JPWO2014129089A1 - 内視鏡用対物光学系及び撮像装置 - Google Patents
内視鏡用対物光学系及び撮像装置 Download PDFInfo
- Publication number
- JPWO2014129089A1 JPWO2014129089A1 JP2014529739A JP2014529739A JPWO2014129089A1 JP WO2014129089 A1 JPWO2014129089 A1 JP WO2014129089A1 JP 2014529739 A JP2014529739 A JP 2014529739A JP 2014529739 A JP2014529739 A JP 2014529739A JP WO2014129089 A1 JPWO2014129089 A1 JP WO2014129089A1
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- lens
- optical system
- objective optical
- image
- endoscope objective
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Granted
Links
Images
Classifications
-
- G—PHYSICS
- G02—OPTICS
- G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
- G02B23/00—Telescopes, e.g. binoculars; Periscopes; Instruments for viewing the inside of hollow bodies; Viewfinders; Optical aiming or sighting devices
- G02B23/24—Instruments or systems for viewing the inside of hollow bodies, e.g. fibrescopes
- G02B23/2407—Optical details
- G02B23/2423—Optical details of the distal end
- G02B23/243—Objectives for endoscopes
-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
- A61B—DIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
- A61B1/00—Instruments for performing medical examinations of the interior of cavities or tubes of the body by visual or photographical inspection, e.g. endoscopes; Illuminating arrangements therefor
- A61B1/00064—Constructional details of the endoscope body
- A61B1/00071—Insertion part of the endoscope body
- A61B1/0008—Insertion part of the endoscope body characterised by distal tip features
- A61B1/00096—Optical elements
-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
- A61B—DIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
- A61B1/00—Instruments for performing medical examinations of the interior of cavities or tubes of the body by visual or photographical inspection, e.g. endoscopes; Illuminating arrangements therefor
- A61B1/00163—Optical arrangements
- A61B1/00188—Optical arrangements with focusing or zooming features
-
- G—PHYSICS
- G02—OPTICS
- G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
- G02B13/00—Optical objectives specially designed for the purposes specified below
- G02B13/04—Reversed telephoto objectives
-
- G—PHYSICS
- G02—OPTICS
- G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
- G02B23/00—Telescopes, e.g. binoculars; Periscopes; Instruments for viewing the inside of hollow bodies; Viewfinders; Optical aiming or sighting devices
- G02B23/24—Instruments or systems for viewing the inside of hollow bodies, e.g. fibrescopes
- G02B23/2407—Optical details
- G02B23/2446—Optical details of the image relay
-
- G—PHYSICS
- G02—OPTICS
- G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
- G02B27/00—Optical systems or apparatus not provided for by any of the groups G02B1/00 - G02B26/00, G02B30/00
- G02B27/10—Beam splitting or combining systems
- G02B27/1066—Beam splitting or combining systems for enhancing image performance, like resolution, pixel numbers, dual magnifications or dynamic range, by tiling, slicing or overlapping fields of view
Landscapes
- Physics & Mathematics (AREA)
- Optics & Photonics (AREA)
- Health & Medical Sciences (AREA)
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Surgery (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Astronomy & Astrophysics (AREA)
- Biomedical Technology (AREA)
- Animal Behavior & Ethology (AREA)
- Radiology & Medical Imaging (AREA)
- Nuclear Medicine, Radiotherapy & Molecular Imaging (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Biophysics (AREA)
- Heart & Thoracic Surgery (AREA)
- Medical Informatics (AREA)
- Molecular Biology (AREA)
- Pathology (AREA)
- General Health & Medical Sciences (AREA)
- Public Health (AREA)
- Veterinary Medicine (AREA)
- Lenses (AREA)
- Endoscopes (AREA)
- Studio Devices (AREA)
- Instruments For Viewing The Inside Of Hollow Bodies (AREA)
Abstract
Description
特許文献1及び特許文献2は、何れも対物レンズとその結像面との間に光学部材を配置しており、特に特許文献1では、光路折り曲げ用プリズムを配置し、特許文献2では、分光光学部材としての分光素子を配置している。
また近年、撮像素子の高画質化により被写界深度が狭くなる傾向にあり、例えば、特許文献3のように、広い観察深度を確保することを目的として、作動距離(WD)の変化に伴う焦点位置の移動を補正し一定に保つフォーカシング機能を有する内視鏡用対物レンズも提案されている。
一方、撮像素子の高画質化に伴い、フォーカシング機能を有する内視鏡用対物光学系においても、作動距離の変動に伴うピント合わせだけでなく、フォーカシング時の収差変動を小さく抑えることがより一層重要となっている。
また、上述のように、フォーカシング時の収差変動を小さく抑えることがより一層重要となっている。一方で、フォーカシングレンズの摺動性を向上させるために、ある程度の遊びを確保する必要があり、製造誤差によるフォーカシングレンズの偏心は避けられない。そして、フォーカシングレンズの偏心等の製造誤差により、収差の劣化が目立ちやすくなってしまう。
本発明の一態様は、物体側から像側へ順に、負の屈折力を有する前群、フォーカシングレンズ、正の屈折力を有する後群を備え、前記前群及び前記後群が、光軸上に常に固定されており、以下の条件式(1)及び(2)を満たす内視鏡用対物光学系を提供する。
4<FB/FL …(1)
FL/|fc|<0.1 …(2)
ただし、FBは、内視鏡用対物光学系全系のバックフォーカスであり、後群の最も像側のレンズ面から全系の後ろ側焦点位置までの距離である。また、FLは、内視鏡用対物光学系全系の焦点距離であり、fcはフォーカシングレンズの焦点距離であり、|fc|はその絶対値である。
−3<F_F/FL<−0.9 …(3)
2.5<F_R/FL<5 …(4)
ただし、F_Fは前群の焦点距離であり、F_Rは後群の焦点距離である。
また、後群の屈折力を保ち、バックフォーカスを確保しつつ、レンズサイズを所望の範囲に抑えることができる。
以下に、本発明の第1の実施形態に係る対物光学系について図面を参照して説明する。
図1は、本実施形態に係る内視鏡用対物光学系1の全体構成を示す断面図を示している。図1に示すように、内視鏡用対物光学系1は、物体側から順に、負の屈折力を有する(以下、単に「負の」という)前群G1、フォーカシングレンズF、及び正の屈折力を有する(以下、単に「正の」という)後群G2を備えている。
そして、内視鏡用対物光学系の像面近傍には撮像素子が配置され、内視鏡用対物光学系と撮像光学系を構成している。
4<FB/FL …(1)
FL/|fc|<0.1 …(2)
ただし、FBは、内視鏡用対物光学系全系のバックフォーカスであり、後群の最も像側のレンズ面から全系の後ろ側焦点位置までの距離である。また、FLは、内視鏡用対物光学系全系の焦点距離であり、fcはフォーカシングレンズの焦点距離であり、|fc|はその絶対値である。
条件式(2)は、製造誤差による収差の変動とフォーカシングによる収差の変動に関し、フォーカシングレンズの焦点距離を規定したものである。フォーカシングレンズは正あるいは負の、弱い屈折力をもつ。条件式(2)の上限0.1を超えると偏心誤差の光学性能劣化への影響度が高くなり好ましくない。具体的には、同じ偏心誤差でも片ボケ等が発生しやすくなる。またフォーカシングによる収差の変動が大きくなり好ましくない。特に、非点収差の変動が大きくなり、作動距離が短い側で像面がマイナス側に倒れやすくなる。
−3<F_F/FL<−0.9 …(3)
2.5<F_R/FL<5 …(4)
ただし、F_Fは前群の焦点距離であり、F_Rは後群の焦点距離である。
フォーカシングレンズFを光軸上物体側に移動することで作動距離が短い側にピント合わせることができるためである。
本発明の実施例1に係る内視鏡用対物光学系の構成を図2及び図3に示す。なお、図3において、(A)は通常観察状態を、(B)は近距離観察状態を示し、光線は軸上マージナル光線、最大画角の主光線を示す。また、本実施例に係る内視鏡用対物光学系の通常観察状態の収差曲線図を図4に、近距離観察状態の収差曲線図を図5に示す。
近距離観察時は、フォーカシングレンズFである第4レンズL4と第5レンズL5が光軸上を像側へ移動し、作動距離が短い側にピント合わせを行う。
本発明の実施例1に係る対物光学系のレンズデータを以下に示す。
面番号 r d Nd Vd
物体面 ∞ (d0) 1.
1 ∞ 0.6321 1.88300 40.76
2 1.8812 0.6957 1.
3(FS) ∞ 0.0158 1.
4 ∞ 0.9482 1.52100 65.12
5 ∞ 0.3161 1.
6 −5.3755 0.4741 1.88300 40.76
7 3.2188 0.7902 1.58144 40.75
8 −32.1823 (d8) 1.
9 3.9802 1.1062 1.58267 46.42
10 −2.0251 0.6321 1.81600 46.62
11 −54.4755 (d11) 1.
12(AS) ∞ 0.1580 1.
13 11.0632 0.4741 1.88300 40.76
14 1.7988 0.9482 1.80518 25.42
15 6.1860 0.0790 1.
16 2.7854 1.2643 1.58144 40.75
17 −4.4702 0.1264 1.
18 3.3806 1.2643 1.51823 58.90
19 −1.8964 0.4741 1.92286 18.90
20 −20.5234 0.7428 1.
21(FS) ∞ 0.0474 1.
22 ∞ 0.0522 1.53000 56.00
23 ∞ 5.7019 1.72916 54.68
24 ∞ 0.0158 1.51000 64.00
25 ∞ 0.7902 1.61350 50.49
26 ∞ 0.3161 1.
像面 ∞ 0.
d0 20.40000 4.90000
d8 0.48991 1.03205
d11 3.25356 2.71142
本発明の実施例2に係る内視鏡用対物光学系の構成を図6及び図7に示す。なお、図7において、(A)は通常観察状態を、(B)は近距離観察状態を示し、光線は軸上マージナル光線、最大画角の主光線を示す。また、本実施例に係る内視鏡用対物光学系の通常観察状態の収差曲線図を図8に、近距離観察状態の収差曲線図を図9に示す。
近距離観察時は、フォーカシングレンズFである第4レンズL4と第5レンズL5が光軸上を像側へ移動し、作動距離が短い側にピント合わせを行う。
本発明の実施例2に係る対物光学系のレンズデータを以下に示す。
面番号 r d Nd Vd
物体面 ∞ (d0) 1.
1 ∞ 0.6018 1.88300 40.76
2 1.7838 0.6623 1.
3(FS) ∞ 0.0150 1.
4 ∞ 0.9027 1.52100 65.12
5 ∞ 0.3009 1.
6 −5.8632 0.4514 1.88300 40.76
7 3.0388 0.7523 1.58144 40.75
8 −262.6157 (d8) 1.
9 3.4555 1.0532 1.58267 46.42
10 −1.9593 0.6018 1.81600 46.62
11 188.3682 (d11) 1.
12(AS) ∞ 0.1505 1.
13 6.6902 0.4514 1.88300 40.76
14 1.7629 0.9027 1.80518 25.42
15 4.8177 0.0752 1.
16 2.6152 1.2037 1.58144 40.75
17 −4.6255 0.1204 1.
18 3.3881 1.2037 1.51823 58.90
19 −1.8055 0.4514 1.92286 18.90
20 −14.9878 0.7064 1.
21 ∞ 0.0451 1.
22 ∞ 0.0497 1.53000 56.00
23 ∞ 5.4285 1.72916 54.68
24 ∞ 0.0150 1.51000 64.00
25 ∞ 0.7523 1.61062 50.49
26 ∞ 0.3009 1.
像面 ∞ 0.
d0 19.40000 4.70000
d8 0.46642 1.05683
d11 2.91113 2.32071
本発明の実施例3に係る内視鏡用対物光学系3の構成を図10及び図11に示す。なお、図11において、(A)は通常観察状態を、(B)は近距離観察状態を示し、光線は軸上マージナル光線、最大画角の主光線を示す。また、本実施例に係る内視鏡用対物光学系3の通常観察状態の収差曲線図を図12に、近距離観察状態の収差曲線図を図13に示す。
フォーカシングレンズFは、物体側に凸面を向けた正メニスカスレンズの第4レンズであり、正の屈折力を有している。
近距離観察時は、フォーカシングレンズFである第4レンズが光軸上を像側へ移動し、作動距離が短い側にピント合わせを行う。
本発明の実施例3に係る内視鏡用対物光学系3のレンズデータを以下に示す。
面番号 r d Nd Vd
物体面 ∞ (d0) 1.
1 ∞ 0.6034 1.88300 40.76
2 1.6946 0.6640 1.
3(FS) ∞ 0.0151 1.
4 ∞ 0.9051 1.52100 65.12
5 ∞ 0.3017 1.
6 −16.6193 0.6034 1.88300 40.76
7 3.5630 1.1341 1.
8 5.9529 0.9049 1.53172 48.84
9 −7.5210 (d9) 1.
10 2.8889 0.7780 1.49700 81.54
11 2.9891 (d11) 1.
12(AS) ∞ 0.1508 1.
13 21.2097 0.4532 1.88300 40.76
14 1.3996 0.8955 1.80518 25.42
15 6.6235 0.1438 1.
16 2.4518 1.0559 1.53172 48.84
17 −3.4187 0.1508 1.
18 3.6407 0.9051 1.58144 40.75
19 −1.7430 0.4572 1.92286 18.90
20 −91.7614 0.6946 1.
21(FS) ∞ 0.0588 1.
22 ∞ 0.0498 1.53000 56.00
23 ∞ 5.4425 1.72916 54.68
24 ∞ 0.0151 1.51000 64.00
25 ∞ 0.7542 1.61062 50.49
26 ∞ 0.3017 1.
像面 ∞ 0.
d0 19.40000 4.70000
d9 0.34913 2.58407
d11 3.02798 0.79304
本発明の実施例4に係る内視鏡用対物光学系4の構成を図14及び図15に示す。なお、図15において、(A)は通常観察状態を、(B)は近距離観察状態を示し、光線は軸上マージナル光線、最大画角の主光線を示す。また、本実施例に係る内視鏡用対物光学系4の通常観察状態の収差曲線図を図16に、近距離観察状態の収差曲線図を図17に示す。
正の後群G2は、物体側から順に、両凸レンズの第5レンズL5、物体側に凹面を向けた負メニスカスレンズの第6レンズL6、両凸レンズの第7レンズL7、物体側に凹面を向けた負メニスカスレンズの第8レンズL8を備えている。このうち、第5レンズL5と第6レンズL6は接合されて接合レンズCL7となっており、第7レンズL7と第8レンズL8とは接合されて接合レンズCL8となっている。
近距離観察時は、フォーカシングレンズFである第4レンズL4が光軸上を物体側へ移動し、作動距離が短い側にピント合わせを行う。
本発明の実施例4に係る内視鏡用対物光学系4のレンズデータを以下に示す。
面番号 r d Nd Vd
物体面 ∞ (d0) 1.
1 ∞ 0.5967 1.88300 40.76
2 1.7036 0.7062 1.
3(FS) ∞ 0.0448 1.
4 ∞ 0.8951 1.51800 75.00
5 ∞ 0.2796 1.
6 −4.0284 0.4485 1.88300 40.76
7 8.3388 0.1466 1.
8 3.5894 1.1194 1.92286 18.90
9 −15.8261 (d9) 1.
10 −1.5081 0.7401 1.77529 51.13
11 −2.0343 (d11) 1.
12(AS) ∞ 0.0448 1.
13 7.3029 0.9108 1.50217 57.99
14 −1.8150 0.3729 1.95857 32.95
15 −2.9271 0.0298 1.
16(FS) ∞ 0.0448 1.
17 9.1509 0.9811 1.52890 45.11
18 −1.8128 0.4475 1.92286 18.90
19 −2.8699 0.7099 1.
20(FS) ∞ 0.0448 1.
21 ∞ 0.0492 1.53000 56.00
22 ∞ 5.3823 1.72916 54.68
23 ∞ 0.0149 1.51000 64.00
24 ∞ 0.7459 1.61062 50.49
25 ∞ 0.2984 1.
像面 ∞ 0.
d0 19.20000 4.60000
d9 1.96471 0.63955
d11 0.28250 1.60767
本発明の実施例5に係る内視鏡用対物光学系5の構成を図18に示す。なお、本実施例5に係る内視鏡用対物光学系5を構成する各レンズの形状等は実施例4と同一であるのでその説明を省略する。図18において、(A)は通常観察状態を、(B)は近距離観察状態を示し、光線は軸上マージナル光線、最大画角の主光線を示す。また、本実施例に係る内視鏡用対物光学系の通常観察状態の収差曲線図を図19に、近距離観察状態の収差曲線図を図20に示す。
本発明の実施例5に係る対物光学系のレンズデータを以下に示す。
面番号 r d Nd Vd
物体面 ∞ (d0) 1.
1 ∞ 0.6019 1.88300 40.76
2 1.7554 0.6970 1.
3(FS) ∞ 0.0451 1.
4 ∞ 0.9029 1.51800 75.00
5 ∞ 0.2599 1.
6 −4.5983 0.4843 1.88300 40.76
7 5.2759 0.1540 1.
8 3.2577 2.1439 1.92286 18.90
9 −45.0144 (d9) 1.
10 −1.3809 0.6003 1.65160 58.55
11 −1.8282 (d11) 1.
12(AS) ∞ 0.0451 1.
13 4.9232 0.9551 1.48749 70.23
14 −1.7032 0.3762 1.88300 40.76
15 −2.5955 0.0301 1.
16(FS) ∞ 0.0451 1.
17 11.1469 0.9767 1.48749 70.23
18 −1.7938 0.4514 2.00330 28.27
19 −2.8063 0.7162 1.
20(FS) ∞ 0.0451 1.
21 ∞ 0.0497 1.53000 56.00
22 ∞ 5.4293 1.72916 54.68
23 ∞ 0.0150 1.51000 64.00
24 ∞ 0.7524 1.61062 50.491
25 ∞ 0.3010 1.
像面 ∞ 0.
d0 19.40000 4.60000
d9 1.48113 0.63434
d11 0.28799 1.13479
本発明の実施例6に係る内視鏡用対物光学系6の構成を図21及び図22に示す。なお、図22において、(A)は通常観察状態を、(B)は近距離観察状態を示し、光線は軸上マージナル光線、最大画角の主光線を示す。また、本実施例に係る内視鏡用対物光学系6の通常観察状態の収差曲線図を図23に、近距離観察状態の収差曲線図を図24に示す。
フォーカシングレンズFは、物体側に凹面を向けた平凹レンズの第4レンズL4であり、負の屈折力を有している。
近距離観察時は、フォーカシングレンズFである第4レンズL4が光軸から退避し、作動距離が短い側にピント合わせを行う。
本発明の実施例6に係る内視鏡用対物光学系6のレンズデータを以下に示す。
面番号 r d Nd Vd
物体面 ∞ (d0) 1.
1 ∞ 0.6561 1.88300 40.76
2 1.9220 0.7557 1.
3(FS) ∞ 0.0492 1.
4 ∞ 0.9841 1.51800 75.00
5 ∞ 0.1698 1.
6 −5.6263 0.3856 1.88300 40.76
7 3.3960 0.3075 1.
8 93.7165 0.7666 1.92286 18.90
9 −3.7545 0.7132 1.
10 (r10) 0.4920 (GLA10)
11 (r11) 1.5089 1.
12(FS) ∞ 0.0492 1.
13 −62.7030 0.8784 1.92286 18.90
14 −2.8707 0.4100 2.00330 28.27
15 8.2363 0.0328 1.
16(AS) ∞ 0.0492 1.
17 ∞ 0.7784 1.48749 70.23
18 −2.3726 0.0820 1.
19 3.6087 1.2486 1.48749 70.23
20 −1.8711 0.4920 1.92286 18.90
21 −2.9189 0.7786 1.
22(FS) ∞ 0.0492 1.
23 ∞ 0.0541 1.53000 56.00
24 ∞ 5.9176 1.72916 54.68
25 ∞ 0.0164 1.51000 64.00
26 ∞ 0.8201 1.61062 50.495
27 ∞ 0.3280 1.
像面 ∞ 0.
d0 21.00000 4.60000
r10 −79.24365 ∞
r11 ∞ ∞
GLA10 1.51633,64.14 空気(Air)
本発明の実施例7に係る内視鏡用対物光学系7の構成を図25及び図26に示す。なお、図26において、(A)は通常観察状態を、(B)は近距離観察状態を示し、光線は軸上マージナル光線、最大画角の主光線を示す。また、本実施例に係る内視鏡用対物光学系7の通常観察状態の収差曲線図を図27に、近距離観察状態の収差曲線図を図28に示す。
正の後群G2は、像側に凸面を向けた正メニスカスレンズの第5レンズL5、物体側に凹面を向けた負メニスカスレンズの第6レンズL6、両凸レンズの第7レンズL7、及び物体側に凹面を向けた負メニスカスレンズの第8レンズL8を備えている。このうち、第5レンズL5と第6レンズL6とは接合されて接合レンズCL9となっており、第7レンズL7と第8レンズL8とは接合されて接合レンズCL10となっている。
近距離観察時は、フォーカシングレンズである第4レンズが光軸から退避し、作動距離が短い側にピント合わせを行う。
本発明の実施例7に係る内視鏡用対物光学系7のレンズデータを以下に示す。
面番号 r d Nd Vd
物体面 ∞ (d0) 1.
1 ∞ 0.6131 1.88300 40.76
2 1.7879 0.6897 1.
3(FS) ∞ 0.5749 1.
4 ∞ 0.9196 1.51800 75.00
5 ∞ 0.3832 1.
6 −6.8635 0.4598 1.88300
7 3.5076 0.3832 1.
8 −35.3125 0.7510 1.92286
9 −3.0759 0.5044 1.
10 (r10) 0.4598 (GLA10)
11 (r11) 1.4035 1.
12(AS) ∞ 0.1533 1.
13 −10.8850 0.9043 1.53172 48.84
14 −1.7164 0.3832 2.00330 28.27
15 −2.2765 0.0766 1.
16 5.5291 0.9196 1.48749 70.23
17 −2.1547 0.4598 1.92286 18.90
18 −3.7217 0.7231 1.
19(FS) ∞ 0.0460 1.
20 ∞ 0.0506 1.53000 56.00
21 ∞ 5.5298 1.72916 54.68
22 ∞ 0.0153 1.51000 64.00
23 ∞ 0.7663 1.61062 50.49
24 ∞ 0.3065 1.
像面 ∞ 0.
d0 19.20000 5.30000
r10 −8.11519 ∞
r11 −9.67274 ∞
GLA10 1.51633,64.14 空気(Air)
本発明の実施例8に係る内視鏡用対物光学系8の構成を図29及び図30に示す。なお、図30において、(A)は通常観察状態を、(B)は近距離観察状態を示し、光線は軸上マージナル光線、最大画角の主光線を示す。また、本実施例に係る内視鏡用対物光学系の通常観察状態の収差曲線図を図31に、近距離観察状態の収差曲線図を図32に示す。
フォーカシングレンズFは、物体側に凹面を向けた負メニスカスレンズの第4レンズL4であり、負の屈折力を有している。
近距離観察時は、フォーカシングレンズである第4レンズが光軸から退避し、作動距離が短い側にピント合わせを行う。
本発明の実施例8に係る内視鏡用対物光学系8のレンズデータを以下に示す。
面番号 r d Nd Vd
物体面 ∞ (d0) 1.
1 ∞ 0.6110 1.88300 40.76
2 1.7735 0.7027 1.
3(FS) ∞ 0.8554 1.
4 −4.9355 0.5652 1.88300 40.76
5 6.8999 0.1375 1.
6(FS) ∞ 0.2139 1.
7 ∞ 0.6568 1.92286 18.90
8 −4.3352 0.2291 1.
9 (r9) 1.2220 (GLA9)
10 (r10) 0.1375 1.
11 ∞ 0.9165 1.51800 75.00
12 ∞ 0.0458 1.
13(FS) ∞ 0.9013 1.
14(FS) ∞ 0.0458 1.
15 ∞ 1.1915 1.69895 30.13
16 −1.6925 0.3819 1.88300 40.76
17 ∞ 0.0458 1.
18(AS) ∞ 0. 1.
19 ∞ 0.9318 1.48749 70.23
20 −2.5754 0.0153 1.
21(FS) ∞ 0.0611 1.
22 5.2685 1.0540 1.48749 70.23
23 −1.8987 0.4583 1.92286 18.90
24 −2.9955 0.8821 1.
25(FS) ∞ 0.0458 1.
26 ∞ 0.0504 1.53000 56.00
27 ∞ 1.5489 1.72916 54.68
28 ∞ 0.0215 1.51000 64.00
29 ∞ 3.8647 1.72916 54.68
30 ∞ 1.2474 1.
像面 ∞ 0.
d0 19.70000 4.80000
r9 −7.28027 ∞
r10 −9.26913 ∞
GLA9 1.88300,40.76 空気(Air)
次に、本発明の第2の実施形態について説明する。
上述した各実施例に係る内視鏡用対物光学系は撮像装置に適用することができ、以下、上記した何れかの内視鏡用対物光学系(以下、単に「対物光学系」という)を適用した撮像装置の例について説明する。
図34は、図33の撮像装置10における対物光学系と分割素子と第2反射部材の斜視図である。図35は図33の撮像装置10における画像選択部の構成例を示す説明図で、(A)はその一例を示し、(B)は他の例を示している。
第1画像処理部18aは、第1領域13aの画像と第2領域13bの画像の向き(回転)を補正するように構成されている。
第4画像処理部18dは、第1領域13aの画像と第2領域13bの画像の夫々の中心位置の移動(選択)可能に構成されている。
第5画像処理部18eは、第1領域13aの画像と第2領域13bの画像の夫々の表示範囲(倍率)を調整可能に構成されている。
画像表示装置19は、第2画像処理部18bが選択した画像を表示する表示領域を有している。なお、画像表示装置19は、第1及び第2の領域13a,13bの夫々に結像する画像を表示する表示領域を有していてもよい。
なお、第2画像処理部18bが選択した1ラインずつの画像は、合成されて画像表示装置19に表示される。
10 撮像装置
11 対物光学系
12 偏光解消板
13 撮像素子
14 偏光ビームスプリッタ
15 波長板
16 第1反射部材
17 第2反射部材
18 画像処理部
19 画像表示装置
G1 前群
G2 後群
L1 第1レンズ
L2 第2レンズ
L3 第3レンズ
L4 第4レンズ
L5 第5レンズ
L6 第6レンズ
L7 第7レンズ
L8 第8レンズ
L9 第9レンズ
L10 第10レンズ
CL1〜CL12 接合レンズ
AS 明るさ絞り
FS フレア絞り
P 光学プリズム
CG カバーガラス
本発明の一態様は、物体側から像側へ順に、負の屈折力を有する前群、フォーカシングレンズ、正の屈折力を有する後群からなり、前記前群及び前記後群が、光軸上に常に固定されており、以下の条件式(1)乃至(4)を満たす内視鏡用対物光学系を提供する。
4<FB/FL …(1)
FL/|fc|<0.1 …(2)
−3<F_F/FL<−0.9 …(3)
2.5<F_R/FL<5 …(4)
ただし、FBは、内視鏡用対物光学系全系のバックフォーカスであり、後群の最も像側のレンズ面から全系の後ろ側焦点位置までの距離である。また、FLは、内視鏡用対物光学系全系の焦点距離であり、fcはフォーカシングレンズの焦点距離であり、|fc|はその絶対値であり、F_Fは前群の焦点距離であり、F_Rは後群の焦点距離である。
さらに、後群の屈折力を保ち、バックフォーカスを確保しつつ、レンズサイズを所望の範囲に抑えることができる。
Claims (5)
- 物体側から像側へ順に、負の屈折力を有する前群、フォーカシングレンズ、正の屈折力を有する後群を備え、
前記前群及び前記後群が、光軸上に常に固定されており、以下の条件式(1)及び(2)を満たす内視鏡用対物光学系。
4<FB/FL …(1)
FL/|fc|<0.1 …(2)
ただし、FBは、内視鏡用対物光学系全系のバックフォーカスであり、後群の最も像側のレンズ面から全系の後ろ側焦点位置までの距離である。また、FLは、内視鏡用対物光学系全系の焦点距離であり、fcはフォーカシングレンズの焦点距離であり、|fc|はその絶対値である。 - 以下の条件式(3)及び(4)を満たす請求項1に記載の内視鏡用対物光学系。
−3<F_F/FL<−0.9 …(3)
2.5<F_R/FL<5 …(4)
ただし、F_Fは前群の焦点距離であり、F_Rは後群の焦点距離である。 - 前記フォーカシングレンズが、正の屈折率を有し、
作動距離が長い側から短い側に向かって変化するとき、前記フォーカシングレンズを像側に移動することで作動距離が短い側にピント合わせる請求項1又は請求項2に記載の内視鏡用対物光学系。 - 前記フォーカシングレンズが、負の屈折率を有し、
作動距離が長い側から短い側に向かって変化するとき、前記フォーカシングレンズを物体側に移動することで作動距離が短い側にピント合わせる請求項1又は請求項2に記載の内視鏡用対物光学系。 - 請求項1乃至請求項4の何れかに記載の内視鏡用対物光学系と、
該内視鏡用対物光学系の結像位置近傍に配置された1つの撮像素子と、
前記対物レンズと前記撮像素子との間に配置され、前記対物レンズからの光束を反射光束と透過光束の2つの光束に分割するための分割素子と、
前記反射光束を折り返して反射させるための第1反射部材と、
前記透過光束を反射させるための第2反射部材と、を有し、
前記分割素子を介して前記第1反射部材で反射した光束を前記撮像素子における第1領域に結像させ、
前記第2反射部材で反射した光束を前記撮像素子における前記第1領域とは異なる第2領域に結像させる撮像装置。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2014529739A JP5607278B1 (ja) | 2013-02-22 | 2013-12-26 | 内視鏡用対物光学系及び撮像装置 |
Applications Claiming Priority (4)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2013033440 | 2013-02-22 | ||
JP2013033440 | 2013-02-22 | ||
PCT/JP2013/085015 WO2014129089A1 (ja) | 2013-02-22 | 2013-12-26 | 内視鏡用対物光学系及び撮像装置 |
JP2014529739A JP5607278B1 (ja) | 2013-02-22 | 2013-12-26 | 内視鏡用対物光学系及び撮像装置 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP5607278B1 JP5607278B1 (ja) | 2014-10-15 |
JPWO2014129089A1 true JPWO2014129089A1 (ja) | 2017-02-02 |
Family
ID=51390900
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2014529739A Active JP5607278B1 (ja) | 2013-02-22 | 2013-12-26 | 内視鏡用対物光学系及び撮像装置 |
Country Status (5)
Country | Link |
---|---|
US (1) | US9459443B2 (ja) |
EP (1) | EP2960701A4 (ja) |
JP (1) | JP5607278B1 (ja) |
CN (1) | CN104246573B (ja) |
WO (1) | WO2014129089A1 (ja) |
Families Citing this family (24)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2016047421A1 (ja) * | 2014-09-22 | 2016-03-31 | オリンパス株式会社 | 内視鏡対物光学系 |
WO2016067838A1 (ja) | 2014-10-30 | 2016-05-06 | オリンパス株式会社 | 内視鏡用対物光学系 |
CN106461929B (zh) * | 2015-02-17 | 2019-03-05 | 奥林巴斯株式会社 | 内窥镜*** |
JP6674450B2 (ja) * | 2015-09-07 | 2020-04-01 | Hoya株式会社 | 内視鏡用変倍光学系、及び内視鏡 |
JPWO2017073292A1 (ja) * | 2015-10-29 | 2018-01-11 | オリンパス株式会社 | 内視鏡撮像ユニット |
WO2017145265A1 (ja) * | 2016-02-23 | 2017-08-31 | Hoya株式会社 | 内視鏡用変倍光学系及び内視鏡 |
US10394004B2 (en) * | 2016-04-05 | 2019-08-27 | Qualcomm Incorporated | Systems and devices having single-sided wafer-level optics |
KR102620545B1 (ko) | 2016-04-06 | 2024-01-03 | 삼성전기주식회사 | 촬상 광학계 |
WO2017179387A1 (ja) * | 2016-04-13 | 2017-10-19 | オリンパス株式会社 | 対物光学系 |
WO2018123847A1 (ja) * | 2016-12-26 | 2018-07-05 | オリンパス株式会社 | 内視鏡システム |
JP6513307B2 (ja) * | 2017-03-24 | 2019-05-15 | オリンパス株式会社 | 内視鏡システム |
DE102017113273A1 (de) * | 2017-06-16 | 2018-12-20 | avateramedical GmBH | Objektiv für ein Endoskop und Endoskop |
CN107728298B (zh) * | 2017-11-20 | 2019-03-08 | 嘉兴中润光学科技有限公司 | 焦距放大增倍镜头 |
JP6874206B2 (ja) * | 2018-02-27 | 2021-05-19 | オリンパス株式会社 | 内視鏡用対物光学系、及び内視鏡 |
WO2019180984A1 (ja) | 2018-03-22 | 2019-09-26 | オリンパス株式会社 | 内視鏡対物光学系 |
CN111868599B (zh) | 2018-03-27 | 2022-03-18 | 奥林巴斯株式会社 | 内窥镜用物镜光学*** |
JP7095076B2 (ja) * | 2018-04-11 | 2022-07-04 | オリンパス株式会社 | 立体内視鏡対物光学系及びそれを備えた内視鏡 |
JP7047075B2 (ja) * | 2018-04-11 | 2022-04-04 | オリンパス株式会社 | 内視鏡対物光学系、撮像装置及び内視鏡 |
WO2019207699A1 (ja) * | 2018-04-26 | 2019-10-31 | オリンパス株式会社 | 対物光学系及びそれを用いた撮像装置 |
TWI806947B (zh) * | 2018-12-21 | 2023-07-01 | 佳能企業股份有限公司 | 光學鏡頭 |
JPWO2020178883A1 (ja) * | 2019-03-01 | 2021-09-30 | オリンパス株式会社 | 広角光学系及びそれを備えた撮像装置 |
CN114424105A (zh) * | 2019-09-30 | 2022-04-29 | 株式会社尼康 | 光学***、光学设备及光学***的制造方法 |
CN111367054A (zh) * | 2020-04-21 | 2020-07-03 | 厦门力鼎光电股份有限公司 | 一种小型高清的光学成像镜头 |
CN114839759B (zh) * | 2022-04-08 | 2023-11-07 | 长春理工大学 | 一种带有视向棱镜的显微内窥镜物镜*** |
Family Cites Families (13)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP4274602B2 (ja) * | 1998-09-11 | 2009-06-10 | オリンパス株式会社 | 対物光学系 |
JP3944050B2 (ja) * | 2001-11-05 | 2007-07-11 | オリンパス株式会社 | 手術用顕微鏡 |
JP4197886B2 (ja) * | 2002-04-19 | 2008-12-17 | オリンパス株式会社 | 電子撮像装置 |
JP4684613B2 (ja) * | 2004-10-14 | 2011-05-18 | キヤノン株式会社 | 光学機器 |
JP4823641B2 (ja) * | 2005-10-19 | 2011-11-24 | 富士フイルム株式会社 | 投写レンズおよびこれを用いた投写型表示装置 |
JP2008107391A (ja) * | 2006-10-23 | 2008-05-08 | Olympus Medical Systems Corp | 内視鏡対物光学系 |
JP4675348B2 (ja) * | 2007-03-09 | 2011-04-20 | オリンパスメディカルシステムズ株式会社 | 対物光学系 |
JP4919419B2 (ja) | 2007-04-09 | 2012-04-18 | 富士フイルム株式会社 | 内視鏡用対物レンズおよび内視鏡 |
JP4653823B2 (ja) * | 2008-06-06 | 2011-03-16 | オリンパスメディカルシステムズ株式会社 | 対物光学系 |
WO2010119640A1 (ja) * | 2009-04-16 | 2010-10-21 | オリンパスメディカルシステムズ株式会社 | 対物光学系 |
EP2402808A4 (en) * | 2009-12-07 | 2013-10-30 | Olympus Medical Systems Corp | ENDOSCOPIC OBJECTIVE AND DEVICE |
EP2477053B1 (en) * | 2009-12-11 | 2019-06-19 | Olympus Corporation | Endoscope objective optical system |
CN103597405B (zh) * | 2011-08-24 | 2016-09-28 | 奥林巴斯株式会社 | 摄像装置和摄像装置*** |
-
2013
- 2013-12-26 JP JP2014529739A patent/JP5607278B1/ja active Active
- 2013-12-26 EP EP13875918.8A patent/EP2960701A4/en not_active Withdrawn
- 2013-12-26 CN CN201380021538.4A patent/CN104246573B/zh active Active
- 2013-12-26 WO PCT/JP2013/085015 patent/WO2014129089A1/ja active Application Filing
-
2014
- 2014-06-19 US US14/309,539 patent/US9459443B2/en active Active
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
US20150042773A1 (en) | 2015-02-12 |
JP5607278B1 (ja) | 2014-10-15 |
US9459443B2 (en) | 2016-10-04 |
CN104246573B (zh) | 2016-10-12 |
EP2960701A4 (en) | 2016-09-21 |
CN104246573A (zh) | 2014-12-24 |
EP2960701A1 (en) | 2015-12-30 |
WO2014129089A1 (ja) | 2014-08-28 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
JP5607278B1 (ja) | 内視鏡用対物光学系及び撮像装置 | |
JP6253437B2 (ja) | 結像光学系及びそれを有する画像投射装置 | |
CN107111110B (zh) | 内窥镜物镜光学*** | |
JP6197147B1 (ja) | 対物光学系 | |
WO2011049195A1 (ja) | 立体撮影用対物光学系および内視鏡 | |
JP2006184844A (ja) | 結像光学系及びこれを用いた撮像装置 | |
CN109416459B (zh) | 内窥镜物镜光学*** | |
CN111886531B (zh) | 内窥镜物镜光学*** | |
JP2018155833A (ja) | 撮像レンズおよび撮像装置 | |
WO2018047335A1 (ja) | 立体視内視鏡 | |
WO2017183371A1 (ja) | 内視鏡システム | |
JP5379154B2 (ja) | デュアル焦点距離レンズ系 | |
JP2012133175A (ja) | 撮像光学系および撮像装置 | |
WO2017073292A1 (ja) | 内視鏡撮像ユニット | |
JP6836466B2 (ja) | 内視鏡対物光学系 | |
JP4744908B2 (ja) | 結像レンズ | |
JP2017209154A (ja) | 内視鏡システム | |
JP2007322968A (ja) | ファインダー光学系及びこれを搭載する光学機器 | |
JP6103985B2 (ja) | ファインダー光学系及びそれを有する撮像装置 | |
JP4884318B2 (ja) | 焦点検出光学系及びそれを用いた撮像装置 | |
JP2007286372A (ja) | 撮像レンズ | |
JP6363818B1 (ja) | 内視鏡システム | |
JP2007256644A (ja) | リレー式ファインダ光学系、カメラ | |
JP2015036706A (ja) | 撮像装置 | |
JP2015036706A5 (ja) |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
A975 | Report on accelerated examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971005 Effective date: 20140730 |
|
A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20140805 |
|
A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20140827 |
|
R151 | Written notification of patent or utility model registration |
Ref document number: 5607278 Country of ref document: JP Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R151 |
|
S111 | Request for change of ownership or part of ownership |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R313111 |
|
R350 | Written notification of registration of transfer |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R350 |
|
S531 | Written request for registration of change of domicile |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R313531 |
|
R350 | Written notification of registration of transfer |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R350 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |