JPH0968648A - 内視鏡対物レンズ - Google Patents
内視鏡対物レンズInfo
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- JPH0968648A JPH0968648A JP7225533A JP22553395A JPH0968648A JP H0968648 A JPH0968648 A JP H0968648A JP 7225533 A JP7225533 A JP 7225533A JP 22553395 A JP22553395 A JP 22553395A JP H0968648 A JPH0968648 A JP H0968648A
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- Japan
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- lens
- lens group
- objective lens
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 視野角が広く、全長が短くて外径が細く、光
学性能に優れた内視鏡対物レンズを得ること。 【構成】 物体側より順に、全体として負の屈折力を有
する第１レンズ群と、全体として正の屈折力を有する第
２レンズ群と、明るさ絞りと、全体として正の屈折力を
有する第３レンズ群と、全体として負の屈折力を有する
第４レンズ群とから構成され、前記第４レンズ群中の最
も像側のレンズが、像側に凹面を有するメニスカスレン
ズからなる内視鏡対物レンズ。
学性能に優れた内視鏡対物レンズを得ること。 【構成】 物体側より順に、全体として負の屈折力を有
する第１レンズ群と、全体として正の屈折力を有する第
２レンズ群と、明るさ絞りと、全体として正の屈折力を
有する第３レンズ群と、全体として負の屈折力を有する
第４レンズ群とから構成され、前記第４レンズ群中の最
も像側のレンズが、像側に凹面を有するメニスカスレン
ズからなる内視鏡対物レンズ。
Description
【０００１】
【技術分野】本発明は、医用及び工業用の内視鏡の対物
レンズに関する。
レンズに関する。
【０００２】
【従来技術】医用内視鏡の対物レンズは、細かい病変等
を見落とさないように、広い視野角と高い解像力を持つ
必要がある。電子スコープに用いられるＣＣＤの画素数
は数万〜数十万程度の数が必要となり、そのために電子
スコープ用の対物レンズは比較的高い像高が要求され
る。一般的に像高が高くなると、それに比例して収差量
も大きくなるため、対物レンズは結像性能のよいものが
要求される。
を見落とさないように、広い視野角と高い解像力を持つ
必要がある。電子スコープに用いられるＣＣＤの画素数
は数万〜数十万程度の数が必要となり、そのために電子
スコープ用の対物レンズは比較的高い像高が要求され
る。一般的に像高が高くなると、それに比例して収差量
も大きくなるため、対物レンズは結像性能のよいものが
要求される。
【０００３】内視鏡では、物体側から順に、負レンズ、
明るさ絞り、正レンズ、正レンズを配設したレトロフォ
ーカス型の対物レンズがよく用いられている。このタイ
プは、明るさ絞りを挟んだ前群の負の発散レンズ系が、
視野角を広角化することに加えて、後群の正の収斂レン
ズ系で発生する像面湾曲を小さくする効果がある。後群
の収斂レンズ系は２枚以上の正レンズを用いることでパ
ワーを分散して、各面での収差の発生量を小さくさせ
る。しかし、前群には負レンズのみ、後群には正レンズ
のみという、絞りに対して非対称なレンズ配置であるた
めに諸収差が発生し易く、特に倍率色収差の発生が大き
くなってしまう。又、歪曲収差も大きく残存する。
明るさ絞り、正レンズ、正レンズを配設したレトロフォ
ーカス型の対物レンズがよく用いられている。このタイ
プは、明るさ絞りを挟んだ前群の負の発散レンズ系が、
視野角を広角化することに加えて、後群の正の収斂レン
ズ系で発生する像面湾曲を小さくする効果がある。後群
の収斂レンズ系は２枚以上の正レンズを用いることでパ
ワーを分散して、各面での収差の発生量を小さくさせ
る。しかし、前群には負レンズのみ、後群には正レンズ
のみという、絞りに対して非対称なレンズ配置であるた
めに諸収差が発生し易く、特に倍率色収差の発生が大き
くなってしまう。又、歪曲収差も大きく残存する。
【０００４】また、特開平５−１０７４７０号のよう
に、物体側から順に、負の第１レンズと、正の第２レン
ズと、明るさ絞りと、正の第３レンズとによって構成さ
れる単レンズ３枚構成のレンズがある。このタイプは、
像高が高くかつ焦点距離が長い場合には、光学性能が悪
くなってしまう。
に、物体側から順に、負の第１レンズと、正の第２レン
ズと、明るさ絞りと、正の第３レンズとによって構成さ
れる単レンズ３枚構成のレンズがある。このタイプは、
像高が高くかつ焦点距離が長い場合には、光学性能が悪
くなってしまう。
【０００５】そのため、３群４枚構成や４群４枚構成等
の内視鏡対物レンズが提案されている。例えば、３群４
枚構成のものとしては、特公昭６０−４９６３号があ
る。このタイプは前群が負レンズのみ、後群が正レンズ
のみで構成されているため、非常にアンバランスであ
り、歪曲収差やコマ収差、非点収差等の諸収差が発生し
やすい。又、前群レンズは負のパワーの発散レンズ系で
あるが、絞りより前に配置されているので負の倍率色収
差が生じ、後群レンズは正のパワーであるためこれも負
の倍率色収差が発生する。そのため倍率色収差の補正の
役割が全て貼り合せ面に集中することになり、貼り合せ
面の曲率半径が小さくならざるを得ない。曲率半径が小
さくなると、加工、組立てが難しくなることに加えて、
貼り合せレンズを構成する正レンズの周縁部の厚さ（コ
バ厚）を確保することが困難になるという問題も生じ得
る。
の内視鏡対物レンズが提案されている。例えば、３群４
枚構成のものとしては、特公昭６０−４９６３号があ
る。このタイプは前群が負レンズのみ、後群が正レンズ
のみで構成されているため、非常にアンバランスであ
り、歪曲収差やコマ収差、非点収差等の諸収差が発生し
やすい。又、前群レンズは負のパワーの発散レンズ系で
あるが、絞りより前に配置されているので負の倍率色収
差が生じ、後群レンズは正のパワーであるためこれも負
の倍率色収差が発生する。そのため倍率色収差の補正の
役割が全て貼り合せ面に集中することになり、貼り合せ
面の曲率半径が小さくならざるを得ない。曲率半径が小
さくなると、加工、組立てが難しくなることに加えて、
貼り合せレンズを構成する正レンズの周縁部の厚さ（コ
バ厚）を確保することが困難になるという問題も生じ得
る。
【０００６】４群４枚構成では、例えば特開平２−１７
６６１１号がある。しかし、このタイプは負レンズ１
枚、正レンズ３枚という非対称なレンズ構成であるた
め、像面湾曲が大きくなる。また、歪曲収差やコマ収
差、非点収差等も大きく発生する。第４正レンズは、レ
ンズ系全体をテレセントリック光学系にすることに貢献
しているが、テレセントリック光学系であるがために、
最終面有効径、つまりレンズ径が大きい。
６６１１号がある。しかし、このタイプは負レンズ１
枚、正レンズ３枚という非対称なレンズ構成であるた
め、像面湾曲が大きくなる。また、歪曲収差やコマ収
差、非点収差等も大きく発生する。第４正レンズは、レ
ンズ系全体をテレセントリック光学系にすることに貢献
しているが、テレセントリック光学系であるがために、
最終面有効径、つまりレンズ径が大きい。
【０００７】４群５枚構成のものとしては、特公平０６
−４８３２７号がある。このレンズの特徴は、第３群の
最も物体側の面が凸面からなることであるが、凸面であ
るためにコマ収差や非点収差の発生が大きい。一般的
に、絞りの近くの面は絞りに対して凹面となった方が、
軸外光束の主光線がレンズ面に垂直に近い角度で入射す
るので、収差の発生量が小さくなる。また、第１レンズ
が絞りから離れているために、第１面有効径が大きくな
っている。また、最終レンズも絞りから離れていること
に加えて物体側に凹面を持つメニスカスレンズであるた
めに、最終面有効径が大きい。対物レンズ径が大きくな
ると、内視鏡先端部の径も大きくならざるを得ず、患者
の苦痛を増大させるばかりか、気管支等の細径内視鏡に
は用いることができない。
−４８３２７号がある。このレンズの特徴は、第３群の
最も物体側の面が凸面からなることであるが、凸面であ
るためにコマ収差や非点収差の発生が大きい。一般的
に、絞りの近くの面は絞りに対して凹面となった方が、
軸外光束の主光線がレンズ面に垂直に近い角度で入射す
るので、収差の発生量が小さくなる。また、第１レンズ
が絞りから離れているために、第１面有効径が大きくな
っている。また、最終レンズも絞りから離れていること
に加えて物体側に凹面を持つメニスカスレンズであるた
めに、最終面有効径が大きい。対物レンズ径が大きくな
ると、内視鏡先端部の径も大きくならざるを得ず、患者
の苦痛を増大させるばかりか、気管支等の細径内視鏡に
は用いることができない。
【０００８】
【発明の目的】本発明は、視野角が広いという内視鏡の
対物レンズとしての基本的な要求は満足したまま、全長
が短くて外径が細く、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。
対物レンズとしての基本的な要求は満足したまま、全長
が短くて外径が細く、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。
【０００９】
【発明の概要】本発明の内視鏡対物レンズは、物体側よ
り順に、全体として負の屈折力を有する第１レンズ群
と、全体として正の屈折力を有する第２レンズ群と、全
体として正の屈折力を有する第３レンズ群と、全体とし
て負の屈折力を有する第４レンズ群とから構成され、第
４レンズ群中の最も像側のレンズが、像側に凹面を有す
るメニスカスレンズからなることを特徴とする。
り順に、全体として負の屈折力を有する第１レンズ群
と、全体として正の屈折力を有する第２レンズ群と、全
体として正の屈折力を有する第３レンズ群と、全体とし
て負の屈折力を有する第４レンズ群とから構成され、第
４レンズ群中の最も像側のレンズが、像側に凹面を有す
るメニスカスレンズからなることを特徴とする。
【００１０】上記構成のレンズ系で、さらに良好な性能
を得るためには以下の条件式（１）及び（２）を満足す
ることが望ましい。 （１）０≦ｆ／ｒa ＜０．７ （２）０≦｜ｆ／ｒb ｜＜０．７（ｒb ＜０） 但し、 ｆ ：対物レンズ全系の焦点距離、 ｒa ：第２レンズ群の最も像側の面の曲率半径、 ｒb ：第３レンズ群の最も物体側の面の曲率半径。 である。
を得るためには以下の条件式（１）及び（２）を満足す
ることが望ましい。 （１）０≦ｆ／ｒa ＜０．７ （２）０≦｜ｆ／ｒb ｜＜０．７（ｒb ＜０） 但し、 ｆ ：対物レンズ全系の焦点距離、 ｒa ：第２レンズ群の最も像側の面の曲率半径、 ｒb ：第３レンズ群の最も物体側の面の曲率半径。 である。
【００１１】さらに良好な性能を得るためには、以下の
条件式（３）ないし（７）を満足することが望ましい。 （３）０＜ｆ／ｒL ＜１．０ （４）０．５＜｜ｆ／ｆ1 ｜＜１．２（ｆ1 ＜０） （５）０．７＜ｆ／ｆ23＜１．４ （６）０＜｜ｆ／ｆ4 ｜＜０．２（ｆ4 ＜０） （７）ν2 ＜４５ 但し、 ｒL ：最終面の曲率半径、 ｆ：対物レンズ全系の焦点距離、 ｆ1 ：第１レンズ群の焦点距離、 ｆ23：第２レンズ群と第３レンズ群の合成焦点距離、 ｆ4 ：第４レンズ群の焦点距離、 ν2 ：第２レンズ群の正レンズのアッベ数、 である。
条件式（３）ないし（７）を満足することが望ましい。 （３）０＜ｆ／ｒL ＜１．０ （４）０．５＜｜ｆ／ｆ1 ｜＜１．２（ｆ1 ＜０） （５）０．７＜ｆ／ｆ23＜１．４ （６）０＜｜ｆ／ｆ4 ｜＜０．２（ｆ4 ＜０） （７）ν2 ＜４５ 但し、 ｒL ：最終面の曲率半径、 ｆ：対物レンズ全系の焦点距離、 ｆ1 ：第１レンズ群の焦点距離、 ｆ23：第２レンズ群と第３レンズ群の合成焦点距離、 ｆ4 ：第４レンズ群の焦点距離、 ν2 ：第２レンズ群の正レンズのアッベ数、 である。
【００１２】本発明の内視鏡対物レンズは、第１ないし
第４レンズ群をそれぞれ単レンズ１枚から構成し、ある
いは、第１ないし第３レンズ群をそれぞれ単レンズ１
枚、第４レンズを２枚のレンズの接合レンズで構成する
ことが好ましい。
第４レンズ群をそれぞれ単レンズ１枚から構成し、ある
いは、第１ないし第３レンズ群をそれぞれ単レンズ１
枚、第４レンズを２枚のレンズの接合レンズで構成する
ことが好ましい。
【００１３】
【発明の実施の形態】本発明の内視鏡対物レンズは、物
体側から順に、負、正、絞、正、負という、絞に関した
対称なレンズ構成とした点に第一の特徴がある。このよ
うに絞に関して対称なレンズ構成とすると、コマ収差、
歪曲収差、倍率色収差等の諸収差の打ち消し合う効果が
ある。特に、第２群の正レンズの効果により、倍率色収
差が非常に良好に補正される。
体側から順に、負、正、絞、正、負という、絞に関した
対称なレンズ構成とした点に第一の特徴がある。このよ
うに絞に関して対称なレンズ構成とすると、コマ収差、
歪曲収差、倍率色収差等の諸収差の打ち消し合う効果が
ある。特に、第２群の正レンズの効果により、倍率色収
差が非常に良好に補正される。
【００１４】本発明のもうひとつの特徴は、第４レンズ
群中の最終レンズの像側の面、つまりレンズ系全体の最
終レンズの光束射出面が、像側に凹面を有していること
である。凹面であるために軸外光束の射出角が大きくな
り、よって高い像高まで光束が到達できる。つまり、像
高の高さに比較して最終レンズ径を小さくできることに
なる。最終レンズの光束射出面からの軸外光束の射出角
が大きくなると、像面に対する入射角が大きくなるが、
電子スコープに用いられるＣＣＤの有効受光角度は４０
〜５０°でも特に問題がない。つまり、電子スコープ用
対物レンズはテレセントリック光学系が要求されない。
射出角度が５０°を超えるようになると口径食（ビネッ
ティング）等によって周辺光量が落ちる危険性がある
が、電子スコープの場合は中心領域と周辺領域で明るさ
の比を電気的に変えることが可能であるため、周辺光量
のダウンは大きな問題とはならない。
群中の最終レンズの像側の面、つまりレンズ系全体の最
終レンズの光束射出面が、像側に凹面を有していること
である。凹面であるために軸外光束の射出角が大きくな
り、よって高い像高まで光束が到達できる。つまり、像
高の高さに比較して最終レンズ径を小さくできることに
なる。最終レンズの光束射出面からの軸外光束の射出角
が大きくなると、像面に対する入射角が大きくなるが、
電子スコープに用いられるＣＣＤの有効受光角度は４０
〜５０°でも特に問題がない。つまり、電子スコープ用
対物レンズはテレセントリック光学系が要求されない。
射出角度が５０°を超えるようになると口径食（ビネッ
ティング）等によって周辺光量が落ちる危険性がある
が、電子スコープの場合は中心領域と周辺領域で明るさ
の比を電気的に変えることが可能であるため、周辺光量
のダウンは大きな問題とはならない。
【００１５】条件式（１）は、第２レンズ群の最も像側
の面の曲率に関する好ましい条件である。下限を超え
て、曲率が小さくなると、コマ収差や非点収差の発生が
大きくなる。上限を超えて、曲率が大きくなると、球面
収差が補正不足となる。
の面の曲率に関する好ましい条件である。下限を超え
て、曲率が小さくなると、コマ収差や非点収差の発生が
大きくなる。上限を超えて、曲率が大きくなると、球面
収差が補正不足となる。
【００１６】条件式（２）は、第３レンズ群の最も物体
側のレンズの第１面の曲率に関する好ましい条件であ
る。条件式（２）の上限値を超えて第３レンズ群の第１
面の曲率の絶対値が大きくなると、球面収差が補正不足
（アンダー）になる。
側のレンズの第１面の曲率に関する好ましい条件であ
る。条件式（２）の上限値を超えて第３レンズ群の第１
面の曲率の絶対値が大きくなると、球面収差が補正不足
（アンダー）になる。
【００１７】条件式（３）は、第４レンズ群の最終面の
曲率に関する好ましい条件である。条件式（３）の下限
値を超えて最終面の曲率が小さくなると、最終面での光
線有効径が大きくなり、レンズ外径が大きくなってしま
う。上限値を超えて曲率が大きくなると、軸外光束の射
出角度が大きくなり、ビネッティング、ＣＯＳ4 則等に
よって周辺光量が少なくなる。
曲率に関する好ましい条件である。条件式（３）の下限
値を超えて最終面の曲率が小さくなると、最終面での光
線有効径が大きくなり、レンズ外径が大きくなってしま
う。上限値を超えて曲率が大きくなると、軸外光束の射
出角度が大きくなり、ビネッティング、ＣＯＳ4 則等に
よって周辺光量が少なくなる。
【００１８】条件式（４）は、第１レンズ群のパワーの
範囲に関する好ましい条件である。条件式（４）の下限
値を超えて第１レンズ群のパワーが小さくなると、必要
な画角が得られなくなる。また、像面湾曲と色収差が補
正不足（アンダー）となる。上限値を超えてパワーが大
きくなると、球面収差や像面湾曲が補正過剰（オーバ
ー）となる。また、バックフォーカスが長くなるため、
全長が長くなり好ましくない。
範囲に関する好ましい条件である。条件式（４）の下限
値を超えて第１レンズ群のパワーが小さくなると、必要
な画角が得られなくなる。また、像面湾曲と色収差が補
正不足（アンダー）となる。上限値を超えてパワーが大
きくなると、球面収差や像面湾曲が補正過剰（オーバ
ー）となる。また、バックフォーカスが長くなるため、
全長が長くなり好ましくない。
【００１９】条件式（５）は、第２レンズ群と第３レン
ズ群の両正レンズ群の合成パワーに関する好ましい条件
である。条件式（５）の下限値を超えてこの合成パワー
が小さくなると、像面湾曲が補正過剰（オーバー）にな
ることに加えて、全長が長くなるため好ましくない。上
限値を超えてパワーが大きくなると、球面収差や像面湾
曲が補正不足（アンダー）になる。
ズ群の両正レンズ群の合成パワーに関する好ましい条件
である。条件式（５）の下限値を超えてこの合成パワー
が小さくなると、像面湾曲が補正過剰（オーバー）にな
ることに加えて、全長が長くなるため好ましくない。上
限値を超えてパワーが大きくなると、球面収差や像面湾
曲が補正不足（アンダー）になる。
【００２０】条件式（６）は、第４レンズ群のパワーに
関する好ましい条件である。条件式（６）の下限値を超
えて第４レンズ群のパワーが小さくなると、像面湾曲が
補正不足になる。上限値を超えてパワーが大きくなる
と、像面湾曲が補正過剰になる。
関する好ましい条件である。条件式（６）の下限値を超
えて第４レンズ群のパワーが小さくなると、像面湾曲が
補正不足になる。上限値を超えてパワーが大きくなる
と、像面湾曲が補正過剰になる。
【００２１】これらの条件式（４）、（５）、（６）を
満たすように、第１群から第４群のパワーを適切に配置
することにより、全長が短く細径でかつ光学性能の良い
対物レンズを得ることができる。
満たすように、第１群から第４群のパワーを適切に配置
することにより、全長が短く細径でかつ光学性能の良い
対物レンズを得ることができる。
【００２２】条件式（７）は、第２レンズ群の正レンズ
のアッベ数についての好ましい条件である。正の屈折力
を持つ第２レンズ群に、アッベ数の大きい硝材を用いる
と、軸上色収差は増加するが、倍率色収差は減少する。
よって、第２レンズ群の正レンズの硝材を適切に選択す
ることにより、軸上と倍率の色収差のバランスを適度な
ものにすることができる。条件式（７）の上限値を超え
てアッベ数が大きくなると、このレンズの効果である倍
率色収差の補正が不十分となる。
のアッベ数についての好ましい条件である。正の屈折力
を持つ第２レンズ群に、アッベ数の大きい硝材を用いる
と、軸上色収差は増加するが、倍率色収差は減少する。
よって、第２レンズ群の正レンズの硝材を適切に選択す
ることにより、軸上と倍率の色収差のバランスを適度な
ものにすることができる。条件式（７）の上限値を超え
てアッベ数が大きくなると、このレンズの効果である倍
率色収差の補正が不十分となる。
【００２３】本発明の内視鏡対物レンズは、好ましく
は、第１レンズ群ないし第４レンズ群を、それぞれ単レ
ンズ１枚から構成するのがよい。４枚の単レンズだけか
ら構成すれば、部品点数を少なくし、レンズ系を小型、
細径化することができる。内視鏡において、対物レンズ
をコンパクトにできることの利点は非常に大きい。
は、第１レンズ群ないし第４レンズ群を、それぞれ単レ
ンズ１枚から構成するのがよい。４枚の単レンズだけか
ら構成すれば、部品点数を少なくし、レンズ系を小型、
細径化することができる。内視鏡において、対物レンズ
をコンパクトにできることの利点は非常に大きい。
【００２４】一方、第４レンズ群は、２枚のレンズの接
合レンズから構成してもよい。第４レンズ群に接合レン
ズを用いると、この貼り合せ面でも倍率色収差の補正が
できる。このため、第２レンズ群での倍率色収差補正の
役割を低減させることができ（つまり第２レンズ群のア
ッベ数をあまり小さくする必要がなく）、その結果、軸
上色収差も小さくすることができる。絞りより前群（第
１〜第２レンズ）に接合レンズを用いると、対物レンズ
第１面から絞までの距離が長くなってしまい、広角レン
ズにおいては、外径の増大を招き、好ましくない。第３
レンズに接合レンズを用いても、貼り合せ面での光線有
効径が低いため、倍率色収差の補正には効果が薄い。
合レンズから構成してもよい。第４レンズ群に接合レン
ズを用いると、この貼り合せ面でも倍率色収差の補正が
できる。このため、第２レンズ群での倍率色収差補正の
役割を低減させることができ（つまり第２レンズ群のア
ッベ数をあまり小さくする必要がなく）、その結果、軸
上色収差も小さくすることができる。絞りより前群（第
１〜第２レンズ）に接合レンズを用いると、対物レンズ
第１面から絞までの距離が長くなってしまい、広角レン
ズにおいては、外径の増大を招き、好ましくない。第３
レンズに接合レンズを用いても、貼り合せ面での光線有
効径が低いため、倍率色収差の補正には効果が薄い。
【００２５】以下、具体的な数値実施例について説明す
る。次の実施例１ないし６は、いずれも、物体側から順
に、第１レンズ群１１、第２レンズ群１２、第３レンズ
群１３及び第４レンズ群１４とからなる。絞りは、いず
れの実施例でも、第２レンズ群１２と第３レンズ群１３
の間に位置している。第１ないし第４レンズ群１１〜１
４は、実施例３を除き、すべて単レンズからなり、実施
例３は、第４レンズ群１４だけが、物体側から順に、物
体側に凸の負のメニスカスレンズ１４ａと、同じく物体
側に凸の正のメニスカスレンズ１４ｂの貼り合わせレン
ズからなっている。
る。次の実施例１ないし６は、いずれも、物体側から順
に、第１レンズ群１１、第２レンズ群１２、第３レンズ
群１３及び第４レンズ群１４とからなる。絞りは、いず
れの実施例でも、第２レンズ群１２と第３レンズ群１３
の間に位置している。第１ないし第４レンズ群１１〜１
４は、実施例３を除き、すべて単レンズからなり、実施
例３は、第４レンズ群１４だけが、物体側から順に、物
体側に凸の負のメニスカスレンズ１４ａと、同じく物体
側に凸の正のメニスカスレンズ１４ｂの貼り合わせレン
ズからなっている。
【００２６】また、実施例４ないし６における回転対称
非球面は次式で定義される。 x=Ch2/{1+[1-(1+K)C2h2]1/2}+A4h4+A6h6+A8h8+・・・ （Ｃは曲率(1/r)、ｈは光軸からの高さ、Ｋは円錐係数）
非球面は次式で定義される。 x=Ch2/{1+[1-(1+K)C2h2]1/2}+A4h4+A6h6+A8h8+・・・ （Ｃは曲率(1/r)、ｈは光軸からの高さ、Ｋは円錐係数）
【００２７】［実施例１］図１は、本発明の第１の実施
例のレンズ構成図である。このレンズ系の数値データを
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。
例のレンズ構成図である。このレンズ系の数値データを
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。
【００２８】表および図面中、Ｆｅは基準物体距離（物
体から第１レンズ第１面までの距離）５ｍｍでの実効Ｆ
値、f は対物レンズ系全体の焦点距離、M は近軸横倍
率、ωは基準物体距離での半画角、fBはバックフォーカ
ス、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は各硝材のｄ線に対する屈折率、ν
は各硝材のｄ線に対するアッベ数を表す。
体から第１レンズ第１面までの距離）５ｍｍでの実効Ｆ
値、f は対物レンズ系全体の焦点距離、M は近軸横倍
率、ωは基準物体距離での半画角、fBはバックフォーカ
ス、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は各硝材のｄ線に対する屈折率、ν
は各硝材のｄ線に対するアッベ数を表す。
【００２９】
【表１】 Fe=1:3.0 f=0.82 M=-0.154 ω=61.1 ゜ ｆB =0.61 面 No. ｒi ｄi ｎ ν 1 ∞ 0.30 1.51633 64.1 2 0.742 0.32 - - 3 1.069 0.70 1.92286 21.3 4 3.152 0.13 - - 絞 ∞ 0.03 - - 5 -2.228 0.62 1.88300 40.8 6 -0.690 0.05 - - 7 2.887 0.70 1.88300 40.8 8 １．７６８ −
− −
− −
【００３０】［実施例２］図３は、本発明の内視鏡対物
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２のレンズ構成図である。このレンズ系
の数値データを表２に示し、その諸収差を図４に示す。
【００３１】
【表２】 Ｆｅ＝１：３．５ ｆ＝０．８２ Ｍ＝−０．１６１ ω=59.6 ゜ fB=0.59 面 No. ｒi ｄi ｎ ν 1 ∞ 0.30 1.51633 64.1 2 0.578 0.20 - - 3 0.820 0.58 1.92286 21.3 4 2.152 0.06 - - 絞 ∞ 0.03 - - 5 - 2.714 0.58 1.88300 40.8 6 - 0.663 0.05 - - 7 3.505 0.70 1.88300 40.8 8 2.002 - - -
【００３２】［実施例３］図５は、本発明の内視鏡対物
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３のレンズ構成図である。このレンズ系
の数値データを表３に示し、その諸収差を図６に示す。
【００３３】
【表３】 Fe=1:3.0 f=0.83 M=-0.164 ω=60.5 ° fB=0.68 面 No. ｒi ｄi ｎ ν 1 ∞ 0.30 1.51633 64.1 2 0.439 0.16 - - 3 0.799 0.53 1.83400 37.2 4 2.752 0.06 - - 絞 ∞ 0.04 - - 5 -3.540 0.45 1.77250 49.6 6 -0.650 0.05 - - 7 2.059 0.30 1.84666 23.8 8 1.005 0.45 1.72916 54.7 9 1.945 - - -
【００３４】［実施例４］図７は、本発明の内視鏡対物
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４のレンズ構成図である。このレンズ系
の数値データを表４に示し、その諸収差を図８に示す。
【００３５】
【表４】 Fe=1:3.0 f=0.72 M=-0.138 ω=59.9 ゜ fB=0.54 面 No. ｒi ｄi ｎ ν 1 ＊ ∞ 0.30 1.51633 64.1 2 0.536 0.20 - - 3 0.890 0.59 1.92286 21.3 4 3.058 0.06 - - 絞 ∞ 0.03 - - 5 -2.692 0.53 1.88300 40.8 6 -0.620 0.05 - - 7 ＊ 2.851 0.61 1.88300 40.8 8 ＊ 1.864 - - - ＊は回転対称非球面を表す。 非球面データは以下の通りである。 No.1 ; K= 0、 A4=0.63746 ×10-1、 A6=-0.82160 ×10-2、 No.7 ; K=-0.16987 ×102、 A4=-0.19724×10-1、 A6=-0.16454、 No.8 ; K=-0.17100、 A4=-0.50262×10-2、 A6=-0.38247 ×10-2、
【００３６】［実施例５］図９は、本発明の内視鏡対物
レンズの実施例５のレンズ構成図である。このレンズ系
の数値データを表５に示し、その諸収差を図１０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
の数値データを表５に示し、その諸収差を図１０に示
す。
【００３７】
【表５】 Fe=1:3.0 f=0.73 M=-0.141 ω=59.6 ゜ fB=0.50 面 No. ｒi ｄi ｎ ν 1 ＊ ∞ 0.30 1.51633 64.1 2 0.534 0.20 - - 3 0.841 0.58 1.92286 21.3 4 2.865 0.05 - - 絞 ∞ 0.03 - - 5 -2.771 0.56 1.88300 40.8 6 -0.644 0.05 - - 7 ＊ 2.881 0.68 1.88300 40.8 8 1.864 - - - ＊は回転対称非球面を表す。 非球面データは以下の通りである。 No.1 ; K=0、 A4=0.55408×10-1、 A6=-0.60603 ×10-2、 A8=0.12372 ×10-3、 No.7 ; K=-0.12346 ×102、 A4=-0.15914×10-1、 A6=-0.10234、 A8=-0.95843×10-1、
【００３８】［実施例６］図１１は、本発明の内視鏡対
物レンズの実施例６のレンズ構成図である。このレンズ
系の数値データを表６に示し、その諸収差を図１２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
系の数値データを表６に示し、その諸収差を図１２に示
す。
【００３９】
【表６】 Fe=1:3.0 f=0.62 M=-0.118 ω=59.8 ゜ fB=0.52 面 No. ｒi ｄi ｎ ν 1 ＊ ∞ 0.30 1.51633 64.1 2 0.542 0.30 - - 3 0.981 0.63 1.92286 21.3 4 2.923 0.06 - - 絞 ∞ 0.03 - - 5 -2.905 0.40 1.88300 40.8 6 -0.567 0.05 - - 7 ＊ 2.834 0.50 1.88300 40.8 8 ＊ 1.864 - - - ＊は回転対称非球面を表す。 非球面データは以下の通りである。 No.1 ; K=0、 A4=0.87585×10-1、 A6=-0.86104 ×10-2、 No.7 ; K=-0.32011 ×102、 A4=-0.78648×10-1、 A6=-0.38845、 No.8 ; K=-0.11450、 A4=0.36561 ×10-1、 A6=0.14808×10-1、
【００４０】次に、実施例１ないし６の各条件式に対応
する値を表７に示す。
する値を表７に示す。
【表７】 条件式（１）条件式（２）条件式（３）条件式（４） 実施例１ 0.260 0.368 0.463 0.570 実施例２ 0.381 0.302 0.410 0.734 実施例３ 0.302 0.233 0.425 0.972 実施例４ 0.236 0.266 0.384 0.689 実施例５ 0.255 0.263 0.391 0.704 実施例６ 0.212 0.215 0.335 0.594 条件式（５）条件式（６）条件式（７） 実施例１ 0.814 0.112 21.3 実施例２ 0.958 0.121 21.3 実施例３ 1.005 0.015 37.2 実施例４ 0.889 0.083 21.3 実施例５ 0.892 0.084 21.3 実施例６ 0.830 0.077 21.3
【００４１】表７から明らかなように、実施例１ないし
実施例６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。
実施例６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。
【００４２】本発明の内視鏡対物レンズは、その構造
上、歪曲収差が小さいものであるが、対物レンズの構成
レンズの一部に非球面を用いることにより、さらに歪曲
収差を減少させることができる。非球面を用いないもの
に比べると、実施例４では歪曲収差が約３８％→２８
％、実施例５では約３８％→２８％、実施例６では約３
８％→１６％に低減されている。
上、歪曲収差が小さいものであるが、対物レンズの構成
レンズの一部に非球面を用いることにより、さらに歪曲
収差を減少させることができる。非球面を用いないもの
に比べると、実施例４では歪曲収差が約３８％→２８
％、実施例５では約３８％→２８％、実施例６では約３
８％→１６％に低減されている。
【００４３】
【発明の効果】本発明によれば、視野角が広く、全長が
短くて外径が細く、光学性能に優れた内視鏡対物レンズ
が得られる。
短くて外径が細く、光学性能に優れた内視鏡対物レンズ
が得られる。
【図１】本発明による内視鏡対物レンズの第１の実施例
を示すレンズ構成図である。
を示すレンズ構成図である。
【図２】図１のレンズ系の諸収差図である。
【図３】本発明による内視鏡対物レンズの第２の実施例
を示すレンズ構成図である。
を示すレンズ構成図である。
【図４】図３のレンズ系の諸収差図である。
【図５】本発明による内視鏡対物レンズの第３の実施例
を示すレンズ構成図である。
を示すレンズ構成図である。
【図６】図５のレンズ系の諸収差図である。
【図７】本発明による内視鏡対物レンズの第４の実施例
を示すレンズ構成図である。
を示すレンズ構成図である。
【図８】図７のレンズ系の諸収差図である。
【図９】本発明による内視鏡対物レンズの第５の実施例
を示すレンズ構成図である。
を示すレンズ構成図である。
【図１０】図９のレンズ系の諸収差図である。
【図１１】本発明による内視鏡対物レンズの第６の実施
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。
【図１２】図１１のレンズ系の諸収差図である。
１１ 第１レンズ群 １２ 第２レンズ群 １３ 第３レンズ群 １４ 第４レンズ群 ２０ 明るさ絞り
Claims (6)
- 【請求項１】 物体側から順に、 全体として負の屈折力を有する第１レンズ群と；全体と
して正の屈折力を有する第２レンズ群と；明るさ絞り
と；全体として正の屈折力を有する第３レンズ群と；全
体として負の屈折力を有する第４レンズ群と；から構成
され、 前記第４レンズ群中の最も像側のレンズが、像側に凹面
を有するメニスカスレンズであることを特徴とする内視
鏡対物レンズ。 - 【請求項２】 請求項１において、下記の条件式
（１）、（２）を満足する内視鏡対物レンズ。 （１）０≦ｆ／ｒa ＜０．７ （２）０≦｜ｆ／ｒb ｜＜０．７（ｒb ＜０） 但し、 ｆ ：対物レンズ全系の焦点距離、 ｒa ：第２レンズ群の最も像側の面の曲率半径、 ｒb ：第３レンズ群の最も物体側の面の曲率半径。 - 【請求項３】 請求項２において、下記の条件式（３）
を満足する内視鏡対物レンズ。 （３）０＜ｆ／ｒL ＜１．０ 但し、 ｒL ：最終面の曲率半径。 - 【請求項４】 請求項３において、下記の条件式（４）
ないし（７）を満足する内視鏡対物レンズ。 （４）０．５＜｜ｆ／ｆ1 ｜＜１．２（ｆ1 ＜０） （５）０．７＜ｆ／ｆ23＜１．４ （６）０＜｜ｆ／ｆ4 ｜＜０．２（ｆ4 ＜０） （７）ν2 ＜４５ 但し、 ｆ1 ：第１レンズ群の焦点距離、 ｆ23：第２レンズ群と第３レンズ群の合成焦点距離、 ｆ4 ：第４レンズ群の焦点距離、 ν2 ：第２レンズ群の正レンズのアッベ数。 - 【請求項５】 請求項１ないし４のいずれか１項におい
て、第１ないし第４レンズ群はそれぞれ単レンズ１枚か
らなっている内視鏡対物レンズ。 - 【請求項６】 請求項１ないし４のいずれか１項におい
て、第１ないし第３レンズ群はそれぞれ単レンズ１枚か
らなり、第４レンズ群は２枚のレンズの接合レンズから
なる内視鏡対物レンズ。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP22553395A JP3450544B2 (ja) | 1995-09-01 | 1995-09-01 | 内視鏡対物レンズ |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP22553395A JP3450544B2 (ja) | 1995-09-01 | 1995-09-01 | 内視鏡対物レンズ |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0968648A true JPH0968648A (ja) | 1997-03-11 |
| JP3450544B2 JP3450544B2 (ja) | 2003-09-29 |
Family
ID=16830795
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| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP22553395A Expired - Fee Related JP3450544B2 (ja) | 1995-09-01 | 1995-09-01 | 内視鏡対物レンズ |
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|---|---|
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| US11307385B2 (en) | 2019-03-26 | 2022-04-19 | Largan Precision Co., Ltd | Optical imaging system, image capturing unit and electronic device |
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-
1995
- 1995-09-01 JP JP22553395A patent/JP3450544B2/ja not_active Expired - Fee Related
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| US11307385B2 (en) | 2019-03-26 | 2022-04-19 | Largan Precision Co., Ltd | Optical imaging system, image capturing unit and electronic device |
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