれ、前記レンズの正六角形の6つの角が前記胴部の内周面に当接して該レンズが前記ホルダーに固定され、前記レンズブロックの外周面と該レンズブロックの外周面に対向する前記ホルダーの内周面との間には、前記レンズブロックの外周面から径方向外方へ凸となって前記デバイスを収容可能な第1~第6デバイス収容スペースが形成されていることを特徴とする小型レンズユニット。
  6. 前記デバイスが、光を照射する照明用の光ファイバであり、前記照明用の光ファイバが、前記第1~第6デバイス収容スペースに収容され、前記第1~第6デバイス収容スペースに収容された照明用の光ファイバが、前記デバイス収容スペースから前記センサモジュール収容スペースを通って前記ホルダーの外側に延出している請求項5に記載の小型レンズユニット。
  7. レンズブロックとホルダーと所定のデバイスとから形成され、前記レンズブロックが、物体側の前端面から後端面に続く外周面の形状が円柱に形成されたたカバーガラスと、径方向の断面形状が円形の絞り手段と、前記物体側の前端面から後端面に続く径方向の断面形状が円形に形成されたレンズとを備え、前記ホルダーが、前後方向へ長い角筒状の胴部と、前記胴部につながって該胴部から後方へ延びていて該胴部の周り方向へ等間隔離間して並ぶ脚部と、前記胴部の略上半分に形成されたブロック収容スペースと、前記脚部の内側に形成されたセンサモジュール収容ペースとを有し、前記ブロック収容スペースが、前記ホルダーの胴部の物体側の前端から後端に続く径方向の断面形状が正四角形であって前記胴部の前端から後端に向かって凹む角筒状に形成され、前記カバーガラスと前記絞り手段と前記レンズとが、前記ブロック収容スペースに収容された状態で前後方向へ並び、センサモジュールが、前記センサモジュール収容スペースに嵌め込まれ、
    前記ブロック収容スペースでは、前記カバーガラスが前記絞りパターンの前方に位置しつつ前記ブロック収容スペースの前方に嵌め込まれ、前記カバーガラスの外周面が4点で前記ホルダーの内周面に当接して該カバーガラスが前記ホルダーに固定され、前記レンズが前記絞りパターンの後方に位置しつつ前記ブロック収容スペースの後方に嵌め込まれ、前記レンズの外周面が4点で前記ホルダーの内周面に当接して該レンズが前記ホルダーに固定され、前記レンズブロックの外周面と該レンズブロックの外周面に対向する前記ホルダーの内周面との間には、前記レンズブロックの外周面から径方向外方へ凸となって前記デバイスを収容可能な第1~第4デバイス収容スペースが形成されていることを特徴とする小型レンズユニット。
  8. 前記デバイスが、光を照射する照明用の光ファイバであり、前記照明用の光ファイバが、前記第1~第4デバイス収容スペースに収容され、前記第1~第4デバイス収容スペースに収容された照明用の光ファイバが、前記デバイス収容スペースから前記センサモジュール収容スペースを通って前記ホルダーの外側に延出している請求項7に記載の小型レンズユニット。
  9. 前記デバイスが、所定の固定手段によって前記デバイス収容スペースに固定された状態で収容されている請求項1ないし請求項8いずれかに記載の小型レンズユニット。
  10. 前記デバイスが、前記デバイス収容スペースにフリー状態で収容されている請求項1ないし請求項8いずれかに記載の小型レンズユニット。
  11. 前記ホルダーの外径が、0.5mm~3mmの範囲にある請求項1ないし請求項10いずれかに記載の小型レンズユニット。
  12. 前記小型レンズユニットは、医療用内視鏡のセンサモジュールに設置され、又は、工業用内視鏡のセンサモジュールに設置される請求項1ないし請求項11いずれかに記載の小型レンズユニット。
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