光学单元和具有该光学单元的内窥镜制造技术

光学单元(1)具有：透镜保持框(11)，其对物镜光学系统(13)进行保持；摄像元件保持框(12)，其供第一保持框内插而嵌合，对具有受光部(21a)的摄像元件(21)进行保持，该受光部(21a)检测物镜光学系统(13)所成的被摄体像；焊接部(30)，其设置于透镜保持框(11)与摄像元件保持框(12)的嵌合部，将透镜保持框(11)和摄像元件保持框(12)固定在使物镜光学系统(13)所成的被摄体像的成像面与受光部(21a)一致的嵌合位置；以及接合材料(31)，其填埋透镜保持框(11)与摄像元件保持框(12)之间所形成的间隙。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及用于内窥镜的光学单元，该光学单元将透镜框和元件框嵌合固定。
技术介绍
为了观察活体的体内或构造物的内部等难以观察的部位，能够从活体或构造物的外部导入到内部的内窥镜例如被用于医疗领域或工业领域，该内窥镜具有用于拍摄光学像的摄像单元等光学单元。内窥镜的摄像单元等光学单元具有：物镜，其使被摄体像成像；以及通常为CCD(电荷耦合元件)、CMOS(互补金属氧化物半导体)传感器等摄像元件，其配设于物镜的成像面处。这样的光学单元例如公知有日本特开2002-238837号公报中所公开那样的摄像单元，通常将透镜框与元件框相互嵌合，通过热固化型的粘接剂或焊料等基于钎焊的接合材料进行粘接固定。然而，在现有的光学单元中存在如下的问题：在使透镜的焦点位置与摄像元件的受光部一致地对透镜框和元件框进行嵌合固定时，由于在接合材料的固化处理时所产生的包含接合材料在内的透镜框和元件框的膨胀、收缩等导致透镜框与元件框的规定的嵌合位置偏移地被固定从而无法得到期望的光学性能。并且，尤其在内窥镜这样的医疗设备中，在使用前后进行高温高压杀菌消毒(高压灭菌处理)。此时，通过使内窥镜暴露于高温下，使光学单元也变为高温，将透镜框和元件框粘接固定的接合材料软化，存在透镜框与元件框的规定的嵌合位置有可能偏移这样的问题。在近年来的内窥镜中，所拍摄的内窥镜图像的高像素化和用于提高插入性的插入部的细径化得到了发展，使用在摄像单元中具有高分辨率的摄像元件的装置或者使用小型的装置，因此新产生了如下的课题：即使透镜框与元件框的嵌合位置的偏移很小，也无法满足光学性能的适当品质或者会导致其光学性能的劣化。因此，本专利技术是鉴于上述的情况而完成的，其目的在于，提供如下的光学单元和具有该光学单元的内窥镜：即使在制造时和高温高压杀菌消毒时等高温环境下，也维持透镜框和元件框无偏移地固定在规定的嵌合位置的状态，满足光学性能的适当品质，防止其光学性能的劣化。
技术实现思路
用于解决课题的手段本专利技术的一个方式的光学单元具有：筒状的透镜保持框，其对物镜光学系统进行保持；筒状的摄像元件保持框，其供所述透镜保持框内插而嵌合，对具有受光部的摄像元件进行保持，该受光部检测所述物镜光学系统所成的被摄体像；焊接部，其设置于所述透镜保持框与所述摄像元件保持框的嵌合部，将所述透镜保持框和所述摄像元件保持框固定在使所述物镜光学系统所成的所述被摄体像的成像面与所述受光部一致的嵌合位置；以及接合材料，其填埋所述透镜保持框与所述摄像元件保持框之间所形成的间隙。本专利技术的另一方式的光学单元具有：筒状的透镜保持框，其对物镜光学系统进行保持；筒状的摄像元件保持框，其供所述透镜保持框内插而嵌合，对具有受光部的摄像元件进行保持，该受光部检测所述物镜光学系统所成的被摄体像；以及焊接部，其将所述透镜保持框和所述摄像元件保持框固定在使所述物镜光学系统所成的所述被摄体像的成像面与所述受光部一致的嵌合位置，该焊接部是绕着所述透镜保持框与所述摄像元件保持框的嵌合部中的所述透镜保持框的外周无间隙且连续地通过多个部位的焊接而形成的，以填埋所述透镜保持框与所述摄像元件保持框之间所形成的间隙。本专利技术的一个方式的内窥镜具有光学单元，该光学单元具有：筒状的透镜保持框，其对物镜光学系统进行保持；筒状的摄像元件保持框，其供所述透镜保持框内插而嵌合，对具有受光部的摄像元件进行保持，该受光部检测所述物镜光学系统所成的被摄体像；焊接部，其设置于所述透镜保持框与所述摄像元件保持框的嵌合部，将所述透镜保持框和所述摄像元件保持框固定在使所述物镜光学系统所成的所述被摄体像的成像面与所述受光部一致的嵌合位置；以及接合材料，其填埋所述透镜保持框与所述摄像元件保持框之间所形成的间隙。本专利技术的另一方式的内窥镜具有光学单元，该光学单元具有：筒状的透镜保持框，其对物镜光学系统进行保持；筒状的摄像元件保持框，其供所述透镜保持框内插而嵌合，对具有受光部的摄像元件进行保持，该受光部检测所述物镜光学系统所成的被摄体像；以及焊接部，其将所述透镜保持框和所述摄像元件保持框固定在使所述物镜光学系统所成的所述被摄体像的成像面与所述受光部一致的嵌合位置，该焊接部是绕着所述透镜保持框与所述摄像元件保持框的嵌合部中的所述透镜保持框的外周无间隙且连续地通过多个部位的焊接而形成的，以填埋所述透镜保持框与所述摄像元件保持框之间所形成的间隙。根据以上所记载的本专利技术，能够提供如下的光学单元和具有该光学单元的内窥镜：即使在制造时和高温高压杀菌消毒时等高温环境下，也维持透镜框和元件框无偏移地固定在规定的嵌合位置的状态，满足光学性能的适当品质，防止其光学性能的劣化。附图说明图1是示出第一实施方式的内窥镜的结构的图。图2是示出第一实施方式的摄像单元的结构的剖视图。图3是示出第一实施方式的沿着图2的III-III线的光学单元的结构的剖视图。图4是示出第一实施方式的透镜单元与摄像元件单元的嵌合前的状态的剖视图。图5是示出第一实施方式的透镜单元与摄像元件单元嵌合并由焊接部固定的状态下的剖视图。图6是示出第一实施方式的透镜单元与摄像元件单元由接合材料固定的状态的剖视图。图7是示出第一实施方式的第一变形例的光学单元的结构的横剖视图。图8是示出第一实施方式的第二变形例的光学单元的结构的横剖视图。图9是示出第一实施方式的第三变形例的光学单元的结构的横剖视图。图10是示出第一实施方式的第四变形例的光学单元的结构的纵剖视图。图11是示出第一实施方式的第一参考例的光学单元的结构的纵剖视图。图12是示出第一实施方式的第二参考例的光学单元的结构的纵剖视图。图13是示出第一实施方式的第三参考例的光学单元的结构的纵剖视图。图14是示出第一实施方式的第四参考例的光学单元的结构的纵剖视图。图15是示出第一实施方式的第五参考例的光学单元的结构的纵剖视图。图16是示出第二实施方式的透镜单元与摄像元件单元嵌合的状态下的光学单元的结构的横剖视图。图17是示出第二实施方式的透镜单元与摄像元件单元嵌合固定的状态下的光学单元的结构的横剖视图。图18是示出第二实施方式的第一变形例的透镜单元与摄像元件单元嵌合固定的状态下的光学单元的结构的横剖视图。图19是示出第二实施方式的第二变形例的透镜单元与摄像元件单元的嵌合前的状态的剖视图。图20是示出第二实施方式的透镜单元与摄像元件单元嵌合的状态下的光学单元的结构的横剖视图。图21是示出第二实施方式的透镜单元与摄像元件单元嵌合固定的状态下的光学单元的结构的横剖视图。图22是示出第二实施方式的第三变形例的透镜单元与摄像元件单元嵌合固定的状态下的光学单元的结构的横剖视图。图23是示出第三实施方式的透镜单元与摄像元件单元嵌合固定的状态下的光学单元的结构的横剖视图。图24是示出第三实施方式的变形例的透镜单元与摄像元件单元嵌合固定的状态下的光学单元的结构的横剖视图。具体实施方式以下，参照附图对本专利技术的优选的方式进行说明。另外，在以下的说明所使用的各图中，使各结构要素为能够在附图上识别的程度的大小，因此按照每个结构要素而使比例尺不同，本专利技术不仅限于这些图中记载的结构要素的数量、结构要素的形状、结构要素的大小的比例以及各结构要素的相对的位置关系。并且，在以下的说明中，有时将朝向图的纸面观察到的上下方向作为结构要素的上部本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种光学单元，其特征在于，该光学单元具有：筒状的透镜保持框，其对物镜光学系统进行保持；筒状的摄像元件保持框，其供所述透镜保持框内插而嵌合，对具有受光部的摄像元件进行保持，该受光部检测所述物镜光学系统所成的被摄体像；焊接部，其设置于所述透镜保持框与所述摄像元件保持框的嵌合部，将所述透镜保持框和所述摄像元件保持框固定在使所述物镜光学系统所成的所述被摄体像的成像面与所述受光部一致的嵌合位置；以及接合材料，其填埋所述透镜保持框与所述摄像元件保持框之间所形成的间隙。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2014.05.15 JP 2014-1016491.一种光学单元，其特征在于，该光学单元具有：筒状的透镜保持框，其对物镜光学系统进行保持；筒状的摄像元件保持框，其供所述透镜保持框内插而嵌合，对具有受光部的摄像元件进行保持，该受光部检测所述物镜光学系统所成的被摄体像；焊接部，其设置于所述透镜保持框与所述摄像元件保持框的嵌合部，将所述透镜保持框和所述摄像元件保持框固定在使所述物镜光学系统所成的所述被摄体像的成像面与所述受光部一致的嵌合位置；以及接合材料，其填埋所述透镜保持框与所述摄像元件保持框之间所形成的间隙。2.根据权利要求1所述的光学单元，其特征在于，所述焊接部形成于与所述受光部的像高较低的位置对置的延长线上的位置。3.根据权利要求1或2所述的光学单元，其特征在于，所述焊接部形成于所述摄像元件保持框的外周部的一个部位。4.根据权利要求1或2所述的光学单元，其特征在于，所述焊接部形成于所述嵌合部的前端且所述摄像元件保持框的前端缘部的一个部位。5.根据权利要求1或2所述的光学单元，其特征在于，所述焊接部绕着所述摄像元件保持框的中心等间隔地形成于多个部位。6.根据权利要求5所述的光学单元，其特征在于，所述多个所述焊接部是偶数个，它们中的两个成对地对置配置在关于所述摄像元件保持框的中心呈点对称的位置。7.根据权利要求1至4中的任意一项所述的光学单元，其特征在于，所述透镜保持框具有对所述物镜光学系统进行保持的孔部，所述透镜保持框的所述嵌合部的外径中心与所述孔部的内径中心分开规定的距离，所述物镜光学系统被保持为相对于所述透镜保持框的所述嵌合部的外径向规定的偏心方向偏心，所述焊接部形成于所述透镜保持框的与所述偏心方向相反的方向。8.根据权利要求1至4中的任意一项所述的光学单元，其特征在于，在所述摄像元件保持框中，所述摄像元件保持框的所述嵌合部的内径中心相对于所述受光部的规定的成像中心位置向规定的第一方向分开规定的距离，所述焊接部形成于所述摄像元件保持框的与所述第一方向相反的方向。9.根据权利要求1至4中的任意一项所述的光学单元，其特征在于...

【专利技术属性】
技术研发人员：西原辉幸，
申请(专利权)人：奥林巴斯株式会社，
类型：发明
国别省市：日本;JP