本發(fā)明涉及一種成像(物鏡)光學(xué)系統(tǒng)，能夠利用于例如在醫(yī)療領(lǐng)域、工業(yè)領(lǐng)域等中使用的內(nèi)窺鏡裝置。

背景技術(shù)：

內(nèi)窺鏡是在醫(yī)療用領(lǐng)域和工業(yè)用領(lǐng)域中廣泛使用的裝置。在醫(yī)療用領(lǐng)域中，通過被插入體腔內(nèi)的內(nèi)窺鏡能夠獲得體腔內(nèi)的各種部位的圖像。使用該圖像進行觀察部位的診斷。這樣，內(nèi)窺鏡被利用于體腔內(nèi)的各種部位的觀察和診斷。

在內(nèi)窺鏡用物鏡光學(xué)系統(tǒng)中，有時在光路內(nèi)配置棱鏡等光學(xué)構(gòu)件。因此，對于內(nèi)窺鏡用物鏡光學(xué)系統(tǒng)，有時需要長的后焦距。例如在專利文獻(xiàn)1、2中提出了這種具有長的后焦距的物鏡光學(xué)系統(tǒng)。

另外，近年來，在內(nèi)窺鏡中，攝像元件的高像素化正在發(fā)展。與高像素化對應(yīng)地，由光學(xué)系統(tǒng)形成的光點也需要減小。然而，如果無法進行該對應(yīng)，則在通過攝像所得到的圖像中，產(chǎn)生衍射所致的圖像質(zhì)量的劣化。

為了防止該劣化，需要減小物鏡光學(xué)系統(tǒng)的光圈值。因此，近年來的物鏡光學(xué)系統(tǒng)有景深變窄的傾向。作為與那樣的攝像元件相應(yīng)地確保廣范圍的景深的方法，存在使物鏡光學(xué)系統(tǒng)具有調(diào)焦功能的方法。例如在專利文獻(xiàn)3、4、5中提出了具有調(diào)焦功能的物鏡光學(xué)系統(tǒng)。

專利文獻(xiàn)1：日本專利第4919419號公報

專利文獻(xiàn)2：日本專利第4675348號公報

專利文獻(xiàn)3：日本專利第4819969號公報

專利文獻(xiàn)4：日本特開2012-37768號公報

專利文獻(xiàn)5：日本專利第5607278號公報

技術(shù)實現(xiàn)要素：

發(fā)明要解決的問題

專利文獻(xiàn)1、2所公開的物鏡光學(xué)系統(tǒng)不具有調(diào)焦功能。因此，近年來的發(fā)展了高像素化的攝像元件難以確保廣的景深。另外，專利文獻(xiàn)3、4所公開的物鏡光學(xué)系統(tǒng)具有調(diào)焦功能，但是后焦距短。因此，難以在物鏡光學(xué)系統(tǒng)與攝像元件之間的光路中配置棱鏡等光學(xué)元件。另外，專利文獻(xiàn)5所公開的物鏡光學(xué)系統(tǒng)具有長的后焦距和調(diào)焦功能，但是導(dǎo)致透鏡片數(shù)多且制造成本變高。

另外，在拍攝高圖像質(zhì)量的圖像的攝像裝置中，需要光圈值小的光學(xué)系統(tǒng)。為了防止圖像質(zhì)量的劣化，重要的是將因調(diào)焦時的透鏡移動所引起的像差變動抑制為較小。想要實現(xiàn)光圈值小且因調(diào)焦時的透鏡移動所引起的像差變動小的高性能的光學(xué)系統(tǒng)時，這樣的光學(xué)系統(tǒng)一般存在構(gòu)成光學(xué)系統(tǒng)的透鏡片數(shù)多的傾向?；谶@樣的情形，期望一種透鏡片數(shù)少且伴隨調(diào)焦引起的像差變動小的高性能的光學(xué)系統(tǒng)。

本發(fā)明是鑒于這樣的問題點而完成的，其目的在于提供如下一種內(nèi)窺鏡用物鏡光學(xué)系統(tǒng)，其具備長的后焦距和調(diào)焦功能，伴隨調(diào)焦引起的像差變動小，透鏡片數(shù)少，具有高性能的光學(xué)特性。

用于解決問題的方案

為了解決上述的問題并達(dá)到目的，本發(fā)明提供以下的方案。此外，下面，焦距全部是e線上的值。

本發(fā)明的一個方式是一種內(nèi)窺鏡用物鏡光學(xué)系統(tǒng)，其特征在于，具備從物體側(cè)起依次配置的負(fù)的第一組、正的第二組以及正的第三組，第三組由從物體側(cè)起依次配置的正接合透鏡和正透鏡組成，通過沿著光軸移動第二組，從通常觀察狀態(tài)到近距觀察狀態(tài)都能夠取得，該內(nèi)窺鏡用物鏡光學(xué)系統(tǒng)滿足以下的條件式(1)。

4≤FB/f≤7 (1)

在此，F(xiàn)B為內(nèi)窺鏡用物鏡光學(xué)系統(tǒng)的后焦距，f為通常觀察狀態(tài)下的內(nèi)窺鏡用物鏡光學(xué)系統(tǒng)整個系統(tǒng)的焦距。

另外，根據(jù)本發(fā)明的優(yōu)選的方式，期望第一組具有接合透鏡。

另外，根據(jù)本發(fā)明的優(yōu)選的方式，期望的是，第一組由從物體側(cè)起依次配置的使凹面朝向像側(cè)的負(fù)透鏡和接合透鏡組成，接合透鏡是負(fù)接合透鏡，第二組由使凸面朝向物體側(cè)的正的彎月透鏡組成。

另外，根據(jù)本發(fā)明的優(yōu)選的方式，期望滿足以下的條件式(2)。

8≤|f_c1/f|≤22 (2)

在此，f_c1為第一組的接合透鏡的焦距，f為通常觀察狀態(tài)下的內(nèi)窺鏡用物鏡光學(xué)系統(tǒng)整個系統(tǒng)的焦距。

另外，根據(jù)本發(fā)明的優(yōu)選的方式，期望滿足以下的條件式(3)，

1≤|f_c1/f_c3|≤2.8 (3)

在此，f_c1為第一組的接合透鏡的焦距，f_c3為第三組的正接合透鏡的焦距。

另外，根據(jù)本發(fā)明的優(yōu)選的方式，期望滿足以下的條件式(4)。

4≤f_c3/f≤12 (4)

在此，f_c3為第三組的正接合透鏡的焦距，f為通常觀察狀態(tài)下的內(nèi)窺鏡用物鏡光學(xué)系統(tǒng)整個系統(tǒng)的焦距。

發(fā)明的效果

本發(fā)明的一個實施方式所涉及的內(nèi)窺鏡用物鏡光學(xué)系統(tǒng)起到如下的效果：具備長的后焦距和調(diào)焦功能，伴隨調(diào)焦引起的像差變動小，透鏡片數(shù)少，具有高性能的光學(xué)特性。

附圖說明

圖1是表示本發(fā)明的一個實施方式所涉及的內(nèi)窺鏡用物鏡光學(xué)系統(tǒng)的截面結(jié)構(gòu)的圖，(a)是通常觀察狀態(tài)下的截面圖，(b)是近距觀察狀態(tài)下的截面圖。

圖2是表示本發(fā)明的實施例1所涉及的內(nèi)窺鏡用物鏡光學(xué)系統(tǒng)的截面結(jié)構(gòu)的圖，(a)是通常觀察狀態(tài)下的截面圖，(b)是近距觀察狀態(tài)下的截面圖。

圖3是分別表示實施例1的球面像差(SA)、像散(AS)、畸變像差(DT)以及倍率色像差(CC)的像差圖。

圖4是表示本發(fā)明的實施例2所涉及的內(nèi)窺鏡用物鏡光學(xué)系統(tǒng)的截面結(jié)構(gòu)的圖，(a)是通常觀察狀態(tài)下的截面圖，(b)是近距觀察狀態(tài)下的截面圖。

圖5是分別表示實施例2的球面像差(SA)、像散(AS)、畸變像差(DT)以及倍率色像差(CC)的像差圖。

圖6是表示本發(fā)明的實施例3所涉及的內(nèi)窺鏡用物鏡光學(xué)系統(tǒng)的截面結(jié)構(gòu)的圖，(a)是通常觀察狀態(tài)下的截面圖，(b)是近距觀察狀態(tài)下的截面圖。

圖7是分別表示實施例3的球面像差(SA)、像散(AS)、畸變像差(DT)以及倍率色像差(CC)的像差圖。

圖8是表示本發(fā)明的實施例4所涉及的內(nèi)窺鏡用物鏡光學(xué)系統(tǒng)的截面結(jié)構(gòu)的圖，(a)是通常觀察狀態(tài)下的截面圖，(b)是近距觀察狀態(tài)下的截面圖。

圖9是分別表示實施例4的球面像差(SA)、像散(AS)、畸變像差(DT)以及倍率色像差(CC)的像差圖。

具體實施方式

以下，關(guān)于本實施方式所涉及的內(nèi)窺鏡用物鏡光學(xué)系統(tǒng)，使用附圖說明采用這種結(jié)構(gòu)的理由和作用。此外，本發(fā)明并不限定于以下的實施方式。

圖1是表示本實施方式所涉及的內(nèi)窺鏡用物鏡光學(xué)系統(tǒng)的截面結(jié)構(gòu)的圖。在此，圖1的(a)是表示通常觀察狀態(tài)下的內(nèi)窺鏡用物鏡光學(xué)系統(tǒng)的截面結(jié)構(gòu)的圖。圖1的(b)是表示近距觀察狀態(tài)下的內(nèi)窺鏡用物鏡光學(xué)系統(tǒng)的截面結(jié)構(gòu)的圖。

本實施方式所涉及的內(nèi)窺鏡用物鏡光學(xué)系統(tǒng)具備從物體側(cè)起依次配置的負(fù)的第一組G1、正的第二組G2以及正的第三組G3，第三組G3由從物體側(cè)起依次配置的正接合透鏡CL2和正透鏡L7組成，通過沿著光軸AX移動第二組G2，從通常觀察狀態(tài)到近距觀察狀態(tài)都能夠取得，該內(nèi)窺鏡用物鏡光學(xué)系統(tǒng)滿足以下的條件式(1)。

4≤FB/f≤7 (1)

在此，F(xiàn)B為內(nèi)窺鏡用物鏡光學(xué)系統(tǒng)的后焦距，f為通常觀察狀態(tài)下的內(nèi)窺鏡用物鏡光學(xué)系統(tǒng)整個系統(tǒng)的焦距?！昂蠼咕唷笔侵笍淖羁拷駛?cè)的透鏡面到后側(cè)焦點位置的距離(空氣當(dāng)量長度)。

在最靠近物體側(cè)的位置配置負(fù)的第一組G1，在其像側(cè)配置正的透鏡組。由此，作為光學(xué)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)，能夠采用逆焦式的結(jié)構(gòu)。其結(jié)果，能夠確保長的后焦距。當(dāng)使第一組G1的負(fù)的折射力變大時，能夠得到更長的后焦距。因此，第一組G1的負(fù)的折射力大更為優(yōu)選。

在第一組G1的像側(cè)配置有正的第二組G2。第二組G2是調(diào)焦組。在通常觀察狀態(tài)與近距觀察狀態(tài)之間，第二組G2沿著光軸AX移動。第二組G2的折射力被設(shè)定為小于第三組G3的折射力。其結(jié)果，能夠減小第二組G2中的像差的產(chǎn)生量、像差的變動量。因此，通過移動正的第二組G2，能夠進行像差變動少的調(diào)焦。

在第二組G2的像側(cè)配置有正的第三組G3。正的第三組G3主要在成像上有幫助，因此，第三組G3的折射力被設(shè)定為大于第二組G2的折射力。在第三組G3中，在物體側(cè)配置了由正透鏡L5和負(fù)透鏡L6構(gòu)成的正接合透鏡CL2。通過在物體側(cè)配置正接合透鏡CL2，能夠維持成像所需要的正折射力并良好地校正軸上色像差。

想要通過第三組G3來校正軸上色像差和倍率色像差時，至少需要兩個接合透鏡。在本實施方式中，關(guān)于色像差，第三組G3僅校正軸上色像差。因此，接合透鏡優(yōu)選為一個。由此，能夠以少的透鏡片數(shù)構(gòu)成光學(xué)系統(tǒng)。

另外，在第三組G3的像側(cè)，軸上光束與軸外光束被分開。因此，在第三組G3的像側(cè)的軸外光線高的位置配置有正透鏡L7。由此，能夠校正像散、彗星像差等軸外的像差。

如上所述，本實施方式在物體側(cè)配置負(fù)的第一組G1，在像側(cè)配置正的第二組G2和正的第三組G3，并且在最靠近像側(cè)的位置配置正透鏡，還滿足條件式(1)。由此，能夠確保長的后焦距的同時，以少的透鏡片數(shù)就能夠良好地校正像面彎曲、像散之類的軸外的像差，從而能夠得到高圖像質(zhì)量的內(nèi)窺鏡圖像。

接著，說明條件式(1)。條件式(1)規(guī)定了后焦距與內(nèi)窺鏡用物鏡光學(xué)系統(tǒng)整個系統(tǒng)的焦距的比。

當(dāng)超過條件式(1)的上限值時，后焦距相對于內(nèi)窺鏡用物鏡光學(xué)系統(tǒng)整個系統(tǒng)的焦距變得過長。因此，導(dǎo)致所有的像差變差。

當(dāng)?shù)陀跅l件式(1)的下限值時，無法得到足夠的后焦距。因此，難以在配置于最靠近像側(cè)的位置的正透鏡L7與攝像元件之間的光路中配置棱鏡等光學(xué)構(gòu)件。此外，攝像元件在圖1的(a)、(b)中配置在像面I的位置。

此外，期望代替條件式(1)而滿足以下的條件式(1′)。

4.3≤FB/f≤6.4 (1′)

進一步地，期望代替條件式(1)而滿足以下的條件式(1″)。

4.6≤FB/f≤6.2 (1″)

另外，在本實施方式中，期望第一組G1具有接合透鏡CL1。

在配置于最靠近物體側(cè)的位置的第一組G1中，軸外光線的位置高。因此，在第一組G1配置接合透鏡CL1。根據(jù)該結(jié)構(gòu)，能夠良好地校正倍率色像差。

在本實施方式中，以第一組G1校正倍率色像差、第三組G3校正軸上色像差的方式分擔(dān)任務(wù)。這樣，關(guān)于色像差，由于使像差校正的任務(wù)分擔(dān)，因此能夠以少的透鏡片數(shù)構(gòu)成第三組G3。因此，就內(nèi)窺鏡用物鏡光學(xué)系統(tǒng)整體而言，也能夠形成為以少的透鏡片數(shù)確保長的后焦距的結(jié)構(gòu)。

另外，在本實施方式中，期望的是，第一組G1由從物體側(cè)起依次配置的使凹面朝向像側(cè)的負(fù)透鏡L1和接合透鏡CL1組成，接合透鏡CL1是負(fù)接合透鏡，第二組G2設(shè)為使凸面朝向物體側(cè)的正的彎月透鏡L4。此外，期望透鏡L1是平凹透鏡。

如上所述，作為光學(xué)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)，由于采用逆焦式的結(jié)構(gòu)，因此使第一組G1具有負(fù)折射力。負(fù)折射力越大，能夠得到越長的后焦距，但是也越容易產(chǎn)生像差。因此，由負(fù)透鏡L1和接合透鏡CL1分擔(dān)了負(fù)折射力。在最靠近物體側(cè)的位置配置負(fù)透鏡L1。負(fù)透鏡L1的折射力大于接合透鏡CL1的折射力。這樣，在本實施方式中，主要使負(fù)透鏡L1承擔(dān)第一組G1的負(fù)折射力。

在負(fù)透鏡L1的像側(cè)，周邊光線在較高的位置通過。因此，在透鏡L1的像側(cè)配置有接合透鏡CL1。通過在該位置配置接合透鏡CL1，來校正負(fù)透鏡L1的像差，同時不使透鏡直徑變大。

另外，接合透鏡CL1整體呈使凸面朝向像側(cè)的形狀。該接合透鏡CL1是將使凹面朝向物體側(cè)的負(fù)透鏡L2與正透鏡L3接合而構(gòu)成的。由此，能夠保持為了得到長的后焦距所需的負(fù)的折射力(焦度)的同時良好地校正倍率色像差。

并且，在接合透鏡CL1的像側(cè)配置有正的彎月透鏡L4。正的彎月透鏡L4配置為使凸面朝向物體側(cè)。另外，正的彎月透鏡L4是構(gòu)成第二組G2的透鏡，是在調(diào)焦時移動的透鏡組。如上所述，第二組G2的正折射力被設(shè)定得小。由此，能夠?qū)殡S調(diào)焦所引起的像差變動抑制為較小。

另外，在本實施方式中，期望滿足以下的條件式(2)。

8≤|f_c1/f|≤22 (2)

在此，f_c1為第一組G1的接合透鏡CL1的焦距，f為通常觀察狀態(tài)下的內(nèi)窺鏡用物鏡光學(xué)系統(tǒng)整個系統(tǒng)的焦距。

條件式(2)規(guī)定了第一組G1的接合透鏡CL1的焦距與通常觀察狀態(tài)下的內(nèi)窺鏡用物鏡光學(xué)系統(tǒng)整個系統(tǒng)的焦距的比。通過滿足條件式(2)，能夠保持為了得到長的后焦距所需的負(fù)的折射力的同時良好地校正倍率色像差。

當(dāng)超過條件式(2)的上限值時，第一組G1的接合透鏡CL1的負(fù)的折射力小。因此，難以確保長的后焦距。

當(dāng)?shù)陀跅l件式(2)的下限值時，第一組G1的接合透鏡CL1的負(fù)的折射力大。因此，倍率色像差校正不足，并非優(yōu)選的。

此外，期望代替條件式(2)而滿足以下的條件式(2′)。

9.2≤|f_c1/f|≤22 (2′)

進一步地，期望代替條件式(2)而滿足以下的條件式(2″)。

10.5≤|f_c1/f|≤22 (2″)

另外，本實施方式期望滿足以下的條件式(3)。

1≤|f_cl/f_c3|≤2.8 (3)

在此，f_c1為第一組G1的接合透鏡CL1的焦距，f_c3為第三組G3的正接合透鏡CL2的焦距。

條件式(3)規(guī)定了第一組G1的接合透鏡CL1的焦距與第三組G3的正接合透鏡CL2的焦距的比。在本實施方式的光學(xué)系統(tǒng)中，第一組G1的接合透鏡CL1和第三組G3的正接合透鏡CL2分別校正倍率色像差和軸上色像差的同時具有用于構(gòu)成為了確保長的后焦距所需的逆焦型的折射力。

當(dāng)超過條件式(3)的上限值時，第一組G1的接合透鏡CL1的折射力小。因此，難以確保長的后焦距。

當(dāng)?shù)陀跅l件式(3)的下限值時，第一組G1的接合透鏡CL1的折射力大。因此，對于確保長的后焦距而言是有利的。但是，難以進行像差校正。特別是導(dǎo)致倍率色像差與軸上色像差失衡，因此并非優(yōu)選的。

此外，期望代替條件式(3)而滿足以下的條件式(3′)。

1.2≤|f_c1/f_c3|≤2.8 (3′)

進一步地，期望代替條件式(3)而滿足以下的條件式(3″)。

1.3≤|f_c1/f_c3|≤2.8 (3″)

另外，在本實施方式中，期望滿足以下的條件式(4)。

4≤f_c3/f≤12 (4)

在此，f_c3為第三組G3的正接合透鏡CL2的焦距，f為通常觀察狀態(tài)下的內(nèi)窺鏡用物鏡光學(xué)系統(tǒng)整個系統(tǒng)的焦距。

條件式(4)規(guī)定了第三組G3的正接合透鏡CL2的焦距與通常觀察狀態(tài)下的內(nèi)窺鏡用物鏡光學(xué)系統(tǒng)整個系統(tǒng)的焦距的比。

當(dāng)超過條件式(4)的上限值時，第三組G3的正接合透鏡CL2的折射力小。因此，對于確保長的后焦距而言是有利的。但是，球面像差校正過度，因此并非優(yōu)選的。

當(dāng)?shù)陀跅l件式(4)的下限值時，第三組G3的正接合透鏡CL2的折射力大。因此，導(dǎo)致難以確保長的后焦距。

此外，期望代替條件式(4)而滿足以下的條件式(4′)。

5.5≤f_c3/f≤10.5 (4′)

進一步地，期望代替條件式(4)而滿足以下的條件式(4″)。

7≤f_c3/f≤9 (4″)

另外，在本實施方式中，期望滿足以下的條件式(5)。

1≤|f₁/f|≤2.4 (5)

在此，f₁為第一組G1的焦距，f為通常觀察狀態(tài)下的內(nèi)窺鏡用物鏡光學(xué)系統(tǒng)整個系統(tǒng)的焦距。

條件式(5)規(guī)定了第一組G1的焦距與通常觀察狀態(tài)下的整個系統(tǒng)的焦距的比。

當(dāng)超過條件式(5)的上限值時，第一組G1的折射力小。因此，難以確保長的后焦距。

當(dāng)?shù)陀跅l件式(5)的下限值時，第一組G1的負(fù)的折射力大。因此，像面彎曲校正過度，從而并非優(yōu)選的。

此外，期望代替條件式(5)而滿足以下的條件式(5′)。

1.2≤|f₁/f|≤2.2 (5′)

進一步地，期望代替條件式(5)而滿足以下的條件式(5″)。

1.4≤|f₁/f|≤2.1(5″)

另外，在本實施方式中，期望滿足以下的條件式(6)。

2.8≤f₃/f≤5.2 (6)

在此，f₃為第三組G3的焦距，f為通常觀察狀態(tài)下的內(nèi)窺鏡用物鏡光學(xué)系統(tǒng)整個系統(tǒng)的焦距。

條件式(6)規(guī)定了第三組G3的焦距與通常觀察狀態(tài)下的內(nèi)窺鏡用物鏡光學(xué)系統(tǒng)整個系統(tǒng)的焦距的比。

當(dāng)超過條件式(6)的上限值時，第三組G3的折射力小。因此，對于確保長的后焦距而言是有利的。但是，球面像差、像面彎曲校正過度，因此并非優(yōu)選的。

當(dāng)?shù)陀跅l件式(6)的下限值時，第三組G3的折射力大。因此，想要確保長的后焦距時，導(dǎo)致所有的像差變差。

此外，期望代替條件式(6)而滿足以下的條件式(6′)。

3.1≤f₃/f≤4.7 (6′)

進一步地，期望代替條件式(6)而滿足以下的條件式(6″)。

3.4≤f₃/f4.2 (6″)

另外，在本實施方式中，期望滿足以下的條件式(7)。

27≤f₂/f≤50 (7)

在此，f₂為第二組G2的焦距，f為通常觀察狀態(tài)下的內(nèi)窺鏡用物鏡光學(xué)系統(tǒng)整個系統(tǒng)的焦距。

條件式(7)規(guī)定了第二組G2的焦距與通常觀察狀態(tài)下的內(nèi)窺鏡用物鏡光學(xué)系統(tǒng)整個系統(tǒng)的焦距的比。第二組G2是在調(diào)焦時移動的透鏡組。為了使伴隨移動透鏡組的移動所引起的像差變動減小，而需要使移動透鏡組的折射力充分地小。因此，期望滿足條件式(7)。

當(dāng)超過條件式(7)的上限值時，對于抑制像差變動而言是有利的。但是，需要使作為移動透鏡組的第二組G2沿著光軸AX移動長的距離。因此，物鏡光學(xué)系統(tǒng)的全長大，并非優(yōu)選的。

當(dāng)?shù)陀跅l件式(7)的下限值時，作為移動透鏡組的第二組G2的折射力大。因此，伴隨第二組G2的移動所引起的像差變動大，容易招致圖像質(zhì)量的劣化。

此外，期望代替條件式(7)而滿足以下的條件式(7′)。

29≤f₂/f≤46 (7′)

進一步地，期望代替條件式(7)而滿足以下的條件式(7″)。

32≤f₂/f≤41 (7″)

另外，在本實施方式中，期望的是，第三組G3的正接合透鏡CL2具有正透鏡L5，并滿足以下的條件式(8)。

1.4≤D₃₁/f≤2.6 (8)

在此，D₃₁為正透鏡L5的厚度，f為通常觀察狀態(tài)下的內(nèi)窺鏡用物鏡光學(xué)系統(tǒng)整個系統(tǒng)的焦距。

條件式(8)規(guī)定了第三組G3的接合透鏡CL2的正透鏡L5的厚度與通常觀察狀態(tài)下的內(nèi)窺鏡用物鏡光學(xué)系統(tǒng)整個系統(tǒng)的焦距的比。

當(dāng)超過條件式(8)的上限值時，第三組G3的接合透鏡CL2的正透鏡L5的厚度大。因此，光學(xué)系統(tǒng)的全長大，并非優(yōu)選的。

當(dāng)?shù)陀跅l件式(8)的下限值時，像散的產(chǎn)生量大，因此并非優(yōu)選的。

此外，期望代替條件式(8)而滿足以下的條件式(8′)。

1.5≤D₃₁/f≤2.4 (8′)

進一步地，期望代替條件式(8)而滿足以下的條件式(8″)。

1.7≤D₃₁/f≤2.2 (8″)

另外，在本實施方式中，期望的是，使第三組G3的正接合透鏡CL2的正透鏡L5的物體側(cè)面的曲率半徑大于像側(cè)面的曲率半徑。

另外，在本實施方式中，期望的是，第三組G3的正接合透鏡CL2具有正透鏡L5，并滿足以下的條件式(9)。

0.44≤(R_31f+R_31r)/(R_31f-R_31r)≤0.67 (9)

在此，R_31f為正透鏡L5的物體側(cè)面的曲率半徑，R_31r為正透鏡L5的像側(cè)面的曲率半徑。

當(dāng)超過條件式(9)的上限值、或低于條件式(9)的下限值時，球面像差、彗星像差的產(chǎn)生量大，因此并非優(yōu)選的。

此外，期望代替條件式(9)而滿足以下的條件式(9′)。

0.49≤(R_31f+R_31r)/(R_31f-R_31r)≤0.66 (9′)

進一步地，期望代替條件式(9)而滿足以下的條件式(9″)。

0.53≤(R_31f+R_31r)/(R_31f-R_31r)≤0.64 (9″)

另外，在本實施方式中，期望滿足以下的條件式(10)。

0.7≤f_c3/f₃₃≤2 (10)

在此，f_c3為第三組G3的正接合透鏡CL2的焦距，f₃₃為第三組G3的正透鏡L7的焦距。

條件式(10)規(guī)定了第三組G3的正接合透鏡CL2的焦距與第三組G3的正透鏡L7的焦距的比。

當(dāng)超過條件式(10)的上限值時，第三組G3的正接合透鏡CL2的折射力相對于正透鏡L7的折射力小。因此，導(dǎo)致球面像差校正過度。

當(dāng)?shù)陀跅l件式(10)的下限值時，第三組G3的正接合透鏡CL2的折射力相對于正透鏡L7的折射力大。球面像差校正不足，從而并非優(yōu)選的。并且，軸上色像差的產(chǎn)生量也變大，因此容易招致圖像質(zhì)量的劣化。

此外，期望代替條件式(10)而滿足以下的條件式(10′)。

0.8≤f_c3/f₃₃≤1.8 (10′)

進一步地，期望代替條件式(10)而滿足以下的條件式(10″)。

1≤f_c3/f₃₃≤1.6 (10″)

另外，期望的是，使第三組G3的正透鏡L7的物體側(cè)面的曲率半徑大于像側(cè)面的曲率半徑。

另外，在本實施方式中，期望滿足以下的條件式(11)。

0.1≤(R_33f+R_33r)/(R_33f-R_33r)≤1 (11)

在此，R_33f為第三組G3的正透鏡L7的物體側(cè)面的曲率半徑，R_33r為第三組G3的正透鏡L7的像側(cè)面的曲率半徑。

條件式(11)規(guī)定了第三組G3的正透鏡L7的物體側(cè)面的曲率半徑和像側(cè)面的曲率半徑。當(dāng)超過條件式(11)的上限值、或低于條件式(11)的下限值時，球面像差、彗星像差的產(chǎn)生量大，并非優(yōu)選的。

此外，期望代替條件式(11)而滿足以下的條件式(11′)。

0.25≤(R_33f+R_33r)/(R_33f-R_33r)≤0.9 (11′)

進一步地，期望代替條件式(11)而滿足以下的條件式(11″)。

0.4≤(R_33f+R_33r)/(R_33f-R_33r)≤0.85 (11″)

另外，在本實施方式中，期望的是，第三組G3的正接合透鏡CL2具有負(fù)透鏡L6，并滿足以下的條件式(12)、(13)。

1.84≤Ne₃₂ (12)

35≥vd₃₂ (13)

在此，Ne₃₂為負(fù)透鏡L6的e線上的折射率，νd₃₂為負(fù)透鏡L6的阿貝數(shù)。

當(dāng)?shù)陀跅l件式(12)的下限值時，第三組G3的接合透鏡CL2的負(fù)透鏡L6的折射力大。因此，像面彎曲校正過度，并非優(yōu)選的。

另外，當(dāng)超過條件式(13)的上限值時，軸上色像差校正不足，因此并非優(yōu)選的。

此外，期望代替條件式(12)、(13)而滿足以下的條件式(12′)、(13′)。

1.88≤Ne₃₂ (12′)

32≥vd₃₂ (13′)

進一步地，期望代替條件式(12)、(13)而滿足以下的條件式(12″)、(13″)。

1.91≤Ne₃₂ (12″)

2g≥vd₃₂ (13″)

(實施例1)

對于實施例1所涉及的內(nèi)窺鏡用物鏡光學(xué)系統(tǒng)進行說明。

圖2的(a)是本實施例所涉及的內(nèi)窺鏡用物鏡光學(xué)系統(tǒng)的通常觀察狀態(tài)(遠(yuǎn)距離物點)下的截面圖，圖2的(b)是近距觀察狀態(tài)(近距離物點)下的截面圖。

本實施例由從物體側(cè)起依次配置的負(fù)的折射力的第一組G1、正的折射力的第二組以及正的折射力的第三組構(gòu)成。另外，亮度光圈S被固定在第三組G3的物體側(cè)。第二組G2在光軸AX上向像側(cè)移動來校正伴隨從通常觀察狀態(tài)向近距觀察狀態(tài)的變化所引起的焦點位置的變化。

第一組G1由使凹面朝向像側(cè)的平凹的負(fù)透鏡L1、平行平板F1、雙凹的負(fù)透鏡L2以及雙凸的正透鏡L3組成。負(fù)透鏡L2與正透鏡L3接合構(gòu)成了負(fù)接合透鏡CL1。平行平板F1是用于將特定的波長、例如YAG激光器的1060nm、半導(dǎo)體激光器的810nm或者紅外區(qū)域截止的被實施了涂層的濾波器。

第二組G2由使凸面朝向物體側(cè)的正的彎月透鏡L4組成。

第三組G3由雙凸的正透鏡L5、使凸面朝向像側(cè)的負(fù)的彎月透鏡L6以及雙凸的正透鏡L7組成。正透鏡L5與負(fù)的彎月透鏡L6接合構(gòu)成正接合透鏡CL2。

在第三組G3的像側(cè)配置有棱鏡。光學(xué)系統(tǒng)中的棱鏡使光路彎折。在實施例1～實施例4的全部實施例中，代替由棱鏡使光路彎折，而將與棱鏡等效的光路長換算為光路呈直線狀的護罩玻璃CG的厚度而進行了圖示。

圖3的(a)、(b)、(c)、(d)表示本實施例的通常觀察狀態(tài)下的球面像差(SA)、像散(AS)、畸變像差(DT)、倍率色像差(CC)。

圖3的(e)、(f)、(g)、(h)表示本實施例的近距觀察狀態(tài)下的球面像差(SA)、像散(AS)、畸變像差(DT)、倍率色像差(CC)。

這些各像差圖是針對656.27nm(C線)、546.07nm(e線)、486.13nm(F線)以及435.84nm(g線)各波長而示出的。另外，各圖中，“ω”表示半視角。下面，關(guān)于像差圖，是相同的。

(實施例2)

對于實施例2所涉及的內(nèi)窺鏡用物鏡光學(xué)系統(tǒng)進行說明。

圖4的(a)是本實施例所涉及的內(nèi)窺鏡用物鏡光學(xué)系統(tǒng)的、通常觀察狀態(tài)(遠(yuǎn)距離物點)下的截面圖，圖4的(b)是近距觀察狀態(tài)(近距離物點)下的截面圖。

本實施例由從物體側(cè)起依次配置的負(fù)的折射力的第一組G1、正的折射力的第二組G2以及正的折射力的第三組G3構(gòu)成。亮度光圈S被固定在第三組G3的物體側(cè)。第二組G2在光軸AX上向像側(cè)移動來校正伴隨從通常觀察狀態(tài)向近距觀察狀態(tài)的變化所引起的焦點位置的變化。

第一組G1由使凹面朝向像側(cè)的平凹的負(fù)透鏡L1、平行平板F1、雙凹的負(fù)透鏡L2以及雙凸的正透鏡L3組成。負(fù)透鏡L2與正透鏡L3接合構(gòu)成了負(fù)接合透鏡CL1。平行平板F1是用于使特定的波長、例如YAG激光器的1060nm、半導(dǎo)體激光器的810nm或紅外區(qū)域截止的被實施了涂層的濾波器。

第二組G2由使凸面朝向物體側(cè)的正的彎月透鏡L4組成。

第三組G3由雙凸的正透鏡L5、使凸面朝向像側(cè)的負(fù)的彎月透鏡L6以及雙凸的正透鏡7組成。正透鏡L5與負(fù)的彎月透鏡L6接合構(gòu)成正接合透鏡CL2。在第三組G3的像側(cè)配置有棱鏡。

(實施例3)

對于實施例3所涉及的內(nèi)窺鏡用物鏡光學(xué)系統(tǒng)進行說明。

圖6的(a)是本實施例所涉及的內(nèi)窺鏡用物鏡光學(xué)系統(tǒng)的、通常觀察狀態(tài)(遠(yuǎn)距離物點)下的截面圖，圖6的(b)是近距觀察狀態(tài)(近距離物點)下的截面圖。

本實施例由從物體側(cè)起依次配置的負(fù)的折射力的第一組G1、正的折射力的第二組G2以及正的折射力的第三組G3構(gòu)成。亮度光圈S被固定在第三組G3的物體側(cè)。第二組G2在光軸AX上向像側(cè)移動來校正伴隨從通常觀察狀態(tài)向近距觀察狀態(tài)的變化所引起的焦點位置的變化。

第一組G1由使凹面朝向像側(cè)的平凹的負(fù)透鏡L1、平行平板F1、雙凹的負(fù)透鏡L2以及使凸面朝向物體側(cè)的正的彎月透鏡L3組成。負(fù)透鏡L2與正的彎月透鏡L3接合構(gòu)成了負(fù)接合透鏡CL1。平行平板F1是用于將特定的波長、例如YAG激光器的1060nm、半導(dǎo)體激光器的810nm或紅外區(qū)域截止的被實施了涂層的濾波器。

第二組G2由使凸面朝向物體側(cè)的正的彎月透鏡L4組成。

第三組G3由雙凸的正透鏡L5、使凸面朝向像側(cè)的負(fù)的彎月透鏡L6以及雙凸的正透鏡L7組成。正透鏡L5與負(fù)的彎月透鏡L6接合構(gòu)成正接合透鏡CL2。在第三組G3的像側(cè)配置有棱鏡。

(實施例4)

對于實施例4所涉及的內(nèi)窺鏡用物鏡光學(xué)系統(tǒng)進行說明。

圖8的(a)是本實施例所涉及的內(nèi)窺鏡用物鏡光學(xué)系統(tǒng)的、通常觀察狀態(tài)(遠(yuǎn)距離物點)下的截面圖，圖8的(b)是近距觀察狀態(tài)(近距離物點)下的截面圖。

本實施例由從物體側(cè)起依次配置的負(fù)的折射力的第一組G1、正的折射力的第二組G2以及正的折射力的第三組G3構(gòu)成。另外，亮度光圈S被固定在第三組G3的物體側(cè)。第二組G2在光軸AX上向像側(cè)移動來校正伴隨從通常觀察狀態(tài)向近距觀察狀態(tài)的變化所引起的焦點位置的變化。

第一組G1由使凹面朝向像側(cè)的平凹的負(fù)透鏡L1、平行平板F1、雙凹的負(fù)透鏡L2以及雙凸的正透鏡L3組成。負(fù)透鏡L2與正透鏡L3接合構(gòu)成了負(fù)接合透鏡CL1。平行平板F1是用于將特定的波長、例如YAG激光器的1060nm、半導(dǎo)體激光器的810nm或紅外區(qū)域截止的被實施了涂層的濾波器。

第二組G2由使凸面朝向物體側(cè)的正的彎月透鏡L4組成。

第三組G3由雙凸的正透鏡L5、使凸面朝向像側(cè)的負(fù)的彎月透鏡L6以及雙凸的正透鏡L7組成。正透鏡L5與負(fù)的彎月透鏡L6接合構(gòu)成正接合透鏡CL2。

在第三組G3的像側(cè)配置有棱鏡。

下面示出各實施例的數(shù)值數(shù)據(jù)。r1、r2、···為透鏡各面的曲率半徑，d1、d2、···為各透鏡的壁厚和面間隔，n1、n2、···為各透鏡的針對e線的折射率，ν1、ν2、···為各透鏡的針對d線的阿貝數(shù)。

下面示出上述各實施例的數(shù)值數(shù)據(jù)。關(guān)于符號，r為各透鏡面的曲率半徑，d為各透鏡面間的間隔，ne為各透鏡的e線的折射率，νd為各透鏡的阿貝數(shù)，F(xiàn)no為光圈值，ω為半視角。另外，如上所述，焦距是e線上的值。

數(shù)值實施例1

單位mm

面數(shù)據(jù)

各種數(shù)據(jù)

數(shù)值實施例2

單位mm

面數(shù)據(jù)

各種數(shù)據(jù)

數(shù)值實施例3

單位mm

面數(shù)據(jù)

各種數(shù)據(jù)

數(shù)值實施例4

單位mm

面數(shù)據(jù)

各種數(shù)據(jù)

以下示出實施例1、實施例2、實施例3、實施例4所涉及的內(nèi)窺鏡用物鏡光學(xué)系統(tǒng)的條件式(1)～(13)的數(shù)值。

以上說明了本發(fā)明的各種實施方式，但是本發(fā)明并不僅限于這些實施方式，在不脫離其宗旨的范圍內(nèi)，將這些實施方式的結(jié)構(gòu)適當(dāng)組合構(gòu)成的實施方式也為本發(fā)明的范疇。

產(chǎn)業(yè)上的可利用性

如上所述，本發(fā)明對于具備長的后焦距和調(diào)焦功能、伴隨調(diào)焦引起的像差變動小、透鏡片數(shù)少且具有高性能的光學(xué)特性的內(nèi)窺鏡用物鏡光學(xué)系統(tǒng)是有用的。

附圖標(biāo)記說明

L1：負(fù)透鏡；L2：負(fù)透鏡；L3：正透鏡；L4：正透鏡；L5：正透鏡；L6：負(fù)透鏡；L7：正透鏡；S：亮度光圈；F1：濾波器；CG：護罩玻璃。