CN217279109U - 一款超长焦内窥镜头 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一款超长焦内窥镜头，属于光学镜头领域，包括从物面至像面依次设置的第一透镜元件(G1)、第二透镜元件(P1)、光阑(STO)、第三透镜元件(P2)、第四透镜元件(G2)、第五透镜元件(G3)。第一透镜元件为负透镜；第二透镜元件为正透镜；第三透镜元件为正透镜；第四透镜元件为正透镜；第五透镜元件为负透镜；且各透镜元件的焦距满足以下关系式：‑2.016<f1/f<‑1.472；5.194<f2/f<5.671；2.613<f3/f<3.018；5.561<f4/f<5.994；‑1.847<f5/f<‑1.686。此超长焦内窥镜头的视场角大、景深好、口径小、后焦长，满足目前的市场需求。
Description
技术领域
本发明属于光学镜头技术领域，涉及超长焦内窥镜头。
背景技术
随着医疗技术的不断发展，诊断人体内器官和组织的病因对内窥镜尤为依赖。为了改善病人对内窥镜的体验以及提高医生对于人体内病症的诊断效率和准确性，医疗行业对于内窥镜尺寸和光学性能的要求也越来越苛刻，尤其是视场角、景深、口径以及后焦。本发明就是为了满足这些要求的情况下设计出来的。
发明内容
为了满足目前市场的需求，本发明提供了一款超长焦内窥镜头，其目的在于得到一款视场角大、景深好、口径小、后焦长的光学系统。
为实现上述目的，本发明提供了一款超长焦内窥镜头，包括从物面至像面依次设置的第一透镜元件(G1)、第二透镜元件(P1)、光阑(STO)、第三透镜元件(P2)、第四透镜元件(G2)、第五透镜元件(G3)；所述第一透镜元件(G1)为玻璃球面负透镜，其物侧面为平面，像侧面为凹面；所述第二透镜元件(P1)为塑胶非球面正透镜，其物侧面为凹面，像侧面为凸面；所述第三透镜元件(P2)为塑胶非球面正透镜，其物侧面为凹面，像侧面为凸面；所述第四透镜元件(G2)为玻璃球面正透镜，其物侧面为凸面，像侧面为凸面；所述第五透镜元件(G3)为玻璃球面负透镜，其物侧面为凹面，像侧面为凸面；且各透镜元件的焦距满足以下关系式：-2.016<f1/f<-1.472；5.194<f2/f<5.671；2.613<f3/f<3.018；5.561<f4/f<5.994；-1.847<f5/f<-1.686。其中，f1为所述第一透镜元件(G1)的有效焦距，f2为所述第二透镜元件(P1)的有效焦距，f3为所述第三透镜元件(P2)的有效焦距，f4为所述第四透镜元件(G2)的有效焦距，f5为所述第五透镜元件(G3)的有效焦距，f为一款超长焦内窥镜头的有效焦距。
优选地，所述第一透镜元件(G1)为玻璃透镜、第二透镜元件(P1)为塑胶镜片、第三透镜元件(P2)为塑胶镜片、第四透镜元件(G2)为玻璃镜片、第五透镜元件(G3)为玻璃镜片；光学系统为玻塑混合。
优选地，满足下列关系式：CA＜10°；其中CA为光学系统最大视场主光线与光轴的夹角。
优选地，还满足下列关系式：D1/TTL＜0.3；其中D1为第一透镜元件(G1)的有效径，TTL为第一透镜元件(G1)物侧面与像面(IMAGE)在光轴上的距离。
优选地，满足下列关系式：f/F＜0.16；其中f为一款超长焦内窥镜头的有效焦距，F为一款超长焦内窥镜头的像方F数。
优选地，还满足下列关系式：tan(w)＞3；其中w为一款超长焦内窥镜头的半视场角。
总体而言，通过本发明所构思的以上技术方案与现有技术相比，具有以下优点：
(1)本发明的光学成像系统各透镜的口径小，有利于实现小型化；(2)本发明光学系统具有较大的视场角度；(3)本发明光学系统F数较大，有效焦距较小，景深好，可满足物距5mm～100mm；(4)本发明通过正负透镜组合和玻塑混合的结构，有利于校正像差，提高成像质量；(5)本发明后焦长，为像侧留足空间，后期可插入其他光学部件，对成像进行改善或者转折。
附图说明
图1为本发明第一实施例的结构示意图；
图2为本发明第一实施例的畸变图；
图3为本发明第一实施例的像散曲线图。
具体实施方式
为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。此外，下面所描述的本发明各个实施方式中所涉及到的技术特征只要彼此之间未构成冲突就可以相互组合。
一款超长焦内窥镜头，包括从物面到像面依次设置的第一透镜元件(G1)、第二透镜元件(P1)、光阑(STO)、第三透镜元件(P2)、第四透镜元件(G2)、第五透镜元件(G3)。
所述第一透镜元件(G1)为玻璃球面负透镜，其物侧面为平面，像侧面为凹面；
所述第二透镜元件(P1)为塑胶非球面正透镜，其物侧面为凹面，像侧面为凸面；
所述第三透镜元件(P2)为塑胶非球面正透镜，其物侧面为凹面，像侧面为凸面；
所述第四透镜元件(G2)为玻璃球面正透镜，其物侧面为凸面，像侧面为凸面；
所述第五透镜元件(G3)为玻璃球面负透镜，其物侧面为凹面，像侧面为凸面；
且各透镜元件的焦距满足以下关系式：
-2.016<f1/f<-1.472；
5.194<f2/f<5.671；
2.613<f3/f<3.018；
5.561<f4/f<5.994；
-1.847<f5/f<-1.686。
其中，f1为所述第一透镜元件(G1)的有效焦距，f2为所述第二透镜元件(P1)的有效焦距，f3为所述第三透镜元件(P2)的有效焦距，f4为所述第四透镜元件(G2)的有效焦距，f5为所述第五透镜元件(G3)的有效焦距，f为一款超长焦内窥镜头的有效焦距。
透镜的正负屈光度关于第三透镜呈对称分布，其中G1和P1为正负透镜组合，G2和G3为正负透镜组合且为胶合透镜，可以使光线走势平缓，避免出现较大角度的转折，有利于减少光学系统的公差敏感程度，同时也有利于校正光学系统的像差。
2、所述的一款超长焦内窥镜头，第一透镜元件(G1)为玻璃透镜、第二透镜元件(P1)为塑胶镜片、第三透镜元件(P2)为塑胶镜片、第四透镜元件(G2)为玻璃镜片、第五透镜元件(G3)为玻璃镜片；光学系统为玻塑混合。
光学系统为玻璃塑胶混合，有利于提高系统性能、分辨率；同时也有利于校正像差。
3、所述的一款超长焦内窥镜头，满足下列关系式：
CA＜10°；
其中CA为光学系统最大视场主光线与光轴的夹角。
在满足芯片CRA的公差要求下，CA越小，系统中光线会聚到像面(IMAGE)的距离越长，有利于增加系统的后焦，为像侧留足空间，后期可插入其他光学部件，对成像进行改善或者转折。
4、所述的一款超长焦内窥镜头，还满足下列关系式：
D1/TTL＜0.3；
其中D1为第一透镜元件(G1)的有效径，TTL为第一透镜元件(G1)物侧面与像面(IMAGE)在光轴上的距离。
两者的比值越小，能有效控制光学系统的口径，增长系统总长，有利于实现镜头超长焦以及口径小型化。
5、所述的一款超长焦内窥镜头，满足下列关系式：
f/F＜0.16；
其中f为一款超长焦内窥镜头的有效焦距，F为一款超长焦内窥镜头的像方F数。
在视物距离一定的情况下，两者的比值越小，则景深越大。此光学系统的景深可满足物距在5mm～100mm，视物距离宽度大，可看清近处和稍远的物体，有利于医生诊断病情。
6、所述的一款超长焦内窥镜头，还满足下列关系式：
tan(w)＞3；
其中w为一款超长焦内窥镜头的半视场角。
其正切值越大，光学系统的视场角就越大，其视物范围就越大，一款超长焦内窥镜头的视场角为140度以上，大大增加了内窥镜的摄物范围，对医生诊断病情予以方便。
实施例1
作为本发明的一种具体的实施例，一款超长焦内窥镜头的参数如下表1所示：
表1一款超长焦内窥镜头的结构参数表
表2一款超长焦内窥镜头非球面透镜表面矢高sag与半径r的比值sag/r
在本实施例中，景深满足物距5mm～100mm；视场角在140度以上，后焦为2.24mm，同时镜头的口径在2.5mm以下；在满足这些优点的同时镜头的分辨率也很高。
本领域的技术人员容易理解，以上仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (6)
1.一款超长焦内窥镜头，其特征在于，包括从物面到像面依次设置的第一透镜元件(G1)、第二透镜元件(P1)、光阑(STO)、第三透镜元件(P2)、第四透镜元件(G2)、第五透镜元件(G3)；
所述第一透镜元件(G1)为玻璃球面负透镜，其物侧面为平面，像侧面为凹面；
所述第二透镜元件(P1)为塑胶非球面正透镜，其物侧面为凹面，像侧面为凸面；
所述第三透镜元件(P2)为塑胶非球面正透镜，其物侧面为凹面，像侧面为凸面；
所述第四透镜元件(G2)为玻璃球面正透镜，其物侧面为凸面，像侧面为凸面；
所述第五透镜元件(G3)为玻璃球面负透镜，其物侧面为凹面，像侧面为凸面；
且各透镜元件的焦距满足以下关系式：
-2.016<f1/f<-1.472；
5.194<f2/f<5.671；
2.613<f3/f<3.018；
5.561<f4/f<5.994；
-1.847<f5/f<-1.686；
其中，f1为所述第一透镜元件(G1)的有效焦距，f2为所述第二透镜元件(P1)的有效焦距，f3为所述第三透镜元件(P2)的有效焦距，f4为所述第四透镜元件(G2)的有效焦距，f5为所述第五透镜元件(G3)的有效焦距，f为一款超长焦内窥镜头的有效焦距。
2.如权利要求1所述的一款超长焦内窥镜头，其特征在于，所述第一透镜元件(G1)为玻璃透镜、第二透镜元件(P1)为塑胶镜片、第三透镜元件(P2)为塑胶镜片、第四透镜元件(G2)为玻璃镜片、第五透镜元件(G3)为玻璃镜片；光学系统为玻塑混合。
3.如权利要求1所述的一款超长焦内窥镜头，其特征在于，满足下列关系式：
CA＜10°；
其中CA为光学系统最大视场主光线与光轴的夹角。
4.如权利要求1所述的一款超长焦内窥镜头，其特征在于，还满足下列关系式：
D1/TTL＜0.3；
其中D1为第一透镜元件(G1)的有效径，TTL为第一透镜元件(G1)物侧面与像面(IMAGE)在光轴上的距离。
5.如权利要求1所述的一款超长焦内窥镜头，其特征在于，满足下列关系式：
f/F＜0.16；
其中f为一款超长焦内窥镜头的有效焦距，F为一款超长焦内窥镜头的像方F数。
6.如权利要求1所述的一款超长焦内窥镜头，其特征在于，还满足下列关系式：
tan(w)＞3；
其中w为一款超长焦内窥镜头的半视场角。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN202122581400.4U CN217279109U (zh) | 2021-10-27 | 2021-10-27 | 一款超长焦内窥镜头 |
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| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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| CN202122581400.4U CN217279109U (zh) | 2021-10-27 | 2021-10-27 | 一款超长焦内窥镜头 |
Publications (1)
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| CN217279109U true CN217279109U (zh) | 2022-08-23 |
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| CN202122581400.4U Active CN217279109U (zh) | 2021-10-27 | 2021-10-27 | 一款超长焦内窥镜头 |
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Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN114137718A (zh) * | 2021-10-27 | 2022-03-04 | 中山市众盈光学有限公司 | 一款超长焦内窥镜头 |
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2021
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