硬管內窺鏡光學轉像系統技術方案

本發明專利技術屬于硬管內窺鏡技術領域，具體涉及一種硬管內窺鏡光學轉像系統。本發明專利技術包括沿系統光軸排列的奇數組轉像透鏡組，其中，至少一組轉像透鏡組僅由兩個棒狀透鏡組成，所述兩個棒狀透鏡之間設有光闌；只有一組轉像透鏡組由兩個沿系統光軸方向前后兩端膠合負透鏡的棒狀透鏡組成，所述兩個棒狀透鏡之間設有光闌；兩種結構型式的轉像透鏡組可沿光軸方向以任意組合方式進行排布，構成1∶1成像的雙遠心光路。本發明專利技術解決了現有硬管內窺鏡光學轉像系統結構復雜、加工成本高的技術問題；取得了既能很好地校正系統軸向色差、得到對比度和清晰度較好的圖像，又結構簡單、膠合面少，顯著降低加工成本的有益效果。

【技術實現步驟摘要】

本專利技術屬于硬管內窺鏡
，具體涉及一種硬管內窺鏡光學轉像系統。
技術介紹
如圖1所硬管內窺鏡光學系統包括三部分:硬管內窺鏡物鏡、硬管內窺鏡光學轉像系統和硬管內窺鏡目鏡。其中，硬管內窺鏡物鏡對物成倒像；硬管內窺鏡光學轉像系統對物鏡所成的像重新1:1成像，經多次重新聚焦和轉像之后最終在硬管內窺鏡目鏡物方焦面上成正立的實像，使硬管內窺鏡的光學長度滿足硬管內窺鏡工作長度要求；觀察者通過硬管內窺鏡目鏡觀察正立實像。常用硬管內窺鏡光學轉像系統含有奇數組結構相同的轉像透鏡組，這些轉像透鏡組將物鏡所成的像多次成像，增加光學系統總長。為了校正硬管內窺鏡的色差，通常每一組轉像透鏡組都要單獨校正色差，因此，每一組轉像透鏡組都含有一片負透鏡。如此一來，當需要大量轉像透鏡組時整個硬管內窺鏡轉像系統的光學元件數目劇增，加工費用大幅增加。圖2所示早期轉像透鏡組，由兩個雙膠合薄透鏡構成，光闌位于二者中間:這種結構的轉像透鏡組垂軸像差得到良好校正；但由于采用薄透鏡，系統光能透過率較低，且在裝配時鏡片容易傾斜，從而影響系統像質。圖3所示轉像透鏡組，每一個轉像透鏡由Hopkins棒狀鏡與焦距為負的薄透鏡膠合而成，兩個轉像透鏡之間設有光闌:這種結構的轉像透鏡組薄透鏡使用高折射率、高色散的光學玻璃，軸向色差可以得到校正；但該結構不能校正場曲。圖4所示轉像透鏡組，每一個轉像透鏡為雙膠合透鏡，兩個轉像透鏡之間設有光闌:這種結構的轉像透鏡組由于正負透鏡均為Hopkins棒狀鏡，厚度相近，不僅能校正色差，而且能校正場曲，圖像質量高；但膠合面處凹面容易發生斷裂。圖5所示轉像透鏡組，包含兩個Hopkins棒狀鏡，兩個轉像透鏡之間設有光闌:這種結構的轉像透鏡組結構簡單；但無法校正軸向色差，系統像質不理想。圖6所示轉像透鏡組，每一個轉像透鏡為兩端膠合有負透鏡的Hopkins棒狀鏡，兩個轉像透鏡之間設有光闌:這種結構的轉像透鏡組能夠實現校正系統軸向色差的效果；但其結構復雜，膠合面多，加工成本高。
技術實現思路
本專利技術需要解決的技術問題為:現有硬管內窺鏡光學轉像系統，每組轉像透鏡組均設有負透鏡，結構復雜，膠合面多，加工成本高。本專利技術的技術方案如下所述:一種硬管內窺鏡光學轉像系統，包括沿系統光軸排列的奇數組轉像透鏡組；至少一組轉像透鏡組僅由兩個棒狀透鏡組成，所述兩個棒狀透鏡之間設有光闌，構成1:1雙遠心轉向系統；至少一組轉像透鏡組由兩個沿系統光軸方向前后兩端設有負透鏡的棒狀透鏡組成，所述兩個棒狀透鏡之間設有光闌；上述兩種結構形式的轉像透鏡組按任意先后順序沿系統光軸方向進行排列。作為優選方案，僅有一組轉像透鏡組由兩個沿系統光軸方向前后兩端膠合負透鏡的棒狀透鏡組成，所述兩個棒狀透鏡之間設有光闌。硬管內窺鏡光學轉像系統可以包括沿系統光軸排列的三組轉像透鏡組:兩組轉像透鏡組僅由兩個棒狀透鏡組成，所述兩個棒狀透鏡中間設有光闌；一組轉像透鏡組由兩個沿系統光軸方向前后兩端膠合負透鏡的棒狀透鏡組成；所述兩個棒狀透鏡中間設有光闌；上述兩種結構形式的轉像透鏡組按任意先后順序沿系統光軸方向進行排列。硬管內窺鏡光學轉像系統也可以包括沿系統光軸排列的五組轉像透鏡組:四組轉像透鏡組僅由兩個棒狀透鏡組成，所述兩個棒狀透鏡中間設有光闌；一組轉像透鏡組由兩個沿系統光軸方向前后兩端膠合負透鏡的棒狀透鏡組成；所述兩個棒狀透鏡中間設有光闌；上述兩種結構形式的轉像透鏡組按任意先后順序沿系統光軸方向進行排列。作為進一步的優選方案，所述棒狀透鏡為Hopkins棒狀透鏡，且兩端球面半徑相等。本專利技術取得的有益效果為:本專利技術的硬管內窺鏡光學轉像系統，既很好地校正了系統軸向色差、得到了對比度和清晰度較好的圖像，又結構簡單、膠合面少，顯著降低了加工成本。附圖說明圖1為硬管內窺鏡光學系統不意圖；圖2 圖6為現有技術中的轉像透鏡組結構示意圖；圖7為實施例1硬管內窺鏡光學轉像系統示意圖；圖8為實施例2硬管內窺鏡光學轉像系統示意圖。具體實施例方式下面結合附圖和實施例對本專利技術的硬管內窺鏡光學轉像系統進行詳細說明。如圖7所示，本專利技術的硬管內窺鏡光學轉像系統包括沿系統光軸排列的奇數組轉像透鏡組:其中，至少一組轉像透鏡組僅由兩個棒狀透鏡組成，所述兩個棒狀透鏡之間設有光闌，構成1:1雙遠心轉向系統；至少一組轉像透鏡組由兩個沿系統光軸方向前后兩端設有負透鏡的棒狀透鏡組成，所述兩個棒狀透鏡之間設有光闌。上述兩種結構形式的轉像透鏡組可以按任意先后順序沿系統光軸方向進行排列。作為優選實施方式，本專利技術的硬管內窺鏡光學轉像系統，僅有一組轉像透鏡組由兩個沿系統光軸方向前后兩端膠合負透鏡的棒狀透鏡組成，所述兩個棒狀透鏡之間設有光闌，其余組轉像透鏡組均不設負透鏡。此外，所述棒狀透鏡優選為Hopkins棒狀透鏡，且兩端球面半徑相等。實施例1本實施例的硬管內窺鏡光學轉像系統包括沿系統光軸排列的三組轉像透鏡組。其中，兩組轉像透鏡組:僅由兩個Hopkins棒狀透鏡組成，其不設負透鏡，不能校正軸向色差；所述兩個Hopkins棒狀透鏡中間設有光闌,構成雙遠心系統。一組轉像透鏡組:由兩個沿系統光軸方向前后兩端膠合負透鏡的Hopkins棒狀透鏡組成，對軸向色差進行有效校正；所述兩個Hopkins棒狀透鏡中間設有光闌，構成雙遠心系統。上述兩種結構形式的轉像透鏡組可沿系統光軸方向以任意前后順序進行排列。實施例2本實施例的硬管內窺鏡光學轉像系統包括沿系統光軸排列的五組轉像透鏡組。其中，四組轉像透鏡組:僅由兩個Hopkins棒狀透鏡組成，其不設負透鏡，不能校正軸向色差；所述兩個Hopkins棒狀透鏡中間設有光闌,構成雙遠心系統。一組轉像透鏡組:由兩個沿系統光軸方向前后兩端膠合負透鏡的Hopkins棒狀透鏡組成，對軸向色差進行有效校正；所述兩個Hopkins棒狀透鏡中間設有光闌，構成雙遠心系統。上述兩種結構形式的轉像透鏡組可沿系統光軸方向以任意前后順序進行排列。本文檔來自技高網...

【技術保護點】
一種硬管內窺鏡光學轉像系統，包括沿系統光軸排列的奇數組轉像透鏡組，其特征在于：至少一組轉像透鏡組僅由兩個棒狀透鏡組成，所述兩個棒狀透鏡之間設有光闌，構成1∶1雙遠心轉向系統；至少一組轉像透鏡組由兩個沿系統光軸方向前后兩端設有負透鏡的棒狀透鏡組成，所述兩個棒狀透鏡之間設有光闌；上述兩種結構形式的轉像透鏡組按任意先后順序沿系統光軸方向進行排列。

【技術特征摘要】
1.一種硬管內窺鏡光學轉像系統，包括沿系統光軸排列的奇數組轉像透鏡組，其特征在于:至少一組轉像透鏡組僅由兩個棒狀透鏡組成，所述兩個棒狀透鏡之間設有光闌，構成I: I雙遠心轉向系統；至少一組轉像透鏡組由兩個沿系統光軸方向前后兩端設有負透鏡的棒狀透鏡組成，所述兩個棒狀透鏡之間設有光闌；上述兩種結構形式的轉像透鏡組按任意先后順序沿系統光軸方向進行排列。2.根據權利要求1所述的硬管內窺鏡光學轉像系統，其特征在于:僅有一組轉像透鏡組由兩個沿系統光軸方向前后兩端膠合負透鏡的棒狀透鏡組成，所述兩個棒狀透鏡之間設有光闌。3.根據權利要求2所述的硬管內窺鏡光學轉像系統，其特征在于:硬管內窺鏡光學轉像系統包括沿系統光軸排列的三組轉像透鏡組:兩組轉像透鏡組僅由兩個棒狀透鏡組成，所述...

【專利技術屬性】
技術研發人員：于雙雙，杜吉，史宣，穆郁，孟軍合，
申請(專利權)人：中國航天科工集團第三研究院第八三五八研究所，
類型：發明
國別省市：