一种内窥镜物镜的制作方法

本发明涉及医疗器械技术领域，尤其涉及一种内窥镜物镜。

背景技术：

在电子内窥镜手术过程中，高清图像的获取能为医生对病情判断提供至关重要的依据，而细径化的内镜插入部能够有效缓解病人的痛楚，提高手术的成功率，并减轻插入部对病人体内粘膜的意外擦伤。为了达到高清和细径的目的，图像采集芯片选用封装尺寸越来越小，整体像素数越来越大的芯片。其带来的效果是像元尺寸的减小，因而对内窥镜物镜的要求是高分辨率，大通光口径，小尺寸，大景深。这些要求本身就具有矛盾性，不可兼得。内窥镜经物镜设计的好坏，直接决定了整体图像的清晰程度和整体尺寸的大小。

现有技术为了达到高清和细径的效果，往往会试用非球面的设计。而考虑到内窥镜的工作和消毒环境，不会考虑塑料镜片。然而，玻璃非球面的加工难度和生产成本是非常之高的。而某些不使用非球面的设计，则难以兼顾细径化的要求，导致整体镜体不能满足功能需求或者尺寸偏大。

技术实现要素：

针对上述技术问题，本发明公开了一种内窥镜物镜，其为球面物镜，具有高清和细径的效果，大通光口径，大视场角，抗边缘画质劣化，降低制造公差要求，能满足3mm-100mm大景深要求。

对此，本发明的技术方案为：

一种内窥镜物镜，在光阑之后至少具备一个正厚透镜，其包括依次设置的第一透镜～第五透镜，所述第一透镜为负透镜，第二透镜为正透镜，第三透镜为正透镜，第四透镜为正透镜，第五透镜为负透镜；所述第四透镜和第五透镜组成具有负折射力的胶合透镜；第二透镜、第三透镜、第四透镜、第五透镜组成具有正折射力的光组。

作为本发明的进一步改进，其包括滤波片，所述滤波片位于第五透镜的外侧。

优选的，所述滤波片为平板滤波片。进一步的，所述滤波片的滤波段为根据实际需要所滤特定波段。

作为本发明的进一步改进，所述第二透镜的中心厚度d4与第一透镜的中心厚度d1满足：1<d4/d1<3。采用此技术方案，能够有效降低轴外像散和场曲，起到抗边缘画质劣化的效果，并降低对制造公差的要求。

作为本发明的进一步改进，所述第四透镜的阿贝数νd8与第五透镜的阿贝数νd9之比为2<νd8/νd9<4。

作为本发明的进一步改进，所述第五透镜的阿贝数νd9满足7<νd9/nd9<11，其中，nd9为d光的折射率。

采用上述技术方案，能够校正轴上和倍率色差，起到高清和抗边缘画质劣化的效果。

作为本发明的进一步改进，所述第一透镜为平凹负透镜，且平面朝向物方。

作为本发明的进一步改进，所述第二透镜为凹凸厚弯月正透镜，且凹面均朝向物方。

作为本发明的进一步改进，所述第三透镜为双凸正透镜，且曲率半径绝对值大的一面朝向物方。

作为本发明的进一步改进，所述第四透镜为双凸正透镜，且曲率半径绝对值大的一面朝向物方。

作为本发明的进一步改进，所述第五透镜为双凹负透镜，且曲率半径绝对值小的一面朝向物方。

与现有技术相比，本发明的有益效果为：

采用本发明的技术方案，具有高清和细径的效果，同时满足物镜的大视场角、大景深的需求，可以更准确地校正物镜倍率色差，提升图像边缘画质，降低对物镜的制造公差要求，且能满足3mm-100mm大景深要求的球面内窥镜物镜。

附图说明

图1为实施例1的内窥镜物镜的光学系统的剖面结构图。

图2为实施例1的内窥镜物镜的光学系统的畸变图。

图3为实施例1的内窥镜物镜光学系统的倍率色差图。

图4为实施例1的高清内窥镜物镜光学系统的mtf曲线图。

图5为实施例2的内窥镜物镜的光学系统的剖面结构图。

图6为实施例2的内窥镜物镜光学系统的畸变图。

图7为实施例2的内窥镜物镜光学系统的倍率色差图。

图8为实施例2的内窥镜物镜光学系统的mtf曲线图。

图9为实施例3的内窥镜物镜的光学系统的剖面结构图。

图10为实施例3的内窥镜物镜光学系统的畸变图。

图11为实施例3的内窥镜物镜光学系统的倍率色差图。

图12为实施例3的内窥镜物镜光学系统的mtf曲线图。

附图标记包括：1-第一透镜，2-第二透镜，3-第三透镜，4-第四透镜，5-第五透镜，6-滤波片。

具体实施方式

下面结合附图，对本发明的较优的实施例作进一步的详细说明。

实施例1

如图1所示，一种内窥镜物镜，其包括依次设置的第一透镜1～第五透镜5和滤波片6，所述第一透镜1为负透镜，第二透镜2为正透镜，第三透镜3为正透镜，第四透镜4为正透镜，第五透镜5为负透镜；所述第四透镜4和第五透镜5组成具有负折射力的胶合透镜；第二透镜2、第三透镜3、第四透镜4、第五透镜5组成具有正折射力的光组。所述滤波片6位于第五透镜5的外侧。所述第一透镜1为平凹负透镜，且平面朝向物方。所述第二透镜2为凹凸厚弯月正透镜，且凹面均朝向物方。所述第三透镜3为双凸正透镜，且曲率半径绝对值大的一面朝向物方。所述第四透镜4为双凸正透镜，且曲率半径绝对值大的一面朝向物方。所述第五透镜5为双凹负透镜，且曲率半径绝对值小的一面朝向物方。滤波片6为特定波段滤光片。

进一步的，所述第二透镜2的中心厚度d4与第一透镜1的中心厚度d1满足：1<d4/d1<3。满足该条件，能够有效降低轴外像散和场曲，起到抗边缘画质劣化的效果，并降低制造公差。

进一步的，所述第四透镜4的阿贝数νd8与第五透镜5的阿贝数νd9之比为2<νd8/νd9<4。所述第五透镜5的阿贝数νd9满足7<νd9/nd9<11，其中，nd9为d光的折射率。满足该条件，能够校正轴上和倍率色差，起到高清和抗边缘画质劣化的效果。

将第一透镜1～第五透镜5和滤波片6按照组装成内窥镜物镜进行测试，该内窥镜物镜的各部件的参数如表1所示。测试的系统参数为：f:0.9938405，fno.：6，视角fov:140°，像高：0.95mm。采用本实施例的内窥镜物镜的光学系统的畸变图如图2所示，倍率色差图如图3所示，mtf曲线图如图4所示。从图2～图4可见，可以更准确地校正物镜倍率色差，提升图像边缘画质，而且具有高清和大景深的效果。

表1

实施例2

如图5所示，在实施例1的基础上，本实施例的不同在于该内窥镜物镜的各部件的参数不同，其参数如表2所示。测试的系统参数为：f:0.9938472，fno.：6，视角fov:140°，像高：0.943mm。

表2

采用本实施例的内窥镜物镜的光学系统的畸变图如图6所示，倍率色差图如图7所示，mtf曲线图如图8所示。

实施例3

如图9所示，在实施例1的基础上，本实施例的不同在于该内窥镜物镜的各部件的参数不同，其参数如表3所示。测试的系统参数为：f:0.9916756，fno.：6，视角fov:150°，像高：0.9586mm。采用本实施例的内窥镜物镜的光学系统的畸变图如图10所示，倍率色差图如图11所示，mtf曲线图如图12所示。

表3

通过实施例1～实施例3的数据可见，采用本发明的内窥镜物镜，具有高清和和细径的效果，能满足物镜的大视场角、大景深的需求。

以上所述之具体实施方式为本发明的较佳实施方式，并非以此限定本发明的具体实施范围，本发明的范围包括并不限于本具体实施方式，凡依照本发明之形状、结构所作的等效变化均在本发明的保护范围内。