JPH10301023A - 内視鏡対物レンズ系 - Google Patents

内視鏡対物レンズ系

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JPH10301023A
JPH10301023A JP9112419A JP11241997A JPH10301023A JP H10301023 A JPH10301023 A JP H10301023A JP 9112419 A JP9112419 A JP 9112419A JP 11241997 A JP11241997 A JP 11241997A JP H10301023 A JPH10301023 A JP H10301023A
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objective lens
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Masaru Eguchi
勝 江口
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Asahi Kogaku Kogyo Co Ltd
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Abstract

(57)【要約】 【目的】 第1レンズ群と第2レンズ群の間に、直視型
に比べて長い間隔を与えるタイプの内視鏡対物レンズに
おいて、従来よりも歪曲収差を低減すること、歪曲収差
が低減されたときに、周辺部の像面強度比の低下をなる
べく少なくすること、及び非球面の加工難易度を下げる
こと。 【構成】 物体側から順に、負のパワーを有する第1レ
ンズ群と;明るさ絞りと;正のパワーを有する第2レン
ズ群と;近軸付近で負のパワーを有する第3レンズ群
と;から構成される内視鏡対物レンズ系において、第3
レンズ群の最も物体側の面を凹面となし、第3レンズ群
の最も像側の面を凸面とした内視鏡対物レンズ系。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【技術分野】本発明は、内視鏡対物レンズ系に関し、特
に、第1レンズ群と第2レンズ群(明るさ絞り)との間
に、プリズムやミラー等の視野方向変換素子、あるいは
フィルター類を配置するタイプとして好適な対物レンズ
系に関する。
【0002】側視用及び斜視用として、プリズムやミラ
ー等の視野方向変換素子を、第1レンズ群と明るさ絞り
(第2レンズ群)との間に配置する構成がよく用いられ
ており、その構成は比較的コンパクトである。第1レン
ズ群の外径が直視タイプと比較して大きくなったとして
も、第1レンズはスコープの長手方向と平行に位置する
から、スコープ径の増加にはつながならいからである。
【0003】プリズム等を配置するためには、負の第1
レンズ群と正の第2レンズ群の間に広い間隔が必要であ
る。負の第1レンズ群と正の第2レンズ群との間隔が広
いと、近軸領域で第2レンズ群へ入射する光線高が高く
なり、バックフォーカスは一般的に長くなる。このた
め、レンズ系と固体撮像素子(CCD)との間に、レン
ズ系と比較して相対的に厚いフィルター類やCCDカバ
ーガラスを配置する電子内視鏡への適用が容易である。
【0004】他方、従来の内視鏡対物レンズ系として、
前群が負、後群が正のレトロフォーカスタイプが用いら
れてきたが、このタイプはパワー配置が非対称形である
ため、負の歪曲収差が大きくなるという欠点がある。そ
こで非球面を開いて歪曲収差を小さくする手法がよく知
られている。
【0005】一方、歪曲収差を補正しすぎると、中心に
対する周辺部の像面強度比が小さくなる。内視鏡は、ラ
ンプ光源をファイバー束で伝達し、その射出光を配光レ
ンズで照明しているため、その配光特性は、中心部は強
く周辺部は弱いような強度分布を持っている。また、絶
対的な光量も不足気味である。このような照明下で、レ
ンズの中心に対する周辺部の像面強度比が小さくなる
と、ますます周辺部が暗くなってしまい、観察に支障が
でかねない。つまり、より良い光学性能を求めて歪曲収
差を小さくすると、像面強度比の低下と、照明光の不均
一な強度分布とよって、周辺部が暗くなるという現象が
避けられなかった。このため従来、製品として使用可能
な周辺光量を得るためには、歪曲収差をあまり小さくで
きなかった。
【0006】上述したように、非球面レンズを用いて、
歪曲収差を小さくできることは公知であり、また、歪曲
収差を補正するのに効果的な非球面の位置は、対物レン
ズ第1面または最終面であることもよく知られている。
【0007】しかし、非球面レンズだけに歪曲収差補正
の役割をもたせても、あまり大きな効果はなく、無理に
補正しようとすると、他の収差が大きくなり光学性能が
悪くなってしまうか、または、非球面量が大きくなって
しまうため、光軸近傍から周辺にかけての面形状の変化
量が大きくなり、加工性が悪くなる。
【0008】
【発明の目的】本発明は、第1レンズ群と第2レンズ群
の間に、直視型に比べて長い間隔を与えるタイプの内視
鏡対物レンズにおいて、従来よりも歪曲収差を低減する
こと、歪曲収差が低減されたときに、周辺部の像面強度
比の低下をなるべく少なくすること、及び非球面の加工
難易度を下げて、低コストの内視鏡対物レンズ系を得る
ことを目的とする。
【0009】
【発明の概要】本発明は、物体側から順に、負のパワー
を有する第1レンズ群と;明るさ絞りと;正のパワーを
有する第2レンズ群と;近軸付近で負のパワーを有する
第3レンズ群と;から構成される内視鏡対物レンズ系に
おいて、第3レンズ群の最も物体側の面を凹面となし、
第3レンズ群の最も像側の面を凸面から構成したことを
特徴としている。この第3レンズ群の最も像側の凸面
は、光軸から離れるに従って曲率が緩くなる非球面とす
ることが好ましい。
【0010】本発明の内視鏡対物レンズ系は、具体的に
は、次の条件式(1)を満足することが好ましい。 (1)0.4<|f/f1 |<0.8(f1 <0) 但し、 f:レンズ全系の焦点距離、 f1 :第1レンズ群の焦点距離、 である。
【0011】または、次の条件式(2)及び(3)を満
足することが好ましい。 (2)0.9<f/f2 <1.6 (3)−0.5<f/f3 <0 但し、 f2 :第2レンズ群の焦点距離、 f3 :第3レンズ群の焦点距離、 である。
【0012】本発明の内視鏡対物レンズ系は、上述のよ
うに、第1レンズ群と第2レンズ群の間隔を大きくする
タイプに用いて好適であるが、この間隔は、具体的に
は、次の条件式(4)を満足することが好ましい。 (4)0.8<da /f<2.2 但し、 da :第1レンズ群の最も像側の面から明るさ絞りまで
の距離(空気換算長)、である。
【0013】本発明の内視鏡対物レンズ系は、また次の
条件式(5)及び(6)を満足することが好ましい。 (5)−1.2<ra /f<−0.5 (6)−2.0<rb /f<−0.8 但し、 ra :第3レンズ群の最も物体側の面の曲率半径、 rb :第3レンズ群の最も像側の面の曲率半径、 である。
【0014】第3レンズ群は、例えば、負の単レンズと
正の単レンズの接合レンズから構成することができる。
この接合レンズは、次の条件式(7)を満足することが
好ましい。 (7)1.0<rS /f<6.0 但し、 rS :接合面の曲率半径、 である。
【0015】第2レンズ群は、例えば、両凸単レンズか
ら構成することができる。この場合、この両凸単レンズ
は、次の条件式(8)を満足することが好ましい。 (8)0<(rd +rc )/(rd −rc )<0.4 但し、 rc :両凸単レンズの物体側の面の曲率半径、 rd :両凸単レンズの像側の面の曲率半径、 である。
【0016】本発明の内視鏡対物レンズ系は、その第3
レンズ群の最終面の非球面が次の条件式(9)を満足す
ることが好ましい。 (9)|Rasp |>1.8 但し、 Rasp :非球面の近軸曲率半径(mm)、 である。
【0017】本発明の内視鏡対物レンズ系は、より具体
的には、第1レンズ群を負の単レンズから構成し、第2
レンズ群を正の単レンズから構成し、第3レンズ群を両
凹単レンズと両凸単レンズの接合レンズから構成するこ
とができる。あるいは、第1レンズ群と第2レンズ群の
構成は同一とした上で、第3レンズ群を負のメニスカス
単レンズから構成することができる。
【0018】
【発明の実施の態様】内視鏡対物レンズ系は、超広角で
あって且つある程度のテレセントリック性が必要であ
る。このような光学系では、軸外光線はレンズ面を通過
するときに光軸と平行となる方向に大きく曲げられ、負
の歪曲収差が発生する。その歪曲度はほぼ像高の2乗に
比例して大きくなる。歪曲収差の発生量を少なくするた
めには、軸外の光束をなめらかに曲げる必要がある。し
かし、その為にレンズ枚数を増やすのではコストアップ
につながるばかりでなく、コンパクト性(径は細く、全
長は長くしたい)が失われしまうため、内視鏡対物レン
ズ系としては非現実的である。
【0019】本発明の内視鏡対物レンズ系は、物体側か
ら順に、負のパワーを有する第1レンズ群と、明るさ絞
りと、全体として正のパワーを有する第2レンズ群と、
近軸付近で負のパワーを有する第3レンズ群とからな
り、第3レンズ群の最も物体側の面を凹面とし、第3レ
ンズ群の最も像側の面を凸面で、かつ光軸から離れるに
従って曲率が緩くなる非球面とすることにより、歪曲収
差を補正している。第1レンズ群と明るさ絞り(第2レ
ンズ群)との間には、側視型あるいは斜視用とするため
のプリズムやミラー等の光路変換素子、又は(及び)各
種のフィルター類が配置される。図1は、本発明の内視
鏡対物レンズ系を側視型内視鏡に適用した例で、物体側
から順に、第1レンズ群10、光路変換プリズムP、絞
りS、第2レンズ群20、及び第3レンズ群30からな
り、CCDの撮像面にカバーガラスCGが設けられてい
る。
【0020】本発明の内視鏡対物レンズ系により、歪曲
収差を補正できる理由は次の通りである。まず、物体側
から順に、負、正、近軸が負の3群のレンズ構成におい
て、近軸が負のパワーの第3レンズ群の物体側の面を凹
面とすると、この面で軸外光束が大きく曲げられること
がない。上述のように、歪曲収差は、軸外光束が大きく
曲げられることによって発生するから、第3レンズ群の
第1面での歪曲収差の発生自体を小さくすることができ
る。
【0021】その上で、歪曲収差を補正するための非球
面を、レンズ系最終面(第3レンズ群の最も像側の面)
に配設している。上述のように、歪曲収差の補正は、対
物レンズ系の第1面を非球面にすることで、行なうこと
ができるが、第1面を非球面とすると、コマ収差や非点
収差等の軸外収差のバランスが大きく崩れてしまう。ま
た、周辺に向かうほど曲率がきつくなるため、加工性が
悪くなる。これに対し、第3レンズ群の第1面での歪曲
収差の発生自体を小さくした上で、第3レンズ群の最終
面を非球面とし、しかもその非球面形状を光軸から離れ
るに従って曲率が緩くなる形状とすることにより、この
ような不具合を生じることなく、歪曲収差を補正するこ
とができる。つまり、第3レンズ群の第1面で発生する
歪曲収差が軽減されるため、歪曲収差を補正する第3レ
ンズ群最終面の非球面の負担が軽減される。また、無理
に補正しないため、他のコマ収差や非点収差等が大きく
なることはなく、結果的には結像性能が良くなる。
【0022】また、歪曲収差が小さくなると、対角方向
の画角に対して、相対的に対辺画角(視野角)が大きく
なるという効果も得られる。図14は、歪曲収差と画角
の関係を示している。内視鏡の視野は正方形である。
【0023】次に、像面強度比を大きくするためには、
瞳の収差を大きくすればよい。そのためには、第1レン
ズ群を、第1面有効径が大きくなりすぎない程度に、明
るさ絞りから離して配置すればよい。また、軸外の光線
がレンズ全体を滑らかに通るように(大きく曲げられる
ことがないように)すれば、口径食が小さくなり、像面
強度比の低下が抑えられる。
【0024】条件式(1)は第1レンズ群のパワーに関
するものである。条件式(1)の上限を越えると、バッ
クフォーカスが長くなりすぎて、全長(レンズ第1面か
ら像面までの距離)が長くなる。レンズ全長が長くなる
とスコープ先端部の湾曲操作性が低下する。下限を越え
ると、広い視野角と長いバックフォーカスが得られなく
なる。
【0025】条件式(2)は、第2レンズ群のパワーに
関するものである。対物レンズ系は、全体として正のパ
ワーを持つものであり、第2レンズ群は、レンズ系の中
で唯一の正のパワーを受け持つ群である。条件式(2)
の上限を越えると、像面湾曲がアンダーになることに加
えて、長いバックフォーカスが得られなくなる。下限を
越えると、負の第1レンズ群とのバランスが崩れて、像
面湾曲がオーバーとなる。
【0026】条件式(3)は、第3レンズ群のパワーに
関するものである。条件式(3)の上限を越えると、第
3レンズ群が正のパワーを持つこととなり、レンズ射出
角は小さくできるが、歪曲収差が大きくなってしまう。
また、絞りから離れた位置で強いパワーを持つと、コマ
収差や非点収差等の収差補正が難しくなる。下限を越え
ると、第3レンズ群が強い負のパワーをもち、レンズ射
出角が大きくなる。つまり、像面入射角が大きくなり、
CCDの受光感度が低下してしまう。
【0027】条件式(4)は、第1レンズ群最終面から
明るさ絞りまでの距離に関するものである。本発明の内
視鏡対物レンズは、この条件式(4)を満足するように
第1レンズ群と明るさ絞りの距離を大きく設定し、その
間に、光路変換プリズム、ミラー、あるいは各種フィル
ターを配置するタイプの対物レンズに適している。条件
式(4)の上限を越えて、第1レンズ群が絞りから離れ
すぎると、広角の内視鏡対物レンズ系においては、第1
面の有効径が大きくなってしまう。側視型では第1レン
ズ群の外径の大きさは大きな問題ではないが、本内視鏡
対物レンズ系は直視型にも使用可能であり、その場合に
はスコープ径が大きくなり、洗浄性も悪化する。下限を
越えると、瞳の収差を大きくすることができないので、
像面強度比を大きくすることができない。
【0028】条件式(5)は、第3レンズ群の最も物体
側の面(凹面)の曲率半径に関するものである。条件式
(5)の上限を越えて、第3レンズ群の最も物体側に位
置する凹面の曲率半径が小さくなると、軸外光束に対し
て発散作用が大きくなるため、レンズ射出角が大きくな
ってしまう。下限を越えて、第3レンズ群の最も物体側
の凹面の曲率半径が大きくなりすぎると、この面で軸外
光束が光軸方向に曲げられてしまうので、歪曲収差が大
きく発生してしまう。
【0029】条件式(6)は、第3レンズ群の最も像側
の面(凸面)の曲率半径に関するものである。条件式
(6)の上限を越えると、第3レンズ群の最も像面側の
曲率半径が小さく、歪曲収差が大きくなる。下限を越え
ると、第3レンズ群の最も像側の面の曲率半径が大きく
なり、レンズ射出角が大きくなってしまう。
【0030】条件式(7)は、第3レンズ群を正負の単
レンズの接合レンズから構成した場合の接合面の曲率半
径に関するものである。条件式(7)の上限を越える
と、倍率色収差が補正不足となる。下限を越えると、接
合レンズを構成する正レンズの周縁の厚みが取れなくな
る。
【0031】条件式(8)は、正の第2レンズ群を両凸
の単レンズで構成する場合、そのレンズ形状を表すシェ
イピングファクターの範囲を示すものである。シェイピ
ングファクターSFは、第1面と第2面の曲率半径をr
c 、rd とするとき、 SF=(rd +rc )/(rd −rc ) で定義される。条件式(8)の上限を越えると、第2レ
ンズ群を構成する両凸単レンズの第1面の曲率半径が、
第2面のそれと比較して小さくなりすぎて、軸外光線の
第1面への入射角が大きくなるため、非点収差及び像面
湾曲が大きくなる。下限を越えると、第1面の曲率半径
が第2面のそれに比べて大きくなり、軸外光線の領域で
の第2レンズの像側の面への入射高が高くなるため、バ
ックフォーカスが長くなりすぎてしまう。
【0032】条件式(9)は、非球面の近軸曲率半径に
関するものである。非球面レンズはプレス加工法が良く
用いられる。非球面金型の製造のしやすさ、あるいはレ
ンズ成形時に離型性の良さ等を考慮すると、曲率半径は
条件式(8)を満足して大きい方が成形上有利である。
【0033】本発明の内視鏡対物レンズ系は、最も少な
いレンズの構成枚数では、第1レンズ群を負の単レンズ
から構成し、第2レンズ群を正の単レンズから構成し、
第3レンズ群を負のメニスカス単レンズで構成した3群
3枚が可能である。あるいは、第3レンズ群を両凹単レ
ンズと両凸単レンズとの接合レンズから構成して3群4
枚とすることもできる。
【0034】次に、本発明を側視型の内視鏡対物レンズ
系に適用した具体的な実施例を説明する。 [実施例1]図2は、本発明の内視鏡対物レンズ系の第
1の実施例のレンズ構成図(カバーガラスを含む)であ
る。物体側から順に、1枚の負レンズからなる第1レン
ズ群10、プリズムP、絞りS、1枚の正レンズからな
る第2レンズ群20、及び両凹単レンズ30nと両凸単
レンズ30pの接合レンズからなる第3レンズ群30か
らなっている。CGは、CCDの撮像面に設けられたカ
バーガラスである。表1は、このレンズ系(カバーガラ
スを含む)の数値データ、図3は、このレンズ系による
諸収差図である。カバーガラスCGの最も像側の面(r
12)と、CCDの撮像面とは、0.05mm離れてい
る。
【0035】以下の各表及び各図面において、FNO はF
ナンバー、f は全系の焦点距離、Mは近軸横倍率、W は
半画角、fBは空気換算バックフォーカス、R はレンズ各
面の曲率半径、D はレンズ厚もしくはレンズ間隔、N は
d線に対する屈折率、νはアッベ数を示す。d線、g線
およびC線は、それぞれの波長における、球面収差によ
って示される色収差及び倍率色収差、Sはサジタル面、
Mはメリディオナル面を示している。また、回転対称非
球面は次式で定義される。 x=Ch2/{1+[1-(1+K)C2h2]1/2}+A4h4+A6h6+A8h8+・・・ (Cは曲率(1/r)、hは光軸からの高さ、Kは円錐係数)
【0036】
【表1】 FNO= 1:8.0 f = 2.04 M =-0.182 W =55.4° fB= 2.69(=d9+d10/1.53113+d11/1.53000+0.05) 面 No. R D Nd νd 1 ∞ 0.40 1.88300 40.8 2 3.337 0.70 - - 3 ∞ 4.80 1.88300 40.8 4 ∞ 0.05 - - 絞り ∞ 0.10 - - 5 2.196 1.24 1.88300 40.8 6 -3.519 0.27 - - 7 -1.795 0.33 1.84666 23.8 8 2.628 1.40 1.66625 55.2 9 * -2.427 1.66 - - 10 ∞ 1.00 1.53113 62.4 11 ∞ 0.50 1.53000 60.0 12 ∞ - - - *は回転対称非球面を表す。 非球面データ; No.9;K=0、 A4=0.2343 ×10-1、A6=0.1547×10-1
【0037】[実施例2]図4は、本発明の内視鏡対物
レンズ系の第2の実施例のレンズ構成図(カバーガラス
を含む)であるが、カバーガラスCGの最も像側の面
(r12)は、CCDの撮像面に密着している。基本的
なレンズ構成は、実施例1と同じである。表2は、この
レンズ系の数値データ、図5は、このレンズ系による諸
収差図である。
【0038】
【表2】 FNO= 1:5.6 F = 2.17 M =-0.196 W =50.0° fB= 2.59(=d9+d10/1.53113+d11/1.53000) 面 No. R D Nd νd 1 ∞ 0.40 1.88300 40.8 2 3.048 0.58 - - 3 ∞ 4.40 1.88300 40.8 4 ∞ 0.00 - - 絞り ∞ 0.15 - - 5 2.060 1.60 1.88300 40.8 6 -3.129 0.23 - - 7 -1.464 0.33 1.80518 25.4 8 2.941 1.64 1.66910 55.4 9 * -2.506 1.61 - - 10 ∞ 1.00 1.53113 62.4 11 ∞ 0.50 1.53000 60.0 12 ∞ - - - *は回転対称非球面を表す。 非球面データ; No.9;K=0、 A4=0.1980 ×10-1、A6=0.1061×10-1
【0039】[実施例3]図6は、本発明の内視鏡対物
レンズ系の第3の実施例のレンズ構成図(カバーガラス
を含む)である。カバーガラスCGの最も像側の面(r
12)は、CCDの撮像面に密着している。基本的なレ
ンズ構成は、実施例1と同じである。表3は、このレン
ズ系の数値データ、図7は、このレンズ系による諸収差
図である。
【0040】
【表3】 FNO= 1:5.6 F = 2.22 M =-0.203 W =49.9° fB= 3.07(=d9+d10/1.53113+d11/1.53000) 面 No. R D Nd νd 1 ∞ 0.40 1.51633 64.1 2 1.919 0.60 - - 3 ∞ 4.40 1.88300 40.8 4 ∞ 0.00 - - 絞り ∞ 0.15 - - 5 2.091 0.78 1.77250 49.6 6 -2.961 0.26 - - 7 -1.969 0.30 1.80518 25.4 8 10.069 1.52 1.66910 55.4 9 * -3.639 2.09 - - 10 ∞ 1.00 1.53113 62.4 11 ∞ 0.50 1.53000 60.0 12 ∞ - - - *は回転対称非球面を表す。 非球面データ; No.9;K=0、 A4=0.2754 ×10-1、A6=0.1333×10-1
【0041】[実施例4]図8は、本発明の内視鏡対物
レンズ系の第3の実施例のレンズ構成図(カバーガラス
を含む)である。カバーガラスCGの最も像側の面(r
12)は、CCDの撮像面に密着している。基本的なレ
ンズ構成は、実施例1と同じである。表4は、このレン
ズ系の数値データ、図9は、このレンズ系による諸収差
図である。
【0042】
【表4】 FNO= 1:5.6 F = 2.27 M =-0.211 W =49.9° fB= 3.26(=d9+d10/1.53113+d11/1.53000) 面 No. R D Nd νd 1 ∞ 0.40 1.51633 64.1 2 1.717 0.70 - - 3 ∞ 3.00 1.88300 40.8 4 ∞ 0.00 - - 絞り ∞ 0.30 - - 5 2.212 0.98 1.77250 49.6 6 -2.704 0.31 - - 7 -1.764 0.30 1.80518 25.4 8 11.621 1.28 1.66910 55.4 9 * -2.743 2.28 - - 10 ∞ 1.00 1.53113 62.4 11 ∞ 0.50 1.53000 60.0 12 ∞ - - - *は回転対称非球面を表す。 非球面データ; No.9;K=0、 A4=0.2281 ×10-1、A6=0.1373×10-1
【0043】[実施例5]図10は、本発明の内視鏡対
物レンズ系の第5の実施例のレンズ構成図(カバーガラ
スを含む)である。カバーガラスCGの最も像側の面
(r12)は、CCDの撮像面に密着している。基本的
なレンズ構成は、実施例1と同じである。表5は、この
レンズ系の数値データ、図11は、このレンズ系による
諸収差図である。
【0044】
【表5】 FNO= 1:5.6 F = 1.88 M =-0.161 W =60.1° fB= 1.19(=d9+d10/1.53113+d11/1.53000) 面 No. R D Nd νd 1 ∞ 0.40 1.88300 40.8 2 3.536 0.60 - - 3 ∞ 5.50 1.88300 40.8 4 ∞ 0.00 - - 絞り ∞ 0.46 - - 5 2.140 1.46 1.77250 49.6 6 -2.368 0.45 - - 7 -1.341 0.30 1.80518 25.4 8 4.150 1.63 1.66910 55.4 9 * -2.117 0.93 - - 10 ∞ 1.00 1.53113 62.4 11 ∞ 0.50 1.53000 60.0 12 ∞ - - - *は回転対称非球面を表す。 非球面データ; No.9;K=0、 A4=0.2270 ×10-1、A6=0.1314×10−1
【0045】[実施例6]図12は、本発明の内視鏡対
物レンズ系の第6の実施例のレンズ構成図(カバーガラ
スを含む)である。カバーガラスCGの最も像側の面
(r11)は、CCDの撮像面に密着している。第3レ
ンズ群が負のメニスカス単レンズからなる点が先の各実
施例と異なる。表6は、このレンズ系の数値データ、図
13は、このレンズ系による諸収差図である。
【0046】
【表6】 FNO= 1:5.6 F = 1.90 M =−0.174 W =60.1° fB= 2.15(=d9+d10/1.53113+d11/1.53000) 面 No. R D Nd νd 1 ∞ 0.40 1.88300 40.8 2 2.566 0.40 - - 3 ∞ 3.60 1.88300 40.8 4 ∞ 0.00 - - 絞り ∞ 0.45 - - 5 2.515 1.64 1.88300 40.8 6 -4.058 0.78 - - 7 -1.537 1.10 1.65160 58.5 8 * -2.113 1.17 - - 9 ∞ 1.00 1.53113 62.4 10 ∞ 0.50 1.53000 60.0 11 ∞ - - - *は回転対称非球面を表す。 非球面データ; No.8;K=0、 A4=0.3128 ×10-1、A6=0.1297×10-1、A8=0.1246×10-2
【0047】表7に実施例1ないし6の各条件式の値を
示す。
【表7】 実施例1 実施例2 実施例3 実施例4 実施例5 実施例6 条件式(1) 0.541 0.640 0.598 0.682 0.470 0.665 条件式(2) 1.199 1.343 1.307 1.315 1.110 0.956 条件式(3)-0.250 -0.330 -0.347 -0.269 -0.174 -0.054 条件式(4) 1.589 1.284 1.322 1.011 1.872 1.214 条件式(5)-0.878 -0.663 -0.886 -0.778 -0.713 -0.807 条件式(6)-1.187 -1.135 -1.637 -1.209 -1.126 -1.110 条件式(7) 1.285 1.332 4.531 5.124 2.207 - 条件式(8) 0.231 0.206 0.172 0.100 0.051 0.235 条件式(9) 2.427 2.506 3.639 2.743 2.117 2.113
【0048】表7から明らかなように、各実施例は条件
式(1)ないし(9)を満たしている。各収差はよく補
正され、特に歪曲収差がよく補正されている。
【0049】
【発明の効果】本発明によれば、第1レンズ群と第2レ
ンズ群の間に、直視型に比べて長い間隔を与えるタイプ
の内視鏡対物レンズ系において、従来よりも歪曲収差を
低減できるともに、周辺部の像面強度比の低下を少なく
し、さらに非球面の加工難易度を下げて、コストを下げ
ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】側視型内視鏡の構成例を示すレンズ構成図であ
る。
【図2】本発明の内視鏡対物レンズ系の第1の実施例の
レンズ構成図(カバーガラスを含む)である。
【図3】図2のレンズ系の諸収差図である。
【図4】本発明の内視鏡対物レンズ系の第2の実施例の
レンズ構成図(カバーガラスを含む)である。
【図5】図4のレンズ系の諸収差図である。
【図6】本発明の内視鏡対物レンズ系の第3の実施例の
レンズ構成図(カバーガラスを含む)である。
【図7】図6のレンズ系の諸収差図である。
【図8】本発明の内視鏡対物レンズ系の第4の実施例の
レンズ構成図(カバーガラスを含む)である。
【図9】図8のレンズ系の諸収差図である。
【図10】本発明の内視鏡対物レンズ系の第5の実施例
のレンズ構成図(カバーガラスを含む)である。
【図11】図10のレンズ系の諸収差図である。
【図12】本発明の内視鏡対物レンズ系の第6の実施例
のレンズ構成図(カバーガラスを含む)である。
【図13】図12のレンズ系の諸収差図である。
【図14】歪曲収差と画角の関係例を示すグラフであ
る。
【符号の説明】
10 第1レンズ群 S 絞り 20 第2レンズ群 30 第3レンズ群

Claims (11)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 物体側から順に、負のパワーを有する第
    1レンズ群と;明るさ絞りと;正のパワーを有する第2
    レンズ群と;近軸付近で負のパワーを有する第3レンズ
    群と;から構成される内視鏡対物レンズ系において、 第3レンズ群の最も物体側の面は凹面からなること;及
    び第3レンズ群の最も像側の面は凸面からなること;を
    特徴とする内視鏡対物レンズ系。
  2. 【請求項2】 請求項1記載の内視鏡対物レンズ系にお
    いて、第3レンズ群の最も像面の面は、光軸から離れる
    に従って曲率が緩くなる非球面からなる内視鏡対物レン
    ズ系。
  3. 【請求項3】 請求項1または2項記載の内視鏡対物レ
    ンズ系において、下記の条件式(1)を満足する内視鏡
    対物レンズ系。 (1)0.4<|f/f1 |<0.8(f1 <0) 但し、 f:レンズ全系の焦点距離、 f1 :第1レンズ群の焦点距離。
  4. 【請求項4】 請求項1ないし3のいずれか1項記載の
    内視鏡対物レンズ系において、さらに下記の条件式
    (2)及び(3)を満足する内視鏡対物レンズ系。 (2)0.9<f/f2 <1.6 (3)−0.5<f/f3 <0 但し、 f2 :第2レンズ群の焦点距離、 f3 :第3レンズ群の焦点距離。
  5. 【請求項5】 請求項1ないし4のいずれか1項記載の
    内視鏡対物レンズ系において、さらに、下記条件式
    (4)を満足する内視鏡対物レンズ系。 (4)0.8<da /f<2.2 但し、 da :第1レンズ群の最も像側の面から明るさ絞りまで
    の距離(空気換算長)。
  6. 【請求項6】 請求項1ないし5のいずれか1項記載の
    内視鏡対物レンズ系において、さらに下記の条件式
    (5)及び(6)を満足する内視鏡対物レンズ系。 (5)−1.2<ra /f<−0.5 (6)−2.0<rb /f<−0.8 但し、 ra :第3レンズ群の最も物体側の面の曲率半径、 rb :第3レンズ群の最も像側の面の曲率半径。
  7. 【請求項7】 請求項1ないし6のいずれか1項記載の
    内視鏡対物レンズ系において、第3レンズ群は、負の単
    レンズと正の単レンズの接合レンズからなり、下記の条
    件式(7)を満足する内視鏡対物レンズ系。 (7)1.0<rS /f<6.0 但し、 rS :接合面の曲率半径。
  8. 【請求項8】 請求項1ないし7のいずれか1項記載の
    内視鏡対物レンズ系において、第2レンズ群は両凸単レ
    ンズからなり、下記の条件式(8)を満足する内視鏡対
    物レンズ系。 (8)0<(rd +rc )/(rd −rc )<0.4 但し、 rc :両凸単レンズの物体側の面の曲率半径、 rd :両凸単レンズの像側の面の曲率半径。
  9. 【請求項9】 請求項1ないし8のいずれか1項記載の
    内視鏡対物レンズ系において、下記の条件式(9)を満
    足することを特徴とする内視鏡対物レンズ系。 (9)|Rasp |>1.8 但し、 Rasp :非球面の近軸曲率半径(mm)。
  10. 【請求項10】 請求項1ないし9のいずれか1項記載
    の内視鏡対物レンズ系において、第1レンズ群は負の単
    レンズからなり、第2レンズ群は正の単レンズからな
    り、第3レンズ群は両凹単レンズと両凸単レンズの接合
    レンズからなる内視鏡体物レンズ。
  11. 【請求項11】 請求項1ないし9のいずれか1項記載
    の内視鏡対物レンズ系において、第1レンズ群は負の単
    レンズからなり、第2レンズ群は正の単レンズからな
    り、第3レンズ群は負のメニスカス単レンズからなる内
    視鏡対物レンズ系。
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