CN106716214A - 内窥镜用变倍光学系统以及内窥镜 - Google Patents

内窥镜用变倍光学系统以及内窥镜 Download PDF

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Abstract

本发明提供一种内窥镜用变倍光学系统以及内窥镜，所述内窥镜用变倍光学系统以满足规定的条件的方式构成，其由具有正的放大率的第一透镜组、具有负的放大率的第二透镜组、具有正的放大率的第三透镜组构成，所述第一透镜组至少具有：凹面朝向像侧的负透镜、朝向像侧的凸面的正透镜、接合负透镜和正透镜的接合透镜；所述第二透镜组至少具有接合负透镜和正透镜的接合透镜；所述第三透镜组至少具有正透镜、接合负透镜和正透镜的接合透镜。

Description

内窥镜用变倍光学系统以及内窥镜
技术领域
本发明涉及一种内窥镜用变倍光学系统、以及组装有内窥镜用变倍光学系统的内窥镜。
背景技术
在医疗领域，作为用于观察患者的体腔内的设备，通常已知内窥镜(纤维内窥镜或电子镜)，并供以实用。在这种内窥镜中，存在为了精细地进行病变观察而搭载具有变倍功能的变倍光学系统的构成。
专利第5580956号公报(以下，记为“专利文献1”)所记载的内窥镜用变倍光学系统，从物体侧依次配置有具有正的放大率(パワー)的第一透镜组、具有负的放大率的第二透镜组、具有正的放大率的第三透镜组，通过在具有正的放大率的各透镜组内校正像差，抑制了变倍引起的像差的变化。
发明内容
(发明要解决的技术问题)
但是，在专利文献1例示的透镜构成中，被指出如下问题：如果在考虑变倍时的控制的同时希望确保利用内窥镜进行的体腔内的观察所足够的倍率的话，则必须较大地确保变倍时的可动透镜组(第二透镜)的移动量，因此，难以小型化。
本发明是鉴于上述的问题而完成的，其目的在于提供一种内窥镜用变倍光学系统以及内窥镜，对于可动透镜组确保变倍时的控制所需要的移动量的同时确保利用内窥镜进行的体腔内的观察所足够的倍率，也适合小型化设计。
本发明的一实施方式所涉及的内窥镜用变倍光学系统，由从物体侧依次排列的具有正的放大率的第一透镜组、具有负的放大率的第二透镜组、具有正的放大率的第三透镜组构成，通过使至少所述第二透镜组相对于固定透镜组即所述第一透镜组沿光轴方向移动而使光学像变倍。第一透镜组从物体侧依次至少具有：凹面朝向像侧的负透镜、朝向像侧的凸面的正透镜、通过接合负透镜和正透镜而形成的接合透镜。第二透镜组至少具有通过接合负透镜和正透镜而形成的接合透镜，其中，从物体侧依次排列负透镜、正透镜、或者，从物体侧依次排列正透镜、负透镜。第三透镜组从物体侧依次至少具有正透镜、通过接合负透镜和正透镜而形成的接合透镜。
本发明的一实施方式涉及的内窥镜用变倍光学系统，将望远端处的第一透镜组和第二透镜组的间隔定义为D1t(单位：mm)、将广角端处的该第一透镜组和该第二透镜组的间隔定义为D1w(单位：mm)、将最大像高定义为y(单位：mm)、将望远端处的该第一透镜组至第三透镜组的合成焦点距离定义为ft(单位：mm)、将广角端处的该第一透镜组至该第三透镜组的合成焦点距离定义为fw(单位：mm)，在此情况下，本发明的一实施方式所涉及的内窥镜用变倍光学系统满足下述两个条件式：
0.43＜(D1t―D1w)/y＜0.70
1.20＜ft/fw＜1.45。
另外，本发明的一实施方式所涉及的内窥镜用变倍光学系统也可以构成为，在将第一透镜组的位于最物体侧的负透镜的焦点距离定义为f01(单位：mm)、将第二透镜组的焦点距离定义为f2(单位：mm)的情况下，满足下述条件式：
0.6＜f01/f2＜1.0。
另外，本发明的一实施方式所涉及的内窥镜用变倍光学系统也可以构成为，满足下述条件式：
0.45＜(D1t―D1w)/fw＜0.75。
另外，本发明的一实施方式所涉及的内窥镜用变倍光学系统也可以构成为，满足下述条件式：
0.3＜SF2＜4.0
其中，SF2：(rs1+rs2)/(rs1－rs2)，
rs1：第一透镜组所具有的正透镜的物体侧的曲率半径(单位：mm)，
rs2：第一透镜组所具有的正透镜的像面侧的曲率半径(单位：mm)。
另外，本发明的一实施方式所涉及的内窥镜用变倍光学系统也可以构成为，在将相对于第一透镜组的位于最物体侧的负透镜的物体侧的面的、广角端处的最大像高y中的入射角定义为θ(单位：度)的情况下，满足下述关系式：
θ≤75°。
另外，本发明的一实施方式所涉及的内窥镜用变倍光学系统也可以构成为，在第一透镜组和第二透镜组之间具有光圈，所述光圈在光轴上与所述第二透镜组一体地移动。
另外，本发明的一实施方式所涉及的内窥镜为在其前端搭载有上述的内窥镜用变倍光学系统的设备。
根据本发明的一实施方式，能够提供一种内窥镜用变倍光学系统及内窥镜，关于可动透镜组确保变倍时的控制所需要的移动量，同时，确保利用内窥镜进行的体腔内的观察所足够的倍率，并且适合小型化设计。
附图说明
图1是示出本发明的一实施方式所涉及的电子镜的外观的外观图。
图2是示出本发明的实施例1所涉及的内窥镜用变倍光学系统的构成的透镜配置图。
图3是本发明的实施例1所涉及的内窥镜用变倍光学系统的各种像差图。
图4是示出本发明的实施例2所涉及的内窥镜用变倍光学系统的构成的透镜配置图。
图5是本发明的实施例2所涉及的内窥镜用变倍光学系统的各种像差图。
图6是示出本发明的实施例3所涉及的内窥镜用变倍光学系统的构成的透镜配置图。
图7是本发明的实施例3所涉及的内窥镜用变倍光学系统的各种像差图。
图8是示出本发明的实施例4所涉及的内窥镜用变倍光学系统的构成的透镜配置图。
图9是本发明的实施例4所涉及的内窥镜用变倍光学系统的各种像差图。
图10是示出本发明的实施例5所涉及的内窥镜用变倍光学系统的构成的透镜配置图。
图11是本发明的实施例5所涉及的内窥镜用变倍光学系统的各种像差图。
具体实施方式
以下，参照附图对本发明的一实施方式所涉及的内窥镜用变倍光学系统、以及具有内窥镜用变倍光学系统的电子镜进行说明。
图1是示出本发明的一实施方式所涉及的电子镜1的外观的外观图。如图1所示，电子镜1具备插入部挠性管11，所述插入部挠性管11外装有具有挠性的护套11a。插入部挠性管11的前端部分(弯曲部14)根据来自于手边操作部13的远程操作(具体而言，弯曲操作旋钮13a的旋转操作)进行弯曲，所述手边操作部13连结于插入部挠性管11的基端。弯曲机构为组装于一般的内窥镜的周知的机构，通过与弯曲操作旋钮13a的旋转操作连动的操作线缆的牵引使弯曲部14弯曲。由具有硬质性的树脂制筐体所外装的前端部12的基端连结于弯曲部14的前端。前端部12的方向根据弯曲操作旋钮13a的旋转操作引起的弯曲动作发生变化，由此，电子镜1的拍摄区域移动。
在前端部12的树脂制筐体的内部组装有内窥镜用变倍光学系统100(图1中斜线所示的模块)。内窥镜用变倍光学系统100为了采取拍摄区域中的被拍摄体的图像数据而使来自被拍摄体的光在固体拍摄元件(图示省略)的感光面上成像。作为固体拍摄元件，例如可举出CCD(Charge Coupled Device，电荷耦合器件)图像传感器或CMOS(ComplementaryMetal Oxide Semiconductor，互补金属氧化物半导体)图像传感器。
图2(a)是示出本发明的实施例1(详情后述)所涉及的内窥镜用变倍光学系统100以及配置于其后段的光学部件的配置的截面图。接着，援用图2(a)对本发明的一实施方式所涉及的内窥镜用变倍光学系统100进行详细的说明。
如图2(a)所示，内窥镜用变倍光学系统100从物体(被拍摄体)侧依次具有：具有正的放大率的第一透镜组G1、光圈S、具有负的放大率的第二透镜组G2、具有正的放大率的第三透镜组G3。构成各透镜组G1～G3的各光学透镜具有以内窥镜用变倍光学系统100的光轴AX为中心的旋转对称的形状。固体拍摄元件用的颜色校正滤光片F配置于第三透镜组G3的后段。颜色校正滤光片F粘接于保护固体拍摄元件的罩玻璃CG。
第一透镜组G1为相较于光圈S配置于物体侧并具有正的放大率的透镜组。第一透镜组G1从物体侧依次至少具有凹面朝向像侧的负透镜L1、凸面朝向像侧的正透镜L2、接合负透镜L3和正透镜L4的接合透镜CL1。“至少具有”的记载源于，允许在本发明的技术思想的范围内追加配置平行平板等其他的光学元件的构成例。在第二透镜组G2、第三透镜组G3的说明中也出于同样的理由表述为“至少具有”。
第二透镜组G2为具有负的放大率的透镜组，为了能够抑制颜色像差的变化而至少具有接合负透镜L5和正透镜L6的接合透镜CL2。在图2中，就接合透镜CL2而言，将负透镜L5配置于物体侧，将正透镜L6配置于像侧。而在其他实施方式中，也可以将正透镜配置于物体侧，将负透镜配置于像侧(例如参照后述的本发明的实施例2)。第二透镜组G2为了将在固体拍摄元件的感光面上成像的光学像变倍而与光圈S一体地沿光轴AX方向移动。通过使第二透镜组G2和光圈S一体地移动，能够有效地抑制望远端时的非点像差的产生。
第三透镜组G3为具有正的放大率的透镜组，从物体侧依次至少具有正透镜L7、接合负透镜L8和正透镜L9的接合透镜CL3。正透镜L7以主要校正球面像差的目的配置，接合透镜CL3以主要校正倍率颜色像差的目的配置。
光圈S为具有以光轴AX为中心的规定的圆形开口的板状构件、或者涂布于第二透镜组G2的最接近光圈S的透镜面(图2(a)的构成例中，负透镜L5的物体侧的面r9)的、以光轴AX为中心的规定的圆形区域以外的遮光膜。光圈S的厚度相较于构成内窥镜用变倍光学系统100的各光学透镜的厚度非常薄，在计算内窥镜用变倍光学系统100的光学性能时可以忽略不计。因此，在本说明书中，将光圈S的厚度视为零进行说明。
就内窥镜用变倍光学系统100而言，将望远端处的第一透镜组G1和第二透镜组G2的间隔定义为D1t(单位：mm)、将广角端处的第一透镜组G1和第二透镜组G2的间隔定义为D1w(单位：mm)、将最大像高定义为y(单位：mm)、将望远端处的整体系统的焦点距离(第一透镜组G1至第三透镜组的合成焦点距离)定义为ft(单位：mm)、将广角端处的整体系统的焦点距离定义为ft(单位：mm)，在此情况下，内窥镜用变倍光学系统100为满足下述条件式(1)、(2)的构成
0.43＜(D1t―D1w)/y＜0.70…(1)
1.20＜ft/fw＜1.45…(2)。
条件式(1)规定第二透镜组G2的移动量和最大像高y之比。通过满足条件式(1)，能够充分地确保变倍时第二透镜组G2的移动量，从而容易地进行变倍时的控制，同时，确保了利用电子镜1进行的体腔内的观察所足够的倍率，也能够小型化地设计内窥镜用变倍光学系统100。
在条件式(1)中的中间(中辺)的值为右边的值以上的情况下，第二透镜组G2的移动量过大，因此，难以较短地抑制内窥镜用变倍光学系统100的全长，且难以小型化地设计内窥镜用变倍光学系统100。
在条件式(1)中的中间的值为左边的值以下的情况下，能够较短地抑制内窥镜用变倍光学系统100的全长，但变倍时的控制因第二透镜组G2的移动量小而变难，并且，外径因像高变大而变大。
条件式(2)规定广角端处的整体系统的焦点距离和望远端处的整体系统的焦点距离之比。通过满足条件式(2)，相对于使用电子镜1放大观察体腔内时的典型的观察距离(例示性来说，在从体腔内的管壁等稍微离开的位置进行拍摄的情况下)，能够使被拍摄体的放大率在适当的范围内。
在条件式(2)中的中间的值为右边的值以上的情况下，由于伴随倍率的变化的F数的变化变大，因此，放大观察时的(望远端侧的)分辨率降低。
在条件式(2)中的中间的值为左边的值以下的情况下，无法充分地确保放大观察时的倍率(望远端侧的倍率)。
另外，就内窥镜用变倍光学系统100而言，在将第一透镜组G1的位于最物体侧的负透镜(在图2的例中，负透镜L1)的焦点距离定义为f01(单位：mm)、将第二透镜组G2的焦点距离定义为f2(单位：mm)的情况下，内窥镜用变倍光学系统100为满足下述条件式(3)的构成
0.6＜f01/f2＜1.0…(3)。
条件式(3)规定负透镜L1的焦点距离和第二透镜组G2的焦点距离之比。通过满足条件式(3)，能够抑制第一透镜组G1的有效光束直径，有利于内窥镜用变倍光学系统100的小型化。
在条件式(3)中的中间的值为右边的值以上的情况下，作为可动透镜组的第二透镜组G2的负的放大率变强，能够将第二透镜组G2的移动量抑制为较少，但其代价是，负透镜L1的负的放大率变得过弱，放大观察时的(望远端侧的)实效F数变大，分辨率降低。
在条件式(3)中的中间的值为左边的值以下的情况下，负透镜L1的负的放大率变强，抑制了第一透镜组G1的有效光束直径，但彗形像差变大，同时，第二透镜组G2的负的放大率变弱，第二透镜组G2的移动量变大，因此，不利于内窥镜用变倍光学系统100的小型化。
另外，内窥镜用变倍光学系统100为满足下述条件式(4)的构成
0.45＜(D1t―D1w)/fw＜0.75…(4)。
条件式(4)规定第二透镜组G2的移动量和广角端处的整体系统的焦点距离之比。通过满足条件式(4)，能够使内窥镜用变倍光学系统100小型化，同时充分地确保了变倍时的第二透镜组G2的移动量，从而能够容易进行变倍时的控制。
在条件式(4)中的中间的值为右边的值以上的情况下，第二透镜组G2的移动量变大，因此，不利于内窥镜用变倍光学系统100的小型化。
在条件式(4)中的中间的值为左边的值以下的情况下，能够较短地抑制内窥镜用变倍光学系统100的全长，但由于第二透镜组G2的移动量小，因此，变倍时的控制变难。
另外，内窥镜用变倍光学系统100为满足下述条件式(5)的构成
0.3＜SF2＜4.0…(5)
其中，SF2：(rs1+rs2)/(rs1－rs2)
rs1：第一透镜组G1所具有的正透镜的物体侧的曲率半径(单位：mm)
rs2：第一透镜组G1所具有的正透镜的像面侧的曲率半径(单位：mm)。
条件式(5)规定第一透镜组G1所具有的正透镜(在图2的例中，正透镜L2)的形状。通过满足条件式(5)，第一透镜组G1内的偏芯灵敏度(例如相对于光轴AX，配置面/形状面上的偏芯产生时的像差的变化量)降低。
在条件式(5)中的中间的值为右边的值以上的情况下或者中间的值为左边的值以下的情况下，光从前段透镜(图2的例中，正透镜L2)向接合透镜CL1的射出角度变大，第一透镜组G1内的偏芯灵敏度变大。
另外，就内窥镜用变倍光学系统100而言，在将最大像高y相对于第一透镜组G1的位于最物体侧的负透镜(在图2的例中，负透镜L1)的物体侧的面(以下，为了便于说明，略记为“最物体侧的面”。)的入射角定义为θ(单位：度)的情况下，内窥镜用变倍光学系统100为满足下述条件式(6)的构成
θ≤75°…(6)。
条件式(6)规定相对于内窥镜用变倍光学系统100内的最物体侧的面的、广角端处的最大像高y中的入射角。通常，不对内窥镜物镜内的最物体侧的面实施防反射涂层。在本发明的一实施方式中所涉及的内窥镜用变倍光学系统100中，通过满足条件式(6)，能够抑制表面反射引起的光量降低。
在不满足条件式(6)的情况下，当通过折射率超过1.8的高折射率玻璃材料形成第一透镜组G1的位于最物体侧的负透镜时，表面反射率超过约30％，光量下降明显。
接着，举出五例对上述说明的内窥镜用变倍光学系统100的具体的数值实施例进行说明。各数值实施例1～5所涉及的内窥镜用变倍光学系统100配置于图1所示的电子镜1的前端部12。
实施例1
如上述，本发明的实施例1所涉及的内窥镜用变倍光学系统100的构成正如图2(a)所示。图2(a)是示出变倍位置位于广角端时的透镜配置的截面图。示出变倍位置位于望远端时的透镜配置的截面图示于图2(b)。
本实施例1所涉及的内窥镜用变倍光学系统100(以及配置于其后段的光学部件)的具体的数值构成(设计值)示于表1。表1所示的面编号NO中除了对应于光圈S的面编号8之外的面编号对应于图2中的面符号rn(n为自然数)。在表1中，R(单位：mm)表示光学构件的各面的曲率半径，D(单位：mm)表示光轴AX上的光学构件厚度或者光学构件间隔，N(d)表示d线(波长588nm)的折射率，νd表示d线的阿贝数。
表2分别对于广角端、望远端示出本实施例1所涉及的内窥镜用变倍光学系统100的规格(实效F数、整体系统的焦点距离(单位：mm)、光学倍率、半视角(半画角)(单位：度)、像高(单位：mm)、组间隔D7(单位：mm)、组间隔D11(单位：mm))。组间隔D7是第一透镜组G1和第二透镜组G2的组间隔。组间隔D11是第二透镜组G2和第三透镜组G3的组间隔。组间隔D7、组间隔D11根据变倍位置发生改变。
[表1]
实施例1(面数据)
[表2]
实施例1(各种数据)
广角 望远
F数 6.7 7.9
焦点距离 1.00 1.30
倍率 ﹣0.111 ﹣0.575
半视角 76.0 38.0
像高 0.97 0.97
D7 0.083 0.582
D11 0.800 0.301
图3(a)的图形A～D是在本实施例1所涉及的内窥镜用变倍光学系统100中变倍位置位于广角端时的各种像差图。图3(b)的图形A～D是在本实施例1所涉及的内窥镜用变倍光学系统100中变倍位置位于望远端时的各种像差图。图3(a)、(b)的图形A表示d线、g线(波长436nm)、C线(波长656nm)处的球面像差以及轴上颜色像差。图3(a)、(b)的图形B表示d线、g线、C线处的倍率颜色像差。图形A、B中，实线表示d线处的像差，点线表示g线处的像差，一点划线表示C线处的像差。图3(a)、(b)的图形C表示非点像差。在图形C中，实线表示弧矢分量(サジタル成分)，点线表示子午分量(メリディオナル成分)。图3(a)、(b)的图形D表示扭曲像差。图形A～C的纵轴表示像高，横轴表示像差量。图形D的纵轴表示像高，横轴表示扭曲率。此外，针对本实施例1的各表或者各图的说明也适用于在以后的各数值实施例中示出的各表或者各图。
如从图2以及表1和表2所知，就本实施例1所涉及的内窥镜用变倍光学系统100而言，通过充分地确保变倍时的第二透镜组G2的移动量，易于进行变倍控制，同时，确保利用电子镜1进行的体腔内的观察所足够的倍率，且构成为小型。另外，如图3(a)、(b)所示，在广角端、望远端的任何一端均能够良好地校正诸像差。此外，在广角端和望远端的中间区域，各种像差在图3(a)和图3(b)所示的范围内产生变化。也就是说，本实施例1所涉及的内窥镜用变倍光学系统100虽然小型但也易于进行变倍控制，同时，确保利用电子镜1进行的体腔内的观察所足够的倍率，而且，光学性能在广角端至望远端的各变倍位置良好。
实施例2
图4(a)、(b)是示出包括本实施例2所涉及的内窥镜用变倍光学系统100的各光学部件的配置的截面图。图4(a)示出变倍位置位于广角端时的透镜配置。图4(b)示出变倍位置位于望远端时的透镜配置。
图5(a)的图形A～D是在本实施例2所涉及的内窥镜用变倍光学系统100中变倍位置位于广角端时的各种像差图。图5(b)的图形A～D是在本实施例2所涉及的内窥镜用变倍光学系统100中变倍位置位于望远端时的各种像差图。
表3示出包括本实施例2所涉及的内窥镜用变倍光学系统100的各光学部件的具体的数值构成，表4示出本实施例2所涉及的内窥镜用变倍光学系统100的规格。如从图4及图5以及表3及表4可知，本实施例2所涉及的内窥镜用变倍光学系统100虽然小型但也易于进行变倍控制，同时，确保利用电子镜1进行的体腔内的观察所足够的倍率，而且，光学性能在广角端至望远端的各变倍位置良好。
[表3]
实施例2(面数据)
[表4]
实施例2(各种数据)
广角 望远
F数 6.8 7.9
焦点距离 1.00 1.28
倍率 ﹣0.111 ﹣0.558
半视角 75.7 38.2
像高 0.97 0.97
D7 0.166 0.732
D11 0.730 0.164
实施例3
图6(a)、(b)是示出包括本实施例3所涉及的内窥镜用变倍光学系统100的各光学部件的配置的截面图。图6(a)示出变倍位置位于广角端时的透镜配置。图6(b)示出变倍位置位于望远端时的透镜配置。
图7(a)的图形A～D是本实施例3所涉及的内窥镜用变倍光学系统100中变倍位置位于广角端时的各种像差图。图7(b)的图形A～D是在本实施例3所涉及的内窥镜用变倍光学系统100中变倍位置位于望远端时的各种像差图。
表5示出包括本实施例3所涉及的内窥镜用变倍光学系统100的各光学部件的具体的数值构成，表6示出本实施例3所涉及的内窥镜用变倍光学系统100的规格。如从图6及图7以及表5及表6可知，本实施例3所涉及的内窥镜用变倍光学系统100虽然小型但也易于进行变倍控制，同时，确保利用电子镜1进行的体腔内的观察所足够的倍率，而且，光学性能在广角端至望远端的各变倍位置良好。
[表5]
实施例3(面数据)
[表6]
实施例3(各种数据)
广角 望远
F数 6.8 8.0
焦点距离 1.00 1.34
倍率 ﹣0.106 ﹣0.552
半视角 67.5 34.0
像高 0.96 0.96
D7 0.171 0.827
D11 0.829 0.173
实施例4
图8(a)、(b)是示出包括本实施例4所涉及的内窥镜用变倍光学系统100的各光学部件的配置的截面图。图8(a)示出变倍位置位于广角端时的透镜配置。图8(b)示出变倍位置位于望远端时的透镜配置。
图9(a)的图形A～D是在本实施例4所涉及的内窥镜用变倍光学系统100中变倍位置位于广角端时的各种像差图。图9(b)的图形A～D是在本实施例4所涉及的内窥镜用变倍光学系统100中变倍位置位于望远端时的各种像差图。
表7示出包括本实施例4所涉及的内窥镜用变倍光学系统100的各光学部件的具体的数值构成，表8示出本实施例4所涉及的内窥镜用变倍光学系统100的规格。如从图8及图9以及表7及表8可知，本实施例4所涉及的内窥镜用变倍光学系统100虽然小型但也易于进行变倍控制，同时，确保利用电子镜1进行的体腔内的观察所足够的倍率，而且，光学性能在广角端至望远端的各变倍位置良好。
[表7]
实施例4(面数据)
[表8]
实施例4(各种数据)
广角 望远
F数 6.8 8.0
焦点距离 1.00 1.28
倍率 ﹣0.112 ﹣0.607
半视角 74.9 37.1
像高 0.96 0.96
D7 0.164 0.759
D11 0.763 0.168
实施例5
图10(a)、(b)是示出包括本实施例5所涉及的内窥镜用变倍光学系统100的各光学部件的配置的截面图。图10(a)示出变倍位置位于广角端时的透镜配置。图10(b)示出变倍位置位于望远端时的透镜配置。
图11(a)的图形A～D是在本实施例5所涉及的内窥镜用变倍光学系统100中变倍位置位于广角端时的各种像差图。图11(b)的图形A～D是在本实施例5所涉及的内窥镜用变倍光学系统100中变倍位置位于望远端时的各种像差图。
表9示出包括本实施例5所涉及的内窥镜用变倍光学系统100的各光学部件的具体的数值构成，表10示出本实施例5所涉及的内窥镜用变倍光学系统100的规格。如从图10及图11以及表9及表10可知，本实施例5所涉及的内窥镜用变倍光学系统100虽然小型但也易于进行变倍控制，同时，确保利用电子镜1进行的体腔内的观察所足够的倍率，而且，光学性能在广角端至望远端的各变倍位置良好。
[表9]
实施例5(面数据)
[表10]
实施例5(各种数据)
广角 望远
F数 6.7 8.1
焦点距离 1.00 1.40
倍率 ﹣0.104 ﹣0.550
半视角 67.3 34.1
像高 0.98 0.98
D7 0.087 0.666
D11 0.751 0.172
(比较验证)
表11是在本实施例1～5的各实施例中应用条件式(1)～(6)的各条件式时计算出的值的一览表。
[表11]
实施例1 实施例2 实施例3 实施例4 实施例5
条件式(1) 0.52 0.58 0.68 0.62 0.59
条件式(2) 1.30 1.28 1.34 1.28 1.40
条件式(3) 0.79 0.67 0.78 0.64 0.94
条件式(4) 0.50 0.57 0.66 0.59 0.58
条件式(5) 1.48 0.65 1.18 0.75 1.62
条件式(6) 76.0 75.7 67.5 74.9 67.3
如表11所示，本实施例1～5的各实施例所涉及的内窥镜用变倍光学系统100至少同时满足条件式(1)、(2)，如在各本实施例的说明中示出的图或者表所示，虽小型但易于进行变倍控制，同时，确保利用电子镜1进行的体腔内的观察所足够的倍率，而且光学性能在广角端至望远端的各变倍位置良好。
另外，如表11所示，本实施例1～5的各实施例所涉及的内窥镜用变倍光学系统100也满足条件式(3)～(5)。另外，本实施例3～5的各实施例所涉及的内窥镜用变倍光学系统100也满足条件式(6)。在本实施例1～5的各实施例中，实现了通过满足各条件式而带来的进一步的效果。
以上是本发明的例示性的实施方式的说明。本发明的实施方式并不限于上述说明的内容，在本发明的技术思想的范围内能够进行各种各样的变形。例如，将说明书中例示性明示的实施方式等或者显而易见的实施方式等进行适当组合而得到的内容也包含在本发明的实施方式中。
在上述的实施方式中，虽然仅第二透镜组G2为可动透镜组，但在其他的实施方式中，除了第二透镜组G2之外，也可以将第三透镜组G3构成为可动透镜组。也就是说，其他的实施方式所涉及的内窥镜用变倍光学系统100也可以构成为，通过使第二透镜组G2以及第三透镜组G3相对于第一透镜组G1沿光轴方向移动而使光学像变倍。

Claims (7)

1.一种内窥镜用变倍光学系统，由从物体侧依次排列的具有正的放大率的第一透镜组、具有负的放大率的第二透镜组、具有正的放大率的第三透镜组构成，通过使至少所述第二透镜组相对于固定透镜组即所述第一透镜组沿光轴方向移动而使光学像变倍，
所述内窥镜用变倍光学系统的特征在于，
所述第一透镜组从物体侧依次至少具有：凹面朝向像侧的负透镜、朝向像侧的凸面的正透镜、通过接合负透镜和正透镜而形成的接合透镜；
所述第二透镜组至少具有接合透镜，所述接合透镜通过接合负透镜和正透镜而形成，其中，从物体侧依次排列负透镜、正透镜，或者，从物体侧依次排列正透镜、负透镜；以及
所述第三透镜组从物体侧依次至少具有正透镜、通过接合负透镜和正透镜而形成的接合透镜，
将望远端处的所述第一透镜组和所述第二透镜组的间隔定义为D1t(单位：mm)、将广角端处的所述第一透镜组和所述第二透镜组的间隔定义为D1w(单位：mm)、将最大像高定义为y(单位：mm)、将望远端处的所述第一透镜组至所述第三透镜组的合成焦点距离定义为ft(单位：mm)、将广角端处的所述第一透镜组至所述第三透镜组的合成焦点距离定义为fw(单位：mm)，在此情况下，所述内窥镜用变倍光学系统满足下述两个条件式：
0.43＜(D1t―D1w)/y＜0.70
1.20＜ft/fw＜1.45。
2.根据权利要求1所述的内窥镜用变倍光学系统，其特征在于，
在将所述第一透镜组的位于最物体侧的所述负透镜的焦点距离定义为f01(单位：mm)、将所述第二透镜组的焦点距离定义为f2(单位：mm)的情况下，所述内窥镜用变倍光学系统满足下述条件式：
0.6＜f01/f2＜1.0。
3.根据权利要求1或2所述的内窥镜用变倍光学系统，其特征在于，
所述内窥镜用变倍光学系统满足下述条件式：
0.45＜(D1t―D1w)/fw＜0.75。
4.根据权利要求1至3中任一项所述的内窥镜用变倍光学系统，其特征在于，
所述内窥镜用变倍光学系统满足下述条件式：
0.3＜SF2＜4.0
其中，SF2：(rs1+rs2)/(rs1－rs2)，
rs1：所述第一透镜组所具有的所述正透镜的物体侧的曲率半径(单位：mm)，
rs2：所述第一透镜组所具有的所述正透镜的像面侧的曲率半径(单位：mm)。
5.根据权利要求1至4中任一项所述的内窥镜用变倍光学系统，其特征在于，
在将相对于所述第一透镜组的位于最物体侧的所述负透镜的物体侧的面的、广角端处的所述最大像高y中的入射角定义为θ(单位：度)的情况下，所述内窥镜用变倍光学系统满足下述条件式：
θ≤75°。
6.根据权利要求1至5中任一项所述的内窥镜用变倍光学系统，其特征在于，
在所述第一透镜组和所述第二透镜组之间具有光圈，所述光圈在光轴上与所述第二透镜组一体地移动。
7.一种内窥镜，其特征在于，在其前端搭载有根据权利要求1至6中任一项所述的内窥镜用变倍光学系统。
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