相机机芯旋转机构及其术野相机的制作方法

1.本实用新型涉及医疗设备技术领域，特别是涉及一种相机机芯旋转机构及其术野相机。


背景技术：

2.术野相机，其中术野二字是医学术语，指的是手术中视力所及的范围。通常手术之前都要进行皮肤消毒，后用无菌消毒巾将手术涉及不到的部位遮盖起来，将手术时需要暴露的部位留出来，此时这个留出来的部位就是手术范围，在没切开皮肤之前，这个暴露于视线中的部位就称之为术野。随着皮肤的切开，术野也随之深入改变。如果在内窥镜下手术，那么内窥镜的视野就是术野。
3.所以术野相机也就是拍摄手术区域，用于记录整个手术过程，术野相机是手术室示教系统或数字化手术室的一部分，也是最主要的组成部分，它属于整个系统的前端设备，一个好的术野相机直接决定最后的成效。通过使用手术示教系统，可以将手术过程录像，实时或者非实时地、高清地、广泛地传播给不同地区的受众，助力实现不同地区医疗手术水平均衡化。
4.然而，现有市场中的术野相机通常使用的是固定式机芯，这种固定式机芯本身无法相对机身发生旋转，这就导致这种术野相机只能获取固定角度的画面，在某些情况下不能完全满足手术室的需要。


技术实现要素：

5.基于此，本实用新型提出了一种相机机芯旋转机构及其术野相机，在相机机芯旋转机构的作用下，机芯能够相对机身发生旋转，使获取到的画面可以实时旋转，达到手术室的要求。
6.本实用新型一方面公开了一种相机机芯旋转机构，包括均为筒状的固定支架和旋转支架，所述固定支架和所述旋转支架同轴套设，所述固定支架与所述旋转支架的径向上通过轴承组件相连，驱动电机安装在所述固定支架上，所述驱动电机与所述旋转支架驱动连接使其旋转，所述旋转支架用于连接相机机芯。
7.在其中一个实施例中，所述驱动电机与所述旋转支架齿轮传动连接。
8.在其中一个实施例中，所述旋转支架套设在所述固定支架外，所述驱动电机的输出端连接有主动齿轮，所述旋转支架设置有内齿圈，所述主动齿轮与所述内齿圈相啮合。
9.在其中一个实施例中，所述固定支架设有与驱动电机连接的传感器组件，所述旋转支架的周向上设有触发器，所述触发器能够触发所述传感器组件。
10.在其中一个实施例中，相机机芯旋转机构还包括机芯安装架，相机机芯可拆卸地安装与所述机芯安装架，所述机芯安装架可拆卸地连接于所述旋转支架。
11.在其中一个实施例中，相机机芯旋转机构还包括控制装置，所述控制装置与所述驱动电机信号连接。
12.在其中一个实施例中，所述控制装置为有线控制器或者无线控制器。
13.本实用新型另一方面公开了一种术野相机，包括相机壳体、相机机芯以及前述任一所述的相机机芯旋转机构，所述相机壳体具有镜头端，所述相机机芯旋转机构、所述相机机芯设置于所述相机壳体内，且所述相机机芯位于所述镜头端。
14.在其中一个实施例中，所述相机壳体为轴向的，所述镜头端位于所述相机壳体轴向的一端，所述相机机芯、所述相机机芯旋转机构依次轴向排布。
15.在其中一个实施例中，所述相机壳体包括相互连接的前壳体和后壳体，后壳体内固定连接有支撑转接板，用于连接所述相机机芯旋转机构，所述相机机芯位于所述前壳体中，所述相机机芯旋转机构部分地伸入所述前壳体与所述相机机芯相连，前壳体远离后壳体的端部设有镜头端。
16.有益效果
17.本实用新型的相机机芯旋转机构，通过设置与相机机芯相连的旋转支架和安装有驱动电机的固定支架，并将旋转支架与固定支架同轴套设，并通过在旋转支架与固定支架的径向空间设置连接用的轴承，使得驱动电机可以稳定地驱动旋转支架相对固定支架旋转，旋转过程中相机机芯获取的术野画面既不会发生抖动也不会发生偏移，从而可以提供连续的、高清的、满足手术室需要的术野录像。
附图说明
18.图1为部分实施例中本实用新型的相机机芯旋转机构的纵截面剖视图；
19.图2为部分实施例中本实用新型的术野相机的纵截面剖视图；
20.图3为图2中术野相机控制相机机芯旋转的示意图；
21.其中，1为固定支架，2为旋转支架，31为轴承，32为轴承座，4为驱动电机，5为相机机芯，61为主动齿轮，62为内齿圈，7为后固定座，8为传感器组件，9为操作面板，10为支撑转接板，11为相机主板，100为相机机芯旋转机构，110为前壳体，111为镜头端，112为装饰盖，120为后壳体，121为后盖，122为装饰圈，130为相机支架。
具体实施方式
22.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。
23.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。
24.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。
25.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。
26.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。
27.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。
28.参阅图1，图1示出了本实用新型一实施例中的相机机芯旋转机构100的示意图，本实用新型一实施例提供了的相机机芯旋转机构100，包括固定支架1和旋转支架2，其中旋转支架2用于连接相机机芯5，固定支架1和旋转支架2均为筒状，固定支架1和旋转支架2同轴套设，固定支架1与旋转支架2之间通过轴承组件相连接。如此，旋转支架2与固定支架1的位置确定，旋转支架2可以稳定地相对固定支架1发生旋转，带动相机机芯5相对固定支架1稳定地旋转。可以理解的，对于固定支架1和旋转支架2的套设时的位置关系，本实用新型相机机芯旋转机构100并不加以严格限制。但是为了方便说明，以下实施例中，旋转支架2统一套设于固定支架1的外侧。具体的，固定支架1上安装有驱动电机4，驱动电机4的输出端与旋转支架2驱动连接。如此，当需要改变相机机芯5的角度时，启动驱动电机4，驱动电机4的输出端旋转即带动旋转支架2相对固定支架1发生旋转，进而改变相机机芯5的角度。
29.本实用新型的相机机芯旋转机构，通过设置与相机机芯相连的旋转支架和安装有驱动电机的固定支架，并将旋转支架与固定支架同轴套设，并通过在旋转支架与固定支架的径向空间设置连接用的轴承，使得驱动电机可以稳定地驱动旋转支架相对固定支架旋转，旋转过程中相机机芯获取的术野画面既不会发生抖动也不会发生偏移，从而可以提供连续的、高清的、满足手术室需要的术野录像。
30.可以理解的，对于驱动电机4如何驱动旋转支架2发生旋转，本实用新型的相机机芯旋转机构并不加以严格的限制。举例来说，在部分实施例中，驱动电机4与旋转支架2之间通过齿轮传动连接。具体的，驱动电机4的输出端设置有主动齿轮61，所述旋转支架2的周向上设置有内齿圈62，主动齿轮61与内齿圈62相互啮合。如此，当驱动电机4启动时，输出端转动带动主动齿轮61旋转，由于主动齿轮61与内齿圈62相啮合，由于内齿圈62固定在旋转支架2的周向上，因此当主动齿轮61带动内齿圈62旋转时，旋转支架2也发生旋转。如图1所示，
在某个具体可实现的实施例中，驱动电机4偏心地设置在固定支架1的一侧，主动齿轮61直接安装在驱动电机4的输出转轴上。而在另一些实施例中，旋转支架2也可以设置同轴的被动齿轮，主动齿轮61与该被动齿轮连接。又或者，在别的一些实施例中，驱动电机4可以设置在旋转支架2的轴线上，驱动电机4的输出端通过联轴器与旋转支架2连接。
31.优选的，如图1所示，在部分实施例中，固定支架1上设置有与驱动电机4连接的传感器组件8，传感器组件8能够控制驱动电机4停止工作，旋转支架2的周向上设置有触发器(图中未示出)，所述触发器能够触发所述传感器组件8。通过设置传感器组件8以及触发器，并且调节触发器在周向上的位置，可以实现对旋转支架2的旋转范围的调节。举例来说，设固定支架1与旋转支架2不发生相对旋转时，传感器组件8位于0
°
位置，触发器设置在旋转支架2的周向上相对0
°
位置为350
°
的位置。那么当驱动电机4启动后，其便会带动旋转支架2以及触发器开始旋转。当触发器从350
°
旋转至0
°
时，触发器便会触发传感器组件8，传感器组件8向驱动电机4发送信号使其停止工作，旋转支架2失去驱动力在齿轮传动的作用下停止旋转。如此，便能实现旋转支架2相对固定支架1在0
°‑
350
°
之间旋转的效果。当然，触发器也可以设置在例如90
°
、180
°
、270
°
等等位置上，本领域技术人员可以根据实际需要自行进行调整，在此不再赘述。
32.可以理解的，对于传感器组件8与触发器的具体设置方式，本实用新型的相机机芯旋转机构并不加以限定。在部分可以实现的实施例中，所述触发器为磁铁，所述传感器组件8为磁传感器组件，例如霍尔元件。
33.如图1所示，在图示的部分实施例中，所述轴承组件包括轴承座32以及轴承31，轴承31的内圈套设固定在固定支架1上，轴承31安装在轴承座32中，轴承31的外环与轴承座32固定连接，所述轴承座32安装在旋转支架2的周向上。通过设置轴承座32以及轴承31，可以使旋转支架2稳定地相对固定支架1发生旋转，本实用新型的相机机芯旋转机构在组装时也更加轻松。
34.具体来说，本实用新型的相机机芯旋转机构还包括机芯安装架，相机机芯5安装在所述机芯安装架上，机芯安装架安装固定在旋转支架2上。具体地，相机机芯5可拆卸地连接于该机芯安装架，所述机芯安装架可拆卸地连接于旋转支架2。如此设置，本实用新型的相机机芯旋转机构可以快捷地组装得到，有效提高产品的生产效率，出现故障时更换零件也更为轻松。具体来说，所述机芯安装架与旋转支架2可以通过锁紧件连接。
35.需要指出的是，为了加强对驱动电机4的控制能力，本实用新型的相机机芯旋转机构还包括控制装置，控制装置与驱动电机4信号连接。控制装置可以控制驱动电机4的旋转方向、旋转速度、启动与停止等，从而使得驱动电机4能够完全按照操作人员的预期进行动作，使相机机芯5能够准确、灵活稳定地达到目标角度。
36.具体来说，所述控制装置与驱动电机4有线连接或者无线连接。在某些实施例中，当控制装置与驱动电机4之间为有线连接时，如图2所示，控制装置可以为操控面板9，操控面板9对应驱动电机4的不同动作分别设有响应件，通过操作不同的响应件使驱动电机4执行不同的动作。在另一些实施例中，当控制装置与驱动电机4之间为无线连接时，控制装置可以为遥控器，遥控器上设有对应驱动电机4不同动作的响应件，通过操作不同的响应件使驱动电机4执行不同的动作。遥控器可以通过例如红外、蓝牙、zigbee、wi-fi等方式进行连接。
37.本实用新型另一方面还公开了一种术野相机，如图2所示，所述术野相机包括相机壳体、相机主板11、相机机芯5以及前述的相机机芯旋转机构100，相机主板11连接相机机芯5，用于控制相机机芯5工作；所述相机壳体具有镜头端111，所述相机机芯旋转机构100、所述相机主板11、所述相机机芯5设置于所述相机壳体内，且所述相机机芯5位于所述镜头端111。通过使用包括前述相机机芯旋转机构100的术野相机，如图3所示，该术野相机能够在录制过程中操作相机机芯5的周向角度，相机机芯5的旋转过程稳定性好，准确性高而且操作灵活，使得术野相机能够实时地获取到精确的且符合要求的手术视野，满足手术室要求。
38.具体来说，所述相机壳体为轴向的，所述镜头端111位于所述相机壳体轴向的一端，所述相机机芯5、所述相机机芯旋转机构100和所述相机主板11依次轴向排布。如此设置，相比现有技术，本实用新型的术野相机充分利用了其轴向上的空间，虽然增加了相机机芯旋转机构100，但是整体外形和尺寸变化均不大，避免因为装置更替而对现有的手术室设备系统的使用造成不利影响。
39.进一步具体地来说，作为某些可以实施的实施例，如图2所示，所述相机壳体包括相互连接的前壳体110和后壳体120，后壳体120内固定连接有支撑转接板10，支撑转接板10一侧连接相机主板11，另一侧连接后固定座7，后固定座7用于连接所述固定支架1，所述相机机芯5位于所述前壳体110中，所述相机机芯旋转机构100部分地伸入所述前壳体110与所述相机机芯5相连，前壳体110远离后壳体120的端部设有镜头端。
40.进一步具体的，如图2所示，在某些实施例中，后壳体120具体包括后壳体本体、后盖121和装饰圈122，后壳体本体的两端开放，其中一端通过装饰圈122与后盖121连接，另一端与前壳体110连通。在某些实施例中，后壳体本体上安装有前述的操控面板9。前壳体110包括两端开放的前壳体本体、镜头端111以及装饰盖112，镜头端111安装在装饰盖112上，装饰盖112安装在前壳体本体的一端，另一端用于与后壳体120连通。所述术野相机还可以包括相机支架130，相机支架130与相机壳体连接，相机支架130用于将术野相机安装在手术室设备系统中。
41.以上所述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。
42.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。