JPWO2017077762A1 - 撮像装置のための検査器 - Google Patents

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Abstract

撮像装置検査器6は、第1レンズ枠24の内部に撮像素子31を有する撮像装置1と、撮像装置1の第1レンズ枠24の外部に露出する撮像装置1の光学系を構成する先端レンズ21aの表面に対して密着する第1面7a、及び第1面7aの反対面である第2面7bを有し、第2面7bから第1面7aに至る厚みを予め定めた寸法に設定し、予め定めた屈折率である透光性の樹脂部材で形成された画角変換光学部材7と、画角変換光学部材7の第2面7bに密着して設けられるチャート面9fを有し、チャート面9fが画角変換光学部材7を通して撮像装置1によって撮像される試験用チャート9と、試験用チャート9のチャート面9fを照明する照明具8と、を具備している。

Description

本発明は、液体中で動作される撮像装置及び該撮像装置を内蔵した内視鏡の画像検査を気中で行うための撮像装置検査器に関する。
近年、内視鏡は、医療分野及び工業用分野等において利用されている。
内視鏡には、挿入部の先端部にCCD、CMOSなどのイメージセンサ等を備えた撮像装置を内蔵した、いわゆる電子式の内視鏡(以下、内視鏡と記載)がある。
この内視鏡では、照明光で照らされた被写体の光学像を撮像装置に設けられた例えばCCDの受光面に結像させて内視鏡画像を得る。
内視鏡には、気中観察用内視鏡(以下、気中内視鏡と略記する)と、液中観察用内視鏡(以下、液中内視鏡と略記する)と、がある。
気中内視鏡では、主に空気中など気体中にある被写体の内視鏡画像を得る。気中内視鏡は、例えば、胃用、十二指腸用、気管支用、大腸用等の内視鏡である。これに対して、液中内視鏡は、主に水中などに浸漬されて液体中の被写体の内視鏡画像を得る。液中内視鏡は、例えば、膀胱用の内視鏡、工業用の内視鏡等である。
そして、引用文献1には、膀胱内を観察可能な内視鏡装置が示され、引用文献2には原子炉内の水中に浸漬させて、炉心近傍のパイプ検査等に使用される内視鏡が示されている。
液体である例えば水の屈折率と、気体である例えば空気の屈折率と、は異なる。
このため、液中内視鏡による液中観察時と気中観察時とでは、図1に示すように撮像素子が備える例えば矩形形状の受光エリアLa上に結像するイメージサークルの径の大きさが変化する。
具体的に、破線で示す気中観察時における第1のイメージサークルの半径R1は、二点鎖線で示す液中観察時における第2のイメージサークルの半径R2より小さくなる。
このため、液中観察時においては、受光エリアLa全面に光が当たるのに対し、気中観察時においては該受光エリアLaの周辺部に光が当たらない領域(図中のSaでハッチング部分)が発生する。この受光エリアLa中の光の当たらない領域Saは、観察装置の表示画面上に表示される内視鏡画像において真っ暗な部分、いわゆるケラレ部になる。
したがって、液中内視鏡に用いられる撮像光学系、対物光学系等を備えた撮像装置の検査を気中で行った場合、検査画像中にはケラレ部が生じ、該ケラレ部中にワイヤ・ボンディングのカス等の微細なゴミの有無、あるいは、光学接着剤の接合面で生じた剥離の有無等を確認することができない。
なお、液中内視鏡に内蔵された撮像素子の受光エリア中のケラレ部に上述した不具合が存在していた場合、液中観察時における内視鏡画像中にゴミが映し出される、或いは、内視鏡画像が不鮮明になる、等の光学的欠陥が発生して内視鏡観察に悪影響を及ぼす。
これら光学的欠陥を解消する検査方法として、液中内視鏡に用いられる撮像装置の対物光学系を液中に浸漬させることが検討されている。
しかしながら、撮像装置の一部を液中に浸漬させて検査を行う場合、液体が撮像装置を構成する電子部品、或いは、電気的接続部等に付着した場合、撮像装置が故障するおそれがある。このため、液中に撮像装置の一部を浸漬させる検査方法は、撮像装置組立中においては水密が不完全であるため採用することができない。
本発明は上記事情に鑑みてなされたものであり、液中に浸漬させること無く、気中において液中内視鏡に用いられる撮像装置の受光エリア全面の検査を可能にする撮像装置検査器を提供することを目的にしている。
本発明の一態様の撮像装置検査器は、外装体の内部に撮像素子を有する撮像装置と、上記撮像装置の外装体の外部に露出する上記撮像装置の光学系を構成する先端光学部材の表面に対して密着する第1面、及び該第1面の反対面である第2面を有し、該第2面から当該第1面に至る厚みを予め定めた寸法に設定し、予め定めた屈折率である透光性の樹脂部材で形成された画角変換光学部材と、上記画角変換光学部材の上記第2面に密着して設けられるチャート面を有し、該チャート面が上記画角変換光学部材を通して上記撮像装置によって撮像される試験用チャートと、上記試験用チャートのチャート面を照明する照明部と、を具備している。
液中内視鏡の撮像装置による液中観察時のイメージサークル及び気中観察時のイメージサークルと、撮像装置の受光エリアと、の関係を説明する図 液中内視鏡で使用される撮像装置を説明する図 撮像装置検査器の構成及び撮像装置検査器と撮像装置との関係を説明する図 検査用筐体を説明する図 反射型チャートを備える撮像装置検査器の構成を説明する図 図5Aの撮像装置検査器に撮像装置を配置した検査状態を説明する図 透過型チャートを備える撮像装置検査器の構成及び撮像装置検査器と撮像装置との関係を説明する図 図6Aの撮像装置検査器に撮像装置を配置した検査状態を説明する図 透過型チャートを備える撮像装置検査器の別の構成例を説明する図 内視鏡検査機を構成する内視鏡検査用筐体を説明する図 内視鏡検査機を説明する図 撮像装置が内蔵された内視鏡の挿入部の先端面を正面から見た図 図9Aの矢印Y9B−Y9B線断面図 図8Bの内視鏡検査器に挿入部の先端部を配置した検査状態を説明する図 内視鏡検査部に内視鏡挿入部収容穴の先端側部分を露呈させる切欠を設けた内視鏡検査器を説明する図
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。即ち、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、及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2の符号1は、撮像装置であって、膀胱内の被写体の内視鏡画像を得るための液中観察用内視鏡で使用される。
撮像装置1は、対物光学系である光学ユニット2と、撮像光学系である素子ユニット3と、を備えている。光学ユニット2は、例えば、複数の光学レンズ21、複数の絞り22、間隔環23等の光学部材と、これら光学レンズ21、絞り22及び間隔環23を固設する例えばステンレス製のレンズ枠24、25と、を備えて構成されている。
本実施形態において、第1レンズ枠24は、撮像装置1の外装体である。第1レンズ枠24には、後述する先端光学部材である先端レンズ21aが接着、或いは、接合によって一体固定されている。先端レンズ21aの表面は、第1レンズ枠24の外部に露出している。
第2レンズ枠25の先端部は、第1レンズ枠24の基端内面に配置されて接着、或いは、接合によって一体固定されている。第2レンズ枠25には、光学レンズ21b、…、21k、絞り22a、22b、22c、間隔環23a、23b等が配置されている。
一方、素子ユニット3は、撮像素子31と、素子枠32と、回路基板33と、信号ケーブル34と、撮像装置外装枠(以下、外装枠と記載する)35と、を備えて構成されている。素子枠32も撮像装置1の外装を構成する外装体である。
撮像素子31は、CCD、CMOS等である。撮像素子31の破線に示す受光面31a側には例えば2枚の光学部材であるカバーレンズ36a、36bが透明接着剤によって接着固定されている。第2カバーレンズ36bは、撮像素子31の受光面に対して接着固定されている。
本実施形態において、第2カバーレンズ36bよりも光学ユニット2側に配置される第1カバーレンズ36aは、ステンレス製の素子枠32の基端部内面に接着、或いは、接合によって一体固定されている。
そして、素子枠32の先端部内面には第2レンズ枠25の基端部が配置され、ピント等の位置調整を完了した後、第2レンズ枠25と素子枠32とが例えば半田51によって一体に接合されるようになっている。
この結果、複数の光学レンズ21、複数の絞り22、間隔環23等の光学部材と、撮像素子31の受光面31a側にカバーレンズ36a、36bと、を有する撮像装置1の光学系が構成される。この撮像装置1の光学系によれば、先端レンズ21aから入射した被写体の光学像は、該光学系を通過して撮像素子31の受光面31aに結像する。
回路基板33は、可撓性を有する例えばフレキシブルプリント基板である。回路基板33には各種電子部品4a、4b等が実装されている。これら電子部品4a、4bを実装した回路基板33の先端側は、撮像素子31に電気的に接続されている。
信号ケーブル34内には複数の信号線5a、5b、5c、5d、…、が挿通している。複数の信号線5a、5b、5c、5d…の先端部は、回路基板33に設けられた図示しない電気的接続部に接続されている。複数の信号線5a、5b、5c、5d、…は、例えば同軸ケーブル、単線である。符号5sは、外部導体部であって、同軸ケーブルの外部導体を一纏めにして形成されている。
外装枠35は、素子ユニット3の外装を構成する。外装枠35は、例えば、ステンレス製で長方形状の1枚の薄板を丸めて、或いは、折り曲げて所定形状に形成される。外装枠35は、撮像素子31、電子部品4a、4b等を実装した回路基板33、回路基板33に接続された信号線5a、5b、5c、5d、…の一部等を覆い包む。
外装枠35の外面には薄肉の熱収縮チューブ37が配設される。熱収縮チューブ37の基端部は、信号ケーブル34の外装を構成する保護部材34pの先端部外表面に固設される。
なお、外装枠35内及び熱収縮チューブ37内には絶縁性の封止樹脂58a、58b、58cが設けられている。具体的に、第1封止樹脂58aは、回路基板33と撮像素子31との電気的な接続部の周囲を覆うように設けられている。第2封止樹脂58bは、回路基板33に実装された電子部品4a、4bの周囲、及びカバーレンズ36b、撮像素子31の周囲を覆うように設けられている。第3封止樹脂58cは、信号線5a、5b、5c、…と回路基板33との接続部回り、及び外装枠35、素子枠32、第2封止樹脂58bで主に構成される空間に充填される。
図3、図4を参照して上述のように構成されている撮像装置1の観察性能を気中で検査するための治具である撮像装置検査器6を説明する。
図3、図4に示すように撮像装置検査器6は、検査用筐体60と、該筐体60に配設される画角変換光学部材7、照明部である照明具8、及び試験用チャート9と、によって構成される。照明具8は、例えばLED照明である。符号8aは照明レンズである。
なお、試験用チャート9には本実施形態の反射型チャート9R及び後述する透過型チャート9Tがあり、図3、図5A、図5Bでは試験用チャート9を反射型チャート9Rとして記載している。
画角変換光学部材7は、例えば円板状に形成され、第1面7aと、第1面7aの反対面である第2面7bと、を有する。画角変換光学部材7は、予め定めた弾発性を有する透光性部材によって形成される。具体的に、画角変換光学部材7は、水と同じ屈折率のフッ素樹脂、或いは、水の屈折率よりも大きなシリコーンゴム、アクリルゴム、エラストマーで形成されている。
画角変換光学部材7の外径は、撮像装置1の先端レンズ21aの外径より大きく設定されている。画角変換光学部材7の第1面7aから第2面7bにいたる厚みは撮像装置1が液体中で撮像動作が可能な距離に設定されている。
画角変換光学部材7の第1面7aは、先端レンズ21aの表面が密着する平面であり、画角変換光学部材7が弾性変形することによって先端レンズ21aの表面とは空気層が存在しない状態で第1面7aに密着して配置される。
画角変換光学部材7の第2面7bは、反射型チャート9Rが配置される平面である。反射型チャート9Rは、一面にチャート面9fを有し、該チャート面9fには例えば赤や緑、青、白など単色のカラーチャート、或いは、複数色で着色されたカラーチャート、解像力などを確認するテストチャートなどの図柄が描かれている。
反射型チャート9Rは、画角変換光学部材7に一体に設けられている。具体的に、反射型チャート9Rのチャート面9fは、矢印Yに示すように移動されて画角変換光学部材7の第2面7b上に配置され、当該第2面7bとチャート面9fとの間に空気層が存在しない状態で透明接着剤などによって密着固定されている。
検査用筐体60は、検査器本体であって、支持部61と、検査凸部62と、を有している。検査用筐体60には光学部材収容穴63、照明具収容穴64、及び外装体挿入孔65が設けられている。
支持部61は、検査用筐体60の台座である。検査用筐体60は、図示しないクランプによって作業台に締め付け固定可能になっている。
検査凸部62は、支持部61の一面である図中上平面から突出した凸部である。本実施形態において、光学部材収容穴63及び外装体挿入孔65は、検査凸部62に設けられ、照明具収容穴64が支持部61に設けられている。
なお、照明具収容穴64を支持部61に設けるとしているが、検査凸部62の形状を適宜変形させて該検査凸部62に照明具収容穴64を設けるようにしてもよい。
光学部材収容穴63は、第1取付部であって、内径及び深さは、画角変換光学部材7の外径及び厚みを考慮して設定される。光学部材収容穴63には図3の矢印Y1に示すように反射型チャート9Rが一体な画角変換光学部材7が配置され、例えば接着剤によって図5Aに示すように接着固定される。
照明具収容穴64は、第2取付部であって、収容穴本体64mと、導光孔64hと、を有している。導光孔64hの出射開口64hmは、光学部材収容穴63の内周面63pに形成されている。収容穴本体64mには図3の矢印Y2に示すように照明具8が挿入され、図示しない蓋部材、或いは、接着等によって収容配置されて図5Aに示すように予め定めた状態に設置されるようになっている。
これらの結果、検査用筐体60に反射型チャート9Rが一体な画角変換光学部材7及び照明具8を有する撮像装置検査器6が構成される。
この撮像装置検査器6によれば、照明具8の照明光は、導光孔64hを通過して出射開口64hmから出射されて光学部材収容穴63の内周面63pに配置された画角変換光学部材7の側面から画角変換光学部材7内に入射する。
この結果、チャート面9fが照明具8の照明光によって照射される。
外装体挿入孔65は、第3取付部であって、第1レンズ枠24の外形に対応する例えばストレート形状の貫通孔である。外装体挿入孔65には図3の破線に示す矢印Y3に示すように撮像装置1の第1レンズ枠24が挿入される。外装体挿入孔65は、第1レンズ枠24が挿入される挿入口65m1と、該第1レンズ枠24が導出可能な導出口65m2と、を有している。
導出口65m2は、光学部材収容穴63の底面63bに形成された開口である。導出口65m2の径は、光学部材収容穴63の径より小径である。したがって、導出口65m2は、光学部材収容穴63に固設される画角変換光学部材7によって塞がれる。
上述のように構成した撮像装置検査器6の作用を説明する。
作業者は、素子枠32の先端部内面には第2レンズ枠25の基端部が配置してピント等の位置調整を行った後、第2レンズ枠25と素子枠32とを一体に接合して撮像装置1を形成する。この後、作業者は、撮像装置の受光エリア全面におけるゴミの有無、あるいは、光学接着剤の接合面で生じた剥離の有無等の検査を気中で行う。
この際、作業者は、図5Aに示す撮像装置検査器6及び表示画面を有する検査装置を用意し、照明具8を点灯状態にする。その後、作業者は、図5Bに示すように撮像装置検査器6の外装体挿入孔65内に撮像装置1の第1レンズ枠24を配置する。
具体的に、作業者は、例えば素子枠32を把持して第1レンズ枠24を挿入口65m1から挿入する。そして、第1レンズ枠24の先端に位置する先端レンズ21aをチャート面9fに向けて前進させていく。その後、先端レンズ21aの表面が画角変換光学部材7の第1面7aに当接する。
ここで、作業者は、第1レンズ枠24を僅かずつ前進させて先端レンズ21aの表面を画角変換光学部材7の第1面7aに密着配置させる。
このことによって、撮像装置1の撮像素子31の受光面31aには光学部材7に入射した照明光で照らされた反射型チャート9Rのチャート面9fの図柄が該画角変換光学部材7を通過して結像する。
画角変換光学部材7の屈折率は、水の屈折率と同じ、或いは、水の屈折率よりも大きく設定してあるので、検査装置の表示画面上には撮像装置1の撮像素子31の受光面31aに結像した液中観察に対応する内視鏡画像が表示される。
言い換えれば、撮像素子31の受光面31aには周辺部に光が当たらない領域の存在しない、前述した図1で示した第2のイメージサークルR2の径と同等又はそれ以上大きな内視鏡画像が結像する。
この結果、検査装置の表示画面上にはケラレ部の存在しない内視鏡画像が表示されて微細なゴミの有無、あるいは、光学接着剤の接合面で生じた剥離の有無等の不具合の検査が可能になる。
このように、弾発性を有し、水の屈折率を考慮して厚み寸法が設定された透光性部材で形成された画角変換光学部材7の第1面7aに、先端レンズ21aの表面を密着配置させて検査を行う。すると、画角変換光学部材7の第2面7bに密着配置された反射型チャート9Rのチャート面9fで反射されて画角変換光学部材7を通過した光が撮像素子31の受光面31aに結像する。このため、気中において、液中観察時と同じ観察状態を得て撮像装置1の検査を行うことができる。
なお、図5Aの破線で示す符号10は保持ブロックである。保持ブロック10は、例えば支持部61に図示しないボルト等の締結部材によって一体固定される。保持ブロック10の当接面11は、反射型チャート9Rのチャート面9fの反対面に当接して反射型チャート9Rを一体に設けた画角変換光学部材7を安定的に保持する。
この結果、作業者は、先端レンズ21aの表面が画角変換光学部材7の第1面7aに当接した後、より容易に先端レンズ21aの表面を画角変換光学部材7の第1面7aに密着配置させることが可能になる。
また、上述した実施形態において、撮像装置検査器6の試験用チャート9を反射型チャート9Rとしている。しかし、試験用チャート9は、反射型チャート9Rに限定されるものでは無く、透過型チャート9Tであってもよい。
図6A、図6Bを参照して透過型チャート9Tを備える撮像装置検査器6Aの構成例を説明する。
図6Aに示す撮像装置検査器6Aは、試験用チャート9として透過型チャート9Tを備えている。したがって、図6A、図7、図8B、図10、図11において試験用チャート9を透過型チャート9Tとして記載している。透過型チャート9Tは、一面にチャート面9fを有し、チャート面9fには検査に対応する例えば赤や緑、青、白など単色のカラーチャート、或いは、複数色で着色されたカラーチャート、解像力などを確認するテストチャートなどの図柄が描かれる。
透過型チャート9Tは、上述した実施形態と同様に画角変換光学部材7に一体に設けられている。すなわち、透過型チャート9Tのチャート面9fは、矢印Yに示すように移動されて画角変換光学部材7の第2面7b上に配置され、該第2面7bとチャート面9fとの間に空気層が存在しない状態で透明接着剤などによって密着固定されている。そして、透過型チャート9Tを設けた画角変換光学部材7は、上述と同様に光学部材収容穴63に配置され、例えば接着剤によって図6Bに示すように接着固定される。
本実施形態において照明具8は、照明用凸部66に設けられた照明具収容穴67に収納される。つまり、本実施形態の検査用筐体60Aには照明用凸部66が設けられている。
照明用凸部66は、支持部61の一面である図中上平面から突出した凸部であり、光学部材収容穴63の底面63bに対向する面を有している。照明用凸部66には照明具収容穴67が形成されている。
照明具収容穴67は、収容穴本体67mと、導光孔67hと、を有している。収容穴本体67mには図6Aの矢印Y6に示すように照明具8が挿入配置され、図示しない蓋部材、或いは、接着等によって収容されて図6Bに示すように予め定めた状態に設置されるようになっている。
なお、照明具収容穴67の長手軸と、外装体挿入孔65の長手軸と、は同軸に設定してある。また、出射開口67hmは、照明用凸部66の底面63bに対向する面に形成されている。
これらの結果、検査用筐体60Aに透過型チャート9Tが一体な画角変換光学部材7及び照明具8を有する撮像装置検査器6Aが構成される。
この撮像装置検査器6Aによれば、照明具8の照明光は、導光孔67hを通過して出射開口67hmから光学部材収容穴63に固定された画角変換光学部材7に一体な透過型チャート9Tのチャート面9fとは反対面である裏面に向かって出射される。このため、透過型チャート9Tのチャート面9fは、透過型チャート9Tの裏面から入射した照明光によって照射される。
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。
上述のように構成した撮像装置検査器6Aの作用を説明する。
作業者は、素子枠32の先端部内面には第2レンズ枠25の基端部が配置してピント等の位置調整を行った後、第2レンズ枠25と素子枠32とを一体に接合して撮像装置1を形成する。この後、作業者は、撮像装置の受光エリア全面のゴミの有無、あるいは、光学接着剤の接合面で生じた剥離の有無等の検査を気中で行う。
この際、作業者は、図6Bに示すように撮像装置検査器6Aの外装体挿入孔65内に撮像装置1の第1レンズ枠24を配置して、先端レンズ21aの表面を画角変換光学部材7の第1面7aに密着配置させる。
このことによって、撮像装置1の撮像素子31の受光面31aには透過型チャート9T内を透過する光によって照らされたチャート面9fの図柄が画角変換光学部材7を通過して結像する。
この結果、上述した実施形態と同様に検査装置の表示画面上にはケラレ部の存在しない内視鏡画像が表示されて微細なゴミの有無、あるいは、光学接着剤の接合面で生じた剥離の有無等の不具合の検査を確実に行うことができる。
なお、照明具収容穴67に導光孔67hを設けることなく、収容穴本体67mだけを設けて、照明具8の照明レンズ8aを収容穴本体67mから露出させる構成にしてもよい。
図7を参照して透過型チャート9Tを備える撮像装置検査器の別の構成例を説明する。
図7に示すように本実施形態において、撮像装置検査器6Bは、保持ブロック10Bを有している。
本実施形態の保持ブロック10Bには照明具収容穴12が設けられている。照明具収容穴12は、収容穴本体13と、導光孔14と、を有している。照明具8は、収容穴本体13に挿入され、図示しない蓋部材、或いは、接着等によって予め定めた状態で収容されるようになっている。
本実施形態において、保持ブロック10Bは、上述した保持ブロック10Bと同様、支持部61に対して図示しないボルトによって一体固定されて撮像装置検査器6Bを構成する。
この構成によれば、保持ブロック10Bの当接面11が透過型チャート9Tのチャート面9fの反対面である裏面に当接して透過型チャート9Tを一体に設けた画角変換光学部材7を安定的に保持することができる。
また、先端レンズ21aの表面を画角変換光学部材7の第1面7aに密着配置させることによって、撮像装置1の撮像素子31の受光面31aには透過型チャート9Tを透過する光によって照らされたチャート面9fの図柄が画角変換光学部材7を通過して結像する。
この結果、上述した実施形態と同様に検査装置の観察画面上にはケラレ部の存在しない内視鏡画像が表示されて微細なゴミの有無、あるいは、光学接着剤の接合面で生じた剥離の有無等の不具合の検査が可能になる。
このように、撮像装置検査器6、6A、6Bを構成することによって撮像装置1を組立後、液体に浸漬させること無く気中において受光面31aの受光エリア全面の検査を行うことができる。
また、光学ユニット2の第1レンズ枠24を外装体挿入孔65内に配設した状態において、素子枠32の先端部内面を第2レンズ枠25の基端部に配置して、ピント等の位置調整を行いつつ、受光エリア全面のゴミの有無、あるいは、光学接着剤の接合面で生じた剥離の有無等の検査を行うようにしてもよい。
この場合、透過型チャートに解像力チャート等を蒸着、スパッタリングで予め形成しておくことによって、組立作業中において、受光エリア全面の検査に加えて撮像装置の機能を効率良く検査することが可能になる。
なお、上述した実施形態においては、第1レンズ枠24を外装体挿入孔65内に挿入して撮像装置1の検査を行うとしている。しかし、図8A、図8Bに示す内視鏡撮像装置検査器6Cで内視鏡の検査を行うようにしてもよい。
以下の内視鏡検査器6の説明において、上述した実施形態と同部材には同符号を付してその説明を省略する。
図8A、図8Bに示す内視鏡撮像装置検査器6Cは、検査器本体である内視鏡検査用筐体70と、該筐体70に配設される試験用チャート9が一体な画角変換光学部材7と、照明具8と、によって構成される。
本実施形態において、試験用チャート9は、図3で示した反射型チャート9Rである。
内視鏡検査用筐体70は、把持部71と、内視鏡検査部72と、を有している。
把持部71は、内視鏡検査用筐体70を手で把持する部分である。内視鏡検査部72は、把持部71の一面である図中上平面から突出した凸部である。
把持部71には照明具収容穴64が設けられ、内視鏡検査部72には光学部材収容凹部73と、内視鏡挿入部収容穴75と、が設けられている。
光学部材収容凹部73は、第1取付部であって、内径及び深さは、画角変換光学部材7の外径及び厚みを考慮して設定される。光学部材収容凹部73には図9Bに示すように反射型チャート9Rが一体な画角変換光学部材7が接着固定される。光学部材収容凹部73の内周面73pには導光孔64hの出射開口64hmが形成されている。
内視鏡撮像装置検査器6Dは、内視鏡検査用筐体70に反射型チャート9Rが一体な画角変換光学部材7及び照明具8を有して構成されている。この構成によれば、上述した撮像装置検査器6と同様に照明具8の照明光は、出射開口64hmから出射されて光学部材収容凹部73の内周面73pに配置された画角変換光学部材7の側面から画角変換光学部材7内に入射する。
内視鏡挿入部収容穴75は、第3取付部であって、後述する内視鏡80の先端部82の外形に対応する例えばストレート形状の有底の穴である。内視鏡挿入部収容穴75は、先端部が挿入される挿入口75mと、先端部の先端面が近接して配置される底面75bと、を有している。
底面75bには、光学部材収容凹部73の径より小径な先端レンズ導入用孔75bmが形成されている。先端レンズ導入用孔75bmは、光学部材収容凹部73と内視鏡挿入部収容穴75とを連通する貫通孔である。先端レンズ導入用孔75bmの径は、第1レンズ枠24の外径より大径に設定してある。
内視鏡撮像装置検査器6Cは、内視鏡検査用筐体70に反射型チャート9Rが一体な画角変換光学部材7及び照明具8を有して構成されている。
内視鏡撮像装置検査器6Cの内視鏡挿入部収容穴75内には、図9A、図9Bに示す内視鏡80の挿入部81の先端側部分が配置される。
図9Aに示すように挿入部81の先端部82の先端面82aには先端レンズ21a、照明光学系を構成する照明レンズ83a、83b、処置具チャンネルの開口84が設けられている。
なお、本図においては、2つの照明レンズ83a、83bを先端面82aに設ける構成を示している。しかし、照明レンズの数は、2つに限定されるものでは無く、それ以下であってもそれ以上であってもよい。
図9Bに示すように撮像装置1は、内視鏡80の外装体である挿入部81の先端部82を構成する先端硬質部材85に形成された撮像装置貫通孔85h1内に配置されて固設されている。この固設状態において、先端レンズ21aの表面は、先端面82aより突出している。
そして、先端硬質部材85には撮像装置貫通孔85h1の他に照明光学系用貫通孔(不図示)、処置具チャンネル用貫通孔85h2等が形成されている。符号86は先端カバーであり、先端硬質部材85の先端側に固設されて先端部82を構成する。符号87は先端湾曲駒、符号88は湾曲ゴム、符号89は連結パイプである。連結パイプ89の先端側部は、処置具チャンネル用貫通孔85h2内に固定され、連結パイプ89の基端側部にはチャンネルチューブ89aの先端側部が固設されている。
内視鏡検査用筐体70を図示しないクランプによって作業台に締め付け固定するようにしてもよい。また、照明具収容穴64を把持部71に設けるとしているが、内視鏡検査部72の形状を適宜変形させて照明具収容穴64を内視鏡検査部72に設けるようにしてもよい。
上述のように構成した内視鏡撮像装置検査器6Cの作用を説明する。
内視鏡80の撮像装置1を気中で検査する際、例えば作業者は、内視鏡撮像装置検査器6C及び表示画面を有する内視鏡観察装置を用意し、照明具8を点灯状態にする。
その後、作業者は、図10に示すように内視鏡撮像装置検査器6Cの内視鏡挿入部収容穴75内に挿入部81を挿入して先端部82を配置する。
具体的に、作業者は、例えば挿入部81を把持して先端部82を挿入口75mから挿入し、先端部82の先端面82aから突出する先端レンズ21aを反射型チャート9Rに向けて前進させていく。その後、先端レンズ21aの表面が画角変換光学部材7の第1面7aに当接する。このとき、撮像装置1の第1レンズ枠24は、先端レンズ導入用孔75bmに配置されている。
ここで、作業者は、挿入部81を僅かずつ前進させて先端レンズ21aの表面を画角変換光学部材7の第1面7aに密着配置させる。このことによって、撮像装置1の撮像素子31の受光面31aには光学部材7に入射した照明光で照らされた反射型チャート9Rのチャート面9fの図柄が該画角変換光学部材7を通過して結像する。
このとき、挿入部81に内蔵された撮像素子31の受光面31a全面に光が当たった状態である。この結果、水中に浸漬させること無く、気中において例えば膀胱内視鏡の撮像装置の受光エリア全面に結像した内視鏡画像を確認することができる。
このように、内視鏡撮像装置検査器6Cを例えば膀胱内視鏡の挿入部の先端部に装着することによって、この膀胱内視鏡を水中に浸漬させること無く、気中において水中観察時と同じ観察画像を容易に確認することができる。
なお、図11に示すように内視鏡検査部72の光学部材収容凹部73側に内視鏡挿入部収容穴75の先端側部分を所望の量露呈させる切欠72cを設けた内視鏡撮像装置検査器6Dを構成するようにしてもよい。
この構成によれば、内視鏡80の挿入部81を内視鏡挿入部収容穴75内に挿入した際、先端部82の先端面82aから突出する先端レンズ21aを先端レンズ導入用孔75bm内にスムーズに導くことができる。この結果、先端レンズ21aの表面を画角変換光学部材7の第1面7aに確実に当接させて検査を行うことができる。
また、上述した実施形態においては、内視鏡挿入部収容穴75内に内視鏡80の挿入部81を構成する先端部82を配置する内視鏡撮像装置検査器6Cを説明したが、内視鏡挿入部収容穴75の代わりに先端硬質部材収容穴を設けて、先端硬質部材に撮像装置1を組み付け後に該撮像装置1の受光エリア全面のゴミの有無、あるいは、光学接着剤の接合面で生じた剥離の有無等の検査を行うよう先端硬質部材撮像装置検査器を構成するようにしてもよい。
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。
本発明によれば、液中に浸漬させること無く、気中において液中内視鏡に用いられる撮像装置の受光エリア全面の検査が可能な撮像装置検査器を実現できる。
本出願は、2015年11月6日に日本国に出願された特願2015−218680号を優先権主張の基礎として出願するものであり、上記の開示内容は、本願明細書、請求の範囲に引用されるものとする。
本発明は、液体中で動作される撮像装置及び該撮像装置を内蔵した内視鏡の画像検査を気中で行うための撮像装置のための検査器に関する。
本発明は上記事情に鑑みてなされたものであり、液中に浸漬させること無く、気中において液中内視鏡に用いられる撮像装置の受光エリア全面の検査を可能にする撮像装置のための検査器を提供することを目的にしている。
本発明の一態様の撮像装置のための検査器は、撮像装置のための検査器であって、上記撮像装置の外装体の外部に露出する上記撮像装置の光学系を構成する先端光学部材の表面に対して密着する第1面、及び該第1面の反対面である第2面を有し、該第2面から当該第1面に至る厚みを予め定めた寸法に設定し、予め定めた屈折率である透光性部材で形成された画角変換光学部材と、上記画角変換光学部材の上記第2面に密着して設けられるチャート面を有し、該チャート面が上記画角変換光学部材を通して上記撮像装置によって撮像される試験用チャートと、上記試験用チャートのチャート面を照明する照明部と、を具備し、上記試験用チャートは、反射型のチャートであり、上記反射型のチャートのチャート面は、上記照明部から出射されて上記画角変換光学部材の上記第1面と上記第2面との間に位置する側面から該画角変換光学部材内に入射する照明光によって照射される。
本発明の一態様の撮像装置のための検査器は、撮像装置のための検査器であって、上記撮像装置の外装体の外部に露出する上記撮像装置の光学系を構成する先端光学部材の表面に対して密着する第1面、及び該第1面の反対面である第2面を有し、該第2面から当該第1面に至る厚みを予め定めた寸法に設定し、予め定めた屈折率である透光性部材で形成された画角変換光学部材と、上記画角変換光学部材の上記第2面に密着して設けられるチャート面を有し、該チャート面が上記画角変換光学部材を通して上記撮像装置によって撮像される試験用チャートと、上記試験用チャートのチャート面を照明する照明部と、を具備し、上記試験用チャートは、透過型のチャートであり、上記透過型のチャートのチャート面は、上記照明部から出射されて上記試験用チャートのチャート面とは反対側の面から上記先端光学部材に向けて入射される照明光によって照射される。
本発明によれば、液中に浸漬させること無く、気中において液中内視鏡に用いられる撮像装置の受光エリア全面の検査が可能な撮像装置のための検査器を実現できる。

Claims (6)

  1. 外装体の内部に撮像素子を有する撮像装置と、
    上記撮像装置の外装体の外部に露出する上記撮像装置の光学系を構成する先端光学部材の表面に対して密着する第1面、及び該第1面の反対面である第2面を有し、該第2面から当該第1面に至る厚みを予め定めた寸法に設定し、予め定めた屈折率である透光性の樹脂部材で形成された画角変換光学部材と、
    上記画角変換光学部材の上記第2面に密着して設けられるチャート面を有し、該チャート面が上記画角変換光学部材を通して上記撮像装置によって撮像される試験用チャートと、
    上記試験用チャートのチャート面を照明する照明部と、
    を具備することを特徴とする撮像装置検査器。
  2. 上記画角変換光学部材の屈折率は、上記撮像装置を内蔵した内視鏡の挿入部が浸漬される液体の屈折率よりも高いことを特徴とする請求項1に記載の撮像装置検査器。
  3. 上記試験用チャートのチャート面が密着して設けられた上記画角変換光学部材が取り付けられる第1取付部と、
    上記照明部から出射される照明光が上記試験用チャートのチャート面を照射するように該照明部が取り付けられる第2取付部と、
    上記撮像装置の光学系を構成する上記先端光学部材の表面が上記画角変換光学部材の上記第1面に密着するように上記撮像装置を備える上記外装体が取り付けられる第3取付部と、
    を有する検査器本体を更に備えることを特徴とする請求項1に記載の撮像装置検査器。
  4. 上記試験用チャートは、反射型のチャートであり、
    上記反射型のチャートのチャート面は、上記照明部から出射されて上記画角変換光学部材の上記第1面と上記第2面との間に位置する側面から該画角変換光学部材内に入射する照明光によって照射されることを特徴とする請求項1に記載の撮像装置検査器。
  5. 上記試験用チャートは、透過型のチャートであり、
    上記透過型のチャートのチャート面は、上記照明部から出射されて上記試験用チャートのチャート面とは反対側の面から上記先端光学部材に向けて入射される照明光によって照射されることを特徴とする請求項1に記載の撮像装置検査器。
  6. 上記透光性の樹脂部材は、フッ素樹脂、シリコーンゴム、アクリルゴム、エラストマーの何れか1つであることを特徴とする請求項1に記載の撮像装置検査器。
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