CN104545775A

CN104545775A - 一种硬管防雾内窥镜的结构

Info

Publication number: CN104545775A
Application number: CN201310512494.7A
Authority: CN
Inventors: 不公告发明人
Original assignee: QINGDAO AOMEIKE MEDICAL TECHNOLOGY Co Ltd
Current assignee: QINGDAO AOMEIKE MEDICAL TECHNOLOGY Co Ltd
Priority date: 2013-10-28
Filing date: 2013-10-28
Publication date: 2015-04-29
Anticipated expiration: 2033-10-28
Also published as: CN104545775B

Abstract

本发明涉及一种硬管防雾内窥镜的结构，属于微创医疗的技术领域，其通过改变前窗口片的结构并配合窗口片与内窥镜的封装方式，在保证防雾功能的同时克服现有保护窗口结构对系统成像质量的影响，本发明的积极进步效果在于，前窗口结构具备良好的红外吸收性能和良好的窗口传热性能，保证了防雾功能的实现，同时避免了照明光由于窗口片的表面反射进入内窥镜成像光路中影响成像清晰度，能有效保证内窥镜的成像质量，特别适宜用于申请号为201210324982.0的专利所述的防雾内窥镜系统的装置中，作为防雾内窥镜使用。

Description

一种硬管防雾内窥镜的结构

技术领域

本发明涉及一种硬管防雾内窥镜的结构，属于微创医疗的技术领域。

背景技术

在申请号为201210324982.0的发明专利“一种防雾内窥镜系统的装置和方法”中，提出了一种防雾内窥镜的实现方法，其技术方案的核心之一是应用一种能透射可见光，吸收红外光的前光学窗口片封装在内窥镜的前端，经过验证发现，采用此方法具有较好的防雾效果，但由于前窗口片的表面反射，会有从导光光纤束出射面出射的可见光从前窗口片直接反射进入内窥镜光学系统形成杂散光，影响内窥镜系统的成像质量。因此有必要对前窗口的结构进行改进，在保证防雾功能的同时克服现有前窗口结构带来的降低内窥镜系统光学成像质量的缺陷。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是提供一种防雾硬管内窥镜的结构，其通过改变前窗口片的结构并配合窗口片与内窥镜的封装方式，在保证防雾功能的同时克服现有保护窗口结构对系统成像质量的影响。

现结合附图详细说明本发明的技术方案：

一种硬管防雾内窥镜的结构，含内窥镜主体1，前窗口组件2，内窥镜主体1具有与传统内窥镜相同的结构，含外管11，内管12，导光光纤束13，内窥镜光学系统14，内窥镜光学系统置于内管12内，导光光纤束13置于外管11和内管12之间，其特征在于，内窥镜主体1还含连接环15，连接环15是中间带凸台的不锈钢圆柱环，连接环15的左右两侧的外圆直径与外管11的内圆直径以配合间隙不大于0.02mm的方式相配合，连接环15的左侧端面与内管１２的左侧端面以及导光光纤束１3的左侧出射面齐平，连接环15的右侧凸台与外管11的左侧端面以激光焊接的方式连接在一起，前窗口组件2含套筒21，光学窗口片22，光纤窗口片23，套筒21是由不锈钢制成的圆柱环，套筒21的内圆直径与连接环15的左侧外圆直径以配合间隙不大于0.02mm的方式相配合，套筒21的内圆从左侧端面到距离左侧端面3mm～5mm的范围内进行金属化，光学窗口片22是圆柱形薄片，厚度在0.3mm～1mm之间，由透明的光学材料（如蓝宝石）制成，光学窗口片22的所有表面都抛光，光学窗口片22的外圆金属化，金属化后的外圆直径比内管12的内圆直径小0.05mm～0.1mm，光纤窗口片23是圆环形薄片，厚度比光学窗口片22小0.05mm～0.2mm，由透射可见光，吸收红外光的光学材料制成，光纤窗口片的所有表面都抛光，光纤窗口片23的外圆面和内圆面都金属化，光纤窗口片23的金属化后的外圆直径与套筒21的金属化后的内圆直径以配合间隙不大于0.02mm的方式相配合，光纤窗口片23的金属化后的内圆直径与光学窗口片22的金属化后的外圆直径以配合间隙不大于0.02mm的方式相配合，光纤窗口片23与光学窗口片22以左侧端面齐平的方式通过光纤窗口片23的金属化内圆面和光学窗口片22的金属化外圆面焊接，光纤窗口片23与套筒21以左侧端面齐平的方式通过光纤窗口片23的金属化的外圆面和套筒21的金属化的内圆面焊接，套筒21的长度L1比光纤窗口片23的厚度和连接环15的左侧长度L2之和大0.05mm～0.1mm，L1的值介于10mm～20mm之间，套筒21的右侧端面与连接环15的左侧凸台以激光焊接的方式连接在一起。

本发明的积极进步效果在于：前窗口结构具备良好的红外吸收性能和良好的窗口传热性能，能保证防雾功能的实现；同时避免了照明光由于窗口片的表面反射进入内窥镜成像光路中影响成像清晰度，能有效保证内窥镜的成像质量。

附图说明：

图1：本发明的内窥镜结构示意图。

图2：本发明的前窗口组件的结构示意图。

图３：本发明的内窥镜主体结构示意图。

图４：背景技术和本发明的照明分析对比示意图。

图5：背景技术的防雾内窥镜的成像效果图。

图6：本发明的防雾内窥镜的成像效果图。

具体实施方式：

现结合附图和实施例详细说明本发明的技术方案和工作原理。

所有实施例都具有与发明内容所述结构完全相同的结构，为避免重复，以下实施例仅罗列关键的技术数据。

实施例１：

连接环15的左右两侧的外圆直径与外管11的内圆直径的配合间隙为0.01mm，套筒21的内圆直径与连接环15的左侧外圆直径的配合间隙为0.01mm，套筒21的内圆从左侧端面到距离左侧端面3mm的范围内进行金属化，光学窗口片22的厚度为0.7mm，金属化后的外圆直径比内管12的内圆直径小0.07mm，光纤窗口片23的厚度为0.65mm，光纤窗口片23的金属化后的外圆直径与套筒21的金属化后的内圆直径配合配合间隙为0.01mm，光纤窗口片23的金属化后的内圆直径与光学窗口片22的金属化后的外圆直径的配合间隙为0.01mm，套筒21的L1的值为15mm，连接环15的L2的值为14.3mm。

工作原理为：当内窥镜防雾工作时，红外光从导光光纤束13左侧端面出射，照射到吸收红外光的光纤窗口片23上，红外光被光纤窗口片吸收而温度上升，随着光纤窗口片23的温度上升，在光纤窗口片23与光学窗口片22之间形成温度梯度，热量有向低温物体传导的趋势，由于光纤窗口片23与光学窗口片22之间通过金属化后的焊接处理，具有较好的热导率，热量会沿着二者之间的焊接面传导到光学窗口片22上，则光学窗口片22的温度也跟着上升，当光学窗口片22的温度也从室温上升到与人体体温相近（37℃）左右，再将内窥镜插入人体进行手术，就不会因为人体与内窥镜的温度差而在光学窗口片上形成雾气，从而达到防雾的效果。当内窥镜正常手术时，可见光从导光光纤束13左侧端面出射，照射到能透过可见光的光纤窗口片23上，大角度的光会照射到光纤窗口片23的内圆面和外圆面上，由于光纤窗口片的内圆面和外圆面都进行了金属化，相当于镀制了反射膜，大部分的光会反射，剩余部分光会被金属吸收，则照明光不会进入到光学窗口片22内，就不会如背景技术方案一样，照明光不会在光学窗口片22的左侧表面上由于表面反射进入内窥镜成像系统，形成杂散光，影响内窥镜的成像质量。图5和图6分别为背景技术和本发明的防雾内窥镜的成像效果图，从图中可以很明显看出本发明的技术方案在改善内窥镜成像质量上的积极效果。

实施例2：

连接环15的左右两侧的外圆直径与外管11的内圆直径的配合间隙为0.02mm，套筒21的内圆直径与连接环15的左侧外圆直径的配合间隙为0.02mm，套筒21的内圆从左侧端面到距离左侧端面5mm的范围内进行金属化，光学窗口片22的厚度为1mm，金属化后的外圆直径比内管12的内圆直径小0.1mm，光纤窗口片23的厚度为0.9mm，光纤窗口片23的金属化后的外圆直径与套筒21的金属化后的内圆直径配合配合间隙为0.02mm，光纤窗口片23的金属化后的内圆直径与光学窗口片22的金属化后的外圆直径的配合间隙为0.02mm，套筒21的L1的值为20mm，连接环15的L2的值为19mm。

实施例3：

连接环15的左右两侧的外圆直径与外管11的内圆直径的配合间隙为0.01mm，套筒21的内圆直径与连接环15的左侧外圆直径的配合间隙为0.01mm，套筒21的内圆从左侧端面到距离左侧端面4mm的范围内进行金属化，光学窗口片22的厚度为0.3mm，金属化后的外圆直径比内管12的内圆直径小0.05mm，光纤窗口片23的厚度为0.25mm，光纤窗口片23的金属化后的外圆直径与套筒21的金属化后的内圆直径配合配合间隙为0.01mm，光纤窗口片23的金属化后的内圆直径与光学窗口片22的金属化后的外圆直径的配合间隙为0.01mm，套筒21的L1的值为10mm，连接环15的L2的值为9.7mm。

实施例2和实施例3具有与实施例1相同的工作原理，这里不再赘述。本发明的硬管防雾内窥镜的结构的技术方案，特别适宜用于申请号为201210324982.0的专利所述的防雾内窥镜系统的装置中，作为防雾内窥镜使用。

Claims

1.一种硬管防雾内窥镜的结构，含内窥镜主体（1），前窗口组件（2），内窥镜主体（1）具有与传统内窥镜相同的结构，含外管（11），内管（12），导光光纤束（13），内窥镜光学系统（14），内窥镜光学系统置于内管（12）内，导光光纤束（13）置于外管（11）和内管（12）之间，其特征在于，内窥镜主体（1）还含连接环（15），连接环（15）是中间带凸台的不锈钢圆柱环，连接环（15）的左右两侧的外圆直径与外管（11）的内圆直径以配合间隙不大于0.02mm的方式相配合，连接环（15）的左侧端面与内管（12）的左侧端面以及导光光纤束（13）的左侧出射面齐平，连接环（15）的右侧凸台与外管（11）的左侧端面以激光焊接的方式连接在一起，前窗口组件（2）含套筒（21），光学窗口片（22），光纤窗口片（23），套筒（21）是由不锈钢制成的圆柱环，套筒（21）的内圆直径与连接环（15）的左侧外圆直径以配合间隙不大于0.02mm的方式相配合，套筒（21）的内圆从左侧端面到距离左侧端面3mm～5mm的范围内进行金属化，光学窗口片（22）是圆柱形薄片，厚度在0.3mm～1mm之间，由透明的光学材料（如蓝宝石）制成，光学窗口片（22）的所有表面都抛光，光学窗口片（22）的外圆金属化，金属化后的外圆直径比内管（12）的内圆直径小0.05mm～0.1mm，光纤窗口片（23）是圆环形薄片，厚度比光学窗口片（22）小0.05mm～0.2mm，由透射可见光，吸收红外光的光学材料制成，光纤窗口片的所有表面都抛光，光纤窗口片（23）的外圆面和内圆面都金属化，光纤窗口片（23）的金属化后的外圆直径与套筒（21）的金属化后的内圆直径以配合间隙不大于0.02mm的方式相配合，光纤窗口片（23）的金属化后的内圆直径与光学窗口片（22）的金属化后的外圆直径以配合间隙不大于0.02mm的方式相配合，光纤窗口片（23）与光学窗口片（22）以左侧端面齐平的方式通过光纤窗口片（23）的金属化内圆面和光学窗口片（22）的金属化外圆面焊接，光纤窗口片（23）与套筒（21）以左侧端面齐平的方式通过光纤窗口片（23）的金属化的外圆面和套筒（21）的金属化的内圆面焊接，套筒（21）的长度L1比光纤窗口片（23）的厚度和连接环（15）的左侧长度L2之和大0.05mm～0.1mm，L1的值介于10mm～20mm之间，套筒（21）的右侧端面与连接环（15）的左侧凸台以激光焊接的方式连接在一起。

2.根据权利要求1所述的一种硬管防雾内窥镜的结构，其特征在于，连接环（15）的左右两侧的外圆直径与外管（11）的内圆直径的配合间隙为0.01mm，套筒（21）的内圆直径与连接环（15）的左侧外圆直径的配合间隙为0.01mm，套筒（21）的内圆从左侧端面到距离左侧端面3mm的范围内进行金属化，光学窗口片（22）的厚度为0.7mm，金属化后的外圆直径比内管（12）的内圆直径小0.07mm，光纤窗口片（23）的厚度为0.65mm，光纤窗口片（23）的金属化后的外圆直径与套筒（21）的金属化后的内圆直径配合配合间隙为0.01mm，光纤窗口片（23）的金属化后的内圆直径与光学窗口片（22）的金属化后的外圆直径的配合间隙为0.01mm，套筒（21）的L1值为15mm，连接环（15）的L2的值为14.3mm。

3.根据权利要求1所述的一种硬管防雾内窥镜的结构，其特征在于，连接环（15）的左右两侧的外圆直径与外管（11）的内圆直径的配合间隙为0.02mm，套筒（21）的内圆直径与连接环（15）的左侧外圆直径的配合间隙为0.02mm，套筒（21）的内圆从左侧端面到距离左侧端面5mm的范围内进行金属化，光学窗口片（22）的厚度为1mm，金属化后的外圆直径比内管（12）的内圆直径小0.1mm，光纤窗口片（23）的厚度为0.9mm，光纤窗口片（23）的金属化后的外圆直径与套筒（21）的金属化后的内圆直径配合配合间隙为0.02mm，光纤窗口片（23）的金属化后的内圆直径与光学窗口片（22）的金属化后的外圆直径的配合间隙为0.02mm，套筒（21）的L1的值为20mm，连接环（15）的L2的值为19mm。

4.根据权利要求1所述的一种硬管防雾内窥镜的结构，其特征在于，连接环（15）的左右两侧的外圆直径与外管（11）的内圆直径的配合间隙为0.01mm，套筒（21）的内圆直径与连接环（15）的左侧外圆直径的配合间隙为0.01mm，套筒（21）的内圆从左侧端面到距离左侧端面4mm的范围内进行金属化，光学窗口片（22）的厚度为0.3mm，金属化后的外圆直径比内管（12）的内圆直径小0.05mm，光纤窗口片（23）的厚度为0.25mm，光纤窗口片（23）的金属化后的外圆直径与套筒（21）的金属化后的内圆直径配合配合间隙为0.01mm，光纤窗口片（23）的金属化后的内圆直径与光学窗口片（22）的金属化后的外圆直径的配合间隙为0.01mm，套筒（21）的L1的值为10mm，连接环（15）的L2的值为9.7mm。