光学变焦内窥镜及光学变焦内窥镜使用方法

摘要

本发明公开了一种光学变焦内窥镜及光学变焦内窥镜使用方法。光学变焦内窥镜包括固定镜组、移动镜组和镜座，固定镜组固定于镜座中，移动镜组连接于镜座中，且固定镜组和移动镜组的光轴共线设置，移动镜组的移动镜框上设有轴向平行于光轴的镜框螺纹孔，镜框螺纹孔中螺纹连接有驱动丝杆，驱动丝杆固定连接于旋转驱动器的输出端，以通过驱动丝杆的旋转带动移动镜组沿光轴的延伸方向进行直线运动。通过旋转驱动器带动驱动丝杆往复转动，进而可带动移动镜组往复直线运动，改变移动镜组的位置，实现内窥镜的焦距调节，另外，采用丝杆螺母机构进行传动，传动的精确度较高，且在装配时，直接将驱动丝杆连接螺纹连接在移动镜框上即可，装配简单。

说明书

技术领域

本发明涉及内窥镜技术领域，特别涉及一种光学变焦内窥镜及光学变焦内窥镜使用方法。

背景技术

电子内窥镜是一种具有细长挠性插入部并在其前端设置有摄像装置可以插入体腔内获取腔内场景图像的装置，与内窥镜主机设备连接，主机为内窥镜提供照明、气压的来源，以及主机与内窥镜电信号的传递。内窥镜在使用过程中根据临床需求会对某些位置进行局部放大后观察，以便于清楚地发现病灶的特性，同时在检查时又必须满常规视场角度的需求，因此就需要内窥镜具有光学变焦功能。

但是，现有一种典型的变焦技术方案中，通过推拉线和弹簧的配合来控制带有变焦镜片的移动框前后移动从而实现变焦功能，此种方案装配难度相对较大。

因此，如何降低装配难度，是本领域技术人员目前需要解决的技术问题。

发明内容

有鉴于此，本发明的目的是提供一种光学变焦内窥镜，装配难度较低。本发明的另一目的是提供一种应用上述光学变焦内窥镜的光学变焦内窥镜使用方法。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：

一种光学变焦内窥镜，包括固定镜组、移动镜组和镜座，所述固定镜组固定于所述镜座中，所述移动镜组连接于所述镜座中，且所述固定镜组和所述移动镜组的光轴共线设置，所述移动镜组的移动镜框上设有轴向平行于所述光轴的镜框螺纹孔，所述镜框螺纹孔中螺纹连接有驱动丝杆，所述驱动丝杆固定连接于旋转驱动器的输出端，以通过所述驱动丝杆的旋转带动所述移动镜组沿所述光轴的延伸方向进行直线运动。

优选地，所述镜座的侧壁上贯穿设置滑孔，所述移动镜框滑动连接于所述滑孔且滑动方向被限定为所述光轴的延伸方向，所述镜框螺纹孔经所述滑孔伸出所述镜座，所述驱动丝杆外置于所述镜座。

优选地，所述旋转驱动器的输出端通过软轴固定连接所述驱动丝杆，所述软轴可弯曲但不可扭转。

优选地，还包括固定于所述镜座的支撑座，所述支撑座中设有平行于所述光轴的支撑孔，所述支撑孔中转动连接转接环，所述驱动丝杆与所述软轴分别插接固定于所述转接环在平行于所述光轴方向上的两端。

优选地，还包括用于检测所述驱动丝杆的转角的角度定位装置，所述角度定位装置、所述旋转驱动器均电连接于控制装置，所述控制装置用于在所述角度定位装置检测到所述驱动丝杆转动到设定角度后控制所述旋转驱动器的停机。

优选地，所述旋转驱动器的输出端固定设置限位杆，所述角度定位装置包括设于所述旋转驱动器的输出端周围各个所述设定角度处的光电开关；所述光电开关检测到所述限位杆时，所述驱动丝杆转动至对应的所述设定角度。

优选地，所述旋转驱动器的壳体设于机座上，所述光电开关固定于所述机座上。

优选地，在所述光轴延伸方向上，所述移动镜组的两侧分别设置一个所述固定镜组。

优选地，所述镜座在所述光轴延伸方向上的一端口设有图像传感器组件。

一种光学变焦内窥镜使用方法，应用如上所述的光学变焦内窥镜，所述方法包括：

所述旋转驱动器通电后，进行设备自检，若所述设备自检通过，则接收变焦请求，否则，不接收变焦请求；

所述设备自检包括：判断所述旋转驱动器的输出端是否处于预设初始位置，若是，则所述设备自检通过，否则，所述设备自检不通过。

本发明提供的光学变焦内窥镜，包括固定镜组、移动镜组和镜座，固定镜组固定于镜座中，移动镜组连接于镜座中，且固定镜组和移动镜组的光轴共线设置，移动镜组的移动镜框上设有轴向平行于光轴的镜框螺纹孔，镜框螺纹孔中螺纹连接有驱动丝杆，驱动丝杆固定连接于旋转驱动器的输出端，以通过驱动丝杆的旋转带动移动镜组沿光轴的延伸方向进行直线运动。

通过旋转驱动器带动驱动丝杆往复转动，进而可带动移动镜组往复直线运动，改变移动镜组的位置，实现内窥镜的焦距调节，另外，采用丝杆螺母机构进行传动，传动的精确度较高，且在装配时，直接将驱动丝杆连接螺纹连接在移动镜框上即可，装配简单。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据提供的附图获得其他的附图。

图1为本发明所提供光学变焦内窥镜头端部在移动镜组处于第一位置时的剖视图；

图2为本发明所提供光学变焦内窥镜头端部在移动镜组处于第二位置时的剖视图；

图3为本发明所提供光学变焦内窥镜中头端部及操作部的部分结构示意图；

图4为本发明所提供光学变焦内窥镜中头端部及操作部的部分结构爆炸图；

图5为本发明所提供光学变焦内窥镜的结构组成图。

附图标记：

头端部1，弯曲部2，插入软管3，操作部4，导光管5，导光部6；

头端罩11，头端座12，固定镜组13，移动镜组14，镜座15，图像传感器组件16，驱动丝杆17，移动镜框18，支撑座19，转接环10，软轴101；

机座41，旋转驱动器42，光电开关43，限位杆44。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

本发明的核心是提供一种光学变焦内窥镜，装配难度较低。本发明的另一核心是提供一种应用上述光学变焦内窥镜的光学变焦内窥镜使用方法。

发明所提供光学变焦内窥镜的一种具体实施例中，请参考图1至图5，包括固定镜组13、移动镜组14和镜座15。固定镜组13固定于镜座15中，移动镜组14连接于镜座15中，且固定镜组13和移动镜组14的光轴共线设置。其中，镜座15是沿光轴的延伸方向贯穿设置的筒状结构。

移动镜组14的移动镜框18上设有轴向平行于光轴的镜框螺纹孔，该镜框螺纹孔中螺纹连接有驱动丝杆17，驱动丝杆17与镜框螺纹孔构成丝杆螺母组件，使得驱动丝杆17的旋转运动能够转换成移动镜框18的直线运动。移动镜组14的镜片固定设置在移动镜框18中。

驱动丝杆17固定连接于旋转驱动器42的输出端，以通过驱动丝杆17的旋转带动移动镜组14沿光轴的延伸方向进行直线运动，使得移动镜组14和固定镜组13构成光学特性可变的摄像单元。其中，旋转驱动器42具体为旋转电机。

本实施例中，通过旋转驱动器42带动驱动丝杆17往复转动，进而可带动移动镜组14往复直线运动，改变移动镜组14的位置，实现内窥镜的焦距调节，另外，采用丝杆螺母机构进行传动，传动的精确度较高，且在装配时，直接将驱动丝杆17连接螺纹连接在移动镜框18上即可，装配简单。

进一步地，请参考图1和图2，镜座15的侧壁上贯穿设置滑孔，移动镜框18滑动连接于该滑孔且滑动方向被限定为光轴的延伸方向。移动镜框18上的镜框螺纹孔经滑孔伸出镜座15，驱动丝杆17外置于镜座15。通过移动镜框18与镜座15的配合，可限制移动镜框18在镜座15中沿着平行于光轴的方向滑动，使得镜框螺纹孔在驱动丝杆17转动时进行的是直线运动，另外，驱动丝杆17外置于镜座15，能够避免占用镜座15中的空间。

进一步地，如图1所示，旋转驱动器42的输出端通过软轴101固定连接驱动丝杆17，软轴101可弯曲但不可扭转。具体地，在内窥镜中，如图5所示，包括头端部1、连接于头端部1的弯曲部2、连接于弯曲部2的插入软管3和连接于插入软管3的操作部4，驱动丝杆17、镜座15、移动镜组14以及固定镜组13设置在头端部1中，旋转驱动器42设置在操作部4中，软轴101穿过插入软管3、弯曲部2后连接头端部1中的驱动丝杆17，基于软轴101的可弯曲不扭转的特性，旋转时，软轴101一端的扭力及旋转角度可完全传输至另一端，且在软轴101穿过弯曲部2弯曲时不会转动，相应不会带动驱动丝杆17转动以及移动镜组14移动，不会影响变焦功能，可确保变焦精度。

进一步地，该光学变焦内窥镜还包括固定于镜座15的支撑座19。如图1所示，支撑座19中设有平行于光轴的支撑孔，支撑孔中转动连接转接环10，驱动丝杆17与软轴101分别插接固定于转接环10在平行于光轴方向上的两端。软轴101一端与旋转驱动器42的输出端刚性连接，另一端与转接环10刚性连接，驱动丝杆17与转接环10刚性连接，从而可靠进行旋转驱动器42与驱动丝杆17之间的传动。

进一步地，该光学变焦内窥镜还包括用于检测驱动丝杆17的转角的角度定位装置。角度定位装置、旋转驱动器42均电连接于控制装置，控制装置用于在角度定位装置检测到驱动丝杆17转动到设定角度后控制旋转驱动器42的停机。

其中，优选地，旋转驱动器42的输出端固定设置限位杆44，角度定位装置包括设于旋转驱动器42的输出端周围各个设定角度处的光电开关43。光电开关43检测到限位杆44时，驱动丝杆17转动至对应的设定角度。其中，如图3所示，旋转驱动器42的壳体设于机座41上，光电开关43固定于机座41上。

更具体地，如图4所示，光电开关43设置两个，以分别限定旋转驱动器42转动极限的两个设定角度，且分别对应移动镜组14移动的近焦位置和远焦位置。当其中一个光电开关43检测到限位杆44时，旋转驱动器42停机，移动镜组14到达一个极限位置，再次启动旋转驱动器42时，旋转驱动器42反转，最多运动至另一个光电传感器检测到限位杆44。

可见，通过角度定位装置的设置，可以准确限定驱动丝杆17的转动角度，具体可以限定转动的极限位置，防止旋转驱动器42一直旋转导致驱动丝杆17和移动镜框18锁死，以及保证变焦精度。

当然，在其他实施例中，角度定位装置也可以设置为包括设置在旋转驱动器42的输出端的编码器，通过编码器检测结果控制旋转驱动器42停机。

进一步地，请参考图1，在光轴延伸方向上，移动镜组14的两侧分别设置一个固定镜组13，镜座15在光轴延伸方向上的一端口设有图像传感器组件16，在图1方位下，光轴沿着左右方向延伸，固定镜组13、移动镜组14、另一个固定镜组13以及图像传感器组件16沿着左右方向依次设置，以配合完成内窥镜的摄像功能。

本实施例所提供光学变焦内窥镜的工作原理为：需要变焦时，旋转驱动器42带动软轴101及驱动丝杆17进行旋转运动，驱动丝杆17的旋转运动转换为移动镜框18的直线运动，移动镜框18带动移动镜组14前后移动从而实现变焦功能。

除了上述光学变焦内窥镜，本发明还提供了一种光学变焦内窥镜使用方法，该光学变焦内窥镜使用方法应用以上实施例中提供的光学变焦内窥镜，有益效果可以相应参考以上各个实施例。

该使用方法具体包括以下步骤：

旋转驱动器42通电后，进行设备自检，若设备自检通过，则接收变焦请求，否则，不接收变焦请求；

其中，设备自检包括：判断旋转驱动器42的输出端是否处于预设初始位置，若是，则设备自检通过，否则，设备自检不通过。

通过自检步骤的设置，可以保证旋转驱动器42运转正常以及移动镜框18位置的准确性。

更具体地，在内窥镜装配调试完成后的每一次开机后系统会自动进行旋转驱动器42的复位，然后进行设备自检，在设备自检步骤中，通过借助角度定位装置对驱动丝杆17的检测以确定旋转驱动器42的输出端是否处于预设初始位置。如果设备自检不通过，可以进行旋转驱动器42的人工调节或者设备自动调节，在调节后重复进行设备自检，直至设备自检通过后，控制装置再接收变焦请求。

其中，变焦请求可通过变焦按钮发出。在控制装置不接收变焦请求时，即使按动变焦按钮，也不会启动旋转驱动器42带动移动镜组14进行变焦运动，在控制装置接收变焦请求时，如果按动变焦按钮，会启动旋转驱动器42带动移动镜组14进行相应的变焦运动。

在开机后，图像显示，然后设备自检，在设备自检通过后，通过变焦按钮进行操作，使得旋转驱动器42旋转带动移动镜组14运动以变焦，光电开关43感应限位杆44以确定移动镜框18到达变焦位置，监视器显示变焦图像，然后断电结束检测。

需要说明的是，当元件被称为“固定”另一个元件，它可以直接在另一个元件上或者也可以存在居中的元件。当一个元件被认为是“连接”另一个元件，它可以是直接连接到另一个元件或者可能同时存在居中元件。术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。

除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本发明的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本发明的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施例的目的，不是旨在于限制本发明。

本说明书中各个实施例采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似部分互相参见即可。

以上对本发明所提供的光学变焦内窥镜及光学变焦内窥镜使用方法进行了详细介绍。本文中应用了具体个例对本发明的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的方法及其核心思想。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以对本发明进行若干改进和修饰，这些改进和修饰也落入本发明权利要求的保护范围内。