CN111886531A - 内窥镜物镜光学系统 - Google Patents

Abstract

提供一种后焦距长、能够调焦且良好地校正了各种像差的内窥镜物镜光学系统。内窥镜物镜光学系统的特征在于，由从物体侧起依次配置的、负折射力的第1透镜组(G1)、正折射力的第2透镜组(G2)以及正折射力的第3透镜组(G3)构成，第2透镜组(G2)具有亮度光圈(S)，并且在变倍时进行移动，内窥镜物镜光学系统满足下面的条件式(1)。1<(Lb×f3)/(Lf×f12)<9 (1)在此，Lb为从第3透镜组的最靠物体侧的面到像场的距离，f3为第3透镜组的焦距，Lf为从第1透镜组的最靠物体侧的面到第3透镜组的最靠物体侧的面的距离，f12为在广角端时的第1透镜组与第2透镜组的合成焦距。

Description

内窥镜物镜光学系统

技术领域

本发明涉及一种内窥镜物镜光学系统。

背景技术

在医疗用内窥镜中，对于病变部的观察，使用放大观察。需要找到病变部以对病变部进行放大观察。在放大观察中，与以往的观察(下面称为“通常观察”)相比，观察范围较窄。因此，通过放大观察找到病变部并不容易。根据这样的情形，期望能够通过一个物镜光学系统进行通常观察和放大观察。

在放大观察中，从物镜光学系统到物体位置的距离(下面称为“物距”)例如为2mm左右。另一方面，在通常观察中，物距远比2mm长。

当将光学系统构成为通常观察时的物体位置与物镜光学系统的聚焦位置一致时，通常观察中的物体像(下面称为“通常像”)为聚焦的像。

另一方面，放大观察时的物体位置远离通常观察时的物体位置。另外，放大观察时的物体位置不包含于通常观察时的物镜光学系统的景深中。因此，在聚焦于通常像的状态的光学系统中，放大观察中的物体像(下面称为“放大像”)不为聚焦的像。

为了在放大观察中也形成聚焦的物体像，只要使物镜光学系统具有聚焦功能即可。通过物镜光学系统具有聚焦功能，能够在聚焦的状态下形成通常像和放大像这两方。

在专利文献1中公开了具有聚焦功能的物镜光学系统。物镜光学系统由从物体侧向像侧依次配置的具有负折射力的前组、调焦透镜以及具有正折射力的后组构成。在聚焦时，调焦透镜移动。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本特许第5607278号公报

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，很难说放大观察时的倍率大。另外，也很难说后焦距足够长。

本发明是鉴于这样的问题而完成的，其目的在于提供一种后焦距长、能够调焦并且良好地校正了各种像差的内窥镜物镜光学系统。

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物镜光学系统由从物体侧起依次配置的负折射力的第1透镜组、正折射力的第2透镜组以及正折射力的第3透镜组构成，

第2透镜组具有亮度光圈，并且在变倍时进行移动，

所述内窥镜物镜光学系统满足下面的条件式(1)，

1＜(Lb×f3)/(Lf×f12)＜9 (1)

在此，

Lb为从第3透镜组的最靠物体侧的面到像场的距离，

f3为第3透镜组的焦距，

Lf为从第1透镜组的最靠物体侧的面到第3透镜组的最靠物体侧的面的距离，

f12为在广角端时的第1透镜与第2透镜组的合成焦距。

发明的效果

根据本发明，能够提供一种后焦距长、能够调焦并且良好地校正了各种像差的内窥镜物镜光学系统。

附图说明

图1是示出本实施方式的内窥镜物镜光学系统的具体结构以及棱镜的具体结构的截面图。

图2是实施例1所涉及的内窥镜物镜光学系统的透镜截面图。

图3是实施例1所涉及的内窥镜物镜光学系统的像差图。

图4是实施例2所涉及的内窥镜物镜光学系统的透镜截面图。

图5是实施例2所涉及的内窥镜物镜光学系统的像差图。

图6是实施例3所涉及的内窥镜物镜光学系统的透镜截面图。

图7是实施例3所涉及的内窥镜物镜光学系统的像差图。

图8是实施例4所涉及的内窥镜物镜光学系统的透镜截面图。

图9是实施例4所涉及的内窥镜物镜光学系统的像差图。

具体实施方式

下面，基于附图来详细地说明本发明所涉及的内窥镜物镜光学系统的实施方式和实施例。此外，本发明并不限定于本实施方式和实施例。

本实施方式所涉及的内窥镜物镜光学系统能够在内窥镜观察中通过一个光学系统进行通常观察和放大观察。为此，在本实施方式所涉及的内窥镜物镜光学系统中，由多个透镜组构成光学系统，并且一个透镜组在光轴上移动。在下面的说明中，为了方便，将通常观察的状态设为广角端，将放大观察的状态设为望远端。

本实施方式的内窥镜物镜光学系统的特征在于，由从物体侧起依次配置的负折射力的第1透镜组、正折射力的第2透镜组以及正折射力的第3透镜组构成，第2透镜组具有亮度光圈，并且在变倍时进行移动，该内窥镜物镜光学系统满足下面的条件式(1)。

1＜(Lb×f3)/(Lf×f12)＜9 (1)

在此，

Lb为从第3透镜组的最靠物体侧的面到像场的距离，

f3为第3透镜组的焦距，

Lf为从第1透镜组的最靠物体侧的面到第3透镜组的最靠物体侧的面的距离，

f12为在广角端时的第1透镜组与第2透镜组的合成焦距。

为了确保长的后焦距，重要的是使折射力的排列适当，并且取得光路长度的平衡。另外，特别是在后焦距长的光学系统中，变得难以抑制像散的增大。因此，重要的是良好地校正像散。

为了确保长的后焦距并且实现像散的良好校正，优选的是在将内窥镜物镜光学系统分为前组和后组的情况下，将前组的折射力与后组的折射力均设为正折射力。另外，优选的是，使前组的光路长度与后组的光路长度的平衡适当。

本实施方式的内窥镜物镜光学系统由负折射力的第1透镜组和正折射力的第2透镜组构成前组，由正折射力的第3透镜组构成后组。通过采用这种结构，能够在确保长的后焦距的同时，通过第3透镜组良好地校正在第1透镜组和第2透镜组产生的像散。

本实施方式的内窥镜物镜光学系统具备上述的结构，并且满足条件式(1)。通过满足条件式(1)，能够更良好地校正像散。

从第3透镜组的最靠物体侧的面到像场的距离与从第1透镜组的最靠物体侧的面到第3透镜组的最靠物体侧的面的距离均是在未进行空气当量换算的情况下的距离。

在值低于条件式(1)的下限值的情况下，第3透镜组的折射力变得过大。因此，像散的校正过度，或者无法充分地确保后焦距。

在值高于条件式(1)的上限值的情况下，通过第3透镜组校正像散的校正效果变弱，或者导致在第1透镜组和第2透镜组产生了大的像散。因此，通过第3透镜组对像散的校正变得困难。另外，虽然能够确保后焦距，但是确保量变得过大。

优选的是，代替条件式(1)而满足下面的条件式(1’)。

1.5＜(Lb×f3)/(Lf×f12)＜6 (1')

优选的是，代替条件式(1)而满足下面的条件式(1”)。

2＜(Lb×f3)/(Lf×f12)＜4 (1”)

对基本结构的具体的结构例进行说明。图1是示出本实施方式的内窥镜物镜光学系统的具体结构的截面图以及示出棱镜的具体结构的截面图。图1的(a)是内窥镜物镜光学系统的在广角端时的截面图，图1的(b)是内窥镜物镜光学系统的在望远端时的截面图，(c)是棱镜的截面图。

内窥镜物镜光学系统由从物体侧起依次配置的、负折射力的第1透镜组G1、正折射力的第2透镜组G2以及正折射力的第3透镜组G3构成。在第1透镜组G1与第2透镜组G2之间配置有亮度光圈S。更详细地说，亮度光圈S配置于第2透镜组G2的最靠物体侧的面的附近。

第1透镜组G1具有从物体侧起依次配置的、负的第1透镜L1、负的第2透镜L2、正的第3透镜L3、负的第4透镜L4、正的第5透镜L5以及正的第6透镜L6。第2透镜L2与第3透镜L3进行接合而构成了接合透镜CL1。第4透镜L4与第5透镜L5进行接合而构成了接合透镜CL2。

第2透镜组G2具有正的第7透镜L7和负的第8透镜L8。第7透镜L7与第8透镜L8进行接合而构成了接合透镜CL3。

第3透镜组G3具有从物体侧起依次配置的、负的第9透镜L9、正的第10透镜L10以及负的第11透镜L11。第10透镜L10与第11透镜L11进行接合而构成了接合透镜CL4。

通过第2透镜组G2进行移动来进行变倍。在从广角端向望远端进行变倍时，第2透镜组G2向物体侧移动。在广角端时，聚焦于远距离物体，因此能够进行通常观察。在望远端时，聚焦于近距离物体，因此能够进行放大观察。亮度光圈S与第2透镜组G2一同移动。

在第3透镜组G3的像侧配置有棱镜P。在棱镜P的像侧配置有摄像元件(未图示)。棱镜P的像侧面为像场I。摄像元件的摄像面与棱镜P的像侧面一致。

在摄像元件设置有护罩玻璃的情况下，护罩玻璃位于棱镜P的像侧。而且，护罩玻璃的像侧面成为像场I。因此，在该情况下，棱镜P的厚度是考虑到护罩玻璃的厚度而决定的。

如图1的(c)所示，棱镜P由第1棱镜P1和第2棱镜P2形成。第1棱镜P1与第2棱镜P2例如是利用接合剂接合的。

从内窥镜物镜光学系统射出的光沿着光轴AX入射至第1棱镜P1。入射至第1棱镜P1的光中的一部分光被接合面反射，并沿着光路A行进。其余的光穿过接合面并沿着光路B行进。像这样，通过棱镜P形成两个光路。

在光路A上行进的光穿过1/4波片WL后到达反射元件REF。到达反射元件REF的光被反射面Rs1反射。反射回来的光穿过1/4波片WL、第1棱镜P1、接合面、第2棱镜P2以及平行平板GC后到达像场I。

在光路B上行进的光到达第2棱镜P2的反射面Rs2。到达反射面Rs2的光被反射面Rs2反射。反射回来的光穿过第2棱镜P2和平行平板GC后到达像场I。

摄像元件IM的摄像面位于像场I的位置。在摄像面上并列地形成有光路A的位置和光路B的位置。因此，在摄像面并列地形成两个光学像。另外，光路A的长度与光路B的长度不同。因此，在摄像面形成焦点位置不同的两个光学像。由摄像元件IM对两个光学像进行拍摄。

通过摄像元件IM的拍摄能够获取两个光学像的图像。通过将两个图像进行合成，能够获得焦深较深的图像。

本实施方式的内窥镜物镜光学系统优选满足下面的条件式(2)。

4＜f3/fw＜24 (2)

在此，

f3为第3透镜组的焦距，

fw为在广角端时的内窥镜物镜光学系统的焦距。

特别是第3透镜组的焦距对于充分地确保后焦距作出较大贡献。因此，使第3透镜组的焦距适当很重要。

在值低于条件式(2)的下限值的情况下，第3透镜组的折射力变大。因此，导致无法充分地确保后焦距。

在值高于条件式(2)的上限值的情况下，后焦距变长到超出需要。因此，在广角端时的光学系统的全长变长。

优选的是，代替条件式(2)而满足下面的条件式(2’)。

4.8＜f3/fw＜16 (2')

优选的是，代替条件式(2)而满足下面的条件式(2”)。

5.5＜f3/fw＜8 (2”)

本实施方式的内窥镜物镜光学系统优选满足下面的条件式(3)、(4)。

1＜|f1/f3|＜20 (3)

1＜|f1/f2|＜14 (4)

在此，

f1为第1透镜组的焦距，

f2为第2透镜组的焦距，

f3为第3透镜组的焦距。

在第1透镜组较大地产生的各种像差通过第2透镜组和第3透镜组来校正。特别是，在第1透镜组较大地产生色像差。因此，就轴上色像差而言，适当地规定第1透镜组的折射力、第2透镜组的折射力以及第3透镜组的折射力很重要。

在值同时低于条件式(3)的下限值和条件式(4)的下限值的情况下，无法充分地校正轴上色像差。因此，成像性能变差。

在值同时高于条件式(3)的上限值和条件式(4)的上限值的情况下，轴上色像差的校正变得过度。并且，关于轴上色像差以外的像差，校正平衡变差。

优选的是，代替条件式(3)而满足下面的条件式(3’)。

2＜|f1/f3|＜10 (3')

优选的是，代替条件式(3)而满足下面的条件式(3”)。

3＜|f1/f3|＜8 (3”)

优选的是，代替条件式(4)而满足下面的条件式(4’)。

2＜|f1/f2|＜7 (4')

优选的是，代替条件式(4)而满足下面的条件式(4”)。

3＜|f1/f2|＜5 (4”)

在本实施方式的内窥镜物镜光学系统中，优选的是，第1透镜组包括至少两个接合透镜。

在第1透镜组中，特别是位于最靠物体侧的位置的透镜产生大的倍率色像差。在第3透镜组中，轴外光线的高度高，因此只要通过第3透镜组来校正在第1透镜组产生的倍率色像差即可。在第1透镜组产生的倍率色像差大的情况下，需要增大第3透镜组的折射力以良好地校正像差。

然而，在后焦距长的光学系统中，当增大第3透镜组的折射力时，第3透镜组的外径变大。因此，增大第3透镜组的折射力并不理想。

因此，在本实施方式的内窥镜物镜光学系统中，在第1透镜组内配置有至少两个接合透镜。像这样，能够将一个接合透镜用于倍率色像差的校正，将另一个接合透镜用于倍率色像差的校正、像散的校正以及彗星像差的校正。其结果是，能够良好地校正在位于最靠物体侧的位置的透镜中产生的倍率色像差，也能够良好地校正其它像差。

在本实施方式的内窥镜物镜光学系统中，优选的是，第1透镜组具有第1接合透镜和第2接合透镜，第1接合透镜位于最靠物体侧的位置，第2接合透镜位于最靠像侧的位置，内窥镜物镜光学系统满足下面的条件式(5)。

0.2＜|fc2/fc1|＜6.0 (5)

在此，

fc1为第1接合透镜的焦距，

fc2为第2接合透镜的焦距。

第1接合透镜是第1透镜组所包括的接合透镜中的位于最靠物体侧的位置的接合透镜。第2接合透镜是第1透镜组所包括的接合透镜中的位于最靠像侧的位置的接合透镜。因此，也可以在第1接合透镜的物体侧、第2接合透镜的像侧配置单透镜。

在值低于条件式(5)的下限值的情况下，倍率色像差的校正变得过度。在值高于条件式(5)的上限值的情况下，无法充分地校正倍率色像差。

优选的是，代替条件式(5)而满足下面的条件式(5’)。

0.6＜|f1c1/f1c2|＜4.6 (5')

优选的是，代替条件式(5)而满足下面的条件式(5”)。

1.4＜|f1c1/f1c2|＜3.0 (5”)

本实施方式的内窥镜物镜光学系统优选满足下面的条件式(6)。

2＜f3/ft＜20 (6)

在此，

f3为第3透镜组的焦距，

ft为在望远端时的内窥镜物镜光学系统的焦距。

在本实施方式的内窥镜物镜光学系统中，通过第2透镜组进行移动，从而光学系统整体的焦距改变。由此，实现了在望远端时的成像性能、即放大观察时的成像性能的提高。

但是，如果在望远端时的光学系统整体的焦距不适当，则难以在望远端也维持在广角端时的光学系统的全长、后焦距。如果想要勉强维持，则像差会变差。

在值低于条件式(6)的下限值的情况下，第3透镜组的折射力变大。因此，无法充分地确保后焦距。在值高于条件式(6)的上限值的情况下，后焦距变长到超出需要。因此，光学系统的全长变长。

优选的是，代替条件式(6)而满足下面的条件式(6’)。

3＜f3/ft＜15 (6')

优选的是，代替条件式(6)而满足下面的条件式(6”)。

4＜f3/ft＜7 (6”)

本实施方式的内窥镜物镜光学系统优选满足下面的条件式(7)、(8)。

f1/fw＜-3 (7)

f1/ft＜-2 (8)

在此，

f1为第1透镜组的焦距，

fw为在广角端时的内窥镜物镜光学系统的焦距，

ft为在望远端时的内窥镜物镜光学系统的焦距。

通过焦距改变，从而光学系统的倍率改变。当提高在望远端时的倍率时，放大观察变得容易。为了提高在望远端时的倍率，只要增大第2透镜组的折射力即可。

然而，当增大第2透镜组的折射力时，各种像差的校正变得困难。另外，第2透镜组中的倍率灵敏度变高。在该情况下，例如变得无法忽视对变倍操作的操作性的影响。

在光学系统的倍率的变化中有第1透镜组参与。因此，第2透镜组的折射力不改变，减小第1透镜组的折射力。像这样，第2透镜组的折射力相对变大。其结果是，能够提高在望远端时的倍率。

另外，由于第2透镜组的折射力不变，因此能够维持各种像差的良好的校正以及变倍操作中的良好的操作性。

在值同时高于条件式(7)的上限值和条件式(8)的上限值的情况下，第1透镜组的折射力变大。因此，第1透镜组内的像差的产生量变大。

另外，在该情况下，相对于第2透镜组的折射力而言，第1透镜组的折射力未变小，因此无法提高在望远端时的倍率。为了提高在望远端时的倍率，必须增大第2透镜组的移动量。

然而，当增大第2透镜组的移动量时，导致在第1透镜组产生的大的像差被第2透镜组进一步放大。像这样，由于无法增大第2透镜组的移动量，因此无法提高在望远端时的倍率。

优选的是，代替条件式(7)而满足下面的条件式(7’)。

f1/fw＜-6 (7')

优选的是，代替条件式(7)而满足下面的条件式(7”)。

f1/fw＜-12 (7”)

优选的是，代替条件式(8)而满足下面的条件式(8’)。

f1/ft＜-4 (8')

优选的是，代替条件式(8)而满足下面的条件式(8”)。

f1/ft＜-8 (8”)

在本实施方式的内窥镜物镜光学系统中，第3透镜组优选为由负的弯月透镜和第3接合透镜构成。

在后焦距长的光学系统中，导致第3透镜组中的透镜的片数、透镜的配置受限。因此，在第3透镜组中，必须通过适当地配置较少片数的透镜来产生高的成像性能。

在本实施方式的内窥镜物镜光学系统中，通过负的弯月透镜来校正彗星像差和轴上色像差，通过第3接合透镜来校正倍率色像差。通过这样，能够以较少片数的透镜维持高的成像性能。

本实施方式的内窥镜物镜光学系统优选满足下面的条件式(9)。

0.4＜|f3M/fc3|＜4.0 (9)

在此，

f3M为负的弯月透镜的焦距，

fc3为第3接合透镜的焦距。

在值低于条件式(9)的下限值的情况下，负的弯月透镜的折射力变大。因此，彗星像差的校正变得过度，倍率色像差的校正不足。在值高于条件式(9)的上限值的情况下，负的弯月透镜的折射力变小。因此，彗星像差的校正不足，倍率色像差的校正变得过度。

优选的是，代替条件式(9)而满足下面的条件式(9’)。

0.7＜|f3M/f3S|＜3.0 (9')

优选的是，代替条件式(9)而满足下面的条件式(9”)。

0.9＜|f3M/f3S|＜1.6 (9”)

下面，基于附图来详细地说明物镜光学系统的实施例。此外，本发明不限定于该实施例。

对各实施例的透镜截面图进行说明。(a)是在广角端时的截面图，(b)是在望远端时的截面图。

第1透镜组用G1表示，第2透镜组用G2表示，第3透镜组用G3表示，亮度光圈用S表示，棱镜用P表示，像场(摄像面)用I表示。

对各实施例的像差图进行说明。像差图是按在广角端时的像差图、在望远端时的像差图的顺序示出的。在广角端时的像差图和在望远端时的像差图中均是：(a)表示球面像差(SA)，(b)表示像散(AS)，(c)表示畸变像差(DT)，(d)表示倍率色像差(CC)。

在各像差图中，横轴表示像差量。关于球面像差、像散以及倍率色像差，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，FNO为光圈值，FIY为像高，单位为mm(毫米)。另外，像差曲线的波长的单位为nm。

(实施例1)

对实施例1所涉及的内窥镜物镜光学系统进行说明。实施例1的内窥镜物镜光学系统具有从物体侧向像侧依次配置的具有负折射力的第1透镜组G1、具有正折射力的第2透镜组G2以及具有正折射力的第3透镜组G3。

第1透镜组G1具有物体侧为平面的平凹负透镜L1、双凹负透镜L2、双凸正透镜L3、双凹负透镜L4、双凸正透镜L5以及使凸面朝向像侧的正弯月透镜L6。在此，通过双凹负透镜L2和双凸正透镜L3形成了接合透镜。通过双凹负透镜L4和双凸正透镜L5形成了接合透镜。

第2透镜组G2具有双凸正透镜L7和像侧为平面的平凹负透镜L8。在此，通过双凸正透镜L7和平凹负透镜L8形成了接合透镜。

第3透镜组G3具有使凸面朝向物体侧的负弯月透镜L9、双凸正透镜L10以及使凸面朝向像侧的负弯月透镜L11。在此，通过双凸正透镜L10和负弯月透镜L11形成了接合透镜。

亮度光圈S配置于第1透镜组G1与第2透镜组G2之间。更详细地说，亮度光圈S配置于第2透镜组G2的最靠物体侧的面的附近。

在变倍时，第2透镜组G2进行移动。在从广角端向望远端进行变倍时，第2透镜组G2向物体侧移动。在广角端时，聚焦于远距离物体，因此能够进行通常观察。在望远端时，聚焦于近距离物体，因此能够进行放大观察。亮度光圈S与第2透镜组G2一同移动。

在第3透镜组G3的像侧配置有棱镜P。

(实施例2)

对实施例2所涉及的内窥镜物镜光学系统进行说明。实施例2的内窥镜物镜光学系统具有从物体侧向像侧依次配置的具有负折射力的第1透镜组G1、具有正折射力的第2透镜组G2以及具有正折射力的第3透镜组G3。

第1透镜组G1具有物体侧为平面的平凹负透镜L1、物体侧为平面的平凹负透镜L2、双凹负透镜L3、双凸正透镜L4、使凸面朝向像侧的正弯月透镜L5以及使凸面朝向像侧的负弯月透镜L6。在此，通过双凹负透镜L3和双凸正透镜L4形成了接合透镜。通过正弯月透镜L5和负弯月透镜L6形成了接合透镜。

第2透镜组G2具有双凸正透镜L7和像侧为平面的平凹负透镜L8。在此，通过双凸正透镜L7和平凹负透镜L8形成了接合透镜。

第3透镜组G3具有使凸面朝向物体侧的负弯月透镜L9、双凸正透镜L10以及使凸面朝向像侧的负弯月透镜L11。在此，通过双凸正透镜L10和负弯月透镜L11形成了接合透镜。

亮度光圈S配置于第2透镜组G2与第3透镜组G3之间。更详细地说，亮度光圈S配置于第2透镜组G2的最靠像侧的面的附近。

在变倍时，第2透镜组G2进行移动。在从广角端向望远端进行变倍时，第2透镜组G2向物体侧移动。在广角端时，聚焦于远距离物体，因此能够进行通常观察。在望远端时，聚焦于近距离物体，因此能够进行放大观察。亮度光圈S与第2透镜组G2一同移动。

在第3透镜组G3的像侧配置有棱镜P。

(实施例3)

对实施例3所涉及的内窥镜物镜光学系统进行说明。实施例3的内窥镜物镜光学系统具有从物体侧向像侧依次配置的、具有负折射力的第1透镜组G1、具有正折射力的第2透镜组G2以及具有正折射力的第3透镜组G3。

第1透镜组G1具有物体侧为平面的平凹负透镜L1、双凹负透镜L2、双凸正透镜L3、使凸面朝向像侧的正弯月透镜L4以及使凸面朝向像侧的负弯月透镜L5。在此，通过双凹负透镜L2和双凸正透镜L3形成了接合透镜。通过正弯月透镜L4和负弯月透镜L5形成了接合透镜。

第2透镜组G2具有双凸正透镜L6和双凹负透镜L7。在此，通过双凸正透镜L6和双凹负透镜L7形成了接合透镜。

第3透镜组G3具有使凸面朝向物体侧的负弯月透镜L8、双凸正透镜L9以及使凸面朝向像侧的负弯月透镜L10。在此，通过双凸正透镜L9和负弯月透镜L10形成了接合透镜。

亮度光圈S配置于第1透镜组G1与第2透镜组G2之间。更详细地说，亮度光圈S配置于第2透镜组G2的最靠物体侧的面的附近。

在变倍时，第2透镜组G2进行移动。在从广角端向望远端进行变倍时，第2透镜组G2向物体侧移动。在广角端时，聚焦于远距离物体，因此能够进行通常观察。在望远端时，聚焦于近距离物体，因此能够进行放大观察。亮度光圈S与第2透镜组G2一同移动。

在第3透镜组G3的像侧配置有棱镜P。

(实施例4)

对实施例4所涉及的内窥镜物镜光学系统进行说明。实施例4的内窥镜物镜光学系统具有从物体侧向像侧依次配置的、具有负折射力的第1透镜组G1、具有正折射力的第2透镜组G2以及具有正折射力的第3透镜组G3。

第1透镜组G1具有物体侧为平面的平凹负透镜L1、双凹负透镜L2、双凸正透镜L3、使凸面朝向像侧的正弯月透镜L4以及使凸面朝向像侧的负弯月透镜L5。在此，通过双凹负透镜L2和双凸正透镜L3形成了接合透镜。通过正弯月透镜L4和负弯月透镜L5形成了接合透镜。

第2透镜组G2具有双凸正透镜L6以及使凸面朝向像侧的负弯月透镜L7。在此，通过双凸正透镜L6和负弯月透镜L7形成了接合透镜。

第3透镜组G3具有双凹负透镜L8、双凸正透镜L9、使凸面朝向像侧的负弯月透镜L10以及物体侧为平面的平凸正透镜L11。在此，通过双凸正透镜L9和负弯月透镜L10形成了接合透镜。

亮度光圈S配置于第1透镜组G1与第2透镜组G2之间。更详细地说，亮度光圈S配置于第2透镜组G2的最靠物体侧的面的附近。

在变倍时，第2透镜组G2进行移动。在从广角端向望远端进行变倍时，第2透镜组G2向物体侧移动。在广角端时，聚焦于远距离物体，因此能够进行通常观察。在望远端时，聚焦于近距离物体，因此能够进行放大观察。亮度光圈S与第2透镜组G2一同移动。

在第3透镜组G3的像侧配置有棱镜P。

下面，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。光圈为亮度光圈。

在变焦数据中，WE为广角端，TE为望远端，f为针对d线的焦距，Fno为光圈值，IH为像高。

数值实施例1

单位mm

面数据

变焦数据

数值实施例2

单位mm

面数据

变焦数据

数值实施例3

单位mm

面数据

变焦数据

数值实施例4

单位mm

面数据

变焦数据

下面列举各实施例中的条件式的值。此外，-(连字符)表示没有符合的结构。

下面列举参数的值。

产业上的可利用性

如以上那样，本发明适合于后焦距长、能够进行调焦并且良好地校正了各种像差的内窥镜物镜光学系统。

附图标记说明

G1：第1透镜组；G2：第2透镜组；G3：第3透镜组；L1～L11：透镜；CL1、CL2、CL3、CL4：接合透镜；S：亮度光圈；I：像场；AX：光轴；P、P1、P2：棱镜；A、B：光路；WL：1/4波片；REF：反射元件；Rs1、Rs2：反射面；IM：摄像元件；GC：平行平板。

Claims (9)

1.一种内窥镜物镜光学系统，其特征在于，

由从物体侧起依次配置的负折射力的第1透镜组、正折射力的第2透镜组以及正折射力的第3透镜组构成，

所述第2透镜组具有亮度光圈，并且在变倍时进行移动，

所述内窥镜物镜光学系统满足下面的条件式(1)，

1＜(Lb×f3)/(Lf×f12)＜9 (1)

在此，

Lb为从所述第3透镜组的最靠物体侧的面到像场的距离，

f3为所述第3透镜组的焦距，

Lf为从所述第1透镜组的最靠物体侧的面到所述第3透镜组的最靠物体侧的面的距离，

f12为在广角端时的所述第1透镜组与所述第2透镜组的合成焦距。

2.根据权利要求1所述的内窥镜物镜光学系统，其特征在于，

所述内窥镜物镜光学系统满足下面的条件式(2)，

4＜f3/fw＜24 (2)

在此，

f3为所述第3透镜组的焦距，

fw为在广角端时的所述内窥镜物镜光学系统的焦距。

3.根据权利要求1所述的内窥镜物镜光学系统，其特征在于，

所述内窥镜物镜光学系统满足下面的条件式(3)、(4)，

1＜|f1/f3|＜20 (3)

1＜|f1/f2|＜14 (4)

在此，

f1为所述第1透镜组的焦距，

f2为所述第2透镜组的焦距，

f3为所述第3透镜组的焦距。

4.根据权利要求1所述的内窥镜物镜光学系统，其特征在于，

所述第1透镜组包括至少两个接合透镜。

5.根据权利要求4所述的内窥镜物镜光学系统，其特征在于，

所述第1透镜组具有第1接合透镜和第2接合透镜，

所述第1接合透镜位于最靠物体侧的位置，

所述第2接合透镜位于最靠像侧的位置，

所述内窥镜物镜光学系统满足下面的条件式(5)，

0.2＜|fc2/fc1|＜6.0 (5)

在此，

fc1为所述第1接合透镜的焦距，

fc2为所述第2接合透镜的焦距。

6.根据权利要求1所述的内窥镜物镜光学系统，其特征在于，所述内窥镜物镜光学系统满足下面的条件式(6)，

2＜f3/ft＜20 (6)

在此，

f3为所述第3透镜组的焦距，

ft为在望远端时的所述内窥镜物镜光学系统的焦距。

7.根据权利要求1所述的内窥镜物镜光学系统，其特征在于，

所述内窥镜物镜光学系统满足下面的条件式(7)、(8)，

f1/fw＜-3 (7)

f1/ft＜-2 (8)

在此，

f1为所述第1透镜组的焦距，

fw为在广角端时的所述内窥镜物镜光学系统的焦距，

ft为在望远端时的所述内窥镜物镜光学系统的焦距。

8.根据权利要求1所述的内窥镜物镜光学系统，其特征在于，

所述第3透镜组由负的弯月透镜和第3接合透镜构成。

9.根据权利要求8所述的内窥镜物镜光学系统，其特征在于，

所述内窥镜物镜光学系统满足下面的条件式(9)，

0.4＜|f3M/fc3|＜4.0 (9)

在此，

f3M为所述负的弯月透镜的焦距，

fc3为所述第3接合透镜的焦距。

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