[发明专利]内窥镜物镜

说明书

技术领域

本发明涉及一种内窥镜物镜，特别涉及一种适用于微小型图像传感器成像，视场角大、总长短、外径小，色彩还原性好并且能良好的校正各种像差的电子内窥镜物镜。

背景技术

现有的电子内窥镜通常都是采用微小型图像传感器如CCD作为摄像元件，相较于纤维内窥镜，其图像高分辨率、高清晰度等的优点显示无疑；近年来，随着微型CCD得到广泛的应用及迅速的发展，对于与CCD相匹配的电子内窥镜物镜提出了相应的要求，即电子内窥镜物镜必须具有高分辨率及良好的校正各种相差的能力。

电子内窥镜，特别是医用软性电子内窥镜，为了医师在使用内镜时尽可能减少对病人的伤害，要求内镜的插于性好，其中重要的一点就是头端部外径要小；如图1所示的现有一般内镜头端部的结构图，其中包括照明窗1、3、物镜2、钳道管4及水、气输入管道5，要在如此小的空间放置如此多的部件，可见留给物镜的空间是相当有限的，这就要求内窥镜物镜要具有小的外径。

电子内窥镜所观察的形状通常有两种类型，一种是如肠或支气管等的管道形，一种是如胃等的梨形，内窥镜物镜在观察这2种类型时，特别是对胃等需要全方位观察，要求在有限的空间内弯曲时，如图2所示，要求硬端部L要尽可能短，而硬端部L的长度主要受到物镜及CCD长度的限制，在CCD长度受工艺限制情况下，尽可能的缩短物镜的总长才能减少硬端部L的长度，即要求内窥镜物镜要具有相对较短的总长。

内窥镜应该有好的插入性和观察性，即要求内窥镜物镜具备大的观察视场角。

一个用于电子内窥镜的CCD对红外光敏感度大于可见光，因此必需在一个使用CCD的电子内窥镜物镜系统中插入一个红外光滤镜来提高色彩还原性；而通常使用的红外光滤镜的厚度在0.5mm～2mm之间，对于要求要具有相对较短的总长的内窥镜物镜也不例外，因此必须为红外光滤镜留下一个相对大的空间。

通常在校正CCD最佳成像位置时需要的后工作距离在0.5mm～2mm之间，对于要求要具有相对较短的总长的内窥镜物镜也不例外，因此物镜必须有足够的后工作距离。

如中国专利申请号为200310108647.8，公开日为2005年5月25日，公开号为CN1618393的发明专利公开了一种采用四片光学元件构成的上消化道电子内窥镜物镜，如图3所示，所述的上消化道电子内窥镜物镜从物体侧依次包括一个凸凹正透镜部件L1，孔径光栏S，一个平凸透镜部件L2和一个胶合透镜部件L3，胶合透镜部件L3由一个双凸正透镜和一个凹凸负透镜胶合而成。

在上述发明专利公开的上消化道电子内窥镜物镜中，使用CCD作为摄像元件，但是在所述上消化道电子内窥镜物镜没有设置红外光滤镜，色彩还原性相对较差。

同时，如图3所示，在上述发明专利公开的上消化道电子内窥镜物镜中，由第一负透镜所引起的倍率色差不能较好的由后面的胶合透镜L3来校正，在上述发明专利中，为了实现大视场角和小外径，必须降低大视场光束通过第一负透镜的高度，一种方法是增大第一负透镜的曲率，但是这样使得物镜结构严重不对称，第一负透镜曲率增大带来的慧差增大难以被后面透镜校正；另一种方法是增大第一负透镜的折射率，这样使得第一透镜引起的色差经过后面的透镜放大而致使倍率色差过大而难以校正，所以上述结构的内窥镜物镜如需实现大视场角就意味着内窥镜物镜要具有大的外径。

又如，中国专利公开号为CN101067677A，公开日为2007年11月7日的发明专利公开了一种采用四组透镜组构成的上消化道电子内窥镜物镜，如图4所示，该物镜结构从物体侧依次包括一个平凹负透镜部件L1，一个平凸正透镜部件L2，一个孔径光栏S，一个凹凸正透镜部件L3，一个正透镜部件L4(正透镜部件L4由一个凸凹负透镜和一个双凸正透镜胶合而成)，以及一个布置在透镜系统之后的红外光滤镜F。

在上述发明专利公开的上消化道电子内窥镜物镜中，内窥镜物镜中设置了一个红外光滤镜，但是所述内窥镜物镜的总长过长，进一步地说，如图4所示，所述红外光滤镜位于透镜组和CCD保护玻璃之间，透镜组和CCD保护玻璃之间正是成像校正的空间，因此在留出足够的成像校正距离条件下，所述内窥镜物镜将总长增加；再之，为保证正透镜部件L4到CCD成像面有足够的长度，必须插入满足一定条件的凹凸正透镜部件L3，如图4所示，凹凸正透镜部件L3必须很长，进一步增加了整个系统的长度。

因此，现有的内窥镜物镜都不能满足需要。

发明内容

本发明的目的在于提供一种内窥镜物镜，能有效弥补现有的内窥镜物镜的不足，具有视场角大、总长短、外径小、色彩还原性好的特点，并且能良好的校正各种像差。