內窺鏡光學系統及其制備裝置的制造方法
【技術領域】
[0001]本技術涉及內窺鏡的光學系統，尤其價格低廉的內窺鏡的光學系統及其制備裝置。
【背景技術】
[0002]內窺鏡是疾病早期診斷治療中不可或缺的工具，從現狀來看由于內窺鏡自身價格高昂、因此通過各種方式進行消毒等反復使用。為了 100%的避免感染預防，細致的清洗和消毒等也成為了不可或缺的部分，為此必須配備內窺鏡清洗儀等醫療器械。在醫療現場，雖然通過適當的規程實施滅菌消毒作業，但現狀是無法進行完全的滅菌。
[0003]因此，因為內窺鏡的處理工具消毒不充分，通過血液、唾液、消化器官抽取的內容物、組織的附著等引起感染的案例也有報告。
[0004]從現狀來看，手術刀、注射器等很多的醫療器具為了確保安全，使用后就直接扔掉。但是，參見圖1，由于內窺鏡必須用極細的成像用石英玻璃制成的光導纖維I與裝入鏡筒2中，鏡筒2中有多個經過研磨的鏡片3，而且，光導纖維I的端面11要用專用的研磨加工裝置研磨。這種光學系統不僅光學元件的制造成本高，組裝也需要很高的技術，因此有能力制造內窺鏡的生產廠商是有限的并且制造成本非常高昂，所以內窺鏡價格很高，醫院因而不得不對內窺鏡進行反復使用就是現在的實情。
[0005]鑒于這種狀況、為了保障內窺鏡一次使用的高衛生、信賴性和安全性、就必須尋求低成本的內窺鏡光學系統的開發。

【發明內容】

[0006]本技術的目的是提供一種低成本的內窺鏡光學系統。
[0007]本技術的內窺鏡光學系統，它包括塑料光纖和以樹脂注塑形成的整體鏡頭，塑料光纖的一端與所述鏡頭同軸并伸入鏡頭的后端而與鏡頭形成一體，伸入鏡頭內的塑料光纖一端的端面與鏡頭光軸垂直。
[0008]上述的低成本內窺鏡光學系統，所述樹脂是硅樹脂。在一般的成型鏡片中使用的是丙烯酸樹脂、聚碳酸酯或環烯系類的樹脂，但這些樹脂的微結構轉錄性未必充分，也不具備與生物體適合性與接合性，普遍認為使用像這樣的普通樹脂來制造內窺鏡用的尺寸很小的一體成型性鏡片是非常困難的。硅樹脂由于粘度低因而微結構的轉錄性很好，相對于普通的樹脂適于制造微小零件，而且硅樹脂與生物體適合性與接合性很好。
[0009]上述的內窺鏡光學系統，所述塑料光纖同時作為照明光纖和成像光纖(照明與成像使用同一根光纖)，光纖端部設置把照明光路與成像光路分隔的分光束器件。很多情況下普通的內窺鏡光纖數量充裕，能夠獨立的擁有照明光纖。因此照明條件相對的自由度比較高。但是，為了進一步降低成本，本專利中的光纖的數量是有限的，因而很難確保照明專用的光纖。所以，本專利所述照明系統和成像系統必須通過同軸光纖，光纖端部設置把照明光路與成像光路分隔的分光束器件。照明光不會進入成像光路中，因此不會影響成像對比度。
[0010]上述的內窺鏡光學系統，它還用于對光纖進行照明的非對稱光欄反射式照明系統。為了保證內窺鏡的機能，下流測的光學系統是必要的。在下流側光學系統中內置反射式照明系統，在反射式照明系統中設置非對稱光欄能夠改變照明狀態，對視認性的改善起到很大作用。
[0011]本技術未再使用傳統的研磨鏡片，而是采用以樹脂注塑形成的整體鏡頭；同時本技術也未再使用石英玻璃制成的光導纖維，而是采用塑料光纖進行照明和傳送信息。這些都極大的降低了低成本內窺鏡光學系統的成本，使得內窺鏡的一次性使用成為可能。
[0012]本技術同時提供了一種結構簡單、使用方便的內窺鏡光學系統的制備裝置，以該制備裝置制備的內窺鏡光學系統成本低，而且能夠保證其質量。
[0013]本技術所述的內窺鏡光學系統的制備裝置，法蘭上固定超出法蘭端面的塑料光纖；鏡頭模具與法蘭端面相連，法蘭端面把鏡頭模具上用于注入樹脂形成鏡頭的模腔封閉，與模腔同軸的塑料光纖伸入模腔后端，在與伸入模腔內塑料光纖徑向相對的模腔壁上開有供樹脂注入的澆口。
[0014]上述的內窺鏡光學系統的制備裝置，澆口有多個，塑料光纖軸線對稱。
[0015]本技術所述的內窺鏡光學系統的制備裝置的有益效果:法蘭上固定塑料纖維，對塑料纖維起到了定位作用，防止了塑料纖維的移動。本制備裝置中，把澆口開在與塑料光纖徑向相對的模腔壁上，這樣，注塑件(整體鏡頭)上的冒口就會環繞在塑料光纖的四周，當去除冒口而造成注塑件表面有損傷時，不會鏡頭的成像質量造成影響。
[0016]本技術還提供了一種操作簡單，且能夠保證制備出的內窺鏡光學系統質量的內窺鏡光學系統的制備方法。
[0017]本技術的內窺鏡光學系統的制備方法，使用上述的制備裝置，把鏡頭模具與固定有塑料光纖的法蘭端面相連；把樹脂從澆口注入模腔后，冷卻成型，去掉法蘭和鏡頭模具即可。
[0018]上述的內窺鏡光學系統的制備方法，在鏡頭模具與固定有塑料光纖的法蘭端面相連之前有如下步驟:把固定板與法蘭端面接觸并固定，超出法蘭端面的塑料光纖伸入到固定板上所開的與塑料光纖外徑相等的孔內，然后對固定板的端面進行切削，使得塑料光纖的端面也被切削。
[0019]本技術所述的內窺鏡光學系統的制備方法的有益效果:常用的成像用的光纖一般使用石英玻璃等制造的，其端面是用專用的研磨加工裝置研磨的。但是本專利中，因通信用光纖是塑料系列的材料制作的塑料光纖，不能適應以往的研磨方式加工。因此，本技術采用了特殊的超精密加工方法來加工塑料光纖的端面，即事先用與法蘭固定的固定板來等定位、固定塑料光纖，然后對固定板的端面進行切削，使得被固定的狀態下的塑料光纖的端面也被精密切削，提高了塑料光纖端面的光潔度，并且加工效率高。
【附圖說明】
[0020]圖1是現有的內窺鏡光學系統示意圖；
[0021]圖2是本技術的內窺鏡光學系統示意圖；
[0022]圖3是內窺鏡的照明和成像光路圖；
[0023]圖4是內窺鏡光學系統的制備裝置示意圖；
[0024]圖5是固定板與端面未被銑削的法蘭等相連的示意圖；
[0025]圖6是固定板與端面被銑削后的法蘭等相連的示意圖；
[0026]圖7是注塑后的內窺鏡光學系統的制備裝置示意圖。
【具體實施方式】
[0027]實施例1:內窺鏡光學系統
[0028]參見圖2所示的內窺鏡光學系統，它包括塑料光纖I和以樹脂注塑形成的整體鏡頭2，塑料光纖的左端與所述鏡頭同軸并伸入鏡頭的后端而與鏡頭形成一體，伸入鏡頭內的塑料光纖左端的端面11與鏡頭光軸垂直。
[0029]所示樹脂可以是聚烷基有機硅樹脂(如聚甲基硅樹脂、聚乙基硅樹脂)、聚芳基有機娃樹脂或者聚燒基芳基有機娃樹脂(如聚甲基苯基有機娃樹脂、聚乙基苯基有機娃樹脂)。塑料光纖(POF)是由高透明聚合物如聚苯乙烯(PS)、聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)或聚碳酸酯(PC)作為芯層材料，PMMA或氟塑料等作為皮層材料的一類光纖(光導纖維)，屬于現有技術。
[0030]在光纖末端的下流側光學系統中內置反射式照明系統7，與成像用光纖在同一路徑上進行照明。在反射式照明系統中設置非對稱光欄能夠改變照明狀態，對視認性的改善起到很大作用。參見圖3，反射式照明系統7發出的光經過分光束器件9的進入光纖，再經整體鏡頭2射出照明被攝對象8，被攝對象8反射的光經整體鏡頭2成像后進入光纖，再經分光束器件9到達感光元件10。
[0031]實施例2:內窺鏡光學系統的制備裝置
[0032]參見圖4所示的內窺鏡光學系統的制備裝置，法蘭3上固定超出法蘭端面的塑料光纖I ;鏡頭模具5與法蘭端面31相連，法蘭端面把鏡頭模具5上用于注入樹脂形成鏡頭的模腔51封閉，與模腔同軸的塑料光纖I伸入模腔后端，在與伸入模腔內塑料光纖徑向相對的模腔壁上開有兩個供樹脂注入的澆口 52。兩個澆口以塑料光纖軸線對稱。
[0033]實施例3:內窺鏡光學系統的制備方法
[0034]采用實施例2所述的制備裝置。先把塑料光纖I固定在法蘭3的中心，參見圖5，超出法蘭端面的塑料光纖伸入到固定板6上所開的與塑料光纖外徑相等的孔61內，把固定板6與法蘭端面31接觸并固定，然后以銑床對固定板的端面62進行銑削，當然，塑料光纖的端面也被銑削，參見圖6，然后拆下固定板。再把固定有塑料光纖I的法蘭3與鏡頭模具5固定相連，參見圖7，法蘭端面31把模腔51封閉，塑料光纖I伸入模腔51后端。把硅樹脂從澆口注入模腔后，冷卻成型形成整體鏡頭2。再去掉法蘭3和鏡頭模具5，得到與塑料光纖形成一體的整體鏡頭2，然后去掉因澆口形成的冒口 4即可。
【主權項】
1.內窺鏡光學系統，其特征是:它包括塑料光纖和以樹脂注塑形成的整體鏡頭，塑料光纖的一端與所述鏡頭同軸并伸入鏡頭的后端而與鏡頭形成一體，伸入鏡頭內的塑料光纖一端的端面與鏡頭光軸垂直。
2.如權利要求1所述的內窺鏡光學系統，其特征是:所述樹脂是硅樹脂。
3.如權利要求1所述的內窺鏡光學系統，其特征是:所述塑料光纖同時作為照明光纖和成像光纖，光纖端部設置把照明光路與成像光路分隔的分光束器件。
4.如權利要求1所述的內窺鏡光學系統，其特征是:它還用于對光纖進行照明的非對稱光欄反射式照明系統。
5.權利要求1所述的內窺鏡光學系統的制備裝置，其特征是:法蘭上固定超出法蘭端面的塑料光纖；鏡頭模具與法蘭端面相連，法蘭端面把鏡頭模具上用于注入樹脂形成鏡頭的模腔封閉，與模腔同軸的塑料光纖伸入模腔后端，在與伸入模腔內塑料光纖徑向相對的模腔壁上開有供樹脂注入的澆口。
6.如權利要求5所述的內窺鏡光學系統的制備裝置，其特征是:澆口有多個，塑料光纖軸線對稱。
【專利摘要】本實用新型內窺鏡光學系統及其制備裝置提供一種低成本的內窺鏡光學系統，它包括塑料光纖和以樹脂注塑形成的整體鏡頭，塑料光纖的一端與鏡頭同軸并伸入鏡頭的后端而與鏡頭形成一體，伸入鏡頭內的塑料光纖一端的端面與鏡頭光軸垂直。本技術同時提供了一種結構簡單、使用方便的內窺鏡光學系統的制備裝置，該制備裝置，法蘭上固定超出法蘭端面的塑料光纖；鏡頭模具與法蘭端面相連，法蘭端面把鏡頭模具上用于注入樹脂形成鏡頭的模腔封閉，與模腔同軸的塑料光纖伸入模腔后端，在與伸入模腔內塑料光纖徑向相對的模腔壁上開有供樹脂注入的澆口。
【IPC分類】B29C45-00, A61B1-05, A61B1-07
【公開號】CN204293119
【申請號】CN201420768375
【發明人】趙躍東
【申請人】南京東利來光電實業有限責任公司
【公開日】2015年4月29日
【申請日】2014年12月9日