專利名稱：：內(nèi)窺鏡物鏡的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
：本發(fā)明涉及一種內(nèi)窺鏡物鏡，特別涉及一種適用于微小型圖像傳感器成像，視場角大、總長短、外徑小，色彩還原性好并且能良好的校正各種像差的電子內(nèi)窺鏡物鏡。
背景技術(shù)：
：現(xiàn)有的電子內(nèi)窺鏡通常都是采用微小型圖像傳感器如CCD作為攝像元件，相較于纖維內(nèi)窺鏡，其圖像高分辨率、高清晰度等的優(yōu)點顯示無疑；近年來，隨著微型CCD得到廣泛的應(yīng)用及迅速的發(fā)展，對于與CCD相匹配的電子內(nèi)窺鏡物鏡提出了相應(yīng)的要求，即電子內(nèi)窺鏡物鏡必須具有高分辨率及良好的校正各種相差的能力。電子內(nèi)窺鏡，特別是醫(yī)用軟性電子內(nèi)窺鏡，為了醫(yī)師在使用內(nèi)鏡時盡可能減少對病人的傷害，要求內(nèi)鏡的插于性好，其中重要的一點就是頭端部外徑要?。蝗鐖D1所示的現(xiàn)有一般內(nèi)鏡頭端部的結(jié)構(gòu)圖，其中包括照明窗1、3、物鏡2、鉗道管4及水、氣輸入管道5，要在如此小的空間放置如此多的部件，可見留給物鏡的空間是相當(dāng)有限的，這就要求內(nèi)窺鏡物鏡要具有小的外徑。電子內(nèi)窺鏡所觀察的形狀通常有兩種類型，一種是如腸或支氣管等的管道形，一種是如胃等的梨形，內(nèi)窺鏡物鏡在觀察這2種類型時，特別是對胃等需要全方位觀察，要求在有限的空間內(nèi)彎曲時，如圖2所示，要求硬端部L要盡可能短，而硬端部L的長度主要受到物鏡及CCD長度的限制，在CCD長度受工藝限制情況下，盡可能的縮短物鏡的總長才能減少硬端部L的長度，即要求內(nèi)窺鏡物鏡要具有相對較短的總長。內(nèi)窺鏡應(yīng)該有好的插入性和觀察性，即要求內(nèi)窺鏡物鏡具備大的戒察視場角。一個用于電子內(nèi)窺鏡的CCD對紅外光敏感度大于可見光，因此必需在一個使用CCD的電子內(nèi)窺鏡物鏡系統(tǒng)中插入一個紅外光濾鏡來提高色彩還原性；而通常使用的紅外光濾鏡的厚度在0.5mm2mm之間，對于要求要具有相對較短的總長的內(nèi)窺鏡物鏡也不例外，因此必須為紅外光濾鏡留下一個相對大的空間。通常在校正CCD最佳成像位置時需要的后工作距離在0.5mm2mm之間，對于要求要具有相對較短的總長的內(nèi)窺鏡物鏡也不例外，因此物鏡必須有足夠的后工作距離。如中國專利申請?zhí)枮?00310108647.8，公開日為2005年5月25日，公開號為CN1618393的發(fā)明專利公開了一種采用四片光學(xué)元件構(gòu)成的上消化道電子內(nèi)窺鏡物鏡，如圖3所示，所述的上消化道電子內(nèi)窺鏡物鏡從物體側(cè)依次包括一個凸凹正透鏡部件L1，孔徑光欄S，一個平凸透鏡部件L2和一個膠合透鏡部件L3，膠合透鏡部件L3由一個雙凸正透鏡和一個凹凸負(fù)透鏡膠合而成。在上述發(fā)明專利公開的上消化道電子內(nèi)窺鏡物鏡中，使用CCD作為攝像元件，但是在所述上消化道電子內(nèi)窺鏡物鏡沒有設(shè)置紅外光濾鏡，色彩還原性相對較差。同時，如圖3所示，在上述發(fā)明專利公開的上消化道電子內(nèi)窺鏡物鏡中，由第一負(fù)透鏡所引起的倍率色差不能較好的由后面的膠合透鏡L3來校正，在上述發(fā)明專利中，為了實現(xiàn)大視場角和小外徑，必須降低大視場光束通過第一負(fù)透鏡的高度，一種方法是增大第一負(fù)透鏡的曲率，但是這樣使得物鏡結(jié)構(gòu)嚴(yán)重不對稱，第一負(fù)透鏡曲率增大帶來的慧差增大難以被后面透鏡校正；另一種方法是增大第一負(fù)透鏡的折射率，這樣使得第一透鏡引起的色差經(jīng)過后面的透鏡放大而致使倍率色差過大而難以校正，所以上述結(jié)構(gòu)的內(nèi)窺鏡物鏡如需實現(xiàn)大視場角就意味著內(nèi)窺鏡物鏡要具有大的外徑。又如，中國專利公開號為CN101067677A，公開日為2007年11月7日的發(fā)明專利公開了一種采用四組透鏡組構(gòu)成的上消化道電子內(nèi)窺鏡物鏡，如圖4所示，該物鏡結(jié)構(gòu)從物體側(cè)依次包括一個平凹負(fù)透鏡部件Ll,一個平凸正透鏡部件L2，一個孔徑光欄S，一個凹凸正透鏡部件L3，一個正透鏡部件L4(正透鏡部件L4由一個凸凹負(fù)透鏡和一個雙凸正透鏡膠合而成)，以及一個布置在透鏡系統(tǒng)之后的紅外光濾鏡F。在上述發(fā)明專利公開的上消化道電子內(nèi)窺鏡物鏡中，內(nèi)窺鏡物鏡中設(shè)置了一個紅外光濾鏡，但是所述內(nèi)窺鏡物鏡的總長過長，進(jìn)一步地說，如圖4所示所述紅外光濾鏡位于透鏡組和CCD保護(hù)玻璃之間，透鏡組和CCD保護(hù)玻璃之間正是成像校正的空間，因此在留出足夠的成像校正距離條件下，所述內(nèi)窺鏡物鏡將總長增加；再之，為保證正透鏡部件L4到CCD成像面有足夠的長度，必須插入滿足一定條件的凹凸正透鏡部件L3，如圖4所示，凹凸正透鏡部件L3必須很長，進(jìn)一步增加了整個系統(tǒng)的長度。因此，現(xiàn)有的內(nèi)窺鏡物鏡都不能滿足需要。
發(fā)明內(nèi)容本發(fā)明的目的在于提供一種內(nèi)窺鏡物鏡，能有效彌補(bǔ)現(xiàn)有的內(nèi)窺鏡物鏡的不足，具有視場角大、總長短、外徑小、色彩還原性好的特點，并且能良好的校正各種像差。本發(fā)明所解決的技術(shù)問題可以采用以下技術(shù)方案來實現(xiàn)一種內(nèi)窺鏡物鏡，其特征在于，它包括前透鏡組和后透鏡組，所述前透鏡組和后透鏡組之間設(shè)置有孔徑光欄，所述前透鏡組與后透鏡組的焦距比值介于0.12.0之間；實現(xiàn)短總長的目標(biāo)，有效地控制近物面到孔徑光欄的距離與孔徑光欄到成像面的距離，達(dá)到色彩還原性好。優(yōu)選地，所述前透鏡組與后透鏡組的焦距比值介于0.61.35。在本發(fā)明的一個實施例中，所述前透鏡組由第一透鏡組和第二透鏡組構(gòu)成，所述第一透鏡組與第二透鏡組的焦距比值介于-1.5-0.1，所述第一透鏡組與所述內(nèi)窺鏡物鏡的焦距比值介于-1.4-0.2。在本發(fā)明的一個實施例中，所述第一透鏡組為負(fù)透鏡組，所述第二透鏡組為正透鏡組，所述第一透鏡組面向物體側(cè)為平面；第一透鏡組產(chǎn)生負(fù)的慧差，第二透鏡組產(chǎn)生正的慧差，這樣，第一透鏡組產(chǎn)生的較大的慧差很大一部分可由第二透鏡組校正；同樣，第一透鏡組的折射率而帶來的倍率色差大部分也能由第二透鏡組校正。在本發(fā)明的一個實施例中，所述第二透鏡組的面型為平凸型、雙凸型或凸平型。在本發(fā)明的一個實施例中，所述后透鏡組由第三透鏡組構(gòu)成，所述第三透鏡組由正透鏡組和負(fù)透鏡組膠合組成，所述第三透鏡組的焦距與所述內(nèi)窺鏡物鏡的成像面像半高的比值大于1.3;所述第三透鏡組產(chǎn)生正的慧差，進(jìn)一步正第一透鏡組產(chǎn)生的剩余的慧差。在本發(fā)明的一個實施例中，進(jìn)一步，在所述第三透鏡組中，所述正透鏡組的面型為雙凸型，所述負(fù)透鏡組的面型為凹凸彎月型。在本發(fā)明的一個實施例中，在所述內(nèi)窺鏡物鏡中，在所述孔徑光欄和第三透鏡組之間設(shè)置有紅外光濾鏡，進(jìn)一步提高色彩還原性。本發(fā)明的內(nèi)窺鏡物鏡與現(xiàn)有的內(nèi)窺鏡物鏡相比，通過所述內(nèi)窺鏡物鏡的前透鏡組與后透鏡組的焦距比值，有效地控制近物面到孔徑光欄的距離與孔徑光欄到成像面的距離；所述前透鏡組中的第二透鏡組能校正大部分第一透鏡組所產(chǎn)生的慧差和倍率色差，所述后透鏡組中的第三透鏡組能進(jìn)一步校正第一透鏡組所產(chǎn)生的慧差和倍率色差；同時在孔徑光欄和第三透鏡組之間設(shè)置紅外光濾鏡，具有總長短、色彩還原性好、大視場角和小外徑等特點，實現(xiàn)本發(fā)明的目的。圖1是現(xiàn)有的內(nèi)窺鏡頭端部的正面結(jié)構(gòu)示意圖2是現(xiàn)有內(nèi)窺鏡插于部硬端的示意圖3是一個現(xiàn)有的內(nèi)窺鏡物鏡的剖面示意圖4是另一個現(xiàn)有的內(nèi)窺鏡物鏡的剖面示意圖5是本發(fā)明實施例1的內(nèi)窺鏡物鏡的剖面示意圖6是本發(fā)明實施例2的內(nèi)窺鏡物鏡的剖面示意圖7是本發(fā)明實施例3的內(nèi)窺鏡物鏡的剖面示意圖8是本發(fā)明實施例4的內(nèi)窺鏡物鏡的剖面示意圖9是本發(fā)明實施例5的內(nèi)窺鏡物鏡的剖面示意圖IO是本發(fā)明實施例1的內(nèi)窺鏡物鏡的像差圖，其中(A)是球差，(B)是像散，(C)是畸變，(D)是倍率色差；.圖11是本發(fā)明實施例2的內(nèi)窺鏡物鏡的像差圖，其中A)是球差，(B)是像散，(C)是畸變，(D)是倍率色差；圖12是本發(fā)明實施例3的內(nèi)窺鏡物鏡的像差圖，其中A)是球差，(B)是像散，(C)是畸變，(D)是倍率色差；圖13是本發(fā)明實施例4的內(nèi)窺鏡物鏡的像差圖，其中A)是球差，(B)是像散，(C)是畸變，(D)是倍率色差；圖14是本發(fā)明實施例5的內(nèi)窺鏡物鏡的像差圖，其中A)是球差，(B)是像散，(C)是畸變，(D)是倍率色差。具體實施例方式為了使本發(fā)明實現(xiàn)的技術(shù)手段、創(chuàng)作特征、達(dá)成目的與功效易于明白了解，下面結(jié)合具體圖示，進(jìn)一步闡述本發(fā)明。如圖5所示，一種內(nèi)窺鏡物鏡，設(shè)置在內(nèi)窺鏡的頭端部，它包括前透鏡組Gl和后透鏡組G2，前透鏡組Gl和后透鏡組G2之間設(shè)置有孔徑光欄S，以消除紅外光的干擾。前透鏡組Gl由第一透鏡組Ll和第二透鏡組L2構(gòu)成，后透鏡組G2由第三透鏡組L3構(gòu)成，在第三透鏡組L3與孔徑光欄S之間設(shè)置有紅外光濾鏡F，在第三透鏡組L3的后端設(shè)置有防護(hù)玻璃P，防護(hù)玻璃P后端連接CCD。第一透鏡組L1為負(fù)透鏡組，第二透鏡組L2為正透鏡組，第一透鏡組L1面向物體側(cè)為平面，第二透鏡組L2的面型為雙凸型，第三透鏡組L3由正透鏡組和負(fù)透鏡組膠合組成。前透鏡組Gl的焦距fw與后透鏡組G2的焦距fb2之間的比值介于0.12.0之間；優(yōu)選地，前透鏡組Gl的焦距fG1與后透鏡組G2的焦距fc2之間的比值介于0.61.35。第一透鏡組L1的焦距f,與第二透鏡組Ll的焦距&之間的比值介于-1.5-0.1，第一透鏡組Ll的焦距f,與所述內(nèi)窺鏡物鏡的焦距f之間的比值介于-1.4-0.2。第三透鏡組L3的焦距f3與成像面像的半高H之間的比值大于1.3。在本發(fā)明中，第二透鏡組L2的面型還可以為平凸型或凸平型，在第三透鏡組L3中，所述正透鏡組的面型為雙凸型，所述負(fù)透鏡組的面型為凹凸彎月型。實施例1如圖5所示，在本實施例中，所述內(nèi)窺鏡物鏡的參數(shù)數(shù)據(jù)參見下表表1本發(fā)明實施實例1內(nèi)窺鏡物鏡的透鏡數(shù)據(jù)列表表l.Fno==61H二0.952co==1200rl=00dl=0.25ndl=1.85，vdl=25r2=0.5d2=0.65r3=2.5d3=0.5ndl=1.65，vdl=555.9r4=-0.9d4=0.2r5=oo(stop)d5=0.5ndl=1.52，vdl=64.1r6=ood6=0.3r7=3.96d7=0.6ndl=1.52，vdl=64.1r8=-0.8d8=0.3ndl=1.92，vdl=20.9r9=-1.6d9=lrlO=oodl0=lndl=1.52，vdl=64.1rll=oo在上述表l中，r表示透鏡組各個透鏡面的曲率半徑，單位為mm;d表示透鏡組各個透鏡面在光軸上的面間隔，單位為mm;nd表示內(nèi)窺鏡物鏡距物體側(cè)相對d光(波長為587.6nm)的折射率；vd表示內(nèi)窺鏡物鏡距物體側(cè)相對d光的阿貝數(shù)；曲率半徑r與面間隔d的數(shù)值標(biāo)準(zhǔn)化合成整個所述內(nèi)窺鏡物鏡的焦距f為lmm。在本實施例中，前透鏡組Gl的焦距fG1與后透鏡組G2的焦距fG2之間的比值為0.3688，第一透鏡組LI的焦距f,與第二透鏡組LI的焦距&之間的比值為-0.5264，第一透鏡組L1的焦距&與所述內(nèi)窺鏡物鏡的焦距f之間的比值為-0.568，第三透鏡組L3的焦距f3與成像面像的半高H之間的比值為3.65。如圖IO所示，圖IO為本發(fā)明實施例1的內(nèi)窺鏡物鏡的像差圖，其中(A)是球差，(B)是像散，(C)是畸變，(D)是倍率色差；在各像差圖中的像差以d光為基準(zhǔn)波長，球差表示了C光和F光的像差，倍率色差表示相對于C光和F光的像差，F(xiàn)NO.表示F數(shù)，co表示半視場角。實施例2如圖6所示，在本實施例中，所述內(nèi)窺鏡物鏡的參數(shù)數(shù)據(jù)參見下表:表2本發(fā)明實施實例2內(nèi)窺鏡物鏡的透鏡數(shù)據(jù)列表表2.f=lFno=5.61H=1.082co=1400rl=oodl=0.2809464ndl=1.85，vdl:=25r2=0.3736587d2=0.2107098r3=1.347762d3=0.7231893ndl=1.66，vdl=51.2r4=-0.6163903d4=0.04478006r5=oo(stop)d5=0.7ndl=1.52，vdl=64.1r6=00d6=0.175r7=1.347762d7=0.7231893ndl=1.85，vdl=23.8r8=0.9327373d8=1.404528ndl=1.59，vdl二68.4r9=-1.640173d9=:0.5970111rl0==00dlO:=0.702366ndl=1.52，vdl:64.1rll==00在上述表2中，r表示透鏡組各個透鏡面的曲率半徑，單位為mm;d表示透鏡組各個透鏡面在光軸上的面間隔，單位為mm;nd表示內(nèi)窺鏡物鏡距物體側(cè)相對d光(波長為587.6nm)的折射率；vd表示內(nèi)窺鏡物鏡距物體側(cè)相對d光的阿貝數(shù)；曲率半徑r與面間隔d的數(shù)值標(biāo)準(zhǔn)化合成整個所述內(nèi)窺鏡物鏡的焦距f為lmm。在本實施例中，前透鏡組Gl的焦距f61與后透鏡組G2的焦距&2之間的比值為0.4195,第一透鏡組LI的焦距&與第二透鏡組LI的焦距f2之間的比值為-0.5632，第一透鏡組L1的焦距&與所述內(nèi)窺鏡物鏡的焦距f之間的比值為-0.4246，第三透鏡組L3的焦距f3與成像面像的半高H之間的比值為3.09。如圖ll所示，圖11為本發(fā)明實施例2的內(nèi)窺鏡物鏡的像差圖，其中(A)是球差，(B)是像散，(C)是畸變，(D)是倍率色差；在各像差圖中的像差以d光為基準(zhǔn)波長，球差表示了C光和F光的像差，倍率色差表示相對于C光和F光的像差，F(xiàn)NO.表示F數(shù)，"表示半視場角。實施例3如圖7所示，在本實施例中，所述內(nèi)窺鏡物鏡的參數(shù)數(shù)據(jù)參見下表表3本發(fā)明實施實例3內(nèi)窺鏡物鏡的透鏡數(shù)據(jù)列表表3.F=lFNO=5.41H=0.92"=120orl=:00dl=0.2517174ndl=1.88，vdl=41r2=0.3335256d2=0,08927863r3=0.5089504d3=1.044953ndl=1.52，vdl=59.5r4=-0.4794767d4=0.02270298r5=:00(StOp)d5=0.6292936ndl=1.52，vdl=64.1r6=:00d6=0.6292936r7=:3,11197d7=0.7111438ndl=1.62，vdl=60.3r8=:-1.072122d8=0.3146468ndl=1.92，vdl=21r9=:-1.873148d9=1.154781rlO:=00dl0=0.4405055ndl=1.52，vdl=64.1rll:=00在上述表3中，r表示透鏡組各個透鏡面的曲率半徑，單位為mm;d表示透鏡組各個透鏡面在光軸上的面間隔，單位為mm;nd表示內(nèi)窺鏡物鏡距物體10側(cè)相對d光(波長為587.6nm)的折射率；vd表示內(nèi)窺鏡物鏡距物體側(cè)相對d光的阿貝數(shù)；曲率半徑r與面間隔d的數(shù)值標(biāo)準(zhǔn)化合成整個所述內(nèi)窺鏡物鏡的焦距f為lmm。在本實施例中，前透鏡組Gl的焦距fcH與后透鏡組G2的焦距fo2之間的比值為0.709，第一透鏡組Ll的焦距&與第二透鏡組Ll的焦距f2之間的比值為-0.5042，第一透鏡組Ll的焦距&與所述內(nèi)窺鏡物鏡的焦距f之間的比值為-0.3777，第三透鏡組L3的焦距f3與成像面像的半高H之間的比值為2.8。如圖12所示，圖12為本發(fā)明實施例3的內(nèi)窺鏡物鏡的像差圖，其中(A)是球差，(B)是像散，(C)是畸變，(D)是倍率色差；在各像差圖中的像差以d光為基準(zhǔn)波長，球差表示了C光和F光的像差，倍率色差表示相對于C光和F光的像差，F(xiàn)NO表示F數(shù)，"表示半視場角。實施例4如圖8所示，在本實施例中，所述內(nèi)窺鏡物鏡的參數(shù)數(shù)據(jù)參見下表表4本發(fā)明實施實例4內(nèi)窺鏡物鏡的透鏡數(shù)據(jù)列表表4.F=l1H=0.92co=120orl=oor2=0.4396624r3=1.652042r4=-0.7381633r5=oo(stop)r6=oor7=2.496785r8=-0.7364824r9=-1.6dl=0.2694098d2=0.1752029d3=0.8238271d4=0.05751886d5=0.6735244d6=0.3367622d7=0.6747193d8=0.32d9=0.85ndl=1.92，vdl=21ndl=1.65，vdl=48ndl=1.52，vdl=64.1ndl=1.69，vdl=53.4ndl=1.92，vdl=20.9iirlO=oodlO=lndl=1.52，vdl=64.1rll=oo在上述表4中，r表示透鏡組各個透鏡面的曲率半徑，單位為mm;d表示透鏡組各個透鏡面在光軸上的面間隔，單位為mm;nd表示內(nèi)窺鏡物鏡距物體側(cè)相對d光(波長為587.6nm)的折射率；vd表示內(nèi)窺鏡物鏡距物體側(cè)相對d光的阿貝數(shù)；曲率半徑r與面間隔d的數(shù)值標(biāo)準(zhǔn)化合成整個所述內(nèi)窺鏡物鏡的焦距f為lmm。在本實施例中，前透鏡組Gl的焦距fen與后透鏡組G2的焦距fe之間的比值為1.3347，第一透鏡組LI的焦距&與第二透鏡組LI的焦距f2之間的比值為-0.5213，第一透鏡組L1的焦距ft與所述內(nèi)窺鏡物鏡的焦距f之間的比值為-0.4779，第三透鏡組L3的焦距f3與成像面像的半高H之間的比值為2.667。如圖13所示，圖13為本發(fā)明實施例4的內(nèi)窺鏡物鏡的像差圖，其中(A)是球差，(B)是像散，(C)是畸變，(D)是倍率色差；在各像差圖中的像差以d光為基準(zhǔn)波長，球差表示了C光和F光的像差，倍率色差表示相對于C光和F光的像差，F(xiàn)NO.表示F數(shù)，"表示半視場角。實施例5如圖9所示，在本實施例中，所述內(nèi)窺鏡物鏡的參數(shù)數(shù)據(jù)參見下表表5本發(fā)明實施實例5內(nèi)窺鏡物鏡的透鏡數(shù)據(jù)列表亂F=lFno=61H=0.892co=1200rl=oodl=0.3296672ndl=1.85，vdl=25r2=0.6459547d2=0.5080923r3=3.125614d3=l.185549ndl=1.66，vdl=64r4=-1.322734d4=0.08468205r5=oo(stop)d5=0.8468205ndl=1.52，vdl=64.1r6=ood6=0.2540462r7=2.101131d7=0.9117716ndl=1.70，vdl二64r8=-0.8468205d8=0.2540462ndl=1,81，vdl=25r9=_4.490012d9=1.05rl0=oodl0=0.8468205ndl=1.52，vdl=64.1rll=oo在上述表5中，r表示透鏡組各個透鏡面的曲率半徑，單位為mm;d表示透鏡組各個透鏡面在光軸上的面間隔，單位為mm;nd表示內(nèi)窺鏡物鏡距物體側(cè)相對d光(波長為587.6nm)的折射率；vd表示內(nèi)窺鏡物鏡距物體側(cè)相對d光的阿貝數(shù)；曲率半徑r與面間隔d的數(shù)值標(biāo)準(zhǔn)化合成整個所述內(nèi)窺鏡物鏡的焦距f為lmm。在本實施例中，前透鏡組Gl的焦距與后透鏡組G2的焦距fb2之間的比值為1.7369，第一透鏡組L1的焦距&與第二透鏡組LI的焦距f2之間的比值為-0.4825，第一透鏡組LI的焦距&與所述內(nèi)窺鏡物鏡的焦距f之間的比值為-0.76，第三透鏡組L3的焦距f3與成像面像的半高H之間的比值為3.36。如圖14所示，圖14為本發(fā)明實施例5的內(nèi)窺鏡物鏡的像差圖，其中(A)是球差，(B)是像散，(C)是畸變，(D)是倍率色差；在各像差圖中的像差以d光為基準(zhǔn)波長，球差表示了C光和F光的像差，倍率色差表示相對于C光和F光的像差，F(xiàn)NO.表示F數(shù)，"表示半視場角。表6是圖10至圖14中，實施例l、2、3、4、5的像差比較表:<table>tableseeoriginaldocumentpage13</column></row><table>從表中可以看出，實施例3和實施例4有更好的像質(zhì)，從表6中可以看出，為了使孔徑光欄S到第三透鏡組L3之間有合適的空間設(shè)置紅外光濾鏡F，需要滿足前透鏡組Gl的焦距fcn與后透鏡組G2的焦距f(J2之間的比值介于0.12.0之間前透鏡組Gl的焦距fd與后透鏡組G2的焦距fo2之間的比值超出上限，孔徑光欄S到所述內(nèi)窺鏡物鏡成像面的距離太長，前透鏡組Gl的焦距fcn與后透鏡組G2的焦距fo2之間的比值超出下限，孔徑光欄S到所述內(nèi)窺鏡物鏡成像面的距離會縮短，但是在孔徑光欄S到第三透鏡組L3之間的距離太小難以設(shè)置紅外光濾鏡F，而且軸外光過孔徑光欄S的傾斜角度太大，導(dǎo)致過紅外光濾鏡F后的不同視場的光的色彩失真。.優(yōu)選地，前透鏡組Gl的焦距fcl與后透鏡組G2的焦距fe之間的比值介于0.61.35。為了實現(xiàn)所述內(nèi)窺鏡物鏡在大視場、小外徑、短總長的情況下較好的校正各種像差，設(shè)置在孔徑光欄S前的前透鏡組Gl需要滿足第一透鏡組Ll的焦距A與所述內(nèi)窺鏡物鏡的焦距f之間的比值介于-1.4-0.2。第一透鏡組L1的焦距&與所述內(nèi)窺鏡物鏡的焦距f之間的比值超出上限，第一透鏡組Ll近物面到孔徑光欄S的距離太長，第一透鏡組Ll的焦距f^與所述內(nèi)窺鏡物鏡的焦距f之間的比值超出下限，第一透鏡組Ll近物面到孔徑光欄S的距離縮短了，但第一透鏡組L1引起的慧差或倍率色差過大，導(dǎo)致前透鏡組G1的第二透鏡組L2校正作用不明顯，整個所述內(nèi)窺鏡物鏡像差難以校正。為了更好的像差平衡，在上述的基礎(chǔ)上還要滿足第一透鏡組Ll的焦距&與第二透鏡組L2的焦距f2之間的比值介于-1.5-0.1。第一透鏡組L1的焦距f^與第二透鏡組L2的焦距f2之間的比值超出上限，球差太大而難以校正，第一透鏡組Ll的焦距f,與第二透鏡組L2的焦距f2之間的比值超出下限，慧差太大而難以校正。為了減少第三透鏡組L3的外徑來控制整個所述內(nèi)窺鏡物鏡的外徑，第三透鏡組L3的焦距f3要滿足第三透鏡組L3的焦距f3與成像面像的半高H之間的比值大于L3;否則，第三透鏡組L3外徑增大導(dǎo)致整個所述內(nèi)窺鏡物鏡外徑的增大。本發(fā)明的內(nèi)窺鏡物鏡，慧差能得到較好的校正。如
背景技術(shù)：
中所提到的，內(nèi)窺鏡物鏡為實現(xiàn)大視場角和小外徑，必須降低大視場光束過第一透鏡組L1的高度，一種方法是增大第一透鏡組L1的曲率，這種方式會帶來較大的慧差而成為主要像差，本發(fā)明的內(nèi)窺鏡物鏡的前透鏡組Gl即孔徑光欄S前的包括第一透鏡組Ll和第二透鏡組L2，第一透鏡組Ll為負(fù)透鏡組，第二透鏡組L2為正透鏡組，第一透鏡組L1產(chǎn)生負(fù)的慧差，第二透鏡組L2產(chǎn)生正的慧差，其中負(fù)的慧差和正的慧差代表相反的兩種方向，這樣第一透鏡組Ll產(chǎn)生的較大的慧差由第二透鏡組L2校正很大一部分,第二透鏡組L2后端為孔徑光欄S后的第三透鏡組L3，第三透鏡組L3產(chǎn)生正的慧差，進(jìn)一步校正第一透鏡組L1產(chǎn)生的剩余的慧差，孔徑光欄S前后兩透鏡組G1、G2能較好的校正慧差，整個所述內(nèi)窺鏡物鏡的像差減少。同理，另一種方法是增大第一透鏡組L1的折射率而帶來的倍率色差較大而成為主要像差，所述內(nèi)窺鏡物鏡孔徑光欄S前的第二透鏡組L2也能校正大部分第一透鏡組L1引起的倍率色差。因此，本發(fā)明的所述內(nèi)窺鏡物鏡，視場角大、總長短、外徑小、色彩還原性好并且能在視場角大、外徑小時良好的校正各種像差。以上顯示和描述了本發(fā)明的基本原理和主要特征和本發(fā)明的優(yōu)點。本行業(yè)的技術(shù)人員應(yīng)該了解，本發(fā)明不受上述實施例的限制，上述實施例和說明書中描述的只是說明本發(fā)明的原理，在不脫離本發(fā)明精神和范圍的前提下，本發(fā)明還會有各種變化和改進(jìn)，這些變化和改進(jìn)都落入要求保護(hù)的本發(fā)明范圍內(nèi)，本發(fā)明要求保護(hù)范圍由所附的權(quán)利要求書及其等效物界定。1權(quán)利要求1、一種內(nèi)窺鏡物鏡，其特征在于，它包括前透鏡組和后透鏡組，所述前透鏡組和后透鏡組之間設(shè)置有孔徑光欄，所述前透鏡組與后透鏡組的焦距比值介于0.1～2.0之間。2、如權(quán)利要求1所述的內(nèi)窺鏡物鏡，其特征在于優(yōu)選地，所述前透鏡組與后透鏡組的焦距比值介于0.61.35。3、如權(quán)利要求1所述的內(nèi)窺鏡物鏡，其特征在于所述前透鏡組由第一透鏡組和第二透鏡組構(gòu)成，所述第一透鏡組與第二透鏡組的焦距比值介于-1.5-0.1，所述第一透鏡組與所述內(nèi)窺鏡物鏡的焦距比值介于-1.4-0.2。4、如權(quán)利要求3所述的內(nèi)窺鏡物鏡，其特征在于所述第一透鏡組為負(fù)透鏡組，所述第二透鏡組為正透鏡組，所述第一透鏡組面向物體側(cè)為平面。5、如權(quán)利要求3所述的內(nèi)窺鏡物鏡，其特征在于所述第二透鏡組的面型為平凸型、雙凸型或凸平型。6、如權(quán)利要求1所述的內(nèi)窺鏡物鏡，其特征在于所述后透鏡組由第三透鏡組構(gòu)成，所述第三透鏡組由正透鏡組和負(fù)透鏡組膠合組成，所述第三透鏡組的焦距與所述內(nèi)窺鏡物鏡的成像面像半高的比值大于1.3。7、如權(quán)利要求6所述的內(nèi)窺鏡物鏡，其特征在于在所述第三透鏡組中，所述正透鏡組的面型為雙凸型，所述負(fù)透鏡組的面型為凹凸彎月型。8、如權(quán)利要求l所述的內(nèi)窺鏡物鏡，其特征在于在所述內(nèi)窺鏡物鏡中，在所述孔徑光欄和第三透鏡組之間設(shè)置有紅外光濾鏡，進(jìn)一步提高色彩還原性。全文摘要本發(fā)明提供一種內(nèi)窺鏡物鏡，它包括前透鏡組和后透鏡組，所述前透鏡組和后透鏡組之間設(shè)置有孔徑光欄，所述前透鏡組與后透鏡組的焦距比值介于0.1～2.0之間，本發(fā)明的內(nèi)窺鏡物鏡與現(xiàn)有的內(nèi)窺鏡物鏡相比，通過所述內(nèi)窺鏡物鏡的前透鏡組與后透鏡組的焦距比值，有效地控制近物面到孔徑光欄的距離與孔徑光欄到成像面的距離；所述前透鏡組中的第二透鏡組能校正大部分第一透鏡組所產(chǎn)生的慧差和倍率色差，所述后透鏡組中的第三透鏡組能進(jìn)一步校正第一透鏡組所產(chǎn)生的慧差和倍率色差；同時在孔徑光欄和第三透鏡組之間設(shè)置紅外光濾鏡，具有總長短、色彩還原性好、大視場角和小外徑等特點，實現(xiàn)本發(fā)明的目的。文檔編號G02B13/00GK101630058SQ200810040749公開日2010年1月20日申請日期2008年7月18日優(yōu)先權(quán)日2008年7月18日發(fā)明者蔣尊興,康顧,顧小舟申請人:上海澳華光電內(nèi)窺鏡有限公司