JPWO2018124248A1

JPWO2018124248A1 - 内視鏡対物光学系

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Publication number: JPWO2018124248A1
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Abstract

拡大観察と通常観察が可能でありながら、細径で、且つ、良好な結像性能を有する内視鏡対物学系を提供すること。
内視鏡対物光学系は、物体側から順に、正屈折力の第１レンズ群Ｇ１と、負屈折力の第２レンズ群Ｇ２と、正屈折力の第３レンズ群Ｇ３と、からなり、第２レンズ群Ｇ２の最も像側に位置するレンズ面は、像側に凹面を向けた面であり、第２レンズ群Ｇ２は、光軸に沿って移動する。

Description

本発明は内視鏡対物光学系に関する。

内視鏡のニーズとして拡大観察がある。特に耳鼻咽喉科や頭顎部外科において、拡大観察のニーズが近年高まっている。

耳鼻咽喉科や頭顎部外科では、前癌病変を発見可能とすることに期待がかかっている。前癌病変を発見可能とするためには、喉頭の表面上の毛細血管や咽頭の表面上の毛細血管の観察を行う必要がある。より具体的には、毛細血管における血流を観察し、その血流の状態を識別する。このようにすることで、前癌病変を発見可能とすることができる。

ただし、毛細血管は非常に細い。そのため、血流の観察には拡大観察が必要になる。このようなことから、耳鼻咽喉科や頭顎部外科で用いられる内視鏡には、高倍の拡大光学系が必要になる。

また、前癌病変の発見以外でも、拡大観察は用いられる。例えば、様々な病変部の診断では、病変部を詳細に観察する必要がある。そのため、病変部の診断にも拡大観察が用いられる。

医療用内視鏡では、体腔内を観察するために、細長い挿入部が体腔内に挿入される。体腔内では、挿入部を様々な方向に向かって進ませなければならない。体腔内の組織を傷つけずに挿入部を進ませるためには、挿入部の進行方向を見定める必要がある。そのため、医療用内視鏡には、広角の光学系が求められる。

また、拡大観察では観察範囲が狭いことから、拡大観察で観察対象を見つけることは容易ではない。そのため、拡大観察における観察範囲よりも広い範囲を、観察できることが必要になる。このようなことからも、医療用内視鏡には、広角の光学系が求められる。

拡大観察では、対物レンズから物体位置までの距離（以下、「物体距離」という）は、例えば、１ｍｍ〜４ｍｍ程度である。一方、上述のような広い範囲の観察（以下、「通常観察」という）では、物体距離は、４ｍｍよりもはるかに長い。

拡大観察と通常観察が行える内視鏡対物レンズが、特許文献１に開示されている。特許文献１の内視鏡対物レンズは、正の第１群と、負の第２群と、正の第３群と、を有し、第２群が移動する。

特許第４８３４７９９号公報

特許文献１の内視鏡対物レンズでは、第２群の最も物体側に位置するレンズ面は、物体側に凸面を向けている。この場合、第２群に入射する光線の高さが高くなる。そのため、特許文献１の内視鏡対物レンズでは、第２群が十分に細径化されているとはいえない。

また、特許文献１の内視鏡対物レンズでは、変倍を行うために、少なくとも第２群中のレンズ群を移動させている。レンズ群を移動させる場合、移動させるレンズ群の近傍に駆動機構を配置することが好ましい。

上述のように、特許文献１の内視鏡対物レンズでは、第２群が十分に細径化されているとはいえない。そのため、どの群の近傍に駆動機構を配置したとしても、挿入部の径が太くなる。

また、特許文献１には、第２群が２つのレンズ群で構成されている内視鏡対物レンズが開示されている。この内視鏡対物レンズでは、近傍端で変倍が行われた場合、２つのレンズ群が、各々異なる移動量で移動する。そのため、移動機構が複雑で、且つ、大型になる。その結果、挿入部の径が太くなる。

特に、耳鼻咽喉科用の内視鏡では、挿入部の細径化が要求される。よって、挿入部の径が太くなることは好ましくない。

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、拡大観察と通常観察が可能でありながら、細径で、且つ、良好な結像性能を有する内視鏡対物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対物光学系は、
物体側から順に、正屈折力の第１レンズ群と、負屈折力の第２レンズ群と、正屈折力の第３レンズ群と、からなり、
第２レンズ群の最も像側に位置するレンズ面は、像側に凹面を向けた面であり、
第２レンズ群は、光軸に沿って移動することを特徴とする。

また、本発明の少なくとも幾つかの実施形態に係る別の内視鏡対物光学系は、
物体側から順に、正屈折力の第１レンズ群と、負屈折力の第２レンズ群と、正屈折力の第３レンズ群と、からなり、
第２レンズ群は、物体側から順に、前群と、明るさ絞りと、後群と、からなり、
第２レンズ群の最も物体側に位置するレンズ面は、物体側に凹面を向けた面であり、
第２レンズ群の最も像側に位置するレンズ面は、像側に凹面を向けた面であり、
第２レンズ群は、光軸に沿って移動することを特徴とする。

本発明の一実施形態に係る内視鏡対物学系は、拡大観察と通常観察が可能でありながら、細径で、且つ、良好な結像性能を有するという効果を奏する。

本実施形態に係る内視鏡対物光学系の構成を示す断面図である。軸上光線の様子と軸外光線の様子を示す図である。実施例１の内視鏡対物光学系の断面図である。実施例１の内視鏡対物光学系の収差図である。実施例２の内視鏡対物光学系の断面図である。実施例２の内視鏡対物光学系の収差図である。実施例３の内視鏡対物光学系の断面図である。実施例３の内視鏡対物光学系の収差図である。実施例４の内視鏡対物光学系の断面図である。実施例４の内視鏡対物光学系の収差図である。実施例５の内視鏡対物光学系の断面図である。実施例５の内視鏡対物光学系の収差図である。実施例６の内視鏡対物光学系の断面図である。実施例６の内視鏡対物光学系の収差図である。実施例７の内視鏡対物光学系の断面図である。実施例７の内視鏡対物光学系の収差図である。実施例８の内視鏡対物光学系の断面図である。実施例８の内視鏡対物光学系の収差図である。実施例９の内視鏡対物光学系の断面図である。実施例９の内視鏡対物光学系の収差図である。実施例１０の内視鏡対物光学系の断面図である。実施例１０の内視鏡対物光学系の収差図である。

以下、本実施形態に係る内視鏡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対物光学系は、物体側から順に、正屈折力の第１レンズ群と、負屈折力の第２レンズ群と、正屈折力の第３レンズ群と、からなり、第２レンズ群の最も像側に位置するレンズ面は、像側に凹面を向けた面であり、第２レンズ群は、光軸に沿って移動することを特徴とする。

本実施形態に係る内視鏡対物光学系は、以下の条件式（１）、（３）を満足することが好ましい。
−２．１＜ｆ2／ｆW＜−１（１）
０．４５＜Σｄ2／Ｄ2＜０．６４ (３)
ここで、
ｆ2は、第２レンズ群の焦点距離、
ｆWは、通常観察時の内視鏡対物光学系全系の焦点距離、
ｆ2Fは、前群の焦点距離、
Σｄ2は、第２レンズ群の厚み、
Ｄ2は、第１レンズ群の最も像側に位置するレンズ面から第３レンズ群の最も物体側に位置するレンズ面までの距離、
である。

光学系の構成の技術的意義と、条件式の技術的意義については後述する。

また、本実施形態に係る内視鏡対物光学系は、物体側から順に、正屈折力の第１レンズ群と、負屈折力の第２レンズ群と、正屈折力の第３レンズ群と、からなり、第２レンズ群は、物体側から順に、前群と、明るさ絞りと、後群と、からなり、第２レンズ群の最も物体側に位置するレンズ面は、物体側に凹面を向けた面であり、第２レンズ群の最も像側に位置するレンズ面は、像側に凹面を向けた面であり、第２レンズ群は、光軸に沿って移動することを特徴とする。

本実施形態に係る内視鏡対物光学系では、通常観察と拡大観察とが行える。通常観察では広い範囲を低倍で観察し、拡大観察では狭い範囲を高倍で観察する。よって、内視鏡対物光学系は、通常観察と拡大観察の両方で、良好な結像性能を有している必要がある。

本実施形態に係る内視鏡対物光学系では、光学系は、物体側から順に、正屈折力の第１レンズ群と、負屈折力の第２レンズ群と、正屈折力の第３レンズ群と、で構成されている。このようにすることで、屈折力の並びが対称になる。そのため、通常観察と拡大観察の両方で、収差を良好に補正することができるだけでなく、光学系全体の小型化を実現しやすくなる。

図１は、本実施形態に係る内視鏡対物光学系の具体的な構成を示す断面図であって、（ａ）は第１実施形態に係る内視鏡対物光学系の断面図、（ｂ）は第２実施形態に係る内視鏡対物光学系の断面図である。

第１実施形態に係る内視鏡対物光学系は、物体側から順に、正屈折力の第１レンズ群Ｇ１と、負屈折力の第２レンズ群Ｇ２と、正屈折力の第３レンズ群Ｇ３と、で構成されている。第２レンズ群Ｇ２に、明るさ絞りＳが配置されている。

第１レンズ群Ｇ１は、物体側から順に、負の第１レンズＬ１と、正の第２レンズＬ２と、正の第３レンズＬ３と、を有している。

第２レンズ群Ｇ２は、物体側から順に、前群Ｇ２Ｆと、明るさ絞りＳと、後群Ｇ２Ｒと、を有する。前群Ｇ２Ｆは、負の第４レンズＬ４を有している。後群Ｇ２Ｒは、負の第５レンズＬ５を有している。第４レンズＬ４の物体側レンズ面は最も物体側に位置し、物体側に凹面を向けている。第５レンズＬ５の像側レンズ面は最も像側に位置し、像側に凹面を向けている。

第３レンズ群Ｇ３は、物体側から順に、正の第６レンズＬ６と、正の第７レンズＬ７と、負の第８レンズＬ８と、を有している。第７レンズＬ７と第８レンズＬ８は接合され、接合レンズＣＬを構成している。

第２実施形態に係る内視鏡対物光学系は、物体側から順に、正屈折力の第１レンズ群Ｇ１と、負屈折力の第２レンズ群Ｇ２と、正屈折力の第３レンズ群Ｇ３と、で構成されている。第２レンズ群Ｇ２に、明るさ絞りＳが配置されている。

第２レンズ群Ｇ２は、物体側から順に、前群Ｇ２Ｆと、明るさ絞りＳと、後群Ｇ２Ｒと、を有する。前群Ｇ２Ｆは、負の第４レンズＬ４を有している。後群Ｇ２Ｒは、正の第５レンズＬ５と、負の第６レンズＬ６と、を有している。第５レンズＬ５と第６レンズＬ６は接合され、接合レンズＣＬ１を構成している。第４レンズＬ４の物体側レンズ面は最も物体側に位置し、物体側に凹面を向けている。第６レンズＬ６の像側レンズ面は最も像側に位置し、像側に凹面を向けている。

第３レンズ群Ｇ３は、物体側から順に、正の第７レンズＬ７と、正の第８レンズＬ８と、負の第９レンズＬ９と、を有している。第８レンズＬ８と第９レンズＬ９は接合され、接合レンズＣＬ２を構成している。

第１実施形態に係る内視鏡対物光学系と第２実施形態に係る内視鏡対物光学系（以下、「本実施形態に係る内視鏡対物光学系」という）では、第１レンズＬ１と第２レンズＬ２との間に、第１の平行平板Ｆ１が配置されている。第１の平行平板Ｆ１は、内視鏡対物光学系中の任意の位置に配置することができる。第９レンズＬ９の像側に、第２の平行平板Ｆ２と第３の平行平板Ｆ３が配置されている。第２の平行平板Ｆ２と第３の平行平板Ｆ３は接合されている。

第２の平行平板Ｆ２は、カバーガラスである。第３の平行平板Ｆ３は、イメージャーガラスである。第３の平行平板Ｆ３の像側には、撮像素子（不図示）が配置されている。第３の平行平板Ｆ３の像側面は、像面Ｉになっている。撮像素子の撮像面は、第３の平行平板Ｆ３の像側面と一致している。

本実施形態に係る内視鏡対物光学系では、第２レンズ群Ｇ２は、物体側から順に、前群Ｇ２Ｆと、明るさ絞りＳと、後群Ｇ２Ｒと、を有する。

第２レンズ群Ｇ２の構成について説明する。図２は軸上光線の様子と軸外光線の様子を示す図であって、（ａ）は第１の構成における光線の様子を示す図、（ｂ）は第２の構成における光線の様子を示す図である。

各図において、第２レンズ群Ｇ２の構成は、簡略に描かれている。また、軸上光線は破線で示され、軸外光線は実線で示されている。これらの光線は、物体の高さを１ｍｍ、第２レンズ群Ｇ２の焦点距離を１ｍｍとしたときの光線である。第１の構成における倍率と第２の構成における倍率は同じである。

また、各図において、ＯＨは、物体高を表している。具体的には、物体高は１ｍｍである。物体の像は虚像である。ＩＨ１は第１の構成における像高、ＩＨ２は第２の構成における像高である。ＩＨ１とＩＨ２は、バックフォーカスとなる位置における高さである。

第２レンズ群Ｇ２は全体として負の屈折作用を有し、また、近軸結像が成立しているものとする。この場合、軸上結像（近軸領域での結像）のみ考え、また、第２レンズ群Ｇ２を薄肉レンズで表すと、第２レンズ群Ｇ２の構成は、図２（ａ）に示すように、１枚の負レンズＬＮが明るさ絞りＳの近傍に配置された構成（以下、「第１の構成」という）となる。

図示は省略しているが、負レンズのＬＮの物体側には第１レンズ群Ｇ１が位置し、負レンズのＬＮの像側には第３レンズ群Ｇ３が位置している。軸外光線に着目すると、第１の構成では、第１レンズ群Ｇ１側と第３レンズ群Ｇ３側の両方で、光線高が高くなる。

そこで、第２レンズ群Ｇ２における負の屈折作用を分散させる。具体的には、第２レンズ群Ｇ２を、前群Ｇ２Ｆと、後群Ｇ２Ｒと、で構成する。前群Ｇ２Ｆと後群Ｇ２Ｒを、各々薄肉レンズで表すと、第２レンズ群Ｇ２の構成は、図２（ｂ）に示すように、負レンズＬＮ１と負レンズＬＮ２が、共に明るさ絞りＳから離れた位置に配置された構成（以下、「第２の構成」という）になる。

第２の構成では、負レンズＬＮ１での光線高と、負レンズＬＮ２での光線高が、共に低くなる。すなわち、第２の構成によれば、前群Ｇ２Ｆでの軸外光線のレンズ面へ入射する光線の高さと、後群Ｇ２Ｒでの軸外光線のレンズ面へ入射する光線の高さが、共に低くなる。その結果、第１レンズ群Ｇ１側のレンズ面での光線高と、第３レンズ群Ｇ３側のレンズ面での光線高を下げることができる。

また、第２の構成では、軸外光線の高さが低くなるので、ＩＨ２＜ＩＨ１となる。

実際のレンズでは、レンズに厚みがある。そこで、前群Ｇ２Ｆでは、最も物体側に位置するレンズ面を、物体側に凹面を向けた面とし、後群Ｇ２Ｒでは、最も像側に位置するレンズ面を、像側に凹面を向けた面にする。このようにすることで、第２レンズ群Ｇ２における光線高を低くすることができる。その結果、第２レンズ群Ｇ２の径を十分に小さくすることができる。

例えば、前群Ｇ２Ｆでは、最も物体側に位置するレンズを平凹レンズとし、後群Ｇ２Ｒでは、最も像側に位置するレンズを平凹レンズとすることができる。そして、２つの平凹レンズは、平面が明るさ絞りＳ側に位置するように配置すれば良い。

本実施形態に係る内視鏡対物光学系では、通常観察と拡大観察が行える。通常観察時と拡大観察時とでは、物点距離が異なる。通常観察と拡大観察との切り替えでは、物点距離が変化しても、鮮明な像が形成されることが好ましい。そのためには、レンズ群を少なくとも１つ、光軸に沿って移動する必要がある。

内視鏡対物光学系が複数のレンズ群で構成されている場合、合焦のために移動させるレンズ群は、どのレンズ群であっても良い。また、移動させるレンズ群の数は、１つでも複数でも良い。

ただし、内視鏡対物光学系の全体を移動させる場合、全てのレンズ群を移動させることになる。この場合、移動させるレンズ群の重量が大きくなる。このため、駆動機構にかかる負担が大きくなり、また、駆動機構も大型化する。よって、全てのレンズ群を移動させることは、好ましくない。

また、複数のレンズ群を移動させる場合も、１つのレンズ群を移動させる場合に比べて、駆動機構にかかる負担が大きくなり、また、駆動機構も大型化する。

このようなことから、移動させるレンズ群の数は、少ないほうが好ましい。移動させるレンズ群の数を１つにすると、駆動機構を簡略化できるという効果を奏する。

また、レンズ群は固定しておき、その代わりに、撮像素子を移動させることもできる。しかしながら、撮像素子を移動させる場合も、駆動機構が必要になる。撮像素子を移動させる場合、駆動機構の構造が複雑化する。そのため、駆動機構の重量が大きくなる。また、駆動機構にかかる負担も大きくなり、また、駆動機構も大型化する。よって、撮像素子を移動させることは、好ましくない。

駆動機構は、内視鏡対物光学系の周囲に配置される。上述のように、本実施形態に係る内視鏡対物光学系では、第２レンズ群Ｇ２が十分に細径化されている。そのため、図１（ａ）、（ｂ）に示すように、本実施形態に係る内視鏡対物光学系では、第２レンズ群Ｇ２の近傍に駆動機構ＡＣを配置することができる。その結果、挿入部の径が太くなることを防ぐことができる。また、移動させるレンズ群の数が１つなので、駆動機構を簡略化することができる。

駆動機構ＡＣとしては、例えば、リニアアクチュエータを用いることができる。リニアアクチュエータは、移動対象を保持する軟磁性体と、永久磁石と、コイルと、を有する。永久磁石とコイルは、軟磁性体の外周部に、同心円状に配置されている。

リニアアクチュエータは、電磁誘導による磁場変動を利用した素子である。リニアアクチュエータでは、コイルへの電流を変化させることで磁場変化を起こし、軟磁性体、すなわち対象物体を磁力により移動させている。

第２レンズ群Ｇ２の移動では、前群Ｇ２Ｆ、明るさ絞りＳ及び後群Ｇ２Ｒを一体で移動させることが好ましい。この場合、前群Ｇ２Ｆと明るさ絞りＳとの間隔や、明るさ絞りＳと後群Ｇ２Ｒとの間隔は、通常観察時と拡大観察時と同じである。

すなわち、第２レンズ群が移動している間、前群Ｇ２Ｆと明るさ絞りＳとの間隔や、明るさ絞りＳと後群Ｇ２Ｒとの間隔は、全く変化しない。そのため、駆動機構を、より簡略化することができる。

ただし、前群Ｇ２Ｆと明るさ絞りＳとの間隔や、明るさ絞りＳと後群Ｇ２Ｒとの間隔は、通常観察時と拡大観察時とで異なるようにしても良い。

本実施形態に係る内視鏡対物光学系は、以下の条件式（１）、（２）、（３）を満足することが好ましい。
−２．１＜ｆ2／ｆW＜−１（１）
−３７＜ｆ2F／ｆ2＜１９（２）
０．４５＜Σｄ2／Ｄ2＜０．６４ (３)
ここで、
ｆ2は、第２レンズ群の焦点距離、
ｆWは、通常観察時の内視鏡対物光学系全系の焦点距離、
ｆ2Fは、前群の焦点距離、
Σｄ2は、第２レンズ群の厚み、
Ｄ2は、第１レンズ群の最も像側に位置するレンズ面から第３レンズ群の最も物体側に位置するレンズ面までの距離、
である。

条件式（１）は、第２レンズ群の焦点距離と、通常観察時の内視鏡対物光学系全系の焦点距離との比に関する条件式である。

条件式（１）の下限値を下回ると、視野角が過大となる。この場合、第１レンズ群における光線高、または第３レンズ群における光線高が高くなる。そのため、光学系を構成するレンズの外径の増大、すなわち、光学系の径方向の増加を招いてしまう。よって、条件式（１）の下限値を下回ることは好ましくない。

条件式（１）の上限値を上回ると、視野角を十分に確保することができなくなる。そのため、通常観察時に、広い範囲を観察することができなくなる。

条件式（２）は、前群の焦点距離と、第２レンズ群の焦点距離との比に関する条件式である。

条件式（２）の下限値を下回ると、前群における負の屈折作用が過小となる。この場合、第２レンズ群全体の負屈折力を適切に維持する必要があるので、後群の最も像側に位置するレンズ面における負の屈折作用が強くなる。その結果、像面湾曲の過剰を引き起こす。よって、条件式（２）の下限値を下回ることは好ましくない。

条件式（２）の上限値を上回ると、第１レンズ群における光線高と第３レンズ群における光線高のどちらか一方が高くなる。この場合、結果的に光学系の径方向の増加を招くことになる。よって、条件式（２）の上限値を上回ることは好ましくない。

条件式（３）は、第２レンズ群の厚みと、第１レンズ群から第３レンズ群までの間隔との比に関する条件式である。第２レンズ群の厚みは、第２レンズ群の最も物体側に位置するレンズ面から最も像側に位置するレンズ面までの距離の絶対値である。また、第１レンズ群から第３レンズ群までの間隔は、第１レンズ群の最も像側に位置するレンズ面から第３レンズ群の最も物体側に位置するレンズ面までの距離の絶対値である。

条件式（３）の下限値を下回ると、第１レンズ群の像側における光線高と第３レンズ群の物体側における光線高が、共に高くなる。そのため、光学系の径方向の増加を招いてしまう。よって、条件式（３）の下限値を下回ることは好ましくない。

条件式（３）の上限値を上回ると、像面へ入射する主光線の入射角度が大きくなる。この場合、特に第２レンズ群が像側に移動したときに、軸外での光量低下を招く。すなわち、拡大観察時に、像の周辺部が暗くなる。よって、条件式（３）の上限値を上回ることは好ましくない。

本実施形態に係る内視鏡対物光学系では、第２レンズ群は、少なくとも１つの所定のレンズを含み、所定のレンズは、平凹レンズまたはメニスカスレンズであり、以下の条件式（４）を満足することが好ましい。
１．８５＜Ｎ2 （４）
ここで、
Ｎ2は、所定のレンズのｅ線に対する屈折率、
である。

第２レンズ群は、明るさ絞りを挟んで、物体側に前群が位置し、像側に後群が位置する構成を備え、全体として負屈折力を有する。前群または後群の少なくとも一方が所定のレンズを含むことで、近軸結像を良好に保ったまま、軸外光線の高さを抑えることができる。所定のレンズは、平凹レンズまたはメニスカスレンズである。

条件式（４）は、所定のレンズの屈折率に関する条件式である。上述のように、所定のレンズは、第２レンズ群に少なくとも１つ含まれている平凹レンズ、またはメニスカスレンズである。

条件式（４）を満足することで、屈折率の高い硝材が所定のレンズに用いられることになる。所定のレンズにおける硝材の屈折率を高くすると、第２レンズ群における空気換算長を短くすることができる。その結果、第２レンズ群における軸外光線の高さを下げることができる。

条件式（４）の下限値を下回ると、第１レンズ群における光線高、または、第３レンズ群における光線高が高くなる。よって、条件式（４）の下限値を下回ることは好ましくない。

本実施形態に係る内視鏡対物光学系は、以下の条件式（５）を満足することが好ましい。
−０．５５＜Ｐ2／ｆW＜−０．２２（５）
ここで、
Ｐ2は、第２レンズ群におけるペッツバール和、
ｆWは、通常観察時の内視鏡対物光学系全系の焦点距離、
である。

条件式（５）は、第２レンズ群のペッツバール和を、通常観察時の内視鏡対物光学系全系の焦点距離で規格化したものである。

条件式（５）の下限値を下回ると、像面湾曲が過剰となる。よって、条件式（５）の下限値を下回ることは好ましくない。条件式（５）の上限値を上回ると、第２レンズ群における凹面の曲率半径が大きくなる。その結果、球面収差が補正不足になる。よって、条件式（５）の上限値を上回ることは好ましくない。

条件式（５）に代えて、以下の条件式（５’）を満足することが好ましい。
−０．４５＜Ｐ2／ｆW＜−０．２７（５’）

条件式（５’）を満足することで、像面湾曲と球面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対物光学系は、以下の条件式（６）を満足することが好ましい。
０．４＜ΣＬ2F／ΣＬ2R＜１．２５（６）
ここで、
ΣＬ2Fは、前群のレンズの空気換算長の総和、
ΣＬ2Rは、後群のレンズの空気換算長の総和、
である。

条件式（６）は、前群のレンズの空気換算長の総和と、後群のレンズの空気換算長の総和との比に関する条件式である。

条件式（６）の下限値を下回ると、明るさ絞りと第３レンズ群との実質的な距離が大きくなる。この場合、第３レンズ群における光線高が高くなる。そのため、第３レンズ群を構成するレンズの外径の増大を招いてしまう。よって、条件式（６）の下限値を下回ることは好ましくない。
条件式（６）の上限値を上回ると、第１レンズ群と明るさ絞りとの実質的な距離が大きくなる。この場合、第１レンズ群における光線高が高くなりすぎる。そのため、第１レンズ群を構成するレンズの外径の増大を招いてしまう。よって、条件式（６）の上限値を上回ることは好ましくない。

本実施形態に係る内視鏡対物光学系では、明るさ絞り面の近傍に、正屈折力を有するレンズ面を位置させても良い。

このようにすることにより、第２レンズ群全体の負屈折力を適切な大きさに保ちながら、前群における凹面の屈折力や後群における凹面の屈折力に、自由度を与えることができる。その結果、前群の厚みや後群の厚みの制御を容易に行うことができる。また、軸外収差を良好に補正できるので、像の周辺部における結像性能を良好にすることができる。

また、このようにすることは、第２レンズ群における光線高の制御作用と、像面湾曲の補正作用や倍率色収差の補正作用に有効である。

本実施形態に係る内視鏡対物光学系では、前群の屈折力は正屈折力であっても良い。

前群が正屈折力を有することで、明るさ絞り面の近傍に正屈折力を有するレンズ面を位置させた場合と同様の効果が得られる。

（実施例１）
実施例１に係る内視鏡対物光学系について説明する。図３は、実施例１に係る内視鏡対物光学系のレンズ断面図であって、（ａ）は通常観察状態における断面図、（ｂ）は拡大観察状態における断面図である。

実施例１の内視鏡対物光学系は、物体側から順に、正屈折力の第１レンズ群Ｇ１と、負屈折力の第２レンズ群Ｇ２と、正屈折力の第３レンズ群Ｇ３と、からなる。

第１レンズ群Ｇ１は、物体側が平面である平凹負レンズＬ１と、像側に凸面を向けた正メニスカスレンズＬ２と、両凸正レンズＬ３と、からなる。平凹負レンズＬ１の硝材として、サファイアを用いることができる。

第２レンズ群Ｇ２は、像側が平面である平凹負レンズＬ４と、物体側に凸面を向けた負メニスカスレンズＬ５と、からなる。平凹負レンズＬ４によって前群が構成され、負メニスカスレンズＬ５によって後群が構成されている。

明るさ絞りＳは、平凹負レンズＬ４と負メニスカスレンズＬ５との間に配置されている。より具体的には、明るさ絞りＳは、平凹負レンズＬ４の像側面の面頂に位置している。

第３レンズ群Ｇ３は、像側が平面である平凸正レンズＬ６と、両凸正レンズＬ７と、像側が平面である平凹負レンズＬ８と、からなる。ここで、両凸正レンズＬ７と平凹負レンズＬ８とで、接合レンズが形成されている。

平凹負レンズＬ１と正メニスカスレンズＬ２との間には、平行平面板Ｆ１が配置されている。平行平面板Ｆ１は、赤外カットフィルタである。第３レンズ群Ｇ３の像側には、平行平面板Ｆ２と、平行平面板Ｆ３と、が配置されている。平行平面板Ｆ２は、カバーガラスである。平行平面板Ｆ３は、イメージャーガラスである。

通常観察から拡大観察への切り替えに伴って、第２レンズ群Ｇ２が像側に移動する。第２レンズ群Ｇ２の移動では、平凹負レンズＬ４、明るさ絞りＳ及び負メニスカスレンズＬ５は、一体で移動する。

図４（ａ）、（ｂ）、（ｃ）及び（ｄ）は、それぞれ、実施例１の通常観察状態における球面収差（ＳＡ）、非点収差（ＡＳ）、歪曲収差（ＤＴ）、倍率色収差（ＣＣ）の収差図である。図４（ｅ）、（ｆ）、（ｇ）及び（ｈ）は、それぞれ、実施例１の拡大観察状態における球面収差（ＳＡ）、非点収差（ＡＳ）、歪曲収差（ＤＴ）、倍率色収差（ＣＣ）の収差図である。

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、ωは半画角で単位は°（度）、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。これらは、他の実施例でも同じである。

（実施例２）
実施例２に係る内視鏡対物光学系について説明する。図５は、実施例２に係る内視鏡対物光学系のレンズ断面図であって、（ａ）は通常観察状態における断面図、（ｂ）は拡大観察状態における断面図である。

実施例２の内視鏡対物光学系は、物体側から順に、正屈折力の第１レンズ群Ｇ１と、負屈折力の第２レンズ群Ｇ２と、正屈折力の第３レンズ群Ｇ３と、からなる。

第１レンズ群Ｇ１は、物体側が平面である平凹負レンズＬ１と、像側に凸面を向けた正メニスカスレンズＬ２と、両凸正レンズＬ３と、からなる。

第２レンズ群Ｇ２は、像側に凸面を向けた正メニスカスレンズＬ４と、物体側が平面である平凹負レンズＬ５と、からなる。正メニスカスレンズＬ４によって前群が構成され、平凹負レンズＬ５によって後群が構成されている。

明るさ絞りＳは、正メニスカスレンズＬ４と平凹負レンズＬ５との間に配置されている。より具体的には、明るさ絞りＳは、平凹負レンズＬ５の物体側面の面頂に位置している。

第３レンズ群Ｇ３は、物体側が平面である平凸正レンズＬ６と、両凸正レンズＬ７と、像側に凸面を向けた負メニスカスレンズＬ８と、からなる。ここで、両凸正レンズＬ７と負メニスカスレンズＬ８とで、接合レンズが形成されている。

平凹負レンズＬ１と正メニスカスレンズＬ２との間には、平行平面板Ｆ１が配置されている。第３レンズ群Ｇ３の像側には、平行平面板Ｆ２と、平行平面板Ｆ３と、が配置されている。

通常観察から拡大観察への切り替えに伴って、第２レンズ群Ｇ２が像側に移動する。第２レンズ群Ｇ２の移動では、正メニスカスレンズＬ４、明るさ絞りＳ及び平凹負レンズＬ５は、一体で移動する。

図６（ａ）、（ｂ）、（ｃ）及び（ｄ）は、それぞれ、実施例２の通常観察状態における球面収差（ＳＡ）、非点収差（ＡＳ）、歪曲収差（ＤＴ）、倍率色収差（ＣＣ）の収差図である。図６（ｅ）、（ｆ）、（ｇ）及び（ｈ）は、それぞれ、実施例２の拡大観察状態における球面収差（ＳＡ）、非点収差（ＡＳ）、歪曲収差（ＤＴ）、倍率色収差（ＣＣ）の収差図である。

（実施例３）
実施例３に係る内視鏡対物光学系について説明する。図７は、実施例３に係る内視鏡対物光学系のレンズ断面図であって、（ａ）は通常観察状態における断面図、（ｂ）は拡大観察状態における断面図である。

実施例３の内視鏡対物光学系は、物体側から順に、正屈折力の第１レンズ群Ｇ１と、負屈折力の第２レンズ群Ｇ２と、正屈折力の第３レンズ群Ｇ３と、からなる。

第２レンズ群Ｇ２は、像側に凸面を向けた正メニスカスレンズＬ４と、物体側に凸面を向けた負メニスカスレンズＬ５と、からなる。正メニスカスレンズＬ４によって前群が構成され、負メニスカスレンズＬ５によって後群が構成されている。

明るさ絞りＳは、正メニスカスレンズＬ４と負メニスカスレンズＬ５との間に配置されている。より具体的には、明るさ絞りＳは、負メニスカスレンズＬ５の物体側面の面頂に位置している。

通常観察から拡大観察への切り替えに伴って、第２レンズ群Ｇ２が像側に移動する。第２レンズ群Ｇ２の移動では、正メニスカスレンズＬ４、明るさ絞りＳ及び負メニスカスレンズＬ５は、一体で移動する。

図８（ａ）、（ｂ）、（ｃ）及び（ｄ）は、それぞれ、実施例３の通常観察状態における球面収差（ＳＡ）、非点収差（ＡＳ）、歪曲収差（ＤＴ）、倍率色収差（ＣＣ）の収差図である。図８（ｅ）、（ｆ）、（ｇ）及び（ｈ）は、それぞれ、実施例３の拡大観察状態における球面収差（ＳＡ）、非点収差（ＡＳ）、歪曲収差（ＤＴ）、倍率色収差（ＣＣ）の収差図である。

（実施例４）
実施例４に係る内視鏡対物光学系について説明する。図９は、実施例４に係る内視鏡対物光学系のレンズ断面図であって、（ａ）は通常観察状態における断面図、（ｂ）は拡大観察状態における断面図である。

実施例４の内視鏡対物光学系は、物体側から順に、正屈折力の第１レンズ群Ｇ１と、負屈折力の第２レンズ群Ｇ２と、正屈折力の第３レンズ群Ｇ３と、からなる。

第１レンズ群Ｇ１は、物体側が平面である平凹負レンズＬ１と、両凹負レンズＬ２と、両凸正レンズＬ３と、両凸正レンズＬ４と、からなる。ここで、両凹負レンズＬ２と両凸正レンズＬ３とで、接合レンズが形成されている。

第２レンズ群Ｇ２は、像側が平面である平凹負レンズＬ５と、物体側が平面である平凹負レンズＬ６と、からなる。平凹負レンズＬ５によって前群が構成され、平凹負レンズＬ６によって後群が構成されている。

明るさ絞りＳは、平凹負レンズＬ５と平凹負レンズＬ６との間に配置されている。より具体的には、明るさ絞りＳは、平凹負レンズＬ５の像側面の面頂に位置している。

第３レンズ群Ｇ３は、両凸正レンズＬ７と、両凸正レンズＬ８と、両凹負レンズＬ９と、からなる。ここで、両凸正レンズＬ８と両凹負レンズＬ９とで、接合レンズが形成されている。

第３レンズ群Ｇ３の像側には、平行平面板Ｆ１、平行平面板Ｆ２及び平行平面板Ｆ３が配置されている。

通常観察から拡大観察への切り替えに伴って、第２レンズ群Ｇ２が像側に移動する。第２レンズ群Ｇ２の移動では、平凹負レンズＬ５、明るさ絞りＳ及び平凹負レンズＬ６は、一体で移動する。

図１０（ａ）、（ｂ）、（ｃ）及び（ｄ）は、それぞれ、実施例４の通常観察状態における球面収差（ＳＡ）、非点収差（ＡＳ）、歪曲収差（ＤＴ）、倍率色収差（ＣＣ）の収差図である。図１０（ｅ）、（ｆ）、（ｇ）及び（ｈ）は、それぞれ、実施例４の拡大観察状態における球面収差（ＳＡ）、非点収差（ＡＳ）、歪曲収差（ＤＴ）、倍率色収差（ＣＣ）の収差図である。

（実施例５）
実施例５に係る内視鏡対物光学系について説明する。図１１は、実施例５に係る内視鏡対物光学系のレンズ断面図であって、（ａ）は通常観察状態における断面図、（ｂ）は拡大観察状態における断面図である。

実施例５の内視鏡対物光学系は、物体側から順に、正屈折力の第１レンズ群Ｇ１と、負屈折力の第２レンズ群Ｇ２と、正屈折力の第３レンズ群Ｇ３と、からなる。

第１レンズ群Ｇ１は、物体側が平面である平凹負レンズＬ１と、像側に凸面を向けた負メニスカスレンズＬ２と、両凸正レンズＬ３と、像側に凸面を向けた負メニスカスレンズＬ４と、からなる。ここで、両凸正レンズＬ３と負メニスカスレンズＬ４とで、接合レンズが形成されている。

第２レンズ群Ｇ２は、像側が平面である平凹負レンズＬ５と、物体側に凸面を向けた負メニスカスレンズＬ６と、からなる。平凹負レンズＬ５によって前群が構成され、負メニスカスレンズＬ６によって後群が構成されている。

明るさ絞りＳは、平凹負レンズＬ５と負メニスカスレンズＬ６との間に配置されている。より具体的には、明るさ絞りＳは、平凹負レンズＬ５の像側面の面頂に位置している。

第３レンズ群Ｇ３は、両凸正レンズＬ７と、両凸正レンズＬ８と、像側に凸面を向けた負メニスカスレンズＬ９と、からなる。ここで、両凸正レンズＬ８と負メニスカスレンズＬ９とで、接合レンズが形成されている。

通常観察から拡大観察への切り替えに伴って、第２レンズ群Ｇ２が像側に移動する。第２レンズ群Ｇ２の移動では、平凹負レンズＬ５、明るさ絞りＳ及び負メニスカスレンズＬ６は、一体で移動する。

図１２（ａ）、（ｂ）、（ｃ）及び（ｄ）は、それぞれ、実施例５の通常観察状態における球面収差（ＳＡ）、非点収差（ＡＳ）、歪曲収差（ＤＴ）、倍率色収差（ＣＣ）の収差図である。図１２（ｅ）、（ｆ）、（ｇ）及び（ｈ）は、それぞれ、実施例５の拡大観察状態における球面収差（ＳＡ）、非点収差（ＡＳ）、歪曲収差（ＤＴ）、倍率色収差（ＣＣ）の収差図である。

（実施例６）
実施例６に係る内視鏡対物光学系について説明する。図１３は、実施例６に係る内視鏡対物光学系のレンズ断面図であって、（ａ）は通常観察状態における断面図、（ｂ）は拡大観察状態における断面図である。

実施例６の内視鏡対物光学系は、物体側から順に、正屈折力の第１レンズ群Ｇ１と、負屈折力の第２レンズ群Ｇ２と、正屈折力の第３レンズ群Ｇ３と、からなる。

第１レンズ群Ｇ１は、物体側が平面である平凹負レンズＬ１と、像側が平面である平凹負レンズＬ２と、物体側が平面である平凸正レンズＬ３と、両凸正レンズＬ４と、からなる。ここで、平凹負レンズＬ２と平凸正レンズＬ３とで、接合レンズが形成されている。

平凹負レンズＬ１と平凹負レンズＬ２との間には、平行平面板Ｆ１が配置されている。第３レンズ群Ｇ３の像側には、平行平面板Ｆ２と、平行平面板Ｆ３と、が配置されている。

図１４（ａ）、（ｂ）、（ｃ）及び（ｄ）は、それぞれ、実施例６の通常観察状態における球面収差（ＳＡ）、非点収差（ＡＳ）、歪曲収差（ＤＴ）、倍率色収差（ＣＣ）の収差図である。図１４（ｅ）、（ｆ）、（ｇ）及び（ｈ）は、それぞれ、実施例６の拡大観察状態における球面収差（ＳＡ）、非点収差（ＡＳ）、歪曲収差（ＤＴ）、倍率色収差（ＣＣ）の収差図である。

（実施例７）
実施例７に係る内視鏡対物光学系について説明する。図１５は、実施例７に係る内視鏡対物光学系のレンズ断面図であって、（ａ）は通常観察状態における断面図、（ｂ）は拡大観察状態における断面図である。

実施例７の内視鏡対物光学系は、物体側から順に、正屈折力の第１レンズ群Ｇ１と、負屈折力の第２レンズ群Ｇ２と、正屈折力の第３レンズ群Ｇ３と、からなる。

第３レンズ群Ｇ３は、物体側が平面である平凸正レンズＬ７と、両凸正レンズＬ８と、像側が平面である平凹負レンズＬ９と、からなる。ここで、両凸正レンズＬ８と平凹負レンズＬ９とで、接合レンズが形成されている。

図１６（ａ）、（ｂ）、（ｃ）及び（ｄ）は、それぞれ、実施例７の通常観察状態における球面収差（ＳＡ）、非点収差（ＡＳ）、歪曲収差（ＤＴ）、倍率色収差（ＣＣ）の収差図である。図１６（ｅ）、（ｆ）、（ｇ）及び（ｈ）は、それぞれ、実施例７の拡大観察状態における球面収差（ＳＡ）、非点収差（ＡＳ）、歪曲収差（ＤＴ）、倍率色収差（ＣＣ）の収差図である。

（実施例８）
実施例８に係る内視鏡対物光学系について説明する。図１７は、実施例８に係る内視鏡対物光学系のレンズ断面図であって、（ａ）は通常観察状態における断面図、（ｂ）は拡大観察状態における断面図である。

実施例８の内視鏡対物光学系は、物体側から順に、正屈折力の第１レンズ群Ｇ１と、負屈折力の第２レンズ群Ｇ２と、正屈折力の第３レンズ群Ｇ３と、からなる。

第２レンズ群Ｇ２は、像側に凸面を向けた負メニスカスレンズＬ４と、両凸正レンズＬ５と、両凹負レンズＬ６と、からなる。ここで、両凸正レンズＬ５と両凹負レンズＬ６とで、接合レンズが形成されている。負メニスカスレンズＬ４によって前群が構成され、両凸正レンズＬ５と両凹負レンズＬ６とによって後群が構成されている。

明るさ絞りＳは、負メニスカスレンズＬ４と両凸正レンズＬ５との間に配置されている。より具体的には、明るさ絞りＳは、両凸正レンズＬ５の物体側面の面頂に位置している。

通常観察から拡大観察への切り替えに伴って、第２レンズ群Ｇ２が像側に移動する。第２レンズ群Ｇ２の移動では、負メニスカスレンズＬ４、明るさ絞りＳ、両凸正レンズＬ５及び両凹負レンズＬ６は、一体で移動する。

図１８（ａ）、（ｂ）、（ｃ）及び（ｄ）は、それぞれ、実施例８の通常観察状態における球面収差（ＳＡ）、非点収差（ＡＳ）、歪曲収差（ＤＴ）、倍率色収差（ＣＣ）の収差図である。図１８（ｅ）、（ｆ）、（ｇ）及び（ｈ）は、それぞれ、実施例８の拡大観察状態における球面収差（ＳＡ）、非点収差（ＡＳ）、歪曲収差（ＤＴ）、倍率色収差（ＣＣ）の収差図である。

（実施例９）
実施例９に係る内視鏡対物光学系について説明する。図１９は、実施例９に係る内視鏡対物光学系のレンズ断面図であって、（ａ）は通常観察状態における断面図、（ｂ）は拡大観察状態における断面図である。

実施例９の内視鏡対物光学系は、物体側から順に、正屈折力の第１レンズ群Ｇ１と、負屈折力の第２レンズ群Ｇ２と、正屈折力の第３レンズ群Ｇ３と、からなる。

図２０（ａ）、（ｂ）、（ｃ）及び（ｄ）は、それぞれ、実施例９の通常観察状態における球面収差（ＳＡ）、非点収差（ＡＳ）、歪曲収差（ＤＴ）、倍率色収差（ＣＣ）の収差図である。図２０（ｅ）、（ｆ）、（ｇ）及び（ｈ）は、それぞれ、実施例９の拡大観察状態における球面収差（ＳＡ）、非点収差（ＡＳ）、歪曲収差（ＤＴ）、倍率色収差（ＣＣ）の収差図である。

（実施例１０）
実施例１０に係る内視鏡対物光学系について説明する。図２１は、実施例１０に係る内視鏡対物光学系のレンズ断面図であって、（ａ）は通常観察状態における断面図、（ｂ）は拡大観察状態における断面図である。

実施例１０の内視鏡対物光学系は、物体側から順に、正屈折力の第１レンズ群Ｇ１と、負屈折力の第２レンズ群Ｇ２と、正屈折力の第３レンズ群Ｇ３と、からなる。

第２レンズ群Ｇ２は、物体側が平面である平凹負レンズＬ４からなる。

明るさ絞りＳは、平凹負レンズＬ４の物体面の近傍に配置されている。

第３レンズ群Ｇ３は、像側が平面である平凸正レンズＬ５と、両凸正レンズＬ６と、像側が平面である平凹負レンズＬ７と、からなる。ここで、両凸正レンズＬ６と平凹負レンズＬ７とで、接合レンズが形成されている。

通常観察から拡大観察への切り替えに伴って、第２レンズ群Ｇ２が像側に移動する。第２レンズ群Ｇ２の移動では、明るさ絞りＳと平凹負レンズＬ４は、一体で移動する。

図２２（ａ）、（ｂ）、（ｃ）及び（ｄ）は、それぞれ、実施例１０の通常観察状態における球面収差（ＳＡ）、非点収差（ＡＳ）、歪曲収差（ＤＴ）、倍率色収差（ＣＣ）の収差図である。図２２（ｅ）、（ｆ）、（ｇ）及び（ｈ）は、それぞれ、実施例１０の拡大観察状態における球面収差（ＳＡ）、非点収差（ＡＳ）、歪曲収差（ＤＴ）、倍率色収差（ＣＣ）の収差図である。

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線の屈折率、νｄは各レンズのアッベ数、絞りは明るさ絞り、である。

各種データにおいて、ＯＢＪは物点距離、ｆはｅ線における焦点距離、ＦｎｏはＦナンバー、ωは視野角、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 ∞ 0.300 1.77066 71.8
2 0.7030 0.480
3 ∞ 0.300 1.52300 65.1
4 ∞ 0.110
5 -2.4610 0.520 1.51825 63.9
6 -1.4850 0.080
7 2.9200 0.770 1.75844 52.1
8 -1.9610 可変
9 -2.8190 0.310 1.85504 23.6
10 ∞ 0.000
11(絞り) ∞ 0.020
12 2.7030 0.720 1.97189 17.3
13 1.4440 可変
14 2.7030 0.480 1.88815 40.5
15 ∞ 0.080
16 1.7170 0.930 1.73234 54.5
17 -1.7170 0.300 2.01169 28.1
18 ∞ 0.450
19 ∞ 0.400 1.51825 64.1
20 ∞ 0.020 1.51500 64.0
21 ∞ 0.500 1.61350 50.5
22(像面) ∞

各種データ
通常観察拡大観察
ＯＢＪ 12.00 2.85
ｆ 0.99 1.07
Ｆｎｏ 5.63 5.85
ω(°) 106.8° 80.5°
ＩＨ(mm) 0.75 0.75
d8 0.260 0.540
d13 0.620 0.340

数値実施例２
単位ｍｍ

面データ
面番号 r d ne νd
1 ∞ 0.320 1.88815 40.8
2 0.7063 0.430
3 ∞ 0.300 1.52300 65.1
4 ∞ 0.150
5 -2.4918 0.510 1.69979 55.3
6 -1.2267 0.090
7 4.2141 0.730 1.73234 54.5
8 -2.0953 可変
9 -2.6363 0.357 2.01169 28.1
10 -2.5243 0.020
11(絞り) ∞ 0.000
12 ∞ 0.643 2.01169 28.3
13 1.1524 可変
14 ∞ 0.480 1.88815 40.8
15 -2.2296 0.080
16 1.7072 0.823 1.59143 60.9
17 -2.6473 0.300 1.97189 17.3
18 -12.0134 1.188
19 ∞ 0.400 1.51825 64.1
20 ∞ 0.020 1.51500 64.0
21 ∞ 0.500 1.61350 50.5
22(像面) ∞

各種データ
通常観察拡大観察
ＯＢＪ 12.00 3.50
ｆ 0.95 1.26
Ｆｎｏ 5.31 6.26
ω(°) 104.3° 62.2°
ＩＨ(mm) 0.75 0.75
d8 0.260 0.680
d13 0.620 0.200

数値実施例３
単位ｍｍ

面データ
面番号 r d ne νd
1 ∞ 0.300 1.77066 71.8
2 0.7030 0.480
3 ∞ 0.300 1.52300 65.1
4 ∞ 0.110
5 -2.4610 0.520 1.51825 63.9
6 -1.4850 0.080
7 2.9200 0.770 1.75844 52.1
8 -1.9610 可変
9 -1.8000 0.402 1.85504 23.6
10 -1.9191 0.020
11(絞り) ∞ 0.000
12 5.0000 0.628 1.97189 17.3
13 1.1897 可変
14 2.7030 0.480 1.88815 40.5
15 ∞ 0.080
16 1.7170 0.930 1.73234 54.5
17 -1.7170 0.300 2.01169 28.1
18 ∞ 0.450
19 ∞ 0.400 1.51825 64.1
20 ∞ 0.020 1.51500 64.0
21 ∞ 0.500 1.61350 50.5
22(像面) ∞

各種データ
通常観察拡大観察
ＯＢＪ 12.00 2.85
ｆ 0.98 1.06
Ｆｎｏ 5.74 5.97
ω(°) 108.3° 81.0°
ＩＨ(mm) 0.75 0.75
d8 0.260 0.540
d13 0.630 0.340

数値実施例４
単位ｍｍ

面データ
面番号 r d ne νd
1 ∞ 0.300 1.77066 71.8
2 0.8299 0.473
3 -3.5356 0.300 2.01169 28.1
4 1.3737 0.700 1.75844 52.1
5 -1.8531 0.060
6 2.3120 0.750 1.88815 40.5
7 -2.6375 可変
8 -4.9521 0.498 2.01169 28.1
9 ∞ 0.000
10(絞り) ∞ 0.030
11 ∞ 0.400 2.01169 28.3
12 1.8571 可変
13 2.4588 0.633 1.88815 40.5
14 -4.6447 0.060
15 1.7303 0.745 1.69979 55.3
16 -1.2308 0.300 2.01169 28.1
17 8.1714 0.100
18 ∞ 0.300 1.52300 65.1
19 ∞ 0.197
20 ∞ 0.600 1.51825 64.1
21 ∞ 0.020 1.51500 64.0
22 ∞ 0.500 1.61350 50.5
23(像面) ∞

各種データ
通常観察拡大観察
ＯＢＪ 11.50 3.25
ｆ 1.03 1.16
Ｆｎｏ 5.39 5.82
ω(°) 90.8° 66.3°
ＩＨ(mm) 0.75 0.75
d7 0.230 0.520
d12 0.547 0.257

数値実施例５
単位ｍｍ

面データ
面番号 r d ne νd
1 ∞ 0.300 1.77066 71.8
2 0.5874 0.552
3 -0.8605 0.393 2.01169 28.1
4 -1.0217 0.060
5 2.0638 0.700 1.82017 46.4
6 -0.9200 0.300 1.85504 23.6
7 -1.8345 可変
8 -3.3916 0.459 1.88815 40.5
9 ∞ 0.000
10(絞り) ∞ 0.030
11 13.6515 0.599 2.01169 28.1
12 1.6354 可変
13 2.5409 0.675 1.88815 40.5
14 -7.4142 0.100
15 1.8079 0.930 1.69979 55.3
16 -1.2860 0.300 2.01169 28.1
17 -13.7738 0.100
18 ∞ 0.300 1.52300 65.1
19 ∞ 0.283
20 ∞ 0.600 1.51825 64.1
21 ∞ 0.020 1.51500 64.0
22 ∞ 0.500 1.61350 50.5
23(像面) ∞

各種データ
通常観察拡大観察
ＯＢＪ 11.50 3.25
ｆ 0.98 1.14
Ｆｎｏ 5.33 5.82
ω(°) 107.3° 73.8°
ＩＨ(mm) 0.75 0.75
d7 0.250 0.527
d12 0.549 0.272

数値実施例６
単位ｍｍ

面データ
面番号 r d ne νd
1 ∞ 0.300 1.77066 71.8
2 0.7030 0.430
3 ∞ 0.300 1.52300 65.1
4 ∞ 0.152
5 -2.4390 0.300 2.01169 28.1
6 ∞ 0.450 1.73234 54.7
7 -1.5821 0.030
8 3.1750 0.730 1.82017 46.4
9 -2.4256 可変
10 -4.6121 0.310 2.01169 28.1
11 ∞ 0.000
12(絞り) ∞ 0.020
13 2.4154 0.720 1.93430 18.7
14 1.1456 可変
15 2.7365 0.480 1.88815 40.5
16 -77.2763 0.080
17 1.6566 0.940 1.73234 54.5
18 -1.5656 0.300 2.01169 28.1
19 -1469.9702 0.410
20 ∞ 0.400 1.51825 64.1
21 ∞ 0.020 1.51500 64.0
22 ∞ 0.500 1.61350 50.5
23(像面) ∞

各種データ
通常観察拡大観察
ＯＢＪ 12.00 2.85
ｆ 0.95 1.03
Ｆｎｏ 5.51 5.75
ω(°) 111.7° 82.35°
ＩＨ(mm) 0.75 0.75
d9 0.260 0.565
d14 0.620 0.315

数値実施例７
単位ｍｍ

面データ
面番号 r d ne νd
1 ∞ 0.300 1.77066 71.8
2 0.6146 0.602
3 -3.3604 0.313 1.93430 18.7
4 ∞ 0.500 1.80811 46.6
5 -1.5548 0.050
6 5.7019 0.700 1.82017 46.4
7 -2.0235 可変
8 -19.7784 0.385 2.01169 28.1
9 ∞ 0.000
10(絞り) ∞ 0.030
11 ∞ 0.473 2.01169 28.3
12 1.7147 可変
13 ∞ 0.500 1.73234 54.7
14 -2.9114 0.060
15 1.5213 0.900 1.73234 54.5
16 -1.6229 0.300 2.01169 28.1
17 ∞ 0.100
18 ∞ 0.300 1.52300 65.1
19 ∞ 0.300
20 ∞ 0.600 1.51825 64.1
21 ∞ 0.020 1.51500 64.0
22 ∞ 0.500 1.61350 50.5
23(像面) ∞

各種データ
通常観察拡大観察
ＯＢＪ 11.50 2.90
ｆ 0.96 1.05
Ｆｎｏ 5.64 5.9
ω(°) 109.5° 83.1°
ＩＨ(mm) 0.75 0.75
d7 0.280 0.551
d12 0.581 0.310

数値実施例８
単位ｍｍ

面データ
面番号 r d ne νd
1 ∞ 0.300 1.77066 71.8
2 0.7265 0.510
3 ∞ 0.300 1.52300 65.1
4 ∞ 0.110
5 -2.1754 0.520 1.51825 63.9
6 -1.5852 0.080
7 2.6313 0.770 1.82017 46.4
8 -2.4479 可変
9 -6.3004 0.310 2.01169 28.1
10 -11.9369 0.020
11(絞り) ∞ 0.000
12 14.9442 0.400 2.01169 28.1
13 -2.3569 0.300 1.85504 23.6
14 1.5468 可変
15 6.7294 0.480 1.88815 40.5
16 -8.4050 0.080
17 1.5307 0.930 1.73234 54.5
18 -2.1409 0.300 2.01169 28.1
19 11.0751 0.450
20 ∞ 0.400 1.51825 64.1
21 ∞ 0.020 1.51500 64.0
22 ∞ 0.500 1.61350 50.5
23(像面) ∞ 0.000

各種データ
通常観察拡大観察
ＯＢＪ 12.00 2.85
ｆ 1.01 1.07
Ｆｎｏ 5.66 5.74
ω(°) 103.1° 79.4°
ＩＨ(mm) 0.75 0.75
d8 0.260 0.600
d14 0.620 0.284

数値実施例９
単位ｍｍ

面データ
面番号 r d ne νd
1 ∞ 0.300 1.77066 71.8
2 0.7129 0.518
3 ∞ 0.300 1.52300 65.1
4 ∞ 0.110
5 -2.2813 0.520 1.51825 63.9
6 -1.5684 0.080
7 2.1863 0.719 1.69979 55.3
8 -2.1826 可変
9 -7.1754 0.310 1.88815 40.5
10 -9.7269 0.030
11(絞り) ∞ 0.000
12 11.6454 0.400 1.77621 49.4
13 -4.0836 0.325 2.01169 28.1
14 1.8826 可変
15 5.7087 0.480 1.88815 40.5
16 -6.6163 0.080
17 1.5481 0.930 1.73234 54.5
18 -2.0839 0.300 2.01169 28.1
19 13.7216 0.450
20 ∞ 0.400 1.51825 64.1
21 ∞ 0.020 1.51500 64.0
22 ∞ 0.500 1.61350 50.5
23(像面) ∞ 0.000

各種データ
通常観察拡大観察
ＯＢＪ 12.00 2.85
ｆ 0.99 1.08
Ｆｎｏ 5.48 5.67
ω(°) 110.5° 80.4°
ＩＨ(mm) 0.75 0.75
d8 0.260 0.602
d14 0.620 0.278

数値実施例１０
単位ｍｍ

面データ
面番号 r d ne νd
1 ∞ 0.200 1.77066 71.8
2 0.7030 0.540
3 ∞ 0.300 1.52300 65.1
4 ∞ 0.080
5 -4.9950 0.560 1.75844 52.3
6 -2.2560 0.080
7 2.5930 0.770 1.75844 52.3
8 -2.1070 可変
9(絞り) ∞ 0.030
10 ∞ 0.680 1.85504 23.8
11 1.3810 可変
12 2.5930 0.480 1.88815 40.8
13 ∞ 0.080
14 1.5810 0.900 1.69979 55.5
15 -1.5810 0.300 2.01169 28.3
16 ∞ 0.380
17 ∞ 0.400 1.51825 64.1
18 ∞ 0.020 1.51500 64.0
19 ∞ 0.500 1.61350 50.5
20(像面) ∞ 0.000

各種データ
通常観察拡大観察
ＯＢＪ 12.50 2.85
ｆ 0.96 1.03
Ｆｎｏ 5.65 5.87
ω(°) 112.3° 86.0°
ＩＨ(mm) 0.754 0.754
d8 0.170 0.440
d11 0.600 0.330

以下、実施例１〜実施例１０に係る内視鏡対物光学系における条件式（１）〜（６）の数値を示す。-（ハイフン）は該当する構成がないことを示す。
条件式実施例１実施例２実施例３
(1)f2/fW -1.64 -1.19 -1.67
(2)f2F/f2 2.03 -19.84 -37.37
(3)Σd2/D2 0.54 0.54 0.54
(4)N2 1.85 2 1.85
(5)P2/fW -0.32 -0.45 -0.34
(6)ΣL2F/ΣL2R 0.46 0.56 0.68

条件式実施例４実施例５実施例６
(1)f2/fW -1.21 -1.17 -1.73
(2)f2F/f2 3.93 3.36 2.78
(3)Σd2/D2 0.54 0.58 0.54
(4)N2 2 1.88 2
(5)P2/fW -0.36 -0.42 -0.35
(6)ΣL2F/ΣL2R 1.24 0.82 0.41

条件式実施例７実施例８実施例９
(1)f2/fW -1.59 -1.99 -1.78
(2)f2F/f2 12.80 6.75 18.52
(3)Σd2/D2 0.51 0.54 0.55
(4)N2 2 2 1.88
(5)P2/fW -0.33 -0.28 -0.27
(6)ΣL2F/ΣL2R 0.81 0.43 0.42

条件式実施例１０
(1)f2/fW -1.68
(2)f2F/f2 -
(3)Σd2/D2 0.46
(4)N2 1.86
(5)P2/fW -0.34
(6)ΣL2F/ΣL2R -

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。

Ｇ１第１レンズ群
Ｇ２第２レンズ群
Ｇ３第３レンズ群
Ｇ２Ｆ前群
Ｇ２Ｒ後群
Ｌ１〜Ｌ９レンズ
ＣＬ、ＣＬ１、ＣＬ２接合レンズ
Ｓ明るさ絞り
Ｆ１、Ｆ２、Ｆ３平行平面板
Ｉ像面
ＡＣ駆動機構
ＯＨ物体高
ＩＨ１、ＩＨ２像高
ＬＮ、ＬＮ１、ＬＮ２負レンズ

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対物光学系は、
物体側から順に、正屈折力の第１レンズ群と、負屈折力の第２レンズ群と、正屈折力の第３レンズ群と、からなり、
第２レンズ群の最も像側に位置するレンズ面は、像側に凹面を向けた面であり、
第２レンズ群は、光軸に沿って移動し、
以下の条件式（１）、（３）を満足することを特徴とする。
−２．１＜ｆ2／ｆW＜−１（１）
０．４５＜Σｄ2／Ｄ2＜０．６４ (３)
ここで、
ｆ2は、第２レンズ群の焦点距離、
ｆWは、通常観察時の内視鏡対物光学系全系の焦点距離、
Σｄ2は、第２レンズ群の厚み、
Ｄ2は、第１レンズ群の最も像側に位置するレンズ面から第３レンズ群の最も物体側に位置するレンズ面までの間隔、
である。

Claims

物体側から順に、正屈折力の第１レンズ群と、負屈折力の第２レンズ群と、正屈折力の第３レンズ群と、からなり、
前記第２レンズ群の最も像側に位置するレンズ面は、像側に凹面を向けた面であり、
前記第２レンズ群は、光軸に沿って移動することを特徴とする内視鏡対物光学系。
以下の条件式（１）、（３）を満足することを特徴とする請求項１に記載の内視鏡対物光学系。
−２．１＜ｆ2／ｆW＜−１（１）
０．４５＜Σｄ2／Ｄ2＜０．６４ (３)
ここで、
ｆ2は、前記第２レンズ群の焦点距離、
ｆWは、通常観察時の前記内視鏡対物光学系全系の焦点距離、
Σｄ2は、前記第２レンズ群の厚み、
Ｄ2は、前記第１レンズ群の最も像側に位置するレンズ面から第３レンズ群の最も物体側に位置するレンズ面までの間隔、
である。
物体側から順に、正屈折力の第１レンズ群と、負屈折力の第２レンズ群と、正屈折力の第３レンズ群と、からなり、
前記第２レンズ群は、物体側から順に、前群と、明るさ絞りと、後群と、からなり、
前記第２レンズ群の最も物体側に位置するレンズ面は、物体側に凹面を向けた面であり、
前記第２レンズ群の最も像側に位置するレンズ面は、像側に凹面を向けた面であり、
前記第２レンズ群は、光軸に沿って移動することを特徴とする内視鏡対物光学系。
条件式（１）、（２）、（３）を満足することを特徴とする請求項３に記載の内視鏡対物光学系。
−２．１＜ｆ2／ｆW＜−１（１）
−３７＜ｆ2F／ｆ2＜１９（２）
０．４５＜Σｄ2／Ｄ2＜０．６４ (３)
ここで、
ｆ2は、前記第２レンズ群の焦点距離、
ｆWは、通常観察時の前記内視鏡対物光学系全系の焦点距離、
ｆ2Fは、前記前群の焦点距離、
Σｄ2は、前記第２レンズ群の厚み、
Ｄ2は、前記第１レンズ群の最も像側に位置するレンズ面から第３レンズ群の最も物体側に位置するレンズ面までの間隔、
である。
前記第２レンズ群は、少なくとも１つの所定のレンズを含み、
前記所定のレンズは、平凹レンズまたはメニスカスレンズであり、
以下の条件式（４）を満足することを特徴とする請求項４に記載の内視鏡対物光学系。
１．８５＜Ｎ2 （４）
ここで、
Ｎ2は、前記所定のレンズのｅ線に対する屈折率、
である。
以下の条件式（５）を満足することを特徴とする請求項２または５に記載の内視鏡対物光学系。
−０．５５＜Ｐ2／ｆW＜−０．２２（５）
ここで、
Ｐ2は、前記第２レンズ群におけるペッツバール和、
ｆWは、通常観察時の前記内視鏡対物光学系全系の焦点距離、
である。
以下の条件式（６）を満足することを特徴とする請求項６に記載の内視鏡対物光学系。
０．４＜ΣＬ2F／ΣＬ2R＜１．２５（６）
ここで、
ΣＬ2Fは、前記前群のレンズの空気換算長の総和、
ΣＬ2Rは、前記後群のレンズの空気換算長の総和、
である。