WO2022089564A1 - 内窥镜适配镜头 - Google Patents

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WO2022089564A1
WO2022089564A1 PCT/CN2021/127275 CN2021127275W WO2022089564A1 WO 2022089564 A1 WO2022089564 A1 WO 2022089564A1 CN 2021127275 W CN2021127275 W CN 2021127275W WO 2022089564 A1 WO2022089564 A1 WO 2022089564A1
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郭毅军
刘剑
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重庆西山科技股份有限公司
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    • G02BOPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B15/00Optical objectives with means for varying the magnification
    • G02B15/14Optical objectives with means for varying the magnification by axial movement of one or more lenses or groups of lenses relative to the image plane for continuously varying the equivalent focal length of the objective
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    • GPHYSICS
    • G02OPTICS
    • G02BOPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
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    • G02B23/24Instruments or systems for viewing the inside of hollow bodies, e.g. fibrescopes
    • G02B23/2407Optical details
    • G02B23/2423Optical details of the distal end
    • G02B23/243Objectives for endoscopes
    • G02B23/2438Zoom objectives

Abstract

一种内窥镜适配镜头,包括:光学成像镜组。光学成像镜组包括从物侧至像侧依次设置的前固定镜组、变焦镜组和补偿镜组,其中变焦镜组和补偿镜组为可相互独立轴向移动地设置。光学成像镜组的反远比大于1。

Description

内窥镜适配镜头
相关申请的交叉引用
本申请要求于2020年10月30日提交中国专利局、申请号为202011186762.7、发明名称为“内窥镜适配镜头”的中国专利申请的优先权,其全部内容通过引用结合在本申请中。
技术领域
本申请涉及光学成像技术领域,具体涉及一种内窥镜适配镜头。
背景技术
内窥镜适配镜头又称为内窥镜光学卡口,一般分为固定焦距卡口和可变焦距卡口,可变焦距卡口即光学变焦卡口。光学变焦卡口的核心包含一个可连续变焦的光学成像镜组,以及支撑该镜组实现变焦功能的机械变焦模块。通过目镜连接模块和内窥镜目镜相连后,内窥镜的图像信息传递到变焦卡口的成像系统,成像到后端图像传感器采集图像信息,并放大显示在显示器上。
现有的内窥镜适配镜头反远比偏小,保护片和像面之间的工作距离偏小,导致无法在保护片和像面之间放下其他的光学元件,限制内窥镜适配镜头的使用范围。
发明内容
根据本申请的各种实施例,提供一种内窥镜适配镜头。
一种内窥镜适配镜头,包括:光学成像镜组;所述光学成像镜组包括从物 侧至像侧依次设置的前固定镜组、变焦镜组和补偿镜组,其中所述变焦镜组和补偿镜组为可相互独立轴向移动地设置;所述光学成像镜组的反远比大于1。
在一个实施例中,所述反远比为所述光学成像镜组的工作距离和所述光学成像镜组的焦距的比值。
在一个实施例中,所述光学成像镜组的工作距离为所述光学成像镜组的后截距。
在一个实施例中,所述光学成像镜组的反远比为1.2~2.4。
在一个实施例中,所述光学成像镜组的工作距离为15~63mm。
在一个实施例中,所述光学成像镜组的焦距为13~26mm。
在一个实施例中,所述光学成像镜组为2倍变焦。
在一个实施例中,所述光学成像镜组的系统总长为50~65mm。
在一个实施例中,所述的内窥镜适配镜头还包括设置于所述补偿镜组和像面之间的第一保护片,以及设置于所述前固定镜组远离所述变焦镜组的一侧的第二保护片。
在一个实施例中,所述前固定镜组包括从所述物侧至所述像侧依次设置的第一负透镜和第一双胶合透镜,所述第一双胶合透镜由从所述物侧至所述像侧依次设置的第二负透镜和第一正透镜胶合而成。
在一个实施例中,所述前固定镜组包括第一三胶合透镜,所述第一三胶合透镜由从所述物侧至所述像侧依次设置的第一负透镜、第二负透镜和第一正透镜胶合而成。
在一个实施例中,所述变焦镜组包括从所述物侧至所述像侧依次设置的第四负透镜、第二正透镜和第二三胶合透镜,所述第二三胶合透镜由从所述物侧至所述像侧依次设置的第三正透镜、第五负透镜和第四正透镜胶合而成。
在一个实施例中,所述变焦镜组包括从所述物侧至所述像侧依次设置的第二双胶合透镜、第二三胶合透镜和第三负透镜,所述第二双胶合透镜由从所述物侧至所述像侧依次设置的第四负透镜和第二正透镜胶合而成,所述第二三胶 合透镜由从所述物侧至所述像侧依次设置的第三正透镜、第五负透镜和第四正透镜胶合而成。
在一个实施例中,所述变焦镜组包括从所述物侧至所述像侧依次设置的第二双胶合透镜和第二三胶合透镜,所述第二双胶合透镜由从所述物侧至所述像侧依次设置的第四负透镜和第二正透镜胶合而成,所述第二三胶合透镜由从所述物侧至所述像侧依次设置的第三正透镜、第五负透镜和第四正透镜胶合而成。
在一个实施例中,所述补偿镜组包括从所述物侧至所述像侧依次设置的第三三胶合透镜和第五正透镜,所述第三三胶合透镜由从所述物侧至所述像侧依次设置的第六负透镜、第六正透镜和第七正透镜胶合而成。
在一个实施例中,所述补偿镜组包括从所述物侧至所述像侧依次设置的第三负透镜、第三双胶合透镜、第七负透镜和第五正透镜,所述第三双胶合透镜由从所述物侧至所述像侧依次设置的第六负透镜和第六正透镜胶合而成。
在一个实施例中,所述变焦镜组更靠近所述前固定镜组一侧设置孔径光阑,所述孔径光阑与所述变焦镜组同步移动,所述补偿镜组与变焦镜组联动。
在一个实施例中,所述变焦镜组相对所述前固定镜组的间距随变焦调节倍数的递增而均匀递增或递减。
在一个实施例中,所述补偿镜组相对所述前固定镜组的间距随变焦调节倍数的递增而非均匀递增或递减。
在一个实施例中,所述变焦镜组相对所述前固定镜组在满足1mm<a<20mm的范围内移动,a为所述变焦镜组相对所述前固定镜组的间距。
在一个实施例中,所述补偿镜组相对所述前固定镜组在满足20mm<b<40mm的范围内移动,b为所述补偿镜组相对所述前固定镜组的间距。
在一个实施例中,所述光学成像镜组主光线的入射角小于10°。
附图说明
为了更好地描述和说明这里公开的那些发明的实施例和/或示例,可以参考 一幅或多幅附图。用于描述附图的附加细节或示例不应当被认为是对所公开的发明、目前描述的实施例和/或示例以及目前理解的这些发明的最佳模式中的任何一者的范围的限制。
图1为根据本申请一个实施例的光学成像镜组的结构示意图;
图2为根据本申请另一个实施例的光学成像镜组的结构示意图;
图3为根据本申请再一个实施例的光学成像镜组的结构示意图;
图4为根据本申请一个实施例的变焦凸轮曲线示意图;
图5为根据本申请一个实施例的短焦距调制传递函数曲线图;
图6为根据本申请一个实施例的长焦距调制传递函数曲线图。
图中,1.前固定镜组、11.第一负透镜、12.第二负透镜、13.第一正透镜、2.变焦镜组、20.孔径光阑、21.第四负透镜、22.第二正透镜、23.第三正透镜、24.第五负透镜、25.第四正透镜、26.第三负透镜、3.补偿镜组、31.第六负透镜、32.第六正透镜、33.第七正透镜、34.第五正透镜、35.第七负透镜、4.第一保护片、5.像面、6.第二保护片。
具体实施方式
下面通过具体实施方式结合附图对本申请作进一步详细说明。其中不同实施方式中类似元件采用了相关联的类似的元件标号。在以下的实施方式中,很多细节描述是为了使得本申请能被更好的理解。然而,本领域技术人员可以毫不费力的认识到,其中部分特征在不同情况下是可以省略的,或者可以由其他元件、材料、方法所替代。在某些情况下,本申请相关的一些操作并没有在说明书中显示或者描述,这是为了避免本申请的核心部分被过多的描述所淹没,而对于本领域技术人员而言,详细描述这些相关操作并不是必要的,他们根据说明书中的描述以及本领域的一般技术知识即可完整了解相关操作。
另外,说明书中所描述的特点、操作或者特征可以以任意适当的方式结合形成各种实施方式。同时,方法描述中的各步骤或者动作也可以按照本领域技 术人员所能显而易见的方式进行顺序调换或调整。因此,说明书和附图中的各种顺序只是为了清楚描述某一个实施例,并不意味着是必须的顺序,除非另有说明其中某个顺序是必须遵循的。
本文中为部件所编序号本身,例如“第一”、“第二”等,仅用于区分所描述的对象,不具有任何顺序或技术含义。而本申请所说“连接”、“联接”,如无特别说明,均包括直接和间接连接(联接)。
请参考图1-3,在一个实施例中,内窥镜适配镜头,包括:光学成像镜组。光学成像镜组包括从物侧至像侧(即从物侧至像面5的方向上)依次设置的前固定镜组1、变焦镜组2和补偿镜组3。其中变焦镜组2和补偿镜组3为可相互独立轴向移动地设置。光学成像镜组的反远比大于1。具体地,光学成像镜组的工作距离L′和光学成像镜组的焦距f的比值为反远比。
在补偿镜组3和像面5之间设置第一保护片4,在前固定镜组1远离变焦镜组2的一侧设置第二保护片6。第一保护片4和像面5之间的距离为工作距离L′。工作距离L′为光学成像镜组的后截距,且为固定值,即第一保护片4和像面5是固定不动的。前固定镜组1可以根据需要相对图像传感器前后小幅移动,达到对焦和调节景深的作用,此处不做具体限制。
本申请上述实施例中的内窥镜适配镜头,由于光学成像镜组的反远比大于1。使得内窥镜适配镜头具有较大的工作距离L′,使得第一保护片4和像面5之间还可以增设其他光学元件,例如增加棱镜、色差仪等,扩大了内窥镜适配镜头的使用范围。
在一个实施例中,光学成像镜组采用反远比结构,光学成像镜组的工作距离L′和光学成像镜组的焦距f′的比值L′/f′为反远比,反远比满足1.2<L′/f′<2.4。光学成像镜组的焦距f′为13~26mm,工作距离L′为15~63mm,2倍变焦,系统总长为50~65mm(系统总长即从内窥镜适配镜头的第二保护片6到内窥镜适配镜头的第一保护片4之间的距离)。
在一个实施例中,参见图2,前固定镜组1包括从物侧至像侧依次设置的第 一负透镜11和第一双胶合透镜。第一双胶合透镜由从物侧至像侧依次设置的第二负透镜12和第一正透镜13胶合而成。第一正透镜13邻近变焦镜组2。
在一个实施例中,参见图1和3,前固定镜组1包括第一三胶合透镜。第一三胶合透镜由从物侧至像侧依次设置的第一负透镜11、第二负透镜12和第一正透镜13胶合而成。第一正透镜13邻近变焦镜组2。
在一个实施例中,参见图2,变焦镜组2包括从物侧至像侧依次设置的第四负透镜21、第二正透镜22和第二三胶合透镜。第二三胶合透镜由从物侧至像侧依次设置的第三正透镜23、第五负透镜24和第四正透镜25胶合而成。第四正透镜25邻近补偿镜组3。
在一个实施例中,参见图1,变焦镜组2包括从物侧至像侧依次设置的第二双胶合透镜、第二三胶合透镜和第三负透镜26。第二双胶合透镜由从物侧至像侧依次设置的第四负透镜21和第二正透镜22胶合而成。第二三胶合透镜由从物侧至像侧依次设置的第三正透镜23、第五负透镜24和第四正透镜25胶合而成。第三负透镜26邻近补偿镜组3。
在一个实施例中,参见图3,变焦镜组2包括从物侧至像侧依次设置的第二双胶合透镜和第二三胶合透镜。第二双胶合透镜由从物侧至像侧依次设置的第四负透镜21和第二正透镜22胶合而成。第二三胶合透镜由从物侧至像侧依次设置的第三正透镜23、第五负透镜24和第四正透镜25胶合而成。第四正透镜25邻近补偿镜组3。
在一个实施例中,参见图1和2,补偿镜组3包括从物侧至像侧依次设置的第三三胶合透镜和第五正透镜34。第三三胶合透镜由从物侧至像侧依次设置的第六负透镜31、第六正透镜32和第七正透镜33胶合而成。第六负透镜31邻近变焦镜组2。
在一个实施例中,参见图3,补偿镜组3包括从物侧至像侧依次设置的第三负透镜26、第三双胶合透镜、第七负透镜35和第五正透镜34。第三双胶合透镜由从物侧至像侧依次设置的第六负透镜31和第六正透镜32胶合而成。第三 负透镜26邻近第四正透镜25。
在一个实施例中,变焦镜组2更靠近前固定镜组1一侧设置孔径光阑20,孔径光阑20与变焦镜组2同步移动,补偿镜组3与变焦镜组2联动。设置孔径光阑20可以对入射光线进行约束,控制入射光线的区域范围,以获取成像所需的光线,同时避免不必要的杂散光进入到变焦镜组2内。变焦镜组2相对前固定镜组1的间距为1mm~20mm。补偿镜组3相对前固定镜组1的间距为20mm~40mm。变焦镜组2和补偿镜组3的满足上述间距范围的移动范围能够满足光学成像镜组的两倍变焦的调节,并且能够保证像面调焦过程中的像面位置不变。光学成像镜组主光线的入射角小于10°,该主光线为从光学成像镜组照射至像面5的光线。当主光线垂直射向像面5时,入射角为0°,主光线偏离像面5垂线的角度即为入射角。当光学成像镜组的入射角小于10°时,主光线的入射角可以较好的与图像传感器匹配,在该范围内的入射角成像对比度好,图像清晰,使得不同视场均可以获得较好的亮度响应。当入射角大于10°时,主光线射向像面5,光线的能量损失偏多一些,影响成像对比度,导致成像模糊。
请参考图4,变焦镜组2和补偿镜组3为可相互独立沿轴向移动地设置。变焦镜组2的移动轨迹为线性,即在调节变焦镜组2的过程中,变焦镜组2相对前固定镜组1的间距随变焦调节倍数的递增而均匀递增或递减,对应图4的线条B为直线。补偿镜组3的移动轨迹为非线性,即在调节补偿镜组3的过程中,调节补偿镜组3随变焦镜组2的移动变化而变化,最终导致在调节过程中补偿镜组3相对前固定镜组1的间距随变焦调节倍数的递增而非均匀递增或递减,对应图4的线条A为曲线(如图4所示,横坐标为变焦调节的倍数,纵坐标为相对前固定镜组1的间距)。变焦镜组2相对前固定镜组1的移动范围为1mm<a<20mm,即变焦镜组2能够相对前固定镜组1在满足1mm<a<20mm的范围内移动。补偿镜组3相对前固定镜组1的移动范围为20mm<b<40mm,即补偿镜组3能够相对前固定镜组1在满足20mm<b<40mm的范围内移动。a为变焦镜组2相对前固定镜组1的间距,也即变焦镜组2与前固定镜组1之间的距离。b为补偿 镜组3相对前固定镜组1的间距,也即补偿镜组3与前固定镜组1之间的距离。
变焦镜组2相对于前固定镜组1做前后移动,达到变焦的目的,从而改变像的大小。但是在变焦过程中,像面5会发生前后的偏移,因此为了保证像面5稳定,也就是保证齐变焦的功能,需要再加上补偿镜组3,补偿镜组3与变焦镜组2联动,补偿像面5偏移,以确保在变焦的过程中,像面5位置保持不变。
请参考图5-6,横坐标为分辨率的线对数,即以每毫米周期(周期/毫米,cycles/mm)为单位表示的空间频率;纵坐标为MTF的对比度值,即光学传递函数(Optical Transfer Function,OTF)的模量。调制传递函数(Modulation Transfer Function,MTF)曲线是对光学系统成像质量的一个重要指标。本申请在连续变焦过程中短焦距的设计分辨率均可达到200lp/mm时(现有的分辨率可达到1501p/mm),全视场对比度值大于0.25,且与衍射极限接近,成像质量较好。长焦距的设计分辨率均可达到2001p/mm时(现有的分辨率可达到150lp/mm),全视场对比度值大于0.25,且与衍射极限接近,成像质量也较好。
实施例1
请参考图1,内窥镜适配镜头,包括:光学成像镜组。光学成像镜组包括从物侧至像侧(即从物侧至像面5方向上)依次设置的前固定镜组1、变焦镜组2和补偿镜组3。
前固定镜组1焦距设计为-15~-25mm,基于该设计目标,前固定镜组1包括第一三胶合透镜。第一三胶合透镜由从物侧至像侧依次设置的第一负透镜11、第二负透镜12和第一正透镜13胶合而成。第一负透镜11远离变焦镜组2,第一正透镜13邻近变焦镜组2。
变焦镜组2焦距设计为20~30mm,基于该设计目标,变焦镜组2包括从物侧至像侧依次设置的第二双胶合透镜、第二三胶合透镜和第三负透镜26。第二双胶合透镜由从物侧至像侧依次设置的第四负透镜21和第二正透镜22胶合而成。第四负透镜21邻近前固定镜组1。第二三胶合透镜由从物侧至像侧依次设置的第三正透镜23、第五负透镜24和第四正透镜25胶合而成。第三正透镜23 邻近第二正透镜22,第四正透镜25邻近第三负透镜26,第三负透镜26邻近补偿镜组3。
补偿镜组3焦距设计为30~45mm,基于该设计目标,补偿镜组3包括从物侧至像侧依次设置的第三三胶合透镜和第五正透镜34。第三三胶合透镜由从物侧至像侧依次设置的第六负透镜31、第六正透镜32和第七正透镜33胶合而成。第六负透镜31邻近变焦镜组2,第七正透镜33邻近第五正透镜34。
光学成像镜组采用反远比结构,光学成像镜组的工作距离L′和光学成像镜组的焦距f′的比值L′/f′为反远比,反远比满足1.2<L′/f′<2.4。光学成像镜组的焦距f′为13~26mm,工作距离L′为15~63mm,2倍变焦,系统总长为50~65mm。
前固定镜组1、变焦镜组2和补偿镜组3,所设置的焦距满足内窥镜适配镜头的放大倍数。当焦距不合适时,会影响内窥镜适配镜头的放大倍数,导致不能将成像调节到合适的大小。例如,当放大倍数偏小时,只能将所成像反映在较小面积的像面5上。
前固定镜组1具有负光焦度,变焦镜组2和补偿镜组3具有正光焦度。负光焦度透镜组作为前组,正光焦度透镜组作为后组,光线入射,经前组发散后,被后组成像在焦面上,使得整个内窥镜适配镜头的像面向后移,以获得较大的工作距离L′,具有较大的反远比。
变焦镜组2更靠近前固定镜组1一侧设置孔径光阑20,孔径光阑20与变焦镜组2同步移动,补偿镜组3与变焦镜组2联动。变焦镜组2和补偿镜组3为可相互独立轴向移动地设置。变焦镜组2的移动轨迹为线性,补偿镜组3的移动轨迹为非线性。变焦镜组2相对前固定镜组1的移动范围为1mm<a<20mm,补偿镜组3相对前固定镜组1的移动范围为20mm<b<40mm。
光学成像镜组主光线的入射角小于10°。光学成像镜组中,各部分之间透镜共同配合,使得主光线的入射角在小于10°的范围内,入射角较好的和图像传感器配合。光学成像镜组采用高分辨率设计,其中的三胶合透镜能够消色差、 减少空气间隔并简化结构。
实施例2
请参考图2,内窥镜适配镜头,包括:光学成像镜组。光学成像镜组包括从物侧至像侧(即从物侧至像面5方向上)依次设置的前固定镜组1、变焦镜组2和补偿镜组3。
前固定镜组1焦距设计为-18~-30mm,基于该设计目标,前固定镜组1包括从物侧至像侧依次设置的第一负透镜11和第一双胶合透镜。第一双胶合透镜由从物侧至像侧依次设置的第二负透镜12和第一正透镜13胶合而成。第一负透镜11远离变焦镜组2,第二负透镜12邻近第一负透镜11,第一正透镜13邻近变焦镜组2。
变焦镜组2焦距设计为25~40mm,基于该设计目标,变焦镜组2包括从物侧至像侧依次设置的第四负透镜21、第二正透镜22和第二三胶合透镜。第二三胶合透镜由从物侧至像侧依次设置的第三正透镜23、第五负透镜24和第四正透镜25胶合而成。第三正透镜23邻近第二正透镜22,第四正透镜25邻近补偿镜组3,第四负透镜21邻近前固定镜组1。
补偿镜组3焦距设计为30~45mm,基于该设计目标,补偿镜组3包括从物侧至像侧依次设置的第三三胶合透镜和第五正透镜34。第三三胶合透镜由从物侧至像侧依次设置的第六负透镜31、第六正透镜32和第七正透镜33胶合而成。第六负透镜31邻近变焦镜组2,第七正透镜33邻近第五正透镜34。
光学成像镜组采用反远比结构,光学成像镜组的工作距离L′和光学成像镜组的焦距f′的比值L′/f′为反远比,反远比满足1.2<L′/f′<2.4。光学成像镜组的焦距f′为13~26mm,工作距离L′为15~63mm,2倍变焦,系统总长为50~65mm。
前固定镜组1、变焦镜组2和补偿镜组3,所设置的焦距满足内窥镜适配镜头的放大倍数。当焦距不合适时,会影响内窥镜适配镜头的放大倍数,导致不能将成像调节到合适的大小。例如,当放大倍数偏小时,只能将所成像反映在 较小面积的像面5上。
前固定镜组1具有负光焦度,变焦镜组2和补偿镜组3具有正光焦度。负光焦度透镜组作为前组,正光焦度透镜组作为后组,光线入射,经前组发散后,被后组成像在焦面上,使得整个内窥镜适配镜头的主面向后移,以获得较大的工作距离L′,具有较大的反远比。
变焦镜组2更靠近前固定镜组1一侧设置孔径光阑20,孔径光阑20与变焦镜组2同步移动,补偿镜组3与变焦镜组2联动。变焦镜组2和补偿镜组3为可相互独立轴向移动地设置。变焦镜组2的移动轨迹为线性,补偿镜组3的移动轨迹为非线性。变焦镜组2相对前固定镜组1的移动范围为1mm<a<20mm,补偿镜组3相对前固定镜组1的移动范围为20mm<b<40mm。
光学成像镜组主光线的入射角小于10°。光学成像镜组中,各部分之间透镜共同配合,使得主光线的入射角在小于10°的范围内,入射角较好的和图像传感器配合。光学成像镜组采用高分辨率设计,其中的三胶合透镜能够消色差、减少空气间隔并简化结构。
实施例3
请参考图3,内窥镜适配镜头,包括:光学成像镜组。光学成像镜组包括从物侧至像侧(即从物侧至像面5方向上)依次设置的前固定镜组1、变焦镜组2和补偿镜组3。
前固定镜组1焦距设计为-15~-25mm,基于该设计目标,前固定镜组1包括第一三胶合透镜。第一三胶合透镜由从物侧至像侧依次设置的第一负透镜11、第二负透镜12和第一正透镜13胶合而成。第一负透镜11远离变焦镜组2,第一正透镜13邻近变焦镜组2。
变焦镜组2焦距设计为22~38mm,基于该设计目标,变焦镜组2包括从物侧至像侧依次设置的第二双胶合透镜和第二三胶合透镜。第二双胶合透镜由从物侧至像侧依次设置的第四负透镜21和第二正透镜22胶合而成。第四负透镜21邻近前固定镜组1。第二三胶合透镜由从物侧至像侧依次设置的第三正透镜 23、第五负透镜24和第四正透镜25胶合而成。第三正透镜23邻近第二正透镜22,第四正透镜25邻近补偿镜组3。
补偿镜组3焦距设计为33~53mm,基于该设计目标,补偿镜组3包括从物侧至像侧依次设置的第三负透镜26、第三双胶合透镜、第七负透镜35和第五正透镜34。第三负透镜26邻近变焦镜组2。第三双胶合透镜由从物侧至像侧依次设置的第六负透镜31和第六正透镜32胶合而成。第六负透镜31邻近第三负透镜26,第六正透镜32邻近第七负透镜35。
光学成像镜组采用反远比结构,光学成像镜组的工作距离L′和光学成像镜组的焦距f′的比值L′/f′为反远比,反远比满足1.2<L′/f′<2.4。光学成像镜组的焦距f′为13~26mm,工作距离L′为15~63mm,2倍变焦,系统总长为50~65mm。
前固定镜组1、变焦镜组2和补偿镜组3,所设置的焦距满足内窥镜适配镜头的放大倍数。当焦距不合适时,会影响内窥镜适配镜头的放大倍数,导致不能将成像调节到合适的大小。例如,当放大倍数偏小时,只能将所成像反映在较小面积的像面5上。
前固定镜组1具有负光焦度,变焦镜组2和补偿镜组3具有正光焦度。负光焦度透镜组作为前组,正光焦度透镜组作为后组,光线入射,经前组发散后,被后组成像在焦面上,使得整个内窥镜适配镜头的主面向后移,以获得较大的工作距离L′,具有较大的反远比。
变焦镜组2更靠近前固定镜组1一侧设置孔径光阑20,孔径光阑20与变焦镜组2同步移动,补偿镜组3与变焦镜组2联动。变焦镜组2和补偿镜组3为可相互独立轴向移动地设置。变焦镜组2的移动轨迹为线性,补偿镜组3的移动轨迹为非线性。变焦镜组2相对前固定镜组1的移动范围为1mm<a<20mm,补偿镜组3相对前固定镜组1的移动范围为20mm<b<40mm。
光学成像镜组主光线的入射角小于10°。光学成像镜组中,各部分之间透镜共同配合,使得主光线的入射角在小于10°的范围内,入射角较好的和图像 传感器配合。光学成像镜组采用高分辨率设计,其中的三胶合透镜能够消色差、减少空气间隔并简化结构。
以上应用了具体个例对本申请进行阐述,只是用于帮助理解本申请,并不用以限制本申请。对于本申请所属技术领域的技术人员,依据本申请的思想,还可以做出若干简单推演、变形或替换。

Claims (20)

  1. 一种内窥镜适配镜头,包括:光学成像镜组;所述光学成像镜组包括从物侧至像侧依次设置的前固定镜组(1)、变焦镜组(2)和补偿镜组(3),其中所述变焦镜组(2)和补偿镜组(3)为可相互独立轴向移动地设置;所述光学成像镜组的反远比大于1。
  2. 如权利要求1所述的内窥镜适配镜头,其中,所述反远比为所述光学成像镜组的工作距离和所述光学成像镜组的焦距的比值,所述光学成像镜组的所述工作距离为所述光学成像镜组的后截距。
  3. 如权利要求2所述的内窥镜适配镜头,其中,所述光学成像镜组的所述反远比为1.2~2.4。
  4. 如权利要求3所述的内窥镜适配镜头,其中,所述工作距离为15~63mm。
  5. 如权利要求3所述的内窥镜适配镜头,其中,所述光学成像镜组的所述焦距为13~26mm。
  6. 如权利要求3所述的内窥镜适配镜头,其中,所述光学成像镜组为2倍变焦,所述光学成像镜组的系统总长为50~65mm。
  7. 如权利要求1所述的内窥镜适配镜头,其中,还包括设置于所述补偿镜组(3)和像面(5)之间的第一保护片(4),以及设置于所述前固定镜组(1)远离所述变焦镜组(2)的一侧的第二保护片(6)。
  8. 如权利要求1所述的内窥镜适配镜头,其中,所述前固定镜组(1)包括从所述物侧至所述像侧依次设置的第一负透镜(11)和第一双胶合透镜,所述第一双胶合透镜由从所述物侧至所述像侧依次设置的第二负透镜(12)和第一正透镜(13)胶合而成。
  9. 如权利要求1所述的内窥镜适配镜头,其中,所述前固定镜组(1)包括第一三胶合透镜,所述第一三胶合透镜由从所述物侧至所述像侧依次设置的第一负透镜(11)、第二负透镜(12)和第一正透镜(13)胶合而成。
  10. 如权利要求8所述的内窥镜适配镜头,其中,所述变焦镜组(2)包括 从所述物侧至所述像侧依次设置的第四负透镜(21)、第二正透镜(22)和第二三胶合透镜,所述第二三胶合透镜由从所述物侧至所述像侧依次设置的第三正透镜(23)、第五负透镜(24)和第四正透镜(25)胶合而成。
  11. 如权利要求9所述的内窥镜适配镜头,其中,所述变焦镜组(2)包括从所述物侧至所述像侧依次设置的第二双胶合透镜、第二三胶合透镜和第三负透镜(26),所述第二双胶合透镜由从所述物侧至所述像侧依次设置的第四负透镜(21)和第二正透镜(22)胶合而成,所述第二三胶合透镜由从所述物侧至所述像侧依次设置的第三正透镜(23)、第五负透镜(24)和第四正透镜(25)胶合而成。
  12. 如权利要求9所述的内窥镜适配镜头,其中,所述变焦镜组(2)包括从所述物侧至所述像侧依次设置的第二双胶合透镜和第二三胶合透镜,所述第二双胶合透镜由从所述物侧至所述像侧依次设置的第四负透镜(21)和第二正透镜(22)胶合而成,所述第二三胶合透镜由从所述物侧至所述像侧依次设置的第三正透镜(23)、第五负透镜(24)和第四正透镜(25)胶合而成。
  13. 如权利要求10或11中任一项所述的内窥镜适配镜头,其中,所述补偿镜组(3)包括从所述物侧至所述像侧依次设置的第三三胶合透镜和第五正透镜(34),所述第三三胶合透镜由从所述物侧至所述像侧依次设置的第六负透镜(31)、第六正透镜(32)和第七正透镜(33)胶合而成。
  14. 如权利要求12所述的内窥镜适配镜头,其中,所述补偿镜组(3)包括从所述物侧至所述像侧依次设置的第三负透镜(26)、第三双胶合透镜、第七负透镜(35)和第五正透镜(34),所述第三双胶合透镜由从所述物侧至所述像侧依次设置的第六负透镜(31)和第六正透镜(32)胶合而成。
  15. 如权利要求1所述的内窥镜适配镜头,其中,所述变焦镜组(2)更靠近所述前固定镜组(1)一侧设置孔径光阑(20),所述孔径光阑(20)与所述变焦镜组(2)同步移动,所述补偿镜组(3)与变焦镜组(2)联动。
  16. 如权利要求15所述的内窥镜适配镜头,所述变焦镜组(2)相对所述前 固定镜组(1)的间距随变焦调节倍数的递增而均匀递增或递减。
  17. 如权利要求15所述的内窥镜适配镜头,所述补偿镜组(3)相对所述前固定镜组(1)的间距随变焦调节倍数的递增而非均匀递增或递减。
  18. 如权利要求1所述的内窥镜适配镜头,其中,所述变焦镜组(2)能够相对所述前固定镜组(1)在满足1mm<a<20mm的范围内移动,a为所述变焦镜组(2)相对所述前固定镜组(1)的间距。
  19. 如权利要求1所述的内窥镜适配镜头,其中,所述补偿镜组(3)能够相对所述前固定镜组(1)在满足20mm<b<40mm的范围内移动,b为所述补偿镜组(3)相对所述前固定镜组(1)的间距。
  20. 如权利要求1所述的内窥镜适配镜头,其中,所述光学成像镜组主光线的入射角小于10°。
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Families Citing this family (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN112180574B (zh) * 2020-10-30 2021-07-16 重庆西山科技股份有限公司 内窥镜适配镜头
CN113866966B (zh) * 2021-10-11 2023-05-02 深圳赛陆医疗科技有限公司 基因测序仪的成像镜头、基因测序仪和基因测序系统
CN114176483B (zh) * 2021-12-16 2023-08-29 重庆西山科技股份有限公司 偏振光内窥镜装置摄像头光学系统、摄像头及内窥镜装置
CN114176484A (zh) * 2021-12-16 2022-03-15 重庆西山科技股份有限公司 偏振光内窥镜装置、摄像头及摄像头光学系统

Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20040223234A1 (en) * 2003-05-06 2004-11-11 Minolta Co., Ltd. Image taking apparatus
JP2004334070A (ja) * 2003-05-12 2004-11-25 Minolta Co Ltd 撮像レンズ装置
CN101114047A (zh) * 2006-07-24 2008-01-30 卡西欧计算机株式会社 变焦透镜以及投影装置
JP2018060041A (ja) * 2016-10-05 2018-04-12 株式会社ニコン 接眼光学系、光学機器及び接眼光学系の製造方法
JP2019086607A (ja) * 2017-11-06 2019-06-06 キヤノン株式会社 ズームレンズ及びそれを有する撮像装置
CN112180574A (zh) * 2020-10-30 2021-01-05 重庆西山科技股份有限公司 内窥镜适配镜头

Family Cites Families (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN201051174Y (zh) * 2006-11-20 2008-04-23 福建省光电子技术重点实验室 连续变焦距医用电视转接镜
JP4695662B2 (ja) * 2008-03-18 2011-06-08 オリンパスメディカルシステムズ株式会社 内視鏡用対物レンズ
JP6000823B2 (ja) * 2012-11-27 2016-10-05 オリンパス株式会社 光学素子、光学系、立体撮像装置、及び内視鏡
CN106908933B (zh) * 2017-03-02 2022-04-12 北京凡星光电医疗设备股份有限公司 三晶片高清晰度医用彩色视频转接镜头
CN108873275B (zh) * 2018-06-11 2020-12-29 青岛奥美克医疗科技有限公司 变焦适配器光学系统、变焦适配器及内窥镜系统

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20040223234A1 (en) * 2003-05-06 2004-11-11 Minolta Co., Ltd. Image taking apparatus
JP2004334070A (ja) * 2003-05-12 2004-11-25 Minolta Co Ltd 撮像レンズ装置
CN101114047A (zh) * 2006-07-24 2008-01-30 卡西欧计算机株式会社 变焦透镜以及投影装置
JP2018060041A (ja) * 2016-10-05 2018-04-12 株式会社ニコン 接眼光学系、光学機器及び接眼光学系の製造方法
JP2019086607A (ja) * 2017-11-06 2019-06-06 キヤノン株式会社 ズームレンズ及びそれを有する撮像装置
CN112180574A (zh) * 2020-10-30 2021-01-05 重庆西山科技股份有限公司 内窥镜适配镜头

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