WO2022259550A1 - 内視鏡、及び、撮像ユニット - Google Patents

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WO2022259550A1
WO2022259550A1 PCT/JP2021/022397 JP2021022397W WO2022259550A1 WO 2022259550 A1 WO2022259550 A1 WO 2022259550A1 JP 2021022397 W JP2021022397 W JP 2021022397W WO 2022259550 A1 WO2022259550 A1 WO 2022259550A1
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stopper member
lens
fixed
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PCT/JP2021/022397
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祐一 綿谷
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オリンパス株式会社
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    • G02B7/04—Mountings, adjusting means, or light-tight connections, for optical elements for lenses with mechanism for focusing or varying magnification

Definitions

  • the present invention relates to an endoscope capable of changing the optical characteristics of an observation optical system, and an imaging unit used in this endoscope.
  • endoscopes are widely used for observation and treatment of the inside of a living body (inside a body cavity) or for inspection and repair of industrial plant equipment.
  • an imaging unit that can change the focal length (optical characteristics) has been used for a zooming function that adjusts the focus of a photographed image or magnification adjustment such as wide/tele.
  • a switching type imaging unit is widely adopted.
  • imaging units used in endoscopes are extremely small. Therefore, even a slight assembly error between the holding member and the stopper member may affect the durability of the imaging unit.
  • the insertion hole of the stopper member With the forward and backward movement of the push rod, a load in a direction biased with respect to the direction of the central axis is repeatedly transmitted from the push rod. As a result, the durability of the stopper member is lowered, and there is a possibility that the stopper member may be displaced from the lens frame or a heavy burden may be applied to the stopper member.
  • the configuration in which the fine stopper member is fixed in a small space on the tip side of the holding member may lead to a decrease in workability during assembly, maintenance, and the like.
  • the present invention has been made in view of the above circumstances, and provides an endoscope and an imaging apparatus which can secure the durability of the stopper member and achieve good workability during assembly and maintenance of the stopper member. Intended to provide units.
  • An endoscope includes an observation optical system provided at the distal end of an insertion section that is inserted into a subject and includes a fixed lens and a movable lens; a fixed frame that holds the fixed lens; a moving frame that holds the moving lens and can move back and forth inside the fixed frame along the optical axis of the observation optical system; an action section main body; an actuator that transmits power to the moving frame by forward and backward movement of a member; and a stopper member that is positioned and fixed to the fixed frame and defines a retracted position of the moving frame in the optical axis direction, wherein the stopper member It also serves as a holding member for holding the distal end side of the action portion main body.
  • An imaging unit includes an observation optical system including a fixed lens and a movable lens, a fixed frame that holds the fixed lens, and a fixed frame that holds the movable lens, along the optical axis of the observation optical system.
  • an actuator that includes a moving frame that can move back and forth inside a fixed frame, a moving portion main body, and a power transmission member, and that transmits power to the moving frame by moving the power transmission member back and forth with respect to the moving portion main body; a stopper member that is positioned and fixed to the frame and defines the retracted position of the moving frame in the optical axis direction, wherein the stopper member also serves as a holding member that holds the distal end side of the moving portion main body.
  • FIG. 4 is a perspective view of the observation optical system unit with the movable lens unit moved to the retracted position;
  • Cross-sectional view showing the configuration of the observation optical system unit along line VIII-VIII in FIG.
  • Cross-sectional view showing a binding structure between an imaging cable and an actuator Sectional drawing which shows the modification of the binding structure of an imaging cable and an actuator
  • FIG. 1 is an overall configuration diagram of an endoscope system.
  • An endoscope system 1 shown in FIG. 1 is configured by electrically connecting an endoscope 2 , a light source device 3 , a processor 4 and a monitor 5 .
  • the endoscope 2 includes an insertion section 9 , an operation section 10 connected to the proximal end side of the insertion section 9 , and a universal cord 11 extending from the operation section 10 .
  • the extending end of the universal cord 11 is provided with a scope connector 18 for connecting with the light source device 3 .
  • a coiled scope cable 19 extends from the scope connector 18 .
  • an electrical connector 20 for connecting with the processor 4 is provided at the extending end of the scope cable 19 .
  • the insertion portion 9 is configured by sequentially connecting a distal end portion 6, a bending portion 7, and a flexible tube portion 8 from the distal end side.
  • a well-known tip opening, an observation window, a plurality of illumination windows, an observation window cleaning port, and an observation object cleaning port are arranged on the tip surface of the tip portion 6 (not shown).
  • An imaging unit 30, which will be described later, is arranged inside the distal end portion 6 on the back side of the observation window.
  • the tip side of a light guide bundle (not shown) is arranged on the back side of the plurality of illumination windows.
  • This light guide bundle is inserted into the universal cord 11 from the insertion portion 9 via the operation portion 10 .
  • the scope connector 18 is connected to the light source device 3, the illumination light from the light source device 3 can be transmitted to the illumination window.
  • the observation window cleaning port and observation object cleaning port constitute openings of two cleaning tubes (not shown) that are inserted from the distal end portion 6 through the operation portion 10 into the universal cord 11 .
  • These cleaning tubes are connected to a cleaning tank in which cleaning liquid is stored and a compressor (both not shown) on the light source device 3 side.
  • the operation unit 10 includes a forceps opening 12 provided on the side of the lower portion, an operation unit main body 13 constituting a grip portion in the middle, and two curved operation knobs 14 and 15 provided on the upper portion. a bending operation unit 16, an air/water supply control unit 21, a suction control unit 22, a switch unit 23 composed of a plurality of switches that mainly operates an imaging function, and a movement provided in an imaging unit to be described later. An operation lever 24 for advancing and retreating the lens is provided.
  • the forceps opening 12 of the operating section 10 constitutes an opening of a treatment instrument channel (not shown) that is mainly inserted through the insertion section 9 up to the distal end opening of the distal end section 6 .
  • an imaging unit 30 is arranged inside the distal end portion 6 .
  • the imaging unit 30 is inserted into the rigid distal end member 25 and fixed to the rigid distal end member 25 from the side by a set screw (not shown).
  • an O-ring 28 for ensuring watertightness with the distal end rigid member 25 is arranged on the outer peripheral portion of the imaging unit 30 on the distal end side.
  • a tip cover 25a forming a tip surface of the tip portion 6 is fixed to the tip side of the tip rigid member 25 by adhesion.
  • the tip opening which is a hole formed in the tip cover 25a, constitutes the opening of the treatment instrument channel 12b inside the tip portion 6, as described above.
  • a plurality of bending pieces 26 that constitute the bending portion 7 are continuously provided on the proximal end side of the distal end rigid member 25 .
  • the outer peripheries of the distal end rigid member 25 and the bending piece 26 are integrally covered with a rubber outer skin 12a.
  • the outer peripheral portion of the tip of the outer cover 12 a is fixed to the tip hard member 25 by the bobbin bonding portion 29 .
  • the members such as the cleaning tube and the light guide bundle for lighting arranged at the distal end portion 6 are conventionally well-known, so the description thereof will be omitted.
  • FIG. 3 the detailed configuration of the imaging unit 30 will be described with reference to FIGS. 3 to 8.
  • FIG. 3 the detailed configuration of the imaging unit 30 will be described with reference to FIGS. 3 to 8.
  • the imaging unit 30 of this embodiment includes a solid-state imaging device unit 31, an observation optical system unit 32 connected to the tip side of the solid-state imaging device unit 31, is configured with
  • the solid-state imaging device unit 31 has a solid-state imaging device holding frame 35 .
  • the solid-state image pickup device holding frame 35 holds the front side of a solid-state image pickup device chip 37 comprising a CCD, CMOS, or the like via an optical member 36 such as a cover glass.
  • a layered substrate 38 is electrically connected to the rear side of the solid-state imaging device chip 37 via an FPC (not shown) or the like.
  • a plurality of signal lines branched from an imaging cable 39 as a built-in component disposed inside the insertion portion 9 are connected to the laminated substrate 38 .
  • This imaging cable 39 is connected to the electrical connector 20 through the interior of the endoscope 2 . This allows the solid-state imaging device unit 31 to be electrically connected to the processor 4 .
  • a reinforcing frame 40 is continuously provided at the base end outer peripheral portion of the solid-state imaging element holding frame 35 .
  • a heat-shrinkable tube 41 is provided around the outer periphery of the reinforcing frame 40 to cover the imaging cable 39 up to the distal end thereof.
  • the space formed by the reinforcing frame 40 and the heat-shrinkable tube 41 from the base end of the solid-state image pickup device holding frame 35 is filled with an adhesive or the like to keep the solid-state image pickup device unit 31 watertight and protect it.
  • a protective agent 42 is filled.
  • the observation optical system unit 32 has a focus switching type observation optical system 33 that realizes a focusing function or a zooming function by moving the internal lens back and forth in the direction of the optical axis O to change the optical characteristics (focal length). is configured as
  • the observation optical system unit 32 includes a front lens group unit 45 located on the distal end side, a rear lens group unit 46 connected to the proximal end side of the front lens group unit 45, and a rear lens group unit 46. It is composed of a movable lens unit 48 capable of advancing and retreating in the direction of the optical axis O inside the lens unit 46 and an actuator 49 for advancing and retreating the movable lens unit 48 .
  • the front lens group unit 45 includes a front lens group frame 55 which is a fixed frame, and a front lens group L1 made up of a plurality of fixed lenses held by this front lens group frame 55 .
  • a first stopper member 56 having, for example, an elongated flat plate shape is integrally formed on the outer periphery of the front lens group frame 55 on the base end side.
  • the first stopper member 56 is a member for defining the advanced position of the moving lens unit 48 in the optical axis O direction.
  • the first stopper member 56 is provided with a concave spring receiving portion 56a on the surface on the base end side in the optical axis O direction.
  • the rear lens group unit 46 includes a rear lens group frame 57 whose distal end side is a fixed frame fitted onto the front lens group frame 55 , and a plurality of fixed frames held on the optical axis O at the base end side of the rear lens group frame 57 . and a rear group lens L2 composed of a lens.
  • a solid-state imaging element holding frame 35 is fitted onto the base end side of the rear group lens frame 57 . Thereby, the solid-state imaging device unit 31 and the observation optical system unit 32 are connected.
  • the rear lens group frame 57 is provided with a slit-shaped guide groove 57a penetrating the rear lens group frame 57 from its inner peripheral side to its outer peripheral side.
  • the distal end side of the guide groove 57a is open at the distal end of the rear lens group frame 57 (see FIG. 5).
  • the base end side of the guide groove 57a extends to the middle of the rear lens group frame 57 along the optical axis O direction.
  • a first stopper member 56 is inserted into the tip side of the guide groove 57 a when the front lens group frame 55 is assembled to the rear lens group frame 57 .
  • the first stopper member 56 is arranged at a position protruding from the outer peripheral surface of the rear lens group frame 57 in a state where the tip side of the guide groove 57a is closed.
  • the rear lens group frame 57 is provided with a stopper holding portion 57b in a region from the base end of the guide groove 57a to the fitting portion between the rear lens group frame 57 and the solid-state imaging element holding frame 35.
  • the stopper holding portion 57b is composed of, for example, a V-shaped groove linearly connected to the guide groove 57a along the direction of the optical axis O (see FIGS. 5 and 8).
  • a second stopper member 58 is fixed to the stopper holding portion 57b by adhesion.
  • the second stopper member 58 is a member for defining the retracted position of the movable lens unit 48 in the optical axis O direction.
  • the second stopper member 58 faces the first stopper member 56 in the direction of the optical axis O by being fixed to the stopper holding portion 57b that is linearly connected to the guide groove 57a.
  • the second stopper member 58 is composed of, for example, a cylindrical pipe member. More specifically, the second stopper member 58 has a first cylindrical portion 58a that abuts on the stopper holding portion 57b, and in order to avoid interference with the fixed imaging element holding frame 35, the first cylindrical portion 58a and a second cylindrical portion 58b formed to have a small diameter.
  • the insides of the first cylindrical portion 58a and the second cylindrical portion 58b are set as actuator holding holes 58c penetrating in the optical axis O direction. Further, the actuator holding hole 58c is formed with a stepped portion 58d at the boundary between the first cylindrical portion 58a and the second cylindrical portion 58b.
  • the movable lens unit 48 includes a movable lens frame 65 and a movable lens L3 held by the movable lens frame 65 .
  • the movable lens frame 65 is, for example, a movable frame that can move back and forth in the optical axis O direction inside the rear group lens frame 57 .
  • the operation member 66 is inserted into the guide groove 57 a by inserting the movable lens frame 65 into the rear lens group frame 57 before the front lens group frame 55 is assembled to the rear lens group frame 57 . ing. Thereby, the operating member 66 protrudes from the outer peripheral surface of the rear lens group frame 57 .
  • the operation member 66 faces the first stopper member 56 and the second stopper member 58 . Further, the operating member 66 can move back and forth in the optical axis O direction inside the guide groove 57a.
  • the operation member 66 is provided with a bearing portion 66a facing the spring receiving portion 56a on the side facing the first stopper member 56. As shown in FIG. A shaft member 67 projecting into the spring receiving portion 56a is held by the bearing portion 66a. Furthermore, a return spring 68 is wound around the outer periphery of the shaft member 67, and one end of the return spring 68 is held inside the spring receiving portion 56a. The return spring 68 biases the operation member 66 toward the base end side (the second stopper member 58 side).
  • the first stopper member 56, the operating member 66, and the second stopper member 58 are covered with a cover 69 that watertightly closes the guide groove 57a.
  • the actuator 49 has a guide tube 70 as an actuator main body (operating portion main body).
  • the guide tube 70 is held on the proximal end side of the second stopper member 58 at the distal end side.
  • the second stopper member 58 also serves as a holding member that holds the distal end side of the guide tube 70 . That is, the distal end side of the guide tube 70 is held by the rear lens group frame 57 without providing the rear lens group frame 57 with a dedicated holding member.
  • the guide tube 70 is provided with a push rod 71 that can move back and forth inside the guide tube 70 .
  • a head member 72 as a power transmission member is fixed to the tip of the push rod 71 so as to come into contact with the operation member 66 so as to be able to contact and separate therefrom.
  • the outer diameter of the head member 72 is such that it can slide on the inner peripheral surface of the first cylindrical portion 58a that constitutes the second stopper member 58.
  • the proximal end of the member is set to have an outer diameter that can be engaged with the stepped portion 58d formed inside the second stopper member 58.
  • the stepped portion 58d realizes a function as a defining portion that defines the stopping position of the head member 72 on the retreat side.
  • the length of the head member 72 is set to such a length that at least part of the head member 72 remains inside the actuator holding hole 58c when the push rod 71 is extended or retracted. ing. As a result, the head member 72 is prevented from being caught by the opening on the distal end side of the second stopper member 58, and good forward and backward movement is realized.
  • the length of the head member 72 is set to such a length that it can be completely inserted into the actuator holding hole 58c when the proximal end of the head member 72 is engaged with the stepped portion 58d. Thereby, the retracted position of the movable lens unit 48 is defined only by the second stopper member 58 without being affected by the head member 72 .
  • a drive wire 73 inserted through the guide tube 70 is connected to the push rod 71 .
  • a shape memory element 74 made of a shape memory alloy is connected to the proximal end of the drive wire 73 .
  • a push spring 75 is wound around the outer periphery of the drive wire 73 to bias the push rod 71 toward the first stopper member 56 with a biasing force stronger than that of the return spring 68 . is dressed.
  • the shape memory element 74 is set, for example, to contract when heated and expand when cooled.
  • the shape memory element 74 is driven and controlled by a control unit 80 (see FIG. 1) provided in the operating section 10 according to the operating state of the operating lever 24 .
  • the control unit 80 is energized when the operating lever 24 is tilted to the preset retreat side.
  • the shape memory element 74 contracts and moves toward the driving wire 73 in a direction against the biasing force of the push spring 75 (that is, toward the proximal side along the optical axis O). to operate.
  • the push rod 71 retracts inside the actuator holding hole 58c.
  • the operation member 66 is biased by the return spring 68 and moves to a position where it contacts the second stopper member 58 .
  • the moving lens frame 65 moves the moving lens L3 to a retracted position for realizing a preset second focal length (second optical characteristic) (see FIGS. 4 and 7). reference).
  • the control unit 80 turns off the power supply to the shape memory element 74 and stops heat generation of the shape memory element 74 .
  • the shape memory element 74 is stretched and moves the drive wire 73 in the direction to release the biasing force of the push spring 75 (that is, the direction toward the distal end along the optical axis O). Due to this movement of the drive wire 73, the push rod 71 receives the biasing force of the push spring 75 and advances and moves inside the actuator holding hole 58c.
  • the operating member 66 Due to this movement of the push rod 71 , the operating member 66 is pressed by the head member 72 and advances to a position where it contacts the first stopper member 56 against the biasing force of the return spring 68 . That is, the operation member 66 moves the movable lens L3 to the advanced position for realizing the preset first focal length (first optical characteristic) (see FIGS. 3 and 6).
  • the base end side of the actuator 49 is formed in a figure-of-eight shape made of metal with respect to the image pickup cable extending from the solid-state image pickup device unit 31 inside the bending portion 7 or the like. They are integrally bound by a binding tool 78 . This reduces the load transmitted from the actuator 49 to the second stopper member 58 even when the bending portion 7 bends.
  • a binding tool 78 As shown in FIG. 10, as the binding tool 78, it is also possible to employ an O-shaped binding tool 79 in place of the eight-shaped binding tool 78.
  • the advanced position of the moving lens L3 for realizing the first focal length is finely adjusted, for example, when the observation optical system unit 32 is assembled. That is, when assembling the observation optical system unit 32, the relative positions of the front group lens group frame 55 and the rear group lens group frame 57 are set in a state where the operation member 66 is in contact with the first stopper member 56.
  • the chip 37 is positioned while confirming optical characteristics based on an image captured by the chip 37, and fixed with an adhesive.
  • the retracted position of the moving lens L3 for realizing the second focal length is finely adjusted, for example, after the front group lens frame 55 and the rear group lens frame 57 are positioned and fixed. That is, the second stopper member 58, for example, in a state in which the operating member 66 is in contact with the stopper holding portion 57b, checks the optical characteristics based on the image picked up by the solid-state imaging device chip 37, and the light passes over the stopper holding portion 57b. It is positioned by moving in the direction of axis O and fixed via adhesive 77 . At that time, the adhesive 77 is applied not only to the outer circumference of the first cylindrical portion 58a but also to the outer circumference of the second cylindrical portion 58b.
  • the second stopper member 58 is adhesively fixed not only to the stopper holding portion 57b of the rear lens group frame 57 but also to the solid-state imaging element holding frame 35 .
  • the outer surface of the second stopper member 58 is processed by shot blasting or the like so as to be rougher than the inner peripheral surface (actuator holding hole 58c) of the second stopper member 58, thereby forming a rear lens group frame. 57 and the solid-state imaging element holding frame 35, the adhesive force of the second stopper member 58 can be further enhanced.
  • an adhesive 77 for fixing the second stopper member 58 is filled between the guide tube 70 of the actuator 49 and the heat shrinkable tube 41, the fixing strength of the second stopper member 58 is further improved. be able to.
  • the drive current for the actuator 49 when the endoscope 2 is manufactured is calibrated. That is, when the imaging unit 30 is assembled, for example, the current required to retract the push rod 71 to a position where the base end of the head member 72 is brought into contact with the stepped portion 58d formed inside the actuator holding hole 58c. values are measured. Then, the measured current value is stored in the control unit 80 (see FIG. 1) of the endoscope 2 as a reference current value, for example.
  • the control unit 80 prevents the head member 72 from being engaged with the step portion 58d when the current supplied to the shape memory element 74 reaches the reference current value. implement a function to detect that the After detecting this stop, the control unit 80 maintains the supply current to the shape memory element 74 at the reference current value. Thereby, the current supplied from the control unit 80 to the actuator 49 is controlled to an appropriate value. Therefore, overheating of the shape memory element 74 due to excessive supply current is prevented. In addition, excessive contraction of the shape memory element 74 prevents excessive tensile load from being applied to the second stopper member 58 .
  • the imaging unit 30 holds the observation optical system 33 including the rear lens group L2 and the moving lens L3, the rear lens group frame 57 holding the rear lens group L2, and the moving lens L3. , a movable lens frame 65 capable of moving back and forth inside the rear group lens frame 57 along the optical axis O of the observation optical system 33; a guide tube 70; and a head member 72; An actuator 49 that transmits power to the moving lens frame 65 by movement, and a second stopper member 58 that is positioned and fixed to the rear group lens frame 57 and defines the retracted position of the moving lens frame 65 in the direction of the optical axis O.
  • the second stopper member 58 also serves as a holding member for holding the distal end side of the guide tube 70, the durability of the second stopper member 58 is ensured, and the second stopper member 58 is assembled and Favorable workability can be realized at the time of maintenance or the like.
  • a configuration is adopted in which the guide tube 70 is fixed to the base end side of the actuator holding hole 58c of the second stopper member 58 in which the head member 72 (and the push rod 71) moves forward and backward. Therefore, the central axis of the guide tube 70 and the central axis of the actuator holding hole 58c can be coaxially aligned, and the load acting on the second stopper member 58 due to the forward and backward movement of the head member 27 can be reduced. can be done. By reducing the load acting on the second stopper member 58 in this way, the durability of the second stopper member 58 itself can be improved, and the second stopper against the rear lens group frame 57 can be used. The durability of the fixing portion of the member 58 can be improved.
  • the second stopper member 58 can also have the function of holding the guide tube 70 , there is no need to provide a separate member for holding the guide tube 70 in the rear group lens frame 57 . Therefore, the second stopper member 58 can be elongated in the direction of the optical axis O, and the fixing strength of the second stopper member 58 to the rear lens group frame 57 can be improved.
  • the second stopper member 58 is elongated in the direction of the optical axis O, it becomes easier to grasp the second stopper member 58 using tweezers or the like during assembly. can improve sexuality. Therefore, the retracted position of the movable lens unit 48 defined by the second stopper member 58 can be set with high accuracy.
  • the actuator 49 can be easily removed from the rear group lens frame 57 by removing the second stopper member 58 during maintenance, etc., the maintainability of the imaging unit 30 can also be improved.
  • the fitting area of the solid-state imaging device unit 31 fitted to the rear lens group frame 57 can be expanded. and the strength of the imaging unit 30 itself can be improved.
  • the processor 4 is composed of a well-known microcomputer equipped with a CPU, RAM, ROM, nonvolatile memory, etc., and its peripheral devices. Fixed data such as data tables are stored in advance. All or part of the functions of the processor may be configured by logic circuits or analog circuits, and processing of various programs may be realized by electronic circuits such as FPGA.

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Abstract

撮像ユニット３０は、後群レンズＬ２及び移動レンズＬ３を含む観察光学系３３と、後群レンズＬ２を保持する後群レンズ枠５７と、移動レンズＬ３を保持し、観察光学系３３の光軸Ｏに沿って後群レンズ枠５７の内部を進退移動可能な移動レンズ枠６５と、ガイド管７０とヘッド部材７２とを含み、ガイド管７０に対するヘッド部材７２の進退移動によって移動レンズ枠６５に動力を伝達するアクチュエータ４９と、後群レンズ枠５７に位置決め固定され、移動レンズ枠６５の光軸Ｏ方向の退避位置を規定する第２のストッパ部材５８と、を備え、第２のストッパ部材５８が、ガイド管７０の先端側を保持する保持部材を兼用する。

Description

内視鏡、及び、撮像ユニット
　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内視鏡、及び、この内視鏡に用いられる撮像ユニットに関する。
　周知のごとく、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、修理などのために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、焦点距離（光学特性）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。
　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に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。
　この種の撮像ユニットにおいて、退避位置を適切な位置に設定するための技術として、例えば、国際公開番号ＷＯ２０１６／１４７４６９８号に開示された技術が知られている。この国際公開番号ＷＯ２０１６／１４７４６９８号の技術では、保持桿（保持部材）から突出するプッシュロッドが挿通されるストッパ部材を、後群レンズ枠の外周面に当てつけた状態にて位置決め固定される。これにより、ストッパ部材と移動レンズ枠の操作桿との当接によって移動レンズ枠の光軸に沿った退避側への移動が規制され、第２の焦点距離を実現する位置に移動レンズを保持することが可能となっている。
　しかしながら、特に、内視鏡に用いられる撮像ユニットは、極めて小型である。従って、保持部材とストッパ部材の僅かな組み付け誤差が、撮像ユニットの耐久性に影響を及ぼす虞がある。
　例えば、保持部材に設けられたプッシュロッドの挿通孔の中心と、ストッパ部材に設けられたプッシュロッドの挿通孔の中心と、の間に僅かな組み付け誤差が生じた場合、ストッパ部材の挿通孔には、プッシュロッドの進退移動に伴い、中心軸方向に対して偏った方向の荷重が、プッシュロッドから繰り返し伝達される。その結果、ストッパ部材の耐久性が低下し、レンズ枠に対するストッパ部材の位置ずれが発生したり、ストッパ部材に対し大きな負担が掛かったりする虞がある。
　また、上述のように、保持部材よりも先端側の僅かなスペースに微細なストッパ部材を固定する構成は、組み立て時やメンテナンス時等の作業性の低下を招く虞がある。
　本発明は上記事情に鑑みてなされたもので、ストッパ部材の耐久性を確保するとともに、ストッパ部材の組み立て時やメンテナンス時等における良好な作業性を実現することができる内視鏡、及び、撮像ユニットを提供することを目的とする。
　本発明の一態様による内視鏡は、被験体の内部に挿入される挿入部の先端部に設けられ、固定レンズ及び移動レンズを含む観察光学系と、前記固定レンズを保持する固定枠と、前記移動レンズを保持し、前記観察光学系の光軸に沿って前記固定枠の内部を進退移動可能な移動枠と、動作部本体と動力伝達部材とを含み、前記動作部本体に対する前記動力伝達部材の進退移動によって前記移動枠に動力を伝達するアクチュエータと、前記固定枠に位置決め固定され、前記移動枠の前記光軸方向の退避位置を規定するストッパ部材と、を備え、前記ストッパ部材は、前記動作部本体の先端側を保持する保持部材を兼用するものである。
　本発明の一態様による撮像ユニットは、固定レンズ及び移動レンズを含む観察光学系と、前記固定レンズを保持する固定枠と、前記移動レンズを保持し、前記観察光学系の光軸に沿って前記固定枠の内部を進退移動可能な移動枠と、動作部本体と動力伝達部材とを含み、前記動作部本体に対する前記動力伝達部材の進退移動によって前記移動枠に動力を伝達するアクチュエータと、前記固定枠に位置決め固定され、前記移動枠の前記光軸方向の退避位置を規定するストッパ部材と、を備え、前記ストッパ部材は、前記動作部本体の先端側を保持する保持部材を兼用するものである。
内視鏡システムの全体構成図 先端部及び湾曲部の内部構成を示す断面図 移動レンズユニットが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 移動レンズユニットが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 観察光学系ユニット及び固体撮像素子保持枠の分解斜視図 移動レンズユニットが進出位置に移動した状態の観察光学系ユニットの斜視図 移動レンズユニットが退避位置に移動した状態の観察光学系ユニットの斜視図 図３のVIII－VIII線に沿って観察光学系ユニットの構成を示す断面図 撮像ケーブルとアクチュエータとの結束構造を示す断面図 撮像ケーブルとアクチュエータとの結束構造の変形例を示す断面図
　以下、図面を参照して本発明の形態を説明する。図面は本発明の一実施形態に係り、図１は内視鏡システムの全体構成図である。図１に示す内視鏡システム１は、内視鏡２と、光源装置３と、プロセッサ４と、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、挿入部９の基端側に接続された操作部１０と、操作部１０から延出するユニバーサルコード１１と、を有して構成されている。
　ここで、ユニバーサルコード１１の延出端には、光源装置３と接続するためのスコープコネクタ１８が設けられている。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が延出されている。さらに、スコープケーブル１９の延出端には、プロセッサ４と接続するための電気コネクタ２０が設けられている。
　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、及び、観察物洗浄口が配置されている（不図示）。
　先端部６の内部において、観察窓の背面側には、後述する撮像ユニット３０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１１の内部に挿通されている。そして、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。
　観察窓洗浄口及び観察物洗浄口は、先端部６から操作部１０を経てユニバーサルコード１１の内部に挿通する２つの洗浄チューブ（図示せず）の開口部を構成している。これらの洗浄チューブは、洗浄液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側において接続されている。
　操作部１０には、下部側の側部に配設された鉗子口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する操作レバー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が接着により固定されている。
　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が連設されている。これら先端硬性部材２５及び湾曲駒２６の外周は、ゴム製の外皮１２ａによって一体的に被覆されている。この外皮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に配置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８に基づいて説明する。
　図３，４，６，７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を有する。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ている。さらに、積層基板３８には、挿入部９の内部に配設された内蔵物としての撮像ケーブル３９から分岐した複数の信号線が接続されている。この撮像ケーブル３９は、内視鏡２の内部を経て電気コネクタ２０に接続されている。これにより、固体撮像素子ユニット３１は、プロセッサ４と電気的に接続することが可能となっている。
　また、固体撮像素子保持枠３５の基端外周部には、補強枠４０が連設されている。この補強枠４０の外周には、撮像ケーブル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等の保護剤４２が充填されている。
　観察光学系ユニット３２は、内部のレンズを光軸Ｏ方向に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Ｌ１と、を有して構成されている。
　前群レンズ枠５５の基端側の外周部には、例えば、細長な平板形状をなす第１のストッパ部材５６が一体形成されている。第１のストッパ部材５６は、移動レンズユニット４８の光軸Ｏ方向の進出位置を規定するための部材である。この第１のストッパ部材５６には、光軸Ｏ方向の基端側の面に、凹状のバネ受部５６ａが設けられている。
　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、後群レンズ枠５７の基端側において光軸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Ｌ２と、を有して構成されている。
　後群レンズ枠５７の基端側には、固体撮像素子保持枠３５が外嵌されている。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状のガイド溝５７ａが設けられている。ガイド溝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（図５参照）。また、ガイド溝５７ａの基端側は、光軸Ｏ方向に沿って、後群レンズ枠５７の中途まで延在されている。
　ガイド溝５７ａの先端側には、前群レンズ枠５５を後群レンズ枠５７に組み付ける際に、第１のストッパ部材５６が挿入されている。これにより、第１のストッパ部材５６は、ガイド溝５７ａの先端側を閉塞した状態にて、後群レンズ枠５７の外周面から突出する位置に配置されている。
　また、後群レンズ枠５７には、ガイド溝５７ａの基端から、後群レンズ枠５７と固体撮像素子保持枠３５との嵌合部までの領域に、ストッパ保持部５７ｂが設けられている。このストッパ保持部５７ｂは、例えば、光軸Ｏ方向に沿って、ガイド溝５７ａと直線状に連なるＶ字溝によって構成されている（図５，８参照）。
　さらに、ストッパ保持部５７ｂには、第２のストッパ部材５８が接着により固定されている。第２のストッパ部材５８は、移動レンズユニット４８の光軸Ｏ方向の退避位置を規定するための部材である。この第２のストッパ部材５８は、ガイド溝５７ａと直線状に連なるストッパ保持部５７ｂに固定されることにより、光軸Ｏ方向において、第１のストッパ部材５６に対向されている。
　本実施形態において、第２のストッパ部材５８は、例えば、円筒形状をなすパイプ部材によって構成されている。より具体的には、第２のストッパ部材５８は、ストッパ保持部５７ｂに当接する第１の円筒部５８ａと、固定撮像素子保持枠３５との干渉を回避するために第１の円筒部５８ａよりも小径に形成された第２の円筒部５８ｂと、を有して構成されている。これら第１の円筒部５８ａ及び第２の円筒部５８ｂの内部は、光軸Ｏ方向に貫通するアクチュエータ保持孔５８ｃとして設定されている。さらに、アクチュエータ保持孔５８ｃには、第１の円筒部５８ａと第２の円筒部５８ｂとの境界部分に、段部５８ｄが形成されている。
　移動レンズユニット４８は、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Ｌ３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、例えば、後群レンズ枠５７の内部を光軸Ｏ方向に進退移動可能な移動枠である。
　移動レンズ枠６５の外周部には、例えば、平面視形状が第１のストッパ部材５６に相似する細長な平板形状をなす操作部材６６が一体形成されている。この操作部材６６は、前群レンズ枠５５が後群レンズ枠５７に組み付けられる前に、移動レンズ枠６５が後群レンズ枠５７の内部に挿入されることにより、ガイド溝５７ａの内部に挿入されている。これにより、操作部材６６は、後群レンズ枠５７の外周面から突出されている。また、操作部材６６は、第１のストッパ部材５６及び第２のストッパ部材５８に対向されている。さらに、操作部材６６は、ガイド溝５７ａの内部を光軸Ｏ方向に進退移動可能となっている。
　この操作部材６６には、第１のストッパ部材５６との対向面側に、バネ受部５６ａに対向する軸受部６６ａが設けられている。また、軸受部６６ａには、バネ受部５６ａの内部に突出する軸部材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５６ａの内部に保持されたリターンスプリング６８が巻装されている。そして、このリターンスプリング６８によって、操作部材６６は、基端側（第２のストッパ部材５８側に付勢されている。
　なお、これら第１のストッパ部材５６、操作部材６６、及び、第２のストッパ部材５８は、ガイド溝５７ａを水密に閉塞するカバー６９によって覆われている。
　アクチュエータ４９は、アクチュエータ本体（動作部本体）としてのガイド管７０を有する。このガイド管７０は、先端側が第２のストッパ部材５８の基端側に保持されている。これにより、第２のストッパ部材５８は、ガイド管７０の先端側を保持する保持部材を兼用する。すなわち、ガイド管７０の先端側は、後群レンズ枠５７に専用の保持部材を設けることなく、後群レンズ枠５７に保持されている。
　また、ガイド管７０には、当該ガイド管７０の内部を進退移動自在なプッシュロッド７１が設けられている。また、プッシュロッド７１の先端には、操作部材６６に対して接離可能に当接する動力伝達部材としてのヘッド部材７２が固定されている。
　このヘッド部材７２の外径は、第２のストッパ部材５８を構成する第１の円筒部５８ａの内周面に摺動可能な外径であって、かつ、プッシュロッド７１の退避時に、当該ヘッド部材の基端が第２のストッパ部材５８の内部に形成された段部５８ｄに係合可能な外径に設定されている。これにより、段部５８ｄは、ヘッド部材７２の退避側の停止位置を規定する規定部としての機能を実現する。
　ここで、ヘッド部材７２の長さは、プッシュロッド７１の進出時及び退避時の何れの状態においても、当該ヘッド部材７２の少なくとも一部がアクチュエータ保持孔５８ｃの内部に残留する長さに設定されている。これにより、ヘッド部材７２は、第２のストッパ部材５８の先端側の開口部との引っかかりが防止され、良好な進退移動が実現される。加えて、ヘッド部材７２の長さは、当該ヘッド部材７２の基端が段部５８ｄに係合されているとき、アクチュエータ保持孔５８ｃの内部に完全に没入する長さに設定されている。これにより、移動レンズユニット４８の退避位置は、ヘッド部材７２に影響されることなく、第２のストッパ部材５８のみによって規定される。
　また、プッシュロッド７１には、ガイド管７０の内部に挿通された駆動ワイヤ７３の先端側が連結されている。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の内部において、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を第１のストッパ部材５６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、かつ、冷却時に伸張するように設定されている。この形状記憶素子７４は、操作レバー２４に対する操作状態に応じて、操作部１０に設けられた制御ユニット８０（図１参照）によって駆動制御される。
　すなわち、制御ユニット８０は、操作レバー２４が予め設定された退避側に傾動操作されたとき、通電される。そして、形状記憶素子７４は、通電がオンされて加熱された際に収縮して、プッシュスプリング７５の付勢力に抗する方向（すなわち、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は、アクチュエータ保持孔５８ｃの内部を退避移動する。これにより、操作部材６６は、リターンスプリング６８に付勢されて第２のストッパ部材５８に当接する位置まで移動する。この操作部材６６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Ｌ３を移動させる（図４，７参照）。
　一方、操作レバー２４が予め設定された進出側に傾動操作されると、制御ユニット８０は、形状記憶素子７４に対する通電をオフし、形状記憶素子７４の発熱を中止する。これにより、形状記憶素子７４は、伸張され、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、光軸Ｏに沿う先端側の方向）に駆動ワイヤ７３を移動させる。この駆動ワイヤ７３の移動により、プッシュロッド７１は、プッシュスプリング７５の付勢力を受けて、アクチュエータ保持孔５８ｃの内部を進出移動する。このプッシュロッド７１の移動により、操作部材６６は、ヘッド部材７２によって押圧され、リターンスプリング６８の付勢力に抗して、第１のストッパ部材５６に当接する位置まで進出移動する。すなわち、操作部材６６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Ｌ３を移動させる（図３，６参照）。
　ここで、例えば、図９に示すように、アクチュエータ４９の基端側は、湾曲部７の内部等において、固体撮像素子ユニット３１から延出する撮像ケーブルに対し、８字形状をなす金属製の結束具７８によって一体的に結束されている。これにより、湾曲部７が湾曲した際にも、アクチュエータ４９から第２のストッパ部材５８に伝達される荷重が軽減される。なお、例えば、図１０に示すように、結束具７８としては、８字形状の結束具７８に代えてＯ字形状の結束具７９を採用することも可能である。
　ところで、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Ｌ３の進出位置は、例えば、観察光学系ユニット３２の組立時に、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、操作部材６６が第１のストッパ部材５６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の相対位置は、個体撮像素子チップ３７により撮像された画像等に基づいて光学特性を確認しながら位置決めされ、接着剤を介して固定される。
　また、第２の焦点距離を実現するための移動レンズＬ３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、微調整される。すなわち、第２のストッパ部材５８は、例えば、操作部材６６が当接された状態において、固体撮像素子チップ３７により撮像された画像等に基づいて光学特性を確認しながらストッパ保持部５７ｂ上を光軸Ｏ方向に移動させることによって位置決めされ、接着剤７７を介して固定される。その際、接着剤７７は、第１の円筒部５８ａの外周のみならず、第２の円筒部５８ｂの外周にも塗布される。すなわち、第２のストッパ部材５８は、後群レンズ枠５７のストッパ保持部５７ｂのみならず、固体撮像素子保持枠３５に対しても接着固定される。その際、第２のストッパ部材５８の外表面をショットブラスト加工等により、第２のストッパ部材５８の内周面（アクチュエータ保持孔５８ｃ）よりも粗くなるように加工することにより、後群レンズ枠５７及び固体撮像素子保持枠３５に対する第２のストッパ部材５８の接着力をより高めることができる。加えて、第２のストッパ部材５８を固定するための接着剤７７をアクチュエータ４９のガイド管７０と熱収縮チューブ４１との間に充填すれば、第２のストッパ部材５８の固定強度をさらに向上させることができる。
　さらに、移動レンズユニット４８の退避時における消費電力を抑制するため、内視鏡２の製造時において、アクチュエータ４９に対する駆動電流のキャリブレーションが行われることが望ましい。すなわち、撮像ユニット３０の組み立て時において、例えば、アクチュエータ保持孔５８ｃの内部に形成された段部５８ｄにヘッド部材７２の基端を当接させる位置まで、プッシュロッド７１を退避させるために必要な電流値が計測される。そして、計測された電流値は、例えば、基準電流値として内視鏡２の制御ユニット８０（図１参照）に記憶される。
　これにより、制御ユニット８０は、例えば、移動レンズユニット４８を退避位置まで移動させる際に、形状記憶素子７４に対する供給電流が基準電流値となったとき、ヘッド部材７２が段部５８ｄに係止されて停止したことを検出する機能を実現する。そして、この停止を検出した後は、制御ユニット８０は、形状記憶素子７４に対する供給電流を基準電流値に維持する。これにより、制御ユニット８０からアクチュエータ４９に供給される電流が適正な値に制御される。従って、過剰な供給電流による形状記憶素子７４の過熱が防止される。加えて、形状記憶素子７４の過剰な収縮により、第２のストッパ部材５８に過剰な引っ張り荷重が付与されることが防止される。
　このような実施形態によれば、撮像ユニット３０は、後群レンズＬ２及び移動レンズＬ３を含む観察光学系３３と、後群レンズＬ２を保持する後群レンズ枠５７と、移動レンズＬ３を保持し、観察光学系３３の光軸Ｏに沿って後群レンズ枠５７の内部を進退移動可能な移動レンズ枠６５と、ガイド管７０とヘッド部材７２とを含み、ガイド管７０に対するヘッド部材７２の進退移動によって移動レンズ枠６５に動力を伝達するアクチュエータ４９と、後群レンズ枠５７に位置決め固定され、移動レンズ枠６５の光軸Ｏ方向の退避位置を規定する第２のストッパ部材５８と、を備え、第２のストッパ部材５８が、ガイド管７０の先端側を保持する保持部材を兼用することにより、第２のストッパ部材５８の耐久性を確保するとともに、第２のストッパ部材５８の組み立て時やメンテナンス時等における良好な作業性を実現することができる。
　すなわち、本実施形態では、ヘッド部材７２（及びプッシュロッド７１）が進退移動する第２のストッパ部材５８のアクチュエータ保持孔５８ｃの基端側にガイド管７０を固定する構成を採用している。このため、ガイド管７０の中心軸と、アクチュエータ保持孔５８ｃの中心軸とを同軸上に一致させることができ、ヘッド部材２７の進退移動によって第２のストッパ部材５８に作用する荷重を軽減することができる。そして、このように、第２のストッパ部材５８に作用する荷重を軽減することにより、第２のストッパ部材５８自身に対する耐久性を向上することができるとともに、後群レンズ枠５７に対する第２のストッパ部材５８の固定部の耐久性を向上することができる。
　また、上述のように第２のストッパ部材５８にガイド管７０を保持する機能を兼用させることにより、後群レンズ枠５７に、ガイド管７０を保持するための別部材を設ける必要がない。従って、第２のストッパ部材５８を光軸Ｏ方向に長く形成することができ、後群レンズ枠５７に対する第２のストッパ部材５８の固定強度を向上することができる。
　また、第２のストッパ部材５８を光軸Ｏ方向に長く形成することにより、組み立て時におけるピンセット等を用いた第２のストッパ部材５８の把持等が容易になり、第２のストッパ部材の組み立て作業性を向上することができる。従って、第２のストッパ部材５８によって規定される移動レンズユニット４８の退避位置を精度よく設定することができる。
　加えて、メンテナンス時等においても、第２のストッパ部材５８の取り外し作業によって後群レンズ枠５７からアクチュエータ４９を容易に取り外すことができるため、撮像ユニット３０のメンテナンス性をも向上することができる。
　加えて、ガイド管７０の先端側を後群レンズ枠５７の保持するための部材が不要となるため、後群レンズ枠５７に対して嵌合される固体撮像素子ユニット３１の嵌合領域を拡張することができ、撮像ユニット３０自体の強度も向上することができる。
　ここで、上述の実施形態において、プロセッサ４は、ＣＰＵ，ＲＡＭ，ＲＯＭ、不揮発性記憶部等を備える周知のマイクロコンピュータ、及びその周辺機器で構成されており、ＲＯＭにはＣＰＵで実行するプログラムやデータテーブル等の固定データ等が予め記憶されている。なお、プロセッサの全部若しくは一部の機能は、論理回路あるいはアナログ回路で構成してもよく、また各種プログラムの処理を、ＦＰＧＡなどの電子回路により実現するようにしてもよい。
　なお、本発明は、以上説明した各実施形態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。

Claims (6)

  1. 　被験体の内部に挿入される挿入部の先端部に設けられ、固定レンズ及び移動レンズを含む観察光学系と、
    　前記固定レンズを保持する固定枠と、
    　前記移動レンズを保持し、前記観察光学系の光軸に沿って前記固定枠の内部を進退移動可能な移動枠と、
    　動作部本体と動力伝達部材とを含み、前記動作部本体に対する前記動力伝達部材の進退移動によって前記移動枠に動力を伝達するアクチュエータと、
    　前記固定枠に位置決め固定され、前記移動枠の前記光軸方向の退避位置を規定するストッパ部材と、を備え、
    　前記ストッパ部材は、前記動作部本体の先端側を保持する保持部材を兼用することを特徴とする内視鏡。
  2. 　前記ストッパ部材は、前記動力伝達部材が退避する側の停止位置を規定する規定部を有することを特徴とする請求項１に記載の内視鏡。
  3. 　前記アクチュエータを制御する制御ユニットを備え、
    　前記制御ユニットは、前記動力伝達部材が前記停止位置に停止したことを検出する機能を有することを特徴とする請求項２に記載の内視鏡。
  4. 　前記規定部は、前記動力伝達部材が係止される係止部であることを特徴とする請求項２に記載の内視鏡。
  5. 　前記アクチュエータの基端側を前記挿入部の内部に配設された内蔵物に結束する結束部材を有することを特徴とする請求項１に記載の内視鏡。
  6. 　固定レンズ及び移動レンズを含む観察光学系と、
    　前記固定レンズを保持する固定枠と、
    　前記移動レンズを保持し、前記観察光学系の光軸に沿って前記固定枠の内部を進退移動可能な移動枠と、
    　動作部本体と動力伝達部材とを含み、前記動作部本体に対する前記動力伝達部材の進退移動によって前記移動枠に動力を伝達するアクチュエータと、
    　前記固定枠に位置決め固定され、前記移動枠の前記光軸方向の退避位置を規定するストッパ部材と、を備え、
    　前記ストッパ部材は、前記動作部本体の先端側を保持する保持部材を兼用することを特徴とする撮像ユニット。
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Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2000210249A (ja) * 1999-01-22 2000-08-02 Fuji Photo Optical Co Ltd 対物レンズ移動機構付き内視鏡
JP2017196171A (ja) * 2016-04-27 2017-11-02 オリンパス株式会社 撮像ユニット及び内視鏡
JP2018081270A (ja) * 2016-11-18 2018-05-24 オリンパス株式会社 光学装置及び内視鏡
WO2018207442A1 (ja) * 2017-05-08 2018-11-15 オリンパス株式会社 光学ユニットおよび内視鏡

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2000210249A (ja) * 1999-01-22 2000-08-02 Fuji Photo Optical Co Ltd 対物レンズ移動機構付き内視鏡
JP2017196171A (ja) * 2016-04-27 2017-11-02 オリンパス株式会社 撮像ユニット及び内視鏡
JP2018081270A (ja) * 2016-11-18 2018-05-24 オリンパス株式会社 光学装置及び内視鏡
WO2018207442A1 (ja) * 2017-05-08 2018-11-15 オリンパス株式会社 光学ユニットおよび内視鏡

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