WO2017119188A1 - 対物光学系 - Google Patents

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WO2017119188A1
WO2017119188A1 PCT/JP2016/083354 JP2016083354W WO2017119188A1 WO 2017119188 A1 WO2017119188 A1 WO 2017119188A1 JP 2016083354 W JP2016083354 W JP 2016083354W WO 2017119188 A1 WO2017119188 A1 WO 2017119188A1
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objective optical
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高頭英泰
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オリンパス株式会社
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Definitions

  • the present invention relates to an objective optical system having a focusing function, and more particularly to an objective optical system for photographing that is suitable for an endoscope objective optical system capable of close observation and other small consumer cameras. It is.
  • a general endoscope objective optical system has a wide depth of field of approximately 5 to 100 mm on the object side.
  • An endoscope equipped with such an objective optical system acquires an image mainly using a CCD or a CMOS as a solid-state imaging device.
  • Patent Documents 1, 2, and 3 disclose an objective optical system for a magnifying endoscope capable of focusing on a short-distance object point. This objective optical system is composed of three groups: positive, negative, and positive.
  • Patent Document 4 discloses an objective optical system for a magnifying endoscope that includes three groups of negative, positive, and negative.
  • Patent Document 5 discloses an objective optical system for an endoscope that has a variable focal length and includes two groups of negative and positive.
  • Patent Document 6 discloses an objective optical system for an endoscope that is adjustable in focus and has at least three groups of negative, positive, and positive.
  • Patent Documents 4, 5, and 6 disclose an objective optical system in which a field lens having refractive power is arranged on the most image surface side of the objective optical system.
  • any of the objective optical systems disclosed in Patent Documents 1 to 6 has a large F number. For this reason, it may be difficult to say that the optical performance is compatible with a small, high-definition image sensor. Furthermore, even when the F number of these objective optical systems is reduced, it is not easy to obtain desired aberration performance. For this reason, the objective optical systems disclosed in Patent Documents 1 to 6 may not be fully compatible with high-definition image sensors.
  • the adjustment work for adjusting the focal position of the objective optical system to the imaging surface is also highly accurate.
  • error sensitivity can be reduced by providing a lens disposed on the image pickup element side of the objective optical system with refractive power.
  • Patent Documents 4 to 6 disclose an objective optical system for a magnifying endoscope in which such a lens on the image sensor side has a refractive power.
  • the field lens disposed in the immediate vicinity of the imaging surface of the objective optical system disclosed in these patent documents is mainly disposed in order to ensure the telecentricity of the light incident on the imaging surface. For this reason, many lenses disposed on the image sensor side have a slightly small refractive power. For this reason, the objective optical systems disclosed in Patent Documents 4 to 6 are not sufficiently effective in reducing the manufacturing error sensitivity related to the adjustment of the focus position.
  • the present invention has been made in view of the above points, and is capable of focusing according to a change in the object point distance, reducing manufacturing error sensitivity, and having high performance and brightness corresponding to a high-pixel and small-sized image sensor.
  • An object is to provide an objective optical system.
  • an objective optical system includes, in order from the object side, a positive first group, a negative second group, and a positive group.
  • the third lens group, and focusing by moving the second lens group, the most image side lens is a plano-convex positive lens having a convex surface facing the object side, and the plane of the plano-convex positive lens is
  • the structure directly affixed to the imaging surface or the structure bonded to a cover glass formed on the imaging surface satisfies the following conditional expression (1). 5 ⁇ ff / f ⁇ 8 (1) here, ff is the focal length of the plano-convex positive lens arranged closest to the image side, f is the focal length of the entire objective optical system during normal observation, It is.
  • focusing can be performed according to a change in an object point distance, manufacturing error sensitivity can be reduced, and a high-performance and bright objective optical system corresponding to a high-pixel and small-sized image sensor can be provided. There is an effect.
  • FIG. 2 is a lens sectional view of an objective optical system according to an embodiment and a lens sectional view in the vicinity of an imaging surface.
  • 1 is a lens cross-sectional view of an objective optical system according to Example 1.
  • FIG. FIG. 4 is an aberration diagram of the objective optical system according to Example 1.
  • 6 is a lens cross-sectional view of an objective optical system according to Example 2.
  • FIG. 6 is an aberration diagram of the objective optical system according to Example 2.
  • 6 is a lens cross-sectional view of an objective optical system according to Example 3.
  • FIG. FIG. 6 is an aberration diagram of an objective optical system according to Example 3.
  • 6 is a lens cross-sectional view of an objective optical system according to Example 4.
  • FIG. 10 is an aberration diagram of the objective optical system according to Example 4.
  • 1A and 1B are lens cross-sectional views of an objective optical system according to an embodiment.
  • FIG. 2 is a lens cross-sectional view of the objective optical system in a normal observation state.
  • FIG. 4B is a lens cross-sectional view of the objective optical system in a close observation state.
  • SA spherical aberration
  • AS astigmatism
  • AS astigmatism
  • CC lateral chromatic aberration
  • SA spherical aberration
  • AS astigmatism
  • DT lateral chromatic aberration
  • CC lateral chromatic aberration
  • the objective optical system of the first embodiment has, in order from the object side, a first group G1 having a positive refractive power, an aperture stop S1, a second group G2 having a negative refractive power, and a positive refractive power. And a third group G3.
  • the positive first group G1 includes, in order from the object side, a first negative lens L1 having a concave surface directed to the image side, a parallel plate F1, and a second positive lens.
  • a lens L2 and a third positive lens L3 are included.
  • the second group G2 includes a fourth negative lens L4. Focusing is performed by moving the second group G2 along the optical axis AX.
  • the positive third group G3 includes, in order from the object side, a fifth positive lens L5, a sixth negative lens L6, and a seventh positive lens L7.
  • the fifth positive lens L5 and the sixth negative lens L6 are cemented to form a cemented lens CL1.
  • the most image side lens is a plano-convex seventh positive lens L7 having a convex surface facing the object side.
  • the plane of the plano-convex seventh positive lens L7 is directly attached to the imaging surface I.
  • the brightness stop S1 is disposed between the first group G1 and the second group G2.
  • a parallel plate F1 is disposed between the first negative lens L1 and the second positive lens L2.
  • the parallel plate F1 can be disposed at an arbitrary position in the objective optical system.
  • FIG. 1B is a diagram showing a cross-sectional configuration of an objective optical system according to the second embodiment of the present invention.
  • the objective optical system of the present embodiment has, in order from the object side, a first group G1 having a positive refractive power, an aperture stop S1, a second group G2 having a negative refractive power, and a positive refractive power. And a third group G3.
  • the positive first group G1 includes, in order from the object side, a first negative lens L1, a parallel plate F1, a second positive lens L2, and a third positive lens. And a lens L3.
  • the second group G2 includes a fourth negative lens L4. Focusing is performed by moving the second group G2 along the optical axis AX.
  • the positive third group G3 includes, in order from the object side, a fifth positive lens L5, a sixth negative lens L6, a seventh positive lens L7, an eighth positive lens L8, and a cover glass CG.
  • the fifth positive lens L5 and the sixth negative lens L6 are cemented to form a cemented lens CL1.
  • the eighth positive lens L8 and the cover glass CG are joined.
  • the most image side lens is a plano-convex eighth positive lens L8 having a convex surface facing the object side.
  • the plane of the plano-convex eighth positive lens L8 is joined to a cover glass CG formed on the imaging surface I.
  • the brightness stop S1 is disposed between the first group G1 and the second group G2.
  • a parallel plate F1 is disposed between the first negative lens L1 and the second positive lens L2.
  • the parallel plate F1 can be disposed at an arbitrary position in the objective optical system.
  • an imaging element IMG is disposed in the vicinity of the imaging surface I of the objective optical system.
  • the imaging optical system may be configured by combining the objective optical system and the imaging element IMG.
  • ff is the focal length of the plano-convex positive lens arranged closest to the image side
  • f is the focal length of the entire objective optical system during normal observation, It is.
  • Conditional expression (1) prescribes conditions for making the optical system optimal with respect to image plane alignment of the objective optical system.
  • the entire objective optical system is moved along the optical axis AX.
  • the position of the best image plane and the position of the imaging plane are matched.
  • the diameter of the minimum circle of confusion is very small. This increases the error sensitivity with respect to the position of the objective optical system.
  • a lens having a positive refractive power is disposed on the imaging surface side.
  • the lens that moves when the image plane position is adjusted is a part of the lenses constituting the objective optical system. Thereby, it is possible to relax the refractive power of the lens that moves when aligning the image plane. As a result, an objective optical system having high error sensitivity can be obtained.
  • conditional expression (1) If the lower limit of conditional expression (1) is not reached, the focal length of the lens closest to the image side becomes too small, and the error sensitivity can be reduced. However, if the lower limit of conditional expression (1) is not reached, the spherical aberration that occurs in the lens closest to the image side becomes large. For this reason, it cannot be an objective optical system corresponding to a high-definition image sensor.
  • conditional expression (1) If the upper limit value of conditional expression (1) is exceeded, the effect of reducing sensitivity is reduced, and it is not preferable because the lens arranged on the imaging surface side has almost no significance in providing optical refractive power.
  • conditional expression (1 ′) 5.5 ⁇ ff / f ⁇ 6 (1 ′)
  • conditional expression (1 ′) When the conditional expression (1 ′) is satisfied, the effect of the conditional expression (1) is further increased, and the manufacturing error sensitivity can be reduced.
  • the objective optical system that satisfies the conditional expression (1 ′) has three lens groups of the first group, the second group, and the third group in order from the object side, regardless of the refractive power of each group. Then, focusing is performed by moving only the second group along the optical axis.
  • the lens arranged closest to the image side is a plano-convex positive lens having a convex surface facing the object side.
  • the plano-convex positive lens has a configuration that is directly attached to the imaging surface or a configuration that is bonded to a cover glass formed on the imaging surface.
  • conditional expression (1 ′) it is possible to realize an objective optical system that is strong in manufacturing error sensitivity and easy to adjust the best image plane position.
  • the seventh positive lens L7 arranged closest to the image side is a plano-convex lens having a convex surface facing the object side.
  • the image-side plane of the seventh positive lens L7 is configured to be directly attached to the imaging surface I.
  • the positive eighth lens L8 arranged closest to the image side is a plano-convex lens having a convex surface facing the object side.
  • a parallel flat plate is attached to the imaging element as a cover glass CG.
  • the plane on the image side of the eighth lens L8 is configured to be directly attached to the cover glass CG.
  • the final positive lens disposed closest to the image side is attached to the imaging surface I.
  • the configuration in which the final positive lens is attached to the cover glass (parallel plate) CG, directly on the imaging surface I is desirable.
  • the second group G2 includes a fourth negative lens L4.
  • the fourth negative lens L4 is a negative meniscus lens having a convex surface directed toward the object side.
  • any lens group among a plurality of lens groups constituting the objective optical system may be moved.
  • the movable group may be a single lens group or a plurality of lens groups.
  • the mechanical structure of the objective optical system can be simplified.
  • focusing is performed by moving the second group.
  • the fourth negative lens L4 moves along the optical axis AX.
  • the objective optical system according to the present embodiment satisfies the following conditional expression (2). ⁇ 24 ⁇ fg2 / f ⁇ 8 (2) here, fg2 is the focal length of the second group G2, f is the focal length of the entire objective optical system during normal observation, It is.
  • conditional expression (2) it is possible to reduce the error sensitivity during focusing and suppress aberration fluctuations.
  • conditional expression (2) If the lower limit value of conditional expression (2) is not reached, the refractive power of the second group G2 becomes strong, so that the error sensitivity of the second group G2 on the image plane increases. For this reason, the displacement of the focus position on the imaging surface increases due to the displacement of the second group G2, which is not preferable.
  • conditional expression (2) if the lower limit of conditional expression (2) is not reached, the optical performance will be significantly deteriorated due to the inclination and decentering of the second lens group G2 during the movement of focusing.
  • conditional expression (2) If the upper limit value of conditional expression (2) is exceeded, the variation in curvature of field due to focusing increases, and a significant difference occurs in the image plane position between normal observation and close-up observation, which is not preferable.
  • conditional expression (2) ⁇ 24 ⁇ fg2 / f ⁇ 14 (2 ′)
  • optical performance deterioration due to decentering of the second group G2 can be further reduced.
  • the objective optical system according to the present embodiment satisfies the following conditional expression (3). 2 ⁇ rf / f ⁇ 4 (3) here, rf is the radius of curvature of the object side surface of the positive lens located closest to the image side, f is the focal length of the entire objective optical system during normal observation, It is.
  • Conditional expression (3) defines conditions for limiting the incident angle on the imaging surface. Since the image sensor is downsized, the incident angle of the incident light beam on the image sensor needs to be within a certain range.
  • conditional expression (3) If the lower limit value of conditional expression (3) is not reached, the bending of the light beam at the final surface (image side surface) of the final lens disposed closest to the image side becomes large, resulting in a telecentric optical system. However, since the light beam height increases, the diameter of the lens increases, which is not preferable. In addition, the amount of spherical aberration generated on the entrance surface of the final lens also increases.
  • conditional expression (3) If the upper limit value of conditional expression (3) is exceeded, the oblique incident angle of the light beam on the imaging surface increases. For this reason, the loss of the amount of light to each pixel becomes large, which is not preferable because it causes the light in the surrounding area to be dimmed. Further, if the upper limit value of conditional expression (3) is exceeded, the refractive power of the lens closest to the image side becomes weak, so that the range of conditional expression (1) is also exceeded. For this reason, the problem that the sensitivity reduction effect at the time of image plane alignment of an objective optical system will become small also arises.
  • the objective optical system according to the present embodiment satisfies the following conditional expression (4). 0.15 ⁇ df / ff ⁇ 0.4 (4) here, df is a distance from the object side surface of the positive lens disposed closest to the image side to the imaging surface; ff is the focal length of the positive lens located closest to the image side, It is.
  • conditional expression (4) If the upper limit value of conditional expression (4) is exceeded, the error sensitivity at the time of image plane position adjustment becomes too small, and a large amount of adjustment must be taken. For this reason, it is necessary to increase the length of the fitting portion between the imaging surface and the lens barrel that holds the final positive lens and the lens barrel that holds the lens before the final positive lens. Invitation is not preferable.
  • conditional expression (4 ′) 0.28 ⁇ df / ff ⁇ 0.4 (4 ′)
  • the objective optical system according to the present embodiment satisfies the following conditional expression (5). 0.2 ⁇ dn / f ⁇ 1.2 (5) here, dn is the movement amount of the second group G2, f is the focal length of the entire objective optical system during normal observation, It is.
  • conditional expression (5) If the lower limit value of conditional expression (5) is not reached, the amount of movement of the second group G2 during focusing becomes too large, which is a cause of increasing the overall length, which is not preferable.
  • the error sensitivity of the second group G2 on the image plane increases.
  • the error sensitivity is large, field vignetting is likely to occur, which causes a significant deterioration in image quality.
  • image deterioration occurs at the periphery of the screen in accordance with the direction of decentering.
  • conditional expression (5) 0.68 ⁇ dn / f ⁇ 1.2
  • conditional expression (5 ′) When the conditional expression (5 ′) is satisfied, the effect of the conditional expression (5) is further increased, and the effect of further reducing the manufacturing error sensitivity of the second group G2 is increased.
  • the objective optical system according to the present embodiment satisfies the following conditional expression (6). -8 ⁇ fg2 / fg1 ⁇ -4 (6) here, fg2 is the focal length of the second group G2, fg1 is a focal length of the first group G1, It is.
  • Conditional expression (6) regulates the image plane fluctuation at the time of focusing by making the refractive power of the second group G2 appropriate, and also defines conditions for contributing to miniaturization.
  • conditional expression (6) If the lower limit value of conditional expression (6) is not reached, the refractive power of the second group G2 becomes weak, so that the amount of movement becomes too large, leading to an increase in the size of the entire system.
  • conditional expression (6) If the upper limit of conditional expression (6) is exceeded, the variation in curvature of field due to focusing increases, and a significant difference appears in the image plane position between normal observation and close-up observation, which is not preferable.
  • the objective optical system according to the present embodiment satisfies the following conditional expression (7). -7.6 ⁇ fg2 / fg3 ⁇ -2.4 (7) here, fg2 is the focal length of the second group G2, fg3 is the focal length of the third lens group G3, It is.
  • Conditional expression (7) defines conditions for appropriately correcting the field curvature.
  • conditional expression (7) When the lower limit value of conditional expression (7) is not reached, the image plane tilts over, and when the upper limit value of conditional expression (7) is exceeded, the image plane falls under. This is not preferable because the image is not in focus at the center and the periphery of the screen.
  • the objective optical system according to the present embodiment satisfies the following conditional expression (8). 1.05 ⁇ r2 / f ⁇ 1.45 (8) here, r2 is a radius of curvature of the image side surface of the first lens L1 disposed closest to the object side, f is the focal length of the entire objective optical system during normal observation, It is.
  • Conditional expression (8) defines conditions relating to correction of astigmatism and distortion. Endoscopic images originally help to secure a field of view by increasing distortion.
  • conditional expression (8) If the upper limit value of conditional expression (8) is exceeded, the meridional image plane is greatly inclined to the underside and astigmatism increases, which is not preferable.
  • the objective optical system according to the present embodiment satisfies the following conditional expression (9). -0.34 ⁇ f1 / ff ⁇ -0.18 (9) here, f1 is the focal length of the first lens L1 disposed closest to the object side, ff is the focal length of the positive lens located closest to the image side, It is.
  • Conditional expression (9) defines the conditions for reducing the error sensitivity related to the angle of view.
  • the error in the air gap between the first lens L1 and the second lens L2 greatly contributes to the fluctuation of the viewing angle.
  • the refractive power of the first lens L1 becomes weak and the manufacturing error sensitivity becomes small.
  • the air gap between the first lens L1 and the second lens L2 is changed to adjust the viewing angle to an appropriate value, the adjustment amount becomes too large, which causes the total length to increase. It is not preferable.
  • conditional expression (9) If the upper limit value of conditional expression (9) is exceeded, the refractive power of the first lens L1 becomes too strong, and manufacturing errors with respect to the viewing angle tend to occur. Further, when the viewing angle is adjusted, the influence of fluctuation due to the error after adjustment becomes large, which is not preferable.
  • the objective optical system according to the present embodiment satisfies the following conditional expression (10). 1.2 ⁇ df / dn ⁇ 5.6 (10) here, df is a distance from the object side surface of the positive lens disposed closest to the image side to the imaging surface; dn is the movement amount of the second group G2, It is.
  • Conditional expression (10) defines conditions for reducing the manufacturing error sensitivity of the image plane position of the objective optical system.
  • conditional expression (10) If the lower limit of conditional expression (10) is not reached, the sensitivity of the image plane position of the entire objective optical system with respect to manufacturing errors increases, and it becomes difficult to keep the balance between the near point and far point of the observation depth constant.
  • conditional expression (10) If the upper limit value of conditional expression (10) is exceeded, the image plane position sensitivity due to the position accuracy of the second group G2, which is the movable group, becomes high. For this reason, it is easy to cause a problem that the focus position is shifted with respect to the position shift of the second group G2 due to a manufacturing error, which is not preferable.
  • Example 1 The objective optical system according to Example 1 will be described.
  • 2A is a cross-sectional view of the objective optical system according to the present embodiment in a normal observation state (far-distance object point)
  • FIG. 2B is a cross-sectional view in a close-up observation state (short-distance object point). is there.
  • the objective optical system according to the present example includes, in order from the object side, a positive first group G1, an aperture stop S1, a negative second group G2, and a positive third group G3. .
  • the positive first group G1 includes, in order from the object side, a plano-concave first negative lens L1 having a concave surface facing the image side, a parallel flat plate F1, and a second positive meniscus lens L2 having a convex surface facing the image side.
  • a planoconvex third positive lens L3 having a convex surface facing the object side is provided.
  • An aperture stop S1 is disposed behind the first group G1 (on the imaging surface I side).
  • the negative second group G2 includes a fourth negative meniscus lens L4 having a convex surface directed toward the object side.
  • the fourth negative meniscus lens L4 moves to the image side (imaging surface I side) along the optical axis AX when focusing from the normal observation state (FIG. 2A) to the close observation state (FIG. 2B). To do.
  • the positive third group G3 has, in order from the object side, a biconvex fifth positive lens L5, a biconcave sixth negative lens L6, a biconvex seventh positive lens L7, and a convex surface directed toward the object side.
  • the fifth positive lens L5 and the sixth negative lens L6 constitute a cemented lens CL1.
  • An imaging element (not shown) is arranged behind the third group G3 (on the imaging surface I side).
  • a cover glass CG is attached to the front surface (object side surface) of the image sensor.
  • an eighth positive lens L8 is bonded to the front surface (object side surface) of the cover glass CG.
  • the eighth positive lens L8 has a role of a field lens.
  • the parallel plate F1 is a filter provided with a coating for cutting a specific wavelength, for example, 1060 nm of a YAG laser, 810 nm of a semiconductor laser, or an infrared region.
  • 3A, 3B, 3C, and 3D show spherical aberration (SA), astigmatism (AS), distortion aberration (DT), and lateral chromatic aberration (CC) in the normal observation state of this embodiment. ).
  • 3 (e), (f), (g), and (h) show spherical aberration (SA), astigmatism (AS), distortion (DT), and lateral chromatic aberration (CC) in the close-up observation state of this example. ).
  • These aberration diagrams show the respective wavelengths of 656.3 nm (C line), 486.1 nm (F line) and 546.1 nm (e line).
  • ⁇ indicates a half angle of view.
  • the same reference numerals are used for the aberration diagrams.
  • Example 2 An objective optical system according to Example 2 will be described.
  • 4A is a lens cross-sectional view of the objective optical system according to the present embodiment in a normal observation state (far-distance object point)
  • FIG. 4B is a lens cross-section in the close-up observation state (short-distance object point).
  • FIG. 4A is a lens cross-sectional view of the objective optical system according to the present embodiment in a normal observation state (far-distance object point)
  • FIG. 4B is a lens cross-section in the close-up observation state (short-distance object point).
  • the objective optical system according to the present example includes, in order from the object side, a positive first group G1, an aperture stop S1, a negative second group G2, and a positive third group G3. .
  • the positive first group G1 includes, in order from the object side, a plano-concave first negative lens L1 having a concave surface facing the image side, a parallel flat plate F1, and a second positive meniscus lens L2 having a convex surface facing the image side.
  • a planoconvex third positive lens L3 having a convex surface directed toward the object side.
  • An aperture stop S1 is disposed behind the first group G1 (on the imaging surface I side).
  • the negative second group G2 includes a fourth negative meniscus lens L4 having a convex surface directed toward the object side.
  • the fourth negative meniscus lens L4 moves to the image side (imaging surface I) along the optical axis AX when focusing from the normal observation state (FIG. 4A) to the close observation state (FIG. 4B). .
  • the positive third group G3 has, in order from the object side, a biconvex fifth positive lens L5, a biconcave sixth negative lens L6, a biconvex seventh positive lens L7, and a convex surface directed toward the object side.
  • the fifth positive lens L5 and the sixth negative lens L6 constitute a cemented lens CL1.
  • An imaging element (not shown) is arranged behind the third group G3 (on the imaging surface I side).
  • An eighth positive lens L8 is attached to the front surface (object side surface) of the image sensor.
  • the eighth positive lens also functions as a cover glass.
  • the eighth positive lens L8 has a role of a field lens.
  • the parallel plate F1 is a filter provided with a coating for cutting a specific wavelength, for example, 1060 nm of a YAG laser, 810 nm of a semiconductor laser, or an infrared region.
  • FIGS. 5A, 5B, 5C, and 5D show spherical aberration (SA), astigmatism (AS), distortion aberration (DT), and lateral chromatic aberration (CC) in the normal observation state of this embodiment.
  • FIGS. 5E, 5F, 5G, and 5H show spherical aberration (SA), astigmatism (AS), distortion aberration (DT), and lateral chromatic aberration (CC) in the close-up observation state of this example. ).
  • Example 3 An objective optical system according to Example 3 will be described.
  • 6A is a cross-sectional view of the objective optical system according to the present embodiment in a normal observation state (far-distance object point)
  • FIG. 6B is a cross-sectional view in a close-up observation state (short-distance object point). is there.
  • the objective optical system according to the present example includes, in order from the object side, a positive first group G1, an aperture stop S1, a negative second group G2, and a positive third group G3. .
  • the positive first group G1 includes, in order from the object side, a plano-concave first negative lens L1 having a concave surface facing the image side, a parallel flat plate F1, and a second positive meniscus lens L2 having a convex surface facing the image side. And a third positive meniscus lens L3 having a convex surface facing the object side.
  • An aperture stop S1 is disposed behind the first group G1 (on the imaging surface I side).
  • the negative second group G2 includes a fourth negative meniscus lens L4 having a convex surface directed toward the object side.
  • the fourth negative meniscus lens L4 moves to the image side (imaging surface I) along the optical axis AX when focusing from the normal observation state (FIG. 6A) to the close observation state (FIG. 6B). .
  • the positive third group G3 includes a biconvex positive fifth lens L5, a negative sixth meniscus lens L6 having a convex surface facing the image side, and a plano-convex positive seventh lens having a convex surface facing the object side. L7.
  • the positive fifth lens L5 and the negative sixth meniscus lens L6 constitute a cemented lens CL1.
  • An imaging element (not shown) is arranged behind the third group G3 (on the imaging surface I side).
  • a seventh positive lens is attached to the front surface (object side surface) of the image sensor.
  • the seventh positive lens L7 also functions as a cover glass.
  • the seventh positive lens L7 has a role of a field lens.
  • the parallel plate F1 is a filter provided with a coating for cutting a specific wavelength, for example, 1060 nm of a YAG laser, 810 nm of a semiconductor laser, or an infrared region.
  • FIGS. 7E, 7F, 7G, and 7H show spherical aberration (SA), astigmatism (AS), distortion aberration (DT), and lateral chromatic aberration (CC) in the close-up observation state of this example. ).
  • FIG. 8A is a cross-sectional view of the objective optical system according to the present embodiment in a normal observation state (distant object point), and FIG. 8B is a cross-sectional view in a close observation state (short distance object point). is there.
  • the objective optical system according to the present example includes, in order from the object side, a positive first group G1, an aperture stop S1, a negative second group G2, and a positive third group G3. .
  • the positive first group G1 includes, in order from the object side, a plano-concave first negative lens L1 having a concave surface facing the image side, a parallel flat plate F1, and a second positive meniscus lens L2 having a convex surface facing the image side. And a third positive meniscus lens L3 having a convex surface facing the object side.
  • An aperture stop S1 is disposed behind the first group G1 (on the imaging surface I side).
  • the negative second group G2 includes a fourth negative meniscus lens L4 having a convex surface directed toward the object side.
  • the fourth negative meniscus lens L4 moves to the image side (image plane I) along the optical axis AX when focusing from the normal observation state (FIG. 8A) to the close observation state (FIG. 8B). .
  • the positive third group G3 includes a biconvex fifth positive lens L5, a biconcave sixth negative lens L6, and a planoconvex seventh positive lens L7 having a convex surface directed toward the object side.
  • the fifth positive lens L5 and the sixth negative lens L6 constitute a cemented lens CL1.
  • An imaging element (not shown) is arranged behind the third group G3 (on the imaging surface I side).
  • a cover glass CG is attached to the front surface (object side surface) of the image sensor.
  • a positive seventh lens L7 is cemented to the front surface of the cover glass CG.
  • the positive seventh lens L7 has a role of a field lens.
  • the parallel plate F1 is a filter provided with a coating for cutting a specific wavelength, for example, 1060 nm of a YAG laser, 810 nm of a semiconductor laser, or an infrared region.
  • FIGS. 9A, 9B, 9C, and 9D show spherical aberration (SA), astigmatism (AS), distortion aberration (DT), and lateral chromatic aberration (CC) in the normal observation state of this embodiment. ).
  • FIGS. 9 (e), (f), (g), and (h) show spherical aberration (SA), astigmatism (AS), distortion (DT), and lateral chromatic aberration (CC) in the close-up observation state of this example. ).
  • r are the radius of curvature of each lens surface
  • d is the distance between the lens surfaces
  • ne is the refractive index of the e-line of each lens
  • ⁇ d is the Abbe number of each lens
  • Fno is the F number
  • ⁇ is the half field angle
  • IH is the image height.
  • Example 2 Example 3
  • Example 4 (1) ff / f 5.84 6.27 5.67 5.57 (2) fg2 / f -10.24 -13.64 -22.38 -22.00 (3) rf / f 3.03 3.25 2.94 2.88 (4) df / ff 0.20 0.22 0.35 0.35 (5) dn / f 0.23 0.38 0.94 0.94 (6) fg2 / fg1 -4.68 -5.72 -7.62 -7.72 (7) fg2 / fg3 -2.96 -3.72 -6.27 -6.50 (8) r2 / f 1.14 1.35 1.32 1.31 (9) f1 / ff -0.22 -0.24 -0.26 -0.26 (10) df / dn 5.04 3.57 2.12 2.10
  • the invention of the following structures is guide
  • (Additional item 1) In order from the object side, it has a positive first group, a negative second group, and a positive third group, Focusing is performed by moving the second group, The most image side lens is a plano-convex positive lens with a convex surface facing the object side.
  • the plane of the plano-convex positive lens has a configuration that is directly attached to the imaging surface or a configuration that is bonded to a cover glass formed on the imaging surface and satisfies the following conditional expression (1).
  • An objective optical system characterized by that. 5 ⁇ ff / f ⁇ 8 (1)
  • ff is the focal length of the plano-convex positive lens arranged closest to the image side
  • f is the focal length of the entire objective optical system during normal observation, It is.
  • the most image side lens is a plano-convex positive lens with a convex surface facing the object side.
  • the plane of the plano-convex positive lens has a configuration that is directly attached to the imaging surface or a configuration that is bonded to a cover glass formed on the imaging surface, and satisfies the following conditional expression (1 ′)
  • An objective optical system 5.5 ⁇ ff / f ⁇ 6 (1 ′) here, ff is the focal length of the plano-convex positive lens arranged closest to the image side, f is the focal length of the objective optical system during normal observation, It is.
  • the present invention is useful for an objective optical system having a focusing function, particularly an objective optical system for an endoscope capable of close-up observation, and other objective optical systems suitable for photographing lenses such as a small consumer camera.

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Abstract

物点距離の変化に応じてフォーカシングが可能であり、製造誤差感度を低減し、高画素で小型の撮像素子に対応した高性能で明るい対物光学系を提供する。　物体側から順に、正の第１群Ｇ１と、負の第２群Ｇ２と、正の第３群Ｇ３と、を有し、第２群Ｇ２を移動することでフォーカシングを行い、最も像側のレンズは、物体側に凸面を向けた平凸正レンズＬ８であり、平凸正レンズＬ８の平面は、撮像面Ｉに直接貼り付けられている構成、または、撮像面Ｉ上に形成されたカバーガラスＣＧに接合されている構成であり、以下の条件式（１）を満足することを特徴とする。　５＜ｆｆ／ｆ＜８　（１）　ここで、　ｆｆは、最も像側に配置された平凸正レンズの焦点距離、　ｆは、通常観察時の対物光学系全系の焦点距離、 である。

Description

対物光学系
　本発明は、フォーカシング（合焦）機能を有する対物光学系に関し、特に、近接観察可能な内視鏡用の対物光学系、その他民生用の小型カメラ等に好適な撮影用の対物光学系に関するものである。
　一般的な内視鏡用の対物光学系は、物体側におおよそ５～１００ｍｍの広い範囲の被写界深度を有している。このような対物光学系を搭載した内視鏡は、固体撮像素子として、主にＣＣＤやＣＭＯＳなどを用いて、画像を取得している。
　近年、診断の精度を向上させるために、内視鏡画像の高画質化が求められている。このため、撮像素子の高画素化が進んでいる。高画素を有する撮像素子を使用した場合、回折による画質劣化を避けるためには、対物光学系のＦナンバーを小さくする必要がある。また、高画素を有する撮像素子を使用した場合、画素数の増加の影響により撮像素子が大きくなると、対物光学系の焦点距離も大きくする必要がある。
　このため、高画素な撮像素子を用いる内視鏡の対物光学系は、被写界深度が狭くなってきている。これにより、従来並みの被写界深度を確保するために、フォーカシング機能を有する対物光学系の必要性が増してきている。
　特許文献１、２、３は、近距離物点へのフォーカシングが可能である拡大内視鏡用の対物光学系を開示している。この対物光学系は、正・負・正の３群で構成されている。特許文献４は、負・正・負の３群で構成されている拡大内視鏡用の対物光学系を開示している。特許文献５は、焦点距離が可変であり、負・正の２群で構成されている内視鏡用の対物光学系を開示している。特許文献６は、焦点調節可能であり、少なくとも負・正・正の３群を有する内視鏡用の対物光学系を開示している。
　また、特許文献４、５、６は、屈折力を有するフィールドレンズを対物光学系の最も像面側に配置している対物光学系を開示している。
特公昭６１－０４４２８３号公報 特開平０６－３１７７４４号公報 特開平１１－３１６３３９号公報 特開２０００－２６７００２号公報 特許３７６５５００号公報 特公平０４－３８５１号公報
　近年、拡大内視鏡に搭載されている高画素化された撮像素子は年々小型化してきている。このため、従来技術の光学系をそのまま縮小、小型化したような対物光学系では、製造誤差感度が大きい。即ち、偏心等の組立誤差に対する光学性能への影響が大きくなってきている。
　また、像面上でのピント位置の感度も高くなるため、観察深度の製造誤差のばらつきが大きくなるといった問題が生じやすい。
　特許文献１から６に開示されている何れの対物光学系もＦナンバーが大きい。このため、小型、高精細な撮像素子に対応した光学性能を有しているとは言い難いこともある。さらに、これらの対物光学系のＦナンバーを小さくした場合でも、所望の収差性能を得ることは、容易ではない。このため、特許文献１～６に開示された対物光学系は、高精細な撮像素子に対して十分には対応していない場合がある。
　また、対物光学系を高精細で小型の撮像素子に組み付けるために、対物光学系の焦点位置を撮像面に合わせる調整作業も高精度化する。これに関して、対物光学系の撮像素子側に配置されているレンズに屈折力を持たせることで誤差感度を低減できる。
　このような撮像素子側のレンズに屈折力を持たせている拡大内視鏡用の対物光学系が特許文献４から６に開示されている。しかしながら、これらの特許文献に開示されている対物光学系の撮像面直近に配置されているフィールドレンズは、主に撮像面へ入射する光線のテレセン性を確保するために配置されている。そのため、撮像素子側に配置されているレンズの屈折力としてはやや小さいものも多い。このため、特許文献４から６に開示された対物光学系は、ピント位置の調整に係わる製造誤差感度を低減するには、その効果は十分ではない。
　本発明は上記の点を鑑みてなされたものであり、物点距離の変化に応じてフォーカシングが可能であり、製造誤差感度を低減し、高画素で小型の撮像素子に対応した高性能で明るい対物光学系を提供することを目的とする。
　上述した課題を解決し、目的を達成するために、本発明の少なくとも幾つかの実施形態に係る対物光学系は、物体側から順に、正の第１群と、負の第２群と、正の第３群と、を有し、第２群を移動することでフォーカシングを行い、最も像側のレンズは、物体側に凸面を向けた平凸正レンズであり、平凸正レンズの平面は、撮像面に直接貼り付けられている構成、または、撮像面上に形成されたカバーガラスに接合されている構成であり、以下の条件式（１）を満足することを特徴とする。
　５＜ｆｆ／ｆ＜８　　　（１）
　ここで、
　ｆｆは、最も像側に配置された平凸正レンズの焦点距離、
　ｆは、通常観察時の対物光学系全系の焦点距離、
である。
　本発明の一実施形態は、物点距離の変化に応じてフォーカシングが可能であり、製造誤差感度を低減し、高画素で小型の撮像素子に対応した高性能で明るい対物光学系を提供できるという効果を奏する。
一実施形態に係る対物光学系のレンズ断面図及び撮像面近傍のレンズ断面図である。 実施例１に係る対物光学系のレンズ断面図である。 実施例１に係る対物光学系の収差図である。 実施例２に係る対物光学系のレンズ断面図である。 実施例２に係る対物光学系の収差図である。 実施例３に係る対物光学系のレンズ断面図である。 実施例３に係る対物光学系の収差図である。 実施例４に係る対物光学系のレンズ断面図である。 実施例４に係る対物光学系の収差図である。
　以下に、実施形態に係る対物光学系を図面に基づいて詳細に説明する。なお、この実施形態により、この発明が限定されるものではない。
　各実施形態のレンズ断面図について説明する。図１において、（ａ）、（ｂ）は、実施形態に係る対物光学系のレンズ断面図である。
　各実施例のレンズ断面図について説明する。図２、４、６、８において、（ａ）は、対物光学系の通常観察状態におけるレンズ断面図である。（ｂ）は、対物光学系の近接観察状態におけるレンズ断面図である。
　各実施例の収差図について説明する。図３、５、７、９において、（ａ）は通常観察状態における球面収差（ＳＡ）、（ｂ）は通常観察状態における非点収差（ＡＳ)、（ｃ）は通常観察状態における歪曲収差（ＤＴ)、（ｄ）は通常観察状態における倍率色収差（ＣＣ）を示している。
　また、図３、５、７、９において、（ｅ）は近接観察状態における球面収差（ＳＡ）、（ｆ）は近接観察状態における非点収差（ＡＳ)、（ｇ）は近接観察状態における歪曲収差（ＤＴ)、（ｈ）は近接観察状態における倍率色収差（ＣＣ）を示している。
　第１実施形態の対物光学系は、物体側から順に、正の屈折力を有する第１群Ｇ１と、明るさ絞りＳ１と、負の屈折力を有する第２群Ｇ２と、正の屈折力を有する第３群Ｇ３と、を有している。
　具体的には、図１（ａ）に示すように、正の第１群Ｇ１は、物体側から順に、像側に凹面を向けた第１負レンズＬ１と、平行平板Ｆ１と、第２正レンズＬ２と、第３正レンズＬ３を有する。第２群Ｇ２は、第４負レンズＬ４を有する。第２群Ｇ２を、光軸ＡＸに沿って移動することでフォーカシングを行っている。正の第３群Ｇ３は、物体側から順に、第５正レンズＬ５と、第６負レンズＬ６と、第７正レンズＬ７を有する。第５正レンズＬ５と、第６負レンズＬ６とは接合されて、接合レンズＣＬ１を構成している。
　最も像側のレンズは、物体側に凸面を向けた平凸の第７正レンズＬ７である。平凸の第７正レンズＬ７の平面は、撮像面Ｉに直接貼り付けられている。
　明るさ絞りＳ１は、第１群Ｇ１と、第２群Ｇ２との間に配置されている。また、第１負レンズＬ１と第２正レンズＬ２の間に、平行平板Ｆ１が配置されている。平行平板Ｆ１は、対物光学系中の任意の位置に配置することができる。
　図１（ｂ）は、本発明の第２実施形態に係る対物光学系の断面構成を示す図である。本実施形態の対物光学系は、物体側から順に、正の屈折力を有する第１群Ｇ１と、明るさ絞りＳ１と、負の屈折力を有する第２群Ｇ２と、正の屈折力を有する第３群Ｇ３と、を有している。
　具体的には、図１（ｂ）に示すように、正の第１群Ｇ１は、物体側から順に、第１負レンズＬ１と、平行平板Ｆ１と、第２正レンズＬ２と、第３正レンズＬ３と、を有する。第２群Ｇ２は、第４負レンズＬ４を有する。第２群Ｇ２を、光軸ＡＸに沿って移動することでフォーカシングを行っている。正の第３群Ｇ３は、物体側から順に、第５正レンズＬ５と、第６負レンズＬ６と、第７正レンズＬ７と、第８正レンズＬ８と、カバーガラスＣＧと、を有する。
　第５正レンズＬ５と、第６負レンズＬ６と、は接合されて、接合レンズＣＬ１を構成している。第８正レンズＬ８と、カバーガラスＣＧと、は接合されている。
　最も像側のレンズは、物体側に凸面を向けた平凸の第８正レンズＬ８である。平凸の第８正レンズＬ８の平面は、撮像面Ｉ上に形成されたカバーガラスＣＧに接合されている。
　明るさ絞りＳ１は、第１群Ｇ１と、第２群Ｇ２との間に配置されている。また、第１負レンズＬ１と第２正レンズＬ２の間に、平行平板Ｆ１が配置されている。平行平板Ｆ１は、対物光学系中の任意の位置に配置することができる。
　また、図１（ｃ）、図１（ｄ）に示すように、各実施形態において、対物光学系の撮像面Ｉ近傍には、撮像素子ＩＭＧが配置されている。このように、対物光学系と撮像素子ＩＭＧとを組み合わせて、撮像光学系を構成しても良い。
　また、各実施形態において、以下の条件式（１）を満足することが望ましい。
　５＜ｆｆ／ｆ＜８　　　（１）
　ここで、
　ｆｆは、最も像側に配置された平凸正レンズの焦点距離、
　ｆは、通常観察時の対物光学系全系の焦点距離、
である。
　条件式（１）は、対物光学系の像面位置合わせに関して最適な光学系とするための条件を規定している。
　通常、対物光学系の像面位置を合わせる際、対物光学系全体を光軸ＡＸに沿って移動する。これにより、最良像面の位置と、撮像面の位置と、を合わせている。ここで、高精細で小型な撮像素子に対応した対物光学系では、最小錯乱円の径が非常に小さい。このため、対物光学系の位置に関して誤差感度が高くなってしまう。
　そのため、撮像面側に正の屈折力を有するレンズを配置する。また、像面位置を合わせる際に移動するレンズを対物光学系を構成するレンズのうちの一部のレンズとする。これにより、像面位置合わせを行う際に移動するレンズの屈折力を緩めることができる。この結果、誤差感度に強い対物光学系とすることができる。
　条件式（１）の下限値を下回ると、最も像側のレンズの焦点距離が小さくなりすぎるため、誤差感度は低減できる。しかしながら、条件式（１）の下限値を下回ると、最も像側のレンズで発生する球面収差が大きくなってしまう。このため、高精細な撮像素子に対応した対物光学系とはなりえない。
　条件式（１）の上限値を上回ると、感度低減の効果が少なくなり、撮像面側に配置されたレンズに光学的な屈折力も持たせた意義がほとんどなくなってしまうため好ましくない。
　条件式（１）に代えて、以下の条件式（１´）を満足することが好ましい。
　５．５＜ｆｆ／ｆ＜６　　　（１´）
　条件式（１´）を満足することで、条件式（１）の効果がより一層大きくなり、製造誤差感度が低減することが可能となる。
　また、条件式（１´）を満足する対物光学系は、各群の屈折力は問わずに、物体側から順に、第１群、第２群、第３群の３つのレンズ群を有する。そして、第２群のみを光軸に沿って移動することでフォーカシングを行う。最も像側に配置されたレンズは、物体側に凸面を向けた平凸正レンズである。平凸正レンズは、撮像面に直接貼り付いている構成、または、撮像面上に形成されたカバーガラスに接合されている構成である。
　各レンズ群の屈折力配置に関わらず、条件式（１´）を満足することで、製造誤差感度に強く、最良像面位置の調整が容易な対物光学系を実現することができる。
　図１（ａ）に示すように、最も像側に配置されている第７正レンズＬ７は、物体側に凸面を向けた平凸レンズである。第７正レンズＬ７の像側の平面は、撮像面Ｉに直接貼り付いている構成である。
　また、図１（ｂ）に示すように、最も像側に配置されている正の第８レンズＬ８は、物体側に凸面を向けた平凸レンズである。撮像素子には、撮像面Ｉを保護するために平行平板がカバーガラスＣＧとして貼り付けられている。第８レンズＬ８の像側の平面は、カバーガラスＣＧに直接貼り付いている構成である。
　このように、最も像側に配置された最終の正レンズは、撮像面Ｉに貼り付いていることが望ましく、その際、カバーガラス（平行平板）ＣＧに貼り合わせる構成、撮像面Ｉ上に直接貼り付ける構成の何れの構成でも良い。
　最も像側に配置された正レンズが、撮像素子に貼り付いていない構成の場合、撮像素子から空気間隔を隔ててレンズを保持する必要がある。このため、保持部材が新たに必要となるばかりか、撮像素子を保持する枠部材が光軸方向に大型化してしまうため好ましくない。
　また、第１実施形態、第２実施形態において、第２群Ｇ２は、第４負レンズＬ４を有する。第４負レンズＬ４は、物体側に凸面を向けた負メニスカスレンズである。
　通常観察時から近接観察時まで、物点の位置の変動に伴いフォーカシング（ピント合わせ）を行う際には、少なくとも１つの群を動かしてフォーカシングを行う必要がある。フォーカシングのために移動させるレンズ群は、対物光学系を構成する複数のレンズ群のうち、何れのレンズ群を動かしても良い。
　また、その可動群は、１つのレンズ群又は複数のレンズ群でも良い。ここで、可動群が１つのレンズ群のみの場合、対物光学系の機械的な構造を簡略化できるという効果を奏する。
　上述のように、第１実施形態、第２実施形態の対物光学系では、第２群を移動させてフォーカシングを行っている。フォーカシング時、第４負レンズＬ４は、光軸ＡＸに沿って移動する。
　なお、フォーカシングのため、対物光学系の全体または撮像素子自体を動かす方法も考えられる。しかしながら、この方法では、可動させるレンズ群、または撮像素子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、また機構自体も大型化する必要があるので、好ましくない。
　また、本実施形態に係る対物光学系は、以下の条件式（２）を満足することが望ましい。
　－２４＜ｆｇ２／ｆ＜－８　　　（２）
　ここで、
　ｆｇ２は、第２群Ｇ２の焦点距離、
　ｆは、通常観察時の対物光学系全系の焦点距離、
である。
　条件式（２）を満足することにより、フォーカシング時の誤差感度を低減し、収差変動も抑えることができる。
　条件式（２）の下限値を下回ると、第２群Ｇ２の屈折力が強くなるため、像面上における第２群Ｇ２の誤差感度が大きくなる。このため、第２群Ｇ２の位置ずれによって、撮像面でのピント位置のずれが大きくなるため好ましくない。
　また、条件式（２）の下限値を下回ると、フォーカシングの移動に際し、第２群Ｇ２の傾き、偏心による光学性能の劣化が顕著になってしまう。
　条件式（２）の上限値を上回ると、フォーカシングに伴う像面湾曲の変動が大きくなり、通常観察時と近接観察時における像面位置に著しい差を生ずるため好ましくない。
　さらに、フォーカシングの際の第２群の誤差感度を低減させるためには、条件式（２）に代えて、以下の条件式（２´）を満足することが好ましい。
　－２４＜ｆｇ２／ｆ＜－１４　　　（２´）
　条件式（２´）の下限値を下回らないようにすることで、第２群Ｇ２の偏心による光学性能劣化をさらに軽減することができる。
　また、本実施形態に係る対物光学系は、以下の条件式（３）を満足することが望ましい。
　２＜ｒｆ／ｆ＜４　　　（３）
　ここで、
　ｒｆは、最も像側に配置された正レンズの物体側面の曲率半径、
　ｆは、通常観察時の対物光学系全系の焦点距離、
である。
　条件式（３）は、撮像面への入射角度を制限するための条件を規定している。撮像素子が小型化しているため、撮像素子への入射光線の入射角度は、ある程度の範囲内にある必要がある。
　条件式（３）の下限値を下回ると、最も像側に配置された最終レンズの最終面（像側面）での光線の曲がりは大きくなり、テレセントリックな光学系となる。しかしながら、光線高が大きくなるためレンズの大径化を招き好ましくない。また、最終レンズの入射面における球面収差の発生量も大きくなってしまう。
　条件式（３）の上限値を上回ると、撮像面への光線の斜入射角度が大きくなる。このため、各画素への光量の損失が大きくなり、周辺領域の減光の要因となり好ましくない。さらに、条件式（３）の上限値を上回ると、最も像側のレンズの屈折力が弱くなるため条件式（１）の範囲も超えてしまう。このため、対物光学系の像面位置合わせの際の感度低減効果が小さくなってしまうといった問題も生じる。
　また、本実施形態に係る対物光学系は、以下の条件式（４）を満足することが望ましい。
　０．１５＜ｄｆ／ｆｆ＜０．４　　　（４） 
　ここで、
　ｄｆは、最も像側に配置された正レンズの物体側面から撮像面までの距離、
　ｆｆは、最も像側に配置された正レンズの焦点距離、
である。
　条件式（４）の下限値を下回ると、最も像側に配置された最終正レンズの倍率が小さくなる。このため、像面位置調整の際の誤差感度が小さくならない。最終正レンズの曲率半径を条件式（３）の範囲内に設定したときでも、その効果は小さくなってしまう。
　条件式（４）の上限値を上回ると、像面位置調整の際の誤差感度は小さくなり過ぎ、調整量を多く取らなければならなくなる。そのため、撮像面と最終正レンズを保持する鏡筒と、最終正レンズより前のレンズを保持する鏡筒と、の嵌合部分の長さを大きくする必要があり、鏡筒全体の大型化を招き好ましくない。
　条件式（４）に代えて、以下の条件式（４´）を満足することが好ましい。
　０．２８＜ｄｆ／ｆｆ＜０．４　　　（４´）
　条件式（４´）の下限値を下回らないようにすることで、像面位置の誤差感度を小さくする効果がさらに大きくなる。
　また、本実施形態に係る対物光学系は、以下の条件式（５）を満足することが望ましい。
　０．２＜ｄｎ／ｆ＜１．２　　　（５）
　ここで、
　ｄｎは、第２群Ｇ２の移動量、
　ｆは、通常観察時の対物光学系全系の焦点距離、
である。
　条件式（５）の下限値を下回ると、フォーカシングの際の第２群Ｇ２の移動量が大きくなりすぎ、全長が長くなる一因となるため好ましくない。
　条件式（５）の上限値を上回ると、像面上における第２群Ｇ２の誤差感度が大きくなる。特に、広角な光学系では、誤差感度が大きいと、視野ケラレが発生しやすくなり、画像品位を著しく劣化させる要因となる。さらに、偏心によるコマ収差が大きくなるため、偏心の方向に応じた画面周辺部の画像劣化が発生するため好ましくない。
　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。
　０．６８＜ｄｎ／ｆ＜１．２　　　（５´） 
　条件式（５´）を満足することで、条件式（５）の効果がより一層大きくなり、第２群Ｇ２の製造誤差感度をさらに低減する効果が大きくなる。
　また、本実施形態に係る対物光学系は、以下の条件式（６）を満足することが望ましい。
　－８＜ｆｇ２／ｆｇ１＜－４　　　（６）
　ここで、
　ｆｇ２は、第２群Ｇ２の焦点距離、
　ｆｇ１は、第１群Ｇ１の焦点距離、
である。
　条件式（６）は、第２群Ｇ２の屈折力を適切にすることで、フォーカシング時における像面変動を抑え、また小型化へ寄与するための条件を規定している。
　条件式（６）の下限値を下回ると、第２群Ｇ２の屈折力が弱くなるため移動量が大きくなりすぎ、全系の大型化を招いてしまう。
　条件式（６）の上限値を上回ると、フォーカシングに伴う像面湾曲の変動が大きくなり、通常観察時と近接観察時における像面位置に著しい差が出てくるため好ましくない。
　また、本実施形態に係る対物光学系は、以下の条件式（７）を満足することが望ましい。
　－７．６＜ｆｇ２／ｆｇ３＜－２．４　　　（７）
　ここで、
　ｆｇ２は、第２群Ｇ２の焦点距離、
　ｆｇ３は、第３群Ｇ３の焦点距離、
である。
　条件式（７）は、像面湾曲を適切に補正する条件を規定している。
　条件式（７）の下限値を下回ると、像面がオーバーに傾き、また、条件式（７）の上限値を上回ると、像面がアンダーに倒れてしまう。これにより、画面の中心部分と周辺部でピントの合わない画像となってしまうため好ましくない。
　また、本実施形態に係る対物光学系は、以下の条件式（８）を満足することが望ましい。
　１．０５＜ｒ２／ｆ＜１．４５　　　（８）
　ここで、
　ｒ２は、最も物体側に配置された第１レンズＬ１の像側面の曲率半径、
　ｆは、通常観察時の対物光学系全系の焦点距離、
である。
　条件式（８）は、非点収差の補正と歪曲収差の補正に関する条件を規定している。内視鏡画像は元来歪曲収差を大きくすることで視野を確保する一助としている。
　しかしながら、条件式（８）の下限値を下回ると、歪曲収差が大きくなり過ぎるため必要以上に画角が大きくなり過ぎる。この結果、周辺部において像がつぶれてしまい好ましくない。さらには、ペッツバール像面がプラスに大きく傾き像面湾曲が大きくなってしまう。
　条件式（８）の上限値を上回ると、メリジオナル像面がアンダーに大きく傾くとともに非点収差が大きくなり好ましくない。
　また、本実施形態に係る対物光学系は、以下の条件式（９）を満足することが望ましい。
　－０．３４＜ｆ１／ｆｆ＜－０．１８　　　（９）
　ここで、
　ｆ１は、最も物体側に配置された第１レンズＬ１の焦点距離、
　ｆｆは、最も像側に配置された正レンズの焦点距離、
である。
　条件式（９）は、画角に関する誤差感度低減のための条件を規定している。第１レンズＬ１と第２レンズＬ２との間の空気間隔の誤差が視野角の変動に大きく寄与する。第１レンズＬ１の焦点距離を条件式（９）の範囲とすることで製造誤差に強い対物光学系を得られる。
　条件式（９）の下限値を下回ると、第１レンズＬ１の屈折力が弱くなり、製造誤差感度は小さくなる。しかしながら、第１レンズＬ１と第２レンズＬ２の空気間隔を変化させて視野角を適正な値になるように調整しようとした場合、調整量が大きくなり過ぎ、全長が長くなる一因となるため好ましくない。
　条件式（９）の上限値を上回ると、第１レンズＬ１の屈折力が強くなりすぎ、視野角に対する製造誤差が発生しやすくなってしまう。また視野角調整をした場合、調整後の誤差による変動の影響も大きくなるので、好ましくない。
　また、本実施形態に係る対物光学系は、以下の条件式（１０）を満足することが望ましい。
　１．２＜ｄｆ／ｄｎ＜５．６　　　（１０）
　ここで、
　ｄｆは、最も像側に配置された正レンズの物体側面から撮像面までの距離、
　ｄｎは、第２群Ｇ２の移動量、
である。
　条件式（１０）は、対物光学系の像面位置の製造誤差感度を低減するための条件を規定している。
　条件式（１０）の下限値を下回ると、製造誤差に対する対物光学系全体の像面位置感度が高くなり、観察深度の近点と遠点とのバランスを一定に保持することが困難となる。
　条件式（１０）の上限値を上回ると、可動群である第２群Ｇ２の位置精度による像面位置感度が高くなる。このため、製造誤差による第２群Ｇ２の位置ずれに対しピント位置がずれてしまうといった不具合が生じやすくなり好ましくない。
（実施例１）
　実施例１に係る対物光学系について説明する。図２（ａ）は、本実施例に係る対物光学系の、通常観察状態（遠距離物点）における断面図、図２（ｂ）は、近接観察状態（近距離物点）における断面図である。
　本実施例に係る対物光学系は、物体側から順に、正の第１群Ｇ１と、明るさ絞りＳ１と、負の第２群Ｇ２と、正の第３群Ｇ３と、を有している。
　正の第１群Ｇ１は、物体側から順に、像側に凹面を向けた平凹の第１負レンズＬ１と、平行平板Ｆ１と、像側に凸面を向けた第２正メニスカスレンズＬ２と、物体側に凸面を向けた平凸の第３正レンズＬ３を有している。第１群Ｇ１の後方（撮像面Ｉ側）には、明るさ絞りＳ１が配置されている。
　負の第２群Ｇ２は、物体側に凸面を向けた第４負メニスカスレンズＬ４を有している。第４負メニスカスレンズＬ４は、通常観察状態（図２（ａ））から近接観察状態（図２（ｂ））へフォーカシングするに際して、光軸ＡＸに沿って像側（撮像面Ｉ側）に移動する。
　正の第３群Ｇ３は、物体側から順に、両凸の第５正レンズＬ５と、両凹の第６負レンズＬ６と、両凸の第７正レンズＬ７と、物体側に凸面を向けた平凸の第８正レンズＬ８と、を有している。
　第５正レンズＬ５と、第６負レンズＬ６と、は接合された接合レンズＣＬ１を構成する。
　第３群Ｇ３の後方（撮像面Ｉ側）には図示しない撮像素子が配置されている。撮像素子の前面（物体側面）にはカバーガラスＣＧが貼り付けられている。本実施例では、カバーガラスＣＧの前面（物体側面）に第８正レンズＬ８が接合されている。第８正レンズＬ８、はフィールドレンズの役割を有している。
　平行平板Ｆ１は、特定の波長、例えばＹＡＧレーザーの１０６０ｎｍ、半導体レーザーの８１０ｎｍ、あるいは赤外域をカットするためのコーティングが施されたフィルターである。
　図３（ａ）、（ｂ）、（ｃ）、（ｄ）は、本実施例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）を示す。図３（ｅ）、（ｆ）、（ｇ）、（ｈ）は、本実施例の近接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）を示す。
　これら、諸収差図は、６５６．３ｎｍ（Ｃ線）、４８６．１ｎｍ（Ｆ線）及び５４６．１ｎｍ（ｅ線）の各波長について示している。また、各図中、”ω”は半画角を示す。以下、収差図に関しては、同様の符号を用いる。
（実施例２）
　実施例２に係る対物光学系について説明する。図４（ａ）は、本実施例に係る対物光学系の、通常観察状態（遠距離物点）におけるレンズ断面図、図４（ｂ）は、近接観察状態（近距離物点）におけるレンズ断面図である。
　本実施例に係る対物光学系は、物体側から順に、正の第１群Ｇ１と、明るさ絞りＳ１と、負の第２群Ｇ２と、正の第３群Ｇ３と、を有している。
　正の第１群Ｇ１は、物体側から順に、像側に凹面を向けた平凹の第１負レンズＬ１と、平行平板Ｆ１と、像側に凸面を向けた第２正メニスカスレンズＬ２と、物体側に凸面を向けた平凸の第３正レンズＬ３と、を有している。第１群Ｇ１の後方（撮像面Ｉ側）には、明るさ絞りＳ１が配置されている。
　負の第２群Ｇ２は、物体側に凸面を向けた第４負メニスカスレンズＬ４を有している。第４負メニスカスレンズＬ４は、通常観察状態（図４（ａ））から近接観察状態（図４（ｂ））へフォーカシングするに際して、光軸ＡＸに沿って像側（撮像面Ｉ）に移動する。
　正の第３群Ｇ３は、物体側から順に、両凸の第５正レンズＬ５と、両凹の第６負レンズＬ６と、両凸の第７正レンズＬ７と、物体側に凸面を向けた平凸の第８正レンズＬ８と、を有している。第５正レンズＬ５と、第６負レンズＬ６とは接合された接合レンズＣＬ１を構成する。
　第３群Ｇ３の後方（撮像面Ｉ側）には図示しない撮像素子が配置されている。撮像素子の前面（物体側面）に第８正レンズＬ８が貼り付けられている。本実施例では、第８正レンズがカバーガラスの機能を兼ねている。また、第８正レンズＬ８は、フィールドレンズの役割を有している。
　平行平板Ｆ１は、特定の波長、例えばＹＡＧレーザーの１０６０ｎｍ、半導体レーザーの８１０ｎｍ、あるいは赤外域をカットするためのコーティングが施されたフィルターである。
　図５（ａ）、（ｂ）、（ｃ）、（ｄ）は、本実施例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）を示す。図５（ｅ）、（ｆ）、（ｇ）、（ｈ）は、本実施例の近接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）を示す。
（実施例３）
　実施例３に係る対物光学系について説明する。図６（ａ）は、本実施例に係る対物光学系の、通常観察状態（遠距離物点）における断面図、図６（ｂ）は、近接観察状態（近距離物点）における断面図である。
　本実施例に係る対物光学系は、物体側から順に、正の第１群Ｇ１と、明るさ絞りＳ１と、負の第２群Ｇ２と、正の第３群Ｇ３と、を有している。
　正の第１群Ｇ１は、物体側から順に、像側に凹面を向けた平凹の第１負レンズＬ１と、平行平板Ｆ１と、像側に凸面を向けた第２正メニスカスレンズＬ２と、物体側に凸面を向けた第３正メニスカスレンズＬ３と、を有している。第１群Ｇ１の後方（撮像面Ｉ側）には、明るさ絞りＳ１が配置されている。
　負の第２群Ｇ２は、物体側に凸面を向けた第４負メニスカスレンズＬ４を有している。第４負メニスカスレンズＬ４は、通常観察状態（図６（ａ））から近接観察状態（図６（ｂ））へフォーカシングするに際して、光軸ＡＸに沿って像側（撮像面Ｉ）に移動する。
　正の第３群Ｇ３は、両凸の正の第５レンズＬ５と、像側に凸面を向けた負の第６メニスカスレンズＬ６と、物体側に凸面を向けた平凸の正の第７レンズＬ７と、を有している。正の第５レンズＬ５と、負の第６メニスカスレンズＬ６とは接合された接合レンズＣＬ１を構成する。
　第３群Ｇ３の後方（撮像面Ｉ側）には図示しない撮像素子が配置されている。撮像素子の前面（物体側面）に第７正レンズが貼り付けられている。本実施例では、第７正レンズＬ７がカバーガラスの機能を兼ねている。また、第７正レンズＬ７はフィールドレンズの役割を有している。
　平行平板Ｆ１は、特定の波長、例えばＹＡＧレーザーの１０６０ｎｍ、半導体レーザーの８１０ｎｍ、あるいは赤外域をカットするためのコーティングが施されたフィルターである。
　図７（ａ）、（ｂ）、（ｃ）、（ｄ）は、本実施例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）を示す。図７（ｅ）、（ｆ）、（ｇ）、（ｈ）は、本実施例の近接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）を示す。
（実施例４）
　実施例４に係る対物光学系について説明する。図８（ａ）は、本実施例に係る対物光学系の、通常観察状態（遠距離物点）における断面図、図８（ｂ）は、近接観察状態（近距離物点）における断面図である。
　本実施例に係る対物光学系は、物体側から順に、正の第１群Ｇ１と、明るさ絞りＳ１と、負の第２群Ｇ２と、正の第３群Ｇ３と、を有している。
　正の第１群Ｇ１は、物体側から順に、像側に凹面を向けた平凹の第１負レンズＬ１と、平行平板Ｆ１と、像側に凸面を向けた第２正メニスカスレンズＬ２と、物体側に凸面を向けた第３正メニスカスレンズＬ３と、を有している。第１群Ｇ１の後方（撮像面Ｉ側）には、明るさ絞りＳ１が配置されている。
　負の第２群Ｇ２は、物体側に凸面を向けた第４負メニスカスレンズＬ４を有している。第４負メニスカスレンズＬ４は、通常観察状態（図８（ａ））から近接観察状態（図８（ｂ））へフォーカシングするに際して、光軸ＡＸに沿って像側（像面Ｉ）に移動する。
　正の第３群Ｇ３は、両凸の第５正レンズＬ５と、両凹の第６負レンズＬ６と、物体側に凸面を向けた平凸の第７正レンズＬ７を有している。第５正レンズＬ５と、第６負レンズＬ６とは接合された接合レンズＣＬ１を構成する。
　第３群Ｇ３の後方（撮像面Ｉ側）には図示しない撮像素子が配置されている。撮像素子の前面（物体側面）にはカバーガラスＣＧが貼り付けられている。本実施例では、カバーガラスＣＧの前面に正の第７レンズＬ７が接合されている。この正の第７レンズＬ７はフィールドレンズの役割を有している。
　平行平板Ｆ１は、特定の波長、例えばＹＡＧレーザーの１０６０ｎｍ、半導体レーザーの８１０ｎｍ、あるいは赤外域をカットするためのコーティングが施されたフィルターである。
　図９（ａ）、（ｂ）、（ｃ）、（ｄ）は、本実施例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）を示す。図９（ｅ）、（ｆ）、（ｇ）、（ｈ）は、本実施例の近接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）を示す。
　以下に、上記各実施例の数値データを示す。記号は、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、ＦｎｏはＦナンバー、ωは半画角、ＩＨは像高である。
数値実施例１
単位    ｍｍ
 
面データ
  面番号             r          d          ne        νd
      1              ∞        0.324     1.88815    40.76
      2             1.2000     0.800                        
      3              ∞        0.572     1.52300    65.13
      4              ∞        0.274     
      5            -2.8616     2.586     1.48915    70.23 
      6            -2.4484     0.044     
      7             3.5294     0.620     1.65222    33.79  
      8              ∞        0.030                     
      9(明るさ絞り)  ∞        可変
     10             3.1936     0.428     1.58482    40.75 
     11             2.0120     可変
     12             3.4274     1.314     1.73234    54.68
     13            -2.6080     0.428     1.93429    18.90 
     14           115.3248     0.058    
     15             9.4518     0.732     1.48915    70.23 
     16            -9.4518     1.662 
     17             3.1732     0.720     1.51825    64.14 
     18              ∞        0.500     1.50700    65.00
     19(撮像面)           
 
各種データ
                   通常観察状態     近接観察状態
  焦点距離            1.049            1.060
  Fno                 3.03             3.13
  物点距離           24.0              7.9
   d9                 0.228            0.470
   d11                1.144            0.702
   ω                68.35°           65.8°
  IH= 1.0mm
 
数値実施例２
単位  ｍｍ
 
面データ
  面番号             r          d          ne        νd
      1              ∞        0.383     1.88815    40.76
      2             1.3402     0.838
      3              ∞        0.450     1.52300    65.13
      4              ∞        0.752
      5            -3.4350     2.932     1.48915    70.23
      6            -2.8851     0.050
      7             3.9404     0.690     1.65222    33.79
      8              ∞        0.032      
      9(明るさ絞り)  ∞        可変
     10             2.7683     0.478     1.58482    40.75
     11             1.9215     可変
     12             3.2875     1.467     1.73234    54.68
     13            -2.9087     0.479     1.93429    18.90
     14            15.6199     0.064
     15             6.3609     1.066     1.48915    70.23
     16           -10.4249     1.089
     17             3.2323     1.372     1.51825    64.14
     18(撮像面)      
 
各種データ
  パラメータ        通常観察状態     近接観察状態
  焦点距離            0.995            1.014
  Fno                 3.02             3.10
  物点距離           20.0              8.75
   d9                 0.271            0.655
   d11                0.856            0.472
    ω                 79.55°              73.15°
  IH= 1.0mm
 
数値実施例３
単位  ｍｍ
 
面データ
  面番号             r          d          ne        νd
      1              ∞        0.400     1.88815    40.76
      2             1.4005     0.950   
      3              ∞        0.400     1.52300    65.13
      4              ∞        0.607  
      5            -6.2988     3.394     1.48915    70.23
      6            -2.7963     0.052   
      7             4.5157     0.650     1.65222    33.79
      8            16.4773     0.030   
      9(明るさ絞り)  ∞        可変
     10             3.1858     0.500     1.58482    40.75
     11             2.4423     可変
     12             3.2042     1.533     1.73234    54.68
     13            -2.6830     0.500     1.93429    18.90
     14          -262.1562     1.164
     15             3.1241     2.100     1.51825    64.14
     16(撮像面)
 
各種データ
                 通常観察状態     近接観察状態
  焦点距離            1.064            1.090
  Fno                 3.00             3.09
  物点距離           27.5              9.20
   d9                 0.287            1.277
   d11                1.534            0.544
     ω                70.05°               64.8°
  IH= 1.0 mm
 
数値実施例４
単位  ｍｍ
 
面データ
  面番号             r          d          ne        νd
      1              ∞        0.383     1.88815    40.76
      2             1.3402     0.992
      3              ∞        0.300     1.52300    65.13
      4              ∞        0.741
      5            -4.1863     2.645     1.48915    70.23
      6            -2.6082     0.050
      7             5.1937     1.365     1.88815    40.76
      8            23.0350     0.060
      9(明るさ絞り   ∞        可変
     10             2.8250     0.480     1.58482    40.75
     11             2.1802     可変
     12             2.8773     1.467     1.73234    54.68
     13            -2.6261     0.479     1.93429    18.90
     14            70.2133     0.770
     15             2.9523     1.460     1.51825    64.14
     16              ∞        0.550     1.50700    63.26
     17(撮像面)  
 
各種データ
  　　　　　        通常観察状態     近接観察状態
  焦点距離            1.024            1.046
  Fno                 3.00             3.08
  物点距離           25.5              8.78
   d9                 0.243            1.202
   d11                1.544            0.585
　　   ω                  80.7°              71.25°
  IH= 1.0mm
 
　以下に、各実施例における条件式対応値を示す。
 
  条件式       実施例1     実施例2     実施例3     実施例4
(1) ff/f         5.84        6.27        5.67        5.57  
(2) fg2/f      -10.24      -13.64      -22.38      -22.00  
(3) rf/f         3.03        3.25        2.94        2.88  
(4) df/ff        0.20        0.22        0.35        0.35  
(5) dn/f         0.23        0.38        0.94        0.94  
(6) fg2/fg1     -4.68       -5.72       -7.62       -7.72  
(7) fg2/fg3     -2.96       -3.72       -6.27       -6.50  
(8) r2/f         1.14        1.35        1.32        1.31 
(9) f1/ff       -0.22       -0.24       -0.26       -0.26  
(10) df/dn       5.04        3.57        2.12        2.10  
 
　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。
（付記）
　なお、これらの実施例から以下の構成の発明が導かれる。
（付記項１）
　物体側から順に、正の第１群と、負の第２群と、正の第３群と、を有し、
　前記第２群を移動することでフォーカシングを行い、
　最も像側のレンズは物体側に凸面を向けた平凸正レンズであり、
　前記平凸正レンズの平面は、撮像面に直接貼り付けられている構成、または、撮像面上に形成されたカバーガラスに接合されている構成であり、以下の条件式（１）を満足することを特徴とする対物光学系。
　５＜ｆｆ／ｆ＜８　　　 (１）
　ｆｆは、最も像側に配置された前記平凸正レンズの焦点距離、
　ｆは、通常観察時の前記対物光学系全系の焦点距離、
である。
（付記項２）
　以下の条件式（２）を満足することを特徴とする付記項１に記載の対物光学系。
　－２４＜ｆｇ２／ｆ＜－８　　　（２）
　ｆｇ２は、前記第２群の焦点距離、
　ｆは、通常観察時の前記対物光学系全系の焦点距離、
である。
（付記項３）
　以下の条件式（３）、（４）、（５）、（６）、（７）、（８）、（９）、（１０）のうちのいずれかを満足することを特徴とする付記項１または２に記載の対物光学系。
　２＜ｒｆ／ｆ＜４　　　 （３） 
　０．１５＜ ｄｆ／ｆｆ ＜ ０．４　　　（４） 
　０．２＜ｄｎ／ｆ＜１．２　　　 （５）
　－８＜ｆｇ２／ｆｇ１＜－４　　　（６） 
　－７．６＜ｆｇ２／ｆｇ３＜－２．４　　　　（７） 
　１．０５＜ｒ２／ｆ＜１．４５　　　 （８）
　－０．３４＜ｆ１／ｆｆ＜－０．１８　　　（９） 
　１．２＜ｄｆ／ｄｎ＜５．６　　　（１０）
　ここで、
　ｆｆは、最も像側に配置された前記平凸正レンズの焦点距離、
　ｆは、通常観察時の前記対物光学系全系の焦点距離、
　ｒｆは、最も像側に配置された正レンズの物体側面の曲率半径、
　ｄｆは、最も像側に配置された正レンズの物体側面から撮像面までの距離、
　ｄｎは、前記第２群の移動量、
　ｆｇ１は、前記第１群の焦点距離、
　ｆｇ２は、前記第２群の焦点距離、
　ｆｇ３は、前記第３群の焦点距離、
　ｒ２は、最も物体側に配置された第１レンズの像側面の曲率半径、
　ｆ１は、最も物体側に配置された第１レンズの焦点距離、
である。
（付記項４）
　物体側から順に、第１群と、第２群と、第３群と、を有し、
　前記第２群を移動することでフォーカシングを行い、
　最も像側のレンズは物体側に凸面を向けた平凸正レンズであり、
　前記平凸正レンズの平面は、撮像面に直接貼り付けられている構成、または、撮像面上に形成されたカバーガラスに接合されている構成であり、以下の条件式（１´）を満足することを特徴とする対物光学系。
　５．５＜ｆｆ／ｆ＜６　　　（１´）
　ここで、
　ｆｆは、最も像側に配置された前記平凸正レンズの焦点距離、
　ｆは、通常観察時の前記対物光学系の焦点距離、
である。
　本発明は、フォーカシング機能を有する対物光学系、特に、近接観察可能な内視鏡用の対物光学系、その他民生用の小型カメラ等の撮影レンズに好適な対物光学系に有用である。
　Ｌ１～Ｌ８　レンズ
　Ｆ１　平行平板
　Ｓ１　明るさ絞り
　ＣＧ　カバーガラス
　Ｇ１　第１群
　Ｇ２　第２群
　Ｇ３　第３群
　ＡＸ　光軸
　Ｉ　像面（撮像面）
　ＩＭＧ　撮像素子
　ＣＬ１　接合レンズ

Claims (2)

  1. 　物体側から順に、正の第１群と、負の第２群と、正の第３群と、を有し、
    　前記第２群を移動することでフォーカシングを行い、
    　最も像側のレンズは、物体側に凸面を向けた平凸正レンズであり、
    　前記平凸正レンズの平面は、撮像面に直接貼り付けられている構成、または、撮像面上に形成されたカバーガラスに接合されている構成であり、以下の条件式（１）を満足することを特徴とする対物光学系。
    　５＜ｆｆ／ｆ＜８　　　（１）
    　ここで、
    　ｆｆは、最も像側に配置された前記平凸正レンズの焦点距離、
    　ｆは、通常観察時の前記対物光学系全系の焦点距離、
    である。
  2. 　以下の条件式（２）を満足することを特徴とする請求項１に記載の対物光学系。
    　－２４＜ｆｇ２／ｆ＜－８　　　（２）
    　ｆｇ２は、前記第２群の焦点距離、
    　ｆは、通常観察時の前記対物光学系全系の焦点距離、
    である。
    　　　　　　　　　　　　　　　　　 
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