JPH0580649B2 - - Google Patents
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- JPH0580649B2 JPH0580649B2 JP59206725A JP20672584A JPH0580649B2 JP H0580649 B2 JPH0580649 B2 JP H0580649B2 JP 59206725 A JP59206725 A JP 59206725A JP 20672584 A JP20672584 A JP 20672584A JP H0580649 B2 JPH0580649 B2 JP H0580649B2
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- JP
- Japan
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- lens
- group
- image transmission
- optical system
- transmission optical
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- 230000005540 biological transmission Effects 0.000 claims description 25
- 230000003287 optical effect Effects 0.000 claims description 24
- 230000005499 meniscus Effects 0.000 claims description 7
- 230000004075 alteration Effects 0.000 description 12
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 6
- 201000009310 astigmatism Diseases 0.000 description 4
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 4
- 206010010071 Coma Diseases 0.000 description 2
- 239000002131 composite material Substances 0.000 description 2
- 238000003384 imaging method Methods 0.000 description 1
Classifications
-
- G—PHYSICS
- G02—OPTICS
- G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
- G02B23/00—Telescopes, e.g. binoculars; Periscopes; Instruments for viewing the inside of hollow bodies; Viewfinders; Optical aiming or sighting devices
- G02B23/02—Telescopes, e.g. binoculars; Periscopes; Instruments for viewing the inside of hollow bodies; Viewfinders; Optical aiming or sighting devices involving prisms or mirrors
- G02B23/08—Periscopes
-
- G—PHYSICS
- G02—OPTICS
- G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
- G02B23/00—Telescopes, e.g. binoculars; Periscopes; Instruments for viewing the inside of hollow bodies; Viewfinders; Optical aiming or sighting devices
- G02B23/24—Instruments or systems for viewing the inside of hollow bodies, e.g. fibrescopes
- G02B23/2407—Optical details
- G02B23/2446—Optical details of the image relay
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- Physics & Mathematics (AREA)
- Astronomy & Astrophysics (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Optics & Photonics (AREA)
- Lenses (AREA)
- Endoscopes (AREA)
- Instruments For Viewing The Inside Of Hollow Bodies (AREA)
Description
［産業上の利用分野］
本発明は硬性内視鏡等に用いられる像伝達光学
系に関するものである。 ［従来の技術］ 硬性内視鏡は第１７図に示すように細径の外管
１の内部に物体側より順次に対物レンズ２、像伝
達光学系３，３′…接眼レンズ４を配列したもの
で、対物レンズ２により形成された物体像Ｑを像
伝達光学系３，３′…によりQ′，Q″…の如く順次
リレーして行き、最終像QLを接眼レンズ４を介
して観察するように構成されている。この種のも
のに用いられる像伝達光学系としては、特公昭49
−5993号に開示されたものが有名である。この像
伝達光学系は第１８図に示すように正レンズと負
レンズとを接合した棒状正レンズを、負レンズを
対向させて２個配置したもので、球面収差、コマ
収差、色収差は良好に補正されてはいるが、像面
弯曲の補正が充分でなく、非点隔差も生じてい
る。このため像のリレー回数が多くなると像面弯
曲および非点隔差が累積されて非常に大きくな
り、視野の中心と周辺とで同時にピントが合わな
くなる、というような不都合を生じていた。 このような欠点を除去したものとして特開昭52
−4245号に開示された像伝達光学系が知られてい
る。これは第１９図に示すように２つの棒状両凸
レンズ５，６の間に凹面を向い合せた２つの棒状
メニスカスレンズ７，８を配置したもので、２つ
の凹面により形成された空気レンズ９の負の作用
により像面弯曲、非点隔差を補正したものであ
る。 ［発明の解決しようとする問題点］ しかしながら、この像伝達光学系においても像
面は若干負側に傾いている。このためリレー回数
が多いと像面弯曲が累積されて像の平坦性が劣化
するという問題があつた。 本発明はより一層像面弯曲が補正された像伝達
光学系を提供するものである。 ［問題点を解決するための手段］ 本発明の像伝達光学系は第１図に示すように正
レンズの第１群レンズ１０と、凹面を向い合わせ
た２つのメニスカスレンズ１１，１２から成る第
２群レンズ１３と、正レンズの第３群レンズ１４
と、凹面を向い合わせた２つのメニスカスレンズ
１５，１６から成る第４群レンズ１７と、正レン
ズの第５群レンズ１８とから構成されており、第
３群レンズ１４の中心Ａを境に左右対称となつて
いる。 この構成によれば、第２群レンズ、第４群レン
ズで夫々に負の作用を有する両凸空気レンズ１
９，２０が形成されるため、従来の像伝達光学系
に比べて像面弯曲を補正する作用が一層強くな
る。 本発明の像伝達光学系は像面弯曲の補正力がき
わめて強いので、像面を正側へ傾けることも可能
である。したがつて第２図に示すように硬性内視
鏡において複数の像伝達光学系のうち１つだけに
本発明のものを用い、残りは例えば特公昭49−
5993号に開示された程度の簡単なレンズ系やセル
フオツク（商品名）等の屈折率分布型レンズで構
成された長い棒状のリレー系を用い、前者で発生
した正の像面弯曲と後者で発生した負の像面弯曲
とを相殺させて全系の像面を平坦に補正すること
もできる。 このように正の像面弯曲を発生させる場合には
本発明の像伝達光学系は次の条件を満足すること
が必要である。 φ＜０ ここでφは点Ａの一方の側のレンズ面の屈折力
の総和である。 φが正になると、像面弯曲の補正力が弱くな
り、像面を正側へ傾けることが困難となる。 ［実施例］ 以下に示す実施例においては第１群レンズが伝
達される像に近接して配置されており、その肉厚
もそれ程厚くないので、第１群レンズと第２群レ
ンズの入射側のメニスカスレンズとが視野レンズ
の作用を、また第２群レンズの射出側のメニスカ
スレンズと第３群レンズの中心Ａより左側のレン
ズとが結像レンズの作用を夫々分担していると考
えることができる。したがつて夫々の合成焦点距
離はいずれも正の値を有している。 また、各実施例においては第２群レンズおよび
第４群レンズのメニスカスレンズに接合レンズが
用いられているが、これは色収差を良好に補正す
るためのものである。 像伝達光学系が接合面を含む場合にはφは接合
面以外の面の屈折力の和である。 尚、第２群レンズ、第４群レンズの向い合つた
凹面は球面収差等を補正する作用も有している
が、向い合つた凹面の曲率半径をra，rbとすると
き 0.1＜｜ra／rb｜＜10 を満足することが諸収差の補正上好ましい。 この条件から外れると収差補正の負担が一方の
面のみにかかりすぎて良好な補正がむずかしくな
る。
系に関するものである。 ［従来の技術］ 硬性内視鏡は第１７図に示すように細径の外管
１の内部に物体側より順次に対物レンズ２、像伝
達光学系３，３′…接眼レンズ４を配列したもの
で、対物レンズ２により形成された物体像Ｑを像
伝達光学系３，３′…によりQ′，Q″…の如く順次
リレーして行き、最終像QLを接眼レンズ４を介
して観察するように構成されている。この種のも
のに用いられる像伝達光学系としては、特公昭49
−5993号に開示されたものが有名である。この像
伝達光学系は第１８図に示すように正レンズと負
レンズとを接合した棒状正レンズを、負レンズを
対向させて２個配置したもので、球面収差、コマ
収差、色収差は良好に補正されてはいるが、像面
弯曲の補正が充分でなく、非点隔差も生じてい
る。このため像のリレー回数が多くなると像面弯
曲および非点隔差が累積されて非常に大きくな
り、視野の中心と周辺とで同時にピントが合わな
くなる、というような不都合を生じていた。 このような欠点を除去したものとして特開昭52
−4245号に開示された像伝達光学系が知られてい
る。これは第１９図に示すように２つの棒状両凸
レンズ５，６の間に凹面を向い合せた２つの棒状
メニスカスレンズ７，８を配置したもので、２つ
の凹面により形成された空気レンズ９の負の作用
により像面弯曲、非点隔差を補正したものであ
る。 ［発明の解決しようとする問題点］ しかしながら、この像伝達光学系においても像
面は若干負側に傾いている。このためリレー回数
が多いと像面弯曲が累積されて像の平坦性が劣化
するという問題があつた。 本発明はより一層像面弯曲が補正された像伝達
光学系を提供するものである。 ［問題点を解決するための手段］ 本発明の像伝達光学系は第１図に示すように正
レンズの第１群レンズ１０と、凹面を向い合わせ
た２つのメニスカスレンズ１１，１２から成る第
２群レンズ１３と、正レンズの第３群レンズ１４
と、凹面を向い合わせた２つのメニスカスレンズ
１５，１６から成る第４群レンズ１７と、正レン
ズの第５群レンズ１８とから構成されており、第
３群レンズ１４の中心Ａを境に左右対称となつて
いる。 この構成によれば、第２群レンズ、第４群レン
ズで夫々に負の作用を有する両凸空気レンズ１
９，２０が形成されるため、従来の像伝達光学系
に比べて像面弯曲を補正する作用が一層強くな
る。 本発明の像伝達光学系は像面弯曲の補正力がき
わめて強いので、像面を正側へ傾けることも可能
である。したがつて第２図に示すように硬性内視
鏡において複数の像伝達光学系のうち１つだけに
本発明のものを用い、残りは例えば特公昭49−
5993号に開示された程度の簡単なレンズ系やセル
フオツク（商品名）等の屈折率分布型レンズで構
成された長い棒状のリレー系を用い、前者で発生
した正の像面弯曲と後者で発生した負の像面弯曲
とを相殺させて全系の像面を平坦に補正すること
もできる。 このように正の像面弯曲を発生させる場合には
本発明の像伝達光学系は次の条件を満足すること
が必要である。 φ＜０ ここでφは点Ａの一方の側のレンズ面の屈折力
の総和である。 φが正になると、像面弯曲の補正力が弱くな
り、像面を正側へ傾けることが困難となる。 ［実施例］ 以下に示す実施例においては第１群レンズが伝
達される像に近接して配置されており、その肉厚
もそれ程厚くないので、第１群レンズと第２群レ
ンズの入射側のメニスカスレンズとが視野レンズ
の作用を、また第２群レンズの射出側のメニスカ
スレンズと第３群レンズの中心Ａより左側のレン
ズとが結像レンズの作用を夫々分担していると考
えることができる。したがつて夫々の合成焦点距
離はいずれも正の値を有している。 また、各実施例においては第２群レンズおよび
第４群レンズのメニスカスレンズに接合レンズが
用いられているが、これは色収差を良好に補正す
るためのものである。 像伝達光学系が接合面を含む場合にはφは接合
面以外の面の屈折力の和である。 尚、第２群レンズ、第４群レンズの向い合つた
凹面は球面収差等を補正する作用も有している
が、向い合つた凹面の曲率半径をra，rbとすると
き 0.1＜｜ra／rb｜＜10 を満足することが諸収差の補正上好ましい。 この条件から外れると収差補正の負担が一方の
面のみにかかりすぎて良好な補正がむずかしくな
る。
【表】
【表】
【表】
【表】
【表】
【表】
【表】
【表】
【表】
【表】
各実施例においてriは各レンズ面の曲率半径、
diは面間隔、ni、viは夫々各レンズの屈折率、ア
ツベ数、ｆは第３群の中心Ａの一方の側のレンズ
群の合成焦点距離、φはこのレンズ群の接合面を
除く各面の屈折力の総和である。 尚、レンズデータは１回の像伝達距離を100mm
としたときのものである。 第１０図ないし第１６図は上記第１ないし第７
実施例の収差曲線図である。各収差図において
MSは球面収差、ASは非点収差、XXはコマ収差
である。各実施例とも像面は正側に傾いており、
本願発明に係る像伝達光学系が像面弯曲の補正力
が強いことを示している。 尚、更に大きな正の像面弯曲を発生させる必要
があるときは、本発明の像伝達光学系を複数個用
いればよい。 ［発明の効果］ 本発明によれば像面弯曲の補正力が強く、像平
坦性にすぐれた像伝達光学系を得ることができ
る。
diは面間隔、ni、viは夫々各レンズの屈折率、ア
ツベ数、ｆは第３群の中心Ａの一方の側のレンズ
群の合成焦点距離、φはこのレンズ群の接合面を
除く各面の屈折力の総和である。 尚、レンズデータは１回の像伝達距離を100mm
としたときのものである。 第１０図ないし第１６図は上記第１ないし第７
実施例の収差曲線図である。各収差図において
MSは球面収差、ASは非点収差、XXはコマ収差
である。各実施例とも像面は正側に傾いており、
本願発明に係る像伝達光学系が像面弯曲の補正力
が強いことを示している。 尚、更に大きな正の像面弯曲を発生させる必要
があるときは、本発明の像伝達光学系を複数個用
いればよい。 ［発明の効果］ 本発明によれば像面弯曲の補正力が強く、像平
坦性にすぐれた像伝達光学系を得ることができ
る。
第１図は本発明の像伝達光学系の構成図、第２
図は本発明の像伝達光学系の使用状態の一例を示
す図、第３図ないし第９図は夫々本発明の実施例
のレンズ構成図、第１０図ないし第１６図は夫々
上記実施例の収差曲線図、第１７図ないし第１９
図は従来の像伝達光学系の説明図である。
図は本発明の像伝達光学系の使用状態の一例を示
す図、第３図ないし第９図は夫々本発明の実施例
のレンズ構成図、第１０図ないし第１６図は夫々
上記実施例の収差曲線図、第１７図ないし第１９
図は従来の像伝達光学系の説明図である。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １ 正レンズの第１群レンズと、凹面を向い合わ
せた２つのメニスカスレンズからなる第２群レン
ズと、正の屈折力を有する第３群レンズと、凹面
を向い合わせた２つのメニスカスレンズからなる
第４群レンズと、正レンズの第５群レンズとから
なり、上記第３群レンズを中心を境にほぼ左右対
象に構成された光学系を、像伝達のための単位と
した像伝達光学系であつて、上記第２群レンズ、
第４群レンズのそれぞれの向い合つた凹面の一方
の曲率半径をra、他方の曲率半径をrbとすると
き、 0.1＜｜ra／rb｜＜10 を満足することを特徴とする像伝達光学系。 ２ 上記第３群レンズの中心の一方の側にある各
レンズ面の屈折力の和をφとするとき、 φ＜０ を満足する特許請求の範囲第１項に記載の像伝達
光学系。
Priority Applications (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP59206725A JPS61184513A (ja) | 1984-10-02 | 1984-10-02 | 像伝達光学系 |
| US06/780,607 US4676606A (en) | 1984-10-02 | 1985-09-26 | Image transmission optical system for an endoscope |
| DE19853535028 DE3535028A1 (de) | 1984-10-02 | 1985-10-01 | Optisches bilduebertragungssystem fuer ein sehrohr oder endoskop |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP59206725A JPS61184513A (ja) | 1984-10-02 | 1984-10-02 | 像伝達光学系 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS61184513A JPS61184513A (ja) | 1986-08-18 |
| JPH0580649B2 true JPH0580649B2 (ja) | 1993-11-09 |
Family
ID=16528071
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP59206725A Granted JPS61184513A (ja) | 1984-10-02 | 1984-10-02 | 像伝達光学系 |
Country Status (3)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US4676606A (ja) |
| JP (1) | JPS61184513A (ja) |
| DE (1) | DE3535028A1 (ja) |
Families Citing this family (23)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE3709021A1 (de) * | 1987-03-19 | 1988-09-29 | Med Inventio Ag | Relaislinsensystem |
| US4946267A (en) * | 1988-05-09 | 1990-08-07 | Jan Hoogland | Endoscope relay optics |
| JP3021021B2 (ja) * | 1990-10-24 | 2000-03-15 | オリンパス光学工業株式会社 | 対物レンズ |
| US5341240A (en) * | 1992-02-06 | 1994-08-23 | Linvatec Corporation | Disposable endoscope |
| US5892630A (en) * | 1992-02-10 | 1999-04-06 | Linvatec Corporation | Disposable endoscope |
| WO1993017362A1 (en) * | 1992-02-19 | 1993-09-02 | United States Surgical Corporation | Optical viewing device |
| US5416634A (en) * | 1992-09-11 | 1995-05-16 | United States Surgical Corporation | Optical viewing device |
| US5369525A (en) * | 1992-12-02 | 1994-11-29 | United States Surgical Corporation | Ring lens assembly for an optical viewing device |
| EP0628843B1 (de) * | 1993-06-03 | 1995-04-05 | Dr. CANZEK ENDOSKOPIE AG | Modulares optisches Bildübertragungssystem |
| US5539971A (en) * | 1993-09-13 | 1996-07-30 | United States Surgical Corporation | Method of manufacturing an endoscope |
| US5684629A (en) * | 1993-10-05 | 1997-11-04 | Monadnock Optics, Inc. | Optical system for endoscope |
| US5412504A (en) * | 1993-10-05 | 1995-05-02 | United States Surgical Corporation | Optical system for an endoscope |
| US5554100A (en) * | 1994-03-24 | 1996-09-10 | United States Surgical Corporation | Arthroscope with shim for angularly orienting illumination fibers |
| CA2150314A1 (en) * | 1994-07-26 | 1996-01-27 | Daniel Schichman | Replicated relay lens system |
| US6088157A (en) * | 1996-08-05 | 2000-07-11 | Circon Corporation | Relay lens for an endoscope |
| US7334613B2 (en) * | 2002-10-15 | 2008-02-26 | Black & Decker Inc. | Router base securing mechanism |
| DE112004002220B4 (de) * | 2004-02-13 | 2008-04-10 | Olympus Winter & Ibe Gmbh | Umkehrsatz für optisches System mit Linseneinheiten positiver Brechkraft |
| WO2005081032A1 (en) * | 2004-02-13 | 2005-09-01 | Olympus Winter & Ibe Gmbh | Relay set for a rigid endoscope |
| CN104905759B (zh) * | 2014-03-14 | 2017-01-18 | 青岛奥美克医疗科技有限公司 | 一种内窥镜的核心光学系统 |
| CN104536118B (zh) * | 2014-11-28 | 2017-03-15 | 青岛市光电工程技术研究院 | 一种近红外谱段中继成像镜组 |
| US10067332B2 (en) | 2015-11-05 | 2018-09-04 | Karl Storz Imaging, Inc. | Optical relay system with afocal menisci element |
| JP6279178B1 (ja) * | 2016-05-20 | 2018-02-14 | オリンパス株式会社 | リレー光学系及びそれを備えた硬性鏡 |
| DE102017113273A1 (de) * | 2017-06-16 | 2018-12-20 | avateramedical GmBH | Objektiv für ein Endoskop und Endoskop |
Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS524245A (en) * | 1975-04-30 | 1977-01-13 | Secr Defence Brit | Optical system that carries optical image |
Family Cites Families (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| GB954629A (en) * | 1959-07-16 | 1964-04-08 | Harold Horace Hopkins | Improvements in or relating to optical systems |
| JPS495993A (ja) * | 1972-05-23 | 1974-01-19 | ||
| US4168882A (en) * | 1975-04-30 | 1979-09-25 | The Secretary Of State For Social Services In Her Britannic Majesty's Government Of The United Kingdom Of Great Britain And Northern Ireland | Optical systems |
| US4575195A (en) * | 1981-05-29 | 1986-03-11 | Jan Hoogland | Flat field lenses |
-
1984
- 1984-10-02 JP JP59206725A patent/JPS61184513A/ja active Granted
-
1985
- 1985-09-26 US US06/780,607 patent/US4676606A/en not_active Expired - Fee Related
- 1985-10-01 DE DE19853535028 patent/DE3535028A1/de active Granted
Patent Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS524245A (en) * | 1975-04-30 | 1977-01-13 | Secr Defence Brit | Optical system that carries optical image |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| US4676606A (en) | 1987-06-30 |
| JPS61184513A (ja) | 1986-08-18 |
| DE3535028C2 (ja) | 1990-11-22 |
| DE3535028A1 (de) | 1986-04-03 |
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