一种内窥镜的镜体头端及其电子内窥镜的制作方法

1.本实用新型涉及电子内窥镜技术领域，特别是涉及一种内窥镜的镜体头端及其电子内窥镜。


背景技术：

2.镜头在观测不同远近的物体时，其像面存在一定的位移，即像距改变。因此若要获得最佳成像效果，需要调整镜头和感光元器件之间的距离，使得感光元器件表面与像面重合，这一动作称之为对焦。相机或手机镜头通常使用超声波马达、音圈马达等装置来根据图像反馈沿光轴移动镜头位置，完成对焦动作。现有的电子内窥镜受限于镜体头端直径以及电磁干扰，无法使用镜头马达，其物镜和感光元器件均为固定状态，位置无法调整。因此电子内窥镜物镜通常选用较小孔径光阑来增加景深，减缓感光元器件在非像面位置时分辨率的下降。尽管如此，该方案仍有如下不可避免的缺陷：物镜进光量低，增加了照明难度和图像噪点；孔径光阑减小后，艾里斑直径增加，像面分辨率下降。
3.因此本领域技术人员致力于开发一种内窥镜的镜体头端及电子内窥镜。


技术实现要素：

4.有鉴于现有技术的上述缺陷，本实用新型公开了一种内窥镜的镜体头端及电子内窥镜，所要解决的技术问题是现有的电子内窥镜物镜选用较小孔径光阑的方式增加了照明难度和图像噪点，以及降低了像面分辨率。
5.为实现上述目的，本实用新型提供了一种内窥镜的镜体头端，包括镜筒，所述镜筒内安装有像距调节模组，所述像距调节模组包括两片平片玻璃，两片所述平片玻璃之间注入有密闭透明液体，两片平片玻璃之间的距离可通过注入透明液体的体积调节。
6.优选的，所述镜筒内安装有物镜镜头和感光元器件，所述物镜镜头和感光元器件位于所述像距调节模组的两侧。
7.优选的，所述镜筒的侧壁上开设有通孔，所述通孔上固设有连接头，所述连接头外套接有毛细管，所述毛细管的另一端连接有控制装置。
8.优选的，所述通孔位于两片所述平片玻璃之间。
9.优选的，所述控制装置包括储液罐，所述储液罐与所述毛细管连接，储液罐连接有控制器。
10.优选的，所述透明液体的厚度＝像距
×
折射率/(1-折射率)。
11.优选的，所述透明液体为水或甘油或三氯甲烷。
12.优选的，所述镜筒为可相对滑动的嵌套式结构，所述两片平片玻璃固定连接于所述镜筒的内部。
13.优选的，所述两片平片玻璃滑动连接于所述镜筒的内部。
14.本实用新型还提供了一种电子内窥镜，包括以上所述的内窥镜的镜体头端。
15.本实用新型的有益效果是：
16.通过在平片玻璃之间注入透明液体，改变透明液体层的厚度来实现像距的改变。镜头的像距一般理解为镜头像方主平面到像面的距离，其严格定义应为镜头像方主平面到像面在真空中的距离，通常用光程来描述。当光束通过透明介质时，该介质段光程l等于介质厚度d除以介质折射率n，即l＝d/n。由于n》1，同等距离下，光束通过的介质越厚，其光程越小。根据以上原理，改变透明液体层的厚度，即可改变光程，也即实现像距的改变。与现有的选用较小孔径光阑来增加景深得方式相比，可增加孔径光阑直径，增加进光量，提高像面分辨率，有效改善图像质量。
附图说明
17.图1是本实用新型具体实施方式的整体结构示意图；
18.图2是本实用新型的最小物距模组状态示意图；
19.图3是本实用新型的最大物距模组状态示意图。
20.上述附图中：1、镜筒；11、物镜镜头；12、感光元器件；13、连接头；14、毛细管；2、像距调节模组；21、平片玻璃；22、密闭透明液体；3、控制装置；31、储液罐；32、控制器。
具体实施方式
21.下面结合附图和实施例对本实用新型作进一步说明，需注意的是，在本实用新型的描述中，术语“上”、“下”、“左”、“右”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方式构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。术语“第一”、“第二”、“第三”等仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。
22.如图1所示，本实用新型提供了一种内窥镜的镜体头端，包括镜筒1，所述镜筒1内安装有像距调节模组2，所述像距调节模组2包括两片平片玻璃21，两片所述平片玻璃21之间注入有密闭透明液体22，两片平片玻璃21之间的距离可通过注入透明液体的体积22调节。平片玻璃21指的是平板玻璃，透明液体22可以为水或者甘油或者三氯甲烷等。实现两片平片玻璃21之间的距离的调节的方式，镜筒1可以采用嵌套式的可相对滑动的结构，并在两侧的嵌套式镜筒1内分别固定密封安装平片玻璃21，当注入的透明液体22增多时，两片平片玻璃21之间的距离增大，当注入的透明液体22减少时，两片平片玻璃21之间的距离随之减小。当然，也可以是足够光滑和紧密的平片玻璃21与镜筒1直接连接，并配合高黏度透明液体22，使得平片玻璃21可在镜筒1内滑动且密封透明液体22，当改变注入两片平片玻璃21之间的透明液体22的体积时，平片玻璃21之间的距离也随之改变，即改变了透明液体的厚度。同时，镜筒1内安装有物镜镜头11和感光元器件12，物镜镜头11和感光元器件12位于像距调节模组2的两侧。
23.此外，镜筒1的侧壁上开设有通孔，通孔位于两片平片玻璃21之间，通孔上固设有连接头13，连接头13外套接有毛细管14，毛细管14的另一端连接有控制装置3。进一步的，控制装置3包括储液罐31，储液罐31与毛细管14连接，储液罐31设有对罐内施压的活塞，活塞的连杆连接有推拉装置，推拉装置与控制器32连接。推拉装置可选用气缸或者液压缸。当控制器32收到图像系统反馈的对焦指令时，控制器32向推拉装置发出对应的推拉命令，推拉
装置对活塞作用，将透明液体22推入或者抽出两片平片玻璃21之间，利用液体的不可压缩性和大气压力完成像距调节模组2中透明液体22量的调节。
24.在本实施例中，通过在平片玻璃21之间注入透明液体22，改变透明液体22层的厚度来实现像距的改变。镜头的像距一般理解为镜头像方主平面到像面的距离，其严格定义应为镜头像方主平面到像面在真空中的距离，通常用光程来描述。当光束通过透明介质时，该介质段光程l等于介质厚度d除以介质折射率n，即l＝d/n。由于n》1，同等距离下，光束通过的介质越厚，其光程越小。根据以上原理，改变透明液体22层的厚度，即可改变光程，也即实现像距的改变。与现有的选用较小孔径光阑来增加景深得方式相比，可增加孔径光阑直径，增加进光量，提高像面分辨率，有效改善图像质量。如图2所示为透明液体22的厚度d最小状态，即平片玻璃21分别位于通孔的边缘，此时为最小物距模组状态。图3所示为透明液体22的厚度d最大状态，此时为最大物距模组状态。
25.透明液体22的厚度变量＝像距变量
×
折射率/(1-折射率)，在选用的透明液体22为水或者甘油或者三氯甲烷时，其中，水的折射率为1.33，甘油的折射率为1.473，三氯甲烷的折射率为1.4467，且镜头焦距为0.8mm，具体的实施例数据如下：
[0026][0027]
通过更换不同的透明液体22，改变像距，即改变光程，达到对焦的目的。
[0028]
本实用新型还提供了一种电子内窥镜，包括以上所述的内窥镜的镜体头端，使用以上头端，可以不增加电子内窥镜镜体头端的直径，在镜体头端处也无额外增加电子元件，不引入新的电磁干扰，绕开了使用镜头马达的限制条件。
[0029]
以上详细描述了本实用新型的较佳具体实施例。应当理解，本领域的普通技术人员无需创造性劳动就可以根据本实用新型的构思作出诸多修改和变化。因此，凡本技术领域中技术人员依本实用新型的构思在现有技术的基础上通过逻辑分析、推理或者有限的实验可以得到的技术方案，皆应在由权利要求书所确定的保护范围内。