具有鏡管的內窺鏡,在所述鏡管內成像光學系統位於其遠端的製作方法

2023-09-14 20:06:20

專利名稱：具有鏡管的內窺鏡,在所述鏡管內成像光學系統位於其遠端的製作方法
技術領域：
本發明涉及到一種內窺鏡，該內窺鏡具有內窺鏡鏡管，所述內窺鏡鏡管在其遠端
有觀察開口 ，該觀察開口用透明蓋子密封起來，所述內窺鏡還具有成像光學系統，該成像光 學系統包括多個光學元件，該成像光學系統位於所述內窺鏡鏡管內，在其遠端區域內，與所 述蓋子間隔開。
背景技術：
在這樣一種內窺鏡中(例如DE 42 11 547 Al所公布的)，麻煩在於，汙染物會聚 集在所述蓋子的內側以及聚集在最靠近所述蓋子的成像光學系統中的光學元件上，這就使 成像質量顯著變差。特別地，這些汙染物會由於所要求進行的高壓蒸汽消毒(autoclaving) 而產生，在高壓蒸汽消毒中，所述內窺鏡或者至少是內窺鏡鏡管被置於高達14(TC的飽和水 蒸汽中消毒若干分鐘。這些條件會導致汙染物從所述內窺鏡鏡管的內部脫落、聚集，從而例 如使成像變差，這是不希望發生的。

發明內容
從這裡出發，本發明的目標是，對具有開頭所引述類型的內窺鏡進行改進，使得能 夠永久地確保良好的成像特性。 根據本發明，之所以在具有開頭所引述類型的內窺鏡中能實現所述目標在於，利 用密封圈，將所述蓋子與最靠近所述蓋子的成像光學系統中的光學元件之間的區域相對於 所述內窺鏡鏡管的其餘內腔密封起來。 利用這樣一個密封圈，就可以可靠地使汙染物不能進入空隙中。 所述密封圈能夠緊貼面向所述成像光學系統的所述蓋子的內側。此外，所述密封
圈能夠緊貼最靠近所述蓋子的光學元件的周緣。這樣就形成了非常緊湊的結構，其中，可以
可靠地在所述空隙中避免出現汙染物。此外，在這種情形中，所述密封圈也可以為最靠近所
述蓋子的光學元件抑制散射光，因為它遮住了在周緣附近的散射光。 所述密封圈最好是有彈性的。它可以由彈性聚合物來製造，諸如三元乙烯丙烯
二條像膠(ethylene-propylene-diene caoutchouc)、矽樹月旨(silicone)、聚四氟乙條
(Telflon)、氟橡膠(fluoroelastomers)、或氟化生橡膠(fluorinated caoutchouc)。 所述密封圈可以用作所述蓋子與成像光學系統之間的減震元件，在例如所述蓋子
受到衝擊時，由於所述密封圈的減震特性，它能夠保護所述成像光學系統。 所述密封圈可以是圓圈、橢圓形的，或其它實質上是閉合的形式。最基本的是它能
夠確保將所述空隙密封。 所述成像光學系統相對於所述蓋子沿軸方向是可以移位的。因此，可以將高壓蒸 汽消毒期間的不同的膨脹考慮進來。在這種情形中，所述密封圈用於容差補償，使得所述空 隙即使是在這些不同的長度變化期間也總是被可靠地密封起來。
3
所述內窺鏡鏡管可以具有外管和位於所述外管之內的內管，在其遠端形成了所述 觀察開口。具體說，可以將所述成像光學系統置於位於所述內管之內的光導管(optical tube)中。 所述密封圈可以是O形圈，或者是具有橢圓形或圓形截面的圈。然而，也可以是具 有任何其它截面的圈，諸如方形、長方形、多邊形等。 在根據本發明所述的內窺鏡中，承載件(carrier)被置於遠端，它有中心開口 ，這 個開口構成觀察開口 。所述中心開口用透明蓋子加以密封。所述承載件最好是不透明的，它 與例如所述內窺鏡鏡管或所述內管相連並且和所述內窺鏡鏡管或所述內管之間是密封的。 所述密封圈可以緊貼所述承載件而不是所述蓋子。 所述內窺鏡可以是具有剛性或柔性內窺鏡鏡管的內窺鏡。具體說，所述內窺鏡可 以是醫用內窺鏡。此外，圖像傳感器可以直接位於所述成像光學系統之後，使得可以在所述 內窺鏡鏡管的遠端形成非常緊湊的圖像記錄模塊。 根據本發明所述的內窺鏡還可以具有本領域技術人員所已知的其它元件，這些元 件是所述內窺鏡的預期用途所需要的。 應該明白，上述特徵以及在下文中要說明的特徵不僅可用在所公布的組合中，而 且可用在其它組合或單獨使用中而不偏離本發明的範圍。


在下文中將參考附圖以示範性為目的更加詳細地描述本發明，其中附圖也示出了 本發明最基本的特徵。在附圖中 圖1顯示了根據本發明所述的內窺鏡的一個實施例的示意說明；以及
圖2顯示了圖1中的局部A的放大截面圖。
具體實施例方式
在圖1和2所示的實施例中，根據本發明所述的內窺鏡1包括內窺鏡鏡管 (endoscope shaft) 2，其近端與主體3相連。主體3具有光纖接頭4和用於將相機(未顯 示)連接到主體3上的適配器5。 從圖2中的內窺鏡鏡管2的遠端的放大截面圖可以具體看到，內窺鏡鏡管2具有 外管6，其中插入了直徑較小的內管7。示意顯示的光纖8位於外管和內管6、7之間的區域 中。 光導管9位於內管7的內部，在其遠端裝有成像光學系統10。與內管和外管7、8的 遠端相比，光導管9的遠端連同成像光學系統IO有一定程度的回縮。在內管7的遠端區域 中，不透明的承載件11與內管7的內側密封地連接在一起(=在高壓蒸汽消毒期間密封)。 承載件ll具有中心開口 12，在截面中看時，它是階梯狀的(st印ped)。透明蓋子13(在這 裡是由藍寶石玻璃製成的)插入中心開口 12中並焊接在承載件11上，使中心開口 12從而 使內管7的遠端被密封起來。中心開口 12用作成像光學系統10的觀察開口。
從圖2可以看到，成像光學系統10具有5個光學元件14U5、16、17、和18，其中， 光學元件15-18與光導管9的內側相連。由於光導管9的截面是圓形的，而光學元件15-17 的截面不是圓形的，所以在光學元件15-18和光導管9之間沿垂直於圖2平面的方向有空隙。為了避免不希望有的散射光(散射光可以從光學元件14-18沿橫向傳播出來)，將光學 元件14-18的邊緣加黑。最靠近蓋子13並且在此處是負透鏡也即發散透鏡的第一光學元 件14粘合到第二光學元件15上。 環形密封圈也即墊圈19環繞著第一光學元件14，該墊圈一方面緊貼在第一光學 元件14的邊緣U上，另一方面緊貼著蓋子13的內側20。因此，所述內側20與第一光學元 件14之間的空隙21就被密封起來，與光導管9的其餘內腔隔開。因此，對光學成像影響很 大的汙染物就不能從內管7或光導管9的近端(即，從圖2的右側)進入所述空隙21中， 這是很有利的。具體說，光學元件14-18的邊緣上的加黑材料的碎片不能到達空隙21中。
此外，密封圈19用來在第一光學元件14中抑制散射光，並用於高壓蒸汽消毒期間 的容差補償，在高壓蒸汽消毒期間，具有成像光學系統10的光導管9在軸向上與外管和內 管6、7以及承載件11和蓋子13具有不同的膨脹程度。 密封圈19由彈性聚合物製成，該彈性聚合物選擇為能夠在高壓蒸汽消毒期間是 耐高溫的。 使用本發明所述的內窺鏡l，可以利用成像光學系統10經過蓋子13將位於所述 遠端前方的物體成像在圖像傳感器上，該圖像傳感器或者直接位於成像光學系統10(也被 稱作緊湊型物鏡)之後(即，在圖2中的成像光學系統10的右側)或者位於適配器5上。 在後一種情形中，在內窺鏡鏡管2內的成像光學系統10和主體3之間還可以有其它光學元 件，諸如，已知的柱狀透鏡。
權利要求
一種內窺鏡，具有內窺鏡鏡管(2)，所述內窺鏡鏡管在其遠端有觀察開口(12)，該觀察開口用透明蓋子(13)密封起來，以及該內窺鏡具有成像光學系統(10)，該成像光學系統包括多個光學元件(14、15、16、17、18)，該成像光學系統位於所述內窺鏡鏡管(2)內，在其遠端區域內，與所述蓋子(13)間隔開，其特徵在於，有一個密封圈(19)，該密封圈將所述蓋子(13)與所述成像光學系統(10)中的最靠近所述蓋子的光學元件(14)之間的區域(21)相對於所述內窺鏡鏡管(2)的其餘內腔密封起來。
2. 根據權利要求l所述的內窺鏡，其特徵在於，所述密封圈緊貼面在所述蓋子(13)的 朝向所述成像光學系統(10)的內側(20)。
3. 根據權利要求1或2所述的內窺鏡，其特徵在於，所述密封圈緊貼在離所述蓋子 (13)最近的所述光學元件(14)的周緣。
4. 根據前述權利要求之一所述的內窺鏡，其特徵在於，所述密封圈(19)是有彈性的。
5. 根據前述權利要求之一所述的內窺鏡，其特徵在於，所述成像光學系統(10)相對於 所述蓋子(13)沿軸向是可以移位的。
6. 根據前述權利要求之一所述的內窺鏡，其特徵在於，所述內窺鏡鏡管(2)具有外管 (6)和內管(7)，所述內管位於所述外管(6)之內，並且其遠端形成了所述觀察開口 (12)。
7. 根據權利要求6所述的內窺鏡，其特徵在於，所述成像光學系統(10)位於光導管 (9)之內，而所述光導管位於所述內管(7)之內。
8. 根據前述權利要求之一所述的內窺鏡，其特徵在於，所述密封圈(19)是0形圈。
全文摘要
本發明涉及一種具有鏡管的內窺鏡，在所述鏡管內成像光學系統位於其遠端。所述內窺鏡鏡管在其遠端有觀察開口(12)，該觀察開口用透明蓋子(13)密封起來；所述內窺鏡還具有成像光學系統(10)，該成像光學系統包括多個光學元件(14、15、16、17、18)，該成像光學系統位於所述內窺鏡鏡管(2)內，在其遠端區域內，與所述蓋子(13)間隔開；設置一個密封圈(19)，該密封圈將所述蓋子(13)與成像光學系統(10)中的最靠近所述蓋子的光學元件(14)之間的區域(21)相對於所述內窺鏡鏡管(2)的其餘內腔密封起來。
文檔編號G02B23/24GK101750730SQ20091026150
公開日2010年6月23日 申請日期2009年12月18日 優先權日2008年12月18日
發明者B·伊萬諾維科, N·卡魯索 申請人:亨克-薩斯,沃爾夫有限公司