WO2022044322A1 - 対物光学系、撮像装置および内視鏡 - Google Patents
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Definitions
- the present invention relates to an objective optical system, an image pickup device, and an endoscope.
- a laminated optical system is known as a high-precision optical system that can be produced at low cost (see, for example, Patent Document 1).
- the laminated optical system is manufactured by laminating and adhering a plurality of glass wafers with lenses produced by utilizing a semiconductor process, and then individualizing them into each laminated optical system.
- the flare diaphragm when the flare diaphragm is provided in the laminated optical system, it is preferable to form a vapor deposition mask on the glass wafer in advance in consideration of the laminating process.
- a flare diaphragm having a circular aperture used in a general optical system is deposited on a glass wafer, UV light is blocked by the flare diaphragm. Therefore, when laminating and adhering the glass wafers with lenses, there is a problem that the adhesive portion between the glass wafers with lenses cannot be irradiated with UV light and the adhesive cannot be cured efficiently.
- the present invention has been made in view of the above-mentioned circumstances, and it suppresses the generation of flare and ensures that UV light is emitted to the bonded portion between the glass wafers with lenses when the glass wafers with lenses are laminated and bonded. It is an object of the present invention to provide an objective optical system, an image pickup device and an endoscope which can be irradiated and have high reliability.
- a first aspect of the present invention includes a plurality of lens substrates in which at least one lens is formed on a plurality of substrates having the same external dimensions, a first diaphragm having an external dimension smaller than that of the lens substrate, and the lens substrate. And a second diaphragm having the same external dimensions, and a plurality of the lens substrates are arranged in a stacked state in the optical axis direction, and the first diaphragm and the second diaphragm are arranged in this order from the object side.
- UV light can pass between the outer edge of the first diaphragm and the outer edge of the lens substrate because the outer dimension of the first diaphragm is smaller than the outer dimension of the lens substrate. Therefore, when the lens substrates are laminated and bonded, UV light is emitted from the object side to the image side between the outer edge of the first diaphragm and the outer edge of the lens substrate in a state where a plurality of lens substrates are arranged in a laminated state in the optical axis direction. It is possible to irradiate the adhesive portion between the lens substrates via the route. As a result, the adhesive applied to the adhesive portion can be efficiently cured.
- the external dimensions of the second diaphragm with the external dimensions of the lens substrate, it is possible to block light between the outer edge of the second diaphragm and the outer edge of the lens substrate.
- unnecessary light passing around the outer edge of the lens substrate from the object side to the image side on the image side of the first diaphragm is blocked by the second diaphragm, so that the occurrence of flare can be suppressed. Therefore, it is possible to suppress the generation of flare and surely irradiate the bonded portion between the lens substrates with UV light at the time of laminating and bonding the lens substrates, and it is possible to improve the reliability.
- the objective optical system may include a brightness diaphragm arranged on the image side of the second diaphragm. Even if unnecessary light is blocked at a position close to the image plane by the second diaphragm, the scattered light by the second diaphragm may reach the image plane by causing multiple reflections. Therefore, by arranging the brightness diaphragm on the image side of the second diaphragm, the scattered light generated by the second diaphragm can be blocked by the brightness diaphragm.
- the distance from the optical axis to the outer edge of the lens substrate is D0 / 2
- the distance from the optical axis to the outer edge of the first aperture is D1o / 2
- the distance from the optical axis to the brightness aperture is
- the distance to the aperture edge is D3i / 2
- the distance from the lens surface on the object side of the lens substrate on the most object side to the first aperture is L1
- Conditional expression (1) is a conditional expression regarding the outer edge of the first aperture.
- the distance D3i / 2 from the optical axis to the aperture edge of the brightness diaphragm and the distance L3 from the lens surface on the object side of the lens substrate on the object side to the brightness diaphragm are determined by the specifications of the objective optical system and aberration correction.
- the distance from the optical axis to the outer edge of the lens substrate is D0 / 2
- the distance from the optical axis to the outer edge of the first diaphragm is D1o / 2
- the lens substrate on the most object side is the lens substrate.
- Conditional expression (2) is a conditional expression regarding the outer edge of the first aperture.
- the distance from the optical axis to the outer edge of the lens substrate is D0 / 2
- the distance from the optical axis to the outer edge of the first diaphragm is D1o / 2
- the opening from the optical axis to the second diaphragm is D2i / 2
- the distance from the lens surface on the object side of the lens substrate on the most object side to the first aperture is L1
- the distance from the lens surface on the object side of the lens substrate on the most object side is the second.
- ⁇ D2i / 2 (L2 / L1) * ⁇ D1o / 2 (3)
- ⁇ D1o / 2 (D0 / 2-D1o / 2)
- ⁇ D2i / 2 (D0 / 2-D2i / 2).
- Conditional expression (3) is a conditional expression regarding the opening edge of the second diaphragm.
- the distance from the optical axis to the outer edge of the lens substrate is D0 / 2
- the distance from the optical axis to the opening edge of the second diaphragm is D2i / 2
- the distance from the optical axis to the brightness diaphragm is The distance to the outer edge is D3o / 2
- the distance from the lens surface on the object side of the lens substrate on the most object side to the second aperture is L2
- Conditional expression (4) is a conditional expression related to the outer edge of the brightness diaphragm.
- a second aspect of the present invention is an image pickup apparatus including any of the above objective optical systems and an image pickup element that captures an optical image of an object imaged by the objective optical system. According to this aspect, the image quality can be improved by suppressing the generation of flare in the objective optical system.
- a third aspect of the present invention is an endoscope provided with the above-mentioned imaging device.
- the present invention it is possible to suppress the generation of flare and reliably irradiate the bonded portion between the glass wafers with lenses with UV light at the time of laminating and adhering the glass wafers with lenses, thereby improving reliability. It has the effect of being able to.
- the image pickup apparatus 1 is arranged at the rigid tip portion 63a of the insertion portion 63 of the endoscope 61, for example, as shown in FIG.
- the endoscope 61 has a flexible and elongated insertion portion 63, an operation portion 65 arranged on the base end side of the insertion portion 63, and a universal cord 67 for connecting the operation portion 65 and the processor 69. I have.
- the insertion portion 63 includes a rigid tip portion 63a incorporating the image pickup apparatus 1, a bendable bending portion 63b arranged on the proximal end side of the rigid tip portion 63a, and a long length arranged on the proximal end side of the curved portion 63b. It is provided with a flexible portion 63c.
- the operation unit 65 is provided with an angle knob 65a that bends the curved portion 63b in the vertical direction and the horizontal direction.
- the processor 69 transmits a control signal, various detection signals, an acquired image signal, and the like via a signal cable inserted through the endoscope 61. Then, by transmitting the processed image signal to the monitor 71, the endoscope image and various information are displayed on the monitor 71.
- the image pickup apparatus 1 includes an objective optical system 3 in which a plurality of optical elements (lens substrates) 11, 21, 31, and 41 are laminated, and an object imaged by the objective optical system 3. It is provided with an image pickup element 5 such as a CCD or CMOS that captures an optical image.
- an image pickup element 5 such as a CCD or CMOS that captures an optical image.
- the objective optical system 3 is formed by forming aspherical lenses 15, 25, 35, 45 made of a UV curable resin on a plurality of optically transparent glass substrates (substrates) 13, 23, 33, 43, respectively.
- the optical elements 11, 21, 31, 41, a first flare diaphragm (first diaphragm) 51, a second flare diaphragm (second diaphragm) 53, and a brightness diaphragm 55 are provided.
- the objective optical system 3 is a laminated optical system in which the first optical element 11, the second optical element 21, the third optical element 31, and the fourth optical element 41 are arranged in a laminated state in the optical axis direction in order from the object side. ..
- the objective optical system 3 is made of a transparent medium except for the first flare diaphragm 51, the second flare diaphragm 53, and the brightness diaphragm 55. Further, the side surface of the objective optical system 3 is shielded from light by black coating or a black adhesive or the like. By blocking the light on the side surface of the objective optical system 3, external light is prevented from entering the optical path from the side surface of the objective optical system 3.
- the lens 15 is formed on the image-side surface 13b of the glass substrate 13.
- the lens 25 is formed on the surface 23a of the glass substrate 23 on the object side.
- the lens 35 is formed on the surface 33a of the glass substrate 33 on the object side.
- the lens 45 is formed on the surface 43a of the glass substrate 43 on the object side.
- the glass substrates 13, 23, 33, and 43 are all quadrangular parallel flat plates having the same external dimensions in the cross section orthogonal to the optical axis. Since the cross-sectional sizes of the glass substrates 13, 23, 33, and 43 are the same, the shape of the objective optical system 3 can be approximated to a rectangular parallelepiped.
- the first optical element 11 and the second optical element 21 are laminated with the spacer 27 sandwiched in the optical axis direction.
- the second optical element 21 and the third optical element 31 are laminated with the spacer 37 sandwiched in the optical axis direction.
- the third optical element 31 and the fourth optical element 41 are laminated with the spacer 47 sandwiched in the optical axis direction.
- Each of the spacers 27, 37, 47 has a square frame shape having a certain thickness dimension, and has substantially the same external dimension as the external dimension of the glass substrate 23.
- Each of the spacers 27, 37, 47 has a circular cross section of the openings 27a, 37a, 47a surrounding the optical path.
- Each of these spacers 27, 37, 47 is formed of an optically transparent UV curable resin or a perforated glass wafer.
- the spacer 27 is integrally molded with the lens 25 on the object-side surface 23a of the glass substrate 23.
- the spacer 27 is adhered to the image-side surface 13b of the glass substrate 13 with the UV adhesive B.
- the spacer 37 is integrally molded with the lens 35 on the object-side surface 33a of the glass substrate 33.
- the spacer 37 is adhered to the image-side surface 23b of the glass substrate 23 with the UV adhesive B.
- the spacer 47 is integrally molded with the lens 45 on the object-side surface 43a of the glass substrate 43.
- the spacer 47 is adhered to the image-side surface 33b of the glass substrate 33 by the UV adhesive B.
- the first flare diaphragm 51 is formed on the image-side surface 13b of the glass substrate 13 by a thin-film deposition method.
- the first flare diaphragm 51 is formed in a ring band shape, for example, as shown in FIG. 3, and has a circular opening 51a in the center.
- the first flare diaphragm 51 has an external dimension smaller than that of the first optical element 11. In other words, the distance from the outer edge of the first flare diaphragm 51 in the direction perpendicular to the optical axis to the optical axis is smaller than the distance from the outer edge of the first optical element 11 to the optical axis in the same direction.
- the distance from the optical axis to the outer edge of the glass substrate 23 is D0 / 2
- the distance from the optical axis to the outer edge of the first flare diaphragm 51 is D1o / 2
- the distance from the optical axis is bright.
- the distance to the aperture edge of the diaphragm 55 is D3i / 2
- the distance from the lens surface of the first optical element 11 on the object side to the first flare diaphragm 51 is L1
- the distance from the lens surface of the first optical element 11 on the object side is bright.
- reference numeral 11a is attached to the lens surface of the first optical element 11 on the object side.
- ⁇ D1o / 2 (L1 / L3) * ⁇ D3i / 2 (1)
- ⁇ D1o / 2 (D0 / 2-D1o / 2)
- ⁇ D3i / 2 (D0 / 2-D3i / 2).
- the second flare diaphragm 53 is formed on the image-side surface 23b of the glass substrate 23 by a thin-film deposition method. As shown in FIG. 3, for example, the second flare diaphragm 53 is formed in a quadrangle having the same shape as the glass substrate 23, and has a circular opening 53a in the center. The opening 53a of the second flare diaphragm 53 has an inner diameter larger than the inner diameter of the opening 51a of the first flare diaphragm 51.
- the distance from the edge of the opening of the second flare diaphragm 53 in the direction perpendicular to the optical axis to the optical axis is larger than the distance from the edge of the opening of the first flare diaphragm 51 in the same direction to the optical axis.
- the second flare diaphragm 53 has the same external dimensions as the second optical element 21. In other words, the distance from the outer edge of the second flare diaphragm 53 in the direction perpendicular to the optical axis to the optical axis is the same as the distance from the outer edge of the second optical element 21 to the optical axis in the same direction.
- the brightness diaphragm 55 is formed on the image-side surface 33b of the glass substrate 33 by a thin-film deposition method.
- the brightness diaphragm 55 is formed in a ring band shape and has a circular opening 55a in the center. Further, the brightness diaphragm 55 has an external dimension smaller than that of the third optical element 31. In other words, the distance from the outer edge of the brightness diaphragm 55 in the direction perpendicular to the optical axis to the optical axis is smaller than the distance from the outer edge of the third optical element 31 to the optical axis in the same direction.
- the image pickup element 5 has a light receiving surface 5a arranged at a position facing the image side surface 43b of the glass substrate 43.
- the image pickup element 5 captures an optical image of the object by receiving light from the object focused by the objective optical system 3 by the light receiving surface 5a.
- the image pickup element 5 is formed in a rectangular shape having a cross section orthogonal to the optical axis having the same external dimensions as the external dimensions of the optical elements 11, 21, 31, and 41 of the objective optical system 3.
- the image pickup device 5 is arranged in a laminated state with the objective optical system 3 with a spacer or the like (not shown) interposed therebetween.
- the objective optical system 3 is, for example, as shown in FIGS. 2, 5 to 7, a lens array in which a plurality of lenses 15, 25, 35, 45 are arranged in a matrix on glass wafers 113, 123, 133, 143, respectively. It is manufactured by individualizing 111, 121, 131, and 141 into each objective optical system 3 in a laminated state.
- the glass wafers 113, 123, 133, 143 are, for example, colorless and transparent, and have light transmission.
- a fourth lens array 141 in which a lens 45 and a spacer 47 are molded for each region of each fourth optical element 41 on a glass wafer 143, and each third optical on the glass wafer 133.
- a third lens array 131 in which a lens 35 and a brightness diaphragm 55 are molded is prepared for each region of the element 31.
- the optical axis of each lens 45 of the lens array 141 and the optical axis of each lens 35 of the lens array 131 are aligned with each other on each spacer 47.
- the lens array 131 is arranged in a laminated state. Then, UV light is irradiated from the object side of the lens array 131 toward the UV adhesive B of the spacer 47.
- each brightness diaphragm 55 is smaller than the external dimensions of each third optical element 31, UV light passes between the outer edge of each brightness diaphragm 55 and the outer edge of the region of each third optical element 31.
- the UV light that has passed between the outer edge of the brightness diaphragm 55 and the outer edge of the region of each third optical element 31 from the object side to the image side is irradiated to the UV adhesive B on each spacer 47.
- the lens array 141 and the lens array 131 are adhesively fixed.
- a lens array 121 in which a flare diaphragm 53 is molded is prepared. Then, after applying the UV adhesive B to one end of each spacer 37, the optical axis of each lens 35 of the lens array 131 and the optical axis of each lens 25 of the lens array 121 are aligned with each other on each spacer 37. The lens array 121 is arranged in a laminated state. Then, UV light is irradiated from the object side of the lens array 121 toward the UV adhesive B of each spacer 37.
- UV light that has passed through the opening 53a of each second flare diaphragm 53 from the object side to the image side is applied to the UV adhesive B on each spacer 37.
- the lens array 131 and the lens array 121 are adhesively fixed.
- the lens 15 is formed on the glass wafer 113 for each region of the first optical element 11.
- the lens array 111 is prepared. Then, after applying the UV adhesive B to one end of each spacer 27, the optical axis of each lens 25 of the lens array 121 and the optical axis of each lens 15 of the lens array 111 are aligned with each other on each spacer 27.
- the lens array 111 is arranged in a laminated state. Then, UV light is irradiated from the object side of the lens array 111 toward the UV adhesive B of each spacer 27.
- each first flare diaphragm 51 is smaller than the external dimensions of each first optical element 11, UV light passes between the outer edge of each first flare diaphragm 51 and the outer edge of the region of each first optical element 11. As a result, the UV light that has passed between the outer edge of the first flare diaphragm 51 and the outer edge of the region of the first optical element 11 from the object side to the image side is applied to the UV adhesive B on each spacer 27. By curing the UV adhesive B, the lens array 121 and the lens array 111 are adhesively fixed.
- the outer edge of the first flare diaphragm 51 satisfies the conditional expression (1), as shown in FIG. 4, the outer edge of the first flare diaphragm 51 passes outside the outer edge of the first flare diaphragm 51 from the object side, and the brightness is increased.
- the out-of-field light that reaches the image plane side through the opening 55a of the diaphragm 55 can be blocked by the first flare diaphragm 51.
- the laminated lens arrays 111, 121, 131, 141 are cut into individual pieces into each objective optical system 3 shown in FIG. As a result, a large number of objective optical systems 3 are collectively manufactured.
- the image pickup apparatus 1, and the endoscope 61 As described above, according to the objective optical system 3, the image pickup apparatus 1, and the endoscope 61 according to the present embodiment, flare generation is suppressed, and when the optical elements 11,21,31,41 are laminated and bonded. In, UV light can be reliably irradiated to each adhesive portion between the optical elements 11, 21, 31, and 41. As a result, it is possible to improve the image quality and the reliability.
- the distance D3i / 2 from the optical axis to the aperture edge of the brightness diaphragm 55 and the distance L3 from the lens surface 11a on the object side of the first optical element 11 to the brightness diaphragm 55 are the specifications of the objective optical system 3 and aberration correction. Therefore, by determining the arrangement position of the first flare diaphragm 51, it is possible to determine the required external dimensions of the first flare diaphragm 51.
- the distance from the optical axis to the aperture edge of the second flare diaphragm 53 is D2i / 2
- the lens surface 11a on the object side of the first optical element 11 is the second.
- the opening 53a of the second flare diaphragm 53 is as follows, instead of the conditional equations (1) and (2), or together with one of the conditional equations (1) and (2). It may be possible to satisfy the conditional expression (3) of.
- ⁇ D2i / 2 (L2 / L1) * ⁇ D1o / 2 (3)
- ⁇ D1o / 2 (D0 / 2-D1o / 2)
- ⁇ D2i / 2 (D0 / 2-D2i / 2).
- the conditional expressions (1), (2), and (3) are used.
- the external dimensions of the brightness diaphragm 55 may satisfy the following conditional expression (4).
- FIG. 2 is illustrated, and the opening 53a of the second flare diaphragm 53 is set to be larger than the inner diameter of the opening 51a of the first flare diaphragm 51.
- the lens configuration of the objective optical system 3 shown in FIG. 2 is an example.
- the arrangement of the lenses constituting the objective optical system 3 can be appropriately changed, for example, the lens configuration shown in FIG.
- the opening 53a of the second flare diaphragm 53 has an inner diameter dimension smaller than the inner diameter dimension of the first flare diaphragm 51. May be good.
- the brightness diaphragm 55 has an external dimension smaller than that of the third optical element 31.
- the brightness diaphragm 55 has a rectangular outer shape in the direction orthogonal to the optical axis, and has the same outer dimensions as the third optical element 31. May have.
- the second flare diaphragm 53 may be provided on both sides of the glass substrate 23, respectively.
- the present invention is not limited to the one to which the present invention is applied to the above-described embodiment and the modified examples, and may be applied to an embodiment in which these embodiments and the modified examples are appropriately combined, and the present invention is not particularly limited.
- Image sensor 3 Objective optical system 5 Image sensor 11 First optical element (lens substrate) 13, 23, 33, 43 Glass substrate (substrate) 15, 25, 35, 45 Lens 21 Second optical element (lens substrate) 31 Third optical element (lens substrate) 41 Fourth optical element (lens substrate) 51 1st flare aperture (1st aperture) 53 Second flare aperture (second aperture) 55 Brightness aperture 61 Endoscope
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Abstract
外形寸法が同一の複数のガラス基板(13),(23),(33),(43)にそれぞれレンズ(15),(25),(35),(45)が形成されてなる複数の光学素子(11),(21),(31),(41)と、光学素子(11),(21),(31),(41)よりも外形寸法が小さい第1フレア絞り(51)と、光学素子(11),(21),(31),(41)と外形寸法が同一の第2フレア絞り(53)とを備え、複数の光学素子(11),(21),(31),(41)が積層状態に配された状態でスペーサ(27),(37),(47)を挟んで互いに接着され、物体側から第1フレア絞り(51)、第2フレア絞り(53)の順に、第1フレア絞り(51)および第2フレア絞り(53)が互いに異なる光学素子(11),(21),(31),(41)に配置されている対物光学系(3)である。
Description
本発明は、対物光学系、撮像装置および内視鏡に関するものである。
従来、安価に生産可能な高精度の光学系として、積層光学系が知られている(例えば、特許文献1参照。)。積層光学系は、半導体プロセスを利用することによって作成される複数のレンズ付きガラスウェハを積層および接着した後で、各積層光学系に個片化することによって製造される。
ところで、積層光学系にフレア絞りを設ける場合は、積層プロセスを考慮すると、予めガラスウェハ上に蒸着マスクを形成しておくことが好ましい。しかしながら、一般的な光学系で使用される円形開口のフレア絞りをガラスウェハ上に蒸着すると、フレア絞りによってUV光が遮られる。そのため、レンズ付きガラスウェハの積層および接着時に、レンズ付きガラスウェハ間の接着部にUV光を照射することができず、接着剤を効率的に硬化させることができないという問題がある。
本発明は、上述した事情に鑑みてなされたものであって、フレアの発生を抑制するとともに、レンズ付きガラスウェハの積層および接着時において、レンズ付きガラスウェハ間の接着部にUV光を確実に照射することができ、信頼性が高い対物光学系、撮像装置および内視鏡を提供することを目的としている。
上記目的を達成するため、本発明は以下の手段を提供する。
本発明の第1態様は、外形寸法が同一の複数の基板にそれぞれ少なくとも1つのレンズが形成されてなる複数のレンズ基板と、該レンズ基板よりも外形寸法が小さい第1絞りと、前記レンズ基板と外形寸法が同一の第2絞りとを備え、複数の前記レンズ基板が光軸方向に積層状態に配され、物体側から前記第1絞り、前記第2絞りの順に、前記第1絞りおよび前記第2絞りが互いに異なる前記レンズ基板上に配置されている対物光学系である。
本発明の第1態様は、外形寸法が同一の複数の基板にそれぞれ少なくとも1つのレンズが形成されてなる複数のレンズ基板と、該レンズ基板よりも外形寸法が小さい第1絞りと、前記レンズ基板と外形寸法が同一の第2絞りとを備え、複数の前記レンズ基板が光軸方向に積層状態に配され、物体側から前記第1絞り、前記第2絞りの順に、前記第1絞りおよび前記第2絞りが互いに異なる前記レンズ基板上に配置されている対物光学系である。
本態様によれば、第1絞りの外形寸法がレンズ基板の外形寸法よりも小さいことによって、UV光を第1絞りの外縁とレンズ基板の外縁との間を通過させることができる。したがって、レンズ基板の積層および接着時に、複数のレンズ基板を光軸方向に積層状態に配した状態で、UV光を物体側から像側へ第1絞りの外縁とレンズ基板の外縁との間を経由させてレンズ基板間の接着部に照射することができる。これにより、接着部に塗布する接着剤を効率的に硬化させることができる。
また、第2絞りの外形寸法がレンズ基板の外形寸法と一致することによって、第2絞りの外縁とレンズ基板の外縁との間を遮光することができる。これにより、第1絞りよりも像側において、物体側から像側へレンズ基板の外縁周辺を通過する不要光が第2絞りによって遮断されるので、フレアの発生を抑制することができる。
したがって、フレアの発生を抑制するとともに、レンズ基板の積層および接着時においてレンズ基板間の接着部にUV光を確実に照射することができ、信頼性を向上することができる。
したがって、フレアの発生を抑制するとともに、レンズ基板の積層および接着時においてレンズ基板間の接着部にUV光を確実に照射することができ、信頼性を向上することができる。
上記態様に係る対物光学系は、前記第2絞りよりも像側に配置された明るさ絞りを備えることとしてもよい。
第2絞りによって像面に近い位置で不要光を遮断したとしても、第2絞りによる散乱光が、多重反射を起こすことによって像面に到達することがある。したがって、第2絞りよりも像側に明るさ絞りが配置されることによって、第2絞りによって発生する散乱光を明るさ絞りによって遮断することができる。
第2絞りによって像面に近い位置で不要光を遮断したとしても、第2絞りによる散乱光が、多重反射を起こすことによって像面に到達することがある。したがって、第2絞りよりも像側に明るさ絞りが配置されることによって、第2絞りによって発生する散乱光を明るさ絞りによって遮断することができる。
上記態様に係る対物光学系は、光軸から前記レンズ基板の外縁までの距離をD0/2、光軸から前記第1絞りの外縁までの距離をD1o/2、光軸から前記明るさ絞りの開口縁までの距離をD3i/2、最も物体側の前記レンズ基板の物体側のレンズ表面から前記第1絞りまでの距離をL1、最も物体側の前記レンズ基板の物体側のレンズ表面から前記明るさ絞りまでの距離をL3としたとき、以下の条件式(1)を満たすこととしてもよい。
ΔD1o/2≦(L1/L3)*ΔD3i/2 (1)
ただし、ΔD1o/2=(D0/2-D1o/2)、ΔD3i/2=(D0/2-D3i/2)である。
ΔD1o/2≦(L1/L3)*ΔD3i/2 (1)
ただし、ΔD1o/2=(D0/2-D1o/2)、ΔD3i/2=(D0/2-D3i/2)である。
条件式(1)は第1絞りの外縁に関する条件式である。条件式(1)を満たすことにより、物体側から第1絞りの外縁よりも外側を通り、かつ、明るさ絞りの開口を通って像面側に到達する視野外光を、第1絞りによって遮断することができる。光軸から明るさ絞りの開口縁までの距離D3i/2と、最も物体側のレンズ基板の物体側のレンズ表面から明るさ絞りまでの距離L3は、対物光学系の仕様と収差補正によって決まるため、第1絞りの配置位置を決定することによって、第1絞りの必要な外形寸法を決めることが可能となる。
上記態様に係る対物光学系は、光軸から前記レンズ基板の外縁までの距離をD0/2、光軸から前記第1絞りの外縁までの距離をD1o/2、最も物体側の前記レンズ基板の物体側のレンズ表面から前記第1絞りまでの距離をL1、最も物体側の前記レンズ基板の物体側のレンズ表面から像面までの距離をLtとしたとき、以下の条件式(2)を満たすこととしてもよい。
ΔD1o/2≦(L1/Lt)*2*D0/2 (2)
ただし、ΔD1o/2=(D0/2-D1o/2)である。
ΔD1o/2≦(L1/Lt)*2*D0/2 (2)
ただし、ΔD1o/2=(D0/2-D1o/2)である。
条件式(2)は第1絞りの外縁に関する条件式である。条件式(2)を満たすことによって、視野外光が物体側から第1絞りの外縁よりも外側を通り、かつ、明るさ絞りの開口を通ったとしても、その視野外光は像面に到達することなく対物光学系の側面に入射する。したがって、視野外光が像面に入射するのを防ぐことができる。光軸から明るさ絞りの開口縁までの距離D3i/2と、最も物体側のレンズ基板の物体側のレンズ表面から明るさ絞りまでの距離L3は、対物光学系の仕様と収差補正によって決まるため、第1絞りの配置位置を決定することによって、第1絞りの必要な外形寸法を決めることが可能となる。
上記態様に係る対物光学系は、光軸から前記レンズ基板の外縁までの距離をD0/2、光軸から前記第1絞りの外縁までの距離をD1o/2、光軸から第2絞りの開口縁までの距離をD2i/2、最も物体側の前記レンズ基板の物体側のレンズ表面から前記第1絞りまでの距離をL1、最も物体側の前記レンズ基板の物体側のレンズ表面から前記第2絞りまでの距離をL2としたとき、以下の条件式(3)を満たすこととしてもよい。
ΔD2i/2≧(L2/L1)*ΔD1o/2 (3)
ただし、ΔD1o/2=(D0/2-D1o/2)、ΔD2i/2=(D0/2-D2i/2)である。
ΔD2i/2≧(L2/L1)*ΔD1o/2 (3)
ただし、ΔD1o/2=(D0/2-D1o/2)、ΔD2i/2=(D0/2-D2i/2)である。
条件式(3)は第2絞りの開口縁に関する条件式である。条件式(3)を満たすことによって、物体側から第1絞りの外縁よりも外側を通り、かつ、第2絞りの開口を通る視野外光を第2絞りによって遮断することができる。
上記態様に係る対物光学系は、光軸から前記レンズ基板の外縁までの距離をD0/2、光軸から第2絞りの開口縁までの距離をD2i/2、光軸から前記明るさ絞りの外縁までの距離をD3o/2、最も物体側の前記レンズ基板の物体側のレンズ表面から前記第2絞りまでの距離をL2、最も物体側の前記レンズ基板の物体側のレンズ表面から前記明るさ絞りまでの距離をL3としたとき、以下の条件式(4)を満たすこととしてもよい。
D3o/2>L3/L2*(Do/2+D2i/2)-Do/2 (4)
D3o/2>L3/L2*(Do/2+D2i/2)-Do/2 (4)
条件式(4)は明るさ絞りの外縁に関する条件式である。条件式(4)を満たすことによって、第2絞りの開口を通り、かつ、明るさ絞りの外縁よりも外側を通る視野内の高NA光が対物光学系の側面において反射したとしても、その高NA光が像面に到達するのを防ぐことができる。
本発明の第2態様は、上記いずれかの対物光学系と、該対物光学系によって結像された物体の光学像を撮影する撮像素子とを備える撮像装置である。
本態様によれば、対物光学系においてフレアの発生が抑制されることにより、画質を向上することができる。
本発明の第3態様は、上記の撮像装置を備える内視鏡である。
本態様によれば、対物光学系においてフレアの発生が抑制されることにより、画質を向上することができる。
本発明の第3態様は、上記の撮像装置を備える内視鏡である。
本発明によれば、フレアの発生を抑制するとともに、レンズ付きガラスウェハの積層および接着時においてレンズ付きガラスウェハ間の接着部にUV光を確実に照射することができ、信頼性を向上することができるという効果を奏する。
本発明の一実施形態に係る対物光学系、撮像装置および内視鏡について、図面を参照しながら以下に説明する。
本実施形態に係る撮像装置1は、例えば、図1に示されるように、内視鏡61の挿入部63の硬性先端部63aに配置される。
本実施形態に係る撮像装置1は、例えば、図1に示されるように、内視鏡61の挿入部63の硬性先端部63aに配置される。
内視鏡61は、可撓性を有する細長形状の挿入部63と、挿入部63の基端側に配置された操作部65と、操作部65とプロセッサ69とを接続するユニバーサルコード67とを備えている。
挿入部63は、撮像装置1を内蔵する硬性先端部63aと、硬性先端部63aの基端側に配された湾曲自在な湾曲部63bと、湾曲部63bの基端側に配された長尺状の軟性部63cとを備えている。
操作部65には、湾曲部63bを上下方向および左右方向に湾曲させるアングルノブ65aが設けられている。
操作部65には、湾曲部63bを上下方向および左右方向に湾曲させるアングルノブ65aが設けられている。
プロセッサ69は、内視鏡61内を挿通する信号ケーブルを経由して制御信号、各種の検出信号、および、取得した画像信号等の伝送を行う。そして、処理済みの画像信号をモニタ71へ伝達することによって、モニタ71上に内視鏡画像および各種の情報等を表示させる。
撮像装置1は、図2に示されるように、複数の光学素子(レンズ基板)11,21,31,41が積層されてなる対物光学系3と、対物光学系3によって結像された物体の光学像を撮影するCCDまたはCMOS等の撮像素子5とを備えている。
対物光学系3は、光学的に透明な複数のガラス基板(基板)13,23,33,43に、UV硬化樹脂からなる非球面のレンズ15,25,35,45がそれぞれ形成されてなる複数の光学素子11,21,31,41と、第1フレア絞り(第1絞り)51と、第2フレア絞り(第2絞り)53と、明るさ絞り55とを備えている。
対物光学系3は、物体側から順に、第1光学素子11、第2光学素子21、第3光学素子31および第4光学素子41が光軸方向に積層状態に配された積層光学系である。対物光学系3は、第1フレア絞り51、第2フレア絞り53および明るさ絞り55を除いて透明媒質からなる。また、対物光学系3は、側面が黒塗りまたは黒い接着剤等によって遮光されている。対物光学系3の側面が遮光されることによって、対物光学系3の側面から光路内への外光の侵入が防止される。
第1光学素子11は、ガラス基板13の像側の面13bにレンズ15が形成されている。第2光学素子21は、ガラス基板23の物体側の面23aにレンズ25が形成されている。第3光学素子31は、ガラス基板33の物体側の面33aにレンズ35が形成されている。第4光学素子41は、ガラス基板43の物体側の面43aにレンズ45が形成されている。
ガラス基板13,23,33,43は、いずれも光軸に直交する横断面の外形寸法が同じ大きさの四角形の平行平板である。ガラス基板13,23,33,43の横断面の大きさが同じことにより、対物光学系3の形状は直方体に近似することができる。
第1光学素子11と第2光学素子21は、スペーサ27を光軸方向に挟んで積層されている。第2光学素子21と第3光学素子31は、スペーサ37を光軸方向に挟んで積層されている。第3光学素子31と第4光学素子41は、スペーサ47を光軸方向に挟んで積層されている。
各スペーサ27,37,47は、一定の厚さ寸法を有する四角い枠形状であり、ガラス基板23の外形寸法と略同一の外形寸法を有している。各スペーサ27,37,47は、光路を囲む開口27a,37a,47aの横断面が円形を有している。これら各スペーサ27,37,47は、光学的に透明なUV硬化樹脂または穴あきガラスウェハによって形成されている。
スペーサ27は、ガラス基板23の物体側の面23a上にレンズ25と一体的に成型されている。スペーサ27は、ガラス基板13の像側の面13bにUV接着剤Bによって接着されている。
スペーサ37は、ガラス基板33の物体側の面33a上にレンズ35と一体的に成型されている。スペーサ37は、ガラス基板23の像側の面23bにUV接着剤Bによって接着されている。
スペーサ47は、ガラス基板43の物体側の面43a上にレンズ45と一体的に成型されている。スペーサ47は、ガラス基板33の像側の面33bにUV接着剤Bによって接着されている。
第1フレア絞り51は、ガラス基板13の像側の面13bに蒸着法によって形成されている。第1フレア絞り51は、例えば、図3に示されるように、輪帯状に形成されており、中央に円形の開口51aを有している。この第1フレア絞り51は、第1光学素子11よりも小さい外形寸法を有している。言い換えると、光軸と垂直な方向における第1フレア絞り51の外縁から光軸までの距離は、同方向における第1光学素子11の外縁から光軸までの距離よりも小さい。
また、例えば、図4に示されるように、光軸からガラス基板23の外縁までの距離をD0/2、光軸から第1フレア絞り51の外縁までの距離をD1o/2、光軸から明るさ絞り55の開口縁までの距離をD3i/2、第1光学素子11の物体側のレンズ表面から第1フレア絞り51までの距離をL1、第1光学素子11の物体側のレンズ表面から明るさ絞り55までの距離をL3としたとき、第1フレア絞り51は、外形寸法が以下の条件式(1)を満たしている。図中、第1光学素子11の物体側のレンズ表面に符号11aを付す。
ΔD1o/2≦(L1/L3)*ΔD3i/2 (1)
ただし、ΔD1o/2=(D0/2-D1o/2)、ΔD3i/2=(D0/2-D3i/2)である。
ΔD1o/2≦(L1/L3)*ΔD3i/2 (1)
ただし、ΔD1o/2=(D0/2-D1o/2)、ΔD3i/2=(D0/2-D3i/2)である。
条件式(1)は、以下の比から導かれる。
ΔD1o/2:L1=ΔD3i/2:L3
なお、D3iは明るさ絞り55の開口55aの内径であり、Fno仕様によって決まる既知の値である。
ΔD1o/2:L1=ΔD3i/2:L3
なお、D3iは明るさ絞り55の開口55aの内径であり、Fno仕様によって決まる既知の値である。
第2フレア絞り53は、ガラス基板23の像側の面23bに蒸着法によって形成されている。第2フレア絞り53は、例えば、図3に示されるように、ガラス基板23と同形状の四角形に形成されており、中央に円形の開口53aを有している。第2フレア絞り53の開口53aは、第1フレア絞り51の開口51aの内径寸法よりも大きい内径寸法を有している。言い換えると、光軸と垂直な方向における第2フレア絞り53の開口の縁から光軸までの距離は、同方向における第1フレア絞り51の開口の縁から光軸までの距離よりも大きい。また、第2フレア絞り53は、第2光学素子21と同一の外形寸法を有している。言い換えると、光軸と垂直な方向における第2フレア絞り53の外縁から光軸までの距離は、同方向における第2光学素子21の外縁から光軸までの距離と同じである。
明るさ絞り55は、ガラス基板33の像側の面33bに蒸着法によって形成されている。明るさ絞り55は、輪帯状に形成されており、中央に円形の開口55aを有している。また、明るさ絞り55は、第3光学素子31よりも小さい外形寸法を有している。言い換えると、光軸と垂直な方向における明るさ絞り55の外縁から光軸までの距離は、同方向における第3光学素子31の外縁から光軸までの距離よりも小さい。
撮像素子5は、ガラス基板43の像側の面43bに対向する位置に配置された受光面5aを有している。撮像素子5は、対物光学系3によって集光された物体からの光を受光面5aによって受光することにより、物体の光学像を撮影する。撮像素子5は、光軸に直交する断面が対物光学系3の各光学素子11,21,31,41の外形寸法と同じ外形寸法の矩形状に形成されている。撮像素子5は、図示しないスペーサ等を挟んで、対物光学系3と積層状態に配置されている。
次に、本実施形態に係る対物光学系3の製造方法について説明する。
対物光学系3は、例えば、図2,5~7に示されるように、ガラスウェハ113,123,133,143に複数のレンズ15,25,35,45がそれぞれマトリックス状に配置されたレンズアレイ111,121,131,141を積層した状態で、各対物光学系3に個片化することによって製造される。ガラスウェハ113,123,133,143は、例えば、無色透明であり、光透過性を有する。
対物光学系3は、例えば、図2,5~7に示されるように、ガラスウェハ113,123,133,143に複数のレンズ15,25,35,45がそれぞれマトリックス状に配置されたレンズアレイ111,121,131,141を積層した状態で、各対物光学系3に個片化することによって製造される。ガラスウェハ113,123,133,143は、例えば、無色透明であり、光透過性を有する。
まず、図5に示されるように、ガラスウェハ143上に各第4光学素子41の領域ごとにレンズ45およびスペーサ47が成型された第4レンズアレイ141と、ガラスウェハ133上に各第3光学素子31の領域ごとにレンズ35および明るさ絞り55が成型された第3レンズアレイ131とを用意する。
そして、各スペーサ47の一端にUV接着剤Bを塗布した後、レンズアレイ141の各レンズ45の光軸とレンズアレイ131の各レンズ35の光軸とを一致させた状態で、各スペーサ47上にレンズアレイ131を積層状態に配置する。そして、レンズアレイ131の物体側からスペーサ47のUV接着剤Bに向けてUV光を照射する。
各明るさ絞り55は各第3光学素子31の外形寸法よりも小さいので、各明るさ絞り55の外縁と各第3光学素子31の領域の外縁との間をUV光が通過する。これにより、物体側から像側へ明るさ絞り55の外縁と各第3光学素子31の領域の外縁との間を通過したUV光が、各スペーサ47上のUV接着剤Bに照射される。UV接着剤Bが硬化することによって、レンズアレイ141とレンズアレイ131とが接着固定される。
次いで、図6に示されるように、レンズアレイ131の各第3光学素子31の領域ごとにスペーサ37を成型した後、ガラスウェハ123上に各第2光学素子21の領域ごとにレンズ25および第2フレア絞り53が成型されたレンズアレイ121を用意する。そして、各スペーサ37の一端にUV接着剤Bを塗布した後、レンズアレイ131の各レンズ35の光軸とレンズアレイ121の各レンズ25の光軸とを一致させた状態で、各スペーサ37上にレンズアレイ121を積層状態に配置する。そして、レンズアレイ121の物体側から各スペーサ37のUV接着剤Bに向けてUV光を照射する。
物体側から像側へ各第2フレア絞り53の開口53aを通過したUV光が、各スペーサ37上のUV接着剤Bに照射される。UV接着剤Bが硬化することによって、レンズアレイ131とレンズアレイ121とが接着固定される。
次いで、図7に示されるように、レンズアレイ121の各第2光学素子21の領域ごとにスペーサ37を成型した後、ガラスウェハ113上に各第1光学素子11の領域ごとにレンズ15が形成されたレンズアレイ111を用意する。そして、各スペーサ27の一端にUV接着剤Bを塗布した後、レンズアレイ121の各レンズ25の光軸とレンズアレイ111の各レンズ15の光軸とを一致させた状態で、各スペーサ27上にレンズアレイ111を積層状態に配置する。そして、レンズアレイ111の物体側から各スペーサ27のUV接着剤Bに向けてUV光を照射する。
各第1フレア絞り51は各第1光学素子11の外形寸法よりも小さいので、各第1フレア絞り51の外縁と各第1光学素子11の領域の外縁との間をUV光が通過する。これにより、物体側から像側へ第1フレア絞り51の外縁と第1光学素子11の領域の外縁との間を通過したUV光が、各スペーサ27上のUV接着剤Bに照射される。UV接着剤Bが硬化することによって、レンズアレイ121とレンズアレイ111とが接着固定される。
この場合において、第1フレア絞り51の外縁が条件式(1)を満たすことによって、図4に示されるように、物体側から第1フレア絞り51の外縁よりも外側を通り、かつ、明るさ絞り55の開口55aを通って像面側に到達する視野外光を、第1フレア絞り51によって遮断することができる。
また、図7に示されるように、第2フレア絞り53の外形寸法が第2光学素子21の外形寸法と一致することによって、第2フレア絞り53の外縁と第2光学素子21の領域の外縁との間を遮光することができる。これにより、第1フレア絞り51よりも像側において、物体側から像側へ各第2光学素子21の領域の外縁周辺を通過する不要光が第2フレア絞り53によって遮断されるので、フレアの発生を抑制することができる。また、第2フレア絞り53よりも像側に明るさ絞り55が配置されていることによって、第2フレア絞り53によって発生する散乱光を明るさ絞り55によって遮断することができる。
次いで、積層状態のレンズアレイ111,121,131,141を切断することによって、図2に示される各対物光学系3に個片化する。これにより、多数の対物光学系3が一括して作製される。
以上説明したように、本実施形態に係る対物光学系3、撮像装置1および内視鏡61によれば、フレアの発生を抑制するとともに、光学素子11,21,31,41の積層および接着時において、光学素子11,21,31,41間の各接着部にUV光を確実に照射することができる。その結果、画質の向上と信頼性の向上を図ることができる。
本実施形態においては、例えば、図4に示されるように、第1光学素子11の物体側のレンズ表面11aから像面(受光面5a)までの距離をLtとしたとき、条件式(1)に代えて、第1フレア絞り51の外形寸法が以下の条件式(2)を満たすこととしてもよい。
ΔD1o/2≦(L1/Lt)*2*D0/2 (2)
ただし、ΔD1o/2=(D0/2-D1o/2)である。
ΔD1o/2≦(L1/Lt)*2*D0/2 (2)
ただし、ΔD1o/2=(D0/2-D1o/2)である。
条件式(2)は、以下の比から導かれる。
ΔD1o/2:L1=(2*DO/2):Lt
条件式(2)を満たすことによって、視野外光が物体側から第1フレア絞り51の外縁よりも外側を通り、かつ、明るさ絞り55の開口55aを通ったとしても、その視野外光は像面に到達することなく対物光学系3の側面に入射する。光軸から明るさ絞り55の開口縁までの距離D3i/2と、第1光学素子11の物体側のレンズ表面11aから明るさ絞り55までの距離L3は、対物光学系3の仕様と収差補正によって決まるため、第1フレア絞り51の配置位置を決定することによって、第1フレア絞り51の必要な外形寸法を決めることが可能となる。
ΔD1o/2:L1=(2*DO/2):Lt
条件式(2)を満たすことによって、視野外光が物体側から第1フレア絞り51の外縁よりも外側を通り、かつ、明るさ絞り55の開口55aを通ったとしても、その視野外光は像面に到達することなく対物光学系3の側面に入射する。光軸から明るさ絞り55の開口縁までの距離D3i/2と、第1光学素子11の物体側のレンズ表面11aから明るさ絞り55までの距離L3は、対物光学系3の仕様と収差補正によって決まるため、第1フレア絞り51の配置位置を決定することによって、第1フレア絞り51の必要な外形寸法を決めることが可能となる。
本実施形態においては、例えば、図8に示されるように、光軸から第2フレア絞り53の開口縁までの距離をD2i/2、第1光学素子11の物体側のレンズ表面11aから第2フレア絞り53までの距離をL2としたとき、条件式(1),(2)に代えて、または、条件式(1),(2)の一方とともに、第2フレア絞り53の開口53aが以下の条件式(3)を満たすこととしてもよい。
ΔD2i/2≧(L2/L1)*ΔD1o/2 (3)
ただし、ΔD1o/2=(D0/2-D1o/2)、ΔD2i/2=(D0/2-D2i/2)である。
ΔD2i/2≧(L2/L1)*ΔD1o/2 (3)
ただし、ΔD1o/2=(D0/2-D1o/2)、ΔD2i/2=(D0/2-D2i/2)である。
条件式(3)は以下の比から導かれる。
ΔD2i/2:L2=ΔD1o/2:L1
条件式(3)を満たすことによって、物体側から第1フレア絞り51の外縁よりも外側を通り、かつ、第2フレア絞り53の開口53aを通る視野外光を、第2フレア絞り53によって遮断することができる。
ΔD2i/2:L2=ΔD1o/2:L1
条件式(3)を満たすことによって、物体側から第1フレア絞り51の外縁よりも外側を通り、かつ、第2フレア絞り53の開口53aを通る視野外光を、第2フレア絞り53によって遮断することができる。
本実施形態においては、例えば、図9に示されるように、光軸から明るさ絞り55の外縁までの距離をD3o/2としたとき、条件式(1),(2),(3)に代えて、または、条件式(1),(2),(3)のいずれかとともに、明るさ絞り55の外形寸法が以下の条件式(4)を満たすこととしてもよい。
D3o/2>L3/L2*(Do/2+D2i/2)-Do/2 (4)
D3o/2>L3/L2*(Do/2+D2i/2)-Do/2 (4)
条件式(4)は、以下の比から導かれる。
(D0/2+D2i/2):L2=(D0/2+D3o/2):L3
条件式(4)を満たすことによって、第2フレア絞り53の開口53aを通り、かつ、明るさ絞り55の外縁よりも外側を通る視野内の高NA光が対物光学系3の側面において反射したとしても、その高NA光が撮像素子5の受光面5aに到達するのを防ぐことができる。
(D0/2+D2i/2):L2=(D0/2+D3o/2):L3
条件式(4)を満たすことによって、第2フレア絞り53の開口53aを通り、かつ、明るさ絞り55の外縁よりも外側を通る視野内の高NA光が対物光学系3の側面において反射したとしても、その高NA光が撮像素子5の受光面5aに到達するのを防ぐことができる。
本実施形態においては、図2を例示して、第2フレア絞り53の開口53aが、第1フレア絞り51の開口51aの内径寸法よりも大きいこととした。図2に示される対物光学系3のレンズ構成は一例である。対物光学系3を構成するレンズの配置は、例えば、図10に示されるレンズ構成等、適宜変更することができる。
本実施形態は、以下の構成に変形することができる。
本実施形態においては、第1変形例としては、例えば、図11に示されるように、第2フレア絞り53の開口53aが、第1フレア絞り51の内径寸法よりも小さい内径寸法を有することとしてもよい。
本実施形態においては、第1変形例としては、例えば、図11に示されるように、第2フレア絞り53の開口53aが、第1フレア絞り51の内径寸法よりも小さい内径寸法を有することとしてもよい。
また、本実施形態においては、明るさ絞り55が、第3光学素子31よりも小さい外形寸法を有することとした。これに代えて、第2変形例としては、例えば、図12に示されるように、明るさ絞り55が、光軸に直交する方向の外形が四角形で、第3光学素子31と同一の外形寸法を有することとしてもよい。ただし、明るさ絞り55よりも物体側に、光学素子11,21が3枚以上配置されている場合は、明るさ絞り55が第3光学素子31よりも小さい外形寸法を有することが望ましい。なお、図12に示されるように、ガラス基板23の両面にそれぞれ第2フレア絞り53が設けられていてもよい。
以上、本発明の実施形態について図面を参照して詳述してきたが、具体的な構成はこの実施形態に限られるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲の設計変更等も含まれる。例えば、本発明を上記実施形態および変形例に適用したものに限定されることなく、これらの実施形態および変形例を適宜組み合わせた実施形態に適用してもよく、特に限定されるものではない。
1 撮像装置
3 対物光学系
5 撮像素子
11 第1光学素子(レンズ基板)
13,23,33,43 ガラス基板(基板)
15,25,35,45 レンズ
21 第2光学素子(レンズ基板)
31 第3光学素子(レンズ基板)
41 第4光学素子(レンズ基板)
51 第1フレア絞り(第1絞り)
53 第2フレア絞り(第2絞り)
55 明るさ絞り
61 内視鏡
3 対物光学系
5 撮像素子
11 第1光学素子(レンズ基板)
13,23,33,43 ガラス基板(基板)
15,25,35,45 レンズ
21 第2光学素子(レンズ基板)
31 第3光学素子(レンズ基板)
41 第4光学素子(レンズ基板)
51 第1フレア絞り(第1絞り)
53 第2フレア絞り(第2絞り)
55 明るさ絞り
61 内視鏡
Claims (8)
- 外形寸法が同一の複数の基板にそれぞれ少なくとも1つのレンズが形成されてなる複数のレンズ基板と、
前記レンズ基板よりも外形寸法が小さい第1絞りと、
前記レンズ基板と外形寸法が同一の第2絞りとを備え、
複数の前記レンズ基板が光軸方向に積層状態に配され、
物体側から前記第1絞り、前記第2絞りの順に、前記第1絞りおよび前記第2絞りが互いに異なる前記レンズ基板上に配置されている対物光学系。 - 前記第2絞りよりも像側に配置された明るさ絞りを備える請求項1に記載の対物光学系。
- 光軸から前記レンズ基板の外縁までの距離をD0/2、光軸から前記第1絞りの外縁までの距離をD1o/2、光軸から前記明るさ絞りの開口縁までの距離をD3i/2、最も物体側の前記レンズ基板の物体側のレンズ表面から前記第1絞りまでの距離をL1、最も物体側の前記レンズ基板の物体側のレンズ表面から前記明るさ絞りまでの距離をL3としたとき、以下の条件式(1)を満たす請求項2に記載の対物光学系。
ΔD1o/2≦(L1/L3)*ΔD3i/2 (1)
ただし、ΔD1o/2=(D0/2-D1o/2)、ΔD3i/2=(D0/2-D3i/2)である。 - 光軸から前記レンズ基板の外縁までの距離をD0/2、光軸から前記第1絞りの外縁までの距離をD1o/2、最も物体側の前記レンズ基板の物体側のレンズ表面から前記第1絞りまでの距離をL1、最も物体側の前記レンズ基板の物体側のレンズ表面から像面までの距離をLtとしたとき、以下の条件式(2)を満たす請求項1に記載の対物光学系。
ΔD1o/2≦(L1/Lt)*2*D0/2 (2)
ただし、ΔD1o/2=(D0/2-D1o/2)である。 - 光軸から前記レンズ基板の外縁までの距離をD0/2、光軸から前記第1絞りの外縁までの距離をD1o/2、光軸から第2絞りの開口縁までの距離をD2i/2、最も物体側の前記レンズ基板の物体側のレンズ表面から前記第1絞りまでの距離をL1、最も物体側の前記レンズ基板の物体側のレンズ表面から前記第2絞りまでの距離をL2としたとき、以下の条件式(3)を満たす請求項1に記載の対物光学系。
ΔD2i/2≧(L2/L1)*ΔD1o/2 (3)
ただし、ΔD1o/2=(D0/2-D1o/2)、ΔD2i/2=(D0/2-D2i/2)である。 - 光軸から前記レンズ基板の外縁までの距離をD0/2、光軸から第2絞りの開口縁までの距離をD2i/2、光軸から前記明るさ絞りの外縁までの距離をD3o/2、最も物体側の前記レンズ基板の物体側のレンズ表面から前記第2絞りまでの距離をL2、最も物体側の前記レンズ基板の物体側のレンズ表面から前記明るさ絞りまでの距離をL3としたとき、以下の条件式(4)を満たす請求項2に記載の対物光学系。
D3o/2>L3/L2*(Do/2+D2i/2)-Do/2 (4) - 請求項1から請求項6のいずれかに記載の対物光学系と、
該対物光学系によって結像された物体の光学像を撮影する撮像素子とを備える撮像装置。 - 請求項7に記載の撮像装置を備える内視鏡。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| PCT/JP2020/032884 WO2022044322A1 (ja) | 2020-08-31 | 2020-08-31 | 対物光学系、撮像装置および内視鏡 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| PCT/JP2020/032884 WO2022044322A1 (ja) | 2020-08-31 | 2020-08-31 | 対物光学系、撮像装置および内視鏡 |
Publications (1)
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|---|---|
| WO2022044322A1 true WO2022044322A1 (ja) | 2022-03-03 |
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ID=80354909
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|---|---|---|---|
| PCT/JP2020/032884 Ceased WO2022044322A1 (ja) | 2020-08-31 | 2020-08-31 | 対物光学系、撮像装置および内視鏡 |
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|---|---|
| WO (1) | WO2022044322A1 (ja) |
Citations (4)
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|---|---|---|---|---|
| WO2011136139A1 (ja) * | 2010-04-30 | 2011-11-03 | コニカミノルタオプト株式会社 | ウェハレンズ部材の製造方法、撮像レンズの製造方法、撮像モジュールの製造方法及び撮像モジュールを搭載した電子機器の製造方法 |
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-
2020
- 2020-08-31 WO PCT/JP2020/032884 patent/WO2022044322A1/ja not_active Ceased
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