镜组，第一镜组包括沿光轴方向从物方起依次胶合的保护窗口 1、第一负透镜2、第二负透镜3、光阑平行平板4和正透镜5(平凸透镜)，第二镜组包括第一双胶合物镜6，第三镜组包括第二双胶合物镜7，保护窗口 I的材质为蓝宝石，第一负透镜2和第二负透镜3均为平凹透镜，在光阑平行平板4前设置两片负透镜，使系统视场角可以达到85°。
[0040]转像系统结构包括三组双远心转像系统结构，每组双远心转像系统结构包括两个棒状透镜8，所述棒状透镜8的相对面分别胶合有弯月负透镜9，所述两棒状透镜8之间设置有光阑(图中未示出)，前半组的像方焦点和后半组的物方焦点重合，构成I: I双远心转像系统结构；
[0041]电子成像光学系统结构包括沿光轴方向从物方起依次设置的三胶合透镜、斜方棱镜11、密封窗口 12、双胶合透镜13和单透镜14，所述三胶合透镜包括沿光轴方向从物方起依次胶合的棒状透镜8和两片薄透镜10，电子成像光学系统结构分别与两个CCD或两个CMOS对接，用以获得立体内窥镜的两幅视角不同的图像，经软件处理获得三维图像。
[0042]上述提到的棒状透镜8均为Hopkins棒状透镜。
[0043]实施例2
[0044]—种内窥镜用光学系统，如图2和图3所示，包括上光路和下光路，上光路和下光路结构完全相同，且上光路的光轴与下光路的光轴间的距离为体视基距，均包括沿光轴方向从物方起依次设置的物镜结构、转像系统结构和电子成像光学系统结构；
[0045]物镜结构包括沿光轴方向从物方起依次设置的第一镜组、第二镜组和第三镜组，第一镜组包括沿光轴方向从物方起依次胶合的保护窗口 1、第一负透镜2、第二负透镜3、光阑平行平板4和正透镜5(平凸透镜)，第二镜组包括第一双胶合物镜6，第三镜组包括第二双胶合物镜7，保护窗口 I的材质为蓝宝石，第一负透镜2为平凹透镜，第二负透镜3为弯月透镜，同时在光阑平行平板4与正透镜5之间设置有三胶合棱镜15，所述三胶合棱镜15包括上棱镜151、中棱镜152与下棱镜153，所述中棱镜152与上棱镜151、下棱镜152的胶合面设有内反膜，在光阑平行平板4前设置两片负透镜，使系统视场角可以达到85°;
[0046]转像系统结构包括三组双远心转像系统结构，每组双远心转像系统结构包括两个棒状透镜8，所述棒状透镜8的相对面分别胶合有弯月负透镜9，所述两棒状透镜8之间设置有光阑(图中未示出)，前半组的像方焦点和后半组的物方焦点重合，构成I: I双远心转像系统结构；
[0047]电子成像光学系统结构包括沿光轴方向从物方起依次设置的三胶合透镜、斜方棱镜11、密封窗口 12、双胶合透镜13和单透镜14，所述三胶合透镜包括沿光轴方向从物方起依次胶合的棒状透镜8和两片薄透镜14，电子成像光学系统结构分别与两个CCD或两个CMOS对接，用以获得立体内窥镜的两幅视角不同的图像，经软件处理获得三维图像。
[0048]上述提到的棒状透镜8均为Hopkins棒状透镜。
[0049]本发明所述的内窥镜用光学系统，利用物镜结构、三组1:1双远心转像系统结构、电子成像光学系统结构进行像差联合校正(从图6可知本发明的光学系统已将各种像差校正到一个较好的水平)，控制该系统相对畸变小于10%，同时控制像高，能使图像充满CCD或CMOS像面。
[0050]以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
【主权项】
1.一种内窥镜用光学系统，其特征在于:该光学系统包括沿光轴方向从物方起依次设置的物镜结构、转像系统结构和电子成像光学系统结构形成的上光路； 所述物镜结构为直视物镜结构或斜视物镜结构； 所述转像系统结构包括三组双远心转像系统结构，所述双远心转像系统结构包括两个棒状透镜(8)，所述棒状透镜(8)的相对面分别胶合有弯月负透镜(9)，所述两棒状透镜(8)之间设置有光阑； 所述电子成像光学系统结构包括沿光轴方向从物方起依次设置的三胶合透镜、斜方棱镜(11 )、密封窗口( 12 )、双胶合透镜(I 3)和单透镜(I 4 )，所述三胶合透镜包括沿光轴方向从物方起依次胶合的棒状透镜(8)和两片薄透镜(10)。2.根据权利要求1所述的内窥镜用光学系统，其特征在于:所述直视物镜结构包括沿光轴方向从物方起依次设置的第一镜组、第二镜组和第三镜组，第一镜组包括沿光轴方向从物方起依次设置的保护窗口(I)、第一负透镜(2)、第二负透镜(3)、光阑平行平板(4)和正透镜(5)，第二镜组包括第一双胶合物镜(6)，第三镜组包括第二双胶合物镜(7)。3.根据权利要求1所述的内窥镜用光学系统，其特征在于:所述斜视物镜结构包括沿光轴方向从物方起依次设置的第一镜组、第二镜组和第三镜组，第一镜组包括沿光轴方向从物方起依次设置的保护窗口(I)、第一负透镜(2)、第二负透镜(3)、光阑平行平板(4)、三胶合棱镜(15)和正透镜(5)，第二镜组包括第一双胶合物镜(6)，第三镜组包括第二双胶合物镜(7)，所述三胶合棱镜(15)包括上棱镜(I51)、中棱镜(152)与下棱镜(I53)，所述中棱镜(152)与上棱镜(151)、下棱镜(153)的胶合面设有内反膜。4.根据权利要求1或2或3所述的内窥镜用光学系统，其特征在于:所述立体内窥镜光学系统还包括一组结构与上光路完全相同且光轴相互平行的下光路，所述上光路的光轴与下光路的光轴间的距离为体视基距。5.根据权利要求1或2或3所述的内窥镜用光学系统，其特征在于:所述电子成像光学系统结构与CCD或CMOS对接用以获得物侧图像。6.根据权利要求3所述的内窥镜用光学系统，其特征在于:所述保护窗口(I)为蓝宝石保护窗口。7.根据权利要求1所述的内窥镜用光学系统，其特征在于:所述第一负透镜(2)为平凹透镜，第二负透镜(3)为弯月透镜，所述正透镜(5)为平凸透镜。8.根据权利要求1所述的内窥镜用光学系统，其特征在于:所述保护窗口(1)、第一负透镜(2)、第二负透镜(3)、光阑平行平板(4)和正透镜(5)依次胶合。9.根据权利要求3所述的内窥镜用光学系统，其特征在于:所述棒状透镜(8)为Hopkins棒状透镜。10.一种内窥镜，其特征在于:该内窥镜的光学系统为权利要求1-9所述的内窥镜用光学系统。
【专利摘要】本发明提供了一种内窥镜用光学系统，包括沿光轴方向从物方起依次设置的物镜结构、转像系统结构和电子成像光学系统结构形成的上光路，所述电子成像光学系统结构包括沿光轴方向从物方起依次设置的三胶合透镜、斜方棱镜、密封窗口、双胶合透镜和单透镜，所述三胶合透镜包括沿光轴方向从物方起依次胶合的棒状透镜和两片薄透镜本发明所述的内窥镜用光学系统中电子成像光学系统结构使用半组Hopkins棒状镜转像系统结构，采用三组转像系统结构就可以使立体内窥镜工作长度达到400mm；透镜数目减少，加工装配简单，成本低，图像对比度高。
【IPC分类】G02B23/24
【公开号】CN105511070
【申请号】CN201511034102
【发明人】杜丹瑶
【申请人】天津市融和机电科技有限公司
【公开日】2016年4月20日
【申请日】2015年12月31日