JP3683995B2

JP3683995B2 - Endoscope objective lens

Info

Publication number: JP3683995B2
Application number: JP18667896A
Authority: JP
Inventors: 勝江口; 剛石川
Original assignee: ペンタックス株式会社
Priority date: 1996-06-27
Filing date: 1996-06-27
Publication date: 2005-08-17
Anticipated expiration: 2016-06-27
Also published as: JPH1010425A

Description

【０００１】
【産業上の利用分野】
この発明は、像側にテレセントリックな内視鏡対物レンズに関する。
【０００２】
【従来の技術】
一般に、内視鏡の対物レンズは、像伝達系であるファイバーバンドルの端面や、撮像素子であるＣＣＤセンサの受光面に対して主光線が垂直になるように、かつ、物体側では広角の画角を確保できるように、絞りの物体側に位置する前群に負レンズ、絞りの像側に位置する後群に正レンズを配置して広角で像側にテレセントリックな結像レンズ系として構成される。像側にテレセントリックという条件を満たすためには、最も像側のレンズを像面と同一径を持ち比較的パワーの大きい正レンズとする必要がある。
【０００３】
このように絞りに対して非対称なパワー配分を持つ結像レンズ系は倍率色収差を発生させやすいため、後群の正レンズを正レンズと負レンズとを貼り合わせた接合レンズとして構成し、これにより倍率色収差を補正する手法が従来から用いられている。
【０００４】
例えば、特開平４−２８９８１１号公報には、前群に単独の負レンズ、後群に絞り側から正レンズ、接合レンズ、正レンズを配列して構成される５枚構成の内視鏡対物レンズが開示される。この公報に開示される内視鏡対物レンズは、接合レンズの貼り合わせ面の曲率半径を小さくすることにより、倍率色収差の発生を抑えている。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上述した従来例の内視鏡対物レンズは、接合面に倍率色収差の補正機能を持たせるために接合面の曲率半径を小さく設定しているため、接合レンズを構成する正レンズの周縁部の厚さ（コバ厚）を確保するためにレンズ厚が大きくなり、レンズ全長が長くなるという問題がある。内視鏡対物レンズは、内視鏡の湾曲部より先端側に設けられるため、湾曲の際に要するスペースを小さくするためには対物レンズの全長はできる限り短い方が望ましい。
【０００６】
この発明は、上述した従来技術の課題に鑑みてなされたものであり、全長を長くすることなく倍率色収差を良好に補正することができる内視鏡対物レンズを提供することを目的とする。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
この発明にかかる内視鏡対物レンズは、上記の目的を達成させるため、物体側から順に、負のパワーを有する第１レンズ群と、絞りと、正のパワーを有する第２レンズ群と、少なくとも周辺部で正のパワーを持つ第３レンズ群とが配列して構成され、第１レンズ群は、１枚の負レンズから構成され、第２レンズ群は、最も像側の面が凹面であり、かつ、１枚の正の単レンズと１枚の接合レンズとから構成され、第３レンズ群は、１枚の単レンズから構成され、以下の条件（１）、（５）、（６）、（７）、を満たすことを特徴とする。
０．０５＜｜ｆ／ｆ０｜、ｆ０＜０…（１）
０．４＜｜ｆ／ｆ１｜＜１．５，ｆ１＜０ …（５）
０．９＜ｆ／ｆ２＜１．８…（６）
０．０≦ｆ／ｆ３＜０．７…（７）
ただし、ｆは全系の焦点距離、
ｆ０は第２レンズ群の最も像側の面と第３レンズ群の最も物体側の面との間に形成される空気レンズの焦点距離、
ｆ１、ｆ２はそれぞれ、前記第１レンズ群、第２レンズ群の焦点距離、
ｆ３は、第３レンズ群の軸上での焦点距離である。
【０００８】
【発明の実施の形態】
以下、この発明にかかる内視鏡対物レンズの実施形態を説明する。発明の内視鏡対物レンズは、物体側から順に、負のパワーを有する第１レンズ群と、絞りと、正のパワーを有する第２レンズ群と、少なくとも周辺部で正のパワーを持つ第３レンズ群とが配列して構成される。第１レンズ群は、物体側が平面で像側が凹面である平凹の負の単レンズ、あるいは、物体側に凸面を向けた負のメニスカスレンズにより構成される。第１レンズ群が負のパワーを持つことにより、広い画角を得ることができる。
【０００９】
第２レンズ群は、絞り側から配列した正レンズと接合レンズとの組み合わせ、あるいは、２枚の正レンズと負レンズとの組み合わせにより構成される。第２レンズ群の最も像側のレンズ面は凹面である。第２レンズ群が負のパワーを持つ接合面を有する接合レンズを持つ場合、倍率色収差の補正機能を第２レンズ群の最も像側の凹面と接合面とに振り分けることができるため、接合面の曲率半径を大きくすることができ、結果的に接合レンズのレンズ厚を小さくし、レンズ全長を小さくすることができる。
【００１０】
この発明の内視鏡対物レンズは、第２レンズ群と第３レンズ群との間に形成される空気レンズが、以下の条件（１）を満たすことを特徴としている。
０．０５＜｜ｆ／ｆ０｜，ｆ０＜０…（１）
ただし、ｆは全系の焦点距離、ｆ０は第２レンズ群の最も像側の面と第３レンズ群の最も物体側の面との間に形成される空気レンズの焦点距離である。
【００１１】
空気中におかれた厚レンズのパワーψｔは、レンズ両面の曲率半径をそれぞれｒ１、ｒ２、レンズ厚をｄ、レンズの屈折率をｎとして、以下の式（８）で与えられる。
ψｔ＝１／ｆ＝（ｎ−１）（ｒ１−１−ｒ２−１）＋（ｎ−１）２ｄ／（ｎｒ１ｒ２）…（８）
【００１２】
一方、空気レンズは、２つのレンズに挟まれた空間を屈折率「１」のレンズと捉えたものであり、そのパワーψ０は、前側のレンズの後ろ側のレンズ面の曲率半径をｒ１、後ろ側のレンズの前側のレンズ面の曲率半径をｒ２、前後のレンズの屈折率をそれぞれｎ１、ｎ２、レンズ間隔をｄとして、以下の式（９）により与えられる。
ψ０＝１／ｆ０＝（１−ｎ１）／ｒ１＋（ｎ２−１）／ｒ２−（１−ｎ１）（ｎ２−１）ｄ／（ｒ１ｒ２）…（９）
【００１３】
第２レンズ群と第３レンズ群との間に形成される空気レンズが負のパワーを持つ（ｆ０＜０）ということは、第２レンズ群の最も像側のレンズ面の負のパワーが大きく、第３レンズ群の物体側のレンズ面の正のパワーが小さいことを意味する。この空気レンズに負のパワーを持たせることにより、全長を長くすることなく倍率色収差の発生を抑えることができる。
【００１４】
条件（１）の｜ｆ／ｆ０｜が０．０５を下回る場合、あるいは空気レンズの焦点距離ｆ０が正の値を持つ場合には、第２レンズ群の最も像側の面の負のパワーが弱くなり、この面での倍率色収差の補正効果が小さくなり、他の面の負担が増大する。
【００１５】
また、像側にテレセントリックな状態を保つためには、上記の空気レンズが以下の条件（２）を満たすよう設定することが望ましい。
｜ｆ／ｆ０｜＜１．００…（２）
【００１６】
条件（２）の上限を越える場合には、空気レンズの負のパワーが過大となり、第２レンズ群の最も像側の凹面で発散された主光線を第３レンズ群の正のパワーにより光軸と平行な方向に屈折させることができず、テレセントリック性を保つことができない。
【００１７】
第２レンズ群は、最も像側に負レンズを備え、その焦点距離、およびアッベ数をそれぞれｆｓ、νｎとして、以下の条件（３）および（４）の条件を満たすことが望ましい。
０．０５＜｜ｆ／ｆｓ｜＜０．８，ｆｓ＜０…（３）
νｎ＜３５…（４）
【００１８】
条件（３）は、第２レンズ群の最も像側に配置された負レンズのパワーを規定する。この条件（３）を満たすことにより、第３レンズ群の物体側面で発生する倍率色収差を補正し、全系の倍率色収差の発生を抑えることができる。条件（３）の上限を越えると、第２レンズ群の最も像側に配置された負レンズの負のパワーが第３レンズ群の正のパワーと比較して過大になり、テレセントリック性を保つことができなくなる。
【００１９】
条件（４）は、上記の負レンズの分散を規定する。全体として強い正のパワーを有する内視鏡対物レンズにおいて、倍率色収差の発生量を抑えるためには、第２レンズ群を構成する正負の各レンズのうち、正レンズの分散を小さくし、負レンズの分散を大きくする必要がある。条件（４）を満たすことにより、正レンズで発生する倍率色収差を良好に補正することができる。条件（４）の上限を越える場合には、負レンズの分散が過小となり、倍率色収差の補正効果が不十分となる。
【００２０】
さらに、第１レンズ群、第２レンズ群の焦点距離をそれぞれｆ１、ｆ２、第３レンズ群の軸上の焦点距離をｆ３として、以下の条件（５）、（６）、（７）を満たすことが望ましい。
０．４＜｜ｆ／ｆ１｜＜１．５，ｆ１＜０…（５）
０．９＜ｆ／ｆ２＜１．８…（６）
０．０≦ｆ／ｆ３＜０．７…（７）
【００２１】
条件（５）は、負の第１レンズ群のパワーを規定する。この条件を満たすことにより、広い画角を確保すると共に、他の正レンズとのバランスで球面収差、像面湾曲を小さく保つことができる。条件（５）の下限を下回る場合には、負のパワーが弱くなり、十分に広い画角を得られなくなると共に、ペッツバール和が正に大きくなり、像面湾曲が補正不足となる。条件（５）の上限を越える場合には、第１レンズ群の負のパワーが過大となり、球面収差、像面湾曲が補正過剰となる。また、バックフォーカスも大きくなるため、全長が長くなり、全系をコンパクトにすることができなくなる。
【００２２】
条件（６）は、正の第２レンズ群のパワーを規定する。この条件を満たすことにより、球面収差、像面湾曲を小さく抑えることができる。条件（６）の下限を下回る場合には、第２レンズ群の正のパワーが弱くなり、ペッツバール和が負に大きくなり、像面湾曲が補正過剰となる。条件（６）の上限を越える場合には、第２レンズ群の正のパワーが過大となり、球面収差、像面湾曲が補正不足となる。
【００２３】
条件（７）は、正の第３レンズ群の軸上でのパワーを規定する。第３レンズ群は少なくとも周辺部で正のパワーを持つことにより、テレセントリック性を保つよう構成されているが、条件（７）を満たすように軸上でも正のパワーを持つか、無パワーであることが望ましい。条件（７）の下限を下回ると、第３レンズ群が負のパワーを持つこととなり、テレセントリック性が保てなくなる。条件（７）の上限を越える場合には、第３レンズ群の正のパワーが過大となり、球面収差、像面湾曲が補正不足となり、かつ、非点収差が大きく発生し、他のレンズ群で補正することができなくなる。
【００２４】
【実施例】
次に、上述した実施形態の各条件を満たす具体的な実施例を７例提示する。
【００２５】
【実施例１】
図１は、実施例１にかかる内視鏡対物レンズのレンズ構成を示したものである。具体的な数値構成は表１に示されている。表中、ＦＮＯ．はＦナンバー、ｆは全系の焦点距離、ｍは倍率、ωは基準設計距離１０ｍｍでの半画角、ｒはレンズ各面の曲率半径、ｄはレンズ厚またはレンズ間隔、ｎｄは各レンズのｄ−ｌｉｎｅ（５８８ｎｍ）での屈折率、νｄは各レンズのアッベ数である。図２は、ｄ線、ｇ線、Ｃ線における球面収差によって示される色収差、ｇ線、Ｃ線における倍率色収差、非点収差（Ｓ：サジタル、Ｍ：メリディオナル）、歪曲収差を示している。歪曲収差量を示す横軸の単位はパーセント（％）、他の収差量を示す横軸の単位はｍｍである。
【００２６】
また、実施例１では、第３レンズ群の物体側面である第８面が回転対称な非球面で構成されている。非球面は、光軸からの高さがＹとなる非球面上の座標点の非球面の光軸上での接平面からの距離（サグ量）をＸ、非球面の光軸上での曲率（１／ｒ）をＣ、円錐係数をＫ、４次、６次の非球面係数をＡ４，Ａ６として、以下の式（１０）で表される。なお、表１における非球面の曲率半径は光軸上の曲率半径であり、これらの面の円錐係数、非円弧係数は表２に示される。
Ｘ＝ＣＹ２／（１＋√（１−（１＋Ｋ）Ｃ２Ｙ２））＋Ａ４Ｙ４＋Ａ６Ｙ６…（１０）
【００２７】
【表１】

【００２８】
【表２】

【００２９】
実施例１では、第１面、第２面で表される負レンズが第１レンズ群、絞りＳを介して、第３面から第７面で示される正レンズと貼り合わせレンズとが第２レンズ群、第８面と第９面で表される正レンズが第３レンズ群である。第９面と第１０面との間の平板は色補正フィルター、第１０面と第１１面との間の平板は撮像素子であるＣＣＤ（図示せず）のカバーガラスを示しており、結像面は第１１面に一致している。
【００３０】
【実施例２】
図３は、実施例２にかかる内視鏡対物レンズのレンズ構成を示したものである。具体的な数値構成は表３に示されている。図４は、上記構成による諸収差を示している。
【００３１】
【表３】

【００３２】
実施例２では、対物レンズ自体の配列は実施例１と同一であるが、フィルターと第３レンズ群との間に間隔があいている。第８面と第９面で表される正レンズが第３レンズ群であり、色補正フィルターは第１０面と第１１面との間の平板、カバーガラスは第１１面と第１２面との間の平板として表されている。なお、この実施例では、非球面は用いられていない。
【００３３】
【実施例３】
図５は、実施例３にかかる内視鏡対物レンズのレンズ構成を示したものである。具体的な数値構成は表４に示されている。図６は、上記構成による諸収差を示している。レンズの配列は実施例２と同様であり、この例でも非球面は用いられていない。
【００３４】
【表４】

【００３５】
【実施例４】
図７は、実施例４にかかる内視鏡対物レンズのレンズ構成を示したものである。具体的な数値構成は表５に示されている。図８は、上記構成による諸収差を示している。レンズの配列は実施例２と同様であり、この例でも非球面は用いられていない。
【００３６】
【表５】

【００３７】
【実施例５】
図９は、実施例５にかかる内視鏡対物レンズのレンズ構成を示したものである。具体的な数値構成は表６に示されている。図１０は、上記構成による諸収差を示している。レンズの配列は実施例２と同様である。この例では、第１面と第８面とが非球面であり、各面の非球面係数は表７に示される。
【００３８】
【表６】

【００３９】
【表７】

【００４０】
【実施例６】
図１１は、実施例６にかかる内視鏡対物レンズのレンズ構成を示したものである。具体的な数値構成は表８に示されている。図１２は、上記構成による諸収差を示している。レンズの配列は実施例２と同様である。この例では、第１面と第８面とが非球面であり、各面の非球面係数は表９に示される。
【００４１】
【表８】

【００４２】
【表９】

【００４３】
【実施例７】
図１３は、実施例７にかかる内視鏡対物レンズのレンズ構成を示したものである。具体的な数値構成は表１０に示されている。図１４は、上記構成による諸収差を示している。
【００４４】
【表１０】

【００４５】
実施例７では、他の実施例と異なり、第２レンズ群に接合レンズが設けられておらず、全てのレンズが単レンズとして配列されている。この例では、第１面と第２面とで表される負レンズが第１レンズ群、絞りＳを介して第３面から第８面で示される２枚の正レンズと１枚の負レンズとが第２レンズ群、第９面、第１０面で表される正レンズが第３レンズ群を構成している。第１１面と第１２面との間の平板が色補正フィルター、第１２面と第１３面との間の平板がカバーガラスである。
【００４６】
以下の表１１は、上述した各実施例１〜７と請求の範囲に記載された条件式との対応関係を示す。この表から、全ての実施例がそれぞれ各条件式を全て満たしていることが理解できる．
【００４７】
【表１１】

【００４８】
【発明の効果】
以上説明したように、この発明によれば、像側にテレセントリックな状態を保ちつつ、かつ、倍率色収差を良好に補正しつつ、全長の短い内視鏡対物レンズを提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】実施例１にかかる内視鏡対物レンズのレンズ図である。
【図２】実施例１にかかる内視鏡対物レンズの諸収差図である。
【図３】実施例２にかかる内視鏡対物レンズのレンズ図である。
【図４】実施例２にかかる内視鏡対物レンズの諸収差図である。
【図５】実施例３にかかる内視鏡対物レンズのレンズ図である。
【図６】実施例３にかかる内視鏡対物レンズの諸収差図である。
【図７】実施例４にかかる内視鏡対物レンズのレンズ図である。
【図８】実施例４にかかる内視鏡対物レンズの諸収差図である。
【図９】実施例５にかかる内視鏡対物レンズのレンズ図である。
【図１０】実施例５にかかる内視鏡対物レンズの諸収差図である。
【図１１】実施例６にかかる内視鏡対物レンズのレンズ図である。
【図１２】実施例６にかかる内視鏡対物レンズの諸収差図である。
【図１３】実施例７にかかる内視鏡対物レンズのレンズ図である。
【図１４】実施例７にかかる内視鏡対物レンズの諸収差図である。[0001]
[Industrial application fields]
The present invention relates to an endoscope objective lens telecentric on the image side.
[0002]
[Prior art]
In general, an objective lens of an endoscope has a wide-angle image on the object side so that the principal ray is perpendicular to the end face of a fiber bundle that is an image transmission system and the light receiving surface of a CCD sensor that is an image sensor. In order to ensure the angle, a negative lens is arranged in the front group located on the object side of the aperture, and a positive lens is arranged in the rear group located on the image side of the aperture, so that it is configured as a telecentric imaging lens system at a wide angle and on the image side. The In order to satisfy the condition of telecentricity on the image side, the lens on the most image side needs to be a positive lens having the same diameter as the image plane and relatively high power.
[0003]
In this way, the imaging lens system having an asymmetric power distribution with respect to the diaphragm tends to generate chromatic aberration of magnification. Therefore, the rear group positive lens is configured as a cemented lens in which a positive lens and a negative lens are bonded together. Conventionally, a method for correcting lateral chromatic aberration has been used.
[0004]
For example, Japanese Patent Laid-Open No. 4-289811 discloses an endoscope objective lens having a five-piece structure in which a single negative lens is arranged in the front group and a positive lens, a cemented lens, and a positive lens are arranged in the rear group from the stop side. Is disclosed. The endoscope objective lens disclosed in this publication suppresses the occurrence of lateral chromatic aberration by reducing the radius of curvature of the bonded surface of the cemented lens.
[0005]
[Problems to be solved by the invention]
However, since the endoscope objective lens according to the conventional example described above has a small radius of curvature of the cemented surface in order to give the cemented surface a function of correcting chromatic aberration of magnification, the peripheral edge of the positive lens constituting the cemented lens Therefore, there is a problem that the lens thickness is increased in order to ensure the thickness (edge thickness) of the lens and the entire length of the lens is increased. Since the endoscope objective lens is provided on the distal end side of the bending portion of the endoscope, it is desirable that the total length of the objective lens is as short as possible in order to reduce the space required for the bending.
[0006]
The present invention has been made in view of the above-described problems of the prior art, and an object of the present invention is to provide an endoscope objective lens that can satisfactorily correct lateral chromatic aberration without increasing the overall length.
[0007]
[Means for Solving the Problems]
In order to achieve the above object, an endoscope objective lens according to the present invention includes, in order from the object side, a first lens group having a negative power, a diaphragm, a second lens group having a positive power, and at least A third lens group having a positive power at the periphery is arranged, the first lens group is composed of one negative lens, and the second lens group has a concave surface on the most image side. And a single positive single lens and a single cemented lens, and the third lens group is composed of a single single lens. The following conditions (1) , (5), (6) (7) is satisfied.
0.05 <| f / f0 |, f0 <0 (1)
0.4 <| f / f1 | <1.5, f1 <0 (5)
0.9 <f / f2 <1.8 (6)
0.0 ≦ f / f3 <0.7 (7)
Where f is the focal length of the entire system,
f0 is the focal length of the air lens formed between the most image side surface of the second lens group and the most object side surface of the third lens group ;
f1 and f2 are the focal lengths of the first lens group and the second lens group,
f3 is a focal length on the axis of the third lens group .
[0008]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Hereinafter, embodiments of an endoscope objective lens according to the present invention will be described. The endoscope objective lens according to the present invention includes, in order from the object side, a first lens group having a negative power, a diaphragm, a second lens group having a positive power, and a third lens having a positive power at least in the periphery. A lens group is arranged. The first lens group includes a plano-concave negative single lens having a plane on the object side and a concave surface on the image side, or a negative meniscus lens having a convex surface on the object side. Since the first lens group has a negative power, a wide angle of view can be obtained.
[0009]
The second lens group includes a combination of a positive lens and a cemented lens arranged from the stop side, or a combination of two positive lenses and a negative lens. The most image side lens surface of the second lens group is a concave surface. In the case where the second lens group has a cemented lens having a cemented surface having a negative power, the correction function of lateral chromatic aberration can be distributed between the concave surface on the most image side of the second lens group and the cemented surface. The radius of curvature can be increased. As a result, the lens thickness of the cemented lens can be reduced, and the overall length of the lens can be reduced.
[0010]
The endoscope objective lens according to the present invention is characterized in that an air lens formed between the second lens group and the third lens group satisfies the following condition (1).
0.05 <| f / f0 |, f0 <0 (1)
Here, f is the focal length of the entire system, and f0 is the focal length of the air lens formed between the most image side surface of the second lens group and the most object side surface of the third lens group.
[0011]
The power ψt of the thick lens placed in the air is given by the following equation (8), where r1 and r2 are the curvature radii of both lens surfaces, d is the lens thickness, and n is the refractive index of the lens.
ψt = 1 / f = (n−1) (r1-1-r2-1) + (n−1) 2d / (nr1r2) (8)
[0012]
On the other hand, the air lens regards the space between the two lenses as a lens having a refractive index of “1”, and its power ψ 0 is the radius of curvature of the rear lens surface of the front lens r1 and the rear. The radius of curvature of the front lens surface of the side lens is r2, the refractive indices of the front and rear lenses are n1 and n2, and the lens interval is d, and is given by the following equation (9).
ψ0 = 1 / f0 = (1-n1) / r1 + (n2-1) / r2- (1-n1) (n2-1) d / (r1r2) (9)
[0013]
The fact that the air lens formed between the second lens group and the third lens group has negative power (f0 <0) means that the negative power of the lens surface closest to the image side of the second lens group is large. This means that the positive power of the lens surface on the object side of the third lens group is small. By giving this air lens negative power, the occurrence of lateral chromatic aberration can be suppressed without increasing the overall length.
[0014]
When | f / f0 | of the condition (1) is less than 0.05, or when the focal length f0 of the air lens has a positive value, the negative power of the surface closest to the image side of the second lens group is It becomes weaker, the effect of correcting the lateral chromatic aberration on this surface is reduced, and the burden on other surfaces is increased.
[0015]
In order to maintain a telecentric state on the image side, it is desirable to set the air lens so as to satisfy the following condition (2).
| F / f0 | <1.00 (2)
[0016]
When the upper limit of the condition (2) is exceeded, the negative power of the air lens becomes excessive, and the chief rays diverged from the concave surface closest to the image side of the second lens group are reflected on the optical axis by the positive power of the third lens group. Can not be refracted in a direction parallel to, and the telecentricity cannot be maintained.
[0017]
It is desirable that the second lens group includes a negative lens closest to the image side, and satisfies the following conditions (3) and (4) with the focal length and the Abbe number being fs and νn, respectively.
0.05 <| f / fs | <0.8, fs <0 (3)
νn <35 (4)
[0018]
Condition (3) defines the power of the negative lens disposed closest to the image side of the second lens group. By satisfying this condition (3), it is possible to correct the lateral chromatic aberration occurring on the object side surface of the third lens group and to suppress the occurrence of lateral chromatic aberration in the entire system. If the upper limit of condition (3) is exceeded, the negative power of the negative lens disposed closest to the image side of the second lens group becomes excessive compared with the positive power of the third lens group, and telecentricity is maintained. Can not be.
[0019]
Condition (4) defines the dispersion of the negative lens. In an endoscope objective lens having a strong positive power as a whole, in order to suppress the amount of chromatic aberration of magnification, among the positive and negative lenses constituting the second lens group, the dispersion of the positive lens is reduced, and the negative lens It is necessary to increase the variance of. By satisfying condition (4), it is possible to satisfactorily correct lateral chromatic aberration that occurs in the positive lens. When the upper limit of the condition (4) is exceeded, the dispersion of the negative lens becomes too small and the effect of correcting the lateral chromatic aberration becomes insufficient.
[0020]
Furthermore, the following conditions (5), (6), and (7) are satisfied, where the focal lengths of the first lens group and the second lens group are f1 and f2, respectively, and the focal length on the axis of the third lens group is f3. It is desirable.
0.4 <| f / f1 | <1.5, f1 <0 (5)
0.9 <f / f2 <1.8 (6)
0.0 ≦ f / f3 <0.7 (7)
[0021]
Condition (5) defines the power of the negative first lens group. By satisfying this condition, a wide angle of view can be secured, and spherical aberration and curvature of field can be kept small in balance with other positive lenses. If the lower limit of the condition (5) is not reached, the negative power becomes weak, a sufficiently wide angle of view cannot be obtained, the Petzval sum becomes positive, and the curvature of field becomes insufficiently corrected. When the upper limit of the condition (5) is exceeded, the negative power of the first lens unit becomes excessive, and the spherical aberration and the field curvature are overcorrected. In addition, since the back focus also increases, the overall length becomes long and the entire system cannot be made compact.
[0022]
Condition (6) defines the power of the positive second lens group. By satisfying this condition, spherical aberration and curvature of field can be kept small. When the lower limit of the condition (6) is not reached, the positive power of the second lens group becomes weak, the Petzval sum becomes negatively large, and the field curvature is overcorrected. When the upper limit of the condition (6) is exceeded, the positive power of the second lens group becomes excessive, and the spherical aberration and the curvature of field are insufficiently corrected.
[0023]
Condition (7) defines the power on the axis of the positive third lens group. The third lens group is configured to maintain telecentricity by having a positive power at least in the peripheral part, but has a positive power on the axis to satisfy the condition (7) or no power. It is desirable. If the lower limit of condition (7) is not reached, the third lens group will have negative power, and telecentricity cannot be maintained. When the upper limit of the condition (7) is exceeded, the positive power of the third lens group becomes excessive, the spherical aberration and the field curvature are insufficiently corrected, and astigmatism occurs greatly. It cannot be corrected.
[0024]
【Example】
Next, seven specific examples that satisfy the conditions of the above-described embodiment are presented .
[0025]
[Example 1]
FIG. 1 illustrates a lens configuration of an endoscope objective lens according to the first embodiment. The specific numerical configuration is shown in Table 1. In the table, FNO. Is the F number, f is the focal length of the entire system, m is the magnification, ω is the half angle of view at the standard design distance of 10 mm, r is the radius of curvature of each lens surface, d is the lens thickness or lens spacing, and nd is the lens The refractive index at d-line (588 nm), νd is the Abbe number of each lens. FIG. 2 shows chromatic aberration indicated by spherical aberration at d-line, g-line, and C-line, lateral chromatic aberration at g-line and C-line, astigmatism (S: sagittal, M: meridional), and distortion. The unit of the horizontal axis indicating the amount of distortion is percent (%), and the unit of the horizontal axis indicating the other aberration amounts is mm.
[0026]
In Example 1, the eighth surface, which is the object side surface of the third lens group, is formed of a rotationally symmetric aspherical surface. For an aspherical surface, the distance (sag amount) from the tangential plane on the optical axis of the aspherical surface at the coordinate point on the aspherical surface where the height from the optical axis is Y is X, and the curvature on the optical axis of the aspherical surface Assuming that (1 / r) is C, the conic coefficient is K, the fourth-order, and the sixth-order aspheric coefficients are A4 and A6, they are expressed by the following equation (10). In Table 1, the radius of curvature of the aspheric surface is the radius of curvature on the optical axis, and the cone coefficient and non-arc coefficient of these surfaces are shown in Table 2.
X = CY2 / (1 + √ (1- (1 + K) C2Y2)) + A4Y4 + A6Y6 (10)
[0027]
[Table 1]

[0028]
[Table 2]

[0029]
In Example 1, the negative lens represented by the first surface and the second surface is the first lens group and the aperture S, and the positive lens and the cemented lens represented by the third surface to the seventh surface are the second. The positive lens represented by the lens group, the eighth surface and the ninth surface is the third lens group. A flat plate between the ninth surface and the tenth surface indicates a color correction filter, and a flat plate between the tenth surface and the eleventh surface indicates a cover glass of a CCD (not shown) which is an image sensor. The surface coincides with the eleventh surface.
[0030]
[ Example 2 ]
FIG. 3 illustrates a lens configuration of the endoscope objective lens according to the second example . The specific numerical configuration is shown in Table 3 . FIG. 4 shows various aberrations due to the above configuration.
[0031]
[ Table 3 ]

[0032]
In the second embodiment , the arrangement of the objective lens itself is the same as that in the first embodiment, but there is a gap between the filter and the third lens group. The positive lens represented by the eighth and ninth surfaces is the third lens group, the color correction filter is a flat plate between the tenth and eleventh surfaces, and the cover glass is the eleventh and twelfth surfaces. It is represented as a flat plate between. In this embodiment, an aspheric surface is not used.
[0033]
[ Example 3 ]
FIG. 5 illustrates a lens configuration of the endoscope objective lens according to the third example . The specific numerical configuration is shown in Table 4 . FIG. 6 shows various aberrations due to the above configuration. The arrangement of the lenses is the same as in Example 2, and no aspherical surface is used in this example.
[0034]
[ Table 4 ]

[0035]
[ Example 4 ]
FIG. 7 illustrates a lens configuration of the endoscope objective lens according to the fourth example . The specific numerical configuration is shown in Table 5 . FIG. 8 shows various aberrations caused by the above configuration. The arrangement of the lenses is the same as in Example 2, and no aspherical surface is used in this example.
[0036]
[ Table 5 ]

[0037]
[ Example 5 ]
FIG. 9 illustrates a lens configuration of the endoscope objective lens according to the fifth example . The specific numerical configuration is shown in Table 6 . FIG. 10 shows various aberrations due to the above configuration. The arrangement of the lenses is the same as in the second embodiment . In this example, the first surface and the eighth surface are aspheric surfaces, and the aspheric coefficient of each surface is shown in Table 7 .
[0038]
[ Table 6 ]

[0039]
[ Table 7 ]

[0040]
[ Example 6 ]
FIG. 11 illustrates a lens configuration of the endoscope objective lens according to the sixth example . The specific numerical configuration is shown in Table 8 . FIG. 12 shows various aberrations due to the above configuration. The arrangement of the lenses is the same as in the second embodiment . In this example, the first surface and the eighth surface are aspheric surfaces, and the aspheric coefficient of each surface is shown in Table 9 .
[0041]
[ Table 8 ]

[0042]
[ Table 9 ]

[0043]
[ Example 7 ]
FIG. 13 illustrates a lens configuration of the endoscope objective lens according to the seventh example . The specific numerical configuration is shown in Table 10 . FIG. 14 shows various aberrations caused by the above configuration.
[0044]
[ Table 10 ]

[0045]
In the seventh embodiment, unlike the other embodiments, no cemented lens is provided in the second lens group, and all the lenses are arranged as a single lens. In this example, the negative lens represented by the first surface and the second surface is the first lens group, two positive lenses represented by the third surface to the eighth surface through the stop S, and one negative lens. And the positive lens represented by the second lens group, the ninth surface, and the tenth surface constitutes the third lens group. A flat plate between the 11th and 12th surfaces is a color correction filter, and a flat plate between the 12th and 13th surfaces is a cover glass.
[0046]
Table 11 below shows the correspondence between the above-described Examples 1 to 7 and the conditional expressions described in the claims. From this table, it can be understood that all the examples satisfy all the conditional expressions.
[0047]
[ Table 11 ]

[0048]
【The invention's effect】
As described above, according to the present invention, it is possible to provide an endoscope objective lens having a short overall length while maintaining a telecentric state on the image side and properly correcting lateral chromatic aberration.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a lens diagram of an endoscope objective lens according to Example 1;
FIG. 2 is a diagram illustrating various aberrations of the endoscope objective lens according to the first example.
FIG. 3 is a lens diagram of an endoscope objective lens according to Example 2 ;
FIG. 4 is a diagram illustrating various aberrations of the endoscope objective lens according to the second example .
FIG. 5 is a lens diagram of an endoscope objective lens according to Example 3 ;
FIG. 6 is a diagram illustrating various aberrations of the endoscope objective lens according to the third example .
FIG. 7 is a lens diagram of an endoscope objective lens according to Example 4 ;
FIG. 8 is a diagram illustrating all aberrations of the endoscope objective lens according to the fourth example .
FIG. 9 is a lens diagram of an endoscope objective lens according to Example 5 ;
FIG. 10 is a diagram illustrating all aberrations of the endoscope objective lens according to the fifth example .
FIG. 11 is a lens diagram of an endoscope objective lens according to Example 6 ;
FIG. 12 is a diagram illustrating all aberrations of the endoscope objective lens according to the sixth example .
FIG. 13 is a lens diagram of an endoscope objective lens according to Example 7 .
FIG. 14 is a diagram illustrating various aberrations of the endoscope objective lens according to the seventh example .

Claims

A first lens group having a negative power, an aperture, a second lens group having a positive power, and a third lens group having a positive power at least in the periphery are arranged in order from the object side. ,
The first lens group is composed of one negative lens,
The second lens group has a concave surface on the most image side, and is composed of one positive single lens and one cemented lens.
The third lens group is composed of one single lens,
An endoscope objective lens characterized by satisfying the following conditions (1) , (5), (6), and (7) .
0.05 <| f / f0 |, f0 <0 (1)
0.4 <| f / f1 | <1.5, f1 <0 (5)
0.9 <f / f2 <1.8 (6)
0.0 ≦ f / f3 <0.7 (7)
Where f is the focal length of the entire system,
f0 is the focal length of the air lens formed between the most image side surface of the second lens group and the most object side surface of the third lens group ;
f1 and f2 are the focal lengths of the first lens group and the second lens group,
f3 is a focal length on the axis of the third lens group .

  In order from the object side, a first lens group having a negative power, a stop, a second lens group having a positive power, and a third lens group having a positive power at least in the periphery are arranged. ,
  The first lens group is composed of one negative lens,
  The second lens group has a concave surface on the most image side, and is composed of two positive single lenses and one negative single lens.
  The third lens group is composed of one single lens,
  An endoscope objective lens characterized by satisfying the following conditions (1), (5), (6), and (7).
0.05 <| f / f0 |, f0 <0 (1)
0.4 <| f / f1 | <1.5, f1 <0 (5)
0.9 <f / f2 <1.8 (6)
0.0 ≦ f / f3 <0.7 (7)
  Where f is the focal length of the entire system,
f0 is the focal length of the air lens formed between the most image side surface of the second lens group and the most object side surface of the third lens group;
f1 and f2 are the focal lengths of the first lens group and the second lens group,
f3 is a focal length on the axis of the third lens group.

The endoscope objective lens according to claim 1 or 2, wherein the following condition (2) is satisfied.
| F / f0 | <1.00 (2)

The endoscope objective lens according to any one of claims 1 to 3, wherein the second lens group includes a negative lens closest to the image side and satisfies the following condition (4).
νn <35 (4)
Here, νn is the Abbe number of the negative lens closest to the image side in the second lens group.