JP6836466B2 - Endoscopic objective optical system - Google Patents
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Description
本発明は、内視鏡対物光学系に関するものである。 The present invention relates to an endoscopic objective optical system.
近年、医療用内視鏡による観察では、拡大内視鏡を用いた拡大観察が数多く行われるようになってきている。そのため拡大観察は特殊用途の観察ではなく、一般的な観察になってきている。 In recent years, in observation with a medical endoscope, many magnified observations using a magnifying endoscope have come to be performed. Therefore, magnified observation has become a general observation rather than a special purpose observation.
拡大内視鏡では、通常観察と拡大観察とを行うことができる。通常観察では、拡大観察よりも広い範囲を観察することができる。そこで、例えば、通常観察を行って、病変部の有無の確認を行う。通常状態で病変部を発見した場合は、病変部を拡大観察する。このようにすることで、病変部の粘膜の模様や、血管の模様を詳細に観察できるようになる。また、詳細な観察ができるので、より確度の高い診断をすることができる。 With a magnifying endoscope, normal observation and magnified observation can be performed. In normal observation, a wider range can be observed than in magnified observation. Therefore, for example, normal observation is performed to confirm the presence or absence of a lesion. If a lesion is found under normal conditions, the lesion should be magnified. By doing so, it becomes possible to observe the pattern of the mucous membrane of the lesion and the pattern of the blood vessel in detail. Moreover, since detailed observation can be performed, a more accurate diagnosis can be made.
通常観察と拡大観察とを行うために、拡大内視鏡では、対物光学系内のレンズを動かしている。通常観察と拡大観察とでは、物体距離が異なる。そのため、対物光学系は、フォーカス機能を有する。 In the magnifying endoscope, the lens in the objective optical system is moved in order to perform normal observation and magnified observation. The object distance is different between normal observation and magnified observation. Therefore, the objective optical system has a focus function.
拡大内視鏡の対物光学系が、特許文献1乃至特許文献4に開示されている。
The objective optical system of the magnifying endoscope is disclosed in
特許文献1に開示された対物光学系は、負の屈折力を有する第1群と、正メニスカスレンズからなる第2群と、正の屈折力を有する第3群と、からなり、第2群が光軸方向に移動する。
The objective optical system disclosed in
特許文献2に開示された対物光学系は、正の屈折力を有する第1群と、負の屈折力を有する第2群と、正の屈折力を有する第3群と、負の屈折力を有する第4群と、からなり、第2群が光軸方向に移動する。 The objective optical system disclosed in Patent Document 2 has a first group having a positive refractive power, a second group having a negative refractive power, a third group having a positive refractive power, and a negative refractive power. It is composed of a fourth group having and the second group moves in the optical axis direction.
特許文献3と特許文献4に開示された対物光学系は、正の屈折力を有する第1群と、負の屈折力を有する第2群と、正の屈折力を有する第3群と、からなり、第2群が光軸方向に移動する。
The objective optical system disclosed in
拡大内視鏡の利用拡大に伴い、拡大内視鏡でも細径化が望まれている。小型の撮像素子を拡大内視鏡に用いることで、拡大内視鏡の細径化が可能になる。小型な撮像素子では、撮像素子のサイズを同じにしたまま、画素ピッチを小さくしている。この場合、画素数は減らないので、画質を低下させること無く小型化を行うことができる。 With the expansion of the use of magnifying endoscopes, it is desired to reduce the diameter of magnifying endoscopes. By using a small image sensor for a magnifying endoscope, the diameter of the magnifying endoscope can be reduced. In a small image sensor, the pixel pitch is reduced while keeping the size of the image sensor the same. In this case, since the number of pixels is not reduced, miniaturization can be performed without deteriorating the image quality.
撮像素子の画素ピッチが小さくなったにもかかわらず、光学系のFナンバーが大きいままだと、回折の影響により、撮像で得た画像の画質が低下してしまう。そのため、画素ピッチが小さい撮像素子に使用する光学系は、Fナンバーが小さい光学系でなければならない。 If the F number of the optical system remains large even though the pixel pitch of the image sensor is reduced, the image quality of the image obtained by imaging is deteriorated due to the influence of diffraction. Therefore, the optical system used for the image sensor having a small pixel pitch must be an optical system having a small F number.
光学系の製造工程の1つに、光学系の組み立てがある。光学系の組み立てでは、最良像面の位置と撮像面の位置とを一致させる調整(以下、「ピント調整」という)が行われる。ピント調整では、例えば、撮像面の位置を固定して、最良像面の位置を変化させる。最良像面の位置は、少なくとも1つのレンズを移動させることで変化させることができる。 One of the manufacturing processes of an optical system is assembling the optical system. In assembling the optical system, adjustment (hereinafter referred to as "focus adjustment") is performed to match the position of the best image plane with the position of the imaging plane. In focus adjustment, for example, the position of the imaging surface is fixed and the position of the best image plane is changed. The position of the best image plane can be changed by moving at least one lens.
Fナンバーが小さくなると、レンズの移動量に対する最良像面の移動量の割合(以下、「ピント調整感度」という)が高くなるので、ピント調整が難しくなる。よって、画素ピッチが小さい撮像素子に使用する光学系は、ピント調整感度が低い光学系であることが好ましい。 As the F number becomes smaller, the ratio of the movement amount of the best image plane to the movement amount of the lens (hereinafter, referred to as “focus adjustment sensitivity”) becomes higher, so that the focus adjustment becomes difficult. Therefore, the optical system used for the image sensor having a small pixel pitch is preferably an optical system having a low focus adjustment sensitivity.
特許文献1乃至特許文献4に開示されている対物光学系は、何れも、Fナンバーが小さい光学系である。そのため、特許文献1乃至特許文献4に開示されている対物光学系を、画素ピッチが小さい撮像素子に使用することは難しい。
The objective optical systems disclosed in
特許文献1、特許文献3及び特許文献4に開示されている対物光学系では、最も像側に位置するレンズとカバーガラスとが、離れて配置されている。一方、特許文献2に開示されている対物光学系では、最も像側に位置するレンズとカバーガラスとが、接合されている。しかしながら、最も像側に位置するレンズは、凹平レンズである。そのため、特許文献1乃至特許文献4に開示されている対物光学系では、ピント調整感度が高くなってしまう。
In the objective optical system disclosed in
本発明は、このような課題に鑑みてなされたものであって、小型でありながら、高い結像性能を有し、ピント調整感度が低い内視鏡対物光学系を提供することを目的とする。 The present invention has been made in view of such a problem, and an object of the present invention is to provide an endoscopic objective optical system which is compact, has high imaging performance, and has low focus adjustment sensitivity. ..
上述した課題を解決し、目的を達成するために、本発明の少なくとも幾つかの実施形態に係る内視鏡対物光学系は、
物体側より順に、正の屈折力を有する第1群と、負の屈折力を有する第2群と、正の屈折力を有する第3群と、を有し、
物体距離の変化に対して、少なくとも第2群を光軸に沿って動かすことにより変倍を行い、
第1群は、最も物体側に平凹負レンズを有し、
第2群は、フォーカス機能を有し、
第3群は、物体側から順に、両凸正レンズと、像側接合レンズと、凸平正レンズと、を有し、
像側接合レンズは、像側正レンズと、両凹形状の像側負レンズと、を有し、
凸平正レンズは、撮像素子の撮像面、もしくは撮像面上に形成されたカバーガラスと接合されていることを特徴とする。
In order to solve the above-mentioned problems and achieve the object, the endoscopic objective optical system according to at least some embodiments of the present invention is used.
In order from the object side, it has a first group having a positive refractive power, a second group having a negative refractive power, and a third group having a positive refractive power.
For changes in object distance, at least the second group is scaled by moving it along the optical axis.
The first group has a plano-concave negative lens on the most object side,
The second group has a focus function and
The third group includes a biconvex positive lens, an image side junction lens, and a convex flat lens in order from the object side.
The image-side junction lens includes an image-side positive lens and a biconcave-shaped image-side negative lens.
The convex flat lens is characterized in that it is joined to the image pickup surface of the image pickup device or a cover glass formed on the image pickup surface.
本発明によれば、小型でありながら、高い結像性能を有し、ピント調整感度が低い内視鏡対物光学系を提供することができる。 According to the present invention, it is possible to provide an endoscopic objective optical system having high imaging performance and low focus adjustment sensitivity despite its small size.
以下、本実施形態の内視鏡対物光学系について、図面を用いて、このような構成をとった理由と作用を説明する。なお、以下の実施形態の内視鏡対物光学系によりこの発明が限定されるものではない。 Hereinafter, the reason and operation of the endoscopic objective optical system of the present embodiment will be described with reference to the drawings. The present invention is not limited to the endoscopic objective optical system of the following embodiments.
本実施形態の内視鏡対物光学系は、内視鏡観察において、一つの光学系で通常観察と拡大観察とを行うことができる光学系である。そのために、内視鏡対物光学系を複数のレンズ群で構成すると共に、物体距離の変化に対して少なくとも1つのレンズ群が光軸に沿って移動する。これにより、遠距離物点に合焦した場合に通常観察を行うことができ、近距離物点に合焦した場合に拡大観察を行うことができる。 The endoscopic objective optical system of the present embodiment is an optical system capable of performing normal observation and magnified observation with one optical system in endoscopic observation. Therefore, the endoscope objective optical system is composed of a plurality of lens groups, and at least one lens group moves along the optical axis with respect to a change in the object distance. As a result, normal observation can be performed when the focus is on a long-distance object point, and magnified observation can be performed when the focus is on a short-distance object point.
通常観察における光学系の結像倍率と、拡大観察における光学系の結像倍率と、は異なる。よって、以下の説明では、通常観察から拡大観察への観察状態の変更や、拡大観察から通常観察への観察状態の変更を、変倍という。 The image magnification of the optical system in normal observation and the image magnification of the optical system in magnified observation are different. Therefore, in the following description, the change of the observation state from the normal observation to the magnified observation and the change of the observation state from the magnified observation to the normal observation are referred to as scaling.
本実施形態の内視鏡対物光学系は、物体側より順に、正の屈折力を有する第1群と、負の屈折力を有する第2群と、正の屈折力を有する第3群と、を有し、物体距離の変化に対して、少なくとも第2群を光軸に沿って動かすことにより変倍を行い、第1群は、最も物体側に平凹負レンズを有し、第2群は、フォーカス機能を有し、第3群は、物体側から順に、両凸正レンズと、像側接合レンズと、凸平正レンズと、を有し、像側接合レンズは、像側正レンズと、両凹形状の像側負レンズと、を有し、凸平正レンズは、撮像素子の撮像面、もしくは撮像面上に形成されたカバーガラスと接合されていることを特徴とする。 The endoscopic objective optical system of the present embodiment includes a first group having a positive refractive power, a second group having a negative refractive power, and a third group having a positive refractive power in order from the object side. The first group has a plano-concave negative lens on the most object side, and the second group has a plano-concave negative lens. Has a focus function, the third group has a biconvex positive lens, an image side junction lens, and a convex flatness lens in order from the object side, and the image side junction lens is an image side positive lens. It has a biconcave image-side negative lens, and the convex flat lens is bonded to an image pickup surface of an image pickup element or a cover glass formed on the image pickup surface.
本実施形態の内視鏡対物光学系について説明する。図1は、本実施形態の内視鏡対物光学系を示す図である。図1(a)は通常観察時のレンズ断面図、図1(b)は、拡大観察時のレンズ断面図である。 The endoscopic objective optical system of the present embodiment will be described. FIG. 1 is a diagram showing an endoscope objective optical system of the present embodiment. FIG. 1A is a cross-sectional view of the lens during normal observation, and FIG. 1B is a cross-sectional view of the lens during magnified observation.
本実施形態の内視鏡対物光学系は、物体側から順に、正の屈折力を有する第1群G1と、負の屈折力を有する第2群G2と、正の屈折力を有する第3群G3と、を有する。このように、本実施形態の内視鏡対物光学系では、光学系を、第1群G1、第2群G2及び第3群G3の3つのレンズ群で構成すると共に、屈折力の並びが、正屈折力、負屈折力及び正屈折力となるようにしている。 The endoscopic objective optical system of the present embodiment has a first group G1 having a positive refractive power, a second group G2 having a negative refractive power, and a third group having a positive refractive power in order from the object side. It has G3 and. As described above, in the endoscopic objective optical system of the present embodiment, the optical system is composed of three lens groups of the first group G1, the second group G2, and the third group G3, and the arrangement of the refractive powers is different. It is designed to have a positive refractive power, a negative refractive power, and a positive refractive power.
本実施形態の内視鏡対物光学系では、物体距離の変化に対して、少なくとも第2群G2が光軸に沿って移動する。このようにすることで、変倍を行うことができる。 In the endoscopic objective optical system of the present embodiment, at least the second group G2 moves along the optical axis in response to a change in the object distance. By doing so, scaling can be performed.
通常観察時の物体距離と拡大観察時の物体距離とは、異なる。そのため、例えば、変倍を行うと、変倍後の観察状態で合焦を行う必要がある。本実施形態の内視鏡対物光学系では、第2群G2がフォーカス機能を有している。よって、第2群G2が光軸に沿って移動することで、変倍と共に合焦を行うことができる。通常観察状態から拡大観察状態への変倍時、第2群G2が像側に移動する。 The object distance during normal observation and the object distance during magnified observation are different. Therefore, for example, when scaling is performed, it is necessary to focus in the observed state after scaling. In the endoscopic objective optical system of the present embodiment, the second group G2 has a focus function. Therefore, by moving the second group G2 along the optical axis, focusing can be performed together with scaling. When the magnification is changed from the normal observation state to the magnified observation state, the second group G2 moves to the image side.
上述のように、本実施形態の内視鏡対物光学系では、屈折力の並びが、正屈折力、負屈折力及び正屈折力となっている。そのため、第2群G2で合焦を行うことで、合焦時の収差変動を抑えることができる。 As described above, in the endoscope objective optical system of the present embodiment, the arrangement of the refractive powers is positive refractive power, negative refractive power, and positive refractive power. Therefore, by performing focusing in the second group G2, it is possible to suppress aberration fluctuations during focusing.
内視鏡対物光学系では、広角化のために、大きな負の屈折力を有するレンズを最も物体側に配置している。最も物体側に配置するレンズに大きな負の屈折力を持たせると、主点がより像の近くに位置する。これにより、バックフォーカスを十分に確保することが可能となる。 In the endoscopic objective optical system, a lens having a large negative refractive power is arranged closest to the object in order to widen the angle. If the lens placed closest to the object has a large negative refractive power, the principal point will be located closer to the image. This makes it possible to secure sufficient back focus.
第1群G1では、最も物体側に、負レンズL1が配置されている。負レンズL1は平凹負レンズで、大きな負の屈折力を有する。負レンズL1により、バックフォーカスを十分に確保することが可能となる。 In the first group G1, the negative lens L1 is arranged on the most object side. The negative lens L1 is a planing negative lens and has a large negative refractive power. The negative lens L1 makes it possible to sufficiently secure the back focus.
負レンズL1の像側には、正レンズL2と、接合レンズCL1と、が配置されている。接合レンズCL1では、正レンズL3と負レンズL4とが接合されている。接合レンズCL1は、物体側接合レンズである。 A positive lens L2 and a junction lens CL1 are arranged on the image side of the negative lens L1. In the bonded lens CL1, the positive lens L3 and the negative lens L4 are bonded. The bonding lens CL1 is an object-side bonding lens.
負レンズL1と正レンズL2との間に、光学フィルタFが配置されている。光学フィルタFは、例えば、赤外線カットフィルタ、色温度変換フィルタ、又は、レーザーカットフィルタである。 An optical filter F is arranged between the negative lens L1 and the positive lens L2. The optical filter F is, for example, an infrared cut filter, a color temperature conversion filter, or a laser cut filter.
第1群G1と第2群G2との間には、開口絞りSが配置されている。 An aperture diaphragm S is arranged between the first group G1 and the second group G2.
第2群G2は、負レンズL5を有する。負レンズL5が光軸に沿って移動することで、通常観察と拡大観察とを行うことができる。通常観察から拡大観察への変倍時、負レンズL5が像側に移動する。 The second group G2 has a negative lens L5. By moving the negative lens L5 along the optical axis, normal observation and magnified observation can be performed. When the magnification is changed from normal observation to magnified observation, the negative lens L5 moves to the image side.
上述のように、本実施形態の内視鏡対物光学系では、最も物体側に負レンズL1が配置されているので、バックフォーカスを十分に確保することが可能となる。しかしながら、バックフォーカスが長すぎると、光学系の小型化が難しくなる。 As described above, in the endoscope objective optical system of the present embodiment, since the negative lens L1 is arranged on the most object side, it is possible to sufficiently secure the back focus. However, if the back focus is too long, it becomes difficult to miniaturize the optical system.
そこで、第3群G3には、正レンズL6、接合レンズCL2及び正レンズL9が配置されている。接合レンズCL2では、正レンズL7と負レンズL8とが接合されている。接合レンズCL2は、像側接合レンズである。正レンズL6は両凸正レンズ、正レンズL7は像側正レンズ、負レンズL8は像側負レンズ、及び正レンズL9は凸平正レンズである。 Therefore, a positive lens L6, a junction lens CL2, and a positive lens L9 are arranged in the third group G3. In the bonded lens CL2, the positive lens L7 and the negative lens L8 are bonded. The junction lens CL2 is an image-side junction lens. The positive lens L6 is a biconvex positive lens, the positive lens L7 is an image-side positive lens, the negative lens L8 is an image-side negative lens, and the positive lens L9 is a convex flat positive lens.
このように、第3群G3には、両凸正レンズ、像側接合レンズ及び凸平正レンズが配置されている。そして、像側接合レンズには、像側正レンズが配置されている。よって、第3群G3に、光束を収束させる作用を持たせることができる。その結果、バックフォーカスを短くすることができるので、光学系の全長を短縮することができる。 As described above, the biconvex positive lens, the image side junction lens, and the convex normal lens are arranged in the third group G3. An image-side positive lens is arranged on the image-side junction lens. Therefore, the third group G3 can have an action of converging the luminous flux. As a result, the back focus can be shortened, so that the overall length of the optical system can be shortened.
ただし、第3群G3における正の屈折力が過剰になりすぎると、像面における主光線と像面の法線とのなす角度(以下、「斜入射角」という)が、より大きくなる。この場合、斜入射角がプラス側へ傾いてしまう。このようなことから、像側接合レンズには、負レンズを配置することが望ましい。像側接合レンズに負レンズを配置することで、第3群G3における正の屈折力が過剰になることを抑制することができる。本実施形態の内視鏡対物光学系では、像側接合レンズに、像側負レンズが配置されている。 However, if the positive refractive power in the third group G3 becomes excessive, the angle formed by the main ray on the image plane and the normal of the image plane (hereinafter, referred to as “oblique incident angle”) becomes larger. In this case, the oblique incident angle is tilted to the plus side. For this reason, it is desirable to arrange a negative lens as the image side junction lens. By arranging the negative lens on the image side junction lens, it is possible to suppress the excessive positive refractive power in the third group G3. In the endoscope objective optical system of the present embodiment, the image side negative lens is arranged in the image side junction lens.
角度の符号は、主光線が像面の法線に対して光軸側に傾いているときがマイナスで、逆のときがプラスである。斜入射角がプラス側へ傾いている状態では、主光線は、像面に向かって、光軸に対して徐々に近づくように進行する。 The sign of the angle is negative when the main ray is tilted toward the optical axis with respect to the normal of the image plane, and positive when it is opposite. When the oblique angle of incidence is tilted to the plus side, the main ray travels toward the image plane so as to gradually approach the optical axis.
また、像側接合レンズと像面との間に凸平正レンズを配置すると、第3群G3における正の屈折力が過剰になる。そのため、斜入射角がプラス側に傾いてしまう。そこで、像側負レンズを両凹レンズにすることで、テレセン性を確保することができる。 Further, if a convex flat lens is arranged between the image side junction lens and the image plane, the positive refractive power in the third group G3 becomes excessive. Therefore, the oblique incident angle is tilted to the plus side. Therefore, by using a biconcave lens for the negative image side lens, telecentricity can be ensured.
本実施形態の内視鏡対物光学系は、画素ピッチが小さい撮像素子と組み合わせることができる。上述のように、画素ピッチが小さい撮像素子に使用する光学系は、Fナンバーが小さい光学系でなければならない。Fナンバーが小さい対物光学系では、許容錯乱円が小さくなるので、ピント調整感度が高くなりやすい。 The endoscope objective optical system of the present embodiment can be combined with an image pickup device having a small pixel pitch. As described above, the optical system used for the image sensor having a small pixel pitch must be an optical system having a small F number. In an objective optical system having a small F-number, the permissible circle of confusion becomes small, so that the focus adjustment sensitivity tends to be high.
ピント調整感度が高いと、ピント調整時の誤差感度が高くなってしまう。そこで、本実施形態の内視鏡対物光学系では、正レンズL9がカバーガラスCGに接合されている。カバーガラスCGは撮像素子のカバーガラスである。よって、正レンズL9と撮像素子とが一体化されている。 If the focus adjustment sensitivity is high, the error sensitivity at the time of focus adjustment becomes high. Therefore, in the endoscope objective optical system of the present embodiment, the positive lens L9 is joined to the cover glass CG. The cover glass CG is a cover glass of the image sensor. Therefore, the positive lens L9 and the image sensor are integrated.
正レンズL9をカバーガラスCGと接合した場合、正レンズL9が撮像素子の近傍に位置する。この場合、カバーガラスCGに接合された正レンズL9は、フィールドレンズとして機能する。この状態で、正レンズL9と撮像素子とを一体にすると、光学系の縦倍率が小さくなる。その結果、ピント調整時の誤差感度を下げることができる。 When the positive lens L9 is joined to the cover glass CG, the positive lens L9 is located in the vicinity of the image sensor. In this case, the positive lens L9 bonded to the cover glass CG functions as a field lens. In this state, if the positive lens L9 and the image sensor are integrated, the vertical magnification of the optical system becomes small. As a result, the error sensitivity at the time of focus adjustment can be lowered.
本実施形態の内視鏡対物光学系は、以下の条件式(1)を満たすことが好ましい。
−0.53<f62/f7<−0.15 (1)
ここで、
f62は、像側負レンズの焦点距離、
f7は、凸平正レンズの焦点距離、
である。
The endoscopic objective optical system of the present embodiment preferably satisfies the following conditional expression (1).
-0.53 <f62 / f7 <-0.15 (1)
here,
f62 is the focal length of the negative lens on the image side.
f7 is the focal length of the convex flat lens,
Is.
条件式(1)はピント調整感度に関する条件式である。 The conditional expression (1) is a conditional expression relating to the focus adjustment sensitivity.
条件式(1)の上限値を上回ると、凸平正レンズの屈折力が大きくなりすぎる。この場合、ピント調整時の誤差感度を弱めすぎてしまうので、像面位置の調整ができない。 If the upper limit of the conditional expression (1) is exceeded, the refractive power of the convex flat lens becomes too large. In this case, the error sensitivity at the time of focus adjustment is weakened too much, so that the image plane position cannot be adjusted.
条件式(1)の下限値を下回ると、凸平正レンズの屈折力が小さくなりすぎてしまう。この場合、ピント調整時の誤差感度を弱めきれない。 If it falls below the lower limit of the conditional expression (1), the refractive power of the convex flat lens becomes too small. In this case, the error sensitivity at the time of focus adjustment cannot be weakened.
本実施形態の内視鏡対物光学系は、以下の条件式(2)を満たすことが好ましい。
−0.4<(r62+r63)/(r62−r63)<0.8 (2)
ここで、
r62は、像側負レンズの物体側面の曲率半径、
r63は、像側負レンズの像側面の曲率半径、
である。
The endoscopic objective optical system of the present embodiment preferably satisfies the following conditional expression (2).
-0.4 <(r62 + r63) / (r62-r63) <0.8 (2)
here,
r62 is the radius of curvature of the side surface of the object of the negative lens on the image side,
r63 is the radius of curvature of the image side of the negative lens on the image side.
Is.
条件式(2)は、斜入射角に関する条件式である。 The conditional expression (2) is a conditional expression regarding the oblique incident angle.
条件式(2)の上限値を上回ると、像側負レンズの物体側面の曲率半径、すなわち、像側接合レンズにおける接合面の曲率半径が大きくなりすぎてしまう。そのため、倍率色収差が補正できない。 If the upper limit of the conditional expression (2) is exceeded, the radius of curvature of the object side surface of the image-side negative lens, that is, the radius of curvature of the junction surface of the image-side junction lens becomes too large. Therefore, the chromatic aberration of magnification cannot be corrected.
条件式(2)の下限値を下回ると、像側負レンズの像面側の曲率が小さくなってしまう。この場合、斜入射角がプラス側に傾いてしまう。 If it is less than the lower limit of the conditional expression (2), the curvature of the negative lens on the image side on the image plane side becomes small. In this case, the oblique incident angle is tilted to the plus side.
条件式(2)に代えて、以下の条件式(2’)を満たすようにするとなお良い。
−0.3<(r62+r63)/(r62−r63)<0.3 (2’)
It is even better to satisfy the following conditional expression (2') instead of the conditional expression (2).
-0.3 <(r62 + r63) / (r62-r63) <0.3 (2')
本実施形態の内視鏡対物光学系は、以下の条件式(3)を満たすことが好ましい。
−9<f7/f1<−4.7 (3)
ここで、
f7は、凸平正レンズの焦点距離、
f1は、平凹負レンズの焦点距離、
である。
The endoscopic objective optical system of the present embodiment preferably satisfies the following conditional expression (3).
-9 <f7 / f1 <-4.7 (3)
here,
f7 is the focal length of the convex flat lens,
f1 is the focal length of the plano-concave negative lens,
Is.
凸平正レンズを撮像素子の撮像面と接合するか、又は、凸平正レンズを撮像素子のカバーガラスと接合することで、組立時の調整感度を緩めることができる。条件式(3)は、組立時の調整感度に関する条件式である。 By joining the convex flat lens to the image pickup surface of the image sensor, or by joining the convex flat lens to the cover glass of the image sensor, the adjustment sensitivity at the time of assembly can be relaxed. The conditional expression (3) is a conditional expression relating to the adjustment sensitivity at the time of assembly.
条件式(3)の上限値を上回ると、凸平正レンズの焦点距離が小さくなりすぎてしまう。そのため、組み立て時の調整感度がきつくなってしまう。 If the upper limit of the conditional expression (3) is exceeded, the focal length of the convex flat lens becomes too small. Therefore, the adjustment sensitivity at the time of assembly becomes tight.
条件式(3)の下限値を下回ると、平凹負レンズ屈折力が大きくなりすぎてしまう。そのため、製造誤差による像の周辺における結像性能のバラつきが大きくなってしまう。 If it is less than the lower limit of the conditional expression (3), the refractive power of the plano-concave negative lens becomes too large. Therefore, the variation in the imaging performance around the image due to the manufacturing error becomes large.
本実施形態の内視鏡対物光学系は、以下の条件式(4)を満たすことが好ましい。
1.3<f5/f61<1.9 (4)
ここで、
f5は、両凸正レンズの焦点距離、
f61は、像側正レンズの焦点距離、
である。
The endoscopic objective optical system of the present embodiment preferably satisfies the following conditional expression (4).
1.3 <f5 / f61 <1.9 (4)
here,
f5 is the focal length of the biconvex positive lens,
f61 is the focal length of the positive lens on the image side.
Is.
条件式(4)は倍率色収差に関する条件式である。本実施形態の内視鏡対物光学系では、通常観察時と拡大観察時とで倍率色収差の出方が変わってしまう。条件式(4)を満たすことで、倍率色収差を良好に補正することができる。 The conditional expression (4) is a conditional expression relating to chromatic aberration of magnification. In the endoscopic objective optical system of the present embodiment, the appearance of chromatic aberration of magnification changes between normal observation and magnified observation. By satisfying the conditional expression (4), the chromatic aberration of magnification can be satisfactorily corrected.
条件式(4)の上限値を上回ると、像側正レンズの焦点距離が大きくなってしまう。この場合、通常観察時に、倍率色収差がマイナスに傾く。そのため、倍率色収差を補正しきれない。 If the upper limit of the conditional expression (4) is exceeded, the focal length of the image-side positive lens becomes large. In this case, the chromatic aberration of magnification tends to be negative during normal observation. Therefore, the chromatic aberration of magnification cannot be completely corrected.
条件式(4)の下限値を下回ると、像側正レンズの焦点距離が小さくなってしまう。この場合、拡大観察時に、倍率色収差がプラスに傾く。そのため、倍率色収差を補正しきれない。 If it is less than the lower limit of the conditional expression (4), the focal length of the image-side positive lens becomes small. In this case, the chromatic aberration of magnification tilts positively during magnified observation. Therefore, the chromatic aberration of magnification cannot be completely corrected.
本実施形態の内視鏡対物光学系は、以下の条件式(5)を満たすことが好ましい。
15<L/dn<30 (5)
ここで、
Lは、内視鏡対物光学系の全長、
dnは、第2群の移動量、
である。
The endoscopic objective optical system of the present embodiment preferably satisfies the following conditional expression (5).
15 <L / dn <30 (5)
here,
L is the total length of the endoscopic objective optical system,
dn is the amount of movement of the second group,
Is.
また、条件式(5)は、光学系の小型化のための条件式である。 Further, the conditional expression (5) is a conditional expression for miniaturizing the optical system.
条件式(5)の上限値を上回ると、光学系の全長が長くなる。そのため、光学系を小型化することができない。 If the upper limit of the conditional expression (5) is exceeded, the total length of the optical system becomes long. Therefore, the optical system cannot be miniaturized.
条件式(5)の下限値を下回ると、第2群の移動量が大きくなりすぎてしまう。この場合、第3群における光線高が高くなってしまう。そのため、第3群が大径化してしまう。 If it falls below the lower limit of the conditional expression (5), the amount of movement of the second group becomes too large. In this case, the ray height in the third group becomes high. Therefore, the diameter of the third group becomes large.
本実施形態の内視鏡対物光学系は、以下の条件式(6)を満たすことが好ましい。
1≦z/a≦1.25 (6)
ここで、
zは、像側正レンズにおける所定の外径、
aは、像側正レンズの外径、
所定の外径は、像側正レンズの物体側面の延長面と、像側正レンズの像側面の延長面と、の交線によって形成される円の直径、
である。
The endoscopic objective optical system of the present embodiment preferably satisfies the following conditional expression (6).
1 ≦ z / a ≦ 1.25 (6)
here,
z is a predetermined outer diameter of the image-side positive lens,
a is the outer diameter of the positive lens on the image side,
The predetermined outer diameter is the diameter of a circle formed by the line of intersection of the extension surface of the object side surface of the image side positive lens and the extension surface of the image side surface of the image side positive lens.
Is.
第3群では、十分な大きさの正の屈折力が確保されていることが好ましい。像側正レンズは光束を収束する作用を持つため、像側正レンズの屈折力を大きくする必要がある。像側正レンズの屈折力を大きくしようとすると、レンズ面の曲率半径が小さくなってしまう。この場合、レンズの中肉厚が大きくなるので、第3群の全長が長くなってしまう。 In the third group, it is preferable that a sufficiently large positive refractive power is secured. Since the image-side positive lens has the function of converging the luminous flux, it is necessary to increase the refractive power of the image-side positive lens. If an attempt is made to increase the refractive power of the image-side positive lens, the radius of curvature of the lens surface becomes small. In this case, since the inner wall thickness of the lens becomes large, the total length of the third group becomes long.
条件式(6)は、第3群を小型化するための条件式である。条件式(6)を満たすことで、像側正レンズの屈折力を大きくしつつ、中肉厚を小さくすることができる。 The conditional expression (6) is a conditional expression for miniaturizing the third group. By satisfying the conditional expression (6), the medium wall thickness can be reduced while increasing the refractive power of the image-side positive lens.
条件式(6)の上限値を上回ると、像側正レンズの外径に対して、加工余裕量を大きく取りすぎてしまう。そのため、像側正レンズを小型化できない。条件式(6)の下限値を下回ることはない。 If the upper limit of the conditional expression (6) is exceeded, the processing margin will be too large with respect to the outer diameter of the positive lens on the image side. Therefore, the image-side positive lens cannot be miniaturized. It does not fall below the lower limit of the conditional expression (6).
本実施形態の内視鏡対物光学系は、以下の条件式(7)を満たすことが好ましい。
ここで、
0.75<f61/fc<1.6 (7)
f61は、像側正レンズの焦点距離、
fcは、第3群の焦点距離、
である。
The endoscopic objective optical system of the present embodiment preferably satisfies the following conditional expression (7).
here,
0.75 <f61 / fc <1.6 (7)
f61 is the focal length of the positive lens on the image side.
fc is the focal length of the third group,
Is.
条件式(7)は、第3群において十分な大きさの正の屈折力を保つための条件式である。第3群では、十分な大きさの正の屈折力を保つ必要がある。そのため、両凸正レンズの屈折力と凸平正レンズの屈折力の少なくとも一方が大きくなる。 The conditional expression (7) is a conditional expression for maintaining a positive refractive power having a sufficient magnitude in the third group. In the third group, it is necessary to maintain a sufficiently large positive refractive power. Therefore, at least one of the refractive power of the biconvex regular lens and the refractive power of the convex flat lens becomes large.
ただし、両凸正レンズの屈折力が大きくなると、コマ収差への影響が大きくなってしまう。凸平正レンズの屈折力が大きくなると、調整感度が鈍くなりすぎてしまう。よって、両凸正レンズの屈折力や凸平正レンズの屈折力を適切にする必要がある。 However, when the refractive power of the biconvex positive lens becomes large, the influence on coma aberration becomes large. If the refractive power of the convex flat lens becomes large, the adjustment sensitivity becomes too dull. Therefore, it is necessary to make the refractive power of the biconvex regular lens and the refractive power of the convex flat lens appropriate.
条件式(7)の上限値を上回ると、第3群の焦点距離に対して像側正レンズの焦点距離が大きくなる。そのため、接合レンズの正の屈折力が小さくなってしまう。 When the upper limit of the conditional expression (7) is exceeded, the focal length of the image-side positive lens becomes larger than the focal length of the third group. Therefore, the positive refractive power of the bonded lens becomes small.
条件式(7)の下限値を下回ると、第3群の焦点距離が小さくなるので、第3群の屈折力が大きくなりすぎてしまう。そのため、第1群で発生した負のパワーに対して過剰補正してしまう。 If it is less than the lower limit of the conditional expression (7), the focal length of the third group becomes small, so that the refractive power of the third group becomes too large. Therefore, the negative power generated in the first group is overcorrected.
条件式(7)に代えて、以下の条件式(7’)を満たすようにするとなお良い。
0.9<f61/fc<1.1 (7’)
It is even better to satisfy the following conditional expression (7') instead of the conditional expression (7).
0.9 <f61 / fc <1.1 (7')
本実施形態の内視鏡対物光学系は、以下の条件式(8)を満たすことが好ましい。
−1.5<f1/fL<−1.1 (8)
ここで、
f1は、平凹負レンズの焦点距離、
fLは、通常観察時の内視鏡対物光学系全体の焦点距離、
である。
The endoscopic objective optical system of the present embodiment preferably satisfies the following conditional expression (8).
-1.5 <f1 / fL <-1.1 (8)
here,
f1 is the focal length of the plano-concave negative lens,
fL is the focal length of the entire endoscope objective optical system during normal observation.
Is.
条件式(8)は、像の周辺における結像性能に関する条件式である。 The conditional expression (8) is a conditional expression relating to the imaging performance around the image.
条件式(8)の上限値を上回ると、内視鏡対物光学系全体の焦点距離が大きくなる。この場合、光学系の全長が長くなってしまう。 If the upper limit of the conditional expression (8) is exceeded, the focal length of the entire endoscope objective optical system becomes large. In this case, the total length of the optical system becomes long.
条件式(8)の下限値を下回ると、平凹負レンズの焦点距離が小さくなる。この場合、平凹負レンズの曲率半径が小さくなるので、平凹負レンズの屈折力が大きくなってしまう。その結果、製造誤差による像の周辺における結像性能のバラつきが大きくなってしまう。 When it falls below the lower limit of the conditional expression (8), the focal length of the planing negative lens becomes smaller. In this case, since the radius of curvature of the planing negative lens becomes small, the refractive power of the planing negative lens becomes large. As a result, the variation in imaging performance around the image due to manufacturing error becomes large.
条件式(8)に代えて、以下の条件式(8’)を満たすようにするとなお良い。
−1.46<f1/fL<−1.22 (8’)
It is even better to satisfy the following conditional expression (8') instead of the conditional expression (8).
-1.46 <f1 / fL <-1.22 (8')
本実施形態の内視鏡対物光学系では、第1群は、物体側接合レンズを有し、以下の条件式(9)を満たすことが好ましい。
3.8<f6/f3<10 (9)
ここで、
f6は、像側接合レンズの焦点距離、
f3は、物体側接合レンズの焦点距離、
である。
In the endoscopic objective optical system of the present embodiment, it is preferable that the first group has an object-side junction lens and satisfies the following conditional expression (9).
3.8 <f6 / f3 <10 (9)
here,
f6 is the focal length of the image side junction lens,
f3 is the focal length of the object-side junction lens,
Is.
条件式(9)は色収差の補正に関する条件式である。色収差を良好に補正するためには、条件式(9)を満たす必要がある。 The conditional expression (9) is a conditional expression relating to the correction of chromatic aberration. In order to satisfactorily correct chromatic aberration, it is necessary to satisfy the conditional expression (9).
条件式(9)の上限値を上回ると、物体側接合レンズの焦点距離が小さくなりすぎてしまう。この場合、通常観察時に、軸上色収差がプラスに出てしまう。 If the upper limit of the conditional expression (9) is exceeded, the focal length of the object-side junction lens becomes too small. In this case, axial chromatic aberration appears positive during normal observation.
条件式(9)の下限値を下回ると、拡大観察時に、倍率色収差がプラスに出てしまう。 If it is less than the lower limit of the conditional expression (9), the chromatic aberration of magnification will be positive at the time of magnified observation.
条件式(9)に代えて、以下の条件式(9’)を満たすようにするとなお良い。
4.5<f6/f3<8 (9’)
It is even better to satisfy the following conditional expression (9') instead of the conditional expression (9).
4.5 <f6 / f3 <8 (9')
本実施形態の内視鏡対物光学系は、以下の条件式(10)を満たすことが好ましい。
0.15<fL/f3<0.35 (10)
ここで、
fLは、通常観察時の内視鏡対物光学系全体の焦点距離、
f3は、物体側接合レンズの焦点距離、
である。
The endoscopic objective optical system of the present embodiment preferably satisfies the following conditional expression (10).
0.15 <fL / f3 <0.35 (10)
here,
fL is the focal length of the entire endoscope objective optical system during normal observation.
f3 is the focal length of the object-side junction lens,
Is.
条件式(10)は、対物光学系の小型化に関する条件式である。 The conditional expression (10) is a conditional expression relating to the miniaturization of the objective optical system.
条件式(10)の上限値を上回ると、内視鏡対物光学系全体の焦点距離が大きくなる。そのため、光学系の全長が長くなってしまう。 If the upper limit of the conditional expression (10) is exceeded, the focal length of the entire endoscope objective optical system becomes large. Therefore, the total length of the optical system becomes long.
条件式(10)の下限値を下回ると、内視鏡対物光学系全体の焦点距離が小さくなりすぎてしまう。この場合、レンズを配置するために必要な空間を、十分に確保することができない。そのため、必要な枚数のレンズを配置できない。その結果、十分な結像性能を確保することができない。 If it is less than the lower limit of the conditional expression (10), the focal length of the entire endoscope objective optical system becomes too small. In this case, it is not possible to secure a sufficient space for arranging the lens. Therefore, the required number of lenses cannot be arranged. As a result, sufficient imaging performance cannot be ensured.
条件式(10)に代えて、以下の条件式(10’)を満たすようにするとなお良い。
0.16<fL/f3<0.33 (10’)
It is even better to satisfy the following conditional expression (10') instead of the conditional expression (10).
0.16 <fL / f3 <0.33 (10')
本実施形態の内視鏡対物光学系は、以下の条件式(11)を満たすことが好ましい。
−9<f6/fb<−1 (11)
ここで、
f6は、像側接合レンズの焦点距離、
fbは、第2群の焦点距離、
である。
The endoscopic objective optical system of the present embodiment preferably satisfies the following conditional expression (11).
-9 <f6 / fb <-1 (11)
here,
f6 is the focal length of the image side junction lens,
fb is the focal length of the second group,
Is.
条件式(11)は、レンズの移動による結像性能の劣化に関する条件式である。レンズが移動すると、機械的要因で、レンズには、偏心やチルトが起きやすくなる。そのため、移動するレンズの屈折力が大きすぎると、偏心による結像性能の劣化や、チルトによる結像性能の劣化を招きやすくなってしまう。像を撮像素子で撮像した場合、撮像で得られた画像の画質が劣化する。 The conditional expression (11) is a conditional expression relating to deterioration of imaging performance due to movement of the lens. When the lens moves, the lens tends to be eccentric or tilted due to mechanical factors. Therefore, if the refractive power of the moving lens is too large, the imaging performance is likely to be deteriorated due to eccentricity and the imaging performance is likely to be deteriorated due to tilt. When the image is imaged by the image sensor, the image quality of the image obtained by the image pickup is deteriorated.
条件式(11)の上限値を上回ると、像側接合レンズの焦点距離が小さくなってしまう。そのため、軸上色収差を補正しきれない。 If the upper limit of the conditional expression (11) is exceeded, the focal length of the image-side junction lens becomes small. Therefore, the axial chromatic aberration cannot be completely corrected.
条件式(11)の下限値を下回ると、第2群の焦点距離の屈折力が大きくなってしまう。そのため、第2群が移動したときに、偏心による結像性能の劣化や、チルトによる結像性能の劣化を招きやすくなる。 If it is less than the lower limit of the conditional expression (11), the refractive power of the focal length of the second group becomes large. Therefore, when the second group moves, the imaging performance is likely to be deteriorated due to eccentricity and the imaging performance is likely to be deteriorated due to tilt.
条件式(11)に代えて、以下の条件式(11’)を満たすようにするとなお良い。
−6<f6/fb<−3 (11’)
It is even better to satisfy the following conditional expression (11') instead of the conditional expression (11).
-6 <f6 / fb <-3 (11')
以下に、内視鏡対物光学系の実施例を、図面に基づいて詳細に説明する。なお、この実施例によりこの発明が限定されるものではない。 Hereinafter, examples of the endoscopic objective optical system will be described in detail with reference to the drawings. The present invention is not limited to this embodiment.
各実施例のレンズ断面図について説明する。(a)は通常観察状態におけるレンズ断面図、(b)は拡大観察状態におけるレンズ断面図である。 The lens sectional view of each embodiment will be described. (A) is a cross-sectional view of the lens in the normal observation state, and (b) is a cross-sectional view of the lens in the magnified observation state.
各実施例の収差図について説明する。(a)、(b)、(c)及び(d)は、それぞれ、通常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)の収差図である。(e)、(f)、(g)及び(h)は、それぞれ、拡大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)の収差図である。 The aberration diagram of each embodiment will be described. (A), (b), (c) and (d) are aberration diagrams of spherical aberration (SA), astigmatism (AS), distortion (DT), and chromatic aberration of magnification (CC) in the normal observation state, respectively. Is. (E), (f), (g) and (h) are aberration diagrams of spherical aberration (SA), astigmatism (AS), distortion (DT), and chromatic aberration of magnification (CC) in the magnified observation state, respectively. Is.
各収差図において、横軸は収差量を表している。球面収差、非点収差及び倍率収差については、収差量の単位はmmである。また、歪曲収差については、収差量の単位は%である。また、FIYは像高で単位はmm、FnoはFナンバーである。また、収差曲線の波長の単位はnmである。 In each aberration diagram, the horizontal axis represents the amount of aberration. For spherical aberration, astigmatism, and Magnification aberration, the unit of aberration amount is mm. For distortion, the unit of aberration is%. FYI is the image height, the unit is mm, and Fno is the F number. The unit of wavelength of the aberration curve is nm.
実施例1の内視鏡対物光学系は、物体側から順に、正の屈折力を有する第1群G1と、負の屈折力を有する第2群G2と、正の屈折力を有する第3群G3と、で構成されている。開口絞り(絞り)Sは、第1群G1と第2群G2との間に配置されている。 The endoscopic objective optical system of the first embodiment has a first group G1 having a positive refractive power, a second group G2 having a negative refractive power, and a third group having a positive refractive power in order from the object side. It is composed of G3 and. The aperture diaphragm (aperture) S is arranged between the first group G1 and the second group G2.
第1群G1は、平凹負レンズL1と、像側に凸面を向けた正メニスカスレンズL2と、両凸正レンズL3と、像側に凸面を向けた正メニスカスレンズL4と、で構成されている。ここで、両凸正レンズL3と正メニスカスレンズL4とが接合されている。 The first group G1 is composed of a plano-concave negative lens L1, a positive meniscus lens L2 with a convex surface facing the image side, a biconvex positive lens L3, and a positive meniscus lens L4 with a convex surface facing the image side. There is. Here, the biconvex positive lens L3 and the positive meniscus lens L4 are joined.
第2群G2は、物体側に凸面を向けた負メニスカスレンズL5で構成されている。 The second group G2 is composed of a negative meniscus lens L5 having a convex surface facing the object side.
第3群G3は、両凸正レンズL6と、両凸正レンズL7と、両凹負レンズL8と、凸平正レンズL9と、で構成されている。ここで、両凸正レンズL7と両凹負レンズL8とが接合されている。 The third group G3 is composed of a biconvex positive lens L6, a biconvex positive lens L7, a biconcave negative lens L8, and a convex flat lens L9. Here, the biconvex positive lens L7 and the biconcave negative lens L8 are joined.
赤外線吸収フィルタF(以下、「フィルタF」という)は、平凹負レンズL1と正メニスカスレンズL2との間に配置されている。カバーガラスCGは、凸平正レンズL9と接合されている。 The infrared absorption filter F (hereinafter referred to as “filter F”) is arranged between the planing negative lens L1 and the positive meniscus lens L2. The cover glass CG is joined to the convex flat lens L9.
変倍時、第2群G2が移動する。より詳しくは、通常観察状態から拡大観察状態への変倍時、第2群G2が像側に移動する。また、第2群G2の移動により、合焦が行われる。このように、変倍と合焦は同時に行われる。 At the time of scaling, the second group G2 moves. More specifically, the second group G2 moves to the image side when the magnification is changed from the normal observation state to the magnified observation state. In addition, focusing is performed by the movement of the second group G2. In this way, scaling and focusing are performed at the same time.
実施例2の内視鏡対物光学系は、物体側から順に、正の屈折力を有する第1群G1と、負の屈折力を有する第2群G2と、正の屈折力を有する第3群G3と、で構成されている。開口絞り(絞り)Sは、第1群G1と第2群G2との間に配置されている。 In the endoscopic objective optical system of the second embodiment, the first group G1 having a positive refractive power, the second group G2 having a negative refractive power, and the third group having a positive refractive power are arranged in this order from the object side. It is composed of G3 and. The aperture diaphragm (aperture) S is arranged between the first group G1 and the second group G2.
第1群G1は、平凹負レンズL1と、像側に凸面を向けた正メニスカスレンズL2と、両凸正レンズL3と、像側に凸面を向けた正メニスカスレンズL4と、で構成されている。ここで、両凸正レンズL3と正メニスカスレンズL4とが接合されている。 The first group G1 is composed of a plano-concave negative lens L1, a positive meniscus lens L2 with a convex surface facing the image side, a biconvex positive lens L3, and a positive meniscus lens L4 with a convex surface facing the image side. There is. Here, the biconvex positive lens L3 and the positive meniscus lens L4 are joined.
第2群G2は、物体側に凸面を向けた負メニスカスレンズL5で構成されている。 The second group G2 is composed of a negative meniscus lens L5 having a convex surface facing the object side.
第3群G3は、両凸正レンズL6と、両凸正レンズL7と、両凹負レンズL8と、凸平正レンズL9と、で構成されている。ここで、両凸正レンズL7と両凹負レンズL8とが接合されている。 The third group G3 is composed of a biconvex positive lens L6, a biconvex positive lens L7, a biconcave negative lens L8, and a convex flat lens L9. Here, the biconvex positive lens L7 and the biconcave negative lens L8 are joined.
フィルタFは、平凹負レンズL1と正メニスカスレンズL2との間に配置されている。カバーガラスCGは、凸平正レンズL9と接合されている。 The filter F is arranged between the flat concave negative lens L1 and the positive meniscus lens L2. The cover glass CG is joined to the convex flat lens L9.
変倍時、第2群G2が移動する。より詳しくは、通常観察状態から拡大観察状態への変倍時、第2群G2が像側に移動する。また、第2群G2の移動により、合焦が行われる。このように、変倍と合焦は同時に行われる。 At the time of scaling, the second group G2 moves. More specifically, the second group G2 moves to the image side when the magnification is changed from the normal observation state to the magnified observation state. In addition, focusing is performed by the movement of the second group G2. In this way, scaling and focusing are performed at the same time.
実施例3の内視鏡対物光学系は、物体側から順に、正の屈折力を有する第1群G1と、負の屈折力を有する第2群G2と、正の屈折力を有する第3群G3と、で構成されている。開口絞り(絞り)Sは、第1群G1と第2群G2との間に配置されている。 The endoscopic objective optical system of Example 3 has a first group G1 having a positive refractive power, a second group G2 having a negative refractive power, and a third group having a positive refractive power in order from the object side. It is composed of G3 and. The aperture diaphragm (aperture) S is arranged between the first group G1 and the second group G2.
第1群G1は、平凹負レンズL1と、像側に凸面を向けた正メニスカスレンズL2と、両凸正レンズL3と、像側に凸面を向けた正メニスカスレンズL4と、で構成されている。ここで、両凸正レンズL3と正メニスカスレンズL4とが接合されている。 The first group G1 is composed of a plano-concave negative lens L1, a positive meniscus lens L2 with a convex surface facing the image side, a biconvex positive lens L3, and a positive meniscus lens L4 with a convex surface facing the image side. There is. Here, the biconvex positive lens L3 and the positive meniscus lens L4 are joined.
第2群G2は、物体側に凸面を向けた負メニスカスレンズL5で構成されている。 The second group G2 is composed of a negative meniscus lens L5 having a convex surface facing the object side.
第3群G3は、両凸正レンズL6と、両凸正レンズL7と、両凹負レンズL8と、凸平正レンズL9と、で構成されている。ここで、両凸正レンズL7と両凹負レンズL8とが接合されている。 The third group G3 is composed of a biconvex positive lens L6, a biconvex positive lens L7, a biconcave negative lens L8, and a convex flat lens L9. Here, the biconvex positive lens L7 and the biconcave negative lens L8 are joined.
フィルタFは、平凹負レンズL1と正メニスカスレンズL2との間に配置されている。カバーガラスCGは、凸平正レンズL9と接合されている。 The filter F is arranged between the flat concave negative lens L1 and the positive meniscus lens L2. The cover glass CG is joined to the convex flat lens L9.
変倍時、第2群G2が移動する。より詳しくは、通常観察状態から拡大観察状態への変倍時、第2群G2が像側に移動する。また、第2群G2の移動により、合焦が行われる。このように、変倍と合焦は同時に行われる。 At the time of scaling, the second group G2 moves. More specifically, the second group G2 moves to the image side when the magnification is changed from the normal observation state to the magnified observation state. In addition, focusing is performed by the movement of the second group G2. In this way, scaling and focusing are performed at the same time.
実施例4の内視鏡対物光学系は、物体側から順に、正の屈折力を有する第1群G1と、負の屈折力を有する第2群G2と、正の屈折力を有する第3群G3と、で構成されている。開口絞り(絞り)Sは、第1群G1と第2群G2との間に配置されている。 In the endoscopic objective optical system of the fourth embodiment, the first group G1 having a positive refractive power, the second group G2 having a negative refractive power, and the third group having a positive refractive power are arranged in this order from the object side. It is composed of G3 and. The aperture diaphragm (aperture) S is arranged between the first group G1 and the second group G2.
第1群G1は、平凹負レンズL1と、像側に凸面を向けた正メニスカスレンズL2と、両凸正レンズL3と、像側に凸面を向けた正メニスカスレンズL4と、で構成されている。ここで、両凸正レンズL3と正メニスカスレンズL4とが接合されている。 The first group G1 is composed of a plano-concave negative lens L1, a positive meniscus lens L2 with a convex surface facing the image side, a biconvex positive lens L3, and a positive meniscus lens L4 with a convex surface facing the image side. There is. Here, the biconvex positive lens L3 and the positive meniscus lens L4 are joined.
第2群G2は、両凹負レンズL5で構成されている。 The second group G2 is composed of both concave and negative lenses L5.
第3群G3は、両凸正レンズL6と、両凸正レンズL7と、両凹負レンズL8と、凸平正レンズL9と、で構成されている。ここで、両凸正レンズL7と両凹負レンズL8とが接合されている。 The third group G3 is composed of a biconvex positive lens L6, a biconvex positive lens L7, a biconcave negative lens L8, and a convex flat lens L9. Here, the biconvex positive lens L7 and the biconcave negative lens L8 are joined.
フィルタFは、平凹負レンズL1と正メニスカスレンズL2との間に配置されている。カバーガラスCGは、凸平正レンズL9と接合されている。 The filter F is arranged between the flat concave negative lens L1 and the positive meniscus lens L2. The cover glass CG is joined to the convex flat lens L9.
変倍時、第2群G2が移動する。より詳しくは、通常観察状態から拡大観察状態への変倍時、第2群G2が像側に移動する。また、第2群G2の移動により、合焦が行われる。このように、変倍と合焦は同時に行われる。 At the time of scaling, the second group G2 moves. More specifically, the second group G2 moves to the image side when the magnification is changed from the normal observation state to the magnified observation state. In addition, focusing is performed by the movement of the second group G2. In this way, scaling and focusing are performed at the same time.
実施例5の内視鏡対物光学系は、物体側から順に、正の屈折力を有する第1群G1と、負の屈折力を有する第2群G2と、正の屈折力を有する第3群G3と、で構成されている。開口絞り(絞り)Sは、第1群G1と第2群G2との間に配置されている。 In the endoscopic objective optical system of Example 5, the first group G1 having a positive refractive power, the second group G2 having a negative refractive power, and the third group having a positive refractive power are arranged in this order from the object side. It is composed of G3 and. The aperture diaphragm (aperture) S is arranged between the first group G1 and the second group G2.
第1群G1は、平凹負レンズL1と、像側に凸面を向けた正メニスカスレンズL2と、両凸正レンズL3と、像側に凸面を向けた正メニスカスレンズL4と、で構成されている。ここで、両凸正レンズL3と正メニスカスレンズL4とが接合されている。 The first group G1 is composed of a plano-concave negative lens L1, a positive meniscus lens L2 with a convex surface facing the image side, a biconvex positive lens L3, and a positive meniscus lens L4 with a convex surface facing the image side. There is. Here, the biconvex positive lens L3 and the positive meniscus lens L4 are joined.
第2群G2は、物体側に凸面を向けた負メニスカスレンズL5で構成されている。 The second group G2 is composed of a negative meniscus lens L5 having a convex surface facing the object side.
第3群G3は、両凸正レンズL6と、両凸正レンズL7と、両凹負レンズL8と、凸平正レンズL9と、で構成されている。ここで、両凸正レンズL7と両凹負レンズL8とが接合されている。 The third group G3 is composed of a biconvex positive lens L6, a biconvex positive lens L7, a biconcave negative lens L8, and a convex flat lens L9. Here, the biconvex positive lens L7 and the biconcave negative lens L8 are joined.
フィルタFは、平凹負レンズL1と正メニスカスレンズL2との間に配置されている。カバーガラスCGは、凸平正レンズL9と接合されている。 The filter F is arranged between the flat concave negative lens L1 and the positive meniscus lens L2. The cover glass CG is joined to the convex flat lens L9.
変倍時、第2群G2が移動する。より詳しくは、通常観察状態から拡大観察状態への変倍時、第2群G2が像側に移動する。また、第2群G2の移動により、合焦が行われる。このように、変倍と合焦は同時に行われる。 At the time of scaling, the second group G2 moves. More specifically, the second group G2 moves to the image side when the magnification is changed from the normal observation state to the magnified observation state. In addition, focusing is performed by the movement of the second group G2. In this way, scaling and focusing are performed at the same time.
実施例6の内視鏡対物光学系は、物体側から順に、正の屈折力を有する第1群G1と、負の屈折力を有する第2群G2と、正の屈折力を有する第3群G3と、で構成されている。開口絞り(絞り)Sは、第1群G1と第2群G2との間に配置されている。 In the endoscopic objective optical system of Example 6, the first group G1 having a positive refractive power, the second group G2 having a negative refractive power, and the third group having a positive refractive power are arranged in this order from the object side. It is composed of G3 and. The aperture diaphragm (aperture) S is arranged between the first group G1 and the second group G2.
第1群G1は、平凹負レンズL1と、像側に凸面を向けた正メニスカスレンズL2と、両凸正レンズL3と、像側に凸面を向けた正メニスカスレンズL4と、で構成されている。ここで、両凸正レンズL3と正メニスカスレンズL4とが接合されている。 The first group G1 is composed of a plano-concave negative lens L1, a positive meniscus lens L2 with a convex surface facing the image side, a biconvex positive lens L3, and a positive meniscus lens L4 with a convex surface facing the image side. There is. Here, the biconvex positive lens L3 and the positive meniscus lens L4 are joined.
第2群G2は、物体側に凸面を向けた負メニスカスレンズL5で構成されている。 The second group G2 is composed of a negative meniscus lens L5 having a convex surface facing the object side.
第3群G3は、両凸正レンズL6と、両凸正レンズL7と、両凹負レンズL8と、凸平正レンズL9と、で構成されている。ここで、両凸正レンズL7と両凹負レンズL8とが接合されている。 The third group G3 is composed of a biconvex positive lens L6, a biconvex positive lens L7, a biconcave negative lens L8, and a convex flat lens L9. Here, the biconvex positive lens L7 and the biconcave negative lens L8 are joined.
フィルタFは、平凹負レンズL1と正メニスカスレンズL2との間に配置されている。カバーガラスCGは、凸平正レンズL9と接合されている。 The filter F is arranged between the flat concave negative lens L1 and the positive meniscus lens L2. The cover glass CG is joined to the convex flat lens L9.
変倍時、第2群G2が移動する。より詳しくは、通常観察状態から拡大観察状態への変倍時、第2群G2が像側に移動する。また、第2群G2の移動により、合焦が行われる。このように、変倍と合焦は同時に行われる。 At the time of scaling, the second group G2 moves. More specifically, the second group G2 moves to the image side when the magnification is changed from the normal observation state to the magnified observation state. In addition, focusing is performed by the movement of the second group G2. In this way, scaling and focusing are performed at the same time.
以下に、上記各実施例の数値データを示す。面データにおいて、rは各レンズ面の曲率半径、dは各レンズ面間の間隔、neは各レンズのe線の屈折率、νdは各レンズのアッベ数、である。 The numerical data of each of the above examples is shown below. In the surface data, r is the radius of curvature of each lens surface, d is the distance between each lens surface, ne is the refractive index of the e-line of each lens, and νd is the Abbe number of each lens.
各種データにおいて、OBJは物点距離、FnoはFナンバー、ωは半画角、IHは像高、aは像側正レンズの外径、である。r、d、IH、aの単位はmm、半画角ωの単位は°である。 In various data, OBJ is the object distance, Fno is the F number, ω is the half angle of view, IH is the image height, and a is the outer diameter of the positive lens on the image side. The unit of r, d, IH, and a is mm, and the unit of the half angle of view ω is °.
数値実施例1
単位 mm
面データ
面番号 r d ne νd
1 ∞ 0.4454 1.88815 40.76
2 1.2257 0.8549
3 ∞ 0.6682 1.52300 65.13
4 ∞ 0.3118
5 -4.1472 0.9321 1.79196 47.37
6 -3.2336 0.1559
7 24.8444 1.1143 1.59143 61.14
8 -3.3345 0.7610 1.93429 18.90
9 -2.9504 0.1336
10(絞り) ∞ (可変)
11 20.4959 0.5568 1.58482 40.75
12 3.2506 (可変)
13 4.0909 1.8263 1.48915 70.23
14 -4.8186 0.0891
15 3.0554 0.9577 1.65425 58.55
16 -6.3055 0.7795 1.93429 18.90
17 5.4605 0.8241
18 4.0089 1.0022 1.51825 64.14
19 ∞ 0.0156 1.51500 64.00
20 ∞ 0.7795 1.50700 63.26
21(像面) ∞
各種データ
通常観察状態 近接観察状態
OBJ 31.18040 6.68151
Fno 3.27 3.62
ω 66.41 54.95
IH 1 1
d10 0.28952 1.01906
d12 1.14902 0.41948
a 3.18 3.18
Numerical Example 1
Unit mm
Surface data Surface number rd ne νd
1 ∞ 0.4454 1.88815 40.76
2 1.2257 0.8549
3 ∞ 0.6682 1.52300 65.13
4 ∞ 0.3118
5 -4.1472 0.9321 1.79196 47.37
6 -3.2336 0.1559
7 24.8444 1.1143 1.59143 61.14
8-3.3345 0.7610 1.93429 18.90
9 -2.9504 0.1336
10 (Aperture) ∞ (Variable)
11 20.4959 0.5568 1.58482 40.75
12 3.2506 (variable)
13 4.0909 1.8263 1.48915 70.23
14 -4.8186 0.0891
15 3.0554 0.9577 1.65425 58.55
16 -6.3055 0.7795 1.93429 18.90
17 5.4605 0.8241
18 4.0089 1.0022 1.51825 64.14
19 ∞ 0.0156 1.51500 64.00
20 ∞ 0.7795 1.50700 63.26
21 (image plane) ∞
Various data Normal observation state Proximity observation state OBJ 31.18040 6.68151
Fno 3.27 3.62
ω 66.41 54.95
d10 0.28952 1.01906
d12 1.14902 0.41948
a 3.18 3.18
数値実施例2
単位 mm
面データ
面番号 r d ne νd
1 ∞ 0.4454 1.88815 40.76
2 1.2472 0.8463
3 ∞ 0.6682 1.52300 65.13
4 ∞ 0.3118
5 -4.3936 1.1066 1.79196 47.37
6 -3.0414 0.1559
7 23.1535 1.3761 1.59143 61.14
8 -3.2992 0.9307 1.93429 18.90
9 -3.2651 0.1336
10(絞り) ∞ (可変)
11 19.7062 0.5568 1.58482 40.75
12 3.2506 (可変)
13 4.0005 1.8263 1.48915 70.23
14 -5.0949 0.0891
15 3.0198 0.9577 1.65425 58.55
16 -6.4564 0.7795 1.93429 18.90
17 5.6034 0.8241
18 5.7651 1.0022 1.51825 64.14
19 ∞ 0.0156 1.51500 64.00
20 ∞ 0.7795 1.50700 63.26
21(像面) ∞
各種データ
通常観察状態 近接観察状態
OBJ 31.18040 6.68151
Fno 3.35 3.71
ω 66.41 54.96
IH 1 1
d10 0.28952 1.01906
d12 1.52437 0.79482
a 3.18 3.18
Numerical Example 2
Unit mm
Surface data Surface number rd ne νd
1 ∞ 0.4454 1.88815 40.76
2 1.2472 0.8463
3 ∞ 0.6682 1.52300 65.13
4 ∞ 0.3118
5 -4.3936 1.1066 1.79196 47.37
6 -3.0414 0.1559
7 23.1535 1.3761 1.59143 61.14
8-3.2992 0.9307 1.93429 18.90
9 -3.2651 0.1336
10 (Aperture) ∞ (Variable)
11 19.7062 0.5568 1.58482 40.75
12 3.2506 (variable)
13 4.0005 1.8263 1.48915 70.23
14 -5.0949 0.0891
15 3.0198 0.9577 1.65425 58.55
16 -6.4564 0.7795 1.93429 18.90
17 5.6034 0.8241
18 5.7651 1.0022 1.51825 64.14
19 ∞ 0.0156 1.51500 64.00
20 ∞ 0.7795 1.50700 63.26
21 (image plane) ∞
Various data Normal observation state Proximity observation state OBJ 31.18040 6.68151
Fno 3.35 3.71
ω 66.41 54.96
d10 0.28952 1.01906
d12 1.52437 0.79482
a 3.18 3.18
数値実施例3
単位 mm
面データ
面番号 r d ne νd
1 ∞ 0.4454 1.88815 40.76
2 1.2472 0.8463
3 ∞ 0.6682 1.52300 65.13
4 ∞ 0.3118
5 -4.2209 1.2267 1.79196 47.37
6 -3.0741 0.1559
7 26.9970 1.3669 1.59143 61.14
8 -3.2917 0.9499 1.93429 18.90
9 -3.1757 0.1336
10(絞り) ∞ (可変)
11 17.8376 0.5568 1.58482 40.75
12 3.2506 (可変)
13 4.0449 1.8263 1.48915 70.23
14 -6.8228 0.0891
15 2.9374 0.9577 1.65425 58.55
16 -6.8274 0.7795 1.93429 18.90
17 5.2324 0.8241
18 4.0089 1.0022 1.51825 64.14
19 ∞ 0.0156 1.51500 64.00
20 ∞ 0.7795 1.50700 63.26
21(像面) ∞
各種データ
通常観察状態 近接観察状態
OBJ 31.18040 6.68151
Fno 3.42 3.89
ω 66.84 54.34
IH 1 1
d10 0.28952 1.01906
d12 1.33320 0.60366
a 3.18 3.18
Numerical Example 3
Unit mm
Surface data Surface number rd ne νd
1 ∞ 0.4454 1.88815 40.76
2 1.2472 0.8463
3 ∞ 0.6682 1.52300 65.13
4 ∞ 0.3118
5 -4.2209 1.2267 1.79196 47.37
6 -3.0741 0.1559
7 26.9970 1.3669 1.59143 61.14
8-3.2917 0.9499 1.93429 18.90
9 -3.1757 0.1336
10 (Aperture) ∞ (Variable)
11 17.8376 0.5568 1.58482 40.75
12 3.2506 (variable)
13 4.0449 1.8263 1.48915 70.23
14 -6.8228 0.0891
15 2.9374 0.9577 1.65425 58.55
16 -6.8274 0.7795 1.93429 18.90
17 5.2324 0.8241
18 4.0089 1.0022 1.51825 64.14
19 ∞ 0.0156 1.51500 64.00
20 ∞ 0.7795 1.50700 63.26
21 (image plane) ∞
Various data Normal observation state Proximity observation state OBJ 31.18040 6.68151
Fno 3.42 3.89
ω 66.84 54.34
d10 0.28952 1.01906
d12 1.33320 0.60366
a 3.18 3.18
数値実施例4
単位 mm
面データ
面番号 r d ne νd
1 ∞ 0.4454 1.88815 40.76
2 1.2472 0.8463
3 ∞ 0.6682 1.52300 65.13
4 ∞ 0.3118
5 -4.1451 2.2333 1.79196 47.37
6 -3.4316 0.1559
7 4.7603 0.6103 1.59143 61.14
8 -2.8074 1.1481 1.93429 18.90
9 -3.0145 0.1336
10(絞り) ∞ (可変)
11 -7.6012 0.5568 1.58482 40.75
12 3.2506 (可変)
13 8.2575 1.8263 1.48915 70.23
14 -3.8240 0.0891
15 3.0324 0.9577 1.65425 58.55
16 -5.6642 0.7795 1.93429 18.90
17 5.8981 0.8241
18 4.0089 1.0022 1.51825 64.14
19 ∞ 0.0156 1.51500 64.00
20 ∞ 0.7795 1.50700 63.26
21(像面) ∞
各種データ
通常観察状態 近接観察状態
OBJ 31.18040 0.66815
Fno 3.41 3.78
ω 66.4 54.99
IH 1 1
d10 0.28952 0.84631
d12 1.11604 0.55925
a 3.18 3.18
Numerical Example 4
Unit mm
Surface data Surface number rd ne νd
1 ∞ 0.4454 1.88815 40.76
2 1.2472 0.8463
3 ∞ 0.6682 1.52300 65.13
4 ∞ 0.3118
5 -4.1451 2.2333 1.79196 47.37
6 -3.4316 0.1559
7 4.7603 0.6103 1.59143 61.14
8-2.8074 1.1481 1.93429 18.90
9 -3.0145 0.1336
10 (Aperture) ∞ (Variable)
11 -7.6012 0.5568 1.58482 40.75
12 3.2506 (variable)
13 8.2575 1.8263 1.48915 70.23
14 -3.8240 0.0891
15 3.0324 0.9577 1.65425 58.55
16 -5.6642 0.7795 1.93429 18.90
17 5.8981 0.8241
18 4.0089 1.0022 1.51825 64.14
19 ∞ 0.0156 1.51500 64.00
20 ∞ 0.7795 1.50700 63.26
21 (image plane) ∞
Various data Normal observation state Proximity observation state OBJ 31.18040 0.66815
Fno 3.41 3.78
ω 66.4 54.99
d10 0.28952 0.84631
d12 1.11604 0.55925
a 3.18 3.18
数値実施例5
単位 mm
面データ
面番号 r d ne νd
1 ∞ 0.4454 1.88815 40.76
2 1.3855 0.8463
3 ∞ 0.6682 1.52300 65.13
4 ∞ 0.3118
5 -4.1473 1.2601 1.79196 47.37
6 -3.3458 0.1559
7 15.9321 1.4218 1.59143 61.14
8 -2.8823 1.0428 1.93429 18.90
9 -3.1523 0.1336
10(絞り) ∞ (可変)
11 22.2735 0.5568 1.58482 40.75
12 3.2506 (可変)
13 4.3199 1.8263 1.48915 70.23
14 -4.7719 0.0891
15 3.0381 0.9577 1.65425 58.55
16 -6.5499 0.7795 1.93429 18.90
17 5.6444 0.8241
18 4.0089 1.0022 1.51825 64.14
19 ∞ 0.0156 1.51500 64.00
20 ∞ 0.7795 1.50700 63.26
21(像面) ∞
各種データ
通常観察状態 近接観察状態
OBJ 31.18040 6.68151
Fno 3.25 3.61
ω 66.4 54.99
IH 1 1
d10 0.28952 1.01906
d12 1.11600 0.38646
a 3.18 3.18
Numerical Example 5
Unit mm
Surface data Surface number rd ne νd
1 ∞ 0.4454 1.88815 40.76
2 1.3855 0.8463
3 ∞ 0.6682 1.52300 65.13
4 ∞ 0.3118
5 -4.1473 1.2601 1.79196 47.37
6 -3.3458 0.1559
7 15.9321 1.4218 1.59143 61.14
8-2.8823 1.0428 1.93429 18.90
9 -3.1523 0.1336
10 (Aperture) ∞ (Variable)
11 22.2735 0.5568 1.58482 40.75
12 3.2506 (variable)
13 4.3199 1.8263 1.48915 70.23
14 -4.7719 0.0891
15 3.0381 0.9577 1.65425 58.55
16 -6.5499 0.7795 1.93429 18.90
17 5.6444 0.8241
18 4.0089 1.0022 1.51825 64.14
19 ∞ 0.0156 1.51500 64.00
20 ∞ 0.7795 1.50700 63.26
21 (image plane) ∞
Various data Normal observation state Proximity observation state OBJ 31.18040 6.68151
Fno 3.25 3.61
ω 66.4 54.99
d10 0.28952 1.01906
d12 1.11600 0.38646
a 3.18 3.18
数値実施例6
単位 mm
面データ
面番号 r d ne νd
1 ∞ 0.4454 1.88815 40.76
2 1.2472 0.8463
3 ∞ 0.6682 1.52300 65.13
4 ∞ 0.3118
5 -4.1456 1.2341 1.79196 47.37
6 -2.9766 0.1559
7 44.0561 1.3219 1.59143 61.14
8 -3.2782 0.9160 1.93429 18.90
9 -3.3638 0.1336
10(絞り) ∞ (可変)
11 10.9540 0.5568 1.58482 40.75
12 3.2506 (可変)
13 3.9968 1.8263 1.48915 70.23
14 -5.9781 0.0891
15 3.0747 0.9577 1.65425 58.55
16 -6.4316 0.7795 1.93429 18.90
17 5.2860 0.8241
18 4.0089 1.0022 1.51825 64.14
19 ∞ 0.0156 1.51500 64.00
20 ∞ 0.7795 1.50700 63.26
21(像面) ∞
各種データ
通常観察状態 近接観察状態
OBJ 31.18040 6.68151
Fno 3.41 3.78
ω 66.4 54.99
IH 1 1
d10 0.28952 1.18039
d12 1.36154 0.47067
a 3.18 3.18
Numerical Example 6
Unit mm
Surface data Surface number rd ne νd
1 ∞ 0.4454 1.88815 40.76
2 1.2472 0.8463
3 ∞ 0.6682 1.52300 65.13
4 ∞ 0.3118
5 -4.1456 1.2341 1.79196 47.37
6 -2.9766 0.1559
7 44.0561 1.3219 1.59143 61.14
8-3.2782 0.9160 1.93429 18.90
9 -3.3638 0.1336
10 (Aperture) ∞ (Variable)
11 10.9540 0.5568 1.58482 40.75
12 3.2506 (variable)
13 3.9968 1.8263 1.48915 70.23
14 -5.9781 0.0891
15 3.0747 0.9577 1.65425 58.55
16 -6.4316 0.7795 1.93429 18.90
17 5.2860 0.8241
18 4.0089 1.0022 1.51825 64.14
19 ∞ 0.0156 1.51500 64.00
20 ∞ 0.7795 1.50700 63.26
21 (image plane) ∞
Various data Normal observation state Proximity observation state OBJ 31.18040 6.68151
Fno 3.41 3.78
ω 66.4 54.99
d10 0.28952 1.18039
d12 1.36154 0.47067
a 3.18 3.18
次に、各実施例における条件式の値を以下に掲げる。
条件式 実施例1 実施例2 実施例3
(1)f62/f7 -0.392 -0.280 -0.397
(2)(r62+r63)/(r62-r63) 0.072 0.071 0.132
(3)f7/f1 -5.61 -7.92 -5.51
(4)f5/f61 1.48 1.50 1.68
(5)L/dn 18.70 20.03 19.95
(6)z/a 1.19 1.20 1.19
(7)f61/fc 1.01 0.99 0.95
(8)f1/fL -1.27 -1.27 -1.28
(9)f6/f3 6.51 4.77 4.90
(10)fL/f3 0.27 0.24 0.24
(11)f6/fb -4.00 -3.30 -3.23
条件式 実施例4 実施例5 実施例6
(1)f62/f7 -0.387 -0.407 -0.389
(2)(r62+r63)/(r62-r63) -0.020 0.074 0.098
(3)f7/f1 -5.51 -4.96 -5.51
(4)f5/f61 1.78 1.50 1.57
(5)L/dn 26.56 19.89 16.30
(6)z/a 1.17 1.20 1.20
(7)f61/fc 0.94 1.02 0.98
(8)f1/fL -1.32 -1.44 -1.29
(9)f6/f3 6.72 4.92 6.13
(10)fL/f3 0.32 0.24 0.21
(11)f6/fb -5.83 -3.39 -3.84
Next, the values of the conditional expressions in each embodiment are listed below.
Conditional expression Example 1 Example 2 Example 3
(1) f62 / f7 -0.392 -0.280 -0.397
(2) (r62 + r63) / (r62-r63) 0.072 0.071 0.132
(3) f7 / f1 -5.61 -7.92 -5.51
(4) f5 / f61 1.48 1.50 1.68
(5) L / dn 18.70 20.03 19.95
(6) z / a 1.19 1.20 1.19
(7) f61 / fc 1.01 0.99 0.95
(8) f1 / fL -1.27 -1.27 -1.28
(9) f6 / f3 6.51 4.77 4.90
(10) fL / f3 0.27 0.24 0.24
(11) f6 / fb -4.00 -3.30 -3.23
Conditional expression Example 4 Example 5 Example 6
(1) f62 / f7 -0.387 -0.407 -0.389
(2) (r62 + r63) / (r62-r63) -0.020 0.074 0.098
(3) f7 / f1 -5.51 -4.96 -5.51
(4) f5 / f61 1.78 1.50 1.57
(5) L / dn 26.56 19.89 16.30
(6) z / a 1.17 1.20 1.20
(7) f61 / fc 0.94 1.02 0.98
(8) f1 / fL -1.32 -1.44 -1.29
(9) f6 / f3 6.72 4.92 6.13
(10) fL / f3 0.32 0.24 0.21
(11) f6 / fb -5.83 -3.39 -3.84
以上、本発明の種々の実施形態について説明したが、本発明は、これらの実施形態のみに限られるものではなく、その趣旨を逸脱しない範囲で、これら実施形態の構成を適宜組合せて構成した実施形態も本発明の範疇となるものである。 Although various embodiments of the present invention have been described above, the present invention is not limited to these embodiments, and the embodiments are configured by appropriately combining the configurations of these embodiments without departing from the spirit of the present invention. The form is also within the scope of the present invention.
(付記)
なお、これらの実施例から以下の構成の発明が導かれる。
(付記項1)
物体側より順に、正の屈折力を有する第1群と、負の屈折力を有する第2群と、正の屈折力を有する第3群と、を有し、
物体距離の変化に対して、少なくとも第2群を光軸に沿って動かすことにより変倍を行い、
第1群は、最も物体側に平凹負レンズを有し、
第2群は、フォーカス機能を有し、
第3群は、物体側から順に、両凸正レンズと、像側接合レンズと、凸平正レンズと、を有し、
像側接合レンズは、像側正レンズと、両凹形状の像側負レンズと、を有し、
凸平正レンズは、撮像素子の撮像面、もしくは撮像面上に形成されたカバーガラスと接合されていることを特徴とする内視鏡対物光学系。
(Additional note)
The inventions having the following configurations are derived from these examples.
(Appendix 1)
In order from the object side, it has a first group having a positive refractive power, a second group having a negative refractive power, and a third group having a positive refractive power.
For changes in object distance, at least the second group is scaled by moving it along the optical axis.
The first group has a plano-concave negative lens on the most object side,
The second group has a focus function and
The third group includes a biconvex positive lens, an image side junction lens, and a convex flat lens in order from the object side.
The image-side junction lens includes an image-side positive lens and a biconcave-shaped image-side negative lens.
The convex flat lens is an endoscopic objective optical system characterized in that it is bonded to an image pickup surface of an image pickup element or a cover glass formed on the image pickup surface.
(付記項2)
以下の条件式(1)を満たすことを特徴とする付記項1に記載の内視鏡対物光学系。
−0.53<f62/f7<−0.15 (1)
ここで、
f62は、像側負レンズの焦点距離、
f7は、凸平正レンズの焦点距離、
である。
(Appendix 2)
The endoscopic objective optical system according to
-0.53 <f62 / f7 <-0.15 (1)
here,
f62 is the focal length of the negative lens on the image side.
f7 is the focal length of the convex flat lens,
Is.
(付記項3)
以下の条件式(2)を満たすことを特徴とする付記項1に記載の内視鏡対物光学系。
−0.4<(r62+r63)/(r62−r63)<0.8 (2)
ここで、
r62は、像側負レンズの物体側面の曲率半径、
r63は、像側負レンズの像側面の曲率半径、
である。
(Appendix 3)
The endoscopic objective optical system according to
-0.4 <(r62 + r63) / (r62-r63) <0.8 (2)
here,
r62 is the radius of curvature of the side surface of the object of the negative lens on the image side,
r63 is the radius of curvature of the image side of the negative lens on the image side.
Is.
(付記項4)
以下の条件式(3)を満たすことを特徴とする付記項1に記載の内視鏡対物光学系。
−9<f7/f1<−4.7 (3)
ここで、
f7は、凸平正レンズの焦点距離、
f1は、平凹負レンズの焦点距離、
である。
(Appendix 4)
The endoscopic objective optical system according to
-9 <f7 / f1 <-4.7 (3)
here,
f7 is the focal length of the convex flat lens,
f1 is the focal length of the planing negative lens,
Is.
(付記項5)
以下の条件式(4)を満たすことを特徴とする付記項1に記載の内視鏡対物光学系。
1.3<f5/f61<1.9 (4)
ここで、
f5は、両凸正レンズの焦点距離、
f61は、像側正レンズの焦点距離、
である。
(Appendix 5)
The endoscopic objective optical system according to
1.3 <f5 / f61 <1.9 (4)
here,
f5 is the focal length of the biconvex positive lens,
f61 is the focal length of the positive lens on the image side.
Is.
(付記項6)
以下の条件式(5)を満たすことを特徴とする付記項1に記載の内視鏡対物光学系。
15<L/dn<30 (5)
ここで、
Lは、内視鏡対物光学系の全長、
dnは、第2群の移動量、
である。
(Appendix 6)
The endoscopic objective optical system according to
15 <L / dn <30 (5)
here,
L is the total length of the endoscopic objective optical system,
dn is the amount of movement of the second group,
Is.
(付記項7)
以下の条件式(6)を満たすことを特徴とする付記項1に記載の内視鏡対物光学系。
1≦z/a≦1.25 (6)
ここで、
zは、像側正レンズにおける所定の外径、
aは、像側正レンズの外径、
所定の外径は、像側正レンズの物体側面の延長面と、像側正レンズの像側面の延長面と、の交線によって形成される円の直径、
である。
(Appendix 7)
The endoscopic objective optical system according to
1 ≦ z / a ≦ 1.25 (6)
here,
z is a predetermined outer diameter of the image-side positive lens.
a is the outer diameter of the positive lens on the image side,
The predetermined outer diameter is the diameter of a circle formed by the line of intersection of the extension surface of the object side surface of the image side positive lens and the extension surface of the image side surface of the image side positive lens.
Is.
(付記項8)
以下の条件式(7)を満たすことを特徴とする付記項1に記載の内視鏡対物光学系。
0.75<f61/fc<1.6 (7)
ここで、
f61は、像側正レンズの焦点距離、
fcは、第3群の焦点距離、
である。
(Appendix 8)
The endoscopic objective optical system according to
0.75 <f61 / fc <1.6 (7)
here,
f61 is the focal length of the positive lens on the image side.
fc is the focal length of the third group,
Is.
(付記項9)
以下の条件式(8)を満たすことを特徴とする付記項1に記載の内視鏡対物光学系。
−1.5<f1/fL<−1.1 (8)
ここで、
f1は、平凹負レンズの焦点距離、
fLは、通常観察時の内視鏡対物光学系全体の焦点距離、
である。
(Appendix 9)
The endoscopic objective optical system according to
-1.5 <f1 / fL <-1.1 (8)
here,
f1 is the focal length of the plano-concave negative lens,
fL is the focal length of the entire endoscope objective optical system during normal observation.
Is.
(付記項10)
第1群は、物体側接合レンズを有し、
以下の条件式(9)を満たすことを特徴とする付記項1に記載の内視鏡対物光学系。
3.8<f6/f3<10 (9)
ここで、
f6は、像側接合レンズの焦点距離、
f3は、物体側接合レンズの焦点距離、
である。
(Appendix 10)
The first group has an object-side junction lens and
The endoscopic objective optical system according to
3.8 <f6 / f3 <10 (9)
here,
f6 is the focal length of the image side junction lens,
f3 is the focal length of the object-side junction lens,
Is.
(付記項11)
以下の条件式(10)を満たすことを特徴とする付記項1に記載の内視鏡対物光学系。
0.15<fL/f3<0.35 (10)
ここで、
fLは、通常観察時の内視鏡対物光学系全体の焦点距離、
f3は、物体側接合レンズの焦点距離、
である。
(Appendix 11)
The endoscopic objective optical system according to
0.15 <fL / f3 <0.35 (10)
here,
fL is the focal length of the entire endoscope objective optical system during normal observation.
f3 is the focal length of the object-side junction lens,
Is.
(付記項12)
以下の条件式(11)を満たすことを特徴とする付記項1に記載の内視鏡対物光学系。
−9<f6/fb<−1 (11)
ここで、
f6は、像側接合レンズの焦点距離、
fbは、第2群の焦点距離、
である。
(Appendix 12)
The endoscopic objective optical system according to
-9 <f6 / fb <-1 (11)
here,
f6 is the focal length of the image side junction lens,
fb is the focal length of the second group,
Is.
以上のように、本発明は、小型でありながら、高い結像性能を有し、ピント調整感度が低い内視鏡対物光学系に適している。 As described above, the present invention is suitable for an endoscopic objective optical system having high imaging performance and low focus adjustment sensitivity despite its small size.
G1 第1群
G2 第2群
G3 第3群
CL1、CL2 接合レンズ
L1〜L9 レンズ
F 光学フィルタ、赤外線吸収フィルタ
S 開口絞り
I 像面
CG カバーガラス
G1 1st group G2 2nd group G3 3rd group CL1, CL2 Junction lens L1 to L9 Lens F Optical filter, Infrared absorption filter S Aperture aperture I Image plane CG cover glass
Claims (7)
物体距離の変化に対して、少なくとも前記第2群を光軸に沿って動かすことにより変倍を行い、
前記第1群は、最も物体側に平凹負レンズを有し、
前記第2群は、フォーカス機能を有し、
前記第3群は、物体側から順に、両凸正レンズと、像側接合レンズと、凸平正レンズと、を有し、
前記像側接合レンズは、像側正レンズと、両凹形状の像側負レンズと、を有し、
前記凸平正レンズは、撮像素子の撮像面、もしくは前記撮像面上に形成されたカバーガラスと接合されていることを特徴とする内視鏡対物光学系。 In order from the object side, it has a first group having a positive refractive power, a second group having a negative refractive power, and a third group having a positive refractive power.
With respect to the change in the object distance, at least the second group is moved along the optical axis to change the magnification.
The first group has a plano-concave negative lens on the most object side.
The second group has a focus function and has a focus function.
The third group includes a biconvex positive lens, an image side junction lens, and a convex flat lens in order from the object side.
The image-side junction lens includes an image-side positive lens and a biconcave-shaped image-side negative lens.
The convex flat lens is an endoscopic objective optical system characterized in that it is joined to an image pickup surface of an image pickup device or a cover glass formed on the image pickup surface.
−0.53<f62/f7<−0.15 (1)
ここで、
f62は、前記像側負レンズの焦点距離、
f7は、前記凸平正レンズの焦点距離、
である。 The endoscopic objective optical system according to claim 1, wherein the following conditional expression (1) is satisfied.
-0.53 <f62 / f7 <-0.15 (1)
here,
f62 is the focal length of the image-side negative lens.
f7 is the focal length of the convex flat lens,
Is.
−0.4<(r62+r63)/(r62−r63)<0.8 (2)
ここで、
r62は、前記像側負レンズの物体側面の曲率半径、
r63は、前記像側負レンズの像側面の曲率半径、
である。 The endoscopic objective optical system according to claim 1, wherein the endoscopic objective optical system satisfies the following conditional expression (2).
-0.4 <(r62 + r63) / (r62-r63) <0.8 (2)
here,
r62 is the radius of curvature of the side surface of the object of the negative lens on the image side.
r63 is the radius of curvature of the image side of the negative lens on the image side.
Is.
−9<f7/f1<−4.7 (3)
ここで、
f7は、前記凸平正レンズの焦点距離、
f1は、前記平凹負レンズの焦点距離、
である。 The endoscopic objective optical system according to claim 1, wherein the following conditional expression (3) is satisfied.
-9 <f7 / f1 <-4.7 (3)
here,
f7 is the focal length of the convex flat lens,
f1 is the focal length of the planing negative lens.
Is.
1.3<f5/f61<1.9 (4)
ここで、
f5は、前記両凸正レンズの焦点距離、
f61は、前記像側正レンズの焦点距離、
である。 The endoscopic objective optical system according to claim 1, wherein the following conditional expression (4) is satisfied.
1.3 <f5 / f61 <1.9 (4)
here,
f5 is the focal length of the biconvex positive lens.
f61 is the focal length of the image-side positive lens.
Is.
15<L/dn<30 (5)
ここで、
Lは、前記内視鏡対物光学系の全長、
dnは、前記第2群の移動量、
である。 The endoscopic objective optical system according to claim 1, wherein the following conditional expression (5) is satisfied.
15 <L / dn <30 (5)
here,
L is the total length of the endoscope objective optical system.
dn is the amount of movement of the second group,
Is.
1≦z/a≦1.25 (6)
ここで、
zは、前記像側正レンズにおける所定の外径、
aは、前記像側正レンズの外径、
前記所定の外径は、前記像側正レンズの物体側面の延長面と、前記像側正レンズの像側面の延長面と、の交線によって形成される円の直径、
である。 The endoscopic objective optical system according to claim 1, wherein the following conditional expression (6) is satisfied.
1 ≦ z / a ≦ 1.25 (6)
here,
z is a predetermined outer diameter of the image-side positive lens.
a is the outer diameter of the image-side positive lens,
The predetermined outer diameter is the diameter of a circle formed by the line of intersection between the extension surface of the object side surface of the image side positive lens and the extension surface of the image side surface of the image side positive lens.
Is.
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