JP6363818B1 - 内視鏡システム - Google Patents
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Abstract
対物光学系OBLと、2つのピントの異なる光学像を得る光路分割部20と、光学像を取得する撮像素子22と、画像合成処理部23cと、を有し、対物光学系OBLは、物体側から順に、固定の負の第1レンズ群G1と、可動の正の第2レンズ群G2と、固定の正の第3レンズ群G3と、から構成され、第2レンズ群G2を像側へ移動させることによって通常観察と近接観察を切り替え可能な光学系において、第1レンズ群G1は、物体側から順に、負の第1レンズL1と、少なくとも1つの正レンズL4と、を有し、以下の条件式(1)、(2)を満足する対物光学系を有する。
1.3<D_2T/fw<5 …(1)
1.01<ω(wide)/ω(tele)<3.0 …(2)
Description
また、特許文献2の光学系では、第1レンズ群の正レンズの肉厚が焦点距離に比べて小さい。このため、特に像面湾曲の補正が不十分であるため好ましくない。
1.40≦D_2T/fw<5 …(1)’’’
1.01<ω(wide)/ω(tele)<3.0 …(2)
2.70≦D_1G/D_2T<3.21 …(3)’’’
ここで、
D_2Tは、負屈折力の第1レンズ群の最も像側の正レンズの光軸上の肉厚、
fwは、通常観察状態における対物光学系の焦点距離、
ω(wide)は、通常観察状態における対物光学系の画角、
ω(tele)は、近接観察状態における対物光学系の画角、
D_1Gは、負屈折力の第1レンズ群の光軸上の厚み、
D_2Tは、負屈折力の第1レンズ群の最も像側の正レンズの光軸上の肉厚、
である。
対物光学系OBLは、物体側から順に、固定の負屈折力の第1レンズ群G1と、可動の正屈折力の第2レンズ群G2と、固定の正屈折力の第3レンズ群G3と、から構成され、
第2レンズ群G2を像側へ移動させることによって通常観察(遠方観察)と近接観察(拡大観察)を切り替え可能な光学系において、
第1レンズ群G1は、物体側から順に、負屈折力の第1レンズL1と、少なくとも1つの正レンズL4と、を有し、
以下の条件式(1)、(2)を満足する対物光学系を有することを特徴とする。
1.3<D_2T/fw<5 …(1)
1.01<ω(wide)/ω(tele)<3.0 …(2)
ここで、
D_2Tは、負屈折力の第1レンズ群G1の最も像側の正レンズL4の光軸AX上の肉厚、
fwは、通常観察状態における対物光学系OBLの焦点距離、
ω(wide)は、通常観察状態における対物光学系OBLの画角、
ω(tele)は、近接観察状態における対物光学系OBLの画角、
である。
1.6<D_2T/fw<2.5 …(1)’
さらに、条件式(1)に代えて、以下の条件式(1)”を満足することがより好ましい。
1.9<D_2T/fw<2.0 …(1)”
1.01<ω(wide)/ω(tele)<2.0 …(2)'
さらに条件式(2)に代えて、以下の条件式(2)”を満足することがより好ましい。
1.01<ω(wide)/ω(tele)<1.1 …(2)”
1.5<D_1G/D_2T<3.21 …(3)
ここで、
D_1Gは、負屈折力の第1レンズ群G1の光軸AX上の厚み、
D_2Tは、負屈折力の第1レンズ群G1の最も像側の正レンズL4の光軸AX上の肉厚、
である。
1.8<D_1G/D_2T<3.0 …(3)'
さらに、条件式(3)に代えて、以下の条件式(3)”を満足することがより好ましい。
2.0<D_1G/D_2T<2.8 …(3)”
0.8<D_3G/D_2T<3.3 …(4)
ここで、
D_3Gは、正屈折力の第3レンズ群G3の光軸AX上の厚み、
D_2Tは、負屈折力の第1レンズ群G1の最も像側の正レンズL4の光軸AX上の肉厚、
である。
1.2<D_3G/D_2T<3 …(4)'
さらに、条件式(4)に代えて、以下の条件式(4)”を満足することがより好ましい。
1.5<D_3G/D_2T<2 …(4)”
次に、実施例1に係る内視鏡システム10が有する対物光学系OBLについて説明する。
図2(a)、(b)は、対物光学系OBLの断面構成を示す図である。ここで、図2(a)は、通常観察状態(遠距離物点)における対物光学系OBLの断面構成を示す図である。図2(b)は、近接観察状態(近距離物点)における対物光学系OBLの断面構成を示す図である。
図3(e)、(f)、(g)、(h)は、本実施例の近接観察状態における球面収差(SA)、非点収差(AS)、歪曲収差(DT)、倍率色収差(CC)を示す。
次に、実施例2に係る内視鏡システム10が有する対物光学系OBLについて説明する。
図4(a)、(b)は、対物光学系OBLの断面構成を示す図である。ここで、図4(a)は、通常観察状態(遠距離物点)における対物光学系OBLの断面構成を示す図である。図4(b)は、近接観察状態(近距離物点)における対物光学系OBLの断面構成を示す図である。
図5(e)、(f)、(g)、(h)は、本実施例の近接観察状態における球面収差(SA)、非点収差(AS)、歪曲収差(DT)、倍率色収差(CC)を示す。
次に、実施例3に係る内視鏡システム10が有する対物光学系OBLについて説明する。
図6(a)、(b)は、対物光学系OBLの断面構成を示す図である。ここで、図6(a)は、通常観察状態(遠距離物点)における対物光学系OBLの断面構成を示す図である。図6(b)は、近接観察状態(近距離物点)における対物光学系OBLの断面構成を示す図である。
図7(e)、(f)、(g)、(h)は、本実施例の近接観察状態における球面収差(SA)、非点収差(AS)、歪曲収差(DT)、倍率色収差(CC)を示す。
単位 mm
面データ
面番号 r d nd νd
1 ∞ 0.48 1.88300 40.76
2 1.654 1.20
3 ∞ 0.55 1.52100 65.12
4 ∞ 0.52
5 -8.076 0.69 1.88300 40.76
6 1.959 1.98 1.84666 23.78
7 ∞ 可変
8 1.959 0.87 1.48749 70.23
9 2.065 可変
10(絞り) ∞ 0.07
11 3.824 1.07 1.64769 33.79
12 -1.556 0.41 2.00330 28.27
13 -7.495 0.04
14 ∞ 0.69 1.69895 30.13
15 -2.931 0.04
16 17.462 0.92 1.48749 70.23
17 -2.333 0.41 1.92286 18.90
18 -4.985 4.44
19(像面) ∞
ズームデータ
通常観察 近接観察
焦点距離 1.00 1.00
FNO. 3.60 3.56
画角2ω 145.13 138.11
全長 (in air) 16.43 16.43
d7 0.45 1.17
d9 1.59 0.88
各群焦点距離
f1=-1.23 f2=21.18 f3=3.27
単位 mm
面データ
面番号 r d nd νd
1 ∞ 0.49 1.88300 40.76
2 1.742 0.89
3 ∞ 0.84 1.52100 65.12
4 ∞ 0.34
5 -4.963 0.77 1.88300 40.76
6 2.138 1.96 1.84666 23.78
7 -59.859 可変
8 1.999 0.84 1.48749 70.23
9 2.121 可変
10 3.457 1.12 1.64769 33.79
11 -1.805 0.32 2.00330 28.27
12 -7.816 0.04
13(絞り) ∞ 0.56
14 138.547 0.95 1.69895 30.13
15 -4.718 0.24
16 19.967 0.94 1.48749 70.23
17 -1.933 0.39 1.92286 18.90
18 -3.202 4.53
19(像面) ∞
ズームデータ
通常観察 近接観察
焦点距離 1.00 1.01
FNO. 3.58 3.53
画角2ω 144.56 138.16
全長 (in air) 17.24 17.24
d7 0.46 1.19
d9 1.56 0.83
各群焦点距離
f1=-1.19 f2=21.82 f3=3.60
単位 mm
面データ
面番号 r d nd νd
1 ∞ 0.42 1.88300 40.76
2 1.805 0.96
3 ∞ 0.84 1.52100 65.12
4 ∞ 0.51
5 -8.465 0.37 1.88300 40.76
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7 9.296 可変
8 2.036 0.67 1.48749 70.23
9 2.255 可変
10 3.940 1.09 1.64769 33.79
11 -1.532 0.32 2.00330 28.27
12 -3.309 0.04
13(絞り) ∞ 0.23
14 -3.767 1.41 1.77250 49.60
15 -3.239 0.07
16 7.254 1.55 1.48749 70.23
17 -2.390 0.42 1.92286 18.90
18 -4.506 4.52
19(像面) ∞
ズームデータ
通常観察 近接観察
焦点距離 1.00 1.01
FNO. 3.58 3.52
画角2ω 145.20 139.33
全長 (in air) 16.74 16.74
d7 0.45 1.20
d9 1.47 0.72
各群焦点距離
f1=-1.01 f2=21.36 f3=3.33
実施例1 実施例2 実施例3
(1) D_2T/fw 1.98 1.96 1.40
(2) ω(wide)/ω(tele) 1.05 1.05 1.04
(3) D_1G / D_2T 2.74 2.70 3.21
(4) D_3G / D_2T 1.85 2.33 3.66
以下にパラメータの値を示す。
実施例1 実施例2 実施例3
D_2T 1.98 1.96 1.40
D_1G 5.42 5.29 4.51
D_3G 3.66 4.56 5.13
fw 1.00 1.00 1.00
ω(wide) 72.57 72.28 72.60
ω(tele) 69.06 69.08 69.67
そこで、例えば、図8に示すように、この偏光状態が崩れた状態を円偏光に戻す様にλ/4板21aを、光路分割部20の偏光分離膜21fより物体側に配置することが好ましい。
20 光路分割部
21 偏光ビームスプリッタ
21a λ/4板
21b 物体側のプリズム
21c ミラー
21d λ/4板
21e 像側のプリズム
21f 偏光分離膜
22 撮像素子
22a、22b 受光領域
22c 補正画素領域
23 画像プロセッサ
23a 画像読出部
23b 画像補正処理部
23c 画像合成処理部
23d 画像出力部
24 画像表示部
CG カバーガラス
OBL 対物光学系
G1 第1レンズ群
G2 第2レンズ群
G3 第3レンズ群
S 明るさ絞り
L1−L10 レンズ
I 像面(撮像面)
Claims (3)
- 対物光学系と、前記対物光学系で得られた被写体像を2つのピントの異なる光学像に2つのプリズムを用いて分割する光路分割部と、前記光学像を取得する撮像素子と、取得した2つの光学像を相対的にコントラストが高い画像を所定領域において選択し、合成画像を生成する画像合成処理部と、を有し、
前記対物光学系は、物体側から順に、固定の負屈折力の第1レンズ群と、可動の正屈折力の第2レンズ群と、固定の正屈折力の第3レンズ群と、から構成され、
前記第2レンズ群を像側へ移動させることによって通常観察と近接観察を切り替え可能な光学系において、
前記第1レンズ群は、物体側から順に、負屈折力の第1レンズと、少なくとも1つの正レンズと、を有し、
以下の条件式(1)’’’、(2)、(3)’’’を満足する前記対物光学系を有することを特徴とする内視鏡システム。
1.40≦D_2T/fw<5 …(1)’’’
1.01<ω(wide)/ω(tele)<3.0 …(2)
2.70≦D_1G/D_2T<3.21 …(3)’’’
ここで、
D_2Tは、前記負屈折力の第1レンズ群の最も像側の前記正レンズの光軸上の肉厚、
fwは、通常観察状態における前記対物光学系の焦点距離、
ω(wide)は、通常観察状態における前記対物光学系の画角、
ω(tele)は、近接観察状態における前記対物光学系の画角、
D_1Gは、前記負屈折力の第1レンズ群の光軸上の厚み、
D_2Tは、前記負屈折力の第1レンズ群の最も像側の前記正レンズの光軸上の肉厚、
である。 - 以下の条件式(4)を満足することを特徴とする請求項1に記載の内視鏡システム。
0.8<D_3G/D_2T<3.3 …(4)
ここで、
D_3Gは、前記正屈折力の第3レンズ群の光軸上の厚み、
D_2Tは、前記負屈折力の第1レンズ群の最も像側の前記正レンズの光軸上の肉厚、である。 - 前記負屈折力の第1レンズ群は、物体側から順に、負屈折力の第1レンズと、負屈折力のレンズと正屈折力のレンズの接合レンズと、から構成されることを特徴とする請求項1に記載の内視鏡システム。
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