JP2000330020A - 内視鏡対物変倍光学系 - Google Patents
内視鏡対物変倍光学系Info
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- JP2000330020A JP2000330020A JP11140033A JP14003399A JP2000330020A JP 2000330020 A JP2000330020 A JP 2000330020A JP 11140033 A JP11140033 A JP 11140033A JP 14003399 A JP14003399 A JP 14003399A JP 2000330020 A JP2000330020 A JP 2000330020A
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Abstract
2レンズ群の2群構成で、正の第2レンズ群を移動させ
て変倍とフォーカシングを行う対物光学系であって、中
間焦点距離域においても実用上使用可能な内視鏡対物変
倍光学系を得ること。 【構成】 物体側から順に、負の第1レンズ群10と、
正の第2レンズ群20とから構成され、第2レンズ群2
0を光軸方向に移動させることにより、変倍とフォーカ
シングを行い、次の条件式(1)、(2)を満足する内
視鏡対物変倍光学系。 (1)−1<m2 (2)0.6<fw/f2<1.2 但し、 m2:長焦点距離端における第2レンズ群の横倍率、 fw:短焦点距離端における全系の焦点距離、 f2:第2レンズ群の焦点距離。
Description
系に関し、特に中間焦点域で容易に使用可能な対物変倍
光学系に関する。
観察のニーズが増加傾向にあるが、内視鏡では先端部の
構成の大型化や操作性の悪化は許されないという制約が
あり、一般カメラ用のズームレンズのように、ズーミン
グ(変倍)とフォーカシング(合焦)をそれぞれ別々の
レンズ(群)で行うという構成にするのは困難である。
そこで、レンズ構成を簡素化しても拡大観察ができるよ
うに、視野角120゜程度の通常観察の状態(短焦点距
離)と、近接拡大観察の状態(長焦点距離)の2つの焦
点距離で切換使用できるようにした構成(2焦点タイ
プ)が多い。
ば、特開昭51−44937号公報に記載のものがあ
る。しかしながら、この対物変倍光学系は、拡大観察時
(長焦点距離端)の焦点距離が通常観察時(短焦点距離
端)とあまり変わらず、観察距離を近づけないと十分に
拡大観察できない。また、特開平1−279219号公
報に記載の対物光学系は、物体側から順に、負の第1レ
ンズ群と正の第2レンズ群とからなるレトロフォーカス
タイプであり、変倍に際して第2レンズ群が移動し、そ
の移動域内に、第2レンズ群の倍率が等倍となる位置が
ある。この構成では、短焦点距離端から長焦点距離端に
かけての物像間距離は中間焦点距離域で最短となり、中
間焦点距離域での使用(観察)は実用上困難または不可
能であり、高倍率(長焦点距離)、低倍率(短焦点距
離)の2つの焦点距離でしか使用できない。
ンズ群、正の第2レンズ群の2群構成で、正の第2レン
ズ群を移動させて変倍とフォーカシングを行う対物光学
系であって、中間焦点距離域においても実用上使用可能
な対物変倍光学系を得ることを目的とする。
のような2群構成の内視鏡対物変倍光学系において、第
2レンズ群の倍率が等倍にならないように移動する構
成、すなわち短焦点距離端から長焦点距離端にかけて物
像間距離が単調減少する構成とすることにより、中間焦
点距離域での実用上の使用を可能にしたものである。
は、物体側から順に、負の屈折力を有する第1レンズ群
と、正の屈折力を有する第2レンズ群とから構成され、
第2レンズ群を光軸方向に移動させることにより、変倍
とフォーカシングを行い、次の条件式(1)、(2)を
満足することを特徴としている。 (1)−1<m2 (2)0.6<fw/f2<1.2 但し、 m2:長焦点距離端における第2レンズ群の横倍率、 fw:短焦点距離端における全系の焦点距離、 f2:第2レンズ群の焦点距離、 である。
ンズ群を負の単レンズから構成し、次の条件式(3)を
満足させることが好ましい。 (3)0.2<|fw/f1|<0.5 但し、 f1:第1レンズ群の焦点距離、 である。
は、図10の簡易移動図に示すように、物体側から順
に、負の第1レンズ群10と、明るさ絞りSと、正の第
2レンズ群20とからなる。第1レンズ群10は不動で
あり、第2レンズ群20を条件式(1)を満足するよう
に光軸方向に移動させることによって変倍とフォーカシ
ングを行う。明るさ絞りSは第2レンズ群20と一緒に
移動する。
載の内視鏡用の対物変倍光学系は、本発明と同様に、物
体側から順に、負の第1レンズ群と正の第2レンズ群と
からなり、第2レンズ群を移動させて変倍を行う構成で
あるが、低倍率(短焦点距離端)から高倍率(長焦点距
離端)にかけて第2レンズ群が移動すると、、第2レン
ズ群の倍率が等倍を含むので、図12に示す通り、物体
距離は第2レンズ群が等倍の位置にあるときに最短とな
ってしまう。具体的に説明する。正の第2レンズ群20
のみによる物点Oと像点Iの距離(物像間距離)u(図
13参照)は次式で与えられる。 u=(2−1/m−m)f 但し、 u:物像間距離、 m:正の第2レンズ群の倍率、 f:第2レンズ群の焦点距離、 である。従って、第2レンズ群の倍率mが−1/2、−
1、−2のときの物像間距離uは以下のように変化す
る。 m=−1/2のとき、u=4.5f m=−1のとき、u=4f m=−2のとき、u=4.5f つまり、m=−1のとき、物像間距離uは最小となる。
また、第1レンズ群10は不動であるので、全系での物
体距離も同様に、m=−1(等倍)のときが最小(最
短)となる。
の倍率が等倍にならないように移動する構成としたた
め、図11に示す通り、物点の軌跡はUターンすること
なく物体距離が単調減少し、中間焦点距離域においても
実用上の使用が可能となる。
する条件である。条件式(1)の下限を越えると、中間
焦点距離域で等倍となり、物像間距離が最短となり、内
視鏡として非常に使用しづらいものとなる。
関するものである。条件式(2)の下限を越えて第2レ
ンズ群の正の屈折力が弱くなると、必要な倍率を得るた
めに、第2レンズ群の移動量が大きくなり、光学系の大
型化を招く。また、長焦点距離端でのFナンバーが大き
くなる。条件式(2)の上限を越えて第2レンズ群の屈
折力が強くなると、短焦点距離端から長焦点距離端まで
諸収差をバランスよく補正することが困難となる。特
に、長焦点距離端での像面湾曲がアンダーとなる。
するものである。条件式(3)の下限を越えると、短焦
点距離端で広い視野角とフィルター類を配置するために
必要なバックフォーカスを確保できなくなる。条件式
(3)の上限を越えると、バックフォーカスが長くなり
すぎて、全長(第1レンズ群の最も物体側のレンズの物
体側の面から像面までの距離)が長くなる。そのため、
スコープ先端部の湾曲操作性が低下する。
球面収差で表される色収差図及び倍率色収差図中のd
線、g線、C線はそれぞれの波長に対する収差であり、
Sはサジタル、Mはメリディオナルである。また、表中
のFNOはFナンバー、fは全系の焦点距離、Wは半画角
(゜)、fBはバックフォーカス(最も像側の面から像
面(撮像面)までの空気換換算距離)、Mは横倍率、u
-1は物体距離、rは曲率半径、dはレンズ厚またはレン
ズ間隔、Nd はd線の屈折率、νはアッベ数を示す。
内視鏡対物変倍光学系の実施例1を示す。図1はレンズ
構成図であり、第1レンズ群10は、負レンズ1枚で構
成され、第2レンズ群20は、物体側から順に、正レン
ズ、正レンズと負レンズの接合レンズで構成されてい
る。r8〜r11は撮像素子の撮像面の前に置かれたフ
ィルター類Gである。図2、図3はそれぞれ、この内視
鏡対物変倍光学系の短焦点距離端、長焦点距離端におけ
る諸収差図、表1はその数値データである。
内視鏡対物変倍光学系の実施例2を示す。図4はレンズ
構成図であり、図5、図6はそれぞれ、この内視鏡対物
変倍光学系の短焦点距離端、長焦点距離端における諸収
差図、表2はその数値データである。基本的なレンズ構
成は実施例1と同様である。
内視鏡対物変倍光学系の実施例3を示す。図7はレンズ
構成図であり、図8、図9はそれぞれ、この内視鏡対物
変倍光学系の短焦点距離端、長焦点距離端における諸収
差図、表3はその数値データである。第1レンズ群10
と第2レンズ群20の間には、プリズムが配置されてい
る。r10〜r13はフィルター類Gである。その他の
レンズ構成は実施例1と同様である。
す。
く補正されている。また物像間距離は単調減少してお
り、使い勝手がよい。
第1レンズ群、正の第2レンズ群の2群構成で、正の第
2レンズ群を移動させて変倍とフォーカシングを行う対
物光学系であって、中間焦点距離域においても実用上使
用可能な内視鏡対物変倍光学系を得ることができる。
成図である。
差図である。
差図である。
成図である。
差図である。
差図である。
成図である。
差図である。
差図である。
間距離の変化を示すグラフ図である。
の変化を示すグラフ図である。
小になることを説明する図である。
Claims (2)
- 【請求項1】 物体側から順に、負の屈折力を有する第
1レンズ群と、正の屈折力を有する第2レンズ群とから
構成され、 第2レンズ群を光軸方向に移動させることにより、変倍
とフォーカシングを行い、 次の条件式(1)、(2)を満足することを特徴とする
内視鏡対物変倍光学系。 (1)−1<m2 (2)0.6<fw/f2<1.2 但し、 m2:長焦点距離端における第2レンズ群の横倍率、 fw:短焦点距離端における全系の焦点距離、 f2:第2レンズ群の焦点距離。 - 【請求項2】 請求項1記載の内視鏡対物変倍光学系に
おいて、上記第1レンズ群は負の単レンズから構成し、
次の条件式(3)を満足する内視鏡対物変倍光学系。 (3)0.2<|fw/f1|<0.5 但し、 f1:第1レンズ群の焦点距離。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP11140033A JP2000330020A (ja) | 1999-05-20 | 1999-05-20 | 内視鏡対物変倍光学系 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP11140033A JP2000330020A (ja) | 1999-05-20 | 1999-05-20 | 内視鏡対物変倍光学系 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2000330020A true JP2000330020A (ja) | 2000-11-30 |
Family
ID=15259404
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP11140033A Pending JP2000330020A (ja) | 1999-05-20 | 1999-05-20 | 内視鏡対物変倍光学系 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP2000330020A (ja) |
Cited By (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US6618205B2 (en) * | 2001-05-14 | 2003-09-09 | Pentax Corporation | Endoscope objective optical system |
JP2006251272A (ja) * | 2005-03-10 | 2006-09-21 | Olympus Medical Systems Corp | 内視鏡撮像ユニット |
US7684134B2 (en) | 2003-01-21 | 2010-03-23 | The General Hospital Corporation | Microscope objectives |
CN111630429A (zh) * | 2018-02-23 | 2020-09-04 | Hoya株式会社 | 内窥镜用变倍光学系统及内窥镜 |
CN115032776A (zh) * | 2022-06-01 | 2022-09-09 | 广东北创光电科技股份有限公司 | 一种长焦长法兰视频镜头 |
-
1999
- 1999-05-20 JP JP11140033A patent/JP2000330020A/ja active Pending
Cited By (8)
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CN115032776B (zh) * | 2022-06-01 | 2024-03-12 | 广东北创光电科技股份有限公司 | 一种长焦长法兰视频镜头 |
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A02 | Decision of refusal |
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