物镜光学系统技术方案

物镜光学系统(10)具有：从物体侧起依次排列的第1球透镜(1)和第2球透镜(2)；以及第1光学介质(3)和第2光学介质(4)中的至少一方，第1光学介质(3)是配置于第1球透镜(1)的物体侧的固体或液体，紧贴于第1球透镜(1)的物体侧的面(1a)上的整个光路区域，第2光学介质(4)是配置于第2球透镜(2)的与物体相反的一侧的固体或液体，紧贴于第2球透镜(2)的与物体相反的一侧的面(2b)上的整个光路区域，第1球透镜(1)与第2球透镜(2)之间的光路由空气填满。2球透镜(2)之间的光路由空气填满。2球透镜(2)之间的光路由空气填满。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】物镜光学系统


[0001]本专利技术涉及物镜光学系统。

技术介绍

[0002]以往，已知有具有球透镜的物镜光学系统(例如，参照专利文献1。)。球透镜的形状简单，因此，制造、组装和微小化较容易。因此，球透镜适用于小直径的内窥镜的物镜光学系统。
[0003]现有技术文献
[0004]专利文献
[0005]专利文献1：日本特表2007-515211号公报

技术实现思路

[0006]专利技术要解决的课题
[0007]但是，球透镜产生的像差较大。因此，存在需要用于校正球透镜所产生的像差以获得像差较少的图像的、平凸透镜这样的校正用光学部件的不良情况。
[0008]本专利技术是鉴于上述情况而完成的，其目的在于提供一种物镜光学系统，能够抑制球透镜引起的像差的产生并通过球透镜形成像差较少的物体像。
[0009]用于解决课题的手段
[0010]本专利技术的一个方式是一种物镜光学系统，其中，所述物镜光学系统具有：从物体侧起依次排列的第1球透镜和第2球透镜；以及第1光学介质和第2光学介质中的至少一方，所述第1光学介质是配置于所述第1球透镜的所述物体侧的固体或液体，所述第1光学介质紧贴于所述第1球透镜的所述物体侧的面上的整个光路区域，所述第2光学介质是配置于所述第2球透镜的与所述物体相反的一侧的固体或液体，所述第2光学介质紧贴于所述第2球透镜的与所述物体相反的一侧的面上的整个光路区域，所述第1球透镜与所述第2球透镜之间的光路由空气填满。
[0011]专利技术效果<br/>[0012]根据本专利技术，起到能够抑制球透镜引起的像差的产生并通过球透镜形成像差较少的物体像的效果。
附图说明
[0013]图1是本专利技术的一个实施方式的物镜光学系统的整体结构图。
[0014]图2A是图1的物镜光学系统的变形例的整体结构图。
[0015]图2B是图1的物镜光学系统的其他变形例的整体结构图。
[0016]图3是图1的物镜光学系统的其他变形例的整体结构图。
[0017]图4A是示出在第2组的射出面上，主光线向外的轴外光的图。
[0018]图4B是示出在第2组的射出面上，主光线是远心的轴外光的图。
[0019]图4C是示出在第2组的射出面上，主光线向内的轴外光的图。
[0020]图5是示出通过光学模拟而得到的主光线倾角与像差的关系的曲线图。
[0021]图6是说明条件式(1)的导出方法的图。
[0022]图7是说明条件式(2)的导出方法的图。
[0023]图8是实施例1的物镜光学系统的整体结构图。
[0024]图9是图8的物镜光学系统的像差图。
[0025]图10是实施例2的物镜光学系统的整体结构图。
[0026]图11是图10的物镜光学系统的像差图。
[0027]图12是实施例3的物镜光学系统的整体结构图。
[0028]图13是图12的物镜光学系统的像差图。
[0029]图14是实施例4的物镜光学系统的整体结构图。
[0030]图15是图14的物镜光学系统的像差图。
[0031]图16是实施例5的物镜光学系统的整体结构图。
[0032]图17是实施例6的物镜光学系统的整体结构图。
[0033]图18是实施例7的物镜光学系统的整体结构图。
[0034]图19是图18的物镜光学系统的像差图。
[0035]图20是比较例1的物镜光学系统的整体结构图。
[0036]图21是图20的物镜光学系统的像差图。
[0037]图22是比较例2的物镜光学系统的整体结构图。
[0038]图23是图22的物镜光学系统的像差图。
具体实施方式
[0039]以下，参照附图来说明本专利技术一个实施方式的物镜光学系统。
[0040]如图1所示，本实施方式的物镜光学系统10具有从物体O侧起依次排列在光轴A上的第1组G1和第2组G2。物镜光学系统10也可以还具有如玻璃罩和滤光片那样的实质上不具有屈光力的光学元件。
[0041]第1组G1具有第1球透镜1和第1光学介质3。
[0042]第1球透镜1具有物体O侧的透镜面1a、和与物体O相反的一侧的透镜面1b。透镜面1a和透镜面1b是具有彼此相同的曲率半径并且具有共同的曲率中心的球面。
[0043]第1光学介质3配置于第1球透镜1的物体O侧。第1光学介质3在供来自物体O的光通过的透镜面1a上的整个光路区域，与透镜面1a紧贴。第1光学介质3的物体O侧的面(物体侧面)3a是平坦面或具有任意的曲率的球面。
[0044]第2组G2具有第2球透镜2和第2光学介质4。
[0045]第2球透镜2具有物体O侧的透镜面2a、和与物体O相反的一侧的透镜面2b。透镜面2a和透镜面2b是具有彼此相同的曲率半径并且具有共同的曲率中心的球面。
[0046]第2光学介质4配置于第2球透镜2的与物体O相反的一侧。第2光学介质4在供来自物体O的光通过的透镜面2b上的整个光路区域，与透镜面2b紧贴。第2光学介质4的与物体O相反的一侧的面(像侧面)4b是平坦面或具有任意的曲率的球面。
[0047]透镜面1b与透镜面2a之间的光路被空气填满。透镜面1b和透镜面2a可以在光轴A
上的1个点处相互接触，也可以相互远离。
[0048]来自物体O的光是通过透过第1光学介质3、第1球透镜1、第2球透镜2和第2光学介质4来成像的。这时的成像位置还有时在第2球透镜2或第2光学介质4的内部。在该情况下，成像后的光束透过第2球透镜2和第2光学介质4，或透过第2光学介质4。物镜光学系统10的后侧焦点(第1组G1和第2组G2整体的后侧焦点)位于透镜面2a的与物体O相反的一侧。后侧焦点是平行光束入射到透镜系统时的成像位置。
[0049]第1光学介质3和第2光学介质4是光学上透明的液体或光学上透明的固体。液体例如是水或油。固体例如是塑料、玻璃或涂敷材料。光学介质3、4具有比空气的折射率大的折射率。基于第1组G1和第2组G2各自的制造的容易性的观点，光学介质3、4优选为光学粘接剂或树脂。例如，光学介质3、4是通过使通用的光学粘接剂在透镜面1a、2b上固化来形成的。
[0050]接着，对以这样的方式构成的物镜光学系统10的作用进行说明。
[0051]第1球透镜1和第2球透镜2分别具有正的屈光力。因此，能够通过第1球透镜1和第2球透镜2使从物体O入射到物镜光学系统10的光会聚，形成物体O的像I。
[0052]在该情况下，能够在球透镜1、2的制造中应用轴承用钢球的制造技术，因此，球透镜1、2的制造和微小化较容易。此外，球透镜1、2是球体，因此，组装较容易。因此，具有能够容易地制造例如适合搭载于小直径的内窥镜的前端部的小型物镜光学系统10这一优点。
[0053]此外，通过与透镜面1a紧贴的第1光学介质3，与不存在第1光学介质3的情况相比减少了透镜面1a上的光线的折本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种物镜光学系统，其具有：从物体侧起依次排列的第1球透镜和第2球透镜；以及第1光学介质和第2光学介质中的至少一方，所述第1光学介质是配置于所述第1球透镜的所述物体侧的固体或液体，所述第1光学介质紧贴于所述第1球透镜的所述物体侧的面上的整个光路区域，所述第2光学介质是配置于所述第2球透镜的与所述物体相反的一侧的固体或液体，所述第2光学介质紧贴于所述第2球透镜的与所述物体相反的一侧的面上的整个光路区域，所述第1球透镜与所述第2球透镜之间的光路由空气填满。2.根据权利要求1所述的物镜光学系统，其中，后侧焦点位于所述第2球透镜的所述物体侧的面的与所述物体相反的一侧。3.根据权利要求2所述的物镜光学系统，其中，所述物镜光学系统具有像传输系统，该像传输系统配置于所述第2球透镜的与所述物体相反的一侧，所述后侧焦点位于所述第2球透镜的内部。4.根据权利要求3所述的物镜光学系统，其中，所述第1球透镜和所述第2球透镜具有彼此相同的半径，并由彼此相同的材料形成，所述第1光学介质的所述物体侧的面是与光轴垂直的平坦面，所述物镜光学系统满足下述条件式(1)，0≤{n1(2n
3-n1)-n1LN}/{2n
3-(n
1-3n3)(n
1-2)-(n<...

【专利技术属性】
技术研发人员：三木健宽，中岛启一朗，双木满，
申请(专利权)人：奥林巴斯株式会社，
类型：发明
国别省市：