[發(fā)明專利]具有可樞轉(zhuǎn)式透鏡系統(tǒng)的內(nèi)窺鏡

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201380058996.5
• 申請日: 2013-10-14
• 公開（公告）號: CN104780824A
• 公開（公告）日: 2015-07-15
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: J·羅斯;M·維特斯
• 申請（專利權(quán)）人: 奧林匹斯冬季和IBE有限公司
• 主分類號: A61B1/00
• 分類號: A61B1/00;G02B23/24;G02B23/02;G02B26/08;G02B26/10
• 代理公司: 北京三友知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11127
• 代理人: 王小東

本發(fā)明涉及一種具有可樞轉(zhuǎn)式透鏡系統(tǒng)的內(nèi)窺鏡，該內(nèi)窺鏡包括：在遠(yuǎn)端由玻璃罩封閉的內(nèi)窺鏡軸；布置在所述內(nèi)窺鏡軸中的光學(xué)系統(tǒng)；以及至少一個(gè)棱鏡，該至少一個(gè)棱鏡位于所述玻璃罩與所述光學(xué)系統(tǒng)之間并被布置在棱鏡保持件中，所述棱鏡保持件被安裝成能夠圍繞垂直于所述內(nèi)窺鏡軸的縱向延伸的旋轉(zhuǎn)軸線樞轉(zhuǎn)，其中所述棱鏡保持件至少部分地具有圓形的外周，所述圓形的外周具有齒部，能夠在所述內(nèi)窺鏡軸的縱向延伸的方向上可逆地移動的細(xì)長的調(diào)節(jié)元件經(jīng)由至少部分地形成在所述元件上的互補(bǔ)的齒部嚙合至所述圓形的外周的所述齒部中。本發(fā)明還涉及一種應(yīng)用。

已知存在不同設(shè)計(jì)的內(nèi)窺鏡，特別是視頻內(nèi)窺鏡，在這些內(nèi)窺鏡中在內(nèi)窺鏡的內(nèi)窺鏡軸的遠(yuǎn)端處的術(shù)野的入射光經(jīng)由光學(xué)系統(tǒng)被引導(dǎo)到一個(gè)或多個(gè)圖像傳感器上。因此，存在具有所謂的0°視向的直視內(nèi)窺鏡，或者具有側(cè)向視向的內(nèi)窺鏡，例如具有非0°視向的30°、45°、70°等側(cè)向視向。在此，所謂的度數(shù)意指中心觀察軸線與內(nèi)窺鏡軸的縱向軸線之間的角度。還存在具有可調(diào)節(jié)側(cè)向視向的內(nèi)窺鏡或視頻內(nèi)窺鏡，其中視角(即與直視的偏差)是可調(diào)節(jié)的。用于本發(fā)明的通用內(nèi)窺鏡包括用于調(diào)節(jié)視角的所謂的“樞轉(zhuǎn)棱鏡”或“樞轉(zhuǎn)棱鏡裝置”。

除了調(diào)節(jié)視角，即調(diào)節(jié)與直視的偏差，也可以圍繞內(nèi)窺鏡軸的縱向軸線對視向(即方位角)進(jìn)行調(diào)節(jié)，原因在于內(nèi)窺鏡整體圍繞內(nèi)窺鏡軸的縱向軸線進(jìn)行旋轉(zhuǎn)。

以不同的方式實(shí)現(xiàn)視角的無打滑變化。為此，一些內(nèi)窺鏡使用棱鏡，這些棱鏡布置在曲面玻璃罩的后面并且布置在能圍繞旋轉(zhuǎn)軸線旋轉(zhuǎn)的棱鏡保持件上。這些棱鏡將光從不同的視角引導(dǎo)到內(nèi)窺鏡中的光學(xué)系統(tǒng)。軸向?qū)?zhǔn)且縱向延伸的調(diào)節(jié)元件被例如設(shè)計(jì)為齒條并嚙合在棱鏡保持件上的齒部中，并且用于樞轉(zhuǎn)棱鏡。還已知與位于棱鏡保持件上的鉸鏈的直接鉸接。最后，如果相應(yīng)的調(diào)節(jié)元件具有螺紋，該螺紋嚙合在棱鏡保持件上的齒中，則還能夠利用該調(diào)節(jié)元件的旋轉(zhuǎn)。相應(yīng)示例由US?2010/0030031A1中可知。

在這些解決方案中，產(chǎn)生具有螺紋的調(diào)節(jié)元件的無打滑旋轉(zhuǎn)是十分復(fù)雜的，同時(shí)借助可軸向線性移動的控制元件進(jìn)行控制要么需要在遠(yuǎn)端處有很大的空間以實(shí)現(xiàn)大的視角，要么在僅有很小的可用空間時(shí)極大地限制了可調(diào)節(jié)的調(diào)節(jié)角度。

相反，本發(fā)明的目的在于實(shí)現(xiàn)在較大視角區(qū)域內(nèi)具有簡單的、無打滑的視角調(diào)節(jié)的緊湊型內(nèi)窺鏡。

該目的通過一種具有可樞轉(zhuǎn)式透鏡系統(tǒng)的內(nèi)窺鏡來實(shí)現(xiàn)，該內(nèi)窺鏡包括：在遠(yuǎn)端處由玻璃罩封閉的內(nèi)窺鏡軸；布置在所述內(nèi)窺鏡軸中的光學(xué)系統(tǒng)；以及至少一個(gè)棱鏡，該至少一個(gè)棱鏡位于所述玻璃罩與所述光學(xué)系統(tǒng)之間并且被布置在棱鏡保持件中，所述棱鏡保持件被安裝成能夠圍繞垂直于所述內(nèi)窺鏡軸的縱向延伸的旋轉(zhuǎn)軸線樞轉(zhuǎn)，其中所述棱鏡保持件至少部分地具有圓形的外周，所述圓形的外周具有齒部，能夠在所述內(nèi)窺鏡軸的縱向延伸的方向上軸向可逆地移動的細(xì)長的調(diào)節(jié)元件經(jīng)由至少部分地形成在所述元件上的互補(bǔ)的齒部嚙合至所述外周的所述齒部中，進(jìn)一步改進(jìn)之處在于，所述調(diào)節(jié)元件是可彎曲的并且在形成為至少部分地圍繞所述棱鏡保持件的引導(dǎo)通道中被引導(dǎo)。

根據(jù)本發(fā)明的內(nèi)窺鏡結(jié)合了齒條方案的優(yōu)點(diǎn)，即較大的可實(shí)現(xiàn)的樞轉(zhuǎn)角或視角區(qū)域，因?yàn)椴辉傩枰菁{剛性齒條，所以具有緊湊的結(jié)構(gòu)。可彎曲式調(diào)節(jié)元件遠(yuǎn)端插入到位于玻璃罩后面的已存在的空間中。結(jié)果將平移運(yùn)動無打滑地轉(zhuǎn)換成小空間內(nèi)的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動。

所述調(diào)節(jié)元件優(yōu)選設(shè)計(jì)成具有剪切和拉伸強(qiáng)度。以這種方式，將所述調(diào)節(jié)元件的線性平移運(yùn)動借助棱鏡以無游隙的方式轉(zhuǎn)換成棱鏡保持件的樞轉(zhuǎn)。

所述調(diào)節(jié)元件優(yōu)選至少部分地設(shè)計(jì)為柔性的桿、鏈或帶。從而，繞所述棱鏡保持件彎曲的近端部段被設(shè)計(jì)為以柔性的方式橫向于其縱向延伸。

所述互補(bǔ)的齒部優(yōu)選具有齒接收器，所述齒接收器被設(shè)計(jì)為齒部、一排封閉的齒接納口或一排側(cè)向敞開的齒接納口。成排封閉的或側(cè)向敞開的齒接納口允許特別有利的薄而柔性的且因此設(shè)計(jì)緊湊的調(diào)節(jié)元件，同時(shí)在形成齒部時(shí)除了柔性之外還允許特別高的剪切和拉伸強(qiáng)度。齒部優(yōu)選被設(shè)計(jì)為漸開齒的形式，這允許動力和運(yùn)動被特別均勻而平滑的傳遞。凹部或者說齒接納口不必側(cè)向封閉。為了更容易生產(chǎn)，它們還可被生產(chǎn)為梳狀。設(shè)計(jì)為缺口或凹部的一排開口還可以例如設(shè)置在圍繞中心桿的兩側(cè)上。在這種情況下，所述互補(bǔ)的齒部具有兩排側(cè)向的齒。在具有所述互補(bǔ)的齒部的所述調(diào)節(jié)元件運(yùn)動期間，以旋轉(zhuǎn)方式安裝的棱鏡保持件通過與所述齒的嚙合而圍繞其軸線旋轉(zhuǎn)。