JP4339883B2 - 撮像モジュール及び撮像モジュール用結像レンズ、並びに、撮像モジュールを用いた内視鏡 - Google Patents
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Description
また、フランジ部を一体的に備える場合は、射出成型でレンズを作成するが、型を成型品から抜き易くするために、フランジ部の側面をテーパにする必要がある。このため、フランジ部を一体化した射出成型レンズは、径方向に更に大きくなり、そのようなレンズを用いた撮像モジュールは全体的に更に大きくなってしまう。
しかし、特許文献1に記載の撮像モジュール等、従来のフランジ部を一体的に備えたレンズを有するレンズを備えた撮像モジュールには、フランジ部を一体的に備えたレンズを有しながらも径方向を極力小型化するための着想について提案されたものがない。
t2/t1≧0.8 ・・・(1)
A/B≧1.5 ・・・(2)
t2/t1≧0.8 ・・・(1)
A/B≧1.5 ・・・(2)
結像レンズ10は、物体側から順に、複数のレンズ11,12と、枠部材13を有して構成されている。
レンズ12は、射出成型により製造され、フランジ部12bをレンズ部12aと一体的に備えている。図3中、Gは、射出成型時のゲート位置である。ゲートGは、フランジ部12bにおける撮像素子20の近傍となる位置に設けられており、フランジ部12bのゲートGの対応部位にはゲート跡(図示省略)が残っている。また、レンズ12は、フランジ部12bの外周部12boが、撮像素子20側に向かうにつれて径が大きくなるように傾斜している。
レンズ11は、レンズ12よりも小さい径で構成されている。
枠部材13の外周部13oは、撮像素子20側に向かうにつれて径が大きくなるように傾斜した傾斜部13o1を有している。枠部材13の内周部13iは、レンズ12におけるフランジ部12bの外周部12boとの間に、撮像素子20側に向かうにつれて大きくなる隙間ができるように、撮像素子20側に向かうにつれて径が大きくなるように傾斜した傾斜部13i1を有している
なお、枠部材13の内周部13iにおける傾斜部13i1のテーパ角度をA、結像レンズ10に備わるレンズ12の外周部12boのテーパ角をBとしたとき、次の条件式(2)を満足すると、確実に隙間を確保することができ好ましい。
A/B≧1.5 …(2)
また、最も撮像素子20側のレンズであるレンズ12のレンズ部12aの中心の厚さをt1、レンズ12の撮像素子20側のレンズ面面頂から撮像素子までの距離をt2としたとき、次の条件式(1)を満足すると、フランジ部12bが軸方向に長くなるため、外周部12boに設けられるテーパによる、撮像モジュールにおける全体の外径の物体側に向けた小型化の効果がより大きく得られる。
t2/t1≧0.8 …(1)
このような本実施形態の撮像モジュールの効果は、カプセル内視鏡や一般の内視鏡など、小型化が求められている光学装置に用いた場合に、顕著なものとなる。
図4及び図5は夫々本発明の実施例1及び実施例2にかかる撮像モジュールを備えたカプセル内視鏡の要部概略構成を示す図で、(a)は物体側からみた内視鏡の平面図、(b)は(a)のA−A断面図である。
図4のカプセル内視鏡は、透明カバー41と、複数の例えばLEDからなる照明部材42と、撮像モジュールを有している。
透明カバー41は、内視鏡本体ハウジング43の先端に設けられている。
撮像モジュール42は、基本的構成が図1に示した本実施形態の撮像モジュールと同様に構成されている。なお、図4中、21は撮像素子の撮像面を覆うカバーガラスである。
内視鏡本体ハウジング43の先端内部には基板部44が設けられている。撮像モジュールは、基板部44の中央部に取り付けられ、さらに、照明部材42が、基板部44における、撮像モジュールと内視鏡本体ハウジング43との間に環状に配置されて取り付けられている。
また、図4のカプセル内視鏡では、最も撮像素子20側に配置されるレンズ12は、レンズ部12aの中心の厚さt1が1mm、光学面面頂から撮像素子20までの距離t2が1.3mmであり、t2/t1=1.3となっている。
また、枠部材13の内周部13iにおける傾斜部13i1のテーパ角Aが10度、レンズ12におけるフランジ部12bの外周部12boのテーパ角Bが5度であり、A/B=2となっている。
図6は本発明の実施例3にかかる撮像モジュールを備えたカプセル内視鏡の要部概略構成を示す断面図である。
実施例3のカプセル内視鏡は、撮像モジュールの基本的構成が図1に示した本実施形態の撮像モジュールと同様に構成されている。
本実施例では、最も撮像素子20側に配置されるレンズ12は、レンズ部12aの中心の厚さt1が1.15mm、撮像素子20側の光学面面頂から撮像素子20までの距離t2が1.15mmであり、t2/t1=1となっている。
また、枠部材13の内周部13iにおける傾斜部13i1のテーパ角Aが6度、レンズ12におけるフランジ部12bの外周部12boのテーパ角Bが4度であり、A/B=1.5となっている。
図7は本発明の実施例4にかかる撮像モジュールを備えたカプセル内視鏡の要部概略構成を示す断面図である。
実施例4のカプセル内視鏡は、撮像モジュールの基本的構成が図2に示した本実施形態の変形例の撮像モジュールと同様に構成されている。
本実施例では、最も撮像素子20側に配置されるレンズ12は、レンズ部12aの中心の厚さt1が0.8mm、撮像素子20側の光学面面頂から撮像素子20までの距離t2が0.65mmであり、t2/t1=0.8125となっている。
また、枠部材13の内周部13iにおける傾斜部13i1のテーパ角Aが9度、レンズ12におけるフランジ部12bの外周部12boのテーパ角Bが3度であり、A/B=3となっている。
しかるに、図4〜図7に示した実施例1〜4のカプセル内視鏡によれば、本実施形態の撮像モジュールを用いたので、撮像モジュール全体の径を極力小型化することができる。これにより、その周囲に配置する光学部材の配置スペースを充分に確保しながら、カプセル内視鏡全体を小型化することができる。
また、レンズ12のフランジ部12bの突き当て部12beを高精度に形成することができ、製造時において撮像素子20に対し高精度に位置決めすることができる。
また、結像レンズ10は2つのレンズ11,12からなる構成に限定されず、3つ以上のレンズで構成してもよい。なお、その場合には、最も撮像素子に近いレンズを上記実施形態におけるレンズ12と同様のフランジ部を有するレンズとして構成すればよい。
11,12 レンズ
12a レンズ部
12b フランジ部
12be フランジ部の端部
12be’ 突き当て部
12bo 外周部
13 枠部材
13i 内周部
13i1 内周部の傾斜部
13o 外周部
13o1 外周部の傾斜部
20 撮像素子
21 カバーガラス
30 絞り
41 透明カバー
42 照明部材
43 内視鏡本体ハウジング
44 基板部
M1、M2、M3、M4 型
G ゲート
Claims (22)
- フランジ部を有するレンズを含む結像レンズと、前記フランジ部を有するレンズの像側に配置された撮像素子を備える撮像モジュールにおいて、
前記結像レンズを構成するレンズの外周部を保持する枠部材を備え、
前記フランジ部を有するレンズの外周部の少なくとも一部が、全周にわたって前記撮像素子側に向かうにつれて径が大きくなるように傾斜しており、
前記枠部材の外周部の少なくとも一部が、全周にわたって前記撮像素子側に向うにつれて径が大きくなるように傾斜しており、
前記枠部材の内周部の少なくとも一部が、全周にわたって前記フランジ部を有するレンズの該フランジ部の外周部との間に前記撮像素子側に向かうにつれて大きくなる隙間ができるように、該撮像素子側に向かうにつれて径が大きくなるように傾斜していることを特徴とする撮像モジュール。 - 前記フランジ部を有するレンズが、ゲート跡が前記撮像素子の近傍に位置するように、射出成型で製造されていることを特徴とする請求項1に記載の撮像モジュール。
- 前記結像レンズが2枚以上のレンズにより構成されており、
前記2枚以上のレンズが、物体側に近いレンズであるほど径が小さいことを特徴とする請求項1又は2に記載の撮像モジュール。 - 前記枠部材が、不透光性の材料からなり、前記結像レンズを構成するレンズの外周部の略全てを覆うように配置されていることを特徴とする請求項1乃至3のいずれか1項に記載の撮像モジュール。
- 前記枠部材が、不透光性の材料からなり、前記結像レンズに備わるレンズ外周部の一部を覆うように配置され、
前記結像レンズを構成するレンズの外周部のうち前記枠部材で覆われない部位に、遮光部材が配置されていることを特徴とする請求項1乃至3のいずれか1項に記載の撮像モジュール。 - 前記遮光部材が、黒色塗料が配合された接着剤であることを特徴とする請求項5に記載の撮像モジュール。
- 前記フランジ部を有するレンズの光学部の中心の厚さをt1、該フランジ部を有するレンズの光学面面頂から前記撮像素子までの距離をt2としたとき、次の条件式(1)を満足することを特徴とする請求項1乃至6のいずれか1項に記載の撮像モジュール。
t2/t1≧0.8 ・・・(1) - 前記枠部材の内周部のテーパ角をA、前記結像レンズを構成するレンズの外周部のテーパ角をBとしたとき、次の条件式(2)を満足することを特徴とする請求項1乃至7のいずれか1項に記載の撮像モジュール。
A/B≧1.5 ・・・(2) - 前記フランジ部を有するレンズが、フランジ部の端部に、前記撮像素子への突き当て部を形成していることを特徴とする請求項1乃至8のいずれか1項に記載の撮像モジュール。
- 請求項1乃至8のいずれか1項に記載の撮像モジュールと、該撮像モジュールの周囲に配置された照明部材とを備えることを特徴とする内視鏡。
- フランジ部を有するレンズを含み、該フランジ部を有するレンズを撮像素子の前方に配置された状態で撮像モジュールに用いられる結像レンズにおいて、
前記結像レンズを構成するレンズの外周部を保持する枠部材を備え、
前記フランジ部を有するレンズの外周部の少なくとも一部が、全周にわたって前記撮像素子側に向かうにつれて径が大きくなるように傾斜しており、
前記枠部材の外周部の少なくとも一部が、全周にわたって前記撮像素子側に向うにつれて径が大きくなるように傾斜しており、
前記枠部材の内周部の少なくとも一部が、全周にわたって前記フランジ部を有するレンズの該フランジ部の外周部との間に前記撮像素子側に向かうにつれて大きくなる隙間ができるように、該撮像素子側に向かうにつれて径が大きくなるように傾斜していることを特徴とする撮像モジュール用結像レンズ。 - 前記フランジ部を有するレンズが、ゲート跡が前記撮像素子の近傍に位置するように、射出成型で製造されていることを特徴とする請求項11に記載の撮像モジュール用結像レンズ。
- 2枚以上のレンズにより構成されており、
前記2枚以上のレンズが、物体側に近いレンズであるほど径が小さいことを特徴とする請求項11又は12に記載の撮像モジュール用結像レンズ。 - 前記枠部材が、不透光性の材料からなり、前記撮像モジュール用結像レンズを構成するレンズの外周部の略全てを覆うように配置されていることを特徴とする請求項11乃至13のいずれか1項に記載の撮像モジュール用結像レンズ。
- 前記枠部材が、不透光性の材料からなり、前記撮像モジュール用結像レンズを構成するレンズの外周部の一部を覆うように配置され、
前記撮像モジュール用結像レンズを構成するレンズの外周部のうち前記枠部材で覆われない部位に、遮光部材が配置されていることを特徴とする請求項11乃至13のいずれか1項に記載の撮像モジュール用結像レンズ。 - 前記遮光部材が、黒色塗料が配合された接着剤であることを特徴とする請求項15に記載の撮像モジュール用結像レンズ。
- 前記フランジ部を有するレンズの光学部の中心の厚さをt1、該フランジ部を有するレンズの光学面面頂から前記撮像素子までの距離をt2としたとき、次の条件式(1)を満足することを特徴とする請求項11乃至16のいずれか1項に記載の撮像モジュール用結像レンズ。
t2/t1≧0.8 ・・・(1) - 前記枠部材の内周部のテーパ角をA、前記撮像モジュール用結像レンズを構成するレンズの外周部のテーパ角をBとしたとき、次の条件式(2)を満足することを特徴とする請求項11乃至17のいずれか1項に記載の撮像モジュール用結像レンズ。
A/B≧1.5 ・・・(2) - 前記フランジ部を有するレンズが、フランジ部の端部に、前記撮像素子への突き当て部を形成していることを特徴とする請求項11乃至18のいずれか1項に記載の撮像モジュール用結像レンズ。
- 請求項11乃至19のいずれか1項に記載の撮像モジュール用結像レンズを用いた撮像モジュールと、該撮像モジュールの周囲に配置された照明部材とを備えることを特徴とする内視鏡。
- フランジ部を有するレンズを含む結像レンズと、前記フランジ部を有するレンズの像側に配置された撮像素子を備える撮像モジュールにおいて、
前記フランジ部を有するレンズの外周部の少なくとも一部が、全周にわたって前記撮像素子側に向かうにつれて径が大きくなるように傾斜しており、
前記フランジ部を有するレンズが、フランジ部の端部に、前記撮像素子への突き当て部が形成されていることを特徴とする撮像モジュール。 - フランジ部を有するレンズを含み、該フランジ部を有するレンズを撮像素子の前方に配置された状態で撮像モジュールに用いられる結像レンズにおいて、
前記フランジ部を有するレンズの外周部の少なくとも一部が、全周にわたって前記撮像素子側に向かうにつれて径が大きくなるように傾斜しており、
前記フランジ部を有するレンズが、フランジ部の端部に、前記撮像素子への突き当て部が形成されていることを特徴とする撮像モジュール用結像レンズ。
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