JP4675348B2 - 対物光学系 - Google Patents

Description

本発明は、対物光学系に関し、特に、エタロンなどの分光素子を備えた分光内視鏡を想定した対物光学系に関するものである。

従来の内視鏡対物光学系としては、例えば、次の特許文献１〜４に記載のものがある。
特開平１０−２６０３４７号公報 特開平１０−２６０３４８号公報 特開２０００−８９１０５号公報 特開２００５−１４８５０８号公報

ところで、現在、本件出願人は、ファブリペロー・エタロンである分光素子を用いた分光内視鏡を想定した対物光学系について検討している。
ファブリペロー・エタロンである分光素子を用いて内視鏡を構成すれば、体内における焦点距離の異なる観察部位から所望の蛍光波長を簡単な操作で観察することができる。
しかるに、分光内視鏡に適用できる対物光学系とするには、分光素子であるファブリペロー・エタロンを光路内に配置するために、バックフォーカスを長く確保する必要がある。また、エタロンの駆動するための駆動系や基板等を入れるスペースを確保するために、対物光学系の全長も長くする必要があり、対物光学系における最も物体側のレンズ面から最も像側のレンズ面までの距離が長くなる。また、対物光学系の光路内に励起光カットフィルター等のフィルター類を数枚配置する必要がある。

しかし、特許文献１〜４に例示したような従来の内視鏡対物光学系においては、光路内にエタロンを入れるスペースを充分に確保することができない。また、フィルターを入れるスペースも少なく、さらには、駆動系を配置することもできない。
即ち、従来の内視鏡対物光学系には、分光内視鏡に適用できるような対物光学系は存在していなかった。

本発明は、従来技術のこのような問題点に鑑みてなされたものであり、光路内にエタロン等の分光素子やフィルター等や駆動系を配置するためのスペースを充分に確保でき、バックフォーカスが長く、全長の長い内視鏡対物レンズに適用可能な対物光学系を提供することを目的とする。

上記目的を達成するため、本発明による対物光学系は、物体側から順に、屈折力が負正の並びとなる２つのレンズを有する第一群と、絞りと、正の屈折力を持つ第二群とで構成され、次の条件式（１）、（２）、（５）を満足することを特徴としている。
３．０＜ｆｂ／ｆＬ ・・・（１）
１．５＜ｄ１２／ｆＬ＜４ ・・・（２）
０．３＜ｄｆ／ｄｒ＜１．４ ・・・（５）
但し、ｆｂは空気中でのバックフォーカス、ｆＬは全系の焦点距離、ｄ１２は前記第一群における最も物体側のレンズと二番目に物体側のレンズとの間隔、ｄｆは前記第一群における最も像側のレンズの像側面と絞りとの間隔、ｄｒは前記絞りと前記第二群における最も物体側のレンズの物体側面との間隔である。

また、上記目的を達成するため、本発明による対物光学系は、物体側から順に、屈折力が負正の並びとなる２つのレンズを有する第一群と、絞りと、正レンズと負レンズとの接合レンズと正レンズを有し全体で正の屈折力を持つ第二群とで構成され、次の条件式（２）、（５）を満足することを特徴としている。
１．５＜ｄ１２／ｆＬ＜４ ・・・（２）
０．３＜ｄｆ／ｄｒ＜１．４ ・・・（５）
但し、ｄ１２は前記第一群における最も物体側のレンズと二番目に物体側のレンズとの間隔、ｆＬは全系の焦点距離、ｄｆは前記第一群における最も像側のレンズの像側面と絞りとの間隔、ｄｒは前記絞りと前記第二群における最も物体側のレンズの物体側面との間隔である。

また、本発明の対物光学系においては、次の条件式（１）を満足するのが好ましい。
３．０＜ｆｂ／ｆＬ ・・・（１）
但し、ｆｂは空気中でのバックフォーカス、ｆＬは全系の焦点距離である。

また、本発明の対物光学系においては、次の条件式（３）、（４）、（６）のうちの少なくとも一つを満足するのが好ましい。
１０＜ＬＴＬ／ｆＬ ・・・（３）
８＜Σｄ／ｆＬ ・・・（４）
１．２＜Ｄ１２／ｆＬ＜３ ・・・（６）
但し、ＬＴＬは全長、ｆＬは全系の焦点距離、Σｄは最も物体側のレンズ面から最も像側のレンズ面までの距離、Ｄ１２は前記第一群と前記第二群との間隔である。

また、本発明の対物光学系においては、次の条件式（７）、（８）を満足するのが好ましい。
−０．１２＜ｆＬ／ｆ１＜０．０６ ・・・（７）
２．５＜ｆ２／ｆＬ＜５．５ ・・・（８）
但し、ｆＬは全系の焦点距離、ｆ１は前記第一群の焦点距離、ｆ２は前記第二群の焦点距離である。

また、本発明の対物光学系においては、前記第一群が負の屈折力又は弱い正の屈折力を持つのが好ましい。

また、上記目的を達成するため、本発明による対物光学系は、物体側から順に、負の屈折力を持ち２つのレンズを有する第一群と、絞りと、正の屈折力を持つ第二群とで構成され、次の条件式（１’）、（２）、（５）を満足することを特徴としている。
４．０＜ｆｂ／ｆＬ ・・・（１'）
１．５＜ｄ１２／ｆＬ＜４ ・・・（２）
０．３＜ｄｆ／ｄｒ＜１．４ ・・・（５）
但し、ｆｂは空気中でのバックフォーカス、ｆＬは全系の焦点距離、ｄ１２は前記第一群における最も物体側のレンズと二番目に物体側のレンズとの間隔、ｄｆは前記第一群における最も像側のレンズの像側面と絞りとの間隔、ｄｒは前記絞りと前記第二群における最も物体側のレンズの物体側面との間隔である。

また、本発明の対物光学系においては、光路内にエタロンを含む内視鏡対物光学系であるのが好ましい。

本発明の対物光学系によれば、光路内にエタロン等の分光素子やフィルター等や駆動系を配置するためのスペースを充分に確保でき、バックフォーカスが長く、全長の長い内視鏡対物レンズに適用可能な対物光学系が得られる。

実施例の説明に先立ち、本発明の作用効果について説明する。
本発明の対物光学系は、物体側から順に、屈折力が負正の並びとなる２つのレンズを有する第一群と、絞りと、正の屈折力を持つ第二群とで構成され、次の条件式(1)を満足する。
３．０＜ｆｂ／ｆＬ ・・・(1)
但し、ｆｂは空気中での対物光学系のバックフォーカス、ｆＬは対物光学系全系の焦点距離である。
上記条件式(1)は、バックフォーカスを確保するための条件式である。
条件式(1)を満足すれば、光路内にエタロンや励起光カットフィルター等を配置するスペースを確保することができる。また、入射角度がほぼアフォーカルになるためのレンズ最終面から撮像面までの間隔を確保することができる。

また、本発明による対物光学系は、物体側から順に、屈折力が負正の並びとなる２つのレンズを有する第一群と、絞りと、正レンズと負レンズとの接合レンズと正レンズを有し全体で正の屈折力を持つ第二群とで構成され、次の条件式(2)を満足する。
１．５＜ｄ１２／ｆＬ＜４ ・・・(2)
但し、ｄ１２は第一群における最も物体側のレンズと二番目に物体側のレンズとの間隔、ｆＬは対物光学系全系の焦点距離である。
上記条件式(2)は、第一群における最も物体側のレンズと二番目に物体側のレンズとの間隔を確保するための条件式である。
条件式(2)を満足すれば、励起光カットフィルターやレーザ波長などの特定波長をカットするためのフィルター等を配置するスペースを確保することができる。また、第一群における最も物体側のレンズと二番目に物体側のレンズとの間もアフォーカルにし易くなる。

また、本発明の対物光学系においては、次の条件式(3)、(4)、(5)、(6)のうちの少なくとも一つを満足するのが好ましい。
１０＜ＬＴＬ／ｆＬ ・・・(3)
８＜Σｄ／ｆＬ ・・・(4)
０．３＜ｄｆ／ｄｒ＜１．４ ・・・(5)
１．２＜Ｄ１２／ｆＬ＜３ ・・・(6)
但し、ＬＴＬは対物光学系の全長、ｆＬは対物光学系全系の焦点距離、Σｄは対物光学系における最も物体側のレンズ面から最も像側のレンズ面までの距離、ｄｆは第一群における最も像側のレンズの像側面と絞りとの間隔、ｄｒは絞りと第二群における最も物体側のレンズの物体側面との間隔、Ｄ１２は第一群と第二群との間隔である。

上記条件式(3)、(4)は、対物光学系の全長及び、対物光学系における最も物体側のレンズ面から最も像側のレンズ面までの距離に関する条件式である。
光路内にエタロンを制御するための駆動系を配置するために、対物光学系の全長及び、対物光学系における最も物体側のレンズ面から最も像側のレンズ面までの距離を長く確保する必要がある。
条件式(3)、(4)を満足すれば、光路内にエタロンを制御するための駆動系を配置するためのスペースを確保することができる。

上記条件式(5)は、対物光学系における絞りとその前後のレンズとの間隔に関し、レンズ径を適切な大きさに保つための条件式である。
条件式(5)の上限値を上回って、第一群から絞りまでの間隔が大きくなると第一群の径が大きくなり過ぎてしまう。一方、条件式(5)の下限値を下回って、絞りから第二群までの間隔が大きくなると第二群の径が大きくなり過ぎてしまう。

上記条件式(6)は、第一群と第二群との間隔を確保するための条件式である。
対物光学系の全長を長くするためには、第一群と第二群との間隔をある程度長くする必要がある。条件式(6)を満足すれば、第一群と第二群との間隔を確保することができ、対物光学系を構成する各レンズの肉厚を厚くしなくて済み、像面湾曲を適正に補正することができる。

また、本発明の対物光学系においては、次の条件式(7)、(8)を満足するのが好ましい。
−０．１２＜ｆＬ／ｆ１＜０．０６ ・・・(7)
２．５＜ｆ２／ｆＬ＜５．５ ・・・(8)
但し、ｆＬは対物光学系全系の焦点距離、ｆ１は第一群の焦点距離、ｆ２は第二群の焦点距離である。
上記条件式(7)は、第一群の屈折力に関する条件式である。
第一群の屈折力が大きくなると最も物体側のレンズの光線高が大きくなる。このため、第一群の屈折力は極力小さくすることが望まれる。条件式(7)を満足すれば、第一群の屈折力を極力小さくすることができる。

また、本発明の対物光学系においては、第一群が負の屈折力又は弱い正の屈折力を持つのが好ましい。
上記条件式(7)を満足するように、第一群が負の屈折力又は弱い正の屈折力を持ち、第二群が正の屈折力を持つことによって、バックフォーカスがとり易くなる。

上記条件式(8)は、第二群の屈折力に関する条件式である。
条件式(8)の上限値を上回ると、第二群の屈折力が小さくなり過ぎ、球面収差補正が不足してアンダーになってしまう。一方、条件式(8)の下限値を下回ると、第二群の屈折力が大きくなり過ぎ、像面湾曲が悪化し、コマ収差補正しきれず曲がりが大きくなってしまう。

実施例１
以下、本発明の対物光学系の実施例を図面を用いて説明する。
図１は本発明の実施例１にかかる対物光学系の光学構成を示す光軸に沿う断面図、図２は図１の対物光学系の球面収差、非点収差、歪曲収差、倍率色収差を示すグラフである。
実施例１の対物光学系は、物体側から順に、第一群Ｇ１と、開口絞りＳと、第二群Ｇ２とで構成されている。
第一群Ｇ１は、物体側が平面で像側が凹面の平凹レンズＬ１１と、物体側に凹面を向けた正メニスカスレンズＬ１２を有して構成されており、全体で負の屈折力を持っている。なお、Ｆ１は赤外光又は励起光等所定の波長をカットするためのフィルタである。
第二群Ｇ２は、物体側に凹面を向けた正メニスカスレンズＬ２１と物体側に凹面を向けた負メニスカスレンズＬ２２との接合レンズと、物体側が凸面で像側が平面の平凸レンズＬ２３を有して構成されており、全体で正の屈折力を持っている。なお、Ｅはエタロン、Ｆ２は赤外光又は励起光等所定の波長をカットするためのフィルタ、ＣＧ１，ＣＧ２はカバーガラスである。また、エタロンＥは、２枚のフィルタで構成したものを便宜上１枚の光学要素として示してある。

次に、実施例１の対物光学系を構成する光学部材の数値データを示す。なお、数値データ中、Ｓ₁、Ｓ₂、…は対物光学系を構成する光学部材の面番号、ｒ₁、ｒ₂、…は対物光学系を構成する光学部材の曲率半径、ｄ₁、ｄ₂、…は面間隔、ｎ_d1、ｎ_d2、…対物光学系を構成する光学部材のｄ線での屈折率、ν_d1、ν_d2、…は対物光学系を構成する光学部材のｄ線でのアッベ数、ＦＮＯ．はＦナンバー、２ωは全画角である。なお、これらの記号は以下の各実施例において共通である。

数値データ１（実施例１）
物点距離：１５．００ｍｍ
焦点距離：１．００ｍｍ
ＦＮＯ．：５．０３
２ω：１２３．８°
Ｓ₁ ｒ₁＝∞ ｄ₁＝ 0.534 ｎ_d1＝ 1.883 ν_d1＝40.78
Ｓ₂ ｒ₂＝ 1.0771 ｄ₂＝ 1.603
Ｓ₃ ｒ₃＝∞ ｄ₃＝ 0.96 ｎ_d3＝ 1.52287 ν_d3＝59.89
Ｓ₄ ｒ₄＝∞ ｄ₄＝ 0.5
Ｓ₅ ｒ₅＝-5.0365 ｄ₅＝ 1.153 ｎ_d5＝ 1.51742 ν_d5＝52.43
Ｓ₆ ｒ₆＝-1.9783 ｄ₆＝ 0.7
Ｓ₇（絞り） ｒ₇＝∞ ｄ₇＝ 1.274
Ｓ₈ ｒ₈＝-6.4027 ｄ₈＝ 1.473 ｎ_d8＝ 1.7725 ν_d8＝49.6
Ｓ₉ ｒ₉＝-1.6377 ｄ₉＝ 0.427 ｎ_d9＝ 1.92286 ν_d9＝18.9
Ｓ₁₀ ｒ₁₀＝-4.4491 ｄ₁₀＝ 0.128
Ｓ₁₁ ｒ₁₁＝ 4.1866 ｄ₁₁＝ 0.854 ｎ_d11＝ 1.834 ν_d11＝37.16
Ｓ₁₂ ｒ₁₂＝∞ ｄ₁₂＝ 0.033
Ｓ₁₃ ｒ₁₃＝∞ ｄ₁₃＝ 1.068 ｎ_d13＝ 1.52287 ν_d13＝59.89
Ｓ₁₄ ｒ₁₄＝∞ ｄ₁₄＝ 0.534
Ｓ₁₅ ｒ₁₅＝∞ ｄ₁₅＝ 2.135 ｎ_d15＝ 1.54886 ν_d15＝67.84
Ｓ₁₆ ｒ₁₆＝∞ ｄ₁₆＝ 1.163
Ｓ₁₇ ｒ₁₇＝∞ ｄ₁₇＝ 0.747 ｎ_d17＝ 1.51633 ν_d17＝64.14
Ｓ₁₈ ｒ₁₈＝∞ ｄ₁₈＝ 0.427 ｎ_d18＝ 1.52287 ν_d18＝59.89
Ｓ₁₉ ｒ₁₉＝∞

実施例２
図３は本発明の実施例２にかかる対物光学系の光学構成を示す光軸に沿う断面図、図４は図３の対物光学系の球面収差、非点収差、歪曲収差、倍率色収差を示すグラフである。
実施例２の対物光学系は、物体側から順に、第一群Ｇ１と、開口絞りＳと、第二群Ｇ２とで構成されている。
第一群Ｇ１は、物体側が平面で像側が凹面の平凹レンズＬ１１と、物体側に凹面を向けた正メニスカスレンズＬ１２を有して構成されており、全体で負の屈折力を持っている。
なお、Ｆ１は赤外光又は励起光等所定の波長をカットするためのフィルタである。
第二群Ｇ２は、物体側に凸面を向けた負メニスカスレンズＬ２１’と物体側に凸面を向けた正メニスカスレンズＬ２２’との接合レンズと、物体側が凸面で像側が平面の平凸レンズＬ２３を有して構成されており、全体で正の屈折力を持っている。なお、Ｅはエタロン、Ｆ２はなお、Ｆ１は赤外光又は励起光等所定の波長をカットするためのフィルタ、ＣＧ１、ＣＧ２はカバーガラスである。また、エタロンＥは、２枚のフィルタで構成したものを便宜上１枚の光学要素として示してある。

次に、実施例２の対物光学系を構成する光学部材の数値データを示す。
数値データ２（実施例２）
物点距離：１５．２０ｍｍ
焦点距離：１．００ｍｍ
ＦＮＯ．：５．６５
２ω：１２９．８°
Ｓ₁ ｒ₁＝∞ ｄ₁＝ 0.542 ｎ_d1＝ 1.88814 ν_d1＝40.78
Ｓ₂ ｒ₂＝ 1.1226 ｄ₂＝ 1.219
Ｓ₃ ｒ₃＝∞ ｄ₃＝ 1.084 ｎ_d3＝ 1.52498 ν_d3＝59.89
Ｓ₄ ｒ₄＝∞ ｄ₄＝ 1.023
Ｓ₅ ｒ₅＝-5.845 ｄ₅＝ 1.95 ｎ_d5＝ 1.51977 ν_d5＝52.43
Ｓ₆ ｒ₆＝-2.3042 ｄ₆＝ 0.715
Ｓ₇（絞り） ｒ₇＝∞ ｄ₇＝ 1.61
Ｓ₈ ｒ₈＝ 5.1091 ｄ₈＝ 0.433 ｎ_d8＝ 1.93429 ν_d8＝18.9
Ｓ₉ ｒ₉＝ 1.5361 ｄ₉＝ 1.04 ｎ_d9＝ 1.77621 ν_d9＝49.6
Ｓ₁₀ ｒ₁₀＝ 5.1885 ｄ₁₀＝ 0.13
Ｓ₁₁ ｒ₁₁＝ 2.9042 ｄ₁₁＝ 0.867 ｎ_d11＝ 1.83932 ν_d11＝37.16
Ｓ₁₂ ｒ₁₂＝∞ ｄ₁₂＝ 0.636
Ｓ₁₃ ｒ₁₃＝∞ ｄ₁₃＝ 0.299 ｎ_d13＝ 1.52498 ν_d13＝59.89
Ｓ₁₄ ｒ₁₄＝∞ ｄ₁₄＝ 0.266
Ｓ₁₅ ｒ₁₅＝∞ ｄ₁₅＝ 2.167 ｎ_d15＝ 1.55079 ν_d15＝67.84
Ｓ₁₆ ｒ₁₆＝∞ ｄ₁₆＝ 0.71
Ｓ₁₇ ｒ₁₇＝∞ ｄ₁₇＝ 0.758 ｎ_d17＝ 1.51825 ν_d17＝64.14
Ｓ₁₈ ｒ₁₈＝∞ ｄ₁₈＝ 0.434 ｎ_d18＝ 1.52498 ν_d18＝59.89
Ｓ₁₉ ｒ₁₉＝∞

実施例３
図５は本発明の実施例３にかかる対物光学系の光学構成を示す光軸に沿う断面図、図６は図５の対物光学系の球面収差、非点収差、歪曲収差、倍率色収差を示すグラフである。
実施例３の対物光学系は、物体側から順に、第一群Ｇ１と、開口絞りＳと、第二群Ｇ２とで構成されている。
第一群Ｇ１は、物体側が平面で像側が凹面の平凹レンズＬ１１と、物体側に凹面を向けた正メニスカスレンズＬ１２を有して構成されており、全体で負の屈折力を持っている。なお、Ｆ１は赤外光又は励起光等所定の波長をカットするためのフィルタである。
第二群Ｇ２は、物体側に凹面を向けた正メニスカスレンズＬ２１と物体側に凹面を向けた負メニスカスレンズＬ２２との接合レンズと、物体側が凸面で像側が平面の平凸レンズＬ２３を有して構成されており、全体で正の屈折力を持っている。なお、図Ｅはエタロン、Ｆ２は赤外光又は励起光等所定の波長をカットするためのフィルタ、ＣＧ１，ＣＧ２はカバーガラスである。また、エタロンＥは、２枚のフィルタで構成したものを便宜上１枚の光学要素として示してある。

次に、実施例３の対物光学系を構成する光学部材の数値データを示す。
数値データ３（実施例３）
物点距離：１５．３ｍｍ
焦点距離：１．００１ｍｍ
ＦＮＯ．：３．５６
２ω：１３０．４°
Ｓ₁ ｒ₁＝∞ ｄ₁＝ 0.547 ｎ_d1＝ 1.883 ν_d1＝40.78
Ｓ₂ ｒ₂＝ 1.1488 ｄ₂＝ 1.967
Ｓ₃ ｒ₃＝∞ ｄ₃＝ 1.094 ｎ_d3＝ 1.52287 ν_d3＝59.89
Ｓ₄ ｒ₄＝∞ ｄ₄＝ 0.458
Ｓ₅ ｒ₅＝-6.0644 ｄ₅＝ 1.175 ｎ_d5＝ 1.51742 ν_d5＝52.43
Ｓ₆ ｒ₆＝-2.128 ｄ₆＝ 0.805
Ｓ₇（絞り） ｒ₇＝∞ ｄ₇＝ 1.204
Ｓ₈ ｒ₈＝-6.6898 ｄ₈＝ 1.313 ｎ_d8＝ 1.7725 ν_d8＝49.6
Ｓ₉ ｒ₉＝-1.6377 ｄ₉＝ 0.438 ｎ_d9＝ 1.92286 ν_d9＝18.9
Ｓ₁₀ ｒ₁₀＝-4.686 ｄ₁₀＝ 0.131
Ｓ₁₁ ｒ₁₁＝ 4.1786 ｄ₁₁＝ 0.875 ｎ_d11＝ 1.834 ν_d11＝37.16
Ｓ₁₂ ｒ₁₂＝∞ ｄ₁₂＝ 0.609
Ｓ₁₃ ｒ₁₃＝∞ ｄ₁₃＝ 1.1 ｎ_d13＝ 1.52287 ν_d13＝59.89
Ｓ₁₄ ｒ₁₄＝∞ ｄ₁₄＝ 0.225
Ｓ₁₅ ｒ₁₅＝∞ ｄ₁₅＝ 2.18 ｎ_d15＝ 1.54886 ν_d15＝67.84
Ｓ₁₆ ｒ₁₆＝∞ ｄ₁₆＝ 0.741
Ｓ₁₇ ｒ₁₇＝∞ ｄ₁₇＝ 0.75 ｎ_d17＝ 1.51633 ν_d17＝64.14
Ｓ₁₈ ｒ₁₈＝∞ ｄ₁₈＝ 0.438 ｎ_d18＝ 1.52287 ν_d18＝59.89
Ｓ₁₉ ｒ₁₉＝∞

実施例４
図７は本発明の実施例４にかかる対物光学系の光学構成を示す光軸に沿う断面図、図８は図７の対物光学系の球面収差、非点収差、歪曲収差、倍率色収差を示すグラフである。
実施例４の対物光学系は、物体側から順に、第一群Ｇ１と、開口絞りＳと、第二群Ｇ２とで構成されている。
第一群Ｇ１は、物体側が平面で像側が凹面の平凹レンズＬ１１と、物体側に凹面を向けた負メニスカスレンズＬ１２’を有して構成されており、全体で負の屈折力を持っている。
なお、Ｆ１は赤外光又は励起光等所定の波長をカットするためのフィルタである。
第二群Ｇ２は、両凸レンズＬ２１”と物体側に凹面を向けた負メニスカスレンズＬ２２との接合レンズと、両凸レンズＬ２３’を有して構成されており、全体で正の屈折力を持っている。なお、Ｅはエタロン、Ｆ２は赤外光又は励起光等所定の波長をカットするためのフィルタ、ＣＧ１，ＣＧ２はカバーガラスである。また、エタロンＥは、２枚のフィルタで構成したものを便宜上１枚の光学要素として示してある。

次に、実施例４の対物光学系を構成する光学部材の数値データを示す。
数値データ４（実施例４）
物点距離：１５．８０ｍｍ
焦点距離：１．００ｍｍ
ＦＮＯ．：３．５３
２ω：１３０．２°
Ｓ₁ ｒ₁＝∞ ｄ₁＝ 0.339 ｎ_d1＝ 1.883 ν_d1＝40.78
Ｓ₂ ｒ₂＝ 1.322 ｄ₂＝ 0.864
Ｓ₃ ｒ₃＝∞ ｄ₃＝ 1.128 ｎ_d3＝ 1.52287 ν_d3＝59.89
Ｓ₄ ｒ₄＝∞ ｄ₄＝ 0.484
Ｓ₅ ｒ₅＝-2.6542 ｄ₅＝ 1.01 ｎ_d5＝ 1.51742 ν_d5＝52.43
Ｓ₆ ｒ₆＝-3.3443 ｄ₆＝ 1.369
Ｓ₇（絞り） ｒ₇＝∞ ｄ₇＝ 1.023
Ｓ₈ ｒ₈＝ 7.6736 ｄ₈＝ 1.702 ｎ_d8＝ 1.7725 ν_d8＝49.6
Ｓ₉ ｒ₉＝-1.702 ｄ₉＝ 0.339 ｎ_d9＝ 1.92286 ν_d9＝18.9
Ｓ₁₀ ｒ₁₀＝-5.564 ｄ₁₀＝ 0.023
Ｓ₁₁ ｒ₁₁＝ 7.5107 ｄ₁₁＝ 0.692 ｎ_d11＝ 1.834 ν_d11＝37.16
Ｓ₁₂ ｒ₁₂＝-17.1324 ｄ₁₂＝ 0.677
Ｓ₁₃ ｒ₁₃＝∞ ｄ₁₃＝ 1.128 ｎ_d13＝ 1.52287 ν_d13＝59.89
Ｓ₁₄ ｒ₁₄＝∞ ｄ₁₄＝ 0.253
Ｓ₁₅ ｒ₁₅＝∞ ｄ₁₅＝ 2.258 ｎ_d15＝ 1.54886 ν_d15＝67.84
Ｓ₁₆ ｒ₁₆＝∞ ｄ₁₆＝ 0.79
Ｓ₁₇ ｒ₁₇＝∞ ｄ₁₇＝ 0.79 ｎ_d17＝ 1.51633 ν_d17＝64.14
Ｓ₁₈ ｒ₁₈＝∞ ｄ₁₈＝ 0.452 ｎ_d18＝ 1.52287 ν_d18＝59.89
Ｓ₁₉ ｒ₁₉＝∞

実施例５
図９は本発明の実施例５にかかる対物光学系の光学構成を示す光軸に沿う断面図、図１０は図９の対物光学系の球面収差、非点収差、歪曲収差、倍率色収差を示すグラフである。
実施例５の対物光学系は、物体側から順に、第一群Ｇ１と、開口絞りＳと、第二群Ｇ２とで構成されている。
第一群Ｇ１は、物体側が平面で像側が凹面の平凹レンズＬ１１と、物体側に凹面を向けた正メニスカスレンズＬ１２を有して構成されており、全体で弱い正の屈折力を持っている。なお、Ｆ１、Ｆ２は赤外光又は励起光等所定の波長をカットするためのフィルタである。
第二群Ｇ２は、物体側に凹面を向けた正メニスカスレンズＬ２１と物体側に凹面を向けた負メニスカスレンズＬ２２との接合レンズと、物体側に凸面を向けた正メニスカスレンズＬ２３”を有して構成されており、全体で正の屈折力を持っている。なお、Ｅはエタロン、Ｆ３，Ｆ４は赤外光又は励起光等所定の波長をカットするためのフィルタ、ＣＧ１，ＣＧ２はカバーガラスである。また、エタロンＥは、２枚のフィルタで構成したものを便宜上１枚の光学要素として示してある。

次に、実施例５の対物光学系を構成する光学部材の数値データを示す。
数値データ５（実施例５）
物点距離：１５．４０ｍｍ
焦点距離：１．００ｍｍ
ＦＮＯ．：５．０７
２ω：１３１．０°
Ｓ₁ ｒ₁＝∞ ｄ₁＝ 0.33 ｎ_d1＝ 1.88814 ν_d1＝40.78
Ｓ₂ ｒ₂＝ 1.0491 ｄ₂＝ 1.188
Ｓ₃ ｒ₃＝∞ ｄ₃＝ 0.55 ｎ_d3＝ 1.52498 ν_d3＝59.89
Ｓ₄ ｒ₄＝∞ ｄ₄＝ 0.033
Ｓ₅ ｒ₅＝∞ ｄ₅＝ 0.55 ｎ_d5＝ 1.52498 ν_d5＝59.89
Ｓ₆ ｒ₆＝∞ ｄ₆＝ 0.186
Ｓ₇ ｒ₇＝-32.7113 ｄ₇＝ 0.93 ｎ_d7＝ 1.51977 ν_d7＝52.43
Ｓ₈ ｒ₈＝-1.9245 ｄ₈＝ 1.28
Ｓ₉（絞り） ｒ₉＝ 0.055
Ｓ₁₀ ｒ₁₀＝∞ ｄ₁₀＝ 0.55 ｎ_d10＝ 1.52498 ν_d10＝59.89
Ｓ₁₁ ｒ₁₁＝∞ ｄ₁₁＝ 0.033
Ｓ₁₂ ｒ₁₂＝∞ ｄ₁₂＝ 0.55 ｎ_d12＝ 1.52498 ν_d12＝59.89
Ｓ₁₃ ｒ₁₃＝∞ ｄ₁₃＝ 0.411
Ｓ₁₄ ｒ₁₄＝-5.4467 ｄ₁₄＝ 1.494 ｎ_d14＝ 1.77621 ν_d14＝49.6
Ｓ₁₅ ｒ₁₅＝-1.6589 ｄ₁₅＝ 0.33 ｎ_d15＝ 1.93429 ν_d15＝18.9
Ｓ₁₆ ｒ₁₆＝-3.6629 ｄ₁₆＝ 0.11
Ｓ₁₇ ｒ₁₇＝ 3.5282 ｄ₁₇＝ 0.687 ｎ_d17＝ 1.83932 ν_d17＝37.16
Ｓ₁₈ ｒ₁₈＝37.6018 ｄ₁₈＝ 0.65
Ｓ₁₉ ｒ₁₉＝∞ ｄ₁₉＝ 0.033
Ｓ₂₀ ｒ₂₀＝∞ ｄ₂₀＝ 2.2 ｎ_d20＝ 1.55079 ν_d20＝67.84
Ｓ₂₁ ｒ₂₁＝∞ ｄ₂₁＝ 0.55
Ｓ₂₂ ｒ₂₂＝∞ ｄ₂₂＝ 0.033
Ｓ₂₃ ｒ₂₃＝∞ ｄ₂₃＝ 0.77 ｎ_d23＝ 1.51825 ν_d23＝64.14
Ｓ₂₄ ｒ₂₄＝∞ ｄ₂₄＝ 0.44 ｎ_d24＝ 1.52498 ν_d24＝59.89
Ｓ₂₅ ｒ₂₅＝∞

次に、上記各実施例における条件式パラメータ対応値を表１に示す。
表１

本発明の対物光学系は、エタロン等の分光素子を用いた内視鏡の対物光学系を用いて観察することが望まれる分野、特に手術用顕微鏡などの医療分野に有用である。

本発明の実施例１にかかる対物光学系の光学構成を示す光軸に沿う断面図である。 図１の対物光学系の球面収差、非点収差、歪曲収差、倍率色収差を示すグラフである。 本発明の実施例２にかかる対物光学系の光学構成を示す光軸に沿う断面図である。 図３の対物光学系の球面収差、非点収差、歪曲収差、倍率色収差を示すグラフである。 本発明の実施例３にかかる対物光学系の光学構成を示す光軸に沿う断面図である。 図５の対物光学系の球面収差、非点収差、歪曲収差、倍率色収差を示すグラフである。 本発明の実施例４にかかる対物光学系の光学構成を示す光軸に沿う断面図である。 図７の対物光学系の球面収差、非点収差、歪曲収差、倍率色収差を示すグラフである。 本発明の実施例５にかかる対物光学系の光学構成を示す光軸に沿う断面図である。 図９の対物光学系の球面収差、非点収差、歪曲収差、倍率色収差を示すグラフである。

符号の説明

ＣＧ１、ＣＧ２ カバーガラス
Ｅ エタロン
Ｆ１、Ｆ２、Ｆ３、Ｆ４ （赤外光又は励起光をカットする）フィルタ
Ｇ１ 第一群
Ｇ２ 第二群
Ｌ１１ 物体側が平面で像側が凹面の平凹レンズ
Ｌ１２ 物体側に凹面を向けた正メニスカスレンズ
Ｌ１２’ 物体側に凹面を向けた負メニスカスレンズ
Ｌ２１ 物体側に凹面を向けた正メニスカスレンズ
Ｌ２１’ 物体側に凸面を向けた負メニスカスレンズ
Ｌ２１” 両凸レンズ
Ｌ２２ 物体側に凹面を向けた負メニスカスレンズ
Ｌ２２’ 物体側に凸面を向けた正メニスカスレンズ
Ｌ２３ 物体側が凸面で像側が平面の平凸レンズ
Ｌ２３’ 両凸レンズ
Ｌ２３” 物体側に凸面を向けた正メニスカスレンズ
Ｓ 開口絞り

Claims (8)

1. 物体側から順に、屈折力が負正の並びとなる２つのレンズを有する第一群と、絞りと、正の屈折力を持つ第二群とで構成され、
   次の条件式（１）、（２）、（５）を満足することを特徴とする対物光学系。
   ３．０＜ｆｂ／ｆＬ ・・・（１）
   １．５＜ｄ１２／ｆＬ＜４ ・・・（２）
   ０．３＜ｄｆ／ｄｒ＜１．４ ・・・（５）
   但し、ｆｂは空気中でのバックフォーカス、ｆＬは全系の焦点距離、ｄ１２は前記第一群における最も物体側のレンズと二番目に物体側のレンズとの間隔、ｄｆは前記第一群における最も像側のレンズの像側面と絞りとの間隔、ｄｒは前記絞りと前記第二群における最も物体側のレンズの物体側面との間隔である。
2. 物体側から順に、屈折力が負正の並びとなる２つのレンズを有する第一群と、絞りと、正レンズと負レンズとの接合レンズと正レンズを有し全体で正の屈折力を持つ第二群とで構成され、
   次の条件式（２）、（５）を満足することを特徴とする対物光学系。
   １．５＜ｄ１２／ｆＬ＜４ ・・・（２）
   ０．３＜ｄｆ／ｄｒ＜１．４ ・・・（５）
   但し、ｄ１２は前記第一群における最も物体側のレンズと二番目に物体側のレンズとの間隔、ｆＬは全系の焦点距離、ｄｆは前記第一群における最も像側のレンズの像側面と絞りとの間隔、ｄｒは前記絞りと前記第二群における最も物体側のレンズの物体側面との間隔である。
3. 次の条件式（１）を満足することを特徴とする請求項２に記載の対物光学系。
   ３．０＜ｆｂ／ｆＬ ・・・（１）
   但し、ｆｂは空気中でのバックフォーカス、ｆＬは全系の焦点距離である。
4. 次の条件式（３）、（４）、（６）のうちの少なくとも一つを満足することを特徴とする請求項１又は２に記載の対物光学系。
   １０＜ＬＴＬ／ｆＬ ・・・（３）
   ８＜Σｄ／ｆＬ ・・・（４）
   １．２＜Ｄ１２／ｆＬ＜３ ・・・（６）
   但し、ＬＴＬは全長、ｆＬは全系の焦点距離、Σｄは最も物体側のレンズ面から最も像側のレンズ面までの距離、Ｄ１２は前記第一群と前記第二群との間隔である。
5. 次の条件式（７）、（８）を満足することを特徴とする請求項１又は２に記載の対物光学系。
   −０．１２＜ｆＬ／ｆ１＜０．０６ ・・・（７）
   ２．５＜ｆ２／ｆＬ＜５．５ ・・・（８）
   但し、ｆＬは全系の焦点距離、ｆ１は前記第一群の焦点距離、ｆ２は前記第二群の焦点距離である。
6. 前記第一群が負の屈折力又は弱い正の屈折力を持つことを特徴とする請求項１〜５のいずれかに記載の対物光学系。
7. 物体側から順に、負の屈折力を持ち２つのレンズを有する第一群と、絞りと、正の屈折力を持つ第二群とで構成され、
   次の条件式（１’）、（２）、（５）を満足することを特徴とする対物光学系。
   ４．０＜ｆｂ／ｆＬ ・・・（１'）
   １．５＜ｄ１２／ｆＬ＜４ ・・・（２）
   ０．３＜ｄｆ／ｄｒ＜１．４ ・・・（５）
   但し、ｆｂは空気中でのバックフォーカス、ｆＬは全系の焦点距離、ｄ１２は前記第一群における最も物体側のレンズと二番目に物体側のレンズとの間隔、ｄｆは前記第一群における最も像側のレンズの像側面と絞りとの間隔、ｄｒは前記絞りと前記第二群における最も物体側のレンズの物体側面との間隔である。
8. 光路内にエタロンを含む内視鏡対物光学系であることを特徴とする請求項１〜７のいずれかに記載の対物光学系。