JP7079892B2 - 内視鏡用対物光学系及び内視鏡 - Google Patents
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Description
Fno<2×P/1.22/λ
ここで、Pは、撮像素子の画素ピッチである。
-10≦Fim/F12≦-6.28 (1)
ただし、
F12は、第1レンズと第2レンズの合成焦点距離、
Fimは、正の単レンズの焦点距離、である。
また、本発明の少なくとも幾つかの実施形態に係る内視鏡は、上述の内視鏡用対物光学系を有する。
ここで、
F12は、第1レンズL1と第2レンズL2の合成焦点距離、
Fimは、正の単レンズL11の焦点距離、
である。
-9≦Fim/F12≦-3.5 (1’)
ここで、
FG3vは、第3レンズ群G3の接合レンズCLの焦点距離、
Fimは、正の単レンズL11の焦点距離、
である。
0<|FG3v/Fim|≦14 (2’)
-20≦FG2/F≦-3 (3)
ここで、
FG2は、第2レンズ群G2の焦点距離、
Fは、遠距離物点合焦時の内視鏡用対物光学系全系の焦点距離、
である。
-17≦FG2/F≦-3.5 (3’)
実施例1に係る内視鏡用対物光学系について説明する。図2(a)は実施例1に係る内視鏡用対物光学系の通常観察状態のレンズ断面図である。図2(b)は実施例1に係る内視鏡用対物光学系の拡大観察状態のレンズ断面図である。
また、(e)は拡大観察状態における球面収差(SA)、(f)は拡大観察状態における非点収差(AS)、(g)は拡大観察状態における歪曲収差(DT)、(h)は拡大観察状態における倍率色収差(CC)を示している。
実施例2に係る内視鏡用対物光学系について説明する。図4(a)は実施例2に係る内視鏡用対物光学系の通常観察状態のレンズ断面図である。図4(b)は実施例2に係る内視鏡用対物光学系の拡大観察状態のレンズ断面図である。
また、(e)は拡大観察状態における球面収差(SA)、(f)は拡大観察状態における非点収差(AS)、(g)は拡大観察状態における歪曲収差(DT)、(h)は拡大観察状態における倍率色収差(CC)を示している。
実施例3に係る内視鏡用対物光学系について説明する。図6(a)は実施例3に係る内視鏡用対物光学系の通常観察状態のレンズ断面図である。図6(b)は実施例3に係る内視鏡用対物光学系の拡大観察状態のレンズ断面図である。
また、(e)は拡大観察状態における球面収差(SA)、(f)は拡大観察状態における非点収差(AS)、(g)は拡大観察状態における歪曲収差(DT)、(h)は拡大観察状態における倍率色収差(CC)を示している。
実施例4に係る内視鏡用対物光学系について説明する。図8(a)は実施例4に係る内視鏡用対物光学系の通常観察状態のレンズ断面図である。図8(b)は実施例4に係る内視鏡用対物光学系の拡大観察状態のレンズ断面図である。
また、(e)は拡大観察状態における球面収差(SA)、(f)は拡大観察状態における非点収差(AS)、(g)は拡大観察状態における歪曲収差(DT)、(h)は拡大観察状態における倍率色収差(CC)を示している。
実施例5に係る内視鏡用対物光学系について説明する。図10(a)は実施例5に係る内視鏡用対物光学系の通常観察状態のレンズ断面図である。図10(b)は実施例5に係る内視鏡用対物光学系の拡大観察状態のレンズ断面図である。
また、(e)は拡大観察状態における球面収差(SA)、(f)は拡大観察状態における非点収差(AS)、(g)は拡大観察状態における歪曲収差(DT)、(h)は拡大観察状態における倍率色収差(CC)を示している。
実施例6に係る内視鏡用対物光学系について説明する。図12(a)は実施例6に係る内視鏡用対物光学系の通常観察状態のレンズ断面図である。図12(b)は実施例6に係る内視鏡用対物光学系の拡大観察状態のレンズ断面図である。
また、(e)は拡大観察状態における球面収差(SA)、(f)は拡大観察状態における非点収差(AS)、(g)は拡大観察状態における歪曲収差(DT)、(h)は拡大観察状態における倍率色収差(CC)を示している。
実施例7に係る内視鏡用対物光学系について説明する。図14(a)は実施例7に係る内視鏡用対物光学系の通常観察状態のレンズ断面図である。図14(b)は実施例7に係る内視鏡用対物光学系の拡大観察状態のレンズ断面図である。
また、(e)は拡大観察状態における球面収差(SA)、(f)は拡大観察状態における非点収差(AS)、(g)は拡大観察状態における歪曲収差(DT)、(h)は拡大観察状態における倍率色収差(CC)を示している。
実施例8に係る内視鏡用対物光学系について説明する。図16(a)は実施例8に係る内視鏡用対物光学系の通常観察状態のレンズ断面図である。図16(b)は実施例8に係る内視鏡用対物光学系の拡大観察状態のレンズ断面図である。
また、(e)は拡大観察状態における球面収差(SA)、(f)は拡大観察状態における非点収差(AS)、(g)は拡大観察状態における歪曲収差(DT)、(h)は拡大観察状態における倍率色収差(CC)を示している。
実施例9に係る内視鏡用対物光学系について説明する。図18(a)は実施例9に係る内視鏡用対物光学系の通常観察状態のレンズ断面図である。図18(b)は実施例9に係る内視鏡用対物光学系の拡大観察状態のレンズ断面図である。
また、(e)は拡大観察状態における球面収差(SA)、(f)は拡大観察状態における非点収差(AS)、(g)は拡大観察状態における歪曲収差(DT)、(h)は拡大観察状態における倍率色収差(CC)を示している。
実施例10に係る内視鏡用対物光学系について説明する。図20(a)は実施例10に係る内視鏡用対物光学系の通常観察状態のレンズ断面図である。図20(b)は実施例10に係る内視鏡用対物光学系の拡大観察状態のレンズ断面図である。
また、(e)は拡大観察状態における球面収差(SA)、(f)は拡大観察状態における非点収差(AS)、(g)は拡大観察状態における歪曲収差(DT)、(h)は拡大観察状態における倍率色収差(CC)を示している。
実施例11に係る内視鏡用対物光学系について説明する。図22(a)は実施例11に係る内視鏡用対物光学系の通常観察状態のレンズ断面図である。図22(b)は実施例11に係る内視鏡用対物光学系の拡大観察状態のレンズ断面図である。
また、(e)は拡大観察状態における球面収差(SA)、(f)は拡大観察状態における非点収差(AS)、(g)は拡大観察状態における歪曲収差(DT)、(h)は拡大観察状態における倍率色収差(CC)を示している。
単位 mm
面データ
面番号 r d ne νd
1 ∞ 0.4103 1.88815 40.76
2 1.5807 0.9595 1
3 -6.7506 0.3986 1.48915 70.23
4 2.4552 0.3987 1
5 ∞ 0.3987 1.51825 64.14
6 ∞ 0.4665 1
7 4.2026 3.0902 1.58482 40.75
8 -4.2026 0.0478 1
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10 -2.8684 0.3987 1.93429 18.9
11 -5.6916 可変 1
12(絞り) ∞ 0.0478 1
13 7.2418 0.4007 1.88815 40.76
14 1.7434 0.7076 1.76859 26.52
15 3.4743 可変 1
16 3.9768 1.307 1.82017 46.62
17 ∞ 0.0704 1
18 3.74 1.2907 1.64129 55.38
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20 8.5597 0.4785 1
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22 ∞ 0.0087 1
23 ∞ 0.5582 1.507 63.26
24撮像面 ∞
各種データ
通常観察 拡大観察
焦点距離 1.008 1.137
Fno 2.951 2.910
物点距離 25.5 3.5
視野角 160.0 113.2
d11 0.160 1.236
d15 1.361 0.284
単位 mm
面データ
面番号 r d ne νd
1 ∞ 0.3987 1.88815 40.76
2 1.4156 1.0345 1
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11 -33.9265 可変 1
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15 2.4274 可変 1
16 3.0549 1.2716 1.82017 46.62
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22 ∞ 0.0087 1
23 ∞ 0.5582 1.507 63.26
24撮像面 ∞
各種データ
通常観察 拡大観察
焦点距離 1.020 1.114
Fno 2.999 2.981
物点距離 25.5 3.5
視野角 161.5 120.9
d11 0.159 0.630
d15 1.361 0.890
単位 mm
面データ
面番号 r d ne νd
1 ∞ 0.6523 1.88815 40.76
2 1.4402 0.872 1
3 -5.4488 0.4788 1.48915 70.23
4 3.6531 0.6176 1
5 ∞ 0.4 1.51825 64.14
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9 -3.4743 0.3987 1.93429 18.9
10 -19.6376 可変 1
11(絞り) ∞ 0.0531 1
12 4.2658 0.3661 1.88815 40.76
13 1.3625 0.6459 1.76859 26.52
14 3.3887 可変 1
15 4.0036 1.2406 1.82017 46.62
16 ∞ 0.0755 1
17 4.382 1.2376 1.64129 55.38
18 -3.0232 0.3801 1.93429 18.9
19 5.4857 0.4785 1
20 2.3189 0.9738 1.51825 64.14
21 ∞ 0.0087 1
22 ∞ 0.5582 1.507 63.26
23撮像面 ∞
各種データ
通常観察 拡大観察
焦点距離 0.984 1.024
Fno 3.095 2.819
物点距離 25.5 3.5
視野角 148.4 126.9
d10 0.160 1.282
d14 1.361 0.238
単位 mm
面データ
面番号 r d ne νd
1 ∞ 0.3987 1.88815 40.76
2 1.416 1.0358 1
3 11.0825 0.5582 1.63777 82.75
4 3.5432 0.45 1
5 ∞ 0.4 1.51825 64.14
6 ∞ 0.05 1
7 -34.1587 3.0027 1.58482 40.75
8 -2.6513 0.1411 1
9 2.3363 1.1008 1.51977 52.43
10 -3.6809 0.4057 1.93429 18.9
11 -15.4446 可変 1
12(絞り) ∞ 0.0541 1
13 11.5015 0.395 1.88815 40.76
14 2.2445 0.6557 1.76859 26.52
15 2.201 可変 1
16 3.0888 1.2656 1.82017 46.62
17 -42.1202 0.0753 1
18 3.8963 1.4343 1.62033 63.33
19 -2.2881 0.3888 1.93429 18.9
20 49.9145 0.4794 1
21 3.4695 0.6539 1.51825 64.14
22 ∞ 0.0087 1
23 ∞ 0.5582 1.507 63.26
24撮像面 ∞
各種データ
通常観察 拡大観察
焦点距離 1.022 1.100
Fno 2.948 2.932
物点距離 25.5 3.5
視野角 160.1 126.2
d11 0.162 0.479
d15 1.361 1.042
単位 mm
面データ
面番号 r d ne νd
1 ∞ 0.397 1.88815 40.76
2 1.6109 0.957 1
3 -6.0655 0.3987 1.48915 70.23
4 2.4966 0.4162 1
5 ∞ 0.3987 1.51825 64.14
6 ∞ 0.4841 1
7 4.2026 3.0664 1.58482 40.75
8 -4.2026 0.0962 1
9 4.8761 1.6381 1.51977 52.43
10 -2.8857 0.4562 1.93429 18.9
11 -6.2912 可変 1
12(絞り) ∞ 0.0584 1
13 7.6009 0.4188 1.88815 40.76
14 1.7478 0.7181 1.76859 26.52
15 3.75 可変 1
16 3.9497 1.2318 1.82017 46.62
17 ∞ 0.0478 1
18 3.74 1.2954 1.64129 55.38
19 -3.74 0.4803 1.93429 18.9
20 8.4324 0.4175 1
21 3.2228 1.6216 1.51825 64.14
22 ∞ 0.0087 1
23 ∞ 0.5582 1.507 63.26
24撮像面 ∞
各種データ
通常観察 拡大観察
焦点距離 1.006 1.137
Fno 3.003 2.937
物点距離 25.5 3.5
視野角 161.3 112.4
d11 0.016 1.200
d15 1.361 0.176
単位 mm
面データ
面番号 r d ne νd
1 ∞ 0.504 1.88815 40.76
2 1.5512 0.9856 1
3 -5.7003 0.4324 1.48915 70.23
4 2.3332 0.3428 1
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6 ∞ 0.4106 1
7 3.859 3.0624 1.58482 40.75
8 -3.9012 0.0755 1
9 4.9809 1.2741 1.51977 52.43
10 -2.8261 0.2437 1.93429 18.9
11 -6.3344 可変 1
12(絞り) ∞ 0.2041 1
13 6.7899 0.4542 1.88815 40.76
14 1.7553 0.8036 1.76859 26.52
15 3.5578 可変 1
16 3.8639 1.3459 1.82017 46.62
17 ∞ 0.1088 1
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20 11.6443 0.5041 1
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22 ∞ 0.0087 1
23 ∞ 0.5582 1.507 63.26
24撮像面 ∞
各種データ
通常観察 拡大観察
焦点距離 1.008 1.125
Fno 2.953 2.867
物点距離 25.5 3.5
視野角 159.1 113.6
d11 0.117 1.306
d15 1.361 0.172
単位 mm
面データ
面番号 r d ne νd
1 ∞ 0.4876 1.88815 40.76
2 1.5559 0.9791 1
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4 2.3526 0.3595 1
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11 -6.2531 可変 1
12(絞り) ∞ 0.1714 1
13 6.9467 0.4455 1.88815 40.76
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15 3.5315 可変 1
16 3.8826 1.3402 1.82017 46.62
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24撮像面 ∞
各種データ
通常観察 拡大観察
焦点距離 1.007 1.126
Fno 2.965 2.894
物点距離 25.5 3.5
視野角 159.6 113.9
d11 0.128 1.264
d15 1.361 0.224
単位 mm
面データ
面番号 r d ne νd
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3 -3.9611 0.3987 1.48915 70.23
4 3.2026 0.4048 1
5 ∞ 0.4 1.51825 64.14
6 ∞ 3.0093 1.58482 40.75
7 -3.3375 1.5111 1
8 3.9697 1.3121 1.51977 52.43
9 -2.2285 0.6681 1.93429 18.9
10 -4.1055 可変 1
11(絞り) ∞ 0.0497 1
12 6.3595 0.3987 1.88815 40.76
13 1.6172 0.6459 1.76859 26.52
14 6.0375 可変 1
15 4.5824 1.26 1.82017 46.62
16 ∞ 0.0326 1
17 5.7541 1.2376 1.64129 55.38
18 -2.6789 0.3987 1.93429 18.9
19 4.665 0.4785 1
20 2.0465 0.9065 1.51825 64.14
21 ∞ 0.0087 1
22 ∞ 0.5582 1.507 63.26
23撮像面 ∞
各種データ
通常観察 拡大観察
焦点距離 0.961 0.972
Fno 3.287 2.857
物点距離 25.5 3.5
視野角 150.3 137.2
d10 0.026 1.148
d14 1.361 0.239
単位 mm
面データ
面番号 r d ne νd
1 ∞ 0.4627 1.88815 40.76
2 1.6479 0.9108 1
3 -4.2254 0.3828 1.48915 70.23
4 3.3534 0.4402 1
5 ∞ 0.4 1.51825 64.14
6 ∞ 3.0268 1.58482 40.75
7 -3.352 1.3954 1
8 4.2557 1.3123 1.51977 52.43
9 -2.3424 0.611 1.93429 18.9
10 -4.3175 可変 1
11(絞り) ∞ 0.0605 1
12 4.8894 0.3987 1.88815 40.76
13 1.5825 0.6459 1.76859 26.52
14 4.1593 可変 1
15 4.3271 1.2748 1.82017 46.62
16 ∞ 0.0478 1
17 5.3424 1.2376 1.64129 55.38
18 -2.9051 0.3987 1.93429 18.9
19 4.7733 0.4767 1
20 2.1128 0.9078 1.51825 64.14
21 ∞ 0.0087 1
22 ∞ 0.5582 1.507 63.26
23撮像面 ∞
各種データ
通常観察 拡大観察
焦点距離 0.963 0.979
Fno 3.274 2.892
物点距離 25.5 3.5
視野角 150.3 135.4
d10 0.115 1.236
d14 1.361 0.240
単位 mm
面データ
面番号 r d ne νd
1 ∞ 0.4348 1.88815 40.76
2 1.6379 1.0228 1
3 -7.8981 0.4946 1.48915 70.23
4 2.3712 0.3129 1
5 ∞ 0.3987 1.51825 64.14
6 ∞ 0.1407 1
7 5.0509 3.0915 1.58482 40.75
8 -4.2304 0.0752 1
9 5.7932 1.1231 1.51977 52.43
10 -3.7837 0.2933 1.93429 18.9
11 -5.5006 可変 1
12(絞り) ∞ 0.4539 1
13 8.069 1.0535 1.81264 25.42
14 3.2594 可変 1
15 3.8175 1.3389 1.82017 46.62
16 ∞ 0.069 1
17 3.4774 1.3764 1.64129 55.38
18 -3.3931 0.3966 1.93429 18.9
19 10.9074 0.4785 1
20 4.6505 1.0939 1.51825 64.14
21 ∞ 0.0087 1
22 ∞ 0.5582 1.507 63.26
23撮像面 ∞
各種データ
通常観察 拡大観察
焦点距離 0.999 1.110
Fno 2.966 2.873
物点距離 25.5 3.5
視野角 160.0 114.5
d11 0.016 1.217
d14 1.361 0.159
単位 mm
面データ
面番号 r d ne νd
1 ∞ 0.3987 1.88815 40.76
2 1.6305 0.95 1
3 ∞ 0.3987 1.48915 70.23
4 2.9248 0.4983 1
5 ∞ 0.3987 1.51825 64.14
6 ∞ 1.0499 1
7 7.4213 3.7843 1.58482 40.75
8 -5.4039 0.0478 1
9 6.0038 1.0367 1.76859 26.52
10 -30.5009 可変 1
11(絞り) ∞ 0.0478 1
12 15.0985 0.3987 1.81264 25.42
13 2.8365 可変 1
14 4.3998 1.1962 1.82017 46.62
15 ∞ 0.0478 1
16 6.7551 1.1962 1.64129 55.38
17 -3.6648 1.9139 1.93429 18.9
18 ∞ 0.9752 1
19 3.2681 2.9159 1.51825 64.14
20 ∞ 0.0087 1
21 ∞ 0.5582 1.507 63.26
22撮像面 ∞
各種データ
通常観察 拡大観察
焦点距離 1.035 1.192
Fno 3.390 3.519
物点距離 25.5 3.5
視野角 149.4 111.2
d10 0.080 0.763
d13 1.361 0.677
条件式 実施例1 実施例2 実施例3
(1)Fim/F12 -6.36 -6.04 -4.44
(2)FG3v/Fim 13.79 10.12 2.50
(3)FG2/F -6.42 -3.74 -12.19
条件式 実施例4 実施例5 実施例6
(1)Fim/F12 -5.77 -6.28 -9.97
(2)FG3v/Fim 5.88 14.92 2.21
(3)FG2/F -3.10 -6.84 -7.19
条件式 実施例7 実施例8 実施例9
(1)Fim/F12 -8.95 -3.79 -3.90
(2)FG3v/Fim 2.98 1.47 1.65
(3)FG2/F -6.93 -19.82 -16.92
条件式 実施例10 実施例11
(1)Fim/F12 -9.00 -5.19
(2)FG3v/Fim 2.72 7.73
(3)FG2/F -7.47 -4.21
G2 第2レンズ群
G3 第3レンズ群
L1-L11 レンズ
S 明るさ絞り(絞り)
CL 接合レンズ
AX 光軸
CG カバーガラス
F 赤外カットフィルタ-
IMG 撮像素子
I 撮像面
Claims (4)
- 物体側から順に、正の第1レンズ群と、負の第2レンズ群と、正の第3レンズ群と、からのみ構成され、
前記第1レンズ群は、物体側から順に、負の単レンズからなる第1レンズと、負の単レンズからなる第2レンズと、を有し、
前記第2レンズ群は、光軸上を移動することにより合焦および変倍を行ない、
前記第3レンズ群は、接合レンズと、撮像素子または撮像素子上に形成されたカバーガラスに接合されている正の単レンズと、を有し、以下の条件式(1)を満たすことを特徴とする内視鏡用対物光学系。
-10≦Fim/F12≦-6.28 (1)
ただし、
F12は、前記第1レンズと前記第2レンズの合成焦点距離、
Fimは、前記正の単レンズの焦点距離、
である。 - 以下の条件式(2)を満たすことを特徴とする請求項1に記載の内視鏡用対物光学系。
0<|FG3v/Fim|≦15 (2)
ただし、
FG3vは、前記接合レンズの焦点距離、
である。 - 以下の条件式(3)を満たすことを特徴とする請求項1に記載の内視鏡用対物光学系。
-20≦FG2/F≦-3 (3)
ただし、
FG2は、前記第2レンズ群の焦点距離、
Fは、遠距離物点合焦時の前記内視鏡用対物光学系全系の焦点距離、
である。 - 請求項1に記載の内視鏡用対物光学系を有する内視鏡。
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