一种电子内窥镜照明系统和电子内窥镜的制作方法

本申请涉及电子内窥镜技术领域，特别涉及一种电子内窥镜照明系统和电子内窥镜。

背景技术：

电子内窥镜在观测体内腔体的时候，需要将足够的外部光辐射能量导入体内，否则难以清晰成像。通常使用由多根光纤组成的光缆进行光辐射能的传输。

为了减小使用内窥镜进行手术时的近端照明的阴影以及增加照明均匀性，市售内窥镜产品的光缆基本拥有两个相隔一定距离的子出射端。由于物理原理局限，两个子出射端的光辐射能出射比例固定，只能同步增亮或者变暗。

光源经透镜组会聚至光缆入射端，经光缆传导后进入被观测体内腔体。其中，透镜组之间的调光光阑通过控制开合程度调节系统的光辐射输出量。光缆由多根光纤组成，在后半部分光缆的内部光纤组一分为二，形成两个子出射端并固定于镜体头端的不同位置。从光路可以得知，调光光阑对系统的控制方式会同步影响光缆的子出射端光辐射量。因此对于每一个电子内窥镜照明系统，其出射光分布是固定的，难以避免画面宽容度问题。当头端靠近倾斜的腔体壁时，一侧照明距离很近，照度高，造成cmos过曝，使得该处图像发白；另外一侧距离很远，照度不足使得该区域图像过暗，单纯调亮或者调暗光源无法解决这一问题。

因此，如何提供一种解决上述技术问题的方案是本领域技术人员目前需要解决的问题。

技术实现要素：

本申请的目的是提供一种电子内窥镜照明系统和电子内窥镜，能够实现不同的光强分布，改善照明效果。其具体方案如下：

本申请提供一种电子内窥镜照明系统，包括：

镜体头端；

光缆，包括多根光纤，所述光缆包括前部和后部，所述后部包括至少两个光纤组，且所述光纤组的子出射端固定于所述镜体头端；

设置在所述光缆的入射端的光阑装置，所述光阑装置包括与所述光纤组数量对应的光阑件组，其中，每个光纤组的子出射端的光辐射量由对应的光阑件组的位置控制；

设置在所述光阑装置的入射端的透镜组。

可选的，所述后部包括两个光纤组；对应的，所述光阑装置包括两个光阑件组。

可选的，所述光纤组是将所述光缆按照截面分成的四个扇形区域中的两个所述扇形区域对应的光纤构成。

可选的，当所述光纤组是相邻两个所述扇形区域构成，则所述光阑装置是两片式光阑，所述光阑件组包括一个光阑件。

可选的，当所述光纤组是交替的两个所述扇形区域构成，则所述光阑装置是四片式光阑，所述光阑件组包括两个光阑件。

可选的，所述光阑件组包括预设数量的高反射薄片。

可选的，所述后部包括三个光纤组。

可选的，还包括：

图像采集装置，用于采集在所述光辐射量对应的光线下的被检测目标的图像；

与所述图像采集装置连接的图像处理装置，用于根据所述图像确定亮度分布，并根据所述亮度分布确定所述光阑件组的移动距离；

显示装置，用于显示所述图像。

可选的，还包括：

与所述光阑装置连接的控制器，用于接收到控制指令，根据所述控制指令控制所述光阑装置中的所述光阑件组的移动距离，以便实现对所述光纤组的子出射端的光辐射量。

本申请提供一种电子内窥镜，包括如上述的电子内窥镜照明系统。

本申请提供一种电子内窥镜照明系统，包括：镜体头端；光缆，包括多根光纤，光缆包括前部和后部，后部包括至少两个光纤组，且光纤组的子出射端固定于镜体头端；设置在光缆的入射端的光阑装置，光阑装置包括与光纤组数量对应的光阑件组，其中，每个光纤组的子出射端的光辐射量由对应的光阑件组的位置控制；设置在光阑装置的入射端的透镜组。

可见，本申请提供的电子内窥镜照明系统，通过将光阑装置设置在光阑的入射端，并且基于光纤分束得到的至少的两个光纤组，利用光阑装置的光阑件组控制，每一个光纤组均由唯一对应的光阑件组控制其子出射端的光辐射能量，实现灵活的调节光强，可以有效改善照明效果，尤其是镜头体端靠近倾斜腔壁引起的图像过暗或者过曝同时出现的问题。

本申请同时还提供了一种电子内窥镜，具有上述有益效果，在此不再赘述。

附图说明

为了更清楚地说明本申请实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本申请的实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据提供的附图获得其他的附图。

图1为本申请实施例提供的一种电子内窥镜照明系统的结构示意图；

图2为本申请实施例提供的一种镜体头端与光缆的结构示意图；

图3为本申请实施例提供的一种光缆结构示意图；

图4为本申请实施例提供的一种光纤组划分示意图；

图5-7为本申请实施例提供的一种两片式光阑控制输出的不同的光辐射量的示意图；

图8-10为本申请实施例提供的一种四片式光阑控制输出的不同的光辐射量的示意图。

具体实施方式

为使本申请实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本申请保护的范围。

相关技术不能灵活的控制光强，尤其是当头端靠近倾斜的腔体壁时，一侧照明距离很近，照度高，造成cmos过曝，使得该处图像发白；另外一侧距离很远，照度不足使得该区域图像过暗，单纯调亮或者调暗光源无法解决这一问题。基于上述技术问题，本申请提供一种电子内窥镜照明系统，请参考图1，图1为本申请实施例提供的一种电子内窥镜照明系统的结构示意图，包括：

镜体头端5；光缆4，包括多根光纤，光缆4包括前部和后部，后部包括至少两个光纤组，且光纤组的子出射端固定于镜体头端5；设置在光缆4的入射端的光阑装置3，光阑装置3包括与光纤组数量对应的光阑件组，其中，每个光纤组的子出射端的光辐射量由对应的光阑件组的位置控制；设置在光阑装置3的入射端的透镜组2。

请参考图2，图2为本申请实施例提供的一种镜体头端5与光缆4的结构示意图，其中，在光缆4的后部所有光纤4-1分成至少两个光纤组，本实施例以两个光纤组为例，此时在镜体头端5辐射两组光。当然，本实施例中光纤组的数量用户可根据实际需求进行设置，包括但是不限定于2个、3个、4个。请参考图3，图3为本申请实施例提供的一种光缆4结构示意图，其中，光缆4包括多个光纤4-1。本实施例不对光纤4-1的数量及结构进行限定，用户可根据实际需求进行设置。

值得注意的是，相关技术中，调光光阑设置在准直镜组和汇聚镜组之间，用于排除杂光光、调节孔径进而控制光强，但是，汇聚至光纤4-1中时，所有的光纤4-1中入射的光强基本一致，因此，在镜体头端5利用光纤组发射的光强基本相同，但是对于镜体头端5靠近倾斜的腔体壁时，靠近腔体壁的近端照度高，造成cmos过曝，因此图像过白；远离腔体壁的远端照度不足，远端的图像过暗，因此图像过黑，造成整体图像清楚度低。在本申请中，光阑装置3设置在光纤4-1与汇聚镜组之间，调节光缆4入射端的光强，其中，光阑装置3包括多个光阑件组，光阑件组与光纤组数量对应，例如，当光纤组数量是2时，光阑件组的数量是2；当光纤组数量是3时，光阑件组的数量是3；当光纤组数量是4时，光阑件组的数量是4。优选的，光纤组数量是2。光阑件组包括预设数量的高反射薄片。

其中，每个光纤组的子出射端的光辐射量由对应的光阑件组的位置控制。可以理解的是，当光阑件组接收到的光线越多，则入射至与所述光阑件组对应的光纤组的光强越低，在其子出射端的光辐射量越低，因此，光阑件组与光纤组的相对位置关系可以控制光辐射量，在镜体头端5靠近倾斜的腔体壁时，通过控制远离腔体壁的光阑件组，使入射光线增多，以使其子出射端的光辐射量增强，控制靠近腔体壁的光阑件组，使入射光线增多，以使其子出射端的光辐射量减弱，此时得到的远端的图像不会出现过黑、近端得到的图像不会出现过白。

设置在光阑装置3的入射端的透镜组2，其中，透镜组2包括准直镜组2-1和汇聚镜组2-2。本实施例中不再对准直镜组和汇聚镜组的结构及材质进行限定，用户可自定义设置。本实施例中也不对光阑装置3的组装方式进行限定，用户可自定义设置，本实施例中也不对光阑装置3的光阑件组的形状进行限定，可以是扇形还可以是近方形，用户可自定义选择。

基于上述技术方案，本实施例提供的电子内窥镜照明系统，通过将光阑装置3设置在光阑的入射端，并且基于光纤4-1分束得到的至少的两个光纤组，利用光阑装置3的光阑件组控制，每一个光纤组均由唯一对应的光阑件组控制其子出射端的光辐射能量，实现灵活的调节光强，可以有效改善照明效果，尤其是镜头体端靠近倾斜腔壁引起的图像过暗或者过曝同时出现的问题。

进一步的，光缆4的后部包括两个光纤组；对应的，光阑装置3包括两个光阑件组。光纤组是将光缆4按照截面分成的四个扇形区域中的两个扇形区域对应的光纤4-1构成。请参考图4，图4为本申请实施例提供的一种光纤组划分示意图。

在一种可实现的实施方式中，当光纤组是相邻两个扇形区域构成，则光阑装置3是两片式光阑，光阑件组包括一个光阑件。请参考图5-7，图5-7为本申请实施例提供的一种两片式光阑控制输出的不同的光辐射量的示意图，其中，第一光阑件组3-1a对应第一光纤组，第二光阑件组3-2a对应第二光纤组，其中图5是第一光纤组的第一子出射端与第二光纤组的第二子出射端均是最大光辐射量输出时光阑件组的位置，图6是第一光纤组的第一子出射端无输出，第二光纤组的第二子出射端最大输出时光阑件组的位置，图7是第一光纤组的第一子出射端输出中间态光辐射量，第二光纤组的第二子出射端输出中间态光辐射量时光阑件组的位置。当然，可以是其他位置，用户可自定义设置。

在一种可实现的实施方式中，当光纤组是交替的两个扇形区域构成，则光阑装置3是四片式光阑，光阑件组包括两个光阑件。请参考图8-10，图8-10为本申请实施例提供的一种四片式光阑控制输出的不同的光辐射量的示意图，其中，第一光阑件组3-1b对应第一光纤组，第二光阑件组3-2b对应第二光纤组；图8是第一光纤组的第一子出射端与第二光纤组的第二子出射端均是最大光辐射量输出时光阑件组的位置，图9是第一光纤组的第一子出射端无输出，第二光纤组的第二子出射端最大输出时光阑件组的位置，图10是第一光纤组的第一子出射端输出中间态光辐射量，第二光纤组的第二子出射端输出中间态光辐射量时光阑件组的位置。当然，可以是其他位置，用户可自定义设置。四片式光阑，光缆4扇形区域交替分组，该种照明均匀性更好。

基于上述技术方案，照明系统的双通道出光量可独立调节；通过双通道出光量的调节实现不同的光强分布，改善照明效果尤其是镜体头端5靠近倾斜腔壁引起的图像过暗与过曝同时出现的情况；结构难度低，可量产。

基于上述实施例，本申请提供的技术可以是利用手动控制光阑件组的移动，以改善光强分布，当然还可以通过自动化方式实现光阑件组的移动，用户可自定义选择。

在一种可实现的实施方式中，电子内窥镜照明系统还包括：图像采集装置，用于采集在光辐射量对应的光线下的被检测目标的图像；与图像采集装置连接的图像处理装置，用于根据图像确定亮度分布，并根据亮度分布确定光阑件组的移动距离；显示装置，用于显示图像。本实施例不再对确定移动距离的方式进行限定，用户可根据实际需求进行选择，具体的请参考相关技术。

进一步的，还包括：与光阑装置连接的控制器，用于接收到控制指令，根据控制指令控制光阑装置3中的光阑件组的移动距离，以便实现对光纤组的子出射端的光辐射量。

其中，还可以包括存储器，用于存储光辐射量与移动距离的表格，以便可以通过确定需要的光辐射量来控制光阑件组的移动，当然还可以有其他的方式，用户可自定义选择，具体的请参考相关技术。

基于上述技术方案，本实施例通过设置控制器、图像采集装置、图像处理装置、显示装置实现自动化控制光辐射量的输出，智能化更高，操作简单，极大地提高了有效的图像获取效率。

下面对本申请实施例提供的一种电子内窥镜进行介绍，下文描述的电子内窥镜与上文描述的电子内窥镜照明系统可相互对应参照。

本申请提供一种电子内窥镜，包括如上述的电子内窥镜照明系统。

由于电子内窥镜部分的实施例与电子内窥镜照明系统部分的实施例相互对应，因此电子内窥镜部分的实施例请参见电子内窥镜照明系统部分的实施例的描述，这里暂不赘述。

说明书中各个实施例采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似部分互相参见即可。对于实施例公开的装置而言，由于其与实施例公开的方法相对应，所以描述的比较简单，相关之处参见方法部分说明即可。

专业人员还可以进一步意识到，结合本文中所公开的实施例描述的各示例的单元及算法步骤，能够以电子硬件、计算机软件或者二者的结合来实现，为了清楚地说明硬件和软件的可互换性，在上述说明中已经按照功能一般性地描述了各示例的组成及步骤。这些功能究竟以硬件还是软件方式来执行，取决于技术方案的特定应用和设计约束条件。专业技术人员可以对每个特定的应用来使用不同方法来实现所描述的功能，但是这种实现不应认为超出本申请的范围。

结合本文中所公开的实施例描述的方法或算法的步骤可以直接用硬件、处理器执行的软件模块，或者二者的结合来实施。软件模块可以置于随机存储器(ram)、内存、只读存储器(rom)、电可编程rom、电可擦除可编程rom、寄存器、硬盘、可移动磁盘、cd-rom、或技术领域内所公知的任意其它形式的存储介质中。

以上对本申请所提供的一种电子内窥镜照明系统、电子内窥镜进行了详细介绍。本文中应用了具体个例对本申请的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本申请的方法及其核心思想。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本申请原理的前提下，还可以对本申请进行若干改进和修饰，这些改进和修饰也落入本申请权利要求的保护范围内。