[发明专利]内窥镜物镜光学系统

说明书

技术领域

本发明涉及一种内窥镜物镜光学系统。

背景技术

以往，公知有一种可改变亮度光圈的光圈直径、通过进一步缩小光圈直径来扩大景深从而能够进行靠近观察的内窥镜用的光学系统（例如，参照专利文献1。）。

专利文献1:日本特开2007－289278号公报

但是，通过缩小亮度光圈获得的景深与光量处于相反的关系。即，在专利文献1的光学系统的情况下，存在有靠近观察时不能够充分地确保光量且图像变暗这样的问题。

发明内容

本发明是鉴于上述情况而做成的，其目的在于提供一种能够在确保图像的足够亮度的同时进行靠近观察的内窥镜物镜光学系统。

为了达到上述目的，本发明提供以下技术方案。

本发明提供一种内窥镜物镜光学系统，包括：从物体侧依次配置的前透镜组、亮度光圈及后透镜组；以及凹凸透镜，其能够以使凸面朝向上述亮度光圈侧的方式插入到上述亮度光圈与上述前透镜组或者上述亮度光圈与上述后透镜组之间的光路，并能够以使凸面朝向上述亮度光圈侧的方式从上述亮度光圈与上述前透镜组或或者上述亮度光圈与上述后透镜组之间的光路脱离。

根据本发明，在凹凸透镜以使凸面朝向亮度光圈侧的方式插入到光路后，与从该光路退出后相比，焦点位置靠近近点侧。即，只要将凹凸透镜插入到光路或使凹凸透镜从光路脱离，就能够切换焦点处于远点的普通观察与焦点处于近点的靠近观察。另外，通过在光束直径较小的亮度光圈附近插入凹凸透镜，从而凹凸透镜的透镜直径较小即可。由此，用于确保凹凸透镜的退出的空间较小即可，能够实现整体的直径减小。

在上述发明的基础上，也可以是，上述前透镜组是发散透镜系统，上述后透镜组是会聚透镜系统，上述凹凸透镜能够插入到上述亮度光圈与上述前透镜组之间的光路，并能够从上述亮度光圈与上述前透镜组之间的光路脱离，该内窥镜物镜光学系统满足以下条件式（1）：

（1）0.9≤Fin/Fout≤1.1

其中，Fin是上述凹凸透镜插入到上述光路后的整个系统的焦距，Fout是上述凹凸透镜从上述光路退出后的整个系统的焦距。

条件式（1）限定了将凹凸透镜插入光路后或使凹凸透镜从光路脱离后的焦距的变化量。即，通过满足条件式（1），在切换普通观察与靠近观察时，由于显示于显示器的图像的视野范围的变化受到抑制，因此能够在不给观察者带来不适感的情况下改变焦点位置。

在上述发明的基础上，也可以是，上述后透镜组是会聚透镜系统，上述凹凸透镜能够插入到上述亮度光圈与上述后透镜组之间，并能够从上述亮度光圈与上述后透镜组之间脱离，该内窥镜物镜光学系统满足以下条件式（2）：

（2）1.1＜FOVout/FOVin＜1.5

其中，FOVout是上述凹凸透镜插入到上述光路后的整个视角，FOVin是上述凹凸透镜从上述光路退出后的整个视角。

条件式（2）限定了在光路上装卸凹凸透镜时的整个视角的变化量。即，通过满足条件式（2），在将凹凸透镜插入到光路后，整个视角变小，显示于显示器的视野范围变窄，即，能够放大显示近点侧的像。由此，能够进一步详细地观察近点侧的区域。

在上述发明的基础上，也可以是，该内窥镜物镜光学系统满足以下条件式（3）：

（3）1.5≤D/A≤3

其中，A是上述亮度光圈的内径，D是上述凹凸透镜的外径。

条件式（3）限定了凹凸透镜的外径相对于亮度光圈的内径的对比。即，通过满足条件式（3），能够使穿过亮度光圈的光束整体穿过凹凸透镜，并且能够将凹凸透镜的透镜直径抑制为较小。

在上述发明的基础上，也可以是，上述凹凸透镜满足以下条件式（4）：

（4）－0.1≤P≤0.1

其中，P是上述凹凸透镜的放大率。

通过满足条件式（4），在将凹凸透镜插入到光路后，即使凹凸透镜的中心位置相对于光轴略微偏移，也能够抑制视野中心偏移或产生像差。由此，能够防止在装卸凹凸透镜时给观察者带来不适感。另外，由于驱动凹凸透镜的驱动机构不要求精密的位置精度，因此能够以低成本制造驱动机构。

在上述发明中，也可以是，该内窥镜物镜光学系统满足以下条件式（5）：

（5）0.7≤L/Fout≤1.4

其中，L是隔着上述亮度光圈的前后透镜的面间隔，Fout是上述凹凸透镜从上述光路退出后的整个系统的焦距。