JPH0694989A - 光学リレー・レンズ・システム - Google Patents

光学リレー・レンズ・システム

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JPH0694989A
JPH0694989A JP5183438A JP18343893A JPH0694989A JP H0694989 A JPH0694989 A JP H0694989A JP 5183438 A JP5183438 A JP 5183438A JP 18343893 A JP18343893 A JP 18343893A JP H0694989 A JPH0694989 A JP H0694989A
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optical relay
lens
relay lens
plane
lens system
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JP5183438A
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Ludvik Dr Canzek
ルドヴィク、カンツェク
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DR CANZEK ENDOSCOPIE AG
DR KANTSUEKU ENDOSUKOPII AG
KANTSUEKU ENDOSUKOPII AG DR
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DR CANZEK ENDOSCOPIE AG
DR KANTSUEKU ENDOSUKOPII AG
KANTSUEKU ENDOSUKOPII AG DR
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Abstract

(57)【要約】 【目的】 全部の像収差が補正され、心合せの困難なレ
ンズを含まないモジュール型式の光学リレー・レンズ・
システムを提供することにある。 【構成】 光学リレー・レンズ・システムは、中間像Ｆ
１、Ｆ２を持ち、少なくとも２個のサブシステムＡ、Ｂ
を備えている。前記中間像に近接した少なくとも１個の
サブシステム内に、少なくとも１個の正レンズ及び少な
くとも１個の負レンズを位置させる。この正レンズの屈
折率Ｎ（＋）と、この負レンズの屈折率Ｎ（−）と、前
記中間像に近接するサブシステムの各レンズの全焦点距
離Ｆ（ＦＬＤ）とが次の関係、 Ｎ（＋）＞Ｎ（−）及びＦ（ＦＬＤ）＞Ｏ に対応するようにする。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、少なくとも２つのサブ
システムを備えた光学リレー・レンズ・システムに関す
る。
【０００２】
【発明の背景】この種の光学リレー・レンズ・システム
は、たとえば内視鏡又は同様な光学装置に使用される。
光学リレー・レンズ・システムは、対物レンズにより形
成され、さらに中間像Ｆ１として示した像を中間像Ｆ２
に結像（ｉｍａｇｅ）する。又内視鏡は、次次に取付け
られ、接眼レンズの焦点面に或は付加的なレンズにより
又はよらないで検出器たとえばツイルム又はＣＣＤ上に
最後の中間像を形成する複数のリレー・システムを備え
ている。
【０００３】この種の光学リレー・レンズ・システムは
よく知られている。図１には簡単な例を示してある。図
１では全部の像収差が補正される。しかしこの光学リレ
ー・レンズ・システムは、フィルム用及びテレビジョン
用にはほとんど使用できなくなる極めて著しい口径食が
ある。図２に示した別の公知の光学リレー・レンズ・シ
ステムでは、口径食をなくすことができるが、鏡像力場
を補正することができない。収差は光学装置に取付けら
れた光学リレー・レンズ・システムの個数と共に増す。
この問題は、対物レンズ又は接眼レンズ或はこの両方を
補正することにより当業界では解決されている。しかし
このような光学リレー・レンズ・システムでは毎回異な
る対物レンズ又は接眼レンズを使わなければならなく
て、光学リレー・レンズ・システムの個数を変えて全長
又は像配向（ｉｍａｇｅ ｏｒｉｅｎｔａｔｉｏｎ）を
変えるようにする。なお、補正されない分離では精密な
公差が必要であり、又このような対物レンズを補正でき
るようにするには、光学リレー・レンズ・システムの個
数に制限が加わるという点で欠点がある。
【０００４】さらにたとえばドイツ国ＤＥ２６′１９′
３９３−Ｃ２又はドイツ国ＤＥ３５′３４′２１０−Ａ
１の各特許明細書による光学リレー・レンズ・システム
が知られている。これ等の明細書によれば鏡像力場は、
補正され口径食がなくなる。しかしこれ等のシステムの
欠点は、これ等のシステムが大きい焦点距離を持ち、心
合せがむずかしく従って費用の高い接合してないレンズ
を備えることである。これ等のシステムは又極めて精密
な取付けを必要とする。
【０００５】本発明の主な目的は、全部の像収差が補正
され、従ってモジュール型式の使用（ｍｏｄｕｌａｒ
ｕｓｅ）ができ又独立型（ｓｔａｎｄ−ａｌｏｎｅ）レ
ンズ又は大きい焦点距離を持つレンズを備えない光学リ
レー・レンズ・システムを作ることにある。
【０００６】
【発明の概要】この目的は、少なくとも２個のサブシス
テムを備えたリレー・レンズ・システムにおいて、少な
くとも１個の正レンズ及び少なくとも１個の負レンズを
中間像に近接した少なくとも１個のサブシステム内に位
置させ、前記少なくとも１個の正レンズの屈折率Ｎ
（＋）と、前記少なくとも１個の負レンズの屈折率Ｎ
（−）と、前記中間像の近くのサブシステムの各レンズ
の全焦点距離Ｆ（ＦＬＤ）とが次の関係、 Ｎ（＋）＞Ｎ（−）及びＦ（ＦＬＤ）＞Ｏ に対応するようにした光学リレー・レンズ・システムに
よって解決される。
【０００７】以下本発明をその好適とする実施例につい
て添付図面により詳細に説明する。
【０００８】
【実施例】図示の光学リレー・レンズ・システムの実施
例はすべて対称形の構造を持ちレンズの大部分は接合
（ｃｅｍｅｎｔ）してある。以下の各表では対称に設計
した光学リレー・レンズ・システムに対するデータを記
載してある。対称の理由については１つの対称成分だけ
にデータを与えてある。
【０００９】図３は表１による例を示す。
【００１０】
【表１】 レンズ表面の番号 半径 距離 屈折率 １ −６．３９ ０．６ １．５３ ２ −８３．７０ １．０ １．７９ ３ −６．８９ １９．５ １ ４ １７．１８ ０．６ １．７１ ５ ７．３０ １．０ １．５９ ６ −３７．０１ １
【００１１】この例において、Ｎ(＋)＝１．７９＞Ｎ
(−)＝１．５３そしてＦ（ＦＬＤ）＝２６．４８５＞Ｏ
【００１２】図４は表２による例を示す。
【００１３】
【表２】 レンズ表面の番号 半径 距離 屈折率 １ −２２．８ １．０ １．８２ ２ −４．１ ０．６ １．４７ ３ ∞ ２４．０ １．５８ ４ ∞ ０．８ １．５９ ５ −５．７ ０．６ １．７４ ６ −９．７ １
【００１４】この例においてＮ(＋)＝１．８２＞Ｎ(−)
＝１．４７そしてＦ（ＦＬＤ）＝１９．５７４＞Ｏ
【００１５】図５は表３による例を示す。
【００１６】
【表３】 レンズ表面の番号 半径 距離 屈折率 １ −３２．１ ０．９ １．８１ ２ −３．６ ０．７ １．５７ ３ ∞ １９．５ １．５５ ４ ∞ ０．６ １．５３ ５ ９．９ ０．６ １．８５ ６ ３．０ １．０ １．８３５ ７ −２７．３ １
【００１７】この例においてＮ(＋)＝１．８１＞Ｎ(−)
＝１．５７そしてＦ（ＦＬＤ）＝２３．６５８＞Ｏ
【００１８】図６は表４による例を示す。
【００１９】
【表４】 レンズ表面の番号 半径 距離 屈折率 １ −１１．３ １．０ １．８２ ２ −３．０ ０．６ １．４７ ３ ∞ ２１．１ １．５８ ４ ∞ ０．８ １．５９ ５ −６．２ ０．６ １．７４ ６ −１３．８ ０．１ １ ７ ２３．３ ５．３ １．５８
【００２０】この例においてＮ(＋)＝１．８２＞Ｎ(−)
＝１．４７そしてＦ（ＦＬＤ）＝２０．５１２＞Ｏ
【００２１】種種のリレー長さを持つ本発明による光学
リレー・レンズ・システムの各サブシステムは相互に又
は公知の光学リレー・レンズ・システムのサブシステム
に、それぞれの効果が増大し、減少し又は像中継だけを
行うようにして組合せる。たとえば図３又は図４による
サブシステムは図１、２、５又は６の１つによるサブシ
ステムに組合せる。
【００２２】光学計算により、本発明による光学リレー
・レンズ・システムは極めてよく補正されモジュール型
式のリレー・レンズ・システムとして使われることが分
った。これ等のシステムは大きい焦点距離を持つ接合し
てないレンズを備えてなくて、又口径食があまり著しく
はなくなっている。本発明による光学リレー・レンズ・
システムを接合レンズを持つ対称システムとして作る
と、この構造は極めて簡単で製造が安価にできる。
【００２３】以上本発明をその好適な実施例について詳
細に説明したが、本発明はなおその精神を逸脱しないで
種種の変化変型を行うことができるのはもちろんであ
る。
【図面の簡単な説明】
【図１】従来の光学リレー・レンズ・システムの１例の
構成図である。
【図２】従来の光学リレー・レンズ・システムの別の例
の構成図である。
【図３】棒レンズ（ｃｒｏｄ ｌｅｎｓｅｓ）を備えな
い本発明光学リレー・レンズ・システムの１実施例の構
成図である。
【図４】棒レンズを備えた本発明の簡単な光学リレー・
レンズ・システムの実施例の構成図である。
【図５】棒レンズを備えた本発明の別の光学リレー・レ
ンズ・システムの実施例の構成図である。
【図６】３個の構成部材を持つ本発明光学リレー・レン
ズ・システムの実施例の構成図である。
【符号の説明】
Ａ，Ｂ サブシステム Ｆ１，Ｆ２ 中間像 Ｎ 屈折率 Ｆ（ＦＬＤ） 全焦点距離

Claims (11)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 中間像Ｆ１、Ｆ２を持ち、少なくとも２
    個のサブシステムＡ、Ｂを備えた光学リレー・レンズ・
    システムにおいて、少なくとも１個の正レンズ及び少な
    くとも１個の負レンズを、前記中間像に近接した少なく
    とも１個のサブシステム内に位置させ、前記少なくとも
    １個の正レンズの屈折率Ｎ（＋）と、前記少なくとも１
    個の負レンズの屈折率Ｎ（−）と、前記中間像に近接す
    るサブシステムの各レンズの全焦点距離Ｆ（ＦＬＤ）と
    が次の関係、 Ｎ（＋）＞Ｎ（−）及びＦ（ＦＬＤ）＞Ｏ に対応するようにした光学リレー・レンズ・システム。
  2. 【請求項２】 少なくとも１個の棒レンズ、すなわち直
    径より大きい軸線方向厚さを持つレンズを備えた、請求
    項１の光学リレー・レンズ・システム。
  3. 【請求項３】 接合した光学要素から成る２個だけのサ
    ブシステムを備えた、請求項１の光学リレー・レンズ・
    システム。
  4. 【請求項４】 前記２個のサブシステムＡ、Ｂの間に付
    加的な光学サブシステムＣを備えた、請求項１又は２の
    いずれかの光学リレー・レンズ・システム。
  5. 【請求項５】 前記中間像に近接するレンズの少なくと
    も一方の半径を、前記中間像から見て凹状である、請求
    項１ないし４のいずれかの光学リレー・レンズ・システ
    ム。
  6. 【請求項６】 前記２個のサブシステムＡ、Ｂの焦点距
    離を、互いに等しくないようにし、これ等の商が正であ
    る、請求項１ないし５のいずれかの光学リレー・レンズ
    ・システム。
  7. 【請求項７】 少なくとも１個のサブシステムに、前記
    中間像から離れたレンズ群（４、５、６、７）内に少な
    くとも３個のレンズを設けた、請求項１ないし３のいず
    れか又は５又は６の光学リレー・レンズ・システム。
  8. 【請求項８】 次の設計データを持つ、請求項１又は５
    のいずれかの光学リレー・レンズ・システム。 レンズ表面の番号 半径 距離 屈折率 アツベ数 １ −６．３９ ０．６ １．５３ ４９ ２ −８３．７０ １．０ １．７９ ５０ ３ −６．８９ １９．５ １ ４ １７．１８ ０．６ １．７１ ３０ ５ ７．３０ １．０ １．５９ ５１ ６ −３７．０１ １２．３ １ ７ ３７．０１ １．０ １．５９ ５１ ８ −７．３ ０．６ １．７１ ３０ ９ −１７．１８ １９．５ １ １０ ６．８９ １．０ １．７９ ５０ １１ ８３．７０ ０．６ １．５３ ４９ １２ ６．３９ １
  9. 【請求項９】 次の設計データを持つ、請求項１、２、
    ３、５のいずれかの光学リレー・レンズ・システム。 レンズ表面の番号 半径 距離 屈折率 アツベ数 １ −２２．８ １．０ １．８２ ４４ ２ −４．１ ０．６ １．４７ ６６ ３ 平面 ２４．０ １．５８ ４１ ４ 平面 ０．８ １．５９ ４９ ５ −５．７ ０．６ １．７４ ２８ ６ −９．７ ４．９ １ ７ ９．７ ０．６ １．７４ ２８ ８ ５．７ ０．８ １．５９ ４９ ９ 平面 ２４．０ １．５８ ４１ １０ 平面 ０．６ １．４７ ６６ １１ ４．１ １．０ １．８２ ４４ １２ ２２．８ １
  10. 【請求項１０】 次の設計データを持つ、請求項１、
    ２、３、５、７のいずれかの光学リレー・レンズ・シス
    テム。 レンズ表面の番号 半径 距離 屈折率 アツベ数 １ −３２．１ ０．９ １．８１ ２５ ２ −３．６ ０．７ １．５７ ５６ ３ 平面 １９．５ １．５５ ６４ ４ 平面 ０．６ １．５３ ６５ ５ ９．９ ０．６ １．８５ ３２ ６ ３．０ １．０ １．８３５ ４３ ７ −２７．３ １１．２ １ ８ ２７．３ １．０ １．８３５ ４３ ９ −３．０ ０．６ １．８５ ３２ １０ −９．９ ０．６ １．５３ ６５ １１ 平面 １９．５ １．５５ ６４ １２ 平面 ０．７ １．５７ ５６ １３ ３．６ ０．９ １．８１ ２５ １４ ３２．１ １
  11. 【請求項１１】 次の設計データを持つ、請求項１、
    ２、４、５のいずれかの光学リレー・レンズ・システ
    ム。 レンズ表面の番号 半径 距離 屈折率 アツベ数 １ −１１．３ １．０ １．８２ ４４ ２ −３．０ ０．６ １．４７ ６６ ３ 平面 ２１．１ １．５８ ４１ ４ 平面 ０．８ １．５９ ４９ ５ −６．２ ０．６ １．７４ ２８ ６ −１３．８ ０．１ １ ７ ２３．３ １０．６ １．５８ ４１ ８ −２３．３ ０．１ １ ９ １３．８ ０．６ １．７４ ２８ １０ ６．２ ０．８ １．５９ ４９ １１ 平面 ２１．１ １．５８ ４１ １２ 平面 ０．６ １．４７ ６６ １３ ３．０ １．０ １．８２ ４６ １４ １１．３ １
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