[发明专利]具有可枢转式透镜系统的内窥镜

说明书

本发明涉及一种具有可枢转式透镜系统的内窥镜，该内窥镜包括：在远端由玻璃罩封闭的内窥镜轴；布置在所述内窥镜轴中的光学系统；以及至少一个棱镜，该至少一个棱镜位于所述玻璃罩与所述光学系统之间并被布置在棱镜保持件中，所述棱镜保持件被安装成能够围绕垂直于所述内窥镜轴的纵向延伸的旋转轴线枢转，其中所述棱镜保持件至少部分地具有圆形的外周，所述圆形的外周具有齿部，能够在所述内窥镜轴的纵向延伸的方向上可逆地移动的细长的调节元件经由至少部分地形成在所述元件上的互补的齿部啮合至所述圆形的外周的所述齿部中。本发明还涉及一种应用。

已知存在不同设计的内窥镜，特别是视频内窥镜，在这些内窥镜中在内窥镜的内窥镜轴的远端处的术野的入射光经由光学系统被引导到一个或多个图像传感器上。因此，存在具有所谓的0°视向的直视内窥镜，或者具有侧向视向的内窥镜，例如具有非0°视向的30°、45°、70°等侧向视向。在此，所谓的度数意指中心观察轴线与内窥镜轴的纵向轴线之间的角度。还存在具有可调节侧向视向的内窥镜或视频内窥镜，其中视角(即与直视的偏差)是可调节的。用于本发明的通用内窥镜包括用于调节视角的所谓的“枢转棱镜”或“枢转棱镜装置”。

除了调节视角，即调节与直视的偏差，也可以围绕内窥镜轴的纵向轴线对视向(即方位角)进行调节，原因在于内窥镜整体围绕内窥镜轴的纵向轴线进行旋转。

以不同的方式实现视角的无打滑变化。为此，一些内窥镜使用棱镜，这些棱镜布置在曲面玻璃罩的后面并且布置在能围绕旋转轴线旋转的棱镜保持件上。这些棱镜将光从不同的视角引导到内窥镜中的光学系统。轴向对准且纵向延伸的调节元件被例如设计为齿条并啮合在棱镜保持件上的齿部中，并且用于枢转棱镜。还已知与位于棱镜保持件上的铰链的直接铰接。最后，如果相应的调节元件具有螺纹，该螺纹啮合在棱镜保持件上的齿中，则还能够利用该调节元件的旋转。相应示例由US 2010/0030031A1中可知。

在这些解决方案中，产生具有螺纹的调节元件的无打滑旋转是十分复杂的，同时借助可轴向线性移动的控制元件进行控制要么需要在远端处有很大的空间以实现大的视角，要么在仅有很小的可用空间时极大地限制了可调节的调节角度。

相反，本发明的目的在于实现在较大视角区域内具有简单的、无打滑的视角调节的紧凑型内窥镜。

该目的通过一种具有可枢转式透镜系统的内窥镜来实现，该内窥镜包括：在远端处由玻璃罩封闭的内窥镜轴；布置在所述内窥镜轴中的光学系统；以及至少一个棱镜，该至少一个棱镜位于所述玻璃罩与所述光学系统之间并且被布置在棱镜保持件中，所述棱镜保持件被安装成能够围绕垂直于所述内窥镜轴的纵向延伸的旋转轴线枢转，其中所述棱镜保持件至少部分地具有圆形的外周，所述圆形的外周具有齿部，能够在所述内窥镜轴的纵向延伸的方向上轴向可逆地移动的细长的调节元件经由至少部分地形成在所述元件上的互补的齿部啮合至所述外周的所述齿部中，进一步改进之处在于，所述调节元件是可弯曲的并且在形成为至少部分地围绕所述棱镜保持件的引导通道中被引导。

根据本发明的内窥镜结合了齿条方案的优点，即较大的可实现的枢转角或视角区域，因为不再需要容纳刚性齿条，所以具有紧凑的结构。可弯曲式调节元件远端插入到位于玻璃罩后面的已存在的空间中。结果将平移运动无打滑地转换成小空间内的旋转运动。

所述调节元件优选设计成具有剪切和拉伸强度。以这种方式，将所述调节元件的线性平移运动借助棱镜以无游隙的方式转换成棱镜保持件的枢转。

所述调节元件优选至少部分地设计为柔性的杆、链或带。从而，绕所述棱镜保持件弯曲的近端部段被设计为以柔性的方式横向于其纵向延伸。

所述互补的齿部优选具有齿接收器，所述齿接收器被设计为齿部、一排封闭的齿接纳口或一排侧向敞开的齿接纳口。成排封闭的或侧向敞开的齿接纳口允许特别有利的薄而柔性的且因此设计紧凑的调节元件，同时在形成齿部时除了柔性之外还允许特别高的剪切和拉伸强度。齿部优选被设计为渐开齿的形式，这允许动力和运动被特别均匀而平滑的传递。凹部或者说齿接纳口不必侧向封闭。为了更容易生产，它们还可被生产为梳状。设计为缺口或凹部的一排开口还可以例如设置在围绕中心杆的两侧上。在这种情况下，所述互补的齿部具有两排侧向的齿。在具有所述互补的齿部的所述调节元件运动期间，以旋转方式安装的棱镜保持件通过与所述齿的啮合而围绕其轴线旋转。