CN219763289U - 双光路的内窥镜硬镜与内窥镜设备 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种双光路的内窥镜硬镜与内窥镜设备，内窥镜硬镜包括镜体、分光件、以及偏振元件。镜体设有出光端，出光端用于与光学镜头相连。分光件设置于出光端，分光件用于将出射光线分成第一路光线与第二路光线。偏振元件用于将第一路光线进行偏振处理，偏振处理后的第一路光线以及第二路光线分别向外输出。在分光件的作用下，出射光线分两路从出光端传入光学镜头并进入摄像头，一路经过偏振处理送入偏振光图像传感器，另一路送入RGB图像传感器，实现不同功能成像。此外，由于无需在摄像头中集成分光件，从而简化了摄像头的结构，并能缩小摄像头的体积尺寸以方便医生握持，同时在摄像头内部腾出的空间能便于加装其它功能部件。

Description

双光路的内窥镜硬镜与内窥镜设备

技术领域

本实用新型涉及医疗器械技术领域，特别是涉及一种双光路的内窥镜硬镜与内窥镜设备。

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观察、诊断、治疗的医疗设备，一般包括依次连接的图像处理主机、摄像头、光学镜头和内窥镜硬镜。它采用尺寸极小的内窥镜硬镜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，然后将光学成像通过光学镜头、摄像头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。

传统的医疗器械行业内的内窥镜大多采用单光路的结构。手术时，在遇到其它手术器械引起的血水、烟尘、雾气等情况时，往往需要清理干扰环境后才能继续手术。而血水、烟尘、雾气等情况在手术中往往频繁出现，清理动作也需要频繁进行，导致手术效率降低。一相关技术中，解决上述问题的方案是在摄像头中加装分光棱镜，分光棱镜使得进入到摄像头内部的光线一路送入偏振光图像传感器，另一路送入RGB图像传感器，双图像传感器在干扰环境下也能清晰输出图像。然而，由于将分光棱镜设于摄像头内，导致摄像头体积变大，不利于医生手握，占用了摄像头内部空间，导致不利于加装其他功能部件。

发明内容

基于此，有必要克服现有技术的缺陷，提供一种内窥镜硬镜与内窥镜设备，它能够提高手术效率，提高图像的清晰度，以及提高手术效率，占用空间相对较小。

其技术方案如下：一种双光路的内窥镜硬镜，所述双光路的内窥镜硬镜包括：

镜体，所述镜体设有出光端，所述出光端用于与外部的光学镜头相连；

分光件、偏振元件，所述分光件设置于所述出光端，所述分光件用于将出射光线分成第一路光线与第二路光线，所述偏振元件用于将所述第一路光线进行偏振处理，偏振处理后的所述第一路光线以及所述第二路光线分别输出至所述光学镜头。

在其中一个实施例中，所述第一路光线与所述第二路光线相互平行设置。

在其中一个实施例中，所述分光件包括第一棱镜、第二棱镜、第三棱镜、分光膜、第一反射膜、第二反射膜与第三反射膜；所述第一棱镜设有第一面、第二面与第三面，所述第二棱镜设有第四面，所述第三棱镜设有第五面；所述分光膜设置于所述第一面上，所述第一反射膜设置于所述第二面上，所述第二反射膜设置于所述第四面上，所述第三反射膜设置于所述第五面上；所述出射光线入射至所述第一面，所述分光膜用于将所述出射光线分成所述第一路光线与第二路光线，所述第一路光线入射至所述第四面并经所述第二反射膜反射后向外射出，所述第二路光线依次入射至所述第二面与所述第五面，经所述第一反射膜反射至所述第五面，经所述第三反射膜反射后向外射出。

在其中一个实施例中，所述第一面平行于所述第四面，所述第二面平行于所述第五面；所述第一反射膜反射的第二路光线垂直入射至所述第三面。

在其中一个实施例中，所述镜体包括主体，所述出光端包括可拆卸地连接于所述主体上的目镜座，所述分光件设置于所述目镜座内部。

在其中一个实施例中，所述出光端还包括可拆卸地设置于所述目镜座内部的固定座，所述分光件连接于所述固定座上。

在其中一个实施例中，所述固定座设有第一安装面、第二安装面与第三安装面，所述第二面与所述第一安装面相连，所述第四面与所述第二安装面相连，所述第五面与所述第三安装面相连。

在其中一个实施例中，所述目镜座设有与所述第一路光线位置对应的第一出光孔、设置于所述第一出光孔处的第一保护片、与所述第二路光线位置对应的第二出光孔、以及设置于所述第二出光孔处的第二保护片；所述偏振元件为连接于所述第一保护片上偏振膜。

在其中一个实施例中，所述出光端还包括与所述目镜座可拆卸连接的目镜罩，所述目镜罩用于与所述光学镜头相连；所述目镜座与所述目镜罩之间设有密封垫圈。

一种内窥镜设备，所述内窥镜设备包括所述的内窥镜硬镜，还包括光学镜头、摄像头，所述出光端与所述光学镜头相连，所述光学镜头与所述摄像头相连，所述摄像头设有偏振光图像传感器与RGB图像传感器，所述偏振光图像传感器用于感应所述第一路光线，所述RGB图像传感器用于感应所述第二路光线。

上述的内窥镜硬镜与内窥镜设备，在镜体内部加装分光件后，在分光件的作用下，使得出射光线分两路从出光端传入光学镜头并进入摄像头中，进而一路经过偏振处理送入偏振光图像传感器，另一路送入RGB图像传感器，双图像传感器在干扰环境下也能清晰输出图像，可根据实际需求实现不同功能成像。此外，由于无需如相关技术在摄像头中集成分光件，从而简化了摄像头的结构，并能缩小摄像头的体积尺寸以方便医生握持，同时在摄像头内部腾出的空间能便于加装其它功能部件。

附图说明

构成本申请的一部分的附图用来提供对本实用新型的进一步理解，本实用新型的示意性实施例及其说明用于解释本实用新型，并不构成对本实用新型的不当限定。

为了更清楚地说明本实用新型实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本实用新型一实施例的双光路的内窥镜硬镜的内部结构示意图；

图2为图1所示结构的分解结构示意图；

图3为图2中所示结构中的目镜座的另一视角结构示意图。

图4为图2中所示结构中的固定座的另一视角结构示意图；

10、镜体；11、出光端；111、目镜座；1111、安装孔；1112、第一出光孔；1113、第一保护片；1114、第二出光孔；1115、第二保护片；112、固定座；1121、第一安装面；1122、第二安装面；1123、第三安装面；113、目镜罩；114、密封垫圈；12、主体；20、分光件；21、第一棱镜；211、第一面；212、第二面；213、第三面；22、第二棱镜；221、第四面；23、第三棱镜；231、第五面；24、分光膜；25、第一反射膜；26、第二反射膜；27、第三反射膜。

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详细的说明。在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本实用新型。但是本实用新型能够以很多不同于在此描述的其它方式来实施，本领域技术人员可以在不违背本实用新型内涵的情况下做类似改进，因此本实用新型不受下面公开的具体实施例的限制。

参阅图1与图2，图1示出了本实用新型一实施例的双光路的内窥镜硬镜的内部结构示意图，图2示出了图1所示结构的分解结构示意图。本实用新型一实施例提供的一种双光路的内窥镜硬镜，双光路的内窥镜硬镜包括：镜体10、分光件20、以及偏振元件。镜体10设有出光端11，出光端11用于与外部的光学镜头相连。分光件20设置于出光端11，分光件20用于将出射光线(如图1中A所示)分成第一路光线(如图1中B所示)与第二路光线(如图1中C所示)。偏振元件用于将第一路光线进行偏振处理，偏振处理后的第一路光线以及第二路光线分别输出至光学镜头。

上述的双光路的内窥镜硬镜，在镜体10内部加装分光件20后，在分光件20的作用下，使得出射光线分两路从出光端11传入光学镜头并进入摄像头中，进而一路经过偏振处理送入偏振光图像传感器，另一路送入RGB图像传感器，双图像传感器在干扰环境下也能清晰输出图像，可根据实际需求实现不同功能成像。此外，由于无需如相关技术在摄像头中集成分光件20，从而简化了摄像头的结构，并能缩小摄像头的体积尺寸以方便医生握持，同时在摄像头内部腾出的空间能便于加装其它功能部件。

需要说明的是，RGB图像传感器利用光电器件的光电转换功能将其感光区域上的白光信号中的RGB光信号转换为对应的电信号，即RGB图像信号。RGB图像传感器能够同时采集红(R)、绿(G)、蓝(B)三种颜色的光信号，并将三种颜色的光信号转换为电信号。本实施例中的RGB图像传感器为具有4K分辨率的RGB图像传感器，例如CCD图像传感器和CMOS图像传感器。

还需要说明的是，偏振光图像传感器利用光电器件的光电转换功能将其感光区域上的白光中的偏振光信号和/或偏振光中的偏振光信号转换为对应的电信号，即偏振信息图像信号。偏振光信号为具有一定偏振角度的光信号，偏振光图像传感器能够感应到白光和/或偏振光中预设偏振角度的偏振光信号，并将该偏振光信号转换为对应的电信号。本实施例的偏振光图像传感器为具有0°、30°、45°、60°、90°、120°、135°与150°共8个偏振角度的图像传感器，在其他实施例中，偏振光图像传感器的偏振角度还可以为其他角度，此处不再做具体限定。

请参阅图1与图2，在一个实施例中，第一路光线与第二路光线相互平行设置。如此，相互平行设置的两路光线能顺利地进入到摄像头中并分别被偏振光图像传感器与RGB图像传感器所感应到。

需要说明的是，分光件20的设置形式很多，具体可以根据实际需求灵活调整与设置，只要能实现将接收的光线分成例如相互平行设置的两路光线即可，本实施例中无法一一列举。

请参阅图1与图2，在一个实施例中，分光件20包括第一棱镜21、第二棱镜22、第三棱镜23、分光膜24、第一反射膜25、第二反射膜26与第三反射膜27。第一棱镜21设有第一面211、第二面212与第三面213，第二棱镜22设有第四面221，第三棱镜23设有第五面231。分光膜24设置于第一面211上，第一反射膜25设置于第二面212上，第二反射膜26设置于第四面221上，第三反射膜27设置于第五面231上。出射光线入射至第一面211，分光膜24用于将出射光线分成第一路光线与第二路光线。第一路光线入射至第四面221并经第二反射膜26反射后向外射出，第二路光线依次入射至第二面212与第五面231，经第一反射膜25反射至第五面231，经第三反射膜27反射后向外射出。如此，工作时，出射光线入射至第一面211，经第一面211上的分光膜24分光处理，分光膜24分出的第一路光线入射至第四面221，通过第四面221上的第二反射膜26反射至偏光元件，经过偏振元件进行偏振处理后输出，分光膜24分出的第二路光线入射至第二面212，通过第二面212上的第一反射膜25反射至第四面221，经第一反射膜25反射至第五面231，再经第五面231上的第三反射膜27反射后向外射出。

请参阅图1与图2，在一个实施例中，第一棱镜21例如为三棱镜，包括但不限于为等腰直角三棱镜。

请参阅图1与图2，可选地，第二棱镜22、第三棱镜23例如为三棱镜，包括但不限于为直角三棱镜。

请参阅图1与图2，在一个实施例中，第一面211平行于第四面221，第二面212平行于第五面231；第一反射膜25反射的第二路光线垂直入射至第三面213。如此，能使得向外射出的第一路光线、第二路光线分别平行于出射光线；此外，第一反射膜25反射的第二路光线垂直入射至第三面213时，将直接穿过第三面213并入射至第五面231。

请参阅图1至图3，图3示出了图2中所示结构中的目镜座111的另一视角结构示意图，在一个实施例中，镜体10包括主体12。出光端11包括可拆卸地连接于主体12上的目镜座111，分光件20设置于目镜座111内部。如此，目镜座111可拆卸地连接于主体12上，便于分光件20的拆装操作。

需要说明的是，目镜座111在主体12上的可拆卸连接方式有很多种方式，包括但不限于为螺纹连接、卡接连接、或者采用销钉、铆钉、连接绳等等连接件相连。

可选地，目镜座111上设有第一螺纹，主体12上设有与第一螺纹相适应的第二螺纹，目镜座111通过螺纹连接的方式与主体12相连。

请参阅图1、图2与图4，图4示出了图2中所示结构中的固定座112的另一视角结构示意图，在一个实施例中，出光端11还包括可拆卸地设置于目镜座111内部的固定座112，分光件20连接于固定座112上。可选地，目镜座111设有与固定座112相适应的安装孔1111，固定座112固定于安装孔1111内。如此，双光路的内窥镜硬镜组装作业时，将分光件20装设于固定座112上后，再将固定座112装设于目镜座111内部，能使得分光件20在出光端11的安装稳定性较好，以及能使得分光件20在出光端11的位置准确到位。

请参阅图1至图4，在一个实施例中，固定座112设有第一安装面1121、第二安装面1122与第三安装面1123。第二面212与第一安装面1121相连，第四面221与第二安装面1122相连，第五面231与第三安装面1123相连。如此，第一棱镜21、第二棱镜22、第三棱镜23分别对应连接固定于第一安装面1121、第二安装面1122与第三安装面1123，也即第一棱镜21通过第二面212与第一安装面1121相连，第二棱镜22通过第四面221与第二安装面1122相连，第三棱镜23通过第五面231与第三安装面1123相连，使得分光件20在固定座112上的安装操作较为方便，安装效果稳固。可选地，第一棱镜21包括但不限于通过粘接、卡接固定于固定座112的第一安装面1121，第二棱镜22包括但不限于通过粘接、卡接固定于固定座112的第二安装面1122，第三棱镜23包括但不限于通过粘接、卡接固定于固定座112的第三安装面1123。

请参阅图1至图4，在一个实施例中，目镜座111设有与第一路光线位置对应的第一出光孔1112、设置于第一出光孔1112处的第一保护片1113、与第二路光线位置对应的第二出光孔1114、以及设置于第二出光孔1114处的第二保护片1115。如此，第一保护片1113与第二保护片1115分别起到密封作用。此外，为了不影响光线射出，第一保护片1113与第二保护片1115各自选用透光材料。可选地，偏振元件为设置于第一保护片1113上偏振膜。如此，偏振元件设置于第一保护片1113上后，第一保护片1113对射过的光线起到偏振作用。

在一个实施例中，出光端11还包括与目镜座111可拆卸连接的目镜罩113。目镜罩113用于与光学镜头相连。可选地，目镜座111与目镜罩113之间设有密封垫圈114。如此，密封垫圈114能提高目镜罩113与目镜座111间的密封性。

请参阅图1与图2，在一个实施例中，一种内窥镜设备，内窥镜设备包括上述任一实施例的双光路的内窥镜硬镜，还包括光学镜头与摄像头。出光端11与光学镜头相连，光学镜头与摄像头相连，摄像头设有偏振光图像传感器与RGB图像传感器，偏振光图像传感器用于感应第一路光线，RGB图像传感器用于感应第二路光线。

上述的内窥镜设备，在镜体10内部加装分光件20后，在分光件20的作用下，使得出射光线分两路从出光端11传入光学镜头并进入摄像头中，进而一路经过偏振处理送入偏振光图像传感器，另一路送入RGB图像传感器，双图像传感器在干扰环境下也能清晰输出图像，可根据实际需求实现不同功能成像。此外，由于无需如相关技术在摄像头中集成分光件20，从而简化了摄像头的结构，并能缩小摄像头的体积尺寸以方便医生握持，同时在摄像头内部腾出的空间能便于加装其它功能部件。

以上实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。

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。因此，本实用新型专利的保护范围应以所附权利要求为准。

在本实用新型的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”、“轴向”、“径向”、“周向”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。

此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。在本实用新型的描述中，“多个”的含义是至少两个，例如两个，三个等，除非另有明确具体的限定。

在本实用新型中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系，除非另有明确的限定。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

在本实用新型中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征“上”或“下”可以是第一和第二特征直接接触，或第一和第二特征通过中间媒介间接接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”可是第一特征在第二特征正上方或斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”可以是第一特征在第二特征正下方或斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。

需要说明的是，当元件被称为“固定于”或“设置于”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。本文所使用的术语“垂直的”、“水平的”、“上”、“下”、“左”、“右”以及类似的表述只是为了说明的目的，并不表示是唯一的实施方式。

Claims (10)

1.一种双光路的内窥镜硬镜，其特征在于，所述双光路的内窥镜硬镜包括：

镜体，所述镜体设有出光端，所述出光端用于与外部的光学镜头相连；

分光件、偏振元件，所述分光件设置于所述出光端，所述分光件用于将出射光线分成第一路光线与第二路光线，所述偏振元件用于将所述第一路光线进行偏振处理，偏振处理后的所述第一路光线以及所述第二路光线分别输出至所述光学镜头。

2.根据权利要求1所述的双光路的内窥镜硬镜，其特征在于，所述第一路光线与所述第二路光线相互平行设置。

3.根据权利要求1所述的双光路的内窥镜硬镜，其特征在于，所述分光件包括第一棱镜、第二棱镜、第三棱镜、分光膜、第一反射膜、第二反射膜与第三反射膜；所述第一棱镜设有第一面、第二面与第三面，所述第二棱镜设有第四面，所述第三棱镜设有第五面；所述分光膜设置于所述第一面上，所述第一反射膜设置于所述第二面上，所述第二反射膜设置于所述第四面上，所述第三反射膜设置于所述第五面上；所述出射光线入射至所述第一面，所述分光膜用于将所述出射光线分成所述第一路光线与第二路光线，所述第一路光线入射至所述第四面并经所述第二反射膜反射后向外射出，所述第二路光线依次入射至所述第二面与所述第五面，经所述第一反射膜反射至所述第五面，经所述第三反射膜反射后向外射出。

4.根据权利要求3所述的双光路的内窥镜硬镜，其特征在于，所述第一面平行于所述第四面，所述第二面平行于所述第五面；所述第一反射膜反射的第二路光线垂直入射至所述第三面。

5.根据权利要求3所述的双光路的内窥镜硬镜，其特征在于，所述镜体包括主体，所述出光端包括可拆卸地连接于所述主体上的目镜座，所述分光件设置于所述目镜座内部。

6.根据权利要求5所述的双光路的内窥镜硬镜，其特征在于，所述出光端还包括可拆卸地设置于所述目镜座内部的固定座，所述分光件连接于所述固定座上。

7.根据权利要求6所述的双光路的内窥镜硬镜，其特征在于，所述固定座设有第一安装面、第二安装面与第三安装面，所述第二面与所述第一安装面相连，所述第四面与所述第二安装面相连，所述第五面与所述第三安装面相连。

8.根据权利要求5所述的双光路的内窥镜硬镜，其特征在于，所述目镜座设有与所述第一路光线位置对应的第一出光孔、设置于所述第一出光孔处的第一保护片、与所述第二路光线位置对应的第二出光孔、以及设置于所述第二出光孔处的第二保护片；所述偏振元件为设置于所述第一保护片上偏振膜。

9.根据权利要求5所述的双光路的内窥镜硬镜，其特征在于，所述出光端还包括与所述目镜座可拆卸连接的目镜罩，所述目镜罩用于与所述光学镜头相连；所述目镜座与所述目镜罩之间设有密封垫圈。

10.一种内窥镜设备，其特征在于，所述内窥镜设备包括如权利要求1至9任意一项所述的内窥镜硬镜，还包括光学镜头、摄像头，所述出光端与所述光学镜头相连，所述光学镜头与所述摄像头相连，所述摄像头设有偏振光图像传感器与RGB图像传感器，所述偏振光图像传感器用于感应所述第一路光线，所述RGB图像传感器用于感应所述第二路光线。