一种CMOUNT接口的90转向适配器的光学结构.pdf

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1、(10)申请公布号 (43)申请公布日 (21)申请号 201410846094.4 (22)申请日 2014.12.31 G02B 23/24(2006.01) G02B 17/08(2006.01) (71)申请人 青岛奥美克医疗科技有限公司 地址 266101 山东省青岛市崂山区科苑纬四 路 100 号 (72)发明人 辜长明 田宝龙 (54) 发明名称 一种 C-MOUNT 接口的 90转向适配器的光学 结构 (57) 摘要 本发明涉及一种 C-MOUNT 接口的 90转向适 配器的光学结构， 应用于内窥镜摄像系统， 属于图 像显示技术领域， 利用中继透镜组件代替玻璃棒， 增加光学长度。

2、， 并改变转向棱镜组件的结构， 使中 继透镜组件和转向棱镜组件组合后成正像， 实现 适配器与摄像系统可通过 C-MOUNT 接口连接， 克 服现有90转像适配器结构不能实现C-MOUNT接 口连接的缺陷， 特别适用于 C-MOUNT 连接的 90 转向内窥镜摄像适配器 , 应用于泌尿科检查和手 术。 (51)Int.Cl. (19)中华人民共和国国家知识产权局 (12)发明专利申请 权利要求书1页 说明书3页 附图2页 (10)申请公布号 CN 104483747 A (43)申请公布日 2015.04.01 CN 104483747 A 1/1 页 2 1.一种C-MOUNT接口的90转向适。

3、配器的光学结构， 含中继透镜组件(1)、 转向棱镜组 件 (2) 和成像组件 (3)， 中继透镜组件 (1) 是开普勒望远结构， 含入瞳 (11)、 中继透镜前组 (12) 和中继透镜后组 (13)， 入瞳 (11)、 中继透镜前组 (12) 和中继透镜后组 (13) 按照共轴 的方式顺序排列， 转向棱镜组件(2) 含45直角屋脊棱镜(21)、 等腰直角棱镜(22)和等腰 直角棱镜 (23)， 45直角屋脊棱镜 (21) 含直角面 (211)、 直角面 (212) 和屋脊面 (213)， 等 腰直角棱镜 (22) 含直角面 (221) 和直角面 (222)， 等腰直角棱镜 (23) 含直角面 。

4、(231) 和 直角面 (232)， 45直角屋脊棱镜 (21) 的直角面 (211) 与等腰直角棱镜的直角面 (222) 在 同一平面， 45直角屋脊棱镜 (21) 的直角面 (212) 和等腰直角棱镜 (22) 的直角面 (221) 重合， 等腰直角棱镜 (23) 的直角面 (232) 与等腰直角棱镜 (22) 的直角面 (221) 垂直， 又与 等腰直角棱镜 (22) 的直角面 (222) 垂直， 等腰直角棱镜 (23) 的直角面 (231) 与等腰直角 棱镜 (22) 的直角面 (222) 重合， 45直角屋脊棱镜的直角面 (211) 是转向棱镜组件 (2) 的 入射面， 等腰直角棱镜。

5、 (23) 的直角面 (232) 是转向棱镜组件 (2) 的出射面， 其特征在于， 入 瞳 (11) 距中继透镜前组 (12) 的距离为 210mm， 中继透镜前组 (12) 与中继透镜后组 (13) 之间的距离为 1020mm， 前组 (12) 的焦距范围为 515mm， 中继透镜后组 (13) 的焦距范围 为 515mm， 中继透镜组件 (1) 的角放大倍率在 0.333 倍之间， 成像组件 (3) 的焦距范围为 1040mm， 中继透镜组件 (1) 的光轴垂直于转向棱镜组件 (2) 的入射面， 中继透镜后组 (13) 距转向棱镜组件(2)的入射面的距离15mm， 成像组件(3)的光轴垂直。

6、于转向棱镜组件(2) 的出射面， 中继透镜组件(1)的光轴与成像组件(3)的光轴成90角， 中继透镜组件(1)的 入瞳面距成像组件 (3) 的光轴距离 L 范围在 3040mm 之间， 90转向适配器的组合焦距为 1030mm。 2.根据权利要求 1 所述， 入瞳 (11) 距中继透镜前组 (12) 的距离为 2mm， 中继透镜后组 (13)距转向棱镜组件(2)的入射面的距离为1mm， 中继透镜前组(12)和中继透镜后组(13) 的距离为 10mm, 中继透镜前组 (12) 焦距为 6m， 中继透镜后组 (13) 焦距为 12mm， 中继透镜 组件(1)的角放大倍率为0.5倍， 成像组件(3)。

7、的焦距为30mm， 90转向适配器的组合焦距 为 15mm， 中继透镜组件 （1） 的入瞳 （11） 距成像组件 （3） 光轴距离 L 为 30mm。 3.根据权利要求 1 所述， 入瞳 （11） 距中继透镜前组 （12） 的距离为 5mm， 中继透镜后组 （13） 距转向棱镜组件 （2） 的入射面的距离为 3mm， 中继透镜前组 （12） 和中继透镜后组 （13） 的距离为 15mm, 中继透镜前组 （12） 焦距为 10m， 中继透镜后组 （13） 焦距为 10mm， 中继透镜 组件 （1） 的角放大倍率为 1 倍， 成像组件 （3） 的焦距为 20mm， 90转向适配器的组合焦距为 20。

8、mm， 入瞳 （11） 距成像组件 （3） 光轴距离 L 为 35mm。 4.根据权利要求 1 所述， 入瞳 （11） 距中继透镜前组 （12） 的距离为 8mm， 中继透镜后组 （13） 距转向棱镜组件 （2） 的入射面的距离为 5mm， 中继透镜前组 （12） 和中继透镜后组 （13） 的距离为 20mm, 中继透镜前组 （12） 焦距为 15m， 中继透镜后组 （13） 焦距为 7.5mm， 中继透镜 组件 （1） 的角放大倍率为 2 倍， 成像组件 （3） 的焦距为 15mm， 90转向适配器的组合焦距为 30mm， 入瞳 （11） 距成像组件 （3） 光轴距离 L 为 40mm。 权。

9、 利 要 求 书 CN 104483747 A 2 1/3 页 3 一种 C-MOUNT接口的 90转向适配器的光学结构 技术领域 0001 本发明涉及一种 C-MOUNT 接口的 90转向适配器的光学结构， 应用于内窥镜摄像 系统， 属于图像显示技术领域。 背景技术 0002 内窥镜摄像适配器是连接内窥镜与摄像装置的部件， 其作用是将内窥镜所成的像 成像到摄像装置的成像元件上。对于泌尿科等应用来说需要一种 90转向的光学适配器， 现有 90转向适配器是与摄像装置集成在一起的， 这种结构限制了摄像装置的应用范围， 从应用需求来看， 需要一种通过C-MOUN接口连接摄像装置的适配器。 现有90转。

10、向适配器 由玻璃棒、 直角屋脊棱镜和成像组件组成， 其技术方案的核心是通过带有屋脊面的直角屋 脊棱镜实现光路 90转向， 再通过成像组件成像到成像元件上， 由于标准内窥镜目镜罩的 尺寸相对较大， 适配器与内窥镜连接的接口具有较大的空间， 通过在直角屋脊棱镜前增加 玻璃棒的方式， 能增加屋脊棱镜与目镜罩的距离有限， 仍不能满足 90转向适配器与摄像 装置通过 C-MOUNT 接口连接。因此需要对现有 90转向适配器光路进行改进， 保证摄像适 配器成倒像的同时实现 90转向适配器与摄像装置通过 C-MOUNT 接口进行连接。 发明内容 0003 本发明所要解决的技术问题是提供一种 C-MOUNT 。

11、接口的 90转向适配器的光学 结构， 采用的技术方案是 ： 利用中继透镜组件代替玻璃棒， 增加光学长度， 并改变转向棱镜 组件的结构， 使中继透镜组件和转向棱镜组件组合后成正像， 实现适配器与摄像系统可通 过 C-MOUNT 接口连接， 克服现有 90转向适配器结构不能实现 C-MOUNT 接口连接的缺陷。 0004 现结合附图详细说明本发明的技术方案 ： 一种 C-MOUNT 接口的 90转向适配器的 光学结构， 含中继透镜组件1、 转向棱镜组件2和成像组件3。 中继透镜组件1是开普勒望远 结构， 含入瞳 11、 中继透镜前组 12 和中继透镜后组 13， 入瞳 11、 中继透镜前组 12 。

12、和中继透 镜后组13按照共轴的方式顺序排列， 转向棱镜组件2 含45直角屋脊棱镜21、 等腰直角棱 镜22和等腰直角棱镜23， 45直角屋脊棱镜21含直角面211、 直角面212和屋脊面213， 等 腰直角棱镜 22 含直角面 221 和直角面 222， 等腰直角棱镜 23 含直角面 231 和直角面 232， 45直角屋脊棱镜 21 的直角面 211 与等腰直角棱镜的直角面 222 在同一平面， 45直角屋 脊棱镜 21 的直角面 212 和等腰直角棱镜 22 的直角面 221 重合， 等腰直角棱镜 23 的直角面 232 与等腰直角棱镜 22 的直角面 221 垂直， 又与等腰直角棱镜 2。

13、2 的直角面 222 垂直， 等腰 直角棱镜 23 的直角面 231 与等腰直角棱镜 22 的直角面 222 重合， 45直角屋脊棱镜的直 角面 211 是转向棱镜组件 2 的入射面， 等腰直角棱镜 23 的直角面 232 是转向棱镜组件 2 的 出射面， 其特征在于， 入瞳11距中继透镜前组12的距离为210mm， 中继透镜前组12与中继 透镜后组 13 之间的距离为 1020mm， 前组 12 的焦距范围为 515mm， 中继透镜后组 13 的焦 距范围为 515mm， 中继透镜组件 1 的角放大倍率在 0.333 倍之间， 成像组件 3 的焦距范围 为1040mm， 中继透镜组件1的光轴。

14、垂直于转向棱镜组件2的入射面， 中继透镜后组13距转 说 明 书 CN 104483747 A 3 2/3 页 4 向棱镜组件 2 的入射面的距离 15mm， 成像组件 3 的光轴垂直于转向棱镜组件 2 的出射面， 中继透镜组件 1 的光轴与成像组件 3 的光轴成 90角， 中继透镜组件 1 的入瞳面距成像组 件 3 的光轴距离 L 范围在 3040mm 之间， 90转向适配器的组合焦距为 1030mm。 0005 本发明的优点在于， 通过加入中继透镜组件 1 有效拉长了光学长度， 可保证有足 够的空间实现适配器与摄像装置通过 C-MOUNT 接口连接， 有效增大摄像装置的应用范围。 附图说明。

15、 0006 图 1 ： 背景技术适配器光学结构示意图。 0007 图 2 ： 本发明适配器光学结构示意图。 0008 图 3 ： 本发明转向棱镜组件平面示意图。 0009 图 4 ： 本发明转向棱镜组件立体示意图。 具体实施方式 0010 现结合附图和实施例详细说明本发明的技术方案和工作原理。 所有实施例都具有 与发明内容所述结构完全相同的结构， 为避免重复， 以下实施例仅罗列关键的技术数据。 0011 实施例 1 ： 入瞳 11 距中继透镜前组 12 的距离为 2mm， 中继透镜后组 13 距转向棱镜 组件2的入射面的距离为1mm， 中继透镜前组12和中继透镜后组13的距离为10mm,中继透。

16、 镜前组 12 焦距为 6m， 中继透镜后组 13 焦距为 12mm， 中继透镜组件 1 的角放大倍率为 0.5 倍， 成像组件 3 的焦距为 30mm， 90转向适配器的组合焦距为 15mm， 入瞳 11 距成像组件 3 的光轴的距离 L 为 30mm。 0012 工作原理为 ： 由内窥镜出射的 7的近似平行光通过中继透镜组件 1 的转折， 成倒立像， 并由中继透镜后组 13 平行出射， 光束垂直入射 45直角屋脊棱镜 21 的直角面 211， 通过 45直角屋脊棱镜 21 反射， 将光轴转折 90； 然后垂直从 45 度直角屋脊棱镜 21 的直角面 212 出射， 并垂直入射等腰直角棱镜 。

17、22 的直角面 221， 光束通过等腰直角棱镜 22 的反射， 光轴再转折90， 从等腰直角棱镜22的直角面222出射， 并垂直入射等腰直角棱镜 23 的直角面 231， 光束通过等腰直角棱镜 23 的反射， 光轴再次被转折 90。此时光轴与入 射轴成 90夹角。光束通过转向棱镜组件 2 时， 在子午面内， 经过两次反射， 一次屋脊面反 射， 一次平面反射， 成镜像， 在弧矢面内， 经过两次反射， 一次屋脊面反射， 一次平面反射， 成 镜像。这样， 中继透镜组件 1 和转向棱镜系组件 2 组合成正立像。最后， 光束进入成像组件 3， 成像到成像元件上， 系统成倒立像。 0013 实施例 2 ：。

18、 入瞳 11 距中继透镜前组 12 的距离为 5mm， 中继透镜后组 13 距转向棱镜 组件 2 的入射面的距离为 3mm， 中继透镜前组 12 和中继透镜后组 13 的距离为 15mm, 中继 透镜前组 12 焦距为 10m， 中继透镜后组 13 焦距为 10mm， 中继透镜组件 1 的角放大倍率为 1 倍， 成像组件 3 的焦距为 20mm， 90转向适配器的组合焦距为 20mm， 入瞳 11 距成像组件 3 的光轴的距离 L 为 35mm。 0014 实施例 3 ： 入瞳 11 距中继透镜前组 12 的距离为 8mm， 中继透镜后组 13 距转向棱镜 组件 2 的入射面的距离为 5mm，。

19、 中继透镜前组 12 和中继透镜后组 13 的距离为 20mm, 中继 透镜前组 12 焦距为 15m， 中继透镜后组 13 焦距为 7.5mm， 中继透镜组件 1 的角放大倍率为 2 倍， 成像组件 3 的焦距为 15mm， 90转向适配器的组合焦距为 30mm， 入瞳 11 距成像组件 3 说 明 书 CN 104483747 A 4 3/3 页 5 的光轴的距离 L 为 40mm。 0015 实施例 2、 实施例 3 具有与实施例 1 相同的工作原理， 这里不再赘述。 0016 本发明的适配器光学结构方案， 特别适用于 C-MOUNT 连接的 90转向内窥镜摄像 适配器 , 应用于泌尿科检查和手术。 说 明 书 CN 104483747 A 5 1/2 页 6 图 1 图 2 说 明 书 附 图 CN 104483747 A 6 2/2 页 7 图 3 图 4 说 明 书 附 图 CN 104483747 A 7 。