JP2015094922A - 内視鏡対物光学系 - Google Patents
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Abstract
【課題】広画角としながらフランジバックを確保する。
【解決手段】物体側から順に、負の屈折力を有する第１レンズ群Ｇ１、正の屈折力を有する第２レンズ群Ｇ２、明るさ絞り、正の屈折力を有する第３レンズ群Ｇ３及び２つの反射面を有するプリズムを備え、以下の条件式を満足する内視鏡対物光学系を提供する。
Ｆｂ／ＦＬ＞３．２ ・・・（１）
ｄ３／ｆｌ３＜０．１ ・・・（２）
ｆｌ１／ＦＬ＞−０．８ ・・・（３）
但し、ＦＬは焦点距離であり、Ｆｂは最終レンズ面から像面までの距離であり、ｆｌ１は第１レンズ群の焦点距離であり、ｆｌ３は第３レンズ群の焦点距離であり、ｄ３は絞りから第３レンズ群までの距離である。
【選択図】図１
【解決手段】物体側から順に、負の屈折力を有する第１レンズ群Ｇ１、正の屈折力を有する第２レンズ群Ｇ２、明るさ絞り、正の屈折力を有する第３レンズ群Ｇ３及び２つの反射面を有するプリズムを備え、以下の条件式を満足する内視鏡対物光学系を提供する。
Ｆｂ／ＦＬ＞３．２ ・・・（１）
ｄ３／ｆｌ３＜０．１ ・・・（２）
ｆｌ１／ＦＬ＞−０．８ ・・・（３）
但し、ＦＬは焦点距離であり、Ｆｂは最終レンズ面から像面までの距離であり、ｆｌ１は第１レンズ群の焦点距離であり、ｆｌ３は第３レンズ群の焦点距離であり、ｄ３は絞りから第３レンズ群までの距離である。
【選択図】図１
Description
本発明は、対物光学系に関し、特に、医療用内視鏡に適用される内視鏡対物光学系に関する。
従来、１つの撮像素子に２つの光学像を結像させて立体視を行うための対物光学系が提案されている。
例えば、特許文献１には、左右２つの対物レンズを通した後、空間的に１つの撮像素子に２つの光学像を結像させるための２つの平行四辺形のプリズムを備えた光学系が開示されている。このようなプリズムを配置することで、左右の光軸の間隔を確保して立体感のある観察を行うことができる。また、撮像素子が一つであることから、撮像素子を二つ適用する場合に比して左右画像のバラつきが低減され、取得される画像の品質を安定させることができると共に、製造コストも低減することができる。
例えば、特許文献１には、左右２つの対物レンズを通した後、空間的に１つの撮像素子に２つの光学像を結像させるための２つの平行四辺形のプリズムを備えた光学系が開示されている。このようなプリズムを配置することで、左右の光軸の間隔を確保して立体感のある観察を行うことができる。また、撮像素子が一つであることから、撮像素子を二つ適用する場合に比して左右画像のバラつきが低減され、取得される画像の品質を安定させることができると共に、製造コストも低減することができる。
ところで、特許文献１のようにプリズムを配置した場合、プリズムが２回反射であることから光学系として長いフランジバックを必要とする。このため、特許文献１では、画角を狭くし、焦点距離を長くすることでフランジバックを確保している。
しかしながら、医療用内視鏡では、処置対象部位と鉗子との位置関係や他の術野の観察を必要とするため、医療用内視鏡に適用される対物光学系には広画角であることが要求される。
しかしながら、医療用内視鏡では、処置対象部位と鉗子との位置関係や他の術野の観察を必要とするため、医療用内視鏡に適用される対物光学系には広画角であることが要求される。
本発明は、上述した事情に鑑みてなされたものであって、広画角でありながらフランジバックを確保することのできる内視鏡対物光学系を提供することを目的とする。
上記目的を達成するため、本発明は以下の手段を提供する。
本発明の一態様は、物体側から順に、負の屈折力を有する第１レンズ群、正の屈折力を有する第２レンズ群、明るさ絞り、正の屈折力を有する第３レンズ群及び２つの反射面を有するプリズムを備え、以下の条件式を満足する内視鏡対物光学系を提供する。
Ｆｂ／ＦＬ＞３．２ ・・・（１）
ｄ３／ｆｌ３＜０．１ ・・・（２）
ｆｌ１／ＦＬ＞−０．８ ・・・（３）
但し、ＦＬは焦点距離であり、Ｆｂは最終レンズ面から像面までの距離であり、ｆｌ１は第１レンズ群の焦点距離であり、ｆｌ３は第３レンズ群の焦点距離であり、ｄ３は明るさ絞りから第３レンズ群の物体側の面までの距離である。
本発明の一態様は、物体側から順に、負の屈折力を有する第１レンズ群、正の屈折力を有する第２レンズ群、明るさ絞り、正の屈折力を有する第３レンズ群及び２つの反射面を有するプリズムを備え、以下の条件式を満足する内視鏡対物光学系を提供する。
Ｆｂ／ＦＬ＞３．２ ・・・（１）
ｄ３／ｆｌ３＜０．１ ・・・（２）
ｆｌ１／ＦＬ＞−０．８ ・・・（３）
但し、ＦＬは焦点距離であり、Ｆｂは最終レンズ面から像面までの距離であり、ｆｌ１は第１レンズ群の焦点距離であり、ｆｌ３は第３レンズ群の焦点距離であり、ｄ３は明るさ絞りから第３レンズ群の物体側の面までの距離である。
本態様において、条件式（１）は、フランジバック、すなわち、最終レンズ面から像面までの距離と、第１レンズ群の焦点距離との関係を規定している。光学系が２つの反射面を有するプリズムを備えた場合において、ケラレなく光束を曲げるためにはフランジバックを長くとる必要があり、つまり条件式（１）を満足する必要がある。また、光束のケラレを小さくするにはプリズムに入射する光束の角度を小さくする必要があり、このために、条件式（２）を満たす必要がある。更に、条件式（３）を満たすことで、第１レンズ群の持つ負の屈折力により、第１レンズ群での光束径を小さくすることが可能となる。
このように、本態様によれば、上述の（１）〜（３）式を満たすことで、広画角でありながらフランジバックを確保することができる。
このように、本態様によれば、上述の（１）〜（３）式を満たすことで、広画角でありながらフランジバックを確保することができる。
上記態様において、前記第２レンズ群が、少なくとも接合レンズを含むことが好ましい。
このようにすることで、第１レンズの負の屈折力により生じる色収差を接合レンズにてより補正することができる。
このようにすることで、第１レンズの負の屈折力により生じる色収差を接合レンズにてより補正することができる。
また、上記態様において、前記第３レンズ群が、少なくとも正の接合レンズを含むことが好ましい。
このようにすることで、第３レンズ群の正の屈折力により生じる色収差を正の接合レンズにより補正することができる。
このようにすることで、第３レンズ群の正の屈折力により生じる色収差を正の接合レンズにより補正することができる。
また、上記態様において、前記第１レンズ群が、２枚の負レンズからなることが好ましい。
このようにすることで、負の屈折力を分散することができ、対物光学系の性能を向上させることができる。
このようにすることで、負の屈折力を分散することができ、対物光学系の性能を向上させることができる。
また、上記態様において、前記第１レンズ群が、少なくとも非球面レンズを含むことが好ましい。
このようにすることで、ディストーションを低減させることができる。
このようにすることで、ディストーションを低減させることができる。
また、上記態様において、以下の条件式（４）を満足することが好ましい。
Ｆｂ／視差方行の像高＞５ ・・・（４）
但し、Ｆｂは最終レンズ面から像面までの距離である。
条件式（４）を満足することで、プリズムにおけるケラレを更に小さくすることができ、像面におけるケラレを少なくすることができる。
Ｆｂ／視差方行の像高＞５ ・・・（４）
但し、Ｆｂは最終レンズ面から像面までの距離である。
条件式（４）を満足することで、プリズムにおけるケラレを更に小さくすることができ、像面におけるケラレを少なくすることができる。
本発明によれば、広画角でありながらフランジバックを確保することができるという効果を奏する。
（実施形態）
以下に、本発明の一実施形態に係る内視鏡対物光学系について図面を参照して説明する。
図１は、内視鏡対物光学系の全体構成を示す断面図を示している。図１に示すように、内視鏡対物光学系は、負の屈折力を有する（以下、単に「負の」という）第１レンズ群Ｇ１、正の屈折力を有する（以下、単に「正の」という）第２レンズ群Ｇ２、明るさ絞りＳ、正の屈折力を有する第３レンズ群Ｇ３及び２つの反射面を有するプリズムＰを備えている。像面には固体撮像素子の撮像面が配置されることを想定している。
以下に、本発明の一実施形態に係る内視鏡対物光学系について図面を参照して説明する。
図１は、内視鏡対物光学系の全体構成を示す断面図を示している。図１に示すように、内視鏡対物光学系は、負の屈折力を有する（以下、単に「負の」という）第１レンズ群Ｇ１、正の屈折力を有する（以下、単に「正の」という）第２レンズ群Ｇ２、明るさ絞りＳ、正の屈折力を有する第３レンズ群Ｇ３及び２つの反射面を有するプリズムＰを備えている。像面には固体撮像素子の撮像面が配置されることを想定している。
第１レンズ群Ｇは、物体側面から順に、負の第１レンズＬ１、負の第２レンズＬ２を備えている。第２レンズ群Ｇ２は、正の第３レンズＬ３と負の第４レンズＬ４とを備え、第３レンズＬ３及び第４レンズＬ４は接合されて正の接合レンズＣＬ１となっている。第３レンズ群Ｇ３は、正の第５レンズＬ５、負の第６レンズＬ６及び負の第７レンズＬ７を備え、第６レンズＬ６及び第７レンズＬ７は接合されて正の接合レンズＣＬ２となっている。
また、内視鏡対物光学系は、以下の条件式を満足するように構成されている。
Ｆｂ／ＦＬ＞３．２ ・・・（１）
ｄ３／ｆｌ３＜０．１ ・・・（２）
ｆｌ１／ＦＬ＞−０．８ ・・・（３）
但し、ＦＬは焦点距離であり、Ｆｂは最終レンズ面から像面までの距離であり、ｆｌ１は第１レンズ群の焦点距離であり、ｆｌ３は第３レンズ群の焦点距離であり、ｄ３は明るさ絞りから第３レンズ群の物体側の面までの距離である。
Ｆｂ／ＦＬ＞３．２ ・・・（１）
ｄ３／ｆｌ３＜０．１ ・・・（２）
ｆｌ１／ＦＬ＞−０．８ ・・・（３）
但し、ＦＬは焦点距離であり、Ｆｂは最終レンズ面から像面までの距離であり、ｆｌ１は第１レンズ群の焦点距離であり、ｆｌ３は第３レンズ群の焦点距離であり、ｄ３は明るさ絞りから第３レンズ群の物体側の面までの距離である。
条件式（１）は、フランジバック、すなわち、最終レンズ面から像面までの距離と、第１レンズ群の焦点距離との関係を規定している。光学系が２つの反射面を有するプリズムを備えた場合において、ケラレなく光束を曲げるためにはフランジバックを長くとる必要がある。条件式（１）を満足することで、フランジバックを確保しながら第１レンズの焦点距離を適切な値とすることができる。
条件式（２）を満たすことで、光束のケラレを小さくするにはプリズムに入射する光束の角度を小さくすることができ、第３レンズ群Ｇ３から像面までの間の光束径を適切な値とすることができる。
第３レンズ群Ｇ３から像面までの間で光束径ができるだけ小さくなることが好ましいのは、以下の理由による。
つまり、明るさ絞りから第３レンズ群の物体側の面までの距離であるｄ３が長くなると、レンズに入射するまでの距離があるために、第３レンズ群Ｇ３以降の光束径は大きくなってしまう。図２に示すように、図２（Ａ）のｄ３が比較的短い例と図２（Ｂ）のｄ３が比較的長い例とを比較すると、図２（Ｂ）中、矢印Ｘで示すように、レンズから出射した光束径が大きくなってしまう。
つまり、明るさ絞りから第３レンズ群の物体側の面までの距離であるｄ３が長くなると、レンズに入射するまでの距離があるために、第３レンズ群Ｇ３以降の光束径は大きくなってしまう。図２に示すように、図２（Ａ）のｄ３が比較的短い例と図２（Ｂ）のｄ３が比較的長い例とを比較すると、図２（Ｂ）中、矢印Ｘで示すように、レンズから出射した光束径が大きくなってしまう。
また、第３レンズ群Ｇ３の焦点距離ｆｌ３を短くすると、第３レンズ群Ｇ３から像面までの距離を保ちつつ、性能を満足することが難しくなる。これらの理由から、上記条件式（２）を満足する必要がある。
更に、条件式（３）を満たすことで、第１レンズ群Ｇ１の持つ負の屈折力により、第１レンズ群Ｇ１での光束径を小さくすることが可能となる。
よって、これらの（１）〜（３）式を満たすことで、広画角でありながらフランジバックを確保することができる。
よって、これらの（１）〜（３）式を満たすことで、広画角でありながらフランジバックを確保することができる。
内視鏡対物光学系は、第２レンズ群Ｇ２に接合レンズＣＬ１を含んでいるので、第１レンズの負の屈折力により生じる色収差を接合レンズにてより補正することができる。また、第３レンズ群Ｇ３が、正の接合レンズＣＬ２を含んでいるので、第３レンズ群Ｇ３の正の屈折力により生じる色収差を正の接合レンズＣＬ２により補正することができる。
第１レンズ群が、２枚の負レンズからなるので、負の屈折力を分散することができ、対物光学系の性能を向上させることができる。
第１レンズ群が、２枚の負レンズからなるので、負の屈折力を分散することができ、対物光学系の性能を向上させることができる。
なお、第１レンズ群Ｇ１の第１レンズＬ１又は第２レンズＬ２の少なくとも何れか一方が非球面レンズであれば、ディストーションを低減させることができる。
本実施形態に係る内視鏡対物光学系が、以下の条件式（４）を満足することで、プリズムにおけるケラレを更に小さくすることができ、像面におけるケラレを少なくすることができる。
Ｆｂ／視差方行の像高＞５ ・・・（４）
但し、Ｆｂは最終レンズ面から像面までの距離である。
Ｆｂ／視差方行の像高＞５ ・・・（４）
但し、Ｆｂは最終レンズ面から像面までの距離である。
また、内視鏡対物光学系が、以下の条件式（５）を満足することが好ましい。
ｓｉ／Ｆｂ＜１．７ ・・・（５）
但し、ｓｉは明るさ絞りＳから像面までの距離である。
ｓｉ／Ｆｂ＜１．７ ・・・（５）
但し、ｓｉは明るさ絞りＳから像面までの距離である。
条件式（５）を満足することで、左右の視差量を大きくすることが可能となる。つまり、像面から絞りまでの距離ｓｉが一定の場合において、最終レンズ面から像面までの距離Ｆｂが長いと、左右視差方向にプリズムの光路長が確保可能となり、左右の視差量を大きくすることが可能となる。条件式（５）を満たさず、Ｆｂが短くなると視差量を確保することができず、ケラレの原因となる。
このように、本実施形態によれば、広画角でありながらフランジバックを確保することができる。
続いて、上述した実施形態に係る内視鏡対物光学系の実施例１〜実施例５について、図３〜図７を参照して説明する。各実施例に記載のレンズデータにおいて、ｒは曲率半径（単位ｍｍ）、ｄは面間隔（ｍｍ）、Ｎｄはｄ線に対する屈折率、Ｖｄはｄ線に対するアッベ数を示している。
なお、実施例４及び実施例５の非球面の形状は、面の頂点を原点として光軸方向をＺ軸とした直交座標系において、頂点の曲率半径をｒ、円錐定数をＫ、非球面係数をＣ４、Ｃ６、Ｃ８、Ｃ１０、として以下の式（６）で表すことができる。
Ｚ＝ｈ２／ｒ（１＋√（１−（１＋Ｋ）ｈ２／ｒ２）
＋Ｃ４ｈ４＋Ｃ６ｈ６＋Ｃ８ｈ８＋Ｃ１０ｈ１０ ・・・（６）
ただし、ｈ＝√（Ｘ２＋Ｙ２）である。
Ｚ＝ｈ２／ｒ（１＋√（１−（１＋Ｋ）ｈ２／ｒ２）
＋Ｃ４ｈ４＋Ｃ６ｈ６＋Ｃ８ｈ８＋Ｃ１０ｈ１０ ・・・（６）
ただし、ｈ＝√（Ｘ２＋Ｙ２）である。
（実施例１）
本発明の実施例１に係る内視鏡対物光学系のレンズ構成を図３に示す。
実施例１の内視鏡対物光学系は、物体側面から順に、２つの負のレンズからなる第１レンズ群、正の接合レンズである第２レンズ群、明るさ絞り、正のレンズと正の接合レンズとからなる第３レンズ群、及びプリズムを備えている。
本発明の実施例１に係る内視鏡対物光学系のレンズ構成を図３に示す。
実施例１の内視鏡対物光学系は、物体側面から順に、２つの負のレンズからなる第１レンズ群、正の接合レンズである第２レンズ群、明るさ絞り、正のレンズと正の接合レンズとからなる第３レンズ群、及びプリズムを備えている。
実施例１に係る内視鏡対物光学系のレンズデータを以下に示す。
レンズデータ
面番号 ｒ ｄ Ｎｄ Ｖｄ
物体面 ∞ ４０．００００ １．
１ −２５．６２３２ ０．３０００ １．８０４４０ ３９．５９
２ １．０８２８ ０．４７１０ １．
３ −３１．１４９４ ０．３０００ １．６５１６０ ５８．５５
４ ０．６６８９ ０．１７１０ １．
５ １．００６５ ０．５０００ １．６９６１６ ３０．４４
６ −０．９８５９ ０．４７４８ １．５１６３３ ６４．１４
７ ０．６０２３ ０．０７４８ １．
ＳＴＯ ∞ ０．１０００ １．
９ １．０９１６ ０．４０００ １．４９８６３ ６９．２０
１０ −０．８９１６ ０．１０００ １．
１１ ４．３４５９ ０．３０００ １．７４０７７ ２７．７９
１２ ０．６３９７ ０．６０００ １．６０３１１ ６０．６４
１３ −１．２１７２ ０．２０００ １．
１４ ∞ ０．５０００ １．５１６３３ ６４．１４
１５ ∞ １．００００ １．５１６３３ ６４．１４
１６ ∞ ０．５０００ １．５１６３３ ６４．１４
１７∞ ０．１２９５ １．５１６３３ ６４．１４
ＩＭＧ ∞ ０．
面番号 ｒ ｄ Ｎｄ Ｖｄ
物体面 ∞ ４０．００００ １．
１ −２５．６２３２ ０．３０００ １．８０４４０ ３９．５９
２ １．０８２８ ０．４７１０ １．
３ −３１．１４９４ ０．３０００ １．６５１６０ ５８．５５
４ ０．６６８９ ０．１７１０ １．
５ １．００６５ ０．５０００ １．６９６１６ ３０．４４
６ −０．９８５９ ０．４７４８ １．５１６３３ ６４．１４
７ ０．６０２３ ０．０７４８ １．
ＳＴＯ ∞ ０．１０００ １．
９ １．０９１６ ０．４０００ １．４９８６３ ６９．２０
１０ −０．８９１６ ０．１０００ １．
１１ ４．３４５９ ０．３０００ １．７４０７７ ２７．７９
１２ ０．６３９７ ０．６０００ １．６０３１１ ６０．６４
１３ −１．２１７２ ０．２０００ １．
１４ ∞ ０．５０００ １．５１６３３ ６４．１４
１５ ∞ １．００００ １．５１６３３ ６４．１４
１６ ∞ ０．５０００ １．５１６３３ ６４．１４
１７∞ ０．１２９５ １．５１６３３ ６４．１４
ＩＭＧ ∞ ０．
（実施例２）
本発明の実施例２に係る内視鏡対物光学系のレンズ構成を図４に示す。
実施例２の内視鏡対物光学系は、物体側面から順に、２つの負のレンズからなる第１レンズ群、正の接合レンズと正のレンズとからなる第２レンズ群、明るさ絞り、正の接合レンズからなる第３レンズ群、及びプリズムを備えている。
本発明の実施例２に係る内視鏡対物光学系のレンズ構成を図４に示す。
実施例２の内視鏡対物光学系は、物体側面から順に、２つの負のレンズからなる第１レンズ群、正の接合レンズと正のレンズとからなる第２レンズ群、明るさ絞り、正の接合レンズからなる第３レンズ群、及びプリズムを備えている。
実施例２に係る内視鏡対物光学系のレンズデータを以下に示す。
レンズデータ
面番号 ｒ ｄ Ｎｄ Ｖｄ
物体面 ∞ ４０．００００ １．
１ ６．９８９７ ０．３０００ １．８０４４０ ３９．５９
２ ０．７７１２ ０．４４２７ １．
３ −５９．４１６０ ０．３０００ １．６５１６０ ５８．５５
４ ０．７７４６ ０．１４２７ １．
５ ０．９３２０ ０．５０００ １．７３７１７ ２８．３５
６ −２．２５７９ ０．４４６５ １．５１６３３ ６４．１４
７ ０．６３５６ ０．１４６５ １．
８ １．０４７２ ０．４０００ １．４８７４９ ７０．４１
９ −１．０５７６ ０．１０００ １．
ＳＴＯ ∞ ０． １．
１１ ３．２６９３ ０．３０００ １．７４０７７ ２７．７９
１２ ０．６２０６ ０．６０００ １．６０３１１ ６０．６４
１３ −１．１００６ ０．２０００ １．
１４ ∞ ０．４５００ １．５１６３３ ６４．１４
１５ ∞ ０．９０００ １．５１６３３ ６４．１４
１６ ∞ ０．４５００ １．５１６３３ ６４．１４
１７ ∞ ０．３０１２ １．５１６３３ ６４．１４
ＩＭＧ ∞ ０．
面番号 ｒ ｄ Ｎｄ Ｖｄ
物体面 ∞ ４０．００００ １．
１ ６．９８９７ ０．３０００ １．８０４４０ ３９．５９
２ ０．７７１２ ０．４４２７ １．
３ −５９．４１６０ ０．３０００ １．６５１６０ ５８．５５
４ ０．７７４６ ０．１４２７ １．
５ ０．９３２０ ０．５０００ １．７３７１７ ２８．３５
６ −２．２５７９ ０．４４６５ １．５１６３３ ６４．１４
７ ０．６３５６ ０．１４６５ １．
８ １．０４７２ ０．４０００ １．４８７４９ ７０．４１
９ −１．０５７６ ０．１０００ １．
ＳＴＯ ∞ ０． １．
１１ ３．２６９３ ０．３０００ １．７４０７７ ２７．７９
１２ ０．６２０６ ０．６０００ １．６０３１１ ６０．６４
１３ −１．１００６ ０．２０００ １．
１４ ∞ ０．４５００ １．５１６３３ ６４．１４
１５ ∞ ０．９０００ １．５１６３３ ６４．１４
１６ ∞ ０．４５００ １．５１６３３ ６４．１４
１７ ∞ ０．３０１２ １．５１６３３ ６４．１４
ＩＭＧ ∞ ０．
（実施例３）
本発明の実施例３に係る内視鏡対物光学系のレンズ構成を図５に示す。
実施例３の内視鏡対物光学系は、物体側面から順に、２つの負のレンズからなる第１レンズ群、正の接合レンズと正のレンズとからなる第２レンズ群、明るさ絞り、正の接合レンズからなる第３レンズ群、及びプリズムを備えている。
本発明の実施例３に係る内視鏡対物光学系のレンズ構成を図５に示す。
実施例３の内視鏡対物光学系は、物体側面から順に、２つの負のレンズからなる第１レンズ群、正の接合レンズと正のレンズとからなる第２レンズ群、明るさ絞り、正の接合レンズからなる第３レンズ群、及びプリズムを備えている。
実施例３に係る内視鏡対物光学系のレンズデータを以下に示す。
レンズデータ
面番号 ｒ ｄ Ｎｄ Ｖｄ
物体面 ∞ ４０．００００ １．
１ ３．０５５１ ０．３０００ １．８０４４０ ３９．５９
２ ０．６９３３ ０．４４０４ １．
３ −１２．０６０１ ０．３０００ １．６５１６０ ５８．５５
４ ０．８２７８ ０．１４０４ １．
５ ０．９７８９ ０．５０００ １．７３０００ ２８．６８
６ −２．９６３６ ０．４４４３ １．５１６３３ ６４．１４
７ ０．７００５ ０．１４４３ １．
８ １．０２８４ ０．４０００ １．４８７４９ ７０．４１
９ −１．１２７８ ０．１０００ １．
ＳＴＯ ∞ ０． １．
１１ ２．３５０８ ０．３０００ １．７４０７７ ２７．７９
１２ ０．６１２９ ０．６０００ １．６０３１１ ６０．６４
１３ −１．３６２１ ０．２０００ １．
１４ ∞ ０．５０００ １．５１６３３ ６４．１４
１５ ∞ １．００００ １．５１６３３ ６４．１４
１６ ∞ ０．５０００ １．５１６３３ ６４．１４
１７ ∞ ０．０９９０ １．５１６３３ ６４．１４
ＩＭＧ ∞ ０．
面番号 ｒ ｄ Ｎｄ Ｖｄ
物体面 ∞ ４０．００００ １．
１ ３．０５５１ ０．３０００ １．８０４４０ ３９．５９
２ ０．６９３３ ０．４４０４ １．
３ −１２．０６０１ ０．３０００ １．６５１６０ ５８．５５
４ ０．８２７８ ０．１４０４ １．
５ ０．９７８９ ０．５０００ １．７３０００ ２８．６８
６ −２．９６３６ ０．４４４３ １．５１６３３ ６４．１４
７ ０．７００５ ０．１４４３ １．
８ １．０２８４ ０．４０００ １．４８７４９ ７０．４１
９ −１．１２７８ ０．１０００ １．
ＳＴＯ ∞ ０． １．
１１ ２．３５０８ ０．３０００ １．７４０７７ ２７．７９
１２ ０．６１２９ ０．６０００ １．６０３１１ ６０．６４
１３ −１．３６２１ ０．２０００ １．
１４ ∞ ０．５０００ １．５１６３３ ６４．１４
１５ ∞ １．００００ １．５１６３３ ６４．１４
１６ ∞ ０．５０００ １．５１６３３ ６４．１４
１７ ∞ ０．０９９０ １．５１６３３ ６４．１４
ＩＭＧ ∞ ０．
（実施例４）
本発明の実施例４に係る内視鏡対物光学系のレンズ構成を図６に示す。
実施例４の内視鏡対物光学系は、物体側面から順に、平行平板及び２つの負のレンズからなる第１レンズ群、正の接合レンズと正のレンズとからなる第２レンズ群、明るさ絞り、正の接合レンズ及び平行平板からなる第３レンズ群、及びプリズムを備えている。
本発明の実施例４に係る内視鏡対物光学系のレンズ構成を図６に示す。
実施例４の内視鏡対物光学系は、物体側面から順に、平行平板及び２つの負のレンズからなる第１レンズ群、正の接合レンズと正のレンズとからなる第２レンズ群、明るさ絞り、正の接合レンズ及び平行平板からなる第３レンズ群、及びプリズムを備えている。
実施例４に係る内視鏡対物光学系のレンズデータを以下に示す。
レンズデータ
面番号 ｒ ｄ Ｎｄ Ｖｄ
物体面 ∞ ３６．００００ １．
１ ∞ ０．３０００ １．７６８２０ ７１．８０
２ ∞ ０．１５００ １．
３（非球面）９．０１６４ ０．３０００ １．８０６１０ ４０．９２
４ ０．６１４０ ０．３１００ １．
５ ∞ ０．３０００ １．６５１６０ ５８．５５
６ ０．９７７２ ０．１５００ １．
７ １０．０００５ ０．５０００ １．７８４７２ ２５．６８
８ −０．８７４０ ０．３７００ １．５１６３３ ６４．１４
９ ∞ ０．３１００ １．
１０ ∞ ０．４０００ １．６４７６９ ３３．７９
ＳＴＯ −１．６８６３ ０．０９００ １．
１２ ４．５５４０ ０．３０００ １．９２２８６ １８．９０
１３ ０．９１５０ ０．７５００ １．６７００３ ４７．２３
１４ −１．４４３８ ０．１０００ １．
１５ ∞ ０．２５００ １．５２１３４ ７４．９９
１６ ∞ ０．５０００ １．
１７ ∞ ０．５０００ １．５１６３３ ６４．１４
１８ ∞ １．００００ １．５１６３３ ６４．１４
１９ ∞ ０．５０００ １．５１６３３ ６４．１４
２０ ∞ ０．１０００ １．
２１ ∞ ０．４０００ １．５１６３３ ６４．１４
ＩＭＧ ∞ ０．
面番号 ｒ ｄ Ｎｄ Ｖｄ
物体面 ∞ ３６．００００ １．
１ ∞ ０．３０００ １．７６８２０ ７１．８０
２ ∞ ０．１５００ １．
３（非球面）９．０１６４ ０．３０００ １．８０６１０ ４０．９２
４ ０．６１４０ ０．３１００ １．
５ ∞ ０．３０００ １．６５１６０ ５８．５５
６ ０．９７７２ ０．１５００ １．
７ １０．０００５ ０．５０００ １．７８４７２ ２５．６８
８ −０．８７４０ ０．３７００ １．５１６３３ ６４．１４
９ ∞ ０．３１００ １．
１０ ∞ ０．４０００ １．６４７６９ ３３．７９
ＳＴＯ −１．６８６３ ０．０９００ １．
１２ ４．５５４０ ０．３０００ １．９２２８６ １８．９０
１３ ０．９１５０ ０．７５００ １．６７００３ ４７．２３
１４ −１．４４３８ ０．１０００ １．
１５ ∞ ０．２５００ １．５２１３４ ７４．９９
１６ ∞ ０．５０００ １．
１７ ∞ ０．５０００ １．５１６３３ ６４．１４
１８ ∞ １．００００ １．５１６３３ ６４．１４
１９ ∞ ０．５０００ １．５１６３３ ６４．１４
２０ ∞ ０．１０００ １．
２１ ∞ ０．４０００ １．５１６３３ ６４．１４
ＩＭＧ ∞ ０．
３面の非球面係数
Ｋ＝０
Ｃ４＝２．４４２７Ｅ−０１
Ｃ６＝−１．２９９５
Ｃ８＝３．１８９７
Ｃ１０＝−２．８９３４
Ｋ＝０
Ｃ４＝２．４４２７Ｅ−０１
Ｃ６＝−１．２９９５
Ｃ８＝３．１８９７
Ｃ１０＝−２．８９３４
（実施例５）
本発明の実施例５に係る内視鏡対物光学系のレンズ構成を図７に示す。
実施例５の内視鏡対物光学系は、物体側面から順に、平行平板及び２つの負のレンズからなる第１レンズ群、正の接合レンズ及び平行平板からなる第２レンズ群、明るさ絞り、２つの正の接合レンズからなる第３レンズ群、及びプリズムを備えている。
本発明の実施例５に係る内視鏡対物光学系のレンズ構成を図７に示す。
実施例５の内視鏡対物光学系は、物体側面から順に、平行平板及び２つの負のレンズからなる第１レンズ群、正の接合レンズ及び平行平板からなる第２レンズ群、明るさ絞り、２つの正の接合レンズからなる第３レンズ群、及びプリズムを備えている。
実施例５に係る内視鏡対物光学系のレンズデータを以下に示す。
レンズデータ
面番号 ｒ ｄ Ｎｄ Ｖｄ
物体面 ∞ ３６．００００ １．
１ ∞ ０．３０００ １．７６８２０ ７１．８０
２ ∞ ０．１５００ １．
３（非球面）−４．３７５５ ０．２０００ １．８５４００ ４０．３９
４ ０．５８００ ０．３０００ １．
５ ２．４１７２ ０．３０００ １．６５１６０ ５８．５５
６ １．００８５ ０．２０００ １．
７ ２．２８０２ ０．６０００ １．８０５１８ ２５．４２
８ −１．２０２５ ０．３０００ １．６５１６０ ５８．５５
９ ∞ ０．３１００ １．
１０ ∞ ０．２０００ １．５２１３４ ７４．９９
１１ ∞ ０．０５００ １．
ＳＴＯ １．７６１６ ０．３０００ １．８４６６６ ２３．７８
１３ １．００８５ ０．５０００ １．４８７４９ ７０．２３
１４ −１．３４５１ ０．１０００ １．
１５ ２．３２００ ０．３０００ １．６７２７０ ３２．１０
１６ ０．７８１０ ０．６０００ １．４８７４９ ７０．２３
１７ −２．１６７０ ０．３０００ １．
１８ ∞ ０．５０００ １．５１６３３ ６４．１４
１９ ∞ １．００００ １．５１６３３ ６４．１４
２０ ∞ ０．５０００ １．５１６３３ ６４．１４
２１ ∞ ０．１０００ １．
２２ ∞ ０．４０００ １．５１６３３ ６４．１４
ＩＭＧ ∞ ０．
面番号 ｒ ｄ Ｎｄ Ｖｄ
物体面 ∞ ３６．００００ １．
１ ∞ ０．３０００ １．７６８２０ ７１．８０
２ ∞ ０．１５００ １．
３（非球面）−４．３７５５ ０．２０００ １．８５４００ ４０．３９
４ ０．５８００ ０．３０００ １．
５ ２．４１７２ ０．３０００ １．６５１６０ ５８．５５
６ １．００８５ ０．２０００ １．
７ ２．２８０２ ０．６０００ １．８０５１８ ２５．４２
８ −１．２０２５ ０．３０００ １．６５１６０ ５８．５５
９ ∞ ０．３１００ １．
１０ ∞ ０．２０００ １．５２１３４ ７４．９９
１１ ∞ ０．０５００ １．
ＳＴＯ １．７６１６ ０．３０００ １．８４６６６ ２３．７８
１３ １．００８５ ０．５０００ １．４８７４９ ７０．２３
１４ −１．３４５１ ０．１０００ １．
１５ ２．３２００ ０．３０００ １．６７２７０ ３２．１０
１６ ０．７８１０ ０．６０００ １．４８７４９ ７０．２３
１７ −２．１６７０ ０．３０００ １．
１８ ∞ ０．５０００ １．５１６３３ ６４．１４
１９ ∞ １．００００ １．５１６３３ ６４．１４
２０ ∞ ０．５０００ １．５１６３３ ６４．１４
２１ ∞ ０．１０００ １．
２２ ∞ ０．４０００ １．５１６３３ ６４．１４
ＩＭＧ ∞ ０．
３面の非球面係数
Ｋ＝０
Ｃ４＝６．７３７５Ｅ−０１
Ｃ６＝−１．６８０２
Ｃ８＝３．０２７３
Ｃ１０＝−２．０７５９
Ｋ＝０
Ｃ４＝６．７３７５Ｅ−０１
Ｃ６＝−１．６８０２
Ｃ８＝３．０２７３
Ｃ１０＝−２．０７５９
なお、上記した実施例１〜実施例５の構成における各種データ及び上記条件式（１）〜（５）に係る値を表１に示す。
Ｇ１ 第１レンズ群
Ｇ２ 第２レンズ群
Ｇ３ 第３レンズ群
Ｌ１ 第１レンズ
Ｌ２ 第２レンズ
Ｌ３ 第３レンズ
Ｌ４ 第４レンズ
Ｌ５ 第５レンズ
Ｌ６ 第６レンズ
Ｌ７ 第７レンズ
ＣＬ１ 接合レンズ
ＣＬ２ 接合レンズ
Ｇ２ 第２レンズ群
Ｇ３ 第３レンズ群
Ｌ１ 第１レンズ
Ｌ２ 第２レンズ
Ｌ３ 第３レンズ
Ｌ４ 第４レンズ
Ｌ５ 第５レンズ
Ｌ６ 第６レンズ
Ｌ７ 第７レンズ
ＣＬ１ 接合レンズ
ＣＬ２ 接合レンズ
Claims (6)
- 物体側から順に、負の屈折力を有する第１レンズ群、正の屈折力を有する第２レンズ群、明るさ絞り、正の屈折力を有する第３レンズ群及び２つの反射面を有するプリズムを備え、以下の条件式を満足する内視鏡対物光学系。
Ｆｂ／ＦＬ＞３．２ ・・・（１）
ｄ３／ｆｌ３＜０．１ ・・・（２）
ｆｌ１／ＦＬ＞−０．８ ・・・（３）
但し、ＦＬは焦点距離であり、Ｆｂは最終レンズ面から像面までの距離であり、ｆｌ１は第１レンズ群の焦点距離であり、ｆｌ３は第３レンズ群の焦点距離であり、ｄ３は明るさ絞りから第３レンズ群の物体側の面までの距離である。 - 前記第２レンズ群が、少なくとも接合レンズを含む請求項１記載の内視鏡対物光学系。
- 前記第３レンズ群が、少なくとも正の接合レンズを含む請求項１又は請求項２記載の内視鏡対物光学系。
- 前記第１レンズ群が、２枚の負レンズからなる請求項１乃至請求項３の何れか１項記載の内視鏡対物光学系。
- 前記第１レンズ群が、少なくとも非球面レンズを含む請求項１乃至請求項３の何れか１項記載の内視鏡対物光学系。
- 以下の関係を条件式（４）する請求項１乃至請求項５の何れか１項記載の内視鏡対物光学系。
Ｆｂ／視差方行の像高＞５ ・・・（４）
但し、Ｆｂは最終レンズ面から像面までの距離である。
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-
2013
- 2013-11-14 JP JP2013235949A patent/JP6161520B2/ja active Active
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