CN115736793A - 医用内窥镜及其摄像系统和摄像装置 - Google Patents

Abstract

一种3D电子内窥镜，包括插入部和操作部；插入部包括长管、摄像模组、照明光路和传输部；操作部包括操作手柄和设置在操作手柄内的图像信号处理组件；第一基板上设置有第一光通道，第一光通道一端为进光口，另一端为出光口，用以通过第一棱镜元件传递来的第一图像光，第一成像传感器的感光面朝向第一光通道的出光口，且第一成像传感器的封装尺寸大于第一光通道的出光口尺寸；第二基板上设置有第二光通道，第二光通道一端为进光口，另一端为出光口，用以通过第二棱镜元件传递来的第二图像光，第二成像传感器的感光面朝向第二光通道的出光口，且第二成像传感器的封装尺寸大于第二光通道的出光口尺寸；第一成像传感器和第二成像传感器相背设置。

Description

医用内窥镜及其摄像系统和摄像装置

技术领域

本发明涉及内窥镜领域，具体涉及一种医用内窥镜及其摄像系统和摄像装置。

背景技术

内窥镜，如3D电子腹腔镜，普遍采用“chip in the tip”技术，即将摄像模组放置在插入部分远离操作部的一端，也叫远端，受限于3D电子内窥镜插入部分最大宽度的限制，一般要求控制在≤10.5mm，摄像模组的尺寸不能做的太大。而为了实现高分辨率画幅和高画质输出，又希望采用具有更大感光面的成像传感器，而成像传感器是摄像模组的重要组成部件，因此如何充分利用插入部分末端的有限空间，实现成像传感器上有效感光面最大化是至关重要的。

发明内容

有鉴于此，本申请实施例期待提供一种提升图像质量的内窥镜摄像头，特别是适用于3D电子内窥镜的内窥镜摄像头。

本申请实施例提供了一种3D电子内窥镜，包括插入部和操作部；插入部包括长管、摄像模组、照明光路和传输部；长管为内部中空的管状结构，摄像模组设置在长管远端的内部，远端为远离操作部的一端；

照明光路用于将光照射至检查对象的特定部位；摄像模组用于接收插入部远端获取的特定部位反射和/或激发的图像光，并将图像光转化为电信号，通过传输部将电信号传输到操作部中；

操作部包括操作手柄和图像信号处理组件；图像信号处理组件设置在操作手柄内；图像信号处理组件用于对传输部传输来的电信号进行处理，以得到图像信号；

摄像模组，包括第一光路组件、第二光路组件、第一成像传感器、第二成像传感器、第一基板和第二基板；第一光路组件包括第一物镜元件和第一棱镜元件，第二光路组件包括第二物镜元件和第二棱镜元件；第一物镜元件用以接收特定部位反射和/或激发的第一路图像光；第一棱镜元件用以将第一路图像光反射或透射至第一成像传感器上；第一成像传感器与第一基板信号连接，并用于将第一图像光转化为第一电信号；第二物镜元件用以接收特定部位反射和/或激发的第二路图像光；第二棱镜元件用以将第二路图像光反射或透射至第二成像传感器上；第二成像传感器与第二基板信号连接，并用于将第二图像光转化为第二电信号；

第一基板和第二基板与传输部信号连接，用于将第一电信号和第二电信号传输至传输部；

第一基板上设置有第一光通道，第一光通道一端为进光口，另一端为出光口，用以通过第一棱镜元件传递来的第一图像光，第一成像传感器的感光面朝向第一光通道的出光口，且第一成像传感器的封装尺寸大于第一光通道的出光口尺寸；

第二基板上设置有第二光通道，第二光通道一端为进光口，另一端为出光口，用以通过第二棱镜元件传递来的第二图像光，第二成像传感器的感光面朝向第二光通道的出光口，且第二成像传感器的封装尺寸大于第二光通道的出光口尺寸；

第一成像传感器和第二成像传感器相背设置。

在另一实施例中，第一基板上设置有台阶，第一棱镜元件设置在靠近第一光通道进光口的台阶面上，第一成像传感器设置在靠近第一光通道出光口的台阶面上；或/和，第二光通道的进光口上设置有台阶面，第二棱镜元件设置在第二光通道的进光口的台阶面上，第二成像传感器设置在靠近第一光通道出光口的台阶面上。

在一实施例中，摄像模组还包括导热层，第一成像传感器和第二成像传感器相背设置在导热层的两侧。

在一实施例中，导热层由导热板或硅胶组成。

在一实施例中，第一基板和第二基板之间固定连接。

在一实施例中，第一成像传感器和第一基板之间的间隙填充有填充剂；或/和第二成像传感器和第二基板之间的缝隙填充有填充剂。在一实施例中，填充剂为树脂。

在一实施例中，第一棱镜元件包括直角棱镜或三角棱镜；或/和第二棱镜元件包括直角棱镜或三角棱镜。

在一实施例中，第一棱镜元件的出光面为矩形，矩形的长边沿平行于长管轴向方向设置，短边沿垂直于长管轴向方向设置；和/或，第二棱镜元件的出光面为矩形，矩形的长边沿平行于长管轴向方向设置，短边沿垂直于长管轴向方向设置。

在一实施例中，摄像模组还包括第一透光保护层和第二透光保护层，第一透光保护层设置在第一成像传感器和第一棱镜元件之间，用以实现对第一成像传感器的感光面的密封；或/和，第二透光保护层设置在第二成像传感器和第二棱镜元件之间，用以实现对第二成像传感器的感光面的密封。

在一实施例中，第一光通道的出光口的台阶上设置有第一接触面，第一传感器上设置有与第一接触面相对应的第一连接面，用于将第一基板与第一成像传感器固定连接；或/和第二光通道的出光口的台阶上设置有第二接触面，第二成像传感器上设置有与第二接触面相对应的第二连接面，用于将第二基板与第二成像传感器固定连接。

在一实施例中，第一基板或/和，第二基板为陶瓷板或PCB板。

在一实施例中，传输部还包括信号放大系统，信号放大系统用于放大获取到的电信号，并传输至图像信号处理组件。

在一实施例中，一种3D电子内窥镜，包括插入部和操作部；插入部包括长管、摄像模组、照明光路和传输部；长管为内部中空的管状结构，摄像模组设置在长管的远端内部，远端为远离操作部的一端；照明光路用于将光照射至检查对象的特定部位；摄像模组用于接收插入部远端获取的特定部位反射和/或激发的图像光，并将图像光转化为电信号，通过传输部将电信号传输到操作部中；

操作部包括操作手柄和图像信号处理组件；图像信号处理组件设置在操作手柄内；图像信号处理组件用于对传输部传输来的电信号进行处理，以得到图像信号；

摄像模组，包括第一光路组件、第二光路组件、第一成像传感器、第二成像传感器、第一基板和第二基板；第一光路组件包括第一物镜元件和第一棱镜元件，第二光路组件包括第二物镜元件和第二棱镜元件；第一物镜元件用以接收特定部位反射和/或激发的第一路图像光；第一棱镜元件用以将第一路图像光反射或透射至第一成像传感器上；第一成像传感器与第一基板信号连接，并用于将第一图像光转化为第一电信号；第二物镜元件用以接收特定部位反射和/或激发的第二路图像光；第二棱镜元件用以将第二路图像光反射或透射至第二成像传感器上；第二成像传感器与第二基板信号连接，并用于将第二图像光转化为第二电信号；

第一基板和第二基板与传输部信号连接，用于将第一电信号和第二电信号传输至传输部；

第一基板上设置有第一光通道，第一光通道一端为进光口，另一端为出光口，用以通过第一棱镜元件传递来的第一图像光，第一成像传感器的感光面朝向第一光通道的出光口；第一基板上设置有第一接触部，第一接触部延伸至第一成像传感器与第一棱镜元件之间，并且第一接触部和第一成像传感器在感光面所在面的投影有重叠；

第二基板上设置有第二光通道，第二光通道一端为进光口，另一端为出光口，用以通过第二棱镜元件传递来的第二图像光，第二成像传感器的感光面朝向第二光通道的出光口；第二基板上设置有第二接触部，第二接触部延伸至第二成像传感器与第二棱镜元件之间，并且第二接触部和第二成像传感器在感光面所在面的投影有重叠；第一成像传感器和第二成像传感器相背设置。

在一实施例中，第一成像传感器上设置有第一连接部，第一连接部与第一接触部连接，用以将第一成像传感器固定在第一基板上；和/或，第二成像传感器上设置有第二连接部，第二连接部与第二接触部连接，用以将第二成像传感器固定在第一基板上。

在一实施例中，第一棱镜元件设置在第一接触部上；或/和第二棱镜元件设置在第二接触部靠近进光口的面上；第二成像传感器设置在第二接触部靠近出光口的面上。

在一实施例中，第一基板和第二基板之间固定连接。

在一实施例中，摄像模组还包括导热层，第一成像传感器和第二成像传感器相背设置在导热层的两侧。

在一实施例中，一种内窥镜摄像装置，包括插入部和操作部；插入部包括长管、摄像模组、照明光路和传输部；长管为内部中空的管状结构，摄像模组设置在长管的远端内部，远端为远离操作部的一端；照明光路用于将光照射至检查对象的特定部位；摄像模组用于接收插入部远端获取的特定部位反射和/或激发的图像光，并将图像光转化为电信号，通过传输部将电信号传输到操作部中；

操作部包括操作手柄和图像信号处理组件；图像信号处理组件设置在操作手柄内；图像信号处理组件用于对传输部传输来的电信号进行处理，以得到图像信号；

摄像模组，包括光路组件、成像传感器和基板；光路组件包括物镜元件和棱镜元件；物镜元件用以接收特定部位反射和/或激发的图像光；棱镜元件用以将图像光反射或透射至成像传感器上；成像传感器与基板信号连接，并用于将图像光转化为电信号；

基板与传输部信号连接，用于将电信号传输至传输部；

基板上设置有光通道，光通道一端为进光口，另一端为出光口，用以通过棱镜元件传递来的图像光，成像传感器的感光面朝向光通道的出光口，且成像传感器的封装尺寸大于光通道的出光口尺寸。

在一实施例中，基板上设置有台阶，棱镜元件设置在靠近光通道进光口的台阶面上，成像传感器设置在靠近光通道出光口的台阶面上。在另一实施例中，棱镜元件包括直角棱镜或三角棱镜。

在一实施例中，棱镜元件的出光面为矩形，矩形的长边沿平行于长管轴向方向设置，短边沿垂直于长管轴向方向设置。

在一实施例中，一种内窥镜摄像装置，包括光路组件、成像传感器和基板；光路组件包括物镜元件和棱镜元件，物镜元件用以接收图像光；棱镜元件用于将图像光反射或透射至成像传感器上；成像传感器与基板信号连接，并用于将图像光转化为电信号；

基板上设置有光通道，光通道一端为进光口，另一端为出光口，用以通过棱镜元件传递来的图像光，成像传感器的感光面朝向光通道的出光口；基板上设置有接触部，接触部延伸至成像传感器与棱镜元件之间，并且接触部和成像传感器在感光面所在面的投影有重叠。

在一实施例中，成像传感器上设置有连接部，连接部与接触部连接，用以将传感器固定在基板上。

在一实施例中，棱镜元件包括直角棱镜或三角棱镜。

在一实施例中，棱镜元件的出光面为矩形，矩形的长边沿平行于长管轴向方向设置，短边沿垂直于长管轴向方向设置。

在一实施例中，一种医用内窥镜摄像系统，包括光源、导光束、摄像主机、线缆和以上实施例中的3D电子内窥镜或内窥镜装置，光源通过导光束与3D电子内窥镜或内窥镜装置连接，3D电子内窥镜的一端通过线缆与摄像主机连接。

附图说明

图1为一种实施例中3D电子内窥镜摄像系统的结构示意图；

图2为一种实施例中3D电子内窥镜摄像系统的结构示意图；

图3为一种实施例中3D电子内窥镜摄像模组结构示意图；

图4为一种实施例中Ⅳ区摄像模组结构示意图；

图5为一种实施例中成像传感器结构示意图；

图6为一种实施例中内窥镜装置中摄像模组结构示意图；

图7为一种实施例中内窥镜装置中摄像模组结构示意图；

图中，10-光源，20-导光束，30-插入部，31-摄像模组，311-物镜元件，311a-第一物镜元件，311b-第二物镜元件，312-棱镜元件，312a-第一棱镜元件，312b-第二棱镜元件，314-成像传感器，314a-第一成像传感器，314b-第二成像传感器，3141-感光面，3142-连接部，315-基板，315a-第一基板，315b-第二基板，3151-进光口，3151a-第一进光口，3151b-第二进光口，3152-出光口，3152a-第一出光口，3152b-第二出光口，3153-接触部，3153a-第一接触部，3153b-第二接触部，316-导热层，33-信号放大系统，40-操作部，41-图像信号处理组件，50-摄像主机，60-显示器，71-线缆，72-视频连接线，100-检查对象，1000-3D电子内窥镜摄像系统。

具体实施例

下面结合附图和实施例对本申请的实施方式作进一步详细描述。以下实施例用于说明本申请，但不能用来限制本申请的范围。

在本申请实施例的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“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申请实施例和简化描述，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、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本申请实施例的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。本申请实施例中的“远端”指长管插入部远离操作部，“近端”为长管插入部靠近操作部。

如图1和图2所示，在一实施例中，提供了一种3D电子内窥镜摄像系统1000，包括光源10、导光束20、电子镜、线缆71、摄像主机50、显示器60和视频连接线72。

内窥镜是3D电子内窥镜成像系统1000的重要组成部件，包括插入部30和操作部40，插入部30和操作部40可以为一体结构。其中，插入部30包括长管、摄像模组31，照明光路和传输部。长管可以是根外表面相对光滑，内部中空的圆形长管，长管会伸入到检查对象100体内，因此长管外径需尽可能的小，如≤10.5mm，在一实施例中，长管可以制作为非正圆管，如椭圆管；摄像模组31设置在长管内部远离操作部40的部分，即摄像模组31设置在长管远端，用于接收获取到的检查对象100特定部位反射或激发的图像光，并将图像光转化为电信号，并通过传输部将电信号传输到操作部40中。具体而言，3D电子内窥镜镜的摄像模组31有两路光路，配有第一光路元件和第二光路元件，第一光路元件接收左侧或右侧的图像光，第二光路元件接收另一侧图像光，左侧图像光与右侧图像光分别传输到两个成像传感器314(第一成像传感器314a、第二成像传感器314b)上，为保证最后的三维成像效果，优选两个相同型号的成像传感器，第一成像传感器314a和第二成像传感器314b将各自采集到的第一路图像光和第二路图像光分别转化为第一电信号和第二电信号，并通过传输部分别将第一电信号和第二电信号传输至操作部40；照明光路用于与导光束20对接，用于将光源10传输的光照射至检查对象100的特定部位；传输部与操作部40对接，用于将成像传感器314输出的电信号传输至操作部40。操作部40包括操作手柄和图像信号处理组件41，还可以包括控制器，控制器用于根据操作者输入的信号实现不同功能，可以实现功能，如：模式转换功能、对焦功能、校色功能、照明开关功能等；图像信号处理组件41将传输部传输来的第一电信号和第二电信号进行处理，并得到第一图像信号和第二图像信号，并将第一图像信号和第二图像信号传输到摄像主机50中；图像信号处理组件41可以对接收到的电信号进行中继处理、串并转换、差分传输处理等。在另一实施例中，第一图像信号和/或第二图像信号可通过至少一个图像信号转换单元将至少部分电信号转化为非电信号，如光信号。

显示器60会显示出检查对象100的特定部位的图像，经由3D电子内窥镜获取的左右两侧图像光经过处理后，如：偏振处理等，检查对象100的特定部位对应图像会显示在显示器60上，观测者需佩戴偏振眼镜进行观测，并最终观测到三维立体图像。

在3D电子内窥镜中也可以设置信号放大系统33，信号放大系统33设置在摄像模组31和图像信号处理组件41之间，用于将摄像模组31输出的电信号进行放大，保证电信号在传输过程中不至于过分衰减，导致影响最终成像效果。

摄像主机50通过线缆71与3D电子内窥镜相连接，3D电子内窥镜生成的图像信号通过线缆71传输至摄像主机50内进行处理。在某些实施例中，线缆71可以为光通信线缆，如光纤，3D电子内窥镜将图像信号(电信号)转化为光信号，由线缆71传输到摄像主机50，摄像主机50再将光信号转换成电信号(图像信号)。在另一实施例中，线缆71也可以为光电复合缆，3D电子内窥镜将部分电信号转化为光信号，保留部分电信号，通过线缆71传输到摄像主机50上进行处理。在另一实施例中，3D电子内窥镜也可以通过无线传输将图像信号发送至摄像主机50上进行处理。

本领域技术人员应当理解的是，图1仅是3D电子内窥镜摄像系统的示例，并不构成对3D电子内窥镜摄像系统的限定，3D电子内窥镜摄像系统可以包括比图1所示更多或更少的部件，或者组合某些部件，或者不同的部件。

在一实施例中，光源10用于向待观察部位提供照明或激发光源。光源包括白光光源(照明光源)，在另一实施例中，光源10也可包括对应于荧光试剂的激发光光源(激光光源，例如近红外光)。

在一实施例中，摄像主机50内设有处理器，摄像主机50通过线缆71与内窥镜连接，用于获取内窥镜输出的图像信号。处理器获取到内窥镜输出的图像信号后，将对图像信号进行处理，以输出被观察组织的白光图像或荧光图像。其中获取的图像信号可以为单独的白光信号或荧光信号，也可以为白光信号和荧光信号合并的图像信号。

本申请实施例提供一种3D电子内窥镜摄像头。可以用于上述任意一实施例提供的3D电子内窥镜摄像系统1000中。

3D电子内窥镜包括操作部40和插入部30，插入部30和操作部40可以为一体结构，共同构成医用内窥镜摄像头。其中，插入部30包括长管、摄像模组31，照明光路和传输部；长管为内部中空的管状结构，摄像模组31设置在长管的内部；照明光路和传输部设置在长管内部；照明光路用于将光源10的光照射至检查对象100的特定部位。在一实施例中，光源10和3D电子内窥镜通过导光束20连接；在另一实施例中，光源10设置在3D电子内窥镜远端。

摄像模组31用于接收插入部30远端获取的特定部位反射或激发的图像光，并将图像光转化为电信号，通过传输部70将电信号传输到操作部40中；

操作部40包括操作手柄和图像信号处理组件41；还可以包括控制器，控制器用于根据操作者输入的信号实现不同功能；图像信号处理组件用于对传输部70传输来的电信号进行处理，以得到图像信号。在其他一实施例中，操作部40还可以包括图像信号转换单元，用于将图像信号转化为其他非电信号。

如图3所示，摄像模组31包括第一光路组件、第二光路组件、第一成像传感器314a、第二成像传感器314b、第一基板315a和第二基板315b；第一光路组件包括第一物镜元件311a和第一棱镜元件312a，第二光路组件包括第二物镜元件311b和第二棱镜元件312b；第一物镜元件311a用以接收特定部位反射和/或激发的第一路图像光；第一棱镜元件312a用以将第一路图像光反射或透射至第一成像传感器314a上；第一成像传感器314a与第一基板315a信号连接，并用于将第一图像光转化为第一电信号；第二物镜元件311b用以接收特定部位反射和/或激发的第二路图像光；第二棱镜元件312b用以将第二路图像光反射或透射至第二成像传感器314b上；第二成像传感器314b与第二基板315b信号连接，并用于将第二图像光转化为第二电信号；

第一基板315a和第二基板315b与传输部信号连接，第一基板315a和第二基板315b承担着电路板的功能，用于将第一电信号和第二电信号传输至传输部；在一实施例中，第一基板315a和/或第二基板315b也可以是多块合在一起，形成一个整体。在另一实施例中，第一基板315a和/或第二基板315b也可以采用陶瓷板，PCB板或金属板；陶瓷板工艺成熟、价格适中，是制作医用内窥镜的常规材料，而选用金属板可以方便导热，将成像传感器上的热量导向长管。

第一基板315a上设置有第一光通道，第一光通道一端为进光口3151，另一端为出光口3152，用以通过第一棱镜元件312a传递来的第一图像光，第一成像传感器314a的感光面3141朝向第一光通道的出光口3152，且第一成像传感器314a的封装尺寸大于第一光通道的出光口3152尺寸；

第二基板315b上设置有第二光通道，第二光通道一端为进光口3151，另一端为出光口3152，用以通过第二棱镜元件312b传递来的第二图像光，第二成像传感器314b的感光面3141朝向第二光通道的出光口3152，且第二成像传感器314b的封装尺寸大于第二光通道的出光口3152尺寸；封装尺寸指的是成像传感器整个实体的尺寸，包括成像传感器的长度和宽度。故，本实施例中的成像传感器314的长度或宽度至少一个要大于光通道出光口3152的长度或宽度，保证成像传感器314不能从光通道内通过。如图5所示，成像传感器314上有感光面3141和连接面3142，在基板上也设置有与连接部3142对应的接触面，可以通过如焊接等信号连接方式，得以实现基板315和成像传感器314电连接，由于成像传感器314的尺寸大于基板315上光通道的尺寸，所以成像传感器314并不能直接通过光通道，在装配时，需先将基板315倒置，完成成像传感器314和基板315的固定后，再将基板315翻转接着装配棱镜元件312。进一步，第一基板315a和第二基板315b固定连接，可以采用胶结、焊接等方式，再进一步，第一基板315a和第一成像传感器314a之间的间隙可以填充填充剂，或/和，第二基板315b和第二成像传感器314b之间的间隙可以填充填充剂，用于加固和密封；填充剂可以选用树脂材料。

第一成像传感器314a和第二成像传感器314b相背设置，可以进一步的减小摄像模组31的体积。在进一步，第一成像传感器314a和第二成像传感器314b之间可以设置导热层316，可以帮助散热。导热层可以由导热板或硅胶等导热材料组成。

在一实施例中，成像传感器可以采用CSP传感器或COB传感器等，在本申请中，优选如图5所示的COB传感器，因为，相较于常规医用内窥镜采用的CSP传感器，COB传感器体积更小、更薄并使用金线焊接，而CSP传感器体积更大，通过底部焊接球进行焊接。使用COB传感器可以有效减小设置传感器所需体积，释放更多空间给光学镜组，使得光学镜组最大化，获取更多图像光。

在另一实施例中，第一基板315a上设置有台阶，第一棱镜元件312a设置在靠近第一光通道进光口3151的台阶面上，第一成像传感器314a设置在靠近第一光通道出光口3152的台阶面上；或/和，第二光通道的进光口3151上设置有台阶面，第二棱镜元件312b设置在第二光通道的进光口3151的台阶面上，第二成像传感器314b设置在靠近第二光通道出光口3152的台阶面上。设置台阶可以起到限位作用，方便第一棱镜元件312a、第二棱镜元件312b与第一成像传感器314a和第二成像传感器314b的感光面3141相适配，并对准，保证棱镜元件反射或透射的图像光能尽可能的通过光通道至成像传感器感光面3141上。

在一实施例中，一种3D电子内窥镜，包括插入部和操作部；插入部包括长管、摄像模组31、照明光路和传输部；长管为内部中空的管状结构，摄像模组31设置在长管的远端内部，远端为远离操作部的一端；照明光路用于将光照射至检查对象的特定部位；摄像模组31用于接收插入部远端获取的特定部位反射和/或激发的图像光，并将图像光转化为电信号，通过传输部将电信号传输到操作部40中；

操作部40包括操作手柄和图像信号处理组件；图像信号处理组件41设置在操作手柄内；图像信号处理组件41用于对传输部传输来的电信号进行处理，以得到图像信号；

摄像模组31，包括第一光路组件、第二光路组件、第一成像传感器314a、第二成像传感器314b、第一基板315a和第二基板315b；第一光路组件包括第一物镜元件311a和第一棱镜元件312a，第二光路组件包括第二物镜元件311b和第二棱镜元件312b；第一物镜元件311a用以接收特定部位反射和/或激发的第一路图像光；第一棱镜元件312a用以将第一路图像光反射或透射至第一成像传感器314a上；第一成像传感器314a与第一基板315a信号连接，并用于将第一图像光转化为第一电信号；第二物镜元件311b用以接收特定部位反射和/或激发的第二路图像光；第二棱镜元件312b用以将第二路图像光反射或透射至第二成像传感器314b上；第二成像传感器314b与第二基板315b信号连接，并用于将第二图像光转化为第二电信号；

第一基板315a和第二基板315b与传输部信号连接，用于将第一电信号和第二电信号传输至传输部；

第一基板315a上设置有第一光通道，第一光通道一端为进光口3151，另一端为出光口3152，用以通过第一棱镜元件312a传递来的第一图像光，第一成像传感器314a的感光面3141朝向第一光通道的出光口3152；第一基板315a上设置有第一接触部3153a，第一接触部3153a延伸至第一成像传感器314a与第一棱镜元件312a之间，并且第一接触部3153a和第一成像传感器314a在感光面3141所在平面的投影有重叠；

第二基板315b上设置有第二光通道，第二光通道一端为进光口3151，另一端为出光口3152，用以通过第二棱镜元件312b传递来的第二图像光，第二成像传感器314b的感光面3141朝向第二光通道的出光口3152；第二基板315b上设置有第二接触部3153b，第二接触部3153b延伸至第二成像传感器314b与第二棱镜元件312b之间，并且第二接触部3153b和第二成像传感器314b在感光面3141所在面的投影有重叠；第一成像传感器314a和第二成像传感器314b相背设置。

在一实施例中，第一成像传感器314a上设置有第一连接部，第一连接部与第一接触部3153a连接，用以将第一成像传感器314a固定在第一基板315a上；和/或，第二成像传感器314b上设置有第二连接部，第二连接部与第二接触部3153b连接，用以将第二成像传感器314b固定在第一基板315a上。

在一实施例中，第一棱镜元件312a设置在第一接触部3153a上；或/和第二棱镜元件312b设置在第二接触部3153b靠近进光口3151的面上；第二成像传感器314b设置在第二接触部3153b靠近出光口3152的面上。

在一实施例中，摄像模组还包括导热层316，第一成像传感器314a和第二成像传感器314b相背设置在导热层316的两侧，可以提高散热效率，将第一成像传感器314a和第二成像传感器314b产生的热量通过导热层传导至后方操作部40，防止热量聚集，保证成像传感器成像质量。在另一实施例中，导热层316由导热板或硅胶组成，也可以由其他导热材料组成，如金属等，或由多种不同的导热材料共同组成。

在一实施例中，第一基板315a和第二基板315b之间固定连接，通过调整第一基板315a和第二基板315b的相对位置关系，从而校正第一成像传感器314a和第二成像传感器314b的对应关系，保证三维成像的立体效果。

在一实施例中，第一成像传感器314a和第一基板315a之间的间隙填充有填充剂；或/和第二成像传感器314b和第二基板315b之间的缝隙填充有填充剂。在一实施例中，填充剂为树脂。通过填充剂将成像传感器和基板之间的间隙填充满，可以提高散热效率，也可以防止间隙中进入灰尘等。

在一实施例中，第一棱镜元件312a包括直角棱镜或三角棱镜；或/和第二棱镜元件312b包括直角棱镜或三角棱镜。

在一实施例中，第一棱镜元件312a的出光面为矩形，矩形的长边沿平行于长管轴向方向设置，短边沿垂直于长管轴向方向设置；和/或，第二棱镜元件312b的出光面为矩形，矩形的长边沿平行于长管轴向方向设置，短边沿垂直于长管轴向方向设置。在一特殊实施例中，长边等于短边，即出光面为正方形。在另一实施例中，出光面的长边大于短边。在一实施例中，第一棱镜元件312a和/或第二棱镜元件312b中的棱镜的短边大于等于高度，长边大于等于短边，可充分利用棱镜高度，以实现有效像面的最大化，进而输出较高分辨率的画面，棱镜的长边大于等于短边，同样是为了保证棱镜元件的反射面得到充分利用，尽可能输出更多图像光，以实现较大的分辨率输出。

在一实施例中，第一棱镜元件312a或/和第二棱镜元件312b的出光面上还可以增加光阑，光阑设置在第一棱镜元件312a或/和第二棱镜元件312b出光面上，通过光阑遮挡部分不能传播到感光面3141的图像光，可以防止光线间相互干扰，影响成像传感器的准确，出现炫光、鬼影等影响成像效果。

在一实施例中，第一成像传感器314a的感光面3141大于或等于第一棱镜元件312a的出光面；或/和第二成像传感器314b的感光面3141大于或等于第二棱镜元件312b的出光面。为保证成像效果，需要成像传感器接收到尽量多的光信号。

在一实施例中，摄像模组还包括第一透光保护层和第二透光保护层，第一透光保护层设置在第一成像传感器314a和第一棱镜元件312a之间，用以实现对第一成像传感器314a的感光面3141的密封；或/和，第二透光保护层设置在第二成像传感器314b和第二棱镜元件312b之间，用以实现对第二成像传感器314b的感光面3141的密封，防止灰尘等杂物附着或落在成像传感器的感光面3141中，保证成效效果。透明保护层可以是玻璃板、塑料板等。

如图2所示，在一实施例中，传输部包括信号放大系统33，信号放大系统用于放大获取到的第一电信号和/或第二电信号，并传输至图像信号处理组件41中，防止图像信号在传输过程中过分衰减，而导致图像信号处理组件41接收到的电信号强度过弱，影响成像质量。

在一实施例中，第一光通道的出光口3152设置有台阶面，第一成像传感器314a设置在台阶面上；或/和第二光通道的出光口3152设置有台阶面，第二成像传感器314b设置在台阶面上。

在一实施例中，第一光通道的出光口3152的台阶面上设置有第一接触面，第一成像传感器上设置有与第一接触面相对应的第一连接面，用于将第一基板315a与第一成像传感器314a固定连接；或/和第二光通道的出光口3152的台阶面上设置有第二接触面，第二成像传感器314b上设置有与第二接触面相对应的第二连接面，用于将第二基板315b与第二成像传感器314b固定连接。

在一实施例中，一种内窥镜摄像装置，包括插入部30和操作部；插入部30包括长管、摄像模组31、照明光路和传输部；长管为内部中空的管状结构，摄像模组31设置在长管的远端内部，远端为远离操作部的一端；照明光路用于将光照射至检查对象100的特定部位；摄像模组31用于接收插入部远端获取的特定部位反射和/或激发的图像光，并将图像光转化为电信号，通过传输部将电信号传输到操作部中；

操作部包括操作手柄和图像信号处理组件41；图像信号处理组件41设置在操作手柄内；图像信号处理组件41用于对传输部传输来的电信号进行处理，以得到图像信号；

摄像模组31，包括光路组件、成像传感器314和基板315；光路组件包括物镜元件311和棱镜元件312；物镜元件311用以接收特定部位反射和/或激发的图像光；棱镜元件312用以将图像光反射或透射至成像传感器314上；成像传感器314与基板315信号连接，并用于将图像光转化为电信号；

基板315与传输部信号连接，用于将电信号传输至传输部；

如图6、图7所示，基板315上设置有光通道，光通道一端为进光口3151，另一端为出光3152，用以通过棱镜元件传递来的图像光，成像传感器的感光面3141朝向光通道的出光口3152，且成像传感器314的封装尺寸大于光通道的出光口3152尺寸。

在一实施例中，基板315上设置有台阶，棱镜元件312设置在靠近光通道进光口3151的台阶面上，成像传感器314设置在靠近光通道出光口3152的台阶面上。在另一实施例中，棱镜元件312包括直角棱镜或三角棱镜。

在一实施例中，棱镜元件312的出光面为矩形，矩形的长边沿平行于长管轴向方向设置，短边沿垂直于长管轴向方向设置。在一特殊实施例中，长边等于短边，即出光面为正方形。在另一实施例中，出光面的长边大于短边。在一实施例中，棱镜元件312中的棱镜的短边大于等于高度，长边大于等于短边，可充分利用棱镜高度，以实现有效像面的最大化，进而输出较高分辨率的画面，棱镜的长边大于等于短边，同样是为了保证棱镜元件312的反射面得到充分利用，尽可能输出更多图像光，以实现较大的分辨率输出。

在一实施例中，一种内窥镜摄像装置，包括光路组件、成像传感器314和基板315；光路组件包括物镜元件311和棱镜元件312，物镜元件311用以接收图像光；棱镜元件312用于将图像光反射或透射至成像传感器314上；成像传感器314与基板信号连接，并用于将图像光转化为电信号；

基板315上设置有光通道，光通道一端为进光口3151，另一端为出光口3152，用以通过棱镜元件312传递来的图像光，成像传感器314的感光面3141朝向光通道的出光口3152；基板315上设置有接触部3153，接触部3153延伸至成像传感器314与棱镜元件312之间，并且接触部3153和成像传感器312实体结构在感光面3141所在面的投影有重叠。

在一实施例中，成像传感器314上设置有连接部，连接部与接触部3153连接，用以将成像传感器314固定在基板315上。进一步，棱镜元件312包括直角棱镜或三角棱镜。进一步，出光面的长边大于短边。在一实施例中，棱镜元件312中的棱镜的短边大于等于高度，长边大于等于短边，可充分利用棱镜高度，以实现有效像面的最大化，进而输出较高分辨率的画面，棱镜的长边大于等于短边，同样是为了保证棱镜元件312的反射面得到充分利用，尽可能输出更多图像光，以实现较大的分辨率输出。

Claims (27)

1.一种3D电子内窥镜，其特征在于，所述3D电子内窥镜包括插入部和操作部；

所述插入部包括长管、摄像模组、照明光路和传输部；所述长管为内部中空的管状结构，所述摄像模组设置在所述长管的远端内部，所述远端为远离所述操作部的一端；所述照明光路用于将光照射至检查对象的特定部位；所述摄像模组用于接收所述插入部远端获取的所述特定部位反射和/或激发的图像光，并将所述图像光转化为电信号，通过所述传输部将所述电信号传输到所述操作部中；

所述操作部包括操作手柄和图像信号处理组件；所述图像信号处理组件设置在所述操作手柄内；所述图像信号处理组件用于对所述传输部传输来的所述电信号进行处理，以得到图像信号；

所述摄像模组，包括第一光路组件、第二光路组件、第一成像传感器、第二成像传感器、第一基板和第二基板；所述第一光路组件包括第一物镜元件和第一棱镜元件，所述第二光路组件包括第二物镜元件和第二棱镜元件；所述第一物镜元件用以接收所述特定部位反射和/或激发的第一路图像光；所述第一棱镜元件用以将所述第一路图像光反射或透射至所述第一成像传感器上；所述第一成像传感器与所述第一基板信号连接，并用于将所述第一图像光转化为第一电信号；所述第二物镜元件用以接收所述特定部位反射和/或激发的第二路图像光；所述第二棱镜元件用以将所述第二路图像光反射或透射至所述第二成像传感器上；所述第二成像传感器与所述第二基板信号连接，并用于将所述第二图像光转化为第二电信号；

所述第一基板和所述第二基板与所述传输部信号连接，用于将所述第一电信号和所述第二电信号传输至所述传输部；

所述第一基板上设置有第一光通道，所述第一光通道一端为进光口，另一端为出光口，用以通过所述第一棱镜元件传递来的所述第一图像光，所述第一成像传感器的感光面朝向所述第一光通道的出光口，且所述第一成像传感器的封装尺寸大于所述第一光通道的出光口尺寸；

所述第二基板上设置有第二光通道，所述第二光通道一端为进光口，另一端为出光口，用以通过所述第二棱镜元件传递来的所述第二图像光，所述第二成像传感器的感光面朝向所述第二光通道的出光口，且所述第二成像传感器的封装尺寸大于所述第二光通道的出光口尺寸；

所述第一成像传感器和所述第二成像传感器相背设置。

2.如权利要求1所述的3D电子内窥镜，其特征在于，所述第一基板上设置有台阶，所述第一棱镜元件设置在靠近所述第一光通道进光口的台阶面上，所述第一成像传感器设置在靠近所述第一光通道出光口的台阶面上；或/和

所述第二光通道的进光口上设置有台阶面，所述第二棱镜元件设置在所述第二光通道的进光口的台阶面上，所述第二成像传感器设置在靠近所述第二光通道出光口的台阶面上。

3.如权利要求1所述的3D电子内窥镜，其特征在于，所述摄像模组还包括导热层，所述第一成像传感器和所述第二成像传感器相背设置在所述导热层的两侧。

4.如权利要求3所述的3D电子内窥镜，其特征在于，所述导热层由导热板或硅胶组成。

5.如权利要求1-4所述的3D电子内窥镜，其特征在于，所述第一基板和所述第二基板之间固定连接。

6.如权利要求1-5所述的3D电子内窥镜，其特征在于，所述第一成像传感器和所述第一基板之间的间隙填充有填充剂；或/和所述第二成像传感器和所述第二基板之间的缝隙填充有填充剂。

7.如权利要求6所述的3D电子内窥镜，其特征在于，所述填充剂为树脂。

8.如权利要求1-7所述的3D电子内窥镜，其特征在于，所述第一棱镜元件包括直角棱镜或三角棱镜；或/和

所述第二棱镜元件包括直角棱镜或三角棱镜。

9.如权利要求1-8所述的3D电子内窥镜，其特征在于，所述第一棱镜元件的出光面为矩形，所述矩形的长边沿平行于所述长管轴向方向设置，短边沿垂直于所述长管轴向方向设置；和/或

所述第二棱镜元件的出光面为矩形，所述矩形的长边沿平行于所述长管轴向方向设置，短边沿垂直于所述长管轴向方向设置。

10.如权利要求1-9所述的3D电子内窥镜，其特征在于，所述摄像模组还包括第一透光保护层和第二透光保护层，所述第一透光保护层设置在所述第一成像传感器和所述第一棱镜元件之间，用以实现对所述第一成像传感器的感光面的密封；或/和

所述第二透光保护层设置在所述第二成像传感器和所述第二棱镜元件之间，用以实现对所述第二成像传感器的感光面的密封。

11.如权利要求10所述的3D电子内窥镜，其特征在于，所述第一光通道的出光口的台阶面上设置有第一接触面所述第一成像传感器上设置有与所述第一接触面对应的连接面，用于将所述第一基板与所述第一成像传感器固定连接；或/和所述第二光通道的出光口的台阶面上设置有第二接触面，所述第二基板上设置有与所述第二接触面相对应的第二连接面，用于将所述第二基板与所述第二成像传感器固定连接。

12.如权利要求1-11所述的3D电子内窥镜，其特征在于，所述第一基板或/和，所述第二基板为陶瓷板或PCB板。

13.如权利要求1-12所述的3D电子内窥镜，其特征在于，所述传输部还包括信号放大系统，所述信号放大系统用于放大获取到的所述电信号，并传输至所述图像信号处理组件。

14.一种3D电子内窥镜，其特征在于，所述3D电子内窥镜包括插入部和操作部；

所述插入部包括长管、摄像模组、照明光路和传输部；所述长管为内部中空的管状结构，所述摄像模组设置在所述长管的远端内部，所述远端为远离所述操作部的一端；所述照明光路用于将光照射至检查对象的特定部位；所述摄像模组用于接收所述插入部远端获取的所述特定部位反射和/或激发的图像光，并将所述图像光转化为电信号，通过所述传输部将所述电信号传输到所述操作部中；

所述操作部包括操作手柄和图像信号处理组件；所述图像信号处理组件设置在所述操作手柄内；所述图像信号处理组件用于对所述传输部传输来的所述电信号进行处理，以得到图像信号；

所述摄像模组，包括第一光路组件、第二光路组件、第一成像传感器、第二成像传感器、第一基板和第二基板；所述第一光路组件包括第一物镜元件和第一棱镜元件，所述第二光路组件包括第二物镜元件和第二棱镜元件；所述第一物镜元件用以接收所述特定部位反射和/或激发的第一路图像光；所述第一棱镜元件用以将所述第一路图像光反射或透射至所述第一成像传感器上；所述第一成像传感器与所述第一基板信号连接，并用于将所述第一图像光转化为第一电信号；所述第二物镜元件用以接收所述特定部位反射和/或激发的第二路图像光；所述第二棱镜元件用以将所述第二路图像光反射或透射至所述第二成像传感器上；所述第二成像传感器与所述第二基板信号连接，并用于将所述第二图像光转化为第二电信号；

所述第一基板和所述第二基板与所述传输部信号连接，用于将所述第一电信号和所述第二电信号传输至所述传输部；

所述第一基板上设置有第一光通道，所述第一光通道一端为进光口，另一端为出光口，用以通过所述第一棱镜元件传递来的所述第一图像光，所述第一成像传感器的感光面朝向所述第一光通道的出光口；所述第一基板上设置有第一接触部，所述第一接触部延伸至所述第一成像传感器与所述第一棱镜元件之间，并且所述第一接触部和所述第一成像传感器在所述感光面所在平面的投影有重叠；所述第一基板和所述第一成像传感器电连接；

所述第二基板上设置有第二光通道，所述第二光通道一端为进光口，另一端为出光口，用以通过所述第二棱镜元件传递来的所述第二图像光，所述第二成像传感器的感光面朝向所述第二光通道的出光口；所述第二基板上设置有第二接触部，所述第二接触部延伸至所述第二成像传感器与所述第二棱镜元件之间，并且所述第二接触部和所述第二成像传感器在所述感光面所在平面的投影有重叠；所述第二基板和所述第二成像传感器电连接；

所述第一成像传感器和所述第二成像传感器相背设置。

15.如权利要求14所述的3D电子内窥镜，其特征在于，所述第一成像传感器上设置有第一连接部，所述第一连接部与所述第一接触部连接，用以将第一成像传感器固定在所述第一基板上；和/或，所述第二成像传感器上设置有第二连接部，所述第二连接部与所述第二接触部连接，用以将第二成像传感器固定在所述第一基板上。

16.如权利要求14所述的3D电子内窥镜，其特征在于，所述第一棱镜元件设置在所述第一接触部上；或/和所述第二棱镜元件设置在所述第二接触部靠近所述进光口的面上；所述第二成像传感器设置在所述第二接触部靠近所述出光口的面上。

17.如权利要求14所述的3D电子内窥镜，其特征在于，所述第一基板和所述第二基板之间固定连接。

18.如权利要求14所述的3D电子内窥镜，其特征在于，所述摄像模组还包括导热层，所述第一成像传感器和所述第二成像传感器相背设置在所述导热层的两侧。

19.一种内窥镜摄像装置，其特征在于，包括插入部和操作部；

所述插入部包括长管、摄像模组、照明光路和传输部；所述长管为内部中空的管状结构，所述摄像模组设置在所述长管的远端内部，所述远端为远离所述操作部的一端；所述照明光路用于将光照射至检查对象的特定部位；所述摄像模组用于接收所述插入部远端获取的所述特定部位反射和/或激发的图像光，并将所述图像光转化为电信号，通过所述传输部将所述电信号传输到所述操作部中；

所述操作部包括操作手柄和图像信号处理组件；所述图像信号处理组件设置在所述操作手柄内；所述图像信号处理组件用于对所述传输部传输来的所述电信号进行处理，以得到图像信号；

所述摄像模组，包括光路组件、成像传感器和基板；所述光路组件包括物镜元件和棱镜元件；所述物镜元件用以接收特定部位反射和/或激发的图像光；所述棱镜元件用以将所述图像光反射或透射至所述成像传感器上；所述成像传感器与所述基板信号连接，并用于将所述图像光转化为电信号；

所述基板与所述传输部信号连接，用于将所述电信号传输至所述传输部；

所述基板上设置有光通道，所述光通道一端为进光口，另一端为出光口，用以通过所述棱镜元件传递来的所述图像光，所述成像传感器的感光面朝向所述光通道的出光口，且所述成像传感器的封装尺寸大于所述光通道的出光口尺寸。

20.如权利要求19所述的内窥镜摄像装置，其特征在于，所述基板上设置有台阶，所述棱镜元件设置在靠近所述光通道进光口的台阶面上，所述成像传感器设置在靠近所述光通道出光口的台阶面上。

21.如权利要求19-20所述的内窥镜摄像装置，其特征在于，所述棱镜元件包括直角棱镜或三角棱镜。

22.如权利要求19-21所述的内窥镜摄像装置，其特征在于，所述棱镜元件的出光面为矩形，所述矩形的长边沿平行于所述长管轴向方向设置，短边沿垂直于所述长管轴向方向设置。

23.一种内窥镜摄像装置，其特征在于，包括光路组件、成像传感器和基板；所述光路组件包括物镜元件和棱镜元件，所述物镜元件用以接收图像光；所述棱镜元件用于将所述图像光反射或透射至所述成像传感器上；所述成像传感器与所述基板信号连接，并用于将所述图像光转化为电信号；

所述基板上设置有光通道，所述光通道一端为进光口，另一端为出光口，用以通过所述棱镜元件传递来的所述图像光，所述成像传感器的感光面朝向所述光通道的出光口；所述基板上设置有接触部，所述接触部延伸至所述成像传感器与所述棱镜元件之间，并且所述接触部和所述成像传感器在所述感光面所在平面的投影有重叠；所述连接部和所述接触部电连接。

24.如权利要求23所述的内窥镜摄像装置，其特征在于，所述成像传感器上设置有连接部，所述连接部与所述接触部连接，用以将所述成像传感器固定在所述基板上。

25.如权利要求23-24所述的内窥镜摄像装置，其特征在于，所述棱镜元件包括直角棱镜或三角棱镜。

26.如权利要求23-25所述的内窥镜摄像装置，其特征在于，所述棱镜元件的出光面为矩形，所述矩形的长边沿平行于所述长管轴向方向设置，短边沿垂直于所述长管轴向方向设置。

27.一种医用内窥镜摄像系统，其特征在于，包括光源、导光束、摄像主机、线缆和如权利要求1-18任意一项所述的3D电子内窥镜，所述光源通过所述导光束与所述3D电子内窥镜连接，所述3D电子内窥镜的一端通过所述线缆与所述摄像主机连接。

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