CN212515211U - 一种内窥镜物镜与摄像镜头组装图像质量校正装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种内窥镜物镜与摄像镜头组装图像质量校正装置，包括标板调节总成、夹具总成和夹具调节总成，所述标板调节总成包括标板调节基座、第一丝杆、标板调节手轮和用来放置目标板的标板架，所述第一丝杆的两端分别与标板调节基座转动连接，且标板调节手轮设在第一丝杆的一端并位于标板调节基座端部外侧，所述标板架与第一丝杆滑动配合，所述夹具调节总成包括夹具上下调节机构、夹具纵向调节机构和夹具横向调节机构，所述夹具总成固定在夹具上下调节机构上，所述上下调节机构设在夹具纵向调节机构上，且夹具纵向调节机构设在夹具横向调节机构上。本实用新型不仅装配精度高，而且可以确保内窥镜的图像清晰度高。

Description

一种内窥镜物镜与摄像镜头组装图像质量校正装置

技术领域

本实用新型涉及一种校正装置，具体涉及一种内窥镜物镜与摄像镜头组装图像质量校正装置。

背景技术

当前，国内外的医用、工业内窥镜的发展很快，特别是软性内窥镜的发展，其在摄像系统图像质量的清晰度越来越高。在软性插入管内窥镜领域CCD图像传感器，已经基本上取代了传统的光导纤维的柔性可弯曲的“导像束”。目前，数字化CMOS图像传感器的发展也很快，无论是CCD还是CMOS均要适配相应的物镜后，将物镜的光信号转化为CCD或CMOS的电信号，再将电信号的图像信息经过处理后，传输到相匹配的显示器上出现（光信号的）图像。因此，对于物镜与CCD或CMOS的组合装配的要求很高。其光学物镜光轴与CCD或CMOS的中心轴线，及CCD或CMOS其感光靶面与物镜光轴的垂直度、位移度均有较高的要求。

在物镜与CCD或CMOS的组装生产中，就我们国内绝大多数生产的医用或工业软性插入管电子内窥镜的企业，是采用人工手拿CCD或CMOS与物镜组装进行图像校正，这样就难以保证其同轴度、垂直度等公差要求，生产的内窥镜也没有国外同行企业同样产品的图像的清晰度高，不仅生产效率和合格率低，而且生产成本也高。

发明内容

本实用新型的目的是：提供一种内窥镜物镜与CCD或CMOS图像传感器经过图像校正组装后不仅装配精度高，而且可以确保内窥镜图像的清晰度高的内窥镜物镜与摄像镜头组装图像质量校正装置。

为了达到上述目的，本实用新型的技术方案是：一种内窥镜物镜与摄像镜头组装图像质量校正装置，其创新点在于：包括标板调节总成、夹具总成和夹具调节总成，

所述标板调节总成包括标板调节基座、第一丝杆、标板调节手轮和用来放置目标板的标板架，所述第一丝杆的两端分别与标板调节基座转动连接，且标板调节手轮设在第一丝杆的一端并位于标板调节基座端部外侧，所述标板架与第一丝杆滑动配合，

所述夹具总成包括滑轨基座、第二丝杆、传感器固定座、镜头固定座和调节旋钮，所述第二丝杆的两端分别与滑轨基座转动连接，且调节旋钮设在第二丝杆的一端并位于滑轨基座端部外侧，所述传感器固定座与第二丝杆滑动配合，所述镜头固定座设在滑轨基座的端部并位于传感器固定座的外侧，

所述夹具调节总成包括夹具上下调节机构、夹具纵向调节机构和夹具横向调节机构，所述夹具总成的滑轨基座固定在夹具上下调节机构上，所述上下调节机构设在夹具纵向调节机构上，且夹具纵向调节机构设在夹具横向调节机构上。

在上述技术方案中，所述标板调节基座上并位于第一丝杆的两侧分别设有第一导向杆，所述标板架与第一导向杆滑动配合。

在上述技术方案中，所述标板架包括固定连接或互为一体的标板安装板和安装板座，所述标板安装板设有标板安装窗口，所述安装板座与第一丝杆滑动配合。

在上述技术方案中，所述传感器固定座的底部设有丝杆滑块，所述滑轨基座上并位于第二丝杆的两侧分别设有第二导向杆，所述丝杆滑块与第二丝杆和第二导向杆滑动配合。

在上述技术方案中，所述滑轨基座的端部设有固定座底板，所述镜头固定座与固定座底板固定连接，且镜头固定座具有镜头定位凸台。

在上述技术方案中，所述传感器固定座具有传感器定位槽。

在上述技术方案中，所述夹具上下调节机构包括上下移动平台和光学精密升降台，所述上下移动平台的底部与光学精密升降台固定连接，滑轨基座设在上下移动平台上；所述夹具纵向调节机构包括纵向移动块、第三丝杆、纵向移动块基座和纵向调节旋钮，所述光学精密升降台设在纵向移动块上，所述第三丝杆的两端与纵向移动块转动连接，且纵向调节旋钮固定在第三丝杆的一端并位于纵向移动块基座端部外侧，所述纵向移动块与第三丝杆滑动配合；所述夹具横向调节机构包括横向调节基座、第四丝杆和横向调节手轮，所述第四丝杆的两端与横向调节基座转动连接，且横向调节手轮固定在第四丝杆的一端并位于横向调节基座端部外侧，所述纵向移动块基座与第四丝杆滑动配合。

在上述技术方案中，所述夹具横向调节机构还包括数显游标，所述数显游标设在横向调节基座上。

在上述技术方案中，所述夹具纵向调节机构还包括第三导向杆，所述纵向移动块基座上并位于第三丝杆的两侧设有第三导向杆，所述纵向移动块与第三导向杆滑动配合。

在上述技术方案中，所述夹具横向调节机构还包括第四导向杆，所述横向调节基座上并位于第四丝杆的两侧设有第四导向杆，所述纵向移动块基座与第四导向杆滑动配合。

本实用新型所具有的积极效果是：采用本实用新型的内窥镜物镜与摄像镜头组装图像质量校正装置后，由于本实用新型包括标板调节总成、夹具总成和夹具调节总成，

所述标板调节总成包括标板调节基座、第一丝杆、标板调节手轮和用来放置目标板的标板架，所述第一丝杆的两端分别与标板调节基座转动连接，且标板调节手轮设在第一丝杆的一端并位于标板调节基座端部外侧，所述标板架与第一丝杆滑动配合，

所述夹具总成包括滑轨基座、第二丝杆、传感器固定座、镜头固定座和调节旋钮，所述第二丝杆的两端分别与滑轨基座转动连接，且调节旋钮设在第二丝杆的一端并位于滑轨基座端部外侧，所述传感器固定座与第二丝杆滑动配合，所述镜头固定座设在滑轨基座的端部并位于传感器固定座的外侧，

所述夹具调节总成包括夹具上下调节机构、夹具纵向调节机构和夹具横向调节机构，所述夹具总成的滑轨基座固定在夹具上下调节机构上，所述上下调节机构设在夹具纵向调节机构上，且夹具纵向调节机构设在夹具横向调节机构上，

使用时，第一，装夹物镜组和传感器进行初步校正调试：预先将内窥镜物镜组的头端座固定在夹具总成的镜头固定座上，CCD或CMOS传感器的前段设在镜头座的后部空间并位于镜头座内的物镜后侧，且CCD或CMOS传感器的后段固定在传感器固定座上，校正图像前应先将传感器、显示器等辅助设备的连接好，此时调节手轮左右转动，使CCD或CMOS传感器的前段在物镜后面进行前后移动进行校正图像。物镜前面的输入光，其后部的输出光入射到CCD或CMOS的传感器进行光电信号处理，此时相关信号传输到显示器显示图像，操作者一边调试移动传感器前后移动的位置，一边观察传感器的电缆线连接的显示器上的图像是否清晰并符合设计要求，直到物镜与CCD或CMOS的图像校正到所设计内窥镜图像质量要求的最清晰的图像即可，

第二，校正头端座上物镜的中心对着标板架上的图像识别的目标板的中心、及最佳景深尺寸：

在标板架上放置目标板，先通过调节夹具横向调节机构使得夹具总成位于目标板的后侧，接着再通过调节标板调节手轮，使得目标板的标板架沿着第一丝杆来回移动，并通过夹具调节总成的上下调节机构上下精细调节高度，直到头端座上物镜组件的中心对准标板架上的目标板的中心为止，并通过观察显示器中的图像，判断其物镜组件的中心是否对准标板架上的目标板的中心，接着调节夹具纵向调节机构使得夹具总成的滑轨基座前后移动，校正物镜与目标板之间的设计所规定的最佳景深距离尺寸（此尺寸是可以用游标卡尺测量得到），此时才完成图像校正前的物镜与目标板的中心位置及最佳景深距离尺寸的确定；

第三，物镜与CCD或CMOS传感器图像质量的校正：因物镜和CCD或CMOS传感器是一起装配在镜头座零件的同一个孔腔内，其两者之间的焦距尺寸是无法测量的，所以需要采用此装置予以校正，转动调节旋钮，使得传感器固定座沿着第二丝杆滑动，所述传感器固定座可前后移动对图像进行校正，此时传感器在头端座空腔中，即在物镜的后部空间内是可以或前或后移动的，一边移动一边观察显示器校正时的图像，以寻找物镜的后端面与CCD或CMOS传感器靶面之间的最佳焦距的尺寸位置，也就是校正设计的内窥镜的最清晰图像的尺寸距离。采用本实用新型图像质量校正装置用来对内窥镜的图像分辨率进行校正，直到物镜与CCD或CMOS的图像校正到所设计内窥镜图像质量要求的最清晰的图像即可。具有的优点是：一是能有效确保物镜与CCD或CMOS的同轴度、垂直度的要求；二是提高了以前手工校正的图像清晰度：三是提高内窥镜图像质量合格率；四是提高生产效率；五是降低生产成本低。

附图说明

图1是本实用新型的一种具体实施方式的立体结构示意图；

图2是本实用新型的标板调节总成的立体结构示意图；

图3是本实用新型的夹具总成的立体结构示意图；

图4是本实用新型的夹具调节总成的立体结构示意图。

具体实施方式

以下结合附图以及给出的实施例，对本实用新型作进一步的说明，但并不局限于此。

如图1、2、3、4所示，一种内窥镜物镜与摄像镜头组装图像质量校正装置，包括标板调节总成1、夹具总成2和夹具调节总成3，

所述标板调节总成1包括标板调节基座11、第一丝杆12、标板调节手轮13和用来放置目标板的标板架14，所述第一丝杆12的两端分别与标板调节基座11转动连接，且标板调节手轮13设在第一丝杆12的一端并位于标板调节基座11端部外侧，所述标板架14与第一丝杆12滑动配合，

所述夹具总成2包括滑轨基座21、第二丝杆22、传感器固定座23、镜头固定座24和调节旋钮25，所述第二丝杆22的两端分别与滑轨基座21转动连接，且调节旋钮25设在第二丝杆22的一端并位于滑轨基座21端部外侧，所述传感器固定座23与第二丝杆22滑动配合，所述镜头固定座24设在滑轨基座21的端部并位于传感器固定座23的外侧，

所述夹具调节总成3包括夹具上下调节机构31、夹具纵向调节机构32和夹具横向调节机构33，所述夹具总成2的滑轨基座21固定在夹具上下调节机构31上，所述上下调节机构31设在夹具纵向调节机构32上，且夹具纵向调节机构32设在夹具横向调节机构33上。

如图2所示，为了确保标板架14相对第一丝杆12的平稳性，所述标板调节基座11上并位于第一丝杆12的两侧分别设有第一导向杆15，所述标板架14与第一导向杆15滑动配合。

如图2所示，为了使得结构更加合理，便于标板架安装目标板以及与第一丝杆相配装，所述标板架14包括固定连接或互为一体的标板安装板141和安装板座142，所述标板安装板141设有标板安装窗口143，所述安装板座142与第一丝杆12滑动配合。

如图3所示，为了便于拖动传感器固定座沿着第二丝杆滑动，以及丝杆滑块移动的平稳性，对其起到导向作用，所述传感器固定座23的底部设有丝杆滑块26，所述滑轨基座21上并位于第二丝杆22的两侧分别设有第二导向杆27，所述丝杆滑块26与第二丝杆22和第二导向杆27滑动配合。

如图3所示，为了便于安装镜头固定座，所述滑轨基座21的端部设有固定座底板28，所述镜头固定座24与固定座底板28固定连接，且镜头固定座24具有镜头定位凸台241。

如图3所示，由于传感器有一定的长度，传感器的前段在镜头座的物镜组后部孔腔中，前后移动进行校正图像的，为了便于固定传感器的后段，所述传感器固定座23具有传感器定位槽231，且传感器定位槽231为V形传感器定位槽。

如图3所示，为了实现夹具总成的上下调节、横向调节以及纵向调节的调节精度，所述夹具上下调节机构31包括上下移动平台311和光学精密升降台312，所述上下移动平台31的底部与光学精密升降台312固定连接，滑轨基座21设在上下移动平台31上；所述夹具纵向调节机构32包括纵向移动块321、第三丝杆322、纵向移动块基座323和纵向调节旋钮324，所述光学精密升降台312设在纵向移动块321上，所述第三丝杆322的两端与纵向移动块321转动连接，且纵向调节旋钮324固定在第三丝杆322的一端并位于纵向移动块基座323端部外侧，所述纵向移动块321与第三丝杆322滑动配合；所述夹具横向调节机构33包括横向调节基座331、第四丝杆332和横向调节手轮333，所述第四丝杆332的两端与横向调节基座331转动连接，且横向调节手轮333固定在第四丝杆332的一端并位于横向调节基座331端部外侧，所述纵向移动块基座323与第四丝杆332滑动配合。

如图4所示，为了用于对准目标板的垂直中心位置，所述夹具横向调节机构33还包括数显游标334，所述数显游标334设在横向调节基座331上。所述数显游标334和光学精密升降台312均是市售品。

如图3所示，为了便于对纵向移动块起到导向作用，所述夹具纵向调节机构32还包括第三导向杆325，所述纵向移动块基座323上并位于第三丝杆322的两侧设有第三导向杆325，所述纵向移动块321与第三导向杆325滑动配合。

如图3所示，为了便于对纵向移动块基座起到导向作用，所述夹具横向调节机构33还包括第四导向杆335，所述横向调节基座331上并位于第四丝杆332的两侧设有第四导向杆335，所述纵向移动块基座323与第四导向杆335滑动配合。

本实用新型的具体工作过程是：

第一、装夹物镜组和传感器进行初步校正调试：

预先将装有内窥镜物镜组的头端座固定在夹具总成2的镜头固定座24的镜头定位凸台241上，由于CCD或CMOS传感器的前段设在镜头座的后部空间并位于镜头座内的物镜后侧，因此将CCD或CMOS传感器的后段固定在传感器固定座23的V形传感器定位槽231上，校正图像前应先将传感器、显示器等辅助设备的连接好，此时，转动夹具总成2的调节旋钮25，使CCD或CMOS传感器的前段在物镜后面进行前后移动进行校正图像，物镜前面的输入光，其后部的输出光入射到CCD或CMOS的传感器进行光电信号处理，此时相关信号传输到显示器显示图像，操作者一边调试移动传感器前后移动的位置，一边观察传感器的电缆线连接的显示器上的图像是否清晰，直到物镜与CCD或CMOS的图像校正到所设计内窥镜图像要求的最清晰的图像即可，

第二、校正头端座上物镜的中心对着标板架上的图像识别的目标板的中心、及最佳景深尺寸：

在所述标板调节总成1的标板架14上放置目标板，先通过调节夹具横向调节机构33的横向调节手轮333，所述纵向移动块基座323沿着第四丝杆332左右转动，接着再通过调节标板调节总成1的标板调节手轮13，使得标板架14沿着第一丝杆12来回移动，使得夹具总成2正对着标板架14上的目标板的后侧，然后通过夹具上下调节机构31的光学精密升降台312上下精细调节夹具总成2的高度，直到头端座上物镜组件的中心对准标板架14上的目标板的中心为止，接着调节夹具纵向调节机构32的纵向调节旋钮324，所述纵向移动块321沿着第三丝杆322前后移动，使得夹具总成2的滑轨基座21随着上下移动平台311前后移动，校正物镜与目标板的景深距离尺寸，并通过观察显示器中的图像，判断其物镜组件的中心已对准标板架上的目标板的中心，此时，才完成图像校正前的物镜与目标板的中心位置及景深距离尺寸位置的确定；

第三、物镜与CCD或CMOS传感器图像质量的校正：

因物镜和CCD或CMOS传感器是一起装配在镜头座零件的同一个孔腔内，其两者之间的焦距尺寸是无法测量的，所以需要采用此装置予以校正，转动夹具总成2的调节旋钮25，使得传感器固定座23沿着第二丝杆22滑动，所述传感器固定座23可前后移动对图像进行校正，此时传感器在头端座空腔中也就是物镜的后部空间内向前或向后移动，寻找物镜的后端面与CCD或CMOS传感器靶面之间的最佳焦距的尺寸位置，也就是校正设计的内窥镜的最清晰图像的尺寸距离，进行校正物镜与CCD或CMOS的图像。物镜与CCD或CMOS的图像校正完成后，采用适量的结构胶将CCD或CMOS传感器与头端座进行胶粘接固定，待胶水固化后，内窥镜图像校正完成。

采用本实用新型图像质量校正装置用来对内窥镜的图像分辨率进行校正，直到物镜与CCD或CMOS的图像校正到所设计内窥镜图像质量要求的最清晰的图像即可。

具有的优点是：一是能有效确保物镜与CCD或CMOS的同轴度、垂直度的要求；二是提高了以前手工校正的图像清晰度：三是提高内窥镜图像质量合格率；四是提高生产效率；五是降低生产成本低。本实用新型还可以对内窥镜的物镜头的视场角大小的检测；还有用于检查对内窥镜摄像头的导出光对视场角以内的图像是否是否充满光照的，光照均匀度的检查，即检查导出光的发光元件与内窥镜装配时的正确位置，以确保内窥镜在无光线的设备内部检测时，其整个图像的光照均匀，图像全部清晰。

以上述依据本实用新型的理想实施例为启示，通过上述的说明内容，相关工作人员完全可以在不偏离本项实用新型技术思想的范围内，进行多样的变更以及修改。本项实用新型的技术性范围并不局限于说明书上的内容，必须要根据权利要求范围来确定其技术性范围。

Claims (10)

1.一种内窥镜物镜与摄像镜头组装图像质量校正装置，其特征在于：包括标板调节总成(1)、夹具总成(2)和夹具调节总成(3)，

所述标板调节总成(1)包括标板调节基座(11)、第一丝杆(12)、标板调节手轮(13)和用来放置目标板的标板架(14)，所述第一丝杆(12)的两端分别与标板调节基座(11)转动连接，且标板调节手轮(13)设在第一丝杆(12)的一端并位于标板调节基座(11)端部外侧，所述标板架(14)与第一丝杆(12)滑动配合，

所述夹具总成(2)包括滑轨基座(21)、第二丝杆(22)、传感器固定座(23)、镜头固定座(24)和调节旋钮(25)，所述第二丝杆(22)的两端分别与滑轨基座(21)转动连接，且调节旋钮(25)设在第二丝杆(22)的一端并位于滑轨基座(21)端部外侧，所述传感器固定座(23)与第二丝杆(22)滑动配合，所述镜头固定座(24)设在滑轨基座(21)的端部并位于传感器固定座(23)的外侧，

所述夹具调节总成(3)包括夹具上下调节机构(31)、夹具纵向调节机构(32)和夹具横向调节机构(33)，所述夹具总成(2)的滑轨基座(21)固定在夹具上下调节机构(31)上，所述上下调节机构(31)设在夹具纵向调节机构(32)上，且夹具纵向调节机构(32)设在夹具横向调节机构(33)上。

2.根据权利要求1所述的内窥镜物镜与摄像镜头组装图像质量校正装置，其特征在于：所述标板调节基座(11)上并位于第一丝杆(12)的两侧分别设有第一导向杆(15)，所述标板架(14)与第一导向杆(15)滑动配合。

3.根据权利要求1所述的内窥镜物镜与摄像镜头组装图像质量校正装置，其特征在于：所述标板架(14)包括固定连接或互为一体的标板安装板(141)和安装板座(142)，所述标板安装板(141)设有标板安装窗口(143)，所述安装板座(142)与第一丝杆(12)滑动配合。

4.根据权利要求1所述的内窥镜物镜与摄像镜头组装图像质量校正装置，其特征在于：所述传感器固定座(23)的底部设有丝杆滑块(26)，所述滑轨基座(21)上并位于第二丝杆(22)的两侧分别设有第二导向杆(27)，所述丝杆滑块(26)与第二丝杆(22)和第二导向杆(27)滑动配合。

5.根据权利要求1所述的内窥镜物镜与摄像镜头组装图像质量校正装置，其特征在于：所述滑轨基座(21)的端部设有固定座底板(28)，所述镜头固定座(24)与固定座底板(28)固定连接，且镜头固定座(24)具有镜头定位凸台(241)。

6.根据权利要求1所述的内窥镜物镜与摄像镜头组装图像质量校正装置，其特征在于：所述传感器固定座(23)具有传感器定位槽(231)。

7.根据权利要求1所述的内窥镜物镜与摄像镜头组装图像质量校正装置，其特征在于：所述夹具上下调节机构(31)包括上下移动平台(311)和光学精密升降台(312)，所述上下移动平台(311)的底部与光学精密升降台(312)固定连接，滑轨基座(21)设在上下移动平台(311)上；所述夹具纵向调节机构(32)包括纵向移动块(321)、第三丝杆(322)、纵向移动块基座(323)和纵向调节旋钮(324)，所述光学精密升降台(312)设在纵向移动块(321)上，所述第三丝杆(322)的两端与纵向移动块(321)转动连接，且纵向调节旋钮(324)固定在第三丝杆(322)的一端并位于纵向移动块基座(323)端部外侧，所述纵向移动块(321)与第三丝杆(322)滑动配合；所述夹具横向调节机构(33)包括横向调节基座(331)、第四丝杆(332)和横向调节手轮(333)，所述第四丝杆(332)的两端与横向调节基座(331)转动连接，且横向调节手轮(333)固定在第四丝杆(332)的一端并位于横向调节基座(331)端部外侧，所述纵向移动块基座(323)与第四丝杆(332)滑动配合。

8.根据权利要求7所述的内窥镜物镜与摄像镜头组装图像质量校正装置，其特征在于：所述夹具横向调节机构(33)还包括数显游标(334)，所述数显游标(334)设在横向调节基座(331)上。

9.根据权利要求7所述的内窥镜物镜与摄像镜头组装图像质量校正装置，其特征在于：所述夹具纵向调节机构(32)还包括第三导向杆(325)，所述纵向移动块基座(323)上并位于第三丝杆(322)的两侧设有第三导向杆(325)，所述纵向移动块(321)与第三导向杆(325)滑动配合。

10.根据权利要求7所述的内窥镜物镜与摄像镜头组装图像质量校正装置，其特征在于：所述夹具横向调节机构(33)还包括第四导向杆(335)，所述横向调节基座(331)上并位于第四丝杆(332)的两侧设有第四导向杆(335)，所述纵向移动块基座(323)与第四导向杆(335)滑动配合。

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