CN114911007A - 用于光导的耦合装置 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及用于光导(8)的耦合装置(9)，其具有光入口(11)和与光入口(11)对准的光导空间(12)，并具有夹持装置、具有包括两个相对置的辊子(21；32)的第一辊子对(20)，在所述两个辊子之间能够夹持装入的光导(8)，其特征在于，所述耦合装置(9)具有包括两个相对置的辊子(21)的第二辊子对(26)，第二辊子对(26)设置为比第一辊子对(20)更靠近光入口(11)。

Description

用于光导的耦合装置
技术领域
本发明涉及一种用于光导的耦合装置，其具有光入口和与光入口对准的光导空间，以及具有夹持装置，该夹持装置具有包括两个相对置的辊子的第一辊子对，在所述两个辊子之间能够夹持装入的光导。
背景技术
这种耦合装置例如在内窥镜中使用，以将光源的光馈送到通向内窥镜的光导中。
在这种耦合装置中存在如下危险：由于光导的侧向应力，光导在光入口上的自由端部处能够滑动，从而不再保持光进入光导的最佳位置。由此无法使用所有光功率，并且光除了光导以外可到达光导空间。该自由光可从耦合装置中逸出，由此可对人造成危害，尤其是在激光的情况下。
发明内容
本发明涉及改进上述类型的耦合装置。
根据本发明，该目的通过具有权利要求1的特征的耦合装置来实现。
因此，根据本发明的耦合装置的特征在于，所述耦合装置具有用于夹持光导的包括两个相对置的辊子的第二辊子对，并且第二辊子对设置为比第一辊子对更靠近光入口。
由于第二辊子对，光导具有与第一夹具间隔开的第二夹具。这种在光导的两个点上的支承防止侧向应力使光导相对于光入口倾斜或滑动。因此使光导始终精确定位。
第二辊子对可以设置为平行于第一辊子对。然而，在优选实施形式中，第一辊子对的辊子的旋转轴和第二辊子对的辊子的旋转轴形成角度。
特别优选的是，所述角度是90°。由此防止在所有方向上同样地倾斜。
在一个实施形式中，一个辊子对的辊子是旋转对称的。以此方式，光导可以更容易地插入耦合装置中。
在一个实施形式中，辊子分别具有用于光导的引导件、特别是引导槽。所述引导件实现在垂直于辊子的旋转轴的平面内的附加的固定和定心。
在一个实施形式中，至少一个辊子对、特别是第二辊子对的辊子被偏心地支承。因此，通过使辊子旋转可以使辊子的表面更靠近或更远离光导运动。由此能够实现对光导的固定和定心。
在一个实施形式中，两个辊子对中的至少一个辊子对的辊子构造成自锁的。由此可以防止所述固定的自动松动。
所述自锁尤其可以通过如下方式实现，即，偏心支承的斜度小于7°。在此，该斜度可以作为一个圆周点的半径的相关性来测量。因此，旋转支座距离辊子的几何对称轴越远，斜度越大。
在一个实施形式中，至少一个辊子对、特别是第一辊子对的辊子被中心地支承并且可以朝向彼此运动。
尤其有利的是，第一辊子对被中心地支承，而第二辊子对被偏心地支承，或者两个辊子对都被偏心地支承。
在一个实施形式中，耦合装置具有引导件、特别是滑槽引导件(Kulissenführung)，该引导件使辊子对的辊子远离光导运动。由此可再次释放被夹持的光导。
在一个实施形式中，引导件具有保持位置并且由弹簧加载，该弹簧使引导件从保持位置运动到打开位置。
在一个实施形式中，引导件构造成可轴向运动的，该引导件的轴向运动引起辊子的径向运动。由此可以实现紧凑且节省空间的结构。
在一个实施形式中，耦合装置具有旋转操纵器和转换器，旋转操纵器的旋转运动通过转换器转换为滑槽引导件的轴向运动。以这种方式，可以实现对滑槽引导件的简单操纵，从而可以以简单的方式固定和释放光导。旋转操纵器可以具有进行止动的保持位置，从而防止在使用期间释放光导。
在一个实施形式中，两个辊子对中的至少一个辊子对的辊子具有它们的旋转运动的耦合。这意味着，辊子对的一个辊子的旋转被传递到另一个辊子上，优选在相反的旋转方向上。由此可以实现两个辊子均匀地运动并且相对于光导具有相同的位置。这特别是在辊子被偏心支承的情况下可以使光导更好地定心，因为在光导的接触点处的半径对于两个辊子是相同的。
在一个实施形式中，两个辊子对中的至少一个辊子对的辊子通过弹簧朝彼此张紧。由此可以使光导更好地定心。此外，弹簧可以产生保持力，该保持力尤其与自锁的辊子一起可以实现对光导的固定。
辊子，尤其是在被偏心支承的情况下，可以在圆周上具有削平部，尤其是在背离光导的一侧上。由此可以简化耦合装置的构造和装配。
在本发明的扩展方案中，耦合装置具有关断装置，其在光导没有装入时防止光进入光导空间。例如，由此可以防止人们被眩光。在大功率光源、尤其是激光的情况下，由此可以防止可能对眼睛造成的伤害。
在一个实施形式中，关断装置构造成用于电关闭光源。由此可以最可靠地防止眩光。在该实施形式中，关断装置可以例如具有由装入的光导操纵的开关。
在一个实施形式中，光导路径可以被中断，特别是光入口可被不透光地被闭合。这可以例如通过挡板或可运动的盖实现，其闭合耦合装置的光入口并由光导打开。
附图说明
下面参考附图借助实施例更详细地解释本发明。
在附图中：
图1示出内窥镜组件的示意框图，
图2示出具有两个被偏心支承的辊子对的耦合装置的部分截面，
图3示出图2的耦合装置的前视图，
图4示出图2的耦合装置沿图3的线A-A的纵向截面，
图5示出图2的耦合装置沿图3的线B-B的纵向截面，
图6示出具有被偏心支承的辊子对和被中心地且径向可运动地支承的辊子对的耦合装置的部分截面，
图7示出图6的耦合装置的前视图，
图8示出图6的耦合装置沿图7的线A-A的纵向截面，以及
图9示出图6的耦合装置沿图7的线B-B的纵向截面。
具体实施方式
图1示意性地示出整体由1表示的内窥镜组件，其具有内窥镜2和光源3。
内窥镜2具有刚性的内窥镜杆4和内窥镜头5，所述内窥镜头具有目镜6和用于馈入光的光导输入端7。光导输入端7通过光导8与光源3连接。在光源3上设置耦合装置9，光导8通过所述耦合装置耦合到光源3上。通过该耦合使得可以将光源3用于具有不同直径的光导8。当然，这里所示的内窥镜组件1仅用于说明本发明，本发明决不限于该示例。内窥镜2例如还可以具有柔性杆和/或没有目镜的视频头或视频杆。
图2至图5示出根据第一实施形式的耦合装置9。耦合装置9具有法兰板10，耦合装置9可以利用所述法兰板固定在光源3上，例如通过螺钉进行固定。在法兰板10上设置光入口11，来自光源3的光可通过该光入口进入耦合装置9的光导空间12中。
耦合装置9具有关断装置19，该关断装置构造成用于电关闭光源3。为此，在光入口11处设置杠杆13。杠杆13具有靠近光入口11设置的旋转支座14。由此，在光入口11处形成一个短的杠杆臂18，该短的杠杆臂可以由光导8加载。在较长的杠杆臂15的末端处设置开关16。例如通过开关16内的弹簧17，杠杆13是弹簧加载的，由此限定静止状态。装入的光导8压到短的杠杆臂18上。由此，长的杠杆臂15执行操纵开关16的运动。开关16与光源3电连接。光源被配置为使得：光源3在开关16被操纵时、即在光导8被装入时被打开，并且在没有光导8的情况下被关闭。该开关行为可以在光源3中、例如在控制单元中被限定。作为开关16可以使用市售的微型开关。另一个优点是开关位置不必调整，因为该开关位置是由几何形状预先确定的。
耦合装置9还具有第一辊子对20，所述第一辊子对具有相应两个辊子21。辊子对20的辊子21相对置地设置，使得光导8位于辊子21之间。
辊子21分别被偏心地支承在旋转轴23上。此外，辊子21在外侧分别具有带动件33，所述带动件通过偏心盘34与辊子21的旋转轴23连接。带动件33分别在长孔引导件24的长孔27中被引导并且被可旋转地支承。长孔27在此分别沿相对于光导8的径向设置，使得辊子21能够朝光导8运动和远离该光导运动。相对置的辊子21的带动件33在两侧分别通过拉簧22相互连接。以这种方式，辊子21在长孔引导件24内是可径向移动的和可旋转的。通过弹簧22，辊子21被压在一起并被预张紧。这意味着，装入的光导8由此定心。
由于带动件33的偏心支承，一个辊子21的旋转引起长孔引导件24的轴向运动。由此，相应另一个辊子21的带动件33不可避免地一同轴向运动，从而这引起朝相关联的辊子21的旋转运动。
由于经由长孔引导件24的这种耦合，一个辊子21的旋转不可避免地传递到辊子对20的相应另一个辊子21上。由此确保辊子对20的偏心辊子21相对于光导8的位置分别都是相同的并且因此实现对光导的精确定心。
辊子21分别具有引导槽25，所述引导槽使光导8横向于辊子轴23定心。在此引导槽25可以逐渐变细，或者如图所示在轮廓上适配于圆形的光导8。
当光导8插入光导空间12中时，辊子21通过枢转运动被光导8彼此推开直到该光导的直径。在此，光导8被拉簧22的弹簧力夹持。通过偏心辊子21的自锁还实现对光导8的可靠固定。所述自锁通过如下方式实现：当光导8被拉回时，辊子21旋转并且由此辊子21和光导8之间的接触点的半径以及因此夹持力增大。
为了释放光导8，耦合装置9具有旋转操纵器30，该旋转操纵器经由斜度使滑动件在轴向方向上运动。该滑动件作用到以滑槽引导件形式的偏心盘34上，使得该滑槽引导件在轴向方向上运动，从而辊子21旋转并远离光导8运动。耦合装置9具有确保旋转操纵器30复位的压缩弹簧31。因此，压缩弹簧31确保：即使在光导8装入时，旋转操纵器30也保持在其基本位置。
耦合装置9可以在旋转操纵器30的区域中具有另外的开关(未示出)。在此，例如通过旋转操纵器30上的开关凸轮，在旋转操纵器30的基本位置中触发开关。由此可以识别：是否已经触发了用于光导8的释放过程。以这种方式，例如，光源3可以已经被关闭，尽管光导8仍然被装入，只要关断装置19还没有被切换的话。
耦合装置9具有第二辊子对26，该第二辊子对构造成与第一辊子对20相同。然而，第二辊子对26相对于第一辊子对20旋转了90°并且设置为更靠近光入口11。第二辊子对26也受滑动件加载，使得两个辊子对同时释放。
图6至图9示出可替代的第二实施形式。在该实施形式中，第一辊子对20具有带有中心支座的辊子32。耦合装置9还具有滑槽引导件29，该滑槽引导件具有支承辊子32的倾斜长孔28。滑槽引导件29的轴向运动由此引起辊子朝向光导8或远离该光导的径向运动。具有这种滑槽引导件29的辊子对20在现有技术中是已知的，因此这里不再进一步讨论该功能。
然而，新内容是：与包括被偏心支承的辊子21的第二辊子对26的组合。第二辊子对26构造成与图2至图5的第二辊子对26相同或相似。然而，在所示的示例中，第二辊子对26的辊子21没有设计成自锁的，从而其仅使光导定心而不夹持光导。夹持仅由被中心支承的第一辊子对20实现。第二辊子对26的辊子21由环35(见图6)和装入其中的销36预张紧和定心。在此销36安置在辊子21的表面上，从而销36的轴向运动引起辊子21的旋转运动。以这种方式，两个辊子21在它们的旋转运动中也被耦合，使得一个辊子21的旋转引起环35的轴向运动，并且由此使同一辊子对26的另一个辊子21旋转。
环35经由压缩弹簧31与旋转操纵器30和第一辊子对20的释放机构连接。因此通过压缩弹簧31实现对辊子21的预张紧。
在此，辊子21也相对于第一辊子对20的辊子32旋转90°。总的来说，因此导致对光导8的精确定心。通过具有非自锁的偏心辊子21的第二辊子对26进行定心比已知的定心装置明显更容易且更成本有利地实现。
两个实施形式的共同点在于：通过将光导8支承在两个点处，减少或防止相对于光入口11的倾斜或滑动。
此外，与已知的定心装置相比减少了结构上的耗费，从而能够使耦合装置的结构更简单并因此更成本有利。
附图标记列表
1 内窥镜组件
2 内窥镜
3 光源
4 内窥镜杆
5 内窥镜头
6 目镜
7 光导输入端
8 光导
9 耦合装置
10 法兰板
11 光入口
12 光导空间
13 杠杆
14 旋转支座
15 长的杠杆臂
16 开关
17 弹簧
18 短的杠杆臂
19 关断装置
20 第一辊子对
21 辊子(被偏心支承)
22 拉簧
23 旋转轴
24 长孔引导件
25 引导槽
26 第二辊子对
27 径向长孔
28 倾斜长孔
29 滑槽引导件
30 旋转操纵器
31 压缩弹簧
32 辊子(被中心支承)
33 带动件
34 偏心盘
35 环
36 销

Claims (15)

1.用于光导(8)的耦合装置(9)，该耦合装置具有光入口(11)和与光入口(11)对准的光导空间(12)，并具有夹持装置，该夹持装置具有第一辊子对(20)，所述第一辊子对包括两个相对置的辊子(21；32)，在这两个辊子之间能够夹持装入的光导(8)，其特征在于，耦合装置(9)具有第二辊子对(26)，所述第二辊子对包括两个相对置的辊子(21)，第二辊子对(26)设置为比第一辊子(20)更靠近光入口(11)。
2.根据权利要求1所述的耦合装置(9)，其特征在于，所述第一辊子对(20)的辊子(21；32)的旋转轴(23)和所述第二辊子对(26)的辊子(21)的旋转轴(23)形成角度、特别是90°的角度。
3.根据权利要求1或2所述的耦合装置(9)，其特征在于，所述辊子(21；32)构造成旋转对称的。
4.根据权利要求1至3中任一项所述的耦合装置(9)，其特征在于，所述辊子(21；32)分别具有用于光导(8)的引导件、特别是引导槽(25)。
5.根据权利要求1至4中任一项所述的耦合装置(9)，其特征在于，至少一个辊子对(20、26)、特别是第二辊子对(26)的辊子(21)被偏心地支承，特别是斜度小于7°。
6.根据权利要求1至5中任一项所述的耦合装置(9)，其特征在于，辊子对(20、26)、尤其是第一辊子对(20)的辊子(32)被中心地支承并且能够相对于彼此运动。
7.根据权利要求1至6中任一项所述的耦合装置(9)，其特征在于，所述耦合装置(9)具有引导件(24)、特别是滑槽引导件，所述引导件使辊子对(20、26)的辊子(21；32)运动离开光导(8)。
8.根据权利要求1至7中任一项所述的耦合装置(9)，其特征在于，引导件(24)具有保持位置并且被弹簧(31)加载，所述弹簧将所述引导件(24)从保持位置运动到敞开位置。
9.根据权利要求1至8中任一项所述的耦合装置(9)，其特征在于，引导件(24)构造成可轴向运动的，引导件(24)的轴向运动引起辊子(21)的径向运动。
10.根据权利要求1至9中任一项所述的耦合装置(9)，其特征在于，所述耦合装置(9)具有旋转操纵器(30)和转换器，所述旋转操纵器(30)的旋转运动通过所述转换器转换成引导件(24)的轴向运动。
11.根据权利要求1至10中任一项所述的耦合装置(9)，其特征在于，两个辊子对(20、26)中的至少一个辊子对的辊子(21)构造成自锁的。
12.根据权利要求1至11中任一项所述的耦合装置(9)，其特征在于，两个辊子对(20、26)中的至少一个辊子对的辊子(21)具有其旋转运动的耦合。
13.根据权利要求1至12中任一项所述的耦合装置(9)，其特征在于，两个辊子对(20、26)中的至少一个辊子对的辊子(21；32)通过弹簧(22)朝彼此张紧。
14.根据权利要求1至13中任一项所述的耦合装置(9)，其特征在于，所述耦合装置(9)具有关断装置(19)，所述关断装置在光导(8)没有装入时防止光进入光导空间(12)中。
15.根据权利要求1至14中任一项所述的耦合装置(9)，其特征在于，所述关断装置构造成用于电关闭光源(3)，和/或光导路径是能中断的，尤其是光入口(11)能够被不透光地闭合。
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