JPH08304710A - 内視鏡対物レンズ - Google Patents
内視鏡対物レンズInfo
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- JPH08304710A JPH08304710A JP10603095A JP10603095A JPH08304710A JP H08304710 A JPH08304710 A JP H08304710A JP 10603095 A JP10603095 A JP 10603095A JP 10603095 A JP10603095 A JP 10603095A JP H08304710 A JPH08304710 A JP H08304710A
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Abstract
ォーカスは長く、光学性能に優れた内視鏡対物レンズを
得る。 【構成】 物体側より順に、第1発散レンズと、明るさ
絞りと、第2収斂レンズと、正レンズと負レンズまたは
負レンズと正レンズの貼合せレンズからなる第3収斂レ
ンズとから構成され、次の条件を満足する内視鏡対物レ
ンズ。 ν1 >45,−0.8<f/f1 <−0.5,0.8<|r6 /f
|<2.0,|ν3 −ν4 |>25,0.4<d2 / f<1.
2,1.5<LD/f<2.5,−10<r3 /f<−1.0 但し、ν1 :第1発散レンズのアッベ数、f f1 :全
系及び第1発散レンズの焦点距離、r6 :第3収斂レン
ズの貼り合わせ面の曲率半径、d2 :第2収斂レンズの
中心厚、LD:第1発散レンズと第3収斂レンズの距
離、r3 :第2収斂レンズの物体側面の曲率半径。
Description
レンズに関する。
ザ治療がある。これは、遠赤外域に発振波長があり、強
いパワーを持つYAGレーザを患部に照射して焼き切る
ものである。このYAGレーザ治療では、内視鏡として
電子内視鏡を用いると、患部からの反射光がCCD撮像
面に入射することがあり、入射すると、モニタ画面上に
ノイズ光(ゴースト、フレアー等)が現れ、観察が難し
くなる。
アーを防止するため、内視鏡の対物レンズの最終面とC
CD撮像面との間に、吸収型のYAGカットフィルター
を配置して、ノイズ光の原因となる波長光を遮光する方
法が取られている。しかし、YAGカットフィルターの
厚さが十分でないと、YAGレーザの強い光が対物レン
ズに入射した場合に、全てをフィルターで吸収すること
ができなくなり、ノイズ光が残ってしまう場合があっ
た。
厚いYAGカットフィルターが必要であり、それを組み
込むスペースを確保するためには、バックフォーカス
(fB)を長くする必要があった。しかし、内視鏡の対
物レンズにおいて、全長(レンズ第1面からCCD撮像
面までの距離;以下TLと略す。)を長くすることは、
先端部の操作性を悪化させるため、好ましくない。TL
を長くしないで、バックフォーカスを長くするために
は、レンズ全長(レンズ第1面からレンズ最終面までの
距離;以下LDと略す。)が短くなければならない。
レンズを構成する各レンズの厚みを薄くすることが考え
られるが、負レンズは中心厚、正レンズはレンズ周縁部
の厚さ(コバ厚)をある程度確保できないと、加工、組
立が難しくなり、量産化が困難となる。
ンズ枚数を少なくすることがある。しかし、レンズ枚数
が少なくなると、諸収差の補正が難しくなり、特に色収
差が補正不足になってしまう。すなわち、LDを短くす
ることと、諸収差を良好に補正することとは、二律背反
的な要求であり、両者をバランスよく実現することは困
難であった。
対物レンズとしての基本的要求は満足したまま、レンズ
全長を短縮し、かつ色収差を含む諸収差を良好に補正し
た内視鏡対物レンズを得ることを目的とする。
り順に、第1発散レンズと、明るさ絞りと、第2収斂レ
ンズと、正レンズと負レンズまたは負レンズと正レンズ
の貼合せレンズからなる第3収斂レンズとから構成さ
れ、次の条件(1)ないし(7)を満足することを特徴
とする。 (1)ν1 >45 (2)−0.8<f/f1 <−0.5 (3)0.8<|r6 /f|<2.0 (4)|ν3 −ν4 |>25 (5)0.4<d2 / f<1.2 (6)1.5<LD/f<2.5 (7)−10<r3 /f<−1.0 但し、 ν1 :第1発散レンズのアッベ数、 f:全系の焦点距離、 f1 :第1発散レンズの焦点距離、 r6 :第3収斂レンズの貼り合わせ面の曲率半径、 d2 :第2収斂レンズの中心厚、 LD:レンズ全長(第1発散レンズの物体側の面から第
3収斂レンズの像側の面までの距離)、 r3 :第2収斂レンズの物体側の面の曲率半径、 である。
生する倍率色収差を小さくするために、第1発散レンズ
をν値の大きい硝材から構成する。倍率色収差の発生が
小さくなれば、必然的に貼り合わせ面の曲率半径を大き
くできるため、レンズ全長を短くすることができる。ま
た、第1発散レンズのパワーを小さくすることで、軸上
色収差の発生量を小さくできるため、軸上色収差と倍率
色収差のバランスを適度なものにすることができる。
数の範囲を表す。下限を越えてアッベ数が小さくなる
と、倍率色収差の発生量が大きくなり、これを後群で補
正することが困難になり、さらにレンズ全長を短く保つ
ことが困難になる。
の範囲を示す。下限を越えて、負のパワーが弱くなる
と、必要な視野角が得られなくなり、また必要なバック
フォーカスも得られなくなる。上限を越えて、負のパワ
ーが強くなると、バックフォーカスは長くなるが、球面
収差や像面湾曲がオーバーとなって性能が悪化する。
わせ面の曲率半径の範囲を表す。下限を越えて、曲率半
径の絶対値が小さくなると、倍率色収差の補正には有利
であるが、貼り合わせ第3レンズの負レンズの中心厚、
あるいは正レンズのコバ厚が不足してしまい、製造上好
ましくない。上限を越えて、曲率半径の絶対値が大きく
なると、色収差、特に倍率色収差の補正が十分でなくな
り、良好な性能を保つことができない。より良好な光学
性能を得るためには、次の条件式(3’)を満足するこ
とが好ましい。 (3’)0.8<|r6 /f|<1.4
る正レンズと負レンズの分散値の差の範囲を表す。条件
式(3)に関して述べた理由から、貼り合わせ面の曲率
半径はあまり小さくできないため、さらに、条件式
(4)を満足しなければ、十分に倍率色収差を補正でき
ない。なお、より良好な光学性能を得るためには、次の
条件式(4’)を満足することが望ましい。 (4’)30<|ν3 −ν4 |
厚の範囲を表す。下限を越えて、レンズが薄くなると、
第2収斂レンズの像側の面への光線の入射高が低くなっ
てしまうため、バックフォーカスを長くすることが困難
になる。上限を越えてレンズが厚くなると、対物レンズ
の全長が長くなってしまい、好ましくない。
す。レンズ全長LDが短くなると、内視鏡先端部を短く
でき、湾曲操作時において、その可動性を向上させるこ
とができる。LDが短くなりすぎると、負レンズの中心
厚や、正レンズのコバ厚の確保が困難になり、加工、組
立が難しくなり、量産性が悪くなる。
の面の曲率半径の範囲を表す。下限を越えて、この面の
曲率半径の絶対値が大きくなると、コマ収差及び非点収
差の補正ができなくなる。上限を越えて、この面の曲率
半径の絶対値が小さくなると、この面で光束が曲げられ
ず、その分第2収斂レンズの像側の面のパワーを強めな
ければならないため、第2収斂レンズの像側の面で発生
する球面収差、コマ収差、非点収差、歪曲収差等が大き
くなり、性能が悪くなる。なお、より良好な光学性能を
得るためには、次の条件式(7’)を満足することが好
ましい。 (7’)−5.0<r3 /f<−1.0
る。次の実施例1ないし7は、いずれも、物体側から順
に、第1発散レンズ11、第2収斂レンズ12、第3収
斂レンズ群13及び赤外光吸収フィルタ及びCCDカバ
ーガラス14からなる。15はCCDの撮像面を示す。
第3収斂レンズ13は、実施例1、2では物体側から順
に正レンズと負レンズの貼合せレンズからなり、実施例
3ないし7では物体側から順に負レンズと正レンズの貼
合せレンズからなっている。絞りは、いずれの実施例で
も、第1発散レンズ11と第2収斂レンズ12の間に位
置している。
例のレンズ構成図である。このレンズ系の具体的数値デ
ータを表1に示し、諸収差を図2に示す。諸収差図中、
SAは球面収差、SCは正弦条件、d線、g線、C線
は、それぞれの波長における、球面収差によって示され
る色収差と倍率色収差、Sはサジタル、Mはメリディオ
ナルを示している。
mでの実効F値、f は対物レンズ系全体の焦点距離、M
は横倍率、ωは半画角、Y は像高、fBは対物レンズ最終
面からCCD撮像面までの空気換算距離、ri はレンズ
各面の曲率半径、di はレンズ厚もしくはレンズ間隔、
nはd線に対する屈折率、νはアッベ数を示す。面No.
8ないし11は、赤外光吸収フィルタ及びCCDカバー
ガラスである。
レンズの実施例2のレンズ構成図である。このレンズ系
の具体的数値データを表2に示し、その諸収差を図4に
示す。
レンズの実施例3のレンズ構成図である。このレンズ系
の具体的数値データを表3に示し、その諸収差を図6に
示す。
− −
レンズの実施例4のレンズ構成図である。このレンズ系
の具体的数値データを表4に示し、その諸収差を図8に
示す。
レンズの実施例5のレンズ構成図である。このレンズ系
の具体的数値データを表5に示し、その諸収差を図10
に示す。
物レンズの実施例6のレンズ構成図である。このレンズ
系の具体的数値データを表6に示し、その諸収差を図1
2に示す。
物レンズの実施例7のレンズ構成図である。このレンズ
系の具体的数値データを表7に示し、その諸収差を図1
4に示す。
する値を表8に示す。
実施例7の数値は、いずれも条件式(1)ないし(7)
を満足している。また、本発明の内視鏡対物レンズは、
倍率色収差が小さく、他の収差も比較的よく補正されて
いる。
全長が短く、光学性能が優れた内視鏡対物レンズが得ら
れる。
を示すレンズ構成図である。
を示すレンズ構成図である。
を示すレンズ構成図である。
を示すレンズ構成図である。
を示すレンズ構成図である。
例を示すレンズ構成図である。
例を示すレンズ構成図である。
Claims (1)
- 【請求項1】 物体側より順に、第1発散レンズと、明
るさ絞りと、第2収斂レンズと、正レンズと負レンズま
たは負レンズと正レンズの貼り合わせレンズからなる第
3収斂レンズとから構成され、次の条件式(1)ないし
(7)を満足することを特徴とする内視鏡対物レンズ。 (1)ν1 >45 (2)−0.8<f/f1 <−0.5 (3)0.8<|r6 /f|<2.0 (4)|ν3 −ν4 |>25 (5)0.4<d2 / f<1.2 (6)1.5<LD/f<2.5 (7)−10<r3 /f<−1.0 但し、 ν1 :第1発散レンズのアッベ数、 f:全系の焦点距離、 f1 :第1発散レンズの焦点距離、 r6 :第3収斂レンズの貼り合わせ面の曲率半径、 d2 :第2収斂レンズの中心厚、 LD:第1発散レンズの物体側面から第3収斂レンズの
像側面までの距離、 r3 :第2収斂レンズの物体側の面の曲率半径。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP10603095A JP3590439B2 (ja) | 1995-04-28 | 1995-04-28 | 内視鏡対物レンズ |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP10603095A JP3590439B2 (ja) | 1995-04-28 | 1995-04-28 | 内視鏡対物レンズ |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH08304710A true JPH08304710A (ja) | 1996-11-22 |
JP3590439B2 JP3590439B2 (ja) | 2004-11-17 |
Family
ID=14423247
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP10603095A Expired - Fee Related JP3590439B2 (ja) | 1995-04-28 | 1995-04-28 | 内視鏡対物レンズ |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP3590439B2 (ja) |
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH10288736A (ja) * | 1997-04-16 | 1998-10-27 | Asahi Optical Co Ltd | 内視鏡対物レンズ系 |
CN109283663A (zh) * | 2018-11-16 | 2019-01-29 | 中南大学 | 一种大视场、高分辨的工业内窥镜光学系统 |
WO2022047985A1 (zh) * | 2020-09-03 | 2022-03-10 | 诚瑞光学(深圳)有限公司 | 摄像光学镜头 |
-
1995
- 1995-04-28 JP JP10603095A patent/JP3590439B2/ja not_active Expired - Fee Related
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Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH10288736A (ja) * | 1997-04-16 | 1998-10-27 | Asahi Optical Co Ltd | 内視鏡対物レンズ系 |
CN109283663A (zh) * | 2018-11-16 | 2019-01-29 | 中南大学 | 一种大视场、高分辨的工业内窥镜光学系统 |
WO2022047985A1 (zh) * | 2020-09-03 | 2022-03-10 | 诚瑞光学(深圳)有限公司 | 摄像光学镜头 |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JP3590439B2 (ja) | 2004-11-17 |
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