一种广角镜头、成像系统及内窥镜的制作方法

本技术涉及光学系统领域，特别是涉及一种广角镜头。本技术还涉及一种成像系统和具备该成像系统的内窥镜。

背景技术：

1、在当前医疗行业，内窥镜被广泛应用。内窥镜的头端具有较小的尺寸，可通过外创或者自然通道进入体腔，对体腔内被测部位进行成像，以辅助医生实现对病变的观察、检测和治疗。

2、在一些应用场景中，为了满足观察需求，要求内窥镜具有较大的视场角，但是，当前市场上用于内窥镜的广角镜头较少，现有的广角镜头不能满足小尺寸、大景深的要求，不适于内窥镜使用。

技术实现思路

1、本实用新型的目的是提供一种广角镜头，应用于内窥镜，能够具有较大的视场角并且能够减小尺寸以及扩大景深。本实用新型还提供一种成像系统和内窥镜。

2、为实现上述目的，本实用新型提供如下技术方案：

3、一种广角镜头，包括沿着光轴由物侧至像侧依次设置的第一透镜、第二透镜、光阑、第三透镜和第四透镜，其中，所述第一透镜为具有负光焦度的平凹透镜，其物侧面为平面，像侧面为凹面，所述第二透镜、所述第三透镜和所述第四透镜均具有正光焦度；

4、所述广角镜头满足以下条件式：

5、-2.5≤f1/f≤-2；和，

6、0.15≤d1≤0.55；

7、其中，f表示所述广角镜头的有效焦距，f1表示所述第一透镜的焦距，d1表示所述第一透镜在光轴上的厚度。

8、示例性地，所述广角镜头还满足以下条件式：

9、1.9≤d01/d02≤2.5；

10、其中，d01表示所述光阑与所述第二透镜的间隔距离，d02表示所述光阑与所述第三透镜的间隔距离。

11、示例性地，所述第一透镜、所述第二透镜、所述第三透镜和所述第四透镜中每一透镜的物侧面及像侧面均为球面。

12、示例性地，所述第二透镜为凹凸透镜，所述第三透镜为双凸透镜，所述第四透镜为双胶合透镜。

13、示例性地，所述广角镜头还满足以下条件式：3.5≤f3/f≤4，其中，f3表示所述第三透镜的焦距。

14、示例性地，所述广角镜头还满足以下条件式：5≤f4/f≤5.8，其中，f4表示所述第四透镜的焦距。

15、示例性地，所述广角镜头还满足以下条件式：

16、0.2≤d42≤1，其中，d42表示所述第四透镜与所述广角镜头的成像面的间隔距离。

17、示例性地，所述第一透镜的口径为1.9±0.2mm，所述广角镜头的光学总长为4.6±0.5mm。

18、一种成像系统，包括：

19、如上所述的广角镜头；

20、成像器件，其设置于所述广角镜头的成像面上。

21、一种内窥镜，包括如上所述的成像系统。

22、由上述技术方案可知，本实用新型所提供的一种广角镜头包括沿着光轴由物侧至像侧依次设置的第一透镜、第二透镜、光阑、第三透镜和第四透镜，采用对称式的光学结构，能够降低由大角度光线引起的像差校正难度。其中第一透镜具有负光焦度，其物侧面为平面，像侧面为凹面，第一透镜的焦距满足-2.5≤f1/f≤-2，能够平衡第一透镜的偏角能力和引入的像差，使广角镜头具有较大视场角以及利于大景深成像；第一透镜在光轴上的厚度满足0.15≤d1≤0.55，能够平衡第一透镜的尺寸和对光线的收集能力，使得在不影响成像亮度的情况下减小其口径，有助于使广角镜头减小尺寸。第二透镜、第三透镜和第四透镜均具有正光焦度，可与第一透镜配合使用，更好地消除畸变和慧差。因而，本实用新型的广角镜头能够在具有较大视场角的同时满足小尺寸、大景深的要求，能够应用于内窥镜。

23、本实用新型提供的一种成像系统和内窥镜，能够达到上述有益效果。

技术特征：

1.一种广角镜头，其特征在于，包括沿着光轴由物侧至像侧依次设置的第一透镜、第二透镜、光阑、第三透镜和第四透镜，其中，所述第一透镜为具有负光焦度的平凹透镜，其物侧面为平面，像侧面为凹面，所述第二透镜、所述第三透镜和所述第四透镜均具有正光焦度；

2.根据权利要求1所述的广角镜头，其特征在于，所述广角镜头还满足以下条件式：

3.根据权利要求1所述的广角镜头，其特征在于，所述第一透镜、所述第二透镜、所述第三透镜和所述第四透镜中每一透镜的物侧面及像侧面均为球面。

4.根据权利要求1～3任一项所述的广角镜头，其特征在于，所述第二透镜为凹凸透镜，所述第三透镜为双凸透镜，所述第四透镜为双胶合透镜。

5.根据权利要求4所述的广角镜头，其特征在于，所述广角镜头还满足以下条件式：3.5≤f3/f≤4，其中，f3表示所述第三透镜的焦距。

6.根据权利要求4所述的广角镜头，其特征在于，所述广角镜头还满足以下条件式：5≤f4/f≤5.8，其中，f4表示所述第四透镜的焦距。

7.根据权利要求4所述的广角镜头，其特征在于，所述广角镜头还满足以下条件式：

8.根据权利要求4所述的广角镜头，其特征在于，所述第一透镜的口径为1.9±0.2mm，所述广角镜头的光学总长为4.6±0.5mm。

9.一种成像系统，其特征在于，包括：

10.一种内窥镜，其特征在于，包括如权利要求9所述的成像系统。

技术总结
本技术公开了一种广角镜头及内窥镜光学系统，广角镜头包括沿着光轴由物侧至像侧依次设置的第一透镜、第二透镜、光阑、第三透镜和第四透镜，采用对称式的光学结构，能够降低由大角度光线引起的像差校正难度。第一透镜具有负光焦度，其物侧面为平面，像侧面为凹面，焦距满足‑2.5≤f<subgt;1</subgt;/f≤‑2，能够平衡其偏角能力和引入的像差；第一透镜厚度满足0.15≤d<subgt;1</subgt;≤0.55，能够平衡其尺寸和对光线的收集能力。第二透镜至第四透镜均具有正光焦度，可与第一透镜配合使用，更好地消除畸变和慧差。因而，本技术的广角镜头能够在具有较大视场角的同时满足小尺寸、大景深的要求，可适用于内窥镜成像系统。

技术研发人员：代雪梅,包乐,周岩
受保护的技术使用者：深圳开立生物医疗科技股份有限公司
技术研发日：20221216
技术公布日：2024/1/13