一种红外内窥镜系统技术方案

本实用新型专利技术属于医疗器械技术领域，具体为一种红外内窥镜系统。本实用新型专利技术红外内窥镜系统包括照明光源、物镜光学系统、光纤传像系统、转接系统和图像采集器；物镜光学系统包括五个透镜和一个光阑；转接系统包括六个透镜和一个光阑；照明光源为近红外1.2

【技术实现步骤摘要】
一种红外内窥镜系统


[0001]本技术属于医疗器械
，具体涉及一种红外内窥镜系统。

技术介绍

[0002]医用内窥镜是细长结构的医疗器械，大部分由光源、小孔径镜头、弯曲部分和传感器组成。内窥镜可以经过人体的天然孔道以及微小创口进入体内，观察人体内部组织和结构，对病情进行诊断，在现代医学中有着广泛的应用。特别在进行一些重要器官解剖结构观察的时候，需要在血液环境中进行观测。常见的可见光内窥镜，由于血液对可见光波段吸收与散射效应强烈，导致可见光成像出现严重扭曲变形，且存在相对照度差等问题。然而血液对红外波段光信息的吸收和散射相对较弱。因此设计工作在红外波段的内窥镜系统对于手术过程的观测具有重要意义。

技术实现思路

[0003]为了克服现有技术的上述缺点与不足，本技术的目的在于提供一种结构紧凑、尺寸小、成本低的红外内窥镜系统，以适用于特殊场合的观测。
[0004]本技术提供的红外内窥镜系统，包括照明光源10、物镜光学系统20、光纤传像系统30、转接系统40和图像采集系统50；其中，所述物镜光学系统20包括第一透镜21、第二透镜22、第三透镜23、第四透镜24、第五透镜25和第一光阑26；所述转接系统40包括第六透镜41、第七透镜42、第八透镜43、第九透镜44、第十透镜45、第十一透镜46和第二光阑47。所述照明光源10为观测区域提供照明，照明波段覆盖1.2-1.8μm；所述光纤传像系统30的一端连接物镜光学系统20，光纤传像系统30的另一端连接转接系统40的一段，所述转接系统40的另一端连接图像采集系统50；所述物镜光学系统20中各元件的排列顺序从物面到成像面依次为：第一透镜21、第一光阑26、第二透镜22、第三透镜23、第四透镜24、第五透镜25；所述转接系统40中各透镜的排列顺序从物面到像面依次为：第六透镜41、第七透镜42、第八透镜43、第九透镜44、第十透镜45、第十一透镜46、第二光阑47；所述第一透镜21和第一光阑26的中心间隔为5.98-6.02mm,所述第一光阑26和第二透镜22的中心间隔为0.13-0.15mm,所述第三透镜23和第四透镜24的中心间隔为1.02-1.05mm，所述第四透镜24和第五透镜25之间的中心间隔为1.50-1.62mm；所述第六透镜41和第七透镜42的中心间隔为0.20-0.23mm，所述第八透镜43和第九透镜44的中心间隔为0.30-0.34mm，所述第十透镜45和第十一透镜46的中心间隔为0.20-0.24mm，所述第二光阑47和第十一透镜46的后表面重合。
[0005]进一步地，所述照明光源10采用近红外1.2-1.8μm波段光源；所述光纤传像系统30采用单丝光纤，尺寸为27.5μm，以六边形方式排列；所述图像采集器50采用320
×
256像素的CCD传感器，进行成像。
[0006]进一步地，所述物镜光学系统20的第一透镜21至第五透镜25间所有透镜的有效组合焦距为0.780-0.795mm，F数3.8-4.2，最大视场角120
°
，最大系统孔径7.5-8.5mm，系统总长14.2-14.4mm，像面尺寸3.0-3.2mm。
[0007]进一步地，所述转接系统40的第六透镜41至第十一透镜46间所有透镜的有效组合焦距4.3-4.5mm，最大系统孔径4.6-4.7mm，系统总长18.2-18.8mm，物面尺寸为3.0-3.2mm，像面尺寸6.0-6.3mm。
[0008]进一步地，所述CCD传感器的像素尺寸为28-32μm，对角线尺寸大小为12.5-13.8mm。
[0009]与现有技术相比，本技术具有以下优点和有益效果：
[0010]（1）本技术通过设计出一种红外内窥镜系统，利用红外波段进行成像采集信息，打破了常见可见光波段内窥镜在某些特殊场合下的局限性，为观测的稳定性提供了保证；
[0011]（2）本技术通过光学系统结构的优化，使系统最大视场角达120
°
，观测过程中无需反复切换方位调整镜头，能够有效提高观测效率，且系统尺寸小，最大系统外径仅8mm；
[0012]（3）本技术提出的红外内窥镜系统中所有光学结构的均采用球面设计，降低了加工难度，提高了生产效率，减小了系统整体成本。
附图说明
[0013]图1为本技术的红外内窥镜系统结构示意图。
[0014]图2为本技术实施例中的物镜光学系统的示意图。
[0015]图3为本技术实施例中的转接系统的示意图。
具体实施方式
[0016]下面结合实施例及附图，对本技术作进一步地详细说明，但本技术的实施方式不限于此。
实施例
[0017]如图1所示，一种红外内窥镜系统，包括：照明系统10、物镜光学系统20、光纤传像系统30、转接系统40和图像采集系统50；所述物镜光学系统20包括第一透镜21、第二透镜22、第三透镜23、第四透镜24、第五透镜25和第一光阑26；所述转接系统40包括第六透镜41、第七透镜42、第八透镜43、第九透镜44、第十透镜45、第十一透镜46和第二光阑47。
[0018]进一步地，所述照明系统10的光源为近红外1.2-1.8μm波段；所述光纤传像系统30单丝光纤尺寸为27.5μm，采用六边形方式排列；所述图像采集系统50利用320
×
256像素的CCD传感器进行成像。进一步地，所述CCD传感器的像素尺寸为30μm，对角线尺寸大小为12.3mm。进一步地，所述红外内窥镜系统的最大视场角可达到120
°
。
[0019]进一步地，如图2所示，所述物镜光学系统20的有效焦距0.797mm，F数4，最大视场角120
°
，最大系统孔径8mm，系统总长14.32mm，像面尺寸3mm。
[0020]进一步地，所述第一透镜21的光焦度为-0.25332mm-1
，第二透镜22的光焦度为 0.027513mm-1
，第三透镜23的光焦度为 0.22451mm-1
，第四透镜24的光焦度为
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0.06921mm-1
，第五透镜25的光焦度为 0.21563mm-1
。
[0021]进一步地，所述第一透镜21的中心厚度为0.9502mm，第二透镜22的中心厚度为1.1573mm，第三透镜23的中心厚度为0.6328mm，第四透镜24的中心厚度为2.1183mm，第五透
镜25的中心厚度为0.8950mm。
[0022]进一步地，所述第一透镜21的净口径为4.0000mm，第二透镜2的净口径为0.6650mm，第三透镜23的净口径为0.9961，第四透镜24的净口径为1.4874mm，第五透镜25的净口径为1.6830mm。
[0023]进一步地，如图3所示，所述转接系统40的有效焦距4.37mm，最大系统孔径4.6074mm，系统总长18.65m本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种红外内窥镜系统，其特征在于，包括照明光源（10）、物镜光学系统（20）、光纤传像系统（30）、转接系统（40）和图像采集系统（50）；其中，所述照明光源（10）为观测区域提供照明，照明波段覆盖1.2-1.8μm；所述光纤传像系统（30）的一端连接物镜光学系统（20），光纤传像系统（30）的另一端连接转接系统（40）的一段，所述转接系统（40）的另一端连接图像采集系统（50）；所述物镜光学系统包括从物面到成像面依次排列的：第一透镜（21）、第一光阑（26）、第二透镜（22）、第三透镜（23）、第四透镜（24）、第五透镜（25）；所述转接系统（40）包括从物面到像面依次排列的：第六透镜（41）、第七透镜（42）、第八透镜（43）、第九透镜（44）、第十透镜（45）、第十一透镜（46）、第二光阑（47）；所述第一透镜（21）和第一光阑（26）的中心间隔为5.98-6.02mm,所述第一光阑（26）和第二透镜（22）的中心间隔为0.13-0.15mm,所述第三透镜（23）和第四透镜（24）的中心间隔为1.02-1.05mm，所述第四透镜（24）和第五透镜（25）之间的中心间隔为1.50-1.62mm；所述第六透镜（41）和第七透镜（42）的中心间隔为0.20-0.23mm，所述第八透镜（43）和第九透镜（44）的中心间隔为0.30-0.34mm，所...

【专利技术属性】
技术研发人员：孔令豹，彭星，
申请(专利权)人：复旦大学，
类型：新型
国别省市：