KR101409523B1 - 촬상 모듈 및 촬상 모듈용 결상 렌즈 - Google Patents
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Abstract
플랜지부(12b)를 구비한 렌즈(12)를 갖는 결상 렌즈(10)와, 촬상 소자(20)를 갖는다. 상기 렌즈(12)의 외주부(12bo)는 촬상 소자(10)를 향해 직경이 커지도록 경사져 있다. 상기 렌즈(12)는 게이트 흔적이 촬상 소자 근방에 위치하도록 사출 성형되어 있다. 결상 렌즈(10)는 물체측일수록 직경이 작은 렌즈(11, 12)와 이들 렌즈의 외주부를 유지하는 프레임 부재(13)를 갖는다. 프레임 부재의 외주부(13o)는 촬상 소자측을 향해 직경이 커지는 경사부(13o1)를 갖는다. 프레임 부재의 내주부(13i)는 플랜지부의 외주부(12bo)와의 사이에 촬상 소자측을 향해 간극이 커지는 경사부(13i1)를 갖는다.
촬상 모듈, 결상 렌즈, 촬상 소자, 프레임 부재, 플랜지부
Description
본 발명은 플랜지부를 일체적으로 구비한 렌즈를 갖는 촬상 모듈 및 촬상 모듈용 결상 렌즈에 관한 것으로, 특히 내시경에 적합한 소형이고 박형인 촬상 모듈 및 촬상 모듈용 결상 렌즈에 관한 것이다.
종래, 촬상 모듈에 있어서는, 비용 및 제조 오차를 저감시키기 위해, 촬상 모듈을 구성하는 일부의 렌즈에 플랜지부를 일체적으로 구비하고, 부재 개수를 삭감하여 조립성을 좋게 하고자 하는 것이 제안되어 있다. 그와 같은 촬상 모듈로서는, 예를 들어 일본 특허 출원 공개 제2003-46825호에 기재된 것이 있다.
그런데, 렌즈에 플랜지부를 일체적으로 구비하면, 그만큼 렌즈가 직경 방향으로 커져, 촬상 모듈이 전체적으로 커진다.
또한, 플랜지부를 일체적으로 구비하는 경우에는 사출 성형으로 렌즈를 제조하지만, 형틀을 성형품으로부터 빼기 쉽게 하기 위해, 플랜지부의 측면을 테이퍼로 할 필요가 있다. 이로 인해, 플랜지부를 일체화한 사출 성형 렌즈는 직경 방향으로 더 커지고, 그와 같은 렌즈를 이용한 촬상 모듈은 전체적으로 더 커진다.
한편, 내시경 등에 이용되는 촬상 모듈에서는 환자로의 부담을 최대한 경감시키고, 또한 조작자의 조작성을 향상시키기 위해, 직경 방향을 최대한 소형화하는 것이 요구되고 있다. 따라서, 플랜지부를 일체적으로 구비한 렌즈를 갖는 촬상 모듈에 있어서는, 직경 방향의 대형화를 최대한 억제하여 소형화하는 것이 특히 중요하다.
그러나, 일본 특허 출원 공개 제2003-46825호에 기재된 촬상 모듈 등, 종래의 플랜지부를 일체적으로 구비한 렌즈를 갖는 렌즈를 구비한 촬상 모듈에는 플랜지부를 일체적으로 구비한 렌즈를 가지면서도 직경 방향을 최대한 소형화하기 위한 착상에 대해 제안된 것이 없다.
또한, 일반적으로 플랜지부를 일체적으로 구비한 렌즈를 갖는 촬상 모듈에서는, 조립 시에 플랜지부를 일체적으로 구비한 렌즈에 있어서의 플랜지의 단부를 촬상 소자의 촬상면 또는 그 근방에 맞대어 축 방향의 위치 조정을 행한다. 이로 인해, 축 방향의 위치 조정의 정밀도를 고정밀도한 것으로 하기 위해서는, 렌즈에 일체적으로 구비된 플랜지부의 정밀도가 요구된다.
그러나, 특허문헌 1에 기재된 촬상 모듈을 구성하는 플랜지가 일체적으로 구비된 렌즈 등, 종래의 플랜지를 일체적으로 구비한 렌즈에서는 광학적으로 작용하는 부위(렌즈부)의 근방에 게이트를 설치하고 있어, 용융 수지는 게이트 위치로부터 이격된 플랜지부의 단부까지 흐르는 도중에 온도가 저하되어 굳기 쉽다. 이로 인해, 플랜지부를 고정밀도로 형성하는 것이 가공상 어렵다.
본 발명은 플랜지를 일체적으로 구비한 렌즈를 가지면서도 직경 방향의 증대를 최대한 억제하여 소형화할 수 있고, 또한 플랜지의 축 방향을 고정밀도로 형성하여 조립 시에 있어서의 축 방향의 위치 결정을 고정밀도로 행하는 것이 가능한 촬상 모듈 및 촬상 모듈용 결상 렌즈를 제공하는 것을 목적으로 한다.
상기 목적을 달성하기 위해, 본 발명에 의한 촬상 모듈은 플랜지부를 구비한 렌즈를 갖는 결상 렌즈와, 상기 플랜지부를 구비한 렌즈의 후방에 배치된 촬상 소자를 갖는 촬상 모듈에 있어서, 가장 상기 촬상 소자측의 상기 플랜지부를 구비한 렌즈의 외주부가, 상기 촬상 소자측을 향함에 따라서 직경이 커지도록 경사져 있는 것을 특징으로 한다.
또한, 본 발명의 촬상 모듈에 있어서는, 상기 가장 상기 촬상 소자측의 상기 플랜지부를 구비한 렌즈가, 게이트 흔적이 상기 촬상 소자의 근방에 위치하도록 사출 성형으로 제조되어 있는 것이 바람직하다.
또한, 본 발명의 촬상 모듈에 있어서는, 상기 결상 렌즈가 2매 이상의 렌즈를 갖고, 상기 2매 이상의 렌즈에 있어서, 물체측에 가까운 렌즈일수록 직경이 작은 것이 바람직하다.
또한, 본 발명의 촬상 모듈에 있어서는, 상기 결상 렌즈가 상기 결상 렌즈에 구비되는 렌즈의 외주부를 유지하는 프레임 부재를 갖고, 상기 프레임 부재의 외주부가, 상기 촬상 소자측을 향함에 따라서 직경이 커지도록 경사진 경사부를 갖고 있는 것이 바람직하다.
또한, 본 발명의 촬상 모듈에 있어서는, 상기 프레임 부재의 내주부가, 상기 플랜지부를 구비한 렌즈에 있어서의 상기 플랜지부의 외주부와의 사이에 상기 촬상 소자측을 향함에 따라서 커지는 간극이 생기도록, 상기 촬상 소자측을 향함에 따라서 직경이 커지도록 경사진 경사부를 갖고 있는 것이 바람직하다.
또한, 본 발명의 촬상 모듈에 있어서는, 상기 프레임 부재가, 불투광성의 재료로 이루어지고, 상기 결상 렌즈에 구비되는 렌즈의 외주부의 대략 전체를 덮도록 배치되어 있는 것이 바람직하다.
또한, 본 발명의 촬상 모듈에 있어서는, 상기 프레임 부재가, 불투광성의 재료로 이루어지고, 상기 결상 렌즈에 구비되는 렌즈의 외주부의 일부를 덮도록 배치되고, 상기 결상 렌즈에 구비되는 렌즈의 외주부에 있어서의 상기 프레임 부재로 덮이지 않는 부위에 차광 부재가 배치되어 있는 것이 바람직하다.
또한, 본 발명의 촬상 모듈에 있어서는, 상기 차광 부재가, 흑색 도료가 배합된 접착제인 것이 바람직하다.
또한, 본 발명에 의한 촬상 모듈용 결상 렌즈는 플랜지부를 구비한 렌즈를 갖고, 상기 플랜지부를 구비한 렌즈를 촬상 소자의 전방에 배치된 상태에서 촬상 모듈에 이용되는 결상 렌즈에 있어서, 가장 촬상 소자측의 상기 플랜지부를 구비한 렌즈의 외주부가, 상기 촬상 소자측을 향함에 따라서 직경이 커지도록 경사져 있는 것을 특징으로 하고 있다.
또한, 본 발명의 촬상 모듈용 결상 렌즈에 있어서는, 상기 가장 상기 촬상 소자측의 상기 플랜지부를 구비한 렌즈가, 게이트 흔적이 상기 촬상 소자의 근방에 위치하도록 사출 성형으로 제조되어 있는 것이 바람직하다.
또한, 본 발명의 촬상 모듈용 결상 렌즈에 있어서는, 2매 이상의 렌즈를 갖고, 상기 2매 이상의 렌즈에 있어서, 물체측에 가까운 렌즈일수록 직경이 작은 것이 바람직하다.
또한, 본 발명의 촬상 모듈용 결상 렌즈에 있어서는, 상기 결상 렌즈에 구비되는 렌즈의 외주부를 유지하는 프레임 부재를 갖고, 상기 프레임 부재의 외주부가, 상기 촬상 소자측을 향함에 따라서 직경이 커지도록 경사진 경사부를 갖고 있는 것이 바람직하다.
또한, 본 발명의 촬상 모듈용 결상 렌즈에 있어서는, 상기 프레임 부재의 내주부가, 상기 플랜지부를 구비한 렌즈에 있어서의 상기 플랜지부의 외주부와의 사이에 상기 촬상 소자측을 향함에 따라서 커지는 간극이 생기도록, 상기 촬상 소자측을 향함에 따라서 직경이 커지도록 경사진 경사부를 갖고 있는 것이 바람직하다.
또한, 본 발명의 촬상 모듈용 결상 렌즈에 있어서는, 상기 프레임 부재가, 불투광성의 재료로 이루어지고, 상기 촬상 모듈용 결상 렌즈에 구비되는 렌즈의 외주부의 대략 전체를 덮도록 배치되어 있는 것이 바람직하다.
또한, 본 발명의 촬상 모듈용 결상 렌즈에 있어서는, 상기 프레임 부재가, 불투광성의 재료로 이루어지고, 상기 촬상 모듈용 결상 렌즈의 외주부의 일부를 덮도록 배치되고, 상기 촬상 모듈용 결상 렌즈의 외주부에 있어서의 상기 프레임 부재로 덮이지 않는 부위에 차광 부재가 배치되어 있는 것이 바람직하다.
또한, 본 발명의 촬상 모듈용 결상 렌즈에 있어서는, 상기 차광 부재가, 흑색 도료가 배합된 접착제인 것이 바람직하다.
또한, 본 발명의 촬상 모듈은 내시경용으로 구성되어 있는 것이 바람직하다.
또한, 본 발명의 촬상 모듈용 결상 렌즈는 내시경용으로 구성되어 있는 것이 바람직하다.
또한, 본 발명의 촬상 모듈에 있어서는, 가장 촬상 소자측의 렌즈의 광학부의 중심의 두께를 t1, 상기 가장 촬상 소자측의 렌즈의 광학면 면정상으로부터 촬상 소자까지의 거리를 t2로 하였을 때, 다음의 조건식 1을 만족시키는 것이 바람직하다.
[식1]
t2/t1 ≥ 0.8
또한, 본 발명의 촬상 모듈에 있어서는, 상기 프레임 부재의 내주부의 테이퍼각을 A, 상기 촬상 모듈용 결상 렌즈에 구비되는 렌즈의 외주부의 테이퍼각을 B로 하였을 때, 다음 조건식 2를 만족시키는 것이 바람직하다.
[식2]
A/B ≥ 1.5
또한, 본 발명의 촬상 모듈용 렌즈에 있어서는, 가장 촬상 소자측의 렌즈의 광학부의 중심의 두께를 t1, 상기 가장 촬상 소자측의 렌즈의 광학면 면정상으로부터 촬상 소자까지의 거리를 t2로 하였을 때, 다음의 조건식 1을 만족시키는 것이 바람직하다.
[식1]
t2/t1 ≥ 0.8
또한, 본 발명의 촬상 모듈용 렌즈에 있어서는, 상기 프레임 부재의 내주부의 테이퍼각을 A, 상기 촬상 모듈용 결상 렌즈에 구비되는 렌즈의 외주부의 테이퍼각을 B로 하였을 때, 다음의 조건식 2를 만족시키는 것이 바람직하다.
[식2]
A/B ≥ 1.5
본 발명의 촬상 모듈 및 촬상 모듈용 결상 렌즈에 따르면, 플랜지를 일체적으로 구비한 렌즈를 가지면서도 직경 방향의 증대를 최대한 억제하여 소형화할 수 있고, 또한 플랜지의 축 방향을 고정밀도로 형성하여 조립 시에 있어서의 축 방향의 위치 결정을 고정밀도로 행하는 것이 가능한 촬상 모듈 및 촬상 모듈용 결상 렌즈를 얻을 수 있다.
본 발명의 구성 및 이점뿐만 아니라 이 또는 다른 목적도 첨부된 도면과 연결하여 취해진 바람직한 실시예의 후속 상세한 설명으로부터 명백해질 것이다.
도1은 본 발명의 일 실시 형태에 관한 촬상 모듈의 개략 구성을 도시하는 설명도이다. 도2는 도1의 일 변형예에 관한 촬상 모듈의 개략 구성을 도시하는 설명도이다. 도3a는 도1 및 도2의 촬상 모듈에 있어서의 플랜지부를 일체적으로 구비한 렌즈를 사출 성형할 때에 있어서의 형틀의 기본 구조를 도시하는 설명도, 도3b 는 이 렌즈를 촬상 소자측에서 본 정면도이다.
본 실시 형태의 촬상 모듈은 결상 렌즈(10)와, 촬상 소자(20)를 갖고 구성되어 있다. 또한, 도1 및 도2 중 부호 30은 조리개이다.
결상 렌즈(10)는 물체측으로부터 차례로, 복수의 렌즈(11, 12)와, 프레임 부재(13)를 갖고 구성되어 있다.
렌즈(12)는 사출 성형에 의해 제조되어, 플랜지부(12b)를 렌즈부(12a)와 일체적으로 구비하고 있다. 도3a 중 부호 G는 사출 성형 시의 게이트 위치이다. 게이트(G)는 플랜지부(12b)에 있어서의 촬상 소자(20)의 근방이 되는 위치에 설치되어 있고, 플랜지부(12b)의 게이트(G)의 대응 부위에는 게이트 흔적(도시 생략)이 남아 있다. 또한, 렌즈(12)는 플랜지부(12b)의 외주부(12bo)가, 촬상 소자(20)측을 향함에 따라서 직경이 커지도록 경사져 있다.
렌즈(11)는 렌즈(12)보다도 작은 직경으로 구성되어 있다.
프레임 부재(13)는 불투광성의 재료로 제조되어 있다. 또한, 프레임 부재(13)는 렌즈(11, 12)의 외주부의 소정 영역을 유지하는[또한, 도2의 변형예에서는, 프레임 부재(13)는, 또한, 렌즈(11)의 물체 측면의 일부도 유지하고 있음] 동시에, 렌즈(11, 12)의 외주부의 대략 전체를 덮도록 배치되어 있다. 또한, 도시를 생략하였지만, 렌즈(12)의 플랜지부(12b)의 외주부(12bo)에 있어서의 프레임 부재(13)에 의해 덮이지 않는 부위에는 흑색 도료를 배합한 접착제 등의 차광 부재가 배치되어 있다. 또한, 프레임 부재(13)가 렌즈(11, 12)의 외주부 전체를 덮도록 해도 좋다.
프레임 부재(13)의 외주부(13o)는 촬상 소자(20)측을 향함에 따라서 직경이 커지도록 경사진 경사부(13o1)를 갖고 있다. 프레임 부재(13)의 내주부(13i)는 렌즈(12)에 있어서의 플랜지부(12b)의 외주부(12bo)와의 사이에 촬상 소자(20)측을 향함에 따라서 커지는 간극이 생기도록, 촬상 소자(20)측을 향함에 따라서 직경이 커지도록 경사진 경사부(13i1)를 갖고 있다.
이와 같이 구성된 본 실시 형태의 촬상 모듈에 따르면, 프레임 부재(13)의 외주부(13o)를, 촬상 소자(20)측을 향함에 따라서 직경이 커지도록 경사진 경사부(13o1)를 갖게 구성하였으므로, 촬상 소자(2)측의 외경(a)에 비해, 물체측(선단부측)의 외경(b)이 작아진다. 이로 인해, 플랜지부(12b)를 구비한 렌즈(12)를 가진 촬상 모듈에 있어서의 전체의 외경을 물체측을 향해 최대한 소형화할 수 있고, 전체를 대형화시키지 않고 촬상 모듈의 물체측에 노즐이나 LED를 배치하기 위한 공간을 확보할 수 있다.
또한, 렌즈(12)의 외주부를, 촬상 소자(20)측을 향함에 따라서 직경이 커지도록 경사지게 하고, 프레임 부재(13)의 내주부(13i)를, 렌즈(12)에 있어서의 플랜지부(12b)의 외주부(12bo)와의 사이에 촬상 소자(20)측을 향함에 따라서 커지는 간극이 생기도록, 촬상 소자(20)측을 향함에 따라서 직경이 커지도록 경사진 경사부(13i1)를 갖게 구성하였으므로, 플랜지부(12b)를 구비한 렌즈(12)를 가진 촬상 모듈 전체의 촬상 소자(20) 근방의 외경을 최대한 소형화할 수 있어, 전체를 대형화시키지 않고 촬상 모듈의 물체측에 노즐이나 LED를 배치하는 공간을 확보할 수 있다.
또한, 프레임 부재(13)의 내주부(13i)에 있어서의 경사부(13i1)의 테이퍼각도를 A, 결상 렌즈(10)에 구비되는 렌즈(12)의 외주부(12bo)의 테이퍼각을 B로 하였을 때, 다음의 조건식 2를 만족시키면, 확실하게 간극을 확보할 수 있어 바람직하다.
[식2]
A/B ≥ 1.5
또한, 게이트 흔적이 촬상 소자(20)의 근방에 위치하도록 렌즈(12)를 사출 성형할 때의 게이트(G)를 플랜지부(12b)에 있어서의 촬상 소자(20)의 근방이 되는 위치에 설치하였으므로, 렌즈(12)의 사출 성형에 사용하는 형틀의 구조는, 도3a 및 도3b에 도시한 바와 같이 플랜지부(12b)의 단부(12be) 및 촬상 소자(20)로의 맞댐부(12be')를 형성하는 형틀(M1)과, 플랜지부(12b) 및 렌즈부(12a)의 내측을 형성하는 형틀(M2)과, 플랜지부(12b) 및 렌즈부(12a)의 물체측을 형성하는 형틀(M3)과, 플랜지부(12b)의 외측을 형성하는 형틀(M4)로 둘러싸는 구조가 되고, 형틀(M1)의 촬상 소자(20)로의 맞댐부(12be')를 형성하는 부위를 축 방향으로 짧게 하여, 게이트(G)로부터의 용융 수지의 유로를 최대한 짧게 할 수 있다. 이로 인해, 플랜지부(12b)에 있어서의 촬상 소자(20)로의 맞댐부(12be')의 축 방향의 가공이 쉬워져, 가공 정밀도를 고정밀도화 하는 것이 가능해진다.
또한, 가장 촬상 소자(20)측의 렌즈인 렌즈(12)의 렌즈부(12a)의 중심의 두께를 t1, 렌즈(12)의 촬상 소자(20)측의 렌즈면 면정상으로부터 촬상 소자까지의 거리를 t2로 하였을 때, 다음의 조건식 1을 만족시키면, 플랜지부(12b)가 축 방향 으로 길어지기 때문에, 외주부(12bo)에 설치되는 테이퍼에 의한, 촬상 모듈에 있어서의 전체의 외경의 물체측을 향한 소형화의 효과를 보다 크게 얻을 수 있다.
[식1]
t2/t1 ≥ 0.8
(제1 실시예 및 제2 실시예)
이와 같은 본 실시 형태의 촬상 모듈의 효과는 커브 셀 내시경이나 일반 내시경 등 소형화가 요구되고 있는 광학 장치에 이용한 경우에 현저한 것이 된다.
도4a 및 도4b와 도5a 및 도5b는 각각 본 발명의 제1 실시예 및 제2 실시예에 관한 촬상 모듈을 구비한 캡슐 내시경의 주요부 개략 구성을 도시하는 도면이고, 도4a는 물체측에서 본 내시경의 평면도, 도4b는 도4a의 A-A 선을 따르는 단면도이다.
도4의 캡슐 내시경은 투명 커버(41)와, 복수의, 예를 들어 LED로 이루어지는 조명 부재(42)와, 촬상 모듈을 갖고 있다.
투명 커버(41)는 내시경 본체 하우징(43)의 선단부에 설치되어 있다.
촬상 모듈은 기본적 구성이 도1에 나타낸 본 실시 형태의 촬상 모듈과 마찬가지로 구성되어 있다. 또한, 도4b 중 부호 21은 촬상 소자의 촬상면을 덮는 커버 글래스이다.
내시경 본체 하우징(43)의 선단부 내부에는 기판부(44)가 설치되어 있다. 촬상 모듈은 기판부(44)의 중앙부에 설치되고, 또한 조명 부재(42)가 기판부(44)에 있어서의 촬상 모듈과 내시경 본체 하우징(43) 사이에 환형으로 배치되어 설치되어 있다.
또한, 도4a 및 도4b의 커브 셀 내시경에서는, 가장 촬상 소자(20)측에 배치되는 렌즈(12)는 렌즈부(12a)의 중심의 두께(t1)가 1 ㎜, 광학면 면정상으로부터 촬상 소자(20)까지의 거리(t2)가 1.3 ㎜이고, t2/t1 = 1.3으로 되어 있다.
또한, 프레임 부재(13)의 내주부(13i)에 있어서의 경사부(13i1)의 테이퍼각(A)이 10도, 렌즈(12)에 있어서의 플랜지부(12b)의 외주부(12bo)의 테이퍼각(B)이 5도이고, A/B = 2로 되어 있다.
도5a 및 도5b의 캡슐 내시경은 촬상 모듈의 기본적 구성이 도2에 나타낸 본 실시 형태의 변형예의 촬상 모듈과 마찬가지로 구성되어 있다. 그 밖의 구성은, 도4의 캡슐 내시경과 거의 동일하다.
(제3 실시예)
도6은 본 발명의 제3 실시예에 관한 촬상 모듈을 구비한 캡슐 내시경의 주요부 개략 구성을 도시하는 단면도이다.
제3 실시예의 캡슐 내시경은 촬상 모듈의 기본적 구성이 도1에 나타낸 본 실시 형태의 촬상 모듈과 마찬가지로 구성되어 있다.
본 실시예에서는, 가장 촬상 소자(20)측에 배치되는 렌즈(12)는 렌즈부(12a)의 중심의 두께(t1)가 1.15 ㎜, 촬상 소자(20)측의 광학면 면정상으로부터 촬상 소자(20)까지의 거리(t2)가 1.15 ㎜이고, t2/t1 = 1로 되어 있다.
또한, 프레임 부재(13)의 내주부(13i)에 있어서의 경사부(13i1)의 테이퍼각(A)이 6도, 렌즈(12)에 있어서의 플랜지부(12b)의 외주부(12bo)의 테이퍼각(B)이 4도이고, A/B = 1.5로 되어 있다.
(제4 실시예)
도7은 본 발명의 제4 실시예에 관한 촬상 모듈을 구비한 캡슐 내시경의 주요부 개략 구성을 도시하는 단면도이다.
제4 실시예의 커브 셀 내시경은 촬상 모듈의 기본적 구성이 도2에 나타낸 본 실시 형태의 변형예의 촬상 모듈과 마찬가지로 구성되어 있다.
본 실시예에서는, 가장 촬상 소자(20)측에 배치되는 렌즈(12)는 렌즈부(12a)의 중심의 두께(t1)가 0.8 ㎜, 촬상 소자(20)측의 광학면 면정상으로부터 촬상 소자(20)까지의 거리(t2)가 0.65 ㎜이고, t2/t1 = 0.8125로 되어 있다.
또한, 프레임 부재(13)의 내주부(13i)에 있어서의 경사부(13i1)의 테이퍼각(A)이 9도, 렌즈(12)에 있어서의 플랜지부(12b)의 외주부(12bo)의 테이퍼각(B)이 3도이고, A/B = 3으로 되어 있다.
내시경과 같은 소형의 관찰 장치의 경우, 촬상 모듈의 주위에 조명 부재 등을 배치할 수밖에 없다. 한편, 조명 부재는 규격화되어 있어 임의의 소형화가 어렵다. 또한, 캡슐 내시경과 같은 인체 내부를 관찰하는 장치에 있어서는, 아주 약간이라도 소형화에 의한 환자로의 부담 경감도가 매우 크다.
그런데, 도4 내지 도7에 나타낸 제1 내지 제4 실시예의 캡슐 내시경에 따르면, 본 실시 형태의 촬상 모듈을 이용하였으므로, 촬상 모듈 전체의 직경을 최대한 소형화할 수 있다. 이에 의해, 그 주위에 배치하는 광학 부재의 배치 공간을 충분히 확보하면서 캡슐 내시경 전체를 소형화할 수 있다.
또한, 렌즈(12)의 플랜지부(12b)의 맞댐부(12be)를 고정밀도로 형성할 수 있고, 제조 시에 있어서 촬상 소자(20)에 대해 고정밀도로 위치 결정할 수 있다.
또한, 상기 실시 형태에 있어서는, 촬상 모듈에 대해 설명하였지만, 결상 렌즈(10)를 하나의 촬상 모듈용 유닛으로 하고, 이것에 임의의 촬상 소자를 조합해도, 촬상 모듈과 동일한 작용 효과를 얻을 수 있다.
또한, 결상 렌즈(10)는 2개의 렌즈(11, 12)로 이루어지는 구성으로 한정되지 않고, 3개 이상의 렌즈로 구성해도 좋다. 또한, 그 경우에는 가장 촬상 소자에 가까운 렌즈를 상기 실시 형태에 있어서의 렌즈(12)와 동일한 플랜지부를 갖는 렌즈로서 구성하면 된다.
본 발명의 촬상 모듈은, 예를 들어 캡슐 내시경이나 일반 내시경 등 소형화이고 또한 고정밀도가 요구되는 소형 촬상 소자를 구비한 관찰 장치를 제조 및 사용하는 분야에 유용하다.
도1은 본 발명의 일 실시 형태에 관한 촬상 모듈의 개략 구성을 도시하는 설명도.
도2는 도1의 일 변형예에 관한 촬상 모듈의 개략 구성을 도시하는 설명도.
도3a 및 도3b는 도1 및 도2의 촬상 모듈에 있어서의 플랜지부를 일체적으로 구비한 렌즈의 설명도이고, 이 렌즈를 사출 성형할 때에 있어서의 형틀의 기본 구조 및 이 렌즈를 촬상 소자측에서 본 형상을 각각 도시하고 있는 도면.
도4a 및 도4b는 본 발명의 제1 실시예에 관한 촬상 모듈을 구비한 캡슐 내시경의 주요부 개략 구성을 도시하고, 물체측에서 본 내시경의 평면도 및 도4a의 A-A 선을 따르는 단면도.
도5a 및 도5b는 본 발명의 제2 실시예에 관한 촬상 모듈을 구비한 캡슐 내시경의 주요부 개략 구성을 도시하고, 물체측에서 본 내시경의 평면도 및 도5a의 A-A 선을 따르는 단면도.
도6은 본 발명의 제3 실시예에 관한 촬상 모듈을 구비한 캡슐 내시경의 주요부 개략 구성을 도시하는 단면도.
도7은 본 발명의 제4 실시예에 관한 촬상 모듈을 구비한 캡슐 내시경의 주요부 개략 구성을 도시하는 단면도.
<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>
10 : 결상 렌즈
11, 12 : 렌즈
12a : 렌즈부
12b : 플렌지부
13 : 프레임 부재
20 : 촬상 소자
Claims (22)
- 플랜지부를 구비한 렌즈를 갖는 결상 렌즈와, 상기 플랜지부를 구비한 렌즈의 후방에 배치된 촬상 소자를 갖는 촬상 모듈에 있어서,상기 플랜지부를 구비한 렌즈의 외주부가, 상기 촬상 소자측을 향함에 따라서 직경이 커지도록 경사져 있고,상기 결상 렌즈가, 상기 결상 렌즈에 구비되는 렌즈의 외주부를 유지하는 프레임 부재를 갖고,상기 프레임 부재의 내주부가, 상기 플랜지부를 구비한 렌즈에 있어서의 상기 플랜지부의 외주부와의 사이에 상기 촬상 소자측을 향함에 따라서 커지는 간극이 생기도록, 상기 촬상 소자측을 향함에 따라서 직경이 커지도록 경사진 경사부를 갖고 있는 것을 특징으로 하는 촬상 모듈.
- 제1항에 있어서, 상기 플랜지부를 구비한 렌즈가, 게이트 흔적이 상기 촬상 소자의 근방에 위치하도록 사출 성형으로 제조되어 있는 것을 특징으로 하는 촬상 모듈.
- 제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 결상 렌즈가 2매 이상의 렌즈를 갖고,상기 2매 이상의 렌즈에 있어서, 물체측에 가까운 렌즈일수록 직경이 작은 것을 특징으로 하는 촬상 모듈.
- 제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 프레임 부재의 외주부가, 상기 촬상 소자측을 향함에 따라서 직경이 커지도록 경사진 경사부를 갖고 있는 것을 특징으로 하는 촬상 모듈.
- 삭제
- 제4항에 있어서, 상기 프레임 부재가 불투광성의 재료로 이루어지고, 상기 결상 렌즈에 구비되는 렌즈의 외주부의 전체를 덮도록 배치되어 있는 것을 특징으로 하는 촬상 모듈.
- 제4항에 있어서, 상기 프레임 부재가 불투광성의 재료로 이루어져 있고, 상기 결상 렌즈에 구비되는 렌즈의 외주부의 일부를 덮도록 배치되고,상기 결상 렌즈에 구비되는 렌즈의 외주부에 있어서의 상기 프레임 부재로 덮이지 않는 부위에 차광 부재가 배치되어 있는 것을 특징으로 하는 촬상 모듈.
- 제7항에 있어서, 상기 차광 부재가, 흑색 도료가 배합된 접착제인 것을 특징으로 하는 촬상 모듈.
- 플랜지부를 구비한 렌즈를 갖고, 상기 플랜지부를 구비한 렌즈를 촬상 소자의 전방에 배치된 상태에서 촬상 모듈에 이용되는 결상 렌즈에 있어서,상기 플랜지부를 구비한 렌즈의 외주부가, 상기 촬상 소자측을 향함에 따라서 직경이 커지도록 경사져 있고,상기 촬상 모듈용 결상 렌즈에 구비되는 렌즈의 외주부를 유지하는 프레임 부재를 갖고,상기 프레임 부재의 내주부가, 상기 플랜지부를 구비한 렌즈에 있어서의 상기 플랜지부의 외주부와의 사이에 상기 촬상 소자측을 향함에 따라서 커지는 간극이 생기도록, 상기 촬상 소자측을 향함에 따라서 직경이 커지도록 경사진 경사부를 갖고 있는 것을 특징으로 하는 촬상 모듈용 결상 렌즈.
- 제9항에 있어서, 상기 플랜지부를 구비한 렌즈가, 게이트 흔적이 상기 촬상 소자의 근방에 위치하도록 사출 성형으로 제조되어 있는 것을 특징으로 하는 촬상 모듈용 결상 렌즈.
- 제9항 또는 제10항에 있어서, 2매 이상의 렌즈를 갖고,상기 2매 이상의 렌즈에 있어서, 물체측에 가까운 렌즈일수록 직경이 작은 것을 특징으로 하는 촬상 모듈용 결상 렌즈.
- 제9항 또는 제10항에 있어서, 상기 프레임 부재의 외주부가, 상기 촬상 소자측을 향함에 따라서 직경이 커지도록 경사진 경사부를 갖고 있는 것을 특징으로 하는 촬상 모듈용 결상 렌즈.
- 삭제
- 제12항에 있어서, 상기 프레임 부재가, 불투광성의 재료로 이루어지고, 상기 촬상 모듈용 결상 렌즈에 구비되는 렌즈의 외주부의 전체를 덮도록 배치되어 있는 것을 특징으로 하는 촬상 모듈용 결상 렌즈.
- 제12항에 있어서, 상기 프레임 부재가, 불투광성의 재료로 이루어져 있고, 상기 촬상 모듈용 결상 렌즈에 구비되는 렌즈의 외주부의 일부를 덮도록 배치되고,상기 촬상 모듈용 결상 렌즈에 구비되는 렌즈의 외주부에 있어서의 상기 프레임 부재로 덮이지 않는 부위에 차광 부재가 배치되어 있는 것을 특징으로 하는 촬상 모듈용 결상 렌즈.
- 제15항에 있어서, 상기 차광 부재가, 흑색 도료가 배합된 접착제인 것을 특징으로 하는 촬상 모듈용 결상 렌즈.
- 제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 촬상 모듈이 내시경용으로 구성되어 있는 것을 특징으로 하는 촬상 모듈.
- 제9항 또는 제10항에 있어서, 상기 촬상 모듈용 결상 렌즈가 내시경용으로 구성되어 있는 것을 특징으로 하는 촬상 모듈용 결상 렌즈.
- 제1항에 있어서, 상기 플랜지부를 구비한 렌즈의 광학부의 중심의 두께를 t1, 상기 광학부의 촬상 소자측의 면정상으로부터 촬상 소자까지의 거리를 t2로 하였을 때, 다음의 조건식을 만족시키는 것을 특징으로 하는 촬상 모듈.t2/t1 ≥ 0.8
- 제1항에 있어서, 상기 프레임 부재의 내주부의 테이퍼각을 A, 상기 결상 렌즈에 구비되는 렌즈의 외주부의 테이퍼각을 B로 하였을 때, 다음의 조건식을 만족시키는 것을 특징으로 하는 촬상 모듈.A/B ≥ 1.5
- 제9항에 있어서, 상기 플랜지부를 구비한 렌즈의 광학부의 중심의 두께를 t1, 상기 광학부의 촬상 소자측의 면정상으로부터 촬상 소자까지의 거리를 t2로 하였을 때, 다음의 조건식을 만족시키는 것을 특징으로 하는 촬상 모듈용 결상 렌즈.t2/t1 ≥ 0.8
- 제9항에 있어서, 상기 프레임 부재의 내주부의 테이퍼각을 A, 상기 촬상 모듈용 결상 렌즈에 구비되는 렌즈의 외주부의 테이퍼각을 B로 하였을 때, 다음의 조건식을 만족시키는 것을 특징으로 하는 촬상 모듈용 결상 렌즈.A/B ≥ 1.5
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