[發明專利]一種內窺鏡物鏡

在審

• 申請號: 201711041772.X
• 申請日: 2017-10-31
• 公開（公告）號: CN107589538A
• 公開（公告）日: 2018-01-16
• 發明（設計）人: 陳雍睿;朱軍彥;王甲偉;高科
• 申請（專利權）人: 上海視介光電科技有限公司
• 主分類號: G02B23/24
• 分類號: G02B23/24
• 代理公司: 上海申浩律師事務所31280
• 代理人: 賈師英

技術領域

本發明屬于醫療器械領域，具體涉及一種內窺鏡物鏡和包含該物鏡的內窺鏡。

背景技術

醫用內窺鏡自發明以來已經得到了非常廣泛的應用，醫生借助內窺鏡可以非常直觀高效地觀察到人體內部器官的組織形態、病變情況，并由此得到有針對性的治療方案，甚至可以直接進行微創外科手術。電子內窺鏡的攝像單元一般具有下述部件：作為光學成像系統的物鏡，其使被攝體像成像；傳感器，通常為CCD(電荷耦合元件)、CMOS(互補金屬氧化物半導體)等傳感元件，其配設于物鏡的成像面處。在電子內窺鏡中用到的圖像傳感器像素可以到幾十萬至幾百萬甚至更高，可以得到非常高清晰度的圖像。

當前的一些內窺鏡由于結構復雜，如果不利于鏡頭整體裝配、尺寸控制，會對內窺鏡的性能和使用造成消極影響。例如，中國專利CN104305951A中公開了一種物鏡，整個鏡頭由6片透鏡組成，并且這些鏡片的直徑不完全相同，這會造成物鏡整體的裝配困難，導致良品率低，并且不利于實現內窺鏡的小型化、細徑化。

發明內容

為克服現有技術的內窺鏡的上述問題，經對大量的研究和反復實驗，我們提供了一種新的內窺鏡物鏡，其利于內窺鏡小型化，易于裝配，視場角較大，成像性能優良。本發明的具體技術方案如下。

一種內窺鏡物鏡，其包括四片共軸球面折射透鏡和一個光闌，從物側到像側依次排列為：具有負光焦度的第一透鏡、具有正光焦度的第二透鏡、光闌、第三透鏡、和第四透鏡；其中第三透鏡和第四透鏡被粘合在一起形成粘合透鏡，該粘合透鏡具有正光焦度，

所述內窺鏡物鏡滿足以下條件：-1<f1/f34<-0.4，0.2<f2/f34<0.7，以及-1.2<f3/f34<1.2；

其中f1是第一透鏡的焦距，f2是第二透鏡的焦距，f3是第三透鏡的焦距，f34是粘合透鏡的焦距。

在一種實施方式中，上述第三透鏡具有正光焦度，第四透鏡具有負光焦度。

在一種實施方式中，上述第一透鏡是平凹透鏡，使光線經過時發散，朝向物側的第一鏡面凸向像側，朝向像側的第二鏡面為平面。

在一種實施方式中，上述第二透鏡是雙凸透鏡，使光線經過時會聚，朝向物側的第三鏡面凸向物側，朝向像側的第四鏡面凸向像側。

第五鏡面為光闌。

在一種實施方式中，上述第三透鏡是雙凸透鏡，使光線經過時會聚，朝向物側的第六鏡面凸向物側，朝向像側的第七鏡面凸向像側。

在一種實施方式中，上述第四透鏡是平凹透鏡，使光線經過時發散，朝向物側的第八鏡面凸向像側，朝向像側的第九鏡面為平面。

在一種優選的實施方式中，上述四片透鏡的外周尺寸相同，使得物鏡的整體裝配變得容易。

上述四片透鏡的八個鏡面的曲率半徑的正負是按照應用光學或光學系統設計軟件zemax的規定確定的，即面型凸向物側為正值，凸向像側為負值。

一種內窺鏡，其包含上述的內窺鏡物鏡作為光學成像系統。

根據本發明的一個方面，上述內窺鏡還包含位于內窺鏡物鏡像側與像面之間的平行平面板狀的光學構件，所述光學構件選自用于折彎光路的光路轉換棱鏡、濾光片、玻璃罩等構件。

本發明的內窺鏡物鏡利于實現內窺鏡的小型化和細徑化，具有較大視場角，能夠取得良好的圖像。而且物鏡整體裝配容易，利于尺寸精確控制，有利于降低內窺鏡的生產成本和使用成本。

附圖說明

圖1是根據本發明的一個內窺鏡物鏡實施例的截面圖；

圖2是圖1所示內窺鏡物鏡的光路示意圖；

圖3A-3C是根據本發明的實施例1的內窺鏡物鏡分別在0度、28度和47度的像差圖，即橫向光線扇形圖(transverse ray fan plot)，其中EY代表子午像差大小，PY代表子午入瞳大小，EX代表弧矢像差大小，PX代表弧矢入瞳大?。?/p>

圖4是根據本發明的內窺鏡物鏡實施例1的場曲和畸變圖，其中左圖為場曲(field curvature)，橫坐標單位為微米；右圖為畸變(distortion)，橫坐標為畸變百分率；

圖5是根據本發明的內窺鏡物鏡實施例1的MTF(調制傳遞函數)圖，其中縱坐標為光學傳遞函數模量(modulus of the OTF)，橫坐標為空間頻率(spatial frequency)，單位為lp/mm；