JPS6128965B2 - - Google Patents

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JPS6128965B2
JPS6128965B2 JP54100626A JP10062679A JPS6128965B2 JP S6128965 B2 JPS6128965 B2 JP S6128965B2 JP 54100626 A JP54100626 A JP 54100626A JP 10062679 A JP10062679 A JP 10062679A JP S6128965 B2 JPS6128965 B2 JP S6128965B2
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JP
Japan
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lens
objective
group
objective lens
convex
Prior art date
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Expired
Application number
JP54100626A
Other languages
English (en)
Other versions
JPS5625709A (en
Inventor
Kenichi Nakabashi
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Olympus Corp
Original Assignee
Olympus Optical Co Ltd
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Publication date
Application filed by Olympus Optical Co Ltd filed Critical Olympus Optical Co Ltd
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Priority to US06/174,697 priority patent/US4354734A/en
Priority to DE3029799A priority patent/DE3029799C2/de
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Publication of JPS6128965B2 publication Critical patent/JPS6128965B2/ja
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    • G—PHYSICS
    • G02—OPTICS
    • G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B23/00—Telescopes, e.g. binoculars; Periscopes; Instruments for viewing the inside of hollow bodies; Viewfinders; Optical aiming or sighting devices
    • G02B23/24—Instruments or systems for viewing the inside of hollow bodies, e.g. fibrescopes
    • G02B23/2407—Optical details
    • G02B23/2423—Optical details of the distal end
    • G02B23/243—Objectives for endoscopes

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Astronomy & Astrophysics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Optics & Photonics (AREA)
  • Lenses (AREA)
  • Instruments For Viewing The Inside Of Hollow Bodies (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】
本発明は気管支鏡等の細い外径の内視鏡にて用
いられる対物光学系に関するものである。 従来気管支鏡等において用いられる対物レンズ
として第１図に示すような半球又はそれに近い形
状の平凸レンズが使用されている。これは製作が
簡単であり、又この程度のレンズでも内視鏡の対
物レンズとしては実用上十分な性能を有すること
による。しかしこのような単レンズの対物レンズ
には次のような欠がある。つまり第１図に示す対
物レンズは非点収差の発生をおさえるために球状
レンズL2の曲面r3の曲率中心付近であるカバーガ
ラスL1と球状レンズL2との間に絞りＳを配置し
てある。そのために主光線は球状レンズL2の球
面r3にてほとんど屈折作用を受けず、カバーガラ
スL1の平面r1で屈折作用を受けるだけである。し
たがつて画角が大になるにつれ、オプチカルフア
イバーよりなるイメージガイドＧに入射する光の
入射角が大になる。オプチカルフアイバーはそれ
への光の入射角が大きくなるにしたがつて透過率
が悪くなる特性を有している。この特性はオプチ
カルフアイバーの径等の要因によつて異なるため
に一概にはいえないが入射角が10゜の場合入射角
が０゜の時の50％程度の透過率になる。したがつ
て画面サイズを大きくして画角を大きくして行く
と像の周辺が悪くなる。これを防ぐためにはレン
ズの屈折率を大きくして第１面での屈折作用を大
きくする方法や、非点収差の発生を実用上さしつ
かえない程度まで許すとして絞り位置を出来るだ
け前側焦点に近づける方がある。しかしこれらの
方法によつても良好な画質を得ることが出来るの
は40゜乃至50゜程度が限界である。 本発明は以上の点に鑑みなされたもので簡単な
構成のレンズ系で広い画角での観察が可能な内視
鏡用対物光学系を提供するものである。 本発明の対物レンズは第２図に示すようなレン
ズ構成のもので、間に絞りＳを挾んでカバーガラ
スL1と平凸レンズL2とを接合させてなる第１群
レンズと、凸面を物体側に向けて配置した平凸レ
ンズL3の第２群レンズとより構成され、そのう
ち第２群レンズの平面側を像伝送のためのグラス
フアイバよりなるイメージガイドの入射側端面に
接合させてある。 このような構成の本発明対物レンズにおいて
は、第１群レンズのうちの平凸レンズL2は半球
に近い形状のレンズであつて、このことを示した
のが次の条件(1)である。 (1) 0.7｜r3｜≦d2≦1.1｜r3｜ つまり条件(1)がレンズL2が半球状に近いレン
ズであることを示したもので、この条件の上限を
こえるとレンズL2で発生する非点収差が補正過
剰となり、下限をそえると補正不足になる。 次の平凸レンズL3はレンズL2からの主光線の
イメージガイドへの入射角を小さくするために設
けられたフイールドレンズである。このレンズ
L3の焦点位置が絞りの位置付近にあれば、絞り
を通る主光線はイメージガイドへ小さい入射角に
て入射することになる。したがつてレンズL3の
焦点距離がd2＋d3（d2はレンズL2の厚さ、d3はレ
ンズL2とレンズL3の間の空気間隔）にほぼ等し
くならば良い。実際にはレンズL3で発生する収
差を補正するために絞りの位置を条件(1)の範囲内
で多少前後させることになり、又イメージガイド
への入射角は10゜程度以下であればフイールドレ
ンズとしての作用は十分である。これらの点を考
慮して次の条件(3)を満足するようにすれば良い。 (3) 0.6（n3−１）（d2＋d3）≦r4≦1.4 （n3−１）（d2＋d3） この条件(3)の上限、下限のいずれをこえてもイ
メージガイドへの入射角が大きくなり好ましくな
い。 またこれらレンズL2，L3が次の条件を満足す
ることが望ましい。 (2) n2≧1.75 (4) n3≧1.75 ただしn2，n3は夫々レンズL2，L3の屈折率であ
る。 上記条件に示すようにL2，L3に高い屈折率の
材料を用いるのは、凸レンズのみにて構成するこ
とによつてペツツバール和が大きくなりがちであ
るのを防止するためである。又これによつてレン
ズL2，L3の面の曲率半径を大きくすることがで
き、レンズの加工性も良くなる。したがつて上記
条件(2)、(4)を外れるとペツツバール和が大になり
又、加工性も悪くなる。 内視鏡の対物レンズが焦点距離が非常に短く、
本発明のようにフイールドレンズを含まない対物
レンズの場合、レンズの後側の面とイメージガイ
ドの入射側端面とが近接する。そのためレンズ表
面の傷や汚れ等が物体像と同時に観察されること
になる。これをさけるために対物レンズの焦点深
度が深い（前述のように内視鏡の対物レンズは焦
点距離が小さいので焦点深度が深い）ことを利用
してレンズ後面をイメージガイドの端面より離し
て上記の傷や汚れ等が目立たないようにしてい
る。しかし本発明の対物レンズのようにフイール
ドレンズ含んだものは、レンズL2とイメージガ
イドＧとの間にフイールドレンズL3が入るため
に、フイールドレンズL3とイメージガイドＧと
の間隔を十分とることが出来ず、レンズL3の後
側の面の傷や汚れ等がみえて観察の邪魔になる。
本発明ではレンズL3とイメージガイドＧとを接
着することによつて汚れ等の付着するのを防止
し、又傷は接着剤（ガラスの屈折率に近い屈折率
である）にてうめられるので殆んど目立たなくな
る。 以下本発明で用いられる対物レンズの実施例を
示す。 実施例 １
【表】 実施例 ２
【表】 実施例 ３
【表】 実施例 ４
【表】 実施例 ５
【表】 実施例 ６
【表】 ただしr1，r2，……………はレンズ各面の曲率
半径、d1，d2，……………は各レンズの肉厚およ
び空気間隔、n1，n2，n3は各レンズの屈折率、ν
１，ν２，ν３は各レンズのアツベ数、ｆは対物
レンズの焦点距離である。 上記各実施例の画角２ωと主光線のフイバーバ
ンドルの入射角θとの関係は次の通りである。 実施例 １
【表】 実施例 ２
【表】 実施例 ３
【表】 実施例 ４
【表】 実施例 ５
【表】 実施例 ６
【表】 又第１図に示す従来の内視鏡用対物光学系で用
いられる対物レンズの数値例とその画角２ωとイ
メージガイドへの主光線の入射角との関係とを次
に示す。
【表】 以上の数値例より明らかなように本発明の光学
系は従来例より大きな画角でしかも大きな画角で
の主光線のイメージガイドへ入射角が極めて小で
ある。
【図面の簡単な説明】
第１図は従来の内視鏡用対物光学系の断面図、
第２図は本発明内視鏡用対物光学系の断面図、第
３図乃至第８図は夫々本発明の実施例１乃至実施
例６の収差曲線図である。

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 １ 間に絞をはさんで接合したカバーガラスと平
    凸レンズとよりなる第１群レンズと、物体側に凸
    面を向けて配置された平凸レンズの第２群レンズ
    とよりなる対物レンズと、対物レンズにより結像
    される物体像を伝送する像伝送用光学繊維束とよ
    りなり、次の条件を満足することを特徴とする内
    視鏡用対物光学系。 (1) 0.7｜r3｜≦d2≦1.1｜r3｜ (3) 0.6（n3−１）（d2＋d3）≦r4≦1.4 （n3−１）（d2＋d3） ただしr3は対物レンズの第１群レンズの像側の
    面の曲率半径、r4は対物レンズの第２群レンズの
    物対側の面の曲率半径、d2は対物レンズの第１群
    レンズの平凸レンズの肉厚、d3は対物レンズの第
    １群レンズと第２群レンズの間の空気間隔、n3は
    対物レンズの第２群レンズの屈折率である。 ２ 対物レンズの第２群レンズの像側の面が像伝
    送光学繊維束の端面に接合されている特許請求の
    範囲１の内視鏡用対物光学系。
JP10062679A 1979-08-07 1979-08-07 Objective optical system for endoscope Granted JPS5625709A (en)

Priority Applications (3)

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JP10062679A JPS5625709A (en) 1979-08-07 1979-08-07 Objective optical system for endoscope
US06/174,697 US4354734A (en) 1979-08-07 1980-08-01 Objective optical system for endoscopes
DE3029799A DE3029799C2 (de) 1979-08-07 1980-08-06 Endoskopobjektiv

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JPS5625709A JPS5625709A (en) 1981-03-12
JPS6128965B2 true JPS6128965B2 (ja) 1986-07-03

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JP10062679A Granted JPS5625709A (en) 1979-08-07 1979-08-07 Objective optical system for endoscope

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