[发明专利]立体视频内窥镜及其光学系统以及制造该光学系统的方法

说明书

本发明涉及立体视频内窥镜及其光学系统以及制造该光学系统的方法。光学系统(60)包括远端光学组件(16)和近端光学组件(18)，棱镜单元(46)被布置在它们之间。棱镜单元(46)被设计成将离开远端光学组件(16)的出射透镜(32)的左光束路径引导到近端光学组件(18)的左透镜系统通道(38L)中。类似地，棱镜单元(46)被设计成将离开远端光学组件(16)的出射透镜(32)的光束路径引导到近端光学组件(18)的右透镜系统通道(38R)中。沿垂直于左透镜系统通道(38L)和右透镜系统通道(38R)的光轴(LoA、RoA)确定的第二距离(D2)是可调节的。

技术领域

本发明涉及一种具有横向观看方向的立体视频内窥镜的光学系统，该光学系统包括侧向观看远端光学组件和近端光学组件，其中，所述远端光学组件在入射光的方向上依次包括入射透镜、设计为棱镜单元的偏转单元、以及位于公共光轴上的出射透镜，并且其中，近端光学组件包括左透镜系统通道和右透镜系统通道，其中，所述透镜系统通道被设计成相同并且彼此平行布置，并且每个通道具有其自己的光轴。此外，本发明涉及一种用于制造这种光学系统的方法以及一种具有横向观看方向的立体视频内窥镜。

背景技术

在不同的设计中已知进入内窥镜轴的远侧末端处的光通过光学系统被引导到一个或多个图像传感器上的内窥镜。因此，存在具有直视(所谓的0°观看方向)的内窥镜，或具有横向观看方向的内窥镜，其具有例如相对于0°观看方向30°、45°、70°的偏差。所引用的度数指示中心观看轴与内窥镜轴的纵轴之间的角度。此外，已知具有可调节的横向观看方向的内窥镜。据此，观看角度(即，相对于直视的偏差)是可调节的。这种内窥镜通常被称为V-DOV(可变视角)内窥镜。

立体视频内窥镜被配置成记录一个立体图像对或者两个立体视频通道，以便提供位于内窥镜轴的端部之前的远端检查或手术区域的3D图像。在立体视频内窥镜的情况下，从略微不同的观看方向记录两个光学通道。此时两个观看方向通过立体基座(stereobase)(即，两个观看方向之间的距离)彼此偏移。右和左图像通道被同时记录并且通过特别合适的重放设备例如在3D屏幕上或者通过3D视频眼镜使得对于用户可用。用户因此能够观看检查或手术区域的3D图像。

DE 10 2014 107 586 A1和WO 2014/130 547 A1公开了一种直视立体视频内窥镜，其中，间隔开立体基座的两个透镜的光束路径借助于棱镜单元组合。在这种情况下产生的光束路径在内窥镜轴中需要的空间比立体图像所需的左右通道的两个分离且间隔开的光束路径要小。也可以使用单个图像传感器进行成像。

从DE 10 2013 215 422 A1已知一种具有横向观看方向的立体视频内窥镜的光学系统。该系统包括布置在入射窗后面的侧向观看远端光学组件。这从外面密封了内窥镜轴。远端光学组件沿光入射方向观察依次包括入射透镜、由多个棱镜构成的光学偏转单元以及出射透镜。在远端光学组件的出射透镜上进一步跟有近端光学组件的右和左透镜系统通道，如在光入射方向上所观察的。两个透镜系统通道各自具有其自己的光轴，并且被配置成在各情况下在图像传感器上对左通道和右通道进行成像。

DE 10 2013 217 449 A1公开了一种用于立体视频内窥镜的棱镜单元。利用该棱镜单元，立体视频内窥镜的观看方向可以围绕旋转的竖直和水平轴线改变。两个旋转轴线在内窥镜轴的纵向轴线上垂直。棱镜单元包括中心偏转单元和两对偏转棱镜，所述偏转棱镜被分别布置在中心偏转单元的相对侧上。

发明内容

本发明的一个目的是提出一种具有横向观看方向的立体视频内窥镜的光学系统、一种具有横向观看方向的立体视频内窥镜以及用于制造具有更灵活的设计的、具有横向观看方向的立体视频内窥镜的光学系统的方法。