CN112704463A - 一种用于光学内窥镜的镜片边缘孔道光纤照明系统 - Google Patents

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张红鑫
王泰升
史成勇
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Abstract

一种用于光学内窥镜的镜片边缘孔道光纤照明系统属于光学系统成像和医疗器械技术领域，目的在于解决现有技术存在的光学系统孔径受限的问题。本发明的一种用于光学内窥镜的镜片边缘孔道光纤照明系统包括：设置在光学内窥镜所有镜片边缘的孔道；以及安装与孔道内的照明光纤。本发明不同于传统光学镜的光纤照明方式，将照明光纤安装于内窥镜镜片边缘的孔道，使得照明光纤不占用镜体空间，从而在镜体外径不变的情况下，增大了内窥镜镜片口径，从而增大了系统通光孔径，虽然会导致部分通光能量的损失，但可以提高光学内窥镜成像分辨率，实现高清乃至4K成像，解决了医用内窥镜光学系统孔径受限于镜体尺寸的问题。

Description

一种用于光学内窥镜的镜片边缘孔道光纤照明系统
技术领域
本发明属于光学系统成像和医疗器械技术领域，具体涉及一种用于光学内窥镜的镜片边缘孔道光纤照明系统。
背景技术
近年来微创手术技术在全球范围内的推广和普及，推动了微创医疗器械的发展，内窥镜微创医疗器械最具有代表性。医用内窥镜是细长结构的医疗器械，可以经人体的天然孔道或微小创口进入体内，观察腔体内部组织和结构，对病灶进行诊断，实现微创治疗，在临床医学中有着广泛的应用。
内窥镜按照其成像方式可分为光学镜和电子镜，光学镜是通过内窥镜前端的物镜成像，再通过Hopkins棒状镜将图像传递至内窥镜尾端的CCD/CMOS探测器。光学镜可以保证图像的高质量传输，最小限度的分辨率损失。电子镜是将探测器安装在内窥镜前端，将图像转变为电信号传输至后端处理器，多用于软式内窥镜。由于内窥镜镜身直径很小，因此电子镜要求探测器尺寸很小，而高分辨率的小尺寸探测器制作难度大、价格昂贵，因此目前绝大多数硬管内窥镜都是采用光学镜。
对于光学镜来说，为了实现高清成像，需要提高入瞳直径，即相应增大光学系统孔径。然而由于微创外科的目的在于最大限度地降低患者的痛苦，这就要求内窥镜外径不能太大，同时镜体内部还要安装照明光纤，导致光学系统的孔径大小受限。以外径5mm的腹腔镜为例，其光学系统孔径一般只有3～3.5mm。这也是高清光学内窥镜研发的技术瓶颈所在。
发明内容
本发明的目的在于提出一种用于光学内窥镜的镜片边缘孔道光纤照明系统，解决现有技术存在的光学系统孔径受限的问题。
为实现上述目的，本发明的一种用于光学内窥镜的镜片边缘孔道光纤照明系统包括：
设置在光学内窥镜所有镜片边缘的孔道；
以及安装与孔道内的照明光纤。
每个镜片上的孔道包括两个。
每个镜片上的两个孔道关于光学内窥镜中心对称设置。
所述孔道的基本形状为圆形，圆形和镜片的外圆柱面相交形成孔道。
本发明的有益效果为：本发明的一种用于光学内窥镜的镜片边缘孔道光纤照明系统不同于传统光学镜的光纤照明方式，将照明光纤安装于内窥镜镜片边缘的孔道，使得照明光纤不占用镜体空间，从而在镜体外径不变的情况下，增大了内窥镜镜片口径，从而增大了系统通光孔径，虽然会导致部分通光能量的损失，但可以提高光学内窥镜成像分辨率，实现高清乃至4K成像，解决了医用内窥镜光学系统孔径受限于镜体尺寸的问题。
附图说明
图1为本发明的一种用于光学内窥镜的镜片边缘孔道光纤照明系统整体结构示意图；
图2为本发明的一种用于光学内窥镜的镜片边缘孔道光纤照明系统光学镜片及孔道关系示意图；
其中：1、镜片，2、孔道，3、照明光纤，4、转向棱镜，5、物镜，6、Hopkins传像棒镜，7、照明端口，8、镜管。
具体实施方式
下面结合附图对本发明的实施方式作进一步说明。
参见附图1和附图2，本发明的一种用于光学内窥镜的镜片边缘孔道光纤照明系统包括：
设置在光学内窥镜所有镜片1边缘的孔道2；
以及安装与孔道2内的照明光纤3。
每个镜片1上的孔道2包括两个。
每个镜片1上的两个孔道2关于光学内窥镜中心对称设置。
所述孔道2的形状不限，从加工装配角度来说，圆形更为适宜，本实施例中，所述孔道2的基本形状为圆形，圆形和镜片1的外圆柱面相交形成孔道2。
转向棱镜4、物镜5、Hopkins传像棒镜6等光学镜片1组成了内窥镜的光学系统。这些镜片1安装在内窥镜的镜体内部，实现内窥镜成像。与传统光学镜不同的是，本发明中的光学镜片1边缘留有孔道2，形状不限，但从加工装配角度来说，圆形更为适宜，
与传统照明光纤3安装于内窥镜光学系统与镜体之间不同，本发明的内窥镜照明光纤3安装于内窥镜光学镜片1边缘孔道2，最后从后端照明端口7伸出，接收照明光。镜体和镜管8之间直接配合，不用预留照明光纤3安装位，由于照明光纤3安装在光学镜片1边缘孔道2，而不占用镜体空间，因此光学系统的孔径可以扩大至整个镜体内径。

Claims (4)

1.一种用于光学内窥镜的镜片边缘孔道光纤照明系统，其特征在于，包括：
设置在光学内窥镜所有镜片(1)边缘的孔道(2)；
以及安装与孔道(2)内的照明光纤(3)。
2.根据权利要求1所述的一种用于光学内窥镜的镜片边缘孔道光纤照明系统，其特征在于，每个镜片(1)上的孔道(2)包括两个。
3.根据权利要求2所述的一种用于光学内窥镜的镜片边缘孔道光纤照明系统，其特征在于，每个镜片(1)上的两个孔道(2)关于光学内窥镜中心对称设置。
4.根据权利要求1-3中任意一项所述的一种用于光学内窥镜的镜片边缘孔道光纤照明系统，其特征在于，所述孔道(2)的基本形状为圆形，圆形和镜片(1)的外圆柱面相交形成孔道(2)。
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