JPWO2015025802A1 - 拡大内視鏡光学系 - Google Patents
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Abstract
移動レンズ群のストロークを長く保ちつつ、大きい軸外主光線の入射角を確保して、変倍時の合焦操作が容易でありながら小型化する。複数のレンズ群と、撮像素子に接合する負レンズとを備え、前記レンズ群うちの一部のレンズ群を移動させることにより少なくとも通常観察状態と近接拡大状態との切替えが可能であり、以下の条件式（１）を満足する拡大内視鏡光学系を提供する。−６５＜ｆｒ／ｆｗ＜—２ ・・・（１）但し、ｆｒは撮像素子に接合する負レンズの焦点距離であり、ｆｗは通常観察状態（広角端）での全系の焦点距離である。
Description
本発明は、対物光学系に関し、特に、医療用の内視鏡に適用され、拡大観察が可能な拡大内視鏡光学系に関するものである。
医療用の内視鏡において、病変の精密な診断を行うために、拡大観察が可能な対物光学系の要求が強まっている。
このような変倍機能を有する対物光学系の例として、例えば、特許文献１乃至特許文献４に、移動レンズ群を光軸に沿って移動させることで通常観察状態と拡大観察状態とを切替え可能な対物光学系が開示されている。
このような変倍機能を有する対物光学系の例として、例えば、特許文献１乃至特許文献４に、移動レンズ群を光軸に沿って移動させることで通常観察状態と拡大観察状態とを切替え可能な対物光学系が開示されている。
ところで、拡大観察可能な対物光学系において変倍を行うためには、少なくとも１つのレンズ群を移動させる必要がある。そして、このような対物光学系において、変倍に伴う合焦操作を容易とするためには、移動レンズ群のストロークを長く確保して、緩やかに変倍させることが望ましい。
また、内視鏡の小型化の要請に伴って撮像素子の小型化が進み、軸外主光線の入射角に応じてシェーディング特性を最適化した小型の撮像素子が提供されており、小型でありながら拡大観察が可能な内視鏡が望まれている。
また、内視鏡の小型化の要請に伴って撮像素子の小型化が進み、軸外主光線の入射角に応じてシェーディング特性を最適化した小型の撮像素子が提供されており、小型でありながら拡大観察が可能な内視鏡が望まれている。
しかしながら、対物光学系において、移動レンズ群のストロークを長く確保すると、特に通常観察状態（広角端）において光学系の中で絞りより像側の軸外光線が高くなり、軸外の収差補正が困難となる。小型の撮像素子を適用する場合には、通常サイズの撮像素子に比して、対物光学系における移動レンズ群のストロークが相対的に長くなるため、絞りより像側の軸外光線も相対的に高くなり、軸外の収差補正がより困難となる。
特に、特許文献１乃至特許文献４の対物光学系は、像面近傍に負の屈折力を有するレンズを備えていないことから、移動レンズ群のストロークを長くしつつ軸外主光線の入射角を適切に保つと、軸外の収差補正が困難となり、小型の撮像素子と組み合わせることができず、内視鏡の小型化の要請に反することとなる。
特に、特許文献１乃至特許文献４の対物光学系は、像面近傍に負の屈折力を有するレンズを備えていないことから、移動レンズ群のストロークを長くしつつ軸外主光線の入射角を適切に保つと、軸外の収差補正が困難となり、小型の撮像素子と組み合わせることができず、内視鏡の小型化の要請に反することとなる。
本発明は、上述した事情に鑑みてなされたものであって、移動レンズ群のストロークを長く保ちつつ、大きい軸外主光線の入射角を確保し、変倍時の合焦操作が容易な小型化の拡大内視鏡光学系を提供することを目的とする。
上記目的を達成するため、本発明は以下の手段を提供する。
本発明の一態様は、複数のレンズ群と、撮像素子に接合する負レンズとを備え、前記レンズ群うちの一部のレンズ群を移動させることにより少なくとも通常観察状態と近接拡大状態との切替えが可能であり、以下の条件式（１）を満足する拡大内視鏡光学系を提供する。
−６５＜ｆｒ／ｆｗ＜―２ ・・・（１）
但し、ｆｒは撮像素子に接合する負レンズの焦点距離であり、ｆｗは通常観察状態（広角端）での全系の焦点距離である。
本発明の一態様は、複数のレンズ群と、撮像素子に接合する負レンズとを備え、前記レンズ群うちの一部のレンズ群を移動させることにより少なくとも通常観察状態と近接拡大状態との切替えが可能であり、以下の条件式（１）を満足する拡大内視鏡光学系を提供する。
−６５＜ｆｒ／ｆｗ＜―２ ・・・（１）
但し、ｆｒは撮像素子に接合する負レンズの焦点距離であり、ｆｗは通常観察状態（広角端）での全系の焦点距離である。
本態様によれば、長い移動群のストロークと大きい軸外主光線の入射角を同時に確保しながらも、良好に諸収差を補正し、優れた操作性と高画質な画像での内視鏡観察が可能となる。つまり、条件式（１）を満たすことにより、移動群のストロークを長く確保しても、撮像素子に接合した負レンズの射出瞳位置調整の効果で、大きい軸外主光線の入射角を確保することが可能であり、変倍光学系で課題となる像面湾曲や非点収差といった軸外の収差も良好に補正することできる。
上記態様において、最も物体側に負の第１レンズを有し、以下の条件式（２）を満足することが好ましい。
−６０＜Ｒｒ／Ｒ０１＜−２ ・・・（２）
但し、Ｒｒは前記撮像素子に接合する負レンズの物体側の面の曲率半径であり、Ｒ０１は前記負の第１レンズの像側の面の曲率半径である。
−６０＜Ｒｒ／Ｒ０１＜−２ ・・・（２）
但し、Ｒｒは前記撮像素子に接合する負レンズの物体側の面の曲率半径であり、Ｒ０１は前記負の第１レンズの像側の面の曲率半径である。
条件式（２）は、負の第１レンズと撮像素子に接合する負レンズの屈折力を規定したものである。条件式（２）を満たすことで、撮像素子に接合する負レンズの物体側の面の曲率半径及び負の第１レンズの像側の面の曲率半径を適切に保ち、射出瞳位置の設定を適切に行って大きい軸外主光線の入射角を確保しながら、良好に収差補正を行うことができる。
上記態様において、以下の条件式（３）を満足することが好ましい。
０．１５＜Ｔｒ／ｆｗ＜１．７ ・・・（３）
但し、Ｔｒは撮像素子に接合した負レンズの中肉厚である。
０．１５＜Ｔｒ／ｆｗ＜１．７ ・・・（３）
但し、Ｔｒは撮像素子に接合した負レンズの中肉厚である。
条件式（３）は、撮像素子に接合した負レンズの中肉厚と通常観察状態（広角端）の焦点距離を規定したものである。条件式（３）を満たすことで、撮像素子に接合した負レンズの中肉厚を適切な厚さとして、射出瞳位置調整を適切に行うことができるとともに、レンズの強度を適切に保つことができる。また、対物光学系の全長も長すぎることがなく、小型化に有利となる。
上記態様において、最も物体側に負の第１レンズを有し、以下の条件式（４）を満足することが好ましい。
５＜ｆｒ／ｆ０１＜６８ ・・・（４）
但し、ｆ０１は負の第１レンズの焦点距離である。
５＜ｆｒ／ｆ０１＜６８ ・・・（４）
但し、ｆ０１は負の第１レンズの焦点距離である。
条件式（４）は、第１レンズと撮像素子に接合した負レンズの屈折力を規定したものである。条件式（４）を満たすことで、負レンズの屈折力を適切な値として、射出瞳位置調整及び収差補正を共に良好に行うことができる。
上記態様において、物体側から順に、正の第１群、負の第２群、正の第３群及び負の第４群を備え、該第４群が、撮像素子に接合する負レンズを有し、該負レンズが、物体側に凹面を向けた負レンズであり、前記第３群と前記第４群との群間隔で像位置の調整を行い、前記第２群のみが光軸上を移動することにより合焦及び変倍を行うことが好ましい。
このようにすることで、移動レンズ群の屈折力を適正な値にし、ストロークを長く確保することができ、移動レンズ群の移動量に対する観察倍率の変化（以下、変倍感度と呼ぶ）を小さくして緩やかに変倍させることができる。つまり、変倍時の合焦操作を容易にし、術者に優れた操作性を提供することができる。
上記態様において、以下の条件式（５）乃至（７）を満足することが好ましい。
１．２＜ｄｍ／ｆｗ＜２．４ ・・・（５）
０．９＜ｆ４／ｆ２＜９．５ ・・・（６）
−０．６＜ｅｘｐｉ（ｗ）／Σｄ＜−０．３ ・・・（７）
但し、ｄｍは第２群の移動量であり、ｆ４は第４群の焦点距離であり、ｆ２は第２群の焦点距離であり、ｅｘｐｉ（ｗ）は通常観察状態（広角端）での最大像高実光線の射出瞳位置であり、Σｄは光学系の全長である。
１．２＜ｄｍ／ｆｗ＜２．４ ・・・（５）
０．９＜ｆ４／ｆ２＜９．５ ・・・（６）
−０．６＜ｅｘｐｉ（ｗ）／Σｄ＜−０．３ ・・・（７）
但し、ｄｍは第２群の移動量であり、ｆ４は第４群の焦点距離であり、ｆ２は第２群の焦点距離であり、ｅｘｐｉ（ｗ）は通常観察状態（広角端）での最大像高実光線の射出瞳位置であり、Σｄは光学系の全長である。
条件式（５）は、移動レンズ群のストロークを規定するものである。条件式（５）を満足することで、移動群のストロークがを適切な長さとし、大きい軸外主光線の入射角を確保しながら、変倍感度も適切な値として操作性を向上させることができる。
条件式（６）は、第２群と第４群の屈折力を規定するものである。条件式（６）を満たすことで、移動群である第２群の長いストロークを確保しながら、大きい軸外主光線の入射角を確保することができる。
条件式（７）は、射出瞳配置を規定したものである。条件式（７）を満たすことで、大きい軸外主光線の入射角の確保しながら収差補正を良好に行うことができる。
上記態様において、以下の条件式（８）を満足することが好ましい。
−２５＜ｆ４／ｆ１＜−２ ・・・（８）
但し、ｆ１は第１群の焦点距離である。
−２５＜ｆ４／ｆ１＜−２ ・・・（８）
但し、ｆ１は第１群の焦点距離である。
条件式（８）は第４群と第１群の屈折力を規定するものである。条件式（８）を満たすことで、良好に収差補正を行いながら、大きい軸外主光線の入射角を確保することができる。
本発明によれば、移動レンズ群のストロークを長く保ちつつ、大きい軸外主光線の入射角を確保して、変倍時の合焦操作が容易でありながら小型化することができるという効果を奏する。
以下に、本発明の一実施形態に係る拡大内視鏡光学系について図面を参照して説明する。
図１は、拡大内視鏡光学系の全体構成を示す断面図を示している。図１に示すように、拡大内視鏡光学系は、複数のレンズ群、すなわち、物体側から順に、第１レンズ群Ｇ１、明るさ絞りＳ、第２レンズ群Ｇ２、第３レンズ群Ｇ３及び第４レンズ群Ｇ４を備えている。
図１は、拡大内視鏡光学系の全体構成を示す断面図を示している。図１に示すように、拡大内視鏡光学系は、複数のレンズ群、すなわち、物体側から順に、第１レンズ群Ｇ１、明るさ絞りＳ、第２レンズ群Ｇ２、第３レンズ群Ｇ３及び第４レンズ群Ｇ４を備えている。
第１レンズ群Ｇ１は、平凹レンズである第１レンズＬ１と、平行平面板Ｆと、負のメニスカスレンズである第２レンズＬ２と両凸レンズである第３レンズＬ３とを接合した正の接合レンズＣＬ１とを備え、正の屈折力を有している。
第２レンズ群Ｇ２は、平凹レンズである第４レンズＬ４からなり、負の屈折力を有している。第２レンズ群Ｇ２は光軸上を移動可能になっており、第２レンズ群Ｇ２が移動することにより通常観察状態から近接拡大状態などへの変倍が可能となっている。
第２レンズ群Ｇ２は、平凹レンズである第４レンズＬ４からなり、負の屈折力を有している。第２レンズ群Ｇ２は光軸上を移動可能になっており、第２レンズ群Ｇ２が移動することにより通常観察状態から近接拡大状態などへの変倍が可能となっている。
第３レンズ群Ｇ３は、両凸レンズである第５レンズＬ５と、両凸レンズである第６レンズＬ６と両凹レンズである第７レンズＬ７とを接合した正の接合レンズＣＬ２からなり、正の屈折力を有している。
第４レンズ群Ｇ４は、負の屈折力を有し、撮像素子に接合する第８レンズＬ８である。つまり、第８レンズＬ８は凹平レンズであり、撮像面と一体的に接着された撮像素子封止ガラスに接合している。
そして、第３レンズ群Ｇ３と第４レンズ群Ｇ４との群間隔で像位置調整を行うようになっている。
第４レンズ群Ｇ４は、負の屈折力を有し、撮像素子に接合する第８レンズＬ８である。つまり、第８レンズＬ８は凹平レンズであり、撮像面と一体的に接着された撮像素子封止ガラスに接合している。
そして、第３レンズ群Ｇ３と第４レンズ群Ｇ４との群間隔で像位置調整を行うようになっている。
また、本実施形態に係る拡大内視鏡光学系は、以下の条件式（１）を満たすように構成されている。
条件式（１）は、負レンズを撮像素子に接合することによって、長い移動群のストロークと大きい軸外主光線の入射角を同時に確保しながらも、良好に諸収差を補正する条件である。
条件式（１）は、負レンズを撮像素子に接合することによって、長い移動群のストロークと大きい軸外主光線の入射角を同時に確保しながらも、良好に諸収差を補正する条件である。
−６５＜ｆｒ／ｆｗ＜―２ ・・・（１）
但し、ｆｒは撮像素子に接合する負レンズ、つまり第８レンズＬ８の焦点距離であり、ｆｗは通常観察状態（広角端）での全系の焦点距離である。
但し、ｆｒは撮像素子に接合する負レンズ、つまり第８レンズＬ８の焦点距離であり、ｆｗは通常観察状態（広角端）での全系の焦点距離である。
撮像素子の小型化に伴い、変倍光学系においては、より軸外主光線の入射角を確保することが困難となり、画質の劣化を招きやすい。
拡大内視鏡光学系が、条件式（１）を満たすことにより、移動群のストロークを長く確保しても、撮像素子に接合した負レンズの射出瞳位置調整の効果で、大きい軸外主光線の入射角を確保することが可能となり、変倍光学系で課題となる像面湾曲や非点収差といった軸外の収差も良好に補正することができる。
拡大内視鏡光学系が、条件式（１）を満たすことにより、移動群のストロークを長く確保しても、撮像素子に接合した負レンズの射出瞳位置調整の効果で、大きい軸外主光線の入射角を確保することが可能となり、変倍光学系で課題となる像面湾曲や非点収差といった軸外の収差も良好に補正することができる。
条件式（１）の上限−２を超えると、撮像素子に接合した負レンズの屈折力が大となり、諸収差の補正が困難となる上、偏芯の製造誤差感度が大となるため高精度な接合が必要となる。また、条件式（１）の下限−６５を超えると、撮像素子に接合した負レンズの屈折力が小となり十分な射出瞳位置調整の効果が得られず、大きい軸外主光線の入射角を確保することが困難となる。
また、拡大内視鏡光学系は、条件式（２）乃至（４）を満足するように構成されている。
−６０＜Ｒｒ／Ｒ０１＜−２ ・・・（２）
但し、Ｒｒは前記撮像素子に接合する負の第８レンズＬ８の物体側の面の曲率半径であり、Ｒ０１は最も物体側の負の第１レンズＬ１の像側の面の曲率半径である。
−６０＜Ｒｒ／Ｒ０１＜−２ ・・・（２）
但し、Ｒｒは前記撮像素子に接合する負の第８レンズＬ８の物体側の面の曲率半径であり、Ｒ０１は最も物体側の負の第１レンズＬ１の像側の面の曲率半径である。
条件式（２）は、第１レンズＬ１と撮像素子に接合した負の第８レンズＬ８の屈折力を規定したものである。条件式（２）の上限−２を超えると第８レンズＬ８の曲率半径が小となり、射出瞳位置の設定には有利であるが、収差補正に不利となる。一方、条件式（２）の下限−６０を超えると第８レンズＬ８の曲率半径が大となり、射出瞳を像面近傍に配置することに不利となり、大きい軸外主光線の入射角を確保するのに好ましくない。
０．１５＜Ｔｒ／ｆｗ＜１．７ ・・・（３）
但し、Ｔｒは撮像素子に接合した負レンズの中肉厚である。
但し、Ｔｒは撮像素子に接合した負レンズの中肉厚である。
条件式（３）は、撮像素子に接合した負の第８レンズＬ８の中肉厚と通常観察状態（広角端）の焦点距離を規定したものである。条件式（３）の上限１．７を超えると、負の第８レンズＬ８の中肉厚が大となり、射出瞳位置調整に不利となり、さらには全長が大となり小型化する上で好ましくない。一方、条件式（３）の下限０．１５を超えると、第８レンズＬ８の中肉厚が小となり、レンズに割れ等の欠陥が発生しやすくなり好ましくない。
５＜ｆｒ／ｆ０１＜６８ ・・・（４）
但し、ｆ０１は負の第１レンズＬ１の焦点距離である。
但し、ｆ０１は負の第１レンズＬ１の焦点距離である。
条件式（４）は、第１レンズＬ１と撮像素子に接合した負の第８レンズＬ８の屈折力を規定したものである。条件式（４）の上限６８を超えると、第８レンズＬ８の屈折力が小となり射出瞳位置調整に不利となる。一方、条件式（４）の下限５を超えると、第８レンズＬ８の屈折力が大となり射出瞳位置調整には有利であるが、収差補正に不利となる。
なお、上記条件式（４）に代えて、（４）’又は（４）’’を適用すると更に好ましい。
６．５＜ｆｒ／ｆ０１＜３５ ・・・（４）’
７．５＜ｆｒ／ｆ０１＜１５ ・・・（４）’’
６．５＜ｆｒ／ｆ０１＜３５ ・・・（４）’
７．５＜ｆｒ／ｆ０１＜１５ ・・・（４）’’
さらに、本実施形態に係る拡大内視鏡光学系は、以下の条件式（５）乃至条件式（７）を満足するように構成されている。
１．２＜ｄｍ／ｆｗ＜２．４ ・・・（５）
０．９＜ｆ４／ｆ２＜９．５ ・・・（６）
−０．６＜ｅｘｐｉ（ｗ）／Σｄ＜−０．３ ・・・（７）
但し、ｄｍは第２群の移動量であり、ｆ４は第４群の焦点距離であり、ｆ２は第２群の焦点距離であり、ｅｘｐｉ（ｗ）は通常観察状態（広角端）での最大像高実光線の射出瞳位置であり、Σｄは光学系の全長である。
１．２＜ｄｍ／ｆｗ＜２．４ ・・・（５）
０．９＜ｆ４／ｆ２＜９．５ ・・・（６）
−０．６＜ｅｘｐｉ（ｗ）／Σｄ＜−０．３ ・・・（７）
但し、ｄｍは第２群の移動量であり、ｆ４は第４群の焦点距離であり、ｆ２は第２群の焦点距離であり、ｅｘｐｉ（ｗ）は通常観察状態（広角端）での最大像高実光線の射出瞳位置であり、Σｄは光学系の全長である。
このようにすることで、負の第２レンズ群のみが光軸上を移動して変倍と合焦を行う簡素な変倍光学系とすることが可能となる。
拡大内視鏡光学系において、変倍時の合焦操作を容易にし、術者に優れた操作性を提供するためには、移動レンズ群の移動量に対する観察倍率の変化、（以下、変倍感度と呼ぶ）を小さくして緩やかに変倍させる必要がある。つまり、移動レンズ群の屈折力を適正な値にし、ストロークを長く確保することが重要である。
条件式（５）は、移動レンズ群のストロークを規定するものである。条件式（５）の上限２．４を超えると移動群のストロークが長くなりすぎるため、第３群の光線高が大となり、大きい軸外主光線の入射角を確保することが困難となる。条件式（５）の下限１．２を超えると移動群のストロークが小となるため、変倍感度が大となり操作性の面で好ましくない。
条件式（６）は、第２レンズ群Ｇ２と第４レンズ群Ｇ４の屈折力を規定するものである。この範囲を外れると、移動群である第２レンズ群Ｇ２の長いストロークと大きい軸外主光線の入射角の両立が困難となる。
即ち、条件式（６）の上限９．５を超えると第２群の屈折力が大となり、長い移動群のストロークを確保するのに不利となる。一方、条件式（６）の下限０．９を超えると第２群の屈折力が小となり、移動群のストロークが長くなりすぎるため小型化に不利であり、さらには大きい軸外主光線の入射角を確保するのに不利となる。
即ち、条件式（６）の上限９．５を超えると第２群の屈折力が大となり、長い移動群のストロークを確保するのに不利となる。一方、条件式（６）の下限０．９を超えると第２群の屈折力が小となり、移動群のストロークが長くなりすぎるため小型化に不利であり、さらには大きい軸外主光線の入射角を確保するのに不利となる。
なお、条件式（６）に代えて、条件式（６）’又は条件式（６）’’を適用することがさらに好ましい。
０．９５＜ｆ４／ｆ２＜６．８ ・・・（６）’
１．０５＜ｆ４／ｆ２＜２．４ ・・・（６）’’
０．９５＜ｆ４／ｆ２＜６．８ ・・・（６）’
１．０５＜ｆ４／ｆ２＜２．４ ・・・（６）’’
条件式（７）は、射出瞳配置を規定したものである。条件式（７）の上限−０．３を超えると、大きい軸外主光線の入射角を得るのに有利であるが、第４レンズ群Ｇ４の屈折力が大きくなりやすく、収差補正に不利となる。一方、条件式（７）の下限−０．６を超えると、射出瞳位置が像面から遠ざかり、大きい軸外主光線の入射角を得るのに不利となる。
拡大内視鏡光学系は、以下の条件式（８）を満足するように構成されている。
−２５＜ｆ４／ｆ１＜−２ ・・・（８）
但し、ｆ１は第１群の焦点距離である。
−２５＜ｆ４／ｆ１＜−２ ・・・（８）
但し、ｆ１は第１群の焦点距離である。
条件式（８）は第４レンズ群Ｇ４と第１レンズ群Ｇ１の屈折力を規定するものである。条件式（８）の上限−２を超えると第４群の屈折力が大となり収差補正に不利である。一方、条件式（８）の下限−２５を超えると、第４群の屈折力が小となり十分な射出瞳位置調整の効果が得られず、大きい軸外主光線の入射角を確保するのが困難となる。
なお、条件式（８）に代えて、条件式（８）’又は条件式（８）’’を適用することがさらに好ましい。
―１６＜ｆ４／ｆ１＜−２．３ ・・・（８）’
―５．５＜ｆ４／ｆ１＜−２．５ ・・・（８）’’
―１６＜ｆ４／ｆ１＜−２．３ ・・・（８）’
―５．５＜ｆ４／ｆ１＜−２．５ ・・・（８）’’
さらに、本実施形態に係る拡大内視鏡は、以下の条件式（９）を満足するように構成されていることが好ましい。
１３．５＜Σｄ／ＩＨ＜１９ ・・・（９）
但し、ＩＨは最大像高である。
１３．５＜Σｄ／ＩＨ＜１９ ・・・（９）
但し、ＩＨは最大像高である。
拡大内視鏡光学系の小型化が一層進み、その全長が小さくなると、レンズの縁肉や中肉の確保が難しくなり、ワレや欠け等の欠陥が発生しやすくなる。そこで、条件式（９）を満足することで、レンズの加工性を確保することができる。
即ち、条件式（９）はレンズの加工性を確保する条件である。条件式（９）の上限１９を超えると、像高に対して全長が大となり小型化に不利である。一方、条件式（９）の下限１３．５を超えると、像高に対して全長が小となり、各レンズの縁肉、及び中肉が小となり、ワレや欠け等の不良が発生しやすくなり好ましくない。
本実施形態に係る拡大内視鏡は、条件式（１０）を満足するように構成されていることが好ましい。
６．７＜Σｄ＿Ｒ／ｆｗ＜７．８ ・・・（１０）
但し、Σｄ＿Ｒは、近接拡大状態（望遠端）での移動群像側端から像面までの長さである。
６．７＜Σｄ＿Ｒ／ｆｗ＜７．８ ・・・（１０）
但し、Σｄ＿Ｒは、近接拡大状態（望遠端）での移動群像側端から像面までの長さである。
変倍可能な光学系では、少なくとも１つのレンズを移動させる必要があり、レンズを移動させるための機構が必要である。そして、レンズを移動させるための機構としては、例えば、移動レンズ群を保持するレンズ枠に接続されていて、このレンズ枠に駆動力を与えるアクチュエーター等がある。
レンズ系を小型化した場合、レンズを移動させるための機構も同じ係数倍で小型化することは困難であり、大型のレンズ系に比べて、レンズを移動させるための構成部品は相対的に大きくなりがちである。
すなわち、条件式（１０）は、通常観察状態（広角端）で全画角１２０°以上を有する高性能な拡大内視鏡光学系において、レンズを移動させる部品を配置するためのスペースを確保しやすくするための条件である。条件式（１０）の上限７．８を超えるとレンズを移動させる部品を配置するのに有利であるが、全長が長くなり小型化に不利である。一方、条件式（１０）の下限６．７を超えると、レンズを移動させるための部品を配置することが困難となり好ましくない。
本実施形態に係る拡大内視鏡は、以下の条件式（１１）を満足するように構成されていることが好ましい。
−８＜ｆ２／ｆｗ＜−５ ・・・（１１）
但し、ｆ２は第２群の焦点距離である。
−８＜ｆ２／ｆｗ＜−５ ・・・（１１）
但し、ｆ２は第２群の焦点距離である。
条件式（１１）は、第２レンズ群Ｇ２の屈折力を規定したものである。条件式（１１）の上限−５を超えると第２レンズ群Ｇ２の屈折力が大となり長いストロークを確保するのに不利である。一方、条件式（１２）の下限−８を超えると、ストロークが長くなりすぎて第３レンズ群Ｇ３の光線高が大となり、収差補正に不利である。
本実施形態に係る拡大内視鏡は、以下の条件式（１２）を満足するように構成されていることが好ましい。
２．７＜ｆ３／ｆｗ＜４．２ ・・・（１２）
２．７＜ｆ３／ｆｗ＜４．２ ・・・（１２）
条件式（１２）は第３レンズ群Ｇ３の屈折力を規定したものである。条件式（１２）の上限４．２を超えると第３レンズ群Ｇ３の屈折力が小となり、大きい軸外主光線の入射角を確保するのに不利となる。一方、条件式（１２）の下限２．７を超えると第３レンズ群Ｇ３の屈折力が大となるため、収差補正に不利である。
本実施形態に係る拡大内視鏡は、以下の条件式（１３）を満足するように構成されていることが好ましい。
−１．１＜ｆ０１／ｆｗ＜−０．８７ ・・・（１３）
−１．１＜ｆ０１／ｆｗ＜−０．８７ ・・・（１３）
条件式（１３）は第１レンズＬ１の屈折力を規定したものである。条件式（１３）の上限−０．８７を超えると第１レンズＬ１の屈折力が大となり、諸収差の補正が困難となる。一方、条件式（１３）の下限−１．１を超えると、第１レンズＬ１の径が大となりやすく、小型化に不利である。
本実施形態に係る拡大内視鏡は、以下の条件式（１４）を満足するように構成されていることが好ましい。
−９０＜ｆ４／Ｂｆ＜−２ ・・・（１４）
但し、Ｂｆは第３レンズ群Ｇ３と第４レンズ群Ｇ４の群間隔である。
−９０＜ｆ４／Ｂｆ＜−２ ・・・（１４）
但し、Ｂｆは第３レンズ群Ｇ３と第４レンズ群Ｇ４の群間隔である。
条件式（１４）は第４レンズ群Ｇ４の屈折力と、第３レンズ群Ｇ３と第４レンズ群Ｇ４の群間隔を規定するものである。条件式（１４）の上限−２を超えると、第３レンズ群Ｇ３と第４レンズ群Ｇ４の群間隔が大となり小型化に不利である。一方、条件式（１４）の下限−９０を超えると、第３レンズ群Ｇ３と第４レンズ群Ｇ４の郡間隔が小となり、像位置調整に必要な間隔が確保できなくなり好ましくない。
本実施形態に係る拡大内視鏡は、以下の条件式（１５）を満足するように構成されていることが好ましい。
−２０＜ｆ４／ｆ３＜−１．６ ・・・（１５）
−２０＜ｆ４／ｆ３＜−１．６ ・・・（１５）
条件式（１５）は第４レンズ群Ｇ４と第３レンズ群Ｇ３の屈折力を規定したものである。条件式（１５）の上限−１．８を超えると、第４レンズ群Ｇ４の屈折力が大となり、収差補正に不利となる。一方、条件式（１５）の下限−２０を超えると第４レンズ群Ｇ４の屈折力が小となり十分な射出瞳位置調整の効果が得られず、大きい軸外主光線の入射角を確保することが困難となる。
本実施形態に係る拡大内視鏡は、以下の条件式（１６）を満足するように構成されていることが好ましい。
−０．６７＜ｆ３／ｆ２＜−０．４２ ・・・（１６）
但し、ｆ３は第３レンズ群Ｇ３の焦点距離である。
−０．６７＜ｆ３／ｆ２＜−０．４２ ・・・（１６）
但し、ｆ３は第３レンズ群Ｇ３の焦点距離である。
条件式（１６）は第３レンズ群Ｇ３と第２レンズ群Ｇ２の屈折力を規定したものである。条件式（１６）の上限−０．４２を超えると、第２レンズ群Ｇ２の屈折力が小となりストロークが長くなる。つまり、全長が長くなり、さらには第３レンズ群Ｇ３の光線高も大となって、収差補正にも不利となる。一方、条件式（１６）の下限−０．６７を超えると、第３レンズ群Ｇ３の屈折力が小となり、光学系のバックフォーカスが長くなるため、小型化に不利となる。
本実施形態に係る拡大内視鏡は、以下の条件式（１７）を満足するように構成されていることが好ましい。
１．２＜ｆ３／ｆ１＜１．６５ ・・・（１７）
１．２＜ｆ３／ｆ１＜１．６５ ・・・（１７）
条件式（１７）は第３レンズ群Ｇ３と第１レンズ群Ｇ１の屈折力を規定したものである。条件式（１７）の上限１．６５を超えると第３レンズ群Ｇ３の屈折力が小となり、ペッツバール和が大となるため、像面湾曲を補正することが困難となる。一方、条件式（１７）の下限１．２を超えると第１レンズ群Ｇ１の屈折力が小となり、球面収差が補正不足となるため好ましくない。
本実施形態に係る拡大内視鏡は、以下の条件式（１８）を満足するように構成されていることが好ましい。
−３．７＜ｆ２／ｆ１＜−２ ・・・（１８）
−３．７＜ｆ２／ｆ１＜−２ ・・・（１８）
条件式（１８）は第２レンズ群Ｇ２と第１レンズ群Ｇ１の屈折力を規定したものである。条件式（１８）の上限−２を超えると、第１群の屈折力に対して第２群の屈折力が大となり、第２レンズ群Ｇ２の移動による色収差の変動が大となる。一方、条件式（１８）の下限−３．７を超えると第１レンズ群Ｇ１の屈折力が大となり球面収差の発生量が大となる。
このように、本実施形態によれば、第２レンズ群Ｇ２のみが光軸上を移動し、変倍と合焦を行うことにより、全系で４群８枚の簡素な構成を取ることができる。つまり、移動レンズ群である第２レンズ群Ｇ２のストロークを長く保ちつつ、大きい軸外主光線の入射角を確保して、変倍時の合焦操作が容易でありながら拡大内視鏡光学系を小型化することができる。なお、第１レンズは像面側に凹面を向けた負のメニスカスレンズでも良い。
（変形例）
また、変形例として、拡大内視鏡光学系を以下のように構成することもできる。
変形例に係る拡大内視鏡光学系は、図２に示すように、物体側から順に、第１レンズ群Ｇ１、明るさ絞りＳ、第２レンズ群Ｇ２、第３レンズ群Ｇ３及び第４レンズ群Ｇ４を備えており、各レンズ群が以下のように構成されている。
また、変形例として、拡大内視鏡光学系を以下のように構成することもできる。
変形例に係る拡大内視鏡光学系は、図２に示すように、物体側から順に、第１レンズ群Ｇ１、明るさ絞りＳ、第２レンズ群Ｇ２、第３レンズ群Ｇ３及び第４レンズ群Ｇ４を備えており、各レンズ群が以下のように構成されている。
第１レンズ群Ｇ１は、像面側に凹面を向けた平凹レンズである第１レンズＬ１、像面側に凸面を向けた正のメニスカスレンズである第２レンズＬ２、及び正レンズである第３レンズＬ３と負レンズである第４レンズＬ４とを正負の順に接合した正の接合レンズＣＬ１を備えている。
第２レンズ群Ｇ２は、像面側に凹面を向けた平凹レンズである第５レンズＬ５と正レンズである第６レンズＬ６とを接合した負の接合レンズＣＬ２を備えている。
第３レンズ群Ｇ３は、正レンズである第７レンズＬ７、及び、正レンズである第８レンズＬ８と負レンズである第９レンズＬ９とを正負の順に接合した正の接合レンズＣＬ３を備えている。
第３レンズ群Ｇ３は、正レンズである第７レンズＬ７、及び、正レンズである第８レンズＬ８と負レンズである第９レンズＬ９とを正負の順に接合した正の接合レンズＣＬ３を備えている。
第４レンズ群Ｇ４は、物体側に凹面を向けた凹平レンズである第１０レンズＬ１０を備えている。なお、第１０レンズＬ１０は撮像面と一体的に接着された撮像素子封止ガラスに接合している。
そして、第３レンズ群Ｇ３と負の第４レンズ群Ｇ４との群間隔で像位置調整を行い、第２レンズ群Ｇ２と第２レンズ群Ｇ２の物体側に配置した明るさ絞りＳとが一体となって光軸上を移動し、変倍と合焦を行うことにより、全系で４群１０枚の偏芯の製造誤差に強い構成を取ることができる。なお、第１レンズは像面側に凹面を向けた負のメニスカスレンズでも良い。
本変形例に係る拡大内視鏡光学系も、上記条件式（１）乃至条件式（８）を満たすように構成されており、更に条件式（９）乃至条件式（１８）を満たすように構成されることが更に好ましい。
なお、明るさ絞りＳを第２レンズ群Ｇ２の像側に配置することもできる。この場合には、第２レンズ群と明るさ絞りＳとが一体となって光軸上を移動し、合焦および変倍を行うことによって、第３レンズ群Ｇ３の光線高を小とする効果がある。つまり、第３レンズ群Ｇ３のレンズ径を小とすることが可能であり、レンズ枠部品やアクチュエーターの構成上、第３レンズ群Ｇ３のレンズ径を小としたい場合に大きなメリットがある。
続いて、上述した何れかの実施形態に係る対物光学系の実施例１乃至実施例６について、図３乃至図２６を参照して説明する。各実施例に記載のレンズデータにおいて、ｒは曲率半径（単位ｍｍ）、ｄは面間隔（ｍｍ）、Ｎｅはｅ線に対する屈折率、νｄはｄ線に対するアッベ数を示している。
（実施例１）
本発明の実施例１に係る拡大内視鏡光学系の全体構成を示す断面図を図３に示す。
実施例１に係る拡大内視鏡光学系は、物体側より順に、正の屈折力の第１レンズ群と負の屈折力の第２レンズ群と正の屈折力の第３レンズ群と負の屈折力の第４レンズ群から構成されている。また、明るさ絞りは第２レンズ群の物体側に固定されている。
そして、第２レンズ群が光軸上を像側に移動して通常観察状態（広角端）から近接拡大状態（望遠端）への変倍と合焦を行う。つまり、第２レンズ群を光軸に沿って移動させることにより変倍と合焦を行う。
本発明の実施例１に係る拡大内視鏡光学系の全体構成を示す断面図を図３に示す。
実施例１に係る拡大内視鏡光学系は、物体側より順に、正の屈折力の第１レンズ群と負の屈折力の第２レンズ群と正の屈折力の第３レンズ群と負の屈折力の第４レンズ群から構成されている。また、明るさ絞りは第２レンズ群の物体側に固定されている。
そして、第２レンズ群が光軸上を像側に移動して通常観察状態（広角端）から近接拡大状態（望遠端）への変倍と合焦を行う。つまり、第２レンズ群を光軸に沿って移動させることにより変倍と合焦を行う。
また、図３に示す通り、第１レンズ群が平凹レンズと、平行平面板、負のメニスカスレンズと両凸レンズを接合した正の接合レンズから構成され、第２レンズ群が平凹レンズから構成され、第３レンズ群が両凸レンズと、両凸レンズと両凹レンズとを接合した正の接合レンズから構成され、第４レンズ群が凹平レンズから構成されている。なお、第４レンズ群の凹平レンズと撮像素子封止ガラスと撮像面は一体に接着されている。
本実施例１は、条件式（１）乃至条件式（８）を満足し、これにより、長い移動群のストロークと大きい軸外主光線の入射角を確保している。
本実施例１は、条件式（１）乃至条件式（８）を満足し、これにより、長い移動群のストロークと大きい軸外主光線の入射角を確保している。
なお、平行平面板には、特定波長、例えばＹＡＧレーザーの１０６０ｎｍ、半導体レーザーの８１０ｎｍあるいは近赤外線領域の光をカットするためのフィルタを適用することができる。
本実施例１に係る拡大内視鏡光学系の収差図を図４乃至図６に夫々示すと共に、そのレンズデータを以下に示す。
レンズデータ
面番号 ｒ ｄ Ｎｅ νｄ
０（物体面）∞ Ｄ０
１ ∞ ０．１９３８ １．８８８１４ ４０．７８
２ ０．４９７０ ０．７８４５
３ ∞ ０．２９０７ １．５２３００ ６５．１３
４ ∞ ０．１２４８
５ １２．２６９９ ０．２４２２ １．８８８１５ ４０．７６
６ ０．６５８４ ０．７５０３ １．７２３４１ ５０．２３
７ −０．９９２７ ０．０４８４
８（絞り） ∞ Ｄ１
９ ∞ ０．２４２２ １．８２０１７ ４６．６２
１０ ２．８８７５ Ｄ２
１１ １．７２４４ １．１８９０ １．４８９１５ ７０．２３
１２ −８．４３７８ ０．０４８０
１３ １．６３４２ １．１０３０ １．５９１４３ ６１．１４
１４ −１．４２８１ ０．３８１７ １．９３４２９ １８．９０
１５ ３６．６７７７ ０．５０８２
１６ −２．６１８９ ０．３１９８ １．５１８２５ ６４．１４
１７ ∞ ０．００９７ １．５１５００ ６４．００
１８ ∞ ０．３８７６ １．５０７００ ６３．２６
１９ ∞
面番号 ｒ ｄ Ｎｅ νｄ
０（物体面）∞ Ｄ０
１ ∞ ０．１９３８ １．８８８１４ ４０．７８
２ ０．４９７０ ０．７８４５
３ ∞ ０．２９０７ １．５２３００ ６５．１３
４ ∞ ０．１２４８
５ １２．２６９９ ０．２４２２ １．８８８１５ ４０．７６
６ ０．６５８４ ０．７５０３ １．７２３４１ ５０．２３
７ −０．９９２７ ０．０４８４
８（絞り） ∞ Ｄ１
９ ∞ ０．２４２２ １．８２０１７ ４６．６２
１０ ２．８８７５ Ｄ２
１１ １．７２４４ １．１８９０ １．４８９１５ ７０．２３
１２ −８．４３７８ ０．０４８０
１３ １．６３４２ １．１０３０ １．５９１４３ ６１．１４
１４ −１．４２８１ ０．３８１７ １．９３４２９ １８．９０
１５ ３６．６７７７ ０．５０８２
１６ −２．６１８９ ０．３１９８ １．５１８２５ ６４．１４
１７ ∞ ０．００９７ １．５１５００ ６４．００
１８ ∞ ０．３８７６ １．５０７００ ６３．２６
１９ ∞
各種データ
通常観察状態 中間状態 近接拡大状態
（広角端） （望遠端）
Ｄ０ ９．６８９９ ４．３６０５ ２．３２５６
Ｄ１ ０．１１６３ ０．５５９７ １．１５３１
Ｄ２ １．２９８４ ０．８５５０ ０．２６１６
ｆｌ ０．５６８ ０．６３２ ０．７１１
Ｆｎｏ ４．９２ ５．５６ ６．５１
通常観察状態 中間状態 近接拡大状態
（広角端） （望遠端）
Ｄ０ ９．６８９９ ４．３６０５ ２．３２５６
Ｄ１ ０．１１６３ ０．５５９７ １．１５３１
Ｄ２ １．２９８４ ０．８５５０ ０．２６１６
ｆｌ ０．５６８ ０．６３２ ０．７１１
Ｆｎｏ ４．９２ ５．５６ ６．５１
（実施例２）
本発明の実施例２に係る拡大内視鏡光学系の全体構成を示す断面図を図７に示す。
本実施例に係る拡大内視鏡光学系は、物体側より順に、正の屈折力の第１レンズ群と負の屈折力の第２レンズ群と正の屈折力の第３レンズ群と負の屈折力の第４レンズ群にて構成されている。また、明るさ絞りは第２レンズ群の物体側に配置されている。
本発明の実施例２に係る拡大内視鏡光学系の全体構成を示す断面図を図７に示す。
本実施例に係る拡大内視鏡光学系は、物体側より順に、正の屈折力の第１レンズ群と負の屈折力の第２レンズ群と正の屈折力の第３レンズ群と負の屈折力の第４レンズ群にて構成されている。また、明るさ絞りは第２レンズ群の物体側に配置されている。
そして、本実施例に係る拡大内視鏡用光学系においては、第２レンズ群が明るさ絞りと一体となって光軸上を像側に移動して通常観察状態（広角端）から近接拡大状態（望遠端）への変倍と合焦を行う。つまり、第２レンズ群を光軸に沿って移動させることにより変倍と合焦を行う。
第１レンズ群は、平凹レンズと、平行平面板と、像側に凸面を向けた正のメニスカスレンズと、像側に凸面を向けた正のメニスカスレンズと像側に凸面を向けた負のメニスカスレンズを接合した正の接合レンズから構成され、第２レンズ群は、平凹レンズと物体側に凸面を向けた正のメニスカスレンズを接合した負の接合レンズから構成され、第３レンズ群は、両凸レンズと、両凸レンズと両凹レンズを接合した正の接合レンズから構成され、第４レンズ群が凹平レンズから構成されている。第４レンズ群の凹平レンズと撮像素子封止ガラスと撮像面は一体に接着されている。
本実施例は、条件式（１）乃至条件式（８）を満足し、これにより、長い移動群のストロークと大きい軸外主光線の入射角を確保している。
本実施例は、条件式（１）乃至条件式（８）を満足し、これにより、長い移動群のストロークと大きい軸外主光線の入射角を確保している。
なお、平行平面板には、特定波長、例えばＹＡＧレーザーの１０６０ｎｍ、半導体レーザーの８１０ｎｍあるいは近赤外線領域の光をカットするためのフィルタを適用することができる。
本実施例２に係る拡大内視鏡光学系の収差図を図８乃至図１０に夫々示すと共に、そのレンズデータを以下に示す。
レンズデータ
面番号 ｒ ｄ Ｎｅ νｄ
０ ∞ Ｄ０
１ ∞ ０．２０００ １．８８８１５ ４０．７６
２ ０．５３３７ ０．５３５０
３ ∞ ０．２９００ １．５２３００ ６５．１３
４ ∞ ０．３０００
５ −１．７９６９ ０．８０５８ １．５９１４３ ６１．１４
６ −１．２７４７ ０．０５２３
７ −３２．５１５１ ０．６４８８ １．６５４２５ ５８．５５
８ −１．４５６７ ０．２７２８ １．９３４２９ １８．９０
９ −１．９０１５ Ｄ１
ＳＴＯ ∞ ０．０３１４
１１ ∞ ０．２６１６ １．８８８１５ ４０．７６
１２ １．１８４７ ０．４２９１ １．６５２２２ ３３．７９
１３ １５．３３３５ Ｄ２
１４ ２．１４４３ １．２８７２ １．５９１４３ ６１．１４
１５ −８．４５０６ ０．０５２３
１６ １．６８３８ １．０７７９ １．４８９１５ ７０．２３
１７ −１．９７９０ ０．５７５６ １．９３４２９ １８．９０
１８ ７．２４８１ ０．６３０９
１９ −４．２６８７ ０．３４５３ １．５１８２５ ６４．１４
２０ ∞ ０．００９０ １．５１５００ ６４．００
２１ ∞ ０．４１００ １．５０７００ ６３．２６
２２ ∞
面番号 ｒ ｄ Ｎｅ νｄ
０ ∞ Ｄ０
１ ∞ ０．２０００ １．８８８１５ ４０．７６
２ ０．５３３７ ０．５３５０
３ ∞ ０．２９００ １．５２３００ ６５．１３
４ ∞ ０．３０００
５ −１．７９６９ ０．８０５８ １．５９１４３ ６１．１４
６ −１．２７４７ ０．０５２３
７ −３２．５１５１ ０．６４８８ １．６５４２５ ５８．５５
８ −１．４５６７ ０．２７２８ １．９３４２９ １８．９０
９ −１．９０１５ Ｄ１
ＳＴＯ ∞ ０．０３１４
１１ ∞ ０．２６１６ １．８８８１５ ４０．７６
１２ １．１８４７ ０．４２９１ １．６５２２２ ３３．７９
１３ １５．３３３５ Ｄ２
１４ ２．１４４３ １．２８７２ １．５９１４３ ６１．１４
１５ −８．４５０６ ０．０５２３
１６ １．６８３８ １．０７７９ １．４８９１５ ７０．２３
１７ −１．９７９０ ０．５７５６ １．９３４２９ １８．９０
１８ ７．２４８１ ０．６３０９
１９ −４．２６８７ ０．３４５３ １．５１８２５ ６４．１４
２０ ∞ ０．００９０ １．５１５００ ６４．００
２１ ∞ ０．４１００ １．５０７００ ６３．２６
２２ ∞
各種データ
通常観察状態 中間状態 近接拡大状態
（広角端） （望遠端）
Ｄ０ １０．４５ ４．２０００ ２．４５
Ｄ１ ０．１５７０ ０．８０２０ １．３６０５
Ｄ２ １．４１２８ ０．７６７８ ０．２０９３
Ｆｌ ０．６２１ ０．７０９ ０．７７９
Ｆｎｏ ５．３６ ５．７２ ６．０４
通常観察状態 中間状態 近接拡大状態
（広角端） （望遠端）
Ｄ０ １０．４５ ４．２０００ ２．４５
Ｄ１ ０．１５７０ ０．８０２０ １．３６０５
Ｄ２ １．４１２８ ０．７６７８ ０．２０９３
Ｆｌ ０．６２１ ０．７０９ ０．７７９
Ｆｎｏ ５．３６ ５．７２ ６．０４
（実施例３）
本発明の実施例３に係る拡大内視鏡光学系の全体構成を示す断面図を図１１に示す。
本実施例に係る拡大内視鏡光学系は、物体側より順に、正の屈折力の第１レンズ群と負の屈折力の第２レンズ群と正の屈折力の第３レンズ群と負の屈折力の第４レンズ群にて構成されている。また、明るさ絞りは第２レンズ群の物体側に配置されている。
本発明の実施例３に係る拡大内視鏡光学系の全体構成を示す断面図を図１１に示す。
本実施例に係る拡大内視鏡光学系は、物体側より順に、正の屈折力の第１レンズ群と負の屈折力の第２レンズ群と正の屈折力の第３レンズ群と負の屈折力の第４レンズ群にて構成されている。また、明るさ絞りは第２レンズ群の物体側に配置されている。
そして、本実施例に係る拡大内視鏡用光学系においては、第２レンズ群が光軸上を像側に移動して通常観察状態（広角端）から近接拡大状態（望遠端）への変倍と合焦を行う。つまり、第２レンズ群を光軸に沿って移動させることにより変倍と合焦を行う。
第１レンズ群は、平凹レンズと、平行平面板と、像側に凸面を向けた正のメニスカスレンズと、両凸レンズと像側に凸面を向けた負のメニスカスレンズを接合した正の接合レンズから構成され、第２レンズ群が平凹レンズと両凸レンズを接合した負の接合レンズから構成され、第３レンズ群が両凸レンズと、両凸レンズと両凹レンズを接合した正の接合レンズと、平行平面板から構成され、第４レンズ群が凹平レンズから構成される。第４レンズ群の凹平レンズと撮像素子封止ガラスと撮像面は一体に接着されている。
本実施例は、条件式（１）乃至条件式（８）を満足し、これにより、長い移動群のストロークと大きい軸外主光線の入射角を確保している。
本実施例は、条件式（１）乃至条件式（８）を満足し、これにより、長い移動群のストロークと大きい軸外主光線の入射角を確保している。
なお、平行平面板には、特定波長、例えばＹＡＧレーザーの１０６０ｎｍ、半導体レーザーの８１０ｎｍあるいは近赤外線領域の光をカットするためのフィルタを適用することができる。
本実施例３に係る拡大内視鏡光学系の収差図を図１２乃至図１４に夫々示すと共に、そのレンズデータを以下に示す。
本実施例３に係る拡大内視鏡光学系の収差図を図１２乃至図１４に夫々示すと共に、そのレンズデータを以下に示す。
レンズデータ
面番号 ｒ ｄ Ｎｅ νｄ
０（物体面）∞ Ｄ０
１ ∞ ０．３４５４ １．８８８１５ ４０．７６
２ ０．８０５４ ０．６６７１
３ ∞ ０．５９００ １．５２３００ ６５．１３
４ ∞ ０．２５６８
５ −３．７６４９ １．０５６３ １．５９１４３ ６１．１４
６ −１．７３２０ ０．０７８７
７ ４９．４１５９ １．０４８４ １．５７３９２ ５２．９５
８ −１．８３３３ ０．３１５６ １．９３４２９ １８．９０
９ −２．４６２１ Ｄ１
１０（絞り） ∞ ０．０３００
１１ ∞ ０．３０７１ １．８８８１５ ４０．７６
１２ １．３４１８ ０．５６２０ １．６５２２２ ３３．７９
１３ −１４．６５４３ Ｄ２
１４ ２．６５００ ０．８８０６ １．５１８２５ ６４．１４
１５ −４．７２６８ ０．０７８６
１６ ４．２４０１ １．１７６９ １．５３４３０ ４８．８４
１７ −２．３１８６ ０．４４３６ １．９３４２９ １８．９０
１８ ２３．１３７４ ０．１２８３
１９ ∞ ０．４０００ １．５２５１０ ５８．５０
２０ ∞ ０．６１９６
２１ −８．７３０７ ０．６９０８ １．５１８２５ ６４．１４
２２ ∞ ０．００９９ １．５１５００ ６４．００
２３ ∞ ０．６９０８ １．６１３５０ ５０．４９
２４ ∞
面番号 ｒ ｄ Ｎｅ νｄ
０（物体面）∞ Ｄ０
１ ∞ ０．３４５４ １．８８８１５ ４０．７６
２ ０．８０５４ ０．６６７１
３ ∞ ０．５９００ １．５２３００ ６５．１３
４ ∞ ０．２５６８
５ −３．７６４９ １．０５６３ １．５９１４３ ６１．１４
６ −１．７３２０ ０．０７８７
７ ４９．４１５９ １．０４８４ １．５７３９２ ５２．９５
８ −１．８３３３ ０．３１５６ １．９３４２９ １８．９０
９ −２．４６２１ Ｄ１
１０（絞り） ∞ ０．０３００
１１ ∞ ０．３０７１ １．８８８１５ ４０．７６
１２ １．３４１８ ０．５６２０ １．６５２２２ ３３．７９
１３ −１４．６５４３ Ｄ２
１４ ２．６５００ ０．８８０６ １．５１８２５ ６４．１４
１５ −４．７２６８ ０．０７８６
１６ ４．２４０１ １．１７６９ １．５３４３０ ４８．８４
１７ −２．３１８６ ０．４４３６ １．９３４２９ １８．９０
１８ ２３．１３７４ ０．１２８３
１９ ∞ ０．４０００ １．５２５１０ ５８．５０
２０ ∞ ０．６１９６
２１ −８．７３０７ ０．６９０８ １．５１８２５ ６４．１４
２２ ∞ ０．００９９ １．５１５００ ６４．００
２３ ∞ ０．６９０８ １．６１３５０ ５０．４９
２４ ∞
各種データ
通常観察状態 中間状態 近接拡大状態
（広角端） （望遠端）
Ｄ０ １０．３６１８ ４．３０００ ２．０７２４
Ｄ１ ０．１９７４ ０．８０９５ １．７７６３
Ｄ２ １．８７５０ １．２６２９ ０．２９６１
ｆｌ １．００４ １．０５７ １．１２１４
Ｆｎｏ ７．６８ ７．７３ ７．８４
通常観察状態 中間状態 近接拡大状態
（広角端） （望遠端）
Ｄ０ １０．３６１８ ４．３０００ ２．０７２４
Ｄ１ ０．１９７４ ０．８０９５ １．７７６３
Ｄ２ １．８７５０ １．２６２９ ０．２９６１
ｆｌ １．００４ １．０５７ １．１２１４
Ｆｎｏ ７．６８ ７．７３ ７．８４
（実施例４）
本発明の実施例４に係る拡大内視鏡光学系の全体構成を示す断面図を図１５に示す。
本実施例に係る拡大内視鏡光学系は、物体側より順に、正の屈折力の第１レンズ群と負の屈折力の第２レンズ群と正の屈折力の第３レンズ群と負の屈折力の第４レンズ群にて構成されている。また、明るさ絞りは第２レンズ群の像側に配置されている。
本発明の実施例４に係る拡大内視鏡光学系の全体構成を示す断面図を図１５に示す。
本実施例に係る拡大内視鏡光学系は、物体側より順に、正の屈折力の第１レンズ群と負の屈折力の第２レンズ群と正の屈折力の第３レンズ群と負の屈折力の第４レンズ群にて構成されている。また、明るさ絞りは第２レンズ群の像側に配置されている。
本実施例は、第２レンズ群が明るさ絞りと一体となって光軸上を像側に移動して通常観察状態（広角端）から近接拡大状態（望遠端）への変倍と合焦を行う。つまり、第２レンズ群を光軸に沿って移動させて変倍と合焦を行う。
第１レンズ群は、平凹レンズと、平行平面板と、像側に凸面を向けた正のメニスカスレンズと、両凸レンズと負のメニスカスレンズを接合した正の接合レンズから構成され、第２レンズ群が平凹レンズと物体側に凸面を向けた正のメニスカスレンズを接合した負の接合レンズから構成され、第３レンズ群が両凸レンズと、両凸レンズと両凹レンズを接合した正の接合レンズから構成され、第４レンズ群が凹平レンズから構成される。また、明るさ絞りは、第２レンズ群の像側に配置されている。第４レンズ群と撮像素子封止ガラスＬ１と撮像面は一体に接着されている。
本実施例においては、明るさ絞りを移動群の像側端に配置することで第３レンズ群の光線高を小とする効果があり、アクチュエーター等のレンズ駆動部品を構成する上で、第３レンズ群のレンズ径を小としたい場合に有利である。
本実施例は、条件式（１）乃至条件式（８）を満足し、これにより、長い移動群のストロークと大きい軸外主光線の入射角を確保している。
本実施例は、条件式（１）乃至条件式（８）を満足し、これにより、長い移動群のストロークと大きい軸外主光線の入射角を確保している。
なお、平行平面板には、特定波長、例えばＹＡＧレーザーの１０６０ｎｍ、半導体レーザーの８１０ｎｍあるいは近赤外線領域の光をカットするためのフィルタを適用することができる。
本実施例４に係る拡大内視鏡光学系の収差図を図１６乃至図１８に夫々示すと共に、そのレンズデータを以下に示す。
レンズデータ
面番号 ｒ ｄ Ｎｅ νｄ
０（物体面）∞ Ｄ０
１ ∞ ０．２２００ １．８８８１５ ４０．７６
２ ０．５９１０ ０．３５８８
３ ∞ ０．３２００ １．５２３００ ６５．１３
４ ∞ ０．１３００
５ −１．８１２７ １．０３８４ １．８８８１５ ４０．７６
６ −２．１６６２ ０．０５５２
７ ３２．３９８３ ０．７７３３ １．８８８１５ ４０．７６
８ −１．２９９１ ０．３０９３ １．９３４２９ １８．９０
９ −２．０８８９ Ｄ１
１０ ∞ ０．２２０９ １．８８８１５ ４０．７６
１１ １．０７９２ ０．４３０８ １．６５２２２ ３３．７９
１２ ７．６９０６ ０．０３３１
１３（絞り） ∞ Ｄ２
１４ ２．３２７５ １．４３６０ １．４８９１５ ７０．２３
１５ −３．１５３８ ０．０５５２
１６ １．７２９９ １．２７０３ １．５８４８２ ４０．７５
１７ −１．６５９２ ０．２９８３ １．９３４２９ １８．９０
１８ ３．５９４５ ０．６０１９
１９ −１１．０９２９ ０．３６４５ １．５１８２５ ６４．１４
２０ ∞ ０．０１１０ １．５１５００ ６４．００
２１ ∞ ０．４４１９ １．５０７００ ６３．２６
２２ ∞ ０
面番号 ｒ ｄ Ｎｅ νｄ
０（物体面）∞ Ｄ０
１ ∞ ０．２２００ １．８８８１５ ４０．７６
２ ０．５９１０ ０．３５８８
３ ∞ ０．３２００ １．５２３００ ６５．１３
４ ∞ ０．１３００
５ −１．８１２７ １．０３８４ １．８８８１５ ４０．７６
６ −２．１６６２ ０．０５５２
７ ３２．３９８３ ０．７７３３ １．８８８１５ ４０．７６
８ −１．２９９１ ０．３０９３ １．９３４２９ １８．９０
９ −２．０８８９ Ｄ１
１０ ∞ ０．２２０９ １．８８８１５ ４０．７６
１１ １．０７９２ ０．４３０８ １．６５２２２ ３３．７９
１２ ７．６９０６ ０．０３３１
１３（絞り） ∞ Ｄ２
１４ ２．３２７５ １．４３６０ １．４８９１５ ７０．２３
１５ −３．１５３８ ０．０５５２
１６ １．７２９９ １．２７０３ １．５８４８２ ４０．７５
１７ −１．６５９２ ０．２９８３ １．９３４２９ １８．９０
１８ ３．５９４５ ０．６０１９
１９ −１１．０９２９ ０．３６４５ １．５１８２５ ６４．１４
２０ ∞ ０．０１１０ １．５１５００ ６４．００
２１ ∞ ０．４４１９ １．５０７００ ６３．２６
２２ ∞ ０
各種データ
通常観察状態 中間状態 近接拡大状態
（広角端） （望遠端）
Ｄ０ １１．０５００ ４．４１８６ ２．５５００
Ｄ１ ０．２２０９ ０．７９９５ １．３２５６
Ｄ２ １．４４７１ ０．８６８６ ０．３４２４
ｆｌ ０．６３４４ ０．７４２６ ０．８３５７
Ｆｎｏ ５．１５ ５．５３ ５．８７
通常観察状態 中間状態 近接拡大状態
（広角端） （望遠端）
Ｄ０ １１．０５００ ４．４１８６ ２．５５００
Ｄ１ ０．２２０９ ０．７９９５ １．３２５６
Ｄ２ １．４４７１ ０．８６８６ ０．３４２４
ｆｌ ０．６３４４ ０．７４２６ ０．８３５７
Ｆｎｏ ５．１５ ５．５３ ５．８７
（実施例５）
本発明の実施例５に係る拡大内視鏡光学系の全体構成を示す断面図を図１９に示す。
本実施例に係る拡大内視鏡光学系は、物体側より順に、正の屈折力の第１レンズ群と負の屈折力の第２レンズ群と正の屈折力の第３レンズ群と負の屈折力の第４レンズ群にて構成されている。また、明るさ絞りは第２レンズ群の物体側に配置されている。
本発明の実施例５に係る拡大内視鏡光学系の全体構成を示す断面図を図１９に示す。
本実施例に係る拡大内視鏡光学系は、物体側より順に、正の屈折力の第１レンズ群と負の屈折力の第２レンズ群と正の屈折力の第３レンズ群と負の屈折力の第４レンズ群にて構成されている。また、明るさ絞りは第２レンズ群の物体側に配置されている。
そして、本実施例に係る拡大内視鏡用光学系においては、第２レンズ群が光軸上を像側に移動して通常観察状態（広角端）から近接拡大状態（望遠端）への変倍と合焦を行う。つまり、第２レンズ群を光軸に沿って移動させることにより変倍と合焦を行う。
第１レンズ群は、平凹レンズと、平行平面板と、物体側に凸面を向けた負のメニスカスレンズと両凸レンズを接合した正の接合レンズから構成され、第２レンズ群が平凹レンズから構成され、第３レンズ群が両凸レンズと、両凸レンズと両凹レンズを接合した正の接合レンズから構成され、第４レンズ群が凹平レンズから構成される。第４レンズ群の凹平レンズと撮像面は一体に接着されている。
本実施例は、条件式（１）乃至条件式（８）を満足し、これにより、長い移動群のストロークと大きい軸外主光線の入射角を確保している。
本実施例は、条件式（１）乃至条件式（８）を満足し、これにより、長い移動群のストロークと大きい軸外主光線の入射角を確保している。
なお、平行平面板には、特定波長、例えばＹＡＧレーザーの１０６０ｎｍ、半導体レーザーの８１０ｎｍあるいは近赤外線領域の光をカットするためのフィルタを適用することができる。
本実施例５に係る拡大内視鏡光学系の収差図を図２０乃至図２２に夫々示すと共に、そのレンズデータを以下に示す。
本実施例５に係る拡大内視鏡光学系の収差図を図２０乃至図２２に夫々示すと共に、そのレンズデータを以下に示す。
レンズデータ
面番号 ｒ ｄ Ｎｅ νｄ
０（物体面）∞ Ｄ０
１ ∞ ０．１９００ １．８８８１４ ４０．７８
２ ０．４８４３ ０．７１７４
３ ∞ ０．２７００ １．５２３００ ６５．１３
４ ∞ ０．１２３４
５ １３．０７１４ ０．２３７４ １．８８８１５ ４０．７６
６ ０．６９２３ ０．７７８７ １．７３２３４ ５４．６８
７ −１．０１８０ ０．０４７５ １．
８（絞り） ∞ Ｄ１
９ ∞ ０．２３５０ １．７３２３４ ５４．６８
１０ ２．９１６３ Ｄ２
１１ １．８９９２ １．０７３１ １．４８９１５ ７０．２３
１２ −４．２７５２ ０．０４７５
１３ １．４１０２ １．２１５５ １．４８９１５ ７０．２３
１４ −１．５５８３ ０．５４１３ １．９３４２９ １８．９０
１５ ３．６１２３ ０．４６２９
１６ −１８．２２１２ ０．３３２４ １．５１８２５ ６４．１４
１７ ∞ ０．
面番号 ｒ ｄ Ｎｅ νｄ
０（物体面）∞ Ｄ０
１ ∞ ０．１９００ １．８８８１４ ４０．７８
２ ０．４８４３ ０．７１７４
３ ∞ ０．２７００ １．５２３００ ６５．１３
４ ∞ ０．１２３４
５ １３．０７１４ ０．２３７４ １．８８８１５ ４０．７６
６ ０．６９２３ ０．７７８７ １．７３２３４ ５４．６８
７ −１．０１８０ ０．０４７５ １．
８（絞り） ∞ Ｄ１
９ ∞ ０．２３５０ １．７３２３４ ５４．６８
１０ ２．９１６３ Ｄ２
１１ １．８９９２ １．０７３１ １．４８９１５ ７０．２３
１２ −４．２７５２ ０．０４７５
１３ １．４１０２ １．２１５５ １．４８９１５ ７０．２３
１４ −１．５５８３ ０．５４１３ １．９３４２９ １８．９０
１５ ３．６１２３ ０．４６２９
１６ −１８．２２１２ ０．３３２４ １．５１８２５ ６４．１４
１７ ∞ ０．
各種データ
通常観察状態 中間状態 近接拡大状態
（広角端） （望遠端）
Ｄ０ ９．４９６１ ４．５０ ２．２８
Ｄ１ ０．０９５０ ０．５３７８ １．３２９５
Ｄ２ １．４７１９ １．０２９０ ０．２３７４
ｆｌ ０．５６６ ０．６２２ ０．７１０９
Ｆｎｏ ４．９２ ５．４９ ６．５８
通常観察状態 中間状態 近接拡大状態
（広角端） （望遠端）
Ｄ０ ９．４９６１ ４．５０ ２．２８
Ｄ１ ０．０９５０ ０．５３７８ １．３２９５
Ｄ２ １．４７１９ １．０２９０ ０．２３７４
ｆｌ ０．５６６ ０．６２２ ０．７１０９
Ｆｎｏ ４．９２ ５．４９ ６．５８
（実施例６）
本発明の実施例６に係る拡大内視鏡光学系の全体構成を示す断面図を図２３に示す。
本実施例に係る拡大内視鏡光学系は、物体側より順に、正の屈折力の第１レンズ群と負の屈折力の第２レンズ群と正の屈折力の第３レンズ群と負の屈折力の第４レンズ群にて構成されている。また、明るさ絞りは第２レンズ群の物体側に配置されている。
本発明の実施例６に係る拡大内視鏡光学系の全体構成を示す断面図を図２３に示す。
本実施例に係る拡大内視鏡光学系は、物体側より順に、正の屈折力の第１レンズ群と負の屈折力の第２レンズ群と正の屈折力の第３レンズ群と負の屈折力の第４レンズ群にて構成されている。また、明るさ絞りは第２レンズ群の物体側に配置されている。
そして、本実施例に係る拡大内視鏡用光学系においては、第２レンズ群が光軸上を像側に移動して通常観察状態（広角端）から近接拡大状態（望遠端）への変倍と合焦を行う。つまり、第２レンズ群を光軸に沿って移動させることにより変倍と合焦を行う。
第１レンズ群は、平凹レンズと、平行平面板と、像側に凸面を向けた正のメニスカスレンズと、物体側に凸面を向けた負のメニスカスレンズと両凸レンズを接合した正の接合レンズから構成され、第２レンズ群が平凹レンズから構成され、第３レンズ群が両凸レンズと、両凸レンズと両凹レンズを接合した正の接合レンズから構成され、第４レンズ群が凹平レンズから構成される。第４レンズ群の凹平レンズと撮像素子封止ガラスと撮像面は一体に接着されている。
本実施例は、条件式（１）乃至条件式（８）を満足し、これにより、長い移動群のストロークと大きい軸外主光線の入射角を確保している。
本実施例は、条件式（１）乃至条件式（８）を満足し、これにより、長い移動群のストロークと大きい軸外主光線の入射角を確保している。
なお、平行平面板には、特定波長、例えばＹＡＧレーザーの１０６０ｎｍ、半導体レーザーの８１０ｎｍあるいは近赤外線領域の光をカットするためのフィルタを適用することができる。
本実施例６に係る拡大内視鏡光学系の収差図を図２４乃至図２６に夫々示すと共に、そのレンズデータを以下に示す。
本実施例６に係る拡大内視鏡光学系の収差図を図２４乃至図２６に夫々示すと共に、そのレンズデータを以下に示す。
レンズデータ
面番号 ｒ ｄ Ｎｅ νｄ
０（物体面）∞ Ｄ０
１ ∞ ０．２０００ １．８８８１４ ４０．７８
２ ０．４９６９ ０．４５８４＊
３ ∞ ０．３５００ １．５２３００ ６５．１３
４ ∞ ０．２０１６
５ −１．５４６８ ０．３０１５ １．５１９７７ ５２．４３
６ −１．２４３４ ０．０５３２
７ １３．１２９３ ０．２４４３ １．８８８１５ ４０．７６
８ ０．７３５５ ０．７４９６ １．７２３４１ ５０．２３
９ −１．１４６８ ０．０５０４
１０（絞り） ∞ Ｄ１
１１ ∞ ０．２５１９ １．８２０１７ ４６．６２
１２ ２．５４８８ Ｄ２
１３ １．８９３０ １．２９８１ １．４８９１５ ７０．２３
１４ −６．４５０４ ０．０５０２
１５ １．６３７０ １．０６００ １．５９１４３ ６１．１４
１６ −１．８３５３ ０．３１９５ １．９３４２９ １８．９０
１７ ∞ ０．５８８７
１８ −１．７３００ ０．４５３５ １．５１８２５ ６４．１４
１９ ∞ ０．０１５０ １．５１５００ ６４．００
２０ ∞ ０．３９００ １．５０７００ ６３．２６
２１ ∞
面番号 ｒ ｄ Ｎｅ νｄ
０（物体面）∞ Ｄ０
１ ∞ ０．２０００ １．８８８１４ ４０．７８
２ ０．４９６９ ０．４５８４＊
３ ∞ ０．３５００ １．５２３００ ６５．１３
４ ∞ ０．２０１６
５ −１．５４６８ ０．３０１５ １．５１９７７ ５２．４３
６ −１．２４３４ ０．０５３２
７ １３．１２９３ ０．２４４３ １．８８８１５ ４０．７６
８ ０．７３５５ ０．７４９６ １．７２３４１ ５０．２３
９ −１．１４６８ ０．０５０４
１０（絞り） ∞ Ｄ１
１１ ∞ ０．２５１９ １．８２０１７ ４６．６２
１２ ２．５４８８ Ｄ２
１３ １．８９３０ １．２９８１ １．４８９１５ ７０．２３
１４ −６．４５０４ ０．０５０２
１５ １．６３７０ １．０６００ １．５９１４３ ６１．１４
１６ −１．８３５３ ０．３１９５ １．９３４２９ １８．９０
１７ ∞ ０．５８８７
１８ −１．７３００ ０．４５３５ １．５１８２５ ６４．１４
１９ ∞ ０．０１５０ １．５１５００ ６４．００
２０ ∞ ０．３９００ １．５０７００ ６３．２６
２１ ∞
各種データ
通常観察状態 中間状態 近接拡大状態
（広角端） （望遠端）
Ｄ０ １０．０７７５ ４．５０００ ２．３５００
Ｄ１ ０．１２０９ ０．５８２６ １．１９９２
Ｄ２ １．３０００ ０．８３８４ ０．２２１７
ｆｌ ０．５８９ ０．６６９ ０．７６４
Ｆｎｏ ４．８６ ５．６２ ６．７６
通常観察状態 中間状態 近接拡大状態
（広角端） （望遠端）
Ｄ０ １０．０７７５ ４．５０００ ２．３５００
Ｄ１ ０．１２０９ ０．５８２６ １．１９９２
Ｄ２ １．３０００ ０．８３８４ ０．２２１７
ｆｌ ０．５８９ ０．６６９ ０．７６４
Ｆｎｏ ４．８６ ５．６２ ６．７６
なお、上記した実施例１乃至実施例６において、上記（１）乃至（８）式に係る値を表１に示す。
Ｇ１ 第１レンズ群
Ｇ２ 第２レンズ群
Ｇ３ 第３レンズ群
Ｇ４ 第４レンズ群
Ｌ１ 第１レンズ
Ｌ２ 第２レンズ
Ｌ３ 第３レンズ
Ｌ４ 第４レンズ
Ｌ５ 第５レンズ
Ｌ６ 第６レンズ
Ｌ７ 第７レンズ
Ｌ８ 第８レンズ
Ｌ９ 第９レンズ
Ｌ１０ 第１０レンズ
ＣＬ１ 接合レンズ
ＣＬ２ 接合レンズ
Ｇ２ 第２レンズ群
Ｇ３ 第３レンズ群
Ｇ４ 第４レンズ群
Ｌ１ 第１レンズ
Ｌ２ 第２レンズ
Ｌ３ 第３レンズ
Ｌ４ 第４レンズ
Ｌ５ 第５レンズ
Ｌ６ 第６レンズ
Ｌ７ 第７レンズ
Ｌ８ 第８レンズ
Ｌ９ 第９レンズ
Ｌ１０ 第１０レンズ
ＣＬ１ 接合レンズ
ＣＬ２ 接合レンズ
上記目的を達成するため、本発明は以下の手段を提供する。
本発明の一態様は、複数のレンズ群と、撮像素子に接合する負の単レンズとを備え、前記レンズ群うちの一部のレンズ群を移動させることにより少なくとも通常観察状態と近接拡大状態との切替えが可能であり、以下の条件式（１）を満足する拡大内視鏡光学系を提供する。
−６５＜ｆｒ／ｆｗ＜―２ ・・・（１）
但し、ｆｒは撮像素子に接合する負の単レンズの焦点距離であり、ｆｗは通常観察状態（広角端）での全系の焦点距離である。
本発明の一態様は、複数のレンズ群と、撮像素子に接合する負の単レンズとを備え、前記レンズ群うちの一部のレンズ群を移動させることにより少なくとも通常観察状態と近接拡大状態との切替えが可能であり、以下の条件式（１）を満足する拡大内視鏡光学系を提供する。
−６５＜ｆｒ／ｆｗ＜―２ ・・・（１）
但し、ｆｒは撮像素子に接合する負の単レンズの焦点距離であり、ｆｗは通常観察状態（広角端）での全系の焦点距離である。
本態様によれば、長い移動群のストロークと大きい軸外主光線の入射角を同時に確保しながらも、良好に諸収差を補正し、優れた操作性と高画質な画像での内視鏡観察が可能となる。つまり、条件式（１）を満たすことにより、移動群のストロークを長く確保しても、撮像素子に接合した負の単レンズの射出瞳位置調整の効果で、大きい軸外主光線の入射角を確保することが可能であり、変倍光学系で課題となる像面湾曲や非点収差といった軸外の収差も良好に補正することできる。
上記態様において、最も物体側に負の第１レンズを有し、以下の条件式（２）を満足することが好ましい。
−６０＜Ｒｒ／Ｒ０１＜−２ ・・・（２）
但し、Ｒｒは前記撮像素子に接合する負の単レンズの物体側の面の曲率半径であり、Ｒ０１は前記負の第１レンズの像側の面の曲率半径である。
−６０＜Ｒｒ／Ｒ０１＜−２ ・・・（２）
但し、Ｒｒは前記撮像素子に接合する負の単レンズの物体側の面の曲率半径であり、Ｒ０１は前記負の第１レンズの像側の面の曲率半径である。
条件式（２）は、負の第１レンズと撮像素子に接合する負の単レンズの屈折力を規定したものである。条件式（２）を満たすことで、撮像素子に接合する負の単レンズの物体側の面の曲率半径及び負の第１レンズの像側の面の曲率半径を適切に保ち、射出瞳位置の設定を適切に行って大きい軸外主光線の入射角を確保しながら、良好に収差補正を行うことができる。
上記態様において、以下の条件式（３）を満足することが好ましい。
０．１５＜Ｔｒ／ｆｗ＜１．７ ・・・（３）
但し、Ｔｒは撮像素子に接合した負の単レンズの中肉厚である。
０．１５＜Ｔｒ／ｆｗ＜１．７ ・・・（３）
但し、Ｔｒは撮像素子に接合した負の単レンズの中肉厚である。
条件式（３）は、撮像素子に接合した負の単レンズの中肉厚と通常観察状態（広角端）の焦点距離を規定したものである。条件式（３）を満たすことで、撮像素子に接合した負の単レンズの中肉厚を適切な厚さとして、射出瞳位置調整を適切に行うことができるとともに、レンズの強度を適切に保つことができる。また、対物光学系の全長も長すぎることがなく、小型化に有利となる。
条件式（４）は、第１レンズと撮像素子に接合した負の単レンズの屈折力を規定したものである。条件式（４）を満たすことで、負の単レンズの屈折力を適切な値として、射出瞳位置調整及び収差補正を共に良好に行うことができる。
上記態様において、物体側から順に、正の第１群、負の第２群、正の第３群及び負の第４群を備え、該第４群が、撮像素子に接合する負の単レンズを有し、該負の単レンズが、物体側に凹面を向けた負の単レンズであり、前記第３群と前記第４群との群間隔で像位置の調整を行い、前記第２群のみが光軸上を移動することにより合焦及び変倍を行うことが好ましい。
上記目的を達成するため、本発明は以下の手段を提供する。
本発明の一態様は、撮像素子に接合する負の単レンズと、移動レンズ群とを備え、前記移動レンズ群を移動させることにより少なくとも通常観察状態と近接拡大状態との切替えが可能であり、以下の条件式（１）を満足する拡大内視鏡光学系を提供する。
−６５＜ｆｒ／ｆｗ＜―２ ・・・（１）
但し、ｆｒは撮像素子に接合する負の単レンズの焦点距離であり、ｆｗは通常観察状態（広角端）での全系の焦点距離である。
本発明の一態様は、撮像素子に接合する負の単レンズと、移動レンズ群とを備え、前記移動レンズ群を移動させることにより少なくとも通常観察状態と近接拡大状態との切替えが可能であり、以下の条件式（１）を満足する拡大内視鏡光学系を提供する。
−６５＜ｆｒ／ｆｗ＜―２ ・・・（１）
但し、ｆｒは撮像素子に接合する負の単レンズの焦点距離であり、ｆｗは通常観察状態（広角端）での全系の焦点距離である。
Claims (7)
- 複数のレンズ群と、撮像素子に接合する負レンズとを備え、
前記レンズ群うちの一部のレンズ群を移動させることにより少なくとも通常観察状態と近接拡大状態との切替えが可能であり、以下の条件式（１）を満足する拡大内視鏡光学系。
−６５＜ｆｒ／ｆｗ＜―２ ・・・（１）
但し、ｆｒは撮像素子に接合する負レンズの焦点距離であり、ｆｗは通常観察状態（広角端）での全系の焦点距離である。 - 最も物体側に負の第１レンズを有し、以下の条件式（２）を満足する請求項１記載の拡大内視鏡光学系。
−６０＜Ｒｒ／Ｒ０１＜−２ ・・・（２）
但し、Ｒｒは前記撮像素子に接合する負レンズの物体側の面の曲率半径であり、Ｒ０１は前記負の第１レンズの像側の面の曲率半径である。 - 以下の条件式（３）を満足する請求項１記載の拡大内視鏡光学系。
０．１５＜Ｔｒ／ｆｗ＜１．７ ・・・（３）
但し、Ｔｒは撮像素子に接合した負レンズの中肉厚である。 - 最も物体側に負の第１レンズを有し、以下の条件式（４）を満足する請求項１記載の拡大内視鏡光学系。
５＜ｆｒ／ｆ０１＜６８ ・・・（４）
但し、ｆ０１は負の第１レンズの焦点距離である。 - 物体側から順に、正の第１群、負の第２群、正の第３群及び負の第４群を備え、
該第４群が、撮像素子に接合する負レンズを有し、
該負レンズが、物体側に凹面を向けた負レンズであり、
前記第３群と前記第４群との群間隔で像位置の調整を行い、前記第２群のみが光軸上を移動することにより合焦及び変倍を行う、請求項１記載の拡大内視鏡光学系。 - 以下の条件式（５）乃至（７）を満足する請求項５記載の拡大内視鏡光学系。
１．２＜ｄｍ／ｆｗ＜２．４ ・・・（５）
０．９＜ｆ４／ｆ２＜９．５ ・・・（６）
−０．６＜ｅｘｐｉ（ｗ）／Σｄ＜−０．３ ・・・（７）
但し、ｄｍは第２群の移動量であり、ｆ４は第４群の焦点距離であり、ｆ２は第２群の焦点距離であり、ｅｘｐｉ（ｗ）は通常観察状態（広角端）での最大像高実光線の射出瞳位置であり、Σｄは光学系の全長である。 - 以下の条件式（８）を満足する、請求項６記載の拡大内視鏡光学系。
−２５＜ｆ４／ｆ１＜−２ ・・・（８）
但し、ｆ１は第１群の焦点距離である。
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