WO2015072351A1 - 再結像光学系 - Google Patents

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あかり 金澤
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オリンパスメディカルシステムズ株式会社
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    • 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
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    • G02B23/2407—Optical details
    • G02B23/2423—Optical details of the distal end
    • G02B23/243—Objectives for endoscopes

Definitions

  • the present invention relates to a re-imaging optical system, and more particularly to an endoscope re-imaging optical system that re-images a subject image transmitted by an image guide onto a small solid-state imaging device.
  • a hybrid endoscope in which an image guide and a solid-state image sensor are combined is known (for example, see Patent Document 1).
  • This endoscope includes an image guide that passes through the insertion portion, a re-imaging optical system and a solid-state image sensor installed in the operation portion, and transmits an object image formed by the objective optical system by the image guide.
  • the subject is imaged by re-imaging the subject image formed on the solid-state imaging device by the re-imaging optical system.
  • the hybrid endoscope has an advantage that the distal end of the insertion portion can be reduced in size as compared with the endoscope in which the solid-state imaging device is disposed at the distal end of the insertion portion.
  • it is easier to use than a fiberscope that must be equipped with a camera.
  • Patent Documents 1 and 2 are not suitable for combination with a small solid-state image sensor that has been developed in recent years.
  • the demand for miniaturization of the operation unit cannot be met by downsizing.
  • Since the re-imaging optical system has a relatively large magnification, when combined with a small solid-state image sensor, an image is not projected with a size suitable for diagnosis and treatment.
  • many small solid-state imaging devices have oblique incidence characteristics for receiving light that is obliquely incident on the imaging surface in order to reduce the overall length of the optical system. Since the re-imaging optical system is not assumed to be combined with a small solid-state imaging device having oblique incidence characteristics, shading may occur. Furthermore, since the re-imaging optical system has a long overall length, the operation unit becomes large, and there is a problem that it is difficult for the user to operate the operation unit.
  • the present invention has been made in view of the above-described circumstances, and an object thereof is to provide a small re-imaging optical system suitable for a small solid-state imaging device having oblique incidence characteristics.
  • One aspect of the present invention is a re-imaging optical system that is provided between an image guide and a solid-state image sensor and re-images the image transmitted by the image guide onto the solid-state image sensor.
  • a front group, a stop, and a rear group are provided in order, and the front group has a positive refractive power as a whole, and the rear group has a positive refractive power as a whole and is most negative on the image side.
  • This is a re-imaging optical system that has a lens and satisfies the following conditional expression (1). (1) -2.2 ⁇ fR1 / f ⁇ -0.79
  • fR1 is the focal length of the negative lens
  • f is the focal length of the entire system.
  • the light emitted from the end face of the image guide arranged on the object plane is imaged on the imaging surface of the solid-state imaging device arranged on the image plane by the positive refractive power of the front group and the rear group. Is done. At this time, light is incident obliquely on the imaging surface by the action of the negative lens located closest to the image side.
  • the total length can be shortened by using positive, aperture, and positive lens configurations in order from the object side. Furthermore, when the focal length fR1 of the negative lens and the focal length f of the entire system satisfy the conditional expression (1), it is possible to secure an oblique incident angle suitable for the solid-state imaging device while further shortening the overall length. .
  • conditional expression (2) may be satisfied.
  • L is the total length from the object plane to the image plane.
  • the overall length can be further reduced while ensuring an oblique incident angle on the solid-state imaging device.
  • fR / L is ⁇ 0.5 or less
  • the oblique incident angle to the solid-state image sensor becomes small, and it becomes difficult to deal with a small solid-state image sensor having oblique incidence characteristics.
  • fR / L is ⁇ 0.15 or more, it is difficult to shorten the overall length.
  • conditional expression (3) 0.25 ⁇
  • FB is the distance from the image plane to the rear focal position of the entire system
  • FF is the distance from the object plane to the front focal position of the entire system.
  • the said solid-state image sensor whose length dimension of the short-axis direction of an imaging region is 1.5 mm or less.
  • a small solid-state imaging device having a short dimension in the short axis direction of the imaging region is generally sensitive to light having an incident angle with respect to the imaging surface of ⁇ 15 ° to ⁇ 4 °.
  • the present invention can also be suitably applied to a solid-state imaging device having such oblique incidence characteristics.
  • the front group includes a first group and a second group in order from the object side, and at least one of the first group and the second group has a positive refractive power. It may consist of By doing so, the lateral chromatic aberration can be corrected favorably by the cemented lens. It is more preferable that both the first group and the second group are made of a cemented lens having a positive refractive power.
  • FIG. 9 is a lens cross-sectional view showing the overall configuration of a re-imaging optical system according to Example 5 of the present invention.
  • a re-imaging optical system 1 according to an embodiment of the present invention will be described below with reference to FIG.
  • the re-imaging optical system 1 according to the present embodiment is mounted on an operation unit of a hybrid endoscope.
  • the hybrid endoscope includes an elongated insertion portion that is inserted into an inspection object such as a living body, and an operation portion that is provided on the proximal end side of the insertion portion.
  • the insertion unit includes an objective optical system provided at the tip and an image guide 2 extending substantially over the entire length thereof, and a subject image formed by the objective optical system is re-imaged by the image guide 2 in the operation unit. Transmit up to.
  • the re-imaging optical system 1 according to the present embodiment is provided between the image guide 2 and the solid-state image sensor 3 and forms an object image received from the image guide 2 on the imaging surface 3 a of the solid-state image sensor 3. Is.
  • the re-imaging optical system 1 includes, in order from the object side, a front group FG, a diaphragm S, and a rear group RG, and constitutes an object side telecentric optical system. ing.
  • Symbol FL indicates an optical filter
  • symbol CG indicates a cover glass.
  • Reference numeral OBJ denotes an object plane of the re-imaging optical system 1, and the base end face 2a of the image guide 2 is disposed at the position of the object plane OBJ.
  • a symbol IMG indicates an image plane of the re-imaging optical system 1, and the imaging plane 3a of the solid-state imaging device 3 is disposed at the position of the image plane IMG.
  • the front group FG is composed of a first group G1 and a second group G2 in order from the object side, and has a positive refractive power as a whole.
  • At least one of the first group G1 and the second group G2 is preferably a cemented lens Lc having a positive refractive power, and both are cemented lenses Lc having a positive refractive power as in this example. More preferably.
  • the rear group RG is composed of a positive lens Lp and a negative lens Ln in order from the object side, and has a positive refractive power as a whole.
  • FIG. 1 shows a positive lens Lp and a negative lens Ln each made of a single lens, the positive lens Lp and the negative lens Ln may each be composed of a cemented lens.
  • the re-imaging optical system 1 satisfies the following conditional expressions (1) to (3).
  • fR1 is the focal length (mm) of the negative lens Ln
  • f is the focal length (mm) of the entire system
  • L is the distance (mm) from the object plane OBJ to the image plane IMG
  • FB is the entire system from the image plane IMG.
  • FF is the distance (mm) from the object plane OBJ to the front focal position of the entire system.
  • the subject image formed by the objective optical system is transmitted by the image guide 2 and is incident on the re-imaging optical system 1 from the base end surface 2a of the image guide 2, and has a positive refractive power possessed by the front group FG and the rear group RG.
  • An image is formed on the imaging surface 3 a of the solid-state imaging device 3 by the action.
  • each light beam is obliquely incident on the imaging surface 3a by the action of the negative lens Ln positioned closest to the image side.
  • the total length of the re-imaging optical system 1 can be shortened and a small configuration can be achieved.
  • the oblique incident angle (angle formed by the light beam and the optical axis) of the light beam on the imaging surface 3a can be sufficiently secured, and can be suitably applied to a small solid-state imaging device 3 having oblique incidence characteristics.
  • the allowable range of the incident angle of the small solid-state imaging device 3 in which the length dimension in the minor axis direction of the imaging region is 1.5 mm or less is generally ⁇ 15 ° to ⁇ 4 °.
  • an oblique incident angle of ⁇ 15 ° to ⁇ 4 ° with respect to the imaging surface 3a can be realized. Furthermore, by satisfying conditional expression (3), the subject image received from the image guide 2 can be formed on the solid-state imaging device 3 at an appropriate magnification, specifically, 0.5 to 2 times. .
  • the subject image transmitted by the image guide 2 can be formed on the solid-state imaging device 3 by 0.5 to 1.62 times.
  • r is a radius of curvature (mm)
  • d is a surface separation (mm)
  • ne is a refractive index with respect to e-line
  • Vd is an Abbe number with respect to d-line
  • IMG is the image plane
  • S is the aperture stop.
  • FIG. 2 shows the overall configuration of the re-imaging optical system according to Example 1 of the present invention
  • FIG. The re-imaging optical system according to the present example has the same lens configuration as the above-described re-imaging optical system of FIG.
  • FIG. 4 shows the overall configuration of the re-imaging optical system according to Example 2 of the present invention
  • FIG. The re-imaging optical system according to the present embodiment is the re-image of FIG. 1 described above in that the order of the negative lens and the positive lens constituting the cemented lens Lc on the object side of the front group FG is reversed. Different from the lens configuration of the optical system.
  • FIG. 6 shows the overall configuration of the re-imaging optical system according to Example 3 of the present invention
  • FIG. 7 shows various aberration diagrams thereof.
  • the re-imaging optical system according to this example is different from the lens configuration of the re-imaging optical system of FIG. 1 described above in that the positive lens Lp of the rear group RG is a cemented lens.
  • FIG. 8 shows the entire configuration of the re-imaging optical system according to Example 4 of the present invention
  • FIG. 9 shows various aberration diagrams thereof.
  • the re-imaging optical system according to the present example differs from the lens configuration of the re-imaging optical system of FIG. 1 described above in that the negative lens Ln of the rear group RG is a cemented lens.
  • FIG. 10 shows the overall configuration of the re-imaging optical system according to Example 5 of the present invention
  • FIG. 11 shows various aberration diagrams thereof.
  • the re-imaging optical system according to the present example has the same lens configuration as the above-described re-imaging optical system of FIG.
  • FIG. 12 shows the overall configuration of the re-imaging optical system according to Example 6 of the present invention
  • FIG. 13 shows various aberration diagrams thereof.
  • the re-imaging optical system according to the present example is different from the lens configuration of the re-imaging optical system of FIG. 1 described above in that the first group G1 of the front group FG includes two single lenses.
  • the values of conditional expressions (1) to (3), the incident angle (degrees) on the imaging surface, and the size (mm) of the imaging area of the assumed solid-state imaging device Table 1 shows.
  • the incident angle is an angle having the maximum absolute value among the angles formed by the light beam incident on the imaging surface and the optical axis.
  • the dimension of the imaging area is the dimension in the short axis direction of the rectangular imaging area.
  • the focal length fF (mm) of the front group FG, the focal length fR (mm) of the rear group RG, and the magnification of the re-imaging optical system 1 are also shown.

Abstract

斜入射特性を有する小型の固体撮像素子に好適である小型の再結像光学系を提供する。物体側から順に、前群（ＦＧ）と、絞り（Ｓ）と、後群（ＲＧ）とを備え、前群（ＦＧ）は、全体として正の屈折力を有し、後群（ＲＧ）は、全体として正の屈折力を有すると共に、最も像側に負レンズ（Ｌｎ）を有し、下記条件式（１）を満足する再結像光学系（１）を提供する。ただし、ｆＲ１は負レンズ（Ｌｎ）の焦点距離、ｆは全系の焦点距離である。 （１）　－２．２＜ｆＲ１／ｆ＜－０．７９

Description

再結像光学系
　本発明は、再結像光学系に関し、特に、イメージガイドによって伝送された被写体像を小型の固体撮像素子に再結像させる内視鏡用の再結像光学系に関するものである。
　従来、イメージガイドと固体撮像素子とを組み合わせたハイブリッド型の内視鏡が知られている（例えば、特許文献１参照。）。この内視鏡は、挿入部内を通るイメージガイドと、操作部内に設置された再結像光学系及び固体撮像素子とを備え、対物光学系で結像した被写体像をイメージガイドによって伝送し、伝送した被写体像を再結像光学系によって固体撮像素子に再結像させることで被写体を撮像している。ハイブリッド型内視鏡には、挿入部先端に固体撮像素子が配置されている内視鏡と比較して、挿入部先端を小型化できるというメリットがある。また、画像をモニタに表示して複数人で観察したい場合には、カメラを装着しなければならないファイバスコープと比較して使い勝手がよいというメリットがある。
特許第４２９０９２３号公報 特許第４５８８０７７号公報
　しかしながら、特許文献１，２に記載の再結像光学系は、近年開発が進んでいる小型の固体撮像素子との組み合わせには適しておらず、ハイブリッド型内視鏡に搭載する固体撮像素子を小型化することで操作部も小型化したいという要望に応えられない。前記の再結像光学系は倍率が比較的大きく設定されているため、小型の固体撮像素子と組み合わせた場合は診断や処置に適切な大きさで像が投影されない。
　また、小型の固体撮像素子には、光学系の全長短縮のために、撮像面に対して斜めに入射する光を受光する斜入射特性を有するものが多く存在する。前記の再結像光学系は斜入射特性を有する小型の固体撮像素子と組み合わせることを想定していないため、シェーディングが発生することがある。さらに、前記の再結像光学系の全長が長いため操作部が大型化してしまい、ユーザが操作部を操作しづらいという問題もある。
　本発明は、上述した事情に鑑みてなされたものであって、斜入射特性を有する小型の固体撮像素子に好適である小型の再結像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、イメージガイドと固体撮像素子との間に設けられ、前記イメージガイドによって伝送された像を前記固体撮像素子に再結像する再結像光学系であって、物体側から順に、前群と、絞りと、後群とを備え、前記前群は、全体として正の屈折力を有し、前記後群は、全体として正の屈折力を有すると共に、最も像側に負レンズを有し、下記条件式（１）を満足する再結像光学系である。
（１）　　　　－２．２　＜　ｆＲ１／ｆ　＜　－０．７９
　ただし、ｆＲ１は前記負レンズの焦点距離、ｆは全系の焦点距離である。
　本態様によれば、物体面に配置されたイメージガイドの端面から出射された光は、前群および後群の正の屈折力によって、像面に配置された固体撮像素子の撮像面に結像される。このときに、最も像側に位置する負レンズの作用によって、光は撮像面に対して斜入射する。
　この場合に、物体側から順に、正、絞り、正のレンズ構成とすることで、全長を短くすることができる。さらに、負レンズの焦点距離ｆＲ１と全系の焦点距離ｆとが条件式（１）を満たすことによって、全長のさらなる短縮を図りつつ、固体撮像素子に適した斜入射角を確保することができる。
　上記態様においては、下記条件式（２）を満足していてもよい。
（２）　　　　－０．５　＜　ｆＲ１／Ｌ　＜　－０．１５
　ただし、Ｌは物体面から像面までの全長である。
　このようにすることで、固体撮像素子への斜入射角を確保しつつ、全長をさらに小さくすることができる。ｆＲ／Ｌが－０．５以下である場合には、固体撮像素子への斜入射角が小さくなり、斜入射特性を有する小型の固体撮像素子に対応することが困難になる。一方、ｆＲ／Ｌが－０．１５以上である場合には、全長の短縮が困難になる。
　上記態様においては、下記条件式（３）を満足していてもよい。
（３）　　　　０．２５　＜　｜ＦＢ｜／｜ＦＦ｜　＜　４
　ただし、ＦＢは像面から全系の後側焦点位置までの距離、ＦＦは物体面から全系の前側焦点位置までの距離である。
　このようにすることで、イメージガイドから伝送された被写体像を適切な倍率（具体的には、０．５倍から２倍）で固体撮像素子に結像することができる。
　上記態様においては、撮像領域の短軸方向の長さ寸法が１．５ｍｍ以下である前記固体撮像素子に適用されてもよい。
　撮像領域の短軸方向の長さ寸法が１．５ｍｍ以下である小型の固体撮像素子は、一般に、撮像面に対する入射角が－１５°から－４°である光に対して感度を有する。このような斜入射特性を有する固体撮像素子に対しても、好適に適用することができる。
　上記態様においては、前記前群が、物体側から順に、第１群と、第２群とからなり、前記第１群および前記第２群のうち少なくとも一方が、正の屈折力を有する接合レンズからなっていてもよい。
　このようにすることで、接合レンズによって倍率色収差を良好に補正することができる。なお、第１群および第２群の両方が正の屈折力を有する接合レンズからなることが、さらに好ましい。
　本発明によれば、斜入射特性を有する小型の固体撮像素子に好適である小型の再結像光学系を提供することができるという効果を奏する。
本発明の一実施形態に係る再結像光学系の全体構成を示すレンズ断面図である。 本発明の実施例１に係る再結像光学系の全体構成を示すレンズ断面図である。 図２の再結像光学系の（ａ）球面収差、（ｂ）非点収差、（ｃ）倍率色収差、（ｄ）歪曲収差、（ｅ）コマ収差（最大像高）、（ｆ）コマ収差（中間像高）である。 本発明の実施例２に係る再結像光学系の全体構成を示すレンズ断面図である。 図４の再結像光学系の（ａ）球面収差、（ｂ）非点収差、（ｃ）倍率色収差、（ｄ）歪曲収差、（ｅ）コマ収差（最大像高）、（ｆ）コマ収差（中間像高）である。 本発明の実施例３に係る再結像光学系の全体構成を示すレンズ断面図である。 図６の再結像光学系の（ａ）球面収差、（ｂ）非点収差、（ｃ）倍率色収差、（ｄ）歪曲収差、（ｅ）コマ収差（最大像高）、（ｆ）コマ収差（中間像高）である。 本発明の実施例４に係る再結像光学系の全体構成を示すレンズ断面図である。 図８の再結像光学系の（ａ）球面収差、（ｂ）非点収差、（ｃ）倍率色収差、（ｄ）歪曲収差、（ｅ）コマ収差（最大像高）、（ｆ）コマ収差（中間像高）である。 本発明の実施例５に係る再結像光学系の全体構成を示すレンズ断面図である。 図１０の再結像光学系の（ａ）球面収差、（ｂ）非点収差、（ｃ）倍率色収差、（ｄ）歪曲収差、（ｅ）コマ収差（最大像高）、（ｆ）コマ収差（中間像高）である。 本発明の実施例６に係る再結像光学系の全体構成を示すレンズ断面図である。 図１２の再結像光学系の（ａ）球面収差、（ｂ）非点収差、（ｃ）倍率色収差、（ｄ）歪曲収差、（ｅ）コマ収差（最大像高）、（ｆ）コマ収差（中間像高）である。
　以下に、本発明の一実施形態に係る再結像光学系１について図１を参照して説明する。
　本実施形態に係る再結像光学系１は、ハイブリッド型内視鏡の操作部に搭載される。ハイブリッド型内視鏡は、生体のような被検査物内に挿入される細長い挿入部と、該挿入部の基端側に設けられた操作部とを備える。挿入部は、先端に設けられた対物光学系と、そのほぼ全長にわたって延びるイメージガイド２とを備え、対物光学系によって形成された被写体像を、イメージガイド２によって操作部内の再結像光学系１まで伝送する。本実施形態に係る再結像光学系１は、イメージガイド２と固体撮像素子３との間に設けられ、イメージガイド２から受け取った被写体像を、固体撮像素子３の撮像面３ａに結像するものである。
　具体的には、再結像光学系１は、図１に示されるように、物体側から順に、前群ＦＧと、絞りＳと、後群ＲＧとを備え、物体側テレセントリック光学系を構成している。
　符号ＦＬは光学フィルタを示し、符号ＣＧはカバーガラスを示している。また、符号ＯＢＪは、再結像光学系１の物体面を示し、物体面ＯＢＪの位置にイメージガイド２の基端面２ａが配置される。符号ＩＭＧは、再結像光学系１の像面を示し、像面ＩＭＧの位置に固体撮像素子３の撮像面３ａが配置される。
　前群ＦＧは、物体側から順に、第１群Ｇ１と第２群Ｇ２とから構成され、全体として正の屈折力を有している。第１群Ｇ１と第２群Ｇ２とのうち、少なくとも１つが正の屈折力を有する接合レンズＬｃであることが好ましく、本例のように、両方が正の屈折力を有する接合レンズＬｃであることがさらに好ましい。接合レンズＬｃを備えることによって、倍率色収差を良好に補正することができる。
　後群ＲＧは、物体側から順に、正レンズＬｐと、負レンズＬｎとからなり、全体として正の屈折力を有している。図１には、それぞれ単レンズからなる正レンズＬｐおよび負レンズＬｎが示されているが、これに代えて、正レンズＬｐおよび負レンズＬｎはそれぞれ接合レンズから構成されていてもよい。
　再結像光学系１は、下記条件式（１）から（３）を満足している。
（１）　　　　－２．２　＜　ｆＲ１／ｆ　＜　－０．７９
（２）　　　　－０．５　＜　ｆＲ１／Ｌ　＜　－０．１５
（３）　　　　０．２５　＜　｜ＦＢ｜／｜ＦＦ｜　＜　４
　ただし、ｆＲ１は負レンズＬｎの焦点距離（ｍｍ）、ｆは全系の焦点距離（ｍｍ）、Ｌは物体面ＯＢＪから像面ＩＭＧまでの距離（ｍｍ）、ＦＢは像面ＩＭＧから全系の後側焦点位置までの距離（ｍｍ）、ＦＦは物体面ＯＢＪから全系の前側焦点位置までの距離（ｍｍ）である。
　次に、このように構成された再結像光学系１の作用について説明する。
　対物光学系によって形成された被写体像は、イメージガイド２によって伝送され、イメージガイド２の基端面２ａから再結像光学系１に入射され、前群ＦＧおよび後群ＲＧが有する正の屈折力の作用によって固体撮像素子３の撮像面３ａに結像される。このときに、最も像側に位置する負レンズＬｎの作用によって、各光線は、撮像面３ａに対して斜めに入射する。
　この場合に、本実施形態によれば、条件式（１），（２）を満たすことによって、再結像光学系１の全長を短くし、小型の構成とすることができる。さらに、撮像面３ａへの光線の斜入射角（光線と光軸とが成す角度）を十分に確保でき、斜入射特性を有する小型の固体撮像素子３にも好適に適用することができる。具体的には、撮像領域の短軸方向の長さ寸法が１．５ｍｍ以下である小型の固体撮像素子３が有する入射角の許容範囲は、一般に、－１５°から－４°である。再結像光学系１によれば、撮像面３ａに対する－１５°から－４°の斜入射角を実現することができる。さらに、条件式（３）を満たすことによって、イメージガイド２から受光した被写体像を適切な倍率、具体的には、０．５倍から２倍で、固体撮像素子３に結像することができる。
　本実施形態に係る再結像光学系１においては、以下の条件式（３’）を満たしていることがより好ましい。
（３’）　　　　０．２５　＜　｜ＦＢ｜／｜ＦＦ｜　＜　２．６５
　画像をモニタに表示する場合に、画像が小さい方が画質はより良く見えるので、画質の観点から被写体像を再結像光学系１で拡大しすぎない方がよい。（３’）を満たすことで、イメージガイド２によって伝送された被写体像を０．５倍から１．６２倍で固体撮像素子３に結像することができる。
　次に、上述した本実施形態の実施例１から６について、図２から図１３を参照して以下に説明する。
　各実施例に記載のレンズデータにおいて、ｒは曲率半径（ｍｍ）、ｄは面間隔（ｍｍ）、ｎｅはｅ線に対する屈折率、Ｖｄはｄ線に対するアッベ数、ＯＢＪ（面番号＝０）は物体面、ＩＭＧは像面、Ｓは明るさ絞りを示している。
（実施例１）
　本発明の実施例１に係る再結像光学系の全体構成を図２に示し、その収差図を図３に示す。本実施例に係る再結像光学系は、上述した図１の再結像光学系と同様のレンズ構成を有している。
レンズデータ
面番号　　　　　ｒ　　　　　　　ｄ　　　　　　　ｎｅ　　　　　Ｖｄ
ＯＢＪ　　　　　∞　　０．６０００　　１．　　　　　　　
　１　　　　　　∞　　０．４０００　　１．５１８２５　　６４．１４
　２　　　　　　∞　　１．００００　　１．　　　　　　　　　　　　
　３　　　　　　∞　　０．５６００　　１．５５０９８　　４５．７９
　４　　　　　　∞　　０．５６００　　１．５５０９８　　４５．７９
　５　　　　　　∞　　０．５６００　　１．５５０９８　　４５．７９
　６　　　　　　∞　　２．８０００　　１．　　　　　　　　　　　　
　７　　９．７４８　　１．１１００　　１．８５５０４　　２３．７８
　８　　３．２８１　　２．９３００　　１．６７３４０　　４７．２３
　９　－６．２０２　　０．２０００　　１．　　　　　　　　　　　　
１０　　２．９２０　　１．４０００　　１．４８９１５　　７０．２３
１１　－４．８４６　　０．５０００　　１．８８８１５　　４０．７６
１２　　　　　　∞　　１．８０００　　１．　　　　　　　　　　　　
１３　　　　　　∞　　０．３０００　　１．５２３００　　６６．５４
１４（Ｓ）　　　∞　　０．０３００　　１．　　　　　　　　　　　　
１５　　　　　　∞　　０．１９００　　１．　　　　　　　　　　　　
１６　　３．８５３　　１．９０００　　１．８８８１５　　４０．７６
１７　　　　　　∞　　０．５３００　　１．　　　　　　　　　　　　
１８　－２．７６２　　０．５０００　　１．８８８１５　　４０．７６
１９　　　　　　∞　　０．７３００　　１．　　　　　　　　　　　　
２０　　　　　　∞　　０．４５００　　１．５１８２５　　６４．１４
２１　　　　　　∞　　０．０２００　　１．５１１９０　　６４．０５
２２　　　　　　∞　　０．４０００　　１．６１３５０　　５０．４９
２３　　　　　　∞　　０．００７３　　１．　　　　　　　　　　　　
ＩＭＧ　　　　　∞　　０．００００　　　
（実施例２）
　本発明の実施例２に係る再結像光学系の全体構成を図４に示し、その収差図を図５に示す。本実施例に係る再結像光学系は、前群ＦＧの物体側の接合レンズＬｃを構成する負レンズと正レンズとの順番が逆になっている点において、上述した図１の再結像光学系のレンズ構成と異なる。
レンズデータ
面番号　　　　　ｒ　　　　　　　ｄ　　　　　　　ｎｅ　　　　　Ｖｄ
ＯＢＪ　　　　　∞　　０．６０００　　１．　　　　　　　
　１　　　　　　∞　　０．４０００　　１．５１８２５　　６４．１４
　２　　　　　　∞　　１．００００　　１．　　　　　　　　　　　　
　３　　　　　　∞　　０．５６００　　１．５５０９８　　４５．７９
　４　　　　　　∞　　０．５６００　　１．５５０９８　　４５．７９
　５　　　　　　∞　　０．５６００　　１．５５０９８　　４５．７９
　６　　　　　　∞　　２．７１２５　　１．　　　　　　　　　　　　
　７　　７．５８９　　２．０４５３　　１．６７３４０　　４７．２３
　８　－２．１８２　　０．５６２６　　１．８１２６４　　２５．４２
　９　－４．３４０　　０．２３７１　　１．　　　　　　　　　　　　
１０　　５．２５８　　２．１３５４　　１．４８９１５　　７０．２３
１１　－３．５７９　　１．２２２４　　１．８８８１５　　４０．７６
１２　－３９．６９０　０．８０５６　　１．　　　　　　　　　　　　
１３　　　　　　∞　　０．３０００　　１．５２３００　　６６．５４
１４（Ｓ）　　　∞　　０．０３００　　１．　　　　　　　　　　　　
１５　　　　　　∞　　１．７３６８　　１．　　　　　　　　　　　　
１６　　７．０００　　２．００９０　　１．８８８１５　　４０．７６
１７　－６．７５４　　０．６３７３　　１．　　　　　　　　　　　　
１８　－２．６３３　　０．９８０５　　１．８８８１５　　４０．７６
１９　－２８．０６９　１．５３５４　　１．　　　　　　　　　　　　
２０　　　　　　∞　　０．４５００　　１．５１８２５　　６４．１４
２１　　　　　　∞　　０．０２００　　１．５１１９０　　６４．０５
２２　　　　　　∞　　０．４０００　　１．６１３５０　　５０．４９
２３　　　　　　∞　　０．０００２　　１．　　　　　　　　　　　　
ＩＭＧ　　　　　∞　　０．００　
（実施例３）
　本発明の実施例３に係る再結像光学系の全体構成を図６に示し、その各種収差図を図７に示す。本実施例に係る再結像光学系は、後群ＲＧの正レンズＬｐが接合レンズである点において、上述した図１の再結像光学系のレンズ構成と異なる。
レンズデータ
面番号　　　　　ｒ　　　　　　　ｄ　　　　　　　ｎｅ　　　　　Ｖｄ
ＯＢＪ　　　　　∞　　０．６０００　　１．　　　　　　　
　１　　　　　　∞　　０．４０００　　１．５１８２５　　６４．１４
　２　　　　　　∞　　１．００００　　１．　　　　　　　　　　　　
　３　　　　　　∞　　０．５６００　　１．５５０９８　　４５．７９
　４　　　　　　∞　　０．５６００　　１．５５０９８　　４５．７９
　５　　　　　　∞　　０．５６００　　１．５５０９８　　４５．７９
　６　　　　　　∞　　１．６９８４　　１．　　　　　　　　　　　　
　７　　６．６９３　　３．３４３９　　１．８５５０４　　２３．７８
　８　　３．１３０　　１．６００７　　１．６７３４０　　４７．２３
　９　－６．９４０　　０．２０００　　１．　　　　　　　　　　　　
１０　　３．２２２　　２．３８０２　　１．４８９１５　　７０．２３
１１　－２．７２５　　１．６０４６　　１．８８８１５　　４０．７６
１２　－６．２１６　　０．１５００　　１．　　　　　　　　　　　　
１３　　　　　　∞　　０．３０００　　１．５２３００　　６６．５４
１４（Ｓ）　　　∞　　０．０３００　　１．　　　　　　　　　　　　
１５　　　　　　∞　　１．３１３６　　１．　　　　　　　　　　　　
１６　　３．２２７　　１．５５３３　　１．８８８１５　　４０．７６
１７　　５．００３　　０．６４７９　　１．４８９１５　　７０．２３
１８　３５．５２０　　０．１９８３　　１．　　　　　　　　　　　　
１９　－１．９９３　　０．２１１１　　１．８８８１５　　４０．７６
２０　－２．７５８　　０．１２９９　　１．　　　　　　　　　　　　
２１　　　　　　∞　　０．４５００　　１．５１８２５　　６４．１４
２２　　　　　　∞　　０．０２００　　１．５１１９０　　６４．０５
２３　　　　　　∞　　０．４０００　　１．６１３５０　　５０．４９
２４　　　　　　∞　　０．００００　　１．　　　　　　　　　　　　
ＩＭＧ　　　　　∞　　０．００００　　
（実施例４）
　本発明の実施例４に係る再結像光学系の全体構成を図８に示し、その各種収差図を図９に示す。本実施例に係る再結像光学系は、後群ＲＧの負レンズＬｎが接合レンズである点において、上述した図１の再結像光学系のレンズ構成と異なる。
レンズデータ
面番号　　　　　ｒ　　　　　　　ｄ　　　　　　　ｎｅ　　　　　Ｖｄ
ＯＢＪ　　　　　∞　　０．６０００　　１．　　　　　　　
　１　　　　　　∞　　０．４０００　　１．５１８２５　　６４．１４
　２　　　　　　∞　　１．００００　　１．　　　　　　　　　　　　
　３　　　　　　∞　　０．５６００　　１．５５０９８　　４５．７９
　４　　　　　　∞　　０．５６００　　１．５５０９８　　４５．７９
　５　　　　　　∞　　０．５６００　　１．５５０９８　　４５．７９
　６　　　　　　∞　　０．２４３４　　１．　　　　　　　　　　　　
　７　　４．３９４　　３．０００１　　１．８５５０４　　２３．７８
　８　　２．６１５　　２．０７１８　　１．６７３４０　　４７．２３
　９　－５．１７６　　０．２００２　　１．　　　　　　　　　　　　
１０　　３．１２７　　１．４７８１　　１．４８９１５　　７０．２３
１１　－２．５９７　　２．００１３　　１．８８８１５　　４０．７６
１２　－１２．１９５　０．１０００　　１．　　　　　　　　　　　　
１３（Ｓ）　　　∞　　０．０３００　　１．　　　　　　　　　　　　
１４　　　　　　∞　　０．３０００　　１．５２３００　　６６．５４
１５　　　　　　∞　　２．２５５６　　１．　　　　　　　　　　　　
１６　１２．３７６　　０．７０６５　　１．８８８１５　　４０．７６
１７　－４．７００　　１．０４５１　　１．　　　　　　　　　　　　
１８　－２．２２２　　１．２４６５　　１．８８８１５　　４０．７６
１９　１４．５８１　　１．４１８７　　１．８５５０４　　２３．７８
２０　－１０．００７　１．３４３３　　１．　　　　　　　　　　　　
２１　　　　　　∞　　０．４５００　　１．５１８２５　　６４．１４
２２　　　　　　∞　　０．０２００　　１．５１１９０　　６４．０５
２３　　　　　　∞　　０．４０００　　１．６１３５０　　５０．４９
２４　　　　　　∞　－０．０００７　　１．　　　　　　　　　　　　
ＩＭＧ　　　　　∞　　０．００００　　
（実施例５）
　本発明の実施例５に係る再結像光学系の全体構成を図１０に示し、その各種収差図を図１１に示す。本実施例に係る再結像光学系は、上述した図１の再結像光学系と同様のレンズ構成を有している。
レンズデータ
面番号　　　　　ｒ　　　　　　　ｄ　　　　　　　ｎｅ　　　　　Ｖｄ
ＯＢＪ　　　　　∞　　０．６０００　　１．　　　　　　　
　１　　　　　　∞　　０．４０００　　１．５１８２５　　６４．１４
　２　　　　　　∞　　１．００００　　１．　　　　　　　　　　　　
　３　　　　　　∞　　０．５６００　　１．５５０９８　　４５．７９
　４　　　　　　∞　　０．５６００　　１．５５０９８　　４５．７９
　５　　　　　　∞　　０．５６００　　１．５５０９８　　４５．７９
　６　　　　　　∞　　１．７３８４　　１．　　　　　　　　　　　　
　７　１３．１５７　　３．００１４　　１．８５５０４　　２３．７８
　８　　３．４８０　　３．００１２　　１．８８８１５　　４０．７６
　９　－６．１９３　　０．２６１２　　１．　　　　　　　　　　　　
１０　　４．０９３　　２．４２８９　　１．６４２５４　　６０．０８
１１　－３．０７５　　２．３５６０　　１．８８８１５　　４０．７６
１２　　８．５４２　　０．１５００　　１．　　　　　　　　　　　　
１３（Ｓ）　　　∞　　０．０３００　　１．　　　　　　　　　　　　
１４　　　　　　∞　　０．３０００　　１．５２３００　　６６．５４
１５　　　　　　∞　　２．３３６４　　１．　　　　　　　　　　　　
１６　－３．５００　　１．８０７２　　１．８８８１５　　４０．７６
１７　－１．９３７　　０．６７１６　　１．　　　　　　　　　　　　
１８　－０．９８９　　０．１８１３　　１．６４２６８　　４４．８７
１９　－１．８４５　　０．５１７９　　１．　　　　　　　　　　　　
２０　　　　　　∞　　０．４５００　　１．５１８２５　　６４．１４
２１　　　　　　∞　　０．０２００　　１．５１１９０　　６４．０５
２２　　　　　　∞　　０．４０００　　１．６１３５０　　５０．４９
２３　　　　　　∞　－０．０００３　　１．　　　　　　　　　　　　
ＩＭＧ　　　　　∞　　０．００００　　
（実施例６）
　本発明の実施例６に係る再結像光学系の全体構成を図１２に示し、その各種収差図を図１３に示す。本実施例に係る再結像光学系は、前群ＦＧの第１群Ｇ１が、２つの単レンズからなる点において、上述した図１の再結像光学系のレンズ構成と異なる。
レンズデータ
面番号　　　　　ｒ　　　　　　　ｄ　　　　　　　ｎｅ　　　　　Ｖｄ
ＯＢＪ　　　　　∞　　０．６０００　　１．　　　　　　　
　１　　　　　　∞　　０．４０００　　１．５１８２５　　６４．１４
　２　　　　　　∞　　１．００００　　１．　　　　　　　　　　　　
　３　　　　　　∞　　０．５６００　　１．５５０９８　　４５．７９
　４　　　　　　∞　　０．５６００　　１．５５０９８　　４５．７９
　５　　　　　　∞　　０．５６００　　１．５５０９８　　４５．７９
　６　　　　　　∞　　１．６５１０　　１．　　　　　　　　　　　　
　７　　６．２６７　　２．０６６０　　１．６５２２２　　３３．７９
　８　　２．７２７　　０．５０００　　１．　　　　　　　　　　　　
　９　　３．４２７　　４．０８５１　　１．７３２３４　　５４．６８
１０　－９．２２６　　０．３８９５　　１．　　　　　　　　　　　　
１１　　２．６７４　　２．０８５０　　１．４８９１５　　７０．２３
１２　－２．５８２　　０．６６１９　　１．８８８１５　　４０．７６
１３　－２９．５８１　０．６０００　　１．　　　　　　　　　　　　
１４　　　　　　∞　　０．３０００　　１．５２３００　　６６．５４
１５（Ｓ）　　　∞　　０．０３００　　１．　　　　　　　　　　　　
１６　　　　　　∞　　１．０１３８　　１．　　　　　　　　　　　　
１７　　３．９４８　　２．２９１８　　１．８８８１５　　４０．７６
１８　－１７８．５３４　０．３３００　１．　　　　　　　　　　　
１９　－１．９８９　　０．５０５９　　１．８８８１５　　４０．７６
２０　－５．４７８　　０．１３６６　　１．　　　　　　　　　　　　
２１　　　　　　∞　　０．４５００　　１．５１８２５　　６４．１４
２２　　　　　　∞　　０．０２００　　１．５１１９０　　６４．０５
２３　　　　　　∞　　０．４０００　　１．６１３５０　　５０．４９
２４　　　　　　∞　　０．００００　　１．　　　　　　　　　　　　
ＩＭＧ　　　　　∞　　０．００００　　　
　上述した実施例１から６について、条件式（１）から（３）の値と、撮像面への入射角（度）と、想定している固体撮像素子の撮像領域の寸法（ｍｍ）とを表１に示す。入射角は、撮像面に入射する光線が光軸となす角度のうち、絶対値が最大となる角度である。撮像領域の寸法は、長方形の撮像領域の短軸方向の寸法である。さらに、参考として、前群ＦＧの焦点距離ｆＦ（ｍｍ）、後群ＲＧの焦点距離ｆＲ（ｍｍ）、および再結像光学系１の倍率も示す。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000001
１　再結像光学系
２　イメージガイド
３　固体撮像素子
３ａ　撮像面
ＦＧ　前群
ＲＧ　後群
Ｇ１　第１群
Ｇ２　第２群
Ｌｃ　接合レンズ
Ｌｐ　正レンズ
Ｌｎ　負レンズ
Ｓ　絞り
ＯＢＪ　物体面
ＩＭＧ　像面

Claims (5)

  1. 　イメージガイドと固体撮像素子との間に設けられ、前記イメージガイドによって伝送された像を前記固体撮像素子に再結像する再結像光学系であって、
    　物体側から順に、前群と、絞りと、後群とを備え、
    　前記前群は、全体として正の屈折力を有し、
    　前記後群は、全体として正の屈折力を有すると共に、最も像側に負レンズを有し、
    　下記条件式（１）を満足する再結像光学系。
    （１）　　　　－２．２　＜　ｆＲ１／ｆ　＜　－０．７９
    　ただし、
    　ｆＲ１；前記負レンズの焦点距離、
    　ｆ；全系の焦点距離
    　である。
  2. 　下記条件式（２）を満足する請求項１に記載の再結像光学系。
    （２）　　　　－０．５　＜　ｆＲ１／Ｌ　＜　－０．１５
    　ただし、
    　Ｌ；物体面から像面までの全長
    　である。
  3. 　下記条件式（３）を満足する請求項１または請求項２に記載の再結像光学系。
    （３）　　　　０．２５　＜　｜ＦＢ｜／｜ＦＦ｜　＜　４
    　ただし、
    　ＦＢ；像面から全系の後側焦点位置までの距離、
    　ＦＦ；物体面から全系の前側焦点位置までの距離
    　である。
  4. 　撮像領域の短軸方向の長さ寸法が１．５ｍｍ以下である前記固体撮像素子に適用される請求項１から請求項３のいずれかに記載の再結像光学系。
  5. 　前記前群が、物体側から順に、第１群と、第２群とからなり、
    　前記第１群および前記第２群のうち少なくとも一方が、正の屈折力を有する接合レンズからなる請求項１から請求項４のいずれかに記載の再結像光学系。
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