[發明專利]一種紅外內窺鏡系統

在審

• 申請號: 202010665912.6
• 申請日: 2020-07-12
• 公開（公告）號: CN111803005A
• 公開（公告）日: 2020-10-23
• 發明（設計）人: 孔令豹;彭星
• 申請（專利權）人: 復旦大學
• 主分類號: A61B1/00
• 分類號: A61B1/00;A61B1/07
• 代理公司: 上海正旦專利代理有限公司 31200
• 代理人: 陸飛;陸尤

本發明屬于醫療器械技術領域，具體為一種紅外內窺鏡系統。本發明紅外內窺鏡系統包括照明光源、物鏡光學系統、光纖傳像系統、轉接系統和圖像采集器；物鏡光學系統包括五個透鏡和一個光闌；轉接系統包括六個透鏡和一個光闌；照明光源為近紅外1.2?1.8μm波段光源；光纖傳像系統采用單絲光纖，以六邊形方式排列；圖像采集器采用320×256像素的CCD傳感器，進行成像。該系統設計紅外波段的內窺鏡，打破了常見可見光波段內窺鏡在某些特殊場合下的局限性，為觀測的穩定性提供了保證，且系統尺寸小，視場角大，能有效提高觀測的效率；光學系統均采用球面設計，降低了加工難度，減小了系統整體成本。

技術領域

本發明屬于醫療器械技術領域，具體涉及一種紅外內窺鏡系統。

背景技術

醫用內窺鏡是細長結構的醫療器械，大部分由光源、小孔徑鏡頭、彎曲部分和傳感器組成。內窺鏡可以經過人體的天然孔道以及微小創口進入體內，觀察人體內部組織和結構，對病情進行診斷，在現代醫學中有著廣泛的應用。特別在進行一些重要器官解剖結構觀察的時候，需要在血液環境中進行觀測。常見的可見光內窺鏡，由于血液對可見光波段吸收與散射效應強烈，導致可見光成像出現嚴重扭曲變形，且存在相對照度差等問題。然而血液對紅外波段光信息的吸收和散射相對較弱。因此設計工作在紅外波段的內窺鏡系統對于手術過程的觀測具有重要意義。

發明內容

為了克服現有技術的上述缺點與不足，本發明的目的在于提供一種結構緊湊、尺寸小、成本低的紅外內窺鏡系統，以適用于特殊場合的觀測。

本發明提供的紅外內窺鏡系統，包括照明光源10、物鏡光學系統20、光纖傳像系統30、轉接系統40和圖像采集系統50；其中，所述物鏡光學系統20包括第一透鏡21、第二透鏡22、第三透鏡23、第四透鏡24、第五透鏡25和第一光闌26；所述轉接系統40包括第六透鏡41、第七透鏡42、第八透鏡43、第九透鏡44、第十透鏡45、第十一透鏡46和第二光闌47。所述照明光源10為觀測區域提供照明，照明波段覆蓋1.2-1.8μm；所述光纖傳像系統30的一端連接物鏡光學系統20，光纖傳像系統30的另一端連接轉接系統40的一段，所述轉接系統40的另一端連接圖像采集系統50；所述物鏡光學系統20中各元件的排列順序從物面到成像面依次為：第一透鏡21、第一光闌26、第二透鏡22、第三透鏡23、第四透鏡24、第五透鏡25；所述轉接系統40中各透鏡的排列順序從物面到像面依次為：第六透鏡41、第七透鏡42、第八透鏡43、第九透鏡44、第十透鏡45、第十一透鏡46、第二光闌47；所述第一透鏡21和第一光闌26的中心間隔為5.98-6.02mm,所述第一光闌26和第二透鏡22的中心間隔為0.13-0.15mm,所述第三透鏡23和第四透鏡24的中心間隔為1.02-1.05mm，所述第四透鏡24和第五透鏡25之間的中心間隔為1.50-1.62mm；所述第六透鏡41和第七透鏡42的中心間隔為0.20-0.23mm，所述第八透鏡43和第九透鏡44的中心間隔為0.30-0.34mm，所述第十透鏡45和第十一透鏡46的中心間隔為0.20-0.24mm，所述第二光闌47和第十一透鏡46的后表面重合。

進一步地，所述照明光源10采用近紅外1.2-1.8μm波段光源；所述光纖傳像系統30采用單絲光纖，尺寸為27.5μm，以六邊形方式排列；所述圖像采集器50采用320×256像素的CCD傳感器，進行成像。

進一步地，所述物鏡光學系統20的第一透鏡21至第五透鏡25間所有透鏡的有效組合焦距為0.780-0.795mm，F數3.8-4.2，最大視場角120°，最大系統孔徑7.5-8.5mm，系統總長14.2-14.4mm，像面尺寸3.0-3.2mm。

進一步地，所述轉接系統40的第六透鏡41至第十一透鏡46間所有透鏡的有效組合焦距4.3-4.5mm，最大系統孔徑4.6-4.7mm，系統總長18.2-18.8mm，物面尺寸為3.0-3.2mm，像面尺寸6.0-6.3mm。

進一步地，所述CCD傳感器的像素尺寸為28-32μm，對角線尺寸大小為12.5-13.8mm。