物镜组、光学成像系统及荧光内窥镜技术方案

技术编号:43611139 阅读:1 留言:0更新日期:2024-12-11 14:55
本申请涉及一种物镜组、光学成像系统及荧光内窥镜。物镜组包括:具有负光焦度的第一透镜,所述第一透镜的物侧面为凸面,像侧面为凹面;具有正光焦度的第二透镜,所述第二透镜的像侧面为凸面;具有负光焦度的第一胶合镜组,所述第一胶合镜组包括依次相胶合第三透镜、第四透镜以及第五透镜,所述第三透镜具有正光焦度,所述第四透镜具有负光焦度,所述第五透镜具有负光焦度;具有正光焦度的第六透镜;具有正光焦度的第二胶合镜组,所述第二胶合镜组包括依次相胶合的第七透镜和第八透镜,所述第七透镜具有正光焦度,所述第八透镜具有负光焦度。上述物镜组,对可见光和近红外光均能够具有良好的成像质量。

【技术实现步骤摘要】

本申请涉及内窥镜,特别是涉及一种物镜组、光学成像系统及荧光内窥镜


技术介绍

1、荧光内窥镜能够通过人体天然通道或微创切口进入人体内部,用于对人体内部进行诊断或治疗。荧光内窥镜可以搭配荧光光学成像系统工作,同时对可见光和近红外光进行聚焦成像,通过将吲哚菁绿(icg,indocyanine green)等荧光造影剂注射到患者体内,与血浆蛋白结合,当采用780nm-810nm的照明光照射时,荧光造影剂能够被激发而发射820nm-840nm的近红外光。光学成像系统同时采集可见光和近红外光的图像,使得医生能够清晰地区分病变部位和正常部位,提高手术的精确性。然而,现有的用于荧光内窥镜中的光学成像系统普遍存在畸变等像差严重的问题,成像质量不佳,影响诊断和治疗的准确性。


技术实现思路

1、基于此,有必要针对目前用于荧光内窥镜中的光学成像系统成像质量不佳的问题,提供一种物镜组、光学成像系统及荧光内窥镜。

2、一种物镜组,沿光轴由物侧至像侧依次包括:

3、具有负光焦度的第一透镜,所述第一透镜的物侧面为凸面,像侧面为凹面;

4、具有正光焦度的第二透镜,所述第二透镜的像侧面为凸面;

5、具有负光焦度的第一胶合镜组,所述第一胶合镜组包括依次相胶合第三透镜、第四透镜以及第五透镜,所述第三透镜具有正光焦度,所述第四透镜具有负光焦度,所述第五透镜具有负光焦度;

6、具有正光焦度的第六透镜;以及,

7、具有正光焦度的第二胶合镜组,所述第二胶合镜组包括依次相胶合的第七透镜和第八透镜,所述第七透镜具有正光焦度,所述第八透镜具有负光焦度。

8、上述物镜组,第一透镜的负光焦度配合第一透镜的凸凹面型,能够有效收集大视场光线,满足内窥镜大范围取像的需求,同时也有利于抑制大视场的畸变等像差,提升物镜组的成像质量;第二透镜的正光焦度与像侧面的凸面设计,配合第一透镜的光焦度和面型设计,能够将第一透镜收集的光线平缓朝像侧过度,降低像侧各透镜偏折光线的负担,从而有利于降低物镜组的像差敏感度和公差敏感度,有利于提升物镜组的成像质量,降低各透镜的设计和成型难度,同时也有利于压缩物镜组的轴向尺寸;第一胶合镜组中三个透镜的胶合设计配合光焦度的设计,能够有效校正物镜组的色差,提升物镜组的成像质量;第六透镜的正光焦度,能够合理约束光线的传输路径,有利于补偿子午慧差和畸变等像差,提升物镜组的成像质量;第二胶合镜组中两个透镜的胶合设计配合光焦度的正负搭配,有利于校正物镜组的匹兹伐场曲和像散,提升物镜组的成像质量。

9、上述物镜组,通过对透镜搭配的合理设计,能够有效校正畸变、色差、场曲等多项像差,增大物镜组的景深,降低荧光波段的离焦情况,使得物镜组对可见光和近红外光均能够具有良好的成像质量,有利于清晰地区分病变部位和正常部位,提升诊断和治疗的准确性。同时,物镜组结构紧凑,有利于实现小型化设计。

10、在其中一个实施例中,所述第三透镜的物侧面和像侧面均为凸面,所述第四透镜的物侧面为凹面,像侧面为凸面,所述第五透镜的物侧面和像侧面均为凹面;和/或,

11、所述物镜组满足:1.8≤vd4/vd5≤2.3;其中,vd4为所述第四透镜的阿贝数,vd5为所述第五透镜的阿贝数。

12、在其中一个实施例中,所述第七透镜的物侧面和像侧面均为凸面,所述第八透镜的物侧面为凹面,像侧面为凸面;和/或,

13、所述物镜组满足:1.7≤ct7/ct8≤2;其中,ct7为所述第七透镜在光轴上的厚度,ct8为所述第八透镜在光轴上的厚度。

14、在其中一个实施例中,所述物镜组满足:

15、6≤|f1/ct1|≤9.5;和/或,

16、2≤f2/ct2≤3;和/或,

17、2.5≤f6/ct6≤5;

18、其中,f1为所述第一透镜的有效焦距,ct1为所述第一透镜在光轴上的厚度,f2为所述第二透镜的有效焦距,ct2为所述第二透镜在光轴上的厚度,f6为所述第六透镜的有效焦距,ct6为所述第六透镜在光轴上的厚度。

19、在其中一个实施例中,所述第一透镜的折射率大于或等于1.8,所述第二透镜的折射率小于或等于1.65。

20、在其中一个实施例中,所述第一透镜的物侧面和像侧面均为非球面,所述第二透镜至所述第八透镜的物侧面和像侧面均为球面;和/或,

21、所述物镜组还包括设于所述第一透镜和所述第二透镜之间的转向元件,所述转向元件的物侧面和像侧面为平面,所述第二透镜的物侧面为平面,所述第一透镜、所述转向元件和所述第二透镜依次相胶合。

22、一种光学成像系统,包括棒镜组以及如上述任一实施例所述的物镜组,所述棒镜组设于所述物镜组的像侧;所述棒镜组包括沿光轴依次设置的多组棒镜,每组棒镜包括具有光焦度的第三胶合镜组和第四胶合镜组,所述第三胶合镜组和所述第四胶合镜组关于垂直光轴的平面呈镜像对称。

23、在其中一个实施例中,所述第三胶合镜组包括相胶合的第九透镜和第十透镜,所述第九透镜具有正光焦度,所述第九透镜的物侧面和像侧面均为凸面,所述第十透镜具有负光焦度,所述第十透镜的物侧面为凹面,像侧面为凸面;

24、和/或,所述第三胶合镜组包括相胶合的第九透镜和第十透镜,所述棒镜组满足:7≤ct9/ct10≤9;其中,ct9为所述第九透镜在光轴上的厚度,ct10为所述第十透镜在光轴上的厚度。

25、在其中一个实施例中,所述光学成像系统还包括设于所述棒镜组的像侧的目镜组,所述光学成像系统满足:fm≤10mm;

26、和/或,所述光学成像系统还包括设于所述棒镜组的像侧的目镜组,所述目镜组沿光轴沿物侧至像侧依次包括具有负光焦度的第十一透镜、具有正光焦度的第十二透镜以及第五胶合镜组,所述第五胶合镜组包括第十三透镜和第十四透镜,所述第十三透镜具有正光焦度,所述第十四透镜具有负光焦度。

27、在其中一个实施例中,当所述目镜组包括第十一透镜至第十四透镜时,所述目镜组满足:

28、2≤|f11/ct11|≤5;和/或,

29、10≤f12/ct12≤25;和/或,

30、1.5≤ct14/ct13≤2.8;

31、其中,f11为所述第十一透镜的有效焦距,ct11为所述第十一透镜在光轴上的厚度,f12为所述第十二透镜的有效焦距,ct12为所述第十二透镜在光轴上的厚度,ct14为所述第十四透镜在光轴上的厚度,ct13为所述第十三透镜在光轴上的厚度。

32、一种荧光内窥镜,包括如上述任一实施例所述的光学成像系统。

本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种物镜组,其特征在于,沿光轴由物侧至像侧依次包括:

2.根据权利要求1所述的物镜组,其特征在于,所述第三透镜的物侧面和像侧面均为凸面,所述第四透镜的物侧面为凹面,像侧面为凸面,所述第五透镜的物侧面和像侧面均为凹面;和/或,

3.根据权利要求1所述的物镜组,其特征在于,所述第七透镜的物侧面和像侧面均为凸面,所述第八透镜的物侧面为凹面,像侧面为凸面;和/或,

4.根据权利要求1所述的物镜组,其特征在于,所述物镜组满足:

5.根据权利要求1-4任一项所述的物镜组,其特征在于,所述第一透镜的折射率大于或等于1.8,所述第二透镜的折射率小于或等于1.65;和/或,

6.一种光学成像系统,其特征在于,包括棒镜组以及如权利要求1-5任一项所述的物镜组,所述棒镜组设于所述物镜组的像侧;所述棒镜组包括沿光轴依次设置的多组棒镜,每组棒镜包括具有光焦度的第三胶合镜组和第四胶合镜组,所述第三胶合镜组和所述第四胶合镜组关于垂直光轴的平面呈镜像对称。

7.根据权利要求6所述的光学成像系统,其特征在于,所述第三胶合镜组包括相胶合的第九透镜和第十透镜,所述第九透镜具有正光焦度,所述第九透镜的物侧面和像侧面均为凸面,所述第十透镜具有负光焦度,所述第十透镜的物侧面为凹面,像侧面为凸面;和/或,

8.根据权利要求6所述的光学成像系统,其特征在于,所述光学成像系统还包括设于所述棒镜组的像侧的目镜组,所述光学成像系统满足:fM≤10mm;其中,fM为所述目镜组的有效焦距;

9.根据权利要求8所述的光学成像系统,其特征在于,当所述目镜组包括第十一透镜至第十四透镜时,所述目镜组满足:

10.一种荧光内窥镜,其特征在于,包括如权利要求6-9任一项所述的光学成像系统。

...

【技术特征摘要】

1.一种物镜组,其特征在于,沿光轴由物侧至像侧依次包括:

2.根据权利要求1所述的物镜组,其特征在于,所述第三透镜的物侧面和像侧面均为凸面,所述第四透镜的物侧面为凹面,像侧面为凸面,所述第五透镜的物侧面和像侧面均为凹面;和/或,

3.根据权利要求1所述的物镜组,其特征在于,所述第七透镜的物侧面和像侧面均为凸面,所述第八透镜的物侧面为凹面,像侧面为凸面;和/或,

4.根据权利要求1所述的物镜组,其特征在于,所述物镜组满足:

5.根据权利要求1-4任一项所述的物镜组,其特征在于,所述第一透镜的折射率大于或等于1.8,所述第二透镜的折射率小于或等于1.65;和/或,

6.一种光学成像系统,其特征在于,包括棒镜组以及如权利要求1-5任一项所述的物镜组,所述棒镜组设于所述物镜组的像侧;所述棒镜组包括沿光轴依次设置的多组...

【专利技术属性】
技术研发人员:郭毅军黄景鑫
申请(专利权)人:重庆西山科技股份有限公司
类型:新型
国别省市:

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