本發(fā)明涉及一種內(nèi)窺鏡的攝像光學(xué)系統(tǒng)、攝像單元及內(nèi)窺鏡。

背景技術(shù)：

內(nèi)窺鏡的攝像單元具備組合多個(gè)透鏡等光學(xué)部件而成的攝像光學(xué)系統(tǒng)和攝像元件，攝像光學(xué)系統(tǒng)及攝像元件為了保證攝像性能而典型地以不能分離的方式一體構(gòu)成。

構(gòu)成攝像光學(xué)系統(tǒng)的多個(gè)光學(xué)部件中的配置于最靠被攝體側(cè)并露出于外部的光學(xué)部件有可能隨著使用而被污損，并且破損。當(dāng)在露出于外部的光學(xué)部件中發(fā)生污損或破損時(shí)，以不能分離的方式一體構(gòu)成有攝像光學(xué)系統(tǒng)及攝像元件的攝像單元中需要更換包括攝像元件的整個(gè)攝像單元，從而維修費(fèi)用增高。

相對(duì)于此，還已知有一種以能夠僅更換被攝體側(cè)的一部分光學(xué)部件的方式構(gòu)成的內(nèi)窺鏡的攝像單元。

專(zhuān)利文獻(xiàn)1中所記載的內(nèi)窺鏡的攝像單元具備：第1光學(xué)框部件，保持構(gòu)成攝像光學(xué)系統(tǒng)的多個(gè)光學(xué)部件中包括露出于外部的觀察窗及與觀察窗相鄰設(shè)置的光學(xué)部件的被攝體側(cè)的第1光學(xué)部件組；及第2光學(xué)框部件，保持構(gòu)成攝像光學(xué)系統(tǒng)的多個(gè)光學(xué)部件中的除了第1光學(xué)部件組以外的第2光學(xué)部件組及攝像元件，第1光學(xué)框部件與第2光學(xué)框部件嵌合，并構(gòu)成為在第2光學(xué)框部件上裝卸自如。當(dāng)在觀察窗發(fā)生污損或破損時(shí)，從第2光學(xué)框部件拆卸第1光學(xué)框部件，并將第1光學(xué)框部件及第1光學(xué)部件組一起更換。

專(zhuān)利文獻(xiàn)2中所記載的內(nèi)窺鏡的攝像單元具備：透鏡框，保持構(gòu)成攝像光學(xué)系統(tǒng)的多個(gè)光學(xué)部件中包括露出于外部的第1透鏡及與第1透鏡相鄰設(shè)置的第2透鏡的被攝體側(cè)的第1光學(xué)部件組；及攝像元件框，保持構(gòu)成攝像光學(xué)系統(tǒng)的多個(gè)光學(xué)部件中的除了第1光學(xué)部件組以外的第2光學(xué)部件組及攝像元件，但透鏡框粘結(jié)固定在攝像元件框。專(zhuān)利文獻(xiàn)2中所記載的攝像單元中，當(dāng)在露出于外部的第1透鏡中發(fā)生污損或破損時(shí)，污損或破損的第1透鏡破碎而從透鏡框去除，從而更換新的第1透鏡。第2透鏡也被構(gòu)成為能夠從透鏡框去除，從而可與第1透鏡一并更換。

以往技術(shù)文獻(xiàn)

專(zhuān)利文獻(xiàn)

專(zhuān)利文獻(xiàn)1：日本特開(kāi)平10-99260號(hào)公報(bào)

專(zhuān)利文獻(xiàn)2：日本特開(kāi)平11-352414號(hào)公報(bào)

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

發(fā)明要解決的技術(shù)課題

專(zhuān)利文獻(xiàn)1中所記載的內(nèi)窺鏡的攝像單元中，第1光學(xué)部件組包括觀察窗及與觀察窗相鄰設(shè)置的光學(xué)部件，觀察窗及光學(xué)部件在光軸方向上相互分開(kāi)而分別安裝在第1光學(xué)框部件。因此，第1光學(xué)框部件的尺寸公差會(huì)影響觀察窗、光學(xué)部件、第2光學(xué)部件組的位置關(guān)系，并需要伴隨第1光學(xué)框部件及第1光學(xué)部件組的更換而對(duì)攝像光學(xué)系統(tǒng)進(jìn)行調(diào)焦。

專(zhuān)利文獻(xiàn)2中所記載的內(nèi)窺鏡的攝像單元中，第1透鏡及第2透鏡分別安裝在透鏡框，因此仍需要伴隨第1透鏡及第2透鏡的更換而對(duì)攝像光學(xué)系統(tǒng)進(jìn)行調(diào)焦。

本發(fā)明是鑒于上述內(nèi)容而完成的，其目的在于提供一種能夠更換配置于被攝體側(cè)的一部分光學(xué)部件組，并能夠減輕伴隨光學(xué)部件組的更換的調(diào)焦工作量的內(nèi)窺鏡的攝像光學(xué)系統(tǒng)、攝像單元及內(nèi)窺鏡。

用于解決技術(shù)課題的手段

本發(fā)明的一方式的內(nèi)窺鏡的攝像光學(xué)系統(tǒng)具備：第1光學(xué)部件組，由包括配置于最靠被攝體側(cè)的對(duì)物光學(xué)部件的多個(gè)光學(xué)部件構(gòu)成；第1鏡筒，保持上述第1光學(xué)部件組；第2光學(xué)部件組，配置于上述第1光學(xué)部件組的像側(cè)；及第2鏡筒，保持上述第2光學(xué)部件組，構(gòu)成上述第1光學(xué)部件組的多個(gè)上述光學(xué)部件在光軸方向上相互抵接，上述第1鏡筒及上述第2鏡筒在上述光軸方向上相互嵌合，隨著上述第1鏡筒及上述第2鏡筒相互嵌合，上述第1光學(xué)部件組的配置在最靠像側(cè)的光學(xué)部件與上述第2鏡筒抵接，在上述第1光學(xué)部件組的配置在最靠像側(cè)的上述光學(xué)部件與上述第2鏡筒抵接的狀態(tài)下，沿上述光軸方向在上述第1鏡筒的像側(cè)端的像側(cè)及上述第2鏡筒的被攝體側(cè)端的被攝體側(cè)設(shè)有空間，上述第1鏡筒與上述第2鏡筒以能夠分離的方式粘結(jié)。

并且，本發(fā)明的一方式的內(nèi)窺鏡的攝像單元具備上述攝像光學(xué)系統(tǒng)和設(shè)置在上述攝像光學(xué)系統(tǒng)的上述第2鏡筒的被攝體側(cè)端部的攝像元件。

并且，本發(fā)明的一方式的內(nèi)窺鏡具備上述攝像單元。

發(fā)明效果

根據(jù)本發(fā)明，能夠提供一種能夠更換配置于被攝體側(cè)的一部分光學(xué)部件組，并能夠減輕伴隨光學(xué)部件組的更換的調(diào)焦工作量的內(nèi)窺鏡的攝像光學(xué)系統(tǒng)、攝像單元及內(nèi)窺鏡。

附圖說(shuō)明

圖1為表示用于說(shuō)明本發(fā)明的實(shí)施方式的內(nèi)窺鏡的一例的結(jié)構(gòu)的圖。

圖2為表示圖1的內(nèi)窺鏡的攝像單元的結(jié)構(gòu)的圖。

圖3為表示用于說(shuō)明本發(fā)明的實(shí)施方式的內(nèi)窺鏡的攝像單元的另一例的結(jié)構(gòu)的圖。

圖4為表示用于說(shuō)明本發(fā)明的實(shí)施方式的內(nèi)窺鏡的攝像單元的另一例的結(jié)構(gòu)的圖。

具體實(shí)施方式

圖1為表示用于說(shuō)明本發(fā)明的實(shí)施方式的內(nèi)窺鏡的一例的結(jié)構(gòu)的圖。

內(nèi)窺鏡1具備插入部2、與插入部2相連的操作部3及從操作部3延伸的通用塞繩4。

在插入部2的前端部設(shè)置有射出照亮被攝體的照明光的照明光學(xué)系統(tǒng)和對(duì)被照亮的被攝體進(jìn)行拍攝的攝像單元5。

在通用塞繩4的末端設(shè)置有連接器，內(nèi)窺鏡1經(jīng)由通用塞繩4的末端上的連接器與生成照明光的光源裝置、對(duì)通過(guò)攝像單元5獲取的圖像信號(hào)進(jìn)行處理的處理器裝置連接。

圖2表示攝像單元5的結(jié)構(gòu)。

攝像單元5具備組合多個(gè)透鏡等光學(xué)部件而成的攝像光學(xué)系統(tǒng)6及ccd(chargecoupleddevice)圖像傳感器和cmos(complementarymetaloxidesemiconductor)圖像傳感器等攝像元件7。

攝像光學(xué)系統(tǒng)6具有：第1光學(xué)部件組10，包括配置于被攝體側(cè)的部分光學(xué)部件；第1鏡筒11，保持第1光學(xué)部件組10；第2光學(xué)部件組12，配置于第1光學(xué)部件組10的像側(cè)；及第2鏡筒13，保持第2光學(xué)部件組12。

第1光學(xué)部件組10由多個(gè)光學(xué)部件構(gòu)成，該光學(xué)部件包括構(gòu)成攝像光學(xué)系統(tǒng)6的多個(gè)光學(xué)部件中的配置于最靠被攝體側(cè)并露出于外部的對(duì)物光學(xué)部件20及與對(duì)物光學(xué)部件20的像側(cè)相鄰設(shè)置的光學(xué)部件21。另外，第1光學(xué)部件組10可以構(gòu)成為除了對(duì)物光學(xué)部件20及光學(xué)部件21以外，還包含配置于光學(xué)部件21的像側(cè)的另一光學(xué)部件。

對(duì)物光學(xué)部件20與光學(xué)部件21以在攝像光學(xué)系統(tǒng)6的光軸方向上相互抵接的狀態(tài)被固定在第1鏡筒11。

在對(duì)物光學(xué)部件20的像側(cè)的表面、即光學(xué)部件21側(cè)的表面典型地如圖示的例那樣設(shè)有凹曲面狀的光學(xué)面20a和包圍光學(xué)面20a的周?chē)⑴c攝像光學(xué)系統(tǒng)6的光軸a大致正交的平坦面20b。光學(xué)部件21被配置成使被攝體側(cè)的表面與對(duì)物光學(xué)部件20的平坦面20b抵接。另外，圖示的例中，光學(xué)部件21的被攝體側(cè)的表面被設(shè)為與光軸a大致正交的平坦面，但也可以為例如凸曲面等。

而且，使用粘結(jié)劑等適當(dāng)?shù)慕雍喜牧?2將光學(xué)部件21和對(duì)物光學(xué)部件20的平坦面20b接合，且對(duì)物光學(xué)部件20嵌合于第1鏡筒11并被其保持，由此對(duì)物光學(xué)部件20及光學(xué)部件21以相互抵接的狀態(tài)被固定在第1鏡筒11。

在對(duì)物光學(xué)部件20與光學(xué)部件21之間通過(guò)凹曲面狀光學(xué)面20a而設(shè)有空間s。優(yōu)選對(duì)物光學(xué)部件20和光學(xué)部件21以使空間s氣密的方式相互接合。對(duì)物光學(xué)部件20例如通過(guò)用于去除粘附在露出于外部的被攝體側(cè)的表面的污垢的送水等而被冷卻，但通過(guò)使空間s氣密，能夠抑制濕氣浸入空間s，并抑制產(chǎn)生結(jié)露。

使用接合材料22將光學(xué)部件21和對(duì)物光學(xué)部件20接合的圖示的例中，橫跨光學(xué)部件21的整周設(shè)有接合材料22，由此能夠以使空間s氣密的方式將對(duì)物光學(xué)部件20和光學(xué)部件21相互接合。

第2光學(xué)部件組12包括一個(gè)以上的光學(xué)部件，并根據(jù)攝像光學(xué)系統(tǒng)6的設(shè)計(jì)適當(dāng)構(gòu)成。圖示的例中，由容納于第2鏡筒13內(nèi)的光學(xué)部件23和設(shè)置在第2鏡筒13的像側(cè)的端部的棱鏡24構(gòu)成，攝像元件7經(jīng)由棱鏡24被第2鏡筒13保持。棱鏡24使所入射的光大致彎曲90度而入射于攝像元件7。另外，可以省略棱鏡24而在第2鏡筒13的像側(cè)的端部以與光軸a大致正交的方式配置攝像元件7。

在第1鏡筒11的像側(cè)端部設(shè)有嵌合部30，并在第2鏡筒13的被攝體側(cè)端部設(shè)有在攝像光學(xué)系統(tǒng)6的光軸方向上與第1鏡筒11的嵌合部30嵌合的嵌合部31。第1鏡筒11的嵌合部30與第2鏡筒13的嵌合部31相互嵌合時(shí)，以第1鏡筒11的嵌合部30配置于嵌合內(nèi)側(cè)，且第2鏡筒13的嵌合部31配置于嵌合外側(cè)的方式構(gòu)成。

第2鏡筒13具有與被第1鏡筒11保持的第1光學(xué)部件組10的像側(cè)的最末尾的光學(xué)部件21抵接的抵接部32。抵接部32在嵌合部31的內(nèi)側(cè)設(shè)置在光軸a的周?chē)?，隨著第1鏡筒11的嵌合部30與第2鏡筒13的嵌合部31嵌合而與光學(xué)部件21抵接。

在第1光學(xué)部件組10的光學(xué)部件21與第2鏡筒13的抵接部32抵接的狀態(tài)下，沿?cái)z像光學(xué)系統(tǒng)6的光軸方向在第1鏡筒11的嵌合部30的像側(cè)及第2鏡筒13的嵌合部31的被攝體側(cè)設(shè)有空間。從而，通過(guò)光學(xué)部件21與抵接部32的抵接，第1光學(xué)部件組10相對(duì)于被第2鏡筒13保持的第2光學(xué)部件組12在光軸方向上被定位。

而且，在第1光學(xué)部件組10相對(duì)于第2光學(xué)部件組12被定位的狀態(tài)下，第1鏡筒11與第2鏡筒13相互粘結(jié)。第1鏡筒11與第2鏡筒13的粘結(jié)中使用例如因溶劑或熱或光等外部刺激而能夠解體的粘結(jié)劑，從而第1鏡筒11能夠從第2鏡筒13分離。

從容易對(duì)粘結(jié)第1鏡筒11和第2鏡筒13的粘結(jié)劑ad進(jìn)行解體去除的觀點(diǎn)考慮，在第1鏡筒11的嵌合部30內(nèi)嵌于第2鏡筒13的嵌合部31的圖示的例中，優(yōu)選嵌合外側(cè)的嵌合部31的被攝體側(cè)端部與第1鏡筒11的外周面相互粘結(jié)。橫跨嵌合外側(cè)的嵌合部31的被攝體側(cè)端部和第1鏡筒11的外周面而涂布的粘結(jié)劑ad在粘結(jié)后也露出于外部，從而與例如涂布在嵌合部31的內(nèi)周面與嵌合部30的外周面之間的情況相比能夠輕松去除。

而且，從提高第1鏡筒11與第2鏡筒13的粘結(jié)強(qiáng)度的觀點(diǎn)考慮，優(yōu)選在第1鏡筒11的外周面設(shè)置與第2鏡筒13的嵌合部31的被攝體側(cè)端在攝像光學(xué)系統(tǒng)6的光軸方向上隔開(kāi)間隔而對(duì)置的凸緣部33，并向嵌合部31的被攝體側(cè)端與凸緣部33之間填充粘結(jié)劑ad。

當(dāng)對(duì)物光學(xué)部件20中發(fā)生污損或破損時(shí)，粘結(jié)劑ad被解體去除并從第2鏡筒13拆卸第1鏡筒11，從而將第1光學(xué)部件組10及第1鏡筒11一并更換。被新的第1鏡筒11保持的第1光學(xué)部件組10的像側(cè)的最末尾的光學(xué)部件21與第2鏡筒13的抵接部32抵接，第1光學(xué)部件組10相對(duì)于被第2鏡筒13保持的第2光學(xué)部件組12在攝像光學(xué)系統(tǒng)6的光軸方向上被定位。而且，在第1光學(xué)部件組10相對(duì)于第2光學(xué)部件組12被定位的狀態(tài)下，第1鏡筒11與第2鏡筒13相互粘結(jié)。

構(gòu)成第1光學(xué)部件組10的對(duì)物光學(xué)部件20及光學(xué)部件21以在攝像光學(xué)系統(tǒng)6的光軸方向上相互抵接的狀態(tài)被固定于第1鏡筒11，且光學(xué)部件21與第2鏡筒13的抵接部32抵接而第1光學(xué)部件組10相對(duì)于第2光學(xué)部件組12在光軸方向上被定位，因此與第1鏡筒11的尺寸公差無(wú)關(guān)，構(gòu)成第1光學(xué)部件組10的對(duì)物光學(xué)部件20及光學(xué)部件21與第2光學(xué)部件組12的光軸方向上的位置關(guān)系再現(xiàn)。由此，能夠不進(jìn)行伴隨第1光學(xué)部件組10及第1鏡筒11的更換的調(diào)焦。

并且，由于無(wú)需進(jìn)行調(diào)焦，因此預(yù)先將對(duì)物光學(xué)部件20和光學(xué)部件21相互粘結(jié)，從而能夠保證對(duì)物光學(xué)部件20與光學(xué)部件21之間的空間s的氣密性。由此，通過(guò)第1光學(xué)部件組10及第1鏡筒11的更換，也能夠抑制發(fā)生結(jié)露，并維持?jǐn)z像性能。

圖3表示用于說(shuō)明本發(fā)明的實(shí)施方式的內(nèi)窺鏡的攝像單元的另一例的結(jié)構(gòu)。另外，對(duì)與上述的攝像單元5相同的要件賦予相同的符號(hào)，并省略或簡(jiǎn)略其說(shuō)明。

圖3所示的攝像單元105中，構(gòu)成第1光學(xué)部件組110的對(duì)物光學(xué)部件120和與對(duì)物光學(xué)部件120的像側(cè)相鄰設(shè)置的光學(xué)部件121以相互抵接的狀態(tài)接合，并一體加工外徑而被定心，對(duì)物光學(xué)部件120及光學(xué)部件121中的任一個(gè)通過(guò)與第1鏡筒11嵌合而被第1鏡筒11保持。

本攝像單元105中，也與上述的攝像單元5相同，構(gòu)成第1光學(xué)部件組110的對(duì)物光學(xué)部件120及光學(xué)部件121以在攝像光學(xué)系統(tǒng)的光軸方向上相互抵接的狀態(tài)被固定在第1鏡筒11，且光學(xué)部件121與第2鏡筒13的抵接部32抵接而第1光學(xué)部件組110相對(duì)于第2光學(xué)部件組12在光軸方向上被定位，因此能夠不進(jìn)行伴隨第1光學(xué)部件組110及第1鏡筒11的更換的調(diào)焦。

另外，關(guān)于上述的攝像單元5、攝像單元105，對(duì)在第1鏡筒11的嵌合部30與第2鏡筒13的嵌合部31相互嵌合時(shí)，以第1鏡筒11的嵌合部30配置于嵌合內(nèi)側(cè)，且第2鏡筒13的嵌合部31配置于嵌合外側(cè)的方式構(gòu)成的情況進(jìn)行了說(shuō)明，但如圖4所示，也能夠以第1鏡筒11的嵌合部30配置于嵌合外側(cè)，且第2鏡筒13的嵌合部31配置于嵌合內(nèi)側(cè)的方式構(gòu)成。在這種情況下，優(yōu)選使嵌合外側(cè)的嵌合部30的像側(cè)端部與第2鏡筒13的外周面相互粘結(jié)，并且，在第2鏡筒13的外周面設(shè)置與第1鏡筒11的嵌合部30的像側(cè)端在攝像光學(xué)系統(tǒng)6的光軸方向上隔開(kāi)間隙而對(duì)置的凸緣部34，并向嵌合部30的像側(cè)端與凸緣部34之間填充粘結(jié)劑ad。

如以上說(shuō)明，本說(shuō)明書(shū)中所公開(kāi)的內(nèi)窺鏡的攝像光學(xué)系統(tǒng)具備：第1光學(xué)部件組，由包括配置于最靠被攝體側(cè)的對(duì)物光學(xué)部件的多個(gè)光學(xué)部件構(gòu)成；第1鏡筒，保持上述第1光學(xué)部件組；第2光學(xué)部件組，配置于上述第1光學(xué)部件組的像側(cè)；及第2鏡筒，保持上述第2光學(xué)部件組，構(gòu)成上述第1光學(xué)部件組的多個(gè)上述光學(xué)部件在光軸方向上相互抵接，上述第1鏡筒及上述第2鏡筒在上述光軸方向上相互嵌合，隨著上述第1鏡筒及上述第2鏡筒相互嵌合，上述第1光學(xué)部件組的配置在最靠像側(cè)的光學(xué)部件與上述第2鏡筒抵接，在上述第1光學(xué)部件組的配置在最靠像側(cè)的上述光學(xué)部件與上述第2鏡筒抵接的狀態(tài)下，沿上述光軸方向在上述第1鏡筒的像側(cè)端的像側(cè)及上述第2鏡筒的被攝體側(cè)端的被攝體側(cè)設(shè)有空間，上述第1鏡筒與上述第2鏡筒以能夠分離的方式粘結(jié)。

并且，本說(shuō)明書(shū)中所公開(kāi)的內(nèi)窺鏡的攝像光學(xué)系統(tǒng)中，在上述第1鏡筒的像側(cè)端部及上述第2鏡筒的被攝體側(cè)端部中上述第1鏡筒及上述第2鏡筒相互嵌合時(shí)位于嵌合外側(cè)的一個(gè)鏡筒的端部和另一個(gè)鏡筒的外周面相互粘結(jié)。

并且，本說(shuō)明書(shū)中所公開(kāi)的內(nèi)窺鏡的攝像光學(xué)系統(tǒng)中，在上述另一個(gè)鏡筒的外周面設(shè)置有凸緣部，該凸緣部與上述一個(gè)鏡筒的端部在上述光軸方向上隔著間隙而對(duì)置，上述一個(gè)鏡筒的端部與上述凸緣部之間填充有粘結(jié)劑。

并且，本說(shuō)明書(shū)中所公開(kāi)的內(nèi)窺鏡的攝像光學(xué)系統(tǒng)中，上述第1光學(xué)部件組的上述對(duì)物光學(xué)部件和與該光學(xué)部件相鄰設(shè)置的光學(xué)部件以使兩光學(xué)部件之間氣密的方式相互接合。

并且，本說(shuō)明書(shū)中所公開(kāi)的內(nèi)窺鏡的攝像單元具備上述內(nèi)窺鏡的攝像光學(xué)系統(tǒng)和設(shè)置在上述攝像光學(xué)系統(tǒng)的上述第2鏡筒的被攝體側(cè)端部的攝像元件。

并且，本說(shuō)明書(shū)中所公開(kāi)的內(nèi)窺鏡具備上述內(nèi)窺鏡的攝像單元。

產(chǎn)業(yè)上的可利用性

根據(jù)本發(fā)明，可提供一種能夠更換配置于被攝體側(cè)的一部分光學(xué)部件組，并能夠減輕伴隨光學(xué)部件組的更換的調(diào)焦工作量的內(nèi)窺鏡的攝像光學(xué)系統(tǒng)、攝像單元及內(nèi)窺鏡。

以上對(duì)本發(fā)明的實(shí)施方式進(jìn)行了詳細(xì)說(shuō)明，但其僅為一例示，本發(fā)明在不脫離其宗旨的范圍內(nèi)，能夠以附加各種變更的方式實(shí)施。本申請(qǐng)基于2014年12月4日申請(qǐng)的日本專(zhuān)利申請(qǐng)(專(zhuān)利申請(qǐng)2014-245927)，其內(nèi)容作為參考而援用于此。

符號(hào)說(shuō)明

1-內(nèi)窺鏡，5-攝像單元，6-攝像光學(xué)系統(tǒng)，7-攝像元件，10-第1光學(xué)部件組，11一第1鏡筒，12-第2光學(xué)部件組，13-第2鏡筒，20-對(duì)物光學(xué)部件，21-光學(xué)部件，23-光學(xué)部件，30-嵌合部，31-嵌合部，32-抵接部，33-凸緣部。