CN113633245B - 一种探头式荧光共聚焦内窥镜耦合物镜光学系统 - Google Patents
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Abstract
一种探头式荧光共聚焦内窥镜耦合物镜光学系统，包括：沿光轴从物面到像面依次设置的光阑、第一透镜、第二透镜、第一透镜组、第二透镜组和第七透镜，其中，所述第一透镜组和所述第二透镜组均为双胶合透镜，所述第一透镜组包括沿光轴从物面到像面依次设置的第三透镜和第四透镜，所述第二透镜组包括沿光轴从物面到像面依次设置的第五透镜和第六透镜。本申请所提供的耦合物镜光学系统基本消除了球差、慧差、像散、场曲、畸变及轴向色差，满足平场复消色差物镜要求；边缘视场最佳聚焦点与中心视场最佳聚焦点轴向差异小于2λ/NA2，515nm光与550nm光消色差，488nm光与515nm光轴向色差小于2λ/NA2。其中λ为中心波长，NA为耦合物镜光学系统数值孔径。
Description
技术领域
本发明属于内窥镜系统技术领域，具体涉及一种探头式荧光共聚焦内窥镜耦合物镜光学系统。
背景技术
目前，探头式荧光共聚焦内窥镜系统需要使用488nm的激光作为光源，激光经过共聚焦主机光路后再通过耦合物镜进入传像光纤，传像光纤可伸入人体消化道从而使激光到达消化道黏膜激发出荧光，荧光重新由传像光纤接收后，通过耦合物镜到达共聚焦主机光路的探测器，从而实现共聚焦成像。其中的核心器件之一为耦合物镜，用于耦合传像光纤和共聚焦主机光路。
传统的耦合物镜工作距离都较短，导致后续光纤连接器的设计空间变小，结构设计变困难，成本变高。此外，传统的耦合物镜设计波段为白光波段，缺少专门为488nm激光和荧光波段设计的耦合物镜，导致性能有所损耗。
发明内容
鉴于上述问题，本发明提供克服上述问题或者至少部分地解决上述问题的一种探头式荧光共聚焦内窥镜耦合物镜光学系统。
为解决上述技术问题，本发明提供了一种探头式荧光共聚焦内窥镜耦合物镜光学系统，包括：沿光轴从物面到像面依次设置的光阑、第一透镜、第二透镜、第一透镜组、第二透镜组和第七透镜，其中，所述第一透镜组和所述第二透镜组均为双胶合透镜，所述第一透镜组包括沿光轴从物面到像面依次设置的第三透镜和第四透镜，所述第二透镜组包括沿光轴从物面到像面依次设置的第五透镜和第六透镜。
优选地，所述第一透镜具有面向物面的第一表面和面向像面的第二表面，所述第一透镜为厚弯月透镜，所述第一透镜的光焦度为负，所述第一表面为凹面，所述第二表面为凸面，所述耦合物镜光学系统满足公式：
2＜|fL1/fobj|＜5；
其中，fL1表示所述第一透镜的焦距，fobj表示所述耦合物镜光学系统的焦距。
优选地，所述第二透镜具有面向物面的第三表面和面向像面的第四表面，所述第二透镜为平凸透镜，所述第二透镜的光焦度为正，所述第三表面为平面，所述第四表面为凸面，所述耦合物镜光学系统满足公式：
4＜|fL2/fobj|＜5；
其中，fL2表示所述第二透镜的焦距，fobj表示所述耦合物镜光学系统的焦距。
优选地，所述第一透镜组的光焦度为正，所述第三透镜具有面向物面的第五表面和面向像面的第六表面，所述第四透镜具有面向物面的第六表面和面向像面的第七表面，所述第五表面为凸面，所述第六表面为凹面，所述第七表面为凸面，所述耦合物镜光学系统满足公式：
4＜|fG1/fobj|＜7；
其中，fG1表示所述第一透镜组的焦距，fobj表示所述耦合物镜光学系统的焦距。
优选地，所述第二透镜组的光焦度为正，所述第五透镜具有面向物面的第八表面和面向像面的第九表面，所述第六透镜具有面向物面的第九表面和面向像面的第十表面，所述第八表面为凸面，所述第九表面为凹面，所述第十表面为凹面，所述耦合物镜光学系统满足公式：
3＜|fG2/fobj|＜9；
其中，fG2表示所述第二透镜组的焦距，fobj表示所述耦合物镜光学系统的焦距。
优选地，所述第七透镜具有面向物面的第十一表面和面向像面的第十二表面，所述第七透镜为弯月透镜，所述第七透镜的光焦度为正，所述第十一表面为凸面，所述第十二表面为凹面，所述耦合物镜光学系统满足公式：
3＜|fL7/fobj|＜4；
其中，fL7表示所述第七透镜的焦距，fobj表示所述耦合物镜光学系统的焦距。
优选地，所述第一透镜的折射率为1.729，所述第二透镜的折射率为1.497，所述第三透镜的折射率为1.717，所述第四透镜的折射率为1.729，所述第五透镜的折射率为1.740，所述第六透镜的折射率为1.729，所述第七透镜的折射率为1.497。
优选地，所述光阑的通光口径小于5.7mm。
优选地，所述第一透镜、所述第二透镜、所述第三透镜、所述第四透镜、所述第五透镜、所述第六透镜和所述第七透镜的口径尺寸均小于12mm，所述耦合物镜光学系统中光学筒的长度小于30mm。
优选地，所述耦合物镜光学系统的焦距fobj满足公式：
7.1mm＜fobj＜8.0mm；
所述耦合物镜光学系统的工作波段为488nm-600nm。
本发明实施例中的一个或多个技术方案，至少具有如下技术效果或优点：本申请所提供的耦合物镜光学系统基本消除了球差、慧差、像散、场曲、畸变及轴向色差，满足平场复消色差物镜要求；边缘视场最佳聚焦点与中心视场最佳聚焦点轴向差异小于2λ/NA2，515nm光与550nm光消色差，488nm光与515nm光轴向色差小于2λ/NA2。其中λ为中心波长，NA为耦合物镜光学系统数值孔径。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作一简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其它的附图。
图1为本发明提供的一种探头式荧光共聚焦内窥镜耦合物镜光学系统的结构示意图；
图2为本发明提供的一种探头式荧光共聚焦内窥镜耦合物镜光学系统的实施例1中的MTF光学传递函数曲线仿真图；
图3为本发明提供的一种探头式荧光共聚焦内窥镜耦合物镜光学系统的实施例1中的0视场横向像差图；
图4为本发明提供的一种探头式荧光共聚焦内窥镜耦合物镜光学系统的实施例1中的1视场横向像差图；
图5为本发明提供的一种探头式荧光共聚焦内窥镜耦合物镜光学系统的实施例1中的场曲畸变图；
图6为本发明提供的一种探头式荧光共聚焦内窥镜耦合物镜光学系统的实施例2中的MTF光学传递函数曲线仿真图；
图7为本发明提供的一种探头式荧光共聚焦内窥镜耦合物镜光学系统的实施例2中的0视场横向像差图；
图8为本发明提供的一种探头式荧光共聚焦内窥镜耦合物镜光学系统的实施例2中的1视场横向像差图；
图9为本发明提供的一种探头式荧光共聚焦内窥镜耦合物镜光学系统的实施例2中的场曲畸变图；
图10为本发明提供的一种探头式荧光共聚焦内窥镜耦合物镜光学系统的实施例3中的MTF光学传递函数曲线仿真图；
图11为本发明提供的一种探头式荧光共聚焦内窥镜耦合物镜光学系统的实施例3中的0视场横向像差图；
图12为本发明提供的一种探头式荧光共聚焦内窥镜耦合物镜光学系统的实施例3中的1视场横向像差图；
图13为本发明提供的一种探头式荧光共聚焦内窥镜耦合物镜光学系统的实施例3中的场曲畸变图。
具体实施方式
下文将结合具体实施方式和实施例，具体阐述本发明，本发明的优点和各种效果将由此更加清楚地呈现。本领域技术人员应理解，这些具体实施方式和实施例是用于说明本发明，而非限制本发明。
在整个说明书中，除非另有特别说明，本文使用的术语应理解为如本领域中通常所使用的含义。因此，除非另有定义，本文使用的所有技术和科学术语具有与本发明所属领域技术人员的一般理解相同的含义。若存在矛盾，本说明书优先。
除非另有特别说明，本发明中用到的各种原材料、试剂、仪器和设备等，均可通过市场购买得到或者可通过现有方法制备得到。
如图1，在本申请实施例中，本发明提供了一种探头式荧光共聚焦内窥镜耦合物镜光学系统，包括：沿光轴从物面到像面依次设置的光阑STOP、第一透镜L1、第二透镜L2、第一透镜组G1、第二透镜组G2和第七透镜L7，其中，所述第一透镜组G1和所述第二透镜组G2均为双胶合透镜，所述第一透镜组G1包括沿光轴从物面到像面依次设置的第三透镜L3和第四透镜L4，所述第二透镜组G2包括沿光轴从物面到像面依次设置的第五透镜L5和第六透镜L6。
在本申请实施例中，按照上述结构设置可以减少内窥镜耦合物镜光学系统的像差，提高内窥镜耦合物镜光学系统的成像性能，降低公差灵敏度，减少加工成本。
在本申请实施例中，所述第一透镜L1具有面向物面的第一表面11和面向像面的第二表面12，所述第一透镜L1为厚弯月透镜，所述第一透镜L1的光焦度为负，所述第一表面11为凹面，所述第二表面12为凸面，所述耦合物镜光学系统满足公式：
2＜|fL1/fobj|＜5；
其中，fL1表示所述第一透镜L1的焦距，fobj表示所述耦合物镜光学系统的焦距。
在本申请实施例中，按照上述结构和参数设置可以减少内窥镜耦合物镜光学系统的像差，提高内窥镜耦合物镜光学系统的成像性能。
在本申请实施例中，所述第二透镜L2具有面向物面的第三表面21和面向像面的第四表面22，所述第二透镜L2为平凸透镜，所述第二透镜L2的光焦度为正，所述第三表面21为平面，所述第四表面22为凸面，所述耦合物镜光学系统满足公式：
4＜|fL2/fobj|＜5；
其中，fL2表示所述第二透镜L2的焦距，fobj表示所述耦合物镜光学系统的焦距。
在本申请实施例中，按照上述结构和参数设置可以减少内窥镜耦合物镜光学系统的像差，提高内窥镜耦合物镜光学系统的成像性能。
在本申请实施例中，所述第一透镜组G1的光焦度为正，所述第三透镜L3具有面向物面的第五表面31和面向像面的第六表面32，所述第四透镜L4具有面向物面的第六表面32和面向像面的第七表面41，所述第五表面31为凸面，所述第六表面32为凹面，所述第七表面41为凸面，所述耦合物镜光学系统满足公式：
4＜|fG1/fobj|＜7；
其中，fG1表示所述第一透镜组G1的焦距，fobj表示所述耦合物镜光学系统的焦距。
在本申请实施例中，按照上述结构和参数设置可以减少内窥镜耦合物镜光学系统的像差，提高内窥镜耦合物镜光学系统的成像性能。
在本申请实施例中，所述第二透镜组G2的光焦度为正，所述第五透镜L5具有面向物面的第八表面51和面向像面的第九表面52，所述第六透镜L6具有面向物面的第九表面52和面向像面的第十表面61，所述第八表面51为凸面，所述第九表面52为凹面，所述第十表面61为凹面，所述耦合物镜光学系统满足公式：
3＜|fG2/fobj|＜9；
其中，fG2表示所述第二透镜组G2的焦距，fobj表示所述耦合物镜光学系统的焦距。
在本申请实施例中，按照上述结构和参数设置可以减少内窥镜耦合物镜光学系统的像差，提高内窥镜耦合物镜光学系统的成像性能。
在本申请实施例中，所述第七透镜L7具有面向物面的第十一表面71和面向像面的第十二表面72，所述第七透镜L7为弯月透镜，所述第七透镜L7的光焦度为正，所述第十一表面71为凸面，所述第十二表面72为凹面，所述耦合物镜光学系统满足公式：
3＜|fL7/fobj|＜4；
其中，fL7表示所述第七透镜L7的焦距，fobj表示所述耦合物镜光学系统的焦距。
在本申请实施例中，按照上述结构和参数设置可以减少内窥镜耦合物镜光学系统的像差，提高内窥镜耦合物镜光学系统的成像性能。
在本申请实施例中，所述第一透镜L1的折射率为1.729，所述第二透镜L2的折射率为1.497，所述第三透镜L3的折射率为1.717，所述第四透镜L4的折射率为1.729，所述第五透镜L5的折射率为1.740，所述第六透镜L6的折射率为1.729，所述第七透镜L7的折射率为1.497。
在本申请实施例中，按照上述参数设置可以减少内窥镜耦合物镜光学系统的像差，提高内窥镜耦合物镜光学系统的成像性能。
在本申请实施例中，所述光阑STOP的通光口径小于5.7mm。
在本申请实施例中，按照上述结参数设置可以减少内窥镜耦合物镜光学系统的像差，提高内窥镜耦合物镜光学系统的成像性能。
在本申请实施例中，所述第一透镜L1、所述第二透镜L2、所述第三透镜L3、所述第四透镜L4、所述第五透镜L5、所述第六透镜L6和所述第七透镜L7的口径尺寸均小于12mm，所述耦合物镜光学系统中光学筒的长度小于30mm。
在本申请实施例中，按照上述参数设置可以减少内窥镜耦合物镜光学系统的镜片尺寸，减少内窥镜耦合物镜光学系统的加工成本。
在本申请实施例中，所述耦合物镜光学系统的焦距fobj满足公式：
7.1mm＜fobj＜8.0mm；
所述耦合物镜光学系统的工作波段为488nm-600nm。
在本申请实施例中，按照上述参数设置可以减少内窥镜耦合物镜光学系统的像差，提高内窥镜耦合物镜光学系统的成像性能。
下面以具体实施例对本申请进行详细描述。
实施例1：
实施例1中，耦合物镜光学系统的结构示意图如图1所示，具体数据如表1所示：其中，焦距f＝7.56mm；NA＝0.35；
表1
表1中示出实施例1的耦合物镜光学系统的基本数据，其中STOP表示孔径光阑，IMAGE表示成像面。
图2是实施例1中耦合物镜光学系统的MTF调制传递函数曲线仿真图，横坐标为空间频率(单位lp/mm)，纵坐标为MTF，最大为1，最小为0；图中横坐标为空间频率，最大为150lp/mm，最小为0。由图2可知，MTF接近衍射极限，本申请提供的耦合物镜光学系统的物镜设计像差小，成像质量高。
图3是实施例1中耦合物镜光学系统的0视场横向像差图，横坐标PY、PX代表入瞳，纵坐标EY、EX代表横向像差，其中Y代表子午方向，X代表弧矢方向，单位μm。图中横坐标为归一化入瞳；图中最下方说明部分Maximum Scale：±5μm表示纵坐标最大为5μm，最小为-5μm。由图3可知，本申请提供的耦合物镜光学系统的像差平衡较好，成像优良。
图4是实施例1中耦合物镜光学系统的1视场横向像差图，横坐标PY、PX代表入瞳，纵坐标EY、EX代表横向像差，其中Y代表子午方向，X代表弧矢方向，单位μm。图中横坐标为归一化入瞳；图中最下方说明部分Maximum Scale：±5μm表示纵坐标最大为5μm，最小为-5μm。由图4可知，本申请提供的耦合物镜光学系统的像差平衡较好，成像优良。
图5是实施例1中耦合物镜光学系统的场曲畸变图，左图为场曲图，图中横坐标代表场曲(单位μm)，纵坐标代表视场。边缘视场最佳聚焦点与中心视场最佳聚焦点轴向差异小于2λ/NA2，理论值满足全视场清晰，达到平场物镜要求。图中纵坐标为归一化视场；横坐标代表场曲，最大为10μm，最小为-10μm。右图为畸变图，横坐标代表畸变(百分比)，纵坐标代表视场，图中纵坐标为归一化视场；横坐标代表畸变，最大为0.5％，最小为-0.5％。由图5可知，本申请提供的耦合物镜光学系统的畸变小于0.5％。
实施例2：
实施例2中，耦合物镜光学系统的结构示意图如图1所示，具体数据如表2所示：其中，焦距f＝7.56mm；NA＝0.35；
表2
| 面编号 | 曲率半径/mm | 中心厚度/mm | 材料 |
| Stop | ∞ | 0.564 | |
| 11 | -7.246 | 6.588 | H-LAK52 |
| 12 | -17.527 | 0.500 | |
| 21 | ∞ | 2.866 | H-FK61B |
| 22 | -17.547 | 0.500 | |
| 31 | 69.038 | 2.000 | H-ZF3 |
| 32 | 18.304 | 3.000 | H-LAK52 |
| 41 | -46.930 | 0.450 | |
| 51 | 11.925 | 2.000 | H-ZF6 |
| 52 | 6.000 | 3.420 | H-LAK52 |
| 61 | 22.721 | 0.450 | |
| 71 | 6.500 | 2.682 | H-FK61B |
| 72 | 10.523 | 5.278 | |
| IMAGE | ∞ |
表2中示出实施例2的耦合物镜光学系统的基本数据。其中STOP表示孔径光阑，IMAGE表示成像面。
图6是实施例2中耦合物镜光学系统的MTF调制传递函数曲线仿真图，横坐标为空间频率(单位lp/mm)，纵坐标为MTF，纵坐标代表MTF值，最大为1，最小为0；图中横坐标为空间频率，最大为150lp/mm，最小为0。由图6可知，MTF接近衍射极限，本申请提供的耦合物镜光学系统的物镜设计像差小，成像质量高。
图7是实施例2的耦合物镜光学系统的0视场横向像差图，横坐标PY、PX代表入瞳，纵坐标EY、EX代表横向像差，其中Y代表子午方向，X代表弧矢方向，单位μm。图中横坐标为归一化入瞳；图中最下方说明部分Maximum Scale：±5μm表示，纵坐标最大为5μm，最小为-5μm。由图7可知，本申请提供的耦合物镜光学系统的像差平衡较好，成像优良。
图8是实施例2的耦合物镜光学系统的1视场横向像差图，横坐标PY、PX代表入瞳，纵坐标EY、EX代表横向像差，其中Y代表子午方向，X代表弧矢方向，单位μm。图中横坐标为归一化入瞳；图中最下方说明部分Maximum Scale：±5μm表示纵坐标最大为5μm，最小为-5μm。由图8可知，本申请提供的耦合物镜光学系统的像差平衡较好，成像优良。
图9是实施例2的耦合物镜光学系统的场曲畸变图，左图为场曲图，图中横坐标代表场曲(单位μm)，纵坐标代表视场。边缘视场最佳聚焦点与中心视场最佳聚焦点轴向差异小于2λ/NA2，理论值满足全视场清晰，达到平场物镜要求。图中纵坐标为归一化视场；横坐标代表场曲，最大为10μm，最小为-10μm。右图为畸变图，横坐标代表畸变(百分比)，纵坐标代表视场，图中纵坐标为归一化视场；横坐标代表畸变，最大为0.5％，最小为-0.5％。由图9可知，本申请提供的耦合物镜光学系统的畸变小于0.5％。
实施例3：
实施例3中，耦合物镜光学系统的结构示意图如图1所示，具体数据如表3所示：焦距f＝7.56mm；NA＝0.35；
表3
| 面编号 | 曲率半径/mm | 中心厚度/mm | 材料 |
| Stop | ∞ | 0.724 | |
| 11 | -6.044 | 7.777 | H-LAK52 |
| 12 | -12.202 | 0.500 | |
| 21 | ∞ | 2.896 | H-FK61B |
| 22 | -16.919 | 0.500 | |
| 31 | 65.803 | 2.000 | H-ZF3 |
| 32 | 19.464 | 2.919 | H-LAK52 |
| 41 | -72.565 | 0.500 | |
| 51 | 13.365 | 2.000 | H-ZF6 |
| 52 | 5.884 | 3.364 | H-LAK52 |
| 61 | 16.622 | 0.500 | |
| 71 | 5.770 | 2.806 | H-FK61B |
| 72 | 8.784 | 5.344 | |
| IMAGE | ∞ |
表3中示出实施例3的耦合物镜光学系统的基本数据。其中STOP表示孔径光阑，IMAGE表示成像面。
图10是实施例3的耦合物镜光学系统的MTF调制传递函数曲线仿真图，横坐标为空间频率(单位lp/mm)，纵坐标为MTF，纵坐标代表MTF值，最大为1，最小为0；图中横坐标为空间频率，最大为150p/mm，最小为0。由图10可知，MTF接近衍射极限，本申请提供的耦合物镜光学系统的物镜设计像差小，成像质量高。
图11是实施例3的耦合物镜光学系统的0视场横向像差图，横坐标PY、PX代表入瞳，纵坐标EY、EX代表横向像差，其中Y代表子午方向，X代表弧矢方向，单位μm。图中横坐标为归一化入瞳；图中最下方说明部分Maximum Scale：±5μm表示纵坐标最大为5μm，最小为-5μm。由图11可知，本申请提供的耦合物镜光学系统的像差平衡较好，成像优良。
图12是实施例3的耦合物镜光学系统的1视场横向像差图，横坐标PY、PX代表入瞳，纵坐标EY、EX代表横向像差，其中Y代表子午方向，X代表弧矢方向，单位μm。图中横坐标为归一化入瞳；图中最下方说明部分Maximum Scale：±5μm表示纵坐标最大为5μm，最小为-5μm。由图12可知，本申请提供的耦合物镜光学系统的像差平衡较好，成像优良。
图13是实施例3的耦合物镜光学系统的场曲畸变图，左图为场曲图，图中横坐标代表场曲(单位μm)，纵坐标代表视场。边缘视场最佳聚焦点与中心视场最佳聚焦点轴向差异小于2λ/NA2，理论值满足全视场清晰，达到平场物镜要求。图中纵坐标为归一化视场；横坐标代表场曲，最大为10μm，最小为-10μm。右图为畸变图，横坐标代表畸变(百分比)，纵坐标代表视场，图中纵坐标为归一化视场；横坐标代表畸变，最大为0.5％，最小为-0.5％。由图13可知，本申请提供的耦合物镜光学系统的畸变小于0.5％。
综上所述，本申请实施例1-3所述的耦合物镜光学系统成像质量高，工作距离长，对488nm光、515nm光以及550nm光复消色差；本申请的耦合物镜光学系统全部采用球面镜片，与现有光学镜片加工与检测工艺完全兼容，体积小、加工工艺成熟、制造成本低，便于推广应用。
本申请所提供的耦合物镜光学系统基本消除了球差、慧差、像散、场曲、畸变及轴向色差，满足平场复消色差物镜要求；边缘视场最佳聚焦点与中心视场最佳聚焦点轴向差异小于2λ/NA2，515nm光与550nm光消色差，488nm光与515nm光轴向色差小于2λ/NA2。其中λ为中心波长，NA为耦合物镜光学系统数值孔径。
需要说明的是，在本文中，诸如“第一”和“第二”等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。以上所述仅是本申请的具体实施方式，使本领域技术人员能够理解或实现本申请。对这些实施例的多种修改对本领域的技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本申请的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本申请将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所申请的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。
总之，以上所述仅为本发明技术方案的较佳实施例而已，并非用于限定本发明的保护范围。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (1)
1.一种探头式荧光共聚焦内窥镜耦合物镜光学系统，其特征在于，由沿光轴从物面到像面依次设置的光阑、第一透镜、第二透镜、第一透镜组、第二透镜组和第七透镜组成，其中，所述第一透镜组和所述第二透镜组均为双胶合透镜，所述第一透镜组包括沿光轴从物面到像面依次设置的第三透镜和第四透镜，所述第二透镜组包括沿光轴从物面到像面依次设置的第五透镜和第六透镜；
所述第一透镜具有面向物面的第一表面和面向像面的第二表面，所述第一透镜为厚弯月透镜，所述第一透镜的光焦度为负，所述第一表面为凹面，所述第二表面为凸面，所述耦合物镜光学系统满足公式：
；
其中，fL1表示所述第一透镜的焦距，fobj表示所述耦合物镜光学系统的焦距；
所述第二透镜具有面向物面的第三表面和面向像面的第四表面，所述第二透镜为平凸透镜，所述第二透镜的光焦度为正，所述第三表面为平面，所述第四表面为凸面，所述耦合物镜光学系统满足公式：
；
其中，fL2表示所述第二透镜的焦距，fobj表示所述耦合物镜光学系统的焦距；
所述第一透镜组的光焦度为正，所述第三透镜具有面向物面的第五表面和面向像面的第六表面，所述第四透镜具有面向物面的第六表面和面向像面的第七表面，所述第五表面为凸面，所述第六表面为凹面，所述第七表面为凸面，所述耦合物镜光学系统满足公式：
；
其中，fG1表示所述第一透镜组的焦距，fobj表示所述耦合物镜光学系统的焦距；
所述第二透镜组的光焦度为正，所述第五透镜具有面向物面的第八表面和面向像面的第九表面，所述第六透镜具有面向物面的第九表面和面向像面的第十表面，所述第八表面为凸面，所述第九表面为凹面，所述第十表面为凹面，所述耦合物镜光学系统满足公式：
；
其中，fG2表示所述第二透镜组的焦距，fobj表示所述耦合物镜光学系统的焦距；
所述第七透镜具有面向物面的第十一表面和面向像面的第十二表面，所述第七透镜为弯月透镜，所述第七透镜的光焦度为正，所述第十一表面为凸面，所述第十二表面为凹面，所述耦合物镜光学系统满足公式：
；
其中，fL7表示所述第七透镜的焦距，fobj表示所述耦合物镜光学系统的焦距；
所述第一透镜的折射率为1.729，所述第二透镜的折射率为1.497，所述第三透镜的折射率为1.717，所述第四透镜的折射率为1.729，所述第五透镜的折射率为1.740，所述第六透镜的折射率为1.729，所述第七透镜的折射率为1.497；
所述光阑的通光口径小于5.7mm；
所述第一透镜、所述第二透镜、所述第三透镜、所述第四透镜、所述第五透镜、所述第六透镜和所述第七透镜的口径尺寸均小于12mm，所述耦合物镜光学系统中光学筒的长度小于30mm；
所述耦合物镜光学系统的焦距fobj满足公式：
；
所述耦合物镜光学系统的工作波段为488nm-600nm。
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