WO2016132656A1 - 医療用観察装置及び医療用観察装置のレンズ鏡筒 - Google Patents

医療用観察装置及び医療用観察装置のレンズ鏡筒 Download PDF

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WO2016132656A1
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lens barrel
unit
observation apparatus
medical observation
eccentric
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PCT/JP2015/086485
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French (fr)
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啓史 小林
森　裕之
隆史 加藤
元重 伊東
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ソニー株式会社
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    • H04N—PICTORIAL COMMUNICATION, e.g. TELEVISION
    • H04N23/00—Cameras or camera modules comprising electronic image sensors; Control thereof
    • H04N23/60—Control of cameras or camera modules

Definitions

  • the present technology relates to a technical field of a medical observation apparatus used in the medical field and a lens barrel of the medical observation apparatus, which includes a lens barrel unit having an imaging optical system for imaging a subject and an element unit having an imaging element.
  • a medical observation apparatus that improves the efficiency of surgery by observing an affected area of a patient in surgery, treatment, examination, or the like in a medical institution such as a hospital.
  • a medical observation apparatus is attached to the tip of a robot arm or the like, for example, and operates the arm so as to set the necessary direction and angle so that the affected part of the patient can be observed from a desired direction. Used in a state where it is used or held by a practitioner. Images and videos captured by the medical observation apparatus are displayed on a display unit such as a monitor or a display.
  • Such a medical observation apparatus includes an imaging optical system that captures an image of a subject and an image sensor that photoelectrically converts an image of the subject captured by the imaging optical system.
  • the imaging optical system is disposed in a housing, and the image sensor is an element.
  • There is a structure in which a housing and an element holder are combined by being held by a holder see, for example, Patent Document 1 and Patent Document 2).
  • the medical observation apparatus since the medical observation apparatus is used in operations such as surgery, treatment, and inspection, a sterilization process called an autoclave is performed before the operation.
  • the autoclave is performed, for example, by being left at a high temperature of 100 ° C. or higher for about 10 minutes. Therefore, the medical observation apparatus needs to be configured to withstand high temperatures, but to ensure heat resistance. If the casing is formed of a metal material, the weight reduction of the medical observation apparatus is hindered. In particular, when the medical observation apparatus is used by being held by a practitioner, it is extremely important to reduce the weight.
  • the housing in which the imaging optical system is arranged and the element holder for holding the imaging element are formed of a material that has heat resistance corresponding to the autoclave and can be reduced in weight.
  • the image sensor is attached to and held by the element holder by bonding or the like, it is necessary to ensure good performance of the image sensor by forming the element holder from a material suitable for bonding or the like.
  • the lens barrel of the medical observation apparatus includes a barrel unit having an imaging optical system for imaging a subject and a housing in which the imaging optical system is arranged, and imaging by the imaging optical system.
  • An image sensor that photoelectrically converts an image of a subject that has been captured and an element unit that includes an element holder that holds the image sensor, wherein the casing is made of a resin material, and the element holder is made of a material different from that of the casing It is formed.
  • the housing in which the imaging optical system is arranged is formed of the resin material, and the element holder for holding the imaging device is formed of a material different from that of the housing.
  • At least one lens is provided in the imaging optical system, and a moving frame that holds at least one of the lenses and moves in the optical axis direction is provided.
  • a moving frame that holds the lens and moves in the optical axis direction is formed of the resin material.
  • the lens held by the moving frame is moved in the optical axis direction as the moving frame is moved to perform autofocusing.
  • the lens is moved in the optical axis direction along with the movement of the moving frame formed of the resin material, and auto focusing is performed.
  • a drive shaft whose axial direction is the optical axis direction and a guide shaft arranged in a state parallel to the drive shaft are provided, and the movement It is preferable that the frame is supported by the drive shaft and the guide shaft, and the moving frame is guided and moved by the guide shaft by a driving force transmitted from the drive shaft.
  • a linear motion drive is performed in which the moving frame and the lens are moved in the optical axis direction by the driving force transmitted from the driving shaft.
  • At least two eccentric pins for positioning in a plane perpendicular to the optical axis direction of the lens barrel unit and the element unit are provided, and the lens barrel At least two pin insertion holes are formed in the unit, at least two pin insertion holes are formed in the element unit, a part of the eccentric pin is inserted into the pin insertion hole, and the other part is the pin insertion hole. It is preferable that at least one of the eccentric pins is rotated around the axis to adjust the position of the element unit with respect to the lens barrel unit, and at least one of the pin insertion holes is formed in a long hole shape.
  • the lens barrel unit or the element unit is expanded or contracted by the external environment and one of the lens barrel unit and the element unit is displaced with respect to the other, the lens barrel unit or the element unit according to the change in the external environment Displacement is allowed.
  • the eccentric pin is inserted into the pin insertion hole and inserted into the pin insertion hole, and is eccentric with respect to the insertion shaft portion. It is desirable that the eccentric shaft portion is provided, and the eccentric amount of the eccentric shaft portion with respect to the insertion shaft portion is the same in all the eccentric pins.
  • the lens barrel unit and the element unit are in the optical axis direction in a state where the lens barrel unit and the element unit are positioned by the eccentric pin.
  • the screws are connected by fastening screws.
  • a holding spring that presses the element unit against the barrel unit is supported by the fastening screw.
  • a screw hole into which the fastening screw is screwed is formed in the barrel unit, and the fastening screw is inserted into the element unit. It is desirable that an insertion hole is formed and the diameter of the screw insertion hole is larger than the diameter of the fastening screw.
  • the fastening screw is displaced relative to the screw insertion hole.
  • a medical observation apparatus photoelectrically converts an image of a subject captured by the imaging optical system, and a lens barrel unit having an imaging optical system that captures an image of the subject and a casing in which the imaging optical system is disposed.
  • an element unit having an element holder for holding the image pickup element, the casing is formed of a resin material, and the element holder is formed of a material different from that of the casing.
  • the housing in which the imaging optical system is arranged is formed of the resin material, and the element holder for holding the imaging device is formed of a material different from that of the housing.
  • the casing in which the imaging optical system is disposed is formed of a resin material, and the element holder that holds the imaging element is formed of a material different from that of the casing, so that the weight can be reduced. At the same time, good performance of the image sensor can be ensured.
  • FIGS. 2 to 18 show an embodiment of the medical observation apparatus of the present technology and the lens barrel of the medical observation apparatus, and this figure is an exploded perspective view of the medical observation apparatus.
  • It is sectional drawing of a medical observation apparatus.
  • It is a perspective view of a lens barrel.
  • FIG. 4 is a perspective view showing the lens barrel when viewed from a direction different from that in FIG. 3.
  • It is a perspective view of a lens barrel shown in a state where a lens barrel unit and an element unit are separated.
  • It is a front view, such as a moving frame which shows a part in cross section.
  • FIG. 5 is a schematic rear view showing a state where the lens barrel unit and the element unit are positioned and the lens barrel unit and the element unit are coupled by the attachment body.
  • FIG. 5 is an expansion perspective view of an attachment body.
  • the medical observation apparatus is a medical observation apparatus that can perform moving image shooting and still image shooting, and the direction connecting the lens and the image sensor is the optical axis direction.
  • the optical axis direction is the front-rear direction
  • predetermined directions orthogonal to the optical axis direction are the vertical direction and the left-right direction.
  • the subject side is assumed to be the front
  • the direction in which the subject image is captured is assumed to be the rear.
  • the lens group shown below may include one or a plurality of lenses and other optical elements such as a diaphragm and an iris in addition to the lens group including one or a plurality of lenses.
  • the medical observation apparatus 100 includes a lens barrel 2 arranged inside an outer casing 1.
  • the outer casing 1 is made of a metal material such as titanium, and includes a concave case body 3 opened to the rear and a shallow concave cover body 4 opened to the front.
  • the case body 3 and the cover body 4 are arranged in the front-rear direction. It is constituted by being combined.
  • the outer casing 1 has a function of protecting the lens barrel 2 and also functions as a gripping part that is held by the practitioner.
  • a manual focus ring 5 is rotatably supported at the front end of the case body 3.
  • An insertion portion 6 in which a relay lens (not shown) is arranged is attached to the front end portion of the case body 3.
  • the insertion unit 6 is inserted into an affected area of a patient, and an image or video of the affected area is taken by the lens barrel 2 through the insertion unit 6.
  • the photographed image and video are displayed on a monitor (not shown), and the practitioner performs the procedure while confirming the image and video displayed on the monitor.
  • An insertion hole 4 a is formed in the rear surface portion of the cover body 4.
  • a cable (not shown) for supplying power to the lens barrel 2 and transmitting / receiving a signal related to an image or video captured by the lens barrel 2 is inserted into the insertion hole 4a.
  • the lens barrel 2 is formed by coupling a barrel unit 7 and an element unit 8 in the front-rear direction (see FIGS. 3 to 6).
  • the lens barrel unit 7 has a housing 9 and required parts such as an imaging optical system having a plurality of lenses (described later) disposed inside and outside the housing 9.
  • the housing 9 is formed of a resin material with excellent heat resistance, such as polyethersulfone (PES), and contains carbon.
  • PES polyethersulfone
  • the housing 9 is configured by connecting a front cabinet 10 and a back cabinet 11 at the front and rear.
  • the front cabinet 10 has a plate-like base plate portion 12 that faces in the front-rear direction and a lens holding portion 13 that protrudes forward from a portion other than the lower end portion of the base plate portion 12, and the lens holding portion 13 passes through the front and rear. It is formed in a substantially cylindrical shape.
  • a plurality of lenses 14, 14,... are arranged in the optical axis direction (front-rear direction) inside the lens holding unit 13, and the lenses 14, 14,. .
  • a diaphragm 15 is held at the front end portion of the lens holding portion 13.
  • the back cabinet 11 is formed in a box shape that opens forward and downward, and includes a top surface portion 16 that faces in the vertical direction, a rear surface portion 17 that faces in the front-rear direction, side surface portions 18 and 18 that face in the left-right direction, and lower end portions of the rear surface portion 17. And an arrangement portion 19 protruding rearward.
  • the arrangement part 19 is formed in a box shape opened downward.
  • the heat sinks 20, 20,... are attached to the outer surface of the top surface portion 16 and the outer surfaces of the side surface portions 18, 18, respectively.
  • two heat radiation plates 20 and 20 are attached to the top surface portion 16, and one heat radiation plate 20 and 20 are attached to each of the side surface portions 18 and 18, for example.
  • Heat is released from the heat sinks 20, 20,..., And the temperature rise in each part of the housing 9 is suppressed when the temperature rises.
  • the element unit 8 is driven, a large amount of heat is transmitted to the back cabinet 11 from an imaging element (to be described later) of the element unit 8, and when the element unit 8 is driven, the housing 9 is radiated from the heat radiation plates 20, 20.
  • the temperature rise in each part of the image sensor is suppressed, and a stable driving state of the image sensor is ensured.
  • the housing 9 contains carbon, high heat conductivity in the housing 9 is ensured and the strength of the housing 9 is improved.
  • An arrangement recess 21 opened rearward is formed on the upper end side of the rear surface portion 17, and a transmission hole 22 penetrating back and forth is formed in a portion forming the arrangement recess 21.
  • a communication hole 23 is formed at a position near the lower end of the rear surface portion 17, and the communication space 23 communicates the internal space 11 a that is the space on the front side of the rear surface portion 17 in the housing 9 with the space inside the arrangement portion 19. Yes.
  • Screw holes 24, 24, 24 are formed in the outer peripheral portion of the rear surface portion 17. The screw holes 24, 24, 24 are opened rearward.
  • a first pin insertion hole 25 and a second pin insertion hole 26 that are opened to the rear are formed in the rear surface portion 17.
  • the first pin insertion hole 25 is formed in a circular shape, for example, located at the upper end of the rear surface portion 17, and the second pin insertion hole 26 is also formed in a circular shape, for example, the first pin insertion hole 25 It is located on one side of the rear surface portion 17 below.
  • guide shafts 27, 27 formed of a metal material are arranged (see FIGS. 6 to 8).
  • the guide shafts 27 and 27 are respectively disposed at the upper end and the lower end in the internal space 11a, and both end portions in the axial direction are attached to the lens holding portion 13 and the rear surface portion 17, respectively.
  • a mounting plate 28 is attached to the lower end of the back cabinet 11.
  • the mounting plate 28 has a connecting surface portion 28a that faces up and down and extends vertically, a support surface portion 28b that protrudes upward from the front end portion of the connecting surface portion 28a, and an attachment surface portion 28c that protrudes upward from the rear end portion of the connecting surface portion 28a. is doing.
  • the attachment surface portion 28c is located at the front end portion inside the arrangement portion 19, and the support surface portion 28b is located at the front end portion in the internal space 11a.
  • a drive motor 29 is attached to the rear surface of the attachment surface portion 28 c of the attachment plate 28, and the drive motor 29 is, for example, a stepping motor and is arranged in the arrangement portion 19.
  • the drive shaft (output shaft) of the drive motor 29 is provided as a lead screw 30, and the lead screw 30 is positioned in the internal space 11a through the mounting surface portion 28c, and the front end portion is supported by the support surface portion 28b.
  • the lead screw 30 is made of a metal material.
  • a moving frame 31 is slidably supported on the guide shafts 27 and 27.
  • the moving frame 31 is formed of a resin material having excellent heat resistance, such as polyether sulfone, and has a lens holding part 32 facing in the front-rear direction and a connecting protrusion 33 protruding rearward from the lower end of the lens holding part 32.
  • a support shaft portion 34 coupled to the connection protrusion 33 and a sleeve portion 35 protruding rearward from the connection protrusion 33 are provided.
  • the lens holding portion 32 is formed in an annular shape except for the lower end portion.
  • a focus lens 36 made of, for example, a glass material is held on the annular portion of the lens holding portion 32.
  • a spring support piece 32 a protruding rearward is provided at a position near the lower end of the lens holding portion 32.
  • the connecting protrusion 33 has a protrusion 33a protruding rearward from the lens holding part 32 and a coupling protrusion 33b protruding laterally from the rear end of the protrusion 33a.
  • the support shaft portion 34 is formed in a round shaft shape extending in the front-rear direction, the front end portion is coupled to the lower end portion of the lens holding portion 32, and the rear end portion is coupled to the coupling protrusion 33b.
  • the sleeve portion 35 is formed in a substantially cylindrical shape whose axial direction is the front-rear direction, and protrudes rearward from the protruding portion 33a.
  • the upper end portion of the lens holding portion 32 and the sleeve portion 35 are slidably supported by the guide shafts 27 and 27, respectively, guided by the guide shafts 27 and 27, and integrated with the focus lens 36 in the optical axis direction. It is possible to move in the (front-rear direction).
  • the focus lens 36 is attached to the lens holding portion 32 with adhesives 37, 37, 37 (see FIGS. 8 and 9).
  • the adhesives 37, 37, and 37 are made of a material that has elasticity and whose adhesive strength does not easily decrease even at high temperatures.
  • the adhesives 37, 37, 37 are made of a material that has elasticity and does not easily lower the adhesive strength even at a high temperature, so that the lens barrel 2 is, for example, 10 minutes at a high temperature of 100 ° C or higher.
  • the linear expansion difference between the moving frame 31 and the focus lens 36 is absorbed by the adhesives 37, 37, 37. Accordingly, the focus lens 36 can be held with high positional accuracy with respect to the lens holding portion 32, and the damage of the focus lens 36 and the drop-off from the lens holding portion 32 when an impact due to dropping or the like can be prevented.
  • the supporting shaft portion 34 supports an urging spring 38 and a nut member 39 side by side (see FIGS. 6 and 7).
  • the urging spring 38 is, for example, a torsion coil spring, and has a function of urging the nut member 39 rearward and urging the nut member 39 to one side in the direction around the axis of the support shaft portion 34.
  • the nut member 39 is formed of a resin material having high heat resistance and high slidability, for example, polybutylene terephthalate (PBT), and has a screwing protrusion (not shown) that is screwed into a screw groove of the lead screw 30. .
  • the nut member 39 is urged by the urging spring 38 to one side in the direction around the axis of the support shaft portion 34, whereby the screwing protrusion is pressed against the lead screw 30 from the side and screwed.
  • the nut member 39 is screwed into the lead screw 30 from the side by the biasing force of the biasing spring 38, so that the nut member 39 is screwed into the lead screw 30 even when vibration or the like occurs. Since the screwing of the protrusion is difficult to be released, the nut member 39 can be reliably screwed to the lead screw 30.
  • the guide shafts 27 and 27 and the lead screw 30 are formed of a metal material, and the moving frame 31 and the nut member 39 are formed of a resin material, the sliding property of the moving frame 31 with respect to the guide shafts 27 and 27 is excellent. As well as being ensured, good slidability of the nut member 39 with respect to the lead screw 30 when the lead screw 30 is rotated is ensured.
  • the moving frame 31 and the focus lens 36 can be smoothly and reliably moved in the optical axis direction.
  • the position of the screwing protrusion relative to the lead screw 30 can be changed due to the difference in linear expansion coefficient between the lead screw 30 formed of a metal material and the nut member 39 formed of a resin material.
  • the nut member 39 is screwed into the lead screw 30 by pressing the screwing protrusion from the side by the biasing force of the biasing spring 38. A good screwed state can be ensured.
  • the nut member 39 is urged rearward by the urging spring 38, whereby the screwing protrusion is pressed against the screw groove of the lead screw 30 from the axial direction of the lead screw 30 and screwed. Therefore, the occurrence of backlash can be suppressed.
  • the nut member 39 is sent in a direction corresponding to the rotation direction of the lead screw 30, and the moving frame 31 is guided by the guide shafts 27, 27 and the focus lens 36. Is moved forward or backward together with autofocusing.
  • the moving frame 31 that holds the focus lens 36 and is moved in the optical axis direction is formed of a resin material. Smooth movement and weight reduction of the lens barrel 2 can be achieved.
  • the focusing lens 36 is moved in the optical axis direction along with the movement of the moving frame 31 to perform autofocusing, and the weighted moving frame 31 is moved to perform autofocusing, the operation speed of autofocusing is increased. Thus, it is possible to improve responsiveness and focusing accuracy in the focusing operation.
  • the moving frame 31 is supported by the lead screw 30 and the guide shafts 27 and 27 which are driving shafts, and the moving frame 31 and the focus lens 36 are guided to the guide shafts 27 and 27 by the driving force transmitted from the lead screw 30. Moved.
  • a portion of the moving frame 31 excluding a part of the sleeve portion 35 is positioned in the internal space 11 a, and a part of the sleeve portion 35 and the drive motor 29 are connected. It is located inside the placement unit 19 (see FIG. 6).
  • the placement portion 19 is a portion protruding rearward from the lower end portion of the rear surface portion 17 in the back cabinet 11, and a placement space 40 is formed on the rear side of the rear surface portion 17 above the placement portion 19.
  • the element unit 8 and the substrate are arranged.
  • the arrangement space 40 is a space in which the element unit 8 and the like that are necessary for the lens barrel 2 are arranged.
  • the arrangement portion 19 is provided below the arrangement space 40 and the sleeve portion is provided inside the arrangement portion 19.
  • the lens barrel 2 can be reduced in size while ensuring good operability of the manual focus ring 5.
  • the lens barrel 2 can be reduced in size, it is possible to reduce the overall size of the medical observation apparatus 100, and the practitioner uses the medical observation apparatus 100 while holding the outer casing 1. In this case, the medical observation device 100 can be easily grasped, and the gripping property for the medical observation device 100 can be improved.
  • the moving frame 31 is formed in a vertically long shape (see FIG. 8 and FIG. 8). Although the weight balance of the moving frame 31 may be lowered, the nut member 39 is screwed into the lead screw 30 by pressing the screwing protrusion from the side by the biasing force of the biasing spring 38. For this reason, it is difficult to release the screwing protrusions with respect to the lead screw 30, and a good screwing state of the nut member 39 with respect to the lead screw 30 can be ensured.
  • the element unit 8 is attached to the rear surface portion 17 in the back cabinet 11 and arranged in the arrangement space 40 (see FIGS. 3 to 6).
  • the element unit 8 includes an element holder 41 formed of a resin material and an image pickup element 42 attached to and held by the element holder 41 by adhesion or the like (see FIGS. 5, 10, and 11).
  • the element holder 41 is formed of a resin material different from the housing 9 of the lens barrel unit 7, for example, an epoxy resin having excellent mechanical strength and high heat resistance. Therefore, the element holder 41 and the housing 9 are made to have different linear expansion coefficients.
  • the element holder 41 is formed in a substantially rectangular frame shape, and the inner space is formed as a through hole 41a.
  • the imaging element 42 is formed in a rectangular shape, and is attached to the rear surface of the element holder 41 with, for example, an epoxy adhesive in a state of covering the through hole 41a from the rear.
  • a seal rubber 43 formed in a substantially rectangular frame shape is attached to the front surface of the image sensor 42, and an infrared cut filter 44 is attached to the front surface of the seal rubber 43.
  • a part of the seal rubber 43 is attached to the image sensor 42 in a state where the seal rubber 43 is inserted through the through hole 41a, and the seal rubber 43 prevents dust and the like from adhering to the image sensor 42.
  • the infrared cut filter 44 is positioned immediately behind the transmission hole 22 formed in the rear surface portion 17 of the back cabinet 11.
  • the substrate 45 is bonded to the rear surface of the image sensor 42 by, for example, reflow (see FIG. 6).
  • As the substrate 45 for example, two rigid substrates having high rigidity are connected by a flexible wiring board arranged in a folded state between them.
  • a flexible printed wiring board 46 is connected to the substrate 45.
  • Each part of the flexible printed wiring board 46 is bent (see FIGS. 3, 4, and 6), and each part is attached to the rear surface of the placement unit 19, the lower surface of the lens holding unit 13 in the front cabinet 10, and the like.
  • Each part is connected to each required part.
  • the flexible printed wiring board 46 is arranged in a state where a part thereof is folded back in the placement space 40, and the tip of the folded part is connected to the substrate 45.
  • the flexible printed wiring board 46 is connected to a cable inserted through the insertion hole 4 a formed in the cover body 4 of the outer casing 1, and power is supplied to each part from the external power source via the cable and the flexible printed wiring board 46. Etc. are performed.
  • the substrate 45 is joined to the imaging element 42 by reflow. Therefore, although the element unit 8 is exposed to a high temperature in the reflow furnace, since the element holder 41 is formed of a resin material having high heat resistance, the element unit 8 is sufficiently adapted to reflow, and the element holder 41 is deformed. A good bonding state of the substrate 45 to the image pickup element 42 can be ensured without doing so.
  • the epoxy adhesive used for attaching the image sensor 42 to the element holder 41 also has high heat resistance, the image sensor 42 may be peeled off from the element holder 41 even when reflow is performed. In addition, it is possible to ensure a good mounting state by bonding the image sensor 42 to the element holder 41.
  • the element holder 41 is formed of a resin material having high compatibility with the epoxy adhesive used for mounting the image pickup element 42, high adhesive strength by the epoxy adhesive can be obtained. It is also possible to ensure a good adhesion state of the image sensor 42 to the.
  • the element holder 41 is formed with a first pin insertion hole 47 and a second pin insertion hole 48 penetrating front and rear (see FIG. 5).
  • the first pin insertion hole 47 is formed in a circular shape, for example, located at the center in the left-right direction of the upper end portion, and the second pin insertion hole 48 is formed in an oval shape, for example, the first pin insertion hole It is located on one side below the hole 47.
  • the second pin insertion hole 48 has a longitudinal direction in a direction connecting the first pin insertion hole 47 and the second pin insertion hole 48.
  • the diameter of the first pin insertion hole 47 is larger than the diameter of the first pin insertion hole 25 formed in the rear surface portion 17 of the back cabinet 11, and the diameter (width) of the second pin insertion hole 48 is the back cabinet 11.
  • the diameter of the second pin insertion hole 26 formed in the rear surface portion 17 is larger.
  • the element holder 41 is formed with adhesive reservoir recesses 49 and 49 that are opened rearward.
  • the adhesive reservoir recesses 49 and 49 are respectively located in succession to the first pin insertion hole 47 and the second pin insertion hole 48. Has been.
  • the element unit 8 is coupled to the lens barrel unit 7 by adjusting the position by the first eccentric pin 51 and the second eccentric pin 52.
  • the first eccentric pin 51 includes a cylindrical insertion shaft portion 53 extending in the front-rear direction, an eccentric shaft portion 54 protruding forward from the front surface of the insertion shaft portion 53, and a rear surface of the insertion shaft portion 53.
  • An operation slit 55 a is formed in the operated portion 55.
  • the eccentric shaft portion 54 is in a position eccentric with respect to the insertion shaft portion 53, and the center axis of the eccentric shaft portion 54 is shifted from the center axis of the insertion shaft portion 53.
  • the insertion shaft portion 53 is inserted into the first pin insertion hole 47 from the rear, and the eccentric shaft portion 54 is inserted into the first pin insertion hole 25 from the rear (see FIG. 13).
  • the position of the screw hole 24 and the screw insertion hole 50 is exaggerated and shown in order to make an understanding easy. ing.
  • the insertion shaft portion 53 and the eccentric shaft portion 54 are fitted into the first pin insertion hole 47 and the first pin insertion hole 25 in a rotatable state, respectively.
  • the second eccentric pin 52 includes a cylindrical insertion shaft portion 56 extending in the front-rear direction, an eccentric shaft portion 57 protruding forward from the front surface of the insertion shaft portion 56, and a rear surface of the insertion shaft portion 56.
  • An operation slit 58 a is formed in the operated portion 58.
  • the eccentric shaft portion 57 is in a position eccentric with respect to the insertion shaft portion 56, and the center axis of the eccentric shaft portion 57 is shifted from the center axis of the insertion shaft portion 56.
  • the eccentric amount of the eccentric shaft portion 54 with respect to the insertion shaft portion 53 of the first eccentric pin 51 and the eccentric amount of the eccentric shaft portion 57 with respect to the insertion shaft portion 56 of the second eccentric pin 52 are the same.
  • the insertion shaft portion 56 is inserted into the second pin insertion hole 48 from the rear, and the eccentric shaft portion 57 is inserted into the second pin insertion hole 26 from the rear (see FIG. 13).
  • the insertion shaft portion 56 is inserted into the second pin insertion hole 48 in a rotatable state, and the eccentric shaft portion 57 is fitted into the second pin insertion hole 26 in a rotatable state.
  • the first eccentric pin 51 is inserted into the first pin insertion hole 47 and the first pin insertion hole 25, and the second eccentric pin 52 is inserted into the second pin insertion hole 48 and the second pin insertion hole 26.
  • the position of the element unit 8 relative to the lens barrel unit 7 is adjusted by rotating the first eccentric pin 51 or the second eccentric pin 52 (see FIG. 14).
  • the first eccentric pin 51 and the second eccentric pin 52 are rotated by rotating a jig such as a driver (not shown) inserted into the operation slits 55a and 58a, respectively.
  • the position adjustment of the element unit 8 with respect to the lens barrel unit 7 is performed by matching the optical axis of the imaging optical system in the lens barrel unit 7 with the center (center) of the image sensor 42 in the element unit 8 and is displayed on the monitor. This is performed while observing the position of the lens barrel unit 7 and the position of the element unit 8.
  • the insertion shaft portion 53 is rotated with the eccentric shaft portion 54 serving as a fulcrum, and the position of the first pin insertion hole 47 with respect to the first pin insertion hole 25 is rotated. Is changed, and the position of the element unit 8 with respect to the lens barrel unit 7 is changed. At this time, the second eccentric pin 52 is rotated about the eccentric shaft portion 57 as a fulcrum with the rotation of the first eccentric pin 51.
  • the insertion shaft portion 56 is rotated with the eccentric shaft portion 57 serving as a fulcrum, and the position of the second pin insertion hole 48 with respect to the second pin insertion hole 26 is rotated. Is changed, and the position of the element unit 8 with respect to the lens barrel unit 7 is changed.
  • the first eccentric pin 51 rotates with the eccentric shaft portion 54 as a fulcrum.
  • the first eccentric pin 51 or the second eccentric pin 52 is rotated to change the position of the element unit 8 with respect to the lens barrel unit 7 so that the optical axis of the imaging optical system and the center of the imaging element 42 coincide with each other.
  • the position adjustment of the element unit 8 with respect to the lens barrel unit 7 is completed.
  • the eccentric amount of the eccentric shaft portion 54 with respect to the insertion shaft portion 53 and the eccentric amount of the eccentric shaft portion 57 with respect to the insertion shaft portion 56 are the same.
  • An eccentric pin 51 and a second eccentric pin 52 are used.
  • the same eccentric pin may be used as the first eccentric pin 51 and the second eccentric pin 52, the position of the lens barrel unit 7 and the element unit 8 can be easily adjusted, and the lens barrel 2 is manufactured. Cost can be reduced.
  • the imaging range in the imaging element 42 is previously set with respect to the effective imaging range of the imaging element 42 in consideration of the positional deviation between the imaging optical system and the imaging element 42. Is not required to be set small, and the imaging range does not protrude from the effective imaging range, and the entire effective imaging range of the imaging device 42 can be used to improve the image quality.
  • the lens barrel unit 7 and the element unit 8 are coupled by the attachment bodies 59, 59, 59 (see FIGS. 10, 11, and 15).
  • the adhesive applied to the adhesive reservoir recesses 49 and 49 is an elastic adhesive, and the element holder 41 is moved within a certain range with respect to the first eccentric pin 51 and the second eccentric pin 52. The first eccentric pin 51 and the second eccentric pin 52 are prevented from being released from the bonded state.
  • the mounting body 59 includes a fastening screw 60, a pressing plate 61, and a pressing spring 62 (see FIG. 16).
  • the fastening screw 60 includes a head 60a having a groove for rotating operation and a screw shaft portion 60b protruding from the head 60a.
  • the screw shaft portion 60b is inserted into the screw insertion hole 50 of the element holder 41.
  • the diameter of the screw insertion hole 50 is larger than the diameter of the screw shaft portion 60b.
  • the pressing plate 61 is formed in a ring shape, and a screw shaft portion 60 b of a fastening screw 60 is inserted through the pressing plate 61. Accordingly, the pressing plate 61 is movable in the axial direction of the screw shaft portion 60b with respect to the screw shaft portion 60b.
  • the pressing spring 62 is, for example, a washer-shaped spring, and is disposed between the head 60 a of the fastening screw 60 and the pressing plate 61 while being supported by the screw shaft portion 60 b.
  • the holding spring 62 has a function of urging the holding plate 61 in a direction away from the head 60a in the axial direction of the screw shaft portion 60b.
  • the attachment bodies 59, 59, 59 have screw shaft portions 60 b, 60 b, 60 b of the fastening screws 60, 60, 60 respectively inserted into the screw insertion holes 50, 50, 50 of the element holder 41 from the rear.
  • the screw holes 24, 24, 24 that are inserted and formed in the rear surface portion 17 of the back cabinet 11 are screwed together.
  • the screw shaft portion 60b is screwed into the screw hole 24
  • the lens barrel unit 7 and the element unit 8 are coupled in a positioned state, and a part of the front surface of the element holder 41 is a part of the rear surface of the rear surface portion 7. You are in contact.
  • a part of the element unit 8 is arranged in the arrangement concave portion 21 of the rear surface portion 17.
  • the positions of the screw insertion holes 50, 50, 50 and the screw holes 24, 24, 24 may be shifted in a plane perpendicular to the optical axis direction.
  • the fastening screw 60 is provided as a tapping screw. Therefore, even if the screw insertion holes 50, 50, 50 and the screw holes 24, 24, 24 are misaligned, the fastening screw 60 is screwed into the rear surface portion 17.
  • the lens barrel unit 7 and the element unit 8 can be coupled without changing the positional relationship of the element unit 8.
  • the screw hole 24 may be formed by being screwed into the hole, or a hole having a smaller diameter than the screw shaft portion 60b is formed in the rear surface portion 17 in advance, and the fastening screw 60 has a small diameter.
  • the screw holes 24 may be formed by being screwed into the screw holes.
  • the element unit 8 is coupled by fastening screws 60, 60, 60 in the optical axis direction.
  • the lens barrel unit 7 and the element unit 8 are held in the positioned state and are coupled by the fastening screws 60, 60, 60, and the lens barrel unit 7 and the element unit 8 are prevented from being separated in the positioned state. can do.
  • the pressing plates 61, 61, 61 are in contact with the rear surface of the element holder 41. Since the pressing plate 61 is biased by the pressing spring 62 in a direction away from the head 60 a, the element holder 41 is pressed from behind by the pressing plate 61, and the element holder 41 is in close contact with the rear surface portion 17.
  • the external environment may change due to an autoclave or the like, and the casing 9 and the element holder 41 may be expanded or contracted in the front-rear direction.
  • the holding spring 62 is elastically deformed and the casing is expanded or contracted. 9 or the amount of change in dimension of the element holder 41 is absorbed, and a good coupling state between the lens barrel unit 7 and the element unit 8 is maintained.
  • the fastening screw 60 supports the holding spring 62 that presses the element unit 8 against the barrel unit 7, so that the holding spring 60 is coupled to the barrel unit 7 and the element unit 8 by the fastening screw 60.
  • the element unit 8 is pressed against the lens barrel unit 7 by 62.
  • the holding spring 62 is expanded and contracted, and both are satisfactory even when the lens barrel unit 7 or the element unit 8 is expanded or contracted. Can be secured.
  • the casing 9 and the element holder 41 may expand or contract even in a plane orthogonal to the optical axis direction.
  • the casing 9 and the element Due to the difference in the linear expansion coefficient of the holder 41, the element unit 8 is displaced relative to the lens barrel unit 7 in a plane orthogonal to the optical axis direction (see FIG. 17).
  • the element unit 8 is relatively displaced with respect to the lens barrel unit 7 with respect to the eccentric shaft portion 54 of the first eccentric pin 51, and is elongated with respect to the insertion shaft portion 56 of the second eccentric pin 52.
  • the position of the second pin insertion hole 48 is changed.
  • the second pin insertion hole 48 is formed in a long hole shape, relative displacement of the element unit 8 with respect to the lens barrel unit 7 is allowed.
  • the lens barrel unit 7 or the element unit 8 when the lens barrel unit 7 or the element unit 8 is expanded or contracted by the external environment and one of the lens barrel unit 7 and the element unit 8 is displaced with respect to the other, the lens barrel unit 7 according to the change in the external environment.
  • the displacement of the element unit 8 is allowed, and distortion and deformation of the lens barrel unit 7 and the element unit 8 can be prevented.
  • the casing 9 and the element holder 41 can be formed of an optimum material for ensuring the required performance, respectively.
  • the functionality of the element unit 8 can be improved and good performance can be ensured.
  • the housing 9 and the element holder 41 can be formed of an optimum material considering heat resistance, strength, cost, etc., the functionality of the lens barrel unit 7 and the element unit 8 is improved. Thus, the manufacturing cost of the lens barrel 2 can be reduced.
  • the longitudinal direction of the elongated pin-shaped second pin insertion hole 48 is in the direction connecting the first pin insertion hole 47 and the second pin insertion hole 48.
  • the second The insertion shaft portion 56 of the eccentric pin 52 hardly disturbs the displacement of the element unit 8, and the element unit 8 can be smoothly displaced with respect to the lens barrel unit 7.
  • the diameters of the screw insertion holes 50, 50, 50 of the element holder 41 are larger than the diameters of the screw shaft portions 60b, 60b, 60b of the fastening screws 60, 60, 60, respectively.
  • the lens barrel unit 7 or the element unit 8 is expanded or expanded in the direction orthogonal to the optical axis direction as described above.
  • the screw shaft portion 60b is displaced relative to the screw insertion hole 50, and the screw shaft portion 60b does not interfere with the relatively displaced element unit 8.
  • a relative displacement between the lens barrel unit 7 and the element unit 8 is allowed while ensuring a good coupling state between the lens barrel unit 7 and the element unit 8, and distortion and deformation of the lens barrel unit 7 and the element unit 8 are allowed. Can be prevented.
  • the casing 9 of the barrel unit 7 is formed of a resin material
  • the element holder 41 of the element unit 8 is formed of a material different from that of the casing 9.
  • the housing 9 in which the imaging optical system is disposed is formed of a resin material, and the element holder 41 that holds the imaging element 42 is formed of a material different from that of the housing 9, so that the weight can be reduced. In addition, good performance of the image sensor 42 can be ensured.
  • the medical observation apparatus 100 is used by being grasped by the practitioner, the usability of the practitioner can be improved by reducing the weight.
  • the housing 9 and the element holder 41 are both formed of a resin material, it is easier to form in a desired shape than a metal material, the degree of design freedom can be improved, and the housing 9 can be used as a housing. 9 can be formed in the minimum necessary size and shape in accordance with the structure located inside 9, so that the size can be reduced.
  • the housing 9 and the element holder 41 are both formed of a resin material, the manufacturing cost can be reduced.
  • FIG. 18 shows a block diagram of an embodiment of the medical observation apparatus of the present technology.
  • the medical observation apparatus 100 includes a lens barrel 80 (lens barrel 2) having an imaging function, a camera signal processing unit 81 that performs signal processing such as analog-digital conversion of a captured image signal, and recording of the image signal.
  • the medical observation apparatus 100 includes a display unit 83 that displays captured images, an R / W (reader / writer) 84 that writes and reads image signals to and from the memory 90, and a medical observation apparatus.
  • CPU Central Processing Unit
  • CPU Central Processing Unit
  • the lens barrel 80 includes an imaging optical system including a lens group 88 (lenses 14, 14,..., And a focus lens 36), a CCD (Charge Coupled Device), a CMOS (Complementary).
  • the image sensor 89 image sensor 42 and the like such as Metal-Oxide Semiconductor).
  • the camera signal processing unit 81 performs various signal processing such as conversion of the output signal from the image sensor 89 into a digital signal, noise removal, image quality correction, and conversion into a luminance / color difference signal.
  • the image processing unit 82 performs compression encoding / decompression decoding processing of an image signal based on a predetermined image data format, conversion processing of data specifications such as resolution, and the like.
  • the display unit 83 has a function of displaying various data such as an operation state of the user's input operation unit 86 and a photographed image.
  • the display unit 83 may not be provided, and the captured image data is sent to another display unit such as a monitor to display an image. Also good.
  • the R / W 84 writes the image data encoded by the image processing unit 82 to the memory 90 and reads the image data recorded in the memory 90.
  • the CPU 85 functions as a control processing unit that controls each circuit block provided in the medical observation apparatus 100, and controls each circuit block based on an instruction input signal from the input operation unit 86.
  • the input operation unit 86 outputs an instruction input signal corresponding to the operation by the user to the CPU 85.
  • the lens drive control unit 87 controls a drive source (drive motor 29) that drives the lens (focus lens 36) of the lens group 88 based on a control signal from the CPU 85.
  • the memory 90 is a semiconductor memory that can be attached to and detached from a slot connected to the R / W 84, for example.
  • the operation of the medical observation apparatus 100 will be described below.
  • the image signal photographed in the lens barrel 80 is output to the display unit 83 via the camera signal processing unit 81 and displayed as a camera through image.
  • the CPU 85 outputs a control signal to the lens drive control unit 87, and a predetermined lens group 88 is controlled based on the control of the lens drive control unit 87. The lens is moved.
  • the shot image signal is output from the camera signal processing unit 81 to the image processing unit 82, subjected to compression encoding processing, and converted into digital data in a predetermined data format. Converted. The converted data is output to the R / W 84 and written to the memory 90.
  • Focusing is performed by the lens drive controller 87 moving the focus lens 36 of the lens group 88 based on a control signal from the CPU 85.
  • predetermined image data is read from the memory 90 by the R / W 84 in accordance with an operation on the input operation unit 86, and decompression decoding processing is performed by the image processing unit 82. Is performed, the reproduced image signal is output to the display unit 83 to display the reproduced image.
  • the present technology may be configured as follows.
  • a lens barrel unit having an imaging optical system for imaging a subject and a housing in which the imaging optical system is disposed; An image sensor that photoelectrically converts an image of a subject imaged by the imaging optical system, and an element unit that includes an element holder that holds the image sensor,
  • the housing is formed of a resin material;
  • At least one lens is provided in the imaging optical system;
  • a moving frame that holds at least one of the lenses and is moved in the optical axis direction is provided,
  • a drive shaft whose axial direction is the optical axis direction;
  • a guide shaft arranged in a state parallel to the drive shaft,
  • the moving frame is supported by the drive shaft and the guide shaft;
  • At least two eccentric pins for positioning in a plane perpendicular to the optical axis direction of the lens barrel unit and the element unit are provided; At least two pin insertion holes are formed in the lens barrel unit, At least two pin insertion holes are formed in the element unit, A part of the eccentric pin is inserted into the pin insertion hole and the other part is inserted into the pin insertion hole. At least one of the eccentric pins is rotated in the direction around the axis to adjust the position of the element unit with respect to the lens barrel unit;
  • the lens barrel of the medical observation apparatus according to any one of (1) to (4), wherein at least one pin insertion hole is formed in a long hole shape.
  • the eccentric pin is provided with an insertion shaft portion that is inserted into the pin insertion hole and an eccentric shaft portion that is inserted into the pin insertion hole and is eccentric with respect to the insertion shaft portion,
  • a screw hole into which the fastening screw is screwed to the lens barrel unit is formed, A screw insertion hole through which the fastening screw is inserted is formed in the element unit, The lens barrel of the medical observation apparatus according to (8), wherein a diameter of the screw insertion hole is larger than a diameter of the fastening screw.
  • a lens barrel unit having an imaging optical system for imaging a subject and a housing in which the imaging optical system is disposed; An image sensor that photoelectrically converts an image of a subject imaged by the imaging optical system, and an element unit that includes an element holder that holds the image sensor,
  • the housing is formed of a resin material;
  • a medical observation apparatus in which the element holder is formed of a material different from that of the casing.
  • DESCRIPTION OF SYMBOLS 100 ... Medical observation apparatus, 2 ... Lens barrel, 7 ... Lens barrel unit, 8 ... Element unit, 9 ... Housing, 14 ... Lens, 24 ... Screw hole, 25 ... First pin insertion hole, 26 ... First 2 pin insertion holes, 27 ... guide shaft, 30 ... lead screw (drive shaft), 31 ... moving frame, 36 ... focus lens, 41 ... element holder, 42 ... imaging element, 47 ... first pin insertion hole, 48 2nd pin insertion hole, 50 ... Screw insertion hole, 51 ... 1st eccentric pin, 52 ... 2nd eccentric pin, 53 ... Insertion shaft part, 54 ... Eccentric shaft part, 56 ... Insertion shaft part, 57 ... Eccentric shaft part, 60 ... Fastening screw, 62 ... Holding spring, 80 ... Lens barrel, 89 ... Imaging element

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Abstract

【課題】　軽量化を図ると共に撮像素子の良好な性能を確保する。 【解決手段】　被写体を撮像する撮像光学系と撮像光学系が配置された筐体とを有する鏡筒ユニットと、撮像光学系によって撮像された被写体の像を光電変換する撮像素子と撮像素子を保持する素子ホルダーとを有する素子ユニットとを備え、筐体が樹脂材料によって形成され、素子ホルダーが筐体と異なる材料によって形成された。これにより、撮像光学系が配置された筐体が樹脂材料によって形成されると共に撮像素子を保持する素子ホルダーが筐体とは異なる材料によって形成されるため、軽量化を図ることができると共に撮像素子の良好な性能を確保することができる。

Description

医療用観察装置及び医療用観察装置のレンズ鏡筒
　本技術は被写体を撮像する撮像光学系を有する鏡筒ユニットと撮像素子を有する素子ユニットとを備え医療分野において用いられる医療用観察装置及び医療用観察装置のレンズ鏡筒についての技術分野に関する。
特開２００４－８１２３１号公報 特開２０１１－１０４０６８号公報
　例えば、病院等の医療機関における手術や治療や検査等の施術において、患者の患部を観察することにより施術の効率化を図る医療用観察装置がある。このような医療用観察装置は、例えば、ロボットアーム等の先端部に取り付けられ、アームを動作させて必要な向きや角度に設定されることにより患者の患部を所望の方向から観察できるようにして使用されたり、施術者に把持された状態で使用される。医療用観察装置によって撮像された画像や映像はモニターやディスプレイ等の表示部に映し出される。
　このような医療用観察装置には被写体を撮像する撮像光学系と撮像光学系によって撮像された被写体の像を光電変換する撮像素子とを備え、撮像光学系が筐体に配置され撮像素子が素子ホルダーに保持され筐体と素子ホルダーが結合されて構成されたものがある（例えば、特許文献１及び特許文献２参照）。
　ところで、医療用観察装置は手術や治療や検査等の施術において用いられるため、施術前にオートクレーブと称される滅菌処理が行われる。オートクレーブは、例えば、１００°Ｃ以上の高温下に１０分程度放置されることにより行われるため、医療用観察装置が高温に耐え得る構成にされている必要があるが、耐熱性を確保するために筐体を金属材料によって形成すると、医療用観察装置の軽量化に支障を来してしまう。特に、医療用観察装置が施術者に把持されて使用される場合には、軽量化を図ることは極めて重要である。
　従って、撮像光学系が配置される筐体や撮像素子を保持する素子ホルダーはオートクレーブに対応した耐熱性を有すると共に軽量化を図ることが可能な材料によって形成されることが望ましい。
　一方、撮像素子は素子ホルダーに接着等によって取り付けられて保持されるため、素子ホルダーを接着等に適した材料によって形成して撮像素子の良好な性能を確保する必要もある。
　そこで、本技術医療用観察装置及び医療用観察装置のレンズ鏡筒は、上記した問題点を克服し、軽量化を図ると共に撮像素子の良好な性能を確保することを目的とする。
　第１に、本技術に係る医療用観察装置のレンズ鏡筒は、被写体を撮像する撮像光学系と前記撮像光学系が配置された筐体とを有する鏡筒ユニットと、前記撮像光学系によって撮像された被写体の像を光電変換する撮像素子と前記撮像素子を保持する素子ホルダーとを有する素子ユニットとを備え、前記筐体が樹脂材料によって形成され、前記素子ホルダーが前記筐体と異なる材料によって形成されたものである。
　これにより、撮像光学系が配置された筐体が樹脂材料によって形成されると共に撮像素子を保持する素子ホルダーが筐体とは異なる材料によって形成される。
　第２に、上記したレンズ鏡筒においては、前記撮像光学系に少なくとも一つのレンズが設けられ、前記レンズの少なくとも一つを保持し光軸方向へ移動される移動枠が設けられ、前記移動枠が樹脂材料によって形成されることが望ましい。
　これにより、レンズを保持し光軸方向へ移動される移動枠が樹脂材料によって形成される。
　第３に、上記した医療用観察装置のレンズ鏡筒においては、前記移動枠の移動に伴って前記移動枠に保持された前記レンズが光軸方向へ移動されてオートフォーカシングが行われることが望ましい。
　これにより、樹脂材料によって形成された移動枠の移動に伴ってレンズが光軸方向へ移動されてオートフォーカシングが行われる。
　第４に、上記した医療用観察装置のレンズ鏡筒においては、軸方向が光軸方向にされた駆動軸と、前記駆動軸に平行な状態で配置されたガイド軸とが設けられ、前記移動枠が前記駆動軸と前記ガイド軸に支持され、前記移動枠が前記駆動軸から伝達される駆動力によって前記ガイド軸に案内されて移動されることが望ましい。
　これにより、移動枠とレンズが駆動軸から伝達される駆動力によって光軸方向へ移動される直動式の駆動が行われる。
　第５に、上記した医療用観察装置のレンズ鏡筒においては、前記鏡筒ユニットと前記素子ユニットの光軸方向に直交する面内における位置決めを行う少なくとも二つの偏心ピンが設けられ、前記鏡筒ユニットに少なくとも二つのピン挿入穴が形成され、前記素子ユニットに少なくとも二つのピン挿通孔が形成され、前記偏心ピンは一部が前記ピン挿入穴に挿入され他の一部が前記ピン挿通孔に挿通され、前記偏心ピンの少なくとも一つが軸回り方向へ回転されて前記鏡筒ユニットに対する前記素子ユニットの位置が調整され、少なくとも一つの前記ピン挿通孔が長穴状に形成されることが望ましい。
　これにより、外部環境によって鏡筒ユニット又は素子ユニットが膨張又は収縮され鏡筒ユニットと素子ユニットの一方が他方に対して変位されたときに、外部環境の変化に応じた鏡筒ユニット又は素子ユニットの変位が許容される。
　第６に、上記した医療用観察装置のレンズ鏡筒においては、前記偏心ピンには前記ピン挿通孔に挿通される挿通軸部と前記ピン挿入穴に挿入され前記挿通軸部に対して偏心された偏心軸部とが設けられ、全ての前記偏心ピンにおいて前記挿通軸部に対する前記偏心軸部の偏心量が同じにされることが望ましい。
　これにより、全ての偏心ピンとして同一の偏心ピンを用いることが可能になる。
　第７に、上記した医療用観察装置のレンズ鏡筒においては、前記偏心ピンによる前記鏡筒ユニットと前記素子ユニットの位置決めが行われた状態において、前記鏡筒ユニットと前記素子ユニットが光軸方向において締結用ネジによって結合されることが望ましい。
　これにより、鏡筒ユニットと素子ユニットが位置決めされた状態が保持された上で締結用ネジによって結合される。
　第８に、上記した医療用観察装置のレンズ鏡筒においては、前記締結用ネジに前記素子ユニットを前記鏡筒ユニットに押し付ける押さえバネが支持されることが望ましい。
　これにより、外部環境の変化によって鏡筒ユニット又は素子ユニットが膨張又は収縮されたときに押さえバネが伸縮される。
　第９に、上記した医療用観察装置のレンズ鏡筒においては、前記鏡筒ユニットに前記締結用ネジが螺合されるネジ穴が形成され、前記素子ユニットに前記締結用ネジが挿通されるネジ挿通孔が形成され、前記ネジ挿通孔の径が前記締結用ネジの径より大きくされることが望ましい。
　これにより、外部環境によって鏡筒ユニット又は素子ユニットが膨張又は収縮されたときに、締結用ネジがネジ挿通孔に対して相対的に変位される。
　本技術に係る医療用観察装置は、被写体を撮像する撮像光学系と前記撮像光学系が配置された筐体とを有する鏡筒ユニットと、前記撮像光学系によって撮像された被写体の像を光電変換する撮像素子と前記撮像素子を保持する素子ホルダーとを有する素子ユニットとを備え、前記筐体が樹脂材料によって形成され、前記素子ホルダーが前記筐体と異なる材料によって形成されたものである。
　これにより、レンズ鏡筒において、撮像光学系が配置された筐体が樹脂材料によって形成されると共に撮像素子を保持する素子ホルダーが筐体とは異なる材料によって形成される。
　本技術によれば、撮像光学系が配置された筐体が樹脂材料によって形成されると共に撮像素子を保持する素子ホルダーが筐体とは異なる材料によって形成されるため、軽量化を図ることができると共に撮像素子の良好な性能を確保することができる。
　尚、本明細書に記載された効果はあくまでも例示であって限定されるものではなく、他の効果があってもよい。
図２乃至図１８と共に本技術医療用観察装置及び医療用観察装置のレンズ鏡筒の実施の形態を示すものであり、本図は、医療用観察装置の分解斜視図である。 医療用観察装置の断面図である。 レンズ鏡筒の斜視図である。 レンズ鏡筒を図３とは異なる方向から見た状態で示す斜視図である。 鏡筒ユニットと素子ユニットを分離した状態で示すレンズ鏡筒の斜視図である。 レンズ鏡筒の断面図である。 移動枠等を示す拡大斜視図である。 一部を断面にして示す移動枠等の正面図である。 移動枠にフォーカスレンズが取り付けられた状態を示す正面図である。 鏡筒ユニットと素子ユニットが取付体によって結合された状態を示す拡大断面図である。 レンズ鏡筒の背面図である。 偏心ピンの拡大斜視図である。 鏡筒ユニットと素子ユニットの位置決めが行われる前の状態を示す概略背面図である。 鏡筒ユニットと素子ユニットの位置決めが行われた状態を示す概略背面図である。 鏡筒ユニットと素子ユニットの位置決めが行われ取付体によって鏡筒ユニットと素子ユニットが結合された状態を示す概略背面図である。 取付体の拡大斜視図である。 膨張又は収縮により鏡筒ユニットに対して素子ユニットが相対的に変位された状態を示す概略背面図である。 医療用観察装置の一例を示すブロック図である。
　以下に、本技術を実施するための形態を添付図面を参照して説明する。
　以下に示す実施の形態に係る医療用観察装置は動画撮影や静止画撮影を行うことができる医療用観察装置であり、レンズと撮像素子を結ぶ方向が光軸方向にされている。
　以下の説明にあっては、光軸方向を前後方向とし、光軸方向に直交する所定の各方向を上下方向及び左右方向として方向を示すものとする。また、被写体側を前方とし、被写体の像が取り込まれる方向を後方として説明する。
　尚、以下に示す前後上下左右の方向は説明の便宜上のものであり、本技術の実施に関しては、これらの方向に限定されることはない。
　また、以下に示すレンズ群は、単数又は複数のレンズにより構成されたものの他、これらの単数又は複数のレンズと絞りやアイリス等の他の光学素子を含んでもよい。
　［医療用観察装置の概略構成］
　先ず、医療用観察装置の概略構成について説明する（図１及び図２参照）。
　医療用観察装置１００は外筐１の内部にレンズ鏡筒２が配置されて構成されている。外筐１はチタン等の金属材料によって形成され、後方に開口された凹状のケース体３と前方に開口された浅い凹状のカバー体４とから成り、ケース体３とカバー体４が前後方向において結合されることにより構成されている。外筐１はレンズ鏡筒２を保護する機能を有する他、施術者が把持する把持部としても機能する。
　ケース体３の前端部にはマニュアルフォーカスリング５が回転自在に支持されている。マニュアルフォーカスリング５を手動によって操作することにより、後述する移動枠とフォーカスレンズを光軸方向（前後方向）へ移動させて手動によるマニュアルフォーカシングを行うことが可能にされている。
　ケース体３の前端部には図示しないリレーレンズが配置された挿入部６が取り付けられている。挿入部６は患者の患部等に挿入され、挿入部６を介してレンズ鏡筒２によって患部等の画像や映像が撮影される。撮影された画像や映像は図示しないモニターに表示され、施術者はモニターに表示された画像や映像を確認しながら施術を行う。
　カバー体４の後面部には挿通孔４ａが形成されている。挿通孔４ａにはレンズ鏡筒２に対する電源の供給やレンズ鏡筒２によって撮像された画像や映像に関する信号を送受信するための図示しないケーブルが挿通される。
　［レンズ鏡筒の構成］
　レンズ鏡筒２は鏡筒ユニット７と素子ユニット８が前後方向において結合されて成る（図３乃至図６参照）。
　鏡筒ユニット７は筐体９と筐体９の内外に配置された後述する複数のレンズを有する撮像光学系等の所要の各部とを有している。筐体９は耐熱性に優れた樹脂材料、例えば、ポリエーテルサルフォン（ＰＥＳ）等によって形成され、カーボンが含有されている。筐体９はフロントキャビネット１０とバックキャビネット１１が前後で結合されることにより構成されている。
　フロントキャビネット１０は前後方向を向く板状のベース板部１２とベース板部１２の下端部を除く部分から前方に突出されたレンズ保持部１３とを有し、レンズ保持部１３が前後に貫通された略円筒状に形成されている。
　レンズ保持部１３の内部には複数のレンズ１４、１４、・・・が光軸方向（前後方向）に並んで配置され、レンズ１４、１４、・・・がレンズ保持部１３に保持されている。レンズ保持部１３の前端部には絞り１５が保持されている。
　バックキャビネット１１は前方及び下方に開口された箱状に形成され、上下方向を向く天面部１６と前後方向を向く後面部１７と左右方向を向く側面部１８、１８と後面部１７の下端部から後方に突出された配置部１９とを有している。配置部１９は下方に開口された箱状に形成されている。
　天面部１６の外面と側面部１８、１８の外面にはそれぞれ放熱板２０、２０、・・・が取り付けられている。天面部１６には、例えば、二つの放熱板２０、２０が取り付けられ、側面部１８、１８には、例えば、それぞれ一つずつの放熱板２０、２０が取り付けられている。放熱板２０、２０、・・・からは熱が放出され、温度上昇時において、筐体９の各部における温度上昇がそれぞれ抑制されている。特に、素子ユニット８の駆動時には素子ユニット８の後述する撮像素子からバックキャビネット１１に伝達される熱量が大きく、素子ユニット８の駆動時に放熱板２０、２０、・・・からの放熱により筐体９の各部における温度上昇が抑制されると共に撮像素子の安定した駆動状態が確保される。
　尚、筐体９にはカーボンが含有されているため、筐体９における高い伝熱性が確保されると共に筐体９の強度の向上が図られる。
　後面部１７の上端側には後方に開口された配置用凹部２１が形成され、配置用凹部２１を形成する部分には前後に貫通された透過孔２２が形成されている。後面部１７の下端寄りの位置には連通孔２３が形成され、連通孔２３によって筐体９における後面部１７の前側の空間である内部空間１１ａと配置部１９の内部の空間とが連通されている。
　後面部１７の外周部にはネジ穴２４、２４、２４が形成されている。ネジ穴２４、２４、２４は後方に開口されている。
　後面部１７にはそれぞれ後方に開口された第１のピン挿入穴２５と第２のピン挿入穴２６が形成されている。第１のピン挿入穴２５は円形状に形成され、例えば、後面部１７の上端部に位置され、第２のピン挿入穴２６も円形状に形成され、例えば、第１のピン挿入穴２５の下方において後面部１７の一方の側部に位置されている。
　バックキャビネット１１の内部空間１１ａには金属材料によって形成されたガイド軸２７、２７が配置されている（図６乃至図８参照）。ガイド軸２７、２７はそれぞれ内部空間１１ａにおける上端部と下端部に配置され、軸方向における両端部がそれぞれレンズ保持部１３と後面部１７に取り付けられている。
　バックキャビネット１１の下端部には取付板２８が取り付けられている。取付板２８は上下方向を向き上下に延びる連結面部２８ａと連結面部２８ａの前端部から上方に突出された支持面部２８ｂと連結面部２８ａの後端部から上方に突出された取付面部２８ｃとを有している。取付面部２８ｃは配置部１９の内部における前端部に位置され、支持面部２８ｂは内部空間１１ａにおける前端部に位置されている。
　取付板２８には取付面部２８ｃの後面に駆動モーター２９が取り付けられ、駆動モーター２９は、例えば、ステッピングモーターであり、配置部１９に配置されている。駆動モーター２９の駆動軸（出力軸）はリードスクリュー３０として設けられ、リードスクリュー３０は取付面部２８ｃを貫通されて内部空間１１ａに位置され、前端部が支持面部２８ｂに支持されている。リードスクリュー３０は金属材料によって形成されている。
　ガイド軸２７、２７には移動枠３１が摺動自在に支持されている。移動枠３１は耐熱性に優れた樹脂材料、例えば、ポリエーテルサルフォン等によって形成され、前後方向を向くレンズ保持部３２とレンズ保持部３２の下端部から後方に突出された連結突部３３と連結突部３３に結合された支持軸部３４と連結突部３３から後方に突出されたスリーブ部３５とを有している。
　レンズ保持部３２は下端部を除く部分が環状に形成されている。レンズ保持部３２の環状に形成された部分には、例えば、ガラス材料によって形成されたフォーカスレンズ３６が保持されている。レンズ保持部３２の下端寄りの位置には後方に突出されたバネ支持片３２ａが設けられている。
　連結突部３３はレンズ保持部３２から後方に突出された突状部３３ａと突状部３３ａの後端部から側方に突出された結合用突部３３ｂとを有している。
　支持軸部３４は前後に延びる丸軸状に形成され、前端部がレンズ保持部３２の下端部に結合され後端部が結合用突部３３ｂに結合されている。
　スリーブ部３５は軸方向が前後方向にされた略円筒状に形成され、突状部３３ａから後方に突出されている。
　移動枠３１はレンズ保持部３２の上端部とスリーブ部３５がそれぞれガイド軸２７、２７に摺動自在に支持され、ガイド軸２７、２７に案内されてフォーカスレンズ３６と一体になって光軸方向（前後方向）へ移動可能とされている。
　フォーカスレンズ３６は接着剤３７、３７、３７によってレンズ保持部３２に取り付けられている（図８及び図９参照）。接着剤３７、３７、３７は弾力性を有し高温においても接着強度が低下し難い材料によって形成されている。接着剤３７、３７、３７が弾力性を有し高温においても接着強度が低下し難い材料によって形成されることにより、レンズ鏡筒２に対して、例えば、１００°Ｃ以上の高温下で１０分程度放置されるオートクレーブが行われた際に、接着剤３７、３７、３７によって移動枠３１とフォーカスレンズ３６の線膨張差が吸収される。従って、レンズ保持部３２に対してフォーカスレンズ３６が高い位置精度で保持されると共に落下等による衝撃の発生時におけるフォーカスレンズ３６の破損やレンズ保持部３２からの脱落を防止することができる。
　支持軸部３４には付勢バネ３８とナット部材３９が前後に並んで支持されている（図６及び図７参照）。付勢バネ３８は、例えば、捩じりコイルバネであり、ナット部材３９を後方に付勢すると共にナット部材３９を支持軸部３４の軸回り方向における一方へ付勢する機能を有している。ナット部材３９は耐熱性及び摺動性がともに高い樹脂材料、例えば、ポリブチレンテレフタレート（ＰＢＴ）によって形成され、リードスクリュー３０の螺溝に螺合される図示しない螺合突部を有している。
　ナット部材３９は付勢バネ３８によって支持軸部３４の軸回り方向における一方へ付勢されることにより、螺合突部がリードスクリュー３０に側方から押し付けられて螺合される。
　このようにナット部材３９は付勢バネ３８の付勢力によって螺合突部がリードスクリュー３０に側方から押し付けられて螺合されるため、振動等が発生した場合においてもリードスクリュー３０に対する螺合突部の螺合が解除され難く、ナット部材３９をリードスクリュー３０に確実に螺合することができる。
　また、ガイド軸２７、２７とリードスクリュー３０が金属材料によって形成され移動枠３１とナット部材３９が樹脂材料によって形成されているため、ガイド軸２７、２７に対する移動枠３１の良好な摺動性が確保されると共にリードスクリュー３０が回転されたときのリードスクリュー３０に対するナット部材３９の良好な摺動性が確保される。
　従って、移動枠３１とフォーカスレンズ３６を光軸方向へ円滑かつ確実に移動させることができる。
　さらに、オートクレーブが行われたときには金属材料によって形成されたリードスクリュー３０と樹脂材料によって形成されたナット部材３９との線膨張率の相違により螺合突部のリードスクリュー３０に対する位置が変化される可能性があるが、この場合においてもナット部材３９は付勢バネ３８の付勢力によって螺合突部がリードスクリュー３０に側方から押し付けられて螺合されるため、ナット部材３９のリードスクリュー３０に対する良好な螺合状態を確保することができる。
　さらにまた、ナット部材３９は付勢バネ３８によって後方へ付勢されることにより、リードスクリュー３０の螺溝に螺合突部がリードスクリュー３０の軸方向から押し当てられて螺合される。従って、バックラッシの発生を抑制することができる。
　駆動モーター２９の駆動力によってリードスクリュー３０が回転されると、リードスクリュー３０の回転方向に応じた方向へナット部材３９が送られて移動枠３１がガイド軸２７、２７に案内されてフォーカスレンズ３６と一体になって前方又は後方へ移動され、オートフォーカシングが行われる。
　上記したように、レンズ鏡筒２にあっては、フォーカスレンズ３６を保持し光軸方向へ移動される移動枠３１が樹脂材料によって形成されているため、移動枠３１が軽量化され移動枠３１の円滑な移動及びレンズ鏡筒２の軽量化を図ることができる。
　また、移動枠３１の移動に伴ってフォーカスレンズ３６が光軸方向へ移動されてオートフォーカシングが行われ、軽量化された移動枠３１が移動されてオートフォーカシングが行われるため、オートフォーカシングの動作速度が向上しフォーカシング動作における応答性の向上及びフォーカシング精度の向上を図ることができる。
　さらに、移動枠３１が駆動軸であるリードスクリュー３０とガイド軸２７、２７に支持され、移動枠３１とフォーカスレンズ３６がリードスクリュー３０から伝達される駆動力によってガイド軸２７、２７に案内されて移動される。
　従って、移動枠３１とフォーカスレンズ３６がリードスクリュー３０から伝達される駆動力によって光軸方向へ移動される直動式の駆動が行われ、簡素な構成によって移動枠３１とフォーカスレンズ３６が移動されレンズ鏡筒２の軽量化及び製造コストの低減を図ることができる。
　移動枠３１が筐体９の内部に配置された状態においては、移動枠３１におけるスリーブ部３５の一部を除いた部分が内部空間１１ａに位置され、スリーブ部３５の一部と駆動モーター２９が配置部１９の内部に位置される（図６参照）。配置部１９はバックキャビネット１１における後面部１７の下端部から後方に突出された部分であり、配置部１９の上側で後面部１７の後側には配置空間４０が形成され、配置空間４０には後述するように素子ユニット８と基板等が配置される。
　このように配置空間４０はレンズ鏡筒２に必要な構成である素子ユニット８等が配置される空間であり、配置空間４０の下側に配置部１９を設けて配置部１９の内部にスリーブ部３５の一部と駆動モーター２９を位置させることにより、スペース効率の有効化が図られ、レンズ鏡筒２の小型化を図ることができる。
　また、フロントキャビネット１０より後側にスリーブ部３５の一部と駆動モーター２９を位置させることにより、フロントキャビネット１０に回転自在に支持されたマニュアルフォーカスリング５と駆動モーター２９等との干渉が回避され、マニュアルフォーカスリング５の良好な操作性を確保した上でレンズ鏡筒２の小型化を図ることができる。
　さらに、レンズ鏡筒２の小型化を図ることができるため医療用観察装置１００の全体の小型化を図ることも可能であり、施術者が外筐１を把持して医療用観察装置１００を使用した際に医療用観察装置１００を掴み易く、医療用観察装置１００に対する把持性の向上を図ることもできる。
　尚、レンズ鏡筒２にあっては、素子ユニット８の下側にスリーブ部３５と駆動モーター２９が位置される構成にされているため、移動枠３１が縦長の形状に形成され（図８及び図９参照）、移動枠３１の重量バランスが低下するおそれがあるが、ナット部材３９は付勢バネ３８の付勢力によって螺合突部がリードスクリュー３０に側方から押し付けられて螺合されるため、リードスクリュー３０に対する螺合突部の螺合が解除され難く、ナット部材３９のリードスクリュー３０に対する良好な螺合状態を確保することができる。
　素子ユニット８はバックキャビネット１１における後面部１７に取り付けられ、配置空間４０に配置されている（図３乃至図６参照）。
　素子ユニット８は樹脂材料によって形成された素子ホルダー４１と素子ホルダー４１に接着等によって取り付けられて保持された撮像素子４２とを有している（図５、図１０及び図１１参照）。
　素子ホルダー４１は鏡筒ユニット７の筐体９とは異なる樹脂材料、例えば、機械的強度に優れ耐熱性の高いエポキシ樹脂によって形成されている。従って、素子ホルダー４１と筐体９は線膨張率が異なるようにされている。素子ホルダー４１は略矩形の枠状に形成され、内側の空間が透孔４１ａとして形成されている。
　撮像素子４２は矩形状に形成され、素子ホルダー４１の後面に透孔４１ａを後方から覆う状態で、例えば、エポキシ系の接着剤によって取り付けられている。
　撮像素子４２の前面には略矩形の枠状に形成されたシールゴム４３が取り付けられ、シールゴム４３の前面には赤外線カットフィルター４４が取り付けられている。シールゴム４３は一部が透孔４１ａを挿通された状態で撮像素子４２に取り付けられ、シールゴム４３によって撮像素子４２に対する塵埃等の付着が防止されている。赤外線カットフィルター４４はバックキャビネット１１の後面部１７に形成された透過孔２２の直ぐ後側に位置されている。
　撮像素子４２の後面には基板４５が、例えば、リフローによって接合されている（図６参照）。基板４５としては、例えば、剛性の高い２枚のリジッド基板がその間に折り返された状態で配置されたフレキシブル配線板によって接続された構成にされている。
　基板４５にはフレキシブルプリント配線板４６が接続されている。フレキシブルプリント配線板４６は各部が折り曲げられて構成され（図３、図４及び図６参照）、各一部が配置部１９の後面やフロントキャビネット１０におけるレンズ保持部１３の下面等に取り付けられ、各部分が所要の各部分にそれぞれ接続されている。フレキシブルプリント配線板４６は一部が配置空間４０において折り返された状態で配置され、折り返された部分の先端部が基板４５に接続されている。
　フレキシブルプリント配線板４６には、外筐１のカバー体４に形成された挿通孔４ａを挿通されたケーブルが接続され、外部電源からケーブル及びフレキシブルプリント配線板４６を介して各部への電力の供給等が行われる。
　上記のように、素子ユニット８においては基板４５が撮像素子４２にリフローによって接合されている。従って、素子ユニット８はリフロー炉において高温下に晒されるが、素子ホルダー４１が耐熱性の高い樹脂材料によって形成されているため、リフローに対して十分に適応され、素子ホルダー４１の変形等を来すことなく基板４５の撮像素子４２に対する良好な接合状態を確保することができる。
　また、素子ホルダー４１に対する撮像素子４２の取付に用いられるエポキシ系の接着剤も高い耐熱性を有するため、リフローが行われた際においても撮像素子４２の素子ホルダー４１からの剥がれが発生することがなく、素子ホルダー４１に対する撮像素子４２の接着による良好な取付状態を確保することができる。
　さらに、素子ホルダー４１は撮像素子４２の取付に用いられるエポキシ系の接着剤との適合性が高い樹脂材料によって形成されているため、エポキシ系の接着剤による高い接着強度が得られ、素子ホルダー４１に対する撮像素子４２の良好な接着状態を確保することもできる。
　素子ホルダー４１には何れも前後に貫通された第１のピン挿通孔４７と第２のピン挿通孔４８が形成されている（図５参照）。第１のピン挿通孔４７は円形状に形成され、例えば、上端部の左右方向における中央部に位置され、第２のピン挿通孔４８は長円状に形成され、例えば、第１のピン挿通孔４７の下方において一方の側部に位置されている。第２のピン挿通孔４８は長手方向が第１のピン挿通孔４７と第２のピン挿通孔４８を結ぶ方向にされている。
　第１のピン挿通孔４７の径はバックキャビネット１１の後面部１７に形成された第１のピン挿入穴２５の径より大きくされ、第２のピン挿通孔４８の径（幅）はバックキャビネット１１の後面部１７に形成された第２のピン挿入穴２６の径より大きくされている。
　素子ホルダー４１には後方に開口された接着剤溜凹部４９、４９が形成され、接着剤溜凹部４９、４９はそれぞれ第１のピン挿通孔４７と第２のピン挿通孔４８に連続して位置されている。
　素子ホルダー４１の外周部には前後に貫通されたネジ挿通孔５０、５０、５０が形成されている。
　素子ユニット８は鏡筒ユニット７に第１の偏心ピン５１と第２の偏心ピン５２によって位置調整されることにより結合される。
　第１の偏心ピン５１は、図１２に示すように、前後に延びる円柱状の挿通軸部５３と挿通軸部５３の前面から前方に突出された偏心軸部５４と挿通軸部５３の後面から後方に突出された被操作部５５とから成り、被操作部５５には操作用スリット５５ａが形成されている。偏心軸部５４は挿通軸部５３に対して偏心した位置にあり、偏心軸部５４の中心軸が挿通軸部５３の中心軸に対してずれている。
　第１の偏心ピン５１は後方から挿通軸部５３が第１のピン挿通孔４７に挿通され後方から偏心軸部５４が第１のピン挿入穴２５に挿入される（図１３参照）。尚、図１３、図１４、図１５及び図１７の各図には、説明の理解を容易にするために、ネジ穴２４とネジ挿通孔５０の位置等を大きくずれた状態で誇張して示している。挿通軸部５３と偏心軸部５４はそれぞれ第１のピン挿通孔４７と第１のピン挿入穴２５に回転可能な状態で嵌合される。
　第２の偏心ピン５２は、図１２に示すように、前後に延びる円柱状の挿通軸部５６と挿通軸部５６の前面から前方に突出された偏心軸部５７と挿通軸部５６の後面から後方に突出された被操作部５８とから成り、被操作部５８には操作用スリット５８ａが形成されている。偏心軸部５７は挿通軸部５６に対して偏心した位置にあり、偏心軸部５７の中心軸が挿通軸部５６の中心軸に対してずれている。
　第１の偏心ピン５１の挿通軸部５３に対する偏心軸部５４の偏心量と第２の偏心ピン５２の挿通軸部５６に対する偏心軸部５７の偏心量とは同じにされている。
　第２の偏心ピン５２は後方から挿通軸部５６が第２のピン挿通孔４８に挿通され後方から偏心軸部５７が第２のピン挿入穴２６に挿入される（図１３参照）。挿通軸部５６は第２のピン挿通孔４８に回転可能な状態で挿通され、偏心軸部５７は第２のピン挿入穴２６に回転可能な状態で嵌合される。
　第１の偏心ピン５１が第１のピン挿通孔４７と第１のピン挿入穴２５に挿入されると共に第２の偏心ピン５２が第２のピン挿通孔４８と第２のピン挿入穴２６に挿入された状態において、第１の偏心ピン５１又は第２の偏心ピン５２が回転されることにより鏡筒ユニット７に対する素子ユニット８の位置調整が行われる（図１４参照）。第１の偏心ピン５１と第２の偏心ピン５２の回転はそれぞれ操作用スリット５５ａ、５８ａに挿入される図示しないドライバー等の治具が回転されることにより行われる。
　鏡筒ユニット７に対する素子ユニット８の位置調整は鏡筒ユニット７における撮像光学系の光軸と素子ユニット８における撮像素子４２の中心（中央）とが一致されることにより行われ、モニターに表示される鏡筒ユニット７の位置と素子ユニット８の位置を観察しながら行われる。
　例えば、第１の偏心ピン５１が回転されると、挿通軸部５３が偏心軸部５４を支点として偏心した状態で回転され、第１のピン挿入穴２５に対する第１のピン挿通孔４７の位置が変化されて鏡筒ユニット７に対する素子ユニット８の位置が変化される。このとき第１の偏心ピン５１の回転に伴って第２の偏心ピン５２が偏心軸部５７を支点として回転される。
　一方、第２の偏心ピン５２が回転されると、挿通軸部５６が偏心軸部５７を支点として偏心した状態で回転され、第２のピン挿入穴２６に対する第２のピン挿通孔４８の位置が変化されて鏡筒ユニット７に対する素子ユニット８の位置が変化される。このとき第２の偏心ピン５２の回転に伴って第１の偏心ピン５１が偏心軸部５４を支点として回転される。
　このように第１の偏心ピン５１又は第２の偏心ピン５２を回転させて鏡筒ユニット７に対する素子ユニット８の位置を変化させ、撮像光学系の光軸と撮像素子４２の中心とを一致させることにより鏡筒ユニット７に対する素子ユニット８の位置調整を終了する。
　上記した鏡筒ユニット７と素子ユニット８の位置調整においては、挿通軸部５３に対する偏心軸部５４の偏心量と挿通軸部５６に対する偏心軸部５７の偏心量とが同じにされた第１の偏心ピン５１と第２の偏心ピン５２が用いられている。
　従って、第１の偏心ピン５１と第２の偏心ピン５２として同一の偏心ピンを用いればよく、鏡筒ユニット７と素子ユニット８の位置調整を容易に行うことができると共にレンズ鏡筒２の製造コストの低減を図ることができる。
　また、鏡筒ユニット７と素子ユニット８の位置調整が行われるため、撮像光学系と撮像素子４２の位置ずれを考慮して撮像素子４２の有効撮像範囲に対して予め撮像素子４２における結像範囲を小さく設定する必要がないと共に結像範囲が有効撮像範囲からはみ出してしまうことがなく、撮像素子４２の有効撮像範囲の全体を使用して画質の向上を図ることができる。
　鏡筒ユニット７に対する素子ユニット８の位置調整が終了されると、鏡筒ユニット７と素子ユニット８が取付体５９、５９、５９によって結合される（図１０、図１１及び図１５参照）。
　鏡筒ユニット７と素子ユニット８が取付体５９、５９、５９によって結合されると、接着剤溜凹部４９、４９にそれぞれ図示しない接着剤が塗布されて第１の偏心ピン５１と第２の偏心ピン５２が素子ホルダー４１に固定される。接着剤溜凹部４９、４９に塗布された接着剤によって第１の偏心ピン５１と第２の偏心ピン５２が素子ホルダー４１に固定されることにより、第１の偏心ピン５１と第２の偏心ピン５２の素子ホルダー４１からの脱落が防止される。
　尚、接着剤溜凹部４９、４９に塗布される接着剤は弾性に富む接着剤であり、素子ホルダー４１が第１の偏心ピン５１と第２の偏心ピン５２に対して一定の範囲で移動されたときに伸縮され、第１の偏心ピン５１と第２の偏心ピン５２の素子ホルダー４１との接着状態が解除されないようにされている。
　取付体５９は締結用ネジ６０と押さえ板６１と押さえバネ６２によって構成されている（図１６参照）。
　締結用ネジ６０は回転操作用の溝を有する頭部６０ａと頭部６０ａから突出された螺軸部６０ｂとから成る。螺軸部６０ｂは素子ホルダー４１のネジ挿通孔５０に挿通されるが、ネジ挿通孔５０の径は螺軸部６０ｂの径より大きくされている。
　押さえ板６１はリング状に形成され、押さえ板６１には締結用ネジ６０の螺軸部６０ｂが挿通されている。従って、押さえ板６１は螺軸部６０ｂに対して螺軸部６０ｂの軸方向に移動可能にされている。
　押さえバネ６２は、例えば、ワッシャ状のバネであり、螺軸部６０ｂに支持された状態で締結用ネジ６０の頭部６０ａと押さえ板６１の間に配置されている。押さえバネ６２は螺軸部６０ｂの軸方向において押さえ板６１を頭部６０ａから離隔する方向へ付勢する機能を有している。
　取付体５９、５９、５９は、図１０に示すように、それぞれ締結用ネジ６０、６０、６０の螺軸部６０ｂ、６０ｂ、６０ｂが素子ホルダー４１のネジ挿通孔５０、５０、５０に後方から挿入されバックキャビネット１１の後面部１７に形成されたネジ穴２４、２４、２４に螺合される。螺軸部６０ｂがネジ穴２４に螺合されることにより、鏡筒ユニット７と素子ユニット８が位置決めされた状態で結合され素子ホルダー４１の前面の一部が後面部７の後面の一部に接した状態にされる。鏡筒ユニット７と素子ユニット８が結合された状態においては、後面部１７の配置用凹部２１に素子ユニット８の一部が配置される。
　尚、鏡筒ユニット７と素子ユニット８が位置決めされた状態においては、ネジ挿通孔５０、５０、５０とネジ穴２４、２４、２４の位置が光軸方向に直交する面内においてずれている可能性があるが、締結用ネジ６０はタッピングネジとして設けられている。従って、ネジ挿通孔５０、５０、５０とネジ穴２４、２４、２４の位置がずれている場合であっても、締結用ネジ６０が後面部１７にねじ込まれていくため、鏡筒ユニット７と素子ユニット８の位置関係を変化させることなく鏡筒ユニット７と素子ユニット８を結合することができる。
　このように締結用ネジ６０がタッピングネジとして設けられ後面部１７にねじ込まれていく構成にされているため、後面部１７には予めネジ穴２４を形成せずに締結用ネジ６０が後面部１７にねじ込まれていくことによりネジ穴２４が形成されるようにしてもよく、また、後面部１７に予め螺軸部６０ｂより径の小さい穴を形成しておき締結用ネジ６０が径の小さい穴にねじ込まれていくことによりネジ穴２４が形成されるようにしてもよい。
　上記したように、レンズ鏡筒２にあっては、第１の偏心ピン５１と第２の偏心ピン５２による鏡筒ユニット７と素子ユニット８の位置決めが行われた状態において、鏡筒ユニット７と素子ユニット８が光軸方向において締結用ネジ６０、６０、６０によって結合される。
　従って、鏡筒ユニット７と素子ユニット８が位置決めされた状態が保持された上で締結用ネジ６０、６０、６０によって結合され、位置決めされた状態において鏡筒ユニット７と素子ユニット８の分離を防止することができる。
　鏡筒ユニット７と素子ユニット８が取付体５９、５９、５９によって結合された状態においては、押さえ板６１、６１、６１が素子ホルダー４１の後面に接した状態にされている。押さえ板６１は押さえバネ６２によって頭部６０ａから離隔する方向へ付勢されているため、素子ホルダー４１が押さえ板６１によって後方から押さえられ、素子ホルダー４１が後面部１７に密着される。
　このときオートクレーブ等により外部環境の変化が生じ、筐体９と素子ホルダー４１が前後方向において膨張又は収縮される場合があるが、この場合には押さえバネ６２が弾性変形され膨張又は収縮による筐体９又は素子ホルダー４１の寸法の変化量が吸収され、鏡筒ユニット７と素子ユニット８の良好な結合状態が保持される。
　このように締結用ネジ６０には素子ユニット８を鏡筒ユニット７に押し付ける押さえバネ６２が支持されているため、締結用ネジ６０によって鏡筒ユニット７と素子ユニット８が結合された状態において押さえバネ６２によって素子ユニット８が鏡筒ユニット７に押し付けられる。
　従って、外部環境の変化によって鏡筒ユニット７又は素子ユニット８が膨張又は収縮されたときに押さえバネ６２が伸縮され、鏡筒ユニット７又は素子ユニット８が膨張又は収縮された状態においても両者の良好な結合状態を確保することができる。
　また、オートクレーブ等により外部環境の変化が生じたときには、筐体９と素子ホルダー４１が光軸方向に直交する面内においても膨張又は収縮される場合があり、この場合には筐体９と素子ホルダー４１の線膨張率の相違により鏡筒ユニット７に対して素子ユニット８が光軸方向に直交する面内において相対的に変位される（図１７参照）。
　このとき素子ユニット８は第１の偏心ピン５１の偏心軸部５４を基準にして鏡筒ユニット７に対して相対的に変位され、第２の偏心ピン５２の挿通軸部５６に対して長穴状の第２のピン挿通孔４８の位置が変化される。このように第２のピン挿通孔４８が長穴状に形成されているため、鏡筒ユニット７に対する素子ユニット８の相対的な変位が許容される。
　従って、外部環境によって鏡筒ユニット７又は素子ユニット８が膨張又は収縮され鏡筒ユニット７と素子ユニット８の一方が他方に対して変位されたときに、外部環境の変化に応じた鏡筒ユニット７又は素子ユニット８の変位が許容され、鏡筒ユニット７と素子ユニット８の歪みや変形を防止することができる。
　また、鏡筒ユニット７と素子ユニット８の変位が許容されるため、筐体９と素子ホルダー４１をそれぞれ必要な性能を確保するための最適な材料によって形成することができ、鏡筒ユニット７と素子ユニット８の機能性の向上を図ることができると共に良好な性能を確保することができる。
　さらに、筐体９と素子ホルダー４１を耐熱性や強度やコスト等を考慮した最適な材料によって形成することが可能であるため、鏡筒ユニット７と素子ユニット８の機能性の向上を図った上でレンズ鏡筒２の製造コストの低減を図ることができる。
　尚、レンズ鏡筒２にあっては、上記したように、長穴状の第２のピン挿通孔４８の長手方向が第１のピン挿通孔４７と第２のピン挿通孔４８を結ぶ方向にされている。従って、第１のピン挿通孔４７に挿入された第１の偏心ピン５１の偏心軸部５４を基準にして素子ユニット８が鏡筒ユニット７に対して相対的に変位されたときに、第２の偏心ピン５２の挿通軸部５６が素子ユニット８の変位の妨げになり難く、素子ユニット８を鏡筒ユニット７に対して円滑に変位させることができる。
　上記したように、素子ホルダー４１のネジ挿通孔５０、５０、５０の径はそれぞれ締結用ネジ６０、６０、６０の螺軸部６０ｂ、６０ｂ、６０ｂの径より大きくされている。
　このようにネジ挿通孔５０の径が螺軸部６０ｂの径より大きくされているため、上記のように、外部環境によって鏡筒ユニット７又は素子ユニット８が光軸方向に直交する方向において膨張又は収縮されたときには、螺軸部６０ｂがネジ挿通孔５０に対して相対的に変位され、相対的に変位される素子ユニット８に螺軸部６０ｂが干渉することがない。
　従って、鏡筒ユニット７と素子ユニット８の良好な結合状態を確保した上で鏡筒ユニット７と素子ユニット８の相対的な変位が許容され、鏡筒ユニット７と素子ユニット８の歪みや変形を防止することができる。
　オートクレーブ等が終了し外部環境が元の環境に戻ったときには膨張又は収縮されていた鏡筒ユニット７と素子ユニット８が元の状態に戻り、鏡筒ユニット７と素子ユニット８が外部環境の変化前の位置決めされた元の状態に復帰される。
　以上に記載した通り、レンズ鏡筒２にあっては、鏡筒ユニット７の筐体９が樹脂材料によって形成され、素子ユニット８の素子ホルダー４１が筐体９と異なる材料によって形成されている。
　従って、撮像光学系が配置された筐体９が樹脂材料によって形成されると共に撮像素子４２を保持する素子ホルダー４１が筐体９とは異なる材料によって形成されるため、軽量化を図ることができると共に撮像素子４２の良好な性能を確保することができる。
　特に、医療用観察装置１００は施術者に把持されて使用されるため、軽量化により施術者における使い勝手の向上を図ることができる。
　また、筐体９と素子ホルダー４１がともに樹脂材料によって形成されているため、金属材料よりも所望の形状に形成し易く、設計の自由度の向上を図ることができると共に筐体９を筐体９の内部に位置される構造に応じた必要最小限の大きさ及び形状に形成することが可能になり小型化を図ることもできる。
　さらに、筐体９と素子ホルダー４１がともに樹脂材料によって形成されるため、製造コストの低減を図ることができる。
　［医療用観察装置の一実施形態］
　図１８に、本技術医療用観察装置の一実施形態のブロック図を示す。
　医療用観察装置１００は、撮像機能を担うレンズ鏡筒８０（レンズ鏡筒２）と、撮影された画像信号のアナログ－デジタル変換等の信号処理を行うカメラ信号処理部８１と、画像信号の記録再生処理を行う画像処理部８２とを有している。また、医療用観察装置１００は、撮影された画像等を表示する表示部８３と、メモリー９０への画像信号の書込及び読出を行うＲ／Ｗ（リーダ／ライタ）８４と、医療用観察装置１００の全体を制御するＣＰＵ（Central Processing Unit）８５と、ユーザーによって所要の操作が行われる各種のスイッチ等の入力操作部８６と、レンズ鏡筒８０に配置されたレンズの駆動を制御するレンズ駆動制御部８７とを備えている。
　レンズ鏡筒８０は、レンズ群８８（レンズ１４、１４、・・・及びフォーカスレンズ３６）を含む撮像光学系や、ＣＣＤ（Charge Coupled Device）やＣＭＯＳ（Complementary
　Metal-Oxide Semiconductor）等の撮像素子８９（撮像素子４２）等とによって構成されている。
　カメラ信号処理部８１は、撮像素子８９からの出力信号に対するデジタル信号への変換、ノイズ除去、画質補正、輝度・色差信号への変換等の各種の信号処理を行う。
　画像処理部８２は、所定の画像データーフォーマットに基づく画像信号の圧縮符号化・伸張復号化処理や解像度等のデーター仕様の変換処理等を行う。
　表示部８３はユーザーの入力操作部８６に対する操作状態や撮影した画像等の各種のデーターを表示する機能を有している。尚、医療用観察装置１００においては、表示部８３が設けられていなくてもよく、撮影された画像データがモニター等の他の表示部に送出されて画像が表示されるように構成されていてもよい。
　Ｒ／Ｗ８４は、画像処理部８２によって符号化された画像データーのメモリー９０への書込及びメモリー９０に記録された画像データーの読出を行う。
　ＣＰＵ８５は、医療用観察装置１００に設けられた各回路ブロックを制御する制御処理部として機能し、入力操作部８６からの指示入力信号等に基づいて各回路ブロックを制御する。
　入力操作部８６はユーザーによる操作に応じた指示入力信号をＣＰＵ８５に対して出力する。
　レンズ駆動制御部８７は、ＣＰＵ８５からの制御信号に基づいてレンズ群８８のレンズ（フォーカスレンズ３６）を駆動する駆動源（駆動モーター２９）を制御する。
　メモリー９０は、例えば、Ｒ／Ｗ８４に接続されたスロットに対して着脱可能な半導体メモリーである。
　以下に、医療用観察装置１００における動作を説明する。
　撮影の待機状態では、ＣＰＵ８５による制御の下で、レンズ鏡筒８０において撮影された画像信号が、カメラ信号処理部８１を介して表示部８３に出力され、カメラスルー画像として表示される。また、入力操作部８６からのフォーカシングのための指示入力信号が入力されると、ＣＰＵ８５がレンズ駆動制御部８７に制御信号を出力し、レンズ駆動制御部８７の制御に基づいてレンズ群８８の所定のレンズが移動される。
　入力操作部８６からの指示入力信号により撮影が行われると、撮影された画像信号がカメラ信号処理部８１から画像処理部８２に出力されて圧縮符号化処理され、所定のデーターフォーマットのデジタルデーターに変換される。変換されたデーターはＲ／Ｗ８４に出力され、メモリー９０に書き込まれる。
　フォーカシングはＣＰＵ８５からの制御信号に基づいてレンズ駆動制御部８７がレンズ群８８のフォーカスレンズ３６を移動させることにより行われる。
　メモリー９０に記録された画像データーを再生する場合には、入力操作部８６に対する操作に応じて、Ｒ／Ｗ８４によってメモリー９０から所定の画像データーが読み出され、画像処理部８２によって伸張復号化処理が行われた後に、再生画像信号が表示部８３に出力されて再生画像が表示される。
　［本技術］
　本技術は、以下のような構成にすることもできる。
　（１）
　被写体を撮像する撮像光学系と前記撮像光学系が配置された筐体とを有する鏡筒ユニットと、
　前記撮像光学系によって撮像された被写体の像を光電変換する撮像素子と前記撮像素子を保持する素子ホルダーとを有する素子ユニットとを備え、
　前記筐体が樹脂材料によって形成され、
　前記素子ホルダーが前記筐体と異なる材料によって形成された
　医療用観察装置のレンズ鏡筒。
　（２）
　前記撮像光学系に少なくとも一つのレンズが設けられ、
　前記レンズの少なくとも一つを保持し光軸方向へ移動される移動枠が設けられ、
　前記移動枠が樹脂材料によって形成された
　前記（１）に記載の医療用観察装置のレンズ鏡筒。
　（３）
　前記移動枠の移動に伴って前記移動枠に保持された前記レンズが光軸方向へ移動されてオートフォーカシングが行われる
　前記（２）に記載の医療用観察装置のレンズ鏡筒。
　（４）
　軸方向が光軸方向にされた駆動軸と、
　前記駆動軸に平行な状態で配置されたガイド軸とが設けられ、
　前記移動枠が前記駆動軸と前記ガイド軸に支持され、
　前記移動枠が前記駆動軸から伝達される駆動力によって前記ガイド軸に案内されて移動される
　前記（１）又は前記（２）に記載の医療用観察装置のレンズ鏡筒。
　（５）
　前記鏡筒ユニットと前記素子ユニットの光軸方向に直交する面内における位置決めを行う少なくとも二つの偏心ピンが設けられ、
　前記鏡筒ユニットに少なくとも二つのピン挿入穴が形成され、
　前記素子ユニットに少なくとも二つのピン挿通孔が形成され、
　前記偏心ピンは一部が前記ピン挿入穴に挿入され他の一部が前記ピン挿通孔に挿通され、
　前記偏心ピンの少なくとも一つが軸回り方向へ回転されて前記鏡筒ユニットに対する前記素子ユニットの位置が調整され、
　少なくとも一つの前記ピン挿通孔が長穴状に形成された
　前記（１）から前記（４）の何れかに記載の医療用観察装置のレンズ鏡筒。
　（６）
　前記偏心ピンには前記ピン挿通孔に挿通される挿通軸部と前記ピン挿入穴に挿入され前記挿通軸部に対して偏心された偏心軸部とが設けられ、
　全ての前記偏心ピンにおいて前記挿通軸部に対する前記偏心軸部の偏心量が同じにされた
　前記（５）に記載の医療用観察装置のレンズ鏡筒。
　（７）
　前記偏心ピンによる前記鏡筒ユニットと前記素子ユニットの位置決めが行われた状態において、
　前記鏡筒ユニットと前記素子ユニットが光軸方向において締結用ネジによって結合された
　前記（５）又は前記（６）に記載の医療用観察装置のレンズ鏡筒。
　（８）
　前記締結用ネジに前記素子ユニットを前記鏡筒ユニットに押し付ける押さえバネが支持された
　前記（７）に記載の医療用観察装置のレンズ鏡筒。
　（９）
　前記鏡筒ユニットに前記締結用ネジが螺合されるネジ穴が形成され、
　前記素子ユニットに前記締結用ネジが挿通されるネジ挿通孔が形成され、
　前記ネジ挿通孔の径が前記締結用ネジの径より大きくされた
　前記（８）に記載の医療用観察装置のレンズ鏡筒。
　（１０）
　被写体を撮像する撮像光学系と前記撮像光学系が配置された筐体とを有する鏡筒ユニットと、
　前記撮像光学系によって撮像された被写体の像を光電変換する撮像素子と前記撮像素子を保持する素子ホルダーとを有する素子ユニットとを備え、
　前記筐体が樹脂材料によって形成され、
　前記素子ホルダーが前記筐体と異なる材料によって形成された
　医療用観察装置。
　１００…医療用観察装置、２…レンズ鏡筒、７…鏡筒ユニット、８…素子ユニット、９…筐体、１４…レンズ、２４…ネジ穴、２５…第１のピン挿入穴、２６…第２のピン挿入穴、２７…ガイド軸、３０…リードスクリュー（駆動軸）、３１…移動枠、３６…フォーカスレンズ、４１…素子ホルダー、４２…撮像素子、４７…第１のピン挿通孔、４８…第２のピン挿通孔、５０…ネジ挿通孔、５１…第１の偏心ピン、５２…第２の偏心ピン、５３…挿通軸部、５４…偏心軸部、５６…挿通軸部、５７…偏心軸部、６０…締結用ネジ、６２…押さえバネ、８０…レンズ鏡筒、８９…撮像素子

Claims (10)

  1. 　被写体を撮像する撮像光学系と前記撮像光学系が配置された筐体とを有する鏡筒ユニットと、
    　前記撮像光学系によって撮像された被写体の像を光電変換する撮像素子と前記撮像素子を保持する素子ホルダーとを有する素子ユニットとを備え、
    　前記筐体が樹脂材料によって形成され、
    　前記素子ホルダーが前記筐体と異なる材料によって形成された
    　医療用観察装置のレンズ鏡筒。
  2. 　前記撮像光学系に少なくとも一つのレンズが設けられ、
    　前記レンズの少なくとも一つを保持し光軸方向へ移動される移動枠が設けられ、
    　前記移動枠が樹脂材料によって形成された
    　請求項１に記載の医療用観察装置のレンズ鏡筒。
  3. 　前記移動枠の移動に伴って前記移動枠に保持された前記レンズが光軸方向へ移動されてオートフォーカシングが行われる
    　請求項２に記載の医療用観察装置のレンズ鏡筒。
  4. 　軸方向が光軸方向にされた駆動軸と、
    　前記駆動軸に平行な状態で配置されたガイド軸とが設けられ、
    　前記移動枠が前記駆動軸と前記ガイド軸に支持され、
    　前記移動枠が前記駆動軸から伝達される駆動力によって前記ガイド軸に案内されて移動される
    　請求項２に記載の医療用観察装置のレンズ鏡筒。
  5. 　前記鏡筒ユニットと前記素子ユニットの光軸方向に直交する面内における位置決めを行う少なくとも二つの偏心ピンが設けられ、
    　前記鏡筒ユニットに少なくとも二つのピン挿入穴が形成され、
    　前記素子ユニットに少なくとも二つのピン挿通孔が形成され、
    　前記偏心ピンは一部が前記ピン挿入穴に挿入され他の一部が前記ピン挿通孔に挿通され、
    　前記偏心ピンの少なくとも一つが軸回り方向へ回転されて前記鏡筒ユニットに対する前記素子ユニットの位置が調整され、
    　少なくとも一つの前記ピン挿通孔が長穴状に形成された
    　請求項１に記載の医療用観察装置のレンズ鏡筒。
  6. 　前記偏心ピンには前記ピン挿通孔に挿通される挿通軸部と前記ピン挿入穴に挿入され前記挿通軸部に対して偏心された偏心軸部とが設けられ、
    　全ての前記偏心ピンにおいて前記挿通軸部に対する前記偏心軸部の偏心量が同じにされた
    　請求項５に記載の医療用観察装置のレンズ鏡筒。
  7. 　前記偏心ピンによる前記鏡筒ユニットと前記素子ユニットの位置決めが行われた状態において、
    　前記鏡筒ユニットと前記素子ユニットが光軸方向において締結用ネジによって結合された
    　請求項５に記載の医療用観察装置のレンズ鏡筒。
  8. 　前記締結用ネジに前記素子ユニットを前記鏡筒ユニットに押し付ける押さえバネが支持された
    　請求項７に記載の医療用観察装置のレンズ鏡筒。
  9. 　前記鏡筒ユニットに前記締結用ネジが螺合されるネジ穴が形成され、
    　前記素子ユニットに前記締結用ネジが挿通されるネジ挿通孔が形成され、
    　前記ネジ挿通孔の径が前記締結用ネジの径より大きくされた
    　請求項８に記載の医療用観察装置のレンズ鏡筒。
  10. 　被写体を撮像する撮像光学系と前記撮像光学系が配置された筐体とを有する鏡筒ユニットと、
    　前記撮像光学系によって撮像された被写体の像を光電変換する撮像素子と前記撮像素子を保持する素子ホルダーとを有する素子ユニットとを備え、
    　前記筐体が樹脂材料によって形成され、
    　前記素子ホルダーが前記筐体と異なる材料によって形成された
    　医療用観察装置。
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