JP2016085282A

JP2016085282A - 内視鏡対物光学系

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Publication number: JP2016085282A
Application number: JP2014216370A
Authority: JP
Inventors: 研河西; Ken Kasai
Original assignee: Olympus Corp
Current assignee: Olympus Corp
Priority date: 2014-10-23
Filing date: 2014-10-23
Publication date: 2016-05-19
Anticipated expiration: 2034-10-23
Also published as: JP6230518B2

Abstract

【課題】小型でありながら、視野が広く高い解像力を有する内視鏡対物光学系を提供すること。
【解決手段】内視鏡対物光学系は、物体側から順に、負の屈折力を持つ第１レンズ群と、正の屈折力を持つ第２レンズ群と、正の屈折力を持つ第３レンズ群と、を備え、第１レンズ群は、像側に凹面を向けた平凹レンズと、負メニスカスレンズと、からなり、第２レンズ群は、物体側正レンズと、明るさ絞りと、像側正レンズと、からなり、物体側正レンズは、物体側に凸面を向けて配置されると共に、物体側面の曲率半径が像側面の曲率半径よりも小さく、像側正レンズは、像側に凸面を向けて配置されると共に、像側の曲率半径が物体側面の曲率半径よりも小さく、第３レンズ群は、少なくとも１つの接合レンズを含み、以下の条件式（１）を満足する。
１．８＜ｆ₁₂／ｆ₁₁＜１３．５（１）
【選択図】図１

Description

本発明は対物光学系、特に、視野が広く高い解像力を有する内視鏡対物光学系に関する。

医療分野の電子内視鏡では、処置や診断に関する技能が高度化している。技能の高度化が進むと、検査での病変の見落としを防止することがより重要になってくる。このようなことから、電子内視鏡の光学系には、広い視野を持つこと、例えば１６０°を超える画角を持つことが要求される。

また、より微小な病変の発見や検出を可能とする為に、電子内視鏡に対して、高画質化のニーズが年々高まっている。このようなニーズに応える為に、小型でありながら高画素、例えば、数十万の画素数を持つ撮像素子が電子内視鏡に搭載されるようになってきた。このようなことから、電子内視鏡の光学系には、高い解像力を持つことが要求される。

また、電子内視鏡は生体内に挿入する機器であることから、挿入部の小型化が必須となる。電子内視鏡の光学系は挿入部に搭載されるため、電子内視鏡の光学系には、レンズの小型化や光学系の全長の短縮が必須となる。

このような要求に対応した光学系として、特許文献１〜４に開示された対物光学系がある。

特許文献１に開示された対物光学系は、物体側から順に、像側に凹面を向けた平凹レンズと、物体側に凸面を向けた平凸レンズと、明るさ絞りと、像側に凸面を向けた平凸レンズと、接合レンズからなる。

特許文献２に開示された対物光学系は、物体側から順に、像側に凹面を向けた平凹レンズと、物体側に凸面を向けた正メニスカスレンズと、明るさ絞りと、像側に凸面を向けた平凸レンズと、接合レンズからなる。

特許文献３に開示された対物光学系は、物体側から順に、像側に凹面を向けた平凹レンズと、負メニスカスレンズと、物体側に凸面を向けた正メニスカスレンズと、明るさ絞りと、両凸正レンズと、接合レンズからなる。

特許文献４に開示された対物光学系は、物体側から順に、像側に凹面を向けた平凹レンズと、負メニスカスレンズと、両凸正レンズと、明るさ絞りと、両凸正レンズと、接合レンズからなる。

特許４２４５９８５号公報特許４６９５６６２号公報特許４９３４２３３号公報特開平８−２３４１００号公報

特許文献１に開示された対物光学系は、画角が十分に広い光学系とは言えない。また、光学系の組み立てでは、保持部材の所定の位置でレンズを保持する。このとき、組み立て誤差、例えば、実際に保持された位置と所定の位置との差が生じる場合がある。特許文献１に開示された対物光学系では、第１レンズの負屈折力が大きい為に、組み立て誤差に対する収差の変動（以下、「誤差感度」という）が大きくなる。そのため、高い解像力を有する光学系を容易に実現することが難しい。

特許文献２に開示された光学系では、明るさ絞り（開口絞り）の近傍に第２レンズが配置されているが、明るさ絞り側のレンズ面の曲率半径が大きい。レンズ面の曲率半径が大きい場合、そのレンズ面の加工性が非常に悪くなる。レンズ面の加工性が悪いと、レンズ面の加工誤差に対して収差が大きく変動する。

特に、明るさ絞りの近傍のレンズ面では、軸上光束と軸外光束がほぼ同じ位置を通過する。そのため、加工誤差が大きいと、軸上収差と軸外収差が共に悪化する。加工誤差を小さくしようとすると加工時間が増大するため、製造コストが増大する。このようなことから、特許文献２に開示された光学系では、低コストで高い解像力を有する光学系を実現することが難しい。

特許文献３に開示された光学系は、Ｆナンバーが十分に小さい光学系とは言えない。そのため、特許文献３に開示された光学系は、高解像な対物光学系とは言い難い。

特許文献４に開示された光学系では、第１レンズの物体側面が球面になっている。第１レンズの物体側のレンズ面が球面だと、このレンズ面が破損しやすい。さらに、このレンズ面の周辺部に水滴が溜まり易くなるので、観察可能な範囲が狭くなってしまう。また、レンズの加工コストも上昇する。

本発明は、このような問題点に鑑みてなされたものであり、小型でありながら、視野が広く高い解像力を有する内視鏡対物光学系を提供することを目的とする。

上述した課題を解決し、目的を達成するために、本発明は、以下の手段を提供する。
本発明の一態様は、物体側から順に、負の屈折力を持つ第１レンズ群と、正の屈折力を持つ第２レンズ群と、正の屈折力を持つ第３レンズ群と、を備え、第１レンズ群は、像側に凹面を向けた平凹レンズと、負メニスカスレンズと、からなり、第２レンズ群は、物体側正レンズと、明るさ絞りと、像側正レンズと、からなり、物体側正レンズは、物体側に凸面を向けて配置されると共に、物体側面の曲率半径が像側面の曲率半径よりも小さく、像側正レンズは、像側に凸面を向けて配置されると共に、像側の曲率半径が物体側面の曲率半径よりも小さく、第３レンズ群は、少なくとも１つの接合レンズを含み、以下の条件式（１）を満足することを特徴とする内視鏡対物光学系である。
１．８＜ｆ₁₂／ｆ₁₁＜１３．５（１）
ここで、
ｆ₁₁は、平凹レンズの焦点距離、
ｆ₁₂は、負メニスカスレンズの焦点距離、
である。

また、本発明の好ましい態様によれば、以下の条件式（２）を満足することが望ましい。
０．７＜ｆ₂₁／ｆ₂₂＜３．８（２）
ここで、
ｆ₂₁は、物体側正レンズの焦点距離、
ｆ₂₂は、像側正レンズの焦点距離、
である。

また、本発明の好ましい態様によれば、物体側正レンズと像側正レンズは、共に平凸レンズであることが望ましい。

また、本発明の好ましい態様によれば、以下の条件式（３）を満足することが望ましい。
０．３５＜｜ｆ₁｜／ｆ₂＜０．５７（３）
ここで、
ｆ₁は、第１レンズ群の焦点距離、
ｆ₂は、第２レンズ群の焦点距離、
である。

また、本発明の好ましい態様によれば、第３レンズ群における接合レンズの数は１つであり、以下の条件式（４）、（５）を満足することが望ましい。
３５＜ν_3Cp−ν_3Cn （４）
１．７＜ｎ_3p （５）
ここで、
ν_3Cpは、接合レンズの正レンズのアッベ数、
ν_3Cnは、接合レンズの負レンズのアッベ数、
ｎ_3Cpは、接合レンズの正レンズのｅ線基準の屈折率、
である。

また、本発明の好ましい態様によれば、第３群レンズは、物体側に凸面を向けた平凸レンズを有し、平凸レンズは最も像側に配置され、以下の条件式（６）を満足することが望ましい。
ｆ₃₁／ｆ＜１３（６）
ここで、
ｆ₃₁は、平凸レンズの焦点距離、
ｆは、内視鏡対物光学系全系の焦点距離、
である。

本発明の一実施形態に係る内視鏡対物光学系は、小型でありながら、視野が広く高い解像力を有するという効果を奏する。

本発明の一実施形態に係る内視鏡対物光学系の断面構成を示す図であり、（ａ）は第１実施形態の内視鏡対物光学系における断面図、（ｂ）は第２実施形態の内視鏡対物光学系おける断面図である。本発明の実施例１に係る内視鏡対物光学系の断面構成と収差図を示す図であり、（ａ）は断面図、（ｂ）は球面収差（ＳＡ)、（ｃ）は非点収差（ＡＳ）、（ｄ）は歪曲収差（ＤＴ）及び倍率色収差（ＣＣ)をそれぞれ示す。本発明の実施例２に係る内視鏡対物光学系の断面構成と収差図を示す図であり、（ａ）は断面図、（ｂ）は球面収差（ＳＡ)、（ｃ）は非点収差（ＡＳ）、（ｄ）は歪曲収差（ＤＴ）及び倍率色収差（ＣＣ)をそれぞれ示す。本発明の実施例３に係る内視鏡対物光学系の断面構成と収差図を示す図であり、（ａ）は断面図、（ｂ）は球面収差（ＳＡ)、（ｃ）は非点収差（ＡＳ）、（ｄ）は歪曲収差（ＤＴ）及び倍率色収差（ＣＣ)をそれぞれ示す。本発明の実施例４に係る内視鏡対物光学系の断面構成と収差図を示す図であり、（ａ）は断面図、（ｂ）は球面収差（ＳＡ)、（ｃ）は非点収差（ＡＳ）、（ｄ）は歪曲収差（ＤＴ）及び倍率色収差（ＣＣ)をそれぞれ示す。本発明の実施例５に係る内視鏡対物光学系の断面構成と収差図を示す図であり、（ａ）は断面図、（ｂ）は球面収差（ＳＡ)、（ｃ）は非点収差（ＡＳ）、（ｄ）は歪曲収差（ＤＴ）及び倍率色収差（ＣＣ)をそれぞれ示す。本発明の実施例６に係る内視鏡対物光学系の断面構成と収差図を示す図であり、（ａ）は断面図、（ｂ）は球面収差（ＳＡ)、（ｃ）は非点収差（ＡＳ）、（ｄ）は歪曲収差（ＤＴ）及び倍率色収差（ＣＣ)をそれぞれ示す。本発明の実施例７に係る内視鏡対物光学系の断面構成と収差図を示す図であり、（ａ）は断面図、（ｂ）は球面収差（ＳＡ)、（ｃ）は非点収差（ＡＳ）、（ｄ）は歪曲収差（ＤＴ）及び倍率色収差（ＣＣ)をそれぞれ示す。本発明の実施例８に係る内視鏡対物光学系の断面構成と収差図を示す図であり、（ａ）は断面図、（ｂ）は球面収差（ＳＡ)、（ｃ）は非点収差（ＡＳ）、（ｄ）は歪曲収差（ＤＴ）及び倍率色収差（ＣＣ)をそれぞれ示す。本発明の実施例９に係る内視鏡対物光学系の断面構成と収差図を示す図であり、（ａ）は断面図、（ｂ）は球面収差（ＳＡ)、（ｃ）は非点収差（ＡＳ）、（ｄ）は歪曲収差（ＤＴ）及び倍率色収差（ＣＣ)をそれぞれ示す。本発明の実施例１０に係る内視鏡対物光学系の断面構成と収差図を示す図であり、（ａ）は断面図、（ｂ）は球面収差（ＳＡ)、（ｃ）は非点収差（ＡＳ）、（ｄ）は歪曲収差（ＤＴ）及び倍率色収差（ＣＣ)をそれぞれ示す。本発明の実施例１１に係る内視鏡対物光学系の断面構成と収差図を示す図であり、（ａ）は断面図、（ｂ）は球面収差（ＳＡ)、（ｃ）は非点収差（ＡＳ）、（ｄ）は歪曲収差（ＤＴ）及び倍率色収差（ＣＣ)をそれぞれ示す。本発明の実施例１２に係る内視鏡対物光学系の断面構成と収差図を示す図であり、（ａ）は断面図、（ｂ）は球面収差（ＳＡ)、（ｃ）は非点収差（ＡＳ）、（ｄ）は歪曲収差（ＤＴ）及び倍率色収差（ＣＣ)をそれぞれ示す。本発明の実施例１３に係る内視鏡対物光学系の断面構成と収差図を示す図であり、（ａ）は断面図、（ｂ）は球面収差（ＳＡ)、（ｃ）は非点収差（ＡＳ）、（ｄ）は歪曲収差（ＤＴ）及び倍率色収差（ＣＣ)をそれぞれ示す。

以下、本実施形態に係る内視鏡対物光学系について、図面を用いて、このような構成をとった理由と作用を説明する。なお、以下の実施形態によりこの発明が限定されるものではない。

図１は、本実施形態に係る内視鏡対物光学系の断面構成を示す図である。ここで、（ａ）は、第１実施形態に係る内視鏡対物光学系の断面構成を示す図、（ｂ）は、第２実施形態に係る内視鏡対物光学系の断面構成を示す図である。

本実施形態に係る内視鏡対物光学系（以下、「対物光学系」という）は電子内視鏡、特に、撮像素子の画素数が多く、広い範囲を観察できる電子内視鏡の対物光学系に適した光学系である。

広い範囲を観察できるようにするために、本実施形態に係る対物光学系では、前群の屈折力を負屈折力、後群の屈折力を正屈折力にしている。これにより、対物光学系の構成が、レトロフォーカス型の構成となるので、広い視野を確保することができる。より具体的には、前群を負の屈折力を持つ第１レンズ群Ｇ１で構成し、後群を正の屈折力を持つ第２レンズ群Ｇ２と正の屈折力を持つ第３レンズ群Ｇ３とで構成している。

第１レンズ群Ｇ１は、全体として負の屈折力を持つ。第１レンズ群Ｇ１は、物体側から順に、像側に凹面を向けた平凹レンズＬ１と、負メニスカスレンズＬ２とからなる。広い視野を確保するためには、光学系の画角を広くする必要がある。画角を広くするためには、第１レンズ群Ｇ１の負の屈折力を大きくすれば良い。ただし、負の屈折力を大きくすると、収差が発生し易くなると共に、誤差感度が大きくなる。

そこで、本実施形態に係る対物光学系では、第１レンズ群Ｇ１に平凹レンズＬ１と、負メニスカスレンズＬ２を用いることで、負の屈折力を２つのレンズに分散させている。負の屈折力を２つのレンズに分散させることで、第１レンズ群Ｇ１での収差の発生を抑制することができる。その結果、第１レンズ群Ｇ１における誤差感度を低減することができる。

平凹レンズＬ１は、像側に凹面を向けて配置されている。この場合、レンズの物体側面が平面になっているので、レンズ面の破損を低減することができる。また、レンズ面の周辺部に水滴が溜まりにくくなるので、観察可能な範囲が狭まることがない。すなわち、本来対物光学系が持つ視野を、余すところなく観察に使用することができる。

また、負メニスカスレンズＬ２は、正の屈折作用を持つレンズ面を持っている。そこで、正の屈折作用を持つレンズ面を使って、負メニスカスレンズＬ２を通過する軸外光の高さを下げることができる。また、これにより、負メニスカスレンズＬ２に入射する軸外光の高さも下がるので、平凹レンズＬ１を通過する軸外光の高さについても下げることができる。よって、平凹レンズＬ１の外径を小さくすることができる。その結果、光学系の画角を広く保った状態で、第１レンズ群Ｇ１の外径を全体的に小さくすることができる。

第１実施形態に係る対物光学系では、負メニスカスレンズＬ２は物体側に凸面を向けて配置されている。また、第２実施形態に係る対物光学系では、負メニスカスレンズＬ２は像側に凸面を向けて配置されている。このように、負メニスカスレンズＬ２は凸面をどちらに向けて配置しても良い。凸面を物体側に向けて配置することで、球面収差やコマ収差の補正が容易となる。また、歪曲収差の発生を抑制できる。凸面を像側に向けることで、非点収差の補正に有効となる。

第２レンズ群Ｇ２は、全体として正の屈折力を有する。第２レンズ群Ｇ２は、物体側から順に、物体側正レンズＬ３と、像側正レンズＬ４と、からなる。そして、物体側正レンズＬ３から像側正レンズＬ４までの間に、明るさ絞りＳが配置されている。このようにすると、明るさ絞りＳを挟んで屈折力が対称となるように光学系が構成されるため、コマ収差や非点収差を良好に補正することができる。

また、物体側正レンズＬ３と像側正レンズＬ４との間には、フィルタＦが配置されている。フィルタＦは、例えば、赤外カットフィルターである。フィルタＦは、撮像素子で撮像した画像の色補正の為に用いられる。

物体側正レンズＬ３は、物体側に凸面を向けて配置されている。像側正レンズＬ４は、像側に凸面を向けて配置されている。また、曲率半径の絶対値で比較すると、物体側正レンズＬ３では、物体側面の曲率半径が像側面の曲率半径よりも小さくなっている。像側正レンズＬ４では、像側の曲率半径が物体側面の曲率半径よりも小さくなっている。このように、レンズ形状についても対称性が高まるため、コマ収差や非点収差を更に良好に補正することができる。

また、物体側正レンズＬ３の像側面と像側正レンズＬ４の物体側面は、各々平面になっている。ただし、物体側正レンズＬ３の像側面と像側正レンズＬ４の物体側面は、各々平面でなくても良い。

第３レンズ群Ｇ３は、全体として正の屈折力を有する。第３レンズ群Ｇ３は、少なくとも１つの接合レンズを含む。接合レンズは、正レンズＬ５と負レンズＬ６とからなる。少なくとも１つの接合レンズを含むことで、主に、球面収差とコマ収差を良好に補正することができる。

また、第３レンズ群Ｇ３は、更にレンズを備えていて良い。図１（ａ）に示すように、第１実施形態に係る対物光学系では、第３レンズ群Ｇ３は接合レンズ以外に平凸レンズＬ７を備えている。平凸レンズＬ７は、物体側に凸面を向けて配置されている。平凸レンズＬ７を設けることで、より広い視野を確保することができる。平凸レンズＬ７は、カバーガラスＣＧに接合されている。カバーガラスＣＧは撮像素子に設けられているので、平凸レンズＬ７は撮像素子の位置決めに利用される。

一方、図１（ｂ）に示すように、第２実施形態に係る対物光学系では、第３レンズ群Ｇ３は接合レンズ以外にレンズを備えていてない。図１（ｂ）では、平行平板ＰＬがカバーガラスＣＧに接合されている。カバーガラスＣＧは撮像素子に設けられているので、平行平板ＰＬは撮像素子の位置決めに利用される。

そして、本実施形態に係る対物光学系は、以下の条件式（１）を満足する。
１．８＜ｆ₁₂／ｆ₁₁＜１３．５（１）
ここで、
ｆ₁₁は、平凹レンズＬ１の焦点距離、
ｆ₁₂は、負メニスカスレンズＬ２の焦点距離、
である。

条件式（１）は、第１レンズ群Ｇ１を構成するレンズの屈折力に関する条件式である。条件式（１）を満足することで、広い視野と高い解像力を確保することができる。

条件式（１）の上限値を上回ると、平凹レンズＬ１の凹面における屈折力が過大になる。この場合、誤差感度が大きくなるため、高い解像力を有する光学系を容易に実現することが難しくなる。また、画質劣化へ影響が大となる。また、平凹レンズＬ１の凹面における加工性が悪くなる。

条件式（１）の下限値を下回ると、平凹レンズＬ１の凹面における屈折力が過小になる。この場合、広い視野を確保することができない。

また、本実施形態に係る対物光学系は、以下の条件式（２）を満足することが望ましい。
０．７＜ｆ₂₁／ｆ₂₂＜３．８（２）
ここで、
ｆ₂₁は、物体側正レンズＬ３の焦点距離、
ｆ₂₂は、像側正レンズＬ４の焦点距離、
である。

条件式（２）は、第２レンズ群Ｇ２を構成するレンズの屈折力に関する条件式である。条件式（２）を満足することで、球面収差と倍率色収差の良好な補正と適切なバックフォーカスの確保とを両立させることができる。

条件式（２）の上限値を上回ると、物体側正レンズＬ３の屈折力が小さくなる。この場合、第２レンズ群Ｇ２における正の屈折作用は、明るさ絞りＳよりも物体側で小さくなり、明るさ絞りＳよりも像側で大きくなる。そのため、球面収差が補正不足になる。また、倍率色収差が補正不足になる。

条件式（２）の下限値を下回ると、物体側正レンズＬ３の屈折力が大きくなる。この場合、正の屈折作用は、明るさ絞りＳよりも物体側で大きくなり、明るさ絞りＳよりも像側で小さくなる。そのため、バックフォーカスが短くなる。光学系の組み立て時にピント調整を行うが、バックフォーカスが短いと、このピント調整に必要な間隔を確保することができなくなる。

また、本実施形態に係る対物光学系では、物体側正レンズＬ３と像側正レンズＬ４は、共に平凸レンズであることが望ましい。

このようにすると、物体側正レンズＬ３の像側面と像側正レンズＬ４の物体側面が、共に平面になる。その結果、２つの平面が明るさ絞りＳの近傍に位置する。ここで、平面は球面に比べて、高い加工精度で形成できる。２つの平面が明るさ絞りＳの近傍に位置するので、明るさ絞りＳの近傍に加工精度の高いレンズ面が位置することになる。上述のように、明るさ絞りＳの近傍のレンズ面では、軸上光束と軸外光束がほぼ同じ位置を通過する。本実施形態に係る対物光学系では、これらのレンズ面の加工精度を高くすることができるので、軸上収差の悪化と軸外収差の悪化を抑制することができる。

また、光学系の組み立てでは、保持枠にレンズを落とし込む作業がある。ここで、レンズの形状が平凸の場合、平面側でレンズを保持することができるので、保持した時にレンズの傾きが発生しにくくなる。このように、レンズの形状を平凸にすることには、組み立て誤差による画質劣化を抑制できるという利点がある。

また、昨今の撮像素子の小型化に対応するために、対物光学系も小型化が進んでいる。小型化した対物光学系では、レンズの外径はφ１ｍｍ程度の極小径となることがある。このような極小径のレンズにおいて、レンズの両面に曲率を設けることは、研磨の難易度を上げることになる。研磨の難易度の上昇は、加工コストの上昇を招くので好ましくない。本実施形態に係る対物光学系では、加工コストを低減することができる。

また、レンズの加工では、光学芯を取らなくてはならない。ここで、レンズの両面を加工すると、芯取りに必要な領域（取り代）をより多く取らねばならない。その結果、レンズの厚肉化、ひいては光学全長の増大を招く。このようなことから、レンズの両面に曲率を設けることは好ましくない。本実施形態に係る対物光学系では、レンズの厚肉化や光学全長の増大を抑制することができる。

また、本実施形態に係る対物光学系は、以下の条件式（３）を満足することが望ましい。
０．３５＜｜ｆ₁｜／ｆ₂＜０．５７（３）
ここで、
ｆ₁は、第１レンズ群Ｇ１の焦点距離、
ｆ₂は、第２レンズ群Ｇ２の焦点距離、
である。

条件式（３）は、第１レンズ群Ｇ１の屈折力と第２レンズ群Ｇ２の屈折力に関する条件式である。条件式（３）を満足することで、小型な光学系でありながら、広い視野を確保することができる。

条件式（３）の上限値を上回ると、バックフォーカスが短くなる。そのため、光学系の組み立て時のピント調整に必要な間隔を取ることができなくなる。また、広い視野を確保することが困難になる。

条件式（３）の下限値を下回ると、第２レンズ群Ｇ２の屈折力が小さくなる。この場合、第１レンズ群Ｇ１と明るさ絞りＳとの間隔を大きくしないと、広い視野を確保することができない。しかしながら、第１レンズ群Ｇ１と明るさ絞りＳとの間隔を大きくすると、平凹レンズＬ１の外径が大きくなる。また、バックフォーカスが長くなるので、光学系の全長が長くなる。このように、小型化が必須の内視鏡対物光学系では、条件式（３）の下限値を下回ることは好ましくない。

また、本実施形態に係る対物光学系では、第３レンズ群Ｇ３における接合レンズの数は１つであり、以下の条件式（４）、（５）を満足することが望ましい。
３５＜ν_3Cp−ν_3Cn （４）
１．７＜ｎ_3Cp （５）
ここで、
ν_3Cpは、接合レンズの正レンズＬ５のアッベ数、
ν_3Cnは、接合レンズの負レンズＬ６のアッベ数、
ｎ_3Cpは、接合レンズの正レンズＬ５のｅ線基準の屈折率、
である。

条件式（４）は、第３レンズ群Ｇ３の接合レンズに関する条件式である。条件式（４）の下限値を下回ると、軸上色収差と倍率色収差が共に補正不足になる。よって、条件式（４）の下限値を下回ることは好ましくない。

条件式（５）は、第３レンズ群Ｇ３の接合レンズの正レンズＬ５に関する条件式である。条件式（５）の下限値を下回ると、正レンズＬ５の空気接触面の曲率半径が小さくなるので、球面収差の発生量が増大する。更に、接合面の曲率半径が大きくなるので、球面収差とコマ収差の補正効果が小さくなる。その結果、光学系全体で、球面収差とコマ収差が共に補正不足した状態になる。よって、条件式（５）の下限値を下回ることは好ましくない。

また、本実施形態に係る対物光学系では、第３レンズ群Ｇ３は、物体側に凸面を向けた平凸レンズＬ７を有し、平凸レンズＬ７は最も像側に配置され、以下の条件式（６）を満足することが望ましい。
ｆ₃₁／ｆ＜１３（６）
ここで、
ｆ₃₁は、平凸レンズＬ７の焦点距離、
ｆは、内視鏡対物光学系全系の焦点距離、
である。

本実施形態に係る対物光学系では、第３レンズ群Ｇ３は、平凸レンズＬ７を有することが好ましい。この平凸レンズＬ７は、物体側に凸面を向けた状態で、最も像の近くに配置されていることが好ましい。このようにすることで、平凸レンズＬ７は視野レンズとして機能する。また、像の近傍に配置され視野レンズＬ７を有することで、より広い視野を確保することができる。すなわち、光学系を超広画角な光学系にすることができる。また、視野レンズを備えることは、光学系の全長の短縮や、非点収差の補正に有効である。

条件式（６）は、第３レンズ群Ｇ３の平凸レンズＬ７の焦点距離と対物光学系全系の焦点距離に関する条件式である。条件式（６）の上限値を上回ると、非点収差が補正過剰になる。よって、条件式（６）の上限値を上回ることは好ましくない。また、レンズ形状の観点では、平凸レンズＬ７における曲率半径が小さくなり過ぎるので、レンズの加工性の悪化を招いてしまう。

また、本実施形態に係る対物光学系は、以下の条件式（７）を満足することが望ましい。
｜ｆ₁₁｜／ｆ＜２．１（７）
ここで、
ｆ₁₁は、平凹レンズＬ１の焦点距離、
ｆは、内視鏡対物光学系全系の焦点距離、
である。

条件式（７）は、内視鏡対物光学系全系の焦点距離に対する平凹レンズＬ１の焦点距離の比に関する条件式である。

条件式（７）の上限値を上回ると、平凹レンズＬ１における負の屈折作用が小さくなる。この場合、それを補うために負メニスカスレンズＬ２の負の屈折作用が大きくなる。その結果、負メニスカスレンズＬ２の物体側のレンズ面での光線の高さが上がる。これに伴って、平凹レンズＬ１の物体側のレンズ面での光線の高さも上がるので、平凹レンズＬ１の外径の増大を招く。よって、条件式（７）の上限値を上回ることは好ましくない。

また、本実施形態に係る対物光学系は、以下の条件式（８）を満足することが望ましい。
１．７２≦ｎ₂₁ （８）
ここで、
ｎ₂₁は、物体側正レンズＬ３のｅ線基準の屈折率、
である。

条件式（８）は、物体側正レンズＬ３のｅ線基準の屈折率に関する条件式である。条件式（８）の下限値を下回ると、物体側正レンズＬ３の物体側のレンズ面における球面収差が補正不足となる。よって、条件式（８）の下限値を下回ることは好ましくない。

また、本実施形態に係る対物光学系は、以下の条件式（９）を満足することが望ましい。
０．５＜ＰＺ_2n／ＰＺ_1n＜１．２（９）
ここで、
ＰＺ_1n＝（ｎ₁−１）／（ｎ₁×ｒ_1n）、
ＰＺ_2n＝（ｎ₂−１）／（ｎ₂×｜ｒ_2n｜）、
ｎ₁は、平凹レンズＬ１のｅ線基準の屈折率、
ｒ_1nは、平凹レンズＬ１における負の屈折力を有するレンズ面の曲率半径、
ｎ₂は、負メニスカスレンズＬ２のｅ線基準の屈折率、
ｒ_2nは、負メニスカスレンズＬ２における負の屈折力を有するレンズ面の曲率半径、
である。

条件式（９）は、第１レンズ群Ｇ１を構成する各レンズの負の屈折作用の比率に関する条件式である。

条件式（９）の上限値を上回ると、負メニスカスレンズＬ２の軸外光線に対する負の屈折作用が大きくなる。そのため、像面湾曲が補正過剰になる。このようなことから、条件式（９）の上限値を上回ることは好ましくない。

条件式（９）の下限値を下回ると、負メニスカスレンズＬ２による像面湾曲の補正効果が小さくなる。この場合、適切な像面の平坦性を保つことが困難になる。同時に、平凹レンズＬ１での光線高が高くなるので、平凹レンズＬ１の大径化を招いてしまう。このようなことから、条件式（９）の下限値を下回ることは好ましくない。

また、本実施形態に係る対物光学系では、接合レンズの接合面は負の屈折力を有することが望ましい。

このようにすることで、球面収差とコマ収差を良好に補正することができる。

（実施例１）
実施例１に係る対物光学系について説明する。図２（ａ）は、実施例１に係る対物光学系のレンズ断面図である。実施例１の対物光学系は、図２（ａ）に示すように、物体側から順に、負の屈折力を持つ第１レンズ群Ｇ１と、正の屈折力を持つ第２レンズ群Ｇ２と、正の屈折力を持つ第３レンズ群Ｇ３と、からなる。

第１レンズ群Ｇ１は、平凹負レンズＬ１と、物体側に凸面を向けた負メニスカスレンズＬ２と、からなる。平凹負レンズＬ１は、像側に凹面を向けて配置されている。

第２レンズ群Ｇ２は、平凸正レンズＬ３と、平凸正レンズＬ４と、からなる。平凸正レンズＬ３は、物体側に凸面を向けて配置されている。平凸正レンズＬ４は、像側に凸面を向けて配置されている。平凸正レンズＬ３では、物体側面の曲率半径が像側面の曲率半径よりも小さくなっている。平凸正レンズＬ４では、像側の曲率半径が物体側面の曲率半径よりも小さくなっている。また、平凸正レンズＬ３と平凸正レンズＬ４との間に、フィルタＦが配置されている。また、平凸正レンズＬ３の像側面に、明るさ絞りＳが設けられている。

第３レンズ群Ｇ３は、両凸正レンズＬ５と、像側に凸面を向けた負メニスカスレンズＬ６と、平凸正レンズＬ７と、からなる。ここで、両凸正レンズＬ５と負メニスカスレンズＬ６とは接合されている。平凸正レンズＬ７は視野レンズであって、物体側に凸面を向けて配置されている。また、平凸正レンズＬ７はカバーガラスＣＧと接合されている。

図２（ｂ）、（ｃ）、（ｄ）及び（ｅ）は、それぞれ、実施例１に係る対物光学系における球面収差（ＳＡ）、非点収差（ＡＳ）、歪曲収差（ＤＴ）、倍率色収差（ＣＣ）の収差図である。

（実施例２）
実施例２に係る対物光学系について説明する。図３（ａ）は、実施例２に係る対物光学系のレンズ断面図である。実施例２の対物光学系は、図３（ａ）に示すように、物体側から順に、負の屈折力を持つ第１レンズ群Ｇ１と、正の屈折力を持つ第２レンズ群Ｇ２と、正の屈折力を持つ第３レンズ群Ｇ３と、からなる。

図３（ｂ）、（ｃ）、（ｄ）及び（ｅ）は、それぞれ、実施例２に係る対物光学系における球面収差（ＳＡ）、非点収差（ＡＳ）、歪曲収差（ＤＴ）、倍率色収差（ＣＣ）の収差図である。

（実施例３）
実施例３に係る対物光学系について説明する。図４（ａ）は、実施例３に係る対物光学系のレンズ断面図である。実施例３の対物光学系は、図４（ａ）に示すように、物体側から順に、負の屈折力を持つ第１レンズ群Ｇ１と、正の屈折力を持つ第２レンズ群Ｇ２と、正の屈折力を持つ第３レンズ群Ｇ３と、からなる。

図４（ｂ）、（ｃ）、（ｄ）及び（ｅ）は、それぞれ、実施例３に係る対物光学系における球面収差（ＳＡ）、非点収差（ＡＳ）、歪曲収差（ＤＴ）、倍率色収差（ＣＣ）の収差図である。

（実施例４）
実施例４に係る対物光学系について説明する。図５（ａ）は、実施例４に係る対物光学系のレンズ断面図である。実施例４の対物光学系は、図５（ａ）に示すように、物体側から順に、負の屈折力を持つ第１レンズ群Ｇ１と、正の屈折力を持つ第２レンズ群Ｇ２と、正の屈折力を持つ第３レンズ群Ｇ３と、からなる。

図５（ｂ）、（ｃ）、（ｄ）及び（ｅ）は、それぞれ、実施例４に係る対物光学系における球面収差（ＳＡ）、非点収差（ＡＳ）、歪曲収差（ＤＴ）、倍率色収差（ＣＣ）の収差図である。

（実施例５）
実施例５に係る対物光学系について説明する。図６（ａ）は、実施例５に係る対物光学系のレンズ断面図である。実施例５の対物光学系は、図６（ａ）に示すように、物体側から順に、負の屈折力を持つ第１レンズ群Ｇ１と、正の屈折力を持つ第２レンズ群Ｇ２と、正の屈折力を持つ第３レンズ群Ｇ３と、からなる。

図６（ｂ）、（ｃ）、（ｄ）及び（ｅ）は、それぞれ、実施例５に係る対物光学系における球面収差（ＳＡ）、非点収差（ＡＳ）、歪曲収差（ＤＴ）、倍率色収差（ＣＣ）の収差図である。

（実施例６）
実施例６に係る対物光学系について説明する。図７（ａ）は、実施例６に係る対物光学系のレンズ断面図である。実施例６の対物光学系は、図７（ａ）に示すように、物体側から順に、負の屈折力を持つ第１レンズ群Ｇ１と、正の屈折力を持つ第２レンズ群Ｇ２と、正の屈折力を持つ第３レンズ群Ｇ３と、からなる。

第３レンズ群Ｇ３は、両凸正レンズＬ５と、両凹負レンズＬ６と、平凸正レンズＬ７と、からなる。ここで、両凸正レンズＬ５と両凹負レンズＬ６とは接合されている。平凸正レンズＬ７は視野レンズであって、物体側に凸面を向けて配置されている。また、平凸正レンズＬ７はカバーガラスＣＧと接合されている。

図７（ｂ）、（ｃ）、（ｄ）及び（ｅ）は、それぞれ、実施例６に係る対物光学系における球面収差（ＳＡ）、非点収差（ＡＳ）、歪曲収差（ＤＴ）、倍率色収差（ＣＣ）の収差図である。

（実施例７）
実施例７に係る対物光学系について説明する。図８（ａ）は、実施例７に係る対物光学系のレンズ断面図である。実施例７の対物光学系は、図８（ａ）に示すように、物体側から順に、負の屈折力を持つ第１レンズ群Ｇ１と、正の屈折力を持つ第２レンズ群Ｇ２と、正の屈折力を持つ第３レンズ群Ｇ３と、からなる。

第２レンズ群Ｇ２は、平凸正レンズＬ３と、平凸正レンズＬ４と、からなる。平凸正レンズＬ３は、物体側に凸面を向けて配置されている。平凸正レンズＬ４は、像側に凸面を向けて配置されている。平凸正レンズＬ３では、物体側面の曲率半径が像側面の曲率半径よりも小さくなっている。平凸正レンズＬ４では、像側の曲率半径が物体側面の曲率半径よりも小さくなっている。また、平凸正レンズＬ３と平凸正レンズＬ４との間に、フィルタＦが配置されている。また、フィルタＦの像側面に、明るさ絞りＳが設けられている。

図８（ｂ）、（ｃ）、（ｄ）及び（ｅ）は、それぞれ、実施例７に係る対物光学系における球面収差（ＳＡ）、非点収差（ＡＳ）、歪曲収差（ＤＴ）、倍率色収差（ＣＣ）の収差図である。

（実施例８）
実施例８に係る対物光学系について説明する。図９（ａ）は、実施例８に係る対物光学系のレンズ断面図である実施例８の対物光学系は、図９（ａ）に示すように、物体側から順に、負の屈折力を持つ第１レンズ群Ｇ１と、正の屈折力を持つ第２レンズ群Ｇ２と、正の屈折力を持つ第３レンズ群Ｇ３と、からなる。

第３レンズ群Ｇ３は、両凸正レンズＬ５と、像側に凸面を向けた負メニスカスレンズＬ６と、からなる。ここで、両凸正レンズＬ５と負メニスカスレンズＬ６とは接合されている。

図９（ｂ）、（ｃ）、（ｄ）及び（ｅ）は、それぞれ、実施例８に係る対物光学系における球面収差（ＳＡ）、非点収差（ＡＳ）、歪曲収差（ＤＴ）、倍率色収差（ＣＣ）の収差図である。

（実施例９）
実施例９に係る対物光学系について説明する。図１０（ａ）は、実施例９に係る対物光学系のレンズ断面図である。実施例９の対物光学系は、図１０（ａ）に示すように、物体側から順に、負の屈折力を持つ第１レンズ群Ｇ１と、正の屈折力を持つ第２レンズ群Ｇ２と、正の屈折力を持つ第３レンズ群Ｇ３と、からなる。

第１レンズ群Ｇ１は、平凹負レンズＬ１と、像側に凸面を向けた負メニスカスレンズＬ２と、からなる。平凹負レンズＬ１は、像側に凹面を向けて配置されている。

図１０（ｂ）、（ｃ）、（ｄ）及び（ｅ）は、それぞれ、実施例９に係る対物光学系における球面収差（ＳＡ）、非点収差（ＡＳ）、歪曲収差（ＤＴ）、倍率色収差（ＣＣ）の収差図である。

（実施例１０）
実施例１０に係る対物光学系について説明する。図１１（ａ）は、実施例１０に係る対物光学系のレンズ断面図である。実施例１０の対物光学系は、図１１（ａ）に示すように、物体側から順に、負の屈折力を持つ第１レンズ群Ｇ１と、正の屈折力を持つ第２レンズ群Ｇ２と、正の屈折力を持つ第３レンズ群Ｇ３と、からなる。

図１１（ｂ）、（ｃ）、（ｄ）及び（ｅ）は、それぞれ、実施例１０に係る対物光学系における球面収差（ＳＡ）、非点収差（ＡＳ）、歪曲収差（ＤＴ）、倍率色収差（ＣＣ）の収差図である。

（実施例１１）
実施例１１に係る対物光学系について説明する。図１２（ａ）は、実施例１１に係る対物光学系のレンズ断面図である。実施例１１の対物光学系は、図１２（ａ）に示すように、物体側から順に、負の屈折力を持つ第１レンズ群Ｇ１と、正の屈折力を持つ第２レンズ群Ｇ２と、正の屈折力を持つ第３レンズ群Ｇ３と、からなる。

第２レンズ群Ｇ２は、両凸正レンズＬ３と、両凸正レンズＬ４と、からなる。両凸正レンズＬ３では、物体側面の曲率半径が像側面の曲率半径よりも小さくなっている。両凸正レンズＬ４では、像側の曲率半径が物体側面の曲率半径よりも小さくなっている。また、両凸正レンズＬ３と両凸正レンズＬ４との間に、フィルタＦが配置されている。また、フィルタＦの像側面に、明るさ絞りＳが設けられている。

図１２（ｂ）、（ｃ）、（ｄ）及び（ｅ）は、それぞれ、実施例１１に係る対物光学系における球面収差（ＳＡ）、非点収差（ＡＳ）、歪曲収差（ＤＴ）、倍率色収差（ＣＣ）の収差図である。

（実施例１２）
実施例１２に係る対物光学系について説明する。図１３（ａ）は、実施例１２に係る対物光学系のレンズ断面図である。実施例１２の対物光学系は、図１３（ａ）に示すように、物体側から順に、負の屈折力を持つ第１レンズ群Ｇ１と、正の屈折力を持つ第２レンズ群Ｇ２と、正の屈折力を持つ第３レンズ群Ｇ３と、からなる。

図１３（ｂ）、（ｃ）、（ｄ）及び（ｅ）は、それぞれ、実施例１２に係る対物光学系における球面収差（ＳＡ）、非点収差（ＡＳ）、歪曲収差（ＤＴ）、倍率色収差（ＣＣ）の収差図である。

（実施例１３）
実施例１３に係る対物光学系について説明する。図１４（ａ）は、実施例１３に係る対物光学系のレンズ断面図である。実施例１３の対物光学系は、図１４（ａ）に示すように、物体側から順に、負の屈折力を持つ第１レンズ群Ｇ１と、正の屈折力を持つ第２レンズ群Ｇ２と、正の屈折力を持つ第３レンズ群Ｇ３と、からなる。

第２レンズ群Ｇ２は、物体側に凸面を向けた正メニスカスレンズＬ３と、像側に凸面を向けた正メニスカスレンズＬ４と、からなる。正メニスカスレンズＬ３では、物体側面の曲率半径が像側面の曲率半径よりも小さくなっている。正メニスカスレンズＬ４では、像側の曲率半径が物体側面の曲率半径よりも小さくなっている。また、正メニスカスレンズＬ３と正メニスカスレンズＬ４との間に、フィルタＦが配置されている。また、フィルタＦの像側面に、明るさ絞りＳが設けられている。

図１４（ｂ）、（ｃ）、（ｄ）及び（ｅ）は、それぞれ、実施例１３に係る対物光学系における球面収差（ＳＡ）、非点収差（ＡＳ）、歪曲収差（ＤＴ）、倍率色収差（ＣＣ）の収差図である。

以下に、上記各実施例の数値データを示す。記号は、ｒは各レンズ面の曲率半径、ｄは各レンズ面間の間隔、ｎｄは各レンズのｅ線の屈折率、νｄは各レンズのアッベ数、ＦｎｏはＦナンバー、ωは半画角、ＩＨは像高、である。
である。

数値実施例１
単位ｍｍ

面データ
面番号 r d ne νd
1 ∞ 0.25 1.88815 40.76
2 0.6328 0.2
3 1.867 0.356 1.48915 70.23
4 0.5959 0.2
5 1.6949 0.41 1.7231 29.52
6 ∞ 0
7(明るさ絞り) ∞ 0.03
8 ∞ 0.4 1.515 75
9 ∞ 0.03
10 ∞ 0.45 1.88815 40.76
11 -1.1467 0.03
12 1.5866 0.82 1.73234 54.68
13 -0.8064 0.3 1.97189 17.47
14 -52.4599 0.198
15 1.3132 0.5 1.51825 64.14
16 ∞ 0.01 1.515 64
17 ∞ 0.35 1.507 63.26
18 ∞
像面 ∞

各種データ
焦点距離 0.415
物点距離 11.2
Ｆｎｏ. 2.915
ＩＨ 0.429
ω（°） 160.0

数値実施例２
単位ｍｍ

面データ
面番号 r d ne νd
1 ∞ 0.25 1.88815 40.76
2 0.6198 0.275
3 1.38 0.413 1.5343 48.84
4 0.6966 0.227
5 4.663 0.664 1.93429 18.9
6 ∞ 0
7(明るさ絞り) ∞ 0.03
8 ∞ 0.3 1.515 75
9 ∞ 0.03
10 ∞ 0.419 1.83932 37.16
11 -1.1143 0.03
12 1.6609 0.817 1.73234 54.68
13 -0.9198 0.399 1.97189 17.47
14 -18.2103 0.315
15 1.7448 0.5 1.51825 64.14
16 ∞ 0.01 1.515 64
17 ∞ 0.35 1.507 63.26
18 ∞
像面 ∞

各種データ
焦点距離 0.418
物点距離 11.2
Ｆｎｏ. 2.94
ＩＨ 0.429
ω（°） 160.0

数値実施例３
単位ｍｍ

面データ
面番号 r d ne νd
1 ∞ 0.25 1.88815 40.76
2 0.6178 0.323
3 1.6928 0.439 1.73234 54.68
4 0.9789 0.295
5 3.637 0.411 1.93429 18.9
6 ∞ 0
7(明るさ絞り) ∞ 0.03
8 ∞ 0.4 1.515 75
9 ∞ 0.03
10 ∞ 0.459 1.83945 42.71
11 -1.2393 0.03
12 1.6166 0.837 1.73234 54.68
13 -0.9242 0.321 1.97189 17.47
14 -12.1888 0.322
15 1.6906 0.5 1.51825 64.14
16 ∞ 0.01 1.515 64
17 ∞ 0.35 1.507 63.26
18 ∞
像面 ∞

各種データ
焦点距離 0.422
物点距離 11.2
Ｆｎｏ. 2.961
ＩＨ 0.429
ω（°） 160.1

数値実施例４
単位ｍｍ

面データ
面番号 r d ne νd
1 ∞ 0.25 1.88815 40.76
2 0.6085 0.362
3 1.8682 0.362 1.81264 25.42
4 1.0598 0.265
5 2.5 0.496 1.93429 18.90
6 ∞ 0
7(明るさ絞り) ∞ 0.03
8 ∞ 0.4 1.515 75
9 ∞ 0.03
10 ∞ 0.428 1.88815 40.76
11 -1.3117 0.03
12 1.5375 0.704 1.73234 54.68
13 -0.8602 0.354 1.93429 18.9
14 -21.7837 0.26
15 2.0296 0.5 1.51825 64.14
16 ∞ 0.01 1.515 64
17 ∞ 0.35 1.507 63.26
18 ∞
像面 ∞

各種データ
焦点距離 0.420
物点距離 11.2
Ｆｎｏ. 2.952
ＩＨ 0.429
ω（°） 160.2

数値実施例５
単位ｍｍ

面データ
面番号 r d ne νd
1 ∞ 0.25 1.88815 40.76
2 0.6684 0.463
3 1.4293 0.36 1.51825 64.14
4 0.6962 0.194
5 2.75 0.613 1.93429 18.9
6 ∞ 0
7(明るさ絞り) ∞ 0.03
8 ∞ 0.4 1.515 75
9 ∞ 0.03
10 ∞ 0.4 1.88815 40.76
11 -1.1931 0.03
12 1.5942 0.653 1.73234 54.68
13 -0.9583 0.31 1.97189 17.47
14 -48.6744 0.297
15 2.6189 0.5 1.51825 64.14
16 ∞ 0.01 1.515 64
17 ∞ 0.35 1.507 63.26
18 ∞
像面 ∞

各種データ
焦点距離 0.418
物点距離 11.2
Ｆｎｏ. 2.928
ＩＨ 0.429
ω（°） 159.5

数値実施例６
単位ｍｍ

面データ
面番号 r d ne νd
1 ∞ 0.25 1.88815 40.76
2 0.6314 0.214
3 1.8806 0.356 1.48915 70.23
4 0.606 0.199
5 1.8028 0.41 1.80642 34.97
6 ∞ 0
7(明るさ絞り) ∞ 0.03
8 ∞ 0.4 1.515 75
9 ∞ 0.03
10 ∞ 0.438 1.83932 37.16
11 -1.0807 0.03
12 1.6274 0.82 1.73234 54.68
13 -0.764 0.3 1.97189 17.47
14 52.1498 0.266
15 1.4356 0.5 1.51825 64.14
16 ∞ 0.01 1.515 64
17 ∞ 0.35 1.507 63.26
18 ∞
像面 ∞

各種データ
焦点距離 0.452
物点距離 11.2
Ｆｎｏ. 3
ＩＨ 0.429
ω（°） 129.5

数値実施例７
単位ｍｍ

面データ
面番号 r d ne νd
1 ∞ 0.25 1.88815 40.76
2 0.8228 0.258
3 0.9242 0.356 1.51825 64.14
4 0.5359 0.253
5 4.3768 0.455 1.93429 18.9
6 ∞ 0.03
7 ∞ 0.4 1.515 75
8 ∞ 0
9(明るさ絞り) ∞ 0.03
10 ∞ 0.733 1.88815 40.76
11 -1.1848 0.03
12 1.5598 0.82 1.73234 54.68
13 -0.8652 0.294 1.93429 18.9
14 15.1208 0.196
15 1.7647 0.5 1.51825 64.14
16 ∞ 0.01 1.515 64
17 ∞ 0.35 1.507 63.26
18 ∞
像面 ∞

各種データ
焦点距離 0.456
物点距離 11.2
Ｆｎｏ. 2.956
ＩＨ 0.429
ω（°） 129.8

数値実施例８
単位ｍｍ

面データ
面番号 r d ne νd
1 ∞ 0.25 1.88815 40.76
2 0.686 0.489
3 1.4301 0.635 1.70442 30.13
4 0.7907 0.141
5 2.0524 0.482 1.97189 17.47
6 ∞ 0
7(明るさ絞り) ∞ 0.03
8 ∞ 0.4 1.515 75
9 ∞ 0.03
10 ∞ 0.4 1.83945 42.71
11 -1.1417 0.03
12 1.3231 0.5 1.73234 54.68
13 -1.0984 0.35 1.97189 17.47
14 -18.381 0.201
15 ∞ 0.5 1.51825 64.14
16 ∞ 0.01 1.515 64
17 ∞ 0.35 1.507 63.26
18 ∞
像面 ∞

各種データ
焦点距離 0.427
物点距離 11.2
Ｆｎｏ. 2.955
ＩＨ 0.429
ω（°） 159.9

数値実施例９
単位ｍｍ

面データ
面番号 r d ne νd
1 ∞ 0.25 1.88815 40.76
2 0.6514 0.716
3 -0.7417 0.3 1.51825 64.14
4 -1.0151 0.1
5 1.9019 0.577 1.81264 25.42
6 ∞ 0.03
7 ∞ 0.4 1.515 75
8 ∞ 0
9(明るさ絞り) ∞ 0.03
10 ∞ 0.545 1.88815 40.76
11 -2.7331 0.03
12 1.3128 0.72 1.73234 54.68
13 -0.6923 0.304 1.97189 17.47
14 -2.3472 0.2
15 ∞ 0.5 1.51825 64.14
16 ∞ 0.01 1.515 64
17 ∞ 0.35 1.507 63.26
18 ∞
像面 ∞

各種データ
焦点距離 0.431
物点距離 11.2
Ｆｎｏ. 2.986
ＩＨ 0.427
ω（°） 161.2

数値実施例１０
単位ｍｍ

面データ
面番号 r d ne νd
1 ∞ 0.25 1.88815 40.76
2 0.6535 0.64
3 -0.6781 0.301 1.5343 48.84
4 -0.9933 0.1
5 1.8495 0.486 1.85504 23.78
6 ∞ 0.03
7 ∞ 0.4 1.515 75
8 ∞ 0
9(明るさ絞り) ∞ 0.03
10 ∞ 0.564 1.88815 40.76
11 -2.5753 0.03
12 1.3542 0.606 1.73234 54.68
13 -0.6809 0.4 1.97189 17.47
14 -2.083 0.221
15 ∞ 0.5 1.51825 64.14
16 ∞ 0.01 1.515 64
17 ∞ 0.35 1.507 63.26
18 ∞
像面 ∞

各種データ
焦点距離 0.435
物点距離 11.2
Ｆｎｏ. 2.98
ＩＨ 0.427
ω（°） 161.8

数値実施例１１
単位ｍｍ

面データ
面番号 r d ne νd
1 ∞ 0.25 1.883 40.76
2 0.6484 0.554
3 -0.6701 0.3 1.53172 48.84
4 -1.0104 0.1
5 2.2425 0.495 1.84666 23.78
6 -11.208 0.061
7 ∞ 0.4 1.514 75
8 ∞ 0
9(明るさ絞り) ∞ 0.09
10 23.5537 0.579 1.883 40.76
11 -2.6177 0.03
12 1.3719 0.595 1.72916 54.68
13 -0.6748 0.4 1.95906 17.47
14 -2.1162 0.241
15 ∞ 0.5 1.51633 64.14
16 ∞ 0.01 1.515 64
17 ∞ 0.35 1.507 63.26
18 ∞
像面 ∞

各種データ
焦点距離 0.438
物点距離 11.2
Ｆｎｏ. 3.001
ＩＨ 0.427
ω（°） 161.6

数値実施例１２
単位ｍｍ

面データ
面番号 r d ne νd
1 ∞ 0.25 1.883 40.76
2 0.6689 0.395
3 1.4952 0.382 1.59551 39.24
4 0.7219 0.111
5 2.4355 0.568 1.92286 18.9
6 -53.17 0.03
7 ∞ 0.4 1.514 75
8 ∞ 0
8(明るさ絞り) ∞ 0.03
9 4.3221 0.715 1.83481 42.71
10 -1.2634 0.03
11 1.4058 0.536 1.72916 54.68
12 -1.0737 0.3 1.95906 17.47
13 -33.324 0.197
14 ∞ 0.5 1.51633 64.14
15 ∞ 0.01 1.515 64
16 ∞ 0.35 1.507 63.26
18 ∞
像面 ∞

各種データ
焦点距離 0.416
物点距離 11.2
Ｆｎｏ. 3.031
ＩＨ 0.427
ω（°） 161.2

数値実施例１３
単位ｍｍ

面データ
面番号 r d ne νd
1 ∞ 0.25 1.883 40.76
2 0.626 0.577
3 -0.9789 0.344 1.72916 54.68
4 -1.3079 0.1
5 1.714 0.561 1.84666 23.78
6 16.8316 0.082
7 ∞ 0.4 1.514 75
8 ∞ 0
9(明るさ絞り) ∞ 0.111
10 -23.9086 0.57 1.801 34.97
11 -2.2174 0.03
12 1.3383 0.559 1.72916 54.68
13 -0.735 0.4 1.95906 17.47
14 -2.101 0.232
15 ∞ 0.5 1.51633 64.14
16 ∞ 0.01 1.515 64
17 ∞ 0.35 1.507 63.26
18 ∞
像面 ∞

各種データ
焦点距離 0.430
物点距離 11.2
Ｆｎｏ. 3.016
ＩＨ 0.427
ω（°） 161.9

以下、実施例１〜実施例１３に係る内視鏡対物光学系における条件式（１）〜（９）の数値を示す。

条件式実施例１実施例２実施例３実施例４実施例５
(1)f₁₂/f₁₁ 2.77 4.78 6.16 5.51 4.18
(2)f₂₁/f₂₂ 1.82 3.76 2.64 1.81 2.19
(3)|f₁|/f₂ 0.40 0.39 0.39 0.41 0.42
(4)ν_3Cp-ν_3Cn 37.21 37.21 37.21 35.78 37.21
(5)ｎ_3Cp 1.73 1.73 1.73 1.73 1.73
(6)f₃₁/f 6.11 8.05 7.74 9.33 12.09
(7)|f₁₁|/f 1.72 1.67 1.65 1.63 1.80
(8)ｎ₂₁ 1.72 1.93 1.93 1.93 1.93
(9)PZ_2n/PZ_1n 0.74 0.66 0.57 0.55 0.70

条件式実施例６実施例７実施例８実施例９実施例１０
(1)f₁₂/f₁₁ 2.83 3.87 5.51 11.58 8.14
(2)f₂₁/f₂₂ 1.74 3.51 1.55 0.76 0.75
(3)|f₁|/f₂ 0.41 0.48 0.44 0.43 0.44
(4)ν_3Cp-ν_3Cn 37.21 35.78 37.21 37.21 37.21
(5)ｎ_3Cp 1.73 1.73 1.73 1.73 1.73
(6)f₃₁/f 6.12 7.46 - - -
(7)|f₁₁|/f 1.57 2.03 1.81 1.70 1.69
(8)ｎ₂₁ 1.81 1.93 1.97 1.81 1.86
(9)PZ_2n/PZ_1n 0.73 1.11 0.76 0.64 0.71

条件式実施例１１実施例１２実施例１３
(1)f₁₂/f₁₁ 7.36 3.80 13.49
(2)f₂₁/f₂₂ 0.83 2.03 0.73
(3)|f₁|/f₂ 0.48 0.48 0.43
(4)ν_3Cp-ν_3Cn 37.21 37.21 37.21
(5)ｎ_3Cp 1.73 1.73 1.73
(6)f₃₁/f - - -
(7)|f₁₁|/f 1.67 1.81 1.64
(8)ｎ₂₁ 1.89 1.93 1.86
(9)PZ_2n/PZ_1n 0.72 0.74 0.58

以上、本発明の種々の実施形態について説明したが、本発明は、これらの実施形態のみに限られるものではなく、その趣旨を逸脱しない範囲で、これら実施形態の構成を適宜組合せて構成した実施形態も本発明の範疇となるものである。

以上のように、本発明は、小型でありながら、視野が広く高い解像力を有する内視鏡対物光学系に有用である。

Ｇ１第１レンズ群
Ｇ２第２レンズ群
Ｇ３第３レンズ群
Ｌ１平凹レンズ
Ｌ２負メニスカスレンズ
Ｌ３物体側正レンズ
Ｌ４像側正レンズ
Ｌ５正レンズ
Ｌ６負レンズ
Ｌ７平凸レンズＬ７
Ｓ明るさ絞り
Ｆフィルタ
ＰＬ平行平板
ＣＧカバーガラス

Claims

物体側から順に、
負の屈折力を持つ第１レンズ群と、正の屈折力を持つ第２レンズ群と、正の屈折力を持つ第３レンズ群と、を備え、
前記第１レンズ群は、像側に凹面を向けた平凹レンズと、負メニスカスレンズと、からなり、
前記第２レンズ群は、物体側正レンズと、明るさ絞りと、像側正レンズと、からなり、
前記物体側正レンズは、物体側に凸面を向けて配置されると共に、物体側面の曲率半径が像側面の曲率半径よりも小さく、
前記像側正レンズは、像側に凸面を向けて配置されると共に、像側の曲率半径が物体側面の曲率半径よりも小さく、
前記第３レンズ群は、少なくとも１つの接合レンズを含み、
以下の条件式（１）を満足することを特徴とする内視鏡対物光学系。
１．８＜ｆ₁₂／ｆ₁₁＜１３．５（１）
ここで、
ｆ₁₁は、前記平凹レンズの焦点距離、
ｆ₁₂は、前記負メニスカスレンズの焦点距離、
である。
以下の条件式（２）を満足することを特徴とする請求項１に記載の内視鏡対物光学系。
０．７＜ｆ₂₁／ｆ₂₂＜３．８（２）
ここで、
ｆ₂₁は、前記物体側正レンズの焦点距離、
ｆ₂₂は、前記像側正レンズの焦点距離、
である。
前記物体側正レンズと前記像側正レンズは、共に平凸レンズであることを特徴とする請求項２に記載の内視鏡対物光学系。
以下の条件式（３）を満足することを特徴とする請求項３に記載の内視鏡対物光学系。
０．３５＜｜ｆ₁｜／ｆ₂＜０．５７（３）
ここで、
ｆ₁は、前記第１レンズ群の焦点距離、
ｆ₂は、前記第２レンズ群の焦点距離、
である。
前記第３レンズ群における接合レンズの数は１つであり、
以下の条件式（４）、（５）を満足することを特徴とする請求項１に記載の内視鏡対物光学系。
３５＜ν_3Cp−ν_3Cn （４）
１．７＜ｎ_3Cp （５）
ここで、
ν_3Cpは、前記接合レンズの正レンズのアッベ数、
ν_3Cnは、前記接合レンズの負レンズのアッベ数、
ｎ_3Cpは、前記接合レンズの正レンズのｅ線基準の屈折率、
である。
前記第３群レンズは、物体側に凸面を向けた平凸レンズを有し、
前記平凸レンズは最も像側に配置され、
以下の条件式（６）を満足することを特徴とする請求項５に記載の内視鏡対物光学系。
ｆ₃₁／ｆ＜１３（６）
ここで、
ｆ₃₁は、前記平凸レンズの焦点距離、
ｆは、前記内視鏡対物光学系全系の焦点距離、
である。