(57)【要約】【課題】第３の部品としての中間枠を必要とすることなく、円形断面のレンズ支持枠と、多角形断面のシールドパイプとを接続でき、かつレンズ支持枠を回転治具に簡単にセンタリングすることができる電子内視鏡の先端部構造を得ること。【解決手段】挿入部先端部に観察光学ユニットを有し、該観察光学ユニットは、内部に撮像素子を収納する断面多角形のシールドパイプと、このシールドパイプの先端部に結合されるレンズ支持枠とを有し、該レンズ支持枠に上記撮像素子に被写体像を結像させるレンズ群を支持する電子内視鏡の先端部構造において、上記レンズ支持枠は、上記シールドパイプ内に挿入される挿入部を有し、該挿入部に、上記シールドパイプの断面形状に対応する複数の平面部と、隣り合う平面部の間に位置する、径方向に対向する軸線を中心とする少なくとも一対の一部円筒面を形成した電子内視鏡の先端部構造。【選択図】図４
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
挿入部先端部に観察光学ユニットを有し、該観察光学ユニットは、内部に撮像素子を収納する断面多角形のシールドパイプと、このシールドパイプの先端部に結合されるレンズ支持枠とを有し、該レンズ支持枠に上記撮像素子に被写体像を結像させるレンズ群を支持する電子内視鏡の先端部構造において、
上記レンズ支持枠は、上記シールドパイプ内に挿入される挿入部を有し、該挿入部に、上記シールドパイプの断面形状に対応する複数の平面部と、隣り合う平面部の間に位置する、径方向に対向する軸線を中心とする少なくとも一対の一部円筒面を形成したこと、
を特徴とする電子内視鏡の先端部構造。
【請求項２】
請求項１記載の電子内視鏡の先端部構造において、上記レンズ支持枠の平面部は、多角形断面のシールドパイプ内面と係合して該シールドパイプと相対回転を不能とし、少なくとも一対の一部円筒面は、レンズ支持枠を回転治具にチャッキングする際に該レンズ支持枠をセンタリングする作用をする電子内視鏡の先端部構造。
【請求項３】
請求項２記載の電子内視鏡の先端部構造において、上記挿入部の平面部と一部円筒面は、周方向に交互に位置している電子内視鏡の先端部構造。
【請求項４】
請求項２または３記載の電子内視鏡の先端部構造において、上記平面部と一部円筒面は、それぞれ４個が周方向に順に位置する電子内視鏡の先端部構造。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電子内視鏡に関し、特に挿入部先端に観察光学ユニットを有する内視鏡に関する。
【背景技術】
【０００２】
電子内視鏡は、挿入部先端に観察光学ユニットを備えている。この観察光学ユニットは、内部に撮像素子を収納する断面多角形（一般的に四角形）のシールドパイプ（撮像素子収納パイプ）と、このシールドパイプの先端部に結合される断面円形のレンズ支持枠とを有している。シールドパイプが断面四角形であるのは、撮像素子の正面形状が四角形であることに対応し、レンズ支持枠が断面円形であるのは、該レンズ支持枠に支持されるレンズ（群）が正面円形であることに由来する。
【０００３】
このレンズ支持枠とシールドパイプとは従来、第３の部品として中間枠（中継枠）を介して接続され、あるいは、レンズ支持枠を特殊形状として接続されていた。前者（中間枠を用いるタイプ）は、中間枠の前方に断面円形のレンズ支持枠に対応する断面円形部を構成し、後方に断面四角形のシールドパイプに対応する断面四角形部とを形成している。後者（レンズ支持枠を特殊形状とするタイプ）は、レンズ支持枠の前方をレンズ（群）を支持する断面円形とし、後方をシールドパイプに対応する断面四角形としている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００７−０６８５６３公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
いずれのタイプでも、レンズ支持枠の先端部に支持される第１レンズの外周縁には接着剤が付着され、この接着剤を硬化後円筒形に切削加工している。この切削加工の際、前者は、レンズ支持枠全体が円形であるため、レンズ支持枠後端を回転治具（旋盤）にチャックして容易に接着剤を正しく円筒形に切削加工することができるが、中間枠を必要とするため、コストアップの問題が避けられない。一方、後者は、レンズ支持枠の後端部が断面四角形であるために、正しくセンタリングした状態で回転治具にチャッキングすることが難しく、接着剤を正しく円筒形に切削加工することが困難である。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明は、以上の問題意識に基づき、第３の部品としての中間枠を必要とすることなく、円形断面のレンズ支持枠と、多角形断面のシールドパイプとを接続でき、かつレンズ支持枠を回転治具に簡単にセンタリングすることができる電子内視鏡の先端部構造（観察光学ユニット）を得ることを目的とする。
【０００７】
本発明は、挿入部先端部に観察光学ユニットを有し、該観察光学ユニットは、内部に撮像素子を収納する断面多角形のシールドパイプと、このシールドパイプの先端部に結合されるレンズ支持枠とを有し、該レンズ支持枠に上記撮像素子に被写体像を結像させるレンズ群を支持する電子内視鏡の先端部構造において、上記レンズ支持枠は、上記シールドパイプ内に挿入される挿入部を有し、該挿入部に、上記シールドパイプの断面形状に対応する複数の平面部と、隣り合う平面部の間に位置する、径方向に対向する軸線を中心とする少なくとも一対の一部円筒面を形成したことを特徴としている。
【０００８】
レンズ支持枠の平面部は、多角形断面のシールドパイプ内面と係合して該シールドパイプと相対回転を不能とし、少なくとも一対の一部円筒面は、レンズ支持枠を回転治具にチャッキングする際に該レンズ支持枠をセンタリングする作用をする。
【０００９】
挿入部の平面部と一部円筒面は、好ましくは、周方向に交互に位置させることが好ましい。最も好ましい実施形態では、平面部と一部円筒面は、それぞれ４個が周方向に順に位置する。
【発明の効果】
【００１０】
本発明は、撮像素子を収納する断面多角形のシールドパイプ内に挿入されるレンズ支持枠に、該シールドパイプへの挿入部を形成し、該挿入部に、シールドパイプの断面形状に対応する複数の平面部と、隣り合う平面部の間に位置する、径方向に対向する軸線を中心とする少なくとも一対の一部円筒面を形成したので、少なくとも一対の一部円筒面は、レンズ支持枠を回転治具にチャッキングする際に該レンズ支持枠をセンタリングする作用をし、平面部は、多角形断面のシールドパイプ内面と係合して該シールドパイプとレンズ支持枠の相対回転角度を決めた状態で相対回転不能に結合する。よって、中間枠を要することなく、レンズ支持枠をセンタリングして行う加工を容易に行うことができだけでなく、レンズ支持枠を正しい角度位置でシールドパイプに固定することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】本発明による内視鏡の挿入部の先端部を示す側断面図である。
【図２】図１のレンズ支持枠部分の拡大側断面図である。
【図３】同レンズ支持枠の正面図である。
【図４】本発明によるレンズ支持枠の実施形態を示す斜視図である。
【図５】同レンズ支持枠の先端部外周に塗布した接着剤を旋削加工する様子を示す断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
以下、図１ないし図５を参照して、本発明による内視鏡（電子内視鏡）１０の一実施形態について説明する。本実施形態の内視鏡１０は、例えば、鼻咽喉スコープとして用いられるようなチャンネル類を有しない観察に特化した細径内視鏡である。
【００１３】
内視鏡１０は可撓性を有する長尺の挿入部１１を有している。挿入部１１の外面は絶縁性の外皮部１２で覆われている。本明細書における前後方向は、挿入部１１の先端側を「前方」、挿入部１１の基端側を「後方」とする。
【００１４】
挿入部１１の内部には、該挿入部１１の先端部に臨む筒状の観察光学ユニット２０が設けられている。筒状観察光学ユニット２０は、非透光性の絶縁材料からなるレンズ支持枠２１に対物レンズ群Ｌ１乃至Ｌ３を保持してなる。筒状観察光学ユニット２０の後方には撮像素子２３と駆動回路２４が順に位置しており、この撮像素子２３と駆動回路２４には複数の信号線からなる信号ケーブル（図示せず）が接続している。撮像素子２３と駆動回路２４と信号ケーブルの先端部はこれらを接着剤でモールドしたパッケージ部として構成されており、このパッケージ部の外側がシールドパイプ２６で覆われている。筒状観察光学ユニット２０（対物レンズ群Ｌ１乃至Ｌ３）によって被写体像が撮像素子２３の撮像面に結像され、光電変換により得られる画像信号が信号ケーブルを経て図示しない画像処理装置に送られることで、被写体画像が表示ないし記録される。図中の符号Ｏは筒状観察光学ユニット２０（対物レンズ群Ｌ１乃至Ｌ３）の光軸である。撮像素子２３の撮像面は横長矩形（長方形）をなしており、図３乃至図５中の矢印Ｌが撮像素子２３の撮像面の長辺と平行な方向、図１乃至図５中の矢印Ｓが撮像素子２３の撮像面の短辺と平行な方向である。
【００１５】
挿入部１１の内部には、筒状観察光学ユニット２０の外囲に位置させて、複数の光学繊維を束ねて形成された一対のライトガイドファイバ３０が設けられている。一対のライトガイドファイバ３０は、図示しない光源装置からの照明光を導いて先端の出射端面３１から出射する。一対のライトガイドファイバ３０は、図１、図２に示すように、矢印Ｓ方向に離間して撮像素子２３の撮像面の短辺の外方に離間し光軸Ｏ方向に沿って延設されており、先端部は筒状観察光学ユニット２０を径方向から挟んで対向している。また一対のライトガイドファイバ３０の出射端面３１は、撮像素子２３の撮像面の短辺の外方位置において長辺に沿って矢印Ｌ方向に配列されている。
【００１６】
挿入部１１の内部には、筒状観察光学ユニット２０の外囲に位置させて、ファイバ保持筒４０が設けられている。ファイバ保持筒４０は、一対のライトガイドファイバ３０の先端付近の所定長を保持しており、その出射端面３１がファイバ保持筒４０（挿入部１１）の先端に露出している。ファイバ保持筒４０は、外筒４１と、この外筒４１よりも短く該外筒４１の先端部の内側に嵌まる内側支持環４２を有している。外筒４１の内周面と内側支持環４２の外周面との間には、一対のライトガイドファイバ３０を挿入するための一対のファイバ挿入空間４３が形成されている。一対のライトガイドファイバ３０の先端部は、一対のファイバ挿入空間４３に挿入されて接着固定される。
【００１７】
内側支持環４２には、光軸Ｏを中心とした貫通穴４４が形成されている。筒状観察光学ユニット２０（レンズ支持枠２１）は、この貫通穴４４から前方に突出した状態で内側支持環４２を介してファイバ保持筒４０内に固定される。
【００１８】
ファイバ保持筒４０の外囲には外皮部１２が被覆されている。外皮部１２は、ファイバ保持筒４０に形成された環状凹部に被さった先端部の外囲に緊縛糸３３が捲回され、緊縛糸３３の外囲に接着剤ｂが塗布されて、ファイバ保持筒４０と外皮部１２が液密に接着されるとともに緊縛糸３３と外皮部１２の先端部の凹凸が埋められている。
【００１９】
シールドパイプ２６は、図示しないが、先端部の横断面形状（前方から見た形状）が矩形（長方形）をなしている。一方、レンズ支持枠２１は、図４と図５に示すように、先端部側に円筒部２１ａが形成され、後端部側にシールドパイプ２６の先端部に挿入される後端挿入部２１ｂが形成されている。円筒部２１ａと後端挿入部２１ｂとの間には中径円筒部２１ｃが形成されている。
【００２０】
後端挿入部２１ｂは、横断面（正面から見た）形状が角丸四角形をなしている。すなわち、後端挿入部２１ｂは、一対の互いに平行をなす幅広の平面部２１ｂＬと、一対の互いに平行をなす幅狭の平面部２１ｂＳと、各平面部２１ｂＬと２１ｂＳの間に形成された、光軸Ｏを中心とする円筒の一部をなす一部円筒面２１ｂＲとを有している。後端挿入部２１ｂは、シールドパイプ２６の先端部内に挿入可能であって、後端挿入部２１ｂの各一対の平面部２１ｂＬと２１ｂＳは、シールドパイプ２６の先端部四角形断面を構成する各一対の幅広と幅狭の内面に係合（接触）可能である。
【００２１】
レンズ支持枠２１の円筒部２１ａ内には、その中間部に、内径が細くなった小内径部２１ｄを形成されている。
【００２２】
円筒部２１ａ内には、前方から後方に向かって順に対物レンズ群として、第１レンズ群（対物レンズ群）Ｌ１、第２レンズ群Ｌ２及び第３レンズ群Ｌ３が挿入され、固定されている。第１レンズ群Ｌ１は、前面が平面の平凹レンズであって、後端部分に大径のフランジ部Ｌ１ｆ（図２）を有している。第１レンズ群Ｌ１は、小内径部２１ｄとの段差に像の明るさまたは被写界深度を決める絞りＳ１を挟んで配置され、前方部分が小内径部２１ｄより前方に突出した状態で、円筒部２１ａの先端縁部（カシメ部）２１ｅのカシメ（絞り）により円筒部２１ａに固定されている。第１レンズ群Ｌ１は、フランジ部Ｌ１ｆより前方部分が先端縁部２１ｅから突出している。第２レンズ群Ｌ２は、小内径部２１ｄの内方に配置され、前面の外周部が絞りＳ１に当接し、光軸方向位置決めされた状態で小内径部２１ｄに固定されている。第３レンズ群Ｌ３は、小内径部２１ｄより後方の円筒部２１ａ内に位置し、第２レンズ群Ｌ２との間にスペーサＳ２を挟んで光軸方向の位置が決めされた状態で、接着固定されている。
【００２３】
レンズ支持枠２１の円筒部２１ａと中径円筒部２１ｃの外囲には、断面が凸形状の保持環２７が嵌合されている。保持環２７は、小径先端部が内側支持環４２の後端部に挿入され、後端部がシールドパイプ２６の先端面と当接している。保持環２７の後端部外囲とレンズ支持枠２１の後端挿入部２１ｂの外囲に位置するシールドパイプ２６の外囲には絶縁テープ２８が被覆され、レンズ支持枠２１とシールドパイプ２６が絶縁及び密閉されている。
【００２４】
レンズ支持枠２１は、第１乃至第３レンズ群Ｌ１乃至Ｌ３が挿入固定された後に、先端部外周に、エポキシ系等の接着剤ｃが塗布形成されている。接着剤ｃは、第１レンズ群Ｌ１とレンズ支持枠２１を固定するとともに、先端縁部２１ｅから突出した第１レンズ群Ｌ１の外周面とレンズ支持枠２１の外周面の外径差による段差、カシメにより生じた先端縁部２１ｅ周辺の凹部を埋めている。
【００２５】
レンズ支持枠２１の外周に塗布された接着剤ｃは、硬化後に、内側支持環４２に挿入可能な円筒形状に旋削加工される。図５は、接着剤ｃを旋削成形する工程の断面図である。レンズ支持枠２１の先端部には、第１レンズ群Ｌ１が装着されカシメ固定されている。この第１レンズ群Ｌ１の外周囲及びレンズ支持枠２１の先端部の外周囲に塗布された接着剤ｃは、塗布状態では図５に実線で示すように非円筒形状である。この非円筒形状の接着剤ｃは、図５に鎖線で示すように、円筒形状に切削加工される。この切削加工の際には、レンズ支持枠２１の後端挿入部２１ｂをチャック（回転治具）５１によりチャッキングし、センタリングする。レンズ支持枠２１の後端挿入部２１ｂは、光軸Ｏを中心とした円筒の一部をなす一部円筒面２１ｂＲを円周方向４箇所に有するので、中間枠を使用することなく、一部円筒面２１ｂＲをチャッキングすることで、容易に正確なセンタリングが可能になり、接着剤ｃを正確な円筒形状に旋削成形できる。
【００２６】
一方、このようにして接着剤ｃを切削加工したレンズ支持枠２１には、第２レンズ群Ｌ２と第３レンズ群Ｌ３を常法により挿入固定する。そして、後端挿入部２１ｂは、光軸Ｏと平行な一対の互いに平行をなす平面部２１ｂＬと一対の互いに平行をなす平面部２１ｂＳを有するので、レンズ支持枠２１の平面部２１ｂＬと２１ｂＳを多角形断面のシールドパイプ２６の内面と係合させた状態で嵌めることで、シールドパイプ２６に対して相対回転不能に、レンズ支持枠２１を固定することができる。
【００２７】
以上の実施形態では、断面四角形（長方形）のシールドパイプ２６形状に対応させて、レンズ支持枠２１の後端挿入部２１ｂに、シールドパイプ２６の断面形状に対応する４つの平面部２１ｂＳと２１ｂＬと、隣り合う平面部２１ｂＳと２１ｂＬの間に位置する、径方向に対向する光軸Ｏ（軸線）を中心とする二対の一部円筒面２１ｂＲを形成している。しかし、本発明は、シールドパイプ２６が５角形以上の多角形断面であっても適用可能である。すなわち、レンズ支持枠２１の後端挿入部に、シールドパイプの断面形状に対応する複数の平面部と、隣り合う平面部の間に位置する、径方向に対向する軸線を中心とする少なくとも一対の一部円筒面を形成すれば、本発明は成立する。
【符号の説明】
【００２８】
１０  内視鏡
１１  挿入部
１２  外皮部
２０  筒状観察光学ユニット
２１  レンズ支持枠
２１ａ  円筒部
２１ｂ  後端挿入部（挿入部）
２１ｂＬ  ２１ｂＳ  平面部
２１ｂＲ  一部円筒面
２１ｃ  中径円筒部
２１ｄ  小内径部
２１ｅ  先端縁部（カシメ部）
２３  撮像素子
２４  駆動回路
２６  シールドパイプ
２７  保持環
２８  絶縁テープ
３０  ライトガイドファイバ
３１  出射端面
４０  ファイバ保持筒
４１  外筒
４２  内側支持環
４３  ファイバ挿入空間
４４  貫通穴
Ｌ１  第１レンズ群
Ｌ１ｆ  フランジ部
Ｌ２  第２レンズ群
Ｌ３  第３レンズ群
ｃ  接着剤
【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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