[发明专利]一种气动变焦机构、变焦方法及变焦内窥镜

说明书

一种气动变焦机构，包括头端座、固定镜头组件、变焦镜头组件气体通道和图像传感器，所述固定镜头组件、变焦镜头组件按前后顺序固定在头端座的开孔内；所述变焦镜头组件靠近前端位置设有气孔，通过气孔连接气体通道，所述变焦镜头在气体驱动下沿水平方向前后移动，所述图像传感器安装在变焦镜头组件上。以及提供一种气动的变焦方法和应用所述气动变焦机构的变焦内窥镜。本发明有效实现内窥镜的镜头变焦调节，确保变焦镜头可以柔性的、均匀的移动，准确的获得每一位置下的图像。

技术领域

本发明涉及医疗手术检测装置技术领域，尤其涉及一种内窥镜气动变焦机构、变焦方法及变焦内窥镜。

背景技术

现有技术中内窥镜是一种应用于人体微创医疗的一种辅助工具，在临床诊疗中，内窥镜插入人体内并将生物组织图像反馈给医生。具备变焦成像功能的内窥镜可以对组织全局观察，发现可疑情况后，又可以放大特定区域，获得高分辨率图像。

目前的变焦内窥镜其变焦方式多利用机械传动，通过人工操作在较远的距离上驱动变焦镜头的运动，传动的精度不高且效率较低。例如中国专利CN201580010054.9公开了一种通过拉线和弹簧配合实现变焦调节的机构。再例如日本专利JPH11299730A公开了一种电信号驱动的变焦内窥镜机构，可以实现步进式的放大倍数调节，无法获得连续的变焦图像。

因此，需要一种新的机构实现内窥镜的镜头变焦调节，确保变焦镜头可以柔性的、均匀的移动，准确的获得每一位置下的图像。

发明内容

为了克服已有技术的不足，本发明提供了一种气动变焦机构、变焦方法及变焦内窥镜，有效实现内窥镜的镜头变焦调节，确保变焦镜头可以柔性的、均匀的移动，准确的获得每一位置下的图像。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：

一种气动变焦机构，包括头端座、固定镜头组件、变焦镜头组件、气体通道和图像传感器，所述固定镜头组件、变焦镜头组件按前后顺序固定在头端座的开孔内；所述变焦镜头组件靠近前端位置设有气孔，通过气孔连接气体通道，所述变焦镜头在气体驱动下沿水平方向前后移动，所述图像传感器安装在变焦镜头组件上。

进一步，所述变焦镜头组件包括变焦镜筒、镜头座、密封圈、弹簧和限位块，所述变焦镜筒置于镜头座内，所述变焦镜筒前端外壁上沿周向开有四个均布的导向槽，所述镜头座靠近前端气孔位置沿周向设置有四个均布的导向键，所述变焦镜筒的导向槽与镜筒座的导向键配合，一方面在滑动过程中保证滑动镜头在中心轴线上的对中，另一方面，提供了变焦镜筒向前方向的限位，保证其行程在焦距调节范围内，所述限位块通过螺纹连接到镜头座，所述弹簧安装在变焦镜筒和限位块中间，所述图像传感器安装在变焦镜头组件的限位块末端。

优选的，所述气体接头一端连接到镜头座，所述气体接头另一端通过导气管连接到气源。

再进一步，所述变焦镜筒外壁后端开有密封槽，密封圈置于密封槽内，在变焦镜筒和镜头座之间形成密封；固定镜筒、变焦镜筒与镜片，固定镜筒、变焦镜筒与头端座之间为精密配合，且缝隙间用胶水填充并固定，形成密封；气体接头通过镜头座气孔上的螺纹连接，气体接头上的台阶和镜头座之间有密封垫片；固定镜筒组件和变焦镜筒组件之间形成密封的腔体，在通入气体的情况下，保证气体在此空腔内不发生外泄。

前端固定镜筒内由前至后依次同轴设置有保护镜片、第一透镜和第一双胶合透镜；变焦镜筒内由前至后依次同轴设置有第二双胶合透镜、第一隔圈和第三双胶合透镜。

所述头端座的通孔内有一台阶，用于定位变焦镜头组件和固定镜头组件，保证其在轴线方向上的定位。

一种气动的变焦方法，包括以下步骤：

1)提供镜头座，变焦镜筒可沿镜头座内的导轨前后滑动；镜头座上设置有气体接头，并通过导气管连接到气源；