WO2017195320A1 - 撮像光学系 - Google Patents

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WO2017195320A1
WO2017195320A1 PCT/JP2016/064127 JP2016064127W WO2017195320A1 WO 2017195320 A1 WO2017195320 A1 WO 2017195320A1 JP 2016064127 W JP2016064127 W JP 2016064127W WO 2017195320 A1 WO2017195320 A1 WO 2017195320A1
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WO
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lens
optical system
imaging optical
refractive power
object side
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PCT/JP2016/064127
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English (en)
French (fr)
Inventor
健太 石井
大介 関
Original Assignee
ナルックス株式会社
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Publication date
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Priority to PCT/JP2016/064127 priority patent/WO2017195320A1/ja
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Priority to US16/164,038 priority patent/US10831001B2/en

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    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61B—DIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
    • A61B1/00—Instruments for performing medical examinations of the interior of cavities or tubes of the body by visual or photographical inspection, e.g. endoscopes; Illuminating arrangements therefor
    • A61B1/00064—Constructional details of the endoscope body
    • A61B1/00071—Insertion part of the endoscope body
    • A61B1/0008—Insertion part of the endoscope body characterised by distal tip features
    • A61B1/00096—Optical elements
    • G—PHYSICS
    • G02—OPTICS
    • G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B13/00—Optical objectives specially designed for the purposes specified below
    • G02B13/001—Miniaturised objectives for electronic devices, e.g. portable telephones, webcams, PDAs, small digital cameras
    • G02B13/0015—Miniaturised objectives for electronic devices, e.g. portable telephones, webcams, PDAs, small digital cameras characterised by the lens design
    • G02B13/002—Miniaturised objectives for electronic devices, e.g. portable telephones, webcams, PDAs, small digital cameras characterised by the lens design having at least one aspherical surface
    • G02B13/0035—Miniaturised objectives for electronic devices, e.g. portable telephones, webcams, PDAs, small digital cameras characterised by the lens design having at least one aspherical surface having three lenses
    • G—PHYSICS
    • G02—OPTICS
    • G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B13/00—Optical objectives specially designed for the purposes specified below
    • G02B13/04—Reversed telephoto objectives
    • G—PHYSICS
    • G02—OPTICS
    • G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B23/00—Telescopes, e.g. binoculars; Periscopes; Instruments for viewing the inside of hollow bodies; Viewfinders; Optical aiming or sighting devices
    • G02B23/24—Instruments or systems for viewing the inside of hollow bodies, e.g. fibrescopes
    • G02B23/2407—Optical details
    • G02B23/2423—Optical details of the distal end
    • G02B23/243—Objectives for endoscopes
    • G—PHYSICS
    • G02—OPTICS
    • G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B9/00—Optical objectives characterised both by the number of the components and their arrangements according to their sign, i.e. + or -
    • G02B9/12—Optical objectives characterised both by the number of the components and their arrangements according to their sign, i.e. + or - having three components only

Definitions

  • the present invention relates to an imaging optical system, and more particularly to an endoscope imaging optical system.
  • Endoscopes used in the medical field include insertion-type endoscopes and capsule-type endoscopes.
  • an imaging optical system at a distal end portion that is, an imaging element at a position away from the objective lens is connected by a fiber or a relay lens.
  • Such an imaging optical system of a normal insertion endoscope is required to have telecentricity in order to reduce a light amount loss.
  • an insertion type endoscope includes an electronic endoscope that has an imaging optical system and an imaging element at a distal end portion and displays an image on a display device at a distant position.
  • the capsule endoscope includes an imaging optical system and an imaging element in a capsule.
  • any type of endoscope is required to be small, wide-angle, and high-resolution. In order to achieve high resolution, it is necessary to reduce the aberration of the imaging optical system.
  • the conventional imaging optical system for endoscopes has the following problems.
  • Patent Document 1 discloses an endoscope objective lens having a configuration in which a lens having a negative refractive power, a diaphragm, a lens having a positive refractive power, and a lens having a positive refractive power are arranged from the object side to the image side. Disclosure. The aberration is sufficiently corrected by two lenses having positive refractive power between the stop and the image plane. On the other hand, there is a stop between the first lens and the second lens, and the distance between the principal points of the first lens and the second lens cannot be shortened. Therefore, a sufficient angle of view cannot be obtained.
  • Patent Document 2 discloses an endoscope objective lens having a configuration in which a lens having a negative refractive power, a lens having a positive refractive power, a diaphragm, and a lens having a positive refractive power are arranged from the object side to the image side. Disclosure. The distance between principal points of the first lens and the second lens is wide, and the angle of view is not sufficient. In addition, sapphire is used as a lens material to make a small and wide-angle imaging lens unit, which is expensive.
  • Patent Document 3 discloses an endoscope objective lens having a configuration in which a lens having a negative refractive power, a lens having a positive refractive power, a diaphragm, and a lens having a positive refractive power are arranged from the object side to the image side. Disclosure. Although the angle of view is relatively large, it emphasizes telecentricity and cannot fully correct aberrations.
  • An object of the present invention is to provide an imaging optical system for realizing an endoscope that is sufficiently small, sufficiently wide-angle, and sufficiently high in resolution.
  • An imaging optical system includes a first lens having a negative refractive power, a second lens having a positive refractive power, a diaphragm, and a first lens having a positive refractive power, which are disposed from the object side to the image side.
  • the distance between the image side principal point of the first lens and the object side principal point of the second lens is
  • the combined refractive power ⁇ 12 of a lens having a refractive power of ⁇ 1 and a lens having a refractive power of ⁇ 2 can be expressed by the following equation in paraxial theory.
  • the refractive power of the first lens is negative and the refractive power of the second lens is positive, the product ⁇ 1 ⁇ 2 of the refractive power of the first lens and the refractive power of the second lens is negative. Therefore, if d is negative, ⁇ 1 ⁇ 2 d is negative, and the combined refractive power ⁇ 12 tends to be negative. Therefore, to have a refractive power phi 12 strong negative refractive power of the synthesis, it is advantageous to satisfy the formula (1).
  • an endoscope that is sufficiently small, sufficiently wide-angle, and sufficiently high in resolution can be realized.
  • the imaging optical system according to the first embodiment of the present invention includes: 0.1 ⁇ d / f12 ⁇ 6 (2) ' Meet.
  • the imaging optical system of the second embodiment of the present invention is 0.12 ⁇ d / f12 ⁇ 0.15 (2) ” Meet.
  • the imaging optical system can be further reduced in size, and higher resolution can be obtained in the imaging optical system.
  • the imaging optical system according to the third embodiment of the present invention has the light on the image-side surface of the third lens, with the coincident principal axes of the first lens, the second lens, and the third lens as optical axes.
  • the distance from the point on the axis to the image plane is t3, and the distance from the point on the optical axis of the object side surface of the first lens to the point on the optical axis of the image side surface of the third lens is t t3 / t> 0.5 Meet.
  • the imaging optical system is small, a sufficiently large sensor size can be ensured, and a sufficient interval can be provided between the sensor and the lens. It is advantageous for assembly.
  • the light on the object-side surface of the second lens has the coincident principal axes of the first lens, the second lens, and the third lens as optical axes.
  • the point on the axis is closer to the object side than the point through which the outermost ray of the light beam corresponding to the field angle of the image side surface of the first lens passes.
  • the configuration of the present embodiment it is possible to reduce the total length of the lens and to reduce the occurrence of aberration on the image side surface of the first lens having negative refractive power.
  • the Abbe number of the substance constituting the first lens is v1
  • the Abbe number of the substance constituting the second lens is v2
  • the substance constituting the third lens is v1> v2 v3> v2 Meet.
  • the chromatic aberration is corrected well.
  • the image height of the light beam corresponding to the angle of view is y
  • the effective diameter of the first lens is D. 0.75 ⁇ 2 ⁇ y / D ⁇ 1.25 Meet.
  • the ratio of the effective diameter of the first lens to the size of the sensor is in an appropriate range, thereby reducing the size of the imaging optical system and sufficiently correcting the aberration of the imaging optical system. High resolution can be realized.
  • the imaging optical system according to the seventh embodiment of the present invention is used for an endoscope.
  • FIG. 1 is a diagram illustrating a configuration of an imaging optical system according to Example 1.
  • FIG. FIG. 4 is a diagram illustrating chromatic aberration of magnification of the imaging optical system of Example 1.
  • FIG. 3 is a diagram illustrating curvature of field of the image pickup optical system according to the first embodiment.
  • FIG. 6 is a diagram illustrating a configuration of an imaging optical system according to a second embodiment.
  • FIG. 6 is a diagram illustrating chromatic aberration of magnification of the imaging optical system of Example 2.
  • FIG. 6 is a diagram illustrating curvature of field of the imaging optical system of Example 2.
  • FIG. 6 is a diagram illustrating a configuration of an imaging optical system of Example 3.
  • FIG. 6 is a diagram showing lateral chromatic aberration of the imaging optical system of Example 3.
  • FIG. 6 is a diagram illustrating curvature of field of the image pickup optical system according to the third embodiment.
  • FIG. 6 is a diagram illustrating a configuration of an imaging optical system according to a fourth embodiment.
  • FIG. 10 is a diagram illustrating lateral chromatic aberration of the imaging optical system of Example 4.
  • FIG. 10 is a diagram illustrating field curvature of the imaging optical system according to the fourth embodiment.
  • FIG. 10 is a diagram illustrating a configuration of an imaging optical system according to a fifth embodiment.
  • FIG. 10 is a diagram illustrating chromatic aberration of magnification of the imaging optical system of Example 5.
  • FIG. 10 is a diagram illustrating curvature of field of the imaging optical system of Example 5.
  • FIG. 10 is a diagram illustrating a configuration of an imaging optical system according to a sixth embodiment.
  • FIG. 10 is a diagram illustrating lateral chromatic aberration of the imaging optical system of Example 6.
  • FIG. 10 is a diagram illustrating field curvature of an imaging optical system according to Example 6.
  • FIG. 10 is a diagram illustrating a configuration of an imaging optical system according to a seventh embodiment.
  • FIG. 10 is a diagram showing lateral chromatic aberration of the imaging optical system of Example 7.
  • FIG. 10 is a diagram illustrating field curvature of the imaging optical system according to the seventh embodiment.
  • FIG. 10 is a diagram illustrating a configuration of an imaging optical system according to an eighth embodiment.
  • FIG. 10 is a diagram illustrating chromatic aberration of magnification of the imaging optical system of Example 8.
  • FIG. 10 is a diagram illustrating field curvature of the imaging optical system according to the eighth embodiment.
  • FIG. 10 is a diagram illustrating a configuration of an imaging optical system according to Example 9.
  • FIG. 10 is a diagram illustrating lateral chromatic aberration of the imaging optical system of Example 9.
  • FIG. 10 is a diagram illustrating curvature of field of an imaging optical system according to Example 9.
  • FIG. 10 is a diagram illustrating a configuration of an imaging optical system according to Example 10.
  • FIG. 10 is a diagram illustrating chromatic aberration of magnification of the imaging optical system according to Example 10.
  • FIG. 10 is a diagram illustrating curvature of field of the image pickup optical system according to the tenth embodiment.
  • FIG. 1 is a diagram showing a configuration of an imaging optical system according to an embodiment of the present invention (Example 1 described later).
  • the imaging optical system includes a first lens 101 having a negative refractive power, a second lens 102 having a positive refractive power, a stop 104, and a first lens having a positive refractive power, which are arranged from the object side to the image side.
  • the light beam that has passed through the lens passes through the optical member 105 and is then condensed on the image plane 106.
  • the optical member 105 is a cover glass of a sensor.
  • a lens having negative refractive power means a lens having negative refractive power with respect to a paraxial ray
  • a lens having positive refractive power means a paraxial ray.
  • a first feature of the imaging optical system is that a first lens having a negative refractive power, a second lens having a positive refractive power, and a stop disposed from the object side to the image side. And a third lens having a positive refractive power.
  • the diaphragm is disposed between the second lens and the third lens.
  • the second feature of the imaging optical system of the embodiment of the present invention is: d ⁇ 0 (1) 0.005 ⁇ d / f12 ⁇ 16 (2) Is to satisfy.
  • d represents a signed distance between the image-side principal point of the first lens and the object-side principal point of the second lens
  • the absolute value of d is the first lens-side principal point and the first lens-side principal point.
  • the distance between the object side principal point of the two lenses and the sign d is positive when the image side principal point of the first lens is closer to the object side than the object side principal point of the second lens. Is negative when the image side principal point is located on the image side with respect to the object side principal point of the second lens.
  • F12 represents the combined focal length of the first lens and the second lens.
  • a wide-angle lens structure is often of a retrofocus type in which a lens having a negative refractive power is disposed on the object side and a lens having a positive refractive power is disposed on the image side.
  • a lens having a strong negative refractive power on the object side is advantageous for widening the viewing angle.
  • the imaging optical system can be further reduced in size, and higher resolution can be obtained in the imaging optical system. 0.12 ⁇ d / f12 ⁇ 0.15 (2) ”
  • the combined refractive power ⁇ 12 of a lens having a refractive power of ⁇ 1 and a lens having a refractive power of ⁇ 2 can be expressed by the following equation in paraxial theory.
  • the refractive power of the first lens is negative and the refractive power of the second lens is positive
  • the product ⁇ 1 ⁇ 2 of the refractive power of the first lens and the refractive power of the second lens is negative. It is. Therefore, if d is negative, ⁇ 1 ⁇ 2 d is negative, and the combined refractive power ⁇ 12 tends to be negative. Therefore, to have a refractive power phi 12 strong negative refractive power of the synthesis, it is advantageous to satisfy the formula (1).
  • the third feature of the imaging optical system according to the embodiment of the present invention is: t3 / t> 0.5 (3) Is to satisfy.
  • t3 represents the distance from the point on the optical axis of the image side surface of the third lens to the image plane, with the coincident principal axes of the first lens, the second lens, and the third lens as the optical axis
  • t3 Represents the distance from the point on the optical axis of the object side surface of the first lens to the point on the optical axis of the image side surface of the third lens.
  • the wide-angle lens has a short focal length, and therefore the distance between the lens closest to the image side and the image plane becomes short. Since the imaging optical system of the embodiment of the present invention has a strong negative refractive power on the object side as described as the first feature, the distance from the lens surface closest to the image side to the image surface is relatively long. become longer. In particular, when the condition of the expression (3) is satisfied, a sufficiently large sensor size can be ensured despite the small size of the imaging optical system, and a sufficient space is provided between the sensor and the lens. This is advantageous for assembly.
  • a fourth feature of the imaging optical system according to the embodiment of the present invention is that the principal axes of the first lens, the second lens, and the third lens coincide with each other on the optical axis of the object side surface of the second lens. The point is that it is closer to the object side than the point through which the outermost ray of the light beam corresponding to the field angle of the image side surface of the first lens passes.
  • the configuration of the fourth feature is a configuration in which the vertex of the convex surface on the object side of the second lens is arranged in the concave portion formed by the concave surface on the image side of the first lens. In such a configuration, the total lens length is reduced, and the occurrence of aberrations on the image side surface of the first lens having negative refractive power can be reduced.
  • the fifth feature of the imaging optical system according to the embodiment of the present invention is: v1> v2 (4) v3> v2 (5) Is to satisfy.
  • v1 represents the Abbe number of the substance constituting the first lens
  • v2 represents the Abbe number of the substance constituting the second lens
  • v3 represents the Abbe number of the substance constituting the third lens.
  • Chromatic aberration is best when the second lens has the lowest Abbe number when the first lens has a negative refractive power, the second lens has a positive refractive power, and the third lens has a positive refractive power. It is corrected.
  • the sixth feature of the imaging optical system according to the embodiment of the present invention is: 0.75 ⁇ 2 ⁇ y / D ⁇ 1.25 (6) Is to satisfy.
  • y represents the image height of the light beam corresponding to the angle of view
  • D represents the effective diameter of the first lens
  • the ratio between 2 ⁇ y and D corresponding to the size of the sensor satisfies the relationship of Expression (6).
  • the ratio of 2 ⁇ y and D is equal to or lower than the lower limit value of the equation (6), the system is not sufficiently downsized.
  • the ratio of 2 ⁇ y to D is equal to or greater than the upper limit value of Expression (6), the lens diameter is too small with respect to the sensor size, and aberration correction cannot be performed sufficiently.
  • the material of the first lens is a cycloolefin polymer (grade: E48R) except for Example 5.
  • the material of the first lens of Example 5 is a cycloolefin polymer (grade: 330R).
  • the material of the second lens is polycarbonate (grade: SP1516).
  • the material of the third lens is a cycloolefin polymer (grade: E48R).
  • the material of the flat plate (assuming the cover glass of the sensor) arranged on the object side of the sensor is N-BK7.
  • each surface of each lens and optical member can be expressed by the following formula.
  • a line connecting the centers of curvature of the two surfaces of the first lens, the second lens, and the third lens is taken as the z-axis.
  • z is a coordinate indicating the position in the z-axis direction of a point on the lens surface with the image side being positive with respect to the intersection of each lens surface and the z-axis.
  • r represents the distance from the z-axis to a point on the lens surface.
  • R is a signed radius of curvature at the apex of the lens surface, that is, a signed central radius of curvature.
  • the absolute value of R is the radius of curvature at the apex of the lens surface, that is, the central radius of curvature.
  • the sign is positive when the lens surface is convex on the object side, and negative when the lens surface is convex on the image side. is there.
  • k is a conic constant.
  • Ai is an
  • the principal axes of the first lens, the second lens, and the third lens coincide with each other as an optical axis.
  • the aberration of the imaging optical system of each example is shown for F-line (wavelength 486.1 nm), d-line (wavelength 587.56 nm), and C-line (wavelength 656.27 nm).
  • FIG. 1 is a diagram illustrating a configuration of an imaging optical system according to the first embodiment.
  • the imaging optical system of Example 1 includes a first lens 101 having a negative refractive power, a second lens 102 having a positive refractive power, a stop 104, and a positive refraction, which are arranged from the object side to the image side.
  • the light beam that has passed through the lens passes through the optical member 105 and is then condensed on the image plane 106.
  • the optical member 105 is a cover glass of a sensor.
  • FIG. 1 shows the path of a light beam in which the principal ray is incident in parallel to the optical axis from the object plane at a distance of 15 mm from the first lens and the distance on the optical axis from the first lens.
  • a path of a light beam in which a chief ray is incident at a half angle of view with respect to the optical axis from an object plane at a position of 15 mm is shown.
  • Table 1 is a table showing the shapes of the optical elements including the first lens, the second lens, and the third lens, the properties of the materials, and the intervals between the optical elements.
  • the numbers in the leftmost column of the table represent the face numbers.
  • Surface 1 to surface 4 represent the object side surface of the first lens 101, the image side surface of the first lens 101, the object side surface of the second lens 102, and the image side surface of the second lens 102, respectively.
  • Surfaces 6 to 9 represent the object side surface of the third lens 103, the image side surface of the third lens 103, the object side surface of the flat plate 105, and the image side surface of the flat plate 105, respectively.
  • the curvature radius of the row of the object represents the curvature radius of the surface of the object, and “Infinity” represents that the surface of the object is a plane perpendicular to the optical axis.
  • the distance between the object rows represents the distance on the optical axis from the object surface to the object side surface of the first lens 101.
  • the radius of curvature represents the signed center radius of curvature of the object side of the first lens 101 (R in equation (7)), the spacing represents the thickness of the first lens 101, and the refractive index is the first.
  • the radius of curvature represents a signed central radius of curvature of the image side surface of the first lens 101 (R in equation (7)), and the interval is the object side surface of the first lens 101 and the object of the second lens 102.
  • the distance between the first lens 101 and the side surface is represented by k. The same applies to the following lines.
  • Table 2 is a table showing the aspherical coefficients of the expression (7) of the surface 1-surface 4 and the surface 6-surface 9.
  • FIG. 2 is a diagram showing chromatic aberration of magnification of the imaging optical system of Example 1.
  • FIG. The horizontal axis of FIG. 2 represents the lateral chromatic aberration of the F line and the C line with respect to the d line.
  • the vertical axis in FIG. 2 represents the angle of the principal ray of the light beam incident on the imaging optical system with respect to the optical axis. The maximum value of the angle on the vertical axis corresponds to the half angle of view.
  • FIG. 3 is a diagram illustrating curvature of field of the imaging optical system according to the first embodiment.
  • the horizontal axis in FIG. 3 represents the positions of the F-line, d-line, and C-line tangential image plane and sagittal image plane in the optical axis direction.
  • Tan represents a tangential image plane
  • Sag represents a sagittal image plane.
  • the vertical axis in FIG. 3 represents the angle of the principal ray of the light beam incident on the imaging optical system with respect to the optical axis. The maximum value of the angle on the vertical axis corresponds to the half angle of view.
  • FIG. 4 is a diagram illustrating a configuration of the imaging optical system according to the second embodiment.
  • the imaging optical system of Example 2 includes a first lens 201 having a negative refractive power, a second lens 202 having a positive refractive power, a diaphragm 204, and a positive refraction, which are arranged from the object side to the image side.
  • the light beam that has passed through the lens passes through the optical member 205 and is then condensed on the image plane 206.
  • the optical member 205 is a cover glass of a sensor.
  • FIG. 4 shows the path of a light beam in which the principal ray is incident in parallel to the optical axis from the object plane at a distance of 15 mm from the first lens and the distance on the optical axis from the first lens.
  • a path of a light beam in which a chief ray is incident at a half angle of view with respect to the optical axis from an object plane at a position of 15 mm is shown.
  • Table 3 is a table showing the shape of the optical element including the first lens, the second lens, and the third lens, the property of the material, and the distance between the optical elements.
  • the numbers in the leftmost column of the table represent the face numbers.
  • Surface 1 to surface 4 represent the object side surface of the first lens 201, the image side surface of the first lens 201, the object side surface of the second lens 202, and the image side surface of the second lens 202, respectively.
  • Surfaces 6 to 9 represent the object side surface of the third lens 203, the image side surface of the third lens 203, the object side surface of the flat plate 205, and the image side surface of the flat plate 205, respectively.
  • the curvature radius of the row of the object represents the curvature radius of the surface of the object, and “Infinity” represents that the surface of the object is a plane perpendicular to the optical axis.
  • the distance between the object rows represents the distance on the optical axis from the object surface to the object side surface of the first lens 201.
  • the radius of curvature represents the signed center radius of curvature of the object side surface of the first lens 201 (R in equation (7)), the spacing represents the thickness of the first lens 201, and the refractive index is the first.
  • the radius of curvature represents a signed central radius of curvature (R in Expression (7)) of the image side surface of the first lens 201
  • the interval is the object side surface of the first lens 201 and the object of the second lens 202.
  • the distance between the first lens 201 and the side surface is represented by k. The same applies to the following lines.
  • Tables 4A and 4B are tables showing the aspheric coefficients of the expression (7) for the surface 1-surface 4 and the surface 6-surface 9.
  • FIG. 5 is a diagram showing chromatic aberration of magnification of the imaging optical system of Example 2.
  • the horizontal axis of FIG. 5 represents the lateral chromatic aberration of the F line and the C line with respect to the d line.
  • the vertical axis in FIG. 5 represents the angle of the principal ray of the light beam incident on the imaging optical system with respect to the optical axis. The maximum value of the angle on the vertical axis corresponds to the half angle of view.
  • FIG. 6 is a diagram illustrating curvature of field of the imaging optical system of Example 2.
  • the horizontal axis in FIG. 6 represents the positions of the F-line, d-line, and C-line tangential image plane and sagittal image plane in the optical axis direction.
  • Tan represents a tangential image plane
  • Sag represents a sagittal image plane.
  • the vertical axis in FIG. 6 represents the angle of the principal ray of the light beam incident on the imaging optical system with respect to the optical axis. The maximum value of the angle on the vertical axis corresponds to the half angle of view.
  • FIG. 7 is a diagram illustrating a configuration of the imaging optical system according to the third embodiment.
  • the imaging optical system according to the third exemplary embodiment includes a first lens 301 having a negative refractive power, a second lens 302 having a positive refractive power, a diaphragm 304, and a positive refraction, which are arranged from the object side to the image side.
  • the light beam that has passed through the lens passes through the optical member 305 and is then condensed on the image plane 306.
  • the optical member 305 is a cover glass of a sensor.
  • FIG. 7 shows the path of a light beam in which the principal ray is incident in parallel to the optical axis from the object plane at a distance of 15 mm from the first lens and the distance on the optical axis from the first lens.
  • a path of a light beam in which a chief ray is incident at a half angle of view with respect to the optical axis from an object plane at a position of 15 mm is shown.
  • Table 5 is a table showing the shape of the optical element including the first lens, the second lens, and the third lens, the property of the material, and the distance between the optical elements.
  • the numbers in the leftmost column of the table represent the face numbers.
  • Surface 1 to surface 4 represent the object side surface of the first lens 301, the image side surface of the first lens 301, the object side surface of the second lens 302, and the image side surface of the second lens 302, respectively.
  • Surfaces 6 to 9 represent the object side surface of the third lens 303, the image side surface of the third lens 303, the object side surface of the flat plate 305, and the image side surface of the flat plate 305, respectively.
  • the curvature radius of the row of the object represents the curvature radius of the surface of the object, and “Infinity” represents that the surface of the object is a plane perpendicular to the optical axis.
  • the distance between the object rows represents the distance on the optical axis from the object surface to the object side surface of the first lens 301.
  • the radius of curvature represents the signed center radius of curvature of the object side surface of the first lens 301 (R in equation (7)), the spacing represents the thickness of the first lens 301, and the refractive index is the first.
  • the radius of curvature represents a signed central radius of curvature (R in equation (7)) of the image side surface of the first lens 301
  • the interval is the object side surface of the first lens 301 and the object of the second lens 302.
  • the distance between the first lens 301 and the side surface is represented by k. The same applies to the following lines.
  • Table 6 is a table showing the aspherical coefficients of the expression (7) of the surface 1-surface 4 and the surface 6-surface 9.
  • FIG. 8 is a diagram showing the chromatic aberration of magnification of the imaging optical system of Example 3.
  • the horizontal axis of FIG. 8 represents the lateral chromatic aberration of the F line and the C line with respect to the d line.
  • the vertical axis in FIG. 8 represents the angle of the principal ray of the light beam incident on the imaging optical system with respect to the optical axis. The maximum value of the angle on the vertical axis corresponds to the half angle of view.
  • FIG. 9 is a diagram illustrating the curvature of field of the imaging optical system according to the third embodiment.
  • the horizontal axis in FIG. 9 represents the positions of the F-line, d-line, and C-line tangential image plane and sagittal image plane in the optical axis direction.
  • Tan represents a tangential image plane
  • Sag represents a sagittal image plane.
  • the vertical axis in FIG. 9 represents the angle of the principal ray of the light beam incident on the imaging optical system with respect to the optical axis. The maximum value of the angle on the vertical axis corresponds to the half angle of view.
  • FIG. 10 is a diagram illustrating a configuration of the imaging optical system according to the fourth embodiment.
  • the imaging optical system according to the fourth embodiment includes a first lens 401 having a negative refractive power, a second lens 402 having a positive refractive power, a diaphragm 404, and a positive refraction, which are arranged from the object side to the image side.
  • the light beam that has passed through the lens passes through the optical member 405 and is then condensed on the image plane 406.
  • the optical member 405 is a sensor cover glass or the like.
  • FIG. 10 shows the path of the light flux in which the principal ray is incident in parallel to the optical axis from the object plane at a distance of 15 mm from the first lens and the distance on the optical axis from the first lens.
  • a path of a light beam in which a chief ray is incident at a half angle of view with respect to the optical axis from an object plane at a position of 15 mm is shown.
  • Table 7 is a table showing the shape of the optical element including the first lens, the second lens, and the third lens, the property of the material, and the distance between the optical elements.
  • the numbers in the leftmost column of the table represent the face numbers.
  • Surface 1 to surface 4 represent the object side surface of the first lens 401, the image side surface of the first lens 401, the object side surface of the second lens 402, and the image side surface of the second lens 402, respectively.
  • Surfaces 6 to 9 represent the object side surface of the third lens 403, the image side surface of the third lens 403, the object side surface of the flat plate 405, and the image side surface of the flat plate 405, respectively.
  • the curvature radius of the row of the object represents the curvature radius of the surface of the object, and “Infinity” represents that the surface of the object is a plane perpendicular to the optical axis.
  • the distance between the object rows represents the distance on the optical axis from the object surface to the object side surface of the first lens 401.
  • the radius of curvature represents the signed center radius of curvature of the object side surface of the first lens 401 (R in equation (7)), the spacing represents the thickness of the first lens 401, and the refractive index is the first.
  • the radius of curvature represents a signed central radius of curvature of the image side surface of the first lens 401 (R in Expression (7)), and the interval is the object side surface of the first lens 401 and the object of the second lens 402.
  • the distance between the first lens 401 and the side surface is represented by k. The same applies to the following lines.
  • Table 8 is a table showing the aspherical coefficients of the expression (7) of the surface 1-surface 4 and the surface 6-surface 9.
  • FIG. 11 is a diagram showing the chromatic aberration of magnification of the imaging optical system of Example 4.
  • the horizontal axis in FIG. 11 represents the lateral chromatic aberration of the F line and C line with respect to the d line.
  • the vertical axis in FIG. 11 represents the angle of the principal ray of the light beam incident on the imaging optical system with respect to the optical axis. The maximum value of the angle on the vertical axis corresponds to the half angle of view.
  • FIG. 12 is a diagram showing field curvature of the imaging optical system of Example 4.
  • the horizontal axis in FIG. 12 represents the positions of the F-line, d-line, and C-line tangential image plane and sagittal image plane in the optical axis direction.
  • Tan represents a tangential image plane
  • Sag represents a sagittal image plane.
  • the vertical axis in FIG. 12 represents the angle of the principal ray of the light beam incident on the imaging optical system with respect to the optical axis. The maximum value of the angle on the vertical axis corresponds to the half angle of view.
  • FIG. 13 is a diagram illustrating a configuration of the imaging optical system according to the fifth embodiment.
  • the imaging optical system of Example 5 includes a first lens 501 having a negative refractive power, a second lens 502 having a positive refractive power, a stop 504, and a positive refraction, which are arranged from the object side to the image side.
  • the light beam that has passed through the lens passes through the optical member 505 and is then condensed on the image plane 506.
  • the optical member 505 is a cover glass of a sensor.
  • FIG. 13 shows the path of the light beam in which the principal ray is incident in parallel to the optical axis from the object plane at a distance of 15 mm from the first lens and the distance on the optical axis from the first lens.
  • a path of a light beam in which a chief ray is incident at a half angle of view with respect to the optical axis from an object plane at a position of 15 mm is shown.
  • Table 9 is a table
  • the numbers in the leftmost column of the table represent the face numbers.
  • Surface 1 to surface 4 represent the object side surface of the first lens 501, the image side surface of the first lens 501, the object side surface of the second lens 502, and the image side surface of the second lens 502, respectively.
  • Surfaces 6 to 9 represent the object side surface of the third lens 503, the image side surface of the third lens 503, the object side surface of the flat plate 505, and the image side surface of the flat plate 505, respectively.
  • the curvature radius of the row of the object represents the curvature radius of the surface of the object, and “Infinity” represents that the surface of the object is a plane perpendicular to the optical axis.
  • the distance between the object rows represents the distance on the optical axis from the object surface to the object side surface of the first lens 501.
  • the radius of curvature represents the signed central radius of curvature (R in equation (7)) of the object side surface of the first lens 501
  • the spacing represents the thickness of the first lens 501
  • the refractive index is the first.
  • the refractive index of the material of one lens 501 is represented, the Abbe number represents the Abbe number of the material of the first lens 501, and k represents the conic constant of the equation (7) on the object side surface of the first lens 501.
  • the radius of curvature represents a signed central radius of curvature (R in equation (7)) of the image side surface of the first lens 501, and the interval is the object of the second lens 502 and the image side surface of the first lens 501.
  • the distance between the first lens 501 and the side surface is represented by k. The same applies to the following lines.
  • Table 10 is a table showing the aspheric coefficients of the expression (7) of the surface 1-surface 4 and the surface 6-surface 9.
  • FIG. 14 is a diagram showing chromatic aberration of magnification of the imaging optical system of Example 5.
  • the horizontal axis of FIG. 14 represents the lateral chromatic aberration of the F line and the C line with respect to the d line.
  • the vertical axis in FIG. 14 represents the angle of the light beam incident on the imaging optical system with respect to the optical axis of the principal ray. The maximum value of the angle on the vertical axis corresponds to the half angle of view.
  • FIG. 15 is a diagram illustrating curvature of field of the imaging optical system of Example 5.
  • the horizontal axis in FIG. 15 represents the positions of the F-line, d-line, and C-line tangential image plane and sagittal image plane in the optical axis direction.
  • Tan represents a tangential image plane
  • Sag represents a sagittal image plane.
  • the vertical axis in FIG. 15 represents the angle of the principal ray of the light beam incident on the imaging optical system with respect to the optical axis. The maximum value of the angle on the vertical axis corresponds to the half angle of view.
  • FIG. 16 is a diagram illustrating a configuration of the imaging optical system according to the sixth embodiment.
  • the imaging optical system of Example 6 includes a first lens 601 having a negative refractive power, a second lens 602 having a positive refractive power, a diaphragm 604, and a positive refraction, which are arranged from the object side to the image side.
  • the light beam that has passed through the lens passes through the optical member 605 and is then condensed on the image plane 606.
  • the optical member 605 is a cover glass of a sensor.
  • FIG. 16 shows the path of the light beam in which the principal ray is incident in parallel to the optical axis from the object plane at a distance of 15 mm from the first lens and the distance on the optical axis from the first lens.
  • a path of a light beam in which a chief ray is incident at a half angle of view with respect to the optical axis from an object plane at a position of 15 mm is shown.
  • Table 11 is a table showing the shape of the optical element including the first lens, the second lens, and the third lens, the property of the material, and the distance between the optical elements.
  • the numbers in the leftmost column of the table represent the face numbers.
  • Surface 1 to surface 4 represent the object side surface of the first lens 601, the image side surface of the first lens 601, the object side surface of the second lens 602, and the image side surface of the second lens 602, respectively.
  • Surfaces 6 to 9 represent the object side surface of the third lens 603, the image side surface of the third lens 603, the object side surface of the flat plate 605, and the image side surface of the flat plate 605, respectively.
  • the curvature radius of the row of the object represents the curvature radius of the surface of the object, and “Infinity” represents that the surface of the object is a plane perpendicular to the optical axis.
  • the distance between the object rows represents the distance on the optical axis from the object surface to the object side surface of the first lens 601.
  • the radius of curvature represents the signed central radius of curvature of the object side surface of the first lens 601 (R in equation (7))
  • the spacing represents the thickness of the first lens 601
  • the refractive index is the first.
  • the radius of curvature represents a signed central radius of curvature of the image side surface of the first lens 601 (R in the equation (7)), and the interval is the image side surface of the first lens 601 and the object of the second lens 602.
  • the distance between the first lens 601 and the side surface is represented by k. The same applies to the following lines.
  • Table 12 is a table showing the aspherical coefficients of the expression (7) of the surface 1-surface 4 and the surface 6-surface 9.
  • FIG. 17 is a diagram showing lateral chromatic aberration of the imaging optical system of Example 6.
  • the horizontal axis in FIG. 17 represents the lateral chromatic aberration of the F line and the C line with respect to the d line.
  • the vertical axis in FIG. 17 represents the angle of the principal ray of the light beam incident on the imaging optical system with respect to the optical axis. The maximum value of the angle on the vertical axis corresponds to the half angle of view.
  • FIG. 18 is a diagram showing field curvature of the imaging optical system of Example 6.
  • the horizontal axis in FIG. 18 represents the positions in the optical axis direction of the tangential and sagittal image planes of the F line, d line, and C line.
  • Tan represents a tangential image plane
  • Sag represents a sagittal image plane.
  • the vertical axis in FIG. 18 represents the angle of the light beam incident on the imaging optical system with respect to the optical axis of the principal ray. The maximum value of the angle on the vertical axis corresponds to the half angle of view.
  • FIG. 19 is a diagram illustrating a configuration of the imaging optical system according to the seventh embodiment.
  • the imaging optical system according to the seventh embodiment includes a first lens 701 having negative refractive power, a second lens 702 having positive refractive power, a diaphragm 704, and positive refraction, which are arranged from the object side to the image side.
  • the light beam that has passed through the lens passes through the optical member 705 and is then condensed on the image plane 706.
  • the optical member 705 is a cover glass of the sensor.
  • FIG. 19 shows the path of the light beam in which the principal ray is incident in parallel to the optical axis from the object surface at a distance of 15 mm on the optical axis from the first lens, and the distance on the optical axis from the first lens.
  • a path of a light beam in which a chief ray is incident at a half angle of view with respect to the optical axis from an object plane at a position of 15 mm is shown.
  • Table 13 is a table showing the shape of the optical element including the first lens, the second lens, and the third lens, the property of the material, and the distance between the optical elements.
  • the numbers in the leftmost column of the table represent the face numbers.
  • Surface 1 to surface 4 represent the object side surface of the first lens 701, the image side surface of the first lens 701, the object side surface of the second lens 702, and the image side surface of the second lens 702, respectively.
  • Surfaces 6 to 9 represent the object side surface of the third lens 703, the image side surface of the third lens 703, the object side surface of the flat plate 705, and the image side surface of the flat plate 705, respectively.
  • the curvature radius of the row of the object represents the curvature radius of the surface of the object, and “Infinity” represents that the surface of the object is a plane perpendicular to the optical axis.
  • the distance between the object rows represents the distance on the optical axis from the object surface to the object side surface of the first lens 701.
  • the radius of curvature represents the signed central radius of curvature of the object side surface of the first lens 701 (R in equation (7))
  • the spacing represents the thickness of the first lens 701
  • the refractive index is the first.
  • the radius of curvature represents a signed central radius of curvature (R in Expression (7)) of the image side surface of the first lens 701
  • the interval is the object side surface of the first lens 701 and the object of the second lens 702.
  • the distance between the first lens 701 and the side surface is represented by k. The same applies to the following lines.
  • Table 14 is a table showing the aspherical coefficients of the expression (7) of the surface 1-surface 4 and the surface 6-surface 9.
  • FIG. 20 is a diagram showing lateral chromatic aberration of the imaging optical system of Example 7.
  • the horizontal axis of FIG. 20 represents the lateral chromatic aberration of the F line and the C line with respect to the d line.
  • the vertical axis in FIG. 20 represents the angle of the principal ray of the light beam incident on the imaging optical system with respect to the optical axis. The maximum value of the angle on the vertical axis corresponds to the half angle of view.
  • FIG. 21 is a diagram illustrating the curvature of field of the imaging optical system according to the seventh embodiment.
  • the horizontal axis in FIG. 21 represents the positions of the F-line, d-line, and C-line tangential image plane and sagittal image plane in the optical axis direction.
  • Tan represents a tangential image plane
  • Sag represents a sagittal image plane.
  • the vertical axis in FIG. 21 represents the angle of the principal ray of the light beam incident on the imaging optical system with respect to the optical axis. The maximum value of the angle on the vertical axis corresponds to the half angle of view.
  • FIG. 22 is a diagram illustrating a configuration of the imaging optical system according to the eighth embodiment.
  • the imaging optical system according to the eighth embodiment includes a first lens 801 having a negative refractive power, a second lens 802 having a positive refractive power, a stop 804, and a positive refraction, which are arranged from the object side to the image side.
  • the light beam that has passed through the lens passes through the optical member 805 and is then condensed on the image plane 806.
  • the optical member 805 is a sensor cover glass or the like.
  • FIG. 22 shows the path of the light beam in which the principal ray is incident in parallel to the optical axis from the object surface at a distance of 15 mm on the optical axis from the first lens, and the distance on the optical axis from the first lens.
  • a path of a light beam in which a chief ray is incident at a half angle of view with respect to the optical axis from an object plane at a position of 15 mm is shown.
  • Table 15 is a table showing the shape of the optical element including the first lens, the second lens, and the third lens, the property of the material, and the distance between the optical elements.
  • the numbers in the leftmost column of the table represent the face numbers.
  • Surface 1 to surface 4 represent the object side surface of the first lens 801, the image side surface of the first lens 801, the object side surface of the second lens 802, and the image side surface of the second lens 802, respectively.
  • Surfaces 6 to 9 represent the object side surface of the third lens 803, the image side surface of the third lens 803, the object side surface of the flat plate 805, and the image side surface of the flat plate 805, respectively.
  • the curvature radius of the row of the object represents the curvature radius of the surface of the object, and “Infinity” represents that the surface of the object is a plane perpendicular to the optical axis.
  • the distance between the object rows represents the distance on the optical axis from the object surface to the object side surface of the first lens 801.
  • the radius of curvature represents the signed central radius of curvature (R in Equation (7)) of the object side surface of the first lens 801
  • the interval represents the thickness of the first lens 801
  • the refractive index is the first.
  • the radius of curvature represents a signed central radius of curvature (R in equation (7)) of the image side surface of the first lens 801
  • the interval is the object side surface of the first lens 801 and the object of the second lens 802.
  • the distance between the first side surface 801 and the side surface is represented by k. The same applies to the following lines.
  • Table 16 is a table showing the aspheric coefficients of the expression (7) of the surface 1-surface 4 and the surface 6-surface 9.
  • FIG. 23 is a diagram showing the chromatic aberration of magnification of the imaging optical system of Example 8.
  • the horizontal axis in FIG. 23 represents the lateral chromatic aberration of the F line and C line with respect to the d line.
  • the vertical axis in FIG. 23 represents the angle of the principal ray of the light beam incident on the imaging optical system with respect to the optical axis. The maximum value of the angle on the vertical axis corresponds to the half angle of view.
  • FIG. 24 is a diagram showing field curvature of the imaging optical system of Example 8.
  • the horizontal axis in FIG. 24 represents the positions of the F-line, d-line, and C-line tangential image plane and sagittal image plane in the optical axis direction.
  • Tan represents a tangential image plane
  • Sag represents a sagittal image plane.
  • the vertical axis in FIG. 24 represents the angle of the principal ray of the light beam incident on the imaging optical system with respect to the optical axis. The maximum value of the angle on the vertical axis corresponds to the half angle of view.
  • FIG. 25 is a diagram illustrating the configuration of the imaging optical system according to the ninth embodiment.
  • the imaging optical system according to the ninth embodiment includes a first lens 901 having a negative refractive power, a second lens 902 having a positive refractive power, a stop 904, and a positive refraction, which are arranged from the object side to the image side.
  • a third lens 903 having force.
  • the light beam that has passed through the lens passes through the optical member 905 and is then condensed on the image plane 906.
  • the optical member 905 is a cover glass of a sensor. In FIG.
  • Table 17 is a table showing the shape of the optical element including the first lens, the second lens, and the third lens, the property of the material, and the distance between the optical elements.
  • the numbers in the leftmost column of the table represent the face numbers.
  • Surface 1 to surface 4 represent the object side surface of the first lens 901, the image side surface of the first lens 901, the object side surface of the second lens 902, and the image side surface of the second lens 902, respectively.
  • Surfaces 6 to 9 represent the object side surface of the third lens 903, the image side surface of the third lens 903, the object side surface of the flat plate 905, and the image side surface of the flat plate 905, respectively.
  • the curvature radius of the row of the object represents the curvature radius of the surface of the object, and “Infinity” represents that the surface of the object is a plane perpendicular to the optical axis.
  • the distance between the object rows represents the distance on the optical axis from the object surface to the object side surface of the first lens 901.
  • the radius of curvature represents the signed central radius of curvature of the object side surface of the first lens 901 (R in equation (7))
  • the spacing represents the thickness of the first lens 901
  • the refractive index is the first.
  • the radius of curvature represents a signed central radius of curvature (R in Equation (7)) of the image side surface of the first lens 901
  • the interval is the object side surface of the first lens 901 and the object of the second lens 902.
  • the distance between the first lens 901 and the side surface is represented by k. The same applies to the following lines.
  • Table 18 is a table showing the aspheric coefficients of the expression (7) of the surface 1-surface 4 and the surface 6-surface 9.
  • FIG. 26 is a diagram showing chromatic aberration of magnification of the imaging optical system of Example 9.
  • the horizontal axis in FIG. 26 represents the lateral chromatic aberration of the F line and the C line with respect to the d line.
  • the vertical axis in FIG. 26 represents the angle of the principal ray of the light beam incident on the imaging optical system with respect to the optical axis. The maximum value of the angle on the vertical axis corresponds to the half angle of view.
  • FIG. 27 is a diagram illustrating the curvature of field of the imaging optical system according to the ninth example.
  • the horizontal axis in FIG. 27 represents the positions in the optical axis direction of the tangential image surface and sagittal image surface of the F line, d line, and C line.
  • Tan represents a tangential image plane
  • Sag represents a sagittal image plane.
  • the vertical axis in FIG. 27 represents the angle of the principal ray of the light beam incident on the imaging optical system with respect to the optical axis. The maximum value of the angle on the vertical axis corresponds to the half angle of view.
  • FIG. 28 is a diagram illustrating a configuration of the imaging optical system according to the tenth embodiment.
  • the imaging optical system according to the tenth embodiment includes a first lens 1001 having a negative refractive power, a second lens 1002 having a positive refractive power, a diaphragm 1004, and a positive refraction, which are arranged from the object side to the image side.
  • the light beam that has passed through the lens passes through the optical member 1005 and is then condensed on the image plane 1006.
  • the optical member 1005 is a cover glass of a sensor. In FIG.
  • the path of the light beam in which the principal ray is incident in parallel to the optical axis from the object plane at a distance of 15 mm from the first lens and the distance on the optical axis from the first lens are shown.
  • a path of a light beam in which a chief ray is incident at a half angle of view with respect to the optical axis from an object plane at a position of 15 mm is shown.
  • Table 19 is a table
  • the numbers in the leftmost column of the table represent the face numbers.
  • Surface 1 to surface 4 represent the object side surface of the first lens 1001, the image side surface of the first lens 1001, the object side surface of the second lens 1002, and the image side surface of the second lens 1002, respectively.
  • Surface 6 to surface 9 represent the object side surface of the third lens 1003, the image side surface of the third lens 1003, the object side surface of the flat plate 1005, and the image side surface of the flat plate 1005, respectively.
  • the curvature radius of the row of the object represents the curvature radius of the surface of the object, and “Infinity” represents that the surface of the object is a plane perpendicular to the optical axis.
  • the distance between the object rows represents the distance on the optical axis from the object surface to the object side surface of the first lens 1001.
  • the radius of curvature represents the signed central radius of curvature of the object side surface of the first lens 1001 (R in equation (7)), the spacing represents the thickness of the first lens 1001, and the refractive index is the first.
  • the radius of curvature represents a signed central radius of curvature (R in equation (7)) of the image side surface of the first lens 1001
  • the interval is the object of the second lens 1002 and the image side surface of the first lens 1001.
  • the distance between the first lens 1001 and the side surface is represented by k. The same applies to the following lines.
  • Table 20 is a table showing the aspherical coefficients of the expression (7) of the surface 1-surface 4 and the surface 6-surface 9.
  • FIG. 29 is a diagram showing chromatic aberration of magnification of the imaging optical system of Example 10.
  • the horizontal axis of FIG. 29 represents the lateral chromatic aberration of the F line and the C line with respect to the d line.
  • the vertical axis in FIG. 29 represents the angle of the principal ray of the light beam incident on the imaging optical system with respect to the optical axis. The maximum value of the angle on the vertical axis corresponds to the half angle of view.
  • FIG. 30 is a diagram illustrating the curvature of field of the imaging optical system according to the tenth embodiment.
  • the horizontal axis in FIG. 30 represents the positions of the F-line, d-line, and C-line tangential image plane and sagittal image plane in the optical axis direction.
  • Tan represents a tangential image plane
  • Sag represents a sagittal image plane.
  • the vertical axis in FIG. 30 represents the angle of the principal ray of the light beam incident on the imaging optical system with respect to the optical axis. The maximum value of the angle on the vertical axis corresponds to the half field angle.
  • the summary table 21 of the example is a table for determining the characteristics of the example 1 to the example 10.
  • the unit of length in the table is millimeter and the unit of angle is degree.
  • ⁇ represents a half field angle
  • 2 ⁇ represents a field angle
  • the chromatic aberration of magnification of the F line and the C line with reference to the d line of the imaging optical system of most examples is within ⁇ 1 micrometer.
  • the curvature of field of the tangential and sagittal image planes of the F-line, d-line, and C-line of the imaging optical system of most embodiments is within ⁇ 40 micrometers.

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Abstract

　十分に小型で、十分に広角で、十分に高解像度である内視鏡を実現するための撮像光学系を提供する。撮像光学系は、物体側から像側に配置された、負の屈折力を有する第１レンズと、正の屈折力を有する第２レンズと、絞りと、正の屈折力を有する第３レンズと、を備える。第１レンズの像側主点と該第２レンズの物体側主点との間の距離を｜ｄ｜、該第１レンズの像側主点が該第２レンズの物体側主点よりも像側にある場合に、両主点の間の符号付きの距離をｄ＝－｜ｄ｜とし、該第１レンズ及び該第２レンズの合成焦点距離をｆ１２として、 d < 0 0.005 < d / f12 < 16 を満たす。

Description

撮像光学系
　本発明は、撮像光学系、特に、内視鏡用撮像光学系に関する。
　医療分野で使用される内視鏡には、挿入型内視鏡とカプセル型内視鏡とがある。通常の挿入型内視鏡は、先端部分の撮像光学系、すなわち対物レンズと離れた位置にある撮像素子とが、ファイバまたはリレーレンズによって接続されている。このような通常の挿入型内視鏡の撮像光学系には、光量ロスを小さくするためにテレセントリック性が要求される。また、挿入型内視鏡においても、先端部分に撮像光学系と撮像素子とを有し、離れた位置にある表示装置に画像を表示する電子内視鏡がある。カプセル型内視鏡は、カプセル内に撮像光学系と撮像素子とを備えている。したがって、カプセル型内視鏡、及び電子内視鏡の撮像光学系には、テレセントリック性は要求されない。他方、いずれの型の内視鏡にも、小型で、広角で、高解像度であることが要求される。高解像度であるためには、撮像光学系の収差を小さくする必要がある。
　他方、従来技術の内視鏡用撮像光学系には、以下の問題がある。
　特許文献１は、物体側から像側に、負の屈折力を有するレンズ、絞り、正の屈折力を有するレンズ、正の屈折力を有するレンズが配置された構成の内視鏡用対物レンズを開示している。絞りから像面までの間の正の屈折力をもつ２枚のレンズで収差が十分に補正されている。他方、第１レンズと第２レンズの間に絞りがあり第１レンズと第２レンズの主点間距離を短くすることが出来ない。そのため、十分な画角を得ることが出来ない。
　特許文献２は、物体側から像側に、負の屈折力を有するレンズ、正の屈折力を有するレンズ、絞り、正の屈折力を有するレンズが配置された構成の内視鏡用対物レンズを開示している。第１レンズと第２レンズの主点間距離が広く、画角が十分ではない。加えて、小型で広角な撮像レンズユニットにするためレンズ材料にサファイアを用いており高価である。
　特許文献３は、物体側から像側に、負の屈折力を有するレンズ、正の屈折力を有するレンズ、絞り、正の屈折力を有するレンズが配置された構成の内視鏡用対物レンズを開示している。画角は比較的大きいが、テレセントリック性を重視しており、収差の補正が十分に出来ない。
　このように、十分に小型で、十分に広角で、十分に高解像度である内視鏡を実現するための撮像光学系は開発されていない。
特開2015-60019号公報 特開2004-337346号公報 特開平10-170821号公報
　したがって、十分に小型で、十分に広角で、十分に高解像度である内視鏡を実現するための撮像光学系に対するニーズがある。本発明の課題は、十分に小型で、十分に広角で、十分に高解像度である内視鏡を実現するための撮像光学系を提供することである。
　本発明による撮像光学系は、物体側から像側に配置された、負の屈折力を有する第１レンズと、正の屈折力を有する第２レンズと、絞りと、正の屈折力を有する第３レンズと、を備える。該第１レンズの像側主点と該第２レンズの物体側主点との間の距離を｜ｄ｜、該第１レンズの像側主点が該第２レンズの物体側主点よりも像側にある場合に、両主点の間の符号付きの距離をｄ＝－｜ｄ｜とし、該第１レンズ及び該第２レンズの合成焦点距離をｆ１２として、
d < 0                       (1)
0.005 < d / f12 < 16        (2)
を満たす。
　物体側から像側に配置された、負の屈折力を有する第１レンズと、正の屈折力を有する第２レンズと、正の屈折力を有する第３レンズと、を備える構成は、広角における諸収差を補正しやすい。テレセントリック性よりも小型化、広角化、及び高解像度化をより重視するには、絞りを第２レンズ及び第３レンズの間に配置するのが好ましい。
　第１レンズの径が大きくなりすぎず、かつ視野が十分に広角であるという条件を満たすよう第１レンズ及び第２レンズの屈折力を定めるには、式（２）を満たすことが好ましい。ｄ ／ ｆ１２が式（２）の下限以下である場合には、第１レンズが小径であると画角を十分に広げることができず、式（２）の上限以上である場合には、第１レンズが小径であると収差補正が十分になされず高解像度を得ることが出来ない。
　一般に、φ１の屈折力を有するレンズとφ２の屈折力を有するレンズとの合成の屈折力φ１２は、近軸理論で以下の式で表せる。
Figure JPOXMLDOC01-appb-M000001
　第１レンズの屈折力は負であり、第２レンズの屈折力は正であるので、第１レンズの屈折力と第２レンズの屈折力との積φ１φ２は負である。したがって、ｄが負であれば、－φ１φ２ｄは負となり、合成の屈折力φ１２が負になりやすくなる。したがって、合成の屈折力φ１２が強い負の屈折力を有するように、式（１）を満たすのが有利である。
　本発明の撮像光学系によれば、十分に小型で、十分に広角で、十分に高解像度である内視鏡を実現することができる。
　本発明の第１の実施形態の撮像光学系は、
0.1 < d / f12 < 6         (2)’
を満たす。
　本実施形態の撮像光学系においては、さらに高い解像度が得られる。
　本発明の第２の実施形態の撮像光学系は、
0.12 < d / f12 < 0.15     (2)”
を満たす。
　本実施形態によれば、撮像光学系をさらに小型化することができ、撮像光学系においてさらに高い解像度が得られる。
　本発明の第３の実施形態の撮像光学系は、該第１レンズ、該第２レンズ、及び該第３レンズの一致した主軸を光軸として、該第３レンズの像側の面の該光軸上の点から像面までの距離をｔ３、該第１レンズの物体側の面の該光軸上の点から該第３レンズの像側の面の該光軸上の点までの距離をｔとして、
t3/t > 0.5
を満たす。
　本実施形態によれば、撮像光学系として小型であるにも関わらず十分な大きさのセンササイズを確保することができ、また、センサとレンズとの間に十分な間隔をとることができるので組立に有利である。
　本発明の第４の実施形態の撮像光学系は、該第１レンズ、該第２レンズ、及び該第３レンズの一致した主軸を光軸として、該第２レンズの物体側の面の該光軸上の点が、該第１レンズの像側の面の画角に対応する光束の最外光線が通過する点よりも物体側にある。
　本実施形態の構成によれば、レンズ全長が小さくなるとともに、負の屈折力を持つ第１レンズの像側の面での収差の発生を少なくすることができる。
　本発明の第５の実施形態の撮像光学系は、該第１レンズを構成する物質のアッベ数をv1、該第２レンズを構成する物質のアッベ数をv2、該第３レンズを構成する物質のアッベ数をv3として、
v1 > v2
v3 > v2
を満たす。
　本実施形態によれば、色収差が良好に補正される。
　本発明の第６の実施形態の撮像光学系は、画角に対応する光束の像高をｙ、該第１レンズの有効径をＤとして、
0.75 < 2×y / D < 1.25
を満たす。
　本実施形態によれば、センサのサイズに対して、第１レンズの有効径の比を適切な範囲とすることにより、撮像光学系を小型化するとともに撮像光学系の収差を十分に補正することにより高解像度を実現することができる。
　本発明の第７の実施形態の撮像光学系は、内視鏡に使用される。
実施例１の撮像光学系の構成を示す図である。 実施例１の撮像光学系の倍率色収差を示す図である。 実施例１の撮像光学系の像面湾曲を示す図である。 実施例２の撮像光学系の構成を示す図である。 実施例２の撮像光学系の倍率色収差を示す図である。 実施例２の撮像光学系の像面湾曲を示す図である。 実施例３の撮像光学系の構成を示す図である。 実施例３の撮像光学系の倍率色収差を示す図である。 実施例３の撮像光学系の像面湾曲を示す図である。 実施例４の撮像光学系の構成を示す図である。 実施例４の撮像光学系の倍率色収差を示す図である。 実施例４の撮像光学系の像面湾曲を示す図である。 実施例５の撮像光学系の構成を示す図である。 実施例５の撮像光学系の倍率色収差を示す図である。 実施例５の撮像光学系の像面湾曲を示す図である。 実施例６の撮像光学系の構成を示す図である。 実施例６の撮像光学系の倍率色収差を示す図である。 実施例６の撮像光学系の像面湾曲を示す図である。 実施例７の撮像光学系の構成を示す図である。 実施例７の撮像光学系の倍率色収差を示す図である。 実施例７の撮像光学系の像面湾曲を示す図である。 実施例８の撮像光学系の構成を示す図である。 実施例８の撮像光学系の倍率色収差を示す図である。 実施例８の撮像光学系の像面湾曲を示す図である。 実施例９の撮像光学系の構成を示す図である。 実施例９の撮像光学系の倍率色収差を示す図である。 実施例９の撮像光学系の像面湾曲を示す図である。 実施例１０の撮像光学系の構成を示す図である。 実施例１０の撮像光学系の倍率色収差を示す図である。 実施例１０の撮像光学系の像面湾曲を示す図である。
　図１は、本発明の一実施形態（後で説明する実施例１）の撮像光学系の構成を示す図である。撮像光学系は、物体側から像側に配置された、負の屈折力を有する第１レンズ１０１と、正の屈折力を有する第２レンズ１０２と、絞り１０４と、正の屈折力を有する第３レンズ１０３と、を備える。上記のレンズを通過した光束は、光学部材１０５を通過した後、像面１０６上に集光される。光学部材１０５は、センサのカバーガラスなどである。本明細書及び特許請求の範囲において、負の屈折力を有するレンズとは、近軸光線に対して負の屈折力を有するレンズを意味し、正の屈折力を有するレンズとは、近軸光線に対して正の屈折力を有するレンズを意味する。
　本発明の撮像光学系の特徴を以下に説明する。
　本発明の実施形態の撮像光学系の第１の特徴は、物体側から像側に配置された、負の屈折力を有する第１レンズと、正の屈折力を有する第２レンズと、絞りと、正の屈折力を有する第３レンズと、を備えることである。物体側から像側に配置された、負の屈折力を有する第１レンズと、正の屈折力を有する第２レンズと、正の屈折力を有する第３レンズと、を備える構成は、広角における諸収差を補正しやすい。テレセントリック性の観点からは、絞りを第１レンズ及び第２レンズの間に配置するのが有利である。小型化、広角化、及び高解像度化の観点からは、絞りを第２レンズ及び第３レンズの間に配置するのが有利である。本発明では、テレセントリック性よりも小型化、広角化、及び高解像度化をより重視するので、絞りを第２レンズ及び第３レンズの間に配置する。
　本発明の実施形態の撮像光学系の第２の特徴は、
d < 0                      (1)
0.005 < d / f12 < 16       (2)
を満たすことである。
　ここで、ｄは、第１レンズの像側主点と第２レンズの物体側主点との間の符号付きの距離を表し、ｄの絶対値は、第１レンズの像側主点と第２レンズの物体側主点との間の距離であり、ｄの符号は、第１レンズの像側主点が第２レンズの物体側主点よりも物体側にある場合に正、第１レンズの像側主点が第２レンズの物体側主点よりも像側にある場合に負である。また、ｆ１２は、第１レンズ及び第２レンズの合成焦点距離を表す。
　一般に、広角レンズの構成では物体側に負の屈折力をもつレンズ、像側に正の屈折力を持つレンズを配置したレトロフォーカスタイプのものになる場合が多い。そのことからも分かるように物体側に強い負の屈折力を有するレンズが有ることは視野角の広角化に有利である。
　他方、強い負の屈折力を第１レンズだけで担った場合、第１レンズの径が大きくなりすぎてしまう。第１レンズの径が大きくなりすぎると、撮像光学系、ひいては内視鏡を小型化することができない。第１レンズの径が大きくなりすぎず、かつ視野が十分に広角であるという条件を満たすよう第１レンズ及び第２レンズの屈折力を定めるには、式（２）を満たすことが望ましい。ｄ ／ ｆ１２が式（２）の下限以下である場合には、第１レンズが小径であると画角を十分に広げることができず、式（２）の上限以上である場合には、第１レンズが小径であると収差補正が十分になされず高解像度を得ることが出来ない。
　以下の条件を満たすとき、撮像光学系においてさらに高い解像度が得られる。
0.1 < d / f12 < 6         (2)’
　以下の条件を満たすとき、撮像光学系をさらに小型化することができ、撮像光学系においてさらに高い解像度が得られる。
0.12 < d / f12 < 0.15     (2)”
　一般に、φ１の屈折力を有するレンズとφ２の屈折力を有するレンズとの合成の屈折力φ１２は、近軸理論で以下の式で表せる。
Figure JPOXMLDOC01-appb-M000002
　上述のように、第１レンズの屈折力は負であり、第２レンズの屈折力は正であるので、第１レンズの屈折力と第２レンズの屈折力との積φ１φ２は負である。したがって、ｄが負であれば、－φ１φ２ｄは負となり、合成の屈折力φ１２が負になりやすくなる。
したがって、合成の屈折力φ１２が強い負の屈折力を有するように、式（１）を満たすのが有利である。
　本発明の実施形態の撮像光学系の第３の特徴は、
t3/t > 0.5       (3)
を満たすことである。
　ここで、第１レンズ、第２レンズ、及び第３レンズの一致した主軸を光軸として、ｔ３は第３レンズの像側の面の光軸上の点から像面までの距離を表し、ｔは第１レンズの物体側の面の光軸上の点から第３レンズの像側の面の光軸上の点までの距離を表す。
　一般に、広角レンズは焦点距離が短いので、最も像側のレンズと像面との距離が短くなる。本発明の実施形態の撮像光学系は、第１の特徴として説明したように、物体側に強い負の屈折力を持たせているので最も像側のレンズ面から像面までの距離が比較的長くなる。特に、式（３）の条件を満たすとき、撮像光学系として小型であるにも関わらず十分な大きさのセンササイズを確保することができ、また、センサとレンズとの間に十分な間隔をとることができるので組立に有利である。
　本発明の実施形態の撮像光学系の第４の特徴は、第１レンズ、第２レンズ、及び第３レンズの一致した主軸を光軸として、第２レンズの物体側の面の光軸上の点が、該第１レンズの像側の面の画角に対応する光束の最外光線が通過する点よりも物体側にあることである。
　第４の特徴の構成は、第１レンズの像側の凹面で形成される凹部に第２レンズの物体側の凸面の頂点が配置された構成である。このような構成の場合、レンズ全長が小さくなるとともに、負の屈折力を持つ第１レンズの像側の面での収差の発生を少なくすることができる。
　本発明の実施形態の撮像光学系の第５の特徴は、
v1 > v2       (4)
v3 > v2       (5)
を満たすことである。
　ここで、v1は第１レンズを構成する物質のアッベ数、v2は第２レンズを構成する物質のアッベ数、v3は第３レンズを構成する物質のアッベ数を表す。
　第１レンズが負の屈折力、第２レンズが正の屈折力、第３レンズが正の屈折力を持つ３枚構成の場合に、第２レンズのアッベ数が最も低い時に色収差が最も良好に補正される。
　本発明の実施形態の撮像光学系の第６の特徴は、
0.75 < 2×y / D < 1.25       (6)
を満たすことである。
　ここで、ｙは画角に対応する光束の像高を表し、Ｄは第１レンズの有効径を表す。
　センサと撮像光学系とを組み合わせたシステムを小型化するには、第１レンズの有効径を小さくする必要がある。他方、センサのサイズに対して、第１レンズの有効径を小さくしすぎると、撮像光学系で収差を十分に補正することができず、解像度を上げることができない。したがって、センサのサイズに対応する２×ｙとＤとの比が式（６）の関係を満たすのが好ましい。２×ｙとＤとの比が式（６）の下限値以下であると、システムが十分に小型化されない。他方、２×ｙとＤとの比が式（６）の上限値以上であると、センサの大きさに対してレンズ径が小さすぎ収差補正が十分に行えない。
　本発明の実施例について以下に説明する。
　第１レンズの材料は、実施例５を除いてシクロオレフィンポリマー(グレード：E48R)である。実施例５の第１レンズの材料は、シクロオレフィンポリマー(グレード：330R)である。第２レンズの材料は、ポリカーボネート(グレード：SP1516)である。第３レンズの材料は、シクロオレフィンポリマー(グレード：E48R)である。センサの物体側に配置された平板（センサーのカバーガラスを想定）の材料は、N-BK7である。
　各レンズ及び光学部材の各面は、以下の式で表せる。
Figure JPOXMLDOC01-appb-M000003
 第１レンズ、第２レンズ、及び第３レンズのそれぞれの二面の曲率中心を結ぶ線をｚ軸とする。zはそれぞれのレンズ面とｚ軸との交点を基準とし、像側を正とした、レンズ面上の点のｚ軸方向の位置を示す座標である。ｒはｚ軸からレンズ面上の点までの距離を示す。Ｒはレンズ面の頂点における符号付きの曲率半径、すなわち符号付きの中心曲率半径である。Ｒの絶対値は、レンズ面の頂点における曲率半径、すなわち中心曲率半径であり、符号は、レンズ面が物体側に凸である場合に正、レンズ面が像側に凸である場合に負である。ｋはコーニック定数である。Ａiは非球面係数である。iは整数である。
　第１レンズ、第２レンズ、及び第３レンズの一致した主軸を光軸とする。
　各実施例の撮像光学系の収差は、Ｆ線（波長４８６．１ｎｍ）、ｄ線（波長５８７．５６ｎｍ）、及びＣ線（波長６５６．２７ｎｍ）について示される。
　以下の表における「曲率半径」及び「間隔」の長さの単位は、ミリメータである。
実施例１
　図１は、実施例１の撮像光学系の構成を示す図である。実施例１の撮像光学系は、物体側から像側に配置された、負の屈折力を有する第１レンズ１０１と、正の屈折力を有する第２レンズ１０２と、絞り１０４と、正の屈折力を有する第３レンズ１０３と、を備える。上記のレンズを通過した光束は、光学部材１０５を通過した後、像面１０６上に集光される。光学部材１０５は、センサのカバーガラスなどである。図１には、第１レンズからの光軸上の距離が１５ｍｍの位置にある物体面から主光線が光軸に平行に入射した光束の経路と、第１レンズからの光軸上の距離が１５ｍｍの位置にある物体面から主光線が光軸に対して半画角の角度で入射した光束の経路が示されている。
　表１は、第１レンズ、第２レンズ及び第３レンズを含む光学素子の形状、材料の性質、及び光学素子間の間隔を示す表である。表の最も左側の列の数字は面番号を表す。面１－面４は、それぞれ、第１レンズ１０１の物体側面、第１レンズ１０１の像側面、第２レンズ１０２の物体側面、及び第２レンズ１０２の像側面を表す。面６－面９は、それぞれ、第３レンズ１０３の物体側面、第３レンズ１０３の像側面、平板１０５の物体側面、及び平板１０５の像側面を表す。物体の行の曲率半径は、物体の面の曲率半径を表し、「Infinity」は、物体の面が光軸に垂直な平面であることを表す。物体の行の間隔は物体の面から第１レンズ１０１の物体側面までの光軸上の距離を表す。面１の行において、曲率半径は第１レンズ１０１の物体側面の符号付きの中心曲率半径（式（７）のＲ）を表し、間隔は第１レンズ１０１の厚さを表し、屈折率は第１レンズ１０１の材料の屈折率を表し、アッベ数は第１レンズ１０１の材料のアッベ数を表し、ｋは第１レンズ１０１の物体側面の式（７）のコーニック定数を表す。面２の行において、曲率半径は第１レンズ１０１の像側面の符号付きの中心曲率半径（式（７）のＲ）を表し、間隔は第１レンズ１０１の像側面と第２レンズ１０２の物体側面との間の間隔を表し、ｋは第１レンズ１０１の像側面の式（７）のコーニック定数を表す。以下の行についても同様である。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000004
　表２は、面１－面４及び面６－面９の式（７）の非球面係数を示す表である。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000005
　図２は、実施例１の撮像光学系の倍率色収差を示す図である。図２の横軸は、ｄ線を基準としたＦ線及びＣ線の倍率色収差を表す。図２の縦軸は、撮像光学系に入射する光束の主光線の光軸に対する角度を表す。縦軸の角度の最大値は半画角に相当する。
　図３は、実施例１の撮像光学系の像面湾曲を示す図である。図３の横軸は、Ｆ線、ｄ線、及びＣ線のタンジェンシャル像面及びサジタル像面の光軸方向の位置を表す。図において、Ｔａｎはタンジェンシャル像面を表し、Ｓａｇはサジタル像面を表す。図３の縦軸は、撮像光学系に入射する光束の主光線の光軸に対する角度を表す。縦軸の角度の最大値は半画角に相当する。
実施例２
　図４は、実施例２の撮像光学系の構成を示す図である。実施例２の撮像光学系は、物体側から像側に配置された、負の屈折力を有する第１レンズ２０１と、正の屈折力を有する第２レンズ２０２と、絞り２０４と、正の屈折力を有する第３レンズ２０３と、を備える。上記のレンズを通過した光束は、光学部材２０５を通過した後、像面２０６上に集光される。光学部材２０５は、センサのカバーガラスなどである。図４には、第１レンズからの光軸上の距離が１５ｍｍの位置にある物体面から主光線が光軸に平行に入射した光束の経路と、第１レンズからの光軸上の距離が１５ｍｍの位置にある物体面から主光線が光軸に対して半画角の角度で入射した光束の経路が示されている。
　表３は、第１レンズ、第２レンズ及び第３レンズを含む光学素子の形状、材料の性質、及び光学素子間の間隔を示す表である。表の最も左側の列の数字は面番号を表す。面１－面４は、それぞれ、第１レンズ２０１の物体側面、第１レンズ２０１の像側面、第２レンズ２０２の物体側面、及び第２レンズ２０２の像側面を表す。面６－面９は、それぞれ、第３レンズ２０３の物体側面、第３レンズ２０３の像側面、平板２０５の物体側面、及び平板２０５の像側面を表す。物体の行の曲率半径は、物体の面の曲率半径を表し、「Infinity」は、物体の面が光軸に垂直な平面であることを表す。物体の行の間隔は物体の面から第１レンズ２０１の物体側面までの光軸上の距離を表す。面１の行において、曲率半径は第１レンズ２０１の物体側面の符号付きの中心曲率半径（式（７）のＲ）を表し、間隔は第１レンズ２０１の厚さを表し、屈折率は第１レンズ２０１の材料の屈折率を表し、アッベ数は第１レンズ２０１の材料のアッベ数を表し、ｋは第１レンズ２０１の物体側面の式（７）のコーニック定数を表す。面２の行において、曲率半径は第１レンズ２０１の像側面の符号付きの中心曲率半径（式（７）のＲ）を表し、間隔は第１レンズ２０１の像側面と第２レンズ２０２の物体側面との間の間隔を表し、ｋは第１レンズ２０１の像側面の式（７）のコーニック定数を表す。以下の行についても同様である。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000006
　表４Ａ及び表４Ｂは、面１－面４及び面６－面９の式（７）の非球面係数を示す表である。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000007
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000008
　図５は、実施例２の撮像光学系の倍率色収差を示す図である。図５の横軸は、ｄ線を基準としたＦ線及びＣ線の倍率色収差を表す。図５の縦軸は、撮像光学系に入射する光束の主光線の光軸に対する角度を表す。縦軸の角度の最大値は半画角に相当する。
　図６は、実施例２の撮像光学系の像面湾曲を示す図である。図６の横軸は、Ｆ線、ｄ線、及びＣ線のタンジェンシャル像面及びサジタル像面の光軸方向の位置を表す。図において、Ｔａｎはタンジェンシャル像面を表し、Ｓａｇはサジタル像面を表す。図６の縦軸は、撮像光学系に入射する光束の主光線の光軸に対する角度を表す。縦軸の角度の最大値は半画角に相当する。
実施例３
　図７は、実施例３の撮像光学系の構成を示す図である。実施例３の撮像光学系は、物体側から像側に配置された、負の屈折力を有する第１レンズ３０１と、正の屈折力を有する第２レンズ３０２と、絞り３０４と、正の屈折力を有する第３レンズ３０３と、を備える。上記のレンズを通過した光束は、光学部材３０５を通過した後、像面３０６上に集光される。光学部材３０５は、センサのカバーガラスなどである。図７には、第１レンズからの光軸上の距離が１５ｍｍの位置にある物体面から主光線が光軸に平行に入射した光束の経路と、第１レンズからの光軸上の距離が１５ｍｍの位置にある物体面から主光線が光軸に対して半画角の角度で入射した光束の経路が示されている。
　表５は、第１レンズ、第２レンズ及び第３レンズを含む光学素子の形状、材料の性質、及び光学素子間の間隔を示す表である。表の最も左側の列の数字は面番号を表す。面１－面４は、それぞれ、第１レンズ３０１の物体側面、第１レンズ３０１の像側面、第２レンズ３０２の物体側面、及び第２レンズ３０２の像側面を表す。面６－面９は、それぞれ、第３レンズ３０３の物体側面、第３レンズ３０３の像側面、平板３０５の物体側面、及び平板３０５の像側面を表す。物体の行の曲率半径は、物体の面の曲率半径を表し、「Infinity」は、物体の面が光軸に垂直な平面であることを表す。物体の行の間隔は物体の面から第１レンズ３０１の物体側面までの光軸上の距離を表す。面１の行において、曲率半径は第１レンズ３０１の物体側面の符号付きの中心曲率半径（式（７）のＲ）を表し、間隔は第１レンズ３０１の厚さを表し、屈折率は第１レンズ３０１の材料の屈折率を表し、アッベ数は第１レンズ３０１の材料のアッベ数を表し、ｋは第１レンズ３０１の物体側面の式（７）のコーニック定数を表す。面２の行において、曲率半径は第１レンズ３０１の像側面の符号付きの中心曲率半径（式（７）のＲ）を表し、間隔は第１レンズ３０１の像側面と第２レンズ３０２の物体側面との間の間隔を表し、ｋは第１レンズ３０１の像側面の式（７）のコーニック定数を表す。以下の行についても同様である。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000009
　表６は、面１－面４及び面６－面９の式（７）の非球面係数を示す表である。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000010
　図８は、実施例３の撮像光学系の倍率色収差を示す図である。図８の横軸は、ｄ線を基準としたＦ線及びＣ線の倍率色収差を表す。図８の縦軸は、撮像光学系に入射する光束の主光線の光軸に対する角度を表す。縦軸の角度の最大値は半画角に相当する。
　図９は、実施例３の撮像光学系の像面湾曲を示す図である。図９の横軸は、Ｆ線、ｄ線、及びＣ線のタンジェンシャル像面及びサジタル像面の光軸方向の位置を表す。図において、Ｔａｎはタンジェンシャル像面を表し、Ｓａｇはサジタル像面を表す。図９の縦軸は、撮像光学系に入射する光束の主光線の光軸に対する角度を表す。縦軸の角度の最大値は半画角に相当する。
実施例４
　図１０は、実施例４の撮像光学系の構成を示す図である。実施例４の撮像光学系は、物体側から像側に配置された、負の屈折力を有する第１レンズ４０１と、正の屈折力を有する第２レンズ４０２と、絞り４０４と、正の屈折力を有する第３レンズ４０３と、を備える。上記のレンズを通過した光束は、光学部材４０５を通過した後、像面４０６上に集光される。光学部材４０５は、センサのカバーガラスなどである。図１０には、第１レンズからの光軸上の距離が１５ｍｍの位置にある物体面から主光線が光軸に平行に入射した光束の経路と、第１レンズからの光軸上の距離が１５ｍｍの位置にある物体面から主光線が光軸に対して半画角の角度で入射した光束の経路が示されている。
　表７は、第１レンズ、第２レンズ及び第３レンズを含む光学素子の形状、材料の性質、及び光学素子間の間隔を示す表である。表の最も左側の列の数字は面番号を表す。面１－面４は、それぞれ、第１レンズ４０１の物体側面、第１レンズ４０１の像側面、第２レンズ４０２の物体側面、及び第２レンズ４０２の像側面を表す。面６－面９は、それぞれ、第３レンズ４０３の物体側面、第３レンズ４０３の像側面、平板４０５の物体側面、及び平板４０５の像側面を表す。物体の行の曲率半径は、物体の面の曲率半径を表し、「Infinity」は、物体の面が光軸に垂直な平面であることを表す。物体の行の間隔は物体の面から第１レンズ４０１の物体側面までの光軸上の距離を表す。面１の行において、曲率半径は第１レンズ４０１の物体側面の符号付きの中心曲率半径（式（７）のＲ）を表し、間隔は第１レンズ４０１の厚さを表し、屈折率は第１レンズ４０１の材料の屈折率を表し、アッベ数は第１レンズ４０１の材料のアッベ数を表し、ｋは第１レンズ４０１の物体側面の式（７）のコーニック定数を表す。面２の行において、曲率半径は第１レンズ４０１の像側面の符号付きの中心曲率半径（式（７）のＲ）を表し、間隔は第１レンズ４０１の像側面と第２レンズ４０２の物体側面との間の間隔を表し、ｋは第１レンズ４０１の像側面の式（７）のコーニック定数を表す。以下の行についても同様である。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000011
　表８は、面１－面４及び面６－面９の式（７）の非球面係数を示す表である。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000012
　図１１は、実施例４の撮像光学系の倍率色収差を示す図である。図１１の横軸は、ｄ線を基準としたＦ線及びＣ線の倍率色収差を表す。図１１の縦軸は、撮像光学系に入射する光束の主光線の光軸に対する角度を表す。縦軸の角度の最大値は半画角に相当する。
　図１２は、実施例４の撮像光学系の像面湾曲を示す図である。図１２の横軸は、Ｆ線、ｄ線、及びＣ線のタンジェンシャル像面及びサジタル像面の光軸方向の位置を表す。図において、Ｔａｎはタンジェンシャル像面を表し、Ｓａｇはサジタル像面を表す。図１２の縦軸は、撮像光学系に入射する光束の主光線の光軸に対する角度を表す。縦軸の角度の最大値は半画角に相当する。
実施例５
　図１３は、実施例５の撮像光学系の構成を示す図である。実施例５の撮像光学系は、物体側から像側に配置された、負の屈折力を有する第１レンズ５０１と、正の屈折力を有する第２レンズ５０２と、絞り５０４と、正の屈折力を有する第３レンズ５０３と、を備える。上記のレンズを通過した光束は、光学部材５０５を通過した後、像面５０６上に集光される。光学部材５０５は、センサのカバーガラスなどである。図１３には、第１レンズからの光軸上の距離が１５ｍｍの位置にある物体面から主光線が光軸に平行に入射した光束の経路と、第１レンズからの光軸上の距離が１５ｍｍの位置にある物体面から主光線が光軸に対して半画角の角度で入射した光束の経路が示されている。
　表９は、第１レンズ、第２レンズ及び第３レンズを含む光学素子の形状、材料の性質、及び光学素子間の間隔を示す表である。表の最も左側の列の数字は面番号を表す。面１－面４は、それぞれ、第１レンズ５０１の物体側面、第１レンズ５０１の像側面、第２レンズ５０２の物体側面、及び第２レンズ５０２の像側面を表す。面６－面９は、それぞれ、第３レンズ５０３の物体側面、第３レンズ５０３の像側面、平板５０５の物体側面、及び平板５０５の像側面を表す。物体の行の曲率半径は、物体の面の曲率半径を表し、「Infinity」は、物体の面が光軸に垂直な平面であることを表す。物体の行の間隔は物体の面から第１レンズ５０１の物体側面までの光軸上の距離を表す。面１の行において、曲率半径は第１レンズ５０１の物体側面の符号付きの中心曲率半径（式（７）のＲ）を表し、間隔は第１レンズ５０１の厚さを表し、屈折率は第１レンズ５０１の材料の屈折率を表し、アッベ数は第１レンズ５０１の材料のアッベ数を表し、ｋは第１レンズ５０１の物体側面の式（７）のコーニック定数を表す。面２の行において、曲率半径は第１レンズ５０１の像側面の符号付きの中心曲率半径（式（７）のＲ）を表し、間隔は第１レンズ５０１の像側面と第２レンズ５０２の物体側面との間の間隔を表し、ｋは第１レンズ５０１の像側面の式（７）のコーニック定数を表す。以下の行についても同様である。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000013
　表１０は、面１－面４及び面６－面９の式（７）の非球面係数を示す表である。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000014
　図１４は、実施例５の撮像光学系の倍率色収差を示す図である。図１４の横軸は、ｄ線を基準としたＦ線及びＣ線の倍率色収差を表す。図１４の縦軸は、撮像光学系に入射する光束の主光線の光軸に対する角度を表す。縦軸の角度の最大値は半画角に相当する。
　図１５は、実施例５の撮像光学系の像面湾曲を示す図である。図１５の横軸は、Ｆ線、ｄ線、及びＣ線のタンジェンシャル像面及びサジタル像面の光軸方向の位置を表す。図において、Ｔａｎはタンジェンシャル像面を表し、Ｓａｇはサジタル像面を表す。図１５の縦軸は、撮像光学系に入射する光束の主光線の光軸に対する角度を表す。縦軸の角度の最大値は半画角に相当する。
実施例６
　図１６は、実施例６の撮像光学系の構成を示す図である。実施例６の撮像光学系は、物体側から像側に配置された、負の屈折力を有する第１レンズ６０１と、正の屈折力を有する第２レンズ６０２と、絞り６０４と、正の屈折力を有する第３レンズ６０３と、を備える。上記のレンズを通過した光束は、光学部材６０５を通過した後、像面６０６上に集光される。光学部材６０５は、センサのカバーガラスなどである。図１６には、第１レンズからの光軸上の距離が１５ｍｍの位置にある物体面から主光線が光軸に平行に入射した光束の経路と、第１レンズからの光軸上の距離が１５ｍｍの位置にある物体面から主光線が光軸に対して半画角の角度で入射した光束の経路が示されている。
　表１１は、第１レンズ、第２レンズ及び第３レンズを含む光学素子の形状、材料の性質、及び光学素子間の間隔を示す表である。表の最も左側の列の数字は面番号を表す。面１－面４は、それぞれ、第１レンズ６０１の物体側面、第１レンズ６０１の像側面、第２レンズ６０２の物体側面、及び第２レンズ６０２の像側面を表す。面６－面９は、それぞれ、第３レンズ６０３の物体側面、第３レンズ６０３の像側面、平板６０５の物体側面、及び平板６０５の像側面を表す。物体の行の曲率半径は、物体の面の曲率半径を表し、「Infinity」は、物体の面が光軸に垂直な平面であることを表す。物体の行の間隔は物体の面から第１レンズ６０１の物体側面までの光軸上の距離を表す。面１の行において、曲率半径は第１レンズ６０１の物体側面の符号付きの中心曲率半径（式（７）のＲ）を表し、間隔は第１レンズ６０１の厚さを表し、屈折率は第１レンズ６０１の材料の屈折率を表し、アッベ数は第１レンズ６０１の材料のアッベ数を表し、ｋは第１レンズ６０１の物体側面の式（７）のコーニック定数を表す。面２の行において、曲率半径は第１レンズ６０１の像側面の符号付きの中心曲率半径（式（７）のＲ）を表し、間隔は第１レンズ６０１の像側面と第２レンズ６０２の物体側面との間の間隔を表し、ｋは第１レンズ６０１の像側面の式（７）のコーニック定数を表す。以下の行についても同様である。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000015
　表１２は、面１－面４及び面６－面９の式（７）の非球面係数を示す表である。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000016
　図１７は、実施例６の撮像光学系の倍率色収差を示す図である。図１７の横軸は、ｄ線を基準としたＦ線及びＣ線の倍率色収差を表す。図１７の縦軸は、撮像光学系に入射する光束の主光線の光軸に対する角度を表す。縦軸の角度の最大値は半画角に相当する。
　図１８は、実施例６の撮像光学系の像面湾曲を示す図である。図１８の横軸は、Ｆ線、ｄ線、及びＣ線のタンジェンシャル像面及びサジタル像面の光軸方向の位置を表す。図において、Ｔａｎはタンジェンシャル像面を表し、Ｓａｇはサジタル像面を表す。図１８の縦軸は、撮像光学系に入射する光束の主光線の光軸に対する角度を表す。縦軸の角度の最大値は半画角に相当する。
実施例７
　図１９は、実施例７の撮像光学系の構成を示す図である。実施例７の撮像光学系は、物体側から像側に配置された、負の屈折力を有する第１レンズ７０１と、正の屈折力を有する第２レンズ７０２と、絞り７０４と、正の屈折力を有する第３レンズ７０３と、を備える。上記のレンズを通過した光束は、光学部材７０５を通過した後、像面７０６上に集光される。光学部材７０５は、センサのカバーガラスなどである。図１９には、第１レンズからの光軸上の距離が１５ｍｍの位置にある物体面から主光線が光軸に平行に入射した光束の経路と、第１レンズからの光軸上の距離が１５ｍｍの位置にある物体面から主光線が光軸に対して半画角の角度で入射した光束の経路が示されている。
　表１３は、第１レンズ、第２レンズ及び第３レンズを含む光学素子の形状、材料の性質、及び光学素子間の間隔を示す表である。表の最も左側の列の数字は面番号を表す。面１－面４は、それぞれ、第１レンズ７０１の物体側面、第１レンズ７０１の像側面、第２レンズ７０２の物体側面、及び第２レンズ７０２の像側面を表す。面６－面９は、それぞれ、第３レンズ７０３の物体側面、第３レンズ７０３の像側面、平板７０５の物体側面、及び平板７０５の像側面を表す。物体の行の曲率半径は、物体の面の曲率半径を表し、「Infinity」は、物体の面が光軸に垂直な平面であることを表す。物体の行の間隔は物体の面から第１レンズ７０１の物体側面までの光軸上の距離を表す。面１の行において、曲率半径は第１レンズ７０１の物体側面の符号付きの中心曲率半径（式（７）のＲ）を表し、間隔は第１レンズ７０１の厚さを表し、屈折率は第１レンズ７０１の材料の屈折率を表し、アッベ数は第１レンズ７０１の材料のアッベ数を表し、ｋは第１レンズ７０１の物体側面の式（７）のコーニック定数を表す。面２の行において、曲率半径は第１レンズ７０１の像側面の符号付きの中心曲率半径（式（７）のＲ）を表し、間隔は第１レンズ７０１の像側面と第２レンズ７０２の物体側面との間の間隔を表し、ｋは第１レンズ７０１の像側面の式（７）のコーニック定数を表す。以下の行についても同様である。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000017
　表１４は、面１－面４及び面６－面９の式（７）の非球面係数を示す表である。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000018
　図２０は、実施例７の撮像光学系の倍率色収差を示す図である。図２０の横軸は、ｄ線を基準としたＦ線及びＣ線の倍率色収差を表す。図２０の縦軸は、撮像光学系に入射する光束の主光線の光軸に対する角度を表す。縦軸の角度の最大値は半画角に相当する。
　図２１は、実施例７の撮像光学系の像面湾曲を示す図である。図２１の横軸は、Ｆ線、ｄ線、及びＣ線のタンジェンシャル像面及びサジタル像面の光軸方向の位置を表す。図において、Ｔａｎはタンジェンシャル像面を表し、Ｓａｇはサジタル像面を表す。図２１の縦軸は、撮像光学系に入射する光束の主光線の光軸に対する角度を表す。縦軸の角度の最大値は半画角に相当する。
実施例８
　図２２は、実施例８の撮像光学系の構成を示す図である。実施例８の撮像光学系は、物体側から像側に配置された、負の屈折力を有する第１レンズ８０１と、正の屈折力を有する第２レンズ８０２と、絞り８０４と、正の屈折力を有する第３レンズ８０３と、を備える。上記のレンズを通過した光束は、光学部材８０５を通過した後、像面８０６上に集光される。光学部材８０５は、センサのカバーガラスなどである。図２２には、第１レンズからの光軸上の距離が１５ｍｍの位置にある物体面から主光線が光軸に平行に入射した光束の経路と、第１レンズからの光軸上の距離が１５ｍｍの位置にある物体面から主光線が光軸に対して半画角の角度で入射した光束の経路が示されている。
　表１５は、第１レンズ、第２レンズ及び第３レンズを含む光学素子の形状、材料の性質、及び光学素子間の間隔を示す表である。表の最も左側の列の数字は面番号を表す。面１－面４は、それぞれ、第１レンズ８０１の物体側面、第１レンズ８０１の像側面、第２レンズ８０２の物体側面、及び第２レンズ８０２の像側面を表す。面６－面９は、それぞれ、第３レンズ８０３の物体側面、第３レンズ８０３の像側面、平板８０５の物体側面、及び平板８０５の像側面を表す。物体の行の曲率半径は、物体の面の曲率半径を表し、「Infinity」は、物体の面が光軸に垂直な平面であることを表す。物体の行の間隔は物体の面から第１レンズ８０１の物体側面までの光軸上の距離を表す。面１の行において、曲率半径は第１レンズ８０１の物体側面の符号付きの中心曲率半径（式（７）のＲ）を表し、間隔は第１レンズ８０１の厚さを表し、屈折率は第１レンズ８０１の材料の屈折率を表し、アッベ数は第１レンズ８０１の材料のアッベ数を表し、ｋは第１レンズ８０１の物体側面の式（７）のコーニック定数を表す。面２の行において、曲率半径は第１レンズ８０１の像側面の符号付きの中心曲率半径（式（７）のＲ）を表し、間隔は第１レンズ８０１の像側面と第２レンズ８０２の物体側面との間の間隔を表し、ｋは第１レンズ８０１の像側面の式（７）のコーニック定数を表す。以下の行についても同様である。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000019
　表１６は、面１－面４及び面６－面９の式（７）の非球面係数を示す表である。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000020
　図２３は、実施例８の撮像光学系の倍率色収差を示す図である。図２３の横軸は、ｄ線を基準としたＦ線及びＣ線の倍率色収差を表す。図２３の縦軸は、撮像光学系に入射する光束の主光線の光軸に対する角度を表す。縦軸の角度の最大値は半画角に相当する。
　図２４は、実施例８の撮像光学系の像面湾曲を示す図である。図２４の横軸は、Ｆ線、ｄ線、及びＣ線のタンジェンシャル像面及びサジタル像面の光軸方向の位置を表す。図において、Ｔａｎはタンジェンシャル像面を表し、Ｓａｇはサジタル像面を表す。図２４の縦軸は、撮像光学系に入射する光束の主光線の光軸に対する角度を表す。縦軸の角度の最大値は半画角に相当する。
実施例９
　図２５は、実施例９の撮像光学系の構成を示す図である。実施例９の撮像光学系は、物体側から像側に配置された、負の屈折力を有する第１レンズ９０１と、正の屈折力を有する第２レンズ９０２と、絞り９０４と、正の屈折力を有する第３レンズ９０３と、を備える。上記のレンズを通過した光束は、光学部材９０５を通過した後、像面９０６上に集光される。光学部材９０５は、センサのカバーガラスなどである。図２５には、第１レンズからの光軸上の距離が１５ｍｍの位置にある物体面から主光線が光軸に平行に入射した光束の経路と、第１レンズからの光軸上の距離が１５ｍｍの位置にある物体面から主光線が光軸に対して半画角の角度で入射した光束の経路が示されている。
　表１７は、第１レンズ、第２レンズ及び第３レンズを含む光学素子の形状、材料の性質、及び光学素子間の間隔を示す表である。表の最も左側の列の数字は面番号を表す。面１－面４は、それぞれ、第１レンズ９０１の物体側面、第１レンズ９０１の像側面、第２レンズ９０２の物体側面、及び第２レンズ９０２の像側面を表す。面６－面９は、それぞれ、第３レンズ９０３の物体側面、第３レンズ９０３の像側面、平板９０５の物体側面、及び平板９０５の像側面を表す。物体の行の曲率半径は、物体の面の曲率半径を表し、「Infinity」は、物体の面が光軸に垂直な平面であることを表す。物体の行の間隔は物体の面から第１レンズ９０１の物体側面までの光軸上の距離を表す。面１の行において、曲率半径は第１レンズ９０１の物体側面の符号付きの中心曲率半径（式（７）のＲ）を表し、間隔は第１レンズ９０１の厚さを表し、屈折率は第１レンズ９０１の材料の屈折率を表し、アッベ数は第１レンズ９０１の材料のアッベ数を表し、ｋは第１レンズ９０１の物体側面の式（７）のコーニック定数を表す。面２の行において、曲率半径は第１レンズ９０１の像側面の符号付きの中心曲率半径（式（７）のＲ）を表し、間隔は第１レンズ９０１の像側面と第２レンズ９０２の物体側面との間の間隔を表し、ｋは第１レンズ９０１の像側面の式（７）のコーニック定数を表す。以下の行についても同様である。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000021
　表１８は、面１－面４及び面６－面９の式（７）の非球面係数を示す表である。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000022
　図２６は、実施例９の撮像光学系の倍率色収差を示す図である。図２６の横軸は、ｄ線を基準としたＦ線及びＣ線の倍率色収差を表す。図２６の縦軸は、撮像光学系に入射する光束の主光線の光軸に対する角度を表す。縦軸の角度の最大値は半画角に相当する。
　図２７は、実施例９の撮像光学系の像面湾曲を示す図である。図２７の横軸は、Ｆ線、ｄ線、及びＣ線のタンジェンシャル像面及びサジタル像面の光軸方向の位置を表す。図において、Ｔａｎはタンジェンシャル像面を表し、Ｓａｇはサジタル像面を表す。図２７の縦軸は、撮像光学系に入射する光束の主光線の光軸に対する角度を表す。縦軸の角度の最大値は半画角に相当する。
実施例１０
　図２８は、実施例１０の撮像光学系の構成を示す図である。実施例１０の撮像光学系は、物体側から像側に配置された、負の屈折力を有する第１レンズ１００１と、正の屈折力を有する第２レンズ１００２と、絞り１００４と、正の屈折力を有する第３レンズ１００３と、を備える。上記のレンズを通過した光束は、光学部材１００５を通過した後、像面１００６上に集光される。光学部材１００５は、センサのカバーガラスなどである。図２８には、第１レンズからの光軸上の距離が１５ｍｍの位置にある物体面から主光線が光軸に平行に入射した光束の経路と、第１レンズからの光軸上の距離が１５ｍｍの位置にある物体面から主光線が光軸に対して半画角の角度で入射した光束の経路が示されている。
　表１９は、第１レンズ、第２レンズ及び第３レンズを含む光学素子の形状、材料の性質、及び光学素子間の間隔を示す表である。表の最も左側の列の数字は面番号を表す。面１－面４は、それぞれ、第１レンズ１００１の物体側面、第１レンズ１００１の像側面、第２レンズ１００２の物体側面、及び第２レンズ１００２の像側面を表す。面６－面９は、それぞれ、第３レンズ１００３の物体側面、第３レンズ１００３の像側面、平板１００５の物体側面、及び平板１００５の像側面を表す。物体の行の曲率半径は、物体の面の曲率半径を表し、「Infinity」は、物体の面が光軸に垂直な平面であることを表す。物体の行の間隔は物体の面から第１レンズ１００１の物体側面までの光軸上の距離を表す。面１の行において、曲率半径は第１レンズ１００１の物体側面の符号付きの中心曲率半径（式（７）のＲ）を表し、間隔は第１レンズ１００１の厚さを表し、屈折率は第１レンズ１００１の材料の屈折率を表し、アッベ数は第１レンズ１００１の材料のアッベ数を表し、ｋは第１レンズ１００１の物体側面の式（７）のコーニック定数を表す。面２の行において、曲率半径は第１レンズ１００１の像側面の符号付きの中心曲率半径（式（７）のＲ）を表し、間隔は第１レンズ１００１の像側面と第２レンズ１００２の物体側面との間の間隔を表し、ｋは第１レンズ１００１の像側面の式（７）のコーニック定数を表す。以下の行についても同様である。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000023
　表２０は、面１－面４及び面６－面９の式（７）の非球面係数を示す表である。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000024
　図２９は、実施例１０の撮像光学系の倍率色収差を示す図である。図２９の横軸は、ｄ線を基準としたＦ線及びＣ線の倍率色収差を表す。図２９の縦軸は、撮像光学系に入射する光束の主光線の光軸に対する角度を表す。縦軸の角度の最大値は半画角に相当する。
　図３０は、実施例１０の撮像光学系の像面湾曲を示す図である。図３０の横軸は、Ｆ線、ｄ線、及びＣ線のタンジェンシャル像面及びサジタル像面の光軸方向の位置を表す。図において、Ｔａｎはタンジェンシャル像面を表し、Ｓａｇはサジタル像面を表す。図３０の縦軸は、撮像光学系に入射する光束の主光線の光軸に対する角度を表す。縦軸の角度の最大値は半画角に相当する。
実施例のまとめ
　表２１は、実施例１－実施例１０の特徴を求めた表である。表における長さの単位はミリメータであり、角度の単位は度である。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000025
　表において、ωは半画角を表し、２ωは画角を表す。表２１によると、全ての実施例は、式（１）、式（２）、式（３）、及び式（６）を満たす。実施例１－５及び実施例７は式（２）’を満たし、実施例１は式（２）”を満たす。また、各実施例の表によると、全ての実施例は式（４）及び式（５）を満たす。
　各実施例の収差図によると、ほとんどの実施例の撮像光学系のｄ線を基準としたＦ線及びＣ線の倍率色収差は、±１マイクロメータ以内である。ほとんどの実施例の撮像光学系のＦ線、ｄ線、及びＣ線のタンジェンシャル像面及びサジタル像面の像面湾曲は、±４０マイクロメータ以内である。

Claims (8)

  1. 　物体側から像側に配置された、負の屈折力を有する第１レンズと、正の屈折力を有する第２レンズと、絞りと、正の屈折力を有する第３レンズと、を備えた撮像光学系であって、
    　該第１レンズの像側主点と該第２レンズの物体側主点との間の距離を｜ｄ｜、該第１レンズの像側主点が該第２レンズの物体側主点よりも像側にある場合に、両主点の間の符号付きの距離をｄ＝－｜ｄ｜とし、該第１レンズ及び該第２レンズの合成焦点距離をｆ１２として、
    d < 0
    0.005 < d / f12 < 16
    を満たす撮像光学系。
  2. 0.1 < d / f12 < 6
    を満たす請求項１に記載の撮像光学系。
  3. 0.12 < d / f12 < 0.15
    を満たす請求項１に記載の撮像光学系。
  4. 　該第１レンズ、該第２レンズ、及び該第３レンズの一致した主軸を光軸として、該第３レンズの像側の面の該光軸上の点から像面までの距離をｔ３、該第１レンズの物体側の面の該光軸上の点から該第３レンズの像側の面の該光軸上の点までの距離をｔとして、
    t3/t > 0.5
    を満たす請求項１から３のいずれかに記載の撮像光学系。
  5. 　該第１レンズ、該第２レンズ、及び該第３レンズの一致した主軸を光軸として、該第２レンズの物体側の面の該光軸上の点が、該第１レンズの像側の面の画角に対応する光束の最外光線が通過する点よりも物体側にある請求項１から４のいずれかに記載の撮像光学系。
  6. 　該第１レンズを構成する物質のアッベ数をv1、該第２レンズを構成する物質のアッベ数をv2、該第３レンズを構成する物質のアッベ数をv3として、
    v1 > v2
    v3 > v2
    を満たす請求項１から５のいずれかに記載の撮像光学系。
  7. 　画角に対応する光束の像高をｙ、該第１レンズの有効径をＤとして、
    0.75 < 2×y / D < 1.25
    を満たす請求項１から６のいずれかに記載の撮像光学系。
  8. 　内視鏡に使用される請求項１から７のいずれかに記載の撮像光学系。
PCT/JP2016/064127 2016-05-12 2016-05-12 撮像光学系 WO2017195320A1 (ja)

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