内窥用摄像物镜光学系统技术方案

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，所述第一透镜组具有正光焦度，所述第二透镜组具有负光焦度，且满足以下条件式：f/H(L1r1)<4；H(L1r1)/IMH<0.5；TTL/f<2.9；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是第一透镜的物侧面到芯片在光轴上的距离。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、像差校正良好且结构紧凑的特点。

【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。为了实现小型化和良好的光学性能，中国专利文献CN204101801U中记载了从物体侧依次由具有负光焦度的第一透镜、光阑、具有正光焦度的第二透镜和第三透镜组成的内窥镜物镜系统，小径且光学性能良好，然而，内窥镜物镜系统较长，结构不够紧凑。
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、视场广角大且结构紧凑的特点。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正光焦度，所述第二透镜组具有负光焦度，且满足以下条件式：f/H(L1r1)<4；H(L1r1)/IMH<0.5；TTL/f<2.9；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是第一透镜的物侧面到芯片在光轴上的距离。作为优选方案，所述第一透镜组满足以下条件式：1.0<f/f_G1<1.8；其中，f_G1是上述第一透镜组的焦距。作为优选方案，所述第一透镜组由具有负光焦度的第一透镜和具有正光焦度的第二透镜构成，且满足以下条件式：-2.0<f/f1<-0.2；1.5<f/f2<3.0；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，所述光阑设于第二透镜的像侧面上。作为优选方案，所述第二透镜组由一具有负光焦度的第三透镜构成，且第三透镜满足以下条件式：f/f3>-0.6；其中，f3为第三透镜的焦距。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：|1/(f1*V1)+1/(f2*V2)+1/(f3*V3)|<0.02；其中，V1为第一透镜的阿贝数，V2为第二透镜的阿贝数，V3为第三透镜的阿贝数。作为优选方案，内窥用摄像物镜光学系统还满足以下条件式：BF/f>1.5；其中，BF是第三透镜的像侧面到芯片在光轴上的距离。作为优选方案，所述第一透镜由塑料材料构成，且具有至少一面的非球面，所述第二透镜由塑料材料构成，且具有至少一面的非球面。作为优选方案，所述第三透镜透镜由塑料材料构成，且具有至少一面的非球面。作为优选方案，所述第一透镜的像侧面和第二透镜的物侧面胶合在一起。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)<4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<0.5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<2.9对内窥用摄像物镜光学系统的长度进行限定，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、像差校正良好且结构紧凑的特点。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。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具有正光焦度的第二透镜构成，相比单一透镜，有利于边缘像差校正，第二透镜组由具有正光焦度的第三透镜构成。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)<4；(1)H(L1r1)/IMH<0.5；(2)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。TTL/f<2.9；(3)条件式(3)可控制内窥用摄像物镜光学系统的长度，使其更紧凑。进一步地，内窥用摄像物镜光学系统满足以下条件式：1.0<f/f_G1<1.8；(4)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，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的第一透镜组由具有负光焦度的第一透镜和具有正光焦度的第二透镜构成，第一透镜和第二透镜满足以下条件式：-2.0<f/f1<-0.2；(5)1.5<f/f2<3.0；(6)通过合理配置第一透镜组的光焦度分布，使其更好地压缩大视场光线同时有效聚焦光线。若f/f1超过所述条件(5)的上限，则第一透镜的负光焦度过弱，不能轴外视场的光线进行有效地折转；若f/f1低于所述条件(5)的下限，则第一透镜组的负光焦度过强，加大了轴外视场的像差校正难度。若f/f2超过所述条件(6)的上限，则第二透镜组的正光焦度过强，加重系统球差的校正和轴外像差特别是场曲的校正；若f/f1低于所述条件(6)的下限，则第二透镜的光焦度过弱，不能有效地聚焦光线，增加系统的结构长度。进一步地，所述第二透镜组由第三透镜构成，且第三透镜满足以下条件式：f/f3>-0.6；(7)第二透镜组配置具有弱光焦度的第三透镜的主要作用是校正像差。若f/f3低于所述条件(7)的下限，则光焦度过强，不利于校正轴上球差和轴外像差。为了得到高性能的内窥用摄像物镜光学系统，满足以下条件式：|1/(f1*V1)+1/(f2*V2)+1/(f3*V3)|<0.02；(8)为了使内窥用摄像物镜光学系统小口径化，还需要满足以下条件式：BF/f>1.5；(9)为了实现小径化、广角且高本文档来自技高网...

【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正光焦度，所述第二透镜组具有负光焦度，且满足以下条件式：f/H(L1r1)<4；H(L1r1)/IMH<0.5；TTL/f<2.9；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是第一透镜的物侧面到芯片在光轴上的距离。

【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正光焦度，所述第二透镜组具有负光焦度，且满足以下条件式：f/H(L1r1)<4；H(L1r1)/IMH<0.5；TTL/f<2.9；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是第一透镜的物侧面到芯片在光轴上的距离。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，所述第一透镜组满足以下条件式：1.0<f/f_G1<1.8；其中，f_G1是上述第一透镜组的焦距。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，所述第一透镜组由具有负光焦度的第一透镜和具有正光焦度的第二透镜构成，且满足以下条件式：-2.0<f/f1<-0.2；1.5<f/f2<3.0；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2所述的内窥用摄像物镜光学系统，其特征在于，所述光阑设于第二透镜...

【专利技术属性】
技术研发人员：蒋千年，涂小芹，凌飞豪，涂孝洲，熊强，沈小云，
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