内窥镜及内窥镜成像系统的制作方法

文档序号:33284231发布日期:2023-02-24 21:52阅读:68来源:国知局
内窥镜及内窥镜成像系统的制作方法

1.本技术涉及医疗器械技术领域,尤其涉及一种内窥镜及内窥镜成像系统。


背景技术:

2.三维电子内窥镜一般通过两路单摄像头模组形成的三维内窥镜,由于受限于三维电子内窥镜的最大宽度限制,三维内窥镜的尺寸不能太大,加上三维内窥镜需要进行密封,从而限制了三维内窥镜上的传感器的尺寸及传感器的放置形式,继而增加了三维内窥镜的密封及装调难度。


技术实现要素:

3.本技术提供了一种内窥镜及内窥镜成像系统,能够将内窥镜分成窗口部件、第一成像组件及第二成像组件三个模块,而后再将这三个模块组装在一起,用合理的布局来降低装配和拆除的难度,使得内窥镜的装配及拆除都简便易行,也避免因装配的问题而限制传感器的尺寸及放置形式。
4.根据本技术的第一方面,本技术提供了一种内窥镜,包括窗口部件、第一成像组件和第二成像组件,所述第一成像组件与第二成像组件可拆卸地连接在一起,所述窗口部件连接在所述第一成像组件及第二成像组件的前端;
5.其中,所述第一成像组件包括第一支架、设置在第一支架上的第一光学元件和具有第一感光面的第一传感器,所述第二成像组件包括第二支架、设置在第二支架上的第二光学元件和具有第二感光面的第二传感器,所述窗口部件上设置有安装孔,所述第一支架和第二支架连接在所述窗口部件的后端,所述第一光学元件与所述第二光学元件的位置与所述安装孔的位置相对应,所述第一感光面与第二感光面相背设置,且所述安装孔的轴线与所述第一感光面的轴线及第二感光面的轴线垂直。
6.在本技术一实施方式的内窥镜中,所述第一感光面的轴线与所述第二感光面的轴线重合。
7.在本技术一实施方式的内窥镜中,所述窗口部件包括窗口片,所述窗口片安装在所述安装孔上并与所述第一光学元件及所述第二光学元件的位置相对应。
8.在本技术一实施方式的内窥镜中,所述窗口部件包括与所述第一支架及所述第二支架连接的窗口座,所述第一支架及所述第二支架以窗口座的中轴线对称设置,所述窗口片安装在所述窗口座上。
9.在本技术一实施方式的内窥镜中,所述第一支架上设有第一容置槽,所述第二支架上设有第二容置槽,所述第一传感器容纳在所述第一容置槽中,所述第二传感器容纳在所述第二容置槽中。
10.在本技术一实施方式的内窥镜中,所述第一成像组件还包括与第一传感器连接的第一信号传输组件,所述第二成像组件还包括与第二传感器连接的第二信号传输组件,所述第二信号传输组件与第一信号传输组件并排设置。
11.在本技术一实施方式的内窥镜中,所述内窥镜还包括图像处理组件,所述第一传感器用于将所述第一传感器获取到的检查对象特定部位反射或激发的图像光转化为第一电信号,所述第一电信号通过所述第一信号传输组件传输至所述图像处理组件;所述第二传感器用于将所述第二传感器获取到的检查对象特定部位反射或激发的图像光转化为第二电信号,所述第二电信号通过所述第二信号传输组件传输至所述图像处理组件。
12.在本技术一实施方式的内窥镜中,所述第一信号传输组件包括第一pcb板和第一fpc板,所述第一传感器设置在所述第一fpc板上,所述第一fpc板通过所述第一pcb板与所述图像处理组件连接;和/或,
13.所述第二信号传输组件包括第二pcb板和第二fpc板,所述第二传感器设置在所述第二fpc板上,所述第二fpc板通过所述第二pcb板与所述图像处理组件连接。
14.在本技术一实施方式的内窥镜中,所述第一信号传输组件包括第一连接器,所述第一pcb板通过所述第一连接器连接在所述第一fpc板上;和/或,所述第二信号传输组件包括第二连接器,所述第二pcb板通过所述第二连接器连接在所述第二fpc板上。
15.在本技术一实施方式的内窥镜中,所述第一连接器和所述第二连接器均包括连接器公座和与连接器公座配合的连接器母座,所述第一pcb板和所述第二pcb板上设有所述连接器母座和所述连接器公座中的其中一个,所述第一fpc板和所述第二fpc板上设有所述连接器母座和所述连接器公座中的另一个。
16.在本技术一实施方式的内窥镜中,所述第一fpc板与所述第一pcb板一体成型;和/或,所述第二fpc板与所述第二pcb板一体成型。
17.在本技术一实施方式的内窥镜中,所述第一光学元件连接在所述第一支架与所述安装孔之间,所述第二光学元件连接在所述第二支架与所述安装孔之间。
18.在本技术一实施方式的内窥镜中,所述第一光学元件包括第一棱镜,所述第二光学元件包括第二棱镜,所述第一棱镜设置在所述第一传感器远离所述第二传感器的一侧,所述第二棱镜设置在所述第二传感器远离所述第一传感器的一侧。
19.在本技术一实施方式的内窥镜中,所述第一支架包括第一连接部和第一延伸部,所述第一连接部上设有第一容置槽,所述第一传感器容置在所述第一容置槽中,所述第一成像组件还包括第一信号传输组件,所述第一信号传输组件沿所述第一延伸部的延伸方向设置;和/或,
20.所述第二支架包括第二连接部和第二延伸部,所述第二连接部上设有第二容置槽,所述第二传感器容置在所述第二容置槽中,所述第二成像组件还包括第二信号传输组件,所述第二信号传输组件沿所述第二延伸部的延伸方向设置。
21.在本技术一实施方式的内窥镜中,所述第一支架的一端设有与第一容置槽连通的第一镜头孔,所述第一光学元件的一部分位于所述安装孔中,另一部分位于所述第一镜头孔中,和/或,所述第二支架的一端设有与第二容置槽连通的第二镜头孔,所述第二光学元件的一部分位于所述安装孔中,另一部分位于所述第二镜头孔之间。
22.在本技术一实施方式的内窥镜中,所述第一延伸部的横截面尺寸小于所述第一连接部的横截面尺寸,所述第一连接部的横截面尺寸与所述窗口部件的横截面的一半尺寸相适配;和/或,
23.所述第二延伸部的横截面尺寸小于所述第二连接部的横截面尺寸,所述第二连接
部的横截面尺寸与所述窗口部件的横截面的一半尺寸相适配。
24.在本技术一实施方式的内窥镜中,所述窗口座自所述第一支架及所述第二支架的一端延伸至所述第一支架及所述第二支架的另一端。
25.在本技术一实施方式的内窥镜中,所述内窥镜还包括密封管,所述密封管套设在所述第一支架和所述第二支架的外侧,用于对所述第一成像组件和第二成像组件进行密封。
26.在本技术一实施方式的内窥镜中,所述密封管内形成有中空腔体,所述中空腔体具有非圆形横截面的第一内腔,所述第一信号传输组件及所述第二信号传输组件容置在所述第一内腔中。
27.在本技术一实施方式的内窥镜中,所述密封管包括第二密封管和形成有所述第一内腔的第一密封管,所述第二密封管连接在所述窗口部件与第一密封管之间。
28.在本技术一实施方式的内窥镜中,所述第一密封管在靠近所述第二密封管的一端设有管道连接端,所述第二密封管插接在所述管道连接端上。
29.在本技术一实施方式的内窥镜中,所述第二密封管在朝向第一密封管的一端设有连接槽,所述管道连接端连接在所述连接槽中。
30.在本技术一实施方式的内窥镜中,所述内窥镜还包括插入管,所述插入管设置在所述窗口部件的外侧;或,所述插入管与所述窗口部件的一端连接;或,所述插入管与所述窗口部件一体成型。
31.在本技术一实施方式的内窥镜中,所述内窥镜还包括散热组件,所述散热组件设置在所述插入管内,用于将所述第一成像组件、所述第二成像组件、所述第一信号传输组件及所述第二信号传输组件工作时产生的热量传递至所述插入管。
32.根据本技术的第二方面,本技术提供了一种内窥镜成像系统,包括光源主机、导光束、摄像主机和上述的内窥镜,所述光源主机通过导光束与所述内窥镜连接,所述第一成像组件及第二成像组件通过信号传输组件与所述摄像主机连接。
33.本技术实施例提供的技术方案可以包括以下有益效果:本技术设计了一种内窥镜及内窥镜成像系统,包括窗口部件、第一成像组件和第二成像组件,第一成像组件与第二成像组件可拆卸地贴合连接在一起,窗口部件连接在第一成像组件及第二成像组件的前端。采用模块化设计,不仅能够降低内窥镜的装配及拆除的难度,使得内窥镜的装配及拆除都简便易行;也避免因内窥镜的装配问题而限制传感器的尺寸及放置形式,有利于内窥镜的制造,安装简单方便,即内窥镜由散乱的零部件安装变为模块之间安装,使得各模块之间能够成为一个有效的整体,不必再将零部件分开安装在空间较小的插入管中,可以将组装完成后的整体直接安装在插入管中。
34.应当理解的是,以上的一般描述和后文的细节描述仅是示例性和解释性的,并不能限制本技术。
附图说明
35.为了更清楚地说明本技术实施例技术方案,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,下面描述中的附图是本技术的一些实施例,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。
36.图1是本技术一实施例提供的一种内窥镜的剖面示意图;
37.图2是图1中的内窥镜分解后的剖面示意图;
38.图3是图1中的窗口部件的分解示意图;
39.图4是图1中的第一成像组件的分解示意图;
40.图5是图1中的第二成像组件的分解示意图;
41.图6是本技术又一实施例提供的内窥镜的剖面示意图;
42.图7是图6中的内窥镜分解后的剖面示意图;
43.图8是本技术又一实施例提供的内窥镜的剖面示意图;
44.图9是图8中的内窥镜分解后的剖面示意图;
45.图10是本技术又一实施例提供的内窥镜的剖面示意图;
46.图11是本技术再一实施例提供的内窥镜的剖面示意图。
47.附图标记说明:
48.10、第一成像组件;11、第一支架;11a、第一连接部;11b、第一延伸部;111、第一容纳空间;112、第一容置槽;113、第一镜头孔;12、第一传感器;13、第一光学元件;131、第一镜头;132、第一棱镜;14、第一信号传输组件;141、第一pcb板;142、第一fpc板;143、第一连接器;
49.20、第二成像组件;21、第二支架;21a、第二连接部;21b、第二延伸部;211、第二容纳空间;212、第二容置槽;213、第二镜头孔;22、第二传感器;23、第二光学元件;231、第二镜头;232、第二棱镜;24、第二信号传输组件;241、第二pcb板;242、第二fpc板;243、第二连接器;
50.30、窗口部件;31、窗口座;31a、第一窗口座;31b、第二窗口座;311、安装孔;312、第一连接端;32、窗口片;
51.40、密封管;
52.50、插入管;
53.60、散热组件;61、第一导热件;62、第二导热件;63、第三导热件。
具体实施方式
54.下面将结合本技术实施例中的附图,对本技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例是本技术一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本技术中的实施例,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,都属于本技术保护的范围。
55.还应当理解,在此本技术说明书中所使用的术语仅仅是出于描述特定实在本技术的描述中,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”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技术和简化描述,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技术的限制。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一个或者更多个所述特征。在本技术的描述
中,“多个”的含义是两个或两个以上,除非另有明确具体的限定。
56.下面结合附图,对本技术的一些实施方式作详细说明。在不冲突的情况下,下述的实施例及实施例中的特征可以相互组合。
57.如图1至图11所示,根据本技术的第一方面,本技术提供一种内窥镜,包括窗口部件30、第一成像组件10和第二成像组件20,其中,第一成像组件10与第二成像组件20可拆卸地贴合连接在一起,窗口部件30连接在第一成像组件10及第二成像组件20的前端,通过“模块化”的思维方式,可根据装配的需要,将内窥镜分解为三个独立的部件,化繁为简,使得内窥镜的各部分便于拆装,使用方便;同时避免因内窥镜的装配问题而限制传感器的尺寸及放置形式,有利于内窥镜的制造,能够有效降低内窥镜的生产成本。
58.示例性的,第一成像组件10包括第一支架11、具有第一感光面的第一传感器12和第一光学元件13,第二成像组件20包括第二支架21、具有第二感光面的第二传感器22和第二光学元件23,第一传感器12和第一光学元件13均设置在第一支架11上,第二传感器22和第二光学元件23均设置在第二支架21上。其中,窗口部件30上设置有安装孔311,第一支架11和第二支架21连接在窗口部件30的后端,第一光学元件13与第二光学元件23的位置与安装孔311的位置相对应,第一感光面与第二感光面相背设置,且安装孔的轴线与第一感光面的轴线及第二感光面的轴线垂直。
59.其中,内窥镜包括前置内窥镜和后置内窥镜,前置内窥镜主要是指第一传感器及第二传感器设置在内窥镜放入患者体内的插入管中,而后置内窥镜则指第一传感器及第二传感器设置在手柄操作部上,不需要放入患者体内,且手柄操作部和插入部可分离。当插入管在检查之后需要在高温高压环境下进行洗涤消毒处理,以确保插入管的使用安全。因此,在前置内窥镜中,需要对第一成像组件10和第二成像组件20进行密封,这也增加内窥镜的制造工艺,而且第一成像组件10和第二成像组件20两者之间需要进行调焦对准,而后再通过焊接等方式进行密封,又进一步增加了内窥镜的制造工艺。
60.此外,内窥镜多数采用管状结构,同时也避免患者在内窥镜放入患者体内时产生刺激或其他不快的体验,内窥镜的外部直径尽可能的偏向于小尺寸,一般情况下,内窥镜的外径不超过10mm。而随着内窥镜成像系统的发展趋势,内窥镜成像系统对图像清晰度要求越来越高,逐渐往4k方向发展,其图像越清晰,对图像质量和分辨率的要求也有越来越高,第一成像组件10及第二成像组件20的尺寸也会随之增加,而内窥镜的最大外径不仅限制了第一成像组件10及第二成像组件20的放置形式及最大尺寸,既间接限制了第一成像组件10及第二成像组件20的图像分辨率及画质。
61.因此,本技术通过将内窥镜拆分成窗口部件30、第一成像组件10及第二成像组件20三个独立的部件,不仅方便了第一成像组件10与第二成像组件20之间的调焦对准,同时也方便了窗口部件30与第一成像组件10及第二成像组件20之间的密封连接,以确保内窥镜能够在高温高压环境下进行洗涤消毒处理,使得内窥镜的制造工艺更加简单,同时采用第一感光面与第二感光面相背的设置方式,能够有利于第一传感器及第二传感器的放置,也不会因第一传感器及第二传感器的尺寸而导致第一传感器12及第二传感器22无法放置在第一支架11及第二支架21中,第一传感器12及第二传感器22可以沿第一支架11及第二支架21的长度方向设置,而第一感光面与第二感光面则可以通过第一光学元件13与第二光学元件23获取到检查对象特定部位反射或激发的图像光。
62.在一个可选的实施方式中,第一感光面的轴线与第二感光面的轴线重合,使得第一传感器12及第二传感器22能够相对设置在第一支架11及第二支架21上,且两者的位置相同,便于第一传感器12及第二传感器22之间的调焦对准。
63.应当说明的是,第一感光面的轴线也可以与第二感光面的轴线平行,本技术不加以限制。
64.在一个可选的实施方式中,窗口部件30包括窗口片32,窗口片32安装在安装孔311上并与第一光学元件13及第二光学元件23的位置相对应。其中,第一支架11和第二支架21连接在窗口部件30的后端,第一光学元件13与第二光学元件23的位置与窗口片32的位置相对应,窗口片32能够封闭窗口部件30的远端,用于保护第一传感器12及第二传感器22,同时第一传感器12及第二传感器22能够通过窗口片32向外观察。
65.本技术通过模块化的设计理念对内窥镜进行划分,将内窥镜划分为窗口部件30、第一成像组件10及第二成像组件20三个模块化结构,不仅结构及功能划分清晰,降低了内窥镜的装配复杂性及难度;并且三个模块化结构先独立安装后进行组装,不用将第一传感器12与第二传感器22沿插入管50径向方向安装在内窥镜的插入管50内,解决了第一传感器12与第二传感器22的放置形式及最大尺寸受到插入管50的最大外径所限制,将窗口部件30、第一成像组件10及第二成像组件20三者组装在一起,使得三个模块化结构能够形成一个有效的整体,不必再将零部件分开安装在空间较小的插入管50中,有利于内窥镜内部元器件的集成。
66.在一个可选的实施方式中,如图1至图5所示,窗口部件30包括与第一支架11及第二支架21连接的窗口座31,其中,第一支架11与第二支架21以窗口座31的中轴线对称设置。在本实施方式中,安装孔311设置在窗口座31上,第一支架11上形成有第一容置槽112,第二支架21上形成有第二容置槽212,第一传感器12容纳在第一容置槽112中,第二传感器22容纳在第二容置槽212中,且第一传感器12与第二传感器22相背设置,使得第一传感器12能够与第一光学元件13对应设置,用于接收第一光学元件13传递的图像并转换为电信号后输出,而第二传感器22则与第二光学元件23对应设置,以接收第二光学元件23传递的图像并转换为电信号后输出,而第一传感器12与第二传感器22之间的相对面上能够设置中继部件,中继部件可以与内窥镜的信号传输组件电性连接,能够将第一传感器12及第二传感器22产生的图像信号输出至内窥镜的图像处理组件中,通过这种结构,能够进一步实现内窥镜的小型化设计。
67.应当说明的是,窗口片32的数量可以为一个,安装孔311对应为一个横跨第一容置槽112及第二容置槽212的通孔结构,安装孔311则安装在该通孔结构中,使得第一传感器12及第二传感器22能够通过窗口片32获取到的检查对象特定部位反射或激发的图像光。或者,窗口片32和安装孔311的数量均为两个,两个窗口片32对应安装在两个安装孔311中,并且其中一个窗口片32与第一容置槽112的位置相对应,另外一个窗口片32与第二容置槽212的位置相对应,使得第一传感器12能够通过其中一个窗口片32获取到的检查对象特定部位反射或激发的图像光,而第二传感器22则可以通过另外一个窗口片32获取到的检查对象特定部位反射或激发的图像光。
68.在一个可选的实施方式中,第一成像组件10还包括信号传输组件,信号传输组件包括第一信号传输组件14和第二信号传输组件24,第一信号传输组件14与第一传感器12电
连接,用于将第一传感器12产生的图像信号输出至内窥镜的图像处理组件中;第二信号传输组件24与第二传感器22电连接,用于将第一传感器12产生的图像信号输出至内窥镜的图像处理组件中。
69.示例性的,内窥镜还包括图像处理组件,第一传感器12用于将第一传感器12获取到的检查对象特定部位反射或激发的图像光转化为第一电信号,第一电信号通过第一信号传输组件14传输至图像处理组件进行处理;第二传感器22用于将第二传感器22获取到的检查对象特定部位反射或激发的图像光转化为第二电信号,第二电信号通过第二信号传输组件24传输至图像处理组件进行处理。
70.在本实施方式中,第二信号传输组件24与第一信号传输组件14并排设置并沿第一支架11及第二支架21的长度方向延伸,这样不仅可以减少第二信号传输组件24与第一信号传输组件14在第一支架11及第二支架21上的占用空间,而且还有利于第一信号传输组件14与第二信号传输组件24之间的散热,将第一信号传输组件14与第二信号传输组件24上的电子元件因工作产生的热量均衡到第一信号传输组件14与第二信号传输组件24上,而后再通过第一支架11及第二支架21对外散热。
71.其中,第二信号传输组件24与第一信号传输组件14并排设置,是指第二信号传输组件24的长度方向及第一信号传输组件14的长度方向均沿第一支架11及第二支架21的延伸方向设置,即第二信号传输组件24与第一信号传输组件14的并排设置方向与第一支架11及第二支架21的延伸方向相同,而在本实施方式中,第二信号传输组件24与第一信号传输组件14并排设置包括第二信号传输组件24与第一信号传输组件14相互接触或靠近地并排设置。在一个可选的实施方式中,第一信号传输组件14包括第一pcb板141和第一fpc板142,第一传感器12设置在第一pcb板141上,第一pcb板141的一端与第一fpc板142连接,用于将第一传感器12转化的第一电信号传输至内窥镜的图像处理组件,使得图像处理组件能够对从第一传感器12获得的第一电信号进行处理,而后在显示器上进行显示。
72.在一个可选的实施方式中,第二信号传输组件24包括第二pcb板241和第二fpc板242,第二传感器22设置在第二pcb板241上,第二pcb板241的一端与第二fpc板242连接,用于将第二传感器22转化的第二电信号传输至内窥镜的图像处理组件,使得图像处理组件能够对从第二传感器22获得的第二电信号进行处理,而后在显示器上进行显示。
73.为保证最后的三维成像效果,第一信号传输组件14与第二传感器22选择两个相同型号的传感器,两个传感器分别将各自获取到的图像转化为电信号,并通过第一信号传输组件14及第二信号传输组件24分别将电信号传输至图像处理组件。
74.在一个可选的实施方式中,第一信号传输组件14包括第一连接器143,其中,第一pcb板141通过第一连接器143插接在第一fpc板142上,以便第一电信号能够从第一fpc板142传递至第一pcb板141中,而图像处理组件则能够通过第一pcb板141接收来自第一fpc板142的第一电信号。
75.在一个可选的实施方式中,第二信号传输组件24包括第二连接器243,所述第二pcb板241通过所述第二连接器243插接在所述第二fpc板242上,以便第二电信号能够从第二fpc板242传递至第二pcb板241中,而图像处理组件则能够通过第二pcb板241接收来自第二fpc板242的第二电信号。
76.采用以上技术方案后,由于第一传感器12容纳在第一容置槽112中并通过第一fpc
板142与第一pcb板141连接,而第一pcb板141具有挠度,从而便于调整第一传感器12和第一pcb板141的安装位置,使得第一传感器12能够容纳在第一容置槽112中并与第一光学元件13对应设置,而第一pcb板141则可以与图像处理组件连接。同理的,第二传感器22通过第二fpc板242与第二pcb板241连接,同样可以通过第二fpc板242的挠度调整第二传感器22在第一容置槽112中的位置及第二pcb板241的位置,以便第二传感器22能够与第一光学元件13对应设置,而第二pcb板241则可以与图像处理组件连接。
77.此外,第一fpc板142通过第一连接器143与第一pcb板141连接,而第二fpc板242通过第二连接器243与第二pcb板241连接,不仅能够确保第一fpc板142与第一pcb板141之间及第二fpc板242与第二pcb板241之间的信号的传输稳定性,同时也确保了第一fpc板142与第一pcb板141之间及第二fpc板242与第二pcb板241之间连接的稳固性、及后续的拆装及维护。
78.在一个可选的实施方式中,第一支架11在沿其长度方向上形成有第一容纳空间111,第二支架21沿其长度方向上形成有第二容纳空间211,其中,第一容纳空间111具有第一延伸槽和第一容纳槽,第二容纳空间211具有第二延伸槽和第二容纳槽,第一延伸槽及第二延伸槽的深度与第一fpc板142或第二fpc板242的厚度相适配,第一容纳槽及第二容纳槽的深度大于第一延伸槽或第二延伸槽的深度,以便第一容纳槽能够容纳第一pcb板141、第一fpc板142及第一连接器143,而第二容纳槽则可以容纳第二fpc板242、第二pcb板241及第二连接器243,从而可以将第一信号传输组件14和第二信号传输组件24分别定位在第一容纳空间111即第二容纳空间211内,避免第一信号传输组件14和第二信号传输组件24变形的作用。
79.在一个可选的实施方式中,第一连接器143和第二连接器243均包括连接器公座和与连接器公座配合的连接器母座,其中,连接器母座和连接器公座的其中一者设置在第一pcb板141和第二pcb板241上,连接器母座和连接器公座的另一者设置在第一fpc板142和第二fpc板242上。
80.示例性的,连接器母座设置在第一pcb板141和第二pcb板241上,连接器公座的设置在第一fpc板142和第二fpc板242上,使得第一pcb板141能够通过连接器母座插接在第一fpc板142上的连接器公座上,以实现第一pcb板141与第一fpc板142之间的电连接;而第二pcb板241同样可以通过连接器母座插接在第二fpc板242上的连接器公座上,以实现第一pcb板141与第一fpc板142之间的电连接。
81.示例性的,连接器公座设置在第一pcb板141和第二pcb板241上,连接器母座的设置在第一fpc板142和第二fpc板242上,使得第一pcb板141能够通过连接器母座插接在第一fpc板142上的连接器公座上,以实现第一pcb板141与第一fpc板142之间的电连接;而第二pcb板241同样可以通过连接器母座插接在第二fpc板242上的连接器公座上,以实现第一pcb板141与第一fpc板142之间的电连接。
82.在一个可选的实施方式中,如图6和图7所示,第一fpc板142与第一pcb板141一体成型,极大降低了第一信号传输组件14的工艺难度及制造成本,适合于批量生产。
83.在一个可选的实施方式中,第二fpc板242与第二pcb板241一体成型,极大降低了第二信号传输组件24的工艺难度及制造成本,适合于批量生产。
84.示例性的,将第一fpc板142的信号电极引线与第一pcb板141的信号引线焊接点焊
接在一起,使得第一fpc板142与第一pcb板141能够固定在一体,而第一传感器12则可以通过公知的焊接工艺安装到第一fpc板142的表面;同理,第一fpc板142的信号电极引线则可以与第一pcb板141的信号引线焊接点焊接在一起,而第二传感器22则通过公知的焊接工艺安装到第二fpc板242的表面,使得第二传感器22与第一fpc板142、第一fpc板142与第一pcb板141之间彼此的电连接。
85.在一个可选的实施方式中,如图1和图11所示,第一支架11上设有第一容纳槽,第二支架21设有第二容纳槽,第一pcb板141容纳在第一容纳槽中,第二pcb板241容纳在第二容纳槽中,结构简单,装配容易。
86.示例性的,第一延伸槽具有第一起始端和第一终止端,第一起始端与第一容置槽112连接,第一终止端与第一容纳槽连接,第一fpc板142自第一起始端朝向第一终止端延伸,使得第一pcb板141容纳在第一容纳槽中。同理,第二延伸槽具有第二起始端和第二终止端,第二起始端与第二容置槽212连接,第二终止端与第二容纳槽连接,第二fpc板242自第二起始端朝向第二终止端延伸,使得第二pcb板241容纳在第二容纳槽中。
87.其中,由于第一fpc板142及第二fpc板242具有薄及挠度等结构特征,能够对应铺设在第一延伸槽及第二延伸槽中,而第一pcb板141及第二pcb板241则可以对应容纳在第一容纳槽及第二容纳槽中,避免第一支架11与第二支架21以窗口座31的中轴线对称设置并贴合在一起时,第一信号传输组件14与第二信号传输组件24相互干涉而无法组装。
88.在一个可选的实施方式中,第一光学元件13连接在第一支架11与安装孔311之间,第二光学元件23连接在第二支架21与安装孔311之间。
89.示例性的,第一光学元件13包括第一镜头131,第一光学元件13包括第二镜头231,第一支架11上设有与第一容置槽112连通的第一镜头孔113,第二支架21上设有与第二容置槽212连通的第二镜头孔213,第一镜头孔113和第二镜头孔213的位置分别与两个安装孔311的位置相对应,使得第一镜头131的一端能够插接在第一镜头孔113中,第一镜头131的另一端则插接在安装孔311中,第二镜头231的一端插接在第二镜头孔213中,第二镜头231的另一端插接在安装孔311中。
90.在一个可选的实施方式中,第一光学元件13包括第一棱镜132,第二光学元件23包括第二棱镜232,第一棱镜132设置在第一传感器12远离第二传感器22的一侧,第二棱镜232设置在第二传感器22远离第一传感器12的一侧,使得第一传感器12的入射光线能够经过第一棱镜132全反射,成像于与安装孔311轴线平行的第一传感器12的感光面上,第一镜头131的原像面与第一传感器12的光学窗口呈90度夹角设置;第二传感器22的入射光线能够经过第二棱镜232全反射,成像于与安装孔311轴线平行的第二传感器22的感光面上,第二镜头231的原像面与第二传感器22的光学窗口呈90度夹角设置。
91.在一个可选的实施方式中,第一支架11包括第一连接部11a和第一延伸部11b,第一容置槽112设置在第一连接部11a上,第一容纳空间111设置在第一延伸部11b上,使得第一光学元件13及第一传感器12能够容置在第一容置槽112中,第一信号传输组件14则沿第一延伸支架的延伸方向设置并设置在第一容纳空间111中。
92.在一个可选的实施方式中,第二支架21包括第二连接部21a和第二延伸部21b,第二容置槽212设置在第二连接部21a上,第二容纳空间211设置在第二延伸部21b上,使得第二光学元件23及第二传感器22能够容置在第二容置槽212中,第二信号传输组件24则沿第
二延伸部21b的延伸方向设置并设置在第二容纳空间211中。
93.在一个可选的实施方式中,第一容置槽112的一侧设有连通外部的第一镜头孔113,第二容置槽212的一侧设有连通外部的第二镜头孔213,第一光学元件13的部分位于安装孔311中,第一光学元件13的另一部分位于第一镜头孔113中,以实现第一光学元件13的固定安装,也确保了第一光学元件13的轴线与第一镜头孔113及安装孔311的轴线重合。
94.在一个可选的实施方式中,第二容置槽212的一侧设有连通外部的第二镜头孔213,第二光学元件23的部分位于安装孔311中,第二光学元件23的另一部分位于第二镜头孔213之间,以实现第二光学元件23的固定安装,也确保了第二光学元件23的轴线与第二镜头孔213及安装孔311的轴线重合。
95.在一个可选的实施方式中,如图8和图9所示,第一延伸部11b的横截面尺寸小于第一连接部11a的横截面尺寸,第一连接部11a的横截面尺寸与窗口部件30的横截面的一半尺寸相适配。
96.在一个可选的实施方式中,第二延伸部21b的横截面尺寸小于第二连接部21a的横截面尺寸,第二连接部21a的横截面尺寸与窗口部件30的横截面的一半尺寸相适配,以确保第二延伸部21b与第一延伸部11b能够以窗口座31的中轴线对称设置,同时也使得第二延伸部21b与第一延伸部11b的外侧能够套设一些密封管40件。
97.示例性的,窗口部件30包括采用分体设计的第一窗口座31a和第二窗口座31b,第一窗口座31a与第一连接部11a组装以形成第一组件,第二窗口座31b与第二连接部21a组装以形成第二组件,而后再将第一组件与第二组件组合在一起形成本技术的内窥镜。通过以上技术方案,不仅可以通过将窗口部件30拆分成两个并与第一成像组件10及第二成像组件20对应组装在一起形成第一组件和第二组件,而后再将第一组件和第二组件组合;同时也可以将第一成像组件10与第二成像组件20组合后再与窗口部件30组合在一起,即不限制窗口部件30的组装顺序。
98.在一个可选的实施方式中,如图10所示,内窥镜包括密封管40,密封管40套设在第一支架11和第二支架21的外侧,用于对第一成像组件10和第二成像组件20进行密封以确保内窥镜能够在高温高压的环境下进行消毒。
99.在一个可选的实施方式中,密封管40内形成有中空腔体,中空腔体具有非圆形横截面的第一内腔,第一成像组件10的第一信号传输组件14及第二成像组件20的第二信号传输组件24容置在第一内腔中。
100.随着内窥镜成像系统的发展趋势,内窥镜成像系统对图像清晰度要求越来越高,逐渐往4k方向发展,其图像越清晰,对图像质量和分辨率的要求也有越来越高,因而传输的数据量就越大,使得信号传输组件所需的尺寸也日益增加,而内窥镜的直径却非常小,一般为10毫米或以下,对内窥镜的密封也非常困难。本技术通过设置非圆形横截面的第一内腔,则可以容纳更大尺寸的第一信号传输组件14及第二信号传输组件24,不仅能够满足内窥镜成像系统对图像清晰度的发展需求,同时也解决了内窥镜的密封困难度,不会增大内窥镜的外部尺寸。
101.其中,非圆形横截面是指除了圆形以外的其他形状,例如扁圆形、椭圆形、半椭圆形、类椭圆形或多边形等不规则形状,其目的主要为了第一信号传输组件14及第二信号传输组件24能够容纳在第一内腔中。
102.在一个可选的实施方式中,密封管40包括第二密封管40和形成有第一内腔的第一密封管40,其中,第二密封管40连接在窗口部件30与第一密封管40之间,通过将密封管40分成第一密封管40和第二密封管40两部分,而后再将第一密封管40与第二密封管40组装在一起,这样可以方便密封管40加工及制造,也降低密封管40的生产成本。
103.在一个可选的实施方式中,第一密封管40在靠近第二密封管40的一端设有管道连接端,第二密封管40插接在管道连接端上,为了确保第一密封管40与第二密封管40之间的密封圈,第一密封管40与第二密封管40之间采用焊接工艺固定在一起,结构简单,加工方便,同时也能够确保第一密封管40与第二密封管40之间的密封性。
104.在一个可选的实施方式中,第二密封管40在朝向第一密封管40的一端设有连接槽,第一密封管40插接在连接槽中,以确保第二密封管40与第一密封管40之间的密封性。
105.在一个可选的实施方式中,如图3和图11所示,窗口座31上设有第一连接端312,第一连接端312的外径与第二密封管40的内径相适配,使得第二密封管40能够插接在第二密封管40后进行焊接固定,起到定位作用,同时也保证了密封管40与窗口座31连接后的密封性。
106.具体的,第一连接端312在朝向密封管40的一侧设有第一倒角,第一倒角用于引导密封管40快速插接在第一连接端312上,减少密封管40与窗口座31在装配过程需要定位及导向的问题,使得密封管40能够快速安装在窗口座31上。
107.一般情况,密封管40为金属材料制成的中空管道,这样不仅可以避免外部的高温高压对密封管40内的第一成像组件10和第二成像组件20造成影响,同时又可以对密封管40内的第一成像组件10和第二成像组件20因工作产生的热量进行传递,使得第一成像组件10和第二成像组件20工作时产生的热量能够快速传递至密封管40的外表面进行散热,同时金属材料制成的密封管40也能够承受高温高压的消毒环境。
108.在一个可选的实施方式中,内窥镜包括插入管50,插入管50设置在窗口部件30、第一成像组件10及第二成像组件20的外侧,以对窗口部件30、第一成像组件10及第二成像组件20进行包裹并保护。
109.在一个可选的实施方式中,插入管50与窗口部件30的一端连接,在窗口部件30、第一成像组件10及第二成像组件20组成完成后,将插入管50固定在窗口部件30上并包裹在第一成像组件10及第二成像组件20的外侧,以对第一成像组件10及第二成像组件20进行保护。
110.在一个可选的实施方式中,插入管50与窗口部件30一体成型,在第一成像组件10及第二成像组件20组装完成后,将一体成型后的插入管50与窗口部件30固定在第一成像组件10及第二成像组件20的前端及外部。
111.在一个可选的实施方式中,内窥镜包括散热组件60,散热组件60设置在插入管50内,用于将第一成像组件10及第二成像组件20工作时产生的热量传递至插入管50,并由插入管50传递到外部空气中,以解决了内窥镜因体积小而散热困难的问题。具体的的,散热组件用于将第一成像组件12、第二成像组件22、第一信号传输组件14及第二信号传输组件24工作时产生的热量传递至所述插入管。
112.示例性的,如图9和图10所示,散热组件60包括第一导热件61,第一导热件61设置在第一信号传输组件14与第二信号传输组件24之间,能够将第一信号传输组件14与第二信
号传输组件24的局部发热均匀传导到整个第一信号传输组件14及第二信号传输组件24,达到均热效果,更好的将第一信号传输组件14及第二信号传输组件24工作时热量传导出去。
113.在一个可选的实施方式中,散热组件60包括第二导热件62,第二导热件62设置在第一信号传输组件14与第一支架11之间、及第二信号传输组件24与第二支架21之间,能够将第一信号传输组件14及第二信号传输组件24上的热量传导至第一支架11及第二支架21,再由第一支架11及第二支架21传导至插入管50中并由插入管50进行散热,使得第一传感器12及第二传感器22能够快速的冷却到正常的工作温度,从而保证内窥镜的图像质量。
114.在一个可选的实施方式中,散热组件60包括第三导热件63,第三导热件63设置在插入管50与第一支架11及第二支架21之间,能够将第一支架11及第二支架21上的热量传导至插入管50,再由插入管50进行散热。
115.其中,第三导热件63的导热系数大于第二导热件62的导热系数,第二导热件62的导热系数大于第一导热件61的导热系数,使得第一支架11及第二支架21上的热量能够快速的传递至插入管50中进行散热,避免第一支架11及第二支架21上的热量传导至第一信号传输组件14及第二信号传输组件24上,插入管50上的热量传导至第一支架11及第二支架21上,主要是第三导热件63的吸热速度远大于第二导热件62的吸热速度,第二导热件62的吸热速度大于第一导热件61的吸热速度,从而可以形成一种单方向的热量传递,以便能够有效发挥第一导热件61、第二导热件62及第三导热件63三者结合后的散热效果。
116.此外,密封管40的外侧壁可以与插入管50的内侧壁贴合,则第三导热件63设置在密封管40与第一支架11及第二支架21之间;或者,密封管40的内侧壁也可以与第一支架11及第二支架21的外侧壁部分贴合,则第三导热件63设置在密封管40与插入管50之间;或者,密封管40设置在插入管50与第一支架11及第二支架21之间,第三导热件63设置在密封管40与插入管50、及密封管40与第一支架11及第二支架21之间,或第三导热件63设置在密封管40与插入管50之间,密封管40与第一支架11及第二支架21之间设有有第四导热件,第四导热件的导热系数小于第三导热件63的导热系数。
117.采用以上技术方案后,由于内窥镜的外径不超过10mm,若是按照常规的结构及组装方式,则无法满足内窥镜成像系统的发展趋势,尤其是内窥镜成像系统对图像清晰度要求越来越高,对内窥镜的密封及散热都有一定的限制,而本技术通过将内窥镜分成三个独立的模块化结构后再进行组装,不仅解决了内窥镜的困难,同时还可以将密封管40套设在第一信号传输组件14与第二信号传输组件24的外侧,以对内窥镜进行密封,此外还可以在第一信号传输组件14、第二信号传输组件24、密封管40及插入管50之间填充散热组件60,以解决内窥镜散热困难的问题。
118.如图1至图10所示,根据本技术的第二方面,本技术提供一种内窥镜成像系统,包括光源主机、导光束、摄像主机和上述的内窥镜,其中,光源主机通过导光束与内窥镜连接,第一成像组件10及第二成像组件20通过信号传输组件与摄像主机连接。
119.具体的,信号传输组件包括第一信号传输组件14及第二信号传输组件24,第一成像组件10通过第一信号传输组件14与图像处理组件电连接,第二成像组件20通过第二信号传输组件24与图像处理组件电连接,图像处理组件与摄像主机连接。
120.在本技术的描述中,需要说明的是,除非另有明确的规定和限定,术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解,例如,可以是固定连接,也可以是可拆卸连接,或一体地连接。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。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技术中的具体含义。
121.在本技术中,除非另有明确的规定和限定,第一特征在第二特征之“上”或之“下”可以包括第一和第二特征直接接触,也可以包括第一和第二特征不是直接接触而是通过它们之间的另外的特征接触。而且,第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”包括第一特征在第二特征正上方和斜上方,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”包括第一特征在第二特征正下方和斜下方,或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。
122.上文的公开提供了许多不同的实施方式或例子用来实现本技术的不同结构。为了简化本技术的公开,上文中对特定例子的部件和设置进行描述。当然,它们仅仅为示例,并且目的不在于限制本技术。此外,本技术可以在不同例子中重复参考数字和/或参考字母,这种重复是为了简化和清楚的目的,其本身不指示所讨论各种实施方式和/或设置之间的关系。此外,本技术提供了的各种特定的工艺和材料的例子,但是本领域普通技术人员可以意识到其他工艺的应用和/或其他材料的使用。
123.在本说明书的描述中,参考术语“一个实施方式”、“一些实施方式”、“示意性实施方式”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合实施方式或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本技术的至少一个实施方式或示例中。在本说明书中,对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施方式或示例。而且,描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施方式或示例中以合适的方式结合。
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