DE102017104021A1 - Bildgebungsmodul, Endoskop und Verfahren zum Herstellen eines Bildgebungsmoduls - Google Patents

Bildgebungsmodul, Endoskop und Verfahren zum Herstellen eines Bildgebungsmoduls Download PDF

Info

Publication number
DE102017104021A1
DE102017104021A1 DE102017104021.8A DE102017104021A DE102017104021A1 DE 102017104021 A1 DE102017104021 A1 DE 102017104021A1 DE 102017104021 A DE102017104021 A DE 102017104021A DE 102017104021 A1 DE102017104021 A1 DE 102017104021A1
Authority
DE
Germany
Prior art keywords
lens
image capture
capture device
imaging module
frame
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Withdrawn
Application number
DE102017104021.8A
Other languages
English (en)
Inventor
Hideaki USUDA
Kenichi Nakatate
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Fujikura Ltd
Original Assignee
Fujikura Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Fujikura Ltd filed Critical Fujikura Ltd
Publication of DE102017104021A1 publication Critical patent/DE102017104021A1/de
Withdrawn legal-status Critical Current

Links

Images

Classifications

    • GPHYSICS
    • G02OPTICS
    • G02BOPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B23/00Telescopes, e.g. binoculars; Periscopes; Instruments for viewing the inside of hollow bodies; Viewfinders; Optical aiming or sighting devices
    • G02B23/24Instruments or systems for viewing the inside of hollow bodies, e.g. fibrescopes
    • G02B23/2476Non-optical details, e.g. housings, mountings, supports
    • G02B23/2484Arrangements in relation to a camera or imaging device
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A61MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61BDIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
    • A61B1/00Instruments for performing medical examinations of the interior of cavities or tubes of the body by visual or photographical inspection, e.g. endoscopes; Illuminating arrangements therefor
    • A61B1/04Instruments for performing medical examinations of the interior of cavities or tubes of the body by visual or photographical inspection, e.g. endoscopes; Illuminating arrangements therefor combined with photographic or television appliances
    • A61B1/05Instruments for performing medical examinations of the interior of cavities or tubes of the body by visual or photographical inspection, e.g. endoscopes; Illuminating arrangements therefor combined with photographic or television appliances characterised by the image sensor, e.g. camera, being in the distal end portion
    • A61B1/051Details of CCD assembly
    • HELECTRICITY
    • H04ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04NPICTORIAL COMMUNICATION, e.g. TELEVISION
    • H04N23/00Cameras or camera modules comprising electronic image sensors; Control thereof
    • H04N23/50Constructional details
    • H04N23/55Optical parts specially adapted for electronic image sensors; Mounting thereof
    • HELECTRICITY
    • H04ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04NPICTORIAL COMMUNICATION, e.g. TELEVISION
    • H04N23/00Cameras or camera modules comprising electronic image sensors; Control thereof
    • H04N23/50Constructional details
    • H04N23/555Constructional details for picking-up images in sites, inaccessible due to their dimensions or hazardous conditions, e.g. endoscopes or borescopes
    • GPHYSICS
    • G02OPTICS
    • G02BOPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B7/00Mountings, adjusting means, or light-tight connections, for optical elements
    • G02B7/02Mountings, adjusting means, or light-tight connections, for optical elements for lenses

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Multimedia (AREA)
  • Optics & Photonics (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Signal Processing (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Astronomy & Astrophysics (AREA)
  • Surgery (AREA)
  • Pathology (AREA)
  • Veterinary Medicine (AREA)
  • Medical Informatics (AREA)
  • Molecular Biology (AREA)
  • Animal Behavior & Ethology (AREA)
  • General Health & Medical Sciences (AREA)
  • Public Health (AREA)
  • Heart & Thoracic Surgery (AREA)
  • Biomedical Technology (AREA)
  • Radiology & Medical Imaging (AREA)
  • Nuclear Medicine, Radiotherapy & Molecular Imaging (AREA)
  • Biophysics (AREA)
  • Endoscopes (AREA)
  • Instruments For Viewing The Inside Of Hollow Bodies (AREA)
  • Studio Devices (AREA)

Abstract

Ein Bildgebungsmodul der Erfindung schließt Folgendes ein: eine Bilderfassungseinheit, die eine Bilderfassungseinrichtung einschließt, eine Linse, die ein vorderes Ende hat und optisch mit der Bilderfassungseinrichtung verbunden ist, und einen Rahmen, der in Bezug auf die Bilderfassungseinrichtung in der Position fixiert ist und einen Linsentubus einschließt, der einen Einsetzraum hat, in den das vordere Ende in wenigstens einer optischen Achsenrichtung einzusetzen ist. In einem Zustand, in dem eine Bewegung der Linse in einer Richtung, die sich mit der optischen Achsenrichtung schneidet, begrenzt ist, ist der Einsetzraum dazu in der Lage, die Linse derart in einer Richtung aufzunehmen, dass sich die Linse der Bilderfassungseinrichtung annähert. Die Linse ist an dem Linsentubus an einer Position fixiert, an der die Linse optisch mit der Bilderfassungseinrichtung verbunden ist.

Description

  • TECHNISCHES GEBIET
  • Die vorliegende Erfindung betrifft ein Bildgebungsmodul, ein Endoskop und ein Verfahren zum Herstellen eines Bildgebungsmoduls.
  • Diese Anmeldung beansprucht die Priorität von der Japanischen Patentanmeldung Nr. 2016-52157 , eingereicht am 16. März 2016, deren gesamter Inhalt hiermit durch Verweis in seiner Gesamtheit einbezogen wird.
  • HINTERGRUND
  • Ein Bildgebungsmodul, das in einem Endoskop oder dergleichen verwendet wird, ist zum Beispiel mit einer Bilderfassungseinheit versehen, die eine Bilderfassungseinrichtung und eine Linseneinheit (Linse), die optisch mit der Bilderfassungseinrichtung verbunden ist (siehe zum Beispiel Patentdokument 1).
  • Bei einem Bildgebungsmechanismus, der in dem Patentdokument 1 offenbart wird, sind eine Bilderfassungseinrichtung (insbesondere eine Abdeckung, welche die Oberfläche der Bilderfassungseinrichtung abdeckt) und eine Linseneinheit über einen Klebstoff miteinander verbunden.
  • DOKUMENTE DES STANDES DER TECHNIK
  • PATENTDOKUMENTE
    • [Patentdokument 1] Japanische Patentschrift Nr. 5450704
  • ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG
  • DURCH DIE ERFINDUNG ZU LÖSENDE PROBLEME
  • Bei dem Bildgebungsmechanismus, der in dem Patentdokument 1 offenbart wird, gibt es eine Sorge, dass die Stabilität bei der Bildgebungsleistung in Abhängigkeit von Umgebungsbedingungen, wie beispielsweise Temperatur oder Feuchtigkeitsgrad, verschlechtert wird, und es ist erwünscht, die Stabilität zu steigern.
  • Ein Aspekt der Erfindung hat als eine Aufgabe derselben, ein Bildgebungsmodul, ein Endoskop und ein Verfahren zum Herstellen eines Bildgebungsmoduls bereitzustellen, die stabil eine ausgezeichnete Bildgebungsleistung erreichen können.
  • MITTEL ZUM LÖSEN DER PROBLEME
  • Ein Bildgebungsmodul nach einem ersten Aspekt der Erfindung schließt Folgendes ein: eine Bilderfassungseinheit, die eine Bilderfassungseinrichtung einschließt, eine Linse, die ein vorderes Ende hat und optisch mit der Bilderfassungseinrichtung verbunden ist, und einen Rahmen, der in Bezug auf die Bilderfassungseinrichtung in der Position fixiert ist und einen Linsentubus einschließt, der einen Einsetzraum hat, in den das vordere Ende in wenigstens einer optischen Achsenrichtung einzusetzen ist. In einem Zustand, in dem eine Bewegung der Linse in einer Richtung, die sich mit der optischen Achsenrichtung schneidet, begrenzt ist, ist der Einsetzraum dazu in der Lage, die Linse derart in einer Richtung aufzunehmen, dass sich die Linse der Bilderfassungseinrichtung annähert. Die Linse ist an dem Linsentubus an einer Position fixiert, an der die Linse optisch mit der Bilderfassungseinrichtung verbunden ist.
  • Bei dem Bildgebungsmodul nach dem ersten Aspekt der Erfindung hat der Rahmen Folgendes: ein erstes Ende, an dem eine Einsetzöffnung geformt ist, wobei die Linse in die Einsetzöffnung einzusetzen ist, und ein zweites Ende, an dem ein Positionierungsloch geformt ist, wobei das Positionierungsloch die Position der Bilderfassungseinrichtung so definiert, dass eine Lichtaufnahmefläche zu dem Einsetzraum freigelegt ist.
  • Das Positionierungsloch kann dazu in der Lage sein, eine Bewegung der Bilderfassungseinrichtung in einer Richtung, die sich mit der optischen Achsenrichtung der Bilderfassungseinrichtung schneidet, zu begrenzen.
  • Bei dem Bildgebungsmodul nach dem ersten Aspekt der Erfindung kann der Rahmen einen Bewegungsbegrenzer einschließen, der die durch das Positionierungsloch in der Position fixierte Bilderfassungseinrichtung darin begrenzt, sich in den Einsetzraum zu bewegen.
  • Bei dem Bildgebungsmodul nach dem ersten Aspekt der Erfindung kann der Linsentubus einen oder mehrere schlitzförmige Ausschnitte haben, die in einer Richtung von dem ersten Ende zu dem zweiten Ende geformt sind.
  • Bei dem Bildgebungsmodul nach dem ersten Aspekt der Erfindung kann der Rahmen aus einem Metall hergestellt sein.
  • Ein Endoskop nach einem zweiten Aspekt der Erfindung schließt das Bildgebungsmodul nach dem zuvor erwähnten ersten Aspekt ein.
  • Ein Verfahren zum Herstellen eines Bildgebungsmoduls nach einem dritten Aspekt der Erfindung schließt Folgendes ein: das Vorbereiten von Folgendem: einer Bilderfassungseinheit, die eine Bilderfassungseinrichtung umfasst, einer Linse, die ein vorderes Ende hat, und eines Rahmens, der einen Linsentubus umfasst, der einen Einsetzraum hat, in den das vordere Ende in wenigstens einer optischen Achsenrichtung einzusetzen ist, wobei der Einsetzraum dazu in der Lage ist, die Linse derart in einer Richtung aufzunehmen, dass sich die Linse der Bilderfassungseinrichtung annähert, in einem Zustand, in dem eine Bewegung der Linse in einer Richtung, die sich mit der optischen Achsenrichtung schneidet, begrenzt ist, das Positionieren der Bilderfassungseinrichtung der Bilderfassungseinheit und des Rahmens (erster Schritt) und das Einsetzen der Linse in den Einsetzraum und das Positionieren der Linse in dem Linsentubus an einer Position, an der die Linse optisch mit der Bilderfassungseinrichtung verbunden ist (zweiter Schritt).
  • WIRKUNGEN DER ERFINDUNG
  • Nach den Aspekten der Erfindung ist es, da das Bildgebungsmodul den Rahmen einschließt, der die Linse in einem Zustand aufnehmen kann, in dem eine Bewegung der Linse in einer Richtung, die sich mit der optischen Achsenrichtung schneidet, begrenzt ist, möglich, die Position der Linse mit einem hohen Genauigkeitsniveau an der Position zu fixieren, an der die Linse optisch mit der Bilderfassungseinrichtung verbunden ist.
  • Nach den Aspekten der Erfindung ist es, da es nicht notwendig ist, ein anderes Element bereitzustellen, das zwischen dem vorderen Ende der Linse und der Bilderfassungseinrichtung eingefügt wird, weniger wahrscheinlich, dass eine Verschlechterung bei der Bildgebungsleistung auf Grund von Umgebungsbedingungen, wie beispielsweise Temperatur oder Feuchtigkeitsgrad, Alterungsabbau oder dergleichen auftritt, verglichen mit der Struktur, bei der eine Linse über einen Klebstoff an einer Bilderfassungseinrichtung fixiert ist.
  • Im Ergebnis ist es möglich, stabil eine ausgezeichnete Bildgebungsleistung zu erreichen.
  • KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
  • 1A ist eine Vorderansicht, die ein Bildgebungsmodul nach der ersten Ausführungsform zeigt.
  • 1B ist eine Querschnittsseitenansicht, die das Bildgebungsmodul nach der ersten Ausführungsform zeigt.
  • 2A ist eine Ansicht, die den Rahmen des Bildgebungsmoduls nach der ersten Ausführungsform zeigt, und ist eine Vorderansicht, die den Rahmen zeigt.
  • 2B ist eine Ansicht, die den Rahmen des Bildgebungsmoduls nach der ersten Ausführungsform zeigt, und ist eine Querschnittsansicht entlang der in 2A gezeigten Linie I-I‘.
  • 2C ist eine Ansicht, die den Rahmen des Bildgebungsmoduls nach der ersten Ausführungsform zeigt, und ist eine Querschnittsansicht entlang der in 2A gezeigten Linie II-II‘.
  • 2D ist eine Ansicht, die den Rahmen des Bildgebungsmoduls nach der ersten Ausführungsform zeigt, und ist eine Rückansicht, die den Rahmen zeigt.
  • 3 ist eine Querschnittsansicht, die eine Vorderendstruktur eines Endoskops, welches das Bildgebungsmodul nach der ersten Ausführungsform verwendet, zeigt.
  • 4A ist eine erläuternde Ansicht, die ein Verfahren zum Herstellen des Bildgebungsmoduls nach der ersten Ausführungsform zeigt.
  • 4B ist eine erläuternde Ansicht, die das Verfahren zum Herstellen des Bildgebungsmoduls nach der ersten Ausführungsform zeigt.
  • 4C ist eine erläuternde Ansicht, die das Verfahren zum Herstellen des Bildgebungsmoduls nach der ersten Ausführungsform zeigt.
  • 5A ist eine erläuternde Ansicht, die das Verfahren zum Herstellen des Bildgebungsmoduls nach der ersten Ausführungsform zeigt.
  • 5B ist eine erläuternde Ansicht, die das Verfahren zum Herstellen des Bildgebungsmoduls nach der ersten Ausführungsform zeigt.
  • 5C ist eine erläuternde Ansicht, die das Verfahren zum Herstellen des Bildgebungsmoduls nach der ersten Ausführungsform zeigt.
  • 6A ist eine erläuternde Ansicht, die das Verfahren zum Herstellen des Bildgebungsmoduls nach der ersten Ausführungsform zeigt.
  • 6B ist eine erläuternde Ansicht, die das Verfahren zum Herstellen des Bildgebungsmoduls nach der ersten Ausführungsform zeigt.
  • 7A ist eine Vorderansicht, die ein Bildgebungsmodul nach der zweiten Ausführungsform zeigt, und ist eine Ansicht, die einen Zustand, in dem eine Linseneinheit von dem Bildgebungsmodul entfernt ist, zeigt.
  • 7B ist eine perspektivische Ansicht, die das Bildgebungsmodul nach der zweiten Ausführungsform zeigt, und ist eine Ansicht, die einen Zustand, in dem die Linseneinheit von dem Bildgebungsmodul entfernt ist, zeigt.
  • 8 ist eine perspektivische Ansicht, die das Bildgebungsmodul nach der zweiten Ausführungsform zeigt, und ist eine Ansicht, die einen Zustand, in dem die Linseneinheit in einem Rahmen eingesetzt ist, zeigt.
  • 9A ist eine Ansicht, die ein modifiziertes Beispiel eines Rahmens zeigt, und ist eine Vorderansicht, die den Rahmen zeigt.
  • 9B ist eine Ansicht, die ein modifiziertes Beispiel eines Rahmens zeigt, und ist eine in 9A gezeigte Querschnittsansicht III-III‘.
  • 9C ist eine Ansicht, die ein modifiziertes Beispiel eines Rahmens zeigt, und ist eine in 9A gezeigte Querschnittsansicht IV-IV‘.
  • 9D ist eine Ansicht, die ein modifiziertes Beispiel eines Rahmens zeigt, und ist eine Rückansicht, die den Rahmen zeigt.
  • AUSFÜHRUNGSFORMEN ZUM AUSFÜHREN DER ERFINDUNG
  • Im Folgenden wird eine Ausführungsform der Erfindung unter Bezugnahme auf die Zeichnungen beschrieben werden.
  • (BILDGEBUNGSMODUL NACH DER ERSTEN AUSFÜHRUNGSFORM)
  • 1A ist eine Vorderansicht, die ein Bildgebungsmodul 100 nach einer ersten Ausführungsform der Erfindung zeigt.
  • 1B ist eine Querschnittsseitenansicht, die das Bildgebungsmodul 100 zeigt.
  • Im Einzelnen wird die Position, an der eine Bilderfassungseinrichtung 4 auf einem flexiblen Verkabelungssubstrat 10 angeordnet ist (linke Seite in 1B), als eine Vorderseite bezeichnet, und die der Vorderseite entgegengesetzte Seite (rechte Seite in 1B) wird als eine Rückseite bezeichnet.
  • In der folgenden Erläuterung kann das orthogonale XYZ-Koordinatensystem angewendet werden.
  • Die Z-Richtung ist eine Richtung des Bildgebungsmoduls von vorn nach hinten, und die X-Richtung ist eine Richtung, orthogonal zu der Z-Richtung und ist senkrecht zu einer Papierfläche in 1B.
  • Die Y-Richtung ist eine Richtung, orthogonal zu der X-Richtung und der Z-Richtung und ist eine vertikale Richtung in 1B.
  • Wie in 1A und 1B gezeigt, schließt das Bildgebungsmodul 100 eine Bilderfassungseinheit 102, einen Rahmen 31 und eine Linseneinheit 20 (Linse) ein.
  • Die Bilderfassungseinheit 102 schließt das flexible Verkabelungssubstrat 10 (Verkabelungsteil) und die Bilderfassungseinrichtung 4, die auf dem flexiblen Verkabelungssubstrat 10 angebracht ist, ein.
  • Das flexible Verkabelungssubstrat 10 schließt Folgendes ein: einen bausteinmontierten Abschnitt 11 und ein Paar von hinteren Abschnitten 12 und 13 (erster hinterer Abschnitt 12 und zweiter hinterer Abschnitt 13), die an beiden Endabschnitten des bausteinmontierten Abschnitts 11 gebogen sind, in der Dickenrichtung des bausteinmontierten Abschnitts gerichtet sind und sich zu der Rückseite hin erstrecken.
  • Eine Verkabelung 14 ist wenigstens an einer Außenfläche des flexiblen Verkabelungssubstrats 10 geformt.
  • Als das flexible Verkabelungssubstrat 10 kann zum Beispiel ein flexibles Verkabelungssubstrat, das eine Oberfläche hat, auf der eine Verkabelung geformt ist, verwendet werden.
  • Die vordere Fläche (Außenfläche) des bausteinmontierten Abschnitts 11 ist eine Montagefläche 11a, auf der die Bilderfassungseinrichtung 4 zu montieren ist.
  • Ein Leiter 2 ist über einen leitfähigen Verbinder 15, der aus Lot oder dergleichen hergestellt ist, mit der Verkabelung 14 verbunden, die auf dem hinteren Abschnitt 13 des flexiblen Verkabelungssubstrats 10 geformt ist.
  • Der Leiter 2 ist zum Beispiel aus einem elektrischen Kabel (in der Figur nicht gezeigt) gezogen.
  • Die Rückseite (der Abschnitt, der den leitfähigen Verbinder 15 einschließt) der hinteren Abschnitte 12 und 13 des flexiblen Verkabelungssubstrats 10 ist mit einer isolierenden Röhre 16 abgedeckt, die zum Beispiel eine elektrische Isolierung hat.
  • Die isolierende Röhre 16 ist zum Beispiel aus einem Harzmaterial, wie beispielsweise einem Silikonharz, hergestellt.
  • Im Einzelnen ist das flexible Verkabelungssubstrat 10 ein Beispiel eines Verkabelungsteils.
  • Als die Bilderfassungseinrichtung 4 kann vorzugsweise ein CMOS (complementary metal oxide semiconductor – Komplementär-Metalloxid-Halbleiter) verwendet werden.
  • Die Bilderfassungseinrichtung 4 schließt einen Bilderfasser 3 ein, der optisch mit der Linseneinheit 20 zu verbinden ist.
  • Der Bilderfasser 3 wird an einer vorderen Fläche der Bilderfassungseinrichtung 4 bereitgestellt.
  • Die Form der Bilderfassungseinrichtung 4, gesehen in der Richtung von vorn nach hinten, ist zum Beispiel eine rechteckige Form (zum Beispiel quadratisch).
  • Da die Bilderfassungseinrichtung 4 an der Montagefläche 11a des bausteinmontierten Abschnitts 11 montiert ist, ist der Bilderfasser 3 über einen elektrischen Schaltkreis, der in der Bilderfassungseinrichtung 4 gebildet ist, elektrisch mit der Verkabelung 14 des flexiblen Verkabelungssubstrats 10 verbunden.
  • Die Richtung der optischen Achse des Bilderfassers 3 stimmt zum Beispiel mit der Richtung von vorn nach hinten überein.
  • Eine Lichtaufnahmefläche 3a des Bilderfassers 3 ist die Fläche, die sich mit der optischen Achse A1 der Linseneinheit 20 schneidet.
  • Die Lichtaufnahmefläche 3a des Bilderfassers 3 ist die Fläche, die sich mit der Achsenrichtung des vorderen Endes (Vorderendes) des Leiters 2 schneidet.
  • Die Lichtaufnahmefläche 3a ist zum Beispiel eine Fläche entlang der XY-Ebene.
  • Ein Kontakthöcker 4a, der elektrisch mit einem elektrischen Schaltkreis der Bilderfassungseinrichtung 4 verbunden ist, ist auf der hinteren Fläche der Bilderfassungseinrichtung 4 geformt.
  • Der Kontakthöcker 4a ist zum Beispiel ein Löthöcker, ein Stifthöcker, ein plattierter Höcker oder dergleichen.
  • Die Bilderfassungseinrichtung 4 ist über den Kontakthöcker 4a durch die Verwendung zum Beispiel eines Flip-Chip-Verfahrens elektrisch mit der Montagefläche 11a des bausteinmontierten Abschnitts 11 des flexiblen Verkabelungssubstrats 10 verbunden.
  • Die Linseneinheit 20 schließt einen zylindrischen Linsentubus 20a und eine Objektivlinse 23, die in die Innenseite des Linsentubus 20a eingeschlossen ist, ein.
  • Die Linseneinheit 20 wird in der Lage bereitgestellt, in der das vordere Ende der Linseneinheit 20 in der Richtung der optischen Achse A1 (das vordere Ende 23a der Objektivlinse 23 in der Richtung der optischen Achse A1) zu der Bilderfassungseinrichtung 4 gerichtet ist.
  • Die optische Achse A1 der Linseneinheit 20 stimmt mit der optischen Achse A2 des Bilderfassers 3 der Bilderfassungseinrichtung 4 überein.
  • Es ist vorzuziehen, dass ein Außendurchmesser der Linseneinheit 20 kleiner ist als die maximale Länge der äußeren Form der Bilderfassungseinrichtung 4 (maximale Länge der äußeren Form in der XY-Ebene).
  • Aus diesem Grund ist es, da die maximale Länge der äußeren Form des Bildgebungsmoduls 100 begrenzt werden kann, möglich, das Bildgebungsmodul 100 in der Größe zu verringern.
  • Das von der Vorderseite des Bildgebungsmoduls 100 durch die Objektivlinse 23 geleitete Licht kann durch die Linseneinheit 20 auf der Lichtaufnahmefläche 3a des Bilderfassers 3 der Bilderfassungseinrichtung 4 abgebildet werden.
  • Die Linseneinheit 20 ist ein Beispiel einer Linse.
  • Es ist vorzuziehen, dass das vordere Ende (vordere Ende 23a) der Linseneinheit 20 in der Richtung der optischen Achse A1 an der Vorderseite der Lichtaufnahmefläche 3a des Bilderfassers 3 angeordnet ist, um so von der Lichtaufnahmefläche getrennt zu sein.
  • Ein Raum zwischen dem vorderen Ende 23a und der Lichtaufnahmefläche 3a ist ein Luftraum 22.
  • Das vordere Ende 23a und die Lichtaufnahmefläche 3a stehen nicht in Kontakt miteinander, und kein anderes Element ist zwischen dem vorderen Ende 23a und der Lichtaufnahmefläche 3a eingefügt.
  • Demzufolge ist es weniger wahrscheinlich, dass eine Verschlechterung bei der Bildgebungsleistung auf Grund von Umgebungsbedingungen, wie beispielsweise Temperatur oder Feuchtigkeitsgrad, Alterungsabbau oder dergleichen auftritt, verglichen mit der Struktur, bei der eine Linse über einen Klebstoff an einer Bilderfassungseinrichtung fixiert ist.
  • Wie in 2A bis 2D gezeigt, schließt der Rahmen 31 Folgendes ein: ein Wandende 39, das in einer rechteckigen Plattengestalt geformt ist, und einen Linsentubus 32, der sich von dem Umfangskantenabschnitt des Wandendes 39 aus nach vorn erstreckt.
  • Das Wandende 39 ist an dem hinteren Ende des Rahmens 31 (dem anderen Ende, zweiten Ende) geformt.
  • Der Linsentubus 32 hat eine äußere Erscheinung, die in einer quadratischen Röhrengestalt geformt ist, die vier ebene Außenflächen 31a hat.
  • Eine Öffnung des vorderen Endes des Linsentubus 32 (ein Ende, erstes Ende) wird als eine Einsetzöffnung 34 bezeichnet.
  • Ein Innenraum des Linsentubus 32 ist ein Einsetzraum 33, in den die Linseneinheit 20 einzusetzen ist.
  • Der Einsetzraum 33 ist zum Beispiel in einer zylindrischen Gestalt geformt, welche die Mittelachse hat die sich in der Richtung von vorn nach hinten erstreckt, und die Querschnittsform des Einsetzraums ist von kreisförmiger Gestalt.
  • Wie in 1B gezeigt, ist es vorzuziehen, dass ein Innendurchmesser (eine Länge der inneren Form) des Einsetzraums 33 im Wesentlichen der gleiche ist wie der Außendurchmesser (die Länge der äußeren Form) der Linseneinheit 20 oder geringfügig größer als der Außendurchmesser der Linseneinheit 20.
  • Daher ist es, da die Innenfläche des Einsetzraums 33 in Kontakt mit der Außenfläche der Linseneinheit 20 kommt oder derselben nahekommt, möglich, eine Bewegung der Linseneinheit 20 in der Richtung, die sich mit der Richtung der optischen Achse A1 schneidet, zu begrenzen.
  • Demzufolge verändert sich die Position der Linseneinheit 20 in der XY-Ebene nicht.
  • Im Einzelnen ist die Richtung, die sich mit der optischen Achse A1 schneidet, eine Richtung, orthogonal zu der Richtung der optischen Achse A1, wie beispielsweise die X-Richtung oder die Y-Richtung.
  • Da der Einsetzraum 33 eine Bewegung der Linseneinheit 20 in der Richtung, die sich mit der Richtung der optischen Achse A1 schneidet, begrenzen kann, ist es möglich, die Linseneinheit 20 in der Neigung zu begrenzen.
  • Dementsprechend verändert sich die Richtung der optischen Achse A1 der Linseneinheit 20 nicht.
  • Der Einsetzraum 33 ist dafür konfiguriert, die Linseneinheit 20 in einem Zustand aufzunehmen, in dem die Linseneinheit 20 derart in der Richtung beweglich sein kann, dass sie der Bilderfassungseinrichtung 4 nahekommt oder sich derselben annähert, und kann den Abschnitt, der das vordere Ende (vordere Ende 23a) einschließt, wenigstens in der Richtung der optischen Achse A1 der Linseneinheit 20 aufnehmen.
  • Die Länge L1 des Linsentubus 32 in der Richtung von vorn nach hinten kann so festgelegt sein, dass sie zum Beispiel das 1,5-Fache oder mehr des Innendurchmessers D1 des Linsentubus 32 beträgt.
  • Demzufolge ist es, da die Einsetzlänge der Linseneinheit ausreichend sichergestellt werden kann, möglich, ein Neigen der Linseneinheit 20 zu verhindern.
  • Die Länge L1 kann so festgelegt sein, dass sie zum Beispiel das Dreifache oder weniger des Innendurchmessers D1 beträgt.
  • Es ist vorzuziehen, dass die Länge L1 so festgelegt ist, dass ein Teil der Linseneinheit 20 von dem Linsentubus 32 nach vorn vorspringt.
  • Die vorspringende Länge der Linseneinheit 20 von dem Linsentubus 32 kann so festgelegt sein, dass sie zum Beispiel ein Drittel oder mehr der Gesamtlänge der Linseneinheit 20 beträgt.
  • In dem Fall, da ein Teil der Linseneinheit 20 von dem Linsentubus 32 vorspringt, wird, da es möglich ist, die Linseneinheit 20 an diesem vorspringenden Abschnitt zu halten, die Betätigung zum Einstellen der Position der Linseneinheit 20 in der Richtung von vorn nach hinten leicht.
  • Die Linseneinheit 20, die in den Einsetzraum 33 eingesetzt ist, ist an dem Linsentubus 32 an der Position fixiert, an der die Linseneinheit optisch mit der Bilderfassungseinrichtung 4 verbunden ist.
  • Die Linseneinheit 20 kann an dem Linsentubus 32 durch die Verwendung zum Beispiel eines Klebstoffs 41 (unten beschrieben) oder dergleichen fixiert sein.
  • Die Mittelposition des Bilderfassungsbereichs der Lichtaufnahmefläche 3a der Bilderfassungseinrichtung 4 kann aus der Mitte der vorderen Fläche (der Fläche, welche die Lichtaufnahmefläche 3a einschließt) der Bilderfassungseinrichtung 4 verschoben sein (Dezentrierungsposition).
  • Im Einzelnen ist es in dem Fall, dass die Größe der Bilderfassungseinrichtung 4 klein ist, in vielen Fällen beim Entwerfen einer Bilderfassungseinrichtung, notwendig, die Mittelposition des Bilderfassungsbereichs aus der Mitte der Bilderfassungseinrichtung 4 zu verschieben.
  • In diesem Fall kann die Position, an welcher der Einsetzraum 33 in der XY-Ebene zu formen ist, die Dezentrierungsposition sein, die der Position des Bilderfassungsbereichs der Bilderfassungseinrichtung 4 entspricht.
  • Das heißt, selbst in Fällen, in denen die Bilderfassungseinrichtung 4 in dem Bildgebungsmodul 100 dezentriert ist, ist es möglich, mit einem hohen Genauigkeitsgrad die Linseneinheit 20 optisch mit der Bilderfassungseinrichtung 4 durch ein Gestalten des Linsentubus 32 des Rahmens 31 zu verbinden, so dass er der Dezentrierungsposition derselben entspricht.
  • In dem Fall, dass der Außendurchmesser der Linseneinheit 20 kleiner ist als die Länge der äußeren Form der Bilderfassungseinrichtung 4, ist es wahrscheinlich, dass der Einfluss der Verschiebung auf Grund der Dezentrierung (zum Beispiel Verschiebung bei einer optischen Achsenposition) auf die Bildgebungsleistung größer ist, verglichen mit dem Fall, dass der Außendurchmesser der Linseneinheit 20 größer ist.
  • Im Gegensatz dazu tritt, da der Rahmen 31 bei dem Bildgebungsmodul 100 verwendet wird, die zuvor erwähnte Verschiebung nicht auf, und selbst in Fällen, in denen ein Außendurchmesser der Linseneinheit 20 klein ist, ist es möglich, die Linseneinheit 20 und die Bilderfassungseinrichtung 4 mit einem hohen Genauigkeitsgrad optisch zu verbinden.
  • Wie in 2B bis 2D gezeigt, ist ein Positionierungsloch 35, in das die Bilderfassungseinrichtung 4 einzusetzen ist, an dem Wandende 39 geformt.
  • Das Positionierungsloch 35 ist so geformt, dass es dazu in der Lage ist, die Bilderfassungseinrichtung 4 darin zu begrenzen, sich in einer Richtung zu bewegen, die sich mit der Richtung von vorn nach hinten schneidet (d.h., einer Richtung, die sich mit der optischen Achse A2 der Bilderfassungseinrichtung 4 schneidet).
  • Es ist vorzuziehen, dass die Innenfläche des Positionierungslochs 35 wenigstens an zwei voneinander verschiedenen Punkten in Kontakt mit der Seitenfläche der Bilderfassungseinrichtung 4 kommt oder derselben nahekommt.
  • Demzufolge ist es möglich, eine Bewegung der Bilderfassungseinrichtung 4 in mehreren unterschiedlichen Richtungen, die Richtungen sind, die sich mit der Richtung von vorn nach hinten schneiden, zu begrenzen.
  • Zum Beispiel ist das Positionierungsloch 35 in einer rechteckigen Gestalt (zum Beispiel quadratischen Gestalt) geformt, gesehen von hinten (siehe 2D).
  • Solange die Seitenfläche der Bilderfassungseinrichtung 4 in Kontakt mit den Innenflächen, die den benachbarten zwei Seiten der vier Seiten des Positionierungslochs 35 entsprechen, kommt oder denselben nahekommt, ist es möglich, die Bilderfassungseinrichtung 4 darin zu begrenzen, sich in mehreren unterschiedlichen Richtungen zu bewegen.
  • Es ist vorzuziehen, dass die Länge der inneren Form (zum Beispiel die Länge einer Seite der rechteckigen Form) des Positionierungslochs 35 im Wesentlichen die gleiche ist wie die Länge der äußeren Form der Bilderfassungseinrichtung 4 (zum Beispiel die Länge einer Seite der rechteckigen Form) oder geringfügig größer als die Länge der äußeren Form der Bilderfassungseinrichtung 4.
  • Im Ergebnis wird, da die Seitenfläche der Bilderfassungseinrichtung 4 in Kontakt mit den Innenflächen, die den vier Seiten des Positionierungslochs 35 entsprechen, kommt oder denselben nahekommt, eine Bewegung der Bilderfassungseinrichtung 4 in der Richtung, die sich mit der Richtung von vorn nach hinten schneidet (zum Beispiel einer Richtung entlang der XY-Ebene), begrenzt.
  • Demzufolge verändert sich die Position der Bilderfassungseinrichtung 4 in der XY-Ebene nicht.
  • Wie in 1B gezeigt, dringt das Positionierungsloch 35 durch das Wandende 39, und die Bildaufnahmefläche 3a der Bilderfassungseinrichtung 4, die in das Positionierungsloch 35 eingesetzt ist, kann an der Position angeordnet sein, an der die Lichtaufnahmefläche 3a zu dem Einsetzraum 33 freigelegt ist.
  • Das Positionierungsloch 35 ist so geformt, dass die optische Achse A2 der Bilderfassungseinrichtung 4 mit der optischen Achse A1 der in dem Einsetzraum 33 bereitgestellten Linseneinheit 20 übereinstimmt.
  • Wie in 2D gezeigt, ist die Länge der Diagonallinie des in einer rechteckigen Gestalt geformten Positionierungslochs 35 länger als die Länge der inneren Form (der Innendurchmesser) des Einsetzraums 33.
  • Daher wird auf Grund eines Unterschieds in der Länge der inneren Form zwischen dem Positionierungsloch 35 und dem Einsetzraum 33 ein gestufter Abschnitt an dem Abschnitt des Positionierungslochs 35 geformt, der vier Ecken einschließt, und die hintere Fläche des abgestuften Abschnitts ist ein Bewegungsbegrenzer 37, der die in das Positionierungsloch 35 eingesetzte Bilderfassungseinrichtung 4 darin begrenzt, sich in den Einsetzraum 33 zu bewegen.
  • Der Bewegungsbegrenzer 37 ist eine Kontaktfläche parallel zum Beispiel zu der XY-Ebene.
  • Da der Bewegungsbegrenzer 37 an jeder der vier Ecken des Positionierungslochs 35 geformt ist, kommt die Bilderfassungseinrichtung 4 an den vier Eckabschnitten mit dem Bewegungsbegrenzer 37 in Kontakt, und der Bewegungsbegrenzer 37 ist mit einem hohen Genauigkeitsgrad in der Position fixiert.
  • Es ist vorzuziehen, dass der Rahmen 31 aus einem Metall, wie beispielsweise rostfreiem Stahl oder einer Aluminiumlegierung, hergestellt ist.
  • In dem Fall, in dem der Rahmen 31 aus einem Metall hergestellt ist, ist es, da ein Steifigkeitsgrad und eine Oberflächenhärte des Rahmens 31 höher sein können, möglich, die Genauigkeit der Positionierung der Linseneinheit 20 in Bezug auf die Bilderfassungseinrichtung 4 zu verbessern.
  • Es ist möglich, die Linseneinheit 20 und die Bilderfassungseinrichtung 4 an einer gewünschten Position eines Gehäuses 50 durch das Gestalten des Rahmens 31 so anzuordnen, dass es mit einem Befestigungsloch 51 des Gehäuses 50 übereinstimmt (siehe 3).
  • (ENDOSKOP)
  • 3 ist eine Querschnittsansicht, die eine Vorderendstruktur eines Endoskops 101, welches das Bildgebungsmodul 100 verwendet, zeigt.
  • Das Endoskop 101 hat eine Vorderendstruktur, die das Gehäuse 50 und das Bildgebungsmodul 100, das innerhalb des Befestigungslochs 51 des Gehäuses 50 bereitgestellt wird, einschließt.
  • Das Befestigungsloch 51 schließt Folgendes ein: den Rahmen 31, einen ersten Einsetzabschnitt 51a, durch den die Bilderfassungseinrichtung 4 oder dergleichen eingesetzt wird, und einen zweiten Einsetzabschnitt 51b, durch den ein Teil der Linseneinheit 20 eingesetzt wird.
  • Die Länge der inneren Form des ersten Einsetzabschnitts 51a ist im Wesentlichen die gleiche wie die Länge der äußeren Form des Rahmens 31 oder ist geringfügig größer als die Länge der äußeren Form des Rahmens 31.
  • Die Länge der inneren Form (der Innendurchmesser) des zweiten Einsetzabschnitts 51b ist im Wesentlichen die gleiche wie die Länge der äußeren Form (der Außendurchmesser) der Linseneinheit 20 oder ist größer als die Länge der äußeren Form der Linseneinheit 20.
  • Der erste Einsetzabschnitt 51a kann mit einem Klebstoff 42 gefüllt sein.
  • Die Innenfläche des zweiten Einsetzabschnitts 51b kann durch einen Klebstoff (in der Figur nicht gezeigt) klebend an der Außenfläche der Linseneinheit 20 fixiert sein.
  • Solange die Genauigkeit der Länge der äußeren Form des Rahmens 31 ausreichend größer ist als diejenige der Länge der inneren Form des ersten Einsetzabschnitts 51a, ist es möglich, selbst wenn die Genauigkeit der Längen anderer Elemente, die das Bildgebungsmodul 100 ausmachen, niedrig ist, die Position des Bildgebungsmoduls 100 in Bezug auf das Gehäuse 50 genau zu fixieren.
  • Zum Beispiel ist ein hoher Grad an Genauigkeit für die Länge des zweiten Einsetzabschnitts 51b nicht erforderlich, und selbst wenn ein Raum zwischen der Innenfläche des zweiten Einsetzabschnitts 51b und der Außenfläche der Linseneinheit 20 bereitgestellt wird, treten keine Probleme auf.
  • Da eine hohe Bearbeitungsgenauigkeit für die anderen Abschnitte als dem Rahmen 31 und den Abschnitt (ersten Einsetzabschnitt 51a) des Gehäuses 50, der dem Rahmen 31 entspricht, nicht erforderlich ist, wird die Herstellung des Bildgebungsmoduls 100 und des Gehäuses 50 leicht, und es ist möglich, den Herstellungsausstoß derselben zu verbessern.
  • Da das Bildgebungsmodul 100 den Rahmen 31 verwendet, ist es möglich, den Rahmen 31 in Übereinstimmung mit der Position oder dergleichen der Linseneinheit 20 zu gestalten, die erforderlich ist, um der Produktspezifikation des Endoskops 101 zu entsprechen.
  • Zum Beispiel ist es, durch ein Gestalten der Form oder dergleichen des Rahmens 31 in Übereinstimmung mit dem Gehäuse 50, möglich, die Linseneinheit 20 an einer gewünschten Position anzuordnen.
  • Außerdem ist es, in dem Fall, dass ein anderes funktionelles Teil in dem Gehäuse 50 nahe dem Bildgebungsmodul 100 eingebaut ist, durch die Verwendung eines Rahmens 31, der die Form hat, die das funktionelle Teil umgehen kann, möglich, die Linseneinheit 20 an einer gewünschten Position anzuordnen.
  • Wie oben erklärt, ist es bei dem Bildgebungsmodul 100, da es möglich ist, den Rahmen 31 in einer Gestalt zu formen, die dem Gehäuse 50 entspricht, möglich, die Linseneinheit 20 oder dergleichen genau an einer erforderlichen Position anzuordnen.
  • (VERFAHREN ZUM HERSTELLEN EINES BILDGEBUNGSMODULS)
  • Als Nächstes werden ein Verfahren zum Herstellen des Bildgebungsmoduls 100 und ein Verfahren zum Herstellen des Endoskops 101 unter Bezugnahme auf 4A bis 6B beschrieben werden.
  • (ERSTER SCHRITT)
  • Wie in 4A und 4B gezeigt, wird die Bilderfassungseinrichtung 4 der Bilderfassungseinheit 102 von der Rückseite in das Positionierungsloch 35 des Rahmens 31 eingesetzt.
  • Die Bilderfassungseinrichtung 4 bewegt sich nach vorn, bis sie in Kontakt mit dem Bewegungsbegrenzer 37 kommt (siehe 2D).
  • Eine Bewegung der Bilderfassungseinrichtung 4 in der Richtung, die sich mit der Richtung von vorn nach hinten schneidet (zum Beispiel in einer Richtung, senkrecht zu der Papierfläche und einer vertikalen Richtung; gezeigt in 4A und 4B) wird durch das Positionierungsloch 35 begrenzt, und eine Vorwärtsbewegung der Bilderfassungseinrichtung 4 wird durch den Bewegungsbegrenzer 37 begrenzt.
  • Demzufolge ist die Bilderfassungseinrichtung 4 so in der Position fixiert, dass die Lichtaufnahmefläche 3a zu dem Einsetzraum 33 freigelegt ist.
  • Als Nächstes wird, wie in 4C gezeigt, ein Klebstoff 40 über dem Bereich aufgebracht, der von dem Teil der Außenfläche des Wandendes 39, der den Umfangskantenabschnitt des Positionierungslochs 35 einschließt, bis zu einem Teil der Außenfläche der Bilderfassungseinrichtung 4 reicht.
  • Ein Teil des Klebstoffs 40 kann in einen Spalt zwischen der Außenfläche der Bilderfassungseinrichtung 4 und der Innenfläche des Positionierungslochs 35 eintreten.
  • Durch ein Aushärten des Klebstoffs 40 wird die Bilderfassungseinrichtung 4 an dem Rahmen 31 fixiert.
  • Da der Klebstoff 40 auf das Wandende 39 und die Außenfläche der Bilderfassungseinrichtung 4 aufgebracht wird, ist es weniger wahrscheinlich, dass der Klebstoff die vordere Fläche der Bilderfassungseinrichtung 4 erreicht.
  • Dementsprechend beeinflusst der Klebstoff 40 die optische Verbindung zwischen der Linseneinheit 20 und der Bilderfassungseinrichtung 4 nicht nachteilig.
  • (ZWEITER SCHRITT)
  • Anschließend geht, wie in 5a und 5B gezeigt, die Linseneinheit 20 durch die Einsetzöffnung 34 hindurch, wird von dem vorderen Ende 23a in der Richtung der optischen Achse A1 in den Einsetzraum 33 eingesetzt und bewegt sich nach hinten.
  • In dieser Situation wird die Linseneinheit 20 in den Einsetzraum 33 eingesetzt, während die Bewegung der Linseneinheit 20 in der Richtung, die sich mit der Richtung der optischen Achse A1 schneidet (zum Beispiel in einer Richtung senkrecht zu der Papierfläche und einer in 5a und 5B gezeigten vertikalen Richtung) begrenzt wird.
  • In einem Zustand, wobei die Linseneinheit 20 in den Einsetzraum 33 eingesetzt wird, stimmt die optische Achse A1 der Linseneinheit 20 mit der optischen Achse A2 des Bilderfassers 3 der Bilderfassungseinrichtung 4 überein.
  • Wie in 5B gezeigt, wird die Linseneinheit 20 in der Position an dem Linsentubus 32 an der Position fixiert, an der die Linseneinheit optisch mit der Bilderfassungseinrichtung 4 verbunden ist.
  • Es ist vorzuziehen, dass das vordere Ende 23a der Linseneinheit 20 gesondert von der Lichtaufnahmefläche 3a des Bilderfassers 3 angeordnet ist.
  • Die Position der Linseneinheit 20 in der Richtung von vorn nach hinten kann in Übereinstimmung mit dem Auflösungsvermögen des durch die Bilderfassungseinrichtung 4 erhaltenen Bildes bestimmt werden.
  • Zum Beispiel ist es möglich, die Linseneinheit 20 an der Position anzuordnen, an der das Auflösungsvermögen des durch die Bilderfassungseinrichtung 4 erhaltenen Bildes im Wesentlichen mit dem im Voraus durch Simulation erhaltenen Ergebnis übereinstimmt.
  • Als Nächstes wird, wie in 5C gezeigt, der Klebstoff 41 über dem Bereich aufgebracht, der von dem Vorderendabschnitt 32a des Linsentubus 32 des Rahmens 31 bis zu einem Teil der Außenfläche der Linseneinheit 20 reicht.
  • Durch ein Aushärten des Klebstoffs 40 wird die Linseneinheit 20 an dem Rahmen 1 fixiert.
  • Dementsprechend wird die in 1A und 1B gezeigte Bilderfassungseinheit 102 erhalten.
  • (DRITTER SCHRITT)
  • Anschließend wird, wie in 6A gezeigt, die Bilderfassungseinheit 102 von der Rückseite in das an dem Gehäuse 50 geformte Befestigungsloch 51 eingesetzt.
  • Der Rahmen 31, die Bilderfassungseinrichtung 4 und dergleichen werden innerhalb des ersten Einsetzabschnitts 51a angeordnet, und ein Teil der Linseneinheit 20 wird innerhalb des zweiten Einsetzabschnitts 51b angeordnet.
  • Der erste Einsetzabschnitt 51a kann mit dem Klebstoff 42 gefüllt werden.
  • Die Außenfläche der Linseneinheit 20 kann durch einen Klebstoff (in der Figur nicht gezeigt) klebend an der Innenfläche des zweiten Einsetzabschnitts 51b fixiert werden.
  • Im Ergebnis wird das in 3 gezeigte Endoskop 101 erhalten.
  • Dementsprechend ist es, da das Bildgebungsmodul 100 den Rahmen 31 einschließt, der die Linseneinheit 20 in einem Zustand aufnehmen kann, in dem die Bewegung der Linseneinheit 20 in der Richtung, die sich mit der optischen Achse A1 schneidet, begrenzt ist, möglich, die Position der Linseneinheit 20 mit einem hohen Genauigkeitsniveau an der Position zu fixieren, an der die Linseneinheit 20 optisch mit der Bilderfassungseinrichtung 4 verbunden ist.
  • Bei dem Bildgebungsmodul 100 ist es, da es nicht notwendig ist, ein anderes Element bereitzustellen, das zwischen dem vorderen Ende 23a der Linseneinheit 20 und der Bilderfassungseinrichtung 4 eingefügt wird, weniger wahrscheinlich, dass eine Verschlechterung bei der Bildgebungsleistung auf Grund von Umgebungsbedingungen, wie beispielsweise Temperatur oder Feuchtigkeitsgrad, Alterungsabbau oder dergleichen auftritt, verglichen mit der Struktur, bei der ein vorderes Ende einer Linseneinheit an einer Bilderfassungseinrichtung fixiert ist.
  • Demzufolge ist es bei dem Bildgebungsmodul 100 möglich, stabil eine ausgezeichnete Bildgebungsleistung zu erreichen.
  • Bei dem Bildgebungsmodul 100 ist es, da das Positionierungsloch 35, das die Position der Bilderfassungseinrichtung 4 bestimmt, an dem Wandende 39 des Rahmens 31 so geformt ist, dass die Lichtaufnahmefläche 3a zu dem Einsetzraum 33 freigelegt ist, möglich, die Position der Bilderfassungseinrichtung 4 in Bezug auf die Linseneinheit 20 mit einem hohen genauigkeitsgrad zu fixieren.
  • Da der Bewegungsbegrenzer 37, der die Bewegung der Bilderfassungseinrichtung 4 begrenzt, an dem Rahmen 31 geformt ist, ist es möglich, die Position der Bilderfassungseinrichtung 4 in Bezug auf die Linseneinheit 20 mit einem hohen Genauigkeitsgrad zu fixieren.
  • Da die Bilderfassungseinrichtung 4 nur in das Positionierungsloch 35 eingesetzt wird, ist es leicht, die Bilderfassungseinrichtung 4 an der Position anzuordnen, die in Kontakt mit dem Bewegungsbegrenzer 37 stehen muss.
  • Dementsprechend ist es möglich, die Position der Bilderfassungseinheit 102 mit einem hohen Genauigkeitsgrad in der Richtung von vorn nach hinten festzulegen.
  • Da das zuvor erwähnte Verfahren zum Herstellen des Bildgebungsmoduls 100 Folgendes einschließt: den ersten Schritt des Positionierens der Bilderfassungseinrichtung 4 und des Rahmens 31 und den zweiten Schritt des Positionierens der Linseneinheit 20 und des Rahmens 31, ist es möglich, die Position der Bilderfassungseinrichtung 4 in Bezug auf die Linseneinheit 20 mit einem hohen Genauigkeitsgrad zu fixieren.
  • Da es möglich ist, das Bildgebungsmodul 100 zusammenzubauen, bevor es in das Gehäuse 50 eingebaut wird, ist es möglich, die Position des Bildgebungsmoduls 100 in dem Gehäuse 50 durch das Einstellen der Einsetztiefe desselben in Bezug auf das Befestigungsloch 51 einzustellen.
  • Demzufolge ist es in dem Fall, dass es zum Beispiel eine derartige Gestaltungsbegrenzung gibt, dass ein Vorspringen der Linseneinheit 20 von dem Gehäuse 50 in dem Endoskop 101 nicht zulässig ist, selbst wenn die Größen eines Bestandteils geringfügig variieren, möglich, leicht ein Auftreten eines schadhaften Produkts durch das Einstellen der Position des Bildgebungsmoduls 100 in dem Gehäuse 50 zu vermeiden, das eine Linseneinheit 20 hat, die von dem Gehäuse 50 vorspringt.
  • Daher ist es möglich, den Herstellungsausstoß desselben zu verbessern.
  • (BILDGEBUNGSMODUL NACH DER ZWEITEN AUSFÜHRUNGSFORM)
  • 7A ist eine Vorderansicht, die ein Bildgebungsmodul 100A nach einer zweiten Ausführungsform der Erfindung zeigt.
  • Das Bildgebungsmodul 100A ist in einem Zustand, in dem die Linseneinheit 20 von demselben entfernt ist.
  • 7B ist eine perspektivische Ansicht, die das Bildgebungsmodul 100A in einem Zustand, in dem die Linseneinheit 20 von demselben entfernt ist, zeigt.
  • 8 ist eine perspektivische Ansicht, die das Bildgebungsmodul 100A in einem Zustand, in dem die Linseneinheit 20 in einem Rahmen 31A eingesetzt ist, zeigt.
  • Wie in 7A, 7B und 8 gezeigt, unterscheidet sich das Bildgebungsmodul 100A von dem in 1A, 1B gezeigten Bildgebungsmodul 100 und dergleichen darin, dass der Rahmen 31A, der einen schlitzförmigen Ausschnitt 38 hat, verwendet wird.
  • Der Ausschnitt 38 ist so geformt, dass er von dem Vorderendabschnitt 32a in der Richtung von vorn nach hinten rückwärts gerichtet ist.
  • Der Ausschnitt 38 kann in einer Gestalt geformt sein, die zum Beispiel eine fixierte Breite hat.
  • Zum Beispiel ist der Ausschnitt 38 an einer von vier Außenflächen 31a des Linsentubus 32 und an der Position, die der Mitte in der Breitenrichtung desselben (in der in 7A gezeigten horizontalen Richtung) entspricht.
  • In anderen Fällen, wie in 7A gezeigt, kann der Ausschnitt 38 an einem Abschnitt des Linsentubus 32 geformt sein und kann an mehreren Abschnitten des Linsentubus 32 geformt sein.
  • Zum Beispiel kann, in 7A ein zweiter Ausschnitt, der die gleiche Form wie diejenige des Ausschnitts 38 hat, an der Position, gegenüber dem Ausschnitt 38, angeordnet sein, wobei der Einsetzraum 33 zwischen denselben eingefügt ist.
  • Die Anzahl von Ausschnitten kann wahlweise gewählt werden, wie beispielsweise zwei oder mehr.
  • Die Position des Endes 38a (hinteren Endes) des Ausschnitts 38 (Position in der Richtung von vorn nach hinten) ist so festgelegt, dass äußeres Licht nicht durch den Ausschnitt 38 in das Innere des Rahmens 31 eintritt.
  • Wie in 8 gezeigt, tritt, da der Ausschnitt 38 durch die Außenfläche der Linseneinheit 20 in dem Bildgebungsmodul 100A blockiert ist, äußeres Licht nicht in das Innere des Rahmens 31 ein.
  • Daher beeinflusst es ein durch die Bilderfassungseinrichtung 4 zu erhaltendes Bild nicht nachteilig.
  • Bei dem Bildgebungsmodul 100A ist, da der Rahmen 31A den Ausschnitt 38 hat, der Abschnitt, der den Vorderendabschnitt 32a des Linsentubus 32 hat, schmal und elastisch verformbar in einer Richtung, in der die Breite des Ausschnitts 38 zunimmt oder abnimmt.
  • Daher ist es des, durch ein entsprechendes Festlegen des Innendurchmessers des Einsetzraums 33, möglich, eine Funktion des Haltens der Linseneinheit 20 auf Grund einer elastischen Kraft auf den Linsentubus 32 bereitzustellen.
  • Nach dieser Konfiguration ist es, da es möglich ist, die Position der Linseneinheit 20 durch eine elastische kraft des Linsentubus 32 zeitweilig zu fixieren, möglich, leicht die Position der Linseneinheit 20 in der Richtung von vorn nach hinten einzustellen.
  • Da der Rahmen 31A den Ausschnitt 38 hat, ist es möglich, wenn die Linseneinheit 20 in den Einsetzraum 33 eingesetzt wird, Luft innerhalb des Einsetzraums 33 durch den Ausschnitt 38 aus dem Einsetzraum zu der Außenseite zu entfernen.
  • Aus diesem Grund ist es möglich, zu vermeiden, dass die Linseneinheit 20 auf Grund einer Zunahme des Drucks innerhalb des Einsetzraums 33 schwierig in den Einsetzraum 33 einzusetzen ist.
  • Als Nächstes wird ein Rahmen 61, der ein modifiziertes Beispiel des Rahmens 31 ist, unter Bezugnahme auf 9A bis 9D beschrieben werden.
  • Wie in 9A bis 9D gezeigt, ist der Rahmen 61 so konfiguriert, dass die Außenfläche 61a, die eine von vier Außenflächen des Linsentubus 32 ist, in einer gekrümmten Vorsprungsgestalt im Querschnitt (Bogenformt) in Übereinstimmung mit einer Gestaltungsbegrenzung des Gehäuses geformt ist. (nicht in der Figur gezeigt) Zum Beispiel ist es in dem Fall, dass ein Befestigungsloch (in der Figur nicht gezeigt) an einem Gehäuse geformt ist und eine Innenfläche hat, die in einer gekrümmten eingezogenen Gestalt geformt ist, möglich, den Rahmen 61 so in die Innenfläche einzubauen, dass die Außenfläche 61a an die Innenfläche angepasst wird.
  • Dementsprechend wird verhindert, dass das Bildgebungsmodul 100A unrichtig in einer Richtung um die Lichtachse positioniert wird, und es ist möglich, das Bildgebungsmodul 100A an einer richtigen Position in das Gehäuse 50 einzubauen.
  • Während oben bevorzugte Ausführungsformen der Erfindung beschrieben und illustriert worden sind, sollte es sich verstehen, dass diese beispielhaft für die Erfindung sind und nicht als begrenzend zu betrachten sind. Hinzufügungen, Weglassungen, Ersetzungen und andere Modifikationen können vorgenommen werden, ohne vom Rahmen der vorliegenden Erfindung abzuweichen. Dementsprechend ist die Erfindung nicht als durch die vorstehende Beschreibung begrenzt zu betrachten und wird nur durch den Rahmen der angefügten Ansprüche begrenzt.
  • Zum Beispiel kann der Linsentubus 32 des Rahmens eine solche Länge haben, dass es möglich ist, die gesamte Linseneinheit 20 in demselben aufzunehmen.
  • Bei dem oben erwähnten Verfahren zum Herstellen des Bildgebungsmoduls 100 wird der zweite Schritt des Fixierens der Positionen des Rahmens 31 und der Linseneinheit 20 nach dem ersten Schritt des Fixierens der Positionen der Bilderfassungseinrichtung 4 und des Rahmens 31 ausgeführt; jedoch ist die Reihenfolge des Ausführens des ersten Schrittes und des zweiten Schrittes nicht besonders begrenzt.
  • Zum Beispiel kann der erste Schritt nach dem zweiten Schritt ausgeführt werden, oder der erste Schritt und der zweite Schritt können gleichzeitig ausgeführt werden.
  • BESCHREIBUNG DER BEZUGSZAHLEN
    • 1 elektrisches Kabel, 3a Lichtaufnahmefläche, 4 Bilderfassungseinrichtung, 20 Linseneinheit (Linse), 23a vorderes Ende, 31 Rahmen, 32 Linsentubus, 33 Einsetzraum, 34 Einsetzöffnung, 35 Positionierungsloch, 37 Bewegungsbegrenzer, 38 Ausschnitt, 39 Wandende, 100 Bildgebungsmodul, 101 Endoskop, 102 Bilderfassungseinheit, A1 optische Achse der Linseneinheit (optische Achse der Linse), A2 optische Achse der Bilderfassungseinrichtung
  • ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
  • Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
  • Zitierte Patentliteratur
    • JP 2016-52157 [0002]
    • JP 5450704 [0005]

Claims (7)

  1. Bildgebungsmodul, das Folgendes umfasst: eine Bilderfassungseinheit, die eine Bilderfassungseinrichtung einschließt, eine Linse, die ein vorderes Ende hat und optisch mit der Bilderfassungseinrichtung verbunden ist, und einen Rahmen, der in Bezug auf die Bilderfassungseinrichtung in der Position fixiert ist und einen Linsentubus einschließt, der einen Einsetzraum hat, in den das vordere Ende in wenigstens einer optischen Achsenrichtung einzusetzen ist, wobei in einem Zustand, in dem eine Bewegung der Linse in einer Richtung, die sich mit der optischen Achsenrichtung schneidet, begrenzt ist, der Einsetzraum dazu in der Lage ist, die Linse derart in einer Richtung aufzunehmen, dass sich die Linse der Bilderfassungseinrichtung annähert, und die Linse an dem Linsentubus an einer Position fixiert ist, an der die Linse optisch mit der Bilderfassungseinrichtung verbunden ist.
  2. Bildgebungsmodul nach Anspruch 1, wobei der Rahmen Folgendes hat: ein erstes Ende, an dem eine Einsetzöffnung geformt ist, wobei die Linse in die Einsetzöffnung einzusetzen ist, und ein zweites Ende, an dem ein Positionierungsloch geformt ist, wobei das Positionierungsloch die Position der Bilderfassungseinrichtung so definiert, dass eine Lichtaufnahmefläche zu dem Einsetzraum freigelegt ist, wobei das Positionierungsloch dazu in der Lage ist, eine Bewegung der Bilderfassungseinrichtung in einer Richtung, die sich mit der optischen Achsenrichtung der Bilderfassungseinrichtung schneidet, zu begrenzen.
  3. Bildgebungsmodul nach Anspruch 2, wobei der Rahmen einen Bewegungsbegrenzer umfasst, der die durch das Positionierungsloch in der Position fixierte Bilderfassungseinrichtung darin begrenzt, sich in den Einsetzraum zu bewegen.
  4. Bildgebungsmodul nach Anspruch 2 oder Anspruch 3, wobei der Linsentubus einen oder mehrere schlitzförmige Ausschnitte hat, die in einer Richtung von dem ersten Ende zu dem zweiten Ende geformt sind.
  5. Bildgebungsmodul nach einem der Ansprüche 1 bis 4, wobei der Rahmen aus einem Metall hergestellt ist.
  6. Endoskop, welches das Bildgebungsmodul nach einem der Ansprüche 1 bis 5 umfasst.
  7. Verfahren zum Herstellen eines Bildgebungsmoduls, das Folgendes umfasst: das Vorbereiten von Folgendem: einer Bilderfassungseinheit, die eine Bilderfassungseinrichtung umfasst, einer Linse, die ein vorderes Ende hat, und eines Rahmens, der einen Linsentubus umfasst, der einen Einsetzraum hat, in den das vordere Ende in wenigstens einer optischen Achsenrichtung einzusetzen ist, wobei der Einsetzraum dazu in der Lage ist, die Linse derart in einer Richtung aufzunehmen, dass sich die Linse der Bilderfassungseinrichtung annähert, in einem Zustand, in dem eine Bewegung der Linse in einer Richtung, die sich mit der optischen Achsenrichtung schneidet, begrenzt ist, das Positionieren der Bilderfassungseinrichtung der Bilderfassungseinheit und des Rahmens und das Einsetzen der Linse in den Einsetzraum und das Positionieren der Linse in dem Linsentubus an einer Position, an der die Linse optisch mit der Bilderfassungseinrichtung verbunden ist.
DE102017104021.8A 2016-03-16 2017-02-27 Bildgebungsmodul, Endoskop und Verfahren zum Herstellen eines Bildgebungsmoduls Withdrawn DE102017104021A1 (de)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2016-052157 2016-03-16
JP2016052157A JP6721366B2 (ja) 2016-03-16 2016-03-16 撮像モジュール、内視鏡および撮像モジュールの製造方法

Publications (1)

Publication Number Publication Date
DE102017104021A1 true DE102017104021A1 (de) 2017-09-21

Family

ID=59751484

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
DE102017104021.8A Withdrawn DE102017104021A1 (de) 2016-03-16 2017-02-27 Bildgebungsmodul, Endoskop und Verfahren zum Herstellen eines Bildgebungsmoduls

Country Status (3)

Country Link
US (1) US10690905B2 (de)
JP (1) JP6721366B2 (de)
DE (1) DE102017104021A1 (de)

Families Citing this family (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP6617206B2 (ja) * 2016-10-25 2019-12-11 富士フイルム株式会社 内視鏡
CN116430574B (zh) * 2023-06-12 2023-08-29 之江实验室 一种镜头图像传感器cmos安装调节装置及方法

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP5450704B2 (ja) 2012-03-26 2014-03-26 株式会社フジクラ 電気ケーブルおよび外筒付き撮像機構、内視鏡、電気ケーブルおよび外筒付き撮像機構の製造方法
JP2016052157A (ja) 2014-08-29 2016-04-11 株式会社オートネットワーク技術研究所 プロテクタ及び電線モジュール

Family Cites Families (18)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3951522A (en) * 1972-05-15 1976-04-20 Canon Kabushiki Kaisha Lens structure having a movable portion
JPS5634881Y2 (de) * 1976-03-18 1981-08-17
US5218479A (en) * 1992-01-21 1993-06-08 Industrial Technology Research Institute Zoom lens fixing mechanism
JPH05293080A (ja) * 1992-04-23 1993-11-09 Asahi Optical Co Ltd 電子内視鏡の受像部の構造
JP2005535431A (ja) * 2002-10-18 2005-11-24 エーシーエムアイ コーポレーション 医療機器用取り外し可能光学アセンブリ
EP1695544A4 (de) * 2003-12-19 2011-06-22 Hysonic Co Ltd Bildfotografiervorrichtung
JP4474201B2 (ja) * 2004-05-26 2010-06-02 キヤノン株式会社 レンズ鏡筒及びカメラ
JP5065588B2 (ja) * 2005-11-22 2012-11-07 オリンパス株式会社 レンズ鏡筒およびレンズ鏡筒システム
KR101009199B1 (ko) * 2008-10-28 2011-01-19 삼성전기주식회사 이중배럴을 구비한 카메라 모듈
US9706903B2 (en) * 2009-06-18 2017-07-18 Endochoice, Inc. Multiple viewing elements endoscope system with modular imaging units
JP5385029B2 (ja) * 2009-07-06 2014-01-08 パナソニック株式会社 カム枠、レンズ鏡筒、振れ補正装置および撮像素子ユニット
US9622649B2 (en) * 2011-08-05 2017-04-18 Ambu A/S Endoscope with a T-shaped flexible circuit board
JP5274733B1 (ja) * 2011-10-13 2013-08-28 オリンパスメディカルシステムズ株式会社 撮像ユニット及び内視鏡
JP2014230638A (ja) * 2013-05-29 2014-12-11 パナソニック株式会社 内視鏡および内視鏡システム
EP3130275A4 (de) * 2014-05-15 2017-12-06 Olympus Corporation Optische einheit und mit der optischen einheit ausgestattetes endoskop
DE102014212016A1 (de) * 2014-06-23 2015-12-24 Robert Bosch Gmbh Kamera, insbesondere in einem Fahrzeug einsetzbar, sowie ein Verfahren zum Herstellen einer derartigen Kamera
US10078207B2 (en) * 2015-03-18 2018-09-18 Endochoice, Inc. Systems and methods for image magnification using relative movement between an image sensor and a lens assembly
JP6605255B2 (ja) * 2015-08-20 2019-11-13 日本電産コパル株式会社 レンズユニット、カメラ、電子機器、レンズユニット組立方法、カメラの製造方法および電子機器の製造方法

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP5450704B2 (ja) 2012-03-26 2014-03-26 株式会社フジクラ 電気ケーブルおよび外筒付き撮像機構、内視鏡、電気ケーブルおよび外筒付き撮像機構の製造方法
JP2016052157A (ja) 2014-08-29 2016-04-11 株式会社オートネットワーク技術研究所 プロテクタ及び電線モジュール

Also Published As

Publication number Publication date
US10690905B2 (en) 2020-06-23
JP2017164280A (ja) 2017-09-21
US20170269349A1 (en) 2017-09-21
JP6721366B2 (ja) 2020-07-15

Similar Documents

Publication Publication Date Title
DE602004003612T2 (de) Kompaktes Kameramodul
DE69105922T2 (de) Optische Verbindung zu Rückwandplatinen.
DE112013003554B4 (de) Stereokameravorrichtung
DE102017203364B4 (de) Kameravorrichtung und kameramodul
DE102017008995A1 (de) Verbinderstruktur
DE102017206442B4 (de) Vorrichtung zur Abbildung von Teilgesichtsfeldern, Multiaperturabbildungsvorrichtung und Verfahren zum Bereitstellen derselben
DE102017117825A1 (de) Steckverbinder
DE3133546C2 (de) Farbfernsehkamera
DE102010015990A1 (de) Bildstabilisierungs-Antriebsanordnung
DE112013003795T5 (de) In ein Fahrzeug eingebaute Bildverarbeitungsvorrichtung
DE7022540U (de) Steckkontakt
DE102005018360A1 (de) Elektrische Vorrichtung
DE112017004207T5 (de) Einrichtung zur erfassung der lötqualität
DE112019003594T5 (de) Kamera mit ausrichtbarem Bildsensor und verstellbarem Schaltungsträger
DE112007000658T5 (de) Kameramodul und Verfahren zu dessen Montage
DE102017203366A1 (de) Kameramodul
DE102018216854A1 (de) Wasserdichte Struktur einer Schiebeabdeckung, einer elektrischen Anschlussdose und eines Kabelbaums
DE202018105109U1 (de) Elektrischer Verbinder mit Anschlusspositionssicherung
DE102017104021A1 (de) Bildgebungsmodul, Endoskop und Verfahren zum Herstellen eines Bildgebungsmoduls
DE102015207249A1 (de) Neigungssensoraufnahmegehäuse und Fahrzeugleuchtensystem
DE102017221428A1 (de) Bildgebungsvorrichtung
WO2020127262A1 (de) Vorrichtung mit einer multiaperturabbildungsvorrichtung zur erzeugung einer tiefenkarte
DE69714633T2 (de) Verbindungsstruktur eines Verbinders
DE102016215600A1 (de) Wasserdichte Elektronikausrüstungseinheit
DE202018105110U1 (de) Elektrisches Verbindungselement mit Anschlusspositionssicherung

Legal Events

Date Code Title Description
R012 Request for examination validly filed
R119 Application deemed withdrawn, or ip right lapsed, due to non-payment of renewal fee