CN104042179A - 一体式医疗内窥镜系统 - Google Patents

Abstract

一种医疗器械技术领域的一体式医疗内窥镜系统，包括：阶梯式套管结构的内窥镜导管以及依次设置于其末端的月牙形LED照明系统、光学系统、CMOS摄像系统和图像处理单元，嵌在内窥镜导管末端的月牙形LED照明系统由铜基板和设置于铜基板上的SMD LED组成。本发明克服了原有装备体积大、成像质量差、连线多的缺陷，采用无线发射和接收，结构简洁，操作方便快捷，其拥有数字化的图像处理系统，支持全高清1080P输出，图像清晰度高，可获得更高的动态范围及更好的深度信息。

Description

一体式医疗内窥镜系统

技术领域

本发明涉及的是一种医疗器械技术领域的装置，具体是一种一体式医疗内窥镜系统。

背景技术

内窥镜微创医疗是微创医疗技术中出现时间最早、发展最为成熟的技术之一。内窥镜微创手术具有创伤小、手术时间短、术后康复快等特点，备受医患双方的青睐。多年来，许多内窥镜已被研发出来，按内窥镜所到达的部位不同可分为神经镜、尿道膀胱镜、电切镜、腹腔镜、关节镜、喉镜等。随着内窥镜微创技术的普及和内窥镜加工工艺的提高，内窥镜应用已涉及普外科、耳鼻喉科、骨科、泌尿外科、妇科、儿科等几乎所有科室，成为医用不可或缺的手术设备，也是全球医疗器械产业中增长最快的产品之一。

传统的内窥镜系统常常包含体积庞大的摄像系统、显示系统等，而且连接线繁琐杂乱。而便携式的体积小巧的内窥镜则可以大大方便医务人员对患者的某些腔内疾病病情的观察及记录，提供在对病人创伤最小的情况下进行手术的手段，已在医学界取得了普遍公认。新型内窥镜可经过人体天然孔道，或者经手术做的小切口进入体内。已知存在各种内窥镜，由照明系统、光学系统、CMOS摄像机、电视显示系统四部分组成。

经过对现有技术的检索发现，中国专利文献号CN102670156A公开(公告)日2012.09.19，公开了一种净化式医用内窥镜，该技术将包含有CMOS成像镜头组件、LED光源、光纤导光束的内窥镜主体制成完全密封防水结构，而兼作钳道管的吸引管和水气管制成可分离的独立结构，彻底解决了传统内窥镜中兼作钳道管的吸引管和水气管被使用污染后，由于细长管腔无法满意地进行消毒灭菌的重大弊病，真正成为独立的可拆卸的一次性产品，彻底解除了临床上内镜使用时交叉感染的隐患，具有重大的意义。同时，中国专利文献号CN201968647U公开(公告)日2011.09.14，公开了一种医用电子内窥镜，其内窥镜镜头组件包括一本体，在本体的第一端内的中心设置有一CMOS成像镜头组，CMOS成像镜头组的周边均匀分布有两根光纤和钳道管以及水气道管，在所述的本体的第二端上设置有电源及信号连接部。该技术内窥镜镜头组件采用高分辨率的CMOS成像镜头组代替了成本较高的CCD镜头组件，在保证高分辨率、小尺寸的前提下，降低了制造成本。但上述医用电子内窥镜的光源部分采用的在本体内部的光纤连接本体内部的LED光源，此方式虽然能够给系统提供可靠光源，但是却进一步给内窥镜系统增加了两条额外的光源线，这就增大了内窥镜系统的直径尺寸，使得内窥镜系统体积增加，这进一步使受术者接收手术时承受更大的痛苦。

中国专利文献号CN2808058公开(公告)日2006.08.23，公开了一种可屈曲式外成像内窥镜由摄像头、屈曲管、手柄和套管四部分组成。在摄像头透镜周围均匀分布有若干发光二极管，为患处提供充足的照明；透镜将患处的反射光信号聚焦到CCD/CMOS图像传感器表面、转换为电信号后通过传输馈线传输给手柄内的CCD控制器(模/数转换)，经CCD控制器(模/数转换)处理后，以数字信号的形式通过数据线传给数据处理器显示终端或计算机。通过转动手柄内的调焦轮可精确调节CCD/CMOS图像传感器的焦距，以得到最清晰的画面。医患双方均可在显示器上同时看到检查的情况。屈曲管由多个可相互偏转的关节串接而成，能服贴地适应人体腔道的弯曲。外部套着的是一柔软的(至少端部是)透明的一次性使用套管，既可保证成像的清晰度又可防止发生交叉感染。但该技术CMOS图像传感器转换产生的电信号经模数转化后直接送到数据处理器显示终端进行成像，这样的图像质量差，不能满足医疗手术对高清晰图像的要求。

发明内容

本发明针对现有技术存在的上述不足，提出一种一体式医疗内窥镜系统，克服了原有装备体积大、成像质量差、连线多的缺陷，采用无线发射和接收，结构简洁，操作方便快捷，其拥有数字化的图像处理系统，支持全高清1080P输出，图像清晰度高，可获得更高的动态范围及更好的深度信息。它非但能满足医疗手术高清晰的要求，还会使用特殊光谱的月牙形LED照明系统提供高质量的光源，缩小内窥镜系统主体直径尺寸。该内窥镜制造工艺简单成本低廉，可以广泛应用于社区医院，降低医院经营成本，减轻患者医疗费用；该内窥镜微创医疗器械国产化将降低医院采购成本和患者就医负担，使更多的病人能够接受微创治疗。

本发明是通过以下技术方案实现的，本发明包括：阶梯式套管结构的内窥镜导管以及依次设置于其末端的月牙形LED照明系统、光学系统、CMOS摄像系统和图像处理单元，嵌在内窥镜导管末端的月牙形LED照明系统由铜基板和设置于铜基板上的SMD LED(表面贴装发光二极管)组成。

所述的阶梯式套管结构的内窥镜导管由活动连接的外套管、物镜管和CMOS管组成，直径最大的外套管中活动插入CMOS管和物镜管。

所述的外套管的末端设有一个用于保护光学镜头不被外物划伤而模糊镜头的平板透明薄玻璃。

所述的管状轴首端设有用于放置图像处理单元的壳体，该壳体通过夹紧插座分别与内窥镜导管、物镜管和CMOS管固定连接。

所述的壳体的尾端为手柄状结构，并且位于尾端的视频图像传输线和系统电源线进行合并，这种结构设计可简化内窥镜的制造工艺，节约成本，并且降低设备消毒操作难度。

所述的CMOS摄像系统和图像处理单元通过带有光导纤维的CMOS管相连，该CMOS管的尺寸小于物镜管的内径且根据需要CMOS管可进行更换。

所述的CMOS管内进一步设有用于包裹CMOS摄像系统的金属保护罩，该金属保护罩的前端设有平板透明薄玻璃，后端设有用于固定摄像系统的固定板。

所述的光学系统位于物镜管的末端并通过物镜管，该光学系统为五片透镜组成。

所述的透镜组的前面设有平板保护玻璃，该平板保护玻璃的大小可以根据需要进行调整，例如，平板保护玻璃可以和LED保护玻璃板合成一体，形成一个大的保护玻璃覆盖在透镜组的前端。

所述的五片式透镜组由前端透镜、平面镜、凹面镜、凸面镜和目镜组成，该五片式透镜组通过硅衬底固定于物镜管内，透镜之间的轴向间隔便于将已照亮影像传递至CMOS图像传感器。

所述的透镜组和CMOS图像传感器之间设有用于保护CMOS图像传感器的平板玻璃。

所述的凸面镜为双凸面镜，其前表面的曲率半径小于后表面的曲率半径。特别地，为了进一步提高透镜组的折射效率，可以在透镜组件的各表面涂覆一层防反射剂。

所述的凸面镜和目镜组成双分离型消色差子组件，即两片透镜中的间隙实际上就相当于额外透镜，较胶合镜而言，它可以在相当广的波段范围内平衡象差，因此可以更好地消除色差。

所述的SMD LED的前方设有一层用于打散光通量的复合式扩散板，从而实现LED光源的充分散射效果。

所述的SMD LED添加由红色荧光粉、绿色荧光粉、黄色荧光粉混合而成的荧光粉，其质量百分比依次为：红色荧光粉2％‐10％、绿色荧光粉2％‐10％、黄色荧光粉80％‐96％。

基于所述的三色荧光粉配比的LED能产生色温超过6000K，CRI>90的高亮度、高发光效率的白光，对应物镜管的内壁经发黑处理，综合实现LED照明效果的显著提高。

所述月牙形铜基板的电源线穿过内窥镜外套管和物镜管之间的空隙连接内窥镜系统手柄处电源给所述SMD LED供电。

所述的复合式扩散板前设有一层透镜，以保证灯光照射范围在预先设置的照明角度。

所述的透镜前方设有一层透明薄玻璃板，用于防止透镜被刮擦，影响光源质量。

所述的光学系统成像后经透镜组将影像依次传递给包括晶体滤波器、红外截止滤光片和CMOS图像传感器的CMOS摄像系统进行光电信息转换。

所述的CMOS图像传感器可采用支持全高清1080p规格输出的200W像素CMOS图像传感器并可进一步升级为1300W像素的4K CMOS图像传感器。为了进一步提高图像质量，CMOS传感器使用PrueView进行无损数码变焦。

所述的晶体滤光器、红外截止滤光片和CMOS图像传感器沿镜筒纵轴方向排列，并且在三者之间的中空间隙不填充其他物质(只有空气)，这样使得三者之间不用粘接在一起，因此，不用担心系统在进行消毒条件时，由于液体模糊了CMOS摄像系统而导致成像质量的下降。

所述的CMOS图像传感器键合于带有硅衬底和电极的陶瓷玻璃上且通过焊线和电极相连。

所述的晶体滤光器和所述平板玻璃之间的间隙填充有光传输树脂；该光传输树脂可被低熔点玻璃替换，被替换后，则保护玻璃表面要覆盖一层耐热玻璃。为了提高CMOS摄像系统的成像质量，可在所述的晶体滤光器、光传输树脂、CMOS图像传感器的表面均涂覆一层防反射涂层。

所述的图像处理单元设置于内窥镜系统的首端，该图像处理单元内设有用于存储和回放处理后的视频图像的固态硬盘。

所述的图像处理单元处理后的视频图像可采用有线和无线两种方式进行传输，其中：有线传输是指：通过引出HDMI/Mini HDMI/DVI视频线，或合并为一根的视频信号输出线将视频图像输出以实时显示；无线传输是指：基于UWB无载波、WHDMI以及WUSB3.0结合第五代WIFI的无线发射模块进行视频图像信息的无线传输。

技术效果

与现有技术相比，本发明的技术效果包括：

1)将CMOS摄像系统实时产生的图像，送入基于DM385/DM388/DM8127高清图像处理器组成的图像处理单元进行包括图像处理去噪、特征提取、缺陷尺寸估计、腐蚀缺陷成像、自动白平衡、自动对焦、自动曝光以及边缘增强等影像增强处理技术在内的视频图像智能处理，经过此图像处理单元处理可以确保在监视器上显示最佳的视频图像质量。

2)采用月牙形LED照明系统，所述的照明系统嵌在内窥镜系统的末端，替代光纤直接给内窥镜系统提供光源，缩减了内窥镜系统的体积，进一步降低了内窥镜系统制造工艺复杂度程度。

3)SMD LED添加了特殊配比的荧光粉，能产生色温超过6000K，CRI>90的高亮度、高发光效率的白光，提高了LED照明系统的照明质量，使得成像质量更好。

4)内窥镜导管的阶梯式套管结构，使其中的活动连接的CMOS管和物镜管都可拆卸，降低了系统高温消毒的难度，且节约了系统功能部件更换成本。

5)CMOS摄像系统中的红外截止滤光片和晶体滤波器，能提高图像清晰度、增加图像动态范围；基于DM385/DM388/DM8127视频图像处理器的图像处理单元，对图像传感器产生的图像进行智能处理后可获得更高的图像质量及更好的深度信息。

附图说明

图1为本发明示意图；

图2为本发明内窥镜导管示意图；

图3为本发明纵轴方向部分放大示意图；

图4为本发明照明系统示意图；

图5为本发明照明系统侧面部分放大图像示意图；

图6为本发明光学系统部分放大图像示意图；

图7为本发明CMOS摄像系统部分放大图像示意图；

图8为本发明图像处理单元示意图；

图中：11照明系统、12光学系统、13CMOS摄像系统、14内窥镜导管、15管状轴末端、16管状轴首端、17壳体、18图像处理单元、19外套管与物镜管之间的空隙、20平板透明薄玻璃、21外套管、22物镜管、23固定螺丝、24夹紧插座、25夹紧插座、26连接插座、27视频信号输出线、28电源线、29绝缘外皮、30硅衬底、31固定板、32光导纤维、33CMOS管、34透镜组件、41微型贴片式LED、42复合式扩散板、43月牙形铜基板、44平板保护玻璃、45透镜、46LED保护玻璃板、61前端透镜、62～65透镜、66间隙、67平板透明薄玻璃、70焊线、71晶体滤波器、72光传输树脂、73红外截止滤光片、74CMOS图像传感器、75电极、76陶瓷玻璃、78硅衬底、79金属保护罩、81视频处理芯片、82锂聚合物电池组、83固态硬盘、84无线发射模块、85发射天线。

具体实施方式

下面对本发明的实施例作详细说明，本实施例在以本发明技术方案为前提下进行实施，给出了详细的实施方式和具体的操作过程，但本发明的保护范围不限于下述的实施例。

实施例1

如图1所示，本实施例一体式内窥镜系统包括：阶梯式套管结构的内窥镜导管14以及依次设置于其末端的月牙形LED照明系统11、光学系统12、CMOS摄像系统13和图像处理单元18，嵌在内窥镜导管末端15的月牙形LED照明系统11由铜基板43和设置于铜基板43上的SMD LED41组成。

如图1和图3所示，所述的阶梯式套管结构的内窥镜导管14由活动连接的外套管21、物镜管22和CMOS管33组成，直径最大的外套管21中活动插入CMOS管33和物镜管22。

所述的外套管21的末端设有一个用于保护光学镜头不被外物划伤而模糊镜头的平板透明薄玻璃20，该平板透明薄玻璃20紧闭焊接于外套管21的末端，以确保整个内窥镜导管的外部的空气和湿气不会泄露到导管的内部，造成内部视线的模糊，降低图像成像质量。

所述的焊接方式采用800℃焊接温度，在高度真空环境中进行，保证了焊接地安全性和紧闭性。

如图2所示，所述的管状轴首端16设有用于放置图像处理单元18的壳体17，该壳体17通过夹紧插座24、25、26分别与内窥镜导管14、物镜管22和CMOS管33固定连接。

所述的壳体17内设有一根视频信号输出线27和外部的高清监视器(图中未示出)相连进行实时操作过程的显示，该视频信号输出线27通过绝缘外皮29将视频线和电源线28包裹在一起，这种结构设计和传统内窥镜结构相比制造工艺简单，外接引线数量的减少还可进一步降低整个内窥镜系统消毒过程的复杂程度。

所述的壳体17的尾端为手柄状结构，并且位于尾端的视频图像传输线和系统电源线进行合并，这种结构设计可简化内窥镜的制造工艺，节约成本，并且降低设备消毒操作难度。

如图8所示，所述的图像处理单元18采用达芬奇DM385/DM388/DM8127视频处理器对CMOS图像传感器74产生的图像信号进行处理(可选地，包括噪声过滤、视频稳定、自动白平衡、自动对焦、自动曝光以及边缘增强、高动态范围等影像增强处理)，所述的DM385/DM388/DM8127支持独特的低照技术与高效率压缩功能，可在低照安全监控条件下实现逼真的影像质量及无与伦比的性能，为客户提供高质量视频解决方案。

进一步地，处理后的图像信息仅通过合并为一根的视频信号输出线27将视频图像输出以实时显示。另外，在某些实施例中，可通过无线通信的方式将处理后的图像信息传输给监视器(可选地，基于UWB无载波、WHDMI以及WUSB3.0结合第五代WIFI等高速无线通信方式进行视频图像的传输)。

如图1所示，所述的CMOS摄像系统13和图像处理单元18通过带有光导纤维32的CMOS管33相连，该CMOS管33的尺寸小于物镜管22的内径且根据需要CMOS管33可进行更换。

所述的CMOS管33内进一步设有用于包裹CMOS摄像系统13的金属保护罩79，该金属保护罩79的前端设有平板透明薄玻璃67，后端设有用于固定摄像系统的固定板31，所述的光导纤维32穿过固定板31，使用MIPI(CSI‐2)协议、BT1120协议、LVDS协议实现视频信号的高速率、低噪声、远距离、高准确度的传输。

所述的CMOS管33的首端通过固定螺丝23实现和连接插座26的固定连接。

如图3和图6所示，所述的光学系统12位于物镜管22的末端并通过物镜管22，该光学系统为五片透镜组成34。

所述的透镜组34的前面设有平板保护玻璃44，该平板保护玻璃44的大小可以根据需要进行调整，例如，平板保护玻璃44可以和LED保护玻璃板46合成一体，形成一个大的保护玻璃覆盖在透镜组的前端。

所述的五片透镜组34由前端透镜61、平面镜62、凹面镜63、凸面镜64和目镜65组成，该五片透镜组34通过硅衬底固定于物镜管22内，透镜之间的轴向间隔便于将已照亮影像传递至CMOS图像传感器74，该透镜组34具有焦深，允许物体有效成像范围在3.5‐110mm之间。

所述的透镜组34和CMOS图像传感器74之间设有用于保护CMOS图像传感器74的平板玻璃67。

所述的前端透镜61的直径最大约为6mm，并且被容纳在6.5mm的直径的物镜管22内。

所述的凸面镜64为双凸面镜，其前表面的曲率半径小于后表面的曲率半径。特别地，为了进一步提高透镜组34的折射效率，可以在透镜组件的各表面涂覆一层防反射剂。

所述的凸面镜64和目镜65组成双分离型消色差子组件，即两片透镜中的间隙66实际上就相当于第三块透镜，较胶合镜而言，它可以在相当广的波段范围内平衡象差，因此可以更好地消除色差。

为了满足光学系统长度的要求，所述的透镜组34的焦距可以通过改变目镜65与平板玻璃67之间的距离进行调整，由于目镜65已被固定，因此，可以通过调整CMOS管33相对于物镜管22的相对位置。

特别地，为了消除杂光干扰，所述的物镜管22的内壁经发黑处理。

上述结构设计和传统内窥镜照明系统相比具有体积小巧，安装可靠的优点，而且，因为不需要给内窥镜系统增加一根额外的光源线，这进一步降低了内窥镜系统制造工艺复杂度程度，同时进一步简化了整个系统在消毒过程的困难程度。

如图4所示，月牙形形状的铜基板43最宽处不超过3mm，分布在月牙形铜基板43上的SMD LED41数量为3个。

所述的SMD LED可采用0402型号的SMD LED或适合尺寸的微型贴片式LED。

所述的外套管21的直径为10mm，而使用的微型LED具有功耗低、亮度高、寿命长等优点，并且微型LED的使用可缩小照明系统11的尺寸。

如图5所示，所述的微型贴片式LED41的前方设有一层用于打散光通量的复合式扩散板42，从而实现LED光源的充分散射效果。

所述的复合式扩散板42前设有一层透镜45，以保证灯光照射范围在预先设置的照明角度。

所述的透镜45前方设有一层透明薄玻璃板46，用于防止透镜被刮擦，影响光源质量。

如图5所示，为了获得高亮度、高发光率的白光，本实施例在微型贴片式LED41中加入特殊配比的荧光粉，在月牙形铜基板43上至少有三个微型贴片式LED，在每个LED内添加由红色荧光粉、绿色荧光粉、黄色荧光粉混合而成的荧光粉，其中红色荧光粉比例为2％‐10％，绿色荧光粉比例为2％‐10％，黄色荧光粉比例为80％‐96％，加入上述特殊配比的荧光粉后，所述的LED能够产生色温超过6000K，CRI>90的高亮度的白光，这就使得照明系统在同样的条件下，能够提供更高质量的光源。

所述的月牙形铜基板43通过穿过内窥镜外套管21和物镜管22之间的空隙19的导线连接锂聚合物电池组82给LED供电。

如图7所示，所述的光学系统12成像后经透镜组34将影像依次传递给包括晶体滤波器71、红外截止滤光片73和CMOS图像传感器74的CMOS摄像系统13进行光电信息转换和数字图像处理。

所述的CMOS图像传感器74采用的是支持全高清1080p规格输出的200W像素CMOS图像传感器或1300W像素的4KCMOS图像传感器。

所述的晶体滤光器71、红外截止滤光片73和CMOS图像传感器74沿镜筒纵轴方向排列，并且在三者之间的中空间隙不填充其他物质(只有空气)，这样使得三者之间不用粘接在一起，因此，不用担心系统在进行消毒条件时，由于液体模糊了CMOS摄像系统而导致成像质量的下降。

所述的晶体滤波器71可按照需要改变入射光的光谱强度分布，以用来提取所需宽度范围内光谱，具有价格低廉、透射率高并且没有使用波段限制等特点；而红外截止滤光片73能有效抑制高于CMOS图像传感器空间频率的光波通过而引起波纹扰动，并且有效抑制CMOS图像传感器有效分辨率和彩色还原性，使图像更加清晰、稳定，动态范围更高。

如图7所示，所述的CMOS图像传感器74键合于带有硅衬底78和电极75的陶瓷玻璃76上且通过焊线70和电极75相连。

所述的晶体滤光器71和所述平板玻璃67之间的间隙填充有光传输树脂72；例如：丙烯酸树脂，该光传输树脂72可被低熔点玻璃替换，被替换后，则保护玻璃67表面要覆盖一层耐热玻璃。为了提高CMOS摄像系统13的成像质量，可在所述的晶体滤光器71、光传输树脂72、CMOS图像传感器74的表面均涂覆一层防反射涂层。

如图8所示，所述的图像处理单元18使用基于DM385/DM388/DM8127的视频处理芯片进行视频图像处理，该芯片具有独特的低照技术和高效率压缩功能，可以实现1080P60fps全帧率视频输出，并且集成了3D降噪、WDR和强光抑制处理技术，可对视频图像信号进行图像处理去噪、特征提取、缺陷尺寸估计、腐蚀缺陷成像等。

本实施例中，所述的图像处理单元18设置于内窥镜系统的首端，该图像处理单元18内设有用于存储和回放处理后的视频图像的固态硬盘83。

所述的图像处理单元18处理后的视频图像可采用有线和无线两种方式进行传输，其中：

有线传输是指：通过引出HDMI/Mini HDMI/DVI视频线，或合并为一根的视频信号输出线27将视频图像输出以实时显示，该视频信号输出线27和电源线28合在一起由一个绝缘外皮29包裹在一起，这种结构设计和传统内窥镜结构相比制造工艺简单，外接引线数量的减少还可进一步降低整个内窥镜系统消毒过程的复杂程度。

无线传输是指：通过无线发射模块84进行视频图像信息的无线传输，无线发射模块84的通信方式可选地，包括基于UWB无载波、基于WHDMI以及基于WUSB3.0结合第五代WIFI等高速无线通信方式，该无线发射模块84通过发射天线85进行无线电波的发射，另外，无线通信模块通过锂聚合物电池组82进行供电，该电池组82相对以前的电池，具有能量高、小型化、轻量化，是一种化学性质的电池。另外，锂聚合物电池具有超薄化特征(最小厚度可达0.5mm)，可以配合产品的需要，制作成不同形状与容量的电池。

Claims (10)

1.一种一体式医疗内窥镜系统，其特征在于，包括：阶梯式套管结构的内窥镜导管以及依次设置于其前端的月牙形LED照明系统、光学系统、CMOS摄像系统和图像处理单元，嵌在内窥镜导管前端的月牙形LED照明系统由铜基板和设置于铜基板上的SMD LED组成。

2.根据权利要求1所述的一体式医疗内窥镜系统，其特征是，所述的阶梯式套管结构的内窥镜导管由活动连接的外套管、物镜管和CMOS管组成，直径最大的外套管中活动插入CMOS管和物镜管。

3.根据权利要求1所述的一体式医疗内窥镜系统，其特征是，所述的管状轴首端设有用于放置图像处理单元的壳体，该壳体通过夹紧插座分别与内窥镜导管、物镜管和CMOS管固定连接。

4.根据权利要求1所述的一体式医疗内窥镜系统，其特征是，所述的CMOS摄像系统和图像处理单元通过带有光导纤维的CMOS管相连，该CMOS管的尺寸小于物镜管的内径且根据需要CMOS管可进行更换。

5.根据权利要求1所述的一体式医疗内窥镜系统，其特征是，所述的光学系统位于物镜管的末端并通过物镜管，该光学系统为五片透镜组成；

所述的五片式透镜组由前端透镜、平面镜、凹面镜、凸面镜和目镜组成，该五片式透镜组通过硅衬底固定于物镜管内，透镜之间的轴向间隔便于将已照亮影像传递至CMOS图像传感器；

所述的凸面镜为双凸面镜，其前表面的曲率半径小于后表面的曲率半径。

6.根据权利要求1所述的一体式医疗内窥镜系统，其特征是，所述的凸面镜和目镜组成双分离型消色差子组件，即两片透镜中的间隙相当于额外透镜。

7.根据权利要求1所述的一体式医疗内窥镜系统，其特征是，所述的SMD LED添加由红色荧光粉、绿色荧光粉、黄色荧光粉混合而成的荧光粉，其配比依次为：红色荧光粉2％‐10％、绿色荧光粉2％‐10％、黄色荧光粉80％‐96％。

8.根据权利要求1所述的一体式医疗内窥镜系统，其特征是，所述的SMD LED的前方设有一层用于打散光通量的复合式扩散板，从而实现LED光源的充分散射效果；

所述的复合式扩散板前设有一层透镜，以保证灯光照射范围在预先设置的照明角度；

所述的透镜前方设有一层透明薄玻璃板，用于防止透镜被刮擦，影响光源质量。

9.根据权利要求1所述的一体式医疗内窥镜系统，其特征是，所述的光学系统成像后经透镜组将影像依次传递给包括晶体滤波器、红外截止滤光片和CMOS图像传感器的CMOS摄像系统进行光电信息转换；

所述的晶体滤光器、红外截止滤光片和CMOS图像传感器沿镜筒纵轴方向排列且互相之间保留空隙；

所述的CMOS图像传感器键合于带有硅衬底和电极的陶瓷玻璃上且通过焊线和电极相连；

所述的晶体滤光器和所述平板玻璃之间的间隙填充有光传输树脂。

10.根据权利要求1所述的一体式医疗内窥镜系统，其特征是，所述的图像处理单元设置于内窥镜系统的末端，该图像处理单元内设有用于存储和回放处理后的视频图像的固态硬盘；

所述的图像处理单元处理后的视频图像采用有线和无线两种方式进行传输，其中：有线传输是指：通过引出HDMI/Mini HDMI/DVI视频线，或合并为一根的视频信号输出线将视频图像输出以实时显示；无线传输是指：基于UWB无载波、WHDMI以及WUSB3.0结合第五代WIFI的无线发射模块进行视频图像信息的无线传输。