内窥镜物镜光学系统的制作方法
【专利摘要】实现细径化的同时使焦点调整容易并且得到明亮、广角且高清晰度的图像质量。提供一种内窥镜物镜光学系统(1)，从物体侧起依次包括负折射力的前组(G1)、亮度光圈(S)以及正的后组(G2)，其中，前组从物体侧起依次具备作为负折射力的单透镜的第一透镜(L1)和作为正折射力的单透镜的第二透镜(L2)，后组(G2)包括作为正折射力的单透镜的第三透镜(L3)、正折射力的第四透镜(L4)与负折射力的第五透镜(L5)接合而得到的接合透镜(CL1)、以及正折射力的第六透镜(L6)，第一透镜的物体侧面是平面，第二透镜是弯月形状，第六透镜与摄像元件接合，满足以下的条件式。4<Fno×F6/F1_5<500…(1)，其中，Fno是内窥镜物镜光学系统的有效光圈值，F6是第六透镜的焦距，F1_5是第一透镜至第五透镜的合成焦距。
【专利说明】
内窥镜物镜光学系统
技术领域
[0001] 本发明涉及一种物镜光学系统，特别是涉及一种应用于医療用内窥镜的内窥镜物 镜光学系统。
【背景技术】
[0002] 近年来，从减轻对患者的负担、提高诊断精度等观点来看，内窥镜的小型化以及高 图像质量化不断进步。因此，作为内窥镜用的摄像元件，开发出高像素且小型的摄像元件 (例如CCD、CM0S等），其像素间隔逐年变小。随着像素间隔的缩小，对于内窥镜用物镜光学系 统也谋求在满足广角化、像差校正等光学性能的同时实现小型化。
[0003] 另外，一般地，当摄像元件的像素间隔小时，如果不减小Fno来设为明亮的物镜光 学系统，则无法得到高清晰度的图像。另一面，当设为明亮的物镜光学系统时，深度变窄，难 以进行焦点调整。另外，在物镜光学系统中，在由于粘接剂的固化偏移、焦点位置调整装置 的影响等而导致在定位后焦点位置发生了偏移的情况下，难以得到高图像质量、高清晰度 的图像。
[0004] 作为能够实现高图像质量且小型的内窥镜用物镜光学系统，例如有专利文献1和 专利文献2。即，专利文献1公开了以下的内窥镜用物镜光学系统:在实现细径化的同时，通 过减小Fno来增加亮度、各种像差也良好，且不使第一透镜的焦度增大就使抗单侧模糊性 强。另外，专利文献2公开了一种各种像差的性能良好的内窥镜物镜光学系统。
[0005] 专利文献1:日本专利第4695662号公报
[0006] 专利文献2:日本专利第4997348号公报
【发明内容】
[0007] 发明要解决的问题
[0008] 然而，专利文献1的内窥镜物镜光学系统为减小了Fno的明亮的物镜光学系统，因 此深度窄。另外，除了难以进行焦点调整以外，焦点调整位置处的灵敏度强，因此制造的偏 差对图像质量产生的影响大，难以进行稳定的生产。
[0009] 关于专利文献2的内窥镜物镜光学系统，焦点调整位置处的灵敏度弱，不能说抗制 造偏差性强。
[0010] 上述的任一内窥镜物镜光学系统都没有考虑细径化的情况下产生的焦点调整的 问题，因此为了使焦点调整优化，而例如需要缩小部件公差、或新开发一种在定位后焦点位 置不偏移那样的高精度的焦点调整装置。也就是说，在以往的内窥镜物镜光学系统中，没有 对内窥镜物镜光学系统自身进行用于使焦点调整优化的设计上的考虑。
[0011] 本发明是鉴于上述的情况而完成的，目的在于提供一种焦点调整容易并且能够得 到明亮、广角且高清晰度的图像质量的细径的内窥镜物镜光学系统。
[0012] 用于解决问题的方案
[0013] 为了达到上述目的，本发明提供以下方案。
[0014] 本发明的一个方式提供一种内窥镜物镜光学系统，从物体侧起依次包括整体具有 负折射力的前组、亮度光圈以及整体具有正折射力的后组，其中，所述前组从物体侧起依次 具备作为负折射力的单透镜的第一透镜以及作为正折射力的单透镜的第二透镜，所述后组 从物体侧起依次包括作为正折射力的单透镜的第三透镜、接合透镜以及正折射力的第六透 镜，其中，该接合透镜是正折射力的第四透镜与负折射力的第五透镜接合而得到的，所述第 一透镜的物体侧面是平面，所述第二透镜是弯月形状，所述第六透镜与摄像元件接合，并满 足以下的条件式。
[0015] 4<FnoXF6/Fl_5<500 ? ? ? (1)
[0016]其中，Fno是内窥镜物镜光学系统的有效光圈值，F6是第六透镜的焦距，Fl_5是第 一透镜至第五透镜的合成焦距。
[0017] 根据本方式，作为构成前组的透镜，在最靠物体侧配置物体面侧是平面的具有负 折射力的、即是平凹透镜的第一透镜，在第一透镜的像侧配置弯月形状的正折射力的作为 单透镜的第二透镜。通过这样设置，利用第一透镜采用反焦结构而减轻由于观察中的脱水、 冲击而产生的裂纹，并且配置具有收敛效果的第二透镜以校正第一透镜的像差而不增大透 镜直径，由此构成适于内窥镜的小型且高性能的物镜光学系统。
[0018] 而且，在比前组更靠像侧配置主要有助于成像的具有正折射力的后组，作为构成 后组的透镜，具备正的第三透镜和正的第四透镜，通过设为这种结构，即使Fno小、明亮也抑 制像差的产生，且分配小型化所需的焦度。另外，在后组中，配置于像侧的正的第四透镜与 负的第五透镜接合，因此能够将正、负的接合透镜配置在周边的光线高度高的位置，能够校 正色像差。并且，通过将与摄像元件接合的正的第六透镜配置在后组的像侧，来降低第一透 镜至第五透镜的光学倍率，并且减弱焦点调整的灵敏度，从而组装性良好，光学性能提高。
[0019] 这样构成的内窥镜物镜光学系统构成为满足与焦点调整位置处的灵敏度有关的 条件式(1)。在条件式(1)中Fno XF6/F1_5大于上限的情况下，当想要得到明亮、高清晰度的 图像质量时，第六透镜的曲率半径大，其结果，焦点调整位置处的灵敏度大，因此成为抗焦 点偏移性弱的内窥镜物镜光学系统。另一方面，在条件式（1)中低于下限的情况下，由于第 六透镜的曲率半径过小而导致像面弯曲大，难以得到良好的图像质量。另外，第六透镜的加 工也变得困难。
[0020] 在上述方式中，优选满足以下的条件式。
[0021] 1.1<SH_R1R6<10 ? ? ? (2)
[0022] 其中，SH_R1R6= | (R1R+R6L)/(R1R-R6L) |，R1R是第一透镜的像侧面的曲率半径， R6L是第六透镜的物体侧面的曲率半径。
[0023]通过满足条件式(2)，能够适当地保持第一透镜与第六透镜的焦度平衡，能够良好 地校正像面弯曲来提高要获取的图像的图像质量。条件式(2)是与像面弯曲有关的条件式， 在条件式(2)中SH_R1R6大于上限的情况下，第一透镜与第六透镜的焦度平衡被破坏，因此 无法良好地校正像面弯曲，难以得到良好的图像质量。另外，第六透镜的加工变得困难。另 一方面，在小于下限的情况下，能够良好地校正各种像差，但是成为抗焦点偏移性弱的光学 系统。
[0024] 在上述方式中，优选满足以下的条件式。
[0025] - 1.5<R4R/R6L<-0.01 ? ? ? (3)
[0026]其中，R4R是第四透镜的像侧面的曲率半径，R6L是第六透镜的物体侧面的曲率半 径。
[0027]通过满足条件式(3)，能够使透镜的加工容易，并且能够提高要获取的图像的图像 质量。条件式(3)是与透镜的加工性有关的式子，在超过条件式(3)的上限的情况下，第四透 镜的缘壁过少而难以进行加工。另一方面，在低于下限的情况下，第六透镜的缘壁过少而难 以进行加工，并且像面弯曲大，因此难以得到高清晰度的图像质量。
[0028] 在上述方式中，优选满足以下的条件式。
[0029] 2.2<F23/FL<4.0 ? ? ? (4)
[0030]其中，F23是第二透镜和第三透镜的合成焦距，FL是整个系统的合成焦距。
[0031] 通过满足条件式(4)，能够抑制制造的偏差。当低于条件式(4)的下限时，正的焦度 强，因此第一透镜的负的焦度强，容易产生单侧模糊，抗制造偏差性弱。当超过条件式(4)的 上限时，难以实现小型化。
[0032] 在上述方式中，优选满足以下的条件式。
[0033] -0.8<F1/F6<-0.01 ? ? ? (5)
[0034]其中，F1是第一透镜的焦距，F6是第六透镜的焦距。
[0035] 通过满足条件式(5)，抗制造偏差性强且能够有助于小型化。在条件式(5)中超过 上限的情况下，难以实现小型化并且各种像差的性能劣化，难以得到良好的图像质量。另一 方面，在条件式(5)中低于下限的情况下，成为单侧模糊、抗焦点偏移性弱、抗制造偏差性弱 的内窥镜物镜光学系统。
[0036] 在上述方式中，优选满足以下的条件式。
[0037] 〇.〇〇〇3<P2/(LXF6) <0.015 ? ? ? (6)
[0038]其中，P是焦点调整间隔，L是内窥镜物镜光学系统的全长。
[0039] 通过满足条件式(6)，能够使焦点调整容易。当在条件式(6)中P2/L的值小时，无法 充分取得焦点调整间隔，因此需要使焦点灵敏度强。因此，需要使F6的值大。在条件式(6)中 低于下限的情况下，成为抗焦点偏移性弱的光学系统。另一方面，在条件式(6)中超过上限 的情况下，难以进行各种像差的校正。
[0040] 在上述方式中，优选满足以下的条件式。
[0041] -2.0<F12/F36<-0.6 ? ? ? (7)
[0042]其中，F12是前组(第一透镜和第二透镜）的合成焦距，F36是后组(第三透镜至第六 透镜）的合成焦距。
[0043] 通过满足条件式(7)，能够适当地保持后组的焦距。当在条件式(7)中超过上限时， 后组的焦距相对大，像面向负侧倾斜，因此难以抑制各种像差，难以实现良好的图像质量。 另一方面，在条件式（7)中低于下限的情况下，后组的焦距相对小，后组的透镜的R小，透镜 的缘壁过少而难以进行后组透镜的加工。
[0044] 在上述方式中，优选满足以下的条件式。
[0045] 0.05<FL/L<0.12 ? ? ? (8)
[0046] 通过满足条件式(8)，能够实现小型化和广角化。在条件式(8)中超过上限的情况 下，难以实现广角化，在低于下限的情况下，难以实现小型化。
[0047] 在上述方式中，优选满足以下的条件式。
[0048] 0.06<IH/L<0.12 ? ? ? (9)
[0049] 其中，IH是最大像高。
[0050] 通过满足条件式(9)，能够实现小型化和生产性的提高。在低于条件式(9)的下限 的情况下，难以实现小型化，在超过上限的情况下，抗制造偏差性弱，因此难以进行稳定的 生产。
[0051] 在上述方式中，优选满足以下的条件式。
[0052] ?>62。 ? ? ?（10)
[0053]其中，《是半视角。
[0054]通过满足条件式（10)，能够减轻生物体内的筛查时漏看病变部的风险。即，通过满 足条件式(10)，能够确保62°半视角，能够保持广角。
[0055] 发明的效果
[0056]根据本发明，起到以下的效果:能够提供一种焦点调整容易并且能够得到明亮、广 角且高清晰度的图像质量的细径的内窥镜物镜光学系统。
【附图说明】
[0057]图1是表示本发明的实施方式所涉及的内窥镜物镜光学系统的整体结构的剖面 图。
[0058]图2是表示本发明的实施例1所涉及的内窥镜物镜光学系统的整体结构的剖面图。
[0059] 图3A是本发明的实施例1所涉及的内窥镜物镜光学系统的像差曲线图。
[0060] 图3B是本发明的实施例1所涉及的内窥镜物镜光学系统的像差曲线图。
[0061] 图3C是本发明的实施例1所涉及的内窥镜物镜光学系统的像差曲线图。
[0062] 图3D是本发明的实施例1所涉及的内窥镜物镜光学系统的像差曲线图。
[0063] 图4是表示本发明的实施例2所涉及的内窥镜物镜光学系统的整体结构的剖面图。
[0064] 图5A是本发明的实施例2所涉及的内窥镜物镜光学系统的像差曲线图。
[0065] 图5B是本发明的实施例2所涉及的内窥镜物镜光学系统的像差曲线图。
[0066] 图5C是本发明的实施例2所涉及的内窥镜物镜光学系统的像差曲线图。
[0067] 图f5D是本发明的实施例2所涉及的内窥镜物镜光学系统的像差曲线图。
[0068] 图6是表示本发明的实施例3所涉及的内窥镜物镜光学系统的整体结构的剖面图。
[0069] 图7A是本发明的实施例3所涉及的内窥镜物镜光学系统的像差曲线图。
[0070] 图7B是本发明的实施例3所涉及的内窥镜物镜光学系统的像差曲线图。
[0071] 图7C是本发明的实施例3所涉及的内窥镜物镜光学系统的像差曲线图。
[0072] 图7D是本发明的实施例3所涉及的内窥镜物镜光学系统的像差曲线图。
[0073]图8是表示本发明的实施例4所涉及的内窥镜物镜光学系统的整体结构的剖面图。
[0074] 图9A是本发明的实施例4所涉及的内窥镜物镜光学系统的像差曲线图。
[0075] 图9B是本发明的实施例4所涉及的内窥镜物镜光学系统的像差曲线图。
[0076] 图9C是本发明的实施例4所涉及的内窥镜物镜光学系统的像差曲线图。
[0077] 图9D是本发明的实施例4所涉及的内窥镜物镜光学系统的像差曲线图。
[0078] 图10是表示本发明的实施例5所涉及的内窥镜物镜光学系统的整体结构的剖面 图。
[0079] 图11A是本发明的实施例5所涉及的内窥镜物镜光学系统的像差曲线图。
[0080] 图11B是本发明的实施例5所涉及的内窥镜物镜光学系统的像差曲线图。
[0081] 图11C是本发明的实施例5所涉及的内窥镜物镜光学系统的像差曲线图。
[0082] 图11D是本发明的实施例5所涉及的内窥镜物镜光学系统的像差曲线图。
[0083] 图12是表示本发明的实施例6所涉及的内窥镜物镜光学系统的整体结构的剖面 图。
[0084] 图13A是本发明的实施例6所涉及的内窥镜物镜光学系统的像差曲线图。
[0085] 图13B是本发明的实施例6所涉及的内窥镜物镜光学系统的像差曲线图。
[0086] 图13C是本发明的实施例6所涉及的内窥镜物镜光学系统的像差曲线图。
[0087] 图13D是本发明的实施例6所涉及的内窥镜物镜光学系统的像差曲线图。
[0088] 图14是表示本发明的实施例7所涉及的内窥镜物镜光学系统的整体结构的剖面 图。
[0089] 图15A是本发明的实施例7所涉及的内窥镜物镜光学系统的像差曲线图。
[0090] 图15B是本发明的实施例7所涉及的内窥镜物镜光学系统的像差曲线图。
[0091] 图15C是本发明的实施例7所涉及的内窥镜物镜光学系统的像差曲线图。
[0092] 图lf5D是本发明的实施例7所涉及的内窥镜物镜光学系统的像差曲线图。
[0093] 图16是表示本发明的实施例8所涉及的内窥镜物镜光学系统的整体结构的剖面 图。
[0094] 图17A是本发明的实施例8所涉及的内窥镜物镜光学系统的像差曲线图。
[0095] 图17B是本发明的实施例8所涉及的内窥镜物镜光学系统的像差曲线图。
[0096] 图17C是本发明的实施例8所涉及的内窥镜物镜光学系统的像差曲线图。
[0097] 图17D是本发明的实施例8所涉及的内窥镜物镜光学系统的像差曲线图。
【具体实施方式】
[0098] 以下，参照附图来说明本发明的实施例所涉及的内窥镜物镜光学系统。
[0099] 如图1所示，内窥镜物镜光学系统从物体侧起依次具备整体具有负折射力的前组 G1、亮度光圈S、以及整体具有正折射力的后组G2。
[0100] 前组G1从物体侧起依次具备:第一透镜L1，其是物体侧为平面的单透镜，具有负折 射力；第二透镜L2，其是弯月形状的单透镜，具有正折射力；以及作为红外线截止滤波器的 平行平板F。
[0101] 后组G2具备:第三透镜，其是具有正折射力的单透镜;接合透镜CL1，其是具有正折 射力的第四透镜L4与负折射力的第五透镜L5接合而得到的；以及第六透镜L6,其与摄像元 件的护罩玻璃CG接合，具有正折射力。
[0102] 此外，在图1中，后组G2处所示的"P"是焦点调整位置。
[0103] 而且，内窥镜物镜光学系统构成为满足以下的条件式(1)~（10)。
[0104] 4<FnoXF6/Fl_5<500 ? ? ? (1)
[0105]其中，Fno是内窥镜物镜光学系统的有效光圈值，F6是第六透镜的焦距，Fl_5是第 一透镜至第五透镜的合成焦距。
[0106]条件式（1)是与焦点调整位置处的灵敏度有关的条件式。在条件式（1)中Fn〇XF6/ Fl_5大于上限的情况下，当想要得到明亮、高清晰度的图像质量时，第六透镜的曲率半径 大，其结果，焦点调整位置处的灵敏度大，因此成为抗焦点偏移性弱的内窥镜物镜光学系 统。另一方面，在条件式（1)中低于下限的情况下，由于第六透镜的曲率半径过小而导致像 面弯曲大，难以得到良好的图像质量。另外，第六透镜的加工也变得困难。
[0107]此外，优选的是代替条件式（1)而满足条件式（1'），更加优选的是代替条件式（1) 或（r)而满足条件式(r)。
[0108] 6<FnoXF6/Fl_5<120 ? ? ?(〇
[0109] 7<FnoXF6/Fl_5<25 ? ? ?(〇
[0110] 1.1<SH_R1R6<10 ? ? ? (2)
[0111] 其中，SH_R1R6= | (R1R+R6L)/(R1R-R6L) |，R1R是第一透镜的像侧面的曲率半径， R6L是第六透镜的物体侧面的曲率半径。
[0112] 条件式(2)是与像面弯曲有关的条件式，通过满足条件式(2)，能够适当地保持第 一透镜与第六透镜的焦度平衡，能够良好地校正像面弯曲来提高要获取的图像的图像质 量。在条件式(2)中SH_R1R6大于上限的情况下，第一透镜与第六透镜的焦度平衡被破坏，因 此无法良好地校正像面弯曲，难以得到良好的图像质量。另外，第六透镜的加工变得困难。 另一方面，在小于下限的情况下，能够良好地校正各种像差，但是成为抗焦点偏移性弱的光 学系统。
[0113]此外，优选的是代替条件式(2)而满足条件式(2'），更加优选的是代替条件式(2) 或(2'）而满足条件式(2"）。
[0114] 1.2<SH_R1R6<7 ? ? .(2，）
[0115] 2.0<SH_R1R6<5 ? ? *(2"）
[0116] - 1.5<R4R/R6L<-0.01 ? ? ? (3)
[0117] 其中，R4R是第四透镜的像侧面的曲率半径，R6L是第六透镜的物体侧面的曲率半 径。
[0118]条件式(3)是与透镜的加工性有关的式子，通过满足条件式(3)，能够使透镜的加 工容易，并且能够提高要获取的图像的图像质量。在超过条件式(3)的上限的情况下，第四 透镜的缘壁过少而难以进行加工。另一方面，在低于下限的情况下，第六透镜的缘壁过少而 难以进行加工，并且像面弯曲大，因此难以得到高清晰度的图像质量。
[0119] 此外，优选的是代替条件式(3)而满足条件式(3'），更加优选的是代替条件式(3) 或(3'）而满足条件式(3"）。
[0120] - 1.2<R4R/R6L<-0.05 ? ? .(3'）
[0121] - 1.0<R4R/R6L<-0.15 ? ? .(3"）
[0122] 2.2<F23/FL<4.0 ? ? ? (4)
[0123] 其中，F23是第二透镜和第三透镜的合成焦距，FL是整个系统的合成焦距。
[0124] 通过满足条件式(4)，能够抑制制造的偏差。当低于条件式(4)的下限时，正的焦度 强，因此第一透镜的负的焦度强，容易产生单侧模糊，抗制造偏差性弱。当超过条件式(4)的 上限时，难以实现小型化。
[0125] 此外，优选的是代替条件式(4)而满足条件式(4'），更加优选的是代替条件式(4) 或(4'）而满足条件式(4"）。
[0126] 2.2<F23/FL<3.7 ? ? ?(〇
[0127] 2.3<F23/FL<3.4 ? ? *(4"）
[0128] -0.8<F1/F6<-0.01 ? ? ? (5)
[0129] 其中，FI是第一透镜的焦距，F6是第六透镜的焦距。
[0130]通过满足条件式(5)，抗制造偏差性强且能够有助于小型化。在条件式(5)中超过 上限的情况下，难以实现小型化并且各种像差的性能劣化，难以得到良好的图像质量。另一 方面，在条件式(5)中低于下限的情况下，成为单侧模糊、抗焦点偏移性弱、抗制造偏差性弱 的内窥镜物镜光学系统。
[0131]此外，优选的是代替条件式(5)而满足条件式(5'），更加优选的是代替条件式(5) 或(5'）而满足条件式(5"）。
[0132] -0.6<F1/F6<-0.02 ? ? .(5，）
[0133] -0.4<F1/F6<-0.1 ? ? .(5"）
[0134] 〇.〇〇〇3<P2/(LXF6) <0.015 ? ? ? (6)
[0135] 其中，P是焦点调整间隔，L是内窥镜物镜光学系统的全长。
[0136] 通过满足条件式(6)，能够使焦点调整容易。当在条件式(6)中P2/L的值小时，无法 充分取得焦点调整间隔，因此需要使焦点灵敏度强。因此，需要使F6的值大。在条件式(6)中 低于下限的情况下，成为抗焦点偏移性弱的光学系统。另一方面，在条件式(6)中超过上限 的情况下，难以进行各种像差的校正。
[0137] 此外，优选的是代替条件式(6)而满足条件式(6'），更加优选的是代替条件式(6) 或(6'）而满足条件式(6"）。
[0138] 〇.〇〇〇5<P2/(LXF6) <0.013 ? ? *(6，）
[0139] 0.001<P2/(LXF6)<0.01 ? ? *(6"）
[0140] -2.0<F12/F36<-0.6 ? ? ? (7)
[0141] 其中，F12是前组(第一透镜和第二透镜）的合成焦距，F36是后组(第三透镜至第六 透镜）的合成焦距。
[0142] 通过满足条件式(7)，能够适当地保持后组的焦距。当在条件式(7)中超过上限时， 后组的焦距相对大，像面向负侧倾斜，因此难以抑制各种像差，难以实现良好的图像质量。 另一方面，在条件式（7)中低于下限的情况下，后组的焦距相对小，后组的透镜的R小，透镜 的缘壁过少而难以进行后组透镜的加工。
[0143] 此外，优选的是代替条件式(7)而满足条件式(7'），更加优选的是代替条件式(7) 或(7'）而满足条件式(7"）。
[0144] -1.7<F12/F36<-0.6 ? ? .(7，）
[0145] -1.4<F12/F36<-0.6 ? ? .(7"）
[0146] 0.05<FL/L<0.12 ? ? ? (8)
[0147] 通过满足条件式(8)，能够实现小型化和广角化。在条件式(8)中超过上限的情况 下，难以实现广角化，在低于下限的情况下，难以实现小型化。
[0148] 此外，优选的是代替条件式(8)而满足条件式(8'），更加优选的是代替条件式(8) 或(8'）而满足条件式(8"）。
[0149] 0.06<FL/L<0.12 ? ? .(8'）
[0150] 0.07<FL/L<0.12 ? ? *(8"）
[0151] 0.06<IH/L<0.12 ? ? ? (9)
[0152]其中，IH是最大像尚。
[0153] 通过满足条件式(9)，能够实现小型化和生产性的提高。在低于条件式(9)的下限 的情况下，难以实现小型化，在超过上限的情况下，抗制造偏差性弱，因此难以进行稳定的 生产。
[0154] 此外，优选的是代替条件式(9)而满足条件式(9'），更加优选的是代替条件式(9) 或(9'）而满足条件式(9"）。
[0155] 0.07<IH/L<0.12 ? ? .(9'）
[0156] 0.07<IH/L<0.11 ? ? .(9"）
[0157] ?>62。 ? ? ?（10)
[0158] 其中，《是半视角。
[0159] 通过满足条件式（10)，能够减轻生物体内的筛查时漏看病变部的风险。即，通过满 足条件式(10)，能够确保62°半视角，能够保持广角。
[0160]此外，优选的是满足条件式(10'）来代替条件式(10)。
[0161] ?>65。 ? ? ?（10，）
[0162] 这样，根据本实施方式，作为构成前组G1的透镜，配置在最靠物体侧的第一透镜L1 的物体面侧是平面，该第一透镜L1具有负折射力，即该第一透镜L1是平凹透镜，配置在第一 透镜的像侧的第二透镜L2是弯月形状，为正折射力的单透镜。通过这样构成，利用第一透镜 L1采用反焦结构而减轻由于观察中的脱水、冲击而产生的裂纹，利用第二透镜校正第一透 镜L1的像差而不使透镜直径大型化地使第一透镜L1的像差收敛，因此能够形成适于内窥镜 的、透镜个数少的小型的、能够获取明亮、广角且高清晰度的图像质量的高性能的物镜光学 系统。
[0163] 而且，为了主要有助于成像而使后组G2具有正折射力，作为构成后组的各透镜，具 备都具有正折射力的第三透镜L3和第四透镜L4,由此即使Fno小、明亮也抑制像差的产生， 且分配小型化所需的焦度。
[0164] 另外，在后组G2中，设为使配置于像侧的第四透镜L4与负的第五透镜L5接合而形 成的接合透镜CL1，由此能够将正、负的接合透镜配置在周边的光线高度高的位置，能够校 正色像差。
[0165] 并且，在后组G2的像侧配置与摄像元件(护罩玻璃CG)接合并且具有正折射力的第 六透镜L6,由此能够降低第一透镜L1至第五透镜L5的光学倍率，并且能够减弱焦点调整位 置的灵敏度。
[0166] 由此，焦点调整容易、即组装性良好，能够抑制制造偏差。
[0167] 实施例
[0168] 接着，参照图2~图17来说明上述的实施方式所涉及的广角物镜光学系统的实施 例1~实施例8。在各实施例所记载的透镜数据中，r表示曲率半径(单位mm)，d表示面间隔 (mm)，Ne表示针对e线的折射率，vd表示阿贝数。
[0169] (实施例1)
[0170] 图2中示出本发明的实施例1所涉及的内窥镜物镜光学系统的整体结构，以下示出 透镜数据。另外，图3A~图3D中示出本实施例所涉及的内窥镜物镜光学系统的像差曲线图。
[0171] 透镜数据 序号 r d N e v d 物体面 ^ 2 8, 7 2 8 1 1 颂 0,44 54 1 , 888 1 5 4 0, 7 8 ￡ 1,3675 1 0 S 9 0 3 -10, 2982 1 , 0022 K 93429 1 8、90 4 -5. 6 2 5 8 04 3 34 1 5 如 0, 8 90 9 1 < 4 9 5 5 7 7 5, 0 0 8《光圏）〇〇 0, 0 6 88 1 德 0, 4 00 9
[0172] 8 9, 4 7 8 8 1 , 5 5 9 0 1 , 8 8 8 1 5 4 0, 7 6 9 -3, 5 83 5 0, 2 2 2 7 1 0 3. 9 2 4 3 K 5 5 90 1 , 6 9 9 7 9 S 5, S3 1 1 - 1 , 9 0 6 5 0 ；> 6 8 8 2 1 < 9 3 4 2 8 1 8 > 9 0 12 w 〇, S 7 9 1 ! 3 3, 6 8 3 5 1 ? 0 0 2 2 K 5 1 B 2 5 8 4, 1 4 14 〇〇 0, 0 2 23 1 , 5 1 5 0 0 8 4, 0 0 1 5 &〇 0. 7 1 9B 1 , S 0 7 0 0 6 3.28 16 摄缘面
[0173] 各种数据 焦距 1 , 0 4 7 F n o 2 9 7 9
[0174] 半视角 色色、T 像高 1,000 全长 10,60
[0175] (实施例2)
[0176] 图4中示出本发明的实施例2所涉及的内窥镜物镜光学系统的整体结构，以下示出 透镜数据。另外，图5A~图f5D中示出本实施例所涉及的内窥镜物镜光学系统的像差曲线图。
[0177] 透镜数据 面序号 r d Ne yd 物.沐面 饮〉 .2 4、. Q 4 .碎3 1 说 0, 4 887 1 , 8 8 8 1 5 4 0, 7 6 2 1 , 2 9 8 9 K 0 4 5 2 3 3< 2 4 6 1 0, 7 1 2 6 1 , 9 3 4 2 9 1 8, 9 0 4 3 v 9 9 51 0> 38 7 3 5 ? 0, 8 9 09 1 , 5 15 0 0 7 5, 0 0 6 (光圈)饮、 0, 06 6 8 1 〇s? 0,22 2 1
[0178] 8 S, 3 5 4 1 1\4474 1 < 83 94 8 4 2, 7 1 9 ......3< 6? S3 0, 2 2 2 3 I 0 3, 2 6 3 9 1 , 7 4 6 3 1 < 8 9 9 7 9 S 6, 5 3 II -U 8 9 2 8 0, 6 S 6 8 1 , 9 3 4 2 9 ! 8 < 9 0 12 *x> 0, 573E 13 3< 1 9 8 9 K 00 2 2 1 , 5 18 2 5 6 4, 14 14 so 0, 0 2 2 3 1 < 5 1 5 0 0 8 4, 0 0 1 S <>? 0. 7 7 9 S 1 , 5 0 7 0 0 8 3, 2 6 18 摄像面
[0179] 各种数据 焦距 1092 F n o 3, 0 19
[0180] 半视角 0 5 . 4n 像高 1.000 全长 1 0, 1 2
[0181] (实施例3)
[0182] 图6中示出本发明的实施例3所涉及的内窥镜物镜光学系统的整体结构，以下示出 透镜数据。另外，图7A~图7D中示出本实施例所涉及的内窥镜物镜光学系统的像差曲线图。
[0183] 透镜数据 面序号 r d Me ud 物侔If ?> 2 8, 7 26 1 1 0< 44 7 0 1 , 88815 40, ? 8 2 1 > 3 2 1! 0> 8 6 8 2 3 --4< 7 7 1 3 0< 8 2 3 8 K 9 3 4 2 9 1 8, 9 0 4 - 3, 3 9 11 0> 57 9 1 5 w 0, 8 90 9 6 (光圈）〇〇 0, 0 8 68 1 〇〇 0< 3 7 2 0
[0184] 8 9> 3 6 8 9 1 > 8 0 9 1 1、 8 8 8 1 5 4 0, 7 6 9 -3, 6 6 3? 0, 2222 1 0 4, 00 3 1 1 , 5 5 8 3 1 , 8 9 9 7 9 S S, 5 3 1 1 - 1 , 8 9 6 7 0, 5 5 8 7 K 9 3 4 2 9 18、9 0 12 〇〇 0, S 6 6 3 13 3. 3 I D 6 K 0 0 2 2 1 , 5 18 2 5 6 4、14 14 〇〇 0, 0 2 2 3 ! . 5 15 0 0 6 4, 0 0 1 6 〇〇 D, 7 7 9 5 I , 5 0 7 0 0 6 3、 ￡6 1 8 摄像面
[0185] 各种数据 焦距 10 3 8 F n 〇 3, 9 7 5
[0186] 半视角 8 8、S'y 像高 1,000 全长 10, 3 7
[0187] (实施例4)
[0188] 图8中示出本发明的实施例4所涉及的内窥镜物镜光学系统的整体结构，以下示出 透镜数据。另外，图9A~图9D中示出本实施例所涉及的内窥镜物镜光学系统的像差曲线图。
[0189] 透镜数据 面序号 r d M热 pd 物体面 的 2 6, 05 7 9 1 〇〇 0, 44 3 5 1、 8 8 8 1 5 4 0, 7 6 2 1 , 2 94 1 1 s 0 1 1 0 3 〇〇 0,8909 1 , S 1 5 00 ? 5 0 0 4 〇〇 〇s 2 6 3 S 6 1 ( 3 2 4 8 0-8 927 1 .. 93 ^ 2 9 18,90 6 1 . 7 7 3 3 D, 3 2 11 7 (光圈）? 0, 06 68
[0190] % 〇〇 D, 2 9 3 0 9 4, 9 4 2 5 1 ( 11 9 1 I .. 8 2 0 1 7 4 6, 8 2 10 2 3 7 B 0, 2 2 2 1 1 ! 2, 8 9 6 2 1 , 5 S S S 1、 64 129 SB, 38 1 2 - 1 . 7 8 1 ? D. 6 5 6 6 K 9 3 4 2 9 18、 9 0 1 3 1 7 1, 5 8 6 P O' 5 5 8 3 14 3. 1 1 7 0 1.00 2 2 1 , 5182 5 64、14 1 5 〇〇 0,0223 1 ' 5 1 50 0 84, 00 16 〇〇 0. 7 7 95 K 5 0 7 0 0 8 3、2 6 1 ? 摄像面
[0191] 各种数据 焦距 1< 091 F n o 3, 0 5 4
[0192] 半视角 6 8、（T 像高 1,000 全长 8 0
[0193](实施例5)
[0194] 图10中示出本发明的实施例5所涉及的内窥镜物镜光学系统的整体结构，以下示 出透镜数据。另外，图11A~图11D中示出本实施例所涉及的内窥镜物镜光学系统的像差曲 线图。
[0195] 透镜数据 面序号 r d N e yd 物体面 2 t . 8 7 8 3 1 〇〇 0. 5 8 2 8 1 . 8 8 8 15 4 0.76 2 1 , 3 8 0 0 K 2 5 8 7 3 -3. 9 5 5 7 1 , 8 18 2 1 . 8 5 5 0 4 2 3. 7 8 4 ... 3, 6 8 5 3 0 . 4 4 2 9 5 〇〇 0, 9 3 2 4 1 . 4 9 5 5 7 7 5.00 6 (x) 0, 4 19 6 7 (光圈）〇〇 0. 0699
[0196] 8 0. 2 3 3 1 9 a, 3 9 6 3 1 . 7 7 1 8 1,8 3 932 3 7, 18 10 -5 > 4 5 2 2 0. 2 5 8 4 11 5, 2 30 8 1 , 8 18 2 1 . 7 3 2 3 4 5 4,6 8 12 - 1 . 9 5 8 0 0. 7 4 5 9 1 . 9 3 4 2 9 1 8.90 13 '22,1492 0. 8858 14 3, 4 6 1 5 1 , 1 6 5 5 1 . 5 18 2 5 84, 1 4 1 5 〇〇 0, 0 2 3 3 1 ? 5 15 00 84,00 16 〇〇 0. 8 15 9 1 . 5 0 7 0 0 63、2 6 17 摄像面
[0197] 各种数据 0, 98? F n o 2, 88 7
[0198] 半视角 8 K 像高 K 0 0 0 全长 1 2 4
[0199] (实施例6)
[0200] 图12中示出本发明的实施例6所涉及的内窥镜物镜光学系统的整体结构，以下示 出透镜数据。另外，图13A~图13D中示出本实施例所涉及的内窥镜物镜光学系统的像差曲 线图。
[0201]透镜数据 面序号 r d N & vd 物体面 2 8. 7 26 1 1 〇〇 0, 4 4 5 4 1 , 8 8 8 15 4 0, 7 B 2 1 . 3 6 7 1 0. 9 9 14 3 8. 84 8? 1,0115 1 f 9 3 4 2 9 1 8,90 4 ... 3. 9 0 9 3 0, 3 8 0 3 5 〇〇 6 (光圏）〇〇 0. 0868 7 〇〇 0. 0 6 68
[0202] 8 9, 4 0 8 3 1 , 3 7 6 3 1 , 8 8 8 15 4 0, 7 6 9 - 3? 5 5 1 2 0, 0668 I 0 4. 8804 1 , 5 5 0 6 1 , 8 9 9 7 9 5 5, 5 3 II -- 1 . 8 4 3 8 0, 6 5 6 1 1 , 9 3 4 2 9 1 B, 9 0 1 2 〇〇 0< 5 0 2 5 13 2, 115 8 1 s 0 0 2 2 U 5 1 B 2 5 6 4、14 14 〇〇 0, 0223 1 , 5 1 5 00 84, 00 1 5 〇〇 0, 7 7 9 5 1 . 5 0 7 0 0 63,2 8 16 摄像面
[0203]各种数据 焦距 1< 0 6 1 F n o 3, 0 2 0
[0204] 半视角 8 5 < r 像髙 t, 00 0 全长 9 < 8 1
[0205] (实施例7)
[0206] 图14中示出本发明的实施例7所涉及的内窥镜物镜光学系统的整体结构，以下示 出透镜数据。另外，图15A~图15D中示出本实施例所涉及的内窥镜物镜光学系统的像差曲 线图。
[0207]透镜数据 面序号 r d N e in d 物体面 〇〇 2 8. 7 2 61 1 〇〇 〇,4454 1。$ 8 8 1 5 40.78 2 1。3 4 0 3 1. 0 4 2 0 3 -11。33 5 5 0" 9880 1。9 3 4 2 9 18.90 4 -- 5, 3 5 3 8 D. 3 94 6 5 <? 0" 8 9 09 1 " 5 1 B 0 0 7 5.00 6 (光阛）<? 0 " 06 68 7 <? D. 6 3 12
[0208] 8 9, 7 0 0 5 1 . 5 3 6 3 1 . 8 8 8 1 5 4 0.7 6 9 -3. 54 5 2 D. 117 3 10 3. 5940 K 5409 1 . 6 9 9 7 9 5 5. 5 3 11 - 1 . 8 8 5 9 0. 6 6 2 1 1 . 9 34 2 9 1 8.90 12 〇〇 0. 5 2 0 9 13 1 1, 1 3 5 9 1 , 0 02 2 1 " 5 1 8 2 5 64.1 4 14 〇〇 C 0 2 2 3 1 . 5 1 5 0 0 6 4. 0 0 1 弓 〇〇 D, 7 7 9 5 1 . 5 0 7 0 0 8 3. 26 1 8 摄像面
[0209]各种数据 焦距 10 4 9 F n o 3? 0 0 1
[0210] 半视角 8 6, 4;> 像高 K 0 0 0 全长 10.84
[0211] (实施例8)
[0212] 图16中示出本发明的实施例8所涉及的内窥镜物镜光学系统的整体结构，以下示 出透镜数据。另外，图17中示出本实施例所涉及的内窥镜物镜光学系统的像差曲线图。 [0 213]透镜数据 面序号 r d Ne u d 物体面 〇〇 2 6, 7 2 6 1 1 〇〇 0, 4 4 5 4 1 , 8 8 8 1 5 4 0, 76 2 1 ? 3 4 3 7 1, 0 3 8 4 3 -11, 44 3 5 0, 9802 1 , 9 3 4 2 9 IB, 9 0 4 - 5. 2 8 9 8 0, 4 5 3 9 5 〇〇 0, 8909 1 , 6 1 S 0 0 7 5, 00 8 (光圈）〇〇 0, 0 8 68 1 〇〇 0, 8 34 3
[0214] 8 9 < 7 2 5 2 1 , 5 3 1 5 1 ? 8 8 S 1 B 4 0, 78 9 -3, 54 3 8 0, 0 9 7 8 1 0 3,5342 1 , 5343 1 , 89 9 7 9 55, 53 1 1 …1 , 8 8 5 0 0, 6 5 9 5 1 ? 9 3 4 2 9 1 8,90 12 〇, 5 15 5 1 3 2 2> 2 7 1 7 1 . 0 0 2 2 1 . 5 1 8 2 5 6 4.14 14 e〇 0. 02 23 1,51500 64. DO 15 〇〇 0 . 7 7 9 5 1 . 5 0 7 0 0 6 3.2 8 1 8 摄像面 [0215]各种数据 焦距 U 05 8 F n o 3, 00 3
[0216] 半视角 6 5> 像高 00 0 全投 1 〇> 6 5
[0217] 在上述的各实施例中，以第六透镜与位于摄像元件的护罩玻璃接合的结构来进行 了说明，但是设为使它们分离的结构也没有任何问题。
[0218] 此外，表1中示出上述的实施例1~实施例8的内窥镜物镜光学系统中的上述条件 式(1)~（10)所涉及的值。
[0219] [表 1]
[0221] 附图标记说明
[0222] 1:内窥镜物镜光学系统;G1:前组;G2:后组;L1:第一透镜;L2:第二透镜;L3:第三 透镜;L4:第四透镜;L5:第五透镜;L6:第六透镜;CL1:接合透镜;S:亮度光圈；P:焦点调整位 置;CG:护罩玻璃；IMG:像面。
【主权项】
1. 一种内窥镜物镜光学系统， 从物体侧起依次包括整体具有负折射力的前组、亮度光圈以及整体具有正折射力的后 组， 其中，所述前组从物体侧起依次具备作为负折射力的单透镜的第一透镜以及作为正折 射力的单透镜的第二透镜， 所述后组包括作为正折射力的单透镜的第三透镜、接合透镜以及正折射力的第六透 镜，其中，该接合透镜是正折射力的第四透镜与负折射力的第五透镜接合而得到的， 所述第一透镜的物体侧面是平面，所述第二透镜是弯月形状， 所述第六透镜与摄像元件接合，且满足以下的条件式， 4<FnoXF6/Fl_5<500 · · .(1)， 其中，Fno是内窥镜物镜光学系统的有效光圈值，F6是第六透镜的焦距，Fl_5是第一透 镜至第五透镜的合成焦距。2. 根据权利要求1所述的内窥镜物镜光学系统，其特征在于， 满足以下的条件式， 1.1<SH_R1R6<10 · · · (2)， 其中，SH_R1R6= I (R1R+R6L)/(R1R-R6L) I，R1R是第一透镜的像侧面的曲率半径，R6L是 第六透镜的物体侧面的曲率半径。3. 根据权利要求1所述的内窥镜物镜光学系统，其特征在于， 满足以下的条件式， -1.5<R4R/R6L<-0.01 · · .(3)， 其中，R4R是第四透镜的像侧面的曲率半径，R6L是第六透镜的物体侧面的曲率半径。4. 根据权利要求1所述的内窥镜物镜光学系统，其特征在于， 满足以下的条件式， 2.2<F23/FL<4.0 · · · (4)， 其中，F23是第二透镜和第三透镜的合成焦距，FL是整个系统的合成焦距。5. 根据权利要求1所述的内窥镜物镜光学系统，其特征在于， 满足以下的条件式， -0.8<F1/F6<-0.01 · · .(5)， 其中，Fl是第一透镜的焦距，F6是第六透镜的焦距。6. 根据权利要求1所述的内窥镜物镜光学系统，其特征在于， 满足以下的条件式， 0.0003<P2/(LXF6)<0.015 · · · (6), 其中，P是焦点调整间隔，L是内窥镜物镜光学系统的全长。7. 根据权利要求1所述的内窥镜物镜光学系统，其特征在于， 满足以下的条件式， -2.0<F12/F36<-0.6 · · .(7)， 其中，F12是前组即第一透镜和第二透镜的合成焦距，F36是后组即第三透镜至第六透 镜的合成焦距。8. 根据权利要求1所述的内窥镜物镜光学系统，其特征在于， 满足以下的条件式， 0.05<FL/L<0.12 · · · (8)。9. 根据权利要求1所述的内窥镜物镜光学系统，其特征在于， 满足以下的条件式， 0.06<IH/L<0.12 · · · (9)， 其中，IH是最大像尚。10. 根据权利要求1所述的内窥镜物镜光学系统，其特征在于， 满足以下的条件式(10)， ω >62。 · · ·（10)， 其中，ω是半视角。
【文档编号】G02B13/04GK105899993SQ201580003724
【公开日】2016年8月24日
【申请日】2015年8月13日
【发明人】牛尾恭章
【申请人】奥林巴斯株式会社