浸液式高分辨率小口径光纤显微物镜制造技术

本发明专利技术公开了一种浸液式高分辨率小口径光纤显微物镜，属于光学镜头技术领域，包括从物面至像面依次设置的第一透镜元件、第二透镜元件、第三透镜元件、第四透镜元件；第一透镜元件为球面正透镜；第二透镜元件为球面双胶合透镜，包括依次设置的第一枚镜片和第二枚镜片，第一枚镜片为负透镜；第二枚镜片为正透镜；第三透镜元件为负透镜；第四透镜元件为正透镜；且各透镜元件的焦距满足以下关系式：0.6<f1/f<0.9；‑3.1<f21/f<‑1.3，0.512<f22/f<1.892，1.49<f2/f<2.5；‑3.6<f3/f<‑2.4；0.5<f4/f<0.7。其目的在于解决目前光纤显微物镜光学口径还不够小，同时无法实现保证成像质量的同时具有小畸变的技术问题。

【技术实现步骤摘要】
浸液式高分辨率小口径光纤显微物镜
本专利技术属于光学镜头
，更具体地，涉及一种浸液式高分辨率小口径光纤显微物镜。
技术介绍
现有的基于光学纤维的软管式共聚焦显微内窥镜，主要由两条光导纤维组成，一条是用来将冷光源产生的光线引导至被观测物体表面，将被测物体表面照亮，另一条用以将被照亮的物体图像信息收集，传输至目镜或者摄像机，方便医生直观的观察到人体内部组织的表面情况，及时准确诊断病情。光纤显微物镜位于传导图像的光导纤维最前端，是整个共聚焦显微内窥镜的核心部件。然而目前光纤显微物镜光学口径还不够小，同时无法实现保证成像质量的同时具有小畸变。
技术实现思路
针对现有技术的以上缺陷或改进需求，本专利技术提供了一种浸液式高分辨率小口径光纤显微物镜，其目的在于解决目前光纤显微物镜光学口径还不够小，同时无法实现保证成像质量的同时具有小畸变的技术问题。为实现上述目的，本专利技术提供了一种浸液式高分辨率小口径光纤显微物镜，包括从物面至像面依次设置的第一透镜元件、第二透镜元件、第三透镜元件、第四透镜元件；所述第一透镜元件为球面正透镜，其物侧面为平面，像侧面为凸面；所述第二透镜元件为球面双胶合透镜，包括从物面至像面依次设置的第一枚镜片和第二枚镜片，其中，第一枚镜片为负透镜，物侧面为凸面，像侧面为凹面；第二枚镜片为正透镜，物侧面为凸面，像侧面为凸面；所述第三透镜元件为负透镜，其物侧面为凸面，且为非球面，像侧面为凹面，且为非球面；所述第四透镜元件为正透镜，其物侧面为凸面，像侧面为凹面；且各透镜元件的焦距满足以下关系式：0.6<f1/f<0.9；-3.1<f21/f<-1.3，0.512<f22/f<1.892，1.49<f2/f<2.5；-3.6<f3/f<-2.4；0.5<f4/f<0.7；其中，f1为所述第一透镜元件的有效焦距，f2为所述第二透镜元件的有效焦距，f21为所述第一枚镜片的有效焦距，f22为所述第二枚镜片的有效焦距，f3为所述第三透镜元件的有效焦距，f4为所述第四透镜元件的有效焦距，f为所述光纤显微物镜的有效焦距。优选地，还满足下列关系式：3.8<TTL/f<5.2；其中，TTL为所述第一透镜元件的物侧面至成像面的轴上距离。优选地，所述第一透镜元件、第二透镜元件、第四透镜元件的材质均为玻璃，所述第三透镜元件的材质为塑胶。优选地，还满足下列关系式：0.015<T12/f<0.03；0.083<T23/f<0.285；0.17<T34/f<0.24；其中，T12为所述第一透镜元件与所述第二透镜元件在光轴上的空气间隙；T23为所述第二透镜元件与所述第三透镜元件在光轴上的空气间隙；T34是所述第三透镜元件与所述第四透镜元件在光轴上的空气间隙。优选地，还包括设置在所述第二透镜元件与第三透镜元件之间的光阑，且满足下列关系式：0.2<TDS/f<0.5，其中，TDS为所述光阑的口径大小。优选地，还满足下列关系式：0.25<T1/∑T<0.33；0.27<T2/∑T<0.35；0.28<T3/∑T<0.36；0.06<T4/∑T<0.17；其中，T1，T2，T3，T4分别为所述第一透镜元件、第二透镜元件、第三透镜元件、第四透镜元件分别在光轴上的透镜厚度，∑T为所述第一透镜元件、第二透镜元件、第三透镜元件第四透镜元件在光轴上的透镜厚度的总和。优选地，所述光纤显微物镜的物镜像方数值孔径为0.20～0.29。优选地，满足下列关系式：0.04<D1/∑T<0.32，其中，D1为所述第一透镜元件的光学有效径，∑T为所述第一透镜元件、第二透镜元件、第三透镜元件、第四透镜元件在光轴上的透镜厚度的总和。总体而言，通过本专利技术所构思的以上技术方案与现有技术相比，能够取得下列有益效果：本专利技术提出了一种光纤显微物镜，各透镜元件的焦距在满足一定关系式的条件下，与其它同类型相比：(1)在保证成像质量的同时具有更小的光学口径，且具有更大的放大率，符合内窥镜小型化的发展趋势；(2)还具有保证成像质量的同时具有小畸变的特点；(3)并且，该光纤显微物镜公差敏感度低，有利于大批量生产；(4)在满足上述焦距关系式的条件下通过合理调整光焦度分配，有利于校正象散和场曲；(5)在保证高成像质量的同时减小了光学系统的总长。附图说明图1为该浸液式高分辨率小口径光纤显微物镜的结构示意图；图2为该浸液式高分辨率小口径光纤显微物镜的畸变图；图3为该浸液式高分辨率小口径光纤显微物镜的倍率色差图；图4为该浸液式高分辨率小口径光纤显微物镜的像散曲线图。具体实施方式为了使本专利技术的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本专利技术进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本专利技术，并不用于限定本专利技术。此外，下面所描述的本专利技术各个实施方式中所涉及到的技术特征只要彼此之间未构成冲突就可以相互组合。如图1所示，本专利技术提出了一种浸液式高分辨率小口径光纤显微物镜，包括从物面至像面依次设置的第一透镜元件1、第二透镜元件2、第三透镜元件3、第四透镜元件4；第一透镜元件1为球面正透镜，其物侧面为平面，像侧面为凸面；其物侧面与人体组织液直接接触，物侧面为平面能够避免污物堆积附着，有利于避免工作时候成像不清晰；第二透镜元件2为球面双胶合透镜，包括从物面至像面依次设置的第一枚镜片和第二枚镜片，其中，第一枚镜片为负透镜，物侧面为凸面，像侧面为凹面；第二枚镜片为正透镜，物侧面为凸面，像侧面为凸面；第三透镜元件3为负透镜，其物侧面为凸面，且为非球面，像侧面为凹面，且为非球面；第四透镜元件4为正透镜，其物侧面为凸面，像侧面为凹面；且各透镜元件的焦距满足以下关系式：0.6<f1/f<0.9；-4.1<f21/f<-2.1，0.512<f22/f<1.892，1.49<f2/f<2.5；-3.6<f3/f<-2.4；0.5<f4/f<0.7；其中，f1为第一透镜元件1的有效焦距，f2为第二透镜元件2的有效焦距，f21为第一枚镜片的有效焦距，f22为第二枚镜片的有效焦距，f3为第三透镜元件3的有效焦距，f4为第四透镜元件4的有效焦距，f为光纤显微物镜的有效焦距。上述结构的光纤显微物镜与其它同类型相比：(1)在保证成像质量的同时具有更小的光学口径，且具有更大的放大率，符合内窥镜小型化的发展趋势；(2)还具有保证成像质量的同时具有小畸变的特点；(3)并且，该光纤显微物镜公差敏感度低，有利于大批量生产；(4)在满足上述焦距关系式的条件下通过合理调整光焦度分配，有利于校正象散和场曲；(5)在保证高成像质量的同时减小了光学系统的总长。其中，第二本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种浸液式高分辨率小口径光纤显微物镜，其特征在于，包括从物面至像面依次设置的第一透镜元件(1)、第二透镜元件(2)、第三透镜元件(3)、第四透镜元件(4)；/n所述第一透镜元件(1)为球面正透镜，其物侧面为平面，像侧面为凸面；/n所述第二透镜元件(2)为球面双胶合透镜，包括从物面至像面依次设置的第一枚镜片和第二枚镜片，其中，第一枚镜片为负透镜，物侧面为凸面，像侧面为凹面；第二枚镜片为正透镜，物侧面为凸面，像侧面为凸面；/n所述第三透镜元件(3)为负透镜，其物侧面为凸面，且为非球面，像侧面为凹面，且为非球面；/n所述第四透镜元件(4)为正透镜，其物侧面为凸面，像侧面为凹面；/n且各透镜元件的焦距满足以下关系式：/n0.6<f1/f<0.9；/n-3.1<f21/f<-1.3，0.512<f22/f<1.892，1.49<f2/f<2.5；/n-3.6<f3/f<-2.4；/n0.5<f4/f<0.7；/n其中，f1为所述第一透镜元件(1)的有效焦距，f2为所述第二透镜元件(2)的有效焦距，f21为所述第一枚镜片的有效焦距，f22为所述第二枚镜片的有效焦距，f3为所述第三透镜元件(3)的有效焦距，f4为所述第四透镜元件(4)的有效焦距，f为所述光纤显微物镜的有效焦距。/n...

【技术特征摘要】
1.一种浸液式高分辨率小口径光纤显微物镜，其特征在于，包括从物面至像面依次设置的第一透镜元件(1)、第二透镜元件(2)、第三透镜元件(3)、第四透镜元件(4)；
所述第一透镜元件(1)为球面正透镜，其物侧面为平面，像侧面为凸面；
所述第二透镜元件(2)为球面双胶合透镜，包括从物面至像面依次设置的第一枚镜片和第二枚镜片，其中，第一枚镜片为负透镜，物侧面为凸面，像侧面为凹面；第二枚镜片为正透镜，物侧面为凸面，像侧面为凸面；
所述第三透镜元件(3)为负透镜，其物侧面为凸面，且为非球面，像侧面为凹面，且为非球面；
所述第四透镜元件(4)为正透镜，其物侧面为凸面，像侧面为凹面；
且各透镜元件的焦距满足以下关系式：
0.6<f1/f<0.9；
-3.1<f21/f<-1.3，0.512<f22/f<1.892，1.49<f2/f<2.5；
-3.6<f3/f<-2.4；
0.5<f4/f<0.7；
其中，f1为所述第一透镜元件(1)的有效焦距，f2为所述第二透镜元件(2)的有效焦距，f21为所述第一枚镜片的有效焦距，f22为所述第二枚镜片的有效焦距，f3为所述第三透镜元件(3)的有效焦距，f4为所述第四透镜元件(4)的有效焦距，f为所述光纤显微物镜的有效焦距。


2.如权利要求1所述的浸液式高分辨率小口径光纤显微物镜，其特征在于，还满足下列关系式：
3.8<TTL/f<5.2；
其中，TTL为所述第一透镜元件(1)的物侧面至成像面的轴上距离。


3.如权利要求1所述的浸液式高分辨率小口径光纤显微物镜，其特征在于，所述第一透镜元件(1)、第二透镜元件(2)、第四透镜元件(4)的材质均为玻璃，所述第三透镜元件(3)的材质为塑胶。


4.如权利要求1所述的浸液式高分辨率小口径光纤显微物镜，其特征在于，还满足下列关系...

【专利技术属性】
技术研发人员：熊艳辉，王旗，朱佳巍，杨文娟，蔡明峻，
申请(专利权)人：熊艳辉，中山市众盈光学有限公司，
类型：发明
国别省市：湖北;42