JP3765500B2

JP3765500B2 - 内視鏡用対物レンズ

Info

Publication number: JP3765500B2
Application number: JP34594293A
Authority: JP
Inventors: 芳治高杉
Original assignee: Olympus Corp
Current assignee: Olympus Corp
Priority date: 1993-12-24
Filing date: 1993-12-24
Publication date: 2006-04-12
Anticipated expiration: 2021-04-12
Also published as: JPH07181377A

Description

【０００１】
【産業上の利用分野】
本発明は、医療分野および工業分野で広く用いられる内視鏡用対物レンズで、特に広範囲の観察、検査が可能な内視鏡用対物レンズに関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
内視鏡を用いての観察で、同じ部位を観察する場合でも、より拡大して観察する場合や、広い範囲を一度に観察する場合等がある。そのため、通常複数の内視鏡を用意して、その都度交換して観察を行なう。しかし、複数の内視鏡を用意して使い分けることは、術者にとって手間や時間がかかり好ましくない。また医療用の場合は、患者にとっても苦痛であり好ましくない。
【０００３】
この欠点を解消するための手段として、可変焦点の内視鏡いわゆるズーム内視鏡を用いることが考えられ、それによれば一つの内視鏡で狭角にして拡大して観察したり、広角にして広い範囲を観察することが出来る。
【０００４】
このようなズームレンズなどの倍率を変え得るものは、倍率が変わってもピント位置がずれないことが必要である。そのためカメラ等に用いるズームレンズは、バリエーターやコンペンセーター等の複数のレンズ群を移動させている。しかし複数のレンズ群を移動させるとレンズ系が複雑になるだけでなく、枠構造なども複雑になる。そのためこのようなズームレンズをそのまま内視鏡対物レンズに適用すると、内視鏡の先端部が長く又太くなる。工業用内視鏡のように大きさ等に制限がない場合を除けば内視鏡の先端部が大型になることは望ましくなく、特に医療用内視鏡においては、望ましくない。
【０００５】
そのため、複数のレンズ群を移動させずに一つのレンズ群の移動により変倍を行なうようにした内視鏡対物レンズがある。それは、特公昭６１−４４２８３号に記載された対物レンズで、図１７に示すように正，負，正（図において、ＧＰ，ＧＮ，ＧＰ）の３群構成で、負の第２群のみを、図１８の（Ａ），（Ｂ）のように光軸上を移動させて変倍と合焦とを同時に行なうようにしている。
【０００６】
しかし、正，負の構成のレトロフォーカス型の内視鏡用対物レンズを前記のような構成にした場合、レンズの枚数を多くせざるを得ず全長が長くなり、コンパクトになし得ない。しかも倍率比がさほど大きくなくても前記のような構成にしなければならず、一層小型な構成で所望の倍率が得られる対物レンズが望まれる。
【０００７】
より簡単な構成で倍率を変え得る内視鏡対物レンズとして特開平１−２７９２１９号に記載されたレンズ系がある。それは、図１９に示すような正，負（ＧＮ，ＧＰ）の２群構成で、第２群を移動させて変倍と合焦を同時に行なっている。このレンズ系も、前記従来例と移動群が負か正かの違いがあるが、変倍と合焦とを同時に行なっている点では同じである。
【０００８】
この図１９に示す従来例は、絞りより像側の正のレンズ群を移動させ或いは絞りと前記正のレンズ群とを一体に移動させて変倍比が２程度にしている。しかし変倍範囲は、通常の観察状態（画角９０°〜１２０°程度）およびより高倍率状態（狭角状態）の範囲で比較的画角が小さい。
【０００９】
このように画角が比較的小さい場合は、各レンズを通過する光線の高さは小さく、又変倍比もあまり大きくないので、通常観察状態から高倍率状態へ変化させても性能は低下しない。しかし逆に通常観察状態から広角にしようとした場合、図１９のレンズ系のように絞りの前に負レンズのみしか配置されていないと、第１群と第２群との間隔を大にしなければならず、第１群における光線高が高くなる。そのため第１群にて光線が大きく曲げられ、コマ収差特に下側コマが大きくプラスに発生する。更にこの負の第１群により倍率の色収差も発生し性能が低下し、良好な画像を得ることが出来ない。
【００１０】
以上述べたように、従来のレンズ系では、特に超広角の状態を含んだ変倍レンズ系を達成することはできなかった。
【００１１】
また広角になればなるほど部品の加工精度や組立誤差等により画角のばらつき量が多くなる。これはズームレンズに限らず固定焦点レンズも同様であるが、特に広角なズームレンズの場合、各状態ごとにばらつきを補正する必要がある。
【００１２】
通常の観察画角の場合、これらのばらつきは、実用上影響がないが、特に画角が１４０°を越えるような超広角では、これらのばらつきにより画角が１８０°を越え周辺画像が暗くなるおそれがある。そのために、この画角のばらつきを抑えるために部品公差を厳しくしたり、各部品の精度をもとにその組合わせを決めて組立てを行なっていた。しかし、これではレンズ系の組立てに手間がかかり、又完全な調整は出来ず、画角の調整法としては現実的ではない。したがって、実際には画角のばらつきの調整は行なわれていなかった。
【００１３】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は、従来の固定焦点レンズと同程度のレンズ構成で、全長が短く、外径が小さいコンパクトなレンズ系で、通常観察およびより広範囲な観察が可能で、焦点距離を変化し得る内視鏡用対物レンズを提供することを目的としている。
【００１４】
また、本発明は、特に超広角なレンズ系において、部品の加工精度や組立て誤差等による画角のばらつきの調整が容易な内視鏡用対物レンズを提供することを目的としている。
【００１５】
【課題を解決するための手段】
本発明の内視鏡用対物レンズは、物体側から順に、負のパワーを持ち、物体側の負の第１−１レンズ群と像側の第１−２レンズ群とからなる第１レンズ群と、明るさ絞りと、正のパワーの第２レンズ群とを備え、前記第１−１レンズ群と第２レンズ群の物体側の少なくとも一部のレンズ群とを一体として光軸上を移動させることにより全系の焦点距離を可変としたことを特徴とするものである。
【００１６】
図１は本発明を適用したレンズ系の一例の断面図である。上記のように、本発明のレンズ系は負のパワーの第１レンズ群Ｇ₁と、明るさ絞りＳと、正のパワーの第２レンズ群Ｇ₂とを備えている。そして、第１レンズ群は負のパワーの第１−１レンズ群Ｇ₁₁と正のパワーの第１−２レンズ群Ｇ₁₂とに分かれており、第１−２レンズ群Ｇ₁₂と第２レンズ群Ｇ₂とが一体となってレンズ群Ｇ_Mが光軸上を移動する。
【００１７】
尚、図中、Ｆはフィルタ、カバーガラスであり、この例ではフィルタＦも移動レンズ群と共に移動する構成となっている。
【００１８】
まず、斯かる構成のレンズ系の変倍作用につき説明する。
【００１９】
図１５は上記のレンズ群のパワー配置を示す図で、Ｇ_Nは上記負の第１−１レンズ群のパワー、Ｇ_Mは移動レンズ群のパワーを薄肉レンズとして表わしたものである。ここで、この負レンズ群の焦点距離をｆ_n、移動レンズ群の倍率をβ_mとするとき、全系の焦点距離ｆは、次の式にて与えられる。
【００２０】
ｆ＝ｆ_n ・β_m
上記式から、焦点距離ｆを可変にするためには、β_m を変化させればよく、その値に依存して変化する。この倍率β_m は、移動レンズ群ＧＭを移動させることにより変えることが出来る。ここで移動レンズ群ＧＭを物体側へ移動させればβ_m が大になり、逆に像側に移動させれば小になる。また、移動レンズ群ＧＭの焦点距離をｆ_m とすると、負レンズ成分ＧＮから像面までの距離Ｄは、次の式で表わせる。
【００２１】
Ｄ＝ｆ_n ＋［２＋β_m ＋（１／β_m ）］・ｆ_m
ただし、結像倍率は物点が無限遠の時の倍率である。尚、本願における説明では簡略化のため倍率については符号を付けず大きさのみを示すものとする。
【００２２】
物体距離が一定の場合、物体Ｏから像面Ｉまでの距離ＩＯは次の式で表わされる。
【００２３】
ＩＯ＝Ｌ＋ｆ_n ＋［２＋β_m ＋（１／β_m ）］・ｆ_m
ただし、Ｌは物体距離である。
【００２４】
上記の式から物点と像点との間の距離ＩＯは、移動レンズ群ＧＭの結像倍率β_m によって変化することがわかる。そしてその変化量がピントのずれ量を表わしている。
【００２５】
このβ_m を変化させた時の［２＋β_m ＋（１／β_m ）］の変化をグラフに示したものが図１６である。この図１６より明らかなように、β_m ＝１の近傍にβ_m の範囲を定めれば、ピントのずれ量が小さい。逆にピントのずれ量を小さくするためには、なるべくβ_m ＝１にすればよいことがわかる。例えば変倍比をＺとした時、倍率β_m を下記の範囲内に設定すればよい。これはズームレンズの場合の他、２焦点切り換えのレンズ系でも同様である。
【００２６】
（１）１／（Ｚ）^1/2 ＜β_m ＜（Ｚ）^1/2
ところで、移動レンズ群ＧＭよりも物体側に配置した負のレンズ成分ＧＮの焦点距離をｆ_n、移動レンズ群の倍率をβ_m 、移動レンズ群より像側のレンズ群の結像倍率をβとする時、全系の焦点距離ｆは下記の式にて表わされる。
【００２７】
ｆ＝ｆ_n・β_m ・β
ここで、移動レンズ群より像側にレンズ群又はレンズ成分がなく又平行平面板のみ配置されている場合は、β＝１である。又結像倍率は、いずれも物点が無限遠の場合である。
【００２８】
移動レンズ群の倍率β_m がおおよそ１であれば、上記の式より負レンズ成分ＧＮの焦点距離ｆ_nは、全系の焦点距離ｆにほぼ等しくなる。ここで移動レンズ群の結像倍率β_m を１より大きくすると、移動レンズ群を物体側に寄せることになるためレンズ間隔が小になり余裕がなくなる。また倍率を大にすると特に倍率の色収差が発生する。そのために結像倍率β_m は、やや小さく設定した方が好ましく、下記の範囲内にするのがよい。
【００２９】
（２）０．７５＜｜β_m ｜＜１．２
上記の範囲内の倍率β_m の移動レンズ群を移動させた時、変倍時にピントずれを生ずるがそのずれ量Δ_P が次の範囲内であれば問題はない。
【００３０】
（３）｜Δ_P ／ｆ_W ｜≦０．１
ただしｆ_W は、ワイド状態における全系の焦点距離である。
【００３１】
内視鏡用対物レンズは、焦点距離が短いために被写界深度が深い。その上、本発明のような超広角の場合は、一層被写界深度が深い。そのため、多少ピントがずれても被写界深度即ち観察範囲に差はほとんど生じない。しかし、前記条件（３）の範囲を越えるとピントずれによって変倍したときの観察範囲が変わるので好ましくない。むろん各状態において必ずしも観察範囲を一致させる必要はないので、場合によっては、上記の設定にこだわらなくともよい。
【００３２】
又、物体側負レンズ成分ＧＮと移動レンズ群ＧＭとの間隔ｄは、移動レンズ群から像面までの距離をＳ_B とすると各々次の式で表わすことが出来る。
【００３３】
ｄ＝［１＋（１／β_m ）］・ｆ_m −ｆ_n
Ｓ_B ＝（１＋β_m ）・ｆ_m
このｄおよびＳ_B は、移動レンズ群を移動させるためにある程度大きくなければならない。特にＳ_B は赤外カットフィルターなどの光学補正フィルターを配置したり、組立時に行なうピント調整のための移動レンズ群の移動量よりも大きな値にする必要がある。
【００３４】
又、上記のｄおよびＳ_B の値は、後に詳細に述べる画角のばらつきを調整するためにも余裕を持たせる必要がある。
【００３５】
このｄおよびＳ_B の値を大きくするためには、前述の理由によりβ_m がある程度決まってしまうために、ｆ_m の値を大きくする必要がある。しかし、ｆ_m の値をあまり大きくしすぎると、レンズ系の全長が長くなり、又光線高も高くなってレンズ外径を大にしなければならず好ましくない。逆にｆ_m の値が小さすぎるとレンズ間隔が小さくなり、移動のためのスペースを十分とることが出来ず、移動レンズ群を構成する各レンズの焦点距離が小になるためレンズの加工性が悪くなる。
【００３６】
以上の理由から、ｆ_m の値は、下記の範囲内であることが望ましい。
【００３７】
１．５＜ｆ_m ／ｆ_W ＜３
ただしｆ_W はワイド端における全系の焦点距離である。
【００３８】
又、負レンズ成分ＧＮの焦点距離ｆ_nは、次の理由から或る範囲内の値に決まってしまう。
【００３９】
一般に内視鏡用対物レンズは、その焦点距離をｆ、半画角をθ、像高をｈとすると、ｈ＝ｆsin θの関係が成立つ。しかし、画角がより広くなるとｈ＝ｆsin θの関係から外れ、ｈ＝ｆsin θとｈ＝ｆ・θとの間の関数にて表わされる関係を有するようになる。つまり下記のようになる。
【００４０】
sin θ＜ｈ／ｆ＜θ
ここで、像高ｈと半画角θとは、最初に決められるべきものであるため、これにより対物レンズの焦点距離は、ほぼ決まる。
【００４１】
今、ワイド状態における全系の焦点距離をｆ_W 、倍率をβ_W 、半画角をθ_W 、又テレ状態における全系の焦点距離をｆ_T 、倍率をβ_T 、半画角をθ_T とすると、変倍比Ｚは次の式で表わすことが出来、又、下記範囲内であることが好ましい。
【００４２】
Ｚ＝β_T ／β_W ≒ｆ_T ／ｆ_W
sin θ_T ／sin θ_W ＜Ｚ＜θ_T ／θ_W
例えば、画角が１３０°から１７０°まで変わるとすると、変倍比は次の範囲になる。
【００４３】
１．１０＜Ｚ＜１．３１
また、ｆ＝ｆ_n・β_m であるから、ｆとβ_m の値が決まれば、ｆ_nの値も決まり、ｆ_nは下記の範囲内が好ましい。
【００４４】
（４）０．８＜｜ｆ_n ／ｆ_W ｜＜１．３５
上記条件の下限の０．８を越えると第２レンズ群の結像倍率が大になり、物点側にレンズ群を移動させるための間隔が足りなくなり、又倍率が大になることにより特に倍率の色収差が大になり性能が低下する。逆に上限の１．３５を越えると変倍に伴うピントずれ量が大きくなる。
【００４５】
又、前述のｄ，Ｓ_B の値は、次に述べる理由により、下記条件の範囲が望ましい。
【００４６】
（５）０．３＜ｄ／ｆ_W ＜２
（６）０．５＜Ｓ_B ／ｆ_W ＜４
ここで、ｄ，Ｓ_B とも平行平面板が配置されている場合は、空気換算長に置換えるものとする。又、移動レンズ群の後ろ側に平行平面板しか配置しない場合は、Ｓ_B は移動レンズ群の後側最終面から像面までの空気換算長である。移動レンズ群の後ろ側に固定レンズ成分が配置されている場合は、Ｓ_B は、移動レンズ群の最終面から、固定レンズ成分の物体側の面までの空気換算長である。
【００４７】
上記条件（５）において、ｄ／ｆ_W が下限の０．３を越えると移動レンズ群とその前側に配置されたレンズとが衝き当る。また画角調整のための間隔がなくなる。上限の２を越えると、移動レンズ群とその前のレンズとの間隔が大になりすぎレンズ系の全長が長くなり、又特に第１レンズ群における光線高が高くなりレンズ外径を大きくしなければならない。
【００４８】
条件（６）において、Ｓ_B が下限の０．５を越えると移動レンズ群とその後ろ側のレンズ成分とがぶつかり、又赤外カットフィルター等の光学補正フィルターを配置できなくなる。又ピント調整のための間隔も得られなくなる。逆に上限の４を越えると、移動レンズ群とその後ろ側のレンズ成分の間隔が大になる等、レンズ系の全長が長くなる。
【００４９】
又、特に広角になると、第１レンズ群Ｇ₁の最も物体側に配置した負レンズの光線高が高くなり、負レンズにより光線が強く曲げられるために、特にコマ収差の発生が顕著になる。そのため負レンズの像側に正レンズを配置して、明るさ絞りに対する非対称性を緩和して、コマ収差を補正する必要がある。また負レンズの像側に正レンズを配置すれば、コマ収差のみでなく、倍率の色収差の補正も可能になる。
【００５０】
本発明では、前述のように、負の屈折力を持つ第１レンズ群Ｇ₁中の像側に配置したレンズ成分を一体に移動させることによって、より広角にての変倍を可能とし、又特に広角において問題となる、製作誤差等による画角のばらつきの調整を移動レンズ群の少ない移動により可能にしている。次にこの点に関しての詳細な説明を行なう。
【００５１】
前述のようにレンズや枠などの部品の加工精度によって、実際の内視鏡に組込まれた対物レンズは設計値と異なり画角が変わってしまう。そのため、従来は部品の加工精度を厳しくしたり、使用する部品の組合わせを変えて調整を行なっていたが、多少のばらつきは許容していた。しかし、狭角の場合に比べ超広角になると画角のばらつきが大きく、調整がむづかしく、すぐに画角が１８０°を越えるようになり、前記の従来の調整方法では対処できない。
【００５２】
画角は、第１レンズ群中の負レンズ成分のパワーにより決まるが、この負レンズ成分の後側の間隔の変化が画角の変化に大きく影響を及ぼす。そのため、この間隔が変わると画角が大きくばらつくことになる。むろん、この間隔の変化だけにより画角がばらつくのではなく、この間隔公差だけを厳しくしても画角のばらつきは生ずるが、特に超広角になるとこの間隔の誤差が画角のばらつきに与える影響が大きく、この間隔の精度を厳しくする必要がある。
【００５３】
しかし、レンズや枠などの部品の加工精度には限界があり、公差を０にして画角のばらつきをなくすことは出来ない。
【００５４】
本発明では、逆に画角のばらつきに大きく影響を及ぼす間隔の公差を厳しくすることなく、この間隔を調整することにより画角の調整を行なうようにした。
【００５５】
ここで、画角のばらつきの補正方向を簡単に説明する。ここでは、物体像を受ける手段としてＣＣＤイメージセンサ等の固定撮像素子を用いた場合について述べる。
【００５６】
まず、各レンズを保持枠に取り付けた後移動レンズ群を動かして画角が設計値になるように調整し、その位置で移動レンズ群を固定する。この時、ＣＣＤの位置は画像におよそピントがあっていれば良い。その状態で、次にＣＣＤのピント出し調整を行ない、レンズとＣＣＤとの距離を固定する。これで調整が終わるので、移動群の固定を解除し、移動群が変倍のために移動できるようにする。
【００５７】
画角のばらつきはレンズやレンズ保持枠の公差が積算された結果生ずるもので、画角のばらつき量はワイド、テレ等の状態によって変化する。しかし、同時に移動レンズ群を移動させた際の補正量も状態に応じて変化し、両者の変化の傾向が同じであるため、一つの状態で画角の調整を行なえば全ての状態において実質上問題ないレベルの調整が可能である。
【００５８】
尚、１つの状態の調整では不十分な場合、あるいは特に厳密な調整が必要な場合等には、ワイド、テレの両端において調整することが望ましい。両端での調整が困難である場合には、ワイド側に重点をおいて調整することが望ましい。画角調整のための移動レンズ群の倍率βの値が１に近ければ、画角調整をしてもピント位置は殆ど変わらない。
【００５９】
上記のような調整方法は変倍のための移動レンズ群を画角調整にも利用するものであるから、調整だけのために移動間隔を設ける必要がなく、構成の簡略化やコンパクト化の面で好ましい。
【００６０】
この方法を実際に適用するに当たって、明るさ絞りより像側のレンズ群のみを移動させて画角の調整を行なうと、調整後も各変倍状態にてある程度のばらつき、つまり設計値と実際の画角との差が大きい。又絞りより像側のレンズ群による調整では、画角調整のための移動量による画角への影響が小さいため移動量が大になるか、調整のための可変間隔が多くなり、レンズ系の全長が長くなる。また移動量が大であるため、移動によって、レンズ系の明るさ絞りに対する対称性が大きく崩れ、コマ収差や非点収差等が著しく発生し、画質の低下をまねく。
【００６１】
本発明のレンズ系のように、明るさ絞り前後のレンズ群又はレンズ成分を一体に、特に明るさ絞りを含めて一体に移動させれば、明るさ絞りに対する対称性を保持しつつかつレンズ群やレンズ成分（移動レンズ群）の移動量が少なくてすみ、レンズ系全体のバランスを保つことが出来る。したがって変倍を行なってもレンズ系の性能の低下が少なくてすむ。
【００６２】
さらに、変倍時に負の第１レンズ群の負のレンズ成分の像側の間隔のみを変化させたと同じ作用により画角を調整し得ることが一つの特徴である。それは、対物レンズの全長つまり対物レンズの第１面から像面までの長さは、倍率の変化や画角の調整の際に不変である。そして移動レンズ群の移動によりこのレンズ群の前後の間隔が変化し、一方が広くなれば他方は狭くなり、これらの間隔の変化に伴う画角のばらつきへの影響度が重要である。例えば、両間隔共にその変化の画角のばらつきに対する調整に有効に作用する時は、互いの効果が打ち消し合うため注意する必要がある。そのため、明るさ絞りより像側に配置したレンズ群（レンズ成分）のうち画角ばらつき等の光学系の性能にあまり影響を与えない間隔が可変となるように移動レンズ群をえらべばよい。
【００６３】
具体的には、明るさ絞りより後ろ側に配置されているレンズ群（レンズ成分）のすべてを移動させるか、後の実施例７のようにフィールドレンズを除くレンズ成分を移動させればよい。
【００６４】
上記の移動レンズ群を移動させての画角の調整は、変倍光学系に限ることなく、固定焦点の対物レンズに対しても適用し得ることは言うまでもない。
【００６５】
以上のことを考慮すると、移動レンズ群の移動量Ｄ_m と半画角当りの画角の変化量Δωとが次の関係を満足することが望ましい。
【００６６】
３５ｆ_W ＜Δ_W／Ｄ_m ＜１２０ｆ_W
前記の条件の下限の３５ｆ_W を越えると、調整間隔が多く必要になりレンズ系の全長が大になる。また収差が悪化し、画質が低下する。逆に上限の１２０ｆ_W を越えると僅かな移動量ですぐに画角がばらつき微妙な調整を行ないにくい。
【００６７】
前記のように効率よく調整を行なうためには、移動されるレンズ群のレンズ成分間に明るさ絞りが位置することになる。この明るさ絞りを固定しその前後のレンズ成分を互いに相関を持たせて精度よく移動させることは難しく、内視鏡用対物レンズのような微小レンズ系においては一層困難になる。そのためにも、明るさ絞りは、移動レンズ群と一体に移動させることが必要である。又このように明るさ絞りを移動させることにより、変倍を行なってもＦナンバーの変化が少なくてすむと言う利点がある。
【００６８】
【実施例】
次に本発明の内視鏡用対物レンズの各実施例を示す。
実施例１
ｆ＝1.143 （テレ）〜1.000 （ワイド），ＮＡ＝-0.008，像高＝1.179
２ω＝129.296 °（テレ）〜168.49°（ワイド），物体距離＝-9.167
ｒ₁ ＝16.5891 ｄ₁ ＝0.5348 ｎ₁ ＝1.88300 ν₁ ＝40.78
ｒ₂ ＝0.9956 ｄ₂ ＝Ｄ₁ （可変）
ｒ₃ ＝∞ ｄ₃ ＝0.8046 ｎ₂ ＝1.84666 ν₂ ＝23.78
ｒ₄ ＝-2.8985 ｄ₄ ＝0.2143
ｒ₅ ＝∞（絞り）ｄ₅ ＝0.5959
ｒ₆ ＝-5.9461 ｄ₆ ＝0.6259 ｎ₃ ＝1.69680 ν₃ ＝55.52
ｒ₇ ＝-1.5934 ｄ₇ ＝0.1495
ｒ₈ ＝8.4589 ｄ₈ ＝1.0863 ｎ₄ ＝1.72916 ν₄ ＝54.68
ｒ₉ ＝-1.1436 ｄ₉ ＝0.4345 ｎ₅ ＝1.84666 ν₅ ＝23.78
ｒ₁₀＝-4.6622 ｄ₁₀＝0.0764
ｒ₁₁＝∞ ｄ₁₁＝0.3056 ｎ₆ ＝1.52287 ν₆ ＝59.89
ｒ₁₂＝∞ ｄ₁₂＝0.0229
ｒ₁₃＝∞ ｄ₁₃＝0.4736 ｎ₇ ＝1.52000 ν₇ ＝74.00
ｒ₁₄＝∞ ｄ₁₄＝0.0229
ｒ₁₅＝∞ ｄ₁₅＝0.3056 ｎ₈ ＝1.52287 ν₈ ＝59.89
ｒ₁₆＝∞ ｄ₁₆＝Ｄ₂ （可変）
ｒ₁₇＝∞ ｄ₁₇＝0.7639 ｎ₉ ＝1.51633 ν₉ ＝64.15
ｒ₁₈＝∞
ｆ 1.143 1.000
Ｄ₁ 0.828 1.104
Ｄ₂ 0.714 0.438
ｆ_m ＝1.802 ，ｆ_n ＝-1.219，ｄ＝0.828 〜1.104 ，Ｓ_B ＝1.829 〜2.073
Δ_W ／Ｄ_m ＝71.00 ，Δ_W ＝19.597，Ｄ_m ＝0.276 ，Δ_P ＝0.032
ｆ_T ／ｆ_W ＝1.143 ，Ｚ＝1.15
【００６９】
実施例２
ｆ＝1.141 （テレ）〜1.000 （ワイド）
ＮＡ＝-0.008（テレ）〜-0.007（ワイド），像高＝1.165
２ω＝129.966 °（テレ）〜169.902 °（ワイド），物体距離＝-9.057
ｒ₁ ＝16.1079 ｄ₁ ＝0.5283 ｎ₁ ＝1.88300 ν₁ ＝40.78
ｒ₂ ＝0.9814 ｄ₂ ＝Ｄ₁ （可変）
ｒ₃ ＝∞ ｄ₃ ＝0.2969 ｎ₂ ＝1.72916 ν₂ ＝54.68
ｒ₄ ＝1.3860 ｄ₄ ＝0.4832 ｎ₃ ＝1.61293 ν₃ ＝37.00
ｒ₅ ＝-2.2950 ｄ₅ ＝0.2117
ｒ₆ ＝∞（絞り）ｄ₆ ＝0.5878
ｒ₇ ＝-7.7228 ｄ₇ ＝0.6166 ｎ₄ ＝1.51633 ν₄ ＝64.15
ｒ₈ ＝-1.3416 ｄ₈ ＝0.0869
ｒ₉ ＝7.7223 ｄ₉ ＝1.0295 ｎ₅ ＝1.72916 ν₅ ＝54.68
ｒ₁₀＝-1.1214 ｄ₁₀＝0.3689 ｎ₆ ＝1.84666 ν₆ ＝23.78
ｒ₁₁＝-4.3585 ｄ₁₁＝0.0755
ｒ₁₂＝∞ ｄ₁₂＝0.3019 ｎ₇ ＝1.52287 ν₇ ＝59.89
ｒ₁₃＝∞ ｄ₁₃＝0.0226
ｒ₁₄＝∞ ｄ₁₄＝0.4679 ｎ₈ ＝1.52000 ν₈ ＝74.00
ｒ₁₅＝∞ ｄ₁₅＝0.0226
ｒ₁₆＝∞ ｄ₁₆＝0.3019 ｎ₉ ＝1.52287 ν₉ ＝59.89
ｒ₁₇＝∞ ｄ₁₇＝Ｄ₂ （可変）
ｒ₁₈＝∞ ｄ₁₈＝0.8302 ｎ₁₀＝1.51633 ν₁₀＝64.15
ｒ₁₉＝∞ ｄ₁₉＝0.7547 ｎ₁₁＝1.51633 ν₁₁＝64.15
ｒ₂₀＝∞
ｆ 1.141 1.000
Ｄ₁ 0.820 1.093
Ｄ₂ 0.705 0.432
ｆ_m ＝1.836 ，ｆ_n＝-1.203，ｄ＝0.820 〜1.093 ，Ｓ_B ＝2.318 〜2.565
Δ_W ／Ｄ_m ＝73.15 ，Δ_W ＝19.968，Ｄ_m ＝0.273 ，Δ_P ＝0.026
ｆ_T ／ｆ_W ＝1.141 ，Ｚ＝1.149
【００７０】
実施例３
ｆ＝1.136 （テレ）〜1.000 （ワイド）
ＮＡ＝-0.008（テレ）〜-0.007（ワイド），像高＝1.175
２ω＝129.992 °（テレ）〜170.07°（ワイド），物体距離＝-9.139
ｒ₁ ＝17.9078 ｄ₁ ＝0.5331 ｎ₁ ＝1.88300 ν₁ ＝40.78
ｒ₂ ＝0.9877 ｄ₂ ＝Ｄ₁ （可変）
ｒ₃ ＝∞ ｄ₃ ＝0.8024 ｎ₂ ＝1.84666 ν₂ ＝23.78
ｒ₄ ＝-2.3048 ｄ₄ ＝0.0762
ｒ₅ ＝4.9254 ｄ₅ ＝0.2742 ｎ₃ ＝1.51633 ν₃ ＝64.15
ｒ₆ ＝2.0686 ｄ₆ ＝0.213
ｒ₇ ＝∞（絞り）ｄ₇ ＝0.5855
ｒ₈ ＝-4.4006 ｄ₈ ＝0.5490 ｎ₄ ＝1.51633 ν₄ ＝64.15
ｒ₉ ＝-1.3911 ｄ₉ ＝0.137
ｒ₁₀＝7.1750 ｄ₁₀＝1.0341 ｎ₅ ＝1.72916 ν₅ ＝54.68
ｒ₁₁＝-1.2720 ｄ₁₁＝0.2939 ｎ₆ ＝1.84666 ν₆ ＝23.78
ｒ₁₂＝-3.4252 ｄ₁₂＝0.076
ｒ₁₃＝∞ ｄ₁₃＝0.3046 ｎ₇ ＝1.52287 ν₇ ＝59.89
ｒ₁₄＝∞ ｄ₁₄＝0.0228
ｒ₁₅＝∞ ｄ₁₅＝0.4722 ｎ₈ ＝1.52000 ν₈ ＝74.00
ｒ₁₆＝∞ ｄ₁₆＝0.0228
ｒ₁₇＝∞ ｄ₁₇＝0.3046 ｎ₉ ＝1.52287 ν₉ ＝59.89
ｒ₁₈＝∞ ｄ₁₈＝Ｄ₂ （可変）
ｒ₁₉＝∞ ｄ₁₉＝0.8378 ｎ₁₀＝1.51633 ν₁₀＝64.15
ｒ₂₀＝∞ ｄ₂₀＝0.7616 ｎ₁₁＝1.51633 ν₁₁＝64.15
ｒ₂₁＝∞
ｆ 1.136 1.000
Ｄ₁ 0.829 1.123
Ｄ₂ 0.643 0.349
ｆ_m ＝2.048 ，ｆ_n ＝-1.202，ｄ＝0.829 〜1.123 ，Ｓ_B ＝2.278 〜2.540
Δ_W ／Ｄ_m ＝68.16 ，Δ_W ＝20.039，Ｄ_m ＝0.294 ，Δ_P ＝0.032
ｆ_T ／ｆ_W ＝1.136 ，Ｚ＝1.152
【００７１】
実施例４
ｆ＝1.134 （テレ）〜1.000 （ワイド），ＮＡ＝-0.008，像高＝1.159
２ω＝130.032 °（テレ）〜170.014 °（ワイド），物体距離＝-9.016
ｒ₁ ＝16.9603 ｄ₁ ＝0.5259 ｎ₁ ＝1.88300 ν₁ ＝40.78
ｒ₂ ＝0.9971 ｄ₂ ＝Ｄ₁ （可変）
ｒ₃ ＝-17.3788 ｄ₃ ＝0.3368 ｎ₂ ＝1.60729 ν₂ ＝49.19
ｒ₄ ＝8.1599 ｄ₄ ＝0.1127
ｒ₅ ＝∞ ｄ₅ ＝0.7901 ｎ₃ ＝1.84666 ν₃ ＝23.78
ｒ₆ ＝-2.6406 ｄ₆ ＝0.2112
ｒ₇ ＝∞（絞り）ｄ₇ ＝0.6011
ｒ₈ ＝-5.1820 ｄ₈ ＝0.6126 ｎ₄ ＝1.69680 ν₄ ＝55.52
ｒ₉ ＝-1.6358 ｄ₉ ＝0.1445
ｒ₁₀＝11.5387 ｄ₁₀＝1.0602 ｎ₅ ＝1.72916 ν₅ ＝54.68
ｒ₁₁＝-1.1715 ｄ₁₁＝0.4287 ｎ₆ ＝1.84666 ν₆ ＝23.78
ｒ₁₂＝-5.2855 ｄ₁₂＝0.0751
ｒ₁₃＝∞ ｄ₁₃＝0.3005 ｎ₇ ＝1.52287 ν₇ ＝59.89
ｒ₁₄＝∞ ｄ₁₄＝0.0225
ｒ₁₅＝∞ ｄ₁₅＝0.4658 ｎ₈ ＝1.52000 ν₈ ＝74.00
ｒ₁₆＝∞ ｄ₁₆＝0.0225
ｒ₁₇＝∞ ｄ₁₇＝0.3005 ｎ₉ ＝1.52287 ν₉ ＝59.89
ｒ₁₈＝∞ ｄ₁₈＝Ｄ₂ （可変）
ｒ₁₉＝∞ ｄ₁₉＝0.8264 ｎ₁₀＝1.51633 ν₁₀＝64.15
ｒ₂₀＝∞ ｄ₂₀＝0.7513 ｎ₁₁＝1.51633 ν₁₁＝64.15
ｒ₂₁＝∞
ｆ 1.134 1.000
Ｄ₁ 0.811 1.084
Ｄ₂ 0.707 0.434
ｆ_m ＝1.892 ，ｆ_n ＝-1.219，ｄ＝0.811 〜1.084 ，Ｓ_B ＝2.298 〜2.536
Δ_W ／Ｄ_m ＝73.22 ，Δ_W ＝19.991，Ｄ_m ＝0.273 ，Δ_P ＝0.035
ｆ_T ／ｆ_W ＝1.134 ，Ｚ＝1.149
【００７２】
実施例５
ｆ＝1.142 （テレ）〜1.000 （ワイド）
ＮＡ＝-0.007（テレ）〜-0.006（ワイド），像高＝1.176
２ω＝129.972 °（テレ）〜170.018 °（ワイド），物体距離＝-11.433
ｒ₁ ＝16.2226 ｄ₁ ＝0.5335 ｎ₁ ＝1.88300 ν₁ ＝40.78
ｒ₂ ＝0.9874 ｄ₂ ＝Ｄ₁ （可変）
ｒ₃ ＝-26.4884 ｄ₃ ＝0.8138 ｎ₂ ＝1.84666 ν₂ ＝23.78
ｒ₄ ＝-2.7486 ｄ₄ ＝0.2253
ｒ₅ ＝∞（絞り）ｄ₅ ＝0.4421
ｒ₆ ＝-5.9974 ｄ₆ ＝0.4865 ｎ₃ ＝1.76182 ν₃ ＝26.52
ｒ₇ ＝-8.3557 ｄ₇ ＝0.4192 ｎ₄ ＝1.69680 ν₄ ＝55.52
ｒ₈ ＝-1.5889 ｄ₈ ＝0.1541
ｒ₉ ＝10.6404 ｄ₉ ＝1.0976 ｎ₅ ＝1.72916 ν₅ ＝54.68
ｒ₁₀＝-1.1409 ｄ₁₀＝0.4573 ｎ₆ ＝1.84666 ν₆ ＝23.78
ｒ₁₁＝-4.6841 ｄ₁₁＝0.0762
ｒ₁₂＝∞ ｄ₁₂＝0.3049 ｎ₇ ＝1.52287 ν₇ ＝59.89
ｒ₁₃＝∞ ｄ₁₃＝0.0229
ｒ₁₄＝∞ ｄ₁₄＝0.4726 ｎ₈ ＝1.52000 ν₈ ＝74.00
ｒ₁₅＝∞ ｄ₁₅＝0.0229
ｒ₁₆＝∞ ｄ₁₆＝0.3049 ｎ₉ ＝1.52287 ν₉ ＝59.89
ｒ₁₇＝∞ ｄ₁₇＝Ｄ₂ （可変）
ｒ₁₈＝∞ ｄ₁₈＝0.7622 ｎ₁₀＝1.51633 ν₁₀＝64.15
ｒ₁₉＝∞
ｆ 1.142 1.000
Ｄ₁ 0.833 1.108
Ｄ₂ 0.847 0.572
ｆ_m ＝1.822 ，ｆ_n ＝-1.211，ｄ＝0.833 〜1.108 ，Ｓ_B ＝1.915 〜2.155
Δ_W ／Ｄ_m ＝72.80 ，Δ_W ＝20.023，Ｄ_m ＝0.275 ，Δ_P ＝0.035
ｆ_T ／ｆ_W ＝1.142 ，Ｚ＝1.16
【００７３】
実施例６
ｆ＝1.141 （テレ）〜1.000 （ワイド），ＮＡ＝-0.008，像高＝1.142
２ω＝130.138 °（テレ）〜170.414 °（ワイド），物体距離＝-8.882
ｒ₁ ＝17.0214 ｄ₁ ＝0.5477 ｎ₁ ＝1.88300 ν₁ ＝40.78
ｒ₂ ＝0.9816 ｄ₂ ＝Ｄ₁ （可変）
ｒ₃ ＝∞ ｄ₃ ＝0.2887 ｎ₂ ＝1.72916 ν₂ ＝54.68
ｒ₄ ＝1.2539 ｄ₄ ＝0.4747 ｎ₃ ＝1.61293 ν₃ ＝37.00
ｒ₅ ＝-2.6186 ｄ₅ ＝0.1729
ｒ₆ ＝∞（絞り）ｄ₆ ＝0.5705
ｒ₇ ＝-1.7937 ｄ₇ ＝0.6176 ｎ₄ ＝1.51633 ν₄ ＝64.15
ｒ₈ ＝-1.2113 ｄ₈ ＝0.0735
ｒ₉ ＝5.7467 ｄ₉ ＝0.9274 ｎ₅ ＝1.72916 ν₅ ＝54.68
ｒ₁₀＝-1.2157 ｄ₁₀＝0.2763 ｎ₆ ＝1.84666 ν₆ ＝23.78
ｒ₁₁＝-3.6385 ｄ₁₁＝0.0740
ｒ₁₂＝∞ ｄ₁₂＝0.2961 ｎ₇ ＝1.52287 ν₇ ＝59.89
ｒ₁₃＝∞ ｄ₁₃＝0.0222
ｒ₁₄＝∞ ｄ₁₄＝0.4589 ｎ₈ ＝1.52000 ν₈ ＝74.00
ｒ₁₅＝∞ ｄ₁₅＝0.0222
ｒ₁₆＝∞ ｄ₁₆＝0.2961 ｎ₉ ＝1.52287 ν₉ ＝59.89
ｒ₁₇＝∞ ｄ₁₇＝Ｄ₂ （可変）
ｒ₁₈＝5.7589 ｄ₁₈＝0.8142 ｎ₁₀＝1.51633 ν₁₀＝64.15
ｒ₁₉＝∞ ｄ₁₉＝0.7402 ｎ₁₁＝1.51633 ν₁₁＝64.15
ｒ₂₀＝∞
ｆ 1.141 1.000
Ｄ₁ 0.848 1.119
Ｄ₂ 1.605 1.335
ｆ_m ＝1.997 ，ｆ_n ＝-1.199，ｄ＝0.848 〜1.119 ，Ｓ_B ＝2.145 〜2.434
Δ_W ／Ｄ_m ＝74.32 ，Δ_W ＝20.138，Ｄ_m ＝0.271 ，Δ_P ＝0.019
ｆ_T ／ｆ_W ＝1.141 ，Ｚ＝1.147
【００７４】
実施例７
ｆ＝1.204 （テレ）〜1.000 （ワイド）
ＮＡ＝-0.007（テレ）〜-0.006（ワイド），像高＝1.298
２ω＝130 °（テレ）〜170 °（ワイド），物体距離＝-10.765
ｒ₁ ＝6.3882 ｄ₁ ＝0.4205 ｎ₁ ＝1.88300 ν₁ ＝40.78
ｒ₂ ＝1.0230 ｄ₂ ＝0.6897
ｒ₃ ＝5.4364 ｄ₃ ＝0.2944 ｎ₂ ＝1.77250 ν₂ ＝49.66
ｒ₄ ＝2.4831 ｄ₄ ＝Ｄ₁ （可変）
ｒ₅ ＝2.6387 ｄ₅ ＝0.5887 ｎ₃ ＝1.72825 ν₃ ＝28.46
ｒ₆ ＝-3.6140 ｄ₆ ＝0.0841
ｒ₇ ＝∞（絞り）ｄ₇ ＝0.3532
ｒ₈ ＝27.3161 ｄ₈ ＝0.9251 ｎ₄ ＝1.58913 ν₄ ＝60.97
ｒ₉ ＝-0.8655 ｄ₉ ＝0.3364 ｎ₅ ＝1.80518 ν₅ ＝25.43
ｒ₁₀＝-2.3949 ｄ₁₀＝0.0883
ｒ₁₁＝∞ ｄ₁₁＝0.4205 ｎ₆ ＝1.53172 ν₆ ＝48.90
ｒ₁₂＝∞ ｄ₁₂＝0.0841
ｒ₁₃＝5.2029 ｄ₁₃＝0.7149 ｎ₇ ＝1.65160 ν₇ ＝58.52
ｒ₁₄＝-4.1111 ｄ₁₄＝0.2088
ｒ₁₅＝-2.1717 ｄ₁₅＝0.2523 ｎ₈ ＝1.84666 ν₈ ＝23.78
ｒ₁₆＝-3.6649 ｄ₁₆＝Ｄ₂ （可変）
ｒ₁₇＝∞ ｄ₁₇＝0.8410 ｎ₉ ＝1.51633 ν₉ ＝64.15
ｒ₁₈＝∞
ｆ 1.204 1.000
Ｄ₁ 1.054 1.400
Ｄ₂ 1.336 0.989
ｆ_m ＝1.982 ，ｆ_n ＝-1.032，ｄ＝1.054 〜1.40，Ｓ_B ＝1.499 〜1.930
Δ_W ／Ｄ_m ＝57.80 ，Δ_W ＝20.0，Ｄ_m ＝0.346 ，Δ_P ＝0.084
ｆ_T ／ｆ_W ＝1.204 ，Ｚ＝1.224
ただしｒ₁ ，ｒ₂ ，・・・はレンズ各面の曲率半径、ｄ₁ ，ｄ₂ ，・・・は各レンズの肉厚およびレンズ間隔、ｎ₁ ，ｎ₂ ，・・・は各レンズの屈折率、ν₁ ，ν₂ ，・・・は各レンズのアッベ数である。
【００７５】
これら実施例１乃至実施例７は、夫々図１乃至図７に示すレンズ構成である。これら図において上段はいずれもテレ状態、下段はワイド状態である。又ワイド状態にのみ示してあるＧ₁ ，Ｇ₂ は夫々第１レンズ群，第２レンズ群、Ｇ_M は移動レンズ群、Ｓは明るさ絞り、Ｆは赤外カットフィルター，ＹＡＧカットフィルター，水晶フィルター等の光学補正フィルター、ＣはＣＣＤ等の撮像素子の前のカバーガラスである。
【００７６】
図１に示す実施例１は、第１レンズ群Ｇ₁ の負のレンズ成分を除く全レンズ成分が明るさ絞りＳと共に一体に移動可能にした移動レンズ群Ｇ_M で、光学補正フィルターＦも移動可能にした。又ピント調整は像面位置に配置したＣＣＤなどの固体撮像素子を移動させることにより可能である。
【００７７】
又画角調整後は、移動レンズ群Ｇ_M の前後の移動幅を制限すれば、変倍に際して常に適正な画角範囲とすることが出来る。このとき、移動幅を前後の両端で制限出来ない場合は、特にけられ等の心配のある広角側のみ制限すればよい。
【００７８】
図２に示す実施例２は、実施例１よりも多くの光学補正フィルターＦを配置するためにレンズ系のバックフォーカスを少し長くしている。そのために発生する倍率の色収差の補正のために、第１レンズ群Ｇ₁ の正のレンズ成分を接合レンズにした。この接合レンズは、屈折率差が大きいと接合面の曲率が小になり又屈折率差が小さいと接合面の曲率が大になりレンズ加工性が悪くなるので、屈折率差は０．０７〜０．１３程度が好ましい。
【００７９】
図３に示す実施例３は、実施例２の第１レンズ群Ｇ₁ の正の接合レンズ成分の負レンズと正レンズを分離したものである。
【００８０】
図４に示す実施例４は、実施例３における分離した正のレンズ成分の各レンズの負，正を逆にして正レンズと負レンズの順に配置したものである。
【００８１】
図５に示す実施例５は、実施例２の第２レンズ群Ｇ₂ の物体側の正レンズ成分を接合レンズとし、第２レンズ群Ｇ₂ を二つの接合レンズ成分にて構成したものである。
【００８２】
図６に示す実施例６は、撮像面にフィールドレンズＬ_F を配置することによって、撮像面にほぼ垂直に光線が入射するようにしたものである。これにより、この実施例では、変倍を行なっても撮像面への光線の入射角が数度程度に収っている。第２レンズ群Ｇ₂ は、このフィールドレンズＬ_F を除いて移動可能である。このフィールドレンズＬ_F は、撮像面と一体になっているが、別体にしてもよい。
【００８３】
図７に示す実施例７は、第１レンズ群Ｇ₁ 負レンズ成分，負レンズ成分，正レンズ成分にて構成し、又第２レンズ群Ｇ₂ を正の接合レンズ成分と夫々負の単レンズおよび正の単レンズの二つのレンズ成分よりなる三つのレンズ成分にて構成したものである。この実施例では、第１レンズ群Ｇ₁ の物体側の二つのレンズ成分を固定し、第１レンズ群Ｇ₁ の像側の正のレンズ成分以降を移動レンズ群にしている。
【００８４】
以上の各実施例のうち、実施例１乃至実施例５は、いずれも第１レンズ群Ｇ₁ の最も物体側の負レンズ成分を固定し、他は移動レンズ群にしている。又実施例６，実施例７は、第１レンズ群Ｇ₁ の最も物体側の負のレンズ成分以外にも固定のレンズ成分（実施例６はフィールドレンズＬ_F 、実施例７は第１レンズ群Ｇ₁ 中の２番目の負のレンズ成分）を有しているが、他の実施例と同等の効果が得られる。
【００８５】
各実施例において、第１レンズは物体側に凸面を向けた負のメニスカスレンズであるが、物体側が平面の平凹レンズにしてもよい。特に画角が大きい場合、第１面に曲率をもたせ凸面にすれば、画角の割に第１面へ入射する光線の入射角を小さく出来るので、光線の表面反射による損失を低減させることが出来る。又反射防止のためのコーティングを行なえば、反射損失を低減することが出来る。しかし、第１面の曲率をあまり大にすると、第１面へ入射する光線の入射角は小さく出来るが、レンズ系の第１面の中央が出っ張るため、レンズ表面がよごれやすくなり、表面の洗浄を行ないにくくなるおそれがある。そのために、第１面は適正な曲率の凸面にすることが好ましい。ここでレンズの外径をＤとし、第１面の曲率半径をＲとすると、第１面の出っ張り量Δは、下記の通りである。
【００８６】
Δ＝Ｒ−｛Ｒ² −（Ｄ／２）² ｝^1/2
この出っ張り量の好ましい範囲は、前記の点から考え、下記の通りである。
【００８７】
０≦Δ／ｆ_W ≦０．２
前記実施例のΔ／ｆ_W の値は、データー中に示す通りであり、およそ０．０８〜０．１２である。
【００８８】
前記のΔ／ｆ_W の条件の下限は、平面の場合を意味し、平面の場合反射による損失は比較的大であるが、洗浄性はよい。しかし下限を越えると凹面になり洗浄性も悪くなる。又上限を越えると反射による損失は少ないが、第１面が出っ張っているためレンズに傷がつきやすく、洗浄性も悪くなる。
【００８９】
実施例においては、いずれも赤外カットフィルター等の光学補正フィルターを移動レンズ群Ｇ_M と一体に移動させているが、これらフィルター群を固定してもよい。又実施例７のように、レンズ系の間（レンズ成分間）に配置してもよく、複数の光学補正フィルターを分散させて配置してもよい。特に、この光学補正フィルターを、像面側に固定配置すれば、移動レンズ群の移動によりごみ等が落ちても、光学補正フィルター表面では、光束径が太いので画像への影響は少ない。又第１レンズ群Ｇ₁ の最も物体側の負のレンズ成分と移動レンズ群Ｇ_M との間に平行平面板を配置して、前記の第１の負のレンズ成分を確実に封止すればレンズ表面が曇るのを抑えることが出来る。又これにより、この負のレンズ成分の表面は、光束径が細いが、移動レンズ群を動かしてもごみ等がレンズ表面には落ちないので画像への影響を低減出来る。
【００９０】
尚、本発明は、ＣＣＤ等の固体撮像素子を用いた内視鏡に限らず、他の撮像素子やイメージガイドファイバーを用いた内視鏡にも適用できる。
【００９１】
又前記実施例１〜実施例７の収差状況は、夫々図８〜図１４に示す通りで、図１〜図９の断面図と同様上段がテレ、下段がワイドである。
【００９２】
【発明の効果】
以上述べたように、本発明の内視鏡用対物レンズは、従来の固定焦点レンズと同程度のレンズ構成で、全長が短く外径の小さいコンパクトなレンズ系で、通常観察およびより広範囲な観察が可能な焦点が可変なレンズ系である。又、特に超広角な内視鏡用対物レンズで、加工精度や組立誤差等による画角の調整を容易に行ない得るレンズ系である。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施例１の断面図
【図２】本発明の実施例２の断面図
【図３】本発明の実施例３の断面図
【図４】本発明の実施例４の断面図
【図５】本発明の実施例５の断面図
【図６】本発明の実施例６の断面図
【図７】本発明の実施例７の断面図
【図８】実施例１の収差曲線図
【図９】実施例２の収差曲線図
【図１０】実施例３の収差曲線図
【図１１】実施例４の収差曲線図
【図１２】実施例５の収差曲線図
【図１３】実施例６の収差曲線図
【図１４】実施例７の収差曲線図
【図１５】本発明の基本構成の概略図
【図１６】本発明のレンズ系において移動レンズ群の倍率と物点と物点の間の距離との関係を示すグラフ
【図１７】従来の内視鏡用対物レンズの構成を示す図
【図１８】上記従来例の変倍と合焦との関係を示す図
【図１９】他の従来の内視鏡用対物レンズの構成を示す図
【図２０】更に他の従来例の構成を示す図

Claims

物体側から順に、負のパワーを持つ第１レンズ群と、明るさ絞りと、正のパワーを持つ第２レンズ群とを備えた内視鏡用対物レンズにおいて、前記第１レンズ群を物体側の負の第１−１レンズ群と像側の第１−２レンズ群とにより構成し、前記第１−１レンズ群は固定であり、前記第１−２レンズ群と前記第２レンズ群の物体側の少なくとも１部のレンズ成分とを一体として光軸上を移動させることにより、全系の焦点距離を可変とし、下記条件（２）を満足することを特徴とする内視鏡対物レンズ。
（２）０．７５＜｜β _m ｜＜１．２
ただし、β _m は移動レンズ群の結像倍率である。
下記条件（３）を満足する請求項１に記載の内視鏡対物レンズ。
（３）｜Δ_P ／ｆ_W ｜≦０．１
ただし、Δ_Pは移動レンズ群を移動させた時のピントずれ量、ｆ_W はワイド状態における全系の焦点距離である。
下記条件を満足する請求項１又は２に記載の内視鏡対物レンズ。
１．５＜ｆ_m ／ｆ_W ＜３
ただし、ｆ_m は移動レンズ群の焦点距離、ｆ_W はワイド状態における全系の焦点距離である。
下記条件（４）を満足する請求項１乃至３の何れかに記載の内視鏡対物レンズ。
（４）０．８＜｜ｆ_n ／ｆ_W ｜＜１．３５
ただし、f_n は前記第１−１レンズ群の焦点距離、ｆ_W はワイド状態における全系の焦点距離である。
下記条件（５）及び（６）を満足する請求項１乃至４の何れかに記載の内視鏡対物レンズ。
（５）０．３＜ｄ／ｆ_W ＜２
（６）０．５＜Ｓ_B ／ｆ_W ＜４
ただし、ｆ_W はワイド状態における全系の焦点距離、ｄは前記第１−１レンズ群と移動レンズ群とのレンズ間隔で平行平面板が配置されている場合は空気換算長に置き換え、Ｓ_B は移動レンズ群から像面までの距離で平行平面板が配置されている場合は空気換算長に置き換え、また移動レンズ群の後側に固定レンズ成分が配置されている場合は移動レンズ群の最終面から固定レンズ成分の物体側面までの空気換算長とする。
下記条件を満足する請求項１乃至５の何れかに記載の内視鏡対物レンズ。
１．１＜Ｚ＜１．３１
ただし、Ｚは変倍比である。
下記条件を満足する請求項１乃至６の何れかに記載の内視鏡対物レンズ。
３５ｆ_W ＜Δω／Ｄ_m ＜１２０ｆ_W
ただし、ｆ_W はワイド状態における全系の焦点距離、Δωは半画角当りの画角の変化量、Ｄ_mは移動レンズ群の移動量である。