硬鏡攝像頭的齊變焦光學系統技術方案

本實用新型專利技術涉及一種齊變焦光學系統，應用于硬鏡攝像頭，包括套筒以及設置在套筒內的固定鏡片模組，所述套筒的內表面上設有定位件，所述固定鏡片模組的一端卡置在該定位件處，所述固定鏡片模組的另一端的周向上至少部分設有錐面，所述齊變焦光學系統還包括緊固件，所述緊固件由外而內穿設所述套筒并抵持在所述錐面上。本實用新型專利技術通過在套筒內設置定位件，并在固定鏡片模組上設置錐面，并借助緊固件的作用以保障固定鏡片模組的定位精確度，相較于現有技術所采用的方案而言，精度更高，且組裝過程簡單可逆，方便省時。

Full zoom optical system for hard mirror cameras

The utility model relates to a homogeneous zoom optical system, applied to the hard lens camera, fixed lens module comprises a sleeve and is arranged in the sleeve, the inner surface of the sleeve is provided with a positioning member, one end of the fixed lens module is clamped in the positioning part, the other end of the fixed lens module. Week to at least a portion is provided with a conical surface. The homogeneous zoom optical system also includes a fastener, the fastener is penetrated from outside to inside the sleeve and abutting on the conical surface. The utility model is provided with a positioning in the sleeve, and the cone is arranged on the fixed lens module, and by means of fasteners to ensure the positioning accuracy of fixed lens module, compared with the existing schemes used by the technology, high precision, and simple assembling process can be inverse, convenient and time-saving.

【技術實現步驟摘要】
硬鏡攝像頭的齊變焦光學系統
本技術涉及醫療器械領域，特別是涉及一種應用于微創手術等的硬鏡攝像頭及該硬鏡攝像頭的齊變焦光學系統。
技術介紹
硬鏡攝像頭是進行微創外科手術時的核心功能器件之一，其光學成像性能對微創手術的成功與否有直接影響。目前的硬鏡攝像頭一般配備齊變焦光學系統。齊變焦光學系統是指焦距在一定范圍內進行連續改變，而保持像面不動的光學系統。采用齊變焦光學系統的硬鏡攝像頭在視場變換的過程中，目標大小連續變化而不丟失，這對于微創手術時圖像的觀察與目標跟蹤有重要的意義。齊變焦光學系統一般包括對焦鏡片模組、變焦鏡片模組與固定鏡片模組。其中固定鏡片模組在齊變焦光學系統中的位置固定不變，通過改變對焦鏡片模組、變焦鏡片模組與固定鏡片模組之間的相對位置來實現目標大小連續變化且像面恒定，也即實現齊變焦。其中，固定鏡片模組的定位精度(相對于齊變焦光學系統的軸線的垂直度、與軸線的同軸度、軸向位置的準確度)對保持像面的恒定有直接影響。現有的固定鏡片模組的固定主要采用以下兩種方式：(1)涂膠粘接，直接將鏡片柱面涂膠粘接在齊變焦光學系統的螺旋槽套筒內。由于鏡片的兩端面都是弧面，在操作時對鏡片的接觸為線接觸，所以難以保證鏡片的垂直度。同時，若在套筒內打膠，需深入套筒內部，操作不便。另外，膠粘為非可逆操作，拆卸時極有可能損壞鏡片。(2)先將鏡片與鏡筒固定，再用緊定螺釘來固定鏡筒，緊定螺釘直接緊定在鏡筒的柱面上。此種方法在用緊定螺釘固定鏡筒時，可能會導致鏡筒出現傾斜或軸向位置出現變化，從而影響成像效果。
技術實現思路
基于此，有必要針對齊變焦光學系統中的固定鏡片模組定位精度不高影響成像效果的問題，提供一種具有精確定位精度的齊變焦光學系統，以及具有該齊變焦光學系統的硬鏡攝像頭。一種齊變焦光學系統，應用于硬鏡攝像頭，包括套筒以及設置在套筒內的固定鏡片模組，所述套筒的內表面上設有定位件，所述固定鏡片模組的一端卡置在該定位件處，所述固定鏡片模組的另一端的周向上至少部分設有錐面，所述齊變焦光學系統還包括緊固件，所述緊固件由外而內穿設所述套筒并抵持在所述錐面上。在其中一個實施例中，還包括設置在所述套筒內的對焦鏡片模組、第一變焦鏡片模組和第二變焦鏡片模組，其中對焦鏡片模組、第一變焦鏡片模組、固定鏡片模組和第二變焦鏡片模組依次設置。在其中一個實施例中，所述固定鏡片模組包括同光軸設置的單一鏡片和組合鏡片，所述錐面設置在所述單一鏡片或組合鏡片上。在其中一個實施例中，所述固定鏡片模組包括同光軸設置的單一鏡片和組合鏡片，所述固定鏡片模組還包括鏡筒，所述單一鏡片和組合鏡片設置在鏡筒上，所述錐面設置在所述鏡筒的一個端面上，所述鏡筒的另一個端面卡置在所述定位件處。在其中一個實施例中，所述單一鏡片和組合鏡片相對于所述鏡筒的軸線方向垂直設置。在其中一個實施例中，所述定位件為一體成型于所述套筒的內表面上的凸起。在其中一個實施例中，所述凸起具有臺階面，所述臺階面與所述套筒的內表面垂直，或所述臺階面相對所述套筒的內表面傾斜設置。在其中一個實施例中，所述錐面為一個，且連續設置在所述固定鏡片模組的另一端的整個周向上，或者所述錐面為多個，多個所述錐面間隔設置在所述固定鏡片模組的另一端的周向上。在其中一個實施例中，所述緊固件為至少兩個，所述緊固件為錐形緊定螺釘或彈性件。在其中一個實施例中，所述緊固件為錐形緊定螺釘，所述錐形緊定螺釘的錐度與所述錐面的錐度一致。上述硬鏡攝像頭及齊變焦光學系統，通過在套筒內設置定位件，并在固定鏡片模組上設置錐面，并借助緊固件作用在錐面上使固定鏡片模組可以與定位件緊貼，而定位件的設置不同于固定鏡片模組，容易滿足定位件的設置精度，因而可以保障固定鏡片模組的定位精確度，相較于現有技術所采用的方案而言，該齊變焦光學系統中的固定鏡片模組的定位精度更高，且組裝過程簡單可逆，方便省時，采用上述的齊變焦光學系統的硬鏡攝像頭可具有更高的成像質量。附圖說明圖1為本技術一實施例提供的齊變焦光學系統的分解示意圖；圖2為圖1所示齊變焦光學系統的部分剖視示意圖。具體實施方式如圖1和圖2中所示，本技術一實施例提供的一種齊變焦光學系統，應用于硬鏡攝像頭。所述齊變焦光學系統包括套筒60以及設置在套筒60內的一系列光學元件。這些光學元件包括濾光鏡組11、對焦鏡片模組20、第一變焦鏡片模組30、固定鏡片模組40和第二變焦鏡片模組50。一實施例中，濾光鏡組11、對焦鏡片模組20、第一變焦鏡片模組30、固定鏡片模組40和第二變焦鏡片模組50依次設置在套筒60內。濾光鏡組11用于濾除進入套筒60內的特定波長光，使影響成像的部分光不能進入套筒60內。對焦鏡片模組20、第一變焦鏡片模組30和第二變焦鏡片模組50均活動設置在套筒60內，即對焦鏡片模組20、第一變焦鏡片模組30和第二變焦鏡片模組50可沿著套筒60的軸向發生位置的改變。套筒60的軸向為齊變焦光學系統的光軸，也即各個光學元件的光軸。固定鏡片模組40在套筒60內的位置固定不變。所述齊變焦光學系統工作過程中，通過改變對焦鏡片模組20、第一變焦鏡片模組30和第二變焦鏡片模組50在套筒60內的位置，可以實現特定場景的成像，且能夠實現該成像大小連續變化且像面恒定。一實施例中，所述對焦鏡片模組20包括對焦鏡片21和對焦鏡筒22，對焦鏡片21通過對焦鏡筒22設置在套筒60內。對焦鏡片21可以是一個鏡片，也可以是多個鏡片的組合。所述齊變焦光學系統還包括用于調節所述對焦鏡片模組20的對焦調節件23，對焦調節件23穿設套筒60并連接在對焦鏡筒22上。一實施例中，套筒60上設置具有特定形狀的對焦調節槽62，例如呈一定角度的彎曲弧形。對焦調節槽62的具體形狀和長度可以綜合考慮其他光學元件的組合以及光學元件的數量等參數而設計。所述對焦調節件23穿過該對焦調節槽62并露出在套筒60外，驅動對焦調節件23沿著對焦調節槽62移動時，即可改變對焦鏡片模組20在套筒60內的位置。一實施例中，所述第一變焦鏡片模組30包括第一變焦鏡片31和第一變焦鏡筒32，第一變焦鏡片31通過第一變焦鏡筒32設置在套筒60內。第一變焦鏡片31可以是一個鏡片，也可以是多個鏡片的組合。所述齊變焦光學系統還包括用于調節所述第一變焦鏡片模組30的第一變焦調節件33，第一變焦調節件33穿設套筒60并連接在第一變焦鏡筒32上。一實施例中，套筒60上設置具有特定形狀的第一變焦調節槽63，例如呈一定角度的彎曲弧形。第一變焦調節槽63的具體形狀和長度可以綜合考慮其他光學元件的組合以及光學元件的數量等參數而設計。所述第一變焦調節件33穿過該第一變焦調節槽63并露出在套筒60外，驅動第一變焦調節件33沿著第一變焦調節槽63移動時，即可改變第一變焦鏡片模組30在套筒60內的位置。一實施例中，所述第二變焦鏡片模組50包括第二變焦鏡片51和第二變焦鏡筒52，第二變焦鏡片51通過第二變焦鏡筒52設置在套筒60內。第二變焦鏡片51可以是一個鏡片，也可以是多個鏡片的組合。所述齊變焦光學系統還包括用于調節所述第二變焦鏡片模組50的第二變焦調節件55，第二變焦調節件55穿設套筒60并連接在第二變焦鏡筒52上。一實施例中，套筒60上設置具有特定形狀的第二變焦調節槽65，例如呈一定角度的彎曲弧形。第二變焦調本文檔來自技高網...

【技術保護點】
一種齊變焦光學系統，應用于硬鏡攝像頭，包括套筒以及設置在套筒內的固定鏡片模組，其特征在于，所述套筒的內表面上設有定位件，所述固定鏡片模組的一端卡置在該定位件處，所述固定鏡片模組的另一端的周向上至少部分設有錐面，所述齊變焦光學系統還包括緊固件，所述緊固件由外而內穿設所述套筒并抵持在所述錐面上。

【技術特征摘要】
1.一種齊變焦光學系統，應用于硬鏡攝像頭，包括套筒以及設置在套筒內的固定鏡片模組，其特征在于，所述套筒的內表面上設有定位件，所述固定鏡片模組的一端卡置在該定位件處，所述固定鏡片模組的另一端的周向上至少部分設有錐面，所述齊變焦光學系統還包括緊固件，所述緊固件由外而內穿設所述套筒并抵持在所述錐面上。2.根據權利要求1所述的齊變焦光學系統，其特征在于，還包括設置在所述套筒內的對焦鏡片模組、第一變焦鏡片模組和第二變焦鏡片模組，其中對焦鏡片模組、第一變焦鏡片模組、固定鏡片模組和第二變焦鏡片模組依次設置。3.根據權利要求1所述的齊變焦光學系統，其特征在于，所述固定鏡片模組包括同光軸設置的單一鏡片和組合鏡片，所述錐面設置在所述單一鏡片或組合鏡片上。4.根據權利要求1所述的齊變焦光學系統，其特征在于，所述固定鏡片模組包括同光軸設置的單一鏡片和組合鏡片，所述固定鏡片模組還包括鏡筒，所述單一鏡片和組合鏡片設置在鏡筒上，所述錐面設置在所述鏡筒的一個端面上，所述鏡...

【專利技術屬性】
技術研發人員：李洋，蔣艷榮，
申請(專利權)人：深圳邁瑞生物醫療電子股份有限公司，
類型：新型
國別省市：廣東,44