[发明专利]用于内窥镜的无接触式磁耦合器以及内窥镜

说明书

说明

本发明涉及用于内窥镜，特别是视频内窥镜的无接触式磁耦合器，该磁耦合器具有外耦合部和内耦合部，其中所述内耦合部在所述磁耦合器中设置在所述外耦合部内，并且在所述磁耦合器中在所述耦合部之间保持有间隙。本发明还涉及内窥镜，特别是视频内窥镜。

从现有技术已知用于内窥镜的无接触式磁耦合器。这些耦合器用来利用内窥镜的手柄上的旋转环将运动传递到内窥镜轴的内管而不接触该内管。所述运动用来移动内窥镜轴的远端区域中的光学单元以便改变例如视向。视向的改变可以是方位角的改变，即，绕内窥镜轴的纵向轴线旋转，或者相对于其极角的视向的离散或连续改变，因此视向的偏差从0°开始改变或者使视向变直。方位角的改变在侧视内窥镜的情况下发生。

视向的方位角的改变伴随内窥镜轴的内管的旋转来进行，光学组件固定在内管处，该内管相对于连接至光学组件的外管直前观察，这使得光例如借助镜子和/或棱镜从侧视方向偏转到纵向轴线光路中。

从现有技术，已知来自申请人的“内置眼”系统，在该系统的情况下借助手柄上的旋转环中的几个磁棒来传递转矩。相同数量的磁棒设置在手柄以及旋转环中，例如每个手柄以及旋转环中四个磁棒。小数量降低了耦合的动力而大数量增加了动力，然而，还增加了设计和组装的复杂性。这里，相关的是，保持了磁体相对于彼此的特定极性使得在每一情况下磁路都由两个磁体闭合。外保持件和内保持件是定位和收纳磁体所必需的。这里，磁耦合需要多个部件；对于来自申请人的“HD内置眼”概念，例如，需要八个磁体以及用于安装的至少两个部件。为此，用于单独部件的成本以及用于组装的成本是相对高的，其中，磁体的极性的必要对准使得组装倾于出错。此外，由于磁体组装在保持件上，因此在形式和位置中能发生相对大的偏差，这能影响功能，例如能引起磨削或干扰。

通过用于申请人的“内置眼”系统中的构造，仅能传递转矩。该系统不适于用于传递轴向力的用途。

在纵向延伸的内窥镜的远末端处具有光学组件的其它内窥镜，特别是视频内窥镜具有在一些情况下可以纵向或横向移动的光学元件。这可以用于光学元件的纵向运动，例如用于聚焦。横向运动可以例如用于将滤光器引导入和引导出内窥镜的光路。为此，使用形成光学组件的纵向或横向运动的致动器。

在具有多个离散视向的内窥镜的情况下能轴向移动的光学元件的另外应用是在不同视向之间来回切换。这样的内窥镜具有至少一个侧视向以及另外的也指向侧旁或直前的视向。在合适的内窥镜的情况下，通过简单地切换视向，视野能在操作区域中被较大地放大，而不需要倾斜内窥镜本身。在具有几个离散视向的内窥镜中视向的典型组合例如是0°和45°或者30°和80°。该特性也被称为“可改变的视向”（“c-DOV”）。

在另一类型的内窥镜的情况下，侧视向通过枢转或移动镜子或棱镜或者合适的其它光学元件或多个光学元件而设定。切换在这里以准连续的方式发生，这是因为存在视野的平移而代替完全离散切换。另一类型的内窥镜具有能枢转的物镜，该物镜的视向被直接设定。这也被称为“可变视向”（v-DOV’’）。

从申请人的专利申请DE102011005255.0，已知一种视频内窥镜的远端光学组件，该光学组件包括致动器和能横向于视频内窥镜的纵向轴线移动的光学元件，其中，该组件还包括转向装置，该转向装置将致动器的纵向位移转向成横向于视频内窥镜的纵向轴线的方向并且将其传递到可移动光学元件。该可移动光学元件是镜子和/或棱镜，借助该镜子和/或棱镜可以相对于极角在不同的侧视向之间来回切换。

通常，位于内窥镜的远末端处的光学组件也称为“R-单元”。它包含光学透镜系统和可能的光学区域传感器，例如CCD芯片或CMOS芯片。另选地，光学组件也能导致棒形光学透镜系统或具有光纤的系统，该系统进一步将光从光学组件传导到近端。因而光敏传感器能设置在布置于近端目镜处的手柄或摄影机头中。这些系统被包括在本发明的范围内。

本发明的目的在于提供一种用于定位设置在内窥镜的内部中的组件的柔性且在结构上能容易地实施的操纵件，该内窥镜也能被容易地且直观地操纵。