[发明专利]细径广角医用电子内窥镜光学成像系统

说明书

技术领域

本发明涉及一种医用电子内窥镜光学成像系统，特别是涉及与1/10 英寸CCD相匹配的细径广角医用电子内窥镜光学成像系统。

背景技术

随着微电子技术及其工艺的发展，电子内窥镜中的作为图像传感器的光电转换器件CCD 的像素可以高达几十万到几百万，可以获得高分辨率的高清晰图像。医用电子内窥镜是当前应用非常广泛的医疗仪器。通过内窥镜医生能直接观察到人体内脏器官的组织形态、体内病变情况，对疾病进行准确地诊断，还可以进行微创外科手术。医用电子内窥镜使用寿命长，操作简单，在诊断和治疗疾病时，操作者和助手以及其他工作人员， 都能在监视器的直视下进行各种操作，使各方面的操作者都能配合默契。

由于电子内窥镜采用电缆传送图像数据，在镜身插入体腔时，软性的电缆使患者遭受的痛苦较小。除了传送图像数据的电缆，电子内窥镜的外径尺寸决定了患者遭受痛苦的程度。电子内窥镜的核心是安装在内窥镜前端的光学成像系统和图像传感器CCD，电子内窥镜的硬质部外径尺寸主要受光学成像系统和图像传感器CCD外径的限制。要使医用电子内窥镜实现超细径、超广角和高清晰度，需要小尺寸、大像素数的CCD图像传感器和小外径、超广角、高分辨率的光学成像系统。目前CCD产品已有尺寸1/8英寸，1/10英寸，满足高分辨率超细径电子内窥镜的要求，同时电子内窥镜光学成像系统也必须满足超细径、超广角、高分辨率的要求。

发明内容

本发明的目的是提供一种细径广角医用电子内窥镜光学成像系统，该光学成像系统适用于1/10英寸CCD，以便获得超细径高清晰医用电子内窥镜，使患者在应用电子内窥镜进行诊疗过程中遭受更小的痛苦，同时其视场角达到100°的超广角，有利于无盲区的诊疗。

采用的技术方案是：

细径广角医用电子内窥镜光学成像系统，包括六片共轴球面折射透镜和一个光阑，从物方到像方依次排列：

第一片透镜为凹透镜，光焦度为负值，使得光线经过该片透镜时发散，并且该透镜面向物方的面型凸向像方，面向像方的面型凸向物方。

第二片透镜为凸透镜，光焦度为正值，使得光线经过该片透镜时会聚，并且该透镜面向物方的面型为平面，面向像方的面型凸向像方。

第三片透镜为凸透镜，光焦度为正值，使得光线经过该片透镜时会聚，并且该透镜面向物方的面型凸向物方，面向像方的面型凸向像方。

第四片透镜为凹透镜，光焦度为负值，使得光线经过该片透镜时发散，并且该透镜面向物方和面向像方的面型均凸向物方。

第五片透镜为凸透镜，光焦度为正值，使得光线经过该片透镜时会聚，并且该透镜面向物方的面型为平面，面向像方的面型凸向像方。

第六片透镜为凸透镜，光焦度为正值，使得光线经过该片透镜时会聚，并且该透镜面向物方的面型凸向物方，面向像方的面型凸向像方。

在第三和第四片透镜之间放置光阑。

上述构成超细径超广角医用电子内窥镜光学成像系统的六片共轴球面折射透镜和一个光阑共有十三个面，第一片透镜面向物方的面为第一镜面，第一片透镜面向像方的面为第二镜面，第二片透镜面向物方的面为第三镜面，第二片透镜面向像方的面为第四镜面，第三片透镜面向物方的面为第五镜面，第三片透镜面向像方的面为第六镜面，光阑为第七镜面，第四片透镜面向物方的面为第八镜面，第四片透镜面向像方的面为第九镜面，第五片透镜面向物方的面为第十镜面，第五片透镜面向像方的面为第十一镜面，第六片透镜面向物方的面为第十二镜面，第六片透镜面向像方的面为第十三镜面。

十三个镜面的曲率半径、镜面半径、镜面间距、透镜玻璃材料结构参数如表1所示，其中镜面的曲率半径的正负按照应用光学或光学系统设计软件zemax的规定确定的，即面型凸向物方为正值，凸向像方为负值。

表1