CN219780245U - 基于外置分光组件的摄像头以及内窥镜设备 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种基于外置分光组件的摄像头以及内窥镜设备，摄像头包括：外壳、连接座以及电路板。外壳设有接口部。连接座与接口部可拆卸连接，连接座还用于与分光组件相连，连接座上设有进光部。电路板位于外壳内部，电路板与连接座相互抵接固定，偏振光图像传感器与RGB图像传感器均与进光部位置相应设置，偏振光图像传感器用于接收由进光部入射到外壳内的第一路光线，RGB图像传感器用于接收由进光部入射到外壳内的第二路光线。分光组件和摄像头采用分体式设计，无需如相关技术在摄像头内部集成设置分光组件，可以使电路板与连接座直接相互抵接固定，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，也便于摄像头的组装装配操作。

Description

基于外置分光组件的摄像头以及内窥镜设备

技术领域

本实用新型涉及医疗器械技术领域，特别是涉及一种基于外置分光组件的摄像头以及内窥镜设备。

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、光学镜头和内窥镜镜子。它采用尺寸极小的内窥镜镜子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。

传统的内窥镜手术时，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，此外装配困难。

发明内容

基于此，有必要克服现有技术的缺陷，提供一种基于外置分光组件的摄像头以及内窥镜设备，它能够简化摄像头的结构，缩小摄像头的体积尺寸，且装配简单。

其技术方案如下：一种基于外置分光组件的摄像头，所述基于外置分光组件的摄像头包括：

外壳，所述外壳设有接口部；

连接座，所述连接座与所述接口部可拆卸连接，所述连接座还用于与外置的分光组件相连，所述连接座上设有进光部；

电路板，所述电路板位于所述外壳内部，所述电路板与所述连接座相互抵接固定，所述电路板上设置有间隔设置的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与所述RGB图像传感器均与所述进光部位置相应设置，所述偏振光图像传感器用于接收由所述进光部入射到所述外壳内的第一路光线，所述RGB图像传感器用于接收由所述进光部入射到所述外壳内的第二路光线。

在其中一个实施例中，所述进光部设有与所述第一路光线相对应的第一进光孔以及与所述第二路光线相对应的第二进光孔。

在其中一个实施例中，所述摄像头还包括设置于所述第一进光孔中的第一滤光片以及设置于所述第二进光孔中的第二滤光片。

在其中一个实施例中，所述基于外置分光组件的摄像头还包括偏振元件；所述偏振元件用于对所述第一路光线进行偏振处理，所述偏振光图像传感器用于感应经过偏振处理后的所述第一路光线。

在其中一个实施例中，所述连接座面向于所述电路板的一端形成有第一凹部，所述电路板设置于所述第一凹部中，并通过紧固件与所述连接座相连。

在其中一个实施例中，所述第一凹部的底壁上形成有两个第二凹部，两个所述第二凹部分别与所述偏振光图像传感器、所述RGB图像传感器相适应，所述偏振光图像传感器、所述RGB图像传感器分别装设于两个所述第二凹部中。

在其中一个实施例中，所述外壳为金属壳体，所述外壳内部还设有绝缘罩体，所述绝缘罩体罩设于所述电路板的外部。

在其中一个实施例中，所述连接座包括插入部以及绕所述插入部周向设置的抵挡边沿，所述插入部插入到所述接口部中，所述抵挡边沿与所述接口部相互抵接。

在其中一个实施例中，所述基于外置分光组件的摄像头还包括密封圈，所述密封圈设置于所述插入部的外壁以及所述接口部的内壁之间；和/或，所述基于外置分光组件的摄像头还包括装饰环，所述装饰环套设于所述插入部上，并位于所述抵挡边沿与所述接口部之间。

在其中一个实施例中，所述连接座面向于分光组件的一端设有至少一个第一卡持部，所述第一卡持部用于与所述分光组件的第二卡持部相应卡接固定。

一种内窥镜设备，所述内窥镜设备包括所述的基于外置分光组件的摄像头，还包括内窥镜镜子、光学镜头、分光组件与摄像头，所述内窥镜镜子与所述光学镜头相连；所述分光组件位于所述摄像头外部，并位于所述光学镜头与所述摄像头之间；所述光学镜头通过所述分光组件与所述摄像头相连。

上述的基于外置分光组件的摄像头以及内窥镜设备，在连接座上加装分光件后，在分光件的作用下，使得光线分两路从第二接口部传入摄像头中，进而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，可根据实际需求实现不同功能成像。此外，外置分光组件和摄像头采用分体式设计，布置于摄像头的外部，无需如相关技术在摄像头内部集成设置分光件，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基于外置分光组件的摄像头的一视角结构图。

图2为图1所示结构的另一视角结构图。

图3为图1所示结构的剖视结构图。

图4为图1所示结构中的连接座的一视角结构示意图。

图5为图1所示结构中的连接座的另一视角结构示意图。

图6为本实用新型一实施例的电路板的一视角结构示意图。

图7为本实用新型一实施例的一种内窥镜设备的结构示意图。

100、摄像头；110、外壳；111、接口部；112、紧固件；113、绝缘罩体；120、连接座；121、进光部；1211、第一进光孔；1212、第一滤光片；1213、第二进光孔；1214、第二滤光片；122、第一凹部；1221、第二凹部；123、插入部；124、抵挡边沿；125、第一卡持部；126、定位孔；130、电路板；131、偏振光图像传感器；132、RGB图像传感器；133、安装孔；140、密封圈；150、装饰环；200、光学镜头；300、分光组件。

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、图3与图6，图1示出了本实用新型一实施例的基于外置分光组件的摄像头的一视角结构图，图3示出了图1所示结构的剖视结构图，图6示出了本实用新型一实施例的电路板的一视角结构示意图。本实用新型一实施例提供的一种基于外置分光组件的摄像头，基于外置分光组件的摄像头包括：外壳、连接座以及电路板。外壳设有接口部。连接座与接口部可拆卸连接，连接座还用于与外置的分光组件(图中未示出)相连，连接座上设有进光部。电路板位于外壳内部，电路板与连接座相互抵接固定，电路板上设置有间隔设置的偏振光图像传感器与RGB图像传感器。偏振光图像传感器与RGB图像传感器均与进光部位置相应设置，偏振光图像传感器用于接收由进光部入射到外壳内的第一路光线，RGB图像传感器用于接收由进光部入射到外壳内的第二路光线。

上述的基于外置分光组件的摄像头，在连接座与分光组件连接后，分光组件输出的第一路光线与第二路光线通过进光部传入摄像头中，进而第一路光线被偏振光图像传感器感应，第二路光线被RGB图像传感器感应，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，分光组件和摄像头采用分体式设计，无需如相关技术在摄像头内部集成设置分光组件，可以使电路板与连接座直接相互抵接固定，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，也便于摄像头的组装装配操作。

请参阅图3至图5，图4示出了图1所示结构中的连接座的一视角结构示意图，图5示出了图1所示结构中的连接座的另一视角结构示意图。在一个实施例中，进光部设有与第一路光线相对应的第一进光孔第一进光孔第一滤光片以及与第二路光线相对应的第二进光孔。第二进光孔第二滤光片具体而言，摄像头还包括设置于第一进光孔中的第一滤光片以及设置于第二进光孔中的第二滤光片。如此，分光组件输出的第一路光线通过第一进光孔的第一滤光片进行过滤后入射到外壳内部；分光组件输出的第二路光线通过第二进光孔的第二滤光片进行过滤后入射到外壳内部。

在一个实施例中，基于外置分光组件的摄像头还包括偏振元件(图中未示出)。偏振元件用于对第一路光线进行偏振处理，偏振光图像传感器用于感应经过偏振处理后的第一路光线。其中，偏振处理是指通过透射、反射或折射等的光学处理得到以获取混合光中的偏振光，即经偏振处理后的第一路光线为第一路光线中的偏振光。具体而言，偏振元件为设置于第一滤光片上的偏振膜。

当然，作为一些可选的方案，也可以省略掉偏振元件，即第一路光线未经过偏振处理便送入到偏振光图像传感器中。经过偏振处理后的第一路光线，相对于未经过偏振处理的第一路光线而言，偏振光图像传感器采集的效果更好。

请参阅图3、图5与图6，在一个实施例中，面向于电路板的连接座的一端形成有第一凹部，电路板设置于第一凹部中，并通过紧固件与连接座相连。具体而言，第一凹部与电路板的形状相适应，使得电路板稳固地连接于连接座上。

相应地，电路板上设置有与紧固件相对应的安装孔，紧固件穿过安装孔将电路板固定连接在连接座上。

可选地，电路板为多个，依次间隔地设置于外壳内部，电路板之间通过线缆电性连接。紧固件依次穿过多个电路板后与连接座相连。

可选地，紧固件包括但不限于为螺栓、螺钉、销钉、铆钉等等。

请参阅图3、图5与图6，在一个实施例中，第一凹部的底壁上形成有两个第二凹部。两个第二凹部分别与偏振光图像传感器、RGB图像传感器相适应，偏振光图像传感器、RGB图像传感器分别装设于两个第二凹部中。如此，偏振光图像传感器、RGB图像传感器分别装设于两个第二凹部中，能保证安装稳固性。

请参阅图3，在一个实施例中，外壳为金属壳体，外壳内部还设有绝缘罩体，绝缘罩体罩设于电路板的外部。如此，外壳起到屏蔽电磁干扰的作用，绝缘罩体能起到静电防护作用。可选地，绝缘罩体包括但不限于为塑料罩体、塑胶罩体等等。

请参阅图3，在一个实施例中，连接座包括插入部以及绕插入部周向设置的抵挡边沿。插入部插入到接口部中，抵挡边沿与接口部相互抵接。

请参阅图3，在一个实施例中，基于外置分光组件的摄像头还包括密封圈。密封圈设置于插入部的外壁以及接口部的内壁之间。如此，密封圈能保证连接座与接口部之间的密封性，防止液体进入到外壳内部损坏图像传感器。

请参阅图3，在一个实施例中，基于外置分光组件的摄像头还包括装饰环。装饰环套设于插入部上，并位于抵挡边沿与接口部之间。

可选地，连接座与分光组件可拆卸连接，这样能不仅装配简单，还能根据需求拆卸摄像头、分光组件，并对摄像头、分光组件进行清洗、维护、更换等操作，操作较为方便。

请参阅图1至图4，图2示出了图1所示结构的另一视角结构图。在一个实施例中，面向于分光组件的连接座的一端设有至少一个第一卡持部。第一卡持部用于与分光组件的第二卡持部相应卡接固定。如此，连接座通过其第一卡持部与分光组件的第二卡持部卡接固定，使得分光组件与摄像头间的拆装操作较为方便快捷。

需要说明的是，第一卡持部与第二卡持部的相互卡接固定的方式有较多种，具体可以根据实际需求灵活选取与设置。作为一个示例，第一卡持部例如为卡爪、卡扣或卡勾，第二卡持部例如为与第一卡持部相应的卡接孔。反之，第一卡持部例如设置为卡接孔，第二卡持部相应例如为卡爪、卡扣或卡勾。

请参阅图1至图4，在一个实施例中，第一卡持部为至少两个，并绕连接座的周向外轮廓依次间隔设置。相应地，分光组件的第二卡持部为至少两个，至少两个第二卡持部布置于分光组件的周向外轮廓。此外，第一卡持部能对应容纳于相邻两个第二卡持部的间隔中，并通过绕其中心轴线旋转的方式，使得第一卡持部与第二卡持部对应卡接固定，或者使得第一卡持部与第二卡持部相互分开。具体而言，装配过程中，分光组件与摄像头相互旋转预设角度后，第二卡持部对应卡入到第一卡持部与连接座端面的间隙中，并实现卡接固定效果。拆卸过程中，分光组件座与摄像头反方向相互旋转预设角度后，使第二卡持部从第一卡持部与摄像头端面的间隙中脱离出来，便能实现分光组件与摄像头相互分开。

请参阅图2，在一个实施例中，面向于分光组件的连接座的一端设有定位孔。

在一个实施例中，分光组件包括固定座以及分光件。固定座设有相对设置的第一对接部与第二对接部。第一对接部用于与光学镜头相连，第二对接部用于与摄像头相连。分光件与固定座相连并位于第一对接部与第二对接部之间，分光件用于接收光学镜头输出的光线并将光学镜头输出的光线分成第一路光线与第二路光线，第一路光线与第二路光线输出至摄像头。

此外，分光组件还包括设置于固定座上的弹性定位件、以及与弹性定位件相连的解锁件。第二对接部上设有第一活动孔，第一活动孔延伸至面向于摄像头的第二对接部的表面。弹性定位件穿设于第一活动孔中并通过第一活动孔向外伸出，解锁件用于驱动弹性定位件完全进入到第一活动孔中。如此，当分光组件与摄像头组装在一起时，由于弹性定位件通过第一活动孔向外伸出，弹性定位件通过第一活动孔向外伸出的结构相应插设定位于摄像头的定位孔中，从而能避免固定座与摄像头两者相互转动而导致固定座与摄像头两者相互拆开，提高了分光组件与摄像头两者的连接稳固性。当分光组件与摄像头需要相互拆开时，通过解锁件驱动弹性定位件完全进入到第一活动孔中，即弹性定位件离开定位孔不再对摄像头定位，固定座与摄像头两者在外力驱动下便能相互转动，实现相互拆开。

请参阅图1至图3与图7，图7示出了本实用新型一实施例的一种内窥镜设备的结构示意图。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基于外置分光组件的摄像头，还包括内窥镜镜子、光学镜头、分光组件与摄像头。内窥镜镜子与光学镜头相连。分光组件位于摄像头外部，并位于光学镜头与摄像头之间。光学镜头通过分光组件与摄像头相连。

上述的内窥镜设备，在连接座上加装分光件后，在分光件的作用下，使得光线分两路从第二接口部传入摄像头中，进而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，可根据实际需求实现不同功能成像。此外，外置分光组件和摄像头采用分体式设计，布置于摄像头的外部，无需如相关技术在摄像头内部集成设置分光件，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。

需要说明的是，RGB图像传感器，又叫做颜色识别传感器，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。

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)

1.一种基于外置分光组件的摄像头，其特征在于，所述基于外置分光组件的摄像头包括：

外壳，所述外壳设有接口部；

连接座，所述连接座与所述接口部可拆卸连接，所述连接座还用于与外置的分光组件相连，所述连接座上设有进光部；

电路板，所述电路板位于所述外壳内部，所述电路板与所述连接座相互抵接固定，所述电路板上设置有间隔设置的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与所述RGB图像传感器均与所述进光部位置相应设置，所述偏振光图像传感器用于接收由所述进光部入射到所述外壳内的第一路光线，所述RGB图像传感器用于接收由所述进光部入射到所述外壳内的第二路光线。

2.根据权利要求1所述的基于外置分光组件的摄像头，其特征在于，所述进光部设有与所述第一路光线相对应的第一进光孔以及与所述第二路光线相对应的第二进光孔。

3.根据权利要求2所述的基于外置分光组件的摄像头，其特征在于，所述摄像头还包括设置于所述第一进光孔中的第一滤光片以及设置于所述第二进光孔中的第二滤光片。

4.根据权利要求1所述的基于外置分光组件的摄像头，其特征在于，所述基于外置分光组件的摄像头还包括偏振元件；所述偏振元件用于对所述第一路光线进行偏振处理，所述偏振光图像传感器用于感应经过偏振处理后的所述第一路光线。

5.根据权利要求1所述的基于外置分光组件的摄像头，其特征在于，所述连接座面向于所述电路板的一端形成有第一凹部，所述电路板设置于所述第一凹部中，并通过紧固件与所述连接座相连。

6.根据权利要求5所述的基于外置分光组件的摄像头，其特征在于，所述第一凹部的底壁上形成有两个第二凹部，两个所述第二凹部分别与所述偏振光图像传感器、所述RGB图像传感器相适应，所述偏振光图像传感器、所述RGB图像传感器分别装设于两个所述第二凹部中。

7.根据权利要求1所述的基于外置分光组件的摄像头，其特征在于，所述连接座包括插入部以及绕所述插入部周向设置的抵挡边沿，所述插入部插入到所述接口部中，所述抵挡边沿与所述接口部相互抵接。

8.根据权利要求7所述的基于外置分光组件的摄像头，其特征在于，所述基于外置分光组件的摄像头还包括密封圈，所述密封圈设置于所述插入部的外壁以及所述接口部的内壁之间；和/或，所述基于外置分光组件的摄像头还包括装饰环，所述装饰环套设于所述插入部上，并位于所述抵挡边沿与所述接口部之间。

9.根据权利要求1所述的基于外置分光组件的摄像头，其特征在于，所述连接座面向于分光组件的一端设有至少一个第一卡持部，所述第一卡持部用于与所述分光组件的第二卡持部相应卡接固定。

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任意一项所述的基于外置分光组件的摄像头，还包括内窥镜镜子、光学镜头、分光组件与摄像头，所述内窥镜镜子与所述光学镜头相连；所述分光组件位于所述摄像头外部，并位于所述光学镜头与所述摄像头之间；所述光学镜头通过所述分光组件与所述摄像头相连。