JP2580103B2

JP2580103B2 - 像伝達光学系

Info

Publication number: JP2580103B2
Application number: JP59140212A
Authority: JP
Inventors: 進高橋
Original assignee: Olympus Optical Co Ltd
Current assignee: Olympus Corp
Priority date: 1984-07-06
Filing date: 1984-07-06
Publication date: 1997-02-12
Anticipated expiration: 2012-02-12
Also published as: JPS6120015A

Description

【発明の詳細な説明】〔技術分野〕本考案は硬性内視鏡等に用いられる像伝達光学系に関
するものである。

〔従来技術〕

硬性内視鏡は第１図に示すように細径の外管１の内部
に物体側より順次に対物レンズ2,像伝達光学系3,3′，
…，接眼レンズ４を配列したもので、対物レンズ２によ
り形成された物体像Ｑを像伝達光学系3,3′，…により
Ｑ′,Q″，…の如く順次リレーして行き、最終像Q_Lを接
眼レンズ４を介して観察するように構成されている。こ
の種のものに用いられる像伝達光学系としては、特公昭
49-5993号に開示されたものが有名である。この像伝達
光学系は第２図に示すように正レンズと負レンズとを接
合した棒状正レンズを、負レンズを対向させて２個配置
したもので、球面収差，コマ収差，色収差は良好に補正
されてはいるが，像面彎曲の補正は充分ではなく、また
非点隔差も生じている。このため像のリレー回数が多く
なると像面彎曲および非点隔差が累積されて非常に大き
くなり、視野の中心と周辺とで同時にピントが合わなく
なる、というような不都合が生じていた。

〔発明の目的〕

本発明は像面彎曲が良好に補正された像伝達光学系を
提供するものである。

〔発明の概要〕

上記の目的は、像伝達光学系を入射側に凸面を有する
第１の棒状レンズと、射出側に凸面を有する第２の棒状
レンズと、これら２つの棒状レンズの間に配置した少な
くとも２枚の負の接合面を有する両凸レンズとで構成す
ることにより達成される。すなわち、第１の膨張レンズ
の入射側に凸面と第２の棒状レンズの射出側の凸面は、
それぞれ視野レンズとして機能し、第１の棒状レンズの
射出側面と第２の棒状レンズの入射側面、および間に挟
まれた両凸レンズが結像レンズの機能を担つているの
で、この両凸レンズに設けた少なくとも２枚の接合面の
負の作用により、画像彎曲を良好に補正することができ
る。

〔実施例〕

第１実施例第３図は本発明の第１の実施例を示すもので、像伝達
光学系は入射側に凸面を有する棒状平凸レンズ５と、射
出側に凸面を有する棒状平凸レンズ６と、その間に挟ま
れた正−負−正の両凸接合レンズ７とから成つている。
レンズデータは以下の通りである。

γ₁＝9.601 d₁＝22.21 n₁＝1.51633 ν₁＝64.15 γ₂＝∞ d₂＝1.89 γ₃＝8.258 d₃＝1.19 n₂＝1.65160 ν₂＝58.67 γ₄＝−4.032 d₄＝3.70 n₃＝1.7570 ν₃＝47.87 γ₅＝4.032 d₅＝1.19 n₄＝1.65160 ν₄＝58.67 γ₆＝−8.258 d₆＝1.89 γ₇＝∞ d₇＝22.21 n₅＝1.51633 ν₅＝64.15 γ₈＝−9.601 ここで、γ_iは第ｉ面の曲率半径，d_iは第ｉ面と第
（ｉ＋１）面の間，n_j，ν_jはそれぞれ第ｊレンズの屈
折率，アツベ数である。

接合面は負の作用を有するから当然 n₂，n₄＜n₃であるが，特に n₃−n₂，n₃−n₄＞0.04 としておくことが諸収差の補正に好適である。すなわ
ち、もしこの屈折率差が0.04より小さくなると接合面の
負の作用が小さくなり、像面彎曲の補正が不充分とな
る。負の作用を大きくしようとする接合面の曲率が極端
に大きくなり、球面収差，コマ収差の曲がりが大きくな
つてしまう。

一方、色収差を充分良好に補正するためにはν₂−
ν₃，ν₄−ν₃＞４とすることが好ましい。このアツベ
数差が４以下になると、接合面における色収差の補正力
が弱くなり、全体として色収差が補正不足になりがちで
ある。

また、この光学系は両凸レンズの中心を通り光軸に垂
直な平面に対して全体が完全に対称になつているが、こ
れは全系における非対称収差の発生を抑えるために有効
である。

第２実施例レンズ配列は第１実施例と同様である。レンズデータ
は以下の通りである。

γ₁＝7.202 d₁＝16.88 n₁＝1.51633 ν₁＝64.15 γ₂＝∞ d₂＝1.50 γ₃＝5.955 d₃＝0.88 n₂＝1.62004 ν₂＝36.25 γ₄＝−2.908 d₄＝2.19 n₃＝1.72151 ν₃＝36.25 γ₅＝2.908 d₅＝0.88 n₄＝1.62004 ν₄＝36.25 γ₆＝−5.955 d₆＝1.50 γ₇＝∞ d₇＝16.88 n₅＝1.51633 ν₅＝64.15 γ₈＝−7.202 第３実施例レンズ配列は第１実施例と同様である。レンズデータ
は以下の通りである。

γ₁＝7.202 d₁＝16.88 n₁＝1.51633 ν₁＝64.15 γ₂＝∞ d₂＝1.50 γ₃＝5.141 d₃＝0.88 n₂＝1.62299 ν₂＝58.14 γ₄＝−3.127 d₄＝2.19 n₃＝1.7880 ν₃＝47.43 γ₅＝3.127 d₅＝0.88 n₄＝1.62299 ν₄＝58.14 γ₆＝−5.141 d₆＝1.50 γ₇＝∞ d₇＝16.88 n₅＝1.51633 ν₅＝64.15 γ₈＝−7.202 第４実施例第４図は本発明の第４の実施例を示しており、第１の
棒状レンズの射出側面および第２の棒状レンズの入射側
面がいずれも凸面になつている。レンズデータは以下の
通りである。

γ₁＝10.578 d₁＝18.84 n₁＝1.51633 ν₁＝64.15 γ₂＝−35.259 d₂＝4.27 γ₃＝9.441 d₃＝3.29 n₂＝1.6400 ν₂＝60.09 γ₄＝−4.612 d₄＝1.50 n₃＝1.7570 ν₃＝47.87 γ₅＝4.612 d₅＝3.29 n₄＝1.6400 ν₄＝60.09 γ₆＝−9.441 d₆＝4.27 γ₇＝35.259 d₇＝18.84 n₅＝1.51633 ν₅＝64.15 γ₈＝−10.578 この例では第１の棒状レンズの射出側面および第２の
棒状レンズの入射側面の正の屈折力が結像レンズ機能の
一部を分担しているので、両凸レンズにかかる負担が小
さくなる。このため、球面収差を一層良好に補正するこ
とができる。

第５実施例レンズ配列は第４実施例と同様である。レンズデータ
は以下の通りである。

γ₁＝13.715 d₁＝17.87 n₁＝1.62004 ν₁＝36.25 γ₂＝−13.715 d₂＝4.64 γ₃＝12.338 d₃＝3.20 n₂＝1.62004 ν₂＝36.25 γ₄＝−7.471 d₄＝1.50 n₃＝1.80518 ν₃＝25.43 γ₅＝7.471 d₅＝3.20 n₄＝1.62004 ν₄＝36.25 γ₆＝−12.338 d₆＝4.64 γ₇＝13.715 d₇＝17.87 n₅＝1.62004 ν₅＝36.25 γ₈＝−13.715 第６実施例第５図は本発明の第６の実施例を示すものであり、２
つの棒状レンズに挾まれた両凸レンズを負−正−負の接
合レンズにより構成したものである。

レンズデータは以下の通りである。

γ₁＝10.910 d₁＝23.342 n₁＝1.51633 ν₁＝64.15 γ₂＝∞ d₂＝1.503 γ₃＝8.3923 d₃＝1.151 n₂＝1.56013 ν₂＝46.99 γ₄＝3.008 d₄＝8.006 n₃＝1.51633 ν₃＝64.15 γ₅＝−3.008 d₅＝1.151 n₄＝1.56013 ν₄＝46.99 γ₆＝−8.3923 d₆＝1.503 γ₇＝∞ d₇＝23.342 n₅＝1.51633 ν₅＝64.15 γ₈＝−10.910 第７実施例第６図は本発明の第７の実施例を示すものである。レ
ンズデータは以下の通りである。

γ₁＝12.1848 d₁＝25.35 n₁＝1.62004 ν₁＝36.25 γ₂＝−23.3626 d₂＝1.5 γ₃＝13.9098 d₃＝0.8 n₂＝1.62004 ν₂＝36.25 γ₄＝6.2680 d₄＝4.5 n₃＝1.51633 ν₃＝64.15 γ₅＝−6.2680 d₅＝0.8 n₄＝1.62004 ν₄＝36.25 γ₆＝−13.9098 d₆＝1.5 γ₇＝23.3626 d₇＝25.35 n₅＝1.62004 ν₅＝36.25 γ₈＝−12.1848 第８実施例レンズ配列は第７実施例と同様である。レンズデータ
は以下の通りである。

γ₁＝11.5636 d₁＝24.953 n₁＝1.62004 ν₁＝36.25 γ₂＝−46.5512 d₂＝1.103 γ₃＝9.7299 d₃＝0.8 n₂＝1.60341 ν₂＝38.01 γ₄＝4.2627 d₄＝4.0 n₃＝1.51454 ν₃＝54.69 γ₅＝−4.2627 d₅＝0.8 n₄＝1.60341 ν₄＝38.01 γ₆＝−9.7299 d₆＝1.103 γ₇＝46.5512 d₇＝24.953 n₅＝1.62004 ν₅＝36.25 γ₈＝11.5636 第９実施例第７図は本発明の第９の実施例を示すものである。こ
の例では両凸レンズのなかの正レンズが球状レンズとな
つているため、製造が容易であるという利点がある。レ
ンズデータは以下の通りである。

γ₁＝12.045 d₁＝25.35 n₁＝1.62004 ν₁＝36.25 γ₂＝∞ d₂＝1.5 γ₃＝8.078 d₃＝1.11 n₂＝1.788 ν₂＝47.43 γ₄＝4.200 d₄＝4.2 n₃＝1.58913 ν₃＝60.97 γ₅＝−4.200 d₅＝1.11 n₄＝1.788 ν₄＝47.43 γ₆＝−8.078 d₆＝1.5 γ₇＝∞ d₇＝25.35 n₅＝1.62004 ν₅＝36.25 γ₈＝−12.045 第10実施例レンズ配列は第９実施例と同様である。レンズデータ
は以下の通りである。

γ₁＝12.022 d₁＝25.35 n₁＝1.62004 ν₁＝36.25 γ₂＝∞ d₂＝1.5 γ₃＝8.78 d₃＝1.11 n₂＝1.78472 ν₂＝25.71 γ₄＝4.258 d₄＝2.129 n₃＝1.62004 ν₃＝36.25 γ₅＝−4.258 d₅＝1.11 n₄＝1.78472 ν₄＝25.71 γ₆＝−8.78 d₆＝1.5 γ₇＝∞ d₇＝25.35 n₅＝1.62004 ν₅＝36.25 γ₈＝−12.022 第11実施例第８図は本発明の第11の実施例を示すものである。レ
ンズデータは以下の通りである。

γ₁＝10.968 d₁＝23.341 n₁＝1.51633 ν₁＝64.15 γ₂＝−51.374 d₂＝1.503 γ₃＝9.989 d₃＝1.151 n₂＝1.56013 ν₂＝46.99 γ₄＝3.505 d₄＝8.006 n₃＝1.51633 ν₃＝64.15 γ₅＝−3.505 d₅＝1.151 n₄＝1.56013 ν₄＝46.99 γ₆＝−9.989 d₆＝1.503 γ₇＝51.374 d₇＝23.341 n₅＝1.51633 ν₅＝64.15 γ₈＝−10.963 第12実施例レンズ配列は第11実施例のものと同様である。レンズ
データは以下の通りである。

γ₁＝11.613 d₁＝24.577 n₁＝1.62004 ν₁＝36.25 γ₂＝−24.115 d₂＝0.7269 γ₃＝12.9263 d₃＝0.7962 n₂＝1.60342 ν₂＝38.01 γ₄＝5.5148 d₄＝5.55148 n₃＝1.51633 ν₃＝64.15 γ₅＝−5.5148 d₅＝0.7962 n₄＝1.60342 ν₄＝38.01 γ₆＝−12.9263 d₆＝0.7269 γ₇＝24.115 d₇＝24.577 n₅＝1.62004 ν₅＝36.25 γ₈＝−11.613 第９図ないし第20図は上記第１ないし第12実施例の収
差曲線図である。また、第21図は特公昭49-5993号に開
示された従来の像伝達光学系の収差曲線図である。各図
においてMSは球面収差,ASは非点収差,XXはコマ収差であ
る。

〔発明の効果〕

収差図の比較から明らかなように、本発明によれば従
来のものに対し、像面彎曲，非点隔差いずれも1/2以下
に小さく補正した像伝達光学系を得ることができる。し
たがつて、このような像伝達光学系を用いた硬性内視鏡
においては、中心と周辺とで同時にピントが合わないな
どの不都合を生ずることもない。また、像伝達光学系を
多数直列に用いたとしても累積の収差がそれ程大きくな
らないので、結像性能を損うことなく長尺の硬性内視鏡
を得ることも可能である。

【図面の簡単な説明】

第１図は一般的な硬性内視鏡の光学系の構成を示す図、
第２図は従来の像伝達光学系のレンズ配列を示す図、第
３図ないし第８図は本発明の実施例のレンズ配列を示す
図、第９図ないし第20図は本発明の実施例の収差曲線
図、第21図は従来の像伝達光学系の収差曲線図である。

Claims

(57)【特許請求の範囲】

【請求項１】入射側に凸面を有する第１の棒状レンズ
と、射出側に凸面を有する第２の棒状レンズと、上記第
１の棒状レンズと第２の棒状レンズの間に配置された少
なくとも２枚の負の接合面を有する両凸レンズで且つ正
レンズを具えた像伝達光学系。
【請求項２】接合面を挟む２つのレンズの屈折率の差が
0.04より大きい特許請求の範囲第１項に記載の像伝達光
学系。