CN104880815A - 一种基于共光路照明的可分离式光学硬管镜 - Google Patents

一种基于共光路照明的可分离式光学硬管镜 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种基于共光路照明的可分离式光学硬管镜，包括主镜体、外镜管、眼罩、目镜管、分光元件、照明光源、照明光引入通道、以及由物镜、棒镜和目镜组成的成像系统；目镜管连接在外镜管后端，目镜安装于目镜管中，目镜管与主镜体采用可分离方式连接；分光元件安装于主镜体内的目镜与眼罩之间，照明光引入通道将照明光引入至分光元件朝向目镜管一侧的反射面上；物镜、棒镜和目镜均采用压铸镜片；成像系统采用压铸镜片，降低了硬管镜成本，非球面镜提高成像质量；镜管与主镜体采用可分离方式连接，方便用户使用，还可以在门诊大量使用，为医院及病人极大地节省费用以及避免交叉感染；共光路方式照明，降低成本，提高成像分辨率。

Description

一种基于共光路照明的可分离式光学硬管镜
技术领域
本发明涉及一种基于共光路照明的可分离式光学硬管镜，属于工业和医疗检测器械的技术的领域。
背景技术
内窥镜既可作为诊疗的医用光学仪器，也可作为工业检测设备，已经有两百多年的历史。虽然现在已经出现纤维镜、电子内窥镜、胶囊内窥镜和超声电子镜，但医用和工业用硬管内窥镜仍以其优质的像质、便于微创手术、相对软式镜便宜很多的价格以及可以耐高温高压消毒等优点得到广泛应用。可是相对来说硬管内窥镜还是价格过高，难以在门诊检查中大量普及，如此会造成病人病因诊断的延误甚至误诊。传统硬管镜的内部结构如附图1所示，该硬管镜包括由内镜管和外镜管组成的镜管、光纤、由物镜组、棒镜组及目镜组组成的成像系统、光锥、主镜体及后保护片等。在内、外镜管之间装有光纤，光纤的后端与光锥出光口对接，光纤的前端延伸至镜管的前端，用于照明。在内镜管中装有物镜组和棒镜组，目镜组安装在主镜体中，因此在传统硬管镜中很难实现镜管和主镜体之间的分离：一是由于有照明用的光纤；二是镜管中没有目镜系统，如果做成可拆分式的，使用时需要现场组装，则无法实现成像系统的当场调像，图像可能是模糊的；三是传统方法制造的物镜组和棒镜组成本太高，一次性丢掉太可惜。
发明内容
本发明目的是提供一种基于共光路照明的可分离式光学硬管镜，通过采用压铸镜片制作成像系统，可大幅度降低成本及提高成像质量，同时，将镜管和主镜体做成可分离式，使得镜管成为一次性耗材，并且现场不用调像，使得该硬管镜使用更加便捷，能避免交叉感染，更利于推广普及；采用共光路方式进行照明，省去镜管部分的内镜管、照明光纤和光锥，能够降低硬管镜成本，同时能够增大镜管内成像系统的镜片直径，提高分辨率。
本发明的一种基于共光路照明的可分离式光学硬管镜，包括主镜体、外镜管、眼罩以及由物镜组、棒镜组和目镜组组成的成像系统，还包括目镜管、分光元件、照明光源以及照明光引入通道；所述目镜管连接在外镜管后端，所述目镜组安装于目镜管中，所述目镜管从所述主镜体前端伸入，目镜管与所述主镜体采用可分离方式连接；所述分光元件安装于主镜体内的目镜组与眼罩之间，照明光引入通道穿过主镜体的管壁，将来自照明光源的照明光引入至所述分光元件朝向目镜管一侧的反射面上；所述物镜组和棒镜组位于外镜管中，且物镜组、棒镜组和目镜组均采用压铸镜片。
所述可分离方式为卡扣式连接方式，具体为：还包括固定装置，所述固定装置穿过所述主镜体的管壁，将主镜体和所述目镜管连接在一起。
所述可分离方式为螺纹连接方式，所述主镜体的内圆与所述目镜管的外圆上加工有互相配合的螺纹。
所述外镜管为不锈钢材料。
所述物镜组、棒镜组和目镜组为非球面镜。
所述外镜管与目镜管组成一体结构，将所述成像系统密封在其内部。
所述分光元件为半反半透镜或者分光棱镜。
本发明具有如下有益效果：
1、本发明的可分离式光学硬管镜中的物镜组、棒镜组和目镜组全部采用一次性压铸镜片，对比于传统的铣磨、磨抛、割边、胶合等工艺，其加工成本大幅度降低；
2、由于使用了压铸镜片，可以实现非球面成像，因此比传统的玻璃球面镜片提高成像质量；
3、由于物镜组、棒镜组和目镜组做在一次性镜管里，使用前光学调像已经完成且完全封闭便于消毒，使用时完全不用调像，使得本发明的光学硬管镜使用更加便捷，更有利于推广应用；
4、本发明中镜管部分成为一次性耗材，后面的主镜体部分可以重复使用，再配以低价位的后续成像系统，因而可以在门诊大量使用，可以为医院及病人极大地节省费用；
5、由于镜管部分可分离，是一次性的产品，因此可以避免交叉感染；
6、本发明采用共光路照明方式，省去镜管部分的内镜管、照明光纤和光锥，能够降低硬管镜成本；
7、由于省去内镜管，可以相应增大镜管内成像系统的镜片直径，从而可以提高分辨率。
附图说明
图1为传统硬管镜内部结构示意图；
图2是本发明的共光路照明的可分离式硬管镜的镜管的前端面示意图；
图3是本发明的共光路照明的可分离式硬管镜的镜管图；
图4是本发明的共光路照明的可分离式硬管镜的镜管的后端面示意图；
图5是本发明的共光路照明的可分离式硬管镜的整体图；
其中，0-光纤，1-外镜管，2-内镜管，3-物镜组，4-棒镜组，5-目镜组，6-目镜管，7-分光元件，8-主镜体，9-固定装置，10-光锥，11-后保护片，12-眼罩，13-照明光引入通道。
具体实施方式
如图2-5所示，本发明的一种基于共光路照明的可分离式光学硬管镜，包括主镜体8、外镜管1、眼罩12、目镜管6、分光元件7、照明光源、照明光引入通道13、以及由物镜组3、棒镜组4和目镜组5组成的成像系统；目镜管6连接在外镜管1后端(定义朝向被观察物体一侧为前端，另一端，即朝向观察者一侧为后端)，目镜组5安装于目镜管6中，目镜管6从主镜体8前端伸入，目镜管6与主镜体8采用可分离方式连接；分光元件7安装于主镜体8内的目镜组5与眼罩12之间，照明光引入通道13从原来光锥位置穿过主镜体8的管壁，将来自主镜体8外侧的照明光源的照明光引入至分光元件7朝向目镜管6一侧的反射面上，其中照明光源的具体位置可根据需要进行放置。一方面，分光元件7将照明光从目镜管6后端导入目镜管6中，最后经外镜管1传输到前端，照亮被观察物体；另一方面，从被观察物体反射的光线在外镜管1、目镜管6内传输至分光元件7，经分光元件7投射至眼罩12，最后到达观察者眼睛。物镜组3和棒镜组4位于镜管的镜管中，且物镜组3、棒镜组4和目镜组5均采用压铸镜片。
相比于传统的光学硬管镜，本发明中的目镜组5没有直接安装于主镜体8中，而是安装在镜管后端连接的目镜管6中，与物镜组3和棒镜组4组成光学硬管镜的成像系统。三者之间的相对位置关系属于本领域的基本技术，此处不再赘述。
镜管部分作为进入人体内的关键部分，其材料要符合医用标准，要有一定强度不容易弯折，因此选用不锈钢管作为外镜管1的材料。
需要说明的是，除了要保证内置的成像系统的成像清晰度，还要在此前提下极大地降低生产成本，因此本发明采用各种光学材料通过压铸的办法实现成像系统中镜片的制作，可以比传统的铣磨、磨抛、割边、胶合等工艺降低成本至原来的百分之几，而且可以通过使用压铸镜片实现非球面成像，因此可以比传统光学玻璃球面镜片提高成像质量，传统光学材料玻璃制作的棒镜组4、物镜组3、目镜组5和光纤至少占整个硬管内窥镜成本的一半，特别是成本最高的棒镜组4，如果采用一次压铸成型则成本可以大幅度降低。另外，由于成像系统做在镜管和目镜管6组成的一体结构中，并且密封，在使用前光学调像已经完成且完全封闭便于消毒，使用时完全不用调像。
在降低光学硬管镜成本的前提下，本发明同时将硬管镜加工成可分离式，即镜管和主镜体8可分离，使得镜管及其内部的成像系统成为一次性产品。如图5所示，本发明列举了卡扣式的可分离连接方式：采用固定装置9穿过主镜体8的管壁，将主镜体8和目镜管6连接在一起。另外，还可以在目镜管6的外圆和主镜体8管壁内侧均加工可配合螺纹，则也可实现目镜管6与主镜体8的可分离式连接。采用可分离式连接方式，可方便的在现场对镜管进行连接或分离，使得镜管部分成为一次性耗材，主镜体8部分重复使用，因此，本发明的光学硬管镜可以在门诊大量使用，可以为医院及病人极大地节省费用，由于镜管部分可分离，是一次性的产品因此可以避免交叉感染。
由于采用共光路方式照明，省去传统光学硬管镜的镜管部分的内镜管、照明光纤和光锥，能够降低硬管镜成本；由于省去内镜管，在不改变镜管体积的情况下可以相应增大镜管内成像系统的镜片直径，从而可以提高分辨率。
综上，以上仅为本发明的较佳实施例而已，并非用于限定本发明的保护范围。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包舍在本发明的保护范围之内。

Claims (7)

1.一种基于共光路照明的可分离式光学硬管镜，包括主镜体(8)、外镜管(1)、眼罩(12)以及由物镜组(3)、棒镜组(4)和目镜组(5)组成的成像系统，其特征在于：还包括目镜管(6)、分光元件(7)、照明光源以及照明光引入通道(13)；所述目镜管(6)连接在外镜管(1)后端，所述目镜组(5)安装于目镜管(6)中，所述目镜管(6)从所述主镜体(8)前端伸入，目镜管(6)与所述主镜体(8)采用可分离方式连接；所述分光元件(7)安装于主镜体(8)内的目镜组(5)与眼罩(12)之间，照明光引入通道(13)穿过主镜体(8)的管壁，将来自照明光源的照明光引入至所述分光元件(7)朝向目镜管(6)一侧的反射面上；所述物镜组(3)和棒镜组(4)位于外镜管(1)中，且物镜组(3)、棒镜组(4)和目镜组(5)均采用压铸镜片o
2.如权利要求1所述的一种基于共光路照明的可分离式光学硬管镜，其特征在于，所述可分离方式为卡扣式连接方式，具体为：还包括固定装置(9)，所述固定装置(9)穿过所述主镜体(8)的管壁，将主镜体(8)和所述目镜管(6)连接在一起。
3.如权利要求1所述的一种基于共光路照明的可分离式光学硬管镜，其特征在于，所述可分离方式为螺纹连接方式，所述主镜体(8)的内圆与所述目镜管(6)的外圆上加工有互相配合的螺纹o
4.如权利要求1所述的一种基于共光路照明的可分离式光学硬管镜，其特征在于，所述外镜管(1)为不锈钢材料o
5.如权利要求1所述的一种基于共光路照明的可分离式光学硬管镜，其特征在于，所述物镜组(3)、棒镜组(4)和目镜组(5)为非球面镜。
6.如权利要求1所述的一种基于共光路照明的可分离式光学硬管镜，其特征在于，所述外镜管(1)与目镜管(6)组成一体结构，将所述成像系统密封在其内部o
7.如权利要求1所述的一种基于共光路照明的可分离式光学硬管镜，其特征在于，所述分光元件(7)为半反半透镜或者分光棱镜。
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