[发明专利]内窥镜用物镜光学系统

说明书

提供一种Fno明亮、小型并且高性能的抗制造误差的能力强的内窥镜用物镜光学系统。特征在于，具有从物体侧起依次配置的负的第一透镜(L1)、使凸面朝向像侧的正的第二弯月透镜(L2)、亮度光圈(S)、正的第三透镜(L3)以及正的第四透镜(L4)与负的第五透镜(L5)的接合透镜(CL1)，并满足以下的条件式。‑0.6≤f1/f45≤‑0.18(1‑1)0.2≤(r3f+r3r)/(r3f‑r3r)≤1(1‑2)0.15≤d34/d4≤0.7(1‑3)其中，f1为第一透镜(L1)的焦距，f45为第四透镜(L4)与第五透镜(L5)的合成焦距，r3f为第三透镜(L3)的物体侧的曲率半径，r3r为第三透镜(L3)的像侧的曲率半径，d34为第三透镜(L3)与第四透镜(L4)的沿着光轴的距离，d4为第四透镜(L4)的壁厚。

技术领域

本发明涉及一种内窥镜用物镜光学系统。例如涉及一种在医疗领域、工业领域等中使用的内窥镜用物镜光学系统。

背景技术

内窥镜是在医疗用领域和工业用领域中广泛地使用着的装置。特别是在医疗用领域中，由于由被插入到体腔内的内窥镜获得的图像而被利用于观察部位的诊断、治疗。

作为内窥镜的光学系统，通过设定适当的Fno和焦点位置，提供了对从近点物体直至远点物体聚焦得到的图像。另外，减小了透镜直径、光学总长。由此，构成了如下一种内窥镜：由于细而在向体腔内插入时受验者不会难受，并且在体内转弯灵活。而且，近年来开始寻求一种更高图像质量且小型的内窥镜。

例如，在以下的专利文献1至8中提出了小型的内窥镜用物镜光学系统。

专利文献1：日本专利第4997348号公报

专利文献2：国际公开第2012/008312号

专利文献3：日本特开2009-75141号公报

专利文献4：日本特开昭51-62053号公报

专利文献5：日本专利第5927368号公报

专利文献6：日本特开2012-230434号公报

专利文献7：日本特开平7-181377号公报

专利文献8：日本特开2012-103319号公报

发明内容

发明要解决的问题

一般地，通过增加摄像元件的像素数，能够实现高图像质量化。然而，在增加了像素数时，如果摄像元件的摄像面上的像高变大，则光学系统也变大，因此难以小型化。因此，在内窥镜中，多数情况是进行通过保持使摄像元件的尺寸相同的状态地减小像素间距来保持小型化并实现高图像质量化的方法。

在此，在减小了像素间距时，对光学系统要求的容许模糊圈的大小也变小。由此，需要具有高的光学性能的光学系统。容许模糊圈的大小受衍射的影响强。因此，需要形成为Fno明亮的光学系统。

一般地，当Fno变明亮时，光学系统的像差校正变难。因而，由于以增加透镜片数的方式构成光学系统、增大光学系统的总长等，有光学系统大型化的倾向。

这样，当保持使摄像元件的尺寸相同的状态地减小像素间距时，无法简单地达成小型化和高性能化。并且，如果光学系统的Fno变明亮，则导致抗制造误差偏差的能力变弱。即，光学性能因透镜部件的曲率半径、壁厚的误差、光学系统组装时的机械框与透镜的移位误差、倾斜误差等而容易劣化。

特别地，关于焦点，由以像素间距和Fno大致决定的容许模糊圈的大小决定了所容许的误差。因此，通过光学设计来进行应对是非常困难的。具体地说，焦点误差为3μm～5μm相当小的值，就连光学系统组装所使用的粘接剂的固化偏移也被要求相当小的量。