[实用新型]一种手持式共聚焦光学内窥镜

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种手持式内窥镜，尤其是涉及一种基于微反射镜的手持式共聚焦光学内窥镜。

背景技术

一种基于激光扫描的共聚焦荧光成像系统，通常包括一个具有微反射镜和物镜的激光共聚焦探头。使用该共聚焦探头，在样品被低相干光源照射后，成像系统通过从样品反射回的光线获取三维样品表层成像，成像深度大约为500μm以下，横向空间分辨率为1μm。通过使用大约100uw级别的光强度，几个微米的空间分辨率是比较容易实现的。因此，上述成像系统对于体内和体外组织结构的成像应用是非常有用的。

目前内窥镜的横截尺寸通常超过5mm ，尤其当对比它们的成像面区域（大概2mm宽），因此应用现有的的针式内窥镜获取图像引导外科手术并不可取。但是制作更小型的内窥镜的一个主要难度是在于设计内窥镜的电子偏转系统，使其能够覆盖足够的扫描体积，同时把内窥镜的直径限制在约小于2mm，这样以尽量减少内窥镜的微创性。由于现有的激光共聚焦探头的微反射镜的频率是固定不可调的，从而使用共聚焦微扫描反射镜探头进行宏观视野成像时，微扫描反射镜的反射区域面积是限制物镜收集光子的唯一可变因素，因此，为了提高物镜收集光子的能力，必须增大微扫描反射镜的反射区域面积，从而驱动力增加，导致能耗增加。

发明内容

本实用新型所要解决的技术问题是提供一种体积小，能耗少，同时的不会降低光学分辨率和视场大小的手持式共聚焦光学内窥镜。

本实用新型解决上述技术问题所采用的技术方案为：一种手持式共聚焦光学内窥镜，包括一个透镜管，所述的透镜管内设置有物镜系统，所述的透镜管的一端设置有聚碳酸酯片，所述的透镜管的另一端连接有金属壳体，所述的金属壳体内设置有一个微扫描反射镜，所述的微扫描反射镜包括反射镜、用于使反射镜上下翻转的内轴、用于使反射镜左右翻转的外轴、用于驱动所述的内轴旋转的第一组梳状驱动装置和用于驱动所述的外轴旋转的第二组梳状驱动装置，所述的第一组梳状驱动装置包括多个围绕所述的内轴固定不动的定子梳齿和多个围绕所述的内轴可旋转一定角度的转子梳齿，所述的第二组梳状驱动装置包括多个围绕所述的外轴固定不动的定子梳齿和多个围绕所述的外轴可旋转一定角度的转子梳齿，所述的定子梳齿与所述的转子梳齿上下错开间隔分布。

所述的反射镜的外周设置有可旋转的反射镜活动框，所述的内轴设置在所述的反射镜活动框上且位于所述的反射镜的外沿，所述的内轴在所述的第一组梳状驱动装置的驱动下带动所述的反射镜上下翻转，所述的反射镜与所述的反射镜活动框通过内轴一体连接，所述的外轴设置在所述的反射镜活动框外沿且所述的外轴在所述的第二组梳状驱动装置的驱动下带动所述的反射镜与所述的反射镜活动框整体左右翻转。

所述的转子梳齿的厚度为0.5-50微米，各个所述的转子梳齿之间的距离为0.5-50微米，所述的定子梳齿的厚度为0.5-50微米，各个所述的定子梳齿之间的距离为0.5-50微米。

所述的转子梳齿的厚度为8微米，各个所述的转子梳齿之间的距离为8微米，所述的定子梳齿的厚度为8微米，各个所述的定子梳齿之间的距离为8微米。

所述的反射镜的直径为1024微米。

工作原理：由于电压被施加在定子梳齿上，转子梳齿会经历一个静电扭矩，转子梳齿能够转动的最大旋转角度为5°-4.5°，转子梳齿围绕内轴或外轴做旋转运动时，会有一个剪切力作用于转轴使其扭曲，而剪切力又提供一个机械的复原扭矩来反作用于这种扭曲。旋转了一定角度的转子梳齿受到的静电扭矩完全匹配于转轴机械恢复扭矩时两者之间达到平衡。

在最终的图像中微扫描反射镜的产品尺寸和它的光学偏转角决定图像解析点的数目，并最终决定分辨率。解析点数目为N，在一维扫描下由下式决定：

 其中，是微扫描反射镜的机械扫描半角，λ是工作波长，D是微扫描反射镜的直径。通过对上述反射镜的机械扫描半角（光学偏转角）的调整，使荧光成像系统中微扫描反射镜工作在一个共振扫描模式下，并有望实现成像效率不完全取决于微扫描反射镜表面区域的面积大小。