本發(fā)明屬于光學(xué)成像領(lǐng)域，更具體地，涉及一種適用于探頭導(dǎo)管的微型耦合物鏡。

背景技術(shù)：

1、探頭式共聚焦顯微內(nèi)窺鏡(pcle)是一種可以借助胃鏡、結(jié)腸鏡等通道進(jìn)入人體自然腔道，獲取局部組織學(xué)圖像來(lái)實(shí)現(xiàn)微小病灶、胃腸道病變、早期胃腸道癌變及其他病變的精準(zhǔn)診斷的醫(yī)療設(shè)備。因?yàn)榫哂锌焖?、?zhǔn)確且無(wú)創(chuàng)等特點(diǎn)，它可能在不久的將來(lái)取代傳統(tǒng)的內(nèi)窺鏡活檢與病理學(xué)檢查。

2、微型浸液物鏡是探頭式共聚焦顯微內(nèi)窺鏡(pcle)的核心組件。微型浸液物鏡傳遞激發(fā)能量，并收集來(lái)自染色組織的熒光信號(hào)，并通過(guò)傳像光纖束等一系列光學(xué)元件(模塊)將熒光信號(hào)傳遞到光電探測(cè)器。作為探頭式共聚焦顯微內(nèi)窺鏡(pcle)的核心組件，微型浸液物鏡會(huì)進(jìn)入胃鏡、結(jié)腸鏡等內(nèi)窺鏡的器械孔道。

3、如專利cn1681432a、cn107065077b、cn108761653b、cn210605191?u、cn109459848b等所述，當(dāng)前探頭式共聚焦顯微內(nèi)窺鏡一般由兩個(gè)部分組成：共聚焦主機(jī)與共聚焦探頭。前者主要包含激光器、擴(kuò)束鏡、二向色鏡、二維掃描機(jī)構(gòu)、中繼鏡、耦合物鏡、小孔、探測(cè)器等組成；后者主要包含傳像光纖及微型浸液物鏡。前者通過(guò)耦合物鏡的移動(dòng)來(lái)完成其焦平面與后者傳像光纖端面的重合，實(shí)現(xiàn)光信號(hào)的耦合、傳遞的功能。

4、如專利cn112904548a及cn117392701a所述，共聚焦主機(jī)中耦合物鏡的移動(dòng)是一個(gè)對(duì)焦過(guò)程?？紤]運(yùn)動(dòng)精度、圖像識(shí)別等因素，這個(gè)對(duì)焦過(guò)程至少需要耗時(shí)2-3分鐘。通常共聚焦內(nèi)窺鏡檢查的時(shí)間通常較短，如10分鐘以內(nèi)。因此上述耦合物鏡與傳像光纖對(duì)焦的耗時(shí)就顯得較長(zhǎng)，降低了醫(yī)師的操作體驗(yàn)、降低了共聚焦內(nèi)窺鏡檢查的效率。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路

1、針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)的以上缺陷或改進(jìn)需求，本發(fā)明提供了一種適用于探頭導(dǎo)管的微型耦合物鏡，其目的在于優(yōu)化共聚焦主機(jī)與共聚焦探頭的對(duì)焦過(guò)程，以節(jié)省共聚焦顯微內(nèi)窺鏡檢查的準(zhǔn)備時(shí)間。

2、為實(shí)現(xiàn)上述目的，按照本發(fā)明的一個(gè)方面，提供了一種適用于探頭導(dǎo)管的微型耦合物鏡，包括沿光軸從像方至物方依次排列的第五透鏡、第四透鏡、第三透鏡、第二透鏡、第一透鏡，所述第一透鏡朝向所述像方的一面為凹面、朝向所述物方的一面為凸面，所述第二透鏡朝向所述像方的一面為凸面、朝向所述物方的一面為平面，所述第三透鏡朝向所述像方的一面為平面、朝向所述物方的一面為凸面，所述第四透鏡朝向所述像方的一面為凹面、朝向所述物方的一面為凸面，所述第五透鏡朝向所述像方的一面為凸面、朝向所述物方的一面為凹面或者凸面。

3、通過(guò)上述技術(shù)方案，從物方發(fā)射的光線依次經(jīng)過(guò)第一透鏡、第二透鏡、第三透鏡、第四透鏡、第五透鏡后，達(dá)到像方進(jìn)行成像。通過(guò)各透鏡之間的配合，在保證工作距大的同時(shí)使得數(shù)值孔徑與光纖束數(shù)值孔徑匹配，同時(shí)，控制光線的入射與出射角度，實(shí)現(xiàn)更小的機(jī)械外徑、更短的長(zhǎng)度。因此，本發(fā)明的微型耦合物鏡可以從共聚焦主機(jī)中“剝離”出來(lái)而與共聚焦探頭組裝，實(shí)現(xiàn)“即插即用”的效果，不需要對(duì)焦就可以獲得清晰、高對(duì)比度的圖像。

4、進(jìn)一步地，所述微型耦合物鏡的數(shù)值孔徑na為0.35，所述微型耦合物鏡的焦距f為6.7mm。

5、進(jìn)一步地，所述微型耦合物鏡的光學(xué)總長(zhǎng)為ttl，13.5mm＜ttl＜17.3mm，最大外徑為bd，2.79mm＜bd＜2.94mm。

6、進(jìn)一步地，所述微型耦合物鏡的機(jī)械后截距為bl，3.45mm＜bl＜3.68mm。

7、進(jìn)一步地，0.810＜(d1+d2)/(d1+d2+d12)＜0.850，其中，d1表示第一透鏡的中心厚度，d2表示第二透鏡的中心厚度，d12表示第一透鏡與第二透鏡相鄰兩面之間的中心厚度。

8、進(jìn)一步地，0.812＜(r51+r52)×|r51/r52|/d5＜1.332，其中，r51表示第五透鏡靠近像方一面的通光半孔徑，r52表示第五透鏡靠近物方一面的通光半孔徑，r51表示第五透鏡靠近像方一面的曲率半徑，r52表示第五透鏡靠近物方一面的曲率半徑，d5表示第五透鏡的中心厚度。

9、進(jìn)一步地，當(dāng)所述第五透鏡朝向所述物方的一面為凹面時(shí)，所述第五透鏡靠近像方的一面曲率半徑為9.128mm、通光半孔徑為2.55mm，靠近物方的一面曲率半徑為39.178mm、通光半孔徑為2.45mm；所述第五透鏡的材質(zhì)為sapphire、中心厚度為1.399mm，所述第五透鏡與所述第四透鏡相鄰兩面之間的中心厚度為1.675mm；

10、所述第四透鏡靠近像方的一面曲率半徑為-4.970mm、通光半孔徑為2.33mm，靠近物方的一面曲率半徑為-12.011mm、通光半孔徑為2.60mm；所述第四透鏡的材質(zhì)為h-zf73、中心厚度為1.056mm，所述第四透鏡與所述第三透鏡相鄰兩面之間的中心厚度為0.500mm；

11、所述第三透鏡靠近像方的一面為平面，曲率半徑無(wú)限大，通光半孔徑為2.75mm，靠近物方的一面曲率半徑為-7.057mm、通光半孔徑為2.84mm；所述第三透鏡的材質(zhì)為h-zlaf68n、中心厚度為1.645mm，所述第三透鏡與所述第二透鏡相鄰兩面之間的中心厚度為0.500mm；

12、所述第二透鏡靠近像方的一面曲率半徑為7.795mm、通光半孔徑為2.50mm，靠近物方的一面為平面，曲率半徑無(wú)限大，通光半孔徑為2.18mm；所述第二透鏡的材質(zhì)為h-lak52、中心厚度為1.565mm，所述第二透鏡與所述第一透鏡相鄰兩面之間的中心厚度為0.549mm；

13、所述第一透鏡靠近像方的一面曲率半徑為-6.971mm、通光半孔徑為2.06mm，靠近物方的一面曲率半徑為-10.829mm、通光半孔徑為1.87mm；所述第一透鏡的材質(zhì)為h-bak7、中心厚度為1.000mm。

14、進(jìn)一步地，當(dāng)所述第五透鏡朝向所述物方的一面為凸面時(shí)，所述第五透鏡靠近像方的一面曲率半徑為14.585mm、通光半孔徑為2.58mm，靠近物方的一面曲率半徑為-39.612mm、通光半孔徑為2.52mm；所述第五透鏡的材質(zhì)為h-zlaf68n、中心厚度為1.444mm，所述第五透鏡與所述第四透鏡相鄰兩面之間的中心厚度為1.861mm；

15、所述第四透鏡靠近像方的一面曲率半徑為-5.391mm、通光半孔徑為2.29mm，靠近物方的一面曲率半徑為-30.821mm、通光半孔徑為2.67mm；所述第四透鏡的材質(zhì)為h-zf73、中心厚度為2.146mm，所述第四透鏡與所述第三透鏡相鄰兩面之間的中心厚度為0.500mm；

16、所述第三透鏡靠近像方的一面為平面，曲率半徑無(wú)限大，通光半孔徑為2.81mm，靠近物方的一面曲率半徑為-7.252mm、通光半孔徑為2.94mm；所述第三透鏡的材質(zhì)為h-zlaf68n、中心厚度為1.714mm，所述第三透鏡與所述第二透鏡相鄰兩面之間的中心厚度為0.753mm；

17、所述第二透鏡靠近像方的一面曲率半徑為7.303mm、通光半孔徑為2.59mm，靠近物方的一面為平面，曲率半徑無(wú)限大，通光半孔徑為2.24mm；所述第二透鏡的材質(zhì)為h-lak52、中心厚度為1.797mm，所述第二透鏡與所述第一透鏡相鄰兩面之間的中心厚度為0.547mm；

18、所述第一透鏡靠近像方的一面曲率半徑為-7.423mm、通光半孔徑為2.12mm，靠近物方的一面曲率半徑為-9.545mm、通光半孔徑為1.94mm；所述第一透鏡的材質(zhì)為h-bak7、中心厚度為1.000mm。

19、進(jìn)一步地，所述第五透鏡與所述像方之間還設(shè)置有第六透鏡，所述第六透鏡的兩面均為平面，所述第六透鏡靠近像方的一面為平面，曲率半徑無(wú)限大，通光半孔徑為2.60mm，靠近物方的一面為平面，曲率半徑無(wú)限大，通光半孔徑為2.60mm；所述第六透鏡的材質(zhì)為sapphire、中心厚度為1.000mm，所述第六透鏡與所述第五透鏡相鄰兩面之間的中心厚度為0.500mm。

20、進(jìn)一步地，所述第六透鏡朝向所述物方的一面設(shè)置有增透膜層。

21、總體而言，本發(fā)明的微型耦合物鏡最大外徑不超過(guò)2.94mm，光學(xué)總長(zhǎng)不超過(guò)17.3mm，相較于現(xiàn)有的共聚焦顯微內(nèi)窺鏡中的耦合物鏡，具有更小的機(jī)械外徑和更短的長(zhǎng)度。因此，可以被組裝到共聚焦探頭上，實(shí)現(xiàn)“即插即用”的效果，不需要對(duì)焦就可以獲得清晰、高對(duì)比度的圖像。