專利名稱：光學(xué)圖像探測器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及光學(xué)圖像探測器，該探測器特別地適合于小型應(yīng)用，例如體內(nèi)應(yīng)用。本 發(fā)明還涉及具有所述光學(xué)圖像探測器的相應(yīng)成像系統(tǒng)以及相應(yīng)的用于成像的方法。
背景技術(shù)：
為了正確地診斷各種疾病，經(jīng)常進(jìn)行活檢。這可以通過內(nèi)窺鏡的管腔或者通過穿 刺活檢來實(shí)現(xiàn)。為了找到進(jìn)行活檢的正確位置，使用了各種成像模式，例如X射線、MRI和 超聲。在例如前列腺癌的情況下，在大多數(shù)情況下，由超聲引導(dǎo)活檢。盡管有所幫助，但是 這些引導(dǎo)方法遠(yuǎn)不是最佳的。分辨率是有限的，并且此外這些成像模式在大多數(shù)情況下不 能區(qū)分良性和惡性組織。結(jié)果，醫(yī)師并不確切地知道從組織的正確部分進(jìn)行活檢。因此，醫(yī) 師幾乎進(jìn)行盲活檢，并且即使在檢查組織之后沒有檢測到癌細(xì)胞，也并不確切地知道僅僅 是進(jìn)行活檢的正確位點(diǎn)被錯(cuò)過。為了改進(jìn)活檢過程，需要在進(jìn)行活檢之前直接檢查活檢位置。實(shí)現(xiàn)這點(diǎn)的一種方 式是在該位置處的顯微鏡檢查，例如內(nèi)窺鏡檢查。考慮通過內(nèi)窺鏡檢查執(zhí)行全面而快速的成像的需要，對于許多應(yīng)用而言重要的是 具有縮放的可能性。然而，由于空間相當(dāng)有限的原因，對于圍繞透鏡的機(jī)械裝置而言這是困 難的?；谧兘沽黧w透鏡的縮放透鏡具有在透鏡周圍沒有附加的消耗空間的機(jī)械部分的優(yōu) 點(diǎn)?？梢砸勒彰绹鴮＠?U690;3B2 (變焦透鏡)中描述的原理制成可切換透鏡，該文獻(xiàn)通過 引用全部合并于此。在該參考文獻(xiàn)中，描述了可以如何制成具有最小可能外直徑的變焦透 鏡。該透鏡具有以下缺陷由于流體透鏡可以達(dá)到的屈光度變化有限，僅僅可以實(shí)現(xiàn)特定的 縮放因子。因此，改進(jìn)的光學(xué)圖像探測器將是有利的，并且特別地更高效和/或可靠的探測 器將是有利的。

發(fā)明內(nèi)容
因此，本發(fā)明優(yōu)選地尋求單獨(dú)地或者以任何組合地緩解、減輕或者消除上述缺點(diǎn) 中的一個(gè)或多個(gè)。特別地，可以將本發(fā)明的一個(gè)目的看作是提供一種以緊湊的方式獲得相 對高的縮放因子而解決上述現(xiàn)有技術(shù)問題的光學(xué)圖像探測器。在本發(fā)明的第一方面中，該目的和若干其他目的是通過提供一種光學(xué)圖像探測器 來實(shí)現(xiàn)的，該光學(xué)圖像探測器包括
-外殼，
-置于外殼末端部分處的流體透鏡，該流體透鏡具有可改變的光功率，以及 -置于外殼內(nèi)的圖像收集器，該收集器設(shè)置在流體透鏡的光路中，該收集器可通過致 動器而沿著所述光路移位。本發(fā)明特別地但不排他性地有利于獲得一種緊湊的光學(xué)圖像探測器并且其同時(shí) 具有高縮放因子。由于圖像收集器的可能的移位和流體透鏡的可改變的光功率以及這兩個(gè)元件之間的協(xié)作，有可能獲得一種具有寬動態(tài)范圍的縮放因子、具有令人滿意的聚焦特性 的緊湊的內(nèi)窺鏡。為了能夠縮放，可以因而利用流體透鏡改變探測器的透鏡系統(tǒng)的有效焦距(即縮 放)并且使用圖像收集器的移位使透鏡系統(tǒng)聚焦。這可以同時(shí)地、連續(xù)地(以兩種順序)或 迭代地或者以其任意組合地執(zhí)行。這種縮放方式結(jié)合了兩方面的優(yōu)點(diǎn)流體透鏡只需在小 范圍上切換，大的移位可以通過機(jī)械地連接到圖像收集器的致動器實(shí)現(xiàn)，并且與該致動器 被設(shè)計(jì)成緊鄰或者圍繞透鏡元件(這將增加內(nèi)窺鏡直徑)時(shí)相比，該致動器因而可以占用相 對較少的側(cè)向空間?？傮w而言，本發(fā)明利用可移位地設(shè)置在自流體透鏡的光路上的圖像收集器來實(shí) 現(xiàn)，但是本領(lǐng)域技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)理解的是，圖像收集器及其移位特別地可以是一個(gè)或多個(gè)光 纖；可以應(yīng)用用于將圖像傳輸?shù)酵獠康囊粋€(gè)或多個(gè)中繼透鏡，或者圖像傳感器(即能夠?qū)⒐?學(xué)信號轉(zhuǎn)換成電信號的傳感器)。具有兩個(gè)流體透鏡的能夠縮放的光學(xué)系統(tǒng)(例如照相機(jī))可以在光學(xué)系統(tǒng)的側(cè)向 方向上消耗相對少量的空間，但是會具有相對低的縮放因子。具有兩個(gè)可移位透鏡的能夠 縮放的光學(xué)系統(tǒng)可以具有高縮放因子，但是通常在光學(xué)系統(tǒng)的側(cè)向方向上消耗相當(dāng)大的空 間。因此，依照本發(fā)明的具有可移位圖像收集器或圖像傳感器和流體透鏡的光學(xué)圖像探測 器可以具有高縮放因子并且在側(cè)向方向上是緊湊的。另一個(gè)優(yōu)點(diǎn)是避免了縮減具有可移動透鏡的系統(tǒng)的困難(對于小直徑內(nèi)窺鏡而 言)。這種系統(tǒng)包含兩個(gè)小電機(jī)和若干細(xì)滑動桿。小電機(jī)制造困難且昂貴并且該系統(tǒng)難于 組裝。在我們的發(fā)明中，只需一個(gè)小電機(jī)。而且，該電機(jī)可以稍大于透鏡移位電機(jī)，因?yàn)榕c 鄰近透鏡相比，在圖像收集器之后存在更多空間。應(yīng)當(dāng)提及的是，日本專利申請JP2006271503公開了一種內(nèi)窺鏡光學(xué)系統(tǒng)，其中尤 其通過在保持成像透鏡固定的同時(shí)使圖像傳感器移位來降低由于圖像傳感器的分辨率有 限而引起的量化誤差。然而，該光學(xué)內(nèi)窺鏡僅僅預(yù)期用于聚焦而不是縮放。此外不能顯而 易見的是，這些措施可能導(dǎo)致如本發(fā)明所獲得的高縮放因子。因此，JP2006271503中公開 的內(nèi)窺鏡光學(xué)系統(tǒng)對于本發(fā)明并不特別相關(guān)。在一個(gè)實(shí)施例中，流體透鏡可以在光學(xué)上被設(shè)置為用于對探測器之前的感興趣的 區(qū)域成像?？商鎿Q地或者附加地，流體透鏡可以在光學(xué)上被設(shè)置為用于對鄰近探測器的感 興趣的區(qū)域成像。有益的是，所述探測器可以具有由最大光功率(全局地或局部地)和最小光功率 (全局地或局部地)限定的流體透鏡的光功率范圍，該探測器可以在光學(xué)上設(shè)置成使得可移 位圖像收集器的相應(yīng)聚焦位置范圍允許在所述光功率范圍的相當(dāng)大的部分上聚焦該探測 器。因此，流體透鏡光功率范圍和圖像收集器范圍的聚焦范圍可以彼此匹配。在本文中，“相 當(dāng)大的部分”可以表示至少70%、80%或者90%。措辭“允許聚焦”表示對于給定目的和應(yīng)用 的對焦。圖像是否“對焦”常規(guī)上可以例如通過邊緣檢測、通過傅立葉變換(FT)信號的高頻 分析或者其他可獲得的或可使用的聚焦技術(shù)來確定。當(dāng)利用具有兩個(gè)流體透鏡和沒有可移動透鏡的透鏡系統(tǒng)縮放時(shí)，流體透鏡必須改 變透鏡系統(tǒng)的焦距以及保持圖像對焦在圖像傳感器上。通常，保持圖像對焦在圖像傳感器 上的要求需要比焦距變化所需的光功率變化更多的光功率變化。該聚焦要求因此限制了最大可實(shí)現(xiàn)縮放因子。然而，當(dāng)該聚焦通過使圖像傳感器移動來實(shí)現(xiàn)時(shí)，上面的限制被移除， 并且更大的縮放因子變得可能。更特別地，所述探測器可以具有流體透鏡的光功率以及圖像收集器的相應(yīng)聚焦位 置，有效縮放因子至少為2，優(yōu)選地至少為2. 5，或者更優(yōu)選地至少為3. 0。術(shù)語“縮放因子” 應(yīng)當(dāng)被理解為焦距變化的比率。其他最小值可以是1. 6或1. 8，或者可替換地為3. 5,4. 0。可替換地，具有針對流體透鏡的光功率的兩個(gè)位置以及圖像收集器的兩個(gè)相應(yīng)聚 焦位置的探測器可以具有1至4區(qū)間內(nèi)、優(yōu)選地1. 5至3區(qū)間內(nèi)或者更優(yōu)選地1. 5至2. 5 區(qū)間內(nèi)的有效縮放因子。新的設(shè)計(jì)或液體組合可以給出高得多的縮放因子。因此，這些區(qū) 間可替換地可以為1至5、1至6、2至5或2至6。典型地，所述流體透鏡可以包括通過彎月面分開的至少兩種不相溶流體。在一個(gè) 實(shí)施例中，流體透鏡中的彎月面的形狀可以通過將流體泵入或泵出流體容器來改變，以便 提供易于實(shí)現(xiàn)且避免探測器中的電氣布線的設(shè)計(jì)。在另一個(gè)實(shí)施例中，所述流體透鏡可以 是包括兩種不相溶流體的電潤濕透鏡。更特別地，該電潤濕透鏡可以具有非對稱電極配置， 以便允許所述兩種不相溶流體之間形成的彎月面傾斜，使得光學(xué)探測器可以通過操縱該彎 月面而重新定位成像區(qū)域。所述致動器可以是電磁致動器，該電磁致動器包括致動器外殼；相對于該外殼 可移動地設(shè)置的從動構(gòu)件；預(yù)加載裝置，用于在致動器外殼與從動構(gòu)件之間提供法向力，從 而由法向力引起的致動器外殼與從動構(gòu)件之間的摩擦力必須被克服以便引起外殼與從動 構(gòu)件之間的相對移動；驅(qū)動裝置，用于克服所述摩擦力并且相對于致動器外殼驅(qū)動從動構(gòu) 件。該致動器具有以下優(yōu)點(diǎn)僅僅在移位期間而不是固定位置期間需要能量。有關(guān)這種所 謂的摩擦步進(jìn)機(jī)的進(jìn)一步的細(xì)節(jié)可以在W02006/117715中找到，該文獻(xiàn)通過引用全部合并 于此?？商鎿Q地，用于使圖像收集器移位的致動器可以是壓電致動器。在另一個(gè)實(shí)施例 中，所述致動器可以是氣動或液壓致動器，即將流體壓力轉(zhuǎn)換成相應(yīng)的移位的致動器，例如 波紋管。這具有以下特定優(yōu)點(diǎn)避免了電氣布線和電磁體的使用。當(dāng)例如在用于體內(nèi)檢查 的光學(xué)探測器的高壓滅菌期間加熱時(shí)，電線可能會受到負(fù)面影響。類似地，磁體。優(yōu)選地，所述探測器可以形成用于體內(nèi)應(yīng)用的內(nèi)窺鏡、導(dǎo)管、針或者活檢針的一部 分，盡管本發(fā)明并不限于這些應(yīng)用。在第二方面中，本發(fā)明涉及一種光學(xué)成像系統(tǒng)，該系統(tǒng)包括 -光源(LS)，
-樣本臂，其光學(xué)耦合到光源，該樣本臂在其遠(yuǎn)端具有依照發(fā)明第一方面的光學(xué)圖像 探測器，以及
-成像顯示設(shè)備(IDD)，其耦合(C)到光源(LS)和樣本臂。在第三方面中，本發(fā)明涉及一種用于執(zhí)行光學(xué)成像的方法，該方法包括 -提供外殼，
-提供置于外殼末端部分處的流體透鏡，該流體透鏡具有可改變的光功率，以及 -將圖像收集器置于外殼內(nèi)，該收集器設(shè)置在流體透鏡的光路上，該收集器可通過致 動器而沿著所述光路移位。本發(fā)明的第一、第二和第三方面中的每一個(gè)都可以與任何其他方面結(jié)合。本發(fā)明的這些和其他方面根據(jù)以下描述的實(shí)施例將是清楚明白的，并且將參照這些實(shí)施例進(jìn)行闡 述。


現(xiàn)在，將僅通過實(shí)例的方式參照附圖解釋本發(fā)明，在附圖中 圖1為依照本發(fā)明的光學(xué)圖像探測器的示意性截面圖，
圖2為依照本發(fā)明的光學(xué)圖像探測器的另一示意性截面圖， 圖3為依照本發(fā)明的光學(xué)成像系統(tǒng)的示意圖， 圖4示出了通過依照本發(fā)明的光學(xué)圖像探測器的光路的仿真， 圖5為示出可以如何通過流體透鏡改變焦點(diǎn)的圖， 圖6為依照本發(fā)明的光學(xué)圖像探測器中的流體透鏡的示意性截面圖， 圖7為用于使依照本發(fā)明的圖像傳感器移位的電磁致動器的截面圖， 圖8為用于使依照本發(fā)明的圖像傳感器移位的壓電致動器的截面圖， 圖9為用于使依照本發(fā)明的圖像傳感器移位的壓力驅(qū)動致動器的截面圖， 圖10為依照本發(fā)明的方法的流程圖，以及 圖11為由兩個(gè)透鏡制成的縮放透鏡的示意圖。
具體實(shí)施例方式圖1為依照本發(fā)明的光學(xué)圖像探測器20的示意性截面圖。圖像探測器20包括包 圍并且保護(hù)該探測器的內(nèi)部的外殼19。流體透鏡5置于外殼19的末端部分處。流體透鏡 5具有可改變的光功率，即該透鏡的焦深可以根據(jù)需要改變。流體透鏡5包括在界面彎月面 上分開的至少兩種不相溶流體6a和6b?？汕袚Q透鏡可以依照美國專利7U690;3B2 (變焦 透鏡)中描述的原理制造，該文獻(xiàn)通過引用全部合并于此。在該參考文獻(xiàn)中，描述了可以如 何制成具有最小可能外直徑的變焦透鏡。這種小直徑透鏡通過將兩種不相溶液體放置在具 有上面的疏水性涂層和絕緣層的短管中而獲得。這兩種液體具有不同的折射率并且因而它 們之間的彎月面形成透鏡。通過改變彎月面的曲率，可以改變透鏡的光功率。容器也可以 是非圓柱形的，例如錐形，如國際專利申請W000/58763中所描述的，該文獻(xiàn)通過引用全部 合并于此，并且其中可以找到有關(guān)各種形狀以及如何制成這些形狀的進(jìn)一步的細(xì)節(jié)。在流體透鏡5的前面，放置了另一透鏡10。透鏡10也可以用沒有光功率的窗口替 換，但是通常流體透鏡與附加的光學(xué)器件協(xié)同工作。圖像傳感器40放置在外殼內(nèi)，該傳感器設(shè)置在流體透鏡的光路上，即流體透鏡5 之后，從而由流體透鏡5和透鏡10捕獲的光可以被圖像傳感器40檢測到。圖像傳感器40 通過致動器42可移位地沿著所述光路設(shè)置。因此，如圖1中箭頭A所示，圖像傳感器40可 以在探測器20內(nèi)移動特定范圍，以便有利于要成像到探測器20外部的區(qū)域或?qū)ο?圖1中 未示出)的充分聚焦。此外，如圖1中虛線箭頭43a所示，圖像傳感器40 (例如電荷耦合器件(CXD)或者 互補(bǔ)金屬氧化物半導(dǎo)體(CMOS)或者本領(lǐng)域技術(shù)人員容易獲得的其他圖像傳感器)連接到探 測器的外部，即用于供電、監(jiān)視、控制、輸出等等。應(yīng)當(dāng)提及的是，圖像傳感器也可以是可移 位地設(shè)置在流體透鏡5之后的一個(gè)或多個(gè)光纖，所述一個(gè)或多個(gè)光纖在光學(xué)上被設(shè)置用于將圖像傳輸?shù)较鄳?yīng)的圖像傳感器。然而，對于本說明書的其余部分，討論了圖像傳感器及其 移位，但是本領(lǐng)域技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)清楚的是，等效于一個(gè)或多個(gè)光纖，可以應(yīng)用一個(gè)或多個(gè)中 繼透鏡將圖像傳輸?shù)酵獠?，因?yàn)楸景l(fā)明總的說來涉及圖像收集器的移位。區(qū)域11表示圖像傳感器40與流體透鏡5之間的區(qū)域。區(qū)域1可以是空的，但是 若干透鏡和其他光學(xué)部件也可以放置在那里。在圖4中，透鏡置于區(qū)域11中。在圖6中， 光纖1存在于區(qū)域11中。類似地，致動器43連接到探測器20的外部以用于供電和控制，如箭頭4 所示。 在圖1中，圖像傳感器40通過桿連接到致動器42，該桿可通過致動器42而移位，但是一旦 本發(fā)明的總的原理被認(rèn)識，其他致動器配置當(dāng)然對于本領(lǐng)域技術(shù)人員也是容易獲得的。在圖1中，探測器20以及特別是流體透鏡5在光學(xué)上被設(shè)置用于對探測器之前的 感興趣的區(qū)域成像。圖2為依照本發(fā)明的光學(xué)圖像探測器20的另一示意性截面圖。圖2與圖1類似， 但是不同之處在于，流體透鏡5在光學(xué)上被設(shè)置用于對鄰近探測器20的感興趣的區(qū)域成 像。為了清楚起見，省略了一些元件，例如外殼19。因此，光沿著光路OP進(jìn)入探測器側(cè)面。 探測器20與鏡21—起，可以在圖像傳感器40上檢測光?？梢栽O(shè)想的是，前面檢測(即圖1) 和側(cè)面檢測(比如圖2)的組合是可能的。可能的是，可以例如在依照本發(fā)明的光學(xué)探測器 20的拐角部分應(yīng)用具有一定曲率的流體透鏡。圖3為依照本發(fā)明的光學(xué)成像系統(tǒng)的示意圖。該系統(tǒng)包括光源LS，其可以放置在 后面的位置，如圖3中所示，或者嵌入到光學(xué)探測器20本身之中或者其附近。樣本臂30可 以光學(xué)耦合到光源LS，并且光或者更一般地，照明輻射可以通過適當(dāng)?shù)墓鈱W(xué)傳導(dǎo)借助于樣 本臂30被引導(dǎo)到探測器20。樣本臂30在其遠(yuǎn)端具有依照本發(fā)明的光學(xué)圖像探測器20。在 探測器20的后面，用于處理和顯示圖像的成像顯示設(shè)備IDD可以通過耦合單元C與光源LS 和樣本臂30耦合。圖4示出了通過依照本發(fā)明的光學(xué)圖像探測器20的光路的仿真。由于空間有限的 原因，在內(nèi)窺鏡中利用圍繞透鏡的機(jī)械裝置實(shí)現(xiàn)縮放是困難的?；诹黧w透鏡的縮放透鏡 具有在透鏡周圍沒有附加機(jī)械部分的益處。這具有以下缺陷由于可以由流體透鏡達(dá)到的 屈光度變化有限，只能實(shí)現(xiàn)特定縮放因子。為了仍然能夠縮放，可以利用單個(gè)流體透鏡5改 變透鏡系統(tǒng)的焦距(即縮放)并且使用圖像傳感器40的移位使系統(tǒng)對焦。在圖4中示出了一 種設(shè)計(jì)，其中縮放因子為1. 6x,圖像傳感器對角直徑為3. ^Hmm,焦距在所謂的長焦(tele) 配置中為3. 46mm (圖4的上面)并且在廣角(wide)配置(圖4的下面)中為2. 09mm。光闌 (stop)直徑為0. 88mm。在該設(shè)計(jì)中，圖像傳感器40必須移位3. 3mm。1. 6的該縮放因子所 需的液體透鏡的切換范圍小于其最大范圍。如果使用全程，那么更高的縮放因子是可能的。 調(diào)制傳遞研究的模型仿真表現(xiàn)了令人滿意的結(jié)果，即寬頻率范圍上的相對較高的傳遞。為了證明與包括兩個(gè)流體透鏡的系統(tǒng)相比，包括流體透鏡和可移動的傳感器的系 統(tǒng)可以達(dá)到更大的縮放因子，我們考慮圖11中所示的縮放透鏡系統(tǒng)。它由在廣角縮放配置 中具有焦距π和f2以及在長焦縮放配置中具有焦距Π’和f2’的兩個(gè)透鏡的系統(tǒng)組成。 這兩個(gè)透鏡分開距離dl。第二透鏡與圖像傳感器之間的距離為d2。整個(gè)系統(tǒng)的焦距在廣 角配置中為F，并且在長焦配置中為F’。因此，縮放因子由F/F’給出。圖像傳感器的尺寸 為S。透鏡系統(tǒng)的光闌放置在所述兩個(gè)透鏡之間。根據(jù)近軸計(jì)算，我們可以導(dǎo)出兩個(gè)透鏡的焦距Π和f2通過下式與整個(gè)系統(tǒng)的焦距F有關(guān) f
權(quán)利要求
1.一種光學(xué)圖像探測器(20)，包括-外殼(19)，-置于該外殼的末端部分處的流體透鏡(5)，該流體透鏡具有可改變的光功率，以及-置于該外殼內(nèi)的圖像收集器(40)，該收集器設(shè)置在該流體透鏡的光路上，該收集器 可通過致動器(42，70，80，90 )而沿著所述光路移位。
2.依照權(quán)利要求1的探測器，其中該流體透鏡(5)在光學(xué)上被設(shè)置為用于對該探測器 (20)之前的感興趣的區(qū)域成像。
3.依照權(quán)利要求1的探測器，其中該流體透鏡(5)在光學(xué)上被設(shè)置為用于對鄰近該探 測器(20)的感興趣的區(qū)域成像。
4.依照權(quán)利要求1的探測器，其中該探測器(20)具有由最大光功率和最小光功率限 定的該流體透鏡(5)的光功率范圍，該探測器在光學(xué)上設(shè)置成使得可移位圖像收集器(40) 的相應(yīng)聚焦位置范圍允許在所述光功率范圍的相當(dāng)大的部分上聚焦該探測器。
5.依照權(quán)利要求1或4的探測器，其中具有流體透鏡(5)的光功率以及該圖像收集器 (40)的相應(yīng)聚焦位置的探測器(20)具有至少為2、優(yōu)選地至少為2. 5、或者更優(yōu)選地至少為 3.0的有效縮放因子。
6.依照權(quán)利要求1或4的探測器，其中具有針對該流體透鏡的光功率的兩個(gè)位置以及 該圖像收集器的兩個(gè)相應(yīng)聚焦位置的探測器具有1至4區(qū)間內(nèi)、優(yōu)選地1. 5至3區(qū)間內(nèi)或 者更優(yōu)選地1. 5至2. 5區(qū)間內(nèi)的有效縮放因子。
7.依照權(quán)利要求1的探測器，其中該流體透鏡(5)包括通過彎月面分開的至少兩種不 相溶流體(6a，乩)。
8.依照權(quán)利要求7的探測器，其中該流體透鏡(5)中的彎月面的形狀能夠通過將流體 泵入或泵出容納該流體的流體容器來改變。
9.依照權(quán)利要求7的探測器，其中該流體透鏡(5)是包括兩種不相溶流體(6a，6b)的 電潤濕透鏡。
10.依照權(quán)利要求9的探測器，其中該電潤濕透鏡(5)具有非對稱電極配置(7，8)，以 便允許所述兩種不相溶流體(6a，6b )之間形成的彎月面傾斜。
11.依照權(quán)利要求1的探測器，其中所述致動器是電磁致動器，該電磁致動器包括-致動器外殼(19)，-相對于該外殼可移動地設(shè)置的從動構(gòu)件(72，73)，-預(yù)加載裝置(75，76)，用于在該致動器外殼與該從動構(gòu)件之間提供法向力，從而使由 該法向力引起的該致動器外殼與該從動構(gòu)件之間的摩擦力(FRIC)必須被克服以便引起該 外殼與該從動構(gòu)件之間的相對移動，-驅(qū)動裝置(71)，用于克服所述摩擦力并且相對于該致動器外殼驅(qū)動該從動構(gòu)件。
12.依照權(quán)利要求1的探測器，其中所述致動器是壓電致動器(80)或者氣動致動器或 液壓致動器(90)。
13.依照權(quán)利要求1的探測器，其中所述探測器形成內(nèi)窺鏡、導(dǎo)管、針或者活檢針的一 部分。
14.一種光學(xué)成像系統(tǒng)，該系統(tǒng)包括-光源(LS)，-樣本臂(30)，其光學(xué)耦合到該光源，該樣本臂在其遠(yuǎn)端具有依照權(quán)利要求1的光學(xué) 圖像探測器(20)，以及-成像顯示設(shè)備(IDD )，其耦合(C)到該光源(LS )和該樣本臂(30 )。
15. 一種用于執(zhí)行光學(xué)成像的方法，該方法包括 -提供外殼(19)，-提供置于該外殼的末端部分處的流體透鏡(5)，該流體透鏡具有可改變的光功率，以及-將圖像收集器(40)置于該外殼內(nèi)，該收集器設(shè)置在該流體透鏡的光路上，該收集器 可通過致動器(42，70，80，90 )而沿著所述光路移位。
全文摘要
本發(fā)明涉及光學(xué)圖像探測器(20)，該探測器特別地適合于小型應(yīng)用，例如體內(nèi)應(yīng)用。流體透鏡(5)置于外殼(19)內(nèi)，該流體透鏡具有可改變的光功率。圖像收集器(40)置于外殼內(nèi)，該收集器設(shè)置在流體透鏡的光路上，該收集器可通過致動器(42，70，80，90)而以各種方式沿著所述光路移位。高度有利的是獲得一種緊湊的光學(xué)圖像探測器，并且其同時(shí)具有高縮放因子。由于圖像收集器的可能的移位和流體透鏡的可改變的光功率以及這兩個(gè)元件之間的協(xié)作，有可能獲得具有寬動態(tài)范圍的縮放因子、具有令人滿意的聚焦特性的緊湊的內(nèi)窺鏡。
文檔編號G02B3/14GK102089680SQ200980126723
公開日2011年6月8日 申請日期2009年7月3日 優(yōu)先權(quán)日2008年7月10日
發(fā)明者B·H·W·亨德里克斯, N·米哈洛維克, S·凱珀 申請人:皇家飛利浦電子股份有限公司