JPH11352414A - 対物光学装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 第１レンズが破損した際に、破損した第１レ
ンズを割って交換する作業に伴って破損することがある
第２レンズの交換作業の手間を軽減する。 【解決手段】 第２レンズ７外周の形状を円形のレンズ
枠３内周に内接する略四角形に形成し、第２レンズ７外
周とレンズ枠３内周との間に隙間８を確保した。これに
より、破損した第１レンズを取り出した後に、ピンセッ
ト等を隙間８に挿入し、容易に第２レンズ７を取り出す
ことができる。また、第１レンズ１をレンズ枠３に固定
する接着剤が第２レンズ７付近に流れ込んで付着してい
る場合でも、第２レンズ７外周とレンズ枠３内周との接
触個所は４個所のみであり、付着した接着剤を剥離し易
い。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、例えば内視鏡の先
端部等に設けられる撮像装置等を構成する被写体像を結
像するための対物光学装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】図６は、図示しない内視鏡の先端部に設
けられた撮像装置を構成する被写体像を結像するための
対物光学装置４の構成の従来例である。

【０００３】図６に示す対物光学装置４は、それぞれの
外周が円形形状の第１レンズ１、第２レンズ６等のレン
ズ、絞り２等の絞り、レンズの間隔を保持するための間
隔環５、内周が円形形状の略円筒状のレンズ枠３等から
構成されている。

【０００４】なお、本明細書においては、被写体に最も
近い位置に配置されているレンズから順に第１レンズ、
第２レンズ、…、と呼んでいる。また、本明細書におい
ては、平行平板も含めてレンズと呼んでいる。

【０００５】対物光学装置４は、レンズ枠３の前方から
レンズ枠３の前側部３ａに、第２レンズ６、絞り２、第
１レンズ１を順に嵌入して、第１レンズ１をレンズ枠３
に接着固定し、レンズ枠３の後方からレンズ枠３の後側
部３ｂに、レンズ、間隔環５、絞り等を嵌入して、レン
ズ枠３に嵌入したレンズの内最後端に位置するレンズを
レンズ枠３に接着固定することにより、組み立てられて
いる。

【０００６】この時、第１レンズ１、第２レンズ６等の
レンズのそれぞれの外周は、レンズ枠３の内周に全周で
嵌合している。

【０００７】ところで、第１レンズ１は、露出している
ため、例えば内視鏡の使用時や移動時等に誤ってぶつけ
たり、落としたりして、キズ・割れといった破損を生じ
てしまうことがある。

【０００８】従来、第１レンズに破損が生じた場合に
は、第１レンズ１を割り、第１レンズ１をレンズ枠３か
ら取り出し、第１レンズ１を交換している。

【０００９】第１レンズ１を割る時には、第２レンズ６
にもキズ・割れといった破損が生じてしまう場合があ
り、このような場合には、第１レンズ１ばかりでなく第
２レンズもレンズ枠３から取り出して交換する。

【００１０】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、第２レ
ンズ６の外周とレンズ枠３の内周とは全周で嵌合してお
り、第１レンズ１をレンズ枠３から取り除いても、レン
ズ枠３の奥の方に嵌入されている第２レンズ６を掴みに
くく、第２レンズ６をレンズ枠３から取り出しにくい。

【００１１】また、第２レンズ６の外周とレンズ枠３の
内周とは全周で嵌合しており、第１レンズ１をレンズ枠
３に接着固定する際の接着剤が第２レンズ６の個所に流
れ込んで第２レンズ６の外周とレンズ枠３の内周との嵌
合部分の全周にわたり接着剤が貼り付いてしまっている
場合があり、第１レンズ１をレンズ３から取り除いて
も、第２レンズ６の外周に張り付いた接着剤を剥離させ
るのに手間がかかり、第２レンズ６をレンズ枠３から取
り出しにくい。

【００１２】従って、例えば第１レンズ１が破損した際
に、破損した第１レンズ１を割って第１レンズ１を交換
する作業に伴って破損することがある第２レンズ６の交
換作業に手間がかかる等といった、レンズ破損時の修復
作業に手間がかかるという問題点があった。

【００１３】本発明は、上述した問題点に鑑みてなされ
たものであり、レンズが破損した際に、破損したレンズ
を交換する作業に伴って破損することがある他のレンズ
の交換作業の手間を軽減し、レンズ破損時の修復効率を
向上できる対物光学装置を提供する。

【００１４】

【課題を解決するための手段】複数のレンズからなるレ
ンズ群と、内周が前記レンズ群を構成する各レンズの外
周と嵌合する略円筒状のレンズ枠と、を有する被写体像
を結像するための対物光学装置において、前記レンズ枠
の内周と前記レンズ群の内少なくとも１つのレンズの外
周との嵌合部分に隙間ができるような形状に前記少なく
とも１つのレンズ及び前記レンズ枠を形成することによ
って、レンズが破損した際に、破損したレンズを交換す
る作業に伴って破損することがある他のレンズの交換作
業の手間を軽減し、レンズ破損時の修復効率を向上す
る。

【００１５】

【発明の実施の形態】（第１の実施の形態）以下、図面
を参照して本発明の第１の実施の形態を説明する。図１
ないし図３は本発明の第１の実施の形態に係り、図１は
撮像装置の構成を示す断面図、図２はレンズの形状を説
明する図１のＡ−Ａ断面図、図３はケーブルの配置を示
す図１のＢ−Ｂ断面図である。

【００１６】（構成）図１に示すように、図示しない内
視鏡の先端部等に用いられる撮像装置９は、撮像装置９
前端側の被写体像を結像するための対物光学装置４、撮
像装置９後端側の結像した被写体像を撮像するための固
体撮像素子１０を有する撮像装置本体１３等から主に構
成される。

【００１７】先ず、対物光学装置４の構成を説明する。

【００１８】対物光学装置４は、対物光学装置４の枠体
である略円筒形のレンズ枠３、レンズ枠３に嵌入された
光学系等から構成されている。

【００１９】レンズ枠３は、光学系をレンズ枠３の前側
から嵌入する前側部３ａ、後側から嵌入する後側部３ｂ
等から構成されている。

【００２０】前側部３ａには、第２レンズ７，絞り２，
第１レンズ１の順に光学系が嵌入され、第１レンズ１の
全周がレンズ枠３に接着剤で固定されている。全周で接
着されていることにより、防水構造になっている。

【００２１】第２レンズ７の外周は、例えば図２（Ａ）
に示すようなレンズ枠３の内周に内接する四角形、或い
は図２（Ｂ）に示すような四角形の角を面取りした略四
角形に形成されている。従って、レンズ枠３に嵌入され
た第２レンズ７の外周とレンズ枠３の内周との間には隙
間８が確保されている。この隙間８が確保できる形状で
あれば、第２レンズ７の外周は図２（Ａ）ないし（Ｂ）
に示す形状に限らず、例えば略六角形等の他の形状に形
成されていてもよい。

【００２２】後側部３ｂには、レンズ、絞り、間隔環５
等が嵌入され、後側部３ｂに嵌入されたレンズの内最後
端に位置するレンズの全周がレンズ枠３に全周で接着さ
れている。

【００２３】次に、対物光学装置４の作用を説明する。

【００２４】第１レンズ１は、露出しているため、例え
ば内視鏡の使用時や移動時等に誤ってぶつけたり、落と
したりして、キズ・割れといった破損を生じてしまうこ
とある。

【００２５】従来、第１レンズが破損した場合には、第
１レンズ１を割り、第１レンズ１をレンズ枠３から取り
出し、第１レンズ１を交換している。

【００２６】第１レンズ１を割る時には、第２レンズ７
にもキズ・割れが付いてしまう場合があるため、第１レ
ンズ１が破損した場合には、第２レンズ７もレンズ枠３
から取り出して交換する。

【００２７】この時、第１レンズ１及び第２レンズ７
は、前側部３ａに嵌入されているため、レンズ枠３を撮
像装置９から取り外さずに、第１レンズ１及び第２レン
ズ７を対物光学装置４の前方から取り出すことができる
ようになっている。

【００２８】また、第２レンズ７の外周とレンズ枠３の
内周との間には隙間８が確保されているため、この隙間
８にピンセットや針金等を差し込むことによって、第２
レンズ７を容易にレンズ枠３から取り出すことができる
ようになっている。

【００２９】この隙間８は、第２レンズ７を取り出して
交換する場合以外にも、ピンセットや針金等を用いて、
第２レンズ７の傾き調整等に使用することもできるよう
になっている。

【００３０】また、第１レンズ１をレンズ枠３に接着す
る接着剤が第２レンズ７に流れ込んでいる場合がある。
この場合であっても、第２レンズ７の外周とレンズ枠３
の内周との接している部分は全周で接している場合より
も少ない、例えば図２に示す形状の第２レンズ７の場合
レンズ枠３の内周に接している部分は４個所のみである
ため、全周で接している場合よりも接着剤を剥離させ易
く、第２レンズ７を取り出し易くなっている。

【００３１】以上のように、破損した第１レンズ１の交
換作業に伴って発生する第２レンズ７の交換作業を効率
良く行うことができるようになっている。

【００３２】次に、撮像装置本体１３の構成を説明す
る。

【００３３】図１に示すように、撮像装置本体１３に
は、固体撮像素子１０が内蔵されている。この固体撮像
素子１０は、チップ部１０ｂ及びカバーガラス１０ａか
ら構成されている。

【００３４】個体撮像素子１０の側面近傍から後方の個
所には、ＴＡＢテープ１２が配設されている。このＴＡ
Ｂテープ１２の表面には、固体撮像素子１０用のドライ
ブ回路等を構成する電子部品類１７が搭載されている。
ＴＡＢテープ１２の裏面には、ケーブルを接続するため
の電極１８が配置されている。

【００３５】固体撮像素子１０の側面及び裏面とＴＡＢ
テープ１２との間，ＴＡＢテープインナーリードバンプ
接合部１２ａ周辺は、接着剤で補強され、固体撮像素子
１０とＴＡＢテープ１２との間の強度が確保されてい
る。

【００３６】固体撮像素子１０のカバーガラス１０ａの
前面には、レンズ１４が接合されている。このレンズ１
４の後面もしくは前面には、蒸着で遮光マスク１５が付
けられている。

【００３７】固体撮像素子１０の前方には、略円筒状の
固体撮像素子枠１６が取り付けられており、固体撮像素
子１０の前端と固体撮像素子枠１６の後端とは接着固定
されている。また、固体撮像素子枠１６は、レンズ１４
の外周に外嵌するように取り付けられており、固体撮像
素子枠１６とレンズ１４との嵌合部分も接着固定されて
いる。

【００３８】ケーブルは、７芯複合ケーブル１９、単芯
ケーブル２０、同軸ケーブル２１の３本で構成され、こ
れらのケーブルは、撮像装置９の後方へ延出している。

【００３９】７芯複合ケーブル１９は、７本の同軸線等
を最外皮２３で被覆したものである。この最外皮２３が
後方へずれてしまうことを防ぐ為に、最外皮２３の前端
部は熱収縮チューブ２２で被覆され締め付けられてい
る。

【００４０】３本のケーブルは、ＴＡＢテープ１２の表
面に配設されている電子部品類１７に設けられている図
示しない電極や、ＴＡＢテープ１２の裏面の電極１８に
半田付けされている。

【００４１】ＴＡＢテープ１２の裏面の電極１８は、前
後２列に配置されている。前列側の電極１８に接続する
ためのケーブルと後列側の電極１８付近との短絡を防ぐ
ために、後列側の電極１８にケーブルを半田付けした
後、後列側の電極１８に半田付けしたケーブルの上に絶
縁テープ２４を貼ってから、前列側の電極１８にケーブ
ルを半田付けしている。

【００４２】固体撮像素子１０のＴＡＢテープ１２に
は、電子部品類１７に設けられている図示しない電極や
ＴＡＢテープ１２の裏面の電極１８にケーブルを接続し
た後、固体撮像素子１０、ＴＡＢテープ１２，ケーブル
前端の付近に、補強のための接着剤が塗布される。

【００４３】固体撮像素子枠１６の前端からケーブル前
端付近の熱収縮チューブ２２を覆う程度の位置にかけ
て、撮像装置本体１３は熱収縮チューブ２５で被覆さ
れ、締め付けられている。

【００４４】熱収縮チューブ２５を熱収縮する際には、
後方へ延出する７芯ケーブル１９，単芯ケーブル２０，
同軸ケーブル２１といった３本のケーブルと図示しない
内視鏡等に配設されている他の内蔵物とが干渉しないよ
うな配置になるようにこれら３本のケーブルを束ねてか
ら、熱収縮してある。本実施の形態の例では、３本のケ
ーブルを図３に示す配置とした。

【００４５】７芯複合ケーブル１９の最外皮２３、単芯
ケーブル２０の最外皮、同軸ケーブル２１の最外皮は、
図示しない内視鏡等に配設されている他の内蔵物と擦れ
合うので、対摩耗性の強いポリエステルやポリイミド系
の材質により形成されている。

【００４６】撮像装置本体１３の固体撮像素子枠１６
は、対物光学装置４のレンズ枠３の後方から外嵌され、
焦点調整等の位置調整が行われ、接着固定されている。

【００４７】（効果）以上述べた本実施の形態による効
果を以下に挙げる。

【００４８】第１レンズ１及び第２レンズ７は、レンズ
枠３の前側部３ａに収められているため、対物光学装置
４を撮像装置９から取り外す等といった手間無く、第１
レンズ１及び第２レンズ７を対物光学装置４の前方から
取り除き、交換することができる。

【００４９】第２レンズ７の外周とレンズ枠３の内周と
の間に隙間８があるので、第１レンズ１を対物光学装置
４から取り外した後、ピンセットや針等を隙間８に差し
込み、第２レンズ７をレンズ枠３から容易に取り出すこ
とができる。また、第２レンズ７の傾き調整等を行うこ
とができる。

【００５０】第２レンズ７の外周とレンズ枠３の内周と
の間に隙間８があるので、第２レンズ７の外周とレンズ
枠３の内周との接触個所が少なく、第１レンズ１とレン
ズ枠３とを固定する接着剤が第２レンズの個所まで流れ
込んでしまっている場合でも、第２レンズ７とレンズ枠
３との接着個所が少なく、第１レンズ１をレンズ枠３か
ら取り除いた後、第２レンズ７とレンズ枠３との間に貼
り付いている接着剤を剥離する手間を軽減することがで
きる。

【００５１】以上により、破損した第１レンズ１の交換
作業に伴って破損することがある第２レンズ７の交換作
業の手間を軽減することができ、第１レンズ１破損時の
修復効率を向上できる。

【００５２】（第２の実施の形態）以下、図面を参照し
て本発明の第２の実施の形態を説明する。図４ないし図
５は本発明の第２の実施の形態に係り、図４は対物光学
装置の構成を示す断面図、図５はレンズ枠の形状を説明
する図４のＣ−Ｃ断面図である。なお、本実施の形態で
述べていない部位の構成は、第１の実施の形態における
構成と同様である。

【００５３】（構成）図４ないし図５に示すように、本
実施の形態では、第１の実施の形態のように第２レンズ
７の外周の形状を円形から内側に変形させた形状（図２
参照）に形成するのではなく、レンズ枠３の内周の第２
レンズ７と嵌合する個所の形状を円形から変形させた形
状に形成し、レンズ枠３の内周と第２レンズ７の外周と
の間に隙間８を確保している。図５の例では、円形の第
２レンズ７の外周に外接するような略四角形の形状にレ
ンズ枠３の内周が形成されている。

【００５４】（効果）本実施の形態によれば、第１の実
施の形態と同様の効果を得ることができる。なお、本発
明は、第１の実施の形態ないし第２の実施の形態で述べ
た実施の形態のみに限定されるものではなく、発明の要
旨を逸脱しない範囲で種々変形実施可能である。

【００５５】第１の実施の形態における第２レンズ７の
外周の形状は略四角形に限らない。例えば、略六角形、
略八角形等の形状であってもよい。

【００５６】第２の実施の形態におけるレンズ枠３の内
周の形状は略四角形に限らない。例えば、略六角形、略
八角形等の形状であってもよい。

【００５７】実施の形態では、破損した第１レンズ１の
交換作業に伴って破損することがある第２レンズ７の交
換作業を軽減するための構成を示したが、破損した第１
レンズ１の交換作業に伴って第２レンズ７ばかりでなく
第３レンズ等他のレンズも破損する可能性がある。この
場合、第３レンズ等他のレンズを第２レンズ７と同様の
構成にしても本発明の範疇である。

【００５８】また、実施の形態では、第１レンズ１が露
出している場合のレンズの交換作業を軽減するための構
成を示したが、例えば第１レンズ１よりも前方に図示し
ないカバーガラスを対物光学装置４が有する場合には、
実施の形態で述べた第１レンズ１を図示しないカバーガ
ラスと組み替え、第２レンズ７を第１レンズと組み替え
た構成、つまり第１レンズ１を第２レンズ７と同様の構
成とした対物光学装置４の構成としても本発明の範疇で
ある。

【００５９】従って、第２レンズ７以外の他のレンズを
第２レンズ７と同様の構成としても本発明の範疇であ
る。

【００６０】対物光学装置４は、対物光学装置４で結像
した被写体像を固体撮像素子１０で撮像する構成例えば
撮像装置９のような構成で使用するばかりでなく、対物
光学装置４で結像した被写体像をイメージガイドファイ
バに入射して被写体像を伝送するような構成で使用して
もよい。

【００６１】。

【００６２】対物光学装置４を使用して構成された内視
鏡は、医療用途に限らず各種産業用途で使用してもよ
い。例えば、配管の検査等に使用してもよい。

【００６３】対物光学装置４の技術思想は、内視鏡を構
成するために使用するばかりでなく、他の装置を構成す
るために使用してもよい。例えば、ＴＶカメラで使用し
てもよい。

【００６４】[付記] （１）複数のレンズからなるレンズ群と、内周が前記レ
ンズ群を構成する各レンズの外周と嵌合する略円筒状の
レンズ枠と、を有する被写体像を結像するための対物光
学装置において、前記レンズ枠の内周と前記レンズ群の
内少なくとも１つのレンズの外周との嵌合部分に隙間が
できるような形状に前記少なくとも１つのレンズ及び前
記レンズ枠を形成したこと、を特徴とする対物光学装
置。

【００６５】（２）前記レンズ枠の内周の形状を円形に
形成し、前記少なくとも１つのレンズの外周の形状を前
記レンズ枠の内周に内接するように円形から内側に変形
させた形状に形成したこと、を特徴とする付記（１）に
記載の対物光学装置。

【００６６】（３）前記レンズ枠は前記レンズ群を前方
から及び後方からそれぞれ分けて嵌入できる前側部及び
後側部を有し、前記少なくとも１つのレンズを前記前側
部に配置したこと、を特徴とする付記（２）に記載の対
物光学装置。

【００６７】（４）前記少なくとも１つのレンズは前記
レンズ群の内最前から２番目に位置するレンズであるこ
と、を特徴とする付記（３）に記載の対物光学装置。

【００６８】（５）付記（１）ないし付記（４）に記載
の対物光学装置の内いずれかの対物光学装置を備えた内
視鏡。

【００６９】

【発明の効果】複数のレンズからなるレンズ群と、内周
が前記レンズ群を構成する各レンズの外周と嵌合する略
円筒状のレンズ枠と、を有する被写体像を結像するため
の対物光学装置において、前記レンズ枠の内周と前記レ
ンズ群の内少なくとも１つのレンズの外周との嵌合部分
に隙間ができるような形状に前記少なくとも１つのレン
ズ及び前記レンズ枠を形成したことによって、レンズが
破損した際に、破損したレンズを交換する作業に伴って
破損することがある他のレンズの交換作業の手間を軽減
し、レンズ破損時の修復効率を向上できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】図１ないし図３は本発明の第１の実施の形態に
係り、撮像装置の構成を示す断面図

【図２】レンズの形状を説明する図１のＡ−Ａ断面図

【図３】ケーブルの配置を示す図１のＢ−Ｂ断面図

【図４】図４ないし図５は本発明の第２の実施の形態に
係り、対物光学装置の構成を示す断面図

【図５】レンズ枠の形状を説明する図４のＣ−Ｃ断面図

【図６】従来技術の説明に使用し、対物光学装置の従来
例の構成を示す断面図

【符号の説明】

１…第１レンズ ２…絞り ３…レンズ枠 ３ａ…前側部 ３ｂ…後側部 ４…対物光学装置 ５…間隔環 ６…第２レンズ（従来例） ７…第２レンズ ８…隙間 ９…撮像装置 １０…固体撮像素子 １０ａ…カバーガラス １０ｂ…チップ部 １１…受光面 １２…ＴＡＢテープ １２ａ…インナーリードバンプ接合部 １３…撮像装置本体 １４…レンズ １５…遮光マスク １６…固体撮像素子枠 １７…電子部品類 １８…電極 １９…７芯複合ケーブル ２０…単芯ケーブル ２１…同軸ケーブル ２２…熱収縮チューブ ２３…最外皮 ２４…絶縁テープ ２５…熱収縮チューブ

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 複数のレンズからなるレンズ群と、 内周が前記レンズ群を構成する各レンズの外周と嵌合す
   る略円筒状のレンズ枠と、 を有する被写体像を結像するための対物光学装置におい
   て、 前記レンズ枠の内周と前記レンズ群の内少なくとも１つ
   のレンズの外周との嵌合部分に隙間ができるような形状
   に前記少なくとも１つのレンズ及び前記レンズ枠を形成
   したこと、 を特徴とする対物光学装置。