JP4681921B2 - 内視鏡対物レンズ系 - Google Patents
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Description
特開平8−334688号公報には、4枚の単レンズで構成され、長いバックフォーカスを確保している内視鏡用対物レンズが提案されている。しかし、負レンズは第1レンズしか配置されていないため、倍率色収差が補正不足となり、テレセン性も悪い。特開2002−228926号公報には、4枚のレンズで構成され、前群と後群に負レンズがそれぞれ1枚配置される内視鏡対物レンズ系が提案されている。しかし、前群の負レンズのパワーが弱く、バックフォーカスが短い。また後群の負レンズのパワーが弱いため、倍率色収差の補正も不十分である。
特開昭62−173415号公報に提案される内視鏡対物レンズは、後群中の負レンズのパワーが小さいため、倍率色収差の補正が不十分である。特開平10−20189号公報には、3枚もしくは4枚の単レンズで構成される内視鏡対物レンズが提案されている。しかし、この内視鏡対物レンズは、後群が1枚または2枚のレンズ構成であるため、倍率色収差が大きく、テレセン性も悪い。また、後群を3枚または4枚の単レンズから構成することも提案されているが、後群中の負レンズのパワーが強いため、テレセン性が悪く、また、レンズ枠とレンズの隙間によって生じる組み立て時の偏芯によって、収差性能の変化(偏芯感度)が大きくなる。特開2004−117607号公報に提案される内視鏡対物レンズ系は、前群の負のパワーが後群のパワーに比べて強いため、テレセン性が悪く、後群中の負レンズの曲率半径が小さいため、高次の収差が発生する。さらに、非球面を用いているので加工のコストがかかる。
(1)−1.45<f1/f<−0.6
(2)0.7<|fF/fR|<1.35
(3)−2.3<f(-)/f<−1.5
但し、
f1;前群レンズの最も物体側の負レンズの焦点距離、
f;全系の焦点距離、
fF;前群レンズの焦点距離(fF<0)、
fR;後群レンズの焦点距離(fR>0)、
f(-);後群レンズ中の負レンズの焦点距離、
である。
(4)1.8<n(-)
但し、
n(-);後群レンズ中の負レンズの屈折率、
である。
(5)1.95<|R(-)|/f<3
但し、
R(-);後群レンズ中の負レンズの曲率半径が小さい方の面の曲率半径、
である。
(6)1.6<f2/f<7
但し、
f2;前群レンズ中の正レンズの焦点距離、
である。
後群レンズ中の負レンズが最も物体側にある場合(物体側から順に、負正正)には、この負レンズの近くに絞りが配置されているため、負レンズの光軸近くを軸外光線が通ることになる。そうすると、軸外光線に対する収差補正が不足する。後群レンズ中の負レンズが最も像面側にある場合(物体側から順に、正正負)には、テレセン性を良くするために、負レンズ第2面(像面側の面)の負のパワーを強くすることができず、第1面(物体側の面)の負のパワーが強くなる。そのため、高次の収差が発生し、また、収差性能の変化(偏芯感度)が大きくなる。
この前群レンズ中の正レンズは、条件式(6)を満足することがよい。条件式(6)の上限を超えると、歪曲収差や倍率色収差の補正効果が小さくなる。条件式(6)の下限を超えると、正レンズのパワーが強くなり過ぎ、コマ収差の発生が大きくなる。
(表1)
FE = 1: 5.7
f = 1.20
m = -0.115
W = 70.0
fB = 0.05
面NO. r d Nd ν
1 ∞ 0.417 1.88300 40.8
2 0.769 0.218 - -
3 2.564 0.925 1.92286 18.9
4 ∞ 0.054 - -
5 -3.192 0.689 1.77250 49.6
6 -0.981 0.535 - -
7 -9.790 0.272 1.92286 18.9
8 2.866 0.049 - -
9 3.886 0.980 1.80400 46.6
10 -1.956 1.233 - -
11 ∞ 0.500 1.51633 64.1
12 ∞ 0.300 - -
13 ∞ 0.300 1.53113 62.4
14 ∞ - - -
(表2)
FE = 1: 8.0
f = 1.20
m = -0.116
W = 70.1
fB = 0.05
面NO. r d Nd ν
1 ∞ 0.402 1.88300 40.8
2 0.748 0.180 - -
3 2.265 0.640 1.92286 18.9
4 ∞ 0.063 - -
5 -3.107 0.745 1.77250 49.6
6 -0.856 0.300 - -
7 -8.485 0.250 1.92286 18.9
8 2.631 0.073 - -
9 4.662 1.060 1.77250 49.6
10 -1.862 1.123 - -
11 ∞ 0.500 1.51633 64.1
12 ∞ 0.300 - -
13 ∞ 0.300 1.53113 62.4
14 ∞ - - -
(表3)
FE = 1: 8.2
f = 1.20
m = -0.116
W = 70.9
fB = 0.05
面NO. r d Nd ν
1 ∞ 0.394 1.88300 40.8
2 0.932 0.190 - -
3 2.677 0.730 1.92286 18.9
4 ∞ 0.050 - -
5 -1.614 0.716 1.77250 49.6
6 -0.880 0.220 - -
7 -8.207 0.240 1.92286 18.9
8 3.290 0.040 - -
9 4.507 0.930 1.72916 54.7
10 -1.624 0.500 - -
11 ∞ 1.000 1.51633 64.1
12 ∞ 0.842 - -
13 ∞ 0.300 1.53113 62.4
14 ∞ - - -
(表4)
FE = 1: 8.2
f = 1.20
m = -0.116
W = 70.1
fB = 0.05
面NO. r d Nd ν
1 ∞ 0.400 1.88300 40.8
2 0.785 0.180 - -
3 5.869 0.780 1.92286 18.9
4 ∞ 0.130 - -
5 -5.301 0.575 1.77250 49.6
6 -0.900 0.350 - -
7 -8.918 0.245 1.92286 18.9
8 2.464 0.090 - -
9 4.138 0.805 1.77250 49.6
10 -1.850 1.441 - -
11 ∞ 0.500 1.51633 64.1
12 ∞ 0.300 - -
13 ∞ 0.300 1.53113 62.4
14 ∞ - - -
(表5)
FE = 1: 8.0
f = 1.20
m = -0.116
W = 70.0
fB = 0.05
面NO. r d Nd ν
1 ∞ 0.400 1.88300 40.8
2 0.686 0.180 - -
3 1.674 0.715 1.84666 23.8
4 ∞ 0.060 - -
5 -2.036 0.700 1.69680 55.5
6 -0.831 0.200 - -
7 -7.679 0.255 1.84666 23.8
8 2.347 0.045 - -
9 2.955 0.900 1.60300 65.5
10 -1.371 1.197 - -
11 ∞ 0.700 1.51633 64.1
12 ∞ 0.500 - -
13 ∞ 0.300 1.53113 62.4
14 ∞ - - -
(表6)
FE = 1: 8.2
f = 1.20
m = -0.115
W = 69.9
fB = 0.05
面NO. r d Nd ν
1 ∞ 0.505 1.88300 40.8
2 1.442 0.110 - -
3 ∞ 0.580 1.92286 18.9
4 ∞ 0.055 - -
5 -2.956 0.880 1.77250 49.6
6 -0.883 0.157 - -
7 -5.947 0.235 1.92286 18.9
8 2.516 0.054 - -
9 3.359 0.753 1.72916 54.7
10 -1.565 1.179 - -
11 ∞ 0.500 1.51633 64.1
12 ∞ 0.300 - -
13 ∞ 0.300 1.53113 62.4
14 ∞ - - -
(表7)
FE = 1: 5.8
f = 1.20
m = -0.115
W = 70.3
fB = 0.05
面NO. r d Nd ν
1 ∞ 0.540 1.88300 40.8
2 1.360 0.125 - -
3 ∞ 0.625 1.84666 23.8
4 ∞ 0.055 - -
5 -2.795 0.870 1.80400 46.6
6 -0.922 0.235 - -
7 -7.467 0.250 1.92286 18.9
8 2.629 0.035 - -
9 3.193 0.800 1.72916 54.7
10 -1.716 0.844 - -
11 ∞ 0.700 1.51633 64.1
12 ∞ 0.500 - -
13 ∞ 0.300 1.53113 62.4
14 ∞ - - -
(表8)
FE = 1: 6.9
f = 1.20
m = -0.116
W = 69.8
fB = 0.05
面NO. r d Nd ν
1 ∞ 0.600 1.74100 52.7
2 1.121 0.220 - -
3 -1.790 0.820 1.72916 54.7
4 -0.732 0.220 - -
5 -7.876 0.230 1.92286 18.9
6 2.541 0.046 - -
7 3.384 0.765 1.72916 54.7
8 -1.537 0.260 - -
9 ∞ 0.600 1.51633 64.1
10 ∞ 0.952 - -
11 ∞ 0.360 1.53113 62.4
12 ∞ - - -
(表9)
実施例1 実施例2 実施例3 実施例4
条件式(1) -0.726 -0.706 -0.880 -0.740
条件式(2) 0.912 1.012 1.296 0.757
条件式(3) -1.982 -1.795 -2.100 -1.724
条件式(4) 1.923 1.923 1.923 1.923
条件式(5) 2.389 2.194 2.742 2.051
条件式(6) 2.316 2.047 2.417 5.294
実施例5 実施例6 実施例7 実施例8
条件式(1) -0.649 -1.363 -1.281 -1.262
条件式(2) 1.022 1.264 1.166 1.286
条件式(3) -1.753 -1.577 -1.732 -1.719
条件式(4) 1.847 1.923 1.923 1.923
条件式(5) 1.961 2.100 2.187 2.120
条件式(6) 1.652 − − −
Claims (8)
- 物体側から順に、負の前群レンズ、絞り、及び正の後群レンズからなり、
前群レンズは、1枚または複数枚の非接合レンズからなっていて、最も物体側のレンズは負レンズからなり、
後群レンズは、1枚の負レンズを含む複数枚の非接合レンズからなり、
次の条件式(1)ないし(3)を満足することを特徴とする内視鏡対物レンズ系。
(1)−1.45<f1/f<−0.6
(2)0.7<|fF/fR|<1.35
(3)−2.3<f(-)/f<−1.5
但し、
f1;前群レンズの最も物体側の負レンズの焦点距離、
f;全系の焦点距離、
fF;前群レンズの焦点距離(fF<0)、
fR;後群レンズの焦点距離(fR>0)、
f(-);後群レンズ中の負レンズの焦点距離。 - 請求項1記載の内視鏡対物レンズ系において、後群レンズ中の負レンズは、次の条件式(4)を満足する内視鏡対物レンズ系。
(4)1.8<n(-)
但し、
n(-);後群レンズ中の負レンズの屈折率。 - 請求項1または2記載の内視鏡対物レンズ系において、後群レンズは、2枚の正レンズと1枚の負レンズからなる内視鏡対物レンズ系。
- 請求項3の内視鏡対物レンズ系において、後群レンズは、物体側から順に、正レンズ、負レンズ、及び正レンズからなる内視鏡対物レンズ系。
- 請求項4の内視鏡対物レンズ系において、後群レンズ中の負レンズは、次の条件式(5)を満足する内視鏡対物レンズ系。
(5)1.95<|R(-)|/f<3
但し、
R(-);後群レンズ中の負レンズの曲率半径が小さい方の面の曲率半径。 - 請求項1ないし5のいずれか1項記載の内視鏡対物レンズ系において、前群レンズは、物体側から順に、負レンズと正レンズからなり、該正レンズは像面側が平面であり、次の条件式(6)を満足する内視鏡対物レンズ系。
(6)1.6<f2/f<7
但し、
f2;前群レンズ中の正レンズの焦点距離。 - 請求項1ないし5のいずれか1項記載の内視鏡対物レンズ系において、前群レンズは、物体側から順に、負レンズと平行平面板からなっている内視鏡対物レンズ系。
- 請求項1ないし5のいずれか1項記載の内視鏡対物レンズ系において、前群レンズは、1枚の負レンズからなっている内視鏡対物レンズ系。
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