[实用新型]一种三维腹腔镜光学系统

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种三维腹腔镜光学系统。

背景技术

腔镜外科是今后医学发展的一大主流，与传统开腹手术相比，具有手术创伤轻，病人痛苦小，术后恢复快等诸多优点；腔镜设备是腔镜外科的关键设备，辅助医生开展微创外科手术。腔镜设备是医生视觉的延伸，无需开腹即可观察体内脏器，进行疾病诊疗及手术。但普通腔镜在手术中医生无法像开腹手术一样获得清晰、立体感强的真实视觉影像，导致一些腔镜手术操作困难，术中容易损伤重要脏器结构，严重并发症的发生率明显增高等情况，因此有必要进行三维腹腔镜设备技术探索，扩大腹腔镜手术的应用范围。

现有三维腹腔镜光学系统不仅包括成像部件与传像部件，而且包括目镜部件，在目镜部件后面，再加上耦合光学部件，将体内图像成像于图像传感器（CCD或CMOS）的光敏面，光路结构复杂，目镜部件为了匹配人体的双目瞳距，必须通过棱镜或反射镜，使光轴转折90度，增加分离度后，再次转折90度。这种结构不仅增大了光学系统尺寸，且造成光学设计困难，装配难度增大，工艺性差。

例如美国专利No.5,776,049，该专利中介绍的三维腹腔镜的光学系统就是通过棱镜的全反射使光轴进行了二次转折，拓宽了双目系统的基线距，增大了光学系统的尺寸，并给装配带来了一定的难度。另一美国专利No. 6,720,988，该专利中也对光轴进行了转折，同样的增大了光学系统的尺寸，给装配带来了一定的难度。同时该专利的成像部件中左右两边的前端透镜的光轴并不是平行的，而是相交在一点，只有在相交点处的平面内，成像才是最清楚的，离该平面越远就越模糊。这使得在操作该三维腹腔镜时，需要对距离精确的把握。

发明内容

针对现有技术的不足，本实用新型的目的是提供一种结构紧凑，装配工艺简单，且图像清晰度高，视场大，畸变小的三维腹腔镜光学系统。

本实用新型的三维腹腔镜光学系统包括圆筒，在圆筒的前端面设有保护片，圆筒内固定有两个结构完全相同、且光路互相平行的镜筒，每个镜筒中的前部安装有成像部件，在成像部件的后方安装有一个或多个光轴重合的传像部件，在成像部件与传像部件之间设有第四隔圈，相邻两个传像部件之间设有第七隔圈，所述的成像部件从物方到像方依次装置第一透镜、第二透镜、第三透镜、第一隔圈、第一胶合透镜、第二胶合透镜、第二隔圈、第三胶合透镜、第三隔圈和第四胶合透镜；其中，第一透镜为负透镜，其面向物方为凸面，面向像方为凹面，第二透镜为负透镜，其面向物方为平面，面向像方为凹面，第三透镜为正透镜，其面向物方为平面，面向像方为凸面，第一胶合透镜由第一和第二子透镜胶合组成，第一子透镜面向物方为凸面，面向像方为凸面，第二子透镜面向物方为凹面，面向像方为凹面。第一子透镜面向像方的面与第二子透镜面向物方的面为胶合面，第二胶合透镜由第三和第四子透镜胶合组成，第三子透镜面向物方为凹面，面向像方为凹面，第四子透镜面向物方为凸面，面向像方是凸面，第三子透镜面向像方的面与第四子透镜面向物方的面为胶合面，第三胶合透镜由第五和第六子透镜胶合组成，第五子透镜面向物方为凸面，面向像方为凸面，第六子透镜面向物方为凹面，面向像方为凸面，第五子透镜面向像方的面与第六子透镜面向物方的面为胶合面，第四胶合透镜由第七和第八子透镜胶合组成，第七子透镜面向物方为凸面，面向像方为凸面，第八子透镜面向物方为凹面，面向像方为凹面，第七子透镜面向像方的面与第八子透镜面向物方的面为胶合面，位于第三透镜和第一胶合透镜之间的第一隔圈同时起孔径光栏的作用；每个传像部件是一个成像放大率为1:1的对称结构，从物方到像方依次装置第五胶合透镜、第五隔圈、第六胶合透镜、第六隔圈、第七胶合透镜、第七隔圈和第八胶合透镜；其中，第五胶合透镜由第九和第十子透镜胶合组成，第九子透镜面向物方为凸面，面向像方为凹面，第十子透镜面向物方为凸面，面向像方为凸面，第九子透镜面向像方的面与第十子透镜面向物方的面为胶合面，第六胶合透镜由第十一和第十二子透镜胶合组成，第十一子透镜面向物方为凸面，面向像方为凸面，第十二子透镜面向物方为凹面，面向像方为凸面，第十一子透镜面向像方的面与第十二子透镜面向物方的面为胶合面；第七胶合透镜和第六胶合透镜结构完全相同，并与第六胶合透镜同光轴对称放置，第八胶合透镜和第六胶合透镜结构完全相同，并与第六胶合透镜同光轴对称放置。

镜筒中的传像部件的个数可根据实际使用需要而定，只需通过第七隔圈将相邻两个传像部件隔开并固定。