WO2020230920A1 - 내시경용 렌즈 모듈 및 이를 이용한 내시경 - Google Patents

내시경용 렌즈 모듈 및 이를 이용한 내시경 Download PDF

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WO2020230920A1
WO2020230920A1 PCT/KR2019/005794 KR2019005794W WO2020230920A1 WO 2020230920 A1 WO2020230920 A1 WO 2020230920A1 KR 2019005794 W KR2019005794 W KR 2019005794W WO 2020230920 A1 WO2020230920 A1 WO 2020230920A1
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WO
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lens
endoscope
case
lenses
lens module
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Application number
PCT/KR2019/005794
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English (en)
French (fr)
Inventor
오승근
강상도
Original Assignee
엠피닉스 주식회사
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    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61B—DIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
    • A61B1/00—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
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61B—DIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
    • A61B1/00—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
    • 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
    • A61B1/055—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 having rod-lens arrangements

Definitions

  • the present invention relates to a lens module for an endoscope and an endoscope using the same, and to an endoscope lens module for an endoscope in which a distance between lenses is adjustable by a lens structure itself without using a separate spacer, and an endoscope using the same.
  • a medical endoscope (hereinafter referred to as an'endoscope') is a medical device that is inserted into internal organs or body cavity in the body so that you can see the inside without performing a direct operation.Since it was first designed by kussmaul in 1863 It has made a significant contribution to the advancement of medicine.
  • first generation endoscopes were used to view coarse images by combining the shapes formed on each optical fiber through a bundle of optical fibers (optical fibers), and then photographed the necessary part using the lens of a small camera and used the monitor
  • a second-generation endoscope that shows a clearer screen by showing it has been developed and is now mainstream.
  • the endoscope is divided into a flexible type endoscope in which a probe equipped with an objective lens at the front end is freely bent, and a rigid type endoscope in which the probe does not bend and forms a straight line.
  • a lens module is installed to image images with an image sensor such as CCD (Charge-Coupled Device) or CMOS (complementary metal-oxide semiconductor).
  • CCD Charge-Coupled Device
  • CMOS complementary metal-oxide semiconductor
  • Japanese Laid-Open Patent Publication No. 2000-028929 discloses an'endoscope objective optical system' that can easily align the center of an aperture with respect to an optical axis without causing flare or ghost.
  • Japanese Patent Publication No.4668665 discloses a'objective lens unit of an endoscope' that can accurately and reliably fix a light shielding mask to the objective lens cylinder in a short process time by accurately matching the cross-sectional shape of the observation image projection light path. have.
  • International Publication No. WO2016/190184 discloses an'endoscope objective optical system' having a wide angle of view, a small variation in angle of view, and a short optical system length. 1 shows an example of an endoscope objective optical system disclosed in International Publication No. WO2016/190184.
  • the objective optical system (or objective optical unit, lens module, hereinafter referred to as'lens module') formed at the tip of the endoscope has different shapes, for example, different curvatures or diameters.
  • a plurality of lenses are arranged in various forms on the optical axis to form an image with an image sensor.
  • a spacer is placed between the lenses to maintain the spacing, or in Japanese Patent Publication No.4668665, the spacer and the inner surface of the case The chin that protrudes toward the center of the is formed to maintain the gap.
  • the lens in the case of forming the chin on the inner wall of the case in the conventional method, the lens must be inserted from both sides of the case with the chin interposed therebetween, so that after inserting the lens on one side, it must be fixed and the lens on the other side must be inserted. There is a problem that the complexity of the process occurs.
  • the inner diameter of the case is processed according to the diameter of the lens, or two or more cases with different inner diameters are overlapped. This has been solved through a method of combining with a method, but in this case, there is a problem in that the manufacturing process is complicated and as a result, the manufacturing cost is increased.
  • an object of the present invention is to provide an endoscope lens module and an endoscope using the same, in which the distance between lenses is adjustable by the lens itself structure without using a separate spacer. .
  • another object of the present invention is to provide an endoscope lens module and an endoscope using the same, which can be installed in a case of a single diameter while performing the same function as a method of using lenses of different diameters.
  • a lens module for an endoscope comprising: a cylindrical case having an accommodation space formed therein, and a plurality of lenses arranged inside the case; A plurality of the lenses including a first lens and a second lens disposed adjacent to each other and spaced apart by a predetermined distance; The first lens includes a first forward protrusion protruding from a radial edge region toward the second lens and integrally formed with the first lens to adjust a distance between the first lens and the second lens. It is achieved by the endoscope lens module, characterized in that.
  • the second lens protrudes from the radial edge region toward the first lens to contact the first forward protrusion to adjust the distance between the first lens and the second lens together with the first forward protrusion. It may include a reverse protrusion.
  • the plurality of lenses includes a third lens spaced apart from the first lens by a predetermined distance on the opposite side of the second lens with the first lens therebetween;
  • the first lens may further include a second reverse protrusion protruding from a radial edge region toward the third lens to adjust a distance between the first lens and the third lens.
  • the first lens includes an effective area for performing an optical function of the endoscope lens module, and a flange area extending radially outward from the effective area and having a distal end in contact with the inner wall surface of the case;
  • the first forward protrusion may be formed in the flange area.
  • the inner diameter of the case is formed to be constant
  • the plurality of lenses are provided to have a diameter corresponding to the inner diameter of the case and are sequentially inserted and arranged inside the case;
  • At least one of the plurality of lenses includes an effective area for performing an optical function of the endoscope lens module, and a flange area extending radially outward from the effective area and having an end contacting the inner wall surface of the case, and the flange The area may extend to correspond to the inner diameter of the case.
  • the surface of the flange region may be blackened.
  • the effective area, the flange area, and the first forward protrusion may be integrally made of a glass material.
  • a protrusion is formed in the forward or reverse direction in the edge region of the lens, but by being integrally manufactured and formed when the lens is manufactured from a glass material, a separate spacer is inserted or a separate spacer is inserted into the inner wall surface of the case.
  • a flange area extending radially outward from the edge of the effective area that performs the main function of the lens is formed to match the diameters of all lenses, so that the inner diameter is reduced.
  • the lens module can be manufactured by sequentially inserting the lenses into a single case.
  • FIG. 1 is a view showing an example of an endoscope objective optical system disclosed in International Publication No. WO2016/190184,
  • FIG. 2 is a view showing an excerpt of only a lens from the endoscope objective optical system of FIG. 1,
  • FIG. 3 is a view showing an example of an endoscope lens module according to the present invention.
  • 4 to 10 are views each showing lenses constituting the lens module for the endoscope shown in FIG. 3.
  • FIG. 2 is a view showing an excerpt of only the lenses 120a-190a from the endoscope objective optical system disclosed in International Publication No. WO2016/190184 shown in FIG. 1.
  • the plurality of lenses 120a-190a constituting the lens module have different diameters, and are spaced apart or in contact with each other according to optical characteristics.
  • the endoscope lens module 100 includes a case 110 and a plurality of lenses 120 to 190 arranged inside the case 110.
  • the case 110 has a substantially cylindrical shape in which an accommodation space in which a plurality of lenses 120 to 190 are accommodated is formed.
  • a front opening 111 and a rear opening (not shown) are formed on the optical path at the front and rear ends of the case 110, respectively.
  • the plurality of lenses 120-190 are disposed on the receiving space of the case 110, and are disposed in contact with each other or spaced apart from each other in order to improve optical characteristics. That is, the plurality of lenses 120-190 includes a pair of lenses 160 and 170 that are disposed adjacent to each other and spaced apart by a predetermined interval, taking the lenses 160 and 170 among the lenses 120-190 shown in FIG. 2 as examples.
  • the lens 160 is arbitrarily defined as the'first lens 160' and the lens 170 is defined as the'second lens 170'.
  • the first lens 160 according to the present invention has a protrusion 163 that protrudes toward the first lens 160 from a radial edge region (hereinafter, referred to as “first forward protrusion”). ').
  • first forward protrusion 163 protrudes from the first lens 160 toward the second lens 170 to contact the second lens 170 and between the first lens 160 and the second lens 170. You will adjust the spacing.
  • the first forward protrusion 163 is integrally formed with the first lens 160.
  • the first lens 160 according to the present invention is made of a glass material
  • the first lens 160 is formed through a mold.
  • the first forward protrusion 163 is formed in the mold together to form integrally with the first lens 160.
  • the first lens 160 By forming the protrusion 163 in the edge region of the first lens 160 in the manufacturing process of the first lens 160 without installing a separate spacer, the first lens 160 The spacing between the first lens 160 and the second lens 170 can be adjusted only by insertion, so that the lens module 100 can be manufactured more easily.
  • the second lens 170 is a protrusion 174 protruding from the radial edge region toward the first lens 160 (hereinafter, referred to as a “first reverse protrusion”) It may include.
  • the first reverse protrusion 174 comes in contact with the first forward protrusion 163 of the first lens 160, and the length of the first forward protrusion 163 and the first reverse protrusion 174 in the optical path direction By adjusting, the distance between the first lens 160 and the second lens 170 can be adjusted.
  • the first forward protrusion 163 is formed on the first lens 160 and the second lens 170 is 1
  • the reverse protrusion 174 is formed on either side, thereby facilitating the manufacture of the first lens 160 and the second lens 170, as well as the first lens 160 ), and the protrusions 163 and 174 may be prevented from being damaged during the manufacturing process of the second lens 170 or the assembly process of the lens module 100.
  • the lens 150 positioned on the opposite side of the second lens 170 with the first lens 160 interposed therebetween that is, the lens 150 (hereinafter referred to as the'third lens 150') in FIG.
  • the first lens 160 protrudes toward the third lens 150 from the radial edge region 164 (hereinafter, referred to as'second reverse protrusion') May include).
  • the second reverse protrusion 164 comes into contact with the third lens 150, through which the distance between the first lens 160 and the third lens 150 is adjustable.
  • a first forward protrusion 163 and a second reverse protrusion 164 are formed on both sides in the optical path direction, respectively, so that the second lens 170 and the third lens 150 ).
  • the distance between the second lens 170 and the third lens 150 disposed on both sides in the optical path direction by using one first lens 160 is integrated during the manufacturing process of the first lens 160. It is held by the first forward protrusion 163 and the second reverse protrusion 164 formed of the third lens 150, the first lens 160, and the second lens when the lens module 100 is manufactured. By sequentially inserting the 170) into the case 110, the distance between the lenses 150, 160, and 170 can be adjusted.
  • the first lens 160 may include an effective area 161 and a flange area 162.
  • the effective area 161 refers to an area that performs an optical function of the endoscope lens module 100, and in the present invention, it arbitrarily refers to an area up to the diameter of the conventional lenses 120a-190a shown in FIG. Explain that.
  • the dotted line D represents the diameter position of the conventional lenses 120a-190a shown in FIG. 2.
  • the area from the optical axis to the dotted line is an effective area (for example, , 161), and a region extending radially outward from the effective region 161 and having an end in contact with the inner wall surface of the case 110 is defined as a flange region (eg, 162).
  • the first forward protrusion 163 and the second reverse protrusion 164 of the first lens module 100 may be formed in the flange region 162.
  • the design of the optically effective area in the design of the endoscope lens module 100 for example, the inner diameter of the case 110 when the design as shown in FIG. 2 is completed, is shown in FIG.
  • the lens eg, 160
  • the lens forms a flange area (eg, 162) together during manufacture.
  • FIG. 3 by sequentially inserting lenses 120-190 provided to correspond to the inner diameter of the case 110 in the case 110 having a constant inner diameter, it is possible to manufacture the lens module 100. .
  • the effective area 161, the flange area 162, the first forward protrusion 163 and the second reverse protrusion 164 of the first lens 160 are manufactured by a mold as described above. It can be made integrally in the process.
  • the configuration of the first lens 160 has been described as an example, and the configuration of the lenses 120-190 according to the present invention has been described, but expressions of'first','second', and'third' Is arbitrarily defined and described, and each of the lenses 120-190 shown in FIG. 3 may be described as a'first','second', or'third' lens 120-190. to be.
  • the'forward direction' and the'reverse direction' refer to the description of the protrusions protruding from one lens 120-190 to both sides.
  • the direction is not absolutely matched with the direction shown in FIG. 3.
  • the lens 170 shown in FIG. 5, that is, the second lens 170 described above, is composed of an effective area 171, a flange area 172, and a first reverse protrusion 174.
  • the'first reverse protrusion' of the second lens 170 is defined for convenience of description, and the second lens 170 is adjacent to the lens 160, that is, the first lens 160 in FIG. It may be defined that the protrusions 174 for adjusting the spacing are formed.
  • the lens 130 shown in FIG. 6 has an effective area 131, a flange area 132, and a protrusion 134 for adjusting the distance between the lens 120, and a protrusion for adjusting the distance between the lens 140.
  • An example where 133 is formed is shown.
  • the lens 140 illustrated in FIG. 7 illustrates an example in which an effective area 141, a flange area 142, and a protrusion 143 for adjusting a distance between the lens 150 and the lens 150 are formed.
  • the lens 150 illustrated in FIG. 8 shows an example in which an effective area 151, a flange area 152, and a protrusion 154 for adjusting a distance between the lens 140 are formed.
  • the lenses 140 and 150 show an example in which the interval is adjusted by the protrusions 143 and 154 protruding toward each other.
  • the lens 180 shown in FIG. 9 shows an example consisting of an effective area 181 and a flange area 182, wherein the effective area 181 is in contact with the effective area 161 of the second lens 170 ,
  • the distance between the lens 190 is adjusted by the protrusion 194 of the lens 190.
  • the lens 190 shown in FIG. 10 shows an example in which a protrusion 194 for adjusting the distance with the lens 180, an effective area 191, and a flange area 192 are formed.
  • the division of the effective areas 161-191 and the flange areas 162-192 of the lenses 120-190 according to the present invention is similar to that of the conventional lenses 120a-190a shown in FIG. It has been described as an example that is divided based on the diameter.
  • an area that performs an optical function is defined as an effective area, and an area extending for insertion into the case 110 of a certain inner diameter can be divided into a flange area and described.
  • the surface may be blackened to minimize the optical effect.
  • lens module for endoscope 110 case

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Abstract

내시경용 렌즈 모듈이 개시된다. 상기 내시경용 렌즈 모듈은, 내부에 수용 공간이 형성된 통 형상의 케이스와, 상기 케이스 내부에 배열되는 복수의 렌즈를 포함하는 것을 특징으로 한다. 이때, 복수의 상기 렌즈는 상호 인접하게 소정 간격 이격 배치되는 제1 렌즈 및 제2 렌즈를 포함하는 것을 특징으로 한다.

Description

내시경용 렌즈 모듈 및 이를 이용한 내시경
본 발명은 내시경용 렌즈 모듈 및 이를 이용한 내시경에 관한 것으로서, 별도의 스페이서를 사용하지 않고 렌즈 자체 구조에 의해 렌즈 간의 간격이 조절 가능한 내시경용 렌즈 모듈 및 이를 이용한 내시경에 관한 것이다.
일반적으로 의료용 내시경(이하 '내시경'이라 칭함)은 체내의 내장 장기 또는 체강(體腔)에 삽입되어 직접 수술을 하지 않고서도 그 내부를 볼 수 있도록 해주는 의료기구로서, 1863년 kussmaul에 의해 처음 고안된 이래 의학 발전에 지대한 공헌을 해왔다.
이와 같은 내시경의 발전 과정을 보면, 먼저 다발의 광 파이버(광섬유)를 통해 각 광 파이버에 맺힌 형상을 합쳐 조악한 영상을 보던 1세대 내시경을 거쳐 소형 카메라의 렌즈를 사용하여 필요한 부위를 촬영하여 모니터에 보여줌으로써 보다 선명한 화면을 보여주는 2세대 내시경이 개발되어 현재 주류를 이루게 되
었다.
통상적으로 내시경은 전단에 대물렌즈를 구비한 프로브가 자유롭게 휘어지는 연성형(Flexible type) 내시경과, 프로브가 휘어지지 않고 일직선을 이루는 경성형(Rigid type) 내시경으로 나누어진다.
내시경의 선단에는 CCD(Charge-Coupled Device)나 CMOS(complementary metal-oxide semiconductor)와 같은 이미지 센서로 이미지를 결상시키기 위한 렌즈 모듈이 설치되는데, 시야각이나 해상도와 같은 내시경이 성능을 높이기 위해 서로 다른 복수의 렌즈가 배열되어 렌즈 모듈을 형성하게 된다.
일본공개특허공보 제2000-028929호에는 플레어나 고스트를 야기하지않고 개구의 중심을 광축에 대해 쉽게 정렬시킬 수 있는 '내시경 대물 광학계'가 개시되어 있다.
또한, 일본등록특허공보 제4668665호에는 차광 마스크를 관찰 이미지 투영 광 경로의 단면 형상에 정확하게 맞춰서 짧은 공정시간으로 대물렌즈 실린더에 정확하고 확실하게 고정할 수 있는 '내시경의 대물 렌즈부'를 개시하고 있다.
그리고, 국제공개특허공보 WO2016/190184에는 화각이 넓고, 화각의 편차가 작으며 광하계의 길이가 짧은 '내시경 대물 광학계'가 개시되어 있다. 도 1은 국제공개특허공보 WO2016/190184에 개시된 내시경 대물 광학계의 일 예를 도시하고 있다.
상기 특허공보들에 개시된 바와 같이, 내시경의 선단에 형성되는 대물광학계(또는 대물 광학부, 렌즈 모듈, 이하, '렌즈 모듈'이라 함)에는 서로 다른형태, 예를 들어, 곡률이나 직경이 서로 다른 다수의 렌즈가 광축 상에 다양한 형태로 배열되어 이미지 센서로 이미지를 결상하게 된다.
여기서, 도 1에 도시된 예에서와 같이, 통상 렌즈 모듈을 구성하는 다수의 렌즈들 중에서는 서로 접하는 상태로 배치되는 경우도 있으나, 대부분의 렌즈가 서로 일정 간격 이격된 상태를 유지하게 된다. 이와 같은 렌즈 간의 이격 간격은 광학적 관점에서 원하는 이미지를 얻기 위해 정밀하게 유지되어야 하며, 원하는 간격을 유지하지 못하는 불량이 발생하는 경우 이는 이미지의 품질의 저하로 직결될 수 있다.
여기서, 종래의 렌즈 모듈에서 렌즈 간의 간격을 조절하는 방법으로, 도 1에 도시된 바와 같이, 렌즈 사이에 스페이서를 두어 그 간격을 유지하거나, 일본등록특허공보 제4668665호에서는 스페이서와 케이스의 내표면에 중심을 향해 돌출된 턱을 형성하여 그 간격을 유지하고 있다.
그런데, 기존의 방식에서 스페이서를 설치하는 경우, 렌즈와 렌즈사이에 스페이서를 삽입하여야 하는 추가적인 공정이 발생하는 문제점이 있고, 상대적으로 작은 스페이서를 케이스 내부로 삽입하는데 쉽지 않은 문제점이 있다.
또한, 기존의 방식에서 케이스의 내벽면에 턱을 형성하는 경우, 턱을 사이에 두고 케이스의 양측에서 렌즈를 삽입하여야 하므로, 어느 일측의 렌즈를 삽입한 후에 이를 고정하고 타측의 렌즈를 삽입하여야 하므로 공정의 복잡성이 발생하는 문제점이 있다.
또한, 종래의 렌즈 모듈의 경우, 서로 다른 직경을 갖는 다수의 렌즈를 사용하는 문제를 해소하기 위해, 케이스의 내경을 렌즈의 직경에 맞춰 가공하거나, 서로 다른 내경을 갖는 2개 이상의 케이스를 중첩적으로 결합시키는 방법을 통해 이를 해결하였으나, 이 경우 제조 공정이 복잡해져 결과적으로 제조 비용을 증가시키는 문제점이 있다.
이에, 본 발명은 상기와 같은 문제점을 해소하기 위해 안출된 것으로서, 별도의 스페이서를 사용하지 않고 렌즈 자체 구조에 의해 렌즈 간의 간격이 조절 가능한 내시경용 렌즈 모듈 및 이를 이용한 내시경을 제공하는데 그 목적이 있다.
또한, 본 발명은 기존의 서로 다른 직경의 렌즈를 사용하는 방식과 동일한 기능을 수행하면서도 단일 직경의 케이스 내에 설치 가능한 내시경용 렌즈 모듈 및 이를 이용한 내시경을 제공하는데 또 다른 목적이 있다.
상기 목적은 본 발명에 따라, 내시경용 렌즈 모듈에 있어서, 내부에 수용 공간이 형성된 통 형상의 케이스와, 상기 케이스 내부에 배열되는 복수의 렌즈를 포함하고; 복수의 상기 렌즈는 상호 인접하게 소정 간격 이격 배치되는 제1 렌즈 및 제2 렌즈를 포함하고; 상기 제1 렌즈는 반경 방향 가장자리 영역으로부터 상기 제2 렌즈를 향해 돌출되되 상기 제1 렌즈와 일체로 형성되어 상기 제1 렌즈와 상기 제2 렌즈 간의 간격을 조절하는 제1 정방향 돌출부를 포함하는 것을 특징으로 하는 것을 특징으로 하는 내시경용 렌즈 모듈에 의해서 달성된다.
여기서, 상기 제2 렌즈는 반경 방향 가장자리 영역으로부터 상기 제1 렌즈를 향해 돌출되어 상기 제1 정방향 돌출부와 접하여 상기 제1 정방향 돌출부와 함께 상기 제1 렌즈와 상기 제2 렌즈 간의 간격을 조절하는 제1 역방향 돌출부를 포함할 수 있다.
또한, 복수의 상기 렌즈는 상기 제1 렌즈를 사이에 두고 상기 제2 렌즈의 반대 측에 상기 제1 렌즈와 소정 간격 이격되는 제3 렌즈를 포함하며; 상기 제1 렌즈는 반경 방향 가장자리 영역으로부터 상기 제3 렌즈를 향해 돌출되어 상기 제1 렌즈와 상기 제3 렌즈 간의 간격을 조절하는 제2 역방향 돌출부를 더 포함할 수 있다.
그리고, 상기 제1 렌즈는 상기 내시경용 렌즈 모듈의 광학적 기능을 수행하는 유효 영역과, 상기 유효 영역으로부터 반경 방향 외측으로 연장되어 말단이 상기 케이스의 내벽면에 접하는 플랜지 영역을 포함하며; 상기 제1 정방향 돌출부는 상기 플랜지 영역에 형성될 수 있다.
그리고, 상기 케이스의 내경은 일정하게 형성되고, 복수의 상기 렌즈는 상기 케이스의 내경에 대응하는 직경을 갖도록 마련되어 상기 케이스의 내부에 순차적으로 삽입되어 배열되며; 복수의 상기 렌즈 중 적어도 하나는 상기 내시경용 렌즈 모듈의 광학적 기능을 수행하는 유효 영역과, 상기 유효 영역으로부터 반경 방향 외측으로 연장되어 말단이 상기 케이스의 내벽면에 접하는 플랜지 영역을 포함하여, 상기 플렌지 영역에 의해 상기 케이스의 내경에 대응하도록 연장될 수 있다.
그리고, 상기 플랜지 영역의 표면은 블랙 처리될 수 있다.
그리고, 상기 유효 영역, 상기 플랜지 영역 및 상기 제1 정방향 돌출부는 유리 재질로 일체로 제작될 수 있다.
한편, 상기 목적은 본 발명의 다른 실시 형태에 따라, 상기의 내시 경용 렌즈 모듈이 내장된 내시경에 의해서도 달성된다.
상기와 같은 구성에 따라 본 발명에 따르면, 렌즈의 가장자리 영역에서 정방향 또는 역방향으로 돌출부가 형성되되, 유리재질로 렌즈의 제작시 일체로 제작하여 형성함으로써, 별도의 스페이서를 삽입하거나 케이스의 내벽면에 단차나 턱을 형성하지 않고도 렌즈의 순차적인 삽입 만으로 렌즈 모듈의 제작이 가능한 내시경용 렌즈 모듈 및 이를 이용한 내시경이 제공된다.
또한, 곡률 반경 등의 원인에 의해 직경이 상이한 렌즈들을 사용하는데 있어, 렌즈의 주 기능을 수행하는 유효 영역의 가장자리로부터 반경 방향 외측으로 연장된 플랜지 영역을 형성하여 전체 렌즈들의 직경을 일치시켜 내경이 일정한 하나의 케이스에 렌즈를 순차적으로 삽입시키는 방법으로 렌즈 모듈의 제조가 가능하게 된다.
도 1은 국제공개특허공보 WO2016/190184에 개시된 내시경 대물 광학계의 일 예를 도시한 도면이고,
도 2는 도 1의 내시경 대물 광학계에서 렌즈 만을 발췌해 도시한 도면이고,
도 3은 본 발명에 따른 내시경용 렌즈 모듈의 일 예를 도시한 도면이고,
도 4 내지 도 10는 도 3에 도시된 내시경용 렌즈 모듈을 구성하는 렌즈들을 각각 도시한 도면이다.
이하에서는 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 따른 실시예들을 상세히 설명한다.
도 2는 도 1에 도시된 국제공개특허공보 WO2016/190184에 개시된 내시경 대물 광학계에서 렌즈(120a-190a) 만을 발췌해 도시한 도면이다. 도 2에 도시된 바와 같이, 일반적으로 렌즈 모듈을 구성하는 복수의 렌즈(120a-190a)는 상호상이한 직경을 가지며, 광학적 특성에 따라 일정 간격 이격되거나 접하여 배치된다.
도 3은 본 발명에 따른 내시경용 렌즈 모듈(100)의 일 예를 도시한 도면으로, 도 2에 도시된 내시경용 대물 광학계와 동일한 광학적 특성을 갖도록 구성한 예를 나타내고 있다. 도 3을 참조하여 설명하면, 본 발명에 따른 내시경용 렌즈 모듈(100)은 케이스(110)와, 케이스(110) 내부에 배열되는 복수의 렌즈(120-190)를 포함한다.
케이스(110)는 내부에 복수의 렌즈(120-190)가 수용되는 수용 공간이 형성되는 대략 통 형상을 가진다. 케이스(110)의 전단과 후단에는 광 경로 상에 각각 전단 개구(111) 및 후단 개구(미도시)가 형성된다.
복수의 렌즈(120-190)는 케이스(110)의 수용 공간 상에 배치되는데, 광 특성을 향상시키기 위해 서로 접하거나 소정 간격 이격되어 배치된다. 즉, 복수의 렌즈(120-190)는 상호 인접하게 소정 간격 이격 배치되는 한 쌍의 렌즈(160,170)를 포함하는데, 도 2에 도시된 렌즈(120-190) 중 렌즈 160과 렌즈 170을 예로 하여 설명하며, 렌즈 160을 '제1 렌즈(160)'로, 렌즈 170을 '제2 렌즈(170)'로 임의로 정의하여 설명한다.
도 4는 제1 렌즈(160)를 도시한 도면이고, 도 5는 제2 렌즈(170)를 도시한 도면이다. 먼저, 도 3 및 도 4를 참조하여 설명하면, 본 발명에 따른 제1 렌즈(160)는 반경 방향 가장자리 영역으로부터 제1 렌즈(160)를 향해 돌출된 돌출부(163, 이하, '제1 정방향 돌출부'라 함)를 포함한다. 여기서, 제1 정방향 돌출부(163)는 제1 렌즈(160)로부터 제2 렌즈(170)를 향해 돌출되어 제2 렌즈(170)와 접하면서 제1 렌즈(160)와 제2 렌즈(170) 간의 간격을 조절하게 된다.
여기서, 제1 정방향 돌출부(163)는 제1 렌즈(160)와 일체로 형성되는데, 본 발명에 따른 제1 렌즈(160)가 유리 재질로 제작되는 경우, 금형을 통해 제1 렌즈(160)를 형성할 때 금형에 제1 정방향 돌출부(163)를 함께 형성하여 제1렌즈(160)와 일체로 형성된다.
상기와 같은 구성을 통해, 별도의 스페이서를 설치하지 않고, 제1렌즈(160)의 제조 과정에서 제1 렌즈(160)의 가장자리 영역에 돌출부(163)를 형성함으로써, 제1 렌즈(160)의 삽입만으로 제1 렌즈(160)와 제2 렌즈(170) 간의 간격이 조절 가능하게 되어 보다 용이하게 렌즈 모듈(100)의 제조가 가능하게 된다.
다시, 도 3 및 도 5를 참조하여 설명하면, 제2 렌즈(170)는 반경방향 가장자리 영역으로부터 제1 렌즈(160)를 향해 돌출되는 돌출부(174, 이하, '제1 역방향 돌출부'라 함)를 포함할 수 있다. 여기서, 제1 역방향 돌출부(174)는 제1 렌즈(160)의 제1 정방향 돌출부(163)와 접하게 되는데, 제1 정방향 돌출부(163)와 제1 역방향 돌출부(174)의 광 경로 방향으로의 길이를 조절하여 제1 렌즈(160)와 제2 렌즈(170) 간의 간격이 조절 가능하게 된다.
이를 통해, 제1 렌즈(160)와 제2 렌즈(170) 간의 간격이 상대적으로긴 경우, 제1 렌즈(160)에 제1 정방향 돌출부(163)를 형성하고, 제2 렌즈(170)에 제1 역방향 돌출부(174)를 형성하여 그 간격을 조절함으로써, 어느 일측에 긴 돌출부가 형성되지 않아 제1 렌즈(160) 및 제2 렌즈(170)의 제조를 용이하게 할 뿐만아니라 제1 렌즈(160) 및 제2 렌즈(170)의 제조 과정이나 렌즈 모듈(100)의 조립 과정에서 돌출부(163,174)의 파손을 방지할 수 있게 된다.
한편, 제1 렌즈(160)를 사이에 두고 제2 렌즈(170)의 반대 측에 위치하는 렌즈(150), 즉 도 3에서 렌즈 150(이하, '제3 렌즈(150)'라 함)이 제1 렌즈(160)와 소정 간격 이격되어 배치되어야 하는 경우, 제1 렌즈(160)는 반경 방향 가장자리 영역으로부터 제3 렌즈(150)를 향해 돌출되는 돌출부(164, 이하, '제2 역방향 돌출부'라 함)를 포함할 수 있다. 여기서, 제2 역방향 돌출부(164)는 제3 렌즈(150)에 접하게 되고, 이를 통해 제1 렌즈(160)와 제3 렌즈(150) 간의 간격이 조절가능하게 된다.
즉, 제1 렌즈(160)의 가장자리 영역에는 광 경로 방향으로 양측으로 제1 정방향 돌출부(163)와 제2 역방향 돌출부(164)가 각각 형성되어, 제2 렌즈(170) 및 제3 렌즈(150)와의 간격을 유지하게 된다.
이를 통해, 하나의 제1 렌즈(160)를 이용하여 광 경로 방향으로 양측에 각각 배치되는 제2 렌즈(170) 및 제3 렌즈(150)와의 간격이 제1 렌즈(160)의 제조 과정에서 일체로 형성되는 제1 정방향 돌출부(163) 및 제2 역방향 돌출부(164)에 의해 유지되어, 렌즈 모듈(100)의 제조시 제3 렌즈(150), 제1 렌즈(160), 그리고 제2 렌즈(170)를 순차적으로 케이스(110)에 삽입하는 공정으로 렌즈(150,160,170)간의 간격 조절이 가능하게 된다.
한편, 본 발명에 따른 제1 렌즈(160)는, 도 4에 도시된 바와 같이, 유효 영역(161)과 플랜지 영역(162)을 포함할 수 있다. 여기서, 유효 영역(161)은 내시경용 렌즈 모듈(100)의 광학적 기능을 수행하는 영역을 의미하며, 본 발명에서는 임의로 도 2에 도시된 종래의 렌즈(120a-190a)의 직경까지의 영역을 의미하는 것으로 설명한다.
예컨대, 도 3, 도 4 내지 도 10에서 점선(D)은 도 2에 도시된 종래의 렌즈(120a-190a)의 직경 위치를 나타낸 것으로, 본 발명에서는 광축으로부터 점선까지의 영역을 유효 영역(예컨대, 161)으로 정의하고, 유효 영역(161)으로부터 반경 방향 외측으로 연장되어 말단이 케이스(110)의 내벽면에 접하는 영역을 플랜지 영역(예컨대, 162)으로 정의한다.
이 때, 도 4에 도시된 바와 같이, 제1 렌즈 모듈(100)의 제1 정방향 돌출부(163) 및 제2 역방향 돌출부(164)는 플랜지 영역(162)에 형성될 수 있다.
상기와 같은 구성에 따라, 내시경용 렌즈 모듈(100)의 설계에서 광학적으로 유효한 영역의 설계, 예컨대, 도 2에 도시된 바와 같은 설계가 완료된 상태에서 케이스(110)의 내경은 도 3에 도시된 바와 같이 일정하게 형성하고, 유효영역(예컨대, 161)의 직경이 케이스(110)의 내경보다 작은 경우 해당 렌즈(예컨대,160)이 제조시 플랜지 영역(예컨대, 162)을 함께 형성하는 방법으로, 도 3에 도시된 바와 같이, 일정한 내경을 갖는 케이스(110)에 케이스(110)의 내경에 대응하도록 마련된 렌즈(120-190)들을 순차적으로 삽입함으로써, 렌즈 모듈(100)의 제조가 가능하게 된다.
여기서, 예를 들어, 제1 렌즈(160)의 유효 영역(161), 플랜지 영역(162), 제1 정방향 돌출부(163) 및 제2 역방향 돌출부(164)는, 상술한 바와 같이 금형에 의한 제조 과정에서 일체로 제작이 가능하다.
전술한 실시예에서는 제1 렌즈(160)의 구성을 예로 하여, 본 발명에 따른 렌즈(120-190)의 구성에 대해 설명하였으나, '제1', '제2', '제3'의 표현은 임의로 정의하여 설명한 것으로, 도 3에 도시된 각각의 렌즈(120-190)가 '제1', '제2', 또는'제3'의 렌즈(120-190)로 설명될 수 있음은 물론이다.
또한, 제1 렌즈(160) 및 제2 렌즈(170)의 돌출부(163,164,174)에 대한 설명에서, '정방향', '역방향'은 하나의 렌즈(120-190)에서 양측으로 돌출되는 돌출부의 설명을 위해 임의로 정의한 것으로 그 방향성이 도 3에 도시된 방향과 절대적으로 매칭되지 않음은 물론이다.
이를 구체적으로 설명하면, 도 5에 도시된 렌즈(170), 즉 상술한 제2 렌즈(170)는 유효 영역(171), 플랜지 영역(172), 그리고 제1 역방향 돌출부(174)로 구성되는 것을 확인할 수 있다. 여기서, 제2 렌즈(170)의 '제1 역방향 돌출부'는 설명의 편의를 위해 정의된 것으로, 제2 렌즈(170)는 인접한 렌즈(160), 즉 도 3에서의 제1 렌즈(160)와의 간격을 조절하기 위한 돌출부(174)가 형성되는 것으로 정의할 수 있다.
마찬가지로, 도 6에 도시된 렌즈(130)는 유효 영역(131), 플랜지 영역(132), 그리고 렌즈 120과의 간격을 조절하기 위한 돌출부(134)와, 렌즈 140과의 간격을 조절하기 위한 돌출부(133)가 형성된 예를 도시하고 있다.
그리고, 도 7에 도시된 렌즈(140)는 유효 영역(141), 플랜지 영역(142), 그리고, 렌즈 150과의 간격을 조절하기 위한 돌출부(143)가 형성된 예를 도시하고 있다. 그리고, 도 8에 도시된 렌즈(150)는 유효 영역(151), 플랜지 영역(152), 렌즈 140과의 간격을 조절하기 위한 돌출부(154)가 형성된 예를 도시하고 있다. 여기서, 렌즈 140과 150은 서로를 향해 돌출된 돌출부(143,154)에 의해 그간격이 조절되는 예를 나타내고 있다.
도 9에 도시된 렌즈(180)는 유효 영역(181)과 플랜지 영역(182)으로 구성된 예를 도시하고 있는데, 유효 영역(181)이 제2 렌즈(170)의 유효 영역(161)과 접하고 있고, 렌즈 190과의 간격은 렌즈 190의 돌출부(194)에 의해 조절되는 형태를 갖게 된다. 여기서, 도 10에 도시된 렌즈(190)는 렌즈 180과의 간격을 조절하기 위한 돌출부(194)와, 유효 영역(191) 및 플랜지 영역(192)으로 구성된 예를 나타내고 있다.
전술한 실시예에서는, 본 발명에 따른 렌즈(120-190)의 유효 영역(161-191) 및 플랜지 영역(162-192)의 구분이, 도 2에 도시된 종래의 렌즈(120a-190a)의 직경을 기준으로 구분하는 것을 예로 하여 설명하였다. 이외에도, 렌즈들의 구조의 설계에 있어 광학적 기능을 수행하는 영역을 유효 영역이라 정의하고, 일정한 내경의 케이스(110)에 삽입하기 위해 연장되는 영역을 플랜지 영역으로 구분하여 설명할 수 있음은 물론이다. 여기서, 본 발명에 따른 렌즈(120-190)의 구성 중, 플랜지 영역(162-192)이나 돌출부(153 등)의 경우, 광학적 영향을 최소화시키기 위해 그 표면을 블랙 처리할 수 있음은 물론이다.
비록 본 발명의 몇몇 실시예들이 도시되고 설명되었지만, 본 발명이 속하는 기술분야의 통상의 지식을 가진 당업자라면 본 발명의 원칙이나 정신에서 벗어나지 않으면서 본 실시예를 변형할 수 있음을 알 수 있을 것이다. 발명의 범위는 첨부된 청구항과 그 균등물에 의해 정해질 것이다.
[부호의 설명]
100 : 내시경용 렌즈 모듈 110 : 케이스
111 : 전단 개구
120,130,140,150,160,170,180,190 : 렌즈
131,141,151,161,171,181,191 : 유효 영역
132,142,152,162,172,182,192 : 플랜지 영역
133,134,143,154,163,164,174,194 : 돌출부

Claims (10)

  1. 내시경용 렌즈 모듈에 있어서,
    내부에 수용 공간이 형성된 통 형상의 케이스와,
    상기 케이스 내부에 배열되는 복수의 렌즈를 포함하고;
    복수의 상기 렌즈는 상호 인접하게 소정 간격 이격 배치되는 제1 렌즈 및 제
    2 렌즈를 포함하고;
    상기 제1 렌즈는 반경 방향 가장자리 영역으로부터 상기 제2 렌즈를 향해 돌출되되 상기 제1 렌즈와 일체로 형성되어 상기 제1 렌즈와 상기 제2 렌즈 간의 간격을 조절하는 제1 정방향 돌출부를 포함하는 것을 특징으로 하는 내시경용 렌즈 모듈.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 제2 렌즈는 반경 방향 가장자리 영역으로부터 상기 제1 렌즈를 향해 돌출되어 상기 제1 정방향 돌출부와 접하여 상기 제1 정방향 돌출부와 함께 상기 제1 렌즈와 상기 제2 렌즈 간의 간격을 조절하는 제1 역방향 돌출부를 포함하는 것을 특징으로 하는 내시경용 렌즈 모듈.
  3. 제1항에 있어서,
    복수의 상기 렌즈는 상기 제1 렌즈를 사이에 두고 상기 제2 렌즈의 반대 측에 상기 제1 렌즈와 소정 간격 이격되는 제3 렌즈를 포함하며;
    상기 제1 렌즈는 반경 방향 가장자리 영역으로부터 상기 제3 렌즈를 향해 돌출되어 상기 제1 렌즈와 상기 제3 렌즈 간의 간격을 조절하는 제2 역방향 돌출부를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 내시경용 렌즈 모듈.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 제1 렌즈는
    상기 내시경용 렌즈 모듈의 광학적 기능을 수행하는 유효 영역과,
    상기 유효 영역으로부터 반경 방향 외측으로 연장되어 말단이 상기 케이스의 내벽면에 접하는 플랜지 영역을 포함하며;
    상기 제1 정방향 돌출부는 상기 플랜지 영역에 형성되는 것을 특징으로 하는 내시경용 렌즈 모듈.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 케이스의 내경은 일정하게 형성되고, 복수의 상기 렌즈는 상기 케이스의 내경에 대응하는 직경을 갖도록 마련되어 상기 케이스의 내부에 순차적으로 삽입되어 배열되며;
    복수의 상기 렌즈 중 적어도 하나는 상기 내시경용 렌즈 모듈의 광학적 기능을 수행하는 유효 영역과, 상기 유효 영역으로부터 반경 방향 외측으로 연장되어 말단이 상기 케이스의 내벽면에 접하는 플랜지 영역을 포함하여, 상기 플렌지 영역에 의해 상기 케이스의 내경에 대응하도록 연장되는 것을 특징으로 하는 내시경용 렌즈 모듈.
  6. 제4항에 있어서,
    상기 플랜지 영역의 표면은 블랙 처리되는 것을 특징으로 하는 내시경용 렌즈 모듈.
  7. 제5항에 있어서,
    상기 플랜지 영역의 표면은 블랙 처리되는 것을 특징으로 하는 내시경용 렌즈 모듈.
  8. 제4항에 있어서,
    상기 유효 영역, 상기 플랜지 영역 및 상기 제1 정방향 돌출부는 유리 재질로 일체로 제작되는 것을 특징으로 하는 내시경용 렌즈 모듈.
  9. 제5항에 있어서,
    상기 유효 영역, 상기 플랜지 영역 및 상기 제1 정방향 돌출부는 유리 재질로 일체로 제작되는 것을 특징으로 하는 내시경용 렌즈 모듈.
  10. 제1항에 따른 내시경용 렌즈 모듈이 내장된 내시경.
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Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP3985466B2 (ja) * 2001-06-07 2007-10-03 フジノン株式会社 内視鏡のレンズ装置
KR20100030523A (ko) * 2008-09-10 2010-03-18 엘지이노텍 주식회사 렌즈 유닛, 카메라 모듈 및 카메라 모듈의 제조방법
KR20110053693A (ko) * 2009-11-16 2011-05-24 삼성전기주식회사 렌즈 모듈, 이를 이용한 카메라 모듈 및 의료용 카메라
US20160291312A1 (en) * 2013-12-20 2016-10-06 Olympus Corporation Imaging device and endoscope device
JP6381577B2 (ja) * 2016-05-02 2018-08-29 パナソニック株式会社 内視鏡

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP3985466B2 (ja) * 2001-06-07 2007-10-03 フジノン株式会社 内視鏡のレンズ装置
KR20100030523A (ko) * 2008-09-10 2010-03-18 엘지이노텍 주식회사 렌즈 유닛, 카메라 모듈 및 카메라 모듈의 제조방법
KR20110053693A (ko) * 2009-11-16 2011-05-24 삼성전기주식회사 렌즈 모듈, 이를 이용한 카메라 모듈 및 의료용 카메라
US20160291312A1 (en) * 2013-12-20 2016-10-06 Olympus Corporation Imaging device and endoscope device
JP6381577B2 (ja) * 2016-05-02 2018-08-29 パナソニック株式会社 内視鏡

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