医用内窥镜校准定位光学检测装置的制作方法

1.本实用新型涉及内窥镜性能检测技术领域，尤其涉及医用内窥镜校准定位光学检测装置。


背景技术：

2.医用内窥镜产品适用于进入人体腔道进行人体观察、手术、诊察，是医院配备基础医疗设备。医用内窥镜产品的光学性能要求符合yy 0068.1-2008《医用内窥镜硬性内窥镜第1部分：光学性能及测试方法》。应用光学测试的基准要素就是角度顶点，垂直面、垂直线。
3.现行的检测装置的共性缺陷是：1、由于测试板多次替换复位，中间没有位置复位校准环节。2、自动化传动装置均有空回现象，对于光学测量要求对示值影响大，精度太低。3、测试系统在测试动作中无法保证角度顶点、垂直面、垂直线位置关系能控制在一定精度内，最终导致测试结果无法溯源。


技术实现要素：

4.本实用新型的目的在于提供医用内窥镜校准定位光学检测装置，解决了现行的检测装置中间没有位置复位校准环节、测试精度太低、测试结果无法溯源的技术问题。
5.为实现上述目的，本实用新型提供如下技术方案：包括光学平台，所述光学平台的顶部放置有光学定位标记板，所述光学定位标记板的顶部外壁分别设置有圆心十字分化板、5cm线纹、15cm线纹、对角线线纹，所述光学平台的一侧外壁固定连接有第一固定立柱，所述第一固定立柱的顶部外壁固定连接有横梁，所述横梁的外壁设置有望远镜微调架，所述望远镜微调架的内壁设置有高清视频望远镜，所述光学定位标记板的顶部外壁设置有气垫转盘，所述气垫转盘的内壁固定连接有显微物镜，所述光学定位标记板的顶部设置有三脚架，所述三脚架的顶部外壁固定连接有标定分光镜，所述光学定位标记板的顶部外壁设置有标靶灯箱，所述光学定位标记板的顶部外壁设置有窥镜夹持装置，所述标靶灯箱与窥镜夹持装置分别设置于标定分光镜的两侧，所述光学平台的内壁设置有平行光管，所述平行光管下壁固定连接冷光源。
6.优选的，所述望远镜微调架包括主支架，所述主支架的内壁开设有与高清视频望远镜相适配的微调支架，所述主支架的内壁且位于微调支架处螺纹连接有第一限位螺杆，所述主支架的内壁螺纹连接有固定螺栓，所述主支架通过固定螺栓与横梁的外壁固定连接。
7.优选的，所述标靶灯箱包括灯箱基座，所述灯箱基座的顶部外壁固定连接有第二固定立柱，所述第二固定立柱的顶部外壁开设有灯箱滑轨，所述第二固定立柱的内壁螺纹连接有调节螺杆，所述灯箱滑轨的内壁滑动连接有滑块。
8.优选的，所述滑块的内壁与调节螺杆的外壁螺纹连接，所述滑块的顶部外壁设置有标靶灯箱本体。
9.优选的，所述窥镜夹持装置包括固定基座，所述固定基座的底部外壁与光学定位
标记板的顶部外壁固定连接，所述固定基座的顶部外壁固定连接有双圆柱，所述双圆柱的外壁滑动连接有活动块，所述活动块的内壁螺纹连接有第二限位螺杆，所述活动块的一侧外壁固定连接有夹持凹槽，两夹持凹槽中心所在竖平面在固定基座下表面标定刻线。
10.优选的，所述活动块的一侧外壁固定连接有压簧，所述压簧设置于夹持凹槽的一侧。
11.优选的，灯箱基座下壁设置有三个十字标定分化尺，三个十字标定分化尺组成等腰三角形的三个顶点，底边顶点在光学定位标记板的15cm线纹线上，第三顶点在底边顶点在光学定位标记板的5cm线纹线上。
12.与相关技术相比较，本实用新型提供的医用内窥镜校准定位光学检测装置具有如下有益效果：
13.1、检测过程中更换测试板能实现位置实时校准。
14.2、采用光学瞄准对中措施避免传动装置做往返操作时产生机械空回、老化等因素的影响。
15.3、检测过程中能将测试光轴、系统光轴实时垂直相交，标靶灯箱中心垂直线与系统光轴垂直，灯箱中心垂直线与检测光轴在系统光轴上共用一个垂足，并且位置关系能控制在一定精度内，最终提高数据复现性，检测设备可溯源。
附图说明
16.图1为本实用新型的结构示意图；
17.图2为本实用新型的剖切结构示意图；
18.图3为本实用新型的光学定位标记板结构示意图；
19.图4为本实用新型的望远镜微调架结构示意图；
20.图5为本实用新型的气垫转盘结构示意图；
21.图6为本实用新型的标靶灯箱结构示意图；
22.图7为本实用新型的窥镜夹持装置结构示意图；
23.图8为本实用新型的标定分光镜光路图；
24.图9为本实用新型的光源关系图；
25.图10为本实用新型医用内窥镜检测布局图；
26.图11为本实用新型标靶灯箱底座。
27.图中：1、光学平台；2、光学定位标记板；3、圆心十字分化板；4、5cm线纹；5、15cm线纹；6、对角线线纹；7、第一固定立柱；8、横梁；9、望远镜微调架；901、主支架；902、微调支架；903、第一限位螺杆；904、固定螺栓；10、高清视频望远镜；11、气垫转盘；12、三脚架；13、标定分光镜；14、标靶灯箱；141、灯箱基座；142、第二固定立柱；143、灯箱滑轨；144、调节螺杆；145、滑块；146、标靶灯箱本体；15、窥镜夹持装置；151、固定基座；152、双圆柱；153、活动块；154、第二限位螺杆；155、夹持凹槽；156、压簧；16、平行光管；17、显微物镜。
具体实施方式
28.下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的
实施例；基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。
29.实施例：
30.请参阅图1-11，本实用新型提供一种技术方案：包括光学平台1，光学平台1的顶部放置有光学定位标记板2，光学定位标记板2的顶部外壁分别设置有圆心十字分化板3，5cm线纹4、15cm线纹5、对角线线纹6，光学平台1的一侧外壁固定连接有第一固定立柱7，第一固定立柱7的顶部外壁固定连接有横梁8，横梁8的外壁设置有望远镜微调架9，望远镜微调架9包括主支架901，主支架901的内壁开设有与高清视频望远镜10相适配的微调支架902，主支架901的内壁且位于微调支架902处螺纹连接有第一限位螺杆903，主支架901的内壁螺纹连接有固定螺栓904，主支架901通过固定螺栓904与横梁8的外壁固定连接，望远镜微调架9的内壁设置有高清视频望远镜10，光学定位标记板2的顶部外壁设置有气垫转盘11，气垫转盘11的内壁固定连接有显微物镜17，光学定位标记板2的顶部设置有三脚架12，三脚架12的顶部外壁固定连接有标定分光镜13，光学定位标记板2的顶部外壁设置有标靶灯箱14，光学定位标记板2的顶部外壁设置有窥镜夹持装置15，标靶灯箱14与窥镜夹持装置15分别设置于标定分光镜13的两侧，光学平台1的内壁设置有平行光管16，平行光管16下壁固定连接冷光源。
31.光学定位标记板2的顶部外壁设置有气垫转盘11，核心零部件气垫转盘11提供一个光学测试的转动系统基准点就是角度顶点(灯箱中心垂直线与检测光轴在系统光轴上共用的一个垂足)时刻保持在转盘的转动轴线上，转动轴又时刻与系统光轴重合，系统光轴与转盘的转动基面(光学定位标记板2上表面)时刻保持垂直。这个转动系统能作为整个光学测试装置的基准是根据以下两个科学原理保证的。(1、刚体的定轴转动定律结论：均匀的轴对称刚体，质量越大绕对称轴转动，转动惯量就越大。2、角动量守恒定律结论：气垫上轴转动的刚体在重力和摩擦力相抵消近似为零，则系统所受力矩为零时，角动量守恒，旋转系统稳定，两个条件保证旋转系统稳定)。
32.标靶灯箱14包括灯箱基座141，灯箱基座141下壁设置有三个十字标定分化尺(请参照图11)，三个十字标定分化尺组成等腰三角形的三个顶点，底边顶点在光学定位标记板2的15cm线纹5线上，第三顶点在底边顶点在光学定位标记板2的5cm线纹5线上，灯箱基座141的顶部外壁固定连接有第二固定立柱142，第二固定立柱142的顶部外壁开设有灯箱滑轨143，第二固定立柱142的内壁螺纹连接有调节螺杆144，灯箱滑轨143的内壁滑动连接有滑块145，滑块145的内壁与调节螺杆144的外壁螺纹连接，滑块145的顶部外壁固定连接有标靶灯箱本体146。
33.窥镜夹持装置15包括固定基座151，固定基座151的底部外壁与光学定位标记板2的顶部外壁固定连接，固定基座151的顶部外壁固定连接有双圆柱152，双圆柱152的外壁滑动连接有活动块153，活动块153的内壁螺纹连接有第二限位螺杆154，活动块153的一侧外壁固定连接有夹持凹槽155，两夹持凹槽155中心所在竖平面在固定基座151下表面标定刻线，活动块153的一侧外壁固定连接有压簧156，压簧156设置于夹持凹槽155的一侧。窥镜夹持装置15的夹持凹槽155设计能保障任意规格的内窥镜光轴能在一个竖平面调整，关于行标yy 0068.1-2008《医用内窥镜硬性内窥镜第1部分：光学性能及测试方法》的任何检验项目均可开展，并且保障了高精度和可溯源。
34.工作原理：本方案按照总图设计，如图1采用三角网结构制作光学平台(参数：隔振固有频率：1～2hz，表面粗糙度：≤0.8μm，表面平面度：≤0.05mm/m2，1级平板)，在光学平台上平面对角线中点开直径为3cm贯穿孔，在孔中安装平行光管16，平行光管16正下方安装冷光源(参数：546.1nmled)，光学平台1上方放置等尺寸光学定位标记板2，光学定位标记板2的材料为光学玻璃板，板厚4mm，线纹线宽10μm包括半径5cm线纹4、半径15cm线纹5、对角线线纹6，线纹线宽4μm包括圆心十字分化板3，光学定位标记板2上方对中圆心十字分化板3放置气垫转盘11，包括带接气口的气垫下盘，中间有孔与圆心十字分化板3边圆对正，气垫下盘上方对中放置气垫上盘，气垫上盘对称轴位置集成10倍显微物镜17，气垫上盘上方正对安装带十字光标的高清视频望远镜10，高清视频望远镜10由微调支架902固定，微调支架902由主支架901固定，led光源经过平行光管16整理后，系统将圆心十字分化板3通过稳定的旋转显微物镜17，将圆心十字分化板3像的轨迹呈圆周运动操作气垫转盘11位置，圆周运动轨迹半径缩小与望远镜的十字光标对中，操作以上装置进行微调自校准，实现系统旋转轴和系统光轴重合同时旋转轴与光学平台1操作面垂直。在以上基础上，只取掉气垫转盘11其它保持不动，取掉气垫转盘11如图将三脚架12中轴与系统光轴基本一致并置于光学平台1上，将本方案的标定分光镜13(已经标定过上平面圆心十字分化板3线宽4μm和下表面十字分化尺线宽4μm，上下对正误差不超过3μm)放置在三脚架12台面正中，通过望远镜将标定分光镜13的圆心十字分化板3对中，这样就提供了一个可以从标定分光镜13侧面(分光方向图8的3方向)方向可供瞄准对中的参考点(标定分光镜13下表面十字分化尺的像)，后面将被检测的硬性医用内窥镜安置于如图7的夹持装置，这个装置由光学平台1(底面表面粗糙度：≤0.8μm，表面平面度：≤0.05mm/m2)、标定与固定基座151底面垂直的双圆柱152、双圆柱152上两个内窥镜夹的夹槽截面为对称图形保证任意规格内窥镜可在一个平面调整，依据几何规则，角内切圆有无数个，并且圆心在角平分线上，两夹持凹槽155中心所在竖平面(内窥镜的调整平面)在基座下表面标定刻线同时在固定基座151边缘标定两个线纹用于与光学定位标记板2的对角线对齐，以保证内窥镜的调整平面与系统旋转轴(系统光轴)重合。内窥镜在调整平面内瞄准对中的参考点(标定分光镜13下表面十字分化尺的像)的同时也能瞄准标靶灯箱本体146的中心点。灯箱基座141材料为光学玻璃板，结构应具备标靶灯箱本体146与灯箱基座141(大质量)下表面垂直标定，灯箱滑轨143与标靶灯箱本体146垂直与灯箱基座141下表面平行并标定，灯箱基座141下表面三个十字标定分化尺，三个十字标定分化尺组成等腰三角形的三个顶点，底边顶点在光学定位标记板2的半径为15cm线纹5线上，第三顶点在光学定位标记板2的半径为5cm线纹5线上，其中等腰三角形底边与标靶灯箱本体146平行，另一个十字分化尺在等腰三角形底边中垂线上，具体操作将等腰三角形底边的十字分化尺与光学定位标记板2的大圆圆周线(半径为15cm线纹)对中，第三个十字分化尺与小圆圆周线(半径为5cm线纹)对中。利用几何定理圆上的连线段的中垂线过圆心。实现标靶灯箱本体146中心点(标定)垂线能与系统光轴垂直相交，灯箱可实现在大小圆的任意位置上保障与系统的位置关系(灯箱面中心垂线与系统光轴垂直相交)不变，在标靶标靶灯箱本体146中心垂线与系统光轴垂直相交，同时内窥镜在调整平面内瞄准对中的参考点(标定分光镜13下表面十字分化尺的像)，调整三脚架12的高度和窥镜夹持装置15的两夹持凹槽155的高度，用检品内窥镜十字目镜瞄准标定分光镜13下表面十字分化尺的像和标靶灯箱本体146中心点，三点一线，此时灯箱中心垂直线与检测光轴在系统光轴上共用的一个垂
足，系统光学条件搭建完成，即可开展医用内窥镜光学性能测试。并且位置关系能控制在一定精度内，以上措施实现了系统位置的可靠性，最后对系统内的线纹尺进行检定溯源。
35.尽管已经示出和描述了本实用新型的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本实用新型的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本实用新型的范围由所附权利要求及其等同物限定。