CN218272921U - 光学适配器、光学成像装置及偏振光内窥镜 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种光学适配器、光学成像装置及偏振光内窥镜。光学适配器包括：具有正光焦度的第一透镜，物侧面为凸面；具有正光焦度的第二透镜，物侧面为凸面；具有负光焦度的第三透镜，物侧面和像侧面均为凹面；具有负光焦度的第四透镜，物侧面和像侧面为凹面；具有正光焦度的第五透镜，像侧面为凸面；具有负光焦度的第六透镜，像侧面为凸面，像侧面为凹面；具有正光焦度的第七透镜，物侧面和像侧面为凸面；所述第六透镜和所述第七透镜相胶合。上述光学适配器，畸变、慧差、色差等像差能够得到有效校正，从而具备良好的成像质量，应用于偏振光内窥镜中有利于诊断或治疗的顺利进行。

Description

光学适配器、光学成像装置及偏振光内窥镜

技术领域

本实用新型涉及内窥镜成像技术领域，特别是涉及一种光学适配器、光学成像装置及偏振光内窥镜。

背景技术

内窥镜是一种可进入人体内进行观察、诊断或治疗的医疗设备，一般包括摄像主机、摄像头和内窥镜镜子，其中摄像头包括光学适配器和摄像头主体，摄像头主体通过光学适配器与内窥镜镜子实现光路连通，内窥镜的成像清晰度对诊断和治疗的效率和准确度有着非常重要的影响。然而，目前的内窥镜成像质量不佳，难以获得被摄物的清晰图像，从而影响诊断或治疗的顺利进行。

实用新型内容

基于此，有必要提供一种光学适配器、光学成像装置及偏振光内窥镜，以提升内窥镜的成像清晰度。

一种光学适配器，所述光学适配器中具有光焦度的透镜的数量为七片，且所述光学适配器沿光轴由物侧至像侧依次包括：

具有正光焦度的第一透镜，所述第一透镜的物侧面为凸面；

具有正光焦度的第二透镜，所述第二透镜的物侧面为凸面；

具有负光焦度的第三透镜，所述第三透镜的物侧面和像侧面均为凹面；

具有负光焦度的第四透镜，所述第四透镜的物侧面和像侧面为凹面；

具有正光焦度的第五透镜，所述第五透镜的像侧面为凸面；

具有负光焦度的第六透镜，所述第六透镜的像侧面为凸面，像侧面为凹面；

具有正光焦度的第七透镜，所述第七透镜的物侧面和像侧面为凸面；

所述第六透镜和所述第七透镜相胶合。

在其中一个实施例中，

所述光学适配器还包括第一保护元件，且所述光学适配器满足以下条件式：

0.22≤CT2/T12≤0.5；

其中，CT2为所述第一透镜于光轴上的厚度，T12为所述第一保护元件的像侧面至所述第一透镜的物侧面于光轴上的距离；和/或，

所述光学适配器满足以下条件式：

0.25≤CT5/T45≤0.5；

其中，CT5为所述第四透镜于光轴上的厚度，T45为所述第三透镜的像侧面至所述第四透镜的物侧面于光轴上的距离。

在其中一个实施例中，所述光学适配器满足以下条件式：

0.4≤CT2/CT3≤0.6；

其中，CT2为所述第一透镜于光轴上的厚度，CT3为所述第二透镜于光轴上的厚度。

在其中一个实施例中，所述光学适配器满足以下条件式：

-0.8≤f4/f3≤-0.5；

其中，f4为所述第三透镜的有效焦距，f3为所述第二透镜的有效焦距。

在其中一个实施例中，所述光学适配器满足以下条件式：

0.1≤CT6/f6≤0.25；

其中，CT6为所述第五透镜于光轴上的厚度，f6为所述第五透镜的有效焦距。

在其中一个实施例中，所述光学适配器满足以下条件式：

1.3≤CT7/CT8≤1.5；

其中，CT7为所述第六透镜于光轴上的厚度，CT8为所述第七透镜于光轴上的厚度。

一种光学成像装置，包括保偏分光元件、可见光图像传感器、偏振光图像传感器以及如上述任一实施例所述的光学适配器，所述保偏分光元件设于所述第七透镜的像侧，并被配置为能够将入射光线分为两束光出射，且所述保偏分光元件出射的两束光的偏振态与所述保偏分光元件的入射光线的偏振态相同；所述可见光图像传感器用于接收所述保偏分光元件出射的其中一束光；所述偏振光图像传感器用于接收所述保偏分光元件出射的另外一束光。

在其中一个实施例中，所述保偏分光元件包括两个直角棱镜以及设于两个所述直角棱镜的交界面的保偏分光膜，所述保偏分光膜倾斜于所述第七透镜的主光轴，所述保偏分光元件的入射光线部分透过所述保偏分光膜形成一束光，部分被所述保偏分光膜反射形成另一束光。

在其中一个实施例中，所述保偏分光膜满足以下条件式：

(Rp*Rs)/(Tp*Ts)＝1:1；

其中，Rp和Tp分别为所述保偏分光元件的入射光线中的p分量在所述保偏分光膜上的振幅反射率和振幅折射率，Rs和Ts分别为所述保偏分光元件的入射光线中的s分量在所述保偏分光膜上的振幅反射率和振幅折射率。

一种偏振光内窥镜，包括如上述任意实施例所述的光学成像装置。

上述光学适配器，各透镜的光焦度和面型能够得到合理配置，从而能够合理控制光线的走势，校正光学适配器的畸变、慧差、色差等像差，进而有利于缩短光学适配器的总长，提升光学适配器的成像质量，使得光学适配器能够获取被摄物的清晰图像，应用于内窥镜中有利于诊断或治疗的顺利进行。

附图说明

图1为一些实施例中光学成像装置的结构示意图；

图2为一些实施例中光学适配器的传递函数曲线图；

图3为一些实施例中光学适配器的离焦曲线图；

图4为一些实施例中光学适配器的点列图；

图5为一些实施例中光学适配器的场曲和畸变曲线图。

具体实施方式

为使本实用新型的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图对本实用新型的具体实施方式做详细的说明。在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本实用新型。但是本实用新型能够以很多不同于在此描述的其它方式来实施，本领域技术人员可以在不违背本实用新型内涵的情况下做类似改进，因此本实用新型不受下面公开的具体实施例的限制。

在本实用新型的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”、“轴向”、“径向”、“周向”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。

此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。在本实用新型的描述中，“多个”的含义是至少两个，例如两个，三个等，除非另有明确具体的限定。

在本实用新型中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系，除非另有明确的限定。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

在本实用新型中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征“上”或“下”可以是第一和第二特征直接接触，或第一和第二特征通过中间媒介间接接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”可是第一特征在第二特征正上方或斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”可以是第一特征在第二特征正下方或斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。

需要说明的是，当元件被称为“固定于”或“设置于”另一个元件，它可以直接在另一个元件上或者也可以存在居中的元件。当一个元件被认为是“连接”另一个元件，它可以是直接连接到另一个元件或者可能同时存在居中元件。本文所使用的术语“垂直的”、“水平的”、“上”、“下”、“左”、“右”以及类似的表述只是为了说明的目的，并不表示是唯一的实施方式。

请参见图1，本申请提供一种光学成像装置10，光学成像装置10可以为内窥镜的摄像头，并可应用于医疗器械中，例如应用于任意适用类型的硬管内窥镜或软管内窥镜中。在一些实施例中，光学成像装置10包括光学适配器，光学适配器沿光轴110由物侧至像侧依次包括第一透镜E2、第二透镜E3、第三透镜E4、第四透镜E5、第五透镜E6、第六透镜E7以及第七透镜E8。在一些实施例中，光学适配器还可包括设于第一透镜E2的物侧的第一保护元件E1以及在第七透镜E8像侧沿光轴110由物侧至像侧依次设置的第二保护元件E9和第三保护元件E10。其中，第一保护元件E1、第二保护元件E9和第三保护元件E10均可以为平板玻璃。第一保护元件E1和第二保护元件E9用于保护第一透镜E2至第七透镜E8，第三保护元件E10用于保护设于第三保护元件E10像侧的元件。

第一保护元件E1具有物侧面S1和像侧面S2，光学适配器还包括设于第一透镜E2物侧的光阑S3，例如光阑S3设于第一保护元件E1和第一透镜E2之间。第一透镜E2具有物侧面S4和像侧面S5，第二透镜E3具有物侧面S6和像侧面S7，第三透镜E4具有物侧面S8和像侧面S9，第四透镜E5具有物侧面S10和像侧面S11，第五透镜E6具有物侧面S12和像侧面S13，第六透镜E7具有物侧面S14和像侧面S15，第七透镜E8具有物侧面S15和像侧面S16，第二保护元件E9具有物侧面S17和像侧面S18，第三保护元件E10具有物侧面S19和像侧面S20。

在一些实施例中，光学成像装置10还包括设于第七透镜E8像侧的摄像头主体，摄像头主体包括保偏分光元件E11，例如保偏分光元件E11可设于第三保护元件E10的像侧。第七透镜E8出射的光线能够入射保偏分光元件E11，保偏分光元件E11能够将入射光线分为两束光，并将该两束光朝不同方向出射。例如，保偏分光元件E11可包括入光面S21、出光面S22和出光面S23，第七透镜E8出射的光线从入光面S21入射保偏分光元件E11，并被保偏分光元件E11分为两束光，两束光分别从出光面S22和出光面S23出射保偏分光元件E11。

具体地，在一些实施例中，第一透镜E2具有正光焦度，第一透镜E2的物侧面S4为凸面；第二透镜E3具有正光焦度，第二透镜E3的物侧面S6为凸面；第三透镜E4具有负光焦度，第三透镜E4的物侧面S8和像侧面S9均为凹面；第四透镜E5具有负光焦度，第四透镜E5的物侧面S10和像侧面S11为凹面；第五透镜E6具有正光焦度，第五透镜E6的像侧面S13为凸面；第六透镜E7具有负光焦度，第六透镜E7的像侧面S14为凸面，像侧面S15为凹面；第七透镜E8具有正光焦度，第七透镜E8的物侧面S15和像侧面S16为凸面；并且，第六透镜E7和第七透镜E8相胶合。

其中，第一透镜E2的正光焦度配合第一透镜E2的物侧面S4的凸面面型，有利于捕捉各视场的光线，并缩短光学适配器的总长。第二透镜E3的正光焦度与其物侧面S6的凸面面型，能够与第一透镜E2的光焦度和面型良好的配合，有利于校正光学适配器的慧差等像差，提升光学适配器的成像质量，同时也有利于缩短光学适配器的总长，并降低光学适配器的公差敏感度和像差敏感度。第三透镜E4和第四透镜E5的负光焦度及双凹面型相配合，能够将光线有效发散至成像面，有利于增大光学适配器的成像面尺寸，同时也有利于校正第一透镜E2和第二透镜E3产生的各项像差，从而有利于提升光学适配器的成像质量，另外也有利于缩短光学适配器的总长，实现小型化设计。第五透镜E6的正光焦度，配合第五透镜E6的像侧面S13的凸面面型，能够将光线平缓地过渡到像侧，有利于降低光学适配器的公差敏感度和像差敏感度，同时也有利于降低鬼像产生的风险，从而有利于提升光学适配器的成像质量。第六透镜E7和第七透镜E8的胶合设置，配合第六透镜E7和第七透镜E8的光焦度和面型设计，有利于平衡光学适配器的色差等像差，并提升光学适配器的通光量，从而有利于提升光学适配器成像的相对照度，提升边缘视场成像的照度，进而有利于提升光学适配器在弱光环境下的成像质量；同时还有利于将光线有效朝像侧会聚，有利于提升光线在成像面上的入射角度与图像传感器的匹配程度，从而有利于提升光学适配器的成像质量。

具备上述的光焦度和面型特征，光学适配器能够具备小型化和高成像质量等效果，有利于光学适配器在内窥镜中的装配，也有利于内窥镜获取被摄物的清晰图像，从而有利于诊断和治疗的顺利进行。

另外，光阑S3设于第一透镜E2的物侧面的设置，配合光学适配器各透镜的光焦度和面型设计，有利于合理控制光线的走势，从而有利于缩短光学适配器的总长，使得光学适配器的结构更加紧凑。

进一步地，在一些实施例中，摄像头主体还包括可见光图像传感器(图未示出)和偏振光图像传感器(图未示出)，可见光图像传感器用于接收保偏分光元件E11出射的其中一束光，偏振光图像传感器用于接收保偏分光元件E11出射的另外一束光。例如，可见光图像传感器可设于保偏分光元件E11的一侧并与出光面S22相对，以接收从出光面S22出射的光线，偏振光图像传感器可设于保偏分光元件E11的另一侧并与出光面S23相对，以接收从出光面S23出射的光线。可以理解的是，由于保偏分光元件E11的设置，光学成像装置10可视为具有两个成像面，光学成像装置10的两个成像面分别与可见光图像传感器和偏振光图像传感器的感光面重合。

在一些实施例中，保偏分光元件E11出射的两束光的偏振态与保偏分光元件E11的入射光线(第七透镜E8的出射光线)的偏振态相同，换言之，保偏分光元件E11在实现分光作用的同时不改变光线的偏振态，以便于偏振光图像传感器能够根据接收的光线更好地还原被摄物图像。

需要说明的是，在本申请中，光学适配器能够接收偏振光，例如，当光学成像装置10应用于内窥镜中时，内窥镜的光源可出射偏振光，例如光源出射圆偏振光。上述的光学成像装置10，各透镜光焦度和面型能够得到合理配置，使得光学成像装置10具备良好的成像质量，同时可见光图像传感器能够获取其中一束光颜色、光强分布等信息，得到该束光的的可见光图像，从而获取被摄物以及工作环境的背景的清晰图像，而偏振光图像传感器能够对接收的另一束光的偏振信息进行处理，从而能够多层次地获取被摄物的清晰图像。由于偏振光的透过性更强，经过偏振光图像传感器的多层次处理，能够实现透过工作环境的生理盐水、血液、骨渣、软组织残渣、结石微粒等物质，获取被摄物的真实、清晰图像，避免工作环境中的物质的散射现象对被摄物成像清晰度的影响。可见光图像传感器和偏振光图像传感器获取的图像相互印证补充，能够有效获取被摄物的真实、清晰图像，有利于诊断或治疗的顺利进行。

保偏分光元件E11的具体设置不限，只要能够将入射光线分为两束光，并且不改变入射光线的偏振态，以便于偏振光图像传感器能够通过对偏振光的分析排出散射光线的影响，获取被摄物的清晰图像即可。

在一些实施例中，保偏分光元件E11包括两个直角棱镜以及设于两个直角棱镜的交界面的保偏分光膜，保偏分光膜倾斜于第七透镜E8的主光轴。在一些实施例中，保偏分光元件E11的其中一个直角棱镜靠近第三保护元件E10，该直角棱镜的其中一个直角面垂直于第七透镜E8的主光轴并形成入光面S21，另外一个直角面平行于第七透镜E8的主光轴并形成出光面S23。保偏分光元件E11的另外一个直角棱镜的斜面靠近并平行于靠近第七透镜E8的直角棱镜的斜面，两个直角棱镜的斜面交界处形成交界面，保偏分光膜设于两个直角棱镜的斜面上。

在一些实施例中，保偏分光膜满足以下条件式：(Rp*Rs)/(Tp*Ts)＝1:1；其中，Rp和Tp分别为保偏分光元件E11的入射光线(第七透镜E8的出射光线)中的p分量在保偏分光膜上的振幅反射率和振幅折射率，Rs和Ts分别为保偏分光元件E12的入射光线中的s分量在保偏分光膜上的振幅反射率和振幅折射率。满足上述条件式时，能够合理配置保偏分光元件E11对光线的调节作用，使得保偏分光元件E11的两束出射光线的偏振态与入射光线保持一致，从而使得可见光图像传感器和偏振光图像传感器能够有效获取被摄物的真实、清晰图像。

在一些实施例中，保偏分光膜由多层层结构构成，且保偏分光膜的至少一层层结构的材质为二氧化钛，至少一层层结构的材质为二氧化硅。可以理解的是，通过对保偏分光膜各层结构的材质及厚度的设计，能够改变保偏分光膜对光线的调节作用，从而使得保偏分光元件E11在分光的同时不会改变光线的偏振态。例如，在一些实施例中，保偏分光膜可依次包括厚度为35.48nm的二氧化钛膜层、厚度为50.75mm的二氧化硅膜层、厚度为88.22mm的二氧化钛膜层、厚度为82.17的二氧化硅膜层以及厚度为115.98mm的二氧化钛膜层。当然，保偏分光膜的结构不限于上述记载，各层结构的材质和厚度还可以有其他设置，只要能够使得保偏分光元件E11在分光的同时不改变光线的偏振态即可。

在一些实施例中，保偏分光膜与第七透镜E8的主光轴之间的夹角可以为45°。可以理解的是，从入光面S21入射保偏分光元件E11的入射光线，部分在保偏分光膜处反射进而从出光面S23出射，部分透过保偏分光膜进而从出光面S22出射。

可见光图像传感器和偏振光图像传感器均可以为任意适用的CCD图像传感器或CMOS图像传感器，可见光图像传感器可以采用能够对可见光波段成像的图像传感器，而偏振光图像传感器可采用对光的偏振态敏感的图像传感器，或者适用于偏振光成像的图像传感器。偏振光图像传感器的类型以及对偏振光的分析方法不限，只要能够对偏振光的偏振态进行分析，得到被摄物多层次的图像即可。

例如，在一些实施例中，偏振光图像传感器采用分焦平面的方式处理入射光线的偏振信息，偏振光图像传感器可采用由四个物理像素点组成的虚拟像素点，对应的偏振角度分别为0°、45°、90°和135°，由此通过偏振光中的偏振信息获取被摄物的多层次真实、清晰图像。

采用保偏分光元件E11、可见光图像传感器和偏振光图像传感器的结合对被摄物的可见光和偏振光进行处理得到被摄物的清晰图像，保偏分光元件E11的结构简单，设计、制造成本低，且尺寸小，能够顺利地设置在第七透镜E8与成像面之间。相对于传统的根据光波长分光或设计复杂的分光系统分光而言，本申请的光学成像装置10具备体积小、成本低等优势。

需要说明的是，在本申请中，描述某两个透镜胶合，可以理解为描述对该两个透镜的相对位置的限定，例如其中一个透镜的像侧面与另外一个透镜的物侧面面型相匹配且相抵，并且，该两个透镜相对固定，而不能理解为对该两个透镜的胶合工艺的限定。该两个透镜采用光学胶相胶合，或者借助结构件等其他方式相抵接且相对固定，均在本申请所描述的该两个透镜胶合的范围内。

在一些实施例中，第一透镜E2的像侧面S5为凹面，第二透镜E3的像侧面S6为平面，第五透镜E6的物侧面S12为平面。配合各透镜的光焦度和面型设置，有利于合理控制光线的走势，从而进一步实现光学成像装置10的小型化和良好的成像质量等效果。平面和曲面的结合还有利于降低光学适配器各透镜的设计和制造难度，降低光学适配器的制造成本。当然，设置为平面的透镜表面也可以为曲率平缓的凹面或凸面，只要能够合理控制光线的走势，使得光学适配器能够实现小型化设计以及良好的成像质量等效果即可。

在一些实施例中，光学适配器的各透镜同轴设置，各透镜共同的轴线即为光学适配器的光轴110。

在一些实施例中，光学适配器满足条件式：0.22≤CT2/T12≤0.5；其中，CT2为第一透镜E2于光轴110上的厚度，即第一透镜E2的中心厚度，T12为第一保护元件E1的像侧面S2至第一透镜E2的物侧面S4于光轴110上的距离，即第一保护元件E1与第一透镜E2之间于光轴110上的空气间隔。满足上述条件式时，第一透镜E2的物侧有充足的装配空间，有利于第一保护元件E1和光阑S3的组装，同时也有利于缩短光学适配器的总长，实现小型化设计，另外还使得第一透镜E2能够有效收集各视场的光线。

在一些实施例中，光学适配器满足条件式：0.25≤CT5/T45≤0.5；其中，CT5为第四透镜E5于光轴110上的厚度，T45为第三透镜E4的像侧面S9至第四透镜E5的物侧面S10于光轴110上的距离，即第三透镜E4与第四透镜E5之间于光轴110上的空气间隔。满足上述条件式时，能够合理配置第四透镜E5以及第三透镜E4与第四透镜E5的空气间隔的比值，有利于光线在第三透镜E4和第四透镜E5之间平缓过渡，从而有利于降低光学适配器的像差敏感度，提升光学适配器的成像质量，同时也有利于降低光学适配器的公差敏感度，有利于第三透镜E4和第四透镜E5的设计和制造，另外还有利于缩短光学适配器的总长，实现小型化设计。

在一些实施例中，光学适配器满足条件式：0.4≤CT2/CT3≤0.6；其中，CT2为第一透镜E2于光轴110上的厚度，即第一透镜E2的中心厚度，CT3为第二透镜E3于光轴110上的厚度，即第二透镜E3的中心厚度。满足上述条件式时，能够合理配置第一透镜E2和第二透镜E3的中心厚度的比值，有利于第一透镜E2和第二透镜E3平缓将光线向像侧会聚，从而有利于缩短光学适配器的总长，实现小型化设计，同时也有利于使得第一透镜E2和第二透镜E3的面型不会过度弯曲，有利于降低光学适配器的公差敏感度，从而有利于光学适配器的设计和制造。

在一些实施例中，光学适配器满足条件式：-0.8≤f4/f3≤-0.5；其中，f4为第三透镜E4的有效焦距，f3为第二透镜E3的有效焦距。满足上述条件式时，能够合理配置第三透镜E4和第二透镜E3的有效焦距的比值，有利于光线在第二透镜E3和第三透镜E4平缓过渡，同时也有利于第二透镜E3和第三透镜E4有效校正彼此的像差，从而有利于提升光学适配器的成像质量。

在一些实施例中，光学适配器满足条件式：0.1≤CT6/f6≤0.25；其中，CT6为第五透镜E6于光轴110上的厚度，即第五透镜E6的中心厚度，f6为第五透镜E6的有效焦距。满足上述条件式时，能够合理配置第五透镜E6的中心厚度和有效焦距的比值，有利于光线在第五透镜E6平缓过渡到像侧，从而有利于降低光学适配器的像差敏感度，并增大光学适配器的成像面尺寸，进而有利于提升光学适配器的成像质量。

在一些实施例中，光学适配器满足条件式：1.3≤CT7/CT8≤1.5；其中，CT7为第六透镜E7于光轴110上的厚度，即第六透镜E7的中心厚度，CT8为第七透镜E8于光轴110上的厚度，即第七透镜E8的中心厚度。满足上述条件式时，能够合理配置相胶合的第六透镜E7和第七透镜E8的中心厚度的比值，配合第六透镜E7和第七透镜E8的光焦度和面型配置，能够有效校正光学适配器的色差，提升光学适配器的进光量，并有效将光线平缓过渡至成像面，使得光线在成像面上的入射角度更容易与图像传感器匹配，进而有利于提升光学适配器的成像质量。

在一些实施例中，光学适配器满足条件式：7°≤Semi-FOV≤12°；25mm≤f≤35mm；其中，Semi-FOV为光学适配器的最大视场角的一半，f为光学适配器的有效焦距。满足上述条件式时，能够合理配置系统的视场角和有效焦距的范围，配合系统各透镜的屈折力和面型设计，有利于压缩系统的总长，同时也能够降低系统的像差敏感度，提升系统的成像质量，另外还有利于使得系统的视场角不会过小，从而能够满足内窥镜诊断的取像需求。

在一些实施例中，光学适配器各透镜的物侧面和像侧面均为球面，在实现以上各效果的同时，球面的设置还有利于降低系统的设计和制造难度，同样有利于缩小系统的尺寸，从而有利于系统在内窥镜中的应用。在一些实施例中，光学适配器各透镜的材质可均为玻璃或均为塑料，也可以为玻璃和塑料的任意组合，采用玻璃材质的透镜，有利于光学适配器具备良好的光学性能和耐温性能，采用塑料材质，有利于降低光学适配器的重量和制造成本。

请参见图2、图3、图4和图5，图2为一些实施例中光学适配器的传递函数(MTF)曲线图，图3为一些实施例中光学适配器的离焦曲线图，图4为一些实施例中光学适配器的点列图，图5从左到右依次为一些实施例中光学适配器的场曲曲线图和畸变曲线图。由图2至图5可知，光学适配器的分辨率满足250lp/mm时，全视场MTF值大于0.2，且与衍射极限接近，光学适配器的点列图中的弥散斑均小于艾里斑，光斑直径均包含在艾里斑内，处于衍射极限，光学适配器的畸变控制在0.1％以内。由此，光学适配器具有低畸变，高成像质量的效果。

进一步地，在一些实施例中，光学适配器满足以下表1的数据，满足以下数据所能够获得的效果可由上述记载得到。

表1

在一些实施例中，本申请还提供一种偏振光内窥镜(图未示出)，包括光源、固定件以及如上述任一实施例所述的光学成像装置10，光学成像装置10设于固定件，光源能够朝被摄物发射偏振光，光学成像装置10能够接收被摄物反射的偏振光。当然，光源发射的光线还可包含不具有偏振态的光线成分，只要光源发射的光线至少部分具有偏振态，以能够使得偏振光图像传感器能够获取被摄物的偏振信息即可。固定件可以为内窥镜中支撑该光学成像装置10的机械结构。内窥镜可以为任意适用的硬管内窥镜或软管内窥镜。光源发射的偏振光类型不限，例如可以为圆偏振光，采用圆偏振光对被摄物进行照明，能够实现透过工作环境中的血液、骨渣、软组织残渣、结石微粒等物质的效果，以获取被摄物的真实、清晰图像。在内窥镜中采用上述的光学成像装置10，光学成像装置10具有体积小、低畸变和高成像质量等效果，同时，配合保偏分光元件E11以及可见光图像传感器和偏振光图像传感器的设置，能够降低工作环境的散射现象对成像质量的影响，进而获取被摄物的清晰图像，有利于诊断或治疗的顺利进行。

以上所述实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。

以上所述实施例仅表达了本实用新型的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对实用新型专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本实用新型的保护范围。因此，本实用新型专利的保护范围应以所附权利要求为准。

Claims (10)

1.一种光学适配器，其特征在于，所述光学适配器中具有光焦度的透镜的数量为七片，且所述光学适配器沿光轴由物侧至像侧依次包括：

具有正光焦度的第一透镜，所述第一透镜的物侧面为凸面；

具有正光焦度的第二透镜，所述第二透镜的物侧面为凸面；

具有负光焦度的第三透镜，所述第三透镜的物侧面和像侧面均为凹面；

具有负光焦度的第四透镜，所述第四透镜的物侧面和像侧面为凹面；

具有正光焦度的第五透镜，所述第五透镜的像侧面为凸面；

具有负光焦度的第六透镜，所述第六透镜的像侧面为凸面，像侧面为凹面；

具有正光焦度的第七透镜，所述第七透镜的物侧面和像侧面为凸面；

所述第六透镜和所述第七透镜相胶合。

2.根据权利要求1所述的光学适配器，其特征在于，

所述光学适配器还包括第一保护元件，所述第一保护元件设于所述第一透镜的物侧，且所述光学适配器满足以下条件式：

0.22≤CT2/T12≤0.5；

其中，CT2为所述第一透镜于光轴上的厚度，T12为所述第一保护元件的像侧面至所述第一透镜的物侧面于光轴上的距离；和/或，

所述光学适配器满足以下条件式：

0.25≤CT5/T45≤0.5；

其中，CT5为所述第四透镜于光轴上的厚度，T45为所述第三透镜的像侧面至所述第四透镜的物侧面于光轴上的距离。

3.根据权利要求1所述的光学适配器，其特征在于，所述光学适配器满足以下条件式：

0.4≤CT2/CT3≤0.6；

其中，CT2为所述第一透镜于光轴上的厚度，CT3为所述第二透镜于光轴上的厚度。

4.根据权利要求1所述的光学适配器，其特征在于，所述光学适配器满足以下条件式：

-0.8≤f4/f3≤-0.5；

其中，f4为所述第三透镜的有效焦距，f3为所述第二透镜的有效焦距。

5.根据权利要求1所述的光学适配器，其特征在于，所述光学适配器满足以下条件式：

0.1≤CT6/f6≤0.25；

其中，CT6为所述第五透镜于光轴上的厚度，f6为所述第五透镜的有效焦距。

6.根据权利要求1所述的光学适配器，其特征在于，所述光学适配器满足以下条件式：

1.3≤CT7/CT8≤1.5；

其中，CT7为所述第六透镜于光轴上的厚度，CT8为所述第七透镜于光轴上的厚度。

7.一种光学成像装置，其特征在于，包括保偏分光元件、可见光图像传感器、偏振光图像传感器以及如权利要求1-6任一项所述的光学适配器，所述保偏分光元件设于所述第七透镜的像侧，并被配置为能够将入射光线分为两束光出射，且所述保偏分光元件出射的两束光的偏振态与所述保偏分光元件的入射光线的偏振态相同；所述可见光图像传感器用于接收所述保偏分光元件出射的其中一束光；所述偏振光图像传感器用于接收所述保偏分光元件出射的另外一束光。

8.根据权利要求7所述的光学成像装置，其特征在于，所述保偏分光元件包括两个直角棱镜以及设于两个所述直角棱镜的交界面的保偏分光膜，所述保偏分光膜倾斜于所述第七透镜的主光轴，所述保偏分光元件的入射光线部分透过所述保偏分光膜形成一束光，部分被所述保偏分光膜反射形成另一束光。

9.根据权利要求8所述的光学成像装置，其特征在于，所述保偏分光膜满足以下条件式：

(Rp*Rs)/(Tp*Ts)＝1:1；

其中，Rp和Tp分别为所述保偏分光元件的入射光线中的p分量在所述保偏分光膜上的振幅反射率和振幅折射率，Rs和Ts分别为所述保偏分光元件的入射光线中的s分量在所述保偏分光膜上的振幅反射率和振幅折射率。

10.一种偏振光内窥镜，其特征在于，包括如权利要求7-9任一项所述的光学成像装置。

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