(57)【要約】【課題】光学ハウジングのような光学装置の製造及び構成、特に、軸線に沿って離間したレンズの位置決めに関する技術を提供する。【解決手段】光学要素を正確に位置決めする光学装置及びそのような光学装置を生成する方法。各光学要素は、光学要素の面の中間周囲面に隣接した部分の上に重なるように塑性変形した部分を有する支持体により軸線上で担持される。この構成は、光学要素を支持体内で軸線方向に固定し、各光学要素に対する能動的な剛性保持構造を生成する。
2006521585.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
軸線によって特徴付けられた光学装置であって、
Ａ）第１及び第２の面と中間周囲面とを含む、軸線上に位置する光学要素と、
Ｂ）前記光学要素に対する能動的台座を形成するための光学要素支持手段と、
を含み、
前記支持手段は、前記周囲面に係合するための第１の支持手段と、該周囲面に隣接した前記第１及び第２の面の各々の少なくとも一方に係合するための第２に形成された支持手段とを含み、それによって前記光学要素は、前記軸線に沿った運動が制限されるように光学装置内に固定される、
ことを特徴とする装置。
【請求項２】
前記第１及び第２の支持手段は、前記第１及び第２の面の一部分に隣接する前記周囲面の幾何学形状に適合することを特徴とする請求項１に記載の光学装置。
【請求項３】
前記第１の支持手段は、前記周囲面に係合するためのハウジング手段の中間部分を含み、該ハウジング手段は、該周囲面に隣接した前記第１及び第２の面の幾何学形状に該ハウジングを適合させるための離間した圧着部分を有することを特徴とする請求項２に記載の光学装置。
【請求項４】
支持手段は、前記周囲面に係合するためのハウジング手段の中間部分を含み、該ハウジング手段は、該周囲面に隣接しかつその周りの前記第１及び第２の面の幾何学形状に該ハウジングを適合させるための第１及び第２の変形部分を有することを特徴とする請求項２に記載の光学装置。
【請求項５】
前記手段は、軸線方向に延びる第１及び第２のシェルを含み、各シェルは、前記周囲面に係合するための中間部分と、該周囲面に隣接した前記第１及び第２の面の上に重なって相反する方向に延びる部分と、該周囲面に隣接した該第１及び第２の面の幾何学形状に適合する、該中間部分と該相反する方向に延びる部分の各々との間の塑性変形した移行部分とを有することを特徴とする請求項２に記載の光学装置。
【請求項６】
前記第１及び第２のシェルを捕捉するための手段を含むことを特徴とする請求項５に記載の光学装置。
【請求項７】
軸線によって特徴付けられた光学装置であって、
Ａ）第１及び第２の面と中間周囲面とを有して軸線上に位置した少なくとも１つのレンズ要素を含むレンズセットと、
Ｂ）前記レンズセットに対する能動的台座を形成するためのレンズセット支持手段と、
を含み、
前記支持手段は、前記周囲面に係合するための第１の支持手段と、該周囲面に隣接した前記第１及び第２の面の各々の少なくとも一方に係合するための第２の塑性変形した支持手段とを含み、それによって前記レンズセットは、前記軸線に沿った運動が制限されるように光学装置内に固定される、
ことを特徴とする装置。
【請求項８】
前記第１及び第２の支持手段は、前記周囲面と前記第１及び第２の面の一方の隣接部分との幾何学形状に適合することを特徴とする請求項７に記載の光学装置。
【請求項９】
前記レンズセットは、円筒形周囲面を有し、該周囲面と同じ広がりを有する前記第１の支持手段の部分は、該周囲面に係合することを特徴とする請求項８に記載の光学装置。
【請求項１０】
前記第１の支持手段は、前記周囲面に係合するための円筒形ハウジングの中間部分を含み、前記第２の支持手段は、該周囲面に隣接した前記第１及び第２の面の部分の上に重なる該ハウジングの角度的に離間した圧着部を含むことを特徴とする請求項９に記載の光学装置。
【請求項１１】
第１の支持手段は、前記周囲面に係合するための円筒形ハウジングの中間部分を含み、前記第２の支持手段は、該周囲面に隣接しかつその周りの前記第１及び第２の面の幾何学形状に該ハウジングを適合させるための塑性変形して周方向に延びる該ハウジングの部分を含むことを特徴とする請求項９に記載の光学装置。
【請求項１２】
前記レンズ支持手段は、軸線方向に延びる第１及び第２のシェルを含み、各シェルは、前記周囲面に係合するための第１の半径を有する中間部分と、該第１の半径よりも小さい第２の半径を有し、それによって該周囲面に隣接した前記第１及び第２の面の上に重なった相反する方向に延びる部分と、該周囲面に隣接した該第１及び第２の面の幾何学形状に適合する、該中間部分と該相反する方向に延びる部分の各々との間の塑性変形した移行部分とを有することを特徴とする請求項９に記載の光学装置。
【請求項１３】
前記第１及び第２のシェルを捕捉するための外側ハウジングを含むことを特徴とする請求項１２に記載の光学装置。
【請求項１４】
光学モジュールとして形成された複数の光学要素を含む内視鏡であって、
光学モジュールの各々が、
Ａ）軸線上に位置するレンズ、スペーサ、窓、及びプリズムの群から取られ、第１及び第２の面と中間周囲面とを含む少なくとも１つの光学要素の組と、
Ｂ）前記光学要素に対する能動的台座を形成するための前記軸線に沿って延びる光学要素支持手段と、
を含み、
前記支持手段は、前記周囲面に係合するための第１の支持手段と、該周囲面に隣接した前記第１及び第２の面に係合するための第２の塑性変形した支持手段とを含み、それによって前記光学要素は、前記軸線に沿った運動が制限されるように光学装置内に固定される、
ことを特徴とする内視鏡。
【請求項１５】
前記第１及び第２の支持手段は、前記周囲面と前記第１及び第２の面の隣接部分との幾何学形状に適合することを特徴とする請求項１４に記載の内視鏡。
【請求項１６】
前記光学要素は、円筒形周囲面を有し、該周囲面と同じ広がりを有する前記第１の支持手段の部分は、該周囲面に係合することを特徴とする請求項１５に記載の内視鏡。
【請求項１７】
前記第１の支持手段は、前記周囲面に係合するための円筒形ハウジングの中間部分を含み、前記第２の支持手段は、該周囲面に隣接した前記第１及び第２の面の部分の上に重なる該ハウジングの角度的に離間した圧着部を含むことを特徴とする請求項１６に記載の内視鏡。
【請求項１８】
第１の支持手段は、前記周囲面に係合するための円筒形ハウジングの中間部分を含み、前記第２の支持手段は、該周囲面に隣接しかつその周りの前記第１及び第２の面の幾何学形状に該ハウジングを適合させるための塑性変形して周方向に延びる該ハウジングの部分を含むことを特徴とする請求項１６に記載の内視鏡。
【請求項１９】
前記光学要素支持手段は、軸線方向に延びる第１及び第２のシェルを含み、各シェルは、前記周囲面に係合するための第１の半径を有する中間部分と、該第１の半径よりも小さい第２の半径を有し、それによって該周囲面に隣接した前記第１及び第２の面の上に重なった相反する方向に延びる部分と、該周囲面に隣接した該第１及び第２の面の幾何学形状に適合する、該中間部分と該相反する方向に延びる部分の各々との間の塑性変形した移行部分とを有することを特徴とする請求項１６に記載の内視鏡。
【請求項２０】
前記第１及び第２のシェルを捕捉するための外側ハウジングを含むことを特徴とする請求項１９に記載の内視鏡。
【請求項２１】
円筒形被覆と、像を形成するための遠位端の対物レンズ手段と、該対物レンズ手段から近位端に向けて像を送るための中継レンズ手段と、見るための像を提供するための該近位端の接眼レンズ手段とを含む内視鏡であって、
対物レンズ手段、中継レンズ手段、及び接眼レンズ手段のうちの少なくとも１つは、被覆内に位置するために光学モジュールを含み、
前記光学モジュールの各々は、
Ａ）円筒形周囲面と軸線に対して横方向に配向された２つの面とにより特徴付けられた、像を該軸線に沿って向けるための少なくとも１つのレンズ要素のレンズセットと、
Ｂ）円筒形周囲面に係合するための第１の支持部分と、該周囲面に隣接した前記レンズ要素面に適合する塑性変形した部分を含む該第１の支持部分から延びる第２の支持部分とを有し、それによって該第２の支持部分が、前記レンズセットを固定してその軸線方向の運動を制限する、該軸線に沿って延びる支持手段と、
を含む、
ことを特徴とする内視鏡。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、一般的に、光学ハウジングのような光学装置の製造及び構成に関し、より具体的には、軸線に沿って離間したレンズの位置決めに関する。
【背景技術】
【０００２】
多くの光学装置において、装置軸線に沿ってレンズ又は他の光学要素を互いに正確に位置決めすることが重要である。剛性内視鏡がその一例である。剛性内視鏡は、レンズを含む複数の軸線方向に離間した光学要素が、光軸でもある装置軸線に沿って対物レンズから接眼レンズまで像を中継する細長い光学装置である。中継レンズシステム内の要素のような個々の光学要素間の軸線方向の間隔は、加圧滅菌中に起こるような広範に変動する温度条件及び機械的衝撃の条件を含む広範に変動する環境条件において正確に維持されることが重要である。更に、像の品質を維持すべく光路に沿って湿気が溜まるのを防止するために、全ての光学要素を密封環境内に維持することが多くの場合に重要である。
必要とされるのは、支持構造体を貫く必要が全くなく個々の光学要素を能動的に位置決めする光学装置、及び光学装置を製造する方法である。
【発明の開示】
【０００３】
従って、光学要素を精密に軸線方向に固定した光学装置を提供することが本発明の目的である。
本発明の別の目的は、加圧滅菌中であっても光学要素の軸線方向位置決めを保証する光学装置を提供することである。
本発明の更に別の目的は、光学要素が精密に軸線方向に固定された光学装置を製造する方法を提供することである。
本発明の更に別の目的は、組立中及び使用中のハウジング内の光学要素の正確な位置決めを保証する光学装置を製造する方法を提供することである。
【０００４】
本発明によれば、軸線によって特徴付けられた光学装置は、第１及び第２の面と中間周囲面とを有するこの軸線上の光学要素を含む。光学要素のための能動的台座を形成する光学要素支持体が存在する。第１の支持体が周囲面に係合し、第２の支持体は、周囲面に隣接した第１及び第２の面の少なくとも一方に係合し、それによって光学要素は、軸線に沿った運動を制限するように光学装置内に固定される。
本発明の様々な目的、利点、及び新規な特徴は、同じ参照番号が同じ部分を意味する添付図面と共に以下の詳細な説明を読むことにより、より完全に明らかになるであろう。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００５】
図１は、医療従事者によって使用される内視鏡１０を示している。それは、撮像される対象物に最も近い端部である遠位端１１と、装置を使用する個人に最も近い端部である近位端１２との間で延びる。本図は、個人がそれを通じて像を見るアイカップ１４を備えた光学本体１３を示している。ファイバポスト１５は、照明源からの出力接続部を受け入れ、それによって撮像される対象物を照明するために光ファイバを通じて伝達される光を提供する。この特定の実施例においては、装置軸線１８は光軸である。
【０００６】
内視鏡１０はまた、遠位端１１と近位端１２の間で延びる図２に示すような光学装置２０を収容している。光学装置２０は、軸線１８に沿って延びる管状被覆２１を含む。本実施形態では、遠位窓２２が遠位端１１において管状被覆２１を密封する。遠位窓２２は、加圧滅菌温度に耐えることになるサファイア窓のような材料のいずれかで形成することができる。
光学対物レンズ３１は、窓２２から僅かに離して軸線１８に沿って置かれる。公知のように、光学対物レンズ３１は、軸線１８の延長線上にある対象物の像を形成する。光学対物レンズ３１は、様々な実施形態のいずれかを有することができる。
【０００７】
光学装置２０のアイピース３２は、近位端１２から管状被覆２１内へ延びる。軸線方向に延びるカラー３３は、管状被覆２１に半田付け又はろう付けされる。アイピースを形成する光学要素としては、開口／スペーサ、接眼レンズ、又は固定具、又はこれら又は他の光学要素の何らかの組合せが含まれる。アイピース３２は、人間の目又は当業技術において公知の映像視覚システムのような何らかの他の形態の光学視覚装置のための像を送ることのできる光学要素の一例である。
【０００８】
第３の光学要素の組は、光学対物レンズ３１とアイピース３２の中間に中継レンズシステム４１を形成する。公知のように、そのような中継レンズシステムは、光学対物レンズ３１からアイピース３２へ像を送る。第１のスペーサ４２は、二重レンズ４３のような第１の中継レンズ要素を光学対物レンズ３１に対して位置決めする。この特定的な実施形態では、光学円筒形中間レンズスペーサ４４と付加的な中継二重レンズ４３は、最近位の中継二重レンズ４５、すなわち、近位端１２に最も近い中継二重レンズ４５）まで順番に軸線１８に沿って離間した付加的な光学要素を構成する。そのような中継レンズシステムの構成及び作動は、当業技術において公知である。図２に示す特定のレンズ／スペーサ構成には、多くの変更を行うことができると考えられる。
【０００９】
図３は、図２の全体的軸線１８に沿って見た光学装置２０の断面、図４は、軸線１８に対して垂直な図３の断面図である。図３及び４は、軸線１８に沿ってスペーサ４４により離間した２つの二重レンズ４３を示している。各二重レンズ４３は、第１及び第２の面４５及び４６と中間周囲面４７とを有する。管状被覆２１は、これらの光学要素を担持するものである。本発明によれば、スペーサ４４は、製作工程中に使用されるに過ぎない。スペーサ４４は、本発明の適用後に主要な位置決め機能を何ら果たさないので、従来のスペーサよりも薄くすることができる。
【００１０】
本発明は、基本的に、光学要素の一方又は両方の面４５及び４６を周囲面４７に隣接して係合させ、それによって各そのような光学要素を軸線１８に沿って捕捉することにより各レンズ又は他の光学要素を位置決めすることに関する。これとは異なる特定の工程も使用することができる。例えば、図５は、図６に示す油圧装置５１を使用して実行される油圧工程５０を説明している。より具体的には、図５において、段階５２は、図３に示すような光学装置２０を管状被覆２１内のレンズ、スペーサ、及び他の光学要素を用いて組み立てる様々な作業を表している。組立後に、段階５３において、光学装置２０は、図６に密封キャップ５５を有する閉鎖円筒構造体として示された圧力チャンバ５４内に位置決めされる。
【００１１】
密封キャップ５５を除去して、支持構造体５６を光学装置２０の端部に取付け、それを油圧オイル５７内に下降させる。密封キャップ５５を交換した後に、段階６１は、油圧ポンプ６１の作動を制御し、被覆２１の可塑変形が生じる点まで圧力を上昇させる。圧力計６２がこの圧力をモニタする。圧力逃し弁６３は、圧力超過を防止し、工程終了時には圧力の急速解放弁として働くものである。適正圧力に達した時、管状被覆２１のレンズ要素の中間の部分が変形し、図３のレンズ面４５及び４６のようなレンズ面の一部分の上に重なり、レンズ要素を捕捉して固定する。この変形は、被覆２１の一部分を周囲面４７に隣接した面４５及び４６の幾何学的形状に適合させ、被覆２１内のレンズ４３の軸線方向運動を制限する。図７及び８を参照すると、媒体５７により光学装置２０の外部に油圧が加わると、レンズ要素４３間の管状被覆２１の非供給部分は、部分６４及び６５が主軸線に沿った状態で卵形状に変形する。レンズ要素４３は、管状被覆２１の隣接部分の変形を妨げる。その結果、管状被覆２１は、レンズ要素４３の各々の６６及び６７における覆いのように、各レンズ要素において両方のレンズ面４５及び４６の上に重なる。覆い６６及び６７への得られる移行部は、レンズ要素４３を定位置に固定し、レンズ要素を管状被覆２１内で軸線１８に沿って確実に位置決めする。スペーサ４４が使用される場合、それは、管状被覆２１に適合するように変形する薄いスペーサである。これは、付加的な覆いを提供する。
【００１２】
所定の圧力に到達したことにより示されることになる変形が生じた後に、図６の圧力逃し弁６３が作動され、図５の段階７０において圧力を解放する。図７及び８の構成においては、その後、端部キャップ５５を取り外し、チャンバ５４から光学装置２０を抜き取ることができる。
この工程中に、所定の油圧に対する周方向又はフープ圧縮応力及び半径方向たわみの弾性成分を用いて、特定の材料及び材料厚に対して塑性変形が生じる圧力を評価して予測することができる。直径３ｍｍの３１６ステンレス鋼管の適正な塑性変形をもたらすために、１４５０から２２５０ＰＳＩの圧力が利用されている。他の材料、材料厚、及び直径に対して塑性変形を生じさせることになる圧力を確立又は予測するための段階は、当業者の知識の範囲内である。
【００１３】
この工程に対する主な制御判断基準は、管の一体性を保つ方法でレンズ面の一部分を横切ってハウジングの一部分を塑性変形するのに十分な圧力を生じさせることである。本方法及び制御判断基準は、密封を要する加圧滅菌法又は他の厳しい環境に曝されるものを含むあらゆる種類の光学装置に適応させることができる。更に、半径方向の変形は、管状被覆２１の変形された部分が光学装置２０の視野内に延びないように制限されるべきである。
【００１４】
図９から１１は、上述の油圧工程に代わる連続圧着工程を利用した代替方法を示している。開始段階８０は、図３及び４に示すようなハウジング内のレンズ、スペーサ、プリズム、窓、及び他の光学要素を用いた光学装置２０の作製を伴っている。段階８１は、矢印８２によって表された圧着工具の位置で光学装置２０を選択されたレンズとしての第１のレンズの第１の面に整列させる。この場合、二重レンズ４３のようなレンズ８３が選択され、第１の面８４が圧着工具８２と整列させられる。段階８５において、圧着工具は、軸線１８に対して横方向の平面内に適用され、それによりスペーサ４４の端部部分８６において管状被覆２１の形態でハウジングの対向する側で圧着部を形成する。段階８７において、光学装置２０及び圧着工具は、圧着工具が選択されたレンズの第２の面９７、すなわち、矢印９０で表した位置に整列するように再位置決めされる。段階９１は、次に、圧着工程を繰り返す。
【００１５】
光学装置２０が付加的なレンズを含む場合には、段階９２は、制御を段階９３に移し、それにより選択されたレンズとしてかつ図１０の矢印９４で表したように、圧着工具を次のレンズの面と整列させる。次に、制御は、段階８５、８７、及び９１へ戻り、矢印９４の位置において第１の圧着部を、また矢印９５の位置において第２の圧着部を生成する。各レンズ要素に対してこの工程が完了した時に工程は完了し、段階９２は、段階９６に移行してそこで連続圧着工程を終了する。
【００１６】
段階８５及び８６における圧着は、直径方向に対向した位置で行われるのが普通である。段階８５及び８６はまた、各整列位置において複数の圧着作業を含むであろう。例えば、第１回目の圧着作業は、垂直方向に整列した圧着部を形成し、第２回目の圧着工程は、第１の圧着部から角度を９０°変位させた圧着部を生成することができると考えられる。更に、他の圧着工具又は工具一式を用いて、複数の半径方向角度から等しい半径方向圧力を生成することができる特殊な圧着工具によって得られるような適切な圧着部を直列又は並列に生成することができるであろう。
【００１７】
図１１は、２つの手動圧着作業によって生成される４つの直径方向に対向した圧着部分１００及び１０１を備えた光学装置２０を示している。特に図１０にも示すように、初期位置決めためにスペーサ４３が使用される場合には、それらも図１１の圧着部１００及び１０１におけるように圧着部の各々において撓むことになる。
各圧着作業は、圧着部分がレンズ面８４のようなレンズ面の一部分の上に確実に重なるある一定の深さを有する圧着部を生成するように制御される。しかし、圧着部は、いずれの密封構造体の一体性をも保つべく材料を破断しないように制限されるべきである。それはまた、構造体が視野内に張り出さないように制限されるべきである。構成がどのようであっても、圧着部は、二重レンズ８３を軸線１８に沿って固定するために、各二重レンズ８３の周囲面に隣接したハウジング又は管状被覆を面８４及び９７のような第１及び第２の面の幾何学形状に適合させる。
【００１８】
図１２から１４は、図１０及び１１に示すものと同様であるが、スペーサ４４を必要としない構成を生成するための構造体を示している。本実施形態によれば、図１２の工程１１０は、段階１１１において、管状被覆２１の形態を有するハウジングの遠位端内に光学装置２０の一端を固定することによって始まる。例えば、内視鏡の近位端から装置を挿入することによってこの構造体を組み立てる場合には、段階１１１は、遠位端内に対物レンズ構造体を位置決めすることによって達成されるであろう。
【００１９】
次に、段階１１２は、選択されたレンズとしての第１のレンズの遠位面のサイトが圧着工具の位置であるように、管状被覆２１を軸線方向に整列させる。これは、図１３に矢印１１３で表されている。段階１１４において、１以上の圧着作業により、管状被覆２１の一部分を遠位レンズ面において選択されたレンズに適合させる圧着部分が生成される。
段階１１５において、レンズ要素１１６のようなレンズ要素は、通常はレンズ位置決め工具を用いて管状被覆内に挿入される。レンズ要素は、遠位レンズ面１１７が圧着ハウジング部分１２０と接触するまで前進させられる。
【００２０】
次に、段階１２１において、矢印１２３で表したようにレンズ１１６の近位面１２２を圧着工具に整列させるために、管状被覆２１が軸線方向に再位置決めされる。段階１２４における別の圧着作業により、近位レンズ面における管状被覆２１の部分を圧着部１２５内に適合させる。段階１２６において、段階１１５で使用された位置決め工具を除去することができる。レンズ１１６は、次に、光軸１８上の定位置に、かつ軸線１８に対して垂直に正確に保持される。
【００２１】
図１３は、遠位レンズ面１２８と近位レンズ面１２９とを備えた別のレンズ要素１２７を示している。従って、図１２の段階１３０は、制御を段階１３１へ移行させ、この段階１３１において、矢印１３２によって表したように選択されたレンズとしての次のレンズの近位面を圧着工具に整列させるために、管状被覆２１が位置決めされる。次に、制御は、初期圧着部１３３を形成するために段階１１４へ戻り、その後、位置決め工具を使用して遠位面１２８が圧着部１３３に接触するまでレンズ１２７を挿入することができる。次に、圧着工具を矢印１３４に対応する位置に再位置決めして、近位レンズ面１２９に圧着部を生成することができる。
【００２２】
段階１１４から１２６に従って全てのレンズ要素が位置決めされた時、段階１３０は制御を移行させ、段階１３７において作業を終了させる。
本実施形態によれば、上述の作業は、各レンズ面において管状被覆２１の周囲の周りに等角度に離間した４つの圧着部を生成する。図１４は、レンズ１２７の遠位面１２８と係合した第１の直径方向に対向する圧着部１３３を具体的に示している。第２の圧着作業は、直径方向に対向する圧着部１３６を直角に生成する。
【００２３】
図３は、各スペーサ３４が対向するレンズ面と係合する光学装置２０を示している。図１５は、代替手法を示しており、この場合、各レンズスペーサは、光学的支持手段として働き、所定の位置においてレンズ要素を担持する。例えば、図１５は、第１のレンズ面１４１と第２のレンズ面１４２とを備えたレンズ要素１４０を示している。スペーサ１４３は、サブアセンブリ又はレンズモジュールとしてレンズ要素１４０を担持する。この特定の用途においては、レンズ要素がスペーサ１４３内で軸線方向に位置決めされた後、圧着作業によって圧着部１４４及び１４５の組が生成され、これらの圧着部１４４及び１４５間の中間スペーサ部分１４６をレンズ要素１４０の周囲面１４７と係合させた状態で、レンズ要素１４０をスペーサ１４３内に固定してモジュール１４８を製作する。図１６に示すサブアセンブリ１４４のような光学サブアセンブリの製作は、次に、管状被覆２１のような管状被覆を使用し、対物レンズのような端部要素を位置決めした後、適切な寸法を有する図１５に示すモジュール１４８Ａ及び１４８Ｂのようなモジュールを順次管内に挿入して、中継レンズシステムを生成する段階を伴っている。明らかなように、図１５の手法は、中継レンズシステムに対して使用することができるが、対物レンズ又は接眼レンズを形成するためにも使用することができるものである。
【００２４】
図９から１４に示す各圧着作業は、ある一定の制御、特に各圧着部の深さに関する制御を必要とする。工具上の機械的な停止部は、この制御を提供することができる。そのような工程の作動及び制御は、十分に当業者の知識の範囲内にある。
図１７から１９は、内視鏡、特に加圧滅菌可能な内視鏡に容易に適応される本発明を組み込んだ光学装置の更に別の形態を示している。これらの図に示すように、光学モジュール１５０は、この特定的な実施形態では光軸である装置軸線１８に沿って延びる。モジュール１５０は、光学要素１５１と光学要素１５１を位置決めする適合管１５２とを含む。説明の便宜上、図１７から１９の光学要素１５１は、レンズ１５１Ａ及び１５１Ｂを備えた二重レンズとする。適合管１５２は、２つのシェル１５２Ａ及び１５２Ｂを含む。
【００２５】
特にシェル１５２Ａを参照すると、中間部分１５３は、光学要素１５１と軸線方向に同じ長さであり、それが光学要素１５１の部分と適合するような半径を軸線１８の周りに有する。端部延長部１５４及び１５５は、それぞれ中間部分１５３に対する半径方向の移行部１５６及び１５７を形成するために、僅かに減少された半径を有する。移行部１５６及び１５７は、光学要素１５１の外縁と重なり、周囲面１６２に隣接する光学要素１５１の面１６０及び１６１の幾何学形状と適合することにより、サブアセンブリ１５０内に能動的な軸線方向位置決めを生じさせる。
【００２６】
シェル１５２Ａ及び１５２Ｂの各々は、円柱レンズセット１５１に対して、シェル１５２Ａ及び１５２Ｂ間に間隙１６３及び１６４が存在するようにレンズセット１５１の円周の半分よりも小さい外周を有する。図１９に示すモジュール１５０は、次に、図１７及び１８の管状被覆２１のような外側構造体内に滑り込ませることができる。中間部分１５３の外径は、組立中にモジュール１５０が被覆２１内で滑るように被覆２１の内径に対応している。被覆２１内でのモジュール１５０の嵌合は、使用時における望ましくない軸線方向へのずれを防止するのに十分な摩擦を発生させる。このように、被覆２１は、シェル１５２Ａ及び１５２Ｂの半径方向外向きのあらゆるずれをも防止する。更に、中間部分１５３の軸線方向への広がりは、モジュール１５０が管状被覆２１内で傾くことを防止するのに十分である。
【００２７】
適合管１５２は、多くの広範な製造工程によって容易に製造される。例えば、シェル１５２Ａのようなシェルの各々は、嵌め合い精度ダイを備えたダイ精度機械内で薄い板金から必要なプロフィールに形成することができる。別の手法は、単一精度機械ダイを組み込み、板金に係合させるための変形可能材料と共にプレスすることである。更に別の手法においては、シェル１５２Ａのようなシェルの一方を精密ダイプレス内で形成し、光学要素１５１のようなレンズセットを適合シェル１５２Ａ内に装填し、次に、ＲＴＶのような変形可能な材料と共にプレスを通して圧力を加えることにより、光学要素１５１の周りに別の薄い板金を形成することが可能である。
【００２８】
図１７から１９に関連して上述した適合管手法は、多くの利点を有する。適合管１５２は、清浄さを保つ上で困難を伴う管壁に沿って個々のレンズを滑らす必要性なく組み立てることができる。これらの適合管１５２の使用はまた、生産処理量を増大させ、軸線方向位置決めのコスト及び正確さを改善することができる。更に、そのような構造体は、自動化機器に適合するものである。
上述の内容は、光学要素が正確な軸線方向位置決めと共に配置される光学装置を形成するための代替方法である。これらの様々な構造体は、光学要素を支持体内に捕捉するための光学要素の各面の一部分の上に重なる支持体の圧着又は変形部分を有することによって特徴付けられる。本発明では、油圧工程、従来の圧着及び機械加工作業を使用する工程の例が開示されている。
【図面の簡単な説明】
【００２９】
【図１】本発明を適用することができる光学装置の一例としての内視鏡の斜視図である。
【図２】図１の内視鏡の一部を形成し、かつ本発明により構成された光学装置の断面図である。
【図３】図２に示す光学装置の一部分に沿った縦断面図である。
【図４】図３の線４−４に沿って見た断面図である。
【図５】本発明による光学装置を製造するための油圧工程を説明した流れ図である。
【図６】図５の油圧工程を実施するための製造装置を一部断面で示した概略図である。
【図７】図５の油圧工程を施した後の図２に示す光学装置の縦断面図である。
【図８】図７の線８−８に沿って見た断面図である。
【図９】本発明による光学装置を製造するための連続圧着工程を説明した流れ図である。
【図１０】図９の連続圧着工程を施した後の図２に示す光学装置の縦断面図である。
【図１１】図１０の線１１−１１に沿って見た断面図である。
【図１２】本発明による光学装置を製造するための遂次構成を説明した流れ図である。
【図１３】図１２の遂次構成工程を施した後の図２に示すものと同様な光学装置の縦断面図である。
【図１４】図１３の線１４−１４に沿って見た断面図である。
【図１５】本発明を組み込んだ光学モジュールの縦断面図である。
【図１６】図１５の光学要素を利用した光学装置を示す縦断面図である。
【図１７】本発明の別の実施形態に従って構成された光学装置の縦断面図である。
【図１８】図１７の線１８−１８に沿って見た横断面図である。
【図１９】図１７に示す光学装置の斜視図である。
【符号の説明】
【００３０】
１８  軸線
２０  光学装置
２１  管状被覆
４３  レンズ要素
４４  スペーサ
６６、６７  覆い
【図１】
2006521585.tif 000003
【図２】
2006521585.tif 000004
【図３】
2006521585.tif 000005
【図４】
2006521585.tif 000006
【図５】
2006521585.tif 000007
【図６】
2006521585.tif 000008
【図７】
2006521585.tif 000009
【図８】
2006521585.tif 000010
【図９】
2006521585.tif 000011
【図１０】
2006521585.tif 000012
【図１１】
2006521585.tif 000013
【図１２】
2006521585.tif 000014
【図１３】
2006521585.tif 000015
【図１４】
2006521585.tif 000016
【図１５】
2006521585.tif 000017
【図１６】
2006521585.tif 000018
【図１７】
2006521585.tif 000019
【図１８】
2006521585.tif 000020
【図１９】
2006521585.tif 000021
【国際調査報告】
2006521585.tif 000022
2006521585.tif 000023