内窥镜物镜光学系统技术方案

技术编号:16048514 阅读:54 留言:0更新日期:2017-08-20 08:06
提供一种小型、高图像质量且确保了足够的用于配置视场方向变换构件的间隔的内窥镜物镜光学系统。该内窥镜物镜光学系统的特征在于,由从物体侧起依次配置的负的第一组(G1)、亮度光圈(S)以及正的第二组(G2)组成,第一组(G1)由从物体侧起依次配置的负的第一透镜(L1)和视场方向变换构件(P)组成,第二组(G2)由从物体侧起依次配置的双凸形状的第二透镜(L2)和接合透镜组成,该接合透镜是将正的第三透镜(L3)与负的第四透镜(L4)依次接合而成的,该内窥镜物镜光学系统满足以下的条件式(1)、(2)、(3)。2.4≤d1/f≤4.6(1);1.85≤f2/f≤2.6(2);‑50≤r21/r22≤‑0.4(3)。在此,d1为从第一透镜(L1)的像侧的面到亮度光圈(S)的面的空气当量长度,f为内窥镜物镜光学系统整个系统的焦距,f2为第二组(G2)的焦距,r21为第二透镜(L2)的物体侧的面的曲率半径,r22为第二透镜(L2)的像侧的面的曲率半径。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】内窥镜物镜光学系统
本专利技术涉及一种内窥镜物镜光学系统、例如能够应用于在医疗领域、工业领域等中使用的内窥镜装置的内窥镜物镜光学系统。
技术介绍
在内窥镜物镜光学系统中,存在为了进行斜视观察而在光学系统中配置棱镜等视场方向变换构件的情况。提出了这样的斜视观察用的光学系统的例子(例如参照专利文献1~10)。专利文献1:日本特开2008-83316号公报专利文献2:日本特开平9-269450号公报专利文献3:日本专利第3574484号公报专利文献4:日本专利第4439184号公报专利文献5:日本专利第3742484号公报专利文献6:日本专利第5558058号公报专利文献7:日本专利第4274602号公报专利文献8:日本特公昭53-36787号公报专利文献9:日本特开昭51-62053号公报专利文献10:日本特开平7-294806号公报
技术实现思路
专利技术要解决的问题近年来,随着内窥镜的小型化的要求,而摄像元件的小型化不断发展。在此,在斜视用内窥镜中,在物镜光学系统中配置有棱镜等视场方向变换构件。因此,即使在使摄像元件小型化的情况下,也存在必须确保相应长的用于配置视场方向变换构件的空间上的间隔的情况。确保空间上的间隔的情况例如是指在物镜光学系统内配置摄像元件、用于保持摄像元件和物镜光学系统的机械部件的情况。一般地,光学系统的大小能够系数倍地小型化、即缩小。在此,在单纯使摄像元件系数倍地小型化时,存在无法以相同的系数倍使视场方向变换构件小型化的情况。并且,近年来,为了实现进一步的小型化,提出了根据来自物镜光学系统的大出射角的光线而使遮光特性优化的摄像元件。在专利文献1、2、3的结构中,在单纯与摄像元件的大小相匹配地使光学系统系数倍地小型化的情况下,导致配置视场方向变换构件的间隔变小。因此,难以得到小型的斜视用内窥镜。在专利文献4、5的结构中,将第二组的接合透镜按负、正的顺序进行了接合。其结果,倍率色像差的校正能力变低。因而,在画面周边部容易发生颜色模糊,从而难以获得高图像质量的内窥镜图像。在专利文献6中,公开了从物体侧起依次为负透镜、正透镜、棱镜、接合透镜的结构。在此,由于负的第一透镜的像侧的面的曲率半径小,因此与正的第二透镜之间的相对的偏心对性能带来的影响大,难以实现更小型化和更高图像质量化。在专利文献7的结构中,不具备接合透镜。因此,容易发生画面周边部的颜色模糊,从而难以实现更高图像质量化。在专利文献8、9中,专利文献9的实施例3以外的结构是视角为90°以下,难以得到足够的视场范围。另外,在专利文献9的实施例3的结构中,物镜光学系统的出射角小。因此,对于使遮光特性优化的摄像元件而言并不理想,难以获得更小型且更高图像质量的内窥镜。在专利文献10中,实施例5以外的结构是将第二组的接合透镜按负、正的顺序进行了接合。因此,倍率色像差的校正能力低。另外,专利文献10的实施例5的结构是将第二组的接合透镜按正、负的顺序进行了接合,但是用于配置视场方向变换构件的间隔小。并且,在专利文献10的所有实施例中,第二组的折射力大。因此,像面弯曲有点校正不足,难以得到小型且高图像质量的斜视用内窥镜。本专利技术是鉴于上述而完成的,其目的在于提供一种小型、高图像质量且确保了足够的用于配置视场方向变换构件的间隔的内窥镜物镜光学系统。用于解决问题的方案为了解决上述的问题并达成目的,本专利技术所涉及的内窥镜物镜光学系统的特征在于,由从物体侧起依次配置的负的第一组、亮度光圈以及正的第二组组成,第一组由从物体侧起依次配置的负的第一透镜和视场方向变换构件组成,第二组由从物体侧起依次配置的双凸形状的第二透镜和接合透镜组成,该接合透镜是将正的第三透镜与负的第四透镜依次接合而成的,该内窥镜物镜光学系统满足以下的条件式(1)、(2)、(3)。2.4≤d1/f≤4.6(1)1.85≤f2/f≤2.6(2)-50≤r21/r22≤-0.4(3)在此,d1为从第一透镜的像侧的面到亮度光圈的面的空气当量长度,f为内窥镜物镜光学系统整个系统的焦距,f2为第二组的焦距,r21为第二透镜的物体侧的面的曲率半径,r22为第二透镜的像侧的面的曲率半径。专利技术的效果根据本专利技术,起到能够得到小型、高图像质量且具备足够的用于配置视场方向变换构件的间隔的内窥镜物镜光学系统的效果。附图说明图1是表示本专利技术的一个实施方式所涉及的内窥镜物镜光学系统的截面结构的图。图2的(a)是表示本专利技术的实施例1所涉及的内窥镜物镜光学系统的截面结构的图,(b)、(c)、(d)、(e)是分别表示实施例1的球面像差(SA)、像散(AS)、畸变像差(DT)以及倍率色像差(CC)的像差图。图3的(a)是表示本专利技术的实施例2所涉及的内窥镜物镜光学系统的截面结构的图,(b)、(c)、(d)、(e)是分别表示实施例1的球面像差(SA)、像散(AS)、畸变像差(DT)以及倍率色像差(CC)的像差图。图4的(a)是表示本专利技术的实施例3所涉及的内窥镜物镜光学系统的截面结构的图,(b)、(c)、(d)、(e)是分别表示实施例3的球面像差(SA)、像散(AS)、畸变像差(DT)以及倍率色像差(CC)的像差图。图5的(a)是表示本专利技术的实施例4所涉及的内窥镜物镜光学系统的截面结构的图,(b)、(c)、(d)、(e)是分别表示实施例4的球面像差(SA)、像散(AS)、畸变像差(DT)以及倍率色像差(CC)的像差图。图6的(a)是表示本专利技术的实施例5所涉及的内窥镜物镜光学系统的截面结构的图,(b)、(c)、(d)、(e)是分别表示实施例5的球面像差(SA)、像散(AS)、畸变像差(DT)以及倍率色像差(CC)的像差图。图7的(a)是表示本专利技术的实施例6所涉及的内窥镜物镜光学系统的截面结构的图,(b)、(c)、(d)、(e)是分别表示实施例6的球面像差(SA)、像散(AS)、畸变像差(DT)以及倍率色像差(CC)的像差图。具体实施方式以下,关于本实施方式所涉及的内窥镜物镜光学系统,使用附图来说明采用这种结构的理由和作用。此外,本专利技术并不限定于以下的实施方式。图1是表示本实施方式所涉及的内窥镜用物镜光学系统的截面结构的图。本实施方式由从物体侧起依次配置的负的第一组G1、亮度光圈S以及正的第二组G2组成,第一组G1由从物体侧起依次配置的负的第一透镜L1和视场方向变换构件P组成,第二组G2由从物体侧起依次配置的双凸形状的第二透镜L2和接合透镜组成,该接合透镜是将正的第三透镜L3与负的第四透镜L4依次接合而成的。而且,本实施方式的特征在于,满足以下的条件式(1)、(2)、(3)。2.4≤d1/f≤4.6(1)1.85≤f2/f≤2.6(2)-50≤r21/r22≤-0.4(3)在此,d1为从第一透镜的像侧的面到亮度光圈的面的空气当量长度,f为内窥镜物镜光学系统整个系统的焦距,f2为第二组的焦距,r21为第二透镜的物体侧的面的曲率半径,r22为第二透镜的像侧的面的曲率半径。这样,本实施方式为了形成能够在内窥镜中使用的小型且广视角的内窥镜物镜光学系统(成像光学系统),而在第一组G1的最靠近物体侧的位置配置平凹形状的第一透镜L1,来确保负的折射力。由此,能够取得反远距型的结构。而且,在第一透镜L1的像侧配置视场方向变换构件P,能够进行斜视观察。此外,本文档来自技高网...
内窥镜物镜光学系统

【技术保护点】
一种内窥镜物镜光学系统,其特征在于,由从物体侧起依次配置的负的第一组、亮度光圈以及正的第二组组成,所述第一组由从物体侧起依次配置的负的第一透镜和视场方向变换构件组成,所述第二组由从物体侧起依次配置的第二透镜和接合透镜组成,该第二透镜是双凸形状的透镜,该接合透镜是将正的第三透镜与负的第四透镜依次接合而成的透镜,该内窥镜物镜光学系统满足以下的条件式(1)、(2)、(3),2.4≤d1/f≤4.6       (1)1.85≤f2/f≤2.6      (2)‑50≤r21/r22≤‑0.4   (3)在此,d1为从所述第一透镜的像侧的面到所述亮度光圈的面的空气当量长度,f为所述内窥镜物镜光学系统整个系统的焦距,f2为所述第二组的焦距,r21为所述第二透镜的物体侧的面的曲率半径,r22为所述第二透镜的像侧的面的曲率半径。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2015.04.24 JP 2015-0896611.一种内窥镜物镜光学系统,其特征在于,由从物体侧起依次配置的负的第一组、亮度光圈以及正的第二组组成,所述第一组由从物体侧起依次配置的负的第一透镜和视场方向变换构件组成,所述第二组由从物体侧起依次配置的第二透镜和接合透镜组成,该第二透镜是双凸形状的透镜,该接合透镜是将正的第三透镜与负的第四透镜依次接合而成的透镜,该内窥镜物镜光学系统满足以下的条件式(1)、(2)、(3),2.4≤d1/f≤4.6(1)1.85≤f2/f≤2.6(2)-50≤r21/r22≤-0.4(3)在此,d1为从所述第一透镜的像侧的面到所述亮度光圈的面的空气当量长度,f为所述内窥镜物镜光学系统整个系统的焦距,f2为所述第二组...

【专利技术属性】
技术研发人员:佐藤伸也
申请(专利权)人:奥林巴斯株式会社
类型:发明
国别省市:日本,JP

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