JP6416451B1

JP6416451B1 - 内視鏡用対物光学系

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Abstract

Ｆナンバーが小さく、小型でかつ高い結像性能を有し、製造誤差に強く、フレアの発生の抑制が容易な内視鏡用対物光学系を提供すること。
内視鏡用対物光学系は、物体側から順に、負の屈折力の第１レンズＬ１と、正の屈折力の第２レンズＬ２と、明るさ絞りＳと、正の屈折力の第３レンズＬ３と、正の屈折力の第４レンズＬ４と、負の屈折力の第５レンズＬ５と、正の屈折力の第６レンズＬ６と、からなり、第２レンズＬ２は、像側に凸を向けたメニスカスレンズであり、第３レンズＬ３は、像側に凸を向けたメニスカスレンズであり、第４レンズＬ４と第５レンズＬ５とで、正の屈折力の接合レンズが形成され、第６レンズＬ６は、撮像素子と接合されており、以下の条件式（１）を満たす。
０．５５≦（ｒ3f＋ｒ3r）／（ｒ3f−ｒ3r）≦５（１）
ここで、
ｒ3fは、第３レンズの物体側面の曲率半径、
ｒ3rは、第３レンズの像側面の曲率半径、
である。

Description

本発明は、対物光学系に関するものであり、例えば医療分野や工業分野などで用いられる内視鏡装置に利用できる内視鏡用対物光学系に関する。

内視鏡は、医療用分野及び工業用分野で広く使用されている装置である。特に医療用分野においては、内視鏡は、観察部位の診断や治療に利用されている。この診断や治療には、体腔内に挿入された内視鏡により得られる画像が用いられる。

内視鏡用の対物光学系では、適切なＦナンバーとピント位置を設定することにより、近点から遠点までピントの合った像を形成している。また、対物光学系では、レンズ径を小さくすることや、光学系の全長を短くすることが行われている。このようにすることにより、挿入部を細くすることができる。その結果、挿入時の苦痛を低減することや、体内で小回りの効く挿入部を実現することができる。近年は、更に高画質で小型な内視鏡が求められるようになってきている。

小型の対物光学系として、特許文献１〜７に記載された対物光学系がある。

特許文献１には、撮影レンズが開示されている。撮影レンズは、物体側から順に、負レンズと、正レンズと、明るさ絞りと、正レンズと、負レンズと正レンズとが接合された接合レンズと、正レンズと、を有する。

特許文献２には、内視鏡対物光学系が開示されている。内視鏡対物光学系は、物体側から順に、負レンズと、正レンズと、挿脱可能なメニスカスレンズと、明るさ絞りと、正レンズと、正レンズと、を有する。最も像側に位置する正レンズは、撮像素子のカバーガラスと接合されている。

特許文献３には、内視鏡対物レンズユニットが開示されている。内視鏡対物レンズユニットは、物体側から順に、負レンズと、正レンズと、明るさ絞りと、正レンズと、正レンズと負レンズとが接合された接合レンズと、を有する。

特許文献４には、撮像光学系が開示されている。撮像光学系は、物体側から順に、負レンズと、正レンズと、明るさ絞りと、正レンズと、正レンズと負レンズとが接合された接合レンズと、正レンズと、を有する。最も像側に位置する正レンズは、撮像素子のカバーガラスと接合されている。

特許文献５には、内視鏡対物レンズが開示されている。内視鏡対物レンズは、物体側から順に、負レンズと、正レンズと、明るさ絞りと、正レンズと、正レンズと負レンズとが接合された接合レンズと、正レンズと、を有する。最も像側に位置する正レンズは、撮像素子のカバーガラスと接合されている。

特許文献６には、内視鏡用光学系が開示されている。内視鏡用光学系は、物体側から順に、負レンズと、正レンズと、明るさ絞りと、正レンズと、正レンズと負レンズとが接合された接合レンズと、正レンズと、を有する。最も像側に位置する正レンズは、撮像素子のカバーガラスと接合されている。

特許文献７には、内視鏡対物光学系が開示されている。内視鏡対物光学系は、物体側から順に、負レンズと、正レンズと、明るさ絞りと、正レンズと、正レンズと負レンズとが接合された接合レンズと、正レンズと、を有する。最も像側に位置する正レンズは、撮像素子のカバーガラスと接合されている。

特許第３７２３６３７号公報国際公開第２０１３／００２０１９号国際公開第２０１１／１４５５０５号特開２００１−０８３４００号公報特開平６−２２２２６３号公報特許第２５９６８１０号公報特許第５９２７３６８号公報

一般的に、撮像素子の画素数を増やすことで、高画質化が可能となる。画素数の増加に応じて撮像面を大型化すると、撮像面に形成する像の高さも高くしなくてはならない。しかしながら像高が高くなってしまうと、対物光学系も大きくなる。この場合、光学系を小型化することが難しくなる。そのため、内視鏡に用いる撮像素子では、撮像素子のサイズを同じまま画素ピッチを小さくすることで、小型化を保ちつつ高画質化する方法が行われることが多い。

しかしながら、画素ピッチが小さくなると、対物光学系には、許容錯乱円を更に小さくすることが求められる。そのため、高い光学性能を持った対物光学系が必要となる。許容錯乱円は、回折の影響を強く受ける。そのため、対物光学系を、Ｆナンバーが小さい光学系にする必要がある。

一般的には、Ｆナンバーが小さくなると、収差補正が難しくなる。収差を良好に補正するためには、レンズ枚数を増やすか、又は、光学系の全長を長くしなければならない。そのため、光学系が大型化してしまう傾向にある。このように、撮像素子のサイズを同じままで画素ピッチを小さくすると、単純に光学系の小型化と高性能化を達成することができない。

更に、Ｆナンバーが小さくなると、光学系が製造ばらつきに対して弱くなってしまう。すなわち、レンズ部品の曲率半径の誤差、肉厚の誤差、及び光学系組立時のメカ枠とレンズとのシフト、チルト誤差等で、光学性能が劣化しやすくなる。このようなことから、光学系には、許容できる誤差量が大きいことが望まれる。

また、近年、撮像素子では、多画素化が進んでいる。多画素化が進むと、それに伴い画素ピッチが小さくなる。画素ピッチが小さくなると、光学系における許容錯乱円も小さくなる。

光学系の組み立てでは、物体像の位置と撮像面の位置とを一致させる調整（以下、「ピント調整」という）が行われる。ピントの合った物体像を撮像するためには、ピント調整が高精度で行われている必要がある。ピント調整では、レンズの移動、撮像素子の移動、又はレンズと撮像素子の移動が行われる。光学系における許容錯乱円が小さいと、更に高い精度がピント調整に求められる。

特に、製造時に行われるピント合わせについては、画素ピッチと、Ｆナンバーでほぼ決まる許容錯乱円とで、許容される誤差量が決まってしまう。例えば、ピント合わせの許容誤差が３μｍ〜５μｍだと、許容量としてはかなり小さい。

レンズを撮像素子のカバーガラスと接合した場合、レンズが撮像素子の近傍、すなわち、像面の近傍に位置する。この場合、カバーガラスに接合されたレンズは、フィールドレンズとして機能する。この状態で、レンズと撮像素子とを一体で移動させると、光学系の縦倍率が小さくなる。その結果、ピント調整を容易に行うことができる。

ピント合わせが終ると、レンズや撮像素子が接着剤で固定される。このとき、接着剤の硬化に伴って、レンズの位置や撮像素子の位置にずれが生じる。上述のように許容量が小さいと、接着剤には、硬化によって生じるずれ量をかなり小さい量にすることが求められる。しかしながら、接着剤では対応が困難な場合もある。このようなことから、製造時のピント誤差に関して、光学系には、許容できる誤差量が大きいことが望まれる。

特許文献１の撮影レンズは、Ｆナンバーが２．８の明るい光学系である。しかしながら、小さい画素ピッチに対する製造誤差の問題は考慮されていなかった。また、カメラ用の光学系であるため、内視鏡の光学系のような小型化は達成されていなかった。

特許文献２の内視鏡対物光学系は、Ｆナンバーが８の暗い光学系である。そのため、小さい画素ピッチに対応した光学系にはなっていなかった。

特許文献３の内視鏡対物レンズユニットは、Ｆナンバーが４〜５の比較的明るい光学系である。しかしながら、小さい画素ピッチに対する製造誤差の問題は考慮されていなかった。

特許文献４の撮像光学系は、Ｆナンバーが９．６〜１１の暗い光学系である。そのため、小さい画素ピッチに対応した光学系にはなっておらず、また、小さい画素ピッチに対する製造誤差の問題も考慮されていなかった。

特許文献５の内視鏡対物レンズは、比較的明るい光学系である。しかしながら、フィールドレンズの物体側にある接合レンズが負屈折力を有している。この場合、正屈折力を分散させることができないため、収差が十分に補正されているとは言い難い。そのため、光学系を小型化したときの製造誤差による性能劣化や、小さい画素ピッチに対する製造誤差による性能劣化を考慮しているとはいえなかった。

特許文献６の内視鏡用光学系は、Ｆナンバーが４．７の比較的明るい光学系である。しかしながら、小さい画素ピッチに対応した光学系にはなっていなかった。

特許文献７の内視鏡対物光学系は、比較的明るい光学系で、しかも、フィールドレンズを備えている。よって、製造誤差によるピントずれに対する考慮もされている。ただし、フィールドレンズにより、撮像面以外で生じた反射光がフレアになってしまう場合があった。

本発明は、このような問題点に鑑みてなされたものであり、Ｆナンバーが小さく、小型でかつ高い結像性能を有し、製造誤差に強く、フレアの発生の抑制が容易な内視鏡用対物光学系を提供することを目的とする。

上述した課題を解決し、目的を達成するために、本発明の少なくとも幾つかの実施形態に係る内視鏡用対物光学系は、
物体側から順に、
負の屈折力の第１レンズと、
正の屈折力の第２レンズと、
明るさ絞りと、
正の屈折力の第３レンズと、
正の屈折力の第４レンズと、
負の屈折力の第５レンズと、
正の屈折力の第６レンズと、からなり、
第２レンズは、像側に凸を向けたメニスカスレンズであり、
第３レンズは、像側に凸を向けたメニスカスレンズであり、
第４レンズと第５レンズとで、正の屈折力の接合レンズが形成され、
第６レンズは、撮像素子と接合されており、
以下の条件式（１’’’）を満たすことを特徴とする。
１＜（ｒ3f＋ｒ3r）／（ｒ3f−ｒ3r）≦５（１’’’）
ここで、
ｒ3fは、第３レンズの物体側面の曲率半径、
ｒ3rは、第３レンズの像側面の曲率半径、
である。

本発明は、Ｆナンバーが小さく、小型でかつ高い結像性能を有し、製造誤差に強く、フレアの発生の抑制が容易な内視鏡用対物光学系を提供できる。

本実施形態に係る内視鏡用対物光学系の具体的な構成を示す断面図である。フレアの発生の様子を示す図である。実施例１の内視鏡用対物光学系の断面図と収差図である。実施例２の内視鏡用対物光学系の断面図と収差図である。実施例３の内視鏡用対物光学系の断面図と収差図である。

以下、本実施形態に係る内視鏡用対物光学系について、図面を用いて、このような構成をとった理由と作用を説明する。なお、以下の実施形態によりこの発明が限定されるものではない。

本実施形態に係る内視鏡用対物光学系は、物体側から順に、負の屈折力の第１レンズと、正の屈折力の第２レンズと、明るさ絞りと、正の屈折力の第３レンズと、正の屈折力の第４レンズと、負の屈折力の第５レンズと、正の屈折力の第６レンズと、からなり、第２レンズは、像側に凸を向けたメニスカスレンズであり、第３レンズは、像側に凸を向けたメニスカスレンズであり、第４レンズと第５レンズとで、正の屈折力の接合レンズが形成され、第６レンズは、撮像素子と接合されており、以下の条件式（１）を満たすことを特徴とする。
０．５５≦（ｒ3f＋ｒ3r）／（ｒ3f−ｒ3r）≦５（１）
ここで、
ｒ3fは、第３レンズの物体側面の曲率半径、
ｒ3rは、第３レンズの像側面の曲率半径、
である。

本実施形態に係る内視鏡用対物光学系について説明する。図１は、本実施形態に係る内視鏡用対物光学系を示す断面図である。図１に示すように、本実施形態に係る内視鏡用対物光学系は、物体側から順に、負の屈折力の第１レンズＬ１と、正の屈折力の第２レンズＬ２と、明るさ絞りＳと、正の屈折力の第３レンズＬ３と、正の屈折力の第４レンズＬ４と、負の屈折力の第５レンズＬ５と、正の屈折力の第６レンズＬ６と、で構成されている。

第２レンズＬ２は、像側に凸を向けたメニスカスレンズである。第３レンズＬ３は、像側に凸を向けたメニスカスレンズである。第４レンズＬ４と第５レンズＬ５とで、正の屈折力の接合レンズＣＬが形成されている。第６レンズＬ６は、カバーガラスＣＧと接合されている。カバーガラスＣＧは、撮像素子のカバーガラスである。第６レンズＬ６は、カバーガラスＣＧを介さずに、撮像素子の撮像面と直接接合されていても良い。

第２レンズＬ２と第３レンズＬ３との間に、平行平板Ｆが配置されている。平行平板Ｆは、内視鏡用対物光学系中の任意の位置に配置することができる。第６レンズＬ６の像側に、カバーガラスＣＧが配置されている。カバーガラスＣＧは、撮像素子のカバーガラスである。カバーガラスＣＧの像側には、撮像素子（不図示）が配置されている。カバーガラスＣＧの像側面は、像面になっている。撮像素子の撮像面は、カバーガラスＣＧの像側面と一致している。

第２レンズＬ２と第３レンズＬ３との間に、明るさ絞りＳが配置されている。より具体的には、明るさ絞りＳは、平行平板Ｆの像側面に位置している。

内視鏡では、一般的に、広範囲の領域が観察できることが必要である。また、体内への挿入が行われるので、挿入部の外径は細いことが必要である。このようなことから、内視鏡用対物光学系では、光学系の外径、特に、最も物体側に位置するレンズの外径を小さくしなくてはならない。

このような理由から、本実施形態に係る内視鏡用対物光学系では、光学系のタイプとして、レトロフォーカスタイプの光学系を採用している。レトロフォーカスタイプの光学系を実現するために、本実施形態に係る内視鏡用対物光学系では、最も物体側に、負の屈折力の第１レンズＬ１を配置している。これにより、レトロフォーカスタイプの光学系に必要な負の屈折力を確保している。

第１レンズＬ１の像側には、第２レンズＬ２が配置されている。第２レンズＬ２は、像側に凸を向けたメニスカスレンズである。このようにすることで、第１負レンズＬ１で発生する収差を、第２レンズＬ２で補正している。

第２レンズＬ２の像側には、開口絞りＳが位置している。開口絞りＳの像側に、第３レンズＬ３が配置されている。第３レンズＬ３は、像側に凸を向けたメニスカスレンズである。第３レンズＬ３は、主に、結像に寄与する。よって、第３レンズＬ３では、結像に必要な正の屈折力が確保されている。

第３レンズＬ３の像側には、接合レンズＣＬが配置されている。接合レンズＣＬは、第４レンズＬ４と第５レンズＬ５とからなる。第３レンズＬ３の像側では、像の周辺部に到達する光線高が高くなる。光線高が高い場所では、色収差の補正が行いやすい。そこで、第３レンズＬ３の像側に接合レンズＣＬを配置することで、色収差の補正を行っている。

また、接合レンズＣＬの屈折力を、正の屈折力にすることで、結像に必要な正の屈折力を、接合レンズＣＬでも確保している。この場合、結像に必要な正の屈折力を、第３レンズＬ３と接合レンズＣＬとで分担できるので、第３レンズＬ３における収差の発生や接合レンズＣＬにおける発生の収差を、共に抑制することができる。

接合レンズＣＬの像側には、第６レンズＬ６が配置されている。第６レンズＬ６は、像面の近傍に配置されている。

本実施形態に係る内視鏡用対物光学系は、画素ピッチが小さい撮像素子と組み合わせることができる。画素ピッチが小さいと、光学系における許容錯乱円も小さい。上述のように、光学系における許容錯乱円が小さいと、更に高い精度がピント調整に求められる。

本実施形態に係る内視鏡用対物光学系では、第６レンズＬ６は、カバーガラスＣＧと接合されている。カバーガラスＣＧは、撮像素子のカバーガラスである。よって、第６レンズＬ６は、カバーガラスＣＧを介して、撮像素子と一体になっている。

第６レンズＬ６は撮像素子と一体になっているので、像面の近傍に位置する。また、第６レンズＬ６は正の屈折力を有する。よって、第６レンズＬ６は、フィールドレンズとして機能する。この場合、第６レンズＬ６と撮像素子とを一緒に移動したときに、光学系の縦倍率が小さくなる。そのため、ピント調整時の誤差感度を低減できる。その結果、ピント調整を高精度で、かつ、容易に行うことができる。

また、第６レンズＬ６は、正の屈折力を有する。そのため、第６レンズＬ６から出射する光線の主光線が、像面の法線に対して平行、又は略平行になってしまう。このように、第６レンズＬ６が像面の近傍に配置されることで、像面に入射する主光線と像面の法線とのなす角度が小さくなる。

像面には、撮像素子の撮像面が位置している。また、像面の周囲には撮像素子を構成する部材が配置されている。そのため、像面に入射した光が、撮像面や部材で反射される。反射された光は、再び光学系に向かう。反射された光が光学系に入射しない場合、問題ない。しかしながら、反射された光が光学系に入射する場合、反射された光によってフレアが発生する可能性がある。

図２は、フレアの発生の様子を示す図である。図２（ａ）はフレアが発生する場合を示し、図２（ｂ）はフレアが発生しない場合を示している。図２では、像面Ｉに入射した光が実線で示され、像面Ｉで反射された光が破線で示されている。

光線ＢＥ１は、レンズＬＡからレンズＬＢに向かう光線で、物体の像を形成する光線である。光線ＢＥ１は、レンズＬＢとカバーガラスＣＧを通過して、像面Ｉに到達する。光線ＢＥ１は、像面Ｉに配置された部材によって反射される。光線ＢＥ２は、像面Ｉに配置された部材によって反射された光線である。光線ＢＥ２は、カバーガラスＣＧとレンズＬＢを通過して、レンズＬＡに到達する。

レンズＬＡでは、物体側面と像側面とによって光線ＢＥ２が反射される。光線ＢＥ３は、レンズ面によって反射された光線である。光線ＢＥ３は、像面Ｉに向かって進行する。

レンズＬＡが両凸レンズの場合、物体側面は、像側に凹の面になっている。この場合、図２（ａ）に示すように、光線ＢＥ３は像側面に到達し、像側面で屈折される。そのため、光線ＢＥ３は、レンズＬＢとカバーガラスＣＧを通過して、像面Ｉに到達する。光線ＢＥ３はフレア光になるので、フレアが生じる。

一方、像側面は、像側に凸の面になっている。この場合、図２（ｂ）に示すように、光線ＢＥ３は、光軸から離れる方向に進行する。そのため、光線ＢＥ３は、レンズＬＢとカバーガラスＣＧを通過せず、また、像面Ｉに到達しない。光線ＢＥ３はフレア光にはならいので、フレアは生じない。

本実施形態に係る内視鏡用対物光学系は複数のレンズで構成されているので、各レンズで、光線ＢＥ３が生じる。特に、第３レンズは、光線ＢＥ３が像面Ｉに到達し易い位置に配置されている。そこで、本実施形態に係る内視鏡用対物光学系では、第３レンズを、像側に凸を向けたメニスカスレンズにしている。

このようにすると、第３レンズでは、物体側面と像側面が、共に像側に凸の面になる。そのため、物体側面と像側面の両方で、第３レンズで反射された光を、図２（ｂ）と同様に、光軸から離れる方向に進行させることができる。その結果、フレアの発生を抑制することができる。

本実施形態に係る内視鏡用対物光学系は上述の構成を備えると共に、条件式（１）を満たす。

条件式（１）の上限値を上回ると、第３レンズの物体側面の曲率半径が小さくなりすぎる。そのため、球面収差やコマ収差が悪化してしまう。

条件式（１）の下限値を下回ると、第３レンズの像側面の曲率半径が大きくなりすぎる。この場合、第６レンズや像面に配置された部材で反射された光が第３レンズで反射されると、反射されたフレア光となって像面に到達する。そのため、フレアが発生しやすくなってしまう。

条件式（１）に代えて、以下の条件式（１’）を満たすのが良い。
０．９≦（ｒ3f＋ｒ3r）／（ｒ3f−ｒ3r）≦３．５（１’）
条件式（１）に代えて、以下の条件式（１’’）を満たすのがより良い。
１．２≦（ｒ3f＋ｒ3r）／（ｒ3f−ｒ3r）≦２（１’’）

本実施形態に係る内視鏡用対物光学系は、以下の条件式（２）を満たすことが好ましい。
−２０≦ｒ3f／ｒ4f≦−０．５（２）
ここで、
ｒ3fは、第３レンズの物体側面の曲率半径、
ｒ4fは、第４レンズの物体側面の曲率半径、
である。

上述のように、第３レンズは、光線ＢＥ３が像面Ｉに到達し易い位置に配置されている。第４レンズでは、物体側面が第３レンズの近傍に位置しているので、第４レンズの物体側面も、光線ＢＥ３が像面Ｉに到達し易い位置に配置されていることになる。よって、第４レンズの物体側面によるフレアの発生を考慮する必要がある。

ただし、第４レンズの物体側面では、フレアの発生の抑制だけでなく、諸収差の発生も抑制しなくてはならい。条件式（２）を満たすことで、フレアの発生を抑えつつ、諸収差を良好に補正することができる。その結果、光学性能の劣化を抑制することができる。

条件式（２）の上限値を上回ると、第３レンズの物体側面の曲率半径が大きくなりすぎるか、又は、第４レンズの物体側面の曲率半径が小さくなりすぎる。第３レンズの物体側面の曲率半径が大きくなりすぎると、フレアが発生しやすくなってしまう。第４レンズの物体側面の曲率半径が小さくなりすぎると、球面収差やコマ収差が悪化してしまう。

条件式（２）の下限値を下回ると、第３レンズの物体側面の曲率半径が小さくなりすぎるか、又は、第４レンズの物体側面の曲率半径が大きくなりすぎる。第３レンズの物体側面の曲率半径が小さくなりすぎると、球面収差やコマ収差が悪化してしまう。第４レンズの物体側面の曲率半径が大きくなりすぎると、像の周辺部におけるコマ収差や非点収差を、良好に補正することが困難になる。

条件式（２）に代えて、以下の条件式（２’）を満たすのが良い。
−１０≦ｒ3f／ｒ4f≦−０．７（２’）
条件式（２）に代えて、以下の条件式（２’’）を満たすのがより良い。
−７≦ｒ3f／ｒ4f≦−１（２’’）

諸収差を良好に補正するためには、第４レンズを両凸レンズにすることが好ましい。ただし、第４レンズを両凸レンズにすると、第４レンズの物体側面は、像側に凹の面になる。この場合、第４レンズの物体側面で反射された光によって、フレアが生じやすくなる。

第４レンズの物体側面によるフレアの発生を抑制するためには、第４レンズの物体側面を、像側に凸の面にすれば良い。しかしながら、このようにしてしまうと、球面収差やコマ収差が補正できなくなってしまう。

条件式（２）を満たすことで、第４レンズの物体側面が像側に凹の面であっても、フレアの発生を抑制しつつ、球面収差やコマ収差を良好に補正することができる。

本実施形態に係る内視鏡用対物光学系は、以下の条件式（３）を満たすことが好ましい。
−１≦ｒ6f／ｒ3f≦−０．０２（３）
ここで、
ｒ6fは、第６レンズの物体側面の曲率半径、
ｒ3fは、第３レンズの物体側面の曲率半径、
である。

本実施形態に係る内視鏡用対物光学系では、第３レンズの物体側面と第６レンズの物体側面とが、フレア光の結像位置に関与している。また、第６レンズは、ピント調整時の誤差感度に関与している。条件式（３）を満たすことで、第３レンズの物体側面の曲率半径と第６レンズの物体側面の曲率半径を、共に適切に設定することができる。その結果、フレアの発生を抑えつつ、ピント調整時の誤差感度を低くすることができる。

条件式（３）の上限値を上回ると、第６レンズの物体側面の曲率半径が小さくなりすぎるか、又は、第３レンズの物体側面の曲率半径が大きくなりすぎる。第６レンズの物体側面の曲率半径が小さくなりすぎると、像面湾曲が補正過剰になってしまう。第３レンズの物体側面の曲率半径が大きくなりすぎると、フレアが発生しやすくなってしまう。

条件式（３）の下限値を下回ると、第６レンズの物体側面の曲率半径が大きくなりすぎるか、又は、第３レンズの物体側面の曲率半径が小さくなりすぎる。第６レンズの物体側面の曲率半径が大きくなりすぎると、製造誤差によりピントずれが大きくなってしまう。また、第６レンズで反射された光が第３レンズに到達しやすくなるので、フレアが発生しやすくなる。第３レンズの物体側面の曲率半径が小さくなりすぎると、球面収差やコマ収差が悪化してしまう。

条件式（３）に代えて、以下の条件式（３’）を満たすのが良い。
−０．７≦ｒ6f／ｒ3f≦−０．０５（３’）
条件式（３）に代えて、以下の条件式（３’’）を満たすのがより良い。
−０．５≦ｒ6f／ｒ3f≦−０．１（３’’）

本実施形態に係る内視鏡用対物光学系は、以下の条件式（４）を満たすことが好ましい。
−０．７≦ｆ1／ｆ4≦−０．３（４）
ここで、
ｆ1は、第１レンズの焦点距離、
ｆ4は、第４レンズの焦点距離、
である。

レトロフォーカスタイプの光学系では、光学系の全長が大きくなる傾向がある。光学系の全長の増大と収差の悪化を抑制するためには、負レンズの屈折力と正レンズの屈折力を、共に適切に設定する必要がある。本実施形態に係る内視鏡用対物光学系では、負屈折力の第１レンズと正屈折力の第４レンズとで、レトロフォーカスタイプの光学系を構成している。条件式（４）を満たすことで、光学系の全長の増大と収差の悪化を抑制することができる。

条件式（４）の上限値を上回ると、第１レンズの焦点距離が大きくなりすぎるか、又は、第４レンズの焦点距離が小さくなりすぎる。第１レンズの焦点距離が大きくなりすぎると、光学系の全長が大きくなってしまう。第４レンズの焦点距離が小さくなりすぎると、球面収差やコマ収差等が悪化してしまう。

条件式（４）の下限値を下回ると、第１レンズの焦点距離が小さくなりすぎるか、又は、第４レンズの焦点距離が大きくなりすぎる。第１レンズの焦点距離が小さくなりすぎると、コマ収差や非点収差が悪化してしまう。第４レンズの焦点距離が大きくなりすぎると、光学系の全長が大きくなってしまう。

条件式（４）に代えて、以下の条件式（４’）を満たすのが良い。
−０．６８≦ｆ1／ｆ4≦−０．３５（４’）
条件式（４）に代えて、以下の条件式（４’’）を満たすのがより良い。
−０．６５≦ｆ1／ｆ4≦−０．４（４’’）

上述のように、諸収差を良好に補正するためには、第４レンズを両凸レンズにすることが好ましい。一方、第４レンズの物体側面によるフレアの発生を抑制するためには、第４レンズの物体側面を、像側に凸の面にすれば良い。

しかしながら、第４レンズの物体側面を像側に凸の面にすると、第４レンズの形状がメニスカス形状になる。この場合、第４レンズの正屈折力を大きくしたときに結像性能が劣化してしまう。

条件式（４）を満たすことで、第４レンズの物体側面が像側に凹の面であっても、フレアの発生を抑制しつつ、結像性能の劣化を防止することができる。

本実施形態に係る内視鏡用対物光学系は、以下の条件式（５）を満たすことが好ましい。
０．６≦ｒ3r／ｒ4r≦１．７（５）
ここで、
ｒ3rは、第３レンズの像側面の曲率半径、
ｒ4rは、第４レンズの像側面の曲率半径、
である。

上述のように、第３レンズの物体側面と第４レンズの物体側面では、フレアの発生を抑制しなくてはならない。そのため、第３レンズの物体側面の曲率半径の設定と、第４レンズの物体側面の曲率半径の設定では、ある程度制約を受ける。これは、第３レンズの物体側面と第４レンズの物体側面を、収差補正だけのために利用することができないことを意味する。

そのため、第３レンズにおける収差補正と第４レンズにおける収差補正は、第３レンズの像側面と第４レンズの像側面とが担うことになる。条件式（５）を満たすことで、諸収差を良好に補正することができる。その結果、光学性能の劣化を抑制することができる。

条件式（５）の上限値を上回ると、第３レンズの像側面の曲率半径が大きくなりすぎるか、又は、第４レンズの像側面の曲率半径が小さくなりすぎる。第３レンズの像側面の曲率半径が大きくなりすぎると、球面収差やコマ収差が補正不足になるか、又は、光学系の全長が大きくなる。第４レンズの像側面の曲率半径が小さくなりすぎると、コマ収差、非点収差及び色収差が補正過剰になってしまう。

条件式（５）の下限値を下回ると、第３レンズの像側面の曲率半径が小さくなりすぎるか、又は、第４レンズの像側面の曲率半径が大きくなりすぎる。第３レンズの像側面の曲率半径が小さくなりすぎると、球面収差やコマ収差が補正過剰になる。第４レンズの像側面の曲率半径が大きくなりすぎると、コマ収差、非点収差及び色収差が補正不足になってしまう。

条件式（５）に代えて、以下の条件式（５’）を満たすのが良い。
０．７≦ｒ3r／ｒ4r≦１．５（５’）
条件式（５）に代えて、以下の条件式（５’’）を満たすのがより良い。
０．８≦ｒ3r／ｒ4r≦１．３（５’’）

本実施形態に係る内視鏡用対物光学系は、以下の条件式（６）を満たすことが好ましい。
−０．７≦（ｒ3r＋ｒ4f）／（ｒ3r−ｒ4f）≦−０．１（６）
ここで、
ｒ3rは、第３レンズの像側面の曲率半径、
ｒ4fは、第４レンズの物体側面の曲率半径、
である。

本実施形態に係る内視鏡用対物光学系では、第３レンズの像側面が光学系全体の正屈折力に関与し、第４レンズの物体側面がフレアの発生に関与している。条件式（６）を満たすことで、第３レンズの像側面の曲率半径と第４レンズの物体側面の曲率半径を、共に適切に設定することができる。その結果、光学系全体の正屈折力を適切に維持しつつ、フレアの発生を抑えることができる。

条件式（６）の上限値を上回ると、第４レンズの物体側面の曲率半径が小さくなりすぎる。そのため、フレアが発生しやすくなってしまう。条件式（６）の下限値を下回ると、第３レンズの像側面の曲率半径が小さくなりすぎる。そのため、球面収差やコマ収差が悪化してしまう。

条件式（６）に代えて、以下の条件式（６’）を満たすのが良い。
−０．５≦（ｒ3r＋ｒ4f）／（ｒ3r−ｒ4f）≦−０．１８（６’）
条件式（６）に代えて、以下の条件式（６’’）を満たすのがより良い。
−０．３５≦（ｒ3r＋ｒ4f）／（ｒ3r−ｒ4f）≦−０．１８（６’’）

本実施形態に係る内視鏡用対物光学系は、以下の条件式（７）を満たすことが好ましい。
０．０５≦（ｒ4f＋ｒ4r）／（ｒ4f−ｒ4r）≦０．３３（７）
ここで、
r4fは、第４レンズの物体側面の曲率半径、
r4rは、第４レンズの像側面の曲率半径、
である。

本実施形態に係る内視鏡用対物光学系では、第４レンズの物体側面がフレアの発生に関与し、像側面が像の周辺部で目立つ収差、例えば、色収差やコマ収差に関与している。条件式（７）を満たすことで、物体側面の曲率半径と像側面の曲率半径を、共に適切に設定することができる。その結果、フレアの発生を抑えつつ、像側面が像の周辺部で目立つ収差、例えば、色収差やコマ収差を良好に補正することができる。

条件式（７）の上限値を上回ると、像側面の曲率半径が小さくなりすぎる。そのため、色収差やコマ収差が補正過剰になってしまう。条件式（７）の下限値を下回ると、物体側面の曲率半径が小さくなりすぎる。そのため、フレアが発生しやすくなってしまう。

条件式（７）に代えて、以下の条件式（７’）を満たすのが良い。
０．１≦（ｒ4f＋ｒ4r）／（ｒ4f−ｒ4r）≦０．２９（７’）

本実施形態に係る内視鏡用対物光学系は、以下の条件式（８）を満たすことが好ましい。
−１．４５≦ｆ3／ｆ5≦−１（８）
ここで、
ｆ3は、第３レンズの焦点距離、
ｆ5は、第５レンズの焦点距離、
である。

本実施形態に係る内視鏡用対物光学系では、第３レンズの正屈折力と第５レンズの負屈折力が、像の周辺部で目立つ収差、例えば、コマ収差や非点収差に関与している。条件式（８）を満たすことで、第３レンズの正屈折力と第５レンズの負屈折力とのバランスを取る事ができる。その結果、像の周辺部で目立つ収差、例えば、コマ収差や非点収差を良好に補正することができる。

条件式（８）の上限値を上回ると、第３レンズの焦点距離が小さくなりすぎるか、又は、第５レンズの焦点距離が大きくなりすぎる。第３レンズの焦点距離が小さくなりすぎると、コマ収差や非点収差が補正過剰になる。第５レンズの焦点距離が大きくなりすぎると、コマ収差や非点収差が補正不足になってしまう。

条件式（８）の下限値を下回ると、第３レンズの焦点距離が大きくなりすぎるか、又は、第５レンズの焦点距離が小さくなりすぎる。第３レンズの焦点距離が大きくなりすぎると、光学系の全長が大きくなるか、又は、コマ収差や非点収差が補正不足になる。第５レンズの焦点距離が小さくなりすぎると、コマ収差や非点収差が補正過剰になってしまう。

条件式（８）に代えて、以下の条件式（８’）を満たすのが良い。
−１．４≦ｆ3／ｆ5≦−１．１（８’）

本実施形態に係る内視鏡用対物光学系は、以下の条件式（９−１）を満たすことが好ましい。
−２．５≦ｒ6f／ｒ3r≦−０．６５（９−１）
ここで、
ｒ6fは、第６レンズの物体側面の曲率半径、
ｒ3rは、第３レンズの像側面の曲率半径、
である。

条件式（９−１）の上限値を上回ると、第６レンズの物体側面の曲率半径が小さくなりすぎるか、又は、第３レンズの像側面の曲率半径が大きくなりすぎる。第６レンズの物体側面の曲率半径が小さくなりすぎると、非点収差、像面湾曲が悪化してしまう。第３レンズの像側面の曲率半径が大きくなりすぎると、光学系の全長が大きくなるか、又は、コマ収差が補正不足になってしまう。

条件式（９−１）の下限値を下回ると、第６レンズの物体側面の曲率半径が大きくなりすぎるか、又は、第３レンズの像側面の曲率半径が小さくなりすぎる。第６レンズの物体側面の曲率半径が大きくなりすぎると、製造誤差によるピントずれの影響が大きくなってしまう。第３レンズの像側面の曲率半径が小さくなりすぎると、コマ収差が補正過剰になってしまう。

条件式（９−１）に代えて、以下の条件式（９−１’）を満たすのが良い。
−２≦ｒ6f／ｒ3r≦−０．８（９−１’）

本実施形態に係る内視鏡用対物光学系は、以下の条件式（９−２）を満たすことが好ましい。
１．５≦ｆ2／ｆ3≦３（９−２）
ここで、
ｆ2は、第２レンズの焦点距離、
ｆ3は、第３レンズの焦点距離、
である。

明るさ絞りの両側にレンズが配置されている光学系では、一方のレンズの屈折力と他方のレンズの屈折力とのバランスは、像の周辺部で目立つ収差に関与する。本実施形態に係る内視鏡用対物光学系では、第２レンズの屈折力と第３レンズの屈折力とのバランスが、像の周辺部で目立つ収差に関与している。条件式（９−２）を満たすことで、第２レンズの屈折力と第３レンズの屈折力とのバランスを取る事ができる。その結果、像の周辺部で目立つ収差を良好に補正することができる。

条件式（９−２）の上限値を上回ると、第２レンズの焦点距離が大きくなりすぎるか、又は、第３レンズの焦点距離が小さくなりすぎる。第２レンズの焦点距離が大きくなりすぎると、コマ収差、非点収差及び倍率色収差が補正不足になる。第３レンズの焦点距離が小さくなりすぎると、コマ収差が補正過剰になってしまう。

条件式（９−２）の下限値を下回ると、第２レンズの焦点距離が小さくなりすぎるか、又は、第３レンズの焦点距離が大きくなりすぎる。第２レンズの焦点距離が小さくなりすぎると、コマ収差、非点収差及び倍率色収差が補正過剰になる。第３レンズの焦点距離が大きくなりすぎると、光学系の全長が大きくなるか、又は、コマ収差が補正不足になってしまう。

条件式（９−２）に代えて、以下の条件式（９−２’）を満たすのが良い。
１．６≦ｆ2／ｆ3≦２．９（９−２’）

本実施形態に係る内視鏡用対物光学系は、以下の条件式（１０−１）、（１０−２）を満たすことが好ましい。
−０．２５≦（ｒ5f＋ｒ6f）／（ｒ5f−ｒ6f）≦０．２（１０−１）
１≦ｆ2／ｆ6≦１．６（１０−２）
ここで、
ｒ5fは、第５レンズの物体側面の曲率半径、
ｒ6fは、第６レンズの物体側面の曲率半径、
ｆ2は、第２レンズの焦点距離、
ｆ6は、第６レンズの焦点距離、
である。

上述のように、第６レンズは、カバーガラスを介して撮像素子と一体になっている。ピント調整時、第６レンズと撮像素子とが一体で移動することで、ピント調整時の誤差感度を緩和することができる。この緩和の効果を大きくすると、像の周辺部における結像性能への影響も大きくなる。

第６レンズはこの緩和の効果に影響を及ぼす。そのため、第６レンズと他のレンズとで、レンズ面の形状や屈折力についてバランスを取ることが好ましい。条件式（１０−１）や（１０−２）を満たすことで、上述の緩和の効果を得ながら、像の周辺部における結像性能の低下を抑制することができる。

条件式（１０−１）の上限値を上回ると、第５レンズの物体側面の曲率半径が大きくなりすぎるか、又は、第６レンズの物体側面の曲率半径が小さくなりすぎる。第５レンズの物体側面の曲率半径が大きくなりすぎると、色収差が補正不足になってしまう。第６レンズの物体側面の曲率半径が小さくなりすぎると、像面湾曲が補正過剰になってしまう。

条件式（１０−１）の下限値を下回ると、第５レンズの物体側面の曲率半径が小さくなりすぎるか、又は、第６レンズの物体側面の曲率半径が大きくなりすぎる。第５レンズの物体側面の曲率半径が小さくなりすぎると、色収差が補正過剰になってしまう。第６レンズの物体側面の曲率半径が大きくなりすぎると、製造誤差によるピントずれの影響が大きくなってしまう。

条件式（１０−２）の上限値を上回ると、第２レンズの焦点距離が大きくなりすぎるか、又は、第６レンズの焦点距離が小さくなりすぎる。第２レンズの焦点距離が大きくなりすぎると、非点収差、コマ収差及び色収差が補正不足になってしまう。第６レンズの焦点距離が小さくなりすぎると、像面湾曲やコマ収差が悪化してしまう。

条件式（１０−２）の下限値を下回ると、第２レンズの焦点距離が小さくなりすぎるか、又は、第６レンズの焦点距離が大きくなりすぎる。第２レンズの焦点距離が小さくなりすぎると、非点収差、コマ収差及び色収差が補正過剰になってしまう。第６レンズの焦点距離が大きくなりすぎると、製造誤差によるピントずれの影響が大きくなってしまう。

条件式（１０−１）に代えて、以下の条件式（１０−１’）を満たすのが良い。
−０．１８≦（ｒ5f＋ｒ6f）／（ｒ5f−ｒ6f）≦０．１５（１０−１’）
条件式（１０−２）に代えて、以下の条件式（１０−２’）を満たすのが良い。
１．１≦ｆ2／ｆ6≦１．５（１０−２’）

本実施形態に係る内視鏡用対物光学系は、以下の条件式（１１）を満たすことが好ましい。
−１５≦ｆ45／ｆ1≦−３（１１）
ここで、
ｆ45は、接合レンズの焦点距離、
ｆ1は、第１レンズの焦点距離、
である。

接合レンズは正屈折力を有しているので、第１レンズの負屈折力との組み合わせによって、レトロフォーカスタイプの光学系を実現することができる。接合レンズの正屈折力を適切に維持することで、第１レンズの負屈折力とともにレトロフォーカスタイプの光学系を構成することができる。

レトロフォーカスタイプの光学系に必要な負屈折力は、大部分を第１レンズで担っている。第１レンズ群の負屈折力は大きいので、第１レンズでは、比較的大きな収差が発生する。そのため、明るさ絞りを挟んで像側に位置する接合レンズで、第１レンズで発生した収差を適切に補正する必要がある。条件式（１１）を満たすことで、第１レンズで発生した収差を良好に補正することができる。

条件式（１１）の上限値を上回ると、接合レンズの焦点距離が小さくなりすぎるか、又は、第１レンズの焦点距離が大きくなりすぎる。接合レンズの焦点距離が小さくなりすぎると、色収差が補正過剰になってしまう。第１レンズの焦点距離が大きくなりすぎると、光学系の全長が大きくなってしまう。

条件式（１１）の下限値を下回ると、接合レンズの焦点距離が大きくなりすぎるか、又は、第１レンズの焦点距離が小さくなりすぎる。接合レンズの焦点距離が大きくなりすぎると、色収差が補正不足になってしまう。第１レンズの焦点距離が小さくなりすぎると、コマ収差や非点収差が悪化してしまう。

条件式（１１）に代えて、以下の条件式（１１’）を満たすのが良い。
−１３．５≦ｆ45／ｆ1≦−４（１１’）
条件式（１１）に代えて、以下の条件式（１１’’）を満たすのがより良い。
−１２≦ｆ45／ｆ1≦−５（１１’’）

また、本実施形態に係る内視鏡用対物光学系では、第１レンズについては、次のような構成にすることが好ましい。第１レンズの物体側面には、観察中に、汚れや血液などが付着する。この状態では、鮮明な観察が行えない。そこで、挿入部の先端にあるノズルから出る水によって、第１レンズの物体側面の洗浄が行われる。

第１レンズの物体側面が凸形状だと、洗浄の際に汚れが落ちにくくなる。また、第１レンズの物体側面が凹形状だと、水が溜まってしまう。特に、第１レンズの物体側面が凸形状だと、衝撃によるキズや割れが発生しやすくなる。よって、第１レンズの形状は平凹で、平面が物体側に向いていることが好ましい。

以下に、内視鏡用対物光学系の実施例を、図面に基づいて詳細に説明する。なお、この実施例によりこの発明が限定されるものではない。

各実施例のレンズ断面図について説明する。図３〜図５において、（ａ）はレンズ断面図を示している。

各実施例の収差図について説明する。図３〜図５において、（ｂ）は球面収差（ＳＡ）、（ｃ）は非点収差（ＡＳ）、（ｄ）は歪曲収差（ＤＴ）、（ｅ）は倍率色収差（ＣＣ）を示している。

各収差図において、横軸は収差量を表している。球面収差、非点収差及び倍率収差については、収差量の単位はｍｍである。また、歪曲収差については、収差量の単位は％である。また、ＦＩＹは像高で単位はｍｍ、ＦＮＯはＦナンバーである。また、収差曲線の波長の単位はｎｍである。

（実施例１）
実施例１に係る内視鏡用対物光学系について説明する。実施例１の内視鏡用対物光学系は、物体側から順に、平凹負レンズＬ１と、像側に凸面を向けた正メニスカスレンズＬ２と、像側に凸面を向けた正メニスカスレンズＬ３と、両凸正レンズＬ４と、凹平負レンズＬ５と、凸平正レンズＬ６と、から構成される。ここで、両凸正レンズＬ４と凹平負レンズＬ５とが接合されている。

明るさ絞りＳは、正メニスカスレンズＬ２と正メニスカスレンズＬ３との間に位置している。正メニスカスレンズＬ２と正メニスカスレンズＬ３との間には、平行平板Ｆが配置されている。明るさ絞りＳは、平行平板Ｆの像側面に位置している。平行平板Ｆは、赤外線吸収フィルタである。

凸平正レンズＬ６の像側には、カバーガラスＣＧが配置されている。凸平正レンズＬ６とカバーガラスＣＧが接合されている。カバーガラスＣＧは、撮像素子のカバーガラスである。

（実施例２）
実施例２に係る内視鏡用対物光学系について説明する。実施例２の内視鏡用対物光学系は、物体側から順に、平凹負レンズＬ１と、像側に凸面を向けた正メニスカスレンズＬ２と、像側に凸面を向けた正メニスカスレンズＬ３と、両凸正レンズＬ４と、像側に凸面を向けた負メニスカスレンズＬ５と、凸平正レンズＬ６と、から構成される。ここで、両凸正レンズＬ４と負メニスカスレンズＬ５とが接合されている。

（実施例３）
実施例３に係る内視鏡用対物光学系について説明する。実施例３の内視鏡用対物光学系は、物体側から順に、平凹負レンズＬ１と、像側に凸面を向けた正メニスカスレンズＬ２と、像側に凸面を向けた正メニスカスレンズＬ３と、両凸正レンズＬ４と、像側に凸面を向けた負メニスカスレンズＬ５と、凸平正レンズＬ６と、から構成される。ここで、両凸正レンズＬ４と負メニスカスレンズＬ５とが接合されている。

以下に、上記各実施例の数値データを示す。面データにおいて、ｒは各レンズ面の曲率半径、ｄは各レンズ面間の間隔、ｎｅは各レンズのｅ線に対する屈折率、νｄは各レンズのｄ線に対するアッベ数、である。

各種データにおいて、ｆはｅ線における焦点距離、ＦｎｏはＦナンバー、ωは半画角、ＩＨは像高である。

数値実施例１
単位ｍｍ

面データ
面番号 r d ne νd
1 ∞ 0.2227 1.88815 40.76
2 0.6837 0.5233
3 -3.1793 0.4788 1.97189 17.47
4 -1.8898 0.2673
5 ∞ 0.4454 1.49557 75.00
6 ∞ 0.0000
7(絞り) ∞ 0.2116
8 -7.9376 0.5902 1.88815 40.76
9 -1.4053 0.0891
10 2.1058 0.7016 1.69979 55.53
11 -1.3563 0.3007 1.97189 17.47
12 ∞ 0.2906
13 1.6281 0.8352 1.51825 64.14
14 ∞ 0.0100 1.51500 64.00
15 ∞ 0.3898 1.50700 63.26
16 ∞ 0.0000
像面 ∞

各種データ
Ｆｎｏ 2.97
ω 66.3°
ＩＨ 0.5mm

数値実施例２
単位ｍｍ

面データ
面番号 r d ne νd
1 ∞ 0.2372 1.88815 40.76
2 0.6418 0.5346
3 -3.1017 0.4000 1.97189 17.47
4 -1.8160 0.2059
5 ∞ 0.4400 1.49557 75.00
6 ∞ 0.0000
7(絞り) ∞ 0.2007
8 -11.3385 0.6000 1.88815 40.76
9 -1.5047 0.1042
10 2.2678 0.7012 1.69979 55.53
11 -1.2720 0.3018 1.97189 17.47
12 -10.0055 0.3348
13 1.6494 0.8911 1.51825 64.14
14 ∞ 0.0100 1.51500 64.00
15 ∞ 0.3898 1.50700 63.26
16 ∞ 0.0000
像面 ∞

各種データ
Ｆｎｏ 2.96
ω 66.0°
ＩＨ 0.5mm

数値実施例３
単位ｍｍ

面データ
面番号 r d ne νd
1 ∞ 0.2326 1.88815 40.76
2 0.6675 0.4938
3 -12.6752 0.4994 1.97189 17.47
4 -2.6882 0.1172
5 ∞ 0.4454 1.49557 75.00
6 ∞ 0.0000
7(絞り) ∞ 0.1980
8 -4.2927 0.5991 1.88815 40.76
9 -1.3857 0.0921
10 2.1456 0.6994 1.69979 55.53
11 -1.4128 0.3001 1.97189 17.47
12 -19.0871 0.2027
13 1.3844 1.0779 1.51825 64.14
14 ∞ 0.0100 1.51500 64.00
15 ∞ 0.3898 1.50700 63.26
16 ∞ 0.0000
像面 ∞

各種データ
Ｆｎｏ 2.81
ω 66.2°
ＩＨ 0.5mm

以下、実施例１〜実施例３に係る内視鏡用対物光学系における条件式（１）〜（１１）の数値を示す。
条件式実施例１実施例２実施例３
(1)(r3f+r3r)/(r3f-r3r) 1.43 1.31 1.95
(2)r3f/r4f -3.77 -5.00 -2.00
(3)r6f/r3f -0.21 -0.15 -0.32
(4)f1/f4 -0.60 -0.57 -0.57
(5)r3r/r4r 1.04 1.18 0.98
(6)(r3r+r4f)/(r3r-r4f) -0.20 -0.20 -0.22
(7)(r4f+r4r)/(r4f-r4r) 0.22 0.28 0.21
(8)f3/f5 -1.32 -1.24 -1.33
(9-1)r6f/r3r -1.16 -1.10 -1.00
(9-2)f2/f3 2.20 2.06 1.63
(10-1)(r5f+r6f)/(r5f-r6f) -0.09 -0.13 0.01
(10-2)f2/f6 1.29 1.23 1.28
(11)f45/f1 -8.16 -6.76 -6.58

各実施例によれば、Ｆナンバーが小さく、小型でかつ高い結像性能を有し、製造誤差に強く、フレアの発生の抑制が容易な内視鏡用対物光学系を提供できる。

以上、本発明の種々の実施形態について説明したが、本発明は、これらの実施形態のみに限られるものではなく、その趣旨を逸脱しない範囲で、これら実施形態の構成を適宜組合せて構成した実施形態も本発明の範疇となるものである。

以上のように、本発明は、Ｆナンバーが小さく、小型でかつ高い結像性能を有し、製造誤差に強く、フレアの発生の抑制が容易な内視鏡用対物光学系に適している。

Ｌ１〜Ｌ６、ＬＡ、ＬＢレンズ
ＣＬ接合レンズ
Ｓ明るさ絞り
Ｆ平行平板
ＣＧカバーガラス
Ｉ像面
ＢＥ１、ＢＥ２、ＢＥ３光線

Claims

物体側から順に、
負の屈折力の第１レンズと、
正の屈折力の第２レンズと、
明るさ絞りと、
正の屈折力の第３レンズと、
正の屈折力の第４レンズと、
負の屈折力の第５レンズと、
正の屈折力の第６レンズと、からなり、
前記第２レンズは、像側に凸を向けたメニスカスレンズであり、
前記第３レンズは、像側に凸を向けたメニスカスレンズであり、
前記第４レンズと前記第５レンズとで、正の屈折力の接合レンズが形成され、
前記第６レンズは、撮像素子と接合されており、
以下の条件式（１’’’）を満たすことを特徴とする内視鏡用対物光学系。
１＜（ｒ3f＋ｒ3r）／（ｒ3f−ｒ3r）≦５（１’’’）
ここで、
ｒ3fは、前記第３レンズの物体側面の曲率半径、
ｒ3rは、前記第３レンズの像側面の曲率半径、
である。
以下の条件式（２）を満たすことを特徴とする請求項１に記載の内視鏡用対物光学系。
−２０≦ｒ3f／ｒ4f≦−０．５（２）
ここで、
ｒ3fは、前記第３レンズの物体側面の曲率半径、
ｒ4fは、前記第４レンズの物体側面の曲率半径、
である。
以下の条件式（３）を満たすことを特徴とする請求項１に記載の内視鏡用対物光学系。
−１≦ｒ6f／ｒ3f≦−０．０２（３）
ここで、
ｒ6fは、前記第６レンズの物体側面の曲率半径、
ｒ3fは、前記第３レンズの物体側面の曲率半径、
である。
以下の条件式（４）を満たすことを特徴とする請求項１に記載の内視鏡用対物光学系。
−０．７≦ｆ1／ｆ4≦−０．３（４）
ここで、
ｆ1は、前記第１レンズの焦点距離、
ｆ4は、前記第４レンズの焦点距離、
である。
以下の条件式（５）を満たすことを特徴とする請求項１に記載の内視鏡用対物光学系。
０．６≦ｒ3r／ｒ4r≦１．７（５）
ここで、
ｒ3rは、前記第３レンズの像側面の曲率半径、
ｒ4rは、前記第４レンズの像側面の曲率半径、
である。
以下の条件式（６）を満たすことを特徴とする請求項１に記載の内視鏡用対物光学系。
−０．７≦（ｒ3r＋ｒ4f）／（ｒ3r−ｒ4f）≦−０．１（６）
ここで、
ｒ3rは、前記第３レンズの像側面の曲率半径、
ｒ4fは、前記第４レンズの物体側面の曲率半径、
である。
以下の条件式（７）を満たすことを特徴とする請求項１に記載の内視鏡用対物光学系。
０．０５≦（ｒ4f＋ｒ4r）／（ｒ4f−ｒ4r）≦０．３３（７）
ここで、
r4fは、前記第４レンズの物体側面の曲率半径、
r4rは、前記第４レンズの像側面の曲率半径、
である。
以下の条件式（８）を満たすことを特徴とする請求項１に記載の内視鏡用対物光学系。
−１．４５≦ｆ3／ｆ5≦−１（８）
ここで、
ｆ3は、前記第３レンズの焦点距離、
ｆ5は、前記第５レンズの焦点距離、
である。
以下の条件式（９−１）、（９−２）を満たすことを特徴とする請求項１に記載の内視鏡用対物光学系。
−２．５≦ｒ6f／ｒ3r≦−０．６５（９−１）
１．５≦ｆ2／ｆ3≦３（９−２）
ここで、
ｒ6fは、前記第６レンズの物体側面の曲率半径、
ｒ3rは、前記第３レンズの像側面の曲率半径、
ｆ2は、前記第２レンズの焦点距離、
ｆ3は、前記第３レンズの焦点距離、
である。
以下の条件式（１０−１）、（１０−２）を満たすことを特徴とする請求項１に記載の内視鏡用対物光学系。
−０．２５≦（ｒ5f＋ｒ6f）／（ｒ5f−ｒ6f）≦０．２（１０−１）
１≦ｆ2／ｆ6≦１．６（１０−２）
ここで、
ｒ5fは、前記第５レンズの物体側面の曲率半径、
ｒ6fは、前記第６レンズの物体側面の曲率半径、
ｆ2は、前記第２レンズの焦点距離、
ｆ6は、前記第６レンズの焦点距離、
である。
以下の条件式（１１）を満たすことを特徴とする請求項１に記載の内視鏡用対物光学系。
−１５≦ｆ45／ｆ1≦−３（１１）
ここで、
ｆ45は、前記接合レンズの焦点距離、
ｆ1は、前記第１レンズの焦点距離、
である。