JPS6144283B2 - - Google Patents
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- JPS6144283B2 JPS6144283B2 JP53164039A JP16403978A JPS6144283B2 JP S6144283 B2 JPS6144283 B2 JP S6144283B2 JP 53164039 A JP53164039 A JP 53164039A JP 16403978 A JP16403978 A JP 16403978A JP S6144283 B2 JPS6144283 B2 JP S6144283B2
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Classifications
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- G—PHYSICS
- G02—OPTICS
- G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
- G02B13/00—Optical objectives specially designed for the purposes specified below
- G02B13/24—Optical objectives specially designed for the purposes specified below for reproducing or copying at short object distances
-
- G—PHYSICS
- G02—OPTICS
- G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
- G02B15/00—Optical objectives with means for varying the magnification
- G02B15/14—Optical objectives with means for varying the magnification by axial movement of one or more lenses or groups of lenses relative to the image plane for continuously varying the equivalent focal length of the objective
- G02B15/143—Optical objectives with means for varying the magnification by axial movement of one or more lenses or groups of lenses relative to the image plane for continuously varying the equivalent focal length of the objective having three groups only
- G02B15/1431—Optical objectives with means for varying the magnification by axial movement of one or more lenses or groups of lenses relative to the image plane for continuously varying the equivalent focal length of the objective having three groups only the first group being positive
- G02B15/143105—Optical objectives with means for varying the magnification by axial movement of one or more lenses or groups of lenses relative to the image plane for continuously varying the equivalent focal length of the objective having three groups only the first group being positive arranged +-+
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- 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
- G02B23/2423—Optical details of the distal end
- G02B23/243—Objectives for endoscopes
- G02B23/2438—Zoom objectives
Landscapes
- Physics & Mathematics (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Optics & Photonics (AREA)
- Astronomy & Astrophysics (AREA)
- Lenses (AREA)
- Endoscopes (AREA)
- Instruments For Viewing The Inside Of Hollow Bodies (AREA)
- Lens Barrels (AREA)
Description
本発発は焦点合わせと同時にレンズ系の倍率を
物点距離に応じた通常の倍率と異なる倍率となる
ようにした倍率の変化と焦点合わせを同時に行な
う内視鏡対物レンズに関するものである。 内視鏡により観察する際、観察者にとつては次
の事が望まれる。まず遠点物体を観察する際には
充分に広い範囲の観察が出来て、病変部を見落と
すことなく短時間にて観察が終了することが望ま
れる。また観察者がどの部位を観察しているのか
はつきりとオリエンテーシヨンがついていること
が望まれる。次に近点物体を観察する場合は、充
分に拡大して観察出来それによつて微細病変を拡
大しての観察が可能であり、またフアイバースコ
ープを近づけられない部位でも必要な拡大率での
観察が可能であることが望まれる。 以上の二つの場合の要望のうち、遠点物体観察
時の要望を満たすためには、対物レンズとして短
焦点レンズが必要であり、又近点物体観察時の要
望を満たすためには長焦点レンズが必要である。 この二つの相反する要求を同時に満足すること
は極めて困難なことであつて、現在両要求を満足
する内視鏡対物レンズは知られていない。又、カ
メラレンズ等にて用いられているズームレンズ方
式を採用すれば、両要求を満足することは可能で
あるが、ズーミング操作とフオーカシング操作と
を別々に行なわねばならない。しかし内視鏡にお
いてはこれを固定させることが出来ないのでズー
ミングとフオーカシングの二つの操作を行なうこ
とは使用者にとつて困難なことである。又ズーミ
ングとフオーカシングの夫々の操作を行なう機構
を内視鏡のような細いものの内部に設けることは
技術的にも困難である。 本発明は上記の二つの要望を満足するようにし
たものであつて、正、負、正の３群構成のレンズ
系のうち負のレンズ群を移動させることによつて
レンズ系の焦点合わせを行なうと同時に倍率を物
点距離に応じた通常の倍率とは異なるようにし充
分な拡大率にて観察し得るようにした倍率の変化
と焦点合わせを同時に行なう内視鏡対物レンズを
提供するものである。さらに本発明は遠距離物点
に関しては倍率の変化のみを行なうようにした前
記の倍率の変化と焦点合わせを同時に行なう内視
鏡対物レンズを提供するものである。 以下本発明による内視鏡対物レンズを図面に基
づき説明する。第１図に示すように正の屈折力を
有する第１群と、負の屈折力を有する第２群と、
正の屈折力を有する第３群との三つのレンズ群よ
りなるレンズ系において、例えばＡに示す遠点物
体よりＢに示す近点物体へと物体位置の変化に応
じて第２群を移動させて常に一定位置に結像させ
るようにする場合を考えると、次の式(1)、(2)、(3)
にて示す関係が成立つ。 f1・β２・β３＝f0 (1) ｆ１／ｘ０・β2′・β３＝β０(2) △＝f2（β2′−β２） (3) ただしf1は第１群の焦点距離、−f2は第２群の焦
点距離、f0は無限遠観察時の全系の焦点距離、−
β２は無限遠観察時の第２群の倍率、−β３は無
限遠観察時の第３群の倍率、−β2′は最近点観察
時の第２群の倍率、−β０は最近点観察時の全系
の倍率、−x0は最近点観察時の第１群の前側焦点
から物体までの距離、△は第２群の移動量であ
る。 上記の式(1)および(2)よりβ０は次の式(4)にて与
えられる。 β０＝ｆ０／ｘ０（β２′／β２） (4) 又式(3)を変形して△は次の式(5)のように表わす
ことが出来る。 △＝f2・β２｛（β２′／β２）−１｝ (5) 上記の式(4)においてf0は使用スコープの画面サ
イズ、観察範囲（画角）の要求に応じて設計当初
にその値が決められる。またx0は人体等の使用部
所およびスコープの先端形状によつてその値が決
められる。このようにf0、x0が決められた上で、
最近点観察時の倍率β０を大にするためには、式
(4)からβ2′／β２の値を大にする必要がある。又
一般に対物レンズとしてあるタイプを採用した場
合、画面サイズ、画角など対物レンズに要求され
る性質によつてその全系の焦点距離f0および最近
点観察における第１群の前側焦点から物体までの
距離x0はほゞ一定値に決まつてしまう。そして通
常用いられている対物レンズの倍率はf0／x0に
ほゞ等しいと考えられる。本発明の対物レンズは
前述のようにレンズ系中の第２群を移動させその
場合の全系の倍率β０は式(4)にて示されるので、
β０を通常の対物レンズより大きくするためには
β2′／β２＞１にすることが要求される。 次に本発明のように第２群を移動させてフオー
カシングする場合にレンズ系の像位置を一定に保
つて必ずフアイバーバンドル端面に結像させるた
めには第２群による像位置を一定に保つ必要があ
る。このように第２群の像位置を一定に保つため
には第１群の像位置（第２群の物体位置）と第２
群の像位置との間隔Ｌは物体が近づくにつれて長
くなるようにしなければならない。このＬの値は
′を第２群の前側焦点と後側焦点の間の距離と
すると式(6)にて表わされる。 Ｌ＝f2（β＋１／β）＋′ (6) ここでβは第２群の倍率で無限遠物点の場合は
β＝β２、最近点（−x0）の場合はβ＝β2′であ
る。 この式(6)を図示すると第２図に示すグラフのよ
うになる。この図より明らかなようにβ＝１の点
でＬが最少となり、それよりβが増大しても減少
してもＬは増加する。したがつてフオーカシング
のためにはβ＝１以下のところではβ２＞β′２
のようにえらび又βが１より大のところではβ２
＜β2′のようにえらぶ必要がある。しかし本発明
の目的の一つである通常の場合よりも倍率を大に
するためには前述のようにβ2′／β２＞１とする
必要があるからβ２としては次の式(7)のようにす
る必要がある。 β2′＞β２≧１ (7) 以上のように正、負、正の三つのレンズにより
構成し、その第２群を移動させることにより、フ
オーカシングする場合、第２群の倍率として式(7)
に示す関係を満足させることによりフオーカシン
グを行ないしかも通常の対物レンズよりも倍率を
大にすることが出来る。しかしβ２〓１の近傍に
おいては第２群レンズを多小移動させても倍率は
変化するがフオーカシングにはあまり影響がな
い。したがつてこの部分においてはフオーカシン
グには関係なくレンズ系の倍率のみを変化させ得
ることが考えられる。しかもβ２〓１は対物レン
ズの広角側にあたるので、比較的大きい画角で観
察のときに倍率を大にすることが可能となる。今
β２＝１の付近で第２群の倍率を変化させた際の
ピントの移動量について考えると、ピント移動量
△′はニユートンの式より次の式(8)のように導び
かれる。 △′＝β3 2f2（β２＋１／β２−２） (8) この式をグラフに表わすと第３図の通りであ
る。この△′が対物レンズの焦点深度の範囲内で
あればフオーカシングを行なわずに変倍のみのた
めに第２群を移動させても観察が可能である。内
視鏡の対物レンズは通常Ｆ／３程度で焦点深度は
約0.2mmである。一方本発明の対物レンズにおい
てβ２＝0.7〜1/0.7の範囲で倍率を変えた時のピ
ントの移動量△′はf2＝1.5、β３＝１とすれば
△′≒0.192であつて焦点深度の範囲内である。 ここでβ３は種々の値を取り得て、その値に応
じてとり得るβ２の範囲も0.7〜1/0.7とは異なる
ものになる。しかしβ３が１に近い値の場合には
レンズ系全体をコンパクトなものにすることが出
来るので望ましい。つまり第１図において第３群
とフアイバー端面との距離ｌはｌ＝f3（１＋β
３）で与えられる。このｌは内視鏡の硬性部を短
かくするためにはなるべく小であることが望まし
い。そのためにはf3を小にすれば良いが、f3をあ
まり小さくすると第３群のパワーが強くなりすぎ
て収差、特に非点収差に悪影響が出るために（収
差上はf3は大きい程良い）f3はあまり小さく出来
ない。したがつてβ３を小さくすることによつて
ｌを小にすることが考えられるが、β３をあまり
小にすると光学系全体が大きくなりその結果、硬
性部が長くなる。これからβ３＝１の時に硬性部
を最も小にすることが出来、コンパクトにするこ
とが出来る。又f2は小さければ小さい程第２群の
移動量が小さくてすむので好ましいが、あまり小
さくすると第２群に対する画角が大になつて非点
収差が劣化する。そのためｆ＝1.5程度が適当で
ある。 以上のように1/0.7＞β２≧0.7の範囲において
は焦点深度の範囲内であるので倍率の変化のみを
行なうことが出来る。尚第２群を移動させた時の
その倍率βが１≧β≧0.7の範囲内では前述のよ
うにフオーカシングが出来ないので倍率の変化の
みを行なうことが出来又1/0.7＞β≧１の範囲内
においてはフオーカシングと同時に倍率を通常の
倍率以上にすることが出来更に遠距離の特定物体
距離にフオーカシングした状態で倍率の変化のみ
を行なうことも出来る。 以上説明したように本発明よれば第２群を移動
させることによつて、第２群の倍率β２を下記の
(i)に示す範囲内にえらんだ時はフオーカシングと
同時に物点距離に応じた通常の倍率以上の倍率で
の観察が可能であり、又(ii)に示す範囲内にえらん
だ時は更に倍率の変化のみを行なうことも可能と
なる。 β2′＞β２≧１ (i) １≧β２≧0.7 (ii) 現在一般に用いられている内視鏡対物レンズは
近接物点を観察する時の拡大率は0.65程度であ
る。そしてこの程度の大きな倍率をもつ対物レン
ズの画角は50゜程度である。これに対して本発明
によれば画角70゜程度の対物レンズで拡大率を少
なくとも0.65程度とするためにはβ2′／β２＞１
とすれば良い。更に同じ対物レンズで１倍程度の
倍率を得たい時にはβ2′／β２＞1.5にすれば、
1.5×0.65〓１となり、総合倍率は１以上になし
得る。このように本発明よれば従来の対物レンズ
よりも極めて画角の大きい対物レンズであつて
も、より狭い画角の従来の対物レンズと同等の拡
大率とすることが容易になし得る。又、このよう
な広角な対物レンズで拡大率を１倍以上とするこ
とも可能であり、この程度の倍率が得られれば病
変部を細かく観察する上で極めて望ましい。 次に第２群の移動量△は式(5)より与えられる
が、内視鏡においては対物レンズの配置される先
端硬性部の長さは短いことが要求されるため、移
動量△はなるべく小であることが望ましい。その
ためβ2′／β２の値は大きい程倍率の上からは望
ましいが、この値が５を越えると硬性部が長くな
る。したがつて１＜β2′／β２＜５の範囲内が好
ましい。同じ理由からβ２も２以下であることが
好ましいので、β２の範囲としてはフオーカシン
グと同時に倍率を通常の倍率以上にする場合には
１＜β２＜２、また遠点においては倍率のみを変
化させる場合には0.7＜β２＜２であることが最
も望ましい。 次に本発明の実施例を示す。それは第４図に示
すように負レンズL1、正の接合レンズL2、正の
接合レンズL3よりなる第１群と、負の接合レン
ズL4の第２群と、正の接合レンズL5、正の接合
レンズL6よりなる第３群とより構成され第２群
L4を移動させるようにした対物レンズで下記の
データーを有する。
物点距離に応じた通常の倍率と異なる倍率となる
ようにした倍率の変化と焦点合わせを同時に行な
う内視鏡対物レンズに関するものである。 内視鏡により観察する際、観察者にとつては次
の事が望まれる。まず遠点物体を観察する際には
充分に広い範囲の観察が出来て、病変部を見落と
すことなく短時間にて観察が終了することが望ま
れる。また観察者がどの部位を観察しているのか
はつきりとオリエンテーシヨンがついていること
が望まれる。次に近点物体を観察する場合は、充
分に拡大して観察出来それによつて微細病変を拡
大しての観察が可能であり、またフアイバースコ
ープを近づけられない部位でも必要な拡大率での
観察が可能であることが望まれる。 以上の二つの場合の要望のうち、遠点物体観察
時の要望を満たすためには、対物レンズとして短
焦点レンズが必要であり、又近点物体観察時の要
望を満たすためには長焦点レンズが必要である。 この二つの相反する要求を同時に満足すること
は極めて困難なことであつて、現在両要求を満足
する内視鏡対物レンズは知られていない。又、カ
メラレンズ等にて用いられているズームレンズ方
式を採用すれば、両要求を満足することは可能で
あるが、ズーミング操作とフオーカシング操作と
を別々に行なわねばならない。しかし内視鏡にお
いてはこれを固定させることが出来ないのでズー
ミングとフオーカシングの二つの操作を行なうこ
とは使用者にとつて困難なことである。又ズーミ
ングとフオーカシングの夫々の操作を行なう機構
を内視鏡のような細いものの内部に設けることは
技術的にも困難である。 本発明は上記の二つの要望を満足するようにし
たものであつて、正、負、正の３群構成のレンズ
系のうち負のレンズ群を移動させることによつて
レンズ系の焦点合わせを行なうと同時に倍率を物
点距離に応じた通常の倍率とは異なるようにし充
分な拡大率にて観察し得るようにした倍率の変化
と焦点合わせを同時に行なう内視鏡対物レンズを
提供するものである。さらに本発明は遠距離物点
に関しては倍率の変化のみを行なうようにした前
記の倍率の変化と焦点合わせを同時に行なう内視
鏡対物レンズを提供するものである。 以下本発明による内視鏡対物レンズを図面に基
づき説明する。第１図に示すように正の屈折力を
有する第１群と、負の屈折力を有する第２群と、
正の屈折力を有する第３群との三つのレンズ群よ
りなるレンズ系において、例えばＡに示す遠点物
体よりＢに示す近点物体へと物体位置の変化に応
じて第２群を移動させて常に一定位置に結像させ
るようにする場合を考えると、次の式(1)、(2)、(3)
にて示す関係が成立つ。 f1・β２・β３＝f0 (1) ｆ１／ｘ０・β2′・β３＝β０(2) △＝f2（β2′−β２） (3) ただしf1は第１群の焦点距離、−f2は第２群の焦
点距離、f0は無限遠観察時の全系の焦点距離、−
β２は無限遠観察時の第２群の倍率、−β３は無
限遠観察時の第３群の倍率、−β2′は最近点観察
時の第２群の倍率、−β０は最近点観察時の全系
の倍率、−x0は最近点観察時の第１群の前側焦点
から物体までの距離、△は第２群の移動量であ
る。 上記の式(1)および(2)よりβ０は次の式(4)にて与
えられる。 β０＝ｆ０／ｘ０（β２′／β２） (4) 又式(3)を変形して△は次の式(5)のように表わす
ことが出来る。 △＝f2・β２｛（β２′／β２）−１｝ (5) 上記の式(4)においてf0は使用スコープの画面サ
イズ、観察範囲（画角）の要求に応じて設計当初
にその値が決められる。またx0は人体等の使用部
所およびスコープの先端形状によつてその値が決
められる。このようにf0、x0が決められた上で、
最近点観察時の倍率β０を大にするためには、式
(4)からβ2′／β２の値を大にする必要がある。又
一般に対物レンズとしてあるタイプを採用した場
合、画面サイズ、画角など対物レンズに要求され
る性質によつてその全系の焦点距離f0および最近
点観察における第１群の前側焦点から物体までの
距離x0はほゞ一定値に決まつてしまう。そして通
常用いられている対物レンズの倍率はf0／x0に
ほゞ等しいと考えられる。本発明の対物レンズは
前述のようにレンズ系中の第２群を移動させその
場合の全系の倍率β０は式(4)にて示されるので、
β０を通常の対物レンズより大きくするためには
β2′／β２＞１にすることが要求される。 次に本発明のように第２群を移動させてフオー
カシングする場合にレンズ系の像位置を一定に保
つて必ずフアイバーバンドル端面に結像させるた
めには第２群による像位置を一定に保つ必要があ
る。このように第２群の像位置を一定に保つため
には第１群の像位置（第２群の物体位置）と第２
群の像位置との間隔Ｌは物体が近づくにつれて長
くなるようにしなければならない。このＬの値は
′を第２群の前側焦点と後側焦点の間の距離と
すると式(6)にて表わされる。 Ｌ＝f2（β＋１／β）＋′ (6) ここでβは第２群の倍率で無限遠物点の場合は
β＝β２、最近点（−x0）の場合はβ＝β2′であ
る。 この式(6)を図示すると第２図に示すグラフのよ
うになる。この図より明らかなようにβ＝１の点
でＬが最少となり、それよりβが増大しても減少
してもＬは増加する。したがつてフオーカシング
のためにはβ＝１以下のところではβ２＞β′２
のようにえらび又βが１より大のところではβ２
＜β2′のようにえらぶ必要がある。しかし本発明
の目的の一つである通常の場合よりも倍率を大に
するためには前述のようにβ2′／β２＞１とする
必要があるからβ２としては次の式(7)のようにす
る必要がある。 β2′＞β２≧１ (7) 以上のように正、負、正の三つのレンズにより
構成し、その第２群を移動させることにより、フ
オーカシングする場合、第２群の倍率として式(7)
に示す関係を満足させることによりフオーカシン
グを行ないしかも通常の対物レンズよりも倍率を
大にすることが出来る。しかしβ２〓１の近傍に
おいては第２群レンズを多小移動させても倍率は
変化するがフオーカシングにはあまり影響がな
い。したがつてこの部分においてはフオーカシン
グには関係なくレンズ系の倍率のみを変化させ得
ることが考えられる。しかもβ２〓１は対物レン
ズの広角側にあたるので、比較的大きい画角で観
察のときに倍率を大にすることが可能となる。今
β２＝１の付近で第２群の倍率を変化させた際の
ピントの移動量について考えると、ピント移動量
△′はニユートンの式より次の式(8)のように導び
かれる。 △′＝β3 2f2（β２＋１／β２−２） (8) この式をグラフに表わすと第３図の通りであ
る。この△′が対物レンズの焦点深度の範囲内で
あればフオーカシングを行なわずに変倍のみのた
めに第２群を移動させても観察が可能である。内
視鏡の対物レンズは通常Ｆ／３程度で焦点深度は
約0.2mmである。一方本発明の対物レンズにおい
てβ２＝0.7〜1/0.7の範囲で倍率を変えた時のピ
ントの移動量△′はf2＝1.5、β３＝１とすれば
△′≒0.192であつて焦点深度の範囲内である。 ここでβ３は種々の値を取り得て、その値に応
じてとり得るβ２の範囲も0.7〜1/0.7とは異なる
ものになる。しかしβ３が１に近い値の場合には
レンズ系全体をコンパクトなものにすることが出
来るので望ましい。つまり第１図において第３群
とフアイバー端面との距離ｌはｌ＝f3（１＋β
３）で与えられる。このｌは内視鏡の硬性部を短
かくするためにはなるべく小であることが望まし
い。そのためにはf3を小にすれば良いが、f3をあ
まり小さくすると第３群のパワーが強くなりすぎ
て収差、特に非点収差に悪影響が出るために（収
差上はf3は大きい程良い）f3はあまり小さく出来
ない。したがつてβ３を小さくすることによつて
ｌを小にすることが考えられるが、β３をあまり
小にすると光学系全体が大きくなりその結果、硬
性部が長くなる。これからβ３＝１の時に硬性部
を最も小にすることが出来、コンパクトにするこ
とが出来る。又f2は小さければ小さい程第２群の
移動量が小さくてすむので好ましいが、あまり小
さくすると第２群に対する画角が大になつて非点
収差が劣化する。そのためｆ＝1.5程度が適当で
ある。 以上のように1/0.7＞β２≧0.7の範囲において
は焦点深度の範囲内であるので倍率の変化のみを
行なうことが出来る。尚第２群を移動させた時の
その倍率βが１≧β≧0.7の範囲内では前述のよ
うにフオーカシングが出来ないので倍率の変化の
みを行なうことが出来又1/0.7＞β≧１の範囲内
においてはフオーカシングと同時に倍率を通常の
倍率以上にすることが出来更に遠距離の特定物体
距離にフオーカシングした状態で倍率の変化のみ
を行なうことも出来る。 以上説明したように本発明よれば第２群を移動
させることによつて、第２群の倍率β２を下記の
(i)に示す範囲内にえらんだ時はフオーカシングと
同時に物点距離に応じた通常の倍率以上の倍率で
の観察が可能であり、又(ii)に示す範囲内にえらん
だ時は更に倍率の変化のみを行なうことも可能と
なる。 β2′＞β２≧１ (i) １≧β２≧0.7 (ii) 現在一般に用いられている内視鏡対物レンズは
近接物点を観察する時の拡大率は0.65程度であ
る。そしてこの程度の大きな倍率をもつ対物レン
ズの画角は50゜程度である。これに対して本発明
によれば画角70゜程度の対物レンズで拡大率を少
なくとも0.65程度とするためにはβ2′／β２＞１
とすれば良い。更に同じ対物レンズで１倍程度の
倍率を得たい時にはβ2′／β２＞1.5にすれば、
1.5×0.65〓１となり、総合倍率は１以上になし
得る。このように本発明よれば従来の対物レンズ
よりも極めて画角の大きい対物レンズであつて
も、より狭い画角の従来の対物レンズと同等の拡
大率とすることが容易になし得る。又、このよう
な広角な対物レンズで拡大率を１倍以上とするこ
とも可能であり、この程度の倍率が得られれば病
変部を細かく観察する上で極めて望ましい。 次に第２群の移動量△は式(5)より与えられる
が、内視鏡においては対物レンズの配置される先
端硬性部の長さは短いことが要求されるため、移
動量△はなるべく小であることが望ましい。その
ためβ2′／β２の値は大きい程倍率の上からは望
ましいが、この値が５を越えると硬性部が長くな
る。したがつて１＜β2′／β２＜５の範囲内が好
ましい。同じ理由からβ２も２以下であることが
好ましいので、β２の範囲としてはフオーカシン
グと同時に倍率を通常の倍率以上にする場合には
１＜β２＜２、また遠点においては倍率のみを変
化させる場合には0.7＜β２＜２であることが最
も望ましい。 次に本発明の実施例を示す。それは第４図に示
すように負レンズL1、正の接合レンズL2、正の
接合レンズL3よりなる第１群と、負の接合レン
ズL4の第２群と、正の接合レンズL5、正の接合
レンズL6よりなる第３群とより構成され第２群
L4を移動させるようにした対物レンズで下記の
データーを有する。
【表】
【表】
ただしr1，r2，………，r18はレンズ各面の曲率
半径、d1，d2，………，d17は各レンズの肉厚、
n1，n2，………，n11は各レンズの屈折率、ν
１，ν２，………，ν11は各レンズのアツベ数で
ある。 上記実施例の物体距離に応じた第２群の移動量
（間隔d8，d11の変化）および対物レンズの倍率を
示すと次の表の通りである。
半径、d1，d2，………，d17は各レンズの肉厚、
n1，n2，………，n11は各レンズの屈折率、ν
１，ν２，………，ν11は各レンズのアツベ数で
ある。 上記実施例の物体距離に応じた第２群の移動量
（間隔d8，d11の変化）および対物レンズの倍率を
示すと次の表の通りである。
【表】
尚、(1)、(2)は倍率の変化のみである。
この実施例は第１群がレトロフオーカス型にな
つている。このように第１群をレトロフオーカス
型にすると画角が大きくても主光線が光軸となす
角を小さく出来るので像面湾曲、非点収差が良好
に補正される。またバツクフオーカスを長くする
ことが出来るので第２群の焦点距離を長くするこ
とが出来、収差補正上好ましい。特にfB1／f1＞
1.5になるようにすると像面湾曲、非点収差が良
好になる。 またこの実施例では各群とも接合レンズを含ん
でいるが、これは各群夫々にて倍率の色収差を補
正するためのものである。本発明のようにレンズ
群を移動させた場合、それに伴い収差状態が著し
く変動する。この影響を除くために各群に接合レ
ンズを配置して夫々にて収差を補正するようにし
たものである。 この実施例の収差状態の遠距離物体および近距
離物体に対してのものを夫々第６図、第７図に示
してある。又第５図にこの実施例の物体距離に応
じた倍率を従来例つまりこの実施例と同じレンズ
構成のものを全体をくり出してフオーカスさせた
場合と対比させて示してある。この図から明らか
なように本発明によれば従来例より大きな倍率が
得られる。 以上説明し又実施例に示すように本発明によれ
ばフオーカシングと同時に通常倍率以上の倍率で
観察出来るので、遠点物体を広い範囲にわたつて
観察出来、近点物体を良好にフオーカシングされ
た状態で高い倍率での観察が出来る。又遠点物体
に対しては倍率の変化のみを行なうこともでき
る。したがつて内視鏡対物レンズに本発明を適用
すれば極めて有効である。 尚、説明ではフオーカシングと同時に倍率を通
常以上に大にする場合について行なつたが、β２
＞β2′とすれば逆に倍率を通常より小にすること
も可能である。又内視鏡対物レンズ以外のレンズ
系にもこの方法が適用できることは言うまでもな
い。
つている。このように第１群をレトロフオーカス
型にすると画角が大きくても主光線が光軸となす
角を小さく出来るので像面湾曲、非点収差が良好
に補正される。またバツクフオーカスを長くする
ことが出来るので第２群の焦点距離を長くするこ
とが出来、収差補正上好ましい。特にfB1／f1＞
1.5になるようにすると像面湾曲、非点収差が良
好になる。 またこの実施例では各群とも接合レンズを含ん
でいるが、これは各群夫々にて倍率の色収差を補
正するためのものである。本発明のようにレンズ
群を移動させた場合、それに伴い収差状態が著し
く変動する。この影響を除くために各群に接合レ
ンズを配置して夫々にて収差を補正するようにし
たものである。 この実施例の収差状態の遠距離物体および近距
離物体に対してのものを夫々第６図、第７図に示
してある。又第５図にこの実施例の物体距離に応
じた倍率を従来例つまりこの実施例と同じレンズ
構成のものを全体をくり出してフオーカスさせた
場合と対比させて示してある。この図から明らか
なように本発明によれば従来例より大きな倍率が
得られる。 以上説明し又実施例に示すように本発明によれ
ばフオーカシングと同時に通常倍率以上の倍率で
観察出来るので、遠点物体を広い範囲にわたつて
観察出来、近点物体を良好にフオーカシングされ
た状態で高い倍率での観察が出来る。又遠点物体
に対しては倍率の変化のみを行なうこともでき
る。したがつて内視鏡対物レンズに本発明を適用
すれば極めて有効である。 尚、説明ではフオーカシングと同時に倍率を通
常以上に大にする場合について行なつたが、β２
＞β2′とすれば逆に倍率を通常より小にすること
も可能である。又内視鏡対物レンズ以外のレンズ
系にもこの方法が適用できることは言うまでもな
い。
第１図は本発明の概略を示す図、第２図は第２
群の倍率と第２群の物体位置から像位置までの間
隔との関係を示す図、第３図は第２群の倍率とピ
ントの移動量との関係を示す図、第４図は本発明
の実施例を示す図、第５図は物体距離と倍率の関
係を示す図、第６図、第７図は上記実施例の収差
曲線図である。
群の倍率と第２群の物体位置から像位置までの間
隔との関係を示す図、第３図は第２群の倍率とピ
ントの移動量との関係を示す図、第４図は本発明
の実施例を示す図、第５図は物体距離と倍率の関
係を示す図、第６図、第７図は上記実施例の収差
曲線図である。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １ 正の屈折力を有する第１群と、負の屈折力を
有する第２群と、正の屈折力を有する第３群とか
ら成り、上記第２群は下記の条件を満足するとと
もにこれを光軸に沿つて移動させることにより倍
率の変化と焦点合わせとを同時に行なう内視鏡対
物レンズ。 １＜β２＜β2′ ただしβ２は無限遠物点観察時の第２群の倍
率、β2′は最近物点観察時の第２群の倍率であ
る。 ２ 下記の条件を満足する特許請求の範囲１に記
載の内視鏡対物レンズ。 β２′／β２＜５、β２＜２ ただしβ２は無限遠物点観察時の第２群の倍
率、β2′は最近物点観察時の第２群の倍率であ
る。 ３ 下記の条件を満足する特許請求の範囲２に記
載の内視鏡対物レンズ。 ｆＢ１／ｆ１＞1.5 ただしf1は第１群の焦点距離、ｆB1は第１群の
バツクフオーカスである。 ４ 正の屈折力を有する第１群と、負の屈折力を
有する第２群と、正の屈折力を有する第３群とか
ら成り、上記第２群は下記の条件を満足するとと
もにこれを光軸に沿つて移動させることにより倍
率の変化を行なうようにした内視鏡対物レンズ。 0.7≦β２≦１／０．７ ただしβ２は無限遠物点観察時の第２群の倍率
である。
Priority Applications (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP16403978A JPS5590928A (en) | 1978-12-29 | 1978-12-29 | Endoscope objective lens which performs changing of magnification and focusing simultaneously |
| DE2951820A DE2951820C2 (de) | 1978-12-29 | 1979-12-21 | Objektiv, insbesondere Endoskopobjektiv mit veränderbarer Brennweite |
| US06/107,639 US4312572A (en) | 1978-12-29 | 1979-12-27 | Focusing objective lens system for endoscopes |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP16403978A JPS5590928A (en) | 1978-12-29 | 1978-12-29 | Endoscope objective lens which performs changing of magnification and focusing simultaneously |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS5590928A JPS5590928A (en) | 1980-07-10 |
| JPS6144283B2 true JPS6144283B2 (ja) | 1986-10-02 |
Family
ID=15785631
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP16403978A Granted JPS5590928A (en) | 1978-12-29 | 1978-12-29 | Endoscope objective lens which performs changing of magnification and focusing simultaneously |
Country Status (3)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US4312572A (ja) |
| JP (1) | JPS5590928A (ja) |
| DE (1) | DE2951820C2 (ja) |
Cited By (10)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2010137238A1 (ja) | 2009-05-26 | 2010-12-02 | オリンパスメディカルシステムズ株式会社 | 内視鏡の対物レンズ |
| WO2011070930A1 (ja) | 2009-12-11 | 2011-06-16 | オリンパスメディカルシステムズ株式会社 | 対物光学系 |
| JP5580956B1 (ja) * | 2013-03-26 | 2014-08-27 | オリンパスメディカルシステムズ株式会社 | 内視鏡用光学系 |
| WO2014132494A1 (ja) | 2013-02-28 | 2014-09-04 | オリンパスメディカルシステムズ株式会社 | 対物光学系 |
| WO2014155821A1 (ja) * | 2013-03-26 | 2014-10-02 | オリンパスメディカルシステムズ株式会社 | 内視鏡用光学系 |
| WO2016084494A1 (ja) * | 2014-11-26 | 2016-06-02 | オリンパス株式会社 | 対物光学系 |
| WO2017199614A1 (ja) * | 2016-05-16 | 2017-11-23 | オリンパス株式会社 | 対物光学系 |
| US9846295B2 (en) | 2014-07-11 | 2017-12-19 | Olympus Corporation | Objective optical system |
| US10649201B2 (en) | 2016-01-06 | 2020-05-12 | Olympus Corporation | Objective optical system |
| US11150462B2 (en) | 2016-11-16 | 2021-10-19 | Olympus Corporation | Objective optical system |
Families Citing this family (35)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4704007A (en) * | 1980-03-25 | 1987-11-03 | Landre John K | Variable magnification endoscope |
| US4664486A (en) * | 1980-03-25 | 1987-05-12 | Landre John K | Variable magnification endoscope |
| US4463252A (en) * | 1982-01-04 | 1984-07-31 | Baird Corporation | Night vision goggle system |
| DE3329785A1 (de) * | 1983-08-18 | 1985-03-07 | Richard Wolf Gmbh, 7134 Knittlingen | Endoskopoptik |
| JPS60203910A (ja) * | 1984-03-28 | 1985-10-15 | Olympus Optical Co Ltd | 高倍率の内視鏡用対物レンズ |
| JPS62187315A (ja) * | 1986-02-14 | 1987-08-15 | Ricoh Co Ltd | 超小型なズ−ムレンズ |
| FR2623298B1 (fr) * | 1986-09-23 | 1990-10-05 | Trt Telecom Radio Electr | Systeme optique bifocal infrarouge |
| JPH0727115B2 (ja) * | 1986-12-27 | 1995-03-29 | 日東光学株式会社 | ２焦点距離光学系 |
| JP2804267B2 (ja) * | 1988-05-02 | 1998-09-24 | オリンパス光学工業株式会社 | 内視鏡対物レンズ |
| JP2737272B2 (ja) * | 1989-07-12 | 1998-04-08 | 株式会社ニコン | 赤外用変倍光学系 |
| JP3034557B2 (ja) * | 1990-04-27 | 2000-04-17 | オリンパス光学工業株式会社 | 内視鏡用ズーム撮像光学系 |
| GB2267762B (en) * | 1992-06-11 | 1996-01-03 | Keymed | Optical endoscope having a zoom lens |
| IL112108A (en) * | 1994-12-21 | 1998-06-15 | Laser Ind Ltd | Laser beam delivery method and system |
| US6155973A (en) * | 1997-12-10 | 2000-12-05 | Transamerican Technologies International Dba Tti Medical | Universal endoscope video adaptor with zoom |
| US6252723B1 (en) | 1998-03-03 | 2001-06-26 | Olympus Optical Co., Ltd. | Objective optical system |
| JP2000267002A (ja) | 1999-03-15 | 2000-09-29 | Olympus Optical Co Ltd | 光学系 |
| DE19943015A1 (de) * | 1999-09-09 | 2001-03-15 | Zeiss Carl Jena Gmbh | Varioobjektiv |
| US6530882B1 (en) * | 2000-06-30 | 2003-03-11 | Inner Vision Imaging, L.L.C. | Endoscope having microscopic and macroscopic magnification |
| US6450949B1 (en) | 2000-06-30 | 2002-09-17 | Inner Vision Imaging, Inc. | Endoscope |
| JP4472130B2 (ja) | 2000-07-14 | 2010-06-02 | オリンパス株式会社 | 内視鏡装置 |
| JP2002357773A (ja) * | 2001-06-04 | 2002-12-13 | Olympus Optical Co Ltd | 光学コンポーネントとそれを用いた内視鏡、内視鏡光学系 |
| DE10217544A1 (de) * | 2002-04-17 | 2003-11-06 | Zeiss Carl Jena Gmbh | Laser-Scanning-Mikroskop mit Kollimator- und/oder Pinholeoptik |
| JP4448277B2 (ja) * | 2002-10-18 | 2010-04-07 | Ｈｏｙａ株式会社 | 内視鏡のオートフォーカス方法 |
| US6785054B1 (en) * | 2003-02-24 | 2004-08-31 | Eastman Kodak Company | Optical magnifier suitable for use with a microdisplay device |
| US9804295B2 (en) * | 2005-05-05 | 2017-10-31 | Novartis Ag | Ophthalmic devices for sustained delivery of active compounds |
| JP4659645B2 (ja) * | 2006-03-01 | 2011-03-30 | オリンパスメディカルシステムズ株式会社 | 拡大内視鏡光学系 |
| JP2007286613A (ja) * | 2006-03-22 | 2007-11-01 | Fujinon Corp | 内視鏡装置 |
| JP5371178B2 (ja) * | 2006-03-29 | 2013-12-18 | オリンパスメディカルシステムズ株式会社 | 撮像光学系 |
| EP2162779B1 (en) | 2007-06-28 | 2013-08-07 | Koninklijke Philips Electronics N.V. | Lens system |
| JP2009251432A (ja) * | 2008-04-09 | 2009-10-29 | Olympus Medical Systems Corp | 内視鏡用対物光学系 |
| JP4653823B2 (ja) | 2008-06-06 | 2011-03-16 | オリンパスメディカルシステムズ株式会社 | 対物光学系 |
| JP5973708B2 (ja) * | 2011-10-21 | 2016-08-23 | オリンパス株式会社 | 撮像装置及び内視鏡装置 |
| EP3037858A4 (en) | 2013-08-22 | 2017-03-15 | Olympus Corporation | Endoscope objective optical system |
| JP6393029B2 (ja) * | 2013-10-07 | 2018-09-19 | 株式会社タムロン | 撮影レンズ及び撮影装置 |
| TWI597519B (zh) * | 2015-12-28 | 2017-09-01 | 鴻海精密工業股份有限公司 | 變焦鏡頭及應用該變焦鏡頭的取像裝置 |
Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5232343A (en) * | 1975-09-08 | 1977-03-11 | Nitto Kogaku Kk | Zoom lens being capable of close view photographing |
Family Cites Families (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE597354C (de) * | 1931-04-19 | 1934-05-25 | Emil Busch Akt Ges Optische In | Objektiv mit veraenderlicher Brennweite |
| AT329898B (de) * | 1973-01-03 | 1976-06-10 | Eumig | Pankratisches objektiv |
| JPS5852201B2 (ja) * | 1974-04-04 | 1983-11-21 | ミノルタ株式会社 | 変倍レンズ |
| JPS5162053A (ja) * | 1974-11-27 | 1976-05-29 | Olympus Optical Co | |
| AT334655B (de) * | 1975-08-11 | 1976-01-25 | Eumig | Pankratisches objektiv |
-
1978
- 1978-12-29 JP JP16403978A patent/JPS5590928A/ja active Granted
-
1979
- 1979-12-21 DE DE2951820A patent/DE2951820C2/de not_active Expired
- 1979-12-27 US US06/107,639 patent/US4312572A/en not_active Expired - Lifetime
Patent Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5232343A (en) * | 1975-09-08 | 1977-03-11 | Nitto Kogaku Kk | Zoom lens being capable of close view photographing |
Cited By (13)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2010137238A1 (ja) | 2009-05-26 | 2010-12-02 | オリンパスメディカルシステムズ株式会社 | 内視鏡の対物レンズ |
| WO2011070930A1 (ja) | 2009-12-11 | 2011-06-16 | オリンパスメディカルシステムズ株式会社 | 対物光学系 |
| WO2014132494A1 (ja) | 2013-02-28 | 2014-09-04 | オリンパスメディカルシステムズ株式会社 | 対物光学系 |
| JP5580956B1 (ja) * | 2013-03-26 | 2014-08-27 | オリンパスメディカルシステムズ株式会社 | 内視鏡用光学系 |
| WO2014155821A1 (ja) * | 2013-03-26 | 2014-10-02 | オリンパスメディカルシステムズ株式会社 | 内視鏡用光学系 |
| US9846295B2 (en) | 2014-07-11 | 2017-12-19 | Olympus Corporation | Objective optical system |
| JP5985133B1 (ja) * | 2014-11-26 | 2016-09-06 | オリンパス株式会社 | 対物光学系 |
| WO2016084494A1 (ja) * | 2014-11-26 | 2016-06-02 | オリンパス株式会社 | 対物光学系 |
| US10095013B2 (en) | 2014-11-26 | 2018-10-09 | Olympus Corporation | Objective optical system |
| US10649201B2 (en) | 2016-01-06 | 2020-05-12 | Olympus Corporation | Objective optical system |
| WO2017199614A1 (ja) * | 2016-05-16 | 2017-11-23 | オリンパス株式会社 | 対物光学系 |
| US10914935B2 (en) | 2016-05-16 | 2021-02-09 | Olympus Corporation | Objective optical system |
| US11150462B2 (en) | 2016-11-16 | 2021-10-19 | Olympus Corporation | Objective optical system |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| DE2951820A1 (de) | 1980-07-03 |
| JPS5590928A (en) | 1980-07-10 |
| DE2951820C2 (de) | 1985-12-12 |
| US4312572A (en) | 1982-01-26 |
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