本发明专利技术公开了一种用于内窥镜装置的立体镜头，它包括分别设置在左、右入射光路上的彼此之间平行间隔设置的左压缩透镜和右压缩透镜，所述的左压缩透镜和右压缩透镜用于将左、右入射光线的纵向尺寸压缩为原图像的一半，沿左、右入射光路方向在所述的左、右压缩透镜的前方分别设置有左反射镜组和右反射镜组，所述的左反射镜组和右反射镜组各自包括多个反射镜，所述的左反射镜组和右反射镜组的多个反射镜用于将压缩后的入射光线进行上、下平移形成位于左压缩透镜和右压缩透镜之间的竖直对称面上并且彼此之间上、下间隔设置的上、下投射光线。本发明专利技术不降低偏光3D显示器图像显示效果同时仅采用单CCD采集图像。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及立体镜头，尤其涉及一种用于内窥镜装置的立体镜头。
技术介绍
微创手术是指医生利用细长的手术工具通过人体表面的微小切口探入到体内进行操作的手术。由于具有创伤小、出血少、术后恢复周期短等优点，微创手术正被越来越多的医生和患者所接受。然而，微创手术技术的发展在带来诸多益处的同时，也对相应的配套手术设备提出了更高的要求，尤其对图像系统的要求更为苛刻。在整个微创手术过程中，由于医生难以直接观察到手术操作部位，所以只能借助内窥镜系统获取手术场景信息，为真实反映手术部位操作信息，提高医生手术动作的真实感，不仅需要图像系统所提供的图像具有较高的分辨率，对其实现3D立体视觉图像的需求也越来越多。3D成像技术是指利用一系列的光学方法使人的左、右眼产生视差，从而接受到不同的画面，在大脑中形成三维立体视觉效果的技术。微创手术用图像系统主要包括三个部分，即内窥镜装置、显示器以及数据处理终端，其中，内窥镜是图像信息输入端，显示器是图形信息输出端。现行的微创手术用3D图像系统多采用双CXD内窥镜装置，即通过两个CXD采集图像信息，然而，由于CCD尺寸的限制，加之其价格昂贵，双CCD内窥镜装置往往直径尺寸较大且成本较高。因此，开发基于单CCD的3D图像系统具有重要的应用价值，对微创手术的发展也具有不可估量的重要意义。
技术实现思路
本专利技术的目的在于克服已有技术的不足，提供一种尺寸小、成本低、实现了基于单CXD内窥镜的图像系统的三维成像的一种用于内窥镜装置的立体镜头。本专利技术的一种用于内窥镜装置的立体镜头，它包括分别设置在左、右入射光路上的彼此之间平行间隔设置的左压缩透镜和右压缩透镜，所述的左压缩透镜和右压缩透镜用于将左、右入射光线的纵向尺寸压缩为原图像的一半，沿左、右入射光路方向在所述的左、右压缩透镜的前方分别设置有左反射镜组和右反射镜组，所述的左反射镜组和右反射镜组各自包括多个反射镜，所述的左反射镜组和右反射镜组的多个反射镜用于将压缩后的入射光线进行上、下平移形成位于左压缩透镜和右压缩透镜之间的竖直对称面上并且彼此之间上、下间隔设置的上、下投射光线。本专利技术的优点在于I.本专利技术不降低偏光3D显示器图像显示效果同时仅采用单CXD采集图像。2.本专利技术有助于简化内窥镜装置结构，从而降低整个图像系统的复杂程度。3.本专利技术有助于降低内窥镜装置的整体设计成本，具有重要的应用价值。附图说明图I为本专利技术一种用于内窥镜装置的立体镜头的结构示意图2为本专利技术一种用于内窥镜装置的立体镜头的传输原理示意图；图3为图I所示的立体镜头中的直角三角棱镜的原理示意图；图4为本专利技术的一种用于内窥镜装置的立体镜头的应用示意图。具体实施例方式下面结合附图和具体实施例对本专利技术进行详细描述。如附图所示的本专利技术的一种用于内窥镜装置的立体镜头，它包括分别设置在左、右入射光路上的彼此之间平行间隔设置的左压缩透镜1-1和右压缩透镜1-2，所述的左压缩透镜1-1和右压缩透镜1-2用于将左、右入射光线的纵向尺寸压缩为原图像的一半，沿左、右入射光路方向在所述的左、右压缩透镜的前方分别设置有左反射镜组1-9和右反射镜组1-10，所述的左反射镜组1-9和右反射镜组1-10各自包括多个反射镜，所述的左反射镜组1-9和右反射镜组1-10的多个反射镜用于将压缩后的入射光线进行上、下平移形成位于左压缩透镜1-1和右压缩透镜1-2之间的竖直对称面上并且彼此之间上、下间隔设置的上、下投射光线。所述的多个反射镜可以为前镀膜平面反光镜。所述的多个反射镜可以为直角三角棱镜，斜面为反射面，与所述的反射面相交的两个直角面为透射面102。作为本专利技术的一种实施方式，所述的左反射镜组1-9包括设置在左入射光路上的第一左直角棱镜1-3，第一左直角棱镜1-3通过其反射面将左入射光线反射为垂直向下的第一左反射光线，在所述的第一左反射光线的光路上设置有第二左直角棱镜1-4，所述的第二左直角棱镜1-4通过其反射面将第一左反射光线反射为与第一左反射光线垂直设置的第二左反射光线并且第二左反射光线与左压缩透镜1-1和右压缩透镜1-2之间的竖直对称面垂直相交，在所述的第二左反射光线的光路上设置有第三左直角棱镜1-5，所述的第三左直角棱镜1-5通过其反射面将第二左反射光线反射为与入射光线平行设置的下投射光线；所述的右反射镜组1-10包括设置在右入射光路上的第一右直角棱镜1-6，第一右直角棱镜 1-6通过其反射面将右入射光线反射为垂直向上的第一右反射光线，在所述的第一右反射光线的光路上设置有第二右直角棱镜1-7，所述的第二右直角棱镜1-7通过其反射面将第一右反射光线反射为与第一右反射光线垂直设置的第二右反射光线并且第二右反射光线与右压缩透镜1-1和右压缩透镜1-2之间的竖直对称面垂直相交，在所述的第二右反射光线的光路上设置有第三右直角棱镜1-8，所述的第三右直角棱镜1-8通过其反射面将第二右反射光线反射为与入射光线平行设置的上投射光线，所述的上、下投射光线位于左压缩透镜1-1和右压缩透镜1-2之间的竖直对称面上并且彼此之间上、下平行间隔设置。当然也可以其它方式的棱镜组合来实现对压缩后的图像进行上、下平移。下面再结合每一幅图对本专利技术加以详细说明图I所示的为本专利技术一种用于内窥镜装置的立体镜头的结构示意图。立体镜头可以包括左压缩透镜1-1、右压缩透镜1-2、左反射镜组1-9和右反射镜组1-10。其中，所述的左反射镜组1-9可以包括第一、二、三左直角三角棱镜1-3、1-4和1-5 ;所述的右反射镜组1-10可以包括第一、二、三右直角三角棱镜1-6、1-7和1-8。所述的左、右压缩透镜1-1、1-2用以实现图像压缩，通过两压缩透镜分别将左、右两路入射图像的纵向尺寸压缩为原图像的一半；所述的左、右反射镜组1-9、1-10通过多级平面反射分别将压缩后的两路图像进行上、下平移和拼接。图2所示为本专利技术一种用于内窥镜装置的立体镜头的传输原理示意图。立体镜头的传输原理以假设的入射图像一圆形1-11为例进行说明。为实现三维成像，本专利技术采用两组光学组件分别对应双目立体成像的左眼光路和右眼光路，两光路入射原理相同，其工作原理为所述的景物的入射光线一圆形1-11先通过所述的左、右压缩透镜1-1、1-2，两透镜分别对圆形1-11的纵向尺寸进行压缩，压缩后的图像分别为椭圆1-12、1-13。左眼光路中，椭圆1-12经所述的左反射镜组1-9依次向下、向中，向前反射后，投射在(XD2镜头1-16的下半部，形成左眼光路投射图像1-14 ;右眼光路中，椭圆1-13经所述的右反射镜组1-10依次向上、向中，向前反射后，投射在CCD2镜头1-16的上半部，形成右眼光路投射图像1-16，所述的纵向尺寸各压缩一半的两投射图像1-14、1-15在所述的(XD2的镜头1-16中拼接在一起，拼接后的图像经C⑶2传入图像处理系统中合成为三维图像。通过上述图像压缩、光线平移以及上、下两路图像的拼接，实现了采用单CCD内窥镜完成立体图像采集与传输的 目的。本专利技术装置应用所涉的3D图像系统的显示器可采用隔行交错3D显示器，所采集到的右路图像，即位于CCD镜头上半部的投射图像1-15填充在隔行交错3D显示器的奇数行内；所采集到的左路图像，即位于CCD镜头下半部的投射图像填充在隔行交错3D本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种用于内窥镜装置的立体镜头，其特征在于：它包括分别设置在左、右入射光路上的彼此之间平行间隔设置的左压缩透镜和右压缩透镜，所述的左压缩透镜和右压缩透镜用于将左、右入射光线的纵向尺寸压缩为原图像的一半，沿左、右入射光路方向在所述的左、右压缩透镜的前方分别设置有左反射镜组和右反射镜组，所述的左反射镜组和右反射镜组各自包括多个反射镜，所述的左反射镜组和右反射镜组的多个反射镜用于将压缩后的入射光线进行上、下平移形成位于左压缩透镜和右压缩透镜之间的竖直对称面上并且彼此之间上、下间隔设置的上、下投射光线。
【技术特征摘要】
【专利技术属性】
技术研发人员：王树新，苏赫，孔康，张国凯，
申请(专利权)人：天津大学，
类型：发明
国别省市：
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