具有可调视向的视频内窥镜的利记博彩app
【专利摘要】本发明涉及具有可调的视向的视频内窥镜(1)，其具有近侧手柄(2)和带有包套管(9)的内窥镜轴(3)，其中具有至少两个棱镜(12,14,18)的棱镜单元(10)在内窥镜轴(3)中在远侧以不旋转固定的方式连接至包套管(9)，棱镜单元(10)的至少一个远侧设置的棱镜(12)能绕与内窥镜轴(3)的纵轴线交叉的旋转轴线(A)旋转以改变视角。根据本发明的视频内窥镜的特征是，设有内定位系统，其包括至少一个旋转体(32,72)和至少一个可轴向移动的平移体(34,74)，该旋转体布置在内窥镜轴(3)的中心旋转轴线上、被轴向紧固并且可绕内窥镜轴(3)的纵轴线旋转，至少一个图像传感器(102)被紧固至旋转体的远末端，其中驱动装置(30,70)是如此设计的，即，当致动第一控制元件(7)时，仅旋转体(32,72)旋转，当致动第二控制元件(8)时，平移体(34,74)移动且旋转体(32,72)旋转，使得在所述至少一个图像传感器(102)上所形成的图像的水平位置保持恒定。
【专利说明】具有可调视向的视频内窥镜
[0001]说明
[0002]本发明涉及视频内窥镜，其具有可调的视向、近侧的手柄和内窥镜轴，所述内窥镜轴具有以旋转固定的方式连接至手柄的包套管，其中:具有至少两个棱镜的棱镜单元在内窥镜轴内在远侧以旋转固定的方式连接至包套管；至少一个图像传感器在近侧安置在棱镜单元的后面；该棱镜单元的至少一个远侧布置的棱镜可以绕与内窥镜轴的纵轴线交叉的旋转轴线被旋转以改变视角；该棱镜单元和至少一个图像传感器布置在包套管中的气密腔内，所述气密腔室从内窥镜轴伸出到手柄中。
[0003]已经知道了用以通过光学系统将来自手术视野而进入内窥镜的内窥镜轴的远末端的光聚焦到一个或多个图像传感器上的内窥镜且尤其是视频内窥镜的多个不同实施方式。因此，存在直视型即具有所谓0°视向的内窥镜，或者具有侧视向的内窥镜，该具有侧视向的内窥镜具有相对于0°视向例如相差30°、45°、70°或类似角度的侧视向。在这里，所述角度是指中心观测轴线和内窥镜轴的纵轴线之间的角度。另外，存在具有可调的侧视向的内窥镜或视频内窥镜，借此可以调节视角和因此可以调节直视偏差。
[0004]伴随视角和进而直视偏差的调节，视向和因此方位角度也可绕内窥镜轴的纵轴线被调节，做法是使内窥镜整体绕内窥镜轴的纵轴线旋转。
[0005]虽然在侧视内窥镜的情况下，一般采用术语“视向”(观测的方向，D0V)，但在当前专利申请和发明的范围内，区分“视向”和“视角”，所述视向是要对应于内窥镜绕内窥镜轴的纵轴线的旋转的方位角度，而视角是指极角即直视偏差。
[0006]利用这样的视频内窥镜，就视频内窥镜的图像传感器也被旋转且因而显示图像的水平位置或水平取向变化情况下而言，视向变化和因此绕内窥镜轴的纵轴线的旋转是一项挑战。这能以电子方式被修正，在这里，于是必须设有用于确定实际水平位置的机构例如重力传感器。另一可能性是将一个或多个图像传感器以可旋转的方式安装在视频内窥镜中，从而水平位置可通过图像传感器在视频内窥镜中的旋转被修正或保持。
[0007]欧洲专利申请EP2369395A1示出了一种用于视频内窥镜的光学系统，其中，视角变化如此完成，即，使得具有三个棱镜的棱镜单元的一个棱镜绕旋转轴线旋转，该旋转轴线垂直于或者说横向于内窥镜轴的纵轴线。另两个棱镜与第一棱镜一起限定出光路并且不随第一棱镜旋转，从而被旋转的第一棱镜的反射面相对于第二棱镜的相应反射面被旋转。这造成显示图像的水平位置变化。为此，在EP2369395A1中提出了图像传感器的旋转应伴随第一棱镜的枢转。为此，图像传感器安置在可旋转的管中。棱镜单元被保持在远离该管的管处，其中所述两个管可以彼此相对旋转。该内窥镜轴的固定部段与带有图像传感器的可旋转管相接。
[0008]基于此现有技术，本发明的目的是规定一种具有可调的视向的视频内窥镜，借助该视频内窥镜，能在视角变化和视向变化过程中以简单方式保持水平位置，在这里，该视频内窥镜还应该是可热压处理的。
[0009]该目的通过一种具有可调的视向的视频内窥镜来实现，该视频内窥镜具有近侧手柄和内窥镜轴，该内窥镜轴具有以旋转固定的方式连接至所述手柄的包套管，其中:在所述内窥镜轴中，具有至少两个棱镜的棱镜单元在远侧以旋转固定的方式连接至所述包套管；至少一个图像传感器在近侧布置在所述棱镜单元的后面；所述棱镜单元的至少一个远侧布置的棱镜能绕与所述内窥镜轴的纵轴线交叉的旋转轴线旋转以改变视角；所述棱镜单元和所述至少一个图像传感器布置在所述包套管内的气密腔中，所述气密腔从所述内窥镜轴伸出而延伸到所述手柄中，该视频内窥镜的进一步改善在于，在所述气密腔的外部布置有用于设定所采集的图像的水平位置的第一控制元件和用于设定可旋转的所述棱镜的视角的第二控制元件，其中在所述气密腔中布置有内定位系统，该内定位系统包括至少一个旋转体和至少一个可轴向移动的平移体，所述旋转体被布置在所述内窥镜轴的中心旋转轴线上、被轴向紧固并且能绕所述内窥镜轴的纵轴线旋转，所述至少一个图像传感器被紧固至所述旋转体的远末端，所述平移体在所述内窥镜轴的远端部中连接至齿轮机构，该齿轮机构将所述平移体的平移运动转化为所述至少一个可旋转棱镜的旋转，其中设有包括所述第一控制元件和所述第二控制元件的驱动装置，该驱动装置被设计成使所述旋转体和所述平移体移动，其中所述驱动装置是如此设计的，即，当致动所述第一控制元件时，仅所述旋转体旋转，当致动所述第二控制元件时，所述平移体移动且所述旋转体旋转，使得在所述至少一个图像传感器上所形成的图像的水平位置保持恒定。
[0010]根据本发明，利用平移体和旋转体来转换视向的改变和视角的改变，在这里，所述平移体对视向的变化负责，这是因为在平移期间所述平移体与远端区域中的远侧棱镜相互作用并使其旋转。所述旋转体支撑所述图像传感器并且对其旋转负责，其目的是获得所显示的图像的恒定水平位置。
[0011]一个或多个透镜也可布置在所述棱镜单元和所述至少一个图像传感器之间。
[0012]设置有根据本发明的视频内窥镜的驱动装置将所述旋转体的旋转和所述平移体的平移同步，从而在任何情况下，随着视角的变化以及视向的变化并因此一方面随着视角相对于内窥镜轴的纵轴线的变化且另一方面随着方位位置或相应方位角度的变化，在绕该纵轴线旋转的情况下，所显示的图像的水平位置保持不变。
[0013]这需要平移体和旋转体为此都移动的视角的变化和为此仅移动旋转体的视向的变化之间有差异。
[0014]因为根据本发明的图像传感器布置在旋转体的远端处，因此不再需要实现包套管或者管段的旋转。因此，也可以利用平移体达至内窥镜的远端，而到达以下区域，在该区域中，远侧棱镜布置在棱镜单元中。这是无法利用以下布置形式做到的，在该布置中，图像传感器单元被保持在单独的可旋转管段中，而其中的所有零部件没有穿透气密腔的气密封闭。
[0015]因此，根据本发明的视频内窥镜明显更好地也适用于利用高压釜的消毒作业，这是因为敏感的内定位系统位于气密腔的内部并因此不受高压釜的影响。
[0016]所述驱动装置优选地包括至少一个用于将旋转从气密腔的外部传递至旋转体的磁耦合器。磁耦合器包括至少一个外磁体和一个内磁体。外磁体形成在气密腔的外部并且例如连接至手柄。磁耦合器还具有位于气密腔中的另一内磁环。所述内磁环直接或间接地连接至旋转体，从而视频内窥镜的一部分(例如与磁耦合器的外磁环相连的手柄)的旋转导致旋转体的相应旋转。因此，对于所述图像传感器或者相应的图像传感器相对于视频内窥镜的位置产生一参考系，但不限制图像传感器在视频内窥镜内的运动性。
[0017]所述驱动装置还有利地包括至少一个用于将平移体的轴向运动和/或绕平移体的纵轴线的旋转从气密腔的外部传递至平移体的磁耦合器。相应的磁耦合器也具有内磁环和外磁环，所述内磁环和外磁环均布置在气密腔中或者布置在气密腔的外部。这些磁环或者极靴是如此设计的，即，可以实现力传递，因此也可实现轴向运动和/或呈旋转形式的周向运动。于是，或是因为外磁环的滑动运动，因此该内磁环和随着该内磁环的平移体被挟带而因此滑动，或是外磁环的旋转在内部被转换为平移体的平移运动。同样，平移体也可因而被挟带旋转。
[0018]可另选地或叠加地使用的磁耦合器提供了以直接方式从气密腔的外部到气密腔中的力传递，而不必为此穿过气密腔。
[0019]还有利的是，在工作状态下造成旋转体旋转的电驱动马达布置在作用于旋转体上的磁耦合器的内磁体支撑件上。此时的电驱动马达位于内磁体支撑件上，而旋转体又可以相对于内磁体支撑件旋转。当磁耦合器旋转时，内磁体支撑件随之旋转。相应控制元件的进一步操作造成电驱动马达(例如电马达、线性马达、压电马达、致动器或类似的适当驱动装置)的启动，并造成旋转体相对于内磁体支撑件旋转。这样，通过内磁体支撑件位于磁耦合器中的基准框与该旋转体的实际旋转有效地分隔开，以便进行水平跟踪。将电驱动马达的操作传递至旋转体可利用齿轮、蜗轮等类似部件来产生。
[0020]还有利的是，在工作状态下造成平移体的轴向运动的电驱动马达布置在作用于平移体上的磁耦合器的内磁体支撑件上。在此情况下，磁耦合器适当地如此设计，即，仅导致绕平移体的纵轴线的旋转的传递。平移运动由电驱动马达造成，该电驱动马达可以是电马达、线性驱动装置、压电马达、致动器和类似的适当马达。该传递可利用齿轮传动机构、蜗轮或类似部件进行。
[0021]如果所述两个电驱动马达能有利地被同步致动或者通过电子控制装置来控制，则可以在保持所生成的图像的水平位置的情况下实现视频内窥镜的视向和视角的有效控制。
[0022]作为电子同步化的另选方式，优选且有利地设有同步驱动机构，该同步驱动机构具有第一齿轮传动部和第二齿轮传动部，所述第一齿轮传动部连接至平移体或与平移体成一体，所述第二齿轮传动部以旋转固定的方式连接至旋转体或与旋转体成一体，其中第二齿轮传动部包括大致圆柱形主体，该主体具有形成螺旋线或螺纹的一部分的周向槽，第一齿轮传动部的凸出部或螺纹接合在该周向槽中。在从单个力源(例如电马达)或机械地尤其是手动操作的控制元件施加力的情况下，同步驱动机构确保了旋转体的旋转和平移体的平移和进而在保持所生成的图像的水平位置的情况下进行视向和视角的期望的设定。在这里，既不需要两个电马达，也不需要两个未同步化的机械力源。同步化利用同步驱动机构产生。
[0023]同步驱动机构包括两个齿轮传动部，这两个齿轮传动部相互接合，从而平移体的平移导致旋转体旋转，旋转体因为形成螺旋线或螺纹的一部分的周向槽和第一齿轮传动部的相应接合而运动。
[0024]有利地，第二控制元件以滑动开关或杠杆的形式形成，所述滑动开关或杠杆经由转换机构尤其是齿轮机构或杠杆机构连接至保持件，所述保持件能在内窥镜轴的轴向方向上进行平移运动，并且可轴向移动的磁耦合器的外磁体安装在所述保持件中。这种在气密腔外的设计允许经由轴向作用的磁耦合器将平移运动有效地传递至气密腔内。运动的转换既可利用齿轮传动机构也可利用杠杆机构以机械上简单且可靠的方式实现，在这里，减速机构提供了操作者设定的良好控制。
[0025]优选地，第一控制元件以尤其具有成型外周的旋转轮的形式设计，所述旋转轮尤其沿周向至少在多个部分中具有大于手柄的半径。因此，旋转轮可以在操作期间保持固定不动，从而仅通过可靠地保持作为第一控制元件的旋转轮，无论视向和/或视角是否变化，所显示的图像的水平位置也始终得以保持。
[0026]在有利的另一改进方案中，该平移体以平移管的形式设计和/或该旋转体以旋转管的形式设计。平移体以平移管和/或旋转体以旋转管的形式的设计允许信号线安放在其内部。另外，该旋转体例如可以布置在平移体内，不与之接触。
[0027]从对根据本发明的实施方式的描述以及权利要求和附图中，本发明的其它特征将变得清楚。根据本发明的实施方式可以实现单独特征或几个特征的组合。
[0028]以下，基于示例性实施方式并参照附图来描述本发明，但不限制本发明的总体目的，为此关于未用文字更加详细地解释的根据本发明的所有细节的公开，请明确参照附图，附图所示为:
[0029]图1是根据本发明的视频内窥镜的示意立体图；
[0030]图2是棱镜单元的示意侧视图；
[0031]图3是棱镜单元的示意俯视图；
[0032]图4是穿过根据本发明的驱动装置的截面的示意图；
[0033]图5是穿过根据本发明的另一驱动装置的截面的示意图；
[0034]图6是穿过根据本发明的内窥镜的截面的示意横截面图；
[0035]图7是外齿轮传动装置的示意立体图；
[0036]图8是控制元件的示意立体图；
[0037]图9是穿过根据本发明的驱动装置的外侧部分的截面的示意图；
[0038]图10是穿过根据本发明的驱动装置的内侧部分的截面的示意图；
[0039]图11是齿轮传动部件的系统立体图；以及
[0040]图12是根据本发明的另选驱动装置的示意立体图。
[0041]在附图中，类型相同或相似的元件和/或部件带有相同的附图标记，因而可以省掉相应的重复说明。
[0042]图1示出了根据本发明的视频内窥镜I的示意立体图，该视频内窥镜具有近侧手柄2和刚性内窥镜轴3。视窗5布置在内窥镜轴3的远末端4处，在该视窗的后面布置了内窥镜轴的远侧部分6，该远侧部分6具有未示出的棱镜单元和未示出的图像传感器单元。
[0043]位于远末端4处的视窗5是弯曲的并且是非对称的。于是，形成该视窗5以支持可变的侧视角。视向的变化和因此围绕内窥镜轴3的纵轴线的方位角度的变化通过使手柄2绕内窥镜轴3的中心旋转轴线或者纵轴线旋转来实现。内窥镜轴3的包套管与手柄相连。位于远末端4处的未示出的棱镜单元也随着手柄2的旋转而旋转。
[0044]手柄2具有作为第一控制元件形成的旋转轮7和作为滑动开关8形成的第二控制元件。
[0045]旋转轮7在手柄2的旋转期间保持固定以维持所显示的图像的水平位置。这样做的效果是使位于内窥镜轴3的内部中的图像传感器不进行运动。
[0046]为了改变视角和因此改变相对于直视的视向偏差，移动该滑动开关8。滑动开关8的指向远侧的滑动例如导致了视角增大；滑动开关8的指向近侧的回位此时造成视角减小达至直视。滑动开关8的致动伴随着图像传感器的旋转，以便即使在棱镜单元旋转的情况下也保持所显示的图像的水平位置。
[0047]图2示出了合适的棱镜单元10的示意侧视图。在左侧，以点划线表示的中心光路21的光穿过视窗5进入，并且穿过进入透镜11而进入第一远侧棱镜12中。光照中镜面13并被沿向下方向反射到第二棱镜14和第二棱镜的镜面15上。镜面15相对于第二棱镜14的下侧17成锐角，从而中心光路最初在下侧17的也被镜面化的中心部分被反射，并从那里被反射向第二棱镜14的第二镜面16。该第二镜面16也朝向下侧17具有锐角，从而中心光路被再次向上反射(轴线B)。在那里，光进入具有镜面19的第三棱镜18中，中心光路21的光通过镜面19再次在平行于内窥镜轴3的纵轴线的方向上被中心反射，并且通过出口透镜20在那里离开棱镜单元10。在棱镜单元10的上方，还示出了光纤束25的一部分，光借助该部分从近端被引导向远末端以照亮其它黑暗的手术区域。
[0048]第一棱镜12可绕垂直轴线A旋转以调节侧向视角。由此,镜面13和15也彼此相反地旋转，从而在近侧被进一步引导的图像的水平位置在第一棱镜12绕轴线A旋转的过程中被改变。这必须通过图像传感器的旋转来补偿。
[0049]图3示出了图2的棱镜单元10的示意俯视图。左侧示出了第一棱镜12如何布置于0°视向(实线)。也如用虚线示出了第一棱镜12连同进入透镜11 一起绕旋转轴线A旋转。在此情况下，使第一棱镜12的镜面13和第二棱镜14的镜面15之间的重叠区域旋转。水平位置因此也被旋转。
[0050]形象化而言，该水平旋转可以解释如下。如果棱镜单元10被布置成使得图2中的旋转轴线A向上，即垂直于作为假想水平线的水平线布置，则该水平线以在棱镜12的镜面13上处于一定高度的线的形式来表示。这在第一棱镜12绕旋转轴线旋转的情况下与旋转角度无关。作为水平线的假想水平线保持为反射镜面13上的水平线。如果如图3中用实线所示的将0°设定为视向，则该假想水平线再次在第二棱镜14的第一镜面15上的线上来画出，该线处于一定高度，或者垂直于内窥镜I的纵轴线布置。当如由图3中的虚线所示使第一棱镜12绕旋转轴线A旋转时，水平线也随着镜面13旋转，并且因而相对于第二棱镜14的镜面15旋转。该水平线现在越过镜面15并因而被旋转。这必须加以补偿。
[0051]图4以示意截面图示出了根据本发明的视频内窥镜的根据本发明的驱动装置30的第一示例实施方式。这涉及到手柄2和内窥镜轴3之间的过渡区域。手柄2具有远侧旋转轮7。手柄2的内部和作为手柄2的部件的旋转轮7位于气密封闭腔36中，该气密封闭腔在远侧埋设在内窥镜轴3的包套管9内，且还延伸到手柄2中。旋转体32和平移体34对中地布置在气密腔36中。旋转体32在其未示出的远末端上支承一具有图像传感器的单元，而平移体34在其未使出的末端处造成图2、3的第一棱镜旋转。
[0052]旋转轮7相对于手柄2以可旋转的方式布置。旋转轮7包括如此形成的磁耦合器38，即，使得旋转轮7相对于手柄2的旋转被传递至磁耦合器38的内磁环。该内磁环以旋转固定的方式与磁体支撑件42连接。附装至磁体支撑件42的电马达46经由齿轮50使与槽体58相连的齿轮54移动，所述槽体具有倾斜的周向槽。中心旋转体32就像齿轮54和槽体58 —样以可旋转的方式安装在磁体支撑件42中。
[0053]销60确保了平移体34在槽体58的槽内移动，并因而确保了槽体58的旋转导致平移体34的平移。与此同时，磁体支撑件42可以被固定至旋转轮7，由此针对水平位置设定了基准。
[0054]视向因为手柄2的旋转而变化。这影响到远侧棱镜单元的位置，而没有影响图像传感器的位置。在手柄2中，还存在具有外磁环和内磁体的第二磁耦合器40，借助该第二磁耦合器还可以将旋转传递给第二磁体支撑件44。第二电马达48以旋转固定的方式布置在磁体支撑件44上；马达继而经由齿轮52和56实现了旋转体32在磁体支撑件44和其它部件中旋转。这实现了水平位置的基准。
[0055]但是，图4中未示出的第二控制元件能以电开关的形式来实现以设定视角，该电开关经由电动的或电子的同步装置使得两个电马达46、48的致动。
[0056]图4的驱动装置30如此发挥功能，即，使得用于改变视角的马达46使平移体34在气密腔36内移动，其中，马达的运动借助齿轮50、54被转换。马达48用于通过使旋转体32旋转而追踪在内窥镜轴3的轴线上的图像传感器。这两个电马达各自位于磁体支撑件42、44上，两个电马达的位置由布置在旋转轮7和手柄2上的磁耦合器38和40以及这两者的范围所决定。该水平位置通过旋转轮7的旋转被改变，其中，由在磁体座42上的安装被限制的马达46跟随旋转轮7的运动。
[0057]图5示出了没有电马达的另选示例实施方式的示意截面图。驱动装置70包括同步驱动机构71，该同步驱动机构作用于旋转体72和平移体74。旋转体72安装在支承套筒73内。
[0058]布置在手柄2 上的滑动控制元件82经由齿轮传动机构84和滑块86作用而使磁率禹合器78的外磁环79轴向运动。于是，轴向运动被传递给磁I禹合器78的内磁环81,并因此传递到气密腔76中。
[0059]内磁环81在一侧直接连接至平移体74，从而内磁环81的轴向运动导致平移运动，因此使平移体74滑动，这对应于视角的相应变化。在另一侧，内磁环79在远侧连接至齿条90，齿条在其远端区域中具有捕获件91，该捕获件在其远端区域中接合到槽支撑件88的槽89中。槽支撑件88是一筒状体，具有形成螺旋线的一部分的周向槽89，所述周向槽以旋转固定的方式连接至旋转体72。内磁环81在轴向方向上的滑动运动导致捕获件91也运动，由此，轴向固定的旋转体在相应的旋转中移位。因此，滑动控制元件82的运动通过平移体74的滑动而造成视角的同时变化并且通过旋转体72的旋转而造成该图像传感器或相应的图像传感器的相应旋转。
[0060]如果滑动控制元件82不移动，则手柄2相对于作为第一控制元件的旋转轮7的旋转仍然造成远侧棱镜组旋转，而与此相反，平移体74和旋转体72保持固定不动，并且不旋转。
[0061]图6示出了根据本发明的具有驱动装置70的视频内窥镜I的示意截面图。驱动装置70基本对应于图5的驱动装置。
[0062]另外，图6示出了内窥镜轴3的具有弯曲视窗5的远端区域，在该视窗5的后面布置有配备有齿轮106的棱镜组10的第一棱镜12。也示出了棱镜单元10的第三棱镜18，而第二棱镜14位于横截平面之外。平移体74设有与齿轮106的齿啮合的带齿远端部。带有透镜104的物镜在近侧与棱镜单元10和其上的具有至少一个图像传感器102的传感器单元100相邻接。多个图像传感器可用于改善图像质量，产生立体视频图像或允许在不同的颜色区域中记录。
[0063]根据本发明的具有同步驱动机构71的驱动装置70对中地位于手柄2的中央区域内。手柄2具有滑动控制元件8以及位于远侧的旋转轮7。旋转轮7连接至磁耦合器78的外磁体79，借助该外磁体来设定视频内窥镜I的水平位置。磁耦合器78的内磁环81在远侧经由推压连接机构75连接至平移体74，这也允许平移体74的近端区域相对于远端区域旋转。通过这种方式，棱镜单元10可在旋转方面与磁耦合器78无关联。旋转体72旋转地安装在内磁环81的内部中。旋转体在其远末端上支撑传感器单元100。平移体74现在在旋转体72的外部相对于内窥镜轴3的中心纵轴线行进。
[0064]旋转体72在近侧连接至槽支撑件88，而内磁环81在近侧连接至具有捕获件91的齿条90，所述捕获件接合在槽支撑件88的槽中。槽支撑件88在近侧利用弹簧92从外侧被预加载，从而槽支撑件88被轴向固定至旋转体72。
[0065]气密腔76在近侧通过气密通道被气密密封，在气密通道内埋设有接触销，借助这些接触销可以实现与气密腔76的外部的电连接。气密通道94例如可以是浇注玻璃体，在该浇注玻璃体中成型有接触销96。
[0066]在气密腔76的外部具有齿轮传动机构84，该齿轮传动机构在一侧与滑动控制元件8接合，滑动控制元件经由连接元件连接至带齿的连接杆83，所述连接杆通过滑动控制元件8的运动也在内窥镜轴3的轴向方向上被推动。连接杆83的齿结构与齿轮传动机构84的第一齿轮哨合。齿轮传动机构84将该运动转换为在磁稱合器78的外磁环79的轴向方向上的平移运动。
[0067]图7示出了齿轮传动机构84或其外侧部分的示意立体图。齿轮传动机构84包括具有中心钻孔的齿轮传动体110，气密腔76的包套管插入该中心钻孔中。第一齿轮112被对中地布置或者说布置在中心，并且随着图6中所示的滑动控制元件8在箭头116的方向上的运动而在相应的方向上旋转。齿轮传动机构84的其它齿轮设置有合适的旋转箭头方向。齿轮传动机构的最后齿轮114与推动臂122的齿哨合,推动臂以可轴向移动的方式安装在齿轮传动体110的槽120内。在这里，推动臂122在箭头118的方向被推动。设有支承保持件124的两个对称的推动臂122，该保持件保持并推动磁耦合器78的外磁环79。
[0068]图8示意地示出了控制元件变型的截面。在这里，该变型是位于轴128上的杠杆132或摇臂，其中通过使杠杆132倾转，轴128也旋转。轴128安装在两个轴座126内。第一齿轮130安置在轴128上且像在图7中那样与其它齿轮啮合，以实现推动臂122在齿轮传动体110的槽120内的滑动。通过这种方式设定相应的视频内窥镜的视角。
[0069]图9以示意性立体轮廓和截面图示出了驱动装置70的外侧部分。在近侧示出了具有齿轮传动体110、第一齿轮112和保持件124的齿轮传动机构84。在保持件124中具有固定装置140，调节环142借助紧固螺钉143被固定在所述固定装置中；调节环在远侧由磁耦合器78的外磁环79接合，磁耦合器具有远侧极靴80和近侧极靴80’。外磁环79以可轴向滑动的方式安装，在这里，滑动空间144设置为用于使磁耦合器轴向移动。滑动空间144在远侧结束于滑动空间连接件146中，滑动空间连接件146还具有一止挡件148作为用于限制方位旋转即视向的止动件。
[0070] 图10以示意轮廓和立体图示出了内侧部分，该内侧部分是驱动装置70的位于气密腔76内的部分。在中间具有一槽体88，该槽体具有与旋转体操作接合的槽152，在此示出了旋转体的一部分155。设有钻孔170以将旋转体的部分155固定至槽体88的内侧。在近侧，槽体88安装在支承套筒150内，并且在近侧由压簧92施加弹簧压力，从而槽体88和旋转体被轴向固定。槽体88在远侧可旋转安装在球轴承154内。
[0071 ] 在槽体的88外部具有齿条90，该齿条具有接合在槽体88的槽152中的捕获件91。在远侧区域中，齿条90具有与近侧推动套筒156的外轮廓接合的内轮廓，该近侧推动套筒以可轴向运动的方式连接至磁耦合器78的内磁环81。借此，磁环81的轴向运动导致近侧推动套筒156和齿条90的相应的轴向运动，其中该齿条90和近侧推动套筒156在旋转上是无关联的。
[0072]在远侧，内磁环81被连接至远侧推动套筒160，该远侧推动套筒将内磁环81的轴向运动进一步引导至未示出的棱镜组。
[0073]尤其是，槽体88和齿条90的组合形成了同步驱动机构71。在旋转体的内部具有槽道162，例如电线可放置在该槽道中。
[0074]图11以立体图示出了图10的槽体88。在槽体88的圆柱形部分中具有槽152，该槽描绘了绕槽体88的外周的1/4圈。布置在槽体的远端区域内的扩宽区域具有钻孔170以紧固至旋转体。在近侧，在槽体上设置有止动环174，弹簧92可被挤压在该止动环上以轴向固定槽体88和旋转体。图11示出了位于远端处的角度范围172，该角度范围172对应于可通过槽152设定的角度范围。槽体88允许旋转体和图像传感器旋转90°。
[0075]图12示出了另一示例实施方式的轮廓，在这个实施方式中，与根据图6和图7的实施方式相反，没有设置用于将滑动开关8的运动传递给磁耦合器78的保持件124的齿轮传动机构，而是设有杠杆机构。为此，滑动开关8具有销184，该销接合于在导轨185中被引导的连接杆183的相应凹部中。连接杆183在其远端处接合在杠杆机构的杠杆186的联接部187中，杆186以可枢转的方式安装在下部区域内的栓轴188上。略微在栓轴188之上，滑块189附接至杠杆186，杠杆186连接至磁耦合器78的保持件124。通过这种方式，将滑动开关8和连接杆183的轴向运动根据杠杆机构的杠杆臂之比转换成滑块189的较小轴向运动。此实施方式在机械方面更容易实现并且允许无游隙或游隙很小地非常准确地控制磁率禹合器78。
[0076]包括仅从附图中得到的那些特征的所有上述特征以及结合其它特征所公开的单独特征被单独和组合地认为是对本发明重要的。根据本发明的实施方式能通过单独特征或几个特征的组合来实现。
[0077]附图标记列表
[0078]I视频内窥镜；
[0079]2 手柄；
[0080]3内窥镜轴；
[0081]4远末端；
[0082]5 视窗；
[0083]6远侧部；
[0084]7旋转轮；
[0085]8滑动开关；
[0086]9包套管；
[0087]10棱镜单元；
[0088]11进入透镜；
[0089]12 第一棱镜；
[0090]13 镜面；
[0091]14 第二棱镜；
[0092]15，16 射镜面；
[0093]17 下侧；
[0094]18第三棱镜；
[0095]19 镜面；
[0096]20 出口透镜；
[0097]21中心光路；
[0098]25光纤束；
[0099]30驱动装置；
[0100]32旋转体；
[0101]34平移体；
[0102]36气密腔；
[0103]38, 40磁稱合器；
[0104]42,44磁体支撑件；
[0105]46,48 电马达；
[0106]50, 52 齿轮；
[0107]54,56 齿轮；
[0108]58 槽体；
[0109]60 销；
[0110]70驱动装置；
[0111]71同步驱动机构；
[0112]72旋转体；
[0113]73支承套筒；
[0114]74平移体；
[0115]75推动连接机构；
[0116]76气密腔；
[0117]78磁稱合器；
[0118]79外磁环；
[0119]80,80’ 极靴；
[0120]81内磁环；
[0121]82滑动控制元件；
[0122]83带齿的连接杆；
[0123]84齿轮传机构；
[0124]86 滑块；
[0125]88槽支撑件；
[0126]89槽；
[0127]90带捕获件的齿条；
[0128]91捕获件；
[0129]92弹簧；
[0130]94气密穿透；
[0131]96接触销；
[0132]100传感器单元；
[0133]102图像传感器；
[0134]104带透镜的物镜；
[0135]106 齿轮；
[0136]108平移体的齿段；
[0137]110齿轮传动体；
[0138]112 第一齿轮；
[0139]114最后齿轮；
[0140]116,118 推动方向；
[0141]120 槽；
[0142]122 推动臂；
[0143]124 保持件；
[0144]126 轴轴承；
[0145]128 轴；
[0146]130 第一齿轮；
[0147]132 杠杆；
[0148]140固定装置；
[0149]142 调节环；
[0150]143紧固螺钉；
[0151]144滑动间隙；
[0152]146滑动间隙连接件；
[0153]148 止挡件；
[0154]150支承套筒；
[0155]152 槽；
[0156]154 球轴承；
[0157]155旋转体的部分；
[0158]156近侧推动套筒；
[0159]158平移了联接件；
[0160]160远侧推动套筒；
[0161]162 槽道；
[0162]170 钻孔；
[0163]172角度范围；
[0164]174止动环；
[0165]183连接杆；
[0166]184销；
[0167]185导轨；
[0168]186杠杆；
[0169]187联接部；
[0170]188栓轴；
[0171]189 滑块。
【权利要求】
1.一种具有可调的视向的视频内窥镜(I)，该视频内窥镜具有近侧手柄(2)和内窥镜轴(3)，该内窥镜轴具有以旋转固定的方式连接至所述手柄(2)的包套管(9)，其中:在所述内窥镜轴(3)中，具有至少两个棱镜(12，14，18)的棱镜单元(10)在远侧以旋转固定的方式连接至所述包套管(9);至少一个图像传感器(102)在近侧布置在所述棱镜单元(10)的后面；所述棱镜单元(10)的至少一个远侧布置的棱镜(12)能绕与所述内窥镜轴(3)的纵轴线交叉的旋转轴线(A)旋转以改变视角；所述棱镜单元(10)和所述至少一个图像传感器(102)布置在所述包套管(9)内的气密腔(36，76)中，所述气密腔从所述内窥镜轴(3)伸出而延伸到所述手柄(2)中，其特征是，在所述气密腔(36，76)的外部布置有用于设定所采集的图像的水平位置的第一控制元件(7)和用于设定可旋转的所述棱镜(12)的视角的第二控制元件(8)，其中在所述气密腔(36，76)中布置有内定位系统，该内定位系统包括至少一个旋转体(32，72)和至少一个可轴向移动的平移体(34，74)，所述旋转体被布置在所述内窥镜轴(3)的中心旋转轴线上、被轴向紧固并且能绕所述内窥镜轴(3)的纵轴线旋转，所述至少一个图像传感器(102)被紧固至所述旋转体的远末端，所述平移体(34，74)在所述内窥镜轴(3)的远端部(6)中连接至齿轮机构(106，108)，该齿轮机构将所述平移体(34，74)的平移运动转化为所述至少一个可旋转棱镜(12)的旋转，其中设有包括所述第一控制元件(7)和所述第二控制元件(8)的驱动装置(30，70)，该驱动装置被设计成使所述旋转体(32，72)和所述平移体(34，74)移动，其中所述驱动装置(30，70)是如此设计的，SP，当致动所述第一控制元件(7)时,仅所述旋转体(32,72)旋转，当致动所述第二控制元件(8)时，所述平移体(34，74)移动且所述旋转体(32，72)旋转，使得在所述至少一个图像传感器(102)上所形成的图像的水平位置保持恒定。
2.根据权利 要求1所述的视频内窥镜(I)，其特征是，所述驱动装置(30，70)包括至少一个用于将旋转从所述气密腔(36，76)的外部传递至所述旋转体(32，72)的磁耦合器(40)。
3.根据权利要求1或2所述的视频内窥镜(I)，其特征是，所述驱动装置(30，70)包括至少一个用于将所述平移体(34，74)的轴向移动和/或绕所述平移体(34，74)的纵轴线的旋转从所述气密腔(36，76)的外部传递至所述平移体(34，74)的磁耦合器(38，78)。
4.根据权利要求2或3所述的视频内窥镜(I)，其特征是，电驱动马达(48)布置在作用于所述旋转体(32)上的所述磁耦合器(40)的内磁体支撑件(44)上并且在工作状态下造成所述旋转体(32)旋转。
5.根据权利要求2至4中任一项所述的视频内窥镜(I)，其特征是，电驱动马达(46)布置在作用于所述平移体(34)上的所述磁耦合器(38)的内磁体支撑件(42)上并且在工作状态下造成所述平移体(34)轴向移动。
6.根据权利要求4和5所述的视频内窥镜(I)，其特征是，那两个电驱动马达(46，48)能被控制或经由电子控制装置控制。
7.根据权利要求1至5中任一项所述的视频内窥镜(I)，其特征是，包括有同步驱动机构(71)，该同步驱动机构具有第一齿轮传动部(90)和第二齿轮传动部，所述第一齿轮传动部连接至所述平移体(74)或与所述平移体(74)成一体，所述第二齿轮传动部以旋转固定的方式连接至所述旋转体(72)或与所述旋转体(72)成一体，其中所述第二齿轮传动部包括大致圆柱形主体(88)，该主体具有周向槽(152)，所述周向槽形成螺旋线或螺纹的一部分，所述第一齿轮传动部(90)的凸起部(91)或螺纹接合在所述周向槽中。
8.根据权利要求3至7中任一项所述的视频内窥镜(I)，其特征是，所述第二控制元件(8)以滑动开关或杠杆的形式形成，所述滑动开关或杠杆经由转换机构尤其是齿轮机构(84)或杠杆机构(186-189)连接至保持件(124)，所述保持件能在所述内窥镜轴(3)的轴向方向上进行平移运动，并且可轴向移动的所述磁耦合器(78)的外磁体(79)安装在所述保持件中。
9.根据权利要求1至8中任一项所述的视频内窥镜(I)，其特征是，所述第一控制元件(7)以尤其具有成型外周的旋转轮的形式形成，所述旋转轮尤其沿周向方向至少在多个部分中具有大于所述手柄(2)的半径。
10.根据权利要求1至9中任一项所述的视频内窥镜(1)，其特征是，所述平移体(34，74)以平移管的 形式形成和/或所述旋转体(32，72)以旋转管的形式形成。
【文档编号】A61B1/05GK104080389SQ201380006686
【公开日】2014年10月1日 申请日期:2013年2月13日 优先权日:2012年2月20日
【发明者】M·克洛恩, J·罗斯 申请人:奥林匹斯冬季和Ibe有限公司