CN106461919A - 内窥镜用物镜光学系统 - Google Patents

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Abstract

提供一种具备长的后焦距和调焦功能、伴随调焦产生的像差变动小且透镜片数少的具有高性能的光学特性的内窥镜物镜光学系统。一种内窥镜用物镜光学系统，具备从物体侧起依次配置的负的第一组(G1)、正的第二组(G2)以及正的第三组(G3)，第三组(G3)由从物体侧起依次配置的正接合透镜(CL2)和正透镜(L7)组成，通过沿着光轴(AX)移动第二组(G2)而从通常观察状态到近距观察状态都能够取得，该内窥镜用物镜光学系统满足以下的条件式(1)。4≤FB/f≤7 (1)在此，FB为内窥镜用物镜光学系统的后焦距，f为通常观察状态下的内窥镜用物镜光学系统整个系统的焦距。

Description

内窥镜用物镜光学系统
技术领域
本发明涉及一种成像(物镜)光学系统，能够利用于例如在医疗领域、工业领域等中使用的内窥镜装置。
背景技术
内窥镜是在医疗用领域和工业用领域中广泛使用的装置。在医疗用领域中，通过被插入体腔内的内窥镜能够获得体腔内的各种部位的图像。使用该图像进行观察部位的诊断。这样，内窥镜被利用于体腔内的各种部位的观察和诊断。
在内窥镜用物镜光学系统中，有时在光路内配置棱镜等光学构件。因此，对于内窥镜用物镜光学系统，有时需要长的后焦距。例如在专利文献1、2中提出了这种具有长的后焦距的物镜光学系统。
另外，近年来，在内窥镜中，摄像元件的高像素化正在发展。与高像素化对应地，由光学系统形成的光点也需要减小。然而，如果无法进行该对应，则在通过摄像所得到的图像中，产生衍射所致的图像质量的劣化。
为了防止该劣化，需要减小物镜光学系统的光圈值。因此，近年来的物镜光学系统有景深变窄的倾向。作为与那样的摄像元件相应地确保广范围的景深的方法，存在使物镜光学系统具有调焦功能的方法。例如在专利文献3、4、5中提出了具有调焦功能的物镜光学系统。
专利文献1：日本专利第4919419号公报
专利文献2：日本专利第4675348号公报
专利文献3：日本专利第4819969号公报
专利文献4：日本特开2012-37768号公报
专利文献5：日本专利第5607278号公报
发明内容
发明要解决的问题
专利文献1、2所公开的物镜光学系统不具有调焦功能。因此，近年来的发展了高像素化的摄像元件难以确保广的景深。另外，专利文献3、4所公开的物镜光学系统具有调焦功能，但是后焦距短。因此，难以在物镜光学系统与摄像元件之间的光路中配置棱镜等光学元件。另外，专利文献5所公开的物镜光学系统具有长的后焦距和调焦功能，但是导致透镜片数多且制造成本变高。
另外，在拍摄高图像质量的图像的摄像装置中，需要光圈值小的光学系统。为了防止图像质量的劣化，重要的是将因调焦时的透镜移动所引起的像差变动抑制为较小。想要实现光圈值小且因调焦时的透镜移动所引起的像差变动小的高性能的光学系统时，这样的光学系统一般存在构成光学系统的透镜片数多的倾向。基于这样的情形，期望一种透镜片数少且伴随调焦引起的像差变动小的高性能的光学系统。
本发明是鉴于这样的问题点而完成的，其目的在于提供如下一种内窥镜用物镜光学系统，其具备长的后焦距和调焦功能，伴随调焦引起的像差变动小，透镜片数少，具有高性能的光学特性。
用于解决问题的方案
为了解决上述的问题并达到目的，本发明提供以下的方案。此外，下面，焦距全部是e线上的值。
本发明的一个方式是一种内窥镜用物镜光学系统，其特征在于，具备从物体侧起依次配置的负的第一组、正的第二组以及正的第三组，第三组由从物体侧起依次配置的正接合透镜和正透镜组成，通过沿着光轴移动第二组，从通常观察状态到近距观察状态都能够取得，该内窥镜用物镜光学系统满足以下的条件式(1)。
4≤FB/f≤7 (1)
在此，FB为内窥镜用物镜光学系统的后焦距，f为通常观察状态下的内窥镜用物镜光学系统整个系统的焦距。
另外，根据本发明的优选的方式，期望第一组具有接合透镜。
另外，根据本发明的优选的方式，期望的是，第一组由从物体侧起依次配置的使凹面朝向像侧的负透镜和接合透镜组成，接合透镜是负接合透镜，第二组由使凸面朝向物体侧的正的弯月透镜组成。
另外，根据本发明的优选的方式，期望满足以下的条件式(2)。
8≤|fc1/f|≤22 (2)
在此，fc1为第一组的接合透镜的焦距，f为通常观察状态下的内窥镜用物镜光学系统整个系统的焦距。
另外，根据本发明的优选的方式，期望满足以下的条件式(3)，
1≤|fc1/fc3|≤2.8 (3)
在此，fc1为第一组的接合透镜的焦距，fc3为第三组的正接合透镜的焦距。
另外，根据本发明的优选的方式，期望满足以下的条件式(4)。
4≤fc3/f≤12 (4)
在此，fc3为第三组的正接合透镜的焦距，f为通常观察状态下的内窥镜用物镜光学系统整个系统的焦距。
发明的效果
本发明的一个实施方式所涉及的内窥镜用物镜光学系统起到如下的效果：具备长的后焦距和调焦功能，伴随调焦引起的像差变动小，透镜片数少，具有高性能的光学特性。
附图说明
图1是表示本发明的一个实施方式所涉及的内窥镜用物镜光学系统的截面结构的图，(a)是通常观察状态下的截面图，(b)是近距观察状态下的截面图。
图2是表示本发明的实施例1所涉及的内窥镜用物镜光学系统的截面结构的图，(a)是通常观察状态下的截面图，(b)是近距观察状态下的截面图。
图3是分别表示实施例1的球面像差(SA)、像散(AS)、畸变像差(DT)以及倍率色像差(CC)的像差图。
图4是表示本发明的实施例2所涉及的内窥镜用物镜光学系统的截面结构的图，(a)是通常观察状态下的截面图，(b)是近距观察状态下的截面图。
图5是分别表示实施例2的球面像差(SA)、像散(AS)、畸变像差(DT)以及倍率色像差(CC)的像差图。
图6是表示本发明的实施例3所涉及的内窥镜用物镜光学系统的截面结构的图，(a)是通常观察状态下的截面图，(b)是近距观察状态下的截面图。
图7是分别表示实施例3的球面像差(SA)、像散(AS)、畸变像差(DT)以及倍率色像差(CC)的像差图。
图8是表示本发明的实施例4所涉及的内窥镜用物镜光学系统的截面结构的图，(a)是通常观察状态下的截面图，(b)是近距观察状态下的截面图。
图9是分别表示实施例4的球面像差(SA)、像散(AS)、畸变像差(DT)以及倍率色像差(CC)的像差图。
具体实施方式
以下，关于本实施方式所涉及的内窥镜用物镜光学系统，使用附图说明采用这种结构的理由和作用。此外，本发明并不限定于以下的实施方式。
图1是表示本实施方式所涉及的内窥镜用物镜光学系统的截面结构的图。在此，图1的(a)是表示通常观察状态下的内窥镜用物镜光学系统的截面结构的图。图1的(b)是表示近距观察状态下的内窥镜用物镜光学系统的截面结构的图。
本实施方式所涉及的内窥镜用物镜光学系统具备从物体侧起依次配置的负的第一组G1、正的第二组G2以及正的第三组G3，第三组G3由从物体侧起依次配置的正接合透镜CL2和正透镜L7组成，通过沿着光轴AX移动第二组G2，从通常观察状态到近距观察状态都能够取得，该内窥镜用物镜光学系统满足以下的条件式(1)。
4≤FB/f≤7 (1)
在此，FB为内窥镜用物镜光学系统的后焦距，f为通常观察状态下的内窥镜用物镜光学系统整个系统的焦距。“后焦距”是指从最靠近像侧的透镜面到后侧焦点位置的距离(空气当量长度)。
在最靠近物体侧的位置配置负的第一组G1，在其像侧配置正的透镜组。由此，作为光学系统的结构，能够采用逆焦式的结构。其结果，能够确保长的后焦距。当使第一组G1的负的折射力变大时，能够得到更长的后焦距。因此，第一组G1的负的折射力大更为优选。
在第一组G1的像侧配置有正的第二组G2。第二组G2是调焦组。在通常观察状态与近距观察状态之间，第二组G2沿着光轴AX移动。第二组G2的折射力被设定为小于第三组G3的折射力。其结果，能够减小第二组G2中的像差的产生量、像差的变动量。因此，通过移动正的第二组G2，能够进行像差变动少的调焦。
在第二组G2的像侧配置有正的第三组G3。正的第三组G3主要在成像上有帮助，因此，第三组G3的折射力被设定为大于第二组G2的折射力。在第三组G3中，在物体侧配置了由正透镜L5和负透镜L6构成的正接合透镜CL2。通过在物体侧配置正接合透镜CL2，能够维持成像所需要的正折射力并良好地校正轴上色像差。
想要通过第三组G3来校正轴上色像差和倍率色像差时，至少需要两个接合透镜。在本实施方式中，关于色像差，第三组G3仅校正轴上色像差。因此，接合透镜优选为一个。由此，能够以少的透镜片数构成光学系统。
另外，在第三组G3的像侧，轴上光束与轴外光束被分开。因此，在第三组G3的像侧的轴外光线高的位置配置有正透镜L7。由此，能够校正像散、彗星像差等轴外的像差。
如上所述，本实施方式在物体侧配置负的第一组G1，在像侧配置正的第二组G2和正的第三组G3，并且在最靠近像侧的位置配置正透镜，还满足条件式(1)。由此，能够确保长的后焦距的同时，以少的透镜片数就能够良好地校正像面弯曲、像散之类的轴外的像差，从而能够得到高图像质量的内窥镜图像。
接着，说明条件式(1)。条件式(1)规定了后焦距与内窥镜用物镜光学系统整个系统的焦距的比。
当超过条件式(1)的上限值时，后焦距相对于内窥镜用物镜光学系统整个系统的焦距变得过长。因此，导致所有的像差变差。
当低于条件式(1)的下限值时，无法得到足够的后焦距。因此，难以在配置于最靠近像侧的位置的正透镜L7与摄像元件之间的光路中配置棱镜等光学构件。此外，摄像元件在图1的(a)、(b)中配置在像面I的位置。
此外，期望代替条件式(1)而满足以下的条件式(1′)。
4.3≤FB/f≤6.4 (1′)
进一步地，期望代替条件式(1)而满足以下的条件式(1″)。
4.6≤FB/f≤6.2 (1″)
另外，在本实施方式中，期望第一组G1具有接合透镜CL1。
在配置于最靠近物体侧的位置的第一组G1中，轴外光线的位置高。因此，在第一组G1配置接合透镜CL1。根据该结构，能够良好地校正倍率色像差。
在本实施方式中，以第一组G1校正倍率色像差、第三组G3校正轴上色像差的方式分担任务。这样，关于色像差，由于使像差校正的任务分担，因此能够以少的透镜片数构成第三组G3。因此，就内窥镜用物镜光学系统整体而言，也能够形成为以少的透镜片数确保长的后焦距的结构。
另外，在本实施方式中，期望的是，第一组G1由从物体侧起依次配置的使凹面朝向像侧的负透镜L1和接合透镜CL1组成，接合透镜CL1是负接合透镜，第二组G2设为使凸面朝向物体侧的正的弯月透镜L4。此外，期望透镜L1是平凹透镜。
如上所述，作为光学系统的结构，由于采用逆焦式的结构，因此使第一组G1具有负折射力。负折射力越大，能够得到越长的后焦距，但是也越容易产生像差。因此，由负透镜L1和接合透镜CL1分担了负折射力。在最靠近物体侧的位置配置负透镜L1。负透镜L1的折射力大于接合透镜CL1的折射力。这样，在本实施方式中，主要使负透镜L1承担第一组G1的负折射力。
在负透镜L1的像侧，周边光线在较高的位置通过。因此，在透镜L1的像侧配置有接合透镜CL1。通过在该位置配置接合透镜CL1，来校正负透镜L1的像差，同时不使透镜直径变大。
另外，接合透镜CL1整体呈使凸面朝向像侧的形状。该接合透镜CL1是将使凹面朝向物体侧的负透镜L2与正透镜L3接合而构成的。由此，能够保持为了得到长的后焦距所需的负的折射力(焦度)的同时良好地校正倍率色像差。
并且，在接合透镜CL1的像侧配置有正的弯月透镜L4。正的弯月透镜L4配置为使凸面朝向物体侧。另外，正的弯月透镜L4是构成第二组G2的透镜，是在调焦时移动的透镜组。如上所述，第二组G2的正折射力被设定得小。由此，能够将伴随调焦所引起的像差变动抑制为较小。
另外，在本实施方式中，期望满足以下的条件式(2)。
8≤|fc1/f|≤22 (2)
在此，fc1为第一组G1的接合透镜CL1的焦距，f为通常观察状态下的内窥镜用物镜光学系统整个系统的焦距。
条件式(2)规定了第一组G1的接合透镜CL1的焦距与通常观察状态下的内窥镜用物镜光学系统整个系统的焦距的比。通过满足条件式(2)，能够保持为了得到长的后焦距所需的负的折射力的同时良好地校正倍率色像差。
当超过条件式(2)的上限值时，第一组G1的接合透镜CL1的负的折射力小。因此，难以确保长的后焦距。
当低于条件式(2)的下限值时，第一组G1的接合透镜CL1的负的折射力大。因此，倍率色像差校正不足，并非优选的。
此外，期望代替条件式(2)而满足以下的条件式(2′)。
9.2≤|fc1/f|≤22 (2′)
进一步地，期望代替条件式(2)而满足以下的条件式(2″)。
10.5≤|fc1/f|≤22 (2″)
另外，本实施方式期望满足以下的条件式(3)。
1≤|fcl/fc3|≤2.8 (3)
在此，fc1为第一组G1的接合透镜CL1的焦距，fc3为第三组G3的正接合透镜CL2的焦距。
条件式(3)规定了第一组G1的接合透镜CL1的焦距与第三组G3的正接合透镜CL2的焦距的比。在本实施方式的光学系统中，第一组G1的接合透镜CL1和第三组G3的正接合透镜CL2分别校正倍率色像差和轴上色像差的同时具有用于构成为了确保长的后焦距所需的逆焦型的折射力。
当超过条件式(3)的上限值时，第一组G1的接合透镜CL1的折射力小。因此，难以确保长的后焦距。
当低于条件式(3)的下限值时，第一组G1的接合透镜CL1的折射力大。因此，对于确保长的后焦距而言是有利的。但是，难以进行像差校正。特别是导致倍率色像差与轴上色像差失衡，因此并非优选的。
此外，期望代替条件式(3)而满足以下的条件式(3′)。
1.2≤|fc1/fc3|≤2.8 (3′)
进一步地，期望代替条件式(3)而满足以下的条件式(3″)。
1.3≤|fc1/fc3|≤2.8 (3″)
另外，在本实施方式中，期望满足以下的条件式(4)。
4≤fc3/f≤12 (4)
在此，fc3为第三组G3的正接合透镜CL2的焦距，f为通常观察状态下的内窥镜用物镜光学系统整个系统的焦距。
条件式(4)规定了第三组G3的正接合透镜CL2的焦距与通常观察状态下的内窥镜用物镜光学系统整个系统的焦距的比。
当超过条件式(4)的上限值时，第三组G3的正接合透镜CL2的折射力小。因此，对于确保长的后焦距而言是有利的。但是，球面像差校正过度，因此并非优选的。
当低于条件式(4)的下限值时，第三组G3的正接合透镜CL2的折射力大。因此，导致难以确保长的后焦距。
此外，期望代替条件式(4)而满足以下的条件式(4′)。
5.5≤fc3/f≤10.5 (4′)
进一步地，期望代替条件式(4)而满足以下的条件式(4″)。
7≤fc3/f≤9 (4″)
另外，在本实施方式中，期望满足以下的条件式(5)。
1≤|f1/f|≤2.4 (5)
在此，f1为第一组G1的焦距，f为通常观察状态下的内窥镜用物镜光学系统整个系统的焦距。
条件式(5)规定了第一组G1的焦距与通常观察状态下的整个系统的焦距的比。
当超过条件式(5)的上限值时，第一组G1的折射力小。因此，难以确保长的后焦距。
当低于条件式(5)的下限值时，第一组G1的负的折射力大。因此，像面弯曲校正过度，从而并非优选的。
此外，期望代替条件式(5)而满足以下的条件式(5′)。
1.2≤|f1/f|≤2.2 (5′)
进一步地，期望代替条件式(5)而满足以下的条件式(5″)。
1.4≤|f1/f|≤2.1(5″)
另外，在本实施方式中，期望满足以下的条件式(6)。
2.8≤f3/f≤5.2 (6)
在此，f3为第三组G3的焦距，f为通常观察状态下的内窥镜用物镜光学系统整个系统的焦距。
条件式(6)规定了第三组G3的焦距与通常观察状态下的内窥镜用物镜光学系统整个系统的焦距的比。
当超过条件式(6)的上限值时，第三组G3的折射力小。因此，对于确保长的后焦距而言是有利的。但是，球面像差、像面弯曲校正过度，因此并非优选的。
当低于条件式(6)的下限值时，第三组G3的折射力大。因此，想要确保长的后焦距时，导致所有的像差变差。
此外，期望代替条件式(6)而满足以下的条件式(6′)。
3.1≤f3/f≤4.7 (6′)
进一步地，期望代替条件式(6)而满足以下的条件式(6″)。
3.4≤f3/f4.2 (6″)
另外，在本实施方式中，期望满足以下的条件式(7)。
27≤f2/f≤50 (7)
在此，f2为第二组G2的焦距，f为通常观察状态下的内窥镜用物镜光学系统整个系统的焦距。
条件式(7)规定了第二组G2的焦距与通常观察状态下的内窥镜用物镜光学系统整个系统的焦距的比。第二组G2是在调焦时移动的透镜组。为了使伴随移动透镜组的移动所引起的像差变动减小，而需要使移动透镜组的折射力充分地小。因此，期望满足条件式(7)。
当超过条件式(7)的上限值时，对于抑制像差变动而言是有利的。但是，需要使作为移动透镜组的第二组G2沿着光轴AX移动长的距离。因此，物镜光学系统的全长大，并非优选的。
当低于条件式(7)的下限值时，作为移动透镜组的第二组G2的折射力大。因此，伴随第二组G2的移动所引起的像差变动大，容易招致图像质量的劣化。
此外，期望代替条件式(7)而满足以下的条件式(7′)。
29≤f2/f≤46 (7′)
进一步地，期望代替条件式(7)而满足以下的条件式(7″)。
32≤f2/f≤41 (7″)
另外，在本实施方式中，期望的是，第三组G3的正接合透镜CL2具有正透镜L5，并满足以下的条件式(8)。
1.4≤D31/f≤2.6 (8)
在此，D31为正透镜L5的厚度，f为通常观察状态下的内窥镜用物镜光学系统整个系统的焦距。
条件式(8)规定了第三组G3的接合透镜CL2的正透镜L5的厚度与通常观察状态下的内窥镜用物镜光学系统整个系统的焦距的比。
当超过条件式(8)的上限值时，第三组G3的接合透镜CL2的正透镜L5的厚度大。因此，光学系统的全长大，并非优选的。
当低于条件式(8)的下限值时，像散的产生量大，因此并非优选的。
此外，期望代替条件式(8)而满足以下的条件式(8′)。
1.5≤D31/f≤2.4 (8′)
进一步地，期望代替条件式(8)而满足以下的条件式(8″)。
1.7≤D31/f≤2.2 (8″)
另外，在本实施方式中，期望的是，使第三组G3的正接合透镜CL2的正透镜L5的物体侧面的曲率半径大于像侧面的曲率半径。
另外，在本实施方式中，期望的是，第三组G3的正接合透镜CL2具有正透镜L5，并满足以下的条件式(9)。
0.44≤(R31f+R31r)/(R31f-R31r)≤0.67 (9)
在此，R31f为正透镜L5的物体侧面的曲率半径，R31r为正透镜L5的像侧面的曲率半径。
当超过条件式(9)的上限值、或低于条件式(9)的下限值时，球面像差、彗星像差的产生量大，因此并非优选的。
此外，期望代替条件式(9)而满足以下的条件式(9′)。
0.49≤(R31f+R31r)/(R31f-R31r)≤0.66 (9′)
进一步地，期望代替条件式(9)而满足以下的条件式(9″)。
0.53≤(R31f+R31r)/(R31f-R31r)≤0.64 (9″)
另外，在本实施方式中，期望满足以下的条件式(10)。
0.7≤fc3/f33≤2 (10)
在此，fc3为第三组G3的正接合透镜CL2的焦距，f33为第三组G3的正透镜L7的焦距。
条件式(10)规定了第三组G3的正接合透镜CL2的焦距与第三组G3的正透镜L7的焦距的比。
当超过条件式(10)的上限值时，第三组G3的正接合透镜CL2的折射力相对于正透镜L7的折射力小。因此，导致球面像差校正过度。
当低于条件式(10)的下限值时，第三组G3的正接合透镜CL2的折射力相对于正透镜L7的折射力大。球面像差校正不足，从而并非优选的。并且，轴上色像差的产生量也变大，因此容易招致图像质量的劣化。
此外，期望代替条件式(10)而满足以下的条件式(10′)。
0.8≤fc3/f33≤1.8 (10′)
进一步地，期望代替条件式(10)而满足以下的条件式(10″)。
1≤fc3/f33≤1.6 (10″)
另外，期望的是，使第三组G3的正透镜L7的物体侧面的曲率半径大于像侧面的曲率半径。
另外，在本实施方式中，期望满足以下的条件式(11)。
0.1≤(R33f+R33r)/(R33f-R33r)≤1 (11)
在此，R33f为第三组G3的正透镜L7的物体侧面的曲率半径，R33r为第三组G3的正透镜L7的像侧面的曲率半径。
条件式(11)规定了第三组G3的正透镜L7的物体侧面的曲率半径和像侧面的曲率半径。当超过条件式(11)的上限值、或低于条件式(11)的下限值时，球面像差、彗星像差的产生量大，并非优选的。
此外，期望代替条件式(11)而满足以下的条件式(11′)。
0.25≤(R33f+R33r)/(R33f-R33r)≤0.9 (11′)
进一步地，期望代替条件式(11)而满足以下的条件式(11″)。
0.4≤(R33f+R33r)/(R33f-R33r)≤0.85 (11″)
另外，在本实施方式中，期望的是，第三组G3的正接合透镜CL2具有负透镜L6，并满足以下的条件式(12)、(13)。
1.84≤Ne32 (12)
35≥vd32 (13)
在此，Ne32为负透镜L6的e线上的折射率，νd32为负透镜L6的阿贝数。
当低于条件式(12)的下限值时，第三组G3的接合透镜CL2的负透镜L6的折射力大。因此，像面弯曲校正过度，并非优选的。
另外，当超过条件式(13)的上限值时，轴上色像差校正不足，因此并非优选的。
此外，期望代替条件式(12)、(13)而满足以下的条件式(12′)、(13′)。
1.88≤Ne32 (12′)
32≥vd32 (13′)
进一步地，期望代替条件式(12)、(13)而满足以下的条件式(12″)、(13″)。
1.91≤Ne32 (12″)
2g≥vd32 (13″)
(实施例1)
对于实施例1所涉及的内窥镜用物镜光学系统进行说明。
图2的(a)是本实施例所涉及的内窥镜用物镜光学系统的通常观察状态(远距离物点)下的截面图，图2的(b)是近距观察状态(近距离物点)下的截面图。
本实施例由从物体侧起依次配置的负的折射力的第一组G1、正的折射力的第二组以及正的折射力的第三组构成。另外，亮度光圈S被固定在第三组G3的物体侧。第二组G2在光轴AX上向像侧移动来校正伴随从通常观察状态向近距观察状态的变化所引起的焦点位置的变化。
第一组G1由使凹面朝向像侧的平凹的负透镜L1、平行平板F1、双凹的负透镜L2以及双凸的正透镜L3组成。负透镜L2与正透镜L3接合构成了负接合透镜CL1。平行平板F1是用于将特定的波长、例如YAG激光器的1060nm、半导体激光器的810nm或者红外区域截止的被实施了涂层的滤波器。
第二组G2由使凸面朝向物体侧的正的弯月透镜L4组成。
第三组G3由双凸的正透镜L5、使凸面朝向像侧的负的弯月透镜L6以及双凸的正透镜L7组成。正透镜L5与负的弯月透镜L6接合构成正接合透镜CL2。
在第三组G3的像侧配置有棱镜。光学系统中的棱镜使光路弯折。在实施例1～实施例4的全部实施例中，代替由棱镜使光路弯折，而将与棱镜等效的光路长换算为光路呈直线状的护罩玻璃CG的厚度而进行了图示。
图3的(a)、(b)、(c)、(d)表示本实施例的通常观察状态下的球面像差(SA)、像散(AS)、畸变像差(DT)、倍率色像差(CC)。
图3的(e)、(f)、(g)、(h)表示本实施例的近距观察状态下的球面像差(SA)、像散(AS)、畸变像差(DT)、倍率色像差(CC)。
这些各像差图是针对656.27nm(C线)、546.07nm(e线)、486.13nm(F线)以及435.84nm(g线)各波长而示出的。另外，各图中，“ω”表示半视角。下面，关于像差图，是相同的。
(实施例2)
对于实施例2所涉及的内窥镜用物镜光学系统进行说明。
图4的(a)是本实施例所涉及的内窥镜用物镜光学系统的、通常观察状态(远距离物点)下的截面图，图4的(b)是近距观察状态(近距离物点)下的截面图。
本实施例由从物体侧起依次配置的负的折射力的第一组G1、正的折射力的第二组G2以及正的折射力的第三组G3构成。亮度光圈S被固定在第三组G3的物体侧。第二组G2在光轴AX上向像侧移动来校正伴随从通常观察状态向近距观察状态的变化所引起的焦点位置的变化。
第一组G1由使凹面朝向像侧的平凹的负透镜L1、平行平板F1、双凹的负透镜L2以及双凸的正透镜L3组成。负透镜L2与正透镜L3接合构成了负接合透镜CL1。平行平板F1是用于使特定的波长、例如YAG激光器的1060nm、半导体激光器的810nm或红外区域截止的被实施了涂层的滤波器。
第二组G2由使凸面朝向物体侧的正的弯月透镜L4组成。
第三组G3由双凸的正透镜L5、使凸面朝向像侧的负的弯月透镜L6以及双凸的正透镜7组成。正透镜L5与负的弯月透镜L6接合构成正接合透镜CL2。在第三组G3的像侧配置有棱镜。
(实施例3)
对于实施例3所涉及的内窥镜用物镜光学系统进行说明。
图6的(a)是本实施例所涉及的内窥镜用物镜光学系统的、通常观察状态(远距离物点)下的截面图，图6的(b)是近距观察状态(近距离物点)下的截面图。
本实施例由从物体侧起依次配置的负的折射力的第一组G1、正的折射力的第二组G2以及正的折射力的第三组G3构成。亮度光圈S被固定在第三组G3的物体侧。第二组G2在光轴AX上向像侧移动来校正伴随从通常观察状态向近距观察状态的变化所引起的焦点位置的变化。
第一组G1由使凹面朝向像侧的平凹的负透镜L1、平行平板F1、双凹的负透镜L2以及使凸面朝向物体侧的正的弯月透镜L3组成。负透镜L2与正的弯月透镜L3接合构成了负接合透镜CL1。平行平板F1是用于将特定的波长、例如YAG激光器的1060nm、半导体激光器的810nm或红外区域截止的被实施了涂层的滤波器。
第二组G2由使凸面朝向物体侧的正的弯月透镜L4组成。
第三组G3由双凸的正透镜L5、使凸面朝向像侧的负的弯月透镜L6以及双凸的正透镜L7组成。正透镜L5与负的弯月透镜L6接合构成正接合透镜CL2。在第三组G3的像侧配置有棱镜。
(实施例4)
对于实施例4所涉及的内窥镜用物镜光学系统进行说明。
图8的(a)是本实施例所涉及的内窥镜用物镜光学系统的、通常观察状态(远距离物点)下的截面图，图8的(b)是近距观察状态(近距离物点)下的截面图。
本实施例由从物体侧起依次配置的负的折射力的第一组G1、正的折射力的第二组G2以及正的折射力的第三组G3构成。另外，亮度光圈S被固定在第三组G3的物体侧。第二组G2在光轴AX上向像侧移动来校正伴随从通常观察状态向近距观察状态的变化所引起的焦点位置的变化。
第一组G1由使凹面朝向像侧的平凹的负透镜L1、平行平板F1、双凹的负透镜L2以及双凸的正透镜L3组成。负透镜L2与正透镜L3接合构成了负接合透镜CL1。平行平板F1是用于将特定的波长、例如YAG激光器的1060nm、半导体激光器的810nm或红外区域截止的被实施了涂层的滤波器。
第二组G2由使凸面朝向物体侧的正的弯月透镜L4组成。
第三组G3由双凸的正透镜L5、使凸面朝向像侧的负的弯月透镜L6以及双凸的正透镜L7组成。正透镜L5与负的弯月透镜L6接合构成正接合透镜CL2。
在第三组G3的像侧配置有棱镜。
下面示出各实施例的数值数据。r1、r2、···为透镜各面的曲率半径，d1、d2、···为各透镜的壁厚和面间隔，n1、n2、···为各透镜的针对e线的折射率，ν1、ν2、···为各透镜的针对d线的阿贝数。
下面示出上述各实施例的数值数据。关于符号，r为各透镜面的曲率半径，d为各透镜面间的间隔，ne为各透镜的e线的折射率，νd为各透镜的阿贝数，Fno为光圈值，ω为半视角。另外，如上所述，焦距是e线上的值。
数值实施例1
单位mm
面数据
各种数据
数值实施例2
单位mm
面数据
各种数据
数值实施例3
单位mm
面数据
各种数据
数值实施例4
单位mm
面数据
各种数据
以下示出实施例1、实施例2、实施例3、实施例4所涉及的内窥镜用物镜光学系统的条件式(1)～(13)的数值。
以上说明了本发明的各种实施方式，但是本发明并不仅限于这些实施方式，在不脱离其宗旨的范围内，将这些实施方式的结构适当组合构成的实施方式也为本发明的范畴。
产业上的可利用性
如上所述，本发明对于具备长的后焦距和调焦功能、伴随调焦引起的像差变动小、透镜片数少且具有高性能的光学特性的内窥镜用物镜光学系统是有用的。
附图标记说明
L1：负透镜；L2：负透镜；L3：正透镜；L4：正透镜；L5：正透镜；L6：负透镜；L7：正透镜；S：亮度光圈；F1：滤波器；CG：护罩玻璃。

Claims (6)

1.一种内窥镜用物镜光学系统，其特征在于，
具备从物体侧起依次配置的负的第一组、正的第二组以及正的第三组，
所述第三组由从物体侧起依次配置的正接合透镜和正透镜组成，
通过沿着光轴移动所述第二组而从通常观察状态到近距观察状态都能够取得，
该内窥镜用物镜光学系统满足以下的条件式(1)，
4≤FB/f≤7 (1)
在此，FB为所述内窥镜用物镜光学系统的后焦距，
f为通常观察状态下的所述内窥镜用物镜光学系统整个系统的焦距。
2.根据权利要求1所述的内窥镜用物镜光学系统，其特征在于，
所述第一组具有接合透镜。
3.根据权利要求2所述的内窥镜用物镜光学系统，其特征在于，
所述第一组由从物体侧起依次配置的使凹面朝向像侧的负透镜和所述接合透镜组成，
所述接合透镜是负接合透镜，
所述第二组由使凸面朝向物体侧的正的弯月透镜组成。
4.根据权利要求2或3所述的内窥镜用物镜光学系统，其特征在于，
满足以下的条件式(2)，
8≤|fc1/f|≤22 (2)
在此，fc1为所述第一组的所述接合透镜的焦距，
f为通常观察状态下的所述内窥镜用物镜光学系统整个系统的焦距。
5.根据权利要求2或3所述的内窥镜用物镜光学系统，其特征在于，
满足以下的条件式(3)，
1≤|fc1/fc3|≤2.8 (3)
在此，fc1为所述第一组的所述接合透镜的焦距，
fc3为所述第三组的所述正接合透镜的焦距。
6.根据权利要求2或3所述的内窥镜用物镜光学系统，其特征在于，
满足以下的条件式(4)，
4≤fc3/f≤12 (4)
在此，fc3为所述第三组的所述正接合透镜的焦距，
f为通常观察状态下的所述内窥镜用物镜光学系统整个系统的焦距。
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