JP4964578B2

JP4964578B2 - 内視鏡用対物レンズ

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Inventors: 俊宮野
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Description

本発明は、内視鏡用対物レンズに関し、特に該内視鏡用対物レンズとその結像面との間にプリズム等を配置して使用するのに好適な内視鏡用対物レンズに関するものである。

従来、医療現場等において患者の体内の観察あるいは治療を行う際などに、内視鏡が使用されている。内視鏡の挿入部の先端には観察用の対物レンズが配置されており、このような対物レンズとしては、例えば、絞りの後の後群収斂レンズ系が正の屈折力を有する３つのレンズ群からなるもの（特許文献１参照）や、絞りの後の後群収斂レンズ系の中に２組の接合レンズを有するもの（特許文献２参照）が知られている。

また、内視鏡としては、固体撮像素子を用い、挿入部の長軸方向を観察する直視型のものが多用されている。このタイプの内視鏡は、固体撮像素子の受光面が挿入部の長軸方向に平行に配置されたものが多く、このような構成では一般に、対物レンズと固体撮像素子との間に光路を９０度折り曲げるための光路変換プリズムが挿入配置される。そのため、光路変換プリズムが挿入配置される、対物レンズの最終面から結像位置までの距離、すなわちバックフォーカスを十分に確保しておく必要がある。

光路変換プリズムのサイズはイメージサイズで決まるものであり、近年では固体撮像素子の小型化により、イメージサイズの縮小も図られてはいる。しかし、プリズム壁面と有効光束との間隔に十分な余裕を持たせなければフレアやゴーストの原因となるため、部品の加工精度や組立精度を考慮すると上記間隔を極端につめることはできず、プリズムサイズをイメージサイズに比例して縮小することは困難である。このような事情からも、焦点距離に比べてバックフォーカスが長い対物レンズが必要になる。
特公昭６１−４６８０７号公報特開２００６−３９２５９号公報

上述したように、焦点距離に比してバックフォーカスが長い対物レンズが要望されている。しかし、特許文献１に記載されたものは、上記のような光路変換プリズムを用いることを考慮していないので、バックフォーカスの長い構成とはなっていない。

また、内視鏡用対物レンズは、長いバックフォーカスが要求される一方で、正確な診断を行うために色収差が良好に補正されていることも要求される。色収差補正の方法としては、例えば、接合レンズを最も像面側に配置して色収差のバランスをとることが考えられる。

しかしながら、バックフォーカスが長い系においては、接合レンズを最も像面側に配置しても、この接合レンズと結像面との距離が長いため、接合レンズにおける光線高が低くなり、画面周辺部の色収差補正の効果が弱まり、倍率の色収差の補正が不十分となってしまう。

本発明は、上記事情に鑑み、焦点距離に比して長いバックフォーカスを有するとともに、倍率の色収差が良好に補正された内視鏡用対物レンズを提供することを目的とするものである。

本発明の内視鏡用対物レンズは、物体側から順に、全体として負の屈折力（以下、パワーともいう）を有する前群と、明るさ絞りと、全体として正の屈折力を有する後群とが配列されてなり、前記前群が、物体側に平面または凸面を向けた負の第１レンズよりなり、前記後群が、物体側に曲率半径の絶対値の大きい方の面を向けた正の単レンズである第２レンズと、両凸形状の第３レンズおよびメニスカス形状の負の第４レンズからなる第１の接合レンズと、両凸形状の第５レンズおよびメニスカス形状の負の第６レンズからなる第２の接合レンズとを物体側から順に配列してなることを特徴とするものである。

上記構成を有する本発明の内視鏡用対物レンズは、発散レンズ系の前群と、収斂レンズ系の後群を備えて、バックフォーカスの長いレトロフォーカスタイプのパワー配置を構成するとともに、後群の像面側に色収差補正に有効な接合レンズを２組備えて、倍率の色収差の補正効果を向上させるものである。

なお、第２レンズの物体側の面形状は、平面、凹面、凸面のいずれでもよい。また、第１の接合レンズおよび第２の接合レンズにおいては、両凸形状のレンズとメニスカス形状の負のレンズの配列の順序に限定はなく、両凸形状のレンズとメニスカス形状の負のレンズのいずれが物体側に位置していてもよい。

また、本発明の内視鏡用対物レンズにおいては、以下の条件式（１）〜（３）を満足するように構成されていることが好ましい。
０．８＜｜ｆ_１／ｆ｜＜１．１（１）
２．０＜Ｄ_１２／ｆ＜３．５（２）
０．６＜ｆ_５６／ｆ_３４＜１．２（３）
ただし、ｆ_１は前記前群の焦点距離であり、ｆは全系の焦点距離であり、Ｄ_１２は前記前群の後側主点から前記後群の前側主点までの距離であり、ｆ_３４は前記第１の接合レンズの焦点距離であり、ｆ_５６は前記第２の接合レンズの焦点距離である。

さらに、本発明の内視鏡用対物レンズにおいては、以下の条件式（４）を満足するように構成されていることが好ましい。
ｎ_１＞２．０（４）
ただし、ｎ_１は前記第１レンズの屈折率である。

さらにまた、本発明の内視鏡用対物レンズにおいては、前記第１の接合レンズと前記第２の接合レンズとが、同一の構成からなることが好ましい。

なお、本発明の内視鏡用対物レンズは、「焦点距離に比して長いバックフォーカス」を有するものであるが、これは好ましくは、以下の条件式（５）を満足するように、焦点距離の２倍以上の長さのバックフォーカスを有するものである。

Ｂｆ／ｆ≧２．０（５）
ただし、ＢｆはバックフォーカスＢｆ（空気換算長）、ｆは全系の焦点距離であり、Ｂｆ／ｆはバックフォーカス比と称されるものである。

なお、上記の屈折率、焦点距離、主点間距離はｄ線（波長５８７．６ｎｍ）に関するものである。

本発明の内視鏡用対物レンズによれば、物体側から順に、全体として負の屈折力を有する前群と、全体として正の屈折力を有する後群とが配列されて、レトロフォーカスタイプのパワー配置を構成するとともに、後群の像面側に色収差補正に有効な接合レンズを２組配置しているため、焦点距離に比して長いバックフォーカスを有するとともに、倍率の色収差を良好に補正することができる。

以下、本発明の内視鏡用対物レンズの実施形態について図面を参照して詳細に説明する。本実施形態の内視鏡用対物レンズは、内視鏡の挿入部の先端部に設けられ、本内視鏡用対物レンズと結像面との間に光路変換プリズム等を配置して使用されるものである。図１は、本実施形態の内視鏡用対物レンズが配置される先端部１の先端面を示す図、図２は本内視鏡用対物レンズの光軸を含む断面である図１のＡ−Ａ線断面における先端部１の要部断面図である。

図１に示すように、先端部１の先端面には内視鏡用対物レンズ２の外面である観察窓３と、観察窓３の両側に配置された２つの照明窓４と、処置具導出口５と、送気・送水ノズル６とが形成されている。

また、図２に示すように、先端部１の内部には先端部１の長軸方向と平行にその光軸が配置された内視鏡用対物レンズ２と、内視鏡用対物レンズ２の像側の光路を９０度折り曲げるための光路変換プリズム７と、その受光面が先端部１の長軸方向と平行になるように光路変換プリズム７に接合された固体撮像素子８とが配置されている。このように固体撮像素子８を配置することにより、図２に示す先端部１の下半分において、直視型の観察光学系を構成し、図２に示す先端部１の上半分において、処置具挿通チャンネル９を構成し、細径の挿入部内に多数の要素を配設している。

なお、固体撮像素子８は受光面保護用のカバーガラスを有するが、図１および図２ではカバーガラスも含めて固体撮像素子８として図示している。また、図２では内視鏡用対物レンズ２の光軸を一点鎖線で示している。図２の内視鏡用対物レンズ２は、レンズ形状を示すものではなく、概念的に図示されたものである。図２からもわかるように、内視鏡用対物レンズ２は、結像面との間に光路変換プリズム７を配置するため、長いバックフォーカスを必要とする。

図３に本発明の一実施形態にかかる内視鏡用対物レンズ２のレンズ構成図を示す。なお、図３に示す構成例は、後述の実施例１のレンズ構成に対応している。図３の内視鏡用対物レンズは、４群６枚構成からなり、物体側から順に、全体として負の屈折力を有する前群Ｇ１と、明るさ絞りＳと、全体として正の屈折力を有する後群Ｇ２とが配列されてなり、前群Ｇ１が、物体側に平面または凸面を向けた負の第１レンズＬ１よりなり、後群Ｇ２が、物体側に曲率半径の絶対値の大きい方の面を向けた正の単レンズである第２レンズＬ２と、両凸形状の第３レンズＬ３およびメニスカス形状の負の第４レンズＬ４からなる第１の接合レンズＬ３４と、両凸形状の第５レンズＬ５およびメニスカス形状の負の第６レンズＬ６からなる第２の接合レンズＬ５６とを物体側から順に配列してなる。

なお、図３では、図２に示す光路変換プリズム７および固体撮像素子８用のカバーガラスの代わりに、これらの光学的光路長の和と同等の光学的光路長を有するプリズムＰ１を用いて図示しており、全系の結像面はプリズムＰ１の像側の面と一致する。

以下に、本実施形態の内視鏡用対物レンズとしての好ましい態様について説明する。なお、以下に述べる屈折率、焦点距離、主点間距離は、特に断りがない限り、ｄ線（波長５８７．６ｎｍ）に関するものである。

本実施形態にかかる内視鏡用対物レンズでは、下記条件式（１）〜（３）を満足するように構成されていることが好ましく、図３に示す例ではそのように構成されている。
０．８＜｜ｆ_１／ｆ｜＜１．１（１）
２．０＜Ｄ_１２／ｆ＜３．５（２）
０．６＜ｆ_５６／ｆ_３４＜１．２（３）
ただし、ｆ_１は前群Ｇ１の焦点距離であり、ｆは全系の焦点距離であり、Ｄ_１２は前群Ｇ１の後側主点から後群Ｇ２の前側主点までの距離であり、ｆ_３４は第１の接合レンズＬ３４の焦点距離であり、ｆ_５６は第２の接合レンズＬ５６の焦点距離である。

また、本実施形態にかかる内視鏡用対物レンズでは、以下の条件式（４）を満足するように構成されていることが好ましい。
ｎ_１＞２．０（４）
ただし、ｎ_１は第１レンズＬ１の屈折率である。

さらに、本実施形態にかかる内視鏡用対物レンズでは、第１の接合レンズＬ３４と第２の接合レンズＬ５６とが、同一の構成からなることが好ましく、図３に示す例ではそのように構成されている。

また、本実施形態にかかる内視鏡用対物レンズでは、焦点距離に比して長いバックフォーカス、具体的には以下の条件式（５）を満足するように、焦点距離の２倍以上の長さのバックフォーカスが確保されていることが好ましい。
Ｂｆ／ｆ≧２．０（５）
ただし、ＢｆはバックフォーカスＢｆ（空気換算長）、ｆは全系の焦点距離であり、Ｂｆ／ｆはバックフォーカス比と称されるものである。

以上のように構成された内視鏡用対物レンズの作用および効果について詳しく説明する。条件式（１）（２）は、良好に倍率色収差を補正しつつ十分な長さのバックフォーカスを得るための式である。十分な長さとは、全系の焦点距離の２倍以上の長さ（空気換算長）である。一般に、単レンズに比べて、中心厚の厚い接合レンズを挿入すると、バックフォーカスが短くなるが、条件式（１）、（２）を規定することにより、本実施形態の内視鏡用対物レンズでは、２組の接合レンズを有しながら長いバックフォーカスを確保することができる。以下、この点について説明する。

簡単のために、前群Ｇ１、後群Ｇ２をそれぞれ薄肉レンズに置換して２枚の薄肉レンズの系を考えることにする。これら２枚の薄肉レンズのうち、一方のレンズ（前方のレンズ）の焦点距離をｆａ、他方のレンズ（後方のレンズ）の焦点距離をｆｂとし、２枚の薄肉レンズの間隔をｄｘとすると、このときの２枚の薄肉レンズの合成焦点距離ｆは、
１／ｆ＝１／ｆａ＋１／ｆｂ−ｄｘ／（ｆａ・ｆｂ）（ｉ）
で表され、バックフォーカスＢｆは、
Ｂｆ＝ｆ（１−ｄｘ／ｆａ）（ｉｉ）
で表わされる。なお、上記各記号は大きさだけでなく向き（符号）も含めたものである。

ここで、必要なバックフォーカスＢｆの長さを合成焦点距離ｆの２倍として
Ｂｆ＝２ｆ（ｉｉｉ）
とおくと、式（ｉｉ）は、
２ｆ＝ｆ（１−ｄｘ／ｆａ）
となり、
ｄｘ＝−ｆａ（ｉｖ）
が得られる。

上述した実施形態の前群Ｇ１は全体として負の屈折力を有し、後群Ｇ２は全体として正の屈折力を有することを考え、ｆａ＜０、ｆｂ＞０とすると、
｜ｄｘ／ｆａ｜≧１（ｖ）
のとき、
Ｂｆ≧２ｆ（ｖｉ）
が実現される。

以上は薄肉レンズの場合である。図３に示すような対物レンズでは、後群Ｇ２の後側主点位置は、ほぼ全系の焦点距離分だけ、後群Ｇ２の中に（物体側に）入り込むことになる。このため、これを補正分として考慮し、全系の焦点距離ｆの２倍の長さを有するバックフォーカスＢｆと後側主点位置が後群Ｇ２の中に入り込んだ分のｆとの和である焦点距離ｆの３倍の長さを考慮した補正値をＢＦとして、
ＢＦ＝３ｆ（ｖｉｉ）
を式（ｉｉｉ）のＢｆ＝２ｆの代わりに用いて計算すると、
｜ｄｘ／ｆＦ｜≧２（ｖｉｉｉ）
なる条件式が得られる。

この条件式を満足することにより、本実施形態の対物レンズにおいて、全系の焦点距離の２倍以上の長いバックフォーカスを確保することができ、条件式（５）を満たすことができる。そして、内視鏡の挿入部の長軸方向に平行に受光面が配置された固体撮像素子と上記対物レンズとの間に光路変換プリズムを挿入配置した状態で、被写体像を固体撮像素子上に結像させることができる。

なお、式（ｖｉｉｉ）は、前群Ｇ１と後群Ｇ２の主点間の距離と前群Ｇ１の焦点距離の比であり、適応範囲が広いが、更に実際の光学系において、実現可能な寸法を考慮すると、条件式（１）、（２）のように限定された範囲となる。

条件式（１）は、前群Ｇ１の焦点距離と全系の焦点距離の比について適切な範囲を規定している。条件式（１）の下限を越えると、発散光学系である前群Ｇ１のパワーが強くなりすぎ、諸収差、特に非点収差が悪化する。条件式（１）の上限を越えると、発散光学系である前群Ｇ１のパワーが弱すぎて、十分なバックフォーカスが得られない。

上記条件式（２）は、前群Ｇ１の後側主点から後群Ｇ２の前側主点までの距離と全系の焦点距離の比について適切な範囲を規定している。条件式（２）の下限を越えると、条件式（１）と同様に、非点収差の悪化をもたらすこととなる。条件式（２）の上限を越えることは、前群Ｇ１と後群Ｇ２の間隔の増大を意味し、発散光学系である前群Ｇ１のレンズ径の増大を招き、小型化が望まれる内視鏡用対物レンズとして好ましくない結果となる。

上記条件式（３）は、後群Ｇ２が備える２組の接合レンズの焦点距離の比について適切な範囲を規定している。諸収差、特に像面湾曲と非点収差の発生量を抑制するには、一方のパワーが他方のパワーに比べて極端に大きくなることを避ける必要があり、ほぼ同程度であることが望ましい。条件式（３）の下限を越えると、第２の接合レンズＬ５６のパワーが増大することになり、周辺部への光線が高い位置で大きく曲げられることとなるので、像面湾曲や非点収差の増大を招く。条件式（３）の上限を越えると、第１の接合レンズＬ３４のパワーが強くなりすぎ、バックフォーカスを長くするためには好ましくない。

上記条件式（４）は、前群Ｇ１の第１レンズＬ１の屈折率について適切な範囲を規定している。条件式（４）は、第１レンズＬ１の像側の面を物体面としたとき、この物体面の後群Ｇ２による結像位置を全系の結像位置から遠ざけるために好適な条件を示している。以下、この点について詳細に説明する。

内視鏡は、挿入部の挿入中は進行方向遠方を観察し、挿入部の挿入後は先端部のごく近傍を観察するので、十分深い被写界深度が必要となる。そのため、内視鏡用対物レンズはＦ値の大きい光学系となるが、それゆえに最も物体側のレンズの表面に付着したゴミ等が観察されてしまう場合がある。本実施形態では、最も物体側のレンズである第１レンズＬ１の物体側の面を、凹面形状ではなく平面または凸面形状としており、ゴミがたまりにくい構造となっている。また、第１レンズＬ１の物体側の面は外部に露出しているので、この部分にゴミ等が付着しても送気・送水ノズル６から噴射される気体または液体により除去することができる。しかし、第１レンズＬ１の像側の面に付着したゴミは除去することができない。

そこで、本実施形態の対物レンズにおいて、第１レンズＬ１の像側の面に付着したゴミが観察されるのを防ぐためには、この像側の面を物体面としたときの後群Ｇ２による結像位置と、撮像素子が配置される全系の結像位置とを少しでも遠ざけることが効果的である。

後群Ｇ２のレンズ系および全系の焦点距離を変更せずに、上記２つの結像位置を遠ざけるためには、前群Ｇ１と後群Ｇ２の間隔を小さくすればよい。この間隔は上式（ｉ）の間隔ｄｘに相当する。式（ｉ）から前群Ｇ１と後群Ｇ２の間隔を小さくするには前群Ｇ１の第１レンズＬ１の焦点距離を短くすればよく、すなわち、前群Ｇ１の第１レンズＬ１のパワーを強くすればよい。そのためには第１レンズＬ１の曲率半径を小さくするか、用いる硝材の屈折率を高くすればよい。内視鏡用対物レンズはもともと全体的に曲率半径が小さいため、さらに曲率半径を小さくすると加工性が悪化し、好ましくないため、高屈折率の硝材を用いることが好ましく、これにより条件式（４）が導出される。

本実施形態の対物レンズにおいて、第１の接合レンズＬ３４と第２の接合レンズＬ５６とを同一の構成からなるようにした場合には、共通部品化することができ、製作コストを低減させ、生産性を向上できる。

次に、本実施形態にかかる内視鏡用対物レンズの具体的な数値実施例について説明する。

＜実施例１＞
実施例１にかかる内視鏡用対物レンズの諸元値を表１に、レンズ構成図を図３に示す。表１において、Ｓｉは最も物体側の構成要素の面を１番目として像側に向かうに従い順次増加するｉ番目（ｉ＝１〜１３）の面番号を示す。Ｒｉはｉ番目の面の曲率半径を示し、Ｄｉはｉ番目の面とｉ＋１番目の面との光軸Ｚ上の面間隔を示す。また、ｎｄｊは最も物体側のレンズを１番目として像側に向かうに従い順次増加するｊ番目（ｊ＝１〜７）のレンズまたはプリズムのｄ線（波長５８７．６ｎｍ）に対する屈折率を示し、νｄｊはｊ番目のレンズまたはプリズムのｄ線に対するアッベ数を示す。表１において、曲率半径および面間隔の単位はｍｍであり、曲率半径は物体側に凸の場合を正、像側に凸の場合を負としている。なお、表中の記号の意味は表２〜表６、表９についても同様である。

図３における符号Ｒｉ、Ｄｉは表１のＲｉ、Ｄｉと対応している。図３において、図中の絞りＳは形状や大きさを表すものではなく光軸Ｚ上の位置を示すものであり、これは他のレンズ構成図についても同様である。なお、表１および図３の符号は、絞りＳおよびプリズムＰ１も含めて表している。

図４に、実施例１における第１レンズＬ１の像側の面Ｓ２を物体面としたときの後群Ｇ２による結像位置ＰＺを示している。式（４）の説明において上述したように、全系の結像位置（プリズムＰ１の像側の面の位置）と、上記結像位置ＰＺとの距離の差ＤＺは大きい方が好ましく、実施例１におけるＤＺは０．８８８ｍｍである。

また、実施例１では第１の接合レンズＬ３４と第２の接合レンズＬ５６が同一の構成からなり、生産性の高い設計となっている。

＜実施例２＞
実施例２にかかる内視鏡用対物レンズの諸元値を表２に、レンズ構成図を図５に示す。図５において、符号Ｒｉ、Ｄｉは表２のＲｉ、Ｄｉと対応している。

実施例１と実施例２とでは、後群Ｇ２が共通であり、前群Ｇ１の焦点距離および前群Ｇ１と後群Ｇ２との間隔のみが異なる。より詳しくは、実施例１と比べると、実施例２では第１レンズＬ１の硝材に屈折率の高いものを用いることで第１レンズＬ１のパワーを強くし、前群Ｇ１と後群Ｇ２の空気間隔を狭くしている。実施例１からこれらの変更を行うだけで、実施例２では、全系の焦点距離は同一に保ったまま、第１レンズＬ１の像側の面を物体面としたときの後群Ｇ２による結像位置ＰＺを全系の結像位置から遠ざけることを実現している。これはすなわち、実施例２の方が実施例１よりも、レンズＬ１の像側の面に付着したゴミなどに、ピントがあいにくく、目立ちにくくなることを意味する。具体的には、実施例２におけるＤＺは、１．０１９ｍｍであり、実施例１のＤＺと比較すると、０．１３１ｍｍ長くなっている。この増分は、全系の焦点距離の約２６％に相当する。

＜実施例３＞
実施例３にかかる内視鏡用対物レンズの諸元値を表３に、レンズ構成図を図６に示す。図６において、符号Ｒｉ、Ｄｉは表３のＲｉ、Ｄｉと対応している。実施例３におけるＤＺは、０．９７４ｍｍである。

＜実施例４＞
実施例４にかかる内視鏡用対物レンズの諸元値を表４に、レンズ構成図を図７に示す。図７において、符号Ｒｉ、Ｄｉは表４のＲｉ、Ｄｉと対応している。

上記の実施例１と実施例２との関係と同様に、実施例３と実施例４とでは、後群Ｇ２が共通であり、前群Ｇ１の焦点距離および前群Ｇ１と後群Ｇ２との間隔のみが異なる。実施例４におけるＤＺは、１．１１６ｍｍであり、実施例３のＤＺと比較すると０．１４２ｍｍ長くなっている。この増分は、全系の焦点距離の約２８％に相当する。

＜実施例５＞
実施例５にかかる内視鏡用対物レンズの諸元値を表５に、レンズ構成図を図８に示す。図８において、符号Ｒｉ、Ｄｉは表５のＲｉ、Ｄｉと対応している。実施例５におけるＤＺは、１．０６７ｍｍである。

＜実施例６＞
実施例６にかかる内視鏡用対物レンズの諸元値を表６に、レンズ構成図を図９に示す。図９において、符号Ｒｉ、Ｄｉは表６のＲｉ、Ｄｉと対応している。

上記の実施例１と実施例２との関係と同様に、実施例５と実施例６とでは、後群Ｇ２が共通であり、前群Ｇ１の焦点距離および前群Ｇ１と後群Ｇ２との間隔のみが異なる。実施例６におけるＤＺは、１．２２６ｍｍであり、実施例５のＤＺと比較すると０．１５９ｍｍ長くなっている。この増分は、全系の焦点距離の約３２％に相当する。

上記実施例１〜６にかかる内視鏡用対物レンズの球面収差、非点収差、歪曲収差（ディストーション）、倍率色収差の収差図をそれぞれ図１０〜図１５に示す。各収差図には、ｄ線を基準波長とした収差を示すが、球面収差図および倍率色収差図には、Ｆ線（波長４８６．１ｎｍ）、Ｃ線（波長６５６．３ｎｍ）についての収差も示す。非点収差図において、実線はサジタル方向、破線はタンジェンシャル方向の収差を示す。球面収差図のＦはＦ値であり、その他の収差図のωは半画角を示す。図１０〜図１５からわかるように、上記実施例１〜実施例６は各収差が良好に補正されている。

上記実施例１〜実施例６におけるイメージサイズ、物体距離、画角、全系の焦点距離ｆ、バックフォーカスＢｆ（空気換算長）、前群Ｇ１の焦点距離ｆ_１、前群Ｇ１の後側主点位置、後群Ｇ２の前側主点位置、前群Ｇ１の後側主点位置から後群Ｇ２の前側主点位置までの距離Ｄ_１２、第１の接合レンズＬ３４の焦点距離ｆ_３４、第２の接合レンズＬ５６の焦点距離ｆ_５６、ＤＺ、ＤＺの差（後群Ｇ２が共通の２つの実施例のＤＺの差）を表７に示す。表７において、画角の単位は度であり、その他の単位は全てｍｍである。

また、上記実施例１〜実施例６における条件式（１）〜（３）、（５）の値を表８に示す。表８から明らかなように、実施例１〜実施例６は、条件式（１）〜（３）、（５）を満足している。

次に、比較例として、特許文献１の実施例１に本実施例と同等の焦点距離を有するようスケーリングを施したものを例にとり説明する。比較例の諸元値を表９に、レンズ構成図を図１６に示す。比較例の球面収差、非点収差、歪曲収差、倍率色収差の収差図を図１７に示す。図１７に示す符号の意味は前述の本発明の実施例のものと同様である。また、比較例におけるイメージサイズ、物体距離、画角、全系の焦点距離ｆ、バックフォーカスＢｆ、条件式（５）の値（バックフォーカス比）を表１０に示す。表１０において、画角の単位は度であり、バックフォーカス比を除くその他の単位はｍｍである。

図１６に示すように、この比較例は物体側から順に、負レンズ、正レンズ、正レンズ、両凸形状の正レンズおよびメニスカス形状の負レンズの接合レンズの４群５枚構成を有する。この比較例では、最も像側のレンズから結像面Ｐまでの距離が短く、プリズム等を配置するのは困難である。

本発明の実施例と比較例を比較すると、比較例の条件式（５）の値（バックフォーカス比）は表１０に示すように１未満でありバックフォーカスが短いのに対し、本発明の実施例の条件式（５）の値は２以上でバックフォーカスが長いのに加え、各収差、特に倍率の色収差は、比較例のものと同等もしくはそれ以上に良好に補正されている。

以上、実施の形態および実施例を挙げて本発明を説明したが、本発明は上記実施の形態および実施例に限定されず、種々の変形が可能である。例えば、各レンズ成分の曲率半径、面間隔および屈折率の値は、上記各数値実施例で示した値に限定されず、他の値をとり得るものである。

本発明の実施形態にかかる内視鏡用対物レンズが配置される先端部の先端面を示す図図１のＡ−Ａ線断面における先端部の要部断面図本発明の実施例１にかかる内視鏡用対物レンズのレンズ構成を示す図第１レンズの像側の面を物体面としたときの後群による結像位置を説明するための図本発明の実施例２にかかる内視鏡用対物レンズのレンズ構成を示す図本発明の実施例３にかかる内視鏡用対物レンズのレンズ構成を示す図本発明の実施例４にかかる内視鏡用対物レンズのレンズ構成を示す図本発明の実施例５にかかる内視鏡用対物レンズのレンズ構成を示す図本発明の実施例６にかかる内視鏡用対物レンズのレンズ構成を示す図本発明の実施例１にかかる内視鏡用対物レンズの各収差図本発明の実施例２にかかる内視鏡用対物レンズの各収差図本発明の実施例３にかかる内視鏡用対物レンズの各収差図本発明の実施例４にかかる内視鏡用対物レンズの各収差図本発明の実施例５にかかる内視鏡用対物レンズの各収差図本発明の実施例６にかかる内視鏡用対物レンズの各収差図比較例にかかる内視鏡用対物レンズのレンズ構成を示す図比較例にかかる内視鏡用対物レンズの各収差図

符号の説明

１先端部
２内視鏡用対物レンズ
３観察窓
４照明窓
５処置具導出口
６送気・送水ノズル
７光路変換プリズム
８固体撮像素子
９処置具挿通チャンネル
Ｄｉ（ｉ＝１〜１２）ｉ番目の面とｉ＋１番目の面との光軸上の面間隔
Ｇ１前群
Ｇ２後群
Ｌ１第１レンズ
Ｌ２第２レンズ
Ｌ３第３レンズ
Ｌ３４、Ｌ５６接合レンズ
Ｌ４第４レンズ
Ｌ５第５レンズ
Ｌ６第６レンズ
Ｐ１プリズム
Ｒｉ（ｉ＝１〜１３）ｉ番目の面の曲率半径
Ｓ絞り
Ｚ光軸

Claims

物体側から順に、全体として負の屈折力を有する前群と、明るさ絞りと、全体として正の屈折力を有する後群とが配列されてなり、
前記前群が、物体側に平面または凸面を向けた負の第１レンズよりなり、
前記後群が、物体側に曲率半径の絶対値の大きい方の面を向けた正の単レンズである第２レンズと、両凸形状の第３レンズおよびメニスカス形状の負の第４レンズからなる第１の接合レンズと、両凸形状の第５レンズおよびメニスカス形状の負の第６レンズからなる第２の接合レンズとを物体側から順に配列してなることを特徴とする内視鏡用対物レンズ。
以下の条件式（１）〜（３）を満足するように構成されていることを特徴とする請求項１記載の内視鏡用対物レンズ。
０．８＜｜ｆ_１／ｆ｜＜１．１（１）
２．０＜Ｄ_１２／ｆ＜３．５（２）
０．６＜ｆ_５６／ｆ_３４＜１．２（３）
ただし、ｆ_１：前記前群の焦点距離
ｆ：全系の焦点距離
Ｄ_１２：前記前群の後側主点から前記後群の前側主点までの距離
ｆ_３４：前記第１の接合レンズの焦点距離
ｆ_５６：前記第２の接合レンズの焦点距離
以下の条件式（４）を満足するように構成されていることを特徴とする請求項１または２記載の内視鏡用対物レンズ。
ｎ_１＞２．０（４）
ただし、ｎ_１：前記第１レンズの屈折率
前記第１の接合レンズと前記第２の接合レンズとが、同一の構成からなることを特徴とする請求項１から３のいずれか１項記載の内視鏡用対物レンズ。