CN105455766B - 内窥镜用连接器及内窥镜 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种内窥镜用连接器，其与内窥镜用的外部设备连接，该内窥镜用连接器具有：插头部、与所述插头部连接的壳体，以及设置于所述插头部和所述壳体内的连接组件；所述插头部为绝缘材质，其具有封闭所述壳体的端面，所述插头部的端面具有向头端凸起的柱状凸起部，所述凸起部的端面设置有从所述插头部内延伸出来的第一光纤传输接口；所述凸起部的侧面设置有电连接部；所述插头部的端面上离开所述凸起部的位置，还设置有第二光纤传输接口，用于将内窥镜前端部采集的图像信息传输到外部设备。本发明的内窥镜用连接器提供了一种一体式连接器，使得内窥镜镜体与外部设备的连接只需要一次性连接动作。

Description

内窥镜用连接器及内窥镜

技术领域

本发明涉及内窥镜技术领域，具体涉及一种内窥镜用连接器。

背景技术

内窥镜镜体在通用缆线的端部配设有能够以装卸自如的方式与视频处理器、光源装置等外部设备连接的内窥镜连接器。该内窥镜连接器多次与作为外部设备的视频处理器、光源装置等连接。

专利文献CN1701754A中公开了一种常用的内窥镜连接器结构。如图1及图2所示，内窥镜10设有作为向体腔内的插入部并在顶端部具有图像传感器的软性部16，具有角操作旋钮和其他各种开关的操作部17，内部含有用于传导照明光的光导管、用于传送控制信号或影像信号等的电线和用于内部含有送气送水管等并将它们连接于外部设备的第一电缆18等。在该第一电缆18的端部设有用于连接光源装置12的光导管连接器19、用于连接到处理器装置14上的第二电缆20和电连接器21。上述光导管连接器19上突出形成光导管的入射端22，由此将从上述软性部16的顶端部通过第一电缆18配设至上述入射端22的光导管连接于光源装置12。另外，上述电连接器21将配设于软性部16的顶端部的图像传感器通过第一电缆18、第二电缆20而配设的电线(信号线)连接于处理器装置14。在这样的内窥镜10的光导管连接器19中，通过设置导出部30，将第二电缆20从光导管连接器19的右侧向斜后方导出并安装。

当这种结构的内窥镜连接器连接至光源装置12和处理器装置14时，需要先将光导管连接器19连接至光源装置12，再将电连接器21连接至处理器装置14，操作步骤繁琐，并且，影像信号经由电连接器21传输，当内窥镜中的图像传感器采用高分辨率元件时，由于第一电缆18、第二电缆20和电连接器21高频衰减、抖动、电磁干扰等导致带宽限制，电信号传输方式无法支持所要求的高数据率图像信号传输。

发明内容

为了解决上述问题，本发明提供一种内窥镜用连接器，用于将内窥镜中的光源传输接口、控制信号传输接口、图像信号传输接口集成于一体式内窥镜连接器上，进一步，将气泵接口、水气接口、吸引接口、辅助送水接口、接地端子都集成于该一体式内窥镜连接器上，使得连接操作更方便。同时，将图像信号通过光纤来传输，使得内窥镜中使用高像素数的图像传感器时，该图像传感器和信号处理器之间可以高速进行信号传输，且由于采用光传输图像信号，可以抵抗电磁干扰。此外，为了降低内窥镜镜体使用过程中频繁插拔容易对光纤接头引入灰尘的影响，传输图像信号的光纤接口采用了光纤加准直扩束透镜的组成方式。

本发明采用的技术方案是：

一种内窥镜用连接器，其与内窥镜用的外部设备连接，该内窥镜用连接器具有：插头部、与所述插头部连接的壳体，以及设置于所述插头部和所述壳体内的连接组件；所述插头部为绝缘材质，其具有封闭所述壳体的端面，所述插头部的端面具有向所述内窥镜用连接器头端凸起的柱状凸起部，所述凸起部的端面设置有从所述插头部内延伸出来的第一光纤传输接口，用于将外部设备中的照明光源导入到内窥镜前端部；所述凸起部的侧面设置有电连接部，用于传输外部设备与内窥镜镜体之间的各类控制信号；所述插头部的端面上离开所述凸起部的位置，还设置有由光纤加准直扩束透镜组成的第二光纤传输接口，用于将内窥镜前端部采集的图像信息传输到外部设备。

本发明的有益效果是：将光源传输接口、控制信号传输接口、图像信号传输接口集成于该一体式内窥镜连接器上，使得内窥镜镜体与外部设备的连接只需要一次性连接动作，操作方便；同时，将内窥镜图像信号采用光纤传输至内窥镜处理器，使得图像传感器和信号处理器之间可以高速进行信号传输，不受电磁干扰。第二光纤传输接口采用准直扩束透镜，使得光纤传输接口不受灰尘的影响。

附图说明

图1为现有技术中内窥镜镜体结构示意图。

图2为现有技术中内窥镜连接器连接于外部设备时的状态示意图。

图3为本发明内窥镜用连接器的整体结构示意图。

图4为本发明内窥镜用连接器的剖面示意图。

图5为本发明内窥镜用连接器的第二光纤传输接口中光纤对接原理示意图。

具体实施方式

下面将结合本发明中的说明书附图，对发明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发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，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，都属于本发明保护的范围。

本发明提供一种内窥镜用连接器，其与内窥镜用的外部设备连接，该内窥镜用连接器具有：插头部、与所述插头部连接的壳体，以及设置于所述插头部和所述壳体内的连接组件。所述插头部为绝缘材质，其具有封闭所述壳体的端面，所述插头部的端面具有向所述内窥镜连接器头端凸起的柱状凸起部，所述凸起部的端面设置有从所述插头部内延伸出来的第一光纤传输接口，用于将外部设备中的照明光源导入到内窥镜前端部。所述凸起部的侧面设置有电连接部，用于传输外部设备与内窥镜镜体之间的各类控制信号。所述插头部的端面上离开所述凸起部的位置，还设置有第二光纤传输接口，用于将内窥镜前端部采集的图像信息传输到外部设备。

本发明中，将朝向插头部插入方向的一端称为内窥镜连接器的头端，将与插头部插入方向相反的一端称为内窥镜连接器的尾端。

本发明的内窥镜用连接器，将内窥镜中的光源传输接口、控制信号传输接口、图像信号传输接口集成于一体式内窥镜连接器上，使得连接操作更方便。同时，将图像信号通过光纤来传输，使得图像传感器和信号处理器之间可以高速进行信号传输，从而使得内窥镜中使用高像素数的图像传感器时，产生的高数据率图像信号可以被及时传输到信号处理器。

参见图3及图4，本发明的内窥镜用连接器具有插头部101、与插头部101连接的壳体102，以及设置于插头部101和壳体102内的连接组件。

插头部101为绝缘材质，其具有封闭壳体102的端面103，插头部端面103的边缘具有与壳体102边缘配合的接合部104。

插头部101的端面103具有向内窥镜连接器头端方向凸起的圆柱状凸起部105，凸起部105的前端面上设置有从插头部101内延伸出来的第一光纤传输接口106。第一光纤传输接口106具有与外部设备的光源插座孔相匹配的圆筒状细长固定部，光纤设置于所述固定部内，当内窥镜连接器连接到外部设备时，第一光纤传输接口106连接到外部设备的光源出口，将外部设备中的照明光经由设置于内窥镜镜体中的光纤导管导入到内窥镜镜体的前端部。

凸起部105的侧面周沿设置有电连接部107，电连接部107是经由模注工艺与插头部101注塑成一体的多个电触点，所述多个电触点在内窥镜连接器内部连接到同一电性连接点。当内窥镜连接器连接到外部设备时，电连接部107连接到外部设备的信号处理器，用于传输外部设备与内窥镜镜体之间的各类控制信号，例如，将信号处理器对内窥镜前端部中的摄像单元进行控制的控制信号传输到内窥镜前端部，以及，将镜体识别信号、镜体插拔信号传输到外部设备的信号处理器。

插头部101的端面103上离开凸起部105的位置，设置有第二光纤传输接口108，用于将内窥镜前端部的摄像单元采集的图像信号传输到外部设备的信号处理器。

第二光纤传输接口108具有圆筒状的支撑部111，支撑部111从插头部101内部延伸出来并突出于插头部101的端面，支撑部111包覆设于其内的光纤。

所述连接组件包括：与第一光纤传输接口106连接的光源连接组件、与电连接部107连接的电性连接组件、与第二光纤传输接口108连接的光信号连接组件。

所述电性连接组件将电连接部107的多个电触点连接到一个电性连接点，并通过导线延伸至内窥镜镜体头端部的控制电路。

所述光信号连接组件，包括信号传输光纤，延伸至内窥镜镜体头端部的电光转换器件，将内窥镜镜体头端部图像传感器产生的图像信号通过第二光纤传输接口108高速传输到内窥镜信号处理器。

优选地，凸起部105的中心相对于插头部101的中心在轴向上偏心，第二光纤传输接口108设置于远离凸起部105中心的一边。这样的结构有利于插头部101端面的布局，使得插头部101可以集成第一光纤传输接口106、电连接部107以及第二光纤传输接口108，并且第一光纤传输接口106、第二光纤传输接口108均有足够的空间进行设置，而不至于靠得太近使得部件之间过于拥挤，进一步，有利于与第一光纤传输接口106连接的光源连接组件、与电连接部107连接的电性连接组件、与第二光纤传输接口108连接的光信号连接组件在插头部101和壳体102内部的空间布局。

凸起部105的端面还设置有气泵接口109，用于将外部设备中输送的气体传送到内窥镜前端部。气泵接口109从插头部101内延伸出来并突出于凸起部105的端面，当内窥镜用连接部与外部设备连接时，气泵接口109对接外部设备中的气泵管道出口。

壳体102上设有水气接口、吸引接口、辅助送水接口、接地端子，相应地，所述连接组件还包括：水气连接组件、吸引连接组件、辅助送水连接组件、接地连接组件，所述各种连接组件在壳体102内部以合适的布局进行设置。由于这些接口和连接组件在现有技术的连接器上已有设置，其具体结构不再赘述。

优选地，凸起部105的侧面还设有凸肋110，用于与外部设备中的卡槽配合，防止内窥镜连接器连接到外部设备后旋转脱落。

优选地，第二光纤传输接口108采用光纤结合准直扩束透镜的组成方式与外部设备连接。准直扩束透镜可采用由光学玻璃或者塑料通过研磨或者压铸等方式制成的透镜，亦可采用自聚焦透镜等特殊透镜实现。由于设置于第二光纤传输接口108中用于图像信号传输的光纤纤芯直径很小，例如仅有50微米，因此光纤的两个端口直接对准时，两个端口之间的间隙、错位或歪斜等失配情况都会导致一端光纤端口的光发射面与另一端光纤端口的光接收面不重合甚至偏移，进而导致较大的耦合损耗。另外，在使用过程中由于内窥镜用连接器需要频繁插拔，环境中的灰尘容易附着在光纤端口的纤芯位置，从而阻挡光束，导致耦合损耗急剧上升。

本发明内窥镜用连接器中第二光纤传输接口108采用光纤加准直扩束透镜对准的原理示意图如图5所示。发射端光纤51和发射端准直扩束透镜53是设置于内窥镜用连接器的第二光纤传输接口108中的，发射端准直扩束透镜53位于支撑部111中，设置于发射端光纤51的端部，接收端光纤52和接收端准直扩束透镜54是位于内窥镜系统的外部设备中的，接收端准直扩束透镜54设置于接收端光纤52的端部。发射端光纤51输出的光束经发射端准直扩束透镜53准直扩束后直径可达毫米量级，接收端准直扩束透镜54可以准确地接收绝大部分甚至全部光束并会聚耦合到接收端光纤52中。由于准直光束特性，这种结构方式对两个光纤端口之间的间隙、错位或歪斜等失配情况均可以有效地耦合传输绝大部分光束。另一方面，由于灰尘直径远小于经准直扩束透镜准直扩束后的光束直径，所以即使环境中的灰尘附着在准直扩束透镜上，对光束耦合的损耗也非常小。

本发明还提供一种内窥镜，具有本发明所提供的任意一种内窥镜用连接器。采用了本发明内窥镜连接器的内窥镜，将内窥镜中的光源传输接口、控制信号传输接口、图像信号传输接口集成于一体式内窥镜连接器上，使得内窥镜连接操作方便。同时，将图像信号通过光纤来传输，使得图像传感器和信号处理器之间可以高速进行信号传输，从而使得内窥镜中使用高像素数的图像传感器时，产生的高数据率图像信号可以被及时传输到信号处理器。

以上对本发明实施例所提供的一种内窥镜连接器及内窥镜进行了详细介绍，但以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的结构及其核心思想，不应理解为对本发明的限制。本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。

Claims (8)

1.一种内窥镜用连接器，其与内窥镜用的外部设备连接，该内窥镜用连接器包括：插头部、与所述插头部连接的壳体，以及设置于所述插头部和所述壳体内的连接组件；

所述插头部为绝缘材质，其具有封闭所述壳体的端面，所述插头部的端面上具有向所述内窥镜用连接器头端凸起的凸起部，所述凸起部的端面设置有从所述插头部内延伸出来的第一光纤传输接口，用于将外部设备中的照明光源导入到内窥镜前端部；

所述凸起部的侧面设置有电连接部，用于传输外部设备与内窥镜镜体之间的各类控制信号；

所述插头部的端面上离开所述凸起部的位置，还设置有第二光纤传输接口，用于将内窥镜前端部采集的图像信号传输到外部设备；

所述第二光纤传输接口包括准直扩束透镜，所述准直扩束透镜用于将外部设备中的光纤与设于所述第二光纤传输接口中的光信号传输光纤对接；

所述第二光纤传输接口具有圆筒状的支撑部，所述支撑部从所述插头部内部延伸出来并突出于所述插头部的端面，所述支撑部包覆设于其内的光纤；

所述准直扩束透镜包括发射端准直扩束透镜和接收端准直扩束透镜，所述发射端准直扩束透镜设置于所述支撑部中，所述接收端准直扩束透镜设置于所述外部设备中。

2.根据权利要求1所述的内窥镜用连接器，其特征在于，所述凸起部的中心相对于所述插头部的中心偏心，所述第二光纤传输接口设置于远离所述凸起部中心的一边。

3.根据权利要求1或2所述的内窥镜用连接器，其特征在于，所述凸起部的侧面还设有凸肋，用于与外部设备中的卡槽配合，防止所述连接器连接到外部设备后旋转。

4.根据权利要求1或2所述的内窥镜用连接器，其特征在于，所述电连接部为连接到同一个电性连接点的多个电触点。

5.根据权利要求1或2所述的内窥镜用连接器，其特征在于，所述凸起部的端面还设置有气泵接口，用于将外部设备中输送的气体传送到内窥镜前端部。

6.根据权利要求1所述的内窥镜用连接器，其特征在于，所述连接组件包括：与所述第一光纤传输接口连接的光源连接组件、与所述电连接部连接的电性连接组件、与所述第二光纤传输接口连接的光信号连接组件。

7.根据权利要求1所述的内窥镜用连接器，其特征在于，所述壳体上设有水气接口、吸引接口、辅助送水接口、接地端子。

8.一种内窥镜，其特征在于，所述内窥镜包括如权利要求1-7任意一项所述的内窥镜用连接器。