(57)【要約】  本発明は、内視鏡（２）の光学系（１０）のためのホルダ（２０、２１）と、光学系（１０）と、内視鏡（２）と、光学系（１０）のためのホルダ（２０、２１）の製造方法とに関する。ホルダ（１０）は、光学素子（３０）を受容するよう構成された受容領域（２４）と、はんだ付け接合により前記光学系（１０）において前記ホルダ（２０、２１）を固定するよう構成される少なくとも１つの固定領域（２６、２７）であって、前記受容領域（２４）から離れた固定領域（２６、２７）とを備える。ホルダ（２０、２１）の材料は、コーティング（２３）が施された基材であり、前記コーティング（２３）は前記基材より良好なはんだぬれ性を有し、レーザ表面処理により、前記受容領域（２４）の前記コーティング（２３）は除去されるとともに、前記受容領域（２４）の表面は黒化される。
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
内視鏡（２）の光学系（１０）のためのホルダ（２０、２１）であって、光学素子（３０）を受容するよう構成された受容領域（２４）と、はんだ付け接合により前記光学系（１０）において前記ホルダ（２０、２１）を固定するよう構成される少なくとも１つの固定領域（２６、２７）であって、前記受容領域（２４）から離れた固定領域（２６、２７）とを備え、前記ホルダ（２０、２１）の材料は、コーティング（２３）が施された基材であり、前記コーティング（２３）の材料は前記基材より良好なはんだぬれ性を有し、レーザ表面処理により、前記受容領域（２４）の前記コーティング（２３）は除去されるとともに、前記受容領域（２４）の表面は黒化される、内視鏡（２）の光学系（１０）のためのホルダ（２０、２１）。
【請求項２】
請求項１に記載のホルダ（２０、２１）であって、前記基材は合金鋼、具体的にはクロム鋼である、ホルダ（２０、２１）。
【請求項３】
請求項１または２に記載のホルダ（２０、２１）であって、超短波パルスレーザでのレーザ表面処理により、前記受容領域（２４）の前記コーティング（２３）が除去され、前記受容領域（２４）の前記表面が黒化されるホルダ（２０、２１）。
【請求項４】
請求項１から３のいずれか１項に記載のホルダ（２０、２１）であって、前記受容領域（２４）が受容するよう構成された前記光学素子（３０）は、光偏向素子、具体的には偏向プリズムである、ホルダ（２０、２１）。
【請求項５】
請求項４に記載のホルダ（２０、２１）であって、前記ホルダ（２０、２１）は、受容した画像センサ（４０）の感光性センサ面（４１）が入射光方向（４２）に平行に延びるように前記画像センサ（４０）を受容するように構成され、前記入射光方向（４２）に沿って前記光偏向素子に入射した光束は、前記光偏向素子によって、受容した前記画像センサ（４０）の前記方向に屈折される、ホルダ（２０、２１）。
【請求項６】
内視鏡（２）のための光学系（１０）であって、請求項１から５のうちのいずれか１項に記載の少なくとも１つのホルダ（２０、２１）と、少なくとも１つの光学素子（３０）とを備え、前記光学素子（３０）は前記ホルダ（２０、２１）の前記受容領域（２４）にて受容され、前記ホルダ（２０、２１）は、少なくとも１つのはんだ付け接合により前記光学系（１０）において固定され、前記はんだ付け接合は前記ホルダ（２０、２１）の前記固定領域（２６、２７）を前記光学系（１０）の固定要素（１５、１６）に接合する、内視鏡（２）のための光学系（１０）。
【請求項７】
請求項６に記載の光学系（１０）であって、前記ホルダ（２０、２１）は第１固定領域（２６）と第２固定領域（２７）とを有し、前記第１固定領域（２６）は、第１はんだ付け接合により第１固定要素（１５）に接合され、前記第２固定領域（２７）は第２はんだ付け接合により第２固定要素（１６）に接合される、光学系（１０）。
【請求項８】
請求項６または７に記載の光学系（１０）であって、前記光学系（１０）は、ステレオビデオ内視鏡において使用するために構成され、前記光学系（１０）は、第１光軸（５３）を有する第１レンズ系チャネル（５１）と、第２光軸（５４）を有する第２レンズ系チャネル（５２）とを備え、前記第１光軸（５３）は前記第２光軸（５４）と平行に延び、前記光学系（１０）は、前記ホルダ（２０、２１）に応じて構成される第１ホルダ（２０）と第２ホルダ（２１）とを備え、第１光学素子（３０）は前記第１ホルダ（２０）の前記受容領域（２４）に受容され、第２光学素子（３０）は前記第２ホルダ（２１）の前記受容領域（２４）に受容され、前記第１レンズ系チャネル（５１）に沿って案内される光束が前記第１光学素子（３０）により進路を変えられ、前記第２レンズ系チャネル（５２）に沿って案内される光束が前記第２光学素子（３０）により進路を変えられるように前記光学系（１０）が構成される、光学系（１０）。
【請求項９】
請求項８に記載の光学系（１０）であって、前記第１ホルダ（２０）と前記第２ホルダ（２１）とは、光学系（１０）において互いに対称に配置され、特に、前記第１ホルダ（２０）は、前記光学系（１０）の長手軸線（５６）に対して第２ホルダ（２１）と軸対称に配置され、前記長手軸線（５６）は前記第１光軸（５３）と前記第２光軸（５４）との間の中心に延びる、光学系（１０）。
【請求項１０】
内視鏡（２）、特にステレオビデオ内視鏡であって、請求項６から９のいずれか１項に記載の光学系（１０）を備える、内視鏡（２）。
【請求項１１】
内視鏡（２）の光学系（１０）のためのホルダ（２０、２１）の製造方法であって、連続して行われる以下の方法ステップ： 
−基材から形成される前記ホルダ（２０、２１）のブランク（２２）を設けることと、
−前記ブランク（２２）をコーティングでコーティングすることであって、前記コーティングは、前記基材より良好なはんだぬれ性を有し、前記光学系（１０）において固定するための固定領域（２６、２７）は、はんだ付け接合を用いて、コーティングされた前記ブランク（２２）に設けられる、コーティングすることと、
−コーティングされた前記ブランク（２２）の前記受容領域（２４）をレーザ（６１）で処理することであって、前記受容領域（２４）は、光学素子（３０）を受容するよう構成され、前記固定領域（２６、２７）から離れており、レーザ処理により、前記受容領域（２４）の前記コーティング（２３）が除去されるとともに、前記受容領域（２４）の表面が黒化される、処理することと、を有する、内視鏡（２）の光学系（１０）のためのホルダ（２０、２１）の製造方法。
【請求項１２】
請求項１１に記載の方法であって、受容領域（２４）の前記レーザ処理は、超短波パルスレーザにて行われる、方法。
【請求項１３】
請求項１１または１２に記載の方法であって、前記受容領域（２４）の前記コーティング（２３）の前記除去と前記受容領域（２４）の前記黒化とは単一のレーザ光源（６０）にて行われ、前記受容領域（２４）の前記コーティング（２３）の前記除去と前記受容領域（２４）における前記黒化とは、具体的には単一の作業ステップにて行われる、方法。
【請求項１４】
内視鏡（２）の光学系（１０）のためのホルダ（２０、２１）であって、請求項  １１から１３のいずれか１項に記載の方法で製造される、内視鏡（２）の光学系（１０）のためのホルダ（２０、２１）。
【発明の詳細な説明】
【発明の詳細な説明】
【０００１】
本発明は、光学素子を受容するよう構成された受容領域と、はんだ付け接合により光学系においてホルダを固定するよう構成され、該受容領域から離れた少なくとも１つの固定領域とを備える内視鏡の光学系のためのホルダに関する。また、本発明は、内視鏡のための光学系と、内視鏡と、内視鏡の光学系のためのホルダの製造方法とに関する。
【０００２】
医療用内視鏡では、内視鏡シャフトの外径が小さいことが望ましい。小型化を増進することに起因して、光学系の生産およびアセンブリが技術的な課題となっている。ゆえに、例えば、光学系の小型化において、内視鏡の光学特性が仕様を満たすとともに、内視鏡は操作中および準備中に曝される負荷に耐えることが、例えば、光学系の小型化において、保証されなければならない。これは、例えば光学素子や画像センサなどの部材を受容する、光学系におけるホルダに特に当てはまる。
【０００３】
ステレオビデオ内視鏡は、互いに分離した２つのレンズ系チャネルを有し、２つのレンズ系チャネルは、夫々にて、画像センサ上で、それぞれで僅かに異なる視野角を有する視野からの光束を結像する。このようにして、受容領域の立体画像を形成でき、観察者に空間の拡がり感を与える。２つのレンズ系チャネルの使用は、ステレオビデオ内視鏡の外径を不必要に拡大しないように、特に光学系の省スペース設計が必要である。
【０００４】
本発明の目的は、内視鏡の光学系のためのホルダと、内視鏡のための光学系と、内視鏡と、内視鏡の光学系のためのホルダの製造方法とを記載することであって、該ホルダは、狭い設置スペースで、安定性および信頼性の高い構成を可能にすることを意図する。
【０００５】
この目的は、内視鏡の光学系のためのホルダにより解決され、該ホルダは、光学素子を受容するよう構成された受容領域と、はんだ付け接合により光学系においてホルダを固定するよう構成され、受容領域から離れた少なくとも１つの固定領域とを備え、さらに、ホルダの材料はコーティングが施された基材であり、コーティングの材料は基材より良好なはんだぬれ性を有し、レーザ表面処理により、受容領域のコーティングは除去され、受容領域の表面は黒化される。
【０００６】
本明細書の文脈において、遠位光学アセンブリは、同様に言及される近位光学アセンブリから遠位にある光学アセンブリを意味する。同じことは近位光学アセンブリにも適用される。
【０００７】
本発明に係るホルダのおかげで、ホルダには、良好にはんだ付け可能なコーティングが固定領域において施されるので、光学系において確実なはんだ付けが可能である。その一方で、光学素子の受容領域における入射光束の反射による撮像特性の品質の損失は、上述した受容領域を黒化することにより避けられる。
【０００８】
内視鏡の光学系におけるホルダは、精密に製造され、高い耐久性を備えていなければならない。加えて、ホルダの材料の熱膨張係数は、受容する光学素子の材料、つまり、例えばガラスやシリコン、セラミックの熱膨張係数と大きく異なってはならない。基材は、ホルダの材料であり、レーザ光線の作用により黒化することができる。基材は、具体的には金属、例えば合金鋼である。
【０００９】
良好なはんだぬれ性を備える材料は、例えば、金、銀、錫やパラジウム等のコーティング材料として、好ましくは使用される。これらの材料は、例えば合金鋼よりも非常に良好なはんだぬれ性を備えているので、ホルダの固定領域は、光学系の対応する固定要素に、はんだ付け接合により確実に且つ安定して接合可能である。コーティングは、例えば、電気めっきである。しかしながら、薄層に適用可能な他の種類のコーティングも同等に提供される。例えば、コーティングは蒸着でも良い。コーティング工程中、そのコーティングのために用いられた材料は、多くの場合、ホルダの全表面の大部分に適用される。しかしながら、コーティングのために用いられた材料は、多くの場合、可視光の波長域の少なくとも一部で高い反射率を有する。この結果、受容領域において、最初にコーティングされたものと同様に、コーティングされた表面にて、ほぼ確実に入射光束の反射がおきるようになる。これにより、光学系の光学品質が低下する。
【００１０】
この望ましくない効果を避けるため、例えば、ホルダの固定領域のみをコーティングする試みがなされる。しかしながら、そのような、固定領域だけの対象を絞った部分的なコーティングは、技術的に複雑である。それゆえ、本発明の態様によれば、受容領域の初期コーティングが受け入れられ、この時点で望まれないコーティングは、その後、レーザ表面処理によって再び除去される。
【００１１】
加えて、受容領域のホルダの表面は、実行されたレーザ表面処理により黒化される。ゆえに、受容領域での反射は、基材の処理していない面と比べて、有利には更に低下できる。そのようなレーザ表面処理では、加工された領域は、非常に厳密に限定できるので、受容領域だけが有利に加工される。
【００１２】
本明細書の文脈においてレーザ表面処理は、例えばレーザアブレーションやレーザマーキングから知られている、レーザ光線による材料の表面の加工を意味する。ゆえに、「レーザ表面処理」という用語は、材料の除去（レーザアブレーション）と、黒化を目的としたレーザマーキング中に起こる表面の修正との両方を含む。
【００１３】
ホルダが生成される基材は、好ましくは合金鋼、具体的にはクロム鋼である。クロム鋼は、有利には、必要な耐久性、具体的には所望の延性を備え、加えて、レーザ表面処理により、良好且つ効率的に黒化可能である。材質番号１．４１０４または１．４０２１を有するクロム鋼が好ましくは用いられる。しかしながら、レーザ表面処理により黒化できる他の合金鋼または他の材料も使用可能である。
【００１４】
コーティングは、受容領域にて除去され、受容領域の表面は、好ましくは、超短波パルスレーザでのレーザ表面処理により黒化される。超短波パルスレーザは、例えば、ピコ秒レーザまたはフェムト秒レーザである。コーティングが効率的に除去され、表面が効率的に黒化可能であるので、超短波パルスレーザの使用が有利である。
【００１５】
更なる実施形態によれば、受容領域が受容するよう構成された光学素子は、光偏向素子、具体的には偏向プリズムである。光偏向素子に入射した光束の伝播方向は、光偏向素子により変更可能である。偏向プリズムは、そのような光偏向素子の一例である。内視鏡の画質を悪化させる、光偏向素子の受容領域からの反射を、受容領域の黒化により、低減または防止することが可能である。
【００１６】
更なる実施形態によれば、ホルダは、受容した画像センサの感光性センサ面が入射光方向に平行に延びるように画像センサを受容するよう構成され、入射光方向に沿って光偏向素子に入射した光束は、光偏向素子によって、受容した画像センサの方向に屈折される。
【００１７】
入射光方向は、好ましくは、光学系の光軸に一致する。画像センサを受容することにより、その活性表面が入射光の方向に平行に延び、光学系における画像センサの省スペース配置を実現できる。ゆえに、この実施形態によれば、ホルダは、画像センサと光偏向素子との両方を受容するよう構成される。
【００１８】
また、この目的は、内視鏡のための光学系により解決され、内視鏡のための光学系は、先述した実施形態の１以上に係る少なくとも１つのホルダと、少なくとも１つの光学素子とを備え、光学素子はホルダの受容領域に受容され、ホルダは少なくとも１つのはんだ付け接合により光学系において固定され、はんだ付け接合はホルダの固定領域を光学系の固定要素に接合する。
【００１９】
光学素子は、好ましくは、接着方法によりホルダの受容領域において固定される。
光学系は、ホルダについて既に上述したものと同一または類似の利点を有するので、繰り返しは省略する。コンパクトであり、安定しており、高品質の光学系が有利に記載される。
【００２０】
ホルダは、好ましくは、第１固定領域と第２固定領域とを有し、第１固定領域は第１はんだ付け接合により第１固定要素に接合され、第２固定領域は第２はんだ付け接合により第２固定要素に接合される。ゆえに、ホルダは、２つのはんだ付け接合により光学系において固定される。これは光学系の安定性を有利に向上させる。
【００２１】
実施形態によれば、光学系は、ステレオビデオ内視鏡での使用のために構成され、光学系は、第１光軸を有する第１レンズ系チャネルと、第２光軸を有する第２レンズ系チャネルとを備え、第１光軸は第２光軸と平行に延び、光学系は、ホルダに応じて構成される第１ホルダおよび第２ホルダを備え、第１光学素子は第１ホルダの受容領域に受容され、第２光学素子は第２ホルダの受容領域に受容され、第１レンズ系チャネルに沿って案内される光束が第１光学素子により進路を変えられ、第２レンズ系チャネルに沿って案内される光束が第２光学素子により進路を変えられるように光学系が構成される。この実施形態によれば、光学素子を有するホルダは、結果として光学系の各レンズ系チャネルに対して設けられる。
【００２２】
光学系は、好ましくは、ステレオビデオ内視鏡の光学系である。「遠位光学アセンブリ」および「近位光学アセンブリ」という用語は、本明細書の文脈において、また、ステレオビデオ内視鏡という文脈において、遠位および近位光学アセンブリの両方が、２つの光学チャネル（左チャネルおよび右チャネル）が別々に案内されるアセンブリの一部であることを意味するよう理解される。
【００２３】
本発明に係るホルダのおかげで、特に省スペースで安定性のある構造が、低製造コストで、且つ、良好な光学特性で実現される。第１および第２ホルダは、夫々において、本発明の態様によるホルダについて上述したように構成される。それゆえ、具体的には、第１および第２ホルダは、同一設計である。
【００２４】
第１ホルダおよび第２ホルダは、好ましくは、光学系において互いに対称に配置され、第１ホルダは、具体的には、光学系の長手軸線に対して第２ホルダと軸対称に配置され、長手軸線は、第１光軸と第２光軸との間の中心に延びる。ホルダの対称配置のおかげで、光学系は、より省スペースで耐久性があるようになる。
【００２５】
更なる実施形態によれば、各ホルダは、画像センサを受容するよう夫々において構成され、画像センサの活性表面は、夫々において、レンズ系チャネルに平行に配置され、第１光学素子および第２光学素子は、光偏向素子、具体的には偏向プリズムであって、それらは、光偏向素子に入射した光束を画像センサの方向に屈折させるよう構成される。
【００２６】
加えて、この目的は、上述した実施形態のうちの１つによる光学系を備える内視鏡、具体的にはステレオビデオ内視鏡、によって解決される。
また内視鏡は、ホルダおよび光学系について既に述べたものと同じまたは類似の利点を有するので、繰り返しは省略する。
【００２７】
加えて、この目的は、内視鏡の光学系のためのホルダの製造方法によって解決され、該製造方法は、連続して行われる以下のステップ：
−基材から形成されるホルダのブランクを設けることと、
−ブランクをコーティングでコーティングすることであって、コーティングは、基材より良好なはんだぬれ性を有し、光学系において固定するための固定領域は、はんだ付け接合を用いて、コーティングされたブランクに設けられる、コーティングすることと、
−コーティングされたブランクの受容領域をレーザで処理することであって、受容領域は、光学素子を受容するよう構成され、固定領域から離れており、受容領域のコーティングは、レーザ処理により除去されると共に受容領域の表面が黒化される、処理することと、を有する。
【００２８】
内視鏡の光学系のためのホルダの精密且つ効率的な製造方法が、有利に提供される。
受容領域のレーザ処理は、好ましくは、超短波パルスレーザにて行われる。
さらには、受容領域のコーティングの除去と受容領域の黒化とは、好ましくは単一のレーザ光源にて行われ、受容領域のコーティングの除去と受容領域の黒化とは、具体的には、単一の作業ステップにて行われる。結果として、製造中のコストと製造コストとが有利に低減される。
【００２９】
最後に、この目的は、上述した方法によって製造されたホルダにより解決される。既に上で記載した利点は、類似または同じ方法でホルダに適用される。
本発明の更なる特徴は、請求項および添付の図面とともに、本発明に係る実施形態の記載から明らかになる。本発明に係る実施形態は、個々の特徴、または、複数の特徴の組み合わせを満たすことができる。
【００３０】
本発明は、図面を参照した例示的な実施形態を用いて、本発明の一般的な概念を限定することなく、以下に説明される。本文ではより詳細に説明されていない、本発明に係る全詳細に関して、図面が明示的に参照される。
【図面の簡単な説明】
【００３１】
【図１】内視鏡の断面の概略図を示す。
【図２】２つのホルダを備えるステレオビデオ内視鏡のための光学系の簡略図を示す。
【図３】２つの固定要素を備えるステレオビデオ内視鏡のための光学系の遠位アセンブリの簡略図を示す。
【図４】図３に対して回転された見方における、２つのホルダを備えるステレオビデオ内視鏡のための光学系の簡略図を示す。
【図５】内視鏡の光学系のためのホルダの簡略斜視図を示す。
【図６ａ】内視鏡の光学系のためのホルダの製造方法の概略図を示す。
【図６ｂ】内視鏡の光学系のためのホルダの製造方法の概略図を示す。
【図６ｃ】内視鏡の光学系のためのホルダの製造方法の概略図を示す。
【図７】偏向プリズムと画像センサとを備える内視鏡の光学系のためのホルダの簡略斜視図を示す。
【図８】図７と比べてホルダの長手軸線周りに回転された見方における、偏向プリズムと画像センサとを備える内視鏡の光学系のためのホルダの簡略斜視図を示す。  図面では、同じまたは類似の要素および／または部品は、夫々において同じ符号が付されているので、夫々に再び導入されない。
【発明を実施するための形態】
【００３２】
図１は、シャフト３とハンドル４とを備える内視鏡２の断面を、概略的且つ簡略化された方法で図示している。内視鏡２は、例えば、ビデオ内視鏡、また、例えば、ステレオビデオ内視鏡である。光学系１０はシャフト３の遠位端に位置する。
【００３３】
ステレオビデオ内視鏡のためのこのような光学系１０は、図２の簡略斜視図にて示される。光学系１０は、遠位光学アセンブリ１２と、近位光学アセンブリ１４とを備える。光学系１０、つまり遠位光学アセンブリ１２と近位光学アセンブリ１４とは、ステレオビデオ内視鏡の光学系全体の一部または部分に配置され、２つの光学チャネル（左チャネルおよび右チャネル）が別々にガイドされる。
【００３４】
いくつかの光学素子は、図２に図示されていないが、遠位光学アセンブリ１２に配置される。シャフト３の遠位先端での処置および／または観察空間から入射した光束は、遠位光学アセンブリ１２により受けられ、近位光学アセンブリ１４に送られる。近位光学アセンブリ１４は、２つの画像センサ４０を備えるが、図２ではそのうちの１つしか見えない。画像センサ４０は、例えば、関連するプリント回路基板８０に取り付けられたハンドル４の方向に画像信号を送るために、（例えば、フレキシブル）プリント回路基板８０に連結される。
【００３５】
図２に示される光学系１０の実施形態は、画像センサ４０を受容するよう構成された第１ホルダ２０および第２ホルダ２１を有する近位光学アセンブリ１４を備える。近位光学アセンブリ１４を遠位光学アセンブリ１２に固定するため、第１ホルダ２０および第２ホルダ２１は、それぞれ第１固定領域２６および第２固定領域２７を備える。固定領域２６、２７は、円柱形の固定要素１５を受けるよう構成される。
【００３６】
図２にて選択された表示では、単に、第２ホルダ２１の第１固定領域２６と第１ホルダ２０の第２固定領域２７とが見ることができ、第１固定領域２６と第２固定領域２７は第１固定要素１５にはんだ付けされている。第２固定要素１６は、図２では隠れている。固定要素１５、１６は、遠位光学アセンブリ１２に固着され、夫々において、ホルダ２０、２１の一方の第１固定領域２６と、ホルダ２０、２１の他方の第２固定領域２７とに、はんだ付け接合で固定される。このようにして、非常に安定した且つ省スペースなホルダ２０、２１の配置が実現される。
【００３７】
図３は、２つの固定要素１５、１６を見ることができる遠位光学アセンブリ１２の簡略図を示す。また、第１光軸５３を有する第１レンズ系チャネル５１と、第２光軸５４を有する第２レンズ系チャネル５２とが図示される。光学アセンブリ１２の長手軸線５６は、２つの光軸５３、５４間の中心に延びる。第１固定要素１５は、レンズ系チャネル５１、５２の上に配置され、第２固定要素１６はレンズ系チャネル５１、５２の下に配置される。
【００３８】
光学系１０の更に簡略化した斜視図は、図４に示される。この図では、プリント回路基板８０が、夫々において、画像センサ４０に接続されていることが分かる。画像センサ４０は長手軸線５６に平行に配置されるので、偏向プリズムはホルダ２０、２１に配置され、図２から４では隠れている。偏向プリズムは、光軸５３、５４に沿って入射した光束を、画像センサ４０の方向に屈折させる。
【００３９】
図５は、ホルダ２０の簡略斜視図を示す。この表示では、固定領域２６、２７を見ることができ、固定領域２６、２７で、ホルダ２０は光学系１０において固定要素１５、１６に固定される。さらに、図５は、斜線にて表示された受容領域２４を図示し、受容領域２４は、光学素子を受容するよう構成される。画像センサ４０が長手軸線５６に平行に配置される場合には、例えば、図２から４にて示すように、光軸５３、５４に沿って入射した光束を画像センサ４０の方向に屈折させる偏向プリズムは、例えば、光学素子として用いられる。
【００４０】
ホルダ２０の安定性を確保するため、後者は、安定的且つ延性があり、加えて、光学素子の材料と同様の熱膨張率係数を有する材料から製造されなければならない。また、固定領域２６、２７と固定要素１５、１６との間のはんだ付け接合が耐久性を有することを確保するため、固定領域２６、２７は更に、高いはんだぬれ性を有していなければならない。最後に、内視鏡２の画像品質に悪影響を及ぼすので、受容領域２４では反射が起きてはならない。
【００４１】
これらの要件すべてを満たすため、図６ａから６ｃに概略的に示す方法が、ホルダ２０、２１を形成するために展開される。図６ａに概略的に示すように、基材、例えば合金鋼、また、例えばクロム鋼、から形成されるホルダ２０のブランク２を、最初に設ける又は製造する。先述した図面とは別に、ブランクを、著しく簡素化した方法で概略的に図示する。単に行われた方法ステップで、その構造的な構成ではないものを説明するためである。
【００４２】
ブランク２２は、少なくとも１つの固定領域２６および受容領域２４を備える。しかしながら、比較的はんだぬれ性が弱いクロム鋼を用いるので、固定領域２６は、はんだ付け接合により固定することには依然として適していない。
【００４３】
図６ｂは、どのようにしてブランク２２に、コーティング２３、例えば、金の層が設けられるのかを示す。これは、例えば、図６ｂにて示すように、ガルバニック槽７０にて行われる。この工程にて、ブランク２２の表面の大部分と、ひいては固定領域２６も、コーティング２３でコーティングされる。コーティング２３により、固定領域２６のはんだぬれ性が大幅に向上される。
【００４４】
コーティングに続いて、受容領域２４は、図６ｃに示すように超短波パルスレーザにて加工される。レーザ光線６１での処理のおかげで、コーティング２３は除去され、受容領域２４の下に位置するクロム鋼が黒化されるので、この領域の反射が防止される。基本形状２２のコーティング２３は縦線のシェーディングで示され、黒化された受容領域２４は横方向に連続する斜め網掛け線で示される。
【００４５】
コーティングの方法ステップに対して、レーザ表面処理は、加工された面の観点から見て非常に正確であるので、除去および黒化が受容領域２４に正確に限定される。レーザ表面処理での費用と時間の節約のため、除去および黒化の両方が単一のレーザ光源６０にて行われる。有利には、両工程は、単一作業ステップでも行うことが可能である。
【００４６】
図７および図８では、レーザ処理の後における図５とは異なる２つの視点からのホルダの斜視図が概略的且つ簡素化された方法で示されている。光学素子３０は、偏向プリズムの例を用いて、黒化された受容領域２４に配置され、そこに固定、例えば、そこに接着される。加えて、画像センサ４０は、入射光方向４２から入射した光束が画像センサ４０の活性表面４１の方向に偏向プリズムにより進路を変えられるようにホルダ２０に配置される。入射光方向４２は、ホルダ２０の固定された状態の光学系１０の光軸５３、５４のうちの１つに相当する。
【００４７】
記載した特徴の全ては、図面だけから推測可能なものを含め、別の特徴との組み合わせで開示された個々の特徴とともに、単独および組み合わせの両方で、発明に不可欠と見なされる。本発明に係る実施形態は、個々の特徴または複数の特徴の組み合わせにより行われる。発明という文脈において、「具体的には」または「好ましくは」と付された特徴は、選択的特徴と理解されるべきである。
【符号の説明】
【００４８】
２…内視鏡、３…シャフト、４…ハンドル、１０…光学系、１２…遠位光学アセンブリ、１４…近位光学アセンブリ、１５…第１固定要素、１６…第２固定要素、２０…第１ホルダ、２１…第２ホルダ、２２…ブランク、２３…コーティング、２４…受容領域、２６…第１固定領域、２７…第２固定領域、３０…光学素子、４０…画像センサ、４１…光学活性表面、４２…入射光方向、５１…第１レンズ系チャネル、５２…第２レンズ系チャネル、５３…第１光軸、５４…第２光軸、５６…長手軸線、６０…レーザ光源、６１…レーザ光線、７０…ガルバニック槽、８０…プリント回路基板。
【図１】
2021517488.tif 000003
【図２】
2021517488.tif 000004
【図３】
2021517488.tif 000005
【図４】
2021517488.tif 000006
【図５】
2021517488.tif 000007
【図６ａ】
2021517488.tif 000008
【図６ｂ】
2021517488.tif 000009
【図６ｃ】
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【図７】
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【図８】
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【手続補正書】
【提出日】令和2年12月9日(2020.12.9)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
内視鏡（２）の光学系（１０）のためのホルダ（２０、２１）であって、光学素子（３０）を受容するよう構成された受容領域（２４）と、はんだ付け接合により前記光学系（１０）において前記ホルダ（２０、２１）を固定するよう構成される少なくとも１つの固定領域（２６、２７）であって、前記受容領域（２４）から離れた固定領域（２６、２７）とを備え、前記ホルダ（２０、２１）の材料は、コーティング（２３）が施された基材であり、前記コーティング（２３）の材料は前記基材より良好なはんだぬれ性を有し、レーザ表面処理により、前記受容領域（２４）の前記コーティング（２３）は除去されるとともに、前記受容領域（２４）の表面は黒化される、内視鏡（２）の光学系（１０）のためのホルダ（２０、２１）。
【請求項２】
請求項１に記載のホルダ（２０、２１）であって、前記基材は合金鋼である、ホルダ（２０、２１）。
【請求項３】
請求項１または２に記載のホルダ（２０、２１）であって、超短波パルスレーザでのレーザ表面処理により、前記受容領域（２４）の前記コーティング（２３）が除去され、前記受容領域（２４）の前記表面が黒化されるホルダ（２０、２１）。
【請求項４】
請求項１から３のいずれか１項に記載のホルダ（２０、２１）であって、前記受容領域（２４）が受容するよう構成された前記光学素子（３０）は、光偏向素子である、ホルダ（２０、２１）。
【請求項５】
請求項４に記載のホルダ（２０、２１）であって、前記ホルダ（２０、２１）は、受容した画像センサ（４０）の感光性センサ面（４１）が入射光方向（４２）に平行に延びるように前記画像センサ（４０）を受容するように構成され、前記入射光方向（４２）に沿って前記光偏向素子に入射した光束は、前記光偏向素子によって、受容した前記画像センサ（４０）の前記方向に屈折される、ホルダ（２０、２１）。
【請求項６】
内視鏡（２）のための光学系（１０）であって、請求項１から５のうちのいずれか１項に記載の少なくとも１つのホルダ（２０、２１）と、少なくとも１つの光学素子（３０）とを備え、前記光学素子（３０）は前記ホルダ（２０、２１）の前記受容領域（２４）にて受容され、前記ホルダ（２０、２１）は、少なくとも１つのはんだ付け接合により前記光学系（１０）において固定され、前記はんだ付け接合は前記ホルダ（２０、２１）の前記固定領域（２６、２７）を前記光学系（１０）の固定要素（１５、１６）に接合する、内視鏡（２）のための光学系（１０）。
【請求項７】
請求項６に記載の光学系（１０）であって、前記ホルダ（２０、２１）は第１固定領域（２６）と第２固定領域（２７）とを有し、前記第１固定領域（２６）は、第１はんだ付け接合により第１固定要素（１５）に接合され、前記第２固定領域（２７）は第２はんだ付け接合により第２固定要素（１６）に接合される、光学系（１０）。
【請求項８】
請求項６または７に記載の光学系（１０）であって、前記光学系（１０）は、ステレオビデオ内視鏡において使用するために構成され、前記光学系（１０）は、第１光軸（５３）を有する第１レンズ系チャネル（５１）と、第２光軸（５４）を有する第２レンズ系チャネル（５２）とを備え、前記第１光軸（５３）は前記第２光軸（５４）と平行に延び、前記光学系（１０）は、前記ホルダ（２０、２１）に応じて構成される第１ホルダ（２０）と第２ホルダ（２１）とを備え、第１光学素子（３０）は前記第１ホルダ（２０）の前記受容領域（２４）に受容され、第２光学素子（３０）は前記第２ホルダ（２１）の前記受容領域（２４）に受容され、前記第１レンズ系チャネル（５１）に沿って案内される光束が前記第１光学素子（３０）により進路を変えられ、前記第２レンズ系チャネル（５２）に沿って案内される光束が前記第２光学素子（３０）により進路を変えられるように前記光学系（１０）が構成される、光学系（１０）。
【請求項９】
請求項８に記載の光学系（１０）であって、前記第１ホルダ（２０）と前記第２ホルダ（２１）とは、光学系（１０）において互いに対称に配置され、特に、前記第１ホルダ（２０）は、前記光学系（１０）の長手軸線（５６）に対して第２ホルダ（２１）と軸対称に配置され、前記長手軸線（５６）は前記第１光軸（５３）と前記第２光軸（５４）との間の中心に延びる、光学系（１０）。
【請求項１０】
内視鏡（２）であって、請求項６から９のいずれか１項に記載の光学系（１０）を備える、内視鏡（２）。
【請求項１１】
内視鏡（２）の光学系（１０）のためのホルダ（２０、２１）の製造方法であって、連続して行われる以下の方法ステップ： 
−基材から形成される前記ホルダ（２０、２１）のブランク（２２）を設けることと、
−前記ブランク（２２）をコーティングでコーティングすることであって、前記コーティングは、前記基材より良好なはんだぬれ性を有し、前記光学系（１０）において固定するための固定領域（２６、２７）は、はんだ付け接合を用いて、コーティングされた前記ブランク（２２）に設けられる、コーティングすることと、
−コーティングされた前記ブランク（２２）の前記受容領域（２４）をレーザ（６１）で処理することであって、前記受容領域（２４）は、光学素子（３０）を受容するよう構成され、前記固定領域（２６、２７）から離れており、レーザ処理により、前記受容領域（２４）の前記コーティング（２３）が除去されるとともに、前記受容領域（２４）の表面が黒化される、処理することと、を有する、内視鏡（２）の光学系（１０）のためのホルダ（２０、２１）の製造方法。
【請求項１２】
請求項１１に記載の方法であって、受容領域（２４）の前記レーザ処理は、超短波パルスレーザにて行われる、方法。
【請求項１３】
請求項１１または１２に記載の方法であって、前記受容領域（２４）の前記コーティング（２３）の前記除去と前記受容領域（２４）の前記黒化とは単一のレーザ光源（６０）にて行われる、方法。
【請求項１４】
内視鏡（２）の光学系（１０）のためのホルダ（２０、２１）であって、請求項１１から１３のいずれか１項に記載の方法で製造される、内視鏡（２）の光学系（１０）のためのホルダ（２０、２１）。
【請求項１５】
請求項２に記載のホルダ（２０、２１）であって、前記合金鋼はクロム鋼である、ホルダ（２０、２１）。
【請求項１６】
請求項４に記載のホルダ（２０、２１）であって、前記光偏向素子は偏向プリズムである、ホルダ（２０、２１）。
【請求項１７】
ステレオビデオ内視鏡であって、請求項６から９のいずれか１項に記載の光学系（１０）を備える、ステレオビデオ内視鏡。
【請求項１８】
請求項１３に記載の方法であって、前記受容領域（２４）の前記コーティング（２３）の前記除去と前記受容領域（２４）における前記黒化とは、単一の作業ステップにて行われる、方法。
【国際調査報告】
2021517488.tif 000013
2021517488.tif 000014
2021517488.tif 000015
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