CN111443457B - 内窥镜用物镜及内窥镜 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种色差及畸变像差这两者得到良好校正而具有高光学性能的内窥镜用物镜及具备该内窥镜用物镜的内窥镜。内窥镜用物镜从物体侧依次包括：由负透镜构成的第1透镜组；由负透镜构成的第2透镜组；由接合透镜构成的第3透镜组；孔径光阑；由具有正屈光力的单透镜构成或由作为整体具有正屈光力的接合透镜构成的第4透镜组；及由将具有符号彼此不同的屈光力的两片透镜接合而成的接合透镜构成的第5透镜组，并且满足与接合透镜相关的预先设定的条件式。

Description

内窥镜用物镜及内窥镜
技术领域
本发明涉及一种内窥镜用物镜及内窥镜。
背景技术
以往，在医疗领域中，为了进行患者体内的观察及处置等而使用内窥镜。下述专利文献1及专利文献2中记载有能够用作内窥镜用物镜的透镜系统。这些透镜系统从物体侧朝向像侧依次具备具有负屈光力的组及具有正屈光力的组。
专利文献1：日本专利第6161520号公报
专利文献2：日本专利公开2017-026802号公报
近年，进行对通过内窥镜拍摄的图像实施图像处理而生成增强了表面结构等的图像，并突出病变部来观察。在这种观察中，作为光源，除了白色光源以外，例如有时还使用波长为400nm(纳米)附近的短波长的激光光源。此时，要求在从短波长区域至可见区域的整个区域中色差得到良好校正的内窥镜用物镜。另一方面，在伴随手术处置的内窥镜观察中，为了进行处置范围的确定及精确的处置而要求影像中变形较少，因此，要求畸变像差得到良好校正的内窥镜用物镜。鉴于以上，对内窥镜用物镜希望色差及畸变像差这两者保持平衡且得到良好校正。
然而，专利文献1中所记载的透镜系统不能说色差及畸变像差这两者充分得到校正。专利文献2中所记载的透镜系统在良好地保持畸变像差的校正与倍率色差的校正的平衡这一点上还存在改善的余地。
发明内容
本发明是鉴于上述情况而完成的，其目的在于提供一种色差及畸变像差这者得到良好校正而具有高光学性能的内窥镜用物镜及具备该内窥镜用物镜的内窥镜。
本发明的一方式所涉及的内窥镜用物镜从物体侧朝向像侧依次由第1透镜组、第2透镜组、第3透镜组、孔径光阑、第4透镜组及第5透镜组构成，所述第1透镜组由负透镜构成，所述第2透镜组由负透镜构成，所述第3透镜组由将两片透镜接合而成的接合透镜构成，所述的第4透镜组由具有正屈光力的单透镜构成或由将两片透镜接合而成且作为整体具有正屈光力的接合透镜构成，所述第5透镜组由将具有符号彼此不同的屈光力的两片透镜接合而成的接合透镜构成，当将接合透镜的总数设为k，将1至k的自然数设为i，将构成自物体侧起第i个接合透镜的物体侧的透镜的d线基准的色散系数设为v ai，将构成自物体侧起第i个接合透镜的像侧的透镜的d线基准的色散系数设为v bi，将从孔径光阑至自物体侧起第i个接合透镜的接合面的在光轴上的距离设为Dci，将自物体侧起第i个接合透镜的接合面的曲率半径设为Rci时，满足下述条件式(1)。
Figure BDA0002345594280000021
上述方式的内窥镜用物镜优选满足下述条件式(1-1)。
Figure BDA0002345594280000022
当将第1透镜组与第2透镜组的合成焦距设为f12，将第3透镜组的焦距设为f3，将第1透镜组的负透镜的像侧的面的曲率半径设为Rr1，将第1透镜组的负透镜的物体侧的面的曲率半径设为Rf1，将第2透镜组的负透镜的像侧的面的曲率半径设为Rr2，将第2透镜组的负透镜的物体侧的面的曲率半径设为Rf2时，上述方式的内窥镜用物镜优选满足下述条件式(2)，更优选满足下述条件式(2-1)。
Figure BDA0002345594280000023
Figure BDA0002345594280000024
当将第3透镜组的最靠像侧的面的曲率半径设为Rr3，将内窥镜用物镜的焦距设为f时，上述方式的内窥镜用物镜优选满足下述条件式(3)，更优选满足下述条件式(3-1)。
-20＜Rr3/f＜-0.5 (3)
-12＜Rr3/f＜-1 (3-1)
当将第4透镜组的最靠像侧的面的曲率半径设为Rr4，将内窥镜用物镜的焦距设为f时，上述方式的内窥镜用物镜优选满足下述条件式(4)，更优选满足下述条件式(4-1)。
-2.5＜Rr4/f＜-1 (4)
-2.2＜Rr4/f＜-1.2 (4-1)
当将第5透镜组的最靠像侧的面的曲率半径设为Rr5，将第5透镜组的最靠物体侧的面的曲率半径设为Rf5时，上述方式的内窥镜用物镜优选满足下述条件式(5)，更优选满足下述条件式(5-1)。
-0.5＜(Rr5+Rf5)/(Rr5-Rf5)＜1 (5)
-0.25＜(Rr5+Rf5)/(Rr5-Rf5)＜0.7 (5-1)
当将从孔径光阑至最靠物体侧的透镜面的在光轴上的距离设为Df，将从孔径光阑至最靠像侧的透镜面的在光轴上的距离设为Dr时，上述方式的内窥镜用物镜优选满足下述条件式(6)，更优选满足下述条件式(6-1)。
0.5＜Df/Dr＜1.5 (6)
0.8＜Df/Dr＜1.2 (6-1)
当将第1透镜组、第2透镜组及第3透镜组的合成焦距设为f123，将第4透镜组与第5透镜组的合成焦距设为f45时，上述方式的内窥镜用物镜优选满足下述条件式(7)，更优选满足下述条件式(7-1)。
1.5＜|f123/f45|＜10 (7)
1.8＜|f123/f45|＜8 (7-1)
本发明的另一方式所涉及的内窥镜具备本发明的上述方式的内窥镜用物镜。
另外，本说明书的“由～构成”表示，除了包括所举出的构成要件以外，还可以包括实质上不具有屈光力的透镜以及光圈、滤波器及盖玻璃等透镜以外的光学要件以及透镜凸缘、镜筒及成像元件等。
另外，本说明书的“具有正屈光力的～组”表示作为组整体具有正屈光力。相同地，“具有负屈光力的～组”表示作为组整体具有负屈光力。“具有正屈光力的透镜”、“正透镜”及“正透镜”含义相同。“具有负屈光力的透镜”、“负透镜”及“负透镜”含义相同。
“单透镜”表示没有接合的一片透镜。复合非球面透镜(球面透镜与形成于其球面透镜上的非球面形状的膜构成为一体而作为整体以一个非球面透镜发挥功能的透镜)不被视为接合透镜，而作为一片透镜来使用。关于与包含非球面的透镜相关的屈光力的符号、透镜面的曲率半径及透镜面的面形状，若无特别说明，则设为在近轴区域中考虑。曲率半径的符号将凸面朝向物体侧的形状的面的曲率半径的符号设为正，将凸面朝向像侧的形状的面的曲率半径的符号设为负。
本说明书中，条件式中使用的“焦距”为近轴焦距。条件式中使用的值为以d线为基准时的值。本说明书所记载的“d线”、“C线”及“F线”为明线，d线的波长为587.56nm(纳米)，C线的波长为656.27nm(纳米)，F线的波长为486.13nm(纳米)。本说明书中，与排列顺序相关的“从物体侧依次”与“从物体侧朝向像侧依次”含义相同。
发明效果
根据本发明，能够提供一种色差及畸变像差这两者得到良好校正而具有高光学性能的内窥镜用物镜及具备该内窥镜用物镜的内窥镜。
附图说明
图1是表示本发明的一实施方式所涉及的内窥镜用物镜的结构的剖视图。
图2是表示本发明的实施例1的内窥镜用物镜的结构及光束的剖视图。
图3是表示本发明的实施例2的内窥镜用物镜的结构及光束的剖视图。
图4是表示本发明的实施例3的内窥镜用物镜的结构及光束的剖视图。
图5是表示本发明的实施例4的内窥镜用物镜的结构及光束的剖视图。
图6是表示本发明的实施例5的内窥镜用物镜的结构及光束的剖视图。
图7是表示本发明的实施例6的内窥镜用物镜的结构及光束的剖视图。
图8是表示本发明的实施例7的内窥镜用物镜的结构及光束的剖视图。
图9是表示本发明的实施例8的内窥镜用物镜的结构及光束的剖视图。
图10是本发明的实施例1的内窥镜用物镜的各像差图。
图11是本发明的实施例2的内窥镜用物镜的各像差图。
图12是本发明的实施例3的内窥镜用物镜的各像差图。
图13是本发明的实施例4的内窥镜用物镜的各像差图。
图14是本发明的实施例5的内窥镜用物镜的各像差图。
图15是本发明的实施例6的内窥镜用物镜的各像差图。
图16是本发明的实施例7的内窥镜用物镜的各像差图。
图17是本发明的实施例8的内窥镜用物镜的各像差图。
图18是本发明的一实施方式所涉及的内窥镜的概略结构图。
符号说明
1-内窥镜用物镜，2-轴上光束，3-最大视角的光束，100-内窥镜，102-操作部，104-插入部，106-通用塞绳，107-软性部，108-弯曲部，109-弯曲操作旋钮，110-前端部，CG-盖玻璃，Df-从孔径光阑至最靠物体侧的透镜面的在光轴上的距离，Dr-从孔径光阑至最靠像侧的透镜面的在光轴上的距离，G1-第1透镜组，G2-第2透镜组，G3-第3透镜组，G4-第4透镜组，G5-第5透镜组，L1、L2、L31、L32、L4、L41、L42、L51、L52-透镜，PP-光学部件，Rc1、Rc2、Rc3-接合面的曲率半径，Dc1、Dc2、Dc3-从孔径光阑至接合面的在光轴上的距离，Sim-像面，St-孔径光阑，Z-光轴。
具体实施方式
以下，参考附图对本发明的实施方式进行详细说明。图1是表示本发明的一实施方式所涉及的内窥镜用物镜1的结构的剖视图。图1所示的例子与后述的实施例1对应。在图1中，左侧为物体侧，右侧为像侧。
另外，考虑到使用状况，在图1中示出了在内窥镜用物镜1的物体侧配置有盖玻璃CG，在内窥镜用物镜1的像侧配置有光学部件PP的例子。光学部件PP为假定成各种滤波器和/或棱镜等的部件。各种滤波器例如为低通滤波器、红外截止滤波器及截止特定波长区域的滤波器等。盖玻璃CG及光学部件PP为入射面与射出面平行的不具有屈光力的部件，而不是透镜。在本发明中，也可以是省略了盖玻璃CG及光学部件PP中的至少一个的结构。并且，在图1中示出了像面Sim位于光学部件PP的像侧的面的例子，但在本发明中，像面Sim的位置并不限定于该位置。另外，图1所示的像面Sim不是表示大小，而是表示光轴上的位置。
本发明的内窥镜用物镜1沿光轴Z从物体侧朝向像侧依次包括第1透镜组G1、第2透镜组G2、第3透镜组G3、孔径光阑St、第4透镜组G4及第5透镜组G5。第1透镜组G1包括一片负透镜。第2透镜组G2包括一片负透镜。第3透镜组G3包括由两片透镜接合而构成的接合透镜。第4透镜组G4包括具有正屈光力的一片单透镜或由两片透镜接合而构成从而作为整体具有正屈光力的接合透镜。即，第4透镜组G4包括具有正屈光力的一个透镜成分。另外，“透镜成分”是指，在光轴上的空气接触面仅为物体侧的面及像侧的面这两个的透镜，一个透镜成分表示一个单透镜或一个接合透镜。第5透镜组G5包括由具有符号彼此不同的屈光力的两片透镜接合而构成的接合透镜。另外，包括具有符号彼此不同的屈光力的两片透镜的接合透镜可以是从物体侧依次接合正透镜与负透镜而成的接合透镜，也可以是从物体侧依次接合负透镜与正透镜而成的接合透镜。
通过如上构成第1透镜组G1及第2透镜组G2而从最靠物体侧依次连续地配置两片负透镜，维持广视角，并且有利于抑制畸变像差。
第3透镜组G3通过将两片透镜接合而构成，有利于小型化。当第3透镜组G3包括具有符号彼此不同的屈光力的两片透镜时，有利于校正倍率色差。当第3透镜组G3包括两片正透镜时，有利于校正畸变像差。
如上所述，通过将孔径光阑St配置于透镜系统的大致中央，能够构成对孔径光阑St对称性良好的透镜系统，从而有利于抑制畸变像差。另外，图1所示的孔径光阑St不是表示形状，而是表示光轴上的位置。
在第1透镜组G1及第2透镜组G2具有负屈光力的透镜系统中，通过将第4透镜组G4设为上述结构，能够抑制产生像散及像面弯曲。当第4透镜组G4包括一片单透镜时，有利于小型化。当第4透镜组G4包括将具有符号彼此不同的屈光力的两片透镜接合而构成的接合透镜时，有利于校正色差。
第5透镜组G5为远离孔径光阑St且离像面Sim最近的透镜组。通过将该第5透镜组G5设为上述结构，有利于校正倍率色差。
作为一例，图1所示的内窥镜用物镜1以如下方式构成，即，第1透镜组G1包括透镜L1这一片透镜，第2透镜组G2包括透镜L2这一片透镜，第3透镜组G3从物体侧朝向像侧依次包括透镜L31～L32这两片透镜，第4透镜组G4从物体侧朝向像侧依次包括透镜L41～L42这两片透镜，第5透镜组G5从物体侧朝向像侧依次包括透镜L51～L52这两片透镜。
当将内窥镜用物镜1所具有的接合透镜的总数设为k，将1至k的自然数设为i，将构成自物体侧起第i个接合透镜的物体侧的透镜的d线基准的色散系数设为v ai，将构成自物体侧起第i个接合透镜的像侧的透镜的d线基准的色散系数设为v bi，将从孔径光阑St至自物体侧起第i个接合透镜的接合面的在光轴上的距离设为Dci，自物体侧起第i个接合透镜的接合面的曲率半径设为Rci时，内窥镜用物镜1以满足下述条件式(1)的方式构成。通过设成不成为条件式(1)的下限以下，校正第1透镜组G1及第2透镜组G2中产生的轴上色差及倍率色差变得轻松。而且，内窥镜用物镜1优选满足下述条件式(1-1)。通过设成不成为条件式(1-1)的下限以下，校正第1透镜组G1及第2透镜组G2中产生的轴上色差及倍率色差变得更轻松。通过设成不成为条件式(1-1)的上限以上，有利于透镜系统的光轴方向的小型化。
Figure BDA0002345594280000071
Figure BDA0002345594280000072
在图1所示的例子中，内窥镜用物镜1所具有的接合透镜的总数为三个。作为一例，在图1中，作为自物体侧起第1个、第2个及第3个接合透镜的接合面与孔径光阑St在光轴上的距离分别示出Dc1、Dc2、及Dc3，作为自物体侧起第1个、第2个及第3个接合透镜的接合面的曲率半径分别示出Rcl、Rc2及Rc3。
当将第1透镜组G1与第2透镜组G2的合成焦距设为f12，将第3透镜组G3的焦距设为f3，将第1透镜组G1的负透镜的像侧的面的曲率半径设为Rr1，将第1透镜组G1的负透镜的物体侧的面的曲率半径设为Rf1，将第2透镜组G2的负透镜的像侧的面的曲率半径设为Rr2，将第2透镜组G2的负透镜的物体侧的面的曲率半径设为Rf2时，内窥镜用物镜1优选满足下述条件式(2)。条件式(2)的(Rrl+Rf1)/(Rr1-Rf1)、(Rr2+Rf2)/(Rr2-Rf2)分别为与第1透镜组G1的透镜形状及第2透镜组G2的透镜形状相关的项。通过设成不成为条件式(2)的下限以下，维持作为内窥镜用的物镜光学系统适合的广视角变得轻松。通过设成不成为条件式(2)的上限以上，适当地控制轴外光线的折射，而抑制畸变像差变得轻松。另外，若设为满足下述条件式(2-1)的结构，则能够成为更良好的特性。
Figure BDA0002345594280000081
Figure BDA0002345594280000082
当将第3透镜组G3的最靠像侧的面的曲率半径设为Rr3，将内窥镜用物镜1的焦距设为f时，内窥镜用物镜1优选满足下述条件式(3)。通过设成不成为条件式(3)的下限以下，能够确保第3透镜组G3的最靠像侧的面的正屈光力，从而有利于小型化。通过设成不成为条件式(3)的上限以上，第3透镜组G3的最靠像侧的面的正屈光力不会变得过度，因此有助于良好地校正像面弯曲及像散。另外，若设为满足下述条件式(3-1)的结构，则能够成为更良好的特性。
-20＜Rr3/f＜-0.5 (3)
-12＜Rr3/f＜-1 (3-1)
当将第4透镜组G4的最靠像侧的面的曲率半径设为Rr4，将内窥镜用物镜1的焦距设为f时，内窥镜用物镜1优选满足下述条件式(4)。通过设成不成为条件式(4)的下限以下，能够确保第4透镜组G4的最靠像侧的面的正屈光力，从而有利于小型化。通过设成不成为条件式(4)的上限以上，第4透镜组G4的最靠像侧的面的正屈光力不会变得过度，因此能够有助于良好地校正畸变像差。另外，若设为满足下述条件式(4-1)的结构，则能够成为更良好的特性。
-2.5＜Rr4/f＜-1 (4)
-2.2＜Rr4/f＜-1.2 (4-1)
当将第5透镜组G5的最靠像侧的面的曲率半径设为Rr5，将第5透镜组G5的最靠物体侧的面的曲率半径设为Rf5时，内窥镜用物镜1优选满足下述条件式(5)。通过设成不成为条件式(5)的下限以下，有利于校正畸变像差。通过设成不成为条件式(5)的上限以上，有利于校正像面弯曲，并且，有利于缩小轴外光束的主光线向像面Sim的入射角。另外，若设为满足下述条件式(5-1)的结构，则能够成为更良好的特性。
-0.5＜(Rr5+Rf5)/(Rr5-Rf5)＜1 (5)
-0.25＜(Rr5+Rf5)/(Rr5-Rf5)＜0.7 (5-1)
当将从孔径光阑St至最靠物体侧的透镜面的在光轴上的距离设为Df，将从孔径光阑St至最靠像侧的透镜面的在光轴上的距离设为Dr时，内窥镜用物镜1优选满足下述条件式(6)。作为一例，将内窥镜用物镜1中的Df及Dr示于图1中。通过设成不成为条件式(6)的下限以下，维持孔径光阑St的物体侧的透镜系统的长度与像侧的透镜系统的长度的平衡，并且抑制畸变像差变得轻松。通过设成不成为条件式(6)的上限以上，有利于最靠物体侧的透镜的小径化。另外，若设为满足下述条件式(6-1)的结构，则能够成为更良好的特性。
0.5＜Df/Dr＜1.5 (6)
0.8＜Df/Dr＜1.2 (6-1)
当将第1透镜组G1、第2透镜组G2及第3透镜组G3的合成焦距设为f123，将第4透镜组G4与第5透镜组G5的合成焦距设为f45时，内窥镜用物镜1优选满足下述条件式(7)。条件式(7)为与自孔径光阑St起物体侧的所有透镜组的合成屈光力与自孔径光阑St起像侧的所有透镜组的合成屈光力之比相关的式。通过设成不成为条件式(7)的下限以下，维持广视角，并且有利于良好地校正畸变像差。通过设成不成为条件式(7)的上限以上，保持孔径光阑St的物体侧的透镜的屈光力与像侧的透镜的屈光力的平衡，并且实现最靠物体侧的透镜的小径化变得轻松。另外，若设为满足下述条件式(7-1)的结构，则能够成为更良好的特性。
1.5＜|f123/f45|＜10 (7)
1.8＜|f123/f45|＜8 (7-1)
包含与条件式相关的结构在内上述的优选结构和/或可能的结构能够任意地进行组合，根据所要求的规格，优选采用适当选择的组合。根据本发明的内窥镜用物镜1，良好地校正色差及畸变像差这两者，而能够实现高光学性能。
接着，对本发明的内窥镜用物镜的数值实施例进行说明。另外，以下所示的实施例的数据均为以内窥镜用物镜的焦距成为1的方式标准化时的数据。
[实施例1]
将实施例1的内窥镜用物镜的结构及光束的剖视图示于图2中。在图2中，作为光束，示出了轴上光束2及最大视角的光束3。并且，在图2中，考虑到使用状况，与图1相同地一并示出了盖玻璃CG及光学部件PP。实施例1的内窥镜用物镜从物体侧朝向像侧依次包括具有负屈光力的第1透镜组G1、具有负屈光力的第2透镜组G2、具有正屈光力的第3透镜组G3、孔径光阑St、具有正屈光力的第4透镜组G4及具有正屈光力的第5透镜组G5。另外，图2所示的孔径光阑St不是表示形状，而是表示光轴上的位置。第1透镜组G1包括负透镜L1。第2透镜组G2包括负透镜L2。第3透镜组G3包括从物体侧依次接合正透镜L31与正透镜L32而成的接合透镜。第4透镜组G4包括从物体侧依次接合负透镜L41与正透镜L42而成的接合透镜。第5透镜组G5包括从物体侧依次接合正透镜L51与负透镜L52而成的接合透镜。
关于实施例1的内窥镜用物镜，将基本透镜数据示于表1中，将规格示于表2中。在表1中，在Sn栏中示出将最靠物体侧的面设为第1面而随着向像侧逐一增加编号时的面编号，在R栏中示出各面的曲率半径，在D栏中示出各面及与其像侧相邻的面的在光轴上的面间隔。并且，在Nd栏中示出各构成要件相对于d线的折射率，在v d栏中示出各构成要件的d线基准的色散系数。
在表1中，将凸面朝向物体侧的形状的面的曲率半径的符号设为正，将凸面朝向像侧的形状的面的曲率半径的符号设为负。在表1中，还示出了盖玻璃CG、孔径光阑St及光学部件PP，在相当于孔径光阑St的面的面编号栏中记载有面编号及(St)这一语句。表1的D的最下栏的值为表中的最靠像侧的面与像面Sim的间隔。
在表2中，以d线基准来表示内窥镜用物镜的焦距f、空气换算距离计的后焦距Bf、F值FNo.及最大全视角2ω的值。2ω栏的(°)表示单位为度。在表1及表2中记载有以预先设定的位数舍入的数值。
[表1]
实施例1
Sn R D Nd vd
1 ∞ 0.2092 1.76800 71.70
2 ∞ 0.1673
3 2.1636 0.2510 2.00100 29.13
4 0.7973 0.2677
5 12.6576 0.2845 2.00100 29.13
6 1.2868 0.1422
7 ∞ 0.7613 2.00100 29.13
8 -1.4574 0.7530 1.51680 64.13
9 -1.2307 0.8366
10(St) ∞ 0.0293
11 ∞ 1.2884 1.88299 40.78
12 2.0950 1.1044 1.51633 64.05
13 -1.4298 0.1088
14 2.1636 0.7530 1.51680 64.20
15 -1.5210 0.3849 2.00069 25.46
16 -4.5940 0.3598
17 ∞ 2.0916 1.55920 53.92
18 ∞ 0.0000
[表2]
实施例1
f 1.00
Bf 1.66
FNo. 4.99
2ω(°) 80.2
在图10中示出实施例1的内窥镜用物镜的各像差图。在图10中从左依次显示球面像差、像散、畸变像差及倍率色差。在球面像差图中将d线、C线及F线下的像差分别以实线、长虚线及短虚线来表示。在像散图中，将弧矢方向的d线下的像差以实线来表示，将子午方向的d线下的像差以短虚线来表示。在畸变像差图中，将d线下的像差以实线来表示。在倍率色差图中，将C线及F线下的像差分别以长虚线及短虚线来表示。球面像差图的FNo.表示F值，其他像差图的ω表示半视角。表1及图10所示的数据为将从物体至盖玻璃CG的物体侧的面的距离设为21时的数据。
关于与上述实施例1相关的记号、含义及记载方法，若无特别说明，则以下实施例的各数据的记号、含义及记载方法也相同，因此以下省略重复说明。
[实施例2]
将表示实施例2的内窥镜用物镜的结构及光束的剖视图示于图3中。实施例2的内窥镜用物镜从物体侧朝向像侧依次包括具有负屈光力的第1透镜组G1、具有负屈光力的第2透镜组G2、具有正屈光力的第3透镜组G3、孔径光阑St、具有正屈光力的第4透镜组G4及具有正屈光力的第5透镜组G5。第1透镜组G1包括负透镜L1。第2透镜组G2包括负透镜L2。第3透镜组G3包括从物体侧依次接合正透镜L31与负透镜L32而成的接合透镜。第4透镜组G4包括从物体侧依次接合正透镜L41与正透镜L42而成的接合透镜。第5透镜组G5包括从物体侧依次接合正透镜L51与负透镜L52而成的接合透镜。
关于实施例2的内窥镜用物镜，将基本透镜数据示于表3中，将规格示于表4中，将各像差图示于图11中。这些数据为将从物体至盖玻璃CG的物体侧的面的距离设为25时的数据。
[表3]
实施例2
Sn R D Nd vd
1 ∞ 0.2470 1.76800 71.70
2 ∞ 0.1976
3 2.7169 0.2964 2.05090 26.94
4 1.2053 0.3557
5 -99.9066 0.2964 2.00100 29.13
6 2.0945 0.1482
7 -99.9066 1.1954 2.00100 29.13
8 -1.2883 1.1954 1.58144 40.75
9 -4.8143 0.9880
10(St) ∞ 0.0346
11 ∞ 2.0056 1.51633 64.05
12 -1.6410 1.0373 1.92286 20.88
13 -1.8781 0.0988
14 2.4136 0.8003 1.51860 69.89
15 -1.6410 0.4742 1.92286 20.88
16 -7.7416 0.4564
17 ∞ 2.4205 1.55920 53.92
18 ∞ 0.0000
[表4]
实施例2
f 1.00
Bf 1.97
FNo. 5.03
2ω(°) 72.8
[实施例3]
将表示实施例3的内窥镜用物镜的结构及光束的剖视图示于图4中。实施例3的内窥镜用物镜从物体侧朝向像侧依次包括具有负屈光力的第1透镜组G1、具有负屈光力的第2透镜组G2、具有正屈光力的第3透镜组G3、孔径光阑St、具有正屈光力的第4透镜组G4及具有正屈光力的第5透镜组G5。第1透镜组G1包括负透镜L1。第2透镜组G2包括负透镜L2。第3透镜组G3包括从物体侧依次接合正透镜L31与负透镜L32而成的接合透镜。第4透镜组G4包括从物体侧依次接合负透镜L41与正透镜L42而成的接合透镜。第5透镜组G5包括从物体侧依次接合正透镜L51与负透镜L52而成的接合透镜。
关于实施例3的内窥镜用物镜，将基本透镜数据示于表5中，将规格示于表6中，将各像差图示于图12中。这些数据为将从物体至盖玻璃CG的物体侧的面的距离设为22时的数据。
[表5]
实施例3
Sn R D Nd vd
1 ∞ 0.2249 1.76800 71.70
2 ∞ 0.1799
3 3.1536 0.2788 2.00100 29.13
4 1.1244 0.2432
5 7.7077 0.2788 2.00100 29.13
6 1.4338 0.1529
7 ∞ 0.9894 2.00100 29.13
8 -1.4338 0.7466 1.56384 60.67
9 -1.8385 0.6836
10(St) ∞ 0.0315
11 ∞ 1.1693 1.88299 40.78
12 1.6353 1.3402 1.51860 69.89
13 -1.4338 0.0899
14 3.3866 0.8995 1.62041 60.29
15 -1.6353 0.2878 2.00069 25.46
16 -3.6006 0.4028
17 ∞ 2.2937 1.55920 53.92
18 ∞ 0.0000
[表6]
实施例3
f 1.00
Bf 1.83
FNo. 5.01
2ω(°) 80.0
[实施例4]
将表示实施例4的内窥镜用物镜的结构及光束的剖视图示于图5中。实施例4的内窥镜用物镜从物体侧朝向像侧依次包括具有负屈光力的第1透镜组G1、具有负屈光力的第2透镜组G2、具有正屈光力的第3透镜组G3、孔径光阑St、具有正屈光力的第4透镜组G4及具有正屈光力的第5透镜组G5。第1透镜组G1包括负透镜L1。第2透镜组G2包括负透镜L2。第3透镜组G3包括从物体侧依次接合负透镜L31与正透镜L32而成的接合透镜。第4透镜组G4包括从物体侧依次接合负透镜L41与正透镜L42而成的接合透镜。第5透镜组G5包括从物体侧依次接合正透镜L51与负透镜L52而成的接合透镜。
关于实施例4的内窥镜用物镜，将基本透镜数据示于表7中，将规格示于表8中，将各像差图示于图13中。这些数据为将从物体至盖玻璃CG的物体侧的面的距离设为23时的数据。
[表7]
实施例4
Sn R D Nd vd
1 ∞ 0.2255 1.76800 71.70
2 ∞ 0.1804
3 3.5508 0.2797 2.00100 29.13
4 1.1277 0.2526
5 5.1061 0.2797 2.00100 29.13
6 1.4380 0.1534
7 90.2148 0.9924 2.05090 26.94
8 9.0207 0.7397 2.00100 29.13
9 -1.8043 0.7217
10(St) ∞ 0.0316
11 ∞ 1.1728 1.88299 40.78
12 1.6402 1.3532 1.51860 69.89
13 -1.3753 0.0902
14 4.5254 0.8841 1.62041 60.29
15 -1.2888 0.3067 2.00069 25.46
16 -2.8152 0.4060
17 ∞ 2.3005 1.55920 53.92
18 ∞ 0.0000
[表8]
实施例4
f 1.00
Bf 1.85
FNo. 5.01
2ω(°) 79.8
[实施例5]
将表示实施例5的内窥镜用物镜的结构及光束的剖视图示于图6中。实施例5的内窥镜用物镜从物体侧朝向像侧依次包括具有负屈光力的第1透镜组G1、具有负屈光力的第2透镜组G2、具有正屈光力的第3透镜组G3、孔径光阑St、具有正屈光力的第4透镜组G4及具有正屈光力的第5透镜组G5。第1透镜组G1包括负透镜L1。第2透镜组G2包括负透镜L2。第3透镜组G3包括从物体侧依次接合正透镜L31与负透镜L32而成的接合透镜。第4透镜组G4包括正透镜L4。第5透镜组G5包括从物体侧依次接合正透镜L51与负透镜L52而成的接合透镜。
关于实施例5的内窥镜用物镜，将基本透镜数据示于表9中，将规格示于表10中，将各像差图示于图14中。这些数据为将从物体至盖玻璃CG的物体侧的面的距离设为23时的数据。
[表9]
实施例5
Sn R D Nd vd
1 ∞ 0.2259 1.76800 71.70
2 ∞ 0.1807
3 2.3370 0.2802 2.00100 29.13
4 0.9534 0.3207
5 11.7999 0.2711 2.00100 29.13
6 1.7180 0.1356
7 ∞ 1.0754 1.90265 35.72
8 -1.1297 1.0031 1.51860 69.89
9 -3.6682 0.6145
10(St) ∞ 0.0316
11 ∞ 2.7383 1.43875 94.66
12 -1.7180 0.1807
13 2.6551 0.8856 1.62041 60.29
14 -1.6430 0.3253 2.00069 25.46
15 -5.9447 0.4699
16 ∞ 2.2141 1.55920 53.92
17 ∞ 0.0000
[表10]
实施例5
f 1.00
Bf 1.86
FNo. 5.00
2ω(°) 80.0
[实施例6]
将表示实施例6的内窥镜用物镜的结构及光束的剖视图示于图7中。实施例6的内窥镜用物镜从物体侧朝向像侧依次包括具有负屈光力的第1透镜组G1、具有负屈光力的第2透镜组G2、具有正屈光力的第3透镜组G3、孔径光阑St、具有正屈光力的第4透镜组G4及具有正屈光力的第5透镜组G5。第1透镜组G1包括负透镜L1。第2透镜组G2包括负透镜L2。第3透镜组G3包括从物体侧依次接合正透镜L31与负透镜L32而成的接合透镜。第4透镜组G4包括正透镜L4。第5透镜组G5包括从物体侧依次接合正透镜L51与负透镜L52而成的接合透镜。
关于实施例6的内窥镜用物镜，将基本透镜数据示于表11中，将规格示于表12中，将各像差图示于图15中。这些数据为将从物体至盖玻璃CG的物体侧的面的距离设为22时的数据。
[表11]
实施例6
Sn R D Nd vd
1 ∞ 0.2193 1.76800 71.70
2 ∞ 0.1754
3 5.0747 0.2719 2.00100 29.13
4 1.0965 0.2643
5 6.7932 0.2632 2.00100 29.13
6 1.8667 0.1316
7 ∞ 1.0527 1.90265 35.72
8 -1.1439 0.8685 1.51860 69.89
9 -3.1334 0.8772
10(St) ∞ 0.0307
11 ∞ 2.5439 1.43875 94.66
12 -1.6676 0.1404
13 2.4422 0.8685 1.62041 60.29
14 -1.5948 0.2895 2.00069 25.46
15 -7.7774 0.4298
16 ∞ 2.1492 1.55920 53.92
17 ∞ 0.0000
[表12]
实施例6
f 1.00
Bf 1.77
FNo. 5.02
2ω(°) 79.8
[实施例7]
将表示实施例7的内窥镜用物镜的结构及光束的剖视图示于图8中。实施例7的内窥镜用物镜从物体侧朝向像侧依次包括具有负屈光力的第1透镜组G1、具有负屈光力的第2透镜组G2、具有正屈光力的第3透镜组G3、孔径光阑St、具有正屈光力的第4透镜组G4及具有正屈光力的第5透镜组G5。第1透镜组G1包括负透镜L1。第2透镜组G2包括负透镜L2。第3透镜组G3包括从物体侧依次接合正透镜L31与负透镜L32而成的接合透镜。第4透镜组G4包括正透镜L4。第5透镜组G5包括从物体侧依次接合正透镜L51与负透镜L52而成的接合透镜。
关于实施例7的内窥镜用物镜，将基本透镜数据示于表13中，将规格示于表14中，将各像差图示于图16中。这些数据为将从物体至盖玻璃CG的物体侧的面的距离设为26时的数据。
[表13]
实施例7
Sn R D Nd vd
1 ∞ 0.2593 1.76800 71.70
2 ∞ 0.2074
3 3.3095 0.3111 2.00100 29.13
4 1.0600 0.3319
5 9.9078 0.3111 2.00100 29.13
6 2.5337 0.1348
7 ∞ 1.1409 2.00100 29.13
8 -1.2964 1.2239 1.58144 40.75
9 -10.4357 0.4563
10(St) ∞ 0.0363
11 ∞ 3.1114 1.58913 61.13
12 -2.1199 0.1037
13 2.9662 0.8401 1.51860 69.89
14 -1.7227 0.4978 1.92286 20.88
15 -3.7047 0.4024
16 ∞ 2.5410 1.55920 53.92
17 ∞ 0.0000
[表14]
实施例7
f 1.00
Bf 2.00
FNo. 4.98
2ω(°) 80.0
[实施例8]
将表示实施例8的内窥镜用物镜的结构及光束的剖视图示于图9中。实施例8的内窥镜用物镜从物体侧朝向像侧依次包括具有负屈光力的第1透镜组G1、具有负屈光力的第2透镜组G2、具有正屈光力的第3透镜组G3、孔径光阑St、具有正屈光力的第4透镜组G4及具有正屈光力的第5透镜组G5。第1透镜组G1包括负透镜L1。第2透镜组G2包括负透镜L2。第3透镜组G3包括从物体侧依次接合正透镜L31与负透镜L32而成的接合透镜。第4透镜组G4包括正透镜L4。第5透镜组G5包括从物体侧依次接合负透镜L51与正透镜L52而成的接合透镜。
关于实施例8的内窥镜用物镜，将基本透镜数据示于表15中，将规格示于表16中，将各像差图示于图17中。这些数据为将从物体至盖玻璃CG的物体侧的面的距离设为22时的数据。
[表15]
实施例8
Sn R D Nd vd
1 ∞ 0.2244 1.76500 10.00
2 ∞ 0.1795
3 4.9371 0.2783 2.00100 29.13
4 1.1220 0.3142
5 4.5071 0.3591 2.05090 26.94
6 1.7988 0.1356
7 ∞ 1.1670 1.90265 35.72
8 -1.1220 1.0862 1.51860 69.89
9 -4.7381 0.7609
10(St) ∞ 0.0314
11 ∞ 2.6032 1.43875 94.66
12 -2.0122 0.2693
13 2.6006 0.3321 2.00069 25.46
14 1.2823 0.8887 1.62041 60.29
15 -5.1132 0.5932
16 ∞ 2.1992 1.55920 53.92
17 ∞ 0.0000
[表16]
实施例8
f 1.00
Bf 1.97
FNo. 4.99
2ω(°) 80.0
在表17中示出实施例1～8的内窥镜用物镜的条件式(1)～(7)的对应值。实施例1～8将d线设为基准波长。在表17中示出d线基准时的值。
[表17]
Figure BDA0002345594280000261
Figure BDA0002345594280000262
由以上数据可知，实施例1～8的内窥镜用物镜构成为小型，且包含色差及畸变像差在内的各像差得到良好校正而实现了高光学性能。
接着，对本发明的实施方式所涉及的内窥镜进行说明。在图18中示出本发明的一实施方式所涉及的内窥镜的概略整体结构图。图18所示的内窥镜100主要具备操作部102、插入部104及与连接器部(未图示)连接的通用塞绳106。插入部104的大部分为沿插入路径向任意的方向弯曲的软性部107，在软性部107的前端连结有弯曲部108，在弯曲部108的前端连结有前端部110。弯曲部108为了将前端部110朝向所期望的方向而设置，并且通过转动设置于操作部102的弯曲操作旋钮109而能够进行弯曲操作。在前端部110的内部前端配设有本发明的实施方式所涉及的内窥镜用物镜1。在图18中示意地图示了内窥镜用物镜1。本发明的内窥镜具备本发明的实施方式所涉及的内窥镜用物镜，因此能够获取良好的图像。
以上，举出实施方式及实施例对本发明的技术进行了说明，但本发明的技术并不限定于上述实施方式及实施例，能够进行各种变形。例如，各透镜的曲率半径、面间隔、折射率及色散系数等并不限定于在上述各数值实施例中示出的值，可以采用其他值。

Claims (14)

1.一种内窥镜用物镜，其从物体侧朝向像侧依次由第1透镜组、第2透镜组、第3透镜组、孔径光阑、第4透镜组及第5透镜组构成，
所述第1透镜组由负透镜构成，
所述第2透镜组由负透镜构成，
所述第3透镜组由将两片透镜接合而成的具有正屈光力的接合透镜构成，
所述第4透镜组由具有正屈光力的单透镜构成或由将两片透镜接合而成且作为整体具有正屈光力的接合透镜构成，
所述第5透镜组由将具有符号彼此不同的屈光力的两片透镜接合而成的具有正屈光力的接合透镜构成，
当将接合透镜的总数设为k，
将1至k的自然数设为i，
将构成自物体侧起第i个接合透镜的物体侧的透镜的d线基准的色散系数设为v ai，
将构成自物体侧起第i个接合透镜的像侧的透镜的d线基准的色散系数设为v bi，
将从所述孔径光阑至自物体侧起第i个接合透镜的接合面的在光轴上的距离设为Dci，
将自物体侧起第i个接合透镜的接合面的曲率半径设为Rci，
将所述第1透镜组、所述第2透镜组及所述第3透镜组的合成焦距设为f123，
将所述第4透镜组与所述第5透镜组的合成焦距设为f45时，满足由
Figure FDA0003865804710000011
1.5＜|f123/f45|＜10 (7)
表示的条件式(1)以及条件式(7)。
2.根据权利要求1所述的内窥镜用物镜，其中，
当将所述第1透镜组与所述第2透镜组的合成焦距设为f12，
将所述第3透镜组的焦距设为f3，
将所述第1透镜组的所述负透镜的像侧的面的曲率半径设为Rr1，
将所述第1透镜组的所述负透镜的物体侧的面的曲率半径设为Rf1，
将所述第2透镜组的所述负透镜的像侧的面的曲率半径设为Rr2，
将所述第2透镜组的所述负透镜的物体侧的面的曲率半径设为Rf2时，满足由
Figure FDA0003865804710000021
表示的条件式(2)。
3.根据权利要求1或2所述的内窥镜用物镜，其中，
当将所述第3透镜组的最靠像侧的面的曲率半径设为Rr3，
将所述内窥镜用物镜的焦距设为f时，满足由
-20＜Rr3/f＜-0.5 (3)
表示的条件式(3)。
4.根据权利要求1或2所述的内窥镜用物镜，其中，
当将所述第4透镜组的最靠像侧的面的曲率半径设为Rr4，
将所述内窥镜用物镜的焦距设为f时，满足由
-2.5＜Rr4/f＜-1 (4)
表示的条件式(4)。
5.根据权利要求1或2所述的内窥镜用物镜，其中，
当将所述第5透镜组的最靠像侧的面的曲率半径设为Rr5，
将所述第5透镜组的最靠物体侧的面的曲率半径设为Rf5时，满足由
-0.5＜(Rr5+Rf5)/(Rr5-Rf5)＜1 (5)
表示的条件式(5)。
6.根据权利要求1或2所述的内窥镜用物镜，其中，
当将从所述孔径光阑至最靠物体侧的透镜面的在光轴上的距离设为Df，
将从所述孔径光阑至最靠像侧的透镜面的在光轴上的距离设为Dr时，满足由
0.5＜Df/Dr＜1.5 (6)
表示的条件式(6)。
7.根据权利要求1所述的内窥镜用物镜，其中，满足由
Figure FDA0003865804710000031
表示的条件式(1-1)。
8.根据权利要求2所述的内窥镜用物镜，其中，满足由
Figure FDA0003865804710000032
表示的条件式(2-1)。
9.根据权利要求3所述的内窥镜用物镜，其中，满足由
-12＜Rr3/f＜-1 (3-1)
表示的条件式(3-1)。
10.根据权利要求4所述的内窥镜用物镜，其中，满足由
-2.2＜Rr4/f＜-1.2 (4-1)
表示的条件式(4-1)。
11.根据权利要求5所述的内窥镜用物镜，其中，满足由
-0.25＜(Rr5+Rf5)/(Rr5-Rf5)＜0.7 (5-1)
表示的条件式(5-1)。
12.根据权利要求6所述的内窥镜用物镜，其中，满足由
0.8＜Df/Dr＜1.2 (6-1)
表示的条件式(6-1)。
13.根据权利要求1所述的内窥镜用物镜，其中，满足由
1.8＜|f123/f45|＜8(7-1)
表示的条件式(7-1)。
14.一种内窥镜，其具备权利要求1至13中任一项所述的内窥镜用物镜。
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