CN217547998U - 偏振光内窥镜成像组件及内窥镜摄像头 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种偏振光内窥镜成像组件及内窥镜摄像头，偏振光内窥镜成像组件，包括：支撑座，具有入光孔；分光器组件，安装在所述支撑座上，用于将从所述入光孔输入的一路光束分成红光束、蓝光束、绿光束和偏振光束；以及电路板组件，安装在所述支撑座上，所述电路板组件包括红光图像传感器模块、蓝光图像传感器模块、绿光图像传感器模块和偏振光图像传感器模块。本实用新型提供的偏振光内窥镜成像组件，通过红光图像传感器模块、蓝光图像传感器模块、绿光图像传感器模块和偏振光图像传感器模块采集图像信息，提高水下混浊环境识别能力，解决了内窥镜装置输出图像不清晰的问题。

Description

偏振光内窥镜成像组件及内窥镜摄像头

技术领域

本实用新型涉及医疗器械技术领域，特别是涉及一种偏振光内窥镜成像组件及内窥镜摄像头。

背景技术

内窥镜是一种可插入人体体腔和脏器内腔内进行直接观察、诊断、治疗的医用电子光学仪器，它采用尺寸极小的光学镜头将所要观察的腔内物体通过微小的物镜成像系统进行光学成像，然后将光学成像发送到图像处理主机上，最后在显示屏上输出图像处理后的观察图像，供医生观察和诊断。

目前内窥镜主要有4K内窥镜、三晶片内窥镜、荧光内窥镜、窄带光内窥镜、3D内窥镜等，这些内窥镜在各自的领域均具有很好的功能和性能。其中，4K内窥镜具有超高清的分辨率，细节还原好；三晶片内窥镜有三个图像传感器分别采集RGB中的一种单色光信号，可获得每个像素的RGB颜色值，其色彩还原度精度高，其性能比普通单晶片内窥镜好；荧光内窥镜是在特殊光谱环境中利用荧光分子成像是一种新的成像技术,其原理是通过荧光剂标记肿瘤细胞来增加病变组织与正常组织的对比，可更早发生癌症和肿瘤；窄带光内窥镜是利用滤光器过滤掉内镜光源所发出的红蓝绿光波中的宽带光谱，仅留下窄带光谱用于精确观察组织形态；3D内窥镜显示的摄像场景具有深度信息，医生在手术中可以更加精准的对病灶处进行手术和治疗。

虽然以上的内窥镜的功能和性能都很好，但是在有血水、浑浊水、组织小屑末、雾气的手术环境下均不能输出清晰的成像，不清晰的成像会使得医生在手术时受到干扰，有时候要清理掉干扰环境(血水、浑浊水、组织屑末、雾气)后才能进行手术，导致手术效率较低。

实用新型内容

针对上述现有技术现状，本实用新型所要解决的技术问题在于，提供一种能够在干扰环境(血水、浑浊水、组织屑末、雾气)中得到清晰成像的偏振光内窥镜成像组件。本实用新型所要解决的另一个技术问题在于，提供一种具有上述偏振光内窥镜成像组件的内窥镜摄像头。

为了解决上述技术问题，本实用新型所提供的一种偏振光内窥镜成像组件，包括：支撑座，具有入光孔；分光器组件，安装在所述支撑座上，用于将从所述入光孔射入的一路光束分成红光束、蓝光束、绿光束和偏振光束；以及电路板组件，安装在所述支撑座上，所述电路板组件包括红光图像传感器模块、蓝光图像传感器模块、绿光图像传感器模块和偏振光图像传感器模块，所述红光图像传感器模块面向所述分光器组件射出所述红光束的方向设置，所述蓝光图像传感器模块面向所述分光器组件射出所述蓝光束的方向设置，所述绿光图像传感器模块面向所述分光器组件射出所述绿光束的方向设置，所述偏振光图像传感器模块面向所述分光器组件射出所述偏振光束的方向设置。

本实用新型提供的偏振光内窥镜成像组件，利用分光器组件，将光束分成红光束、蓝光束、绿光束和偏振光束，分别通过红光图像传感器模块、蓝光图像传感器模块、绿光图像传感器模块和偏振光图像传感器模块分别接收红光束、蓝光束、绿光束和偏振光束并将其转换为电信号后传输至后端摄像主机；后端摄像主机通过软件将图形信息处理成所需的实时图像，使得在手术环境中出现血水、组织屑末、雾气等情况时，通过对偏振信息像素数据的处理利用，实现偏振光成像，解决了内窥镜装置输出图像不清晰的问题。

在其中一个实施例中，所述支撑座包括沿轴向延伸的主体部，所述入光孔沿轴向贯穿所述主体部，所述分光器组件的入光面面对所述入光孔的后端孔口，所述红光图像传感器模块安装在所述分光器组件的射出所述红光束的第一射出面的一侧，所述蓝光图像传感器模块安装在所述分光器组件的射出所述蓝光束的第二射出面的一侧，所述绿光图像传感器模块安装在所述分光器组件的射出所述绿光束的第三射出面的一侧，所述偏振光图像传感器模块安装在所述分光器组件的射出所述偏振光束的偏振光射出面的一侧。

在其中一个实施例中，所述主体部的后端面上设置有与所述分光器组件的前端部配合的棱镜安装槽，所述分光器组件的前端部定位于所述棱镜安装槽内。

在其中一个实施例中，所述红光图像传感器模块、所述蓝光图像传感器模块、所述绿光图像传感器模块和所述偏振光图像传感器模块分别贴附在所述分光器组件的所述第一射出面、所述第二射出面、所述第三射出面和所述偏振光射出面上。

在其中一个实施例中，所述电路板组件还包括摄像头主板组件，所述摄像头主板组件通过所述电路板支撑架安装在所述主体部上，且所述摄像头主板组件通过连接线分别与所述红光图像传感器模块、所述蓝光图像传感器模块、所述绿光图像传感器模块和所述偏振光图像传感器模块连接。

在其中一个实施例中，所述电路板支撑架为框架结构，所述分光器组件容纳于所述支撑架内，所述摄像头主板组件安装在所述支撑架的一侧面上。

在其中一个实施例中，所述电路板支撑架包括分别位于所述分光器组件两侧的第一侧架部和第二侧架部，所述第一侧架部的一端和所述第二侧架部的一端通过连接件连接，所述第一侧架部的另一端和所述第二侧架部的另一端固定在所述主体部的后端部上。

在其中一个实施例中，所述主体部的后端部设置有凸台，所述第一侧架部的另一端和所述第二侧架部的另一端固定在所述凸台的两侧。

在其中一个实施例中，所述第一侧架部和所述第二侧架部的上端分别设置有用于安装按键电路板组件的第一支耳和第二支耳。

本实用新型所提供的一种内窥镜摄像头，包括外壳组件，还包括所述的偏振光内窥镜成像组件，所述偏振光内窥镜成像组件位于所述外壳组件内。

在其中一个实施例中，所述外壳组件包括外壳主体和锁紧圈，所述成像组件容纳于所述外壳主体内，所述锁紧圈的后端部为台阶形，所述锁紧圈的后端部与所述外壳主体的前端部螺纹配合，所述锁紧圈的后端部的台阶面与所述外壳主体的前端面之间设置有第一密封圈，所述锁紧圈的内壁与所述支撑座的外周面之间设置有第二密封圈。

本实用新型附加技术特征所具有的有益效果将在本说明书具体实施方式部分进行说明。

附图说明

图1为本实用新型实施例中的内窥镜摄像头的分解结构示意图；

图2为图1中所示内窥镜摄像头的剖视图；

图3为图1中所示内窥镜摄像头的成像组件的主视图；

图4和图5分别为图3中所示成像组件的立体图，其中图4示出了从前向后看的状态，图5示出了从后向前看的状态；

图6为图2中所示成像组件的支撑座的立体图；

图7为图2中A处的局部放大示意图。

附图标记说明：

100、外壳组件；110、外壳主体；120、锁紧圈；130、第一密封圈；140、第二密封圈；200、成像组件；210、分光器组件；214、第一棱镜；215、第二棱镜；215a、第一射出面；216、第三棱镜；216a、第二射出面；217、第四棱镜；217a、第三射出面；218、第五棱镜；220、支撑座；221、主体部；221a、入光孔；221b、棱镜安装槽；221c、滤光片安装槽；222、凸台；222a、第一螺孔；223、定位台阶；230、电路板支撑架；231、第一侧架部；231b、第一支耳；232、第二侧架部；232b、第二支耳；233、连接件；241、红光图像传感器模块；241a、红光图像传感器；241b、第一电路板；242、蓝光图像传感器模块；242a、蓝光图像传感器；242b、第二电路板；243、绿光图像传感器模块；243a、绿光图像传感器；243b、第三电路板；244、摄像头主板组件；245、偏振光图像传感器模块；245a、偏振光图像传感器；245b、第四电路板；250、滤光片；300、按键电路板组件；310、固定板；320、按键电路板；400、线缆。

具体实施方式

为使本实用新型的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图对本实用新型的具体实施方式做清楚、完整的描述。显然，以下描述的具体细节只是本实用新型的一部分实施例，本实用新型还能够以很多不同于在此描述的其他实施例来实现。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动的前提下，所获得的所有其他实施例，均属于本实用新型的保护范围。

在本文中，当元件被称为“固定于”另一个元件，它可以直接在另一个元件上或者也可以存在居中的元件。当一个元件被认为是“连接”另一个元件，它可以是直接连接到另一个元件或者可能同时存在居中元件。所涉及的前、后、上、下等方位词是以附图中零部件位于图中以及零部件相互之间的位置来定义的，只是为了表达技术方案的清楚及方便。应当理解，所述方位词的使用不应限制本申请请求保护的范围。

除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本实用新型的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本实用新型的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施例的目的，不是旨在于限制本实用新型。

如图1、2所示，本实施例中的偏振光内窥镜摄像头包括外壳组件100和设置于外壳组件100内的成像组件200。

如图3-5所示，成像组件200包括分光器组件210、支撑座220以及电路板组件，其中，支撑座220主要起到固定分光器组件210和电路板组件的作用，支撑座220上设置有入光孔221a。分光器组件210安装在支撑座220上，用于将从所述入光孔221a输入的一路光束分成红光束、蓝光束、绿光束和偏振光束。电路板组件安装在所述支撑座220上，所述电路板组件包括红光图像传感器模块241、蓝光图像传感器模块242、绿光图像传感器模块243和偏振光图像传感器模块245，所述红光图像传感器模块241用于接收所述红光束的光信号并将其转换成电信号，所述蓝光图像传感器模块242用于接收所述蓝光束的光信号并将其转换成电信号，所述绿光图像传感器模块243用于接收所述绿光束的光信号并将其转换成电信号，所述偏振光图像传感器模块245用于接收所述偏振光束的光信号并将转换成电信号。

本实用新型提供的偏振光内窥镜成像组件200，利用分光器组件210，将光束分成红光束、蓝光束、绿光束和偏振光束，分别通过红光图像传感器模块241、蓝光图像传感器模块242、绿光图像传感器模块243和偏振光图像传感器模块245接收红光束、蓝光束、绿光束和偏振光束并将其转换为电信号后传输至后端摄像主机；后端摄像主机通过软件将图形信息处理成所需的实时图像，使得在手术环境中出现血水、组织屑末、雾气等情况时，通过对偏振信息像素数据的处理利用，解决了内窥镜装置输出图像不清晰的问题。

作为示例的支撑座220包括一沿轴向延伸的主体部221，主体部221的中心设置有一沿轴向贯穿的入光孔221a，所述分光器组件210安装在所述入光孔221a的后侧，分光器组件210具有入光面、用于射出红光束的第一射出面215a、用于射出蓝光束的第二射出面216a、用于射出绿光束的第三射出面217a和用于射出偏振光束的偏振光射出面。分光器组件210的入光面面对入光孔221a的后端孔口，所述红光图像传感器模块241安装在所述分光器组件210的第一射出面215a的一侧，所述蓝光图像传感器模块242安装在所述分光器组件210的第二射出面216a的一侧，所述绿光图像传感器模块243安装在所述分光器组件210的第三射出面217a的一侧，所述偏振光图像传感器模块245安装在所述分光器组件210的偏振光射出面的一侧。支撑座220采用此种结构，使得分光器组件210、电路板组件在装配中空间更大，从而使得装配难度大幅度降低。

优选地，所述主体部221的后端面上与所述分光器组件210配合的棱镜安装槽221b，所述分光器组件210的前端卡入所述棱镜安装槽221b内。通过棱镜安装槽221b对分光器组件210定位，分光器组件210与主体部221采用粘接或其他固定方式连接。

见图4、5，优选地，所述红光图像传感器模块241、所述蓝光图像传感器模块242、所述绿光图像传感器模块243和所述偏振光图像传感器模块245分别粘贴在所述分光器组件210的所述第一射出面215a、所述第二射出面216a、所述第三射出面217a和所述偏振光射出面上。这样的固定方式，减少了可装配的零件数量，不用考虑传感器模块定位问题，简化安装方法，从而使该结构部件易于装拆。作为示例，红光图像传感器模块241包括第一电路板241b和设置在第一电路板241b上的红光图像传感器241a，红光图像传感器241a粘贴在第一射出面215a上；蓝光图像传感器模块242包括第二电路板242b和设置在第二电路板242b上的蓝光图像传感器242a，蓝光图像传感器242a粘贴在第二射出面216a上；绿光图像传感器模块243包括第三电路板243b和设置在第三电路板243b上的绿光图像传感器243a，绿光图像传感器243a粘贴在第三射出面217a上；偏振光图像传感器模块245包括第四电路板245b和设置在第四电路板245b上的偏振光图像传感器245a，偏振光图像传感器245a粘贴在偏振光射出面217a上。

在一个实施例中，成像组件200还包括电路板支撑架230，所述电路板支撑架230安装在所述主体部221上，所述电路板组件还包括摄像头主板组件244，所述摄像头主板组件244安装在所述电路板支撑架230上，且所述摄像头主板组件244通过连接线分别与所述红光图像传感器模块241、所述蓝光图像传感器模块242、所述绿光图像传感器模块243和所述偏振光图像传感器模块245连接。通过将摄像头主板组件244安装在电路板支撑架230上，再将电路板支撑架230安装在支撑座220上，方便装配。优先地，所述电路板支撑架230为框架结构，所述分光器组件210容纳于所述支撑架内，所述摄像头主板组件244安装在所述电路板支撑架230任意一侧面上。此种结构，使得成像组件200的结构紧凑，占用体积小。本实施例中的摄像头主板组件244与线缆400连接。

作为示例，所述电路板支撑架230包括分别位于所述分光器组件210两侧的第一侧架部231和第二侧架部232，所述第一侧架部231的一端和所述第二侧架部232的一端通过连接件233连接，所述第一侧架部231的另一端和所述第二侧架部232的另一端通过固定在所述主体部221上。所述主体部221的后端部设置有凸台222，所述第一侧架部231的另一端和所述第二侧架部232的另一端通过固定在所述凸台222的两侧。本实施例中，凸台222的两侧分别上设置有第一螺孔222a和第二螺孔，所述第一侧架部231的另一端和所述第二侧架部232的另一端分别设置有第一安装孔和第二安装孔，螺钉(图中未示出)穿过第一安装孔和第二安装孔旋入第一螺孔222a和第二螺孔内，将所述第一侧架部231的一端和所述第二侧架部232固定在主体部221上。

优选地，第一侧架部231和第二侧架部232的上端分别设置有用于安装按键电路板组件300的第一支耳231b和第二支耳232b，第一支耳231b和第二支耳232b上设置有螺孔。按键电路板组件300包括固定板310和安装在固定板310上的按键电路板320，的电路板通过螺钉固定在第一支耳231b和第二支耳232b上。这样的固定方式，减少了可装配的零件数量。

在一个实施例中，所述分光器组件210包括第一棱镜214、第二棱镜215、第三棱镜216、第四棱镜217和第五棱镜218，第一棱镜214、第二棱镜215、第三棱镜216、第四棱镜217和第五棱镜218通过粘贴方式固定在一起。

在一个实施例中，所述支撑座220还包括设置在主体部221外周面上的定位台阶223，该定位台阶223与外壳组件100上的台阶配合，对支撑座220进行定位。

在一个实施例中，成像组件200还包括滤光片250，所述滤光片250设置在所述入光孔221a的前侧，滤光片250用于接收入射光束并选通预定波长范围内的白光通过。优选地，在主体部221的前端面上设置有滤光片安装槽221c，滤光片安装在滤光片安装槽221c内，通过滤光片安装槽221c对滤光片定位。

如图1、7所示，所述外壳组件100包括外壳主体110、锁紧圈120、第一密封圈130和第二密封圈140，所述成像组件200容纳于所述外壳主体110内，所述锁紧圈120的后端部为台阶形，所述锁紧圈120的后端部与所述外壳主体110的前端部螺纹配合，所述锁紧圈120的后端部的台阶面与所述外壳主体110的前端面之间设置有第一密封圈130，所述锁紧圈120的内壁与所述支撑座220的外周面之间设置有第二密封圈140。摄像头前端采用第一密封圈130端面密封及第二密封圈140径向密封，使得密封效果明显。

以上所述实施例仅表达了本实用新型的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对本实用新型专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本实用新型的保护范围。

Claims (10)

1.一种偏振光内窥镜成像组件，其特征在于，包括：

支撑座，具有入光孔；

分光器组件，安装在所述支撑座上，用于将从所述入光孔射入的一路光束分成红光束、蓝光束、绿光束和偏振光束；以及

电路板组件，安装在所述支撑座上，所述电路板组件包括红光图像传感器模块、蓝光图像传感器模块、绿光图像传感器模块和偏振光图像传感器模块，所述红光图像传感器模块面向所述分光器组件射出所述红光束的方向设置，所述蓝光图像传感器模块面向所述分光器组件射出所述蓝光束的方向设置，所述绿光图像传感器模块面向所述分光器组件射出所述绿光束的方向设置，所述偏振光图像传感器模块面向所述分光器组件射出所述偏振光束的方向设置。

2.根据权利要求1所述的偏振光内窥镜成像组件，其特征在于，所述支撑座包括沿轴向延伸的主体部，所述入光孔沿轴向贯穿所述主体部，所述分光器组件的入光面面对所述入光孔的后端孔口，所述红光图像传感器模块安装在所述分光器组件的射出所述红光束的第一射出面的一侧，所述蓝光图像传感器模块安装在所述分光器组件的射出所述蓝光束的第二射出面的一侧，所述绿光图像传感器模块安装在所述分光器组件的射出所述绿光束的第三射出面的一侧，所述偏振光图像传感器模块安装在所述分光器组件的射出所述偏振光束的第四射出面的一侧。

3.根据权利要求2所述的偏振光内窥镜成像组件，其特征在于，所述主体部的后端面上设置有与所述分光器组件的前端部配合的棱镜安装槽，所述分光器组件的前端部定位于所述棱镜安装槽内。

4.根据权利要求2所述的偏振光内窥镜成像组件，其特征在于，所述红光图像传感器模块、所述蓝光图像传感器模块、所述绿光图像传感器模块和所述偏振光图像传感器模块分别贴附在所述分光器组件的所述第一射出面、所述第二射出面、所述第三射出面和所述偏振光射出面上。

5.根据权利要求2所述的偏振光内窥镜成像组件，其特征在于，所述电路板组件还包括摄像头主板组件，所述摄像头主板组件通过电路板支撑架安装在所述主体部上，且所述摄像头主板组件通过连接线分别与所述红光图像传感器模块、所述蓝光图像传感器模块、所述绿光图像传感器模块和所述偏振光图像传感器模块连接。

6.根据权利要求5所述的偏振光内窥镜成像组件，其特征在于，所述电路板支撑架为框架结构，所述分光器组件容纳于所述支撑架内，所述摄像头主板组件安装在所述支撑架的一侧面上。

7.根据权利要求6所述的偏振光内窥镜成像组件，其特征在于，所述电路板支撑架包括分别位于所述分光器组件两侧的第一侧架部和第二侧架部，所述第一侧架部的一端与所述第二侧架部的一端连接，所述第一侧架部的另一端和所述第二侧架部的另一端固定在所述主体部的后端部上。

8.根据权利要求7所述的偏振光内窥镜成像组件，其特征在于，所述主体部的后端部设置有凸台，所述第一侧架部的另一端和所述第二侧架部的另一端固定在所述凸台的两侧。

9.根据权利要求7所述的偏振光内窥镜成像组件，其特征在于，所述第一侧架部和所述第二侧架部的上端分别设置有用于安装按键电路板组件的第一支耳和第二支耳。

10.一种内窥镜摄像头，包括外壳组件，其特征在于，还包括如权利要求1至9中任意一项所述的偏振光内窥镜成像组件，所述偏振光内窥镜成像组件位于所述外壳组件内。

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