一種小畸變立體內(nèi)窺鏡光學(xué)系統(tǒng)的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及一種內(nèi)窺鏡光學(xué)系統(tǒng)，具體涉及一種小畸變立體內(nèi)窺鏡光學(xué)系統(tǒng)，屬 于硬管內(nèi)窺鏡光學(xué)系統(tǒng)設(shè)計(jì)技術(shù)領(lǐng)域。
【背景技術(shù)】
[0002] 當(dāng)今世界上微創(chuàng)手術(shù)已經(jīng)成為外科醫(yī)學(xué)各領(lǐng)域發(fā)展方向。微創(chuàng)手術(shù)以其對病人損 傷小、減少術(shù)間病人痛苦、術(shù)后康復(fù)時(shí)間短等多項(xiàng)優(yōu)點(diǎn)，應(yīng)用越來越廣泛。而任何一項(xiàng)微創(chuàng) 手術(shù)的開展都離不開硬管內(nèi)窺鏡。硬管內(nèi)窺鏡以其技術(shù)先進(jìn)、應(yīng)用方便、產(chǎn)品多樣化、專業(yè) 化受到患者和外科醫(yī)生的歡迎。目前，膀胱鏡、宮腔鏡、喉鏡、鼻竇鏡、腹腔鏡、關(guān)節(jié)鏡等在我 國縣級醫(yī)院已經(jīng)普遍應(yīng)用。
[0003] 傳統(tǒng)的微創(chuàng)手術(shù)由醫(yī)生親自操作手術(shù)器械，觀察硬管內(nèi)窺鏡的二維電子圖像進(jìn) 行，手術(shù)精確性因人而異，長時(shí)間的手術(shù)也會(huì)偶爾發(fā)生誤操作。隨著電子技術(shù)的不斷發(fā)展， 出現(xiàn)了手術(shù)機(jī)械人，通過手術(shù)機(jī)械人的機(jī)械手精確控制手術(shù)器械，可以提高手術(shù)精度，減小 創(chuàng)口，使病人快速康復(fù)，立體內(nèi)窺鏡光學(xué)系統(tǒng)設(shè)計(jì)涉及物鏡設(shè)計(jì)、轉(zhuǎn)像系統(tǒng)設(shè)計(jì)、電子成像 透鏡系統(tǒng)設(shè)計(jì)三方面，如何使三者有機(jī)結(jié)合在一起，在滿足工作距要求的前提下，光學(xué)系統(tǒng) 光能透過率高、電子圖像清晰，畸變小，是需要解決的技術(shù)難題，同時(shí)，光學(xué)加工和裝配的工 藝性也是必須解決的技術(shù)難題。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004] 有鑒于此，本發(fā)明提供了一種小畸變立體內(nèi)窺鏡光學(xué)系統(tǒng)，結(jié)構(gòu)簡單，便于裝配， 使用物鏡、轉(zhuǎn)向系統(tǒng)和電子成像透鏡系統(tǒng)聯(lián)合校正各種像差，可以獲得清晰的電子圖像，通 過優(yōu)選轉(zhuǎn)像系統(tǒng)組數(shù)和轉(zhuǎn)像系統(tǒng)結(jié)構(gòu)，使光學(xué)系統(tǒng)透鏡片數(shù)最少，可以減小透鏡表面反射 導(dǎo)致的雜散光，提高圖像對比度，而且可以減小膠合面對光能的吸收，提高光能透過率，可 以有效解決【背景技術(shù)】中的問題。
[0005] 為了解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明提供了如下的技術(shù)方案：
[0006] -種小畸變立體內(nèi)窺鏡光學(xué)系統(tǒng)，包括內(nèi)窺鏡物鏡、轉(zhuǎn)向系統(tǒng)和電子成像透鏡系 統(tǒng)，所述內(nèi)窺鏡物鏡設(shè)置有直視內(nèi)窺鏡物鏡組件和斜視內(nèi)窺鏡物鏡組件，所述直視內(nèi)窺鏡 物鏡組件沿光線傳播方向一側(cè)設(shè)置有藍(lán)寶石保護(hù)片，所述藍(lán)寶石保護(hù)片一側(cè)設(shè)置有第一負(fù) 透鏡，所述第一負(fù)透鏡一側(cè)設(shè)置有第二負(fù)透鏡，所述第二負(fù)透鏡一側(cè)設(shè)置有平行平板，所述 平行平板一側(cè)設(shè)置有平凸透鏡；，所述斜視內(nèi)窺鏡物鏡組件設(shè)置有轉(zhuǎn)向棱鏡，所述轉(zhuǎn)向棱 鏡設(shè)置在平行平板和平凸透鏡之間。
[0007] 作為本發(fā)明的一種優(yōu)選技術(shù)方案，所述第一負(fù)透鏡為平凹透鏡，所述第二負(fù)透鏡 為凸凹透鏡。
[0008] 作為本發(fā)明的一種優(yōu)選技術(shù)方案，所述直視內(nèi)窺鏡物鏡組件設(shè)有的藍(lán)寶石保護(hù) 片、第一負(fù)透鏡、第二負(fù)透鏡、平行平板、平凸透鏡五者膠合在一起；，所述斜視內(nèi)窺鏡物鏡 組件設(shè)有的藍(lán)寶石保護(hù)片、第一負(fù)透鏡、第二負(fù)透鏡、平行平板、轉(zhuǎn)向棱鏡、平凸透鏡六者膠 合在一起。
[0009] 作為本發(fā)明的一種優(yōu)選技術(shù)方案，所述轉(zhuǎn)像系統(tǒng)由一片棒狀透鏡和一片薄透鏡膠 合組成，所述薄透鏡一側(cè)設(shè)置有轉(zhuǎn)像系統(tǒng)膠合件。
[0010] 作為本發(fā)明的一種優(yōu)選技術(shù)方案，所述轉(zhuǎn)像系統(tǒng)采用三組結(jié)構(gòu)對稱的1:1轉(zhuǎn)像系 統(tǒng)。
[0011] 作為本發(fā)明的一種優(yōu)選技術(shù)方案，所述電子成像透鏡系統(tǒng)為像方遠(yuǎn)心光路，所述 電子成像透鏡系統(tǒng)由三膠合透鏡、斜方棱鏡、保護(hù)玻璃、接口透鏡組成，所述三膠合透鏡由 棒狀透鏡、雙凹薄透鏡、雙凸薄透鏡組成。
[0012] 作為本發(fā)明的一種優(yōu)選技術(shù)方案，所述電子成像透鏡系統(tǒng)的軸向放大率為I. 1~ 2〇
[0013] 本發(fā)明所達(dá)到的有益效果是：一種小畸變立體內(nèi)窺鏡光學(xué)系統(tǒng)，結(jié)構(gòu)簡單，便于裝 配，加工成本低，使用物鏡、轉(zhuǎn)向系統(tǒng)和電子成像透鏡系統(tǒng)聯(lián)合校正各種像差，可以獲得清 晰的電子圖像，通過優(yōu)選轉(zhuǎn)像系統(tǒng)組數(shù)和轉(zhuǎn)像系統(tǒng)結(jié)構(gòu)，使光學(xué)系統(tǒng)透鏡片數(shù)最少，可以減 小透鏡表面反射導(dǎo)致的雜散光，提高圖像對比度，而且可以減小膠合面對光能的吸收，提高 光能透過率，同時(shí)通過物鏡、轉(zhuǎn)像系統(tǒng)、電子成像透鏡系統(tǒng)三者有機(jī)結(jié)合，可以最大限度校 正系統(tǒng)畸變，同時(shí)保證邊緣視場照度，提供清晰的電子圖像。
【附圖說明】
[0014] 圖1~圖5為硬管內(nèi)窺鏡光學(xué)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)及轉(zhuǎn)像系統(tǒng)結(jié)構(gòu)示意圖；
[0015] 圖6為棒狀鏡結(jié)構(gòu)示意圖；
[0016] 圖7為以往的立體內(nèi)窺鏡物鏡結(jié)構(gòu)示意圖；
[0017] 圖8為本發(fā)明采用的立體內(nèi)窺鏡物鏡結(jié)構(gòu)示意圖，8a為直視物鏡結(jié)構(gòu)圖，8b為斜 視物鏡結(jié)構(gòu)圖；
[0018] 圖9為電子成像透鏡系統(tǒng)結(jié)構(gòu)示意圖；
[0019] 圖10 (a-c)為內(nèi)窺鏡光學(xué)系統(tǒng)工作原理圖；
[0020] 圖11為本發(fā)明的小畸變立體內(nèi)窺鏡光學(xué)系統(tǒng)不意圖。
[0021] 其中，附圖標(biāo)記為：直視內(nèi)窺鏡物鏡組件-1、斜視內(nèi)窺鏡物鏡組件_2、藍(lán)寶石保護(hù) 片-3、第一負(fù)透鏡-4、第二負(fù)透鏡-5、平行平板-6、轉(zhuǎn)向棱鏡-7、平凸透鏡-8、后續(xù)膠合透 鏡組-9、內(nèi)窺鏡物鏡-10、轉(zhuǎn)向系統(tǒng)-11、電子成像透鏡系統(tǒng)-12、棒狀透鏡-13、薄透鏡-14、 轉(zhuǎn)像系統(tǒng)膠合件-15、三膠合透鏡-16、斜方棱鏡-17、保護(hù)玻璃-18、接口透鏡-19組成。
【具體實(shí)施方式】
[0022] 下面結(jié)合附圖并舉實(shí)施例，對本發(fā)明進(jìn)行詳細(xì)描述。
[0023] 實(shí)施例：請參閱圖l-9、10a_c及圖11，本發(fā)明一種小畸變立體內(nèi)窺鏡光學(xué)系統(tǒng)，包 括內(nèi)窺鏡物鏡10、轉(zhuǎn)向系統(tǒng)11和電子成像透鏡系統(tǒng)12,所述內(nèi)窺鏡物鏡10設(shè)置有直視內(nèi) 窺鏡物鏡組件1和斜視內(nèi)窺鏡物鏡組件2,所述直視內(nèi)窺鏡物鏡組件1沿光線傳播方向一側(cè) 設(shè)置有藍(lán)寶石保護(hù)片3,所述藍(lán)寶石保護(hù)片3 -側(cè)設(shè)置有第一負(fù)透鏡4,所述第一負(fù)透鏡4 一側(cè)設(shè)置有第二負(fù)透鏡5,所述第二負(fù)透鏡5 -側(cè)設(shè)置有平行平板6,所述平行平板6 -側(cè) 設(shè)置有平凸透鏡8 ;，所述斜視內(nèi)窺鏡物鏡組件2設(shè)置有轉(zhuǎn)向棱鏡7,所述轉(zhuǎn)向棱鏡7設(shè)置 在平行平板6和平凸透鏡8