阅读说明：本技术 一种硬管内窥镜照明系统 (A kind of rigid pipe endoscope lighting system ) 是由 刘小华 公鹏飞 于 2018-05-25 设计创作，主要内容包括：本发明公开了一种硬管内窥镜照明系统,该系统由保护片和光源构成,该系统将杂散光束的入射窗口由物镜的成像光束通光表面调整为物镜的侧表面,使成像光束与杂散光束的入射窗口的空间位置相互分离,因此,将杂散光束的入射窗口进行遮挡后不会影响成像光束的正常传播,在保持成像视场范围不变的前提下能够有效抑制杂散光束,提高硬管内窥镜的成像质量。(The invention discloses a kind of rigid pipe endoscope lighting systems; the system is made of screening glass and light source; the incident window of spuious light beam is adjusted to the side surface of object lens by the system by the imaging beam light passing surface of object lens; it is separated from each other imaging beam and the spatial position of the incident window of spuious light beam; therefore; it will not influence the normal propagation of imaging beam after the incident window of spuious light beam is blocked; spuious light beam can effectively be inhibited under the premise of keeping imaging field range constant, improve the image quality of rigid pipe endoscope.)

一种硬管内窥镜照明系统

技术领域

本发明属于内窥镜技术领域，具体涉及一种硬管内窥镜照明系统。

背景技术

硬管内窥镜作为一款医用光学成像仪器，具有非常广阔的应用价值，提高像质、降低制造成本是其重要的发展方向。在此方向的指引下，采用单镜管结构—非球面成像系统—LED光源前端照明的硬管内窥镜能够在提高像质的同时使制造成本大幅下降，有望全面取代双镜管结构—球面成像系统—光纤束前端照明的传统形式硬管内窥镜，使硬管内窥镜在未来成为一次性使用的医疗器械，避免在使用过程中因为消毒不彻底导致交叉感染等潜在问题。

如图1所示，采用光纤照明的硬管内窥镜，外镜管、照明光纤、内镜管、第一物镜左侧端面齐平，从照明光纤发射的所有光线均可以入射到组织表面，在表面发生反射后，入射到第一物镜表面进入成像系统，由于前端不需要安装保护片，因此不会产生由保护片导致的杂散光的问题。

如图2所示将LED作为内窥镜照明元件时，通常需要在LED光源的前端安装圆形保护片以保证使用安全和通过第一次消毒。图2的局部放大图为图3，由于加入了前端保护片，LED光源发射的照明光线将会有少部分无法到达组织表面，而是直接从保护片的表面反射，由第一物镜入射进入成像系统，在图3中以虚线绘制（实际情况下，保护片的前、后表面都会发生反射，作为示意图，此处仅绘制了在保护片后表面发生反射的光线。另外，LED光源与前端保护片在安装过程中无法保证无限紧密的贴合，因此会存在一定的空气间隙，因此总有一部分光线从后表面反射）。此类不是从组织表面反射的光线称为杂散光束。从图2和图3能够看出，成像光束与杂散光束的入射窗口空间位置相同，均为第一物镜的通光表面。形成的杂散光束将会严重影响光学系统的成像质量，为此需要采取技术手段改进内窥镜照明系统，实现杂散光束消除或者抑制。

发明内容

有鉴于此，本发明的目的是提供一种硬管内窥镜照明系统，可以实现杂散光束抑制，提高硬管内窥镜光学系统的成像质量。

本发明具有如下有益效果。

本发明所述的硬管内窥镜照明系统，通过在物镜的通光表面边缘上设置凹槽，光源设置在凹槽中，保护片盖住凹槽对光源进行密封，同时在凹槽的内表面进行挡光处理，与传统的照明系统相比，可以将杂散光束的入射窗口由物镜的成像光束通光表面调整为物镜的侧表面，使成像光束与杂散光束入射窗口的空间位置相互分离。因此，对侧表面进行工艺处理后仅遮挡了杂散光束的入射窗口，不影响成像光束的正常传播，因此在保持成像视场范围不变的前提下能够有效去除或者抑制杂散光束，提高系统的成像质量。

附图说明

图1为现有的采用光纤照明的硬管内窥镜的照明方式示意图。

图2为现有的采用LED照明的硬管内窥镜的照明方式示意图。

图3为图2的局部放大图。

图4为本发明的硬管内窥镜的照明系统结构示意图。

图5本发明的硬管内窥镜的照明系统的杂散光抑制原理图。

图6为图5的局部放大图。

图7为本发明的一个实施例中照明系统所展示的加工有圆环形凹槽物镜的结构示意图。

图8为本实施例中LED贴片在圆环形基底电路上分布的示意图。

图9为本实施例中圆环形保护片的示意图。

图10为本发明的另一个实施例中照明系统所展示的加工有弧形凹槽物镜的结构示意图。

图11为本实施例中LED贴片在弧形基底电路上分布的示意图，LED贴片数目为8。

图12为本实施例中弧形保护片的示意图。

其中，1—保护片，2—LED贴片，3—基底电路板，4—物镜，5—外镜管，6—内镜管，7-照明光纤，8-组织表面。

具体实施方式

下面结合附图并举实施例，对本发明进行详细描述。

如图2所示，本发明的一种硬管内窥镜照明系统，采用LED照明方式，物镜4安装在外镜管5内部；本发明的照明系统设置在物镜4朝向组织表面8一侧的表面上，并位于物镜4的边缘；该照明系统安装在物镜4边缘开设的凹槽中，具体包含保护片1、LED贴片2以及基底电路板3；LED贴片2与基底电路板3通过焊接方式实现机械连接固定与电气连接，构成LED光源；LED光源安装在物镜4边缘设置的凹槽内，保护片1安装在LED光源上方，对凹槽实现了密封，由此可对LED光源进行保护。将保护片1的轮廓加工成与凹槽轮廓一致；保护片1与物镜4进行组合后的外轮廓为圆形，该圆形直径与硬管内窥镜的镜管的内直径近似相等。

LED光源产生的光束大部分透过保护片1后照射到组织表面8，经过组织表面8的反射后，反射光通过物镜4进入到内窥镜的光学系统，从而实现对组织表面的成像。但同时，部分杂散光可能会经过保护片1两个表面反射，回到物镜4中，从而进入到内窥镜光学系统中，因此，本发明在物镜4的凹槽的内表面进行了挡光处理，使得从保护片1反射的杂散光无法进入到物镜4所在的光学系统中。为了实现挡光效果，可在凹槽的内表面进行涂色（例如涂黑）或磨砂处理，从而完全阻挡杂散光束，使之无法入射，而成像光束在光学系统的入射窗口仍为物镜4的通光表面。

物镜4的材质为光学塑料或光学玻璃，采用光学冷加工的工艺或模具压铸方式制造；根据凹槽底部轮廓可分为环形与弧形两类，其中，轮廓为环形的物镜4的外观如图7所示，此形式的物镜4可以与1个环形边缘轮廓的基底电路板4的LED光源配套使用，或者与数目为1—4个弧形边缘轮廓基底电路板4的LED光源配套使用；轮廓为弧形的物镜4的外观如图10所示，以加工1个凹槽的物镜4为例，根据实际使用要求可增减物镜4的弧形底部轮廓凹槽的数目、调整凹槽的相对位置分布以及底部弧形轮廓的圆心角。

保护片1的材质为光学玻璃或光学塑料，采用光学冷加工的工艺或模具压铸方式制造；根据其轮廓可分为环形与弧形两类，其中，环形轮廓的保护片1的外观如图9所示，弧形轮廓的保护片1的外观如图12所示。

根据基底电路板4的边缘轮廓可分为环形与弧形两类，其中，环形边缘轮廓基底电路板4的外观如图8所示，以焊接8个LED贴片2为例，根据实际使用需求可以增减LED贴片2的数目并调整焊接位置；弧形边缘轮廓基底电路板4的外观如图11所示，图中以焊接3个LED贴片2为例，根据实际使用需求可以增减LED贴片2的数目、调整焊接位置分布以及弧形边缘轮廓的圆心角。

将物镜4的凹槽内表面进行挡光处理，然后将保护片1、LED贴片2、基底电路板3、物镜4按照图3的方式进行安装；本发明的硬管内窥镜照明系统的杂散光束与成像光束入射窗口的空间位置相互分离，对凹槽内表面进行工艺处理后即可实现杂散光束抑制，不影响成像光束的正常传播。

综上所述，以上仅为本发明的较佳实施例而已，并非用于限定本发明的保护范围。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。