[发明专利]内窥镜小成像系统

权利要求书

1.一种内窥镜相机，所述内窥镜相机包括：

圆柱形外壳，所述圆柱形外壳具有外壳直径；

成像像素的矩形阵列，所述阵列形成在用作用于所述阵列的支撑框架的平面基板上，所述阵列具有第一长度的第一边和第二长度的第二边，其中，所述第一长度比所述第二长度长，并且所述阵列被安装在所述外壳内，使得所述阵列的平面平行于所述外壳直径；

直角透明棱镜，所述直角透明棱镜具有矩形入射面、出射面、以及斜边，所述斜边被配置成将来自所述入射面的辐射反射到所述出射面，所述入射面具有所述第一长度的第一边缘和所述第二长度的第二边缘，所述棱镜被安装在所述外壳内，使得所述第一边缘平行于所述外壳直径，并且使得所述出射面粘结到所述阵列的所述平面；以及

畸变光学器件，所述畸变光学器件被配置成从对象接收入射辐射，所述畸变光学器件被安装为经由所述棱镜的所述入射面和所述出射面将所述入射辐射聚焦在所述阵列上，所述畸变光学器件在与所述阵列的所述第一边平行的第一方向上具有第一放大率，并且在与所述阵列的所述第二边平行的第二方向上具有与所述第一放大率不同的第二放大率，以在所述阵列上形成响应于所述出射面的纵横比而失真的图像。

2.根据权利要求1所述的内窥镜相机，其中，所述畸变光学器件包括梯度折射率GRIN光学器件。

3.根据权利要求1所述的内窥镜相机，其中，所述畸变光学器件具有圆形横截面。

4.根据权利要求1所述的内窥镜相机，其中，所述第一放大率与所述第二放大率的光学器件比率响应于所述第一边缘与所述第二边缘的棱镜比率。

5.根据权利要求1所述的内窥镜相机，其中，所述第一放大率与所述第二放大率的比率响应于由所述相机成像的对象的纵横比。

6.根据权利要求1所述的内窥镜相机，其中，所述内窥镜相机包括处理器，所述处理器将不失真因数应用至所述失真的图像，以产生所述对象的不失真图像。

7.根据权利要求6所述的内窥镜相机，其中，所述处理器被配置成将所述不失真因数应用为数值因数。

8.根据权利要求1至7中任一项所述的内窥镜相机，其中，所述直角透明棱镜包括等腰棱镜。

9.根据权利要求1至7中任一项所述的内窥镜相机，其中，所述阵列被安装为使得所述圆柱形外壳的轴平行于所述阵列的所述平面。

10.一种用于形成内窥镜相机的方法，所述方法包括以下步骤：

设置具有外壳直径的圆柱形外壳；

安装成像像素的矩形阵列，所述阵列形成在用作用于所述阵列的支撑框架的平面基板上，所述阵列具有第一长度的第一边和第二长度的第二边，其中，所述第一长度比所述第二长度长，并且所述阵列被安装在所述外壳内，使得所述阵列的平面平行于所述外壳直径；

将直角透明棱镜安装在所述外壳内，所述棱镜具有矩形入射面、出射面、以及斜边，所述斜边被配置成将来自所述入射面的辐射反射到所述出射面，所述入射面具有所述第一长度的第一边缘和所述第二长度的第二边缘，所述棱镜被安装在所述外壳内，使得所述第一边缘平行于所述外壳直径，并且使得所述出射面与所述阵列的所述平面配合；

配置光学器件，以接收来自对象的入射辐射；以及

安装所述光学器件，以经由所述棱镜的所述入射面和所述出射面将所述入射辐射聚焦在所述阵列上，

其中，所述光学器件是畸变的，在与所述阵列的所述第一边平行的第一方向上具有第一放大率，并且在与所述阵列的所述第二边平行的第二方向上具有与所述第一放大率不同的第二放大率，以在所述阵列上形成响应于所述出射面的纵横比而失真的图像。

11.根据权利要求10所述的方法，其中，所述光学器件包括梯度折射率GRIN光学器件。

12.根据权利要求10所述的方法，其中，所述光学器件具有圆形横截面。

13.根据权利要求10所述的方法，所述方法包括以下步骤：响应于所述第一边缘与所述第二边缘的棱镜比率，确定所述第一放大率与所述第二放大率的光学器件比率。

14.根据权利要求10所述的方法，所述方法包括以下步骤：响应于由所述相机成像的对象的纵横比，确定所述第一放大率与所述第二放大率的比率。