硬管内窥镜及光学组件的制作方法

1.本技术涉及医疗器械技术领域，尤其涉及一种硬管内窥镜及光学组件。


背景技术：

2.随着医疗技术水平的发展，微创手术也蓬勃发展，通过微创手术，可以以较小的医疗创伤代价达到传统开放手术的医疗目的，并能减少患者的痛苦，加速患者康复。
3.硬管内窥镜作为微创手术的关键器械，一般包括由内及外依次设置的光学元件、内管和外管，以及位于内管与外管之间的光源，其作用是把光源发射的光线传送到患者腔体内部，经人体内部器官表面反射后，通过光学元件成像，供操作者观察。然而内管通常为不锈钢管，其光亮的内壁容易产生杂散光和反射光线进入光学元件中，影响图像的显示质量。


技术实现要素：

4.本技术的目的在于提供一种硬管内窥镜及光学组件，该光学组件可以消除成像过程中产生的杂散光及反射光，提升图像对比度，提高图像的显示质量。
5.第一方面，本技术实施例提供了一种硬管内窥镜，包括由内及外依次设置的光学组件、内管、照明组件和外管，其中，光学组件包括物镜组件、棒状透镜和包覆于棒状透镜外周侧的第一遮光层。
6.在一种可能的实现方式中，棒状透镜的数量为多个，多个棒状透镜沿内管的轴向方向依次设置；光学组件还包括隔圈，隔圈设置于相邻的两个棒状透镜之间以及物镜组件和棒状透镜之间，第一遮光层的数量为多段，每段第一遮光层包覆于一个棒状透镜的外周侧。
7.在一种可能的实现方式中，每段第一遮光层至少包覆于一个棒状透镜及相邻的隔圈的外周侧。
8.在一种可能的实现方式中，棒状透镜的数量为多个，多个棒状透镜沿内管的轴向方向依次设置；光学组件还包括隔圈，隔圈设置于相邻的两个棒状透镜之间以及物镜组件和棒状透镜之间；第一遮光层一体地包覆于多个棒状透镜及隔圈的外周侧。
9.在一种可能的实现方式中，光学组件还包括第二遮光层，第二遮光层包覆于物镜组件的外周侧。
10.在一种可能的实现方式中，光学组件还包括第二遮光层，第二遮光层包覆于物镜组件的外周侧；其中，第一遮光层和第二遮光层一体地包覆于棒状透镜和物镜组件的外周侧。
11.在一种可能的实现方式中，第一遮光层为柔性管或者减反射涂层。
12.在一种可能的实现方式中，第二遮光层为柔性管或者减反射涂层。
13.在一种可能的实现方式中，柔性管的材质为聚对苯二甲酸乙二醇酯、聚四氟乙烯、氟化乙烯丙烯共聚物、全氟丙基全氟乙烯基醚与聚四氟乙烯的共聚物、乙烯-四氟乙烯共聚
物、聚醚醚酮中的任一者。
14.在一种可能的实现方式中，减反射涂层为具有减反射功能的油墨或者胶水。
15.第二方面，本技术实施例提供了一种光学组件，用于硬管内窥镜，该光学组件包括棒状透镜和包覆于棒状透镜外周侧的第一遮光层。
16.在一种可能的实现方式中，棒状透镜的数量为多个，多个棒状透镜沿内管的轴向方向依次设置；光学组件还包括隔圈，隔圈设置于相邻的两个棒状透镜之间第一遮光层一体地包覆于多个棒状透镜及隔圈的外周侧。
17.在一种可能的实现方式中，光学组件还包括物镜组件和第二遮光层，所述隔圈还设置于所述物镜组件和所述棒状透镜之间，第二遮光层包覆于所述物镜组件的外周侧；其中，第一遮光层和第二遮光层一体地包覆于多个棒状透镜、隔圈及物镜组件的外周侧。
18.在一种可能的实现方式中，第一遮光层为柔性管或者减反射涂层，第二遮光层为柔性管或者减反射涂层。
19.根据本技术实施例提供的硬管内窥镜及光学组件，该硬管内窥镜通过在光学组件的棒状透镜的外周侧设置第一遮光层，可以有效消除成像过程中的杂散光及反射光，提升图像对比度，提高图像的显示质量。
附图说明
20.为了更清楚地说明本技术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一简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本技术的一些实施例，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，还可以根据这些附图获得其他的附图。另外，在附图中，相同的部件使用相同的附图标记，且附图并未按照实际的比例绘制。
21.图1示出本技术实施例提供的硬管内窥镜的立体结构示意图；
22.图2示出图1所示的硬管内窥镜的前视结构示意图；
23.图3示出图2中区域a的局部放大结构示意图；
24.图4示出本技术一实施例提供的光学组件的结构示意图；
25.图5示出本技术另一实施例提供的光学组件的结构示意图；
26.图6示出图2中区域b的局部放大结构示意图；
27.图7示出本技术另一实施例提供的光学组件的结构示意图。
28.附图标记说明：
29.1、光学组件；2、内管；3、照明组件；4、外管；5、基座；6、目镜组件；61、目镜罩；
30.10、棒状透镜、11、第一遮光层、12、第二遮光层；13、隔圈；14、物镜组件。
具体实施方式
31.为使本技术实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本技术实施例中的附图，对本技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本技术的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本技术保护的范围。
32.图1示出本技术实施例提供的硬管内窥镜的立体结构示意图，图2示出图1所示的
硬管内窥镜的前视结构示意图，图3示出图2中区域a的局部放大结构示意图，图4示出本技术一实施例提供的光学组件的结构示意图。
33.如图1至图4所示，本技术实施例提供一种硬管内窥镜，包括由内及外依次设置的光学组件1、内管2、照明组件3和外管4，其中，光学组件1包括物镜组件14、棒状透镜10和包覆于棒状透镜10外周侧的第一遮光层11。
34.具体来说，外管4的轴向一端设置有基座5、与基座5连接的目镜组件6和盖合于目镜组件6的目镜罩61，内管2远离基座5的一端设置有前窗镜片(图中未示出)，光学组件1设置于基座5、内管2和前窗镜片形成的封闭腔内。
35.照明组件3位于内管2与外管4之间，通常由一系列超细的玻璃或者石英等材质的光导纤维组成。光学组件1主要包括物镜组件14、棒状透镜10和目镜组件6，物镜组件14设置于棒状透镜10与前窗镜片之间。照明组件3将冷光源的光经过光导纤维传输到硬管内窥镜的前端，照亮患者腔体内部，经人体内部器官表面反射后进入物镜组件14，物镜组件14所成的倒像通过棒状透镜10将倒像转换为正像，并传输到目镜组件6，再由目镜组件6放大后，供操作者所观察。
36.如图3和图4所示，内管2套设于光学组件1的外周侧，内管2一般为不锈钢的管件，其内壁比较光滑，光线容易在内管2的内壁上发生全反射，从而产生杂散光和反射光进入光路中，影响硬管内窥镜的图像显示质量。
37.为此，本技术实施例提供的光学组件1中，在棒状透镜10的外周侧包覆有第一遮光层11。当棒状透镜10的外周侧未包覆有第一遮光层11时，内管2的内壁上因发生全反射产生的杂乱无章的杂散光和反射光进入棒状透镜10的光路中，图像显示质量较差。当棒状透镜10的外周侧包覆有例如pet柔性管构成的第一遮光层11后，进入棒状透镜10光路中的光线为从物镜组件14返回的规则有序的光线，没有杂散光及反射光的干扰，有利于提升图像对比度，进而提高图像显示质量。
38.在一个示例中，第一遮光层11为柔性管。柔性管套设于棒状透镜10的外周侧。为了实现遮光，柔性管的颜色可选为黑色、灰色等暗色系颜色。
39.可选地，柔性管的材质为聚对苯二甲酸乙二醇酯(简称pet)、聚四氟乙烯(简称ptfe)、氟化乙烯丙烯共聚物(简称fep)、全氟丙基全氟乙烯基醚与聚四氟乙烯的共聚物(简称pfa)、乙烯-四氟乙烯共聚物(简称etfe)、聚醚醚酮(简称peek)中的任一者。
40.以柔性管的材质为pet为例，其壁厚可以达到8μm甚至更小，既不影响光学组件1较小的外径尺寸，还能够提供较好的刚度；另外，其内表面可以具有较小的粗糙度，包覆于棒状透镜10的外周侧时不易产生褶皱；该pet柔性管也可以具有超高的抗拉强度，一般可达17000psi甚至更高，可对棒状透镜10起到保护作用。此外，通过热缩工艺即可简单实现包覆，得到所述光学组件。
41.在另一个示例中，第一遮光层11为减反射涂层。可选地，该减反射涂层为具有减反射功能的油墨或者胶水。例如，减反射涂层为黑色油墨或者黑色胶水，通过涂覆、喷涂工艺等方式包覆于棒状透镜10的外周侧。
42.根据本技术实施例提供的光学组件1，通过在棒状透镜10的外周侧设置第一遮光层11，可以有效消除成像过程中的杂散光及反射光，提高图像的显示质量。
43.下面结合附图进一步详细描述本技术实施例提供的光学组件1的具体结构。
44.图5示出本技术另一实施例提供的光学组件的结构示意图。
45.在一些实施例中，如图5所示，棒状透镜10的数量为多个，多个棒状透镜10沿内管2的轴向方向依次设置；光学组件1还包括隔圈13，隔圈13设置于相邻的两个棒状透镜10之间以及物镜组件14和棒状透镜10之间，第一遮光层11的数量为多段，每段第一遮光层11至少包覆于一个棒状透镜10的外周侧。
46.为了满足光学组件1的转像需求，光线除了经过多个棒状透镜10外，还需要经过一段空隙。由此，相邻的两个棒状透镜10之间设置隔圈13，不仅可以使相邻的两个棒状透镜10之间保持预定间距，避免多个棒状透镜10晃动，而且光线传输过程中会经过隔圈13，对光学组件1的成像质量和稳定性具有积极作用。
47.在一些实施例中，每段第一遮光层11至少包覆于一个棒状透镜10及相邻的一个隔圈13的外周侧。
48.由于多个棒状透镜10沿内管2的轴向方向依次设置，多个棒状透镜10之间以及棒状透镜10与隔圈13之间的同轴度也将会影响图像显示质量。由此，第一遮光层11的数量为多段，在一个示例中，每段第一遮光层11可以包覆于一个棒状透镜10及相邻的一个隔圈13或者两个隔圈13的外周侧。在另一个示例中，每段第一遮光层11也可以包覆于两个以上的棒状透镜10及相邻的多个隔圈13的外周侧。如此设置，可以提高至少部分棒状透镜10之间以及棒状透镜10与隔圈13之间的同轴度。
49.另外，第一遮光层11可以为柔性管，也可以为减反射涂层。由此，多段第一遮光层11可以分别包覆于多个棒状透镜10及相邻的隔圈13的外周侧，一并遮挡由内管2的内壁上因发生全反射产生的杂散光和反射光进入多个棒状透镜10的光路中，提高图像的显示质量。
50.进一步可选地，第一遮光层11为柔性管，通过热缩工艺包覆于相邻的两个棒状透镜10及隔圈13的外周侧。柔性管具有高轴向收缩特性，在热缩时可以箍紧棒状透镜10与隔圈13，进一步提高棒状透镜10之间以及棒状透镜10与隔圈13之间的同轴度，保证光路同轴，进而提升图像显示质量。
51.在一些实施例中，第一遮光层11一体地包覆于多个棒状透镜10及隔圈13的外周侧。
52.由于棒状透镜10与隔圈13的数量较多，尺寸较小，装配较难。装进内管2后如果出现装配不良的问题，需要将已装配的多个棒状透镜10和隔圈13从内管2较为困难地倒出，清洁后再次重新装配。
53.本实施例中，第一遮光层11一体地包覆于多个棒状透镜10及隔圈13的外周侧，可选地，第一遮光层11为柔性管。利用柔性管的高轴向收缩特性，把多个棒状透镜10及隔圈13按照顺序依次放置于柔性管中，然后通过热缩工艺使柔性管紧密的覆盖于多个棒状透镜10及隔圈13的外周侧，从而可以将多个棒状透镜10及隔圈13组装为一体，并具有一定刚性，方便整体组装入内管2中，提高光学组件1的可制造性，有利于实现批量化生产。
54.另外，内管2的内壁与棒状透镜10或者隔圈13之间容易因摩擦产生微小碎屑，碎屑落入光路中会附着在光学组件1上，导致光路内存在脏污等问题。可选地，第一遮光层11为柔性管，柔性管热缩后使多个棒状透镜10及隔圈13成为一个整体，放入内管2中时，可以防止微小碎屑进入光路，进一步提高光学组件1的成像质量。
55.图6示出图2中的区域b的局部放大结构示意图，图7示出本技术另一实施例提供的光学组件的结构示意图。
56.在一些实施例中，如图6所示，光学组件1还包括第二遮光层12，第二遮光层12包覆于物镜组件14的外周侧。第二遮光层12可以为柔性管，也可以为减反射涂层。
57.在一些实施例中，第一遮光层11和第二遮光层12一体地包覆于棒状透镜10和物镜组件14的外周侧。
58.如图7所示，在一个示例中，第一遮光层11和第二遮光层12为一体成型的柔性管，把多个棒状透镜10及隔圈13按照顺序依次放置于柔性管中后，再将物镜组件14放置于柔性管中，从而可以将多个棒状透镜10、隔圈13及物镜组件14一并组装为一体，并具有一定刚性，方便整体组装入内管2中，进一步提高光学组件1的可制造性，有利于实现批量化生产。
59.由此，根据本技术实施例提供的硬管内窥镜，通过在光学组件1的至少相邻的两个棒状透镜10及隔圈13的外周侧设置第一遮光层11，第一遮光层11可以为柔性管，也可以为减反射涂层，在光学组件1的物镜组件14的外周侧设置第二遮光层12，第二遮光层12可以为柔性管，也可以为减反射涂层，且第一遮光层11和第二遮光层12可以分体设置，也可以一体成型，从而可以有效消除成像过程中的杂散光及反射光，提升图像对比度，提高图像的显示质量。
60.另外，参阅图4至图7，本技术实施例提供了一种光学组件1，用于硬管内窥镜，该光学组件1包括物镜组件14、棒状透镜10和包覆于棒状透镜10外周侧的第一遮光层11。
61.在一种可能的实现方式中，棒状透镜10的数量为多个，多个棒状透镜10沿内管2的轴向方向依次设置；光学组件1还包括隔圈13，隔圈13设置于相邻的两个棒状透镜10之间以及物镜组件14和棒状透镜之10间，第一遮光层11一体地包覆于多个棒状透镜10及隔圈13的外周侧。
62.在一种可能的实现方式中，光学组件1还包括第二遮光层12，第二遮光层12包覆于物镜组件14的外周侧。其中，第一遮光层11和第二遮光层12一体地包覆于多个棒状透镜10、隔圈13及物镜组件14的外周侧。
63.在一种可能的实现方式中，第一遮光层11为柔性管或者减反射涂层，第二遮光层12为柔性管或者减反射涂层。
64.另外，以第一遮光层11为柔性管、且第一遮光层11一体地包覆于多个棒状透镜10及隔圈13的外周侧为例，描述该光学组件1的组装过程：
65.步骤s1：提供合适尺寸的柔性管；
66.步骤s2：将多个棒状透镜10和隔圈13从一端按照顺序依次放入柔性管中；
67.步骤s3：加热柔性管，以使柔性管紧密的覆盖于多个棒状透镜10及隔圈13的外周侧。
68.本实施例中，通过将多个棒状透镜10和隔圈13导入柔性管中组成光学组件1，具有如下有益效果：
69.第一，可以保证将光学组件1置入内管2时不会造成棒状透镜10崩边，有效保护棒状透镜10的完整性；
70.第二，将光学组件1整体放入内管2中，相对于将多个棒状透镜10及隔圈13逐一放入内管2中更容易操作，花费时间更短；
71.第三，柔性软管可以改善将棒状透镜10及隔圈13放入内管2时因摩擦而导致的棒状透镜10及隔圈13的外周碎屑脱落，进而导致图像显示质量变差的问题；
72.第四，在需要维修及返工时，棒状透镜10更容易取出，可提高维修及装配效率；
73.第五，湿气和污染物会被阻挡在柔性软管外，可以避免因空气湿度较大导致棒状透镜10表面起雾，进而影响图像显示质量等问题，提高硬管内窥镜的图像显示效果。
74.应当指出，在说明书中提到的“一个实施例”、“实施例”、“示例性实施例”、“一些实施例”等表示所述的实施例可以包括特定特征、结构或特性，但未必每个实施例都包括该特定特征、结构或特性。此外，这样的短语未必是指同一实施例。此外，在结合实施例描述特定特征、结构或特性时，结合明确或未明确描述的其他实施例实现这样的特征、结构或特性处于本领域技术人员的知识范围之内。
75.应当容易地理解，应当按照最宽的方式解释本公开中的“在
……
上”、“在
……
以上”和“在
……
之上”，以使得“在
……
上”不仅意味着“直接处于某物上”，还包括“在某物上”且其间具有中间特征或层的含义，并且“在
……
以上”或者“在
……
之上”不仅包括“在某物以上”或“之上”的含义，还可以包括“在某物以上”或“之上”且其间没有中间特征或层(即，直接处于某物上)的含义。
76.此外，文中为了便于说明可以使用空间相对术语，例如，“下面”、“以下”、“下方”、“以上”、“上方”等，以描述一个元件或特征相对于其他元件或特征的如图所示的关系。空间相对术语意在包含除了附图所示的取向之外的处于使用或操作中的器件的不同取向。装置可以具有其他取向(旋转90度或者处于其他取向上)，并且文中使用的空间相对描述词可以同样被相应地解释。
77.需要说明的是，在本文中，诸如“第一”和“第二”等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个
……”
限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。
78.最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本技术的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本技术进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本技术各实施例技术方案的范围。