攝像適配器光學(xué)系統(tǒng)的制作方法
【專利摘要】本實(shí)用新型是有關(guān)于一種攝像適配器光學(xué)系統(tǒng)，包括：主光軸位于同一直線上的第一鏡片、第二鏡片、第三鏡片、第四鏡片、第五鏡片及第六鏡片；其中，第一鏡片與第六鏡片為窗片，設(shè)置于光學(xué)系統(tǒng)的兩端；第二鏡片與第五鏡片為彎月透鏡，設(shè)置于第一鏡片與第六鏡片之間，并且其凹面分別朝向第一鏡片與第六鏡片；第三鏡片與第四鏡片為雙膠合鏡片,設(shè)置于第二鏡片與第五鏡片之間；所述雙膠合鏡片是由雙凸透鏡與雙凹透鏡膠合而成，且第三鏡片的雙凸透鏡與第四鏡片的雙凸透鏡分別朝向第二鏡片與第五鏡片，而第三鏡片的雙凹透鏡與第四鏡片的雙凹透鏡相對。本實(shí)用新型的光學(xué)系統(tǒng)能夠顯著提高內(nèi)窺鏡用攝像適配器的分辨率，適用于像素兩百萬以上的高清攝像頭。
【專利說明】
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本實(shí)用新型涉及攝像適配器，特別是涉及一種可配合像素兩百萬以上的高清攝 像頭（CCD/CM0S)使用的內(nèi)窺鏡用攝像適配器光學(xué)系統(tǒng)。 攝像適配器光學(xué)系統(tǒng)

【背景技術(shù)】
[0002] 目前，內(nèi)窺鏡已經(jīng)被廣泛應(yīng)用于醫(yī)療手術(shù)中，手術(shù)人員借助細(xì)長的內(nèi)窺鏡，可以觀 察到人體體腔內(nèi)病灶的詳細(xì)情況，從而完成手術(shù)。
[0003] 硬性內(nèi)窺鏡一般主要由三部分組成：一是內(nèi)部裝有物鏡光學(xué)系統(tǒng)的細(xì)長型內(nèi)窺 鏡，其插入人體內(nèi)探測病變；二是攝像適配器，連接內(nèi)窺鏡與后端攝像頭，將內(nèi)窺鏡探測到 的圖像傳遞到后端攝像頭；三是攝像頭，獲取被攝圖像，將光信號轉(zhuǎn)變?yōu)殡娦盘?，傳送至顯 示器，便于觀測。
[0004] 近年來，隨著攝像分辨率的顯著提升，硬性內(nèi)窺鏡已經(jīng)開始使用一百萬像素以上 的高清攝像頭，因此，要求內(nèi)窺鏡用攝像適配器光學(xué)系統(tǒng)在保證視場和景深的基礎(chǔ)上，還要 具有高分辨率成像質(zhì)量，以便實(shí)現(xiàn)內(nèi)窺鏡與攝像頭之間圖像信號的高保真?zhèn)鬏敗Ｍ瑫r，還要 求內(nèi)窺鏡用攝像適配器結(jié)構(gòu)緊湊，適合手持，操作方便。
[0005] 在中國專利02216947. 4中提出了一種包括五片鏡片的內(nèi)窺攝像系統(tǒng)光學(xué)鏡頭組 件，這種光學(xué)鏡頭組件克服了常用的三片鏡片式鏡頭笨重、畸變嚴(yán)重等缺陷，其分辨率為 1001p/mm，適用于80萬像素的(XD攝像頭。但是這種內(nèi)窺攝像系統(tǒng)光學(xué)鏡頭組件不能滿足 一百萬像素以上的高清攝像頭的需求，在攝像過程中會造成圖像失真。
[0006] 在中國專利200420020588. 9中提出了一種變焦(XD適配器，這種適配器可以調(diào)節(jié) 焦距，改變圖像放大率，但是在專利中并未闡述其所能達(dá)到的分辨率和成像質(zhì)量。這種適配 器包括九片鏡片（其中兩片為窗片），分為調(diào)焦組鏡頭和固定組鏡頭，通過鏡筒上的直型槽 孔和螺旋槽孔以及導(dǎo)向桿實(shí)現(xiàn)鏡頭組前后移動。由于這種適配器鏡筒的雙層筒壁上都設(shè)有 槽孔，在長期使用過程中很容易由于磨損而出現(xiàn)松動和密封不嚴(yán)等問題，從而影響內(nèi)窺鏡 適配器正常的手術(shù)器械消毒程序。另外，這種適配器結(jié)構(gòu)尺寸增大，增加了儀器生產(chǎn)加工 的成本。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0007] 本實(shí)用新型的目的在于，克服現(xiàn)有技術(shù)存在的缺陷，而提供一種新型結(jié)構(gòu)的攝像 適配器光學(xué)系統(tǒng)，所要解決的技術(shù)問題是使其能夠顯著提高內(nèi)窺鏡用攝像適配器的分辨 率，從而可適用于像素兩百萬以上的內(nèi)窺鏡高清攝像頭。
[0008] 本實(shí)用新型的另一目的在于，克服現(xiàn)有技術(shù)存在的缺陷，而提供一種新型結(jié)構(gòu)的 攝像適配器光學(xué)系統(tǒng)，所要解決的技術(shù)問題是使其可以提升內(nèi)窺鏡用攝像適配器的耐磨損 和抗化學(xué)腐蝕特性，并且結(jié)構(gòu)緊湊、成本低。
[0009] 本實(shí)用新型的目的及解決其技術(shù)問題是采用以下技術(shù)方案來實(shí)現(xiàn)的。依據(jù)本實(shí)用 新型提出的一種攝像適配器光學(xué)系統(tǒng)，其包括：主光軸位于同一直線上的第二鏡片、第三鏡 片、第四鏡片及第五鏡片；其中，所述第二鏡片與所述第五鏡片為彎月透鏡，分別設(shè)置于所 述光學(xué)系統(tǒng)的兩端，并且其凹面分別朝向所述光學(xué)系統(tǒng)的外側(cè)；所述第三鏡片與所述第四 鏡片為雙膠合鏡片，設(shè)置于所述第二鏡片與所述第五鏡片之間；所述雙膠合鏡片是由雙凸 透鏡與雙凹透鏡膠合而成，且所述第三鏡片的所述雙凸透鏡與所述第四鏡片的所述雙凸透 鏡分別朝向所述第二鏡片與所述第五鏡片，而所述第三鏡片的所述雙凹透鏡與所述第四鏡 片的所述雙凹透鏡相對。
[0010] 本實(shí)用新型的目的及解決其技術(shù)問題還可采用以下技術(shù)措施進(jìn)一步實(shí)現(xiàn)。
[0011] 前述的內(nèi)窺鏡用攝像適配器光學(xué)系統(tǒng)，還包括：第一鏡片及第六鏡片，所述第一鏡 片與所述第六鏡片為窗片，分別設(shè)置于所述第二鏡片與所述第五鏡片的外側(cè)，且所述第二 鏡片與所述第五鏡片的凹面分別朝向所述第一鏡片與所述第六鏡片。
[0012] 前述的攝像適配器光學(xué)系統(tǒng)，其中所述光學(xué)系統(tǒng)的總長度為53. 5mm，焦距為 30mm，視場角為12.4°，分辨率為1801p/mm。
[0013] 前述的攝像適配器光學(xué)系統(tǒng)，其中所述光學(xué)系統(tǒng)的主要技術(shù)參數(shù)如下：
[0014]

【權(quán)利要求】
1. 一種攝像適配器光學(xué)系統(tǒng)，其特征在于其包括：主光軸位于同一直線上的第二鏡 片、第三鏡片、第四鏡片及第五鏡片；其中，所述第二鏡片與所述第五鏡片為彎月透鏡，分別 設(shè)置于所述光學(xué)系統(tǒng)的兩端，并且其凹面分別朝向所述光學(xué)系統(tǒng)的外側(cè)；所述第三鏡片與 所述第四鏡片為雙膠合鏡片，設(shè)置于所述第二鏡片與所述第五鏡片之間；所述雙膠合鏡片 是由雙凸透鏡與雙凹透鏡膠合而成，且所述第三鏡片的所述雙凸透鏡與所述第四鏡片的所 述雙凸透鏡分別朝向所述第二鏡片與所述第五鏡片，而所述第三鏡片的所述雙凹透鏡與所 述第四鏡片的所述雙凹透鏡相對。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的攝像適配器光學(xué)系統(tǒng)，其特征在于其還包括：第一鏡片及第 六鏡片，所述第一鏡片與所述第六鏡片為窗片，分別設(shè)置于所述第二鏡片與所述第五鏡片 的外側(cè)，且所述第二鏡片與所述第五鏡片的凹面分別朝向所述第一鏡片與所述第六鏡片。
3. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的攝像適配器光學(xué)系統(tǒng)，其特征在于其中所述光學(xué)系統(tǒng)的總長 度為53. 5mm，焦距為30mm，視場角為12. 4°，分辨率為1801p/mm。
4. 根據(jù)權(quán)利要求3所述的攝像適配器光學(xué)系統(tǒng)，其特征在于其中所述光學(xué)系統(tǒng)的主要 技術(shù)參數(shù)如下：
其中，R為曲率半徑，R1與R2分別為所述第一鏡片兩面的曲率半徑，R3與R4分別為所 述第二鏡片兩面的曲率半徑，R5、R6及R7分別為所述第三鏡片的所述雙凸透鏡的非膠合面 的曲率半徑、所述第三鏡片的所述雙凸透鏡與所述雙凹透鏡的膠合面的曲率半徑以及所述 第三鏡片的所述雙凹透鏡的非膠合面的曲率半徑，R8、R9及R10分別為所述第四鏡片的所 述雙凹透鏡的非膠合面的曲率半徑、所述第四鏡片的所述雙凹透鏡與所述雙凸透鏡的膠合 面的曲率半徑以及所述第四鏡片的所述雙凸透鏡的非膠合面的曲率半徑，R11與R12分別 為所述第五鏡片兩面的曲率半徑，R13與R14分別為所述第六鏡片兩面的曲率半徑； T為鏡片厚度，T1為所述第一鏡片的厚度，T2為所述第二鏡片的厚度，T3a為所述第三 鏡片的所述雙凸透鏡的厚度，T3b為所述第三鏡片的所述雙凹透鏡的厚度，T4a為所述第四 鏡片的所述雙凹透鏡的厚度，T4b為所述第四鏡片的所述雙凸透鏡的厚度，T5為所述第五 鏡片的厚度，T6為所述第六鏡片的厚度； D為鏡片之間的間隔距離，D1為所述第一鏡片與所述第二鏡片之間的間隔距離，D2為 所述第二鏡片與所述第三鏡片之間的間隔距離，D3為所述第三鏡片與所述第四鏡片之間的 間隔距離，D4為所述第四鏡片與所述第五鏡片之間的間隔距離，D5為所述第五鏡片與所述 第六鏡片之間的間隔距離。
5.根據(jù)權(quán)利要求1至4中任一權(quán)利要求所述的攝像適配器光學(xué)系統(tǒng)，其特征在于其中 所述第二鏡片與所述第三鏡片之間通過第一隔圈間隔，設(shè)置于第一套筒內(nèi)，所述第四鏡片 與所述第五鏡片之間通過第二隔圈間隔，設(shè)置于第二套筒內(nèi)；所述第一套筒設(shè)置于所述第 二套筒內(nèi)，且其一端緊靠所述第四鏡片，另一端被壓圈壓緊。
【文檔編號】A61B1/04GK203882001SQ201420223976
【公開日】2014年10月15日 申請日期:2014年5月4日 優(yōu)先權(quán)日:2014年5月4日
【發(fā)明者】蘇佳妮, 齊月靜, 劉廣義, 周翊, 王宇, 彭卓君 申請人:中國科學(xué)院光電研究院