JPWO2015025843A1 - 内視鏡用対物光学系 - Google Patents

内視鏡用対物光学系 Download PDF

Info

Publication number
JPWO2015025843A1
JPWO2015025843A1 JP2015512940A JP2015512940A JPWO2015025843A1 JP WO2015025843 A1 JPWO2015025843 A1 JP WO2015025843A1 JP 2015512940 A JP2015512940 A JP 2015512940A JP 2015512940 A JP2015512940 A JP 2015512940A JP WO2015025843 A1 JPWO2015025843 A1 JP WO2015025843A1
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
lens
cemented
optical system
negative
objective optical
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
JP2015512940A
Other languages
English (en)
Other versions
JP5855793B2 (ja
Inventor
正弘 片倉
正弘 片倉
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Olympus Corp
Original Assignee
Olympus Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Olympus Corp filed Critical Olympus Corp
Priority to JP2015512940A priority Critical patent/JP5855793B2/ja
Application granted granted Critical
Publication of JP5855793B2 publication Critical patent/JP5855793B2/ja
Publication of JPWO2015025843A1 publication Critical patent/JPWO2015025843A1/ja
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Classifications

    • GPHYSICS
    • G02OPTICS
    • G02BOPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B23/00Telescopes, e.g. binoculars; Periscopes; Instruments for viewing the inside of hollow bodies; Viewfinders; Optical aiming or sighting devices
    • G02B23/24Instruments or systems for viewing the inside of hollow bodies, e.g. fibrescopes
    • G02B23/2407Optical details
    • G02B23/2423Optical details of the distal end
    • G02B23/243Objectives for endoscopes
    • GPHYSICS
    • G02OPTICS
    • G02BOPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B15/00Optical objectives with means for varying the magnification
    • G02B15/14Optical 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
    • G02B15/143Optical 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
    • G02B15/1435Optical 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 negative
    • G02B15/143507Optical 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 negative arranged -++
    • GPHYSICS
    • G02OPTICS
    • G02BOPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B23/00Telescopes, e.g. binoculars; Periscopes; Instruments for viewing the inside of hollow bodies; Viewfinders; Optical aiming or sighting devices
    • G02B23/24Instruments or systems for viewing the inside of hollow bodies, e.g. fibrescopes
    • G02B23/2407Optical details
    • G02B23/2423Optical details of the distal end
    • G02B23/243Objectives for endoscopes
    • G02B23/2438Zoom objectives
    • GPHYSICS
    • G02OPTICS
    • G02BOPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B9/00Optical objectives characterised both by the number of the components and their arrangements according to their sign, i.e. + or -
    • G02B9/12Optical objectives characterised both by the number of the components and their arrangements according to their sign, i.e. + or - having three components only

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Optics & Photonics (AREA)
  • Astronomy & Astrophysics (AREA)
  • Lenses (AREA)
  • Nonlinear Science (AREA)

Abstract

低侵襲性を確保しながら、緒収差を良好に補正して、高精細かつ広画角の画像を取得する。少なくとも正レンズと負レンズとの接合レンズを備え、該接合レンズが以下の条件式を満足する対物光学系を提供する。15.0<νA−ndA<15.75 ・・・(1)−0.2>rdyA1/ih>−20 ・・・(2)但し、νAは負レンズのアッベ数、ndAは負レンズのd線における屈折率であり、rdyA1は負レンズの接合面の曲率半径であり、ihは像高である。

Description

本発明は、対物光学系に関し、特に、医療用内視鏡に適用される内視鏡用対物光学系に関する。
医療用内視鏡は、患者に対して低侵襲性を確保しながら、高精細かつ広画角な画質の画像を取得することが好ましい。しかしながら、高画質と低侵襲性とは相反する。すなわち、高画質の画像を取得するためには、画素数を増やさなければならず、撮像素子を大きくすることが好ましい。その反面、撮像素子が大きくなるのに伴って、撮像レンズ径も大きくなり結果的に内視鏡外径が大きくなり、低侵襲性を確保することが困難となる。
そこで、近年、画素ピッチを小さくすることで、撮像素子を大型化させずに画素数を増やし、高画質の画像を取得する方法が主流となりつつある。画素ピッチは時代が進むにつれますます小型化しており、数ミクロン以下の画素ピッチをもつ撮像素子も開発されている。
例えば、特許文献1及び特許文献2には、上述のような画素ピッチが数ミクロン以下に小型化された撮像素子に適応する対物光学系が開示されている。
特開2007−249189号公報 特開2011−247949号公報
しかしながら、画素ピッチが小型化された撮像素子を適用する場合、対物光学系において諸収差がより良好に補正されなければ高精細かつ広画角の画像を得ることができない。上述した特許文献1及び特許文献2の対物光学系では、広画角の画像を得るためにはレンズ枚数を増やす必要がある。このため、レンズ径が太く、また対物光学系の全長が長くなり、低侵襲性を確保することが困難となる。
本発明は、上述した事情に鑑みてなされたものであって、低侵襲性を確保しながら、緒収差を良好に補正して、高精細かつ広画角の画像を取得することのできる内視鏡用対物光学系を提供することを目的とする。
上記目的を達成するため、本発明は以下の手段を提供する。
本発明の一態様は、少なくとも正レンズと負レンズとの第1の接合レンズを備え、該接合レンズが以下の条件式を満足する内視鏡用対物光学系である。
15.0<νA−ndA<15.75 ・・・(1)
−0.2>rdyA1/ih>−20 ・・・(2)
但し、νAは負レンズのアッベ数、ndAは負レンズのd線における屈折率であり、rdyA1は負レンズの接合面の曲率半径であり、ihは像高である。
本態様によれば、少なくとも正レンズと負レンズとの第1の接合レンズを用い、条件式(1)及び条件式(2)を同時に満たすことで、軸上色収差及び倍率色収差を良好に補正することができる。
上記態様において、前記第1の接合レンズの負レンズが以下の条件式を満足することが好ましい。
-0.2>(rdyA1+rdyA2)/(rdyA1-rdyA2)>-10
・・・(3)
但し、rdyA1は第1の接合レンズの負レンズの接合面の曲率半径であり、rdyA2は第1の接合レンズの負レンズの空気接触面の曲率半径である。
このようにすることで、必要な負の屈折力を得ながらも軸上および軸外の色収差を補正することができる。
上記態様において、物体側から順に、前群、明るさ絞り及び後群から構成され、該後群が正の屈折率を有し、前記前群又は前記後群の少なくとも何れか一方に前記第1の接合レンズが配置されていることが好ましい。
このようにすることで、構成する各群のレンズ枚数を削減することができ、内視鏡用対物光学系全長を短縮するとともにコストを削減することができる。また、レンズの径方向の大きさを抑えながらも長いバックフォーカスを確保することができる。さらに、前群又は後群の少なくとも何れか一方に接合レンズを配置することにより、軸上および倍率色収差を良好に補正することができる。
上記態様において、前記前群が、物体側から順に負レンズ及び正レンズを有し、前記後群が、前記第1の接合レンズを有することが好ましい。
このようにすることで、構成する各群のレンズ枚数を削減することができ、内視鏡用対物光学系全長を短縮するとともにコストを削減することができる。また、レンズの径方向の大きさを抑えながらも長いバックフォーカスを確保することができる。また、後群に接合レンズを配置することにより、軸上および倍率色収差を良好に補正することができる。
上記態様において、前記後群が、複数の前記第1の接合レンズを有することが好ましい。
このようにすることで、構成する各群のレンズ枚数を削減することができ、内視鏡用対物光学系全長を短縮するとともにコストを削減することができる。また、レンズの径方向の大きさを抑えながらも長いバックフォーカスを確保することができる。さらに、後群に接合レンズを配置することにより、軸上および倍率色収差を良好に補正することができる。
上記態様において、前記前群が、物体側から順に負レンズ及び少なくとも1枚の正レンズと少なくとも1枚の負レンズとを接合した接合レンズを有し、前記後群が、複数の前記接合レンズを有し、前記前群又は前記後群の少なくとも何れか一方に前記第1の接合レンズを有することが好ましい。
このようにすることで、構成する各群のレンズ枚数を削減することができ、内視鏡用対物光学系全長を短縮するとともにコストを削減することができる。また、レンズの径方向の大きさを抑えながらも長いバックフォーカスを確保することができる。さらに、後群に接合レンズを配置することにより、軸上および倍率色収差を良好に補正することができる。
上記態様において、前記前群が、物体側から順に負レンズ及び少なくとも1枚の正レンズと少なくとも1枚の負レンズとを接合した接合レンズを有し、前記後群が、前記接合レンズおよび正レンズを有し、前記前群又は前記後群の少なくとも何れか一方に前記第1の接合レンズを有することが好ましい。
このようにすることで、構成する各群のレンズ枚数を削減することができ、内視鏡用対物光学系全長を短縮するとともにコストを削減することができる。また、レンズの径方向の大きさを抑えながらも長いバックフォーカスを確保することができる。さらに、後群に接合レンズを配置することにより、軸上および倍率色収差を良好に補正することができる。さらにまた、最も像側に正レンズを配置することで射出光線角度を緩やかにすることが可能になり、シェーディングを良好に補正することができる。
上記態様において、物体側から順に、正の第1レンズ群、可動の負の第2レンズ群及び正の第3レンズ群を備え、第2レンズ群を移動させることにより通常観察と拡大観察との切替えが可能であり、前記第3レンズ群が、少なくとも1枚の前記第1の接合レンズを有することが好ましい。
このようにすることで、広画角かつ通常観察から拡大観察まで合焦可能ながらも、構成する各群のレンズ枚数を削減することができ、内視鏡用対物光学系の全長を短縮するとともにコストを削減することができる。
上記態様において、物体側から順に、負の第1レンズ群、フォーカシング時に移動可能な第2レンズ群、及び、正の第3レンズ群を備え、前記第2レンズ群を移動させることにより通常観察と拡大観察との切替えが可能であり、前記第3レンズ群が、少なくとも1枚の前記第1の接合レンズを有することが好ましい。
このようにすることで、長いバックフォーカスを確保しながらも、フォーカシング時の収差変動が小さくすることができ、製造誤差に強い対物光学系を実現することができる。また、第3レンズ群に少なくとも一枚の接合レンズが配置されたことにより軸上および倍率色収差を良好に補正することができる。なお、第2レンズ群は正の屈折力または負の屈折力を有することが好ましい。
上記態様において、最も物体側に負の第1レンズを配置し、以下の条件式を満足することが好ましい。
−3.0≦rdy12/rdyA1<−0.2 ・・・(4)
但し、rdy12は負の第1レンズの像側曲率半径であり、rdyA1は第1の接合レンズの負レンズの接合面の曲率半径である。
条件式(4)は、負の第1レンズの像側曲率半径と接合レンズの曲率半径の条件式であり、条件式(4)を満たすことで、負の第1レンズの像側曲率半径と接合レンズの曲率半径のバランスを良好に保つことができ、コマ収差や像面湾曲、軸上色収差、倍率色収差を良好に補正することができる。
上記態様において、前記第1の接合レンズが、以下の条件式を満足することが好ましい。
1.0<DB/DA<10 ・・・(5)
0.1<DA/ih<2.0 ・・・(6)
但し、DAは、第1の接合レンズのうち負レンズの中肉厚であり、DBは第1の接合レンズのうち正レンズの中肉厚であり、ihは像高である。
条件式(5)及び条件式(6)は接合レンズの中肉厚に関する条件式である。条件式(5)及び条件式(6)を満たすことで、適切な全長で、レンズに割れや欠けなどの製造不良が発生しにくい内視鏡用対物光学系を達成することができる。
上記態様において、以下の条件式を満足することが好ましい。
0.5<PW1/PW4<10 ・・・(7)
但し、PW1は、負の第1レンズの屈折力であり、PW4は第1の接合レンズのうち負レンズの屈折力である。
条件式(7)を満たすことで、負の第1レンズの屈折力と第1の接合レンズの負レンズの屈折力のバランスを良好に保つことができ、コマ収差や像面湾曲、軸上色収差、倍率色収差を良好に補正することができる。
上記態様において、以下の条件式を満足することが好ましい。
0.5<(rdy11+rdy12)/(rdy11-rdy12)<1.7
・・・(8)
但し、rdy11は、負の第1レンズの物体側曲率半径である。
条件式(8)を満たすことで、必要な負の屈折力をえることができる。
上記態様において、以下の条件式を満足することが好ましい。
0.05<(rdyB1+rdyB2)/(rdyB1-rdyB2)<2.0
・・・(9)
但し、rdyB1は第1の接合レンズのうち正レンズの空気接触面の曲率半径であり、rdyB2は第1の接合レンズのうち正レンズの接合面の曲率半径である。
条件式(9)を満足することで、適切な曲率半径とすることができ、必要な正の屈折力を得ながらレンズフチ肉を確保することができる。
上記態様において、以下の条件式を満足することが好ましい。
1<FL2G*Δ2G/FL<200 ・・・(10)
但し、Δ2Gは第2レンズ群の通常観察状態から近接拡大状態までの移動量の絶対値であり、FLは通常観察状態における対物光学系全系の焦点距離であり、FL2Gは第2レンズ群の焦点距離である。
条件式(10)を満たすことで、適切な移動量とすることができ、術者の感覚に合致したフォーカスストロークを実現することができる。
本発明によれば、低侵襲性を確保しながら、緒収差を良好に補正して、高精細かつ広画角の画像を取得することができるという効果を奏する。
本発明の第1の実施形態に係る対物光学系の全体構成を示す断面図である。 本発明の第2の実施形態に係る対物光学系の全体構成を示す断面図である。 本発明の第3の実施形態に係る対物光学系の全体構成を示す断面図である。 本発明の実施例1に係る対物光学系の全体構成を示す断面図である。 本発明の実施例1に係る対物光学系の収差図である。 本発明の実施例2に係る対物光学系の全体構成を示す断面図であり、(A)は通常観察状態を、(B)は拡大観察状態を示す。 本発明の実施例2に係る対物光学系の通常観察状態における収差図である。 本発明の実施例2に係る対物光学系の拡大観察状態における収差図である。 本発明の実施例3に係る対物光学系の全体構成を示す断面図であり、(A)は通常観察状態を、(B)は拡大観察状態を示す。 本発明の実施例3に係る対物光学系の通常観察状態における収差図である。 本発明の実施例3に係る対物光学系の拡大観察状態における収差図である。 本発明の実施例4に係る対物光学系の全体構成を示す断面図であり、(A)は通常観察状態を、(B)は拡大観察状態を示す。 本発明の実施例4に係る対物光学系の通常観察状態における収差図である。 本発明の実施例4に係る対物光学系の拡大観察状態における収差図である。 本発明の実施例5に係る対物光学系の全体構成を示す断面図である。 本発明の実施例5に係る対物光学系の収差図である。 本発明の実施例6に係る対物光学系の全体構成を示す断面図である。 本発明の実施例6に係る対物光学系の収差図である。 本発明の実施例7に係る対物光学系の全体構成を示す断面図であり、(A)は通常観察状態を、(B)は拡大観察状態を示す。 本発明の実施例7に係る対物光学系の通常観察状態における収差図である。 本発明の実施例7に係る対物光学系の拡大観察状態における収差図である。 本発明の実施例8に係る対物光学系の全体構成を示す断面図である。 本発明の実施例8に係る対物光学系の収差図である。 本発明の実施例9に係る対物光学系の全体構成を示す断面図である。 本発明の実施例9に係る対物光学系の収差図である。 本発明の実施例10に係る対物光学系の全体構成を示す断面図である。 本発明の実施例10に係る対物光学系の収差図である。 本発明の実施例11に係る対物光学系の全体構成を示す断面図である。 本発明の実施例11に係る対物光学系の収差図である。 本発明の実施例12に係る対物光学系の全体構成を示す断面図である。 本発明の実施例12に係る対物光学系の収差図である。 本発明の実施例13に係る対物光学系の全体構成を示す断面図であり、(A)は通常観察状態を、(B)は拡大観察状態を示す。 本発明の実施例13に係る対物光学系の通常観察状態における収差図である。 本発明の実施例13に係る対物光学系の拡大観察状態における収差図である。 本発明の実施例14に係る対物光学系の全体構成を示す断面図であり、(A)は通常観察状態を、(B)は拡大観察状態を示す。 本発明の実施例14に係る対物光学系の通常観察状態における収差図である。 本発明の実施例14に係る対物光学系の拡大観察状態における収差図である。 本発明の実施例15に係る対物光学系の全体構成を示す断面図であり、(A)は通常観察状態を、(B)は拡大観察状態を示す。 本発明の実施例15に係る対物光学系の通常観察状態における収差図である。 本発明の実施例15に係る対物光学系の拡大観察状態における収差図である。
(第1の実施形態)
以下に、本発明の第1の実施形態に係る対物光学系について図面を参照して説明する。
図1は、対物光学系の全体構成を示す断面図を示している。図1に示すように、対物光学系は、物体側から順に、前群GF、明るさ絞りS及び後群GRを備えている。
前群GFは、物体側の面から順に負の第1レンズL1及び正の第2レンズL2を備え、正の屈折力を有している。後群GRは、平行平板Fと、正の第3レンズL3及び負の第4レンズL4とが接合された接合レンズCL1(第1の接合レンズ)とを備え、正の屈折力を有している。
そして、接合レンズCL1は、以下の条件式(1)及び条件式(2)を満足するように構成されている。
15.0<νA−ndA<15.75 ・・・(1)
−0.2>rdyA1/ih>−20 ・・・(2)
但し、νAは接合レンズCL1の負のレンズのアッベ数、ndAは負のレンズのd線における屈折率であり、rdyA1は接合レンズCL1の負のレンズの接合面の曲率半径であり、ihは像高である。
条件式(1)の上限を超えると、負レンズの屈折率が低すぎるため必要な負の屈折力が得られない。負の屈折力を得るためには接合面および空気接触面の曲率を強くする必要があるが、特に軸外の収差を発生させてしまう。条件式(1)の下限を超えると、負レンズのアッベ数が小さすぎ、軸上および軸外の色収差を発生させやすくなる。
また、条件式(2)の上限を超えると、接合レンズの曲率が弱くなりすぎるため、接合レンズの色補正効果が弱くなってしまうため、軸上および軸外の色収差を発生させやすくなる。条件式(2)の下限を超えると、接合レンズの曲率が強くなりすぎるため、軸上および軸外の色収差を発生させやすくなる。
このため、条件式(1)及び条件式(2)に代えて、以下の条件式(1)’及び条件式(2)’又は、条件式(1)”及び条件式(2)”を適用することが更に好ましい。
15.3<νA−ndA<15.7 ・・・(1)’
−1.0>rdyA1/ih>−5.0 ・・・(2)’
15.5<νA−ndA<15.6 ・・・(1)”
−1.2>rdyA1/ih>−2.5 ・・・(2)”
また、接合レンズCL1の負の第4レンズL4は、以下の条件式(3)を満足するように構成されている。
-0.2>(rdyA1+rdyA2)/(rdyA1-rdyA2)>-10
・・・(3)
但し、rdyA2は接合レンズCL1の負レンズの空気接触面の曲率半径である。
条件式(3)は接合レンズCL1の負の第4レンズL4のshape factorに関する条件式である。接合レンズCL1の負の第4レンズL4が条件式(3)を満たすことで、必要な負の屈折力を得ながらも軸上および軸外の色収差を補正することができる。条件式(3)の上限を超えると接合面の曲率半径がきつくなりすぎて加工が困難となる。また、接合レンズCL1の正の第3レンズL3の曲率もきつくなるため正の第3レンズL3のフチ肉確保が難しくなる。条件式(3)の下限を超えると、接合面の曲率半径がゆるくなりすぎてしまい、軸上および軸外の色収差の補正が難しくなる。
このため、条件式(3)に代えて、以下の条件式(3)’又は、条件式(3)”を適用することが更に好ましい。
-0.3>(rdyA1+rdyA2)/(rdyA1-rdyA2)>-3.0
・・・(3)’
さらに
-0.4>(rdyA1+rdyA2)/(rdyA1-rdyA2)>-2.5
・・・(3)”
本実施形態に係る対物光学系は、図1における前群GFの第1レンズL1のように、最も物体側面に負のレンズを配置していることが好ましく、最も物体側面の負のレンズが、以下の条件式(4)を満足するように構成されている。
−3.0≦rdy12/rdyA1<−0.2 ・・・(4)
但し、rdy12は負の第1レンズの像側曲率半径を表す。
条件式(4)は、負の第1レンズL1の像側曲率半径と接合レンズCL1の曲率半径の条件式であり、条件式(4)を満たすことで、負の第1レンズL1の像側曲率半径と接合レンズCL1の曲率半径のバランスを良好に保つことができ、コマ収差や像面湾曲、軸上色収差、倍率色収差を良好に補正することができる。一方、条件式(4)の上限を超えると負の第1レンズL1の曲率半径がゆるくなり、コマ収差や像面湾曲、歪曲が困難になる。また、条件式(4)の下限を超えると接合レンズCL1の曲率半径がゆるくなりすぎ、軸上色収差、倍率色収差の補正が困難となる。
このため、条件式(4)に代えて、以下の条件式(4)’又は条件式(4)”を適用することが更に好ましい。
−2.5≦rdy12/rdyA1<−0.3 ・・・(4)’
−2.0≦rdy12/rdyA1<−0.39 ・・・(4)”
また、接合レンズCL1は、以下の条件式(5)を満たすように構成されている。
1.0<DB/DA<10 ・・・(5)
0.1<DA/ih<2.0 ・・・(6)
但し、DAは、接合レンズCL1のうち負の第4レンズL4の中肉厚であり、DBは接合レンズCL1のうち正の第3レンズL3の中肉厚である。
条件式(5)及び条件式(6)は接合レンズCL1の中肉厚に関する条件式である。条件式(5)及び条件式(6)を満たすことで、適切な全長で、レンズに割れや欠けなどの製造不良が発生しにくい対物光学系を達成することができる。
条件式(5)の上限を超えると、接合レンズCL1の負の第4レンズL4の中肉が薄くなりすぎてしまい、割れや欠けが発生しやすくなる。条件式(5)の下限を超えると、接合レンズの正の第3レンズL3の中肉が薄くなりすぎるため、フチ肉が確保できず加工性が著しく悪くなる。
条件式(6)の上限を超えると、負の第4レンズL4の中肉が厚くなりすぎてしまい全長が長くなりすぎてしまう。条件式(6)の下限を超えると、負の第4レンズL4の中肉が薄くなりすぎてしまい、割れや欠けが発生しやすくなる。
このため、条件式(5)及び条件式(6)に代えて、以下の条件式(5)’及び条件式(6)’又は、条件式(5)”及び条件式(6)”を適用することが更に好ましい。
2.5<DB/DA<7.5 ・・・(5)’
0.15<DA/ih<1.0 ・・・(6)’
さらに
4.0<DB/DA<4.5 ・・・(5)”
0.2<DA/ih<0.7 ・・・(6)”
また、最も物体側面に配置された負の第1レンズL1と、接合レンズCL1の負のレンズは以下の条件式を満たすように構成されている。
0.5<PW1/PW4<10 ・・・(7)
但し、PW1は、負の第1レンズの屈折力であり、PW4は接合レンズのうち負レンズの屈折力である。
条件式(7)は負の第1レンズL1の屈折力と接合レンズCL1の負の第4レンズL4の屈折力の条件式である。条件式(7)を満たすことで、負の第1レンズL1の屈折力と接合レンズCL1の負の第3レンズL3の屈折力のバランスを良好に保つことができ、コマ収差や像面湾曲、軸上色収差、倍率色収差を良好に補正することができる。条件式(7)の上限を超えると負の第1レンズL1の屈折力が強くなりすぎ、コマ収差や像面湾曲、歪曲が困難となる。条件式(7)の下限を超えると、接合レンズCL1の負の第4レンズL4の屈折力が強くなりすぎ、軸上色収差、倍率色収差の補正が困難となる。
このため、条件式(7)に代えて、以下の条件式(7)’又は条件式(7)”を適用することが更に好ましい。
1.5<PW1/PW4<5.0 ・・・(7)’
1.58<PW1/PW4<3.0 ・・・(7)”
最も物体側面に配置された負の第1レンズが、以下の条件式(8)を満たすように構成されている。
0.5<(rdy11+rdy12)/(rdy11-rdy12)<1.7
・・・(8)
但し、rdy11は、負の第1レンズの物体側曲率半径であり、rdy12は負の第1レンズの像側曲率半径である。
条件式(8)は、負レンズの第1レンズL1のshape factorに関する条件式である。条件式(8)を満たすことで、必要な負の屈折力をえることができる。条件式(8)の下限を超えると、負の第1レンズL1の屈折力が低下してしまう。条件式(8)の上限を超えてしまうとレンズの生産性が著しく低下する。
このため、条件式(8)に代えて、以下の条件式(8)’又は条件式(8)”を適用することが更に好ましい。
0.7<(rdy11+rdy12)/(rdy11-rdy12)<1.3
・・・(8)’
さらに
0.99<(rdy11+rdy12)/(rdy11-rdy12)<1.01
・・・(8)”
接合レンズCL1が以下の条件式(9)を満たすように構成されている。
0.05<(rdyB1+rdyB2)/(rdyB1-rdyB2)<2.0
・・・(9)
但し、rdyB1は接合レンズCL1のうち正の第3レンズL3の空気接触面の曲率半径であり、rdyB2は接合レンズCL1のうち正の第3レンズL3の接合面の曲率半径を表す。
条件式(9)は接合レンズCL1の正の第3レンズL3のshape factorに関する条件式である。条件式(9)を満足することで、適切な曲率半径とすることができ、必要な正の屈折力を得ながらレンズフチ肉を確保することができる。条件式(9)の上限又は下限を超えると、何れか一方の曲率半径がきつくなりすぎ、フチ肉が確保できず、製造が著しく困難となる。
このため、条件式(9)に代えて、以下の条件式(9)’又は条件式(9)”を適用することが更に好ましい。
0.1<(rdyB1+rdyB2)/(rdyB1-rdyB2)<0.5
・・・(9)’
0.13<(rdyB1+rdyB2)/(rdyB1-rdyB2)<0.45
・・・(9)”
このように、本実施形態によれば、低侵襲性を確保しながら、緒収差を良好に補正して、高精細かつ広画角の画像を取得することのできる対物光学系とすることができる。
なお、上述した実施形態において、後群GRが1枚の接合レンズCL1を備える構成として説明したが、後群GRが複数の接合レンズを備えていてもよい。また、前群GF及び後群GRの双方が接合レンズを備える構成とすることもできる。
(第2の実施形態)
以下に、本発明の第2の実施形態に係る対物光学系について図面を参照して説明する。
図2は、対物光学系の全体構成を示す断面図を示している。図2に示すように、対物光学系は、物体側から順に、第1レンズ群G1、明るさ絞りS、第2レンズ群及び第3レンズ群G3を備えている。
第1レンズ群G1は、物体側から順に、負の第1レンズL1、平行平板F、正の第2レンズL2、及び正の第3レンズL3と負の第4レンズL4とが接合された第1接合レンズCL1を備えており、正の屈折力を有している。
第2レンズ群G2は、負の第5レンズL5と正の第6レンズL6とが接合された接合レンズCL2を備えており、負の屈折力を有している。また、第2レンズ群G2は、光軸上を移動可能となっており、第2レンズ群G2を移動させることにより通常観察と拡大観察との切替えが可能となっている。
第3レンズ群G3は、正の第7レンズL7、正の第8レンズL8と負の第9レンズL9とが接合された接合レンズCL3及び平行平板Fを備えており、正の屈折力を有している。
そして、本実施形態に係る対物光学系も、上記第1の実施形態における条件式(1)乃至条件式(9)を満たすように構成されている。ここで、接合レンズCL1と接合レンズCL2とは少なくとも何れか一方が各条件式を満たすように構成されていればよい。
また、本実施形態に係る対物光学系は、さらに、以下の条件式(10)を満足するように構成されている。
1<FL2G*Δ2G/FL<200 ・・・(10)
但し、Δ2Gは第2レンズ群の通常観察状態から近接拡大状態までの移動量の絶対値であり、FLは通常観察状態における対物光学系全系の焦点距離であり、FL2Gは第2レンズ群の焦点距離である。
条件式(10)は第2レンズ群G2の通常観察状態から近接拡大状態までの移動量に関する条件式である。条件式(10)を満たすことで適切な移動量とすることができ、術者の感覚に合致したフォーカスストロークを実現することができる。条件式(10)の上限を超えると移動量が長すぎてしまうため、全長が肥大化してしまい好ましくない。条件式(10)の下限を超えると、少ない移動量でフォーカスが変化してしまい、術者の使い勝手が悪化する。
このため、条件式(10)に代えて、以下の条件式(10)’又は条件式(10)”を適用することが更に好ましい。
3<FL2G*Δ2G/FL<10 ・・・(10)’
4.4<FL2G*Δ2G/FL<6.0 ・・・(10)”
(第3の実施形態)
以下に、本発明の第3の実施形態に係る対物光学系について図面を参照して説明する。
図3は、対物光学系の全体構成を示す断面図を示している。図3に示すように、対物光学系は、物体側から順に、第1レンズ群G1、第2レンズ群、明るさ絞りS及び第3レンズ群G3を備えている。
第1レンズ群G1は、物体側から順に、負の第1レンズL1、平行平板F及び正の第2レンズL2を備えており、正の屈折力を有している。
第2レンズ群G2は、フォーカシング時に移動可能な正の第3レンズL3からなり、第2レンズ群G2を移動させることにより通常観察と拡大観察との切替えが可能となっている。
第3レンズ群G3は、正の第4レンズL4と負の第5レンズL5とが接合された接合レンズCL1、正の第6レンズL6と負の第7レンズL7とが接合された接合レンズCL2及び平行平板Fを備えており、正の屈折力を有している。
そして、本実施形態に係る対物光学系も、上記第1の実施形態における条件式(1)乃至条件式(9)を満たすように構成されている。ここで、接合レンズCL1と接合レンズCL2とは、少なくとも何れか一方が各条件式を満たすように構成されていればよい。
続いて、上述した何れかの実施形態に係る対物光学系の実施例1乃至実施例15について、図4乃至図33を参照して説明する。各実施例に記載のレンズデータにおいて、rは曲率半径(単位mm)、dは面間隔(mm)、Ndはd線に対する屈折率、Vdはd線に対するアッベ数を示している。
(実施例1)
本発明の実施例1に係る対物光学系の全体構成を示す断面図を図4に、収差図を図5に夫々示すと共に、実施例1に係る対物光学系のレンズデータを以下に示す。
レンズデータ
面番号 r d Nd Vd
1 ∞ 0.20 1.88300 40.76
2 0.462 0.27
3 ∞ 0.03
4 3.254 1.05 1.83400 37.16
5 −1.041 0.07
6 絞り 0.03
7 ∞ 0.60 1.52100 65.12
8 ∞ 0.10
9 2.124 0.85 1.75500 52.32
10 −0.804 0.30 1.95906 17.47
11 −2.068 0.38
12 ∞ 0.50 1.51633 64.14
13 ∞ 0.01 1.00000 64.00
14 ∞ 0.50 1.00000 50.49
15 ∞
各種データ
焦点距離 0.67
FNO. 5.00
画角2ω 133.48
各群焦点距離
前群 後群
2.25 1.93
(実施例2)
本発明の実施例2に係る対物光学系の全体構成を示す断面図を図6に、収差図を図7及び図8に夫々示すと共に、実施例2に係る対物光学系のレンズデータを以下に示す。
レンズデータ
面番号 r d Nd Vd
1 ∞ 0.35 1.88300 40.76
2 1.158 0.85
3 ∞ 0.40 1.52100 65.12
4 ∞ 0.20
5 −3.355 1.70 1.58144 40.75
6 −2.430 0.30
7 5.659 0.80 1.51742 52.43
8 −1.284 0.30 1.92286 18.90
9 −2.002 0.05
10 絞り 0.03
11 ∞ D11
12 ∞ 0.30 1.77250 49.60
13 1.216 0.55 1.72825 28.46
14 3.618 0.10
15 ∞ D15
16 4.765 1.15 1.81600 46.62
17 −6.127 0.05
18 3.997 1.53 1.61800 63.33
19 −2.843 0.35 1.95906 17.47
20 8.733 0.09
21 ∞ 0.10
22 ∞ 0.40 1.52300 58.59
23 ∞ 0.75
24 ∞ 0.75 1.51633 64.14
25 ∞ 0.01 1.51300 64.01
26 ∞ 0.65 1.50510 63.26
27 ∞
ズームデータ
通常観察状態 拡大観察状態
焦点距離 1.15 1.40
FNO. 6.06 7.39
画角2ω 159.91 90.36
各種データ
D11 0.31 1.71
D15 1.72 0.32
各群焦点距離
第1群 第2群 第3群
1.94 −4.17 3.09
(実施例3)
本発明の実施例3に係る対物光学系の全体構成を示す断面図を図9に、収差図を図10及び図11に夫々示すと共に、実施例3に係る対物光学系のレンズデータを以下に示す。
レンズデータ
面番号 r d Nd Vd
1 ∞ 0.35 1.88300 40.76
2 1.148 0.85
3 ∞ 0.40 1.52100 65.12
4 ∞ 0.20
5 −3.309 1.70 1.58144 40.75
6 −2.474 0.30
7 6.028 0.80 1.51742 52.43
8 −1.255 0.30 1.95906 17.47
9 −1.910 0.05
10 絞り 0.03
11 ∞ D11
12 ∞ 0.30 1.77250 49.60
13 1.089 0.55 1.72825 28.46
14 3.739 0.10
15 ∞ D15
16 4.574 1.15 1.81600 46.62
17 −6.626 0.05
18 3.758 1.53 1.61800 63.33
19 −2.858 0.35 1.95906 17.47
20 6.853 0.09
21 ∞ 0.10
22 ∞ 0.40 1.52300 58.59
23 ∞ 0.76
24 ∞ 0.75 1.51633 64.14
25 ∞ 0.01 1.51300 64.01
26 ∞ 0.65 1.50510 63.26
27 ∞
ズームデータ
通常観察状態 拡大観察状態
焦点距離 1.15 1.40
FNO. 6.21 7.49
画角2ω 160.04 90.53
各種データ
D11 0.31 1.71
D15 1.72 0.32
各群焦点距離
第1群 第2群 第3群
1.91 −4.20 3.12
(実施例4)
本発明の実施例4に係る対物光学系の全体構成を示す断面図を図12に、収差図を図13及び図14に夫々示すと共に、実施例4に係る対物光学系のレンズデータを以下に示す。
レンズデータ
面番号 r d Nd Vd
1 ∞ 0.35 1.88300 40.76
2 1.139 0.85
3 ∞ 0.40 1.52100 65.12
4 ∞ 0.20
5 −3.688 1.52 1.58144 40.75
6 −2.511 0.30
7 19.344 0.80 1.58144 40.75
8 −1.041 0.30 1.95906 17.47
9 −1.693 0.05
10 絞り 0.03
11 ∞ D11
12 ∞ 0.30 1.77250 49.60
13 1.124 0.55 1.72825 28.46
14 3.702 0.10
15 ∞ D15
16 4.569 1.15 1.81600 46.62
17 −6.842 0.05
18 3.908 1.53 1.61800 63.33
19 −2.836 0.35 1.95906 17.47
20 8.387 0.09
21 ∞ 0.10
22 ∞ 0.40 1.52300 58.59
23 ∞ 0.81
24 ∞ 0.75 1.51633 64.14
25 ∞ 0.01 1.51300 64.01
26 ∞ 0.65 1.50510 63.26
27 ∞
ズームデータ
通常観察状態 拡大観察状態
焦点距離 1.15 1.40
FNO. 6.20 7.53
画角2ω 59.91 90.33
各種データ
D11 0.31 1.71
D15 1.72 0.32
各群焦点距離
第1群 第2群 第3群
1.92 −4.19 3.14
(実施例5)
本発明の実施例5に係る対物光学系の全体構成を示す断面図を図15に、収差図を図16に夫々示すと共に、実施例5に係る対物光学系のレンズデータを以下に示す。
レンズデータ
面番号 r d Nd Vd
1 ∞ 0.27 1.88300 40.76
2 0.427 0.36
3 22.369 0.30 1.88300 40.76
4 1.152 0.68 1.69895 30.13
5 −0.908 0.05
6 絞り 0.10
7 449.945 0.30 1.88300 40.76
8 1.223 0.82 1.48749 70.23
9 −1.385 0.05
10 1.912 1.06 1.72916 54.68
11 −0.884 0.30 1.95906 17.47
12 −1.771 0.05
13 ∞ 0.31 1.51400 85.67
14 ∞ 0.36
15 ∞ 0.30 1.51633 64.14
16 ∞ 0.01 1.51300 64.01
17 ∞ 0.40 1.50510 63.26
18 ∞
各種データ
焦点距離 0.45
FNO. 3.00
画角2ω 159.51
各群焦点距離
前群 後群
−43.52 1.33
(実施例6)
本発明の実施例6に係る対物光学系の全体構成を示す断面図を図17に、収差図を図18に夫々示すと共に、実施例6に係る対物光学系のレンズデータを以下に示す。
レンズデータ
面番号 r d Nd Vd
1 ∞ 0.25 1.88300 40.76
2 0.442 0.42
3 −5.140 0.70 1.69895 30.13
4 −0.900 0.05
5 ∞ 0.31 1.51400 85.67
6 ∞ 0.05
7 絞り 0.05
8 ∞ 0.25 1.88300 40.76
9 1.578 0.67 1.51633 64.14
10 −1.264 0.03
11 ∞ 0.03
12 ∞ 0.03
13 1.572 0.78 1.72916 54.68
14 −0.925 0.25 1.95906 17.47
15 −2.261 0.36
16 ∞ 0.30 1.51633 64.14
17 ∞ 0.52 1.50510 63.26
18 ∞
各種データ
焦点距離 0.44
FNO. 2.99
画角2ω 162.55
各群焦点距離
前群 後群
−10.3449 1.2124
(実施例7)
本発明の実施例7に係る対物光学系の全体構成を示す断面図を図19に、収差図を図20及び図21に夫々示すと共に、実施例7に係る対物光学系のレンズデータを以下に示す。
レンズデータ
面番号 r d Nd Vd
1 ∞ 0.30 1.88300 40.76
2 1.044 0.51
3 ∞ 0.40 1.52100 65.12
4 ∞ 0.19
5 −1.668 0.41 1.84666 23.78
6 −1.756 0.10
7 ∞ 0.01
8 ∞ 0.02
9 2.070 0.35 1.84666 23.78
10 2.000 0.07
11 ∞ 1.18
12 ∞ 0.20
13 絞り 0.10
14 6.829 0.50 1.88300 40.76
15 −2.715 0.31 1.71999 50.23
16 −5.630 0.31
17 2.888 0.89 1.72916 54.68
18 −1.087 0.30 1.95906 17.47
19 −2.708 0.32
20 ∞ 0.40 1.52300 58.59
21 ∞ 0.02
22 ∞ 1.00 1.51633 64.14
23 ∞ 0.00 1.51300 64.01
24 ∞ 0.65 1.50510 63.26
25 ∞
ズームデータ
通常観察状態 拡大観察状態
焦点距離 0.64 0.62
FNO. 3.00 3.00
画角2ω 88.15 89.87
各種データ
D7 0.01 1.41
D11 1.18 0.01
各群焦点距離
第1群 第2群 第3群
−1.43 54.09 1.73
(実施例8)
本発明の実施例8に係る対物光学系の全体構成を示す断面図を図22に、収差図を図23に夫々示すと共に、実施例8に係る対物光学系のレンズデータを以下に示す。
レンズデータ
面番号 r d Nd Vd
1 ∞ 0.30 1.88300 40.76
2 0.427 0.52
3 2.314 0.30 1.88300 40.76
4 0.650 0.60 1.62004 36.26
5 −0.738 0.02
6 絞り 0.01
7 ∞ 0.55
8 1.578 0.60 1.72916 54.68
9 −0.800 0.20 1.95906 17.47
10 −2.029 0.38
11 ∞ 0.50 1.51633 64.14
12 ∞ 0.00 1.51300 64.01
13 ∞ 0.50 1.50510 63.26
14 ∞
各種データ
焦点距離 0.48
FNO. 2.98
画角2ω 132.22
各群焦点距離
前群 後群
2.55 1.65
(実施例9)
本発明の実施例9に係る対物光学系の全体構成を示す断面図を図24に、収差図を図25に夫々示すと共に、実施例9に係る対物光学系のレンズデータを以下に示す。
レンズデータ
面番号 r d Nd Vd
1 ∞ 0.30 1.88300 40.76
2 0.427 0.54
3 2.638 0.30 1.88300 40.76
4 0.650 0.60 1.62004 36.26
5 −0.729 0.02
6 絞り 0.01
7 ∞ 0.44
8 1.562 0.75 1.72916 54.68
9 −0.800 0.20 1.95906 17.47
10 −2.453 0.02
11 7.876 0.30 1.51633 64.14
12 −5.104 0.06
13 ∞ 0.50 1.51633 64.14
14 ∞ 0.00 1.51300 64.01
15 ∞ 0.50 1.50510 63.26
16 ∞ D16
各種データ
焦点距離 0.44
FNO. 2.99
画角2ω 174.40
各群焦点距離
前群 後群
2.49 1.53
(実施例10)
本発明の実施例10に係る対物光学系の全体構成を示す断面図を図26に、収差図を図27に夫々示すと共に、実施例10に係る対物光学系のレンズデータを以下に示す。
レンズデータ
面番号 r d Nd Vd
1 ∞ 0.20 1.88300 40.76
2 0.561 0.37
3 ∞ 0.31 1.51400 85.67
4 ∞ 0.03
5 ∞ 0.72 1.95906 17.47
6 −2.598 0.05
7 絞り 0.10
8 ∞ 0.20 1.88300 40.76
9 1.020 0.70 1.69680 55.53
10 −1.169 0.03
11 1.290 0.90 1.72916 54.68
12 −0.949 0.28 1.95906 17.47
13 −7.770 0.21
14 ∞ 0.30 1.51633 64.14
15 ∞ 0.42 1.50510 63.26
16 ∞
各種データ
焦点距離 0.44
FNO. 2.98
画角2ω 161.78
各群焦点距離
前群 後群
−1.57 1.02
(実施例11)
本発明の実施例11に係る対物光学系の全体構成を示す断面図を図28に、収差図を図29に夫々示すと共に、実施例11に係る対物光学系のレンズデータを以下に示す。
レンズデータ
面番号 r d Nd Vd
1 ∞ 0.20 1.88300 40.76
2 0.561 0.76
3 ∞ 0.40 1.95906 17.47
4 −2.691 0.05
5 絞り 0.17
6 ∞ 0.20 1.88300 40.76
7 1.020 0.70 1.69680 55.53
8 −1.135 0.03
9 1.269 0.90 1.72916 54.68
10 −0.949 0.28 1.95906 17.47
11 −22.869 0.21
12 ∞ 0.30 1.51633 64.14
13 ∞ 0.42 1.50510 63.26
14 ∞
各種データ
焦点距離 0.44
FNO. 2.98
画角2ω 161.76
各群焦点距離
前群 後群
−1.47 1.02
(実施例12)
本発明の実施例12に係る対物光学系の全体構成を示す断面図を図30に、収差図を図31に夫々示すと共に、実施例12に係る対物光学系のレンズデータを以下に示す。
レンズデータ
面番号 r d Nd Vd
1 ∞ 0.20 1.88300 40.76
2 0.558 0.80
3 −21.491 0.40 1.95906 17.47
4 −2.925 0.05
5 絞り 0.25
6 4.374 0.20 1.88300 40.76
7 1.019 0.70 1.69680 55.53
8 −1.346 0.03
9 1.331 0.90 1.72916 54.68
10 −0.980 0.28 1.95906 17.47
11 −36.237 0.21
12 ∞ 0.30 1.51633 64.14
13 ∞ 0.42 1.50510 63.26
14 ∞
各種データ
焦点距離 0.45
FNO. 2.98
画角2ω 159.66
各群焦点距離
前群 後群
−1.21 1.04
(実施例13)
本発明の実施例13に係る対物光学系の全体構成を示す断面図を図32に、収差図を図33及び図34に夫々示すと共に、実施例13に係る対物光学系のレンズデータを以下に示す。
レンズデータ
面番号 r d Nd Vd
1 ∞ 0.35 1.88300 40.76
2 1.108 1.18
3 −2.043 1.57 1.72916 54.68
4 −2.391 0.05
5 5.855 1.03 1.77250 49.60
6 −2.460 0.34 1.92286 18.90
7 −4.244 0.20
8 絞り 0.03
9 ∞ 0.30 1.77250 49.60
10 1.358 0.50 1.59270 35.31
11 9.321 1.90
12 4.364 1.40 1.48749 70.23
13 −3.267 0.05
14 5.198 1.70 1.48749 70.23
15 −2.130 0.24 1.95906 17.47
16 −5.691 0.30
17 ∞ 0.03
18 ∞ 0.40 1.52300 58.59
19 ∞ 0.72
20 ∞ 0.75 1.51633 64.14
21 ∞ 0.01 1.51300 64.01
22 ∞ 0.65 1.50510 63.26
23 ∞
ズームデータ
通常観察状態 拡大観察状態
焦点距離 1.11 1.40
FNO. 7.62 7.37
画角2ω 159.99 90.11
各種データ
D7 0.20 1.80
D11 1.90 0.30
各群焦点距離
第1群 第2群 第3群
2.06 −5.03 3.37
(実施例14)
本発明の実施例14に係る対物光学系の全体構成を示す断面図を図35に、収差図を図36及び図37に夫々示すと共に、実施例14に係る対物光学系のレンズデータを以下に示す。
レンズデータ
面番号 r d Nd Vd
1 ∞ 0.35 1.88300 40.76
2 1.108 1.16
3 −2.043 1.60 1.72916 54.68
4 −2.419 0.05
5 5.700 1.03 1.77250 49.60
6 −2.629 0.34 1.95906 17.47
7 −4.273 0.20
8 絞り 0.03
9 ∞ 0.30 1.77250 49.60
10 1.352 0.50 1.59270 35.31
11 9.392 1.90
12 4.363 1.40 1.48749 70.23
13 −3.271 0.05
14 5.197 1.70 1.48749 70.23
15 −2.130 0.24 1.95906 17.47
16 −5.686 0.30
17 ∞ 0.03
18 ∞ 0.40 1.52300 58.59
19 ∞ 0.72
20 ∞ 0.75 1.51633 64.14
21 ∞ 0.01 1.51300 64.01
22 ∞ 0.65 1.50510 63.26
23 ∞
ズームデータ
通常観察状態 拡大観察状態
焦点距離 1.11 1.40
FNO. 7.62 7.37
画角2ω 159.98 90.12
各種データ
D7 0.20 1.80
D11 1.90 0.30
各群焦点距離
第1群 第2群 第3群
2.06 −5.03 3.37
(実施例15)
本発明の実施例15に係る対物光学系の全体構成を示す断面図を図38に、収差図を図39及び図40に夫々示すと共に、実施例15に係る対物光学系のレンズデータを以下に示す。
レンズデータ
面番号 r d Nd Vd
1 ∞ 0.35 1.88300 40.76
2 1.108 1.17
3 −2.100 1.64 1.72916 54.68
4 −2.340 0.05
5 5.895 1.03 1.77250 49.60
6 −2.751 0.34 1.95906 17.47
7 −4.576 0.20
8 絞り 0.03
9 −17.951 0.30 1.77250 49.60
10 1.424 0.50 1.59270 35.31
11 22.538 1.90
12 4.648 1.40 1.48749 70.23
13 −3.193 0.05
14 5.299 1.70 1.48749 70.23
15 −2.130 0.24 1.95906 17.47
16 −5.590 1.38
17 ∞ 0.75 1.51633 64.14
18 ∞ 0.01 1.51300 64.01
19 ∞ 0.65 1.50510 63.26
20 ∞
ズームデータ
通常観察状態 拡大観察状態
焦点距離 1.10 1.40
FNO. 7.55 7.32
画角2ω 159.99 90.12
各種データ
D7 0.20 1.80
D11 1.90 0.30
各群焦点距離
第1群 第2群 第3群
2.06 −5.05 3.40
なお、上記した実施例1乃至実施例15における上記(1)乃至(10)式に係る値を表1及び表2に示す。
Figure 2015025843
Figure 2015025843
G1 第1群
G2 第2群
L1 第1レンズ
L2 第2レンズ
L3 第3レンズ
L4 第4レンズ
L5 第5レンズ
L6 第6レンズ
L7 第7レンズ
CL1 接合レンズ
上記目的を達成するため、本発明は以下の手段を提供する。
本発明の一態様は、少なくとも正レンズと負レンズとの第1の接合レンズを備え、該接合レンズが以下の条件式を満足する内視鏡用対物光学系である。
15.5<νA−ndA<15.6 ・・・(1)”
−0.2>rdyA1/ih>−20 ・・・(2)
但し、νAは負レンズのアッベ数、ndAは負レンズのd線における屈折率であり、rdyA1は負レンズの接合面の曲率半径であり、ihは像高である。
上記目的を達成するため、本発明は以下の手段を提供する。
本発明の一態様は、物体側から順に、前群、明るさ絞り及び後群から構成され、前記前群が負又は正の屈折率を有し、前記後群が正の屈折率を有し、前記前群が、物体側から順に負レンズ及び正レンズから構成され、前記後群が、正レンズと負レンズとの接合レンズから構成され、該接合レンズが以下の条件式を満足する内視鏡用対物光学系を提供する。
15.5<νA−ndA<15.6 ・・・(1)”
−1.2>rdyA1/ih>−20 ・・・(2−1
但し、νAは負レンズのアッベ数、ndAは負レンズのd線における屈折率であり、rdyA1は負レンズの接合面の曲率半径であり、ihは像高である。
本態様によれば、正レンズと負レンズとの接合レンズを用い、条件式(1)”及び条件式(2−1)を同時に満たすことで、軸上色収差及び倍率色収差を良好に補正することができる。
本発明の他の態様は、物体側から順に、正の第1レンズ群、可動の負の第2レンズ群及び正の第3レンズ群から構成され、前記第2レンズ群を移動させることにより通常観察と拡大観察との切り替えが可能であり、前記第3レンズ群が少なくとも一枚の接合レンズを有し、該接合レンズが以下の条件式を満足する内視鏡用対物光学系を提供する。
15.0<νA−ndA<15.75 ・・・(1)
−0.2>rdyA1/ih>−20 ・・・(2)
但し、νAは負レンズのアッベ数、ndAは負レンズのd線における屈折率であり、rdyA1は負レンズの接合面の曲率半径であり、ihは像高である。
また、本発明の他の態様は、物体側から順に、負の第1レンズ群、フォーカシング時に移動可能な正の第2レンズ群及び正の第3レンズ群から構成され、前記第2レンズ群を移動させることにより通常観察と拡大観察との切り替えが可能であり、前記第3レンズ群が少なくとも一枚の接合レンズを有し、該接合レンズが以下の条件式を満足する内視鏡用対物光学系を提供する。
15.0<νA−ndA<15.75 ・・・(1)
−0.2>rdyA1/ih>−20 ・・・(2)
但し、νAは負レンズのアッベ数、ndAは負レンズのd線における屈折率であり、rdyA1は負レンズの接合面の曲率半径であり、ihは像高である。
上記態様によれば、第3レンズ群が、条件式(1)及び条件式(2)を同時に満たす接合レンズを有することで、軸上色収差及び倍率色収差を良好に補正することができる。
上記目的を達成するため、本発明は以下の手段を提供する。
本発明の一態様は、物体側から順に、前群、明るさ絞り及び後群から構成され、前記前群が負又は正の屈折力を有し、前記後群が正の屈折力を有し、前記前群が、物体側から順に負レンズ及び正レンズから構成され、前記後群が、正レンズと負レンズとの接合レンズから構成され、該接合レンズが以下の条件式を満足する内視鏡用対物光学系を提供する。
15.5<νA−ndA<15.6 ・・・(1)”
−1.2>rdyA1/ih>−20 ・・・(2−1)
但し、νAは負レンズのアッベ数、ndAは負レンズのd線における屈折率であり、rdyA1は負レンズの接合面の曲率半径であり、ihは像高である。
本態様によれば、正レンズと負レンズとの接合レンズを用い、条件式(1)”及び条件式(2−1)を同時に満たすことで、軸上色収差及び倍率色収差を良好に補正することができる。
本発明の他の態様は、物体側から順に、正の第1レンズ群、可動の負の第2レンズ群及び正の第3レンズ群から構成され、前記第2レンズ群を移動させることにより通常観察と拡大観察との切り替えが可能であり、前記第3レンズ群が少なくとも一枚の接合レンズを有し、該接合レンズは正レンズと負レンズとの接合レンズであり、該接合レンズが以下の条件式を満足する内視鏡用対物光学系を提供する。
15.0<νA−ndA<15.75 ・・・(1)
−0.2>rdyA1/ih>−20 ・・・(2)
但し、νAは負レンズのアッベ数、ndAは負レンズのd線における屈折率であり、rdyA1は負レンズの接合面の曲率半径であり、ihは像高である。
また、本発明の他の態様は、物体側から順に、負の第1レンズ群、フォーカシング時に移動可能な正の第2レンズ群及び正の第3レンズ群から構成され、前記第2レンズ群を光軸上で移動させることにより通常観察と拡大観察との切り替えが可能であり、前記第3レンズ群が少なくとも一枚の接合レンズを有し、該接合レンズは正レンズと負レンズとの接合レンズであり、該接合レンズが以下の条件式を満足する内視鏡用対物光学系を提供する。
15.0<νA−ndA<15.75 ・・・(1)
−0.2>rdyA1/ih>−20 ・・・(2)
但し、νAは負レンズのアッベ数、ndAは負レンズのd線における屈折率であり、rdyA1は負レンズの接合面の曲率半径であり、ihは像高である。
上記態様によれば、第3レンズ群が、条件式(1)及び条件式(2)を同時に満たす接合レンズを有することで、軸上色収差及び倍率色収差を良好に補正することができる。

Claims (15)

  1. 少なくとも正レンズと負レンズとの第1の接合レンズを備え、
    該接合レンズが以下の条件式を満足する内視鏡用対物光学系。
    15.0<νA−ndA<15.75 ・・・(1)
    −0.2>rdyA1/ih>−20 ・・・(2)
    但し、νAは負レンズのアッベ数、ndAは負レンズのd線における屈折率であり、rdyA1は負レンズの接合面の曲率半径であり、ihは像高である。
  2. 前記第1の接合レンズの負レンズが以下の条件式を満足する請求項1記載の内視鏡用対物光学系。
    -0.2>(rdyA1+rdyA2)/(rdyA1-rdyA2)>-10
    ・・・(3)
    但し、rdyA1は第1の接合レンズの負レンズの接合面の曲率半径であり、rdyA2は第1の接合レンズの負レンズの空気接触面の曲率半径である。
  3. 物体側から順に、前群、明るさ絞り及び後群から構成され、該後群が正の屈折率を有し、前記前群又は前記後群の少なくとも何れか一方に前記第1の接合レンズが配置された請求項1又は請求項2記載の内視鏡用対物光学系。
  4. 前記前群が、物体側から順に負レンズ及び正レンズを有し、
    前記後群が、前記第1の接合レンズを有する請求項3記載の内視鏡用対物光学系。
  5. 前記後群が、複数の前記第1の接合レンズを有する請求項4記載の内視鏡用対物光学系。
  6. 前記前群が、物体側から順に負レンズ及び少なくとも1枚の正レンズと少なくとも1枚の負レンズとを接合した接合レンズを有し、
    前記後群が、複数の前記接合レンズを有し、
    前記前群又は前記後群の少なくとも何れか一方に前記第1の接合レンズを有する請求項3記載の内視鏡用対物光学系。
  7. 前記前群が、物体側から順に負レンズ及び少なくとも1枚の正レンズと少なくとも1枚の負レンズとを接合した接合レンズを有し、
    前記後群が、前記接合レンズおよび正レンズを有し、
    前記前群又は前記後群の少なくとも何れか一方に前記第1の接合レンズを有する請求項3記載の内視鏡用対物光学系。
  8. 物体側から順に、正の第1レンズ群、可動の負の第2レンズ群及び正の第3レンズ群を備え、
    第2レンズ群を移動させることにより通常観察と拡大観察との切替えが可能であり、
    前記第3レンズ群が、少なくとも1枚の前記第1の接合レンズを有する請求項1又は請求項2に記載の内視鏡用対物光学系。
  9. 物体側から順に、負の第1レンズ群、フォーカシング時に移動可能な第2レンズ群、及び、正の第3レンズ群を備え、
    前記第2レンズ群を移動させることにより通常観察と拡大観察との切替えが可能であり、
    前記第3レンズ群が、少なくとも1枚の前記第1の接合レンズを有する請求項1又は請求項2に記載の内視鏡用対物光学系。
  10. 最も物体側に負の第1レンズを配置し、以下の条件式を満足する請求項3乃至請求項9の何れか1項に記載の内視鏡用対物光学系。
    −3.0≦rdy12/rdyA1<−0.2 ・・・(4)
    但し、rdy12は負の第1レンズの像側曲率半径であり、rdyA1は第1の接合レンズの負レンズの接合面の曲率半径である。
  11. 前記第1の接合レンズが、以下の条件式を満足する請求項3乃至請求項10記載の何れか1項に記載の内視鏡用対物光学系。
    1.0<DB/DA<10 ・・・(5)
    0.1<DA/ih<2.0 ・・・(6)
    但し、DAは、第1の接合レンズのうち負レンズの中肉厚であり、DBは第1の接合レンズのうち正レンズの中肉厚であり、ihは像高である。
  12. 以下の条件式を満足する請求項10記載の内視鏡用対物光学系。
    0.5<PW1/PW4<10 ・・・(7)
    但し、PW1は、負の第1レンズの屈折力であり、PW4は第1の接合レンズのうち負レンズの屈折力である。
  13. 以下の条件式を満足する請求項10記載の内視鏡用対物光学系。
    0.5<(rdy11+rdy12)/(rdy11-rdy12)<1.7
    ・・・(8)
    但し、rdy11は、負の第1レンズの物体側曲率半径であり、rdy12は負の第1レンズの像側曲率半径である。
  14. 以下の条件式を満足することを特徴とする請求項10記載の内視鏡用対物光学系。
    0.05<(rdyB1+rdyB2)/(rdyB1-rdyB2)<2.0
    ・・・(9)
    但し、rdyB1は第1の接合レンズのうち正レンズの空気接触面の曲率半径であり、rdyB2は接合レンズのうち正レンズの接合面の曲率半径である。
  15. 以下の条件式を満足する請求項8記載の内視鏡用対物光学系。
    1<FL2G*Δ2G/FL<200 ・・・(10)
    但し、Δ2Gは第2レンズ群の通常観察状態から近接拡大状態までの移動量の絶対値であり、FLは通常観察状態における対物光学系全系の焦点距離であり、FL2Gは第2レンズ群の焦点距離である。
JP2015512940A 2013-08-22 2014-08-19 内視鏡用対物光学系 Active JP5855793B2 (ja)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2015512940A JP5855793B2 (ja) 2013-08-22 2014-08-19 内視鏡用対物光学系

Applications Claiming Priority (4)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2013172239 2013-08-22
JP2013172239 2013-08-22
PCT/JP2014/071652 WO2015025843A1 (ja) 2013-08-22 2014-08-19 内視鏡用対物光学系
JP2015512940A JP5855793B2 (ja) 2013-08-22 2014-08-19 内視鏡用対物光学系

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JP5855793B2 JP5855793B2 (ja) 2016-02-09
JPWO2015025843A1 true JPWO2015025843A1 (ja) 2017-03-02

Family

ID=52483617

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2015512940A Active JP5855793B2 (ja) 2013-08-22 2014-08-19 内視鏡用対物光学系

Country Status (5)

Country Link
US (2) US10101575B2 (ja)
EP (1) EP3037858A4 (ja)
JP (1) JP5855793B2 (ja)
CN (1) CN105378535B (ja)
WO (1) WO2015025843A1 (ja)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US10914926B2 (en) * 2015-12-24 2021-02-09 Ningbo Sunny Automotive Optech Co., Ltd. Optical imaging lens and lens assembly

Families Citing this family (20)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN105899994B (zh) * 2014-06-20 2018-09-21 奥林巴斯株式会社 内窥镜用物镜光学系统
JP6453713B2 (ja) * 2015-06-08 2019-01-16 富士フイルム株式会社 撮像レンズおよび撮像装置
CN107076967B (zh) 2015-09-07 2020-09-01 Hoya株式会社 内窥镜用变倍光学系统及内窥镜
JP6688056B2 (ja) * 2015-11-30 2020-04-28 ナンチャン オー−フィルム オプティカル−エレクトロニック テック カンパニー リミテッド 撮像レンズおよび撮像装置
JP6634273B2 (ja) * 2015-11-30 2020-01-22 ナンチャン オー−フィルム オプティカル−エレクトロニック テック カンパニー リミテッド 撮像レンズおよび撮像装置
EP3401718A4 (en) * 2016-01-06 2019-09-04 Olympus Corporation OPTICAL LENS SYSTEM
JP6643090B2 (ja) * 2016-01-12 2020-02-12 ナンチャン オー−フィルム オプティカル−エレクトロニック テック カンパニー リミテッド 撮像レンズおよび撮像装置
JP6729006B2 (ja) * 2016-06-03 2020-07-22 株式会社リコー 撮像光学系および撮像装置
WO2018008460A1 (ja) * 2016-07-04 2018-01-11 オリンパス株式会社 内視鏡光学系
CN106154500B (zh) * 2016-08-30 2018-08-28 广东弘景光电科技股份有限公司 低成本大广角高清光学系统及其应用的镜头
CN109416459B (zh) * 2016-09-28 2021-06-01 奥林巴斯株式会社 内窥镜物镜光学系统
DE112017006663T5 (de) * 2016-12-28 2019-09-26 Olympus Corporation Optisches Endoskopobjektivsystem
DE102017113273A1 (de) * 2017-06-16 2018-12-20 avateramedical GmBH Objektiv für ein Endoskop und Endoskop
JP6861131B2 (ja) 2017-09-12 2021-04-21 Hoya株式会社 内視鏡用対物レンズユニット及び内視鏡
WO2019107153A1 (ja) * 2017-11-28 2019-06-06 京セラ株式会社 撮像レンズおよび撮像装置および車載カメラシステム
CN111527435B (zh) 2018-02-27 2022-04-05 奥林巴斯株式会社 内窥镜用物镜光学系统
EP3611552B1 (en) * 2018-08-16 2023-03-08 Jabil Optics Germany GmbH Camera lens system for an endoscope, method for producing a camera lens system and an endoscope
JP7104854B2 (ja) * 2019-04-10 2022-07-21 オリンパス株式会社 内視鏡対物光学系及び内視鏡
CN110221400B (zh) * 2019-05-02 2021-10-19 诚瑞光学(常州)股份有限公司 一种摄像光学镜头
CN111538136B (zh) * 2020-07-09 2020-10-16 瑞声通讯科技(常州)有限公司 摄像光学镜头

Citations (11)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2007249189A (ja) * 2006-02-14 2007-09-27 Fujinon Corp 内視鏡用対物レンズ
JP2007334291A (ja) * 2006-02-14 2007-12-27 Fujinon Corp 内視鏡用対物レンズ
JP2008257108A (ja) * 2007-04-09 2008-10-23 Fujinon Corp 内視鏡用対物レンズおよび内視鏡
JP2009265569A (ja) * 2008-04-30 2009-11-12 Olympus Imaging Corp 結像光学系及びそれを有する電子撮像装置
JP2010032680A (ja) * 2008-07-28 2010-02-12 Olympus Medical Systems Corp 内視鏡用対物光学系
JP2011017918A (ja) * 2009-07-09 2011-01-27 Olympus Medical Systems Corp 対物レンズ
WO2011070897A1 (ja) * 2009-12-07 2011-06-16 オリンパスメディカルシステムズ株式会社 対物レンズおよび内視鏡装置
WO2013065294A1 (ja) * 2011-11-01 2013-05-10 富士フイルム株式会社 対物光学系およびこれを用いた内視鏡装置
JP2013088737A (ja) * 2011-10-21 2013-05-13 Canon Inc ズームレンズ及びそれを有する撮像装置
JP2013101238A (ja) * 2011-11-09 2013-05-23 Canon Inc ズームレンズ及びそれを有する撮像装置
JP2013114261A (ja) * 2011-11-28 2013-06-10 Samsung Electronics Co Ltd 内視鏡用対物レンズ及び内視鏡システム

Family Cites Families (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS5590928A (en) * 1978-12-29 1980-07-10 Olympus Optical Co Ltd Endoscope objective lens which performs changing of magnification and focusing simultaneously
JPS6046410B2 (ja) * 1980-10-08 1985-10-16 オリンパス光学工業株式会社 内視鏡対物レンズ
JPS60169818A (ja) * 1984-02-15 1985-09-03 Olympus Optical Co Ltd 内視鏡用対物レンズ
JPH07294827A (ja) * 1994-04-20 1995-11-10 Olympus Optical Co Ltd 内視鏡
JP4245985B2 (ja) * 2003-05-30 2009-04-02 オリンパス株式会社 内視鏡用対物レンズ
EP1980889B1 (en) * 2007-04-09 2012-01-04 FUJIFILM Corporation Endoscope objective lens and endoscope
JP4695662B2 (ja) * 2008-03-18 2011-06-08 オリンパスメディカルシステムズ株式会社 内視鏡用対物レンズ
WO2011077972A1 (ja) * 2009-12-24 2011-06-30 オリンパスメディカルシステムズ株式会社 内視鏡用対物レンズ及びそれを用いた内視鏡
WO2011145505A1 (ja) * 2010-05-20 2011-11-24 オリンパスメディカルシステムズ株式会社 内視鏡対物レンズユニットおよび内視鏡
JP2011247949A (ja) 2010-05-24 2011-12-08 Olympus Imaging Corp 結像光学系及びそれを有する電子撮像装置

Patent Citations (11)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2007249189A (ja) * 2006-02-14 2007-09-27 Fujinon Corp 内視鏡用対物レンズ
JP2007334291A (ja) * 2006-02-14 2007-12-27 Fujinon Corp 内視鏡用対物レンズ
JP2008257108A (ja) * 2007-04-09 2008-10-23 Fujinon Corp 内視鏡用対物レンズおよび内視鏡
JP2009265569A (ja) * 2008-04-30 2009-11-12 Olympus Imaging Corp 結像光学系及びそれを有する電子撮像装置
JP2010032680A (ja) * 2008-07-28 2010-02-12 Olympus Medical Systems Corp 内視鏡用対物光学系
JP2011017918A (ja) * 2009-07-09 2011-01-27 Olympus Medical Systems Corp 対物レンズ
WO2011070897A1 (ja) * 2009-12-07 2011-06-16 オリンパスメディカルシステムズ株式会社 対物レンズおよび内視鏡装置
JP2013088737A (ja) * 2011-10-21 2013-05-13 Canon Inc ズームレンズ及びそれを有する撮像装置
WO2013065294A1 (ja) * 2011-11-01 2013-05-10 富士フイルム株式会社 対物光学系およびこれを用いた内視鏡装置
JP2013101238A (ja) * 2011-11-09 2013-05-23 Canon Inc ズームレンズ及びそれを有する撮像装置
JP2013114261A (ja) * 2011-11-28 2013-06-10 Samsung Electronics Co Ltd 内視鏡用対物レンズ及び内視鏡システム

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US10914926B2 (en) * 2015-12-24 2021-02-09 Ningbo Sunny Automotive Optech Co., Ltd. Optical imaging lens and lens assembly

Also Published As

Publication number Publication date
US10670854B2 (en) 2020-06-02
US10101575B2 (en) 2018-10-16
JP5855793B2 (ja) 2016-02-09
EP3037858A4 (en) 2017-03-15
CN105378535B (zh) 2017-12-05
US20160154230A1 (en) 2016-06-02
WO2015025843A1 (ja) 2015-02-26
EP3037858A1 (en) 2016-06-29
US20180373018A1 (en) 2018-12-27
CN105378535A (zh) 2016-03-02

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP5855793B2 (ja) 内視鏡用対物光学系
JP4934233B2 (ja) 対物光学系
JP4653823B2 (ja) 対物光学系
JP4685510B2 (ja) 内視鏡用対物レンズ
JP5767423B1 (ja) 拡大内視鏡光学系
JP6081683B1 (ja) 内視鏡用対物光学系
JP5802847B2 (ja) 対物光学系
JP5580953B1 (ja) 内視鏡対物レンズ
JP2001194580A (ja) 内視鏡用対物レンズ
JPWO2010137238A1 (ja) 内視鏡の対物レンズ
JP5374667B1 (ja) 内視鏡対物光学系
WO2014155821A1 (ja) 内視鏡用光学系
US20210096324A1 (en) Objective optical system, image pickup apparatus, endoscope and endoscope system
JP6279195B1 (ja) 内視鏡光学系
JP6836466B2 (ja) 内視鏡対物光学系
JP2014126652A (ja) 結像光学系
JP5580956B1 (ja) 内視鏡用光学系
JP4648670B2 (ja) 内視鏡対物光学系および内視鏡
JP2019032407A (ja) 内視鏡用対物光学系
JP7079892B2 (ja) 内視鏡用対物光学系及び内視鏡
JP6754916B2 (ja) 内視鏡用変倍光学系及び内視鏡
WO2020217443A1 (ja) 内視鏡対物光学系
JP6987668B2 (ja) 内視鏡用対物光学系
JP2017215407A (ja) 光学系および光学機器

Legal Events

Date Code Title Description
A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20151106

TRDD Decision of grant or rejection written
A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

Effective date: 20151201

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20151209

R151 Written notification of patent or utility model registration

Ref document number: 5855793

Country of ref document: JP

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R151

S531 Written request for registration of change of domicile

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R313531

R350 Written notification of registration of transfer

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R350

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250