WO2017221600A1 - 内視鏡用対物光学系 - Google Patents

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WO2017221600A1
WO2017221600A1 PCT/JP2017/018864 JP2017018864W WO2017221600A1 WO 2017221600 A1 WO2017221600 A1 WO 2017221600A1 JP 2017018864 W JP2017018864 W JP 2017018864W WO 2017221600 A1 WO2017221600 A1 WO 2017221600A1
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lens
group
optical system
lens group
refractive power
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加茂裕二
高頭英泰
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オリンパス株式会社
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    • 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
    • G02B23/2438—Zoom objectives
    • G—PHYSICS
    • G02—OPTICS
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    • 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
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    • G—PHYSICS
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    • 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
    • G02B13/0045—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 five or more lenses
    • 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
    • G02B9/14—Optical objectives characterised both by the number of the components and their arrangements according to their sign, i.e. + or - having three components only arranged + - +
    • G02B9/18—Optical objectives characterised both by the number of the components and their arrangements according to their sign, i.e. + or - having three components only arranged + - + only one component having a compound lens
    • G02B9/20—Optical objectives characterised both by the number of the components and their arrangements according to their sign, i.e. + or - having three components only arranged + - + only one component having a compound lens the rear component having the compound

Definitions

  • the present invention relates to an objective optical system, and for example, relates to an endoscope objective optical system that can be used in an endoscope apparatus used in the medical field, the industrial field, and the like.
  • the endoscope is a device that is widely used in the medical field and the industrial field.
  • an endoscope is used for diagnosis and treatment of an observation site.
  • an image obtained by an endoscope inserted into a body cavity is used.
  • an appropriate F-number and focus position are set to form an in-focus image from the near point to the far point.
  • the lens diameter is reduced and the total length of the optical system is shortened.
  • an objective optical system for an endoscope an objective optical system having a wide depth of field and an objective optical system capable of observing at a high magnification have been proposed.
  • a lens group is moved to perform focusing and zooming.
  • objective optical systems there are objective optical systems described in Patent Documents 1 to 4.
  • the objective optical system is required to further reduce the allowable circle of confusion. Therefore, an objective optical system having high optical performance is required.
  • the permissible circle of confusion is strongly influenced by diffraction. Therefore, the objective optical system needs to be an optical system having a small F number.
  • the optical system becomes weak against manufacturing variations. That is, the optical performance is likely to deteriorate due to an error in the radius of curvature of the lens component, an error in the thickness, a shift between the mechanical frame and the lens at the time of assembling the optical system, a tilt error, and the like. For this reason, it is desirable for the optical system to have a large allowable error amount.
  • the allowable error amount is determined by the pixel pitch and the allowable confusion circle almost determined by the F number. For example, if the tolerance for focusing is 3 ⁇ m to 5 ⁇ m, the allowable amount is considerably small.
  • the lens and image sensor are fixed with adhesive. At this time, the position of the lens and the position of the image sensor are displaced with the curing of the adhesive. If the allowable amount is small as described above, the adhesive is required to have a considerably small amount of deviation caused by curing. However, it may be difficult to cope with an adhesive. For this reason, it is desirable for the optical system to have a large allowable error amount with respect to the focus error during manufacturing.
  • the objective optical system of Patent Document 2 includes a positive first group, a negative second group, and a positive third group.
  • the third group is divided into two groups, and the interval between the two groups is changed.
  • the F number is 6, it cannot be said that the F number is sufficiently small. Therefore, it is difficult to combine with an image sensor having a small pixel pitch.
  • the objective optical system of Patent Document 3 includes a positive first group, a negative second group, and a positive third group.
  • the third group is composed of a cemented lens and a positive lens.
  • the F number is 8 to 10
  • it cannot be said that the F number is sufficiently small. Therefore, it is difficult to combine with an image sensor having a small pixel pitch.
  • the present invention has been made in view of such problems, and it is an object of the present invention to provide an endoscope objective optical system having a small F-number, a small size, high imaging performance, and resistance to manufacturing errors. Objective.
  • an endoscope objective optical system includes: From the object side, A first lens group having a positive refractive power; A second lens group having negative refractive power; A third lens group having positive refractive power, When focusing on a short distance object point, the first lens group and the third lens group are fixed, and the second lens group moves,
  • the third lens group includes a front group having a positive refractive power and a rear group having a positive refractive power, Each of the front group and the rear group is composed of one single lens or one cemented lens.
  • fG3f is the focal length of the front group
  • fG3r is the focal length of the rear group
  • dG3fr is the distance along the optical axis from the most image side surface of the front group to the most object side surface of the rear group
  • dG3r is the total thickness along the optical axis of the rear group, It is.
  • the present invention can provide an endoscope objective optical system that has a small F-number, a small size, high imaging performance, and is resistant to manufacturing errors.
  • FIG. 1 is a cross-sectional view of an endoscope objective optical system according to Example 1.
  • FIG. FIG. 4 is an aberration diagram of the endoscope objective optical system according to Example 1.
  • 6 is a cross-sectional view of an endoscope objective optical system according to Example 2.
  • FIG. 6 is an aberration diagram of the endoscope objective optical system according to Example 2.
  • 6 is a sectional view of an endoscope objective optical system according to Example 3.
  • FIG. 10 is an aberration diagram of the endoscope objective optical system according to Example 3.
  • 6 is a sectional view of an endoscope objective optical system according to Example 4.
  • FIG. 10 is an aberration diagram of the endoscope objective optical system according to Example 4.
  • 10 is a cross-sectional view of an endoscope objective optical system according to Example 5.
  • FIG. 10 is an aberration diagram of the endoscope objective optical system according to Example 5.
  • the endoscope objective optical system can perform normal observation and proximity observation with a single optical system in endoscopic observation.
  • the objective optical system is composed of a plurality of lens groups, and at least one lens group of the plurality of lens groups moves on the optical axis.
  • the endoscope objective optical system includes, in order from the object side, a first lens group having a positive refractive power, a second lens group having a negative refractive power, and a first lens group having a positive refractive power.
  • the first lens group and the third lens group are fixed, the second lens group is moved, and the third lens group has a positive refractive power when focusing on a short-distance object point.
  • a front group having a positive refractive power, and each of the front group and the rear group is composed of one single lens or one cemented lens, and the following conditional expression (1-1), (1-2) is satisfied.
  • fG3f is the focal length of the front group
  • fG3r is the focal length of the rear group
  • dG3fr is the distance along the optical axis from the most image side surface of the front group to the most object side surface of the rear group
  • dG3r is the total thickness along the optical axis of the rear group, It is.
  • FIG. 1 is a diagram showing an endoscope objective optical system according to the present embodiment.
  • the endoscope objective optical system according to the present embodiment includes, in order from the object side, a first lens group G1 having a positive refractive power and a second lens group G2 having a negative refractive power. And a third lens group G3 having a positive refractive power.
  • the optical system In an endoscope objective optical system, it is required to make the optical system have a focus function while miniaturizing the optical system.
  • the optical system is configured by three lens groups, and the refractive powers of the three lens groups are further increased in order from the object side.
  • the refractive power, negative refractive power, and positive refractive power are set.
  • the positive refractive power can be dispersed in the two lens groups, and the negative refractive power is positioned between the two positive refractive powers.
  • the negative refractive power is positioned between the two positive refractive powers.
  • the first lens group G1 includes a negative lens L1, a positive lens L2, and a positive lens L3.
  • the second lens group G2 has a negative lens L4.
  • the third lens group G3 includes a front group GF having a positive refractive power and a rear group GR having a positive refractive power.
  • the front group GF includes a cemented lens CL.
  • the cemented lens CL includes a positive lens L5 and a negative lens L6.
  • the rear group GR includes a positive lens L7.
  • a first parallel plate F1 is disposed between the negative lens L1 and the positive lens L2.
  • the first parallel flat plate F1 can be arranged at an arbitrary position in the endoscope objective optical system.
  • a second parallel plate F2 and a third parallel plate F3 are disposed on the image side of the positive lens L7. The second parallel plate F2 and the third parallel plate F3 are joined.
  • the second parallel flat plate F2 and the third parallel flat plate F3 are a cover glass and a cover glass for the image sensor.
  • An image sensor (not shown) is disposed on the image side of the third parallel plate F3.
  • the image side surface of the third parallel plate F3 is an image surface I.
  • the imaging surface of the imaging element coincides with the image side surface of the third parallel plate F3.
  • An aperture stop S is disposed between the first lens group G1 and the second lens group G2. More specifically, the aperture stop S is located in the vicinity of the image side surface of the positive lens L3.
  • the first lens group G1 and the third lens group G3 are fixed, and the second lens group G2 moves.
  • the second lens group G2 moves to the image side.
  • the lens frame can be simplified by fixing the first lens group G1 and the third lens group G3. As a result, the outer diameter of the endoscope can be reduced.
  • the endoscope objective optical system of the present embodiment can be combined with an image sensor.
  • the number of pixels has been increasing in imaging devices.
  • the pixel pitch decreases accordingly.
  • the allowable circle of confusion in the optical system also decreases.
  • focus adjustment In the assembly of the optical system, adjustment (hereinafter referred to as “focus adjustment”) is performed so that the position of the object image matches the position of the imaging surface. In order to capture an in-focus object image, it is necessary to perform focus adjustment with high accuracy. In the focus adjustment, the lens is moved, the image sensor is moved, or the lens and the image sensor are moved. If the allowable circle of confusion in the optical system is small, higher accuracy is required for focus adjustment.
  • the third lens group G3 includes the front group GF and the rear group GR. Then, in the alignment between the position of the object image and the imaging surface, the rear group GR and the imaging element are moved.
  • the vertical magnification of the optical system is reduced when the rear group GR and the image sensor move together. Therefore, the error sensitivity at the time of focus adjustment can be reduced. As a result, focus adjustment can be easily performed with high accuracy.
  • each of the front group GF and the rear group GR is composed of one single lens or one cemented lens. In this way, it is possible to simplify the lens frame and shorten the overall length of the optical system.
  • the endoscope objective optical system of the present embodiment has the above-described configuration and satisfies conditional expressions (1-1) and (1-2).
  • conditional expression (1-1) If the upper limit of conditional expression (1-1) is exceeded, the refractive power of the front group becomes too large, or the refractive power of the rear group becomes too small. If the refractive power of the front group becomes too large, coma and astigmatism will deteriorate. If the refractive power of the rear group becomes too small, imaging performance deteriorates due to an error during focus adjustment.
  • conditional expression (1-1) If the lower limit value of conditional expression (1-1) is not reached, the refractive power of the front group becomes too large, or the refractive power of the rear group becomes too large. If the refractive power of the front group becomes too large, the height of the light beam passing through the third lens group becomes high. As a result, the lens diameter in the third lens group becomes large. If the refractive power of the rear group becomes too large, coma and astigmatism will deteriorate.
  • conditional expression (1-2) If the upper limit value of conditional expression (1-2) is exceeded, the total length of the optical system becomes long, or the height of light passing through the third lens group becomes high. When the height of the light beam passing through the third lens group is increased, the lens diameter in the third lens group is increased.
  • conditional expression (1-2) If the lower limit of conditional expression (1-2) is not reached, the distance between the third lens group and the aperture stop becomes too short. In this case, the incident angle of the light ray incident on the image plane increases. That is, it becomes difficult to make the configuration of the optical system telecentric on the image side or a configuration close thereto. For this reason, the imaging performance is likely to deteriorate with respect to manufacturing errors in the rear group.
  • conditional expression (1-1) ′ is preferably satisfied.
  • conditional expression (1-2) ′ is preferably satisfied.
  • conditional expression (1-2) ′′ is satisfied instead of conditional expression (1-2).
  • the refractive power of the rear group is equal to or larger than the refractive power of the front group.
  • the refractive power of the rear group is preferably larger than the refractive power of the front group.
  • the rear group is greatly affected by manufacturing errors.
  • An eccentric error is caused by a lens shift or a lens tilt.
  • the decentration error is large, the imaging performance is greatly deteriorated.
  • the configuration of the optical system is a telecentric configuration on the image side or a configuration close to it. As a result, the degradation of imaging performance is reduced.
  • an endoscope objective optical system having a small F-number, a small size, and high imaging performance can be realized.
  • an endoscope objective optical system that is resistant to manufacturing errors can be realized. That is, in the endoscope objective optical system of the present embodiment, an allowable error amount can be increased for various errors that occur during manufacturing.
  • the endoscope objective optical system according to the present embodiment preferably satisfies the following conditional expression (2). 0.42 ⁇ fG1 / fG3r ⁇ 0.9 (2) here, fG1 is the focal length of the first lens group, fG3r is the focal length of the rear group, It is.
  • the refractive power of the rear group be relatively large relative to the refractive power of the front group.
  • the refractive power of the first lens group is set appropriately, aberrations around the image cannot be corrected satisfactorily. For this reason, it is preferable to satisfy the conditional expression (2).
  • conditional expression (2) If the upper limit of conditional expression (2) is exceeded, the refractive power of the first lens group will be too small, or the refractive power of the rear group will be too large. If the refractive power of the first lens group becomes too small, the overall length of the optical system becomes long. If the refractive power of the rear group becomes too large, coma and astigmatism will deteriorate.
  • the refractive power of the first lens group becomes too large, or the refractive power of the rear group becomes too small. If the refractive power of the first lens group becomes too large, the amount of various aberrations generated in the first lens group becomes too large. In this case, in particular, coma aberration, astigmatism, and lateral chromatic aberration cannot be corrected by the third lens group. For this reason, the aberration in the entire optical system cannot be corrected satisfactorily. If the refractive power of the rear group becomes too small, imaging performance deteriorates due to an error during focus adjustment.
  • conditional expression (2) it is preferable to satisfy the following conditional expression (2) ′. 0.45 ⁇ fG1 / fG3r ⁇ 0.8 (2) ′ It is more preferable to satisfy the following conditional expression (2) ′′ instead of conditional expression (2). 0.48 ⁇ fG1 / fG3r ⁇ 0.7 (2) ''
  • the endoscope objective optical system according to the present embodiment preferably satisfies the following conditional expression (3). -2 ⁇ fG2 / fG3f ⁇ ⁇ 1.05 (3) here, fG2 is the focal length of the second lens group, fG3f is the focal length of the front group, It is.
  • the refractive power of the front group becomes relatively smaller than the refractive power of the rear group. For this reason, unless the refractive power of the second lens group is set appropriately, zooming cannot be performed effectively, or balance cannot be achieved with each aberration. For this reason, it is preferable to satisfy the conditional expression (3).
  • conditional expression (3) If the upper limit value of conditional expression (3) is exceeded, the refractive power of the second lens group becomes too large, or the refractive power of the rear group becomes too small. When the refractive power of the second lens group becomes too large, spherical aberration, coma aberration, and astigmatism are deteriorated. If the refractive power of the rear group becomes too small, imaging performance deteriorates due to an error during focus adjustment.
  • conditional expression (3) If the lower limit value of conditional expression (3) is not reached, the refractive power of the second lens group becomes too small, or the refractive power of the rear group becomes too large. If the refractive power of the second lens group becomes too small, the movement amount of the second lens group becomes large. As a result, the overall length of the optical system becomes large. If the refractive power of the rear group becomes too large, coma and astigmatism will be overcorrected.
  • the endoscope objective optical system preferably satisfies the following conditional expressions (4-1) and (4-2). ⁇ 8 ⁇ fc / rc ⁇ ⁇ 2 (4-1) -7 ⁇ fG2 / fG3 ⁇ -2 (4-2) here, fc is the focal length of the cemented lens of the third lens group, rc is the radius of curvature of the cemented surface of the cemented lens of the third lens group, fG2 is the focal length of the second lens group, fG3 is the focal length of the third lens group, It is.
  • the chromatic aberration of magnification occurs in the first lens group, it is necessary to correct the chromatic aberration of magnification with another lens group.
  • the third lens group can reduce error sensitivity during focus adjustment. Therefore, it is preferable that the third lens group is configured so that the total length of the optical system is not increased while changing the balance of refractive power. For these reasons, it is preferable to satisfy the conditional expressions (4-1) and (4-2).
  • conditional expression (4-1) If the upper limit value of conditional expression (4-1) is exceeded, chromatic aberration and coma aberration at the joint surface will be overcorrected, or the radius of curvature of the joint surface will be too small. If the curvature radius of the cemented surface is too small, the processability of the lens is deteriorated. As a result, the cost increases.
  • conditional expression (4-2) If the upper limit value of conditional expression (4-2) is exceeded, the refractive power of the second lens group becomes too large, the back focus cannot be obtained, or the refractive power of the third lens group becomes too small. When the refractive power of the second lens group becomes too large, spherical aberration, coma aberration, and astigmatism are deteriorated. If the refractive power of the third lens group becomes too small, the total length of the optical system becomes long, or coma and astigmatism generated in the first lens group cannot be corrected.
  • the refractive power of the second lens group will be too small, or the refractive power of the third lens group will be too large. If the refractive power of the second lens group becomes too small, the movement amount of the second lens group becomes large. As a result, the total length of the optical system becomes long. If the refractive power of the third lens group becomes too large, coma and astigmatism will deteriorate.
  • conditional expression (4-1) it is preferable to satisfy the following conditional expression (4-1) ′. ⁇ 7 ⁇ fc / rc ⁇ ⁇ 2.2 (4-1) ′ It is more preferable that the following conditional expression (4-1) ′′ is satisfied instead of conditional expression (4-1). ⁇ 6 ⁇ fc / rc ⁇ ⁇ 2.4 (4-1) ′′
  • conditional expression (4-2) ′ is preferably satisfied. ⁇ 5.5 ⁇ fG2 / fG3 ⁇ ⁇ 2.1 (4-2) ′ It is more preferable to satisfy the following conditional expression (4-2) ′′ instead of conditional expression (4-2). -4.5 ⁇ fG2 / fG3 ⁇ -2.2 (4-2) ''
  • the first lens group has an object-side negative lens disposed closest to the object side, and the following conditional expressions (5-1) and (5-2) It is preferable to satisfy.
  • the aberration generated in the first lens group is corrected by the second lens group and the third lens group. For this reason, if the amount of aberration generated in the first lens group becomes too large, the second lens group and the third lens group cannot be corrected.
  • the normal state is a state where the focal point is on the far point side with respect to the close state.
  • the refractive power of the first lens group will be too small, or the combined refractive power of the second lens group and the third lens group will be too large. If the refractive power of the first lens group becomes too small, the overall length of the optical system becomes long. If the combined refractive power of the second lens group and the third lens group becomes too large, spherical aberration and coma aberration will be overcorrected.
  • the refractive power of the first lens group becomes too large, or the combined refractive power of the second lens group and the third lens group becomes too small. If the refractive power of the first lens group becomes too large, coma and astigmatism will occur too much. In this case, the second lens group and the third lens group cannot correct these aberrations. If the combined refractive power of the second lens group and the third lens group becomes too small, the overall length of the optical system becomes long or the lens diameter becomes large.
  • conditional expression (5-2) If the upper limit of conditional expression (5-2) is exceeded, the radius of curvature on the image side surface of the object-side negative lens will be too small. For this reason, the occurrence of coma aberration and lateral chromatic aberration becomes too large. If the lower limit of conditional expression (5-2) is not reached, the total length of the optical system will be increased, or the lens diameter of the object-side negative lens will be increased. If the lens diameter of the object-side negative lens is increased, the optical system cannot be reduced in size.
  • conditional expression (5-1) ′ is preferably satisfied. 0.51 ⁇ fG1 / fG23 ⁇ 0.9 (5-1) ′ It is more preferable to satisfy the following conditional expression (5-1) ′′ instead of conditional expression (5-1). 0.52 ⁇ fG1 / fG23 ⁇ 0.8 (5-1) ''
  • conditional expression (5-2) ′ is preferably satisfied. 0.4 ⁇ f / rG1nr ⁇ 0.9 (5-2) ′ It is more preferable to satisfy the following conditional expression (5-2) ′′ instead of conditional expression (5-2). 0.55 ⁇ f / rG1nr ⁇ 0.85 (5-2) ''
  • the front group includes a cemented lens
  • the cemented lens includes a front positive lens
  • the rear group includes a rear positive lens
  • the following conditional expression It is preferable to satisfy 6). 0.38 ⁇ fG3pf / fG3pr ⁇ 0.9 (6) here, fG3pf is the focal length of the front positive lens, fG3pr is the focal length of the rear positive lens, It is.
  • the front group with a cemented lens and the rear group with a single lens
  • the influence of variations in focus due to manufacturing errors can be further reduced.
  • the cemented lens can be used mainly for suppressing the occurrence of lateral chromatic aberration. As a result, it is possible to reduce the influence of manufacturing errors while maintaining high imaging performance.
  • the third lens group has a front positive lens and a rear positive lens. These positive lenses are related to the influence of aberration performance and manufacturing errors. Therefore, it is necessary to balance the refractive power of the front positive lens and the refractive power of the rear positive lens. For this reason, it is preferable to satisfy the conditional expression (6).
  • conditional expression (6) If the upper limit of conditional expression (6) is exceeded, the refractive power of the front positive lens will be too small, or the refractive power of the rear positive lens will be too large. If the refractive power of the front positive lens becomes too small, the lateral chromatic aberration will be undercorrected. When the refractive power of the rear positive lens becomes too large, the imaging performance is greatly deteriorated due to the lens decentering error in the shift direction.
  • the refractive power of the front positive lens becomes too large, or the refractive power of the rear positive lens becomes too small. If the refractive power of the front positive lens becomes too large, spherical aberration and coma will be deteriorated. If the refractive power of the rear positive lens becomes too small, the imaging performance deteriorates due to a focus error during manufacturing.
  • conditional expression (6) is preferably satisfied. 0.4 ⁇ fG3pf / fG3pr ⁇ 0.7 (6) ' It is more preferable to satisfy the following conditional expression (6) ′′ instead of conditional expression (6). 0.42 ⁇ fG3pf / fG3pr ⁇ 0.6 (6) ''
  • the front group includes a cemented lens
  • the cemented lens includes a front negative lens
  • the rear group includes a rear positive lens
  • the following conditional expression It is preferable to satisfy 7).
  • fG3nf is the focal length of the front negative lens
  • fG3 is the focal length of the third lens group, It is.
  • the refractive power of the rear group is equal to or larger than the refractive power of the front group.
  • conditional expression (7) If the upper limit of conditional expression (7) is exceeded, the refractive power of the front negative lens becomes too large, or the radius of curvature of the cemented surface becomes too small. If the refractive power of the front negative lens becomes too large, coma and lateral chromatic aberration will be overcorrected. If the curvature radius of the cemented surface is too small, lens processing becomes difficult.
  • conditional expression (7) If the lower limit of conditional expression (7) is not reached, the refractive power of the front negative lens becomes too small. For this reason, coma and lateral chromatic aberration are insufficiently corrected.
  • conditional expression (7) it is preferable to satisfy the following conditional expression (7) ′. ⁇ 1 ⁇ fG3nf / fG3 ⁇ ⁇ 0.55 (7) ′ It is more preferable to satisfy the following conditional expression (7) ′′ instead of conditional expression (7). -0.9 ⁇ fG3nf / fG3 ⁇ -0.6 (7) ''
  • the front group includes a cemented lens
  • the cemented lens includes a front positive lens
  • the rear group includes a rear positive lens
  • the following conditional expression It is preferable to satisfy 8).
  • the divergent light beam incident from the second lens group is converged so that the incident angle of the principal light beam finally incident on the image plane is reduced. That is, it is preferable that the configuration of the optical system be close to a telecentric configuration on the image side or a configuration close thereto.
  • the cemented lens in the front group converges the light incident from the second lens group, but the cemented lens must also correct chromatic aberration. Therefore, in consideration of this point, it is necessary to appropriately set the curvature radius of the front positive lens. For this reason, it is preferable to satisfy the conditional expression (8).
  • the radius of curvature of the object side surface of the front positive lens becomes too large, or the radius of curvature of the image side surface becomes too small. If the radius of curvature of the object side surface becomes too large, the incident angle of the chief ray incident on the image plane cannot be reduced. In other words, the configuration of the optical system cannot be brought close to a telecentric configuration on the image side or a configuration close thereto. In this case, the performance at the time of lens eccentricity such as shift is deteriorated. If the curvature radius on the image side becomes too small, the chromatic aberration will be overcorrected.
  • the radius of curvature on the object side of the front positive lens becomes too small, or the radius of curvature on the image side becomes too large. If the radius of curvature on the object side is too small, coma and astigmatism will increase. As a result, the imaging performance is degraded. If the radius of curvature on the image side is too large, the chromatic aberration will be undercorrected.
  • conditional expression (8) it is preferable to satisfy the following conditional expression (8) ′. 0.15 ⁇ (rG3pff + rG3pfr) / (rG3pff ⁇ rG3pfr) ⁇ 0.41 (8) ′
  • the front group includes a cemented lens
  • the cemented lens includes a front positive lens
  • the rear group includes a rear positive lens
  • the following conditional expression It is preferable to satisfy 9).
  • rG3pff is the radius of curvature of the object side of the front positive lens
  • rG3prr is the radius of curvature of the image side of the rear positive lens
  • the configuration of the optical system be close to a telecentric configuration on the image side or a configuration close thereto.
  • the radius of curvature of the object side surface of the front positive lens becomes too large, or the radius of curvature of the image side surface of the rear positive lens becomes too small. If the radius of curvature of the object side surface of the front positive lens becomes too large, the light ray height in the third lens group becomes high. As a result, the lens diameter of the third lens group is increased. If the radius of curvature of the image side surface of the rear positive lens becomes too small, astigmatism will deteriorate.
  • conditional expression (9) it is preferable to satisfy the following conditional expression (9) ′. ⁇ 0.55 ⁇ rG3pff / rG3prr ⁇ 0 (9) ′
  • the endoscope objective optical system it is preferable to perform focus adjustment during assembly by changing the interval between the front group and the rear group.
  • each lens is stored in a predetermined lens frame.
  • the position of the image plane is deviated from the position at the time of design due to a Newton error or a thickness error in each lens.
  • an image sensor is arranged at the image position at the time of design. If the position of the image plane is deviated from the design position, an in-focus image is not formed on the imaging plane. Therefore, focus adjustment is performed to position each lens.
  • This focus adjustment is preferably performed by changing the interval between the front group and the rear group. Thereby, the movement amount of the image position is reduced with respect to the movement amount of the lens. As a result, it is easy to adjust the focus during assembly.
  • an adhesive is used when fixing the lens to the lens frame. If the amount of movement of the image position is reduced with respect to the amount of movement of the lens, even if the lens is misaligned when the adhesion is cured, the deterioration of the imaging performance due to this misalignment can be reduced.
  • the rear group may be moved in the direction perpendicular to the optical axis. By doing so, it is possible to reduce the difference between the left and right angles of view and the shift of the focus position around the screen. In addition, asymmetric astigmatism can be corrected.
  • the object-side negative lens is preferably configured as follows. During observation, dirt or blood adheres to the object side surface of the object-side negative lens. In this state, clear observation cannot be performed. Therefore, the object side surface of the object-side negative lens is washed with water from the nozzle at the tip of the insertion portion.
  • the object side surface of the object side negative lens is convex, it will be difficult to remove dirt during cleaning.
  • the object side surface of the object side negative lens is concave, water accumulates.
  • the object side surface of the object side negative lens has a convex shape, scratches and cracks due to impacts are likely to occur. Therefore, it is preferable that the object-side negative lens has a plano-concave shape, and the plane faces the object side.
  • Example 1 An endoscope objective optical system according to Example 1 will be described.
  • 2A and 2B are lens cross-sectional views of the endoscope objective optical system according to Example 1.
  • FIG. 2A is a cross-sectional view in a normal observation state
  • FIG. 2B is a cross-sectional view in a close-up observation state.
  • the endoscope objective optical system of Example 1 includes, in order from the object side, a first lens group G1 having a positive refractive power, a second lens group G2 having a negative refractive power, and a third lens group G3 having a positive refractive power. It consists of.
  • the first lens group G1 includes a plano-concave negative lens L1 having a flat surface on the object side, a positive meniscus lens L2 having a convex surface facing the image side, and a plano-convex positive lens L3.
  • the second lens group G2 includes a negative meniscus lens L4 having a convex surface directed toward the object side.
  • the third lens group G3 includes a biconvex positive lens L5, a planoconcave negative lens L6, and a biconvex positive lens L7.
  • the biconvex positive lens L5 and the plano-concave negative lens L6 form a cemented lens.
  • the front group is composed of a biconvex positive lens L5 and a plano-concave negative lens L6.
  • the rear group is composed of a biconvex positive lens L7.
  • the brightness stop S is disposed between the first lens group G1 and the second lens group G2. More specifically, the aperture stop S is disposed in the vicinity of the image side surface of the planoconvex positive lens L3.
  • An infrared absorption filter F1 is disposed on the image side of the planoconcave negative lens L1.
  • a cover glass F2 and a CCD cover glass F3 are arranged on the image side of the third lens group G3. The cover glass F2 and the cover glass F3 of the CCD are joined.
  • the second lens group G2 moves.
  • the second lens group G2 moves to the image side.
  • FIGS. 3A, 3B, 3C and 3D show spherical aberration (SA), astigmatism (AS), distortion aberration (DT), and lateral chromatic aberration in the normal observation state of Example 1, respectively.
  • 3 (e), (f), (g), and (h) are spherical aberration (SA), astigmatism (AS), distortion aberration (DT), and lateral chromatic aberration in the magnified observation state of Example 1, respectively.
  • the horizontal axis represents the amount of aberration.
  • the unit of aberration is mm.
  • the unit of aberration is%.
  • FIY is the image height, the unit is mm, and FNO is the F number.
  • the unit of the wavelength of the aberration curve is nm.
  • FIG. 4 is a lens cross-sectional view of the endoscope objective optical system according to Example 2, where (a) is a cross-sectional view in a normal observation state, and (b) is a cross-sectional view in a close-up observation state.
  • the endoscope objective optical system according to Example 2 includes, in order from the object side, a first lens group G1 having a positive refractive power, a second lens group G2 having a negative refractive power, and a third lens group G3 having a positive refractive power. It consists of.
  • the first lens group G1 includes a plano-concave negative lens L1 having a flat surface on the object side, a positive meniscus lens L2 having a convex surface facing the image side, and a positive meniscus lens L3 having a convex surface facing the object side.
  • the second lens group G2 includes a negative meniscus lens L4 having a convex surface directed toward the object side.
  • the third lens group G3 includes a biconvex positive lens L5, a planoconcave negative lens L6, and a biconvex positive lens L7.
  • the biconvex positive lens L5 and the plano-concave negative lens L6 form a cemented lens.
  • the front group is composed of a biconvex positive lens L5 and a plano-concave negative lens L6.
  • the rear group is composed of a biconvex positive lens L7.
  • the brightness stop S is disposed between the first lens group G1 and the second lens group G2. More specifically, the aperture stop S is disposed in the vicinity of the image side surface of the positive meniscus lens L3.
  • An infrared absorption filter F1 is disposed on the image side of the planoconcave negative lens L1.
  • a cover glass F2 and a CCD cover glass F3 are arranged on the image side of the third lens group G3. The cover glass F2 and the cover glass F3 of the CCD are joined.
  • the second lens group G2 moves.
  • the second lens group G2 moves to the image side.
  • FIGS. 5A, 5B, 5C, and 5D show spherical aberration (SA), astigmatism (AS), distortion (DT), and lateral chromatic aberration in the normal observation state of Example 2, respectively. It is an aberration diagram of (CC).
  • FIGS. 5E, 5F, 5G, and 5H show spherical aberration (SA), astigmatism (AS), distortion aberration (DT), and lateral chromatic aberration in the magnified observation state of Example 2, respectively. It is an aberration diagram of (CC).
  • FIG. 6 is a lens cross-sectional view of the endoscope objective optical system according to Example 3, wherein (a) is a cross-sectional view in a normal observation state, and (b) is a cross-sectional view in a close-up observation state.
  • the endoscope objective optical system according to Example 3 includes, in order from the object side, a first lens group G1 having a positive refractive power, a second lens group G2 having a negative refractive power, and a third lens group G3 having a positive refractive power. It consists of.
  • the first lens group G1 includes a plano-concave negative lens L1 having a flat surface on the object side, a positive meniscus lens L2 having a convex surface facing the image side, and a plano-convex positive lens L3.
  • the second lens group G2 includes a negative meniscus lens L4 having a convex surface directed toward the object side.
  • the third lens group G3 includes a biconvex positive lens L5, a planoconcave negative lens L6, and a biconvex positive lens L7.
  • the biconvex positive lens L5 and the plano-concave negative lens L6 form a cemented lens.
  • the front group is composed of a biconvex positive lens L5 and a plano-concave negative lens L6.
  • the rear group is composed of a biconvex positive lens L7.
  • the brightness stop S is disposed between the first lens group G1 and the second lens group G2. More specifically, the aperture stop S is disposed in the vicinity of the image side surface of the planoconvex positive lens L3.
  • An infrared absorption filter F1 is disposed on the image side of the planoconcave negative lens L1.
  • a cover glass F2 and a CCD cover glass F3 are arranged on the image side of the third lens group G3. The cover glass F2 and the cover glass F3 of the CCD are joined.
  • the second lens group G2 moves.
  • the second lens group G2 moves to the image side.
  • FIGS. 7A, 7B, 7C, and 7D show spherical aberration (SA), astigmatism (AS), distortion aberration (DT), and lateral chromatic aberration in the normal observation state of Example 3, respectively. It is an aberration diagram of (CC).
  • FIGS. 7E, 7F, 7G, and 7H show spherical aberration (SA), astigmatism (AS), distortion aberration (DT), and lateral chromatic aberration in the magnified observation state of Example 3, respectively. It is an aberration diagram of (CC).
  • FIG. 8 is a lens cross-sectional view of the endoscope objective optical system according to Example 4, wherein (a) is a cross-sectional view in a normal observation state, and (b) is a cross-sectional view in a close-up observation state.
  • the endoscope objective optical system according to Example 4 includes, in order from the object side, a first lens group G1 having a positive refractive power, a second lens group G2 having a negative refractive power, and a third lens group G3 having a positive refractive power. It consists of.
  • the first lens group G1 includes a plano-concave negative lens L1 having a flat surface on the object side, a positive meniscus lens L2 having a convex surface facing the image side, and a plano-convex positive lens L3.
  • the second lens group G2 includes a negative meniscus lens L4 having a convex surface directed toward the object side.
  • the third lens group G3 includes a biconvex positive lens L5, a planoconcave negative lens L6, and a biconvex positive lens L7.
  • the biconvex positive lens L5 and the plano-concave negative lens L6 form a cemented lens.
  • the front group is composed of a biconvex positive lens L5 and a plano-concave negative lens L6.
  • the rear group is composed of a biconvex positive lens L7.
  • the brightness stop S is disposed between the first lens group G1 and the second lens group G2. More specifically, the aperture stop S is disposed in the vicinity of the image side surface of the planoconvex positive lens L3.
  • An infrared absorption filter F1 is disposed on the image side of the planoconcave negative lens L1.
  • a cover glass F2 and a CCD cover glass F3 are arranged on the image side of the third lens group G3. The cover glass F2 and the cover glass F3 of the CCD are joined.
  • the second lens group G2 moves.
  • the second lens group G2 moves to the image side.
  • FIGS. 9A, 9B, 9C, and 9D show spherical aberration (SA), astigmatism (AS), distortion aberration (DT), and lateral chromatic aberration in the normal observation state of Example 4, respectively. It is an aberration diagram of (CC).
  • FIGS. 9 (e), (f), (g), and (h) show spherical aberration (SA), astigmatism (AS), distortion (DT), and lateral chromatic aberration in the magnified observation state of Example 4, respectively. It is an aberration diagram of (CC).
  • FIG. 10 is a lens cross-sectional view of the endoscope objective optical system according to Example 5, where (a) is a cross-sectional view in a normal observation state, and (b) is a cross-sectional view in a close-up observation state.
  • the endoscope objective optical system according to Example 5 includes, in order from the object side, a first lens group G1 having a positive refractive power, a second lens group G2 having a negative refractive power, and a third lens group G3 having a positive refractive power. It consists of.
  • the first lens group G1 includes a plano-concave negative lens L1 having a flat surface on the object side, a positive meniscus lens L2 having a convex surface facing the image side, and a biconvex positive lens L3.
  • the second lens group G2 includes a negative meniscus lens L4 having a convex surface directed toward the object side.
  • the third lens group G3 includes a biconvex positive lens L5, a planoconcave negative lens L6, and a biconvex positive lens L7.
  • the biconvex positive lens L5 and the plano-concave negative lens L6 form a cemented lens.
  • the front group is composed of a biconvex positive lens L5 and a plano-concave negative lens L6.
  • the rear group is composed of a biconvex positive lens L7.
  • the brightness stop S is disposed between the first lens group G1 and the second lens group G2. More specifically, the aperture stop S is disposed in the vicinity of the image side surface of the biconvex positive lens L3.
  • An infrared absorption filter F1 is disposed on the image side of the planoconcave negative lens L1.
  • a cover glass F2 and a CCD cover glass F3 are arranged on the image side of the third lens group G3. The cover glass F2 and the cover glass F3 of the CCD are joined.
  • the second lens group G2 moves.
  • the second lens group G2 moves to the image side.
  • FIGS. 11A, 11B, 11C, and 11D show spherical aberration (SA), astigmatism (AS), distortion (DT), and lateral chromatic aberration in the normal observation state of Example 5, respectively. It is an aberration diagram of (CC).
  • 11E, 11F, 11G, and 11H show spherical aberration (SA), astigmatism (AS), distortion aberration (DT), and lateral chromatic aberration in the magnified observation state of Example 5, respectively.
  • r is 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.
  • f is the focal length at the e-line
  • Fno is the F number
  • ⁇ is the half field angle
  • IH is the image height.
  • an endoscope objective optical system having a small F-number, a small size, high imaging performance, and high resistance to manufacturing errors.
  • the present invention is suitable for an endoscope objective optical system that has a small F-number, a small size, high imaging performance, and is resistant to manufacturing errors.

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Abstract

Ｆナンバーが小さく、小型でかつ高い結像性能を有し、製造誤差に強い内視鏡用対物光学系を提供すること。　内視鏡用対物光学系は、物体側から順に、正の屈折力を有する第１レンズ群Ｇ１と、負の屈折力を有する第２レンズ群Ｇ２と、正の屈折力を有する第３レンズ群Ｇ３と、で構成され、近距離物点へのフォーカシング時に、第１レンズ群Ｇ１と第３レンズ群Ｇ３は固定で、第２レンズ群Ｇ２は移動し、第３レンズ群Ｇ３は、正の屈折力を有する前群ＧＦと、正の屈折力を有する後群ＧＲと、からなり、前群ＧＦと後群ＧＲは、各々、１つの単レンズ又は１つの接合レンズで構成され、以下の条件式（１－１）、（１－２）を満たす。　１≦ｆG3f／ｆG3r≦５　（１－１）　０．１≦ｄG3fr／ｄG3r≦１　（１－２）

Description

内視鏡用対物光学系
　本発明は、対物光学系に関するものであり、例えば医療分野や工業分野などで用いられる内視鏡装置に利用できる内視鏡用対物光学系に関する。
　内視鏡は、医療用分野及び工業用分野で広く使用されている装置である。特に医療用分野においては、内視鏡は、観察部位の診断や治療に利用されている。この診断や治療には、体腔内に挿入された内視鏡により得られる画像が用いられる。
　内視鏡用の対物光学系では、適切なＦナンバーとピント位置を設定することにより、近点から遠点までピントの合った像を形成している。また、対物光学系では、レンズ径を小さくすることや、光学系の全長を短くすることが行われている。このようにすることにより、挿入部を細くすることができる。その結果、挿入時の苦痛を低減することや、体内で小回りの効く挿入部を実現することができる。近年は、更に高画質で小型な内視鏡が求められるようになってきている。
　内視鏡用の対物光学系としては、広い被写界深度を有する対物光学系や、高倍率で観察できる対物光学系が提案されている。高倍率で観察できる対物光学系では、レンズ群を移動させてフォーカスやズームを行っている。このような対物光学系として、特許文献１～４に記載された対物光学系がある。
特開平１１－３１６３３９号公報 特許第４８３４７９９号公報 特許第５１４８４０３号公報 特許第５５８０９５６号公報
　一般的に、撮像素子の画素数を増やすことで、高画質化が可能となる。画素数の増加に応じて撮像面を大型化すると、撮像面に形成する像の高さも高くしなくてはならない。しかしながら像高が高くなってしまうと、対物光学系も大きくなる。この場合、光学系を小型化することが難しくなる。そのため、内視鏡に用いる撮像素子では、撮像素子のサイズを同じまま画素ピッチを小さくすることで、小型化を保ちつつ高画質化する方法が行われることが多い。
　しかしながら、画素ピッチが小さくなると、対物光学系には、許容錯乱円を更に小さくすることが求められる。そのため、高い光学性能を持った対物光学系が必要となる。許容錯乱円は、回折の影響を強く受ける。そのため、対物光学系を、Ｆナンバーが小さい光学系にする必要がある。
　一般的には、Ｆナンバーが小さくなると、収差補正が難しくなる。収差を良好に補正するためには、レンズ枚数を増やすか、又は、光学系の全長を長くしなければならない。そのため、光学系が大型化してしまう傾向にある。このように、撮像素子のサイズを同じままで画素ピッチを小さくすると、単純に光学系の小型化と高性能化を達成することができない。
　更に、Ｆナンバーが小さくなると、光学系が製造ばらつきに対して弱くなってしまう。すなわち、レンズ部品の曲率半径の誤差、肉厚の誤差、及び光学系組立時のメカ枠とレンズとのシフト、チルト誤差等で、光学性能が劣化しやすくなる。このようなことから、光学系には、許容できる誤差量が大きいことが望まれる。
　特に、製造時に行われるピント合わせについては、画素ピッチと、Ｆナンバーでほぼ決まる許容錯乱円とで、許容される誤差量が決まってしまう。例えば、ピント合わせの許容誤差が３μｍ～５μｍだと、許容量としてはかなり小さい。
　ピント合わせが終ると、レンズや撮像素子が接着剤で固定される。このとき、接着剤の硬化に伴って、レンズの位置や撮像素子の位置にずれが生じる。上述のように許容量が小さいと、接着剤には、硬化によって生じるずれ量をかなり小さい量にすることが求められる。しかしながら、接着剤では対応が困難な場合もある。このようなことから、製造時のピント誤差に関して、光学系には、許容できる誤差量が大きいことが望まれる。
　特許文献１の対物光学系は、Ｆナンバーが６から１２であるため、Ｆナンバーが十分に小さいとはいえない。よって、小さい画素ピッチを持つ撮像素子との組み合わせは困難である。また、光学系の全長も長いため、小型化にも向かない。また、製造時のピント誤差の考慮は全くされていない。
　特許文献２の対物光学系は、正の第１群と、負の第２群と、正の第３群と、で構成されている。この対物光学系では、第３群を２つの群に分割して、２つの群の間隔を変化させている。しかしながら、製造時のピント誤差の問題には対応していなかった。また、Ｆナンバーも６であるため、Ｆナンバーが十分に小さいとはいえない。よって、小さい画素ピッチを持つ撮像素子との組み合わせは困難である。
　特許文献３の対物光学系は、正の第１群と、負の第２群と、正の第３群と、で構成されている。この対物光学系では、第３群を、接合レンズと正レンズとで構成している。しかしながら、製造時のピント誤差への対応はされていない。また、Ｆナンバーも８から１０であるため、Ｆナンバーが十分に小さいとはいえない。よって、小さい画素ピッチを持つ撮像素子との組み合わせは困難である。
　特許文献４の対物光学系は、Ｆナンバーが８であるため、Ｆナンバーが十分に小さいとはいえない。よって、小さい画素ピッチを持つ撮像素子との組み合わせは困難である。また、製造時のピント誤差の考慮は全くされていない。
　本発明は、このような問題点に鑑みてなされたものであり、Ｆナンバーが小さく、小型でかつ高い結像性能を有し、製造誤差に強い内視鏡用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内視鏡用対物光学系は、
　物体側から順に、
　正の屈折力を有する第１レンズ群と、
　負の屈折力を有する第２レンズ群と、
　正の屈折力を有する第３レンズ群と、で構成され、
　近距離物点へのフォーカシング時に、第１レンズ群と第３レンズ群は固定で、第２レンズ群は移動し、
　第３レンズ群は、正の屈折力を有する前群と、正の屈折力を有する後群と、からなり、
　前群と後群は、各々、１つの単レンズ又は１つの接合レンズで構成され、
　以下の条件式（１－１）、（１－２）を満たすことを特徴とする。
　１≦ｆG3f／ｆG3r≦５　　　（１－１）
　０．１≦ｄG3fr／ｄG3r≦１　　　（１－２）
　ここで、
　ｆG3fは、前群の焦点距離、
　ｆG3rは、後群の焦点距離、
　ｄG3frは、前群の最も像側面から後群の最も物体側面までの光軸に沿った距離、
　ｄG3rは、後群の光軸に沿った総厚、
である。
　本発明は、Ｆナンバーが小さく、小型でかつ高い結像性能を有し、製造誤差に強い内視鏡用対物光学系を提供できる。
本実施形態の内視鏡用対物光学系の具体的な構成を示す断面図である。 実施例１の内視鏡用対物光学系の断面図である。 実施例１の内視鏡用対物光学系の収差図である。 実施例２の内視鏡用対物光学系の断面図である。 実施例２の内視鏡用対物光学系の収差図である。 実施例３の内視鏡用対物光学系の断面図である。 実施例３の内視鏡用対物光学系の収差図である。 実施例４の内視鏡用対物光学系の断面図である。 実施例４の内視鏡用対物光学系の収差図である。 実施例５の内視鏡用対物光学系の断面図である。 実施例５の内視鏡用対物光学系の収差図である。
　以下、本実施形態に係る内視鏡用対物光学系について、図面を用いて、このような構成をとった理由と作用を説明する。なお、以下の実施形態によりこの発明が限定されるものではない。
　本実施形態に係る内視鏡用対物光学系は、内視鏡観察において、一つの光学系で通常観察と近接観察とを行うことができる。そのために、対物光学系を複数のレンズ群で構成し、その複数のレンズ群の少なくとも１つのレンズ群が光軸上を移動する。これにより、遠距離物点に合焦した場合に通常観察を行うことができ、近距離物点に合焦した場合に近接観察を行うことができる。
　本実施形態に係る内視鏡用対物光学系は、物体側から順に、正の屈折力を有する第１レンズ群と、負の屈折力を有する第２レンズ群と、正の屈折力を有する第３レンズ群と、で構成され、近距離物点へのフォーカシング時に、第１レンズ群と第３レンズ群は固定で、第２レンズ群は移動し、第３レンズ群は、正の屈折力を有する前群と、正の屈折力を有する後群と、からなり、前群と後群は、各々、１つの単レンズ又は１つの接合レンズで構成され、以下の条件式（１－１）、（１－２）を満たすことを特徴とする。
　１≦ｆG3f／ｆG3r≦５　　　（１－１）
　０．１≦ｄG3fr／ｄG3r≦１　　　（１－２）
　ここで、
　ｆG3fは、前群の焦点距離、
　ｆG3rは、後群の焦点距離、
　ｄG3frは、前群の最も像側面から後群の最も物体側面までの光軸に沿った距離、
　ｄG3rは、後群の光軸に沿った総厚、
である。
　本実施形態の内視鏡用対物光学系について説明する。図１は、本実施形態の内視鏡用対物光学系を示す図である。図１に示すように、本実施形態の内視鏡用対物光学系は、物体側から順に、正の屈折力を有する第１レンズ群Ｇ１と、負の屈折力を有する第２レンズ群Ｇ２と、正の屈折力を有する第３レンズ群Ｇ３と、で構成されている。
　内視鏡用対物光学系では、光学系を小型化しつつ、光学系にフォーカス機能を持たせることが求められている。この要求を満たすために、本実施形態の内視鏡用対物光学系では、光学系を３つのレンズ群で構成し、更に、３つのレンズ群の屈折力を、物体側から順に、さらに正の屈折力、負の屈折力、正の屈折力にしている。
　これにより、正の屈折力を２つのレンズ群に分散させることができ、また、２つの正の屈折力の中間に負の屈折力が位置することになる。その結果、フォーカス時の収差変動が少なく、高い結像性能を持つ内視鏡用対物光学系を構成することが可能となる。
　第１レンズ群Ｇ１は、負レンズＬ１と、正レンズＬ２と、正レンズＬ３と、を有する。第２レンズ群Ｇ２は、負レンズＬ４を有する。第３レンズ群Ｇ３は、正の屈折力を有する前群ＧＦと、正の屈折力を有する後群ＧＲと、を有する。
　図１では、前群ＧＦは、接合レンズＣＬで構成されている。接合レンズＣＬは、正レンズＬ５と負レンズＬ６とで構成されている。後群ＧＲは、正レンズＬ７で構成されている。
　負レンズＬ１と正レンズＬ２との間に、第１の平行平板Ｆ１が配置されている。第１の平行平板Ｆ１は、内視鏡用対物光学系中の任意の位置に配置することができる。正レンズＬ７の像側に、第２の平行平板Ｆ２と第３の平行平板Ｆ３が配置されている。第２の平行平板Ｆ２と第３の平行平板Ｆ３は接合されている。
　第２の平行平板Ｆ２と第３の平行平板Ｆ３は、カバーガラスと、撮像素子のカバーガラスである。第３の平行平板Ｆ３の像側には、撮像素子(不図示)が配置されている。第３の平行平板Ｆ３の像側面は、像面Ｉになっている。撮像素子の撮像面は、第３の平行平板Ｆ３の像側面と一致している。
　第１レンズ群Ｇ１と第２レンズ群Ｇ２との間に、明るさ絞りＳが配置されている。より具体的には、明るさ絞りＳは、正レンズＬ３の像側面の近傍に位置している。
　フォーカシング時、第１レンズ群Ｇ１と第３レンズ群Ｇ３は固定で、第２レンズ群Ｇ２が移動する。遠距離物点から近距離物点へのフォーカシング時、第２レンズ群Ｇ２は像側に移動する。
　フォーカシング時に第２レンズ群Ｇ２を移動させることで、少ない移動量で効果的に変倍することができる。このとき、第１レンズ群Ｇ１と第３レンズ群Ｇ３を固定とすることで、レンズ枠を簡便にすることができる。その結果、内視鏡の外径の細径化も可能となる。
　本実施形態の内視鏡用対物光学系は、撮像素子と組み合わせることができる。近年、撮像素子では、多画素化が進んでいる。多画素化が進むと、それに伴い画素ピッチが小さくなる。画素ピッチが小さくなると、光学系における許容錯乱円も小さくなる。
　光学系の組み立てでは、物体像の位置と撮像面の位置とを一致させる調整（以下、「ピント調整」という）が行われる。ピントの合った物体像を撮像するためには、ピント調整が高精度で行われている必要がある。ピント調整では、レンズの移動、撮像素子の移動、又はレンズと撮像素子の移動が行われる。光学系における許容錯乱円が小さいと、更に高い精度がピント調整に求められる。
　上述のように、本実施形態の内視鏡用対物光学系では、第３レンズ群Ｇ３を、前群ＧＦと後群ＧＲとで構成している。そして、物体像の位置と撮像面との位置合わせでは、後群ＧＲと撮像素子とを移動させている。
　このようにすることで、後群ＧＲと撮像素子とが一緒に移動したときに、光学系の縦倍率が小さくなる。そのため、ピント調整時の誤差感度を低減できる。その結果、ピント調整を高精度で、かつ、容易に行うことができる。
　前群ＧＦと後群ＧＲは、各々、１つの単レンズ又は１つの接合レンズで構成することが好ましい。このようにすると、レンズ枠の簡便化と光学系の全長の短縮とを行うことができる。
　本実施形態の内視鏡用対物光学系は上述の構成を備えると共に、条件式（１－１）、（１－２）を満たす。
　条件式（１－１）の上限値を上回ると、前群の屈折力が大きくなりすぎるか、又は、後群の屈折力が小さくなりすぎる。前群の屈折力が大きくなりすぎると、コマ収差や非点収差が悪化してしまう。後群の屈折力が小さくなりすぎると、ピント調整時の誤差により、結像性能が劣化してしまう。
　条件式（１－１）の下限値を下回ると、前群の屈折力が大きくなりすぎるか、又は、後群の屈折力が大きくなりすぎる。前群の屈折力が大きくなりすぎると、第３レンズ群を通過する光線の光線高が高くなる。その結果、第３レンズ群におけるレンズ径が大きくなってしまう。後群の屈折力が大きくなりすぎると、コマ収差や非点収差が悪化してしまう。
　条件式（１－２）の上限値を上回ると、光学系の全長が長くなるか、又は、第３レンズ群を通過する光線高が高くなる。第３レンズ群を通過する光線高が高くなると、第３レンズ群におけるレンズ径が大きくなってしまう。
　条件式（１－２）の下限値を下回ると、第３レンズ群と明るさ絞りとの距離が短くなりすぎる。この場合、像面に入射する光線の入射角が大きくなる。すなわち、光学系の構成を像側にテレセントリックな構成、又はそれに近い構成にすることが困難になる。そのため、後群の製造誤差に対して結像性能が劣化しやすくなる。
　条件式（１－１）に代えて、以下の条件式（１－１）’を満たすことが良い。
　１．２≦ｆG3f／ｆG3r≦４　　　（１－１）’
　条件式（１－１）に代えて、以下の条件式（１－１）’’を満たすことがより好ましい。
　１．３５≦ｆG3f／ｆG3r≦３．５　　　（１－１）’’
　条件式（１－２）に代えて、以下の条件式（１－２）’を満たすことが良い。
　０．２≦ｄG3fr／ｄG3r≦０．９　　　（１－２）’
　条件式（１－２）に代えて、以下の条件式（１－２）’’を満たすことがより好ましい。
　０．３≦ｄG3fr／ｄG3r≦０．８　　　（１－２）’’
　条件式（１－１）を満足する場合、後群の屈折力は、前群の屈折力と等しいか、又は前群の屈折力よりも大きくなる。後群の屈折力を、前群の屈折力よりも大きくすることが好ましい。
　ただし、後群の屈折力が大きくなると、後群は、製造誤差による影響を大きく受ける。製造誤差としては、偏心誤差がある。偏心誤差は、レンズのシフトやレンズチルトによって生じる。特に、偏心誤差が大きいと、結像性能の劣化が大きくなる。
　偏心誤差による影響を小さくするためには、像面に対する主光線の入射角が小さくなるようにすることが望ましい。このようにすると、光学系の構成は像側にテレセントリックな構成、又はそれに近い構成になる。その結果、結像性能の劣化が少なくなる。
　光学系の構成を像側にテレセントリックな構成にするためには、明るさ絞りから後群までの距離を、なるべく長くすることが好ましい。このようなことから、後群の屈折力を前群の屈折力よりも大きくした場合は、特に、上述の条件式（１－２）を満たすことが好ましい。
　本実施形態の内視鏡用対物光学系によれば、Ｆナンバーが小さく、小型でかつ高い結像性能を有する内視鏡用対物光学系を実現することができる。また、製造誤差に強い内視鏡用対物光学系を実現することができる。すなわち、本実施形態の内視鏡用対物光学系では、製造時に発生する様々な誤差について、許容できる誤差量を大きくすることができる。
　本実施形態に係る内視鏡用対物光学系は、以下の条件式（２）を満たすことが好ましい。
　０．４２≦ｆG1／ｆG3r≦０．９　　　（２）
　ここで、
　ｆG1は、第１レンズ群の焦点距離、
　ｆG3rは、後群の焦点距離、
である。
　後群の屈折力は、前群の屈折力に対して比較的大きくすることが好ましい。ただし、この場合、第１レンズ群の屈折力を適切に設定しないと、像の周辺における収差を良好に補正できなくなる。このようなことから、条件式（２）を満たすことが好ましい。
　条件式（２）の上限値を上回ると、第１レンズ群の屈折力が小さくなりすぎるか、又は、後群の屈折力が大きくなりすぎる。第１レンズ群の屈折力が小さくなりすぎると、光学系の全長が長くなってしまう。後群の屈折力が大きくなりすぎると、コマ収差や非点収差が悪化してしまう。
　条件式（２）の下限値を下回ると、第１レンズ群の屈折力が大きくなりすぎるか、又は、後群の屈折力が小さくなりすぎる。第１レンズ群の屈折力が大きくなりすぎると、第１レンズ群における諸収差の発生量が大きくなりすぎてしまう。この場合、特に、コマ収差、非点収差及び倍率色収差を、第３レンズ群で補正できなくなってしまう。そのため、光学系全体での収差を良好に補正できなくなる。後群の屈折力が小さくなりすぎると、ピント調整時の誤差により、結像性能が劣化してしまう。
　条件式（２）に代えて、以下の条件式（２）’を満たすことが良い。
　０．４５≦ｆG1／ｆG3r≦０．８　　　（２）’
　条件式（２）に代えて、以下の条件式（２）’’を満たすことがより好ましい。
　０．４８≦ｆG1／ｆG3r≦０．７　　　（２）’’
　本実施形態に係る内視鏡用対物光学系は、以下の条件式（３）を満たすことが好ましい。
　－２≦ｆG2／ｆG3f≦－１．０５　　　（３）
　ここで、
　ｆG2は、第２レンズ群の焦点距離、
　ｆG3fは、前群の焦点距離、
である。
　前群の屈折力は、後群の屈折力に対して相対的に小さくなる。そのため、第２レンズ群の屈折力を適切に設定しないと、効果的に変倍ができなくなるか、又は、各収差でバランスが取れなくなってしまう。このようなことから、条件式（３）を満たすことが好ましい。
　条件式（３）の上限値を上回ると、第２レンズ群の屈折力が大きくなりすぎるか、又は、後群の屈折力が小さくなりすぎる。第２レンズ群の屈折力が大きくなりすぎると、球面収差、コマ収差及び非点収差が悪化してしまう。後群の屈折力が小さくなりすぎると、ピント調整時の誤差により、結像性能が劣化してしまう。
　条件式（３）の下限値を下回ると、第２レンズ群の屈折力が小さくなりすぎるか、又は、後群の屈折力が大きくなりすぎる。第２レンズ群の屈折力が小さくなりすぎると、第２レンズ群の移動量が大きくなる。その結果、光学系の全長が大きくなってしまう。後群の屈折力が大きくなりすぎると、コマ収差や非点収差が補正過剰になってしまう。
　本実施形態に係る内視鏡用対物光学系は、以下の条件式（４－１）、（４－２）を満たすことが好ましい。
　－８≦ｆc／ｒc≦－２　　　（４－１）
　－７≦ｆG2／ｆG3≦－２　　　（４－２）
　ここで、
　ｆcは、第３レンズ群の接合レンズの焦点距離、
　ｒcは、第３レンズ群の接合レンズの接合面の曲率半径、
　ｆG2は、第２レンズ群の焦点距離、
　ｆG3は、第３レンズ群の焦点距離、
である。
　第１レンズ群で倍率色収差が発生する場合、倍率色収差を別のレンズ群で補正する必要がある。第３レンズ群で倍率色収差を補正するためには、第３レンズ群に接合レンズを配置することが好ましい。
　また、第３レンズ群で、ピント調整時の誤差感度を緩和できることが好ましい。そのために、第３レンズ群は、屈折力のバランスを変えつつ、光学系の全長が長くならないように構成することが好ましい。このようなことから、条件式（４－１）、（４－２）を満たすことが好ましい。
　条件式（４－１）の上限値を上回ると、接合面での色収差、コマ収差が補正過剰になるか、又は、接合面の曲率半径が小さくなりすぎる。接合面の曲率半径が小さくなりすぎると、レンズの加工性が悪くなる。その結果、コストが増大してしまう。
　条件式（４－１）の下限値を下回ると、接合による色補正効果が減ってしまう。そのため、倍率色収差が悪化してしまう。
　条件式（４－２）の上限値を上回ると、第２レンズ群の屈折力が大きくなりすぎるか、バックフォーカスが取れなくなってしまうか、又は、第３レンズ群の屈折力が小さくなりすぎる。第２レンズ群の屈折力が大きくなりすぎると、球面収差、コマ収差及び非点収差が悪化してしまう。第３レンズ群の屈折力が小さくなりすぎると、光学系の全長が長くなるか、又は、第１レンズ群で発生するコマ収差や非点収差を補正できなくなってしまう。
　条件式（４－２）の下限値を下回ると、第２レンズ群の屈折力が小さくなりすぎるか、又は、第３レンズ群の屈折力が大きくなりすぎる。第２レンズ群の屈折力が小さくなりすぎると、第２レンズ群の移動量が大きくなる。その結果、光学系の全長が長くなってしまう。第３レンズ群の屈折力が大きくなりすぎると、コマ収差や非点収差が悪化してしまう。
　条件式（４－１）に代えて、以下の条件式（４－１）’を満たすことが良い。
　－７≦ｆc／ｒc≦－２．２　　　（４－１）’
　条件式（４－１）に代えて、以下の条件式（４－１）’’を満たすことがより好ましい。
　－６≦ｆc／ｒc≦－２．４　　　（４－１）’’
　条件式（４－２）に代えて、以下の条件式（４－２）’を満たすことが良い。
　－５．５≦ｆG2／ｆG3≦－２．１　　　（４－２）’
　条件式（４－２）に代えて、以下の条件式（４－２）’’を満たすことがより好ましい。
　－４．５≦ｆG2／ｆG3≦－２．２　　　（４－２）’’
　本実施形態に係る内視鏡用対物光学系では、第１レンズ群は、最も物体側に配置された物体側負レンズを有し、以下の条件式（５－１）、（５－２）を満たすことが好ましい。
　０．５≦ｆG1／ｆG23≦１　　　（５－１）
　０．２≦ｆ／ｒG1nr≦１　　　（５－２）
　ここで、
　ｆG1は、第１レンズ群の焦点距離、
　ｆG23は、第２レンズ群と第３レンズ群の合成焦点距離、
　ｆは、内視鏡用対物光学系の全系での焦点距離、
　ｒG1nrは、物体側負レンズの像側面の曲率半径、
　合成焦点距離と全系での焦点距離は、通常状態での焦点距離、
である。
　第１レンズ群で発生する収差は、第２レンズ群や第３レンズ群で補正している。そのため、第１レンズ群で発生する収差の量が大きくなりすぎると、第２レンズ群や第３レンズ群で補正しきれなくなってしまう。第１レンズ群で発生する収差の増大を抑制するためには、条件式（５－１）、（５－２）を満たすことが好ましい。通常状態とは近接状態に対して遠点側に焦点があった状態とする。
　条件式（５－１）の上限値を上回ると、第１レンズ群の屈折力が小さくなりすぎるか、又は、第２レンズ群と第３レンズ群の合成屈折力が大きくなりすぎる。第１レンズ群の屈折力が小さくなりすぎると、光学系の全長が長くなってしまう。第２レンズ群と第３レンズ群の合成屈折力が大きくなりすぎると、球面収差やコマ収差が補正過剰になってしまう。
　条件式（５－１）の下限値を下回ると、第１レンズ群の屈折力が大きくなりすぎるか、又は、第２レンズ群と第３レンズ群の合成屈折力が小さくなりすぎる。第１レンズ群の屈折力が大きくなりすぎると、コマ収差や非点収差の発生が大きくなりすぎる。この場合、第２レンズ群や第３レンズ群で、これらの収差を補正しきれなくなってしまう。第２レンズ群と第３レンズ群の合成屈折力が小さくなりすぎると、光学系の全長が長くなってしまうか、又は、レンズ径が大きくなってしまう。
　条件式（５－２）の上限値を上回ると、物体側負レンズの像側面における曲率半径が小さくなりすぎる。そのため、コマ収差や倍率色収差の発生が大きくなりすぎてしまう。条件式（５－２）の下限値を下回ると、光学系の全長が大きくなってしまうか、又は、物体側負レンズのレンズ径が大きくなってしまう。物体側負レンズのレンズ径が大きくなると、光学系を小型化することができなくなる。
　条件式（５－１）に代えて、以下の条件式（５－１）’を満たすことが良い。
　０．５１≦ｆG1／ｆG23≦０．９　　　（５－１）’
　条件式（５－１）に代えて、以下の条件式（５－１）’’を満たすことがより好ましい。
　０．５２≦ｆG1／ｆG23≦０．８　　　（５－１）’’
　条件式（５－２）に代えて、以下の条件式（５－２）’を満たすことが良い。
　０．４≦ｆ／ｒG1nr≦０．９　　　（５－２）’
　条件式（５－２）に代えて、以下の条件式（５－２）’’を満たすことがより好ましい。
　０．５５≦ｆ／ｒG1nr≦０．８５　　　（５－２）’’
　本実施形態に係る内視鏡用対物光学系では、前群は、接合レンズからなり、接合レンズは、前側正レンズを有し、後群は、後側正レンズからなり、以下の条件式（６）を満たすことが好ましい。
　０．３８≦ｆG3pf／ｆG3pr≦０．９　　　（６）
　ここで、
　ｆG3pfは、前側正レンズの焦点距離、
　ｆG3prは、後側正レンズの焦点距離、
である。
　前群を接合レンズで構成し、後群を単レンズで構成することで、製造誤差によるピントばらつきの影響をさらに小さくすることができる。後群を単レンズで構成すると共に、正の屈折力を大きくすることで、接合レンズを、主に倍率色収差の発生の抑制に用いることができる。その結果、高い結像性能を維持しつつ、製造誤差の影響も小さくすることができる。
　第３レンズ群は、前側正レンズと後側正レンズとを有する。これらの正レンズは、収差性能や製造誤差の影響に関わる。そのため、前側正レンズの屈折力と後側正レンズの屈折力とで、バランスをとる必要がある。このようなことから、条件式（６）を満たすことが好ましい。
　条件式（６）の上限値を上回ると、前側正レンズの屈折力が小さくなりすぎるか、又は、後側正レンズの屈折力が大きくなりすぎる。前側正レンズの屈折力が小さくなりすぎると、倍率色収差が補正不足になる。後側正レンズの屈折力が大きくなりすぎると、シフト方向のレンズ偏心の誤差による結像性能の劣化が大きくなってしまう。
　条件式（６）の下限値を下回ると、前側正レンズの屈折力が大きくなりすぎるか、又は、後側正レンズの屈折力が小さくなりすぎる。前側正レンズの屈折力が大きくなりすぎると、球面収差やコマ収差が悪化してしまう。後側正レンズの屈折力が小さくなりすぎると、製造時のピント誤差による結像性能の劣化が発生してしまう。
　条件式（６）に代えて、以下の条件式（６）’を満たすことが良い。
　０．４≦ｆG3pf／ｆG3pr≦０．７　　　（６）’
　条件式（６）に代えて、以下の条件式（６）’’を満たすことがより好ましい。
　０．４２≦ｆG3pf／ｆG3pr≦０．６　　　（６）’’
　本実施形態に係る内視鏡用対物光学系では、前群は、接合レンズからなり、接合レンズは、前側負レンズを有し、後群は、後側正レンズからなり、以下の条件式（７）を満たすことが好ましい。
　－１．１≦ｆG3nf／ｆG3≦－０．５　　　（７）
　ここで、
　ｆG3nfは、前側負レンズの焦点距離、
　ｆG3は、第３レンズ群の焦点距離、
である。
　本実施形態に係る内視鏡用対物光学系では、後群の屈折力は、前群の屈折力と等しいか、又は前群の屈折力よりも大きくなる。後群の屈折力を前群の屈折力よりも大きくすることで、前群の屈折力と後群の屈折力のバランスを変えることができる。この場合、前群に含まれる負レンズの焦点距離を適切に設定する必要がある。このようなことから、条件式（７）を満たすことが好ましい。
　条件式（７）の上限値を上回ると、前側負レンズの屈折力が大きくなりすぎるか、又は、接合面の曲率半径が小さくなりすぎる。前側負レンズの屈折力が大きくなりすぎると、コマ収差や倍率色収差が補正過剰になる。接合面の曲率半径が小さくなりすぎると、レンズ加工が難しくなってしまう。
　条件式（７）の下限値を下回ると、前側負レンズの屈折力が小さくなりすぎる。そのため、コマ収差や倍率色収差が補正不足になってしまう。
　条件式（７）に代えて、以下の条件式（７）’を満たすことが良い。
　－１≦ｆG3nf／ｆG3≦－０．５５　　　（７）’
　条件式（７）に代えて、以下の条件式（７）’’を満たすことがより好ましい。
　－０．９≦ｆG3nf／ｆG3≦－０．６　　　（７）’’
　本実施形態に係る内視鏡用対物光学系では、前群は、接合レンズからなり、接合レンズは、前側正レンズを有し、後群は、後側正レンズからなり、以下の条件式（８）を満たすことが好ましい。
　０≦（ｒG3pff＋ｒG3pfr）／（ｒG3pff－ｒG3pfr）≦０．４１　　　（８）
　ここで、
　ｒG3pffは、前側正レンズの物体側面の曲率半径、
　ｒG3pfrは、前側正レンズの像側面の曲率半径、
である。
　第３レンズ群では、第２レンズ群から入射した発散光線を収斂して、最終的に像面へ入射する主光線の入射角が小さくなるようにすることが望ましい。すなわち、光学系の構成を像側にテレセントリックな構成、又はそれに近い構成に近づけることが好ましい。
　前群の接合レンズは、第２レンズ群から入射した光線を収斂するが、接合レンズでは色収差も補正しなければならない。そのため、この点も考慮して、前側正レンズの曲率半径を適切に設定する必要がある。このようなことから、条件式（８）を満たすことが好ましい。
　条件式（８）の上限値を上回ると、前側正レンズの物体側面の曲率半径が大きくなりすぎるか、又は、像側面の曲率半径が小さくなりすぎる。物体側面の曲率半径が大きくなりすぎると、像面へ入射する主光線の入射角を小さくできない。すなわち、光学系の構成を像側にテレセントリックな構成、又はそれに近い構成に近づけることができない。この場合シフトなどのレンズ偏心時での性能が劣化してしまう。像側の曲率半径が小さくなりすぎると、色収差が補正過剰になってしまう。
　条件式（８）の下限値を下回ると、前側正レンズの物体側の曲率半径が小さくなりすぎるか、又は、像側の曲率半径が大きくなりすぎる。物体側の曲率半径が小さくなりすぎると、コマ収差や非点収差の発生が大きくなる。その結果、結像性能が劣化してしまう。像側の曲率半径が大きくなりすぎると、色収差が補正不足になってしまう。
　条件式（８）に代えて、以下の条件式（８）’を満たすことが良い。
　０．１５≦（ｒG3pff＋ｒG3pfr）／（ｒG3pff－ｒG3pfr）≦０．４１　　　（８）’
　本実施形態に係る内視鏡用対物光学系では、前群は、接合レンズからなり、接合レンズは、前側正レンズを有し、後群は、後側正レンズからなり、以下の条件式（９）を満たすことが好ましい。
　－０．６≦ｒG3pff／ｒG3prr≦０　　　（９）
　ここで、
　ｒG3pffは、前側正レンズの物体側面の曲率半径、
　ｒG3prrは、後側正レンズの像側面の曲率半径、
である。
　上述のように、第３レンズ群では、最終的に像面へ入射する主光線の入射角が小さくなるようにすることが望ましい。すなわち、光学系の構成を像側にテレセントリックな構成、又はそれに近い構成に近づけることが好ましい。
　ただし、このようにすると、第３レンズ群における光線高が高くなる。そのため、レンズ径も大きくなってしまう。レンズ径の増大を抑制するためには、前群において収斂作用を大きくすることが好ましい。このようなことから、条件式（９）を満たすことが好ましい。
　条件式（９）の上限値を上回ると、前側正レンズの物体側面の曲率半径と後側正レンズの像側面の曲率半径のいずれかが、発散作用を生じるような曲率半径となるか、又は、コマ収差や非点収差が十分に補正できない。レンズ面における発散作用が大きくなると、レンズ径が大きくなってしまう。また、コマ収差や非点収差を補正しきれないと、結像性能が劣化する。
　条件式（９）の下限値を下回ると、前側正レンズの物体側面の曲率半径が大きくなりすぎるか、又は、後側正レンズの像側面の曲率半径が小さくなりすぎる。前側正レンズの物体側面の曲率半径が大きくなりすぎると、第３レンズ群における光線高が高くなってしまう。その結果、第３レンズ群のレンズ径が大きくなる。後側正レンズの像側面の曲率半径が小さくなりすぎると、非点収差が悪化してしまう。
　条件式（９）に代えて、以下の条件式（９）’を満たすことが良い。
　－０．５５≦ｒG3pff／ｒG3prr≦０　　　（９）’
　本実施形態に係る内視鏡用対物光学系では、前群と後群との間隔を変えて、組み立て時のピント調整を行うことが好ましい。
　内視鏡用対物光学系の組み立てでは、各レンズを予め決められたレンズ枠に格納していく。このようにして最初に組み上げた状態では、各レンズにおけるニュートン誤差や肉厚誤差等により、像面の位置が設計時の位置からずれている。設計時の像位置には、例えば撮像素子が配置されている。像面の位置が設計時の位置からずれていると、撮像面上にピントの合った像が形成されない。そこで、ピント調整を行って、各レンズの位置決めを行う。
　このピント調整は、前群と後群との間隔を変えることで行うことが好ましい。これにより、レンズの移動量に対して像位置の移動量が減る。その結果、組み立て時のピント調整がし易くなる。
　また、レンズをレンズ枠に固定する際に、接着剤が使用される。レンズの移動量に対して像位置の移動量が減ると、接着が硬化するときにレンズの位置ずれが生じても、このずれによる結像性能の劣化を小さくすることができる。
　後群を光軸と垂直方向に移動しても良い。このようにすることで、画角の左右差や画面周辺のピント位置のずれを、小さくすることができる。また、非対称な非点収差を補正することができる。
　本実施形態に係る内視鏡用対物光学系では、また、物体側負レンズについては、次のように構成することが好ましい。物体側負レンズの物体側面には、観察中に、汚れや血液などが付着する。この状態では、鮮明な観察が行えない。そこで、挿入部の先端にあるノズルから出る水によって、物体側負レンズの物体側面の洗浄が行われる。
　物体側負レンズの物体側面が凸形状だと、洗浄の際に汚れが落ちにくくなる。また、物体側負レンズの物体側面が凹形状だと、水が溜まってしまう。特に、物体側負レンズの物体側面が凸形状だと、衝撃によるキズや割れが発生しやすくなる。よって、物体側負レンズの形状は平凹で、平面が物体側に向いていることが好ましい。
　以下、各実施例について説明する。
（実施例１）
　実施例１に係る内視鏡用対物光学系について説明する。図２は、実施例１に係る内視鏡用対物光学系のレンズ断面図であって、（ａ）は通常観察状態における断面図、（ｂ）は近接観察状態における断面図である。
　実施例１の内視鏡用対物光学系は、物体側から順に、正屈折力の第１レンズ群Ｇ１と、負屈折力の第２レンズ群Ｇ２と、正屈折力の第３レンズ群Ｇ３と、からなる。
　第１レンズ群Ｇ１は、物体側が平面である平凹負レンズＬ１と、像側に凸面を向けた正メニスカスレンズＬ２と、平凸正レンズＬ３と、からなる。
　第２レンズ群Ｇ２は、物体側に凸面を向けた負メニスカスレンズＬ４からなる。
　第３レンズ群Ｇ３は、両凸正レンズＬ５と、平凹負レンズＬ６と、両凸正レンズＬ７と、からなる。ここで、両凸正レンズＬ５と平凹負レンズＬ６とで、接合レンズを形成している。
　前群は、両凸正レンズＬ５と、平凹負レンズＬ６と、で構成されている。後群は、両凸正レンズＬ７で構成されている。
　明るさ絞りＳは、第１レンズ群Ｇ１と第２レンズ群Ｇ２との間に配置されている。より詳しくは、明るさ絞りＳは、平凸正レンズＬ３の像側面の近傍に配置されている。
　平凹負レンズＬ１の像側には、赤外吸収フィルタＦ１が配置されている。第３レンズ群Ｇ３の像側には、カバーガラスＦ２と、ＣＣＤのカバーガラスＦ３と、が配置されている。カバーガラスＦ２とＣＣＤのカバーガラスＦ３は接合されている。
　合焦時、第２レンズ群Ｇ２は移動する。遠距離物点に合焦した状態から近距離物点に合焦するとき、第２レンズ群Ｇ２は像側に移動する。
　図３（ａ）、（ｂ）、（ｃ）及び（ｄ）は、それぞれ、実施例１の通常観察状態における球面収差（ＳＡ）、非点収差（ＡＳ）、歪曲収差（ＤＴ）、倍率色収差（ＣＣ）の収差図である。図３（ｅ）、（ｆ）、（ｇ）及び（ｈ）は、それぞれ、実施例１の拡大観察状態における球面収差（ＳＡ）、非点収差（ＡＳ）、歪曲収差（ＤＴ）、倍率色収差（ＣＣ）の収差図である。
　各収差図において、横軸は収差量を表している。球面収差、非点収差及び倍率収差については、収差量の単位はｍｍである。また、歪曲収差については、収差量の単位は％である。また、ＦＩＹは像高で単位はｍｍ、ＦＮＯはＦナンバーである。また、収差曲線の波長の単位はｎｍである。これらは、他の実施例でも同じである。
（実施例２）
　実施例２に係る内視鏡用対物光学系について説明する。図４は、実施例２に係る内視鏡用対物光学系のレンズ断面図であって、（ａ）は通常観察状態における断面図、（ｂ）は近接観察状態における断面図である。
　実施例２の内視鏡用対物光学系は、物体側から順に、正屈折力の第１レンズ群Ｇ１と、負屈折力の第２レンズ群Ｇ２と、正屈折力の第３レンズ群Ｇ３と、からなる。
　第１レンズ群Ｇ１は、物体側が平面である平凹負レンズＬ１と、像側に凸面を向けた正メニスカスレンズＬ２と、物体側に凸面を向けた正メニスカスレンズＬ３と、からなる。
　第２レンズ群Ｇ２は、物体側に凸面を向けた負メニスカスレンズＬ４からなる。
　第３レンズ群Ｇ３は、両凸正レンズＬ５と、平凹負レンズＬ６と、両凸正レンズＬ７と、からなる。ここで、両凸正レンズＬ５と平凹負レンズＬ６とで、接合レンズを形成している。
　前群は、両凸正レンズＬ５と、平凹負レンズＬ６と、で構成されている。後群は、両凸正レンズＬ７で構成されている。
　明るさ絞りＳは、第１レンズ群Ｇ１と第２レンズ群Ｇ２との間に配置されている。より詳しくは、明るさ絞りＳは、正メニスカスレンズＬ３の像側面の近傍に配置されている。
　平凹負レンズＬ１の像側には、赤外吸収フィルタＦ１が配置されている。第３レンズ群Ｇ３の像側には、カバーガラスＦ２と、ＣＣＤのカバーガラスＦ３と、が配置されている。カバーガラスＦ２とＣＣＤのカバーガラスＦ３は接合されている。
　合焦時、第２レンズ群Ｇ２は移動する。遠距離物点に合焦した状態から近距離物点に合焦するとき、第２レンズ群Ｇ２は像側に移動する。
　図５（ａ）、（ｂ）、（ｃ）及び（ｄ）は、それぞれ、実施例２の通常観察状態における球面収差（ＳＡ）、非点収差（ＡＳ）、歪曲収差（ＤＴ）、倍率色収差（ＣＣ）の収差図である。図５（ｅ）、（ｆ）、（ｇ）及び（ｈ）は、それぞれ、実施例２の拡大観察状態における球面収差（ＳＡ）、非点収差（ＡＳ）、歪曲収差（ＤＴ）、倍率色収差（ＣＣ）の収差図である。
（実施例３）
　実施例３に係る内視鏡用対物光学系について説明する。図６は、実施例３に係る内視鏡用対物光学系のレンズ断面図であって、（ａ）は通常観察状態における断面図、（ｂ）は近接観察状態における断面図である。
　実施例３の内視鏡用対物光学系は、物体側から順に、正屈折力の第１レンズ群Ｇ１と、負屈折力の第２レンズ群Ｇ２と、正屈折力の第３レンズ群Ｇ３と、からなる。
　第１レンズ群Ｇ１は、物体側が平面である平凹負レンズＬ１と、像側に凸面を向けた正メニスカスレンズＬ２と、平凸正レンズＬ３と、からなる。
　第２レンズ群Ｇ２は、物体側に凸面を向けた負メニスカスレンズＬ４からなる。
　第３レンズ群Ｇ３は、両凸正レンズＬ５と、平凹負レンズＬ６と、両凸正レンズＬ７と、からなる。ここで、両凸正レンズＬ５と平凹負レンズＬ６とで、接合レンズを形成している。
　前群は、両凸正レンズＬ５と、平凹負レンズＬ６と、で構成されている。後群は、両凸正レンズＬ７で構成されている。
　明るさ絞りＳは、第１レンズ群Ｇ１と第２レンズ群Ｇ２との間に配置されている。より詳しくは、明るさ絞りＳは、平凸正レンズＬ３の像側面の近傍に配置されている。
　平凹負レンズＬ１の像側には、赤外吸収フィルタＦ１が配置されている。第３レンズ群Ｇ３の像側には、カバーガラスＦ２と、ＣＣＤのカバーガラスＦ３と、が配置されている。カバーガラスＦ２とＣＣＤのカバーガラスＦ３は接合されている。
　合焦時、第２レンズ群Ｇ２は移動する。遠距離物点に合焦した状態から近距離物点に合焦するとき、第２レンズ群Ｇ２は像側に移動する。
　図７（ａ）、（ｂ）、（ｃ）及び（ｄ）は、それぞれ、実施例３の通常観察状態における球面収差（ＳＡ）、非点収差（ＡＳ）、歪曲収差（ＤＴ）、倍率色収差（ＣＣ）の収差図である。図７（ｅ）、（ｆ）、（ｇ）及び（ｈ）は、それぞれ、実施例３の拡大観察状態における球面収差（ＳＡ）、非点収差（ＡＳ）、歪曲収差（ＤＴ）、倍率色収差（ＣＣ）の収差図である。
（実施例４）
　実施例４に係る内視鏡用対物光学系について説明する。図８は、実施例４に係る内視鏡用対物光学系のレンズ断面図であって、（ａ）は通常観察状態における断面図、（ｂ）は近接観察状態における断面図である。
　実施例４の内視鏡用対物光学系は、物体側から順に、正屈折力の第１レンズ群Ｇ１と、負屈折力の第２レンズ群Ｇ２と、正屈折力の第３レンズ群Ｇ３と、からなる。
　第１レンズ群Ｇ１は、物体側が平面である平凹負レンズＬ１と、像側に凸面を向けた正メニスカスレンズＬ２と、平凸正レンズＬ３と、からなる。
　第２レンズ群Ｇ２は、物体側に凸面を向けた負メニスカスレンズＬ４からなる。
　第３レンズ群Ｇ３は、両凸正レンズＬ５と、平凹負レンズＬ６と、両凸正レンズＬ７と、からなる。ここで、両凸正レンズＬ５と平凹負レンズＬ６とで、接合レンズを形成している。
　前群は、両凸正レンズＬ５と、平凹負レンズＬ６と、で構成されている。後群は、両凸正レンズＬ７で構成されている。
　明るさ絞りＳは、第１レンズ群Ｇ１と第２レンズ群Ｇ２との間に配置されている。より詳しくは、明るさ絞りＳは、平凸正レンズＬ３の像側面の近傍に配置されている。
　平凹負レンズＬ１の像側には、赤外吸収フィルタＦ１が配置されている。第３レンズ群Ｇ３の像側には、カバーガラスＦ２と、ＣＣＤのカバーガラスＦ３と、が配置されている。カバーガラスＦ２とＣＣＤのカバーガラスＦ３は接合されている。
　合焦時、第２レンズ群Ｇ２は移動する。遠距離物点に合焦した状態から近距離物点に合焦するとき、第２レンズ群Ｇ２は像側に移動する。
　図９（ａ）、（ｂ）、（ｃ）及び（ｄ）は、それぞれ、実施例４の通常観察状態における球面収差（ＳＡ）、非点収差（ＡＳ）、歪曲収差（ＤＴ）、倍率色収差（ＣＣ）の収差図である。図９（ｅ）、（ｆ）、（ｇ）及び（ｈ）は、それぞれ、実施例４の拡大観察状態における球面収差（ＳＡ）、非点収差（ＡＳ）、歪曲収差（ＤＴ）、倍率色収差（ＣＣ）の収差図である。
（実施例５）
　実施例５に係る内視鏡用対物光学系について説明する。図１０は、実施例５に係る内視鏡用対物光学系のレンズ断面図であって、（ａ）は通常観察状態における断面図、（ｂ）は近接観察状態における断面図である。
　実施例５の内視鏡用対物光学系は、物体側から順に、正屈折力の第１レンズ群Ｇ１と、負屈折力の第２レンズ群Ｇ２と、正屈折力の第３レンズ群Ｇ３と、からなる。
　第１レンズ群Ｇ１は、物体側が平面である平凹負レンズＬ１と、像側に凸面を向けた正メニスカスレンズＬ２と、両凸正レンズＬ３と、からなる。
　第２レンズ群Ｇ２は、物体側に凸面を向けた負メニスカスレンズＬ４からなる。
　第３レンズ群Ｇ３は、両凸正レンズＬ５と、平凹負レンズＬ６と、両凸正レンズＬ７と、からなる。ここで、両凸正レンズＬ５と平凹負レンズＬ６とで、接合レンズを形成している。
　前群は、両凸正レンズＬ５と、平凹負レンズＬ６と、で構成されている。後群は、両凸正レンズＬ７で構成されている。
　明るさ絞りＳは、第１レンズ群Ｇ１と第２レンズ群Ｇ２との間に配置されている。より詳しくは、明るさ絞りＳは、両凸正レンズＬ３の像側面の近傍に配置されている。
　平凹負レンズＬ１の像側には、赤外吸収フィルタＦ１が配置されている。第３レンズ群Ｇ３の像側には、カバーガラスＦ２と、ＣＣＤのカバーガラスＦ３と、が配置されている。カバーガラスＦ２とＣＣＤのカバーガラスＦ３は接合されている。
　合焦時、第２レンズ群Ｇ２は移動する。遠距離物点に合焦した状態から近距離物点に合焦するとき、第２レンズ群Ｇ２は像側に移動する。
　図１１（ａ）、（ｂ）、（ｃ）及び（ｄ）は、それぞれ、実施例５の通常観察状態における球面収差（ＳＡ）、非点収差（ＡＳ）、歪曲収差（ＤＴ）、倍率色収差（ＣＣ）の収差図である。図１１（ｅ）、（ｆ）、（ｇ）及び（ｈ）は、それぞれ、実施例５の拡大観察状態における球面収差（ＳＡ）、非点収差（ＡＳ）、歪曲収差（ＤＴ）、倍率色収差（ＣＣ）の収差図である。
　以下に、上記各実施例の数値データを示す。面データにおいて、ｒは各レンズ面の曲率半径、ｄは各レンズ面間の間隔、ｎｅは各レンズのｅ線の屈折率、νｄは各レンズのアッベ数、である。
　各種データにおいて、ｆはｅ線における焦点距離、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           ∞        0.2297     1.88815     40.76
  2          0.8041     0.5732
  3           ∞        0.3828     1.52300     65.13
  4           ∞        0.3029
  5         -2.2902     1.3872     1.48915     70.23
  6         -1.5783     0.0296
  7          2.3329     0.5694     1.65222     33.79
  8           ∞        0.0191
  9(絞り)     ∞        可変
 10          2.4190     0.2871     1.51977     52.43
 11          1.3873     可変
 12          2.3608     0.8614     1.77621     49.60
 13         -1.4302     0.2871     1.93429     18.90
 14           ∞        0.3254
 15          2.2688     0.6890     1.70042     48.52
 16         -9.1628     0.3592
 17           ∞        0.4785     1.51825     64.14
 18           ∞        0.0100     1.51500     64.00
 19           ∞        0.3350     1.50700     63.26
 20(撮像面)   ∞
 
  各種データ
             通常観察状態     近接観察状態
  ｆ            0.613            0.633
  Ｆｎｏ        2.99             3.10
  ω           80.2             70.3
  ＩＨ          0.6
  d9            0.1626           0.4713
  d11           0.7242           0.4155
数値実施例２
単位  ｍｍ
 
面データ
  面番号       r          d          ne         νd
  1           ∞        0.2297     1.88815     40.76
  2          0.8044     0.9483
  3           ∞        0.3829     1.52300     65.13
  4           ∞        0.1471
  5         -3.7942     1.2817     1.48915     70.23
  6         -1.5278     0.0296
  7          1.7274     0.3787     1.65222     33.79
  8          7.5054     0.0191
  9(絞り)     ∞        可変
 10          2.1671     0.2872     1.58482     40.75
 11          1.0977     可変
 12          1.9205     0.8807     1.73234     54.68
 13         -1.2825     0.2872     1.93429     18.90
 14           ∞        0.3430
 15          3.8561     0.6595     1.88815     40.76
 16         -3.8561     0.2840
 17           ∞        0.4786     1.51825     64.14
 18           ∞        0.0100     1.51500     64.00
 19           ∞        0.3400     1.50700     63.26
 20(撮像面)   ∞
 
  各種データ
             通常観察状態     近接観察状態
  ｆ            0.615            0.631
  Ｆｎｏ        2.98             3.07
  ω           80.2             72.0
  ＩＨ          0.6
  d9            0.1628           0.3078
  d11           0.6289           0.4839
数値実施例３
単位  ｍｍ
 
面データ
  面番号       r          d          ne         νd
  1           ∞        0.2297     1.88815     40.76
  2          0.8041     0.5253
  3           ∞        0.3828     1.52300     65.13
  4           ∞        0.3176
  5         -1.8502     1.2432     1.48915     70.23
  6         -1.5727     0.0296
  7          1.9414     0.4374     1.65222     33.79
  8           ∞        0.0191
  9(絞り)     ∞        可変
 10          1.8021     0.2871     1.51977     52.43
 11          1.1652     可変
 12          2.9320     0.8614     1.77621     49.60
 13         -1.2343     0.2871     1.93429     18.90
 14           ∞        0.3254
 15          1.6266     0.6890     1.70042     48.52
 16       -882.1583     0.3437
 17           ∞        0.4785     1.51825     64.14
 18           ∞        0.0096     1.51500     64.00
 19           ∞        0.3349     1.50700     63.26
 20(撮像面)   ∞
 
  各種データ
             通常観察状態     近接観察状態
  ｆ            0.626            0.643 
  Ｆｎｏ        3.00             3.10
  ２ω         79.4             70.3
  ＩＨ          0.6
  d9            0.1626           0.4829
  d11           0.6268           0.3065
数値実施例４
単位  ｍｍ
 
面データ
  面番号       r          d          ne         νd
  1           ∞        0.2297     1.88815     40.76
  2          0.8041     0.5688
  3           ∞        0.3828     1.52300     65.13
  4           ∞        0.2539
  5         -2.8149     1.5598     1.48915     70.23
  6         -1.5561     0.0296
  7          2.5499     0.8444     1.65222     33.79
  8           ∞        0.0191
  9(絞り)     ∞        可変
 10          3.1315     0.2871     1.51977     52.43
 11          1.4515     可変
 12          2.2357     0.8614     1.77621     49.60
 13         -1.4888     0.2871     1.93429     18.90
 14           ∞        0.3254
 15          2.2538     0.6890     1.70042     48.52
 16         -9.1628     0.3553
 17           ∞        0.4785     1.51825     64.14
 18           ∞        0.0100     1.51500     64.00
 19           ∞        0.3400     1.50700     63.26
 20(撮像面)   ∞
 
  各種データ
             通常観察状態     近接観察状態
  ｆ            0.616            0.641
  Ｆｎｏ        3.03             3.17
  ２ω         80.2             69.1
  ＩＨ          0.6
  d9            0.1626           0.4424
  d11           0.6794           0.3997
数値実施例５
単位  ｍｍ
 
面データ
  面番号       r          d          ne         νd
  1           ∞        0.2297     1.88815     40.76
  2          0.8041     0.4744
  3           ∞        0.3828     1.52300     65.13
  4           ∞        0.2040
  5         -2.2719     1.2668     1.48915     70.23
  6         -2.4215     0.2297
  7          3.4112     0.5550     1.65222     33.79
  8         -3.1575     0.0191
  9(絞り)     ∞        可変
 10          2.4533     0.2871     1.51977     52.43
 11          1.4938     可変
 12          2.3944     0.8614     1.77621     49.60
 13         -1.3554     0.2871     1.93429     18.90
 14           ∞        0.3254
 15          2.3300     0.6890     1.70042     48.52
 16         -9.1628     0.4097
 17           ∞        0.4785     1.51825     64.14
 18           ∞        0.0100     1.51500     64.00
 19           ∞        0.3400     1.50700     63.26
 20(撮像面)   ∞
 
  各種データ
             通常観察状態     近接観察状態
  ｆ            0.610            0.634
  Ｆｎｏ        2.97             3.10
  ω           80.2             69.3
  ＩＨ          0.6
  d9            0.1626           0.5820
  d11           0.7775           0.3582
　以下、実施例１～実施例５に係る内視鏡用対物光学系における条件式（１）～（９）の数値を示す。
条件式                実施例１      実施例２      実施例３
(1-1)fG3f/fG3r         1.59          1.74          2.82
(1-2)dG3fr/dG3r        0.47          0.52          0.47
(2)fG1/fG3r            0.61          0.51          0.66
(3)fG2/fG3f           -1.63         -1.07         -1.15
(4-1)fc/rc            -2.96         -3.07         -5.29
(4-2)fG2/fG3          -3.47         -2.26         -3.73
(5-1)fG1/fG23          0.72          0.53          0.65
(5-2)f/rG1nr           0.76          0.76          0.78
(6)fG3pf/fG3pr         0.48          0.53          0.53
(7)fG3nf/fG3          -0.77         -0.73         -0.66
(8)(rG3pff+rG3pfr)
   /(rG3pff-rG3pfr)    0.25          0.20          0.41
(9)rG3pff/rG3prr      -0.26         -0.50          0.00
 
条件式                実施例４      実施例５
(1-1)fG3f/fG3r         1.46          1.63
(1-2)dG3fr/dG3r        0.47          0.47
(2)fG1/fG3r            0.58          0.66
(3)fG2/fG3f           -1.43         -1.85
(4-1)fc/rc            -2.59         -3.27
(4-2)fG2/fG3          -2.87         -4.01
(5-1)fG1/fG23          0.69          0.79
(5-2)f/rG1nr           0.77          0.76
(6)fG3pf/fG3pr         0.48          0.46
(7)fG3nf/fG3          -0.83         -0.71
(8)(rG3pff+rG3pfr)
   /(rG3pff-rG3pfr)    0.20          0.28
(9)rG3pff/rG3prr      -0.24         -0.26
　各実施例によれば、Ｆナンバーが小さく、小型でかつ高い結像性能を有し、製造誤差に強い内視鏡用対物光学系を提供できる。
　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。
　以上のように、本発明は、Ｆナンバーが小さく、小型でかつ高い結像性能を有し、製造誤差に強い内視鏡用対物光学系に適している。
　Ｇ１　第１レンズ群
　Ｇ２　第２レンズ群
　Ｇ３　第３レンズ群
　ＧＦ　前群
　ＧＲ　後群
　Ｌ１～Ｌ７　レンズ
　ＣＬ　接合レンズ
　Ｓ　明るさ絞り
　Ｆ１、Ｆ２、Ｆ３　平行平面板
　Ｉ　像面

Claims (10)

  1. 　物体側から順に、
    　正の屈折力を有する第１レンズ群と、
    　負の屈折力を有する第２レンズ群と、
    　正の屈折力を有する第３レンズ群と、で構成され、
    　近距離物点へのフォーカシング時に、前記第１レンズ群と前記第３レンズ群は固定で、前記第２レンズ群は移動し、
    　前記第３レンズ群は、正の屈折力を有する前群と、正の屈折力を有する後群と、からなり、
    　前記前群と前記後群は、各々、１つの単レンズ又は１つの接合レンズで構成され、
    　以下の条件式（１－１）、（１－２）を満たすことを特徴とする内視鏡用対物光学系。
    　１≦ｆG3f／ｆG3r≦５　　　（１－１）
    　０．１≦ｄG3fr／ｄG3r≦１　　　（１－２）
    　ここで、
    　ｆG3fは、前記前群の焦点距離、
    　ｆG3rは、前記後群の焦点距離、
    　ｄG3frは、前記前群の最も像側面から前記後群の最も物体側面までの光軸に沿った距離、
    　ｄG3rは、前記後群の光軸に沿った総厚、
    である。
  2. 　以下の条件式（２）を満たすことを特徴とする請求項１に記載の内視鏡用対物光学系。
    　０．４２≦ｆG1／ｆG3r≦０．９　　　（２）
    　ここで、
    　ｆG1は、前記第１レンズ群の焦点距離、
    　ｆG3rは、前記後群の焦点距離、
    である。
  3. 　以下の条件式（３）を満たすことを特徴とする請求項１に記載の内視鏡用対物光学系。
    　－２≦ｆG2／ｆG3f≦－１．０５　　　（３）
    　ここで、
    　ｆG2は、前記第２レンズ群の焦点距離、
    　ｆG3fは、前記前群の焦点距離、
    である。
  4. 　以下の条件式（４－１）、（４－２）を満たすことを特徴とする請求項１に記載の内視鏡用対物光学系。
    　－８≦ｆc／ｒc≦－２　　　（４－１）
    　－７≦ｆG2／ｆG3≦－２　　　（４－２）
    　ここで、
    　ｆcは、前記第３レンズ群の接合レンズの焦点距離、
    　ｒcは、前記第３レンズ群の接合レンズの接合面の曲率半径、
    　ｆG2は、前記第２レンズ群の焦点距離、
    　ｆG3は、前記第３レンズ群の焦点距離、
    である。
  5. 　前記第１レンズ群は、最も物体側に配置された物体側負レンズを有し、
    　以下の条件式（５－１）、（５－２）を満たすことを特徴とする請求項１に記載の内視鏡用対物光学系。
    　０．５≦ｆG1／ｆG23≦１　　　（５－１）
    　０．２≦ｆ／ｒG1nr≦１　　　（５－２）
    　ここで、
    　ｆG1は、前記第１レンズ群の焦点距離、
    　ｆG23は、前記第２レンズ群と前記第３レンズ群の合成焦点距離、
    　ｆは、前記内視鏡用対物光学系の全系での焦点距離、
    　ｒG1nrは、前記物体側負レンズの像側面の曲率半径、
    　前記合成焦点距離と前記全系での焦点距離は、通常状態での焦点距離、
    である。
  6. 　前記前群は、接合レンズからなり、
    　前記接合レンズは、前側正レンズを有し、
    　前記後群は、後側正レンズからなり、
    　以下の条件式（６）を満たすことを特徴とする請求項１に記載の内視鏡用対物光学系。
    　０．３８≦ｆG3pf／ｆG3pr≦０．９　　　（６）
    　ここで、
    　ｆG3pfは、前記前側正レンズの焦点距離、
    　ｆG3prは、前記後側正レンズの焦点距離、
    である。
  7. 　前記前群は、接合レンズからなり、
    　前記接合レンズは、前側負レンズを有し、
    　前記後群は、後側正レンズからなり、
    　以下の条件式（７）を満たすことを特徴とする請求項１に記載の内視鏡用対物光学系。
    　－１．１≦ｆG3nf／ｆG3≦－０．５　　　（７）
    　ここで、
    　ｆG3nfは、前記前側負レンズの焦点距離、
    　ｆG3は、前記第３レンズ群の焦点距離、
    である。
  8. 　前記前群は、接合レンズからなり、
    　前記接合レンズは、前側正レンズを有し、
    　前記後群は、後側正レンズからなり、
    　以下の条件式（８）を満たすことを特徴とする請求項１に記載の内視鏡用対物光学系。
    　０≦（ｒG3pff＋ｒG3pfr）／（ｒG3pff－ｒG3pfr）≦０．４１　　　（８）
    　ここで、
    　ｒG3pffは、前記前側正レンズの物体側面の曲率半径、
    　ｒG3pfrは、前記前側正レンズの像側面の曲率半径、
    である。
  9. 　前記前群は、接合レンズからなり、
    　前記接合レンズは、前側正レンズを有し、
    　前記後群は、後側正レンズからなり、
    　以下の条件式（９）を満たすことを特徴とする請求項１に記載の内視鏡用対物光学系。
    　－０．６≦ｒG3pff／ｒG3prr≦０　　　（９）
    　ここで、
    　ｒG3pffは、前記前側正レンズの物体側面の曲率半径、
    　ｒG3prrは、前記後側正レンズの像側面の曲率半径、
    である。
  10. 　前記前群と前記後群との間隔を変えて、組み立て時のピント調整を行うことを特徴とする請求項１に記載の内視鏡用対物光学系。
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