專利名稱：具有透鏡定位的光學裝置及制造該光學裝置的方法
技術領域：
本發(fā)明大體上涉及光學裝置的制造與構造，并更具體地涉及沿軸線如光學殼體隔開的透鏡的定位。
背景技術：
在許多光學裝置中，重要的是沿裝置軸線對透鏡或其它光學元件進行精確的相互定位。剛性內(nèi)窺鏡是一個實例。剛性內(nèi)窺鏡是細長的光學裝置，在剛性內(nèi)窺鏡中，多個軸向隔開的包括透鏡在內(nèi)的光學元件沿裝置軸線將圖像從物鏡分程傳遞至目鏡，該裝置軸線也為光軸。重要的是在多種廣泛變化的環(huán)境條件下精確保持單個光學元件如中繼透鏡系統(tǒng)內(nèi)的元件之間的軸向間隔，這些環(huán)境條件包括如在高壓蒸汽滅菌過程中所遇到的廣泛變化的溫度條件以及機械振動條件。而且，通常重要的是，將所有光學元件保持在密封環(huán)境內(nèi)以防止?jié)駳庋毓鈱W通路積累以便保持圖像質量。
現(xiàn)有技術中已經(jīng)公開了用于提供光學元件軸向定位的許多方法。一些方法采用使某些結構變形的過程，并在以下參考文獻中公布GB1556475 (1979) Epworth等1,587,131 (1926) Tillyer3,949,482 (1976) Ross4,776,670 (1988) Kessels等5,305,406 (1994) Rondeau5,493,452 (1996) Hoshino等5,810,713 (1998) Rondeau等5,969,887 (1999) Hagimori等6,201,649 (2001) Rudischhauser等
6,263,133(2001)Hamm6,398,723(2002)Kehr等6,462,895(2002)Hunter6,487,440(2002)Deckert等一般而言，這些方法使外管變形試圖沿光軸定位光學元件。在一些方法中，作為結果而產(chǎn)生的結構僅與透鏡的外緣接合并依賴滑動摩擦來保持精確的位置。然而在許多情形下，振動力能夠克服施加在這些裝置內(nèi)的滑動摩擦，從而能夠移置光學元件。在另外一些情形下，將管穿透以提供阻止透鏡軸向運動的短小突出部。穿透外管破壞了將光學元件與光學系統(tǒng)周圍的環(huán)境隔離的任何能力，特別是在需要高壓蒸汽滅菌的內(nèi)窺鏡的情形中。
所需的是一種光學裝置和一種制造具有對單個光學元件的可靠定位的光學裝置而無需穿透支撐結構的方法。

發(fā)明內(nèi)容
從而本發(fā)明的一個目的在于提供一種光學裝置，在該光學裝置中光學元件在軸向上精確固定。
本發(fā)明的另一目的在于提供一種光學裝置，即使在高壓蒸汽滅菌過程中，該光學裝置也確保光學元件的軸向定位。
本發(fā)明的還有另一目的在于提供一種制造光學裝置的方法，該光學裝置所具有的光學元件在軸向上精確固定。
本發(fā)明的還有另一目的在于提供一種制造光學裝置的方法，該方法確保在裝配過程中和使用過程中在殼體內(nèi)對光學元件進行精確定位。
根據(jù)本發(fā)明，特征在于軸線的光學裝置包括在軸線上的光學元件，該光學元件具有第一和第二面以及中間外緣表面。用于為光學元件形成可靠支座的光學元件支撐件。第一支撐件與外緣表面接合，而第二支撐件與在外緣表面附近的第一和第二面中的至少一個面接合，從而在光學裝置內(nèi)鎖住光學元件以限制沿軸線的運動。


從結合附圖閱讀以下詳細的描述中，本發(fā)明的各種目的、優(yōu)點和新穎特征將更加完全地顯而易見，在這些附圖中相同的附圖標記指代相同的部件，而且其中圖1為作為光學裝置實例的內(nèi)窺鏡的透視圖，能夠將本發(fā)明運用到該內(nèi)窺鏡；圖2為形成圖1的內(nèi)窺鏡的一部分、并根據(jù)本發(fā)明構造的光學裝置的剖視圖；圖3為沿圖2所示光學裝置的一部分的縱剖面；圖4為沿圖3中的直線4-4的剖面；圖5的流程圖描述了用于制造根據(jù)本發(fā)明的光學裝置的流體靜壓過程；圖6為制造設備的橫截面的局部示意圖，該制造設備用于實現(xiàn)圖5中的流體靜壓過程；圖7為如圖2所示的光學裝置的經(jīng)過圖5的流體靜壓過程后的縱剖視圖；圖8為沿圖7中的直線8-8的剖面；圖9的流程圖描述用于制造根據(jù)本發(fā)明的光學裝置的系列壓褶過程；圖10為如圖2所示的光學裝置的經(jīng)過圖9的系列壓褶過程后的縱剖視圖；圖11為沿圖10中的直線11-11的剖面；圖12的流程圖描述了用于制造根據(jù)本發(fā)明的光學裝置的順序構造；
圖13為與如圖2所示的光學裝置類似的光學裝置的經(jīng)過圖12的順序構造過程后的縱剖面；圖14為沿圖13中的直線14-14的剖視圖；圖15為結合本發(fā)明的光學組件的縱剖面；圖16為描述采用圖15的光學元件的光學裝置的縱剖面；圖17為根據(jù)本發(fā)明的另一實施例構造的光學裝置的縱剖面；圖18為沿圖17中的直線18-18的橫向剖視圖；而圖19為圖17所描述的光學裝置的透視圖。
實施本發(fā)明的最佳模式圖1示出了呈現(xiàn)給醫(yī)務人員以供使用的內(nèi)窺鏡10。該內(nèi)窺鏡10在遠端11和近端12之間延伸，該遠端11是離將要成像的物體最近的一端，該近端12是離使用該裝置的人最近的一端。該視圖示出了具有眼杯14的光學體13，個人通過該眼杯14觀察圖像。纖維支桿15容納來自照明源的輸出接頭從而提供用于經(jīng)過光纖透射的光，用以照亮正在成像的物體。在這一特定的實施例中，裝置軸線18是光軸。
內(nèi)窺鏡10還容納如圖2所示的在遠端11和近端12之間延伸的光學裝置20。該光學裝置20包括沿光軸18延伸的管狀外鞘21。在本實施例中，遠端窗口22在遠端11處密封管狀外鞘21。遠端窗口22能夠由將要經(jīng)受高壓蒸汽滅菌溫度的任何材料如蘭寶石窗口形成。
沿軸線18從窗口22緊貼地移置光學物鏡31。眾所周知，光學物鏡31對位于光軸18的延長線上的物體形成圖像。光學物鏡31可以具有多種實施例中的任何實施例。
光學裝置20的目鏡32從近端12延伸至管狀外鞘21內(nèi)。將軸向延伸的軸環(huán)33焊接或銅焊至管狀外鞘21上。形成目鏡的光學元件能夠包括光圈/間隔物、接目鏡或護圈或這些元件的某些組合或其它的光學元件。目鏡32是能夠為人眼或現(xiàn)有技術中已知的一些其它形式的光學觀察裝置如錄像觀察系統(tǒng)傳送圖像的光學元件的一個實例。
第三個光學元件組在光學物鏡31和目鏡32之間形成中繼透鏡系統(tǒng)41。眾所周知，這一中繼透鏡系統(tǒng)將圖像從光學物鏡31傳遞至目鏡32。第一間隔物42相對于光學物鏡31對第一中繼透鏡元件如二重透鏡43進行定位。在本特定實施例中，中間的圓柱形光學透鏡間隔物44以及另外的中繼二重透鏡43構成另外的沿光軸18按次序分隔的光學元件，直到最近端的中繼二重透鏡45，即與近端12最近的中繼二重透鏡45?，F(xiàn)有技術中已知這些中繼透鏡系統(tǒng)的構造和操作。可以對圖2所示的特定的透鏡和間隔物構造作出許多改進。
圖3是光學裝置20沿圖2中的整體軸線18的剖面；圖4是垂直于軸線18通過圖3的剖面。圖3和圖4示出了由間隔物44沿軸線18分隔開的兩個二重透鏡43。每一二重透鏡43具有第一和第二面45和46以及中間的外緣表面47。管狀外鞘21支承這些光學元件。根據(jù)本發(fā)明，僅在構造過程中使用間隔物44。因為在運用本發(fā)明后，間隔物44不執(zhí)行主要定位的功能，該間隔物44能夠比傳統(tǒng)間隔物薄。
實質上，本發(fā)明在于通過與光學元件的在外緣表面47附近的一個或兩個面45和46接合來對每一透鏡或其它光學元件進行定位，從而沿軸線18對每一這樣的光學元件進行鎖位。能夠采用不同的具體過程。例如，圖5示出了采用圖6所示的流體靜壓設備51而實施的流體靜壓過程50。更具體地，在圖5中，步驟52代表各種操作，通過這些操作，用透鏡、間隔物和其它光學元件在管狀外鞘21內(nèi)裝配例如圖3所示的光學裝置20。裝配后，在步驟53中將光學裝置20定位在壓力腔室54內(nèi)，在圖6中該壓力腔室54表示為具有密封蓋55的封閉的圓柱形結構。
隨著移開密封蓋55，支撐結構56連接至光學裝置20的端部，而且該支撐結構56下降至液壓油57內(nèi)。將密封蓋55放回原處后，步驟61控制液壓泵61的操作而將壓力提升至使外鞘21發(fā)生塑性變形的程度。壓力計62監(jiān)測這一壓力。減壓閥63防止壓力過大，并起到在過程結束時快速釋放壓力的作用。在達到合適的壓力時，管狀外鞘21的在透鏡元件中間的部分發(fā)生變形，以覆蓋在透鏡面的部分例如圖3中的透鏡面45和46上，并鎖位和鎖住透鏡元件。該變形使得外鞘21的這些部分與在外緣表面47附近的面45和46的幾何形狀一致以限制透鏡43在外鞘21內(nèi)的軸向運動。參考圖7和8，通過介質57將流體靜壓施加至光學裝置20的外部，使管狀外鞘21的在透鏡元件43之間的未供應部分變形成為卵形，該卵形具有沿主軸線平放的部分64和65。透鏡元件43防止管狀外鞘21的鄰接部分變形。從而管狀外鞘21在每一透鏡元件處覆蓋在兩個透鏡面45和46上，如在透鏡元件43的每一透鏡元件43上的66和67處的覆蓋件。隨之產(chǎn)生的向覆蓋件66和67的過渡件將透鏡元件43鎖定就位，從而沿軸線18在管狀外鞘21內(nèi)將透鏡元件牢固定位。如果采用間隔物44，則該間隔物44是較薄的間隔物，該間隔物44變形成與管狀外鞘21一致。這樣提供另外的覆蓋件。
變形發(fā)生后，正如通過達到預定壓力將要顯示地，在圖5的步驟70中開動圖6中的減壓閥63以釋放壓力。此后，能夠移走端蓋55，并從腔室54中撤開圖7和8的結構的光學裝置20。
在該過程中，給定流體靜壓下的圓周或環(huán)向壓應力以及徑向偏轉的彈性分量能夠用來計算和預測對于特定材料和材料厚度發(fā)生塑性變形時的壓力。已經(jīng)采用1450至2250 PSI的壓力來提供直徑為3毫米的316不銹鋼管的合適的塑性變形。建立或預測對于其它的材料、材料厚度和直徑引起塑性變形的壓力的步驟為本技術領域內(nèi)的普通技術人員所熟知。
用于該過程的主要控制準則是產(chǎn)生足夠的壓力使殼體的越過一部分透鏡面的部分以保持管子完整性的方式塑性變形。該方法和控制準則能夠適于所有類型的光學裝置，包括那些承受高壓蒸汽滅菌或其它苛刻環(huán)境的、需要密封的光學裝置。此外，應該限制徑向變形，使得管狀外鞘21的變形部分不延伸至用于光學裝置20的視野中。
圖9至11示出了前述流體靜壓過程的替換過程，該替換過程采用系列壓褶過程。初始步驟80包括在例如圖3和4所示的殼體中用透鏡、間隔物、棱鏡、窗口和其它光學元件構造光學裝置20。步驟81使光學裝置20在由箭頭82所代表的壓褶工具處與作為所選擇透鏡的第一透鏡的第一面對齊。在該情形中，選擇透鏡83如二重透鏡43，而且第一面84與壓褶工具82對齊。在步驟85處，在軸線18的橫向平面內(nèi)運用壓褶工具，從而在間隔物43的端部部分86處在以管狀外鞘21為形式的殼體的相對側上形成皺褶。在步驟87中，將光學裝置20和壓褶工具重新定位，使得壓褶工具與所選擇透鏡的第二面97對齊，即位于箭頭90所代表的位置處。然后步驟91重復該壓褶過程。
如果光學裝置20包括其它透鏡，步驟92將控制轉向至步驟93，從而使壓褶工具與下一個透鏡的面對齊，該下一個透鏡作為所選的透鏡并在圖10由箭頭94代表。然后控制回轉到步驟85、87和91以在箭頭94的位置處產(chǎn)生第一皺褶并在箭頭95的位置處產(chǎn)生第二皺褶。在為每一透鏡元件完成該過程時，就完成了所述過程并且步驟92轉向至在步驟96處結束該系列壓褶過程。
步驟85和86處的壓褶通常發(fā)生在直徑方向上對置的位置處。步驟85和86還可以包括在每一對齊位置處的多次壓褶操作。例如，第一壓褶操作可以產(chǎn)生垂直對齊的皺褶，而第二壓褶操作可以產(chǎn)生與第一皺褶成90°角位移的皺褶。可以采用更多其它的壓褶工具或加工以產(chǎn)生按串行或并行的合適皺褶，如通過特殊的壓褶工具可以獲得的皺褶，該特殊的壓褶工具可以從多個徑向角度產(chǎn)生相等的徑向壓力。
圖11示出了具有四個在直徑方向上對置的皺褶部分100和101的光學裝置20，這些皺褶部分100和101由兩次人工壓褶操作產(chǎn)生。還如圖10中特別示出的那樣，如果采用間隔物43用于初始定位，這些間隔物43還將在這些皺褶中的每一皺褶處例如在圖11中的皺褶100和101處偏斜。
控制每一壓褶操作以產(chǎn)生具有一個深度的皺褶，該深度確保皺褶部分覆蓋在透鏡面如透鏡面84的一部分上。然而，應該限制皺褶以便不使材料破裂從而保持任何密封結構的完整性。還應該限制皺褶以使結構不延伸至視野內(nèi)。無論在何種布置中，這些皺褶都使殼體或管狀外鞘與在每一二重透鏡83的外緣表面附近的第一和第二面如面84和97一致，以沿軸線18鎖住二重透鏡83。
圖12至14示出了用于產(chǎn)生如圖10和11所示的類似構造的、但無需間隔物44的結構。根據(jù)本實施例，圖12的過程110開始于步驟111中的將光學裝置20的一端固定在以管狀外鞘21為形式的殼體的遠端內(nèi)。例如，如果通過從內(nèi)窺鏡的近端插入裝置而裝配該結構，通過在遠端對物鏡結構進行定位而實現(xiàn)步驟111。
然后步驟112在軸向上對齊管狀外鞘21，使得作為所選透鏡的第一透鏡的遠端面的位置位于壓褶工具處。這由圖13中的箭頭113所代表。在步驟114中，一次或多次的壓褶操作產(chǎn)生皺褶部分，這些皺褶部分使管狀外鞘21的部分在遠端透鏡面處與所選的透鏡一致。
在步驟115中，通常用透鏡定位工具將透鏡元件如透鏡元件116插入管狀外鞘內(nèi)。前移該透鏡元件直到遠端透鏡面117與壓褶的殼體部分120接觸。
然后步驟121在軸向上重新定位管狀外鞘21，以在如箭頭123所代表的壓褶工具處對齊透鏡116的近端面122。在步驟124處，另一壓褶操作使管狀外鞘21的在近端透鏡面處的部分保形為皺褶125。在步驟126中能夠移開步驟115中采用的任何定位工具。透鏡116從而精確地保持就位在光軸18上并與軸線18垂直。
圖13示出了具有遠端透鏡面128和近端透鏡面129的另一透鏡元件127。從而圖12中的步驟130將控制轉向步驟131，該步驟131定位管狀外鞘21以在由箭頭131所代表的壓褶工具處對齊作為所選透鏡的下一透鏡的遠端面。然后控制回轉到步驟114以形成最初的皺褶133，其后能夠采用定位工具以插入透鏡127直到遠端面128與皺褶133接觸。然后能夠將壓褶工具重新定位至對應于箭頭134的位置以在近端透鏡面129處產(chǎn)生皺褶。
在根據(jù)步驟114至126將所有的透鏡元件定位時，步驟130將控制轉向至步驟137處終止操作。
根據(jù)本實施例，前述操作在每一透鏡面處產(chǎn)生四個繞管狀外鞘21的圓周等角度分隔的皺褶。圖14特別示出了在直徑方向上對置的第一皺褶133，該皺褶133與透鏡127的遠端面128接合。第二壓褶操作成直角地產(chǎn)生在直徑方向上對置的皺褶136。
圖3示出了其中每一間隔物34承靠在對置的透鏡面上的光學裝置20。圖15示出了替換方法，通過該替換方法每一透鏡間隔物起到光學支撐裝置的作用并且在預定位置處支承透鏡元件。例如，圖15示出了具有第一和第二透鏡面141和142的透鏡元件140。間隔物143支承作為子組件或透鏡組件的透鏡元件140。在該特定應用中，在透鏡元件在間隔物143內(nèi)軸向定位后，壓褶操作產(chǎn)生皺褶組144和145，從而在間隔物143內(nèi)鎖住透鏡元件140，在皺褶144和145之間的中間間隔物部分146與透鏡元件140的外緣表面147接合，并且該壓褶操作產(chǎn)生組件148。如圖16所示的光學子組件如子組件144的構造從而包括采用管狀外鞘如管狀外鞘21；以及在將端部元件如物鏡定位后，將圖15所示的具有合適尺寸的組件如組件148A和148B依次插入管中，以產(chǎn)生中繼透鏡系統(tǒng)。能夠采用圖15中的方法用于中繼透鏡系統(tǒng)，但是顯而易見能夠采用該方法用于形成物鏡或形成目鏡。
圖9至14所示的每一壓褶操作需要某些控制，特別是每一皺褶的深度。工具上的機械限位器能夠提供該控制。本技術領域內(nèi)的普通技術人員非常熟知這一過程的操作和控制。
圖17至19示出了又一其它形式的結合了本發(fā)明的光學裝置，該光學裝置毫無困難地適于內(nèi)窺鏡，特別是可以高壓蒸汽滅菌的內(nèi)窺鏡。如這些附圖所示，光學組件150沿裝置軸線18延伸，在本特定的實施例中該裝置軸線18為光軸。組件150包括光學元件151以及對光學元件151進行定位的保形管152。為了說明的原因，圖17至19中的光學元件151是具有透鏡151A和151B的二重透鏡。保形管152包括兩個外殼152A和152B。
具體涉及外殼152A，中間部分153在軸向上與光學元件151同延，并具有繞軸線18使得中間部分153與光學元件151的一部分一致的半徑。每一延伸件154和155具有稍減小的半徑以分別與中間部分153產(chǎn)生徑向過渡件156和157。這些過渡件156和157與光學元件151的外邊緣重疊，從而通過與光學元件151的在外緣表面162附近的面160和161的幾何形狀保持一致，而在子組件150內(nèi)產(chǎn)生可靠軸向定位。
外殼152A和152B中的每一外殼具有用于圓柱形透鏡組151的外圓周，該外圓周小于透鏡組151的半圓周，使得在外殼152A和152B之間存在間隙163和164。從而能夠將圖19所示的組件150滑動至外部結構例如圖17和18中的管狀外鞘21內(nèi)。中間部分153的外徑對應于外鞘21的內(nèi)徑，使得在裝配中組件150在外鞘21中滑動。組件150在外鞘21內(nèi)的配合產(chǎn)生足夠的摩擦以防止使用中的不必要的軸向位移。從而外鞘21還防止外殼152A和152B的任何向外的徑向位移。此外，中間部分153的軸向廣度足夠用來防止組件150在管狀外鞘21內(nèi)偏斜。
通過許多不同的制造過程很容易制造保形管152。例如，在具有配合精模的精模機器內(nèi)，這些外殼中的每一外殼如外殼152A能夠由薄金屬片形成為所需的外形。另一方法是結合單一精密機模與具有可變形材料的壓具，該可變形材料用于與所述片接合。還在另一方法中，可以在精模壓具中形成外殼中的一個外殼如外殼152A，將透鏡組如光學元件151加載在保形外殼152A內(nèi)，并通過具有可變形材料如RTV的壓具施加壓力，從而在光學元件151的周圍形成另一薄金屬片。
參照圖17至19描述的保形管方法具有許多優(yōu)點。無需沿管壁滑動單個透鏡就能夠裝配這些保形管152，而沿管壁滑動單個透鏡伴隨著保持清潔的困難。采用這些保形管152還能提供較大的生產(chǎn)能力、降低成本并改善軸向定位的精度。而且這一結構與自動化設備相容。
已經(jīng)公開的是一些用于形成光學裝置的替代方法，在這些光學裝置內(nèi)軸向精確放置地設有光學元件。這些不同結構的特征在于具有支撐件的壓褶或變形部分，這些壓褶或變形部分與光學元件每一面的一部分重疊以在支撐件內(nèi)對光學元件進行鎖位。已經(jīng)公開了采用流體靜壓過程、傳統(tǒng)的壓褶和加工操作的過程的實例。這些僅是示例的方式。顯然能夠不偏離本發(fā)明對所公開的設備作出許多改進。從而所附權利要求的目的在于覆蓋在本發(fā)明的真實精神與范圍內(nèi)所出現(xiàn)的所有這些變化與改進。
權利要求
1.一種光學裝置，該光學裝置的特征在于軸線并包括A)位于軸線上的光學元件，該光學元件包括第一和第二面以及中間外緣表面；以及B)光學元件支撐裝置，該光學元件支撐裝置用于為所述光學元件形成可靠支座，所述支撐裝置包括用于與所述外緣表面接合的第一支撐裝置、以及用于與所述外緣表面附近的所述第一和第二面的每一面中的至少一個面接合的第二成形支撐裝置，從而在所述光學裝置內(nèi)鎖住所述光學元件以限制沿軸線的運動。
2.如權利要求1所述的光學裝置，其中所述第一和第二支撐裝置與第一和第二面的所述外緣表面附近部分的幾何形狀一致。
3.如權利要求2所述的光學裝置，其中所述第一支撐裝置包括殼體裝置的用于與所述外緣表面接合的中間部分，所述殼體裝置具有分隔的壓褶部分，這些壓褶部分用于使所述殼體與在所述外緣表面附近的所述第一和第二面的幾何形狀一致。
4.如權利要求2所述的光學裝置，其中支撐裝置包括殼體裝置的用于與所述外緣表面接合的中間部分，所述殼體裝置具有第一和第二變形部分，這些變形部分用于使所述殼體與在所述外緣表面附近和周圍的所述第一和第二面的幾何形狀一致。
5.如權利要求2所述的光學裝置，其中所述裝置包括軸向延伸的第一和第二外殼，每一外殼具有用于與所述外緣表面接合的中間部分；對置延伸部分，這些對置延伸部分覆蓋在所述外緣表面附近的所述第一和第二面上；以及在所述中間部分和所述對置延伸部分中的每一延伸部分之間的塑性變形過渡部分，該塑性變形過渡部分與在所述外緣表面附近的所述第一和第二面的幾何形狀一致。
6.如權利要求5所述的光學裝置，該光學裝置包括用于對所述第一和第二外殼進行鎖位的裝置。
7.一種光學裝置，該光學裝置的特征在于軸線并包括A)透鏡組，該透鏡組包括至少一個位于軸線上的透鏡元件，該透鏡元件包括第一和第二面以及中間外緣表面；以及B)透鏡組支撐裝置，該透鏡組支撐裝置用于為所述透鏡組形成可靠支座，所述支撐裝置包括用于與所述外緣表面接合的第一支撐裝置、以及用于與在所述外緣表面附近的所述第一和第二面的每一面中的至少一個面接合的第二塑性變形支撐裝置，從而在所述光學裝置內(nèi)鎖住所述透鏡組以限制沿軸線的運動。
8.如權利要求7所述的光學裝置，其中所述第一和第二支撐裝置與所述外緣表面和所述第一和第二面中一個面的附近部分的幾何形狀一致。
9.如權利要求8所述的光學裝置，其中所述透鏡組具有圓柱形外緣表面，而且所述第一支撐裝置的與所述外緣表面同延的部分與所述外緣表面接合。
10.如權利要求9所述的光學裝置，其中所述第一支撐裝置包括圓柱形殼體的用于與所述外緣表面接合的中間部分，而且所述第二支撐裝置包括所述殼體的呈角度分隔的皺褶，這些皺褶覆蓋在所述第一和第二面的在所述外緣表面附近的部分上。
11.如權利要求9所述的光學裝置，其中第一支撐裝置包括圓柱形殼體的用于與所述外緣表面接合的中間部分，所述第二支撐裝置包括所述殼體的塑性變形周向延伸部分，這些塑性變形周向延伸部分用于使所述殼體與在所述外緣表面附近和周圍的所述第一和第二面的幾何形狀一致。
12.如權利要求9所述的光學裝置，其中所述透鏡支撐裝置包括軸向延伸的第一和第二外殼，每一外殼具有用于與所述外緣表面接合的第一半徑的中間部分；對置延伸部分，這些對置延伸部分具有比第一半徑小的第二半徑，從而覆蓋在所述外緣表面附近的所述第一和第二面上；以及在所述中間部分和所述對置延伸部分中的每一延伸部分之間的塑性變形過渡部分，所述塑性變形過渡部分與在所述外緣表面附近的所述第一和第二面的幾何形狀一致。
13.如權利要求12所述的光學裝置，該光學裝置包括用于對所述第一和第二外殼進行鎖位的外部殼體。
14.一種內(nèi)窺鏡，該內(nèi)窺鏡包括形成為光學組件的多個光學元件，所述光學組件中的每一光學組件包括A)從位于軸線上的透鏡組、間隔物、窗口和棱鏡中取出的至少一個光學元件的組，所述光學元件組包括第一和第二面以及中間外緣表面；以及B)沿軸線延伸的光學元件支撐裝置，該光學元件支撐裝置用于為所述光學元件形成可靠支座，所述支撐裝置包括用于與所述外緣表面接合的第一支撐裝置、以及用于與所述外緣表面附近的所述第一和第二面接合的第二塑性變形支撐裝置，從而在所述光學裝置內(nèi)鎖住所述光學元件以限制沿軸線的運動。
15.如權利要求14所述的內(nèi)窺鏡，其中所述第一和第二支撐裝置與所述外緣表面和所述第一和第二面的附近部分的幾何形狀一致。
16.如權利要求15所述的內(nèi)窺鏡，其中所述光學元件具有圓柱形外緣表面，并且所述第一支撐裝置的與所述外緣表面同延的部分與所述外緣表面接合。
17.如權利要求16所述的內(nèi)窺鏡，其中所述第一支撐裝置包括圓柱形殼體的用于與所述外緣表面接合的中間部分，而且所述第二支撐裝置包括所述殼體的呈角度分隔的皺褶，這些皺褶覆蓋在所述第一和第二面的在所述外緣表面附近的部分上。
18.如權利要求16所述的內(nèi)窺鏡，其中第一支撐裝置包括圓柱形殼體的用于與所述外緣表面接合的中間部分，所述第二支撐裝置包括所述殼體的塑性變形周向延伸部分，這些塑性變形周向延伸部分用于使所述殼體與在所述外緣表面附近和周圍的所述第一和第二面的幾何形狀一致。
19.如權利要求16所述的內(nèi)窺鏡，其中所述光學元件支撐裝置包括軸向延伸的第一和第二外殼，每一外殼具有用于與所述外緣表面接合的第一半徑的中間部分；對置延伸部分，這些對置延伸部分具有比第一半徑小的第二半徑，從而覆蓋在所述外緣表面附近的所述第一和第二面上；以及在所述中間部分和所述對置延伸部分中的每一延伸部分之間的塑性變形過渡部分，該塑性變形過渡部分與在所述外緣表面附近的所述第一和第二面的幾何形狀一致。
20.如權利要求19所述的內(nèi)窺鏡，包括用于對所述第一和第二外殼進行鎖位的外部殼體。
21.一種內(nèi)窺鏡，包括圓柱形外鞘；位于遠端處的用于形成圖像的物鏡裝置；用于從所述物鏡裝置向近端傳輸圖像的中繼透鏡裝置；以及位于近端的用于提供圖像以供觀察的目鏡裝置；其中所述物鏡裝置、中繼透鏡裝置和目鏡裝置中的至少一個裝置包括用于放置在外鞘內(nèi)的光學組件，而且其中每一所述光學組件包括A)至少一個透鏡元件的透鏡組，該透鏡組用于沿軸線導引圖像，所述透鏡組的特征在于圓柱形外緣表面和橫向于軸線取向的兩個面；B)沿軸線延伸的支撐裝置，該支撐裝置具有用于與圓柱形外緣表面接合的第一支撐部分、以及從所述第一支撐部分延伸的第二支撐部分，這些第二支撐部分包括塑性變形部分，這些塑性變形部分與在所述外緣表面附近的所述透鏡元件的面一致，從而所述第二支撐部分鎖住所述透鏡組以限制透鏡組的軸向運動。
全文摘要
對光學元件進行精確定位的光學裝置和生產(chǎn)這些光學裝置的方法。在軸線上的支撐件支承每一光學元件，該支撐件具有塑性變形的部分，這些塑性變形的部分用來與光學元件面的在中間外緣表面附近的部分重疊。該構造在支撐件內(nèi)軸向鎖住光學元件，并為每一光學元件產(chǎn)生可靠剛性保持結構。
文檔編號G02B23/24GK1764858SQ200480007792
公開日2006年4月26日 申請日期2004年3月25日 優(yōu)先權日2003年3月25日
發(fā)明者理查德·E·福基, 威廉·P·巴爾內(nèi)斯, 羅伯特·N·羅斯, 約瑟夫·N·?；?申請人:精密光學公司