具有可调视向的视频内窥镜制造技术

本发明专利技术涉及具有可调的视向的视频内窥镜(1)，其具有近侧手柄(2)和带有包套管(9)的内窥镜轴(3)，其中具有至少两个棱镜(12,14,18)的棱镜单元(10)在内窥镜轴(3)中在远侧以不旋转固定的方式连接至包套管(9)，棱镜单元(10)的至少一个远侧设置的棱镜(12)能绕与内窥镜轴(3)的纵轴线交叉的旋转轴线(A)旋转以改变视角。根据本发明专利技术的视频内窥镜的特征是，设有内定位系统，其包括至少一个旋转体(32,72)和至少一个可轴向移动的平移体(34,74)，该旋转体布置在内窥镜轴(3)的中心旋转轴线上、被轴向紧固并且可绕内窥镜轴(3)的纵轴线旋转，至少一个图像传感器(102)被紧固至旋转体的远末端，其中驱动装置(30,70)是如此设计的，即，当致动第一控制元件(7)时，仅旋转体(32,72)旋转，当致动第二控制元件(8)时，平移体(34,74)移动且旋转体(32,72)旋转，使得在所述至少一个图像传感器(102)上所形成的图像的水平位置保持恒定。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】具有可调视向的视频内窥镜说明本专利技术涉及视频内窥镜，其具有可调的视向、近侧的手柄和内窥镜轴，所述内窥镜轴具有以旋转固定的方式连接至手柄的包套管，其中:具有至少两个棱镜的棱镜单元在内窥镜轴内在远侧以旋转固定的方式连接至包套管；至少一个图像传感器在近侧安置在棱镜单元的后面；该棱镜单元的至少一个远侧布置的棱镜可以绕与内窥镜轴的纵轴线交叉的旋转轴线被旋转以改变视角；该棱镜单元和至少一个图像传感器布置在包套管中的气密腔内，所述气密腔室从内窥镜轴伸出到手柄中。已经知道了用以通过光学系统将来自手术视野而进入内窥镜的内窥镜轴的远末端的光聚焦到一个或多个图像传感器上的内窥镜且尤其是视频内窥镜的多个不同实施方式。因此，存在直视型即具有所谓0°视向的内窥镜，或者具有侧视向的内窥镜，该具有侧视向的内窥镜具有相对于0°视向例如相差30°、45°、70°或类似角度的侧视向。在这里，所述角度是指中心观测轴线和内窥镜轴的纵轴线之间的角度。另外，存在具有可调的侧视向的内窥镜或视频内窥镜，借此可以调节视角和因此可以调节直视偏差。伴随视角和进而直视偏差的调节，视向和因此方位角度也可绕内窥镜轴的纵轴线被调节，做法是使内窥镜整体绕内窥镜轴的纵轴线旋转。虽然在侧视内窥镜的情况下，一般采用术语“视向”(观测的方向，D0V)，但在当前专利申请和专利技术的范围内，区分“视向”和“视角”，所述视向是要对应于内窥镜绕内窥镜轴的纵轴线的旋转的方位角度，而视角是指极角即直视偏差。利用这样的视频内窥镜，就视频内窥镜的图像传感器也被旋转且因而显示图像的水平位置或水平取向变化情况下而言，视向变化和因此绕内窥镜轴的纵轴线的旋转是一项挑战。这能以电子方式被修正，在这里，于是必须设有用于确定实际水平位置的机构例如重力传感器。另一可能性是将一个或多个图像传感器以可旋转的方式安装在视频内窥镜中，从而水平位置可通过图像传感器在视频内窥镜中的旋转被修正或保持。欧洲专利申请EP2369395A1示出了一种用于视频内窥镜的光学系统，其中，视角变化如此完成，即，使得具有三个棱镜的棱镜单元的一个棱镜绕旋转轴线旋转，该旋转轴线垂直于或者说横向于内窥镜轴的纵轴线。另两个棱镜与第一棱镜一起限定出光路并且不随第一棱镜旋转，从而被旋转的第一棱镜的反射面相对于第二棱镜的相应反射面被旋转。这造成显示图像的水平位置变化。为此，在EP2369395A1中提出了图像传感器的旋转应伴随第一棱镜的枢转。为此，图像传感器安置在可旋转的管中。棱镜单元被保持在远离该管的管处，其中所述两个管可以彼此相对旋转。该内窥镜轴的固定部段与带有图像传感器的可旋转管相接。基于此现有技术，本专利技术的目的是规定一种具有可调的视向的视频内窥镜，借助该视频内窥镜，能在视角变化和视向变化过程中以简单方式保持水平位置，在这里，该视频内窥镜还应该是可热压处理的。该目的通过一种具有可调的视向的视频内窥镜来实现，该视频内窥镜具有近侧手柄和内窥镜轴，该内窥镜轴具有以旋转固定的方式连接至所述手柄的包套管，其中:在所述内窥镜轴中，具有至少两个棱镜的棱镜单元在远侧以旋转固定的方式连接至所述包套管；至少一个图像传感器在近侧布置在所述棱镜单元的后面；所述棱镜单元的至少一个远侧布置的棱镜能绕与所述内窥镜轴的纵轴线交叉的旋转轴线旋转以改变视角；所述棱镜单元和所述至少一个图像传感器布置在所述包套管内的气密腔中，所述气密腔从所述内窥镜轴伸出而延伸到所述手柄中，该视频内窥镜的进一步改善在于，在所述气密腔的外部布置有用于设定所采集的图像的水平位置的第一控制元件和用于设定可旋转的所述棱镜的视角的第二控制元件，其中在所述气密腔中布置有内定位系统，该内定位系统包括至少一个旋转体和至少一个可轴向移动的平移体，所述旋转体被布置在所述内窥镜轴的中心旋转轴线上、被轴向紧固并且能绕所述内窥镜轴的纵轴线旋转，所述至少一个图像传感器被紧固至所述旋转体的远末端，所述平移体在所述内窥镜轴的远端部中连接至齿轮机构，该齿轮机构将所述平移体的平移运动转化为所述至少一个可旋转棱镜的旋转，其中设有包括所述第一控制元件和所述第二控制元件的驱动装置，该驱动装置被设计成使所述旋转体和所述平移体移动，其中所述驱动装置是如此设计的，即，当致动所述第一控制元件时，仅所述旋转体旋转，当致动所述第二控制元件时，所述平移体移动且所述旋转体旋转，使得在所述至少一个图像传感器上所形成的图像的水平位置保持恒定。根据本专利技术，利用平移体和旋转体来转换视向的改变和视角的改变，在这里，所述平移体对视向的变化负责，这是因为在平移期间所述平移体与远端区域中的远侧棱镜相互作用并使其旋转。所述旋转体支撑所述图像传感器并且对其旋转负责，其目的是获得所显示的图像的恒定水平位置。一个或多个透镜也可布置在所述棱镜单元和所述至少一个图像传感器之间。设置有根据本专利技术的视频内窥镜的驱动装置将所述旋转体的旋转和所述平移体的平移同步，从而在任何情况下，随着视角的变化以及视向的变化并因此一方面随着视角相对于内窥镜轴的纵轴线的变化且另一方面随着方位位置或相应方位角度的变化，在绕该纵轴线旋转的情况下，所显示的图像的水平位置保持不变。这需要平移体和旋转体为此都移动的视角的变化和为此仅移动旋转体的视向的变化之间有差异。因为根据本专利技术的图像传感器布置在旋转体的远端处，因此不再需要实现包套管或者管段的旋转。因此，也可以利用平移体达至内窥镜的远端，而到达以下区域，在该区域中，远侧棱镜布置在棱镜单元中。这是无法利用以下布置形式做到的，在该布置中，图像传感器单元被保持在单独的可旋转管段中，而其中的所有零部件没有穿透气密腔的气密封闭。因此，根据本专利技术的视频内窥镜明显更好地也适用于利用高压釜的消毒作业，这是因为敏感的内定位系统位于气密腔的内部并因此不受高压釜的影响。所述驱动装置优选地包括至少一个用于将旋转从气密腔的外部传递至旋转体的磁耦合器。磁耦合器包括至少一个外磁体和一个内磁体。外磁体形成在气密腔的外部并且例如连接至手柄。磁耦合器还具有位于气密腔中的另一内磁环。所述内磁环直接或间接地连接至旋转体，从而视频内窥镜的一部分(例如与磁耦合器的外磁环相连的手柄)的旋转导致旋转体的相应旋转。因此，对于所述图像传感器或者相应的图像传感器相对于视频内窥镜的位置产生一参考系，但不限制图像传感器在视频内窥镜内的运动性。所述驱动装置还有利地包括至少一个用于将平移体的轴向运动和/或绕平移体的纵轴线的旋转从气密腔的外部传递至平移体的磁耦合器。相应的磁耦合器也具有内磁环和外磁环，所述内磁环和外磁环均布置在气密腔中或者布置在气密腔的外部。这些磁环或者极靴是如此设计的，即，可以实现力传递，因此也可实现轴向运动和/或呈旋转形式的周向运动。于是，或是因为外磁环的滑动运动，因此该内磁环和随着该内磁环的平移体被挟带而因此滑动，或是外磁环的旋转在内部被转换为平移体的平移运动。同样，平移体也可因而被挟带旋转。可另选地或叠加地使用的磁耦合器提供了以直接方式从气密腔的外部到气密腔中的力传递，而不必为此穿过气密腔。还有利的是，在工作状态下造成旋转体旋转的电驱动马达布置在作用于旋转体上的磁耦合器的内磁体支撑件上。此时的电驱动马达位于内磁体支撑件上，而旋转体又可以相对于内磁体支撑件旋转。当磁耦合器旋转时，内磁体支撑件随之旋转本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种具有可调的视向的视频内窥镜(1)，该视频内窥镜具有近侧手柄(2)和内窥镜轴(3)，该内窥镜轴具有以旋转固定的方式连接至所述手柄(2)的包套管(9)，其中：在所述内窥镜轴(3)中，具有至少两个棱镜(12,14,18)的棱镜单元(10)在远侧以旋转固定的方式连接至所述包套管(9)；至少一个图像传感器(102)在近侧布置在所述棱镜单元(10)的后面；所述棱镜单元(10)的至少一个远侧布置的棱镜(12)能绕与所述内窥镜轴(3)的纵轴线交叉的旋转轴线(A)旋转以改变视角；所述棱镜单元(10)和所述至少一个图像传感器(102)布置在所述包套管(9)内的气密腔(36,76)中，所述气密腔从所述内窥镜轴(3)伸出而延伸到所述手柄(2)中，其特征是，在所述气密腔(36,76)的外部布置有用于设定所采集的图像的水平位置的第一控制元件(7)和用于设定可旋转的所述棱镜(12)的视角的第二控制元件(8)，其中在所述气密腔(36,76)中布置有内定位系统，该内定位系统包括至少一个旋转体(32,72)和至少一个可轴向移动的平移体(34,74)，所述旋转体被布置在所述内窥镜轴(3)的中心旋转轴线上、被轴向紧固并且能绕所述内窥镜轴(3)的纵轴线旋转，所述至少一个图像传感器(102)被紧固至所述旋转体的远末端，所述平移体(34,74)在所述内窥镜轴(3)的远端部(6)中连接至齿轮机构(106,108)，该齿轮机构将所述平移体(34,74)的平移运动转化为所述至少一个可旋转棱镜(12)的旋转，其中设有包括所述第一控制元件(7)和所述第二控制元件(8)的驱动装置(30,70)，该驱动装置被设计成使所述旋转体(32,72)和所述平移体(34,74)移动，其中所述驱动装置(30,70)是如此设计的，即，当致动所述第一控制元件(7)时，仅所述旋转体(32,72)旋转，当致动所述第二控制元件(8)时，所述平移体(34,74)移动且所述旋转体(32,72)旋转，使得在所述至少一个图像传感器(102)上所形成的图像的水平位置保持恒定。...

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2012.02.20 DE 102012202552.91.一种具有可调的视向的视频内窥镜(I)，该视频内窥镜具有近侧手柄(2)和内窥镜轴(3)，该内窥镜轴具有以旋转固定的方式连接至所述手柄(2)的包套管(9)，其中:在所述内窥镜轴(3)中，具有至少两个棱镜(12，14，18)的棱镜单元(10)在远侧以旋转固定的方式连接至所述包套管(9);至少一个图像传感器(102)在近侧布置在所述棱镜单元(10)的后面；所述棱镜单元(10)的至少一个远侧布置的棱镜(12)能绕与所述内窥镜轴(3)的纵轴线交叉的旋转轴线(A)旋转以改变视角；所述棱镜单元(10)和所述至少一个图像传感器(102)布置在所述包套管(9)内的气密腔(36，76)中，所述气密腔从所述内窥镜轴(3)伸出而延伸到所述手柄(2)中，其特征是，在所述气密腔(36，76)的外部布置有用于设定所采集的图像的水平位置的第一控制元件(7)和用于设定可旋转的所述棱镜(12)的视角的第二控制元件(8)，其中在所述气密腔(36，76)中布置有内定位系统，该内定位系统包括至少一个旋转体(32，72)和至少一个可轴向移动的平移体(34，74)，所述旋转体被布置在所述内窥镜轴(3)的中心旋转轴线上、被轴向紧固并且能绕所述内窥镜轴(3)的纵轴线旋转，所述至少一个图像传感器(102)被紧固至所述旋转体的远末端，所述平移体(34，74)在所述内窥镜轴(3)的远端部(6)中连接至齿轮机构(106，108)，该齿轮机构将所述平移体(34，74)的平移运动转化为所述至少一个可旋转棱镜(12)的旋转，其中设有包括所述第一控制元件(7)和所述第二控制元件(8)的驱动装置(30，70)，该驱动装置被设计成使所述旋转体(32，72)和所述平移体(34，74)移动，其中所述驱动装置(30，70)是如此设计的，SP，当致动所述第一控制元件(7)时,仅所述旋转体(32,72)旋转，当致动所述第二控制元件(8)时，所述平移体(34，74)移动且所述旋转体(32，72)旋转，使得在所述至少一个图像传感器(102)上所形成的图像的水平位置保持恒定。2.根据权利 要求1所述的视频内窥镜(I)，其特征是，所述驱动装置(30，70)包括至少一个用于将旋转从所述气密腔(36，76)的外部传递至所述旋转体(32，72)的...

【专利技术属性】
技术研发人员：M·克洛恩，J·罗斯，
申请(专利权)人：奥林匹斯冬季和IBE有限公司，
类型：发明
国别省市：德国;DE