[发明专利]一种内窥镜的核心光学系统

权利要求书

1.一种在可见光（400nm-700nm）和近红外光（700nm-900nm）齐焦成像的内窥镜核心光学系统结构，含物镜组（1），转向组（2），场镜组（3），其特征在于，物镜组（1）是光学透镜组，在物镜组（1）的成像面上，波长 850nm具有正场曲和正离焦，离焦量小于0.5mm，场镜组（3）置于物镜组（1）和转向组（2）之间，位于物镜组（1）的像面附近，形成物镜组（1）的像的远心虚像，在虚像位置，波长850nm具有小于物镜组（1）的正离焦量，边缘视场具有小于物镜组（1）的场曲，转向组（2）是无焦系统，由3组或5组结构完全一致的-1倍棒镜转向系统（21）组成，-1倍棒镜转向系统（21）由3个三胶合透镜组成，包括前组棒镜（211），中间棒镜（212），后组棒镜（213），中间棒镜（212）由正透镜（2121），负棒镜（2122）和正透镜（2123）胶合构成，正透镜（2121）和正透镜（2123）都是双凸正透镜，正透镜（2121）与正透镜（2123）具有完全相同的材料，结构和尺寸，负棒镜（2122）是双凹负透镜，两个球面的曲率半径相等，也与正透镜（2121）和正透镜（2123）的胶合面的曲率半径相等，后组棒镜（213）和前组棒镜（211）具有完全相同的材料，结构和尺寸，相对于中间棒镜（212）对称布置，前组棒镜（211），中间棒镜（212），后组棒镜（213）以共轴的方式依次排列，前组棒镜（211）与中间棒镜（212）之间的距离与中间棒镜（212）和后组棒镜（213）之间的距离相等，-1倍棒镜转向系统（21）的物距与像距相等，3组或5组-1倍棒镜转向系统（21）以相邻两组-1倍棒镜转向系统（21）的物面和像面重合的方式依次排列，构成转向组（2），转向组（2）具有负的离焦量和负场曲，离焦量的数值大于0.1mm，物镜组（1），场镜组（3）和转向组（2）组合构成的内窥镜核心光学系统，具有较小的离焦量和边缘视场较小的场曲，离焦量小于0.05mm，场曲小于0.1mm，中心视场传递函数MTF值在150对线/mm大于0.3，边缘视场传递函数MTF值在150对线/mm大于0.2。

2.根据权利要求1所述的一种在可见光（400nm-700nm）和近红外光（700nm-900nm）齐焦成像的内窥镜核心光学系统结构，其特征在于，所述的场镜组（3）是双胶合弯月透镜。

3.根据权利要求1所述的一种在可见光（400nm-700nm）和近红外光（700nm-900nm）齐焦成像的内窥镜核心光学系统结构，其特征在于，所述的-1倍棒镜转向系统（21）的前组棒镜（211），含正透镜（2111），负棒镜（2112），正透镜（2113），正透镜（2111）是双凸正透镜，负棒镜（2112）是双凹负透镜，正透镜（2113）具有与正透镜（2111）完全相同的材料，结构和尺寸，负透镜（2112）的两个球面的曲率半径相同，与正透镜（2111）和（2113）的胶合面的曲率半径相同。

4.根据权利要求1，2和3所述的一种在可见光（400nm-700nm）和近红外光（700nm-900nm）齐焦成像的内窥镜核心光学系统结构，其特征在于，所述的视场角75°，像方数值孔径为0.12的10mm腹腔内窥镜的核心光学系统，物镜组（1）的结构示意如图3所示，含5组透镜，场镜组（3）是双胶合弯月透镜，转像组（2由）3组-1倍棒镜转向系统（21）构成，-1倍棒镜转向系统（21）的结构示意如图4所示，前组棒镜（211）含正透镜（2111），负棒镜（2112），正透镜（2113），正透镜（2111）是双凸正透镜，负棒镜（2112）是双凹负透镜，正透镜（2113）具有与正透镜（2111）完全相同的材料，结构和尺寸，负透镜（2112）两个球面的曲率半径相同，与正透镜（2111）和（2113）的胶合面的曲率半径相同，物镜组（1）的离焦量及场曲曲线如图5所示，物镜组（1）和场镜组（2）组合的离焦及场曲曲线如图6所示，转向组（3）的离焦量及场曲曲线如图7所示，内窥镜核心光学系统成像的离焦量和场曲曲线如图8所示，内窥镜核心光学系统的传递函数如图9所示。