內(nèi)窺鏡的研究與設(shè)計

1、中北大學信息商務(wù)學院2010屆畢業(yè)設(shè)計說明書第1頁共49頁1緒論緒論1.11.1內(nèi)窺鏡的國內(nèi)外發(fā)展現(xiàn)狀內(nèi)窺鏡的國內(nèi)外發(fā)展現(xiàn)狀1.1.1國內(nèi)研究現(xiàn)狀及主要研究內(nèi)容從1980年代起，國內(nèi)陸續(xù)開始自主研究，生產(chǎn)硬式內(nèi)窺鏡、光纖內(nèi)窺鏡，并且引進電子內(nèi)窺鏡技術(shù)，生產(chǎn)電子內(nèi)窺鏡系列產(chǎn)品。己投放市場的產(chǎn)品有硬式內(nèi)窺鏡、光纖內(nèi)窺鏡、電子視頻內(nèi)窺鏡三類產(chǎn)品。(l)硬式內(nèi)窺鏡硬式內(nèi)窺鏡由成像物鏡、轉(zhuǎn)像透鏡、導光束、目鏡、外管組成。硬式內(nèi)窺鏡成像原理是光學物

2、鏡成像，然后利用轉(zhuǎn)像系統(tǒng)來傳輸圖像。因此，光學鏡片的加工技術(shù)水平?jīng)Q定了硬式內(nèi)窺鏡的技術(shù)水平。目前，在成像技術(shù)上，國內(nèi)與國外是基本相同的。但是，在產(chǎn)品外部材料和外觀上，與國外同類產(chǎn)品相比有差距，但使用效果相同。(2)光纖內(nèi)窺鏡制造光纖內(nèi)窺鏡關(guān)鍵的部件是光纖傳像束，它決定產(chǎn)品清晰度、分辨率和使用壽命。在光纖傳像束直徑相同的條件下，國外光纖傳像束生產(chǎn)線生產(chǎn)的光纖傳像束單絲為2萬余根，國產(chǎn)生產(chǎn)線生產(chǎn)的光纖傳像束單絲為1萬根以內(nèi)。其內(nèi)窺鏡制造原理

3、一樣，但是光纖材料有差別。如果采用進口光纖傳像束組裝內(nèi)窺鏡，國內(nèi)與國外同類產(chǎn)品的差距會減小。例如:EKG一3002型光纖工業(yè)內(nèi)窺鏡是一種利用纖維光學、精密機械及電子技術(shù)結(jié)合而成的新型光學儀器。它利用光導纖維的傳光、傳像原理及其柔軟彎曲性能，可以對設(shè)備中肉眼不易直接觀察的隱蔽部位方便地進行直接快速的檢查。既不需設(shè)備解體，也不需另外照明，只要將窺頭插入孔內(nèi)，內(nèi)部情況便可一目了然?？芍币暎部蓚?cè)視。還可手控窺頭對被檢查面進行連續(xù)上下左右掃描達

4、100。可目視，也可照相，還可錄像或電視顯示，為分析故障原因提供依據(jù)。是航天、軍事、國防、無損檢測、機械制造、發(fā)電、石化、汽車、兵器、交通、冶金、壓力容器等領(lǐng)域中得心應(yīng)手的直觀高效的檢測儀器。中北大學信息商務(wù)學院2010屆畢業(yè)設(shè)計說明書第3頁共49頁圖1.1硬式內(nèi)窺鏡（2）半可曲式內(nèi)窺鏡1932年，光學師Wolf和內(nèi)窺鏡學者Schindler共同研制成功了一種半可曲式的內(nèi)窺鏡(semiflexiblelensgastroscope)，它

5、是由近端的硬性部和遠端的軟管部組成。軟管部內(nèi)由許多20～30mm長的金屬管連接而成，外面再用一層薄橡皮包覆，末端裝有棱鏡與橡皮頭，軟管部裝有26塊短焦距棱鏡，這樣在彎曲30度情況下，仍可將圖像傳送到目鏡部分。以后，許多學者又對半可曲式內(nèi)窺鏡進行了大量的改進，并增加了各種附件，使之功能更加齊全、更為實用。如:將內(nèi)窺鏡硬性部分進一步改細；增加目鏡放大倍率，以利觀察；在內(nèi)窺鏡操作部裝上了彎角裝置，使末端可作“上”“下”兩個方向的彎曲，大大減少

6、觀察盲區(qū)等。（3）光纖內(nèi)窺鏡1930年，Lamn首先采用玻璃光纖束來導光，但是，因為沒有解決漏光問題，從而沒有建立起實用的光纖光學系統(tǒng)。直到50年代初期，荷蘭的Hell和美國的Brien在光纖外面加上一層覆層，解決了光纖之間的光絕緣問題。1954年英國的科學家Hopking及Kapany等研究了纖維絲之間的精密排列，有效地解決了光纖束的圖像排列、傳遞問題，為光纖光學的實際應(yīng)用奠定了基礎(chǔ)，并為光纖內(nèi)窺鏡的出現(xiàn)創(chuàng)造了條件。1957年，美國H