CN111407222A - 一种电子内窥镜传像组件景深调试装置及调试方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种可自动调试电子内窥镜传像组件景深调试装置及调试方法，其中，电子内窥镜传像组件景深调试装置包括大底板，所述大底板上边的一侧设有靶标移动机构，所述靶标移动机构上设有可沿Z轴方向移动的分辨力靶标机构；所述大底板上边的另一侧设有移动平台，所述移动平台上设有可沿X轴和Y轴方向移动的景深调试机构，所述景深调试机构用于安装位于所述分辨力测试板下方的物镜镜头模组和COMS图像感光芯片；所述大底板上还设有调试控制系统，所述调试控制系统包括用于与所述COMS图像感光芯片电连接的图像处理器，所述调试控制系统分别与所述靶标移动机构、景深调试机构电连接，用于调节所述物镜镜头模组和COMS图像感光芯片在Z轴方向的间距。

Description

一种电子内窥镜传像组件景深调试装置及调试方法

技术领域

本发明涉及电子内窥镜调试设备领域，特别是涉及一种电子内窥镜传像组件景深调试装置及调试方法。

背景技术

电子内窥镜镜体头端部内置有微型高分辨率摄像头，在医生使用电子内窥镜对患者进行检查时，通过电子内窥镜头端部内置的微型高分辨率摄像头，可以有效的观察患者胃部组织是否发生病变，用于协助电子胃镜检查、电子胃镜手术治疗及早癌筛查。同时医生在手术过程中也可以通过电子内窥镜系统对患者胃部组织情况进行实时检查，电子内窥镜系统目前广泛适用于各级医疗机构消化内科专业人士。

根据YY1028-2008《纤维上消化道内窥镜》内第4.2.7条对观察景深范围的标准要求，为了让医生使用电子内窥镜系统时能够在有效的景深范围内都能够采集到清晰的图像，在对电子内窥镜内部传像组件生产组装时，需要将物镜镜头模组与COMS图像感光芯片之间的景深距离调整好。

而现有生产工艺在调节景深时，需要人工将传像组件固定在工装固定座上，然后依次组装物镜座(COMS图像感光芯片固定在物镜座上)和物镜镜头模组，通过工装分别固定物镜座和物镜镜头模组，再通过人工调节滑台从而带动物镜镜头模组上下移动，与此同时通过员工目测的方式观察判定近端分辨力板图像的清晰程度。如果调试景深过程中检查到的图像不清晰，不能够准确识别到景深近端分辨力板上要求的标准靶标，则需要重复调整物镜镜头模组上下移动后再目测观察分辨力标准是否达标。如此往复多次调试直至近端分辨力调试达标后，再按照同样的方式调试远端分辨力。当近端、远端分辨力都达到分辨力标准要求后才能判定电子内窥镜传像组件景深调试合格。

根据上述方法调试传像组件景深的生产过程过于繁琐，要调整好一套传像组件需要反复确认传像组件近端和远端分辨力，该方式生产效率低，费时费力。同时因调试传像组件景深近端和远端分辨力及图像清晰程度的过程中，需要依赖员工的主观意识来判定景深和图像质量是否合格。如果员工消极怠工或者对景深和图像质量判定标准不清晰，就会导致产品景深不合格或者图像清晰度不好，那么生产出来的产品最终将直接影响医生使用，以及影响医生手术过程中的准确判断。

因此本领域技术人员致力于开发一种自动化的电子内窥镜传像组件景深调试装置及调试方法。

发明内容

有鉴于现有技术的上述缺陷，本发明所要解决的技术问题是提供自动化的电子内窥镜传像组件景深调试装置及调试方法。

为实现上述目的，本发明提供了一种电子内窥镜传像组件景深调试装置，包括大底板，所述大底板上边的一侧设有靶标移动机构，所述靶标移动机构上设有可沿Z轴方向移动的分辨力靶标机构，用于安装分辨力测试板；

所述大底板上边的另一侧设有移动平台，所述移动平台上设有可沿X轴和Y轴方向移动的景深调试机构，用于安装位于所述分辨力测试板下方的物镜镜头模组和COMS图像感光芯片；

所述大底板上还设有调试控制系统，所述调试控制系统包括用于与所述COMS图像感光芯片电连接的图像处理器，所述调试控制系统分别与所述靶标移动机构、景深调试机构电连接，用于调节所述物镜镜头模组和COMS图像感光芯片在Z轴方向的间距。

为了带动分辨力靶标机构沿Z轴方向移动，所述靶标移动机构包括固定在所述大底板上的底板、立设在所述底板上的安装固定板，所述安装固定板上设有电机模组；

所述电机模组包括与所述调试控制系统电连接的第一电机、与所述第一电机的输出轴固定连接的第一丝杆、与所述第一丝杆螺纹连接的第一移动滑台；

所述分辨力靶标机构固定在所述第一移动滑台上。

为了防止安装固定板因受力而发生倾斜，所述底板上设有支撑所述安装固定板的第一支撑板。

为了保证分辨力测试板可以到达近端景深工作位置和远端景深工作位置，所述电机模组上还设有近端景深位置光电开关和远端景深位置光电开关，所述近端景深位置光电开关和远端景深位置光电开关均分别与所述调试控制系统和第一电机电连接。

为了更好的安装分辨力测试板并使分辨力测试板可移动，所述分辨力靶标机构包括固定在所述第一移动滑台上的连接底板、设置在所述连接底板上的第二移动滑台、固定在所述第二移动滑台上的固定板、横向固定在所述固定板上的光源支撑板，所述光源支撑板用于固定所述分辨力测试板固定。

为了保证COMS图像感光芯片可以采集分辨力测试板上的图形，所述光源支撑板上设有光源模块。

为了防止光源支撑板因受力而发生倾斜，所述固定板上设有支撑所述光源支撑板的第二支撑板。

为了调节所述物镜镜头模组和COMS图像感光芯片在Z轴方向的间距，所述景深调试机构包括固定在所述移动平台上的支撑块、固定在所述支撑块上的调试电机模组、与所述调试电机模组固定连接的组合滑块，所述组合滑块上固定有用于夹持所述物镜镜头模组的夹持机构、用于夹持物镜座的上压块和夹持所述COMS图像感光芯片的下压块；

所述调试电机模组包括与所述调试控制系统电连接的第二电机、与所述第二电机的输出轴固定连接的第二丝杆、与所述第二丝杆螺纹连接的第三移动滑台；

所述第三移动滑台通过连接块与所述组合滑块固定连接。

为了控制调试电机模组在Z轴方向上下移动的行程，所述调试电机模组上还设有最远位置检测光电开关和最近位置检测光电开关，所述最远位置检测光电开关和最近位置检测光电开关均分别与所述调试控制系统和第二电机电连接。

为了保证物镜镜头模组与COMS图像感光芯片可以对中，所述组合滑块包括Z轴滑轨、滑动配合于所述Z轴滑轨的Z轴滑块，所述Z轴滑块上固定有X轴滑轨，所述X轴滑轨上滑动配合有X轴滑块，所述X轴滑块上固定有Y轴滑轨，所述Y轴滑轨上滑动配合有Y轴滑块；

所述夹持机构固定连接在所述Y轴滑块上。

为了方便的将COMS图像感光芯片安装在物镜座上，所述下压块滑动配合在所述上压块上。

为了带动景深调试机构沿X轴和Y轴方向移动，所述移动平台包括可带动所述景深调试机构沿X轴和Y轴方向移动的移动滑台。

本发明还提供了一种电子内窥镜传像组件景深调试方法，包括以下步骤：

步骤一，将分辨力测试板、物镜镜头模组和COMS图像感光芯片由上至下置于同一中心线；

步骤二，将分辨力测试板置于近端景深工作位置，通过COMS图像感光芯片采集分辨力测试板上的图形并将信号发送至图像处理器进行对比分析，若采集到的分辨力测试板上的图形不符合标准，则通过调试控制系统调节物镜镜头模组和COMS图像感光芯片之间的距离，直至采集到的分辨力测试板上的图形符合标准；

步骤三，将分辨力测试板置于远端景深工作位置，按照步骤二进行调试。

本发明的有益效果是：本发明电子内窥镜传像组件景深调试装置通过调试控制系统自动控制景深调试机构的调试电机模组来自动调节物镜镜头模组与COMS图像感光芯片之间的间距，从而替代了现有的一些依靠员工手动调试的生产工艺，通过调试控制系统自动调试，极大的提高了景深调试工序的可操作性，也提高了电子内窥镜传像组件景深调试工序的生产效率，降低了员工的作业劳动强度；

同时，本发明电子内窥镜传像组件景深调试装置在景深调试过程中，调试控制系统自动采集近端和远端分辨力测试板上的靶标图像，调试控制系统进行图像自动比对分析处理，调试控制系统自动分析判定近端和远端分辨力是否满足传像组件景深标准要求，从而有效的避免了通过员工肉眼目测的方式而导致的判定标准不清晰，避免了依靠员工主观意识来判定景深和图像标准是否达标等人为因素导致产品景深不合格或者图像清晰度不好等不良情况。

附图说明

图1是本发明一具体实施方式电子内窥镜传像组件景深调试装置的立体结构示意图。

图2是图1的正视图。

图3是本发明一具体实施方式电子内窥镜传像组件景深调试装置中靶标移动机构的结构示意图。

图4是本发明一具体实施方式电子内窥镜传像组件景深调试装置中分辨力靶标机构的结构示意图。

图5是本发明一具体实施方式电子内窥镜传像组件景深调试装置中移动平台的结构示意图。

图6是本发明一具体实施方式电子内窥镜传像组件景深调试装置中景深调试机构的结构示意图。

图7是本发明一具体实施方式电子内窥镜传像组件景深调试装置中组合滑块的结构示意图。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本发明作进一步说明，需注意的是，在本发明的描述中，术语“上”、“下”、“左”、“右”、“内”、“外”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装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方式构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。术语“第一”、“第二”、“第三”等仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

一种电子内窥镜传像组件景深调试方法，包括以下步骤：

步骤一，将分辨力测试板、物镜镜头模组和COMS图像感光芯片由上至下置于同一中心线；

步骤二，将分辨力测试板置于近端景深工作位置，通过COMS图像感光芯片采集分辨力测试板上的图形并将信号发送至图像处理器进行对比分析，若采集到的分辨力测试板上的图形不符合标准，则通过调试控制系统调节物镜镜头模组和COMS图像感光芯片之间的距离，直至采集到的分辨力测试板上的图形符合标准；

步骤三，将分辨力测试板置于远端景深工作位置，按照步骤二进行调试。

上述方法可以通过如下的电子内窥镜传像组件景深调试装置实现。

如图1-图7所示，一种电子内窥镜传像组件景深调试装置，包括大底板500；大底板500上边的一侧设有靶标移动机构100；靶标移动机构100上设有可沿Z轴方向移动的分辨力靶标机构200，用于安装分辨力测试板207。

大底板500上边的另一侧设有移动平台300；移动平台300上设有可沿X轴和Y轴方向移动的景深调试机构400，用于安装位于分辨力测试板207下方的物镜镜头模组410和COMS图像感光芯片408。

大底板500上还设有调试控制系统600；调试控制系统600包括用于与COMS图像感光芯片408电连接的图像处理器；调试控制系统600分别与靶标移动机构100、景深调试机构400电连接；用于调节物镜镜头模组410和COMS图像感光芯片408在Z轴方向的间距。

本实施例中，靶标移动机构100包括固定在大底板500上的底板101、立设在底板101上的安装固定板105；安装固定板105上设有电机模组106。

电机模组106包括与调试控制系统600电连接的第一电机106a、与第一电机106a的输出轴固定连接的第一丝杆106b、与第一丝杆106b螺纹连接的第一移动滑台106c。

分辨力靶标机构200固定在第一移动滑台106c上。

底板101上设有支撑安装固定板105的第一支撑板102。

电机模组106上还设有近端景深位置光电开关103和远端景深位置光电开关104；近端景深位置光电开关103和远端景深位置光电开关104均分别与调试控制系统600和第一电机106a电连接。通过近端景深位置光电开关103和远端景深位置光电开关104可以检测分辨力靶标机构200是否到达近端景深工作位置和远端景深工作位置；进一步通过调试控制系统600控制第一电机106a启停，来保证分辨力测试板可以到达近端景深工作位置和远端景深工作位置。

本实施例中，分辨力靶标机构200包括固定在第一移动滑台106c上的连接底板201、设置在连接底板201上的第二移动滑台202、固定在第二移动滑台202上的固定板203、横向固定在固定板203上的光源支撑板205，光源支撑板205用于固定分辨力测试板207。

光源支撑板205上设有光源模块206。

固定板203上设有支撑光源支撑板205的第二支撑板204。

本实施例中，景深调试机构400包括固定在移动平台300上的支撑块411、固定在支撑块411上的调试电机模组401、与调试电机模组401固定连接的组合滑块405；组合滑块405上固定有用于夹持物镜镜头模组410的夹持机构406、用于夹持物镜座409的上压块407b和夹持COMS图像感光芯片408的下压块407a。

调试电机模组401包括与调试控制系统600电连接的第二电机401a、与第二电机401a的输出轴固定连接的第二丝杆401b、与第二丝杆401b螺纹连接的第三移动滑台401c。

第三移动滑台401c通过连接块404与组合滑块405固定连接。

调试电机模组401上还设有最远位置检测光电开关402和最近位置检测光电开关403；最远位置检测光电开关402和最近位置检测光电开关403均分别与调试控制系统600和第二电机401a电连接。通过最远位置检测光电开关402和最近位置检测光电开关403可以检测物镜镜头模组410和物镜座409之间的距离；进一步通过调试控制系统600控制第二电机401a启停，来控制调试电机模组在Z轴方向上下移动的行程。

组合滑块405包括Z轴滑轨405a、滑动配合于Z轴滑轨的Z轴滑块405b；Z轴滑块上固定有X轴滑轨405c；X轴滑轨上滑动配合有X轴滑块405d；X轴滑块上固定有Y轴滑轨405e；Y轴滑轨上滑动配合有Y轴滑块405f。

夹持机构406固定连接在Y轴滑块405f上。

下压块407a滑动配合在上压块407b上。

移动平台300包括可带动景深调试机构400沿X轴和Y轴方向移动的移动滑台301。本实施例中，移动滑台301固定在组合旋转滑台305上；通过调整移动滑台301旋钮可以带动景深调试机构400整体沿X轴和Y轴方向直线移动。移动滑台301上安装有移动平台底板307；移动滑台302固定在移动平台底板307左侧；通过调整移动滑台302旋钮可以带动景深调试机构400下端物镜座固定机构沿X轴和Y轴方向直线移动。通过调整旋转滑台303旋钮可带动景深调试机构400下端物镜座固定机构绕Y轴轻微转动一定角度。通过调整旋转滑台304旋钮可带动景深调试机构400下端物镜座固定机构绕X轴轻微转动一定角度。组合旋转滑台305通过组合旋转滑台306连接固定在大底板500对应安装位置上；通过调整组合旋转滑台305旋钮可带动移动平台300和景深调试机构400整体绕Y轴轻微转动一定角度；通过调整组合旋转滑台306旋钮可带动移动平台300和景深调试机构400整体绕X轴轻微转动一定角度；通过上述6组滑台(301-306)便于作业员校正待调试的传像组件(物镜镜头模组与COMS图像感光芯片)与分辨力测试板207的相对位置。

调试前，将分辨力测试板207安装在分辨力靶标机构200的光源支撑板205上、将物镜镜头模组410夹持在夹持机构406上、将物镜座409夹持在上压块407b上、将COMS图像感光芯片408夹持在下压块407a上；通过组合滑块405调节夹持机构406在X轴、Y轴和Z轴的位置，使物镜镜头模组410与物镜座409对中；然后推动下压块407a，使COMS图像感光芯片408安装在物镜座409中，即实现了物镜镜头模组与COMS图像感光芯片的对中；然后，通过移动平台300带动景深调试机构400沿X轴和Y轴方向移动；本实施例中，移动平台300还可带动景深调试机构400绕X轴和Y轴轻微转动；使分辨力测试板207、物镜镜头模组410和使COMS图像感光芯片408共中心线。

调试过程如下：

电子内窥镜传像组件景深调试装置上电启动，调试控制系统600打开光源模块206光源；启动后，调试控制系统600控制电机模组106带动分辨力测试板207移动到近端景深工作位置N；同时，调试控制系统600控制调试电机模组401带动夹持机构406沿Z轴上下移动，来调整物镜镜头模组410与COMS图像感光芯片408之间的间距；COMS图像感光芯片408采集分辨力测试版207上的分辨力靶标图像，并将图像传输到图像处理器后进行图像比对分析处理；调试控制系统600自动判定近端景深分辨力与图像质量是否满足要求。

如果近端景深分辨力满足要求，调试控制系统600控制电机模组106带动分辨力测试板207移动到远端景深工作位置F；远端景深位置光电开关104检测到分辨力测试板207到位后将信号传输至调试控制系统600；调试控制系统600控制电机模组106停止工作；然后通过COMS图像感光芯片408采集分辨力测试版207上的分辨力靶标图像，并将图像传输到图像处理器后进行图像比对分析处理；调试控制系统600自动判定远端景深分辨力与图像质量是否满足要求。

通过调试控制系统600自动调试以及对采集到的图像信息进行自动比对分析处理；当近端和远端分辨力都能达到标准要求后，系统停机并反馈测试结果；员工可以通过显示器直观的观察到系统调试后的景深调试结果；景深调试合格后员工再对物镜镜头模组、物镜座、COMS图像感光芯片之间进行手工点胶固定；最终完成传像组件景深调试工作。

以上详细描述了本发明的较佳具体实施例。应当理解，本领域的普通技术人员无需创造性劳动就可以根据本发明的构思作出诸多修改和变化。因此，凡本技术领域中技术人员依本发明的构思在现有技术的基础上通过逻辑分析、推理或者有限的实验可以得到的技术方案，皆应在由权利要求书所确定的保护范围内。

Claims (13)

1.一种电子内窥镜传像组件景深调试装置，其特征在于，包括大底板(500)，所述大底板(500)上边的一侧设有靶标移动机构(100)，所述靶标移动机构(100)上设有可沿Z轴方向移动的分辨力靶标机构(200)，用于安装分辨力测试板(207)；

所述大底板(500)上边的另一侧设有移动平台(300)，所述移动平台(300)上设有可沿X轴和Y轴方向移动的景深调试机构(400)，用于安装位于所述分辨力测试板(207)下方的物镜镜头模组(410)和COMS图像感光芯片(408)；

所述大底板(500)上还设有调试控制系统(600)，所述调试控制系统(600)包括用于与所述COMS图像感光芯片(408)电连接的图像处理器，所述调试控制系统(600)分别与所述靶标移动机构(100)、景深调试机构(400)电连接，用于调节所述物镜镜头模组(410)和COMS图像感光芯片(408)在Z轴方向的间距。

2.如权利要求1所述的电子内窥镜传像组件景深调试装置，其特征在于，所述靶标移动机构(100)包括固定在所述大底板(500)上的底板(101)、立设在所述底板(101)上的安装固定板(105)，所述安装固定板(105)上设有电机模组(106)；

所述电机模组(106)包括与所述调试控制系统(600)电连接的第一电机(106a)、与所述第一电机(106a)的输出轴固定连接的第一丝杆(106b)、与所述第一丝杆(106b)螺纹连接的第一移动滑台(106c)；

所述分辨力靶标机构(200)固定在所述第一移动滑台(106c)上。

3.如权利要求2所述的电子内窥镜传像组件景深调试装置，其特征在于，所述底板(101)上设有支撑所述安装固定板(105)的第一支撑板(102)。

4.如权利要求2所述的电子内窥镜传像组件景深调试装置，其特征在于，所述电机模组(106)上还设有近端景深位置光电开关(103)和远端景深位置光电开关(104)，所述近端景深位置光电开关(103)和远端景深位置光电开关(104)均分别与所述调试控制系统(600)和第一电机(106a)电连接。

5.如权利要求2所述的电子内窥镜传像组件景深调试装置，其特征在于，所述分辨力靶标机构(200)包括固定在所述第一移动滑台(106c)上的连接底板(201)、设置在所述连接底板(201)上的第二移动滑台(202)、固定在所述第二移动滑台(202)上的固定板(203)、横向固定在所述固定板(203)上的光源支撑板(205)，所述光源支撑板(205)用于固定所述分辨力测试板(207)。

6.如权利要求5所述的电子内窥镜传像组件景深调试装置，其特征在于，所述光源支撑板(205)上设有光源模块(206)。

7.如权利要求5所述的电子内窥镜传像组件景深调试装置，其特征在于，所述固定板(203)上设有支撑所述光源支撑板(205)的第二支撑板(204)。

8.如权利要求1所述的电子内窥镜传像组件景深调试装置，其特征在于，所述景深调试机构(400)包括固定在所述移动平台(300)上的支撑块(411)、固定在所述支撑块(411)上的调试电机模组(401)、与所述调试电机模组(401)固定连接的组合滑块(405)，所述组合滑块(405)上固定有用于夹持所述物镜镜头模组(410)的夹持机构(406)、用于夹持物镜座(409)的上压块(407b)和夹持所述COMS图像感光芯片(408)的下压块(407a)；

所述调试电机模组(401)包括与所述调试控制系统(600)电连接的第二电机(401a)、与所述第二电机(401a)的输出轴固定连接的第二丝杆(401b)、与所述第二丝杆(401b)螺纹连接的第三移动滑台(401c)；

所述第三移动滑台(401c)通过连接块(404)与所述组合滑块(405)固定连接。

9.如权利要求8所述的电子内窥镜传像组件景深调试装置，其特征在于，所述调试电机模组(401)上还设有最远位置检测光电开关(402)和最近位置检测光电开关(403)，所述最远位置检测光电开关(402)和最近位置检测光电开关(403)均分别与所述调试控制系统(600)和第二电机(401a)电连接。

10.如权利要求8所述的电子内窥镜传像组件景深调试装置，其特征在于，所述组合滑块(405)包括Z轴滑轨(405a)、滑动配合于所述Z轴滑轨的Z轴滑块(405b)，所述Z轴滑块(405b)上固定有X轴滑轨(405c)，所述X轴滑轨(405c)上滑动配合有X轴滑块(405d)，所述X轴滑块(405d)上固定有Y轴滑轨(405e)，所述Y轴滑轨(405e)上滑动配合有Y轴滑块(405f)；

所述夹持机构(406)固定连接在所述Y轴滑块(405f)上。

11.如权利要求8所述的电子内窥镜传像组件景深调试装置，其特征在于，所述下压块(407a)滑动配合在所述上压块(407b)上。

12.如权利要求1所述的电子内窥镜传像组件景深调试装置，其特征在于，所述移动平台(300)包括可带动所述景深调试机构(400)沿X轴和Y轴方向移动的移动滑台(301)。

13.一种电子内窥镜传像组件景深调试方法，其特征在于，包括以下步骤：

步骤一，将分辨力测试板、物镜镜头模组和COMS图像感光芯片由上至下置于同一中心线；

步骤二，将分辨力测试板置于近端景深工作位置，通过COMS图像感光芯片采集分辨力测试板上的图形并将信号发送至图像处理器进行对比分析，若采集到的分辨力测试板上的图形不符合标准，则通过调试控制系统调节物镜镜头模组和COMS图像感光芯片之间的距离，直至采集到的分辨力测试板上的图形符合标准；

步骤三，将分辨力测试板置于远端景深工作位置，按照步骤二进行调试。

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