[发明专利]内窥镜物镜变焦光学系统

说明书

本发明公开了一种内窥镜物镜变焦光学系统，沿光学系统的光轴从物方至像方依次包括：具有负的光焦度的固定透镜组,及具有正的光焦度的变焦透镜组,变焦透镜组通过沿所述光轴的移动可以改变内窥镜物镜变焦光学系统的焦距。本发明涉及一种高性能内窥镜物镜光学系统，该系统具有足够大的放大倍数，能够在内窥镜下进行500‑1000倍的显微放大观察；在普通观察时,内窥镜镜头视场角可以达到140°,可对人体病变组织进行精准的成像诊断。

技术领域

本发明涉及一种内窥镜物镜变焦光学系统，特别是涉及一种应用于医疗诊断用内窥镜的双焦点物镜变焦光学系统。

背景技术

作为高性能内窥镜的临床应用，存在显微放大观察和大视场高清成像的双重功能需求。特别是针对人体内部早期疾病的观察和诊断，集放大观察和高清成像于一体的内窥镜得到了越来越广泛的应用。

消化道肿瘤的诊断金标准为电子内镜术，即采用电子内镜观察黏膜图像，并对异常区域进行抽检取样、染色、病理诊断，这种方法存在漏检、扩散、耗时等缺点。

如何在体内进行实时病理诊断一直是内窥镜技术的终极目标。共聚焦显微内窥和光学显微内窥是目前临床应用的两个主要技术手段，可对腺瘤、息肉、毛细血管等组织进行1000x(共聚焦)或500-1000x(光学放大)的显微成像，实现早癌的诊断、手术规划及疗效复查。

但此类内窥镜设备价格昂贵，共聚焦显微内窥为探头式结构，需通过标准内窥镜的钳道进入体内，诊断和后续手术无法同时进行。

500-1000x的显微内镜为一体式结构，可同时显微成像和手术操作，因此可进一步推广，实现肿瘤的筛查。但此类内镜需要物镜光学系统具备双焦点成像功能，即变焦功能，可通过镜组的调节实现显微放大和高清广角的双焦点成像。在显微放大观察中(以下统称“放大观察”)，从物镜到物体位置的距离(已下统称“物距”)较近，典型为0mm～2mm左右。在高清广角观察(以下统称“普通观察”)中，物距通常远大于2mm，比如5-100mm。

发明内容

现有内镜在实现变焦功能时存在镜片数多，通常10片以上，显微放大视场小等缺点。本发明的目的在于针对现有技术的不足提供一种内窥镜物镜变焦光学系统，该系统具有足够大的放大视场和倍数，能够在内窥镜下进行放大观察；在普通观察时,内窥镜镜头视场角可以达到140°,对人体病变位置观察监控，且片数少，降低系统复杂度。

本发明所解决的技术问题主要采用以下方案来实现：

一种内窥镜物镜变焦光学系统，沿光学系统的光轴从物方至像方依次包括：

固定透镜组,具有负的光焦度；

变焦透镜组,具有正的光焦度，用于通过其沿所述光轴的移动来改变内窥镜物镜变焦光学系统的焦距。

上述方案中，优选的，从物方至像方，所述固定透镜组包括第一透镜、第二透镜和第三透镜，所述变焦透镜组包括第四透镜、第五透镜、第六透镜、第七透镜和第八透镜；其中：所述第一透镜为平面朝向物侧的平凹负透镜，所述第二透镜为凹凸负透镜，其凸面朝向像侧，所述第三面透镜为平面朝向物侧的平凸正透镜，所述第四透镜为双凸正透镜，所述第五面透镜为平面朝向物侧的平凸正透镜，第六透镜为凹面朝向物侧的弯月负透镜，第七透镜为凸面朝向物侧的弯月负透镜，第八透镜为双凸正透镜。

更优选的，所述第三透镜和所述第四透镜之间还设置有孔径光阑。更优选的，所述第五透镜和所述第六透镜胶合，所述第七透镜和第八透镜胶合。

另外，根据本发明的优选的方式，满足以下的条件式(1)。

2.4≤d/f≤2.8 (1)

在此，在内窥镜物镜变焦光学系统处于放大观察时，d为固定透镜组(G1)与变焦透镜组(G2)之间的距离，f为系统整体焦距。