内窥镜用物镜光学系统技术方案

提供一种小型且具有良好的光学性能和明亮的光圈值的内窥镜用物镜光学系统。该内窥镜用物镜光学系统的特征在于，从物体侧起依次配置负的第一透镜(L1)、使凸面朝向物体侧的正的第二弯月透镜(L2)、亮度光圈(S)、双凸形状的第三透镜(L3)以及将双凸形状的第四透镜(L4)与负的第五透镜(L5)接合而整体为正的接合透镜(CL)，满足以下的条件式(1)、(2)。‑3≤f1/Ih≤‑1.2···(1)0.25≤L3_5/L≤0.7···(2)在此，f1为第一透镜(L1)的焦距，Ih为内窥镜用物镜光学系统的最大像高，L3_5为从第三透镜(L3)的靠物体侧的面到第五透镜的靠像侧的面为止的沿着光轴(AX)的距离，L为从第一透镜(L1)的靠物体侧的面到像面为止的沿着光轴(AX)的距离。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】内窥镜用物镜光学系统
本专利技术涉及一种内窥镜用物镜光学系统，例如涉及一种能够利用于在医疗领域、工业领域等中使用的内窥镜装置的内窥镜用物镜光学系统。
技术介绍
内窥镜是在医疗用领域和工业用领域中广泛地使用的装置。特别是在医疗用领域中，利用于通过由被插入到体腔内的内窥镜获得的图像来对观察部位进行诊断、治疗。内窥镜的光学系统通过设定适当的光圈值，从近点物体至远点物体都能够获取聚焦后的图像。另外，通过减小透镜直径、光学总长，能够构成细径、插入时不痛苦并且在体内自由回转的内窥镜。近年来，一直在寻求更高画质且更小型的内窥镜。目前为止，作为小型的内窥镜用物镜光学系统，例如在专利文献1、2、3中提出。专利文献1：日本特开2004-061763号公报专利文献2：日本特开2009-223183号公报专利文献3：国际公开第10/119640号
技术实现思路
专利技术要解决的问题为了使由内窥镜获取的图像高画质化，需要增加摄像元件的像素数，并与之相应地事先校正光学系统的像差。然而，摄像元件的摄像区域的尺寸相应地变大，也导致光学系统大型化。因此，通过减小像素间距来减小摄像区域的尺寸，与之对应地也需要事先使物镜光学系统系数倍地缩小。然而，该方法存在两个要考虑的问题。第一个问题是由于光圈值引起的问题。当将光学系统的大小原样系数倍地缩小时，亮度光圈的大小也系数倍地变小。因此，导致发生由于小的亮度光圈的衍射所引起的光学性能的劣化。因此，如果没有事先进行使光学系统的光圈值明亮的设计，则无法实现良好的光学性能。一般地，如果光圈值变亮，则难以进行像差校正，从而需要增加透镜个数，有导致光学系统大型化的倾向。第二个问题是制造时的偏差的问题。在为了确保光学性能而使光学系统的大小简单地系数倍缩小的情况下，也需要事先使光学系统的制造偏差同样地系数倍缩小。例如作为增强抗制造偏差的能力的方法、即从光学设计者侧的观点来看使光学性能对于相同的制造偏差不容易劣化的方法，存在减小各透镜的折射力的方法。然而，如果减小折射力，则导致光学系统大型化。因此，在假定应用于内窥镜用的物镜光学系统的情况下，导致无法满足内窥镜用的物镜光学系统所需要的小型化这样的条件。另外，能够通过添加透镜调心等的工序，来减少制造偏差从而确保良好的光学性能。然而，如果增加新的工序，则存在导致组装成本上升等问题。这样，需要形成充分考虑到小型化和低成本两方的光学系统。在如以上那样使光学系统缩小系数倍的情况下，如果不充分地考虑由于缩小所产生的影响，则无法确保良好的光学性能。在专利文献1中提出的内窥镜物镜由较少的透镜个数构成，但是实施例的光圈值为6左右，没有考虑以系数倍小型化时的光学性能、制造偏差。因此，通过缩小摄像元件的像素间距实现的小型化是有限制的。在专利文献2中提出的内窥镜用物镜由较少的透镜个数构成，实施例的光圈值为3.5左右。然而，例如轴上色像差是对于高像素而言不足的光学性能，且满足良好的光学性能是有限制的。在专利文献3中提出的物镜光学系统的实施例6～8由较少的透镜个数构成。然而，由于形成为透镜组的一部分透镜移动的聚焦光学系统，因此导致全长比较大。因此，是不适于全长的小型化的结构。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具有良好的光学性能和明亮的光圈值的内窥镜用物镜光学系统。用于解决问题的方案为了解决上述的问题并达成目的，本专利技术提供以下的方案。本专利技术的一个方式是一种内窥镜用物镜光学系统，其特征在于，从物体侧起依次配置负的第一透镜、使凸面朝向物体侧的正的第二弯月透镜、亮度光圈、双凸形状的第三透镜以及将双凸形状的第四透镜与负的第五透镜接合而整体为正的接合透镜，满足以下的条件式(1)、(2)，-3≤f1/Ih≤-1.2(1)0.25≤L35/L≤0.7(2)在此，f1为第一透镜的焦距，Ih为内窥镜用物镜光学系统的最大像高，L35为从第三透镜的靠物体侧的面到第五透镜的靠像侧的面为止的沿着光轴的距离，L为从第一透镜的靠物体侧的面到像面为止的沿着光轴的距离。专利技术的效果本专利技术的一个实施方式所涉及的内窥镜用物镜光学系统起到小型且具有良好的光学性能和明亮的光圈值、例如光圈值为3左右的效果。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用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所涉及的内窥镜用物镜光学系统的截面结构的图，(b)、(c)、(d)、(e)是分别表示球面像差(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所涉及的内窥镜用物镜光学系统的截面结构的图，(b)、(c)、(d)、(e)是分别表示球面像差(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所涉及的内窥镜用物镜光学系统的截面结构的图，(b)、(c)、(d)、(e)是分别表示球面像差(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所涉及的内窥镜用物镜光学系统的截面结构的图，(b)、(c)、(d)、(e)是分别表示球面像差(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所涉及的内窥镜用物镜光学系统的截面结构的图，(b)、(c)、(d)、(e)是分别表示球面像差(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，针对实施方式所涉及的内窥镜用物镜光学系统，使用附图来说明采用这种结构的理由和作用。此外，并不是通过以下的实施方式来对本专利技术进行限定。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。本实施方式所涉及的内窥镜用物镜光学系统从物体侧起依次配置负的第一透镜L1、红外吸收滤波器F1、使凸面朝向物体侧的正的第二弯月透镜L2、亮度光圈S、双凸形状的第三透镜L3以及将双凸形状的第四透镜L4与负的第五透镜L5接合而整体为正的接合透镜CL，满足以下的条件式(1)、(2)。-3≤f1/Ih≤-1.2(1)0.25≤L35/L≤0.7(2)在此，f1为第一透镜L1的焦距，Ih为内窥镜用物镜光学系统的最大像高，L35为从第三透镜L3的靠物体侧的面到第五透镜L5的靠像侧的面为止的沿着光轴AX的距离，L为从第一透镜L1的靠物体侧的面到像面I为止的沿着光轴AX的距离。首先，为了构成在内窥镜中能够使用的小型且具有良好的光学性能的物镜光学系统，在最靠近物体侧的位置配置了负的第一透镜L1。由此，作为物镜光学系统的结构，能够采用反远距型的结构。而且，在第一透镜L1的像侧配置有使凸面朝向物体侧的正的第二弯月透镜L2。通过这样，来校正在负的第一透镜L1中产生的像差。在第二弯月透镜L2的像侧配置有亮度光圈S、双凸形状的正的第三透镜L3。第三透镜L3主要对成像作贡献。因此，通过第三透镜L3的正折射力使光束会聚。第三透镜L3的像侧的周边的光线高度变高的位置处配置了将双凸形状的正的第四透镜L4与负的第五透镜L5接合而成的接合透镜CL。通过接合透镜CL来对色像差进行校正。接合透镜CL整体构成为正的折射力使得与正的第三透镜L3一同对成像作出贡献。在这样的结构中，为了构成反远距型并缩短全长，本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种内窥镜用物镜光学系统，其特征在于，从物体侧起依次配置负的第一透镜、使凸面朝向物体侧的正的第二弯月透镜、亮度光圈、双凸形状的第三透镜以及将双凸形状的第四透镜与负的第五透镜接合而整体为正的接合透镜，所述内窥镜用物镜光学系统满足以下的条件式(1)、(2)，‑3≤f1/Ih≤‑1.2  (1)0.25≤L35/L≤0.7  (2)在此，f1为所述第一透镜的焦距，Ih为所述内窥镜用物镜光学系统的最大像高，L35为从所述第三透镜的靠物体侧的面到所述第五透镜的靠像侧的面为止的沿着光轴的距离，L为从所述第一透镜的靠物体侧的面到像面为止的沿着光轴的距离。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2015.06.16 JP 2015-1211621.一种内窥镜用物镜光学系统，其特征在于，从物体侧起依次配置负的第一透镜、使凸面朝向物体侧的正的第二弯月透镜、亮度光圈、双凸形状的第三透镜以及将双凸形状的第四透镜与负的第五透镜接合而整体为正的接合透镜，所述内窥镜用物镜光学系统满足以下的条件式(1)、(2)，-3≤f1/Ih≤-1.2(1)0.25≤L35/L≤0.7(2)在此，f1为所述第一透镜的焦距，Ih为所述内窥镜用物镜光学系统的最大像高，L35为从所述第三透镜的靠物体侧的面到所述第五透镜的靠像侧的面为止的沿着光轴的距离，L为从所述第一透镜的靠物体侧的面到像面为止的沿着光轴的距离。2.根据权利要求1所述的内窥镜用物镜光学系统，其特征在于，满足以下的条件式(3)、(4)，0.5≤d5i/d23≤10…(3)3≤L/d23≤100…(4)在此，d5i为从所述第五透镜的靠像侧的面到像面为止的沿着光轴的距离，d23为从所述第二弯月透镜的靠像侧的面到所述第三透镜的靠物体侧的面为止的沿着光轴的距离，L为从所述第一透镜的靠物体侧的面到像面为止的沿着光轴的距离。3.根据权利要求1所述的内窥镜用物镜光学系统，其特征在于，所述第一透镜的形状为使平面朝向物体侧的平凹形状。4.根据权利要求1所述的内窥镜用物镜光学系统，其...

【专利技术属性】
技术研发人员：加茂裕二，
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