DE19720163A1 - Optisches Objektivsystem für starre Endoskope, deren Einführteile einen kleinen Außendurchmesser aufweisen - Google Patents
Optisches Objektivsystem für starre Endoskope, deren Einführteile einen kleinen Außendurchmesser aufweisenInfo
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Description
Die Erfindung bezieht sich auf ein optisches
Objektivsystem für starre Endoskope oder insbesondere auf
ein optisches Objektivsystem für starre Endoskope, die
durch die Gestalt einer Verbundlinse gekennzeichnet sind.
Starre Endoskope für medizinische Studien wurden zum
Betrachten und Behandeln von Körperhohlräumen weitgehend
angenommen, in die die Endoskope eingeführt werden. Z. B.
wurden verschiedene Arten optischer Objektivsysteme für
starre Endoskope offenbart.
Ein optisches Objektivsystem für starre Endoskope, das z. B.
in der geprüften japanischen Patentveröffentlichung
Nr. 4-14324 offenbart ist, weist, wie in Fig. 22
dargestellt, eine Gruppe Negativlinsen 101, eine Gruppe
Positivlinsen 102 und einen Meniskus 103 auf, dessen
konkave Oberfläche zur Objektseite hin gerichtet ist.
Bei dem vorstehenden Aufbau wird ein flächiges Bild 104,
das durch das optische Objektivsystem ausgebildet wird,
mittels Übertragungslinsen auf eine nachfolgende Stufe
übertragen, die nicht dargestellt ist, konvergiert vor
einer Okularlinse und wird mittels der Okularlinse für
eine Betrachtung vergrößert.
Bei dieser Art eines starren Endoskops wird eine
Feldkrümmung in einer negativen Richtung, die durch die
Übertragungslinsen verursacht wird, mittels des optischen
Objektivsystems wegen der Wirkung der konkaven Oberfläche
des Meniskus 103 in eine positive Richtung umgewandelt.
Daher wird eine Feldkrümmung, die in einem gesamten
optischen Betrachtungssystem für starre Endoskope
auftritt, korrigiert.
Ein optisches Objektivsystem für starre Endoskope, das in
der nicht geprüften japanischen Patentveröffentlichung
Nr. 5-288986 offenbart ist, weist, wie in Fig. 23
dargestellt, ein vorderseitiges zerstreuendes System 110
einschließlich eines Negativmeniskus mit einer
asphärischen Oberfläche, und ein rückseitiges System 111
mit sammelnder Wirkung auf, das aus zumindest zwei
Linsenelementen einschließlich einer Verbundlinse bzw.
verbundenen Linse besteht. Die Verbundlinse 112 in einer
nachfolgenden Stufe wird durch das Verbinden von drei
Linsen hergestellt.
Ferner weist ein optisches Objektivsystem für starre
Endoskope, das in der ungeprüften japanischen
Patentveröffentlichung Nr. 60-140312 offenbart ist, wie
in Fig. 24 dargestellt, ein Retrofokusobjektiv vom Typ
einer Objektivlinse 121 und eine Brechungsindex-
Verteilungslinse 122 zum Übertragen eines Bildes auf, das
durch die Objektivlinse 122 ausgebildet wird.
Eine Hauptströmung in den Instituten für Orthopädie,
Geburtshilfe und Gynäkologie sowie Urologie, die die
Anwendungsgebiete starrer Endoskope für medizinische
Untersuchungen sind, richtet sich zur Zeit auf starre
Endoskope, deren Einführteile einen Außendurchmesser von
4 mm aufweisen. Für ein solches starres Endoskop wird
eine Linse mit einem Außendurchmesser von 3 mm oder
weniger verwendet. Eine Hauptströmung richtet sich
darüber hinaus auf eine Betriebsart, bei der eine
kompakte CCD-Kamera an einer Okulareinheit eines starren
Endoskops befestigt ist und eine Diagnose unter
Verwendung eines Fernsehmonitors ausgeführt wird.
Diese Art eines starren Endoskops wird für
Anwendungszwecke in den Körper eines Patienten
eingeführt. Bei einer Anstrengung, das starre Endoskop
weniger invasiv bzw. verletzend auszugestalten, um die
Belastung für einen Patienten zu verringern, wird
gefordert, ein starres Endoskop mit einem geringeren
Durchmesser zu entwickeln, z. B. ein starres Endoskop,
dessen Einführteil einen Außendurchmesser von etwa 3 mm
und dessen Linse einen Außendurchmesser von 2 mm oder
weniger aufweist.
Wenn das Einführteil eines starren Endoskops dünner
gemacht wird, wird der Außendurchmesser der Linsen
kleiner. Der kleinere Außendurchmesser von Linsen führt
im allgemeinen zu einer Verschlechterung hinsichtlich
verschiedener Arten der optischen Leistung.
Wenn der Außendurchmesser von Linsen kleiner gemacht
wird, verschlechtert sich erstens die Helligkeit eines
Bildes. Bei einer Anstrengung, helle Bilder
sicherzustellen, werden auf Linsen, die ein optisches
System für ein starres Endoskop mit großem Durchmesser
ausbilden, bezogene Daten mit Koeffizienten multipliziert
und ein optisches System für ein dünnes starres Endoskop
wird auf Grundlage der sich daraus ergebenden Daten
verwirklicht. Jedoch wird die Gesamtlänge des optischen
Systems kleiner. Im Gegensatz dazu wird zum Sicherstellen
einer bestimmten Gesamtlänge die Anzahl von
Übertragungslinsen erhöht. Dies führt zu einer Zunahme
der Anzahl von Linsen. Das Erhöhen der Anzahl von
Übertragungslinsen ist daher aus Kostengründen
beschränkt. Die Helligkeit, die aufgrund des dünneren
Durchmessers geboten wird, ist daher im Vergleich zu der
unterlegen, die durch das starre Endoskop mit großem
Durchmesser geboten wird.
Zweitens verschlechtert sich die Bildqualität. Ein
Spielraum hinsichtlich des inneren Durchmessers eines
zylindrischen, mechanischen Rahmens zum Halten der
Linsen, die in einem starren Endoskop aufgenommen sind,
und ein Spielraum hinsichtlich des Außendurchmessers der
Linsen hängen von den Fertigungsmöglichkeiten ab und
bleiben im wesentlichen konstant. Je kleiner der
Außendurchmesser eines optischen Objektivsystems ist,
desto relativ größer wird ein Spalt zwischen den Linsen
und dem zylindrischen, mechanischen Rahmen. Dies bewirkt,
daß sich die Linsen in hohem Maße neigen. Die Neigung der
Linsen führt zu einem einseitig defokussierten Bild und
hat eine verschlechterte Bildqualität zur Folge. Dies
bietet ein Problem insofern, als daß eine einseitige
Defokussierung während dem Zusammenbau wegen der Neigung
der Linsen wahrscheinlich auftritt, obwohl ein Aufbau
eine ausreichende Leistungsfähigkeit garantiert.
Schließlich wird die endgültige Bildqualität schlecht.
Bei den unlängst vorgenommenen Verbesserungen
hinsichtlich der Leistungsfähigkeit eines CCD wurde
dessen Empfindlichkeit verbessert. Um mit dem zuvor
genannten Problem der Helligkeit fertig zu werden, kann
der Durchmesser eines Einführteils weiter verringert
werden. Jedoch kann ein bekanntes optisches
Objektivsystem für starre Endoskope das zuvor genannte
Problem der Verschlechterung der Bildqualität nicht
lösen.
Insbesondere wenn das optische Objektivsystem, das in der
japanischen Patentveröffentlichung Nr. 4-14324 offenbart
ist, an ein starres Endoskop angepaßt wird, bei dem der
Durchmesser der Linsen 2 mm oder weniger beträgt, dann
ist die Dicke einer Gruppe Positivlinsen oder eines
Meniskus so klein, daß die Linsen sich wahrscheinlich
neigen. Dies führt zu einem Problem der Verschlechterung
der Bildqualität. Daneben ist es schwierig, die Linsen
während des Zusammenbaus handzuhaben, da die Linsen klein
sind. Dies führt zu einem Problem einer schlechten
Zusammenbaueffizienz.
Bei der ungeprüften japanischen Patentveröffentlichung
Nr. 5-288986 ist es wahrscheinlich, daß sich die
Verbundlinse neigt, da sie eine geringe Länge aufweist.
Ähnlich wie bei der japanischen Patentveröffentlichung
Nr. 4-14324 besteht bei der Veröffentlichung Nr. 5-288986
das Problem der Verschlechterung der Bildqualität.
Ferner besteht bei der ungeprüften japanischen
Patentveröffentlichung Nr. 60-140312 ein
zusammenbaubezogenes Problem insofern, als daß ein Bild
auf zumindest einer Fläche einer Objektivlinse
konvergiert bzw. gesammelt wird und Staub auf einem
Bildschirm, der an der letzten Fläche befestigt ist,
sichtbar wird. Daneben kann nicht gesagt werden, daß die
Länge einer Verbundlinse ausreichend ist. Es besteht also
das Problem der Verschlechterung der Bildqualität, die
aus der Neigung der Linsen abgeleitet wird.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein optisches
Objektivsystem für starre Endoskope zu schaffen, das es
möglich macht, bei einem starren Endoskop, dessen
Einführteil einen relativ kleinen Außendurchmesser oder
insbesondere einen Außendurchmesser von 3 mm oder weniger
aufweist, eine Verschlechterung der Bildqualität abhängig
von den Bedingungen für den Zusammenbau zu verhindern und
die Zusammenbaueffizienz zu verbessern.
Diese Aufgabe wird durch ein optisches Objektivsystem
gemäß den Merkmalen des Patentanspruchs 1 gelöst.
Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen sind Gegenstand der
Unteransprüche 2 bis 6.
Ausführungsbeispiele der Erfindung werden anhand der
Zeichnung näher beschrieben. Es zeigen:
Fig. 1 bis 15 ein erstes Ausführungsbeispiel;
Fig. 1 eine Schnittansicht, die den Aufbau des distalen
Teils eines starren Endoskops darstellt;
Fig. 2 eine Schnittansicht, die den Aufbau eines starren
Endoskops mit dem in Fig. 1 dargestellten
distalen Teil darstellt;
Fig. 3 ein Diagramm, das den Aufbau einer Objektivlinse
in dem in Fig. 1 dargestellten starren Endoskop
darstellt;
Fig. 4 ein Diagramm, das Abweichungen oder Zustände des
in Fig. 2 dargestellten starren Endoskops zeigt,
bei dem die Abweichungen auftreten;
Fig. 5 ein Diagramm, das den Aufbau einer ersten
Variante der in Fig. 3 dargestellten
Objektivlinse zeigt;
Fig. 6 ein Diagramm, das Abweichungen oder Zustände
eines starren Endoskops mit der in Fig. 5
dargestellten Objektivlinse darstellt, bei der
die Abweichungen auftreten;
Fig. 7 ein Diagramm, das den Aufbau einer zweiten
Variante der in Fig. 3 dargestellten
Objektivlinse zeigt;
Fig. 8 ein Diagramm, das Abweichungen oder Zustände
eines starren Endoskops mit der in Fig. 7
dargestellten Objektivlinse darstellt, bei der
die Abweichungen auftreten;
Fig. 9 ein Diagramm, das den Aufbau einer dritten
Variante der in Fig. 3 dargestellten
Objektivlinse zeigt;
Fig. 10 ein Diagramm, das Abweichungen oder Zustände
eines starren Endoskops mit der in Fig. 9
dargestellten Objektivlinse zeigt, bei der die
Abweichungen auftreten;
Fig. 11 ein Diagramm, das den Aufbau einer vierten
Variante der in Fig. 3 dargestellten
Objektivlinse zeigt;
Fig. 12 ein Diagramm, das Abweichungen oder Zustände
eines starren Endoskops mit der in Fig. 11
gezeigten Objektivlinse darstellt, bei der die
Abweichungen auftreten;
Fig. 13 ein Diagramm, das den Aufbau einer fünften
Variante der in Fig. 3 dargestellten
Objektivlinse darstellt;
Fig. 14 ein Diagramm, das Abweichungen oder Zustände
eines starren Endoskops mit der in Fig. 13
dargestellten Objektivlinse zeigt, bei der die
Abweichungen auftreten;
Fig. 15 ein Diagramm, das den Aufbau einer zweiten
Übertragungslinse in dem in Fig. 13 gezeigten
starren Endoskop darstellt;
Fig. 16 bis 20 ein zweites Ausführungsbeispiel,
Fig. 16 eine Schnittansicht, die den Aufbau des distalen
Teils eines starren Endoskops darstellt;
Fig. 17 eine schräg betrachtete Ansicht, die das
Erscheinungsbild eines Objektivrahmens zeigt, der
in Fig. 16 dargestellt ist;
Fig. 18 ein Diagramm, das den Aufbau einer Variante einer
Objektivlinse zeigt, die in Fig. 16 dargestellt
ist, wobei sie ein 70°-Prisma aufweist;
Fig. 19 ein Diagramm, das den Aufbau einer ersten
Variante der Objektivlinse, die in Fig. 16
dargestellt ist, mit einem 12°-Prisma zeigt;
Fig. 20 ein Diagramm, das den Aufbau einer zweiten
Variante der Objektivlinse zeigt, die in Fig. 16
dargestellt ist, wobei sie ein 12°-Prisma
aufweist;
Fig. 21 ein Diagramm, das den Aufbau einer dritten
Variante der Objektivlinse, die in Fig. 16
dargestellt ist, mit einem 12°-Prisma darstellt;
Fig. 22 bis 24 Stand der Technik, wobei
Fig. 22 ein Diagramm ist, das den Aufbau eines optischen
Objektivsystems für starre Endoskope entsprechend
einem ersten Stand der Technik darstellt;
Fig. 23 ein Diagramm ist, das den Aufbau eines optischen
Objektivsystems für starre Endoskope gemäß einem
zweiten Stand der Technik darstellt; und
Fig. 24 ein Diagramm ist, das den Aufbau eines optischen
Objektivsystems für starre Endoskope gemäß einem
dritten Stand der Technik zeigt.
Ein starres Endoskop 1 dieses Ausführungsbeispiels weist,
wie in Fig. 1 dargestellt, auf: einen stabähnlichen
Abschnitt 11, der durch entsprechendes Anordnen einer
Objektivlinse 2 und z. B. sieben Übertragungslinsen 3(1)
bis 3(7) in dieser Reihenfolge von einer Gegenstandsseite
aus (einer distalen Seite) und Einsetzen von
Lichtleitfasern 4 parallel zu den Linsen hergestellt
wird, wobei er aufgebaut ist, in einen menschlichen
Körper eingeführt zu werden, aus einem Metall hergestellt
ist und als ein äußeres Rohr bezeichnet wird; einen
Lichtleiter-Verbindungsabschnitt 12, der sich vom
proximalen bzw. benutzerseitigen Ende des stabförmigen
Abschnitts 11 erstreckt, um so die Lichtleitfasern 4 mit
einer Lichtquelleneinheit zu verbinden, die nicht
dargestellt ist, so daß Beleuchtungslicht, das von der
Lichtquelleneinheit ausgeht, durch die Lichtleitfasern
wandern kann; und einen Grundabschnitt bzw.
Basisabschnitt 12, der mit einer proximalen Oberfläche
der Übertragungslinse 3(7) optisch verbunden ist und eine
Okulareinheit 7 umfaßt, in der eine Okularlinse 5 und ein
Deckglas 6 aufgenommen sind.
Der stabähnliche Abschnitt 11 des starren Endoskops 1
weist, wie in Fig. 2 dargestellt, einen
dreifachgeschichteten bzw. dreiteiligen Aufbau auf, der
von der Außenseite aus in dieser Reihenfolge aus einem
äußeren Rohr 21, einem Fiber- bzw. Faserrohr 22 und einem
Systemrohr 23 zusammengesetzt ist.
Das Faserrohr 22 ist in das äußere Rohr 21 eingesetzt und
darin festgelegt und ist ein zylindrisches Element zum
Festlegen der Lichtleitfasern 4 dadurch, daß sie in
Zusammenwirkung mit dem äußeren Rohr 21 geschichtet
angeordnet werden. Das Systemrohr 23 ist in das Faserrohr
22 eingesetzt.
Das Systemrohr 23 ist ein zylindrisches Element, das für
eine optische Linse Platz bietet, die aus der
Objektivlinse 2 und Übertragungslinsen 3(1) bis 3(7)
besteht. Die Objektivlinse 2 und die Übertragungslinsen
3(1) bis 3(7) sind in das Systemrohr 23 eingesetzt. Die
Objektivlinse 2 kann in das Systemrohr 23 gesetzt werden,
nachdem es in einen zylindrischen Rahmen gesetzt und
darin festgelegt ist, auf den als Objektivrahmen Bezug
genommen wird, der ein optisches Objektivsystem außer
einem Deckglas aufnimmt. Bei diesem Ausführungsbeispiel
wird der Objektivrahmen nicht verwendet, sondern die
Objektivlinse 2 und die Übertragungslinsen 3(1) bis 3(7)
sind direkt in das Systemrohr 23 eingesetzt.
Die Objektivlinse 2, die als ein optisches Objektivsystem
für starre Endoskope dient, weist ein Deckglas 31, eine
plankonkave Linse 32, ein 30°-Prisma 33, eine plankonvexe
Positivlinse 34 und eine Verbundlinse 35 auf. Das
Deckglas 31 weist auf der Bildseite eine konkave
Oberfläche auf und ist an einem distalen Rahmen 30, der
als ein Teil des äußeren Rohrs 21 ausgebildet ist,
mittels eines Lötvorgangs oder dergleichen befestigt. Der
Hauptbestandteil des Deckglases 31 ist z. B. Al₂O₃.
Wie in Fig. 3 dargestellt, ist die plankonkave Linse 32
an dem 30°-Prisma 33 angekittet bzw. befestigt. Die
plankonkave Linse 32 und das Deckglas 31 bilden ein
System von Zerstreuungslinsen aus.
Hier wird eine Verfälschung bzw. eine Verzerrung
verringert, falls eine asphärische Oberfläche, deren
Krümmungsradius sich allmählich von deren optischer Achse
zu deren Umfang hin verringert, als eine Oberfläche der
Zerstreuungslinse 32 gewählt ist, die hinter dem Deckglas
31 liegt und in dem System der Zerstreuungslinsen bzw.
Negativlinsen auf der Gegenstandsseite eingeschlossen
ist. Folglich kann ein optisches System verwirklicht
werden, das ein Bild erzeugen kann, dessen Umgrenzung
bzw. Umfang wenig oder nicht gestört bzw. verzerrt ist.
Das 30°-Prisma 33 besteht aus zwei Prismen; einem ersten
Prisma 36, das an einer Stelle liegt, auf die Licht
fällt, das aus dem System divergierender Linsen austritt,
das aus dem Deckglas 31 und der plankonkaven Linse 32
besteht, und einem zweiten Prisma 37 mit einer ersten und
einer zweiten Reflexionsfläche. Die Reflexionsflächen des
30°-Prismas 33 sind mit einer A1-Reflexionsbeschichtung
ausgebildet. Vorzugsweise sollte eine mehrschichtige,
reflexionserhöhende Schicht oder dergleichen an der A1-
Reflexionsbeschichtung aufgebracht sein, um die
Reflektivität zu erhöhen. Das 30°-Prisma 33 ist an der
plankonvexen Positivlinse 34 befestigt bzw. angekittet.
Die Verbundlinse 35 besteht aus einer bikonvexen
Positivlinse 38, einer konkavplanen stabähnlichen Linse
39 und einer plankonvexen Linse 40. Falls die konkavplane
stabähnliche Linse 39 und die plankonvexe Linse 40 in
einem einheitlichen Körper bzw. Gehäuse ausgebildet sind,
verbessert sich die Zusammenbaueffizienz. Dies wird
bevorzugt.
Bei diesem Ausführungsbeispiel weist die Positivlinse 34,
die mit dem 30°-Prisma 33 und der Verbundlinse 35
vereinigt ist, keinen Abstandshalter (Füllrohr) auf, der
ein röhrenförmiges mechanisches Element ist, das an einem
Objektivrahmen anzukitten bzw. zu befestigen ist, um
einen Abstand zwischen diesen zu erhalten, sondern sie
sind an dem Systemrohr 23 angekittet.
Nimmt man auf Fig. 2 Bezug, so weist das Systemrohr 23
kleine Löcher 41 auf. Durch Auffüllen der Löcher 41 mit
einem Klebemittel bzw. Haftmittel werden die Positivlinse
34 und die Verbundlinse 35 direkt an dem Systemrohr 23
angekittet.
Ein Abstandshalter 42, der einen Abstand zwischen der
Verbundlinse 35 und der Übertragungslinse 3(1) ausbildet,
ist hinter der Verbundlinse 35 eingesetzt. Die
Übertragungslinsen 3(2) bis 3(7) sind aufeinanderfolgend
abwechselnd mit Abstandshaltern 42 eingesetzt.
Tabelle 1 listet Datenelemente auf, die sich auf Linsen
in dem starren Endoskop 1 dieses Ausführungsbeispiels
beziehen, und Fig. 4 stellt Abweichungen bzw.
Aberrationen dar. Die optischen Parameter, die sich auf
die Objektivlinse 2 beziehen, sind wie folgt (Die
nachfolgenden Entfernungsangaben sind in mm angegeben):
eine Brennweite f = 1,000; eine numerische Apertur NA =
0,087; die Höhe eines Bildes Imh = 0,716; ein
Gegenstandsabstand von 7,383; ein Sichtfeldswinkel bzw.
Blickwinkel 2ω = 88°; der Außendurchmesser der
Verbundlinse 35 ⌀ = 2,000, die Dicke der Verbundlinse 35
d = 6,499 d/⌀ = 3,250; die Länge der optischen Achse
der Positivlinse 38 der Verbundlinse 35 d1 = 1,733; die
Länge der optischen Achse des Teils der Verbundlinse 35,
das der Positivlinse 38 folgt d2 = 4,866; |fc/f| = 0,524
(wo fc die Brennweite der Zerstreuungs- bzw. Negativlinse 35
ist); R1/R2 = 3,443 (wo R1 der Krümmungsradius der
konkaven Oberfläche des Deckglases 31 und R2 der
Krümmungsradius einer Oberfläche der Zerstreuungslinse 35
ist, die der Bildseite am nächsten liegt); und Di/⌀ =
1,132 (wo Di der Abstand zwischen einer Oberfläche der
Verbundlinse 35, die der Bildseite am nächsten ist, und
einem Bild ist, das unmittelbar hinter dem optischen
Objektivsystem ausgebildet wird).
Dabei bezeichnet S eine Linsenoberflächennummer, R den
Krümmungsradius einer Linsenoberfläche, D den Abstand
zwischen Linsenflächen, n einen Brechungsindex und ν die
Abbesche Zahl. Die Nummern S12 bis S19 gehören zu
Datenelementen, die sich auf die Übertragungslinse 3(1)
beziehen. Als Datenelemente, die zu den
Linsenoberflächennummern gehören, die der Nummer S19
folgen und die die Übertragungslinsen 3(2) bis 3(7)
betreffen, werden die gleichen Datenelemente wie jene,
die sich auf die Übertragungslinse 3(1) beziehen,
sechsmal wiederholt.
Wie vorstehend aufgeführt, werden, sofern die
Objektivlinse 2, die als ein optisches Objektivsystem für
starre Endoskope dient und in dem starren Endoskop 1
dieses Ausführungsbeispiel aufgenommen ist, betroffen
sind, die nachfolgenden Bedingungsausdrücke erfüllt, da
D/⌀ = 3,250, d1 = 1,633 und d2 = 4,866 ist:
(1) 2,5 < d/⌀ < 7
(2) 2d1 < d2.
Im Bedingungsausdruck (1), der die Bedingung definiert,
unter der die Verbundlinse hinsichtlich des
Außendurchmessers der Linsen ausreichend lang ist und
sich wahrscheinlich nicht neigt, würde die Neigung von
Linsen in einem zylindrischen Rahmen zu groß werden, um
eine Verschlechterung der Bildqualität zu verhindern, die
aus der Exzentrizität der Linsen abgeleitet ist, falls
der d/⌀-Wert unter die untere Grenze fällt, die durch
den Bedingungsausdruck (1) vorgesehen wird.
Falls der d/⌀-Wert die obere Grenze überschreitet, die
durch den Bedingungsausdruck (1) vorgesehen wird, würde
eine Menge von perimetrischem Licht bzw. Umfangslicht
abnehmen und ein Problem würde in Hinsicht auf eine
Aberrationskorrektur auftreten. Falls die Verbundlinse
alleine ohne irgendeine Änderung hinsichtlich der
Lageanordnungen des Systems divergierender Linsen und der
Positivlinse hinsichtlich der Lage eines unmittelbar
hinter der optischen Objektivlinse ausgebildeten Bildes
verkürzt werden würde, würde eine Oberfläche der
Verbundlinse, die der Bildseite am nächsten liegt, als
eine Feldlinsenoberfläche wirken, wobei sie jedoch keine
große Brechkraft hätte. Falls Licht, das aus der Richtung
eines Bildes fortschreitet, verfolgt wird, neigt das
Licht dazu, sich auszuweiten. Da in der Mitte der
Verbundlinse eine Verbindungsoberfläche mit negativer
Brechkraft liegt, weitet sich das Licht weiter aus. Durch
eine Oberfläche des Prismas oder einer positiven Linse am
nächsten zur Bildseite oder einer Oberfläche der
Verbindungslinse am nächsten dazu wird das Licht
behindert bzw. sein Strahlengang versperrt. Dies führt zu
einer Verringerung der Menge des Umfangslichtes.
Während die Länge des optischen Objektivsystems
verringert wird, d. h., während ein Abstand zwischen
einer Oberfläche der Verbundlinse am nächsten der
Bildseite und einem Bild, das unmittelbar hinter dem
optischen Objektivsystem ausgebildet wird, verringert
wird, nähert sich die Verbindungsoberfläche mit negativer
Brechkraft der Lage eines Bildes an, wenn die
Verbundlinse kürzer gemacht wird. Licht fällt auf die
Verbindungs- bzw. Verbundoberfläche, obwohl das Licht
sich nicht vollständig ausgedehnt bzw. ausgebreitet hat.
Folglich können eine sphärische Aberration oder eine
Asymmetrie- bzw. Komaaberration nicht ausreichend
korrigiert werden.
Bei diesem Ausführungsbeispiel wird der
Bedingungsausdruck (1) erfüllt, um eine Verschlechterung
der Bildqualität zu verhindern, die aus der Neigung von
Linsen abgeleitet wird, die während des Zusammenbaus
auftritt, und so wird die Zusammenbaueffizienz
verbessert. Die Verbundlinse wird daher länger gemacht,
als eine bekannte Verbundlinse. So werden die
vorstehenden Probleme gelöst. Für ein starres Endoskop,
dessen Einführteil einen relativ geringen
Außendurchmesser oder insbesondere einen Außendurchmesser
von etwa 3 mm oder weniger aufweist, kann eine
Verschlechterung der Bildqualität abhängig von den
Zusammenbaubedingungen verhindert werden und die
Zusammenbaueffizienz kann verbessert werden.
Mit anderen Worten, der Neigungswinkel von Linsen, die
das optische Objektivsystem in dem zylindrischen
mechanischen Rahmen ausbilden, wird kleiner, wenn die
Verbundlinse länger gemacht wird. Eine Verschlechterung
der Bildqualität, die aus der Neigung von Linsen
abgeleitet wird, kann daher verhindert werden. Wenn die
Verbundlinse länger gemacht wird, ist ein einfaches
Handhaben für den Zusammenbau sichergestellt. Folglich
verbessert sich die Montageeffizienz.
Falls die untere Grenze, die durch den Bedingungsausdruck
(2) gegeben wird, überschritten würde, würde die
Verbindungsoberfläche an einer Stelle nahe der Bildlage
angeordnet. Licht, das ein perimetrisches Bild bzw.
Umfangsbild darstellt, fällt auf die Verbindungsfläche,
obwohl sie noch dünn ist. Eine Komaaberration kann daher
nicht vollständig korrigiert werden.
Bei diesem Ausführungsbeispiel ist die
Verbindungsoberfläche an einer Stelle in der Verbundlinse
nahe der Gegenstandsseite angeordnet. Da der
Bedingungsausdruck (2), der einen Bereich bestimmt,
innerhalb dessen eine Aberration vollständig korrigiert
werden kann, erfüllt wird bzw. diesem genügt wird, ist
das System mit divergenten bzw. zerstreuenden Linsen bzw.
Negativlinsen mit einer starken negativen Brechkraft
ausgestattet und weist einen geringen Krümmungsradius
auf. Achsenferne vorgeschaltete Strahlen werden in hohem
Maße gebogen bzw. gebeugt, wodurch eine Komaaberration
auftritt. Es wird bewirkt, daß achsenferne
nachgeschaltete Strahlen auf den Umfang einer Oberfläche,
die nahe einer Eintrittspupille angeordnet ist, und die
Verbindungsoberfläche mit negativer Brechkraft fallen,
wodurch eine Komaaberration korrigiert wird. Folglich
kann eine Verschlechterung der Bildqualität verhindert
werden.
Da |fc/f| = 0,524 gilt, wird bei diesem
Ausführungsbeispiel die nachfolgende Bedingungsgleichung
bzw. der nachfolgende Bedingungsausdruck erfüllt:
Bedingungsausdruck (3) 0,4 < |fc/f| < 0,7.
Der Bedingungsausdruck (3) bestimmt ein Verhältnis der
Brennweite des Systems divergierender Linsen, das in dem
optischen Objektivsystem aufgenommen ist, zu der des
gesamten optischen Objektivsystems.
Falls die obere Grenze, die durch den Bedingungsausdruck
(3) gegeben wird, überschritten würde, würde die
Brennweite des divergierenden Linsensystems bzw.
Negativlinsensystems länger. Bei einer Weitwinkel-
Betriebsart ist es erforderlich, daß achsenferne
Haupt strahlen hinsichtlich der optischen Achse unter
einem Winkel auf eine Oberfläche fallen. Demzufolge wird
eine Blockierung des Lichts durch eine Oberfläche der
Anordnungslinse, die am nächsten zur Bildseite liegt,
wesentlich. Falls die untere Grenze überschritten würde,
würde die Brennweite des Systems divergierender Linsen zu
klein werden, um eine Aberration vollständig zu
korrigieren. Das optische System würde eine Exzentrizität
zulassen, die während des Zusammenbaus auftritt.
Da der Bedingungsausdruck (3) erfüllt wird, werden bei
diesem Ausführungsbeispiel die vorstehenden Probleme
gelöst.
Da R1/R2 = 3,443 gilt, wird bei diesem
Ausführungsbeispiel darüber hinaus der folgende
Bedingungsausdruck (4) erfüllt:
Bedingungsausdruck (4) 3 < R1/R2 < 30.
Der Bedingungsausdruck (4) bestimmt das Verhältnis von R1
zu R2, das überwacht werden sollte, für Licht, das durch
eine Oberfläche des Deckglases am nächsten zur
Gegenstandsseite behindert werden kann. Falls die untere
Grenze, die durch den Bedingungsausdruck (4) gegeben
wird, überschritten würde, würde der Krümmungsradius der
konkaven Oberfläche des Deckglases kleiner werden. Es
würde schwer werden, eine einseitige Defokussierung
einzustellen, die aus der Exzentrizität abgeleitet wird
bzw. folgt. Daher besteht eine Gefahr, ein
zusammenbaubezogenes Problem zu verursachen. Da der
Bedingungsausdruck (4) erfüllt wird, wird dieses Problem
bei diesem Ausführungsbeispiel gelöst.
Darüber hinaus wird bei diesem Ausführungsbeispiel der
nachfolgende Bedingungsausdruck (5) erfüllt, da Di/⌀ =
1,132 gilt:
Bedingungsausdruck (5) 0,4 < Di/⌀ < 2,5.
Falls die untere Grenze, die durch den Bedingungsausdruck
(5) gegeben wird, überschritten würde, würde eine
Linsenoberfläche sich der Lage eines Bildes annähern.
Dies verursacht ein Problem insofern, als daß Staub
bemerkbar wird, der während des Zusammenbaus an der
Linsenoberfläche anhaftet. Die Linsenoberfläche muß daher
von der Lage eines Bildes getrennt werden, so daß Staub
nicht bemerkbar wird.
Falls die obere Grenze überschritten würde, würde im
Gegensatz dazu Licht, das ein Umfangsbild bzw.
perimetrisches Bild darstellt, durch den Rand einer Linse
behindert, deren Oberfläche zur Bildseite hin am nächsten
ist und die in der Verbundlinse aufgenommen ist bzw.
eingeschlossen ist. Dies ist so, da ein optisches
Objektivsystem für starre Endoskope gewöhnlich
telezentrisch ist, wobei Hauptstrahlen, die alle Bilder
darstellen, im wesentlichen parallel zur optischen Achse
des optischen Systems verlaufen, während untergeordnete
Strahlen, die sich von der Lage eines Bildes, das hinter
dem optischen Objektivsystem angeordnet ist, zur Seite
eines Gegenstandes hin mit einer numerischen Apertur NA
erstrecken, die durch die Übertragungslinsen bestimmt
ist. Das Behindern des Lichts führt zu einer Abnahme der
Menge des perimetrischen Lichtes.
Bei diesem Ausführungsbeispiel wird das vorstehend
genannte Problem gelöst, da der Bedingungsausdruck (5)
erfüllt ist.
Darüber hinaus kann bei der Objektivlinse 2, die als ein
optisches Objektivsystem für starre Endoskope dient und
die in dem starren Endoskop 1 dieses Ausführungsbeispiels
eingeschlossen ist, die Höhe von Strahlen verringert
werden, die auf eine erste Oberfläche des Deckglases 31
fallen, da das System aus divergierenden Linsen bzw.
Negativlinsen, wie vorstehend ausgeführt, aus dem
plankonkaven Deckglas 31 und der plankonkaven Linse 32
besteht. Dies übt insofern eine Wirkung aus, als daß ein
Vignettieren bzw. Abschatten eines Bildes verhindert
wird, das aus einem Fehler folgt, der während dem
Zusammenbau auftritt.
Ferner kann eine Behinderung achsenferner Strahlen
verringert werden, da sich zwischen der positiven Linse
34 und der Verbundlinse 35 kein Abstandshalter befindet,
sondern eine direkte Befestigung am Systemrohr 23
vorliegt. Dies verhindert eine Abnahme der Menge des
Umfangslichtes.
Da das starre Endoskop 1 einen dreischichtigen Aufbau
aufweist, der aus dem äußeren Rohr 21, dem Faserrohr 22
und dem Systemrohr 23 zusammengesetzt ist, können darüber
hinaus die Komponenten bzw. Bauelemente des optischen
Systems zusammengebaut werden, während das Systemrohr 23
entfernt ist. Folglich kann eine einseitige
Defokussierung oder dergleichen leicht eingestellt
werden. Darüber hinaus kann eine Reparatur leicht
ausgeführt werden.
Die Übertragungslinsen 3(n) (n = 1 bis 7) sind nicht auf
die Übertragungslinsen beschränkt, die mit den
vorstehenden Datenelementen definiert sind, sondern
können Übertragungslinsen sein, die durch Datenelemente
bestimmt werden, die z. B. in der nachfolgenden Tabelle 3
aufgelistet sind. Fig. 5 stellt den Aufbau einer
Objektivlinse 2 in einem starren Endoskop einer ersten
Variante dar, bei der Übertragungslinsen verwendet
werden, die mit verschiedenen Datenelementen definiert
sind. Fig. 6 stellt Abweichungen dar, die bei dem starren
Endoskop der ersten Variante auftreten. Tabelle 2 listet
Datenelemente auf, die sich auf die Objektivlinse 2
beziehen.
Die optischen Parameter, die sich auf die Objektivlinse 2
der ersten Variante beziehen, sind (bei Längenangaben
nachfolgend in mm) wie folgt: f = 1,000; NA = 0,087, Imh
= 0,707; Objektabstand = 7,301; 2ω = 88°; ⌀ = 2,000; d =
5,925; d/⌀ = 2,962; d1 = 1,652; d2 = 4,273; |fc/f| =
0,554; R1/R2 = 27,540 und Di/⌀ = 1,493.
Ein starres Endoskop einer zweiten Variante kann ein
starres Endoskop sein, das durch Datenelemente bestimmt
ist, die in Tabelle 3 aufgelistet sind. Fig. 7 stellt den
Aufbau einer Objektivlinse 2 in dem starren Endoskop der
zweiten Variante dar und Fig. 8 zeigt Aberrationen bzw.
Abweichungen, die bei dem starren Endoskop der zweiten
Variante auftreten.
Die optischen Parameter, die sich auf die Objektivlinse 2
beziehen, sind wie folgt: f = 1,000; NA = 0,087; Imh =
0,561; Objektabstand = 8,852; 2Ω = 60,20; ⌀ = 1,7; d =
4,9783; d/⌀ = 2,928; d1 = 0,9729; d2 = 4,005; |fc/f| =
0,536 und Di/⌀ = 1,146. (Distanzen wieder in mm).
Die Nummern S11 bis S18 gehören zu Datenelementen, die
sich auf eine Übertragungslinse bei der zweiten Variante
beziehen. Als Datenelemente, die zu den Linsenoberflächen
mit den Nummern gehören, die der Nummer S18 folgen, und
die die Übertragungslinsen 3(2) bis 3(7) betreffen,
werden Datenelemente, die durch Multiplizieren bzw.
Vervielfachen der Datenelemente der Übertragungslinse
3(1), die zu den Nummern S12 bis S19 in Tabelle 1
gehören, mit Koeffizienten derart gegeben werden, daß
eine synthetische Brennweite einer Objektivlinse und
Übertragungslinse 1 wird, sechsmal wiederholt.
Bei dieser zweiten Variante ist der Krümmungsradius einer
Oberfläche einer Übertragungslinse, die am nächsten der
Objektseite liegt, kleiner gemacht, um gegenüber jenen
der anderen Übertragungslinsen verschieden zu sein.
Hauptstrahlen von achsenfernem Licht davon konvergieren
zur Objektseite hin und untergeordnete Strahlen von
dieser verlaufen unter einem Winkel zur optischen Achse.
Folglich kann eine Behinderung durch den Rand einer
Oberfläche einer Verbundlinse am nächsten zur Bildseite
verringert werden. Dadurch wird eine Abnahme der
Lichtmenge verhindert, die den Perimeter bzw. Umfang
eines Bildes darstellt.
Alternativ erfüllen dies auch eine dritte Variante, bei
der ähnlich wie bei der zweiten Variante der
Krümmungsradius einer Oberfläche einer Übertragungslinse,
die der Gegenstands- bzw. Objektseite am nächsten liegt,
kleiner gemacht wird, um von jenen der anderen
Übertragungslinsen verschieden zu sein, oder eine vierte
Variante, bei der der Krümmungsradius einer Oberfläche
einer Übertragungslinse nicht gegenüber dem der anderen
verschieden ist. Tabellen 4 und 5 listen Datenelemente
auf, die Linsen bestimmen, die in den starren Endoskopen
der dritten und der vierten Variante eingeschlossen sind.
Die Fig. 9 und 11 stellen die Aufbauformen der
Objektivlinsen 2 dar, die in den starren Endoskopen der
dritten und der vierten Variante eingeschlossen sind. Die
Fig. 10 und 12 zeigen Aberrationen, die bei den starren
Endoskopen der dritten und der vierten Variante
auftreten. Tabelle 6 listet Datenelemente auf, die Linsen
definieren, die in einem starren Endoskop einer fünften
Variante eingeschlossen sind und Fig. 13 stellt den
Aufbau einer Objektivlinse in dem starren Endoskop dar
und Fig. 14 stellt Abweichungen dar, die bei dem starren
Endoskop auftreten.
Die optischen Parameter, die die Objektivlinse 2 bei der
dritten Variante betreffen, sind wie folgt: f = 1,000; NA
= 0,075; Imh = 0,696; Objektabstand = 7,178; 2ω = 78°; ⌀
= 1,795; d = 7,155; d/⌀ = 4,046; d1 = 1,024; d2 = 6,238;
|fc/f| = 0,48 und Di/⌀ = 1,437.
Bei der dritten Variante gehören die Nummern S11 bis S18
zu Datenelementen, die eine erste Übertragungslinse
betreffen, und die Nummern S19 bis S26 gehören zu
Datenelementen, die sich auf eine zweite
Übertragungslinse beziehen. Als Datenelemente, die zu den
Linsenoberflächennummern gehören, die der Nummer S26
folgen und sich auf Übertragungslinsen 3(3) bis 3(7)
beziehen, werden Datenelemente gleich jenen der zweiten
Übertragungslinse, die zu Nummern S19 bis S26 gehören,
fünfmal wiederholt.
Die optischen Parameter, die sich bei der vierten
Variante auf die Objektivlinse 2 beziehen, sind, wie
folgt: f = 1,000; NA = 0,075; Imh = 0,515; Objektabstand
= 8,121; 2ω = 60°; ⌀ = 1,5; d = 4,977; d/⌀ = 3,318; d1 =
0,836; d2 = 4,1411; |fc/f| = 0,646 und Di/⌀ = 1,028.
Die Nummern S11 bis S18 gehören zu Datenelementen, die
sich auf eine Übertragungslinse bei der vierten Variante
beziehen. Als Datenelemente, die zu den
Linsenflächennummern gehören, die der Nummer S18 folgen
und Übertragungslinsen 3(2) bis 3(7) betreffen, werden
Datenelemente gleich jenen der Übertragungslinse 3(1),
die zu den Nummern S11 bis S19 in Tabelle 1 gehören,
sechsmal wiederholt.
Die optischen Parameter, die sich auf die Objektivlinse 2
bei der fünften Variante beziehen, sind wie folgt: f =
1,000; NA = 0,075; Imh = 0,683; Objektabstand = 7,04; 2ω
= 85°; ⌀ = 1,76; d = 5,963; d/⌀ = 3,39; d1 = 1,398; d2 =
4,555; |fc/f| = 0,457; R1/R2 = 3,234 und Di/⌀ = 2,12.
In Tabelle 6 gehören die Nummern S13 bis S22 zu
Datenelementen, die sich auf eine erste Übertragungslinse
3(2) beziehen, die der in Fig. 1 dargestellten
Objektivlinse 2 am nächsten liegt. Die Nummern S23 bis
S32 gehören zu Datenelementen, die sich auf eine zweite
Übertragungslinse 3a ähnlich der einen in Fig. 15
dargestellten beziehen. Datenelemente gleich jenen der
zweiten Übertragungslinse 3a werden entsprechend um die
erforderliche Anzahl von Übertragungslinsen wiederholt.
Bei der ersten Übertragungslinse sind die Krümmungsradien
von Oberflächen, die zu den Nummern S13 und S22 gehören,
von einander aus dem gleichen Grund verschieden, wie jene
bei der zweiten Variante.
Diese Variante weist den Vorteil auf, daß ein Bild,
verglichen mit dem anderen Ausführungsbeispiel und
Varianten, unter Verwendung einer kleineren Anzahl von
Linsen übertragen werden kann.
Das zweite Ausführungsbeispiel ist nahezu identisch zu
dem ersten Ausführungsbeispiel. Nur ein Unterschied wird
beschrieben. Bauelemente gleich jenen beim ersten
Ausführungsbeispiel werden die gleichen Bezugszeichen
zugewiesen. Die Beschreibung der Bauelemente wird
weggelassen.
Datenelemente, die sich auf Linsen beziehen, die in einem
optischen System eingeschlossen sind, sind identisch zu
jenen beim ersten Ausführungsbeispiel.
Das distale Teil eines stabähnlichen Abschnitts 1 eines
starren Endoskops dieses Ausführungsbeispiels besteht,
wie in Fig. 16 dargestellt, aus einem äußeren Rohr 21,
einem Fiber- bzw. Faserrohr 22 und einem Objektivrahmen
51, die von außen her in dieser Reihenfolge angeordnet
sind. Bei diesem Ausführungsbeispiel wird ein Systemrohr
ausgeschlossen bzw. weggelassen. Das Teil des
stabförmigen Abschnitts 11, das die Übertragungslinsen
aufnimmt, weist einen zweischichtigen bzw. -teiligen
Aufbau auf.
Ein Deckglas 31, das in einer Objektivlinse 2
eingeschlossen ist, ist in einem ringförmigen
mechanischen Element festgelegt, das als ein Rahmen
bezeichnet wird, und dann, ähnlich wie bei dem im ersten
Ausführungsbeispiel, an einem distalen Rahmen 30 durch
Anlöten oder dergleichen befestigt, der als ein Teil des
äußeren Rohrs 21 ausgebildet ist. Ein Prisma 33, eine
Positivlinse bzw. Sammellinse 34 und eine verbundene
Linse bzw. Verbundlinse 35, die ein optisches
Objektivsystem ausbilden, sind in den Objektivrahmen 51
eingesetzt und daran mittels Füllöchern 41, die in den
Objektivrahmen 51 gebohrt sind, mit einem Klebe- oder
Haftmittel fest befestigt.
Ein Teil des distalen Teils des Objektivrahmens 51 auf
der Bildseite weist ein Ende davon auf, das an eine
Übertragungslinse 3(1) anstößt, so daß es die Rolle eines
Abstandshalters zum Bestimmen der Lage der
Übertragungslinse 3(1) spielt.
Das andere Teil des distalen Teils des Objektivrahmens 51
weist, wie in Fig. 17 dargestellt, eine schräg
geschnittene Fläche 53 auf. Ein optisches System, das das
Prisma 33 einschließt, ist in den Objektivrahmen 51
eingesetzt, wobei ein Gesichtsfeld von diesem
hinsichtlich der Richtung des schrägen Schnittes in einer
vorgegebenen Richtung gerichtet ist.
Um genauer zu sein, der Schnittabschnitt 53 mit einem
Abschnitt, dessen Richtung mit dem einer Oberseite eines
ersten Prismas 36 konsistent ist bzw. im Einklang steht,
das vorgeschaltet angeordnet ist, oder einer
Verbindungsfläche zwischen dem ersten Prisma 36 und einem
zweiten Prisma 37, das nachgeschaltet angeordnet ist,
wird erzeugt, und das Prisma 33 wird gedreht, um für die
schräg geschnittene Fläche 53 geeignet angepaßt zu sein,
und dann befestigt. Ein distaler Rahmen 30 umfaßt eine
Objektivrahmen-Aufnahmeeinrichtung 54 mit einer ähnlich
schräg geschnittenen Fläche. Wenn der Objektivrahmen 51
eingesetzt wird, wird die Richtung der optischen Achse
des Deckglases 31, das am distalen Rahmen 30 befestigt
ist, konsistent zu der der optischen Achse des optischen
Objektivsystems, das durch das Prisma 33 bestimmt ist.
Hier weist das Prisma 33 eine Einfallsfläche von diesem
außer einer Fläche auf, die durch eine plankonkave Linse
32 beansprucht wird, die unter Verwendung eines
Haftmittels befestigt ist, und die z. B. schwarz
angestrichen ist. So wird das Einfallen von Licht auf das
Prisma 33 außer von Licht, das von der plankonkaven Linse 32
stammt, verhindert. Anstelle des schwarz Anstreichens
kann eine lichtunterbrechende Platte oder dergleichen
befestigt werden. Ein anderer Aufbau kann auch verwendet
bzw. angepaßt werden, solange er das Einfallen von Licht
auf das Prisma 33 außer von Licht verhindern- kann, das
von der plankonkaven Linse 32 stammt.
Die anderen Bauelemente und der Betrieb sind identisch zu
jenen des ersten Ausführungsbeispiels. Datenelemente, die
sich auf die Linsen beziehen, die in dem starren Endoskop
1 eingeschlossen sind, und Aberrationen, die bei dem
starren Endoskop 1 auftreten, sind identisch zu jenen,
die in Tabelle 1 aufgelistet und in Fig. 4 dargestellt
sind, die sich auf das erste Ausführungsbeispiel
beziehen.
Wie vorstehend aufgeführt, bietet dieses
Ausführungsbeispiel nicht nur die gleichen Vorteile wie
die des ersten Ausführungsbeispiels, sondern es wird
ermöglicht, die Richtung eines Gesichtsfeldes bzw. eine
Blickrichtung auf eine vorgegebene Richtung durch bloßes
Einsetzen der Objektivlinse 1 einzustellen. Dies
verbessert die Zusammenbaueffizienz.
Auch eine Objektivlinse 2, die ein 70°-Prisma 61 umfaßt,
wie dies in Fig. 18 dargestellt ist, oder Objektivlinsen
2, die ein 12°-Prisma 62 umfassen, wie dies in den Fig.
19 bis 21 dargestellt ist, können den gleichen Betrieb
und die gleichen Vorteile bieten.
Claims (6)
1. Optisches Objektivsystem für starre Endoskope (1),
das in einem optischen Betrachtungssystem für starre
Endoskope mit einem optischen Objektivsystem (2) und
Übertragungslinsen (3(1)-3(7)) zum Übertragen eines
Bildes eines Gegenstands von der Gegenstandsseite aus in
dieser Reihenfolge aufweist, wobei das optische
Objektivsystem aufweist:
ein System aus zerstreuenden Linsen (31, 32), das zumindest eine Negativlinse (32) aufweist und als Ganzes eine negative Brechkraft aufweist;
eine Positivlinse (34) mit einer konvexen Oberfläche auf der Bildseite und
eine Verbundlinse (35) mit einer Verbindungsoberfläche, von der die konkave Oberfläche zur Gegenstandsseite hin gerichtet ist und die eine negative Brechung bietet, und die als ein Ganzes einen positiven Brechungsindex bietet,
wobei die nachfolgenden Bedingungsausdrücke (1) und (2) erfüllt werden: Bedingungsausdrücke (1) 2,5 < d/⌀ < 7(2) 2d1 < d2,wobei d und ⌀ die Dicke bzw. den Außendurchmesser der Verbundlinse (35), dl die Länge der optischen Achse des vorderseitigen Teils der Verbundlinse relativ zur Verbindungsoberfläche und d2 die Länge der optischen Achse des rückseitigen Teils von dieser relativ zur Verbindungsfläche bezeichnen.
ein System aus zerstreuenden Linsen (31, 32), das zumindest eine Negativlinse (32) aufweist und als Ganzes eine negative Brechkraft aufweist;
eine Positivlinse (34) mit einer konvexen Oberfläche auf der Bildseite und
eine Verbundlinse (35) mit einer Verbindungsoberfläche, von der die konkave Oberfläche zur Gegenstandsseite hin gerichtet ist und die eine negative Brechung bietet, und die als ein Ganzes einen positiven Brechungsindex bietet,
wobei die nachfolgenden Bedingungsausdrücke (1) und (2) erfüllt werden: Bedingungsausdrücke (1) 2,5 < d/⌀ < 7(2) 2d1 < d2,wobei d und ⌀ die Dicke bzw. den Außendurchmesser der Verbundlinse (35), dl die Länge der optischen Achse des vorderseitigen Teils der Verbundlinse relativ zur Verbindungsoberfläche und d2 die Länge der optischen Achse des rückseitigen Teils von dieser relativ zur Verbindungsfläche bezeichnen.
2. Optisches Objektivsystem nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet,
daß der folgende Bedingungsausdruck (3) erfüllt ist:
Bedingungsausdruck (3) 0,4 < |fc/f| < 0,7,wobei fc die Brennweite des Systems der zerstreuenden
Linsen und f die Brennweite des optischen Objektivsystems
bezeichnen.
3. Optisches Objektivsystem nach Anspruch 2,
dadurch gekennzeichnet,
daß das System der zerstreuenden Linsen ein Deckglas (31)
aufweist, das eine Negativlinse ist, deren konkave
Oberfläche zur Bildseite hin gerichtet ist, und dem
folgenden Bedingungsausdruck (4) genügt:
Bedingungsausdruck (4) 3 < R1/R2 < 30,wobei R1 den Krümmungsradius einer konkaven Oberfläche
des Deckglases (31) und R2 den Krümmungsradius einer
Oberfläche des Systems aus zerstreuenden Linsen
bezeichnen, die der Bildseite am nächsten liegen.
4. Optisches Objektivsystem nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet,
daß der Abstand zwischen der Verbundlinse (35) und einem
unmittelbar hinter dem optischen Objektivsystem
ausgebildeten Bild dem folgenden Bedingungsausdruck (5)
genügt:
Bedingungsausdruck (5) 0,4 < Di/⌀ < 2,5,wobei Di den Abstand zwischen einer Oberfläche der
Verbundlinse, die der Bildseite am nächsten liegt, und
einem Bild, das unmittelbar hinter dem optischen
Objektivsystem ausgebildet wird, bezeichnet und ⌀ den
Außendurchmesser der Verbundlinse bezeichnet.
5. Optisches Objektivsystem nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet,
daß eine schräg geschnittene Fläche an einem Teil auf der
Gegenseite des distalen Teils eines Objektivrahmens zum
Halten des optischen Objektivsystems ausgebildet ist.
6. Optisches Objektivsystem nach einem der Ansprüche 2,
4 oder 5,
dadurch gekennzeichnet,
daß der Außendurchmesser von Linsen, die das optische
Objektivsystem bilden, 2 mm oder weniger beträgt.
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Owner name: OLYMPUS CORPORATION, TOKIO/TOKYO, JP |
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