[发明专利]适用流动血液成像的红外内窥镜目镜光学系统

说明书

本发明提供了一种适用流动血液成像的红外内窥镜目镜光学系统，其特征在于，由沿光轴从物面到像面依次设置的第一透镜、第二透镜及第三透镜组成；将第一透镜面向物面的一面定义为第一表面，面向像面的一面定义为第二表面；将第二透镜面向物面的一面定义为第三表面，面向像面的一面定义为第四表面；将第三透镜面向物面的一面定义为第五表面，面向像面的一面定义为第六表面。本发明通过镜片结构的优化，在保证结构紧凑、所用镜片数少的情况下实现了像面畸变小的优点，能够和前方的成像光纤束较好的耦合，且所有镜片均采用球面结构，降低了加工难度，节约成本。

技术领域

本发明涉及一种适用流动血液成像的红外内窥镜转接镜头光学系统，属于医疗器械技术领域。

背景技术

结合现代光学、精密机械以及电子技术等于一体的内窥镜技术自发明以来得到了广泛应用，不仅在工业生产时提供了不需拆卸或停止设备运行情况下的无损检测，在医疗领域同样发展出了口腔内窥镜、腹腔镜、耳鼻喉内窥镜等诸多类别，有效的提升了病变的检出率以及手术愈后能力。

内窥镜通常都是置于空气这类低散射、弱吸收的介质中，因此使用可见光作为光源便可实现优良的成像效果，但这无法满足在某些特定溶液环境下的使用需求。在医学领域，随着介入手术技术的不断发展，人们已经开始利用近红外光线作为光源进行血液环境下成像。因为可见光在这类介质中的吸收与散射系数都较大，难以实现有效的光传输，也就无法对目标物质成像。为了解决这个问题，相关人员提出了基于红外光源的新型内窥镜。这种内窥镜使用的近红外波段的红外激光作为内窥镜的光源，实现了血液环境下的可视化。

目前市面上主要的内窥镜主要以可见光作为光源为主，相关的匹配光学元件如目镜等也只能支持可见光，这样就造成了以红外激光作为光源的内窥镜无可用的目镜，一个光学成像系统的构成离不开目镜部件。

发明内容

本发明的目的是：提供一种红外内窥镜适配的目镜镜头，该目镜镜头结构简单、小巧紧凑，几何畸变小且工作在近红外波段。

为了达到上述目的，本发明的技术方案是提供了一种适用流动血液成像的红外内窥镜目镜光学系统，其特征在于，由沿光轴从物面到像面依次设置的第一透镜、第二透镜及第三透镜组成；

将第一透镜面向物面的一面定义为第一表面，面向像面的一面定义为第二表面；将第二透镜面向物面的一面定义为第三表面，面向像面的一面定义为第四表面；将第三透镜面向物面的一面定义为第五表面，面向像面的一面定义为第六表面，则有：

第一表面为曲率半径等于19.950mm凸向物面，第二表面为曲率半径等于-21.980mm凸向像面；第三表面为曲率半径等于14.500mm的凸向物面，第四表面为曲率半径无限大的平面；第五表面为曲率半径等于7.521mm的凸向物面，第六表面为曲率半径等于7.651mm凸向物面。

优选地，所述第一透镜具有正光焦度，焦距f1＝21.430mm；所述第二透镜具有正光焦度，焦距f2＝28.787mm；所述第三透镜具有正光焦度，焦距f3＝87.286mm。

优选地，所述第一透镜的中心厚度为3.900mm；所述第二透镜的中心厚度为3.200mm；所述第三透镜的中心厚度为3.520mm。

优选地，所述第二表面与所述第三表面之间的距离为0.800mm；所述第四表面与所述第五表面之间的距离为0.199mm。

优选地，所述第一透镜、所述第二透镜、所述第三透镜的通光口径均小于12mm，直径尺寸均为10mm。

优选地，所述第一透镜、所述第二透镜、所述第三透镜均为基于BK7材质制成的球面透镜。

优选地，所述红外内窥镜目镜光学系统的最佳工作波段为1.25-1.35微米，光学筒长小于30mm。