內(nèi)窺鏡用物鏡及內(nèi)窺鏡的制作方法
【專利摘要】在內(nèi)窺鏡用物鏡中，能夠得到有意義的放大觀察效果，并使像差變動、尤其是色差的變動減少，且良好地進(jìn)行像差修正。通過使除了最靠物側(cè)的透鏡組之外的至少一個負(fù)透鏡組沿著光軸(Z)移動，來從最遠(yuǎn)點(diǎn)物體向最近物體進(jìn)行對焦。對焦時移動的一個負(fù)透鏡組由將正透鏡及負(fù)透鏡從物側(cè)依次接合而成的接合透鏡構(gòu)成，該接合透鏡的接合面使凹面朝向物側(cè)。在向最近物體、最遠(yuǎn)點(diǎn)物體對焦時的整個系統(tǒng)的焦距分別為ft、fw且所述接合透鏡的負(fù)透鏡、正透鏡的阿貝數(shù)分別為vn、vp時，滿足下述條件式(1)、(2)，1.1≤ft/fw(1)，0＜vn-vp(2)。
【專利說明】內(nèi)窺鏡用物鏡及內(nèi)窺鏡
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及內(nèi)窺鏡用物鏡及內(nèi)窺鏡，更詳細(xì)而言，涉及一種通過使系統(tǒng)內(nèi)的一部分透鏡組移動來從最遠(yuǎn)點(diǎn)物體向最近物體進(jìn)行對焦的內(nèi)窺鏡用物鏡及具備該內(nèi)窺鏡用物鏡的內(nèi)窺鏡。
【背景技術(shù)】
[0002]在內(nèi)窺鏡中，存在想要整體地觀察大范圍這樣的要求和想要對在整體的觀察中發(fā)現(xiàn)的患部等進(jìn)行局部詳細(xì)地觀察這樣的要求，以往大多通過使用視場深度深的固定焦點(diǎn)透鏡來應(yīng)對這樣的要求。然而，作為內(nèi)窺鏡的潮流，存在高像素化.廣角化的傾向，或者由于進(jìn)行取入了利用內(nèi)窺鏡拍攝的圖像的分析或觀察，因此期望進(jìn)一步的畫質(zhì)的提高。[0003]鑒于這樣的狀況，作為內(nèi)窺鏡的使用狀態(tài)，使用能夠進(jìn)行遠(yuǎn)點(diǎn)側(cè)觀察狀態(tài)(廣角)和最近側(cè)放大觀察狀態(tài)(望遠(yuǎn))的切換使用的內(nèi)窺鏡物鏡，該遠(yuǎn)點(diǎn)側(cè)觀察狀態(tài)適合于整體的觀察，該最近側(cè)放大觀察狀態(tài)適合于局部的觀察。作為其現(xiàn)有例，已知有例如下述專利文獻(xiàn)I~3中記載的物鏡。
[0004]在專利文獻(xiàn)I中記載有一種物鏡，其由以負(fù)?正?負(fù).正的順序進(jìn)行放大倍數(shù)排列的4組構(gòu)成，且通過使其中的第三組移動來進(jìn)行上述切換。在下述專利文獻(xiàn)2中記載有一種物鏡，其由以負(fù)?正?負(fù).正的順序進(jìn)行放大倍數(shù)排列的4組構(gòu)成，且通過使其中的第二透鏡組或第四透鏡組中的任一方和第三透鏡組移動來進(jìn)行上述切換。在下述專利文獻(xiàn)3中記載有一種物鏡，其由以正.負(fù).正的順序進(jìn)行放大倍數(shù)排列的3組構(gòu)成，且通過使其中的第二組移動來進(jìn)行上述切換。
[0005]【在先技術(shù)文獻(xiàn)】
[0006]【專利文獻(xiàn)】
[0007]【專利文獻(xiàn)I】日本專利編號第2876252號公報
[0008]【專利文獻(xiàn)2】日本特開2001-91832號公報
[0009]【專利文獻(xiàn)3】日本特開2009-294496號公報

【發(fā)明內(nèi)容】

[0010]【發(fā)明要解決的課題】
[0011]上述專利文獻(xiàn)1、2中記載的現(xiàn)有例大半都是移動的透鏡組由單透鏡構(gòu)成的情況，且在這樣的透鏡系統(tǒng)中，無法將透鏡移動引起的像差變動、尤其是色差的變動修正完全。上述領(lǐng)域的透鏡系統(tǒng)的色差修正中，移動的透鏡組中的負(fù)透鏡組產(chǎn)生的影響大，為了抑制透鏡移動引起的色差的變動，優(yōu)選將移動的透鏡形成為接合透鏡。根據(jù)這樣的情況，考慮在移動的負(fù)透鏡組中具有接合透鏡的結(jié)構(gòu)。
[0012]在上述專利文獻(xiàn)3的實(shí)施例3和上述專利文獻(xiàn)I的實(shí)施例8中，在移動的負(fù)透鏡組中使用將正透鏡和負(fù)透鏡從物側(cè)依次接合而成的接合透鏡。然而，上述專利文獻(xiàn)3的實(shí)施例3中，最遠(yuǎn)點(diǎn)觀察狀態(tài)的焦距和最近觀察狀態(tài)的焦距的變化小且放大效果小。另外，上述專利文獻(xiàn)I的實(shí)施例8中，雖然最遠(yuǎn)點(diǎn)觀察狀態(tài)的焦距和最近觀察狀態(tài)的焦距的變化能夠比較大地取得，但無法充分修正透鏡移動引起的色差的變動。
[0013]本發(fā)明鑒于上述情況而作出，目的在于提供一種內(nèi)窺鏡用物鏡及具備該內(nèi)窺鏡用物鏡的內(nèi)窺鏡，該內(nèi)窺鏡用物鏡能夠取得有意義的放大觀察效果，且像差變動、尤其是色差的變動少，且被良好地進(jìn)行像差修正。
[0014]【解決方案】
[0015]本發(fā)明的第一內(nèi)窺鏡用物鏡的特征在于，通過使除了最靠物側(cè)的透鏡組之外的至少一個透鏡組沿著光軸移動，來從最遠(yuǎn)點(diǎn)物體向最近物體進(jìn)行對焦，對焦時移動的透鏡組中的一個為負(fù)透鏡組，該負(fù)透鏡組由將正透鏡及負(fù)透鏡從物側(cè)依次接合而成的接合透鏡構(gòu)成，該接合透鏡的接合面使凹面朝向物側(cè)，所述內(nèi)窺鏡用物鏡滿足下述條件式(I)、(2)，
[0016]1.1≤ ft/fw…(I)
[0017]O < vn-vp...(2)
[0018]其中，
[0019]ft:向最近物體對焦時的整個系統(tǒng)的焦距
[0020]fw:向最遠(yuǎn)點(diǎn)物體對焦時的整個系統(tǒng)的焦距
[0021]vn:構(gòu)成所述接合透鏡的負(fù)透鏡的相對于d線的阿貝數(shù)
[0022]vp:構(gòu)成所述接合透鏡的正透鏡的相對于d線的阿貝數(shù)。
[0023]在本發(fā)明的第一內(nèi)窺鏡用物鏡中，優(yōu)選滿足下述條件式(3)。
[0024]-20 < I/(Pc Xfw) < O …(3)
[0025]其中，
[0026]Pc:所述接合透鏡的接合面的光焦度
[0027]本發(fā)明的第二內(nèi)窺鏡用物鏡特征在于，通過使除了最靠物側(cè)的透鏡組之外的至少一個透鏡組沿著光軸移動，來從最遠(yuǎn)點(diǎn)物體向最近物體進(jìn)行對焦，對焦時移動的透鏡組中的一個為負(fù)透鏡組，該負(fù)透鏡組由將正透鏡及負(fù)透鏡從物側(cè)依次接合而成的接合透鏡構(gòu)成，該接合透鏡的接合面使凹面朝向物側(cè)，所述內(nèi)窺鏡用物鏡滿足下述條件式(I)、(3)，
[0028]1.1≤ ft/fw…(I)
[0029]-20 < I/(Pc Xfw) < O …(3)
[0030]其中，
[0031]ft:向最近物體對焦時的整個系統(tǒng)的焦距
[0032]fw:向最遠(yuǎn)點(diǎn)物體對焦時的整個系統(tǒng)的焦距
[0033]Pc:所述接合透鏡的接合面的光焦度。
[0034]在本發(fā)明的第二內(nèi)窺鏡用物鏡中，優(yōu)選滿足下述條件式(2)。
[0035]O < vn-vp...(2)
[0036]其中，
[0037]vn:構(gòu)成所述接合透鏡的負(fù)透鏡的相對于d線的阿貝數(shù)
[0038]vp:構(gòu)成所述接合透鏡的正透鏡的相對于d線的阿貝數(shù)。
[0039]另外，在本發(fā)明的第一、第二內(nèi)窺鏡用物鏡中，更優(yōu)選取代上述條件式(I)而滿足下述條件式(IA)，進(jìn)一步優(yōu)選滿足下述條件式(IB)，
[0040]1.2 ≤ ft/fw...(IA)[0041]1.4 ≤ ft/fw…(IB)。
[0042]另外，在本發(fā)明的第一、第二內(nèi)窺鏡用物鏡中，更優(yōu)選取代上述條件式(2)而滿足下述條件式(2A)，進(jìn)一步優(yōu)選滿足下述條件式(2B)，
[0043]3 < vn-vp...(2A)
[0044]5 < vn-vp...(2B)。
[0045]另外，在本發(fā)明的第一、第二內(nèi)窺鏡用物鏡中，更優(yōu)選取代上述條件式(3)而滿足下述條件式(3A)，更優(yōu)選滿足下述條件式(3B)，
[0046]-15 < 1/(PcXfw) < -1...(3A)
[0047]-10 < 1/(Pc Xfw) < -2...(3B)。
[0048] 另外，在本發(fā)明的第一、第二內(nèi)窺鏡用物鏡中，對焦時，可以僅使負(fù)透鏡組沿著光軸移動。或者，在本發(fā)明的第一、第二內(nèi)窺鏡用物鏡中，對焦時，可以使負(fù)透鏡組及至少一個正透鏡組沿著光軸移動。
[0049]例如，本發(fā)明的第一、第二內(nèi)窺鏡用物鏡可以構(gòu)成為，從物側(cè)依次由具有負(fù)的光焦度的第一透鏡組、具有正的光焦度的第二透鏡組、具有負(fù)的光焦度的第三透鏡組、具有正的光焦度的第四透鏡組這實(shí)質(zhì)上四個透鏡組構(gòu)成。
[0050]在本發(fā)明的第一、第二內(nèi)窺鏡用物鏡中，優(yōu)選滿足下述條件式(4)，更優(yōu)選滿足下述條件式(4A)。
[0051]-5 < fn/fw < -1.2...(4)
[0052]-4 < fn/fw < -1.5...(4A)
[0053]其中，
[0054]fn:所述負(fù)透鏡組的焦距。
[0055]另外，在本發(fā)明的第一、第二內(nèi)窺鏡用物鏡中，優(yōu)選滿足下述條件式(5)，更優(yōu)選滿足下述條件式(5A)，
[0056]1.5 < bf/fw < 5.0...(5)
[0057]2.0 < bf/fw < 4.0...(5Α)
[0058]2.0 < bf/fw < 3.0...(5B)。
[0059]其中，
[0060]bf:整個系統(tǒng)的后焦距(空氣換算距離)。
[0061]另外，在本發(fā)明的第一、第二內(nèi)窺鏡用物鏡中，優(yōu)選最靠物側(cè)的透鏡組具備具有負(fù)的光焦度的單透鏡和將負(fù)透鏡及正透鏡接合而成的接合透鏡。
[0062]在本發(fā)明的第一、第二內(nèi)窺鏡用物鏡中，在最靠物側(cè)的透鏡組具有將負(fù)透鏡和正透鏡接合而成的接合透鏡的情況下，優(yōu)選滿足下述條件式出)，更優(yōu)選滿足下述條件式(6A),
[0063]-20 < f23/fw < O…(6)
[0064]-15 < f23/fw < -1.5...(6A)
[0065]其中，
[0066]f23:最靠物側(cè)的透鏡組具有的接合透鏡的焦距。
[0067]需要說明的是，“最遠(yuǎn)點(diǎn)”是指成為觀察對象的物側(cè)的距離范圍中的最遠(yuǎn)的地點(diǎn)，“最近”是指成為觀察對象的物側(cè)的距離范圍中的最近的地點(diǎn)。[0068]需要說明的是，上述“透鏡組”未必由多個透鏡構(gòu)成，還包括僅由一片透鏡構(gòu)成的情況。
[0069]需要說明的是，“單透鏡”只指由未接合的I片透鏡構(gòu)成的情況。
[0070]需要說明的是，上述的各透鏡或各透鏡組具有的光焦度的符號對于包含非球面透鏡的情況而言，為在近軸區(qū)域進(jìn)行考慮的符號。
[0071]需要說明的是，上述“~實(shí)質(zhì)上由四個透鏡組構(gòu)成”中的“實(shí)質(zhì)上”是指除了作為構(gòu)成要素而列舉出的透鏡組以外，實(shí)質(zhì)上還可以包括不具有放大倍數(shù)的透鏡、光闌或玻璃罩等透鏡以外的光學(xué)要素、透鏡凸緣、透鏡鏡筒、攝像元件等。
[0072]本發(fā)明的內(nèi)窺鏡的特征在于，具備上述記載的本發(fā)明的內(nèi)窺鏡用物鏡。
[0073]【發(fā)明效果】
[0074]本發(fā)明的第一內(nèi)窺鏡用物鏡通過使系統(tǒng)內(nèi)的一部分的透鏡組移動，能夠進(jìn)行從遠(yuǎn)點(diǎn)側(cè)觀察狀態(tài)向最近側(cè)放大觀察狀態(tài)的轉(zhuǎn)變，且該第一內(nèi)窺鏡用物鏡以滿足條件式(I)的方式構(gòu)成，因此能夠得到有意義的放大觀察效果。另外，本發(fā)明的第一內(nèi)窺鏡用物鏡使移動的負(fù)透鏡組由正?負(fù)透鏡的接合透鏡構(gòu)成，且適當(dāng)?shù)卦O(shè)定該接合透鏡的結(jié)構(gòu)，尤其是以使材質(zhì)滿足條件式(2)的方式適當(dāng)?shù)卦O(shè)定，因此能夠減少透鏡移動引起的像差變動、尤其是色差的變動，能夠良好地進(jìn)行像差修正。
[0075]本發(fā)明的第二內(nèi)窺鏡用物鏡通過使系統(tǒng)內(nèi)的一部分的透鏡組移動，能夠進(jìn)行從遠(yuǎn)點(diǎn)側(cè)觀察狀態(tài)向最近側(cè)放大觀察狀態(tài)的轉(zhuǎn)變，且該第二內(nèi)窺鏡用物鏡以滿足條件式(I)的方式構(gòu)成，因此能夠得到有意義的放大觀察效果。另外，本發(fā)明的第二內(nèi)窺鏡用物鏡使移動的負(fù)透鏡組由正.負(fù)透鏡的接合透鏡構(gòu)成，且適當(dāng)?shù)卦O(shè)定該接合透鏡的結(jié)構(gòu)，尤其是以使接合面的光焦度滿足條件式(3)的方式適當(dāng)?shù)卦O(shè)定，因此能夠減少透鏡移動引起的像差變動、尤其是色差的變動，能夠良好地進(jìn)行像差修正。
[0076]本發(fā)明的內(nèi)窺鏡具備本發(fā)明的內(nèi)窺鏡用物鏡，因此能夠得到有意義的放大觀察效果，且即使在從遠(yuǎn)點(diǎn)側(cè)觀察狀態(tài)向最近側(cè)放大觀察狀態(tài)的轉(zhuǎn)移時，像差變動、尤其是色差的變動也少，能夠得到良好的觀察像。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0077]圖1是表示本發(fā)明的實(shí)施例1的內(nèi)窺鏡用物鏡的結(jié)構(gòu)的剖視圖。
[0078]圖2是表示本發(fā)明的實(shí)施例2的內(nèi)窺鏡用物鏡的結(jié)構(gòu)的剖視圖。
[0079]圖3是表示本發(fā)明的實(shí)施例3的內(nèi)窺鏡用物鏡的結(jié)構(gòu)的剖視圖。
[0080]圖4是表示本發(fā)明的實(shí)施例4的內(nèi)窺鏡用物鏡的結(jié)構(gòu)的剖視圖。
[0081]圖5是表示本發(fā)明的實(shí)施例5的內(nèi)窺鏡用物鏡的結(jié)構(gòu)的剖視圖。
[0082]圖6(A)~圖6(H)是本發(fā)明的實(shí)施例1的內(nèi)窺鏡用物鏡的各像差圖。
[0083]圖7(A)~圖7(H)是本發(fā)明的實(shí)施例2的內(nèi)窺鏡用物鏡的各像差圖。
[0084]圖8 (A)~圖8 (H)是本發(fā)明的實(shí)施例3的內(nèi)窺鏡用物鏡的各像差圖。
[0085]圖9(A)~圖9(H)是本發(fā)明的實(shí)施例4的內(nèi)窺鏡用物鏡的各像差圖。
[0086]圖10(A)~圖10(H)是本發(fā)明的實(shí)施例5的內(nèi)窺鏡用物鏡的各像差圖。
[0087]圖11是表示本發(fā)明的實(shí)施方式的內(nèi)窺鏡的簡要結(jié)構(gòu)的圖。
[0088]圖12是內(nèi)窺鏡的前端硬質(zhì)部的主要部分剖視圖。【具體實(shí)施方式】
[0089]以下，參照附圖，詳細(xì)地說明本發(fā)明的實(shí)施方式。圖1中示出本發(fā)明的一實(shí)施方式的內(nèi)窺鏡用物鏡的包含光軸Z的截面的結(jié)構(gòu)。該圖1所示的結(jié)構(gòu)例對應(yīng)于后述的實(shí)施例1的透鏡結(jié)構(gòu)。在圖1中，左側(cè)為物側(cè)，右側(cè)為像側(cè)。
[0090]本實(shí)施方式的內(nèi)窺鏡用物鏡構(gòu)成為，使除了最靠物側(cè)的透鏡組之外的至少一個透鏡組沿著光軸Z移動，由此從最遠(yuǎn)點(diǎn)物體向最近物體進(jìn)行對焦。在圖1的上段示出向最遠(yuǎn)點(diǎn)物體對焦時(以下，也稱為最遠(yuǎn)點(diǎn)觀察狀態(tài))的透鏡結(jié)構(gòu)，在圖1的下段示出向最近物體對焦時(以下，也稱為最近觀察狀態(tài))的透鏡結(jié)構(gòu)。
[0091]圖1所示的例子的內(nèi)窺鏡用物鏡由從物側(cè)依次排列的具有負(fù)的光焦度的第一透鏡組G1、具有正的光焦度的第二透鏡組G2、具有負(fù)的光焦度的第三透鏡組G3、具有正的光焦度的第四透鏡組G4這4個透鏡組構(gòu)成，在從最遠(yuǎn)點(diǎn)觀察狀態(tài)向最近觀察狀態(tài)對焦時，如由圖1的箭頭簡要地表示那樣，使第二透鏡組G2和第三透鏡組G3這2個透鏡組移動。
[0092]在圖1所示的例子中，第一透鏡組Gl從物側(cè)依次由負(fù)的透鏡LI和接合透鏡構(gòu)成，該接合透鏡通過將負(fù)的透鏡L2和正的透鏡L3接合而成。第二透鏡組G2由一片正的透鏡L4構(gòu)成。第三透鏡組G3由從物側(cè)依次將正的透鏡L5和負(fù)的透鏡L6接合而成的接合透鏡構(gòu)成。第四透鏡組G4從物側(cè)依次由正的透鏡L7和接合透鏡構(gòu)成，該接合透鏡通過將正的透鏡L8和負(fù)的透鏡L9接合而成。
[0093]在圖1中示出如下例子，S卩，開口光闌St配置在第二透鏡組G2與第三透鏡組G3之間，在透鏡LI與透鏡L2之間配置有假定為濾光片等的平行平面板狀的光學(xué)構(gòu)件P1，在第四透鏡組G4的像側(cè)配置有假定為光路轉(zhuǎn)換棱鏡、濾光片、玻璃罩等的平行平面板狀的光學(xué)構(gòu)件P2、P3。但是，開口光闌St、光學(xué)構(gòu)件P1、P2、P3都不是本發(fā)明的內(nèi)窺鏡用物鏡所必須的結(jié)構(gòu)。另外，在該例中，雖然光學(xué)構(gòu)件P3的像側(cè)的面的位置與內(nèi)窺鏡用物鏡的像面的位置一致，但像面的位置未必限定為該例。
[0094]本實(shí)施方式的內(nèi)窺鏡用物鏡在上述對焦時，最靠物側(cè)的透鏡組被固定。這是由于在內(nèi)窺鏡中，將物鏡在沒有保護(hù)構(gòu)件的情況下搭載于內(nèi)窺鏡，且最靠物側(cè)的透鏡大多兼?zhèn)涔鈱W(xué)窗的功能，這種情況下，為了保持氣密性，不能將最靠物側(cè)的透鏡以可動的方式構(gòu)成。
[0095]另外，在本實(shí)施方式的內(nèi)窺鏡用物鏡中，上述對焦時移動的透鏡組中的一個以成為負(fù)透鏡組的方式構(gòu)成。并且，該負(fù)透鏡組由將正透鏡及負(fù)透鏡從物側(cè)依次接合而成的接合透鏡構(gòu)成，該接合透鏡的接合面以凹面朝向物側(cè)的方式構(gòu)成。
[0096]對于透鏡移動引起的像差變動、尤其是色差的變動而言，移動的透鏡組中的負(fù)透鏡組產(chǎn)生的影響大。通過將該移動的負(fù)透鏡組由接合透鏡構(gòu)成，從而能夠抑制透鏡移動引起的色差的變動。
[0097]需要說明的是，在內(nèi)窺鏡中，整個系統(tǒng)的最靠物側(cè)的透鏡為放大倍數(shù)強(qiáng)的負(fù)透鏡來實(shí)現(xiàn)廣角化，因此在使用移動的透鏡組中包含的負(fù)透鏡來形成接合透鏡時，通過從物側(cè)以正透鏡、負(fù)透鏡的順序進(jìn)行接合，從而對透鏡系統(tǒng)整體的像差修正有利。
[0098]而且，通過將該移動的負(fù)透鏡組的接合透鏡的接合面形成為凹面朝向物側(cè)的形狀，從而能夠?qū)崿F(xiàn)內(nèi)窺鏡用物鏡所期望的小型化，且有效地進(jìn)行具有負(fù)的放大倍數(shù)的接合面處的像差修正，對透鏡系統(tǒng)整體的像差修正有利。[0099]本實(shí)施方式的內(nèi)窺鏡用物鏡以滿足下述條件式(I)的方式構(gòu)成。
[0100]1.1 ( ft/fw…(I)
[0101]其中，
[0102]ft:向最近物體對焦時的整個系統(tǒng)的焦距
[0103]fw:向最遠(yuǎn)點(diǎn)物體對焦時的整個系統(tǒng)的焦距
[0104]條件式(I)的ft/fw表示放大率，當(dāng)?shù)陀跅l件式(I)的下限時，導(dǎo)致放大率的降低，無法得到有意義的放大觀察效果。通過滿足條件式(I)，能夠得到有意義的放大觀察效
果O
[0105]需要說明的是，為了得到更有意義的放大觀察效果，更優(yōu)選滿足下述條件式(IA)，進(jìn)一步優(yōu)選滿足下述條件式(IB)。在滿足下述條件式(IA)、(IB)的情況下，能夠得到高的放大觀察效果。
[0106]1.2 < ft/fw...(IA)
[0107]1.4 ≤ ft/fw…(IB)
[0108]另外，本實(shí)施方式的內(nèi)窺鏡用物鏡優(yōu)選滿足下述條件式(2)~(5)中的任一個或任意的組合。
[0109]O < vn-vp...(2)
[0110]-20 < I/(Pc Xfw) < O …(3)
[0111]-5 < fn/fw < -1.2...(4)
[0112]1.5 < bf/fw < 5.0— (5)
[0113]其中，
[0114]vn:構(gòu)成對焦時移動的負(fù)透鏡組中的接合透鏡的負(fù)透鏡的相對于d線的阿貝數(shù)
[0115]vp:構(gòu)成對焦時移動的負(fù)透鏡組中的接合透鏡的正透鏡的相對于d線的阿貝數(shù)
[0116]Pc:對焦時移動的負(fù)透鏡組中的接合透鏡的接合面的光焦度
[0117]fw:向最遠(yuǎn)點(diǎn)物體對焦時的整個系統(tǒng)的焦距
[0118]fn:對焦時移動的負(fù)透鏡組的焦距
[0119]bf:整個系統(tǒng)的后焦距(空氣換算距離)
[0120]條件式(2)是關(guān)于構(gòu)成移動的負(fù)透鏡組的接合透鏡的材質(zhì)的分散特性的條件式。當(dāng)?shù)陀跅l件式(2)的下限時，透鏡移動引起的色差的變動變大。通過滿足條件式(2)，能夠良好地抑制透鏡移動引起的色差的變動。
[0121]為了更加良好地抑制透鏡移動引起的色差的變動，更優(yōu)選滿足下述條件式(2A)，進(jìn)一步優(yōu)選滿足下述條件式(2B)。
[0122]3 < vn-vp...(2A)
[0123]5 < vn-vp...(2B)
[0124]條件式(3)是關(guān)于移動的負(fù)透鏡組的接合面相對于整個系統(tǒng)的放大倍數(shù)比的條件式。無論低于條件式(3)的下限，還是超過上限，透鏡移動引起的色差的變動都變大。通過滿足條件式(3)，能夠良好地抑制透鏡移動引起的色差的變動。
[0125]為了更加良好地抑制透鏡移動引起的色差的變動，更優(yōu)選滿足下述條件式(3A)，進(jìn)一步優(yōu)選滿足下述條件式(3B)。
[0126]-15 < !/(PcXfw) < —1...(3A)[0127]-10 < I/(PcXfw) < -2...(3B)
[0128]條件式(4)是關(guān)于移動的負(fù)透鏡組相對于整個系統(tǒng)的放大倍數(shù)比的條件式。當(dāng)?shù)陀跅l件式(4)的下限時，移動的透鏡組的移動量增大而導(dǎo)致透鏡系統(tǒng)的大型化。當(dāng)超過條件式(4)的上限時，變得難以進(jìn)行良好的像差修正。通過滿足條件式(4)，能夠維持內(nèi)窺鏡用物鏡所期望的緊湊性，且同時良好地進(jìn)行像差修正。
[0129]為了更加小型化和更良好的像差修正，優(yōu)選滿足下述條件式(4A)。
[0130]-4 < fn/fw < -1.5...(4A)
[0131]條件式(5)是關(guān)于后焦距與整個系統(tǒng)的焦距之比的關(guān)系式。在近年來成為主流的電子內(nèi)窺鏡中，有時在內(nèi)窺鏡用物鏡與攝像元件之間配置光學(xué)低通濾光片或紅外線截止濾光片等各種濾光片。另外，如后所述，在攝像元件的攝像面與內(nèi)窺鏡的插入部的長軸方向平行地配置的類型的內(nèi)窺鏡中，通常在內(nèi)窺鏡用物鏡與攝像元件之間插入配置用于轉(zhuǎn)換光路的方向的棱鏡等光路轉(zhuǎn)換構(gòu)件，因此需要足夠的長度的后焦距。當(dāng)?shù)陀跅l件式(5)的下限時，變得難以確保用于配置各種濾光片或光路轉(zhuǎn)換構(gòu)件等的充分的長度的后焦距。當(dāng)超過條件式(5)的上限時，光學(xué)系統(tǒng)全長變長，導(dǎo)致光學(xué)系統(tǒng)的大型化。通過滿足條件式(5)，能夠確保充分長的后焦距，且同時能夠防止光學(xué)系統(tǒng)的大型化。
[0132]需要說明的是，為了實(shí)現(xiàn)更長的后焦距和光學(xué)系統(tǒng)的更小型化，更優(yōu)選滿足下述條件式(5A)，進(jìn)一步優(yōu)選滿足下述條件式(5B)。
[0133]2.0 < bf/fw < 4.0— (5A)
[0134]2.0 < bf/fw < 3.0— (5B)
[0135]需要說明的是，在圖1所示的例子中，整個系統(tǒng)由4個透鏡組構(gòu)成，在對焦時使從物側(cè)起的第二個、第三個這2個透鏡組移動，但本發(fā)明的內(nèi)窺鏡用物鏡未必限定于此。構(gòu)成整個系統(tǒng)的透鏡組的個數(shù)未必限定為4個。例如后述的實(shí)施例所示，也可以為從物側(cè)依次由具有正的光焦度的第一透鏡組、具有負(fù)的光焦度的第二透鏡組、具有正的光焦度的第三透鏡組這3個透鏡組構(gòu)成的3組結(jié)構(gòu)。
[0136]另外，在本發(fā)明的內(nèi)窺鏡用物鏡中，對焦時移動的透鏡組也可以僅為一個負(fù)透鏡組，這種情況下，能夠簡化驅(qū)動機(jī)構(gòu)?；蛘?，在本發(fā)明的內(nèi)窺鏡用物鏡中，對焦時移動的透鏡組也可以為負(fù)透鏡組和至少一個正透鏡組，這種情況下，能夠良好地抑制透鏡移動引起的像差變動、尤其是色差的變動。另外，這樣在使對焦時移動的透鏡組為2個以上的情況下，能夠提高對焦速度的設(shè)定的相對于各透鏡組的移動距離的自由度，能夠使使用者的使用便利性良好。
[0137]但是，在強(qiáng)烈期望緊湊性的內(nèi)窺鏡用物鏡中，透鏡組的移動結(jié)構(gòu)的簡化也很重要，例如，在從物側(cè)依次由負(fù)、正、負(fù)、正的放大倍數(shù)排列構(gòu)成的4組結(jié)構(gòu)中，使對焦時移動的透鏡組為正、負(fù)透鏡組各I個共計2個透鏡組，由此能夠?qū)崿F(xiàn)透鏡組的移動機(jī)構(gòu)的簡化，且能夠得到上述的透鏡移動引起的像差變動的抑制、對焦速度的設(shè)定的相對于各透鏡組的移動距離的自由度的提高。這種情況下，作為移動的正透鏡組，為了實(shí)現(xiàn)移動機(jī)構(gòu)的簡化，優(yōu)選選擇與第四透鏡組G4相比容易以比較少的透鏡片數(shù)構(gòu)成的第二透鏡組G2。
[0138]另一方面，在形成為從物側(cè)依次由正、負(fù)、正的放大倍數(shù)排列構(gòu)成的3組結(jié)構(gòu)，且對焦時僅使負(fù)透鏡組移動的情況下，能夠抑制透鏡移動弓I起的像差變動、尤其是色差變動，且能夠極力實(shí)現(xiàn)簡化。[0139]另外，本實(shí)施方式的內(nèi)窺鏡用物鏡優(yōu)選包括具有負(fù)的光焦度的單透鏡和將負(fù)透鏡及正透鏡接合而成的接合透鏡。這是基于以下的情況。為了實(shí)現(xiàn)廣角化，內(nèi)窺鏡用物鏡的最靠物側(cè)的透鏡大多具有強(qiáng)的負(fù)的放大倍數(shù)，因此優(yōu)選使該透鏡為單透鏡。另外，由于存在對焦時移動的透鏡組，因此優(yōu)選在各個透鏡組中進(jìn)行色差修正，尤其優(yōu)選在光線高度高的第一透鏡組Gl中具有接合透鏡來進(jìn)行色差修正。
[0140]需要說明的是，在最靠物側(cè)的透鏡組包括具有負(fù)的光焦度的單透鏡和將負(fù)透鏡及正透鏡接合而成的接合透鏡的情況下，在如圖1所示的例子那樣從物側(cè)依次為負(fù)的單透鏡、接合透鏡時，對廣角化有利，該接合透鏡通過將負(fù)透鏡及正透鏡從物側(cè)依次接合而成。
[0141]在最靠物側(cè)的透鏡組具有將負(fù)透鏡和正透鏡接合而成的接合透鏡的情況下，優(yōu)選滿足下述條件式(6)。
[0142]-20 < f23/fw < O…(6)
[0143]其中，
[0144]f23:最靠物側(cè)的透鏡組具有的接合透鏡的焦距
[0145]fw:向最遠(yuǎn)點(diǎn)物體對焦時的整個系統(tǒng)的焦距
[0146]條件式(6)是關(guān)于最靠物側(cè)的透鏡組具有的接合透鏡相對于整個系統(tǒng)的放大倍數(shù)比的條件式。當(dāng)?shù)陀跅l件式出)的下限時，變得難以進(jìn)行良好的像差修正。在超過條件式(6)的上限時，變得難以確保充分的長度的后焦距。通過滿足條件式(6)，能夠確保充分的長度的后焦距，且能夠良好地進(jìn)行像差修正。
[0147]需要說明的是，為了實(shí)現(xiàn)更長的后焦距和更良好的像差修正，更優(yōu)選滿足下述條件式(6A)。
[0148]-15 < f23/fw < -1.5...(6A)
[0149]需要說明的是，在沒有保護(hù)構(gòu)件的情況下將內(nèi)窺鏡用物鏡搭載于內(nèi)窺鏡時，最靠物側(cè)的透鏡被暴露于體液、清洗液、直射日光、油脂等中。因此，優(yōu)選該透鏡的材質(zhì)使用耐水性、耐氣候性、耐酸性、耐藥品性等高的材料，例如，使用日本光學(xué)硝子工業(yè)會規(guī)定的粉末耐水性、粉末耐酸性標(biāo)準(zhǔn)的減量率等級、表面法耐氣候性等級為I的材料。
[0150]接著，對本發(fā)明的內(nèi)窺鏡用物鏡的數(shù)值實(shí)施例進(jìn)行說明。
[0151][實(shí)施例1]
[0152]實(shí)施例1的內(nèi)窺鏡用物鏡的透鏡結(jié)構(gòu)圖是圖1所示的圖，關(guān)于其圖示方法，如上述那樣，因此這里省略重復(fù)說明。
[0153]實(shí)施例1的內(nèi)窺鏡用物鏡的簡要結(jié)構(gòu)如以下這樣。即，從物側(cè)依次排列有具有負(fù)的光焦度的第一透鏡組G1、具有正的光焦度的第二透鏡組G2、具有負(fù)的光焦度的第三透鏡組G3、具有正的光焦度的第四透鏡組G4這4個透鏡組，在從最遠(yuǎn)點(diǎn)物體向最近物體對焦時，使第二透鏡組G2向物側(cè)沿著光軸Z移動，并使第三透鏡組G3向像側(cè)沿著光軸Z移動。開口光闌St配置在第二透鏡組G2與第三透鏡組G3之間。
[0154]第一透鏡組Gl通過從物側(cè)依次配置負(fù)的透鏡L1、負(fù)的透鏡L2、正的透鏡L3而構(gòu)成，在透鏡L1與透鏡L2之間配置有假定為濾光片等的平行平面板狀的光學(xué)構(gòu)件P1。透鏡L2與透鏡L3被接合。第二透鏡組G2由1片正的透鏡L4構(gòu)成。第三透鏡組G3通過從物側(cè)依次配置正的透鏡L5、負(fù)的透鏡L6而構(gòu)成。透鏡L5和透鏡L6被接合。第四透鏡組G4通過從物側(cè)依次配置正的透鏡L7、正的透鏡L8、負(fù)的透鏡L9而構(gòu)成。透鏡L8和透鏡L9被接人
口 O
[0155]表1中示出實(shí)施例1的內(nèi)窺鏡用物鏡的詳細(xì)的結(jié)構(gòu)。表1的上段的基本透鏡數(shù)據(jù)的表中的Si —欄表示將最靠物側(cè)的構(gòu)成要素的面作為第一個而隨著朝向像側(cè)依次增加的第i個(i = 1、2、3、…)面的編號，Ri 一欄表不第i個面的曲率半徑,Di 一欄表不第i個面與第i+Ι個面的在光軸Z上的面間隔，Ndj—欄表示將最靠物側(cè)的光學(xué)要素作為第一個而隨著朝向像側(cè)依次增加的第j個(j = 1、2、3、…)光學(xué)要素的相對于d線(波長587.6nm)的折射率，vdj 一欄表示第j個光學(xué)要素的相對于d線的阿貝數(shù)。曲率半徑的符號以面形狀向物側(cè)凸出的情況為正，以面形狀向像側(cè)凸出的情況為負(fù)。
[0156]需要說明的是，在基本透鏡數(shù)據(jù)中也包含開口光闌St及光學(xué)構(gòu)件P1、P2、P3而示出，在與開口光闌St對應(yīng)的面的面編號一欄中將(St)與面編號一起記入。另外，在對焦時、間隔發(fā)生變化的第一透鏡組Gl與第二透鏡組G2的間隔、第二透鏡組G2與開口光闌St的間隔、開口光闌St與第三透鏡組G3的間隔、第三透鏡組G3與第四透鏡組G4的間隔中分別記載為(可變I)、(可變2)、(可變3)、(可變4)。
[0157]在表1的下段的表中示出向最遠(yuǎn)點(diǎn)物體對焦時、向最近物體對焦時各自的物體距離和上述(可變I)、(可變2)、(可變3)、(可變4)的值。
[0158]需要說明的是，表1所示的數(shù)值是以向最遠(yuǎn)點(diǎn)物體對焦時的整個系統(tǒng)的焦距成為I的方式進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)化后的數(shù)值。另外，在表1中示出以規(guī)定的位數(shù)進(jìn)行了四舍五入后的值。
[0159]【表1】
[0160]實(shí)施例1
[0161]
【權(quán)利要求】
1.一種內(nèi)窺鏡用物鏡，其特征在于， 通過使除了最靠物側(cè)的透鏡組之外的至少一個透鏡組沿著光軸移動，來從最遠(yuǎn)點(diǎn)物體向最近物體進(jìn)行對焦， 所述對焦時移動的透鏡組中的一個為負(fù)透鏡組， 該負(fù)透鏡組由將正透鏡及負(fù)透鏡從物側(cè)依次接合而成的接合透鏡構(gòu)成，該接合透鏡的接合面使凹面朝向物側(cè)， 所述內(nèi)窺鏡用物鏡滿足下述條件式(I)、(2)，
1.1 ≤ ft/fw…(1)
O < vn-vp...(2) 其中， ft:向最近物體對焦時的整個系統(tǒng)的焦距 fw:向最遠(yuǎn)點(diǎn)物體對焦時的整個系統(tǒng)的焦距 vn:構(gòu)成所述接合透鏡的負(fù)透鏡的相對于d線的阿貝數(shù) vp:構(gòu)成所述接合透鏡的正透鏡的相對于d線的阿貝數(shù)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的內(nèi)窺鏡用物鏡，其特征在于， 所述內(nèi)窺鏡用物鏡滿足下述條件式(3)，
-20 < I1(Pc Xfw) < 0...(3) 其中， Pc:所述接合透鏡的接合面的光焦度。
3.一種內(nèi)窺鏡用物鏡，其特征在于， 通過使除了最靠物側(cè)的透鏡組之外的至少一個透鏡組沿著光軸移動，來從最遠(yuǎn)點(diǎn)物體向最近物體進(jìn)行對焦， 所述對焦時移動的透鏡組中的一個為負(fù)透鏡組， 該負(fù)透鏡組由將正透鏡及負(fù)透鏡從物側(cè)依次接合而成的接合透鏡構(gòu)成，該接合透鏡的接合面使凹面朝向物側(cè)， 所述內(nèi)窺鏡用物鏡滿足下述條件式(I)、(3)，
1.1 ≤ ft/fw…(I)
-20 < 1/(Pc Xfw) < 0...(3) 其中， ft:向最近物體對焦時的整個系統(tǒng)的焦距 fw:向最遠(yuǎn)點(diǎn)物體對焦時的整個系統(tǒng)的焦距 Pc:所述接合透鏡的接合面的光焦度。
4.根據(jù)權(quán)利要求1至3中任一項所述的內(nèi)窺鏡用物鏡，其特征在于， 所述內(nèi)窺鏡用物鏡滿足下述條件式(4)，
-5 < fn/fw ≤ -1.2...(4) 其中， fn:所述負(fù)透鏡組的焦距。
5.根據(jù)權(quán)利要求1至4中任一項所述的內(nèi)窺鏡用物鏡，其特征在于， 所述內(nèi)窺鏡用物鏡滿足下述條件式(5)，.1.5 < bf/fw < 5.Ο— (5) 其中， bf:整個系統(tǒng)的后焦距(空氣換算距離)。
6.根據(jù)權(quán)利要求1至5中任一項所述的內(nèi)窺鏡用物鏡，其特征在于， 所述對焦時，僅使所述負(fù)透鏡組沿著光軸移動。
7.根據(jù)權(quán)利要求1至5中任一項所述的內(nèi)窺鏡用物鏡，其特征在于， 所述對焦時，使所述負(fù)透鏡組及至少一個正透鏡組沿著光軸移動。
8.根據(jù)權(quán)利要求1至5、7中任一項所述的內(nèi)窺鏡用物鏡，其特征在于， 所述內(nèi)窺鏡用物鏡從物側(cè)依次由具有負(fù)的光焦度的第一透鏡組、具有正的光焦度的第二透鏡組、具有負(fù)的光焦度的第三透鏡組、具有正的光焦度的第四透鏡組這實(shí)質(zhì)上四個透鏡組構(gòu)成。
9.根據(jù)權(quán)利要求1至8中任一項所述的內(nèi)窺鏡用物鏡，其特征在于， 所述最靠物側(cè)的透鏡組包括具有負(fù)的光焦度的單透鏡和將負(fù)透鏡及正透鏡接合而成的接合透鏡。
10.根據(jù)權(quán)利要求1至9中任一項所述的內(nèi)窺鏡用物鏡，其特征在于， 所述最靠物側(cè)的透鏡組具有將負(fù)透鏡及正透鏡接合而成的接合透鏡， 所述內(nèi)窺鏡用物鏡滿足下述條件式(6)，
-20 < f23/fw < 0...(6) 其中， f23:所述最靠物側(cè)的透鏡組具有的所述接合透鏡的焦距。
11.根據(jù)權(quán)利要求1至10中任一項所述的內(nèi)窺鏡用物鏡，其特征在于， 所述內(nèi)窺鏡用物鏡滿足下述條件式(IB)，
.1.4 ^ ft/fw…(IB) ο
12.根據(jù)權(quán)利要求1至11中任一項所述的內(nèi)窺鏡用物鏡，其特征在于， 所述內(nèi)窺鏡用物鏡滿足下述條件式(2B)， .5 < vn-vp...(2B) 其中， vn:構(gòu)成所述接合透鏡的負(fù)透鏡的相對于d線的阿貝數(shù) vp:構(gòu)成所述接合透鏡的正透鏡的相對于d線的阿貝數(shù)。
13.根據(jù)權(quán)利要求1至12中任一項所述的內(nèi)窺鏡用物鏡，其特征在于， 所述內(nèi)窺鏡用物鏡滿足下述條件式(3B)，
-10 < 1/(Pc Xfw) < -2 …(3B) 其中， Pc:所述接合透鏡的接合面的光焦度。
14.根據(jù)權(quán)利要求1至13中任一項所述的內(nèi)窺鏡用物鏡，其特征在于， 所述內(nèi)窺鏡用物鏡滿足下述條件式(4A)，
-4 < fn/fw < -1.5...(4A) 其中， fn:所述負(fù)透鏡組的焦距。
15.根據(jù)權(quán)利要求1至14中任一項所述的內(nèi)窺鏡用物鏡，其特征在于，所述內(nèi)窺鏡用物鏡滿足下述條件式(5B)，2.0 < bf/fw < 3.0...(5B)其中，bf:整個系統(tǒng)的后焦距(空氣換算距離)。
16.根據(jù)權(quán)利要求1至15中任一項所述的內(nèi)窺鏡用物鏡，其特征在于，所述最靠物側(cè)的透鏡組具有將負(fù)透鏡及正透鏡接合而成的接合透鏡，所述內(nèi)窺鏡用物鏡滿足下述條件式(M)，-15 < f23/fw < -1.5...(6A)其中，f23:所述最靠物側(cè)的透鏡組具有的接合透鏡的焦距。
17.—種內(nèi)窺鏡,其特征在于， 具備權(quán)利要求1至16中任一項所述的內(nèi)窺鏡用物鏡。
【文檔編號】G02B13/04GK103917909SQ201280054644
【公開日】2014年7月9日 申請日期:2012年11月7日 優(yōu)先權(quán)日:2011年11月9日
【發(fā)明者】山本力 申請人:富士膠片株式會社