(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
内視鏡の挿入部の先端面に配置される第１のレンズと、
内部に前記第１のレンズを保持する枠体と、
前記第１のレンズの後方に配置され、前記第１のレンズの後方の前記枠体の内周との間で対を成す隙間を形成するように、当該第１のレンズの後方の前記枠体の内周における当該枠体の中心軸に対して点対称となる位置において固定される部分を備えた外周を有する第２のレンズと、
を具備することを特徴とする内視鏡用光学装置。
【請求項２】
内視鏡の挿入部の先端部内に配置され、レンズを保持するための枠体と、
外周の全周が前記枠体の内部に固定された第１のレンズと、
前記第１のレンズの後方に配置され、前記第１のレンズの後方の前記枠体の内周との間で対を成す隙間を形成するように、当該第１のレンズの後方の前記枠体の内周における当該枠体の中心軸に対して点対称となる位置において固定される部分を備えた外周を有する第２のレンズと、
を具備することを特徴とする内視鏡用光学装置。
【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内視鏡用光学装置に関する。
【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内視鏡用光学装置を提供する。
【００１４】
【課題を解決するための手段】
本発明の第１の内視鏡用光学装置は、内視鏡の挿入部の先端面に配置される第１のレンズと、内部に前記第１のレンズを保持する枠体と、前記第１のレンズの後方に配置され、前記第１のレンズの後方の前記枠体の内周との間で対を成す隙間を形成するように、当該第１のレンズの後方の前記枠体の内周における当該枠体の中心軸に対して点対称となる位置において固定される部分を備えた外周を有する第２のレンズと、を具備することを特徴とする。
本発明の第２の内視鏡用光学装置は、内視鏡の挿入部の先端部内に配置され、レンズを保持するための枠体と、外周の全周が前記枠体の内部に固定された第１のレンズと、前記第１のレンズの後方に配置され、前記第１のレンズの後方の前記枠体の内周との間で対を成す隙間を形成するように、当該第１のレンズの後方の前記枠体の内周における当該枠体の中心軸に対して点対称となる位置において固定される部分を備えた外周を有する第２のレンズと、を具備することを特徴とする。
【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ＴＡＢ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１４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】
本発明によれば、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
【図１】
0003668371.tif 000002
【図２】
0003668371.tif 000003
【図３】
0003668371.tif 000004
【図４】
0003668371.tif 000005
【図５】
0003668371.tif 000006
【図６】
0003668371.tif 000007