[发明专利]内窥镜小成像系统

说明书

技术领域

本发明主要涉及成像，并且具体地涉及使用具有小外径的内窥镜的成像。

背景技术

Minami等人的美国专利8,179,428(其公开通过参考结合于此)描述了一种用于电子内窥镜的成像装置，该成像装置使用CCD(电荷耦合器件)的“裸芯片”和具有与裸芯片大致相同厚度的电路板。

Adler的美国专利6,659,940(其公开通过参考结合于此)描述了一种尺寸受限的内窥镜。该内窥镜具有适于适配在受限尺寸内的图像“收集器”、图像失真器、以及图像传感器。

Borelli等人的美国专利4,684,222(其公开通过参考结合于此)描述了一种用于生产可以被形成为畸变的小透镜的方法。

除了在一定程度上任何术语都以与在本说明书中明确或者隐含地作出的定义冲突的方式在这些结合的文献中被定义之外，通过参考结合在本专利申请中的文献将被认为是本申请的整体部分，仅应该考虑在本说明书中的定义。

发明内容

本发明的实施方式提供一种内窥镜相机，该内窥镜相机包括：

圆柱形外壳，该圆柱形外壳具有外壳直径；

成像阵列，该成像阵列被安装在外壳内，使得成像阵列的平面平行于外壳直径；

直角透明棱镜，该直角透明棱镜具有矩形入射面、出射面、以及斜边，斜边被配置成将来自入射面的辐射反射到出射面，入射面具有比第二边缘长的第一边缘，棱镜被安装在外壳内，使得第一边缘平行于外壳直径，并且使得出射面与成像阵列的平面配合(mate)；以及

光学器件，所述光学器件被配置成接收来自对象的入射辐射，所述光学器件被安装为经由所述棱镜的入射面和出射面将入射辐射发送到所述成像阵列。

在所公开的实施方式中，所述光学器件包括梯度折射率(GRIN)光学器件。

通常，所述光学器件具有圆形横截面。

在又一所公开的实施方式中，所述成像阵列是具有等于第一边缘和第二边缘的边的矩形。

通常，所述光学器件聚焦入射辐射，以具有第一放大率和与第一放大率正交并且与第一放大率不同的第二放大率。第一放大率与第二放大率的光学器件比率可以响应于第一边缘与第二边缘的棱镜比率。另选地或者另外地，第一放大率与第二放大率的比率可以响应于由相机成像的对象的纵横比。

在还有的又一所公开的实施方式中，光学器件将失真引入到由成像阵列获取的对象的图像中，以在成像阵列上产生失真的图像，并且该相机包括处理器，处理器将不失真因数应用至失真的图像，以产生对象的不失真图像。通常，所述失真包括光学失真，并且处理器被配置成将不失真因数应用为数值因数。

在另选实施方式中，直角透明棱镜包括等腰棱镜。

在还有的另选实施方式中，成像阵列被安装为使得圆柱形外壳的轴平行于成像阵列的平面。

在还有的又一另选实施方式中，成像阵列是具有等于第一边缘的边的正方形。

根据本发明的实施方式，还提供一种用于形成内窥镜相机的方法，该方法包括以下步骤：

设置具有外壳直径的圆柱形外壳；

将成像阵列安装在外壳内，使得成像阵列的平面平行于外壳直径；

将直角透明棱镜安装在外壳内，棱镜具有矩形入射面、出射面、以及斜边，斜边被配置成将来自入射面的辐射反射到出射面，入射面具有比第二边缘长的第一边缘，棱镜被安装在外壳内，使得第一边缘平行于外壳直径，并且使得出射面与成像阵列的平面配合。

配置光学器件，以接收来自对象的入射辐射；以及

安装光学器件，以经由棱镜的入射面和出射面将入射辐射发送到成像阵列。

将从结合附图的实施方式的以下详细描述更完整地理解本发明，其中：

附图说明

图1是根据本发明的实施方式的内窥镜成像系统的示意图；

图2A是根据本发明的实施方式的成像系统的相机的示意性透视图；

图2B和图2C是根据本发明的实施方式的相机的示意性截面图；

图2D是根据本发明的实施方式的相机的元件的示意性透视图；

图2E是根据本发明的实施方式的相机的元件的示意性顶视图；

图3A是根据本发明的实施方式的另选相机的示意图，并且图3B是另选相机的元件的示意性顶视图；

图4是根据本发明的实施方式的图2A至图2E的相机的光学器件的操作的示意性概念图；以及

图5是描述根据本发明的实施方式的成像系统的操作中的步骤的流程图。

具体实施方式

概述