[发明专利]具有可调视向的视频内窥镜

说明书

说明

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。

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。

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。

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，DOV)，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。

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。

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。

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。

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。