JP6899030B2 - 対物光学系、撮像装置、内視鏡、及び内視鏡システム - Google Patents
対物光学系、撮像装置、内視鏡、及び内視鏡システム Download PDFInfo
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Description
物体側から順に、
負屈折力の第1レンズ群と、
正屈折力の第2レンズ群と、
正屈折力の第3レンズ群と、からなり、
第2レンズ群は明るさ絞りを有すると共に、変倍時に移動し、
以下の条件式(1)、(3)、(4)を満足することを特徴とする。
1<(Lb×f3)/(Lf×f12)<9 (1)
1<|f1/f3|<20 (3)
1<|f1/f2|<14 (4)
ここで、
Lbは、第3レンズ群の最も物体側の面から像面までの距離、
f3は、第3レンズ群の焦点距離、
Lfは、第1レンズ群の最も物体側の面から第3レンズ群の最も物体側の面までの距離、
f12は、広角端における第1レンズと第2レンズ群の合成焦点距離、
f1は、第1レンズ群の焦点距離、
f2は、第2レンズ群の焦点距離、
である。
また、本発明の少なくとも幾つかの実施形態に係る撮像装置と内視鏡は、上述の対物光学系を備えることを特徴とする。
また、本発明の少なくとも幾つかの実施形態に係る内視鏡システムは、上述の対物光学系と、画像処理装置と、を備えることを特徴とする。
1<(Lb×f3)/(Lf×f12)<9 (1)
ここで、
Lbは、第3レンズ群の最も物体側の面から像面までの距離、
f3は、第3レンズ群の焦点距離、
Lfは、第1レンズ群の最も物体側の面から第3レンズ群の最も物体側の面までの距離、
f12は、広角端における第1レンズ群と第2レンズ群の合成焦点距離、
である。
1.5<(Lb×f3)/(Lf×f12)<6 (1')
条件式(1)に代えて、以下の条件式(1'')を満足することが好ましい。
2<(Lb×f3)/(Lf×f12)<4 (1'')
4<f3/fw<24 (2)
ここで、
f3は、第3レンズ群の焦点距離、
fwは、広角端における内視鏡対物光学系の焦点距離、
である。
4.8<f3/fw<16 (2')
条件式(2)に代えて、以下の条件式(2'')を満足することが好ましい。
5.5<f3/fw<8 (2'')
1<|f1/f3|<20 (3)
1<|f1/f2|<14 (4)
ここで、
f1は、第1レンズ群の焦点距離、
f2は、第2レンズ群の焦点距離、
f3は、第3レンズ群の焦点距離、
である。
2<|f1/f3|<10 (3')
条件式(3)に代えて、以下の条件式(3'')を満足することが好ましい。
3<|f1/f3|<8 (3'')
2<|f1/f2|<7 (4')
条件式(4)に代えて、以下の条件式(4'')を満足することが好ましい。
3<|f1/f2|<5 (4'')
0.2<|fc2/fc1|<6.0 (5)
ここで、
fc1は、第1接合レンズの焦点距離、
fc2は、第2接合レンズの焦点距離、
である。
0.6<|f1c1/f1c2|<4.6 (5')
条件式(5)に代えて、以下の条件式(5'')を満足することが好ましい。
1.4<|f1c1/f1c2|<3.0 (5'')
2<f3/ft<20 (6)
ここで、
f3は、第3レンズ群の焦点距離、
ftは、望遠端における内視鏡対物光学系の焦点距離、
である。
3<f3/ft<15 (6')
条件式(6)に代えて、以下の条件式(6'')を満足することが好ましい。
4<f3/ft<7 (6'')
f1/fw<−3 (7)
f1/ft<−2 (8)
ここで、
f1は、第1レンズ群の焦点距離、
fwは、広角端における内視鏡対物光学系の焦点距離、
ftは、望遠端における内視鏡対物光学系の焦点距離、
である。
f1/fw<−6 (7')
条件式(7)に代えて、以下の条件式(7'')を満足することが好ましい。
f1/fw<−12 (7'')
f1/ft<−4 (8')
条件式(8)に代えて、以下の条件式(8'')を満足することが好ましい。
f1/ft<−8 (8'')
0.4<|f3M/fc3|<4.0 (9)
ここで、
f3Mは、負のメニスカスレンズの焦点距離、
fc3は、第3接合レンズの焦点距離、
である。
0.7<|f3M/f3S|<3.0 (9')
0.9<|f3M/f3S|<1.6 (9'')
実施例1に係る内視鏡対物光学系について説明する。実施例1の内視鏡対物光学系は、物体側から像側へ順に、負の屈折力を有する第1レンズ群G1と、正の屈折力を有する第2レンズ群G2と、正の屈折力を有する第3レンズ群G3と、を有する。
実施例2に係る内視鏡対物光学系について説明する。実施例2の内視鏡対物光学系は、物体側から像側へ順に、負の屈折力を有する第1レンズ群G1と、正の屈折力を有する第2レンズ群G2と、正の屈折力を有する第3レンズ群G3と、を有する。
実施例3に係る内視鏡対物光学系について説明する。実施例3の内視鏡対物光学系は、物体側から像側へ順に、負の屈折力を有する第1レンズ群G1と、正の屈折力を有する第2レンズ群G2と、正の屈折力を有する第3レンズ群G3と、を有する。
実施例4に係る内視鏡対物光学系について説明する。実施例4の内視鏡対物光学系は、物体側から像側へ順に、負の屈折力を有する第1レンズ群G1と、正の屈折力を有する第2レンズ群G2と、正の屈折力を有する第3レンズ群G3と、を有する。
単位 mm
面データ
面番号 r d nd νd
物体面 ∞ 可変
1 ∞ 0.307 1.88300 40.76
2 1.3507 0.7487
3 -5.3426 0.307 1.88300 40.76
4 2.1305 1.1027 1.48749 70.23
5 -2.5097 0.3947
6 -7.6146 0.3688 1.88300 40.76
7 1.7945 1.1137 1.80518 25.42
8 -4.539 0.6058
9 -3.721 0.5702 1.48749 70.23
10 -2.1761 可変
11(絞り) ∞ 0
12 2.4496 0.4386 1.48749 70.23
13 -3.239 0.2807 1.74077 27.79
14 ∞ 可変
15 4.5474 0.2807 1.81600 46.62
16 1.5642 0.1986
17 2.139 1.2632 1.51742 52.43
18 -1.4887 0.2807 1.95906 17.47
19 -1.9433 0.7334
20 ∞ 5.2193 1.63854 55.38
21 ∞ 0
像面 ∞
ズームデータ
WE TE
f 0.97 1.11
Fno 3.999 4.509
IH 1.00
d0 17.5 1.75
d10 1.92279 0.6070
d14 0.21050 1.52629
単位 mm
面データ
面番号 r d nd νd
物体面 ∞ 可変
1 ∞ 0.3067 1.88300 40.76
2 1.2846 0.4908
3 ∞ 0.3067 1.88300 40.76
4 2.8066 0.7535
5 -6.0044 0.2461 1.88300 40.76
6 2.0069 0.829 1.80518 25.42
7 -3.0353 1.25
8 -7.3199 0.5043 1.48749 70.23
9 -1.9686 0.2805 1.75500 52.32
10 -2.3069 可変
11 2.5702 0.4382 1.48749 70.23
12 -3.62 0.2805 1.74077 27.79
13 ∞ 0.0222
14(絞り) ∞ 可変
15 3.7407 0.2805 1.88300 40.76
16 1.6285 0.2
17 2.2311 0.9938 1.51742 52.43
18 -1.8819 0.2805 1.95906 17.47
19 -2.327 0.7326
20 ∞ 5.2147 1.63854 55.38
21 ∞ 0
像面 ∞
ズームデータ
WE TE
f 0.93 1.05
Fno 3.998 4.454
IH 1.00
d0 17.5 1.75
d10 1.53814 0.2235
d14 0.18400 1.49864
単位 mm
面データ
面番号 r d nd νd
物体面 ∞ 可変
1 ∞ 0.3681 1.88300 40.76
2 1.2615 1.2912
3 -2.2203 0.3205 1.88300 40.76
4 2.4126 1.0395 1.80518 25.42
5 -2.894 1.5151
6 -5.9112 0.6278 1.51633 64.14
7 -2.6222 0.3366 1.88300 40.76
8 -2.7053 可変
9(絞り) ∞ 0
10 2.6146 0.4196 1.48749 70.23
11 -3.4652 0.3366 1.74077 27.79
12 433.6892 可変
13 12.354 0.3366 1.48749 70.23
14 2.0603 0.2092
15 3.0328 0.9456 1.51742 52.43
16 -2.7662 0.3366 1.95906 17.47
17 -3.592 1.0222
18 ∞ 6.2581 1.51633 64.14
19 ∞ 0
像面 ∞
ズームデータ
WE TE
f 1.18 1.35
Fno 4.668 5.144
IH 1.20
d0 20 2.1
d8 1.89287 0.31520
d12 0.25250 1.83017
単位 mm
面データ
面番号 r d nd νd
物体面 ∞ 可変
1 ∞ 0.31 1.88300 40.76
2 1.185 1.4966
3 -2.5987 0.2782 1.88300 40.76
4 1.8543 0.8726 1.80518 25.42
5 -3.1589 0.4373
6 -4.4343 0.5238 1.51633 64.14
7 -2.0077 0.2805 1.88300 40.76
8 -2.1264 可変
9(絞り) ∞ 0
10 2.2209 0.4113 1.48749 70.23
11 -2.6888 0.2805 1.74077 27.79
12 -16.1353 可変
13 -9.7228 0.2805 1.48749 70.23
14 1.9879 0.1414
15 2.9777 0.7659 1.51742 52.43
16 -1.6381 0.2805 1.95906 17.47
17 -2.4236 0.0542
18 ∞ 0.2828 1.74400 44.78
19 -8.2626 0.6812
20 ∞ 5.2147 1.63854 55.38
21 ∞ 0
像面 ∞
ズームデータ
WE TE
f 0.98 1.17
Fno 4.433 5.034
IH 1.00
d0 17.3 1.75
d8 1.57194 0.25730
d12 0.21030 1.52494
実施例1 実施例2 実施例3 実施例4
(1)(Lb×f3)
/(Lf×f12) 3.0 3.6 5.0 4.5
(2)f3/fw 6.1 6.9 8.3 6.7
(3)|f1/f3| 4.0 2.6 1.0 0.9
(4)|f1/f2| 3.0 2.1 1.1 1.0
(5)|fc2/fc1| 2.7 0.8 0.6 0.5
(6)f3/ft 5.4 6.1 7.3 5.6
(7)f1/fw -24.7 -18.3 -8.3 -6.1
(8)f1/ft -21.7 -16.2 -7.2 -5.1
(9)|f3M/fc3| 1.2 1.3 1.4 -
実施例1 実施例2 実施例3 実施例4
Lb 7.98 7.70 9.11 7.70
f3 5.93 6.46 9.85 6.55
Lf 8.37 7.43 8.40 6.67
f12 1.91 1.87 2.12 1.70
fw 0.97 0.93 1.18 0.98
f1 -23.96 -17.07 -9.77 -5.90
f2 7.97 8.09 8.65 5.77
fc1 -9.51 9.39 -15.19 -14.52
fc2 25.87 7.15 8.37 6.92
ft 1.11 1.05 1.35 1.17
f3M -3.05 -3.48 -5.13 -3.36
fc3 2.51 2.63 3.77 3.41
G2 第2レンズ群
G3 第3レンズ群
L1〜L11 レンズ
CL1、CL2、CL3、CL4 接合レンズ
S 明るさ絞り
I 像面
AX 光軸
P、P1、P2 プリズム
A、B 光路
WL 1/4波長板
REF 反射素子
Rs1、Rs2 反射面
IM 撮像素子
GC 平行平板
Claims (11)
- 物体側から順に、
負屈折力の第1レンズ群と、
正屈折力の第2レンズ群と、
正屈折力の第3レンズ群と、からなり、
前記第2レンズ群は明るさ絞りを有すると共に、変倍時に移動し、
以下の条件式(1)、(3)、(4)を満足することを特徴とする対物光学系。
1<(Lb×f3)/(Lf×f12)<9 (1)
1<|f1/f3|<20 (3)
1<|f1/f2|<14 (4)
ここで、
Lbは、前記第3レンズ群の最も物体側の面から像面までの距離、
f3は、前記第3レンズ群の焦点距離、
Lfは、前記第1レンズ群の最も物体側の面から前記第3レンズ群の最も物体側の面までの距離、
f12は、広角端における前記第1レンズ群と前記第2レンズ群の合成焦点距離、
f1は、前記第1レンズ群の焦点距離、
f2は、前記第2レンズ群の焦点距離、
である。 - 以下の条件式(2)を満足することを特徴とする請求項1に記載の対物光学系。
4<f3/fw<24 (2)
ここで、
f3は、前記第3レンズ群の焦点距離、
fwは、広角端における前記対物光学系の焦点距離、
である。 - 前記第1レンズ群は、少なくとも2つの接合レンズを含むことを特徴とする請求項1に記載の対物光学系。
- 前記第1レンズ群は、第1接合レンズと、第2接合レンズと、を有し、
前記第1接合レンズは、最も物体側に位置し、
前記第2接合レンズは、最も像側に位置し、
以下の条件式(5)を満足することを特徴とする請求項3に記載の対物光学系。
0.2<|fc2/fc1|<6.0 (5)
ここで、
fc1は、前記第1接合レンズの焦点距離、
fc2は、前記第2接合レンズの焦点距離、
である。 - 以下の条件式(6)を満足することを特徴とする請求項1に記載の対物光学系。
2<f3/ft<20 (6)
ここで、
f3は、前記第3レンズ群の焦点距離、
ftは、望遠端における前記対物光学系の焦点距離、
である。 - 以下の条件式(7)、(8)を満足することを特徴とする請求項1に記載の対物光学系。
f1/fw<−3 (7)
f1/ft<−2 (8)
ここで、
f1は、前記第1レンズ群の焦点距離、
fwは、広角端における前記対物光学系の焦点距離、
ftは、望遠端における前記対物光学系の焦点距離、
である。 - 前記第3レンズ群は、負のメニスカスレンズと、第3接合レンズと、からなることを特徴とする請求項1に記載の対物光学系。
- 以下の条件式(9)を満足することを特徴とする請求項7に記載の対物光学系。
0.4<|f3M/fc3|<4.0 (9)
ここで、
f3Mは、前記負のメニスカスレンズの焦点距離、
fc3は、前記第3接合レンズの焦点距離、
である。 - 請求項1に記載の対物光学系を有することを特徴とする撮像装置。
- 請求項1に記載の対物光学系を有することを特徴とする内視鏡。
- 請求項1に記載の対物光学系と、画像処理装置と、を有することを特徴とする内視鏡システム。
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