内窥镜镜头制造技术

本实用新型专利技术提供了一种内窥镜镜头，包括从物侧依次设置的第一透镜、光阑、第二透镜、第三透镜、CMOS图像传感器，第一透镜、第二透镜和第三透镜均以空气为间隔分离设置，第一透镜、第二透镜和第三透镜均为球面透镜，第一透镜为平面透镜，第二透镜和第三透镜均为平凸透镜。本实用新型专利技术的内窥镜镜头仅使用三片透镜实现了大视场、微型化，降低了加工工艺要求，也便于镜头的组装；同时整个内窥镜镜头全部采用分离的球面透镜，镜头结构紧凑。

【技术实现步骤摘要】
内窥镜镜头
本技术涉及内窥镜
，特别地，涉及一种内窥镜镜头。
技术介绍
医用内窥镜是一种光机电相结合的精密仪器,用以观察人眼不能直接观察或不方便观察的腔体内组织和结构,并结合相关领域进行诊断和治疗。为了减轻病人的痛苦降低医疗成本,医用内窥镜逐渐向小型化、低成本化方向发展。内窥镜镜头的视场角通常大于100°，属于超广角光学系统，之前大部分内窥镜镜头为了矫正系统的各种像差通常都会使用双胶合透镜或非球面透镜，且一般需采用4片或4片以上的透镜，这会导致内窥镜镜头加工难度和成本增加。
技术实现思路
基于此，有必要提供一种仅采用三片透镜的便于加工的内窥镜镜头。本技术解决其技术问题所要采用的技术方案是：一种内窥镜镜头，包括从物侧依次设置的第一透镜、光阑、第二透镜、第三透镜、CMOS图像传感器，所述第一透镜、所述第二透镜和所述第三透镜均以空气为间隔分离设置，所述第一透镜、所述第二透镜和所述第三透镜均为球面透镜，所述第一透镜为平面透镜，所述第二透镜和所述第三透镜均为平凸透镜。进一步的，所述第二透镜的凸面朝向像侧面。进一步的，所述第三透镜的凸面朝向物侧面。进一步的，所述第一透镜的后表面与所述第二透镜的前表面相接触，所述第二透镜的凸面顶点与所述第三透镜的凸面顶点相接触。进一步的，所述第一透镜、所述第二透镜和所述第三透镜的直径相等。进一步的，所述内窥镜镜头全视场角为110°，镜头口径为0.58mm，工作距离为5mm。进一步的，所述CMOS图像传感器位于像侧面，所述CMOS图像传感器的像素数为170×170，像元大小为2.2×2.2μm。本技术的有益效果是：本技术的内窥镜镜头仅使用三片透镜实现了大视场、微型化，降低了加工工艺要求，也便于镜头的组装；同时整个内窥镜镜头全部采用分离的球面透镜，镜头结构紧凑。附图说明下面结合附图和实施例对本技术作进一步说明。图1为本技术内窥镜镜头的结构示意图；图2为本技术内窥镜镜头的光路示意图；图3为本技术内窥镜镜头的调制传递函数(MTF)图；图4为本技术内窥镜镜头的场曲和畸变图。图中零部件名称及其编号分别为：L1、第一透镜；L2、第二透镜；L3、第三透镜；1、光阑；2、CMOS图像传感器。具体实施方式现在结合附图对本技术作详细的说明。此图为简化的示意图，仅以示意方式说明本技术的基本结构，因此其仅显示与本技术有关的构成。如图1所示，本技术提供了一种内窥镜镜头，包括从物侧依次设置的第一透镜L1、光阑1、第二透镜L2、第三透镜L3、CMOS图像传感器2，第一透镜L1、第二透镜L2和第三透镜L3均以空气为间隔分离设置，第一透镜L1、第二透镜L2和第三透镜L3均为球面透镜，第一透镜L1、第二透镜L2和第三透镜L3的直径相等。第一透镜L1为平面透镜，第一透镜L1的前表面R1和后表面R2均为平面。第二透镜L2为平凸透镜，第二透镜L2的凸面R4朝向像侧面。第三透镜L3为平凸透镜，第三透镜L3的凸面R5朝向物侧面。第一透镜L1设置在物侧面，第一透镜L1的后表面R2与第二透镜L2的前表面R3相接触，第二透镜L2的凸面R4顶点与第三透镜L3的凸面R5顶点相接触，光阑1设置在第二透镜L2的前表面R3，CMOS图像传感器2位于像侧面，CMOS图像传感器2的像素数为170×170，像元大小为2.2×2.2μm。内窥镜镜头全视场角为110°，镜头口径为0.58mm，工作距离为5mm,即物面距第一透镜L1前表面R1沿光轴方向的距离为5mm。如图2所示，为内窥镜镜头的光路示意图，光线以55度的半视场角进入第一透镜L1，通过光阑1，经第二透镜L2和第三透镜L3后入射到CMOS图像传感器2。如表1所示，为本技术的内窥镜镜头的每一块透镜的具体参数值，其中“表面”一栏给出了每一块透镜表面对应编号；“半径”一栏给出了每一表面所对应的球面半径；“厚度/间距”一栏给出了相邻表面之间的轴向距离，如果该两表面属于同一透镜，则厚度值表示该透镜厚度，否则表示物/像面到透镜距离或相邻透镜间间距；“半孔径”一栏给出了所对应表面的1/2孔径值。以透镜L1和透镜L2为例，L1的前表面R1和后表面R2的球面半径为Infinity，即为平面，L1的前表面R1和后表面R2半孔径均为0.29mm，L1的前表面R1到后表面R2的距离即L1的中心厚度为0.2mm，即L1为平面透镜，L1的后表面R2到L2的前表面R3的距离即透镜L1和透镜L2间间隔为0.005mm；L2的前表面R3的的球面半径为Infinity，即为平面，L2的前表面R3的半孔径即光阑1孔径为0.04mm，L2的后表面R4的球面半径和半孔径分别为0.38mm和0.29mm，即L2是一个凸面朝向像侧面的平凸透镜。表1透镜设计数据如图3所示为本技术的内窥镜物镜像面的调制传递函数(MTF)图，各视场的传递函数曲线同图中所示衍射极限接近，具有良好的像质。图4所示为本技术的内窥镜物镜像面的场曲与畸变图，由图可知本技术镜头的像面弯曲均在0.05mm以内，满足成像质量要求，在大视场条件下，45％的畸变也是满足使用要求的。以上述依据本技术的理想实施例为启示，通过上述的说明内容，相关的工作人员完全可以在不偏离本技术的范围内，进行多样的变更以及修改。本项技术的技术范围并不局限于说明书上的内容，必须要根据权利要求范围来确定其技术性范围。本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种内窥镜镜头，其特征在于：包括从物侧依次设置的第一透镜、光阑、第二透镜、第三透镜、CMOS图像传感器，所述第一透镜、所述第二透镜和所述第三透镜均以空气为间隔分离设置，所述第一透镜、所述第二透镜和所述第三透镜均为球面透镜，所述第一透镜为平面透镜，所述第二透镜和所述第三透镜均为平凸透镜。

【技术特征摘要】
1.一种内窥镜镜头，其特征在于：包括从物侧依次设置的第一透镜、光阑、第二透镜、第三透镜、CMOS图像传感器，所述第一透镜、所述第二透镜和所述第三透镜均以空气为间隔分离设置，所述第一透镜、所述第二透镜和所述第三透镜均为球面透镜，所述第一透镜为平面透镜，所述第二透镜和所述第三透镜均为平凸透镜。2.如权利要求1所述的内窥镜镜头，其特征在于：所述第二透镜的凸面朝向像侧面。3.如权利要求1所述的内窥镜镜头，其特征在于：所述第三透镜的凸面朝向物侧面。4.如权利要求1所述的内窥镜镜头，其特征在...

【专利技术属性】
技术研发人员：马韬，
申请(专利权)人：常州硕美光电科技有限公司，
类型：新型
国别省市：江苏,32