WO2016147468A1 - 撮像ユニット及び内視鏡 - Google Patents

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WO2016147468A1
WO2016147468A1 PCT/JP2015/080369 JP2015080369W WO2016147468A1 WO 2016147468 A1 WO2016147468 A1 WO 2016147468A1 JP 2015080369 W JP2015080369 W JP 2015080369W WO 2016147468 A1 WO2016147468 A1 WO 2016147468A1
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stopper member
frame
imaging unit
contact
fixed
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PCT/JP2015/080369
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祐一 綿谷
村松　明
雄貴 中山
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オリンパス株式会社
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    • A61B1/00071—Insertion part of the endoscope body
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    • A61B1/04—Instruments for performing medical examinations of the interior of cavities or tubes of the body by visual or photographical inspection, e.g. endoscopes; Illuminating arrangements therefor combined with photographic or television appliances
    • A61B1/05—Instruments for performing medical examinations of the interior of cavities or tubes of the body by visual or photographical inspection, e.g. endoscopes; Illuminating arrangements therefor combined with photographic or television appliances characterised by the image sensor, e.g. camera, being in the distal end portion

Definitions

  • the present invention relates to an imaging unit capable of changing the optical characteristics of an observation optical system and an endoscope provided with the imaging unit.
  • endoscopes are widely used for observation and treatment of living bodies (inside body cavities), inspections and repairs in industrial plant facilities, and the like.
  • the focal length is changed by moving the observation optical system in the direction of the photographic optical axis because of a zooming function that adjusts the focus of the captured image or the magnification adjustment such as wide / telephoto.
  • Some image pickup units are used.
  • the technique of the imaging unit which can change a focal distance in this way is used not only for an endoscope but for various photographing machines.
  • focus switching is performed when the moving lens unit (moving lens frame) provided in the observation optical system is at a predetermined advanced position and retracted position.
  • the imaging unit of the system is widely adopted.
  • the advance position of the moving lens frame is generally fixed at the time of assembling the imaging unit. It is adjusted by finely adjusting the relative position of the lens frame or the like.
  • Patent Document 1 discloses a protrusion of a pipe unit with which the moving lens frame abuts at the retracted position.
  • a technique is disclosed in which a screw part is formed on the outer periphery of the abutting member, and the retraction position of the moving lens frame is adjusted by finely adjusting the screwed state of the screw part with respect to the lens cylinder unit (fixed lens frame). .
  • Patent Document 1 Japanese Patent Laid-Open No. 2001-258823
  • the central axis of the pipe unit is There is a risk that it may be difficult to accurately arrange in parallel with the optical axis direction of the observation optical system.
  • tilt occurs in the central axis of the pipe unit
  • axial displacement occurs in the moving lens frame when coming into contact with the pipe unit.
  • image quality is degraded. There is a risk of inviting.
  • the present invention has been made in view of the above circumstances, and an object thereof is to provide an imaging unit and an endoscope that can obtain a high-quality captured image by preventing axial displacement of the moving lens frame.
  • An imaging unit includes a focus switching type observation optical system including a fixed lens and a moving lens, a fixed frame that holds the fixed lens, and a direction along the imaging optical axis of the observation optical system.
  • the movable frame is disposed in the fixed frame so as to be able to move forward and backward, and is positioned and fixed in a state of being brought into contact with the peripheral surface of the fixed frame by surface contact with the movable frame.
  • a stopper member that holds the moving lens at a position that realizes one focal length of the observation optical system by restricting movement of the imaging optical axis in one direction by contact.
  • an endoscope includes the imaging unit at a distal end portion of an insertion portion that is inserted into a subject.
  • Explanatory drawing which shows the whole structure of the endoscope according to the first embodiment of the present invention.
  • Sectional drawing which shows internal structure of a front-end
  • sectional view showing the configuration of the imaging unit in a state where the moving lens unit has moved to the forward advance position
  • perspective view showing relationship between stopper member and adjustment ring The perspective view which shows the assembly
  • perspective view of imaging unit The perspective view which shows a stopper member and an adjustment ring concerning a 1st modification as above.
  • a perspective view of a stopper member The perspective view of a stopper member concerning a 3rd modification same as the above.
  • the perspective view of a stopper member concerning a 4th modification same as the above.
  • the main part sectional view schematically showing the relationship between the rear lens group frame and the stopper member according to the fifth modification.
  • FIG. 1 is an explanatory view showing the overall configuration of the endoscope
  • FIG. 2 is a sectional view showing the internal configuration of the distal end portion and the bending portion
  • FIG. FIG. 4 is a cross-sectional view showing the configuration of the imaging unit in a state where it has moved to the forward advance position
  • FIG. 4 is a cross-sectional view showing the configuration of the imaging unit in a state where the moving lens unit has been moved to the rearward retracted position
  • FIG. 6 is a perspective view showing a process of assembling the stopper member and the adjustment ring
  • FIG. 7 is a perspective view of the imaging unit.
  • an electronic endoscope system (hereinafter simply referred to as an endoscope system) 1 according to this embodiment includes an electronic endoscope apparatus (hereinafter simply referred to as an endoscope) 2 as an endoscope.
  • the light source device 3, the video processor 4, and the color monitor 5 are electrically connected.
  • the endoscope 2 includes an insertion portion 9 and an operation portion 10 in which the insertion portion 9 is extended.
  • a universal cord 17 extending from the operation portion 10 is connected to the light source device 3 via a scope connector 18. It is connected to the.
  • a coiled scope cable 19 is extended from the scope connector 18.
  • An electric connector portion 20 is provided on the other end side of the scope cable 19, and the electric connector portion 20 is connected to the video processor 4.
  • the insertion portion 9 is configured by connecting a distal end portion 6, a bending portion 7, and a flexible tube portion 8 in order from the distal end side.
  • a known distal end opening On the distal end surface of the distal end portion 6, a known distal end opening, an observation window, a plurality of illumination windows, an observation window cleaning port, and an observation object cleaning port are disposed (all not shown).
  • An imaging unit which will be described later, is disposed in the distal end portion 6 on the back side of the observation window. Moreover, the front end side of the light guide bundle which is not illustrated is arrange
  • the light guide bundle is inserted and arranged in the universal cord 17 from the insertion portion 9 through the operation portion 10, and when the scope connector 18 is connected to the light source device 3, the illumination light from the light source device 3 is transmitted to the illumination window. Can be transmitted.
  • the observation window cleaning port and the observation object cleaning port constitute openings of two cleaning tubes (not shown) that are inserted from the distal end portion 6 into the universal cord 17. These cleaning tubes are connected to a cleaning tank in which cleaning water is stored and a compressor (both not shown) on the light source device 3 side.
  • the operation part 10 includes a bend preventing part 11 from which the insertion part 9 extends, a forceps port 12 disposed on the side part on the lower side, an operation part main body 13 constituting a grip part in the middle part, and an upper side
  • a bending operation section 16 comprising two bending operation knobs 14 and 15 provided on the air supply / water supply control section 21, a suction control section 22, and a switch section that mainly operates an imaging function.
  • the forceps port 12 of the operation unit 10 constitutes an opening portion of a treatment instrument channel (not shown) that is mainly inserted into the insertion portion 9 up to the distal end opening portion of the distal end portion 6.
  • an imaging unit 30 is disposed inside the distal end portion 6.
  • the imaging unit 30 is inserted and disposed in a hard tip rigid member 25, and is fixed to the tip rigid member 25 by a set screw (not shown) from the side surface direction.
  • an O-ring 28 for ensuring watertightness with the distal end rigid member 25 is disposed on the outer peripheral portion on the distal end side of the imaging unit 30. Further, a distal end cover 25 a constituting the distal end surface of the distal end portion 6 is bonded and fixed to the distal end side of the distal end rigid member 25.
  • the tip opening which is a hole formed in the tip cover 25a, constitutes the opening of the treatment instrument channel 12b in the tip 6 as described above.
  • a plurality of bending pieces 26 constituting the bending portion 7 are connected to the proximal end side of the distal end rigid member 25, and the outer circumferences of the distal end rigid member 25 and the bending piece 26 are integrated by the distal end insertion portion rubber member 12a. Is covered.
  • the distal end outer peripheral portion of the distal end insertion portion rubber member 12 a is fixed to the distal end rigid member 25 by a pincushion bonding portion 29.
  • the imaging unit 30 of the present embodiment includes a solid-state imaging element unit 31 and an observation optical system unit 32 that is connected to the distal end side of the solid-state imaging element unit 31. Configured.
  • the solid-state image sensor unit 31 has a solid-state image sensor holding frame 35, and the solid-state image sensor holding frame 35 has an optical member 36 such as a cover glass on the front side of a solid-state image sensor chip 37 made of CCD, CMOS, or the like. Is held through.
  • a laminated substrate 38 is electrically connected to the back side of the solid-state imaging device chip 37 via an FPC (not shown), and a plurality of communication lines branched from the cable 39 are connected to the laminated substrate 38. .
  • the cable 39 is inserted into the endoscope 2 and is electrically connected to the video processor via the electrical connector unit 20.
  • a reinforcing frame 40 is connected to the outer peripheral portion of the base end of the solid-state image sensor holding frame 35, and a heat shrinkable tube 41 that covers the distal end portion of the cable 39 is provided on the outer periphery of the reinforcing frame 40.
  • the solid-state image sensor unit 31 is watertightly held, and an adhesive for protecting it is used.
  • the protective agent 42 is filled.
  • the observation optical system unit 32 of this embodiment has a focus switching type observation optical system 33 that realizes a focusing function or a zooming function by changing an optical characteristic (focal length) by moving an internal lens forward and backward. It is configured.
  • the observation optical system unit 32 includes a front group lens unit 45 positioned on the distal end side, a rear group lens unit 46 connected to the proximal end side of the front group lens unit 45, and the rear group.
  • the lens unit 46 includes a moving lens unit 48 that can move back and forth in the direction of the photographic optical axis O, and an actuator 49 that moves the moving lens unit 48 back and forth.
  • the front group lens unit 45 includes a front group lens frame 55 that is a fixed frame, and a front group lens 56 a that includes a plurality of fixed lenses held by the front group lens frame 55.
  • the rear group lens unit 46 includes a rear group lens frame 57 that is a fixed frame whose front end is externally fitted to the front group lens frame 55, and a plurality of rear group lens units 46 that are held on the photographing optical axis O on the base end side of the rear group lens frame 57. And a rear lens group 56b made of a fixed lens.
  • the solid-state image sensor holding frame 35 is fitted on the proximal end side of the rear group lens frame 57, and the solid-state image sensor unit 31 and the observation optical system unit 32 are thereby connected.
  • the rear lens group frame 57 is provided with a slit 57a that penetrates the inner and outer peripheral sides of the rear lens group frame 57.
  • the slit 57 a extends in the same direction as the photographing optical axis O direction, and the front end side of the slit 57 a is opened at the front end of the rear group lens frame 57.
  • the rear lens group frame 57 is provided with a holding rod 57b that protrudes in the outer diameter direction on the proximal end side of the slit 57a.
  • the holding rod 57b is provided with an actuator holding hole 57c that passes through the optical axis O in the coaxial direction. Is provided.
  • the rear group lens frame 57 is provided with a stopper member 58 that is positioned and fixed in a state where it is applied to the outer peripheral surface of the rear group lens frame 57.
  • the stopper member 58 of the present embodiment has a C-ring-shaped ring portion 58a applied in a state of being in direct surface contact with the outer peripheral surface of the rear lens group frame 57, and the ring portion 58a. And an integrally formed pipe-shaped stopper portion 58b.
  • the stopper member 58 is positioned so that the stopper portion 58b faces the holding rod 57b at a predetermined position in the photographing optical axis O direction, and the ring portion 58a is bonded to the outer peripheral surface of the rear group lens frame 57. It is fixed by.
  • an adjustment ring 59 is interposed between the holding rod 57b and the stopper member 58 in order to accurately position the stopper member 58 in the photographing optical axis O direction with reference to the holding rod 57b.
  • the adjustment ring 59 is formed of a C-ring-like member whose width D in the photographic optical axis O direction linearly changes along the circumferential direction, one end abuts against the stopper member 58, and the other end is a holding rod. It arrange
  • the adjustment ring 59 is rotated about the photographing optical axis O along the outer peripheral surface of the rear lens group frame 57 to change the relative position between the stopper member 58 and the holding rod 57b.
  • one end surface of the adjustment ring 59 functions as a cam surface for changing the position of the stopper member 58 in the direction of the photographing optical axis O.
  • the adjustment ring 59 changes the abutting position with the stopper member 58 and can adjust the position of the stopper member 58 in the photographing optical axis O direction with respect to the rear lens group frame 57 which is a fixed frame.
  • a function as an adjusting member is realized.
  • a front stopper 60 facing the stopper portion 58b is provided on the front end side of the rear group lens frame 57.
  • the front stopper 60 is integrally formed with the front group lens frame 55, and the front stopper 60 has a spring receiving portion 60a facing the through hole 58d of the stopper portion 58b and the actuator holding hole 57c of the holding rod 57b. It is recessed.
  • the moving lens unit 48 includes a moving lens frame 65 that is a moving frame, and a moving lens 66 held by the moving lens frame 65.
  • the moving lens frame 65 is disposed in the rear group lens frame 57 which is a fixed frame, and can move forward and backward in the direction along the photographing optical axis O.
  • the movable lens frame 65 is provided with an operating rod 65a protruding in the outer peripheral direction.
  • the operating rod 65 a protrudes to the outer peripheral side of the rear group lens frame 57 through the slit 57 a of the rear group lens frame 57 and faces the stopper portion 58 b (holding rod 57 b) and the front stopper 60.
  • the operating rod 65a is provided with a bearing portion 65b facing the spring receiving portion 60a on the surface facing the front stopper 60, and a shaft member 67 protruding into the spring receiving portion 60a is held by the bearing portion 65b.
  • a return spring 68 having one end side held in the spring receiving portion 60a is wound around the outer periphery of the shaft member 67, and the operation rod 65a is attached to the base end side (the holding rod 57b side) by the return spring 68. It is energized.
  • a cover 69 for watertightly closing the slit 57a is provided on the projecting end side of the holding rod 57b, the stopper portion 58b, the front stopper 60, and the operation rod 65a.
  • the actuator 49 has a guide tube 70 that is held in the actuator holding hole 57c of the holding rod 57b on the tip side.
  • this guide tube 70 there is provided a push rod 71 that can be projected and retracted from the tip of the guide tube 70, and a contact member that comes into contact with and separates from the operating rod 65a at the tip of the push rod 71.
  • the head portion 72 is fixed. In this case, in order to prevent the head portion 72 from being caught or the like and realize a good protrusion / retraction operation (advancement / retraction movement) of the push rod 71, the head portion 72 is in any state when the push rod 71 protrudes or is retracted. In this case, it is desirable that at least a part of the head portion 72 is set to a length arranged in the through hole 58d of the stopper portion 58b.
  • the push rod 71 is connected to a distal end side of a drive wire 73 inserted into the guide tube 70, and a shape memory element 74 made of a shape memory alloy is connected to the proximal end side of the drive wire 73. . Furthermore, a push spring 75 for urging the push rod 71 toward the front stopper 60 with a stronger urging force than the return spring 68 is wound around the outer periphery of the drive wire 73 in the guide tube 70. .
  • the shape memory element 74 is, for example, set so as to be shrunk when heated and stretched when cooled, and is held in the guide tube 70 in a stretchable state. Further, the shape memory element 74 is provided with a heat source such as a Peltier element (not shown). The heat source can heat or cool the shape memory element 74 according to the operation state of the operation lever 24. Yes.
  • the shape memory element 74 is not limited to a type that expands and contracts by heating or cooling using a heat source such as a Peltier element, and for example, a type that heats and contracts the shape memory alloy by energization is adopted. It is also possible.
  • the shape memory element 74 operates the drive wire 73 in a direction in which the urging force of the push spring 75 is released (that is, a direction on the tip side along the photographing optical axis O).
  • the distal end side of the push rod 71 protrudes from the guide tube 70 and presses the operating rod 65a against the urging force of the return spring 68.
  • the operating rod 65a moves to a position where it comes into contact with the front stopper 60.
  • the moving lens frame 65 moves the moving lens 66 to the advance position for realizing a preset first focal length (first optical characteristic) (see FIG. 3). .
  • the drive wire 73 is operated in a direction against the urging force of the push spring 75 (that is, a direction on the base end side along the photographing optical axis O).
  • the distal end side of the push rod 71 is retracted into the guide tube 70.
  • the operating rod 65a is urged by the return spring 68 and moves to a position where it comes into contact with the stopper portion 58b.
  • the moving lens frame 65 moves the moving lens 66 to a retracted position for realizing a preset second focal length (second optical characteristic) (see FIG. 4). .
  • the advance position of the moving lens 66 for realizing the first focal length is, for example, the relative position of each fixed frame or the like when the observation optical system unit 32 is assembled. Is adjusted finely. That is, when assembling the observation optical system unit 32, the front group lens frame 55 and the rear group lens frame 57 are in contact with each other while confirming the optical characteristics in a state where the operation rod 65a is in contact with the front stopper 60. Are positioned and fixed via an adhesive or the like.
  • the retracted position of the moving lens 66 for realizing the second focal length is, for example, a stopper on the rear group lens frame 57 after the front group lens frame 55 and the rear group lens frame 57 are positioned and fixed. Fine adjustment is performed by adjusting the position of the member 58 in the photographing optical axis O direction by using the adjustment ring 59. That is, when adjusting the retracted position of the moving lens 66, for example, as shown in FIG. 6, the stopper member 58 and the adjustment with respect to the outer peripheral surface of the rear group lens frame 57 positioned and fixed to the front group lens frame 55 are adjusted. A ring 59 is fitted. Thereafter, in a state where the operating rod 65a is in contact with the stopper portion 58b, the stopper member 58 is positioned by rotating the adjustment ring 59 while checking the optical characteristics, and is fixed through an adhesive or the like.
  • the stopper member 58 is positioned and fixed in a state in which the stopper member 58 is in contact with the outer peripheral surface of the rear group lens frame 57, and is moved by contact between the stopper portion 58b of the stopper member 58 and the operating rod 65a.
  • the moving lens frame 65 By restricting the movement of the lens frame 65 to the retracting side along the photographic optical axis O and holding the moving lens 66 at a position where the second focal length is realized, the moving lens frame 65 (moving lens 66) is held.
  • a high-quality captured image can be obtained by preventing axial misalignment.
  • each fixed frame such as the rear group lens frame 57 is basically manufactured with high accuracy, and a stopper is provided against the outer peripheral surface of the rear group lens frame 57 manufactured with high accuracy in this way.
  • the stopper portion 58b is positioned at the rear group lens frame 57 as compared with the case where positioning is performed using a screw portion or the like. It can be fixed with high accuracy.
  • the contact surface of the stopper portion 58b with the operation rod 65a can be arranged vertically with high accuracy with respect to the photographing optical axis O, and the operation rod 65a separated from the axis of the moving lens frame 65 can be used. Even when the retracted position of the moving lens frame 65 is defined, it is possible to accurately prevent the axial deviation from occurring in the tilt direction.
  • the stopper portion 58b of the present embodiment has a pipe shape, and the end surface of the stopper portion 58b arranged perpendicular to the photographing optical axis O contacts the operating rod 65a at two or more points. (In this embodiment, more specifically, the surface can be contacted), and thus the axial displacement of the moving lens frame 65 (moving lens 66) in the tilt direction with respect to the photographing optical axis O is more preferably prevented. can do.
  • the stopper member 58 of the present embodiment is constituted by a member having a “substantially eight shape” in which a C-ring-shaped ring portion 58a and a pipe-shaped stopper portion 58b are integrally formed, and the ring portion 58a.
  • a member having a “substantially eight shape” in which a C-ring-shaped ring portion 58a and a pipe-shaped stopper portion 58b are integrally formed, and the ring portion 58a.
  • an inward key 58e is provided at the end portion of the ring portion 58a (see FIG. 8), and the outer peripheral surface of the rear group lens frame 57 is provided. It is also possible to provide a key groove 57e extending in the direction of the photographing optical axis O (see FIG. 9), and these can be key-fitted during assembly. If comprised in this way, the stopper part 58b can be accurately positioned to the position facing the operating rod 65a or the like.
  • a magnet 76 for magnetizing the operating rod 65a can be disposed on the contact surface side of the stopper member 58.
  • the inner peripheral surface of the rear lens group frame 57 and the outer peripheral surface of the moving lens frame 65 are always brought into contact with each other in the same direction so that the moving lens frame 65 is parallel to the imaging optical axis O with respect to the specified position.
  • the magnets 77 and 78 facing each other with the same polarity for example, the S pole and the S pole, or the N pole and the N pole
  • the moving lens frame 65 is also possible to dispose the moving lens frame 65 in a direction opposite to the direction in which the operating rod 65a protrudes. Alternatively, for example, as shown in FIG.
  • a guide projection 69a that is inwardly formed on a part of the cover 69 is formed, and the guide lens projection 69a causes the moving lens frame 65 to be opposite to the projection direction of the operating rod 65a. It is also possible to guide in the direction.
  • FIG. 13 to FIG. 16 relate to the second embodiment of the present invention
  • FIG. 13 is a cross-sectional view showing the configuration of the imaging unit
  • FIG. 14 is a cross-sectional view taken along line XIV-XIV in FIG.
  • FIG. 16 is a perspective view of an imaging unit
  • FIG. 16 is a perspective view of a stopper member.
  • the configuration of the stopper member for defining the retracted position of the moving lens frame 65 is mainly different from that of the first embodiment.
  • a same sign is attached
  • the rear group lens frame 57 is provided with a stopper member 80 that is positioned and fixed in a state of being applied to the outer surface of the rear group lens frame 57.
  • the rear lens group frame 57 is provided with a pair of protrusions 57f on the front end side of the holding rod 57b.
  • These protrusions 57f extend so as to be parallel to each other along the photographing optical axis O direction on the base end side of the slit 57a, and the protrusions of these protrusions 57f are parallel to the photographing optical axis O direction. It is composed of flat surfaces.
  • the stopper member 80 is configured around a pipe-shaped stopper portion 80a in which a through hole 80b extending in the direction of the photographing optical axis O is opened.
  • a key 80c disposed between a pair of protrusions 57f formed on the rear group lens frame 57 is integrally formed.
  • adhesive surfaces 80d that are directly brought into contact with the protruding end surfaces of the respective protrusions 57f by surface contact.
  • the stopper member 80 has, for example, a key 80c disposed between the protrusion 57f of the rear lens group frame 57 positioned and fixed to the front lens group frame 55, and is bonded to the protrusion end surface of each protrusion 57f. It arrange
  • the same effects as those of the first embodiment described above can be obtained.
  • positioning is performed while sliding the stopper member 80 with a jig with respect to the rear lens group frame 57.
  • an adhesive surface 80d that is a sliding surface for performing this positioning is used.
  • the stopper member 80 with an engagement hole 80f (engagement portion) for engaging with a positioning jig, there is no need to provide a gripping portion or the like for gripping with the jig on the stopper member 80.
  • the enlargement of the stopper member 80 can be prevented.
  • the notch provided in the stopper member 80 can be variously modified.
  • the notches 80e individually provided on the key 80c and the adhesive surface 80d it is also possible to provide notches 80e continuous to both the adhesive surfaces 80d across the key 80c.
  • the pipe-shaped stopper member 80 can be fixed using an adhesive or the like in a state where the stopper member 80 is applied to the outer peripheral surface of the rear lens group frame 57 by line contact. is there.
  • a V-shaped notch 57g is provided on the outer peripheral surface of the rear lens group frame 57, and two portions of a pipe-shaped stopper member 80 are line-contacted with the notch 57g. It can also be fixed using an adhesive or the like in the applied state.
  • a key groove 57h is provided on a part of the outer peripheral surface of the rear lens group frame 57, and the protruding end surface of the key 80c provided on the stopper member 80 is brought into contact with the key groove 57h by surface contact. It is also possible to fix with an adhesive or the like in the state.
  • a stopper receiving portion 57i having a partial arc shape in cross section is provided on a part of the outer peripheral surface of the rear lens group frame 57, and a pipe shape is formed with respect to the stopper receiving portion 57i. It is also possible to fix the stopper member 80 with an adhesive or the like in a state where the stopper member 80 is applied by surface contact.
  • a protrusion 57j having a through hole 57k is provided in a part of the rear group lens frame 57, and a pipe-shaped stopper member 80 is formed on the inner peripheral surface of the through hole 57k. It is also possible to fix it using an adhesive or the like in a state where the outer peripheral surface is applied by surface contact.
  • the rear lens group frame 57 and the stopper member 80 are provided with corresponding key grooves 571 and 80i and keys 57m and 80j, respectively, in a state where they are in contact with each other by surface contact. It is also possible to fix using an adhesive or the like.
  • keys 57n and 80k offset from the radial direction are provided on the rear lens group frame 57 and the stopper member 80, respectively, and the side surfaces of these keys 57n and 80k are in contact with each other by surface contact. It is also possible to fix using an adhesive or the like.
  • the rear lens group frame 57 is provided with a key groove 57o that becomes narrower in the outer diameter direction, and a key 80l that becomes wider in the outer diameter direction on the stopper member 80. It is also possible to fix them using an adhesive or the like in a state where these side surfaces are applied by surface contact.
  • FIGS. 29 and 30 relate to the third embodiment of the present invention
  • FIG. 29 is a cross-sectional view of the main part of the observation optical system unit
  • FIG. 30 is an exploded perspective view showing the main part of the observation optical system unit.
  • this embodiment employs a stopper member 90 that is positioned and fixed on the inner peripheral surface of the rear group lens frame 57 instead of the stopper member 58 that is positioned and fixed on the outer peripheral surface of the rear group lens frame 57. It differs mainly from the first embodiment described above.
  • a same sign is attached
  • a stopper member 90 is disposed inside the rear group lens frame 57 on the proximal end side with respect to the moving lens frame 65 and on the distal end side with respect to the rear group lens 56b. Yes.
  • the stopper member 90 is integrally formed with a ring portion 90 a that is applied in a state of being in direct surface contact with the inner peripheral surface of the rear lens group frame 57.
  • the stopper portion 90b is configured.
  • the stopper portion 90b is configured by a bowl-shaped member that protrudes outside the rear lens group frame 57 via the slit 57a.
  • An adjustment ring 59 is disposed on the base end side of the stopper portion 90b, and the stopper portion 90b is substantially connected to the adjustment ring 59 via a protruding portion 90c protruding from the stopper portion 90b outside the rear lens group frame 57. Point contact.
  • a through hole 90d facing the actuator holding hole 57c is provided in the vicinity of the protruding end portion of the stopper portion 90b.
  • the ring portion 90 a is positioned so that the stopper portion 90 b faces the holding rod 57 b at a predetermined position in the photographing optical axis O direction. It is fixed by adhering to the base of 57a and stopper 90b.
  • the retracted position of the moving lens 66 for realizing the second focal length is, for example, after the front lens group frame 55 and the rear lens group frame 57 are positioned and fixed.
  • the position of the stopper member 90 in the photographic optical axis O direction in the rear group lens frame 57 is finely adjusted by adjusting it using the adjustment ring 59. That is, in the state where the end surface of the moving lens frame 65 is in contact with the ring portion 90a and the operating rod 65a protruding from the moving lens frame 65 is in contact with the stopper portion 90b, the stopper member 90 confirms the optical characteristics. While the adjustment ring 59 is rotated, it is positioned and fixed via an adhesive or the like.
  • substantially the same effects as those of the first embodiment described above can be achieved.
  • the ring portion 90a of the stopper member 90 on the inner peripheral surface side of the rear lens group frame 57, as shown in FIG. 29, only the stopper portion 90b is at the retracted position of the movable lens frame 65.
  • the moving lens frame 65 can be brought into contact with the ring portion 90a (more specifically, the rear end surface of the moving lens frame 65 is in surface contact), and the moving lens frame 65 can be positioned with higher accuracy. Can be realized.
  • the stopper member 90 and the adjustment ring 59 are provided.
  • the length of the stopper portion 90b can be appropriately shortened, and the through hole 90d can be omitted as appropriate.

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Abstract

　移動レンズ枠の軸ズレを防止して高品質な撮像画像を得ることができる撮像ユニットを提供するため、ストッパ部材５８を、後群レンズ枠５７の外周面に当てつけた状態にて位置決め固定し、このストッパ部材５８のストッパ部５８ｂと操作桿６５ａとの当接によって移動レンズ枠６５の撮影光軸Ｏに沿った退避側への移動を規制して、第２の焦点距離を実現する位置に移動レンズ６６を保持する。

Description

撮像ユニット及び内視鏡
　本発明は、観察光学系の光学特性を変更させることが可能な撮像ユニット及びこの撮像ユニットが設けられた内視鏡に関する。
　周知の如く、内視鏡は、生体の体内（体腔内）の観察、処置などまたは工業用のプラント設備内の検査、修理などのため広く用いられている。近年、この種の内視鏡においては、撮影像のピント調整またはワイド／テレなどの倍率調整を行うズーミング機能のため、観察光学系を撮影光軸方向に移動することで焦点距離を変更することができる撮像ユニットが用いられているものがある。なお、このように焦点距離を変更できる撮像ユニットの技術は、内視鏡に限らず、種々の撮影機に用いられている。
　ここで、特に、小型化が要求される内視鏡においては、観察光学系内に設けられた移動レンズユニット（移動レンズ枠）が所定の進出位置と退避位置にあるとき合焦される焦点切替方式の撮像ユニットが広く採用されている。このような焦点切替方式の撮像ユニットにおいて、各レンズ等の加工公差がある場合にも適切な合焦状態を実現するため、一般に、移動レンズ枠の進出位置は、撮像ユニットの組立時に、各固定レンズ枠等の相対位置を微調整することによって調整される。
　一方、移動レンズユニットの退避位置を調整するための技術として、例えば、日本国特開２００１－２５８８２３号公報（特許文献１）には、退避位置において移動レンズ枠が当接されるパイプユニットの突当て部材の外周にネジ部を形成し、このネジ部のレンズシリンダーユニット（固定レンズ枠）に対する螺合状態を微調整することにより、移動レンズ枠の退避位置の調整を行う技術が開示されている。
　しかしながら、上述の日本国特開２００１－２５８８２３号公報（特許文献１）に開示された技術のように、ネジ部を介してパイプユニットを固定レンズ枠に組み付けた場合、パイプユニットの中心軸を、観察光学系の光軸方向に対して精度良く平行配置することが困難となる虞がある。そして、パイプユニットの中心軸にチルトが発生すると、パイプユニットに当接した際の移動レンズ枠に軸ズレが発生し、特に高画素化が進む近年の撮像ユニットにおいては、画像品質の低下等を招く虞がある。
　本発明は上記事情に鑑みてなされたもので、移動レンズ枠の軸ズレを防止して高品質な撮像画像を得ることができる撮像ユニット及び内視鏡を提供することを目的とする。
　本発明の一態様による撮像ユニットは、固定レンズと移動レンズとを含む焦点切替方式の観察光学系と、前記固定レンズを保持する固定枠と、前記観察光学系の撮影光軸に沿った方向へ進退移動可能となるよう前記固定枠内に配設され、前記移動レンズを保持する移動枠と、前記固定枠の周面に面接触により当てつけた状態にて位置決め固定され、前記移動枠との当接によって前記撮影光軸の一方向への移動を規制することにより、前記観察光学系の一方の焦点距離を実現する位置に前記移動レンズを保持するストッパ部材と、を具備するものである。
　また、本発明の一態様による内視鏡は、被検体内に挿入される挿入部の先端部に、前記撮像ユニットを備えたものである。
本発明の第１の実施形態に係り、内視鏡の全体構成を示す説明図 同上、先端部及び湾曲部の内部構成を示す断面図 同上、移動レンズユニットが前方の進出位置に移動した状態の撮像ユニットの構成を示す断面図 同上、移動レンズユニットが後方の退避位置に移動した状態の撮像ユニットの構成を示す断面図 同上、ストッパ部材と調整リングとの関係を示す斜視図 同上、ストッパ部材及び調整リングの組み付け工程を示す斜視図 同上、撮像ユニットの斜視図 同上、第１の変形例に係り、ストッパ部材と調整リングを示す斜視図 同上、第１の変形例に係り、観察光学系ユニットの要部を示す斜視図 同上、第２の変形例に係り、観察光学系ユニットの要部断面図 同上、第３の変形例に係り、観察光学系ユニットの要部断面図 同上、第４の変形例に係り、観察光学系ユニットの要部断面図 本発明の第２の実施形態に係り、撮像ユニットの構成を示す断面図 同上、図１３のXIV－XIV線に沿う断面図 同上、撮像ユニットの斜視図 同上、ストッパ部材の斜視図 同上、第１の変形例に係り、ストッパ部材の斜視図 同上、第２の変形例に係り、ストッパ部材の斜視図 同上、第３の変形例に係り、ストッパ部材の斜視図 同上、第４の変形例に係り、ストッパ部材の斜視図 同上、第５の変形例に係り、後群レンズ枠とストッパ部材との関係を模式的に示す要部断面図 同上、第６の変形例に係り、後群レンズ枠とストッパ部材との関係を模式的に示す要部断面図 同上、第７の変形例に係り、後群レンズ枠とストッパ部材との関係を模式的に示す要部断面図 同上、第８の変形例に係り、後群レンズ枠とストッパ部材との関係を模式的に示す要部断面図 同上、第９の変形例に係り、後群レンズ枠とストッパ部材との関係を模式的に示す要部断面図 同上、第１０の変形例に係り、後群レンズ枠とストッパ部材との関係を模式的に示す要部断面図 同上、第１１の変形例に係り、後群レンズ枠とストッパ部材との関係を模式的に示す要部断面図 同上、第１２の変形例に係り、後群レンズ枠とストッパ部材との関係を模式的に示す要部断面図 本発明の第３の実施形態に係り、観察光学系ユニットの要部断面図 同上、観察光学系ユニットの要部を示す分解斜視図
　以下、図面を参照して本発明の形態を説明する。図面は本発明の第１の実施形態に係り、図１は内視鏡の全体構成を示す説明図、図２は先端部及び湾曲部の内部構成を示す断面図、図３は移動レンズユニットが前方の進出位置に移動した状態の撮像ユニットの構成を示す断面図、図４は移動レンズユニットが後方の退避位置に移動した状態の撮像ユニットの構成を示す断面図、図５はストッパ部材と調整リングとの関係を示す斜視図、図６はストッパ部材及び調整リングの組み付け工程を示す斜視図、図７は撮像ユニットの斜視図である。
　図１に示すように、本実施形態の電子内視鏡システム（以下、単に内視鏡システムという）１は、内視鏡としての電子内視鏡装置（以下、単に内視鏡という）２と、光源装置３と、ビデオプロセッサ４と、カラーモニタ５と、が電気的に接続されて構成されている。
　内視鏡２は、挿入部９と、この挿入部９が延設された操作部１０と、を有し、操作部１０から延出するユニバーサルコード１７がスコープコネクタ１８を介して、光源装置３に接続されている。
　また、スコープコネクタ１８からは、コイル状のスコープケーブル１９が延設されている。そして、このスコープケーブル１９の他端側には、電気コネクタ部２０が設けられ、この電気コネクタ部２０がビデオプロセッサ４に接続されている。
　挿入部９は、先端側から順に、先端部６と、湾曲部７と、可撓管部８と、が連設されて構成されている。先端部６の先端面には、周知の先端開口部、観察窓、複数の照明窓、観察窓洗浄口および観察物洗浄口が配設されている（全て不図示）。
　観察窓の背面側には、先端部６内に、後述する撮像ユニットが配設されている。また、複数の照明窓の背面側には、図示しないライトガイドバンドルの先端側が配設されている。このライトガイドバンドルは、挿入部９から操作部１０を経てユニバーサルコード１７の内部に挿通配置され、スコープコネクタ１８が光源装置３に接続されているとき、当該光源装置３からの照明光を照明窓まで伝送することが可能となっている。
　観察窓洗浄口および観察物洗浄口は、先端部６からユニバーサルコード１７の内部に挿通する、図示しない２つの洗浄チューブの開口部を構成している。これら洗浄チューブは、洗浄水が貯留された洗浄タンク、及びコンプレッサ（何れも図示せず）と光源装置３側で接続されている。
　操作部１０には、挿入部９が延出する折れ止部１１と、下部側の側部に配設される鉗子口１２と、中途部のグリップ部を構成する操作部本体１３と、上部側に設けられた２つの湾曲操作ノブ１４，１５からなる湾曲操作部１６と、送気送水制御部２１と、吸引制御部２２と、複数のスイッチから構成された主に撮像機能を操作するスイッチ部２３と、後述の撮像ユニット内に設けられた移動レンズを進退操作して、例えば、ピント調整のフォーカシング機能またはワイド／テレなどの倍率調整を行うズーミング機能を操作するための操作レバー２４と、が設けられている。
　なお、操作部１０の鉗子口１２は、先端部６の先端開口部まで主に挿入部９内に挿通配置された図示しない処置具チャンネルの開口部を構成している。
　次に、主に内視鏡２の先端部６の構成について、図２に基づいて説明する。　
　図２に示すように、先端部６の内部には、撮像ユニット３０が配設されている。この撮像ユニット３０は、硬質な先端硬性部材２５に嵌挿配置され、側面方向から図示しないセットビスにより先端硬性部材２５に固定されている。
　また、撮像ユニット３０の先端側の外周部には、先端硬性部材２５との水密を確保するためのＯリング２８が配設されている。また、先端硬性部材２５の先端側には、先端部６の先端面を構成する先端カバー２５ａが接着固定されている。
　なお、先端カバー２５ａに形成される孔部である先端開口部は、上述したように、先端部６内の処置具チャンネル１２ｂの開口部を構成する。
　また、先端硬性部材２５の基端側には湾曲部７を構成する複数の湾曲駒２６が連設され、これら先端硬性部材２５および湾曲駒２６の外周は、先端挿入部ゴム部材１２ａによって一体的に被覆されている。この先端挿入部ゴム部材１２ａの先端外周部は、糸巻接着部２９により、先端硬性部材２５に固定されている。
　なお、先端部６に配設される洗浄チューブ、照明用のライトガイドバンドルなどの部材については、従来から周知な構成のため、それらの説明を省略する。
　次に、撮像ユニット３０の詳細な構成について、図３乃至図７に基づいて説明する。　
　図３，４，７に示すように、本実施形態の撮像ユニット３０は、固体撮像素子ユニット３１と、この固体撮像素子ユニット３１の先端側に連設された観察光学系ユニット３２と、を有して構成されている。
　固体撮像素子ユニット３１は、固体撮像素子保持枠３５を有し、この固体撮像素子保持枠３５には、ＣＣＤ、ＣＭＯＳ等からなる固体撮像素子チップ３７の前面側が、カバーガラスなどの光学部材３６を介して保持されている。また、固体撮像素子チップ３７の背面側には積層基板３８が図示しないＦＰＣ等を介して電気的に接続され、さらに、積層基板３８にはケーブル３９から分岐した複数の通信線が接続されている。このケーブル３９は、内視鏡２の内部に挿通配置されており、電気コネクタ部２０を介して、ビデオプロセッサと電気的に接続されている。
　また、固体撮像素子保持枠３５の基端外周部には補強枠４０が連設され、この補強枠４０の外周には、ケーブル３９の先端部分まで被覆する熱収縮チューブ４１が設けられている。なお、固体撮像素子保持枠３５の基端部分から補強枠４０及び熱収縮チューブ４１にて形成された空間内には、固体撮像素子ユニット３１を水密保持するとともに、保護するための接着剤などの保護剤４２が充填されている。
　本実施形態の観察光学系ユニット３２は、内部のレンズを進退移動させて光学特性（焦点距離）を変更することによりフォーカシング機能またはズーミング機能を実現する焦点切替方式の観察光学系３３を有して構成されている。
　より具体的に説明すると、観察光学系ユニット３２は、先端側に位置する前群レンズユニット４５と、この前群レンズユニット４５の基端側に連設する後群レンズユニット４６と、この後群レンズユニット４６内を撮影光軸Ｏ方向に進退移動可能な移動レンズユニット４８と、この移動レンズユニット４８を進退動作させるアクチュエータ４９と、を有して構成されている。
　前群レンズユニット４５は、固定枠である前群レンズ枠５５と、この前群レンズ枠５５に保持された複数の固定レンズからなる前群レンズ５６ａと、を有して構成されている。
　後群レンズユニット４６は、先端側が前群レンズ枠５５に外嵌する固定枠である後群レンズ枠５７と、この後群レンズ枠５７の基端側において撮影光軸Ｏ上に保持された複数の固定レンズからなる後群レンズ５６ｂと、を有して構成されている。
　この後群レンズ枠５７の基端側には、固体撮像素子保持枠３５が外嵌され、これにより、固体撮像素子ユニット３１と観察光学系ユニット３２とが連結されている。
　また、後群レンズ枠５７には、当該後群レンズ枠５７の内周側と外周側とを貫通するスリット５７ａが設けられている。このスリット５７ａは、撮影光軸Ｏ方向と同方向に延在されており、このスリット５７ａの先端側は後群レンズ枠５７の先端において開放されている。また、後群レンズ枠５７には、スリット５７ａの基端側において外径方向に突出する保持桿５７ｂが設けられ、この保持桿５７ｂには撮影光軸Ｏと同軸方向に貫通するアクチュエータ保持孔５７ｃが設けられている。
　また、後群レンズ枠５７には、当該後群レンズ枠５７の外周面に当てつけた状態にて位置決め固定されるストッパ部材５８が設けられている。図５に示すように、本実施形態のストッパ部材５８は、後群レンズ枠５７の外周面に直接的に面接触した状態にて当てつけられるＣリング状のリング部５８ａと、このリング部５８ａに一体形成されたパイプ状のストッパ部５８ｂと、を有して構成されている。そして、このストッパ部材５８は、ストッパ部５８ｂが撮影光軸Ｏ方向の所定位置において保持桿５７ｂに対向するよう位置決めされ状態にて、リング部５８ａが後群レンズ枠５７の外周面に接着されることにより固定されている。
　ここで、例えば、保持桿５７ｂを基準としてストッパ部材５８の撮影光軸Ｏ方向の位置決めを精度良く行うため、保持桿５７ｂとストッパ部材５８との間には調整リング５９が介装されている。この調整リング５９は、撮影光軸Ｏ方向の幅Ｄが周方向に沿って線形的に変化するＣリング状の部材によって構成され、一端がストッパ部材５８に当接し、且つ、他端が保持桿５７ｂに当接するよう配置されている。そして、この調整リング５９は、後群レンズ枠５７の外周面に沿って撮影光軸Ｏ周りに回動されることにより、ストッパ部材５８と保持桿５７ｂとの相対位置を変化させ、その結果、ストッパ部材５８の後群レンズ枠５７上における撮影光軸Ｏ方向の位置を調整する。すなわち、本実施形態において、調整リング５９の一端面はストッパ部材５８の撮影光軸Ｏ方向の位置を変化させるためのカム面として機能する。これにより、調整リング５９は、ストッパ部材５８との突き当て位置を変化させ、固定枠である後群レンズ枠５７に対するストッパ部材５８の撮影光軸Ｏ方向の位置を調整することが可能な端面カム調整部材としての機能を実現する。
この場合において、調整リング５９に倣ってストッパ部材５８を的確に移動させるため、ストッパ部材５８に、調整リング５９に対して略点接触するための突起部５８ｃを設けることが望ましい。
　また、後群レンズ枠５７よりも先端側には、ストッパ部５８ｂに対向する前側ストッパ６０が設けられている。本実施形態において、前側ストッパ６０は前群レンズ枠５５に一体形成され、この前側ストッパ６０には、ストッパ部５８ｂの貫通孔５８ｄ及び保持桿５７ｂのアクチュエータ保持孔５７ｃに対向するバネ受部６０ａが凹設されている。
　移動レンズユニット４８は、移動枠である移動レンズ枠６５と、この移動レンズ枠６５に保持された移動レンズ６６と、を有して構成されている。
　本実施形態において、移動レンズ枠６５は、固定枠である後群レンズ枠５７内に配設され、撮影光軸Ｏに沿った方向へ進退移動が可能となっている。この移動レンズ枠６５には、外周方向に突出する操作桿６５ａが設けられている。この操作桿６５ａは、後群レンズ枠５７のスリット５７ａを介して後群レンズ枠５７の外周側に突出され、ストッパ部５８ｂ（保持桿５７ｂ）及び前側ストッパ６０に対向されている。この操作桿６５ａには、前側ストッパ６０との対向面側に、バネ受部６０ａに対向する軸受部６５ｂが設けられ、この軸受部６５ｂにはバネ受部６０ａ内に突出する軸部材６７が保持されている。さらに、軸部材６７の外周には、一端側がバネ受部６０ａ内に保持されたリターンスプリング６８が巻装され、このリターンスプリング６８によって、操作桿６５ａは基端側（保持桿５７ｂ側）に付勢されている。
　なお、これら保持桿５７ｂ、ストッパ部５８ｂ、前側ストッパ６０、及び、操作桿６５ａの突端側には、スリット５７ａを水密に閉塞するためのカバー６９が設けられている。
　アクチュエータ４９は、先端側が保持桿５７ｂのアクチュエータ保持孔５７ｃに保持されたガイド管７０を有する。このガイド管７０内には、当該ガイド管７０の先端から突没自在なプッシュロッド７１が設けられ、このプッシュロッド７１の先端には、操作桿６５ａに対して接離可能に当接する当接部材としてのヘッド部７２が固設されている。この場合において、ヘッド部７２の引っ掛かり等を防止してプッシュロッド７１の良好な突没動作（進退移動）を実現するため、ヘッド部７２は、プッシュロッド７１の突出時及び没入時の何れの状態においても、当該ヘッド部７２の少なくとも一部がストッパ部５８ｂの貫通孔５８ｄ内に配設される長さに設定されていることが望ましい。
　また、プッシュロッド７１には、ガイド管７０内に挿通された駆動ワイヤ７３の先端側が連結され、この駆動ワイヤ７３の基端側には、形状記憶合金からなる形状記憶素子７４が連結されている。さらに、ガイド管７０内において、駆動ワイヤ７３の外周側には、リターンスプリング６８よりも強い付勢力にてプッシュロッド７１を前側ストッパ６０側に付勢するためのプッシュスプリング７５が巻装されている。
　形状記憶素子７４は、例えば、加熱時に収縮され、且つ、冷却時に伸張するよう設定されており、ガイド管７０内において伸縮可能な状態にて保持されている。また、形状記憶素子７４には図示しないペルチェ素子等の熱源が併設されており、この熱源は、操作レバー２４に対する操作状態に応じて、形状記憶素子７４を加熱或いは冷却することが可能となっている。なお、形状記憶素子７４は、ペルチェ素子等の熱源を用いた加熱或いは冷却によって伸縮させる方式のものに限定されることなく、例えば、通電によって形状記憶合金を加熱し、収縮させる方式等を採用することも可能である。
　そして、形状記憶素子７４は、冷却によって伸張すると、プッシュスプリング７５の付勢力を解放する方向（すなわち、撮影光軸Ｏに沿う先端側の方向）に駆動ワイヤ７３を動作させる。これにより、プッシュロッド７１の先端側は、ガイド管７０から突出され、リターンスプリング６８の付勢力に抗して操作桿６５ａを押圧する。これにより、操作桿６５ａは前側ストッパ６０に当接する位置まで移動する。この操作桿６５ａの移動に伴い、移動レンズ枠６５は、予め設定された第１の焦点距離（第１の光学特性）を実現するための進出位置まで移動レンズ６６を移動させる（図３参照）。
　一方、形状記憶素子７４は、加熱によって収縮すると、プッシュスプリング７５の付勢力に抗する方向（すなわち、撮影光軸Ｏに沿う基端側の方向）に駆動ワイヤ７３を動作させる。これにより、プッシュロッド７１の先端側は、ガイド管７０内に退避される。これにより、操作桿６５ａは、リターンスプリング６８に付勢されてストッパ部５８ｂに当接する位置まで移動する。この操作桿６５ａの移動に伴い、移動レンズ枠６５は、予め設定された第２の焦点距離（第２の光学特性）を実現するための退避位置まで移動レンズ６６を移動させる（図４参照）。
　ここで、このように構成された撮像ユニット３０において、第１の焦点距離を実現するための移動レンズ６６の進出位置は、例えば、観察光学系ユニット３２の組立時に、各固定枠等の相対位置が調整されることにより、微調整される。すなわち、観察光学系ユニット３２を組み立てる際には、操作桿６５ａが前側ストッパ６０に当接された状態において、前群レンズ枠５５、及び、後群レンズ枠５７は、光学特性を確認しながら互いの相対位置が位置決めされ、接着剤等を介して固定される。
　一方、第２の焦点距離を実現するための移動レンズ６６の退避位置は、例えば、前群レンズ枠５５、及び、後群レンズ枠５７が位置決め固定された後に、後群レンズ枠５７上におけるストッパ部材５８の撮影光軸Ｏ方向の位置が調整リング５９を用いて調整されることにより、微調整される。すなわち、移動レンズ６６の退避位置を調整する際には、例えば、図６に示すように、前群レンズ枠５５と位置決め固定された後群レンズ枠５７の外周面に対し、ストッパ部材５８及び調整リング５９が嵌合される。その後、操作桿６５ａがストッパ部５８ｂに当接された状態において、ストッパ部材５８は、光学特性を確認しながら調整リング５９が回動操作されることによって位置決めされ、接着剤等を介して固定される。
　このような実施形態によれば、ストッパ部材５８を、後群レンズ枠５７の外周面に当てつけた状態にて位置決め固定し、このストッパ部材５８のストッパ部５８ｂと操作桿６５ａとの当接によって移動レンズ枠６５の撮影光軸Ｏに沿った退避側への移動を規制して、第２の焦点距離を実現する位置に移動レンズ６６を保持することにより、移動レンズ枠６５（移動レンズ６６）の軸ズレを防止して高品質な撮像画像を得ることができる。
　すなわち、後群レンズ枠５７等の各固定枠は基本的に高い精度を有して製造されるものであり、このように高精度に製造される後群レンズ枠５７の外周面に対し、ストッパ部材５８のリング部５８ａの内周面を、面接触によって直接的に当てつけた状態にて位置決め固定することにより、ネジ部等を用いて位置決めする場合に比べ、ストッパ部５８ｂを後群レンズ枠５７上に高い精度にて固定することができる。従って、例えば、ストッパ部５８ｂの操作桿６５ａとの当接面を、撮影光軸Ｏに対して高い精度で垂直に配置することができ、移動レンズ枠６５の軸心から離間した操作桿６５ａによって移動レンズ枠６５の退避位置を規定する場合にも、チルト方向に軸ズレが発生することを的確に防止することができる。この場合、特に、本実施形態のストッパ部５８ｂはパイプ状をなしており、撮影光軸Ｏに対して垂直に配置されたストッパ部５８ｂの端面を、操作桿６５ａに対して２点以上で接触させることができるので（本実施形態において、より具体的には面接触させることができるので）、撮影光軸Ｏに対する移動レンズ枠６５（移動レンズ６６）のチルト方向の軸ズレをより好適に防止することができる。
　また、本実施形態のストッパ部材５８は、Ｃリング状のリング部５８ａと、パイプ状のストッパ部５８ｂとが一体形成された「略８字形状」をなす部材によって構成されており、リング部５８ａを後群レンズ枠５７の周面の周方向において広範囲にわたって直接的に当てつけることができるので、ストッパ部５８ｂの操作桿６５ａとの当接面を、撮影光軸Ｏに対してより高精度で垂直に配置することができる。
　ここで、撮影光軸Ｏ周りにおけるストッパ部５８ｂの位置決め精度を向上するため、例えば、リング部５８ａの端部に内向するキー５８ｅを設けるとともに（図８参照）、後群レンズ枠５７の外周面に撮影光軸Ｏ方向に延在するキー溝５７ｅを設け（図９参照）、組立時にこれらをキー嵌合させることも可能である。このように構成すれば、ストッパ部５８ｂを操作桿６５ａ等と正対する位置に精度良く位置決めすることができる。
　また、操作桿６５ａを２点以上で的確に当接させるため、ストッパ部材５８の当接面側に、操作桿６５ａを磁着するための磁石７６を配設することも可能である。
　また、後群レンズ枠５７の内周面と移動レンズ枠６５の外周面とを常に同じ方向にて当接させて、移動レンズ枠６５が規定位置に対して撮像光軸Ｏに平行な方向にオフセットすることを防止するため、例えば、図１１に示すように、互いに同極（例えば、Ｓ極とＳ極、或いは、Ｎ極とＮ極）にて対向する磁石７７，７８を操作桿６５ａとカバー６９とに配設し、移動レンズ枠６５を操作桿６５ａの突出方向とは反対の方向に付勢することも可能である。或いは、例えば、図１２に示すように、カバー６９の一部に内向するガイド用突部６９ａを形成し、このガイド用突部６９ａによって移動レンズ枠６５を操作桿６５ａの突出方向とは反対の方向にガイドすることも可能である。
　次に、図１３乃至図１６は本発明の第２の実施形態に係り、図１３は撮像ユニットの構成を示す断面図、図１４は図１３のXIV－XIV線に沿う断面図、図１５は撮像ユニットの斜視図、図１６はストッパ部材の斜視図である。なお、本実施形態は、移動レンズ枠６５の退避位置を規定するためのストッパ部材の構成が上述の第１の実施形態に対して主として異なる。その他、上述の第１の実施形態と同様の構成については、同符号を付して説明を省略する。
　図１３乃至図１５に示すように、後群レンズ枠５７には、当該後群レンズ枠５７の外面に当てつけた状態にて位置決め固定されるストッパ部材８０が設けられている。
　具体的に説明すると、保持桿５７ｂの先端側において、後群レンズ枠５７には、一対の突条部５７ｆが設けられている。これらの突条部５７ｆは、スリット５７ａの基端側において撮影光軸Ｏ方向に沿って互いに平行となるよう延在され、さらに、これら突条部５７ｆの突端面は撮影光軸Ｏ方向に平行な平面によって構成されている。
　図１６に示すように、ストッパ部材８０は、撮影光軸Ｏ方向に延在する貫通孔８０ｂが開口されたパイプ状のストッパ部８０ａを中心として構成されている。このストッパ部８０ａの径方向の一側には、後群レンズ枠５７に形成された一対の突条部５７ｆの間に配設されるキー８０ｃが一体形成されている。また、キー８０ｃの両側には、各突条部５７ｆの突端面に面接触によって直接的に当てつけられる接着面８０ｄが形成されている。さらに、キー８０ｃ及び接着面８０ｄの要所には、後群レンズ枠５７に対してストッパ部材８０を位置決めする際に各突条部５７ｆ等と接着面８０ｄ等との摺動抵抗を減少させるとともに、後群レンズ枠５７に対してストッパ部材８０を接着固定する際に各突条部５７ｆ等と接着面８０ｄ等との間に接着剤を導入するための切欠部８０ｅが設けられている。また、ストッパ部８０ａの径方向の他側には、後群レンズ枠５７に対してストッパ部材８０を位置決めする際の治具（図示せず）と係合するための係合部としての係合孔８０ｆが設けられている。
　このストッパ部材８０は、例えば、前群レンズ枠５５と位置決め固定された後群レンズ枠５７の突条部５７ｆの間にキー８０ｃが配設されるとともに、各突条部５７ｆの突端面に接着面８０ｄが当てつけられた状態にて配置される。その後、操作桿６５ａがストッパ部８０ａに当接された状態において、ストッパ部材８０は、光学特性を確認しながら、係合孔８０ｆに係合された治具によって位置決めされる。すなわち、ストッパ部材８０は、接着面８０ｄ等が突条部５７ｆ等に対して摺動しながら移動し、後群レンズ枠５７に対して位置決めされる。そして、このように位置決めされた状態において、ストッパ部材８０は、突条部５７ｆとの間に、切欠部８０ｅを介して接着剤が導入されることにより、後群レンズ枠５７に固定される。
　このような実施形態によれば、上述の第１の実施形態と同様の効果を奏することができる。この場合において、本実施形態は、後群レンズ枠５７に対し、治具によりストッパ部材８０を摺動させながら位置決めを行うものであるが、この位置決めを行う際の摺動面である接着面８０ｄ等の一部に切欠部８０ｅを設けることにより、後群レンズ枠５７とストッパ部材８０との間の摺動抵抗を低減することができる。従って、ストッパ部材８０の位置を微調整する際に、ストッパ部材８０に対して大きな力を付与する必要がなく、治具の大型化等を招くことなくストッパ部材８０を精度よく位置決めすることができる。また、位置決め用の治具と係合するための係合孔８０ｆ（係合部）をストッパ部材８０に設けることにより、治具によって把持するための把持部等をストッパ部材８０に設ける必要がなく、ストッパ部材８０の大型化を防止することができる。
　ここで、ストッパ部材８０に設けた切欠部については、種々の変形が可能である。例えば、図１７に示すように、キー８０ｃ及び接着面８０ｄに個別に設けた切欠部８０ｅに代えて、キー８０ｃを横切って両接着面８０ｄに連続する切欠部８０ｅを設けることも可能である。或いは、例えば、図１８に示すように、キー８０ｃからストッパ部８０ａの貫通孔８０ｂに貫通する切欠部８０ｅを設けることも可能である。
　また、治具との係合するための構成についても、種々の変形が可能である。例えば、図１９に示すように、係合孔８０ｆに代えて、突起状の係合部８０ｇを設けることも可能である。或いは、例えば、図２０に示すように、係合孔８０ｆに代えて、ラックギヤ状の係合部８０ｈを設けることも可能である。
　また、後群レンズ枠５７の外周面に対してストッパ部材８０を２点以上で当てつけた状態にて位置決め固定するための構成としては、より簡便な種々の変形が可能である。例えば、図２１に示すように、パイプ状をなすストッパ部材８０を、後群レンズ枠５７の外周面に対して線接触により当てつけた状態にて、接着剤等を用いて固定することも可能である。
　或いは、例えば、図２２に示すように、後群レンズ枠５７の外周面にＶ字状の切欠部５７ｇ設け、この切欠部５７ｇに対し、パイプ状をなすストッパ部材８０の２箇所を線接触により当てつけた状態にて、接着剤等を用いて固定することも可能である。
　或いは、例えば、図２３に示すように、後群レンズ枠５７の外周面の一部にキー溝５７ｈを設け、ストッパ部材８０に設けたキー８０ｃの突端面をキー溝５７ｈに面接触により当てつけた状態にて、接着剤等を用いて固定することも可能である。
　或いは、例えば、図２４に示すように、後群レンズ枠５７の外周面の一部に断面形状が部分円弧状をなすストッパ受部５７ｉを設け、このストッパ受部５７ｉに対し、パイプ状をなすストッパ部材８０を面接触により当てつけた状態にて、接着剤等を用いて固定することも可能である。
　或いは、例えば、図２５に示すように、後群レンズ枠５７の一部に、貫通孔５７ｋを有する突起部５７ｊを設け、この貫通孔５７ｋの内周面に、パイプ状をなすストッパ部材８０の外周面を面接触により当てつけた状態にて、接着剤等を用いて固定することも可能である。
　或いは、例えば、図２６に示すように、後群レンズ枠５７及びストッパ部材８０のそれぞれに、対応するキー溝５７ｌ，８０ｉ及びキー５７ｍ，８０ｊを設け、これらを互いに面接触により当てつけた状態にて、接着剤等を用いて固定することも可能である。
　或いは、例えば、図２７に示すように、後群レンズ枠５７及びストッパ部材８０のそれぞれに径方向からオフセットしたキー５７ｎ，８０ｋを設け、これらキー５７ｎ，８０ｋの側面を面接触により当てつけた状態にて、接着剤等を用いて固定することも可能である。
　或いは、例えば、図２８に示すように、後群レンズ枠５７に外径方向に向けて幅狭となるキー溝５７ｏを設けるとともに、ストッパ部材８０に外径方向に向けて幅広となるキー８０ｌを設けこれらの側面を面接触により当てつけた状態にて、接着剤等を用いて固定することも可能である。
　次に、図２９，３０は本発明の第３の実施形態に係り、図２９は観察光学系ユニットの要部断面図、図３０は観察光学系ユニットの要部を示す分解斜視図である。なお、本実施形態は、後群レンズ枠５７の外周面に位置決め固定されるストッパ部材５８に代えて、後群レンズ枠５７の内周面に位置決め固定されるストッパ部材９０を採用した点が、上述の第１の実施形態に対して主として異なる。その他、上述の第１の実施形態と同様の構成については、同符号を付して説明を省略する。
　図２９に示すように、後群レンズ枠５７の内部には、移動レンズ枠６５よりも基端側であって、且つ、後群レンズ５６ｂよりも先端側に、ストッパ部材９０が配設されている。
　このストッパ部材９０は、例えば、図２９，３０に示すように、後群レンズ枠５７の内周面に直接的に面接触した状態にて当てつけられるリング部９０ａと、このリング部９０ａに一体形成されたストッパ部９０ｂと、を有して構成されている。
　ここで、ストッパ部９０ｂは、移動レンズ枠６５の操作桿６５ａと同様、スリット５７ａを介して後群レンズ枠５７の外部に突出する桿状の部材によって構成されている。このストッパ部９０ｂの基端側には調整リング５９が配設され、ストッパ部９０ｂは、後群レンズ枠５７の外部において、ストッパ部９０ｂから突出する突起部９０ｃを介して、調整リング５９に略点接触されている。また、ストッパ部９０ｂの突端部近傍には、アクチュエータ保持孔５７ｃに対向する貫通孔９０ｄが設けられている。
　このストッパ部材９０は、ストッパ部９０ｂが撮影光軸Ｏ方向の所定位置において保持桿５７ｂに対向するよう位置決めされた状態にて、リング部９０ａが後群レンズ枠５７の内周面または／およびスリット５７ａとストッパ９０ｂの付け根に接着されることにより固定されている。
　このように構成された撮像ユニット３０において、第２の焦点距離を実現するための移動レンズ６６の退避位置は、例えば、前群レンズ枠５５、及び、後群レンズ枠５７が位置決め固定された後に、後群レンズ枠５７内におけるストッパ部材９０の撮影光軸Ｏ方向の位置が調整リング５９を用いて調整されることにより、微調整される。すなわち、移動レンズ枠６５の端面がリング部９０ａに当接されるとともに、移動レンズ枠６５から突出する操作桿６５ａがストッパ部９０ｂに当接された状態において、ストッパ部材９０は、光学特性を確認しながら調整リング５９が回動操作されることによって位置決めされ、接着剤等を介して固定される。
　このような実施形態によれば、上述の第１の実施形態と略同様の効果を奏することができる。この場合において、ストッパ部材９０のリング部９０ａを後群レンズ枠５７の内周面側に配置することにより、図２９に示すように、移動レンズ枠６５の退避位置においては、ストッパ部９０ｂのみならず、リング部９０ａに対しても移動レンズ枠６５を当接（より具体的には、移動レンズ枠６５の後端面を面接触）させることができ、より高精度に移動レンズ枠６５の位置決めを実現することができる。なお、移動レンズ枠６５に対するリング部９０ａの当接（面接触）によって移動レンズユニット４８とストッパ部材９０との接触面積を十分に確保できる本実施形態においては、特に、ストッパ部材９０と調整リング５９との突き当てを実現可能な範囲内において、ストッパ部９０ｂの長さを適宜短縮することが可能であり、さらに、貫通孔９０ｄを適宜省略することも可能である。
　なお、本発明は、以上説明した各実施形態及び各変形例に限定されることなく、種々の変形や変更が可能であり、それらも本発明の技術的範囲内である。例えば、上述の各実施形態及び各変形例の構成を適宜組み合わせてもよいことは勿論である。
　また、上述の各実施形態等においては、撮像ユニットを内視鏡に適用した一例について説明したが、本発明はこれに限定されるものではなく、他の電子機器等に対しても適用が可能であることは勿論である。

　本出願は、２０１５年３月１７日に日本国に出願された特願２０１５－５３６８７号を優先権主張の基礎として出願するものであり、上記の内容は、本願明細書、請求の範囲、および図面に引用されたものである。

Claims (10)

  1. 　固定レンズと移動レンズとを含む焦点切替方式の観察光学系と、
    　前記固定レンズを保持する固定枠と、
    　前記観察光学系の撮影光軸に沿った方向へ進退移動可能となるよう前記固定枠内に配設され、前記移動レンズを保持する移動枠と、
    　前記固定枠の周面に面接触により当てつけた状態にて位置決め固定され、前記移動枠との当接によって前記撮影光軸の一方向への移動を規制することにより、前記観察光学系の一方の焦点距離を実現する位置に前記移動レンズを保持するストッパ部材と、を具備することを特徴とする撮像ユニット。
  2. 　前記ストッパ部材は、前記移動枠に２点以上にて当接することを特徴とする請求項１に記載の撮像ユニット。
  3. 　前記ストッパ部材は、前記移動枠に面接触にて当接することを特徴とする請求項２に記載の撮像ユニット。
  4. 　前記ストッパ部材は、前記固定枠の外周面に当てつけた状態にて位置決め固定されるリング部と、前記リング部と一体形成され前記移動枠に当接可能なストッパ部と、を有することを特徴とする請求項１または請求項２に記載の撮像ユニット。
  5. 　前記撮影光軸回りの回動によって前記ストッパ部材との突き当て位置を変化させることにより、前記固定枠に対する前記ストッパ部材の前記撮影光軸方向の位置を調整することが可能な端面カム調整部材を有し、
    　前記ストッパ部材は、前記端面カム調整部材によって前記撮影光軸方向に位置が調整された状態において、前記固定枠の周面に固定されることを特徴とする請求項１に記載の撮像ユニット。
  6. 　前記ストッパ部材は、前記端面カム調整部に突き当てられる突起部を有することを特徴とする請求項５に記載の撮像ユニット。
  7. 　前記ストッパ部材は、前記固定枠の内周面に面接触により当てつけた状態にて位置決め固定されるリング部を有し、
    　前記リング部は、当該リング部材の端面が前記移動枠の端面との面接触による当接によって前記撮像光軸の一方向への移動を規制することにより、前記観察光学系の一方の焦点距離を実現する位置に前記移動レンズを保持することを特徴とする請求項１に記載の撮像ユニット。
  8. 　前記ストッパ部材は、前記固定枠との位置決めを行う際の摺動面の一部に切欠部を有することを特徴とする請求項１に記載の撮像ユニット。
  9. 　前記ストッパ部材は、当該ストッパ部材を前記固定枠に位置決めするための治具と係合可能な係合部を有することを特徴とする請求項１に記載の撮像ユニット。
  10. 　被検体内に挿入される挿入部の先端部に、請求項１乃至請求項９の何れか１項に記載の撮像ユニットを備えたことを特徴とする内視鏡。
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