CN219594535U - 一体化偏振光内窥镜摄像头 - Google Patents

Abstract

一种一体化偏振光内窥镜摄像头，包括；光学适配器和光学成像组件，光学成像组件包括固定座、分光器、RGB图像传感器和偏振光图像传感器，固定座上设有过光孔，光学适配器位于过光孔的入光侧，且光学适配器的镜筒的后端部与固定座的前端部固定连接；分光器位于过光孔的出光侧，且固定于固定座的后端部上，RGB图像传感器和偏振光图像传感器均固定于固定座的后端部上。该体化偏振光内窥镜摄像头可以减小装配误差，解决光学中心与机械中心偏差过大的问题；而且，省去了光学适配器上的后端盖组件，减少了装配零件数量，降低了重量；此外，避免了在光学适配器与摄像头主体之间产生温差，消除了摄像头主体和光学适配器之间连接起雾的风险。

Description

一体化偏振光内窥镜摄像头

技术领域

本实用新型涉及医疗器械技术领域，特别是涉及一种一体化偏振光内窥镜摄像头。

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、治疗的医用设备。使用过程中，内窥镜在有血水、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。目前，提出了一种偏振光内窥镜来解决在干扰环境中不能清晰成像的问题，此技术需先通过分光棱镜将光束分为两束光线，再分别使用RGB图像传感器和偏振光图像传感器对应接收两束光线。

现有的偏振光内窥镜一般包括摄像主机、摄像头和内窥镜镜子，其中，摄像头包括摄像头主体和光学适配器，摄像头主体内设有光学成像组件，光学成像组件通过光学适配器与内窥镜镜子实现光路连通。现有的摄像头主体与光学适配器为分离式结构，摄像头主体上设有接口，光学适配器设有与接口配合的后端盖组件，使用时摄像头主体与光学适配器通过接口和后端盖组件可拆卸地连接。由于摄像头主体与光学适配器为可拆卸式连接，存在光学中心与机械中心偏移误差过大，导致在屏幕图像显示区域出现屏幕不居中问题；且摄像头零件较多，这样不仅增加了零件数量，同时在装配时对精度的保证也要求更高，这样也提升装配上的难度；此外，摄像头与光学适配器分离，也容易造成空气进入从而产生起雾的现象导致，导致图像模糊。

发明内容

基于此，有必要针对光学中心与机械中心偏差过大、装配复杂、重量重及连接起雾的问题，提供一种一体化偏振光内窥镜摄像头。

一种一体化偏振光内窥镜摄像头，包括；光学适配器，包括镜筒和设置于镜筒内的光学组件；光学成像组件，包括固定座、分光器、RGB图像传感器和偏振光图像传感器，所述分光器用于将从所述光学适配器射出的一路光束分为两路光束，所述RGB图像传感器用于接收其中一路光束的RGB光信号，所述偏振光图像传感器用于接收另一路光束的偏振光信号；所述固定座上设置有沿轴向延伸的过光孔，所述光学适配器位于所述过光孔的入光侧，且所述光学适配器的镜筒的后端部与所述固定座的前端部固定连接；所述分光器位于所述过光孔的出光侧，且固定于所述固定座的后端部上，所述RGB图像传感器和所述偏振光图像传感器均固定于所述固定座的后端部上。

上述一体化偏振光内窥镜摄像头，由于光学适配器、分光器、RGB图像传感器和偏振光图像传感器均固定于固定座上，即光学适配器、分光器、RGB图像传感器和偏振光图像传感器一体化，这样可以减小装配误差，解决光学中心与机械中心偏差过大的问题；而且，省去了光学适配器上的后端盖组件，减少了装配零件数量，降低了重量；此外，避免了在光学适配器与摄像头主体之间产生温差，消除了摄像头主体和光学适配器之间连接起雾的风险。

在其中一个实施例中，所述固定座的前端部设置有与所述过光孔连通的安装孔，安装孔的内径大于所述过光孔的内径，所述镜筒的后端部插入固定在所述安装孔内。

在其中一个实施例中，所述安装孔的内壁上设有内螺纹，所述镜筒的后端部的外壁设有与所述内螺纹配合的外螺纹，所述镜筒的后端部与所述固定座的前端部通过所述内螺纹和所述外螺纹连接并固定在一起。

在其中一个实施例中，所述安装孔包括设有所述内螺纹的螺纹段和位于所述螺纹段前侧的第一扩口段，所述第一扩口段的内径大于所述螺纹段的内径。

在其中一个实施例中，所述安装孔还包括位于所述螺纹段后侧的第二扩口段，所述第二扩口段的内径大于所述螺纹段的内径。

在其中一个实施例中，所述光学组件可沿所述镜筒的轴向前后移动，所述光学适配器还包括调节旋钮，所述调节旋钮套设在所述镜筒上，且能够绕所述镜筒的轴线旋转，所述调节旋钮与所述光学组件通过传动机构连接。

在其中一个实施例中，所述调节旋钮的后端部套设在所述固定座的前端部上，且在所述调节旋钮的后端部与所述固定座的前端部之间设有密封圈。

在其中一个实施例中，所述固定座的前端部的外壁呈台阶状，所述固定座的前端部的外壁包括直径较小的第一外壁、直径较大的第二外壁以及连接第一外壁与第二外壁的台阶面，所述调节旋钮的后端部套设在所述第一外壁上。

在其中一个实施例中，所述第一外壁上设置环形的安装槽，所述密封圈安装在所述安装槽内。

在其中一个实施例中，所述分光器呈前端宽、后端窄的梯形台，所述梯形台的下底面为入光面，所述梯形台的两腰分别为射出其中一路光束的第一出光面和射出另一路光束的第二出光面，所述分光器的入光面面对所述过光孔的出光口，所述偏振光图像传感器面对所述第一出光面，所述RGB图像传感器面对所述第二出光面。

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一体化偏振光内窥镜摄像头的局部剖视图；

图2为图1中I处的局部放大示意图；

图3为本实用新型实施例中的固定座从前往后看的立体图；

图4为本实用新型实施例中的固定座的剖视图；

图5为本实用新型实施例中的固定座从后往前看的立体图；

图6为图1中所示一体化偏振光内窥镜摄像头的光学成像组件的爆炸图。

附图标记说明：10、光学适配器；11、镜筒；12、光学组件；13、调节旋钮；20、摄像头主体；21、外壳组件；22、固定座；221、过光孔；222、安装孔；222a、螺纹段；222b、第一扩口段；222c、第二扩口段；223、第一外壁；224、第二外壁；225、台阶面；226、第一安装槽；227、第二安装槽；228、筒体部；23、分光器；231、入光面；232、第一出光面；233、第二出光面；24、密封圈；251、第一电路板；252、第二电路板；253、第三电路板；254、第四电路板；255、第五电路板；26、RGB图像传感器；27、偏振光图像传感器；28、电路板支撑架；30、线缆组件；40、滤光片。

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。

图1所示为本实用新型其中一个实施例中的偏振光内窥镜摄像头的局部剖视结构图，图2为图1中I处的局部放大示意图。如图1、2所示，作为示例的一体化偏振光内窥镜摄像头包括光学适配器10和摄像头主体20。

其中，光学适配器10包括镜筒11和设置于镜筒11内的光学组件12。光学适配器10可以为固定焦距适配器(即定焦光学适配器)或可变焦距适配器(即变焦光学适配器)。作为示例的光学适配器10为可变焦距适配器，光学组件12可沿镜筒11的轴向前后移动，光学组件12包括筒状的镜座和设置镜座内的若干不同类型的镜片。光学适配器10还包括调节旋钮13，调节旋钮13套设在镜筒11上，且能够绕镜筒11的轴线旋转，调节旋钮13与光学组件12通过传动机构连接。作为示例，传动机构包括设置在镜筒11的内侧壁上的螺纹槽(图中未示出)和传动销(图中未示出)，传动销的径向内端固定于镜座上的孔内，传动销的径向外端插入螺纹槽内的，镜筒11上设置有供销穿过的条形槽。旋转调节旋钮13时，传动销的径向外端沿螺纹槽滑动而沿镜筒11轴向前后移动，从而带动光学组件12沿轴向前后移动。

摄像头主体20包括外壳组件21和设置于外壳组件21内的光学成像组件。如图1-2所示，光学成像组件包括固定座22、分光器23、RGB图像传感器26和偏振光图像传感器27，其中，固定座22上设置有沿轴向延伸的过光孔221，光学适配器10位于过光孔221的入光侧，且光学适配器10的镜筒11的后端部与固定座22的前端部固定连接。分光器23位于过光孔221的出光侧，分光器23固定于固定座22的后端部上，分光器23用于将一束光束分为两路光束。RGB图像传感器26和偏振光图像传感器27均固定于固定座22的后端部上。RGB图像传感器26用于接收其中一路光束的RGB光信号，并将RGB信号转换成电信号，偏振光图像传感器27用于接收另一路光束的偏振光信号，并将偏振光信号转换成电信号。

在一个实施例中，分光器23为分光棱镜，分光器23将一束光束分成RGB光束和偏振光束，RGB图像传感器采集RGB光束的RGB光信号并将RGB光信号转换成电信号，偏振光图像传感器采集偏振光束的偏振光信号并将偏振光信号转换成电信号。在另一个实施例中，分光器23为普通的棱镜，分光器23将一束光束分成相同的两束光，RGB图像传感器采集一光束中的RGB光信号并将RGB光信号转换成电信号，偏振光图像传感器采另一光束中的偏振光信号并将偏振光信号转换成电信号。

RGB图像传感器26和偏振光图像传感器27连接电路板组件，电路板组件通过线缆组件30连接摄像主机(图中未示出)，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。

本实施中的一体化偏振光内窥镜摄像头，由于光学适配器10、分光器23、RGB图像传感器26和偏振光图像传感器27均固定于固定座22上，即光学适配器10、分光器23、RGB图像传感器26和偏振光图像传感器27一体化，这样可以减小装配误差，解决光学中心与机械中心偏差过大的问题；而且，省去了光学适配器10上的后端盖组件，减少了装配零件数量，降低了重量；此外，避免了在光学适配器10与摄像头主体20之间产生温差，消除了摄像头主体20和光学适配器10之间连接起雾的风险。

图3为本实施中的固定座22的从前往后看的立体图，图4为本实施中的固定座22的剖视图。结合图1-图4所示，作为示例的固定座22的前端部设置有与过光孔221连通的安装孔222，安装孔222的内径大于过光孔221的内径，镜筒11的后端部插入固定在安装孔222内。采用此种结构，一方面方便装配，另一方面有利于保证镜筒11与固定座22的同轴度。优选地，安装孔222的内壁上设有内螺纹(图中未示出)，镜筒11的后端部的外壁设有与内螺纹配合的外螺纹(图中未示出)，镜筒11的后端部与固定座22的前端部通过内螺纹和外螺纹连接并通过胶水或焊接固定在一起。镜筒11的后端部与固定座22的前端部通过内螺纹和外螺纹，装配简单，而且精度高。优选地，安装孔222包括设有内螺纹的螺纹段222a和位于螺纹段222a前侧的第一扩口段222b，第一扩口段222b的内径大于螺纹段222a的内径。通过设置第一扩口段222b，有利于在装配时镜筒11时快速将镜筒11的后端部旋入安装孔内。优选地，安装孔222还包括位于螺纹段222a后侧的第二扩口段222c，第二扩口段222c的内径大于螺纹段222a的内径。通过设置第二扩口段222c，在加工螺纹段222a的内螺纹时方便退刀。

优选地，调节旋钮13的后端部套设在固定座22的前端部上，且在调节旋钮13的后端部与固定座22的前端部之间设有密封圈24。调节旋钮13与固定座22采用此次连接结构，避免污渍进入光学适配器10内部。优选地，固定座22的前端部的外壁呈台阶状，其包括直径较小的第一外壁223、直径较大的第二外壁224以及连接第一外壁223与第二外壁224的台阶面225，调节旋钮13的后端部套设在第一外壁223上。在装配时，通过台阶面225对镜筒11旋入的深度进行限位。优选地，第一外壁223上设置环形的第一安装槽226，密封圈24安装在第一安装槽226内。

图5为本实施中的固定座22的从后往前看的立体图，图6为本实施中的光学成像组件的爆炸图。结合图1、4、5所示，作为示例的分光器23呈前端宽、后端窄的梯形台，梯形台的下底面为入光面231，梯形台的两腰分别为第一路光束的第一出光面232和射出第二路光束的第二出光面233，分光器23的入光面231面对过光孔221的出光口，偏振光图像传感器27面对第一出光面232，RGB图像传感器26面对第二出光面233。分光器23采用此种结构，有利于缩短固定座22的长度，使得RGB图像传感器26和偏振光图像传感器27的装配空间充足，减小了装配难度。

优选地，固定座22的后端面上设有与分光器23配合的第二安装槽227，分光器23的前端卡入第二安装槽227内，并通过胶水固定。通过第二安装槽227对分光器23定位，定位精度更准确，装配难度更低。

在一个实施例中，光学成像组件还包括第一电路板251和第二电路板252，偏振光图像传感器27固定在第一电路板251上，RGB图像传感器26固定在第二电路板252上。优选地，光学成像组件还包括电路板支撑架28，电路板支撑架28包括分别位于第一出光面232和第二出光面233一侧的第一支撑架和第二支撑架，第一电路板251和第二电路板252分别安装在第一支撑架和第二支撑架上。优选地，电路板支撑架28还包括连接在第一支撑架的一端部与第二支撑架的一端部之间的连接部，第一支撑架的另一端部和第二支撑架的另一端部固定在固定座22的后端面上。

在一个实施例中，光学成像组件还包括第三电路板253、第四电路板254和第五电路板255，第三电路板253、第四电路板254和第五电路板255安装在电路板支撑架28的连接部上。第三电路板253与第一电路板251和第二电路板252通过导线连接，第三电路板253与第四电路板254、第四电路板254与第五电路板255通过导线连接，第五电路板255与线缆组件30连接。

在一个实施例中，固定座22还包括自固定座22的后端面沿轴向向后延伸的筒体部228，分光器23、偏振光图像传感器27和RGB图像传感器26容纳于筒体部228内。筒体部228起到保护分光器23、偏振光图像传感器27和RGB图像传感器26的作用。优选地，筒体部228的外周面的横截面为半圆形。半圆形的筒体部228与屏蔽罩(图中未示出)的内壁配合，对屏蔽罩定位，定位更精准，更容易装配。

在一个实施例中，还包括滤光片40，滤光片40设置在过光孔221的前侧，滤光片40用于接收入射光束并选通预定波长范围内的白光通过。

以上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)

1.一种一体化偏振光内窥镜摄像头，包括；

光学适配器，包括镜筒和设置于镜筒内的光学组件；

光学成像组件，包括固定座、分光器、RGB图像传感器和偏振光图像传感器，所述分光器用于将从所述光学适配器射出的一路光束分为两路光束，所述RGB图像传感器用于接收其中一路光束的RGB光信号，所述偏振光图像传感器用于接收另一路光束的偏振光信号；

其特征在于，所述固定座上设置有沿轴向延伸的过光孔，所述光学适配器位于所述过光孔的入光侧，且所述光学适配器的镜筒的后端部与所述固定座的前端部固定连接；所述分光器位于所述过光孔的出光侧，且固定于所述固定座的后端部上，所述RGB图像传感器和所述偏振光图像传感器均固定于所述固定座的后端部上。

2.根据权利要求1所述的一体化偏振光内窥镜摄像头，其特征在于，所述固定座的前端部设置有与所述过光孔连通的安装孔，安装孔的内径大于所述过光孔的内径，所述镜筒的后端部插入固定在所述安装孔内。

3.根据权利要求2所述的一体化偏振光内窥镜摄像头，其特征在于，所述安装孔的内壁上设有内螺纹，所述镜筒的后端部的外壁设有与所述内螺纹配合的外螺纹，所述镜筒的后端部与所述固定座的前端部通过所述内螺纹和所述外螺纹连接并固定在一起。

4.根据权利要求3所述的一体化偏振光内窥镜摄像头，其特征在于，所述安装孔包括设有所述内螺纹的螺纹段和位于所述螺纹段前侧的第一扩口段，所述第一扩口段的内径大于所述螺纹段的内径。

5.根据权利要求4所述的一体化偏振光内窥镜摄像头，其特征在于，所述安装孔还包括位于所述螺纹段后侧的第二扩口段，所述第二扩口段的内径大于所述螺纹段的内径。

6.根据权利要求1所述的一体化偏振光内窥镜摄像头，其特征在于，所述光学组件可沿所述镜筒的轴向前后移动，所述光学适配器还包括调节旋钮，所述调节旋钮套设在所述镜筒上，且能够绕所述镜筒的轴线旋转，所述调节旋钮与所述光学组件通过传动机构连接。

7.根据权利要求6所述的一体化偏振光内窥镜摄像头，其特征在于，所述调节旋钮的后端部套设在所述固定座的前端部上，且在所述调节旋钮的后端部与所述固定座的前端部之间设有密封圈。

8.根据权利要求7所述的一体化偏振光内窥镜摄像头，其特征在于，所述固定座的前端部的外壁呈台阶状，所述固定座的前端部的外壁包括直径较小的第一外壁、直径较大的第二外壁以及连接第一外壁与第二外壁的台阶面，所述调节旋钮的后端部套设在所述第一外壁上。

9.根据权利要求8所述的一体化偏振光内窥镜摄像头，其特征在于，所述第一外壁上设置环形的安装槽，所述密封圈安装在所述安装槽内。

10.根据权利要求1至9中任意一项所述的一体化偏振光内窥镜摄像头，其特征在于，所述分光器呈前端宽、后端窄的梯形台，所述梯形台的下底面为入光面，所述梯形台的两腰分别为射出其中一路光束的第一出光面和射出另一路光束的第二出光面，所述分光器的入光面面对所述过光孔的出光口，所述偏振光图像传感器面对所述第一出光面，所述RGB图像传感器面对所述第二出光面。