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

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。

Images