[發(fā)明專利]一種高放大倍率廣角醫(yī)用內(nèi)窺光學(xué)變焦鏡頭

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 202010601232.8
• 申請日: 2020-06-28
• 公開（公告）號: CN111880302A
• 公開（公告）日: 2020-11-03
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 王立強(qiáng);石巖;胡增新
• 申請（專利權(quán)）人: 浙江大學(xué);舜宇光學(xué)（浙江）研究院有限公司
• 主分類號: G02B23/24
• 分類號: G02B23/24;G02B15/14;G02B15/177;G02B13/06;A61B1/00
• 代理公司: 杭州求是專利事務(wù)所有限公司 33200
• 代理人: 萬尾甜;韓介梅

本發(fā)明公開了一種高放大倍率廣角醫(yī)用內(nèi)窺光學(xué)變焦鏡頭，從物方側(cè)起依次包括負(fù)透鏡組、光闌、正透鏡組、圖像傳感器芯片；負(fù)透鏡組、顯示芯片固定不動，光闌緊貼于正透鏡組的物方形成一整體，在負(fù)透鏡組與圖像傳感器芯片之間移動實現(xiàn)變焦成像。采用本發(fā)明的鏡頭設(shè)計可以實現(xiàn)138.2°的視場角及520X的光學(xué)放大，廣角及放大組態(tài)切換時調(diào)焦量大，輕微調(diào)焦對成像質(zhì)量影響小，不易誤操作，工作狀態(tài)易控制，穩(wěn)定性好；此外，整個鏡頭所需鏡片數(shù)量少，整體結(jié)構(gòu)緊湊簡單，加工裝配難度低、良率高、成本低；適合廣泛推廣使用。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及醫(yī)療手術(shù)檢測裝置技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種高放大倍率廣角醫(yī)用內(nèi)窺光學(xué)變焦鏡頭。

背景技術(shù)

內(nèi)窺鏡指的是一個具有包含圖像傳感器、光學(xué)鏡頭、照明結(jié)構(gòu)、機(jī)械裝置等的檢測裝置，能深入到消化道或者其他管道內(nèi)觀察內(nèi)部的環(huán)境并傳出圖像，以便醫(yī)生或者專業(yè)人士做出診斷。醫(yī)療內(nèi)窺鏡要求有較大的視場角度，以便用來觀察更大的范圍內(nèi)的消化道組織，以確定病變部位，另一方面，也需要較高的放大倍率，能對病變的局部組織進(jìn)行放大，以便醫(yī)生能拍攝病理部位圖片，進(jìn)行斷癥、會議討論并留檔，在觀察的同時，拍攝的過程需要較高的分辨率，這對鏡頭成像質(zhì)量也提出了較高的要求。

目前內(nèi)窺鏡鏡頭大部分采用的是定焦鏡頭，然而定焦鏡頭無法實現(xiàn)既能大范圍(大視場)的觀察組織，又能同時對局部組織進(jìn)行光學(xué)放大。現(xiàn)有的少數(shù)涉及內(nèi)窺變焦鏡頭的報道中，一方面，部分其變焦組可調(diào)范圍很小，不易操作，在實際醫(yī)療應(yīng)用中無疑存在較大局限性；另一方面，部分變焦鏡頭在高放大倍率下視場小(如文獻(xiàn)所報道的為700x600um視場，922um對角線，380x放大倍率，Int J CARS(2017)12:757–766)；顯然，都難以滿足實際醫(yī)學(xué)觀察需求。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的在于針對現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種高放大倍率廣角醫(yī)用內(nèi)窺變焦鏡頭，采用本發(fā)明的設(shè)計不僅結(jié)構(gòu)極為簡單，而且可以同時提升鏡頭視場和倍率，尤其是可以達(dá)到1280um對角線視場，520x放大倍率。

本發(fā)明采用的技術(shù)方案如下：

一種高放大倍率廣角醫(yī)用內(nèi)窺光學(xué)變焦鏡頭，從物方側(cè)起依次包括負(fù)透鏡組、光闌、正透鏡組、顯示芯片；所述的負(fù)透鏡組、圖像傳感器芯片固定不動，光闌緊貼于正透鏡組的物方形成一整體，在負(fù)透鏡組與圖像傳感器芯片之間移動實現(xiàn)變焦成像。

上述技術(shù)方案中，進(jìn)一步的，所述的負(fù)透鏡組由兩組雙膠合透鏡構(gòu)成，焦距為-1.38mm～-4.21mm；所述的正透鏡組由另兩組雙膠合透鏡構(gòu)成，焦距為1.2-5.6mm。其中，從物方側(cè)起，負(fù)透鏡組中第一組膠合透鏡包括平板保護(hù)玻璃和負(fù)透鏡，焦距為負(fù)，第二組膠合透鏡包括負(fù)透鏡和正透鏡，焦距為正；所述的正透鏡組中第三組膠合透鏡包括正透鏡和負(fù)透鏡，焦距為正，第四組膠合透鏡包括負(fù)透鏡和正透鏡，焦距為正。

進(jìn)一步的，所述的變焦鏡頭的系統(tǒng)焦距變化為1.04～1.51mm。

進(jìn)一步的，所述的負(fù)透鏡組的焦距與系統(tǒng)焦距之比為-2.8～-1.9；所述的正透鏡組的焦距與系統(tǒng)焦距之比為2.1～3.2。

本發(fā)明的有益效果在于：

本發(fā)明提供的內(nèi)窺變焦鏡頭具有高放大倍率、超大視場角度的特點，能實現(xiàn)全視場角度138.2°拍攝的同時，又能對局部組織進(jìn)行520X的光學(xué)放大，同時也能實現(xiàn)組織細(xì)胞的高清晰成像，操作穩(wěn)定性好。而且該鏡頭結(jié)構(gòu)緊湊，尺寸較小，成像鏡片數(shù)量少(僅采用4個雙膠合光學(xué)元件共8個鏡片，是已知內(nèi)窺鏡變焦物鏡中采用鏡面數(shù)最少的)，累積誤差小、雜散光小，在實現(xiàn)大視場、高倍率、高清晰功能的基礎(chǔ)上可進(jìn)一步降低醫(yī)療成本。且該鏡頭易裝配、良率高，適合廣泛推廣使用。

附圖說明

為了更清楚地說明本發(fā)明實施例中的技術(shù)方案，下面將對實施例描述中所需要使用的附圖做簡單說明；

圖1為本發(fā)明的內(nèi)窺變焦鏡頭的一種結(jié)構(gòu)示意圖；