内窥镜的制作方法

本发明涉及一种探测光学系统，特别是一种工业内窥镜光学系统。

背景技术：

1、内镜，亦称内窥镜，是一种多学科通用的工具，其功能是能对弯曲深处探查，能观察不能直视到的部位，能在密封空腔内观察内部空间结构与状态，能实现远距离观察与操作。内窥镜主要分为医用和工业探测两大应用类型，工业内窥镜应用领域涉及汽车、航空、管道、机械零件、高温锅炉等，可在不拆卸或破坏组装及设备停止运行的情况下实现无损检测。

2、由于内窥镜的光路总长相对其入瞳孔径的尺寸非常长，因此现有的内窥镜普遍存在视场角较小的问题，视场角较小则意味着能探测到物面较小，要探测更大的物面则需要增加移动或弯曲部件使得光路能够移动和弯曲，而这一过程会引入更多的像差。而且，为了实现较高的成像质量，往往需要通过设置特殊的材料以及非球面等，制造难度和成本比较高。因此，需要开发一种视场角较大而减少非球面使用的内窥镜。

技术实现思路

1、针对上述技术问题，本发明提出了一种工业内窥镜，能实现较大视场角且全部采用球面制造，制造难度和成本大大降低。

2、根据本公开的内窥镜包括从物方到像方依序排列的光焦度为负的前透镜组g1、光阑sto和光焦度为正的后透镜组g2；其中前透镜组g1由第一透镜l1、第二透镜l2、第三透镜l3、第四透镜l4和第五透镜l5组成；后透镜组g2由第六透镜l6、第七透镜l7和第八透镜l8组成。且该内窥镜进一步包括保护玻璃cg和图像传感器img，保护玻璃cg材料为蓝宝石(sapphire)，便于内窥镜在高温环境中使用。

3、其中：

4、第一透镜l1为正透镜，物侧面s1为凹面，像侧面s2为凸面；

5、第二透镜l2为正透镜，物侧面s3为凸面，像侧面s4为凸面；

6、第三透镜l3为正透镜，物侧面s5为凸面，像侧面s6为凹面；

7、第四透镜l4为负透镜，物侧面s7为凹面，像侧面s8为凹面；

8、第五透镜l5为正透镜，物侧面s9为凹面，像侧面s10为凸面；

9、第六透镜l6为正透镜，物侧面s11为凸面，像侧面s12为凸面；

10、第七透镜l7为正透镜，物侧面s13为凸面，像侧面s14为凸面；

11、第八透镜l8为负透镜，物侧面s15为凹面，像侧面s16为凸面。

12、进一步地，第七透镜l7和第八透镜l8胶合，除了能够很好的校正色差，还能校正大视场角光线的场曲。

13、根据本公开的内窥镜系统，满足下列条件式(1)：

14、40<|ttl/efl|<45；0.4<(d12+d13)/ttl<0.5；0.5<d12/d13<0.6；

15、2.8<dg1/dg2 <3.1；20<|fg1/efl|<22；5<|fg2/efl|<6                  (1)；

16、进一步优选满足条件式(2)：

17、4<|f1/efl|<5；6<|f2/efl|<8；8<|f3/efl|<10；1<|f4/efl|<3；

18、5<|f5/efl|<8；4<|f6/efl|<8；5<|f7/efl|<6；6<|f8/efl|<8               (2)

19、进一步优选满足条件式(3)：

20、3<fb/efl<3.5                   (3)。

21、进一步优选满足条件式(4)：

22、2.2<(r3+r4)/(r3-r4)<3                   (4)。

23、进一步地，该内窥镜系统不采用非球面。

24、有益效果：

25、通过系统的合理设置使得系统总长远远大于系统焦距，满足内窥镜长距离传输光线的要求，并使得系统容易获得较大的视场，减小边缘视场的像差，从而减少非球面的使用。

技术特征：

1.一种内窥镜，包括从物方到像方依序排列的光焦度为负的前透镜组g1、光阑sto和光焦度为正的后透镜组g2；其中前透镜组g1由第一透镜l1、第二透镜l2、第三透镜l3、第四透镜l4和第五透镜l5组成；后透镜组g2由第六透镜l6、第七透镜l7和第八透镜l8组成；其中：

2.根据权利要求1所述的内窥镜，其特征在于：进一步满足下列条件式(2)：

3.根据权利要求1所述的内窥镜，其特征在于：进一步满足下列条件式(3)：

4.根据权利要求1所述的内窥镜，其特征在于：进一步满足下列条件式(4)：

5.根据权利要求1-4任一项所述的内窥镜，其特征在于：所述内窥镜中透镜均采用球面。

6.根据权利要求1-3任一项所述的内窥镜，其特征在于：所述内窥镜的像方空间f数为fno，满足：8≤fno≤10。

7.根据权利要求1-3任一项所述的内窥镜，其特征在于：所述内窥镜的全视场角为2ω，满足：2ω≥80°。

技术总结
一种内窥镜，包括从物方到像方依序排列的光焦度为负的前透镜组、光阑和光焦度为正的后透镜组；其中前透镜组由五个透镜组成；后透镜组由三个透镜组成；通过合理设置使得内窥镜中光学系统总长远远大于系统焦距，满足内窥镜长距离传输光线的要求，并使得系统容易获得较大的视场，减小边缘视场的像差，从而减少非球面的使用。

技术研发人员：王桂红
受保护的技术使用者：合肥海通静电科技有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/1/12