JPH0980304A - 対物レンズ - Google Patents

対物レンズ

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JPH0980304A
JPH0980304A JP7258220A JP25822095A JPH0980304A JP H0980304 A JPH0980304 A JP H0980304A JP 7258220 A JP7258220 A JP 7258220A JP 25822095 A JP25822095 A JP 25822095A JP H0980304 A JPH0980304 A JP H0980304A
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Abstract

(57)【要約】 【目的】 本発明の目的は、レンズ枚数が２枚程度
で、画角が８０°以上の広角で諸収差が良好に補正され
た広い画角の対物レンズを提供することにある。 【構成】 本発明の対物レンズは、負の第１レンズと
正の第２レンズとからなり、少なくとも一つのレンズを
半径方向に屈折率分布を持つラジアル型屈折率分布レン
ズとして上記目的を達成するようにした。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、ラジアル型屈折率
分布レンズを用いた対物レンズに関するものである。
【０００２】
【従来の技術】例えば、内視鏡の対物レンズなどに用い
られる比較的広画角で、高性能なレンズ系の従来例とし
て例えば図４３に示す特公昭６０−４６４１０号公報に
記載されたようなレンズ系が多く知られている。この図
４３に示す従来例は、物体側より順に負の屈折力を持つ
前群と、絞りと、正の屈折力を持つ後群で構成された、
いわゆるレトロフォーカスタイプのレンズ系である。こ
のレンズ系において、前群は画角を広くするとともに、
レンズ全系のペッツバール和を小さくし像面湾曲を補正
する作用を持ち、又後群は３枚の正レンズと１枚の接合
レンズを用いて各レンズにパワーを分散することによっ
て球面収差やコマ収差の発生を押え、また接合レンズを
用いることにより特に広画角なレンズ系で問題になる倍
率の色収差を補正している。しかし、この従来例は諸収
差を良好に補正しているもののレンズ枚数が６枚と多い
ため製作性が悪くコストが高くなる点で問題がある。
【０００３】そのために、レンズ枚数が２枚程度の極め
て少ない枚数で、製作性に優れたレトロフォーカスタイ
プの内視鏡対物レンズの実現が望まれている。しかし、
例えば均質球面レンズ２枚で諸収差を良好に補正し高性
能なレンズ系を達成することは困難である。
【０００４】また、内視鏡は一般に、人体内部あるいは
航空機のエンジン内部、配管内部等の暗部を観察、撮影
するのに用いることが多いため、多くは観察部を照明す
る機構を備えている。このことに加え、被写界深度を深
くするため、一般に内視鏡対物レンズのＮＡはさほど大
きくない。このため軸上の収差はあまり問題にならず、
むしろ、画角が広く、図４３に示すような負、正の非対
称な構成をとるために軸外収差の補正が困難である。特
に対物レンズを負レンズと正レンズの２枚で構成しよう
とすると、前記従来例の特公昭６０−４６４１０号公報
に記載されている対物レンズのように接合レンズを用い
ることができないため、倍率の色収差の補正が難しく、
軸外の結像性能が著しく悪化してしまい、均質レンズ２
枚では軸外収差を良好に補正して軸外の結像性能を良く
することは困難である。
【０００５】そこで、均質レンズと比較して特に、色収
差の補正に優れた特徴を持つラジアル型屈折率分布レン
ズを用いることが考えられる。ラジアル型屈折率分布レ
ンズを用いて、２枚のレンズにて構成した内視鏡対物レ
ンズの従来例として、特公昭５２−２９２３８号公報に
記載されているレンズ系が知られている。しかし、この
従来例は画角が約７２°と狭く内視鏡対物レンズとして
は不十分である。
【０００６】また、画角が広くレンズ枚数２枚で広角レ
ンズ系を達成した対物レンズの従来例として、例えば特
開平５−１０７４７１号公報に記載されているレンズ系
が知られている。しかし、この例ではラジアル型屈折率
分布レンズを用いているにもかかわらず、ラジアル型屈
折率分布レンズの色収差補正能力を効果的に利用してお
らず、特に、広い画角のレンズ系で問題となる倍率の色
収差が十分に補正されていない。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】本発明はレンズ枚数が
２枚程度、画角が８０°以上で諸収差が良好に補正され
た広い画角の対物レンズを提供するものである。
【０００８】
【課題を解決するための手段】本発明の対物レンズは、
物体側より順に、負の屈折力を持つ第１レンズと正の屈
折力を持つ第２レンズからなり、少なくとも前記第１レ
ンズが光軸から半径方向に屈折率分布を持つ以下の式
（ａ）で表わされるラジアル型屈折率分布レンズであ
り、下記の条件（１）、条件（２）を満足することを特
徴としている。
【０００９】 （ａ） Ｎ(r) ＝Ｎ00＋Ｎ10ｒ2 ＋Ｎ20ｒ4 ・・・ （１） １／Ｖ10＜１／Ｖ00 （２） −０．５＜φ1m／φ＜−０．０２ ただし、ｒは光軸から半径方向への距離、Ｎ(r) は距離
ｒの点での屈折率、Ｎi0は２ｉ次の屈折率分布係数、Ｖ
i0はラジアル型屈折率分布レンズの分散を表し下記の式
（ｂ）、（ｃ）で与えられる値、φ1mは第１レンズに用
いたラジアル型屈折率分布レンズの媒質の屈折力、φは
レンズ全系の屈折力である。
【００１０】 （ｂ） Ｖ00＝（Ｎ00d −１）／（ＮooF −Ｎ00C ）
（ｉ＝０） （ｃ） Ｖi0＝Ｎi0d ／（Ｎi0F −Ｎi0C ） （ｉ＝
１，２，３・・） ここで、Ｎ00d ，ＮooF ，Ｎ00C はそれぞれｄ線，Ｆ
線，Ｃ線の光軸上の屈折率、Ｎi0d ，ＮioF ，Ｎi0C は
それぞれｄ線，Ｆ線，Ｃ線の２ｉ次の屈折率分布係数で
ある。
【００１１】例えば、内視鏡等に用いられる比較的画角
の広い対物レンズは、画角を広くするために物体側より
順に負レンズ群と正レンズ群とで構成したいわゆるレト
ロフォーカスタイプとすることが望ましい。
【００１２】また、例えば内視鏡は人体内部や配管内部
に挿入して内部の状態の観察等を行うため、対物レンズ
のレンズ径は小さいことが望まれる。そこで、本発明の
レンズ系を内視鏡対物レンズとして用いる場合は、レン
ズの径を小さくするため、絞りを負レンズ群と正レンズ
群との間に配置することが望ましい。この様な構成にす
れば、第１レンズ群、あるいは第２レンズ群を通る軸外
光束の光線高を低くし、レンズの径を小さくすることが
可能である。しかし、絞りを挟んで正レンズ群、負レン
ズ群の非対称な構成とすると、レンズ全系で軸外収差の
発生量が大きくなる傾向になり、特に倍率の色収差を良
好に補正することが困難になる。そこで、これを良好に
補正するには均質レンズに比べ色収差の補正に優れた特
徴を持つ、ラジアル型屈折率分布レンズを用いることが
望ましい。
【００１３】ここで、ラジアル型屈折率分布レンズの薄
肉における倍率の色収差ＬＴＣは下記の式（ｄ）で表わ
されることが知られている。
【００１４】 （ｄ） ＬＴＣ＝Ｋ（φs ／Ｖ00＋φm ／Ｖ10）ただ
し、Ｋは軸外光線の光線高および最終近軸光線角度に依
存する定数、φ s ，φm はそれぞれラジアル型屈折率分布レンズの面と
媒質の屈折力であり、媒質の屈折力は下記式（ｅ）で近
似されることが知られている。
【００１５】（ｅ） φm ≒−２Ｎ10ｄG ただし、ｄG はラジアル型屈折率分布レンズのレンズ厚
である。
【００１６】式（ｄ）から明らかなように、この式の第
２項のＶ10を変化させることにより色収差の発生量を所
望の値にすることが可能である。
【００１７】本発明のレンズ系は、図３９に示す薄肉モ
デルの様に絞りＳを挟んで物体側より順に負レンズ群Ｌ
1と正レンズ群Ｌ2の非対称な構成となっているため、軸
上光線ＲＡとは異なり、軸外からの光線ＲＯはいずれの
レンズにおいても入射光束を同じ方向（図では下側）に
屈折させる。このため、レンズ全系で発生する倍率の色
収差は非常に大きな値となり、本発明のレンズ系を物体
側より順に負レンズ、正レンズの均質レンズ２枚で構成
することは困難である。
【００１８】そこで、これを解決するためにラジアル型
屈折率分布レンズを用いて倍率の色収差を良好に補正す
るには、ラジアル型屈折率分布レンズを負の第１レンズ
に用いる場合と正の第２レンズに用いる場合とが考えら
れる。
【００１９】本発明の第１の構成として負の第１レンズ
にラジアル型屈折率分布レンズを用いる場合を説明す
る。
【００２０】ラジアル型屈折率分布レンズで発生する色
収差を同じ屈折力の均質レンズよりも小さくするには、
式（ｄ）より、下記の式に示す関係を満足する必要があ
る。
【００２１】φs ／Ｖ00＋φm ／Ｖ10＜φt ／Ｖ00 ここで、φt は均質レンズの屈折力を表し、均質レンズ
のアッベ数はラジアル型屈折率分布レンズの光軸上のア
ッベ数Ｖ00と等しいと仮定している。
【００２２】また、同じ屈折力のラジアル型屈折率分布
レンズと均質レンズを比較しているので、下記の式のよ
うになる。
【００２３】φt ＝φs ＋φm 上記の２式より、下記の関係が成立つ。
【００２４】 φs ／Ｖ00＋φm ／Ｖ10＜φs ／Ｖ00＋φm ／Ｖ00 上記の式から、前掲の条件（１）を得ることができる。
【００２５】上述のように、本発明のレンズ系において
倍率の色収差を良好に補正するには条件（１）を満足す
るラジアル型屈折率分布レンズを負の屈折力を持つ第１
レンズに用いることが望ましい。この条件（１）は、同
じ屈折力の均質レンズに比較してラジアル型屈折率分布
レンズで発生する色収差を小さくするための必要条件で
ある。もし、条件（１）を満足しないと、同じ屈折力の
均質レンズに比較して倍率の色収差を良好に補正するこ
とができなくなる。
【００２６】また、ラジアル型屈折率分布レンズを用い
て倍率の色収差を補正する場合、式（ｄ）より明らかな
ように、Ｖ10の値に加えて面と媒質の屈折力を十分に考
慮する必要がある。本発明のレンズ系で第１レンズで発
生する倍率の色収差を小さくすることを考えると、式
（ｄ）より、下記の式を満足することが望ましい。
【００２７】φs ／Ｖ00＋φm ／Ｖ10≒０ また、面と媒質のトータルの屈折力φG （＝φs ＋φ
m ）を上記の式に代入し展開すると下記の式が導出でき
る。
【００２８】φm ≒φG ×Ｖ10／（Ｖ10−Ｖ00） ここで、ラジアル型屈折率分布レンズの光軸上のアッベ
数Ｖ00は通常３０〜８０程度の値を持ち、第１レンズが
負の屈折力を持つことから、色収差を補正するための必
要条件（１）より、下記の式のようになる。
【００２９】φG ×Ｖ10／（Ｖ10−Ｖ00）＜０ 上記の式から媒質では負の屈折力を持つことが望ましい
ことがわかる。このことに加え、レンズ全系で倍率の色
収差を良好に補正することを考えると、本発明のレンズ
系の第１レンズにラジアル型屈折率分布レンズを用いる
場合、媒質の屈折力φ1mは前記の条件（２）を満足する
ことが望ましい。
【００３０】レンズ全系の屈折力に対して、媒質の屈折
力が条件（２）を満足すれば、レンズ全系で倍率の色収
差を良好に補正することが可能である。もし、条件
（２）の上限値の−０．０２を越えてしまうとラジアル
型屈折率分布レンズの媒質の屈折力が弱くなり、レンズ
全系で倍率の色収差を良好に補正することが困難になる
ため好ましくない。また、下限値の−０．５を超えてし
まうと、媒質の屈折力が大きくなりすぎ、倍率の色収差
が補正過剰となるため好ましくない。
【００３１】また、本発明の第２の構成は、負の屈折力
を持つ第１レンズと正の屈折力を持つ第２レンズからな
り、正の屈折力の第２レンズにラジアル型屈折率分布レ
ンズを用いた対物レンズで、前記第２レンズであるラジ
アル型屈折率分布レンズが前記の式（ａ）で表わされ前
記の条件（１）および下記の条件（３）を満足するもの
である。
【００３２】（１） １／Ｖ10＜１／Ｖ00 （３） ０．０５＜φ2m／φ＜１．０ ただしφ2mは第２レンズに用いる屈折率分布レンズの媒
質の屈折力、φはレンズ全体の屈折力である。
【００３３】図４０を用いて説明したように、レンズ全
系で発生する倍率の色収差は非常に大きな値となってお
り、例えば、物体側より順に負レンズと正レンズの均質
レンズ２枚で構成することは困難である。そこで、これ
を解決するために正の第２レンズにラジアル型屈折率分
布レンズを用いて倍率の色収差を良好に補正する場合、
前述のように、条件（１）を満足することが望ましい。
【００３４】条件（１）は、同じ屈折力を有する均質レ
ンズに比べてラジアル型屈折率分布レンズで発生する色
収差を小さくするための必要条件となる。
【００３５】もし、条件（１）を満足しないと、同じ屈
折力を持つ均質レンズと比較して倍率の色収差を良好に
補正することができなくなる。
【００３６】また、ラジアル型屈折率分布レンズを用い
て倍率の色収差を補正する場合、前述のように、Ｖ10の
値に加えて面と媒質の屈折力を考慮する必要がある。本
発明のレンズ系で第２レンズで発生する倍率の色収差を
小さくすることを考えると、前述の第１レンズにラジア
ル型屈折率分布レンズを用いた場合と同様、式（ｄ）よ
り、下記の式が導出できる。
【００３７】φm ≒φG ×Ｖ10／（Ｖ10−Ｖ00） ここで、第２レンズが正の屈折力を持つことから、φm
は正の値を持つことが望ましい。さらに、レンズ全系で
の倍率の色収差を良好に補正することを考えると、第２
レンズ群にラジアル型屈折率分布レンズを用いる場合、
媒質の屈折力φ2mは前記の条件（３）を満足することが
望ましい。
【００３８】レンズ全体の屈折力に対して、媒質の屈折
力が条件（３）を満足すれば、レンズ全体で倍率の色収
差を良好に補正することが可能である。
【００３９】もし、条件（３）の下限値の０．０５を超
えてしまうとラジアル型屈折率分布レンズの媒質の屈折
力が弱くなり、レンズ全体で倍率の色収差を良好に補正
することが困難になり好ましくない。また、上限値の
１．０を超えてしまうと、媒質の屈折力が大きくなりす
ぎ、倍率の色収差が補正過剰となるため好ましくない。
【００４０】また、条件（３）は倍率の色収差の補正に
加えて、これ以外の収差をも良好に補正するための条件
である。
【００４１】本発明のレンズ系は、画角が広いためレン
ズ全系で正のペッツバール和が発生し、像面が物体側に
倒れてくる傾向にある。そこで、これを良好に補正する
には正のペッツバール和が大きい第２レンズにラジアル
型屈折率分布レンズを用いてこれを良好に補正すること
が望ましい。
【００４２】ここで、ラジアル型屈折率分布レンズのペ
ッツバール和ＰＴＺは下記の式（ｆ）で表される。
【００４３】 （ｆ） ＰＴＺ＝φs ／Ｎ00＋φm ／Ｎ00 2 式（ｆ）より、右辺の第２項の分母に２乗が掛かってい
るため、同じ屈折力の均質レンズと比較してペッツバー
ル和を小さくすることが可能である。
【００４４】ラジアル型屈折率分布レンズで正のペッツ
バール和を小さくすることを考えると、式（ｆ）より、
下記の式を満足することが望ましい。
【００４５】φs ／Ｎ00＋φm ／Ｎ00 2 ≒０ また、面と媒質のトータルの屈折力φG （＝φs ＋φ
m ）を上記の式に代入し展開すると下記の式が導出でき
る。
【００４６】φm ≒φG ×Ｎ00／（Ｎ00−１） ここで、ラジアル型屈折率分布レンズの光軸上の屈折率
Ｎ00は通常１以上で１．４５〜１．８５程度の値を持つ
ことから、正の屈折力の第２レンズにラジアル型屈折率
分布レンズを用いる場合、ペッツバール和を良好に補正
するには媒質の屈折力は正の値を持つことが望ましい。
もし、媒質で負の屈折力を持つラジアル型屈折率分布レ
ンズを第２レンズに用いると、正のペッツバール和がさ
らに大きくなり像面が物体側に倒れてくるため好ましく
ない。
【００４７】さらに、本発明のレンズ系においてペッツ
バール和の補正を考えると、式（ｆ）より媒質の屈折力
はある程度大きいことが好ましく、媒質の屈折力φ2mは
条件（３）を満足することが望ましい。
【００４８】レンズ全系の屈折力に対して、媒質の屈折
力が条件（３）を満足すれば、レンズ全系でペッツバー
ル和を良好に補正することが可能である。もし、条件
（３）の下限値の０．０５を超えると、媒質の屈折力が
弱くなり、レンズ全系でペッツバール和を良好に補正す
ることが困難になる。また、上限値の１．０を超える
と、媒質の屈折力が大きくなりすぎ、ペッツバール和が
補正過剰となり像面が物体側から遠ざかる方向に倒れて
くるため好ましくない。
【００４９】以上、述べたように、条件（３）は本発明
のレンズ系（第２の構成のレンズ系）において、倍率の
色収差と同時にペッツバール和をも良好に補正するため
の条件である。
【００５０】また、内視鏡対物レンズは一般に、像面に
ＣＣＤ等の固体撮像素子を配置するか又は光ファイバー
束からなるいわゆるイメージガイドの端面を像面位置に
配置して用いることが多い。一般に、銀塩写真フィルム
等を用いる場合と異なり、固体撮像素子やイメージガイ
ドを用いる場合は、集光効率を良くするため像面への入
射光はできるだけテレセントリックに近いことが望まれ
る。本発明のレンズ系においてもこれを満足させるため
に正の屈折力の第２レンズは、物体側の面と比較して像
側の面に強い正の屈折力を持たせる様な構成になる。し
かし、画角が広い本発明のレンズ系において軸外光線の
光線高が比較的高い第２レンズの像側の面の正の屈折力
を強めると、この面で発生するコマ収差が大になり、均
質球面レンズでは良好に補正することが困難である。
【００５１】そこで、本発明においては、第２レンズに
用いたラジアル型屈折率分布レンズによりコマ収差を良
好に補正することを考えた。この収差補正のためには、
ラジアル型屈折率分布レンズが、光軸から周辺に行くに
従って屈折率が順次小さくなる様な屈折率分布をもつこ
とが望ましい。この様な屈折率分布を持てば、第２レン
ズ群の像側の面でのコマ収差の発生量を小さくすること
が可能になる。このことから、条件（３）は倍率の色収
差を良好に補正することに加えて、コマ収差を良好に補
正するための条件をも兼ねている。条件（３）を満足す
ればラジアル型屈折率分布レンズの屈折率分布は、光軸
から周辺に行くに従い屈折率が順次小さくなり、コマ収
差を良好に補正することが可能になる。もし、条件
（３）の下限値の０．０５を超えてしまうとラジアル型
屈折率分布レンズによりコマ収差を良好に補正すること
が困難となる。また、上限値の１．０を超えてしまうと
コマ収差が補正過剰となるため好ましくない。
【００５２】また、本発明のレンズ系は、画角が広く、
物体側より順に負、正の非対称な構成であるため、樽型
のディストーションが大きく発生する傾向にあり、均質
球面レンズ２枚でこれを良好に補正することは困難であ
る。本発明のレンズ系において樽型のディストーション
を良好に補正するためには、光軸から周辺に行くに従っ
て屈折率が順次小さくなるような分布を持つラジアル型
屈折率分布レンズを正の屈折力の第２レンズに用いるこ
とが望ましい。この様な屈折率分布を持てば、第２レン
ズで発生するディストーションを小さくすることが可能
になる。このことから、条件（３）は倍率の色収差を良
好に補正することに加えて、ディストーションをも良好
に補正するための条件をも兼ねている。条件（３）を満
足すれば屈折率が光軸から周辺にいくに従い順次小さく
なり、ディストーションを良好に補正することが可能で
ある。もし、条件（３）の下限値の０．０５を超えてし
まうとラジアル型屈折率分布レンズによりディストーシ
ョンを良好に補正することが困難となる。また、上限値
の１．０を超えてしまうと前述のディストーション以外
の収差が補正過剰になるため好ましくない。
【００５３】また、本発明の第３の構成は、物体側より
順に、負の屈折力を持つ第１レンズと正の屈折力を持つ
第２レンズからなり、少なくとも１枚のレンズが光軸か
ら半径方向に屈折率分布を持つ式（ａ）で表されるラジ
アル型屈折率分布レンズであり、このラジアル型屈折率
分布レンズも含めて、レンズ系を構成するレンズの少な
くとも１枚の少なくとも１面が非球面形状であり、この
非球面形状が光軸から周辺に行くに従って非球面を用い
たレンズの屈折力を小さくするような形状であることを
特徴とする対物レンズである。
【００５４】本発明のレンズ系は広画角であることに加
え、物体側より順に負レンズと正レンズの非対称な構成
となっているため、倍率の色収差に加え特に樽型のディ
ストーションが大きく発生する傾向がある。前述の様に
本発明のレンズ系の第２レンズにラジアル型屈折率分布
レンズを用いることによりディストーションをある程度
補正することが出来るが、これをさらに良好に補正する
ためには、本発明のレンズ系の少なくとも１枚のレンズ
の少なくとも１面を非球面とし、この非球面の形状を光
軸から周辺に行くに従い非球面を用いたレンズの屈折力
が弱くなるような形状にすることが望ましい。本発明の
レンズ系は、負の屈折力の第１レンズおよび正の屈折力
の第２レンズのいずれにおいても樽型のディストーショ
ンが発生する。そこでレンズ系に非球面を用いる場合
は、いずれのレンズに用いる場合も、非球面形状を光軸
から周辺に行くに従って非球面を用いたレンズの屈折力
が小さくなるような形状とすることが望ましい。例え
ば、第２レンズにラジアル型屈折率分布レンズが用いら
れている場合、非球面を負の屈折力の第１レンズに用
い、その形状を光軸から周辺に行くに従って負の屈折力
が弱くなるような非球面にすることが望ましい。前述の
ように、第２レンズにラジアル型屈折率分布レンズを用
いて第２レンズで発生するディストーションをある程度
補正することが可能であるが、第１レンズに非球面を適
用すればさらに良好にディストーションを補正すること
が可能である。
【００５５】また、第１レンズにラジアル型屈折率分布
レンズが用いられている場合は、非球面を正の屈折力の
第２レンズに用いその形状を光軸から周辺に行くに従っ
て正の屈折力が弱くなるような非球面にすることが望ま
しい。
【００５６】もし、非球面の形状を光軸から周辺に行く
に従い非球面を用いた群の屈折力を強くするような形状
とすると、レンズ全系で発生する樽型のディストーショ
ンをさらに大きくすることになるため好ましくない。
【００５７】また、ラジアル型屈折率分布レンズを非球
面とすることによっても前述とほぼ同様の効果を得るこ
とが出来ることは言うまでもない。
【００５８】また、本発明の上記第３の構成のレンズ系
において、倍率の色収差を良好に補正するにはラジアル
型屈折率分布レンズが条件（１）を満足することが望ま
しい。もし、条件（１）を満足しないと本発明のレンズ
系で発生する倍率の色収差がさらに大になるため好まし
くない。
【００５９】また、本発明のレンズ系において、負レン
ズと正レンズの２枚のレンズで構成する場合、両レンズ
にラジアル型屈折率分布レンズを用いれば、倍率の色収
差をさらに良好に補正できることは言うまでもない。
【００６０】また、本発明のレンズ系において、負、正
の２枚のレンズで構成する場合、両レンズ共に非球面を
用いれば、ディストーションをさらに良好に補正できる
ことは言うまでもない。
【００６１】また、本発明の第４の構成は、物体側より
順に負の屈折力の第１レンズ群と正の屈折力の第２レン
ズ群よりなり、第２レンズ群中に少なくとも１枚、光軸
から半径方向に屈折率分布を持つ式（ａ）で表されるラ
ジアル型屈折率分布レンズを用い、このラジアル型屈折
率分布レンズが光軸から周辺にいくに従い順次屈折率が
小さくなるような屈折率分布を持ち、ラジアル型屈折率
分布レンズの面形状が正レンズの形状であり、条件
（１）を満足することを特徴とする対物レンズである。
【００６２】第２レンズ群にラジアル型屈折率分布レン
ズを用いる場合、前述のように、倍率の色収差の補正
上、条件（１）を満足することが望ましく、また、ペッ
ツバール和あるいはコマ収差あるいはディストーション
の補正上、光軸から周辺にいくに従い順次屈折率が小さ
くなるような屈折率分布を持つことが望ましい。また、
諸収差の補正に加えて、さらに、ラジアル型屈折率分布
レンズの製作性をも考慮すると、ラジアル型屈折率分布
レンズの面形状は正レンズの形状であることが望まし
い。
【００６３】本発明のレンズ系は画角が広いため、第２
レンズ群は強い正の屈折力を持つ必要がある。そのため
ラジアル型屈折率分布レンズを第２レンズ群に用いる場
合、ラジアル型屈折率分布レンズも強い正の屈折力を持
つことが望ましい。しかし、ラジアル型屈折率分布レン
ズの媒質で極端に強い正の屈折力を持たせることは次の
理由で好ましくない。式（ｅ）より明らかなように、ラ
ジアル型屈折率分布レンズの媒質の屈折力を強くするた
めには２次の屈折率分布係数Ｎ10の絶対値を大きくする
か、ラジアル型屈折率分布レンズのレンズ厚ｄG を厚く
すればよいが、２次の屈折率分布係数の絶対値を大きく
するためには素材の作製上ある程度限界があり、また、
レンズ厚ｄG を厚くするとレンズ系をコンパクトにする
ことが困難になり、例えばより小型化が望まれる内視鏡
の対物レンズとして使用できなくなるため好ましくな
い。そのため、媒質に極端に強い正の屈折力を持たせ
ず、面と媒質の双方に屈折力を持たせることが好まし
く、ラジアル型屈折率分布レンズの面形状は正レンズの
形状であることが望ましい。
【００６４】また、本発明の第５の構成は、物体側より
順に、負の屈折力の第１レンズ群と正の屈折力の第２レ
ンズ群よりなり、少なくとも１枚のレンズが、光軸から
半径方向に屈折率分布を持つ式（ａ）にて表わされるラ
ジアル型屈折率分布レンズであり、ラジアル型屈折率分
布レンズを含むレンズあるいはレンズ系中に配置した光
学素子の中の少なくとも１枚が、特定の波長成分を遮断
する機能を持つことを特徴とする対物レンズである。
【００６５】ラジアル型屈折率分布レンズを用いること
により、特に色収差を良好に補正し高い結像性能を持つ
対物レンズを達成することが可能である。ここで、例え
ばＣＣＤ等の固体撮像素子を用いた内視鏡対物レンズ
は、通常、固体撮像素子が赤外波長域で高い感度を持つ
ため、赤外領域の光線をカットするための赤外カットフ
ィルターを用いる場合がある。また、モアレによるノイ
ズ成分を除去するため、例えば、水晶等で作製されたロ
ーパスフィルタを用いる場合がある。さらに、内視鏡は
人体内部を観察することを目的とする他に、特定の波長
で患部を焼き切るレーザーメスを用いる場合があるため
に、対物レンズを透過する特定の波長成分をカットする
ためのバンドカットフィルターを用いることがある。そ
こで、本発明の対物レンズを例えばＣＣＤ等の固体撮像
素子を用いた内視鏡光学系に用いて高い結像性能を達成
するには、ラジアル型屈折率分布レンズを用いることに
加え、上記各種フィルターを用いることが望ましい。
【００６６】また、各種フィルターは、特に軸外光線が
光軸に対して略平行に近くなる、最も像側のレンズと像
面の間に配置することが望ましい。このような配置にす
れば、軸上から軸外までの各光束の光路長を略等しくす
ることが可能となり、撮像画面全域に渡って均一なフィ
ルター効果を得ることが可能である。
【００６７】また、内視鏡は体内に挿入して用いるた
め、小型であることが要求され、光学系においても一層
の小型化が望まれる。そこで、前述の各種フィルターを
第１レンズ群と第２レンズ群の間に配置することも、性
能よりも小型化を重視する場合には有効な手段である。
また、小型化に加え低コスト化をも達成する場合には、
各種フィルター機能をラジアル型屈折率分布レンズも含
めた少なくとも１枚のレンズに持たせることが有効であ
る。
【００６８】また、本発明の第６の構成のレンズ系は、
物体側より順に、負の屈折力の第１レンズ群と正の屈折
力の第２レンズ群よりなり、少なくとも１枚のレンズ
が、光軸から半径方向に屈折率分布を持つ式（ａ）にて
表されるラジアル型屈折率分布レンズであり、第２レン
ズ群よりも像側で少なくとも１回反射する反射面を用い
たことを特徴としている。
【００６９】例えばＣＣＤ等の固体撮像素子を用いた内
視鏡光学系において高解像力化を達成するためには、固
体撮像素子の１画素のサイズを小さくして高密度化し、
画素数を増やす方法がある。しかし１画素のサイズを小
さくするには作製上の限界があり、そのため撮像画面サ
イズを大きくして高解像力を達成することが考えられ
る。しかし、内視鏡は人体内部に挿入することがあるた
め直径はより小さいことが望ましく、単に撮像画面サイ
ズを大きくすることは、直径を大きくすることになるた
め好ましくない。
【００７０】そこで、本発明の光学系においては、直径
を大きくせずに撮像画面サイズの大きい固体撮像素子を
用いるため、第２レンズ群よりも像側で少なくとも１回
反射する反射面を用い、固体撮像素子を内視鏡の径方向
に対して平行に配置せずに傾けて配置するようにした。
図４０は、本発明の第６の構成である反射面を用いた本
発明のレンズ系概念図を示す。この図４０においてＬ1
は負レンズ群、Ｌ2は正レンズ群、ＲＡは軸上光線、Ｒ
Ｏは軸外光線、Ｒは反射面、１０は撮像面に配置した固
体撮像素子である。正レンズ群Ｌ2よりも像面側に反射
面Ｒを配置したことにより、撮像画面サイズの大きい固
体撮像素子１０を光軸とほぼ平行に配置することを可能
にした。図４０は一回反射するシステムを示しているが
更に反射面を増やし複数回反射させても、同様の効果を
得ることが出来ることは言うまでもない。
【００７１】また、撮像画面の大きい固体撮像素子を用
いると、レンズ系の像高を高くすることが可能となり、
より広い画角のレンズ系になし得る。しかし、レンズ系
は画面中心から周辺に渡ってより諸収差が良好に補正さ
れていることが望まれる。特に広い画角のレンズ系で
は、倍率の色収差を良好に補正することが望まれる。そ
こで、特に色収差の高い補正能力を持つラジアル型屈折
率分布レンズを用いれば、軸上から軸外に渡って結像性
能の高いレンズ系を達成することが可能である。ラジア
ル型屈折率分布レンズを用いた対物レンズと撮像画面を
大きくできる図４０に示す反射系とを組み合わせれば、
より高性能な対物レンズを達成することが可能である。
【００７２】また、本発明の上記各構成（第１乃至第６
の構成）において、第２レンズ群にラジアル型屈折率分
布レンズを用いた場合には、倍率の色収差、コマ収差、
ディストーションをさらに良好に補正することを考える
と下記条件（４）を満足することが望ましい。
【００７３】 （４） −０．５＜Ｎ10p ・ｆ2 ＜−０．０１ ただし、Ｎ10p は第２レンズにラジアル型屈折率分布レ
ンズを用いた場合の２次の屈折率分布係数、ｆはレンズ
全系の焦点距離である。
【００７４】条件（４）を満足すれば、ラジアル型屈折
率分布レンズの媒質の屈折力は十分に大きな値になり、
倍率の色収差を良好に補正することが可能になる。さら
に、光軸から周辺へ行くに従い屈折率が順次小さくな
り、光軸と周辺部での屈折率差（Δｎ）が大きくなるた
め、特に第２レンズの像側の面で発生するコマ収差やレ
ンズ全系で問題となる樽型のディストーションを良好に
補正することが可能になる。
【００７５】もし、条件（４）の上限値の−０．０１を
超えてしまうとラジアル型屈折率分布レンズの媒質の屈
折力が弱くなり、レンズ全系で倍率の色収差を良好に補
正することが困難となり、また、光軸と周辺部の屈折率
差が小さくなり、コマ収差、ディストーションを補正す
ることが困難になる。また、下限値の−０．５を超えて
しまうと、ラジアル型屈折率分布レンズの屈折率差Δｎ
が大きくなりラジアル型屈折率分布レンズ素材の製作が
困難となるため好ましくない。
【００７６】また、本発明の上記各構成において、第１
レンズ群にラジアル型屈折率分布レンズを用いた場合
に、倍率の色収差をさらに良好に補正することを考える
と下記の条件（５）を満足することが望ましい。
【００７７】 （５） ０．０１＜Ｎ10n ・ｆ2 ＜０．６ ただし、Ｎ10n は第１レンズにラジアル型屈折率分布レ
ンズを用いた場合の２次の屈折率分布係数、ｆはレンズ
全系の焦点距離である。
【００７８】条件（５）を満足すれば、ラジアル型屈折
率分布レンズの媒質の屈折力は十分に大きな値になり、
倍率の色収差を良好に補正することが可能になる。
【００７９】もし、条件（５）の下限値の０．０１を超
えてしまうとラジアル型屈折率分布レンズの媒質の屈折
力が弱くなり、レンズ全系で倍率の色収差を良好に補正
することが困難になる。また、上限値の０．６を超える
と、ラジアル型屈折率分布レンズの屈折率差Δｎが大き
くなりラジアル型屈折率分布レンズ素材の製作が困難と
なるため好ましくない。
【００８０】また、本発明の上記各構成のレンズ系でさ
らに良好に倍率の色収差に補正するには、下記の条件
（６）満足することが望ましい。
【００８１】（６） １／Ｖ10＜０．０１ 本発明のレンズ系では条件（１）を満足することによ
り、倍率の色収差を良好に補正することが可能である。
さらに、前述したようにラジアル型屈折率分布レンズの
光軸上のアッベ数はほぼ３０〜８０程度の値であること
から、式（ｄ）より、ラジアル型屈折率分布レンズで十
分な色収差補正効果を得るには条件（６）を満足するこ
とが望ましい。もし、条件（６）を満足しない場合倍率
の色収差を十分に補正することができなくなるため好ま
しくない。
【００８２】また、本発明の上記各構成において、第１
レンズ群にラジアル型屈折率分布レンズを用いた場合さ
らに良好に倍率の色収差を補正するには、下記の条件
（７）を満足することが望ましい。
【００８３】 （７） ０．０５＜ｄGn／ｆGn＜１．２ ここで、ｄGnは第１レンズに用いたラジアル型屈折率分
布レンズのレンズ厚、ｆGnは第１レンズに用いたラジア
ル型屈折率分布レンズの焦点距離である。
【００８４】前述のように、ラジアル型屈折率分布レン
ズは、媒質の屈折力φm がある程度大きな値を持つこと
で、色収差の補正効果を発揮することが可能になる。式
（ｅ）より、例えばラジアル型屈折率分布レンズのレン
ズ厚が極端に小になると、媒質の屈折力φm が小さくな
り、色収差を良好に補正することが困難になる。そこ
で、本発明のレンズ系は、第１レンズにラジアル型屈折
率分布レンズを用いた場合には、条件（７）を満足する
ことが好ましい。
【００８５】もし、条件（７）の下限値の０．０５を超
えると、媒質の屈折力が小さくなり倍率の色収差を良好
に補正することが困難になるため好ましくない。また、
もし、上限値の１．２を超えると、ラジアル型屈折率分
布レンズのレンズ厚が厚くなり、レンズ全長が大きくな
るため好ましくない。
【００８６】また、本発明の上記各構成において、第２
レンズにラジアル型屈折率分布レンズを用いた場合に倍
率の色収差を更に良好に補正するためには、下記の条件
（８）を満足することが望ましい。
【００８７】（８） ０．３＜ｄGp／ｆGp＜４．０ ここで、ｄGpは第２レンズに用いたラジアル型屈折率分
布レンズのレンズ厚、ｆGpは第２レンズに用いたラジア
ル型屈折率分布レンズの焦点距離である。
【００８８】前述のように、例えばラジアル型屈折率分
布レンズのレンズ厚が極端に小さいと、媒質の屈折力φ
m が小さくなり、色収差を良好に補正することが困難と
なる。そこで、本発明のレンズ系では第２レンズにラジ
アル型屈折率分布レンズを用いた場合は条件（８）を満
足する様にした。
【００８９】もし、条件（８）の下限値の０．３を超え
ると、媒質の屈折力が小さくなり倍率の色収差を良好に
補正することが困難になるため好ましくない。また、も
し、上限値の４．０を超えると、ラジアル型屈折率分布
レンズのレンズ厚が厚くなり、レンズ系が大きくなるた
め好ましくない。
【００９０】また、本発明の上記各構成のレンズ系で第
１レンズ群を負レンズ１枚で構成する場合、諸収差を良
好に補正するには下記条件（９）を満足することが望ま
しい。
【００９１】（９） ０．１＜ＩＨ／ｒ2 ＜１．７ ただし、ＩＨは像高、ｒ2 は負の屈折力の第１レンズの
像側の面の曲率半径である。
【００９２】もし、条件（９）の下限値の０．１を超え
ると第１レンズの像側の面の負の屈折力が弱くなるた
め、軸外光線の光線高の比較的高い第１レンズの物体側
の面の負の屈折力を強くする必要が生じ、物体側の面で
発生するディストーション、非点収差等が悪化するため
好ましくない。また、上限値の１．７を超えると、第１
レンズの像側の面の負の屈折力が強くなり、レンズ全系
で球面収差が補正過剰となるため望ましくない。
【００９３】また、本発明の上記各構成のレンズ系で、
第２レンズ群を正レンズ１枚で構成する場合、諸収差を
良好に補正するためには、下記条件（１０）を満足する
ことが望ましい。
【００９４】 （１０） −１．５＜ＩＨ／ｒ3 ＜０．８ ただし、ＩＨは像高、ｒ3 は正の屈折力の第２レンズの
物体側の面の曲率半径である。
【００９５】もし、条件（１０）の下限値の−１．５を
超えると、第２レンズの物体側の面の負の屈折力が強く
なり、レンズ全系で球面収差が補正過剰となるため好ま
しくない。また、もし、上限値の０．８を超えると、こ
の面で発生する球面収差等が悪化するため望ましくな
い。
【００９６】また、本発明の上記各構成のレンズ系で、
第２レンズ群を正レンズ１枚で構成する場合、諸収差を
良好に補正するには下記の条件（１１）を満足すること
が望ましい。
【００９７】 （１１） −１．０＜ＩＨ／ｒ4 ＜−０．１ ただし、ＩＨは像高、ｒ4 は正の屈折力の第２レンズの
像側の面の曲率半径である。
【００９８】もし、条件（１１）の下限値の−１．０を
超えると、第２レンズの像側の面の正の屈折力が強くな
り、レンズ全系で非点収差、ディストーションが悪化す
るため好ましくない。また、もし、上限値の−０．１を
超えると、第２レンズの物体側の面の正の屈折力を強く
する必要が生じ、物体側の面で発生する非点収差、ディ
ストーション等が悪化するため望ましくない。
【００９９】また、本発明の上記各構成において第１レ
ンズ群にラジアル型屈折率分布レンズを用いた場合、さ
らに良好に倍率の色収差を補正するには下記の条件（１
２）を満足することが望ましい。
【０１００】 （１２） ０．０５＜Ｎ10n ・ｆGn 2 ＜１．２ ただし、ｆGnは第１レンズに用いたラジアル型屈折率分
布レンズの焦点距離である。
【０１０１】条件（１２）を満足するとラジアル型屈折
率分布レンズトータルの屈折力に対して媒質の屈折力が
十分に大きな値を持つことになり、倍率の色収差を良好
に補正することが可能になる。もし、条件（１２）の下
限値の０．０５を超えると媒質の屈折力が弱くなり、ラ
ジアル型屈折率分布レンズで倍率の色収差を良好に補正
することが困難となるため好ましくない。また、上限値
の１．２を超えると屈折率差Δｎが大になりラジアル型
屈折率分布レンズ素材の作製が困難となるため好ましく
ない。
【０１０２】また、本発明の上記各構成において第２レ
ンズ群にラジアル型屈折率分布レンズを用いた場合、さ
らに良好に倍率の色収差あるいはペッツバール和あるい
はコマ収差あるいはディストーションを補正するには下
記の条件（１３）を満足することが望ましい。
【０１０３】 （１３） −０．８＜Ｎ10P ・ｆGP 2 ＜−０．０５ ただし、ｆGPは第２レンズに用いたラジアル型屈折率分
布レンズの焦点距離である。
【０１０４】条件（１３）を満足すると、ラジアル型屈
折率分布レンズトータルの屈折力に対して媒質の屈折力
が十分に大きな値を持つことになり、倍率の色収差を良
好に補正することが可能になる。もし、条件（１３）の
上限値の−０．０５を超えると媒質の屈折力が弱くな
り、ラジアル型屈折率分布レンズレンズで倍率の色収差
を良好に補正することが困難になるため好ましくない。
また。下限値の−０．８を超えると屈折率差Δｎが大と
なりラジアル型屈折率分布レンズ素材の作製が困難とな
るため好ましくない。
【０１０５】また、本発明の上記各構成においてラジア
ル型屈折率分布レンズを第２レンズ群に用いる場合、倍
率の色収差の補正に加えて、素材の製作性をも考慮する
と下記条件（１４）を満足することが望ましい。
【０１０６】（１４） ０．１＜φ2m／φ＜０．８ 条件（１４）を満足すればラジアル型屈折率分布レンズ
の媒質の屈折力が大きくなり、倍率の色収差を良好に補
正することが可能になる。もし、条件（１４）の下限値
の０．１を超えるとラジアル型屈折率分布レンズの媒質
の屈折率が弱くなり、レンズ全系で倍率の色収差を良好
に補正することが困難となり、また、屈折率分布レンズ
の光軸と周辺部の屈折率差が小さくなり、コマ収差、デ
ィストーションを補正することが困難となる。また、上
限値の０．８を超えると、ラジアル型屈折率分布レンズ
の屈折率差Δｎが大きくなるか、レンズ厚が大となり、
前者の場合ラジアル型屈折率分布レンズ素材の製作が困
難となり、又後者の場合コスト増やレンズ全長の増大を
引き起こすため好ましくない。
【０１０７】また、本発明の上記各構成においてラジア
ル型屈折率分布レンズを第１レンズ群に用いる場合、倍
率の色収差の補正に加えてラジアル型屈折率分布レンズ
の製作性をも考慮すると下記条件（１５）を満足するこ
とが望ましい。
【０１０８】 （１５） −０．２５＜φ1m／φ＜−０．０５ 条件（１５）を満足すればラジアル型屈折率分布レンズ
の媒質の屈折力が大きくなり、倍率の色収差を良好に補
正することが可能となる。もし、条件（１５）の上限値
の−０．０５を超えるとラジアル型屈折率分布レンズの
媒質の屈折力が弱くなり、倍率の色収差を良好に補正す
ることが困難になり好ましくない。また、下限値の−
０．２５を超えると、ラジアル型屈折率分布レンズの屈
折率差Δｎが大きくなり製作が困難になるかレンズ厚が
大となりコスト増となるため好ましくない。
【０１０９】また、本発明の上記各構成において、第１
レンズ群にラジアル型屈折率分布レンズを用いた場合
に、倍率の色収差の補正に加えラジアル型屈折率分布レ
ンズの製作性をも考慮すると、下記の条件（１６）を満
足することが望ましい。
【０１１０】 （１６） ０．０２＜Ｎ10n ・ｆ2 ＜０．４ 条件（１６）を満足すれば、ラジアル型屈折率分布レン
ズの媒質の屈折力は十分に大きな値となり、倍率の色収
差を良好に補正することが可能である。
【０１１１】もし、条件（１６）の下限値の０．０２を
超えるとラジアル型屈折率分布レンズの媒質の屈折力が
弱くなり、レンズ全系で倍率の色収差を良好に補正する
ことが困難になる。また、上限値の０．４を超えるとラ
ジアル型屈折率分布レンズの屈折率差Δｎが大になり、
素材作製が困難になるため好ましくない。
【０１１２】また、本発明の上記各構成において、第２
レンズ群にラジアル型屈折率分布レンズを用いた場合
に、倍率の色収差の補正に加えラジアル型屈折率分布レ
ンズの製作性をも考えると下記条件（１７）を満足する
ことが望ましい。
【０１１３】 （１７） −０．２５＜Ｎ10p ・ｆ2 ＜−０．０４ 条件（１７）を満足すれば、ラジアル型屈折率分布レン
ズの媒質の屈折力は十分に大きな値になり、倍率の色収
差を良好に補正することが可能である。
【０１１４】もし、条件（１７）の上限値の−０．０４
を超えるとラジアル型屈折率分布レンズの媒質の屈折力
が弱くなり、レンズ全系で倍率の色収差を良好に補正す
ることが困難となる。また、下限値の−０．２５を超え
るとラジアル型屈折率分布レンズの屈折率差Δｎが大と
なり、素材作製が困難となるため好ましくない。
【０１１５】また、上記各構成の本発明のレンズ系でさ
らに倍率の色収差を良好に補正するには、ラジアル型屈
折率分布レンズが下記の条件（１８）を満足することが
望ましい。
【０１１６】（１８） １／Ｖ10＜０ 条件（１８）を満足するとラジアル型屈折率分布レンズ
で発生する色収差は同じ屈折力の均質レンズで発生する
色収差とは逆方向に発生する。つまり、本発明のレンズ
系の第１レンズあるいは第２レンズに用いたラジアル型
屈折率分布レンズが条件（１８）を満足すれば、ラジア
ル型屈折率分布レンズ単体では倍率の色収差が補正過剰
となるが、この補正過剰の色収差がもう一方のレンズで
発生する倍率の色収差を打ち消すため、レンズ全系では
良好に補正することが可能となる。
【０１１７】また、本発明の上記各構成において、第１
レンズ群にラジアル型屈折率分布レンズを用いた場合
に、倍率の色収差の補正に加えラジアル型屈折率分布レ
ンズの製作性をも考えると下記条件（１９）を満足する
ことが望ましい。
【０１１８】（１９） ０．１＜ｄGn／ｆGn＜０．９ もし、条件（１９）の下限値の０．１を超えると、媒質
の屈折力が小さくなり倍率の色収差を良好に補正するこ
とが困難となるため好ましくない。また、もし、上限値
の０．９を超えると、ラジアル型屈折率分布レンズのレ
ンズ厚が厚くなり、レンズ系の作製コストが増すため好
ましくない。
【０１１９】また、本発明の上記各構成において、第１
レンズ群にラジアル型屈折率分布レンズを用いた場合
に、倍率の色収差の補正に加えラジアル型屈折率分布レ
ンズの製作性をも考えると下記条件（２０）を満足する
ことが望ましい。
【０１２０】（２０） ０．７＜ｄGp／ｆGp＜２．８ 前述したように、例えばラジアル型屈折率分布レンズの
レンズ厚が極端に小さいと、媒質の屈折力φm が小さく
なり、色収差を良好に補正することが困難となる。そこ
で、本発明のレンズ系では第２レンズにラジアル型屈折
率分布レンズを用いた場合は条件（２０）を満足するこ
とが望ましい。
【０１２１】もし、条件（２０）の下限値の０．７を超
えると、媒質の屈折力が小さくなり倍率の色収差を良好
に補正することが困難となるため好ましくない。また、
もし、上限値の２．８を超えると、ラジアル型屈折率分
布レンズのレンズ厚が厚くなり、レンズ系の作製コスト
が高くなるため好ましくない。
【０１２２】また、本発明の上記各構成のレンズ系で第
１レンズ群を負レンズ１枚で構成する場合、さらに諸収
差を良好に補正するには下記条件（２１）を満足するこ
とが望ましい。
【０１２３】 （２１） ０．２５＜ＩＨ／ｒ2 ＜１．４ もし、条件（２１）の下限値の０．２５を超えると第１
レンズの像側の面の負の屈折力が弱くなるため、軸外光
線の光線高の比較的高い第１レンズの物体側の面の負の
屈折力を強くする必要が生じ、物体側の面で発生するデ
ィストーション、非点収差等が悪化するため好ましくな
い。また、上限値の１．４を超えると第１レンズの像側
の面の負の屈折力が強くなり、レンズ全系の球面収差が
補正過剰となるため望ましくない。
【０１２４】また、本発明の上記各構成のレンズ系で第
２レンズ群を正レンズ１枚で構成する場合、諸収差を良
好に補正するには下記条件（２２）を満足することが望
ましい。
【０１２５】 （２２） −０．９＜ＩＨ／ｒ3 ＜０．６ もし、条件（２２）の下限値の−０．９を超えると第２
レンズの物体側の面の負の屈折力が強くなり、レンズ全
系で球面収差が補正過剰となるため好ましくない。ま
た、もし、上限値の０．６を超えるとこの面で発生する
非点収差、ディストーション等が悪化するため望ましく
ない。
【０１２６】また、本発明の上記各構成のレンズ系で第
２レンズ群を正レンズ１枚で構成する場合、諸収差を良
好に補正するには下記条件（２３）を満足することが望
ましい。
【０１２７】 （２３） −０．８＜ＩＨ／ｒ4 ＜−０．２ もし、条件（２３）の下限値の−０．８を超えると、第
２レンズの像側の面の負の屈折力が強くなり、レンズ全
系で非点収差、ディストーションが悪化するため好まし
くない。また、もし、上限値の−０．２を超えると第２
レンズの物体側の面の正の屈折力を強くする必要が生
じ、物体側の面で発生する球面収差等が悪化するため望
ましくない。
【０１２８】また、本発明の上記各構成において第１レ
ンズ群にラジアル型屈折率分布レンズを用いた場合、倍
率の色収差に加えラジアル型屈折率分布レンズの製作性
をも考慮すると下記の条件（２４）を満足することが望
ましい。
【０１２９】 （２４） ０．１＜Ｎ10n ・ｆGn 2 ＜０．８５ 条件（２４）を満足すれば、ラジアル型屈折率分布レン
ズトータルの屈折力に対して媒質の屈折力が十分に大き
な値を持つことになり、倍率の色収差を良好に補正する
ことが可能である。もし、条件（２４）の下限値の０．
１を超えると媒質の屈折力が弱くなり、ラジアル型屈折
率分布レンズで倍率の色収差を良好に補正することが困
難となるため好ましくない。また、上限値の０．８５を
超えると屈折率差Δｎが大となりラジアル型屈折率分布
レンズ素材の作製が困難となるため好ましくない。
【０１３０】また、本発明の上記各構成において第２レ
ンズ群にラジアル型屈折率分布レンズを用いた場合、倍
率の色収差に加えラジアル型屈折率分布レンズの製作性
をも考慮すると下記の条件（２５）を満足することが望
ましい。
【０１３１】 （２５） −０．３＜Ｎ10p ・ｆGp 2 ＜−０．１ 条件（２５）を満足すれば、ラジアル型屈折率分布レン
ズトータルの屈折力に対して媒質の屈折力が十分に大き
な値を持つことになり、倍率の色収差を良好に補正する
ことが可能である。もし、条件（２５）の上限値の−
０．１を超えると媒質の屈折力が弱くなり、ラジアル型
屈折率分布レンズで倍率の色収差を良好に補正すること
が困難となるため好ましくない。また、下限値の−０．
３を超えると屈折率差Δｎが大となりラジアル型屈折率
分布レンズ素材の作製が困難となるため好ましくない。
【０１３２】また、上記各構成の本発明のレンズ系で倍
率の色収差をさらに良好に補正するには、条件（１８）
を満足することが望ましいが、１／Ｖ10の値が負の大き
な値となり過ぎると、倍率の色収差が補正過剰となって
しまう。そこで、さらに下記条件（２６）を満足するこ
とが望ましい。
【０１３３】（２６） −０．５＜１／Ｖ10＜０ 条件（２６）を満足すれば倍率の色収差を良好に補正す
ることが可能である。もし、条件（２６）の上限値の０
を超えると倍率の色収差が補正不足となるため好ましく
ない。また、下限値の−０．５を超えると倍率の色収差
が補正過剰となるため好ましくない。
【０１３４】また、本発明の対物レンズ系で作製コスト
を安くする点に着目すると、ラジアル型屈折率分布レン
ズは片面平面、あるいは両平面形状であることが望まし
い。
【０１３５】
【発明の実施の形態】次に本発明の対物レンズの実施の
形態を、各実施例をもとに述べる。
【０１３６】下記のデーターは、本発明の対物レンズの
各実施例を示す。 実施例１ 焦点距離 1.07mm，物点距離 11.8mm，像高 0.97mm，ＮＡ 0.0115 ２ω＝113.1 ° ｒ1 ＝∞ ｄ1 ＝0.3000 ｎ1 ＝1.48749 ν1 ＝70.21 ｒ2 ＝1.2764 ｄ2 ＝1.2646 ｒ3 ＝∞（絞り） ｄ3 ＝0.5196 ｒ4 ＝-11.2580 ｄ4 ＝1.8811 ｎ2 ラジアル型屈折率分布レンズ ｒ5 ＝-1.6678 ラジアル型屈折率分布レンズ Ｎ00 Ｎ10 Ｎ20 Ｎ30 ｄ線 1.72000 ，-0.87464×10-1，0.44719 ×10-2，0.37403 ×10-2 Ｃ線 1.71540 ，-0.88776×10-1，0.45390 ×10-2，0.37964 ×10-2 Ｆ線 1.73072 ，-0.84403×10-1，0.43154 ×10-2，0.36094 ×10-2 １／Ｖ10＝-0.050，１／Ｖ00＝0.021 ，φ2m／φ＝0.353 Ｎ10p ・ｆ2 ＝-0.100，ＩＨ／ｒ2 ＝0.799 ，ＩＨ／ｒ3 ＝-0.091 ＩＨ／ｒ4 ＝-0.612，Ｎ10p ・ｆG 2＝-0.213，ｄGp／ｆG ＝1.207
【０１３７】実施例２ 焦点距離 1.1 mm，物点距離 14mm，像高 0.85mm，ＮＡ 0.01 ２ω＝96.4° ｒ1 ＝∞ ｄ1 ＝0.3000 ｎ1 ＝1.51633 ν1 ＝64.15 ｒ2 ＝0.9785 ｄ2 ＝0.3992 ｒ3 ＝∞（絞り） ｄ3 ＝0.1000 ｒ4 ＝-2.6225 ｄ4 ＝2.4188 ｎ2 ラジアル型屈折率分布レンズ ｒ5 ＝-1.8297 ラジアル型屈折率分布レンズ Ｎ00 Ｎ10 Ｎ20 ｄ線 1.88300 ， -0.11306， 0.10113 ×10-2 Ｃ線 1.87656 ， -0.11340， 0.10143 ×10-2 Ｆ線 1.89821 ， -0.11227， 0.10042 ×10-2 １／Ｖ10＝-0.010，１／Ｖ00＝0.025 ，φ2m／φ＝0.603 Ｎ10p ・ｆ2 ＝-0.137，ＩＨ／ｒ2 ＝0.869 ，ＩＨ／ｒ3 ＝-0.324 ＩＨ／ｒ4 ＝-0.465，Ｎ10p ・ｆG 2＝-0.192，ｄGp／ｆG ＝1.858
【０１３８】実施例３ 焦点距離 1.1 mm，物点距離 11mm，像高 0.85mm，ＮＡ 0.01 ２ω＝103.5 ° ｒ1 ＝-5.5224 ｄ1 ＝0.3000 ｎ1 ＝1.51633 ν1 ＝64.15 ｒ2 ＝1.2132 ｄ2 ＝0.7397 ｒ3 ＝∞（絞り） ｄ3 ＝0.1000 ｒ4 ＝-4.0638 ｄ4 ＝2.8548 ｎ2 ラジアル型屈折率分布レンズ ｒ5 ＝-2.5042 ラジアル型屈折率分布レンズ Ｎ00 Ｎ10 Ｎ20 ｄ線 1.88300 ， -0.10007， 0.17880 ×10-3 Ｃ線 1.87656 ， -0.99971×10-1， 0.17863 ×10-3 Ｆ線 1.89821 ， -0.10030， 0.17922 ×10-3 １／Ｖ10＝0.003 ，１／Ｖ00＝0.025 ，φ2m／φ＝0.627 Ｎ10p ・ｆ2 ＝-0.120，ＩＨ／ｒ2 ＝0.701 ，ＩＨ／ｒ3 ＝-0.209 ＩＨ／ｒ4 ＝-0.339，Ｎ10p ・ｆG 2＝-0.221，ｄGp／ｆG ＝1.922
【０１３９】実施例４ 焦点距離 1.02mm，物点距離 13mm，像高 1.0mm ，ＮＡ 0.012 ２ω＝99.1° ｒ1 ＝∞ ｄ1 ＝0.3842 ｎ1 ＝1.74100 ν1 ＝52.65 ｒ2 ＝1.4937（非球面） ｄ2 ＝1.0970 ｒ3 ＝∞（絞り） ｄ3 ＝0.8723 ｒ4 ＝11.2798 ｄ4 ＝1.6154 ｎ2 ラジアル型屈折率分布レンズ ｒ5 ＝-1.7612 非球面係数 Ｐ＝1 ，Ａ4 ＝-0.30311，Ａ6 ＝0.20982 ラジアル型屈折率分布レンズ Ｎ00 Ｎ10 Ｎ20 Ｎ30 ｄ線 1.70000 ，-0.79349×10-1，0.34621 ×10-1，-0.10102×10-1 Ｃ線 1.69580 ，-0.81730×10-1，0.35660 ×10-1，-0.10405×10-1 Ｆ線 1.70980 ，-0.73795×10-1，0.32198 ×10-1，-0.93948×10-2 １／Ｖ10＝-0.100，１／Ｖ00＝0.020 ，φ2m／φ＝0.260 Ｎ10p ・ｆ2 ＝-0.082，ＩＨ／ｒ2 ＝0.670 ，ＩＨ／ｒ3 ＝0.089 ＩＨ／ｒ4 ＝-0.568，Ｎ10p ・ｆG 2＝-0.201，ｄGp／ｆG ＝1.015
【０１４０】実施例５ 焦点距離 1.1mm ，物点距離 14mm，像高 0.85mm，ＮＡ 0.01 ２ω＝83.4° ｒ1 ＝∞ ｄ1 ＝0.3000 ｎ1 ＝1.51633 ν1 ＝64.15 ｒ2 ＝2.9790（非球面） ｄ2 ＝0.4409 ｒ3 ＝∞（絞り） ｄ3 ＝0.1000 ｒ4 ＝-1.1911 ｄ4 ＝2.4102 ｎ2 ラジアル型屈折率分布レンズ ｒ5 ＝-1.6277 非球面係数 Ｐ＝1 ，Ａ4 ＝-0.55346，Ａ6 ＝0.76608 ラジアル型屈折率分布レンズ Ｎ00 Ｎ10 Ｎ20 ｄ線 1.88300 ， -0.12090， 0.11838 ×10-1 Ｃ線 1.87656 ， -0.12126， 0.11874 ×10-1 Ｆ線 1.89821 ， -0.12005， 0.11755 ×10-1 １／Ｖ10＝-0.010，１／Ｖ00＝0.025 ，φ2m／φ＝0.641 Ｎ10p ・ｆ2 ＝-0.146，ＩＨ／ｒ2 ＝0.336 ，ＩＨ／ｒ3 ＝-0.840 ＩＨ／ｒ4 ＝-0.614，Ｎ10p ・ｆG 2＝-0.173，ｄGp／ｆG ＝2.017
【０１４１】実施例６ 焦点距離 1.37mm，物点距離 14mm，像高 0.85mm，ＮＡ 0.01 ２ω＝93.3° ｒ1 ＝∞ ｄ1 ＝1.5026 ｎ1 ラジアル型屈折率分布レンズ ｒ2 ＝2.5886 ｄ2 ＝0.8187 ｒ3 ＝∞（絞り） ｄ3 ＝0.1000 ｒ4 ＝3.7062 ｄ4 ＝2.1446 ｎ2 ＝1.88300 ν2 ＝40.78 ｒ5 ＝-1.5967 ラジアル型屈折率分布レンズ Ｎ00 Ｎ10 Ｎ20 Ｎ30 ｄ線 1.65000 ，0.21000 ×10-1，0.20240 ×10-1，0.14372 ×10-1 Ｃ線 1.64443 ，0.21630 ×10-1，0.20847 ×10-1，0.14803 ×10-1 Ｆ線 1.66300 ，0.19530 ×10-1，0.18823 ×10-1，0.13366 ×10-1 １／Ｖ10＝-0.100，１／Ｖ00＝0.029 ，φ1m／φ＝-0.086 Ｎ10n ・ｆ2 ＝0.041 ，ＩＨ／ｒ2 ＝0.328 ，ＩＨ／ｒ3 ＝0.229 ＩＨ／ｒ4 ＝-0.532，Ｎ10n ・ｆG 2＝0.203 ，ｄGn／ｆG ＝0.484
【０１４２】実施例７ 焦点距離 1.11mm，物点距離 14mm，像高 0.85mm，ＮＡ 0.01 ２ω＝104.8 ° ｒ1 ＝∞ ｄ1 ＝0.2945 ｎ1 ラジアル型屈折率分布レンズ ｒ2 ＝1.0451 ｄ2 ＝0.8845 ｒ3 ＝∞（絞り） ｄ3 ＝0.1000 ｒ4 ＝2.6882 ｄ4 ＝2.0134 ｎ2 ＝1.88300 ν2 ＝40.78 ｒ5 ＝-1.5483 ラジアル型屈折率分布レンズ Ｎ00 Ｎ10 Ｎ20 ｄ線 1.51633 ， 0.26303 ， -0.10874 Ｃ線 1.51385 ， 0.26382 ， -0.10907 Ｆ線 1.52190 ， 0.26119 ， -0.10798 １／Ｖ10＝-0.010，１／Ｖ00＝0.016 ，φ1m／φ＝-0.171 Ｎ10n ・ｆ2 ＝0.322 ，ＩＨ／ｒ2 ＝0.708 ，ＩＨ／ｒ3 ＝0.244 ＩＨ／ｒ4 ＝-0.586，Ｎ10n ・ｆG 2＝0.609 ，ｄGn／ｆG ＝0.194
【０１４３】実施例８ 焦点距離 1.13mm，物点距離 20mm，像高 0.8mm ，ＮＡ 0.007 ２ω＝102.0 ° ｒ1 ＝5.5159 ｄ1 ＝0.3200 ｎ1 ラジアル型屈折率分布レンズ ｒ2 ＝1.1306 ｄ2 ＝1.0270 ｒ3 ＝∞（絞り） ｄ3 ＝0.1000 ｒ4 ＝3.2778 ｄ4 ＝1.6805 ｎ2 ＝1.81600 ν2 ＝46.62 ｒ5 ＝-1.3650 ラジアル型屈折率分布レンズ Ｎ00 Ｎ10 Ｎ20 ｄ線 1.55000 ， 0.21140 ， 0.20293 Ｃ線 1.54633 ， 0.21119 ， 0.20273 Ｆ線 1.55856 ， 0.21190 ， 0.20340 １／Ｖ10＝0.003 ，１／Ｖ00＝0.022 ，φ1m／φ＝-0.153 Ｎ10n ・ｆ2 ＝0.269 ，ＩＨ／ｒ2 ＝0.708 ，ＩＨ／ｒ3 ＝0.244 ＩＨ／ｒ4 ＝-0.586，Ｎ10n ・ｆG 2＝0.787 ，ｄGn／ｆG ＝0.166
【０１４４】実施例９ 焦点距離 1.11mm，物点距離 14mm，像高 0.9mm ，ＮＡ 0.01 ２ω＝98.3° ｒ1 ＝∞ ｄ1 ＝1.3941 ｎ1 ラジアル型屈折率分布レンズ ｒ2 ＝1.7035 ｄ2 ＝1.0045 ｒ3 ＝∞（絞り） ｄ3 ＝0.1000 ｒ4 ＝2.3343（非球面） ｄ4 ＝2.7508 ｎ2 ＝1.72916 ν2 ＝54.68 ｒ5 ＝-1.3745 （非球面） 非球面係数 （第４面）Ｐ＝1 ，Ａ4 ＝0.60639 ×10-1，Ａ6 ＝-0.86398 Ａ8 ＝-0.85186 （第５面）Ｐ＝1 ，Ａ4 ＝0.33872 ×10-1，Ａ6 ＝0.71755 ×10-1 Ａ8 ＝-0.27664×10-1 ラジアル型屈折率分布レンズ Ｎ00 Ｎ10 Ｎ20 Ｎ30 ｄ線 1.70000 ，0.53850 ×10-1，-0.25175×10-4，-0.19807×10-2 Ｃ線 1.69300 ，0.55466 ×10-1，-0.25931×10-4，-0.20401×10-2 Ｆ線 1.71633 ，0.50081 ×10-1，-0.23413×10-4，-0.18420×10-2 １／Ｖ10＝-0.100，１／Ｖ00＝0.033 ，φ1m／φ＝-0.167 Ｎ10n ・ｆ2 ＝0.066 ，ＩＨ／ｒ2 ＝0.528 ，ＩＨ／ｒ3 ＝0.386 ＩＨ／ｒ4 ＝-0.655，Ｎ10n ・ｆG 2＝0.155 ，ｄGn／ｆG ＝0.822
【０１４５】実施例１０ 焦点距離 1.01mm，物点距離 11.8mm，像高 0.97mm，ＮＡ 0.0115 ２ω＝115.2 ° ｒ1 ＝∞ ｄ1 ＝0.4395 ｎ1 ラジアル型屈折率分布レンズ１ ｒ2 ＝1.9633 ｄ2 ＝1.1006 ｒ3 ＝∞（絞り） ｄ3 ＝0.7310 ｒ4 ＝7.6592 ｄ4 ＝2.0532 ｎ2 ラジアル型屈折率分布レンズ２ ｒ5 ＝-1.8838 ラジアル型屈折率分布レンズ１ Ｎ00 Ｎ10 Ｎ20 Ｎ30 ｄ線 1.65000 ， 0.19087 ， -0.20292， 0.10047 Ｃ線 1.64443 ， 0.19468 ， -0.20698， 0.10248 Ｆ線 1.66300 ， 0.18196 ， -0.19345， 0.95778 ×10-1 ラジアル型屈折率分布レンズ２ Ｎ00 Ｎ10 Ｎ20 Ｎ30 ｄ線 1.72000 ，-0.64751×10-1，0.21345 ×10-1，-0.39150×10-2 Ｃ線 1.71568 ，-0.66046×10-1，0.21772 ×10-1，-0.39933×10-2 Ｆ線 1.73008 ，-0.61729×10-1，0.20349 ×10-1，-0.37323×10-2 第１レンズ １／Ｖ10＝-0.067，１／Ｖ00＝0.029 ，φ2m／φ＝0.433 Ｎ10p ・ｆ2 ＝-0.066，ＩＨ／ｒ2 ＝0.494 ，ＩＨ／ｒ3 ＝0.127 ＩＨ／ｒ4 ＝-0.515，Ｎ10p ・ｆG 2＝-0.172，ｄGp／ｆG ＝1.260 第２レンズ １／Ｖ10＝-0.067，１／Ｖ00＝0.020 ，φ1m／φ＝-0.170 Ｎ10n ・ｆ2 ＝0.195 ，ＩＨ／ｒ2 ＝0.494 ，ＩＨ／ｒ3 ＝0.127 ＩＨ／ｒ4 ＝-0.515，Ｎ10n ・ｆG 2＝0.741 ，ｄGn／ｆG ＝0.233
【０１４６】実施例１１ 焦点距離 1.48mm，物点距離 11.6mm，像高 1.54mm，ＮＡ 0.0082 ２ω＝140.3 ° ｒ1 ＝∞ ｄ1 ＝0.3999 ｎ1 ＝1.65160 ν1 ＝58.52 ｒ2 ＝1.3620 ｄ2 ＝1.2404 ｒ3 ＝∞（絞り） ｄ3 ＝0.4587 ｒ4 ＝27.7558 ｄ4 ＝3.0744 ｎ2 ラジアル型屈折率分布レンズ ｒ5 ＝-2.1899 ｄ5 ＝0.5724 ｒ6 ＝∞ ｄ6 ＝0.4000 ｎ3 ＝1.51633 ν3 ＝64.15 ｒ7 ＝∞ ｄ7 ＝0.0300 ｒ8 ＝∞ ｄ8 ＝0.6200 ｎ4 ＝1.52000 ν4 ＝74.00 ｒ9 ＝∞ ｄ9 ＝0.0300 ｒ10＝∞ ｄ10＝0.4000 ｎ5 ＝1.51633 ν5 ＝64.15 ｒ11＝∞ ｄ11＝0.4800 ｒ12＝∞ ｄ12＝1.1000 ｎ6 ＝1.51633 ν6 ＝64.15 ｒ13＝∞ ｄ13＝1.0000 ｎ7 ＝1.51633 ν7 ＝64.15 ｒ14＝∞ ラジアル型屈折率分布レンズ Ｎ00 Ｎ10 Ｎ20 Ｎ30 ｄ線 1.63300 ，-0.37202×10-1，0.26687 ×10-2，0.94109 ×10-3 Ｃ線 1.62841 ，-0.37680×10-1，0.21318 ×10-2，0.11022 ×10-2 Ｆ線 1.64370 ，-0.36087×10-1，0.39213 ×10-2，0.56515 ×10-3 １／Ｖ10＝-0.043，１／Ｖ00＝0.024 ，φ2m／φ＝0.339 Ｎ10p ・ｆ2 ＝-0.082，ＩＨ／ｒ2 ＝1.130 ，ＩＨ／ｒ3 ＝0.055 ＩＨ／ｒ4 ＝-0.703，Ｎ10p ・ｆG 2＝-0.185，ｄGp／ｆG ＝1.378
【０１４７】実施例１２ 焦点距離 0.83mm，物点距離 9.3mm ，像高 0.8mm ，ＮＡ 0.0115 ２ω＝128.9 ° ｒ1 ＝∞ ｄ1 ＝0.3700 ｎ1 ＝1.51633 ν1 ＝64.15 ｒ2 ＝1.1462 ｄ2 ＝1.7257 ｒ3 ＝∞（絞り） ｄ3 ＝0.7547 ｒ4 ＝3.0329 ｄ4 ＝1.2159 ｎ2 ラジアル型屈折率分布レンズ ｒ5 ＝-1.5583 ｄ5 ＝0.0300 ｒ6 ＝∞ ｄ6 ＝0.4000 ｎ3 ＝1.52287 ν3 ＝59.89 ｒ7 ＝∞ ｄ7 ＝0.0300 ｒ8 ＝∞ ｄ8 ＝0.6200 ｎ4 ＝1.52000 ν4 ＝74.00 ｒ9 ＝∞ ｄ9 ＝0.0300 ｒ10＝∞ ｄ10＝0.4000 ｎ5 ＝1.51633 ν5 ＝64.15 ｒ11＝∞ ｄ11＝0.0300 ｒ12＝∞ ｄ12＝1.0000 ｎ6 ＝1.51633 ν6 ＝64.15 ｒ13＝∞ ラジアル型屈折率分布レンズ Ｎ00 Ｎ10 Ｎ20 Ｎ30 ｄ線 1.63300 ，-0.82149×10-1，0.25774 ×10-1，0.17638 ×10-1 Ｃ線 1.62848 ，-0.82067×10-1，0.25748 ×10-1，0.17621 ×10-1 Ｆ線 1.64377 ，-0.82341×10-1，0.25834 ×10-1，0.17679 ×10-1 ｇ線 1.65257 ，-0.82452×10-1，0.25869 ×10-1，0.17703 ×10-1 １／Ｖ10＝0.003 ，１／Ｖ00＝0.024 ，φ2m／φ＝0.166 Ｎ10p ・ｆ2 ＝-0.057，ＩＨ／ｒ2 ＝0.698 ，ＩＨ／ｒ3 ＝0.264 ＩＨ／ｒ4 ＝-0.513，Ｎ10p ・ｆG 2＝-0.166，ｄGp／ｆG ＝0.855
【０１４８】実施例１３ 焦点距離 1.04mm，物点距離 13mm，像高 1.1mm ，ＮＡ 0.01 ２ω＝140.5 ° ｒ1 ＝∞ ｄ1 ＝0.3500 ｎ1 ＝1.51633 ν1 ＝64.15 ｒ2 ＝0.8824 ｄ2 ＝0.8722 ｒ3 ＝∞（絞り） ｄ3 ＝0.1000 ｒ4 ＝∞ ｄ4 ＝2.4666 ｎ2 ラジアル型屈折率分布レンズ ｒ5 ＝-1.6539 ラジアル型屈折率分布レンズ Ｎ00 Ｎ10 Ｎ20 ｄ線 1.70000 ，-0.82964×10-1，0.16995 ×10-1 Ｃ線 1.69475 ，-0.84814×10-1，0.17477 ×10-1 Ｆ線 1.71225 ，-0.78645×10-1，0.15871 ×10-1 １／Ｖ10＝-0.074，１／Ｖ00＝0.025 ，φ2m／φ＝0.426 Ｎ10p ・ｆ2 ＝-0.090，ＩＨ／ｒ2 ＝1.245 ，ＩＨ／ｒ3 ＝0.000 ＩＨ／ｒ4 ＝-0.665，Ｎ10p ・ｆG 2＝-0.183，ｄGp／ｆG ＝1.661
【０１４９】実施例１４ 焦点距離 0.99mm，物点距離 13mm，像高 1.1mm ，ＮＡ 0.01 ２ω＝108.9 ° ｒ1 ＝∞ ｄ1 ＝0.3500 ｎ1 ＝1.53996 ν1 ＝59.57 ｒ2 ＝2.3039（非球面） ｄ2 ＝0.7372 ｒ3 ＝∞（絞り） ｄ3 ＝0.1000 ｒ4 ＝-1.9109 ｄ4 ＝2.4559 ｎ2 ラジアル型屈折率分布レンズ ｒ5 ＝-1.5046 非球面係数 Ｐ＝1 ，Ａ4 ＝-0.28151，Ａ6 ＝0.21002 ，Ａ8 ＝-0.73150×10-1 ラジアル型屈折率分布レンズ Ｎ00 Ｎ10 Ｎ20 Ｎ30 ｄ線 1.70000 ， -0.14024， 0.31859 ×10-1，-0.54102×10-2 Ｃ線 1.69475 ， -0.14257， 0.32390 ×10-1，-0.55004×10-2 Ｆ線 1.71225 ， -0.13478， 0.30620 ×10-1，-0.51998×10-2 １／Ｖ10＝-0.056，１／Ｖ00＝0.025 ，φ2m／φ＝0.681 Ｎ10p ・ｆ2 ＝-0.137，ＩＨ／ｒ2 ＝0.478 ，ＩＨ／ｒ3 ＝-0.576 ＩＨ／ｒ4 ＝-0.731，Ｎ10p ・ｆG 2＝-0.198，ｄGp／ｆG ＝2.066
【０１５０】実施例１５ 焦点距離 1.06mm，物点距離 14mm，像高 0.85mm，ＮＡ 0.01 ２ω＝98.5° ｒ1 ＝∞ ｄ1 ＝0.3000 ｎ1 ＝1.51633 ν1 ＝64.15 ｒ2 ＝1.2020 ｄ2 ＝0.4079 ｒ3 ＝∞（絞り） ｄ3 ＝0.0500 ｒ4 ＝∞ ｄ4 ＝1.8037 ｎ2 ラジアル型屈折率分布レンズ ｒ5 ＝-1.1988 ｄ5 ＝0.2000 ｒ6 ＝∞ ｄ6 ＝2.0000 ｎ3 ＝1.51633 ν3 ＝64.15 ｒ7 ＝∞ ラジアル型屈折率分布レンズ Ｎ00 Ｎ10 Ｎ20 ｄ線 1.75000 ， -0.10566， 0.60988 ×10-1 Ｃ線 1.74500 , -0.10598， 0.61170 ×10-1 Ｆ線 1.76167 ， -0.10492， 0.60561 ×10-1 １／Ｖ10＝-0.01 ，１／Ｖ00＝0.022 ，φ2m／φ＝0.404 Ｎ10p ・ｆ2 ＝-0.119，ＩＨ／ｒ2 ＝0.707 ，ＩＨ／ｒ3 ＝0 ＩＨ／ｒ4 ＝-0.709，Ｎ10p ・ｆG 2＝-0.142，ｄGp／ｆG ＝1.558
【０１５１】実施例１６ 焦点距離 0.87mm，物点距離 11mm，像高 0.8mm ，ＮＡ 0.011 ２ω＝131.3 ° ｒ1 ＝∞ ｄ1 ＝0.3600 ｎ1 ＝1.88300 ν1 ＝40.78 ｒ2 ＝0.7400 ｄ2 ＝0.6000 ｒ3 ＝1.6000 ｄ3 ＝5.1250 ｎ2 ラジアル型屈折率分布レンズ ｒ4 ＝∞ ラジアル型屈折率分布レンズ Ｎ00 Ｎ10 Ｎ20 Ｎ30 ｄ線 1.70000 ， -0.12580， 0.78000 ×10-2， -0.47000×10-3 Ｃ線 1.69475 ， -0.12567， 0.77985 ×10-2， -0.47001×10-3 Ｆ線 1.71225 ， -0.12609， 0.79935 ×10-2， -0.48176×10-3 １／Ｖ10＝0.003 ，１／Ｖ00＝0.025 ，φ2m／φ＝0.499 Ｎ10p ・ｆ2 ＝-0.087，ＩＨ／ｒ2 ＝1.081 ，ＩＨ／ｒ3 ＝0.5 ＩＨ／ｒ4 ＝0 ，Ｎ10p ・ｆG 2＝-0.676，ｄGp／ｆG ＝2.211
【０１５２】実施例１７ 焦点距離 0.84mm，物点距離 11mm，像高 0.8mm ，ＮＡ 0.011 ２ω＝129.2 ° ｒ1 ＝∞ ｄ1 ＝0.3600 ｎ1 ＝1.88300 ν1 ＝40.78 ｒ2 ＝0.6800 ｄ2 ＝0.8000 ｒ3 ＝∞ ｄ3 ＝3.8000 ｎ2 ラジアル型屈折率分布レンズ ｒ4 ＝∞ ｄ4 ＝2.8000 ｎ3 ＝1.51633 ν3 ＝64.15 ｒ5 ＝∞ ラジアル型屈折率分布レンズ Ｎ00 Ｎ10 Ｎ20 Ｎ30 ｄ線 1.70000 ， -0.12580， 0.78000 ×10-2， -0.47000×10-3 Ｃ線 1.69475 ， -0.12567， 0.77985 ×10-2， -0.47001×10-3 Ｆ線 1.71225 ， -0.12609， 0.79935 ×10-2， -0.48176×10-3 １／Ｖ10＝0.003 ，１／Ｖ00＝0.025 ，φ2m／φ＝0.549 Ｎ10p ・ｆ2 ＝-0.090，ＩＨ／ｒ2 ＝1.177 ，ＩＨ／ｒ3 ＝0 ＩＨ／ｒ4 ＝0 ，Ｎ10p ・ｆG 2＝-0.298，ｄGp／ｆG ＝2.471
【０１５３】実施例１８ 焦点距離 0.96mm，物点距離 10mm，像高 0.85mm，ＮＡ 0.01 ２ω＝108.5 ° ｒ1 ＝∞ ｄ1 ＝0.3500 ｎ1 ＝1.77250 ν1 ＝49.60 ｒ2 ＝1.3385 ｄ2 ＝0.3000 ｒ3 ＝∞ ｄ3 ＝2.0000 ｎ2 ＝1.51633 ν2 ＝64.15 ｒ4 ＝∞（絞り） ｄ4 ＝0.0500 ｒ5 ＝∞ ｄ5 ＝2.3091 ｎ3 ラジアル型屈折率分布レンズ ｒ6 ＝-1.4778 ラジアル型屈折率分布レンズ Ｎ00 Ｎ10 Ｎ20 ｄ線 1.75000 ，-0.33160×10-1，0.27722 ×10-1 Ｃ線 1.74500 ，-0.33359×10-1，0.27888 ×10-1 Ｆ線 1.76167 ，-0.32696×10-1，0.27334 ×10-1 １／Ｖ10＝-0.02 ，１／Ｖ00＝0.022 ，φ2m／φ＝0.147 Ｎ10p ・ｆ2 ＝-0.031，ＩＨ／ｒ2 ＝0.717 ，ＩＨ／ｒ3 ＝0 ＩＨ／ｒ4 ＝-0.650，Ｎ10p ・ｆG 2＝-0.091，ｄGp／ｆG ＝1.397 ただしｒ1 ，ｒ2 ，・・・ はレンズ各面の曲率半径、ｄ
1 ，ｄ2 ，・・・ は各レンズの肉厚および空気間隔、ｎ
1 ，ｎ2 は各レンズのｄ線の屈折率、ν1 ，ν2は各レ
ンズのアッベ数である。
【０１５４】本発明の実施例１は図１に示すものであ
る。つまり、物体側より順に負レンズの第１レンズと絞
りと正レンズの第２レンズのレンズ２枚の構成で正の屈
折力の第２レンズがラジアル型屈折率分布レンズとなっ
ている。また、第１レンズは物体側の面は平面形状であ
り、像側の面は凹面形状の均質球面レンズで、第２レン
ズは凹面を物体側に向けたメニスカス形状のラジアル型
屈折率分布レンズとなっている。
【０１５５】通常、レンズ枚数２枚では特に倍率の色収
差を良好に補正することが困難であるが、この実施例の
レンズ系ではラジアル型屈折率分布レンズを第２レンズ
に用いることによりこれを良好に補正することを可能と
している。
【０１５６】また、第２レンズに用いたラジアル型屈折
率分布レンズが光軸から周辺に行くに従い屈折率が順次
小さくなるような分布を持つことで、第２レンズで発生
するディストーション、コマ収差を良好に補正してい
る。
【０１５７】また、この実施例においては第２レンズに
用いたラジアル型屈折率分布レンズの１／Ｖ10の値が条
件（１８）を満足することで、特に、倍率の色収差を良
好に補正している。
【０１５８】また、第１レンズの物体側の面が平面形状
であることにより、レンズ研磨に必要とするコストを下
げる点で有効である。
【０１５９】この実施例１の収差補正状況は図２１に示
す通りである。図２１から、レンズ枚数が２枚であるに
もかかわらず諸収差が良好に補正され、この実施例１が
高い光学性能を達成していることが分かる。
【０１６０】本発明の実施例２は図２に示す通りの構成
の対物レンズである。つまり、物体側より順に負レンズ
の第１レンズと絞りと正レンズの第２レンズとのレンズ
２枚の構成で正の屈折力の第２レンズがラジアル型屈折
率分布レンズである。
【０１６１】実施例２は実施例１と比較してさらにレン
ズ全長の短縮化を図った例である。この実施例２におい
ても、ラジアル型屈折率分布レンズを第２レンズに用い
ることにより、特に倍率の色収差を良好に補正してい
る。
【０１６２】また、ラジアル型屈折率分布レンズは凹面
を物体側に向けたメニスカス形状となっている。このよ
うにラジアル型屈折率分布レンズがメニスカス形状であ
る場合は、例えば、屈折力の等しい両凸形状のものと比
較して面の屈折力が小さくなり媒質の屈折力は大きくな
る。媒質の屈折力が大きくなると、式（ｄ）より、ラジ
アル型屈折率分布レンズの色収差補正効果を有効に利用
することができる。この実施例はラジアル型屈折率分布
レンズの色収差補正効果を有効に利用するため、ラジア
ル型屈折率分布レンズをメニスカス形状にした。また、
凹面を物体側に向けたメニスカス形状にしたことにより
特に、軸外収差を悪化させない点で効果的である。
【０１６３】また、実施例２は、第１レンズと第２レン
ズの有効径よりも外周部の部位１を略平面とし、部位１
の部分で両レンズを接着あるいは密着している。このよ
うに両レンズを接着すれば２枚のレンズを１部品とし、
鏡枠構成の簡素化、組立の簡便化を達成している。
【０１６４】この実施例の収差補正状況は図２２に示す
通りである。図２２から、レンズ枚数が２枚であるにも
かかわらず本実施例が高い光学性能を達成していること
が分かる。
【０１６５】本発明の実施例３は図３に示す構成のもの
である。つまり、物体側より順に負レンズの第１レンズ
と絞りと正レンズの第２レンズのレンズ２枚の構成で正
の屈折力の第２レンズがラジアル型屈折率分布レンズと
なっている。また、第１レンズは両凹形状の均質球面レ
ンズで、第２レンズは凹面を物体側に向けたメニスカス
形状のラジアル型屈折率分布レンズとなっている。
【０１６６】通常、レンズ枚数２枚では特に倍率の色収
差を良好に補正することが困難であるが、本発明のレン
ズ系ではラジアル型屈折率分布レンズを第２レンズに用
いることによってこれを良好に補正することを可能とし
ている。
【０１６７】また、この実施例３は第１レンズを両凹形
状とすることで、このレンズのパワーを両面に分散し第
１レンズで発生する収差を小さくした例である。
【０１６８】また、ラジアル型屈折率分布レンズの１／
Ｖ10の値は正の値を持っているが、条件（１）を満足す
ることで倍率の色収差を良好に補正している。
【０１６９】この実施例の収差補正状況は図２３に示す
通りである。図２３から、レンズ枚数が２枚であるにも
かかわらず本実施例が高い光学性能を達成していること
が分かる。
【０１７０】本発明の実施例４は図４に示す通りのレン
ズ系である。つまり、物体側より順に負レンズの第１レ
ンズと絞りと正レンズの第２レンズのレンズ２枚の構成
で、正の屈折力の第２レンズがラジアル型屈折率分布レ
ンズである。また、第１レンズは物体側の面が平面形状
で像側の面が凹面形状であり、このレンズの像側の面に
光軸から周辺に行くに従って負の屈折力が弱くなる様な
非球面を用い、第２レンズは両凸形状のラジアル型屈折
率分布レンズである。
【０１７１】なお、実施例中で用いた非球面形状は以下
の式で表されるものである。
【０１７２】ただし、上記式はｘ軸を光軸方向にとり、
ｙ軸を光軸と直角方向にとったもので、ｒは光軸上の曲
率半径、ｐは円錐定数、Ａ2iは非球面係数である。
【０１７３】この実施例４は、第１レンズに非球面を用
いて主としてレンズ全系で発生する樽型のディストーシ
ョンを良好に補正することを可能としている。
【０１７４】また、第１レンズの物体側の面は平面形状
としているが、この面に非球面を用いても同様の効果が
得られる。
【０１７５】また、この実施例は、第２レンズを両凸形
状のラジアル型屈折率分布レンズとしたことで、媒質の
屈折力を弱くし面の屈折力を強くした例である。このた
め、媒質の屈折力に寄与するラジアル型屈折率分布レン
ズの屈折率差Δｎを小さくすることが可能となり、ラジ
アル型屈折率分布レンズ素材作製時の屈折率分布付与時
間の短縮等、製作性が向上した例である。
【０１７６】この実施例４の収差補正状況は図２４に示
す通りである。図２４から、レンズ枚数が２枚であるに
もかかわらずこの実施例が高い光学性能を達成している
ことが分かる。
【０１７７】また、第１レンズに用いた非球面の代わり
に、光軸方向に屈折率が連続的に変化するアキシャル型
屈折率分布レンズを用いてほぼ同様の効果を得ることも
可能である。
【０１７８】本発明の実施例５は図５に示す通りの構成
のレンズ系である。つまり、物体側より順に負レンズの
第１レンズと絞りと正レンズの第２レンズのレンズ２枚
の構成で正の屈折力の第２レンズがラジアル型屈折率分
布レンズである。また、第１レンズは物体側の面が平面
形状で像側の面が凹面形状であり、この像側の面に光軸
から周辺に行くに従って負の屈折力が弱くなる様な非球
面を用い、第２レンズは両凸形状のラジアル型屈折率分
布レンズである。第１レンズに非球面を用いたことで、
実施例４同様、主にレンズ全系で発生する樽型のディス
トーションを良好に補正することを可能としている。
【０１７９】また、本発明の対物レンズを内視鏡の光学
系に適用する場合に、対物レンズを配置する内視鏡先端
部を小型化するため、実施例５では第２レンズに用いた
ラジアル型屈折率分布レンズの物体側のレンズ外周部分
を図に示す様に除去加工した例である。この除去部分２
に例えば、斜線部分３のように鏡枠等を配置することが
できるので、対物レンズ先端部を小型化することが可能
である。
【０１８０】また本実施例では、実施例４と比較してさ
らに全長の短縮化を達成した例である。この実施例の収
差補正状況は図２５に示す通りである。図２５から、レ
ンズ枚数が２枚であるにもかかわらず本実施例が高い光
学性能を達成していることが分かる。
【０１８１】本発明の実施例６は図６に示すものであ
る。つまり、物体側より順に負レンズの第１レンズと絞
りと正レンズの第２レンズのレンズ２枚の構成で、負の
屈折力の第１レンズがラジアル型屈折率分布レンズであ
る。また、第１レンズは物体側の面が平面形状で、像側
の面が凹面のラジアル型屈折率分布レンズ、第２レンズ
は両凸形状の均質球面である。
【０１８２】実施例６は、実施例１〜５とは異なり、ラ
ジアル型屈折率分布レンズを第１レンズに用いて、本発
明のレンズ系で特に問題となる倍率の色収差を良好に補
正した例である。
【０１８３】また、第１レンズの物体側の面を平面形状
とすることでレンズ研磨に要するコストを下げることを
可能としている。
【０１８４】また、第２レンズを両凸形状とすること
で、第２レンズのパワーを両面に分散し収差の発生を小
さくしている。
【０１８５】また、第２レンズの物体側の面と比較して
像側の面の屈折力を強くしたことで、軸外光線をテレセ
ントリックに近い角度で像面に入射させている。
【０１８６】この実施例の収差補正状況は図２６に示す
通りである。図２６から、レンズ枚数が２枚であるにも
かかわらず本実施例が高い光学性能を達成していること
が分かる。
【０１８７】本発明の実施例７は図７に示す通りの構成
である。つまり、物体側より順に負レンズの第１レンズ
と絞りと正レンズの第２レンズのレンズ２枚の構成で、
負の屈折力の第１レンズがラジアル型屈折率分布レンズ
である。また、第１レンズは物体側の面が平面形状で、
像側の面が凹面形状のラジアル型屈折率分布レンズであ
り、第２レンズは両凸形状の均質球面レンズである。
【０１８８】この実施例の収差補正状況は図２７に示す
通りである。図２７から、レンズ枚数が２枚であるにも
かかわらず本実施例が高い光学性能を達成していること
が分かる。
【０１８９】本発明の実施例８は図８に示す通りのレン
ズ系である。つまり、物体側より順に負レンズの第１レ
ンズと絞りと正レンズの第２レンズのレンズ２枚の構成
で、負の屈折力の第１レンズがラジアル型屈折率分布レ
ンズである。また、第１レンズは凹面を像側に向けたメ
ニスカス形状のラジアル型屈折率分布レンズであり、第
２レンズは両凸形状の均質球面レンズである。
【０１９０】また、第１レンズを凹面を像側に向けたメ
ニスカス形状としたことで、特に、軸外収差の補正に有
利な構成となっている。
【０１９１】この実施例の収差補正状況は図２８に示す
通りである。図２８から、レンズ枚数が２枚であるにも
かかわらず本実施例が高い光学性能を達成していること
が分かる。
【０１９２】本発明の実施例９は図９に示す通りのレン
ズ系である。つまり、物体側より順に負レンズの第１レ
ンズと絞りと正レンズの第２レンズとのレンズ２枚の構
成で、負の屈折力の第１レンズがラジアル型屈折率分布
レンズである。また、第１レンズは物体側の面が平面形
状で、像側の面が凹面形状であるラジアル型屈折率分布
レンズで、第２レンズの両側の面が非球面形状である。
【０１９３】本実施例９は軸外光線の光線高が比較的高
い第２レンズの像側の面を、光軸から周辺に行くに従い
正の屈折力が弱くなるような形状の非球面としたこと
で、レンズ全系で発生する樽型のディストーションを良
好に補正している。
【０１９４】また、本実施例９は、第２レンズの両面を
非球面としているが片面のみを非球面としてもほぼ同様
の効果が得られる。
【０１９５】この実施例の収差補正状況は図２９に示す
通りである。図２９から、レンズ枚数が２枚であるにも
かかわらず本実施例が高い光学性能を達成していること
が分かる。
【０１９６】また、第２レンズに用いた非球面の代わり
に、光軸方向に屈折率が連続的に変化するアキシャル型
屈折率分布レンズを用いても同様の効果が得られる。
【０１９７】本発明の実施例１０は図１０に示す構成の
レンズ系である。つまり、物体側より順に負レンズの第
１レンズと絞りと正レンズの第２レンズのレンズ２枚の
構成で、負の屈折力の第１レンズおよび正の屈折力の第
２レンズがラジアル型屈折率分布レンズである。また、
第１レンズは物体側の面が平面形状で像側の面が凹面形
状のラジアル型屈折率分布レンズであり、第２レンズは
両凸形状のラジアル型屈折率分布レンズである。
【０１９８】本実施例１０のレンズ系は、いずれのレン
ズにもラジアル型屈折率分布レンズを用いたことで、レ
ンズ全系で発生する倍率の色収差を良好に補正した例で
ある。つまり、第１レンズに用いたラジアル型屈折率分
布レンズは条件（１）、条件（２）を満足し、第２レン
ズに用いたラジアル型屈折率分布レンズは条件（１）、
条件（３）を満足することで倍率の色収差を良好に補正
している。
【０１９９】この実施例の収差補正状況は図３０に示す
通りである。図３０から、レンズ枚数が２枚であるにも
かかわらず本実施例が高い光学性能を達成していること
が分かる。
【０２００】本発明の実施例１１は図１１に示す構成の
レンズ系である。つまり、物体側より順に負レンズの第
１レンズと絞りと正レンズの第２レンズのレンズ２枚の
レンズと前記正レンズの像側に各種フィルターＦを配置
したものである。また、第１レンズは物体側の面が平面
形状であり、像側の面が凹面形状の均質球面レンズであ
り、第２レンズは物体側の面が弱い正の屈折力を持つ両
凸形状のラジアル型屈折率分布レンズである。
【０２０１】本発明のレンズ系をＣＣＤ等の固体撮像素
子を用いたビデオスコープ等に用いる場合は、例えば、
水晶や回折格子からなるローパスフィルターや赤外カッ
トフィルターを例えば、図１１に示す様に像面の物体側
に配置する場合がある。実施例１１はこのようなフィル
ターを配置した例である。また、本発明のレンズ系にお
いて、上記各フィルターは負レンズと正レンズの間に用
いることも可能である。この実施例の収差補正状況は図
３１に示す通りである。
【０２０２】本発明の実施例１２は図１２に示す構成の
レンズ系である。つまり、実施例１１同様、物体側より
順に負レンズの第１レンズと絞りと正レンズの第２レン
ズの２枚のレンズと前記正レンズの像側に各種フィルタ
ーＦを配置したものである。また、第１レンズは物体側
の面が平面形状であり、像側の面が凹面形状の均質球面
レンズであり、第２レンズは両凸形状のラジアル型屈折
率分布レンズである。この実施例の収差補正状況は図３
２に示す通りである。
【０２０３】本発明の実施例１３は図１３に示す構成
で、（Ａ）は全体の断面図、（Ｂ）はＢの部分の拡大図
である。この実施例は、物体側より順に負レンズの第１
レンズと絞りと正レンズの第２レンズで構成され、第２
レンズにラジアル型屈折率分布レンズを用いている。ま
た、第１レンズは物体側の面が平面形状であり、像側の
面が凹面形状であり、第２レンズは物体側の面が平面形
状であり、像側の面が凸面形状となっている。
【０２０４】この実施例１３は、ラジアル型屈折率分布
レンズを用いて諸収差を良好に補正するのに加え平面を
多用することで、レンズ研磨に要するコストを下げるこ
とを可能とした例で、第１レンズの物体側の面と第２レ
ンズの物体側の面が平面形状となっている。
【０２０５】また、本実施例では組立の際に問題とな
る、偏心、特に光軸と垂直方向へのレンズの偏心を防止
するため、ラジアル型屈折率分布レンズを用いた第２レ
ンズの外周部４を図１３（Ｂ）に示す様に斜めに面取り
し、鏡枠５の部位６で、第２レンズの面取り部４を押え
るようにしている。特にラジアル型屈折率分布レンズは
均質球面レンズと比較して媒質に屈折力を持つ分作製公
差が厳しいため、本実施例の組み立て方法は有効であ
る。また、負の屈折力の第１レンズを同様の方法で組み
立てても、ほぼ同様の効果を得られることは言うまでも
ない。
【０２０６】この実施例の収差補正状況は図３３に示す
通りである。図３３から、平面を多用しているにもかか
わらず本実施例が高い光学性能を達成していることが分
かる。
【０２０７】本発明の実施例１４は図１４に示す構成の
レンズ系である。つまり、物体側より順に負レンズの第
１レンズと絞りと正レンズの第２レンズとで構成され、
第２レンズにラジアル型屈折率分布レンズを用いてい
る。また、第１レンズは物体側の面が平面形状であり、
像側の面が凹面形状であり、第２レンズは物体側に凹面
を向けたメニスカス形状となっている。
【０２０８】また、第２レンズにラジアル型屈折率分布
レンズを用いた場合は、球面収差等の諸収差を補正する
ため屈折率分布の４次の項Ｎ20は正の値を持つことが望
ましい。
【０２０９】この実施例の収差補正状況は図３４に示す
通りである。
【０２１０】本発明の実施例１５は図１５に示すもので
ある。つまり、物体側より順に負レンズの第１レンズと
正レンズの第２レンズと反射光学素子で構成され、第２
レンズにラジアル型屈折率分布レンズを用いている。本
実施例では、例えばミラーやプリズムから成る反射光学
素子Ｐの反射面７で第２レンズからの光束を反射させ、
光軸と略平行に配置した固体撮像素子１０へ結像させて
いる。反射面を用いた構成としたことで、例えばＣＣＤ
等の固体撮像素子をレンズの径方向に対して平行に置か
ずに傾けて配置することを可能としている。また、本実
施例では固体撮像素子１０は光軸と略平行に配置されて
いるが、反射面７の光軸に対する傾き角を適当な値とす
ることでさらに傾けて配置することも可能である。ま
た、本実施例は１回反射の構成としているが、さらに反
射面を増やすことで２回、３回・・・と複数回反射させ
ることも可能である。この実施例の収差補正状況は図３
５に示す通りである。
【０２１１】本発明の実施例１６は図１６に示す通りの
レンズ系である。つまり、物体側より順に負レンズの第
１レンズと正レンズの第２レンズと固体撮像素子で構成
され第２レンズにラジアル型屈折率分布レンズを用いて
いる。本実施例ではラジアル型屈折率分布レンズの像面
側の面を略平面とし、この面にＣＣＤ等の固体撮像素子
１０を接着あるいは密着させている。また、第２レンズ
の外周から光軸に向けてレンズ内部を透過する光束の遮
断部を設け、レンズ系の明るさ絞りとしている。光束の
遮断部としては、例えば図４１に示されるように、レン
ズの外周部から光軸の方向に切り込み８を入れる方法が
ある。また、切り込み部分でのフレアーを防止するため
には切り込み部分８を着色してしまうことが望ましい。
また、図４２に示されるように第２レンズを点線部９で
示される部分で前部Ｌａと後部Ｌｂに切断し、前部Ｌａ
の切断面に絞りＳを付け、再び接着あるいは密着させる
ことも可能である。このとき、前部Ｌａの代わりに後部
Ｌｂに絞りＳを付けてもほぼ同様の効果が得られる。ま
た、絞りを付ける手段としては蒸着、印刷、絞り板を貼
る等が考えられる。また、前述のこれらの方法は、明る
さ絞りを作製する場合だけでなく、フレアー絞りを作製
する場合でも利用できる。
【０２１２】なお、本実施例の明るさ絞りは第２レンズ
の物体側の面から像面側１mmの所に位置している。
【０２１３】また、いずれの実施例においても明るさ絞
りあるいはフレアー絞り等を、上述の方法での作製が可
能であることは言うまでもない。
【０２１４】この実施例の収差補正状況は図３６に示す
通りである。
【０２１５】本発明の実施例１７は図１７に示すもので
ある。つまり、物体側より順に負レンズの第１レンズと
正のレンズの第２レンズと光学フィルターＦ、固体撮像
素子１０で構成され、第２レンズにラジアル型屈折率分
布レンズを用いている。本実施例では、研磨コストを下
げるため第２レンズを両平面形状としている。さらに、
第２レンズと光学フィルターＦを接着し鏡枠構造の簡素
化、組立の簡略化を達成した例である。また、光学フィ
ルターＦと固体撮像素子１０も接着あるいは密着してい
る。また、第１レンズと第２レンズもレンズの有効径よ
りも外周部で接着あるいは密着させている。
【０２１６】なお、本実施例の明るさ絞りは第２レンズ
の物体側の面から像面側１mmの所に位置している。
【０２１７】この実施例の収差補正状況は図３７に示す
通りである。
【０２１８】本発明の実施例１８は図１８に示す通りの
ものである。つまり、物体側より順に負レンズの第１レ
ンズと反射光学素子と正レンズの第２レンズで構成さ
れ、最も像側の正レンズの第２レンズにラジアル型屈折
率分布レンズを用いている。内視鏡においては光軸と傾
いた方向を観察するいわゆる斜視仕様のものがある。そ
こで、本発明の対物レンズを斜視用内視鏡に適用する場
合は、図１８に示すように、第１レンズと第２レンズの
間に、ミラーやプリズムから成る反射光学素子Ｐを設
け、第１レンズからの光束を、反射光学素子の反射面７
で反射させ第２レンズへ導いている。
【０２１９】この実施例の収差補正状況は図３８に示す
通りである。
【０２２０】通常レンズの断面は円形であるが次に述べ
る例のような形状でもよい。つまり図１９、図２０は、
撮像素子の形状に合わせてレンズの外径を除去加工し、
対物レンズの小型化を達成した例である。図１９はレン
ズ形状を加工する前の本発明の実施例１乃至１８の第２
レンズの概略を表しており、図１９（Ａ）は物体方向か
らの断面図、図１９（Ｂ）は光軸と平行な方向からの断
面図、図１９（Ｃ）はレンズ系の撮像範囲（イメージサ
ークル）１１と撮像素子の撮像面１２を表している。ま
た、図２０は図１９で表されたレンズ形状を加工した後
の概略図である。
【０２２１】例えば、ＣＣＤ等の固体撮像素子の形状に
は長方形のものがあるが、レンズ形状は通常、図１９
（Ａ）に示すように円形であるため、図１９（Ｃ）の斜
線部で表される物体の像が結像しているが使用されない
領域が生じてしまう。また、内視鏡対物レンズではより
小型化が望まれていることから、レンズ系の未使用部分
を削除することが考えられる。そこで、本実施例は未使
用部分つまり、固体撮像素子の撮像領域以外に集光する
光束だけが透過するレンズ部分を、例えば、図２０
（Ａ）、図２０（Ｂ）で表されるように除去加工し、図
２０（Ｃ）で表されるようにレンズ系の撮像範囲と固体
撮像素子の撮像領域をほぼ一致させた例である。本実施
例の様にレンズの省スペース化を図ることで内視鏡対物
レンズの一層の小型化を達成することが可能である。
【０２２２】また、上記の例は第２レンズを加工した例
であるが、これ以外のレンズあるいは光学素子、例え
ば、第１レンズや反射光学素子を加工しても同様の効果
を得られることは言うまでもない。
【０２２３】
【発明の効果】以上詳細に説明したように本発明の内視
鏡対物レンズは、レンズ枚数が２枚程度であるにもかか
わらず、諸収差、特に倍率の色収差を良好に補正された
高い光学性能を有するレンズ系である。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施例１の構成を示す図
【図２】本発明の実施例２の構成を示す図
【図３】本発明の実施例３の構成を示す図
【図４】本発明の実施例４の構成を示す図
【図５】本発明の実施例５の構成を示す図
【図６】本発明の実施例６の構成を示す図
【図７】本発明の実施例７の構成を示す図
【図８】本発明の実施例８の構成を示す図
【図９】本発明の実施例９の構成を示す図
【図１０】本発明の実施例１０の構成を示す図
【図１１】本発明の実施例１１の構成を示す図
【図１２】本発明の実施例１２の構成を示す図
【図１３】本発明の実施例１３の構成を示す図
【図１４】本発明の実施例１４の構成を示す図
【図１５】本発明の実施例１５の構成を示す図
【図１６】本発明の実施例１６の構成を示す図
【図１７】本発明の実施例１７の構成を示す図
【図１８】本発明の実施例１８の構成を示す図
【図１９】本発明で用いるレンズの加工例を示す図で加
工前の形状を示す図
【図２０】本発明で用いるレンズの加工例を示す図で加
工後の形状を示す図
【図２１】実施例１の収差曲線図
【図２２】実施例２の収差曲線図
【図２３】実施例３の収差曲線図
【図２４】実施例４の収差曲線図
【図２５】実施例５の収差曲線図
【図２６】実施例６の収差曲線図
【図２７】実施例７の収差曲線図
【図２８】実施例８の収差曲線図
【図２９】実施例９の収差曲線図
【図３０】実施例１０の収差曲線図
【図３１】実施例１１の収差曲線図
【図３２】実施例１２の収差曲線図
【図３３】実施例１３の収差曲線図
【図３４】実施例１４の収差曲線図
【図３５】実施例１５の収差曲線図
【図３６】実施例１６の収差曲線図
【図３７】実施例１７の収差曲線図
【図３８】実施例１８の収差曲線図
【図３９】本発明の基本構成の概略図
【図４０】本発明の基本構成で像面を光軸に平行に位置
せしめた時の概略図
【図４１】レンズ中に設ける絞りの例
【図４２】レンズ中に設ける絞りの他の例
【図４３】従来の対物レンズの構成を示す例

Claims (6)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】物体側より順に、負の屈折力を持つ第１レ
    ンズと正の屈折力を持つ第２レンズからなり、少なくと
    も前記第１レンズが光軸から半径方向に屈折率分布を持
    つ以下の式（ａ）で表されるラジアル型屈折率分布レン
    ズであり、下記条件（１），条件（２）を満足すること
    を特徴とした対物レンズ。 （ａ） Ｎ(r) ＝Ｎ00＋Ｎ10ｒ2 ＋Ｎ20ｒ4 ・・・ （１） １／Ｖ10＜１／Ｖ00 （２） −０．５＜φ1m／φ＜−０．０２ ただし、ｒは光軸から半径方向への距離、Ｎ(r) は距離
    ｒの点での屈折率分布、Ｎi0は２ｉ次の屈折率分布係
    数、Ｖi0はラジアル型屈折率分布レンズの分散を表し以
    下の式（ｂ），（ｃ）で与えられる値、φ1mは第１レン
    ズに用いたラジアル型屈折率分布レンズの媒質の屈折
    力、φはレンズ全系の屈折力である。 （ｂ） Ｖ00＝（Ｎ00d −１）／（Ｎ00F −Ｎ00C ）
    （ｉ＝０） （ｃ） Ｖi0＝Ｎi0d ／（Ｎi0F −Ｎi0C ） （ｉ
    ＝1,2,3 ・・） ここで、Ｎ00d ，Ｎ00F ，Ｎ00C はそれぞれｄ線，Ｆ
    線，Ｃ線の光軸上の屈折率、Ｎi0d，Ｎi0F ，Ｎi0C は
    それぞれｄ線，Ｆ線，Ｃ線の２ｉ次の屈折率分布係数で
    ある。
  2. 【請求項２】物体側より順に、負の屈折力を持つ第１レ
    ンズと正の屈折力を持つ第２レンズからなり、少なくと
    も前記第２レンズが光軸から半径方向に屈折率分布を持
    つ以下の式（ａ）で表されるラジアル型屈折率分布レン
    ズであり、下記条件（１），条件（３）を満足すること
    を特徴とした対物レンズ。 （ａ） Ｎ(r) ＝Ｎ00＋Ｎ10ｒ2 ＋Ｎ20ｒ4 ・・・ （１） １／Ｖ10＜１／Ｖ00 （３） ０．０５＜φ2m／φ＜１．０ ただし、ｒは光軸から半径方向への距離、Ｎ(r) は距離
    ｒの点での屈折率分布、Ｎi0は２ｉ次の屈折率分布係
    数、Ｖi0はラジアル型屈折率分布レンズの分散を表し以
    下の式（ｂ），（ｃ）で与えられる値、φ2mは第２レン
    ズに用いたラジアル型屈折率分布レンズの媒質の屈折
    力、φはレンズ全系の屈折力を表す。 （ｂ） Ｖ00＝（Ｎ00d −１）／（Ｎ00F −Ｎ00C ）
    （ｉ＝０） （ｃ） Ｖi0＝Ｎi0d ／（Ｎi0F −Ｎi0C ） （ｉ
    ＝1,2,3 ・・） ここで、Ｎ00d ，Ｎ00F ，Ｎ00C はそれぞれｄ線，Ｆ
    線，Ｃ線の光軸上の屈折率、Ｎi0d，Ｎi0F ，Ｎi0C は
    それぞれｄ線，Ｆ線，Ｃ線の２ｉ次の屈折率分布係数で
    ある。
  3. 【請求項３】物体側より順に、負の屈折力を持つ第１レ
    ンズと正の屈折力をを持つ第２レンズからなり、少なく
    とも１枚のレンズが光軸から半径方向に屈折率分布を持
    つ下記式（ａ）で表されるラジアル型屈折率分布レンズ
    であり、該ラジアル型屈折率分布レンズも含めて、レン
    ズ系を構成するレンズの少なくとも１枚の少なくとも１
    面が非球面形状であり、該非球面形状が光軸から周辺に
    行くに従って非球面を用いたレンズの屈折力を小さくす
    るような形状であることを特徴とした対物レンズ。 （ａ） Ｎ(r) ＝Ｎ00＋Ｎ10ｒ2 ＋Ｎ20ｒ4 ・・・ ただし、ｒは光軸から半径方向への距離、Ｎ(r) は距離
    ｒの点での屈折率分布、Ｎi0は２ｉ次の屈折率分布係数
    である。
  4. 【請求項４】物体側より順に負の屈折力の第１レンズ群
    と正の屈折力の第２レンズ群よりなり、第２レンズ群中
    に少なくとも１枚光軸から半径方向に屈折率分布を持つ
    式（ａ）で表されるラジアル型屈折率分布レンズを用
    い、該ラジアル型屈折率分布レンズは光軸から周辺にい
    くに従い順次屈折率が小さくなるような屈折率分布を持
    ち、ラジアル型屈折率分布レンズの面形状は正レンズの
    形状であり、条件（１）を満足することを特徴とした対
    物レンズ。 （ａ） Ｎ（ｒ）＝Ｎ00＋Ｎ10ｒ２＋Ｎ20ｒ４・・・ （１） １／Ｖ10＜１／Ｖ00 ただし、ｒは光軸から半径方向への距離、Ｎ(r) は距離
    ｒの点での屈折率分布、Ｎi0は２ｉ次の屈折率分布係
    数、Ｖi0はラジアル型屈折率分布レンズの分散を表し以
    下の式（ｂ），（ｃ）で与えられる。 （ｂ） Ｖ00＝（Ｎ00d −１）／（Ｎ00F −Ｎ00C ）
    （ｉ＝０） （ｃ） Ｖi0＝Ｎi0d ／（Ｎi0F −Ｎi0C ） （ｉ
    ＝1,2,3 ・・） ここで、Ｎ00d ，Ｎ00F ，Ｎ00C はそれぞれｄ線，Ｆ
    線，Ｃ線の光軸上の屈折率、Ｎi0d，Ｎi0F ，Ｎi0C は
    それぞれｄ線，Ｆ線，Ｃ線の２ｉ次の屈折率分布係数で
    ある。
  5. 【請求項５】物体側より順に、負の屈折力の第１レンズ
    群と正の屈折力の第２レンズ群よりなり、少なくとも１
    枚のレンズが、光軸から半径方向に屈折率分布を持つ下
    記式（ａ）にて表されるラジアル型屈折率分布レンズで
    あり、ラジアル型屈折率分布レンズを含むレンズあるい
    はレンズ系中に配置した光学素子の中の少なくとも１枚
    が、特定の波長成分を遮断する機能を持つことを特徴と
    する対物レンズ。 （ａ） Ｎ(r) ＝Ｎ00＋Ｎ10ｒ2 ＋Ｎ20ｒ4 ・・・ ただし、ｒは光軸から半径方向への距離、Ｎ(r) は距離
    ｒの点での屈折率分布、Ｎi0は２ｉ次の屈折率分布係数
    である。
  6. 【請求項６】物体側より順に、負の屈折力の第１レンズ
    群と正の屈折力の第２レンズ群よりなり、少なくとも１
    枚のレンズが、光軸から半径方向に屈折率分布を持つ下
    記式（ａ）にて表されるラジアル型屈折率分布レンズで
    あり、第２レンズ群よりも像側で少なくとも１回反射す
    る反射面を用いたことを特徴とする対物レンズ。 （ａ） Ｎ(r) ＝Ｎ00＋Ｎ10ｒ2 ＋Ｎ20ｒ4 ・・・ ただし、ｒは光軸から半径方向への距離、Ｎ(r) は距離
    ｒの点での屈折率分布、Ｎi0は２ｉ次の屈折率分布係数
    である。
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