一种3D电子内窥镜镜头及3D电子内窥镜制造技术

本发明专利技术属于内窥镜技术领域，提出了一种3D电子内窥镜镜头及3D电子内窥镜，将图像传感器的中心线与后镜组的光轴重合设置，相对于前镜组的光轴倾斜设置，在不增加内窥镜尺寸的条件下，增大了图像传感器尺寸；同时，在后镜组和前镜组之间设置转像棱镜，光线由前镜组摄入经过转向棱镜，在转像棱镜进行多次全反射后进入后镜组，使得转像棱镜射出光线方向与前镜组光轴方向成固定角度，该角度和图像传感器与前镜组轴线所成角度互余，从而保证转像棱镜射出光线与图像传感器平面垂直，满足光线摄入图像传感器的要求，从而实现在不增加内窥镜尺寸的条件下，通过增大图像传感器尺寸来获取更高分辨率和更高动态范围图像的目的。和更高动态范围图像的目的。和更高动态范围图像的目的。

【技术实现步骤摘要】
一种3D电子内窥镜镜头及3D电子内窥镜


[0001]本专利技术属于内窥镜
，尤其涉及一种3D电子内窥镜镜头及3D电子内窥镜。

技术介绍

[0002]内窥镜一般分为光学内窥镜系统和电子内窥镜系统；光学内窥镜系统一般由内窥镜镜体和内窥镜摄像系统构成，内窥镜摄像系统包括摄像头和主机，其中，内窥镜镜体为光学镜组，图像传感器位于摄像头部。电子内窥镜系统一般由电子内窥镜和图像处理主机，其中，光学镜组和图像传感器位于电子内窥镜前端部。
[0003]专利技术人发现，电子内窥镜中，光学镜组和图像传感器都位于电子内窥镜前端，现有的技术中图像传感器一般与光学镜组光轴垂直布置，受限于电子内窥镜尺寸，一般光学镜组和图像传感器尺寸都采用小尺寸设计，因为电子内窥镜对轴向尺寸限制较小，所以光学镜组可以在轴向延伸做较高质量镜组，但图像传感器受尺寸限制较大；图像传感器的尺寸大小直接影响图像分辨率和图像质量，受该限制，电子内窥镜图像质量相对光学内窥镜较差、也没有已在光学内窥镜上广泛应用的4K技术，严重限制了电子内窥镜的发展。
[0004]3D电子内窥镜是内窥镜方向的一个分支，3D电子内窥镜在镜头端部要布置两组光学镜组和图像传感器，受空间尺寸限制更大，所应用的图像传感器尺寸更小，目前技术下，难以在3D视觉兼有的基础上，获得高分辨率和高动态范围的高质量图像。

技术实现思路

[0005]本专利技术为了解决上述问题，提出了一种3D电子内窥镜镜头及3D电子内窥镜，针对3D电子内窥镜，在不增加内窥镜尺寸的条件下，通过增大图像传感器尺寸来获取更高分辨率和更高动态范围的图像。
[0006]为了实现上述目的，第一方面，本专利技术提供了一种3D电子内窥镜镜头，采用如下技术方案：
[0007]一种3D电子内窥镜镜头，包括镜管，所述镜管内设置有图像传感器、后镜组、转像棱镜和前镜组；
[0008]所述图像传感器的中心线与所述后镜组的光轴重合；所述图像传感器的中心线相对于所述前镜组的光轴倾斜设置；所述后镜组和所述前镜组之间设置有所述转像棱镜。
[0009]进一步的，所述前镜组的光轴与所述镜管的轴线平行；所述图像传感器的中心线相对于所述镜管的轴线倾斜设置。
[0010]进一步的，所述镜管内设置有两组图像传感器、后镜组、转像棱镜和前镜组；两个前镜组对称设置。
[0011]进一步的，两个图像传感器对称设置，两个图像传感器的采集方向朝向所述镜管的内壁。
[0012]进一步的，两个图像传感器对称设置，图像传感器的采集方向朝向所述镜管的轴线。
[0013]进一步的，两个图像传感器平行设置。
[0014]进一步的，所述转像棱镜的两个端面分别与所述后镜组和所述前镜组所在的平面平行。
[0015]进一步的，所述前镜组上设置有光阑。
[0016]进一步的，所述前镜组设置在所述镜管的采集端。
[0017]为了实现上述目的，第二方面，本专利技术还提供了一种3D电子内窥镜，采用如下技术方案：
[0018]一种3D电子内窥镜，采用了如第一方面中所述的3D电子内窥镜镜头。
[0019]与现有技术相比，本专利技术的有益效果为：
[0020]1、本专利技术中，将图像传感器的中心线与后镜组的光轴重合设置，相对于前镜组的光轴倾斜设置，在不增加内窥镜尺寸的条件下，增大了图像传感器尺寸；同时，在后镜组和前镜组之间设置转像棱镜，光线由前镜组摄入经过转向棱镜，在转像棱镜进行多次全反射后进入后镜组，使得转像棱镜射出光线方向与前镜组光轴方向成固定角度，该角度和图像传感器与前镜组轴线所成角度互余，从而保证转像棱镜射出光线与图像传感器平面垂直，满足光线摄入图像传感器的要求，从而实现在不增加内窥镜尺寸的条件下，通过增大图像传感器尺寸来获取更高分辨率和更高动态范围图像的目的；
[0021]2、本专利技术可以在不改变内窥镜外尺寸的条件下使用更大尺寸的图像传感器，从而获得更高分辨率，如从普通1080p扩展到2K和4K，实现3D与4K两项技术同时应用；
[0022]3、本专利技术可以在不改变内窥镜外尺寸的条件下使用更大尺寸的图像传感器，从而获得更大的图像动态范围，大幅提高图像质量；
[0023]4、本专利技术可以在使用较小图像传感器的条件下，减小内窥镜外尺寸而对成像质量影像较小，从而实现扩展内窥镜应用范围的目的。
附图说明
[0024]构成本实施例的一部分的说明书附图用来提供对本实施例的进一步理解，本实施例的示意性实施例及其说明用于解释本实施例，并不构成对本实施例的不当限定。
[0025]图1为本专利技术实施例1的电子内窥镜图像传感器截面示意图；
[0026]图2为本专利技术实施例1的3D电子内窥镜图像传感器截面示意图；
[0027]图3为本专利技术实施例1的结构示意图；
[0028]图4为本专利技术实施例1的图像传感器的采集方向朝向所述镜管的内壁；
[0029]图5为本专利技术实施例1的图像传感器平行设置的结构示意图；
[0030]图6为本专利技术实施例1的图像传感器的采集方向朝向所述镜管的轴线；
[0031]图7为本专利技术实施例1的2D电子内窥镜中使用状态示意图；
[0032]其中，1、镜管；2、图像传感器；3、后镜组；4、转像棱镜；5、前镜组。
具体实施方式
[0033]下面结合附图与实施例对本专利技术作进一步说明。
[0034]应该指出，以下详细说明都是示例性的，旨在对本申请提供进一步的说明。除非另有指明，本文使用的所有技术和科学术语具有与本申请所属
的普通技术人员通常
理解的相同含义。
[0035]实施例1：
[0036]如图1和图3所示为典型的电子内窥镜镜头部分图像传感器截面示意和3D电子内窥镜图像传感器2截面示意，其中一般应用的图像传感器2尺寸长宽比为16：9，图像传感器2所在平面和镜管1轴线垂直。
[0037]如图3所示为典型的3D电子内窥镜镜头结构示意图，镜头由两组平行布置的镜头模组构成；镜组与图像传感器2组成第一通道镜头模组，其中镜组由前镜组5和后镜组3组成。镜组光轴与镜管1轴线平行，镜组光轴与图像传感器2平面垂直。两组镜组排列沿图像传感器2长边方向阵列，从而使观察到的图像符合人眼观察习惯，水平方向为长边。
[0038]正如
技术介绍
中记载的，3D电子内窥镜在镜头端部要布置两组光学镜组和图像传感器，受空间尺寸限制比较大，所应用的图像传感器尺寸较小，传统技术下，难以在3D视觉兼有的基础上，获得高分辨率和高动态范围的高质量图像；针对上述问题，如图4所示，本实施例提供了一种3D电子内窥镜镜头，包括镜管1，所述镜管1内按顺序设置有图像传感器2、后镜组3、转像棱镜4和前镜组5；所述前镜组5设置在所述镜管1的采集端。
[0039]所述图像传感器2的中心线与所述后镜组3的光轴重合；所述图像传感器2的中心线相对于所述前镜组5的光轴倾斜设置；所述后镜组3和所述前镜组5之间设置有所述转像棱镜4。所述前镜组5的光轴本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种3D电子内窥镜镜头，其特征在于，包括镜管，所述镜管内设置有图像传感器、后镜组、转像棱镜和前镜组；所述图像传感器的中心线与所述后镜组的光轴重合；所述图像传感器的中心线相对于所述前镜组的光轴倾斜设置；所述后镜组和所述前镜组之间设置有所述转像棱镜。2.如权利要求1所述的一种3D电子内窥镜镜头，其特征在于，所述前镜组的光轴与所述镜管的轴线平行；所述图像传感器的中心线相对于所述镜管的轴线倾斜设置。3.如权利要求1所述的一种3D电子内窥镜镜头，其特征在于，所述镜管内设置有两组图像传感器、后镜组、转像棱镜和前镜组；两个前镜组对称设置。4.如权利要求3所述的一种3D电子内窥镜镜头，其特征在于，两个图像传感器对称设置，两个图像传感器的采集方向朝向所述...

【专利技术属性】
技术研发人员：王迎智，周毅，董先公，
申请(专利权)人：极限人工智能有限公司，
类型：发明
国别省市：