CN109154714A - 内窥镜光学系统 - Google Patents
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Abstract
提供一种能够进行通常观察与放大观察的切换并良好地校正了色像差的内窥镜光学系统。内窥镜光学系统包括从物体侧起依次配置的具有负折射力的第一透镜组(G1)、具有正折射力的第二透镜组(G2)以及具有正折射力的第三透镜组(G3),通过将第一透镜组(G1)与第三透镜组(G3)固定并使第二透镜组(G2)移动,能够进行通常观察与放大观察的切换,第三透镜组(G3)具有接合透镜,接合透镜具有物体侧透镜和像侧透镜,该内窥镜光学系统满足以下的条件式(1)、(2)。0.471<nd02‑nd01<0.475 (1);52.6<νd01‑νd02<53 (2)。
Description
技术领域
本发明涉及一种内窥镜光学系统。
背景技术
作为内窥镜用的物镜光学系统,存在专利文献1中所记载的物镜光学系统。该物镜光学系统由从物体侧起依次配置的具有负折射力的第一透镜组、具有正折射力的第二透镜组以及具有正折射力的第三透镜组构成。
在该物镜光学系统中,第二透镜组沿着光轴移动,进行通常观察与放大观察的切换。
专利文献1:国际公开第2011/070930号
发明内容
发明要解决的问题
在专利文献1的物镜光学系统中,第三透镜组由正透镜和接合透镜构成。接合透镜由两个透镜构成。关于该接合透镜,无法断言两个透镜的折射率差、阿贝数差大。因此,不能说色像差的校正充分。
本发明是鉴于这样的问题点而完成的,其目的在于提供一种能够进行通常观察与放大观察的切换并良好地校正了色像差的内窥镜光学系统。
用于解决问题的方案
为了解决上述的问题并达到目的,本发明的至少几个实施方式所涉及的内窥镜光学系统的特征在于,
包括从物体侧起依次配置的具有负折射力的第一透镜组、具有正折射力的第二透镜组以及具有正折射力的第三透镜组,
通过将第一透镜组与第三透镜组固定并使第二透镜组移动,能够进行通常观察与放大观察的切换,
第三透镜组具有接合透镜,
接合透镜具有物体侧透镜和像侧透镜,
该内窥镜光学系统满足以下的条件式(1)、(2),
0.471<nd02-nd01<0.475 (1)
52.6<vd01-vd02<53 (2)
其中,
nd01为物体侧透镜的针对d线的折射率,
nd02为像侧透镜的针对d线的折射率,
νd01为物体侧透镜的针对d线的阿贝数,
νd02为像侧透镜的针对d线的阿贝数。
本发明的至少几个实施方式所涉及的另一内窥镜光学系统的特征在于,
包括从物体侧起依次配置的具有正折射力的第一透镜组、具有负折射力的第二透镜组以及具有正折射力的第三透镜组,
通过将第一透镜组与第三透镜组固定并使第二透镜组移动,能够进行通常观察与放大观察的切换,
第三透镜组具有接合透镜,
接合透镜具有物体侧透镜和像侧透镜,
该内窥镜光学系统满足以下的条件式(1)、(2),
0.471<nd02-nd01<0.475 (1)
52.6<vd01-vd02<53 (2)
其中,
nd01为物体侧透镜的针对d线的折射率,
nd02为像侧透镜的针对d线的折射率,
νd01为物体侧透镜的针对d线的阿贝数,
νd02为像侧透镜的针对d线的阿贝数。
发明的效果
本发明能够提供一种能够进行通常观察与放大观察的切换并良好地校正了色像差的内窥镜光学系统。
附图说明
图1是表示本实施方式的内窥镜光学系统的具体结构的截面图。
图2是实施例1的内窥镜光学系统的截面图。
图3是实施例1的内窥镜光学系统的像差图。
图4是实施例2的内窥镜光学系统的截面图。
图5是实施例2的内窥镜光学系统的像差图。
具体实施方式
以下,关于本实施方式所涉及的内窥镜光学系统,使用附图说明采用了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。
关于本实施方式所涉及的内窥镜光学系统,在内窥镜观察中,能够通过一个光学系统进行通常观察和放大观察。为此,由多个透镜组构成内窥镜光学系统,该多个透镜组中的至少一个透镜组在光轴上移动。由此,在聚焦于远距离物点的情况下,能够进行通常观察,在聚焦于近距离物点的情况下,能够进行放大观察。
对本实施方式的内窥镜光学系统进行说明。图1是表示本实施方式的内窥镜光学系统的图。图1的(a)是表示第一实施方式所涉及的内窥镜光学系统的图。图1的(b)是表示第二实施方式所涉及的内窥镜光学系统的图。
第一实施方式所涉及的内窥镜光学系统的特征在于,包括从物体侧起依次配置的具有负折射力的第一透镜组、具有正折射力的第二透镜组以及具有正折射力的第三透镜组,通过将第一透镜组与第三透镜组固定并使第二透镜组移动,能够进行通常观察与放大观察的切换,第三透镜组具有接合透镜,接合透镜具有物体侧透镜和像侧透镜,该内窥镜光学系统满足以下的条件式(1)、(2)。
0.471<nd02-nd01<0.475 (1)
52.6<vd01-vd02<53 (2)
其中,
nd01为物体侧透镜的针对d线的折射率,
nd02为像侧透镜的针对d线的折射率,
νd01为物体侧透镜的针对d线的阿贝数,
νd02为像侧透镜的针对d线的阿贝数。
如图1的(a)所示,第一实施方式的内窥镜光学系统包括从物体侧起依次配置的具有负折射力的第一透镜组G1、具有正折射力的第二透镜组G2以及具有正折射力的第三透镜组G3。
在内窥镜光学系统中,要求具备适当的后焦距并使光学系统具有聚焦功能。为了满足该要求,在第一实施方式的内窥镜光学系统中,由三个透镜组构成光学系统,并且使三个透镜组各自的折射力从物体侧起依次为负的折射力、正的折射力、正的折射力。由此,能够确保长的后焦距。
在制造时产生各种误差。通过采用上述的结构,能够减小相对于规定量的误差而言的像差的变化量。因此,能够实现使制造时的调整作业简单化并具有高的成像性能的内窥镜光学系统。
第一透镜组G1具有负透镜L1、负透镜L2以及正透镜L3。由负透镜L2和正透镜L3构成了接合透镜CL1。
第二透镜组G2具有正透镜L4。
第三透镜组G3具有正透镜L5、负透镜L6、正透镜L7、正透镜L8以及负透镜L9。由正透镜L5和负透镜L6构成了接合透镜CL2。由正透镜L8和负透镜L9构成了接合透镜CL3。
通过使第二透镜组G2移动,能够进行通常观察与放大观察的切换。在第二透镜组G2移动时,第一透镜组G1与第三透镜组G3均被固定。在从通常观察向放大观察切换时,第二透镜组G2向像侧移动。
在通常观察与放大观察中,观察距离不同。因此,在通常观察与放大观察之间切换时,还进行调焦。在第一实施方式的内窥镜光学系统中,通过使第二透镜组G2移动来进行调焦。
在第一实施方式的内窥镜光学系统中,能够使正的折射力分散于第二透镜组G2和第三透镜组G3。因此,能够减少调焦时的像差变动。
第三透镜组G3具有接合透镜。接合透镜具有物体侧透镜和像侧透镜。能够通过物体侧透镜和像侧透镜来校正色像差。
在图1的(a)所示的结构中,接合透镜CL3的正透镜L8为物体侧透镜,负透镜L9为像侧透镜。接合透镜CL3由正透镜和负透镜构成,因此能够良好地校正色像差。
在负透镜L1与负透镜L2之间配置有平行平板F1。平行平板F1能够配置于内窥镜光学系统中的任意位置处。
在第二透镜组G2与第三透镜组G3之间配置有亮度光圈S。更具体地说,亮度光圈S配置于正透镜L5的物体侧面的附近。
第一实施方式所涉及的内窥镜光学系统具备上述的结构,并满足条件式(1)、(2)。
如上述那样,第三透镜组具有接合透镜。条件式(1)、(2)是关于接合透镜的光学特性的条件式。
条件式(1)是表示物体侧透镜与像侧透镜的折射率差的条件式。通过满足条件式(1),能够使物体侧透镜与像侧透镜的折射率差适当。其结果,能够良好地校正轴上色像差和倍率色像差。
当超过条件式(1)的上限值时,导致玻璃材料的可得性变差。因此,超过条件式(1)的上限值并不理想。
当低于条件式(1)的下限值时,物体侧透镜与像侧透镜的折射率差过小。在该情况下,为了良好地校正轴上色像差和倍率色像差,必须使接合透镜的透镜面的曲率极度增大。然而,如果透镜面的曲率变大,则其它的像差的产生量增大。因此,低于条件式(1)的下限值并不理想。
条件式(2)是表示物体侧透镜与像侧透镜的阿贝数差的条件式。通过满足条件式(2),能够使物体侧透镜与像侧透镜的阿贝数差适当。其结果,能够良好地校正轴上色像差和倍率色像差。
当超过条件式(2)的上限值时,导致玻璃材料的可得性及加工性变差。因此,超过条件式(2)的上限值并不理想。
当低于条件式(2)的下限值时,物体侧透镜与像侧透镜的阿贝数差过小。因此,无法同时良好地校正轴上色像差和倍率色像差。因此,低于条件式(2)的下限值并不理想。
第二实施方式所涉及的内窥镜光学系统的特征在于,包括从物体侧起依次配置的具有正折射力的第一透镜组、具有负折射力的第二透镜组以及具有正折射力的第三透镜组,通过将第一透镜组与第三透镜组固定并使第二透镜组移动,能够进行通常观察与放大观察的切换,第三透镜组具有接合透镜,接合透镜具有物体侧透镜和像侧透镜,该内窥镜光学系统满足以下的条件式(1)、(2)。
0.471<nd02-nd01<0.475 (1)
52.6<vd01-vd02<53 (2)
其中,
nd01为物体侧透镜的针对d线的折射率,
nd02为像侧透镜的针对d线的折射率,
νd01为物体侧透镜的针对d线的阿贝数,
νd02为像侧透镜的针对d线的阿贝数。
如图1的(b)所示,第二实施方式的内窥镜光学系统包括从物体侧起依次配置的具有正折射力的第一透镜组G1、具有负折射力的第二透镜组G2以及具有正折射力的第三透镜组G3。
在内窥镜光学系统中,要求使光学系统小型化并使光学系统具有聚焦功能。为了满足该要求,在第二实施方式的内窥镜光学系统中,由三个透镜组构成光学系统,并且使三个透镜组的折射力从物体侧起依次为正的折射力、负的折射力、正的折射力。由此,能够削减各组的透镜个数。其结果,能够使光学系统小型化、削减成本。
第一透镜组G1具有负透镜L1、正透镜L2、正透镜L3以及负透镜L4。由正透镜L3和负透镜L4构成了接合透镜CL1。
第二透镜组G2具有负透镜L5和正透镜L6。由负透镜L5和正透镜L6构成了接合透镜CL2。
第三透镜组G3具有正透镜L7、正透镜L8以及负透镜L9。由正透镜L8和负透镜L9构成了接合透镜CL3。
通过使第二透镜组G2移动,能够进行通常观察与放大观察的切换。在第二透镜组G2移动时,第一透镜组G1与第三透镜组G3均被固定。在从通常观察向放大观察切换时,第二透镜组G2向像侧移动。
在第二实施方式的内窥镜光学系统中,能够使正的折射力分散于第一透镜组G1和第三透镜组G3。因此,能够减少调焦时的像差变动。
第三透镜组G3具有接合透镜。接合透镜具有物体侧透镜和像侧透镜。能够通过物体侧透镜和像侧透镜来校正色像差。
在图2的(a)所示的结构中,接合透镜CL3的正透镜L8为物体侧透镜,负透镜L9为像侧透镜。接合透镜CL3由正透镜和负透镜构成,因此能够良好地校正色像差。
在负透镜L1与正透镜L2之间配置有平行平板F1。平行平板F1能够配置于内窥镜光学系统中的任意位置处。
在第一透镜组G1与第二透镜组G2之间配置有亮度光圈S。更具体地说,亮度光圈S位于负透镜L4的像侧面的附近。
第二实施方式所涉及的内窥镜光学系统具备上述的结构,并满足条件式(1)、(2)。
关于条件式(1)、(2)的技术意义,已经进行了说明。因此,在此省略说明。
第一实施方式所涉及的内窥镜光学系统和第二实施方式所涉及的内窥镜光学系统(以下称为“本实施方式所涉及的内窥镜光学系统”)优选满足以下的条件式(3)。
0.05<(nd01-nd02)/fno<0.2 (3)
其中,
nd01为物体侧透镜的针对d线的折射率,
nd02为像侧透镜的针对d线的折射率,
fno为内窥镜光学系统的通常观察时的光圈值。
条件式(3)是表示接合透镜中的折射率差与内窥镜光学系统的光圈值之比的条件式。通过满足条件式(3),能够同时使内窥镜光学系统的光圈值和接合透镜中的折射率差适当。因此,能够实现明亮并且色像差少的内窥镜光学系统。
当低于条件式(3)的下限值时,导致接合透镜中的折射率差过小。因此,无法良好地进行色像差的校正。因此,低于条件式(3)的下限值并不理想。
当超过条件式(3)的上限值时,导致光圈值过小。因此,难以进行轴上像差的校正、轴外像差的校正。因此,超过条件式(3)的上限值并不理想。
优选的是,代替条件式(3),而满足以下的条件式(3’)。
0.1<(nd01-nd02)/fno<0.15 (3’)
优选的是,代替条件式(3)而满足以下的条件式(3”)。
0.13<(nd01-nd02)/fno<0.14 (3”)
在本实施方式所涉及的内窥镜光学系统中,优选的是,第一透镜组在最靠物体侧的位置具有负透镜,该内窥镜光学系统满足以下的条件式(4)、(5)。
0.76<nd01/ndA<0.81 (4)
1.02<nd02/ndA<1.07 (5)
其中,
nd01为物体侧透镜的针对d线的折射率,
nd02为像侧透镜的针对d线的折射率,
ndA为负透镜的针对d线的折射率。
在本实施方式所涉及的内窥镜光学系统中,第一透镜组具有最靠物体侧配置的负透镜(以下称为“负透镜”)。条件式(4)是表示负透镜的折射率与物体侧透镜的折射率之比的条件式。条件式(5)是表示负透镜的折射率与像侧透镜的折射率之比的条件式。
通过满足条件式(4)、(5),能够分别使负透镜的折射率、物体侧透镜的折射率以及像侧透镜的折射率适当。其结果,关于负透镜和接合透镜的各个透镜,能够使透镜面的形状成为加工性好的形状。
当低于条件式(4)的下限值、或者低于条件式(5)的下限值时,导致负透镜的折射率过大。因此,玻璃材料的可得性明显变差。因此,低于条件式(4)、条件式(5)的下限值并不理想。
当超过条件式(4)的上限值、或者超过条件式(5)的上限值时,导致负透镜的折射率过小。因此,必须使负透镜的曲率极大。这样的话,负透镜的加工性变差。因此,超过条件式(4)、条件式(5)的上限值并不理想。
优选的是,代替条件式(4)而满足以下的条件式(4’)。
0.77<nd01/ndA<0.80 (4’)
优选的是,代替条件式(4)而满足以下的条件式(4”)。
0.78<nd01/ndA<0.79 (4”)
优选的是,代替条件式(5)而满足以下的条件式(5’)。
1.03<nd02/ndA<1.06 (5’)
优选的是,代替条件式(5)而满足以下的条件式(5”)。
1.04<nd02/ndA<1.05 (5”)
在本实施方式所涉及的内窥镜光学系统中,优选的是,第一透镜组在最靠物体侧的位置具有负透镜,该内窥镜光学系统满足以下的条件式(6)、(7)。
0≤|RCEM/RAf|<0.03 (6)
-5<RCEM/RAr<-0.5 (7)
其中,
RAf为负透镜的物体侧面的曲率半径,
RAr为负透镜的像侧面的曲率半径,
RCEM为接合透镜的接合面的曲率半径。
条件式(6)是表示接合透镜的接合面的曲率半径与负透镜的物体侧面的曲率半径之比的条件式。条件式(7)是表示接合透镜的接合面的曲率半径与负透镜的像侧面的曲率半径之比的条件式。
通过满足条件式(6)、(7),能够分别使接合透镜的接合面的曲率半径、负透镜的物体侧面的曲率半径以及负透镜的像侧面的曲率半径为适当的曲率半径。其结果,能够良好地校正色像差。
当超过条件式(6)的上限值时,导致接合面的曲率半径过大。因此,无法良好地校正色像差。因此,超过条件式(6)的上限值并不理想。
当超过条件式(7)的上限值时,导致负透镜的像侧面的曲率半径过大。因此,无法得到所需的负焦度。因此,超过条件式(7)的上限值并不理想。
当低于条件式(7)的下限值时,导致接合面的曲率半径过大。因此,无法良好地校正色像差。因此,低于条件式(7)的下限值并不理想。
优选的是,代替条件式(6)而满足以下的条件式(6’)。
0≤|RCEM/RAf|<0.02 (6’)
优选的是,代替条件式(6)而满足以下的条件式(6”)。
0≤|RCEM/RAf|<0.01 (6”)
优选的是,代替条件式(7)而满足以下的条件式(7’)。
-2<RCEM/RAr<-1 (7’)
优选的是,代替条件式(7)而满足以下的条件式(7”)。
-1.5<RCEM/RAr<-1.3 (7”)
在本实施方式所涉及的内窥镜光学系统中,优选的是,第三透镜组具有正透镜。
能够通过正透镜和接合透镜更良好地校正像差。正透镜可以配置于接合透镜的物体侧,也可以配置于像侧。
在本实施方式所涉及的内窥镜光学系统中,优选的是,第三透镜组具有从物体侧起依次配置的正透镜和规定的接合透镜,规定的接合透镜具有正透镜和负透镜,该内窥镜光学系统满足以下的条件式(8)、(9)。
10<D01/DB<50 (8)
5<D02/DB<20 (9)
其中,
D01为规定的接合透镜的正透镜的光轴上的壁厚,
D02为规定的接合透镜的负透镜的光轴上的壁厚,
DB为正透镜与规定的接合透镜的空气间隔。
条件式(8)是表示规定的接合透镜的正透镜的光轴上的壁厚与正透镜同规定的接合透镜的空气间隔之比的条件式。条件式(9)是表示规定的接合透镜的负透镜的光轴上的壁厚与正透镜同规定的接合透镜的空气间隔之比的条件式。
通过满足条件式(8)、(9),能够使规定的接合透镜的正透镜的壁厚、规定的接合透镜的负透镜的壁厚以及正透镜与规定的接合透镜的空气间隔分别为适当的壁厚或空气间隔。因此,内窥镜光学系统不会在光轴方向上臃肿,并且能够使各透镜的加工性良好。
当低于条件式(8)的下限值、或者低于条件式(9)的下限值时,导致各透镜的壁厚过薄。在该情况下,各透镜无法充分地确保边壁。因此,低于条件式(8)的下限值、或者低于条件式(9)的下限值并不理想。
在正透镜与规定的接合透镜之间配置用于调整间隔的圆环构件。当超过条件式(8)的上限值、或者超过条件式(9)的上限值时,导致正透镜与规定的接合透镜的空气间隔过小。在该情况下,无法配置圆环构件。因此,超过条件式(8)的上限值、或者超过条件式(9)的上限值并不理想。
优选的是,代替条件式(8)而满足以下的条件式(8’)。
15<D01/DB<40 (8’)
优选的是,代替条件式(8)而满足以下的条件式(8”)。
20<D01/DB<35 (8”)
优选的是,代替条件式(9)而满足以下的条件式(9’)。
6<D02/DB<15 (9’)
优选的是,代替条件式(9)而满足以下的条件式(9”)。
7<D02/DB<11 (9”)
本实施方式所涉及的内窥镜光学系统优选为满足以下的条件式(10)。
1.01<ωnormal/ωnear<5.0 (10)
其中,
ωnormal为通常观察时的半视角,
ωnear为放大观察时的半视角。
在通常观察中,能够观察比放大观察广的范围。因此,例如通过进行通常观察来确认有无病变部。在通常状态下发现了病变部的情况下,对病变部进行放大观察。通过这样,能够详细地观察病变部。另外,由于能够进行详细的观察,因此能够进行准确度更高的诊断。
条件式(10)是表示内窥镜光学系统的视角的变化的条件式。通过满足条件式(10),能够在通常观察和放大观察的各个观察中进行适当范围的视场中的观察。特别是,当满足条件式(10)时,在放大观察中倍率变大。在该情况下,例如能够靠近病变部,因此能够放大观察病变部的详情。
当低于条件式(10)的下限值时,视角的变化过小。在该情况下,通常观察时的视场的范围与近距观察时的视场的范围之差变小。因此,只能进行广范围的观察与窄范围的观察中的某一方。即,导致成为实用性低的光学系统。
当超过条件式(10)的上限值时,视角的变化过大。在该情况下,由于透镜的直径变大,因此导致光学系统大型化。
本实施方式所涉及的内窥镜光学系统配置于内窥镜的插入部。当光学系统大型化时,插入部的直径也变粗。当插入部的直径变粗时,导致QOL(生活质量)、例如在检查时给予患者的负担增大。因此,导致光学系统大型化并不理想。
优选的是,代替条件式(10)而满足以下的条件式(10’)。
1.03<ωnormal/ωnear<3.0 (10’)
优选的是,代替条件式(10)而满足以下的条件式(10”)。
1.04<ωnormal/ωnear<2.0 (10”)
在本实施方式所涉及的内窥镜光学系统中,优选的是,规定的接合透镜是具有物体侧透镜和像侧透镜的接合透镜,正透镜为物体侧透镜,负透镜为像侧透镜。
本实施方式所涉及的内窥镜光学系统优选满足以下的条件式。
1.95<nd01<2.00
1.45<nd02<1.50
70.2<vd01<70.3
17.4<vd02<17.5
以下,对各实施例进行说明。
(实施例1)
对实施例1所涉及的内窥镜光学系统进行说明。图2是实施例1所涉及的内窥镜光学系统的透镜截面图,(a)是通常观察状态中的截面图,(b)是放大观察状态中的截面图。
实施例1的内窥镜光学系统包括从物体侧起依次配置的具有负折射力的第一透镜组G1、具有正折射力的第二透镜组G2以及具有正折射力的第三透镜组G3。
第一透镜组G1包括物体侧为平面的平凹负透镜L1、双凹负透镜L2以及平凸正透镜L3。在此,由双凹负透镜L2和平凸正透镜L3形成了接合透镜。
第二透镜组G2包括使凸面朝向物体侧的正弯月透镜L4。
第三透镜组G3包括双凸正透镜L5、使凸面朝向像侧的负弯月透镜L6、使凸面朝向物体侧的正弯月透镜L7、双凸正透镜L8以及使凸面朝向像侧的负弯月透镜L9。在此,由双凸正透镜L5和负弯月透镜L6形成了接合透镜。由双凸正透镜L8和负弯月透镜L9形成了接合透镜。
亮度光圈S配置于第二透镜组G2与第三透镜组G3之间。更详细地说,亮度光圈S配置于双凸正透镜L5的物体侧面的附近。
在平凹负透镜L1的像侧配置有平行平面板F1。平行平面板F1例如是红外吸收滤波器。
在通常观察与放大观察之间切换时,第二透镜组G2进行移动。在从通常观察向放大观察切换时,第二透镜组G2向像侧移动。
图3的(a)、(b)、(c)以及(d)分别是实施例1的通常观察状态中的球面像差(SA)、像散(AS)、畸变像差(DT)、倍率色像差(CC)的像差图。图3的(e)、(f)、(g)以及(h)分别是实施例1的放大观察状态中的球面像差(SA)、像散(AS)、畸变像差(DT)、倍率色像差(CC)的像差图。
在各像差图中,横轴表示像差量。关于球面像差、像散以及倍率像差,像差量的单位为mm。另外,关于畸变像差,像差量的单位为%。另外,ω为半视角,单位为°,FNO为光圈值。另外,像差曲线的波长的单位为nm。这些在实施例2中也是相同的。
(实施例2)
对实施例2所涉及的内窥镜光学系统进行说明。图4是实施例2所涉及的内窥镜光学系统的透镜截面图,(a)是通常观察状态中的截面图,(b)是放大观察状态中的截面图。
实施例2的内窥镜光学系统包括从物体侧起依次配置的具有正折射力的第一透镜组G1、具有负折射力的第二透镜组G2以及具有正折射力的第三透镜组G3。
第一透镜组G1包括物体侧为平面的平凹负透镜L1、使凸面朝向像侧的正弯月透镜L2、平凸正透镜L3以及使凸面朝向像侧的负弯月透镜L4。在此,由平凸正透镜L3和负弯月透镜L4形成了接合透镜。
第二透镜组G2由平凹负透镜L5和使凸面朝向物体侧的正弯月透镜L6构成。在此,由平凹负透镜L5和正弯月透镜L6形成了接合透镜。
第三透镜组G3由双凸正透镜L7、双凸正透镜L8以及双凹负透镜L9构成。在此,由双凸正透镜L8和双凹负透镜L9形成了接合透镜。
亮度光圈S配置于第一透镜组G1与第二透镜组G2之间。更详细地说,亮度光圈S配置于负弯月透镜L4的像侧面的附近。
在平凹负透镜L1的像侧配置有平行平面板F1。平行平面板F1例如是红外吸收滤波器。
在通常观察与放大观察之间切换时,第二透镜组G2进行移动。在从通常观察向放大观察切换时,第二透镜组G2向像侧移动。
图5的(a)、(b)、(c)以及(d)分别是实施例2的通常观察状态中的球面像差(SA)、像散(AS)、畸变像差(DT)、倍率色像差(CC)的像差图。图5的(e)、(f)、(g)以及(h)分别是实施例2的放大观察状态中的球面像差(SA)、像散(AS)、畸变像差(DT)、倍率色像差(CC)的像差图。
以下示出上述各实施例的数值数据。在面数据中,r为各透镜面的曲率半径,d为各透镜面间的间隔,nd为各透镜的针对d线的折射率,νd为各透镜的阿贝数。
在各种数据中,f为针对d线的焦距,Fno为光圈值,ω为半视角。
数值实施例1
单位mm
面数据
各种数据
各组焦距
f1=-1.23 f2=28.99 f3=3.64
数值实施例2
单位mm
面数据
各种数据
各组焦距
f1=1.79 f2=-4.46 f3=2.94
以下示出实施例1、2所涉及的内窥镜光学系统中的条件式(1)~(10)的数值。
以下示出要素值。
根据各实施例,能够提供一种能够进行通常观察与放大观察的切换并良好地校正了色像差的内窥镜光学系统。
以上,对本发明的各种实施方式进行了说明,但是本发明并不仅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所构成的实施方式也属于本发明的范畴。
产业上的可利用性
如以上那样,适合于能够进行通常观察与放大观察的切换并良好地校正了色像差的内窥镜光学系统。
附图标记说明
G1:第一透镜组;G2:第二透镜组;G3:第三透镜组;L1~L9:透镜;CL1、CL2、CL3:接合透镜;S:亮度光圈;F1:平行平面板;I:像面。
Claims (7)
1.一种内窥镜光学系统,其特征在于,
包括从物体侧起依次配置的具有负折射力的第一透镜组、具有正折射力的第二透镜组以及具有正折射力的第三透镜组,
通过将所述第一透镜组与所述第三透镜组固定并使所述第二透镜组移动,能够进行通常观察与放大观察的切换,
所述第三透镜组具有接合透镜,
所述接合透镜具有物体侧透镜和像侧透镜,
所述内窥镜光学系统满足以下的条件式(1)、(2),
0.471<nd02-nd01<0.475 (1)
52.6<vd01-vd02<53 (2)
其中,
nd01为所述物体侧透镜的针对d线的折射率,
nd02为所述像侧透镜的针对d线的折射率,
νd01为所述物体侧透镜的针对d线的阿贝数,
νd02为所述像侧透镜的针对d线的阿贝数。
2.一种内窥镜光学系统,其特征在于,
包括从物体侧起依次配置的具有正折射力的第一透镜组、具有负折射力的第二透镜组以及具有正折射力的第三透镜组,
通过将所述第一透镜组与所述第三透镜组固定并使所述第二透镜组移动,能够进行通常观察与放大观察的切换,
所述第三透镜组具有接合透镜,
所述接合透镜具有物体侧透镜和像侧透镜,
所述内窥镜光学系统满足以下的条件式(1)、(2),
0.471<nd02-nd01<0.475 (1)
52.6<vd01-vd02<53 (2)
其中,
nd01为所述物体侧透镜的针对d线的折射率,
nd02为所述像侧透镜的针对d线的折射率,
νd01为所述物体侧透镜的针对d线的阿贝数,
νd02为所述像侧透镜的针对d线的阿贝数。
3.根据权利要求1或2所述的内窥镜光学系统,其特征在于,
满足以下的条件式(3),
0.05<(nd01-nd02)/fno<0.2 (3)
其中,
nd01为所述物体侧透镜的针对d线的折射率,
nd02为所述像侧透镜的针对d线的折射率,
fno为所述内窥镜光学系统的所述通常观察时的光圈值。
4.根据权利要求1至3中的任一项所述的内窥镜光学系统,其特征在于,
所述第一透镜组在最靠物体侧的位置具有负透镜,
所述内窥镜光学系统满足以下的条件式(4)、(5),
0.76<nd01/ndA<0.81 (4)
1.02<nd02/ndA<1.07 (5)
其中,
nd01为所述物体侧透镜的针对d线的折射率,
nd02为所述像侧透镜的针对d线的折射率,
ndA为所述负透镜的针对d线的折射率。
5.根据权利要求1至4中的任一项所述的内窥镜光学系统,其特征在于,
所述第一透镜组在最靠物体侧的位置具有负透镜,
所述内窥镜光学系统满足以下的条件式(6)、(7),
0≤|RCEM/RAf|<0.03 (6)
-5<RCEM/RAr<-0.5 (7)
其中,
RAf为所述负透镜的物体侧面的曲率半径,
RAr为所述负透镜的像侧面的曲率半径,
RCEM为所述接合透镜的接合面的曲率半径。
6.根据权利要求1至5中的任一项所述的内窥镜光学系统,其特征在于,
所述第三透镜组具有从物体侧起依次配置的正透镜以及规定的接合透镜,
所述规定的接合透镜具有正透镜和负透镜,
所述内窥镜光学系统满足以下的条件式(8)、(9),
10<D01/DB<50 (8)
5<D02/DB<20 (9)
其中,
D01为所述规定的接合透镜的所述正透镜的光轴上的壁厚,
D02为所述规定的接合透镜的所述负透镜的光轴上的壁厚,
DB为所述正透镜与所述规定的接合透镜的空气间隔。
7.根据权利要求1至6中的任一项所述的内窥镜光学系统,其特征在于,
满足以下的条件式(10),
1.01<ωnormal/ωnear<5.0 (10)
其中,
ωnormal为所述通常观察时的半视角,
ωnear为所述放大观察时的半视角。
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