[实用新型]一种全分离式内窥镜物镜

说明书

技术领域

本实用新型属于内窥镜的技术领域，具体涉及一种全分离式内窥镜物镜。

背景技术

目前，广泛使用的电子内窥镜采用的是常温下浸没消毒方式，常温浸没消毒方式仍然存在一定的感染概率，在微创手术中使用的硬质内窥镜，由于需要更高的消毒等级，采用了高温高压进行灭菌，为了降低感染概率，采用消毒等级更高的高温高压方式进行灭菌操作将更有利于电子内窥镜的临床应用。

内窥镜物镜，大部分采用了光学胶将两片不同材料透镜进行胶合组成胶合镜用于降低光学系统的像差，但胶合镜在高低温循环变化下存在失效风险，一方面胶合镜用的光学胶在长时间高温加热时易由无色透明状态变化至有色状态，进而导致吸光度增加，图像亮度降低并最终失效；另一方面，为了降低像差，胶合镜是将两种不同光学材料进行胶合。在高低温循环变化时，物体在不断地热胀冷缩，由于不同材料的热膨胀系数不同，在长时间高低温循环下所产生的应力容易导致胶层老化至两片玻璃开裂失效。

此外，胶合镜意味着更复杂的结构和工艺，结构的复杂度和加工工艺的难度不仅增加了产品成本，也降低了产品可靠性和寿命。

内窥镜物镜视场角通常达到140°，属于超广角光学系统，超广角成像的条件下，由于光线在光学表面入射角度过大，使得像散和像面弯曲显著，以往的内窥镜物镜，为了降低像散和像面弯曲的影响，采用包括胶合镜在内的镜片组合，但其结构复杂，工艺难度高。

实用新型内容

本实用新型的目的在于针对现有技术的不足，提供一种全分离式内窥镜物镜，以解决现有内窥镜物镜结构复杂、工艺难度高和避免高低温下胶合元件易导致失效的问题。

为达到上述目的，本实用新型采取的技术方案是：

一种全分离式内窥镜物镜，包括从物体侧起依次连接的第一透镜、第二透镜、滤光片、孔径光阑、第三透镜、第四透镜和图像传感元件；

第一透镜、第二透镜、滤光片、孔径光阑、第三透镜、第四透镜和图像传感元件均以空气为间隔分离设置；

第一透镜为物侧面曲率半径大于像侧面曲率半径，且其上的凹面朝向像侧面的负透镜；

第二透镜为物侧面曲率半径小于像侧面曲率半径，且其上的凸面朝向物侧面的正透镜；

第三透镜为正透镜；

第四透镜为物侧面曲率半径小于像侧面曲率半径，且其上的凹面朝向物侧面的负透镜；

全分离式内窥镜物镜满足下述条件：

-1.0<f1/f<-0.9

1.1<f12/f34<2.1

-1.1<f4/f<-0.9

其中，f为物镜整体焦距，f1为第一透镜的焦距，f12为第一透镜和第二透镜的组合焦距，f34为第三透镜和第四透镜组合焦距，f4为第四透镜的焦距。

优选地，第一透镜和第二透镜满足下述条件：

0.4<d2/(n2*d3)<0.6

-0.7<r2/r3<-0.4

其中，d2为第一透镜和第二透镜间空气间隔的厚度，d3为第二透镜轴向厚度，n2为第二透镜在d光下的折射率，r2为第一透镜凹面曲率半径，r3为第二透镜凸面曲率半径。

优选地，d光波长为587.5nm。

优选地，孔径光阑、第二透镜和第三透镜满足下列条件

1.1<Tf/Tb<1.4

其中，Tf为孔径光阑物侧面到第二透镜像侧面的空气等效厚度，Tb为孔径光阑像侧面到第三透镜物侧面的空气等效厚度。

优选地，图像传感元件由靠近第四透镜的表面玻璃和光敏面组成。

本实用新型提供的全分离式内窥镜物镜，具有以下有益效果：

本全分离式内窥镜物镜各透镜间均以空气间隔设置，不使用光学胶对各光学元件进行胶合，避免了高低温条件下内窥镜物镜失效的问题；同时第一透镜满足了超广角的条件，而由超广角引起的大量像散和场曲，第二透镜可以大幅度降低第一透镜的像散和场曲，降低光线在第二透镜表面的入射角度，进而降低像差平衡难度；滤光片和第三透镜的设置，保证滤光片不会过大的偏离对称结构，同时滤除进入光学系统的红外光，提升图像对比度，优化图像质量。

本实用新型采用全分离式的组成结构，结构简单，工艺制作成本低，避免了高低温下胶合元件易导致失效的问题，具有较强的实用性。

附图说明

图1为全分离式内窥镜物镜的结构示意图。

图2是本实用新型实施例1到实施例3的内窥镜物镜剖面示意图。