CN100381853C - 内窥镜的物镜系统 - Google Patents

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Abstract

一种内窥镜的物镜包括一个具有零或负折射率的第1透镜(L1)，一个在像侧具有凸形表面的第2透镜(L2)，以及一个在物体侧具有凸形表面的第3透镜(L3)，其中满足以下条件：3＜r3F/D3＜10，式中r3F是第3透镜在物体侧的表面的曲率半径而D3是第3透镜的厚度。

Description

内窥镜的物镜系统
本发明涉及用于内窥镜的物镜系统，该内窥镜是紧凑的并且具有很宽的视场角，更确切地说，涉及用于适合于与电子内窥镜合用的内窥镜的物镜系统。
日本专利公开平成2-176612号公报所公开的一种透镜系统作为用于内窥镜的紧凑的物镜系统的常规的例子是公知的。此一常规的例子具有图27中所示的构成，其中该物镜系统，按从物体侧起的顺序，包括一个作为平面平行防护玻璃罩板的第1透镜部件L1，一个孔径栏S，一个第2平凸透镜部件L2和一个第3平凸透镜部件L3。
美国专利№4858002所公开的一种透镜系统作为另一个常规的例子是公知的。此一常规的例子具有图28中所示的构成，其中该透镜系统，按从物体侧的顺序，包括一个孔径栏S，一个第1弯月形透镜部件L1以及一个第2平凸或弯月形透镜部件L2。
此外，日本专利公开昭和64-33516号公报所公开的一种透镜系统作为又一个常规的例子是公知的。此一常规的例子具有与日本专利公开平成2-176612号公报所公开的透镜系统的构成类似的构成并且如图29中所示包括一个布置在透镜系统之后的红外吸收滤光镜(颜色修正滤光镜)。具体地说，该透镜系统，按从物体侧的顺序，包括一个作为防护玻璃罩板的第1透镜部件L1，一个孔径栏S，一个第2透镜部件L2，一个第3透镜部件L3以及一个红外吸收滤光镜F。
一个用于电子内窥镜之类的CCD在红外区具有灵敏度。因而必须把一个红外吸收滤光镜插入一个用于为了提高颜色复现性而使用一个CCD的电子内窥镜的物镜系统中。
日本专利公开平成2-176612号公报和美国专利№4858002公开了使用CCD作为摄像机构的透镜系统，但是没有提到红外吸收滤光镜。
此外，日本专利公开昭和64-33516号公报公开了一种透镜系统，其中布置了一个红外吸收滤光镜F，但是没有描述为了在明显有限的空间和自由度内有效地布置红外吸收滤光镜而对透镜系统要求的条件。更具体地说，如图29中所示该红外吸收滤光镜F布置在第3透镜部件L3与CCD之间，但是在此一情况下第3透镜部件L3无法加工，因为它具有很小的边缘厚度。虽然在红外吸收滤光镜在孔径栏之前的情况下没有约束强加于透镜系统，但是在此一情况下需要布置在此一位置的防护玻璃罩板将会有很大的外径。此外，在像的中心位置和边缘位置之间滤光器中的光路长度是不同的，因此容易产生颜色不均匀性。
通常使用具有0.5mm到2mm的厚度的红外吸收滤光镜，甚至对于紧凑的CCD这也保持不变。因此，用于红外吸收滤光镜的空间是狭小的，因为透镜系统使用一个更加紧凑的CCD。为了防止由红外半导体激光束，该红外半导体激光束具有用于医学处理的高输出，产生闪烁，最好是例如尽可能厚的红外吸收滤光镜，从而使得必须留出一个大空间。
此外，由日本专利公开平成2-176612号公报和美国专利№4858002所公开的常规的例子具有不那么大的视场角而且这些公报没有描述任何修正横向色相差，该横向色相差在具有超过120°的明显较大的视场角的物镜系统中是成问题的方法。
本发明的目的在于，提供一种物镜系统，该物镜系统不因为布置电子内窥镜所需要的红外吸收滤光镜而变大，具有明显较大的视场角并有利地修正横向色相差。
该用于内窥镜的物镜系统，其特征在于，它，按从物体侧的顺序，包括一个具有零折射率(no refractive power)的第1透镜部件，一个第2透镜部件以及一个第3透镜部件，在于，该第2透镜部件具有一个朝像侧凸出的像侧表面，以及在于，该第3透镜部件具有一个朝物体侧凸出的物体侧表面并满足以下条件(1)：
(1)3＜r3F/D3＜10
式中参考符号r3F代表在该第3透镜部件的物体侧表面上的曲率半径而参考符号D3代表该第3透镜部件的厚度。
根据本发明的用于内窥镜的物镜系统，其特征在于，它，按从物体侧的顺序，包括一个具有负折射率(negative refractive power)的第1透镜部件，一个第2透镜部件以及一个第3透镜部件，在于，该第2透镜部件具有一个朝像侧凸出的象侧表面，以及在于，该第3透镜部件具有一个朝物体侧凸出的物体侧表面并满足以下条件(1-1)：
(1-1)4.37＜r3F/D3＜10
图1是表示根据本发明的用于内窥镜的物镜系统的第1实施例的构成的剖视图；
图2是表示根据本发明的用于内窥镜的物镜系统的第2实施例的构成的剖视图；
图3是表示根据本发明的用于内窥镜的物镜系统的第3实施例的构成的剖视图；
图4是表示根据本发明的用于内窥镜的物镜系统的第4实施例的构成的剖视图；
图5是表示根据本发明的用于内窥镜的物镜系统的第5实施例的构成的剖视图；
图6是表示根据本发明的用于内窥镜的物镜系统的第6实施例的构成的剖视图；
图7是表示根据本发明的用于内窥镜的物镜系统的第7实施例的构成的剖视图；
图8是表示根据本发明的用于内窥镜的物镜系统的第8实施例的构成的剖视图；
图9是表示根据本发明的用于内窥镜的物镜系统的第9实施例的构成的剖视图；
图10是表示根据本发明的用于内窥镜的物镜系统的第10实施例的构成的剖视图；
图11是表示根据本发明的用于内窥镜的物镜系统的第11实施例的构成的剖视图；
图12是表示根据本发明的用于内窥镜的物镜系统的第12实施例的构成的剖视图；
图13是表示根据本发明的用于内窥镜的物镜系统的第13实施例的构成的剖视图；
图14是表示根据本发明的用于内窥镜的物镜系统的第14实施例的构成的剖视图；
图15是表示根据本发明的用于内窥镜的物镜系统的第15实施例的构成的剖视图；
图16是表示根据本发明的用于内窥镜的物镜系统的第16实施例的构成的剖视图；
图17是表示根据本发明的用于内窥镜的物镜系统的第17实施例的构成的剖视图；
图18是表示根据本发明的用于内窥镜的物镜系统的第18实施例的构成的剖视图；
图19是表示根据本发明的用于内窥镜的物镜系统的第19实施例的构成的剖视图；
图20是表示根据本发明的用于内窥镜的物镜系统的第20实施例的构成的剖视图；
图21是表示根据本发明的用于内窥镜的物镜系统的第21实施例的构成的剖视图；
图22是表示根据本发明的用于内窥镜的物镜系统的第22实施例的构成的剖视图；
图23是表示第1实施例的像差特性的图；
图24是表示来自常规的用于内窥镜的物镜系统的出射光的状态的剖视图；
图25是表示来自根据本发明的用于内窥镜的物镜系统的出射光的状态的剖视图；
图26是光学玻璃材料的分布图；
图27是表示一种常规的用于内窥镜的物镜系统的构成的剖视图；
图28是表示另一种常规的用于内窥镜的物镜系统的构成的剖视图；以及
图29是表示又一种常规的用于内窥镜的物镜系统的构成的剖视图。
根据本发明的物镜系统具有例如图1中所示的构成，而且其特征在于，它，按从物体侧的顺序，包括一个作为防护玻璃罩板(具有零折射率)的第1透镜部件L1，一个孔径栏S，一个第2平凸透镜部件L2，一个第3平凸透镜部件L3，一个红外吸收滤光镜F以及一个CCD防护玻璃罩板C。此外，该物镜系统的特征在于，该第3透镜部件L3满足以下条件(1)：
(1)3＜r3F/D3＜10
式中参考符号r3F代表在该第3透镜部件的物体侧表面上的曲率半径而参考符号D3代表该第3透镜部件的厚度。
此外，根据本发明的用于内窥镜的物镜系统的特征在于，它，例如按如图1中所示从物体侧的顺序，包括一个第1透镜部件L1(具有负折射率)，一个孔径栏S，一个第2平凸透镜部件L2，一个第3平凸透镜部件L3，一个红外吸收滤光镜F以及一个CCD防护玻璃罩板C，以及在于，该第3透镜部件L3满足以下条件(1-1)：
(1-1)4.37＜r3F/D3＜10
条件(1)或(1-1)是为了把红外吸收滤光镜布置在第3透镜部件与CCD防护玻璃罩板之间而要求的。为了把红外吸收滤光镜布置在第3透镜部件与CCD防护玻璃罩板之间，把第3透镜部件弄薄就可以了。然而，当第3透镜部件具有小壁厚时，透镜部件具有不足以加工的边缘厚度。因而，本发明为第3透镜部件的物体侧表面选择大的曲率半径，致使该透镜部件具有大的边缘厚度。此外，本发明通过降低远心状态为出射主光线选择大的倾角，致使该第3透镜部件具有小的外径和所需的边缘厚度。另一方面，一种常规的用于内窥镜的物镜系统是一种远心光学系统，该系统如图24中所示允许主光线以小的倾角θ出射。
根据本发明的物镜系统如图25中所示被构成为允许主光线以大的倾角θ出射。
最好是，出射主光线的倾角θ被确定成这样一个值，在该值下向最大像高度传播的上轴外光线U与光轴O平行，或者一个更大的值，可取的是确定成8°以上，更可取的是确定成10°以上。当出射主光线以大约25°以下范围内的一个倾角θ出射时，有可能通过使用单片式有机滤色镜CCD或者带有微透镜的CCD来防止阴影。
如果r3F/D3具有不大于条件(1)的下限3或者条件(1-1)的下限4.37的值，将不可能布置一个足够厚的红外吸收滤光镜。在条件(1)中不小于4的r3F/D3值是最好的，因为这样一个值使得有可能布置一个足够厚的红外吸收滤光镜。如果r3F/D3的值具有不小于条件(1)或条件(1-1)的上限10的值，则该第2透镜部件将会具有不够的边缘厚度并且无法加工或者该第2透镜部件的折射率不够而出射主光线将会具有大的倾角，从而允许产生阴影。
此外，最好是根据本发明的物镜系统满足以下条件(2)：
(2)D23/f＜0.15
式中参考符号D23代表第2透镜部件与第3透镜部件之间的距离，而参考符号f代表整个物镜系统的焦距。
条件(2)是为了进一步加大第3透镜部件之后的空间并抑制弧矢像面的像场弯曲而要求的。
如果超过条件(2)的0.15的上限，则将不可能在第3透镜部件之后留出足够的空间。此外，如果超过该上限，则特别是当物镜系统具有超过120°的宽视场角时像场弯曲将会比较明显。更希望把条件(2)的上限修改成0.12或者满足以下条件(2-1)：
(2-1)D23/f＜0.12
此外，最好是根据本发明的物镜系统除了条件(1)之外还满足以下条件(3)：
(3)2.0＜f3/f＜5
式中参考符号f3代表第3透镜部件的焦距。
如果超过条件(3)的2.0的下限，则出射主光线将会具有小的倾角，从而不希望地加大第3透镜部件的外径。一个不小于2.5的f3/f值是可取的，因为它使得有可能缩小第3透镜部件的外径。如果超过条件(3)的5的上限，则出射主光线将会具有大的倾角，从而不希望地允许产生颜色阴影。
当在根据本发明的物镜系统中第2透镜部件的物体侧表面例如像下文述及的第8实施例(图8)中那样被构成为凹形面时，最好是满足以下条件(4)：
(4)0.3＜f3/f2＜0.7
式中参考符号f2代表第2透镜部件的焦距。
条件(4)是为了加长后焦距，从而在第3透镜部件之后留出较大的空间而要求的。如果超过条件(4)的0.3的下限，则第3透镜部件将会具有很强的折射率，从而具有大的外径。相反，如果超过条件(4)的0.7的上限，则将不可能留出足够的后焦距。
此外，更希望把条件(4)的上限修改成0.65或者满足以下条件(4-1)：
(4-1)0.3＜f3/f2＜0.65
最好是例如像下文述及的第1实施例(图1)中那样，通过改变在第3透镜部件之后留出的空气间隔来调整根据本发明的物镜系统的焦距状态。
调整具有图1之类中所示的构成的用于内窥镜的物镜系统的焦距状态的常规的做法是，多半通过改变在第2透镜部件与第2透镜部件之间留出的空气间隔。然而，这样一种焦距状态调整方法是不可取的，因为该方法允许视场角通过移动透镜部件而变化。此外，从留出布置滤光镜的空间和修正像场弯曲的角度来说，该方法是不可取的，因为该方法把焦点移动一段与透镜部件的移动距离相比要短的距离，从而需要在第2透镜部件与第3透镜部件之间有大的空气间隔。
根据本发明的具有另一种第2种构成的用于内窥镜的物镜系统，其特征在于，它，按从物体侧的顺序，包括一个具有零折射率或负折射率的第1透镜部件，一个第2透镜部件和一个第3透镜部件，在于该第2透镜部件具有平面物体侧表面和朝物体侧凸出的像侧表面，在于该第3透镜部件具有朝物体侧凸出的物体侧表面，以及在于该物镜系统满足以下条件(5)：
(5)v＞45
式中参考符号v代表第2透镜部件或第3透镜部件的阿贝(Abbe’s)数。
日本专利公开平成2-176612号公报所公开的球面物镜系统当该透镜系统具有120°以上的宽视场角时具有不大于41的阿贝数并且明显地产生横向色相差。
条件(5)是为了抑制横向色相差而要求的。可取的是使用特别是落在图26中所示的玻璃分布图的A区中的玻璃材料。对于根据本发明的透镜系统，更可取的是使用落在图26中所示的B区中的玻璃材料，因为该玻璃材料防止匹兹伐和这样大。
图26是通过在直接Ohara有限公司的样本引用的一张图上描绘A、B和C区而绘制的。
由于横向色相差主要是由第3透镜部件产生的，所以特别希望第3透镜部件满足条件(5)。
出于上面已经说过的同样的理由，根据本发明的具有第2构成的物镜系统最好是还满足上面提到的条件(2)和(3)。
此外，根据本发明的具有第3种构成的用于内窥镜的物镜系统，其特征在于，它，按从物体侧的顺序，包括一个具有零折射率或负折射率的第1透镜部件，一个具有朝物体侧凹入的物体侧表面和朝像侧凸出的像侧表面的第2透镜部件，以及一个具有朝物体侧凸出的物体侧表面的第3透镜部件并满足以下条件(5-1)：
(5-1)v＞53
美国专利№4858002所公开的物镜系统具有不大于50的阿贝数并且当该透镜系统具有120°以上的宽视场角时产生明显的横向色相差。
根据本发明的具有第3种构成的物镜系统满足条件(5-1)并因而能够通过它被构成为具有不小于120°的宽视场角而有利地修正横向色相差。最好是对于任何一个透镜部件使用落在图26中所示的玻璃分布图的C区中的玻璃材料。更希望使用落在B区中的玻璃材料，该玻璃材料具有更高的折射率并能防止匹兹伐和不这样大。
由于横向色相差主要是由上述物镜系统中的第3透镜部件产生的，所以对于该第3透镜部件更希望使用满足条件(5-1)的玻璃材料。当这样一种玻璃材料用于第3透镜部件时，出于上述理由最好是同时满足条件(2)和(3)。
现在，将在下面作为本发明的实施例描述数值数据。
第1实施例
f＝1.000，F/4.710，IH＝0.969，
物体距离＝8.847，2ω＝133.0°
r1＝∞
d1＝0.2359    n1＝1.51633   v1＝64.15
r2＝∞(光栏)
d2＝0.9008    n2＝1.72916   v2＝54.68
r3＝-1.1194
d3＝0.0590
r4＝2.0113
d4＝0.5898    n3＝1.72916   v3＝54.68
r5＝∞
d5＝0.1699
r6＝∞
d6＝0.5898    n4＝1.49400   v4＝75.00
r7＝∞
d7＝0.2632    n5＝1.52287   v5＝59.89
r8＝∞
D23/f＝0.059，f3/f＝2.758， r3F/D3＝3.410
第2实施例
f＝1.000，F/5.000，IH＝1.023，
物体距离＝10.006，2ω＝132.7°
r1＝∞
d1＝0.2668    n1＝1.51633    v1＝64.15
r2＝∞(光栏)
d2＝0.7691    n2＝1.72916    v2＝54.68
r3＝-0.9924
d3＝0.0334
r4＝3.2475
d4＝0.3570    n3＝1.88300    v3＝40.76
r5＝∞
d5＝0.2001
r6＝∞
d6＝0.6671    n4＝1.49400    v4＝75.00
r7＝∞
d7＝0.3638    n5＝1.49700    v5＝81.54
r8＝∞
D23/f＝0.033，f3/f＝3.678，  r3F/D3＝9.096
第3实施例
f＝1.000，F/4.739，IH＝0.993，
物体距离＝9.062，2ω＝132.9°
r1＝∞
d1＝0.2416    n1＝1.51633    v1＝64.15
r2＝∞
d2＝0.0181
r3＝∞(光栏)
d3＝0.9666    n2＝1.51400    v2＝75.00
r4＝-0.8271
d4＝0.0604
r5＝2.2450
d5＝0.6041    n3＝1.88300   v3＝40.76
r6＝∞
d6＝0.1812
r7＝∞
d7＝0.6041    n4＝1.51633   v4＝64.15
r8＝∞
d8＝0.2655    n5＝1.52287   v5＝59.89
d9＝∞
D23/f＝0.060，f3/f＝2.543， r3F/D3＝3.716
第4实施例
f＝1.000，F/3.313，IH＝0.888，
物体距离＝8.686，2ω＝107.5°
r1＝∞
d1＝0.2316    n1＝1.51633   v1＝64.15
r2＝∞(光栏)
d2＝0.6944    n2＝1.51400   v2＝75.00
r3＝-0.6949
d3＝0.1452
r4＝1.7627
d4＝0.5791    n3＝1.51400   v3＝75.00
r5＝∞
d5＝0.9432    n4＝1.49700   v4＝81.54
r6＝∞
D23/f＝0.145，f3/f＝3.429，r3F/D3＝3.044
第5实施例
f＝1.000，F/4.619，IH＝0.988，
物体距离＝6.015，2ω＝132.5°
r1＝∞
d1＝0.2406    n1＝1.51633   v1＝64.15
r2＝∞(光栏)
d2＝1.0596    n2＝1.88300   v2＝40.76
r3＝-1.3463
d3＝0.0629
r4＝2.4601
d4＝0.3765    n3＝1.88300   v3＝40.76
r5＝∞
d5＝0.1203
r6＝∞
d6＝0.9623    n4＝1.51400   v4＝75.00
r7＝∞
d7＝0.2689    n5＝1.52287   v5＝59.89
r8＝∞
D23/f＝0.063，f3/f＝2.786，r3F/D3＝6.535
第6实施例
f＝1.000，F/3.823，IH＝0.957，
物体距离＝10.463，2ω＝133.3°
r1＝∞
d1＝0.3375    n1＝1.51633   v1＝64.15
r2＝∞(光栏)
d2＝0.9695    n2＝1.88300   v2＝40.76
r3＝-1.4018
d3＝0.0773
r4＝2.2698
d4＝0.4934    n3＝1.88300    v3＝40.76
r5＝∞
d5＝0.8438    n4＝1.49400    v4＝75.00
r6＝∞
d6＝0.3385    n5＝1.52287    v5＝59.89
r7＝∞
D23/f＝0.077，f3/f＝2.571，r3F/D3＝4.601
第7实施例
f＝1.000，F/4.622，IH＝0.936，
物体距离＝8.542，2ω＝132.9°
r1＝∞
d1＝0.3417    n1＝1.51633    v1＝64.15
r2＝∞(光栏)
d2＝1.0146    n2＝1.72916    v2＝54.68
r3＝-1.2730
d3＝0.0285
r4＝2.0331
d4＝0.4481    n3＝1.88300    v3＝40.76
r5＝∞
d5＝0.1139
r6＝∞
d6＝0.9111    n4＝1.51400    v4＝75.00
r7＝∞
d7＝0.2278    n5＝1.52287    v5＝59.89
r8＝∞
D23/f＝0.028，f3/f＝2.302，r3F/D3＝4.537
第8实施例
f＝1.000，F/3.876，IH＝0.804，
物体距离＝13.652，2ω＝114.0°
r1＝∞
d1＝0.3034     n1＝1.76820       v1＝71.79
r2＝∞
d2＝0.0758
r3＝-1.0182(光栏)
d3＝0.0015
r4＝-1.0182
d4＝0.6962     n2＝1.88300       v2＝40.78
r5＝-0.9859
d5＝0.0758
r6＝1.6728
d6＝0.4968     n3＝1.88300       v3＝40.76
r7＝∞
d7＝0.0455
r8＝∞
d8＝0.6068     n4＝1.51400       v4＝75.00
r9＝∞
d9＝0.0455
r10＝∞
d10＝0.9331    n5＝1.51633       v5＝64.15
r11＝∞
D23/f＝0.076，f3/f＝1.894，r3F/D3＝3.367，f3/f2＝0.6
第9实施例
f＝1.000，F/3.994，IH＝1.014，
物体距离＝11.089，2ω＝133.1°
r1＝∞
d1＝0.3577    n1＝1.51633    v1＝64.15
r2＝∞
d2＝0.0300
r3＝∞
d3＝0.5366    n2＝1.51400    v2＝75.00
r4＝∞(光栏)
d4＝0.8943    n3＝1.51400    v3＝75.00
r5＝-0.7414
d5＝0.0894
r6＝2.2296
d6＝1.2965    n4＝1.72916    v4＝54.68
r7＝∞
d7＝0.4211    n5＝1.52287    v5＝59.89
r8＝∞
D23/f＝0.089，f3/f＝3.058，r3F/D3＝1.720，h1/h2＝1.44
第10实施例
f＝1.000，F/4.393，IH＝0.984，
物体距离＝8.986，2ω＝140.0°
r1＝∞
d1＝0.3595    n1＝1.51633    v1＝64.15
r2＝∞(光栏)
d2＝0.9224    n2＝1.77250    v2＝49.60
r3＝-1.1929
d3＝0.1498
r4＝1.9795
d4＝1.8019    n3＝1.77250    v3＝49.60
r5＝∞
D23/f＝0.150，f3/f＝2.562，r3F/D3＝1.099
第11实施例
f＝1.000，F/4.542，IH＝1.034，
物体距离＝9.436，2ω＝133.1°
r1＝∞
d1＝0.2516    n1＝1.51633    v1＝64.15
r2＝∞(光栏)
d2＝0.8965    n2＝1.72916    v2＝54.68
r3＝-0.9080
d3＝0.2454
r4＝2.0950
d4＝1.0065    n3＝1.51400    v3＝75.00
r5＝∞
d5＝0.3762    n4＝1.52287    v4＝59.89
r6＝∞
D23/f＝0.245，f3/f＝4.076，r3F/D3＝2.081
第12实施例
f＝1.000，F/4.805，IH＝1.036，
物体距离＝9.461，2ω＝133.1°
r1＝∞
d1＝0.2523    n1＝1.51633    v1＝64.15
r2＝∞
d2＝0.6307    n2＝1.49400    v2＝75.00
r3＝∞(光栏)
d3＝0.9508    n3＝1.72916    v3＝54.68
r4＝-0.9681
d4＝0.3663
r5＝2.1392
d5＝1.1432    n4＝1.72916    v4＝54.68
r6＝∞
d6＝0.2526    n5＝1.52287    v5＝59.89
r7＝∞
D23/f＝0.366，f3/f＝2.934，r3F/D3＝1.871，h1/h2＝1.33
第13实施例
f＝1.000，F/7.033，IH＝1.043，
物体距离＝8.757，2ω＝139.7°
r1＝∞
d1＝0.4947    n1＝1.78600    v1＝45.00
r2＝∞(光栏)
d2＝0.0080
r3＝∞
d3＝0.9663    n2＝1.83900    v2＝43.00
r4＝-1.0793
d4＝0.2971
r5＝1.7722
d5＝0.8843    n3＝1.51300    v3＝70.00
r6＝∞
d6＝0.1996    n4＝1.60900    v4＝60.00
r7＝∞
D23/f＝0.297，f3/f＝3.455，r3F/D3＝2.004
第14实施例
f＝1.000，F/3.815，IH＝0.817，
物体距离＝13.870，2ω＝114.0°
r1＝∞
d1＝0.3082    n1＝1.76820    v1＝71.79
r2＝∞
d2＝0.0771
r3＝-1.1131(光栏)
d3＝0.0015
r4＝-1.1131
d4＝0.7062    n2＝1.88300    v2＝40.78
r5＝-0.8868
d5＝0.0771
r6＝1.2909
d6＝0.8524    n3＝1.51400    v3＝75.00
r7＝∞
d7＝0.0424
r8＝∞
d8＝1.1021    n4＝1.51633    v4＝64.15
r9＝∞
D23/f＝0.077，f3/f＝2.512，r3F/D3＝1.514
第15实施例
f＝1.000，F/5.000，IH＝0.882，
物体距离＝14.982，2ω＝114.0°
r1＝∞
d1＝0.3329    n1＝1.76820    v1＝71.79
r2＝∞(光栏)
d2＝0.0500
r3＝-1.3220
d3＝0.7728    n2＝1.88300    v2＝40.78
r4＝-0.8387
d4＝0.0832
r5＝∞
d5＝0.8977    n3＝1.51400    v3＝75.00
r6＝-1.2889
d6＝0.2000
r7＝∞
d7＝1.0395    n4＝1.51633    v4＝64.15
r8＝∞
D23/f＝0.083，f3/f＝2.508，r3F/D3＝∞
第16实施例
f＝1.000，F/3.830，IH＝0.813，
物体距离＝13.814，2ω＝114.0°
r1＝∞
d1＝0.3070    n1＝1.76820    v1＝71.79
r2＝∞
d2＝0.1074
r3＝-0.8597(光栏)
d3＝0.0015
r4＝-0.8597
d4＝0.5457    n2＝1.88300    v2＝40.78
r5＝-0.8126
d5＝0.1381
r6＝1.4708
d6＝0.5542    n3＝1.72916    v3＝54.68
r7＝∞
d7＝0.0460
r8＝∞
d8＝0.4605    n4＝1.51400    v4＝75.00
r9＝∞
d9＝0.2275
r10＝∞
d10＝0.6139    n5＝1.51633    v5＝64.15
r11＝∞
D23/f＝0.138，f3/f＝2.017，r3F/D3＝2.654
第17实施例
f＝1.000，F/3.846，IH＝0757，
物体距离＝12.850，2ω＝100.0°
r1＝∞
d1＝02856    n1＝1.76820    v1＝71.79
r2＝∞
d2＝0.0714
r3＝-1.1205(光栏)
d3＝0.0014
r4＝-1.1205
d4＝0.6819    n2＝1.51400    v2＝75.00
r5＝-0.6343
d5＝0.0714
r6＝1.2501
d6＝0.7680    n3＝1.51400    v3＝75.00
r7＝∞
d7＝00680
r8＝∞
d8＝1.0210    n4＝1.51633    v4＝64.15
r9＝∞
D23/f＝0.071，f3/f＝2.432，r3F/D3＝1.628
第18实施例
f＝1.000，F/3.840，IH＝0.847，
物体距离＝10.165，2ω＝113.0°
r1＝∞
d1＝0.3388    n1＝1.51633    v1＝64.15
r2＝1.3128
d2＝0.1762
r3＝∞(光栏)
d3＝1.0807    n2＝1.88300    v2＝40.78
r4＝-1.0778
d4＝0.0957
r5＝3.2709
d5＝0.6702    n3＝1.88300    v3＝40.78
r6＝∞
d6＝0.0508
r7＝∞
d7＝0.6777    n4＝1.51400    v4＝75.00
r8＝∞
d8＝0.7198    n5＝1.51633    v5＝64.15
r9＝∞
D23/f＝0.096，f3/f＝3.704，r3F/D3＝4.880
第19实施例
f＝1.000，F/3.868，IH＝0.782，
物体距离＝13.273，2ω＝113.3°
r1＝∞
d1＝0.2950    n1＝1.76820    v1＝72.79
r2＝∞
d2＝0.1032
r3＝-1.7041
d3＝0.4235    n2＝1.88300    v2＝40.78
r4＝∞
d4＝0.0442
r5＝∞(光栏)
d5＝0.6362    n3＝1.72916    v3＝54.68
r6＝-1.1005
d6＝0.0737
r7＝1.8071
d7＝0.4135    n4＝1.88300    v4＝40.78
r8＝∞
d8＝0.0442
r9＝∞
d9＝0.5899    n5＝1.51400    v5＝75.00
r10＝∞
d10＝0.0442
r11＝∞
d11＝1.0324    n6＝1.51633    v6＝64.15
r12＝∞
D23/f＝0.074，f3/f＝2.047，r3F/D3＝4.370
第20实施例
f＝1.000，F/3.920，IH＝0.773，
物体距离＝13.118，2ω＝112.9°
r1＝∞
d1＝0.2915    n1＝1.76820    v1＝71.79
r2＝∞
d2＝0.1020
r3＝-1.9878
d3＝0.5186    n2＝1.88300    v2＝40.78
r4＝∞
d4＝0.0437
r5＝∞(光栏)
d5＝0.6618    n3＝1.51400    v3＝75.00
r6＝-0.8693
d6＝0.0729
r7＝1.7690
d7＝0.6301    n4＝1.88300    v4＝40.78
r8＝∞
d8＝0.3037
r9＝∞
d9＝1.1342    n5＝1.51633    v5＝64.15
r10＝∞
D23/f＝0.073，f3/f＝2.003，r3F/D3＝2.807
第21实施例
f＝1.000，F/3.896，IH＝0.847，
物体距离＝14.387，2ω＝112.8°
r1＝∞
d1＝0.3996    n1＝1.88300    v1＝40.78
r2＝1.1168
d2＝0.0959
r3＝∞(光栏)
d3＝0.7541    n2＝1.88300    v2＝40.78
r4＝-0.8091
d4＝0.0799
r5＝∞
d5＝0.9037    n3＝1.51400    v3＝75.00
r6＝-1.7050
d6＝0.1987
r7＝∞
d7＝1.1675    n4＝1.51633    v4＝64.15
r8＝∞
D23/f＝0.080，f3/f＝3.317
第22实施例
f＝1.000，F/3.808，IH＝0.817，
物体距离＝13.866，2ω＝114.4°
r1＝∞
d1＝0.3081    n1＝1.76820    v1＝71.79
r2＝∞
d2＝0.1078
r3＝-1.6545
d3＝0.4361    n2＝1.88300    v2＝40.78
r4＝∞
d4＝0.0462
r5＝∞(光栏)
d5＝0.6072    n3＝1.88300    v3＝40.78
r6＝-1.0751
d6＝0.0770
r7＝∞
d7＝0.8216    n4＝1.51400    v4＝75.00
r8＝1.1202
d8＝0.3081
r9＝∞
d9＝1.1252    n5＝1.51633    v5＝64.15
r10＝∞
D23/f＝0.077，f3/f＝2.179
式中参考符号r1，r2，...代表各透镜部件的表面上的曲率半径，参考符号d1，d2，...代表各透镜部件的厚度和它们之间留出的空气间隔，参考符号n1，n2，...代表各透镜部件的折射率，以及参考符号v1，v2，...代表各透镜部件的阿贝数。
第1实施例具有图1中所示的构成，其中物镜系统，按从物体侧的顺序，包括一个作为防护玻璃罩板的第1透镜部件L1，一个第2透镜部件L2，一个第3透镜部件L3，一个红外吸收滤光镜F以及一个CCD防护玻璃罩板C。此外，在第1透镜部件L1的像侧布置一个孔径栏S。该孔径栏是通过例如沉积铬之类的金属，印刷黑漆或者粘接一个薄金属片来形成的。此外，第1透镜部件L1和第2透镜部件L2彼此粘接。
第2透镜部件L2和第3透镜部件L3具有相同的直径并固定于一个透镜镜筒1。此外，红外吸收滤光镜F粘接于CCD防护玻璃罩板C，而滤光镜F和防护玻璃罩板C固定于CCD框架2。该物镜系统被构成为通过彼此相对移动透镜镜筒1和CCD框架2来调整其焦距状态。换句话说，该物镜系统通过改变在第3透镜部件L3与滤光镜F之间留出的空气间隔来调整其焦距状态。
第1实施例被构成为允许主光线以大倾角出射并使用具有像高左右或更小的外径的第3透镜部件，从而能够通过彼此相对移动透镜镜筒1和CCD框架2来调整焦距状态。此外，透镜镜筒1与CCD框架2之间的配合长度长，从而减少此一构成中的咔哒声。
第1实施例满足条件(1)、(2)、(3)和(5)。
第1实施例的像差状态示于图23。
第2实施例具有图2中所示的构成，并且像第1实施例那样，按从物体侧的顺序，包括一个作为防护玻璃罩板的第1透镜部件L1，一个第2透镜部件L2，一个第3透镜部件L3，一个红外吸收滤光镜F以及一个CCD防护玻璃罩板C，在第1透镜部件L1的像侧表面上布置一个孔径栏S。作为第2实施例提出的用于内窥镜的透镜系统满足条件(1)、(2)、(3)和(5)。
作为第2实施例提出的透镜系统附着于像如图1中所示的第1实施例那样的透镜镜筒。此外，第2实施例的焦距状态可以用该透镜镜筒和一个CCD框架来调整。
第3实施例具有图3中所示的构成，其中透镜系统，按从物体侧的顺序，包括一个作为防护玻璃罩板的第1透镜部件L1，一个第2透镜部件L2，一个第3透镜部件L3，一个CCD固定玻璃板G以及一个CCD防护玻璃罩板C。此外，在第2透镜部件L2的物体侧表面上布置一个孔径栏S。
作为第3实施例提出的用于内窥镜的物镜系统满足条件(1)、(2)、(3)和(5)。
在作为第3实施例提出的透镜系统中，第2透镜部件L2和第3透镜部件L3固定于透镜镜筒1。此外，CCD固定玻璃板G粘接于CCD防护玻璃罩板C而且这些构件也插入透镜镜筒1。该透镜系统的焦距状态可以通过在透镜镜筒1中沿着两个方向移动CCD固定玻璃板G来调整并在调整之后用粘接剂5来固定CCD固定玻璃板G。
CCD防护玻璃罩板C不是圆形的而是在大多数情况下具有与CCD的摄像区的形状相匹配的矩形形状。因此，CCD防护玻璃罩板C可以很容易地通过预先以与摄像区对中的状态把圆形的CCD固定玻璃板G粘接于CCD防护玻璃罩板C并把CCD固定玻璃板G固定于透镜镜筒1来组装。
作为第1实施例提出的透镜系统使用红外吸收滤光镜F，该红外吸收滤光镜还作为CCD固定玻璃板使用。然而，由于红外吸收滤光镜是由比普通玻璃材料要软的玻璃材料制成的而且在其表面上很容易被划伤，所以把红外吸收滤光镜布置在靠近像表面的位置，在那里光束薄而且会在物体像上形成划痕的像，是不可取的。
作为第3实施例提出的透镜系统使用玻璃材料在布置在光栏附近，在那里光束较厚而且即使透镜部件被划伤像也不受影响，的透镜部件上形成红外吸收滤光镜。
在第3实施例中，第1透镜部件L1固定于可以对透镜镜筒1装拆的框架3。
一般来说，内窥镜探头的表面是最容易损坏的部分，因为在它被插入阶段它经常与外界接触或碰撞。
在第3实施例中，容易损坏的第1透镜部件L1与透镜镜筒分别构成，致使第1透镜部件L1很容易更换。虽然普通的防反射涂层可以布置在第1透镜部件L1的像侧表面上，但是该像侧表面可以用一个薄膜来覆盖，该薄膜反射用于激光处理的半导体激光或YAG激光。此外可以准备若干种防护玻璃罩板，致使防护玻璃罩板可以根据具有不同的波长的激光彼此替换。
为了提高防止损坏的效果，最好是用蓝宝石之类的硬玻璃材料来构成防护玻璃罩板。
在下文述及的第8、第14、第15、第16、第17、第19、第20和第22实施例中，第1透镜部件L1由蓝宝石构成。通过把蓝宝石用于布置在物体侧的光学构件(第1透镜部件L1)可以得到防止损坏的效果。
第4实施例具有图4中所示的构成，其中透镜系统，按从物体侧的顺序，包括一个作为防护玻璃罩板的第1透镜部件L1，一个第2透镜部件L2，一个第3透镜部件L3以及一个CCD防护玻璃罩板C。作为第4实施例提出的透镜系统满足条件(1)、(2)、(3)和(5)。在第4实施例中，第1透镜部件L1粘接于第2透镜部件L2而第3透镜部件L3粘接于CCD防护玻璃罩板C。此外，第2透镜部件L2和第3透镜部件L3由红外吸收滤光镜的材料制成。
第5实施例，按图5中所示的从物体侧的顺序，包括一个作为防护玻璃罩板的第1透镜部件L1，一个第2透镜部件L2，一个第3透镜部件L3，一个红外吸收滤光镜F以及一个CCD防护玻璃罩板C。
作为第5实施例提出的透镜系统满足条件(1)、(2)和(3)。
在第5实施例中，第1透镜部件L1粘接于第2透镜部件L2而红外吸收滤光镜F粘接于CCD防护玻璃罩板C。
第6实施例是一种具有图6中所示的构成的透镜系统，或者，按从物体侧的顺序，包括一个作为防护玻璃罩板的第1透镜部件L1，一个第2透镜部件L2，一个第3透镜部件L3，一个红外吸收滤光镜F以及一个CCD防护玻璃罩板C，而且满足条件(1)、(2)和(3)。此外，第6实施例包括一个第1组件B1和一个第2组件B2：第1组件B1通过把第1透镜部件L1粘接于第2透镜部件L2来构成，而第2部件B2通过把具有圆形外周形状的红外吸收滤光镜F粘接于CCD防护玻璃罩板C以便红外吸收滤光镜F与CCD防护玻璃罩板C的摄像区对中而构成。
此外，具有圆形外周形状的红外吸收滤光镜F具有与第3透镜部件L3的外径相同的外径，而且第3透镜部件L3也通过把红外吸收滤光镜F与CCD防护玻璃罩板C的组件中的该滤光镜F粘接于第3透镜部件L3使它们的外周彼此匹配而被设定成与摄像区对中的状态。
在本发明的每个实施例中，CCD主体布置在CCD防护玻璃罩板的物体侧。
在第6实施例中，第1组件B1布置在透镜镜筒1中，致使第2透镜部件L2的像侧表面被支撑而第2组件B2布置在透镜镜筒1中，致使CCD防护玻璃罩板C的物体侧表面被支撑。因此，第3透镜部件L3和红外吸收滤光镜F的厚度中的误差可以用在第2透镜部件L2与第3透镜部件L3之间留出的空气间隔来消除。
焦点中的误差构成表面上的曲率半径中的误差和空气间隔中的误差，其中第3透镜部件之后的空气间隔中的误差与焦点中的误差直接相关并构成一大原因。
具有上述构成的第6实施例把焦点中的误差的主要原因仅局限于CCD防护玻璃罩板C的厚度中的误差并且即使没有焦点调整也不会给实际使用带来问题。结果，第6实施例允许用于焦点调整的空间被用作布置红外吸收滤光镜的空间，从而省略在组装阶段的调整程序。
第7实施例具有图7中所示的构成并且类似于第5实施例。具体地说，第7实施例，按从物体侧的顺序，包括一个作为防护玻璃罩板的第1透镜部件L1，一个第2透镜部件L2，一个第3透镜部件L3，一个红外吸收滤光镜F以及一个CCD防护玻璃罩板C：第1透镜部件L1粘接于第2透镜部件L2而滤光镜F粘接于CCD防护玻璃罩板C。
作为第7实施例提出的透镜系统满足条件(1)、(2)和(5)。
具有类似于第6实施例的构成的第8实施例，按图8中所示的从物体侧的顺序，包括一个作为防护玻璃罩板的第1透镜部件L1，一个第2透镜部件L2，一个第3透镜部件L3，一个红外吸收滤光镜F以及一个CCD防护玻璃罩板C：在第2透镜部件L2的凹形物体侧表面上布置一个孔径栏S。第8实施例满足条件(1)、(2)和(4)。
像上述第6实施例那样，第8实施例具有一种构成，其中一个第1组件B1和一个第2组件B2固定于透镜镜筒1，从而第8实施例不需要焦距调整。第8实施例使用凹形表面作为第2透镜部件L2的物体侧表面并被构成为通过满足条件(4)而留出长的后焦距。此外，把孔径栏S用于第2透镜部件L2的凹形物体侧表面的第8实施例使得彗形像差比其中孔径栏S布置在第1透镜部件L1上的透镜系统更容易修正。由于第2透镜部件L2的平表面上的错误加工不引起孔径栏的位置中的误差，所以第8实施例特别允许像在边缘部分退化。
此外，薄金属闪烁光栏FS1和FS2分别布置在第8实施例的第2组件B2中的第3透镜部件L3与红外吸收滤光镜F之间和红外吸收滤光镜F与CCD防护玻璃罩板C之间，致使有害光线被这些闪烁光栏FS1和FS2截断。此外，在第3透镜部件L3的像侧表面和红外吸收滤光镜F和CCD防护玻璃罩板C的表面上形成激光截断涂层以便截断从用于激光处理的激光产生的闪烁。此外，有可能通过在红外吸收滤光镜F的两侧布置两个相同种类的涂层充分地截断激光，从而用红外吸收滤光镜F来吸收多重反射光线。
上面作为常规的例子提到的美国专利№4858002所公开的透镜系统没有使用防护玻璃罩板而且在此一常规的例子中的第1透镜部件的物体侧表面被构成为凹形表面，异物很容易附着于该凹形表面。当异物附着于透镜表面时，异物的像在像表面上形成，不利于观察。因而最好是像第8实施例这样在物体侧布置作为防护玻璃罩板的第1透镜部件。此一防护玻璃罩板可以像第3实施例中那样构成为单独的构件。
第9实施例，按图9中所示的从物体侧的顺序，包括一个作为防护玻璃罩板的第1透镜部件L1，一个红外吸收滤光镜F，一个第2透镜部件L2，一个第3透镜部件L3以及一个CCD防护玻璃罩板C。作为第9实施例提出的透镜系统满足条件(2)、(3)和(5)。
第9实施例包括一个第1组件B1和一个第2组件B2：第1组件B1包括一个孔径栏S和第2透镜部件L2；而第2组件B2具有一种构成，其中圆形的第3透镜部件L3与摄像区对中并且粘接于CCD防护玻璃罩板C。此外，第2透镜部件L2由用来构成红外吸收滤光镜的材料制成。
此外，第1组件B1布置在透镜镜筒中，致使第2透镜部件L2的像侧表面被支撑，而第2组件B2布置在透镜镜筒1中，致使仅有与CCD主体的摄像表面的位置相对应的表面被支撑。因此，第3透镜部件L3和CCD防护玻璃罩板C的厚度中的误差可以用第2透镜部件L2与第3透镜部件L3之间留出的空气间隔来消除。
第9实施例几乎没有引起焦点误差的原因而且不需要焦距调整。
在第9实施例中，第1透镜部件L1，闪烁光栏FS和红外吸收滤光镜F组装在框架3中，该框架可以对透镜镜筒1装拆。此外，红外吸收滤光镜F布置在孔径栏S的物体侧，致使红外吸收滤光镜可以通过拆装框架3与具有不同的厚度或属于不同的种类的红外吸收滤光镜替换。
由于框架3被构成为可以装拆并且配备不同的滤光镜的各种防护玻璃罩滤光镜根据具有不同的光谱特性的各种光源互换使用，所以第9实施例能够始终保持最佳的颜色复现性并切割成没有失效激光，后者在光谱特性和输出能级上是不同的。
在其中红外吸收滤光镜F布置在孔径栏S之前的第9实施例中，光线在第1表面上是高的，从而第1透镜部件L1具有大外径。为了防止第1透镜部件L1具有大外径，最好是满足以下条件(7)：
(7)|h1/h2|＜1.5
式中参考符号h1代表主光线在第1透镜部件L1的物体侧表面上的高度而参考符号h2代表主光线在第2透镜部件L2的像侧表面上的高度。
如果超过条件(7)的1.5的上限，则第1透镜部件将会具有明显大的外径，从而不利地加大内窥镜探头的外径。
第10实施例具有图10中所示的构成，其中透镜系统，按从物体侧的顺序，包括一个作为防护玻璃罩板的第1透镜部件L1，一个光栏S，一个第2透镜部件L2以及一个第3透镜部件L3：第1透镜部件L1粘接于第2透镜部件L2。
作为第10实施例提出的透镜系统满足条件(5)、(2)和(3)。
第11实施例具有图11中所示的构成，其中透镜系统，按从物体侧的顺序，包括一个作为防护玻璃罩板的第1透镜部件L1，一个光栏S，一个第2透镜部件L2，一个第3透镜部件L3以及一个CCD防护玻璃罩板C。第1透镜部件L1粘接于第2透镜部件L2而第3透镜部件L3粘接于CCD防护玻璃罩板C。此外，第3透镜部件L3由用于红外吸收滤光镜的材料制成。
第11实施例满足条件(5)和(3)。
第12实施例具有图12中所示的构成，或者，按从物体侧的顺序，包括一个作为防护玻璃罩板的第1透镜部件L1，一个红外吸收滤光镜F，一个光栏S，一个第2透镜部件L2，一个第3透镜部件L3以及一个CCD防护玻璃罩板C。第1透镜部件L1、红外吸收滤光镜F和第2透镜部件L2彼此粘接，而第3透镜部件L3粘接于CCD防护玻璃罩板C。在第12实施例中，一个孔径栏S布置在红外吸收滤光镜F与第2透镜部件L2之间。由于红外吸收滤光镜布置在光栏附近，或者说在第2透镜部件L2的物体侧，在那里光束像在第3实施例中那样是比较厚的，所以第12实施例能够防止像受到滤光镜上的灰尘或划痕的影响。
第12实施例满足条件(5)和(3)。
第13实施例，按图13中所示的从物体侧的顺序，包括一个作为防护玻璃罩板的第1透镜部件L1，一个第2透镜部件L2，一个第3透镜部件L3以及一个CCD防护玻璃罩板C：第1透镜部件L1粘接于第2透镜部件L2，第3透镜部件L3粘接于CCD防护玻璃罩板C，而一个孔径栏S布置在第1透镜部件L1与第2透镜部件L2之间。
作为第13实施例提出的透镜系统满足条件(5)和(3)。
第14实施例，按图14中所示的从物体侧的顺序，包括一个作为防护玻璃罩板的第1透镜部件L1，一个第2透镜部件L2，一个第3透镜部件L3以及一个CCD防护玻璃罩板C。作为第14实施例提出的透镜系统满足条件(6)、(2)和(3)。此外，第3透镜部件L3由用于红外吸收滤光镜的材料制成。通过金属沉积之类在第2透镜部件L2的物体侧表面上形成一个孔径栏S。
在第14实施例中，为有效地修正横向色相差的第3透镜部件L3选择一种具有大阿贝数并用于红外吸收滤光镜的材料，从而第14实施例能够把横向色相差抑制到很低的水平。由于具有这样一个大阿贝数的玻璃材料通常具有很低的折射率，所以第3透镜部件L3特别具有很低的折射率和很小的边缘厚度，从而很难加工。为了解决此一问题，第15实施例被构成为满足条件(2)和(3)，从而具有提高了的加工性。
第15实施例是一种透镜系统，该透镜系统，按图15中所示的从物体侧的顺序，包括一个作为防护玻璃罩板的第1透镜部件L1，一个第2透镜部件L2，一个第3透镜部件L3以及一个CCD防护玻璃罩板C，并满足条件(6)、(2)和(3)。
在第15实施例中，一个红外吸收滤光镜作为第3透镜部件L3来构成。第3透镜部件L3具有一个平面的物体侧表面，在该表面上形成激光截断涂层。因此，第15实施例能够通过用红外吸收滤光镜在此一涂层与摄像表面之间吸收多重反射光线来防止闪烁。
第16实施例具有图16中所示的构成，其中透镜系统，按从物体侧的顺序，包括一个作为防护玻璃罩板的第1透镜部件L1，一个第2透镜部件L2，一个第3透镜部件L3，一个红外吸收滤光镜F以及一个CCD防护玻璃罩板C。一个孔径栏布置在作为第2透镜部件L2的物体侧表面的凹形表面上，而一个闪烁光栏FS布置在第3透镜部件L3的像侧表面与红外吸收滤光镜F的物体侧表面之间。
作为第16实施例提出的透镜系统满足条件(6)和(2)。
第17实施例具有图17中所示的构成，其中透镜系统，按从物体侧的顺序，包括一个作为防护玻璃罩板的第1透镜部件L1，一个第2透镜部件L2，一个第3透镜部件L3以及一个CCD防护玻璃罩板C。此外，一个孔径栏S像在第16实施例中那样布置在第2透镜部件L2的凹形物体侧表面上。此外，第3透镜部件L3由用于红外吸收滤光镜的材料制成，以便省略第16实施例中所使用的红外吸收滤光镜。
作为第17实施例提出的透镜系统满足条件(6)和(3)。
第18实施例是一种透镜系统，该透镜系统具有图18中所示的构成并且，按从物体侧的顺序，包括一个第1负透镜部件L1，一个第2正透镜部件L2，一个第3正透镜部件L3，一个红外吸收滤光镜F以及一个CCD防护玻璃罩板C。此外，一个孔径栏S布置在第1透镜部件L1与第2透镜部件L2之间，而一个闪烁光栏FS布置在第3透镜部件L3与红外吸收滤光镜F之间。
作为第18实施例提出的物镜系统满足条件(1-1)、(2)和(3)。
为了通过加长物镜系统中的后焦距来留出长空间以便布置滤光镜，最好是在孔径栏附近布置一个负折射率。第18实施例通过把第1透镜部件L1的像侧表面布置在孔径栏附近来加长后焦距。
虽然上述第8实施例被构成为通过使用凹形表面作为第2透镜部件L2的物体侧表面并且把该凹形表面在像侧布置在孔径栏S附近而具有长后焦距，但是从加工性的角度来说第8实施例是不利的，因为第2透镜部件L2具有弯月形形状而两个表面的曲率半径具有彼此接近的值，从而需要困难的对中加工。从加工性的角度来说第18实施例是可取的，因为它使用平表面作为第1透镜部件L1的物体侧。
在第18实施例中，第1透镜部件L1的像侧表面被构成为朝像侧凹入的表面以便如上所述加长后焦距，而且第1透镜部件L1、第2透镜部件L2和第3透镜部件L3中的每一个在一侧有一个平表面，致使即使当诸透镜部件很小时透镜部件也可以很容易地加工。
第19实施例是一种具有图19中所示的构成的透镜系统，并且，按从物体侧的顺序，包括一个防护玻璃罩板CG，一个第1负透镜部件L1，一个第2正透镜部件L2，一个第3正透镜部件L3，一个红外吸收滤光镜F以及一个CCD防护玻璃罩板C。此外，一个孔径栏S布置在第1透镜部件L1与第2透镜部件L2之间，而闪烁光栏FS1、FS2和FS3布置在防护玻璃罩板CG与第1透镜部件L1之间，第3透镜部件L3与红外吸收滤光镜F之间，以及红外吸收滤光镜F与CCD防护玻璃罩板C之间。
作为第19实施例提出的物镜系统满足条件(1-1)、(2)、(3)和(5)。
第19实施例被构成为通过使用凹形表面作为第1透镜部件L1的物体侧表面并赋予第1透镜部件L1以负折射率而具有长后焦距。此外，第1透镜部件L1、第2透镜部件L2和第3透镜部件L3中的每一个在一侧有一个表面被构成为平表面，致使诸透镜部件可以很容易地加工并加工得较小。
作为第18实施例提出的透镜系统的视场角可能因为第1透镜部件L1与第2透镜部件L2之间的空气间隔d2的变化而变化，该空气间隔的变化是由于第1透镜部件L1的平表面部分8沿着光轴方向的加工偏差所致。其中第1透镜部件L1的物体侧表面被构成为凹形表面的第19实施例没有由于平表面部分的加工偏差引起的视场角的变化并且允许透镜部件更小些。
第20实施例，按图20中所示的从物体侧的顺序，包括一个防护玻璃罩板CG，一个第1负透镜部件L1，一个第2正透镜部件L2，一个第3正透镜部件L3以及一个CCD防护玻璃罩板C。第2透镜部件L2由用来构成红外吸收滤光镜的材料制成，并且还作为红外吸收滤光镜来使用。此外，一个孔径栏S布置在第1透镜部件L1与第2透镜部件L2之间，而一个闪烁光栏FS布置在防护玻璃罩板CG与第1透镜部件L1之间。
作为第20实施例提出的透镜系统满足条件(5)、(2)和(3)。
第21实施例，按图21中所示的从物体侧的顺序，包括一个第1负透镜部件L1，一个第2正透镜部件L2，一个第3正透镜部件L3以及一个CCD防护玻璃罩板C。此外，第3透镜部件L3由用来构成红外吸收滤光镜的材料制成，而一个孔径栏S布置在第1透镜部件L1与第2透镜部件L2之间。
作为第21实施例提出的透镜系统满足条件(5)、(2)和(3)。
第22实施例，按图22中所示的从物体侧的顺序，包括一个防护玻璃罩板CG，一个第1负透镜部件L1，一个第2正透镜部件L2，一个第3正透镜部件L3以及一个CCD防护玻璃罩板C。第3透镜部件L3由用来构成红外吸收滤光镜的材料制成。此外，一个孔径栏S布置在第1透镜部件L1与第2透镜部件L2之间，而一个闪烁光栏FS布置在防护玻璃罩板CG与第1透镜部件L1之间。
作为第22实施例提出的透镜系统满足条件(5)、(2)和(3)。
除了权利要求书中所界定的透镜系统之外，具有下述项目中所述的构成的透镜系统也可以实现本发明的目的。
(1)由权利要求1所界定的并且其特征在于它满足以下条件(2)的用于内窥镜的物镜系统：
(2)D23/f＜0.15
(2)由权利要求1或上述项目(1)所界定的并且其特征在于它满足以下条件(3)的用于内窥镜的物镜系统：
(3)2.5＜f3/f＜5
(3)由权利要求1、上述项目(1)或(2)所界定的并且其特征在于它满足以下条件(4)的用于内窥镜的物镜系统：
(4)0.3＜f3/f2＜0.7
(4)由权利要求3或4所界定的并且其特征在于它满足以下条件(2)的用于内窥镜的物镜系统：
(2)D23/f＜0.15
(5)由权利要求3、权利要求4或上述项目(4)所界定的并且其特征在于它满足以下条件(3)的用于内窥镜的物镜系统：
(3)2.5＜f3/f＜5
(6)按从物体侧的顺序包括一个具有零折射率或负折射率的第1透镜部件，一个第2正透镜部件和一个第3正透镜部件的用于内窥镜的物镜系统，其特征在于第2透镜部件具有一个平面物体侧表面和一个球面凸出的像侧表面，并且满足以下条件(5)：
(5)v＞45
(7)由上述项目(6)所界定的并且其特征在于它满足以下条件(2)的用于内窥镜的物镜系统：
(2)D23/f＜0.15
(8)由上述项目(6)或项目(7)所界定的并且其特征在于它满足以下条件(3)的用于内窥镜的物镜系统：
(3)2.5＜f3/f＜5
根据本发明的物镜系统由少量的透镜部件组成，具有足够布置红外吸收滤光镜的空间并且充分有利地修正横向色相差，从而适于构成具有大视场角的紧凑的电子内窥镜。

Claims (9)

1.一种用于内窥镜的物镜系统，按从物体侧的顺序包括：一个具有零折射率的第1透镜部件；一个具有朝像侧凸出的球面像侧表面的第2透镜部件；以及一个具有朝物体侧凸出的物体侧表面的第3透镜部件(L3)，其中该第3透镜部件(L3)有位于像的物体侧的像侧表面(r5)，并满足以下条件(1)，
(1)3＜r3F/D3＜10
式中参考符号r3F代表第3透镜部件的物体侧表面上的曲率半径而参考符号D3代表第3透镜部件的厚度。
2.一种用于内窥镜的物镜系统，按从物体侧的顺序包括：一个第1负透镜部件；一个具有朝像侧凸出的像侧表面的第2透镜部件；以及一个具有朝物体侧凸出的物体侧表面的第3透镜部件，其中在所述第一透镜部件和第二透镜部件之间有一孔径栏，该第3透镜部件满足以下条件(1-1)，
(1-1)4.37＜r3F/D3＜10
式中参考符号r3F代表第3透镜部件的物体侧表面上的曲率半径而参考符号D3代表第3透镜部件的厚度。
3.根据权利要求1或2的用于内窥镜的物镜系统，其中一个红外吸收滤光镜布置在所述第3透镜部件的像侧。
4.根据权利要求1或2的用于内窥镜的物镜系统，其中布置在最靠近物体侧的光学构件的材料是蓝宝石。
5.一种用于内窥镜的物镜系统，按从物体侧的顺序包括：一个具有零折射率的第1透镜部件；一个具有平面物体侧表面和朝像侧凸出的球面像侧表面的第2透镜部件；以及一个具有朝物体侧凸出的物体侧球面表面的第3透镜部件(L3)，其中该第3透镜部件(L3)有位于像的物体侧的像侧表面(r5)，并且该物镜系统满足以下条件(5)，
(5)v＞45
式中参考符号v代表第2透镜部件或第3透镜部件的阿贝数。
6.一种用于内窥镜的物镜系统，按从物体侧的顺序包括：一个具有负折射率的第1透镜部件；一个第2正透镜部件；以及一个第3正透镜部件，其中所述第2透镜部件具有一个朝物体侧凹入的物体侧表面和朝像侧凸出的像侧表面，所述第3透镜部件的物侧表面是球面，并且所述物镜系统满足以下条件(5-1)，
(5-1)v＞53
式中参考符号v代表第2透镜部件或第3透镜部件的阿贝数。
7.一种用于内窥镜的物镜系统，按从物体侧的顺序包括：一个具有零折射率或负折射率的第1透镜部件；一个第2正透镜部件；以及一个第3正透镜部件，其中在所述第一透镜部件和第二透镜部件之间设置一孔径栏，并且一个红外吸收滤光镜布置在所述第2透镜部件物体侧。
8.一种用于内窥镜的物镜系统，按从物体侧的顺序包括：一个具有零折射率或负折射率的第1透镜部件；一个第2正透镜部件；一个第3正透镜部件，其中，所述第2透镜部件有在像侧凸出的像侧表面，并满足以下条件(2)和(5)，
(2)D23/f＜0.15
(5)v＞45
其中，参考符号D23代表第2透镜部件和第3透镜部件之间的距离，参考符号f代表整个物镜系统的焦距，和参考符号v代表第2透镜部件或第3透镜部件的阿贝数。
9.一种用于内窥镜的物镜系统，按从物体侧的顺序包括：一个具有零折射率或负折射率的第1透镜部件；一个第2正透镜部件；一个第3正透镜部件，其中，所述第2透镜部件有在像侧凸出的像侧表面，并满足以下条件(3)和(5)，
(3)2.5＜f3/f＜5
(5)v＞45
其中，参考符号f3代表第3透镜部件的焦距，参考符号f代表整个物镜系统的焦距，和参考符号v代表第2透镜部件或第3透镜部件的阿贝数。
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