專利名稱：一種膠囊內(nèi)鏡鏡頭組件及膠囊內(nèi)鏡的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及光學(xué)鏡頭組件，尤其涉及一種膠囊內(nèi)鏡鏡頭組件及應(yīng)用該鏡頭組件的膠囊內(nèi)鏡。
背景技術(shù)：
近年來(lái)，內(nèi)窺鏡系統(tǒng)的研制、生產(chǎn)取得了突飛猛進(jìn)的發(fā)展，應(yīng)用廣泛，很多公司開(kāi)發(fā)了不同型號(hào)的內(nèi)窺鏡，應(yīng)用于醫(yī)學(xué)和民用工業(yè)。越來(lái)越廣泛的內(nèi)窺鏡的使用，便于臨床診斷、減輕患者的臨床痛苦和提高技術(shù)水平。然而，現(xiàn)有的膠囊內(nèi)鏡的鏡頭通常采取至少5片以上的鏡片，不僅成本較高，而且使得鏡頭的重量和機(jī)構(gòu)總長(zhǎng)總是不夠理想。因而，有必要提出一種新的結(jié)構(gòu)的微型鏡頭，以滿足膠囊內(nèi)鏡的需求。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明要解決的技術(shù)問(wèn)題在于提供一種膠囊內(nèi)鏡鏡頭組件，采用更少的鏡片，減少成本；
本發(fā)明要解決的另外一個(gè)技術(shù)問(wèn)題在于提供一種膠囊內(nèi)鏡，使用由較少鏡片組成的內(nèi)窺鏡鏡頭組件，減小重量和體積，避免在人體內(nèi)運(yùn)動(dòng)時(shí)給病人帶來(lái)任何不適。本發(fā)明解決其技術(shù)問(wèn)題所采用的技術(shù)方案是
一種膠囊內(nèi)鏡鏡頭組件，包括沿光軸自物方至像方依次排列的第一透鏡、第二透鏡和光闌元件；
所述第一透鏡為具有負(fù)屈光力的雙凹透鏡，所述第二透鏡為具有正屈光力的雙凸透鏡，且第一透鏡和第二透鏡的兩個(gè)表面均為非球面。優(yōu)選地，所述第一透鏡和第二透鏡滿足如下條件 Nd>l. 49，Vd>56
其中，Nd表示第一透鏡的d光折射率，Vd表示第二透鏡的d光阿貝常數(shù)。優(yōu)選地，所述第一透鏡和第二透鏡滿足如下條件 1. 1>F1/F2>1. 0
其中，F(xiàn)l為第一透鏡的焦距的絕對(duì)值，F(xiàn)2為第二透鏡的焦距的絕對(duì)值。優(yōu)選地，所述第一透鏡和第二透鏡滿足如下條件 F1>F>F2
其中，F(xiàn)l為第一透鏡焦距的絕對(duì)值，F(xiàn)2為第二透鏡焦距，F(xiàn)為膠囊內(nèi)鏡鏡頭組件的總焦距。一種膠囊內(nèi)鏡，包括LED光源和傳感器，還包括膠囊內(nèi)鏡鏡頭組件和設(shè)于膠囊內(nèi)鏡鏡頭組件外圍的鏡頭罩，所述LED光源分布安裝于該鏡頭罩的四周；
所述內(nèi)窺鏡鏡頭組件包括沿光軸自物方至像方依次排列的第一透鏡、第二透鏡和光闌元件，所述第一透鏡為具有負(fù)屈光力的雙凹透鏡、第二透鏡為具有正屈光力的雙凸透鏡，且第一透鏡和第二透鏡的兩個(gè)表面均為非球面。
3
優(yōu)選地，所述第一透鏡的物方非球面頂點(diǎn)至傳感器表面的距離TTL要滿足如下條件:TTL<4. 1mm。優(yōu)選地，所述膠囊內(nèi)鏡鏡頭組件的總視場(chǎng)角DFOV滿足如下條件DF0V>100°。優(yōu)選地，所述鏡頭罩的前端還設(shè)有透明保護(hù)罩。本發(fā)明的有益效果是本發(fā)明中鏡頭組件僅由2個(gè)塑膠非球面透鏡和一個(gè)光闌元件組成，與現(xiàn)有技術(shù)相比，在較少的鏡片組成條件下，不僅使鏡頭重量變輕、成本降低，同時(shí)仍可實(shí)現(xiàn)大廣角、大相對(duì)孔徑、小畸變和較短的鏡頭總長(zhǎng)，可有效校正光學(xué)系統(tǒng)中的像差， 達(dá)到令人滿意的光學(xué)特性和較寬的總視場(chǎng)角，以滿足人體內(nèi)微距拍攝的特殊應(yīng)用要求。


下面將結(jié)合附圖及實(shí)施例對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步說(shuō)明，附圖中 圖1為本發(fā)明提供的膠囊內(nèi)鏡鏡頭組件的結(jié)構(gòu)示意圖2為本發(fā)明提供的安裝于鏡頭組件外的外殼的結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實(shí)施例方式為了使本發(fā)明的目的、技術(shù)方案及優(yōu)點(diǎn)更加清楚明白，以下結(jié)合附圖及實(shí)施例，對(duì)本發(fā)明進(jìn)行進(jìn)一步詳細(xì)說(shuō)明。應(yīng)當(dāng)理解，此處所描述的具體實(shí)施例僅僅用以解釋本發(fā)明，并不用于限定本發(fā)明。請(qǐng)參閱圖1，本實(shí)施例中用于膠囊內(nèi)鏡的鏡頭組件1包括沿光軸自物方至像方依次排列的第一透鏡2、第二透鏡3和光闌元件4 ；其中，
第一透鏡2為具有負(fù)屈光力的雙凹透鏡，第二透鏡3為具有正屈光力的雙凸透鏡，且第一透鏡2和第二透鏡3的兩個(gè)表面均為非球面；光闌元件4設(shè)于第二透鏡2的后面。第一透鏡2和第二透鏡3滿足如下條件
①Nd>l. 49，Vd>56
其中，Nd表示第一透鏡的d光折射率，Vd表示第二透鏡的d光阿貝常數(shù)；
②1. 1>F1/F2>1. 0
其中，F(xiàn)l為第一透鏡的焦距的絕對(duì)值，F(xiàn)2為第二透鏡的焦距的絕對(duì)值；
③F1>F>F2
其中，F(xiàn)l為第一透鏡焦距的絕對(duì)值，F(xiàn)2為第二透鏡焦距，F(xiàn)為鏡頭組件的總焦距；
④DF0V>100° 其中DFOV為本鏡頭組件的總視場(chǎng)角。請(qǐng)參閱圖2所示，在將上述鏡頭組件1應(yīng)用于膠囊內(nèi)鏡中時(shí)，還需要在鏡頭組件外增設(shè)鏡頭罩5，為保護(hù)鏡頭還在鏡頭罩的前端設(shè)有透明保護(hù)罩6。如圖所示，其中鏡頭邊緣的入射光線對(duì)鏡頭虛擬中心的張角為106度，對(duì)透明保護(hù)罩6的張角為161度，極大的保證了膠囊內(nèi)鏡在小腸中運(yùn)動(dòng)時(shí)可以拍攝下小腸所有的面貌。因而，本實(shí)施例中膠囊內(nèi)鏡包括LED光源、傳感器7、鏡頭組件1、設(shè)于鏡頭組件外圍的鏡頭罩5、設(shè)于鏡頭罩前端的透明保護(hù)罩6 ；在安裝時(shí)，LED光源分布設(shè)于鏡頭罩的四周，鏡頭組件1中的第一透鏡1的物方非球面頂點(diǎn)至傳感器7表面的距離TTL要滿足如下條件:TTL<4. 1 mm。
綜上，由于本實(shí)施例中鏡頭組件采用了目前最先進(jìn)的非球面光學(xué)制造工藝加工而成的透鏡，較以往球面光學(xué)系統(tǒng)有更小的像差，解析度超過(guò)了成像芯片的極限分辨能力，可以很好的將病人小腸內(nèi)的情況清晰的描繪出來(lái)；同時(shí)，由于僅采用了 2個(gè)塑膠非球面透鏡， 所以較以往玻璃透鏡組成的光學(xué)系統(tǒng)有更輕的質(zhì)量、更短的總體尺寸，使得膠囊內(nèi)鏡在病人體內(nèi)運(yùn)動(dòng)時(shí)，病人幾乎不會(huì)有任何不適。另外，本實(shí)施例中膠囊內(nèi)鏡所拍攝的圖像色彩還原性好，這是由于設(shè)計(jì)時(shí)采用了光闌元件，可以將由于人體溫度較高所發(fā)出的紅外線過(guò)濾掉，從而使拍攝出來(lái)的圖像色彩還原性極好。以上實(shí)施例僅用以說(shuō)明本發(fā)明的技術(shù)方案而非限制，僅僅參照較佳實(shí)施例對(duì)本發(fā)明進(jìn)行了詳細(xì)說(shuō)明。本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)理解，可以對(duì)本發(fā)明的技術(shù)方案進(jìn)行修改或者等同替換，而不脫離本發(fā)明技術(shù)方案的精神和范圍，均應(yīng)涵蓋在本發(fā)明的權(quán)利要求范圍當(dāng)中。
權(quán)利要求
1.一種膠囊內(nèi)鏡鏡頭組件，其特征在于，包括沿光軸自物方至像方依次排列的第一透鏡、第二透鏡和光闌元件；所述第一透鏡為具有負(fù)屈光力的雙凹透鏡，所述第二透鏡為具有正屈光力的雙凸透鏡，且第一透鏡和第二透鏡的兩個(gè)表面均為非球面。
2.如權(quán)利要求1所述的膠囊內(nèi)鏡鏡頭組件，其特征在于，所述第一透鏡和第二透鏡滿足如下條件Nd>l. 49，Vd>56其中，Nd表示第一透鏡的d光折射率，Vd表示第二透鏡的d光阿貝常數(shù)。
3.如權(quán)利要求2所述的膠囊內(nèi)鏡鏡頭組件，其特征在于，所述第一透鏡和第二透鏡滿足如下條件1. 1>F1/F2>1. 0其中，F(xiàn)l為第一透鏡的焦距的絕對(duì)值，F(xiàn)2為第二透鏡的焦距的絕對(duì)值。
4.如權(quán)利要求3所述的膠囊內(nèi)鏡鏡頭組件，其特征在于，所述第一透鏡和第二透鏡滿足如下條件F1>F>F2其中，F(xiàn)l為第一透鏡焦距的絕對(duì)值，F(xiàn)2為第二透鏡焦距，F(xiàn)為膠囊內(nèi)鏡鏡頭組件的總焦距。
5.一種膠囊內(nèi)鏡，包括LED光源和傳感器，其特征在于，還包括膠囊內(nèi)鏡鏡頭組件和設(shè)于膠囊內(nèi)鏡鏡頭組件外圍的鏡頭罩，所述LED光源分布安裝于該鏡頭罩的四周；所述內(nèi)窺鏡鏡頭組件包括沿光軸自物方至像方依次排列的第一透鏡、第二透鏡和光闌元件，所述第一透鏡為具有負(fù)屈光力的雙凹透鏡、第二透鏡為具有正屈光力的雙凸透鏡，且第一透鏡和第二透鏡的兩個(gè)表面均為非球面。
6.如權(quán)利要求5所述的膠囊內(nèi)鏡，其特征在于，所述第一透鏡的物方非球面頂點(diǎn)至傳感器表面的距離TTL要滿足如下條件TTL<4. 1mm。
7.如權(quán)利要求5或6所述的膠囊內(nèi)鏡，其特征在于，所述膠囊內(nèi)鏡鏡頭組件的總視場(chǎng)角 DFOV滿足如下條件DF0V> 100°。
8.如權(quán)利要求5所述的膠囊內(nèi)鏡，其特征在于，所述鏡頭罩的前端還設(shè)有透明保護(hù)罩。
全文摘要
本發(fā)明公開(kāi)了一種膠囊內(nèi)鏡鏡頭組件及膠囊內(nèi)鏡，其中的膠囊內(nèi)鏡鏡頭組件包括沿光軸自物方至像方依次排列的第一透鏡、第二透鏡和光闌元件；所述第一透鏡為具有負(fù)屈光力的雙凹透鏡，所述第二透鏡為具有正屈光力的雙凸透鏡，且第一透鏡和第二透鏡的兩個(gè)表面均為非球面。與現(xiàn)有技術(shù)相比，在較少的鏡片組成條件下，不僅使鏡頭重量變輕、成本降低，同時(shí)仍可實(shí)現(xiàn)大廣角、大相對(duì)孔徑、小畸變和較短的鏡頭總長(zhǎng)，可有效校正光學(xué)系統(tǒng)中的像差，達(dá)到令人滿意的光學(xué)特性和較寬的總視場(chǎng)角，以滿足人體內(nèi)微距拍攝的特殊應(yīng)用要求。
文檔編號(hào)G02B23/24GK102305966SQ20111012470
公開(kāi)日2012年1月4日 申請(qǐng)日期2011年5月16日 優(yōu)先權(quán)日2011年5月16日
發(fā)明者李奕, 艾文, 陳延偉 申請(qǐng)人:深圳市資福技術(shù)有限公司