CN114600026B - 内窥镜用物镜光学系统及内窥镜 - Google Patents

内窥镜用物镜光学系统及内窥镜 Download PDF

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Abstract

内窥镜用物镜光学系统从物体侧开始依次由负前组、孔径光圈及正后组构成。前组从物体侧开始依次仅具备负第1透镜、及由负第2透镜和正第3透镜接合而成的接合透镜作为透镜。后组从物体侧开始依次仅具备正第4透镜、及由正第5透镜和负第6透镜接合而成的接合透镜作为透镜。内窥镜用物镜光学系统满足预先确定的条件式。

Description

内窥镜用物镜光学系统及内窥镜
技术领域
本公开涉及一种内窥镜用物镜光学系统及内窥镜。
背景技术
一直以来，在医疗领域中为了进行患者体内的观察、治疗等而使用了内窥镜。在日本专利第2596827号说明书、日本专利第5635678号说明书、日本专利第6266503号说明书、日本专利第6313241号说明书及日本特开2019-109356号公报中记载有能够用作内窥镜用物镜光学系统的透镜系统。
发明内容
发明要解决的技术课题
近年来，需要一种更小型且更好地校正了包括色差在内的各种像差的内窥镜用物镜光学系统。
本公开提供一种兼顾了小型化和良好地校正包括色差在内的各种像差的内窥镜用物镜光学系统、及具备该内窥镜用物镜光学系统的内窥镜。
用于解决技术课题的手段
本公开的第1方式为一种内窥镜用物镜光学系统，其从物体侧向像侧依次包括具有负屈光力的前组、孔径光圈、及具有正屈光力的后组，前组从物体侧向像侧依次仅具备3个透镜作为透镜，所述3个透镜包括具有负屈光力的第1透镜、具有负屈光力的第2透镜、及具有正屈光力的第3透镜，后组从物体侧向像侧依次仅具备3个透镜作为透镜，所述3个透镜包括具有正屈光力的第4透镜、具有正屈光力的第5透镜、及具有负屈光力的第6透镜，第2透镜与第3透镜相互接合，第5透镜与第6透镜相互接合，在将整个系统的焦距设为f，将前组的焦距设为fA，将后组的焦距设为fB，将第2透镜的d线基准的色散系数设为ν d2，将第3透镜的d线基准的色散系数设为ν d3，将第2透镜相对于d线的折射率设为Nd2，将第3透镜相对于d线的折射率设为Nd3，将第2透镜与第3透镜的接合面的曲率半径设为R23时，满足由
-5＜fA/fB＜-1.4 (1)
0＜|ν d2-ν d3|＜10 (2)
-6.8＜{R23/(Nd3-Nd2)}/f＜0 (3)
表示的条件式(1)、(2)及(3)。
在上述第1方式中，优选满足下述条件式(1-1)、(2-1)及(3-1)中的至少一个。
-2.2＜fA/fB＜-1.6 (1-1)
0.5＜|v d2-ν d3|＜5 (2-1)
-6.4＜{R23/(Nd3-Nd2)}/f＜-3 (3-1)
本公开的第2方式在上述第1方式中，优选第1透镜的物体侧透镜面为平面。
本公开的第3方式在上述方式中，在将第5透镜相对于d线的折射率设为Nd5，将第6透镜相对于d线的折射率设为Nd6，将第5透镜与第6透镜的接合面的曲率半径设为R56时，优选满足下述条件式(4)，更优选满足下述条件式(4-1)。
-2＜{R56/(Nd6-Nd5)}/f＜0 (4)
-1.9＜{R56/(Nd6-Nd5)}/f＜-1.4 (4-1)
本公开的第4方式在上述方式中，在将第2透镜与第3透镜的合成焦距设为f23，将第5透镜与第6透镜的合成焦距设为f56时，优选满足下述条件式(5)，更优选满足下述条件式(5-1)。
0＜f23/f56＜1 (5)
0.56＜f23/f56＜0.83 (5-1)
本公开的第5方式在上述方式中，在将第3透镜的像侧透镜面的曲率半径设为R3r时，优选满足下述条件式(6)，更优选满足下述条件式(6-1)。
-0.45＜(R23+R3r)/(R23-R3r)＜-0.25 (6)
-0.4＜(R23+R3r)/(R23-R3r)＜-0.28 (6-1)
本公开的第6方式在上述方式中，在将第5透镜的d线基准的色散系数设为ν d5，将第6透镜的d线基准的色散系数设为ν d6时，优选满足下述条件式(7)，更优选满足下述条件式(7-1)。
35＜|ν d5-ν d6|＜75 (7)
38＜|ν d5-ν d6|＜70 (7-1)
本公开的另一方式为内窥镜，其具备本公开的上述方式所涉及的内窥镜用物镜光学系统。
另外，本说明书的“由～构成，”、“由～构成。”意在包括所例举的结构以外，还可以包括实质上不具有屈光力的透镜、诸如光圈、滤波器和盖玻璃等透镜以外的光学要素、以及透镜凸缘、镜筒等。
另外，在本说明书中，“具有正屈光力的～组”是指作为组整体而具有正屈光力。同样地，“具有负屈光力的～组”是指作为组整体而具有负屈光力。“单透镜”是指没有接合的一个透镜。但是，复合非球面透镜(即，由球面透镜与形成在该球面透镜上的非球面形状的膜一体构成，并且作为整体发挥1个非球面透镜作用的透镜)不被视为接合透镜，而是作为1个透镜来处理。关于包含非球面的透镜，除非另有说明，否则在近轴区域考虑屈光力的符号、透镜面的曲率半径以及透镜面的面形状。对于曲率半径的符号，将凸面朝向物体侧的形状的面的曲率半径符号设为正，将凸面朝向像侧的形状的面的曲率半径符号设为负。“整个系统”表示“内窥镜用物镜光学系统”。条件式中使用的“焦距”为近轴焦距。条件式的值是以d线为基准时的值。本说明书中记载的“d线”、“C线”、“F线”以及“h线”为亮线，d线的波长这587.56nm(纳米)，C线的波长为656.27nm(纳米)，F线的波长为486.13nm(纳米)，h线的波长为404.66nm(纳米)。
发明效果
根据上述方式，本公开的内窥镜用物镜光学系统及具备该内窥镜用物镜光学系统的内窥镜能够兼顾小型化和良好地校正包括色差在内的各种像差。
附图说明
图1是表示一示例性实施方式所涉及的内窥镜用物镜光学系统(实施例1的内窥镜用物镜光学系统)的结构和光路的剖视图。
图2是实施例1的内窥镜用物镜光学系统的各像差图。
图3是表示实施例2的内窥镜用物镜光学系统的结构和光路的剖视图。
图4是实施例2的内窥镜用物镜光学系统的各像差图。
图5是表示实施例3的内窥镜用物镜光学系统的结构和光路的剖视图。
图6是实施例3的内窥镜用物镜光学系统的各像差图。
图7是表示实施例4的内窥镜用物镜光学系统的结构和光路的剖视图。
图8是实施例4的内窥镜用物镜光学系统的各像差图。
图9是表示实施例5的内窥镜用物镜光学系统的结构和光路的剖视图。
图10是实施例5的内窥镜用物镜光学系统的各像差图。
图11是表示实施例6的内窥镜用物镜光学系统的结构和光路的剖视图。
图12是实施例6的内窥镜用物镜光学系统的各像差图。
图13是表示一示例性实施方式所涉及的内窥镜的概略结构的图。
具体实施方式
以下，参照附图对本公开的示例性实施方式进行详细说明。图1是表示本公开的一示例性实施方式所涉及的内窥镜用物镜光学系统的包含光轴Z的截面上的结构和光路的图，对应于后述实施例1的透镜结构。图1中，左侧为物体侧，右侧为像侧，光路表示轴上光束2和最大视角的光束3的各光路，还示出了光束3的主光线的半视角ω。图1所示的ω相当于最大全视角的半值。
本示例性实施方式的内窥镜用物镜光学系统沿着光轴Z从物体侧向像侧依次由具有负屈光力的前组GA、孔径光圈St、及具有正屈光力的后组GB构成。通过从物体侧依次配置负透镜组、正透镜组，成为焦点后移(retro-focus)型透镜系统，成为能够确保后焦距并且能够适当地应对内窥镜所需的宽视角的光学系统。另外，图1所示的孔径光圈St并不一定表示大小或形状，而是表示光轴Z上的位置。
前组GA从物体侧向像侧依次仅具备由具有负屈光力的第1透镜L1、具有负的屈光力的第2透镜L2、及具有正屈光力的第3透镜L3构成的3个透镜作为透镜。第1透镜L1为单透镜。第2透镜L2与第3透镜L3相互接合而构成第1接合透镜CE1。通过第1透镜L1能够抑制畸变像差和像面弯曲。通过第1接合透镜CE1能够抑制轴上色差和倍率色差，有利于在波长400nm(纳米)附近的短波长区域到可见光区域的整个区域抑制轴上色差和倍率色差。
优选第1透镜L1的物体侧的透镜面为平面，在这种情况下，能够减小第1透镜L1的外径。并且，将第1透镜L1的物体侧透镜面设为平面时，能够提高制造性，并且，能够减少灰尘和/或液体等附着于第1透镜L1的物体侧的面。
另外，图1的例子中，在第1透镜L1与第2透镜L2之间配置有光学部件PP1。光学部件PP1是入射面与出射面平行且不具有屈光力的部件，并不是透镜。在本示例性实施方式中，也可以采用省略了光学部件PP1的结构。另外，根据需要，也可以使光学部件PP1具有滤波器功能。
后组GB从物体侧向像侧依次仅具备由具有正屈光力的第4透镜L4、具有正屈光力的第5透镜L5、及具有负屈光力的第6透镜L6构成的3个透镜作为透镜。第4透镜L4为单透镜。第5透镜L5与第6透镜L6相互接合而构成第2接合透镜CE2。通过第4透镜L4能够抑制球面像差。通过第2接合透镜CE2能够抑制倍率色差，有利于在波长400nm(纳米)附近的短波长区域到可见区域的整个区域抑制倍率色差。
另外，图1的例子中，在第6透镜L6与像面Sim之间配置有光学部件PP2。光学部件PP2是入射面与出射面平行且不具有屈光力的部件，并不是透镜。光学部件PP2是假定了棱镜、滤波器和/或盖玻璃等的部件。另外，在光学部件PP2使用了使光路弯曲的棱镜的情况下，光路成为弯曲光路，但为了容易理解，图1中示出了光路展开图。在本示例性实施方式中，也可以采用省略了光学部件PP2的结构。
对于本示例性实施方式的内窥镜用物镜光学系统，将前组GA的焦距设为fA，将后组GB的焦距设为fB时，满足下述条件式(1)。通过不成为条件式(1)的下限以下，能够使透镜系统的外径小型化。通过不超过条件式(1)的上限以上，有利于广角化。此外，如果设为满足下述条件式(1-1)的结构，则能够成为更好的特性。
-5＜fA/fB＜-1.4 (1)
-2.2＜fA/fB＜-1.6 (1-1)
并且，对于本示例性实施方式的内窥镜用物镜光学系统，将第2透镜L2的d线基准的色散系数设为ν d2，将第3透镜L3的d线基准的色散系数设为ν d3时，满足下述条件式(2)。通过不成为条件式(2)的下限以下，有利于在波长400nm(纳米)附近的短波长区域到可见区域的整个区域抑制轴上色差和倍率色差。通过不成为条件式(2)的上限以上，能够抑制轴上色差和倍率色差的校正量过剩，能够适当地控制轴上色差和倍率色差。此外，如果设为满足下述条件式(2-1)的结构，则能够成为更好的特性。
0＜|ν d2-ν d3|＜10 (2)
0.5＜|ν d2-ν d3|＜5 (2-1)
并且，对于本示例性实施方式的内窥镜用物镜光学系统，将整个系统的焦距设为f，将第2透镜L2相对于d线的折射率设为Nd2，将第3透镜L3相对于d线的折射率设为Nd3，将第2透镜L2与第3透镜L3接合面的曲率半径设为R23时，满足下述条件式(3)。通过不成为条件式(3)的下限以下，能够适当地控制轴上色差和倍率色差，并且能够使透镜系统的外径小型化。通过不成为条件式(3)的上限以上，能够适当地控制轴上色差和倍率色差，并且有利于广角化。此外，如果设为满足下述条件式(3-1)的结构，则能够成为更好的特性。
-6.8＜{R23/(Nd3-Nd2)}/f＜0 (3)
-6.4＜{R23/(Nd3-Nd2)}/f＜-3 (3-1)
此外，对于本示例性实施方式的内窥镜用物镜光学系统，将第5透镜L5相对于d线的折射率设为Nd5，将第6透镜L6相对于d线的折射率设为Nd6，将第5透镜L5与第6透镜L6接合面的曲率半径设为R56时，优选满足下述条件式(4)。通过设为条件式(4)范围内，能够适当地控制轴上色差和倍率色差，并且能够良好地抑制像面弯曲。此外，如果设为满足下述条件式(4-1)的结构，则能够成为更好的特性。
-2＜{R56/(Nd6-Nd5)}/f＜0 (4)
-1.9＜{R56/(Nd6-Nd5)}/f＜-1.4 (4-1)
并且，对于本示例性实施方式的内窥镜用物镜光学系统，将第2透镜L2与第3透镜L3的合成焦距设为f23，将第5透镜L5与第6透镜L6的合成焦距设为f56时，优选满足下述条件式(5)。通过设为条件式(5)范围内，能够良好地抑制球面像差和像面弯曲。此外，如果设为满足下述条件式(5-1)的结构，则能够成为更好的特性。
0＜f23/f56＜1 (5)
0.56＜f23/f56＜0.83 (5-1)
并且，对于本示例性实施方式的内窥镜用物镜光学系统，将第3透镜L3的像侧透镜面的曲率半径设为R3r时，优选满足下述条件式(6)。通过设为条件式(6)范围内，能够良好地抑制球面像差和像面弯曲。此外，如果设为满足下述条件式(6-1)的结构，则能够成为更好的特性。
-0.45＜(R23+R3r)/(R23-R3r)＜-0.25 (6)
-0.4＜(R23+R3r)/(R23-R3r)＜-0.28 (6-1)
并且，对于本示例性实施方式的内窥镜用物镜光学系统，将第5透镜L5的d线基准的色散系数设为ν d5，将第6透镜L6的d线基准的色散系数设为ν d6时，优选满足下述条件式(7)。通过不成为条件式(7)的下限以下，有利于在波长400nm(纳米)附近的短波长区域到可见区域的整个区域抑制轴上色差和倍率色差。通过不成为条件式(7)的上限以上，能够抑制轴上色差和倍率色差的校正量过剩，能够适当地控制轴上色差和倍率色差。此外，如果设为满足下述条件式(7-1)的结构，则能够成为更好的特性。
35＜|ν d5-ν d6|＜75 (7)
38＜|ν d5-ν d6|＜70 (7-1)
上述优选结构和可能的结构可以任意组合，优选根据所需规格适当地选择性地使用。
接着，对本公开的内窥镜用物镜光学系统的数值实施例进行说明。另外，考虑到内窥镜的使用状况，以下说明的实施例1～6的基本透镜数据和像差图表示观察在有限距离具有曲率的物体(未图示)时的情况。另外，为了避免由于参照符号的位数增大而导致的说明复杂化，在各实施例的剖视图的透镜上标注的参照符号针对每个实施例独立使用。因此，即使在不同实施例的附图中标注了共同的参照符号，也不一定是共同的结构。
[实施例1]
图1中示出表示实施例1的内窥镜用物镜光学系统的结构和光路的剖视图，其图示方法如上所述，因此此处省略重复说明。将实施例1的内窥镜用物镜光学系统的基本透镜数据示于表1，将规格示于表2。表1中，Sn一栏中示出将最靠近物体侧的面设为第1面并且随着朝向像侧而编号逐一增加时的面编号，R一栏中示出各面的曲率半径，D一栏中示出各面和与其像侧相邻的面在光轴上的面间隔。并且，Nd一栏中示出各构成要件相对于d线的折射率，ν d一栏中示出各构成要件的d线基准的色散系数。
表1中，将凸面朝向物体侧的形状的面的曲率半径符号设为正，将凸面朝向像侧的形状的面的曲率半径符号设为负。表1中一同示出了物体、孔径光圈St、光学部件PP1以及光学部件PP2。表1中，在物体以及相当于孔径光圈St的面的面编号一栏中分别记载有OBJ、以及面编号和(St)这样的语句。表1中D的最下栏的值为表中最靠近像侧的面与像面Sim之间的间隔。
表2中，以d线基准示出整个系统的焦距f、空气换算距离下的整个系统的后焦距Bf、F值FNo.以及最大全视角2ω的值。2ω一栏的(°)表示单位为度。
在各表的数据中，使用度作为角度单位，使用mm(毫米)作为长度单位，但光学系统也可以通过放大比例或缩小比例来使用，因此也可以使用其他适当的单位。并且，在以下所示的各表中记载了用规定的位数四舍五入的数值。
[表1]
实施例1
Sn R D Nd ν d
OBJ 6.9500 6.9500
1 ∞ 0.3500 1.88299 40.78
2 0.9530 0.3200
3 ∞ 0.3500 2.00069 25.46
4 ∞ 0.0350
5 ∞ 0.2800 1.95375 32.32
6 0.9530 0.6600 1.78880 28.43
7 -1.7420 0.5275
8(St) ∞ 0.0175
9 ∞ 0.9100 1.49700 81.54
10 -1.2500 0.1000
11 ∞ 0.6900 1.49700 81.54
12 -0.8320 0.2800 2.00069 25.46
13 -1.3820 0.3961
14 ∞ 1.2500 1.55919 53.90
15 ∞ 1.2500 1.55919 53.90
16 ∞ 0.4000 1.47144 65.41
17 ∞ 0.0153
[表2]
实施例1
f 1.033
Bf 2.145
FNo. 7.93
2ω(°) 134.0
图2中示出实施例1的内窥镜用物镜光学系统的各像差图。图2中从左开始依次表示球面像差、像散、畸变像差以及倍率色差。球面像差图中，分别用黑实线、长虚线、短虚线以及双点划线表示相对于d线、C线、F线以及h线的像差。像散图中，用实线表示弧矢方向相对于d线的像差，用短虚线表示子午方向相对于d线的像差。畸变像差图中，用实线表示相对于d线的像差。倍率色差图中，分别用长虚线、短虚线以及双点划线表示相对于C线、F线以及h线的像差。球面像差图的FNo.表示F值，其他像差图的ω表示半视角。
对于与上述实施例1相关的各数据的记号、含义、记载方法以及图示方法，除非另有说明，否则在以下实施例中也相同，因此在以下省略重复说明。
[实施例2]
关于实施例2的内窥镜用物镜光学系统，将结构和光路的剖视图示于图3，将基本透镜数据示于表3，将规格示于表4，将各像差图示于图4。
[表3]
实施例2
Sn R D Nd ν d
OBJ 7.1000 7.1000
1 ∞ 0.3500 1.88299 40.78
2 0.9530 0.3200
3 ∞ 0.3500 1.95906 17.47
4 ∞ 0.0350
5 ∞ 0.3500 2.00069 25.46
6 0.9530 0.6300 1.85478 24.80
7 -1.9010 0.5075
8(St) ∞ 0.0175
9 ∞ 0.8400 1.49700 81.54
10 -1.2500 0.1000
11 -13.5880 0.6900 1.49700 81.54
12 -0.7780 0.2500 2.00069 25.46
13 -1.2500 0.4044
14 ∞ 1.2500 1.55919 53.90
15 ∞ 1.2500 1.55919 53.90
16 ∞ 0.4000 1.47144 65.41
17 ∞ 0.0161
[表4]
实施例2
f 1.035
Bf 2.156
FNo. 7.93
2ω(°) 134.0
[实施例3]
关于实施例3的内窥镜用物镜光学系统，将结构和光路的剖视图示于图5，将基本透镜数据示于表5，将规格示于表6，将各像差图示于图6。
[表5]
实施例3
Sn R D Nd νd
OBJ 7.1000 7.1000
1 ∞ 0.3500 1.88299 40.78
2 1.0220 0.3000
3 ∞ 0.3500 2.00100 29.13
4 ∞ 0.0350
5 ∞ 0.2600 1.95375 32.32
6 0.8320 0.6900 1.78880 28.43
7 -1.8180 0.4400
8(St) ∞ 0.0350
9 ∞ 0.8700 1.43875 94.66
10 -1.0220 0.1000
11 -8.3060 0.6800 1.53775 74.70
12 -0.7780 0.2700 2.00069 25.46
13 -1.3040 0.4720
14 ∞ 1.2600 1.55919 53.90
15 ∞ 1.1600 1.55919 53.90
16 ∞ 0.4000 1.47144 65.41
17 ∞ 0.0158
[表6]
实施例3
f 1.032
Bf 2.174
FNo. 7.86
2ω(°) 134.2
[实施例4]
关于实施例4的内窥镜用物镜光学系统，将结构和光路的剖视图示于图7，将基本透镜数据示于表7，将规格示于表8，将各像差图示于图8。
[表7]
实施例4
Sn R D Nd νd
OBJ 7.1000 7.1000
1 ∞ 0.3500 1.88299 40.78
2 0.9530 0.3141
3 ∞ 0.3500 2.00100 29.13
4 ∞ 0.0350
5 ∞ 0.2490 1.95375 32.32
6 0.9530 0.5908 1.78880 28.43
7 -1.7420 0.5102
8(St) ∞ 0.0350
9 ∞ 0.7288 1.43875 94.66
10 -1.0220 0.0992
11 -7.1980 0.8492 1.59522 67.73
12 -0.7780 0.3243 2.00069 25.46
13 -1.3820 0.4144
14 ∞ 1.2600 1.55919 53.90
15 ∞ 1.1600 1.55919 53.90
16 ∞ 0.4000 1.47144 65.41
17 ∞ 0.0177
[表8]
实施例4
f 1.029
Bf 2.118
FNo. 7.88
2ω(°) 134.2
[实施例5]
关于实施例5的内窥镜用物镜光学系统，将结构和光路的剖视图示于图9，将基本透镜数据示于表9，将规格示于表10，将各像差图示于图10。
[表9]
实施例5
Sn R D Nd ν d
OBJ 7.1000 7.1000
1 ∞ 0.3500 1.88299 40.78
2 0.9530 0.3000
3 ∞ 0.3500 2.00100 29.13
4 ∞ 0.0350
5 ∞ 0.2500 2.00100 29.13
6 0.7780 0.6500 1.75520 27.51
7 -1.4260 0.5000
8(St) ∞ 0.0350
9 ∞ 0.6400 1.43875 94.66
10 -1.0220 0.1000
11 -41.3310 0.7300 1.43875 94.66
12 -0.7030 0.2500 1.80518 25.42
13 -1.2500 0.3967
14 ∞ 1.2500 1.55919 53.90
15 ∞ 1.1500 1.55919 53.90
16 ∞ 0.4000 1.47144 65.41
17 ∞ 0.0030
[表10]
实施例5
f 1.021
Bf 2.074
FNo. 7.80
2ω(°) 134.4
[实施例6]
关于实施例6的内窥镜用物镜光学系统，将结构和光路的剖视图示于图11，将基本透镜数据示于表11，将规格示于表12，将各像差图示于图12。
[表11]
实施例6
Sn R D Nd ν d
OBJ 7.1000 7.1000
1 ∞ 0.3500 1.88299 40.78
2 0.9530 0.2904
3 ∞ 0.3500 2.00100 29.13
4 ∞ 0.0350
5 ∞ 0.2500 2.00100 29.13
6 0.9530 0.5800 1.80518 25.42
7 -1.7420 0.4900
8(St) ∞ 0.0350
9 ∞ 0.6900 1.43875 94.66
10 -1.0220 0.1000
11 -6.5100 0.6700 1.59522 67.73
12 -0.7030 0.2500 2.00100 29.13
13 -1.2120 0.4116
14 ∞ 1.2000 1.55919 53.90
15 ∞ 1.1000 1.55919 53.90
16 ∞ 0.4000 1.47144 65.41
17 ∞ 0.0264
[表12]
实施例6
f 0.959
Bf 2.065
FNo. 7.31
2ω(°) 133.6
表13中示出实施例1～6的内窥镜用物镜光学系统的条件式(1)～(7)的对应值。实施例1～6将d线作为基准波长。表13中示出d线基准下的值。
[表13]
根据以上数据可知，实施例1～6的内窥镜用物镜光学系统分别满足条件式(1)～(7)，透镜外径小，并且在波长400nm(纳米)附近的短波长区域到可见光区域的整个区域内的包括色差在内的各种像差都被良好地校正，最大全视角构成为130度以上的广角。
接着，对本公开的示例性实施方式所涉及的内窥镜进行说明。图13中示出本公开的一示例性实施方式所涉及的内窥镜的示意性整体结构图。图13所示的内窥镜100主要具备：操作部102、插入部104、以及与连接器部(未图示)连接的通用软线106。插入部104的大半部分是沿着插入路径向任意方向弯曲的柔性部107，该柔性部107的前端连结有弯曲部108，该弯曲部108的前端连结有前端部110。弯曲部108是为了使前端部110朝向所希望的方向而设置的，能够通过转动设置在操作部102的弯曲操作旋钮109来进行弯曲操作。在前端部110的内部前端配设有本公开的示例性实施方式所涉及的内窥镜用物镜光学系统1。图13中示意性地示出了内窥镜用物镜光学系统1。
本示例性实施方式的内窥镜具备本公开的示例性实施方式所涉及的内窥镜用物镜光学系统，因此能够实现插入部104的细径化，能够以宽视野进行观察。并且，能够在波长400nm(纳米)附近的短波长区域到可见光区域的整个区域取得良好的图像，因此能够适当地应用于观察通过组合白色光、波长400nm(纳米)附近激光的使用以及图像处理而得到的、强调了血管和表面结构等的图像中。
以上，例举示例性实施方式和实施例对本公开进行了说明，但本公开并不限定于上述示例性实施方式和实施例，可以进行各种变形。例如，各透镜的曲率半径、面间隔、折射率及色散系数并不限定于上述各数值实施例中示出的值，可以取其他值。
2019年10月24日申请的日本专利申请2019-193768号的公开，其全部内容通过参照引用到本说明书中。本说明书中所记载的所有文献、专利申请以及技术标准，以与具体且个别记载了通过参照引用到个别文献、专利申请以及技术标准的情况相同程度地，通过参照引用到本说明书中。

Claims (14)

1.一种内窥镜用物镜光学系统，从物体侧向像侧依次包括具有负屈光力的前组、孔径光圈、及具有正屈光力的后组，
所述前组从物体侧向像侧依次仅具备3个透镜作为透镜，所述3个透镜包括具有负屈光力的第1透镜、具有负屈光力的第2透镜、及具有正屈光力的第3透镜，
所述后组从物体侧向像侧依次仅具备3个透镜作为透镜，所述3个透镜包括具有正屈光力的第4透镜、具有正屈光力的第5透镜、及具有负屈光力的第6透镜，
所述第2透镜与所述第3透镜相互接合，
所述第5透镜与所述第6透镜相互接合，
在将整个系统的焦距设为f，
将所述前组的焦距设为fA，
将所述后组的焦距设为fB，
将所述第2透镜的d线基准的色散系数设为νd2，
将所述第3透镜的d线基准的色散系数设为νd3，
将所述第2透镜相对于d线的折射率设为Nd2，
将所述第3透镜相对于d线的折射率设为Nd3，
将所述第2透镜与所述第3透镜的接合面的曲率半径设为R23时，所述内窥镜用物镜光学系统满足由
-5＜fA/fB＜-1.4 (1)
0＜|νd2-νd3|＜10 (2)
-6.8＜{R23/(Nd3-Nd2)}/f＜0 (3)
表示的条件式(1)、(2)及(3)。
2.根据权利要求1所述的内窥镜用物镜光学系统，其中，
所述第1透镜的物体侧的透镜面为平面。
3.根据权利要求1或2所述的内窥镜用物镜光学系统，其中，
在将所述第5透镜相对于d线的折射率设为Nd5，
将所述第6透镜相对于d线的折射率设为Nd6，
将所述第5透镜与所述第6透镜的接合面的曲率半径设为R56时，所述内窥镜用物镜光学系统满足由
-2＜{R56/(Nd6-Nd5)}/f＜0 (4)
表示的条件式(4)。
4.根据权利要求1或2所述的内窥镜用物镜光学系统，其中，
在将所述第2透镜与所述第3透镜的合成焦距设为f23，
将所述第5透镜与所述第6透镜的合成焦距设为f56时，所述内窥镜用物镜光学系统满足由
0＜f23/f56＜1 (5)
表示的条件式(5)。
5.根据权利要求1或2所述的内窥镜用物镜光学系统，其中，
在将所述第3透镜的像侧的透镜面的曲率半径设为R3r时，所述内窥镜用物镜光学系统满足由
-0.45＜(R23+R3r)/(R23-R3r)＜-0.25 (6)
表示的条件式(6)。
6.根据权利要求1或2所述的内窥镜用物镜光学系统，其中，
在将所述第5透镜的d线基准的色散系数设为νd5，
将所述第6透镜的d线基准的色散系数设为νd6时，所述内窥镜用物镜光学系统满足由
35＜|νd5-νd6|＜75 (7)
表示的条件式(7)。
7.根据权利要求1所述的内窥镜用物镜光学系统，其满足由
-2.2＜fA/fB＜-1.6 (1-1)
表示的条件式(1-1)。
8.根据权利要求1所述的内窥镜用物镜光学系统，其满足由
0.5＜|νd2-νd3|＜5 (2-1)
表示的条件式(2-1)。
9.根据权利要求1所述的内窥镜用物镜光学系统，其满足由
-6.4＜{R23/(Nd3-Nd2)}/f＜-3 (3-1)
表示的条件式(3-1)。
10.根据权利要求3所述的内窥镜用物镜光学系统，其满足由
-1.9＜{R56/(Nd6-Nd5)}/f＜-1.4 (4-1)
表示的条件式(4-1)。
11.根据权利要求4所述的内窥镜用物镜光学系统，其满足由
0.56＜f23/f56＜0.83 (5-1)
表示的条件式(5-1)。
12.根据权利要求5所述的内窥镜用物镜光学系统，其满足由
-0.4＜(R23+R3r)/(R23-R3r)＜-0.28 (6-1)
表示的条件式(6-1)。
13.根据权利要求6所述的内窥镜用物镜光学系统，其满足由
38＜|νd5-νd|＜70 (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光学系统。
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Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2020225924A1 (ja) * 2019-05-09 2020-11-12 オリンパス株式会社 広角光学系、撮像装置、及び撮像システム

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2012047909A (ja) * 2010-08-25 2012-03-08 Olympus Corp 内視鏡用結像光学系及びそれを備えた内視鏡
CN105278095A (zh) * 2014-07-02 2016-01-27 富士胶片株式会社 内窥镜用物镜及内窥镜
CN105892037A (zh) * 2015-02-17 2016-08-24 富士胶片株式会社 内窥镜用物镜以及内窥镜
CN106066533A (zh) * 2015-04-20 2016-11-02 富士胶片株式会社 内窥镜用物镜和内窥镜
CN109932813A (zh) * 2017-12-18 2019-06-25 富士胶片株式会社 内窥镜用物镜光学系统以及内窥镜

Family Cites Families (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2596827B2 (ja) 1989-05-09 1997-04-02 オリンパス光学工業株式会社 内視鏡対物レンズ
US5175650A (en) 1989-05-09 1992-12-29 Olympus Optical Co., Ltd. Objective lens system for endoscopes
CN103430074B (zh) 2011-03-18 2016-01-20 富士胶片株式会社 成像镜头和成像设备
JP6266503B2 (ja) 2014-12-17 2018-01-24 富士フイルム株式会社 内視鏡用対物レンズおよび内視鏡
JP6460934B2 (ja) * 2015-07-22 2019-01-30 富士フイルム株式会社 撮像レンズおよび撮像装置
JP6173648B1 (ja) * 2015-12-14 2017-08-02 オリンパス株式会社 斜視対物光学系及びそれを備えた斜視用内視鏡

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2012047909A (ja) * 2010-08-25 2012-03-08 Olympus Corp 内視鏡用結像光学系及びそれを備えた内視鏡
CN105278095A (zh) * 2014-07-02 2016-01-27 富士胶片株式会社 内窥镜用物镜及内窥镜
CN105892037A (zh) * 2015-02-17 2016-08-24 富士胶片株式会社 内窥镜用物镜以及内窥镜
CN106066533A (zh) * 2015-04-20 2016-11-02 富士胶片株式会社 内窥镜用物镜和内窥镜
CN109932813A (zh) * 2017-12-18 2019-06-25 富士胶片株式会社 内窥镜用物镜光学系统以及内窥镜

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