CN103608714B - 光学单元及内窥镜 - Google Patents

光学单元及内窥镜 Download PDF

Info

Publication number
CN103608714B
CN103608714B CN201280027441.XA CN201280027441A CN103608714B CN 103608714 B CN103608714 B CN 103608714B CN 201280027441 A CN201280027441 A CN 201280027441A CN 103608714 B CN103608714 B CN 103608714B
Authority
CN
China
Prior art keywords
mentioned
image planes
formula
optical unit
brightness aperture
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Active
Application number
CN201280027441.XA
Other languages
English (en)
Other versions
CN103608714A (zh
Inventor
加茂裕二
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Olympus Corp
Original Assignee
Olympus Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Olympus Corp filed Critical Olympus Corp
Publication of CN103608714A publication Critical patent/CN103608714A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN103608714B publication Critical patent/CN103608714B/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Classifications

    • G—PHYSICS
    • G02—OPTICS
    • G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B23/00—Telescopes, e.g. binoculars; Periscopes; Instruments for viewing the inside of hollow bodies; Viewfinders; Optical aiming or sighting devices
    • G02B23/24—Instruments or systems for viewing the inside of hollow bodies, e.g. fibrescopes
    • G02B23/2407—Optical details
    • G02B23/2423—Optical details of the distal end
    • G02B23/243—Objectives for endoscopes
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04N—PICTORIAL COMMUNICATION, e.g. TELEVISION
    • H04N25/00—Circuitry of solid-state image sensors [SSIS]; Control thereof
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61B—DIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
    • A61B1/00—Instruments for performing medical examinations of the interior of cavities or tubes of the body by visual or photographical inspection, e.g. endoscopes; Illuminating arrangements therefor
    • A61B1/00002—Operational features of endoscopes
    • A61B1/00004—Operational features of endoscopes characterised by electronic signal processing
    • A61B1/00006—Operational features of endoscopes characterised by electronic signal processing of control signals
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61B—DIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
    • A61B1/00—Instruments for performing medical examinations of the interior of cavities or tubes of the body by visual or photographical inspection, e.g. endoscopes; Illuminating arrangements therefor
    • A61B1/00064—Constructional details of the endoscope body
    • A61B1/00071—Insertion part of the endoscope body
    • A61B1/0008—Insertion part of the endoscope body characterised by distal tip features
    • A61B1/00096—Optical elements
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61B—DIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
    • A61B1/00—Instruments for performing medical examinations of the interior of cavities or tubes of the body by visual or photographical inspection, e.g. endoscopes; Illuminating arrangements therefor
    • A61B1/00163—Optical arrangements
    • A61B1/00186—Optical arrangements with imaging filters
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61B—DIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
    • A61B1/00—Instruments for performing medical examinations of the interior of cavities or tubes of the body by visual or photographical inspection, e.g. endoscopes; Illuminating arrangements therefor
    • A61B1/00163—Optical arrangements
    • A61B1/00188—Optical arrangements with focusing or zooming features
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61B—DIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
    • A61B1/00—Instruments for performing medical examinations of the interior of cavities or tubes of the body by visual or photographical inspection, e.g. endoscopes; Illuminating arrangements therefor
    • A61B1/04—Instruments for performing medical examinations of the interior of cavities or tubes of the body by visual or photographical inspection, e.g. endoscopes; Illuminating arrangements therefor combined with photographic or television appliances
    • A61B1/05—Instruments for performing medical examinations of the interior of cavities or tubes of the body by visual or photographical inspection, e.g. endoscopes; Illuminating arrangements therefor combined with photographic or television appliances characterised by the image sensor, e.g. camera, being in the distal end portion
    • A61B1/051—Details of CCD assembly
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61B—DIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
    • A61B5/00—Measuring for diagnostic purposes; Identification of persons
    • A61B5/0002—Remote monitoring of patients using telemetry, e.g. transmission of vital signals via a communication network
    • A61B5/0031—Implanted circuitry
    • G—PHYSICS
    • G02—OPTICS
    • G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B27/00—Optical systems or apparatus not provided for by any of the groups G02B1/00 - G02B26/00, G02B30/00
    • G02B27/0018—Optical systems or apparatus not provided for by any of the groups G02B1/00 - G02B26/00, G02B30/00 with means for preventing ghost images
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04N—PICTORIAL COMMUNICATION, e.g. TELEVISION
    • H04N7/00—Television systems
    • H04N7/18—Closed-circuit television [CCTV] systems, i.e. systems in which the video signal is not broadcast
    • G—PHYSICS
    • G02—OPTICS
    • G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B5/00—Optical elements other than lenses
    • G02B5/20—Filters
    • G02B5/208—Filters for use with infrared or ultraviolet radiation, e.g. for separating visible light from infrared and/or ultraviolet radiation

Landscapes

  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Surgery (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Optics & Photonics (AREA)
  • Animal Behavior & Ethology (AREA)
  • Heart & Thoracic Surgery (AREA)
  • Veterinary Medicine (AREA)
  • Biophysics (AREA)
  • Public Health (AREA)
  • Pathology (AREA)
  • General Health & Medical Sciences (AREA)
  • Molecular Biology (AREA)
  • Biomedical Technology (AREA)
  • Medical Informatics (AREA)
  • Radiology & Medical Imaging (AREA)
  • Nuclear Medicine, Radiotherapy & Molecular Imaging (AREA)
  • Signal Processing (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Multimedia (AREA)
  • Astronomy & Astrophysics (AREA)
  • Computer Networks & Wireless Communication (AREA)
  • Lenses (AREA)
  • Endoscopes (AREA)
  • Instruments For Viewing The Inside Of Hollow Bodies (AREA)

Abstract

光学单元（10）包括：多个透镜（L1～L4），其用于将被摄体像成像于作为CCD（33）的受光面的像面；亮度光圈（BI）；以及红外吸收滤光片（F），其配设在比亮度光圈（BI）靠像面侧的位置，且具有形成有对规定的激光进行截止的YAG激光截止膜（FA）和LD激光截止膜（FB）的涂敷面；光圈值（FNO）、最大像高（IH）以及从亮度光圈（BI）发出的光线在像面上反射、进而在涂敷面上反射并再次到达像面的重影光路的近轴成像位置与像面之间的距离Δd满足（式1）：0.75＜｜FNO·IH/Δd｜＜2.0（式1）。

Description

光学单元及内窥镜
技术领域
本发明涉及一种光学单元及具有上述光学单元的内窥镜。
背景技术
在对无法从外部进行观察的被检体内进行观察时使用了内窥镜。在电子内窥镜中，在向体腔内插入的插入部的顶端部内置有光学单元(成像光学系统)和CCD(ChargeCoupledDevice：电荷耦合元件)。CCD由于对红外光的灵敏度比较高，因此为了实现逼真的颜色再现而使用具有红外光截止滤光片的光学单元。
另一方面，内窥镜不仅用于观察，也用于治疗。例如，在具有激光治疗装置的内窥镜装置中，进行借助于激光的患部的切除等。若进行使用了红外线波长的激光的治疗，则由于来自治疗部位的反射光非常强，因此在红外光截止滤光片无法充分地进行截止，有时观察画面变得极亮、被摄体图像的观察变困难。因此，在光学单元中，除配置有红外光截止滤光片外还配置有对治疗用的激光进行截止(阻断)的激光截止滤光片。
在此，在日本国特开平9－54255号公报、日本国特开平10－113329号公报以及日本国特开平11－76146号公报中公开了一种使用了采用光的干涉效果的多层干涉膜(截止涂层)作为激光截止滤光片的内窥镜用光学单元。
另一方面，在日本国特开2009－93198号公报中公开了如下技术：在一般的摄像机等中，为了减轻由以规定的周期图案配置的用于构成摄像元件的多个受光元件引起的周期图案重影的产生，使用规定规格的光学系统(光学单元)。
即使在内窥镜的光学单元中，周期图案重影的减轻也是重要的课题。但是，由于与具有激光截止滤光片等的一般的摄像机等差别很大的特殊性，在以往技术中，有时该问题的解决并不容易。
发明内容
本发明的目的在于提供减轻了周期图案重影的产生的光学单元及具有上述光学单元的内窥镜。
实施方式的光学单元包括：多个透镜，其用于将被摄体像成像于作为固体摄像元件的受光面的像面；亮度光圈；以及光学构件，其配设在比上述亮度光圈靠上述像面侧的位置，且具有形成有供可见光透过并对特定的波长光进行截止的多层干涉膜的涂敷面；光圈值FNO、最大像高IH以及从上述亮度光圈发出的光线在上述像面反射、进而在上述涂敷面反射并再次到达上述像面的重影光路的近轴成像位置与上述像面之间的距离Δd满足式1。
0.75＜|FNO·IH/Δd|＜2.0式1
另外，另一实施方式的内窥镜包括上述光学单元、固体摄像元件以及照明光学系统。
附图说明
图1是第1实施方式的内窥镜的结构图。
图2是用于说明第1实施方式的光学单元的沿着光轴的剖视图。
图3是第1实施方式的光学单元的沿着重影光路的剖视图。
图4是第1实施方式的变形例1的光学单元的沿着重影光路的剖视图。
图5是第1实施方式的变形例2的光学单元的沿着重影光路的剖视图。
图6是用于说明第2实施方式的光学单元的沿着光轴的剖视图。
图7是第2实施方式的光学单元的沿着重影光路的剖视图。
图8是用于说明第3实施方式的光学单元的沿着光轴的剖视图。
图9是第3实施方式的光学单元的沿着重影光路的剖视图。
具体实施方式
＜第1实施方式＞
首先，对第1实施方式的光学单元10和具有光学单元10的内窥镜30进行说明。如图1所示，内窥镜30与光源装置41以及处理器42一起构成了内窥镜系统40。内窥镜30具有向被检者的体内插入的插入部31。光源装置41产生用于对体内进行照明的照明光。处理器42进行各种信号处理，并且进行对内窥镜系统40的控制。
在内窥镜30的插入部31内贯穿有将来自光源装置41的照明光向顶端部32引导的光导纤维45并借助照明光学系统46对体内进行照明。另外在图1中，照明光学系统46仅示出了物体侧透镜。
处理器42通过与各种内窥镜和各种光源装置相组合而能够作为符合目的的内窥镜系统进行使用。而且，内窥镜系统40包括用于显示内窥镜图像等的显示器43和供手术操作者进行设定等的键盘等输入部44。
内窥镜30是包括与操作部37相连接、并作为在插入部31的顶端部32对彩色内窥镜图像进行摄影的固体摄像元件的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的电子内窥镜。在顶端部32配置有作为用于形成光学图像的成像光学系统的光学单元10和对被检者的体内进行摄影的CCD33，CCD33所拍摄的内窥镜图像被转换为数字信号并向处理器42输送。
CCD33具有受光面(像面)，在受光面(像面)呈矩阵状(纵/横)并以规定间距(像素间距)p排列有与像素数相当的数量的受光元件。
如图2和图3所示，光学单元10从物体侧依次包括前透镜组FL(平凹的第1负透镜L1、双凸的第2正透镜L2)、亮度光圈BI、作为正透镜组的后透镜组RL(双凸的第3正透镜L3、向像面侧凸起的第4负透镜L4)、红外吸收滤光片F、玻璃盖片G1以及CCD玻璃盖片G2。另外，第3正透镜L3与第4负透镜L4相接合，玻璃盖片G1与CCD玻璃盖片G2相接合。另外，FI1是遮杂光光圈。
红外吸收滤光片F是对红外线区域的光进行吸收并截止的平行平板的光学构件。而且，在红外吸收滤光片F的物体侧配设有YAG激光截止膜(涂层)FA，在像面侧配设有LD激光截止膜(涂层)FB。
YAG激光截止膜FA和LD激光截止膜FB是供可见光透过并对特定的波长光、即除可见光以外的特定的激光进行截止的多层干涉膜。在利用YAG激光进行治疗时，YAG激光截止膜FA对向CCD33入射的YAG激光(波长1060nm)进行截止。在利用LD激光进行治疗时，LD激光截止膜FB对向CCD33入射的LD激光(波长810nm)进行截止。
YAG激光截止膜FA和LD激光截止膜FB分别具有多层构造，利用光的干涉效果使预定波长区域的透过率降低，但相反地，由于除此以外的波长的光的反射率较高，因此在涂敷面产生较强的反射。
像已经说明的那样，入射到CCD33的光的一部分在受光面(像面)反射。由于在CCD33的受光面二维规则地排列有多个受光元件，因此反射光通过衍射现象而以0级光为中心成为1级光、2级光、…和二维的多个特定方向较亮的衍射光。该衍射光在涂敷面再次反射，若入射到CCD33，则产生周期图案重影。
换言之，光学单元10由于来自CCD33的衍射光被在可见光域中反射率较高的激光截止膜FA、FB强烈地反射，因此容易产生沿纵横规则地排列了多个圆形重影而成的周期图案重影。
在此，构成周期图案重影的各个重影形状成为圆形是由于对亮度光圈BI的形状进行了成像。即，由于亮度光圈BI、CCD33的受光面(像面)以及激光截止膜的涂敷面之间的位置关系，会产生周期图案重影。换言之，以亮度光圈BI为物点，由于从亮度光圈BI发出的光线在像面反射、进而在涂敷面反射并再次到达像面的重影光路的成像关系而产生周期图案重影。
即，如图3所示，从亮度光圈BI发出的光线在CCD33的像面反射、进而在涂敷面(YAG激光截止膜FA和LD激光截止膜FB)反射并再次到达像面的重影光路的光量容易变强。
周期图案重影与通常的重影或杂光相比，对使用者来说不仅不适感较强，而且产生于比较广的范围，因此在观察方面成为问题。以下，将周期图案重影简称作重影。
特别是在内窥镜30的光学单元10中，与一般的摄像机等不同，在摄像画面产生较强的光、即较强的光向CCD33的像面入射的情况较多。这是因为光学单元10具有用于对体腔内进行照明的照明光学系统46。若来自顶端部32的照明光特别是被在处理时使用的金属制的钳子反射，则在画面上产生较强的光。即，由于内窥镜30具有照明光学系统46，因此容易有较强的光向光学单元10入射。
但是，如后所述，在光学单元10中有效地减轻了周期图案重影的产生。
在此，示出构成光学单元10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厚度或空气间隔，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表示光圈值。r和d的单位等是mm。
另外，这些标记即使在后述的其他实施方式的数值数据等中也相同地进行使用。
将第1实施方式的光学单元10的数值数据表示在(表1)中。
FNO为7.794，半视角为81.27度，最大像高IH为1.226mm，像素间距p为0.0032mm(3.2μm)，亮度光圈BI的直径Ds为0.426mm，重影光路上的像面与近轴成像位置之差Δd为－10.13mm(FA)、－9.7mm(FB)，近轴结合倍率β为1.795(FA、FB)，后透镜组RL是正透镜组，其焦距f1为4.09mm。
(表1)
＜第1实施方式的变形例＞
第1实施方式的光学单元10在红外吸收滤光片F的两面分别具有涂层FA和FB。与此相对，图4所示的变形例1的内窥镜30a的光学单元10a仅在红外吸收滤光片F的物体侧具有激光截止膜FA。另外，图5所示的变形例2的内窥镜30b的光学单元10b仅在红外吸收滤光片F的像面侧具有激光截止膜FA。
光学单元10a和光学单元10b的数值数据等与光学单元10相同。
＜第2实施方式＞
如图6和图7所示，第2实施方式的内窥镜30A的光学单元10A从物体侧依次包括前透镜组FL(平凹的第1负透镜L1、向像面侧凸起的第2正透镜L2以及向物体侧凸起的第3正透镜L3)、亮度光圈BI、后透镜组RL(双凸的第4正透镜L4、双凸的第5正透镜L5以及向像面侧凸起的第6负透镜L6)、红外吸收滤光片F1、滤光片F2、玻璃盖片G1以及CCD玻璃盖片G2。第5正透镜L5与第6负透镜L6相接合，玻璃盖片G1与CCD玻璃盖片G2相接合。另外，FI1～FI4是遮杂光光圈。
在滤光片F2的物体侧形成有LD激光截止膜FA，在像面侧形成有YAG激光截止膜FB。第3正透镜L3能够沿光轴方向移动而进行调焦。
将第2实施方式的光学单元10A的数值数据表示在(表2)中。
FNO为8.023(远点调焦时)～7.733(近点调焦时)，半视角为71.61度(远点调焦时)～71.25度(近点调焦时)，最大像高IH为1.604mm，像素间距p为2.8μm，亮度光圈BI的直径Ds为0.514mm，重影光路上的像面与近轴成像位置之差Δd为－10.69mm(FA、远点调焦时和近点调焦时)、－10.19mm(FB、远点调焦时和近点调焦时)，近轴结合倍率β为1.628(FA、FB)，后透镜组RL是正透镜组，其焦距f1为2.86mm。
(表2)
＜第3实施方式＞
如图8和图9所示，第3实施方式的内窥镜30B的光学单元10B从物体侧依次包括前透镜组FL(平凹的第1负透镜L1、红外吸收滤光片F1、向物体侧凸起的第2正透镜L2)、亮度光圈BI、后透镜组RL(双凸的第3正透镜L3、双凸的第4正透镜L4以及向像面侧凸起的第5负透镜L5)、滤光片F2、玻璃盖片G1以及CCD玻璃盖片G2。第4正透镜L4与第5负透镜L5相接合，玻璃盖片G1与CCD玻璃盖片G2相接合。另外，FI1～FI5是遮杂光光圈。
在作为透明的平行平板的滤光片F2的物体侧形成有LD激光截止膜FA，在像面侧形成有YAG激光截止膜FB。第2正透镜L2能够沿光轴方向移动而进行调焦。
将第3实施方式的光学单元10B的数值数据表示在(表3)中。
FNO为7.872(远点调焦时)～7.582(近点调焦时)，半视角为77.51度(远点调焦时)～73.29度(近点调焦时)，最大像高IH为1.486mm，像素间距p为0.00265mm(2.65μm)，亮度光圈BI的直径Ds为0.478mm，重影光路上的像面与近轴成像位置之差Δd为－9.93mm(FA、远点调焦时和近点调焦时)、－8.85mm(FB、远点调焦时和近点调焦时)，近轴结合倍率β为1.554(FA、FB)，后透镜组RL是正透镜组，其焦距f1为2.33mm。
(表3)
发明人对包括以上实施方式和变形例在内的各种光学单元进行了研究，结果发现，在满足以下条件的光学单元中能够大幅度地减少周期图案重影。
＜条件1＞
通过将重影的聚焦位置设在离开像面的位置、即将重影设为所谓的“离焦”，从而使重影光扩散变得最重要。因此，光学单元必须使光圈值FNO、最大像高IH以及从上述亮度光圈BI发出的光线在上述像面反射、进而在上述涂敷面反射并再次到达上述像面的重影光路的近轴成像位置与上述像面之间的距离Δd满足式1。
0.75＜|FNO·IH/Δd|＜2.0式1
如果小于式1的上限，则光学单元的全长不会变长，若超过下限，则重影处于非聚焦状态，因此可视性不会变差，不会出现与较小的患部之间的识别错误等。
另外，光学单元为了使上述效果更明显而进一步优选满足(式1A)，特别优选满足式1B。
0.85＜|FNO·IH/Δd|＜1.7式1A
0.90＜|FNO·IH/Δd|＜1.4式1B
＜条件2＞
接着，光学单元优选的是通过将重影的画面上的位置设为相对于画面中心点与成为重影的原因的光源像相同的一侧，从而重影不会显眼。而且，优选的是，通过将构成周期图案重影的各个重影放大并较大地进行成像，从而使重影的光量分散。
因此，光学单元优选的是最大像高IH、亮度光圈BI的直径Ds以及从亮度光圈BI发出的光线在像面反射、进而在涂敷面反射并再次到达像面的重影光路的近轴横向倍率β满足式2。
0.10＜β·Ds/IH＜1.2式2
如果小于上式的上限，则光学单元的全长不会变长，或者透镜的加工性不会变差。如果超过上式的下限，则像面上的重影由于倍率较大，因此光强度较弱且难以显眼。
另外，满足上式的近轴横向倍率β是正值，在CCD画面中，重影在近轴横向倍率β为正值(+)时产生于相对于画面中心点与成为重影的原因的光源像相同的一侧，在近轴横向倍率β为负值(－)时隔着画面中心点产生于相反侧。
另外，光学单元为了使上述效果更明显而进一步优选满足式2A，特别优选满足式2B。
0.20＜β·Ds/IH＜1.0式2A
0.35＜β·Ds/IH＜0.7式2B
特别是，通过满足＜条件1＞与＜条件2＞，能够同时适当地设定光学单元的聚焦位置与倍率。
＜条件3＞
而且，光学单元优选的是从涂敷面到像面之间的距离D2和配置在比亮度光圈BI靠像面侧的位置的后透镜组RL的焦距f1满足式3。
0.40＜D2/f1＜1.5式3
如果小于上式的上限，则光学单元的全长不会变长，如果超过下限，则由于处于非聚焦状态，因此重影不会显眼，而且，由于后焦距不会变得过小，因此不会出现无法进行焦点调整的情况。
另外，光学单元10为了使上述效果更明显而进一步优选满足式3A，特别优选满足式3B。
0.45＜D2/f1＜1.3式3A
0.50＜D2/f1＜1.1式3B
＜条件4＞
而且，光学单元优选的是从亮度光圈BI到像面之间的距离D和从亮度光圈BI到涂敷面之间的距离D1满足式4。
0.20＜D1/D＜0.75式4
如果在上式范围内，则衍射光难以返回像面，因此难以产生重影。
另外，光学单元为了使上述效果更明显而进一步优选满足式4A，特别优选满足式4B。
0.25＜D1/D＜0.73式4A
0.50＜D1/D＜0.72式4B
＜条件5＞
来自CCD33的像面的衍射光的反射角度依赖于像素间距p。因此，进而光学单元优选的是，后透镜组RL是正透镜组，进一步优选的是，在比后透镜组RL靠像面侧的位置配置有涂敷面，进一步优选的是，从亮度光圈BI到涂敷面之间的距离D1和摄像元件的像素间距p满足式5。
0.2＜D1/(p×1000)＜2.5式5
如果在上式范围内，则衍射光不会返回像面，不会产生重影。
另外，光学单元为了使上述效果更明显而进一步优选满足式5A，特别优选满足(式5B)。
0.5＜D1/(p×1000)＜2.0式5A
0.9＜D1/(p×1000)＜1.8式5B
＜条件6＞
在将具有涂敷面的平行平板配置于亮度光圈BI的物体侧的光学单元中，能够防止由CCD33的反射光引起的周期图案重影，但是相反地容易产生由光学面之间的反射等造成的通常的重影。而且，在视角较大的光学单元中，比亮度光圈BI靠物体侧的光线存在向涂敷面的入射角度变大的倾向，有时也存在激光的截止率因激光截止膜的角度特性而降低的情况。
与此相对，在比亮度光圈BI靠像面侧的位置配置平行平板，仅在该平行平板的面具有激光截止膜的涂敷面的光学单元未产生上述问题，故而优选。
而且，优选的是，光学单元具有红外吸收滤光片F。特别是仅在作为平行平板的红外吸收滤光片上具有激光截止膜的涂敷面的光学单元由于激光截止膜未对重影光路的成像倍率(近轴横向倍率β)和聚焦位置带来较大的变化，故而优选。
在此，将实施方式的光学单元10、10A、10B的式1～式5的数值表示在(表4)中。另外，光学单元10a、10b的值与光学单元10的一部分相同。
另外可知，仅在红外吸收滤光片F的物体侧和像面侧中的任一面具有LD激光截止膜FB的光学单元、或在物体侧和像面侧的两个面具有相同的YAG激光截止膜FA或LD激光截止膜FB的光学单元也具有与光学单元10a或光学单元10b等相同的效果。
(表4)
如(表4)所示，实施方式的光学单元10、10A、10B和变形例的光学单元10a、10b均满足式1～式5等，因此减轻了周期图案重影的产生。分别具有光学单元10、10A、10B或变形例的光学单元10a、10b的实施方式的内窥镜不会因周期图案重影而使观察变困难。
另外，像已经说明的那样，只要至少满足＜条件1＞，就能够获得本发明的效果，但是特别优选的是，同时满足＜条件2＞。
本发明并不限定于上述实施例，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。
本申请是以2011年6月6日在日本国提出申请的特愿2011－126547号作为要求优先权的基础而提出申请的，上述公开内容被引用于本申请的说明书、权利要求书以及附图中。

Claims (11)

1.一种光学单元，其特征在于，包括：
多个透镜，其用于将被摄体像成像于作为固体摄像元件的受光面的像面；
亮度光圈；以及
光学构件，其配设在比上述亮度光圈靠上述像面侧的位置，且具有形成有供可见光透过并对特定的波长光进行截止的多层干涉膜的涂敷面；
光圈值FNO、最大像高IH以及从上述亮度光圈发出的光线在上述像面反射、进而在上述涂敷面反射并再次到达上述像面的重影光路的近轴成像位置与上述像面之间的距离Δd满足式1：
0.75＜｜FNO·IH/Δd｜＜2.0式1。
2.根据权利要求1所述的光学单元，其特征在于，
上述最大像高IH、上述亮度光圈的直径Ds以及上述重影光路的近轴横向倍率β满足式2：
0.1＜β·Ds/IH＜1.2式2。
3.根据权利要求2所述的光学单元，其特征在于，
配置在比上述亮度光圈靠上述像面侧的位置的后透镜组的焦距f1和从上述涂敷面到上述像面之间的距离D2满足式3：
0.40＜D2/f1＜1.5式3。
4.根据权利要求3所述的光学单元，其特征在于，
从上述亮度光圈到上述像面之间的距离D和从上述亮度光圈到上述涂敷面之间的距离D1满足式4：
0.20＜D1/D＜0.75式4。
5.根据权利要求4所述的光学单元，其特征在于，
由配置在比上述亮度光圈靠上述像面侧的位置的多个透镜构成的后透镜组是正透镜组，
上述涂敷面位于比上述后透镜组靠上述像面侧的位置，
从上述亮度光圈到上述涂敷面之间的距离D1和上述摄像元件的像素间距p满足式5：
0.20＜D1/（p×1000）＜2.5式5。
6.根据权利要求5所述的光学单元，其特征在于，
上述光学构件是配置在比上述亮度光圈靠上述像面侧的位置的平行平板，仅在上述平行平板具有上述涂敷面。
7.根据权利要求6所述的光学单元，其特征在于，
在上述光学构件的两面分别具有形成有所截止的光的波长不同的多层干涉膜的涂敷面。
8.根据权利要求7所述的光学单元，其特征在于，
上述光学构件是对红外区域的光进行截止的吸收侧滤光片。
9.一种光学单元，其特征在于，包括：
多个透镜，其用于将被摄体像成像于作为固体摄像元件的受光面的像面；
亮度光圈；以及
光学构件，其配设在比上述亮度光圈靠上述像面侧的位置，且具有形成有供可见光透过并对特定的波长光进行截止的多层干涉膜的涂敷面；
由配置在比上述亮度光圈靠上述像面侧的位置的多个透镜构成的后透镜组是正透镜组，
上述涂敷面位于比上述后透镜组靠上述像面侧的位置，
光圈值FNO、最大像高IH以及从上述亮度光圈发出的光线在上述像面反射、进而在上述涂敷面反射并再次到达上述像面的重影光路的近轴成像位置与上述像面之间的距离Δd满足式1B、上述最大像高IH、上述亮度光圈的直径Ds以及上述重影光路的近轴横向倍率β满足式2B、配置在比上述亮度光圈靠上述像面侧的位置的后透镜组的焦距f1和从上述涂敷面到上述像面之间的距离D2满足式3B、从上述亮度光圈到上述像面之间的距离D和从上述亮度光圈到上述涂敷面之间的距离D1满足式4B、以及从上述亮度光圈到上述涂敷面之间的距离D1和上述摄像元件的像素间距p满足式5B：
0.90＜｜FNO·IH/Δd｜＜1.4式1B
0.35＜β·Ds/IH＜0.7式2B
0.50＜D2/f1＜1.1式3B
0.50＜D1/D＜0.72式4B
0.9＜D1/（p×1000）＜1.8式5B。
10.一种内窥镜，其特征在于，包括：
权利要求1至9中任一项所述的光学单元；
固体摄像元件；以及
照明光学系统。
11.根据权利要求10所述的内窥镜，其特征在于，
上述涂敷面用于对治疗用的激光进行截止。
CN201280027441.XA 2011-06-06 2012-05-25 光学单元及内窥镜 Active CN103608714B (zh)

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2011-126547 2011-06-06
JP2011126547 2011-06-06
PCT/JP2012/063433 WO2012169369A1 (ja) 2011-06-06 2012-05-25 光学ユニットおよび内視鏡

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN103608714A CN103608714A (zh) 2014-02-26
CN103608714B true CN103608714B (zh) 2016-02-17

Family

ID=47295937

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201280027441.XA Active CN103608714B (zh) 2011-06-06 2012-05-25 光学单元及内窥镜

Country Status (5)

Country Link
US (1) US9106848B2 (zh)
EP (1) EP2706391A4 (zh)
JP (1) JPWO2012169369A1 (zh)
CN (1) CN103608714B (zh)
WO (1) WO2012169369A1 (zh)

Families Citing this family (17)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR102043439B1 (ko) * 2012-11-21 2019-11-12 삼성전자주식회사 내시경 장치
JP2014149481A (ja) * 2013-02-04 2014-08-21 Fujifilm Corp 内視鏡用対物レンズおよび内視鏡
CN105026978B (zh) 2013-06-26 2018-01-02 奥林巴斯株式会社 内窥镜物镜光学系统
KR101480016B1 (ko) * 2013-08-23 2015-01-07 주식회사 현주인테크 휴대가 가능한 내시경 시스템
JP5930257B1 (ja) * 2014-06-20 2016-06-08 オリンパス株式会社 内視鏡用対物光学系
WO2016047421A1 (ja) 2014-09-22 2016-03-31 オリンパス株式会社 内視鏡対物光学系
US9880379B2 (en) * 2014-10-07 2018-01-30 Boston Scientific Scimed, Inc. Endoscope laser light filter assembly
WO2016067838A1 (ja) * 2014-10-30 2016-05-06 オリンパス株式会社 内視鏡用対物光学系
CN105167735B (zh) * 2015-09-30 2017-08-22 青岛奥美克医疗科技有限公司 一种消除内窥镜系统中鬼像的方法
TWI586999B (zh) 2015-10-23 2017-06-11 大立光電股份有限公司 影像擷取透鏡組、取像裝置及電子裝置
JP6230770B1 (ja) * 2016-04-12 2017-11-15 オリンパス株式会社 内視鏡用対物光学系
CN107050657A (zh) * 2017-04-06 2017-08-18 中国人民解放军总医院 具有组织图像和光斑边界可视功能的光动力治疗系统
TWI647480B (zh) * 2018-01-30 2019-01-11 大立光電股份有限公司 具有雙色模造光學元件的成像鏡頭與電子裝置
WO2019167310A1 (ja) * 2018-02-27 2019-09-06 オリンパス株式会社 内視鏡用対物光学系
US10708537B2 (en) * 2018-07-28 2020-07-07 Haas Laser Technologies, Inc. System and method for reducing ghost images in a laser imaging system
WO2022044322A1 (ja) * 2020-08-31 2022-03-03 オリンパス株式会社 対物光学系、撮像装置および内視鏡
EP3977912B1 (en) * 2020-10-02 2024-01-31 Karl Storz SE & Co. KG Optical system for a video endoscope and video endoscope

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
TW200946951A (en) * 2008-02-04 2009-11-16 Sony Corp Image picking-up lens system and image picking-up device using the same
EP2131225A2 (en) * 2008-06-06 2009-12-09 Olympus Medical Systems Corporation Objective optical system
CN102033309A (zh) * 2009-09-30 2011-04-27 奥林巴斯株式会社 内窥镜

Family Cites Families (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2589286Y2 (ja) * 1993-02-17 1999-01-27 オリンパス光学工業株式会社 内視鏡光学系
JP3051035B2 (ja) * 1994-10-18 2000-06-12 富士写真光機株式会社 内視鏡用対物レンズ
JP3717553B2 (ja) 1995-08-11 2005-11-16 株式会社フジクラ 多心光コネクタ
JP3808918B2 (ja) 1995-08-18 2006-08-16 オリンパス株式会社 内視鏡光学系
JPH10113329A (ja) 1996-10-11 1998-05-06 Olympus Optical Co Ltd 内視鏡の対物光学系
JPH1176146A (ja) 1997-09-01 1999-03-23 Olympus Optical Co Ltd 光学装置
JP4618371B2 (ja) 2001-12-13 2011-01-26 株式会社ニコン 波長選択素子を備えた光学装置
JP4197897B2 (ja) * 2002-06-18 2008-12-17 オリンパス株式会社 撮影光学系およびそれを用いた内視鏡
JP4920572B2 (ja) * 2007-12-21 2012-04-18 オリンパスメディカルシステムズ株式会社 内視鏡用対物レンズ
JP4695662B2 (ja) * 2008-03-18 2011-06-08 オリンパスメディカルシステムズ株式会社 内視鏡用対物レンズ

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
TW200946951A (en) * 2008-02-04 2009-11-16 Sony Corp Image picking-up lens system and image picking-up device using the same
EP2131225A2 (en) * 2008-06-06 2009-12-09 Olympus Medical Systems Corporation Objective optical system
CN102033309A (zh) * 2009-09-30 2011-04-27 奥林巴斯株式会社 内窥镜

Also Published As

Publication number Publication date
JPWO2012169369A1 (ja) 2015-02-23
WO2012169369A1 (ja) 2012-12-13
CN103608714A (zh) 2014-02-26
US20130155212A1 (en) 2013-06-20
US9106848B2 (en) 2015-08-11
EP2706391A4 (en) 2014-11-05
EP2706391A1 (en) 2014-03-12

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN103608714B (zh) 光学单元及内窥镜
CN111505832B (zh) 光学组件
US20180106985A1 (en) Optical image capturing system
US10203486B2 (en) Optical image capturing system
US10203487B2 (en) Imaging lens system, imaging apparatus and projector
US10203485B2 (en) Optical image capturing system
US20180074291A1 (en) Optical Image Capturing System
US20180106979A1 (en) Optical image capturing system
US10175455B2 (en) Optical image capturing system having four-piece optical lens
KR200492211Y1 (ko) 근적외선 이미징 렌즈
US10203484B2 (en) Optical image capturing system
JP5884857B2 (ja) 広角レンズおよび撮像装置
CN106461920B (zh) 斜视物镜光学系统以及具备斜视物镜光学系统的内窥镜
US10394005B2 (en) Telecentric lens
JP2016170353A (ja) 光学系および撮像システム
JP2001083400A (ja) 撮像光学系
KR20160049871A (ko) 촬영 렌즈 광학계
CN107430260A (zh) 斜视物镜光学系统和具备该斜视物镜光学系统的斜视用内窥镜
CN109656007A (zh) 变焦光学系统及成像设备
WO2011155292A1 (ja) 光源装置
CN215953946U (zh) 一种镜头及tof成像设备
CN117369104B (zh) 一种光学镜头及摄像头模组
CN117389018B (zh) 一种光学镜头及摄像头模组
KR101379482B1 (ko) 복합 접안경
WO2022044398A1 (ja) 光学系および撮像装置、撮像システム

Legal Events

Date Code Title Description
C06 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
C41 Transfer of patent application or patent right or utility model
TA01 Transfer of patent application right

Effective date of registration: 20151111

Address after: Tokyo, Japan, Japan

Applicant after: Olympus Corporation

Address before: Tokyo, Japan, Japan

Applicant before: Olympus Medical Systems Corp.

C14 Grant of patent or utility model
GR01 Patent grant