内窥用摄像物镜光学系统技术方案

技术编号:15637487 阅读:243 留言:0更新日期:2017-06-15 05:52
本发明专利技术公开了一种内窥用摄像物镜光学系统,自物体侧到像侧依次包括第一透镜组、光阑和第二透镜组,所述第一透镜组包括第一透镜和第二透镜,所述第二透镜组包括第三透镜和第四透镜,并满足以下条件式:f/H(L1r1)<1.8;H(L1r1)/IMH<0.8;TTL/f<5.5;BF/f>1.2;其中,f是内窥用摄像物镜光学系统的焦距,H(L1r1)是指常规观察时最大像高对应的主光线通过第一透镜组的物体侧的面所对应的高度,IMH是常规观察时对应的芯片感光面上的最大像高,TTL是第一透镜在光轴上的物侧面到芯片感光面的距离,BF是第四透镜在光轴上的像侧面到芯片感光面的距离。本发明专利技术提供的内窥用摄像物镜光学系统,具有小径化、视场广角大且便于安装的特点。

【技术实现步骤摘要】
内窥用摄像物镜光学系统
本专利技术涉及一种物镜光学系统,具体地说,涉及一种内窥用摄像物镜光学系统。
技术介绍
内窥镜是一种医疗光学仪器,由体外经过人体自然腔道送入体内,对体内疾病进行检查,可以直接观察到脏器内腔病变,确定其部位、范围,并可进行照相、活检或刷片,大大的提高了癌的诊断准确率,并可进行某些微创手术治疗。为了更大程度减轻患者的痛苦,缩短手术后康复的时间,减轻医生的工作,提高可视化和科学数据化判断的诊断水平,则需要更进一步地减小内窥镜摄像系统并提高其成像拍摄效果,因此研究和使用更大拍摄视野、更小更清晰的内窥摄像用物镜光学系统成为技术上的课题。中国专利文献CN201945733U公开一种内窥镜用物镜镜头,包括依次布置的第一物镜、第二物镜、第三物镜和第四物镜,所述第一物镜为弯月负透镜,第二物镜为弯月正透镜,第三物镜为双凸正透镜,第四物镜为凸平正透镜,所述第四物镜的凸面与第三物镜相接,所述第二物镜与第三物镜之间设有光阑,结构小、视场大,有效提高通光量,但后截距太小,易碰到芯片,造成芯片脏污,影响拍摄效果,难安装。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种内窥用摄像物镜光学系统,具有小径化、视场广角大且便于安装的效果。本专利技术公开的内窥用摄像物镜光学系统所采用的技术方案是:一种内窥用摄像物镜光学系统,自物体侧到像侧依次包括第一透镜组、光阑和第二透镜组,所述第一透镜组具有负光焦度,所述第一透镜组包括第一透镜和第二透镜,所述第二透镜组具有正光焦度,所述第二透镜组包括第三透镜和第四透镜,并满足以下条件式:f/H(L1r1)<1.8;H(L1r1)/IMH&lt;0.8;TTL/f<5.5;BF/f>1.2;其中,f是内窥用摄像物镜光学系统的焦距,H(L1r1)是指常规观察时最大像高对应的主光线通过第一透镜组的物体侧的面所对应的高度,IMH是常规观察时对应的芯片感光面上的最大像高,TTL是第一透镜在光轴上的物侧面到芯片感光面的距离,BF是第四透镜在光轴上的像侧面到芯片感光面的距离。作为优选方案,所述第一透镜组还满足以下条件式:-0.3<f/f_G1<0.1其中,f_G1是第一透镜组的焦距。作为优选方案,所述第一透镜为像侧面为凹面的负透镜,所述第二透镜为像侧面为凸面的正透镜,且满足以下条件式:-3.5<f2/f1<-1.6;0.2<f/f2<0.55;其中,f1为第一透镜的焦距,f2为第二透镜的焦距。作为优选方案,所述第一透镜和第二透镜还满足以下条件式:V1>45;V2>45;其中,V1为第一透镜的阿贝数,V2为第二透镜的阿贝数。作为优选方案,所述第二透镜组还满足以下条件式:0.4<f/f_G2<0.7;其中,f_G2为第二透镜组的焦距。作为优选方案,所述第三透镜为正透镜,所述第四透镜为物侧面为凹面的负透镜,所述第二透镜组还满足以下条件式:-1<f/f4<-0.45;-1.9<f4/f3<-1.1;其中,f3为第三透镜的焦距,f4为第四透镜的焦距。作为优选方案,所述第三透镜和第四透镜还满足以下条件式:V3>45;V4<30;其中,V3为第三透镜的阿贝数,V4为第四透镜的阿贝数。作为优选方案,所述第一透镜组和第二透镜组还满足以下条件式:|1/(f1*V1)+1/(f2*V2)|<0.013;|1/(f3*V3)+1/(f4*V4)|<0.013;作为优选方案,所述第三透镜的像侧面和第四透镜的物侧面胶合。作为优选方案,所述第一透镜、第二透镜、第三透镜和第四透镜由塑料材料制成,且各透镜均至少有一面为非球面。本专利技术公开的内窥用摄像物镜光学系统的有益效果是:通过条件式f/H(L1r1)<1.8对物镜光学系统的焦距进行限定,更好地实现广角化,条件式H(L1r1)/IMH<0.8通过对常规观察时最大像高对应的主光线通过第一透镜组的物体侧的面所对应的高度H(L1r1)与常规观察时对应的芯片感光面上的最大像高IMH之间的比值进行限定,在实现小口径化的前提下,优化像面弯曲,并对轴外相差进行抑制,通过条件式TTL/f<5.5和BF/f>1.2对后截距进行限定,具有足够的安装距离避开芯片,使得本专利技术提供的物镜光学系统,具有小径化、视场广角大且便于安装的特点。附图说明图1是本专利技术内窥用摄像物镜光学系统实施例一的结构示意图;图2是本专利技术内窥用摄像物镜光学系统实施例一的像差曲线示意图;图3是本专利技术内窥用摄像物镜光学系统实施例二的结构示意图;图4是本专利技术内窥用摄像物镜光学系统实施例二的像差曲线示意图;图5是本专利技术内窥用摄像物镜光学系统实施例三的结构示意图;图6是本专利技术内窥用摄像物镜光学系统实施例三的像差曲线示意图。具体实施方式下面结合具体实施例和说明书附图对本专利技术做进一步阐述和说明:一种内窥用摄像物镜光学系统,自物体侧到像侧依次包括具有负光焦度的第一透镜组、光阑、具有正光焦度的第二透镜组、滤光片、平板玻璃和芯片感光面。所述滤光片主要是用于截止特定波长,所述平板玻璃主要保护芯片的感光面。所述第一透镜组由像侧面为凹面的具有负光焦度的第一透镜和像侧面为凸面的具有正光焦度的第二透镜构成,第二透镜组由具有正光焦度的第三透镜和具有负光焦度的第四透镜构成。通过设置下述条件式(1)和(2),从而成功实现内窥用摄像物镜光学系统的小径化和广角化。f/H(L1r1)<1.8;(1)H(L1r1)/IMH<0.8;(2)TTL/f<5.5;(3)BF/f>1.2;(4)条件式(1)限定了内窥用摄像物镜光学系统的焦距,若内窥用摄像物镜光学系统的焦距过长,光焦度过弱,聚焦能力不足,广角化难实现。条件式(2)限定了内窥用摄像物镜光学系统的第一透镜的光学有效口径。一般公知,成像芯片的大小很大程度决定内窥镜的直径,为了不断地实现小口径,最大像高对应的主光线通过第一透镜组的物体侧的面所对应的高度H(L1r1)决定了透镜口径的大小,也就是决定了内窥用摄像物镜光学系统的物理口径,H(L1r1)/IMH小于一定值,则可实现内窥用摄像物镜光学系统的小口径化。条件式(3)和(4)可简化内窥用摄像物镜光学系统与芯片的装配。进一步地,-0.3<f/f_G1<0.1;(5)条件式(5)通过合理配置第一透镜组的弱光焦度,使其充分折转轴外光线的同时不会带入额外增加的像差,特别是轴外视场的场曲像差,倘若配置第一透镜组的光焦度太强,则会加大第二透镜组像差校正的负担,增多第二透镜组的镜片数量,致使内窥用摄像物镜光学系统更复杂。进一步地,优选内窥用摄像物镜光学系统满足以下条件式:-3.5<f2/f1<-1.6;(6)0.2<f/f2<0.55;(7)条件式(6)和(7)限定了构成第一透组的第一透镜和第二透镜的光焦度配置。配置第一透镜较弱的负光焦度,同时配置第二透镜配置较弱的正光焦度,对轴外视场的非对称像差即慧差能起到较好的校正作用。一般公知,阿贝数越高,材料的色散越低。进一步地,内窥用摄像物镜光学系统第一透镜和第二透镜的材料满足以下条件式:V1>45;(8)V2>45;(9)更进一步地,本文档来自技高网...
内窥用摄像物镜光学系统

【技术保护点】
一种内窥用摄像物镜光学系统,自物体侧到像侧依次包括第一透镜组、光阑和第二透镜组,其特征在于,所述第一透镜组具有负光焦度,所述第一透镜组包括第一透镜和第二透镜,所述第二透镜组具有正光焦度,所述第二透镜组包括第三透镜和第四透镜,并满足以下条件式:f/H(L1r1)<1.8;H(L1r1)/IMH<0.8;TTL/f<5.5;BF/f>1.2;其中,f是内窥用摄像物镜光学系统的焦距,H(L1r1)是指常规观察时最大像高对应的主光线通过第一透镜组的物体侧的面所对应的高度,IMH是常规观察时对应的芯片感光面上的最大像高,TTL是第一透镜在光轴上的物侧面到芯片感光面的距离,BF是第四透镜在光轴上的像侧面到芯片感光面的距离。

【技术特征摘要】
1.一种内窥用摄像物镜光学系统,自物体侧到像侧依次包括第一透镜组、光阑和第二透镜组,其特征在于,所述第一透镜组具有负光焦度,所述第一透镜组包括第一透镜和第二透镜,所述第二透镜组具有正光焦度,所述第二透镜组包括第三透镜和第四透镜,并满足以下条件式:f/H(L1r1)<1.8;H(L1r1)/IMH<0.8;TTL/f<5.5;BF/f>1.2;其中,f是内窥用摄像物镜光学系统的焦距,H(L1r1)是指常规观察时最大像高对应的主光线通过第一透镜组的物体侧的面所对应的高度,IMH是常规观察时对应的芯片感光面上的最大像高,TTL是第一透镜在光轴上的物侧面到芯片感光面的距离,BF是第四透镜在光轴上的像侧面到芯片感光面的距离。2.如权利要求1所述的内窥用摄像物镜光学系统,其特征在于,所述第一透镜组还满足以下条件式:-0.3<f/f_G1<0.1其中,f_G1是第一透镜组的焦距。3.如权利要求2所述的内窥用摄像物镜光学系统,其特征在于,所述第一透镜为像侧面为凹面的负透镜,所述第二透镜为像侧面为凸面的正透镜,且满足以下条件式:-3.5<f2/f1<-1.6;0.2<f/f2<0.55;其中,f1为第一透镜的焦距,f2为第二透镜的焦距。4.如权利要求3所述的内窥用摄像物镜光学系统,其特征在于,所述第一透镜和第二透镜还满足以下条件式:V1>...

【专利技术属性】
技术研发人员:蒋千年涂小芹涂孝涛陈霞光
申请(专利权)人:东莞市宇光光电科技有限公司
类型:发明
国别省市:广东,44

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