JP4920572B2 - 内視鏡用対物レンズ - Google Patents

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Description

本発明は、内視鏡に使用される対物レンズに関する。
従来、医療の分野における患者の体内の治療・診断等、外部から観察することが難しい部位の観察に内視鏡が用いられている。近年、経鼻内視鏡に代表されるような内視鏡の細径化が求められており、内視鏡に用いる対物レンズにもその外径の小型化が望まれている。
従来、内視鏡に用いる対物レンズは非常に画角が大きいため、一般的に、対物レンズの最も物体側に平凹レンズを使ったレトロフォーカスタイプのレンズが多く採用されている。この種のレトロフォーカスタイプのレンズ系において、対物レンズを小さく設計する方法としては、最も物体側の平凹レンズに強い負のパワーを持たせる方法がある。しかし、第１面を平面で構成すると画角のバラツキが大きくなるという問題がある。また、レトロフォーカスタイプにおいて、前群負レンズ群のパワーを大きくし、仕様を保とうとすれば、必然的に後群の凸パワーを大きくしなければならない。
しかるに、従来、第１面を曲面で構成した内視鏡用対物レンズとして、例えば、次の特許文献１，２に開示されたものがある。
特開平０８−３３４６８８号公報 特開平０２−１８８７０９号公報（第２図）
特許文献１に記載の内視鏡用対物レンズは、物体側から順に、負の屈折力を持つメニスカス形状の第１レンズと、平凸形状の第２レンズと、絞りと、平凸形状の第３レンズと、両凸形状の第４レンズを配置し、所定の条件式(51)〜(55)を満足するように構成されており、第１面が凸面となっている。
Ｂｆ’＞１，５ｆ’ …(51)
１．８０＜Ｄ／ｒ2＜２．４０ …(52)
ν2＜４５．０ …(53)
ν3＞５０．０ …(54)
ν4＞５０．０ …(55)
但し、Ｂｆ’はバックフォーカス、ｆ’はこの光学系全体の焦点距離、ｒ2は第１レンズの像側の曲率半径、Ｄは「ｄ2＋（ｄ3／ｎ2）＋ｄ4」の値を示し、ｄ2は第１レンズと第２レンズとの空気間隔、ｄ3は第２レンズの中心厚、ｄ4は第２レンズと絞りとの空気間隔、ｎ2は第２レンズの屈折率である。
また、特許文献２に記載の内視鏡用対物レンズは、物体側より順に、像側に凹面を向けた負の屈折力を持つメニスカス形状の第１レンズと、曲率半径の大きい面を像側へ向けた正の屈折力を持つメニスカス形状の第２レンズと、明るさ絞りと、曲率半径の大きい面を物体側へ向けた両凸形状の第３レンズと、全体で正の屈折力を有する第４接合レンズを配置し、所定の条件式(61)〜(65)を満足するように構成されており、第１面が凸面となっている。
０．６０＜｜ｆ1／ｆ｜＜０．７０ …(61)
ｎ2＞１．６０ ν2＜４５．０ …(62)
ｎ3＞１．６０ ν3＞５０．０ …(63)
ν4＜４０．０ …(64)
ｎ5＞１．６０ ν5＞５０．０ …(65)
但し、ｆ1は第１レンズの焦点距離、ｆは全系の合成焦点距離、ｎ2，ｎ3，ｎ5は第２レンズ，第３レンズ，第４接合レンズの凸レンズに使用されている硝材のｄ線に対する屈折率、ν2，ν3，ν4，ν5，は第２レンズ，第３レンズ，第４接合レンズの凹レンズ，第４接合レンズの凸レンズに使用されている硝材のアッベ数である。
しかし、特許文献１に記載の内視鏡用対物レンズでは、第一レンズをメニスカス形状とすることにより、凹レンズとしてのパワーは小さくなる。これでは画角が小さくなってしまうため、第一レンズと明るさ絞りの距離を大きくとることにより、画角が小さくなった分を吸収する構成となっている。つまり、レンズが巨大化してしまい、近年の細径化が求められている内視鏡には適さない。
また、特許文献２に記載の内視鏡用対物レンズでは、像面湾曲やコマ収差の補正ができず画質が悪くなり、微小な細部を観察する内視鏡に実用できない。
本発明は、上記従来の課題に鑑みてなされたものであり、画角のバラツキを小さくしながら、収差を充分に補正して良好な画質を得ることができ、且つ、小型化することが可能な内視鏡用対物レンズを提供することを目的とする。
上記目的を達成するため、本発明による内視鏡用対物レンズは、明るさ絞りを挟んで前群レンズ群と後群レンズ群とを有し、前記前群レンズ群が、物体側より順に、物体側に凸面を向けた負の屈折力を持つメニスカス形状の第１レンズと、正の屈折力を持つ第２レンズとからなり、前記後群レンズ群が、曲率半径の小さな面を像側へ向けた正の屈折力を持つ第３レンズと、正の屈折力を持つ第４レンズと、負の屈折力を持つ第５レンズとからなり、前記第４レンズと前記第５レンズとが接合され、且つ、次の条件式(1)〜(3)を満足することを特徴としている。
−２＜ＳＦ＜−０．９ …(1)
０．９４＜Ｄ／（ｆ×ｓｉｎθ）＜１．７ …(2)
０．９３３７２４≦（Ｄ1＋Ｄ2−ｆ1）／（２×ｆ3）＜１．１３ …(3)
但し、ＳＦは第１レンズのシェイプファクターであり、物体側の曲率半径をＲ１、像側の曲率半径をＲ２としたとき、ＳＦ＝（Ｒ２＋Ｒ１）／（Ｒ２−Ｒ１）で示される値である。Ｄは第１レンズの像側の面の面頂から明るさ絞りまでの距離（空気換算長）、ｆは全系の合成焦点距離、θは半画角、Ｄ1は第１レンズの物体側の面の面頂から明るさ絞りまでの実測定距離、Ｄ2は明るさ絞りから第３レンズの像側の面までの距離（空気換算長）、ｆ1は第１レンズの焦点距離、ｆ3は第３レンズの焦点距離である。
また、本発明の内視鏡用対物レンズにおいては、次の条件式(1')を満足するのが好ましい。
−１．５＜ＳＦ＜−１．０ …(1')
但し、ＳＦは第１レンズのシェイプファクターであり、物体側の曲率半径をＲ１、像側の曲率半径をＲ２としたとき、ＳＦ＝（Ｒ２＋Ｒ１）／（Ｒ２−Ｒ１）で示される値である。
また、本発明の内視鏡用対物レンズにおいては、次の条件式(3')を満足するのが好ましい。
０．９３３７２４≦（Ｄ1＋Ｄ2−ｆ1）／（２×ｆ3）＜１．０６ …(3')
但し、Ｄ1は第１レンズの物体側の面の面頂から明るさ絞りまでの実測定距離、Ｄ2は明るさ絞りから第３レンズの像側の面までの距離（空気換算長）、ｆ1は第１レンズの焦点距離、ｆ3は第３レンズの焦点距離である。
また、本発明の内視鏡用対物レンズにおいては、前記第３レンズは、その中心から周辺へ向けて曲率が緩くなる非球面からなる面を像側へ向けた正の屈折力を持つレンズであるのが好ましい。
本発明によれば、画角のバラツキを小さくしながら、収差を充分に補正して良好な画質を得ることができ、且つ、小型化することが可能な内視鏡用対物レンズが得られる。
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。
本発明の内視鏡用対物レンズは、明るさ絞りを挟んで前群レンズ群と後群レンズ群とを有し、前記前群レンズ群が、物体側より順に、物体側に凸面を向けた負の屈折力を持つメニスカス形状の第１レンズと、正の屈折力を持つ第２レンズとからなり、前記後群レンズ群が、曲率半径の小さな面を像側へ向けた正の屈折力を持つ第３レンズと、正の屈折力を持つ第４レンズと、負の屈折力を持つ第５レンズとからなり、前記第４レンズと前記第５レンズとが接合されている。
第１レンズを物体側に凸面を向けた負の屈折力を持つメニスカス形状にすれば、第１面が平面ではなく曲面となるので、画角のバラツキを極力小さくすることができ、また、被写界深度を大きくとることができる。
ここで、本発明の内視鏡用対物レンズは、次の条件式(1)〜(3)を満足する。
−２＜ＳＦ＜−０．９ …(1)
０．９４＜Ｄ／（ｆ×ｓｉｎθ）＜１．７ …(2)
０．９３３７２４≦（Ｄ1＋Ｄ2−ｆ1）／（２×ｆ3）＜１．１３ …(3)
但し、ＳＦは第１レンズのシェイプファクターであり、物体側の曲率半径をＲ１、像側の曲率半径をＲ２としたとき、ＳＦ＝（Ｒ２＋Ｒ１）／（Ｒ２−Ｒ１）で示される値である。Ｄは第１レンズの像側の面の面頂から明るさ絞りまでの距離（空気換算長）、ｆは全系の合成焦点距離、θは半画角、Ｄ1は第１レンズの物体側の面の面頂から明るさ絞りまでの実測定距離、Ｄ2は明るさ絞りから第３レンズの像側の面までの距離（空気換算長）、ｆ1は第１レンズの焦点距離、ｆ3は第３レンズの焦点距離である。
条件式(1)の上限値を上回ると、第１面が平面に近づきすぎて、第１レンズをメニスカス形状にするメリットが得られない。
一方、条件式(1)の下限値を下回ると、第１レンズの負のパワーが小さくなり、画角を広く保つことができなくなる。ここで、特許文献１のように明るさ絞りに対し、第１レンズを離せば画角を広く保つことができるが、それでは上述したようにレンズが巨大化してしまい、近年の細径化が求められている内視鏡には適さない。また、第１レンズの負のパワーが小さくなった条件で、画角を広く保つためには、後群の、そして全体の焦点距離を決める上で重要な役割をしている第３レンズのパワーを大きくする必要があり、それでは、第３レンズのパワーが大きくなり過ぎて、レンズの加工性が非常に悪くなるとともに収差の補正が難しくなる。
なお、好ましくは、次の条件式(1')を満足するのがよい。
−１．５＜ＳＦ＜−１．０ …(1')
但し、ＳＦは第１レンズのシェイプファクターであり、物体側の曲率半径をＲ１、像側の曲率半径をＲ２としたとき、ＳＦ＝（Ｒ２＋Ｒ１）／（Ｒ２−Ｒ１）で示される値である。
条件式(1)や(1')の範囲にある第１凹レンズのパワーが小さくなっている条件のもとで、条件式(2)の下限値を下回り、かつレンズが巨大化することを防ぎ、内視鏡に求められる画角を得ようとした場合、必然的に第３レンズのパワーが大きくなり、像面湾曲やコマ収差を補正できなくなる。
一方、条件式(2)の上限値を上回ると、第１凹レンズのパワーが小さくなっている条件で内視鏡に求められる画角を得ようとすれば、特許文献１のように第１レンズが大きくなり過ぎて、近年の細径化が求められている内視鏡には使えない。
条件式(1)や(1')の範囲内にあり、かつ条件式(2)の範囲内にある状態で条件式(3)の下限値を下回ると、第３レンズ面の曲率が強くなり、その上で前群と後群において収差を補正しようとした場合、像面湾曲や球面収差、コマ収差を補正できなくなる。
一方、条件式(3)の上限値を上回ると、第３レンズの曲率が弱くなり過ぎて、レンズが巨大化してしまうと同時に、像面湾曲が補正過剰となり補正が難しくなる。
なお、好ましくは、次の条件式(3')を満足するのがよい。
０．９３３７２４≦（Ｄ1＋Ｄ2−ｆ1）／（２×ｆ3）＜１．０６ …(3')
但し、Ｄ1は第１レンズの物体側の面の面頂から明るさ絞りまでの実測定距離、Ｄ2は明るさ絞りから第３レンズの像側の面までの距離（空気換算長）、ｆ1は第１レンズの焦点距離、ｆ3は第３レンズの焦点距離である。
また、本発明の内視鏡用対物レンズにおいては、前記第３レンズは、その中心から周辺へ向けて曲率が緩くなる非球面からなる面を像側へ向けた正の屈折力を持つレンズであるのが好ましい。
このようにすると、第４レンズと第５レンズの接合面の曲率を緩くすることができ、加工性が良くなる。
以下、本発明の実施例を図面を用いて説明する。
実施例１
図１は本発明の実施例１にかかる内視鏡用対物レンズの構成を示す光軸に沿う断面図、図２は実施例１の光学系における球面収差、コマ収差（メリジオナル光線）、コマ収差（サジタル光線）像面湾曲を示すグラフである。
実施例１の内視鏡用対物レンズは、明るさ絞りＳとフィルタＦを挟んで、前群レンズ群Ｇ１と、後群レンズ群Ｇ２を有して構成されている。図１中、ＣＧはカバーガラス、ＩＭは像面である。
ここで、フィルタＦは、赤外カットフィルタである。実施例１の内視鏡用対物レンズでは、第３レンズＬ３における中肉厚が比較的厚くなる一部を赤外フィルタに置き換え、置き換えた赤外フィルタが第３レンズＬ３と明るさ絞りＳの間に位置するようにして、対物光学系に挿入したものである。また、この赤外カットフィルタのレンズ面には、内視鏡処置で使用するレーザー処置のため、ＹＡＧレーザーカットコートが一方の片面に施されている。また、もう一方の片面にＹＡＧレーザーカットコートを追加しても、あるいはＬＤレーザーカットコートを施しても、あるいは他の機能性コートを施しても良い。また、両面に機能性コートを施してもよく、また単にマルチコートのような反射防止コートでも良い。このように、図１に示す実施例１の内視鏡用対物レンズにおいては、赤外カットフィルタを挿入したが、他の機能性フィルタを挿入しても良い。例えば、赤外カットフィルタの代わりに色フィルタを挿入し、内視鏡画像の色再現性に変化を与えてもよい。また、図１に示す実施例１の内視鏡用対物レンズでは、第３レンズＬ３における中肉厚が厚くなる一部を赤外カットフィルタ１枚に置き換えて、第３レンズＬ３と明るさ絞りＳの間に挿入しているが、第３レンズＬ３の加工性が許す限りの範囲で２枚、３枚というように複数枚の赤外カットフィルタを第３レンズＬ３と明るさ絞りＳの間に挿入しても良いし、異なる機能を持たせたフィルタを２枚、３枚というように複数枚挿入してもよい。例えば、赤外カットフィルタとノッチフィルタを同時に挿入してもよいし、また、例えば、赤外カットフィルタ１枚、色フィルタ１枚、ノッチフィルタ１枚などを同時に挿入しても問題ない。もちろん、機能性フィルタであればどのようなフィルタでも置き換えができる。
また、図１に示す実施例１の内視鏡用対物レンズでは、第３レンズＬ３における中肉厚の一部をフィルタに置き換えたが、第２レンズＬ２における中肉厚の一部をフィルタに置き換えて第２レンズＬ２と明るさ絞りＳの間に挿入してもよいし、加工性の許す範囲で数枚のフィルタを対物レンズ内部に挿入してもよい。また無理にレンズにおける中肉厚の一部をフィルタに置き換えなくても、フィルタを前群レンズ群Ｇ１と後群レンズ群Ｇ２の間及びその前後に挿入することができれば、その範囲においてフィルタをどこに挿入してもよい。これらフィルタについての配置、構成は、本発明のすべての実施例において成り立つ。
前群レンズ群Ｇ１は、物体側より順に、物体側に凸面を向けた負の屈折力を持つメニスカス形状の第１レンズＬ１と、物体側が凸面で像側が平面の平凸形状の第２レンズＬ２とで構成されている。
後群レンズ群Ｇ２は、曲率半径の小さな面を像側へ向けた、物体側が平面で像側が凸面の平凸形状の第３レンズＬ３と、両凸形状の第４レンズＬ４と、物体側に凹面を向けた負の屈折力を持つメニスカス形状の第５レンズＬ５とで構成されている。第４レンズＬ４と第５レンズＬ５は接合されている。
次に、実施例１の内視鏡用対物レンズを構成する光学部材の数値データを示す。
なお、図１に示したレンズ断面図におけるｒ1、ｒ2、……及びｄ1、ｄ2、……の数字は、以下の数値データにおける面番号の数字１、２、……に対応する。また、以下の数値データにおいて、屈折率及びアッベ数は、ｅ線における値である。これらは、他の実施例において共通である。
数値実施例１
単位：ｍｍ
面データ
面番号 曲率半径 面間隔 屈折率 アッベ数
物体面 ∞ 8.0000
1 16.1898 0.4642 1.88815 40.76
2 0.8149 0.6108
3 8.5567 1.1240 1.81078 40.88
4（絞り） ∞ 0.0421
5 ∞ 0.3665 1.51965 75.00
6 ∞ 0.0313
7 ∞ 1.2339 1.81078 40.88
8 -1.7861 0.1344
9 3.3987 1.2217 1.72341 50.23
10 -1.4184 0.3665 1.93429 18.90
11 -9.6782 1.0079
12 ∞ 1.6700 1.51825 64.14
13 ∞ 0
14（像面） ∞ 0
各種データ
焦点距離 0.99997
Ｆナンバー 6.7904
画角 80.73700°
像高 1.114
レンズ全長 8.2733
バックフォーカス -0.11402
実施例２
図３は本発明の実施例２にかかる内視鏡用対物レンズの構成を示す光軸に沿う断面図、図４は実施例２の光学系における球面収差、コマ収差（メリジオナル光線）、コマ収差（サジタル光線）像面湾曲を示すグラフである。
実施例２の内視鏡用対物レンズは、明るさ絞りＳを挟んで、前群レンズ群Ｇ１と、後群レンズ群Ｇ２を有して構成されている。図３中、Ｆはフィルタ、ＣＧはカバーガラス、ＩＭは像面である。
前群レンズ群Ｇ１、後群レンズ群Ｇ２の基本的なレンズ構成は、実施例１と略同じである。なお、実施例２においては、赤外カットフィルタＦを後群レンズ群Ｇ２よりも後ろへ配置したものである。実施例１において述べたように、フィルタは前群レンズ群Ｇ１と後群レンズ群Ｇ２の間及びその前後であればどこに配置してもよい。また、カバーガラスＣＧへフィルタＦを接合してもかまわないし、２枚、３枚と重ねて配置してもよい。
次に、実施例２の内視鏡用対物レンズを構成する光学部材の数値データを示す。
数値実施例２
単位：ｍｍ
面データ
面番号 曲率半径 面間隔 屈折率 アッベ数
物体面 ∞ 8.0115
1 8.2528 0.4798 1.88815 40.76
2 0.8636 0.9430
3 11.6095 0.9842 1.81078 40.88
4（絞り） ∞ 0.0343
5 ∞ 1.6667 1.81078 40.88
6 -1.8605 0.1230
7 4.3282 1.2672 1.73234 54.68
8 -1.4322 0.3814 1.93429 18.90
9 -6.5205 0.1722
10 ∞ 0.3814 1.51965 75.00
11 ∞ 0.5905
12 ∞ 1.6874 1.51825 64.14
13 ∞ 0
14（像面） ∞ 0
各種データ
焦点距離 1.00000
Ｆナンバー 4.8768
画角 81.05950°
像高 1.180
レンズ全長 8.7114
バックフォーカス -0.11046
実施例３
図５は本発明の実施例３にかかる内視鏡用対物レンズの構成を示す光軸に沿う断面図、図６は実施例３の光学系における球面収差、コマ収差（メリジオナル光線）、コマ収差（サジタル光線）像面湾曲を示すグラフである。
実施例３の内視鏡用対物レンズは、明るさ絞りＳを挟んで、前群レンズ群Ｇ１と、後群レンズ群Ｇ２を有して構成されている。図５中、ＣＧはカバーガラス、ＩＭは像面である。
前群レンズ群Ｇ１、後群レンズ群Ｇ２の基本的なレンズ構成は、実施例１と略同じである。
次に、実施例３の内視鏡用対物レンズを構成する光学部材の数値データを示す。
数値実施例３
単位：ｍｍ
面データ
面番号 曲率半径 面間隔 屈折率 アッベ数
物体面 ∞ 8.0000
1 8.2457 0.4794 1.88815 40.76
2 0.9159 1.1266
3 10.1774 0.9834 1.81078 40.88
4（絞り） ∞ 0.0344
5 ∞ 1.6414 1.77621 49.60
6 -1.9307 0.1229
7 4.2535 1.2661 1.73234 54.68
8 -1.4731 0.3811 1.93429 18.90
9 -6.2573 1.0100
10 ∞ 1.6900 1.51825 64.14
11 ∞ 0
12（像面） ∞ 0
各種データ
焦点距離 1.00000
Ｆナンバー 4.7924
画角 80.85183°
像高 1.179
レンズ全長 8.7353
バックフォーカス -0.10950
実施例４
図７は本発明の参考例としての実施例４にかかる内視鏡用対物レンズの構成を示す光軸に沿う断面図、図８は実施例４の光学系における球面収差、コマ収差（メリジオナル光線）、コマ収差（サジタル光線）像面湾曲を示すグラフである。
実施例４の内視鏡用対物レンズは、明るさ絞りＳを挟んで、前群レンズ群Ｇ１と、後群レンズ群Ｇ２を有して構成されている。図７中、ＣＧはカバーガラス、ＩＭは像面である。
前群レンズ群Ｇ１、後群レンズ群Ｇ２の基本的なレンズ構成は、実施例１と略同じである。
次に、実施例４の内視鏡用対物レンズを構成する光学部材の数値データを示す。
数値実施例４
単位：ｍｍ
面データ
面番号 曲率半径 面間隔 屈折率 アッベ数
物体面 ∞ 7.7000
1 8.2676 0.4606 1.88815 40.76
2 0.6968 0.5510
3 5.3127 0.7344 1.73234 54.68
4（絞り） ∞ 0.0322
5 ∞ 1.5530 1.81078 40.88
6 -1.5718 0.1181
7 3.8580 1.2165 1.73234 54.68
8 -1.2105 0.3662 1.93429 18.90
9 -6.1306 0.9170
10 ∞ 1.6200 1.51825 64.14
11 ∞ 0
12（像面） ∞ 0
各種データ
焦点距離 1.00005
Ｆナンバー 6.5017
画角 75.31034°
像高 1.133
レンズ全長 7.5691
バックフォーカス -0.12059
実施例５
図９は本発明の参考例としての実施例５にかかる内視鏡用対物レンズの構成を示す光軸に沿う断面図、図１０は実施例５の光学系における球面収差、コマ収差（メリジオナル光線）、コマ収差（サジタル光線）像面湾曲を示すグラフである。
実施例５の内視鏡用対物レンズは、明るさ絞りＳを挟んで、前群レンズ群Ｇ１と、後群レンズ群Ｇ２を有して構成されている。図９中、ＣＧはカバーガラス、ＩＭは像面である。
前群レンズ群Ｇ１、後群レンズ群Ｇ２の基本的なレンズ構成は、実施例１と略同じである。
次に、実施例５の内視鏡用対物レンズを構成する光学部材の数値データを示す。
数値実施例５
単位：ｍｍ
面データ
面番号 曲率半径 面間隔 屈折率 アッベ数
物体面 ∞ 7.4000
1 8.0022 0.4458 1.88815 40.76
2 0.6745 0.4762
3 5.0367 0.7469 1.82017 46.62
4（絞り） ∞ 0.0114
5 ∞ 1.5253 1.79012 44.20
6 -1.4595 0.1143
7 3.7835 1.1775 1.73234 54.68
8 -1.1593 0.3544 1.93429 18.90
9 -5.9687 0.8900
10 ∞ 1.5600 1.51825 64.14
11 ∞ 0
12（像面） ∞ 0
各種データ
焦点距離 1.00000
Ｆナンバー 6.7582
画角 70.55860°
像高 1.096
レンズ全長 7.3018
バックフォーカス -0.12226
実施例６
図１１は本発明の実施例６にかかる内視鏡用対物レンズの構成を示す光軸に沿う断面図、図１２は実施例６の光学系における球面収差、コマ収差（メリジオナル光線）、コマ収差（サジタル光線）像面湾曲を示すグラフである。
実施例６の内視鏡用対物レンズは、明るさ絞りＳを挟んで、前群レンズ群Ｇ１と、後群レンズ群Ｇ２を有して構成されている。図１１中、ＣＧはカバーガラス、ＩＭは像面である。
前群レンズ群Ｇ１、後群レンズ群Ｇ２の基本的なレンズ構成は、実施例１と略同じである。
次に、実施例６の内視鏡用対物レンズを構成する光学部材の数値データを示す。
数値実施例６
単位：ｍｍ
面データ
面番号 曲率半径 面間隔 屈折率 アッベ数
物体面 ∞ 7.4000
1 34.3018 0.4459 1.88815 40.76
2 0.8496 0.6935
3 5.3201 0.9291 1.83932 37.16
4（絞り） ∞ 0.0288
5 ∞ 1.5768 1.81078 40.88
6 -1.7172 0.1143
7 4.1479 1.1777 1.73234 54.68
8 -1.2969 0.3545 1.93429 18.90
9 -6.0600 0.9500
10 ∞ 1.5600 1.51825 64.14
11 ∞ 0
12（像面） ∞ 0
各種データ
焦点距離 1.00000
Ｆナンバー 5.4873
画角 77.31892°
像高 1.080
レンズ全長 7.8307
バックフォーカス -0.12327
実施例７
図１３は本発明の参考例としての実施例７にかかる内視鏡用対物レンズの構成を示す光軸に沿う断面図、図１４は実施例７の光学系における球面収差、コマ収差（メリジオナル光線）、コマ収差（サジタル光線）像面湾曲を示すグラフである。
実施例７の内視鏡用対物レンズは、明るさ絞りＳを挟んで、前群レンズ群Ｇ１と、後群レンズ群Ｇ２を有して構成されている。図１３中、ＣＧはカバーガラス、ＩＭは像面である。
前群レンズ群Ｇ１は、物体側より順に、物体側に凸面を向けた負の屈折力を持つメニスカス形状の第１レンズＬ１と、両凸形状の第２レンズＬ２’とで構成されている。
後群レンズ群Ｇ２の基本的なレンズ構成は、実施例１と略同じである。
次に、実施例７の内視鏡用対物レンズを構成する光学部材の数値データを示す。
数値実施例７
単位：ｍｍ
面データ
面番号 曲率半径 面間隔 屈折率 アッベ数
物体面 ∞ 7.8000
1 13.0938 0.4642 1.88815 40.76
2 0.8419 0.7220
3 21.1224 0.9523 1.81078 40.88
4 -7.1625 0.1071
5（絞り） ∞ 0.0311
6 ∞ 1.7138 1.81078 40.88
7 -1.8911 0.1190
8 4.4723 1.2261 1.73234 54.68
9 -1.3127 0.3690 1.93429 18.90
10 -6.3088 0.9900
11 ∞ 1.6200 1.51825 64.14
12 ∞ 0
13（像面） ∞ 0
各種データ
焦点距離 1.00001
Ｆナンバー 6.2735
画角 80.89075°
像高 1.142
レンズ全長 8.3146
バックフォーカス -0.11599
実施例８
図１５は本発明の実施例８にかかる内視鏡用対物レンズの構成を示す光軸に沿う断面図、図１６は実施例８の光学系における球面収差、コマ収差（メリジオナル光線）、コマ収差（サジタル光線）像面湾曲を示すグラフである。
実施例８の内視鏡用対物レンズは、明るさ絞りＳを挟んで、前群レンズ群Ｇ１と、後群レンズ群Ｇ２を有して構成されている。図１５中、ＣＧはカバーガラス、ＩＭは像面である。
前群レンズ群Ｇ１の基本的なレンズ構成は、実施例１と略同じである。
後群レンズ群Ｇ２は、曲率半径の小さな面を像側へ向けた、両凸形状の第３レンズＬ３’と、両凸形状の第４レンズＬ４と、物体側に凹面を向けた負の屈折力を持つメニスカス形状の第５レンズＬ５とで構成されている。第４レンズＬ４と第５レンズＬ５は接合されている。
次に、実施例８の内視鏡用対物レンズを構成する光学部材の数値データを示す。
数値実施例８
単位：ｍｍ
面データ
面番号 曲率半径 面間隔 屈折率 アッベ数
物体面 ∞ 8.0000
1 8.2281 0.4784 1.88815 40.76
2 0.7437 0.6336
3 18.3990 0.9813 1.81078 40.88
4（絞り） ∞ 0.0736
5 11.4280 1.5260 1.83922 37.16
6 -1.7904 0.1227
7 4.2883 1.2373 1.69661 53.21
8 -1.2965 0.3803 1.93429 18.90
9 -5.0135 0.9700
10 ∞ 1.7053 1.51825 64.14
11 ∞ 0
12（像面） ∞ 0
各種データ
焦点距離 1.00000
Ｆナンバー 6.2386
画角 73.89616°
像高 1.117
レンズ全長 8.1084
バックフォーカス -0.10476
実施例９
図１７は本発明の実施例９にかかる内視鏡用対物レンズの構成を示す光軸に沿う断面図、図１８は実施例９の光学系における球面収差、コマ収差（メリジオナル光線）、コマ収差（サジタル光線）像面湾曲を示すグラフである。
実施例９の内視鏡用対物レンズは、明るさ絞りＳを挟んで、前群レンズ群Ｇ１と、後群レンズ群Ｇ２を有して構成されている。図１７中、ＣＧはカバーガラス、ＩＭは像面である。
前群レンズ群Ｇ１は、物体側より順に、物体側に凸面を向けた負の屈折力を持つメニスカス形状の第１レンズＬ１と、両凸形状の第２レンズＬ２’とで構成されている。
後群レンズ群Ｇ２は、曲率半径の小さな面を像側へ向けた、両凸形状の第３レンズＬ３’と、両凸形状の第４レンズＬ４と、物体側に凹面を向けた負の屈折力を持つメニスカス形状の第５レンズＬ５とで構成されている。第４レンズＬ４と第５レンズＬ５は接合されている。ここで例えば、カバーガラスＣＧは、接合レンズとの空気間隔と合わせた空気換算長分が一定であれば像面の移動はない。このため、いずれの実施例の内視鏡用対物レンズにおいても、カバーガラスＣＧを厚くして、その分、接合レンズとの空気間隔を短くしてもよいし、または、その逆でもよい。また、カバーガラスＣＧをプリズムに置き換え、光路を変更し、結像面を光軸に対して曲げてもよい。
次に、実施例９の内視鏡用対物レンズを構成する光学部材の数値データを示す。
数値実施例９
単位：ｍｍ
面データ
面番号 曲率半径 面間隔 屈折率 アッベ数
物体面 ∞ 8.0000
1 8.0788 0.4697 1.88815 40.76
2 0.7513 0.5966
3 37.9360 1.0292 1.93429 18.90
4 -20.8171 0.0843
5（絞り） ∞ 0.0723
6 16.5048 1.4805 1.81078 40.88
7 -1.7275 0.1204
8 5.0185 1.2405 1.68082 55.34
9 -1.1734 0.3734 1.85504 23.78
10 -4.8178 0.9778
11 ∞ 1.7298 1.51825 64.14
12 ∞ 0
13（像面） ∞ 0
各種データ
焦点距離 1.00000
Ｆナンバー 7.0606
画角 77.22502°
像高 1.155
レンズ全長 8.1744
バックフォーカス -0.10896
実施例１０
図１９は本発明の実施例１０にかかる内視鏡用対物レンズの構成を示す光軸に沿う断面図、図２０は実施例１０の光学系における球面収差、コマ収差（メリジオナル光線）、コマ収差（サジタル光線）像面湾曲を示すグラフである。
実施例１０の内視鏡用対物レンズは、明るさ絞りＳを挟んで、前群レンズ群Ｇ１と、後群レンズ群Ｇ２を有して構成されている。図１９中、ＣＧはカバーガラス、ＩＭは像面である。
前群レンズ群Ｇ１の基本的なレンズ構成は、実施例１と略同じである。
後群レンズ群Ｇ２は、曲率半径の小さな面を像側へ向けた、両凸形状の第３レンズＬ３’と、両凸形状の第４レンズＬ４と、物体側に凹面を向けた負の屈折力を持つメニスカス形状の第５レンズＬ５とで構成されている。第４レンズＬ４と第５レンズＬ５は接合されている。
次に、実施例１０の内視鏡用対物レンズを構成する光学部材の数値データを示す。
数値実施例１０
単位：ｍｍ
面データ
面番号 曲率半径 面間隔 屈折率 アッベ数
物体面 ∞ 7.5000
1 7.8275 0.4551 1.88815 40.76
2 0.7076 0.5327
3 10.2259 0.9734 1.88815 40.76
4（絞り） ∞ 0.1050
5 11.7457 1.3614 1.74706 27.79
6 -1.5076 0.1167
7 4.3255 1.2019 1.73234 54.68
8 -1.1669 0.3618 1.93429 18.90
9 -5.4787 0.9800
10 ∞ 1.5889 1.51825 64.14
11 ∞ 0
12（像面） ∞ 0
各種データ
焦点距離 1.00000
Ｆナンバー 6.4817
画角 71.80277°
像高 1.110
レンズ全長 7.6768
バックフォーカス -0.11514
実施例１１
図２１は本発明の実施例１１にかかる内視鏡用対物レンズの構成を示す光軸に沿う断面図、図２２は実施例１１の光学系における球面収差、コマ収差（メリジオナル光線）、コマ収差（サジタル光線）像面湾曲を示すグラフである。
実施例１１の内視鏡用対物レンズは、明るさ絞りＳを挟んで、前群レンズ群Ｇ１と、後群レンズ群Ｇ２を有して構成されている。図２１中、ＣＧはカバーガラス、ＩＭは像面である。
前群レンズ群Ｇ１の基本的なレンズ構成は、実施例１と略同じである。
後群レンズ群Ｇ２は、曲率半径の小さな面を像側へ向けた、物体側が平面で像側が非球面の凸面の平凸形状の第３レンズＬ３”と、両凸形状の第４レンズＬ４と、物体側に凹面を向けた負の屈折力を持つメニスカス形状の第５レンズＬ５とで構成されている。第４レンズＬ４と第５レンズＬ５は接合されている。
実施例１１の内視鏡用対物レンズは、後に示す表１を見ると分かるように、条件式パラメータの値が請求項１の範囲内であり、非球面を使わなくてもよい範囲である。また、実施例１１の内視鏡用対物レンズは、実施例４の内視鏡用対物レンズと条件式パラメータの値を比較した場合、非常に似かよった値を示し、また、画角もほぼ同じ仕様となっている。つまり、内視鏡用対物レンズの仕様としては、実施例４と実施例１１は非常に似たものである。
ここで、実施例４の内視鏡用対物レンズの構成を示す光軸に沿う断面図である図７と、実施例１１の内視鏡用対物レンズの構成を示す光軸に沿う断面図である図２１とを比較すると、接合された第４レンズＬ４の像側の曲率Ｒに大きな違いがあり、非球面レンズを導入した実施例１１の内視鏡用対物レンズのほうが、第４レンズＬ４の像側の曲率を大きくでき、第４レンズＬ４の加工性を大きく改善していることが分かる。このように、条件式パラメータの値が請求項１の範囲において非球面レンズは必ずしも必要ではないが、レンズの加工性改善等の生産性を考慮した場合には、請求項１の範囲に条件式パラメータの値があっても非球面を導入することのメリットを見出すことができる。実施例１１の内視鏡用対物レンズにおいては、条件式パラメータの値は請求項１の範囲でありながら、非球面レンズを導入することにより第４レンズＬ４の像側の曲率の加工性を改善することができた。なお、非球面レンズを用いることによる加工性改善等の効果は、接合レンズだけに限られるものではなく、他の球面レンズに対しても有効である。
次に、実施例１１の内視鏡用対物レンズを構成する光学部材の数値データを示す。
なお、以下の数値データの中において示される回転対称な非球面は次式の定義にしたがって示してある。
Ｚ＝ｃｈ2／［１＋√｛１−（１＋ｋ）ｃ2ｈ2｝］＋Ａ２ｈ2＋Ａ４ｈ4＋Ａ６ｈ6＋Ａ８ｈ8＋Ａ１０ｈ10＋Ａ１２ｈ12＋Ａ１４ｈ14＋Ａ１６ｈ16＋Ａ１８ｈ18＋Ａ２０ｈ20・・・
但し、ｃは頂点の曲率、ｋは円錐係数、Ａ２は２次非球面係数、Ａ４は４次非球面係数、Ａ６は６次非球面係数、Ａ８は８次非球面係数、Ａ１０は１０次非球面係数、Ａ１２は１２次非球面係数、Ａ１４は１４次非球面係数、Ａ１６は１６次非球面係数、Ａ１８は１８次非球面係数、Ａ２０は２０次非球面係数である。また、ｈは光軸からの距離であり、光軸に対し垂直な面における水平方向をｘ、垂直方向をｙとしたときｈ2＝ｘ2＋ｙ2で示される。
この非球面の定義式は、以下の各実施例においても共通である。
数値実施例１１
単位：ｍｍ
面番号 曲率半径 面間隔 屈折率 アッベ数
物体面 ∞ 8.0000
1 7.8792 0.4581 1.88815 40.76
2 0.6923 0.5480
3 6.0626 0.8222 1.81078 40.88
4（絞り） ∞ 0.0355
5 ∞ 1.5495 1.81078 40.88
6（非球面） -1.5499 0.1175
7 4.2882 1.2098 1.73234 54.68
8 -1.4682 0.3641 1.93429 18.90
9 -7.1899 1.3600
10 ∞ 1.0000 1.51825 64.14
11 ∞ 0
12（像面） ∞ 0
非球面データ
第６面
Ｋ＝0
Ａ２＝0.0000E+00，Ａ４＝6.1204E-03，Ａ６＝4.1123E-03，Ａ８＝1.3460E-02，Ａ１０＝0.0000E+00，Ａ１２＝0.0000E+00，Ａ１４＝0.0000E+00，Ａ１６＝0.0000E+00，Ａ１８＝0.0000E+00，Ａ２０＝0.0000E+00
各種データ
焦点距離 1.00005
Ｆナンバー 6.3276
画角 74.48333°
像高 1.130
レンズ全長 7.4647
バックフォーカス -0.11359
ここで、同じ内視鏡用対物レンズの仕様（例えば、画角が同じ）を考えた場合、仮に、第１レンズが負のメニスカス形状をしておらず、従来、多くの内視鏡用対物レンズで採用されているような平凹レンズである場合には、曲率半径の小さな面を像側へ向けた正の屈折力を持つ第３レンズの像側の曲率半径は小さくする必要がない。
これに対し、本願発明の目的にあるように、内視鏡用対物レンズにおける重要な課題としての画角のバラツキを小さくするため、内視鏡用対物レンズにおける前群レンズ群Ｇ１の最も物体側のレンズを、負の屈折力を持つメニスカス形状にしながら（条件式(1)や(1')を満足し）、レンズを大きくすることなく（条件式(2)を満足し）、内視鏡用対物レンズとして使える画角を保つには、曲率半径の小さな面を像側へ向けた正の屈折力を持つ第３レンズにはある程度強いパワーが必要となり、第３レンズの像側の曲率半径は仕様から小さくなる。
そのような構成は、収差補正の観点でみた場合、第３レンズの曲率半径の小さな面における影響が大きく、像面湾曲の補正が特に難しい。このようなことから、第３レンズの曲率半径の小さな面に非球面を導入する場合には、中心から周辺へ向けて曲率半径が緩くなるようにすることが必要となる。つまり、この実施例１１の内視鏡用対物レンズのように、第３レンズＬ３”の曲率半径の小さな面に非球面を導入したときの各次の非球面係数は必ず０以上となる。
実施例１２
図２３は本発明の実施例１２にかかる内視鏡用対物レンズの構成を示す光軸に沿う断面図、図２４は実施例１２の光学系における球面収差、コマ収差（メリジオナル光線）、コマ収差（サジタル光線）像面湾曲を示すグラフである。
実施例１２の内視鏡用対物レンズは、明るさ絞りＳを挟んで、前群レンズ群Ｇ１と、後群レンズ群Ｇ２を有して構成されている。図２３中、ＣＧはカバーガラス、ＩＭは像面である。
前群レンズ群Ｇ１の基本的なレンズ構成は、実施例１と略同じである。
後群レンズ群Ｇ２は、曲率半径の小さな面を像側へ向けた、物体側が平面で像側が非球面の凸面の平凸形状の第３レンズＬ３”と、両凸形状の第４レンズＬ４と、物体側に凹面を向けた負の屈折力を持つメニスカス形状の第５レンズＬ５とで構成されている。第４レンズＬ４と第５レンズＬ５は接合されている。
次に、実施例１２の内視鏡用対物レンズを構成する光学部材の数値データを示す。
数値実施例１２
単位：ｍｍ
面データ
面番号 曲率半径 面間隔 屈折率 アッベ数
物体面 ∞ 8.0000
1 8.2183 0.4778 1.88815 40.76
2 0.7498 0.6328
3 9.5986 0.9801 1.81078 40.88
4（絞り） ∞ 0.0251
5 ∞ 1.5696 1.76651 40.10
6（非球面） -1.5933 0.1225
7 4.2057 1.2619 1.73234 54.68
8 -1.5314 0.3798 1.93429 18.90
9 -7.0266 1.0700
10 ∞ 1.5786 1.51825 64.14
11 ∞ 0
12（像面） ∞ 0
非球面データ
第６面
Ｋ＝0
Ａ２＝0.0000E+00，Ａ４＝5.7922E-03，Ａ６＝0.0000E+00，Ａ８＝9.0000E-03，Ａ１０＝0.0000E+00，Ａ１２＝0.0000E+00，Ａ１４＝0.0000E+00，Ａ１６＝0.0000E+00，Ａ１８＝0.0000E+00，Ａ２０＝0.0000E+00
各種データ
焦点距離 0.99998
Ｆナンバー 5.9335
画角 80.18501°
像高 1.170
レンズ全長 8.0982
バックフォーカス -0.10591
実施例１２の内視鏡用対物レンズにおいては、４次と８次の非球面係数を使っているが、ともに０以上である。この実施例のように、４次と８次のみの非球面係数のみ、あるいは４次と６次の非球面係数のみ、あるいは４次の非球面係数のみを使う等することで収差が補正でき、且つ、それらの非球面係数は常に０以上となる。
実施例１３
図２５は本発明の実施例１３にかかる内視鏡用対物レンズの構成を示す光軸に沿う断面図、図２６は実施例１３の光学系における球面収差、コマ収差（メリジオナル光線）、コマ収差（サジタル光線）像面湾曲を示すグラフである。
実施例１３の内視鏡用対物レンズは、明るさ絞りＳを挟んで、前群レンズ群Ｇ１と、後群レンズ群Ｇ２を有して構成されている。図２５中、ＣＧはカバーガラス、ＩＭは像面である。
前群レンズ群Ｇ１の基本的なレンズ構成は、実施例１と略同じである。
後群レンズ群Ｇ２は、曲率半径の小さな面を像側へ向けた、物体側が平面で像側が非球面の凸面の平凸形状の第３レンズＬ３”と、両凸形状の第４レンズＬ４と、物体側に凹面を向けた負の屈折力を持つメニスカス形状の第５レンズＬ５とで構成されている。第４レンズＬ４と第５レンズＬ５は接合されている。
実施例１３の内視鏡用対物レンズにおいては、条件式(4)、(4')のパラメータ値が小さいため、第３レンズＬ３”には非常に大きなパワーが必要となり、第３レンズＬ３”に非球面を導入しているが、非球面を導入している目的は実施例１１や実施例１２の内視鏡用対物レンズと同じである。なお、実施例１３の内視鏡用対物レンズは、円錐係数ｋのみで非球面を構成した例であり、その場合、非球面は必ず−１＜ｋ＜０となる楕円面となる。実施例１３の内視鏡用対物レンズでは、円錐係数ｋのみで構成したが、このレンズの円錐係数ｋを０とし、非球面係数のみ使っても収差補正可能である。その場合、非球面係数をすべて０以上の所定値とすれば、実施例１１や実施例１２の内視鏡用対物レンズと同様の収差補正効果が得られる。
次に、実施例１３の内視鏡用対物レンズを構成する光学部材の数値データを示す。
数値実施例１３
単位：ｍｍ
面データ
面番号 曲率半径 面間隔 屈折率 アッベ数
物体面 ∞ 8.7000
1 3.7278 0.4970 1.88815 40.76
2 0.7042 0.6337
3 14.9842 0.6213 1.81078 40.88
4（絞り） ∞ 0.0124
5 ∞ 1.6521 1.81078 40.88
6（非球面） -1.4337 0.0621
7 4.6868 1.1432 1.73234 54.68
8 -1.4911 0.3728 1.93429 18.90
9 -7.1683 0.7400
10 ∞ 1.7000 1.51825 64.14
11 ∞ 0
12（像面） ∞ 0
非球面データ
第６面
Ｋ＝-0.3600
Ａ２＝0.0000E+00，Ａ４＝0.000E+00，Ａ６＝0.000E+00，Ａ８＝0.000E+00，Ａ１０＝0.0000E+00，Ａ１２＝0.0000E+00，Ａ１４＝0.000E+00，Ａ１６＝0.000E+00，Ａ１８＝0.000E+00，Ａ２０＝0.0000E+00
各種データ
焦点距離 1.00000
Ｆナンバー 6.1311
画角 68.20224°
像高 1.153
レンズ全長 7.4347
バックフォーカス -0.09923
実施例１４
図２７は本発明の実施例１４にかかる内視鏡用対物レンズの構成を示す光軸に沿う断面図、図２８は実施例１４の光学系における球面収差、コマ収差（メリジオナル光線）、コマ収差（サジタル光線）像面湾曲を示すグラフである。
実施例１４の内視鏡用対物レンズは、明るさ絞りＳを挟んで、前群レンズ群Ｇ１と、後群レンズ群Ｇ２を有して構成されている。図２７中、Ｆ１，Ｆ２はフィルタ、ＣＧ１，ＣＧ２はカバーガラス、ＩＭは像面である。
前群レンズ群Ｇ１は、物体側より順に、物体側に凸面を向けた負の屈折力を持つメニスカス形状の第１レンズＬ１と、物体側が凸面で像側が平面の平凸形状の第２レンズＬ２を有して構成されている。
後群レンズ群Ｇ２は、曲率半径の小さな面を像側へ向けた、物体側が平面で像側が凸面の平凸形状の第３レンズＬ３と、両凸形状の第４レンズＬ４と、物体側に凹面を向けた負の屈折力を持つメニスカス形状の第５レンズＬ５とで構成されている。第４レンズＬ４と第５レンズＬ５は接合されている。
次に、実施例１４の内視鏡用対物レンズを構成する光学部材の数値データを示す。
数値実施例１４
単位：ｍｍ
面データ
面番号 曲率半径 面間隔 屈折率 アッベ数
物体面 ∞ 10.0763
1 6.2316 0.2383 1.88815 40.76
2 0.7298 0.4493
3 5.8354 1.0961 1.93429 18.90
4（絞り） ∞ 0.0204
5 ∞ 1.7021 1.83945 42.71
6 -1.5523 0.0681
7 2.3645 1.2936 1.48915 70.23
8 -1.4515 0.2451 1.93429 18.90
9 -4.6058 0.0681
10 ∞ 0.2111 1.51563 75.00
11 ∞ 0.4582
12 ∞ 0.2723 1.52498 59.89
13 ∞ 0.0204
14 ∞ 0.6808 1.51825 64.14
15 ∞ 0.4425 1.50792 63.00
16 ∞ 0
17（像面） ∞ 0
各種データ
焦点距離 1.00000
Ｆナンバー 7.8981
画角 81.68203°
像高 1.198
レンズ全長 7.2665
バックフォーカス -0.07295
なお、第１４実施例では、フィルタＦ１は、通常の白板ガラス、Ｆ２は赤外カットフィルタである。フィルタＦ１の物体側面にはＹＡＧレーザーカットコートが施され、像側面にはマルチコートが施されている。また、フィルタＦ２の両面にはマルチコートが施されている。
また、本発明の内視鏡用対物レンズでは、例えば、第１実施例のように１枚のフィルタＦを前群レンズ群Ｇ１と後群レンズ群Ｇ２との間に配置したり、第２実施例のように１枚のフィルタＦを後群レンズ群Ｇ２とカバーガラスＣＧとの間に配置したり、第１４８実施例のように２枚のフィルタＦ１，Ｆ２を後群レンズ群Ｇ２とカバーガラスＣＧとの間に配置するなど、フィルタは、前群レンズ群Ｇ１と後群レンズ群Ｇ２との間、後群レンズ群の像側であれば、その配置位置及び枚数には自由度がある。
次に、各実施例における条件式パラメータの値を表１に示す。
表１
Figure 0004920572
本発明の内視鏡用対物レンズは、患者の体内の狭い管腔等、細い径の孔を内視鏡を用いて観察することが求められる医療や工業の分野に有用である。
本発明の実施例１にかかる内視鏡用対物レンズの構成を示す光軸に沿う断面図である。 実施例１の光学系における球面収差、コマ収差（メリジオナル光線）、コマ収差（サジタル光線）像面湾曲を示すグラフである。 本発明の実施例２にかかる内視鏡用対物レンズの構成を示す光軸に沿う断面図である。 実施例２の光学系における球面収差、コマ収差（メリジオナル光線）、コマ収差（サジタル光線）像面湾曲を示すグラフである。 本発明の実施例３にかかる内視鏡用対物レンズの構成を示す光軸に沿う断面図である。 実施例３の光学系における球面収差、コマ収差（メリジオナル光線）、コマ収差（サジタル光線）像面湾曲を示すグラフである。 本発明の参考例としての実施例４にかかる内視鏡用対物レンズの構成を示す光軸に沿う断面図である。 実施例４の光学系における球面収差、コマ収差（メリジオナル光線）、コマ収差（サジタル光線）像面湾曲を示すグラフである。 本発明の参考例としての実施例５にかかる内視鏡用対物レンズの構成を示す光軸に沿う断面図である。 実施例５の光学系における球面収差、コマ収差（メリジオナル光線）、コマ収差（サジタル光線）像面湾曲を示すグラフである。 本発明の実施例６にかかる内視鏡用対物レンズの構成を示す光軸に沿う断面図である。 実施例６の光学系における球面収差、コマ収差（メリジオナル光線）、コマ収差（サジタル光線）像面湾曲を示すグラフである。 本発明の参考例としての実施例７にかかる内視鏡用対物レンズの構成を示す光軸に沿う断面図である。 実施例７の光学系における球面収差、コマ収差（メリジオナル光線）、コマ収差（サジタル光線）像面湾曲を示すグラフである。 本発明の実施例８にかかる内視鏡用対物レンズの構成を示す光軸に沿う断面図である。 実施例８の光学系における球面収差、コマ収差（メリジオナル光線）、コマ収差（サジタル光線）像面湾曲を示すグラフである。 本発明の実施例９にかかる内視鏡用対物レンズの構成を示す光軸に沿う断面図である。 実施例９の光学系における球面収差、コマ収差（メリジオナル光線）、コマ収差（サジタル光線）像面湾曲を示すグラフである。 本発明の実施例１０にかかる内視鏡用対物レンズの構成を示す光軸に沿う断面図である。 実施例１０の光学系における球面収差、コマ収差（メリジオナル光線）、コマ収差（サジタル光線）像面湾曲を示すグラフである。 本発明の実施例１１にかかる内視鏡用対物レンズの構成を示す光軸に沿う断面図である。 実施例１１の光学系における球面収差、コマ収差（メリジオナル光線）、コマ収差（サジタル光線）像面湾曲を示すグラフである。 本発明の実施例１２にかかる内視鏡用対物レンズの構成を示す光軸に沿う断面図である。 実施例１２の光学系における球面収差、コマ収差（メリジオナル光線）、コマ収差（サジタル光線）像面湾曲を示すグラフである。 本発明の実施例１３にかかる内視鏡用対物レンズの構成を示す光軸に沿う断面図である。 実施例１３の光学系における球面収差、コマ収差（メリジオナル光線）、コマ収差（サジタル光線）像面湾曲を示すグラフである。 本発明の実施例１４にかかる内視鏡用対物レンズの構成を示す光軸に沿う断面図である。 実施例１４の光学系における球面収差、コマ収差（メリジオナル光線）、コマ収差（サジタル光線）像面湾曲を示すグラフである。
符号の説明
Ｇ１ 前群レンズ群
Ｇ２ 後群レンズ群
Ｌ１ 物体側に凸面を向けた負の屈折力を持つメニスカス形状の第１レンズ
Ｌ２ 物体側が凸面で像側が平面の平凸形状の第２レンズ
Ｌ２ 両凸形状の第２レンズ
Ｌ３ 曲率半径の小さな面を像側へ向けた、物体側が平面で像側が凸面の平凸形状の第３レンズ
Ｌ３’ 両凸形状の第３レンズ
Ｌ３” 物体側が平面で像側が非球面の凸面の平凸形状の第３レンズ
Ｌ３”’ 曲率半径の小さな面を像側へ向けた、像側が非球面である両凸形状の第３レンズ
Ｌ４ 両凸形状の第４レンズ
Ｌ５ 物体側に凹面を向けた負の屈折力を持つメニスカス形状の第５レンズ
ＣＧ カバーガラス
Ｆ フィルタ
ＩＭ 像面
Ｓ 明るさ絞り

Claims (4)

  1. 明るさ絞りを挟んで前群レンズ群と後群レンズ群とを有し、
    前記前群レンズ群が、物体側より順に、物体側に凸面を向けた負の屈折力を持つメニスカス形状の第１レンズと、正の屈折力を持つ第２レンズとからなり、
    前記後群レンズ群が、曲率半径の小さな面を像側へ向けた正の屈折力を持つ第３レンズと、正の屈折力を持つ第４レンズと、負の屈折力を持つ第５レンズとからなり、
    前記第４レンズと前記第５レンズとが接合され、且つ、
    次の条件式(1)〜(3)を満足することを特徴とする内視鏡用対物レンズ。
    −２＜ＳＦ＜−０．９ …(1)
    ０．９４＜Ｄ／（ｆ×ｓｉｎθ）＜１．７ …(2)
    ０．９３３７２４≦（Ｄ1＋Ｄ2−ｆ1）／（２×ｆ3）＜１．１３ …(3)
    但し、ＳＦは第１レンズのシェイプファクターであり、物体側の曲率半径をＲ１、像側の曲率半径をＲ２としたとき、ＳＦ＝（Ｒ２＋Ｒ１）／（Ｒ２−Ｒ１）で示される値である。Ｄは第１レンズの像側の面の面頂から明るさ絞りまでの距離（空気換算長）、ｆは全系の合成焦点距離、θは半画角、Ｄ1は第１レンズの物体側の面の面頂から明るさ絞りまでの実測定距離、Ｄ2は明るさ絞りから第３レンズの像側の面までの距離（空気換算長）、ｆ1は第１レンズの焦点距離、ｆ3は第３レンズの焦点距離である。
  2. 次の条件式(1')を満足することを特徴とする請求項１に記載の内視鏡用対物レンズ。
    −１．５＜ＳＦ＜−１．０ …(1')
    但し、ＳＦは第１レンズのシェイプファクターであり、物体側の曲率半径をＲ１、像側の曲率半径をＲ２としたとき、ＳＦ＝（Ｒ２＋Ｒ１）／（Ｒ２−Ｒ１）で示される値である。
  3. 次の条件式(3')を満足することを特徴とする請求項１又は２に記載の内視鏡用対物レンズ。
    ０．９３３７２４≦（Ｄ1＋Ｄ2−ｆ1）／（２×ｆ3）＜１．０６ …(3')
    但し、Ｄ1は第１レンズの物体側の面の面頂から明るさ絞りまでの実測定距離、Ｄ2は明るさ絞りから第３レンズの像側の面までの距離（空気換算長）、ｆ1は第１レンズの焦点距離、ｆ3は第３レンズの焦点距離である。
  4. 前記第３レンズは、その中心から周辺へ向けて曲率が緩くなる非球面からなる面を像側へ向けた正の屈折力を持つレンズであることを特徴とする請求項１〜３のいずれかに記載の内視鏡用対物レンズ。
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Families Citing this family (49)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US9492063B2 (en) 2009-06-18 2016-11-15 Endochoice Innovation Center Ltd. Multi-viewing element endoscope
US8926502B2 (en) 2011-03-07 2015-01-06 Endochoice, Inc. Multi camera endoscope having a side service channel
US10165929B2 (en) 2009-06-18 2019-01-01 Endochoice, Inc. Compact multi-viewing element endoscope system
US11278190B2 (en) 2009-06-18 2022-03-22 Endochoice, Inc. Multi-viewing element endoscope
WO2012038958A2 (en) 2010-09-20 2012-03-29 Peermedical Ltd. Multi-camera endoscope having fluid channels
US9872609B2 (en) 2009-06-18 2018-01-23 Endochoice Innovation Center Ltd. Multi-camera endoscope
US9101268B2 (en) 2009-06-18 2015-08-11 Endochoice Innovation Center Ltd. Multi-camera endoscope
CA2765559C (en) 2009-06-18 2017-09-05 Peer Medical Ltd. Multi-camera endoscope
US11864734B2 (en) 2009-06-18 2024-01-09 Endochoice, Inc. Multi-camera endoscope
US9901244B2 (en) 2009-06-18 2018-02-27 Endochoice, Inc. Circuit board assembly of a multiple viewing elements endoscope
US9101287B2 (en) 2011-03-07 2015-08-11 Endochoice Innovation Center Ltd. Multi camera endoscope assembly having multiple working channels
US9713417B2 (en) 2009-06-18 2017-07-25 Endochoice, Inc. Image capture assembly for use in a multi-viewing elements endoscope
US9706903B2 (en) 2009-06-18 2017-07-18 Endochoice, Inc. Multiple viewing elements endoscope system with modular imaging units
US9642513B2 (en) 2009-06-18 2017-05-09 Endochoice Inc. Compact multi-viewing element endoscope system
US11547275B2 (en) 2009-06-18 2023-01-10 Endochoice, Inc. Compact multi-viewing element endoscope system
WO2012056453A2 (en) 2010-10-28 2012-05-03 Peermedical Ltd. Optical systems for multi-sensor endoscopes
US9402533B2 (en) 2011-03-07 2016-08-02 Endochoice Innovation Center Ltd. Endoscope circuit board assembly
JP4934233B2 (ja) 2009-12-11 2012-05-16 オリンパスメディカルシステムズ株式会社 対物光学系
US9560953B2 (en) 2010-09-20 2017-02-07 Endochoice, Inc. Operational interface in a multi-viewing element endoscope
EP3522215A1 (en) 2010-12-09 2019-08-07 EndoChoice Innovation Center Ltd. Flexible electronic circuit board for a multi-camera endoscope
US11889986B2 (en) 2010-12-09 2024-02-06 Endochoice, Inc. Flexible electronic circuit board for a multi-camera endoscope
EP3747343A1 (en) 2010-12-09 2020-12-09 EndoChoice, Inc. Flexible electronic circuit board multi-camera endoscope
EP3228236A1 (en) 2011-02-07 2017-10-11 Endochoice Innovation Center Ltd. Multi-element cover for a multi-camera endoscope
CN103608714B (zh) * 2011-06-06 2016-02-17 奥林巴斯株式会社 光学单元及内窥镜
EP2648026B1 (en) 2011-06-23 2017-09-27 Olympus Corporation Endoscope objective optical system
EP2604175B1 (en) 2011-12-13 2019-11-20 EndoChoice Innovation Center Ltd. Removable tip endoscope
CA2798729A1 (en) 2011-12-13 2013-06-13 Peermedical Ltd. Rotatable connector for an endoscope
US9091844B2 (en) 2012-06-25 2015-07-28 Karl Storz Imaging, Inc. Lens design forms with no 3rd or 5th order aberrations
US9560954B2 (en) 2012-07-24 2017-02-07 Endochoice, Inc. Connector for use with endoscope
JP5933393B2 (ja) * 2012-08-20 2016-06-08 オリンパス株式会社 光学ユニット及び内視鏡
US9993142B2 (en) 2013-03-28 2018-06-12 Endochoice, Inc. Fluid distribution device for a multiple viewing elements endoscope
US9986899B2 (en) 2013-03-28 2018-06-05 Endochoice, Inc. Manifold for a multiple viewing elements endoscope
US10499794B2 (en) 2013-05-09 2019-12-10 Endochoice, Inc. Operational interface in a multi-viewing element endoscope
WO2014189091A1 (ja) * 2013-05-22 2014-11-27 オリンパスメディカルシステムズ株式会社 内視鏡
JP5514942B1 (ja) 2013-06-27 2014-06-04 公益財団法人微生物化学研究会 化合物、及びその製造方法、並びに光学活性α−アミノホスホン酸誘導体の製造方法
KR101547460B1 (ko) * 2013-12-31 2015-08-27 주식회사 코렌 광학 렌즈계
TWI559027B (zh) * 2014-06-20 2016-11-21 雙鴻科技股份有限公司 微型廣角鏡頭
EP3187916A4 (en) * 2014-08-28 2018-05-30 Olympus Corporation Endoscope objective optical system
WO2016047421A1 (ja) * 2014-09-22 2016-03-31 オリンパス株式会社 内視鏡対物光学系
DE112016000121B4 (de) * 2015-09-07 2019-07-04 Hoya Corporation Endoskop-Vergrößerungsoptik und Endoskop
TWI589923B (zh) 2015-11-06 2017-07-01 大立光電股份有限公司 取像用光學鏡片組、取像裝置及電子裝置
CN106896482B (zh) * 2017-04-24 2022-03-29 浙江舜宇光学有限公司 虹膜镜头
US11009680B2 (en) 2017-04-24 2021-05-18 Zhejiang Sunny Optical Co., Ltd Iris lens assembly
CN107402446B (zh) * 2017-07-21 2023-07-21 安徽航天生物科技股份有限公司 一种内窥镜的前置物镜
CN109324394B (zh) * 2017-07-31 2021-02-05 信泰光学(深圳)有限公司 广角镜头
WO2019159778A1 (ja) * 2018-02-13 2019-08-22 Hoya株式会社 内視鏡用光学系及び内視鏡
EP3611552B1 (en) * 2018-08-16 2023-03-08 Jabil Optics Germany GmbH Camera lens system for an endoscope, method for producing a camera lens system and an endoscope
CN109620103B (zh) * 2019-01-03 2023-10-27 鹰利视医疗科技有限公司 30°视向角4k腹腔镜物镜
DE102019008226A1 (de) * 2019-11-26 2021-05-27 Karl Storz Se & Co. Kg Linsensystem für ein Videoendoskop, Endoskop-Objektiv, Videoendoskop, und Montageverfahren

Family Cites Families (14)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH0754373B2 (ja) * 1989-01-18 1995-06-07 富士写真光機株式会社 内視鏡用対物レンズ
JP2596827B2 (ja) * 1989-05-09 1997-04-02 オリンパス光学工業株式会社 内視鏡対物レンズ
JP3765500B2 (ja) * 1993-12-24 2006-04-12 オリンパス株式会社 内視鏡用対物レンズ
JP3429602B2 (ja) 1995-04-05 2003-07-22 富士写真光機株式会社 内視鏡用対物レンズ
JPH0980305A (ja) * 1995-09-11 1997-03-28 Fuji Photo Optical Co Ltd 内視鏡対物レンズ
JP3723637B2 (ja) * 1996-07-03 2005-12-07 ペンタックス株式会社 撮影レンズ
JP2000330015A (ja) * 1999-03-12 2000-11-30 Fuji Photo Optical Co Ltd 観察深度可変型の内視鏡用対物レンズ
JP4265909B2 (ja) * 2002-12-25 2009-05-20 フジノン株式会社 内視鏡用対物レンズ
JP4245985B2 (ja) * 2003-05-30 2009-04-02 オリンパス株式会社 内視鏡用対物レンズ
JP4717383B2 (ja) * 2004-06-16 2011-07-06 オリンパス株式会社 内視鏡用撮像ユニット及びその組立方法
JP4575198B2 (ja) * 2005-03-10 2010-11-04 オリンパスメディカルシステムズ株式会社 内視鏡撮像ユニット
US7639432B2 (en) * 2006-09-06 2009-12-29 Fujinon Corporation Imaging lens and camera system including the same lens
JP2009047947A (ja) * 2007-08-21 2009-03-05 Fujinon Corp 撮像レンズおよび撮像装置
US7821720B2 (en) * 2008-05-22 2010-10-26 General Electric Company Endoscope objective lens with large entrance pupil diameter and high numerical aperture

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