JPH10142496A - 内視鏡対物レンズ - Google Patents
内視鏡対物レンズInfo
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- JPH10142496A JPH10142496A JP8304622A JP30462296A JPH10142496A JP H10142496 A JPH10142496 A JP H10142496A JP 8304622 A JP8304622 A JP 8304622A JP 30462296 A JP30462296 A JP 30462296A JP H10142496 A JPH10142496 A JP H10142496A
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Abstract
小型化で、光学性能の良い内視鏡対物レンズを得るこ
と。 【構成】 物体側から順に、負の屈折力を持つ第1単レ
ンズと、明るさ絞りと、正の屈折力を持つ第2レンズ群
と、正の屈折力を持つ第3レンズ群とからなり、条件式
(1)及び(2)を満足する内視鏡対物レンズ。 (1)−7.0<SF<−1.5 (2)0.05<|f/f1 |<0.3 (f1 <0) 但し、 SF:第1単レンズのシェイプ・ファクター (SF=(r2 +r1 )/(r2 −r1 ) 但し、 r1 :第1単レンズの物体側面の曲率半径、 r2 :第1単レンズの像側面の曲率半径。) f:レンズ全系の焦点距離、 f1 :第1単レンズの焦点距離。
Description
70〜100°程度であり、ほぼテレセントリック光学
系である内視鏡対物レンズに関する。
小型化が要求されていて、よりレンズ全長や外径の小さ
いものが望まれている。近年、ファイバー径の細径化や
CCD画素ピッチの小型化等の製造技術の進歩により、
高解像度を保ちつつ、細径化が図れるようになってきて
いる。従って、対物レンズとしてはより結像性能の良い
ものが要求され、大口径化による光学性能の悪化は許さ
れない。
るように自己照明が必要である。従来は、大掛かりな光
源装置を必要としたが、最近、病室の患者のそばまで簡
単に持ち運びできる、ポータブルスコープなるものが開
発されつつある。このポータブルスコープでは、光源部
分が手元操作部分近傍に配置されるため、重く、発熱す
る大掛かりな照明装置は用いることができず、いきおい
比較的小光量の照明光しか得られない。このため、ポー
タブルスコープでは、従来のF2程度の明るさの対物レ
ンズでは、事実上使用が困難であり、より明るい対物レ
ンズが求められている。
つ、大口径でかつ小型で、光学性能の良い内視鏡対物レ
ンズを提供することを目的とする。
ら順に、負の屈折力を持つ第1単レンズと、明るさ絞り
と、正の屈折力を持つ第2レンズ群と、正の屈折力を持
つ第3レンズ群とからなり、次の条件式(1)及び
(2)を満足することを特徴としている。 (1)−7.0<SF<−1.5 (2)0.05<|f/f1 |<0.3 (f1 <0) 但し、 SF:第1単レンズのシェイプ・ファクター (SF=(r2 +r1 )/(r2 −r1 ) 但し、 r1 :第1単レンズの物体側面の曲率半径、 r2 :第1単レンズの像側面の曲率半径。) f:レンズ全系の焦点距離、 f1 :第1単レンズの焦点距離。
の条件式(3)を満足することが望ましい。 (3)0.5<f2 /f3 <1.0 但し、 f2 :第2レンズ群の焦点距離、 f3 :第3レンズ群の焦点距離、 である。
2レンズ群を正の単レンズ、第3レンズ群を正の単レン
ズと負の単レンズとの接合レンズから構成し、さらに次
の条件式(4)を満足させることが好ましい。 (4)0.03<|rs3 /(f(νp3 −νn3 ))
|<0.12 但し、 rs3 :第3レンズ群の接合レンズ接合面の曲率半径、 νp3 :第3レンズ群の接合レンズを構成する正レンズ
のアッベ数、 νn3 :第3レンズ群の接合レンズを構成する負レンズ
のアッベ数、 である。
負の単レンズとの接合レンズ、第3レンズ群を正の単レ
ンズから構成し、さらに次の条件式(5)を満足させる
ことが好ましい。 (5)0.03<|rs2 /(f(νp2 −νn2 ))
|<0.12 但し、 rs2 :第2レンズ群の接合レンズ接合面の曲率半径、 νp2 :第2レンズ群の接合レンズを構成する正レンズ
のアッベ数、 νn2 :第2レンズ群の接合レンズを構成する負レンズ
のアッベ数、 である。第2レンズ群と第3レンズ群のいずれを接合レ
ンズとするにしても、その正レンズと負レンズの順序
は、問わない。
つ本発明の内視鏡対物レンズは、物体側から順に、負の
屈折率を持つ第1単レンズ、明るさ絞り、正の屈折力を
持つ第2レンズ群、及び正の屈折力を持つ第3レンズ群
から構成している。
単レンズのメニスカス形状は、本発明の内視鏡対物レン
ズの重要な特徴の一つである。条件式(1)と(2)
は、両者を同時に満足することにより、大口径化と小型
化(全長の短縮)を図り、光学性能のよい対物レンズを
得ることができる。さらに、小型であることを保ちなが
らテレセントリック光学系にするために、条件式(3)
を満足することが好ましく、倍率色収差を小さくして、
より良好な光学性能を得るために条件式(4)を満足す
ることが好ましい。各条件式の意味をより詳細に説明す
る。
を規定するシェイプ・ファクターの範囲に関するもので
ある。条件式(1)の下限を越えると、つまりメニスカ
スの度合いがきつくなりすぎると、倍率色収差等は良好
に補正されるが、加工性が悪くなる。また、第1面の突
出量が大きくなるため、製品として使用するとき外部に
ぶつけて割れやすくなる等の問題があり、取扱が難しく
なる。上限を越えると、倍率色収差が補正不足になるこ
とに加えて、歪曲収差も大きくなってしまう。
ーの範囲に関するものである。下限を越えて負のパワー
が小さくなると、バックフォーカスが短くなるので、レ
ンズ全長(第1面〜像面)を短くすることには有利であ
るが、像面湾曲の補正が困難になる。上限を越えて負の
パワーが大きくなると、歪曲収差が大きく発生する。ま
た、バックフォーカスが長くなるのでレンズ全長が長く
なってしまう。
と第3レンズ群の焦点距離の比(パワーの比)に関する
ものである。下限を越えると、第2レンズ群の正のパワ
ーに対する第3レンズ群の正のパワーが小さくなるため
に、テレセントリック性が失われる。上限を越えると、
テレセントリック性は保たれるが、第3レンズ群の第1
面で非点収差が大きく発生してしまい、全系の光学性能
が悪化する。
成が非対称であるために倍率色収差の補正が難しく、後
群に色消しのための接合レンズを用いることがよく行な
われている。条件式(4)または条件式(5)は、第3
レンズ群または第2レンズ群に正負の接合レンズを用い
る場合において、接合面の曲率半径(焦点距離fで規格
化してある)と、接合レンズを構成する正レンズと負レ
ンズのアッベ数の差との比を示す条件である。一般に、
色消しのための接合レンズを構成する正レンズと負レン
ズに、アッベ数の差が小さい硝材を用いると、接合面の
曲率半径が小さくなり、アッベ数の差が大きいと、接合
面の曲率半径は大きくできる。条件式(4)または
(5)の下限を越えると、アッベ数の差が小さい範囲で
は、接合面の曲率半径が小さくなってしまうために、構
成する正レンズの周縁部の厚さが確保しにくくなる等、
加工性が悪くなる。上限を越えると、倍率色収差が補正
不足になる。
説明する。いずれの実施例も、物体側から順に、負の第
1単レンズ10、明るさ絞りS、第2レンズ群20及び
第3レンズ群30からなっている。実施例1〜4では、
第2レンズ群が単レンズで、第3レンズ群が正レンズと
負レンズの接合レンズ、実施例5では、第2レンズ群が
正レンズと負レンズの接合レンズで、第3レンズ群が単
レンズからなっている。 [実施例1]図1は、本発明の内視鏡対物レンズの第1
の実施例のレンズ構成図である。表1は、このレンズ系
の数値データ、図2は、このレンズ系による諸収差図で
ある。以下の各表及び各図面において、F はFナンバ
ー、f は全系の焦点距離、M は近軸横倍率、W は半画
角、fBはバックフォーカス、R はレンズ各面の曲率半
径、D 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d線のアッベ数を示す。d線、g線およ
び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。
レンズの第2の実施例のレンズ構成図である。表2は、
このレンズ系の数値データ、図4は、このレンズ系によ
る諸収差図である。
レンズの第3の実施例のレンズ構成図である。この実施
例では、最終レンズは像面(ファイバー端面あるいはC
CD撮像面)に接合され、または像面近傍に配置されて
おり、組み付け時のピント調整は最終レンズと1つ前の
レンズの空気間隔の調整で行う。表3は、このレンズ系
の数値データ、図6は、このレンズ系による諸収差図で
ある。
レンズの第4の実施例のレンズ構成図である。表4は、
このレンズ系の数値データ、図8は、このレンズ系によ
る諸収差図である。
レンズの第5の実施例のレンズ構成図である。表5は、
このレンズ系の数値データ、図10は、このレンズ系に
よる諸収差図である。
示す。
式(1)ないし(5)を満たしていおり、各収差も良く
補正されている。
であり、大口径でかつ小型の光学性能の良い内視鏡対物
レンズが得られる。
ンズ構成図である。
ンズ構成図である。
ンズ構成図である。
ンズ構成図である。
ンズ構成図である。
Claims (4)
- 【請求項1】 物体側から順に、負の屈折力を持つ第1
単レンズと、明るさ絞りと、正の屈折力を持つ第2レン
ズ群と、正の屈折力を持つ第3レンズ群とからなり、 下記条件式(1)及び(2)を満足する内視鏡対物レン
ズ。 (1)−7.0<SF<−1.5 (2)0.05<|f/f1 |<0.3 (f1 <0) 但し、 SF:第1単レンズのシェイプ・ファクター (SF=(r2 +r1 )/(r2 −r1 ) 但し、 r1 :第1単レンズの物体側面の曲率半径、 r2 :第1単レンズの像側面の曲率半径。) f:レンズ全系の焦点距離、 f1 :第1単レンズの焦点距離。 - 【請求項2】 請求項1において、さらに、下記条件式
(3)を満足する内視鏡対物レンズ。 (3)0.5<f2 /f3 <1.0 但し、 f2 :第2レンズ群の焦点距離、 f3 :第3レンズ群の焦点距離。 - 【請求項3】 請求項1または2において、第2レンズ
群は正の単レンズからなり、第3レンズ群は正の単レン
ズと負の単レンズとの接合レンズからなり、下記条件式
(4)を満足する内視鏡対物レンズ。 (4)0.03<|rs3 /(f(νp3 −νn3 ))
|<0.12 但し、 rs3 :第3レンズ群の接合レンズの接合面の曲率半
径、 νp3 :第3レンズ群の接合レンズを構成する正レンズ
のアッベ数、 νn3 :第3レンズ群の接合レンズを構成する負レンズ
のアッベ数。 - 【請求項4】 請求項1または2において、第2レンズ
群は正の単レンズと負の単レンズとの接合レンズからな
り、第3レンズ群は正の単レンズからなり、下記条件式
(5)を満足する内視鏡対物レンズ。 (5)0.03<|rs2 /(f(νp2 −νn2 ))
|<0.12 但し、 rs2 :第2レンズ群の接合レンズの接合面の曲率半
径、 νp2 :第2レンズ群の接合レンズを構成する正レンズ
のアッベ数、 νn2 :第2レンズ群の接合レンズを構成する負レンズ
のアッベ数。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP30462296A JP3728033B2 (ja) | 1996-11-15 | 1996-11-15 | 内視鏡対物レンズ |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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JP30462296A JP3728033B2 (ja) | 1996-11-15 | 1996-11-15 | 内視鏡対物レンズ |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
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JP3728033B2 JP3728033B2 (ja) | 2005-12-21 |
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Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
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Country | Link |
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JP (1) | JP3728033B2 (ja) |
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2001154100A (ja) * | 2000-06-30 | 2001-06-08 | Olympus Optical Co Ltd | 対物レンズ |
US7041958B2 (en) | 2003-02-05 | 2006-05-09 | Canon Kabushiki Kaisha | Lens system and image-taking apparatus having the same |
CN114384678A (zh) * | 2022-03-24 | 2022-04-22 | 浙江华诺康科技有限公司 | 一种内窥镜用物镜及内窥镜 |
-
1996
- 1996-11-15 JP JP30462296A patent/JP3728033B2/ja not_active Expired - Fee Related
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Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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JP2001154100A (ja) * | 2000-06-30 | 2001-06-08 | Olympus Optical Co Ltd | 対物レンズ |
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US7161132B2 (en) | 2003-02-05 | 2007-01-09 | Canon Kabushiki Kaisha | Lens system and image-taking apparatus having the same |
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