具有横向观测方向的内窥镜的制作方法
【专利说明】具有横向观测方向的内窥镜
[0001]说明书
[0002]本发明涉及一种内窥镜，优选地一种具有横向观测方向的内窥镜，其包括:内窥镜轴，该内窥镜轴具有外管和由外管包围的内管，其中，外管被设计为容纳和/或操作内窥镜轴的远端区域中的第一光学组件，并且其中，内管被设计为容纳内窥镜轴的远端区域中的第二光学组件，其中，内管和外管以这种内管和外管能够彼此相对旋转的方式进行安装，并且其中，将轴向轴承(axial bearing)布置在内窥镜轴的近端区域中的外管和内管之间，并且其中，轴向轴承具有与外管相关联的外环和与内管相关联的内环。
[0003]在本发明的框架内，术语内窥镜具体地包括视频内窥镜，即与至少一个图像传感器相连接的内窥镜，该视频内窥镜被设计为记录视频记录，而不管图像传感器是否被布置在内窥镜轴中的远端、手柄中的近端或摄像机头中的外部，可以将图像传感器放置在内窥镜的近端区域中的目镜上，即，在操作者一侧。
[0004]术语“观测方向”(D0V)涉及偏离内窥镜的纵向轴的侧向和后向观测，这表示为极角，其中，0°的视角表示在内窥镜轴的长度方向上的直前观测，而例如90°则表示以直角偏离直前观测的观测方向。
[0005]在具有观测方向#0°的内窥镜或各个视频内窥镜的情况下，必要的是两个光学组件可以在远端光学系统中彼此相对旋转地移动。为此，光学组件的径向和轴向安装是必要的。径向安装限制了在径向方向上组件相对于彼此的相对移动；轴向安装限制了在内窥镜的轴向方向上的相对移动。为了避免不利地影响光学质量，如果为了光学路径不会由于彼此相对的光学组件的轴向位移而改变，无间隙地构建轴向安装，则其也是有利的。
[0006]在现有技术的状态下，通过使用弹簧(例如，位于内窥镜的手柄区域中的螺旋形弹簧)预拉伸安装，来创建轴向无间隙。
[0007]在根据EP 1 787 570 B1的视频内窥镜的情况下，径向作用的安装位于手柄中。径向和轴向安装两者都位于两个远端光学组件之间。经由两个管(每个管都与光学组件相连接)将扭矩以及轴向力两者传递。由此，借助于置于手柄区域中的弹簧，远端布置的轴向安装被轴向且无间隙地保持。
[0008]通过置于现有技术状态下的内窥镜的手柄中的、用于预拉伸轴向安装的弹簧，除了扭矩之外，还必须传递轴向力。由此，该结构相对繁琐且复杂。
[0009]此外，已知具有横向观测方向(即，不等于0°的观测方向)的视频内窥镜，其中，第一光学组的远端偏转棱镜由外管所容纳，并且第二光学组的图像传感器单元(具体地，CCD图像传感器单元)布置在内管中。在这种情况下，光学组件的两个管通过近端手柄区域中的弹簧被拉紧，其中，在外管和内管之间的内窥镜轴的远端区域中设置径向安装。弹簧的安装非常复杂。此外，因为两管之间的距离非常小，所以内管和外管的安装非常刚性(rigid)。因为针对内管和外管所设置的光学组件还具有较小的径向间隔距离，所以可能发生的是，这导致远端区域中的内窥镜轴中的堵塞。
[0010]基于现有技术的这种状态，因此本发明的目的是提供一种内窥镜，优选地具有横向观测方向的内窥镜，其中，避免了内窥镜轴的远端区域中的堵塞，并且其中，以简单的方式补偿了内窥镜的组件的生产偏差。
[0011 ] 该目的通过一种内窥镜，优选地一种具有横向观测方向的内窥镜解决，该内窥镜包括:内窥镜轴，该内窥镜轴具有外管和由外管包围的内管，其中，外管被设计为容纳和/或操作内窥镜轴的远端区域中的第一光学组件，并且其中，内管被设计为容纳内窥镜轴的远端区域中的第二光学组件，其中，内管和外管以这种内管和外管能够彼此相对旋转的方式进行安装，并且其中，在内窥镜轴的近端区域中，将轴向轴承布置在外管和内管之间，并且其中，轴向轴承具有与外管相关联的外环和与内管相关联的内环，其被进一步发展为，用于轴向轴承的固定装置具有针对轴向轴承的外环设置的弹性体本体和/或针对轴向轴承的内环设置的弹性体本体。
[0012]在用于根据本发明所述的内窥镜的第一光学组件的情况下，第一组件包括光学窗口、棱镜和/或透镜。在设计为具有横向观测方向的内窥镜的情况下，第一光学组件由此具有相应的侧视光学窗口。在本发明的框架内，第二光学组件包括透镜和/或直前视的图像传感器，其中，沿内窥镜轴的纵轴的方向对齐图像传感器和/或第二光学组件。
[0013]由于针对设置在内窥镜轴的近端区域中的轴向轴承的外环和/或针对轴向轴承的内环在内窥镜轴的近端区域中分别设置了一个弹性体本体的事实，因此当使用滚珠轴承作为内管和外管之间的轴向轴承时，能够补偿外管的第一光学组件和内管的第二光学组件之间的几何偏差。在内窥镜轴的远端区域中，优选地将径向滑动轴承设置为内管和外管之间的径向轴承
[0014]此外，作为在内管和外管之间布置弹性体本体的结果，在10°到15° (相对于内窥镜轴或各个外管和内管的径向纵向轴)之间的内窥镜轴的远端侧管端的无堵塞倾翻(tipping)是可能的，由此相应地改善了内窥镜的操作。
[0015]通过使用弹性体本体，其优选地抵靠近端轴向轴承的外环和内环，固定针对外管和内管设置在内窥镜轴的近端区域中的轴向轴承，使得在外管和内管的光学组件之间不能发生或仅能分别发生非常小的轴向位移。
[0016]由于弹性体本体由弹性材料制成的事实，它们特别适合于将轴向轴承固定在内窥镜轴的近端区域中。特别地，在此可以使用所谓的0型环来进行用于轴向轴承的固定装置的有成本效益的设计。在使用0型环作为用于轴向轴承的外环和用于轴向轴承的内环的弹性体本体的情况下，用于外环的0型环的(环)直径因此大于用于内环的0型环的(环)直径。
[0017]为此，在进一步发展中提供了，环形地设计用于轴向轴承的外环的弹性体本体(即，如0型环等等)和/或环形地设计用于轴向轴承的内环的弹性体本体(即，例如0型环)。
[0018]在内窥镜的有利实施方式中提供了，用于轴向轴承的外环的弹性体本体由氟橡胶(FKM)或碳氟橡胶或三元乙丙橡胶(EPDM)或硅树脂制成，和/或用于轴向轴承的内环的弹性体本体由氟橡胶(FKM)或碳氟橡胶或三元乙丙橡胶(EPDM)或硅树脂制成。此外，可以想到的是，在本发明的框架内，弹性体本体或各个0型环由除了那些提及之外的弹性体制成。
[0019]此外，内窥镜的进一步发展的特征在于，将用于轴向轴承的外环的弹性体本体布置在外环的面向内窥镜的远端区域的一侧或者将用于轴向轴承的外环的弹性体本体布置在外环的面向内窥镜的近端区域的一侧。
[0020]此外，在内窥镜的一实施方式中还提供了，将用于轴向轴承的内环的弹性体本体布置在内环的面向内窥镜的远端区域的一侧或者将用于轴向轴承的内环的弹性体本体布置在内环的面向内窥镜的近端区域的一侧。
[0021 ] 具体地，在内窥镜的又一实施方式中优选地将用于轴向轴承的外环的弹性体本体和用于轴向轴承的内环的弹性体本体布置在轴向轴承的同一侧或者将用于轴向轴承的外环的弹性体本体和用于轴向轴承的内环的弹性体本体布置在轴向轴承的不同侧。
[0022]具体地，由此，弹性体本体能够固定轴向轴承或各自的滚珠轴承，其中，在一个实施方式中，用于外环的弹性体本体抵靠轴向轴承的近端侧并且用于内环的弹性体本体抵靠轴向轴承的远端侧。在又一实施方式中，邻近轴向轴承的远端侧来布置用于外环的弹性体本体，并且邻近轴向轴承的近端侧来布置用于内环的弹性体本体。
[0023]此外，根据第三变型，由此，或者在轴向轴承的近端侧(即，在轴向轴承的指向内窥镜的近端区域的一侧)或者在轴向轴承的指向远端侧的一侧布置用于轴向轴承的外环的弹性体本体和用于轴向轴承的内环的弹性体本体。
[0024]此外，优选的是，在内窥镜，具体地在具有横向观测方向的内窥镜的情况下，将用于轴向轴承的外环的容器和用于轴向轴承的外环的弹性体本体设置于外管的内侧上，