JP6397160B1 - 内視鏡対物光学系 - Google Patents
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Abstract
内視鏡対物光学系は、物体側から順に、正屈折力の第1レンズ群G1と、負屈折力の第2レンズ群G2と、正屈折力の第3レンズ群G3と、からなり、第2レンズ群G2の最も像側に位置するレンズ面は、像側に凹面を向けた面であり、第2レンズ群G2は、光軸に沿って移動する。
Description
物体側から順に、正屈折力の第1レンズ群と、負屈折力の第2レンズ群と、正屈折力の第3レンズ群と、からなり、
第2レンズ群の最も像側に位置するレンズ面は、像側に凹面を向けた面であり、
第2レンズ群は、光軸に沿って移動し、
以下の条件式(1)、(3)を満足することを特徴とする。
−2.1<f2/fW<−1 (1)
0.45<Σd2/D2<0.64 (3)
ここで、
f2は、第2レンズ群の焦点距離、
fWは、通常観察時の内視鏡対物光学系全系の焦点距離、
Σd2は、第2レンズ群の厚み、
D2は、第1レンズ群の最も像側に位置するレンズ面から第3レンズ群の最も物体側に位置するレンズ面までの間隔、
である。
物体側から順に、正屈折力の第1レンズ群と、負屈折力の第2レンズ群と、正屈折力の第3レンズ群と、からなり、
第2レンズ群は、物体側から順に、前群と、明るさ絞りと、後群と、からなり、
第2レンズ群の最も物体側に位置するレンズ面は、物体側に凹面を向けた面であり、
第2レンズ群の最も像側に位置するレンズ面は、像側に凹面を向けた面であり、
第2レンズ群は、光軸に沿って移動することを特徴とする。
−2.1<f2/fW<−1 (1)
0.45<Σd2/D2<0.64 (3)
ここで、
f2は、第2レンズ群の焦点距離、
fWは、通常観察時の内視鏡対物光学系全系の焦点距離、
f2Fは、前群の焦点距離、
Σd2は、第2レンズ群の厚み、
D2は、第1レンズ群の最も像側に位置するレンズ面から第3レンズ群の最も物体側に位置するレンズ面までの距離、
である。
−2.1<f2/fW<−1 (1)
−37<f2F/f2<19 (2)
0.45<Σd2/D2<0.64 (3)
ここで、
f2は、第2レンズ群の焦点距離、
fWは、通常観察時の内視鏡対物光学系全系の焦点距離、
f2Fは、前群の焦点距離、
Σd2は、第2レンズ群の厚み、
D2は、第1レンズ群の最も像側に位置するレンズ面から第3レンズ群の最も物体側に位置するレンズ面までの距離、
である。
1.85<N2 (4)
ここで、
N2は、所定のレンズのe線に対する屈折率、
である。
−0.55<P2/fW<−0.22 (5)
ここで、
P2は、第2レンズ群におけるペッツバール和、
fWは、通常観察時の内視鏡対物光学系全系の焦点距離、
である。
−0.45<P2/fW<−0.27 (5’)
0.4<ΣL2F/ΣL2R<1.25 (6)
ここで、
ΣL2Fは、前群のレンズの空気換算長の総和、
ΣL2Rは、後群のレンズの空気換算長の総和、
である。
条件式(6)の上限値を上回ると、第1レンズ群と明るさ絞りとの実質的な距離が大きくなる。この場合、第1レンズ群における光線高が高くなりすぎる。そのため、第1レンズ群を構成するレンズの外径の増大を招いてしまう。よって、条件式(6)の上限値を上回ることは好ましくない。
実施例1に係る内視鏡対物光学系について説明する。図3は、実施例1に係る内視鏡対物光学系のレンズ断面図であって、(a)は通常観察状態における断面図、(b)は拡大観察状態における断面図である。
実施例2に係る内視鏡対物光学系について説明する。図5は、実施例2に係る内視鏡対物光学系のレンズ断面図であって、(a)は通常観察状態における断面図、(b)は拡大観察状態における断面図である。
実施例3に係る内視鏡対物光学系について説明する。図7は、実施例3に係る内視鏡対物光学系のレンズ断面図であって、(a)は通常観察状態における断面図、(b)は拡大観察状態における断面図である。
実施例4に係る内視鏡対物光学系について説明する。図9は、実施例4に係る内視鏡対物光学系のレンズ断面図であって、(a)は通常観察状態における断面図、(b)は拡大観察状態における断面図である。
実施例5に係る内視鏡対物光学系について説明する。図11は、実施例5に係る内視鏡対物光学系のレンズ断面図であって、(a)は通常観察状態における断面図、(b)は拡大観察状態における断面図である。
実施例6に係る内視鏡対物光学系について説明する。図13は、実施例6に係る内視鏡対物光学系のレンズ断面図であって、(a)は通常観察状態における断面図、(b)は拡大観察状態における断面図である。
実施例7に係る内視鏡対物光学系について説明する。図15は、実施例7に係る内視鏡対物光学系のレンズ断面図であって、(a)は通常観察状態における断面図、(b)は拡大観察状態における断面図である。
実施例8に係る内視鏡対物光学系について説明する。図17は、実施例8に係る内視鏡対物光学系のレンズ断面図であって、(a)は通常観察状態における断面図、(b)は拡大観察状態における断面図である。
実施例9に係る内視鏡対物光学系について説明する。図19は、実施例9に係る内視鏡対物光学系のレンズ断面図であって、(a)は通常観察状態における断面図、(b)は拡大観察状態における断面図である。
実施例10に係る内視鏡対物光学系について説明する。図21は、実施例10に係る内視鏡対物光学系のレンズ断面図であって、(a)は通常観察状態における断面図、(b)は拡大観察状態における断面図である。
単位 mm
面データ
面番号 r d ne νd
1 ∞ 0.300 1.77066 71.8
2 0.7030 0.480
3 ∞ 0.300 1.52300 65.1
4 ∞ 0.110
5 -2.4610 0.520 1.51825 63.9
6 -1.4850 0.080
7 2.9200 0.770 1.75844 52.1
8 -1.9610 可変
9 -2.8190 0.310 1.85504 23.6
10 ∞ 0.000
11(絞り) ∞ 0.020
12 2.7030 0.720 1.97189 17.3
13 1.4440 可変
14 2.7030 0.480 1.88815 40.5
15 ∞ 0.080
16 1.7170 0.930 1.73234 54.5
17 -1.7170 0.300 2.01169 28.1
18 ∞ 0.450
19 ∞ 0.400 1.51825 64.1
20 ∞ 0.020 1.51500 64.0
21 ∞ 0.500 1.61350 50.5
22(像面) ∞
各種データ
通常観察 拡大観察
OBJ 12.00 2.85
f 0.99 1.07
Fno 5.63 5.85
ω(°) 106.8° 80.5°
IH(mm) 0.75 0.75
d8 0.260 0.540
d13 0.620 0.340
単位 mm
面データ
面番号 r d ne νd
1 ∞ 0.320 1.88815 40.8
2 0.7063 0.430
3 ∞ 0.300 1.52300 65.1
4 ∞ 0.150
5 -2.4918 0.510 1.69979 55.3
6 -1.2267 0.090
7 4.2141 0.730 1.73234 54.5
8 -2.0953 可変
9 -2.6363 0.357 2.01169 28.1
10 -2.5243 0.020
11(絞り) ∞ 0.000
12 ∞ 0.643 2.01169 28.3
13 1.1524 可変
14 ∞ 0.480 1.88815 40.8
15 -2.2296 0.080
16 1.7072 0.823 1.59143 60.9
17 -2.6473 0.300 1.97189 17.3
18 -12.0134 1.188
19 ∞ 0.400 1.51825 64.1
20 ∞ 0.020 1.51500 64.0
21 ∞ 0.500 1.61350 50.5
22(像面) ∞
各種データ
通常観察 拡大観察
OBJ 12.00 3.50
f 0.95 1.26
Fno 5.31 6.26
ω(°) 104.3° 62.2°
IH(mm) 0.75 0.75
d8 0.260 0.680
d13 0.620 0.200
単位 mm
面データ
面番号 r d ne νd
1 ∞ 0.300 1.77066 71.8
2 0.7030 0.480
3 ∞ 0.300 1.52300 65.1
4 ∞ 0.110
5 -2.4610 0.520 1.51825 63.9
6 -1.4850 0.080
7 2.9200 0.770 1.75844 52.1
8 -1.9610 可変
9 -1.8000 0.402 1.85504 23.6
10 -1.9191 0.020
11(絞り) ∞ 0.000
12 5.0000 0.628 1.97189 17.3
13 1.1897 可変
14 2.7030 0.480 1.88815 40.5
15 ∞ 0.080
16 1.7170 0.930 1.73234 54.5
17 -1.7170 0.300 2.01169 28.1
18 ∞ 0.450
19 ∞ 0.400 1.51825 64.1
20 ∞ 0.020 1.51500 64.0
21 ∞ 0.500 1.61350 50.5
22(像面) ∞
各種データ
通常観察 拡大観察
OBJ 12.00 2.85
f 0.98 1.06
Fno 5.74 5.97
ω(°) 108.3° 81.0°
IH(mm) 0.75 0.75
d8 0.260 0.540
d13 0.630 0.340
単位 mm
面データ
面番号 r d ne νd
1 ∞ 0.300 1.77066 71.8
2 0.8299 0.473
3 -3.5356 0.300 2.01169 28.1
4 1.3737 0.700 1.75844 52.1
5 -1.8531 0.060
6 2.3120 0.750 1.88815 40.5
7 -2.6375 可変
8 -4.9521 0.498 2.01169 28.1
9 ∞ 0.000
10(絞り) ∞ 0.030
11 ∞ 0.400 2.01169 28.3
12 1.8571 可変
13 2.4588 0.633 1.88815 40.5
14 -4.6447 0.060
15 1.7303 0.745 1.69979 55.3
16 -1.2308 0.300 2.01169 28.1
17 8.1714 0.100
18 ∞ 0.300 1.52300 65.1
19 ∞ 0.197
20 ∞ 0.600 1.51825 64.1
21 ∞ 0.020 1.51500 64.0
22 ∞ 0.500 1.61350 50.5
23(像面) ∞
各種データ
通常観察 拡大観察
OBJ 11.50 3.25
f 1.03 1.16
Fno 5.39 5.82
ω(°) 90.8° 66.3°
IH(mm) 0.75 0.75
d7 0.230 0.520
d12 0.547 0.257
単位 mm
面データ
面番号 r d ne νd
1 ∞ 0.300 1.77066 71.8
2 0.5874 0.552
3 -0.8605 0.393 2.01169 28.1
4 -1.0217 0.060
5 2.0638 0.700 1.82017 46.4
6 -0.9200 0.300 1.85504 23.6
7 -1.8345 可変
8 -3.3916 0.459 1.88815 40.5
9 ∞ 0.000
10(絞り) ∞ 0.030
11 13.6515 0.599 2.01169 28.1
12 1.6354 可変
13 2.5409 0.675 1.88815 40.5
14 -7.4142 0.100
15 1.8079 0.930 1.69979 55.3
16 -1.2860 0.300 2.01169 28.1
17 -13.7738 0.100
18 ∞ 0.300 1.52300 65.1
19 ∞ 0.283
20 ∞ 0.600 1.51825 64.1
21 ∞ 0.020 1.51500 64.0
22 ∞ 0.500 1.61350 50.5
23(像面) ∞
各種データ
通常観察 拡大観察
OBJ 11.50 3.25
f 0.98 1.14
Fno 5.33 5.82
ω(°) 107.3° 73.8°
IH(mm) 0.75 0.75
d7 0.250 0.527
d12 0.549 0.272
単位 mm
面データ
面番号 r d ne νd
1 ∞ 0.300 1.77066 71.8
2 0.7030 0.430
3 ∞ 0.300 1.52300 65.1
4 ∞ 0.152
5 -2.4390 0.300 2.01169 28.1
6 ∞ 0.450 1.73234 54.7
7 -1.5821 0.030
8 3.1750 0.730 1.82017 46.4
9 -2.4256 可変
10 -4.6121 0.310 2.01169 28.1
11 ∞ 0.000
12(絞り) ∞ 0.020
13 2.4154 0.720 1.93430 18.7
14 1.1456 可変
15 2.7365 0.480 1.88815 40.5
16 -77.2763 0.080
17 1.6566 0.940 1.73234 54.5
18 -1.5656 0.300 2.01169 28.1
19 -1469.9702 0.410
20 ∞ 0.400 1.51825 64.1
21 ∞ 0.020 1.51500 64.0
22 ∞ 0.500 1.61350 50.5
23(像面) ∞
各種データ
通常観察 拡大観察
OBJ 12.00 2.85
f 0.95 1.03
Fno 5.51 5.75
ω(°) 111.7° 82.35°
IH(mm) 0.75 0.75
d9 0.260 0.565
d14 0.620 0.315
単位 mm
面データ
面番号 r d ne νd
1 ∞ 0.300 1.77066 71.8
2 0.6146 0.602
3 -3.3604 0.313 1.93430 18.7
4 ∞ 0.500 1.80811 46.6
5 -1.5548 0.050
6 5.7019 0.700 1.82017 46.4
7 -2.0235 可変
8 -19.7784 0.385 2.01169 28.1
9 ∞ 0.000
10(絞り) ∞ 0.030
11 ∞ 0.473 2.01169 28.3
12 1.7147 可変
13 ∞ 0.500 1.73234 54.7
14 -2.9114 0.060
15 1.5213 0.900 1.73234 54.5
16 -1.6229 0.300 2.01169 28.1
17 ∞ 0.100
18 ∞ 0.300 1.52300 65.1
19 ∞ 0.300
20 ∞ 0.600 1.51825 64.1
21 ∞ 0.020 1.51500 64.0
22 ∞ 0.500 1.61350 50.5
23(像面) ∞
各種データ
通常観察 拡大観察
OBJ 11.50 2.90
f 0.96 1.05
Fno 5.64 5.9
ω(°) 109.5° 83.1°
IH(mm) 0.75 0.75
d7 0.280 0.551
d12 0.581 0.310
単位 mm
面データ
面番号 r d ne νd
1 ∞ 0.300 1.77066 71.8
2 0.7265 0.510
3 ∞ 0.300 1.52300 65.1
4 ∞ 0.110
5 -2.1754 0.520 1.51825 63.9
6 -1.5852 0.080
7 2.6313 0.770 1.82017 46.4
8 -2.4479 可変
9 -6.3004 0.310 2.01169 28.1
10 -11.9369 0.020
11(絞り) ∞ 0.000
12 14.9442 0.400 2.01169 28.1
13 -2.3569 0.300 1.85504 23.6
14 1.5468 可変
15 6.7294 0.480 1.88815 40.5
16 -8.4050 0.080
17 1.5307 0.930 1.73234 54.5
18 -2.1409 0.300 2.01169 28.1
19 11.0751 0.450
20 ∞ 0.400 1.51825 64.1
21 ∞ 0.020 1.51500 64.0
22 ∞ 0.500 1.61350 50.5
23(像面) ∞ 0.000
各種データ
通常観察 拡大観察
OBJ 12.00 2.85
f 1.01 1.07
Fno 5.66 5.74
ω(°) 103.1° 79.4°
IH(mm) 0.75 0.75
d8 0.260 0.600
d14 0.620 0.284
単位 mm
面データ
面番号 r d ne νd
1 ∞ 0.300 1.77066 71.8
2 0.7129 0.518
3 ∞ 0.300 1.52300 65.1
4 ∞ 0.110
5 -2.2813 0.520 1.51825 63.9
6 -1.5684 0.080
7 2.1863 0.719 1.69979 55.3
8 -2.1826 可変
9 -7.1754 0.310 1.88815 40.5
10 -9.7269 0.030
11(絞り) ∞ 0.000
12 11.6454 0.400 1.77621 49.4
13 -4.0836 0.325 2.01169 28.1
14 1.8826 可変
15 5.7087 0.480 1.88815 40.5
16 -6.6163 0.080
17 1.5481 0.930 1.73234 54.5
18 -2.0839 0.300 2.01169 28.1
19 13.7216 0.450
20 ∞ 0.400 1.51825 64.1
21 ∞ 0.020 1.51500 64.0
22 ∞ 0.500 1.61350 50.5
23(像面) ∞ 0.000
各種データ
通常観察 拡大観察
OBJ 12.00 2.85
f 0.99 1.08
Fno 5.48 5.67
ω(°) 110.5° 80.4°
IH(mm) 0.75 0.75
d8 0.260 0.602
d14 0.620 0.278
単位 mm
面データ
面番号 r d ne νd
1 ∞ 0.200 1.77066 71.8
2 0.7030 0.540
3 ∞ 0.300 1.52300 65.1
4 ∞ 0.080
5 -4.9950 0.560 1.75844 52.3
6 -2.2560 0.080
7 2.5930 0.770 1.75844 52.3
8 -2.1070 可変
9(絞り) ∞ 0.030
10 ∞ 0.680 1.85504 23.8
11 1.3810 可変
12 2.5930 0.480 1.88815 40.8
13 ∞ 0.080
14 1.5810 0.900 1.69979 55.5
15 -1.5810 0.300 2.01169 28.3
16 ∞ 0.380
17 ∞ 0.400 1.51825 64.1
18 ∞ 0.020 1.51500 64.0
19 ∞ 0.500 1.61350 50.5
20(像面) ∞ 0.000
各種データ
通常観察 拡大観察
OBJ 12.50 2.85
f 0.96 1.03
Fno 5.65 5.87
ω(°) 112.3° 86.0°
IH(mm) 0.754 0.754
d8 0.170 0.440
d11 0.600 0.330
条件式 実施例1 実施例2 実施例3
(1)f2/fW -1.64 -1.19 -1.67
(2)f2F/f2 2.03 -19.84 -37.37
(3)Σd2/D2 0.54 0.54 0.54
(4)N2 1.85 2 1.85
(5)P2/fW -0.32 -0.45 -0.34
(6)ΣL2F/ΣL2R 0.46 0.56 0.68
条件式 実施例4 実施例5 実施例6
(1)f2/fW -1.21 -1.17 -1.73
(2)f2F/f2 3.93 3.36 2.78
(3)Σd2/D2 0.54 0.58 0.54
(4)N2 2 1.88 2
(5)P2/fW -0.36 -0.42 -0.35
(6)ΣL2F/ΣL2R 1.24 0.82 0.41
条件式 実施例7 実施例8 実施例9
(1)f2/fW -1.59 -1.99 -1.78
(2)f2F/f2 12.80 6.75 18.52
(3)Σd2/D2 0.51 0.54 0.55
(4)N2 2 2 1.88
(5)P2/fW -0.33 -0.28 -0.27
(6)ΣL2F/ΣL2R 0.81 0.43 0.42
条件式 実施例10
(1)f2/fW -1.68
(2)f2F/f2 -
(3)Σd2/D2 0.46
(4)N2 1.86
(5)P2/fW -0.34
(6)ΣL2F/ΣL2R -
G2 第2レンズ群
G3 第3レンズ群
G2F 前群
G2R 後群
L1〜L9 レンズ
CL、CL1、CL2 接合レンズ
S 明るさ絞り
F1、F2、F3 平行平面板
I 像面
AC 駆動機構
OH 物体高
IH1、IH2 像高
LN、LN1、LN2 負レンズ
Claims (6)
- 物体側から順に、正屈折力の第1レンズ群と、負屈折力の第2レンズ群と、正屈折力の第3レンズ群と、からなり、
前記第2レンズ群の最も像側に位置するレンズ面は、像側に凹面を向けた面であり、
前記第2レンズ群は、光軸に沿って移動し、
以下の条件式(1)、(3)を満足することを特徴とする内視鏡対物光学系。
−2.1<f2/fW<−1 (1)
0.45<Σd2/D2<0.64 (3)
ここで、
f2は、前記第2レンズ群の焦点距離、
fWは、通常観察時の前記内視鏡対物光学系全系の焦点距離、
Σd2は、前記第2レンズ群の厚み、
D2は、前記第1レンズ群の最も像側に位置するレンズ面から第3レンズ群の最も物体側に位置するレンズ面までの間隔、
である。 - 物体側から順に、正屈折力の第1レンズ群と、負屈折力の第2レンズ群と、正屈折力の第3レンズ群と、からなり、
前記第2レンズ群は、物体側から順に、前群と、明るさ絞りと、後群と、からなり、
前記第2レンズ群の最も物体側に位置するレンズ面は、物体側に凹面を向けた面であり、
前記第2レンズ群の最も像側に位置するレンズ面は、像側に凹面を向けた面であり、
前記第2レンズ群は、光軸に沿って移動することを特徴とする内視鏡対物光学系。 - 条件式(1)、(2)、(3)を満足することを特徴とする請求項2に記載の内視鏡対物光学系。
−2.1<f2/fW<−1 (1)
−37<f2F/f2<19 (2)
0.45<Σd2/D2<0.64 (3)
ここで、
f2は、前記第2レンズ群の焦点距離、
fWは、通常観察時の前記内視鏡対物光学系全系の焦点距離、
f2Fは、前記前群の焦点距離、
Σd2は、前記第2レンズ群の厚み、
D2は、前記第1レンズ群の最も像側に位置するレンズ面から第3レンズ群の最も物体側に位置するレンズ面までの間隔、
である。 - 前記第2レンズ群は、少なくとも1つの所定のレンズを含み、
前記所定のレンズは、平凹レンズまたはメニスカスレンズであり、
以下の条件式(4)を満足することを特徴とする請求項3に記載の内視鏡対物光学系。
1.85<N2 (4)
ここで、
N2は、前記所定のレンズのe線に対する屈折率、
である。 - 以下の条件式(5)を満足することを特徴とする請求項1または4に記載の内視鏡対物光学系。
−0.55<P2/fW<−0.22 (5)
ここで、
P2は、前記第2レンズ群におけるペッツバール和、
fWは、通常観察時の前記内視鏡対物光学系全系の焦点距離、
である。 - 以下の条件式(6)を満足することを特徴とする請求項5に記載の内視鏡対物光学系。
0.4<ΣL2F/ΣL2R<1.25 (6)
ここで、
ΣL2Fは、前記前群のレンズの空気換算長の総和、
ΣL2Rは、前記後群のレンズの空気換算長の総和、
である。
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