申请/专利权人：中山市众盈光学有限公司

申请日：2018-05-28

公开（公告）日：2024-03-22

公开（公告）号：CN108968891B

主分类号：A61B1/00

分类号：A61B1/00;G02B13/00

优先权：

专利状态码：有效-授权

法律状态：2024.03.22#授权;2019.01.04#实质审查的生效;2018.12.11#公开

摘要：本发明公开了一种内窥镜物镜光学系统，从物侧到像侧依次包括：蓝宝石平板，具有负光焦度的物侧透镜组，光阑，具有正光焦度的第三透镜，红外滤光片，芯片保护玻璃；其中，物侧透镜组包括具有负光焦度的的第一透镜和具有正光焦度的第二透镜，第一透镜物侧面和像侧面均为凹面；第二透镜物侧面为凸面，像侧面为凹面；第三透镜物侧面和像侧面均为凸面；且满足下述条件式：‑1.5fa‑fbf‑1.4；1D3+D9T391.2；该内窥镜光学系统可使内窥镜镜头口径缩小到1.85mm，可以极大地减轻病人检查的痛苦，同时其可清晰成像的物距范围为3‑100mm，在检查过程中更容易发现病灶。

主权项：1.一种内窥镜物镜光学系统，从物侧到像侧依次包括：具有保护作用的蓝宝石平板SP，具有负光焦度的物侧透镜组G01，光阑ST，具有正光焦度的第三透镜L3，红外滤光片IR，芯片保护玻璃GS；物侧透镜组G01包括具有负光焦度的第一透镜L1和具有正光焦度的第二透镜L2，所述内窥镜物镜光学系统满足下列条件式：-1.5fa-fbf-1.4；其中，fa为物侧透镜组G01的焦距，fb为第三透镜L3的焦距，f为整个内窥镜物镜光学系统的焦距；所述第一透镜L1的物侧面和像侧面均为凹面；所述第二透镜L2物侧面为凸面，像侧面为凹面；所述第三透镜L3的物侧面和像侧面均为凸面；所述第一透镜L1、第二透镜L2、第三透镜L3均为塑胶非球面镜片；上述内窥镜物镜光学系统满足下列条件式：1D3+D9T391.2；其中，D3为所述第一透镜L1物侧面的有效径大小；D9为所述第三透镜L3像侧面的有效径大小；T39为所述第一透镜L1物侧面与第三透镜L3像侧面在光轴上的距离；上述内窥镜物镜光学系统还满足下列条件式：-0.6f1f-0.2；0.4f2f1；其中，f1为所述第一透镜L1的等效焦距；f2为所述第二透镜L2的等效焦距；f为整个内窥镜物镜光学系统的焦距；上述内窥镜物镜光学系统还满足下列条件式：0.5Yf1.2；其中，Y为该内窥镜物镜光学系统的半像高；f为整个内窥镜物镜光学系统的焦距；0.8tanω1.7；其中，ω为该内窥镜物镜光学系统的半视场角；上述内窥镜物镜光学系统还满足下列条件式：0.08Sag4f0.18；其中，Sag4为所述第一透镜L1像侧面和光轴的交点至第一透镜L1像侧面有效半径顶点之间的轴上距离；f为整个内窥镜物镜光学系统的焦距；上述内窥镜物镜光学系统还满足下列条件式：1Sag4+Sag3Sag4-Sag33；其中，Sag3为所述第一透镜L1物侧面和光轴的交点至第一透镜L1物侧面有效半径顶点之间的轴上距离；上述内窥镜物镜光学系统还满足下列条件式：-0.12Sag5f-Sag9f-0.04；其中，Sag5为所述第二透镜L2物侧面和光轴的交点至第二透镜L2物侧面有效半径顶点之间的轴上距离；Sag9为第三透镜L3像侧面和光轴的交点至第三透镜L3像侧面有效半径顶点之间的轴上距离；f为整个内窥镜物镜光学系统的焦距；上述内窥镜物镜光学系统还满足下列条件式：0.1T34∑T0.3；0.2T56∑T0.5；0.3T89∑T0.8；其中，T34为所述第一透镜L1在光轴上的中心厚度；T56为第二透镜L2在光轴上的中心厚度；T89为第三透镜L3在光轴上的中心厚度；∑T为第一透镜L1、第二透镜L2和第三透镜L3在光轴上的中心厚度的总和；上述内窥镜物镜光学系统还满足下列条件式：0.1T45T340.3；其中，T45为所述第一透镜L1像侧面和第二透镜L2物侧面在光轴上的距离；上述内窥镜物镜光学系统还满足下列条件式：Vd1-Vd2＞30；其中，Vd1为所述第一透镜L1的色散系数；Vd2为第二透镜L2的色散系数。

全文数据：一种内窥镜物镜光学系统【技术领域】[0001]本发明涉及一种内窥镜物镜光学系统。【背景技术】[0002]内窥镜是目前很常用的一种医疗手段，可以经人体的天然孔道进入到达所要检查的病变的位置，对病变情况进行实时动态成像，由于对人体伤害很小，因此广泛应用于各项身体检查和治疗，咽喉内窥镜就是其中一种，不仅可以看清声门区的情况，也可以观测声门下、喉室、下咽以及气管上段的病变，经内窥镜成像后传输到成像系统，不仅极大地减轻对病人的伤害，也可以更为精准地进行诊断和治疗。目前内窥镜的发展主要受口径大小和工作距离的影响，受人体结构限制，内窥镜的体积越小，给人体造成的不适感越小，在市场中将具有更大的竞争力，同时对于更大工作范围的成像质量要求也显得尤为重要。[0003]目前市面上大部分用于咽喉检查的内窥镜镜头口径均在1.9mm以上，且为玻璃材料，单品成本较高。本发明针对现有内窥镜存在的问题，主要致力于缩小口径，加大景深和降低成本。【发明内容】[0004]本发明目的是克服了现有技术的不足，提供一种结构简单的内窥镜物镜光学系统，该内窥镜物镜光学系统可使内窥镜镜头口径缩小到1.85mm，可以极大地减轻病人检查的痛苦，同时该内窥镜光学系统可清晰成像的物距范围为3-100_，在检查过程中更容易发现病灶;此外，该第一透镜、第二透镜和第三透镜采用塑胶非球面镜片代替传统的玻璃镜片，降低了整个内窥镜镜头的成本。[0005]本发明是通过以下技术方案实现的：[0006]—种内窥镜物镜光学系统，从物侧到像侧依次包括：[0007]具有保护作用的蓝宝石平板，具有负光焦度的物侧透镜组，光阑，具有正光焦度的第三透镜，红外滤光片，芯片保护玻璃；[0008]物侧透镜组包括具有负光焦度的第一透镜和具有正光焦度的第二透镜，所述内窥镜物镜光学系统满足下列条件式：[0009]-1.5《fa-f^bf〈-1.4;[0010]其中，fa为物侧透镜组的焦距，fb为第三透镜的焦距，f为整个内窥镜物镜光学系统的焦距；[0011]所述第一透镜的物侧面和像侧面均为凹面；[0012]所述第二透镜物侧面为凸面，像侧面为凹面；[0013]所述第三透镜的物侧面和像侧面均为凸面；[0014]所述第一透镜、第二透镜、第三透镜均为塑胶非球面镜片；[0015]上述内窥镜物镜光学系统满足下列条件式：[0016]1〈（D3+D9T39〈1.2;[0017]其中，D3为所述第一透镜物侧面的有效径大小;D9为所述第三透镜像侧面的有效径大小;T39为所述第一透镜物侧面与第三透镜像侧面在光轴上的距离。[0018]如上所述的内窥镜物镜光学系统，其特征在于，满足下列条件式：[0019]-0.630；[0047]其中，Vdl为所述第一透镜的色散系数;Vd2为第二透镜的色散系数。[0048]与现有技术相比，本发明有如下优点：所述的内窥镜物镜光学系统可使内窥镜镜头口径缩小到1.85_，可以极大地减轻病人检查的痛苦，同时该内窥镜光学系统可清晰成像的物距范围为3-100_，在检查过程中更容易发现病灶;此外，该第一透镜、第二透镜和第三透镜采用塑胶非球面镜片代替传统的玻璃镜片，降低了整个内窥镜镜头的成本。【附图说明】[0049]下面结合附图对本发明的具体实施方式作进一步详细说明，其中：[0050]图1是本发明的一种内窥镜物镜光学系统的整体结构的透镜剖视图。[0051]图2是本发明的内窥镜物镜光学系统的像差曲线图。【具体实施方式】[0052]下面结合附图对本发明作进一步描述：[0053]如图1所示的一种内窥镜物镜光学系统，从物侧到像侧IMG依次包括:具有保护作用的蓝宝石平板SP，具有负光焦度的物侧透镜组GOl，光阑ST，具有正光焦度的第三透镜L3，红外滤光片IR，芯片保护玻璃GS;其中，所述物侧透镜组GOl从物侧到像侧依次包括具有负光焦度的的第一透镜Ll和具有正光焦度的第二透镜L2。[0054]所述蓝宝石平板SP具有物侧面Sl及像侧面S2;第一透镜Ll具有物侧面S3及像侧面S4,且物侧面S3和像侧面S4均为凹面;第二透镜L2具有物侧面S5及像侧面S6,且物侧面S5为凸面，像侧面为凹面;第二透镜L2和第三透镜L3中间是光阑ST，第三透镜L3具有物侧面S8及像侧面S9,且物侧面S8和像侧面S9均为凸面;红外滤光片IR具有物侧面SlO和像侧面Sll。[0055]此发明的内窥镜物镜光学系统成像时，被摄物体发出或者反射的光线从蓝宝石平板SP的物侧面Sl进入光学系统并穿过芯片保护玻璃GS的物侧面S12和像侧面S13,最终在像面S14上成像。[0056]该内窥镜物镜光学系统满足下述条件式：[0057]-1.5《fa-f^bf〈-1.4;[0058]其中，fa为物侧透镜组GOl的焦距，f⑹为第三透镜L3的焦距，f为整个内窥镜物镜光学系统的焦距；[0059]满足上述关系式的内窥镜物镜光学系统，通过合理分配前组和后组透镜的光焦度，一方面可以校正各种像差，例如慧差和倍率色差，使得该内窥镜物镜光学系统在较大视场角的情况下，轴外像差仍然得到有效控制;另一方面，可以避免个别表面公差异常敏感。[0060]同时，该内窥镜物镜光学系统还满足下述条件式：[0061]130；[0099]其中，Vdl为第一透镜LI的色散系数;Vd2为第二透镜L2的色散系数。[0100]内窥镜物镜光学系统前组透镜由负正结构组成，通过增大正负透镜色散系数的差值来达到校正色差的目的。[0101]如图2所示，该内窥镜物镜光学系统在所参照的像差曲线图中a、b、c三个曲线的参考波长分别为65611111、58711111、48611111，其中像差曲线图从左边往右边依次为轴向球差图、像散图和畸变图，而像散图中的S实线和T虚线分别代表弧矢像面和子午像面。[0102]以下为实施例的内窥镜物镜光学系统数据表：[0103]其中，表1中的半径和厚度的单位是mm，[0104]表1为该内窥镜物镜光学系统的结构参数表。[0106]表I[0107]表2为该内窥镜物镜光学系统第一透镜LI和第二透镜L2的各非球面矢高与半径R的比值范围。[0108][0110]表2[0111]表3为该内窥镜物镜光学系统第三透镜L3各非球面矢高与半径R的比值范围。[0112][0113]表3

权利要求：1.一种内窥镜物镜光学系统，从物侧到像侧依次包括：具有保护作用的蓝宝石平板SP，具有负光焦度的物侧透镜组GOl，光阑（ST，具有正光焦度的第三透镜L3，红外滤光片（IR，芯片保护玻璃GS;物侧透镜组（GOl包括具有负光焦度的第一透镜（LI和具有正光焦度的第二透镜L2，所述内窥镜物镜光学系统满足下列条件式：-1.5《fa-nbf〈-1.4;其中，fa为物侧透镜组GOl的焦距，f⑹为第三透镜L3的焦距，f为整个内窥镜物镜光学系统的焦距；所述第一透镜LI的物侧面和像侧面均为凹面；所述第二透镜L2物侧面为凸面，像侧面为凹面；所述第三透镜L3的物侧面和像侧面均为凸面；所述第一透镜LI、第二透镜L2、第三透镜L3均为塑胶非球面镜片；上述内窥镜物镜光学系统满足下列条件式：KD3+D9T3930；其中，Vdl为所述第一透镜LI的色散系数;Vd2为第二透镜L2的色散系数。

百度查询： 中山市众盈光学有限公司 一种内窥镜物镜光学系统

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