CN102713717B - 内窥镜物镜单元及内窥镜 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种内窥镜物镜单元及内窥镜。该内窥镜物镜单元（1）具有隔着光圈（STO）的前透镜组（FL）和后透镜组（RL），前透镜组（FL）具有负光焦度的第1透镜（L1）和正光焦度的第2透镜（L2），后透镜组（FL）具有正光焦度的第3透镜（L4）以及接合在一起的正光焦度的第4透镜（L5）与负光焦度的第5透镜（L6），该内窥镜物镜单元（1）满足下述式（1）～（4）。（1）-6＜SF＜0；（2）-3＜Fr/Ff＜-1.1；（3）-1.6＜Ff/f＜-0.6；（4）Ff＜f1＜1.6。其中，SF是将第2透镜（L2）的物侧曲率半径设为（R1）、将像侧的曲率半径设为（R2）时的形状因子，Ff是前透镜组（FL）的焦距，Fr是后透镜组（RL）的焦距，f是整个系统的焦距，f1是第1透镜（L1）的焦距。

Description

内窥镜物镜单元及内窥镜
技术领域
本发明涉及一种具有配置在内窥镜的顶端部的内窥镜物镜单元及具有上述内窥镜物镜单元的内窥镜。 
背景技术
在医疗领域中，在患者体内的从外部难以观察的部位的治疗/诊断等中使用了内窥镜。而且，在以经鼻内窥镜为代表的细径内窥镜中，进一步细径化的要求较高。CCD等小型摄像元件的开发大大有助于内窥镜的细径化，摄像元件的像素间距年缩小。与其相伴，内窥镜物镜单元（以下，也称作“透镜单元”）需要实现小型化并满足性能，开发出了各种结构。 
例如，申请人在日本国特开平6-308381号公报中公开了一种满足预定条件的内窥镜物镜，该内窥镜物镜由前透镜组和后透镜组隔着光圈而构成，前透镜组从物侧起依次由负透镜的第1透镜组和正光焦度的第2透镜组构成，第2透镜组呈在像侧设有曲率半径较小的面的形状，后透镜组由正单透镜和接合正透镜与负透镜而成的接合透镜构成。 
另一方面，申请人在日本国特开2006-51132号公报中也公开了一种具有由灭菌耐久性优异的高折射率材料构成的透镜的透镜单元。 
但是，日本国特开2006-51132号公报所记载的透镜单元没有本申请所记载的透镜类型的记载，而且即使使用了日本国特开平6-308381号公报所记载的结构，也不容易在实现近年来所要求的级别的小型化的同时充分减小倍率色像差。 
发明内容
本发明的目的在于提供一种倍率色像差较小的内窥镜物镜单元及具有倍率色像差较小的内窥镜物镜单元的内窥镜。 
本发明的实施例的透镜单元具有彼此间隔着光圈的前透镜组和后透镜组，上述前透镜组从物侧起依次具有负光焦度的第1透镜和正光焦度的第2透镜，上述后透镜组具有正光焦度的第3透镜以及接合在一起的正光焦度的第4透镜与负光焦度的第5透镜，该内窥镜物镜单元满足下述式（1）、（2）、（3）及（4）。 
（1）-6＜SF＜0 
（2）-3.0＜Fr/Ff＜-1.1 
（3）-1.6＜Ff/f＜-0.6 
（4）Ff/f1＜1.6 
其中，SF是将上述第2透镜的物侧曲率半径设为R1、将像侧的曲率半径设为R2时的形状因子：（R2+R1）/（R2-R1），Ff是上述前透镜组的焦距，Fr是上述后透镜组的焦距，f是整个系统的焦距，f1是上述第1透镜的焦距。 
另外，本发明的另一实施例的内窥镜具有上述透镜单元。 
附图说明
图1A是用于说明实施例1的透镜单元的、沿着光轴的剖视图。 
图1B是用于说明实施例1的透镜单元的球面像差图。 
图1C是用于说明实施例1的透镜单元的彗形像差图（M）。 
图1D是用于说明实施例1的透镜单元的彗形像差图（S）。 
图1E是用于说明实施例1的透镜单元的场曲图。 
图2A是用于说明实施例2的透镜单元的、沿着光轴的剖视图。 
图2B是用于说明实施例2的透镜单元的球面像差图。 
图2C是用于说明实施例2的透镜单元的彗形像差图（M）。 
图2D是用于说明实施例2的透镜单元的彗形像差图（S）。 
图2E是用于说明实施例2的透镜单元的场曲图。 
图3A是用于说明实施例3的透镜单元的、沿着光轴的剖视图。 
图3B是用于说明实施例3的透镜单元的球面像差图。 
图3C是用于说明实施例3的透镜单元的彗形像差图（M）。 
图3D是用于说明实施例3的透镜单元的彗形像差图（S）。 
图3E是用于说明实施例3的透镜单元的场曲图。 
图4A是用于说明实施例4的透镜单元的、沿着光轴的剖视图。 
图4B是用于说明实施例4的透镜单元的球面像差图。 
图4C是用于说明实施例4的透镜单元的彗形像差图（M）。 
图4D是用于说明实施例4的透镜单元的彗形像差图（S）。 
图4E是用于说明实施例4的透镜单元的场曲图。 
图5A是用于说明实施例5的透镜单元的、沿着光轴的剖视图。 
图5B是用于说明实施例5的透镜单元的球面像差图。 
图5C是用于说明实施例5的透镜单元的彗形像差图（M）。 
图5D是用于说明实施例5的透镜单元的彗形像差图（S）。 
图5E是用于说明实施例5的透镜单元的场曲图。 
图6A是用于说明实施例6的透镜单元的、沿着光轴的剖视图。 
图6B是用于说明实施例6的透镜单元的球面像差图。 
图6C是用于说明实施例6的透镜单元的彗形像差图（M）。 
图6D是用于说明实施例6的透镜单元的彗形像差图（S）。 
图6E是用于说明实施例6的透镜单元的场曲图。 
图7A是用于说明实施例7的透镜单元的、沿着光轴的剖视图。 
图7B是用于说明实施例7的透镜单元的球面像差图。 
图7C是用于说明实施例7的透镜单元的彗形像差图（M）。 
图7D是用于说明实施例7的透镜单元的彗形像差图（S）。 
图7E是用于说明实施例7的透镜单元的场曲图。 
图8A是用于说明实施例8的透镜单元的、沿着光轴的剖视图。 
图8B是用于说明实施例8的透镜单元的球面像差图。 
图8C是用于说明实施例8的透镜单元的彗形像差图（M）。 
图8D是用于说明实施例8的透镜单元的彗形像差图（S）。 
图8E是用于说明实施例8的透镜单元的场曲图。 
图9A是用于说明实施例9的透镜单元的、沿着光轴的剖视图。 
图9B是用于说明实施例9的透镜单元的球面像差图。 
图9C是用于说明实施例9的透镜单元的彗形像差图（M）。 
图9D是用于说明实施例9的透镜单元的彗形像差图（S）。 
图9E是用于说明实施例9的透镜单元的场曲图。 
图10A是用于说明实施例10的透镜单元的、沿着光轴的剖视图。 
图10B是用于说明实施例10的透镜单元的球面像差图。 
图10C是用于说明实施例10的透镜单元的彗形像差图（M）。 
图10D是用于说明实施例10的透镜单元的彗形像差图（S）。 
图10E是用于说明实施例10的透镜单元的场曲图。 
图11A是用于说明实施例11的透镜单元的、沿着光轴的剖视图。 
图11B是用于说明实施例11的透镜单元的球面像差图。 
图11C是用于说明实施例11的透镜单元的彗形像差图（M）。 
图11D是用于说明实施例11的透镜单元的彗形像差图（S）。 
图11E是用于说明实施例11的透镜单元的场曲图。 
图12A是用于说明实施例12的透镜单元的、沿着光轴的剖视图。 
图12B是用于说明实施例12的透镜单元的球面像差图。 
图12C是用于说明实施例12的透镜单元的彗形像差图（M）。 
图12D是用于说明实施例12的透镜单元的彗形像差图（S）。 
图12E是用于说明实施例12的透镜单元的场曲图。 
图13A是用于说明实施例13的透镜单元的、沿着光轴的剖视图。 
图13B是用于说明实施例13的透镜单元的球面像差图。 
图13C是用于说明实施例13的透镜单元的彗形像差图（M）。 
图13D是用于说明实施例13的透镜单元的彗形像差图（S）。 
图13E是用于说明实施例13的透镜单元的场曲图。 
图14A是用于说明实施例14的透镜单元的、沿着光轴的剖视图。 
图14B是用于说明实施例14的透镜单元的球面像差图。 
图14C是用于说明实施例14的透镜单元的彗形像差图 （M）。 
图14D是用于说明实施例14的透镜单元的彗形像差图（S）。 
图14E是用于说明实施例14的透镜单元的场曲图。 
图15A是用于说明实施例15的透镜单元的、沿着光轴的剖视图。 
图15B是用于说明实施例15的透镜单元的球面像差图。 
图15C是用于说明实施例15的透镜单元的彗形像差图（M）。 
图15D是用于说明实施例15的透镜单元的彗形像差图（S）。 
图15E是用于说明实施例15的透镜单元的场曲图。 
图16A是用于说明实施例16的透镜单元的、沿着光轴的剖视图。 
图16B是用于说明实施例16的透镜单元的球面像差图。 
图16C是用于说明实施例16的透镜单元的彗形像差图（M）。 
图16D是用于说明实施例16的透镜单元的彗形像差图（S）。 
图16E是用于说明实施例16的透镜单元的场曲图。 
图17A是用于说明实施例17的透镜单元的、沿着光轴的剖视图。 
图17B是用于说明实施例17的透镜单元的球面像差图。 
图17C是用于说明实施例17的透镜单元的彗形像差图（M）。 
图17D是用于说明实施例17的透镜单元的彗形像差图（S）。 
图17E是用于说明实施例17的透镜单元的场曲图。 
图18A是用于说明实施例18的透镜单元的、沿着光轴的剖视图。 
图18B是用于说明实施例18的透镜单元的球面像差图。 
图18C是用于说明实施例18的透镜单元的彗形像差图（M）。 
图18D是用于说明实施例18的透镜单元的彗形像差图（S）。 
图18E是用于说明实施例18的透镜单元的场曲图。 
图19A是用于说明实施例19的透镜单元的、沿着光轴的剖视图。 
图19B是用于说明实施例19的透镜单元的球面像差图。 
图19C是用于说明实施例19的透镜单元的彗形像差图（M）。 
图19D是用于说明实施例19的透镜单元的彗形像差图（S）。 
图19E是用于说明实施例19的透镜单元的场曲图。 
图20A是用于说明实施例20的透镜单元的、沿着光轴的剖视图。 
图20B是用于说明实施例20的透镜单元的球面像差图。 
图20C是用于说明实施例20的透镜单元的彗形像差图（M）。 
图20D是用于说明实施例20的透镜单元的彗形像差图（S）。 
图20E是用于说明实施例20的透镜单元的场曲图。 
图21A是用于说明实施例21的透镜单元的、沿着光轴的剖视图。 
图21B是用于说明实施例21的透镜单元的球面像差图。 
图21C是用于说明实施例21的透镜单元的彗形像差图（M）。 
图21D是用于说明实施例21的透镜单元的彗形像差图（S）。 
图21E是用于说明实施例21的透镜单元的场曲图。 
图22A是用于说明实施例22的透镜单元的、沿着光轴的剖视图。 
图22B是用于说明实施例22的透镜单元的球面像差图。 
图22C是用于说明实施例22的透镜单元的彗形像差图（M）。 
图22D是用于说明实施例22的透镜单元的彗形像差图（S）。 
图22E是用于说明实施例22的透镜单元的场曲图。 
图23A是用于说明实施例23的透镜单元的、沿着光轴的剖视图。 
图23B是用于说明实施例23的透镜单元的球面像差图。 
图23C是用于说明实施例23的透镜单元的彗形像差图（M）。 
图23D是用于说明实施例23的透镜单元的彗形像差图（S）。 
图23E是用于说明实施例23的透镜单元的场曲图。 
图24A是用于说明实施例24的透镜单元的、沿着光轴的剖视图。 
图24B是用于说明实施例24的透镜单元的球面像差图。 
图24C是用于说明实施例24的透镜单元的彗形像差图（M）。 
图24D是用于说明实施例24的透镜单元的彗形像差图（S）。 
图24E是用于说明实施例24的透镜单元的场曲图。 
图25A是用于说明实施例25的透镜单元的、沿着光轴的剖视图。 
图25B是用于说明实施例25的透镜单元的球面像差图。 
图25C是用于说明实施例25的透镜单元的彗形像差图（M）。 
图25D是用于说明实施例25的透镜单元的彗形像差图（S）。 
图25E是用于说明实施例25的透镜单元的场曲图。 
图26A是用于说明实施例26的透镜单元的、沿着光轴的剖视图。 
图26B是用于说明实施例26的透镜单元的球面像差图。 
图26C是用于说明实施例26的透镜单元的彗形像差图（M）。 
图26D是用于说明实施例26的透镜单元的彗形像差图（S）。 
图26E是用于说明实施例26的透镜单元的场曲图。 
图27是实施例27的内窥镜的结构图。 
具体实施方式
本发明的实施方式的内窥镜物镜单元如下所述。 
1.该内窥镜物镜单元具有隔着光圈的前透镜组和后透镜组，上述前透镜组从物侧起依次具有负光焦度的第1透镜和正光焦度的第2透镜，上述后透镜组具有正光焦度的第3透镜和接合在一起的正光焦度的第4透镜与负光焦度的第5透镜，且满足下 述条件（1）、（2）、（3）及（4）。 
（1）-6＜SF＜0 
（2）-3.0＜Fr/Ff＜-1.1 
（3）-1.6＜Ff/f＜-0.6 
（4）Ff/f1＜1.6 
其中，SF是将上述第2透镜的物侧曲率半径设为R1、将像侧的曲率半径设为R2时的形状因子：（R2+R1）/（R2-R1），Ff是上述前透镜组的焦距，Fr是上述后透镜组的焦距，f是整个系统的焦距，f1是上述第1透镜的焦距。 
条件（1）是指定用于良好地校正倍率色像差的面的方向的条件，通过满足条件（1），能够良好地校正倍率色像差。当小于条件（1）的下限时，虽然能够在缩小全长并保持小型化的状态下良好地校正倍率色像差，但是难以进行其他像差校正。当超过了条件（1）的上限时，难以进行倍率色像差校正。 
另外，通过取代条件（1）而满足下述条件（1A），能够进一步良好地校正倍率色像差。 
（1A）-3＜SF≤-1 
而且，通过取代条件（1A）而满足下述条件（1B），能够进一步良好地校正倍率色像差。 
（1B）-3＜SF＜-1.2 
另外，条件（2）及条件（3）是用于实现小型化的条件。当小于条件（2）的下限时，不能够提供应对近年来的小型化的透镜单元，当超过条件（2）的上限时，虽然能够提供小型的透镜单元，但是难以进行其他像差校正。 
另外，当小于条件（3）的下限时，全长变长，不能够提供小型的透镜单元，当超过条件（3）的上限时，虽然能够提供小型的透镜单元，但是难以进行在前透镜组中产生的彗形像差校 正。 
另外，通过取代条件（2）而满足下述条件（2A），能够进一步实现小型化。 
（2A）-1.8＜Fr/Ff＜-1.2 
而且，通过取代条件（2A）而满足下述条件（2B），能够进一步实现小型化。 
（2B）-1.75＜Fr/Ff＜-1.3 
另外，通过取代条件（3）而满足下述条件（3A），能够进一步实现小型化。 
（3A）-1.5＜Ff/f＜-0.9 
而且，通过取代条件（3A）而满足下述条件（3B），能够进一步实现小型化。 
（3B）-1.4＜Ff/f＜-0.95 
条件（4）是用于在考虑透镜单元的小型化的同时良好地校正场曲的条件。当超过条件（4）的上限时，场曲校正过度，难以进行场曲校正。 
另外，通过取代条件（4）而满足下述条件（4A），能够进一步良好地校正场曲。 
（4A）Ff/f1＜1.51 
而且，通过取代条件（4A）而满足下述条件（4B），能够进一步良好地校正场曲。 
（4B）Ff/f1＜1.39 
另外，本发明的实施方式的透镜单元易于取得较长的后焦距。后焦距较长的、实施方式的透镜单元能够将棱镜配置在摄像元件CCD的正前方，并横放CCD。即，像后述的实施例6、实施例7、实施例10或实施例18那样，在光学构件L7的与CCD玻璃盖相接合的光路较长的透镜单元中，能够使用直角棱镜作 为光学构件L7，因此能够实现所谓的CCD横放。即，本发明的实施方式的透镜单元能够容易地实现CCD横放。 
2.根据上述1所述的透镜单元，其特征在于，上述第1透镜的材料的折射率n1（e线）满足下述式（5）。 
（5）n1＞2 
为了易于增大前透镜组的焦度，优选的是满足条件（5）。 
3.根据上述1或2所述的透镜单元，其特征在于，上述第1透镜的材料满足下述式（6）。 
（6）n1×Hk＞2000 
其中，n1为折射率（e线），Hk为努普硬度（N/mm2）。 
根据满足条件（6）的材料，能够提供一种外表面透镜（第1透镜）具有针对裂纹及透镜划痕的耐性的透镜单元。 
4.上述第1透镜的材料为氧化钇稳定化氧化锆。 
氧化钇稳定化氧化锆（YSZ）是满足上述3的材料的具体例子。即，YSZ为n1＝2.1825、Hk＝1200N/mm2，满足n1×Hk＝2617＞2000。 
本发明的内窥镜具有上述1～4的内窥镜物镜单元。 
接着，示出本发明的透镜单元的实施例。 
（实施例1） 
以下，示出构成实施例1的透镜单元1的光学构件的数值数据等。在数值数据中，r表示各个面的曲率半径，d表示各个光学构件的壁厚或空气间隔，n表示各个光学构件的e线上的折射率，ν表示各个光学构件的e线上的阿贝数，FNO表示F编号。r及d的单位为mm。 
另外，这些符号也共用于后述的其他实施例的数值数据等。 
实施例1的数值数据如下所述。 
（表1） 
Figure RE-BDA00001908265700131
FNO＝4.68 
整个系统的焦距：f＝1mm；像高＝0.946mm；物距＝20mm；视角＝128.05°。 
Fr＝1.617mm；Ff＝-1.123mm；f1＝-0.950mm。 
图1A是本实施例的透镜单元1的结构图，图1B～图1E是透镜单元1的像差图。如图1A所示，透镜单元1具有隔着光圈STO的前透镜组FL和后透镜组RL。前透镜组FL从物侧起依次具有负光焦度的第1透镜L 1和正光焦度的第2透镜L2。后透镜组RL具有正光焦度的第3透镜L4以及接合在一起的正光焦度的第4透镜L5与负光焦度的第5透镜L6。在图1A中，r14是C CD等摄像元件的摄像面。 
另外，在图1A中，光学构件L3为滤光片，特别优选的是红外截止滤光片。另外，在后述的其他实施例中，光学构件L3也 为功能性滤光片，但不是红外截止滤光片，通过使用滤色器，能够对内窥镜图像的颜色再现性赋予变化。 
另外，只要能够配置在光学构件L3的位置，就也可以配置多个滤光片、例如3片红外截止滤光片。而且，也可以配置功能不同的滤光片、例如红外截止滤光片及陷波滤光片，亦可以配置红外截止滤光片、滤色器及陷波滤光片。 
另外，滤光片的配置位置并不限于光学构件L3的位置。例如，也可以是，使用普通的透明玻璃作为光学构件L3，并在其他位置配置红外截止滤光片。即，在后述的实施例中，在未配置有滤光片的透镜单元中，能够适当地配置空气部分所需的滤光片。 
另外，在滤光片上，优选的是在至少一个面上形成有YAG激光截止膜等功能性膜，而且，特别优选的是在另一个面上也形成有YAG激光截止膜、LD激光截止膜等功能性膜。即，在滤光片上，优选的是在单面或双面上形成包含防反射膜的功能性膜。另外，也可以将不同功能的多个功能性膜层叠在滤光片的一个面上。 
图1B表示球面像差，图1C及图1D表示彗形像差，图1E表示场曲（像面像差）。在图1B中，附图标记表示测量波长线，分别是（CL）656.27nm：C线；（dL）587.56nm：d线；（eL）546.07nm：e线；（F）486.13nm：F线；（g）435.83nm：g线。图1C表示相对于e线的彗形像差△M（子午），图1D表示彗形像差△S（弧矢）。另外，在图1E中，用实线表示△S，用虚线表示△M。另外，在以下的像差图中也是相同的。 
（实施例2） 
示出构成实施例2的透镜单元2的光学构件的数值数据等。 
（表2） 
Figure RE-BDA00001908265700151
FNO＝4.868 
整个系统的焦距：f＝1mm；像高＝1mm；物距＝17mm；视角＝140.05°。 
Fr＝1.729mm；Ff＝-1.280mm；f1＝-0.989mm。 
图2A是本实施例的透镜单元2的结构图，图2B～图2E是透镜单元2的像差图。 
（实施例3） 
示出构成实施例3的透镜单元3的光学构件的数值数据等。 
（表3） 
Figure RE-BDA00001908265700161
FNO＝6.18 
整个系统的焦距：f＝1mm；像高＝1.33mm；物距＝10mm；视角＝147.36°。 
Fr＝1.766mm；Ff＝-1.353mm；f1＝-0.987mm。 
图3A是本实施例的透镜单元3的结构图，图3B～图3E是透镜单元3的像差图。 
（实施例4） 
示出构成实施例4的透镜单元4的光学构件的数值数据等。 
（表4） 
Figure RE-BDA00001908265700162
FNO＝5.601 
整个系统的焦距：f＝1mm；像高＝1.04mm；物距＝10mm；视角＝151.25°。 
Fr＝1.771mm；Ff＝-1.276mm；f1＝-0.986mm。 
图4A是本实施例的透镜单元4的结构图，图4B～图4E是透镜单元4的像差图。 
（实施例5） 
示出构成实施例5的透镜单元5的光学构件的数值数据等。 
（表5） 
Figure RE-BDA00001908265700171
FNO＝4.407 
整个系统的焦距：f＝1mm；像高＝0.956mm；物距＝11mm；视角＝128.38°。 
Fr＝1.797mm；Ff＝-1.439mm；f1＝-0.982mm。 
图5A是本实施例的透镜单元5的结构图，图5B～图5E是透镜单元5的像差图。 
（实施例6） 
示出构成实施例6的透镜单元6的光学构件的数值数据等。 
（表6） 
Figure RE-BDA00001908265700181
FNO＝5.807 
整个系统的焦距：f＝1mm；像高＝0.954mm；物距＝10.5mm；视角＝128.1°。 
Fr＝1.868mm；Ff＝-1.228mm；f1＝-1.031mm。 
图6A是本实施例的透镜单元6的结构图，图6B～图6E是透镜单元6的像差图。 
（实施例7） 
示出构成实施例7的透镜单元7的光学构件的数值数据等。 
（表7） 
Figure RE-BDA00001908265700182
FNO＝5.743 
整个系统的焦距：f＝1mm；像高＝0.957mm；物距＝10mm；视角＝127.8°。 
Fr＝1.853mm；Ff＝-1.294mm；f1＝-0.973mm。 
图7A是本实施例的透镜单元7的结构图，图7B～图7E是透镜单元7的像差图。 
（实施例8） 
示出构成实施例8的透镜单元8的光学构件的数值数据等。 
（表8） 
Figure RE-BDA00001908265700191
FNO＝5.673 
整个系统的焦距：f＝1mm；像高＝0.956mm；物距＝10.4mm；视角＝127.98°。 
Fr＝1.877mm；Ff＝-1.332mm；f1＝-0.988mm。 
图8A是本实施例的透镜单元8的结构图，图8B～图8E是透镜单元8的像差图。 
（实施例9） 
示出构成实施例9的透镜单元9的光学构件的数值数据等。 
（表9） 
Figure RE-BDA00001908265700201
FNO＝4.095 
整个系统的焦距：f＝1mm；像高＝0.941mm；物距＝18.013mm；视角＝128°。 
Fr＝1.661mm；Ff＝-0.967mm；f1＝-0.887mm。 
图9A是本实施例的透镜单元9的结构图，图9B～图9E是透镜单元9的像差图。 
（实施例10） 
示出构成实施例10的透镜单元10的光学构件的数值数据等。 
（表10） 
Figure RE-BDA00001908265700202
FNO＝5.152 
整个系统的焦距：f＝1mm；像高＝0.945mm；物距＝19.591mm；视角＝128.18°。 
Fr＝1.593mm；Ff＝-1.383mm；f1＝-0.918mm。 
图10A是本实施例的透镜单元10的结构图，图10B～图10E是透镜单元10的像差图。 
（实施例11） 
示出构成实施例11的透镜单元11的光学构件的数值数据等。 
（表11） 
Figure RE-BDA00001908265700211
FNO＝5.27 
整个系统的焦距：f＝1mm；像高＝0.942mm；物距＝19.516mm；视角＝128.19°。 
Fr＝1.567mm；Ff＝-1.320mm；f1＝-0.903mm。 
图11A是本实施例的透镜单元11的结构图，图11B～图11E是透镜单元11的像差图。 
（实施例12） 
示出构成实施例12的透镜单元12的光学构件的数值数据等。 
（表12） 
Figure RE-BDA00001908265700221
FNO＝3.777 
整个系统的焦距：f＝1mm；像高＝0.943mm；物距＝16mm；视角＝127.83°。 
Fr＝1.668mm；Ff＝-0.993mm；f1＝-0.909mm。 
图12A是本实施例的透镜单元12的结构图，图12B～图12E是透镜单元12的像差图。 
（实施例13） 
示出构成实施例13的透镜单元13的光学构件的数值数据等。 
（表13） 
Figure RE-BDA00001908265700231
FNO＝6.888 
整个系统的焦距：f＝1mm；像高＝0.96mm；物距＝9.8mm；视角＝129.73°。 
Fr＝1.863mm；Ff＝-1.226mm；f1＝-0.946mm。 
图13A是本实施例的透镜单元13的结构图，图13B～图13E是透镜单元13的像差图。 
（实施例14） 
示出构成实施例14的透镜单元14的光学构件的数值数据等。另外，透镜单元14～透镜单元25的第1透镜L1的材料为氧化钇稳定化氧化锆（YSZ）。 
（表14） 
Figure RE-BDA00001908265700241
FNO＝4.88 
整个系统的焦距：f＝1mm；像高＝0.94mm；物距＝18.108mm；视角＝127.62°。 
Fr＝1.812mm；Ff＝-1.135mm；f1＝-0.819mm。 
图14A是本实施例的透镜单元14的结构图，图14B～图14E是透镜单元14的像差图。 
（实施例15） 
示出构成实施例15的透镜单元15的光学构件的数值数据等。 
（表15） 
Figure RE-BDA00001908265700251
FNO＝3.752 
整个系统的焦距：f＝1mm；像高＝0.941mm；物距＝18.134mm；视角＝127.85°。 
Fr＝1.832mm；Ff＝-1.174mm；f1＝-0.812mm。 
图15A是本实施例的透镜单元15的结构图，图15B～图15E是透镜单元15的像差图。 
（实施例16） 
示出构成实施例16的透镜单元16的光学构件的数值数据等。 
（表16） 
Figure RE-BDA00001908265700252
FNO＝3.979 
整个系统的焦距：f＝1mm；像高＝0.94mm；物距＝18.118mm；视角＝127.81°。 
Fr＝1.933mm；Ff＝-1.310mm；f1＝-0.838mm。 
图16A是本实施例的透镜单元16的结构图，图16B～图16E是透镜单元16的像差图。 
（实施例17） 
示出构成实施例17的透镜单元17的光学构件的数值数据等。 
（表17） 
FNO＝6.285 
整个系统的焦距：f＝1mm；像高＝0.935mm；物距＝17.89mm；视角＝127.85°。 
Fr＝1.967mm；Ff＝-1.290mm；f1＝-0.880mm。 
图17A是本实施例的透镜单元17的结构图，图17B～图17E是透镜单元17的像差图。 
（实施例18） 
示出构成实施例18的透镜单元18的光学构件的数值数据 等。 
（表18） 
Figure RE-BDA00001908265700271
FNO＝4.067 
整个系统的焦距：f＝1mm；像高＝0.937mm；物距＝17.932mm；视角＝127.96°。 
Fr＝1.931mm；Ff＝-1.144mm；f1＝-0.849mm。 
图18A是本实施例的透镜单元18的结构图，图18B～图18E是透镜单元18的像差图。 
（实施例19） 
示出构成实施例19的透镜单元19的光学构件的数值数据等。 
（表19） 
Figure RE-BDA00001908265700281
FNO＝4.29 
整个系统的焦距：f＝1mm；像高＝0.935mm；物距＝18mm；视角＝127.93°。 
Fr＝1.756mm；Ff＝-1.000mm；f1＝-0.800mm。 
图19A是本实施例的透镜单元19的结构图，图19B～图19E是透镜单元19的像差图。 
（实施例20） 
示出构成实施例20的透镜单元20的光学构件的数值数据等。 
（表20） 
Figure RE-BDA00001908265700282
FNO＝4.141 
整个系统的焦距：f＝1mm；像高＝0.939mm；物距＝18.1mm；视角＝127.41°。 
Fr＝1.830mm；Ff＝-1.235mm；f1＝-0.782mm。 
图20A是本实施例的透镜单元20的结构图，图20B～图20E是透镜单元20的像差图。 
（实施例21） 
示出构成实施例21的透镜单元21的光学构件的数值数据等。 
（表21） 
Figure RE-BDA00001908265700291
FNO＝4.448 
整个系统的焦距：f＝1mm；像高＝0.893mm；物距＝17.2mm；视角＝117.85°。 
Fr＝1.764mm；Ff＝-1.110mm；f1＝-0.725mm。 
图21A是本实施例的透镜单元21的结构图，图21B～图21E是透镜单元21的像差图。 
（实施例22） 
示出构成实施例22的透镜单元22的光学构件的数值数据 等。 
（表22） 
Figure RE-BDA00001908265700301
FNO＝5.548 
整个系统的焦距：f＝1mm；像高＝0.881mm；物距＝17.01mm；视角＝115.4°。 
Fr＝1.612mm；Ff＝-0.838mm；f1＝-0.622mm。 
图22A是本实施例的透镜单元22的结构图，图22B～图22E是透镜单元22的像差图。 
（实施例23） 
示出构成实施例23的透镜单元23的光学构件的数值数据等。 
（表23） 
Figure RE-BDA00001908265700311
FNO＝5.672 
整个系统的焦距：f＝1mm；像高＝0.939mm；物距＝18mm；视角＝127.86°。 
Fr＝1.868mm；Ff＝-1.231mm；f1＝-0.865mm。 
图23A是本实施例的透镜单元23的结构图，图23B～图23E是透镜单元23的像差图。 
（实施例24） 
示出构成实施例24的透镜单元24的光学构件的数值数据等。 
（表24） 
Figure RE-BDA00001908265700312
FNO＝6.176 
整个系统的焦距：f＝1mm；像高＝0.939mm；物距＝18.098mm；视角＝128.03°。 
Fr＝1.894mm；Ff＝-1.301mm；f1＝-0.904mm。 
图24A是本实施例的透镜单元24的结构图，图24B～图24E是透镜单元24的像差图。 
（实施例25） 
示出构成实施例25的透镜单元25的光学构件的数值数据等。 
（表25） 
Figure RE-BDA00001908265700321
FNO＝6.122 
整个系统的焦距：f＝1mm；像高＝0.913mm；物距＝18.93mm；视角＝123.19°。 
Fr＝1.687mm；Ff＝-1.346mm；f1＝-0.849mm。 
图25A是本实施例的透镜单元25的结构图，图25B～图25E是透镜单元25的像差图。 
（实施例26） 
示出构成实施例26的透镜单元26的光学构件的数值数据等。 
（表26） 
Figure DEST_PATH_GDA0000466055430000011
FNO＝6.346 
整个系统的焦距：f＝1mm；像高＝0.94mm；物距＝18.116mm；视角＝128.00°。 
Fr＝1.733mm；Ff＝－1.042mm；f1＝－0.861mm。 
图26A是本实施例的透镜单元26的结构图，图26B～图26E是透镜单元26的像差图。 
（实施例1～实施例26的总结） 
在表27及表28中记载实施例1～实施例26的透镜单元的结构。另外，在表27及表28中，为了进行比较，将日本特开平6-308381号公报所公开的透镜单元的结构记载为比较例1～比较例3。另外，在表28中，○符号表示满足条件，×符号表示未满足条件。 
另外，比较例1～比较例3的透镜单元为以下结构。 
比较例1：f＝1mm；Fr＝1.838mm；Ff＝－1.752mm；f1＝－1.020mm。 
比较例2：f＝1mm；Fr＝1.877mm；Ff＝－1.812mm；f1＝－1.041mm。 
比较例3：f＝1mm；Fr＝1.889mm；Ff＝-2.062mm；f1＝-0.808mm。 
（表27） 
    SF   Fr/Ff   Ff/f   Ff/f1   n1   Hk   n1×Hk
  实施例1   -1.000   -1.440   -1.123   1.182   1.8882   710   1340.6
  实施例2   -2.761   -1.351   -1.280   1.294   1.8882   710   1340.6
  实施例3   -2.467   -1.306   -1.353   1.371   1.8882   710   1340.6
  实施例4   -2.419   -1.388   -1.276   1.294   1.8882   710   1340.6
  实施例5   -1.900   -1.249   -1.439   1.465   1.8882   710   1340.6
  实施例6   -2.262   -1.521   -1.228   1.191   1.8882   710   1340.6
  实施例7   -2.510   -1.432   -1.294   1.330   1.8882   710   1340.6
  实施例8   -2.420   -1.409   -1.332   1.348   1.8882   710   1340.6
  实施例9   -1.000   -1.718   -0.967   1.090   1.8882   710   1340.6
  实施例10   -1.000   -1.151   -1.383   1.507   1.8882   710   1340.6
  实施例11   -0.556   -1.187   -1.320   1.462   1.8882   710   1340.6
  实施例12   -1.000   -1.680   -0.993   1.093   1.8882   710   1340.6
  实施例13   -5.000   -1.520   -1.226   1.295   1.8882   710   1340.6
  实施例14   -1.000   -1.596   -1.135   1.386   2.1825   1200   2617.0
  实施例15   -1.000   -1.561   -1.174   1.445   2.1825   1200   2617.0
  实施例16   -1.000   -1.476   -1.310   1.562   2.1825   1200   2617.0
  实施例17   -1.000   -1.742   -1.129   1.283   2.1825   1200   2617.0
  实施例18   -1.000   -1.688   -1.144   1.347   2.1825   1200   2617.0
  实施例19   -1.000   -1.756   -1.000   1.250   2.1825   1200   2617.0
  实施例20   -1.000   -1.482   -1.235   1.579   2.1825   1200   2617.0
  实施例21   -1.000   -1.588   -1.110   1.532   2.1825   1200   2617.0
  实施例22   -1.000   -1.924   -0.838   1.348   2.1825   1200   2617.0
  实施例23   -1.000   -1.518   -1.231   1.422   2.1825   1200   2617.0
  实施例24   -1.298   -1.456   -1.301   1.440   2.1825   1200   2617.0
  实施例25   -0.630   -1.253   -1.346   1.586   2.1825   1200   2617.0
  实施例26   -1.000   -1.663   -1.042   1.210   2.0117   700   1408.2
               
  比较例1   -1.000   -1.049   -1.751   1.718   1.8882   710   1340.6
  比较例2   -1.000   -1.036   -1.812   1.740   1.8882   710   1340.6
  比较例3   -1.085   0.916   2.063   2.553   1.8882   710   1340.6
（表28） 
根据以上结果，实施例的透镜单元的效果是显而易见的。即，在比较例1～比较例3中，为了进行倍率色像差校正而配置在后透镜组中的接合透镜的接合面的加工性较差，此外，不易在进行校正场曲等其他像差的同时实现近年来要求的小型化，但是，在实施例的透镜单元中消除了上述问题。即，实施例的透镜单元1～透镜单元26的倍率色像差较小。 
另外，实施例15～实施例25的透镜单元由于满足了条件（6） n1×Hk＞2000，因此与实施例1～实施例14的透镜单元相比，外表面透镜（第1透镜L1）针对裂纹及透镜划痕的耐性较高。 
（实施例27） 
接着，作为本发明的实施例15，说明具有透镜单元27的内窥镜30。图27所示的内窥镜系统40由具有插入被检者体内的插入部31的内窥镜30、对体内进行照明的光源装置41以及进行信号处理的处理器42构成。即，在插入部31内贯穿用于将来自光源装置41的照明光引导到前端部32的光导纤维45并借助照射光学系统46对体内进行照明。处理器42通过与各种内窥镜及/或各种光源装置进行组合，能够用作适合于各种目的的内窥镜系统。而且，内窥镜系统40具有显示内窥镜图像等的监视器43和供手术者进行设定等的键盘等输入部44。 
内窥镜30是一种电子内窥镜，其在与操作部37相连接的插入部31的前端部32具有作为拍摄彩色内窥镜图像的摄像部的CCD33、预处理（P/P）部34、A/D转换部35以及并行串行转换（P/S）部36。在前端部32配置有用于结成光学图像的透镜单元27和用于拍摄被检者体内的CCD33，CCD33所拍摄到的内窥镜图像转换为数字信号而发送到处理器42。作为摄像部，也可以取代CCD33而采用CMD（Charged Modulation Device）摄像元件、C-MOS摄像元件、AMI（Amplified MOS Imager）、BCCD（Back Illuminated CCD）等。另外，也可以取代彩色CCD而使用黑白CCD，使照射光按时间序列改变为RBG。 
内窥镜30的透镜单元27是与已说明的实施例1的透镜单元13等相同的结构。像已说明的那样，透镜单元13等为小径，且光学特性优异。因此，内窥镜30为小径，且拍摄的图像特性较好。即，内窥镜30所拍摄的图像的倍率色像差较小。 
另外，透镜单元27使用了主成分为包含Zr、Y、Gd、Ta、 Nb、La、Hf中的至少任意成分且折射率超过2的材料、例如氧化钇稳定化氧化锆来作为第1透镜L1的材料。因此，第1透镜L1具有针对裂纹及透镜划痕的耐性。另外，透镜单元27也具有在140℃左右的高温高压下并借助于饱和水蒸气的灭菌系统、所谓的高压釜灭菌那样的苛刻的条件下的耐久性。 
本发明并不限定于上述实施方式，在不改变本发明的主旨的范围内能够进行各种变更、改变等。 
本申请以2010年5月20日在日本国提出申请的特愿2010-16526号作为要求优先权的基础而提出申请，上述公开内容引用于本申请的说明书、权利要求书、附图中。 

Claims (8)

1.一种内窥镜物镜单元，其特征在于，该内窥镜物镜单元具有彼此间隔着光圈的前透镜组和后透镜组，
上述前透镜组从物侧起依次具有负光焦度的第1透镜和正光焦度的第2透镜，
上述后透镜组具有正光焦度的第3透镜以及接合在一起的正光焦度的第4透镜与负光焦度的第5透镜，
该内窥镜物镜单元满足下述式（1A）、（2）、（3）及（4）：
（1A）－3＜SF≤-1
（2）－3＜Fr／Ff＜－1.1
（3）－1.6＜Ff／f＜－0.6
（4）Ff／f1＜1.6
其中，SF是将上述第2透镜的物侧的曲率半径设为R1、将像侧的曲率半径设为R2时的形状因子：（R2＋R1）／（R2－R1），Ff是上述前透镜组的焦距，Fr是上述后透镜组的焦距，f是整个系统的焦距，f1是上述第1透镜的焦距。
2.根据权利要求1所述的内窥镜物镜单元，其特征在于，
上述第1透镜的材料在e线上的折射率n1满足下述式（5）：
（5）n1＞2。
3.根据权利要求2所述的内窥镜物镜单元，其特征在于，
上述第1透镜的材料满足下述式（6）：
（6）n1×Hk＞2000
其中，n1为上述第1透镜的材料在e线上的折射率，Hk为努普硬度，单位为N／mm2。
4.根据权利要求3所述的内窥镜物镜单元，其特征在于，
上述第1透镜的材料为氧化钇稳定化氧化锆。
5.一种内窥镜，具有：
内窥镜物镜单元；以及
摄像元件，其用于拍摄上述内窥镜物镜单元的像；
其特征在于，
上述内窥镜物镜单元具有隔着光圈的前透镜组和后透镜组，
上述前透镜组从物侧起依次具有负光焦度的第1透镜和正光焦度的第2透镜，
上述后透镜组具有正光焦度的第3透镜以及接合在一起的正光焦度的第4透镜与负光焦度的第5透镜，
上述内窥镜物镜单元满足下述式（1A）、（2）、（3）及（4）：
（1A）－3＜SF≤-1
（2）－3＜Fr／Ff＜－1.1
（3）－1.6＜Ff／f＜0.6
（4）Ff／f1＜1.6
其中，SF是将上述第2透镜的物侧曲率半径设为R1、将像侧的曲率半径设为R2时的形状因子：（R2＋R1）／（R2－R1），Ff是上述前透镜组的焦距，Fr是上述后透镜组的焦距，f是整个系统的焦距，f1是上述第1透镜的焦距。
6.根据权利要求5所述的内窥镜，其特征在于，
上述第1透镜的材料在e线上的折射率n1满足下述式（5）：
（5）n1＞2。
7.根据权利要求6所述的内窥镜，其特征在于，
上述第1透镜的材料满足下述式（6）：
（6）n1×Hk＞2000
其中，n1为上述第1透镜的材料在e线上的折射率，Hk为努普硬度，单位为N／mm2。
8.根据权利要求7所述的内窥镜，其特征在于，
上述第1透镜的材料为氧化钇稳定化氧化锆。
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