JP3455309B2 - Objective lens for endoscope - Google Patents
Objective lens for endoscopeInfo
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Description
【0001】[0001]
【産業上の利用分野】本発明は、内視鏡、硬性鏡などに
用いる対物レンズに係り、特に全長が短く構成枚数の少
ない対物レンズに関する。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an objective lens used for endoscopes, rigid endoscopes and the like, and more particularly to an objective lens having a short overall length and a small number of constituents.
【0002】[0002]
【従来技術およびその問題点】一般に、内視鏡、硬性鏡
などで要求される画角は90〜120 ゜前後であり、かなり
広角である。そのため、対物レンズで発生する歪曲収差
は大きくなりがちで、一般に、画角100 ゜では約−36
%、画角120 ゜では約−50%にもなってしまう。このよ
うな歪曲収差を減少させる手段として、特開昭61-16202
1 号公報などに示されているように、非球面レンズの使
用が知られている。2. Description of the Related Art Generally, the angle of view required for endoscopes, rigid endoscopes, etc. is about 90 to 120 °, which is a very wide angle. Therefore, the distortion produced by the objective lens tends to be large, and in general, it is about -36 at an angle of view of 100 °.
%, At an angle of view of 120 ° it becomes about -50%. As means for reducing such distortion aberration, Japanese Patent Laid-Open No. 61-16202
The use of aspherical lenses is known, as shown in Japanese Patent Publication No. 1 and the like.
【0003】しかしながら、内視鏡などの対物レンズは
可及的に小径であることが要求されるため、研磨などに
よる非球面加工が、35mmカメラレンズなどと比較して困
難である。また、このような小径な非球面レンズの製作
方法としては、従来よりガラスモールド法が報告されて
いるが、この手法を適用できるのは、一般に、転移点の
低い軟化させやすい硝材である。However, since an objective lens such as an endoscope is required to have a diameter as small as possible, aspherical surface processing such as polishing is difficult as compared with a 35 mm camera lens. Further, as a method of manufacturing such a small-diameter aspherical lens, a glass molding method has been conventionally reported. However, this method can be applied to a glass material having a low transition point and easily softened.
【0004】一方、内視鏡、硬性鏡などでは、外部から
導入される照明光量が少なく、明るい対物レンズが必要
であるが、反面、明るい対物レンズは、レンズの全長や
径が大きくなりがちである。そこで、屈折率の高い硝材
を使用して、各レンズのパワーを上げ、レンズ構成枚数
を減少させることにより、広角で、小径かつ全長が短い
対物レンズを作成できる。On the other hand, in endoscopes and rigid endoscopes, the amount of illumination light introduced from the outside is small and a bright objective lens is required. On the other hand, a bright objective lens tends to have a large total length and diameter. is there. Therefore, by using a glass material having a high refractive index to increase the power of each lens and reduce the number of lens components, it is possible to create an objective lens having a wide angle, a small diameter, and a short total length.
【0005】しかし、このような高屈折率の硝材の多く
は、転移点が高く、ガラスモールド法にはなじまない。
適用しようとすれば、硝材を軟化させるために必要な熱
量が多くなって消費エネルギーが増大し、過熱および徐
冷に長時間を要し、モールド型の寿命が短くなり、コス
トアップするという問題がある。さらにモールド成型し
やすい硝材を用いて行なう対物レンズの設計では、その
自由度も少なくなり、所望の性能が得られ難いという問
題が生じる。However, most of such glass materials having a high refractive index have high transition points and are not suitable for the glass molding method.
If you try to apply it, the amount of heat required to soften the glass material will increase, the energy consumption will increase, overheating and slow cooling will take a long time, the life of the mold will be shortened, and the cost will increase. is there. Further, in the design of an objective lens using a glass material that is easy to mold, the degree of freedom is reduced, and there arises a problem that it is difficult to obtain desired performance.
【0006】また、内視鏡の対物レンズでは、明るさ絞
りよりも物体側に配置した前群レンズにパワーを持たせ
るのが通例である。そこで、前群レンズを廃すると、レ
ンズの全長を短縮できる。しかし、前群レンズを廃する
と後群レンズのパワーを増加しなければならないが、後
群レンズのパワーを増加すると、歪曲収差の発生などの
性能低下が見られる。後群レンズのパワー増加のために
は後群レンズの屈折率を上げる必要があり、収差補正を
良好に行なうためには非球面の導入が有効である。しか
し、非球面の形成が容易なモールド法により成型可能な
高屈折率硝材は、既に述べたように極限られてしまい、
高屈折率の硝材を使用してモールド法により非球面レン
ズを形成するのは困難である。したがって、事実上、全
長が短くかつ歪曲収差の少ない内視鏡用対物レンズを形
成するのは困難であった。Further, in the objective lens of the endoscope, it is customary to give power to the front lens group which is arranged on the object side of the aperture stop. Therefore, by eliminating the front lens group, the total length of the lens can be shortened. However, if the front lens group is abolished, the power of the rear lens group must be increased. However, if the power of the rear lens group is increased, performance deterioration such as distortion occurs. In order to increase the power of the rear lens group, it is necessary to increase the refractive index of the rear lens group, and the introduction of an aspherical surface is effective for good aberration correction. However, the high refractive index glass material that can be molded by the molding method in which the aspherical surface is easily formed is extremely limited as described above,
It is difficult to form an aspherical lens by a molding method using a glass material having a high refractive index. Therefore, it is practically difficult to form an endoscope objective lens having a short total length and a small distortion.
【0007】[0007]
【発明の目的】本発明は、上記従来の内視鏡用対物レン
ズの問題に鑑みてされたもので、加工が容易で、歪曲収
差が少なく、全長が短く、構成枚数の少ない内視鏡用対
物レンズを提供することを目的とする。SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made in view of the above problems of the conventional objective lens for an endoscope, and is easy to process, has a small distortion, has a short total length, and has a small number of constituents. An object is to provide an objective lens.
【0008】[0008]
【発明の概要】この目的を達成する請求項1に記載の発
明は、物体側より順に、カバーガラス、明るさ絞りおよ
び正のパワーを有する後群レンズからなり、上記後群レ
ンズが、ガラスレンズと、このガラスレンズの表面に付
着した透明部材層とからなり、この透明部材層のガラス
レンズに付着していない面が非球面からなる一つの複合
型非球面レンズであり、上記複合型非球面レンズのガラ
スレンズの屈折率nが、
n>1.65
であることに特徴を有する。請求項2に記載の発明は、
物体側より順に、明るさ絞りおよび正のパワーを有する
後群レンズからなり、上記後群レンズが、ガラスレンズ
と、このガラスレンズの表面に付着した透明部材層とか
らなり、この透明部材層のガラスレンズに付着していな
い面が非球面からなる一つの複合型非球面レンズであ
り、上記複合型非球面レンズのガラスレンズの屈折率n
が、
n>1.65
であることに特徴を有する。SUMMARY OF THE INVENTION The invention according to claim 1 that achieves this object comprises, in order from the object side, a cover glass, an aperture stop, and a rear lens group having a positive power.
Lens is a glass lens, composed of a transparent member layer adhering to the surface of the glass lens, it is one of the composite aspherical lens surface that does not adhere to the glass lens of the transparent member layer is made of a non-spherical surface, The glass lens of the composite type aspherical lens is characterized in that the refractive index n is n> 1.65. The invention according to claim 2 is
From the object side, in order, from the aperture stop and a rear group lens having a positive power, the rear group lens comprises a glass lens and a transparent member layer adhered to the surface of the glass lens. It is one composite type aspherical lens in which the surface not attached to the glass lens is an aspherical surface, and the refractive index n of the glass lens of the composite type aspherical lens is
Is characterized in that n> 1.65.
【0009】[0009]
【実施例】以下、図示実施例に基づいて本発明を説明す
る。図1および2は実施例1、図3および4は実施例
2、図5および6は実施例3、図7および8は実施例
4、図9および10は実施例5、図11および12は実
施例6のレンズ構成および諸収差特性を示している。実
施例1〜5はファイバースコープに使用される対物レン
ズ、実施例6は電子スコープに使用される対物レンズで
ある。実施例1はカバーガラスを有し、実施例2〜6は
カバーガラスを有しない。実施例1および2は、後群レ
ンズ1枚構成であり、実施例3〜6は後群レンズ2枚構
成であって、第3〜第5実施例は物体側から正レンズ、
正レンズの組み合わせであり、実施例6は物体側から正
レンズ、負レンズの組み合わせである。なお、図には光
学素子のみを示しているが、これらは鏡筒などに固定さ
れ、内視鏡、硬性鏡などの先端部に取付けられる。DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS The present invention will be described below based on illustrated embodiments. FIGS. 1 and 2 show Example 1, FIGS. 3 and 4 show Example 2, FIGS. 5 and 6 show Example 3, FIGS. 7 and 8 show Example 4, FIGS. 9 and 10 show Example 5, and FIGS. 16 shows the lens configuration and various aberration characteristics of Example 6. Examples 1 to 5 are objective lenses used in a fiberscope, and Example 6 is an objective lens used in an electronic scope. Example 1 has a cover glass and Examples 2-6 do not have a cover glass. Examples 1 and 2 have a rear lens group with one lens, Examples 3 to 6 have a rear lens group with two lenses, and third to fifth examples have a positive lens from the object side.
The sixth embodiment is a combination of a positive lens and a negative lens from the object side. Although only the optical elements are shown in the drawing, these are fixed to a lens barrel or the like and attached to the tip portion of an endoscope, a rigid endoscope, or the like.
【0010】実施例1および2では、後群レンズ12、
21を屈折率n>1.65のガラスレンズで形成し、かつそ
れらの像側面 NO.4、 NO.2に合成樹脂を付加してプレ
ス加工した透明部材層13、22を設けてある。そし
て、これらの透明部材層13、22の像側面 NO.5、 N
O.3(ガラスレンズ12、21の面 NO.4、 NO.2に付
着していない面)を非球面として、後群レンズ12およ
び透明部材層13、後群レンズ21および透明部材層2
2からなる複合型非球面レンズを形成してある。また、
明るさ絞り12S、21Sは、後群レンズ12、21よ
りも物体側の空間に配置してある。In Embodiments 1 and 2, the rear lens group 12,
21 is formed of a glass lens having a refractive index n> 1.65, and transparent member layers 13 and 22 are formed by pressing a synthetic resin on the image side surfaces NO. 4 and NO. The image side surfaces of these transparent member layers 13 and 22 are NO. 5 and N.
The rear lens group 12 and the transparent member layer 13, the rear lens group 21 and the transparent member layer 2 have O.3 (the surfaces of the glass lenses 12 and 21 not adhered to the surfaces NO.4 and NO.2) as an aspherical surface.
A composite aspherical lens consisting of 2 is formed. Also,
The brightness diaphragms 12S and 21S are arranged in a space closer to the object side than the rear group lenses 12 and 21.
【0011】実施例3では、正のパワーを有する2枚の
後群レンズ31、32の内、少なくとも第2レンズ32
を屈折率n>1.65のガラスレンズで形成し、かつ第2レ
ンズ32の像側面 NO.4に合成樹脂を付加してプレス加
工した透明部材層33を設けてある。そして、この透明
部材層33の像側面 NO.5(第2レンズ32の面 NO.4
に付着していない側の面)を非球面として、第2レンズ
32および透明部材層33からなる複合型非球面レンズ
を形成してある。また、明るさ絞り31Sは、第1レン
ズ31よりも物体側の空間に配置してある。In the third embodiment, at least the second lens 32 among the two rear group lenses 31 and 32 having positive power is used.
Is formed of a glass lens having a refractive index n> 1.65, and a synthetic resin is added to the image side surface NO.4 of the second lens 32 to provide a pressed transparent member layer 33. The image side surface NO.5 of the transparent member layer 33 (the surface NO.4 of the second lens 32)
A surface of the composite aspherical lens composed of the second lens 32 and the transparent member layer 33 is formed with the surface (on the side not attached to the) as an aspherical surface. Further, the aperture stop 31S is arranged in the space closer to the object side than the first lens 31.
【0012】実施例4では、正のパワーを有する第1レ
ンズ41、負のパワーを有する第2レンズ42、正のパ
ワーを有する第3レンズ43からなる3枚の後群レンズ
の内、少なくとも第3レンズ43を屈折率n>1.65のガ
ラスレンズで形成し、かつ第3レンズ43の像側面 NO.
5に合成樹脂を付加してプレス加工した透明部材層44
を設けてある。そして、この透明部材層44の像側面 N
O.6(第3レンズ43の面 NO.5に付着していない面)
を非球面として、第3レンズ43および透明部材層44
からなる複合型非球面レンズを形成してある。また、明
るさ絞り41Sは、第1レンズ41よりも物体側の空間
に配置してある。In the fourth embodiment, at least one of the three rear group lenses consisting of the first lens 41 having positive power, the second lens 42 having negative power, and the third lens 43 having positive power is used. The third lens 43 is formed of a glass lens having a refractive index n> 1.65, and the image side surface NO.
Transparent member layer 44 obtained by adding synthetic resin to 5 and pressing.
Is provided. The image side surface N of the transparent member layer 44
O.6 (surface not attached to surface NO.5 of third lens 43)
As an aspherical surface, the third lens 43 and the transparent member layer 44
And a compound type aspherical lens is formed. Further, the aperture stop 41S is arranged in the space closer to the object than the first lens 41.
【0013】実施例5では、正のパワーを有する第1レ
ンズ51、負のパワーを有する第253、正のパワーを
有する第3レンズ54からなる3枚の後群レンズの内、
第1レンズ51を屈折率n>1.65のガラスレンズで形成
し、かつ第1レンズ51の像側面 NO.2に合成樹脂を付
加してプレス加工した透明部材層52を設けてある。そ
して、この透明部材層52の像側面 NO.3(第1レンズ
51の面 NO.2に付着していない面)を非球面として、
第1レンズ51および透明部材層52からなる複合型非
球面レンズを形成してある。また、明るさ絞り51S
は、第1レンズ51よりも物体側の空間に配置してあ
る。In the fifth embodiment, among the three rear group lenses consisting of the first lens 51 having positive power, the 253th lens having negative power, and the third lens 54 having positive power,
The first lens 51 is formed of a glass lens having a refractive index n> 1.65, and a synthetic resin is added to the image side surface NO.2 of the first lens 51 to provide a transparent member layer 52 which is pressed. Then, the image side surface NO.3 of this transparent member layer 52 (the surface not attached to the surface NO.2 of the first lens 51) is made an aspherical surface,
A composite aspherical lens composed of the first lens 51 and the transparent member layer 52 is formed. Also, the aperture stop 51S
Are arranged in a space closer to the object side than the first lens 51.
【0014】実施例6では、正のパワーを有する第1レ
ンズ61、負のパワーを有する第2レンズ63および正
のパワーを有する第3レンズ64からなる3枚の後群レ
ンズ内、少なくとも第1レンズ61を屈折率n>1.65の
ガラスレンズで構成し、かつ第1レンズ61の像側面 N
O.2に合成樹脂を付加してプレス加工した透明部材層6
2を設けてある。そして、この透明部材層52の像側面
NO.3(第1レンズの面 NO.2に付着していない側の
面)を非球面として、第1レンズ61および透明部材層
62からなる複合型非球面レンズを形成してある。ま
た、明るさ絞り61Sは、第1レンズ61の物体側空間
に配置してある。なお、図中符号65、66は、電子内
視鏡に用いられるCCD撮像素子のカバーガラスおよび
接着剤層である。In the sixth embodiment, at least the first of the three rear group lenses including the first lens 61 having a positive power, the second lens 63 having a negative power, and the third lens 64 having a positive power is used. The lens 61 is composed of a glass lens having a refractive index n> 1.65, and the image side surface N of the first lens 61.
Transparent member layer 6 made by adding synthetic resin to O.2 and pressing
2 is provided. The image side surface of the transparent member layer 52
A composite type aspherical lens composed of the first lens 61 and the transparent member layer 62 is formed with NO.3 (the surface of the first lens which is not attached to the surface NO.2) as an aspherical surface. Further, the aperture stop 61S is arranged in the object side space of the first lens 61. Note that reference numerals 65 and 66 in the figure denote a cover glass and an adhesive layer of the CCD image pickup device used in the electronic endoscope.
【0015】以上の実施例において、画角2wは、実施
例1、5および6が2w= 100゜、実施例2が2w=80
゜、実施例3が2w=90゜、実施例4が2w=92゜であ
る。Fナンバーは、実施例1〜3がF=1.8 、実施例4
がF=4.0 、実施例5がF=2.9 、実施例6がF=5.6
である。なお、Fナンバーは無限遠の物体距離に対する
値であり、画角2wは設計物体距離に対する値である。
ここで設計物体距離は、実施例1および2は8.0mm 、実
施例3は5.0mm 、実施例4、5および6は6.0mm であ
る。In the above embodiments, the angle of view 2w is 2w = 100 ° in Examples 1, 5 and 6, and 2w = 80 in Example 2.
2 ° = 90 ° in Example 3, and 2w = 92 ° in Example 4. Regarding the F number, Examples 1 to 3 have F = 1.8, Example 4
Is F = 4.0, Example 5 is F = 2.9, and Example 6 is F = 5.6.
Is. The F number is a value for an object distance of infinity, and the angle of view 2w is a value for a designed object distance.
Here, the designed object distance is 8.0 mm in Examples 1 and 2, 5.0 mm in Example 3, and 6.0 mm in Examples 4, 5 and 6.
【0016】また、本実施例では、ガラスレンズには、
耐薬品性と光学設計上の収差補正の要求、研磨、加工特
性から、LAH58(株式会社オハラの硝材名)の名称
で呼ばれている硝材を使用している。この硝材は、転移
点が730 ℃と高く、ガラスモールド法には不適当なもの
である。また、硝材LAH58と類似の屈折率、アッベ
数を持った他の硝材にも、転移点が十分低く、ガラスモ
ールド法に適したものは存在しない。In this embodiment, the glass lens has
A glass material called LAH58 (glass material name of OHARA INC.) Is used in view of chemical resistance, aberration correction requirement in optical design, polishing and processing characteristics. This glass material has a high transition point of 730 ° C. and is unsuitable for the glass molding method. Further, there is no other glass material having a refractive index and an Abbe number similar to those of the glass material LAH58, which has a sufficiently low transition point and is suitable for the glass molding method.
【0017】一方、非球面を形成する透明部材層には、
熱硬化型樹脂を使用したが、他の樹脂材料、例えば、光
硬化型樹脂などの使用も可能である。さらに、樹脂材料
の屈折率などの制限は特に存在しない。On the other hand, in the transparent member layer forming the aspherical surface,
Although the thermosetting resin is used, other resin materials such as a photo-curing resin can also be used. Furthermore, there is no particular limitation on the refractive index of the resin material.
【0018】以上の実施例1〜6の具体的数値データを
以下表に示し、諸収差を図2、4、6、8、10、およ
び12に示す。なお、図中、SAは球面収差、SCは正
弦条件、d線、g線、C線は、それぞれの波長における
球面収差よる色収差と倍率色収差、Sは非点収差図にお
けるサジタル、Mは非点収差図におけるメリディオナル
をそれぞれ示している。Specific numerical data of Examples 1 to 6 are shown in the table below, and various aberrations are shown in FIGS. 2, 4, 6, 8, 10, and 12. In the figure, SA is spherical aberration, SC is sine condition, d-line, g-line, and C-line are chromatic aberration and chromatic aberration of magnification due to spherical aberration at respective wavelengths, S is sagittal in the astigmatism diagram, and M is astigmatism. Each meridional in the aberration diagram is shown.
【0019】表および図中、FNO はFナンバー、f は焦
点距離(mm)、M は横倍率、Wは半画角(゜)、fBはバ
ックフォーカス(mm)、rはレンズ面の近軸曲率半径
(mm)、dはレンズ面の間隔(mm)、nd はd線の屈折
率、νd はd線のアッベ数を示す。In the table and figures, F NO is the F number, f is the focal length (mm), M is the lateral magnification, W is the half angle of view (°), f B is the back focus (mm), and r is the lens surface. Paraxial radius of curvature (mm), d is the distance between lens surfaces (mm), nd is the refractive index of the d line, and νd is the Abbe number of the d line.
【0020】[実施例1][Example 1]
【表1】
FNO=1.8 f=0.33 M=-0.040 W=50 fB=0.29
面 NO. r d nd νd
1 ∞ 0.20 1.88300 40.8
2 ∞ 0.16
絞り ∞ 0.03
3 2.222 0.49 1.88300 40.8
4 -0.389 0.05 1.52010 50.8
5 * -0.244 - - -
*は非球面
NO.5 : K=-2.38716、 A4=-4.55994、 A6=0.26567 ×102 、A8=0.00000、
A10= 0.00000、A12=0.00000
但し、非球面は次式で定義される。
x=cy2/[1+{1-(1+K)c2y2}1/2]+A4y4+A6y6+A8y8+A10y10+A
12y12
以下の実施例の非球面も同式により定義される。[Table 1] F NO = 1.8 f = 0.33 M = -0.040 W = 50 f B = 0.29 Surface NO. R d n d νd 1 ∞ 0.20 1.88300 40.8 2 ∞ 0.16 Aperture ∞ 0.03 3 2.222 0.49 1.88300 40.8 4 -0.389 0.05 1.52010 50.8 5 * -0.244---* is aspherical surface NO.5: K = -2.38716, A4 = -4.55994, A6 = 0.26567 × 10 2 , A8 = 0.00000, A10 = 0.00000, A12 = 0.00000 However, aspherical surface It is defined by the following formula. x = cy 2 / [1+ {1- (1 + K) c 2 y 2 } 1/2 ] + A4y 4 + A6y 6 + A8y 8 + A10y 10 + A
The aspherical surfaces of the examples of 12y 12 and below are also defined by the same formula.
【0021】[実施例2][Embodiment 2]
【表2】 FNO=1.8 f=0.43 M=-0.054 W=40 fB=0.38 面 NO. r d nd νd 絞り ∞ 0.11 1 1.848 0.51 1.88300 40.8 2 -0.410 0.05 1.52010 50.8 3 * -0.394 - - - *は非球面 NO.3 : K=-1.98384、 A4=-0.03256、 A6=7.81836 、A8=0.00000、 A10= 0.00000、A12=0.00000 [Table 2] F NO = 1.8 f = 0.43 M = -0.054 W = 40 f B = 0.38 surface NO. Rd n d νd Aperture ∞ 0.11 1 1.848 0.51 1.88 300 40.8 2 -0.410 0.05 1.52010 50.8 3 * -0.394-- -* Is aspherical NO.3: K = -1.98384, A4 = -0.03256, A6 = 7.81836, A8 = 0.00000, A10 = 0.00000, A12 = 0.00000
【0022】[実施例3][Embodiment 3]
【表3】 FNO=1.8 f=0.39 M=-0.077 W=45 fB=0.34 面 NO. r d nd νd 絞り ∞ 0.04 1 -1.121 0.30 1.51633 64.1 2 -0.897 0.05 - - 3 0.880 0.40 1.65830 57.3 4 -0.510 0.05 1.52010 50.8 5 * -0.309 - - - *は非球面 NO.5 : K=-2.87113 A4=-2.62966 、 A6=0.26542 ×102 、A8=-0.32503 ×102 、 A10=-0.35704 ×103 、A12=0.12321 ×104 [Table 3] F NO = 1.8 f = 0.39 M = -0.077 W = 45 f B = 0.34 surface NO. Rd n d νd Aperture ∞ 0.04 1 -1.121 0.30 1.51633 64.1 2 -0.897 0.05--3 0.880 0.40 1.65830 57.3 4 -0.510 0.05 1.52010 50.8 5 * -0.309---* is aspherical NO.5: K = -2.87113 A4 = -2.62966, A6 = 0.26542 × 10 2 , A8 = -0.32503 × 10 2 , A10 = -0.35704 × 10 3 , A12 = 0.12321 × 10 4
【0023】[実施例4][Embodiment 4]
【表4】 FNO=4.0 f=0.91 M=-0.152 W=46 fB=1.01 面 NO. r d nd νd 絞り ∞ 0.04 1 -0.540 0.23 1.88300 40.8 2 -0.525 0.05 - - 3 -11.419 0.47 1.80518 25.4 4 0.910 0.73 1.72916 54.7 5 -1.200 0.20 1.52010 50.8 6 * -0.700 - - - *は非球面 NO.6 : K=-2.18934 、A4=-0.29640 、 A6=-0.23181、A8=0.00000、 A10= 0.00000 、A12= 0.00000[Table 4] F NO = 4.0 f = 0.91 M = -0.152 W = 46 f B = 1.01 surface NO. r d n d ν d Aperture ∞ 0.04 1 -0.540 0.23 1.88300 40.8 2 -0.525 0.05--3 -11.419 0.47 1.80518 25.4 4 0.910 0.73 1.72916 54.7 5 -1.200 0.20 1.52010 50.8 6 * -0.700---* is an aspherical NO. 6: K = -2.18934, A4 = -0.29640, A6 = -0.23181, A8 = 0.00000, A10 = 0.00000, A12 = 0.00000
【0024】[実施例5][Embodiment 5]
【表5】 FNO=2.9 f=0.89 M=-0.151 W=50 fB=0.00 面 NO. r d nd νd 絞り ∞ 0.04 1 -1.449 0.51 1.88300 40.8 2 -0.440 0.05 1.52010 50.8 3 * -0.589 0.05 - - 4 -1.100 0.30 1.80518 25.4 5 1.596 0.78 1.72916 54.7 6 -0.920 - - - *は非球面 NO.3 : K=-0.83413 、A4= 0.42655 、 A6= 0.41254、A8=0.00000 A10= 0.00000 、A12= 0.00000[Table 5] F NO = 2.9 f = 0.89 M = -0.151 W = 50 f B = 0.00 Face NO. Rd n d νd Aperture ∞ 0.04 1 -1.449 0.51 1.88 300 40.8 2 -0.440 0.05 1.52010 50.8 3 * -0.589 0.05 --4 -1.100 0.30 1.80518 25.4 5 1.596 0.78 1.72916 54.7 6 -0.920---* is aspherical NO.3: K = -0.83413, A4 = 0.42655, A6 = 0.41254, A8 = 0.00000 A10 = 0.00000, A12 = 0.00000
【0025】[実施例6][Sixth Embodiment]
【表6】 FNO=5.6 f=1.19 M=-0.235 W=50 fB=0.00 面 NO. r d nd νd 絞り ∞ 0.06 1 -1.774 0.51 1.88300 40.8 2 -0.472 0.05 1.52010 50.8 3 * -0.732 0.16 - - 4 -6.062 0.30 1.80518 25.4 5 1.142 0.34 1.72916 54.7 6 2.620 0.30 - - 7 ∞ 0.60 1.53000 50.0 8 ∞ 0.40 1.54000 40.0 9 ∞ - - - *は非球面 NO.3 : K=-0.74470 、A4=-0.20247 、 A6=-0.26087、A8=0.00000 A10= 0.00000 、A12= 0.00000[Table 6] F NO = 5.6 f = 1.19 M = -0.235 W = 50 f B = 0.00 Plane NO. Rd n d νd Aperture ∞ 0.06 1 -1.774 0.51 1.88 300 40.8 2 -0.472 0.05 1.52010 50.8 3 * -0.732 0.16 --4 -6.062 0.30 1.80518 25.4 5 1.142 0.34 1.72916 54.7 6 2.620 0.30--7 ∞ 0.60 1.53000 50.0 8 ∞ 0.40 1.54000 40.0 9 ∞---* is aspheric NO.3: K = -0.74470, A4 = -0.20247 , A6 = -0.26087, A8 = 0.00000 A10 = 0.00000, A12 = 0.00000
【0026】以上、実施例1、2では、全く非球面を使
用しない場合と比較して、非点収差、像面湾曲および歪
曲収差が改善されている。As described above, in Examples 1 and 2, astigmatism, field curvature and distortion are improved as compared with the case where no aspherical surface is used.
【0027】実施例3は、後群レンズを第1レンズ31
および第2レンズ32に分離することにより、実施例
1、2に比較してレンズの各面の曲率半径rが大きくな
り、製造が容易になるとともに、球面収差の発生が低減
された。さらに、非球面を全く使用しない同一レンズ構
成と比較して、歪曲収差が−27%から−19%に改善され
た。In the third embodiment, the rear lens group is replaced by the first lens 31.
By separating the lens into the second lens 32 and the second lens 32, the radius of curvature r of each surface of the lens is increased as compared with the first and second embodiments, manufacturing is facilitated, and the occurrence of spherical aberration is reduced. Further, the distortion aberration is improved from -27% to -19% as compared with the same lens configuration using no aspherical surface.
【0028】実施例4および5は、後群レンズの物体側
レンズ42、53と、像側レンズ43、54とを貼り合
わせにすることで、色収差の発生を低減させている。さ
らに透明部材層44、52のガラスレンズに付着してい
ない面を非球面としたことで特に、実施例4では歪曲収
差が低減され、実施例5では非点収差が低減されてい
る。In Examples 4 and 5, the generation of chromatic aberration is reduced by bonding the object side lenses 42 and 53 of the rear group lens and the image side lenses 43 and 54 to each other. Furthermore, since the surfaces of the transparent member layers 44 and 52 that are not attached to the glass lenses are made aspherical, distortion is particularly reduced in Example 4 and astigmatism is reduced in Example 5.
【0029】実施例6(図11および12)は、電子内
視鏡に使用される対物レンズの一例である。図示しない
が、最も像側の接着剤層66に密着してCCDなどの撮
像素子が配置される。この実施例6は、例えば実施例5
と比較して、同一画角であるが像高が高くなっているた
め、実施例5と同じレンズ構成にすると焦点距離が長く
なり、全長が長くなりがちである。そのため、最も像側
レンズ群を負のパワーとなる構成にすることで、全長を
短くすることができた。レンズのみの全長は、実施例5
と比較して、約20%短縮されている。また、歪曲収差も
低減されている。Example 6 (FIGS. 11 and 12) is an example of an objective lens used in an electronic endoscope. Although not shown, an image pickup device such as a CCD is arranged in close contact with the adhesive layer 66 closest to the image side. The sixth embodiment is, for example, the fifth embodiment.
Compared with, since the image angle is the same but the image height is high, when the same lens configuration as that of the fifth embodiment is used, the focal length becomes long and the total length tends to become long. Therefore, the total length can be shortened by making the most image-side lens unit have a negative power. The total length of only the lens is the same as in Example 5.
Compared with, it is reduced by about 20%. Also, distortion aberration is reduced.
【0030】[0030]
【発明の効果】以上の説明から明らかな通り本発明は、
前群レンズを廃して、物体側より順に、明るさ絞りおよ
び正のパワーを有する後群レンズとで構成し、この後群
レンズを、ガラスレンズと、このガラスレンズの表面に
付着した透明部材層とからなり、この透明部材層のガラ
スレンズに付着していない面が非球面からなる一つの複
合型非球面レンズで構成し、かつこの複合型非球面レン
ズのガラスレンズを、屈折率nがn>1.65を満足する硝
材で形成したので、全長が短く、径の小さな内視鏡用対
物レンズを提供できる。しかも、非球面を有するので、
球面収差、軸上色収差、倍率色収差、非点収差、歪曲収
差などの諸収差が低減されている。As is apparent from the above description, the present invention is
The front lens group is abolished, and the rear lens group having a diaphragm and a rear lens group having positive power is arranged in order from the object side.
Lens, glass lens, composed of a transparent member layer adhering to the surface of the glass lens, a double <br/> case type non that surface not attached to the glass lens of the transparent member layer is made of aspherical constituted by a spherical lens, and a glass lens of the composite aspherical lens, the refractive index n was formed by the glass material which satisfies n> 1.65, the total length is short, can provide a small endoscope objective lens diameter . Moreover, since it has an aspherical surface,
Various aberrations such as spherical aberration, axial chromatic aberration, lateral chromatic aberration, astigmatism, and distortion are reduced.
【図1】本発明の内視鏡用対物レンズの実施例1のレン
ズ構成図である。FIG. 1 is a lens configuration diagram of a first embodiment of an endoscope objective lens of the present invention.
【図2】同実施例1の諸収差特性図である。FIG. 2 is a diagram of various aberration characteristics of the first example.
【図3】本発明の内視鏡用対物レンズの実施例2のレン
ズ構成図である。FIG. 3 is a lens configuration diagram of a second embodiment of an objective lens for an endoscope of the present invention.
【図4】同実施例2の諸収差特性図である。FIG. 4 is a diagram of various aberration characteristics of the second embodiment.
【図5】本発明の内視鏡用対物レンズの実施例3のレン
ズ構成図である。FIG. 5 is a lens configuration diagram of a third embodiment of an endoscope objective lens of the present invention.
【図6】同実施例3の諸収差特性図である。FIG. 6 is a diagram of various aberration characteristics of the third example.
【図7】本発明の内視鏡用対物レンズの実施例4のレン
ズ構成図である。FIG. 7 is a lens configuration diagram of Example 4 of the objective lens for an endoscope of the present invention.
【図8】同実施例4の諸収差特性図である。FIG. 8 is a diagram of various aberration characteristics of the fourth embodiment.
【図9】本発明の内視鏡用対物レンズの実施例5のレン
ズ構成図である。FIG. 9 is a lens configuration diagram of Example 5 of the objective lens for an endoscope of the present invention.
【図10】同実施例5の諸収差特性図である。FIG. 10 is a diagram of various aberration characteristics of the fifth example.
【図11】本発明の内視鏡用対物レンズの実施例6のレ
ンズ構成図である。FIG. 11 is a lens configuration diagram of Example 6 of the endoscope objective lens of the present invention.
【図12】同実施例6の諸収差特性図である。FIG. 12 is a diagram of various aberration characteristics of the sixth example.
11 カバーガラス 12 レンズ(ガラスレンズ) 12S 明るさ絞り 13 透明部材層 21 第1レンズ(ガラスレンズ) 21S 明るさ絞り 22 透明部材層 31 第1レンズ(ガラスレンズ) 31S 明るさ絞り 32 第2レンズ(ガラスレンズ) 33 透明部材層 41S 明るさ絞り 43 第3レンズ(ガラスレンズ) 44 透明部材層 51 第1レンズ(ガラスレンズ) 51S 明るさ絞り 52 透明部材層 61 レンズ(ガラスレンズ) 61S 明るさ絞り 62 透明部材層 11 cover glass 12 lens (glass lens) 12S aperture 13 Transparent member layer 21 1st lens (glass lens) 21S aperture stop 22 Transparent member layer 31 1st lens (glass lens) 31S aperture stop 32 Second lens (glass lens) 33 Transparent member layer 41S aperture stop 43 Third lens (glass lens) 44 Transparent member layer 51 1st lens (glass lens) 51S aperture stop 52 Transparent member layer 61 lens (glass lens) 61S aperture stop 62 transparent member layer
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 平1−151880(JP,A) 特開 平1−245211(JP,A) 特開 平6−148519(JP,A) 特開 平4−125608(JP,A) 特開 昭62−273505(JP,A) 特開 昭62−94812(JP,A) 特開 平2−176612(JP,A) (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) G02B 13/18 G02B 13/00 G02B 9/00 ─────────────────────────────────────────────────── ─── Continuation of the front page (56) Reference JP-A-1-151880 (JP, A) JP-A-1-245211 (JP, A) JP-A-6-14819 (JP, A) JP-A-4- 125608 (JP, A) JP 62-273505 (JP, A) JP 62-94812 (JP, A) JP 2-176612 (JP, A) (58) Fields investigated (Int.Cl. 7 , DB name) G02B 13/18 G02B 13/00 G02B 9/00
Claims (6)
絞りおよび正のパワーを有する後群レンズからなり、 上記後群レンズが、ガラスレンズと、このガラスレンズ
の表面に付着した透明部材層とからなり、この透明部材
層のガラスレンズに付着していない面が非球面からなる
一つの複合型非球面レンズであり、 上記複合型非球面レンズのガラスレンズの屈折率nが、 n>1.65 であることを特徴とする内視鏡用対物レンズ。1. A cover glass, an aperture stop, and a rear group lens having a positive power in order from the object side. The rear group lens includes a glass lens and a transparent member layer attached to the surface of the glass lens. The surface of this transparent member layer that is not attached to the glass lens is an aspherical surface.
An objective lens for an endoscope, which is one composite aspherical lens, wherein a refractive index n of the glass lens of the composite aspherical lens is n> 1.65.
パワーを有する後群レンズからなり、 上記後群レンズが、ガラスレンズと、このガラスレンズ
の表面に付着した透明部材層とからなり、この透明部材
層のガラスレンズに付着していない面が非球面からなる
一つの複合型非球面レンズであり、 上記複合型非球面レンズのガラスレンズの屈折率nが、 n>1.65 であることを特徴とする内視鏡用対物レンズ。2. An aperture stop and a rear lens group having a positive power, in order from the object side. The rear lens group includes a glass lens and a transparent member layer attached to the surface of the glass lens. The surface of this transparent member layer that is not attached to the glass lens is an aspherical surface.
An objective lens for an endoscope, which is one composite aspherical lens, wherein a refractive index n of the glass lens of the composite aspherical lens is n> 1.65.
絞りおよび正のパワーを有する後群レンズからなり、 上記後群レンズが正のパワーを有する第1群レンズと負
のパワーを有する第2群レンズにより構成され、少なく
とも一方の群が、ガラスレンズと、このガラスレンズの
表面に付着した透明部材層とからなり、この透明部材層
のガラスレンズに付着していない面が非球面からなる複
合型非球面レンズであり、 上記複合型非球面レンズのガラスレンズの屈折率nが、 n>1.65 であり、さらに半画角をwとすると、 80゜=<2w=<120゜ であること を特徴とする内視鏡用対物レンズ。3. The cover glass and the brightness in order from the object side.
A rear lens group having a stop and a positive power, the rear lens group having a positive power and a negative lens group.
Is composed of a second lens group having a power of
One group is a glass lens and this glass lens
This transparent member layer is composed of a transparent member layer adhered to the surface.
Surface of the glass lens that is not attached to the
A case aspherical lens, the refractive index n of the glass lens of the composite aspherical lens, n> 1.65 is further when the half angle of the w, 80 ° = <2w = <120 ° Objective lens for endoscopes.
パワーを有する後群 レンズからなり、 上記後群レンズ中が正のパワーを有する第1群レンズと
負のパワーを有する第2群レンズにより構成され、少な
くとも一方の群が、ガラスレンズと、このガラスレンズ
の表面に付着した透明部材層とからなり、この透明部材
層のガラスレンズに付着していない面が非球面からなる
複合型非球面レンズであり、 上記複合型非球面レンズのガラスレンズの屈折率nが、 n>1.65 であり、さらに半画角をwとすると、 80゜=<2w=<120゜ であること を特徴とする内視鏡用対物レンズ。4. An aperture stop and a positive aperture are arranged in order from the object side.
A rear lens group having a power, a first lens group having a positive power in the rear lens group, and
Consists of a second lens group having negative power,
At least one group is a glass lens and this glass lens
This transparent member consists of a transparent member layer attached to the surface of
The surface of the layer that is not attached to the glass lens is aspherical
It is a composite aspherical lens, the refractive index n of the glass lens of the composite aspherical lens, n> 1.65 is further when the half angle of the w, 80 ° = <2w = <120 ° Objective lens for endoscopes.
パワーを有する後群レンズからなり、 上記後群レンズが正のパワーを有する第1群レンズと正
のパワーを有する第2群レンズとにより構成され、少な
くとも一方の群が、ガラスレンズと、このガラスレンズ
の表面に付着した透明部材層とからなり、この透明部材
層のガラスレンズに付着していない面が非球面からなる
複合型非球面レンズであり、 上記複合型非球面レンズのガラスレンズの屈折率nが、 n>1.65 であること を特徴とする内視鏡用対物レンズ。5. An aperture stop and a positive aperture are arranged in order from the object side.
It consists rear lens group having a power, a first lens group which the rear lens group has a positive power and a positive
And a second group lens having a power of
At least one group is a glass lens and this glass lens
This transparent member consists of a transparent member layer attached to the surface of
The surface of the layer that is not attached to the glass lens is aspherical
A composite aspherical lens, the refractive index n of the glass lens of the composite aspherical lens, an endoscope objective lens, which is a n> 1.65.
視鏡用対物レンズにおいて、上記後群レンズの第1群が
上記複合型非球面レンズであること、を特徴とする内視
鏡用対物レンズ。6. The method according to any one of claims 3 to 5.
In the objective lens for an endoscope , the first lens group of the rear group lens is the composite aspherical lens, and the objective lens for an endoscope.
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