内窥镜用物镜以及内窥镜的制作方法

本发明涉及内窥镜用物镜以及内窥镜。
背景技术：
：以往，在医疗领域中为了对患者的体内进行观察、治疗等而使用内窥镜。作为内窥镜用物镜，例如提出了在下述专利文献1和下述专利文献2记载的内窥镜用物镜。在专利文献1记载了从物体侧起依次配置有负透镜、开口光圈、凸面朝向像侧的平凸透镜、凸面朝向物体侧的平凸透镜的3透镜结构的透镜系统。在专利文献2记载了从物体侧起依次配置有开口光圈、正透镜、接合透镜的3透镜结构的透镜系统。在先技术文献专利文献专利文献1：日本专利第4846752号公报专利文献2：日本专利第5485482号公报发明要解决的课题在内窥镜中，为了减轻患者的负担，要求插入部的细径化，因此，期望尽可能减少透镜个数且构成为小型的内窥镜用物镜。另一方面，为了发现病变部并/或正确地进行诊断，还要求内窥镜用物镜优良地修正色像差。虽然专利文献1记载的3透镜结构的内窥镜用物镜没有明示具体的数值数据，也没有明示像差特性，但是因为是未使用接合透镜的结构，所以可以认为难以期待优良的色像差修正。专利文献2记载的透镜系统均将开口光圈配置在比最靠近物体侧的透镜还靠近物体侧，在开口光圈的物体侧和像侧达不到色像差的平衡，因此难以充分进行色像差修正。技术实现要素：本发明是鉴于上述情况而完成的，其目的在于，提供一种以少的透镜个数构成为小型并且修正了色像差而具有优良的光学性能的内窥镜用物镜、以及具备该内窥镜用物镜的摄像装置。用于解决课题的技术方案本发明的内窥镜用物镜的特征在于，从物体侧起依次具有单透镜、开口光圈、接合透镜，该单透镜将凹面朝向物体侧且具有负的屈光力，该接合透镜由一个正透镜和一个负透镜接合而成，构成整个系统的透镜只有3个，并且满足下述条件式(1)和(2)。0.1＜dst/lt＜0.6(1)0＜νp-νn＜55(2)其中，dst：从单透镜的物体侧的面到开口光圈为止的光轴上的距离lt：从单透镜的物体侧的面到接合透镜的像侧的面为止的光轴上的距离νp：接合透镜内的正透镜的以d线为基准的阿贝数νn：接合透镜内的负透镜的以d线为基准的阿贝数。优选是，在本发明的内窥镜用物镜中，满足下述条件式(3)～(6)、(1-1)～(6-1)、(3-2)中的至少一个。1.0＜fce/f＜2.0(3)1.5＜lt/f＜5.0(4)0.8＜bf/f＜1.8(5)90°＜2ω(6)0.2＜dst/lt＜0.5(1-1)10＜νp-νn＜45(2-1)1.1＜fce/f＜1.7(3-1)1.8＜lt/f＜4.0(4-1)1.0＜bf/f＜1.5(5-1)100°＜2ω(6-1)1.2＜fce/f＜1.6(3-2)其中，fce：接合透镜的焦距f：整个系统的焦距lt：从单透镜的物体侧的面到接合透镜的像侧的面为止的光轴上的距离bf：空气换算距离下的整个系统的后焦距2ω：最大全视角νp：接合透镜内的正透镜的以d线为基准的阿贝数νn：接合透镜内的负透镜的以d线为基准的阿贝数在本发明的内窥镜用物镜中，也可以构成为，在最靠近物体侧配置有平行平面板。本发明的内窥镜具备本发明的内窥镜用物镜。另外，“单透镜”是指，未接合的由一个透镜构成的透镜。此外，上述的“构成整个系统的透镜只有3个”指的是实质性的透镜，本发明的内窥镜用物镜除了上述3个透镜以外还可以包含实质上不具有焦度(power)的透镜。另外，复合非球面透镜(由球面透镜和施加在该球面透镜上的非球面形状的膜一体构成，整体作为一个非球面透镜发挥功能的透镜)不视为接合透镜，作为一个透镜对待。另外，对于包含非球面的透镜，上述的透镜的屈光力的符号、以及透镜的面形状是对近轴区域而言的。上述的条件式全部以d线(波长587.6nm)为基准。关于上述的dst的符号，在单透镜的物体侧的面比开口光圈更靠近物体侧的情况下为正，在单透镜的物体侧的面比开口光圈更靠近像侧的情况下为负。发明效果根据本发明，构成整个系统的透镜的个数为3个，通过适当地设定各透镜的结构和开口光圈的位置，使得满足给定的条件式，因此能够提供一种小型且修正了色像差而具有优良的光学性能的内窥镜用物镜以及具备该内窥镜用物镜的内窥镜。附图说明图1是示出本发明的实施例1的内窥镜用物镜的结构和光路的剖视图。图2是示出本发明的实施例2的内窥镜用物镜的结构和光路的剖视图。图3是示出本发明的实施例3的内窥镜用物镜的结构和光路的剖视图。图4是本发明的实施例1的内窥镜用物镜的各像差图，左起依次为球面像差图、像散图、畸变像差图、倍率色像差图。图5是本发明的实施例2的内窥镜用物镜的各像差图，左起依次为球面像差图、像散图、畸变像差图、倍率色像差图。图6是本发明的实施例3的内窥镜用物镜的各像差图，左起依次为球面像差图、像散图、畸变像差图、倍率色像差图。图7是本发明的实施方式涉及的内窥镜的概略性的结构图。图中，1：内窥镜用物镜，2：轴上光束，3：轴外光束，3c：主光线，100：内窥镜，102：操作部，104：插入部，106：通用软线，107：柔性部，108：弯曲部，109：弯曲扫描旋钮，110：前端部，l1：第一透镜，l2：第二透镜，l3：第三透镜，p1、p2：平行平面板，ps：光学构件，sim：像面，st：开口光圈，z：光轴。具体实施方式以下，参照附图对本发明的实施方式进行详细说明。图1～图3是示出本发明的实施方式涉及的内窥镜用物镜的结构和光路的剖视图，分别与后面说明的实施例1～3对应。图1～图3所示的例子的基本结构和图示方法相同，因此以下主要参照图1所示的例子进行说明。在图1中，左侧为物体侧，右侧为像侧，对轴上光束2和最大视角的轴外光束3示出光路。该内窥镜用物镜沿着光轴z从物体侧起依次具有作为单透镜的第一透镜l1、开口光圈st、以及接合透镜ce。另外，图1所示的开口光圈st不一定表示大小和/或形状，而是表示光轴z上的位置。该内窥镜用物镜构成为，构成整个系统的透镜只有3个，由此能够做成为紧凑的透镜系统。另外，虽然在图1中示出了在第一透镜l1的物体侧配置有平行平面板p1并在接合透镜ce的像侧配置有入射面和出射面为平行平面的光学构件ps的例子，但是平行平面板p1和光学构件ps均不是本发明所必需的结构，均能够省略。对于平行平面板p1将在后面进行详细说明。光学构件ps可设想为玻璃盖片、各种滤波器和/或光路弯曲用的光路变换棱镜等。在使用了光路变换棱镜的情况下，会成为弯曲光路，但是为了容易理解，在图1中示出将光路展开的图。该内窥镜用物镜的第一透镜l1构成为凹面朝向物体侧且具有负的屈光力的透镜。通过设为这样的形状，从而能够减小第一透镜l1的外径。此外，通过在最靠近物体侧配置负透镜，从而有利于广角化。接合透镜ce由一个正透镜和一个负透镜接合而构成。通过设为这样的结构，能够降低色像差。另外，虽然在图1示出了从物体侧起依次接合了作为正透镜的第二透镜l2和作为负透镜的第三透镜l3的接合透镜ce的例子，但是也可以如图3所示，从物体侧起依次接合负透镜和正透镜而构成接合透镜ce。在该内窥镜用物镜中，通过在第一透镜l1与接合透镜ce之间配置开口光圈st，从而能够在开口光圈st的物体侧和像侧达到色像差的平衡，有利于在是广角的透镜系统的同时降低色像差。该内窥镜用物镜构成为满足下述条件式(1)和(2)。0.1＜dst/lt＜0.6(1)0＜νp-νn＜55(2)其中，dst：从单透镜的物体侧的面到开口光圈的光轴上的距离lt：从单透镜的物体侧的面到接合透镜的像侧的面的光轴上的距离νp：接合透镜内的正透镜的以d线为基准的阿贝数νn：接合透镜内的负透镜的以d线为基准的阿贝数。通过确保不会成为条件式(1)的下限以下，从而能够确保第一透镜l1的厚度，能够防止第一透镜l1的强度不足。通过确保不会成为条件式(1)的上限以上，从而能够抑制第一透镜l1的外径大型化。上述dst是从最靠近物体侧的透镜面到开口光圈st的距离。一般来说，内窥镜用物镜是广角的透镜系统，在广角的透镜系统中，上述dst越长，最靠近物体侧的透镜的大径化越容易变得显著。因此，通过确保不会成为条件式(1)的上限以上，有利于抑制该大径化而实现紧凑的透镜系统。为了进一步提高关于条件式(1)的效果，优选满足下述条件式(1-1)。0.2＜dst/lt＜0.5(1-1)通过选择材料，使得满足条件式(2)，从而能够降低色像差。为了进一步提高关于条件式(2)的效果，优选满足下述条件式(2-1)。10＜νp-νn＜45(2-1)此外，该内窥镜用物镜优选满足下述条件式(3)。1.0＜fce/f＜2.0(3)其中，fce：接合透镜的焦距f：整个系统的焦距。通过确保不会成为条件式(3)的下限以下，从而容易进行优良的像差修正。通过确保不会成为条件式(3)的上限以上，从而能够抑制透镜系统的整体长度。为了进一步提高关于条件式(3)的效果，更优选满足下述条件式(3-1)。1.1＜fce/f＜1.7(3-1)此外，为了提高关于条件式(3-1)的下限的效果，也可以将条件式(3-1)的下限变更为1.2。同样地，为了提高关于条件式(3-1)的上限的效果，也可以将条件式(3-1)的上限变更为1.6。更进一步优选为，满足将条件式(3-1)的下限和上限变更为这些值的下述条件式(3-2)。1.2＜fce/f＜1.6(3-2)此外，该内窥镜用物镜优选满足下述条件式(4)。1.5＜lt/f＜5.0(4)其中，lt：从单透镜的物体侧的面到接合透镜的像侧的面的光轴上的距离f：整个系统的焦距。通过确保不会成为条件式(4)的下限以下，从而容易进行优良的像差修正。通过确保不会成为条件式(4)的上限以上，能够抑制透镜系统的大型化。为了进一步提高关于条件式(4)的效果，更优选满足下述条件式(4-1)。1.8＜lt/f＜4.0(4-1)此外，该内窥镜用物镜优选满足下述条件式(5)。0.8＜bf/f＜1.8(5)其中，bf：空气换算距离的整个系统的后焦距f：整个系统的焦距。通过确保不会成为条件式(5)的下限以下，从而能够确保配置光学构件ps的空间，此外，能够确保从内窥镜用物镜的最靠近像侧的透镜面到成像位置的距离的调整量。通过确保不会成为条件式(5)的上限以上，从而能够抑制透镜系统的大型化。为了进一步提高关于条件式(5)的效果，更优选满足下述条件式(5-1)。1.0＜bf/f＜1.5(5-1)此外，该内窥镜用物镜优选满足下述条件式(6)。90°＜2ω(6)其中，2ω：最大全视角。在图1中，作为轴外光束3的主光线3c与光轴z所成的角示出最大全视角的半值ω。通过确保不会成为条件式(6)的下限以下，从而能够以内窥镜用物镜要求的广视野进行观察。通过使得能够进行广视野观察，从而能够缩短观察所需的时间，能够缩短内窥镜插入在患者的体内的时间，能够减轻患者的痛苦。为了进一步提高关于条件式(6)的效果，更优选满足下述条件式(6-1)。100°＜2ω(6-1)此外，该内窥镜用物镜也可以如图1所示，构成为在最靠近物体侧配置有由光学材料构成的平行平面板p1。一般来说，内窥镜用物镜要插入到体内进行使用，因此有时在使用时体液等液体会附着在最靠近物体侧的面。本实施方式的内窥镜用物镜的第一透镜l1的物体侧的面是凹面，因此当该凹面暴露于液体时，有可能会在该凹面滞留液体。因此，通过在比第一透镜l1更靠近物体侧配置平行平面板p1，从而能够防止液体滞留在透镜面。其中，在对人体中基本没有体液的器官例如肺等进行观察的情况下，也可以设为不具备平行平面板p1的结构。上述的优选的结构和/或可能的结构能够进行任意的组合，优选根据所希望的事项而适宜地选择采用。根据本实施方式，能够实现以少的透镜个数构成为小型并且优良地修正了色像差且具有优良的光学性能的内窥镜用物镜。接着，对本发明的内窥镜用物镜的数值实施例进行说明。另外，以下说明的实施例全部进行了归一化而使得整个系统的焦距为1.00。[实施例1]实施例1的内窥镜用物镜的透镜结构和光路如图1所示，其图示方法如上所述，因此在此省略重复说明。实施例1的内窥镜用物镜从物体侧起依次具有凹面朝向物体侧的负弯月形状的第一透镜l1、开口光圈st、以及接合了双凸形状的第二透镜l2和负弯月形状的第三透镜l3的接合透镜ce。整个系统包含的透镜只有3个。在第一透镜l1的物体侧配置有平行平面板p1，在接合透镜ce的像侧配置有光学构件ps。实施例1的内窥镜用物镜的基本透镜数据示于表1，并将规格示于表2。在表1的si栏，示出对构成要素的面赋予面编号，以使得最靠近物体侧的构成要素的物体侧的面为第一个面，并随着朝向像侧依次增加的情况下的第i个(i＝1、2、3、...)面的面编号，在ri栏示出第i个面的曲率半径，在di栏示出第i个面与第i+1个面的光轴z上的面间隔。在表1的ndj栏示出将最靠近物体侧的构成要素设为第一个并随着朝向像侧依次增加的第j个(j＝1、2、3、...)构成要素的关于d线(波长587.6nm)的折射率，在νdj栏示出第j个构成要素的以d线为基准的阿贝数。在此，关于曲率半径的符号，将凸面朝向物体侧的面形状的曲率半径设为正，将凸面朝向像侧的面形状的曲率半径设为负。在表1将平行平面板p1、开口光圈st以及光学构件ps也包括在内示出。在表1中，在相当于开口光圈st的面的面编号的栏记载面编号和(st)这样的字样。在表2以d线为基准示出整个系统的焦距f、空气换算距离的整个系统的后焦距bf、f编号fno.、以及最大全视角2ω。2ω栏的[°]表示单位是“度”。在以下所示的各表中记载取到给定的位的数值。[表1]实施例1siridindjvdj1∞0.3431.8830040.82∞0.1433-0.9600.8441.8928620.44-1.6880.0005(st)∞0.34361.9620.6311.8830040.87-0.9600.4001.8928620.48-2.0460.5719∞1.1431.5163364.110∞[表2]实施例1f1.00bf1.22fno.5.002ω[°]110.6在图4中，从左起依次示出实施例1的内窥镜用物镜的球面像差、像散、畸变像差(畸变)、以及倍率色像差(倍率的色像差)的各像差图。在球面像差图中，分别用实线、长虚线以及短虚线示出关于d线(波长587.6nm)、c线(波长656.3nm)、以及f线(波长486.1nm)的像差。在像散图中，用实线示出径向方向上的关于d线的像差，用点线示出切向方向上的关于d线的像差。在畸变像差图中，用实线示出关于d线的像差。在倍率色像差图中，分别用长虚线和短虚线示出关于c线和f线的像差。球面像差图的fno.表示f编号，其它的像差图的ω表示半视角。图4所示的像差是对与基本透镜数据所示的第一面相距的距离为9.14的物体进行观察的情况下的像差。关于在上述的实施例1的说明中记载的各数据的符号、意思、以及记载方法，只要没有特别说明，对于以下的实施例也是同样的，因此以下省略重复说明。[实施例2]实施例2的内窥镜用物镜的透镜结构和光路如图2所示。实施例2的内窥镜用物镜从物体侧起依次具有凹面朝向物体侧的负弯月形状的第一透镜l1、开口光圈st、以及结合了双凸形状的第二透镜l2和负弯月形状的第三透镜l3的接合透镜ce。整个系统包含的透镜只有3个。在第一透镜l1的物体侧配置有平行平面板p1，在接合透镜ce的像侧配置有平行平面板p2和光学构件ps。平行平面板p2可设想为滤波器等。将实施例2的内窥镜用物镜的基本透镜数据示于表3，将规格示于表4，将各像差图示于图5。图5所示的像差是对与基本透镜数据所示的第一面相距的距离为8.47的物体进行了观察的情况下的像差。[表3]实施例2siridindjνdj1∞0.3181.8830040.82∞0.1333-0.8471.1521.9004337.44-1.6470.0005(st)∞0.31861.3641.0691.7725049.67-1.2280.3181.9590617.58-2.7610.2129∞0.2121.5163364.110∞0.30211∞0.8471.5163364.112∞[表4]实施例2f1.00bf1.12fno.5.602ω[°]101.0[实施例3]实施例3的内窥镜用物镜如图3所示。实施例3的内窥镜用物镜从物体侧起依次具有凹面朝向物体侧的负弯月形状的第一透镜l1、开口光圈st、以及接合了负弯月形状的第二透镜l2和双凸形状的第三透镜l3的接合透镜ce。整个系统包含的透镜只有3个。在接合透镜ce的像侧配置有光学构件ps。将实施例3的内窥镜用物镜的基本透镜数据示于表5，将规格示于表6，将各像差图示于图6。图6所示的像差是对与基本透镜数据所示的第一面相距的距离为9.20的物体进行观察的情况下的像差。[表5]实施例3siridindjνdj1-0.9941.0572.0033028.32-2.0790.0003(st)∞0.34541.9630.3451.9590617.550.8521.3551.9004337.46-1.9140.5757∞1.1501.5163364.18∞[表6]实施例3f1.00bf1.24fno.4.002ω[°]120.0在表7示出实施例1～3的内窥镜用物镜的条件式(1)～(6)的对应值。表7所示的值是以d线为基准的值。[表7]式的编号实施例1实施例2实施例3(1)dst/lt0.380.400.34(2)vp-vn20.432.119.9(3)fce/f1.301.501.40(4)lt/f2.222.863.10(5)bf/f1.221.121.24(6)2ω110.6101.0120.0根据以上的数据可知，实施例1～3的内窥镜用物镜是3透镜结构的透镜系统，构成为小型，全视角为100°以上，构成为广角，包含色像差在内的各像差均优良地被修正，实现了高的光学性能。接着，参照图7对应用本发明的内窥镜用物镜的内窥镜的实施方式进行说明。在图7示出该内窥镜的概略性的整体结构图。图7所示的内窥镜100主要具备操作部102、插入部104、以及与连接器部(未图示)连接的通用软线106。插入部104的一大半是可沿着插入路径向任意的方向弯曲的柔性部107，在该柔性部107的前端连结有弯曲部108，在该弯曲部108的前端连结有前端部110。弯曲部108是为了使前端部110朝向所希望的方向而设置的，通过转动设置在操作部102的弯曲操作旋钮109，从而能够进行弯曲操作。在前端部110的内部前端配设有本发明的实施方式涉及的内窥镜用物镜1。在图7中概略性地图示了内窥镜用物镜1。本实施方式的内窥镜具备内窥镜用物镜1，因此能够谋求前端部110的小型化，能够获得颜色再现性好的优良的图像。以上，举出实施方式和实施例对本发明进行了说明，但是本发明不限定于上述实施方式和实施例，能够进行各种变形。例如，各透镜的曲率半径、面间隔、折射率、以及阿贝数不限定于上述实施例所示的值，也可以取其它值。当前第1页12