一种内窥镜模组的模组前端装置制造方法及图纸

本说明书实施例提供一种内窥镜模组的模组前端装置；所述模组前端装置内设有成像模组安装通道、器械通道、光纤安装通道和光束扩散部；所述光束扩散部设置在所述光纤安装通道的前端，所述光束扩散部包括凹透镜；所述光纤安装通道内安装的光纤的出射光束经过所述光束扩散部折射后，出射角度增大。通过在光纤照明内窥镜的前端安装本说明书的模组前端装置，使光纤出射角增大，扩大光照范围，并均匀光束，有利于内窥镜的成像模组拍摄到清晰的图像。利于内窥镜的成像模组拍摄到清晰的图像。利于内窥镜的成像模组拍摄到清晰的图像。

【技术实现步骤摘要】
一种内窥镜模组的模组前端装置
优先权信息
[0001]本申请要求于2021年12月27日提交的申请号为20211608616.3的中国申请的优先权，其全部内容通过引用并入本文。


[0002]本说明书涉及内窥镜装置领域，特别涉及一种内窥镜模组的模组前端装置。

技术介绍

[0003]近年来，内窥镜在医疗领域等中得到了广泛使用，该内窥镜包括可被插入受检体内的插入部，并可从插入部的前端照射照明光来观察被照明的部位。由于光纤导光照明具有不易发热、尺寸小等优势，光纤导光照明作为前端照明装置在内窥镜中使用十分广泛。
[0004]光纤按材质又分为玻璃光纤和高分子材料光纤。受限于材料本身物理特性影响，玻璃光纤可以达到较大的光束出射角度，使得照明区域能够覆盖内窥镜成像模组的整个视野范围。但是玻璃光纤由于工艺复杂和玻璃配方垄断等原因，其价格十分昂贵，因此在一次性内窥镜应用领域，高分子材料光纤使用十分广泛。而高分子材料的光纤受限于材料本身的特性，无法达到理想的光束出射角度，进而难以使照明区域覆盖整个成像视野。因此，有必要提出一种内窥镜模组，使得内窥镜即使采用高分子材料光纤作为前端照明装置，也能获得理想的光束出射角度，提高照明区域的覆盖范围。

技术实现思路

[0005]本说明书实施例之一提供一种内窥镜模组的模组前端装置。所述模组前端装置包括：成像模组安装通道、器械通道、光纤安装通道和光束扩散部；所述光束扩散部设置在所述光纤安装通道的前端，所述光束扩散部包括凹透镜；所述光纤安装通道内安装的光纤发出的光束经过所述光束扩散部的折射后，出射角度增大；所述光束扩散部满足以下条件式：其中，EFL是所述光束扩散部的光学有效焦距，D
f
是所述光纤的口径。
[0006]在一些实施例中，所述光束扩散部靠近所述光纤安装通道的内侧面为凹面，所述光束扩散部远离所述光纤安装通道的外侧面为平面。
[0007]在一些实施例中，安装在所述光纤安装通道内的光纤发出的光束从所述凹面进入所述光束扩散部，并在所述凹面发生第一折射后射向所述平面，在所述平面发生第二折射后射出所述光束扩散部；所述光束在经过第一次折射和第二次折射后的扩散角度大于每次折射前的扩散角度。
[0008]在一些实施例中，所述凹面为非球面曲面；所述非球面曲面面型满足以下条件式：其中，r
A
‑
max
是非球面的最大光学有效口径；z
A
‑
max
是非球面的最大光学有效口径r
A
‑
max
对应的矢高。
[0009]在一些实施例中，所述非球面曲面的曲面面型的二次曲线系数k至少基于所述光
束扩散部的材料折射率确定。
[0010]在一些实施例中，安装在所述光纤安装通道内的光纤发出的光束经过所述光束扩散部后，射出的光束与射入时的光束相比，峰值照度区域的直径比值大于或等于1.5。
[0011]在一些实施例中，安装在所述光纤安装通道内的光纤发出的光束经过所述光束扩散部后，射出的光束与射入时的光束相比，半峰值照度区域的直径比值大于或等于1.2。
[0012]在一些实施例中，所述光束经过所述光束扩散部后，射出的光束的峰值照度区域和/或所述半峰值照度区域的直径至少基于所述非球面曲面的曲面面型的近轴球面曲率半径确定。
[0013]在一些实施例中，所述模组前端装置采用一体成型加工而成。
[0014]在一些实施例中，所述模组前端装置采用透明材料，所述透明材料包括聚碳酸酯材料、聚苯乙烯材料或聚甲基丙烯酸甲酯。
[0015]在一些实施例中，所述光纤安装通道包括第一部分和第二部分，所述第一部分通过所述第二部分与所述成像模组安装通道连通。
[0016]在一些实施例中，所述第一部分呈半圆形截面，所述第二部分呈方形截面。
[0017]在一些实施例中，所述模组前端装置包括两个光纤安装通道，两个光纤安装通道轴对称分布在所述成像模组安装通道的两侧。
[0018]在一些实施例中，所述光束扩散部的内侧面为光滑面；所述光束扩散部的外侧面为漫射面。
附图说明
[0019]本说明书将以示例性实施例的方式进一步说明，这些示例性实施例将通过附图进行详细描述。这些实施例并非限制性的，在这些实施例中，相同的编号表示相同的结构，其中：
[0020]图1是根据本说明书一些实施例所示的模组前端装置的应用场景示意图；
[0021]图2是根据本说明书一些实施例所示的模组前端装置的三维结构示意图；
[0022]图3是根据本说明书一些实施例所示的模组前端装置的主视图；
[0023]图4是根据本说明书一些实施例所示的光束扩散部的截面图；
[0024]图5是根据本说明书一些实施例所示的光纤的光束出射示意图；
[0025]图6是根据本说明书一些实施例所示的光纤从非球面曲面面型的光束扩散部射出时光束传播方向示意图；
[0026]图7是光纤从常规的平凹透镜射出时光束传播方向示意图；
[0027]图8是根据本说明书一些实施例所示的光纤的光束原始张角状态图；
[0028]图9是根据本说明书一些实施例所示的光纤在安装光束扩散部后光束扩散后的发射状态图；
[0029]图10是根据本说明书一些实施例所示的光纤前端未安装光束扩散部时，出射光束的照度分布模拟图；
[0030]图11是根据本说明书一些实施例所示的光纤前端安装光束扩散部时，出射光束的照度分布模拟图；
[0031]图12是根据本说明书一些实施例所示的模组前端装置(两组光纤)的光束出射示
意图；
[0032]图中：10、内窥镜模组；100、模组前端装置；101、成像模组安装通道；102、光纤安装通道；103、器械通道；104、光束扩散部；200、衔接套管；300、蛇骨；400、成像模组；500、光纤。
具体实施方式
[0033]为了更清楚地说明本说明书实施例的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单的介绍。显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本说明书的一些示例或实施例，对于本领域的普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图将本说明书应用于其它类似情景。除非从语言环境中显而易见或另做说明，图中相同标号代表相同结构或操作。
[0034]如本说明书和权利要求书中所示，除非上下文明确提示例外情形，“一”、“一个”、“一种”和/或“该”等词并非特指单数，也可包括复数。一般说来，术语“包括”与“包含”仅提示包括已明确标识的步骤和元素，而这些步骤和元素不构成一个排它性的罗列，方法或者设备也可能包含其它的步骤或元素。
[0035]近年来，内窥镜在医疗领域等中得到了广泛使用，内窥镜包括可被插入受检体内的插入部，并可从插入部的前端照射照明光来观察被照明的部位。在内窥镜照明技术中，尤其是在一次性内窥镜应用领域，高分子材料光纤(即塑料光纤)使用十分广泛。本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种内窥镜模组的模组前端装置，其特征在于，包括：成像模组安装通道、器械通道、光纤安装通道和光束扩散部；所述光束扩散部设置在所述光纤安装通道的前端，所述光束扩散部构成凹透镜；所述光纤安装通道内安装的光纤发出的光束经过所述光束扩散部的折射后，出射角度增大；所述光束扩散部满足以下条件式：其中，EFL是所述光束扩散部的光学有效焦距，D
f
是所述光纤的口径。2.如权利要求1所述的模组前端装置，其特征在于，所述光束扩散部靠近所述光纤安装通道的内侧面为凹面，所述光束扩散部远离所述光纤安装通道的外侧面为平面。3.如权利要求2所述的模组前端装置，其特征在于，安装在所述光纤安装通道内的光纤发出的光束从所述凹面进入所述光束扩散部，并在所述凹面发生第一折射后射向所述平面，在所述平面发生第二折射后射出所述光束扩散部；所述光束在经过第一次折射和第二次折射后的扩散角度大于每次折射前的扩散角度。4.如权利要求1所述的模组前端装置，其特征在于，所述凹面为非球面曲面；所述非球面曲面面型满足以下条件式：其中，r
A
‑
max
是非球面的最大光学有效口径；z
A
‑
max
是非球面的最大光学有效口径r
A
‑
max
对应的矢高。5.如权利要求4所述的模组前端装置，其特征在于，所述非球面曲面的曲面面型的二次曲线系数k至少基于所述光束扩散部的材料折射率确定。6.如权利要求5所述的模组前端...

【专利技术属性】
技术研发人员：刑健，陆海同，
申请(专利权)人：杭州思康新医疗科技有限公司，
类型：发明
国别省市：