(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
変倍機能又はフォーカシング機能を有する対物光学系ユニットを備えた内視鏡用撮像装置において、
前記対物光学系ユニットは、
前群レンズを保持固定する前群レンズ枠と、
前記前群レンズ枠の基端側に連接して設けられた、後群レンズを保持固定すると共に前記後群レンズと前記前群レンズとの間に光軸方向に摺動可能な可動レンズ枠が介装された後群レンズ枠と、
を備え、
前記前群レンズ枠に、前記後群レンズ枠を該後群レンズ枠の長手方向に位置決めする突当面が形成されていると共に、前記後群レンズ枠に、前記前群レンズ枠が嵌合される嵌合面と、前記可動レンズ枠が摺動される摺動面とが、該摺動面に対し前記嵌合面が段違いとなるように形成されていることを特徴とする内視鏡用撮像装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、変倍機能又はフォーカシング機能を有する対物光学系ユニットを備えた内視鏡用撮像装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来より、内視鏡は、広く用いられている。内視鏡は、細長の挿入部を体腔内に挿入することによって体腔内の患部等を観察したり、必要に応じて処置具を処置具チャンネル内に挿通して治療処置が行える。上記内視鏡は、例えば、挿入部先端部から取り込んだ被写体像を撮像する撮像装置を内蔵したものがある。
【０００３】
上記内視鏡用撮像装置は、上記内視鏡の挿入部先端部から取り込んだ被写体像をＣＣＤ（電荷結合素子）等の固体撮像素子の撮像面に伝達集光する対物光学系ユニットを設けて構成される。上記内視鏡用撮像装置は、上記対物光学系ユニットが変倍機能又はフォーカシング機能を有するものがある。
【０００４】
このような内視鏡用撮像装置は、例えば、特公平５−１２６８６号公報に記載されているように変倍機能を有する対物光学系ユニットを備えたものが提案されている。
上記特公平５−１２６８６号公報に記載の内視鏡用撮像装置は、対物光学系ユニットの光路長が長く、またレンズ外径が大きいため、可動レンズ枠の光軸方向の摺動面を可動レンズよりも後方に伸ばし、摺動面を長くとることができる。
【０００５】
しかしながら、上記特公平５−１２６８６号公報に記載の内視鏡用撮像装置は、撮像装置として光軸方向の硬質長が長くなり、外形も大きくなってしまう。また、上記特公平５−１２６８６号公報に記載の内視鏡用撮像装置は、レンズとレンズ枠の数が多いため、レンズとレンズ枠及びレンズ枠とレンズ枠との組み付け時のばらつきが多くなり、対物光学系ユニットの偏芯量が大きくなってしまう。
【０００６】
一方、これに対してフォーカシング機能を有する対物光学系ユニットを備えた従来の内視鏡用撮像装置は、例えば、図１８に示すように構成されている。
図１８に示すように従来の内視鏡用撮像装置１００は、上記フォーカシング機能を有する対物光学系ユニット１０１と、この対物光学系ユニット１０１の後端側に連設して設け、この対物光学系ユニット１０１の結像位置に配置される撮像部１０２ａを有する撮像素子ユニット１０２と、前記対物光学系ユニット１０１に設けた後述の可動レンズ枠を光軸方向に進退動させるための移動機構である移動体ユニット１０３とで構成されている。
【０００７】
上記対物光学系ユニット１０１は、前群レンズ１１１ａを保持固定する前群レンズ枠１１１と、この前群レンズ枠１１１の基端側に連設して設け、後群レンズ１１２ａを後方側に保持固定し、且つこの後群レンズ１１２ａと前記前群レンズ１１１ａとの間で、光軸方向に摺動可能な可動レンズ枠１１３を介装する後群レンズ枠１１２とで構成されている。
【０００８】
このため、上記従来の内視鏡用撮像装置１００は、上記フォーカシング機能を有する対物光学系ユニット１０１の光路長が短く、レンズ外径が小さいため、可動レンズ枠１１３の光軸方向の摺動面を可動レンズ１１３ａよりも前方に伸ばすことができる。従って、上記従来の内視鏡用撮像装置１００は、光軸方向の硬質長を短く、外径も小さくすることができる。
また、上記従来の内視鏡用撮像装置１００は、上記フォーカシング機能を有する対物光学系ユニット１０１のレンズ枠構成も前群レンズ枠１１１と後群レンズ枠１１２との２体枠であるので、偏芯量を小さく抑えることができる。
【０００９】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記従来の内視鏡用撮像装置１００は、上記フォーカシング機能を有する対物光学系ユニット１０１が上記前群レンズ枠１１１と上記後群レンズ枠１１２とのレンズ枠間の嵌合面が、上記可動レンズ枠１１３を摺動させる摺動面に対して同じ面である。
【００１０】
このため、上記従来の内視鏡用撮像装置１００は、上記フォーカシング機能を有する対物光学系ユニット１０１の偏芯による光学性能と、上記可動レンズ枠１１３の摺動性能とを両立させることができなかった。
【００１１】
本発明は、上記事情に鑑みてなされたもので、各レンズ枠の組み付け精度を向上させて各レンズ枠が保持するレンズの光学性能を向上させるとともに、可動レンズ枠の摺動性能を向上させる構成を具備する内視鏡用撮像装置を提供することを目的とする。
【００１２】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するため、本発明による内視鏡用撮像装置は、変倍機能又はフォーカシング機能を有する対物光学系ユニットを備えた内視鏡用撮像装置において、前記対物光学系ユニットは、前群レンズを保持固定する前群レンズ枠と、前記前群レンズ枠の基端側に連接して設けられた、後群レンズを保持固定すると共に前記後群レンズと前記前群レンズとの間に光軸方向に摺動可能な可動レンズ枠が介装された後群レンズ枠と、を備え、前記前群レンズ枠に、前記後群レンズ枠を該後群レンズ枠の長手方向に位置決めする突当面が形成されていると共に、前記後群レンズ枠に、前記前群レンズ枠が嵌合される嵌合面と、前記可動レンズ枠が摺動される摺動面とが、該摺動面に対し前記嵌合面が段違いとなるように形成されていることを特徴とする。
【００１３】
【発明の実施の形態】
以下、図面を参照して本発明の１実施の形態を説明する。
図１ないし図１６は、本発明の１実施の形態に係り、図１は本発明の１実施の形態を備えた内視鏡装置を示す全体構成図、図２は図１の内視鏡の挿入部先端部を示す断面図、図３は図２の撮像装置を示す断面図、図４は図３の対物光学ユニットの要部説明図、図５から図７は図３の撮像装置の要部断面図を示し、図５は対物光学系ユニットの可動レンズ枠付近を示す要部断面図、図６は移動体ユニットのばねユニット付近を示す要部断面図、図７は移動体ユニットのズーム用ケーブルの装着付近を示す要部断面図、図８から図１２は可動レンズ枠の具体的な構成例を示し、図８（ａ）は摺動面の全周において円柱状に形成した可動レンズ枠を示す縦断面図、図８（ｂ）は同図（ａ）の横断面図、図９（ａ）は摺動面の光軸方向に溝部を形成した可動レンズ枠を示す縦断面図、図９（ｂ）は同図（ａ）の横断面図、図１０（ａ）は柄部を太く形成した可動レンズ枠を示す縦断面図、図１０（ｂ）は同図（ａ）の横断面図、図１１（ａ）は摺動面の先端部と後端部との加工形状のＲを大きく形成した可動レンズ枠を示す縦断面図、図１１（ｂ）は同図（ａ）の横断面図、図１２は柄部を複数設け、移動体ユニットと連結したタイプを示す縦断面図、図１３は後群レンズ枠に装着されるリング部材を示す展開図、図１４及び図１５は移動体ユニットの変形例を示し、図１４は変形例の移動体ユニットの斜視図、図１５は図１４の移動体ユニットの縦断面図、図１６は対物光学系ユニットの変形例を示す要部断面図である。
【００１４】
図１に示すように本発明の第１の実施の形態を備えた内視鏡装置１は、電磁妨害対策手段を備え、後述の撮像装置を内蔵した電子内視鏡２と、前記電子内視鏡２に照明光を供給する光源装置３と、前記電子内視鏡２の撮像装置に対する信号処理を行うビデオプロセッサ４と、このビデオプロセッサ４から出力される映像信号を入力し、内視鏡画像を表示するカラーモニタ（以下、単にモニタ）５とから構成されている。尚、前記ビデオプロセッサ４は、図示しないＶＴＲデッキ、ビデオプリンタ、ビデオディスク、画像ファイル装置等が接続可能である。
【００１５】
前記電子内視鏡２は、細長な挿入部６と、この挿入部６の基端側に連設され、把持部を兼ねる操作部７とを有して構成される。前記電子内視鏡２は、この操作部７に側部から延出した軟性のユニバーサルコード８が設けられている。このユニバーサルコード８は、図示しないライトガイドや信号ケーブルを内挿している。このユニバーサルコード８は、この端部にコネクタ部９が設けられている。前記コネクタ部９は、この先端に前記光源装置３に接続されるライトガイドコネクタ（以下、ＬＧコネクタ）９ａと、このＬＧコネクタ９ａの側部に前記ビデオプロセッサ４の接続ケーブル４ａが接続されるビデオコネクタ９ｂとが設けられている。
【００１６】
前記内視鏡挿入部６（電子内視鏡２の挿入部６のこと）は、先端に設けられた先端部１１と、この先端部１１の基端側に設けられた湾曲自在の湾曲部１２と、この湾曲部１２の基端側に設けられた長尺で可撓性を有する可撓管部１３とが連設されて構成されている。
【００１７】
前記内視鏡操作部７（電子内視鏡２の操作部７のこと）は、使用者が握って把持する部位である把持部７ａを基端側に有している。前記内視鏡操作部７は、前記把持部７ａの上部側に前記ビデオプロセッサ４を遠隔操作するための複数のビデオスイッチ１４ａが配置されるスイッチ部１４を設けている。
【００１８】
また、前記内視鏡操作部７は、この側面に送気操作、送水操作を操作するための送気送水操作部１５と、吸引操作を操作するための吸引操作部１６とが設けられている。更に、前記内視鏡操作部７は、湾曲操作ノブ１７が設けられ、前記把持部７ａを把持して前記湾曲操作ノブ１７を回動操作することにより前記湾曲部１２を湾曲操作することができる。
【００１９】
また、前記内視鏡操作部７は、前記把持部７ａの前端付近に生検鉗子等の処置具を挿入する処置具挿入口１８が設けられている。また、前記内視鏡挿入部６は、図示しない送気・送水管路が挿通配設されている。この送気・送水管路は、前記操作部７内で前記送気送水操作部１５に接続され、更に前記ユニバーサルコード８を挿通された送気・送水管路を介してその端部が前記コネクタ部９に至り、前記光源装置３内の図示しない送気・送水機構と接続される。
【００２０】
また、前記内視鏡挿入部６は、図示しない吸引管路が挿通配設されている。この吸引管路は、前記操作部７内の先端側付近で２つに分岐し、一方は前記処置具挿入口１８に連通し、他方は前記吸引制御部１６を介して前記ユニバーサルコード８内の吸引管路と連通し、前記コネクタ部９の図示しない吸引口金に至る。また、前記吸引管路は、前記挿入部先端部１１に開口する先端開口１１ａが吸引動作時には吸引口となり、前記処置具挿入口１８から鉗子等の処置具を挿入した場合には、鉗子等の処置具の先端側が突出される鉗子出口となる。
【００２１】
また、前記電子内視鏡２は、照明光を伝達する図示しないライトガイドが前記挿入部６、前記操作部７、前記ユニバーサルコード８に挿通配設されている。このライトガイドは、基端側が前記操作部７を経て前記ユニバーサルコード８の前記コネクタ部９に至り、前記光源装置３内に設けた図示しない光源ランプからの照明光を伝達するようになっている。前記ライトガイドから伝達された照明光は、前記挿入部先端部１１に固定された照明窓１１ｂの先端面から患部などの被写体を照明するようになっている。
【００２２】
照明された被写体は、前記照明窓１１ｂに隣接して設けた観察窓１１ｃから被写体像を取り込まれる。この取り込まれた被写体像は、後述する撮像装置により撮像されて光電変換され、撮像信号に変換されるようになっている。そして、この撮像信号は、前記撮像装置から延出する後述の信号ケーブルを伝達し、前記コネクタ部９内に収納した図示しないノイズ低減器を介して前記ビデオプロセッサ４へ出力される。
【００２３】
前記ビデオプロセッサ４は、前記電子内視鏡２の撮像装置からの撮像信号を信号処理して、標準的な映像信号を生成し、この映像信号を前記モニタ５に出力して、このモニタ５に内視鏡画像を表示させるようになっている。
【００２４】
図２は、前記電子内視鏡２の挿入部先端側の構造を示す。
図２に示すように前記電子内視鏡２の挿入部先端部１１は、金属製の例えばステンレス等から形成される略円柱上の先端部本体２１と、この先端部本体２１の先端側に被嵌されて接着剤によって一体的に固定された樹脂製の先端カバー２２とで構成されている。
【００２５】
前記先端部本体２１は、この基端部に前記湾曲部１２を構成する複数の湾曲駒１２ａ，…を覆う湾曲ゴムチューブ２３の先端部が被覆され、糸巻き接着部を設けて強固に固定されている。尚、前記先端部本体２１の基端部には、前記湾曲部１２を構成する最先端の湾曲駒１２ａが固定されている。
【００２６】
前記先端部本体２１は、撮像装置３０を構成する後述の対物光学系ユニット３１を配置するための貫通孔２１ａが形成されている。尚、この貫通孔２１ａは、基端側より先端側が細径に形成され、前記対物光学系ユニット３１と前記先端部本体２１との間に水密リング２１ｂが配置されるようになっている。
【００２７】
次に、図３ないし図１３を用いて、前記撮像装置３０の詳細構成を説明する。
図３に示すように前記撮像装置３０は、変倍機能又はフォーカシング機能を有する対物光学系ユニット３１と、この対物光学系ユニット３１の後端側に連設して設け、この対物光学系ユニット３１の結像位置に配置される撮像部３２ａを有する撮像素子ユニット３２と、前記対物光学系ユニット３１に設けた後述の可動レンズ枠を光軸方向に進退動させるための移動機構である移動体ユニット３３とで構成されている。
【００２８】
前記対物光学系ユニット３１は、前群レンズ３４ａを保持固定する前群レンズ枠３４と、この前群レンズ枠３４の基端側に連設して設け、後群レンズ３５ａを後方側に保持固定し、且つこの後群レンズ３５ａと前記前群レンズ３４ａとの間で、光軸方向に摺動可能な可動レンズ枠３６を介装する後群レンズ枠３５とで構成されている。
【００２９】
前記可動レンズ枠３６は、可動レンズ３６ａを保持固定している。この可動レンズ枠３６は、この下部に延出している柄部３６ｂが後述するように前記移動体ユニット３３に接続部３６ｃで接着固定されている。そして、前記移動体ユニット３３により、前記可動レンズ枠３６が光軸方向に進退動することで、フォーカシングを行うように構成されている。
【００３０】
先ず、撮像素子ユニット３２の詳細構成を説明する。
前記撮像素子ユニット３２は、上述したように前記撮像部３２ａを有して構成される。この撮像部３２ａは、固体撮像素子チップ３７ａと、この固体撮像素子チップ３７ａ上に接着剤で接合されたカバーガラス３７ｂと、このカバーガラス３７ｂの前面に接合された対物光学系部品３７ｃとを有している。尚、前記対物光学系部品３７ｃは、集光力が強ければ平行平板レンズでも良い。
【００３１】
前記撮像部３２ａは、対物光学系部品３７ｃが素子枠３８に嵌合固定されることで、この素子枠３８に接着固定される。そして、前記撮像部３２ａは、前記素子枠３８が前記後群レンズ枠３５の後端側に嵌合固定して接着固定されることで、前記撮像素子ユニット３２が前記対物光学系ユニット３１の基端側に連設されるようになっている。
【００３２】
前記固体撮像素子チップ３７ａは、撮像面に所定面積のイメージエリアと、駆動信号及び出力信号や駆動電源を伝達するための接続部（不図示）とが形成されている。前記撮像部３２ａは、前記固体撮像素子チップ３７ａの前記接続部にフレキシブル基板３７ｄが接続されている。このフレキシブル基板３７ｄは、例えば、ポリイミドで形成されたポリイミド基材の両面に銅で配線パターンが形成されている。このフレキシブル基板３７ｄは、この開口部に露出した図示しないインナーリード部が積層基板部３７ｅのランド部（不図示）と半田で接続される。
【００３３】
前記積層基板部３７ｅは、パルス信号のノイズを除去するための電子部品や前記固体撮像素子チップ３７ａから出力される撮像信号を増幅するためのＩＣが実装されている。これら電子部品とＩＣの周辺及びフレキシブル基板３７ｄの周辺は、封止樹脂３７ｆで封止されている。
【００３４】
また、前記積層基板部３７ｅは、この基板部側に信号ケーブル３９を接続する接続端子３７ｇが接続されている。ＧＮＤ用の接続端子３７ｇは、他の信号線の接続端子３７ｇよりも大きく或いは長いものが接続されている。
【００３５】
前記信号ケーブル３９は、複数の同軸信号線３９ａと複数の単純線３９ｂとが挿通配置されている。前記複数の同軸信号線３９ａにより、前記撮像部３２ａは、前記ビデオプロセッサ４から駆動信号が伝達されると共に、前記固体撮像素子チップ３７ａから出力される撮像信号が前記積層基板部３７ｅに搭載されたＩＣで増幅された後、前記ビデオプロセッサ４へ伝達されるようになっている。
【００３６】
また、前記複数の単純線３９ｂにより、前記撮像部３２ａは、前記ビデオプロセッサ４から駆動電源が供給される。また、同軸シールド線３９ｃは、前記接続端子３７ｇに接続されるＧＮＤ線に接続されている。
【００３７】
前記信号ケーブル３９は、総合シールド３９ｄの先端面３９ｅをケーブル抑え部材４１のケーブル位置出し面４１ａに合わせることで、信号ケーブル３９とケーブル抑え部材４１との位置出しを行う。位置出し後、信号ケーブル３９とケーブル抑え部材４１とは、例えば、エポキシ系の接着剤で固定される。尚、この接着は、シリコン系の接着剤を用いても良い。
【００３８】
前記接続端子３７ｇは、信号ケーブル３９を構成する前記複数の同軸信号線３９ａ及び単純線３９ｂが半田で接続されている。また、前記接続端子３７ｇは、前記撮像部３２ａのＧＮＤに導通しており、各同軸信号線３９ａの外部導体を一括した線、前記同軸シールド線３９ｃが半田で接続されている。
【００３９】
前記接続端子３７ｇと各接続端子３７ｇに接続された同軸信号線３９ａ、単純線３９ｂ、同軸シールド線３９ｃの周辺は、例えばエポキシ系の接着剤４２が充填され、固定される。前記撮像部３２ａの周辺は、接着剤４３で封止されていて、更にその外周は前記素子枠３８に嵌合固定される補強枠４４で覆われている。この補強枠４４は、この内部に例えばエポキシ系の接着剤４３が充填されて固定される。前記素子枠３８から前記ケーブル抑え部材４１の外周は、被覆部材４５で覆われている。
【００４０】
次に、前記対物光学系ユニット３１の詳細構成を説明する。
前記対物光学系ユニット３１は、上述したように前記前群レンズ枠３４と、前記後群レンズ枠３５と、前記可動レンズ枠３６とで構成されている。
【００４１】
図４に示すように前記前群レンズ枠３４は、前記後群レンズ枠３５を長手方向に位置決めする突当面５１と、前記可動レンズ枠３６の先端側への摺動を規制する突当面５２とを形成している。また、前記後群レンズ枠３５は、先端側に前記前群レンズ枠３４を嵌合固定させる嵌合面５３と、この嵌合面５３とは段違いに前記可動レンズ枠３６を摺動させる摺動面５４とを形成している。
【００４２】
このことにより、前記対物光学系ユニット３１は、前記後群レンズ枠３５と前記前群レンズ枠３４との嵌合面５３と、前記可動レンズ枠３６が摺動する摺動面５４を別面とすることができる。従って、前記対物光学系ユニット３１は、前記嵌合面５３の公差を厳しく抑えて形成することができ、偏芯量を小さくすることができる。
【００４３】
一方、前記対物光学系ユニット３１は、前記摺動面５４の公差を前記嵌合面５３の公差に対して異なる摺動性能上、最適な公差で形成することができ、可動レンズ枠３６の摺動性能も向上することができる。
【００４４】
また、前記前群レンズ枠３４は、前記後群レンズ枠３５との嵌合面５３の一部に接着だまり溝部５５を形成している。このことにより、前記対物光学系ユニット３１は、確実に前記嵌合面５３に接着剤を塗付することが可能である。従って、前記対物光学系ユニット３１は、前記前群レンズ枠３４と前記後群レンズ枠３５との嵌合をメカ耐性的な強度の向上が可能で、更にまた、湿気等の蒸気の浸入防止効果も向上可能である。
【００４５】
前記可動レンズ枠３６は、前記後群レンズ枠３５の摺動面５４に摺動面３６ｄが当接して摺動するようになっている。また、この可動レンズ枠３６は、基端部分に位置決めのための突当部５６を形成している。このことにより、前記対物光学系ユニット３１は、前記可動レンズ３６ａを前記可動レンズ枠３６に先端側から落とし込むだけで、前記可動レンズ３６ａの位置決めが可能であるため、作業性を向上することができる。また、この突当部５６は、ＴＥＬＥ（狭角）時のフレアを防止可能な形状にしている。このため、前記可動レンズ枠３６は、光学性能についても向上させることができる。また、前記可動レンズ３６ａは、この先端側にフレア防止用のフレア絞り５７が保持固定されている。
【００４６】
ここで、前記可動レンズ枠３６は、図８〜図１２に示すように構成されている。
図８に示す可動レンズ枠３６Ａは、前記摺動面３６ｄの全周において円柱状に形成したものである。これにより、可動レンズ枠３６Ａは、摺動面３６ｄの前面で摺動するので、前記後群レンズ枠３５の摺動面５４との引っ掛かりを抑えることができ、摺動性を向上させることが可能である。
【００４７】
図９に示す可動レンズ枠３６Ｂは、前記摺動面３６ｄの光軸方向に溝部３６ｅを少なくとも１箇所形成したものである。これにより、可動レンズ枠３６Ｂは、溝部３６ｅを摺動方向に設けることで、前記後群レンズ枠３５の摺動面５４との引っ掛かりを抑えることができ、摺動性を向上させることが可能である。
【００４８】
図１０に示す可動レンズ枠３６Ｃは、前記柄部３６ｂを太く形成したものである。これにより、可動レンズ枠３６Ｃは、柄部３６ｂを太く形成することで、前記後群レンズ枠３５の摺動面５４に対する摺動時のがたつきを抑えて安定して摺動させることができ、摺動性を向上させることが可能である。
【００４９】
図１１に示す可動レンズ枠３６Ｄは、摺動面３６ｄの先端部３６ｄａと後端部３６ｄｂとの加工形状のＲを大きく形成したものである。これにより、可動レンズ枠３６Ｄは、可動部材と非可動部材との材質を相違にして形成したものでも、相互の部材の噛み付きを抑えることができ、前記後群レンズ枠３５の摺動面５４に対する摺動性を向上させることが可能である。
【００５０】
図１２に示す可動レンズ枠３６Ｅは、柄部３６ｂを少なくとも２箇所設け、前記移動体ユニット３３と連結したものである。これにより、可動レンズ枠３６Ｅは、前記移動体ユニット３３とバランスよく組み付いて構成可能である。従って、可動レンズ枠３６Ｅは、前記移動体ユニット３３との相互のがたつきがなく、前記後群レンズ枠３５の摺動面５４に対する摺動時のがたつきも抑えることができるので、摺動性を向上させることが可能である。
【００５１】
図４に戻り、前記後群レンズ枠３５は、この中央近傍の外周部にＴＥＬＥ（狭角）時における前記可動レンズ枠３６の位置を調整するためのリング部材５８が装着されている。
【００５２】
このリング部材５８は、図１３の展開図に示すように先端側に傾斜部５８ａが形成されている。この傾斜部５８ａにより、前記リング部材５８は、円周方向に回動させることで、前記可動レンズ枠３６のＴＥＬＥ（狭角）時の調整位置を変更可能である。このことにより、前記対物光学系ユニット３１は、所望の調整位置で前記リング部材５８を接着剤等で固定し、フォーカシング調整を行うことが可能である。
【００５３】
また、前記後群レンズ枠３５は、この基端側に突出部５９を設けている。前記後群レンズ枠３５は、この突出部５９に前記移動体ユニット３３を固定するための固定部分５９ａが設けられている。
【００５４】
また、前記後群レンズ枠３５は、この先端側外周部分に枠部材６０が嵌合固定されている。この枠部材６０は、一端に突出部６０ａが延出して設けられている。この突出部６０ａは、前記移動体ユニット３３を固定するための固定部分６０ｂが設けられている。
【００５５】
図５に示すように前記対物光学系ユニット３１は、前記後群レンズ枠３５の一部分に凸部３５ｂが設けられていると共に、前記枠部材６０の一部分に凹部６０ｃが設けられていて、これら凸部３５ｂと凹部６０ｃとを嵌合させている。このことにより、前記対物光学系ユニット３１は、前記後群レンズ枠３５と前記枠部材６０とを嵌合するだけで、前記後群レンズ枠３５の移動体ユニット固定部分５９ａと前記枠部材６０の移動体ユニット固定部分６０ｂとの移動体軸の位置出しを行うことができる。従って、前記対物光学系ユニット３１は、組立作業性及び光学性能を向上可能である。
【００５６】
また、前記対物光学系ユニット３１は、前記前群レンズ枠３４に形成した前記突当面５１に前記後群レンズ枠３５を突き当てることで前記前群レンズ枠３４と前記後群レンズ枠３５との位置出しを行うようになっている。また、前記対物光学系ユニット３１は、前記前群レンズ枠３４に形成した突当面５２に前記可動レンズ枠３６の先端面を突き当てることで、前記前群レンズ枠３４と前記可動レンズ枠３６の位置出しを行うようになっている。
【００５７】
次に、前記移動体ユニット３３を説明する。
前記移動体ユニット３３は、前記可動レンズ枠３６を進退動させるための圧電素子６１が内蔵されている。この圧電素子６１は、基端側にリード線６２の一端が半田で接続されており、パイプ６３に接着剤等で固定されている。前記リード線６２の他端は、固定部材６４に接着固定されている。前記パイプ６３の先端側は、前記可動レンズ枠３６と接続されるための接続部６５ａを設けたホルダ６５が接着固定されている。
【００５８】
前記移動体ユニット３３は、前記前群レンズ枠３４の固定部分６０ｂから前記後群レンズ枠３５の固定部分５９ａにかけての中央近傍に、ばねユニット６６を装着したガイド部材６７が挿入され、前記後群レンズ枠３５の固定部分５９ａと前記前群レンズ枠３４の固定部分６０ｂとに接着固定されるようになっている。尚、前記ばねユニット６６は、固定部材６８に固定されている。
【００５９】
前記ガイド部材６７は、基端側から前記移動体ユニット３３が挿入され、先端側の前記ホルダ６５に設けた接続部６５ａの穴部と前記可動レンズ枠３６の柄部３６ｂに設けた接続部３６ｃの穴部とを合わせ、結合ピン６９を装着させて接着剤にて固定している。
【００６０】
この際、前記ガイド部材６７が前記ばねユニット６６の固定部材６８に突き当たっていることを確認するために、図６に示すように前記後群レンズ枠３５は、この側面の一部に切欠部３５ｃが形成されている。このことにより、前記移動体ユニット３３は、確実に前記ガイド部材６７が前記ばねユニット６６の固定部材６８に突き当たっていることを確認できるため、作業性を向上することが可能である。
【００６１】
また、前記ガイド部材６７は、この基端側に前記固定部材６４を装着し、ビス７０で固定されている。前記固定部材６４が前記ビス７０で固定される前記後群レンズ枠３５の前記突出部５９は、光軸と移動体中心の延長上の位置にビス穴７１を形成している。このことにより、前記固定部材６４が前記後群レンズ枠３５の突出部５９の外形から突出することがないので、前記移動体ユニット３３は、この外形を小さくできる。従って、撮像装置３０は、この外形を小さくすることが可能である。
【００６２】
また、図７に示すように前記固定部材６４は、この一部分に凹部７２が形成されている。この凹部７２は、ズーム用ケーブル７３が装着されるようになっている。そして、これらズーム用ケーブル７３を含む固定部材６４全体は、糸等で切欠部７４を通して縛り固定されている。このことにより、前記移動体ユニット３３は、前記ズーム用ケーブル７３が前記固定部材６４に確実に固定されるので、ズーム用ケーブル７３の抜けやズーム用ケーブル７３内の信号線７３ａの断線がなく、耐性的に向上することが可能である。
【００６３】
ズーム用ケーブル７３内の信号線７３ａと前記移動体ユニット３３のリード線６２とは、半田で接続されている。ズーム用ケーブル７３は、基端側で図示しない別ケーブルに接続され、前記ビデオプロセッサ４に設けた図示しない制御用コントローラに接続されている。この制御用コントローラは、前記移動体ユニット３３の速度を制御する信号を出力し、この信号はズーム用ケーブル７３及びリード線６２を伝送して前記圧電素子６１に伝達されるようになっている。
【００６４】
また、前記可動レンズ枠３６のスピード調整は、前記ばねユニット６６のビス７５を締緩することによって制御し、所望のスピードになるように前記ビス７５を接着固定している。また、前記枠部材６０の突出部６０ａから前記後群レンズ枠３５の突出部５９の範囲の外周は、カバー７６で覆っている。更に、前記後群レンズ枠３５の突出部５９は、この基端側を接着剤７８等で固定している。
【００６５】
尚、前記移動体ユニット３３は、図１４及び図１５に示すように構成しても良い。図１４及び図１５に示すように前記移動体ユニット３３Ｂは、この前後の固定部分を全て枠部材７７に配置し、後群レンズ枠３５Ｂ基端部の突出部分をなくすように構成しても良い。これにより、前記移動体ユニット３３Ｂは、前記後群レンズ枠３５Ｂの加工性が向上し、なお且つ軸ずれも抑えることができるので、摺動性も向上することが可能である。
【００６６】
このように構成された撮像装置３０は、前記対物光学系ユニット３１において、前記後群レンズ枠３５と前記前群レンズ枠３４との嵌合面５３と、前記可動レンズ枠３６が摺動する摺動面５４を別面としているので、前記嵌合面５３の公差を厳しく抑えて形成することができ、偏芯量を小さくすることができると共に、前記摺動面５４の公差を前記嵌合面５３の公差に対して異なる摺動性能上、最適な公差で形成することができ、可動レンズ枠３６の摺動性能も向上することができる。
【００６７】
また、前記撮像装置３０は、前記対物光学系ユニット３１において、前記後群レンズ枠３５と前記可動レンズ枠３６との位置出し機能を前記前群レンズ枠３４に設けているので、前記前群レンズ３４ａと前記後群レンズ３５ａ及び前記可動レンズ３６ａの組み付け面間隔の精度を向上させることができる。
この結果、本実施の形態の撮像装置３０は、光学性能及び可動レンズ枠３６の摺動性を向上することができる。
【００６８】
また、対物光学系ユニットは、図１６に示すように構成しても良い。図１６は、対物光学系ユニットの変形例を示す要部断面図である。
図１６に示すように対物光学系ユニット８０は、前群レンズ枠８１の基端側内周面に後群レンズ枠８２との嵌合面８１ａを形成すると共に、この前群レンズ枠８１の嵌合面８１ａに嵌合する嵌合面８２ａを後群レンズ枠８２の先端側外周面に形成して構成している。また、前記後群レンズ枠８２は、可動レンズ枠８３の摺動面８３ａが摺動する摺動面８２ｂを先端側内周面に形成している。
【００６９】
また、前記前群レンズ枠８１は、前記後群レンズ枠８２を長手方向に位置決めするための突当面８１ｂを形成すると共に、前記可動レンズ枠８３の摺動を規制するための突当面８１ｃを形成している。
【００７０】
このことにより、対物光学系ユニット８０は、前群レンズ枠８１と後群レンズ枠８２との嵌合面を広く形成できるので、メカ強度耐性を向上することができる。従って、本変形例の対物光学系ユニット８０は、上記第１の実施の形態と同様な効果を得ると共に、メカ強度耐性を向上可能である。
【００７１】
ところで、従来の撮像装置は、変倍機能又はフォーカシング機能を有する対物光学系ユニットを構成する可動レンズ枠と、この可動レンズ枠を進退動させる移動体ユニットとの接続部のクリアランスが、上記可動レンズ枠とこの可動レンズ枠の受け側である後群レンズ枠とのクリアランスよりも大きく形成されている。
【００７２】
このため、従来の撮像装置は、対物光学系ユニットの可動レンズ枠と移動体ユニットとの接続を、フレキシビリティな動きが可能なジョイントで固定されていた。従って、従来の撮像装置は、上記可動レンズ枠の可動時（摺動時）に、上記移動体ユニットの動きにより生じたばらつきを上記ジョイント部で吸収可能である。
【００７３】
しかしながら、従来の撮像装置は、上記移動体ユニットの動きが直接上記可動レンズ枠に伝達されるので、この可動レンズ枠の動きが不安定となる。従って、上記従来の撮像装置は、変倍又はフォーカシングした際に撮像した場合、画像揺れ等が発生する虞れがある。
【００７４】
そこで、変倍又はフォーカシングした際に、可動レンズ枠をスムーズに可動させると共に、画像揺れ等の不具合を防止可能な撮像装置の提供が望まれていた。
図１７は、撮像装置の変倍機能又はフォーカシング機能を有する対物光学系ユニットの要部断面図である。
【００７５】
図１７に示すように撮像装置の対物光学系ユニット９０は、可動レンズ９１ａを保持固定した可動レンズ枠９１が、この可動レンズ枠９１の受け側である後群レンズ枠９２の内周面を摺動するように組み付けられている。そして、前記対物光学系ユニット９０は、前記可動レンズ枠９１の柄部９１ｂに設けた接続部９１ｃが、移動体ユニット９３の接続部９３ａに結合ピン９４で装着され、接着剤９５で固定されている。
【００７６】
ここで、前記対物光学系ユニット９０は、前記可動レンズ枠９１と前記後群レンズ枠９２との間に嵌合クリアランス９６ａを要する。これは、前記可動レンズ枠９１が前記後群レンズ枠９２の摺動面に対しての摺動時にスムーズ性が必要なためである。
また、前記対物光学系ユニット９０は、前記可動レンズ枠９１の摺動がスムーズな動きになるために、前記可動レンズ枠９１の接続部９１ｃと前記移動体ユニット９３の接続部９３ａとのクリアランス９６ｂが必要となってくる。
【００７７】
そこで、本実施例では、前記対物光学系ユニット９０は、前記可動レンズ枠９１と前記後群レンズ枠９２の内周面との嵌合クリアランス９６ａと、前記可動レンズ枠９１の接続部９１ｃと前記移動体ユニット９３の接続部９３ａとのクリアランス９６ｂとが略同等になるように構成している。
【００７８】
更に、前記対物光学系ユニット９０は、前記可動レンズ枠９１の接続部９１ｃと前記移動体ユニット９３の接続部９３ａとのクリアランス９６ｂに弾性樹脂９７を封止し、前記可動レンズ枠９１の可動時の不安定な動きを吸収するように構成している。
【００７９】
これにより、本実施例の対物光学系ユニット９０は、可動レンズ枠９１、後群レンズ枠９２、移動体ユニット９３の一連の不安定な動きを抑えることができ、画像揺れ等の不具合を防止することが可能である。
【００８０】
また、本発明は、以上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。
【００８１】
［付記］
（付記項１）  変倍機能又はフォーカシング機能を有する対物光学系ユニットを備えた内視鏡用撮像装置において、
前記対物光学系ユニットは、前群レンズを保持固定する前群レンズ枠と、この前群レンズ枠の基端側に連設して設け、後群レンズを後方側に保持固定し、且つこの後群レンズと前記前群レンズとの間で、光軸方向に摺動可能な可動レンズ枠を介装する後群レンズ枠とで構成し、
前記後群レンズ枠を長手方向に位置決めする第１の面と、前記可動レンズ枠の先端側への摺動を規制する第２の面とを前記前群レンズ枠に形成すると共に、前記前群レンズ枠を嵌合させる第３の面と、前記可動レンズ枠を摺動させる第４の面とを前記後群レンズ枠に形成したことを特徴とする内視鏡用撮像装置。
【００８２】
（付記項２）  変倍機能又はフォーカシング機能を有する対物光学系ユニットを備えた内視鏡用撮像装置において、
前記対物光学系ユニットは、前群レンズを保持固定する前群レンズ枠と、この前群レンズ枠の基端側に連設して設け、後群レンズを後方側に保持固定し、且つこの後群レンズと前記前群レンズとの間で、光軸方向に摺動可能な可動レンズ枠を介装する後群レンズ枠とで構成し、
前記可動レンズ枠と前記移動体ユニットとの接続部のクリアランスを、前記可動レンズ枠と前記後群レンズ枠とのクリアランスと略同等にすると共に、前記接続部に弾性樹脂を封止したことを特徴とする内視鏡用撮像装置。
【００８３】
【発明の効果】
以上説明したように本発明によれば、各レンズ枠の組み付け精度を向上させて各レンズ枠が保持するレンズの光学性能を向上させるとともに、可動レンズ枠の摺動性能を向上させる構成を具備する内視鏡用撮像装置を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の１実施の形態を備えた内視鏡装置を示す全体構成図
【図２】図１の内視鏡の挿入部先端部を示す断面図
【図３】図２の撮像装置を示す断面図
【図４】図３の対物光学ユニットの要部説明図
【図５】対物光学系ユニットの可動レンズ枠付近を示す要部断面図
【図６】移動体ユニットのばねユニット付近を示す要部断面図
【図７】移動体ユニットのズーム用ケーブルの装着付近を示す要部断面図
【図８】摺動面の全周において円柱状に形成した可動レンズ枠を示す断面図
【図９】摺動面の光軸方向に溝部を形成した可動レンズ枠を示す断面図
【図１０】柄部を太く形成した可動レンズ枠を示す断面図
【図１１】摺動面の先端部と後端部との加工形状のＲを大きく形成した可動レンズ枠を示す断面図
【図１２】柄部を複数設け、移動体ユニットと連結したタイプを示す縦断面図
【図１３】後群レンズ枠に装着されるリング部材を示す展開図
【図１４】変形例の移動体ユニットの斜視
【図１５】図１４の移動体ユニットの縦断面図
【図１６】対物光学系ユニットの変形例を示す要部断面図
【図１７】撮像装置の変倍機能又はフォーカシング機能を有する対物光学系ユニットの要部断面図
【図１８】従来の撮像装置を示す断面図
【符号の説明】
１…内視鏡装置
２…電子内視鏡
６…挿入部
１１…先端部
１２…湾曲部
２１…先端部本体
３０…撮像装置（内視鏡用撮像装置）
３１…対物光学系ユニット
３２…撮像素子ユニット
３２ａ…撮像部
３３…移動体ユニット
３４…前群レンズ枠
３４ａ…前群レンズ
３５…後群レンズ枠
３５ａ…後群レンズ
３６…可動レンズ枠
３６ａ…可動レンズ
３６ｂ…柄部
５１…突当面
５２…突当面
５３…嵌合面
５４…摺動面
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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