JPS6018966B2 - 内視鏡用写真接眼レンズ - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は内視鏡の援眼部側において目視観察を行なうと
共に、カメラを取付けることにより写真撮影を行なうた
めの内視鏡用写真嬢眼レンズに関するものである。

内視鏡で観察する場合、一般に観察者の目に合うように
後眼レンズを光軸に沿って前後動させることによって硯
度調節が行なわれる。

又、カメラを取付けることにより藤伝送系にて伝送され
てきた像を写真撮影する場合には、接眼レンズは撮影レ
ンズとしての働きをするので、常に一定の位置に置かれ
なければならない。このために接眼レンズは後方に繰り
下げて一定位置に移動されて写真撮影が行なわれる。こ
の写真嬢眼レンズを援眼状態で使用する場合には、観察
者は眼を離して観察しがちであり、光学繊維東の特性と
して平行光東に近い中心部の強度分布が強いので、周辺
部が暗くなってしまう。

このためにＮ．Ａを充分大きく取る必要があり、Ｎ．Ａ
が大きくなることに伴うコマフレアの発生がない様にし
なければならない。又、従来は光学繊維の径は太いもの
であったが、最近では繊維径は細くなる傾向にあり、光
学繊維東端面の像の鱗像力は高くなっている。このため
に画面全体における収差性能を向上させる必要があり、
特に球面収差、倍率の色収差を良好に補正し、嫁面轡曲
も数倍のフラットネスが要求される。更に、内視鏡にお
いては、伝送光学系中を伝達中に光東が拡がってしまい
、接眼レンズでは対物レンズでのＮ．Ａの数倍のＮ．Ａ
が必要となる。

このために薮眼レンズの．焦点深度は浅くなってしまう
。この焦点深度の浅いことは、観察時には眼の調節機能
により補償されるが、写真撮影時には問題となり、像面
湾曲のより一層の補正が必要となる。

本発明の目的は、Ｎ．Ａを大きくすると共に、球面収差
、倍率の色収差、像面轡曲を良好に補正できる内視鏡用
写真髪眼レンズを提供することである。

本発明内視鏡用写真嬢眼レンズは、全系として少なくと
も２個の第１、第２の接合レンズを含み、第１の接合レ
ンズを最も物体側に配し、第２の接合レンズを第１の接
合レンズより像側に配すると共に、最も像側のレンズを
メニスカス状負レンズにて構成し、し，凸，し・凹，し
２凸，し２凹を各々第１、第２の接合レンズの正しンズ
及び貧しンズのアッべ数、最も像側面の曲率半径をＲ、
全系の終点距離をｆとするとき、‘１ー レ，凸ーレ，
凹＞し２凸−し２凹【２｝ ０．３５ｆ＜Ｒ＜０．５５
ｆ を満足することを特徴としている。

以下、本発明を詳細に説明する。

第１図は本発明による一実施例を示す図であり、内視鏡
用写真懐眼レンズ１の前方物体側には光学繊維東２が配
置され、その射出端面と写真綾眼レンズ１との間には側
光素子用プリズム３が設けられる。

本発明では、最も物体側に第１の接合レンズを配し、第
２の接合レンズを第１の接合レンズより像側に配し、し
，凸ーハ凹＞し２凸−リ２凹、即ち第１の接合レンズの
アッべ数の差を第２の接合レンズのアッべ数の差より大
きくしている。

この様なしンズ配置により倍率の色収差、軸上の色収差
を合わせて良好に補正しているもので、最も物体側に第
１の接合レンズを穀けることで倍率の色収差を良好に補
正できるが、軸上の色収差は充分には補正できない。こ
の補正しされない軸上の色収差を補正するため、第２の
接合レンズを設けており、この場合に条件‘１１の如く
に両接合レンズのアッべ数の差を設けることにより倍率
の色収差、麹上の色収差を同時に良好に補正している。
この条件｛１｝を外れた場合には鞠上の色収差が補正過
剰となってしまう。又、本発明では、最も嫁側のレンズ
をメニスカス状負レンズとし、最も像側の面を０．３５
ｆ＜Ｒ＜０．５８としている。

このメニスカス状負レンズを最像側に配置することで像
面費曲を補正しており、最像側面を条件｛２｝の如くに
して球面収差を補正すると共に非点収差、コマ収差の対
称性を補正している。条件（２｝の上限を越えて大きく
なった場合は球面収差が補正不足となってしまう。条件
‘２）の下限より小さくなる場合は球面収差の補正には
好ましいが、非点収差及びコマ収差の対称性が悪化して
しまう。更に、本発明では前側焦点距離、後側焦点距離
がレンズ系の前方、後方に出ている様にして、光学繊維
東端面までの間隔を大きくし、接眼状態でのアィポィン
トを長くしている。

更に、実施例に基づいて本発明の他の条件を説明する。

第１図に示す内視鏡用写真薮眼レンズは、物体側より順
次に第１の接合レンズＬ、正しンズより成る正しンズ群
Ｌ２、物体側に凸面を向けた第２の接合メニスカス負レ
ンズ−から成っている。

この様なしンズ配置において、し３，し２，し６，し７
を各々第１、第２の接合レンズＬ，，Ｌ３の正しンズ及
び負レンズのアツべ数、ｒ４，ｒ，．，ｒ，２を各々第
１、第２の援合レンズＬ，，Ｌ３の接合面及び全系の最
も像側面の曲率半径、ｎ３，ｎ２，止，ｎ？を各々第１
、第２の接合レンズＬ，，−の接合レンズの正しンズ及
び負レンズの屈折率、全系の焦点距離をｆとするとき、
【１ｒ リ３ −し２ ＞２５＞リ６ −し７【２１
０．３８＜ｒ，２＜０．５８‘３｝ ０．８＜ｒ４＜２
．９ ‘４１ −−〜＞０．１ ｛５１〜＞ｎ７ ‘６｝ １．９＜ｒ，．＜３．５， の各条件を設けている。

‘Ｕ′は上記した条件【１）‘こおいて、倍率の色収差
をより補正するための条件である。

ころ条件ｍ′は鞠上の色収差を良好に補正しながら倍率
の色収差を良好に補正している。内視鏡用写真嬢眼レン
ズでは、主光線はしンズＬ，で光軸から離れた像高の高
い位置を通り、レンズ−では光軸に近い位置を通ってい
る。このためにレンズＬ，は倍率の色収差、軸上の色収
差を同時に補正できるが、レンズＬ３は麹上の色収差の
みに補正作用を有している。ここ，で、レンズＬのアッ
べ数の差をし３ ーレ２ ＞２５と大きくすることで倍
率の色収差を良好に二補正しており、し８一し２＜２５
となる場合には倍率の色収差を補正し切れなくなる。こ
のとき、鞠上の色収差も同時に補正されているが、補正
不足の状態である。そのためにレンズＬ３のアツべ数の
差をし６ーレ７＜２５と小さくすることによりレンズＬ
，で残存した鞠上の色収差を良好に補正している。し６
一し７＞２５となる場合には鞠上の色収差が補正過剰
となってしまう。 条件■は前述した通りであるが、条
件‘３１，‘４｝を満足させることにより、球面収差、
メリディオナル方向の非点収差、コマ収差をより一層良
好に補正している。本発明では、球面収差はｒ４，ｒ，
２面で分担して補正している。ここで、，「４面のみで
球面収差を補正した場合、メリディオナル方向の鞠外の
球面収差は下側光線、主光線、上側光線の順に補正され
、コマ収差が発生してしまう。逆に、ｒ，２面のみで球
面収差を補正した場合、上側光線、主光線、下側光線の
順に補正され、ｒ４面のみで補正を行なった場合とは逆
のコマ収差が発生してしまう。そこで、本発明の如くに
ｒ４面とｒ，２面に球面収差の補正を分担させて行なう
と、球面収差が良好に補正されると同時にメリディオナ
ル方向の非点収差、コマ収差が良好に補正される。ｒ４
，ｒ，２面はヒ小さな曲率半径である程、仏と比との差
が大きい程に球面収差の補正には有効であり、条件■，
脚の上限、条件‘４｝の下限を越えて条件範囲より外れ
た場合には、球面収差が補正不足となってしまう。又、
条件【２），‘３｝の下限を越えた場合には、球面収差
を良好に補正することは‐できるが、非点収差、コマ収
差の対称性が悪化してしまう。条件‘５），【６｝‘ま
最像側に配置したメニスカス状負レンズに於いて、像面
轡曲をより一層良好に補正するものである。本発明は球
面収差をより一層良好に補正するために条件糊，■を満
足する様にしたが、この条件【３１，‘４ー‘ま負レン
ズ、正しンズより成る接合レンズＬを規定し、且つ負レ
ンズの屈折率を高く、正しンズの屈折率を低く定めてい
るので、像面轡曲を悪化させてしまう。そこで、本発明
では条件【５｝，【即こ示す様に、レンズＬとは逆に正
しンズの屈折率を高くし、負レンズの屈折率を低くして
いる。且つ、正しンズ、負レンズの各々の屈折力を公、
−ｆ程度に強い状態に保持して像面轡曲を良好に補正し
ている。ここで、条件■，‘６〕の下限を越えて外れた
場合には、像面轡曲が補正し切れなくなり、写真接眼レ
ンズに必要な像面轡曲を補償することができない。又、
条件【６ーの上限を越えた場合には、像面轡曲の補正に
は有効であるが、球面収差が急速に悪化してしまう。次
に、本発明の数値例を示す。

この数値例は写真撮影の状態で示してあるが、接眼状態
では写真懐眼レンズ１とプリズム３との間の間隔紅２が
減少する。実施例 １ ナ＝１．０ ｄｌ 〇．６５２ ｎｌ ｌ．５１６３３ リ１
６４．１５７３ 一１．０５２２ ｄ２ ｏ．３６
８１．７８１６ ｄ３ ０．１０８ ｎ２ １．７
８４７２ リ２ ２５．７１７５ −〇．８６５９ ｄ
４ ０．４３４ ｎ３ １．５３１１３ リ３ ６２
．４４ｄ５ ０．０２４７７ −２．２４６０ｄ６
０．２１７ ｎ４ １．７１３００レ４ ５３．８
９〆８ １．１１１３ ｄ７ ｏ．〇２４７９
３．９６０９ ｄ８ ０．２８７ ｎ５ １．
７１３００リ５ ５３．８９７，。

ｏ．８５８７ ｄ９ ｏ．〇２４７１１ ２．７
９８２ ｄｌｏｏ．２７５ ｎ６ １．７１３００リ
６ ５３．８９７１２ ０．４６８７ ｄｌｌ 〇．
１１９ ｎ７ １．５９２７０ レ７ ３５．２９Ｚ
＝０．０２９ Ｎ ．Ａ＝０．２２５ ２ｗ＝６０
撮影倍率：７．５×実施例 ２ ナ＝１〇 〆２ ｄｌ 〇．４４０ ｎｌ ｌ
．５１６３３ リ１ ６４．１５一４．７ｏ２４ ｄ
２ ０，７１９１．２１２３ ｄ３ ０．３４１
ｎ２ １．７８４７２ ｙ２ ２５．７１？５ −１
．４６８４ ｄ４ ０．３０２ ｎ３ １．６４００
０ レ３ ６０．０９２．８１２５ ｄ５ ０．０１
６ｒ７ −５．３６１１ ｄ６ ０．１４６ ｎ４
１．７１３００ レ４ ５３．８９７８ ｏ．８１
０５ ｄ７ ｏ．〇１６１．５１９６ ｄ８ ０．１
８８ ｎ５ １．７１３００ レ５ ５３．８９〆，ｏ
ｏ．８５０４ ｄ９ ｏ．〇１６ｒｌ１ ２．０
３４３ ｄｉ。

〇．１７４ ｎ６ １．７２６００レ６ ５３．５６７
１２ ０．４３２３ ｄｌｌ 〇．〇８０ｎ７ １．
５８２６７ リ７ ４６．３３２＝０．０２２ Ｎ
．Ａ＝０．２２５ ２ｗ＝５．６０撮影倍率：５×第
１図は実施例１に示す数値例のレンズ構成を示す図で、
第２図に実施例１の各収差曲線図を示す。

第３図は実施例２に示す数値例のレンズ構成を示す図で
、第４図に実施例２の各収差曲線図を示す。第２図、第
４図において、‘ａ他校周辺のコマ収差、‘ｂ）‘ま球
面収差、【ｃ雌非点収差、‘ｄ｝‘ま歪曲収差、‘ｅ低
倍率の色収差である。以上述べた如く、本発明によれば
Ｎ．Ａを充分大きくしたにもかかわらず、球面収差、倍
率の色収差、嫁面轡曲を良好に補正した内視鏡用写真薮
眼レンズとすることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の実施例１のレンズ構成を示す図、第２
図は実施例１の収差曲線図、第３図は本発明の実施例２
のレンズ構成を示す図、第４図は実施例２の収差曲線図
である。 滋′函 災３図 幕２図 鰭４図

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 物体側より第１の接合レンズ、正レンズより成る正
   レンズ群、物体側に凸面を向けた第２の接合メニスカス
   負レンにて構成し、ν＿１凸，ν＿１凹，ν＿２凸，ν
   ＿２凹を各々第１、第２の接合レンズの正レンズ及び負
   レンズのアツベ数、最も像側面の曲率半径をＲ、全系の
   焦点距離をｆとするとき、（１）ν＿１凸−ν＿１凹＞
   ν＿２凸−ν＿２凹（２）０．３５ｆ＜Ｒ＜０．５５ｆ
   を満足することを特徴とする内視鏡用写真接眼レンズ。 ２ 物体側より第１の接合レンズ、正レンズより成る正
   レンズ群、物体側に凸面を向けた第２の接合メニスカス
   負レンズにて構成し、ν＿３，ν＿２，ν＿６，ν＿７
   を各々第１、第２の接合レンズの正レンズ及び負レンズ
   のアツベ数、ｒ＿４，ｒ＿１＿１，ｒ＿１＿２を各々第
   １、第２の接合レンズの接合面及び最も像側面の曲率半
   径、ｎ＿３，ｎ＿２，ｎ＿６，ｎ＿７を各々第１、第２
   の接合レンズの正レンズ及び負レンズの屈折率、全体の
   焦点距離をｆとするとき、（１）ν＿３−ν＿２＞２５
   ＞ν＿６−ν＿７（２）０．３５ｆ＜ｒ＿１＿２＜０．
   ５５ｆ（３）０．８ｆ＜ｒ＿４＜２．５ｆ（４）ｎ＿２
   −ｎ＿３＞０．１ （５）ｎ＿６＞ｎ＿７ （６）１．５ｆ＜ｒ＿１＿１＜３．５ｆ の各条件を満足することを特徴とする内視鏡用写真接眼
   レンズ。