JP3051035B2 - 内視鏡用対物レンズ - Google Patents
内視鏡用対物レンズInfo
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- G02B23/24—Instruments or systems for viewing the inside of hollow bodies, e.g. fibrescopes
- G02B23/2407—Optical details
- G02B23/2423—Optical details of the distal end
- G02B23/243—Objectives for endoscopes
Description
る小型の対物レンズに関するものである。
種々のものが開発されているが、この対物レンズが、体
内や微小な隙間に挿入される内視鏡の先端部分に配され
るため、いずれも極めて小さなサイズに形成されてい
る。
ンズにおいては、倍率色収差を良好なものとすることが
重要な問題であるが、倍率色収差を良好なものとした従
来技術としては、本出願人が既に開示した特開平2−1
88709号公報に記載されたものが知られている。
5に示す如き5枚のレンズL1 〜L5 からなり、明るさ
絞りが第2レンズL2 と第3レンズL3 の間に配される
ようになっている。
たような内視鏡用対物レンズは極めて小さなサイズのも
のとする必要があることから、レンズの研磨や組立てに
高度な技術を要し、手間や時間がかかることから、一般
のレンズに比してその製造コストが極めて高価となって
しまう。
レンズL2 と第3レンズL3 の両レンズ曲面間に平板状
の明るさ絞りが配されるが、前述したように各光学部材
のサイズが極めて小さいため、この明るさ絞りを高精度
で位置決めすることが難しく、結局組立てに要するコス
トの増加を招いていた。
のであり、レンズ性能を良好に保持しつつ、レンズの研
磨や組立てのコストを低減させた内視鏡用対物レンズを
提供することを目的とするものである。
ンズは、物体側から順に、像側に凹面を向けた負の第1
レンズL1 、像側に平面を向けた正の第2レンズL2 、
明るさ絞り、物体側に平面を向けた正の第3レンズ
L3 、物体側に平面を向けた正の第4レンズL4 および
負のメニスカスレンズからなる第5レンズL5 を配設
し、前記第4レンズL4 および前記第5レンズL5 を全
体として正の屈折力を有する接合レンズとし、さらに、
下記条件式(1) 、(2) 、(3) を満足するように構成して
なることを特徴とするものである。
たとき、下記条件式(4)を満足するように構成するこ
とが好ましい。
によれば、従来技術において曲面とされていた第2レン
ズL2 の像側の面、第3レンズL3 の物体側の面および
第4レンズL4 の物体側の面を平面により構成してお
り、この3つのレンズ面の研磨が容易となり製造コスト
の低減を図ることができる。
の間に明るさ絞りが配されることとなるが、この明るさ
絞りは通常薄い平板形状をなしているため、第2レンズ
L2の像側の面と第3レンズL3 の物体側の面を平面と
することで、これら2つのレンズ面間に明るさ絞りを確
実に挟むことができ、これにより組立誤差を小さくする
ことが可能となるためレンズ系の組立が容易となり、レ
ンズ系の組立コストの低減を図ることができる。
を接合してなる接合レンズの物体側の面、すなわち第4
レンズL4 の物体側の面を平面とすることで、この接合
レンズの像側に配されるプリズム等により発生するゴー
ストを遮断するためのマスクをこの第4レンズL4 の物
体側の面に取り付けることが容易となり、該マスクをレ
ンズ系内に挿入する際の組立の困難さを解消することが
できる。
トを施すような場合にも、上記レンズ面を平面としたこ
とで処理が容易となる。
フィルタをレンズ系内に挿入するために必要なバックフ
ォーカス長を確保するための式であり、|f1 ×Bf/
f2|の値が下限を超えると、バックフォーカス長が小
さくなり過ぎたり、第1レンズL1 の屈折力が大きくな
ることに伴ない収差補正が困難となったりし、一方上限
を超えるとバックフォーカス長が大きくなり過ぎたり、
第1レンズL1 の屈折力が小さくなることに伴ない収差
補正が困難となったりすることを表わしている。
ているので、適度の大きさのバックフォーカス長が得ら
れ、収差補正を良好に行なうことができる。
易とすることでレンズの製造コストを低減させるための
式である。
ているので、レンズの芯取りの前の状態における凸面が
半球を超えることがなくなり、レンズ研磨に要する製造
コストの低減を図ることができる。
色収差)を良好とするための式であり、本発明のレンズ
ではこの条件式(3) を満足しているので色収差の補正を
良好なものとすることができる。
た光線が、そこで反射し、接合レンズの物体側の面で再
び反射する際に生じるゴーストを抑制するための式であ
り、本発明のレンズにおいてこの条件式(4) を満足する
ことにより、レンズ倍率をある程度大きくしてゴースト
像を抑制することを可能としている。
説明する。
すものである。
成は実施例1のレンズ構成と略同様であり、図面による
表示を省略する。図1に示すように、これらの実施例に
係る内視鏡用対物レンズは、5枚のレンズL1 〜L5 に
より構成され、物体側から光軸Xと平行に入射した光は
水晶板(ガラス板)からなるローパスフィルタ(プリズ
ム)Fを介してCCDの結像位置Pに結像される。
けた負の平凹レンズ、第2レンズL 2 は物体側に凸面、
像側に平面を向けた正の平凸レンズ、第3レンズL3 は
物体側に平面、像側に凸面を向けた正の平凸レンズ、第
4レンズL4 は物体側に平面、像側に凸面を向けた正の
平凸レンズ、第5レンズL5 は物体側に強い曲率の面
(凹面)を向けた負のメニスカスレンズであり、第4レ
ンズL4 と第5レンズL5は接合レンズとされている。
,(2) ,(3) を満足する。
としたとき、下記条件式(4)を満足する。
ス長を確保し、諸収差を良好に補正することができる。
また、(2) 式を満足することによりレンズの研磨を容易
とすることができ、(3) 式を満足することにより倍率色
収差を良好なものとすることができる。さらに(4) 式を
満足することによりゴースト像の発生を抑制することが
できる。
説明する。
ズ面の曲率半径R(mm)、各レンズの中心厚および各
レンズ間の空気間隔d(mm)、各レンズのd線におけ
る屈折率nd および各レンズのアッベ数νd を下記表1
に示す。
において、各記号R,d,nd ,νd に対応させた数字
は物体側から順次増加するようになっている。
|f1 ×Bf/f2 |の値は1.11、ν2 の値は25.4、|
β|の値は0.63に設定されている。
ズ面の曲率半径R(mm)、各レンズの中心厚および各
レンズ間の空気間隔d(mm)、各レンズのd線におけ
る屈折率nd および各レンズのアッベ数νd を下記表2
に示す。
|f1 ×Bf/f2 |の値は1.28、ν2 の値は25.4、|
β|の値は0.44に設定されている。
ズ面の曲率半径R(mm)、各レンズの中心厚および各
レンズ間の空気間隔d(mm)、各レンズのd線におけ
る屈折率nd および各レンズのアッベ数νd を下記表3
に示す。
|f1 ×Bf/f2 |の値は0.94、ν2 の値は38.0、|
β|の値は0.73に設定されている。
図2,3,4に示す。各図の球面収差、非点収差および
倍率色収差を示す収差図の横軸の単位はmmである。
本実施例によれば、倍率色収差を含む各収差を良好なも
のとすることができる。
は、上記実施例のものに限られるものではなく種々の態
様の変更が可能であり、例えば各レンズの曲率Rやレン
ズ間隔(もしくはレンズ厚)dさらには、ローパスフィ
ルタ(プリズム)の厚み等を適宜変更することが可能で
ある。
図
Claims (1)
- 【請求項1】 物体側から順に、像側に凹面を向けた負
の第1レンズL1、像側に平面を向けた正の第2レンズ
L2、明るさ絞り、物体側に平面を向けた正の第3レン
ズL3、物体側に平面を向けた正の第4レンズL4およ
び負のメニスカスレンズからなる第5レンズL5を配設
し、 前記第4レンズL4および前記第5レンズL5を全体と
して正の屈折力を有する接合レンズとし、 さらに、下記条件式(1)、(2)、(3)を満足する
ように構成してなることを特徴とする内視鏡用対物レン
ズ。 0.75<|f1×Bf/f2|<1.45 ……(1) D i <|R i | ……(2) ν2<45 ……(3) f1:第1レンズL1の焦点距離 Bf:全系(L1〜L5)のバックフォーカス f :全系(L1〜L5)の合成焦点距離 Di:凸面を有するレンズLiの中心厚 Ri:凸面を有するレンズLiの凸面の曲率半径 ν2:第2レンズL2のアッベ数
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