一种小畸变立体内窥镜光学系统的制作方法
【技术领域】
[0001] 本发明涉及一种内窥镜光学系统，具体涉及一种小畸变立体内窥镜光学系统，属 于硬管内窥镜光学系统设计技术领域。
【背景技术】
[0002] 当今世界上微创手术已经成为外科医学各领域发展方向。微创手术以其对病人损 伤小、减少术间病人痛苦、术后康复时间短等多项优点，应用越来越广泛。而任何一项微创 手术的开展都离不开硬管内窥镜。硬管内窥镜以其技术先进、应用方便、产品多样化、专业 化受到患者和外科医生的欢迎。目前，膀胱镜、宫腔镜、喉镜、鼻窦镜、腹腔镜、关节镜等在我 国县级医院已经普遍应用。
[0003] 传统的微创手术由医生亲自操作手术器械，观察硬管内窥镜的二维电子图像进 行，手术精确性因人而异，长时间的手术也会偶尔发生误操作。随着电子技术的不断发展， 出现了手术机械人，通过手术机械人的机械手精确控制手术器械，可以提高手术精度，减小 创口，使病人快速康复，立体内窥镜光学系统设计涉及物镜设计、转像系统设计、电子成像 透镜系统设计三方面，如何使三者有机结合在一起，在满足工作距要求的前提下，光学系统 光能透过率高、电子图像清晰，畸变小，是需要解决的技术难题，同时，光学加工和装配的工 艺性也是必须解决的技术难题。
【发明内容】
[0004] 有鉴于此，本发明提供了一种小畸变立体内窥镜光学系统，结构简单，便于装配， 使用物镜、转向系统和电子成像透镜系统联合校正各种像差，可以获得清晰的电子图像，通 过优选转像系统组数和转像系统结构，使光学系统透镜片数最少，可以减小透镜表面反射 导致的杂散光，提高图像对比度，而且可以减小胶合面对光能的吸收，提高光能透过率，可 以有效解决【背景技术】中的问题。
[0005] 为了解决上述技术问题，本发明提供了如下的技术方案：
[0006] -种小畸变立体内窥镜光学系统，包括内窥镜物镜、转向系统和电子成像透镜系 统，所述内窥镜物镜设置有直视内窥镜物镜组件和斜视内窥镜物镜组件，所述直视内窥镜 物镜组件沿光线传播方向一侧设置有蓝宝石保护片，所述蓝宝石保护片一侧设置有第一负 透镜，所述第一负透镜一侧设置有第二负透镜，所述第二负透镜一侧设置有平行平板，所述 平行平板一侧设置有平凸透镜；，所述斜视内窥镜物镜组件设置有转向棱镜，所述转向棱 镜设置在平行平板和平凸透镜之间。
[0007] 作为本发明的一种优选技术方案，所述第一负透镜为平凹透镜，所述第二负透镜 为凸凹透镜。
[0008] 作为本发明的一种优选技术方案，所述直视内窥镜物镜组件设有的蓝宝石保护 片、第一负透镜、第二负透镜、平行平板、平凸透镜五者胶合在一起；，所述斜视内窥镜物镜 组件设有的蓝宝石保护片、第一负透镜、第二负透镜、平行平板、转向棱镜、平凸透镜六者胶 合在一起。
[0009] 作为本发明的一种优选技术方案，所述转像系统由一片棒状透镜和一片薄透镜胶 合组成，所述薄透镜一侧设置有转像系统胶合件。
[0010] 作为本发明的一种优选技术方案，所述转像系统采用三组结构对称的1:1转像系 统。
[0011] 作为本发明的一种优选技术方案，所述电子成像透镜系统为像方远心光路，所述 电子成像透镜系统由三胶合透镜、斜方棱镜、保护玻璃、接口透镜组成，所述三胶合透镜由 棒状透镜、双凹薄透镜、双凸薄透镜组成。
[0012] 作为本发明的一种优选技术方案，所述电子成像透镜系统的轴向放大率为I. 1~ 2〇
[0013] 本发明所达到的有益效果是：一种小畸变立体内窥镜光学系统，结构简单，便于装 配，加工成本低，使用物镜、转向系统和电子成像透镜系统联合校正各种像差，可以获得清 晰的电子图像，通过优选转像系统组数和转像系统结构，使光学系统透镜片数最少，可以减 小透镜表面反射导致的杂散光，提高图像对比度，而且可以减小胶合面对光能的吸收，提高 光能透过率，同时通过物镜、转像系统、电子成像透镜系统三者有机结合，可以最大限度校 正系统畸变，同时保证边缘视场照度，提供清晰的电子图像。
【附图说明】
[0014] 图1~图5为硬管内窥镜光学系统结构及转像系统结构示意图；
[0015] 图6为棒状镜结构示意图；
[0016] 图7为以往的立体内窥镜物镜结构示意图；
[0017] 图8为本发明采用的立体内窥镜物镜结构示意图，8a为直视物镜结构图，8b为斜 视物镜结构图；
[0018] 图9为电子成像透镜系统结构示意图；
[0019] 图10 (a-c)为内窥镜光学系统工作原理图；
[0020] 图11为本发明的小畸变立体内窥镜光学系统不意图。
[0021] 其中，附图标记为：直视内窥镜物镜组件-1、斜视内窥镜物镜组件_2、蓝宝石保护 片-3、第一负透镜-4、第二负透镜-5、平行平板-6、转向棱镜-7、平凸透镜-8、后续胶合透 镜组-9、内窥镜物镜-10、转向系统-11、电子成像透镜系统-12、棒状透镜-13、薄透镜-14、 转像系统胶合件-15、三胶合透镜-16、斜方棱镜-17、保护玻璃-18、接口透镜-19组成。
【具体实施方式】
[0022] 下面结合附图并举实施例，对本发明进行详细描述。
[0023] 实施例：请参阅图l-9、10a_c及图11，本发明一种小畸变立体内窥镜光学系统，包 括内窥镜物镜10、转向系统11和电子成像透镜系统12,所述内窥镜物镜10设置有直视内 窥镜物镜组件1和斜视内窥镜物镜组件2,所述直视内窥镜物镜组件1沿光线传播方向一侧 设置有蓝宝石保护片3,所述蓝宝石保护片3 -侧设置有第一负透镜4,所述第一负透镜4 一侧设置有第二负透镜5,所述第二负透镜5 -侧设置有平行平板6,所述平行平板6 -侧 设置有平凸透镜8 ;，所述斜视内窥镜物镜组件2设置有转向棱镜7,所述转向棱镜7设置 在平行平板6和平凸透镜8