一种内窥镜照明结构制造技术

本实用新型专利技术公开了一种内窥镜照明结构，其包括光纤和具有两片以上共轴球面折射透镜的透镜组，其中透镜组具有正光焦度，并且被设置在光纤的端部，从而将来自光纤的光射出；透镜组中的各个透镜被直接地共轴安装在内窥镜的头端座中。该照明结构光路稳定且安装方便，有利于内窥镜的小型化，降低内窥镜的生产成本和维护成本。本实用新型专利技术还涉及一种使用该照明结构的内窥镜。

An endoscope lighting structure

The utility model discloses an endoscope lighting structure, which comprises a lens group and an optical fiber having more than two pieces of coaxial spherical refractive lens, the lens group having positive refractive power, and is set at the end of the fiber, which will come from the optical injection; each lens group is directly to install coaxial endoscopic head seat. The light path of the lighting structure is stable and easy to install, is beneficial to the miniaturization of endoscope and reduces the production cost and maintenance cost of endoscope. The utility model also relates to an endoscope using the lighting structure.

【技术实现步骤摘要】
一种内窥镜照明结构
本技术属于医疗器械领域，具体涉及一种用于内窥镜的照明结构和包含该照明结构的内窥镜。
技术介绍
内窥镜技术在医疗界已经得到了非常广泛的应用，医生借助内窥镜可以非常直观高效地观察到人体内部器官的组织形态、病变情况，并由此得到有针对性的治疗方案，甚至可以直接进行微创外科手术。电子内窥镜中都需配备光源装置，光源装置发光，光经由光纤向内窥镜部前端部的照明透镜入射，再经由照明透镜实现对观察部位进行照明。为了方便发现病变，需要光照亮体腔内的区域尽可能与摄影系统的视场区域相匹配，而光照亮体腔的区域由照明光的发散角决定。为了尽量发出大发散角的照明光，部分现有技术在光源装置与导光棒之间设置玻璃棒，以提高照明光的效照明果。但是这样的方案在实际应用时，并不能够有效发出大光束角的照明光。目前常用的现有技术是在内窥镜头端部采用照明透镜组，使光线发散，以增大照明区域。市面上常用的照明透镜组采用一片或两片透镜组成。而用于超细内窥镜的照明透镜，由于结构限制，照明透镜安装空间有限。如果采用单镜片或者双镜片，其R值(曲率半径)会比较小，加工难度大。医用内窥镜一般在使用前后要进行高温高压杀菌消毒处理、或者采用常温下浸没于消毒溶液中的方式进行消毒处理以便降低感染概率。但是，反复使用高温消毒处理容易导致光学单元比如照明光学系统中透镜之间、透镜与光纤之间、透镜与固定部位比如透镜框之间的配合失位，存在透镜框与元件框的规定嵌合位置有可能发生偏移的问题，因为这些部件的材料热膨胀系数不相同，用于粘接固定透镜框和元件框的接合材料会软化，且元件复位比较困难，最终导致光学单元的光路不稳定或失去功能。对于结构复杂、元件较多或者存在配合间隙的光学单元比如照明光学系统，反复使用浸没方式消毒处理有可能导致光学部件间的缝隙形成积液，影响光路稳定性甚至失去功能。中国技术专利201611116612.2公开了一种由三片透镜组成的照明透镜组，由此形成的电子内窥镜通过内置的照明光学系统，能够有效发出大光束角的照明光，满足视场的要求。但是，若将此透镜组应用于超细内窥镜，存在以下不足：1、此透镜组外径足够大的情况下，具有一定的加工性。但若将透镜外径减小适用于超细内窥镜，由于透镜尺寸较长，加工性就变得极差，容易出现断裂偏心等问题。2、此透镜组需装入套筒即透镜框中，再将套筒安装在内窥镜的头端座中方能完成透镜组的固定，套筒的设计无疑又增加了整体的占用空间，安装固定比较麻烦；3、玻璃透镜与透镜保持框之间形成有间隙，且套筒与内窥镜头端座之间往往有缝隙，高温消毒处理和浸没方式消毒处理会导致透镜组的结构不稳定和光路不稳定。
技术实现思路
为克服现有技术的内窥镜中照明光学系统的上述问题，经对大量的研究和反复实验，我们提供了一种新的内窥镜照明光学系统，其利于内窥镜小型化，易于装配，且视场角较大。本技术的具体技术方案如下。一种内窥镜照明结构，其包括光纤和具有两片以上共轴球面折射透镜的透镜组，所述透镜组具有正光焦度，并且被设置在所述光纤的端部，从而将来自光纤的光射出，所述透镜组中的各个透镜被直接地共轴安装固定在内窥镜的头端座中。优选地，光纤和透镜组共轴安装于内窥镜的头端座中，从而使来自光纤的入射光最大限度地射出。优选地，各个透镜和光纤以嵌合方式固定在内窥镜头端座中，从而保持结构稳定性和光路的稳定性。在一种实施方式中，头端座的透镜安装孔中设置有限位台阶，与光纤端部接触的透镜由所述限位台阶定位，并且各个透镜相对于头端座固定。优选地，头端座的透镜安装孔的内径与透镜组的外周尺寸相匹配，大致相当，比如安装孔内径与透镜组外径之间的间隙在0.03mm之内，防止各个透镜松动，从而避免透镜组的光路偏移。在一种优选的实施方式中，透镜组中各个透镜的外周尺寸相同，使得透镜组的整体装配变得容易。在一种实施方式中，上述透镜组可以包括三片凸透镜，沿着光线从光纤末端入射至透镜组出光方向，依次排列为第一透镜、第二透镜和第三透镜。在一种实施方式中，上述第一透镜朝向光纤末端的镜面为平面，第三透镜朝向出光方向的镜面为平面。在一种实施方式中，上述第二透镜是双凸透镜。第一透镜、第二透镜和第三透镜的材质可以相同，优选均为玻璃；优选它们的球面的曲率半径相同，以方便加工，降低成本。在一种优选的实施方式中，第一透镜与第二透镜相互接触、第二透镜与第三透镜相互接触，即第一透镜与第二透镜之间基本不存在空气间隔、第二透镜与第三透镜之间基本不存在空气间隔。一种内窥镜，其包含上述的内窥镜照明结构。在一种优选的实施方式中，内窥镜的头端座中安装有用于摄影的镜头和两个以上如上所述的内窥镜照明结构。设置两个以上照明结构可以进一步扩大照明范围，并且根据需要调整照明亮度。本技术的内窥镜照明结构的光路稳定且安装方便，具有140°的视场角，能够经受反复的高温消毒处理和浸没方式消毒处理，利于实现内窥镜的小型化和细径化。而且整体装配容易，利于尺寸精确控制，有利于降低内窥镜的生产成本和使用成本。该照明结构能够对目标区域形成均匀的光照效果，保证内窥镜的摄像单元能够获得亮度均匀性更好的图像。附图说明图1是根据本技术的一个内窥镜照明结构实施例的截面图；图2是图1所示内窥镜照明结构的光学系统的截面图；图3是图1所示内窥镜照明结构的光路示意图；图4是根据本技术的一个内窥镜头端座实施例的截面图，其包含两个照明结构；图5是根据本技术的一个内窥镜头部的示意图；图6A-6C是根据本技术的内窥镜照明结构实施例1的照明效果模拟图。具体实施方式下面将结合附图，对本技术的技术方案进行描述。显然，所描述的实施例仅是本申请一部分实施方式，而不是全部的实施方式；并且附图中所示的结构仅仅是示意性的，并不代表实物。需要说明的是，基于本技术中的这些实施例，本领域普通技术人员所获得的所有其他实施例，都属于本申请保护的范围。在本技术中，术语“照明结构”、“照明光学系统”和“照明单元”表示相同的意义，可以互换使用。在本技术中，术语“摄影镜头”和“镜头”表示相同的意义，可以互换使用。在本文中，术语“球形镜面”和“球面”表示相同的意义，可以互换使用。为描述简便起见，在本文中有时将第一透镜、第二透镜和第三透镜分别表示为G1、G2和G3。并且沿着从透镜组出光侧至光纤末端方向(附图1-4中从左至右)，将第三透镜G3、第二透镜G2、第一透镜G1的镜面依次标记为1、2、3、4、5、6。本文中，术语“左”表示沿着附图1-4中从透镜组出光侧至光纤末端方向的上游关系，但并不意味着实际部件安装操作中的位置关系或连接关系。类似地，术语“右”并不构成绝对的空间关系限制，只是一种相对的概念，这是本领域技术人员都能够理解的。为描述简便起见，参照光学成像系统，可以将“左”侧称为“物侧”、并将“右”称为“像侧”。本技术中的透镜的镜面曲率半径的正负是按照应用光学或光学系统设计软件zemax的规定确定的，即面型凸向物侧为正值，凸向像侧为负值。本技术的内窥镜的照明结构透镜组中的各个透镜的外周尺寸优选相同。例如，当透镜皆为圆形时，它们的外径相同。这种情况下，头端座的透镜安装孔的内径与各个透镜的外径相匹配，大致相当，比如安装孔内径与透镜组外径之间的间隙在0.03mm之内，防止各个透镜松本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种内窥镜照明结构，其包括光纤和透镜组，所述透镜组具有正光焦度，并且被设置在所述光纤的端部，从而将来自光纤的光射出，所述透镜组具有三片凸透镜，沿着光线从光纤末端入射至透镜组出光方向，依次排列为第一透镜、第二透镜和第三透镜，各个透镜被直接地共轴固定在内窥镜的头端座中。

【技术特征摘要】
1.一种内窥镜照明结构，其包括光纤和透镜组，所述透镜组具有正光焦度，并且被设置在所述光纤的端部，从而将来自光纤的光射出，所述透镜组具有三片凸透镜，沿着光线从光纤末端入射至透镜组出光方向，依次排列为第一透镜、第二透镜和第三透镜，各个透镜被直接地共轴固定在内窥镜的头端座中。2.如权利要求1所述的内窥镜照明结构，其特征在于，所述头端座的透镜安装孔中设置有限位台阶，与光纤端部接触的透镜由所述限位台阶定位，并且各个透镜相对于所述头端座固定。3.如权利要求1所述的内窥镜照明结构，其特征在于，所述透镜组中各个透镜的外周尺寸相同。4.如权利要求3所述的内窥镜照明结构，其...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈雍睿，朱军彦，高科，王甲伟，
申请(专利权)人：上海视介光电科技有限公司，
类型：新型
国别省市：上海,31