本技術(shù)涉及醫(yī)療器械，具體涉及一種圖像采集裝置、內(nèi)窺鏡及醫(yī)療器械。

背景技術(shù)：

1、隨著醫(yī)療器械、計算機技術(shù)及控制技術(shù)的不斷發(fā)展，微創(chuàng)手術(shù)以其手術(shù)創(chuàng)傷小、康復(fù)時間短、患者痛苦少等優(yōu)點得到廣泛的應(yīng)用。其中，微創(chuàng)手術(shù)機器人以其高靈巧性、高控制精度、直觀的手術(shù)圖像等特點能夠避免操作局限性，例如過濾操作時手部的震顫等，從而廣泛適用于腹腔、盆腔以及胸腔等手術(shù)區(qū)域。微創(chuàng)手術(shù)機器人包括主控制臂和從操縱臂，主控制臂采集到醫(yī)生的操作信號經(jīng)控制系統(tǒng)處理后生成從操縱臂的控制信號，由從操縱臂執(zhí)行手術(shù)操作。從操縱臂卡接手術(shù)器械和內(nèi)窺鏡(例如3d內(nèi)窺鏡或3d熒光內(nèi)窺鏡)，手術(shù)器械通過插在患者體表切口上的戳卡進入患者體內(nèi)，3d內(nèi)窺鏡提供患者體內(nèi)的監(jiān)控圖像，其中從操縱臂包括一個持鏡臂，持鏡臂上安裝有內(nèi)窺鏡轉(zhuǎn)接頭，用于夾持和移動3d內(nèi)窺鏡，從而在醫(yī)生手術(shù)時提供合適的視角。由于臨床需求的多樣性，集成3d、4k、熒光功能的高端內(nèi)窺鏡正成為醫(yī)療器械領(lǐng)域的熱門研究對象，除了影像平臺外，其成像前端的鏡頭是整個鏈路上關(guān)鍵也是最具挑戰(zhàn)的一環(huán)。如何在較小的鏡頭上設(shè)計4k雙路成像來模擬人眼立體視覺，并集成熒光功能，一直是制約高端內(nèi)窺鏡產(chǎn)業(yè)化的行業(yè)難題。

2、相關(guān)技術(shù)中，例如中國發(fā)明專利cn103889353b公開了一種外科手術(shù)器械中的圖像捕獲單元，包括透鏡組件，光從透鏡組件穿過傳輸?shù)嚼忡R組件，棱鏡組件將光的一部分反射到下方的傳感器中，另一部分則投射通過，投射的光在經(jīng)過透鏡后傳輸?shù)椒瓷浣M件，反射組件將這部分的光反射到下方的與前面的傳感器平行的另一個傳感器中。此種方式可保證在狹小空間內(nèi)布置四個傳感器，從而實現(xiàn)3d、熒光功能。

3、但是，相關(guān)技術(shù)中棱鏡組件將光分成兩部分后，由于每部分的光都包含可見光和近紅外光，因此還需要在圖像傳感器上設(shè)置特定的濾光片，結(jié)構(gòu)復(fù)雜，裝配工藝要求高，導致生產(chǎn)成本較高。

技術(shù)實現(xiàn)思路

1、本技術(shù)實施例提供了一種圖像采集裝置、內(nèi)窺鏡及醫(yī)療器械，可根據(jù)復(fù)合光中不同光束的波長對復(fù)合光進行分光，這樣，照射至圖像傳感器上的光為復(fù)合光中的某一特定成分，無需在圖像傳感器上設(shè)置特定的濾光片，簡化了圖像采集裝置的結(jié)構(gòu)，降低了生產(chǎn)成本。

2、根據(jù)本技術(shù)實施例的第一個方面，提供了一種圖像采集裝置，包括：

3、第一圖像傳感器；

4、第二圖像傳感器；

5、分光棱鏡，分光棱鏡位于光傳播路徑上，分光棱鏡具有第一入射面和第一平面，第一平面背向第一入射面；第一平面上設(shè)有半反半透膜，半反半透膜被配置為根據(jù)波長選擇性地將入射至分光棱鏡的復(fù)合光分為反射光和透射光；分光棱鏡被配置為將反射光導向至第一圖像傳感器；其中，反射光為可見光，第一圖像傳感器為白光傳感器；透射光為近紅外光，第二圖像傳感器為熒光傳感器；

6、反射棱鏡，反射棱鏡被配置為接收透射光，并將透射光導向至第二圖像傳感器。

7、在一種可選的實現(xiàn)方式中，分光棱鏡還具有第一出射面和第一反射面，第一出射面與第一圖像傳感器的第一感光面平行，第一反射面位于分光棱鏡背向第一出射面的一側(cè)，第一平面與第一出射面之間的夾角為鈍角；

8、反射光經(jīng)由半反半透膜反射至第一反射面，并在第一反射面反射后，沿垂直于第一出射面的方向透射至第一圖像傳感器。

9、在一種可選的實現(xiàn)方式中，第一反射面設(shè)有第一全反射膜。

10、在一種可選的實現(xiàn)方式中，分光棱鏡還具有第一出射面，第一出射面與第一圖像傳感器的感光面平行，第一平面與第一出射面之間的夾角為銳角；反射光經(jīng)由半反半透膜反射后，沿垂直于第一出射面的方向透射至第一圖像傳感器。

11、在一種可選的實現(xiàn)方式中，反射棱鏡具有第二出射面和第二反射面，第二出射面與第二圖像傳感器的第二感光面平行，第二反射面位于反射棱鏡背向第一平面的一側(cè)，透射光經(jīng)由第二反射面反射后，沿垂直于第二出射面的方向透射至第二圖像傳感器。

12、在一種可選的實現(xiàn)方式中，第二反射面設(shè)有第二全反射膜。

13、在一種可選的實現(xiàn)方式中，分光棱鏡還具有第一出射面，第一出射面與第一圖像傳感器的感光面平行，第一平面與第一出射面之間的夾角為銳角；反射光經(jīng)由半反半透膜反射后，沿垂直于第一出射面的方向透射至第一圖像傳感器；

14、反射棱鏡具有第二出射面和第二反射面，第二出射面與第二圖像傳感器的第二感光面平行，第二反射面位于反射棱鏡背向第一平面的一側(cè)；

15、第二反射面與第一平面平行，且第二反射面與第二出射面之間的夾角為45°，復(fù)合光的入射方向與第一出射面和第二出射面平行；

16、透射光經(jīng)由第二反射面反射后，沿垂直于第二出射面的方向透射至第二圖像傳感器。

17、在一種可選的實現(xiàn)方式中，圖像采集裝置還包括透明膠合層，透明膠合層位于半反半透膜與反射棱鏡之間；透明膠合層被配置為粘接分光棱鏡與反射棱鏡；反射棱鏡的第二入射面與第一平面平行。

18、在一種可選的實現(xiàn)方式中，圖像采集裝置還包括鏡頭，鏡頭位于分光棱鏡的第一入射面一側(cè)，鏡頭的光路軸線與第一入射面垂直；

19、鏡頭被配置為對復(fù)合光整形，以使復(fù)合光以平行光從第一入射面入射至分光棱鏡。

20、在一種可選的實現(xiàn)方式中，圖像采集裝置還包括電路板；

21、第一圖像傳感器包括兩個，兩個第一圖像傳感器對稱設(shè)于電路板相背的兩側(cè)；分光棱鏡包括兩個，兩個分光棱鏡對稱設(shè)于電路板相背的兩側(cè)，且兩個第一圖像傳感器位于兩個分光棱鏡之間；每一個分光棱鏡對應(yīng)于一個鏡頭；

22、第二圖像傳感器包括兩個，兩個第二圖像傳感器對稱設(shè)于電路板相背的兩側(cè)；反射棱鏡包括兩個，兩個反射棱鏡對稱設(shè)于電路板相背的兩側(cè)，且兩個第二圖像傳感器位于兩個反射棱鏡之間。

23、在一種可選的實現(xiàn)方式中，圖像采集裝置還包括固定件和套管，固定件固定于套管內(nèi)，電路板固定于固定件上。

24、在一種可選的實現(xiàn)方式中，位于電路板同一側(cè)的第一圖像傳感器和第二圖像傳感器沿套管的軸向排布；

25、且第一圖像傳感器的第一感光面和第二圖像傳感器的第二感光面位于同一平面。

26、根據(jù)本技術(shù)實施例的第二個方面，提供了一種內(nèi)窺鏡，包括：

27、如本技術(shù)實施例的第一個方面任一可選的實現(xiàn)方式所提供的圖像采集裝置；

28、把手，把手連接于圖像采集裝置的近端；

29、光纖連接線和數(shù)據(jù)接口，光纖連接線的一端與把手的近端相連接，光纖連接線的另一端與數(shù)據(jù)接口相連接，數(shù)據(jù)接口被配置為與數(shù)據(jù)處理設(shè)備相連接。

30、根據(jù)本技術(shù)實施例的第三個方面，提供了一種醫(yī)療器械，包括本技術(shù)實施例第二個方面提供的內(nèi)窺鏡、數(shù)據(jù)處理設(shè)備和顯示器，內(nèi)窺鏡與數(shù)據(jù)處理設(shè)備通訊連接，且數(shù)據(jù)處理設(shè)備與顯示器通訊連接。

31、本技術(shù)實施例提供的圖像采集裝置、內(nèi)窺鏡和醫(yī)療器械，通過在圖像采集裝置的光路傳播路徑上設(shè)置分光棱鏡，分光棱鏡具有第一入射面和第一平面，其中，第一平面背向第一入射面；并在第一平面上設(shè)置半反半透膜；這樣，在患者組織和熒光標記物反射的復(fù)合光經(jīng)光傳播路徑入射進入分光棱鏡后，半反半透膜將復(fù)合光分為反射光(例如可以為患者組織反射的可見光)和透射光(例如可以為熒光標記物反射的近紅外光)，反射光在分光棱鏡的導向下傳遞至第一圖像傳感器，第一圖像傳感器為白光傳感器，并被第一圖像傳感器接收，這樣，入射至第一圖像傳感器的光為分光后的反射光(可見光)，沒有透射光(近紅外光)的影響，即無需在第一圖像傳感器上設(shè)置特定波長(例如近紅外光，波長為650nm-940nm)的濾光片，簡化了第一圖像傳感器的結(jié)構(gòu)，降低了裝配工藝要求，降低了生產(chǎn)成本；另外，從半反半透膜透過的透射光經(jīng)反射棱鏡反射后入射至第二圖像傳感器，第二圖像傳感器為熒光傳感器，這樣，透射至第二圖像傳感器的光為分光后的透射光(近紅外光)，沒有反射光(例如可見光)的影響；這樣，無需在第二圖像傳感器上設(shè)置特定波長(例如可見光，波長為390nm-650nm)的濾光片，簡化了第二圖像傳感器的結(jié)構(gòu)，降低了裝配工藝要求，降低了生產(chǎn)成本。