[发明专利]一种医用内窥镜光学成像系统

说明书

本申请涉及一种医用内窥镜光学成像系统，包括沿光轴从物方至像方依次设置的孔径光阑、第一镜片、第二镜片、第三镜片、第四镜片和红外滤光片；光学成像系统总焦距为EFL；光学成像系统总长TTL；第一镜片、第二镜片、第三镜片和第四镜片的最大有效半口径为MSD；第一镜片焦距为f1；光学成像系统的像高为IMH；所述f1、TTL、EFL、MSD及IMH满足以下关系：0.52＜f1/EFL＜0.61；1.7＜TTL/EFL＜1.9；0.7＜MSD/IMH＜0.78。上述方案能够在具有高像素的同时实现小型化设计和大景深的目的。

技术领域

本发明涉及医疗器械技术领域，尤其涉及一种医用内窥镜光学成像系统。

背景技术

医用内窥镜是一种通过天然孔道或者外科切口进入人体体腔内，从而实现观察目的的医疗器械。随着微电子技术及工艺的发展，医用内窥镜也不断实现高像素化，以获得高分辨率的图像。另一方面，由于医用内窥镜的镜体需要插入人体体腔观察，这就使得医用内窥镜除了具有成像清晰，还应具有小型化和大景深的特点。

发明内容

为了解决上述问题，本发明的目的在于提供一种内窥镜光学成像系统，能够在具有高像素的同时实现小型化设计和大景深的目的。

一种医用内窥镜光学成像系统，包括沿光轴从物方至像方依次设置的孔径光阑、第一镜片、第二镜片、第三镜片、第四镜片和红外滤光片；

第一镜片为正透镜，其朝向像方一侧为凸面，第一镜片具有至少一面以上的非球面；

第二镜片为双凹形负透镜，第二镜片具有至少一面以上的非球面；

第三镜片为正透镜，其朝向物方一侧为凹面，朝向像方一侧为凸面，第三镜片具有至少一面以上的非球面；

第四镜片为负透镜，朝向像方一侧为凹面，第四镜片具有至少一面以上的非球面；

其中，光学成像系统总焦距为EFL；光学成像系统总长TTL；第一镜片、第二镜片、第三镜片和第四镜片的最大有效半口径为MSD；第一镜片焦距为f1；光学成像系统的像高为IMH；所述f1、TTL、EFL、MSD及IMH满足以下关系：0.52＜f1/EFL＜0.61；1.7＜TTL/EFL＜1.9；0.7＜MSD/IMH＜0.78。

作为优选，所述医用内窥镜光学成像系统还包括前保护罩和芯片保护罩，前保护罩位于第一镜片物方一侧，由第一镜片、第二镜片、第三镜片、第四镜片和红外滤光片组成的芯片组整体与控制芯片连接，芯片保护罩与控制芯片连接，孔径光阑位于前保护罩和第一镜片之间。

作为优选，所述前保护罩和芯片保护罩为玻璃材质。

作为优选，所述光学成像系统总长TTL为前保护罩到像面的距离。

作为优选，所述第一镜片、第二镜片、第三镜片和第四镜片的材质均为塑胶镜片。

本发明由于采用上述方案，可以实现大靶面、大景深，可以实现更远范围的高分辨率成像。同时画面均匀性和色彩一致性良好，可以更好地还原景物特征。而且该光学成像系统还具有小型化的特点，可以极大地减轻医用内窥镜治疗时带给病人的痛苦。

附图说明

图1为本申请实施例1的光学系统结构图；

图2是本申请实施例1的相对照度曲线图；

图3是本申请实施例1的畸变曲线图；

图4是本申请实施例1的光扇曲线图；

图5是本申请实施例1的MTF曲线图；

图6是本申请实施例2的光学系统结构图；

图7是本申请实施例2的相对照度曲线图；

图8是本申请实施例2的畸变曲线图；