CN109254394A - 内窥镜系统 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种内窥镜系统，包括：插管组件及与插管组件可拆卸连接的镜头组件；插管组件包括线管单元、转向单元、与转向单元连接的连接座、及安装在连接座上的第一对接件；线管单元包括套管、及穿设在套管内的导光管与信号线；导光管与信号线对应穿过转向单元与连接座，并与第一对接件连接；镜头组件包括紧固座、安装在紧固座上的第二对接件、及与第二对接件连接的视频采集件；第二对接件与第一对接件对应设置。上述内窥镜系统，通过设置插管组件及与插管组件可拆卸连接的镜头组件，保证当前端的镜头组件出现故障无法正常工作时，可以通过更换镜头组件保证继续工作，进而降低客户的维修周期同时降低了厂家的维修服务成本。

Description

内窥镜系统

技术领域

本发明涉及成像检测技术领域，特别是涉及一种内窥镜系统。

背景技术

内窥镜是一种多学科通用的工具，其功能是能对弯曲管道深处探查，能观察不能直视到的部位，能在密封空腔内观察内部空间结构与状态，能实现远距离观察与操作，因此内窥镜被应用到医疗、汽车、航空发动机、化学、及原子能等现代工业的各部门。

内窥镜前端的探头会与检测物体接触摩擦，尤其是对金属物体内部进行检测常常出现摩擦碰撞，且由于有时使用不当将内窥镜直接插入强静电的物体内部，照成内部电子元件被击穿，或者摄像元件老化失效等等，这些情况都会导致内窥镜由于前方探头故障而无法正常工作；现有的内窥镜由于探头与插管为一体化封装，所以当探头与摄像元件出现故障时都需要返厂进行维修，对客户来说维修周期长，不利于正常的作业检测；对于厂家来说增大了售后维修与服务的成本。

发明内容

基于此，有必要针对当探头或摄像元件出现故障时由于需要返厂进行维修，造成客户维修周期长与厂家维修服务成本高的问题，提供一种内窥镜系统。

一种内窥镜系统，包括：

插管组件，所述插管组件包括线管单元、与所述线管单元连接的转向单元、与所述转向单元连接的连接座、及安装在所述连接座上的第一对接件；所述线管单元包括套管、及分别穿设在所述套管内的导光管与信号线；所述导光管与信号线对应穿过所述转向单元与连接座，并与所述第一对接件连接；所述转向单元包括与所述线管单元连接的定位座、安装在所述定位座一侧的至少三个关节环、及分别对应穿设所述管线单元、定位座与关节环的至少两条拉线；各所述拉线的一端与所述连接座连接；及

镜头组件，所述镜头组件与所述插管组件可拆卸连接；所述镜头组件包括紧固座、安装在紧固座上的第二对接件、及与所述第二对接件连接的视频采集件；所述第二对接件与所述第一对接件对应设置。

上述内窥镜系统，通过设置插管组件及与插管组件可拆卸连接的镜头组件，实现可根据使用的需要对应更换镜头组件，同时保证当前端的镜头组件出现磨损或者视频采集件出现故障无法正常工作时，可以通过更换镜头组件保证内窥镜可以继续工作，进而降低客户的维修周期同时降低了厂家的维修服务成本。

在其中一个实施例中，所述连接座对应插设在所述紧固座内；所述连接座外侧设置有外螺纹，所述紧固座内侧设置有内螺纹，所述外螺纹与所述内螺纹对应设置。通过内螺纹与外螺纹的连接方式将连接座与紧固座连接固定，进而以较低成本实现镜头组件与插管组件的可拆卸连接。

在其中一个实施例中，所述连接座上设置有卡槽；所述紧固座上设置有卡块；所述卡块可对应嵌设在所述卡槽内。

在其中一个实施例中，所述卡槽包括插入段及固定段；所述卡槽呈L状结构设置。通过卡槽与卡块的卡接关系将连接座与紧固座连接固定，通过设置呈L状结构的卡槽，进而使镜头组件与插管组件可拆卸连接的操作更方便。

在其中一个实施例中，所述连接座上设置有弹扣；所述紧固座上设置有锁孔；所述弹扣可对应卡设在所述锁孔内。通过设置弹扣与锁扣相互卡接的连接方式将连接座与紧固座连接固定，防止在使用过程中由于镜头组件的摩擦碰撞出现旋转松动，进而提高镜头组件与插管组件的连接可靠性。

在其中一个实施例中，各所述关节环沿所述定位座轴线依次排列设置；各所述关节环的两侧对应设置有转向凸起，相邻两所述关节环的转向凸起的设置方向相互垂直。通过设置相邻两关节环相互垂直的转向凸起保证转向单元实现360度的转向。

在其中一个实施例中，各所述拉线环绕所述关节环间隔设置，各所述拉线的外侧套设有弹簧管；所述定位座上设置有定位槽，所述弹簧管对应嵌设在所述定位槽内。通过设置弹簧管提高转向单元的复位能力，进而提高转向单元的操作性。

在其中一个实施例中，所述拉线上设置有拉掣块；所述拉掣块与所述拉线连接固定，所述拉线穿过所述连接座并与所述拉掣块连接，所述拉掣块与所述连接座相抵接。通过设置拉掣块保证拉线与连接座的连接，防止拉线直接与连接座连接容易因为弯折磨损而断裂，进而提高了拉线与连接座的连接可靠性。

在其中一个实施例中，所述视频采集件包括安装架、及安装在所述安装架上的摄像头与光源；所述摄像头与所述信号线对应设置，所述光源与所述导光管对应设置。

在其中一个实施例中，所述转向单元还包括套设在各所述关节环外侧的防水套、及套设在所述防水套外侧的保护管；所述防水套的一端与所述定位座密封连接，另一端与所述连接座密封连接。所述防水套用于保证插管组件的密封性，防止插管组件的内部进水而损坏内部元件。

附图说明

图1为本发明第一实施方式的内窥镜系统的结构示意图；

图2为图1所述的内窥镜系统的爆炸结构示意图；

图3为图2所述的镜头组件的结构示意图；

图4为图3所述的镜头组件的剖视示意图；

图5为图2所述的定位座的结构示意图；

图6为图2所述的连接座的结构示意图；

图7为图2所述的关节环的结构示意图；

图8为图2所述的第一对接件的剖视示意图；

图9A为第一对接件的导光管的结构示意图；

图9B为第一对接件的导光管的另一实施例的结构示意图；

图9C为第一对接件的导光管的另一实施例的结构示意图；

图10A为第一对接件的触点的结构示意图；

图10B为第一对接件的触点的另一实施例的结构示意图；

图10C为第一对接件的触点的另一实施例的结构示意图；

图10D为第一对接件的触点的另一实施例的结构示意图；

图11为本发明第二实施方式的内窥镜系统的连接座的结构示意图；

图12为本发明第二实施方式的紧固座的剖视结构示意图；

图13为本发明第三实施方式的内窥镜系统的连接座的结构示意图；

图14为本发明第三实施方式的紧固座的剖视结构示意图。

附图中标号的含义为：

100-内窥镜系统；

10-插管组件、20-线管单元、21-套管、22-导光管、23-信号线、30-转向单元、31-定位座、310-定位槽、315-第一密封环、316-第一定位部、32-关节环、325-转向凸起、33-拉线、330-弹簧管、335-拉掣块、34-防水套、35-保护管、36-固定套、40-连接座、41-第二密封环、42-第二定位部、45-外螺纹、50-第一对接件；

60-镜头组件、70-紧固座、71-内螺纹、75-密封圈、80-第二对接件、85-触点、90-视频采集件、91-安装架、92-摄像头、93-光源；

200-内窥镜系统；

40a-连接座、41a-卡槽、45a-插入段、46a-固定段、70a-紧固座、71a-卡块；

300-内窥镜系统；

40b-连接座、41b-弹扣、70b-紧固座、71b-锁孔。

具体实施方式

为了便于理解本发明，下面将对本发明进行更全面的描述。但是，本发明可以以许多不同的形式来实现，并不限于本文所描述的实施例。相反地，提供这些实施例的目的是使对本发明的公开内容的理解更加透彻全面。

需要说明的是，当元件被称为“固定于”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。

除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本发明的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本发明的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施例的目的，不是旨在于限制本发明。

请参阅图1至图10D，为本发明第一实施方式的内窥镜系统100，包括插管组件10及与插管组件10可拆卸连接的镜头组件60；该内窥镜系统100用于对外界设备内部进行检测，该内窥镜系统100用于与手柄机构(图未示)连接，在本实施例中，该手柄机构可以为手动驱动或者电机驱动。

该插管组件10包括线管单元20、与线管单元20连接的转向单元30、与转向单元30连接的连接座40、及安装在连接座40上的第一对接件50。该线管单元20对应与外界的显示单元连接用于显示该镜头组件60传输过来的视频信号；该线管单元20包括套管21、及分别穿设在套管21内的导光管22与信号线23；该套管21呈中空圆环状结构设置，该套管21用于保护内部元件；该导光管22呈圆柱状设置在套管21内，该导光管22背向转向单元30的一端对应设置有外界的发光元件，该导光管22用于将外界发光元件的光传导入镜头组件60内进而保证内窥镜的正常工作；该信号线23呈圆柱状设置在套管21内，该信号线23用于传输视频信号，导光管22与信号线23沿套管21中心轴线方向延伸设置。

该转向单元30与套管21的一端连接；转向单元30包括与线管单元20连接的定位座31、安装在定位座31一侧的至少三个关节环32、及分别对应穿设所述线管单元20、定位座31与关节环32的至少两条拉线33；该定位座31呈圆环状结构设置，该定位座31的一端与套管21连接，并且该定位座31对应套设在套管21的外侧，进而提高定位座31与套管21连接的密封性。在本实施例中，该定位座31上设置有定位槽310；定位槽310呈凹槽状自定位座31背向套管21的一端向套管21方向延伸设置，该定位槽310用于对拉线33的位置进行定位，定位槽310的设置数量与拉线33的设置数量相对应，各定位槽310环绕定位座31间隔设置。

该关节环32呈中空状结构设置，各关节环32沿定位座31轴线方向依次排列设置，各关节环32对应设置在定位座31背向套管21的一端，导光管22与信号线23对应一次穿过各关节环32。在本实施例中，各关节环32的两侧对应设置有转向凸起325；该转向凸起325对应设置在相邻两关节环32之间，各关节环32两侧的转向凸起325沿相同方向对应设置，相邻两关节环32的转向凸起325的设置方向相互垂直，即各关节环32呈沿同一轴线依次旋转九十度阵列分布，用于保证转向单元30实现360度的转向。各拉线33呈圆柱状依次穿设套管21与转向单元30，各拉线33背向套管21的一端与连接座40连接，各拉线33环绕关节环32间隔设置，由于各关节环32之间设置有转向凸起325，进而通过拉动各拉线33可以带动各关节环32相对偏转进而实现转向单元30的转向操作。在本实施例中，各拉线33的外侧套设有弹簧管330；该弹簧管330呈圆环状套设在拉线33的外侧，该弹簧管330具有弹性用于提高转向单元30的复位能力，进而提高转向单元30的操作性。更进一步地，各弹簧管330对应嵌设在各定位槽310内，通过该定位座31对各弹簧管330与拉线33的位置进行安装定位；该拉线33的设置数量为四个，该弹簧管330与定位槽310的设置数量对应为四个，四个拉线33环绕各关节环32均匀间隔设置。

各拉线33上设置有拉掣块335；该拉掣块335呈圆柱状设置在拉线33靠近连接座40的一端，拉掣块335与拉线33连接固定，该拉线33对应穿过连接座40后与拉掣块335连接固定，拉掣块335与连接座40相抵接，各拉线33通过各拉掣块335卡持固定在连接座40上，该拉掣块335用于防止拉线33与连接座40直接连接在弯折时因为磨损而出现断裂，进而提高了拉线33与连接座40的连接可靠性。

该转向单元30还包括防水套34及保护管35；该防水套34呈圆环状套设在各关节环32的外侧，该防水套34一端与定位座31密封连接，另一端与连接座40密封连接，该方式套用于防止液体流入各关节环32内对内部的导光管22与信号线23造成损坏；该保护管35呈圆环状套设在防水套34的外侧，该保护管35用于对防水套34及各关节环32进行保护。在本实施例中，该保护管35上设置有固定套36；该固定套36呈圆环状分别对应设置在保护管35的两端，该固定套36对应设置在保护管35分别与定位座31及连接座40的连接处，进而将保护管35与定位座31及连接座40固定，用于提高插管组件10的连接可靠性。

该连接座40呈中空状结构安装在转向单元30背向线管单元20的一端，该连接座40对应设置在插管组件10的一端用于与镜头组件60相连接；该第一对接件50呈圆柱状结构设置在连接座40内，该第一对接件50对应与穿过转向单元30与连接座40的导光管22及信号线23连接，该第一对接件50用于对导光管22及信号线23进行固定，进而保证整体机构的正常工作。在本实施例中，该定位座31上设置有第一密封环315，该连接座40上设置有第二密封环41；该第一密封环315与第二密封环41对应设置在防水套34与定位座31及连接座40的安装处，该第一密封环315与第二密封环41呈圆环状分别自定位座31及连接座40向外延伸设置，该第一密封环315与第二密封环41用于提高防水套34分别与定位座31及连接座40连接的密封性。更进一步地，该定位座31上设置有第一定位部316，该连接座40上设置有第二定位部42；该第一定位部316与第二定位部42用于对保护管35的安装起定位作用，进而该固定套36对应设置在保护管35分别与第一定位部316及第二定位部42的抵接处。

该镜头组件60对应安装在插管组件10设置有连接座40的一端；该镜头组件60包括紧固座70、安装在紧固座70上的第二对接件80、及与第二对接件80连接的视频采集件90；该紧固座70呈圆环状设置，该连接座40对应插设在紧固座70内，该紧固座70用于与连接座40可拆卸的连接。在本实施例中，该连接座40外侧设置有外螺纹45，该紧固座70内侧设置有内螺纹71；该外螺纹45与内螺纹71对应设置，通过内螺纹71与外螺纹45的连接方式将连接座40与紧固座70连接固定，进而以较低成本实现镜头组件60与插管组件10的可拆卸连接。更进一步地，该连接座40与紧固座70之间设置有密封圈75；该密封圈75呈圆环状嵌设在连接座40上，该密封圈75对应抵接在连接座40与紧固座70之间，该密封圈75用于提高连接座40与紧固座70之间的密封性，进而防止液体进入镜头组件60与插管组件10之间，对内部元件造成损坏。

该第二对接件80与第一对接件50对应设置；在本实施例中，请参阅图8，该导光管22靠近第一对接件50的一端呈Y状结构设置，该导光管22与第一对接件50的连接处呈圆弧状结构设置；该第二对接件80与第一对接件50的结构相同。可以理解地，请参阅图9A，在另一实施例中，该第一对接件50与导光管22的连接可以呈单光路的连接方式设置，该第二对接件80与第一对接件50呈单光路对接方式设置；在另一实施例中，请参阅图9B及9C，该导光管22与第一对接件50的对接光路可以呈矩形状或圆形状结构设置，该第二对接件80的对接光路与第一对接件50的结构相同。更进一步地，请参阅图10A至10D，该第一对接件50与第二对接件80上设置有若干触点85；各触点85对应与信号线23连接，通过各触点85保证第一对接件50与第二对接件80连接进而实现视频信号的传输；可以理解地，触点85的截面可以呈矩形、圆形、三角形及多边形中的一种形状设置；各触点85可以呈矩形、圆形及其他多边形中的一种形状阵列排布设置，只需要保证第二对接件80与第一对接件50各触点85相对应即可。

该视频采集件90包括安装架91、及安装在安装架91上的摄像头92与光源93；该安装架91呈中空圆柱状与所述第二对接件80连接，该安装架91用于支撑摄像头92与光源93；该摄像头92对应设置在安装架91背向第二对接件80的一端，该摄像头92与信号线23对应设置，该摄像头92用于将外界的光信号转变为电信号，进而通过信号线23传输出去以实现远距离的成像工作；该光源93对应设置在摄像头92的外侧，该光源93对应与导光管22对应设置，该光源93将导光管22传导的光发散出去，进而提高摄像头92工作环境的光亮程度，进而使成像更清晰。可以理解地，该视频采集件90还包括温度传感器用于检测外界设备的工作温度。

本实施例中内窥镜系统100的工作原理为：安装时，先选择设置有合适像素及焦距摄像头92的镜头组件60；将选好的镜头组件60上的第二对接件80与插管组件10的第一对接件50相对接；再将紧固座70旋紧在连接座40上，使镜头组件60与插管组件10相连接。使用时，通过将镜头组件60伸入外界设备内侧，进而通过摄像头92将外界设备内部的情况以电信号的形式传出，并通过信号线23传输到外界，再通过外界的成像设备即可将传输过来的电信号转化成图像信息显示出来；当需要转弯时，通过拉动各拉线33，由于各关节环32之间设置有转向凸起325，进而保证通过拉动各拉线33可带动关节环32相对转动，实现转向单元30可以完成三百六十度的旋转要求，通过转向单元30即可带动镜头组件60的转动，当转向单元30通过外接设备的弯折处后对应松开各拉线33，在弹簧管330的作用下各关节环32对应复位，完成转弯动作。

可以理解地，由于该插管组件10与镜头组件60为可拆卸连接，所以一个插管组件10可对应多个镜头组件60，各镜头组件60之间的摄像头92的像素与焦距可以根据实际使用需要订制，进而保证当一个镜头组件60失效无法正常工作时可通过更换其他镜头组件60继续工作，进而提高工作效率，同时不需要整台设备进行返厂维修节约了维修周期与维修成本。通过设置防水套34与保护管35，提高了插管组件10的防水性能同时也可以有效防止外界设备划伤插管组件10；通过设置第一密封环315与第二密封环41提高了防水套34连接处的密封性，同时对防水套34的安装可以起定位作用，通过设置第一定位部316与第二定位部42对保护管35的安装进行定位，使安装更加方便快捷；通过设置固定套36提高了插管组件10的可靠性，同时进一步地提高了插管组件10的密封性；通过设置密封圈75保证了插管组件10与镜头组件60连接处的防水性能。

请参阅图11及图12，为本发明第二实施方式的内窥镜系统200，与第一实施例中的内窥镜系统100的不同之处在于，该内窥镜系统200的连接座40a上设置有卡槽41a，该紧固座70a上设置有卡块71a；该卡槽41a自连接座40a靠近镜头组件的一端向转向单元方向延伸设置；该卡槽41a包括插入段45a及固定段46a；该插入段45a沿连接座40a轴向方向延伸设置，该固定段46a自插入段45a靠近转向单元一端沿垂直插入段45a方向延伸设置，使该卡槽41a呈L状结构设置；该卡块71a自紧固座70a向内延伸设置，该卡块71a可对应嵌设在卡槽41a内，该卡块71a通过插入段45a插入卡槽41a内，当卡块71a插入至插入段45a与固定段46a的连接处时，转动紧固座70a即可将卡块71a与连接座40a相卡接，进而将连接座40a与紧固座70a连接固定，通过该连接方式用于使镜头组件与插管组件可拆卸连接的操作更方便。

请参阅图13及图14，为本发明第三实施方式的内窥镜系统300，与第一实施例中的内窥镜系统100的不同之处在于，该内窥镜系统300的连接座40b上设置有弹扣41b，该紧固座70b上设置有锁孔71b；该弹扣41b自连接座40b外侧面向外弹性设置，该弹扣41b向外撑开；该锁孔71b呈通孔状设置在紧固座70b的侧面，该弹扣41b可对应卡设在锁孔71b内。在本实施例中，该弹扣41b呈三角形状结构设置。

通过该弹扣41b卡设在锁孔71b内使连接座40b与紧固座70b连接固定，当需要分离时通过按压弹扣41b使弹扣41b与锁孔71b脱离，进而即可将紧固座70b与连接座40b分离，通过设置弹扣41b与锁扣相互卡接的连接方式将连接座40b与紧固座70b连接固定，防止在使用过程中由于镜头组件的摩擦碰撞出现旋转松动，进而提高镜头组件与插管组件的连接可靠性。

上述内窥镜系统，通过设置插管组件及与插管组件可拆卸连接的镜头组件，实现可根据使用的需要对应更换镜头组件，同时保证当前端的镜头组件出现磨损或者视频采集件出现故障无法正常工作时，可以通过更换镜头组件保证内窥镜可以继续工作，进而降低客户的维修周期同时降低了厂家的维修服务成本。

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。

以上所述实施例仅表达了本发明的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。因此，本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。

Claims (10)

1.一种内窥镜系统，其特征在于，包括：

插管组件，所述插管组件包括线管单元、与所述线管单元连接的转向单元、与所述转向单元连接的连接座、及安装在所述连接座上的第一对接件；所述线管单元包括套管、及分别穿设在所述套管内的导光管与信号线；所述导光管与信号线对应穿过所述转向单元与连接座，并与所述第一对接件连接；所述转向单元包括与所述线管单元连接的定位座、安装在所述定位座一侧的至少三个关节环、及分别对应穿设所述管线单元、定位座与关节环的至少两条拉线；各所述拉线的一端与所述连接座连接；及

镜头组件，所述镜头组件与所述插管组件可拆卸连接；所述镜头组件包括紧固座、安装在紧固座上的第二对接件、及与所述第二对接件连接的视频采集件；所述第二对接件与所述第一对接件对应设置。

2.根据权利要求1所述的内窥镜系统，其特征在于，所述连接座对应插设在所述紧固座内；所述连接座外侧设置有外螺纹，所述紧固座内侧设置有内螺纹，所述外螺纹与所述内螺纹对应设置。

3.根据权利要求1所述的内窥镜系统，其特征在于，所述连接座上设置有卡槽；所述紧固座上设置有卡块；所述卡块可对应嵌设在所述卡槽内。

4.根据权利要求3所述的内窥镜系统，其特征在于，所述卡槽包括插入段及固定段；所述卡槽呈L状结构设置。

5.根据权利要求1所述的内窥镜系统，其特征在于，所述连接座上设置有弹扣；所述紧固座上设置有锁孔；所述弹扣可对应卡设在所述锁孔内。

6.根据权利要求1所述的内窥镜系统，其特征在于，各所述关节环沿所述定位座轴线依次排列设置；各所述关节环的两侧对应设置有转向凸起，相邻两所述关节环的转向凸起的设置方向相互垂直。

7.根据权利要求1所述的内窥镜系统，其特征在于，各所述拉线环绕所述关节环间隔设置，各所述拉线的外侧套设有弹簧管；所述定位座上设置有定位槽，所述弹簧管对应嵌设在所述定位槽内。

8.根据权利要求7所述的内窥镜系统，其特征在于，所述拉线上设置有拉掣块；所述拉掣块与所述拉线连接固定，所述拉线穿过所述连接座并与所述拉掣块连接，所述拉掣块与所述连接座相抵接。

9.根据权利要求1所述的内窥镜系统，其特征在于，所述视频采集件包括安装架、及安装在所述安装架上的摄像头与光源；所述摄像头与所述信号线对应设置，所述光源与所述导光管对应设置。

10.根据权利要求1所述的内窥镜系统，其特征在于，所述转向单元还包括套设在各所述关节环外侧的防水套、及套设在所述防水套外侧的保护管；所述防水套的一端与所述定位座密封连接，另一端与所述连接座密封连接。