CN115886687A - 一种医用内窥镜摄像头和医用内窥镜摄像系统 - Google Patents
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Abstract
一种医用内窥镜摄像头，包括光学镜片组14、镜座1、传感器板2、图像信号处理板6和外壳13；光学镜片组14、镜座1、传感器板2和图像信号处理板6均设置在外壳13内部；光学镜片组14设置在镜座1内，用于获取内窥镜传输的图像光；传感器板2上设置有图像传感器，用于获取光信号，并将所述光信号转换成电信号；图像信号处理板6上设置有图像信号处理芯片，图像信号处理芯片7用于对所述电信号进行处理，以得到图像信号；传感器板5设置在镜座1上；医用内窥镜摄像头还包括板卡支架5，图像信号处理板6设置在板卡支架5上，板卡支架5的一端设置在镜座1上。通过板卡支架5布局内窥镜摄像头内的板卡，内窥镜内部空间的利用率提升，使得内窥镜摄像头的体积缩小。
Description
技术领域
本发明涉及医用内窥镜领域，具体涉及一种医用内窥镜摄像头和医用内窥镜摄像系统。
背景技术
医用内窥镜摄像头中摄像头布局的紧凑性决定了摄像头的整体尺寸和重量，同时也决定了系统实现的难易程度，尤其是具有自动对焦功能的摄像头需要更加紧凑的布局方案。而不同的摄像头连接方式决定了连接的可靠性。现在有产品将摄像头的电源板卡、图像信号处理板卡与传感器板卡在空间上进行了分离，将产生较大热量的电源板卡和信号处理板卡作为一个组件，其组件整体放置于手柄后端，通过后端的金属接触向手柄外壳进行散热。例如美国专利US10980408B2公开了一种医用摄像头和医用摄像装置，参考该专利图2，其信号处理元件和电子元件相连接，固定于摄像头的后端部，成像元件固定于摄像头的前端部。该摄像头前端和后端并非一体式，当其组装、拆卸时，成像元件会随着前端部移动，信号处理元件和电子元件会跟随后端部移动。这样设计的分体式摄像头就会使得连接成像元件和电子元件的软板需要达到一定长度，导致摄像头体积无法缩小。
发明内容
本申请提供的医用内窥镜摄像头，解决了摄像头因内部板卡布局难以小型化的问题。
根据本申请的第一方面，本申请提供了一种医用内窥镜摄像头，包括光学镜片组、镜座、传感器板、图像信号处理板和外壳；光学镜片组、镜座、传感器板、图像信号处理板均设置在外壳内部；光学镜片组设置在镜座内，用于获取内窥镜传输的图像光，传感器板上设置有图像传感器，用于获取光信号，并将所述光信号转换成电信号，图像信号处理板上设置有图像信号处理芯片，图像信号处理芯片用于对所述电信号进行处理，以得到图像信号；传感器板设置在镜座上，医用内窥镜摄像头还包括板卡支架，图像信号处理板设置在板卡支架上，板卡支架的一端设置在镜座上。通过板卡支架布局内窥镜摄像头内的板卡，内窥镜内部空间的利用率提升，使得内窥镜摄像头的体积缩小。
一种实施例中，所述图像信号处理板通过所述板卡支架与所述镜座和所述传感器板形成一个整体拆装的整体部件。在另一实施例中，所述医用内窥镜摄像头的装配步骤包括:将所述板卡支架、所述图像信号处理板、所述传感器板和所述镜座装配得到整体部件，将所述整体部件，装配至所述外壳内，以得到所述内窥镜摄像头。
一种实施例中，所述医用内窥镜摄像头还包括电源板，所述电源板设置在所述板卡支架上。
一种实施例中，所述电源板和所述图像信号处理板通过软性电路板连接，或者所述电源板和所述图像信号处理板为集成板。
一种实施例中，所述传感器板、所述电源板、所述图像信号处理板沿内窥镜摄像头长度方向依次纵向排布设置。
一种实施例中，所述传感器板、所述电源板、所述图像信号处理板沿内窥镜摄像头长度方向依次平行纵向排布设置。
一种实施例中，所述医用内窥镜摄像头还包括信号屏蔽罩，所述信号屏蔽罩设置在所述电源板和所述传感器板之间。
一种实施例中，所述信号屏蔽罩设置在所述板卡支架上。
一种实施例中，所述传感器板和所述图像信号处理板通过软性电路板电连接。
一种实施例中，所述传感器板和图像信号处理板通过L形软性电路板电连接。
一种实施例中，所述医用内窥镜摄像头还包括导热垫和散热支架，所述导热垫设置在所述图像信号处理板和所述散热支架之间，并分别与所述图像信号处理板和所述散热支架接触；所述散热支架延伸至与所述镜座上，与所述镜座相接触。
一种实施例中，所述医用内窥镜摄像头还包括信号输出连接板，所述信号输出连接板与所述图像信号处理板电连接，以从所述图像信号处理芯片获取图像信号，并将所述图像信号输出。
一种实施例中，所述传感器板中与设置有所述图像传感器一面相背的另一面设置有露铜区域。
一种实施例中，所述传感器板上设置有露铜区域，用于散传感器板上的热量，所述露铜区域不与其他结构件直接接触，或所述露铜区域上覆盖有导热垫，所述导热垫的另一端与所述屏蔽罩相接触，可将热量导到屏蔽罩上。
根据本申请的第二方面，本申请还提供了另一种医用内窥镜摄像头，包括光学镜片组、镜座、传感器板、图像信号处理板和外壳；光学镜片组、镜座、传感器板、图像信号处理板均设置在外壳内部；光学镜片组设置在镜座内，用于获取内窥镜传输的图像光，传感器板上设置有图像传感器，用于获取光信号，并将所述光信号转换成电信号，图像信号处理板上设置有图像信号处理芯片，图像信号处理芯片用于对所述电信号进行处理，以得到图像信号；传感器板设置在镜座上，医用内窥镜摄像头还包括板卡支架，图像信号处理板设置在板卡支架上，板卡支架的一端设置在外壳上。通过板卡支架布局内窥镜摄像头内的板卡，内窥镜内部空间的利用率提升，使得内窥镜摄像头的体积缩小。
一种实施例中，所述板卡支架将图像信号处理板、所述传感器板连接到所述外壳上，以使所述板卡支架、所述图像信号处理板、所述传感器板和所述外壳构成一个可整体拆装的整体部件。
根据本申请的第三方面，本申请还提供了一种内窥镜摄像系统，包括光源、导光束、医用内窥镜、线缆、摄像主机和上述的医用内窥镜摄像头，所述光源通过所述导光束与所述医用内窥镜连接，所述医用内窥镜摄像头的一端与所述医用内窥镜连接，所述医用内窥镜摄像头的另一端通过所述线缆与所述摄像主机连接。
依据上述任一实施例提供的医用内窥镜摄像头或医用内窥镜摄像系统，医用内窥镜摄像头增加板卡支架，图像信号处理板通过板卡支架设置在前端镜座上，从而使得图像信号处理板与前端组件形成一个整体部件，使得医用内窥镜摄像头内部布局更加紧凑，体积能够有效缩小。
附图说明：
图1为一种实施例中医用内窥镜摄像系统的结构示意图；
图2为一种实施例中医用内窥镜摄像头结构示意图；
图3为一种实施例中医用内窥镜摄像头结构示意图；
图4为一种实施例中医用内窥镜摄像头结构示意图；
图5为一种实施例中医用内窥镜摄像头结构示意图；
图6为一种实施例中医用内窥镜摄像头结构示意图；
图7为一种实施例中露铜区域结构示意图；
具体实施方式：
下面通过具体实施方式结合附图对本发明作进一步详细说明。其中不同实施方式中类似元件采用了相关联的类似的元件标号。在以下的实施方式中，很多细节描述是为了使得本申请能被更好的理解。然而，本领域技术人员可以毫不费力的认识到，其中部分特征在不同情况下是可以省略的，或者可以由其他元件、材料、方法所替代。在某些情况下，本申请相关的一些操作并没有在说明书中显示或者描述，这是为了避免本申请的核心部分被过多的描述所淹没，而对于本领域技术人员而言，详细描述这些相关操作并不是必要的，他们根据说明书中的描述以及本领域的一般技术知识即可完整了解相关操作。
另外，说明书中所描述的特点、操作或者特征可以以任意适当的方式结合形成各种实施方式。同时，方法描述中的各步骤或者动作也可以按照本领域技术人员所能显而易见的方式进行顺序调换或调整。因此，说明书和附图中的各种顺序只是为了清楚描述某一个实施例，并不意味着是必须的顺序，除非另有说明其中某个顺序是必须遵循的。
本文中为部件所编序号本身，例如“第一”、“第二”等，仅用于区分所描述的对象，不具有任何顺序或技术含义。而本申请所说“连接”、“联接”，如无特别说明，均包括直接和间接连接(联接)。
如图1所示，本申请实施例提供了一种内窥镜摄像系统1000，包括光源10、导光束20、内窥镜30、内窥镜摄像头40、线缆71、摄像主机50、显示器60和视频连接线72。内窥镜30包括照明光路和成像光路，照明光路与导光束20对接，用于将光源10传输的光照射至检查对象的特定部位，成像光路与内窥镜摄像头40对接，以获取检查对象特定部位反射或激发的光信号，并传输至内窥镜摄像头40。
摄像主机50通过线缆71与内窥镜摄像头40连接，内窥镜摄像头40生成的白光信号通过线缆71传输到摄像主机50进行处理。在某些实施例中，线缆71可以为光通信线缆，例如光纤；内窥镜摄像头40将图像信号(电信号)转成光信号，由线缆71传输到摄像主机50，摄像主机50再将光信号转成电信号(图像信号)。摄像主机50通过视频连接线72与显示器60连接，用于将图像信号发送到显示器60进行显示。
在某些实施例中，内窥镜摄像头40也可以通过无线传输的方式将图像信号发送至摄像主机50。
本领技术人员应当理解的是，图1仅是内窥镜摄像系统1000的示例，并不构成对内窥镜摄像系统1000的限定，内窥镜摄像系统1000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100提供照明光源。光源10是白光光源(可见光光源)、荧光光源、窄带光光源等中的至少一种。
在一实施例中，摄像主机50内设有处理器，处理器通过线缆71与内窥镜摄像头40连接，处理器获取摄像头输出的图像信号，并对图像信号进行处理，以输出被观察组织的图像。
本申请实施例还提供了一种医用内窥镜摄像头，可以应用于上述任意一实施例提供的医用内窥镜摄像系统中。
如图2和图5所示，医用内窥镜摄像头包括光学镜片组14、镜座1、传感器板2、图像信号处理板6和外壳13；光学镜片组14、镜座1、传感器板2和图像信号处理板6均设置在外壳13内部；光学镜片组14设置在镜座1内，用于获取内窥镜传输的图像光；传感器板2上设置有图像传感器，用于获取光信号，并将光信号转换成电信号；图像信号处理板6上设置有图像信号处理芯片7，图像信号处理芯片7用于对电信号进行处理，以得到图像信号；传感器板2设置在镜座1上。
如图3所示，本实施例提供的医用内窥镜摄像头增加板卡支架5，图像信号处理板6设置在板卡支架5上，板卡支架5的一端设置在前端镜座1上，从而使得图像信号处理板6与前端组件形成一个整体部件，使得医用内窥镜内部布局更加紧凑，体积能够有效缩小。具体的，前端组件可以包括如图5所示的光学镜片组14、传感器板2、镜座1等组件。
如图3所示，在一实施例中，图像信号处理板6通过板卡支架5与镜座1和传感器板2形成一个整体拆装的整体部件。
在一实施例中，医用内窥镜摄像头40的装配步骤包括：
将板卡支架5、图像信号处理板6、传感器板2和镜座1装配得到整体部件；将整体部件，装配至外壳13内，以得到内窥镜摄像头。
结合图3，在一实施例中，医用内窥镜摄像头还包括电源板4，所述电源板4设置在所述板卡支架5上。本实施例中，由于电源板4、图像信号处理板6皆设置在板卡支架5上，使得电源板4、图像信号处理板6通过板卡支架5与前端组件形成一个整体，从而使得医用内窥镜内部布局更加紧凑，体积能够有效缩小。如专利US10980408B2公开的一种医用摄像头和医用摄像装置，由于信号处理元件、电子元件固定于摄像头后端，而成像元件固定于摄像头的前端，所以当摄像头组装、拆卸时，导致成像元件和电子元件分别与线缆相连接的部分可能产生位移，使得软板分别与成像元件和电子元件的连接处产生应力。另外，通过线缆连接的两个部件，需要留出操作空间，以在组件过程中将线缆连接起来，从而限制了摄像头的小型化。而本实施例利用板卡支架5将电源板4、图像信号处理板6与前端组件形成一个整体部件，避免出现内部板卡出现位移的现象，从而提升信号传输的精确性和稳定性；并且整体部件的设计，可以不需要在摄像头内部留出操作空间，可以尽可能使得摄像头小型化。
如图6所示，在一实施例中，所述电源板4和所述图像信号处理板6通过软性电路板12连接，或者所述电源板4和所述图像信号处理板6为集成板。
如图2所示，在一实施例中，传感器板2、电源板4、图像信号处理板6沿内窥镜摄像头长度方向依次纵向排布设置。在另一实施例中，传感器板2、电源板4、图像信号处理板6沿内窥镜摄像头长度方向依次平行纵向排布设置。需要说明的是，本实施例中所说的“平行”包括严格意义上的平行，也包括由于工艺误差导致的第一传感器板2、电源板4、图像信号处理板6存在一定角度的情形。
在一实施例中，医用内窥镜摄像头包括信号屏蔽罩3，信号屏蔽罩3设置在电源板4和传感器板2之间，本实施中，增加信号屏蔽罩3可以有效防止电源板4对传感器板2上的传感器造成影响，保证本医用内窥镜摄像头的性能稳定，成像清晰准确。在另一实施例中，信号屏蔽罩3设置在板卡支架5上，本实施例中，由于将信号屏蔽罩3、图像信号处理板6和电源板4都设置在板卡支架5上，从而使得信号屏蔽罩3、图像信号处理板6和电源板4通过板卡支架5与前端组件形成一个整体部件，使得医用内窥镜内部布局更加紧凑，体积能够有效缩小。
如图4所示，在一实施中，传感器板2和图像信号处理板6通过软性电路板12电连接。具体的，传感器板2和图像信号处理板6可以通过L形软性电路板12电连接。
在一实施例中，医用内窥镜摄像头包括导热垫8和散热支架9，导热垫8设置在图像信号处理板6和散热支架9之间，并分别与图像信号处理板6和所述散热支架9接触，散热支架9延伸至与所述镜座1上，与所述镜座1相接触。由于图像信号处理板6作为摄像头内部的主要发热器件之一，通过导热垫8和散热支架9可以将图像信号处理板6产生的热量导向镜座1，即可将图像信号处理板6产生的热量导向摄像头前端，避免热量聚集在摄像头握持部位，从而提升了使用者持握时的舒适度。
在一实施例中，所述医用内窥镜摄像头还包括信号输出连接板11，所述信号输出连接板11与所述图像信号处理板6电连接，以从所述图像信号处理芯片7获取所述图像信号，并将所述图像信号输出。例如，图像信号处理板6将处理后的图像信号通过信号输出连接板11、传输线缆71传输至主机50。
图7所示，一种实施例中，所述传感器板2中与设置有所述图像传感器一面相背的另一面设置有露铜区域，所述露铜区域可用于散热，防止所述传感器板2温度过高，影响所述传感器板2上的所述图像传感器正常工作。
在一实施例中，传感器板2上设置有露铜区域，用于散传感器板2上的热量，防止对传感器板2上的传感器造成影响。露铜区域不与其他结构件直接接触，以热辐射的方式向外传递热量。或者露铜区域上覆盖有导热垫8，所述导热垫8的另一端与屏蔽罩相接触，用于将传感器板2上的热量通过导热垫8导到屏蔽罩上，而屏蔽罩又通过板卡支架5与前端镜座1相连接，热量便可以通过板卡支架5导到前端镜座1上，而不会传导至握持部位，提升了使用者的持握舒适感。
另一方面，本申请实施例还提供了另外一种医用内窥镜摄像头，包括光学镜片组14、镜座1、传感器板2、图像信号处理板6和外壳13；光学镜片组14、镜座1、传感器板2和图像信号处理板6均设置在外壳13内部；光学镜片组14设置在镜座1内，用于获取内窥镜传输的图像光；传感器板2上设置有图像传感器，用于获取光信号，并将光信号转换成电信号；图像信号处理板6上设置有图像信号处理芯片7，图像信号处理芯片7用于对电信号进行处理，以得到图像信号；传感器板2设置在镜座1上。
在一实施例中，医用内窥镜摄像头还包括板卡支架5，板卡支架5将图像信号处理板6、传感器板2连接到外壳13上，以使所述板卡支架5、所述图像信号处理板6、所述传感器板2和所述外壳13构成一个可整体拆装的整体部件。
由于医用内窥镜摄像头增加板卡支架5，图像信号处理板6设置在板卡支架5上，板卡支架5的一端设置在前端的外壳13上，从而使得图像信号处理板6与外壳13形成一个整体部件，使得医用内窥镜内部布局更加紧凑，体积能够有效缩小。具体的，前端组件可以包括光学镜片组14、传感器板2、镜座1等组件。
以上应用了具体个例对本发明进行阐述，只是用于帮助理解本发明，并不用以限制本发明。对于本发明所属技术领域的技术人员，依据本发明的思想，还可以做出若干简单推演、变形或替换。
Claims (18)
1.一种医用窥镜摄像头，其特征在于，包括光学镜片组(14)、镜座(1)、传感器板(2)、图像信号处理板(6)和外壳(13)；所述光学镜片组(14)、所述镜座(1)、所述传感器板(2)和所述图像信号处理板(6)均设置在所述外壳(13)内部；所述光学镜片组(14)设置在镜座(1)内，用于获取内窥镜传输的图像光；所述传感器板(2)上设置有图像传感器，用于获取光信号，并将所述光信号转换成电信号；所述图像信号处理板(6)上设置有图像信号处理芯片(7)，所述图像信号处理芯片(7)用于对所述电信号进行处理，以得到图像信号；所述传感器板(2)设置在所述镜座(1)上；所述医用内窥镜摄像头(40)还包括板卡支架(5)，所述图像信号处理板(6)设置在所述板卡支架(5)上，所述板卡支架(5)的一端设置在所述镜座(1)上。
2.如权利要求1所述的医用内窥镜摄像头，其特征在于，所述图像信号处理板(6)通过所述板卡支架(5)与所述镜座(1)和所述传感器板(2)形成一个整体拆装的整体部件。
3.如权利要求2所述的医用内窥镜摄像头，所述医用内窥镜摄像头(40)的装配步骤包括：
将所述板卡支架(5)、所述图像信号处理板(6)、所述传感器板(2)和所述镜座(1)装配得到整体部件；
将所述整体部件，装配至所述外壳(13)内，以得到所述医用内窥镜摄像头(40)。
4.如权利要求1所述的医用内窥镜摄像头，其特征在于，还包括电源板(4)，所述电源板(4)设置在所述板卡支架(5)上。
5.如权利要求4所述的医用内窥镜摄像头，其特征在于，所述电源板(4)和所述图像信号处理板(6)通过软性电路板(12)连接，或者所述电源板(4)和所述图像信号处理板(6)为集成板。
6.如权利要求4所述的医用内窥镜摄像头，其特征在于，所述传感器板(2)、所述电源板(4)、所述图像信号处理板(6)沿内窥镜摄像头长度方向依次纵向排布设置。
7.如权利要求6所述的医用内窥镜摄像头，其特征在于，所述传感器板(2)、所述电源板(4)、所述图像信号处理板(6)沿内窥镜摄像头长度方向依次平行纵向排布设置。
8.如权利要求4所述的医用内窥镜摄像头，其特征在于，还包括信号屏蔽罩(3)，所述信号屏蔽罩(3)设置在所述电源板(4)和所述传感器板(2)之间。
9.如权利要求8所述的医用内窥镜摄像头，其特征在于，所述信号屏蔽罩(3)设置在所述板卡支架(5)上。
10.如权利要求1所述的医用内窥镜摄像头，其特征在于，所述传感器板(2)和所述图像信号处理板(6)通过软性电路板(12)电连接。
11.如权利要求10所述的医用内窥镜摄像头，其特征在于，所述传感器板(2)和图像信号处理板(6)通过L形软性电路板(12)电连接。
12.如权利要求1所述的医用内窥镜摄像头，其特征在于，还包括导热垫(8)和散热支架(9)，所述导热垫(8)设置在所述图像信号处理板(6)和所述散热支架(9)之间，并分别与所述图像信号处理板(6)和所述散热支架(9)接触；所述散热支架(9)延伸至与所述镜座(1)上，与所述镜座(1)相接触。
13.如权利要求1所述的医用内窥镜摄像头，其特征在于，还包括信号输出连接板(11)，所述信号输出连接板(11)与所述图像信号处理板(6)电连接，以从所述图像信号处理芯片(7)获取所述图像信号，并将所述图像信号输出。
14.如权利要求1所述的医用内窥镜摄像头，其特征在于，所述传感器板(2)中与设置有所述图像传感器一面相背的另一面设置有露铜区域。
15.如权利要求8所述的医用内窥镜摄像头，其特征在于，所述传感器板(2)上设置有露铜区域，用于散传感器板(2)上的热量，所述露铜区域不与其他结构件直接接触，或所述露铜区域上覆盖有导热垫(8)，所述导热垫(8)的另一端与所述屏蔽罩相接触。
16.一种医用内窥镜摄像头，其特征在于，包括光学镜片组(14)、镜座(1)、传感器板(2)、图像信号处理板(6)和外壳(13)；所述光学镜片组(14)、所述镜座(1)、所述传感器板(2)和所述图像信号处理板(6)均设置在所述外壳(13)内部；所述光学镜片组(14)设置在镜座(1)内，用于获取内窥镜传输的图像光；所述传感器板(2)上设置有图像传感器，用于获取光信号，并将所述光信号转换成电信号；所述图像信号处理板(6)上设置有图像信号处理芯片(7)，所述图像信号处理芯片(7)用于对所述电信号进行处理，以得到图像信号；所述传感器板(2)设置在所述镜座(1)上；所述医用内窥镜摄像头还包括板卡支架(5)，所述图像信号处理板(6)设置在所述板卡支架(5)上，所述板卡支架(5)的一端设置在所述外壳(13)上。
17.如权利要求16所述的医用内窥镜摄像头，其特征在于，所述板卡支架(5)将所述图像信号处理板(6)、所述传感器板(2)连接到所述外壳(13)上，以使所述板卡支架(5)、所述图像信号处理板(6)、所述传感器板(2)和所述外壳(13)构成一个可整体拆装的整体部件。
18.一种内窥镜摄像系统，其特征在于，包括光源(10)、导光束(20)、内窥镜(30)、线缆(71)、摄像主机(50)和如权利要求1-17任意一项所述的医用内窥镜摄像头(40)，所述光源(10)通过所述导光束(20)与所述内窥镜(30)连接，所述医用内窥镜摄像头(40)的一端与所述内窥镜(30)连接，所述医用内窥镜摄像头(40)的另一端通过所述线缆(71)与所述摄像主机(50)连接。
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