JP2005257912A - 撮像光学系 - Google Patents
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Abstract
【課題】 物体側から順に負正正の３群構成で、第１レンズ群から像面迄の距離を変化させることなく、物体距離を変化させながら第２レンズ群と第３レンズ群を移動させることにより、全系の焦点距離を変化させつつ合焦状態を保持し、広視野角での通常観察と高倍率での拡大観察を可能にする拡大撮像光学系において、通常観察時と拡大観察時にともに収差性能（特に倍率色収差と非点収差）が良好でコンパクトな撮像光学系を得る。
【解決手段】 第１レンズ群の最も物体側に、接合レンズが配置され、かつ次の条件式（１）を満足する撮像光学系。
（１）０．９＜Ｒａ／ｆｗ＜２．０
但し、
Ｒａ；第１レンズ群の接合レンズの接合面の曲率半径、
ｆｗ；全系の短焦点距離端での焦点距離。
【選択図】 図１
【解決手段】 第１レンズ群の最も物体側に、接合レンズが配置され、かつ次の条件式（１）を満足する撮像光学系。
（１）０．９＜Ｒａ／ｆｗ＜２．０
但し、
Ｒａ；第１レンズ群の接合レンズの接合面の曲率半径、
ｆｗ；全系の短焦点距離端での焦点距離。
【選択図】 図１
Description
本発明は、物体側の第１レンズから像面までの距離を一定に保ちながら、一部のレンズ群を移動させて全系の焦点距離を可変にし、広視野角での通常観察と高倍率での拡大観察を可能にする拡大撮像光学系に関する。
通常観察と拡大観察を可能にする撮像光学系として、一部のレンズ群を移動させて焦点距離を変化させる内視鏡観察光学系が知られている。特開平１１-２９５５９６号公報ではレンズ群と撮像素子を移動させているが、ＣＣＤなどの撮像素子は信号処理基板やケーブルが付随するため、これを移動させるには強い駆動力が必要になる。特にアクチュエーターやモーターなどで駆動する場合、移動群（体）の負荷を軽減するのは重要になる。従ってＣＣＤは変倍によらず固定された状態が望ましい。
複数のレンズ群を移動させて変倍させる従来例として特開２００１-１６６２０３号公報や特開２００１-９１８３２号公報がある。前者は全体として負正正の３群構成で、第２、第３レンズ群を移動させて変倍しているが、拡大観察時の像面湾曲（非点収差）および倍率色収差が大きい。後者は負正負正の４群構成で、第３群と第２群または第４群を移動させて変倍しているが、第３レンズ群のパワーが強いため、収差補正のためにレンズ枚数が多くなり、全長が長くなる。
内視鏡で用いられるレンズ枚数の少ないレトロフォーカスタイプでは、通常観察時と拡大観察時での性能変化が大きい。特に倍率色収差と非点収差の変化が大きく、通常観察時と拡大観察時での収差バランスがとりにくい(例えば、通常観察時での倍率色収差を良好に補正すると、拡大観察時は過剰補正となり、拡大観察時に良好に補正すると、通常観察時は補正不足となる)ため、一方の収差補正を良くするともう一方の解像力が低下してしまう。近年、ＣＣＤの開発とともに多画素による高画質化が望まれている。それに伴い、ＣＣＤ１ピクセル当たりのサイズが小さくなっており、通常観察時および拡大観察時ともに対物光学系に求められる光学性能も高くなっている。
特開平１１-２９５５９６号公報
特開２００１-１６６２０３号公報
特開２００１-９１８３２号公報
本発明は、物体側から順に負正正の３群構成で、第１レンズ群から像面迄の距離を変化させることなく、物体距離を変化させながら第２レンズ群と第３レンズ群を移動させることにより、全系の焦点距離を変化させつつ合焦状態を保持し、広視野角での通常観察と高倍率での拡大観察を可能にする拡大撮像光学系において、通常観察時と拡大観察時にともに収差性能（特に倍率色収差と非点収差）が良好でコンパクトな撮像光学系を得ることを目的とする。
本発明は、物体側から順に、負のパワーを有する第１レンズ群、正のパワーを有する第２レンズ群、及び正のパワーを有する第３レンズ群からなり、第１レンズ群から像面迄の距離を変化させることなく、物体距離を変化させながら第２レンズ群と第３レンズ群を移動させることにより、全系の焦点距離を変化させつつ合焦状態を保持する撮像光学系において、第１レンズ群の最も物体側に、接合レンズが配置され、かつ次の条件式（１）を満足することを特徴としている。
（１）０．９＜Ｒａ／ｆｗ＜２．０
但し、
Ｒａ；第１レンズ群の接合レンズの接合面の曲率半径、
ｆｗ；全系の短焦点距離端での焦点距離、
である。
（１）０．９＜Ｒａ／ｆｗ＜２．０
但し、
Ｒａ；第１レンズ群の接合レンズの接合面の曲率半径、
ｆｗ；全系の短焦点距離端での焦点距離、
である。
本発明は、別の条件式によると、物体側から順に、負のパワーを有する第１レンズ群、正のパワーを有する第２レンズ群、及び正のパワーを有する第３レンズ群からなり、第１レンズ群から像面迄の距離を変化させることなく、物体距離を変化させながら第２レンズ群と第３レンズ群を移動させることにより、全系の焦点距離を変化させつつ合焦状態を保持する撮像光学系において、第１レンズ群の最も物体側に、接合レンズが配置され、かつ次の条件式（２）を満足することを特徴としている。
（２）-１．１＜Ｒａ／ｆ１＜-０.５
但し、
Ｒａ；第１レンズ群の接合レンズの接合面の曲率半径、
ｆ１；第１レンズ群の焦点距離、
である。
（２）-１．１＜Ｒａ／ｆ１＜-０.５
但し、
Ｒａ；第１レンズ群の接合レンズの接合面の曲率半径、
ｆ１；第１レンズ群の焦点距離、
である。
本発明の撮像光学系は、次の条件式（３）を満足することが好ましい。
（３）０．６＜Ｒａ／ｆｔ＜２．０
但し、
ｆｔ；全系の最大倍率位置での焦点距離、
である。
（３）０．６＜Ｒａ／ｆｔ＜２．０
但し、
ｆｔ；全系の最大倍率位置での焦点距離、
である。
また、第１レンズ群の接合レンズは、次の条件式（４）及び（５）を満足することが望ましい。
（４）ν１２＜３０
（５）ｎ１１＞１．８
但し、
ν１２：第１レンズ群接合レンズの像側レンズのアッベ数、
ｎ１１：第１レンズ群接合レンズの物体側レンズの屈折率、
である。
（４）ν１２＜３０
（５）ｎ１１＞１．８
但し、
ν１２：第１レンズ群接合レンズの像側レンズのアッベ数、
ｎ１１：第１レンズ群接合レンズの物体側レンズの屈折率、
である。
第１レンズ群は、全体として負のパワーを有する接合レンズのみから構成することが可能であり、接合レンズのみから構成すればレンズ構成が単純になる。
本発明の撮像光学系の第１レンズ群と第３レンズ群は、次の条件式（６）及び（７）を満足することが望ましい。
（６）-３．０＜ｆ１／ｆｗ＜-１．５
（７）２＜ｆ３／ｆｗ＜３
但し、
ｆ１；第１レンズ群の焦点距離、
ｆ３；第３レンズ群の焦点距離、
である。
（６）-３．０＜ｆ１／ｆｗ＜-１．５
（７）２＜ｆ３／ｆｗ＜３
但し、
ｆ１；第１レンズ群の焦点距離、
ｆ３；第３レンズ群の焦点距離、
である。
第３レンズ群は次の条件式（８）及び（９）を満足する正負レンズの接合レンズから構成することが望ましい。
（８）１．２＜｜Ｒｂ｜／ｆｗ＜２．５
（９）０．８＜｜Ｒｂ｜／ｆｔ＜２．３
但し、
Ｒｂ；第３レンズ群の接合レンズ接合面の曲率半径、
である。
（８）１．２＜｜Ｒｂ｜／ｆｗ＜２．５
（９）０．８＜｜Ｒｂ｜／ｆｔ＜２．３
但し、
Ｒｂ；第３レンズ群の接合レンズ接合面の曲率半径、
である。
本発明によれば、通常観察時と拡大観察時にともに収差性能（特に倍率色収差と非点収差）が良好でコンパクトな撮像光学系を得ることができる。
本実施形態の撮像光学系は、図１と図２の数値実施例１、図５と図６の数値実施例２、図９と図１０の数値実施例３、図１３と図１４の数値実施例４、図１７と図１８の数値実施例５、図２１と図２２の数値実施例６及び図２５と図２６の数値実施例７に示すように、物体側から順に、負のパワーを有する第１レンズ群１０、絞りＳ、正のパワーを有する第２レンズ群２０、及び正のパワーを有する第３レンズ群３０からなり、第３レンズ群３０の後方に、ＣＣＤ（撮像素子）の前方に位置するカバーガラス（フィルター類）Ｃが位置している。Ｉは撮像面を示す。
この撮像光学系は、図１と図２に代表して示すように、通常観察時（広視野観察時）に物体距離ＯＤＩＳ（Ｌ）の観察物体Ｏに合焦している状態（図１）から、第１レンズ群１０の物体側の面から像面Ｉ迄の距離Ｄを変化させることなく、物体距離を縮めながら（撮像光学系を観察物体Ｏに接近させながら）、第２レンズ群２０と第３レンズ群３０をそれぞれ物体側に移動させることにより、物体距離ＯＤＩＳ（Ｓ）の物体Ｏを拡大観察する（図２）ことができる。絞りＳは第２レンズ群２０と一緒に移動する。
第１レンズ群１０は、その最も物体側に、接合レンズが配置されている。数値実施例１〜３、５、６では、負正レンズの接合レンズのみからなり、数値実施例４では、負負レンズの接合レンズのみからなり、数値実施例７では、物体側に位置する負正レンズの接合レンズと負レンズとからなっている。
本実施形態の特徴の一つは、このように、第１レンズ群１０の最も物体側に、正負レンズまたは負負レンズの接合レンズを配置した点にある。倍率色収差を抑えるために複数枚のレンズを使用することは一般に考えられるが、内視鏡対物レンズのように第１群に強い負のパワーを配置したタイプでは、特開２００１-１６６２０３号公報のように負正の接合レンズを配置すると、最も物体側の負レンズの像側の曲率半径が小さく（パワーが非常に大きく）なり、急激な光線の屈折により非点収差、コマ収差の発生が大きく、通常観察倍率時から拡大観察倍率時まで全体の収差補正が困難となってしまう。これに対し、第１レンズ群の最も物体側に接合レンズを配置することで、接合面で通常観察時は倍率色収差を小さく、拡大観察時には倍率色収差を大きく発生させることにより、全系の倍率色収差が通常観察時に補正不足あるいは拡大観察時に過剰補正となることを解消し、両観察状態で良好に補正され、同時に非点収差、コマ収差を抑えることが可能となる。
条件式（１）は第１レンズ群の接合面の曲率に対する条件を全系の短焦点距離端での焦点距離との比で規定したものである。
条件式（１）の上限を上回ると、倍率色収差が広角時に補正不足あるいは拡大時に過剰補正となる。条件式（１）の下限を下回ると、倍率色収差の過剰補正やコマ収差の増大により解像力が低下する。
条件式（１’）を満足するとさらに良好な収差性能が得られる。
（１’）０．９＜Ｒａ／ｆｗ＜１.７
条件式（１）の上限を上回ると、倍率色収差が広角時に補正不足あるいは拡大時に過剰補正となる。条件式（１）の下限を下回ると、倍率色収差の過剰補正やコマ収差の増大により解像力が低下する。
条件式（１’）を満足するとさらに良好な収差性能が得られる。
（１’）０．９＜Ｒａ／ｆｗ＜１.７
条件式（２）は第１レンズ群の接合面の曲率に対する条件を第１レンズ群の焦点距離との比で規定したものである。
条件式（２）の上限を上回ると、倍率色収差が広角時に補正不足あるいは拡大時に過剰補正となる。条件式（２）の下限を下回ると、倍率色収差の過剰補正やコマ収差の増大により解像力が低下する。
条件式（２）の上限を上回ると、倍率色収差が広角時に補正不足あるいは拡大時に過剰補正となる。条件式（２）の下限を下回ると、倍率色収差の過剰補正やコマ収差の増大により解像力が低下する。
条件式（３）は条件式（１）と同様に第１レンズの接合面の曲率に対する条件を全系の最大倍率位置での焦点距離との比で規定したものである。本発明の撮像光学系は、第１レンズ群から像面迄の距離が変化することがないので、最大倍率位置での焦点距離は、第２レンズ群と第３レンズ群が拡大観察位置にあり特定物体距離（第１レンズ群の最も物体側の面から物体までの距離）に合焦しているときの焦点距離によって定義される。
条件式（３）の上限を上回ると、倍率色収差が広角時に補正不足あるいは拡大時に過剰補正となる。条件式（３）の下限を下回ると、倍率色収差の過剰補正やコマ収差の増大により解像力が低下する。
条件式（３’）を満足するとさらに良好な収差性能が得られる。
（３’）０．６＜Ｒａ／ｆｔ＜１.５
条件式（３）の上限を上回ると、倍率色収差が広角時に補正不足あるいは拡大時に過剰補正となる。条件式（３）の下限を下回ると、倍率色収差の過剰補正やコマ収差の増大により解像力が低下する。
条件式（３’）を満足するとさらに良好な収差性能が得られる。
（３’）０．６＜Ｒａ／ｆｔ＜１.５
第１レンズ群の接合レンズは、条件式（４）、（５）を満足することが望ましい。すなわち、第１レンズ群の接合レンズの像側のレンズに高分散ガラスを用い、物体側のレンズ（最も物体側のレンズ）に高屈折率ガラスを用いるのがよい。条件式（４）の上限を超える、あるいは条件式（５）式の下限を超えると、通常観察時に倍率色収差の補正が不充分または拡大観察時に補正過剰となり、コマ収差が増大する。また、曲率半径が小さくなるため加工性が悪くなる。
全長を短くし、径を小さくするために、第１レンズ群の焦点距離に関する条件式（６）を満足することが好ましい。条件式（６）の下限を下回ると、通常観察で広画角を得ようとするときにレンズ外径が大きくなる。また、拡大時に像面湾曲が大きくなる。条件式（６）の上限を上回ると、第１レンズ群の倍率が小さくなるため、拡大時の全系の倍率を大きくするためには正のレンズ群(第２、第３レンズ群)の焦点距離が長くなり装置が大型化する。また、第１レンズ群で発生する非点収差、コマ収差が大きくなり、他のレンズ群で補正するのが困難になる。
条件式（７）は第３レンズ群の焦点距離を規定している。条件式（７）の下限から外れると、収差性能、特に拡大時の非点収差が増大して解像力が低下してしまう。条件式（７）の上限から外れると、通常観察時に広角を保つために第２レンズ群の焦点距離が短くなるため、拡大時の全系の倍率を大きくするためには第２、第３レンズ群の移動量が大きくなり全系の全長が長くなり、あるいは第１レンズ群の負のパワーが弱くなり大径化する。
第３レンズ群は正負レンズ（順番を問わない）の接合レンズから構成することが望ましい。条件式（８）、（９）は、第３レンズ群を接合レンズから構成するときの接合面の曲率に対する条件である。
条件式（８）、（９）の上限を上回ると、倍率色収差が補正不足となる。
条件式（８）、（９）の下限を下回ると、倍率色収差の過剰補正やコマ収差の増大により解像力が低下する。
条件式（８）、（９）の上限を上回ると、倍率色収差が補正不足となる。
条件式（８）、（９）の下限を下回ると、倍率色収差の過剰補正やコマ収差の増大により解像力が低下する。
本発明による撮像光学系は、上記のように、諸収差を良好に補正しながら、少ないレンズ枚数の３群で構成することが可能であるため、内視鏡先端部を複雑化・大型化することなく、拡大観察可能な内視鏡を得ることができる。
次に具体的な数値実施例を示す。諸収差図中、球面収差で表される軸上色収差、倍率色収差図中のｄ線、ｇ線、Ｃ線、Ｆ線、ｅ線はそれぞれの波長に対する収差、Ｙは像高、Ｓはサジタル、Ｍはメリディオナルである。また、表中のFEは実効Ｆナンバー、ｆは全系の焦点距離、Mは全系の横倍率、ＯＤＩＳは物体距離、fB はバックフォーカス、ｒは曲率半径、ｄはレンズ厚またはレンズ間隔、Ｎd はｄ線の屈折率、νdはアッベ数を示す。
（数値実施例１）
図１ないし図４は本発明による撮像光学系の数値実施例１を示している。この撮像光学系は、物体側から順に、全体として負のパワーを有し物体側から順に位置する負正レンズの接合レンズからなる第１レンズ群１０、絞りＳ、正のパワーを有する単レンズからなる第２レンズ群２０、及び全体として正のパワーを有し物体側から順に位置する負正レンズの接合レンズからなる第３レンズ群３０からなり、第３レンズ群３０の後方に、ＣＣＤ（撮像素子）の前方に位置するカバーガラス（フィルター類）Ｃが位置している。図１、図２は通常観察（広角観察）時と拡大観察（接近観察）時のレンズ構成図、図３、図４は図１、図２の構成における諸収差図、表１はその数値データである。通常観察と拡大観察で変化する数値は、通常観察-拡大観察の順に表記してある。絞りＳは、通常観察時は第３面の後方1.258 にあり、拡大観察時は同３面の後方0.499にある。
図１ないし図４は本発明による撮像光学系の数値実施例１を示している。この撮像光学系は、物体側から順に、全体として負のパワーを有し物体側から順に位置する負正レンズの接合レンズからなる第１レンズ群１０、絞りＳ、正のパワーを有する単レンズからなる第２レンズ群２０、及び全体として正のパワーを有し物体側から順に位置する負正レンズの接合レンズからなる第３レンズ群３０からなり、第３レンズ群３０の後方に、ＣＣＤ（撮像素子）の前方に位置するカバーガラス（フィルター類）Ｃが位置している。図１、図２は通常観察（広角観察）時と拡大観察（接近観察）時のレンズ構成図、図３、図４は図１、図２の構成における諸収差図、表１はその数値データである。通常観察と拡大観察で変化する数値は、通常観察-拡大観察の順に表記してある。絞りＳは、通常観察時は第３面の後方1.258 にあり、拡大観察時は同３面の後方0.499にある。
（表１）
FE = 1:8.1-9.1
f = 2.16-2.34
M = -0.167- -0.678
fB = 0.05
面NO. ｒ ｄ Ｎd νd
1 ∞ 0.384 1.88300 40.8
2 3.456 1.046 1.92286 18.9
3 4.800 1.315-0.557
4 -1.797 1.152 1.69400 56.3
5 -1.409 0.864-0.192
6 ∞ 0.480 1.92286 18.9
7 4.865 1.440 1.77250 49.6
8 -3.168 2.319-3.749
9 ∞ 1.500 1.51633 64.1
10 ∞ -
FE = 1:8.1-9.1
f = 2.16-2.34
M = -0.167- -0.678
fB = 0.05
面NO. ｒ ｄ Ｎd νd
1 ∞ 0.384 1.88300 40.8
2 3.456 1.046 1.92286 18.9
3 4.800 1.315-0.557
4 -1.797 1.152 1.69400 56.3
5 -1.409 0.864-0.192
6 ∞ 0.480 1.92286 18.9
7 4.865 1.440 1.77250 49.6
8 -3.168 2.319-3.749
9 ∞ 1.500 1.51633 64.1
10 ∞ -
（数値実施例２）
図５ないし図８は本発明による撮像光学系の数値実施例２を示している。基本的なレンズ構成は実施例１と同様である。図５、図６は通常観察（広角観察）時と拡大観察（接近観察）時のレンズ構成図、図７、図８は図５、図６の構成における諸収差図、表２はその数値データである。絞りＳは、通常観察時は第３面の後方0.798にあり、拡大観察時は同３面の後方0.503にある。
図５ないし図８は本発明による撮像光学系の数値実施例２を示している。基本的なレンズ構成は実施例１と同様である。図５、図６は通常観察（広角観察）時と拡大観察（接近観察）時のレンズ構成図、図７、図８は図５、図６の構成における諸収差図、表２はその数値データである。絞りＳは、通常観察時は第３面の後方0.798にあり、拡大観察時は同３面の後方0.503にある。
（表２）
FE = 1:6.6-6.9
f = 1.61-1.68
M = -0.112- -0.410
fB = 0.05
面NO. ｒ ｄ Ｎd νd
1 ∞ 0.440 1.88300 40.8
2 2.357 0.981 1.92286 18.9
3 2.564 0.864-0.569
4 -2.062 1.100 1.77250 49.6
5 -1.220 0.664-0.263
6 105.409 0.330 1.92286 18.9
7 3.142 1.101 1.77250 49.6
8 -2.885 1.471-2.167
9 ∞ 1.300 1.51633 64.1
10 ∞ -
FE = 1:6.6-6.9
f = 1.61-1.68
M = -0.112- -0.410
fB = 0.05
面NO. ｒ ｄ Ｎd νd
1 ∞ 0.440 1.88300 40.8
2 2.357 0.981 1.92286 18.9
3 2.564 0.864-0.569
4 -2.062 1.100 1.77250 49.6
5 -1.220 0.664-0.263
6 105.409 0.330 1.92286 18.9
7 3.142 1.101 1.77250 49.6
8 -2.885 1.471-2.167
9 ∞ 1.300 1.51633 64.1
10 ∞ -
（数値実施例３）
図９ないし図１２は本発明による撮像光学系の数値実施例３を示している。基本的なレンズ構成は実施例１と同様である。図９、図１０は通常観察（広角観察）時と拡大観察（接近観察）時のレンズ構成図、図１１、図１２は図９、図１０の構成における諸収差図、表３はその数値データである。絞りＳは、通常観察時は第３面の後方1.215 にあり、拡大観察時は同３面の後方0.218にある。
図９ないし図１２は本発明による撮像光学系の数値実施例３を示している。基本的なレンズ構成は実施例１と同様である。図９、図１０は通常観察（広角観察）時と拡大観察（接近観察）時のレンズ構成図、図１１、図１２は図９、図１０の構成における諸収差図、表３はその数値データである。絞りＳは、通常観察時は第３面の後方1.215 にあり、拡大観察時は同３面の後方0.218にある。
（表３）
FE = 1:6.6-7.4
f = 1.62-1.96
M = -0.133- -0.650
fB = 0.05
面NO. ｒ ｄ Ｎd νd
1 ∞ 0.440 1.88300 40.8
2 2.373 0.440 1.92286 18.9
3 3.600 1.281-0.284
4 -1.738 1.216 1.88300 40.8
5 -1.402 0.688-0.393
6 -50.399 0.330 1.92286 18.9
7 3.559 1.106 1.77250 49.6
8 -2.722 1.771-3.063
9 ∞ 1.300 1.51633 64.1
10 ∞ -
FE = 1:6.6-7.4
f = 1.62-1.96
M = -0.133- -0.650
fB = 0.05
面NO. ｒ ｄ Ｎd νd
1 ∞ 0.440 1.88300 40.8
2 2.373 0.440 1.92286 18.9
3 3.600 1.281-0.284
4 -1.738 1.216 1.88300 40.8
5 -1.402 0.688-0.393
6 -50.399 0.330 1.92286 18.9
7 3.559 1.106 1.77250 49.6
8 -2.722 1.771-3.063
9 ∞ 1.300 1.51633 64.1
10 ∞ -
（数値実施例４）
図１３ないし図１６は本発明による撮像光学系の数値実施例４を示している。本実施例では、全体として負のパワーを有する第１レンズ群１０が負負レンズの接合レンズとなっているが、それ以外の基本的なレンズ構成は実施例１と同様である。図１３、図１４は通常観察（広角観察）時と拡大観察（接近観察）時のレンズ構成図、図１５、図１６は図１３、図１４の構成における諸収差図、表４はその数値データである。絞りＳは、通常観察時は第３面の後方1.146にあり、拡大観察時は同３面の後方0.244にある。
図１３ないし図１６は本発明による撮像光学系の数値実施例４を示している。本実施例では、全体として負のパワーを有する第１レンズ群１０が負負レンズの接合レンズとなっているが、それ以外の基本的なレンズ構成は実施例１と同様である。図１３、図１４は通常観察（広角観察）時と拡大観察（接近観察）時のレンズ構成図、図１５、図１６は図１３、図１４の構成における諸収差図、表４はその数値データである。絞りＳは、通常観察時は第３面の後方1.146にあり、拡大観察時は同３面の後方0.244にある。
（表４）
FE = 1:5.6-6.7
f = 1.06-1.66
M = -0.080- -0.500
fB = 0.05
面NO. ｒ ｄ Ｎd νd
1 ∞ 0.369 1.88300 40.8
2 1.715 0.369 1.92286 18.9
3 1.488 1.220-0.318
4 -0.989 0.738 1.81600 46.6
5 -0.986 0.621-0.225
6 23.840 0.369 1.92286 18.9
7 1.925 0.857 1.77250 49.6
8 -1.987 1.772-3.070
9 ∞ 1.300 1.51633 64.1
10 ∞ -
FE = 1:5.6-6.7
f = 1.06-1.66
M = -0.080- -0.500
fB = 0.05
面NO. ｒ ｄ Ｎd νd
1 ∞ 0.369 1.88300 40.8
2 1.715 0.369 1.92286 18.9
3 1.488 1.220-0.318
4 -0.989 0.738 1.81600 46.6
5 -0.986 0.621-0.225
6 23.840 0.369 1.92286 18.9
7 1.925 0.857 1.77250 49.6
8 -1.987 1.772-3.070
9 ∞ 1.300 1.51633 64.1
10 ∞ -
（数値実施例５）
図１７ないし図２０は本発明による撮像光学系の数値実施例５を示している。基本的なレンズ構成は実施例１と同様である。図１７、図１８は通常観察（広角観察）時と拡大観察（接近観察）時のレンズ構成図、図１９、図２０は図１７、図１８の構成における諸収差図、表５はその数値データである。絞りＳは、通常観察時は第３面の後方1.163にあり、拡大観察時は同３面の後方0.897にある。
図１７ないし図２０は本発明による撮像光学系の数値実施例５を示している。基本的なレンズ構成は実施例１と同様である。図１７、図１８は通常観察（広角観察）時と拡大観察（接近観察）時のレンズ構成図、図１９、図２０は図１７、図１８の構成における諸収差図、表５はその数値データである。絞りＳは、通常観察時は第３面の後方1.163にあり、拡大観察時は同３面の後方0.897にある。
（表５）
FE = 1:5.7-5.8
f = 1.07-1.17
M = -0.079- -0.250
fB = 0.05
面NO. ｒ ｄ Ｎd νd
1 ∞ 0.375 1.88300 40.8
2 1.271 0.418 1.92286 18.9
3 2.027 1.238-0.972
4 -1.299 0.800 1.77250 49.6
5 -1.000 0.244
6 21.038 0.375 1.84666 23.8
7 1.527 1.237 1.77250 49.6
8 -2.126 1.055-1.321
9 ∞ 1.300 1.51633 64.1
10 ∞ -
FE = 1:5.7-5.8
f = 1.07-1.17
M = -0.079- -0.250
fB = 0.05
面NO. ｒ ｄ Ｎd νd
1 ∞ 0.375 1.88300 40.8
2 1.271 0.418 1.92286 18.9
3 2.027 1.238-0.972
4 -1.299 0.800 1.77250 49.6
5 -1.000 0.244
6 21.038 0.375 1.84666 23.8
7 1.527 1.237 1.77250 49.6
8 -2.126 1.055-1.321
9 ∞ 1.300 1.51633 64.1
10 ∞ -
（数値実施例６）
図２１ないし図２４は本発明による撮像光学系の第１数値実施例を示している。基本的なレンズ構成は実施例１と同様である。図２１、図２２は通常観察（広角観察）時と拡大観察（接近観察）時のレンズ構成図、図２３、図２４は図２１、図２２の構成における諸収差図、表６はその数値データである。絞りＳは、通常観察時は第３面の後方1.918にあり、拡大観察時は同３面の後方0.273にある。
図２１ないし図２４は本発明による撮像光学系の第１数値実施例を示している。基本的なレンズ構成は実施例１と同様である。図２１、図２２は通常観察（広角観察）時と拡大観察（接近観察）時のレンズ構成図、図２３、図２４は図２１、図２２の構成における諸収差図、表６はその数値データである。絞りＳは、通常観察時は第３面の後方1.918にあり、拡大観察時は同３面の後方0.273にある。
（表６）
FE = 1:6.6-8.3
f = 1.59-2.51
M = -0.125- -0.818
fB = 0.05
面NO. ｒ ｄ Ｎd νd
1 ∞ 0.440 1.88300 40.8
2 1.576 0.906 1.84666 23.8
3 2.698 1.984-0.339
4 -1.418 1.102 1.88300 40.8
5 -1.476 1.074-0.110
6 27.592 0.550 1.84666 23.8
7 2.244 1.650 1.77250 49.6
8 -3.292 2.862-5.470
9 ∞ 1.300 1.51633 64.1
10 ∞ -
FE = 1:6.6-8.3
f = 1.59-2.51
M = -0.125- -0.818
fB = 0.05
面NO. ｒ ｄ Ｎd νd
1 ∞ 0.440 1.88300 40.8
2 1.576 0.906 1.84666 23.8
3 2.698 1.984-0.339
4 -1.418 1.102 1.88300 40.8
5 -1.476 1.074-0.110
6 27.592 0.550 1.84666 23.8
7 2.244 1.650 1.77250 49.6
8 -3.292 2.862-5.470
9 ∞ 1.300 1.51633 64.1
10 ∞ -
（数値実施例７）
図２５ないし図２８は本発明による撮像光学系の数値実施例７を示している。この実施例７は、第１レンズ群１０が負正レンズの接合レンズと両凹の単レンズからなっている点が以上の数値実施例と異なる。図２５、図２６は通常観察（広角観察）時と拡大観察（接近観察）時のレンズ構成図、図２７、図２８は図２５、図２６の構成における諸収差図、表７はその数値データである。絞りＳは、通常観察時は第５面の後方0.827にあり、拡大観察時は同５面の後方0.318にある。
図２５ないし図２８は本発明による撮像光学系の数値実施例７を示している。この実施例７は、第１レンズ群１０が負正レンズの接合レンズと両凹の単レンズからなっている点が以上の数値実施例と異なる。図２５、図２６は通常観察（広角観察）時と拡大観察（接近観察）時のレンズ構成図、図２７、図２８は図２５、図２６の構成における諸収差図、表７はその数値データである。絞りＳは、通常観察時は第５面の後方0.827にあり、拡大観察時は同５面の後方0.318にある。
（表７）
FE = 1:8.2-9.0
f = 2.27-2.39
M = -0.176- -0.676
fB = 0.05
面NO. ｒ ｄ Ｎd νd
1 ∞ 0.386 1.88300 40.8
2 2.641 0.868 1.92286 18.9
3 7.630 0.157
4 -55.408 0.290 1.84666 23.8
5 9.391 0.885-0.376
6 -1.799 1.303 1.77250 49.6
7 -1.563 1.296-0.392
8 22.265 0.482 1.92286 18.9
9 4.783 1.321 1.77250 49.6
10 -3.791 2.594-4.006
11 ∞ 1.500 1.51633 64.1
12 ∞ -
FE = 1:8.2-9.0
f = 2.27-2.39
M = -0.176- -0.676
fB = 0.05
面NO. ｒ ｄ Ｎd νd
1 ∞ 0.386 1.88300 40.8
2 2.641 0.868 1.92286 18.9
3 7.630 0.157
4 -55.408 0.290 1.84666 23.8
5 9.391 0.885-0.376
6 -1.799 1.303 1.77250 49.6
7 -1.563 1.296-0.392
8 22.265 0.482 1.92286 18.9
9 4.783 1.321 1.77250 49.6
10 -3.791 2.594-4.006
11 ∞ 1.500 1.51633 64.1
12 ∞ -
各実施例の各条件式に対する値を表８に示す。
（表８）
（表８）
表８からも明らかなように、数値実施例１ないし７は条件式（１）〜条件式（９）を満足しており、また諸収差図から明らかなように通常観察時と拡大観察時ともに諸収差が比較的よく収差補正され、特に倍率色収差と非点収差が良好である。
１０ 第１レンズ群
２０ 第２レンズ群
３０ 第３レンズ群
２０ 第２レンズ群
３０ 第３レンズ群
Claims (8)
- 物体側から順に、負のパワーを有する第１レンズ群、正のパワーを有する第２レンズ群、及び正のパワーを有する第３レンズ群からなり、第１レンズ群から像面迄の距離を変化させることなく、物体距離を変化させながら第２レンズ群と第３レンズ群を移動させることにより、全系の焦点距離を変化させつつ合焦状態を保持する撮像光学系において、
上記第１レンズ群の最も物体側に、接合レンズが配置され、かつ次の条件式（１）を満足することを特徴とする撮像光学系。
（１）０．９＜Ｒａ／ｆｗ＜２．０
但し、
Ｒａ；第１レンズ群の接合レンズの接合面の曲率半径、
ｆｗ；全系の短焦点距離端での焦点距離。 - 物体側から順に、負のパワーを有する第１レンズ群、正のパワーを有する第２レンズ群、及び正のパワーを有する第３レンズ群からなり、第１レンズ群から像面迄の距離を変化させることなく、物体距離を変化させながら第２レンズ群と第３レンズ群を移動させることにより、全系の焦点距離を変化させつつ合焦状態を保持する撮像光学系において、
上記第１レンズ群の最も物体側に、接合レンズが配置され、かつ次の条件式（２）を満足することを特徴とする撮像光学系。
（２）-１．１＜Ｒａ／ｆ１＜-０.５
但し、
Ｒａ；第１レンズ群の接合レンズの接合面の曲率半径、
ｆ１；第１レンズ群の焦点距離。 - 請求項１または２記載の撮像光学系において、次の条件式（３）を満足する撮像光学系。
（３）０．６＜Ｒａ／ｆｔ＜２．０
但し、
ｆｔ；全系の最大倍率位置での焦点距離。 - 請求項１ないし３のいずれか１項記載の撮像光学系において、次の条件式（４）及び（５）を満足する撮像光学系。
（４）ν１２＜３０
（５）ｎ１１＞１．８
但し、
ν１２：第１レンズ群接合レンズの像側レンズのアッベ数、
ｎ１１：第１レンズ群接合レンズの物体側レンズの屈折率。 - 請求項１ないし４のいずれか１項記載の撮像光学系において、第１レンズ群は全体として負のパワーを有する接合レンズのみからなる撮像光学系。
- 請求項１ないし５のいずれか１項記載の撮像光学系において、次の条件式（６）及び（７）を満足する撮像光学系。
（６）-３．０＜ｆ１／ｆｗ＜-１．５
（７）２＜ｆ３／ｆｗ＜３
但し、
ｆ１；第１レンズ群の焦点距離、
ｆ３；第３レンズ群の焦点距離。 - 請求項１ないし６のいずれか１項記載の撮像光学系において、第３レンズ群は正負レンズの接合レンズからなり、次の条件式（８）及び（９）を満足する撮像光学系。
（８）１．２＜｜Ｒｂ｜／ｆｗ＜２．５
（９）０．８＜｜Ｒｂ｜／ｆｔ＜２．３
但し、
Ｒｂ；第３レンズ群の接合レンズ接合面の曲率半径、
ｆｗ；全系の短焦点距離端での焦点距離、
ｆｔ；全系の最大倍率位置での焦点距離。 - 請求項１ないし７のいずれか１項記載の撮像光学系を有する内視鏡。
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