[发明专利]一种内窥镜物镜

说明书

技术领域

本发明属于医疗器械领域，具体涉及一种内窥镜物镜和包含该物镜的内窥镜。

背景技术

医用内窥镜自发明以来已经得到了非常广泛的应用，医生借助内窥镜可以非常直观高效地观察到人体内部器官的组织形态、病变情况，并由此得到有针对性的治疗方案，甚至可以直接进行微创外科手术。电子内窥镜的摄像单元一般具有下述部件：作为光学成像系统的物镜，其使被摄体像成像；传感器，通常为CCD(电荷耦合元件)、CMOS(互补金属氧化物半导体)等传感元件，其配设于物镜的成像面处。在电子内窥镜中用到的图像传感器像素可以到几十万至几百万甚至更高，可以得到非常高清晰度的图像。

当前的一些内窥镜由于结构复杂，如果不利于镜头整体装配、尺寸控制，会对内窥镜的性能和使用造成消极影响。例如，中国专利CN104305951A中公开了一种物镜，整个镜头由6片透镜组成，并且这些镜片的直径不完全相同，这会造成物镜整体的装配困难，导致良品率低，并且不利于实现内窥镜的小型化、细径化。

发明内容

为克服现有技术的内窥镜的上述问题，经对大量的研究和反复实验，我们提供了一种新的内窥镜物镜，其利于内窥镜小型化，易于装配，视场角较大，成像性能优良。本发明的具体技术方案如下。

一种内窥镜物镜，其包括四片共轴球面折射透镜和一个光阑，从物侧到像侧依次排列为：具有负光焦度的第一透镜、具有正光焦度的第二透镜、光阑、第三透镜、和第四透镜；其中第三透镜和第四透镜被粘合在一起形成粘合透镜，该粘合透镜具有正光焦度，

所述内窥镜物镜满足以下条件：-1<f1/f34<-0.4，0.2<f2/f34<0.7，以及-1.2<f3/f34<1.2；

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

在一种实施方式中，上述第三透镜具有正光焦度，第四透镜具有负光焦度。

在一种实施方式中，上述第一透镜是平凹透镜，使光线经过时发散，朝向物侧的第一镜面凸向像侧，朝向像侧的第二镜面为平面。

在一种实施方式中，上述第二透镜是双凸透镜，使光线经过时会聚，朝向物侧的第三镜面凸向物侧，朝向像侧的第四镜面凸向像侧。

第五镜面为光阑。

在一种实施方式中，上述第三透镜是双凸透镜，使光线经过时会聚，朝向物侧的第六镜面凸向物侧，朝向像侧的第七镜面凸向像侧。

在一种实施方式中，上述第四透镜是平凹透镜，使光线经过时发散，朝向物侧的第八镜面凸向像侧，朝向像侧的第九镜面为平面。

在一种优选的实施方式中，上述四片透镜的外周尺寸相同，使得物镜的整体装配变得容易。

上述四片透镜的八个镜面的曲率半径的正负是按照应用光学或光学系统设计软件zemax的规定确定的，即面型凸向物侧为正值，凸向像侧为负值。

一种内窥镜，其包含上述的内窥镜物镜作为光学成像系统。

根据本发明的一个方面，上述内窥镜还包含位于内窥镜物镜像侧与像面之间的平行平面板状的光学构件，所述光学构件选自用于折弯光路的光路转换棱镜、滤光片、玻璃罩等构件。

本发明的内窥镜物镜利于实现内窥镜的小型化和细径化，具有较大视场角，能够取得良好的图像。而且物镜整体装配容易，利于尺寸精确控制，有利于降低内窥镜的生产成本和使用成本。

附图说明

图1是根据本发明的一个内窥镜物镜实施例的截面图；

图2是图1所示内窥镜物镜的光路示意图；

图3A-3C是根据本发明的实施例1的内窥镜物镜分别在0度、28度和47度的像差图，即横向光线扇形图(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代表弧矢入瞳大小；

图4是根据本发明的内窥镜物镜实施例1的场曲和畸变图，其中左图为场曲(field curvature)，横坐标单位为微米；右图为畸变(distortion)，横坐标为畸变百分率；

图5是根据本发明的内窥镜物镜实施例1的MTF(调制传递函数)图，其中纵坐标为光学传递函数模量(modulus of the OTF)，横坐标为空间频率(spatial frequency)，单位为lp/mm；