JPWO2019003587A1 - Endoscope, endoscope manufacturing unit and method of assembling endoscope - Google Patents
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Abstract
内視鏡は、挿入部に配置される枠部材と、前記枠部材に固定される対物レンズおよび撮像素子を備えた一対の撮像装置と、を有する内視鏡であって、前記一対の撮像装置のそれぞれは、前記対物レンズの光軸に沿って細長な柱状の形状であり、外周に、前記光軸に直交し基端方向に面する平面からなる突き当て面を有し、前記突き当て面は、前記枠部材に前記撮像装置を固定する際に前記撮像装置を保持する保持具が当接することにより、前記撮像装置に対する前記保持具の前記光軸に沿う方向の位置決めをし、前記保持具は、付勢部材と、前記撮像装置を内側に挿入可能な空洞と、前記空洞内に挿入された前記撮像装置を前記付勢部材が生じる付勢力によって前記空洞の内壁面との間で挟持する腕部と、を有する。The endoscope is an endoscope having a frame member disposed in an insertion portion, and a pair of imaging devices including an objective lens and an imaging device fixed to the frame member, wherein the pair of imaging devices Each of these is a columnar shape elongated along the optical axis of the objective lens, and has an abutment surface on the outer periphery that is a plane orthogonal to the optical axis and facing in the proximal direction, the abutment surface And a holder for holding the image pickup device when the image pickup device is fixed to the frame member, thereby positioning the holder in the direction along the optical axis with respect to the image pickup device. And a biasing member, a cavity into which the imaging device can be inserted inside, and a biasing force generated by the biasing member to clamp the imaging device inserted into the cavity between the inner wall surface of the cavity And an arm portion.
Description
本発明は、ステレオ撮影を行う一対の撮像装置を備える内視鏡に関する。 The present invention relates to an endoscope provided with a pair of imaging devices that perform stereo imaging.
例えば日本国特開2000−199863号公報に開示されているように、ステレオ撮影が可能な内視鏡が知られている。ステレオ撮影が可能な内視鏡には、例えば、対物レンズおよび撮像素子の組み合わせからなる撮像装置を一対備える形態のものがある。一対の撮像装置は、所定の輻輳点において対物レンズ光軸が交差し、かつ双方が撮影する画像の光軸周りの傾きが一致する位置に固定される。 For example, as disclosed in Japanese Patent Application Laid-Open No. 2000-199863, an endoscope capable of stereo imaging is known. Among endoscopes capable of stereo imaging, for example, there is an endoscope having a pair of imaging devices including a combination of an objective lens and an imaging element. The pair of imaging devices is fixed at a position where the optical axis of the objective lens intersects at a predetermined convergence point, and the inclination around the optical axis of the image captured by both coincide with each other.
ステレオ撮影が可能な内視鏡では、挿入部内において一対の撮像装置を並列に配置する必要があるため、個々の撮像装置は対物レンズの光軸方向に細長な外形を有しており強度が低い。 In an endoscope capable of stereo imaging, it is necessary to arrange a pair of imaging devices in parallel in the insertion section, so each imaging device has an elongated outer shape in the optical axis direction of the objective lens and has low strength .
一方、内視鏡の製造時において一対の撮像装置を挿入部内の所定の位置に固定する作業は、撮像装置を保持具により保持しながら、撮像装置の位置を調整する必要がある。このとき、保持具による負荷が撮像装置に作用すると、撮像装置を損傷させてしまう可能性がある。 On the other hand, in order to fix the pair of imaging devices at a predetermined position in the insertion section at the time of manufacturing the endoscope, it is necessary to adjust the position of the imaging devices while holding the imaging device by the holder. At this time, if the load by the holder acts on the imaging device, the imaging device may be damaged.
本発明は前述した問題を解決するものであり、内視鏡の挿入部に撮像装置を固定する作業時において撮像装置に加わる力を抑制し、煩雑な作業がなく、左右の光軸を所定の位置に調整できるようにすることを目的とする。 The present invention solves the above-mentioned problems, suppresses the force applied to the imaging device at the time of the operation of fixing the imaging device to the insertion portion of the endoscope, and does not have complicated operations, and the left and right optical axes are predetermined. The purpose is to be able to adjust to the position.
本発明の一態様による内視鏡は、挿入部に配置される枠部材と、前記枠部材に固定される対物レンズおよび撮像素子を備えた一対の撮像装置と、を有する内視鏡であって、前記一対の撮像装置のそれぞれは、前記対物レンズの光軸に沿って細長な柱状の形状であり、外周に、前記光軸に直交し基端方向に面する平面からなる突き当て面を有し、前記突き当て面は、前記枠部材に前記撮像装置を固定する際に前記撮像装置を保持する保持具が当接することにより、前記撮像装置に対する前記保持具の前記光軸に沿う方向の位置決めをし、前記保持具は、付勢部材と、前記撮像装置を内側に挿入可能な空洞と、前記空洞内に挿入された前記撮像装置を前記付勢部材が生じる付勢力によって前記空洞の内壁面との間で挟持する腕部と、を有する。 An endoscope according to an aspect of the present invention is an endoscope having a frame member disposed in an insertion portion, and a pair of imaging devices provided with an objective lens and an imaging element fixed to the frame member, Each of the pair of imaging devices has a columnar shape elongated along the optical axis of the objective lens, and has an abutting surface formed on a periphery, which is a plane orthogonal to the optical axis and facing the proximal direction And the abutting surface abuts the holder for holding the imaging device when the imaging device is fixed to the frame member, thereby positioning the holder in the direction along the optical axis with respect to the imaging device The holder includes a biasing member, a cavity into which the imaging device can be inserted inside, and an inner wall surface of the cavity by the biasing force that generates the imaging device inserted into the cavity. And an arm that holds between the two.
以下に、本発明の好ましい形態について図面を参照して説明する。なお、以下の説明に用いる各図においては、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であり、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。 Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings. In the drawings used in the following description, the scale of each component is different in order to make each component have a size that can be recognized in the drawings, and the present invention is not limited to these drawings. The present invention is not limited only to the number of components described in the above, the shape of the components, the ratio of the size of the components, and the relative positional relationship between the components.
(第1の実施形態)
図1は、本実施形態の内視鏡の挿入部10の先端部11の先端面11aを示す図である。図2は、図1のII-II断面図である。図3は、図1のIII-III断面図である。図4は、図2のIV-IV断面図である。First Embodiment
FIG. 1 is a view showing a
本実施形態の内視鏡は、被検体内に挿入される細長の形状である挿入部10を備える。挿入部10が挿入される被検体は、人等の生物であってもよいし、機械や建築物等の非生物であってもよい。
The endoscope of the present embodiment includes an
なお、挿入部10は、挿入部10が曲がらない硬性な形態であってもよいし、挿入部10が挿入される被検体の隙間の形状に沿うように曲がる軟性な形態であってもよい。挿入部が硬性な形態の内視鏡は一般に硬性内視鏡と称され、挿入部が軟性な形態の内視鏡は一般に軟性内視鏡と称される。硬性内視鏡および軟性内視鏡については、例えば医療分野ではISO8600−1:2015に定義されている。
The
本実施形態の内視鏡は、挿入部10の先端部11に後述するステレオ撮像ユニット20を備えた、いわゆる電子内視鏡と称される形態を有する。ステレオ撮像ユニット20は、視差を有する一対の画像からなるステレオ画像を撮像する。内視鏡の使用時には、ステレオ撮像ユニット20はビデオプロセッサに電気的に接続され、ステレオ撮像ユニット20により撮像されたステレオ画像がビデオプロセッサを介して画像表示装置に表示される。なお、ビデオプロセッサおよび画像表示装置は、内視鏡にコネクタを介して接続される内視鏡の外部装置の形態であってもよいし、これらは内視鏡に内蔵される形態であってもよい。ステレオ画像を撮像する内視鏡の全体的な構成は公知であるため、詳細な説明は省略する。
The endoscope of the present embodiment has a form called a so-called electronic endoscope in which a
図1、図2および図3に示すように、挿入部10の先端部11の外形は、挿入部10の長手軸を中心軸とした略円柱形状である。図1において、挿入部10の長手軸は、紙面に直交する。また、図2よび図3においては、図中の左方向が、挿入部10の先端側であり、右方向が基端側である。
As shown in FIG. 1, FIG. 2 and FIG. 3, the outer shape of the
先端部11には、ステレオ撮像ユニット20と、ステレオ撮像ユニット20を保持する枠部材12と、が配設されている。
The
ステレオ撮像ユニット20は、一対の撮像装置21からなる。一対の撮像装置21は、それぞれ対物レンズ21aと撮像素子(不図示)を備えている。ステレオ撮像ユニット20は、当該一対の撮像装置21により視差を有する一対の画像からなるステレオ画像を撮像する。
The
以下において、一対の撮像装置21の双方に共通の構成を説明する場合には、単に撮像装置21と称するものとする。また、以下の説明において、一対の撮像装置21のそれぞれを区別して説明する場合には、一方を第1撮像装置21Rと称し、他方を第2撮像装置21Lと称するものとする。
Hereinafter, in the case of describing a configuration common to both of the pair of
撮像装置21は、挿入部10の長手軸に沿って細長の柱状の外形を有している。対物レンズ21aは、撮像装置21の先端21bにおいて外部に露出している。対物レンズ21aの光軸Oは、柱状である撮像装置21の長手方向に沿っている。撮像装置21の基端21cからは、ビデオプロセッサに電気的に接続される電気ケーブル21dが延出している。
The
枠部材12は、挿入部10の先端部11において、挿入部10の外側に露出する部材である。すなわち、枠部材12は、先端部11の外装の一部を構成している。先端部11において枠部材12が配置される箇所は特に限定されないが、本実施形態では一例として、枠部材12は、先端部11の先端面11aにおいて、挿入部10の外側に露出する。先端部11の先端面11aは、挿入部10の長手軸に略直交する平面である。
The
枠部材12には、挿入部10の内部に配置された一対の撮像装置21を挿入部10の外部に露出させる一対の貫通孔12aが形成されている。一対の貫通孔12aが設けられる箇所は特に限定されないが、本実施形態では一例として、一対の貫通孔12aは、枠部材12の先端面11aにおいて、挿入部10の外側に開口している。先端面11aにおいて、一対の貫通孔12aは離間している。
The
一対の撮像装置21は、枠部材12の基端側から、一対の貫通孔12a内に挿入される。一対の貫通孔12aは、一対の撮像装置21の内部に挿入される箇所との間に所定の幅の隙間が生じる形状を有している。
The pair of
一対の撮像装置21と一対の貫通孔12aの間の隙間には、固定用樹脂13が充填されている。固定用樹脂13により、一対の撮像装置21は、一対の貫通孔12a内において枠部材12に対する位置が固定される。
The fixing
固定用樹脂13は、本実施形態では一例として熱硬化性樹脂である。詳しくは後述するが、一対の撮像装置21を枠部材12に固定する際には、一対の撮像装置21の外周に硬化させる前の固定用樹脂13を塗布した後に一対の貫通孔12a内に挿入し、その後に固定用樹脂13を加熱して硬化させる。なお、固定用樹脂13は、紫外線硬化性樹脂等であってもよい。
The fixing
なお、撮像装置21は、ネジによる締め付け機構等の機械的な固定方法により枠部材12に固定されてもよいが、本実施形態のように固定用樹脂13を用いた方が、挿入部10をより細径化することができる。
Note that the
以下の説明では、先端面11aにおいて離間して配置された一対の貫通孔12aの中心を通過する直線軸を水平軸Hと称するものとする。また、先端面11aにおいて水平軸Hと直交する直線軸を垂直軸Vと称する。水平軸Hおよび垂直軸Vは、挿入部10の長手軸と略直交する。すなわち、ステレオ撮像ユニット20の基線は、水平軸Hと略平行である。したがって、ステレオ撮像ユニット20により撮像されるステレオ画像中の水平方向は、水平軸Hに沿う方向となる。また、ステレオ画像中の上下方向は、垂直軸Vに沿う方向となる。
In the following description, the linear axis passing through the center of the pair of through
また、以下の説明では、水平軸Hに沿って離間して配置された一対の撮像装置21のうち、ステレオ画像に含まれる右視点画像を第1撮像装置21Rが撮像し、左視点画像を第2撮像装置21Lが撮像するものとする。そして、水平軸Hに沿って第2撮像装置21Lから第1撮像装置21Rに向かう方向を右(図中のR)とし、その反対の方向を左(図中のL)とする。また、垂直軸Vに沿う方向のうち、ステレオ画像中の上方向に対応する方向を上(図中のU)とし、その反対の方向を下(図中のD)とする。なお、これらの軸および方向の呼称は、説明のために便宜的に用いるものであり、実際の内視鏡の使用時における挿入部10の姿勢を制限するものではない。
Further, in the following description, the
次に、撮像装置21の外形の詳細について説明する。
Next, details of the outer shape of the
撮像装置21の外周には、基端21c方向に面する突き当て面21eが形成されている。突き当て面21eは、後述する保持具30の一部を突き当てることにより、保持具30に対する撮像装置21の長手軸方向の位置決めをする部位である。
An
より具体的に、突き当て面21eは、対物レンズ21aの光軸Oに略直交し基端21c側に面する平面からなり、図4に示すように、撮像装置21を光軸Oに沿って基端21c側から見た場合に見える位置に配置されている。本実施形態では一例として、突き当て面21eは、撮像装置21の上方に配置されている。
More specifically, the
また、撮像装置21の外周には、対物レンズ21aの光軸Oに略平行な平面からなる回転規制部21fが形成されている。回転規制部21fは、後述する保持具30と当接することにより、保持具30に対する撮像装置21の長手軸周りの回転方向(周方向)の位置決めをする部位である。
Further, on the outer periphery of the
本実施形態では一例として、回転規制部21fは、ステレオ画像中の水平方向と略平行であり、ステレオ画像中の上方に面している。すなわち、挿入部10の先端部11内において、一対の撮像装置21の双方の回転規制部21fは、同一の方向に面している。また、本実施形態では一例として、回転規制部21fは、突き当て面21eよりも先端21b側に配置されている。
In the present embodiment, as an example, the
撮像装置21の外周に形成された回転規制部21fは、内視鏡の製造時において、作業者が撮像装置21の光軸O周りの回転方向の姿勢を視認するために用いることができる。
The
挿入部10の先端部11において、一対の撮像装置21の上方には、一対の光ファイバケーブル14および放熱部材15が配設されている。
A pair of
また、本実施形態では一例として、枠部材12には、枠部材12の基端から先端側に向かって凹設された1つの有底の凹部12dが形成されている。そして、一対の貫通孔12aは、凹部12dの底面において開口している。すなわち、撮像装置21は、凹部12d内に挿入された状態で、枠部材12に対して固定される。
Further, in the present embodiment, as an example, the
凹部12dの内部空間は、水平軸Hに平行な2平面と垂直軸Vに平行な2平面からなる矩形を断面形状とした略四角柱形状である。本実施形態では一例として、撮像装置21の光軸Oに直交する平面による断面形状は、矩形状である。この撮像装置21の矩形状である断面形状を構成する4辺は、それぞれ水平軸Hに平行な2つの辺と、垂直軸Vに平行な2つの辺からなる。
The internal space of the
そして本実施形態では、撮像装置21の光軸Oに直交する平面による断面における対角線の最大の長さは、凹部12dの垂直軸Vに平行な方向の離間距離よりも長い。したがって、撮像装置21が凹部12d内に挿入されている状態では、撮像装置21の光軸O周りの回転可能な範囲が制限される。このように、撮像装置21の凹部12d内における回転可能な範囲を制限することにより、撮像装置21を枠部材12に対して固定する工程において、枠部材12に対する撮像装置21の光軸O周りの回転方向の姿勢を大まかに定めることができる。
And in this embodiment, the maximum length of the diagonal in the section by the plane which intersects perpendicularly with optical axis O of image pick-up
光ファイバケーブル14の先端は、枠部材12の形成された照明用開口12b内に挿入されている。照明用開口12bは、先端面11aにおいて開口している。照明用開口12bの先端面11aにおける開口部には、レンズ14aが配設されている。光ファイバケーブル14は、光源装置が発生した光を先端から出射する。光源装置は、内視鏡にコネクタを介して接続される内視鏡の外部装置の形態であってもよいし、内視鏡に内蔵される形態であってもよい。
The tip of the
放熱部材15は、放熱部材15は金属製の線状の部材であり、先端が枠部材12の形成された放熱用穴12c内に挿入されている。放熱部材15は、光ファイバケーブル14の先端で発生する熱や、撮像装置21が発生する熱を挿入部10の基端側に配置された部材に伝える。放熱部材15により撮像装置21を冷却することにより、撮像装置21の画像中のノイズ量抑制や、画像異常の発生の抑制ができる。
The
一対の光ファイバケーブル14は、一対の撮像装置21の上方において、水平軸Hに沿って離間して配置されている。また、放熱部材15は、一対の光ファイバケーブル14の上方において、一対の光ファイバケーブル14の双方から等しい距離だけ離間した位置に配置されている。一対の光ファイバケーブル14と、放熱部材15の全てを、撮像装置21の上方に偏って配置することにより、撮像装置21の下方に、他の用途の空間を確保することができる。
The pair of
次に、保持具30の構成について説明する。
Next, the configuration of the
保持具30は、内視鏡の製造時の、撮像装置21を枠部材12に対して位置決めして固定する撮像装置組み付け工程において使用される装置である。図5は、撮像装置組み付け工程を説明するための図である。撮像装置組み付け工程では、保持具30の他に、後述する基台40および光軸調整装置60が用いられる。
The
保持具30は、撮像装置組み付け工程において、撮像装置21を一時的に保持する装置である。撮像装置組み付け工程においては、撮像装置21は保持具30を介して光軸調整装置60に固定される。
The
光軸調整装置60は、枠部材12が固定される基台40上に固定されている。基台40は、枠部材12を先端面11aが下方を向くように保持する。なお、撮像装置組み付け工程における上下方向は、先に説明した挿入部10の先端部11における方向とは異なる。
The optical axis adjustment device 60 is fixed on a base 40 to which the
光軸調整装置60は、先端21bが枠部材12の一対の貫通孔12a内に挿入された状態である一対の撮像装置21の姿勢を変更することができ、かつ一対の撮像装置21の位置を保持することができる。
The optical axis adjustment device 60 can change the posture of the pair of
光軸調整装置60により、一対の撮像装置21の双方の光軸Oが所定の輻輳点で交差し、かつ双方により撮像される右視点画像および左視点画像の水平方向が平行となる位置に、一対の撮像装置21が保持される。
At a position where the optical axis adjustment device 60 intersects both optical axes O of the pair of
この状態において、一対の撮像装置21と一対の貫通孔12aの間の隙間に充填されている固定用樹脂13を硬化させることにより、枠部材12に対して、一対の撮像装置21がステレオ画像を撮像するのに適した位置関係で固定される。その後、保持具30を撮像装置21から取り外し、枠部材12を基台40から取り外すことにより、撮像装置組み付け工程が完了する。
In this state, by curing the fixing
図6は、保持具30が撮像装置21を保持した状態を示す図である。図7は、図6のVII-VII断面図である。図8は、図6のVIII-VIII断面図である。保持具30は、筒状部31および押圧部32を備える。
FIG. 6 is a view showing a state in which the
筒状部31は、先端31aから、撮像装置21の回転規制部21fが設けられた部位を内部に挿入可能な空洞31bが形成されている。筒状部31の先端31aには、空洞31bに連通する開口が形成されている。空洞31bは、筒状部31内において筒状部31の長手方向に延在している。
The
図8に示すように、本実施形態の空洞31bは、筒状部31の側面の一部又は全部において開口している。すなわち、本実施形態の空洞31bは、筒状部31の径方向を深さ方向とし、筒状部31の長手方向に延在する溝の内部であると言い換えることができる。当該溝は、筒状部31の先端31aにおいて開口する形状であり、先端31aの開口から溝の内部に撮像装置21を挿入することができる。
As shown in FIG. 8, the
また、本実施形態の空洞31bは、断面がコ字形状の溝である。空洞31bの内壁面は、溝の底面である平面部31cと、平面部31cに略直交し互いに対向する一対の側面部31dと、からなる。
Further, the
空洞31bの底面である平面部31cは、空洞31bの内部に挿入された撮像装置21の回転規制部21fと当接する。前述のように、回転規制部21fは、撮像装置21の側面に設けられた、光軸Oと略平行な平面である。平面部31cが撮像装置21の回転規制部21fに当接することにより、空洞31b内における、撮像装置21の光軸O周りの回転方向についての位置決めがなされる。
The
また、一対の側面部31dは、空洞31bの内部に挿入された撮像装置21を、平面部31cと平行かつ光軸Oと直交する方向から挟み込む。一対の側面部31dが撮像装置21の側面に当接することにより、空洞31b内における、平面部31cと平行かつ光軸Oと直交する方向についての撮像装置21の位置決めがなされる。
Further, the pair of
筒状部31の先端31aは、空洞31b内に撮像装置21を挿入した場合に、撮像装置21の外周に形成されている突き当て面21eと当接する。筒状部31の先端31aが撮像装置21の突き当て面21eと当接することにより、空洞31b内における、光軸Oと平行な方向についての撮像装置21の位置決めがなされる。図7に示すように、筒状部31の基端31fには、筒状部31を光軸調整装置60に連結する連結部31gが設けられている。
When the
押圧部32は、筒状部31の空洞31bの内部に挿入された撮像装置21を、平面部31cに向かって付勢する。言い換えれば、押圧部32は空洞31bの内部に挿入された撮像装置21を、平面部31cとの間に挟持する。押圧部32は、腕部32a、ヒンジ部32bおよび付勢部材32cを備える。
The
腕部32aは、ヒンジ部32bにより、筒状部31に対して回動可能に軸支されている。ヒンジ部32bの回動軸は、空洞31bの延在方向(筒状部31の長手方向)と直交し、かつ平面部31cと平行である。
The
腕部32aは、棒状の部材であり、一方の端である先端32aaがヒンジ部32bから筒状部31の先端31aに向かって延出し、他方の端である基端32abが、先端32aaとは反対の方向に延出する。
The
腕部32aがヒンジ部32b周りに回動することにより、腕部32aの先端32aaと空洞31bの平面部31cとの間の距離が変化する。空洞31bの内部に撮像装置21が挿入されている場合には、腕部32aがヒンジ部32b周りに回動することにより、腕部32aの先端32aaは、撮像装置21の回転規制部21fとは反対方向を向く側面と当接または離間する。
As the
付勢部材32cは、腕部32aの先端32aaが平面部31cに近づく方向に回動するように腕部32aを付勢する。本実施形態では一例として、付勢部材32cは圧縮コイルバネであり、腕部32aの基端32abを平面部31cから離れる方向に付勢する。なお、付勢部材32cは、板バネ等であってもよい。
The biasing member 32c biases the
付勢部材32cの付勢力により、空洞31bの内部に挿入されている撮像装置21は、平面部31cと腕部32aの先端部32aaとの間に挟持される。
By the biasing force of the biasing member 32c, the
以上に説明した構成により、保持具30は、撮像装置21を遊びのない状態で、バネである付勢部材32cが発生する力により保持する。したがって、本実施形態の内視鏡の製造時における撮像装置組み付け工程では、撮像装置21に加えられる力の上限は、付勢部材32cが発生する力によって定められる。したがって、本実施形態では、内視鏡の挿入部10に撮像装置21を固定する作業時において撮像装置21に加わる力を所定の値以下に抑制することができる。例えば、本実施形態では、クランプのようなネジを用いた締め付けや取り外しの際に、過大な力が撮像装置21に加えられてしまうことを防止できる。また、本実施形態では、撮像装置21を枠部材12に固定した後に、撮像装置21に過大な力を加えることなく、保持具30が発生する撮像装置21の保持力を解消することができるため、撮像装置21の位置ずれを防止することができる。
According to the configuration described above, the
また、本実施形態では、保持具30に対する撮像装置21の光軸Oに平行な方向および光軸Oに直交する方向の位置決めがなされているため、固定用樹脂13が硬化するまでの期間中における撮像装置21の移動を防止できる。
Further, in the present embodiment, positioning is performed in the direction parallel to the optical axis O of the
なお、腕部32aの先端32aaには、撮像装置21と当接する箇所に、滑り止めを目的としたゴム製の部材が配設されていてもよい。
At the
また、本実施形態では、一対の撮像装置21の双方の回転規制部21fは、ともに上方に面している。すなわち、撮像装置組み付け工程において一対の撮像装置21を一対の保持具30により保持する場合、それぞれの保持具30の腕部32aは、ともに下方に向かって突出する。
Further, in the present embodiment, both of the
前述のように、一対の撮像装置21の上方には、光ファイバケーブル14が固定される。枠部材12の照明用開口12bと光ファイバケーブル14との嵌合長を長くする場合、枠部材12の照明用開口12bが形成された部分を基端側に突出させる必要がある。この場合、枠部材12の照明用開口12bが撮像装置21の側面に近接するが、本実施形態では、撮像装置組み付け工程において、保持具30から突出する腕部32aが当該箇所と干渉することを避けることができる。
As described above, the
なお、前述した実施形態では、回転規制部21fは、突き当て面21eよりも基端21c側に配置されているが、回転規制部21fは、図9に示す第1の変形例のように、突き当て面21eよりも先端21b側に配置されていてもよい。
In the embodiment described above, the
本変形例では、保持具30の筒状部31の平面部31cの先端31aから所定距離だけ基端31f側に離間した位置に、平面部31cから突出する凸部31hが形成されている。当該凸部31hは、筒状部31の空洞31b内に挿入された撮像装置21の突き当て面21eと当接する。本変形例では、凸部31hが突き当て面21eに当接しすることにより、空洞31b内における、光軸Oと平行な方向についての撮像装置21の位置決めがなされる。
In the present modification, a
また、本実施形態の内視鏡では、図10に第2の変形例として示すように、枠部材12に対して一対の撮像装置21を固定用樹脂13により固定した後に、さらに枠部材12の凹部12d内に樹脂である充填剤16を充填してもよい。本変形例では、充填剤16を凹部12d内に注入する際において、充填剤16が一対の撮像装置21のそれぞれに設けられた突き当て面21eが充填剤16中に埋もれるまで充填剤16を注入するようにすることができる。すなわち、本変形例では、凹部12d内に充填剤16を注入する量の目安として、突き当て面21eを用いることができる。
Further, in the endoscope of the present embodiment, as shown in FIG. 10 as a second modified example, after fixing the pair of
また、本実施形態の内視鏡では、図11に第3の変形例として示すように、撮像装置21の基端21c側と電気ケーブル21dを被覆する、被覆部材21hを配設してもよい。被覆部材21hは、例えば熱収縮チューブ等の樹脂製のチューブ状の部材である。被覆部材21hを設けることにより、撮像装置21内への水蒸気の浸入防止や、撮像装置21と電気ケーブル21dとの接続部の強度向上を実現できる。本変形例では、被覆部材21hを、撮像装置21の突き当て面21eに突き当てることにより、被覆部材21hの位置決めを行うことができる。
Further, in the endoscope of the present embodiment, as shown in FIG. 11 as a third modified example, a covering
また、図12に第4の変形例として示すように、第1撮像装置21Rに形成される回転規制部21fと、第2撮像装置21Lに形成される回転規制部21fとは、異なる形状を有していてもよい。図12に示す本変形例では、第1撮像装置21Rに形成される回転規制部21fと、第2撮像装置21Lに形成される回転規制部21fとに、それぞれ向きが異なる切り欠き部21gが設けられている。撮像装置組み付け工程において、作業者は回転規制部21fと切り欠き部21gの位置を視認することによって、第1撮像装置21Rおよび第2撮像装置21Lを容易に認識することができる。
Further, as shown as a fourth modification in FIG. 12, the
(第2の実施形態)
以下に、本発明の第2の実施形態を説明する。以下では第1の実施形態との相違点のみを説明するものとし、第1の実施形態と同様の構成要素については同一の符号を付し、その説明を適宜に省略する。Second Embodiment
Hereinafter, a second embodiment of the present invention will be described. Hereinafter, only differences from the first embodiment will be described, and the same components as those of the first embodiment are denoted by the same reference numerals, and the description thereof will be appropriately omitted.
本実施形態の内視鏡は、撮像装置21の形状が第1の実施形態と異なる。図13に示すように、本実施形態では、右視点画像を撮像する第1撮像装置21Rと、左視点画像を撮像する第2撮像装置21Lとで、外形が異なる。
The endoscope of the present embodiment differs from the first embodiment in the shape of the
具体的には、第1撮像装置21Rの突き当て面21eおよび回転規制部21fは、左方に配置されており、第2撮像装置21Lの突き当て面21eおよび回転規制部21fは、右方に配置されている。すなわち、第1撮像装置21Rおよび第2撮像装置21Lが枠部材12に固定された状態においては、双方の突き当て面21eおよび回転規制部21fが対向する。
Specifically, the
本実施形態のように、ステレオ撮像ユニット20を構成する一対の撮像装置21を、それぞれ異なる外形とすることにより、撮像装置組み付け工程において、作業者は第1撮像装置21Rおよび第2撮像装置21Lを容易に認識することができる。このため、本実施形態では、撮像装置組み付け工程において、一対の撮像装置21の配置位置を間違えてしまうことを防止できる。
As in the present embodiment, by making the pair of
また、本実施形態では、第1撮像装置21Rおよび第2撮像装置21Lの形状が異なることから、これらを保持する一対の保持具30の空洞31bの形状も異なるものとなる。したがって、例えば第1撮像装置21Rを挿入可能に形成された第1の保持具30の空洞31b内には、第2撮像装置21Lを挿入することができない。このため、本実施形態では、撮像装置組み付け工程において、一対の撮像装置21の配置位置を間違えてしまうことを防止できる。
Further, in the present embodiment, since the shapes of the
(第3の実施形態)
以下に、本発明の第3の実施形態を説明する。以下では第1の実施形態との相違点のみを説明するものとし、第1の実施形態と同様の構成要素については同一の符号を付し、その説明を適宜に省略する。Third Embodiment
The third embodiment of the present invention will be described below. Hereinafter, only differences from the first embodiment will be described, and the same components as those of the first embodiment are denoted by the same reference numerals, and the description thereof will be appropriately omitted.
図14は、撮像装置組み付け工程において使用される挿入装置50を示す図である。本実施形態では、撮像装置組み付け工程において、挿入装置50が使用される。挿入装置50は、基台40から鉛直上方に立設された支柱51と、支柱51に対して着脱可能であり、かつ支柱51に沿って鉛直方向に移動可能なガイド部52と、を備える。
FIG. 14 is a view showing the
ガイド部52は、一対の保持具30を固定可能なクランプ部52aを備える。クランプ部52aに固定された状態の一対の保持具30は、基台40によって保持された枠部材12の上方において、鉛直方向に移動することができる。
The
よって、図14に示すように、クランプ部52aに固定された一対の保持具30より一対の撮像装置21を保持させることにより、枠部材12の上方において、一対の撮像装置21を鉛直方向に移動させることができる。すなわち、挿入装置50を用いることにより、一対の撮像装置21を、互いの相対位置を変えずに、同時に枠部材12の一対の貫通孔12a内に挿入することができる。
Therefore, as shown in FIG. 14, by holding the pair of
したがって、撮像装置組み付け工程において挿入装置50を用いれば、一対の撮像装置21の外周に塗布した硬化前の固定用樹脂13が、枠部材12の一対の貫通孔12a内以外の場所に付着してしまうことを防止できる。
Therefore, when the
なお、挿入装置50は、クランプ部52aに保持具30を固定した状態で、保持具30を光軸調整装置60に連結することができる。また、挿入装置50は、保持具30を光軸調整装置60に連結した後に、クランプ部52aによる保持具30の固定を解除し、基台40から取り外すことができる。よって、挿入装置50は、光軸調整装置60による保持具30の移動を妨げない。
The
なお、本発明は、前述した実施形態に限られるものではなく、請求の範囲及び明細書全体から読み取れる発明の要旨或いは思想に反しない範囲で適宜変更可能であり、そのような変更を伴う内視鏡もまた本発明の技術的範囲に含まれるものである。 The present invention is not limited to the above-described embodiment, and can be appropriately modified without departing from the scope or spirit of the invention as can be read from the claims and the entire specification, and it is an endoscope with such modifications. Mirrors are also within the scope of the present invention.
本出願は、2017年6月30日に日本国に出願された特願2017−129047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、図面に引用されたものとする。 This application is based on Japanese Patent Application No. 2017-129047 filed on Jun. 30, 2017 as a basis for claiming priority, and the above disclosure is made of the present specification and claims. It shall be quoted in the drawings.
本発明は、ステレオ撮影を行う一対の撮像装置を備える内視鏡、内視鏡製造ユニットおよび内視鏡の組立方法に関する。 The present invention relates to an endoscope provided with a pair of imaging devices that perform stereo imaging, an endoscope manufacturing unit, and a method of assembling an endoscope .
本発明の一態様による内視鏡は、挿入部に配置される枠部材と、前記枠部材に固定される対物レンズおよび撮像素子を備えた一対の撮像装置と、を有する内視鏡であって、前記一対の撮像装置のそれぞれは、前記対物レンズの光軸に沿って細長な柱状の形状を有し、前記光軸に直交する基端側に面した外周平面に、前記枠部材に前記撮像装置を固定する際に前記撮像装置を保持する保持具と当接する、突き当て面を有する。
また、本発明の一態様による内視鏡製造ユニットは、挿入部に配置される枠部材と、前記枠部材に固定される対物レンズおよび撮像素子を備え、前記対物レンズの光軸に沿って細長な柱状の形状を有し、前記光軸に直交する基端側に面した外周平面に突き当て面を有する、一対の撮像装置と、を具備する内視鏡を組み立てる内視鏡製造ユニットであって、付勢部材と、前記撮像装置を内側に挿入可能な空洞と、前記空洞内に挿入された前記撮像装置を前記付勢部材が生じる付勢力によって前記空洞の内壁面との間で挟持する腕部と、前記突き当て面と当接することにより前記撮像装置に対する前記光軸に沿う方向の位置決めをする先端と、を具備する一対の保持具を有する。
また、本発明の一態様による内視鏡の組立方法は、挿入部に配置される枠部材と、前記枠部材に固定される対物レンズおよび撮像素子を備え、前記対物レンズの光軸に沿って細長な柱状の形状を有する、一対の撮像装置と、を具備する内視鏡を組み立てる内視鏡の組立方法であって、前記枠部材に前記撮像装置を固定する際に、前記撮像装置の、前記光軸に直交する基端側に面した外周平面である突き当て面を、保持具に当接させ、前記保持具が有する付勢部材を具備した腕部の付勢力により前記撮像装置を挟持し、前記撮像装置を前記保持具で挟持した状態で、前記枠部材に対する前記撮像装置の前記光軸方向の位置決めを行う。
また、本発明の一態様による内視鏡は、対物レンズおよび撮像素子を備えた第1および第2の撮像装置を有する内視鏡であって、前記第1および第2の撮像装置は、それぞれの前記対物レンズの光軸に沿う方向の位置を決めるための、前記第1および第2の撮像装置のそれぞれの前記光軸に直交する面である突き当て面を有し、前記第1および第2の撮像装置の前記光軸は、所定の輻輳点で交差する。
An endoscope according to an aspect of the present invention is an endoscope having a frame member disposed in an insertion portion, and a pair of imaging devices provided with an objective lens and an imaging element fixed to the frame member, , wherein each of the pair of image pickup device along said optical axis of the objective lens has an elongated columnar shape, the outer peripheral plane facing the base end side orthogonal to the optical axis, the imaging to the frame member contact with the retainer that holds the imaging apparatus when fixing the device, that having a abutment surface.
Further, an endoscope manufacturing unit according to one aspect of the present invention includes a frame member disposed in an insertion portion, an objective lens and an imaging device fixed to the frame member, and is elongated along the optical axis of the objective lens An endoscope manufacturing unit for assembling an endoscope, comprising: a pair of imaging devices having a columnar shape and having a butting surface on an outer peripheral surface facing the proximal end side orthogonal to the optical axis Between the biasing member, a cavity into which the imaging device can be inserted inside, and the imaging device inserted into the cavity by the biasing force generated by the biasing member between the inner wall surface of the cavity It has a pair of holding fixtures provided with an arm and a tip for positioning in a direction along the optical axis with respect to the imaging device by coming into contact with the abutment surface.
In addition, according to one aspect of the present invention, there is provided an endoscope assembling method comprising: a frame member disposed in an insertion portion; and an objective lens and an imaging element fixed to the frame member, along the optical axis of the objective lens What is claimed is: 1. A method of assembling an endoscope comprising assembling an endoscope comprising: a pair of imaging devices having an elongated columnar shape, comprising the steps of: fixing the imaging device to the frame member; The abutting surface, which is an outer peripheral flat surface facing the base end side orthogonal to the optical axis, is brought into contact with the holder, and the image pickup apparatus is held by the urging force of the arm provided with the urging member of the holder. And positioning the optical axis direction of the imaging device with respect to the frame member in a state where the imaging device is held by the holder.
Further, an endoscope according to an aspect of the present invention is an endoscope having first and second imaging devices provided with an objective lens and an imaging element, wherein the first and second imaging devices are each And a butt surface which is a plane orthogonal to the optical axis of each of the first and second imaging devices for determining the position of the objective lens in the direction along the optical axis of the objective lens, The optical axes of the two imaging devices intersect at a predetermined convergence point.
Claims (1)
前記枠部材に固定される対物レンズおよび撮像素子を備えた一対の撮像装置と、を有する内視鏡であって、
前記一対の撮像装置のそれぞれは、前記対物レンズの光軸に沿って細長な柱状の形状であり、外周に、前記光軸に直交し基端方向に面する平面からなる突き当て面を有し、
前記突き当て面は、前記枠部材に前記撮像装置を固定する際に前記撮像装置を保持する保持具が当接することにより、前記撮像装置に対する前記保持具の前記光軸に沿う方向の位置決めをし、
前記保持具は、付勢部材と、前記撮像装置を内側に挿入可能な空洞と、前記空洞内に挿入された前記撮像装置を前記付勢部材が生じる付勢力によって前記空洞の内壁面との間で挟持する腕部と、を有する
ことを特徴とする内視鏡。A frame member disposed in the insertion portion;
An endoscope comprising: an objective lens fixed to the frame member; and a pair of imaging devices including an imaging device,
Each of the pair of imaging devices has a columnar shape elongated along the optical axis of the objective lens, and has, on the outer periphery, a butting surface consisting of a plane orthogonal to the optical axis and facing in the proximal direction ,
The abutting surface abuts a holder for holding the imaging device when fixing the imaging device to the frame member, thereby positioning the holder in a direction along the optical axis with respect to the imaging device. ,
The holder is provided between a biasing member, a cavity into which the imaging device can be inserted inside, and an inner wall surface of the cavity by the biasing force generated by the biasing member of the imaging device inserted into the cavity. And an arm portion for holding at an end portion of the endoscope.
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