CN117045175A - 一种内窥镜及其制作方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及医疗设备，特别为一种内窥镜及其制作方法。包括冷光组件、成像组件、散热组件、中管以及镜杆；冷光组件包括前管，在前管的前端设有保护窗片，前管的体内还设有前后两头相通的光纤槽，光纤槽中通过胶水固定安装有光纤束，在光纤槽内部形成第一固化胶层；成像组件包括套管、以及固定设置在套管中的成像部件，套管的前端部分安装在前管的容纳腔体中，后端部分露置在前管之外；中管套置在套管的外周，镜杆的前端与中管的后端分体固定；中管和套管之间的间隙与光纤槽相连通，在中管和套管之间的间隙处由前至后依次设有第二固化胶层和散热胶层。本发明可以降低该内窥镜的装配难度，以及解决散热不好的问题。

Description

一种内窥镜及其制作方法

技术领域

本发明涉及医疗设备，特别为一种内窥镜及其制作方法。

背景技术

内窥镜进入腹腔内部摄取图像，需要自备光源来进行照明保证图像的清晰成像。目前光纤照明以其具有极好的耐久性、可弯曲、可塑性强等独特优势被广泛应用在内窥镜照明系统内。内窥镜照明系统需要与内窥镜视轴方向保持一致；传统解决方式基本是在安装光纤照明系统时通过安装人员经验手动弯折改变光纤照明方向，同时，光纤束的发散角人为扩大之后再通过一种胶水进行固定，其所述方式可以轻微改变光纤照明视向及扩大光纤照明的发散角；其只依靠安装人员手工改善光纤照明视向和光纤照明发散角的方式存在一定的不确定，以及带来不稳定的一致性等问题。

现有的硬管电子内窥镜技术普遍使用单光路结构，在微创手术中，手术视野与图像质量是影响手术是否成功极其重要的一种因素。传统的单光路电子内窥镜形成的图像景深和视场范围都相对较小。使用双光路的内窥镜可提供丰富的立体视觉，医生手术时可以更准确地感知到物体的深度、层次信息，直观有效地观察人体内部病变部位，提高诊断、手术精度。但是在引入双光路的结构后则存在结构复杂、装配难度大、工艺困难、散热不好等问题。

发明内容

本发明的目的在于：提供一种内窥镜及其制作方法，可以降低该内窥镜的装配难度，以及解决散热不好的问题。

本发明通过如下技术方案实现：一种内窥镜：包括冷光组件、成像组件、散热组件、中管以及镜杆；所述冷光组件包括前管，所述前管的内部设有前后两头相通的容纳腔体，在前管的前端设有密闭容纳腔体前端的保护窗片，所述前管的体内还设有前后两头相通的光纤槽，所述光纤槽中通过胶水固定安装有用于在前管前端提供光源的光纤束，在光纤槽内部形成固定光纤束和密闭光纤槽的第一固化胶层；

所述成像组件包括套管、以及固定设置在套管中用于方便成像的成像部件，所述套管的前端部分安装在前管的容纳腔体中，后端部分露置在前管之外；所述中管套置在套管的外周，所述中管的前端与前管的后端分体固定，所述镜杆的前端与中管的后端分体固定；

所述散热组件安装在镜杆的内部，并且散热组件的前端与套管的后端分体固定连接，所述光纤束延伸在中管和套管之间的间隙、和散热组件和镜杆之间的间隙，所述中管和套管之间的间隙与光纤槽相连通，在中管和套管之间的间隙处由前至后依次设有第二固化胶层和散热胶层，所述散热胶层延伸至散热组件上。

上述本发明一种内窥镜，其中冷光组件、成像组件、散热组件、中管以及镜杆部件均是独立设置的，装配时套管是部分穿设在前管中，这样可以有效隔绝光纤胶水溢流进成像模组，防止光纤胶水经过长时间低温等离子造成气密性不良，水汽进入成像组件损坏电子元器件。并且容易判断成像组件是否安装到位。而且前管配有独立的中管，这样可以降低前管的加工难度，而且便于在中管和套管之间打胶形成相应的胶层。如果将套管和中管连为一体，这样成像组件安装是否到位无法准确判断，而且中管和套管之间的间隙处无法进行打胶。如果中筒与镜杆连接为一体，则前筒光纤封胶长度太短不能保证气密性跟可靠性；需要中筒来增加光纤胶水以及导热胶。

由于前管在光纤槽中能形成第一固化胶层，但是前管的长度较短，密封性难以保证，在中管和套管之间增加第二固化胶层可以延长胶层的长度，提升密封性。而且该内窥镜还增加有散热组件可以辅助成像组件进行散热。由于光纤束在安装过程中会存在断点，这些断点容易积累热量，其中在中管和套管之间间隙的后端还设有散热胶层可以将光纤束上的热量传递至散热组件上，从而提升散热性。

作为进一步的改进，所述前管的前端设有斜切面，所述保护窗片相对斜切面平行安装设置，所述光纤槽的前端设有与斜切面垂直设置的导槽，所述光纤束随着导槽的导向方向进行折弯。其中内窥镜通常提供有不同的视向角，可分为0°、12°、30°、70°等，在视向角大于0度的内窥镜，增加导槽可使光纤束光源出光进行有效偏折，使得光纤的出光方向与内窥镜视向轴保持一致，从而保证成像区域被均匀照明。

作为进一步的改进，所述前管的前端设有用于安装保护窗片的安装槽，所述保护窗片相对斜切面下沉设置，从而保护窗片与斜切面保持第一间隔L1。其中安装槽为阶梯结构，并且保护窗片下沉设置使得保护窗片不易刮花损坏。

作为优选方式，所述光纤槽的数量为两个并且上下并排设置。

作为优选方式，所述成像部件包括固定安装在套管内部的镜座、两个分别左右并排安装在镜座上的镜片组、以及两个安装在镜座上用于分别对两个镜片组调节成像的成像芯片，所述镜座上设有用于定位安装镜片组的定位孔。其中设置有镜头座，可降低镜片组合芯片的装配难度，提高装调效率；两组镜片组（类似于两只眼睛），可提供丰富的立体视觉，提高诊断、手术精度。

并且其中两个镜片组左右分布，两个光纤槽上下分布，这样可以极限化使用内窥镜的内部空间，使得结构紧凑和小型化。

作为进一步的改进，所述前管和中管焊接固定，所述镜杆和中管焊接固定，所述成像芯片位于中管的中间位置，所述成像芯片与套管的后端之间预留有第二间隔L2。

其中成像芯片大致处于中管和套筒的中间位置，这样可以规避激光焊接位置距离成像芯片过近，避免焊接高温损坏芯片。

作为优选方式，所述散热组件包括与套管固定连接的第一散热连接块、与第一散热连接块固定连接的散热管、连接在散热管另一端且与镜杆内部相接触的第二散热连接块，所述散热胶层延伸至第一散热连接块上。

成像芯片和光纤束会在内窥镜的前段造成热量堆积，散热组件连接热量堆积最高处将热量有效传导到至镜杆后端，使其热量扩散；

本发明还提供一种上述内窥镜的制作方法，其特征在于：包括以下步骤：

将成像组件的套管一端穿入冷光组件的前管，并且两者通过胶水固定；

将散热组件的一端连接所述套管的后端，并且两者之间通过焊接固定；

在套管的外周打上光纤胶和散热胶，并且在套管外周套入中管，中管的前端与前管的后端采用焊接固定，冷却后，光纤胶形成第二固化胶层，散热胶形成散热胶层；

散热组件的外周套入镜杆，将镜杆的前端与中管的后端焊接固定。

作为优选方式，所述成像组件的制作过程为：

将蓝宝石玻璃作为保护窗片与前管之间采用焊接方式固定；

将光纤束穿入前管的光纤槽中并采用光纤胶固定连接两者。

为了更好的实施本方案,还提供如下优化方案：

较之前技术而言，本发明的有益效果为：

1.本发明采用双光路结构，能解决现有内窥镜视场范围小的问题，其结构各系统可单独装配后，再进行最后的总装，解决结构复杂、装配难度大、工艺困难等问题。以及后期经过长时间低温等离子、高温高压腐蚀光纤胶造成光纤无法保持原有的密封性，损坏成像组件及电子元器件，其结构可单独返修光纤，保留成像组件及电子元器件。

附图说明

图1为本发明具体实施方式的装配过程示意图；

图2为本发明具体实施方式的截面视图；

图3为本发明具体实施方式中冷光组件的截面视图；

图4为本发明具体实施方式中前管的内部结构示意图；

图5为本发明具体实施方式中成像组件的截面视图；

图6为本发明具体实施方式中成像组件的爆炸示图；

图7为本发明具体实施方式中散热组件的结构示图；

图8为本发明具体实施方式中中管的截面示图；

图9为本发明具体实施方式中镜杆的截面示图。

标号说明：1、冷光组件；11、前管；111、容纳腔体；112、光纤槽；113、斜切面；114、导槽；115、安装槽；12、保护窗片；13、光纤束；2、成像组件；21、套管；22、镜座；23、镜片组；24、成像芯片；3、散热组件；31、第一散热连接块；32、散热管；33、第二散热连接块；4、中管；5、镜杆；6、第二固化胶层；7、散热胶层；

具体实施方式

下面结合附图说明对本发明作详细说明：

本实施例涉及一种内窥镜，如图1-9所示，包括冷光组件1、成像组件2、散热组件3、中管4以及镜杆5；所述冷光组件1包括前管11，所述前管11的内部设有前后两头相通的容纳腔体111，在前管11的前端设有密闭容纳腔体111前端的保护窗片12，所述前管11的体内还设有前后两头相通的光纤槽112，所述光纤槽112中通过胶水固定安装有用于在前管11前端提供光源的光纤束13，在光纤槽112内部形成固定光纤束13和密闭光纤槽112的第一固化胶层；

所述成像组件2包括套管21、以及固定设置在套管21中用于方便成像的成像部件，所述套管21的前端部分安装在前管11的容纳腔体111中，后端部分露置在前管11之外；所述中管4套置在套管21的外周，所述中管4的前端与前管11的后端分体固定，所述镜杆5的前端与中管4的后端分体固定；

所述散热组件3安装在镜杆5的内部，并且散热组件3的前端与套管21的后端分体固定连接，所述光纤束13延伸在中管4和套管之间的间隙、和散热组件3和镜杆5之间的间隙，所述中管4和套管之间的间隙与光纤槽112相连通，在中管4和套管之间的间隙处由前至后依次设有第二固化胶层6和散热胶层7，所述散热胶层7延伸至散热组件3上。

其中冷光组件1、成像组件2、散热组件3、中管4以及镜杆5部件均是独立设置的，装配时套管21是部分穿设在前管11中，这样可以有效隔绝光纤胶水溢流进成像模组，防止光纤胶水经过长时间低温等离子造成气密性不良，水汽进入成像组件损坏电子元器件。而且前管11配有独立的中管4，这样可以降低前管11的加工难度，而且便于在中管4和套管21之间打胶形成相应的胶层。如果将套管21和中管4连为一体，这样成像组件2安装是否到位无法准确判断，而且中管4和套管21之间的间隙处无法进行打胶。如果中筒与镜杆连接为一体，则前筒光纤封胶长度太短不能保证气密性跟可靠性；需要中筒来增加光纤胶水以及导热胶。

由于前管11在光纤槽112中能形成第一固化胶层，但是前管11的长度较短，密封性难以保证，在中管4和套管21之间增加第二固化胶层6可以延长胶层的长度，提升密封性。而且该内窥镜还增加有散热组件3可以辅助成像组件2进行散热。由于光纤束13在安装过程会存在断点，这些断点容易积累热量，其中在中管4和套管21之间间隙的后端还设有散热胶层7可以将光纤束13上的热量传递至散热组件3上，从而提升散热性。

作为进一步的改进，如图1-3所示，所述前管11的前端设有斜切面113，所述保护窗片12相对斜切面113平行安装设置，所述光纤槽112的前端设有与斜切面113垂直设置的导槽114，所述光纤束13随着导槽114的导向方向进行折弯。其中内窥镜通常提供有不同的视向角，可分为0°、12°、30°、70°等，在视向角大于0度的内窥镜，增加导槽114可使光纤束13光源出光进行有效偏折，使得光纤的出光方向与内窥镜视向轴保持一致，从而保证成像区域被均匀照明。

作为进一步的改进，如图3所示，所述前管11的前端设有用于安装保护窗片12的安装槽115，所述保护窗片12相对斜切面113下沉设置，从而保护窗片12与斜切面113保持第一间隔L1。其中安装槽115为阶梯结构，并且保护窗片12下沉设置使得保护窗片12不易刮花损坏。

作为优选方式，如图3-4所示，所述光纤槽112的数量为两个并且上下并排设置。

作为优选方式，如图5-6所示，所述成像部件包括固定安装在套管21内部的镜座22、两个分别左右并排安装在镜座22上的镜片组23、以及两个安装在镜座22上用于分别对两个镜片组23调节成像的成像芯片24，所述镜座22上设有用于定位安装镜片组23的定位孔。其中设置有镜头座，可降低镜片组23和芯片的装配难度，提高装调效率；两组镜片组23（类似于两只眼睛），可提供丰富的立体视觉，提高诊断、手术精度。

并且其中两个镜片组23左右分布，两个光纤槽112上下分布，这样可以极限化使用内窥镜的内部空间，使得结构紧凑和小型化。

作为进一步的改进，如图2、5所示，所述前管11和中管焊接固定，所述镜杆5和中管焊接固定，所述成像芯片24位于中管的中间位置，所述成像芯片24与套管21的后端之间预留有第二间隔L2。

其中成像芯片24大致处于中管和套管的中间位置，这样可以规避激光焊接位置距离成像芯片24过近，避免焊接高温损坏芯片。

作为优选方式，如图2、7所示，所述散热组件3包括与套管21固定连接的第一散热连接块31、与第一散热连接块固定连接的散热管32、连接在散热管32另一端且与镜杆5内部相接触的第二散热连接块33，所述散热胶层7延伸至第一散热连接块31上。

成像芯片24和光纤束13会在内窥镜的前段造成热量堆积，散热组件3连接热量堆积最高处将热量有效传导到至镜杆5后端，使其热量扩散；

本实施例的制作过程，包括以下步骤：

将蓝宝石玻璃作为保护窗片12与前管11之间采用焊接方式固定；

将光纤束13穿入前管11的光纤槽112中并采用光纤胶固定连接两者，形成冷光组件1。

将成像组件2的套管21一端穿入冷光组件1的前管11，并且两者通过胶水固定；

将散热组件3的一端连接所述套管21的后端，并且两者之间通过激光焊接固定；

在套管21的外周打上光纤胶和散热胶，并且在套管21外周套入中管4，中管4的前端与前管11的后端采用激光焊接固定，冷却后，光纤胶形成第二固化胶层6，散热胶形成散热胶层7；

在散热组件3的外周套入镜杆5，将镜杆5的前端与中管4的后端激光焊接固定。

其中蓝宝石玻璃与前管11采用焊接方式固定相对于现有使用胶水固定更牢固。

尽管本发明采用具体实施例及其替代方式对本发明进行示意和说明，但应当理解，只要不背离本发明的精神范围内的各种变化和修改均可实施。因此，应当理解除了受随附的权利要求及其等同条件的限制外，本发明不受任何意义上的限制。

Claims (9)

1.一种内窥镜，其特征在于：包括冷光组件、成像组件、散热组件、中管以及镜杆；所述冷光组件包括前管，所述前管的内部设有前后两头相通的容纳腔体，在前管的前端设有密闭容纳腔体前端的保护窗片，所述前管的体内还设有前后两头相通的光纤槽，所述光纤槽中通过胶水固定安装有用于在前管前端提供光源的光纤束，在光纤槽内部形成固定光纤束和密闭光纤槽的第一固化胶层；

所述成像组件包括套管、以及固定设置在套管中用于方便成像的成像部件，所述套管的前端部分安装在前管的容纳腔体中，后端部分露置在前管之外；所述中管套置在套管的外周，所述中管的前端与前管的后端分体固定，所述镜杆的前端与中管的后端分体固定；

所述散热组件安装在镜杆的内部，并且散热组件的前端与套管的后端分体固定连接，所述光纤束延伸在中管和套管之间的间隙、和散热组件和镜杆之间的间隙，所述中管和套管之间的间隙与光纤槽相连通，在中管和套管之间的间隙处由前至后依次设有第二固化胶层和散热胶层，所述散热胶层延伸至散热组件上。

2.根据权利要求1所述的一种内窥镜，其特征在于：所述前管的前端设有斜切面，所述保护窗片相对斜切面平行安装设置，所述光纤槽的前端设有与斜切面垂直设置的导槽，所述光纤束随着导槽的导向方向进行折弯。

3.根据权利要求2所述的一种内窥镜，其特征在于：所述前管的前端设有用于安装保护窗片的安装槽，所述保护窗片相对斜切面下沉设置，从而保护窗片与斜切面保持第一间隔L1。

4.根据权利要求2所述的一种内窥镜，其特征在于：所述光纤槽的数量为两个并且上下并排设置。

5.根据权利要求1所述的一种内窥镜，其特征在于：所述成像部件包括固定安装在套管内部的镜座、两个分别左右并排安装在镜座上的镜片组、以及两个安装在镜座上用于分别对两个镜片组调节成像的成像芯片，所述镜座上设有用于定位安装镜片组的定位孔。

6.根据权利要求5所述的一种内窥镜，其特征在于：所述前管和中管焊接固定，所述镜杆和中管焊接固定，所述成像芯片位于中管的中间位置，所述成像芯片与套管的后端之间预留有第二间隔L2。

7.根据权利要求1所述的一种内窥镜，其特征在于：所述散热组件包括与套管固定连接的第一散热连接块、与第一散热连接块固定连接的散热管、连接在散热管另一端且与镜杆内部相接触的第二散热连接块，所述散热胶层延伸至第一散热连接块上。

8.一种权利要求1-7任意一项所述的内窥镜的制作方法，其特征在于：包括以下步骤：

将成像组件的套管一端穿入冷光组件的前管，并且两者通过胶水固定；

将散热组件的一端连接所述管体的后端，并且两者之间通过焊接固定；

在套管的外周打上光纤胶和散热胶，并且在套管外周套入中管，中管的前端与前管的后端采用焊接固定，冷却后，光纤胶形成第二固化胶层，散热胶形成散热胶层；

散热组件的外周套入镜杆，将镜杆的前端与中管的后端焊接固定。

9.根据权利要求7所述的一种内窥镜的制作方法，其特征在于：成像组件的制作过程为：

将蓝宝石玻璃作为保护窗片与前管之间采用焊接方式固定；

将光纤束穿入前管的光纤槽中并采用光纤胶固定连接两者。