一種消除內窺鏡系統(tǒng)中鬼像的方法
【技術領域】
[0001]本發(fā)明涉及一種消除內窺鏡系統(tǒng)中鬼像的方法，屬于微創(chuàng)醫(yī)療的技術領域。
【背景技術】
[0002]硬性內窺鏡系統(tǒng)包括內窺鏡、攝像系統(tǒng)和顯示器。內窺鏡在臨床應用中需經(jīng)歷反復的清洗，滅菌和消毒過程。由于滅菌的需要，內窺鏡整個光學系統(tǒng)需用前后兩個保護窗口將其完全密封，攝像系統(tǒng)包括成像組，圖像傳感器和至少一個保護窗口。當前，內窺鏡的前后保護窗口和攝像系統(tǒng)的保護窗口都為平面。由于內窺鏡的出射光束為平行光，在內窺鏡后保護窗口和攝像系統(tǒng)保護窗口上的表面反射會在圖像傳感器上形成二次或多次反射像，即形成鬼像。鬼像的亮度比正常圖像低很多，一般情況下不影響使用，但如果有表面反射很強的器械進入內窺鏡的視場范圍，會形成較強的鬼像，影響醫(yī)生的觀察和手術，因此，消除由于保護窗口表面反射形成的鬼像也很有必要。

【發(fā)明內容】

[0003]本發(fā)明所要解決的技術問題是消除內窺鏡和攝像系統(tǒng)保護窗口的表面反射形成的鬼像，采用的方法是改變保護窗口片的結構或位置，使表面反射的成像位置不在圖像傳感器上或者雖然成像位置在圖像傳感器上，但在圖像傳感器的有效像素范圍之外。
[0004]現(xiàn)結合附圖詳細說明本發(fā)明的技術方案:
一種消除內窺鏡系統(tǒng)中鬼像的方法，所述的方法在內窺鏡系統(tǒng)中實施，內窺鏡系統(tǒng)含內窺鏡后保護窗口(11)，成像鏡組((12))，攝像系統(tǒng)保護窗口((13))，圖像傳感器(14)，內窺鏡后保護窗口(11)的外表面是內窺鏡的出射面，出射準平行光，成像鏡組(12)將準平行光聚焦成像到圖像傳感器(14)上，攝像系統(tǒng)保護窗口(13)根據(jù)攝像系統(tǒng)的構成不同可以位于內窺鏡后保護窗口(11)和成像鏡組(12)之間，也可以位于成像鏡組(12)和圖像傳感器(14)之間，或者二者都有，其特征在于，消除鬼像的方法一是使內窺鏡后保護窗口
(11)和攝像系統(tǒng)保護窗口(13)之間的表面反射的成像位置不在圖像傳感器上，具體方式是內窺鏡后保護窗口(11)或攝像系統(tǒng)保護窗口(13)采用曲面保護窗口，或者內窺鏡后保護窗口(11)和攝像系統(tǒng)保護窗口(13)都采用曲面保護窗口，消除鬼像的方法二是使內窺鏡后保護窗口(11)和攝像系統(tǒng)保護窗口(13)之間的表面反射的成像位置雖然在圖像傳感器上，但成像在圖像傳感器的有效視場范圍之外，具體方式是將內窺鏡后保護窗口(11)的平面保護窗口或攝像系統(tǒng)保護窗口(13)的平面保護窗口傾斜一個角度Q1，或者將內窺鏡后保護窗口(11)和攝像系統(tǒng)保護窗口(13)的平面保護窗口分別傾斜一個角度02和Θ 3，若圖像傳感器有效像素對角線長度為L，成像鏡組焦距為f，消除鬼像則Θ i需滿足的條件為:Θ ^arctan (L/2f), ( θ 2+ Θ 3)需滿足的條件為:θ 2+ Θ 3>arctan (L/2f)。
[0005]本發(fā)明的進一步技術特征在于，所述的方法采用方法一和方法二的組合，即內窺鏡保護窗口(11)和攝像系統(tǒng)保護窗口(13)分別采用曲面保護窗口和傾斜角度保護窗口，或者反之內窺鏡保護窗口(11)和攝像系統(tǒng)保護窗口(13)分別采用傾斜角度保護窗口和曲面保護窗口。
[0006]本發(fā)明的進一步技術特征在于，方法一所述的內窺鏡后保護窗口(11)是彎月透鏡，攝像系統(tǒng)保護窗口(13)是彎月透鏡。
[0007]本發(fā)明的進一步技術特征在于，方法二所述的內窺鏡后保護窗口(11)和攝像系統(tǒng)保護窗口(13)都是傾斜角度平面保護窗口，且傾斜角度一致，即θ2=θ3。
[0008]本發(fā)明的優(yōu)點在于，只改變內窺鏡保護窗口和攝像系統(tǒng)保護窗口的形狀或位置就可以達到消除內窺鏡系統(tǒng)鬼像的目的，不影響整個內窺鏡系統(tǒng)的現(xiàn)有結構，即可提升內窺鏡系統(tǒng)的性能，降低手術風險。
【附圖說明】
[0009]圖1:本發(fā)明的光學結構示意圖1。
[0010]圖2:本發(fā)明的光學結構示意圖2。
[0011]圖3:本發(fā)明的光學結構示意圖3。
【具體實施方式】
[0012]現(xiàn)結合附圖和實施例詳細說明本發(fā)明的技術方案和工作原理。
[0013]所有實施例都具有與
【發(fā)明內容】
所述完全相同的結構，為避免重復，以下實施例僅羅列關鍵的技術數(shù)據(jù)。
[0014]實施例1:內窺鏡后保護窗口(11)是彎月球面保護窗口，兩個面的曲率半徑都為50_，攝像系統(tǒng)保護窗口(13)位于成像組件(12)和圖像傳感器(14)之間，是平面保護窗口，且垂直于光軸。
[0015]工作原理:由內窺鏡出射的準平行光束，滿足成像組件(12)成像條件，成像組件(12)將光束成像在圖像傳感器(14)上，當光束I透過攝像系統(tǒng)保護窗口(13)時，除大部分光束透射，有一部分光束反射形成一次反射光束，一次反射光束通過成像組件(12)后，從成像組件(12)出射后，一次反射光束為準平行光，一次反射光束照射到內窺鏡后保護窗口
(11)，大部分光透過內窺鏡后保護窗口(11)，小部分光束反射形成二次反射光束，由于內窺鏡后保護窗口(11)為彎月透鏡設計，表面半徑為50_，二次反射光束是發(fā)射光，成像組件
(12)對于準平行光和發(fā)射光匯聚的焦點不在同一平面。
[0016]實施例2:內窺鏡后保護窗口(11)是彎月球面保護窗口，兩個面的曲率半徑都為70mm，攝像系統(tǒng)保護窗口(13)位于成像組件(12)和圖像傳感器(14)之間，是彎月球面保護窗口，兩個面的曲率半徑都為70mm。
[0017]工作原理與實施例1工作原理類似，不再贅述。
[0018]實施例3:內窺鏡后保護窗口(11)是平面保護窗口，且與光軸夾角θ1=8°，攝像系統(tǒng)保護窗口(13)位于成像組件(12)和圖像傳感器(14)之間，是平面保護窗口，且與光軸夾角θ1=8°，圖像傳感器有效像素對角線長度L為5.6mm，成像鏡組焦距f為20mm。
[0019]工作原理: