内窥镜及其先端模组的制作方法

本申请涉及医疗器械，特别是涉及一种内窥镜及其先端模组。

背景技术：

1、内窥镜用于目视检查患者内器官等难以触及的位置，以观察病变情况。通常，内窥镜包括插入部，在插入部靠近操作者的一端具有手柄，而在插入管远离操作者的一端具有先端模组。先端组件一般包括摄像头以及设于摄像头相背的两侧的发光元件，发光元件能够对病变区域进行照明，以便于摄像头采集病变区域的图像。然而，两个发光元件叠加后的光束角通常远大于摄像头的拍摄视野，导致光能损失，光能利用效率低下。

技术实现思路

1、基于此，有必要针对内窥镜的先端模组光能利用效率低下的问题，提供一种内窥镜及其先端模组。

2、一种先端模组，用于内窥镜中，所述先端模组包括：

3、端盖，设有贯穿所述端盖的聚光结构，所述聚光结构的两端分别形成第一开口和第二开口，在所述第一开口指向所述第二开口的方向上，所述聚光结构的径向尺寸逐渐减小，所述聚光结构的表面设有反射膜；以及，

4、发光元件，设于所述聚光结构内，并具有朝向所述第一开口的第一表面以及朝向所述第二开口的第二表面，在所述第二开口指向所述第一开口的方向上，所述第二表面高于所述第二开口。

5、上述先端模组，在端盖上设置聚光结构和反射膜相配合，以对发光元件发射的光线进行聚焦，能够缩小先端模组的照明光束角，使得照明光束角更贴近于摄像头的拍摄视野，从而充分利用发光元件发射的光线对摄像头进行补光，提升光能利用效率。同时，通过端盖上的聚光结构实现光线的会聚，将聚光结构与先端模组进行高度集成，设置工艺简单，设置成本低，聚光结构的占用空间小，相对于反光罩等结构而言更能够适应先端模组的小尺寸，降低内窥镜对患者的损伤，同时适应先端模组中功率较小的发光元件的聚焦。另外，通过使得聚光结构的径向尺寸逐渐减小，能够有效调控光场分布，有利于将光线朝光场中央会聚，提升照明光场的中心照度以及出光效率，同时也能够使得边缘视场维持有充足的照度和良好的均匀性，有效提升照明效果。

6、在其中一个实施例中，所述第一开口和所述第二开口之间的距离大于或等于所述端盖的厚度。

7、在其中一个实施例中，所述端盖具有顶盖部、侧盖部以及垫高部，所述侧盖部连接于所述顶盖部的一侧并连接于所述顶盖部的部分轮廓，所述垫高部连接于所述顶盖部朝向所述侧盖部的一侧，所述聚光结构的位置对应所述垫高部并贯穿所述顶盖部和所述垫高部。

8、在其中一个实施例中，所述聚光结构在垂直于所述先端模组的轴向的平面上的截面形状为不规则形状、轴对称形状、中心对称形状或旋转对称形状。

9、在其中一个实施例中，所述聚光结构在平行于所述先端模组的轴向的平面上的截面形状为平面或曲面。

10、在其中一个实施例中，所述聚光结构在平行于所述先端模组的轴向的平面上的截面形状为平面，在垂直于所述轴向的平面上的截面形状为矩形，所述聚光结构在平行于所述轴向的平面上的截面轮廓与所述轴向之间的夹角大于或等于35°，且小于或等于51°；或者，

11、所述聚光结构在平行于所述轴向的平面上的截面形状为平面，在垂直于所述轴向的平面上的截面形状为圆形，所述聚光结构在平行于所述轴向的平面上的截面轮廓与所述轴向之间的夹角大于或等于36.3°。

12、在其中一个实施例中，所述聚光结构在平行于所述先端模组的轴向的平面上的截面形状为凹弧面，且当第一开口和第二开口的径向尺寸的比值为1.55-2时，所述聚光结构在平行于所述轴向的平面上的截面轮廓的曲率大于或等于1.5，且小于或等于10；当第一开口和第二开口的径向尺寸的比值为2.1-2.34时，所述聚光结构在平行于所述轴向的平面上的截面轮廓的曲率大于或等于1，且小于或等于2.8；当第一开口和第二开口的径向尺寸的比值为2.35-2.58时，所述聚光结构在平行于所述轴向的平面上的截面轮廓的曲率大于或等于2，且小于或等于5。

13、在其中一个实施例中，所述第一开口与所述第二开口之间的距离大于或等于0.5mm，且小于或等于2mm。

14、在其中一个实施例中，所述发光元件经所述聚光结构后的照明光场在工作距离处的边缘照度与中心照度的比值大于或等于0.5％，且小于或等于5％。

15、在其中一个实施例中，所述发光元件在垂直于所述先端模组的轴向的平面上的截面尺寸小于所述聚光结构的第二开口处在垂直于所述轴向的平面上的截面尺寸。

16、在其中一个实施例中，所述反射膜覆盖所述聚光结构的表面以及所述端盖对应所述第一开口的表面；和/或，

17、所述反射膜的材质包括铝、银或铬。

18、在其中一个实施例中，所述先端模组还包括摄像头，所述端盖还设有收光孔，所述摄像头对应所述收光孔设置，所述端盖设有两个所述聚光结构，两个所述聚光结构分别设于所述收光孔相背的两侧，两个所述聚光结构内均设有所述发光元件。

19、在其中一个实施例中，所述先端模组还包括透光密封结构，所述透光密封结构设于所述聚光结构内并密封所述发光元件朝向所述第一开口的一侧。

20、一种内窥镜，包括插入部以及如上述任一实施例所述的先端模组，所述先端模组设于所述插入部的端部。

技术特征：

1.一种先端模组，用于内窥镜中，其特征在于，所述先端模组包括：

2.根据权利要求1所述的先端模组，其特征在于，所述第一开口和所述第二开口之间的距离大于或等于所述端盖的厚度。

3.根据权利要求1所述的先端模组，其特征在于，所述端盖具有顶盖部、侧盖部以及垫高部，所述侧盖部连接于所述顶盖部的一侧并连接于所述顶盖部的部分轮廓，所述垫高部连接于所述顶盖部朝向所述侧盖部的一侧，所述聚光结构的位置对应所述垫高部并贯穿所述顶盖部和所述垫高部。

4.根据权利要求1所述的先端模组，其特征在于，所述聚光结构在垂直于所述先端模组的轴向的平面上的截面形状为不规则形状、轴对称形状、中心对称形状或旋转对称形状。

5.根据权利要求1所述的先端模组，其特征在于，所述聚光结构在平行于所述先端模组的轴向的平面上的截面形状为平面或曲面。

6.根据权利要求1所述的先端模组，其特征在于，所述聚光结构在平行于所述先端模组的轴向的平面上的截面形状为平面，在垂直于所述轴向的平面上的截面形状为矩形，所述聚光结构在平行于所述轴向的平面上的截面轮廓与所述轴向之间的夹角大于或等于35°，且小于或等于51°；或者，

7.根据权利要求1所述的先端模组，其特征在于，所述聚光结构在平行于所述先端模组的轴向的平面上的截面形状为凹弧面，且当第一开口和第二开口的径向尺寸的比值为1.55-2时，所述聚光结构在平行于所述轴向的平面上的截面轮廓的曲率大于或等于1.5，且小于或等于10；当第一开口和第二开口的径向尺寸的比值为2.1-2.34时，所述聚光结构在平行于所述轴向的平面上的截面轮廓的曲率大于或等于1，且小于或等于2.8；当第一开口和第二开口的径向尺寸的比值为2.35-2.58时，所述聚光结构在平行于所述轴向的平面上的截面轮廓的曲率大于或等于2，且小于或等于5。

8.根据权利要求1所述的先端模组，其特征在于，所述第一开口与所述第二开口之间的距离大于或等于0.5mm，且小于或等于2mm。

9.根据权利要求1所述的先端模组，其特征在于，所述发光元件经所述聚光结构后的照明光场在工作距离处的边缘照度与中心照度的比值大于或等于0.5％，且小于或等于5％。

10.根据权利要求1所述的先端模组，其特征在于，所述发光元件在垂直于所述先端模组轴向的平面上的截面尺寸小于所述聚光结构的第二开口处在垂直于所述轴向的平面上的截面尺寸。

11.根据权利要求1所述的先端模组，其特征在于，所述反射膜覆盖所述聚光结构的表面以及所述端盖对应所述第一开口的表面；和/或，

12.根据权利要求1所述的先端模组，其特征在于，所述先端模组还包括摄像头，所述端盖还设有收光孔，所述摄像头对应所述收光孔设置，所述端盖设有两个所述聚光结构，两个所述聚光结构分别设于所述收光孔相背的两侧，两个所述聚光结构内均设有所述发光元件。

13.根据权利要求1所述的先端模组，其特征在于，所述先端模组还包括透光密封结构，所述透光密封结构设于所述聚光结构内并密封所述发光元件朝向所述第一开口的一侧。

14.一种内窥镜，其特征在于，包括插入部以及如权利要求1-13任一项所述的先端模组，所述先端模组设于所述插入部的端部。

技术总结
本申请涉及一种内窥镜及其先端模组。先端模组包括端盖和发光元件。端盖设有贯穿所述端盖的聚光结构，所述聚光结构的两端分别形成第一开口和第二开口，在所述第一开口指向所述第二开口的方向上，所述聚光结构的径向尺寸逐渐减小，所述聚光结构的表面设有反射膜。发光元件设于所述聚光结构内，并具有朝向所述第一开口的第一表面以及朝向所述第二开口的第二表面，在所述第二开口指向所述第一开口的方向上，所述第二表面高于所述第二开口。上述先端模组，能够缩小先端模组的照明光束角，使得照明光束角更贴近于摄像头的拍摄视野，从而充分利用发光元件发射的光线对摄像头进行补光，提升光能利用效率。

技术研发人员：易锋,黎静,马强,黄加紫,周绮丽
受保护的技术使用者：广州瑞派医疗器械有限责任公司
技术研发日：
技术公布日：2024/5/10