[发明专利]物镜光学系统

说明书

提供一种不容易受到各种各样的误差所产生的影响并良好地校正了各像差的物镜光学系统。物镜光学系统由从物体侧起依次配置的正折射力的第一透镜组(G1)、负折射力的第二透镜组(G2)以及正折射力的第三透镜组(G3)构成，通过使第二透镜组(G2)移动来进行对焦，第三透镜组(G3)至少包括正透镜(L7)和接合透镜(CL3)，第三透镜组(G3)的接合透镜(CL3)具有正透镜(L8)和负透镜(L9)，第三透镜组(G3)的第一副透镜组(SUB1)位于规定的空气间隔的物体侧，第三透镜组(G3)的第二副透镜组(SUB2)位于规定的空气间隔的像侧，规定的空气间隔是第三透镜组(G3)的空气间隔中最大的空气间隔，该物镜光学系统满足以下的条件式(1)、(2)。1.21<fp/f<2.42 (1)0.35<tt/f<0.6 (2)。

技术领域

本发明涉及一种具有对焦功能的物镜光学系统，特别是涉及一种能够进行放大观察的内窥镜物镜光学系统、其它民生用的小型摄像机等的物镜光学系统。

背景技术

一般的内窥镜用的物镜具有广的景深。在一般的内窥镜用的物镜中，景深例如为5mm～100mm。在搭载有这样的物镜的内窥镜中，由摄像元件拍摄物体像，由此提供物体的图像。作为摄像元件，例如使用CCD(Charge Coupled Devices：电荷耦合器件)、C-MOS(Complementary Metal Oxide Semiconductor：互补性氧化金属半导体)。

近年来，在使用了内窥镜的诊断中，为了提高诊断的精度，要求图像的高图像质量化。为了响应该要求，对于摄像元件进行了多像素化。在进行了多像素化的摄像元件、即高清晰的摄像元件中，像素的面积变小。

当通过物镜将物体的一点成像时，在物镜的像面形成点像。该点像由于衍射的影响而具有某种程度的发散。因此，当像素的面积变小时，如果与其相应地使点像变小，则即使使用高清晰的摄像元件也无法获得图像质量高的图像。为了使点像变小，需要使物镜的光圈值变小。

在摄像元件的尺寸相同的情况下，通过减小像素的面积，能够使像素数增多。但是，如果使像素数大幅地增加，则即使减小像素的面积，摄像元件的尺寸也变大。如果摄像元件的尺寸变大，则需要使物镜的焦距变长。

当物镜的光圈值变小、或者物镜的焦距变长时，物镜的景深变窄。这样，当想要获得比以往的图像质量高的图像质量时，物镜的景深变窄。

景深是用物体侧的范围表示能够获得清晰的物体像的范围。当物镜的景深变窄时，能够获得清晰的物体像的范围变窄。为了确保与以往同等的景深，只要使物镜具有对焦功能即可。基于这样的情形，具有对焦功能的物镜的必要性增大了。

另外，近年来，在医疗用内窥镜的领域中，进行了病变部的定性诊断。在该诊断中，需要对病变部进行放大观察。基于这样的情形，在医疗用内窥镜中，具有放大功能的物镜(以下称为“放大内窥镜物镜”)的必要性变强了。

为了对病变部进行放大观察，需要找到病变部。放大观察的观察范围窄，因此在放大观察中找到病变部并不容易。基于这样的情形，在放大内窥镜物镜中，需要能够观察比放大观察中的观察范围更广的范围。

在放大观察中，从物镜到物体位置的距离(以下称为“物距”)例如是1mm～3mm左右。另一方面，在上述那样的广范围的观察(以下称为“通常观察”)中，物距远远长于3mm。

当以通常观察时的物体位置与物镜的对焦位置一致的方式构成光学系统时，通常观察中的物体像(以下称为“通常像”)为聚焦后的像。

另一方面，放大观察时的物体位置远离通常观察时的物体位置。另外，放大观察时的物体位置不被包含于物镜的景深内。因此，在聚焦于通常像的状态的光学系统中，放大观察中的物体像(以下称为“放大像”)不是聚焦后的像。