[发明专利]一种兼容二维内窥镜的三维内窥镜系统以及内窥镜成像系统

说明书

本发明公开了一种兼容二维内窥镜的三维内窥镜系统，包括第一物镜、第二物镜、第一传像柱、第二传像柱、第一像阑、第二像阑、第一调焦镜组、第二调焦镜组、第一偏转棱镜、第二偏转棱镜、第一柱状透镜以及第二柱状透镜；第一偏转棱镜用于对第一调焦镜组接收并投射出的第一光束进行反射，第二偏转棱镜用于对第二调焦镜组接收并投射出的第二光束进行反射，从而改变第一光束与第二光束的光轴间的间距，以匹配二维内窥镜系统的图像传感器；第一柱状透镜用于对第一偏转棱镜反射出的第一光束进行压缩，第二柱状透镜用于对第二偏转棱镜反射出的第二光束进行压缩，从而使图像传感器的第一感光区和第二感光区分别获得压扁后的第一图像和第二图像。

技术领域

本发明三维成像技术领域，尤其涉及一种兼容二维内窥镜的三维内窥镜系统以及内窥镜成像系统。

背景技术

近年来，随着微创外科的发展与普及，用于人体治疗的医用内窥镜系统在骨科、脊柱外科、妇科、泌尿外科及神经外科等领域得到了大规模的应用。

公开号为CN104935915A的专利文献中公开了一种三维内窥镜，包括插入管及三维成像单元。其中，三维成像单元包括图像传感器及集成在插入管内的第一镜头与第二镜头；第一镜头与第二镜头用于在同时刻对同一场景进行取像，以获取存在视差的第一图像及第二图像；第一镜头包括第一取像镜头、第一调焦镜组及设于第一取像镜头与第一调焦镜组之间的第一传像体，第二镜头包括第二取像镜头、第二调焦镜组及设于第二取像镜头与第二调焦镜组之间的第二传像体。图像传感器的靶面包括第一感光区与第二感光区，第一感光区与第二感光区相互分离，第一图像经第一镜头投射至第一感光区，第二图像经第二镜头投射至第二感光区。

与传统的二维内窥镜系统相比，以该三维内窥镜构建的三维内窥镜系统能够真实地还原真实视觉中的三维立体手术视野，并具有放大作用，克服了二维内窥镜生成二维视野所造成的视觉差别与不便，便于在各种脏器之间查找病变部位，以精确切除及重建，尤其是在遇到解剖层次多、血管复杂、手术难度大的手术时。三维内窥镜系统通过呈现真实术野中的自然纵深感，以降低这类手术对手术医生具有很娴熟的镜下技术和丰富的实践经验的要求。

当前，我国大部分医院还在使用二维内窥镜系统，如果将这些二维内窥镜系统更换为昂贵的三维内窥镜系统，需要花费大量的资金，不仅不利于降低患者治疗成本，而且在更换过程中会产生大量闲置的二维内窥镜系统设备。

此外，除了上述用于人体医疗的二维医用内窥镜系统，用于动物医疗的二维医用内窥镜系统及用于工业的二维工业用内窥镜系统也存在相同的兼容问题。

发明内容

本发明的主要目的是提供一种兼容二维内窥镜的三维内窥镜系统以及内窥镜成像系统，能够在兼容现有二维内窥镜系统的情况下实现三维内窥镜系统的效果。

为了实现上述主要目的，本发明提供的一种兼容二维内窥镜的三维内窥镜系统，包括第一物镜、第二物镜、第一传像柱、第二传像柱、第一像阑、第二像阑、第一调焦镜组、第二调焦镜组、第一偏转棱镜、第二偏转棱镜、第一柱状透镜以及第二柱状透镜；所述第一物镜和第二物镜用于获取物面光束，分别得到第一光束和第二光束；所述第一传像柱和第二传像柱，用于分别对应将所述第一物镜获取的第一光束以及所述第二物镜获取的第二光束沿内窥镜行进方向传输，并分别经过所述第一像阑和第二像阑后被所述第一调焦镜组和第二调焦镜组接收并投射；所述第一偏转棱镜位于所述第一调焦镜组的下游，所述第二偏转棱镜位于所述第二调焦镜组的下游；所述第一偏转棱镜用于对所述第一调焦镜组接收并投射出的第一光束进行反射，所述第二偏转棱镜用于对所述第二调焦镜组接收并投射出的第二光束进行反射，从而改变所述第一光束与所述第二光束的光轴间的间距，以匹配二维内窥镜系统的摄像接头中的图像传感器；第一柱状透镜设于所述第一偏转棱镜与所述图像传感器之间，所述二柱状透镜设于所述第二偏转棱镜与所述图像传感器之间；所述第一柱状透镜用于对所述第一偏转棱镜反射出的第一光束进行压缩，所述第二柱状透镜用于对所述第二偏转棱镜反射出的第二光束进行压缩，从而使所述图像传感器的第一感光区和第二感光区分别获得压扁后的第一图像和第二图像。