CN109771059B - 一种机电控交叉光路3d摄像头 - Google Patents

Abstract

本发明涉及机械设备技术领域，具体为一种机电控交叉光路3D摄像头，包括两个并行安装的镜筒，两个镜筒外壁的转动调节环通过可变视交叉连动杆连接，可变视交叉连动杆的一端部设置有视交叉连杆动力装置，两个转向齿轮通过变焦万向连轴器连接，变焦万向连轴器的一端部连接有变焦动力装置，两个镜筒内顶部安装有电子目镜，两个镜筒的底部均安装有物镜，两个物镜通过聚焦连动杆连接，聚焦连动杆的一端部连接有聚焦动力装置。本发明不需要采用光学目镜，医生也不需要两眼紧盯目镜光学口就可长时间观察，使医生在观察时更加舒适，采用镜筒与传感器直线安装，使物镜、变焦装置、电子目镜适配装置及传感器同轴直线排列，使3D影像更加真实清晰。

Description

一种机电控交叉光路3D摄像头

技术领域

本发明涉及机械设备技术领域，具体为一种机电控交叉光路3D摄像头。

背景技术

在外科手术中为了手术做的精准，要使用手术显微镜，实现3D立体视像放大观看。产生3D立体视觉的原理是，双眼视觉来自于左右不同方向的影像。经大脑视觉整合形成3D立体视觉。目前手术显微镜两个光学镜筒一般是并行安装，为了使两图像重合常使用大物镜折射形成视像夹角，其结构复杂，而且对图像质量也有一定的影响。目前也有采用小物镜结构的纯光学手术显微镜，但是没有变倍和对焦功能。其结构简单，只有固定的工作距和固定的放大倍数。使用受限制，不够方便。

以上几种手术显微镜，都只能在光学目镜中看到3D效果。其目镜可视口直径非常小。使用中必须瞳孔仅对目镜光学可视口，才能看到被放大的影像。瞳孔与目镜可视口稍有错动就看不到视像，其观看时间很难持久。都知道在显微镜下通过放大视力下手术更加精准。但要长时间坚持瞳孔仅对显微镜目镜操作是一般人难以承受的。鉴于此，我们提供一种机电控交叉光路3D摄像头。

发明内容

本发明的目的在于提供一种机电控交叉光路3D摄像头，以解决上述背景技术中提出现如今采用小物镜结构的纯光学手术显微镜没有变倍和对焦功能以及长时间坚持瞳孔仅对显微镜目镜操作是一般人难以承受的的问题。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：

一种机电控交叉光路3D摄像头，包括两个并行安装的镜筒，每个镜筒的顶部均安装有光电子传感器，所述光电子传感器的顶部设置有光电子传感器输出口和光电子传感器电源输入口，两个所述镜筒外壁的转动调节环通过可变视交叉连动杆连接，所述可变视交叉连动杆的一端部设置有视交叉连杆动力装置，两个所述镜筒的外壁中部分别设置有转向齿轮，每个转向齿轮的底部安装有变焦齿轮，两个所述镜筒的外壁上还设置有导向激光灯，两个转向齿轮通过变焦万向连轴器连接，变焦万向连轴器的一端部连接有变焦动力装置，两个所述镜筒内顶部安装有电子目镜，两个镜筒的底部均安装有物镜，两个物镜通过聚焦连动杆连接，所述聚焦连动杆的一端部连接有聚焦动力装置。

作为优选，所述可变视交叉连动杆、变焦万向连轴器以及聚焦连动杆三者平行设置。

作为优选，所述视交叉连杆动力装置、变焦动力装置和聚焦动力装置均包括气缸，所述气缸设置有活塞杆。

作为优选，所述聚焦连动杆上开设有两个转孔，两个转孔之间的间距与两物镜之间的间距尺寸相适配，所述聚焦连动杆靠近所述聚焦动力装置的一端部设置有固定套管，所述固定套管与聚焦连动杆为一体成型结构，所述固定套管上开设有第一固定孔，所述物镜的外壁上开设有螺孔，所述活塞杆远离所述气缸的一端圆周面上开设有第二固定孔，所述活塞杆与所述固定套管插接配合。

作为优选，所述活塞杆通过限位插销依次穿过第一固定孔和第二固定孔并与所述固定套管连接。

作为优选，所述聚焦连动杆通过转动插销依次穿过转孔和螺孔螺纹连接于所述物镜上。

作为优选，所述转动插销的头部设置有与所述螺孔螺纹适配的螺纹段，所述转动插销的中部设置有转轴段，所述转轴段与所述转孔的尺寸相适配，且两者转动连接。

作为优选，所述限位插销的一端部安装有拉环。

作为优选，所述可变视交叉连动杆的结构与所述聚焦连动杆的结构相同。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：本机电控交叉光路3D摄像头不需要采用光学目镜，医生也不需要两眼紧盯目镜光学口就可长时间观察，使医生在观察时更加舒适，采用镜筒与传感器直线安装，使物镜、变焦装置、电子目镜适配装置及传感器同轴直线排列，使3D影像更加真实清晰。

附图说明

图1为本发明的整体结构示意图；

图2为本发明的聚焦连动杆与聚焦动力装置连接的结构示意图；

图3为本发明的焦连动杆与聚焦动力装置的爆炸结构示意图。

图中：1、光电子传感器输出口；2、光电子传感器电源输入口；3、光电子传感器；4、可变视交叉连动杆；5、视交叉连杆动力装置；6、电子目镜；7、转向齿轮；8、变焦动力装置；9、变焦万向连轴器；10、变焦齿轮；11、导向激光灯；12、无级变倍齐焦器；13、物镜；131、螺孔；14、聚焦动力装置；141、气缸；142、活塞杆；15、聚焦连动杆；151、转孔；152、固定套管；153、第一固定孔；154、转动插销；1541、螺纹段；1542、转轴段；155、第二固定孔；16、固定插销；17、拉环；18、镜筒。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例，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。

在本发明的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”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设备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。

实施例1

一种机电控交叉光路3D摄像头，如图1所示，包括两个并行安装的镜筒18，每个镜筒18的顶部均安装有光电子传感器3，光电子传感器3的顶部设置有光电子传感器输出口1和光电子传感器电源输入口2，两个镜筒18外壁的转动调节环通过可变视交叉连动杆4连接，可变视交叉连动杆4的一端部设置有视交叉连杆动力装置5，两个镜筒18的外壁中部分别设置有转向齿轮7，每个转向齿轮7的底部安装有变焦齿轮10，两个镜筒18的外壁上还设置有导向激光灯11，两个转向齿轮7通过变焦万向连轴器9连接，变焦万向连轴器9的一端部连接有变焦动力装置8，两个镜筒18内顶部安装有电子目镜6，两个镜筒18的底部均安装有物镜13，两个物镜13通过聚焦连动杆15连接，聚焦连动杆15的一端部连接有聚焦动力装置14，在左右光路各装一组小物镜，首先让光学中心无偏移，保证光学成像不受大物镜的折射影响，首先保证镜头成像质量。在此基础上加装左右镜筒18连动装置，使左右光学聚焦与变倍同步。该联动装置必须保证左右光路在间距或角度在一定范围内变化而不受影响。从而实现监视不同物距的高质量3D影像。在整个光路中相机与镜筒成直线整体结构，其稳定性好，3D影像视觉更加逼真清晰。

值得说明的是，可变视交叉连动杆4、变焦万向连轴器9以及聚焦连动杆15三者平行设置。

本实施例的机电控交叉光路3D摄像头工作原理：物体通过物镜13在镜筒内成像，通过无级变倍齐焦装置12改变图像大小，选择确定适宜的放大倍数后在通过电子目镜6在通过光电子传感器3成实像，并转化成电子视频信号经光电子传感器输出口1传出高清视频信号。聚焦(对焦)动力装置14通过聚焦(对焦)连动杆15往返运动使左右物镜13同时聚焦在同一工作平面。变焦(变倍)动力装置8通过变焦(变倍)连轴器9同时运动并经过左右转向齿轮装置7使变焦齿轮10带动无级变倍齐焦装置12使图像齐焦无级变焦(变倍)。视交叉连杆动力装置5带动可变视交叉连动杆4使左右光路整体分合运动，实现视交叉在不同物距下聚合。

实施例2

作为本发明的第二种实施例，如图2和图3所示，视交叉连杆动力装置5、变焦动力装置8和聚焦动力装置14均包括气缸141，气缸141设置有活塞杆142。

进一步的，聚焦连动杆15上开设有两个转孔151，两个转孔151之间的间距与两物镜13之间的间距尺寸相适配，聚焦连动杆15靠近聚焦动力装置14的一端部设置有固定套管152，固定套管152与聚焦连动杆15为一体成型结构，固定套管152上开设有第一固定孔153，物镜13的外壁上开设有螺孔131，活塞杆142远离气缸141的一端圆周面上开设有第二固定孔155，活塞杆142与固定套管152插接配合。

具体的，活塞杆142通过限位插销16依次穿过第一固定孔153和第二固定孔155并与固定套管152连接，聚焦连动杆151通过转动插销154依次穿过转孔151和螺孔131螺纹连接于物镜13上。

值得说明的是，转动插销154的头部设置有与螺孔131螺纹适配的螺纹段1541，转动插销154的中部设置有转轴段1542，转轴段1542与转孔151的尺寸相适配，且两者转动连接。

此外，限位插销16的一端部安装有拉环17，方便安装或取下限位插销16。

值得注意的是，可变视交叉连动杆4的结构与聚焦连动杆15的结构相同。

本实施例的机电控交叉光路3D摄像头通过在聚焦连动杆15一端设置的固定套管152与活塞杆142进行连接，安装方便，同时活塞杆142通过限位插销16依次穿过第一固定孔153和第二固定孔155并与固定套管152连接，方便在维修时进行拆卸；通过在转动插销15上设置的螺纹段1541，使得转动插销15与螺孔131进行螺纹固定，同时设置的转轴段1542，可以保证聚焦连动杆15与转轴段1542之间保持转动能力。

本发明的机电控交叉光路3D摄像头不需要采用光学目镜，医生也不需要两眼紧盯目镜光学口，使医生在观察时更加舒适，采用镜筒与传感器直线安装，使物镜、变焦装置、电子目镜适配装置及传感器同轴直线排列，使3D影像更加真实清晰。

以上显示和描述了本发明的基本原理、主要特征和本发明的优点。本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的仅为本发明的优选例，并不用来限制本发明，在不脱离本发明精神和范围的前提下，本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内。本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。

Claims (7)

1.一种机电控交叉光路3D摄像头，其特征在于：包括两个并行安装的镜筒(18)，每个镜筒(18)的顶部均安装有光电子传感器(3)，所述光电子传感器(3)的顶部设置有光电子传感器输出口(1)和光电子传感器电源输入口(2)，两个所述镜筒(18)外壁的转动调节环通过可变视交叉连动杆(4)连接，所述可变视交叉连动杆(4)的一端部设置有视交叉连杆动力装置(5)，两个所述镜筒(18)的外壁中部分别设置有转向齿轮(7)，每个转向齿轮(7)的底部安装有变焦齿轮(10)，两个所述镜筒(18)的外壁上还设置有导向激光灯(11)，两个转向齿轮(7)通过变焦万向连轴器(9)连接，变焦万向连轴器(9)的一端部连接有变焦动力装置(8)，两个所述镜筒(18)内顶部安装有电子目镜(6)，两个镜筒(18)的底部均安装有物镜(13)，两个物镜(13)通过聚焦连动杆(15)连接，所述聚焦连动杆(15)的一端部连接有聚焦动力装置(14)；所述视交叉连杆动力装置(5)、变焦动力装置(8)和聚焦动力装置(14)均包括气缸(141)，所述气缸(141)设置有活塞杆(142)，所述聚焦连动杆(15)上开设有两个转孔(151)，两个转孔(151)之间的间距与两物镜(13)之间的间距尺寸相适配，所述聚焦连动杆(15)靠近所述聚焦动力装置(14)的一端部设置有固定套管(152)，所述固定套管(152)与聚焦连动杆(15)为一体成型结构，所述固定套管(152)上开设有第一固定孔(153)，所述物镜(13)的外壁上开设有螺孔(131)，所述活塞杆(142)远离所述气缸(141)的一端圆周面上开设有第二固定孔(155)，所述活塞杆(142)与所述固定套管(152)插接配合。

2.根据权利要求1所述的机电控交叉光路3D摄像头，其特征在于：所述可变视交叉连动杆(4)、变焦万向连轴器(9)以及聚焦连动杆(15)三者平行设置。

3.根据权利要求1所述的机电控交叉光路3D摄像头，其特征在于：所述活塞杆(142)通过限位插销(16)依次穿过第一固定孔(153)和第二固定孔(155)并与所述固定套管(152)连接。

4.根据权利要求1所述的机电控交叉光路3D摄像头，其特征在于：所述聚焦连动杆(15)通过转动插销(154)依次穿过转孔(151)和螺孔(131)螺纹连接于所述物镜(13)上。

5.根据权利要求4所述的机电控交叉光路3D摄像头，其特征在于：所述转动插销(154)的头部设置有与所述螺孔(131)螺纹适配的螺纹段(1541)，所述转动插销(154)的中部设置有转轴段(1542)，所述转轴段(1542)与所述转孔(151)的尺寸相适配，且两者转动连接。

6.根据权利要求3所述的机电控交叉光路3D摄像头，其特征在于：所述限位插销(16)的一端部安装有拉环(17)。

7.根据权利要求1所述的机电控交叉光路3D摄像头，其特征在于：所述可变视交叉连动杆(4)的结构与所述聚焦连动杆(15)的结构相同。

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