(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１の対物光学系を構成する光学部材が配設される第１のレンズ室、及び該第１の対物光学系に並列に配置される第２の対物光学系を構成する光学部材が配設される第２のレンズ室を設けた対物光学系用孔を有する第１の対物レンズ枠と、
前記第１の対物レンズ枠に対して光軸方向に摺動自在に配置される、前記第２の対物光学系を構成する光学部材の一部分が配設される第２の対物レンズ枠と、
前記第２の対物レンズ枠に対して光軸方向に摺動自在に配置される、前記第１の対物光学系を通過した光学像及び前記第２の対物光学系を通過した光学像が結像する撮像面を備える撮像素子が設けられた、撮像枠と、
前記第１の対物レンズ枠の対物光学系用孔内に配設されて、前記第１のレンズ室に配設された前記第１の対物光学系の光学部材及び前記第２のレンズ室に配設された前記第２の対物光学系の光学部材を予め定めた位置に配置させる位置決め部材と、
を備えることを特徴とする内視鏡撮像装置。
【請求項２】
前記対物光学系用孔は、前記第１のレンズ室と、前記第２のレンズ室と、該第１のレンズ室と該第２のレンズ室とを繋いで該対物光学系用孔を形成する前記位置決め部材が配置される位置決め用空間である連結部を有する、
ことを特徴とする請求項１に記載の内視鏡撮像装置。
【請求項３】
前記位置決め部材は、前記第１の対物光学系と前記第２の対物光学系との間に配置される予め定めた厚さを有する方形状の板部材、または、予め定めた径寸法の円柱状の棒部材である、
ことを特徴とする請求項１に記載の内視鏡撮像装置。
【請求項４】
前記板部材に前記第１の対物光学系と前記第２の対物光学系とを離れる方向に押圧する弾性部を設けた、
ことを特徴とする請求項３に記載の内視鏡撮像装置。
【請求項５】
前記棒部材は、前記第１の対物光学系と前記第２の対物光学系とを離れる方向に押圧するテーパー面を有する、
ことを特徴とする請求項３に記載の内視鏡撮像装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、２つの対物光学系を並列に設けたレンズ枠を備える内視鏡撮像装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、医療分野及び工業用分野等において、内視鏡が利用されている。内視鏡には挿入部の先端部にＣＣＤなどの固体撮像素子を配設したいわゆる電子式の内視鏡がある。電子式の内視鏡においては、ＣＣＤの撮像面に結像された光学像を表示装置の画面上に表示して観察を行える。【０００３】
日本国特開平０９−１２７４３５号公報には、２組の結像光学系を備えた構成においても小型で扱い易く、かつ良好な画像を得ることが可能な立体視内視鏡撮像装置が開示されている。この立体視内視鏡撮像装置によれば、２組の結像光学系をそれぞれＤ字形状となるよう周縁部の一部をカットしたことによって結像光学系の配置スペースを小さくして小型化している。また、２組の結像光学系の間を遮光板によって仕切り、さらに絞り手段を設けたことによって、左右の像の干渉防止と絞りの効果を得て、ゴースト、フレア等のない良好な画像を得られる。【０００４】
そして、上述した立体視内視鏡撮像装置において、結像光学系の一部を保持するレンズ枠は、上下に分割されていて個々に光軸方向に移動可能で、それぞれの光学系毎にピント調整をした後、固定することが可能であった。  
しかしながら、前述した立体視内視鏡撮像装置においては、結像光学系の間を仕切る遮光板を配置した状態で、結像光学系をそれぞれ保持する分割されたレンズ枠を個々に光軸方向に移動させてピント調整を行う。このため、レンズ枠を光軸方向に移動させる際に遮光板を変形させるおそれ、あるいは、遮光板によってスムーズな移動が妨げられるおそれ等があり、高精度なピント調整が難しかった。【０００５】
本発明は上記事情に鑑みてなされたものであり、並列に設けられた対物光学系を構成する隣設するレンズ同士の接触、レンズの偏心の発生を防止しつつ対物光学系の光軸間隔を精度良く設定すること、および、ピント調整を容易かつ高精度に行える内視鏡撮像装置を提供することを目的にしている。
【発明の開示】
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明の一態様の内視鏡撮像装置は、第１の対物光学系を構成する光学部材が配設される第１のレンズ室、及び該第１の対物光学系に並列に配置される第２の対物光学系を構成する光学部材が配設される第２のレンズ室を設けた対物光学系用孔を有する第１の対物レンズ枠と、前記第１の対物レンズ枠に対して光軸方向に摺動自在に配置される、前記第２の対物光学系を構成する光学部材の一部分が配設される第２の対物レンズ枠と、前記第２の対物レンズ枠に対して光軸方向に摺動自在に配置される、前記第１の対物光学系を通過した光学像及び前記第２の対物光学系を通過した光学像が結像する撮像面を備える撮像素子が設けられた、撮像枠と、前記第１の対物レンズ枠の対物光学系用孔内に配設されて、前記第１のレンズ室に配設された第１の対物光学系の光学部材及び前記第２のレンズ室に配設された第２の対物光学系の光学部材を予め定めた位置に配置させる位置決め部材と、を備えている。
【図面の簡単な説明】
【０００７】
【図１】内視鏡撮像装置を説明する図
【図２】内視鏡撮像装置を説明する長手方向断面図
【図３】図２のＹ３−Ｙ３線断面図であって、対物光学系用孔及び孔内に配置される位置決め部材を説明する図
【図４Ａ】位置決め部材の変形例の一例である、弾性部を有するスペーサを説明する図
【図４Ｂ】弾性部を有するスペーサの構成の変形例を説明する図
【図４Ｃ】図４Ｂに示したスペーサを重ねて中継孔内に配設した状態を示す図
【図５Ａ】位置決め部材の変形例の一例である、中継孔内に配設される棒部材を説明する図
【図５Ｂ】棒部材の形状を説明する図
【図５Ｃ】テーパー面を有する棒部材の作用を説明する図
【発明を実施するための最良の形態】
【０００８】
以下、図面を参照して本発明の実施の形態を説明する。  
なお、以下の説明に用いる各図において、各構成要素を図面上で認識可能な程度の大きさとするため、構成要素毎に縮尺を異ならせてあるものもある。即ち、本発明は、これらの図に記載された構成要素の数量、構成要素の形状、構成要素の大きさの比率、及び各構成要素の相対的な位置関係のみに限定されるものではない。【０００９】
図１に示す内視鏡撮像装置は、立体視内視鏡撮像装置９であって、第１の対物レンズ枠１と、第２の対物レンズ枠２と、撮像枠３と、先端レンズ枠４と、を主に備えている。先端レンズ枠４は、立体視内視鏡撮像装置９の先端を構成し、先端レンズ４Ｌが設けられている。【００１０】
図２に示すように第２の対物レンズ枠２は、矢印Ｙ２ａに示すように第１の対物レンズ枠１に対して光軸方向に摺動自在に配置される。撮像枠３は、矢印Ｙ２ｂに示すように第２の対物レンズ枠２に対して光軸方向に摺動自在に配置される。【００１１】
撮像枠３には撮像素子３１、カバーレンズ３２ａ、３２ｂ等が固設されている。第２の対物レンズ枠２には第２の対物光学系２０の光学部材の一部分を構成する複数の光学レンズ２２、２３が設けられている。第１の対物レンズ枠１には第１の対物光学系１０と第２の対物光学系２０とが設けられている。【００１２】
第１の対物光学系１０は、光学部材である、複数の光学レンズ１１、１２、１３を備えて構成されている。第２の対物光学系２０は、複数の光学レンズ２２、２３以外の光学部材である複数の光学レンズ２１を備えて構成されている。【００１３】
第１の対物光学系１０を構成する光学部材と第２の対物光学系２０を構成する光学部材とは同部材である。したがって、第１の対物光学系１０の複数の光学レンズ１１及び光学レンズ１２、１３と、第２の対物光学系２０の複数の光学レンズ２１及び光学レンズ２２、２３とは略同様の光学レンズである。【００１４】
そして、第１の対物光学系１０を通過した光学像及び第２の対物光学系２０を通過した光学像は、撮像素子３１の撮像面３１ｆに結像するようになっている。【００１５】
図２、図３に示すように第１の対物レンズ枠１には、長手軸ａ９に沿って貫通孔５が形成されている。貫通孔５は、対物光学系用孔であって亜鈴形状である。したがって、貫通孔５は、略円形形状で並列された第１の配設孔５ａ及び第２の配設孔５ｂと、中継孔５ｃと、を有している。中継孔５ｃは、第１の配設孔５ａと第２の配設孔５ｂとを繋いで１つの貫通孔５にする連結部である。【００１６】
第１の配設孔５ａは、第１の対物光学系１０を構成する複数の光学レンズ１１、１２、１３が配設される第１のレンズ室である。第２の配設孔５ｂは、第２の対物光学系２０を構成する複数の光学レンズ２１が配設される第２のレンズ室である。中継孔５ｃは、位置決め部材であるスペーサ６が配設される位置決め用空間である。【００１７】
スペーサ６は、硬質部材であって方形状な板部材として形成されている。スペーサ６は、予め定めた厚さに設定されている。なお、スペーサ６は、遮光部材、あるいは、反射防止部材を兼用している。【００１８】
符号５ｄは保持面である。保持面５ｄは、第１の配設孔５ａ及び第２の配設孔５ｂにそれぞれ設けられている。具体的に保持面５ｄは、第１の配設孔５ａの軸ａ５ａを挟んで中継孔５ｃの反対側に位置する孔内周面、第２の配設孔５ｂの軸ａ５ｂを挟んで中継孔５ｃの反対側に位置する孔内周面である。【００１９】
このように構成された第１の対物レンズ枠１によれば、作業者によって、複数の光学レンズ１１、１２、１３が第１の配設孔５ａに配設され、複数の光学レンズ２１が第２の配設孔５ｂに配設される。【００２０】
この配設状態において、作業者は、スペーサ６を中継孔５ｃ内において隣設する光学レンズ１１と光学レンズ２１との間の隙間Ｓに配設する。  
すると、第１の配設孔５ａに配設された複数の光学レンズ１１、１２、１３がスペーサ６によって該配設孔５ａの保持面５ｄ方向に寄せられる。一方、第２の配設孔５ｂに配設された複数の光学レンズ２１がスペーサ６によって該配設孔５ｂの保持面５ｄ方向に寄せられる。  
そして、接着剤（不図示）を第１の対物レンズ枠１の内周面と該レンズ枠１の最先端に位置する光学レンズ１１、２１の外周面との間に塗布して固定する。このことによって、２つの対物光学系１０、２０を設けた第１の対物レンズ枠１を得られる。【００２１】
この結果、スペーサ６によって隣設する対物光学系を構成する光学レンズ同士を含む光学部材同士の接触を確実に防止できる。また、スペーサ６によって隣設する配設孔５ａ、５ｂに配設された光学部材が保持面５ｄ方向に寄せられて予め定めた位置に位置決めされて、第１の対物光学系１０の光軸と第２の対物光学系２０の光軸との間隔が高精度になるとともに、嵌合ガタが減少されて偏心の発生を抑えることができる。また、隙間Ｓにスペーサ６が配設されているので第１の対物レンズ枠１と光学レンズ１１の外周面との間に塗布した接着剤が隙間Ｓを介して後方側に流れ出して後段に位置する光学レンズ１１、２１の有効径内へ付着することを防止できる。  
これらのことによって、第１の対物レンズ枠１内に第１の対物光学系１０と第２の対物光学系２０とを高精度に並設させて光学特性の向上を図ることができる。【００２２】
また、隙間Ｓにスペーサ６を配設したことによって、隣設する孔内に配設された光学部材同士が接触する不具合の解消、及び一方の対物光学系を通過する光線が他方の対物光学系に入り込む不具合の解消を図ることができる。
なお、スペーサ６は、硬質部材に限定されるものでは無く、体積変化するシリコン、ゴム等の素材で形成するようにしてもよい。【００２３】
上述のように構成された、２つの対物光学系１０、２０を設けた第１の対物レンズ枠１と、第２対物光学系２０の光学レンズ２２、２３を設けた第２の対物レンズ枠２と、撮像素子３１等を配設した撮像枠３とは、作業者によって組み付けられて立体視内視鏡撮像装置９として構成される。【００２４】
この際、作業者によって、第１の対物レンズ枠１と第２の対物レンズ枠２と撮像枠３とはそれぞれ図示されていない第１の治具、第２の治具、第３の治具に取り付けられてピント調整が行われる。このとき、第１の対物レンズ枠１は第１治具に取り付けられ、第２の対物レンズ枠２は第２治具に取り付けられ、撮像枠３は第３治具に取り付けられる。【００２５】
この取付状態において、作業者は、まず、第１の対物光学系１０を通過した光学像が撮像素子３１の撮像面３１ｆに結像するようにピント調整を行う。その際、作業者は、第２の治具の位置を固定して第１の治具を光軸方向に移動させる位置調整、または、第３の治具を光軸方向に移動させる位置調整、あるいは、第１の治具及び第３の治具を光軸方向に移動させる位置調整を行ってピントの調整を行う。【００２６】
次に、作業者は、第２の対物光学系２０を通過した光学像が撮像素子３１の撮像面３１ｆに結像するようにピント調整を行う。その際、作業者は、上述の調整に使用した第１の治具の位置及び第３の治具の位置を固定して第２の治具を光軸方向に移動させる位置調整を行ってピントの調整を行う。【００２７】
この結果、第１の対物光学系１０を通過した光学像を撮像素子３１の撮像面３１ｆに結像させるピント調整及び第２の対物光学系２０を通過した光学像を撮像素子３１の撮像面３１ｆに結像させるピント調整、を枠１、２、３を光軸方向に移動させる位置調整によって行うことができる。【００２８】
このように、中継孔５ｃ内において隣設する光学レンズ１１と光学レンズ２１との間の隙間Ｓにスペーサ６を設けることによって、第１の配設孔５ａ内に配設した第１の対物光学系１０の光軸と第２の配設孔５ｂ内に配設した第２の対物光学系２０の光軸との間隔を高精度にし、且つ、第１の配設孔５ａ内に配設された複数の光学部材の嵌合ガタ及び第２の配設孔５ｂ内に配設された複数の光学部材の嵌合ガタを減少させた第１の対物レンズ枠１を得る。その上で、この第１の対物レンズ枠１と、第２対物光学系２０の光学レンズ２２、２３を設けた第２の対物レンズ枠２と、撮像素子３１等を配設した撮像枠３と、を組み付け、枠１、２、３をそれぞれ光軸方向に移動させてピントの調整を行って立体視内視鏡撮像装置９を構成する。  
この結果、所望する光学性能を確保した立体視内視鏡撮像装置９を得ることができる。【００２９】
なお、上述した実施形態において、位置決め部材であるスペーサ６を方形状な板部材としている。しかし、位置決め部材は、スペーサ６に限定されるものでは無く、図４Ａ−図４Ｃに示すように弾性部を有する板部材、あるいは、図５Ａ−図５Ｃに示すような棒部材であってもよい。【００３０】
図４Ａ−図４Ｃを参照して位置決め部材の変形例の一例を説明する。  
図４Ａに示すよう位置決め部材は、弾性部６ｅを有するスペーサ６Ａである。スペーサ６Ａの厚さはスペーサ６と同じである。スペーサ６Ａには複数の光学レンズ１１、２１のうち予め定めた光学レンズに当接する弾性部６ｅが設けられている。【００３１】
弾性部６ｅは、硬質な板部材を折り曲げ形成して形作られており、一面６ｂ側に２つの当接面部６ｃが突出して、他面６ｄ側に１つの当接面部６ｃが突出している。【００３２】
スペーサ６Ａは、スペーサ６と同様に中継孔５ｃ内において隣設する光学レンズ１１と光学レンズ２１との間の隙間Ｓに配設される。スペーサ６Ａを中継孔５ｃ内に配設していくとき、当接面部６ｃが光学レンズ１１、２１に接触して弾性変形されて板状になる。【００３３】
スペーサ６Ａが隙間Ｓ内に配設された状態において、第１の配設孔５ａに配設された複数の光学レンズ１１のうちのいずれか及び第２の配設孔５ｂに配設された複数の光学レンズ２１のうちのいずれかは、弾性部６ｅからの弾性力によってレンズが互いに離れる方向に常時押圧される。すなわち、押圧されたレンズは、それぞれ反対方向に位置する保持面５ｄに押圧される。【００３４】
この構成によれば、配設孔５ａ、５ｂに配設された複数の光学レンズ１１、２１のうちのいずれかが、スペーサ６Ａの弾性部６ｅからの弾性力によって保持面５ｄに押圧される。この結果、嵌合ガタが減少されて偏心の発生をより効果的に抑えることができる。【００３５】
なお、図４Ｂに示すように光学レンズ１１、２１等にカット面ｃを設けて光学レンズ１１、２１をＤ字形状にして小型化を図る場合、図４Ｃに示すスペーサ６Ｂを中継孔５ｃ内に２枚配設するようにしてもよい。【００３６】
図４Ｃに示すスペーサ６Ｂは、複数の弾性部６ｅ（本図においては３つ）を備えている。複数の弾性部６ｅは、複数の光学レンズ１１、１２の数に合わせて設けてある。そして、スペーサ６Ｂの各弾性部６ｅは各レンズ１１、２１に形成されているカット面ｃ上に設置されるようになっている。【００３７】
なお、本実施形態の弾性部６ｅも硬質な板部材を折り曲げ形成して形作られている。しかし、本実施形態において当接面部６ｃは、一面６ｂ側に全て突出し、他面６ｄ側は平面である。そして、他面６ｄは合わせ面であって、２つのスペーサ６Ｂは、他面６ｄを合わせた状態で中継孔５ｃ内に配設される。【００３８】
この構成によれば、配設孔５ａ、５ｂに配設された複数の光学レンズ１１、２１は、各スペーサ６Ｂの弾性部６ｅからの弾性力によって互いに離れる方向に押圧されて保持面５ｄ方向に移動される。【００３９】
この結果、スペーサ６Ｂの弾性部６ｅからの弾性力によって、隣設する配設孔５ａ、５ｂにそれぞれ配設された光学レンズ１１、２１が保持面５ｄ方向に常時押圧されて、光軸間隔が高精度に保持されるとともに、嵌合ガタが大幅に減少されて偏心の発生をより効果的に抑えることができる。【００４０】
したがって、第１の対物レンズ枠１内に第１の対物光学系１０と第２の対物光学系２０とを高精度に並設させて光学特性の向上を図ることができる。【００４１】
図５Ａ−図５Ｃを参照して位置決め部材の変形例の一例を説明する。  
図５Ａに示す位置決め部材は、予め定め径寸法の棒部材６Ｒである。棒部材６Ｒは、中継孔５ｃを構成する一辺５ｃａとレンズ１１、２１の外周面とで構成される第１ロッド用空間Ｓｒ１内及び一辺５ｃｂとレンズ１１、２１の外周面とで構成される第２ロッド用空間Ｓｒ２内に配置される。すなわち、２つの棒部材６Ｒがそれぞれ第１ロッド用空間Ｓｒ１と、第２ロッド用空間Ｓｒ２に配置される。そして、棒部材６Ｒは、図５Ｂに示すようにストレート形状である。【００４２】
本実施形態によれば、第１ロッド用空間Ｓｒ１内に棒部材６Ｒを配置し、第２ロッド用空間Ｓｒ２に棒部材６Ｒを配置することによって、配設孔５ａ、５ｂに配設された複数の光学レンズ１１、２１は、２つの棒部材６Ｒによって保持面５ｄ方向に寄せられる。【００４３】
この結果、第１の対物光学系１０の光軸と第２の対物光学系２０の光軸との間隔が高精度になるとともに、嵌合ガタが減少されて偏心の発生を抑えて、第１の対物レンズ枠１内に第１の対物光学系１０と第２の対物光学系２０とを高精度に並設されせ光学特性の向上を図ることができる。【００４４】
なお、棒部材６Ｒは、硬質な素材、あるいは体積変化する素材で形成されている。【００４５】
なお、図５Ｃに示すようにロッド用空間Ｓｒ１、Ｓｒ２を構成する光学レンズ１１の外周面及び光学レンズ２１の外周面と、中継孔５ｃを構成する辺５ｃａ、５ｃｂと、に予め定め他角度の傾斜面５ｓをそれぞれ設ける一方、棒部材６Ｒの端部に傾斜面の角度に対応するテーパー面６ｔを設ける。
【００４６】
この構成によれば、第１ロッド用空間Ｓｒ１内に棒部材６Ｒを配置する際、あるいは、第２ロッド用空間Ｓｒ２に棒部材６Ｒを配置する際、テーパー面６ｔが傾斜面５ｓに押し当たって配置位置が規定される。また、テーパー面６ｔが傾斜面５ｓに当接させて押圧することによって、テーパー面６ｔによって光学レンズ１１、２１が離れる方向に押圧される。
【００４７】
これらのことによって、第１の対物レンズ枠１内に第１の対物光学系１０と第２の対物光学系２０とを高精度に並設させて光学特性の向上を図ることができるとともに、棒部材６Ｒがロッド用空間Ｓｒ１、Ｓｒ２内に所定の状態で配置されたことを押し当たることによって判断して作業性の向上を図ることができる。【００４８】
尚、本発明は、以上述べた実施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。【００４９】
本出願は、２０１７年５月１日に日本国に出願された特願２０１７−９１２２０号を優先権主張の基礎として出願するものであり、上記の開示内容は、本願明細書、請求の範囲に引用されるものとする。
【要約】
立体視内視鏡撮像装置９は、第１の対物光学系１０が配設される第１の配設孔５ａ及び第１の対物光学系１０に並列に配置される第２の対物光学系２０が配設される第２の配設孔５ｂを設けた貫通孔５を有する第１の対物レンズ枠１と、第１の対物レンズ枠１に摺動自在に配置される、第２の対物光学系２０の一部分が配設される第２の対物レンズ枠２と、第２の対物レンズ枠２に摺動自在に配置される撮像素子３１が設けられた撮像枠３と、第１の対物レンズ枠１の貫通孔５内に配設されて、第１の対物光学系１０の光学部材及び第２の対物光学系２０の光学部材を予め定めた位置に配置させるスペーサ６と、を備えている。【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４Ａ】
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【図４Ｂ】
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【図４Ｃ】
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【図５Ａ】
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【図５Ｂ】
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【図５Ｃ】
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