具有可變觀察方向的內(nèi)窺鏡的制作方法

專利名稱：具有可變觀察方向的內(nèi)窺鏡的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種通過(guò)權(quán)利要求I的前序特征具有可變觀察方向的內(nèi)窺鏡。
背景技術(shù)：
這種內(nèi)窺鏡通常在內(nèi)窺鏡遠(yuǎn)端中具有可旋轉(zhuǎn)反光鏡或可旋轉(zhuǎn)棱鏡以便改變觀察方向。在內(nèi)窺鏡遠(yuǎn)端中設(shè)置可旋轉(zhuǎn)反光鏡或可旋轉(zhuǎn)棱鏡需要更多的機(jī)械費(fèi)用。并且總是仍然需要具有足夠的空間用于旋轉(zhuǎn)，并且包括旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)的整個(gè)內(nèi)窺鏡仍然必須本身是可生產(chǎn)的，其對(duì)微型化有限制。
此外，也可如此形成內(nèi)窺鏡，以使整個(gè)內(nèi)窺鏡尖部可以向外彎曲以便改變觀察方向。在這種情況下，具有設(shè)置在內(nèi)窺鏡尖部?jī)?nèi)的柔性成像導(dǎo)體或成像傳感器。然而，這種內(nèi)窺鏡因?yàn)閮?nèi)窺鏡尖部需要柔性襯套，大多數(shù)是非常敏感的，僅可以可高壓處理的方法與花費(fèi)很大的困難來(lái)生產(chǎn)，并且需要經(jīng)常修理。

發(fā)明內(nèi)容
由此開始，因此本發(fā)明的目的在于能夠獲得具有可變觀察方向的內(nèi)窺鏡，通過(guò)其可以盡可能全部地克服在開始時(shí)所提及的缺點(diǎn)。通過(guò)具有比視場(chǎng)光欄大的所產(chǎn)生的圖像并且在內(nèi)窺鏡的近端區(qū)域中設(shè)置成像模塊，所述目的根據(jù)本發(fā)明在開始時(shí)所提及的內(nèi)窺鏡類型中來(lái)實(shí)現(xiàn)，其中在所產(chǎn)生的圖像與視場(chǎng)光欄之間的相對(duì)位置可以通過(guò)成像模塊來(lái)改變，用于改變所產(chǎn)生的圖像在視場(chǎng)光欄后面的可見部分以便改變內(nèi)窺鏡的觀察方向。使用根據(jù)本發(fā)明的內(nèi)窺鏡，通過(guò)在內(nèi)窺鏡近端區(qū)域中所產(chǎn)生的圖像與視場(chǎng)光欄的相對(duì)位置改變，可以導(dǎo)致觀察方向的改變，由此有利地不需要在內(nèi)窺鏡遠(yuǎn)端處設(shè)置移動(dòng)光學(xué)元件。由此可以實(shí)施內(nèi)窺鏡并且尤其是內(nèi)窺鏡鏡管的進(jìn)一步微型化。此外可以確?？缮a(chǎn)性，因?yàn)樵趦?nèi)窺鏡的遠(yuǎn)端處沒(méi)有設(shè)置移動(dòng)光學(xué)元件。內(nèi)窺鏡還可以容易可高壓處理地形成，因?yàn)閮?nèi)窺鏡鏡管同樣可以形成為剛性內(nèi)窺鏡鏡管。尤其是，根據(jù)本發(fā)明的內(nèi)窺鏡如此地形成，以便于憑借成像模塊，在所產(chǎn)生的圖像與視場(chǎng)光欄之間的相對(duì)位置的連續(xù)或均勻改變是可能的，或者借助成像模塊，引起在所產(chǎn)生的圖像與視場(chǎng)光欄之間的相對(duì)位置的連續(xù)或均勻改變。由此引起觀察方向的連續(xù)改變。因此，這也可以稱為“掃描”內(nèi)窺鏡。通過(guò)連續(xù)或均勻的改變，具體在此表示近似連續(xù)的改變，由于機(jī)械地指定最小增量，然而其優(yōu)選地是盡可能小的。成像光學(xué)器件優(yōu)選地產(chǎn)生物體的單幅圖像，其中所述單幅圖像是相干或連續(xù)的。所述圖像因此專門是物體在連續(xù)圖像角度范圍內(nèi)的成像。使用根據(jù)本發(fā)明的內(nèi)窺鏡，所產(chǎn)生的圖像可以比第一方向中的視場(chǎng)光欄大，并且可以改變?cè)谒a(chǎn)生的圖像與沿著第一方向的視場(chǎng)光欄之間的相對(duì)位置。因此由于在第一方向中位置的改變，在此方向的觀察方向的光學(xué)旋轉(zhuǎn)是可能的。
具體地，所述視場(chǎng)光欄可以如此設(shè)置以使其不能沿著所述第一方向位移。具體地，在所產(chǎn)生的所述圖像與所述視場(chǎng)光欄之間的相對(duì)位置可以僅憑借成像模塊沿著所述第一方向改變?；蛘撸龀上衲K可以如此形成以使所產(chǎn)生的所述圖像與所述視場(chǎng)光欄之間的相對(duì)位置既可以在第一方向改變，也可以在與之垂直的第二方向改變。在這種情況下，在第二方向中所產(chǎn)生的圖像優(yōu)選地也比視場(chǎng)光欄大。所述成像模塊優(yōu)選地包括至少一個(gè)可移動(dòng)(優(yōu)選地均勻可移動(dòng)的)光學(xué)元件，其位置使在所產(chǎn)生的所述圖像與所述視場(chǎng)光欄之間的相對(duì)位置固定。由于所述成像模塊設(shè)置在內(nèi)窺鏡的近端區(qū)域中，所以在此有很多場(chǎng)所或安裝空間，由此內(nèi)窺鏡的可生產(chǎn)性更容易。此外，根據(jù)本發(fā)明的內(nèi)窺鏡可以在近端區(qū)域處具有致動(dòng)元件，其連接到所述至少一個(gè)可移動(dòng)光學(xué)元件，以便所述至少一個(gè)可移動(dòng)光學(xué)元件的位置可以憑借所述致動(dòng)元件設(shè) 置。所述致動(dòng)元件可以例如是可旋轉(zhuǎn)地容納在內(nèi)窺鏡手柄處的套筒。然而，所述致動(dòng)元件的任何其他形狀都是可能的。在致動(dòng)元件與所述至少一個(gè)可移動(dòng)光學(xué)元件之間的連接可以例如經(jīng)由磁鐵產(chǎn)生，其結(jié)果是用于透鏡的內(nèi)窺鏡也可以緊密防水地形成在所述近端區(qū)域中。所述成像模塊可以例如具有可位移(優(yōu)選地可均勻位移的)偏向元件。此外它可以具有道威棱鏡，其可以垂直于它的基本表面位移(優(yōu)選地均勻地)。根據(jù)本發(fā)明的內(nèi)窺鏡的成像光學(xué)器件優(yōu)選地在內(nèi)窺鏡的遠(yuǎn)端區(qū)域中沒(méi)有可移動(dòng)光學(xué)元件。因此實(shí)現(xiàn)了簡(jiǎn)單的微型化。在內(nèi)窺鏡的遠(yuǎn)端處，所述成像光學(xué)器件可以具有透鏡，其同時(shí)密封內(nèi)窺鏡鏡管在遠(yuǎn)端處的開口。具體地它可以緊密防水地密封這個(gè)開口。這個(gè)透鏡對(duì)所述物體成像并且因此產(chǎn)生所述圖像。所述透鏡可以在俯視圖中形成為伸長(zhǎng)的。所述透鏡可以由玻璃或塑料形成。具體地所述透鏡由藍(lán)寶石玻璃產(chǎn)生。所述透鏡也可以形成為發(fā)散透鏡。所述成像光學(xué)器件優(yōu)選地如此形成以使所述第一方向中的視角比與之垂直的第二方向中的視角大。因此所述第一方向的視角可以例如在130° -170°的范圍內(nèi)，并且優(yōu)選地在140° -160°的范圍內(nèi)。第二方向中的視角可以優(yōu)選地在50° -80°的范圍內(nèi)，并且具體地在60° -70°的范圍內(nèi)。然而，兩個(gè)方向中的視角具有相同的大小也是可能的。除了在內(nèi)窺鏡的遠(yuǎn)端處的透鏡之外，根據(jù)本發(fā)明的內(nèi)窺鏡可以具有至少一個(gè)照明開口。例如，光纖的端部可以位于該照明開口中。然而，光源，舉例而言如LED，直接設(shè)置在這些照明開口中也是可能的。根據(jù)本發(fā)明的內(nèi)窺鏡優(yōu)選地形成為具有剛性內(nèi)窺鏡鏡管的內(nèi)窺鏡。這個(gè)例如在鼻竇檢測(cè)中是有利的，因?yàn)楫?dāng)引入該儀器時(shí)操作者希望直線觀察鼻子，并且一旦到達(dá)操作區(qū)域，然后希望以另一觀察方向觀察。當(dāng)然，所述內(nèi)窺鏡也可以如此形成以使所述內(nèi)窺鏡鏡管可以至少一段向外彎曲。此外，所述內(nèi)窺鏡可以在視場(chǎng)光欄后面的近端區(qū)域中具有目鏡及/或用于例如視頻攝像機(jī)的接口。
使用根據(jù)本發(fā)明的內(nèi)窺鏡，所述成像光學(xué)器件可以具有近端最后透鏡，其用作圖像展開透鏡。此外，在所述內(nèi)窺鏡的遠(yuǎn)端區(qū)域中，所述成像光學(xué)器件可以具有物鏡以及與物鏡鄰近的成像傳送透鏡(例如包含柱狀透鏡)。所述成像模塊可以包括至少一個(gè)光學(xué)元件，其用來(lái)擴(kuò)展所述圖像，以傳輸所述圖像及/或校正失真。所述內(nèi)窺鏡可以具有本領(lǐng)域的技術(shù)人員所熟知的其他元件，其有必要操作所述內(nèi)窺鏡。此外，提供用于具有可變觀察方向的內(nèi)窺鏡的內(nèi)窺方法，其中所述內(nèi)窺鏡具有內(nèi)窺鏡鏡管以及設(shè)置在該內(nèi)窺鏡鏡管內(nèi)的成像光學(xué)器件，其成像設(shè)置在內(nèi)窺鏡的遠(yuǎn)端前面的物體并且在所述內(nèi)窺鏡的近端區(qū)域中形成物體的圖像，視場(chǎng)光欄設(shè)置在所述近端區(qū)域中， 其中所產(chǎn)生的圖像以比所述視場(chǎng)光欄大的尺寸產(chǎn)生，并且改變?cè)谒a(chǎn)生的所述圖像與所述視場(chǎng)光欄之間的相對(duì)位置，用于改變所產(chǎn)生圖像在所述視場(chǎng)光欄后面的可見部分，并因此改變所述內(nèi)窺鏡的觀察方向。具體地，均勻地實(shí)施在所產(chǎn)生的所述圖像與所述視場(chǎng)光欄之間的相對(duì)位置的改變。此外，成像光學(xué)器件可以將圖像產(chǎn)生為單幅連續(xù)圖像。根據(jù)本發(fā)明的內(nèi)窺方法可以包括結(jié)合本發(fā)明的內(nèi)窺鏡所描述的進(jìn)一步步驟?？梢岳斫獾厥牵诓幻撾x本發(fā)明范圍的情況下，不僅可以以所述的組合，而且可以以其他組合或單獨(dú)來(lái)使用上面提及的特征和下面將要解釋的特征。


圖I為根據(jù)本發(fā)明內(nèi)窺鏡的第一實(shí)施例的透視圖；圖2為來(lái)自圖I內(nèi)窺鏡的遠(yuǎn)端的放大截面圖；圖3為來(lái)自圖I內(nèi)窺鏡I的近端區(qū)域的放大示意截面圖；圖4為根據(jù)圖3具有棱鏡13的改變位置的截面圖；圖5為解釋在近端區(qū)域中所產(chǎn)生的圖像B與視場(chǎng)光欄14之間的相對(duì)位置的視圖；圖6為解釋在近端區(qū)域中所產(chǎn)生的圖像B與視場(chǎng)光欄14的相對(duì)位置的另一視圖；圖7為根據(jù)圖I內(nèi)窺鏡鏡管的遠(yuǎn)端的放大透視圖；圖8為根據(jù)本發(fā)明根據(jù)另一實(shí)施例的內(nèi)窺鏡的近端區(qū)域的示意截面圖；圖9為根據(jù)圖8的示意截面圖，與圖8相比具有位移單元29的改變位置；圖10為在近端區(qū)域中所產(chǎn)生的圖像B與視場(chǎng)光欄14的相對(duì)位置的視圖；圖11為所產(chǎn)生的圖像B與視場(chǎng)光欄14的相對(duì)位置的另一視圖；圖12為根據(jù)另一實(shí)施例，視場(chǎng)光欄14相對(duì)于在近端區(qū)域中所產(chǎn)生的圖像的位置的視圖；以及圖13為解釋另一實(shí)施例的在圖像B與視場(chǎng)光欄14之間的相對(duì)位置的視圖。
具體實(shí)施例方式在圖I所示的實(shí)施例中，根據(jù)本發(fā)明的內(nèi)窺鏡I形成為具有可變觀察方向的內(nèi)窺鏡1，并且具有手柄2以及連接到手柄2的內(nèi)窺鏡鏡管3，其套管4可以在圖I中見到。如可以從圖2中內(nèi)窺鏡鏡管3的遠(yuǎn)端5的放大截面圖具體觀察到，提供光學(xué)器件管6，其位于內(nèi)管7中。用于它的部件的內(nèi)管7設(shè)置在套管4內(nèi)部。適配器8插入在內(nèi)管7的遠(yuǎn)端處，它的遠(yuǎn)端形成為用于前透鏡9的安裝部。前透鏡9焊接到適配器8，前透鏡9在此形成為藍(lán)寶石凹透鏡，用于它的部件的適配器8焊接到所述內(nèi)管，其結(jié)果是內(nèi)管7的遠(yuǎn)端并因此光學(xué)器件管6的遠(yuǎn)端緊密防水地密封。棱鏡元件10設(shè)置在適配器8的區(qū)域中，棱鏡元件10的下游設(shè)置定位在光學(xué)器件管6中的第一物鏡透鏡11。在光學(xué)器件管6中具有其他物鏡透鏡和柱狀透鏡，在圖2中未示出。在圖3中示出最后柱狀透鏡11’，其位于光學(xué)器件管6的近端處。
前透鏡9、棱鏡元件10、以及物鏡和柱狀透鏡11、11’是成像光學(xué)器件12的部件，在內(nèi)窺鏡I的遠(yuǎn)端5前面的物體通過(guò)成像光學(xué)器件12成像以便物體的圖像產(chǎn)生在內(nèi)窺鏡I的近端區(qū)域中(這里在手柄2中)。為了使用戶可以觀察物體，在視場(chǎng)光欄14之前的道威棱鏡13設(shè)置在手柄2中，在視場(chǎng)光欄14之后設(shè)置有目鏡15，以便通過(guò)出射窗16給用戶提供圖像的放大部分，如下面詳細(xì)描述。這里，成像光學(xué)器件12如此形成以使圖2的畫圖平面中(或者繞著垂直畫圖平面前進(jìn)的軸)的可記錄視角是非常大的，例如160°。這個(gè)由在圖2的畫圖平面中的視野的畫入邊界射線Rl、R2表示。在與圖2的畫圖平面垂直(或者繞著位于畫圖平面中的軸，其在此由內(nèi)窺鏡鏡管3的縱向方向包圍45°的角度)的方向中，可記錄視角是較小的，例如70°，其結(jié)果是整個(gè)伸長(zhǎng)或橢圓形圖像B產(chǎn)生在內(nèi)窺鏡的近端處(在視場(chǎng)光欄14的區(qū)域中)，如圖5示例性所示。雙頭箭頭Pl的長(zhǎng)度相應(yīng)于較大的視角(在此為160° )，雙頭箭頭P2的長(zhǎng)度相應(yīng)于較小的視角(在此為70° )。此外，圖像B相對(duì)于視場(chǎng)光欄14(其在此為圓形的)的位置在圖5中示出。這表示，對(duì)于觀察者，僅160° (雙頭箭頭Pl)的長(zhǎng)視角以及整個(gè)70° (雙頭箭頭P2)的短視角的70°部分a (圖I)憑借目鏡15放大地示出。下面，長(zhǎng)視角也稱為第一視角，并且短視角也稱為第二視角。第一視角在圖5中示出的部分相應(yīng)于相對(duì)于圖2示例性畫出的內(nèi)窺鏡鏡管3的縱向方向的45°的第一觀察方向19。在手柄2中的道威棱鏡13在雙頭箭頭P3 (圖3)(垂直于道威棱鏡13的基本表面18)的方向位移。如圖4所示，棱鏡13的向上位移沿著雙頭箭頭P3的方向產(chǎn)生圖像B，其同樣相對(duì)于固定的視場(chǎng)光欄14(圖6)向上位移。為了說(shuō)明這個(gè)目的，道威棱鏡13的原始位置由圖4中的虛線表示。由于圖像B相對(duì)于視場(chǎng)光欄14的位置的改變,相應(yīng)于0°的觀察方向19’ (圖2)的圖像B的部分現(xiàn)在借由目鏡15放大地示出。道威棱鏡13從圖3中的位置的向下位移會(huì)產(chǎn)生例如與90° (圖2)的觀察方向19”相應(yīng)的圖像部分。在所有可調(diào)節(jié)觀察方向中，第一視角的示出部分a在各種情況下為70°，其結(jié)果是-35°到125°的整個(gè)第一視角圖像可以用0° -90°的第一觀察方向示出。圖像B相對(duì)于視場(chǎng)光欄14的位移因此導(dǎo)致內(nèi)窺鏡I的用戶的第一觀察方向19、19’、19”的改變，其中由此，根據(jù)本發(fā)明，在內(nèi)窺鏡I的遠(yuǎn)端處根本不需要提供可移動(dòng)光學(xué)元件。這樣帶來(lái)的優(yōu)點(diǎn)是，內(nèi)窺鏡鏡管的所選剖面或內(nèi)窺鏡鏡管3的直徑可以是非常小的(例如，4mm、3. 5mm,3. 2mm或更小)，并且仍然提供具有可變觀察方向的內(nèi)窺鏡I。所產(chǎn)生的圖像B的不失真描繪在內(nèi)窺鏡I的近端處是難以實(shí)現(xiàn)的，因?yàn)檩^大的第一視角P1。然而，由于基于視場(chǎng)光欄14僅該第一視角的某部分區(qū)域(這里是指部分a)總是提供給用戶，所以足夠?qū)崿F(xiàn)所需的圖像質(zhì)量，如果展開成像光學(xué)器件12以便所需的圖像質(zhì)量呈現(xiàn)在由第一視角的視場(chǎng)光欄14設(shè)置的可視部分區(qū)域內(nèi)?？梢苿?dòng)元件(棱鏡13)位于內(nèi)窺鏡I的近端區(qū)域中并且在此在手柄2中。在該區(qū)域中所選直徑可以是較大的，因?yàn)楫?dāng)使用內(nèi)窺鏡I時(shí)該區(qū)域不插入相應(yīng)的開口。為了移動(dòng)道威棱鏡13，可以在內(nèi)窺鏡I的近端處提供固定器(未示出)，道威棱鏡13設(shè)置在其中，其可以經(jīng)由向外附接到手柄2的致動(dòng)元件17(圖I)致動(dòng)。例如可以提供磁鐵耦合以便于在近端區(qū)域中產(chǎn)生用于道威棱鏡13、視場(chǎng)光欄14以及目鏡15的緊密防水內(nèi) 部空間。在這種情況下，例如出射窗16緊密防水地連接到內(nèi)窺鏡2的近端(例如有通過(guò)焊接)。當(dāng)然，在致動(dòng)元件17與固定器之間的所有其他類型的機(jī)械耦合也可以用于道威棱鏡13，舉例而言如直接機(jī)械耦合，如果在道威棱鏡的區(qū)域中不需要緊密防水。具體地，致動(dòng)元件17可以可旋轉(zhuǎn)及/或在軸向方向可位移地容納在手柄2處以便于實(shí)現(xiàn)道威棱鏡13的所需移動(dòng)。致動(dòng)元件17、道威棱鏡13及其機(jī)械耦合形成成像模塊，所產(chǎn)生的圖像B與視場(chǎng)光欄14的相對(duì)位置通過(guò)成像模塊改變和設(shè)置，以便于設(shè)置內(nèi)窺鏡I的觀察方向19、19’。如可以從圖7的透視圖看出，前透鏡9由于不對(duì)稱圖像B也具有伸長(zhǎng)形狀。這樣是更加有利的，因?yàn)閮蓚€(gè)出口 20和21可以提供在前透鏡9、前透鏡9之下的出口 22、以及前透鏡9之上的兩出口 23和24的旁邊。這些出口 20-24為例如分配給在內(nèi)管7與套管4之間沿著內(nèi)窺鏡鏡管3的縱向方向前進(jìn)的通道?？梢栽谶@些通道中設(shè)置例如光纖(未示出)，其可以在手柄2處經(jīng)由光纖連接25(圖I)而受到光的影響，其結(jié)果是它們可以經(jīng)由出口 20-24射出光用于照明位于在內(nèi)窺鏡I的遠(yuǎn)端5的前面的物體。當(dāng)然其他照明部件，舉例而言如LED也可以提供在區(qū)域20-24中。未示出的放大光學(xué)器件(例如，相應(yīng)的放大透鏡)可以設(shè)置在如圖3和4所示的最后柱狀透鏡11’與棱鏡13之間。附加地或可替代地，最后柱狀透鏡11’本身可以形成為放大透鏡或放大光學(xué)器件。因此，物體在內(nèi)窺鏡I的近端中產(chǎn)生的物體圖像變得較大，由此后續(xù)的機(jī)械及光學(xué)部件也可以形成得較大，其簡(jiǎn)化了它們的生產(chǎn)。由于包括了內(nèi)窺鏡I的近端區(qū)域并且因此包括手柄2，因此在此放大不會(huì)是不利的。根據(jù)圖I到圖7的本發(fā)明的內(nèi)窺鏡的變形顯示在圖8和圖9中，其中下面僅描述不同點(diǎn)。因此在近端區(qū)域中，提供三個(gè)棱鏡26-28，取代道威棱鏡13。在這三個(gè)棱鏡中，棱鏡26和27是固定棱鏡，它們的位置不能改變，并且棱鏡28是可移動(dòng)棱鏡28。棱鏡28與視場(chǎng)光欄14及目鏡15—起位于位移單元29中，位移單元29可以沿著內(nèi)窺鏡鏡管2的縱向方向相對(duì)于固定棱鏡26和27位移，如由在圖8和圖9中的雙頭箭頭P4所示。為此，位移單元29可以連接到致動(dòng)元件17(例如，以與根據(jù)圖I到圖7的實(shí)施例的致動(dòng)元件17與道威棱鏡13的連接相同或相似的方式)。根據(jù)位移單元29的位移位置設(shè)置圖像B與視場(chǎng)光欄14之間的相對(duì)位置。因此，以與結(jié)合圖I-圖7描述的實(shí)施例相同的方式，可以選擇圖像B的相應(yīng)部分并且因此第一觀察方向，其經(jīng)由目鏡15提供給觀察者。因此，例如與在圖8中的位置相比，如圖9所示，位移單元29可以位移到右邊。然后這導(dǎo)致圖像B沿著第一視角Pl相對(duì)于視場(chǎng)光欄14向下位移，如圖10和圖11示例性所示，其中圖10顯示根據(jù)來(lái)自圖8的位移單元29的位置的圖像B相對(duì)于視場(chǎng)光欄14的位置，而圖11顯示根據(jù)來(lái)自圖9的位移單元29的位置的圖像B相對(duì)于視場(chǎng)光欄14的位置。圖11中在圖像B與視場(chǎng)光欄14之間的相對(duì)位置相應(yīng)于90°的第一觀察方向19”,如圖2所畫出的。在這個(gè)實(shí)施例中，在內(nèi)窺鏡I的近端中的光學(xué)元件在內(nèi)窺鏡鏡管3的縱向中的移動(dòng)因此導(dǎo)致第一觀察方向19、19’、19”的所需改變或設(shè)置。位移單元29、致動(dòng)元件17及其機(jī)械耦合在此形成用于設(shè)置觀察方向的成像模塊。
當(dāng)然，所描述的實(shí)施例也可以設(shè)置其他的第一觀察方向，而不是借由實(shí)例描述的第一觀察方向19、19’和19”。具體的第一觀察方向總是取決于在內(nèi)窺鏡近端中所產(chǎn)生的圖像B相對(duì)于視場(chǎng)光欄14的位置。在視場(chǎng)光欄14區(qū)域中的所產(chǎn)生的圖像可以是提供給用戶的圖像或者可以是用于呈現(xiàn)給用戶的中間圖像。并且，以與根據(jù)圖3和圖4的實(shí)施例相同的方式，對(duì)于結(jié)合圖8和圖9描述的實(shí)施例，放大光學(xué)器件可以設(shè)置在最后柱狀透鏡11’和棱鏡26之間。此外，同樣附加地或可替代地，最后柱狀透鏡11’本身可以形成為放大光學(xué)器件或放大透鏡。此外，附加地或可替代地，在描述的所有實(shí)施例中的內(nèi)窺鏡的近端區(qū)域中，可以設(shè)置至少另一個(gè)光學(xué)元件，其例如用來(lái)提高圖像質(zhì)量(例如校正失真)或改變圖像大小。對(duì)于結(jié)合圖8和圖9描述的實(shí)施例，光學(xué)器件可以例如設(shè)置在兩個(gè)棱鏡26和27之間，其用來(lái)憑借棱鏡26和28實(shí)現(xiàn)無(wú)問(wèn)題圖像傳輸，不論在這種情況下玻璃光程的相對(duì)長(zhǎng)度。對(duì)于根據(jù)上面所述實(shí)施例的內(nèi)窺鏡1，內(nèi)窺鏡鏡管3與所有光學(xué)元件一起可以與手柄2面對(duì)面地可旋轉(zhuǎn)地容納在內(nèi)窺鏡I的近端中，其結(jié)果是，通過(guò)旋轉(zhuǎn)內(nèi)窺鏡鏡管3，觀察方向可以變成第二方向，其相應(yīng)于根據(jù)雙頭箭頭P2的方向。因此迄今為止的描述已經(jīng)假設(shè)，圖像B僅沿著第一方向(在圖5和圖6中以及在圖10和圖11中的雙頭箭頭Pl)相對(duì)于視場(chǎng)光欄14位移,并且視場(chǎng)光欄14在第二方向(雙頭箭頭P2)覆蓋整個(gè)圖像B。當(dāng)然內(nèi)窺鏡I也可以如此形成以使圖像B也在第二方向(雙頭箭頭P2)中覆蓋比視場(chǎng)光欄14更大的放大區(qū)域，如圖12示例性所示。圖像B可以通過(guò)成像模塊的相應(yīng)形成而在兩個(gè)方向相對(duì)于視場(chǎng)光欄14位移,其相應(yīng)于第一和第二觀察方向的改變。因此,然后成像光學(xué)器件12的整個(gè)視角的示出部分在不同方向的改變是可能的，其結(jié)果是用戶可以設(shè)置所需的觀察方向，不需要在內(nèi)窺鏡I的遠(yuǎn)端5處提供可移動(dòng)部件。因此，例如對(duì)于根據(jù)圖3和圖4的實(shí)施例，第二道威棱鏡可以設(shè)置在道威棱鏡13后面并且在視場(chǎng)光欄14前面，其設(shè)置為繞著與第一道威棱鏡13面對(duì)面的內(nèi)窺鏡2的縱向軸以90°旋轉(zhuǎn)。第二道威棱鏡可以在與畫圖平面垂直的方向往返地移動(dòng)，其中這個(gè)移動(dòng)導(dǎo)致圖像B在第二觀察方向(雙頭箭頭P2)的位移。因此，所需的觀察方向可以固定在圖像B內(nèi)。視場(chǎng)光欄14在此總是描述為具有圓形輪廓的光欄。當(dāng)然任何其他形狀的輪廓也是可能的，舉例而言如方形或任何其他多邊形。產(chǎn)生圖像B可以是橢圓的，但不必須假設(shè)這個(gè)形狀。原則上任何其他形狀是可能的，舉例而言如圓圈。
對(duì)于根據(jù)本發(fā)明的內(nèi)窺鏡1，在透鏡9與棱鏡元件10之間的成像光學(xué)器件12也可以具有至少另一個(gè)光學(xué)元件(舉例而言如透鏡)。
權(quán)利要求
1.一種具有可變觀察方向的內(nèi)窺鏡，其具有 內(nèi)窺鏡鏡管(3),以及 設(shè)置在該內(nèi)窺鏡鏡管(3)內(nèi)的成像光學(xué)器件(12)，其成像設(shè)置在內(nèi)窺鏡(I)的遠(yuǎn)端(5)前面的物體并且在所述內(nèi)窺鏡(I)的近端區(qū)域中產(chǎn)生物體的圖像，視場(chǎng)光欄(14)設(shè)置在所述近端區(qū)域中， 其特征在于， 所產(chǎn)生的圖像(B)比所述視場(chǎng)光欄(14)大，并且成像模塊(17、13 ;17、29)設(shè)置在所述內(nèi)窺鏡⑴的近端區(qū)域中，在所產(chǎn)生的所述圖像⑶與所述視場(chǎng)光欄(14)之間的相對(duì)位置通過(guò)所述成像模塊可以改變，用于改變所產(chǎn)生的所述圖像(B)在所述視場(chǎng)光欄(14)后面的可見部分以便改變所述內(nèi)窺鏡的觀察方向。
2.如權(quán)利要求I所述的內(nèi)窺鏡，其特征在于，所述成像模塊(17、13;17、29)引起在所產(chǎn)生的所述圖像(B)與所述視場(chǎng)光欄(14)之間的相對(duì)位置的均勻改變。
3.如權(quán)利要求I或2所述的內(nèi)窺鏡，其特征在于，所述成像光學(xué)器件(12)產(chǎn)生單相干圖像。
4.如權(quán)利要求I所述的內(nèi)窺鏡，其特征在于，在第一方向(Pl)中所產(chǎn)生的所述圖像(B)比所述視場(chǎng)光欄(14)大，并且在于，可以沿著所述第一方向改變?cè)谒a(chǎn)生的所述圖像與所述視場(chǎng)光欄(14)之間的相對(duì)位置。
5.如權(quán)利要求4所述的內(nèi)窺鏡，其特征在于，所述視場(chǎng)光欄(14)不能沿著所述第一方向位移。
6.如權(quán)利要求I所述的內(nèi)窺鏡，其特征在于，所述成像模塊(17、13;17、29)包括至少一個(gè)可移動(dòng)光學(xué)元件(13、28)，它們的位置設(shè)置在所產(chǎn)生的所述圖像(B)與所述視場(chǎng)光欄(14)之間的相對(duì)位置。
7.如權(quán)利要求6所述的內(nèi)窺鏡，其特征在于，所述內(nèi)窺鏡在近端區(qū)域處具有致動(dòng)元件(17)，其連接到所述至少一個(gè)可移動(dòng)光學(xué)元件(13、28)，其結(jié)果是可以憑借所述致動(dòng)元件(17)設(shè)置所述至少一個(gè)可移動(dòng)光學(xué)元件(13、28)的位置。
8.如權(quán)利要求I所述的內(nèi)窺鏡，其特征在于，所述成像模塊(17、13)具有可位移偏向元件(28)。
9.如權(quán)利要求I所述的內(nèi)窺鏡，其特征在于，所述成像模塊(17、13)具有道威棱鏡(13)，其可以垂直于其基本表面(18)位移。
10.如權(quán)利要求I所述的內(nèi)窺鏡，其特征在于，所述成像光學(xué)器件(12)在所述內(nèi)窺鏡(I)的遠(yuǎn)端(5)的區(qū)域中沒(méi)有可移動(dòng)光學(xué)元件。
11.如權(quán)利要求I所述的內(nèi)窺鏡，其特征在于，所述成像光學(xué)器件(12)在所述內(nèi)窺鏡的遠(yuǎn)端處具有透鏡(9)，其同時(shí)在所述遠(yuǎn)端處密封所述內(nèi)窺鏡鏡管的開口。
12.如權(quán)利要求11所述的內(nèi)窺鏡，其特征在于，所述透鏡(9)在俯視圖中形成為伸長(zhǎng)的。
13.如權(quán)利要求11或12所述的內(nèi)窺鏡，其特征在于，所述透鏡(9)形成為發(fā)散透鏡。
14.如權(quán)利要求11或12所述的內(nèi)窺鏡，其特征在于，除了在所述內(nèi)窺鏡(I)的遠(yuǎn)端處的所述透鏡(9)之外，具有至少一個(gè)照明開口(20、21、22、23、24)。
15.—種用于內(nèi)窺鏡的內(nèi)窺方法,其中所述內(nèi)窺鏡具有內(nèi)窺鏡鏡管，以及 設(shè)置在該內(nèi)窺鏡鏡管內(nèi)的成像光學(xué)器件，其成像設(shè)置在內(nèi)窺鏡的遠(yuǎn)端前面的物體并且在所述內(nèi)窺鏡的近端區(qū)域中產(chǎn)生物體的圖像，視場(chǎng)光欄設(shè)置在所述近端區(qū)域中， 其特征在于， 所產(chǎn)生的所述圖像比所述視場(chǎng)光欄大，并且可以改變?cè)谒a(chǎn)生的所述圖像與所述視場(chǎng)光欄之間的相對(duì)位置，以便改變所產(chǎn)生的所述圖像在所述視場(chǎng)光欄后面的可見部分并因此改變所述內(nèi)窺鏡的觀察方向。
全文摘要
提供一種具有可變觀察方向的內(nèi)窺鏡，其具有內(nèi)窺鏡鏡管(3)，以及設(shè)置在該內(nèi)窺鏡鏡管(3)內(nèi)的成像光學(xué)器件(12)，其成像設(shè)置在內(nèi)窺鏡(1)的遠(yuǎn)端(5)前面的物體并且在所述內(nèi)窺鏡(1)的近端區(qū)域中產(chǎn)生物體的圖像，視場(chǎng)光欄(14)設(shè)置在所述近端區(qū)域中，其中所產(chǎn)生的圖像(B)比視場(chǎng)光欄(14)大，并且成像模塊(17、13；17、29)設(shè)置在所述內(nèi)窺鏡(1)的近端區(qū)域中，在所產(chǎn)生的所述圖像(B)與所述視場(chǎng)光欄(14)之間的相對(duì)位置可以通過(guò)所述成像模塊來(lái)改變，用于改變所產(chǎn)生的所述圖像(B)在所述視場(chǎng)光欄(14)后面的可見部分以便改變所述內(nèi)窺鏡的觀察方向。
文檔編號(hào)A61B1/06GK102743146SQ201210115600
公開日2012年10月24日 申請(qǐng)日期2012年4月19日 優(yōu)先權(quán)日2011年4月20日
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