[发明专利]一种医用内窥镜光学变焦4K适配器

说明书

本发明为一种医用内窥镜光学变焦4K适配器，它包括前窗保护玻璃和芯片之间的若干个沿光轴排布的透镜。所述透镜从前窗保护玻璃到芯片之间的若干个沿光轴排布顺序是第一负透镜、第一正透镜、第一三胶合透镜、第二正透镜、第二三胶合透镜。第一三胶合透镜为变焦组，第一三胶合透镜前后移动实现变焦效果。本发明提供一款焦距从16mm到32mm的变焦效果，入瞳直径4mm，使用4K分辨率1/2.5英寸芯片，畸变小于0.3％的医用内窥镜光学变焦适配器。此适配器是一款结构简单，成本控制与优化后的成像物镜。本发明是基于光学成像原理，使用光学设计软件对成像物镜反复地进行结构达到像差的优化设计。

技术领域

本发明属于变焦物镜光学系统，尤其涉及一种应用于医用内窥镜的适配器，该适配器同时适用于可见光源和红外光源。

背景技术

内窥镜适配器是内窥目镜与成像芯片之间的转接系统，主要应用于现代医学微创手术中。超高清的内窥镜适配器能呈现更好的医疗图像，提供更高的医疗诊断和治疗服务。具有超高清的像质，同时能实现变焦的适配器较难实现。

目前较高像素的物镜光学系统普遍使用非球面镜片，清晰度和TV畸变要求比较容易满足。本发明使用玻璃非球面镜片来设计适配器，达到非球面所具有的较高的清晰度和TV畸变要求。

发明内容

本发明的目的是使用玻璃非球面镜片来设计光学变焦物镜，达到非球面所具有的较高的清晰度和TV畸变要求。使用合理的镜头结构，达到较高的清晰度和变焦效果。

本发明采用的结构是：一种医用内窥镜光学变焦4K适配器，包括透镜本体，所述透镜从前窗保护玻璃到芯片之间的若干个沿光轴排布顺序是第一负透镜、第一正透镜、第一三胶合透镜、第二正透镜、第二三胶合透镜，其中所述第一三胶合透镜为变焦组。

作为优选，所述透镜包含置于第一三胶合透镜和第二正透镜之间的光阑面。

进一步地，所述芯片显示面垂直于光轴，芯片中心在光轴上。

进一步地，所述第一正透镜的焦距介于20mm与40mm之间；所述第一三胶合透镜的焦距介于10mm与30mm之间；所述第二正透镜的焦距介于30mm与60mm之间；所述第二三胶合透镜的焦距介于-50mm与-25mm之间。

进一步地，所述第一负透镜的折射率介于1.50与1.70之间；所述第一正透镜的折射率介于1.80与1.95之间；所述第一三胶合透镜中，靠近第一正透镜的透镜折射率介于1.80与1.95之间，中间正透镜的折射率介于1.45与1.60之间，靠近第二正透镜的负透镜折射率介于1.75与1.85之间；所述第二正透镜的折射率介于1.45与1.60之间；所述第二三胶合透镜中，靠近第二正透镜的正透镜的折射率介于1.50与1.65之间，中间透镜的折射率介于1.85与2.00之间，靠近芯片的负透镜折射率介于1.65与1.75之间。

更进一步地，所述第一负透镜为至少一面为非球面的透镜。

本发明的实现是以光阑为界，负组镜片在前，正组在后的反远距型物镜，其中前组镜片包括固定的负焦距镜片组和变焦的正焦距镜片组，根据此结构选择相近结构的光学物镜为初始结构，改换芯片大小，通过更换增减玻璃材质、焦距缩放和像差控制的优化设计，最终达到像质优良的内窥镜适配器设计。

本发明的有益效果为：本发明提供一款焦距从16mm到32mm的变焦效果，入瞳直径4mm，使用4K分辨率1/2.5英寸芯片，畸变小于0.3％的医用内窥镜光学变焦适配器。此适配器是一款结构简单，成本控制与优化后的成像物镜。本发明是基于光学成像原理，使用光学设计软件对成像物镜反复地进行结构达到像差的优化设计。

附图说明

图1是本发明的结构示意图；

图2是本发明的MTF曲线图。

具体实施方式