光学成像系统及内窥镜的制作方法

本申请涉及医疗器械，具体而言，涉及一种光学成像系统及内窥镜。

背景技术：

1、医疗技术和医疗设备的快速发展，使得内窥镜在医疗领域得到了广泛应用，从而使得业界对内窥镜的要求也越来越高。电子内窥镜是一种常用的医疗器械，由导光束结构及一组镜头组成。内窥镜经人体的天然孔道或经小切口进入人体内，通过设备外部成像用于人体器官或组织的检查及手术治疗。借助电子内窥镜进行手术，相对于传统开放性手术而言，创口较小，患者恢复时间短，在临床上受到患者和医生的青睐。

2、目前，在医疗诊断或治疗过程中，对于一些通道狭窄的器官，如消化器官、支气管、咽喉、泌尿器官等，使用大口径内窥镜时，操作不方便，且容易对患者造成二次伤害，所以对于此类电子内窥镜的体积或口径提出了严格的要求。一般情况下，常用的电子内窥镜成像是2d图像，呈现的信息简单，需要调整内窥镜角度获得更多的患处信息。基于此，行业内对3d内窥镜的研发盛况空前，3d内窥镜对比常规2d内窥镜定位更准确，手术工作效率更高，也能更好地减轻患者的痛苦。

3、相关技术中，例如专利文献cn111954840a公开了一种具有广视角、能够获得适当的立体感且小型的立体内窥镜物镜光学系统以及具备该立体内窥镜物镜光学系统的内窥镜。在远距离观察时，观察范围较大，近距离观察时，能够获得物体的立体信息。但是，具有这种光学系统的内窥镜的体积仍然比较大，难于满足通道比较狭窄的器官的内窥检查需求。

技术实现思路

1、本申请的主要目的在于提供一种光学成像系统及内窥镜，以解决现有技术中的内窥镜的光学成像系统的体积比较大的问题。

2、根据本申请实施例的一个方面，提供了一种光学成像系统，包括沿物侧至像侧依次设置的第一透镜、第二透镜、第三透镜、第四透镜、第五透镜、第六透镜以及第七透镜，其中，

3、所述第一透镜的物侧面为凸面，像侧面为凸面；

4、所述第二透镜为转向棱镜；

5、所述第三透镜的物侧面和像侧面均为平面；

6、所述第四透镜的物侧面为平面，像侧面为凹面；

7、所述第五透镜的物侧面为凸面，像侧面为凹面；

8、所述第六透镜的物侧面为凹面，向侧面为凹面；

9、所述第七透镜为反射镜。

10、进一步地，所述光学成像系统满足关系式：4≤ttl/imgh≤4.4，其中，ttl为所述第一透镜的物侧面至所述光学成像系统的成像面在光轴上的距离，imgh为所述光学成像系统的成像面的有效像素区域对角线长度的一半。

11、进一步地，所述光学成像系统满足关系式：2.16≤f*tan(semi-fov)≤2.4，其中，f是所述光学成像系统的有效焦距，semi-fov是所述光学成像系统的最大视场角的一半。

12、进一步地，所述光学成像系统满足关系式：5.8≤f/epd≤5.83，其中，f是所述光学成像系统的有效焦距，epd是所述光学成像系统的入瞳直径。

13、进一步地，所述光学成像系统满足关系式：d≤4mm，其中，d是所述第一透镜、所述第二透镜、所述第三透镜、所述第四透镜、所述第五透镜、所述第六透镜以及所述第七透镜的有效面的最大直径。

14、进一步地，所述光学成像系统满足关系式：2≤et1/ct1≤2.1，其中，et1是所述第二透镜的边缘厚度，ct1是所述第二透镜的在所述光学成像系统的光轴上的中心厚度。

15、进一步地，所述光学成像系统满足关系式：3.3＜(f5-f6)/f56＜4.2，其中，f5是所述第五透镜的有效焦距，f6是所述第六透镜的有效焦距，f56是所述第五透镜和所述第六透镜的组合焦距。

16、进一步地，所述转向棱镜的物侧面为斜面，所述斜面与所述光学成像系统的光轴的夹角为25°至35°；和/或，

17、所述反射镜倾斜于所述光学成像系统的光轴设置，且所述反射镜与所述光学成像系统的光轴的夹角为25°至35°。

18、进一步地，所述第一透镜具有负光焦度；和/或，

19、所述第二透镜的像侧面为孔径光阑面；和/或，

20、所述第五透镜和所述第六透镜为双胶合透镜。

21、另一方面，本申请还提供了一种内窥镜，所述内窥镜包括上述的光学成像系统。

22、相对于现有技术而言，本申请的技术方案至少具备如下技术效果：

23、本申请中的光学成像系统通过设置第二透镜、第三透镜和第四透镜，不仅可以对光学成像系统成像过程中的场曲进行有效校正，保证光学成像系统的成像效果，还能够减小第四透镜的尺寸以及加工难度，便于实现光学成像系统的小型化设计。当将本实施例中的光学成像系统使用在内窥镜等内窥装置中时，能够通过更加狭小的器官和组织，便于对病患进行内窥检查。

技术特征：

1.一种光学成像系统，其特征在于，包括沿物侧至像侧依次设置的第一透镜(10)、第二透镜(20)、第三透镜(30)、第四透镜(40)、第五透镜(50)、第六透镜(60)以及第七透镜(70)，其中，

2.根据权利要求1所述的光学成像系统，其特征在于，所述光学成像系统满足关系式：4≤ttl/imgh≤4.4，其中，ttl为所述第一透镜(10)的物侧面至所述光学成像系统的成像面在光轴上的距离，imgh为所述光学成像系统的成像面的有效像素区域对角线长度的一半。

3.根据权利要求1所述的光学成像系统，其特征在于，所述光学成像系统满足关系式：2.16≤f*tan(semi-fov)≤2.4，其中，f是所述光学成像系统的有效焦距，semi-fov是所述光学成像系统的最大视场角的一半。

4.根据权利要求1所述的光学成像系统，其特征在于，所述光学成像系统满足关系式：5.8≤f/epd≤5.83，其中，f是所述光学成像系统的有效焦距，epd是所述光学成像系统的入瞳直径。

5.根据权利要求1所述的光学成像系统，其特征在于，所述光学成像系统满足关系式：d≤4mm，其中，d是所述第一透镜(10)、所述第二透镜(20)、所述第三透镜(30)、所述第四透镜(40)、所述第五透镜(50)、所述第六透镜(60)以及所述第七透镜(70)的有效面的最大直径。

6.根据权利要求1所述的光学成像系统，其特征在于，所述光学成像系统满足关系式：2≤et1/ct1≤2.1，其中，et1是所述第二透镜(20)的边缘厚度，ct1是所述第二透镜(20)的在所述光学成像系统的光轴上的中心厚度。

7.根据权利要求1所述的光学成像系统，其特征在于，所述光学成像系统满足关系式：3.3＜(f5-f6)/f56＜4.2，其中，f5是所述第五透镜(50)的有效焦距，f6是所述第六透镜(60)的有效焦距，f56是所述第五透镜(50)和所述第六透镜(60)的组合焦距。

8.根据权利要求1至7中任一项所述的光学成像系统，其特征在于，所述转向棱镜的物侧面为斜面，所述斜面与所述光学成像系统的光轴的夹角为25°至35°；和/或，

9.根据权利要求1至7中任一项所述的光学成像系统，其特征在于，所述第一透镜(10)具有负光焦度；和/或，

10.一种内窥镜，其特征在于，所述内窥镜包括权利要求1至9中任一项所述的光学成像系统。

技术总结本申请公开了一种光学成像系统及内窥镜。该光学成像系统包括沿物侧至像侧依次设置的第一透镜、第二透镜、第三透镜、第四透镜、第五透镜、第六透镜以及第七透镜，其中，所述第一透镜的物侧面为凸面，像侧面为凸面；所述第二透镜为转向棱镜；所述第三透镜的物侧面和像侧面均为平面；所述第四透镜的物侧面为平面，像侧面为凹面；所述第五透镜的物侧面为凸面，像侧面为凹面；所述第六透镜的物侧面为凹面，向侧面为凹面；所述第七透镜为反射镜。本申请的光学成像系统及内窥镜可以解决现有技术中的内窥镜的光学成像系统的体积比较大的问题。技术研发人员：梁睿,周君受保护的技术使用者：杭州海康慧影科技有限公司技术研发日：技术公布日：2024/9/12