[发明专利]一种广角内窥镜镜头

说明书

本发明公开了一种广角内窥镜镜头，由物侧至像侧依次包含：保护窗片、第一透镜、第二透镜、第三透镜、光阑、第四透镜、第五透镜、保护玻璃片和图像传感器，所述第一透镜、第二透镜、第五透镜具有负光焦度，所述第三透镜、第四透镜具有正光焦度；保护窗片和第一透镜的物侧面为平面，使得保护窗片便于装配，降低镜头的密封、装配难度；第一透镜、第二透镜两片负光焦度透镜的组合，有益于收集大视场光线，减小透镜的通光孔径，缩小镜头尺寸，预留出足够的非感光区域用于镜头的密封，在保证内窥镜镜头图像清晰度的同时，具有极低成本、镜片数少、大景深、超广角特点。

技术领域

本发明涉及内窥镜技术领域，特别是涉及一种广角内窥镜镜头。

背景技术

微创手术的出现，使得病人可以通过小创口甚至无创口完成手术治疗，具备疼痛轻、恢复快的优点，内窥镜在微创手术应用上具有重要作用。内窥镜术野、景深、清晰度、色彩还原性、产品稳定性、使用成本均与镜头息息相关。内窥镜镜头的设计影响内窥镜配套的结构设计、电子设计走向，是决定内窥镜产品成功与否的重要因素之一。

目前市场上内窥镜的镜头，一般由多片玻璃镜片组成，小尺寸玻璃镜片非常容易出现面偏心、镜片偏薄、偏厚、口径偏小等问题，带来较高的加工难度和成本。相对而言，树脂镜片加工成的镜头则不存在上述问题，但是树脂镜头多为高次非球面，对公差尤其是边缘视场的公差敏感，实际加工出的镜头成像效果一般不太理想。另外，内窥镜前端的空间非常紧凑，窗片和内窥镜前端的胶贴合面积非常小，密封性也难以保证。根据几何光学的景深公式和高斯公式，定焦镜头在需要拍摄近距离物体时，景深范围很小，而直接提升景深范围，受衍射影响，艾里斑的尺寸会变大，导致图像清晰度降低。因此，以低成本加工小尺寸内窥镜镜头的同时，提升内窥镜的景深和清晰度具有重要的意义。

发明内容

本发明提供一种广角内窥镜镜头，以极低成本加工小尺寸内窥镜镜头的同时，保证镜头成像清晰度，提升内窥镜景深。

为实现上述效果，本发明的技术方案如下：

一种广角内窥镜镜头，由物侧至像侧依次包含：第一透镜、第二透镜、第三透镜、光阑、第四透镜、第五透镜，所述第一透镜、第二透镜、第五透镜具有负的光焦度，所述第三透镜、第四透镜具有正光焦度；光阑紧贴于第四透镜的物侧面；

所述第一透镜的物侧面为平面或凸面、像侧面为凹面；所述第二透镜的像侧面为凹面；所述第三透镜的物侧面为凸面；所述第四透镜的物侧面、像侧面均为凸面；所述第五透镜的物侧面、像侧面均为凹面。

上述方案中，第一透镜、第二透镜负责收集大视场的光线，且两片负光焦度的透镜收集光线有利于减小透镜的通光孔径，缩小镜头尺寸，并预留出足够的粘胶面积，利于对透镜进行密封。所述光阑S后侧，至少分配一片正光焦度的透镜、一片负光焦度的透镜，正负光焦度的透镜为分离状态，更好地校正内窥镜镜头的场曲。光阑紧贴于第四透镜的物侧面用于对光束孔径进行限制。

进一步的，所述第一透镜的折射率n1与第三透镜的折射率n2，第四透镜的折射率n3与第五透镜的折射率n4，满足如下关系：

0.08|n1-n2|0.25

0.08|n3-n4|0.25。

上述方案中，对第一透镜与第三透镜、第四透镜与第五透镜的折射率分别加以限定，有利于降低内窥镜镜头整体的色差，降低弥散斑尺寸。

进一步的，所述第三透镜物侧面的孔径D₁与曲率C₁，像侧面的孔径D₂与曲率C₂，满足如下关系：

|D₁C₁-D₂C₂|≥0.25。

上述方案中，对第三透镜的孔径和曲率的限定提高了广角内窥镜镜头的可加工性。