一种内窥镜和内窥镜摄像系统技术方案

一种内窥镜和内窥镜摄像系统，内窥镜包括镜管、照明光路和成像光路，匀光器安装在支管内，光纤安装在镜管内，光纤的入射端延伸至支管与匀光器的出射端连接，光纤的出射端延伸至镜管的前端。由于内窥镜在光纤的前端安装有匀光器，匀光器能够将导光束的光束高效的耦合到光纤内，匀光器还能够消除光束中的光斑，提高光束的均匀性；光纤为超广角光纤，光纤的发散角大于成像视场角，超广角光纤可以有效降低照明光路的光能损失，提高光传输效率，为超高清图像提供更充足的照明。本超高清内窥镜通过匀光器和超广角光纤的配合，达到提高光通量的同时使得观察视野内照度分布均匀，从而改善内窥镜图像的对比度和信噪比，进而提高成像质量。进而提高成像质量。进而提高成像质量。

【技术实现步骤摘要】
一种内窥镜和内窥镜摄像系统


[0001]本专利技术涉及医疗器械设备领域，具体涉及一种内窥镜和内窥镜摄像系统。

技术介绍

[0002]随着科技和医疗技术的发展，内窥镜微创手术已经得到普及。在内窥镜手术中，对于关键组织的精细成像能够提高手术的成功率，有利于常规切除手术或是肿瘤手术中形态学的辨识，起到精准定位的作用。
[0003]随着最近几年4K成像系统在民用摄像技术方面的普及，内窥镜摄像系统也从HD高清内窥镜逐渐向4K超高清内窥镜过渡。4K超高清在分辨率上极大提升了医生对病灶形态学的辨识和精准定位，但现有的内窥镜的高清成像并不理想。

技术实现思路

[0004]本专利技术提供了一种具有高对比度的内窥镜和内窥镜摄像系统。
[0005]一种实施例中提供一种内窥镜，包括镜管、照明光路和成像光路；
[0006]所述镜管具有前端和后端，所述镜管的前端用于插入人体内，所述镜管的后端设有与所述镜管连通的支管；
[0007]所述照明光路包括匀光器和光纤，所述匀光器安装在所述支管内，所述匀光器的入射端用于连接导光束，所述光纤安装在所述镜管内，所述光纤的入射端延伸至所述支管与所述匀光器的出射端连接，所述光纤的出射端延伸至所述镜管的前端，所述匀光器用于将导光束的光束匀化后传递给所述光纤，所述光纤的出射光用于照射至人体；所述光纤为超广角光纤，所述光纤的发散角大于成像视场角；
[0008]所述成像光路包括光学腔体和镜片组，所述光学腔体安装在所述镜管内，所述镜片组安装在所述光学腔体内，所述镜片组件用于采集人体的反射光。
[0009]一种实施例中，所述光纤的发散角大于或等于成像视场角的1.2倍。
[0010]一种实施例中，所述匀光器的出射光的发散角大于入射光的发散角。
[0011]一种实施例中，所述匀光器为光锥结构，光锥结构的大端为所述匀光器的入射端，锥形结构的小端为所述匀光器的出射端。
[0012]一种实施例中，所述匀光器为单丝或复丝光锥结构。
[0013]一种实施例中，所述支管内安装有匀光器安装座，所述匀光器安装座具有锥形的安装孔，所述匀光器安装在所述匀光器安装座的安装孔内。
[0014]一种实施例中，所述匀光器为匀光片。
[0015]一种实施例中，所述光学腔体的前端和后端均安装有窗片。
[0016]一种实施例中，所述窗片为石英玻璃。
[0017]一种实施例中，所述光学腔体的内表面具有消光功能。
[0018]一种实施例中，所述光学腔体为碳纤维管。
[0019]一种实施例中，所述光学腔体的内表面具有消光层。
[0020]一种实施例中，所述消光层为黑色氧化膜、哑光层、掺杂层、沉积层、黑色涂层或镀金层。
[0021]一种实施例中提供了一种内窥镜摄像系统，包括光源、摄像主机、显示器和上述的内窥镜，所述光源通过导光束与所述匀光器的入射端连接，所述摄像主机与所述成像光路和显示器连接，所述摄像主机用于将光信号转为图像信号，所述显示器根据所述图像信号显示图像。
[0022]依据上述实施例的内窥镜和内窥镜摄像系统，由于内窥镜在光纤的前端安装有匀光器，匀光器能够将导光束的光束高效的耦合到光纤内，匀光器还能够消除光束中的光斑，提高光束的均匀性；光纤为超广角光纤，光纤的发散角大于成像视场角，超广角光纤可以有效降低照明光路的光能损失，提高光传输效率，为超高清图像提供更充足的照明。本超高清内窥镜通过匀光器和超广角光纤的配合，达到提高光通量的同时使得观察视野内照度分布均匀，从而改善内窥镜图像的对比度和信噪比，进而提高成像质量。
附图说明
[0023]图1为一种实施例中内窥镜的结构示意图；
[0024]图2为一种实施例中内窥镜的爆炸结构示意图；
[0025]图3为一种实施例中内窥镜的具有轴向剖视图；
[0026]图4为一种实施例中匀光器和匀光器安装座的轴向剖视图；
[0027]图5为一种实施例中内窥镜摄像系统的结构示意图。
具体实施方式
[0028]下面通过具体实施方式结合附图对本专利技术作进一步详细说明。其中不同实施方式中类似元件采用了相关联的类似的元件标号。在以下的实施方式中，很多细节描述是为了使得本申请能被更好的理解。然而，本领域技术人员可以毫不费力的认识到，其中部分特征在不同情况下是可以省略的，或者可以由其他元件、材料、方法所替代。在某些情况下，本申请相关的一些操作并没有在说明书中显示或者描述，这是为了避免本申请的核心部分被过多的描述所淹没，而对于本领域技术人员而言，详细描述这些相关操作并不是必要的，他们根据说明书中的描述以及本领域的一般技术知识即可完整了解相关操作。
[0029]另外，说明书中所描述的特点、操作或者特征可以以任意适当的方式结合形成各种实施方式。同时，方法描述中的各步骤或者动作也可以按照本领域技术人员所能显而易见的方式进行顺序调换或调整。因此，说明书和附图中的各种顺序只是为了清楚描述某一个实施例，并不意味着是必须的顺序，除非另有说明其中某个顺序是必须遵循的。
[0030]本文中为部件所编序号本身，例如“第一”、“第二”等，仅用于区分所描述的对象，不具有任何顺序或技术含义。而本申请所说“连接”、“联接”，如无特别说明，均包括直接和间接连接(联接)。
[0031]4K内窥镜系统由于像素数量的提高和单个象元的减小，势必会导致信噪比的下降和对比的降低，为了保证图像不受影响，需要对配套的硬管镜(内窥镜)的提出了更高的要求。
[0032]硬管镜和普通的成像镜头不同，它分为成像光路和照明光路，最终图像效果受到
两者的共同影响。成像光路相比于普通镜头复杂很多，目前的硬管镜内部镜片少则10片以上，多则20几片，如果不采取特殊处理，杂散光会严重影响手术场景的图像对比度。同时照明光路为成像场景提供主动照明，传输效率和视野内的照明均匀性也会影响整个图像的均匀性。由于图像传感器CMOS和CCD的动态范围有限，实际观测物体照度越均匀，图像呈现出的对比度就会越高，而传输效率高，照明充足，图像信噪比和对比度就高。
[0033]一种实施例中提供了一种内窥镜，本内窥镜为4k超高清腔镜，具备具有杂散光小、照明充足且分布均匀的高对比度的优点，能够实现高清成像。
[0034]请参考图1和图2，本实施例的内窥镜主要包括镜管1、照明光路2和成像光路3，照明光路2和成像光路3安装在镜管1内。
[0035]镜管1为笔直的硬镜管，镜管1具有前端和后端；镜管1的前端为尖状结构，镜管1的前端用于插入人体内；镜管1的后端具有安装部11，安装部11用于与手柄连接；安装部11上还设有支管4，支管4通过螺纹连接的方式垂直安装在镜管1上，支管4与镜管1连通，支管4与镜管1也可为一体化结构。
[0036]照明光路2包括匀光器21和光纤22，匀光器21为一个光锥结构，光锥结构具有大端和小端，匀光器21可为单丝光纤光锥、复丝光纤光锥、单芯玻璃光锥、匀光片或者散射元件等结构本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种内窥镜，其特征在于，包括镜管、照明光路和成像光路；所述镜管具有前端和后端，所述镜管的前端用于插入人体内，所述镜管的后端设有与所述镜管连通的支管；所述照明光路包括匀光器和光纤，所述匀光器安装在所述支管内，所述匀光器的入射端用于连接导光束，所述光纤安装在所述镜管内，所述光纤的入射端延伸至所述支管与所述匀光器的出射端连接，所述光纤的出射端延伸至所述镜管的前端，所述匀光器用于将导光束的光束匀化后传递给所述光纤，所述光纤的出射光用于照射至人体；所述光纤为超广角光纤，所述光纤的发散角大于成像视场角；所述成像光路包括光学腔体和镜片组，所述光学腔体安装在所述镜管内，所述镜片组安装在所述光学腔体内，所述镜片组件用于采集人体的反射光。2.如权利要求1所述的内窥镜，其特征在于，所述光纤的发散角大于或等于成像视场角的1.2倍。3.如权利要求1所述的内窥镜，其特征在于，所述匀光器的出射光的发散角大于入射光的发散角。4.如权利要求1所述的内窥镜，其特征在于，所述匀光器为光锥结构，光锥结构的大端为所述匀光器的入射端，锥形结构的小端为所述匀光器的出射端。5.如权利要求4所述的内窥镜，其特征在于，所述匀光器为单丝或复丝...

【专利技术属性】
技术研发人员：袁小文，李洋，王飞，朱杰，
申请(专利权)人：深圳迈瑞生物医疗电子股份有限公司，
类型：发明
国别省市：