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斜视物镜光学系统和具备该斜视物镜光学系统的斜视用内窥镜

摘要

提供一种高性能且小型的斜视物镜光学系统和具备该斜视物镜光学系统的斜视用内窥镜。斜视物镜光学系统由从物体侧起依次配置的具有负折射力的前侧透镜组(GF)、光路转换元件(P)、亮度光圈(S)以及具有正折射力的后侧透镜组(GR)组成,前侧透镜组(GF)由第一透镜(L1)和第二透镜(L2)组成,后侧透镜组(GR)由第三透镜(L3)和具有正折射力的接合透镜(CL)组成,第一透镜(L1)由使凹面朝向像面侧的负透镜组成,第二透镜(L2)由使凸面朝向像面侧的单透镜、或接合透镜组成,第三透镜(L3)由正透镜组成,接合透镜(CL)由弯月形状的负透镜(L5)和由双凸透镜组成的正透镜(L4)组成,该斜视物镜光学系统满足以下的条件式(1)至(3)。1.6

著录项

  • 公开/公告号CN107430260A

    专利类型发明专利

  • 公开/公告日2017-12-01

    原文格式PDF

  • 申请/专利权人 奥林巴斯株式会社;

    申请/专利号CN201680020341.2

  • 发明设计人 高杉芳治;

    申请日2016-10-25

  • 分类号

  • 代理机构北京林达刘知识产权代理事务所(普通合伙);

  • 代理人刘新宇

  • 地址 日本东京都

  • 入库时间 2023-06-19 03:56:57

法律信息

  • 法律状态公告日

    法律状态信息

    法律状态

  • 2020-03-03

    授权

    授权

  • 2017-12-26

    实质审查的生效 IPC(主分类):G02B13/04 申请日:20161025

    实质审查的生效

  • 2017-12-01

    公开

    公开

说明书

技术领域

本发明涉及一种具备光路转换元件的斜视物镜光学系统和具备该斜视物镜光学系统的斜视用内窥镜。

背景技术

近年来,在CCD(Charge Coupled Devices:电荷耦合器件)、C-MOS(ComplementaryMetal Oxide Semiconductor:互补金属氧化物半导体)等摄像元件中,随着微细化技术的进步,像素的微细化和元件自身的小型化正在发展。特别是最近,制造出了具有非常微细的像素的摄像元件、例如像素间距为约1μm~2μm的摄像元件。这样,近年来的摄像元件与以前相比像素更多且形成为更小型。

另外,当使物镜光学系统的透镜外径、总长小型化时,难以使从物镜光学系统射出的光线垂直地入射至摄像元件的光接收面。在该情况下,光线倾斜地入射(以下称为斜入射)至光接收面。因此,近年来的CCD、C-MOS等摄像元件是以光线向光接收面的最佳入射为斜入射作为前提设计的。这样,近年来的摄像元件具有斜入射特性。

通过在内窥镜中使用多像素且小型的摄像元件,能够实现图像的高图像质量化和内窥镜的细径化。与此同时,对于内窥镜用的物镜光学系统,要求高性能且小型的物镜光学系统。高性能的光学系统是指例如分辨率高且良好地校正了像差的光学系统。

当像素间距变小至接近约1μm时,在光学系统的光圈值大的情况下,受到衍射的影响而光学性能下降了。因此,在像素间距小的摄像元件中使用的光学系统必须是光圈值小的光学系统。但是,如果光圈值变小,则通过光学系统的光束的直径变粗。因此,当使光圈值减小时,难以良好地进行像差校正。

在像素间距小的摄像元件中使用的光学系统中,必须与像素间距的缩小化相应地校正各像差使得各像差产生量非常小。例如是横向像差量的话,必须使像差量为像素间距的数倍水平、即几μm左右,或者最好为10μm以下。

如果要将光学系统的像差良好地校正到这样的水平,则光学系统的透镜个数变多了。可是,如果任意增加透镜个数,则导致光学系统总长变长。并且,如果光学系统总长变长,则通过透镜的光线的高度也变高,因此也导致透镜外径大型化。关于内窥镜,要求小型的光学系统。因此,必须将物镜光学系统构成为极力抑制透镜个数的增加的同时确保能够应用于内窥镜的尺寸和高的成像性能。

另外,内窥镜用的物镜光学系统之一有斜视物镜光学系统。在斜视物镜光学系统中,进行前方观察、侧方观察或后方观察。

图1是以往的斜视物镜光学系统的例子。斜视物镜光学系统1是进行侧方观察的斜视物镜光学系统。斜视物镜光学系统1由前侧透镜组2、棱镜3以及后侧透镜组4构成。在斜视物镜光学系统1中,通过棱镜3形成为前侧透镜组2的光轴与后侧透镜组4的光轴正交的状态。

图2是以往的斜视物镜光学系统的另一例。斜视物镜光学系统5是进行前方观察的斜视物镜光学系统。斜视物镜光学系统5由前侧透镜组6、棱镜7以及后侧透镜组8构成。在斜视物镜光学系统5中,通过棱镜7形成为前侧透镜组6的光轴与后侧透镜组8的光轴相交叉的状态。

如图1、图2所示,在斜视物镜光学系统中,将较大光程长的光路转换元件配置在光学系统中。因此,特别是在斜视物镜光学系统中,需要用于配置光路转换元件、例如棱镜的较大的空间。其结果,在斜视物镜光学系统中,与直视的物镜光学系统相比,光学系统的总长变长。这样,斜视物镜光学系统相比于直视的物镜光学系统有变大型的倾向,因此对斜视物镜光学系统要求进一步的小型化。

在专利文献1至3中公开了斜视物镜光学系统。另外,在专利文献4至9中公开了直视物镜光学系统。

在专利文献1中公开了斜视物镜光学系统和直视物镜光学系统。斜视物镜光学系统由前组发散透镜系统、后组收敛透镜系统以及配置在它们之间的棱镜构成,前组发散透镜系统由负的单透镜组成。在直视物镜光学系统中没有配置棱镜。因此,在直视物镜光学系统中,将前组发散透镜系统与后组收敛透镜系统以远离的状态(透镜间隔大的状态)进行了配置。

另外,这些物镜光学系统是以被使用于影像光纤为前提的光学系统。因此,在这些物镜光学系统中,使从物镜光学系统射出的光线能够大致垂直地入射至光纤的入射端端面。

专利文献2所公开的斜视物镜光学系统由第一透镜组、作为反射构件的棱镜以及具有正折射力的第二透镜组构成,第一透镜组由一个负透镜组成。在该斜视物镜光学系统中,为了进行色像差校正,而在第一透镜组的负透镜和棱镜中使用了色散小的玻璃材料(阿贝数大的玻璃材料)。

专利文献3所公开的斜视物镜光学系统由正折射力的前组透镜组、作为视场方向变换元件的棱镜以及正折射力的后组透镜组构成。前组透镜组由负透镜和正透镜组成。后组透镜组由接合透镜组成。

专利文献4所公开的物镜光学系统是直视物镜光学系统。该直视物镜光学系统由负折射力的第一透镜组、负折射力的第二透镜组、正折射力的第三透镜组以及正折射力的第四透镜组构成。

专利文献5所公开的物镜光学系统是直视物镜光学系统。该直视物镜光学系统由负透镜的第一组、正的单透镜的第二组以及后组构成。后组由正的单透镜以及正透镜与负透镜的接合透镜组成。

专利文献6所公开的物镜光学系统是直视物镜光学系统,由负透镜、正的弯月透镜或正折射力的接合透镜、正透镜以及接合透镜构成。

专利文献7所公开的物镜光学系统是直视物镜光学系统。该直视物镜光学系统由负折射力的前组和正折射力的后组构成。前组由负透镜和折射力弱的透镜组组成。后组由正透镜和接合透镜组成。

在专利文献8所公开的物镜光学系统中,在像面侧配置有光程长较长的光路转换棱镜。然而,该物镜光学系统是直视物镜光学系统。该直视物镜光学系统由前组发散透镜系统和后组收敛透镜构成,该前组发散透镜系统由两个负透镜组成。

在专利文献9所公开的物镜光学系统中,在像面侧配置有光程长较长的光路转换棱镜。然而,该物镜光学系统是直视物镜光学系统。该直视物镜光学系统由负的第一透镜、将第二透镜与第三透镜接合而成的正的接合透镜、正的第四透镜以及将正的第五透镜与负的第六透镜接合而成的正的接合透镜构成。

专利文献1:日本特开昭51-62053号公报

专利文献2:日本专利3385090号公报

专利文献3:日本专利5558058号公报

专利文献4:日本特开平10-111454号公报

专利文献5:日本专利3359092号公报

专利文献6:国际公开第2012/008312号

专利文献7:日本专利4556382号公报

专利文献8:日本特开平10-260348号公报

专利文献9:日本专利4265909号公报

发明内容

发明要解决的问题

关于专利文献1所公开的斜视物镜光学系统,光学系统整体大。另外,虽然光学系统的光圈值小,但是色像差等的像差量相当大。因此,在使用于像素间距小的摄像元件时,光学性能不足。另外,在直视物镜光学系统中没有足以配置棱镜的透镜间隔。另外,该直视物镜光学系统也与斜视物镜光学系统的情况同样地,光学性能不足。

因此,无法将专利文献1所公开的斜视物镜光学系统、直视物镜光学系统应用为能够应用到多像素且小型的CCD等摄像元件的斜视物镜光学系统、即支持高性能化和小型化的斜视物镜光学系统。

另外,在专利文献2所公开的斜视物镜光学系统中,为了进行色像差校正,而在第一透镜组的负透镜和棱镜中分别使用了低折射率的玻璃材料。因此,特别地,与亮度光圈相比,物体侧的空气当量长度变长。其结果,导致负透镜的外径、棱镜的外径变大。并且,由于光圈值也大,因此在使用于像素间距小的摄像元件时,光学性能不足。

因此,无法将专利文献2所公开的斜视物镜光学系统应用到支持高性能化和小型化的斜视物镜光学系统。

另外,在专利文献3所公开的斜视物镜光学系统中,通过如上述那样构成光学系统,实现了前组和后组的透镜外径的小径化以及总长的缩短化。但是,该物镜光学系统的光圈值大。因此,当使光圈值减小时,光束直径变大,从而像差的产生量显著增大。其结果,光学性能降低。这样,在使用于像素间距小的摄像元件时,光学性能不足。

因此,无法将专利文献3所公开的斜视物镜光学系统应用到支持高性能化和小型化的斜视物镜光学系统。

另外,专利文献4所公开的物镜光学系统是直视物镜光学系统。在该物镜光学系统中,第二透镜组与第三透镜组的透镜间隔大,因此能够配置棱镜。另外,光圈值也小。但是,由观察像差图可知,由于像差量大,因此光学性能不能说是足够的。因此,在使用于像素间距小的摄像元件时,光学性能不足。

并且,位于物体侧的透镜组的透镜外径大。因此,如果配置棱镜,则导致光学系统大型化。特别地,对于内窥镜用的物镜光学系统,被要求小型化。因此,如果在光学系统内配置棱镜,则导致成为不适合作为内窥镜用的物镜光学系统的光学系统。

因此,无法将专利文献4所公开的物镜光学系统应用到支持高性能化和小型化的斜视物镜光学系统。

另外,在专利文献5所公开的物镜光学系统中,没有用于在光学系统内配置棱镜的空间。另外,光圈值大,而且像差量也大,因此光学性能不能说是足够的。即,在使用于像素间距小的摄像元件时,光学性能不足。

因此,无法将专利文献5所公开的斜视物镜光学系统应用到支持高性能化和小型化的斜视物镜光学系统。

另外,在专利文献6所公开的物镜光学系统中,没有用于在光学系统内配置棱镜的空间。另外,光圈值大,而且像差量也大,因此光学性能不能说是足够的。即,在使用于像素间距小的摄像元件时,光学性能不足。

因此,无法将专利文献6所公开的物镜光学系统应用到支持高性能化和小型化的斜视物镜光学系统。

另外,在专利文献7所公开的物镜光学系统中,没有用于在光学系统内配置棱镜的空间。另外,光圈值小,但是像差量大,因此光学性能不能说是足够的。即,在使用于像素间距小的摄像元件时,光学性能不足。

因此,无法将专利文献7所公开的物镜光学系统应用到支持高性能化和小型化的斜视物镜光学系统。

另外,在专利文献8所公开的物镜光学系统中,没有用于在光学系统内配置棱镜的空间。另外,光圈值大,而且像差量也大,因此光学性能不能说是足够的。即,在使用于像素间距小的摄像元件时,光学性能不足。

并且,由于在像面侧设置了光路转换用棱镜,因此配置在比棱镜更靠前侧的位置的透镜长度非常长。因此,在将该直视物镜光学系统用作斜视物镜光学系统的情况下,会导致前方斜视、后方斜视等的视野外径变粗。

因此,无法将专利文献8所公开的物镜光学系统应用到支持高性能化和小型化的斜视物镜光学系统。

另外,在专利文献9所公开的物镜光学系统中,没有用于在光学系统内配置棱镜的空间。另外,光圈值大,而且像差量也大,因此光学性能不能说是足够的。即,在使用于像素间距小的摄像元件时,光学性能不足。

并且,由于在像面侧设置了光路转换用棱镜,因此配置在比棱镜更靠前侧的位置的透镜长度非常长。因此,在将该直视物镜光学系统用作斜视物镜光学系统的情况下,会导致前方斜视、后方斜视等的内窥镜外径变粗。

因此,无法将专利文献9所公开的物镜光学系统应用到支持高性能化和小型化的斜视物镜光学系统。

如以上那样,在专利文献1至9所公开的物镜光学系统中,难以实现支持高性能化和小型化的斜视物镜光学系统。

本发明是鉴于这样的问题点而完成的,其目的在于提供一种高性能且小型的斜视物镜光学系统。还提供一种能够获得高图像质量的图像并且具有细径化的前端部的斜视用内窥镜。

用于解决问题的方案

为了解决上述的问题并达成目的,本发明的斜视物镜光学系统的特征在于,

由从物体侧起依次配置的具有负折射力的前侧透镜组、光路转换元件、亮度光圈以及具有正折射力的后侧透镜组组成,

前侧透镜组由第一透镜和第二透镜组成,

后侧透镜组由第三透镜和具有正折射力的接合透镜组成,

第一透镜由使凹面朝向像面侧的负透镜组成,

第二透镜由接合透镜或使凸面朝向像面侧的单透镜组成,

第三透镜由正透镜组成,

接合透镜由弯月形状的负透镜和由双凸透镜组成的正透镜组成,

该斜视物镜光学系统满足以下的条件式(1)至(3)。

1.6<D1/f<4.7(1)

1.0<D2/f<3.3(2)

9.0<L/f<31.0(3)

其中,

D1为从前侧透镜组的位于最靠像面侧的位置的透镜的像侧面到亮度光圈的空气当量长度,

D2为从后侧透镜组的最终透镜的像侧面到像面的空气当量长度,

L为斜视物镜光学系统的总长,

f为斜视物镜光学系统整个系统的焦距。

另外,本发明的斜视用内窥镜的特征在于,具备上述斜视物镜光学系统。

发明的效果

根据本发明,能够实现高性能且小型的斜视物镜光学系统。另外,能够提供一种能够获得高图像质量的图像并且具有细径化的前端部的斜视用内窥镜。

附图说明

图1是表示以往的斜视物镜光学系统的图。

图2是表示以往的其它的斜视物镜光学系统的图。

图3是表示本实施方式的斜视物镜光学系统的截面结构的图。

图4是表示棱镜的图。

图5是表示实施例1所涉及的斜视物镜光学系统的截面结构的图和像差图。

图6是表示实施例2所涉及的斜视物镜光学系统的截面结构的图和像差图。

图7是表示实施例3所涉及的斜视物镜光学系统的截面结构的图和像差图。

图8是表示实施例4所涉及的斜视物镜光学系统的截面结构的图和像差图。

图9是表示实施例5所涉及的斜视物镜光学系统的截面结构的图和像差图。

图10是表示实施例6所涉及的斜视物镜光学系统的截面结构的图和像差图。

图11是表示实施例7所涉及的斜视物镜光学系统的截面结构的图和像差图。

图12是表示实施例8所涉及的斜视物镜光学系统的截面结构的图和像差图。

图13是表示实施例9所涉及的斜视物镜光学系统的截面结构的图和像差图。

图14是表示实施例10所涉及的斜视物镜光学系统的截面结构的图和像差图。

图15是表示实施例11所涉及的斜视物镜光学系统的截面结构的图和像差图。

图16是表示实施例12所涉及的斜视物镜光学系统的截面结构的图和像差图。

图17是表示实施例13所涉及的斜视物镜光学系统的截面结构的图和像差图。

图18是表示实施例14所涉及的斜视物镜光学系统的截面结构的图和像差图。

图19是表示实施例15所涉及的斜视物镜光学系统的截面结构的图和像差图。

图20是表示实施例16所涉及的斜视物镜光学系统的截面结构的图和像差图。

图21是表示实施例17所涉及的斜视物镜光学系统的截面结构的图和像差图。

图22是表示实施例18所涉及的斜视物镜光学系统的截面结构的图和像差图。

图23是表示实施例19所涉及的斜视物镜光学系统的截面结构的图和像差图。

图24是表示实施例20所涉及的斜视物镜光学系统的截面结构的图和像差图。

图25是表示实施例21所涉及的斜视物镜光学系统的截面结构的图和像差图。

图26是表示实施例22所涉及的斜视物镜光学系统的截面结构的图和像差图。

图27是表示实施例23所涉及的斜视物镜光学系统的截面结构的图和像差图。

图28是表示实施例24所涉及的斜视物镜光学系统的截面结构的图和像差图。

图29是表示实施例25所涉及的斜视物镜光学系统的截面结构的图和像差图。

图30是表示实施例26所涉及的斜视物镜光学系统的截面结构的图和像差图。

图31是表示实施例27所涉及的斜视物镜光学系统的截面结构的图和像差图。

图32是表示实施例28所涉及的斜视物镜光学系统的截面结构的图和像差图。

图33是表示实施例29所涉及的斜视物镜光学系统的截面结构的图和像差图。

图34是表示实施例30所涉及的斜视物镜光学系统的截面结构的图和像差图。

图35是表示实施例31所涉及的斜视物镜光学系统的截面结构的图和像差图。

图36是表示实施例32所涉及的斜视物镜光学系统的截面结构的图和像差图。

图37是表示实施例33所涉及的斜视物镜光学系统的截面结构的图和像差图。

图38是表示内窥镜装置的结构的图。

具体实施方式

以下,对于本实施方式所涉及的斜视物镜光学系统和具备该斜视物镜光学系统的斜视用内窥镜,使用附图说明采用这种结构的理由和作用。此外,本发明并不限定于以下的实施方式所涉及的斜视物镜光学系统和具备该斜视物镜光学系统的斜视用内窥镜。

本实施方式的斜视物镜光学系统由从物体侧起依次配置的具有负折射力的前侧透镜组、光路转换元件、亮度光圈以及具有正折射力的后侧透镜组组成,前侧透镜组由第一透镜和第二透镜组成,后侧透镜组由第三透镜和具有正折射力的接合透镜组成,第一透镜由使凹面朝向像面侧的负透镜组成,第二透镜由接合透镜或使凸面朝向像面侧的单透镜组成,第三透镜由正透镜组成,接合透镜由弯月形状的负透镜和由双凸透镜组成的正透镜组成。

通过在亮度光圈附近、即亮度光圈的物体侧或亮度光圈的像侧配置光路转换元件,能够将光路转换元件中的光线高抑制得低。其结果,能够减小光路转换元件的尺寸。

然而,当在比亮度光圈更靠像侧的位置配置光路转换元件时,从亮度光圈到像面的距离至少变长为光路转换元件的光程长以上。这样,从斜视物镜光学系统射出的光线大致垂直于摄像元件的光接收面。因此,从斜视物镜光学系统射出的光线的角度不是满足摄像元件的斜入射特性的角度。其结果,在图像的周边部产生了亮度的不均、颜色的不均。

另外,在组装斜视物镜光学系统时,进行焦点调整。因此,如果硬要使斜视物镜光学系统满足摄像元件的斜入射特性,则焦点调整所需要的间隔不足。另外,由于配合斜入射特性而硬使光线弯曲,因此产生了像差。其结果,导致光学性能显著地降低。以下说明中的“焦点调整”是指组装时的焦点调整。

因此,在本实施方式所涉及的斜视物镜光学系统中,在比亮度光圈更靠物体侧的位置配置了光路转换元件。由此,能够缩短从亮度光圈到像面的距离,因此能够比较容易地使从斜视物镜光学系统射出的光线的角度成为满足摄像元件的斜入射特性的角度。

但是,如果使从亮度光圈到像面的距离过于短,则焦点调整所需要的间隔不足。并且,在亮度光圈至像面之间无法配置各种光学元件。各种光学元件是除透镜、光路转换元件以外的光学元件。各种光学元件例如是红外截止滤波器、色温转换滤波器、激光截止滤波器以及设置于摄像元件的护罩玻璃。

在亮度光圈至像面之间无法配置各种光学元件的情况下,形成为各种光学元件配置在比亮度光圈更靠物体侧的位置。然而,这样使配置在比亮度光圈更靠物体侧的位置的透镜系统的长度变长。因此,由于该透镜系统中的光线高变高,因此导致透镜外径变大。其结果,导致物镜光学系统整体大型化。

在本实施方式的斜视物镜光学系统中,在比亮度光圈更靠物体侧的位置配置光路转换元件,并且不使从亮度光圈到像面的距离变得过短。因此,能够在亮度光圈的像面侧配置各种光学元件。由此,能够在亮度光圈的两侧均衡地配置透镜、光路转换元件以及各种光学元件。其结果,能够抑制物镜光学系统的大型化。

如上述那样,关于使用于像素间距小的摄像元件的物镜光学系统,光学系统的光圈值必须小。然而,如果光圈值变小,则物镜光学系统的开口变大。在该情况下,与光学系统的开口的大小有关的像差、特别是球面像差、彗星像差变大。其结果,光学系统的成像性能显著降低。

并且,为了使用于像素间距小的摄像元件,光学系统必须是高性能的光学系统。因此,需要校正球面像差、彗星像差、色像差等以使各像差的产生量变小。

另外,内窥镜用的物镜光学系统是小型且视角广、后焦距比焦距长的光学系统。因此,在内窥镜用的物镜光学系统中,采用反远距型的结构的情形较多。在反远距型的结构中,折射力的排列从物体侧起依次为负折射力、正折射力。

特别地,需要增大物体侧的负折射力以进行广角化。然而,当为了进行广角化而增大物体侧的负折射力时,产生像差。并且,所产生的像差的影响大。

通常通过调整像面侧的正折射力,使得像差平衡与增大物体侧的负折射力之前的像差平衡相同。然而,如果想要使光学系统成为更高性能的光学系统,则需要增加透镜结构(透镜个数),来进行更良好的像差校正。

此时,在负透镜附近的像面侧配置透镜。通过这样,即使由于增大物体侧的负折射力而产生像差,也能够降低该像差的影响。

在本实施方式的斜视物镜光学系统中,在比亮度光圈更靠物体侧的位置配置了具有负折射力的前侧透镜组。前侧透镜组由第一透镜和第二透镜组成。另外,在比亮度光圈更靠像面侧的位置配置了具有正折射力的后侧透镜组。后侧透镜组由第三透镜和具有正折射力的接合透镜组成。

第一透镜是负透镜,第三透镜是正透镜。因此,通过第一透镜和第三透镜实现了反远距型的结构。

第一透镜位于最靠物体侧的位置。在使用于内窥镜的物镜光学系统中,第一透镜的物体侧面为平面的情形较多。以下的(I)、(II)是主要的理由。(I)能够降低透镜面的破损概率。(II)由于水滴不容易积存在透镜面的周边部,因此观察范围不会变窄。

在内窥镜用的物镜光学系统中,需要使视角增大以观察广范围。为此,需要由折射力大的负透镜构成第一透镜。当使第一透镜的物体侧面为平面时,为了获得负折射力,第二透镜的像侧面形成为使凹面朝向像面侧的面。另外,为了获得较大的负折射力,第二透镜的像侧面形成为折射力非常大的透镜面、即曲率半径小的透镜面。

由于折射力大的透镜面使光线大幅弯曲,因此无论如何都产生较大的像差。特别地,当光圈值变小时,通过透镜的光束直径变大。当光束直径变大时,通过光学系统的光线的高度也变高。其结果,像差的产生量增大。这样,使视角越广并且使光圈值越小,则使第一透镜的负折射力增大时对像差的影响越显著。

因此,通过在前侧透镜组配置第二透镜,降低了第一透镜的负折射力的增大对像差的影响。具体地说,在第一透镜的像面侧附近以与第一透镜相向的方式配置第二透镜。

并且,第二透镜配置为使凸面朝向像面侧。第一透镜的像侧面是使凹面朝向像面侧的透镜面。因此,与第一透镜的像侧面相向地将第二透镜配置为使凸面朝向像面侧。在第二透镜中,两个透镜面中的至少一个透镜面成为凸形状的透镜面。只要以使该凸形状的透镜面成为像面侧的透镜面的方式配置第二透镜即可。

通过这样,能够使光线向与通过第一透镜的像侧面使光线弯曲的方向相反的方向弯曲。其结果,能够良好地校正各像差。因此,这样的透镜配置在像差校正方面是有效的。

如以上那样,在本实施方式的斜视物镜光学系统中,第一透镜配置为使凹面朝向像面侧,第二透镜配置为与该凹面反向、即使凸面朝向像面侧。通过像这样分别设置具有使光线向相反的方向弯曲的作用的透镜面,良好地校正了像差。

另外,期望在后侧透镜组中构成的接合透镜由从物体侧起依次配置的正透镜和负透镜构成。通过这样,能够使斜视物镜光学系统小型化。另外,能够使从斜视物镜光学系统射出的光线的角度成为满足摄像元件的斜入射特性的角度。

当使接合透镜由从物体侧起依次配置的负透镜和正透镜构成时,导致接合透镜中的光线高变高,因此透镜的外径变大。因此,透镜的加工性变差。另外,就斜视物镜光学系统整体而言,外径也变大。

并且,由于通过配置在像侧的正透镜的作用使光线弯曲,因此从斜视物镜光学系统射出的光线大致垂直于摄像元件的光接收面。其结果,难以使从斜视物镜光学系统射出的光线的角度成为满足摄像元件的斜入射特性的角度。如果硬要形成为满足斜入射特性的角度,则通过接合透镜面使光线大幅弯曲,因此产生像差。因此,导致光学性能变差。

本实施方式的斜视物镜光学系统具备上述的结构,并且满足以下的条件式(1)至(3)。

1.6<D1/f<4.7(1)

1.0<D2/f<3.3(2)

9.0<L/f<31.0(3)

其中,

D1为从前侧透镜组的位于最靠像面侧的位置的透镜的像侧面到亮度光圈的空气当量长度,

D2为从后侧透镜组的最终透镜的像侧面到像面的空气当量长度,

L为斜视物镜光学系统的总长,

f为斜视物镜光学系统整个系统的焦距。

条件式(1)、(2)、(3)对于斜视物镜光学系统的具体长度进行了规定。这些条件式是特别用于内窥镜前端部(以下称为“前端部”)的细径化、小型化所需要的与斜视物镜光学系统有关的条件式。

条件式(1)是规定了从前侧透镜组的位于最靠像面侧的位置的透镜的像侧面到亮度光圈的空气当量长度的条件式。例如,在后述的实施例1中,通过以下的式求出D1。

D1=d4+d5/n5+d6

当低于条件式(1)的下限值时,难以充分地确保用于配置最佳的外径形状的光路转换元件的空间。因此,在光路转换元件中产生光线的渐晕。另外,由于光线向光路转换元件的光学面以外入射,从而在图像中有可能产生光斑。

另外,前侧透镜组的总长变短。在组装时,物镜光学系统的前侧透镜组通过夹具来保持。当前侧透镜组的总长变短时,导致由夹具保持的部分变少。因此,无法在夹具上稳定地保持光学系统,从而难以高精度地进行组装、焦点调整等。并且,也难以高精度地进行摄像系统安装和固定到内窥镜前端部。

当超过条件式(1)的上限值时,能够充分地确保用于配置光路转换元件的空间,但是从第一透镜到亮度光圈的光程长变得过长。在该情况下,由于第一透镜中的光线高变高,因此第一透镜的外径变大。与此同时,斜视物镜光学系统大型化。并且,随着斜视物镜光学系统的大型化,搭载该斜视物镜光学系统的内窥镜的外径也变大。

条件式(2)是规定了从后侧透镜组的最终透镜的像侧面到像面的空气当量长度的条件式。在此,最终透镜是指具有折射力的透镜。因此,滤色片等平行平板滤波器、无焦度透镜不是最终透镜。例如,在后述的实施例1中,通过以下的式子求出D2。

D2=d14+d15/n15+d16/n16+d17/n17+d18

当低于条件式(2)的下限值时,从最终透镜到像面的间隔变得过窄。在该情况下,由于摄像元件与斜视物镜光学系统的间隔变得过窄,因此在组装斜视物镜光学系统时无法进行充分的焦点调整。

当超过条件式(2)的上限值时,由于能够充分地确保从最终透镜到像面的距离,因此能够进行焦点调整。然而,由于从最终透镜到像面的距离过长,因此导致物镜光学系统大型化。

并且,在将斜视物镜光学系统安装于内窥镜前端部时,斜视物镜光学系统和摄像元件(以下称为“摄像系统”)容易与其它构件发生干扰。为了避免该干扰,需要在前端部内的摄像系统周围设置间隙。这样的话,导致前端部整体大型化。

条件式(3)是规定了斜视物镜光学系统的总长的条件式。条件式(3)是用于实现光学系统的高性能化与小型化的平衡的同时使斜视物镜光学系统的总长最优化的条件式。

为了内窥镜的小型化,而需要物镜光学系统小型化。当低于条件式(3)的下限值时,光学系统的总长变得过短,因此无法确保用于配置适当的外径的光路转换元件的空间。另外,当物镜光学系统的总长变得过短时,无法配置确保良好的光学性能所需要的透镜。另外,也难以确保焦点调整所需要的间隔,因此导致无法获得期望的景深。

当超过条件式(3)的上限值时,能够充分地确保用于配置光路转换元件、透镜的空间。然而,由于光学系统的总长变长,因此光学系统中的光线高变高。其结果,导致透镜外径变大。另外,导致前端部也随之大型化。

优选的是,本实施方式的斜视物镜光学系统满足以下的条件式(4)。

1.0<D1/D2<2.5(4)

其中,

D1为从前侧透镜组的位于最靠像面侧的位置的透镜的像侧面到亮度光圈的空气当量长度,

D2为从后侧透镜组的最终透镜的像侧面到像面的空气当量长度。

条件式(4)是从前侧透镜组的位于最靠像面侧的位置的透镜的像侧面到亮度光圈的空气当量长度与从后侧透镜组的最终透镜的像侧面到像面的空气当量长度之比的条件式。通过满足条件式(4),能够使D1和D2两个空气当量长度的平衡最佳。其结果,能够使光学系统的尺寸最佳。

当低于条件式(4)的下限值时,从前侧透镜组的位于最靠像面侧的位置的透镜的像侧面到亮度光圈的空气当量长度变得过短。因此,无法配置最佳的外径的光路转换元件。或者,从后侧透镜组的最终透镜的像侧面到像面的空气当量长度变得过长。在该情况下,特别地,由于后侧透镜组的透镜外径大型化,因此导致前端部大型化。

当超过条件式(4)的上限值时,从前侧透镜组的位于最靠像面侧的位置的透镜的像侧面到亮度光圈的空气当量长度变得过长。在该情况下,由于前侧透镜组的透镜外径大型化,因此前端部大型化。或者,从后侧透镜组的最终透镜的像侧面到像面的空气当量长度变得过短。因此,无法配置像差校正所需要的透镜。另外,由于无法充分地确保焦点调整所需要的间隔,因此导致摄像系统的组装变得困难。

优选的是,本实施方式的斜视物镜光学系统满足以下的条件式(5)、(6)。

1.6<|fF/f|<4.5(5)

1.9<fR/f<5.3(6)

其中,

fF为前侧透镜组的焦距,

fR为后侧透镜组的焦距,

f为斜视物镜光学系统整个系统的焦距。

条件式(5)是规定了前侧透镜组的焦距的条件式。

当低于条件式(5)的下限值时,前侧透镜组的折射力变大,因此斜视物镜光学系统的视角变大。当视角变大时,前侧透镜组中的光线高变高,因此导致透镜外径变大。并且,由于视角变大,导致观察图像的周边部变暗。为了使图像周边部变亮,必须使照明光更亮,但是那样会招致照明光学系统的大型化。无论哪种情况对于前端部的细径化而言都是不理想的。

并且,特别地,由于第一透镜的曲率半径变小,因此透镜的加工变难。并且,由于第一透镜的折射力变大,从而光学系统整体的像差变差。为了校正该像差,需要增加构成前侧透镜组的透镜的个数。然而,如果增加透镜的个数,则导致光学系统大型化。

当超过条件式(5)的上限值时,前侧透镜组的折射力变小,因此斜视物镜光学系统的视角变小。当要在该状态下确保大的视角时,导致从前侧透镜组的第一透镜到亮度光圈的距离变长。这样的话,第一透镜至亮度光圈之间的光线高变高,因此导致前侧透镜大型化并且光学系统整体大型化。

条件式(6)是规定了后侧透镜组的焦距的条件式。

当低于条件式(6)的下限值时,由于后侧透镜组的折射力变大,因此导致像位置过于接近后侧透镜组。这样的话,焦点调整所需要的间隔变窄,因此焦点调整所需要的间隔不足。因此,远点侧的深度相比于本来需要的深度变浅。

并且,当后侧透镜组的折射力变大时,构成后侧透镜组的各透镜的折射力也变大。在该情况下,由于各透镜的曲率半径变小,因此透镜的加工变难。

当超过条件式(6)的上限值时,后侧透镜组的折射力变小,因此导致像位置离后侧透镜组过远。在该情况下,由于从亮度光圈到像位置的光程长变长,因此光学系统整体大型化。

优选的是,本实施方式的斜视物镜光学系统满足以下的条件式(7)、(8)。

1.2<|f1/f|<4.5(7)

0.001<|f1/f2|<0.9(8)

其中,

f1为第一透镜的焦距,

f2为第二透镜的焦距,

f为斜视物镜光学系统整个系统的焦距。

条件式(7)是规定了第一透镜的焦距的条件式。

当低于条件式(7)的下限值时,第一透镜的折射力变大,因此斜视物镜光学系统的视角变大。当视角变大时,前侧透镜组的透镜中的光线高变高,因此导致透镜外径变大。因此,低于条件式(7)的下限值对于前端部的细径化而言并不理想。

并且,由于第一透镜的曲率半径变小,因此透镜的加工变难。并且,由于第一透镜的折射力变大,特别是在透镜偏心的情况下,光学性能的劣化变大。其结果,难以实现具有稳定的光学性能的斜视物镜光学系统。

当超过条件式(7)的上限值时,第一透镜的折射力变小,因此斜视物镜光学系统的视角变小。当要在该状态下确保大的视角时,导致从第一透镜到亮度光圈的距离变长。这样的话,由于第一透镜至亮度光圈之间的光线高变高,因此导致第一透镜大型化并且光学系统整体大型化。因此,超过条件式(7)的上限值对于前端部的细径化而言并不理想。

条件式(8)是规定了第一透镜的焦距与第二透镜的焦距之比的条件式。

当低于条件式(8)的下限值时,第二透镜的折射力变小,因此难以利用第二透镜进行像差校正。在该情况下,无法抑制球面像差的产生、彗星像差等的产生,因此无法达成高性能的光学系统。

并且,由于第一透镜的折射力变大,因此第一透镜的曲率半径变小。在该情况下,第一透镜的加工变难。另外,在第一透镜偏心的情况下,导致光学性能大幅地下降。

当超过条件式(8)的上限值时,第一透镜的折射力变小,因此第一透镜的曲率半径变大。在该情况下,光学系统的视角变小,并且第一透镜的外径变大。并且,导致光学系统整体大型化。

优选的是,在本实施方式的斜视物镜光学系统中,第二透镜具有正折射力,满足以下的条件式(7’)。

1.2<|f1/f|<2.4(7’)

其中,

f1为第一透镜的焦距,

f为斜视物镜光学系统整个系统的焦距。

前侧透镜组具有负折射力。因此,决定光学系统的视角的大小的是前侧透镜组的折射力的大小。前侧透镜组由具有负折射力的第一透镜和第二透镜构成。在第二透镜具有正折射力的情况下,光学系统的视角的大小由第一透镜的负折射力的大小决定。

当想要使前侧透镜组的负折射力在第二透镜具有正折射力的情况和除此之外的情况下相同时,在第二透镜具有正折射力的情况下,需要使第一透镜的负折射力更大。另外,当还要支持光学系统的进一步的广角化时,需要使第一透镜的负折射力再变大。

基于这样的情形,在第二透镜具有正折射力的情况下,优选满足条件式(7’)。通过满足条件式(7’),即使是第二透镜具有正折射力的情况,也能够确保广视角,并且能够通过第二透镜的正折射力来良好地校正像差。

优选的是,在本实施方式的斜视物镜光学系统中,第二透镜具有负折射力,满足以下的条件式(7”)。

1.9<|f1/f|<4.5(7”)

其中,

f1为第一透镜的焦距,

f为斜视物镜光学系统整个系统的焦距。

通过第二透镜具有负折射力,能够由第一透镜和第二透镜来承担前侧透镜组所需要的负折射力。因此,与第二透镜不是负折射力的情况相比,能够减小第一透镜的负折射力。

基于这样的情形,在第二透镜具有负折射力的情况下,优选满足条件式(7”)。通过满足条件式(7”),即使是第二透镜具有负折射力的情况,也能够确保广视角。并且,与由一个负透镜构成前侧透镜组的情况相比,能够减小第一透镜的负折射力,因此能够抑制像差的产生。

优选的是,在本实施方式的斜视物镜光学系统中,第二透镜具有正折射力,满足以下的条件式(8’)。

0.02<|f1/f2|<0.22(8’)

其中,

f1为第一透镜的焦距,

f2为第二透镜的焦距。

条件式(8’)是与第一透镜的焦距与第二透镜的焦距之比有关的条件式。该条件式(8’)特别是与第一透镜的负折射力与第二透镜的正折射力的平衡有关的条件式。

当低于条件式(8’)的下限值时,第二透镜的正折射力变小,因此像差校正的效果变小。当超过条件式(8’)的上限值时,第一透镜的负折射力变小,因此导致光学系统的视角变小。另外,第一透镜的外径变大,并且导致光学系统整体大型化。

优选的是,在本实施方式的斜视物镜光学系统中,第二透镜为接合透镜,满足以下的条件式(9)。

|nd(L2f)-nd(L2b)|≤0.1(9)

其中,

nd(L2f)为第二透镜的接合透镜中的物体侧透镜的折射率,

nd(L2b)为第二透镜的接合透镜中的像面侧透镜的折射率。

当摄像元件的像素间距变小时,物镜光学系统的像高也变小。因此,会聚于轴上的光束的光线高(以下称为“轴上光线高”)与会聚于最大像高的位置处的光束的光线高(以下称为“轴外光线高”)之差在各透镜面都变小。这样的话,特别难以进行轴上色像差的校正、倍率色像差的校正。

轴上色像差很大地受到配置于轴上光线高较高的位置处的透镜的影响,倍率色像差很大地受到配置于轴外光线高较高的位置处的透镜的影响。因此,针对各透镜,确认针对轴上色像差的校正效果和针对倍率色像差的校正效果哪个大,来实现各个玻璃材料结构的平衡。

但是,当轴上光线高和轴外光线高都变低时,针对轴上色像差的校正效果的大小和针对倍率色像差的校正效果的大小在各透镜处都不产生差异。因此,难以将两方的色像差抑制得小。

因此,在前侧透镜组和后侧透镜组分别配置接合透镜,良好地校正各透镜组的色像差和光学系统整体的色像差。如上述那样,在前侧透镜组中,第一透镜主要担负决定光学系统的视角的作用。因此,只要将第二透镜设为接合透镜来校正前侧透镜组的色像差即可。

在第二透镜与亮度光圈之间配置了光路转换元件,但是第二透镜的位置接近亮度光圈。因此,第二透镜中的轴上光线高和轴外光线高都低,也几乎不存在两者的光线高之差。

基于这样的情形,在由接合透镜构成第二透镜的情况下,优选减小正透镜的折射率与负透镜的折射率之差、即满足条件式(9)。通过满足条件式(9),能够良好地校正前侧透镜组的轴上色像差和倍率色像差。

当超过条件式(9)的上限值时,接合透镜中的两个透镜的折射率差变大。在该情况下,由于接合透镜的接合面的曲率半径变得过大,因此导致接合透镜对色像差的校正效果变小。其结果,导致无法良好地校正前侧透镜组的色像差和物镜光学系统整体的色像差。

第二透镜也可以由具有正折射力的单透镜、或具有负折射力的单透镜构成。

在第二透镜为具有正折射力的单透镜的情况下,第二透镜的玻璃材料优选为高色散玻璃材料。当将第二透镜中的阿贝数设为νd(L2)时,具体地说,νd(L2)为50以下即可,为45以下更好。

另外,在第二透镜为具有负折射力的单透镜的情况下,第二透镜的玻璃材料优选为低色散玻璃材料。具体地说,νd(L2)为50以上即可,为60以上更好。

通过满足这些条件,能够校正色像差使得光学系统的色像差变小。在不满足这些条件的情况下,由于无法良好地校正光学系统的色像差,因此无法达成高性能的物镜光学系统。

另外,关于后侧透镜组中的接合透镜,优选的是,在正透镜的玻璃材料中使用低色散玻璃材料,在负透镜的玻璃材料中使用高色散玻璃材料。特别地,优选在负透镜的玻璃材料使用具有反常色散性的玻璃材料。通过这样,能够校正色像差。还能够使物镜光学系统整体的像差成为取得了平衡的状态。

另外,本实施方式的斜视用内窥镜的特征在于,具备上述的斜视物镜光学系统。

本实施方式的斜视物镜光学系统是小型且高性能的斜视物镜光学系统。因此,通过具备这样的斜视物镜光学系统,能够实现能够获得高图像质量的图像并且具有细径化的前端部的斜视用内窥镜。

另外,本实施方式的斜视物镜光学系统能够在内窥镜装置中使用。内窥镜装置至少具备本实施方式的斜视物镜光学系统和摄像元件。

在说明实施例之前,先说明斜视物镜光学系统的概要。在各实施例的透镜截面图中,光路转换元件被表示为将棱镜展开后的图。因此,光路转换元件被绘制为平行平面板。

在图3中示出未展开的状态的棱镜的例子。图3是在不将棱镜展开的状态下进行绘制时的透镜截面图。在此,例示了实施例1的斜视物镜光学系统。斜视物镜光学系统具有隔着棱镜P配置的前侧透镜组GF和后侧透镜组GR,孔径光圈S配置在棱镜P与后侧透镜组GR之间。

即,在斜视物镜光学系统中,在棱镜P的物体侧配置前侧透镜组GF,在棱镜P的像侧配置后侧透镜组GR。前侧透镜组GF具有负折射力,由第一透镜L1和第二透镜L2构成。后侧透镜组GR具有正折射力,由第三透镜L3和接合透镜CL构成。

第一透镜L1由使凹面朝向像面侧的负透镜组成。第二透镜L2由使凸面朝向像面侧的单透镜组成。第二透镜L2也可以是使凸面朝向像面侧的接合透镜。第三透镜L3由正透镜组成。接合透镜CL由弯月形状的负透镜L5和由双凸透镜组成的正透镜L4组成。

如果将被绘制为平行平板的棱镜P构成为一次反射型的棱镜,则如图4的(a)所示,能够构成能够进行90度侧方观察的侧方观察用物镜光学系统。另外,如图4的(b)所示,如果将棱镜的反射面设定为45度以外的角度,则能够构成45度以外的前方观察、后方观察等的物镜光学系统。另外,如图4的(b)所示,如果构成为两次反射型的棱镜,则也能够构成45度的前方观察用物镜光学系统。

并且,棱镜P也能够由多个棱镜构成。在图4的(c)中示出能够通过两个棱镜来进行侧方观察的结构,在图4的(d)中示出能够通过两个棱镜来进行前方观察的结构。

另外,通过在棱镜P的玻璃材料中使用高折射率玻璃材料,能够缩短棱镜中的空气当量长度。当棱镜中的空气当量长度变短时,能够抑制前侧透镜组中的光线高变高,因此能够使透镜小型化。但是,高折射率玻璃材料的色散大,因此容易产生棱镜所致的色像差。因此,需要通过利用透镜的校正来抑制光学系统整体的像差产生量的增加。

另一方面,在棱镜P的玻璃材料中使用低折射率玻璃材料的情况下,由于低折射率玻璃材料的色散小,因此不容易产生棱镜所致的色像差。但是,棱镜中的空气当量长度变长,因此前侧透镜组中的光线高容易变高。在该情况下,通过在棱镜的物体侧配置两个透镜,能够将前侧透镜组中的光线高抑制得低。通过这样,能够抑制前侧透镜组的透镜外径的增大。

为了使斜视物镜光学系统为高性能的物镜光学系统,还必须校正色像差以使其非常小。然而,如上述那样,棱镜的玻璃材料不限定于特定的玻璃材料。因此,无论在棱镜中使用哪种玻璃材料都能够构成小型且高性能的物镜光学系统。

也可以将第一透镜L1的玻璃材料设为蓝宝石。蓝宝石是硬度非常高的材料,因此抵抗来自外部的冲击的能力强。因此,物体侧的透镜面不容易损伤。通过使用蓝宝石,不容易引起将瑕疵拍摄到图像中、瑕疵所致的光斑产生。

第一透镜L1的玻璃材料不限于蓝宝石。如果在第一透镜L1中使用高硬度的晶体材料,则透镜的表面不容易损伤。

在斜视物镜光学系统的后侧透镜组中,使用了两个正透镜。当将高折射率玻璃材料使用为正透镜的玻璃材料时,能够使透镜面的曲率半径变大。在该情况下,能够适当地确保透镜的边缘厚度并实现透镜的小型化。但是,高折射率玻璃材料由于色散大,因此容易产生色像差。

当将低折射率玻璃材料使用为正透镜的玻璃材料时,正透镜的曲率半径变小。在该情况下,为了确保适当的边缘厚度而使正透镜的中心厚度变大。然而,如果使中心厚度过大,则后侧透镜组的透镜长度变长。其结果,焦点调整所需要的间隔不足,并且招致透镜系统的大型化。

如果摄像元件的像素间距变得非常小,则需要将色像差抑制得非常小。因此,折射率变小,但是与其在正透镜的玻璃材料中使用高折射率玻璃材料,不如在正透镜的玻璃材料中使用有利于降低色像差的低色散玻璃材料。

为了充分地校正色像差,优选的是在第三透镜L3的玻璃材料和正透镜L4的玻璃材料两方中使用例如阿贝数为50以上的玻璃材料。或者,优选的是在第三透镜L3和正透镜L4中的至少一方的玻璃材料中使用阿贝数为60以上的玻璃材料。

这样,除了正透镜的加工性以外,满足光学系统整体的高性能化和小型化也非常难。然而,在本实施方式的斜视物镜光学系统中,通过最佳地构成光学系统,实现了加工性优秀、达成了高性能化和小型化的斜视物镜光学系统。

另外,当使第三透镜L3的物体侧面的曲率半径的绝对值大于像侧面的曲率半径的绝对值时,容易进行像差校正。

另外,在正透镜L4的玻璃材料中优选使用折射率为1.9以上、阿贝数为25以下的高色散玻璃材料。通过这样,能够良好地进行色像差的校正。

另外,通过将接合透镜CL配置在接近像面的位置,由此通过接合透镜CL的光线的高度变高。通过使接合透镜CL位于光线高较高的位置,能够良好地校正倍率色像差。这样,将接合透镜CL配置在接近像面的位置对于倍率色像差的校正而言尤其有效。

另外,设置在斜视物镜光学系统中的棱镜以外的平行平板例如是红外线截止滤波器、色温转换滤波器。这些滤波器在CCD等摄像元件的灵敏度校正、颜色校正中使用。

另外,也可以将激光截止滤波器、特殊功能滤波器配置于斜视物镜光学系统。作为激光截止滤波器,例如存在用于将YAG激光器、半导体激光器等的激光截止的滤波器。作为特殊功能滤波器,例如存在将特定波长域的光线截止的陷波滤波器。

另外,光学滤波器也可以使用吸收型的滤波器、反射型的滤波器或者它们的复合型。另外,也可以使用实施了反射防止膜的滤波器。

并且,也能够在棱镜的透过面设置具有红外线截止特性或激光截止特性的干涉膜。

另外,在斜视物镜光学系统的像面侧配置的平行平板滤波器是在摄像元件中使用的护罩玻璃CG和玻璃盖GL。通过框构件来保持护罩玻璃CG的侧面、表面,由此摄像元件被固定在框构件内。而且,斜视物镜光学系统的像面I是摄像元件的光接收面位置。

另外,以靠近第一透镜L1的方式设置滤波器,能够减小在第一透镜L1的像面侧形成的空气层的体积。其结果,能够降低透镜面因结露所引起的模糊不清的影响。

并且,也可以将第一透镜L1与滤波器接合,还可以将两者通过焊料等气密性密封。通过这样,能够更有效地防止模糊不清。

另外,当将接合透镜列举为一个时,斜视物镜光学系统的透镜个数为四个。斜视物镜光学系统的光圈值小,并且透镜个数少到四个,但是成像性能良好。

并且,在斜视物镜光学系统中,将透镜配置得密使得各透镜间隔也成为最小。因此,能够使光学系统整体为小型。

对于附图进行说明。在实施例1至实施例33的各附图中,(a)表示斜视物镜光学系统的截面图。P表示棱镜,F1表示滤波器,CG表示护罩玻璃,GL表示玻璃盖。

对于像差图进行说明。(b)表示球面像差(SA),(c)表示像散(AS),(d)表示畸变像差(DT),(e)表示倍率色像差(CC)。

在各像差图中,横轴表示像差量。关于球面像差、像散以及倍率像差,像差量的单位为mm。另外,关于畸变像差,像差量的单位为%。另外,IH为像高,单位为mm,Fno为光圈值。另外,像差曲线的波长的单位为nm。

以下,对于各实施例进行说明。

(实施例1)

对于实施例1所涉及的斜视物镜光学系统进行说明。实施例1的斜视物镜光学系统由从物体侧起依次配置的具有负折射力的前侧透镜组GF、光路转换元件P、亮度光圈S以及具有正折射力的后侧透镜组GR组成。

前侧透镜组GF由物体侧为平面的平凹负透镜L1以及使凸面朝向像面侧的正弯月透镜L2组成。

光路转换元件P配置在前侧透镜组GF与后侧透镜组GR之间。光路转换元件P是棱镜。

亮度光圈S配置在光路转换元件P与后侧透镜组GR之间。更具体地说,亮度光圈S设置在光路转换元件P的像侧面。

后侧透镜组GR由双凸正透镜L3、双凸正透镜L4以及使凸面朝向像侧的负弯月透镜L5组成。在此,由双凸正透镜L4和负弯月透镜L5形成了具有正折射力的接合透镜。双凸正透镜L3使曲率半径小的面朝向像面侧。用绝对值来进行透镜面的曲率半径的大小比较。关于实施例2~实施例33也相同。

在后侧透镜组GR配置有滤波器F1、护罩玻璃CG以及玻璃盖GL。滤波器F1配置在双凸正透镜L3与接合透镜之间。

以下示出在透镜、棱镜以及护罩玻璃中使用的玻璃材料的数据。各参数的意思如下。另外,“≤1.9”表示1.9以上。关于实施例2~实施例33也相同。

nd:针对d线的折射率

vd:阿贝数

HR|:高折射率玻璃材料

LR|:低折射率玻璃材料

HD:高色散玻璃材料

LD:低色散玻璃材料

HR|-HD:高折射率、高色散玻璃材料

HR|-LD:高折射率、低色散玻璃材料

LR|-LD:低折射率、低色散玻璃材料

在实施例1中,全视角为100度。

(实施例2)

对于实施例2所涉及的斜视物镜光学系统进行说明。实施例2的斜视物镜光学系统由从物体侧起依次配置的具有负折射力的前侧透镜组GF、光路转换元件P、亮度光圈S以及具有正折射力的后侧透镜组GR组成。

前侧透镜组GF由物体侧为平面的平凹负透镜L1和使凸面朝向像面侧的正弯月透镜L2组成。

光路转换元件P配置在前侧透镜组GF与后侧透镜组GR之间。光路转换元件P为棱镜。

亮度光圈S配置在光路转换元件P与后侧透镜组GR之间。更具体地说,亮度光圈S设置在光路转换元件P的像侧面。

后侧透镜组GR由双凸正透镜L3、双凸正透镜L4以及使凸面朝向像侧的负弯月透镜L5组成。在此,由双凸正透镜L4和负弯月透镜L5形成了具有正折射力的接合透镜。双凸正透镜L3使曲率半径小的面朝向像面侧。

在后侧透镜组GR配置有滤波器F1、护罩玻璃CG以及玻璃盖GL。滤波器F1配置在双凸正透镜L3与接合透镜之间。

在实施例2中,全视角为100度。

(实施例3)

对于实施例3所涉及的斜视物镜光学系统进行说明。实施例3的斜视物镜光学系统由从物体侧起依次配置的具有负折射力的前侧透镜组GF、光路转换元件P、亮度光圈S以及具有正折射力的后侧透镜组GR组成。

前侧透镜组GF由物体侧为平面的平凹负透镜L1和使凸面朝向像面侧的正弯月透镜L2组成。

光路转换元件P配置在前侧透镜组GF与后侧透镜组GR之间。光路转换元件P为棱镜。

亮度光圈S配置在光路转换元件P与后侧透镜组GR之间。更具体地说,亮度光圈S设置在光路转换元件P的像侧面。

后侧透镜组GR由双凸正透镜L3、双凸正透镜L4以及使凸面朝向像侧的负弯月透镜L5组成。在此,由双凸正透镜L4和负弯月透镜L5形成了具有正折射力的接合透镜。双凸正透镜L3使曲率半径小的面朝向像面侧。

在后侧透镜组GR配置有滤波器F1、护罩玻璃CG以及玻璃盖GL。滤波器F1配置在双凸正透镜L3与接合透镜之间。

在实施例3中,全视角为100度。

(实施例4)

对于实施例4所涉及的斜视物镜光学系统进行说明。实施例4的斜视物镜光学系统由从物体侧起依次配置的具有负折射力的前侧透镜组GF、光路转换元件P、亮度光圈S以及具有正折射力的后侧透镜组GR组成。

前侧透镜组GF由物体侧为平面的平凹负透镜L1和使凸面朝向像面侧的正弯月透镜L2组成。

光路转换元件P配置在前侧透镜组GF与后侧透镜组GR之间。光路转换元件P为棱镜。

亮度光圈S配置在光路转换元件P与后侧透镜组GR之间。更具体地说,亮度光圈S设置在光路转换元件P的像侧面。

后侧透镜组GR由双凸正透镜L3、双凸正透镜L4以及使凸面朝向像侧的负弯月透镜L5组成。在此,由双凸正透镜L4和负弯月透镜L5形成了具有正折射力的接合透镜。双凸正透镜L3使曲率半径小的面朝向像面侧。

在后侧透镜组GR配置有滤波器F1、护罩玻璃CG以及玻璃盖GL。滤波器F1配置在双凸正透镜L3与接合透镜之间。

在实施例4中,全视角为100度。

(实施例5)

对于实施例5所涉及的斜视物镜光学系统进行说明。实施例5的斜视物镜光学系统由从物体侧起依次配置的具有负折射力的前侧透镜组GF、光路转换元件P、亮度光圈S以及具有正折射力的后侧透镜组GR组成。

前侧透镜组GF由物体侧为平面的平凹负透镜L1和使凸面朝向像面侧的正弯月透镜L2组成。

光路转换元件P配置在前侧透镜组GF与后侧透镜组GR之间。光路转换元件P为棱镜。

亮度光圈S配置在光路转换元件P与后侧透镜组GR之间。更具体地说,亮度光圈S设置在光路转换元件P的像侧面。

后侧透镜组GR由双凸正透镜L3、双凸正透镜L4以及使凸面朝向像侧的负弯月透镜L5组成。在此,由双凸正透镜L4和负弯月透镜L5形成了具有正折射力的接合透镜。双凸正透镜L3使曲率半径小的面朝向像面侧。

在后侧透镜组GR配置有滤波器F1、护罩玻璃CG以及玻璃盖GL。滤波器F1配置在双凸正透镜L3与接合透镜之间。

在实施例5中,全视角为100度。

(实施例6)

对于实施例6所涉及的斜视物镜光学系统进行说明。实施例6的斜视物镜光学系统由从物体侧起依次配置的具有负折射力的前侧透镜组GF、光路转换元件P、亮度光圈S以及具有正折射力的后侧透镜组GR组成。

前侧透镜组GF由物体侧为平面的平凹负透镜L1和双凸正透镜L2组成。

光路转换元件P配置在前侧透镜组GF与后侧透镜组GR之间。光路转换元件P为棱镜。

亮度光圈S配置在光路转换元件P与后侧透镜组GR之间。更具体地说,亮度光圈S设置在光路转换元件P的像侧面。

后侧透镜组GR由双凸正透镜L3、双凸正透镜L4以及使凸面朝向像侧的负弯月透镜L5组成。在此,由双凸正透镜L4和负弯月透镜L5形成了具有正折射力的接合透镜。双凸正透镜L3使曲率半径小的面朝向像面侧。

在后侧透镜组GR配置有滤波器F1、护罩玻璃CG以及玻璃盖GL。滤波器F1配置在双凸正透镜L3与接合透镜之间。

在实施例6中,全视角为100度。

(实施例7)

对于实施例7所涉及的斜视物镜光学系统进行说明。实施例7的斜视物镜光学系统由从物体侧起依次配置的具有负折射力的前侧透镜组GF、光路转换元件P、亮度光圈S以及具有正折射力的后侧透镜组GR组成。

前侧透镜组GF由物体侧为平面的平凹负透镜L1和使凸面朝向像面侧的正弯月透镜L2组成。

光路转换元件P配置在前侧透镜组GF与后侧透镜组GR之间。光路转换元件P为棱镜。

亮度光圈S配置在光路转换元件P与后侧透镜组GR之间。更具体地说,亮度光圈S设置在光路转换元件P的像侧面。

后侧透镜组GR由双凸正透镜L3、双凸正透镜L4以及使凸面朝向像侧的负弯月透镜L5组成。在此,由双凸正透镜L4和负弯月透镜L5形成了具有正折射力的接合透镜。双凸正透镜L3使曲率半径小的面朝向像面侧。

在后侧透镜组GR配置有滤波器F1、护罩玻璃CG以及玻璃盖GL。滤波器F1配置在双凸正透镜L3与接合透镜之间。

在实施例7中,全视角为100度。

(实施例8)

对于实施例8所涉及的斜视物镜光学系统进行说明。实施例8的斜视物镜光学系统由从物体侧起依次配置的具有负折射力的前侧透镜组GF、光路转换元件P、亮度光圈S以及具有正折射力的后侧透镜组GR组成。

前侧透镜组GF由物体侧为平面的平凹负透镜L1和使凸面朝向像面侧的正弯月透镜L2组成。

光路转换元件P配置在前侧透镜组GF与后侧透镜组GR之间。光路转换元件P为棱镜。

亮度光圈S配置在光路转换元件P与后侧透镜组GR之间。更具体地说,亮度光圈S设置在光路转换元件P的像侧面。

后侧透镜组GR由双凸正透镜L3、双凸正透镜L4以及使凸面朝向像侧的负弯月透镜L5组成。在此,由双凸正透镜L4和负弯月透镜L5形成了具有正折射力的接合透镜。双凸正透镜L3使曲率半径小的面朝向像面侧。

在后侧透镜组GR配置有滤波器F1、护罩玻璃CG以及玻璃盖GL。滤波器F1配置在双凸正透镜L3与接合透镜之间。

在实施例8中,全视角为100度。

(实施例9)

对于实施例9所涉及的斜视物镜光学系统进行说明。实施例9的斜视物镜光学系统由从物体侧起依次配置的具有负折射力的前侧透镜组GF、光路转换元件P、亮度光圈S以及具有正折射力的后侧透镜组GR组成。

前侧透镜组GF由物体侧为平面的平凹负透镜L1和使凸面朝向像面侧的正弯月透镜L2组成。

光路转换元件P配置在前侧透镜组GF与后侧透镜组GR之间。光路转换元件P为棱镜。

亮度光圈S配置在光路转换元件P与后侧透镜组GR之间。更具体地说,亮度光圈S设置在光路转换元件P的像侧面。

后侧透镜组GR由双凸正透镜L3、双凸正透镜L4以及使凸面朝向像侧的负弯月透镜L5组成。在此,由双凸正透镜L4和负弯月透镜L5形成了具有正折射力的接合透镜。双凸正透镜L3使曲率半径小的面朝向像面侧。

在后侧透镜组GR配置有滤波器F1、护罩玻璃CG以及玻璃盖GL。滤波器F1配置在双凸正透镜L3与接合透镜之间。通过在护罩玻璃中使用高折射率玻璃材料,不缩小焦点调整所需要的间隔就能够构成斜视物镜光学系统。

在实施例9中,全视角为100度。

(实施例10)

对于实施例10所涉及的斜视物镜光学系统进行说明。实施例10的斜视物镜光学系统由从物体侧起依次配置的具有负折射力的前侧透镜组GF、光路转换元件P、亮度光圈S以及具有正折射力的后侧透镜组GR组成。

前侧透镜组GF由物体侧为平面的平凹负透镜L1和使凸面朝向像面侧的正弯月透镜L2组成。

光路转换元件P配置在前侧透镜组GF与后侧透镜组GR之间。光路转换元件P为棱镜。

亮度光圈S配置在光路转换元件P与后侧透镜组GR之间。更具体地说,亮度光圈S设置在光路转换元件P的像侧面。

后侧透镜组GR由双凸正透镜L3、双凸正透镜L4以及使凸面朝向像侧的负弯月透镜L5组成。在此,由双凸正透镜L4和负弯月透镜L5形成了具有正折射力的接合透镜。双凸正透镜L3使曲率半径小的面朝向像面侧。

在后侧透镜组GR配置有滤波器F1、护罩玻璃CG以及玻璃盖GL。滤波器F1配置在双凸正透镜L3与接合透镜之间。

在实施例10中,全视角为120度。例如与实施例1相比,在实施例10中,视角更广。

(实施例11)

对于实施例11所涉及的斜视物镜光学系统进行说明。实施例11的斜视物镜光学系统由从物体侧起依次配置的具有负折射力的前侧透镜组GF、光路转换元件P、亮度光圈S以及具有正折射力的后侧透镜组GR组成。

前侧透镜组GF由物体侧为平面的平凹负透镜L1和使凸面朝向像面侧的正弯月透镜L2组成。

光路转换元件P配置在前侧透镜组GF与后侧透镜组GR之间。光路转换元件P为棱镜。

亮度光圈S配置在光路转换元件P与后侧透镜组GR之间。更具体地说,亮度光圈S设置在光路转换元件P的像侧面。

后侧透镜组GR由双凸正透镜L3、双凸正透镜L4以及使凸面朝向像侧的负弯月透镜L5组成。在此,由双凸正透镜L4和负弯月透镜L5形成了具有正折射力的接合透镜。双凸正透镜L3使曲率半径小的面朝向像面侧。

在后侧透镜组GR配置有滤波器F1、护罩玻璃CG以及玻璃盖GL。滤波器F1配置在双凸正透镜L3与接合透镜之间。

在实施例11中,视角为140度。实施例11的透镜结构与实施例10的透镜结构相同,但是与实施例10相比,在实施例11中,视角更广。

(实施例12)

对于实施例12所涉及的斜视物镜光学系统进行说明。实施例12的斜视物镜光学系统由从物体侧起依次配置的具有负折射力的前侧透镜组GF、光路转换元件P、亮度光圈S以及具有正折射力的后侧透镜组GR组成。

前侧透镜组GF由物体侧为平面的平凹负透镜L1和使凸面朝向像面侧的正弯月透镜L2组成。

光路转换元件P配置在前侧透镜组GF与后侧透镜组GR之间。光路转换元件P为棱镜。

亮度光圈S配置在光路转换元件P与后侧透镜组GR之间。更具体地说,亮度光圈S设置在光路转换元件P的像侧面。

后侧透镜组GR由双凸正透镜L3、双凸正透镜L4以及使凸面朝向像侧的负弯月透镜L5组成。在此,由双凸正透镜L4和负弯月透镜L5形成了具有正折射力的接合透镜。双凸正透镜L3使曲率半径小的面朝向像面侧。

在后侧透镜组GR配置有滤波器F1、护罩玻璃CG以及玻璃盖GL。滤波器F1配置在双凸正透镜L3与接合透镜之间。

在实施例12中,视角为140度。实施例12的透镜结构与实施例10的透镜结构相同,但是与实施例10相比,在实施例12中,视角更广。

(实施例13)

对于实施例13所涉及的斜视物镜光学系统进行说明。实施例13的斜视物镜光学系统由从物体侧起依次配置的具有负折射力的前侧透镜组GF、光路转换元件P、亮度光圈S以及具有正折射力的后侧透镜组GR组成。

前侧透镜组GF由物体侧为平面的平凹负透镜L1、使凸面朝向像面侧的负弯月透镜L2以及使凸面朝向像面侧的正弯月透镜L3组成。在此,由负弯月透镜L2和正弯月透镜L3形成了具有正折射力的接合透镜。

在平凹负透镜L1中使用了由蓝宝石构成的晶体材料。由于蓝宝石硬,因此透镜表面不容易损伤,并且由于抵抗外部冲击的能力也强,因此不容易产生裂纹。

光路转换元件P配置在前侧透镜组GF与后侧透镜组GR之间。光路转换元件P为棱镜。

亮度光圈S配置在光路转换元件P与后侧透镜组GR之间。更具体地说,亮度光圈S设置在光路转换元件P的像侧面。

后侧透镜组GR由双凸正透镜L4、双凸正透镜L5以及使凸面朝向像侧的负弯月透镜L6组成。在此,由双凸正透镜L5和负弯月透镜L6形成了具有正折射力的接合透镜。双凸正透镜L4使曲率半径小的面朝向像面侧。

在后侧透镜组GR配置有滤波器F1、护罩玻璃CG以及玻璃盖GL。滤波器F1配置在双凸正透镜L4与接合透镜之间。

在实施例13中,全视角为100度。

(实施例14)

对于实施例14所涉及的斜视物镜光学系统进行说明。实施例14的斜视物镜光学系统由从物体侧起依次配置的具有负折射力的前侧透镜组GF、光路转换元件P、亮度光圈S以及具有正折射力的后侧透镜组GR组成。

前侧透镜组GF由物体侧为平面的平凹负透镜L1、使凸面朝向像面侧的负弯月透镜L2以及使凸面朝向像面侧的正弯月透镜L3组成。在此,由负弯月透镜L2和正弯月透镜L3形成了具有正折射力的接合透镜。

在平凹负透镜L1中使用了由蓝宝石构成的晶体材料。由于蓝宝石硬,因此透镜表面不容易损伤,并且由于抵抗外部冲击的能力也强,因此不容易产生裂纹。

光路转换元件P配置在前侧透镜组GF与后侧透镜组GR之间。光路转换元件P为棱镜。

亮度光圈S配置在光路转换元件P与后侧透镜组GR之间。更具体地说,亮度光圈S设置在光路转换元件P的像侧面。

后侧透镜组GR由双凸正透镜L4、双凸正透镜L5以及使凸面朝向像侧的负弯月透镜L6组成。在此,由双凸正透镜L5和负弯月透镜L6形成了具有正折射力的接合透镜。双凸正透镜L4使曲率半径小的面朝向像面侧。

在后侧透镜组GR配置有滤波器F1、护罩玻璃CG以及玻璃盖GL。滤波器F1配置在双凸正透镜L4与接合透镜之间。

在实施例14中,全视角为100度。

(实施例15)

对于实施例15所涉及的斜视物镜光学系统进行说明。实施例15的斜视物镜光学系统由从物体侧起依次配置的具有负折射力的前侧透镜组GF、光路转换元件P、亮度光圈S以及具有正折射力的后侧透镜组GR组成。

前侧透镜组GF由物体侧为平面的平凹负透镜L1、使凸面朝向像面侧的负弯月透镜L2以及使凸面朝向像面侧的正弯月透镜L3组成。在此,由负弯月透镜L2和正弯月透镜L3形成了具有正折射力的接合透镜。

光路转换元件P配置在前侧透镜组GF与后侧透镜组GR之间。光路转换元件P为棱镜。

亮度光圈S配置在光路转换元件P与后侧透镜组GR之间。更具体地说,亮度光圈S设置在光路转换元件P的像侧面。

后侧透镜组GR由双凸正透镜L4、双凸正透镜L5以及使凸面朝向像侧的负弯月透镜L6组成。在此,由双凸正透镜L5和负弯月透镜L6形成了具有正折射力的接合透镜。双凸正透镜L4使曲率半径小的面朝向像面侧。

在后侧透镜组GR配置有滤波器F1、护罩玻璃CG以及玻璃盖GL。滤波器F1配置在双凸正透镜L4与接合透镜之间。

在实施例15中,全视角为100度。

(实施例16)

对于实施例16所涉及的斜视物镜光学系统进行说明。实施例16的斜视物镜光学系统由从物体侧起依次配置的具有负折射力的前侧透镜组GF、光路转换元件P、亮度光圈S以及具有正折射力的后侧透镜组GR组成。

前侧透镜组GF由物体侧为平面的平凹负透镜L1、双凹负透镜L2以及双凸正透镜L3组成。在此,由双凹负透镜L2和双凸正透镜L3形成了具有正折射力的接合透镜。

在平凹负透镜L1中使用了由蓝宝石构成的晶体材料。由于蓝宝石硬,因此透镜表面不容易损伤,并且抵抗外部冲击的能力也强,不容易产生裂纹。

光路转换元件P配置在前侧透镜组GF与后侧透镜组GR之间。光路转换元件P为棱镜。

亮度光圈S配置在光路转换元件P与后侧透镜组GR之间。更具体地说,亮度光圈S设置在光路转换元件P的像侧面。

后侧透镜组GR由双凸正透镜L4、双凸正透镜L5以及使凸面朝向像侧的负弯月透镜L6组成。在此,由双凸正透镜L5和负弯月透镜L6形成了具有正折射力的接合透镜。双凸正透镜L4使曲率半径小的面朝向像面侧。

在后侧透镜组GR配置有滤波器F1、护罩玻璃CG以及玻璃盖GL。滤波器F1配置在双凸正透镜L4与接合透镜之间。

在实施例16中,全视角为100度。

(实施例17)

对于实施例17所涉及的斜视物镜光学系统进行说明。实施例17的斜视物镜光学系统由从物体侧起依次配置的具有负折射力的前侧透镜组GF、光路转换元件P、亮度光圈S以及具有正折射力的后侧透镜组GR组成。

前侧透镜组GF由物体侧为平面的平凹负透镜L1、使凸面朝向像面侧的负弯月透镜L2以及使凸面朝向像面侧的正弯月透镜L3组成。在此,由负弯月透镜L2和正弯月透镜L3形成了具有正折射力的接合透镜。

光路转换元件P配置在前侧透镜组GF与后侧透镜组GR之间。光路转换元件P为棱镜。

亮度光圈S配置在光路转换元件P与后侧透镜组GR之间。更具体地说,亮度光圈S设置在光路转换元件P的像侧面。

后侧透镜组GR由双凸正透镜L4、双凸正透镜L5以及使凸面朝向像侧的负弯月透镜L6组成。在此,由双凸正透镜L5和负弯月透镜L6形成了具有正折射力的接合透镜。双凸正透镜L4使曲率半径小的面朝向像面侧。

在后侧透镜组GR配置有滤波器F1、护罩玻璃CG以及玻璃盖GL。滤波器F1配置在双凸正透镜L4与接合透镜之间。

在实施例17中,全视角为120度。例如与实施例13相比,在实施例17中,视角更广。

(实施例18)

对于实施例18所涉及的斜视物镜光学系统进行说明。实施例18的斜视物镜光学系统由从物体侧起依次配置的具有负折射力的前侧透镜组GF、光路转换元件P、亮度光圈S以及具有正折射力的后侧透镜组GR组成。

前侧透镜组GF由物体侧为平面的平凹负透镜L1、使凸面朝向像面侧的负弯月透镜L2以及使凸面朝向像面侧的正弯月透镜L3组成。在此,由负弯月透镜L2和正弯月透镜L3形成了具有正折射力的接合透镜。

光路转换元件P配置在前侧透镜组GF与后侧透镜组GR之间。光路转换元件P为棱镜。

亮度光圈S配置在光路转换元件P与后侧透镜组GR之间。更具体地说,亮度光圈S设置在光路转换元件P的像侧面。

后侧透镜组GR由双凸正透镜L4、双凸正透镜L5以及使凸面朝向像侧的负弯月透镜L6组成。在此,由双凸正透镜L5和负弯月透镜L6形成了具有正折射力的接合透镜。双凸正透镜L4使曲率半径小的面朝向像面侧。

在后侧透镜组GR配置有滤波器F1、护罩玻璃CG以及玻璃盖GL。滤波器F1配置在双凸正透镜L4与接合透镜之间。

在实施例18中,视角为140度。实施例18的透镜结构与实施例17的透镜结构相同,但是与实施例17相比,在实施例18中,视角更广。

(实施例19)

对于实施例19所涉及的斜视物镜光学系统进行说明。实施例19的斜视物镜光学系统由从物体侧起依次配置的具有负折射力的前侧透镜组GF、光路转换元件P、亮度光圈S以及具有正折射力的后侧透镜组GR组成。

前侧透镜组GF由物体侧为平面的平凹负透镜L1、双凹负透镜L2以及双凸正透镜L3组成。在此,由双凹负透镜L2和双凸正透镜L3形成了具有正折射力的接合透镜。

光路转换元件P配置在前侧透镜组GF与后侧透镜组GR之间。光路转换元件P为棱镜。

亮度光圈S配置在光路转换元件P与后侧透镜组GR之间。更具体地说,亮度光圈S设置在光路转换元件P的像侧面。

后侧透镜组GR由双凸正透镜L4、双凸正透镜L5以及使凸面朝向像侧的负弯月透镜L6组成。在此,由双凸正透镜L5和负弯月透镜L6形成了具有正折射力的接合透镜。双凸正透镜L4使曲率半径小的面朝向像面侧。

在后侧透镜组GR配置有滤波器F1、护罩玻璃CG以及玻璃盖GL。滤波器F1配置在双凸正透镜L4与接合透镜之间。

在实施例19中,全视角为150度。与实施例18相比,在实施例19中,视角更广。

(实施例20)

对于实施例20所涉及的斜视物镜光学系统进行说明。实施例20的斜视物镜光学系统由从物体侧起依次配置的具有负折射力的前侧透镜组GF、光路转换元件P、亮度光圈S以及具有正折射力的后侧透镜组GR组成。

前侧透镜组GF由物体侧为平面的平凹负透镜L1和使凸面朝向像面侧的负弯月透镜L2组成。

光路转换元件P配置在前侧透镜组GF与后侧透镜组GR之间。光路转换元件P为棱镜。

亮度光圈S配置在光路转换元件P与后侧透镜组GR之间。更具体地说,亮度光圈S设置在光路转换元件P的像侧面。

后侧透镜组GR由双凸正透镜L3、双凸正透镜L4以及使凸面朝向像侧的负弯月透镜L5组成。在此,由双凸正透镜L4和负弯月透镜L5形成了具有正折射力的接合透镜。双凸正透镜L3使曲率半径小的面朝向像面侧。

在后侧透镜组GR配置有滤波器F1、护罩玻璃CG以及玻璃盖GL。滤波器F1配置在双凸正透镜L3与接合透镜之间。

在实施例20中,全视角为100度。

(实施例21)

对于实施例21所涉及的斜视物镜光学系统进行说明。实施例21的斜视物镜光学系统由从物体侧起依次配置的具有负折射力的前侧透镜组GF、光路转换元件P、亮度光圈S以及具有正折射力的后侧透镜组GR组成。

前侧透镜组GF由物体侧为平面的平凹负透镜L1和使凸面朝向像面侧的负弯月透镜L2组成。

光路转换元件P配置在前侧透镜组GF与后侧透镜组GR之间。光路转换元件P为棱镜。

亮度光圈S配置在光路转换元件P与后侧透镜组GR之间。更具体地说,亮度光圈S设置在光路转换元件P的像侧面。

后侧透镜组GR由双凸正透镜L3、双凸正透镜L4以及使凸面朝向像侧的负弯月透镜L5组成。在此,由双凸正透镜L4和负弯月透镜L5形成了具有正折射力的接合透镜。双凸正透镜L3使曲率半径小的面朝向像面侧。

在后侧透镜组GR配置有滤波器F1、护罩玻璃CG以及玻璃盖GL。滤波器F1配置在双凸正透镜L3与接合透镜之间。

在实施例21中,全视角为100度。

(实施例22)

对于实施例22所涉及的斜视物镜光学系统进行说明。实施例22的斜视物镜光学系统由从物体侧起依次配置的具有负折射力的前侧透镜组GF、光路转换元件P、亮度光圈S以及具有正折射力的后侧透镜组GR组成。

前侧透镜组GF由物体侧为平面的平凹负透镜L1和使凸面朝向像面侧的负弯月透镜L2组成。

光路转换元件P配置在前侧透镜组GF与后侧透镜组GR之间。光路转换元件P为棱镜。

亮度光圈S配置在光路转换元件P与后侧透镜组GR之间。更具体地说,亮度光圈S设置在光路转换元件P的像侧面。

后侧透镜组GR由双凸正透镜L3、双凸正透镜L4以及使凸面朝向像侧的负弯月透镜L5组成。在此,由双凸正透镜L4和负弯月透镜L5形成了具有正折射力的接合透镜。双凸正透镜L3使曲率半径小的面朝向像面侧。

在后侧透镜组GR配置有滤波器F1、护罩玻璃CG以及玻璃盖GL。滤波器F1配置在双凸正透镜L3与接合透镜之间。

在实施例22中,全视角为100度。

(实施例23)

对于实施例23所涉及的斜视物镜光学系统进行说明。实施例23的斜视物镜光学系统由从物体侧起依次配置的具有负折射力的前侧透镜组GF、光路转换元件P、亮度光圈S以及具有正折射力的后侧透镜组GR组成。

前侧透镜组GF由物体侧为平面的平凹负透镜L1和使凸面朝向像面侧的负弯月透镜L2组成。

光路转换元件P配置在前侧透镜组GF与后侧透镜组GR之间。光路转换元件P为棱镜。

亮度光圈S配置在光路转换元件P与后侧透镜组GR之间。更具体地说,亮度光圈S设置在光路转换元件P的像侧面。

后侧透镜组GR由双凸正透镜L3、双凸正透镜L4以及使凸面朝向像侧的负弯月透镜L5组成。在此,由双凸正透镜L4和负弯月透镜L5形成了具有正折射力的接合透镜。双凸正透镜L3使曲率半径小的面朝向像面侧。

在后侧透镜组GR配置有滤波器F1、护罩玻璃CG以及玻璃盖GL。滤波器F1配置在双凸正透镜L3与接合透镜之间。

在实施例23中,全视角为100度。

(实施例24)

对于实施例24所涉及的斜视物镜光学系统进行说明。实施例24的斜视物镜光学系统由从物体侧起依次配置的具有负折射力的前侧透镜组GF、光路转换元件P、亮度光圈S以及具有正折射力的后侧透镜组GR组成。

前侧透镜组GF由物体侧为平面的平凹负透镜L1和使凸面朝向像面侧的负弯月透镜L2组成。

光路转换元件P配置在前侧透镜组GF与后侧透镜组GR之间。光路转换元件P为棱镜。

亮度光圈S配置在光路转换元件P与后侧透镜组GR之间。更具体地说,亮度光圈S设置在光路转换元件P的像侧面。

后侧透镜组GR由双凸正透镜L3、双凸正透镜L4以及使凸面朝向像侧的负弯月透镜L5组成。在此,由双凸正透镜L4和负弯月透镜L5形成了具有正折射力的接合透镜。双凸正透镜L3使曲率半径小的面朝向像面侧。

在后侧透镜组GR配置有滤波器F1、护罩玻璃CG以及玻璃盖GL。滤波器F1配置在双凸正透镜L3与接合透镜之间。

在实施例24中,全视角为119.6度。例如与实施例20相比,在实施例24中,视角更广。

(实施例25)

对于实施例25所涉及的斜视物镜光学系统进行说明。实施例25的斜视物镜光学系统由从物体侧起依次配置的具有负折射力的前侧透镜组GF、光路转换元件P、亮度光圈S以及具有正折射力的后侧透镜组GR组成。

前侧透镜组GF由物体侧为平面的平凹负透镜L1和使凸面朝向像面侧的负弯月透镜L2组成。

光路转换元件P配置在前侧透镜组GF与后侧透镜组GR之间。光路转换元件P为棱镜。

亮度光圈S配置在光路转换元件P与后侧透镜组GR之间。更具体地说,亮度光圈S设置在光路转换元件P的像侧面。

后侧透镜组GR由双凸正透镜L3、双凸正透镜L4以及使凸面朝向像侧的负弯月透镜L5组成。在此,由双凸正透镜L4和负弯月透镜L5形成了具有正折射力的接合透镜。双凸正透镜L3使曲率半径小的面朝向像面侧。

在后侧透镜组GR配置有滤波器F1、护罩玻璃CG以及玻璃盖GL。滤波器F1配置在双凸正透镜L3与接合透镜之间。

在实施例25中,全视角为140度。与实施例24相比,在实施例25中,视角更广。

(实施例26)

对于实施例26所涉及的斜视物镜光学系统进行说明。实施例26的斜视物镜光学系统由从物体侧起依次配置的具有负折射力的前侧透镜组GF、光路转换元件P、亮度光圈S以及具有正折射力的后侧透镜组GR组成。

前侧透镜组GF由物体侧为平面的平凹负透镜L1、使凸面朝向像面侧的负弯月透镜L2以及使凸面朝向像面侧的正弯月透镜L3组成。在此,由负弯月透镜L2和正弯月透镜L3形成了具有负折射力的接合透镜。

光路转换元件P配置在前侧透镜组GF与后侧透镜组GR之间。光路转换元件P为棱镜。

亮度光圈S配置在光路转换元件P与后侧透镜组GR之间。更具体地说,亮度光圈S设置在光路转换元件P的像侧面。

后侧透镜组GR由双凸正透镜L4、双凸正透镜L5以及使凸面朝向像侧的负弯月透镜L6组成。在此,由双凸正透镜L5和负弯月透镜L6形成了具有正折射力的接合透镜。双凸正透镜L4使曲率半径小的面朝向像面侧。

在后侧透镜组GR配置有滤波器F1、护罩玻璃CG以及玻璃盖GL。滤波器F1配置在双凸正透镜L4与接合透镜之间。

在实施例26中,全视角为100度。

(实施例27)

对于实施例27所涉及的斜视物镜光学系统进行说明。实施例27的斜视物镜光学系统由从物体侧起依次配置的具有负折射力的前侧透镜组GF、光路转换元件P、亮度光圈S以及具有正折射力的后侧透镜组GR组成。

前侧透镜组GF由物体侧为平面的平凹负透镜L1、使凸面朝向像面侧的负弯月透镜L2以及使凸面朝向像面侧的正弯月透镜L3组成。在此,由负弯月透镜L2和正弯月透镜L3形成了具有负折射力的接合透镜。

光路转换元件P配置在前侧透镜组GF与后侧透镜组GR之间。光路转换元件P为棱镜。

亮度光圈S配置在光路转换元件P与后侧透镜组GR之间。更具体地说,亮度光圈S设置在光路转换元件P的像侧面。

后侧透镜组GR由双凸正透镜L4、双凸正透镜L5以及使凸面朝向像侧的负弯月透镜L6组成。在此,由双凸正透镜L5和负弯月透镜L6形成了具有正折射力的接合透镜。双凸正透镜L4使曲率半径小的面朝向像面侧。

在后侧透镜组GR配置有滤波器F1、护罩玻璃CG以及玻璃盖GL。滤波器F1配置在双凸正透镜L4与接合透镜之间。

在实施例27中,全视角为100度。

(实施例28)

对于实施例28所涉及的斜视物镜光学系统进行说明。实施例28的斜视物镜光学系统由从物体侧起依次配置的具有负折射力的前侧透镜组GF、光路转换元件P、亮度光圈S以及具有正折射力的后侧透镜组GR组成。

前侧透镜组GF由物体侧为平面的平凹负透镜L1、使凸面朝向像面侧的负弯月透镜L2以及使凸面朝向像面侧的正弯月透镜L3组成。在此,由负弯月透镜L2和正弯月透镜L3形成了具有负折射力的接合透镜。

光路转换元件P配置在前侧透镜组GF与后侧透镜组GR之间。光路转换元件P为棱镜。

亮度光圈S配置在光路转换元件P与后侧透镜组GR之间。更具体地说,亮度光圈S设置在光路转换元件P的像侧面。

后侧透镜组GR由双凸正透镜L4、双凸正透镜L5以及使凸面朝向像侧的负弯月透镜L6组成。在此,由双凸正透镜L5和负弯月透镜L6形成了具有正折射力的接合透镜。双凸正透镜L4使曲率半径小的面朝向像面侧。

在后侧透镜组GR配置有滤波器F1、护罩玻璃CG以及玻璃盖GL。滤波器F1配置在双凸正透镜L4与接合透镜之间。

在实施例28中,全视角为100度。

(实施例29)

对于实施例29所涉及的斜视物镜光学系统进行说明。实施例29的斜视物镜光学系统由从物体侧起依次配置的具有负折射力的前侧透镜组GF、光路转换元件P、亮度光圈S以及具有正折射力的后侧透镜组GR组成。

前侧透镜组GF由物体侧为平面的平凹负透镜L1、使凸面朝向像面侧的负弯月透镜L2以及使凸面朝向像面侧的正弯月透镜L3组成。在此,由负弯月透镜L2和正弯月透镜L3形成了具有负折射力的接合透镜。

光路转换元件P配置在前侧透镜组GF与后侧透镜组GR之间。光路转换元件P为棱镜。

亮度光圈S配置在光路转换元件P与后侧透镜组GR之间。更具体地说,亮度光圈S设置在光路转换元件P的像侧面。

后侧透镜组GR由双凸正透镜L4、双凸正透镜L5以及使凸面朝向像侧的负弯月透镜L6组成。在此,由双凸正透镜L5和负弯月透镜L6形成了具有正折射力的接合透镜。双凸正透镜L4使曲率半径小的面朝向像面侧。

在后侧透镜组GR配置有滤波器F1、护罩玻璃CG以及玻璃盖GL。滤波器F1配置在双凸正透镜L4与接合透镜之间。

在实施例29中,全视角为100度。

(实施例30)

对于实施例30所涉及的斜视物镜光学系统进行说明。实施例30的斜视物镜光学系统由从物体侧起依次配置的具有负折射力的前侧透镜组GF、光路转换元件P、亮度光圈S以及具有正折射力的后侧透镜组GR组成。

前侧透镜组GF由物体侧为平面的平凹负透镜L1、使凸面朝向像面侧的负弯月透镜L2以及使凸面朝向像面侧的正弯月透镜L3组成。在此,由负弯月透镜L2和正弯月透镜L3形成了具有负折射力的接合透镜。

光路转换元件P配置在前侧透镜组GF与后侧透镜组GR之间。光路转换元件P为棱镜。

亮度光圈S配置在光路转换元件P与后侧透镜组GR之间。更具体地说,亮度光圈S设置在光路转换元件P的像侧面。

后侧透镜组GR由双凸正透镜L4、双凸正透镜L5以及使凸面朝向像侧的负弯月透镜L6组成。在此,由双凸正透镜L5和负弯月透镜L6形成了具有正折射力的接合透镜。双凸正透镜L4使曲率半径小的面朝向像面侧。

在后侧透镜组GR配置有滤波器F1、护罩玻璃CG以及玻璃盖GL。滤波器F1配置在双凸正透镜L4与接合透镜之间。

在实施例30中,全视角为100度。

(实施例31)

对于实施例31所涉及的斜视物镜光学系统进行说明。实施例31的斜视物镜光学系统由从物体侧起依次配置的具有负折射力的前侧透镜组GF、光路转换元件P、亮度光圈S以及具有正折射力的后侧透镜组GR组成。

前侧透镜组GF由物体侧为平面的平凹负透镜L1、使凸面朝向像面侧的负弯月透镜L2以及使凸面朝向像面侧的正弯月透镜L3组成。在此,由负弯月透镜L2和正弯月透镜L3形成了具有负折射力的接合透镜。

光路转换元件P配置在前侧透镜组GF与后侧透镜组GR之间。光路转换元件P为棱镜。

亮度光圈S配置在光路转换元件P与后侧透镜组GR之间。更具体地说,亮度光圈S设置在光路转换元件P的像侧面。

后侧透镜组GR由双凸正透镜L4、双凸正透镜L5以及使凸面朝向像侧的负弯月透镜L6组成。在此,由双凸正透镜L5和负弯月透镜L6形成了具有正折射力的接合透镜。双凸正透镜L4使曲率半径小的面朝向像面侧。

在后侧透镜组GR配置有滤波器F1、护罩玻璃CG以及玻璃盖GL。滤波器F1配置在双凸正透镜L4与接合透镜之间。

在实施例31中,全视角为100度。

(实施例32)

对于实施例32所涉及的斜视物镜光学系统进行说明。实施例32的斜视物镜光学系统由从物体侧起依次配置的具有负折射力的前侧透镜组GF、光路转换元件P、亮度光圈S以及具有正折射力的后侧透镜组GR组成。

前侧透镜组GF由物体侧为平面的平凹负透镜L1、双凹负透镜L2以及双凸正透镜L3组成。在此,由双凹负透镜L2和双凸正透镜L3形成了具有负折射力的接合透镜。

光路转换元件P配置在前侧透镜组GF与后侧透镜组GR之间。光路转换元件P为棱镜。

亮度光圈S配置在光路转换元件P与后侧透镜组GR之间。更具体地说,亮度光圈S设置在光路转换元件P的像侧面。

后侧透镜组GR由双凸正透镜L4、双凸正透镜L5以及使凸面朝向像侧的负弯月透镜L6组成。在此,由双凸正透镜L5和负弯月透镜L6形成了具有正折射力的接合透镜。双凸正透镜L4使曲率半径小的面朝向像面侧。

在后侧透镜组GR配置有滤波器F1、护罩玻璃CG以及玻璃盖GL。滤波器F1配置在双凸正透镜L4与接合透镜之间。

在实施例32中,全视角为100度。

(实施例33)

对于实施例33所涉及的斜视物镜光学系统进行说明。实施例33的斜视物镜光学系统由从物体侧起依次配置的具有负折射力的前侧透镜组GF、光路转换元件P、亮度光圈S以及具有正折射力的后侧透镜组GR组成。

前侧透镜组GF由物体侧为平面的平凹负透镜L1和物体侧为平面的平凸正透镜L2组成。

光路转换元件P配置在前侧透镜组GF与后侧透镜组GR之间。光路转换元件P为棱镜。

亮度光圈S配置在光路转换元件P与后侧透镜组GR之间。更具体地说,亮度光圈S设置在光路转换元件P的像侧面。

后侧透镜组GR由双凸正透镜L3、双凸正透镜L4以及使凸面朝向像侧的负弯月透镜L5组成。在此,由双凸正透镜L4和负弯月透镜L5形成了具有正折射力的接合透镜。双凸正透镜L3使曲率半径小的面朝向像面侧。

在后侧透镜组GR配置有滤波器F1、护罩玻璃CG以及玻璃盖GL。滤波器F1配置在双凸正透镜L3与接合透镜之间。

在实施例33中,全视角为100度。

如以上说明的那样,各实施例的斜视物镜光学系统具有配置在棱镜的物体侧的前侧透镜组和配置在棱镜的像侧的后侧透镜组,前侧透镜组具有负折射力,并且由使凹面朝向像面侧的具有负折射力的透镜和使凸面朝向像面侧的单透镜构成,或者由使凹面朝向像面侧的具有负折射力的透镜和接合透镜构成,后侧透镜组具有正折射力,并且由具有正折射力的透镜和具有正折射力的接合透镜构成,接合透镜是将正折射力的透镜与负折射力的透镜依次接合而成的,在棱镜与后侧透镜组之间具备孔径光圈。

各实施例的斜视物镜光学系统具有支持摄像元件的小型化和多像素化且使光学性能提高的最佳的透镜结构,根据该结构,还能够有助于内窥镜前端部的细径化。并且,各实施例的斜视物镜光学系统满足各条件式,因此良好地校正了各像差。

以下示出上述各实施例的数值数据。在面数据中,r是各面的曲率半径,d是各光学构件的壁厚或空气间隔,nd是各光学构件的针对d线的折射率,νd是各光学构件的针对d线的阿贝数。在各种数据中,IH是像高,ω是半视角,Fno是光圈值,f是物镜光学系统整个系统的焦距,D1是从前侧透镜组的位于最靠像面侧的位置的透镜的像侧面到亮度光圈的空气当量长度,D2是从后侧透镜组的最终透镜的像侧面到像面的空气当量长度,L是物镜光学系统的总长,fF是前侧透镜组的焦距,fR是后侧的焦距,νd(L2)是第二透镜的阿贝数。另外,r、d、IH、空气当量长度、物镜光学系统的总长以及各焦距的单位是mm。另外,f被标准化为1mm。

数值实施例1

单位mm

面数据

各种数据

数值实施例2

单位mm

面数据

各种数据

数值实施例3

单位mm

面数据

各种数据

数值实施例4

单位mm

面数据

各种数据

数值实施例5

单位mm

面数据

各种数据

数值实施例6

单位mm

面数据

各种数据

数值实施例7

单位mm

面数据

各种数据

数值实施例8

单位mm

面数据

各种数据

数值实施例9

单位mm

面数据

各种数据

数值实施例10

单位mm

面数据

各种数据

数值实施例11

单位mm

面数据

各种数据

数值实施例12

单位mm

面数据

各种数据

数值实施例13

单位mm

面数据

各种数据

数值实施例14

单位mm

面数据

各种数据

数值实施例15

单位mm

面数据

各种数据

数值实施例16

单位mm

面数据

各种数据

数值实施例17

单位mm

面数据

各种数据

数值实施例18

单位mm

面数据

各种数据

数值实施例19

单位mm

面数据

各种数据

数值实施例20

单位mm

面数据

各种数据

数值实施例21

单位mm

面数据

各种数据

数值实施例22

单位mm

面数据

各种数据

数值实施例23

单位mm

面数据

各种数据

数值实施例24

单位mm

面数据

各种数据

数值实施例25

单位mm

面数据

各种数据

数值实施例26

单位mm

面数据

各种数据

数值实施例27

单位mm

面数据

各种数据

数值实施例28

单位mm

面数据

各种数据

数值实施例29

单位mm

面数据

各种数据

数值实施例30

单位mm

面数据

各种数据

数值实施例31

单位mm

面数据

各种数据

数值实施例32

单位mm

面数据

各种数据

数值实施例33

单位mm

面数据

各种数据

接着,下面列举各实施例中的条件式的值。此外,-(连字符)表示没有相应的结构。

图38是使用了本实施方式的斜视物镜光学系统的内窥镜装置的结构例。内窥镜装置20具备斜视用内窥镜21(以下称为“内窥镜21”)、视频处理器22以及监视器23。内窥镜21具备插入部21a和信号线缆21b。在插入部21a的前端配置有斜视物镜光学系统24。在此,斜视物镜光学系统24是前方观察用的斜视物镜光学系统。在该斜视物镜光学系统24中使用实施例1至实施例33中的任一个实施例的斜视物镜光学系统。

另外,虽然在此没有图示,但是在该斜视物镜光学系统24附近配置有用于对被摄体25进行照明的照明光学系统。该照明光学系统具有光源、照明光学元件以及光纤维束。作为光源,例如有发光二极管(LED:Light Emitting Diode)、激光二极管(LD:Laser Diode)的发光元件。作为照明光学元件,例如有透镜元件。透镜元件具备使照明光扩散或会聚的功能。光纤维束向内窥镜21传输照明光。

另外,内窥镜21经由信号线缆21b与视频处理器22连接。由斜视物镜光学系统24成像得到的被摄体25的像被摄像元件拍摄。拍摄到的被摄体25的像通过内置于视频处理器22的电路系统被转换为影像信号。根据影像信号,在监视器23上显示被摄体的图像26。

此外,在该视频处理器22的内部设置有驱动LED等光源的电路系统。

另外,通过将LED、LD等发光元件设置在内窥镜21内,而不需要在内窥镜21的外部设置光源。并且,通过将这些发光元件设置在内窥镜21的前端部,不需要设置传输照明光的光纤维束。

并且,关于光源,也可以使用氙气灯、卤素灯等。另外,在内窥镜装置20中,内置有光源的光源装置与视频处理器22形成为一体。然而,光源装置也可以与视频处理器22分开地构成。在该情况下,光源装置和视频处理器22分别与内窥镜21连接。

如以上说明的那样,根据本发明的斜视物镜光学系统,能够提供一种对于实现了多像素化和小型化的摄像元件而言最佳的高性能且小型的斜视物镜光学系统。并且,通过使用本发明的斜视物镜光学系统,能够提供一种能够获得高图像质量的图像并且具有细径化的前端部的斜视用内窥镜。

以上说明了本发明的各种实施方式,但是本发明不仅仅限于这些实施方式,在不脱离其宗旨的范围内,将这些实施方式的结构适当地组合所构成的实施方式也为本发明的范畴。

(附记)

此外,基于这些实施例能够导出以下结构的发明。

(附记项1)

一种斜视物镜光学系统,其特征在于,

由从物体侧起依次配置的具有负折射力的前侧透镜组、光路转换元件、亮度光圈以及具有正折射力的后侧透镜组组成,

前侧透镜组由第一透镜和第二透镜组成,

后侧透镜组由第三透镜和具有正折射力的接合透镜组成,

第一透镜由使凹面朝向像面侧的负透镜组成,

第二透镜由接合透镜或使凸面朝向像面侧的单透镜组成,

第三透镜由正透镜组成,

接合透镜由弯月形状的负透镜和由双凸透镜组成的正透镜组成,

该斜视物镜光学系统满足以下的条件式(1)至(3),

1.6<D1/f<4.7(1)

1.0<D2/f<3.3(2)

9.0<L/f<31.0(3)

其中,

D1为从前侧透镜组的位于最靠像面侧的位置的透镜的像侧面到亮度光圈的空气当量长度,

D2为从后侧透镜组的最终透镜的像侧面到像面的空气当量长度,

L为斜视物镜光学系统的总长,

f为斜视物镜光学系统整个系统的焦距。

(附记项2)

根据附记项1所记载的斜视物镜光学系统,其特征在于,满足以下的条件式(4),

1.0<D1/D2<2.5(4)

其中,

D1为从前侧透镜组的位于最靠像面侧的位置的透镜的像侧面到亮度光圈的空气当量长度,

D2为从后侧透镜组的最终透镜的像侧面到像面的空气当量长度。

(附记项3)

根据附记项2所记载的斜视物镜光学系统,其特征在于,满足以下的条件式(5)、(6),

1.6<|fF/f|<4.5(5)

1.9<fR/f<5.3(6)

其中,

fF为前侧透镜组的焦距,

fR为后侧透镜组的焦距,

f为斜视物镜光学系统整个系统的焦距。

(附记项4)

根据附记项2所记载的斜视物镜光学系统,其特征在于,满足以下的条件式(7)、(8),

1.2<|f1/f|<4.5(7)

0.001<|f1/f2|<0.9(8)

其中,

f1为第一透镜的焦距,

f2为第二透镜的焦距,

f为斜视物镜光学系统整个系统的焦距。

(附记项5)

根据附记项4所记载的斜视物镜光学系统,其特征在于,第二透镜具有正折射力,斜视物镜光学系统满足以下的条件式(7’),

1.2<|f1/f|<2.4(7’)

其中,

f1为第一透镜的焦距,

f为斜视物镜光学系统整个系统的焦距。

(附记项6)

根据附记项4所记载的斜视物镜光学系统,其特征在于,第二透镜具有负折射力,斜视物镜光学系统满足以下的条件式(7”),

1.9<|f1/f|<4.5(7”)

其中,

f1为第一透镜的焦距,

f为斜视物镜光学系统整个系统的焦距。

(附记项7)

根据附记项4所记载的斜视物镜光学系统,其特征在于,第二透镜具有正折射力,斜视物镜光学系统满足下述条件式(8’),

0.02<|f1/f2|<0.22(8’)

其中,

f1为第一透镜的焦距,

f2为第二透镜的焦距。

(附记项8)

根据附记项1所记载的斜视物镜光学系统,其特征在于,第二透镜为接合透镜,斜视物镜光学系统满足以下的条件式(9),

|nd(L2f)-nd(L2b)|≤0.1(9)

其中,

nd(L2f)为第二透镜的接合透镜中的物体侧透镜的折射率,

nd(L2b)为第二透镜的接合透镜中的像面侧透镜的折射率。

(附记项9)

一种斜视用内窥镜,其特征在于,具备根据附记项1至8中的任一项所记载的斜视物镜光学系统。

产业上的可利用性

如以上那样,本发明对于高性能且小型的斜视物镜光学系统是有用的。另外,对于能够获得高图像质量的图像并且具有细径化的前端部的斜视用内窥镜是有用的。

附图标记说明

GF:前侧透镜组;GR:后侧透镜组;L1、L2、L3、L4、L5、L6:透镜;CL:接合透镜;S:亮度光圈(孔径光圈);P:棱镜(光路转换元件);F1:滤波器;CG:护罩玻璃;GL:玻璃盖;I:像面;1、5:斜视物镜光学系统;2、6:前侧透镜组;3、7:棱镜;4、8:后侧透镜组;20:内窥镜装置;21:斜视用内窥镜;22:视频处理器;23:监视器;24:斜视物镜光学系统;25:被摄体;26:被摄体的图像。

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