CN219763291U - 双光路的光学镜头与内窥镜设备 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种双光路的光学镜头与内窥镜设备，双光路的光学镜头包括：外壳、分光件与调焦组件。外壳设有相对设置的进光端与出光端，进光端用于与内窥镜硬镜相连，出光端用于与摄像头相连。分光件与调焦组件沿进光端至出光端的方向依次设置于外壳内部，分光件用于接收内窥镜硬镜输出的光线并将内窥镜硬镜输出的光线分成第一路光线与第二路光线，第一路光线经过调焦组件处理后输出至摄像头，第二路光线经过调焦组件处理后输出至摄像头。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。

Description

双光路的光学镜头与内窥镜设备

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光学镜头与内窥镜设备。

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光学镜头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，提供一种光学镜头与内窥镜，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：一种双光路的光学镜头，所述光学镜头包括：

外壳，所述外壳设有相对设置的进光端与出光端，所述进光端用于与外部的内窥镜硬镜相连，所述出光端用于与外部的摄像头相连；

分光件与调焦组件，所述分光件与所述调焦组件沿所述进光端至所述出光端的方向依次设置于所述外壳内部，所述分光件用于接收所述内窥镜硬镜输出的光线并将所述内窥镜硬镜输出的光线分成第一路光线与第二路光线，所述第一路光线和第二路光线经过所述调焦组件处理后分别输出至所述摄像头。

在其中一个实施例中，所述光学镜头还包括偏振元件，所述第一路光线经过所述调焦组件处理后以及经过所述偏振元件进行偏振处理后输出至所述摄像头；和/或，

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，所述分光件包括分光棱镜、分光膜与反射膜，所述分光棱镜设有相对设置的第一面与第二面以及相对设置的第三面与第四面，所述第一面相对靠近于所述进光端，所述分光膜设置于所述第三面上，所述反射膜设置于所述第四面上。

在其中一个实施例中，所述第一面平行于所述第二面，所述第三面平行于所述第四面，且所述第一面与所述第三面呈锐角设置。

在其中一个实施例中，所述调焦组件包括支架、以及连接于所述支架上的第一镜片组与第二镜片组，所述支架沿所述进光端至所述出光端的方向可移动地设置于所述外壳内部，所述第一镜片组用于将所述第一路光线调焦处理，所述第二镜片组用于将所述第二路光线调焦处理。

在其中一个实施例中，所述光学镜头还包括驱动组件，所述驱动组件包括位于所述外壳外部的推动件与第一磁吸件，所述推动件沿所述进光端至所述出光端的方向可移动地设置于所述外壳上，所述推动件与所述第一磁吸件相连，所述支架上设有与所述第一磁吸件磁吸配合的第二磁吸件。

在其中一个实施例中，所述外壳的外壁上设有与所述第一磁吸件相适应的滑槽，所述第一磁吸件滑动地设置于所述滑槽内。

在其中一个实施例中，所述光学镜头还包括连接于所述进光端的镜头座、第一保护片、间隔管以及光学镜片，所述镜头座还用于与所述内窥镜硬镜相连，所述第一保护片、所述间隔管与所述光学透镜依次设置于所述进光端内部，所述第一保护片还与所述镜头座相互抵接固定。

在其中一个实施例中，所述光学镜头还包括连接于所述出光端上的镜头盖，所述镜头盖上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二保护片、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三保护片。

在其中一个实施例中，所述偏振元件为设置于所述第二保护片上的偏振膜。

一种内窥镜设备，所述内窥镜设备包括所述的双光路的光学镜头，还包括内窥镜硬镜、摄像头，所述进光端与所述内窥镜硬镜相连，所述出光端与所述摄像头相连，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。

上述的双光路的光学镜头与内窥镜设备，在外壳内部加装分光件后，在分光件的作用下，使得光线分两路从出光端传入摄像头中，进而一路经过调焦处理送入偏振光图像传感器，另一路经过调焦处理后送入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光学镜头的内部结构示意图；

图2为图1所示结构的分解结构示意图；

图3为图1所示结构的光路图；

图4为图1所示结构中的外壳的结构示意图。

10、外壳；11、进光端；111、第一台阶；112、第二台阶；113、第三台阶；12、出光端；13、滑槽；20、分光件；21、分光棱镜；211、第一面；212、第二面；213、第三面；214、第四面；22、分光膜；23、反射膜；30、调焦组件；31、支架；311、第二磁吸件；32、第一镜片组；33、第二镜片组；40、偏振元件；50、驱动组件；51、推动件；52、第一磁吸件；53、第一紧固件；61、镜头座；62、第一保护片；63、间隔管；64、光学镜片；71、镜头盖；711、第一出光孔；712、第二保护片；713、第二出光孔；714、第三保护片；72、第二紧固件；73、防水垫圈。

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至图4，图1示出了本实用新型一实施例的光学镜头的内部结构示意图，图2示出了图1所示结构的分解结构示意图，图3示出了图1所示结构的光路图，图4示出了图1所示结构中的外壳10的结构示意图。本实用新型一实施例提供的一种双光路的光学镜头，双光路的光学镜头包括：外壳10、分光件20与调焦组件30。外壳10设有相对设置的进光端11与出光端12。进光端11用于与外部的内窥镜硬镜相连，出光端12用于与外部的摄像头相连。分光件20与调焦组件30沿进光端11至出光端12的方向(如图1中的箭头L所示)依次设置于外壳10内部，分光件20用于接收内窥镜硬镜输出的光线并将内窥镜硬镜输出的光线分成第一路光线(如图1中的字母A所示)与第二路光线(如图1中的字母B所示)。第一路光线和第二路光线经过调焦组件处理后分别输出至摄像头。

上述的双光路的光学镜头，在外壳10内部加装分光件20后，在分光件20的作用下，使得光线分两路从出光端12传入摄像头中，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。

在一个实施例中，双光路的光学镜头还包括偏振元件40。第一路光线经过调焦组件30处理后以及经过偏振元件40偏振处理后输出至摄像头，第二路光线经过调焦组件30处理后输出至摄像头。进而一路经过调焦处理与偏振处理送入偏振光图像传感器，相对于没有经过偏振处理而言，偏振光图像传感器采集得效果更好。另一路经过调焦处理后送入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。

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°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3，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。

在一个实施例中，分光件20包括分光棱镜21、分光膜22与反射膜23。分光棱镜21设有相对设置的第一面211与第二面212以及相对设置的第三面213与第四面214。第一面211相对靠近于进光端11，分光膜22设置于第三面213上，反射膜23设置于第四面214上。如此，工作时，内窥镜硬镜输出的光线入射至第一面211，进入到第三面213时，经第三面213上的分光膜22分光处理，分光膜22分出的一路光线经第二面212、调焦组件30后输出至摄像头，分光膜22反射的一路光线进入到第四面214，经第四面214上的反射膜23进一步反射处理，使得光线反射至第二面212并经调焦组件30处理后向外输出至摄像头。

在一个实施例中，第一面211平行于第二面212，第三面213平行于第四面214，且第一面211与第三面213呈锐角设置。

请参阅图2与图4，在一个实施例中，进光端11的轴向截面可以根据实际需求设置成各种形状，包括但不限于为圆形、椭圆形、多边形等等各种规则形状与不规则形状。当将进光端11的轴向截面设为圆形时，进光端11与内窥镜硬镜的组合连接过程中，允许两者存在周向上的转动角度，使得组装效率更高。

请参阅图2与图4，在一个实施例中，出光端12的轴向截面可以根据实际需求设置成各种形状，包括但不限于为圆形、椭圆形、多边形等等各种规则形状与不规则形状。当将出光端12的轴向截面设为非圆形，例如为方形与圆形弧段组合形成的结构，再例如两个不同直径尺寸的圆心弧段组合形成的结构等等时，使得外壳10与摄像头的组装位置唯一确定，能使得组装后，第一路光线与第二路光线分别能对应输出到摄像头的偏振光图像传感器与RGB图像传感器中。

请参阅图1与图2，在一个实施例中，调焦组件30包括支架31、以及连接于支架31上的第一镜片组32与第二镜片组33。支架31沿进光端11至出光端12的方向可移动地设置于外壳10内部，第一镜片组32用于将第一路光线调焦处理，第二镜片组33用于将第二路光线调焦处理。如此，驱动支架31在外壳10内部移动时，支架31能相应带动第一镜片组32与第二镜片组33同步移动，从而起到调节焦距的作用，以改善图像质量。

请参阅图1与图2，在一个实施例中，双光路的光学镜头还包括驱动组件50。驱动组件50包括位于外壳10外部的推动件51与第一磁吸件52。推动件51沿进光端11至出光端12的方向可移动地设置于外壳10上，推动件51与第一磁吸件52相连。支架31上设有与第一磁吸件52磁吸配合的第二磁吸件311。如此，推动件51动作时，推动件51通过第一磁吸件52与第二磁吸件311的磁吸力相应带动支架31移动，从而能起到调焦作用。此外，通过磁力驱动调焦组件30在外壳10内移动的方式，无需在外壳10上设置开口，使得能保证外壳10的密封性。

需要说明的是，为了实现第一磁吸件52与第二磁吸件311磁吸配合，第一磁吸件52与第二磁吸件311中至少一个为磁性件，磁性件即例如为磁铁，另一个也为磁性件或铁质部件。

请参阅图1、图2与图4，在一个实施例中，外壳10的外壁上设有与第一磁吸件52相适应的滑槽13，第一磁吸件52滑动地设置于滑槽13内。如此，推动件51在移动动作时，第一磁吸件52沿滑槽13内前后移动，稳定性更强，使得双光路的光学镜头的产品性能提升。

可选地，双光路的光学镜头在组装过程中，通过第一紧固件53，例如螺钉、销钉、铆钉等等，将推动件51和第一磁吸件52连接在一起，然后使第一磁吸件52放入到外壳10外壁上的滑槽13内；此外，第二磁吸件311例如粘接、卡接等等各种方式固定设置在支架31上的凹槽内。

请参阅图1、图2与图4，在一个实施例中，双光路的光学镜头还包括连接于进光端11的镜头座61、第一保护片62、间隔管63以及光学镜片64。镜头座61还用于与内窥镜硬镜相连，第一保护片62、间隔管63与光学透镜依次设置于进光端11内部，第一保护片62还与镜头座61相互抵接固定。

其中，第一保护片62起到密封保护作用，同时其材质具体为透光材质，不影响内窥镜硬镜输出的光线进入即可。此外，间隔管63起到隔离第一保护片62与光学镜片64的作用，使得第一保护片62与光学镜片64保持预设间距。另外，光学镜片64能对进入的光线进行光学处理。

可选地，进光端11的通道内壁设有内径尺寸依次增大的第一台阶111、第二台阶112与第三台阶113。光学镜片64、间隔管63、第一保护片62分别对应设于第一台阶111、第二台阶112与第三台阶113上。如此，能实现快速组装，且安装效果稳固。

请参阅图1、图2与图4，在一个实施例中，双光路的光学镜头还包括连接于出光端12上的镜头盖71，镜头盖71上设有与第一路光线位置对应的第一出光孔711、设置于第一出光孔711处的第二保护片712、与第二路光线位置对应的第二出光孔713、以及设置于第二出光孔713处的第三保护片714。具体而言，偏振元件40为设置于第二保护片712上的偏振膜。如此，第二保护片712与第三保护片714分别起到密封作用，第二保护片712对射过的光线起到偏振作用。此外，为了不影响光线射出，第二保护片712与第三保护片714各自选用透光材料。

可选地，镜头盖71采用至少一个第二紧固件72可拆卸地连接固定于出光端12上。第二紧固件72包括但不限于为螺钉、螺栓、销钉、铆钉等等。

可选地，镜头盖71与出光端12端面之间设有防水垫圈73。

请参阅图1至图3，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光学镜头，还包括内窥镜硬镜与摄像头。进光端11与内窥镜硬镜相连，出光端12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，在外壳10内部加装分光件20后，在分光件20的作用下，使得光线分两路从出光端12传入摄像头中，进而一路经过调焦处理与偏振处理送入偏振光图像传感器，另一路经过调焦处理后送入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)

1.一种双光路的光学镜头，其特征在于，所述光学镜头包括：

外壳，所述外壳设有相对设置的进光端与出光端，所述进光端用于与外部的内窥镜硬镜相连，所述出光端用于与外部的摄像头相连；

分光件与调焦组件，所述分光件与所述调焦组件沿所述进光端至所述出光端的方向依次设置于所述外壳内部，所述分光件用于接收所述内窥镜硬镜输出的光线并将所述内窥镜硬镜输出的光线分成第一路光线与第二路光线，所述第一路光线和第二路光线经过所述调焦组件处理后分别输出至所述摄像头。

2.根据权利要求1所述的双光路的光学镜头，其特征在于，所述光学镜头还包括偏振元件，所述第一路光线经过所述调焦组件处理后以及经过所述偏振元件进行偏振处理后输出至所述摄像头；和/或，

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所述的双光路的光学镜头，其特征在于，所述分光件包括分光棱镜、分光膜与反射膜，所述分光棱镜设有相对设置的第一面与第二面以及相对设置的第三面与第四面，所述第一面相对靠近于所述进光端，所述分光膜设置于所述第三面上，所述反射膜设置于所述第四面上。

4.根据权利要求3所述的双光路的光学镜头，其特征在于，所述第一面平行于所述第二面，所述第三面平行于所述第四面，且所述第一面与所述第三面呈锐角设置。

5.根据权利要求1所述的双光路的光学镜头，其特征在于，所述调焦组件包括支架、以及连接于所述支架上的第一镜片组与第二镜片组，所述支架沿所述进光端至所述出光端的方向可移动地设置于所述外壳内部，所述第一镜片组用于将所述第一路光线调焦处理，所述第二镜片组用于将所述第二路光线调焦处理。

6.根据权利要求5所述的双光路的光学镜头，其特征在于，所述光学镜头还包括驱动组件，所述驱动组件包括位于所述外壳外部的推动件与第一磁吸件，所述推动件沿所述进光端至所述出光端的方向可移动地设置于所述外壳上，所述推动件与所述第一磁吸件相连，所述支架上设有与所述第一磁吸件磁吸配合的第二磁吸件。

7.根据权利要求1所述的双光路的光学镜头，其特征在于，所述光学镜头还包括连接于所述进光端的镜头座、第一保护片、间隔管以及光学镜片，所述镜头座还用于与所述内窥镜硬镜相连，所述第一保护片、所述间隔管与所述光学镜片依次设置于所述进光端内部，所述第一保护片还与所述镜头座相互抵接固定。

8.根据权利要求2所述的双光路的光学镜头，其特征在于，所述光学镜头还包括连接于所述出光端上的镜头盖，所述镜头盖上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二保护片、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三保护片。

9.根据权利要求8所述的双光路的光学镜头，其特征在于，所述偏振元件为设置于所述第二保护片上的偏振膜。

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任意一项所述的双光路的光学镜头，还包括内窥镜硬镜、摄像头，所述进光端与所述内窥镜硬镜相连，所述出光端与所述摄像头相连，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。