[實用新型]用于高清內窺鏡適配鏡的光學系統

有效

• 申請號: 201420594561.4
• 申請日: 2014-10-15
• 公開（公告）號: CN204218855U
• 公開（公告）日: 2015-03-25
• 發明（設計）人: 朱勝利;馮德興;孫飚
• 申請（專利權）人: 上海躍進醫用光學器械廠
• 主分類號: A61B1/05
• 分類號: A61B1/05;G02B7/02
• 代理公司: 上海卓陽知識產權代理事務所(普通合伙) 31262
• 代理人: 金重慶

技術領域

本實用新型涉及一種醫療設備領域的光學系統，具體地說，是一種用于高清內窺鏡適配鏡的光學系統。

背景技術

內窺鏡是用來無創或微創地觀察其它成像設備無法進入的內部體腔的成像醫療設備，通過它能在人體自然狀態下，高分辨地直接觀察到內臟器官的組織形態，如：耳腔，胃部等。內窺鏡已成為醫療診斷的可靠工具。在1992年證明了內窺鏡目鏡與CCD耦合的視頻內窺鏡的可能。隨著光源技術、電子顯示技術等的發展，視頻內窺鏡得到了長足的發展。通過光學系統將被觀察目標成像在CCD?靶面上，由光信號轉變為電信號，經放大、圖像處理后在計算機屏幕上顯示清晰的放大圖像。在內窺鏡系統的協助下，醫生能更好地發現被觀察位置組織上發生的病變，并能讓患者直觀地、全面地了解自己身體內存在的各種問題。這些圖像還能存儲在患者的數據庫中，與文字、圖形、圖像等信息共同組成新一代的電子病歷，能很方便地調閱和用于會診，學術報告等場合。隨著CCD和內窺鏡技術的進步，科研人員和醫務人員都對電子化的內窺鏡成像質量提出了更高的要求，希望能夠實現高清的顯示。

發明內容

為滿足上述要求，本實用新型提供如下技術方案：一種用于高清內窺鏡適配鏡的光學系統，該光學系統采用對稱式的雙膠合透鏡結構，所述的膠合透鏡為玻璃材質的，其光焦度為正值，并且前后同軸排列，所述的排列間距為3mm，所述的膠合透鏡膠合后的曲率半徑分別為37.4mm和31.4mm、厚度為4.9mm，沿著光入射方向，所述的曲率半徑為37.4mm的膠合透鏡在前，曲率半徑為31.4mm的膠合透鏡在后，第二個膠合透鏡的排列方式與第一個膠合透鏡的排列方式相同。所述的光學系統與內窺鏡和CCD耦合的部分均設計了窗口片。

所述的光學系統適用于像素為200萬、芯片尺寸為1/1.8”的CCD相機。

所述的光學系統的最終性能可以得到出瞳直徑為5mm、出瞳距離為5mm、視場角為12°、有效焦距為22.0mm、F/#為4.4、離軸像高為2.3mm，所述的離軸像高使用了1/1.8”的CCD相機相面90%的空間。

本實用新型優點在于：

1、本實用新型結構簡單，選用常用材料，制作成本低。

2、本實用新型具有防水和防塵的作用，有利于消毒和清洗。

3、本實用新型能夠實現高清顯示，滿足科研人員和醫務人員的要求。

附圖說明

附圖1是內窺鏡與CCD相機耦合的透鏡光學系統結構。

附圖2是耦合透鏡系統的MTF曲線圖。

具體實施方式

下面結合實施例并參照附圖對本實用新型作進一步描述。

如附圖1所示，一種用于高清內窺鏡適配鏡的光學系統，所述的光學系統適用于像素為200萬、芯片尺寸為1/1.8”的CCD相機。所述的光學系統采用對稱式的雙膠合透鏡結構，所述的膠合透鏡為玻璃材質的，其光焦度為正值，并且前后同軸排列，所述的排列間距為3mm，所述的膠合透鏡膠合后的曲率半徑分別為37.4mm和31.4mm、厚度為4.9mm，沿著光入射方向，所述的曲率半徑為37.4mm的膠合透鏡在前，曲率半徑為31.4mm的膠合透鏡在后，第二個膠合透鏡的排列方式與第一個膠合透鏡的排列方式相同。所述的光學系統與內窺鏡和CCD耦合的部分均設計了窗口片，可以起到防水和防塵的作用，有利于消毒和清洗，同時也不會影響耦合透鏡的性能。

最終光學系統的性能可以得到出瞳直徑為5mm、出瞳距離為5mm、視場角為12°、有效焦距為22.0mm、F/#為4.4、離軸像高為2.3mm，所述的離軸像高度使用了1/1.8”的CCD相機相面90%的空間。

需要說明的是，為了表征本實用新型的分辨能力，利用本實用新型光學系統的調制傳遞函數MTF評價，可得到如附圖2所示的結果：在MTF歸一化指標達到0.25值的可分辨的線對數為1111p/mm，實現了高清成像。

以上所述僅是本實用新型的優選實施方式，應當指出，對于本技術領域的普通技術人員，在不脫離本實用新型原理的前提下，還可以做出若干改進和補充，這些改進和補充也應視為本實用新型的保護范圍。