JPH0290118A - 内視鏡用対物レンズ - Google Patents

内視鏡用対物レンズ

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JPH0290118A
JPH0290118A JP63240840A JP24084088A JPH0290118A JP H0290118 A JPH0290118 A JP H0290118A JP 63240840 A JP63240840 A JP 63240840A JP 24084088 A JP24084088 A JP 24084088A JP H0290118 A JPH0290118 A JP H0290118A
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lenses
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Takashi Miyano
俊 宮野
Takeshi Matsumura
武 松村
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Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野） 本発明は、外径の細い細径内視鏡に使用される内視鏡用
対物レンズに関するものである。
（従来の技術〕 近年、管腔の狭い気管支等に挿入して観察、治療等を行
う気管支鏡等の細径内視鏡の細径化の要望が高まるに伴
い、これに使用する外径の小さな内視鏡用対物レンズが
挿々Ｕ？１発されている。この１４、の内視鏡用対物レ
ンズにおいて、本発明に係る内視鏡用対物レンズに近い
レンズ系としては、第６図に示したように、物体側より
１頓に、物体側が平面で凹面を像側に向けた平凹の１１
の第ルンズＬ、′、物体側が平面で像側に曲率半径の小
なる面を向けた平凸の正の第２レンズＬ、′、物体側が
曲率半径の小なる面で像側に平面を向けた正の第３レン
ズＬ３′の３群３枚の単レンズからなり、その第２レン
ズＬｔ′の物体側の面に近接して絞りＳが配装され、か
つ第３レンズＬ、′の像側の平面を光学繊維束の端面ま
たは撮像素子のカバーガラスに接着させた内視鏡用対物
レンズで、今 ｍ：物体側より順次数えた面番号 ｆ’＋、ｒｚ、　°°’　ｒｂ　　：各レンズ面の曲率
半径ｄ　＋、　ｄ　２．・・・ｄ５　：各レンズの厚み
または空気間隔 ：各しンズのｄ線に対する屈折率 ：各しンズのアツベ数 ｎｌ、ｎｌ、ｎｌ ν　Ｌｊ’Ｌ　　ν重 としたとき、 ｍ　　　　　　　　「 ｌ　　　　ｃ。
２　　Ｌ０９０ ３　　　ω ４　−０．８０５ ｄ　　　　　　　ｎ Ｏ，３６２１，５５９２０ ０，８２８１，８８３００ ０，３１０ ５３，９ ４１，０ ５１，１５０１，０７５１，８８，’（００４１，０６
（刀 ｆ　　＝０．５ 視野角２ω＝９０゜ にして、 第７図に示したような収差曲線図を備えた比較的構造が
簡単で製造しやすい複数の単レンズのみを組合わせてな
る内視鏡用対物レンズがある。
〔発明が解決しようとする課題〕
しかし、上記の複数の単レンズのみから構成された細径
内視鏡用対物レンズにおいては、ｔ６色光による諸収差
は十分に補正されているが、倍率の色収差が大きく残存
して解像力を低゛下させる欠点があった。この解像力の
低下は、内視鏡を用いて管腔内を観察、診断をする際に
、精確な観察や正確な診断を妨げるものであった。
本発明は、かかる現状に鑑み、重色光に基づく諸収差お
よび倍率の色収差を良好に補正して、解像力を改善する
ことにより、前記観察、診断Ｊａ能を向上させた内視鏡
用対物レンズを提供することを目的とするものである。
〔課題を解決するための手段とその作用〕本発明は、か
かる目的を達成するため、物体側から順に曲率半径の小
さい面を物体側へ向けた負の第２レンズＬ１と、曲率半
径の小さい面を像側へ向けた正の第２レンズＬ２と、両
凸の第３レンズＬ３と曲率半径の小さい面を像側へ向け
、像側の面が平面の負の第４レンズＬ４との接合レンズ
Ｌ□＋Ｌ４とから構成され、第４レンズＬ４の像側の平
面を光学繊維束の入射端面または撮像素子のカバーガラ
スに接着させた内視鏡用対物レンズにおいて、 （＋）　　　ν重　＞　４　　（１，０（２）ｎｌ　＞
Ｌ７０ （３）　　シ、−シａ＞３０．０ （４）　　Ｌ８２　ｆ　＜　ｌ　ｒ　＋　ｌ　＜　２　
ｒ（５）　　２．５＜　ｒ６　／　（ｎｚ　−ｎａ　）
　＜４．５ただし、シＬシｘ、ｙａ：レンズＬ＋、Ｌ３
．Ｉ−ａのアツベ数 ｎｚ、ｎｘ、ｎａ　　：レンズＬｚ、Ｌｚ、Ｌａのｄ線
に対する屈折率 ｒ：全系の合成焦点距離 ｒ４．第ルンズの焦点距離 ｒ６　；物体側から第６番目の曲率半径なる条件を満足
することを特徴とする内視鏡用対物レンズである。
以下、上記条件の持つ意義について説明する。
先ず、条件（りないしく４）は、それぞれ第ルンズ［７
８，第２レンズＬ２．第３レンズＬ１および８４レンズ
Ｌ４に使用される材質を限定するものである。
条件（１）を満足しない場合には、接合レンズＬ３＋Ｌ
４によって良好に補正された倍率色収差を逆に増大させ
る結果となる。また、条件゛（２）を満足しない場合に
はペンツバール和が悪化して像面湾曲の補正が不充分と
なり、色収差の補正も困難となる。
そして、この条件を満足しないで同一のレンズパワーを
得るためには、曲率半径を小さくせねばならず、レンズ
の研磨や加工が困難となる。さらに、条件（３）を満足
しない場合には、色収差の補正が困難となる。
次に、条件（４）は、第３レンズＬ、のパワーＩＬ定す
るもので、これを満足することによってタンジェンシャ
ル像面の倒れをおさえることができ、この値が上限を越
えると、像面ばオーバーとなり、下限を越えると、像面
はアンダーとなる。
さらに、条件（５）は第３レンズＬ１と第４レンズＬ４
との接合面の曲率半径を規定し、条件（４）と同様に像
面の倒れをおさえている。この値が上限を越えると、曲
率半径は太き（なり、像面ばアンダーとなり、下限を越
えると、曲率半径は小さくなり、像面ばオーバーに倒れ
る。
〔実施例〕
以下、図面に基づいて本発明の各実施例を詳述すること
とする。
ただし、以下の説明において、 １７、ないしＬ４　：第ルンズないし第４レンズＸ：光
軸 Ｓ：絞り Ｐ：像伝達光学繊維束または撮像素子 ｍ：物体側より順次数えた面番号 ｒ＋、ｒ２．・・・「７　：各レンズ面の曲率半径ｄ　
＋、　ｄ　２．・・・ｄフ　：各レンズの厚みまたは空
気間隔 ｎｌ、ｎ３．ｎ５＋ｎフ　：各レンズのｄ線に対する屈
折率 シＩ、シｈν５．シフ　：各レンズのアツベ数とする。
また、第１、第２．第３の各実施例における第１レンズ
Ｌ＋　ば、ｉＩ常シカバーガラス機能も備えており、第
１レンズＬ＋　と第２レンズし２との間には絞りＳが配
設され、第４レンズし４は、その像側面が内視鏡用対物
レンズの結像位置となっており、その像側面には、像伝
達用光学繊維束の入射端面または撮像素子のカバーガラ
ス面が接着されている。これにより、従来の場合におけ
るような光学繊維束の端面または撮像素子の受光面に保
護用ガラスを挿入したり、あるいはピントをｉＪＲ整す
るために必要とされてきたバックフォーカスを、ここで
は零として設計することができるので、これまでの各種
の困難性を回避することができると共に、内視鏡の対物
レンズの焦点距離を短くして視野の広角化が可能となっ
た。
なお、バックフォーカスを零としたことによるピント調
整の点は、第３レンズＬ３、第４レンズＬ、と光学繊維
束または第３レンズＬ：ｌ、第４レンズ！、４　とカバ
ーガラスを介して接着された撮像素子とを一体にして光
軸上を移動させ、第３レンズＬ３と第４レンズ■、４と
の軸上空気間隔ｄ４を調整することにより行うことがで
きる。
そして、第１図に示した第１実施例の具体的構成は、下
表のとおりである。
ｍ　　　　ｒ　　　　　＋ｉ　　　　　ｎ　　　　ν１
　　　　ｏ。
２　　０．７９４　　０．３５７　　Ｌ８Ｊ５５０　　
４４．４３　　　　Ｑ）　　　　０．４６９ ４　　−０．７２９　　０．８１６　　Ｌ７７２５０　
　４９．６５　　０．８５　　　０．３９８ ６　　−０．８５　　　０．６８４　　Ｌ６０７３Ｂ　
　　５６．７７　　　ω　　　０．５６５　　Ｌ８０５
１８　　２５．４ｆ＝０．５ 視野角２ω＝９０゜ ｆｌ　　ｌ＝Ｌ９４７Ｆ ｒｃ　／　（ｎｚ　　　ｎｔ　　）　　＝４．２９７こ
の具体的構成による収差曲線は第２図の如くなる。
また、第２実施例の具体的構成は、下表のとおりである
。
ｍ　　　　ｒ　　　　　　ｄ　　　　　　ｎ　　　　　
ν２　　０．８１？　　　０．３６８　　Ｌ８１５５０
　　４４．４３　　−５．２５４　　０．４８３ ４　　−０．７５０　　０．８４１　　Ｌ７７２５０　
　４９．６５　　０．８７５　　０．３１５ ６　〜０．６８３　　０．８Ｂ３　　Ｌ６２０４１　　
６０．３７　　　ω　　　０．５３Ｂ　　　Ｌ８０５１
８　　２５．４ｆ＝０．５ 視野角２ω＝９０゜ ｒ　　ｌ＝２．００４Ｍ ｒａ　／　（ｎｔ　　　ｎａ　）　＝３．６９６この具
体的構成による収差曲線は第３図の如くなる。
さらに、第３実施例の具体的構成は、下表のとおりであ
る。
ｍ　　　　ｒ　　　　　ｄ　　　　　ｎ　　　　νｌ　
　　ω ２　　０．６４３　　０．３３９　　Ｌ６９６８０　　
５５．６３　　９．２１０　　０．４４５ ４　−０．７３３　　０．７７４　　Ｌ７２９＋６　　
５４．８５　　０．８０６　　０．２９０ ６　　−０．６０３　　０．８１３　　Ｌ６２０４＋　
　　６０．３７　　　ω　　　０．４９６　　Ｌ８４６
６６　　２３．８ｆ＝０．５ 視野角２ω−９（ピ ｆＩ　１＝Ｌ８４６ｆ ｒｂ　／’　（ｎｘ　　　ｎａ　）　＝２．６６５この
具体的構成による収差曲線は第４図の如くなる。
さらに、第４実施例の具体的構成は、下表のとおりであ
る。
ｍ「（１０ν １　　　９．８６０ ２　　　０、．１８３　　　　０．３３７　　　Ｌ５５
９２０　　　５３．９３　　　　　　（Ｘ）　　　　　
　０．４４３４　　　−０．７３０　　　　０．７７１
　　　Ｌ７２９１６　　　５４．８５　　　０．８０３
　　　　０．２８９ ６　　−０．６２７　　０．８１０　　Ｌ６２０４１　
　６０．３７　　　　　　（Ｘ）　　　　　０．５５５
　　　Ｌ８０５１８　　　２５．４ｆ　　＝０．５ 視野角２ω−９０゜ １’＋　　ｌ＝Ｌ８３９ｆ ｒｂ　　／　（ｎｚ　　　ｎａ　　）　　＝３．３９３
この具体的構成による収差曲線は第５図の如くなる。
１−記第１ないし第４の各実施例の収差曲線図である第
２．３．４．５図における倍率色収差は、従来例の収差
曲線図である第７図における倍率色収差の約半分に補正
されている。
〔発明の効果〕
以上の説明から明らかなように、本発明によれば、条件
（１１〜（５）の各条件を満足させるようにしたので、
内視鏡用対物レンズとして要求される一般的な特性を備
えるほか、単色光に基づく諸収差および倍率の色収差を
良好に補正して、解像力を数群することができ、前記観
察、診断機能を向上させた内視鏡用対物レンズの提供か
り能となった。
【図面の簡単な説明】
第１図は本発明の第１実施例のレンズ構成図、第２図は
第１″Ｘ施例の収差曲線図、第３図は第２実施例の収差
曲線図、第４図は第３実施例の収差曲線図、第５図は第
４実施例の収差曲線図、第６図は従来のレンズ構成図、
第７図は第６図に対応する収差曲線図である。 Ｌ、ないしＬ４　：第ルンズないし第４レンズＸ：光軸 Ｓ：絞り ［）：像伝達光学繊維束または撮像素子ｒＬ　ｒｚ、・
・・「、：各レンズ面の曲率半径イｈ、（毘・・−ｄ７
：各レンズの厚みまたは空気間隔第２ エ庫二６０！ヌ１と ３図 １め舅１ 第 イ１くノｉｙ’ｉＪ＋ｌＢ １節車左 夕Ｂｙ已雪スム 伶卑亡取左 ５図 ７図 ）　　続　袖　　正　　１す 昭和６３年＋１Ｊ］２日 特許片長１゛（こζ　［ｆＪ　　文　穀　殿２、発明の
名称 内？３１！鏡川対物レンズ ；３．抽ｉＥをする者 １（件との関係　特許出願人 住所　埼玉県大宮市植竹町１丁目３２４番地名称　（５
４３）　　冨セ写真光機株式会社代表者向笠正二 ４、代理人　〒１０５　　電話５０１−４５５２住所　
東京／ｌｆ５港区虎ノ門１丁目２番１４号島崎ビル４階
５゜ ７゜ 補正命令の［］付 自発補正です 補ｉＦ、の対象 図面です 抽ＩＦの内容 第２図 第３ 盗めＪμ庄 第４ イｙ、４″−ピー）１アＬ ５図 ７図 １ＹＩｌ１７７１ イヤギｔａ１１に月Ｌ

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 物体側から順に曲率半径の小さい面を物体側へ向けた負
    の第１レンズＬ＿１と、曲率半径の小さい面を像側へ向
    けた正の第２レンズＬ＿２と、両凸の第３レンズＬ＿３
    と曲率半径の小さい面を像側へ向け、像側の面が平面の
    負の第４レンズＬ＿４との接合レンズＬ＿３＋Ｌ＿４と
    から構成され、第４レンズＬ＿４の像側の平面を光学繊
    維束の入射端面または撮像素子のカバーガラスに接着さ
    せた内視鏡用対物レンズにおいて、 （１）ν＿１＞４０．０ （２）ｎ＿２＞１．７０ （３）ν＿３−ν＿４＞３０．０ （４）１．８２ｆ＜｜ｆ＿１｜＜２ｆ （５）２．５＜ｒ＿６／（ｎ＿３−ｎ＿４）＜４．５た
    だし、ν＿１、ν＿３、ν＿４：レンズＬ＿１、Ｌ＿３
    、Ｌ＿４のアッベ数 ｎ＿２、ｎ＿３、ｎ＿４：レンズＬ＿２、Ｌ＿３、Ｌ＿
    ４のｄ線に対する屈折率 ｆ：全系の合成焦点距離 ｆ＿１：第１レンズの焦点距離 ｒ＿ｈ：物体側から第６番目の曲率半径 なる条件を満足することを特徴とする内視鏡用対物レン
    ズ。
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