一种纤维内窥镜目镜系统及包含该系统的纤维内窥镜目镜的制作方法

1.本实用新型属于纤维内窥镜技术领域，特别涉及一种纤维内窥镜目镜系统及包含该系统的纤维内窥镜目镜。


背景技术：

2.重复用纤维内窥镜的目镜结构一般包括目镜罩，调焦环，目镜组等。已上市的大多数成品的目镜和插入部是一体化设计，由于医用内窥镜在电气绝缘方面的要求，上市的医用内窥镜目镜罩大多数采用绝缘塑料制作，内窥镜在临床使用后重复清洗和消毒(简称：洗消)，这就导致塑料目镜罩易出现机械损伤而无法使用。因此有必要设计一款可拆卸式的内窥镜目镜系统，避免目镜部分的重复洗消。
3.纤维内窥镜成像是物体的反射光经过物镜汇聚后，由成像光纤传像束传像，再经过目镜放大后，通过ccd进行光电转换，最后显示在计算机或显示器上。纤维内窥镜目镜是将像进行放大便于观察，纤维镜目镜的设计，通常需要消像差。
4.透镜组放大倍率、出瞳距、分辨力及光学传函等参数要求镜组之间的距离精度高达 0.005mm，且部分隔圈的宽度不足1mm，同时，同组隔圈的同心度平面度也都有要求。传统的镜组之间一般以隔圈的方式进行隔离，隔圈因直径大，宽度小，其加工困难且组装过程中易变形，因此这类使用传统隔圈方式隔离的目镜的加工成本太高。
5.透镜组固定在镜筒内部，目前目镜的调焦方式一般是以锁紧螺钉锁住镜筒，移动镜筒观察成像画质，清晰后将螺钉锁紧完成调焦步骤，其中，锁紧螺钉靠人为的手动活动，调焦时间长，且不一定能找到最佳调焦位置。
6.因此，有必要开发一种能够消除像差、产品精度高、同时组装便捷生产效率高、能准确快速的调像的纤维内窥镜目镜。


技术实现要素：

7.实用新型目的：为解决现有技术存在的问题，本实用新型提供了一种纤维内窥镜目镜系统及包含该系统的纤维内窥镜目镜，其能够消除像差、产品精度高、同时组装便捷生产效率高、能准确快速的调像。
8.技术方案：为达到上述实用新型目的，本实用新型采用如下技术方案：
9.一种纤维内窥镜目镜系统，包括目镜内筒、目镜外筒和调焦环，所述目镜内筒内部安装有透镜组，表面设有定位孔；目镜外筒的筒身设有与卡槽、导轨以及联通二者的连接槽，卡槽沿筒身的前端开口，导轨沿筒身的前端封闭，卡槽和导轨的底端通过连接槽联通；调焦环内壁设置向内凸起的卡扣一；所述目镜内筒设于目镜外筒内部，调焦环套于目镜外筒外壁，卡扣一位于导轨内，并且插入到定位孔内，调焦环能够带动目镜内筒在目镜外筒内部移动。
10.作为优选或者改进方案：
11.所述目镜内筒包括上镜筒和下镜筒，所述上镜筒和下镜筒的内壁设有互相对应的
卡槽，用于放置透镜组中的透镜，上镜筒和下镜筒密封固定在一起，形成所述目镜内筒。
12.所述目镜内筒中的透镜组包括依序排列的第一组合透镜、第一透镜、第二透镜、第二组合透镜、第三组合透镜、第三透镜和第四透镜。
13.进一步优选的，第一组合透镜、第二组合透镜和第三组合透镜均是由正负透镜组合而成。其他透镜均为平片镜；特别地，第四透镜位于目镜内筒的前端。
14.所述卡槽和导轨均与目镜外筒的中心轴平行，连接槽与卡槽和导轨垂直。
15.所述卡扣一为倒锥型卡扣。
16.所述镜内筒、目镜外筒和调焦环的材质均为金属材质。
17.所述卡扣一通过将调焦环进行切割形成沟槽，保留部分切割段进行折弯而制作成。
18.本实用新型还提供了一种纤维内窥镜目镜，包括上述纤维内窥镜目镜系统。
19.作为一种实施方案，所述纤维内窥镜目镜包括接目片筒、目镜罩、调焦手轮、卡扣二和卡扣手轮，所述接目片筒连接所述纤维内窥镜目镜系统的一端，接目片筒外端连接目镜罩，纤维内窥镜目镜系统的另一端设置卡扣二，卡扣手轮与卡扣二连接；调焦手轮套于调焦环外壁，通过自身转动带动调焦环的移动；进一步地，还包括目镜固定杆。
20.本实用新型中所述目镜外筒、以及卡槽和导轨的“前端”和“底端”，是以目镜外筒插入调焦环内的装配方向为标准，起始部位为“前端”，反之则为“底端”；目镜内筒及其中部件的位置描述同理，以目镜内筒插入目镜外筒的装配方向为标准，起始部位为“前端”，反之则为“底端”。
21.有益效果：与现有技术中相比，本实用新型具有以下优势：
22.1、可拆卸式的内窥镜目镜系统，应用时，为分体式目镜，避免目镜部分的重复洗消，避免重复清洗消毒时对部件的损坏。
23.2、带限位功能的分体式镜筒，避免隔圈加工、组装过程变形，限位式镜筒减低加工成品，降低工序组装难度，提高生产效率。
24.3、自带卡扣式调焦环，与一般螺钉式相比，组装工序简单，提高生产效率。
25.4、固定镜筒调节位置和距离，定量移动减少偏差，准确快速的调像。
附图说明
26.图1为本实用新型纤维内窥镜目镜系统的部件图，其中包括：目镜内筒1、定位孔 11；目镜外筒2、卡槽21、导轨22、连接槽23；调焦环3、卡扣一31、沟槽32。
27.图2为本实用新型纤维内窥镜目镜系统中目镜内筒的结构图，其中包括：上镜筒12、下镜筒13、第一组合透镜1-1、第一透镜1-2、第二透镜1-3、第二组合透镜1-4、第三组合透镜1-5、第三透镜1-6和第四透镜1-7。
28.图3为本实用新型纤维内窥镜目镜系统中目镜内筒中透镜组的排布图，其中包括：第一组合透镜1-1、第一透镜1-2、第二透镜1-3、第二组合透镜1-4、第三组合透镜1-5、第三透镜1-6、第四透镜1-7接目平片1-8、像纤保护片1-9和石英像纤1-10。
29.图4为一种纤维内窥镜目镜的结构图，其中包括：目镜外筒2、目片筒4、目镜罩5、调焦手轮6、卡扣二7、卡扣手轮8、目镜固定杆9、三通10和插入部11。
具体实施方式
30.下面通过实施例对本实用新型进行具体描述，有必要在此指出的是本实施例只用于对本实用新型进行进一步说明，但不能理解为对本实用新型保护范围的限制，该领域的技术熟练人员可以根据上述本实用新型的内容作出一些非本质的改进和调整。
31.实施例1
32.一种纤维内窥镜目镜系统，如图1所示，包括均为金属材质的目镜内筒1、目镜外筒2和调焦环3；
33.目镜内筒1内部安装透镜组，表面设有定位孔11；如图2和3所示，目镜内筒1 包括上镜筒12和下镜筒13，上镜筒12和下镜筒13的内壁设有互相对应的卡槽，用于放置透镜组中的透镜，上下镜筒密封固定在一起，形成目镜内筒1。目镜内筒1中的透镜组包括依序排列的第一组合透镜1-1、第一透镜1-2、第二透镜1-3、第二组合透镜1-4、第三组合透镜1-5、第三透镜1-6和第四透镜1-7。第一组合透镜1-1、第二组合透镜1-4 和第三组合透镜1-5均是由正负透镜组合而成，其他透镜均为平片镜，第四透镜1-7位于目镜内筒1的前端。
34.目镜外筒2的筒身设有与外筒中心轴平行的卡槽21和导轨22(导轨也是外筒平面的开槽)，卡槽21沿筒身的前端开口，卡槽21的底端通过连接槽23与导轨22联通，导轨22的前端封闭，底端与卡槽21联通，连接槽23与卡槽21和导轨22垂直；
35.调焦环3内壁设置向内凸起的卡扣一31，该卡扣优选为通过切割调焦环3形成可折弯的倒锥形突出物。
36.目镜内筒1设于目镜外筒2内部，调焦环3套于目镜外筒2外壁，卡扣一31位于导轨22内，并且插入到定位孔11内，调焦环3能够带动目镜内筒1在目镜外筒2内部移动。
37.调焦环3表面留有沟槽32，制作卡扣一31时，通过将调焦环3进行切割形成沟槽 32，保留部分切割段进行折弯，形成卡扣一31。因此，通过形成沟槽32的制作方法制作卡扣一31，方便快捷，成本低。
38.上述纤维内窥镜目镜系统的设计和原理如下：
39.一、目镜组透镜设计
40.1.1.透镜材料有：h-k9l,h-zk4，h-zk6，h-zf7la,h-f2，h-zf2，h-bak7,h-zf3。
41.1.2.透镜镀增透膜，镀膜后平均反射比≤0.5％。
42.1.3.通常情况下正透镜产生负色差，负透镜产生正色差。因此消色差的光学系统通常都是将正负透镜组合，以使他们的色差相互补偿，因此目镜部分设计胶合组。
43.1.4.透镜组如下：第一组合透镜1-1镜片曲率半径19.41，-5.76，-16.96，第一透镜 1-2曲率半径40.82，29，第二透镜1-3曲率半径39.37,13.7，第二组合透镜1-4曲率半径 62.23，-3.133，-13.7，第三组合透镜1-5三曲率半径13.7，-3.133，-13.7，第三透镜1-6 曲率半径7.06，-13.7，第四透镜1-7曲率半径3.133，13.7.
44.1.5.透镜排列方式和参数如图3所示，其中，还包括接目平片1-8、像纤保护片1-9 和石英像纤1-10，接目平片1-8位于目镜内筒的后端，像纤保护片1-9和石英像纤1-10 设置于目镜内筒的前端，上述透镜组位于接目平片1-8和像纤保护片1-9之间。
45.二、目镜组目镜内筒设计
46.2.1.传统镜筒多为金属管材，镜片之间用不同厚度的隔圈隔开，透镜和隔圈同心度表面质量等的要求导致产品良品率低。部分厂家使用塑料注塑的方法制作一体式镜筒，
塑料镜筒对材料收缩率要求高，镜片固定和距离的要求是塑料模具设计时有倒扣导致不能顺利抽芯。因此设计金属材质组合式镜筒。满足了产品精度的同时，组装便捷生产效率高。目镜内筒1结构如图2所示。
47.2.2组装工序：
48.1)上镜筒12用夹具固定平放在水平操作台面上。
49.2)透镜组中的各个透镜与上镜筒12接触的边缘用环氧树脂胶水涂覆后，按顺序放入上镜筒12中，溢出的胶水用脱脂棉擦除，胶水加热固化65℃，4小时。
50.3)透镜组中的各个透镜与下镜筒13上的对应的卡槽对准，镜筒内部涂抹环氧树脂胶水，将下镜筒13嵌入到带透镜的上镜筒12中，上下镜筒之间的卡槽中涂覆胶水，用夹具夹紧上下镜筒，加热固化65℃，4小时。
51.4)设置光纤激光焊接机，能量0.15j，功率2w，焊点直接1mm，将固化后的镜筒延边缘用激光焊接密封，不透光。
52.三、调节装置装配方法设计
53.传统调节装置用螺钉将调焦环与镜筒锁住，当目镜设计要求精细轻巧时，除镜片直径减少外还需要减小各零件的壁厚，此时使用m0.5的精细螺钉锁紧的方式对生产工人要求精细操作手法和视力都要求较高，因此设计一种导轨卡扣式固定结构如图1所示。
54.3.1调焦环上的卡扣一31，在调焦环上设计倒锥型卡扣一31，形状如图1中a所示，在对应的目镜筒上设计定位孔11。卡扣一31和定位孔11利用卡扣一31的锥度倒扣在定位孔11中，固定连接调焦环3和目镜内筒1。
55.3.2目镜外筒2上的卡槽21是便于带卡扣一31的调焦环3组装到目镜外筒2上，导轨22的长度是调焦环3可调节的长度。调焦环3的卡扣一31沿卡槽21通过连接槽 23进入导轨22内进行调焦。
56.3.3组装方式
57.将目镜内筒1放入目镜外筒2中(第四透镜1-7所在的一端做为目镜内筒1的前端，从卡槽21开口的一端插入目镜外筒2中)，目镜内筒1的定位孔11位于对应于导轨22 的位置，待调焦环3通过卡槽21套在目镜外筒2上，卡扣一31到卡槽21的底部时，转动调焦环，卡扣一31通过连接槽23进入导轨22内，微调调焦环3的位置，卡扣一 31卡入定位孔11中；
58.实施例2
59.如图4所示，一种纤维内窥镜目镜，包括实施例1所述的纤维内窥镜目镜系统，具体包括接目片筒4、目镜罩5、调焦手轮6、卡扣二7、卡扣手轮8、目镜固定杆9、三通10和插入部11，接目片筒4连接所述纤维内窥镜目镜系统的一端(第一组合透镜1-1 所在的一端)，接目片筒4外端连接目镜罩5，纤维内窥镜目镜系统的另一端(第四透镜1-7所在的一端)设置卡扣二7，通过卡扣手轮8与三通10连接，三通10的另外两个开口中的一个连接插入部11；调焦手轮6套于调焦环3外壁，通过自身转动带动调焦环3和卡扣一31沿着导轨22移动，从而带动目镜内筒1在目镜外筒2内部移动，实现调焦目的。
60.目镜一般包括目镜罩，调焦手轮，acmi接口等，其中目镜罩一般是高分子材料，其他结构部分一般是金属材质。纤维内窥镜的消毒方式一般有化学试剂浸泡、环氧乙烷灭菌，低温等离子灭菌等方式，在消毒灭菌时一体式的目镜整体放入溶液清洗后再进行灭菌，清洗液有戊二醛、过氧乙酸、次氯酸钠等，塑料目镜罩浸泡后表面会发白，多次重复浸泡易发
脆，因此设计分体式目镜，如图4所示。将进入体内的插入部11与acmi 接口连接，将调节部分与目镜罩5连接(如上段中所述)，消毒时只需通过卡扣二7和卡扣手轮8将插入部11与目镜分离，然后拆下目镜罩5和调焦手轮6，将余下的金属部分目镜内筒1、目镜外筒2和调焦环3进行消毒即可。
61.以上所述实施例仅表达了本实用新型的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对实用新型专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本实用新型的保护范围。因此，本实用新型专利的保护范围应以所附权利要求为准。