一種轉像鏡組及使用此轉像鏡組的硬管內窺鏡轉像系統的制作方法
【技術領域】
[0001]本發明屬于內窺鏡領域，尤其是涉及一種轉像鏡組及使用此轉像鏡組的硬管內窺鏡轉像系統。
【背景技術】
[0002]如圖1所不，硬管內窺鏡光學系統包含三部分:OBJ為硬管內窺鏡物鏡，其對物體成倒像;REL為硬管內窺鏡光學轉像系統，其對物鏡所成的像重新1:1成像，經多次轉像后最終在硬管內窺鏡目鏡物方焦面處成正立的實像，其作用是增加硬管內窺鏡的工作長度;OCU為硬管內窺鏡目鏡，將內窺鏡圖像成像在無窮遠，觀察者可通過其觀察前述正立實像。
[0003]圖2至圖5分別表示現有技術中不同光學結構形式的常用硬管內窺鏡光學轉像系統結構示意圖。
[0004]圖2為早期硬管內窺鏡光學轉像系統結構圖，該種結構由一對結構參數相同的雙膠合薄透鏡組構成，光闌位于中間，垂軸像差得到良好校正。但由于采用薄透鏡組，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，現在已經沒有企業使用。
[0005]圖3、圖4和圖5所示的硬管內窺鏡光學轉像系統，均為Hopkins提出棒狀鏡轉像系統理論后，各企業使用的不同結構形式。這些轉像結構與圖2所示結構相比，光能透過率高，對于尿道膀胱鏡等超細硬管內窺鏡來講，像面亮度明顯提高。
[0006]圖3所示硬管內窺鏡光學轉像系統，其為對稱結構，其中Hopkins棒狀透鏡一端與焦距為負的薄負透鏡相膠合，薄透負鏡使用高折射率、高色散的光學玻璃，用于校正軸向色差，但不能校正場曲。這種硬管內窺鏡光學轉像系統優點是結構簡單，缺點在于Hopkins棒狀透鏡非膠合面半徑大，用傳統的光學加工工藝加工比較困難。
[0007]圖4所示硬管內窺鏡光學轉像系統中，Hopkins棒狀透鏡兩端與焦距為負的薄負透鏡相膠合，薄負透鏡使用高折射率、高色散的光學玻璃，用于校正軸向色差，但不能校正場曲。這種硬管內窺鏡光學轉像系統優點是采用對稱結構，Hopkins棒狀透鏡兩端的薄透鏡結構參數相同，Hopkins棒狀透鏡球面半徑小，加工相對來講比較容易;缺點是膠合面多，膠合時容易偏心，膠合面對圖像質量影響大。
[0008]圖5所示硬管內窺鏡光學轉像系統中，僅使用結構對稱的兩個Hopkins棒狀透鏡，透鏡片數最少，不能校正任何像差，球面半徑大，加工難度都非常大，即為本申請所述的Hopkins棒狀透鏡組。
【發明內容】
[0009]有鑒于此，本發明旨在提出一種轉像鏡組及使用此轉像鏡組的硬管內窺鏡轉像系統，以減少硬管內窺鏡轉像系統的透鏡片數，減少膠合面，提高系統圖像質量和光能透過率。
[0010]為達到上述目的，本發明的技術方案是這樣實現的:
[0011]一種內窺鏡轉像鏡組，包括沿系統光軸依次排列的凸平Hopkins棒狀透鏡、彎月透鏡、雙膠合透鏡與平凸Hopkins棒狀透鏡，所述彎月透鏡與雙膠合透鏡之間設有光闌，且彎月透鏡設于光闌前方。
[0012]進一步，所述凸平Hopkins棒狀透鏡與平凸Hopkins棒狀透鏡的光學結構參數相同。
[0013]進一步，所述彎月透鏡為彎月單透鏡或彎月雙膠合透鏡。
[0014]進一步，所述彎月透鏡的凹面面向光闌。
[0015]進一步，所述彎月透鏡的凹面背向光闌。
[0016]相對于現有技術，本發明所述的內窺鏡轉像鏡組通過彎月透鏡可有效地校正系統場曲，提尚圖像質量。
[00?7]基于內窺鏡轉像鏡組的硬管內窺鏡轉像系統，還包括偶數個Hopkins棒狀透鏡組，一組所述轉像鏡組與偶數個所述Hopkins棒狀透鏡組以任意順序沿系統光軸排列;每個所述Hopkins棒狀透鏡組包括兩結構對稱的Hopkins棒狀透鏡及設于兩Hopkins棒狀透鏡之間的光闌，構成結構對稱的1:1雙遠心系統。
[0018]進一步，一組所述轉像鏡組與兩所述Hopkins棒狀透鏡組以任意順序沿系統光軸排列，工作長度為175mm，滿足關節鏡的長度要求。
[0019]進一步，一組所述轉像鏡組與四組所述Hopkins棒狀透鏡組以任意順序依次沿系統光軸排列，工作長度為300mm，滿足尿道膀胱鏡、宮腔鏡、腹腔鏡的長度要求。
[0020]相對于現有技術，本發明所述的基于硬管內窺鏡轉像鏡組的內窺鏡轉像系統具有以下優勢:
[0021]I)基于本發明所述的轉像鏡組構成的硬管內窺鏡轉像系統克服了僅由奇數個Hopkins棒狀透鏡組構成的轉像系統存在的不能校正任何像差、球面半徑大與加工難度大的問題；
[0022]2)相對于僅由Hopkins棒狀透鏡兩端或一端與焦距為負的薄負透鏡相膠合而成的轉像組件構成的轉像系統而言，減少了透鏡的片數，進而減少了膠合面數，降低了透鏡加工誤差對系統圖像質量的影響，減小了膠合面對系統圖像質量的影響。
【附圖說明】
[0023]構成本發明的一部分的附圖用來提供對本發明的進一步理解，本發明的示意性實施例及其說明用于解釋本發明，并不構成對本發明的不當限定。在附圖中:
[0024]圖1為本發明【背景技術】所述的硬管內窺鏡光學系統的結構示意圖；
[0025]圖2為本發明【背景技術】所述的早期硬管內窺鏡光學轉像系統的結構示意圖；
[0026]圖3為本發明【背景技術】所述的兩Hopkins棒狀透鏡的相對面均與焦距為負的薄負透鏡相膠合而構成的轉像鏡組的結構示意圖；
[0027]圖4為本發明【背景技術】所述的兩Hopkins棒狀透鏡的兩端均與焦距為負的薄負透鏡相膠合而構成的轉像鏡組的結構示意圖；
[0028]圖5為本發明【背景技術】所述的僅使用兩個結構對稱的Hopkins棒狀透鏡構成的轉像鏡組的結構示意圖；
[0029]圖6為本發明實施例所述的采用彎月單透鏡構成的轉像鏡組的結構示意圖；
[0030]圖7為本發明實施例所述的采用彎月雙膠合透鏡構成的轉像鏡組的結構示意圖；
[0031]圖8為本發明實施例所述的采用彎月單透鏡構成的轉像鏡組與兩組Hopkins棒狀透鏡組構成的轉像系統的結構示意圖；
[0032]圖9為本發明實施例所述的采用彎月單透鏡構成的轉像鏡組與四組Hopkins棒狀透鏡組構成的轉像系統的結構示意圖。
[0033]圖10為本發明實施例所述的采用彎月雙膠合透鏡構成的轉像鏡組與兩組Hopkins棒狀透鏡組構成的轉像系統的結構示意圖；
[0034]圖11為本發明實施例所述的采用彎月雙膠合透鏡構成的轉像鏡組與四組Hopkins棒狀透鏡組構成的轉像系統的結構示意圖。
[0035]附圖標記說明:
[0036]1-平凸Hopkins棒狀透鏡;21_彎月單透鏡;22-彎月雙膠合透鏡;3_光闌；4_雙膠合透鏡;5-Hopkins棒狀透鏡組;6-轉像組件A ； 7-轉像組件B。
【具體實施方式】
[0037]需要說明的是，在不沖突的情況下，本發明中的實施例及實施例中的特征可以相互組合。
[0038]在本發明的描述中，需要理解的是，術語“中心”、“縱向”、“橫向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“豎直”、“水平”、“頂”、“底”、“內”、“外”等指示的方位或位置關系為基于附圖所示的方位或位置關系，僅是為了便于描述本發明和簡化描述，而不是指示或暗示所指的裝置或元件必須具有特定的方位、以特定的方位構造和操作，因此不能理解為對本發明的限制。此外，術語“第一”、“第二”等僅用于