改进光学性能的内窥镜系统的制作方法
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及一种医疗器械，特别涉及一种内窥镜系统。
【背景技术】
[0002]医用内窥镜是对人体内腔进行检查、诊断和治疗的仪器，其具有细长的外形，能够在最大程度减少患者痛苦的前提下深入观察病灶，在临床医学，特别是微创外科中有着极为广泛的应用。它的发展已经有二百多年的历史，其光学结构经历了单一的硬性内窥镜、光纤内窥镜、电子内窥镜和胶囊内窥镜等多种结构形式。其中，硬性内窥镜具有像质佳、分辨率高、价格低廉等优势，在微创外科领域有着不可替代的重要地位。
[0003]—个内窥镜的成像质量的好坏直接影响医生的观察及判断，从而关系到诊断、治疗的准确性，甚至与患者的生命健康息息相关。因此，在硬性内窥镜光学系统的设计过程中杂散光的消除非常重要。目前，针对硬性内窥镜光学系统的相关研究已经非常深入，但针对硬性内窥镜的杂散光消除研究不多，关于杂散光消除的手段还停留在遮挡、喷漆以及添加杂散光收集结构等阶段，很少有从光学系统结构本身入手消除杂散光的方法。
[0004]由于人体组织环境比较复杂，因此余弦效应会使得多数医用内窥镜视场边缘部分光亮减弱；而视场中心的光亮增强会导致中心部分亮度过于饱和，以至于失去中心部分的视觉信息。在进行体腔内手术时，此现象容易引起组织识别错误或者与手术设备失去联系的情况，从而造成误诊，给病人带来危险。目前，国内外对医用硬性内窥镜光效性能检测的研究处于初级阶段，并未形成统一的检测技术标准。现有的医用硬性内窥镜光学性能及其检测方法标准中，综合边缘光效方法过于简单，其检测指标不能全面评价光学性能;而像素框法评价医学硬性内窥镜光效时，存在着工作量大、采集数据不全面、难以推导出视场亮度差异率等缺点。
[0005]如中国专利公开第CNl 13969819A号提供了一种消杂光硬管内窥镜光学系统，包括物镜组和中继系统。物镜组包括第一透镜组、第二透镜组、第三透镜组及第四透镜组。孔径光阑位于第二透镜组。中继系统由奇数对放大率为1:1的转像透镜组成，其中包含两个完全相同的三胶合棒状透镜，相邻棒状透镜间距离相等，将物镜所成的像在工作镜管内多次传递;最终的像通过目镜人眼或CCD探测器接收。但是该发明依然存在以下缺点或不足:(I)、该系统不包括弦线检测装置，不能针对不同视场出现的亮度不均匀进行自动调节，使得成像质量不高；(2)、该系统物镜组包括第一透镜组、第二透镜组、第三透镜组及第四透镜组，由于透镜组数多，会增加物镜的长度，进而增加该光学系统的整体长度，不便于内窥镜深入体腔进行检查；(3)、该系统的物镜组远心度不够，部分光线在棒状透镜内发生全反射，造成该系统在像面产生杂散光，进而造成像面对比度降低，成像质量下降；(4)、第一透镜和第二透镜间距较小，反射光线通过孔径光阑会在物镜组内发生全发射，进而产生杂散光影响图像的清晰度；(5)、第二透镜的镜边缘比较厚，一部分反射光线通过孔径光阑进入后续系统产生杂散光，影响成像质量；(6)、该系统的第一透镜和第二透镜之间没有设置用于调节透镜组间距的部件，造成该系统只能在一种视场下使用，局限性比较大，不利于推广使用；(7)、该系统没有安装用于调节光源亮度的部件，造成该系统不能根据体腔内组织的亮度相应调整光源亮度，不方便使用。
[0006]综上所述，提供一种能自动进行弦线检测并改进光学性能的内窥镜系统是业内急需解决的问题。
【发明内容】
[0007]本实用新型的目的是提供一种自动进行弦线检测并改进光学性能的内窥镜系统。
[0008]为了达到上述目的，本实用新型提供一种改进光学性能的内窥镜系统，该系统包括:硬质内镜、与硬质内镜的后端通过光学接口连接的摄像装置、与摄像装置通过数据线连接的图像视频处理设备、与图像视频处理设备通过数据线连接的显示器、用于为硬质内镜提供照明光的光源以及用于为摄像装置、图像视频处理设备、显示器和光源提供电力的电源。硬质内镜包括导鞘、安装于导鞘内用于输送光源产生的光的照明光纤、安装于导鞘内从硬质内镜的前端至硬质内镜的后端依次布置的物镜组、中继系统以及传像光纤。物镜组包括第一透镜组、第二透镜组，孔径光阑位于第二透镜组的胶合面上；中继系统包括至少二组棒状透镜，光线经过物镜组在棒状透镜中多次传递，最终成像通过传像光纤到达摄像装置的CCD探测器。导鞘包括位于硬质内镜的前端的第一管段和与第一管段相连的第二管段，硬质内镜的第一透镜组安装于导鞘的第一管段;硬质内镜的第二透镜组安装于导鞘的第二管段;导鞘的第一管段和第二管段之间安装有用于调节透镜组间距的套管，套管的内壁设置有第一内螺纹部和第二内螺纹部，于第一管段的外壁靠近套管的一端设置有与第一内螺纹部以螺纹方式连接的第一外螺纹部;于第二管段的外壁靠近套管的一端设置有与第二内螺纹部以螺纹方式连接的第二外螺纹部，第一透镜组邻近第一外螺纹部设置于第一管段内；第二透镜组邻近第二外螺纹部设置于第二管段内。
[0009]优选地，图像视频处理设备可以包括用于在使用前根据对靶图像的成像结果获得硬质内镜的弦线检测数据的弦线检测装置。
[0010]具体地，当套管以顺时针方向旋动时，第一透镜组和第二透镜组以靠近彼此的方向运动以使第一透镜组和第二透镜组间距变小；当套管以逆时针方向旋动时，第一透镜组和第二透镜组以远离彼此的方向运动以使第一透镜组和第二透镜组间距变大;套管通过调节透镜组之间的间距以使图像亮度均匀，进而使得硬质内镜的弦线检测合格。
[0011]具体地，弦线检测装置设置成当视场亮度差异率的横向与纵向的相关性大于等于
0.9且边缘中心比的横向与纵向的相关性大于等于0.6时，判定硬质内镜的弦线检测合格。
[0012]可选择地，该系统还包括用于调节光源的光线亮度的光源亮度调节旋钮，光源亮度调节旋钮通过调节光源电路的电阻来调节光源的亮度从而避免因为图像边缘亮度的减弱而造成的硬质内镜的弦线检测不合格。
[0013]可选择地，套管调节的范围设定为:O?10mm。
[0014]可选择地，硬质内镜的视场角设为75?80度。
[0015]可选择地，该系统进一步包括操作台，操作台包括第一台面，于第一台面的正下方依次安装第二台面、第三台面和底板，于底板的下表面安装若干个滑轮，操作台可以依靠滑轮在地面上滑动。显示器安装于第一台面；图像视频处理设备安装于第二台面；电源安装于第三台面。
[0016]可选择地，第一台面上还设置有用于放置器械盘、药瓶、药棉盘的器械格。
[0017]可选择地，通过套管的调节使得第一透镜组与所述第二透镜组的间距变化范围为15?25mm0
[0018]可选择地，第二透镜组的镜片厚度为2.5?2.9mm。
[0019]可选择地，该系统在1001p/mm处MTF(调制传递函数)值大于0.4。
[0020]可选择地，第二透镜组的前表面的通光口径为2.4?2.7_。
[0021 ]可选择地，相邻两棒状透镜的间距相等，棒镜材料的折射率均小于1.8。
[0022]可选择地，本实用新型的系统本身可以不设置弦线检测装置，而是通过采用系统之外的弦线检测设备完成弦线检测。
[0023]本实用新型的有益效果是:(1)、该系统的第一透镜组与第二透镜组之间安装有用于调节透镜组间距的套管，套管通过调节所述透镜组之间的间距使得图像亮度均匀，成像更加明亮；(2)、该系统包括用于对硬质内镜进行光学性能检测的弦线检测装置，通过弦线检测装置检测合格的硬质内镜的光学性能更好，使用过程中产生的杂散光更少，成像更加的清晰；(3)、该系统包括用于调节光源的光线亮度的光源亮度调节旋钮，光源亮度调节旋钮与光源连接并安装于操作台，光源亮度调节旋钮通过调节光源的亮度以使图像边缘亮度增强，进而得到合格的弦线检测数据。
【附图说明】
[0024]图1是本实用新型实施例1的内窥镜结构示意图。
[0025]图2是本实用新型实施例1的内窥镜系统的物镜组的示意图。
[0026]图3是本实用新型实施例1的内窥镜系统的中继系统的示意图。
[0027]图4是本实用新型实施例2的套管与导鞘连接关系示意图。
[0028]图5是本实用新型改进光学性能的内窥镜系统的操作台示意图。
【具体实施方式】
[0029]下面通过参考附图和实施例对本实用新型作进一步详细阐述，但这些阐述并不对本实用新型做任何形式的限制。除非另有说明，否则本文所用的所有科学和技术术语具有本实用新型所属和相关技术领域的一般技术人员通常理解的含义。
[0030]实施例1
[0031]本实用新型提供一种改进光学性能的内窥镜系统，如图1-5所示，该系统包括:硬质内镜100、与硬质内镜100的后端通过光学接口 101连接的摄像装置200、与摄像装置200通过数据线连接的图像视频处理设备300、与图像视频处理设备300通过数据线连接的显示器400、用于为硬质内镜100提供照明光的光源500以及用于为摄像装置200、图像视频处理设备300、显示器400和光源500提供电力的电源600。
[0032]硬质内镜100包括导鞘110、安装于导鞘110内用于输送光源500产生的光的照明光纤1