一種手持視頻設備的製作方法
2023-09-20 21:40:10
一種手持視頻設備的製作方法
【專利摘要】本發明公開了一種與醫用內窺鏡連接的手持視頻設備，包括設置於一殼體的腔體內的嵌入式微控制器、存儲單元、圖像傳感器、照明單元和供電單元，以及設置於殼體面板上的顯示屏、光學接口和功能按鈕，所述存儲單元、圖像傳感器、顯示屏、功能按鈕分別與所述嵌入式微控制器電氣連接，所述光學接口的一端與所述殼體卡合，且所述光學接口與所述圖像傳感器同軸對齊，所述光學接口的另一端用於卡合內窺鏡目鏡部，所述照明單元通過一導光纖維連接到內窺鏡的光源接口，本發明的手持視頻設備便於攜帶，適用於更多場合，使用更安全，並且更節能。
【專利說明】一種手持視頻設備
【技術領域】[0001]本發明涉及醫用器械領域，尤其涉及一種與醫用內窺鏡連接的手持視頻設備。
【背景技術】
[0002]內窺鏡是一種用於從外部窺視物體內部的設備，廣泛應用於醫療領域和工業領域。醫療用的內窺鏡在結構上與工業用的內窺鏡不同。工業用的內窺鏡在傳統的內窺鏡上改進了很多，但醫療用的內窺鏡，限於其特定的使用對象，其結構還是保持了傳統的結構。醫療用的內窺鏡分硬鏡和軟鏡，硬鏡有鼻腔鏡、腹腔鏡、胸腔鏡等。硬鏡一般包括一內鏡管和一外鏡管，外鏡管的直徑從4毫米至十幾毫米均有，內鏡管的內部是一組光學鏡頭，內鏡管與外鏡管之間是一組用於傳輸光源的導光纖維，如圖1所示，鏡管01的一端是伸入腔體內的先端，另一端設置有一光源接口 02和一目鏡部03，在目鏡部03、光源接口 02和鏡管01之間還設置有光學鏡頭、對光裝置等，其中鏡管01是不可彎曲的。使用時，將內窺鏡鏡管的先端伸入腔體內，比如是通過鼻孔伸入鼻腔內，或通過腹部開一個小的手術口伸入腹腔內，醫生從目鏡部03看進去觀察鼻腔、腹腔等腔體內的情況。軟鏡有胃鏡、腸鏡、纖維支氣管鏡等。軟鏡的鏡管內有導光纖維束進行導光，並有導像纖維束傳導圖像，因導光纖維和導像纖維都是軟的可彎曲的，因此可以將軟鏡的鏡管做成是可彎曲的。軟鏡也具有目鏡部和光源接口，軟鏡的內部具體結構與硬鏡的內部具體結構不同，但基本構思原理是一樣的。
[0003]內窺鏡在早期是單獨使用的，現在，由於技術的發展，已有一套視頻系統可與內窺鏡配套使用。當前在醫院裡使用的內窺鏡視頻系統如圖2所示，包括一臺顯示器04、一臺電腦主機06、一臺光源設備05以及一攝像頭07。其中顯示器、電腦主機06和光源設備05放置在一醫用臺車09上，光源設備05採用的是氙氣燈，攝像頭07的光學接口與內窺鏡的目鏡部03連接，用於通過內窺鏡拍攝物體內部的圖像。通過這套與內窺鏡連接的視頻系統，可將內窺鏡所視的圖像放大到顯示器上，使醫生無須再通過內窺鏡直接觀察病灶，同時，協作手術者也能通過顯示器了解手術的進展情況，以便更好地配合手術。但是，現有的這種視頻系統採用的是電腦主機、獨立顯示器、氙氣燈這類體積大的設備，因此整體上體積較大佔用較多空間，必須在固定地點使用，同時也給手術站位和組織形成妨礙。此外，由於顯示器體積較大，必須遠離手術臺，使用時，醫生手持攝像頭，眼觀顯示器，眼睛視線在顯示器和內窺鏡操作部位之間來回切換，眼手分離，容易動作失調，造成醫療事故。在醫生需要對內窺鏡窺視到的圖像進行拍照或錄像時，必須由助手協助，由助手操作電腦主機來實現，極易因動作慢半拍而失去最佳時機。
[0004]此外，氙氣燈通過導光纖維連接到內窺鏡的光源接口時，導光纖維的長度過長，在兩米左右甚至更長，由此則光源經過導光纖維造成的損耗特別大，影響了向內窺鏡提供的亮度。此外，氙氣燈的能耗大，壽命比較短。
【發明內容】
[0005]本發明的目的在於提供一種與醫用內窺鏡連接的視頻設備，旨在解決現有的視頻系統攜帶和使用不方便，並且應用場合受局限的問題。
[0006]本發明是這樣實現的，一種與醫用內窺鏡連接的手持視頻設備，包括設置於一殼體的腔體內的嵌入式微控制器、存儲單元、圖像傳感器、照明單元和供電單元，以及設置於殼體面板上的顯示屏、光學接口和功能按鈕，所述存儲單元、圖像傳感器、顯示屏、功能按鈕分別與所述嵌入式微控制器電氣連接，所述光學接口的一端與所述殼體卡合，且所述光學接口與所述圖像傳感器同軸對齊，所述光學接口的另一端用於卡合內窺鏡的目鏡，所述照明單元通過一導光纖維連接到內窺鏡的光源接口。
[0007]優選地，所述照明單元還可設置在殼體外並可與內窺鏡的光源接口直接卡合，所述照明單元通過一電源線與所述供電單元連接。
[0008]優選地，所述手持視頻設備還包括設置於殼體內的用於向外部顯示裝置發送圖像數據信號的無線發送單元。
[0009]優選地，所述手持視頻設備還包括設置於殼體內的用於接收外部裝置發射的視頻設備操作信號的無線接收單元和/或用於識別視頻設備操作聲音控制信號的聲音識別控制單兀。
[0010]優選地，所述供電單元包括向照明單元供電的恆流供電模塊。
[0011 ] 優選地，所述恆流供電模塊為輸出電流可調節的恆流供電模塊。
[0012]優選地，所述恆流供電模塊為輸出電流可在300毫安至1000毫安內調節的恆流供電模塊。
[0013]優選地，所述殼體具有一插接充電接頭用的圓形充電口，所述充電口內壁上設置有用於擰緊充電接頭的內螺紋。
[0014]優選地,所述殼體尺寸為長100暈米~150暈米 ，寬100暈米~150暈米，聞30暈米~50毫米。
[0015]優選地，所述照明單元為LED光源。
[0016]本發明提供的與醫用內窺鏡連接的視頻設備，採用嵌入式的視頻處理器替代電腦主機，採用小體積的光源，比如LED光源，替代大體積的氙氣燈，採用小的高清顯示屏代替獨立的顯示器，並且採用微型的圖像傳感器來拍攝圖像，整體上設計成一種手持設備，因此，該視頻設備便於攜帶，適合於醫生外出巡診、門診、對不便轉移病房的重症患者檢查和手術、野外緊急救助等場合。
[0017]此外，由於視頻設備整體上設計成一種手持設備，因此，顯示屏、圖像傳感器、照明單元和光學接口都是緊湊放置的，其中光學接口的一端直接與視頻設備的殼體卡合，與設置於殼體內部的圖像傳感器同軸對齊，另一端直接與內窺鏡的目鏡部卡合，縮短了內窺鏡與照明單元的距離，因此連接照明單元與內窺鏡的導光纖維很短，一般20釐米就已經足夠了。可大幅度降低光源經過導光纖維的光損耗，進一步地，還可延長照明單元的電源線，把照明單元設置在殼體外並可與內窺鏡的光源接口直接卡合以向內窺鏡提供光源，則視頻設備的照明單元與內窺鏡的光源接口之間不再需要導光纖維，完全沒有光損耗，提高了光源的利用率。
[0018]在使用時，原來持拿攝像頭的手，改成持拿視頻設備，醫生眼睛觀察的方向與操作部位一致，即眼手一致，使用方便，提高了醫療安全性。【專利附圖】
【附圖說明】
[0019]圖1、內窺鏡硬鏡的外形示意圖
[0020]圖2、現有技術一與醫用內窺鏡連接的視頻系統
[0021]圖3、本發明一實施例的手持視頻設備結構示意圖
[0022]圖4、本發明一實施例的手持視頻設備的正面結構示意圖
[0023]圖5、本發明一實施例的手持視頻設備的背面結構示意圖
[0024]圖6、本發明一實施例的手持視頻設備的一側面結構示意圖
[0025]圖7、本發明一實施例的手持視頻設備結構示意圖
[0026]圖8、本發明一實施例的手持視頻設備的充電接口示意圖
[0027]圖9、本發明一實施例的手持視頻設備的充電接口的螺紋結構示意圖
[0028][附圖標記對照]
[0029]01、鏡管
[0030]02、光源接 口
[0031]03、目鏡部
[0032]04、顯示器
[0033]05、光源設備
[0034]06、電腦主機
[0035]07、攝像頭
[0036]08、導光纖維
[0037]08』、導光纖維
[0038]09、醫用臺車
[0039]10、殼體
[0040]11、嵌入式微控制器
[0041]12、功能按鈕
[0042]13、顯示屏
[0043]14、存儲單元
[0044]15、圖像傳感器
[0045]16、光學接口
[0046]17、照明單元
[0047]18、供電單元
[0048]19、無線發送單元
[0049]20、無線接收單元
[0050]21、聲音識別控制單元
[0051]22、恆流供電模塊
[0052]23、充電口
[0053]24、內螺紋
【具體實施方式】
[0054]為了使本發明的目的、技術方案及優點更加清楚明白，以下結合附圖及具體實施例對本發明進行進一步詳細說明。應當理解，此處所描述的具體實施例僅僅用於解釋本發明，並不用於限定本發明。
[0055]實施例一
[0056]如附圖3所示，本發明的視頻設備整體上是一手持視頻設備，包括一殼體10，及設置在殼體的腔體內的嵌入式微控制器11、存儲單元14、圖像傳感器15、照明單元17和供電單元18，以及設置在殼體的面板上的顯示屏13、光學接口 16和功能按鈕12。存儲單元14、圖像傳感器15、顯示屏13及功能按鈕12均與嵌入式微控制器11電氣連接，光學接口 16的一端與殼體10卡合,並且與圖像傳感器15同軸對齊,光學接口 16的另一端用於卡合內窺鏡的目鏡部03，照明單元17通過一導光纖維08』連接到內窺鏡的光源接口。該手持視頻設備產品的正面結構如圖4所示，背面結構如圖5所示，一側面結構如圖6所示。使用時，將內窺鏡的目鏡部03與視頻設備的光學接口 16卡合在一起,將導光纖維08』連接到內窺鏡的光源接口 02。開啟電源，照明單元17向內窺鏡提供光源，圖像傳感器15透過光學接口 16拍攝內窺鏡鏡管一端的圖像，圖像數據通過嵌入式微控制器11送到顯示屏13顯示，或者將圖像數據儲存到存儲單元14以備後續回放。功能按鈕12用於控制拍照或者錄像，或者放大縮小圖像，或者顯示操作菜單等。顯示屏13可選用高清的顯示屏，配合手持視頻設備的要求，3.6寸屏更合適。照明單元17優選冷光源，更優選LED作為照明單元。手持視頻設備的殼體尺寸優選長100毫米~150毫米，寬100毫米~150毫米，高30毫米~50毫米。本實施例的視頻設備，採用嵌入式的視頻處理器替代電腦主機，採用小體積的光源，如LED光源，替代大體積的氙氣燈，採用小的高清顯示屏代替獨立的顯示器，並且採用微型的圖像傳感器來拍攝圖像，整體上設計成一種手持設備，因此，該視頻設備便於攜帶，適合於醫生外出巡診、門診、對不便轉移病房的重症患者檢查和手術、甚至野外緊急救助等場合，而不像現有的臺車上的視頻系統只能在固定地點使用。在使用時，原來持拿攝像頭的手，改成持拿視頻設備，醫生眼睛觀察的方向與手術操作部位一致，眼手一致，使用更加方便安全。
[0057]本實施例的視頻設備整體上設計成一種手持設備，因此，顯示屏、圖像傳感器、照明單元和光學接口都是緊湊放置的，其中光學接口的一端直接與殼體卡合，另一端直接與內窺鏡的眼罩口卡合，縮短了內窺鏡與照明單元的距離，因此連接照明單元與內窺鏡的導光纖維縮短了很多，臺車上的視頻系統的導光纖`維08 —般在兩米以上，本實施例的視頻設備的導光纖維08』一般20釐米就已經足夠了。可大幅度降低光源經過光導纖維的光損耗。
[0058]本實施例的殼體面板上設置了功能按鈕，將拍照、錄像的按鈕直接置於醫生的手持部位，醫生可以根據需要方便地控制視頻設備進行拍照、錄像、放大縮小圖像等。
[0059]本實施例中用LED光源替換了氙氣燈，LED的功率要遠遠小於氙氣燈，非常節能，並大大延長了光源的使用壽命，一般氙氣燈的壽命在2000小時到3000小時，而LED光源的壽命可達到十萬小時。
[0060]實施例二
[0061]本實施例與實施例一的結構基本相同，不同點在於照明單元17設置在殼體外部，並且與內窺鏡的光源接口 02直接卡合，如圖7所示，照明單元17通過一電源線與供電單元18連接。本實施例中，通過延長照明單元的電源線，把照明單元設置在殼體外並可與內窺鏡的光源接口直接卡合以向內窺鏡提供光源，則視頻設備的照明單元與內窺鏡的光源接口間不再需要導光纖維，完全沒有光損耗，提高了光源的利用率。[0062]實施例三
[0063]作為對實施例一或實施例二的一種改進，本實施例提供的手持視頻裝置還包括設置於殼體內的用於向外部顯示裝置發送圖像數據信號的無線發送單元19。內窺鏡在實際使用時，除了持拿視頻設備的醫生外，在某些情況下，需要其他協作醫生或護士同步查看內窺鏡窺視到的圖像，本實施例提供的視頻設備內置了無線發送單元19，可將圖像傳感器15拍攝到的圖像數據實時地無線傳送到外部的大屏幕顯示裝置。無線發送模塊19優選WIFI的無線發送模塊，外部的大屏幕顯示裝置可以是帶WIFI的大屏幕LED顯示屏，或者投影幕牆
坐寸o
[0064]實施例四
[0065]作為對實施例一或實施例二或實施例三的一種改進，本實施例提供的手持視頻設備還包括設置於殼體內用於接收外部裝置發送的視頻設備操作信號的無線接收單元20，和/或用於識別視頻設備操作聲音信號的聲音識別控制單元21。醫生在使用內窺鏡手術時，會遇到雙手繁忙不方便操作視頻設備上的功能按鈕以控制視頻設備進行拍照、攝像等操作的情況，本實施例的視頻設備提供了接收外部裝置發送的無線控制信號的無線接收單元20，無線接收單元20優選RF射頻的無線接收單元，外部裝置優選是帶RF無線發送模塊的腳踩按鍵裝置，可以通過腳踩按鍵發送控制命令，控制視頻設備放大或縮小圖像、或拍照或攝像或向外部的顯示裝置發送圖像數據等命令。
[0066]本實施例的視頻設備也可用聲音識別控制單元21替換無線接收單元，或者同時包括無線接收單元20和聲音識別控制單元21。即通過聲音識別控制單元來識別使用者發出的聲音命令，進而控制視頻設備放大或縮小圖像、或拍照、或攝像、或向外部的顯示裝置發送圖像數據等。
`[0067]實施例五
[0068]本實施例中，供電單元18包括電池供電和外部電源線直接供電兩種方式，外部電源線也可向內置電池充電。供電單元18包括向照明單元17供電的恆流供電模塊22，設置恆流供電模塊22的輸出電流是可調節的，優選可以輸出300毫安至1000毫安的電流，以適應內窺鏡在不同使用環境下的照明需求。比如，窺視腹腔內這種完全封閉的腔體，可以設置恆流供電模塊22輸出1000毫安的電流，以保證足夠的亮度，窺視口腔這種非完全封閉的腔體，可以設置恆流供電模塊22輸出300毫安的電流，這樣節能省電，也可保證足夠的亮度。
[0069]實施例六
[0070]本實施例中，在殼體10上有一圓形的充電口 23，充電口 23的內壁上設置有用於擰緊充電接頭的內螺紋24。當手持視頻設備配套的充電線的充電接頭具有相應的外螺紋時，手持視頻設備的充電口的內螺紋24與充電線的充電接頭的外螺紋配合，可使連接更結實，可避免在充電過程中，充電線從設備中輕易地脫離開的問題。當手持視頻設備配套的充電線的充電接頭沒有相應的外螺紋時，也不影響使用。
[0071]本發明提供的視頻設備適用於與硬鏡連接，也適用於與軟鏡連接。硬鏡目鏡部的接口處設計及光源接口的接口處設計與軟鏡的有一定差異，因此，本發明視頻設備其光學鏡頭與目鏡部連接端的設計及照明單元與光源接口連接端的設計，在與硬鏡或軟鏡連接時
稍有差異。
[0072]以上所揭示的僅為本發明的較佳實施例而已，當然不能以此來限定本發明之權利範圍，因 此依本發明申請專利範圍所作的等同變化，仍屬於本發明所涵蓋的範圍。
【權利要求】
1.一種與醫用內窺鏡連接的手持視頻設備，其特徵在於，包括設置於一殼體的腔體內的嵌入式微控制器、存儲單元、圖像傳感器、照明單元和供電單元，以及設置於殼體面板上的顯示屏、光學接口和功能按鈕，所述存儲單元、圖像傳感器、顯示屏、功能按鈕分別與所述嵌入式微控制器電氣連接，所述光學接口的一端與所述殼體卡合，且所述光學接口與所述圖像傳感器同軸對齊，所述光學接口的另一端用於卡合內窺鏡的目鏡，所述照明單元通過一導光纖維連接到內窺鏡的光源接口。
2.如權利要求1所述的手持視頻設備，其特徵在於，所述照明單元還可設置在殼體外並可與內窺鏡的光源接口直接卡合，所述照明單元通過一電源線與所述供電單元連接。
3.如權利要求1或2所述的手持視頻設備，其特徵在於，還包括設置於殼體內的用於向外部顯示裝置發送圖像數據信號的無線發送單元。
4.如權利要求1或2所述的手持視頻設備，其特徵在於，還包括設置於殼體內的用於接收外部裝置發射的視頻設備操作信號的無線接收單元和/或用於識別視頻設備操作聲音控制信號的聲音識別控制單元。
5.如權利要求1或2所述的手持視頻設備，其特徵在於，所述供電單元包括向照明單元供電的恆流供電模塊。
6.如權利要求5所述的手持視頻設備，其特徵在於，所述恆流供電模塊為輸出電流可調節的恆流供電模塊。
7.如權利要求5所述的手持視頻設備，其特徵在於，所述恆流供電模塊為輸出電流可在300毫安至1000毫安內調節的恆流供電模塊。
8.如權利要求1或2所述的手持視頻設備，其特徵在於，所述殼體具有一插接充電接頭用的圓形充電口，所述充電口內壁上設置有用於擰緊充電接頭的內螺紋。
9.如權利要求1或2所述的手持視頻設備，其特徵在於，所述殼體尺寸為長100毫米~150暈米，寬100暈米~150暈米，聞30暈米~50暈米。
10.如權利要求1或2所述的手持視頻設備，其特徵在於，所述照明單元為LED光源。
【文檔編號】A61B1/05GK103654697SQ201210337179
【公開日】2014年3月26日 申請日期:2012年9月6日 優先權日:2012年9月6日
【發明者】江貴平, 周文光, 黎燕紅 申請人:廣州南北電子科技有限公司