WO2019198362A1 - 内視鏡対物光学系 - Google Patents

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WO2019198362A1
WO2019198362A1 PCT/JP2019/007467 JP2019007467W WO2019198362A1 WO 2019198362 A1 WO2019198362 A1 WO 2019198362A1 JP 2019007467 W JP2019007467 W JP 2019007467W WO 2019198362 A1 WO2019198362 A1 WO 2019198362A1
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lens
optical system
observation state
objective optical
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江口陽亮
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オリンパス株式会社
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    • A61B1/00071—Insertion part of the endoscope body
    • A61B1/0008—Insertion part of the endoscope body characterised by distal tip features
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    • 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
    • G02B23/26—Instruments or systems for viewing the inside of hollow bodies, e.g. fibrescopes using light guides

Definitions

  • the Fno (F number) of the objective optical system of Patent Document 1 is about 6.
  • the Fno of the objective optical system of Patent Document 2 is about 6.
  • the Fno of the objective optical system of Patent Document 3 is about 4.5.
  • the Fno of the objective optical system of Patent Document 4 is about 6.
  • the Fno of the objective optical system of Patent Document 5 is about 7.
  • the Fno of the objective optical system of Patent Document 6 is about 6. Any objective optical system has a large Fno and does not correspond to a high-definition optical system.
  • the present invention has been made in view of such problems, and an object of the present invention is to provide an endoscope objective optical system that is small and high-definition and has reduced optical performance degradation due to manufacturing errors. .
  • an endoscope objective optical system includes a positive first group and a negative second group in order from the object side.
  • An endoscope objective optical system that performs zooming and focusing by moving at least the second group along the optical axis in the normal observation state to the magnified observation state.
  • the first group includes, in order from the object side, a plano-concave negative lens having a plane directed toward the object side, and two cemented lenses, and satisfies the following conditional expression (1): . -3.6 ⁇ f1 / fz1 ⁇ -2 (1) here, f1 is the focal length of the plano-concave negative lens, fz1 is the focal length of the entire endoscope objective optical system in the normal observation state, It is.
  • the present invention it is possible to provide an endoscope objective optical system that is small and high-definition and has reduced deterioration in optical performance due to manufacturing errors.
  • Distortion aberration (DT) and (d) indicate lateral chromatic aberration (CC) in the normal observation state.
  • (e) is spherical aberration (SA) in the magnified observation state
  • (f) is astigmatism (AS) in the magnified observation state
  • (g) is magnified observation.
  • Distortion aberration (DT) and (h) in the state indicate lateral chromatic aberration (CC) in the magnified observation state.
  • SA spherical aberration
  • AS astigmatism
  • DT spherical aberration
  • (A) is a lens cross-sectional block diagram in the normal observation state of the endoscope objective optical system which concerns on Example 2.
  • FIG. FIG. 6B is a lens cross-sectional configuration diagram in an enlarged observation state of the endoscope objective optical system according to Example 2.
  • SA spherical aberration
  • AS astigmatism
  • DT Distortion aberration
  • DT lateral chromatic aberration
  • CC lateral chromatic aberration
  • FIG. 6B is a lens cross-sectional configuration diagram in an enlarged observation state of the endoscope objective optical system according to Example 4;
  • the endoscope objective optical system according to Example 4 shows spherical aberration (SA) in the normal observation state, (b) shows astigmatism (AS) in the normal observation state, and (c) shows in the normal observation state.
  • Distortion aberration (DT) and (d) indicate lateral chromatic aberration (CC) in the normal observation state.
  • SA spherical aberration
  • AS astigmatism
  • g magnified observation.
  • Distortion aberration (DT) and (h) in the state indicate lateral chromatic aberration (CC) in the magnified observation state.
  • A) is a lens cross-sectional block diagram in the normal observation state of the endoscope objective optical system which concerns on Example 5.
  • FIG. FIG. 10B is a lens cross-sectional configuration diagram in an enlarged observation state of the endoscope objective optical system according to Example 5.
  • SA spherical aberration
  • AS astigmatism
  • Distortion aberration (DT) and (d) indicate lateral chromatic aberration (CC) in the normal observation state.
  • SA spherical aberration
  • AS astigmatism
  • DT Distortion aberration
  • DT lateral chromatic aberration
  • CC lateral chromatic aberration
  • spherical aberration (SA) in a normal observation state (b) astigmatism (AS) in a normal observation state, and (c) in a normal observation state.
  • Distortion aberration (DT) and (d) indicate lateral chromatic aberration (CC) in the normal observation state.
  • SA spherical aberration
  • AS astigmatism
  • DT distortion aberration
  • CC lateral chromatic aberration
  • FIG. 10B is a lens cross-sectional configuration diagram in an enlarged observation state of the endoscope objective optical system according to Example 7.
  • SA spherical aberration
  • AS astigmatism
  • DT Distortion aberration
  • CC lateral chromatic aberration
  • (e) is spherical aberration (SA) in the magnified observation state
  • (f) is astigmatism (AS) in the magnified observation state
  • (g) is magnified observation.
  • Distortion aberration (DT) and (h) in the state indicate lateral chromatic aberration (CC) in the magnified observation state.
  • (A) is a lens cross-sectional block diagram in the normal observation state of the endoscope objective optical system which concerns on Example 8.
  • FIG. FIG. 10B is a lens cross-sectional configuration diagram in an enlarged observation state of the endoscope objective optical system according to Example 8.
  • spherical aberration (SA) in a normal observation state (b) astigmatism (AS) in a normal observation state, and (c) in a normal observation state.
  • Distortion aberration (DT) and (d) indicate lateral chromatic aberration (CC) in the normal observation state.
  • SA spherical aberration
  • AS astigmatism
  • DT distortion aberration
  • CC lateral chromatic aberration
  • FIG. 1A is a lens cross-sectional configuration diagram in a normal observation state of the endoscope objective optical system according to the embodiment.
  • FIG. 1B is a lens cross-sectional configuration diagram in an enlarged observation state of the endoscope objective optical system according to the embodiment.
  • the endoscope objective optical system includes, in order from the object side, a positive first group G1, a negative second group G2, and a positive third group G3.
  • An endoscope objective optical system that performs zooming and focusing by moving at least the second group G2 along the optical axis AX in a normal observation state to a magnified observation state,
  • the first group G1 includes, in order from the object side, a plano-concave negative lens L1 having a plane directed toward the object side, and two cemented lenses CL1 and CL2. The following conditional expression (1) is satisfied.
  • Conditional expression (1) defines an appropriate ratio between f1 and fz1.
  • the lens configuration of the endoscope objective optical system is a three-group configuration including a positive first group G1, a negative second group G2, and a positive third group G3.
  • a lens having a strong negative refractive power (power) is disposed on the first lens L1 in order to widen the angle.
  • the first lens L1 has a strong negative refractive power
  • the position of the principal point is on the image plane side (rear side). For this reason, it becomes possible to take a sufficient back focus while reducing the size of the endoscope objective optical system.
  • the third group G3 includes a positive lens L8, a positive lens L9, and a cemented lens CL3 of the positive lens L10 and the negative lens L11.
  • the following conditional expression (2) It is desirable to satisfy (3). -5 ⁇ f5 / f7 ⁇ -1 (2) -5 ⁇ f6 / f7 ⁇ -0.3 (3)
  • f5 is the focal length of the object side positive lens L8 of the third lens unit G3
  • f6 is the focal length of the positive lens L9 on the image side of the third group G3
  • f7 is the focal length of the cemented lens CL3 of the third group G3, It is.
  • Conditional expression (2) defines an appropriate ratio between f5 and f7.
  • Conditional expression (3) defines an appropriate ratio between f6 and f7.
  • the oblique incidence characteristic of the light beam to the imager needs to be negative with respect to the plane perpendicular to the optical axis AX. If the light beam is bent suddenly by the positive lens, the light beam height increases in the vicinity of the positive lens in the third lens group G3 at normal times, causing flare. Therefore, it is necessary to appropriately distribute the refractive power in the positive lens of the third group G3.
  • conditional expressions (2) and (3) If the upper limit value of conditional expressions (2) and (3) is exceeded, the refractive powers of the positive lenses L8 and L9 are too strong, and the spherical aberration becomes excessively corrected.
  • conditional expressions (2) and (3) If the lower limit value of conditional expressions (2) and (3) is not reached, the refractive powers of the positive lenses L8 and L9 are weak and the oblique incidence characteristics are inclined to the plus side.
  • conditional expressions (2 ′) and (3 ′) are satisfied instead of the conditional expressions (2) and (3).
  • conditional expression (4 ′) 2.4 ⁇ Ls / Bk ⁇ 4.6 (4 ′)
  • FFz3 is a distance (front focal position) from the front focal point in the enlarged observation state of the endoscope objective optical system to the most object side surface of the endoscope objective optical system
  • fz3 is the focal length of the entire endoscope objective optical system in the magnified observation state
  • Conditional expression (5) is a conditional expression for appropriately setting the magnification at the time of magnification observation.
  • conditional expression (5) 1.1 ⁇ FFz3 / fz3 ⁇ 3 (5 ′)
  • f7 is a focal length of the cemented lens CL3 of the third group G3
  • f3 is a focal length of the cemented lens CL2 on the image side of the first group G1, It is.
  • Conditional expression (6) is a conditional expression for satisfying the oblique incidence characteristics of light rays on the imager.
  • conditional expression (6) If the upper limit of conditional expression (6) is exceeded, the refractive power of f7 becomes too strong. As a result, the magnification chromatic aberration sensitivity due to the manufacturing error of f7 becomes too strong, and the performance deteriorates.
  • conditional expression (6 ′) -2 ⁇ f7 / f3 ⁇ -0.74 (6 ')
  • conditional expression (7) ⁇ 26 ⁇ f2 / fz1 ⁇ 5 (7 ′)
  • f2 is the focal length of the cemented lens CL1 on the object side of the first group G
  • f3 is a focal length of the cemented lens CL2 on the image side of the first group G1 It is.
  • Conditional expression (8) is a conditional expression for lens processability and field curvature correction.
  • conditional expression (8) If the upper limit of conditional expression (8) is exceeded, the curvature of the joint surface of f2 becomes too tight (small), and it is not preferable in manufacturing because the thickness of the lens border cannot be sufficiently secured.
  • conditional expression (8) If the lower limit value of conditional expression (8) is not reached, the curvature of the joining surface of f2 becomes too loose (large), and the field curvature cannot be corrected sufficiently.
  • conditional expression (8) -4 ⁇ f2 / f3 ⁇ -1.1 (8 ')
  • the third group G3 includes a convex positive lens L12 having a plane directed to the image surface side which is bonded to the cover glass CG, and the following conditional expression (9) It is desirable to satisfy.
  • the cover glass CG is a parallel plate. ⁇ 10 ⁇ f8 / f1 ⁇ 0.5 (9) f8 is the focal length of the positive lens L12 bonded to the cover glass CG, f1 is the focal length of the plano-concave negative lens L1, It is.
  • conditional expression (9) If the upper limit of conditional expression (9) is exceeded, the refractive power of f1 becomes too strong. For this reason, variation in peripheral performance due to manufacturing errors of the optical system becomes large.
  • conditional expression (9 ′) ⁇ 7 ⁇ f8 / f1 ⁇ 1.2
  • the cemented lens CL3 of the third group G3 has the biconcave negative lens L11 and satisfies the following conditional expression (10).
  • SF72 is a shaping factor of the biconcave negative lens L11.
  • SF72 (r72 + r73) / (r72 ⁇ r73) where r72 is the radius of curvature of the object side of the biconcave negative lens L11 and r73 is the radius of curvature of the image side of the biconcave negative lens L11.
  • Conditional expression (10) is a conditional expression for satisfying the oblique incidence characteristics of light rays on the imager.
  • conditional expression (10 ′) 0.2 ⁇ SF72 ⁇ 0.7 (10 ′)
  • FIG. 2A is a lens cross-sectional configuration diagram in a normal observation state of the endoscope objective optical system according to the first embodiment.
  • FIG. 2B is a lens cross-sectional configuration diagram of the endoscope objective optical system according to Example 1 in an enlarged observation state.
  • the endoscope objective optical system has, in order from the object side, a positive first group G1, an aperture stop S, a negative second group G2, and a positive third group G3.
  • the positive first group G1 includes, in order from the object side, a plano-concave negative lens L1, a biconcave negative lens L2, a biconvex positive lens L3, an infrared absorption filter F1, and the like.
  • the negative lens L2 and the positive lens L3 are cemented to form a cemented lens CL1.
  • the positive lens L4 and the negative meniscus lens L5 are cemented to form a cemented lens CL2.
  • An aperture stop S is disposed on the image side of the first group G1.
  • FIG. 3A shows the spherical aberration (SA) in the normal observation state
  • FIG. 3B shows the astigmatism (AS) in the normal observation state
  • FIG. 3C shows the endoscope objective optical system according to Example 1.
  • FIG. 3D shows lateral chromatic aberration (CC) in the normal observation state
  • 3E shows spherical aberration (SA) in the magnified observation state
  • FIG. 3F shows astigmatism (AS) in the magnified observation state
  • FIG. 3G shows distortion aberration (DT) in the magnified observation state
  • FIG. 3 (h) shows the chromatic aberration of magnification (CC) in the magnified observation state.
  • FIG. 4A is a lens cross-sectional configuration diagram of the endoscope objective optical system according to Example 2 in a normal observation state.
  • FIG. 4B is a lens cross-sectional configuration diagram in an enlarged observation state of the endoscope objective optical system according to the second embodiment.
  • the endoscope objective optical system has, in order from the object side, a positive first group G1, an aperture stop S, a negative second group G2, and a positive third group G3.
  • the positive first group G1 includes, in order from the object side, a plano-concave negative lens L1, a biconcave negative lens L2, a biconvex positive lens L3, an infrared absorption filter F1, and the like. And a biconvex positive lens L4 and a negative meniscus lens L5 having a convex surface facing the image side.
  • the negative lens L2 and the positive lens L3 are cemented to form a cemented lens CL1.
  • the positive lens L4 and the negative meniscus lens L5 are cemented to form a cemented lens CL2.
  • An aperture stop S is disposed on the image side of the first group G1.
  • the infrared absorption filter F1 which is a parallel plate is a filter provided with a coating for cutting a specific wavelength, for example, 1060 nm of a YAG laser, 810 nm of a semiconductor laser, or an infrared region.
  • FIG. 6A is a lens cross-sectional configuration diagram of the endoscope objective optical system according to Example 3 in a normal observation state.
  • FIG. 6B is a lens cross-sectional configuration diagram in an enlarged observation state of the endoscope objective optical system according to the third embodiment.
  • the endoscope objective optical system has, in order from the object side, a positive first group G1, an aperture stop S, a negative second group G2, and a positive third group G3.
  • the positive first group G1 includes, in order from the object side, a plano-concave negative lens L1, a biconcave negative lens L2, a biconvex positive lens L3, an infrared absorption filter F1, and the like. And a biconvex positive lens L4 and a negative meniscus lens L5 having a convex surface facing the image side.
  • the negative lens L2 and the positive lens L3 are cemented to form a cemented lens CL1.
  • the positive lens L4 and the negative meniscus lens L5 are cemented to form a cemented lens CL2.
  • An aperture stop S is disposed on the image side of the first group G1.
  • the negative second group G2 includes, in order from the object side, a negative meniscus lens L6 having a convex surface facing the object side, and a positive meniscus lens L7 having a convex surface also facing the object side.
  • the negative meniscus lens L6 and the positive meniscus lens L7 are cemented.
  • the second group G2 moves to the image side along the optical axis AX when focusing from the normal observation state to the magnified observation state.
  • r12, r16, and r24 are virtual surfaces.
  • the positive third group G3 includes, in order from the object side, a biconvex positive lens L8, a biconvex positive lens L9, a biconvex positive lens L10, a biconcave negative lens L11, and a plane on the image side. And a plano-convex positive lens L12.
  • the positive lens L10 and the negative lens L11 are cemented to form a cemented lens CL3.
  • the positive lens L12 and the cover glass CG are bonded.
  • a cover glass CG which is a parallel plate is bonded to an image plane I which is an image pickup surface of an image pickup device (not shown).
  • the infrared absorption filter F1 which is a parallel plate is a filter provided with a coating for cutting a specific wavelength, for example, 1060 nm of a YAG laser, 810 nm of a semiconductor laser, or an infrared region.
  • FIG. 7A shows the spherical aberration (SA) in the normal observation state
  • FIG. 7B shows the astigmatism (AS) in the normal observation state
  • FIG. 7C shows the endoscope objective optical system according to Example 3.
  • FIG. 7D shows lateral chromatic aberration (CC) in the normal observation state
  • 7E shows spherical aberration (SA) in the magnified observation state
  • FIG. 7F shows astigmatism (AS) in the magnified observation state
  • FIG. 7G shows distortion aberration (DT) in the magnified observation state
  • FIG. 7H shows the chromatic aberration of magnification (CC) in the magnified observation state.
  • FIG. 8A is a lens cross-sectional configuration diagram of the endoscope objective optical system according to Example 4 in a normal observation state.
  • FIG. 8B is a lens cross-sectional configuration diagram in an enlarged observation state of the endoscope objective optical system according to the fourth embodiment.
  • the positive first group G1 includes, in order from the object side, a plano-concave negative lens L1, a bi-concave negative lens L2, a biconvex positive lens L3, and an infrared absorption filter F1, with the plane facing the object side. It has a planoconvex positive lens L4 with the plane facing the object side and a negative meniscus lens L5 with the convex surface facing the image side.
  • the negative lens L2 and the positive lens L3 are cemented to form a cemented lens CL1.
  • the positive lens L4 and the negative meniscus lens L5 are cemented to form a cemented lens CL2.
  • An aperture stop S is disposed on the image side of the first group G1.
  • the negative second group G2 includes, in order from the object side, a negative meniscus lens L6 having a convex surface facing the object side, and a positive meniscus lens L7 having a convex surface also facing the object side.
  • the negative meniscus lens L6 and the positive meniscus lens L7 are cemented.
  • the second group G2 moves to the image side along the optical axis AX when focusing from the normal observation state to the magnified observation state.
  • r12, r16, and r24 are virtual surfaces.
  • the positive third group G3 includes, in order from the object side, a biconvex positive lens L8, a planoconvex positive lens L9 having a plane facing the image side, a biconvex positive lens L10, and a biconcave negative lens L11. And a planoconvex positive lens L12 having a flat surface facing the image side.
  • the positive lens L10 and the negative lens L11 are cemented to form a cemented lens CL3.
  • the positive lens L12 and the cover glass CG are bonded.
  • a cover glass CG which is a parallel plate is bonded to an image plane I which is an image pickup surface of an image pickup device (not shown).
  • the infrared absorption filter F1 which is a parallel plate is a filter provided with a coating for cutting a specific wavelength, for example, 1060 nm of a YAG laser, 810 nm of a semiconductor laser, or an infrared region.
  • FIG. 9A shows the spherical aberration (SA) in the normal observation state
  • FIG. 9B shows the astigmatism (AS) in the normal observation state
  • FIG. 9C shows the endoscope objective optical system according to Example 4.
  • FIG. 9D shows lateral chromatic aberration (CC) in the normal observation state
  • 9E shows spherical aberration (SA) in the magnified observation state
  • FIG. 9F shows astigmatism (AS) in the magnified observation state
  • FIG. 9G shows distortion aberration (DT) in the magnified observation state
  • FIG. 9H shows the chromatic aberration of magnification (CC) in the magnified observation state.
  • FIG. 10A is a lens cross-sectional configuration diagram of the endoscope objective optical system according to Example 5 in a normal observation state.
  • FIG. 10B is a lens cross-sectional configuration diagram in an enlarged observation state of the endoscope objective optical system according to the fifth example.
  • the negative second group G2 includes, in order from the object side, a biconcave negative lens L6 and a positive meniscus lens L7 having a convex surface also on the object side.
  • the negative lens L6 and the positive meniscus lens L7 are cemented.
  • the second group G2 moves to the image side along the optical axis AX when focusing from the normal observation state to the magnified observation state.
  • r12 and r16 are virtual planes.
  • the positive third group G3 includes, in order from the object side, a biconvex positive lens L8, a planoconvex positive lens L9 having a plane facing the image side, a biconvex positive lens L10, and a biconcave negative lens L11. And a planoconvex positive lens L12 having a flat surface facing the image side.
  • the positive lens L10 and the negative lens L11 are cemented to form a cemented lens CL3.
  • a cover glass CG which is a parallel plate is bonded to an image plane I which is an image pickup surface of an image pickup device (not shown).
  • the infrared absorption filter F1 which is a parallel plate is a filter provided with a coating for cutting a specific wavelength, for example, 1060 nm of a YAG laser, 810 nm of a semiconductor laser, or an infrared region.
  • FIG. 11A shows spherical aberration (SA) in the normal observation state
  • FIG. 11B shows astigmatism (AS) in the normal observation state
  • FIG. 11C shows the endoscope objective optical system according to Example 5.
  • FIG. 11D shows lateral chromatic aberration (CC) in the normal observation state
  • 11E shows spherical aberration (SA) in the magnified observation state
  • FIG. 11F shows astigmatism in the magnified observation state (AS)
  • FIG. 11G shows distortion aberration (DT) in the magnified observation state
  • FIG. 11 (h) shows lateral chromatic aberration (CC) in the magnified observation state.
  • FIG. 12A is a lens cross-sectional configuration diagram of the endoscope objective optical system according to Example 6 in a normal observation state.
  • FIG. 12B is a lens cross-sectional configuration diagram in an enlarged observation state of the endoscope objective optical system according to the sixth embodiment.
  • the endoscope objective optical system has, in order from the object side, a positive first group G1, an aperture stop S, a negative second group G2, and a positive third group G3.
  • the negative second group G2 includes, in order from the object side, a negative meniscus lens L6 having a convex surface facing the object side and a positive meniscus lens L7 having a convex surface facing the object side.
  • the negative meniscus lens L6 and the positive meniscus lens L7 are cemented.
  • the second group G2 moves to the image side along the optical axis AX when focusing from the normal observation state to the magnified observation state.
  • r12 and r16 are virtual planes.
  • the positive third group G3 includes, in order from the object side, a biconvex positive lens L8, a planoconvex positive lens L9 having a plane facing the image side, a biconvex positive lens L10, and a biconcave negative lens L11. And a planoconvex positive lens L12 having a flat surface facing the image side.
  • the positive lens L10 and the negative lens L11 are cemented to form a cemented lens CL3.
  • the positive lens L12 and the cover glass CG are bonded.
  • a cover glass CG which is a parallel plate is bonded to an image plane I which is an image pickup surface of an image pickup device (not shown).
  • the infrared absorption filter F1 which is a parallel plate is a filter provided with a coating for cutting a specific wavelength, for example, 1060 nm of a YAG laser, 810 nm of a semiconductor laser, or an infrared region.
  • the endoscope objective optical system has, in order from the object side, a positive first group G1, an aperture stop S, a negative second group G2, and a positive third group G3.
  • the positive first group G1 includes, in order from the object side, a plano-concave negative lens L1, a biconcave negative lens L2, a biconvex positive lens L3, an infrared absorption filter F1, and the like. And a positive biconvex lens L4 and a negative meniscus lens L5 having a convex surface facing the image side.
  • the negative lens L2 and the positive lens L3 are cemented to form a cemented lens CL1.
  • the positive lens L4 and the negative meniscus lens L5 are cemented to form a cemented lens CL2.
  • An aperture stop S is disposed on the image side of the first group G1.
  • the negative second group G2 includes, in order from the object side, a negative meniscus lens L6 having a convex surface facing the object side, and a positive meniscus lens L7 having a convex surface also facing the object side.
  • the negative meniscus lens L6 and the positive meniscus lens L7 are cemented.
  • the second group G2 moves to the image side along the optical axis AX when focusing from the normal observation state to the magnified observation state.
  • r12 and r16 are virtual planes.
  • the positive third group G3 includes, in order from the object side, a biconvex positive lens L8, a planoconvex positive lens L9 having a plane facing the image side, a biconvex positive lens L10, and a biconcave negative lens L11. And a plano-convex positive lens L12 having a plane facing the image side.
  • the positive lens L10 and the negative lens L11 are cemented to form a cemented lens CL3.
  • the positive lens L12 and the cover glass CG are bonded.
  • a cover glass CG which is a parallel plate is bonded to an image plane I which is an image pickup surface of an image pickup device (not shown).
  • the infrared absorption filter F1 which is a parallel plate is a filter provided with a coating for cutting a specific wavelength, for example, 1060 nm of a YAG laser, 810 nm of a semiconductor laser, or an infrared region.
  • FIG. 15A shows spherical aberration (SA) in the normal observation state
  • FIG. 15B shows astigmatism (AS) in the normal observation state
  • FIG. 15C shows the endoscope objective optical system according to Example 7.
  • FIG. 15D shows lateral chromatic aberration (CC) in the normal observation state
  • 15E shows spherical aberration (SA) in the magnified observation state
  • FIG. 15F shows astigmatism (AS) in the magnified observation state
  • FIG. 15G shows distortion aberration (DT) in the magnified observation state
  • FIG. 15H shows the chromatic aberration of magnification (CC) in the magnified observation state.
  • FIG. 16A is a lens cross-sectional configuration diagram of the endoscope objective optical system according to Example 8 in a normal observation state.
  • FIG. 16B is a lens cross-sectional configuration diagram in the enlarged observation state of the endoscope objective optical system according to Example 8.
  • the endoscope objective optical system has, in order from the object side, a positive first group G1, an aperture stop S, a negative second group G2, and a positive third group G3.
  • the positive first group G1 includes, in order from the object side, a plano-concave negative lens L1 having a plane directed toward the object side, a biconcave negative lens L2, a biconvex positive lens L3, an infrared absorption filter F1, A positive meniscus lens L4 having a convex surface facing the image side; and a negative meniscus lens L5 having a convex surface facing the image side.
  • the negative lens L2 and the positive lens L3 are cemented to form a cemented lens CL1.
  • the positive meniscus lens L4 and the negative meniscus lens L5 are cemented to form a cemented lens CL2.
  • An aperture stop S is disposed on the image side of the first group G1.
  • the negative second group G2 includes, in order from the object side, a negative meniscus lens L6 having a convex surface facing the object side, and a positive meniscus lens L7 having a convex surface also facing the object side.
  • the negative meniscus lens L6 and the positive meniscus lens L7 are cemented.
  • the second group G2 moves to the image side along the optical axis AX when focusing from the normal observation state to the magnified observation state.
  • r12 and r16 are virtual planes.
  • FIG. 17A shows the spherical aberration (SA) in the normal observation state
  • FIG. 17B shows the astigmatism (AS) in the normal observation state
  • FIG. 17C shows the endoscope objective optical system according to Example 8.
  • FIG. 17D shows lateral chromatic aberration (CC) in the normal observation state
  • FIG. 17E shows spherical aberration (SA) in the magnified observation state
  • FIG. 17F shows astigmatism (AS) in the magnified observation state
  • FIG. 17G shows distortion aberration (DT) in the magnified observation state
  • FIG. 17H shows the chromatic aberration of magnification (CC) in the magnified observation state.
  • Example 1 Example 2
  • Example 3 Example 4 (1) -2.33 -3.03 -2.36 -3.46 (2) -1.42 -1.44 -1.07 -1.47 (3) -1.41 -1.35 -1.18 -1.33 (4) 2.66 4.18 3.33 4.42 (5) 1.36 1.53 1.36 1.62 (6) -0.82 -0.81 -1.34 -0.77 (7) -12.39 -8.84 -8.30 -9.18 (8) -1.93 -1.41 -1.54 -1.44 (9) -3.15 -2.37 -3.10 -1.90 (10) 0.26 0.24 0.70 0.21
  • Example 5 Example 6
  • Example 7 Example 8 (1) -2.41 -2.32 -2.31 -2.39 (2) -1.35 -1.40 -1.44 -1.26 (3) -1.21 -1.36 -1.62 -1.16 (4) 3.04 3.04 2.68 3.45 (5) 1.77 1.36 1.35
  • the present invention is suitable for an endoscope objective optical system that is compact and high-definition and has reduced deterioration in optical performance due to manufacturing errors.

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Abstract

小型かつ高精細であり、製造誤差による光学性能の劣化が低減された内視鏡対物光学系を提供する。 物体側より順に、正の第１群Ｇ１と、負の第２群Ｇ２と、正の第３群Ｇ３とを有し、　通常観察状態から拡大観察状態において、少なくとも第２群Ｇ２を光軸ＡＸに沿って動かすことにより変倍と合焦を行う内視鏡対物光学系であって、　第１群Ｇ１は、物体側から順に、物体側に平面を向けた平凹の負レンズＬ１と、接合レンズ２枚ＣＬ１、ＣＬ２とを有し、　以下の条件式（１）を満たすことを特徴とする内視鏡対物光学系。　－３.６＜ｆ１／ｆｚ１＜－２　（１）　ここで、　ｆ１は平凹の負レンズＬ１の焦点距離、　ｆｚ１は通常観察状態における内視鏡対物光学系全系の焦点距離、 である。

Description

内視鏡対物光学系
　本発明は内視鏡対物光学系に関するものである。
　近年、医療用内視鏡において、拡大内視鏡を利用して、病変部の精密診断が行なわれている。被写体を拡大観察することにより、粘膜模様、血管模様が観察できるようになり、精密診断に使用されている。診断の精度向上のため内視鏡画像の高画素化が求められ、画素数の高い撮像素子が採用され始めている。また拡大内視鏡に限らず、通常内視鏡でも患者への苦痛低減のため細径化が望まれている。
　このような拡大内視鏡の対物光学系の例は、例えば、以下の６つの特許文献である、特許文献１、特許文献２、特許文献３、特許文献４、特許文献５、特許文献６に提案されている。これらの特許文献に提案された対物光学系は、正負正の３群構成であり、第２群が光軸に沿って可動することで合焦を行う。
特開２００９－２９４４９６号公報 特開２００７－２６０３０５号公報 特開２００８－１０７３９１号公報 特開２００１－９１８３２号公報 特開平１１－３１６３３９号公報 特許第５９８５１３３号公報
　以下、各特許文献に提案されている対物光学系に関して説明する。特許文献１の対物光学系のＦｎｏ（Ｆナンバー）は６程度である。特許文献２の対物光学系のＦｎｏは６程度である。特許文献３の対物光学系のＦｎｏは４．５程度である。特許文献４の対物光学系のＦｎｏは６程度である。特許文献５の対物光学系のＦｎｏは７程度である。特許文献６の対物光学系のＦｎｏは６程度である。いずれの対物光学系もＦｎｏが大きく、高精細な光学系に対応しない。
　また、特許文献３の対物光学系は半画角が５０°と小さいので、通常の内視鏡として適さない。特許文献４の対物光学系の場合、複数のレンズを動かすと枠構成が複雑化し、小型化に適さない。さらに、特許文献５の対物光学系は、バックフォーカスが長すぎてしまい、小型化に適さない。
　本発明は、このような課題に鑑みてなされたものであって、小型かつ高精細であり、製造誤差による光学性能の劣化が低減された内視鏡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対物光学系は、物体側より順に、正の第１群と、負の第２群と、正の第３群と、を有し、通常観察状態から拡大観察状態において、少なくとも第２群を光軸に沿って動かすことにより変倍と合焦を行う内視鏡対物光学系であって、第１群は、物体側から順に、物体側に平面を向けた平凹の負レンズと、２つの接合レンズと、を有し、以下の条件式（１）を満たすことを特徴とする。
　－３.６＜ｆ１／ｆｚ１＜－２　（１）
　ここで、
　ｆ１は平凹の負レンズの焦点距離、
　ｆｚ１は通常観察状態における内視鏡対物光学系全系の焦点距離、
である。
　本発明によれば、小型かつ高精細であり、製造誤差による光学性能の劣化が低減された内視鏡対物光学系を提供できる。
（ａ）は実施形態に係る内視鏡対物光学系の通常観察状態におけるレンズ断面構成図である。（ｂ）は実施形態に係る内視鏡対物光学系の拡大観察状態におけるレンズ断面構成図である。 （ａ）は実施例１に係る内視鏡対物光学系の通常観察状態におけるレンズ断面構成図である。（ｂ）は実施例１に係る内視鏡対物光学系の拡大観察状態におけるレンズ断面構成図である。 実施例１に係る内視鏡対物光学系の、（ａ）は通常観察状態における球面収差（ＳＡ）、（ｂ）は通常観察状態における非点収差（ＡＳ）、（ｃ）は通常観察状態における歪曲収差（ＤＴ）、（ｄ）は通常観察状態における倍率色収差（ＣＣ）を示している。　また、実施例１に係る内視鏡対物光学系の、（ｅ）は拡大観察状態における球面収差（ＳＡ）、（ｆ）は拡大観察状態における非点収差（ＡＳ）、（ｇ）は拡大観察状態における歪曲収差（ＤＴ）、（ｈ）は拡大観察状態における倍率色収差（ＣＣ）を示している。 （ａ）は実施例２に係る内視鏡対物光学系の通常観察状態におけるレンズ断面構成図である。（ｂ）は実施例２に係る内視鏡対物光学系の拡大観察状態におけるレンズ断面構成図である。 実施例２に係る内視鏡対物光学系の、（ａ）は通常観察状態における球面収差（ＳＡ）、（ｂ）は通常観察状態における非点収差（ＡＳ）、（ｃ）は通常観察状態における歪曲収差（ＤＴ）、（ｄ）は通常観察状態における倍率色収差（ＣＣ）を示している。　また、実施例２に係る内視鏡対物光学系の、（ｅ）は拡大観察状態における球面収差（ＳＡ）、（ｆ）は拡大観察状態における非点収差（ＡＳ）、（ｇ）は拡大観察状態における歪曲収差（ＤＴ）、（ｈ）は拡大観察状態における倍率色収差（ＣＣ）を示している。 （ａ）は実施例３に係る内視鏡対物光学系の通常観察状態におけるレンズ断面構成図である。（ｂ）は実施例３に係る内視鏡対物光学系の拡大観察状態におけるレンズ断面構成図である。 実施例３に係る内視鏡対物光学系の、（ａ）は通常観察状態における球面収差（ＳＡ）、（ｂ）は通常観察状態における非点収差（ＡＳ）、（ｃ）は通常観察状態における歪曲収差（ＤＴ）、（ｄ）は通常観察状態における倍率色収差（ＣＣ）を示している。　また、実施例３に係る内視鏡対物光学系の、（ｅ）は拡大観察状態における球面収差（ＳＡ）、（ｆ）は拡大観察状態における非点収差（ＡＳ）、（ｇ）は拡大観察状態における歪曲収差（ＤＴ）、（ｈ）は拡大観察状態における倍率色収差（ＣＣ）を示している。 （ａ）は実施例４に係る内視鏡対物光学系の通常観察状態におけるレンズ断面構成図である。（ｂ）は実施例４に係る内視鏡対物光学系の拡大観察状態におけるレンズ断面構成図である。 実施例４に係る内視鏡対物光学系の、（ａ）は通常観察状態における球面収差（ＳＡ）、（ｂ）は通常観察状態における非点収差（ＡＳ）、（ｃ）は通常観察状態における歪曲収差（ＤＴ）、（ｄ）は通常観察状態における倍率色収差（ＣＣ）を示している。　また、実施例４に係る内視鏡対物光学系の、（ｅ）は拡大観察状態における球面収差（ＳＡ）、（ｆ）は拡大観察状態における非点収差（ＡＳ）、（ｇ）は拡大観察状態における歪曲収差（ＤＴ）、（ｈ）は拡大観察状態における倍率色収差（ＣＣ）を示している。 （ａ）は実施例５に係る内視鏡対物光学系の通常観察状態におけるレンズ断面構成図である。（ｂ）は実施例５に係る内視鏡対物光学系の拡大観察状態におけるレンズ断面構成図である。 実施例５に係る内視鏡対物光学系の、（ａ）は通常観察状態における球面収差（ＳＡ）、（ｂ）は通常観察状態における非点収差（ＡＳ）、（ｃ）は通常観察状態における歪曲収差（ＤＴ）、（ｄ）は通常観察状態における倍率色収差（ＣＣ）を示している。　また、実施例５に係る内視鏡対物光学系の、（ｅ）は拡大観察状態における球面収差（ＳＡ）、（ｆ）は拡大観察状態における非点収差（ＡＳ）、（ｇ）は拡大観察状態における歪曲収差（ＤＴ）、（ｈ）は拡大観察状態における倍率色収差（ＣＣ）を示している。 （ａ）は実施例６に係る内視鏡対物光学系の通常観察状態におけるレンズ断面構成図である。（ｂ）は実施例６に係る内視鏡対物光学系の拡大観察状態におけるレンズ断面構成図である。 実施例６に係る内視鏡対物光学系の、（ａ）は通常観察状態における球面収差（ＳＡ）、（ｂ）は通常観察状態における非点収差（ＡＳ）、（ｃ）は通常観察状態における歪曲収差（ＤＴ）、（ｄ）は通常観察状態における倍率色収差（ＣＣ）を示している。　また、実施例６に係る内視鏡対物光学系の、（ｅ）は拡大観察状態における球面収差（ＳＡ）、（ｆ）は拡大観察状態における非点収差（ＡＳ）、（ｇ）は拡大観察状態における歪曲収差（ＤＴ）、（ｈ）は拡大観察状態における倍率色収差（ＣＣ）を示している。 （ａ）は実施例７に係る内視鏡対物光学系の通常観察状態におけるレンズ断面構成図である。（ｂ）は実施例７に係る内視鏡対物光学系の拡大観察状態におけるレンズ断面構成図である。 実施例７に係る内視鏡対物光学系の、（ａ）は通常観察状態における球面収差（ＳＡ）、（ｂ）は通常観察状態における非点収差（ＡＳ）、（ｃ）は通常観察状態における歪曲収差（ＤＴ）、（ｄ）は通常観察状態における倍率色収差（ＣＣ）を示している。　また、実施例７に係る内視鏡対物光学系の、（ｅ）は拡大観察状態における球面収差（ＳＡ）、（ｆ）は拡大観察状態における非点収差（ＡＳ）、（ｇ）は拡大観察状態における歪曲収差（ＤＴ）、（ｈ）は拡大観察状態における倍率色収差（ＣＣ）を示している。 （ａ）は実施例８に係る内視鏡対物光学系の通常観察状態におけるレンズ断面構成図である。（ｂ）は実施例８に係る内視鏡対物光学系の拡大観察状態におけるレンズ断面構成図である。 実施例８に係る内視鏡対物光学系の、（ａ）は通常観察状態における球面収差（ＳＡ）、（ｂ）は通常観察状態における非点収差（ＡＳ）、（ｃ）は通常観察状態における歪曲収差（ＤＴ）、（ｄ）は通常観察状態における倍率色収差（ＣＣ）を示している。　また、実施例８に係る内視鏡対物光学系の、（ｅ）は拡大観察状態における球面収差（ＳＡ）、（ｆ）は拡大観察状態における非点収差（ＡＳ）、（ｇ）は拡大観察状態における歪曲収差（ＤＴ）、（ｈ）は拡大観察状態における倍率色収差（ＣＣ）を示している。
　以下、本実施形態に係る内視鏡対物光学系について、図面を用いて、このような構成をとった理由と作用を説明する。なお、以下の実施形態によりこの発明が限定されるものではない。
（実施形態）
　図１（ａ）は実施形態に係る内視鏡対物光学系の通常観察状態におけるレンズ断面構成図である。図１（ｂ）は実施形態に係る内視鏡対物光学系の拡大観察状態におけるレンズ断面構成図である。
　実施形態に係る内視鏡対物光学系は、物体側より順に、正の第１群Ｇ１と、負の第２群Ｇ２と、正の第３群Ｇ３と、を有し、
　通常観察状態から拡大観察状態において、少なくとも第２群Ｇ２を光軸ＡＸに沿って動かすことにより変倍と合焦を行う内視鏡対物光学系であって、
　第１群Ｇ１は、物体側から順に、物体側に平面を向けた平凹の負レンズＬ１と、２つの接合レンズＣＬ１、ＣＬ２と、を有し、
　以下の条件式（１）を満たすことを特徴とする。
　－３.６＜ｆ１／ｆｚ１＜－２　（１）
　ここで、
　ｆ１は平凹の負レンズＬ１の焦点距離、
　ｆｚ１は通常観察状態における内視鏡対物光学系全系の焦点距離、
である。
　なお、以下、適宜、平凹の負レンズＬ１を第１レンズＬ１という。
　条件式（１）は、ｆ１とｆｚ１の適切な比を規定している。
　内視鏡対物光学系のレンズ構成を、正の第１群Ｇ１、負の第２群Ｇ２、正の第３群Ｇ３の３群構成とする。第２群Ｇ２の負群で合焦を行うことで、合焦時の収差変動を抑えることができる。また、本実施形態の内視鏡対物光学系は、広角化のため、第１レンズＬ１に強い負の屈折力（パワー）を持つレンズを配置する。第１レンズＬ１に強い負の屈折力を持たせると、主点の位置が像面側（後ろ側）になる。このため、内視鏡対物光学系を小型化しつつ、バックフォーカスを十分に取ることが可能となる。
　条件式（１）は、製造誤差による光学性能の劣化を防ぐための条件式である。本実施形態では、第１レンズＬ１に強い負の屈折力を持たせることで小型化し、観察性を高めている。一方で、第１レンズＬ１に強い屈折力を持たせることで製造誤差が発生した際に光学性能の劣化が大きくなってしまう。
　条件式（１）の上限値を上回ると、平凹の負レンズＬ１の焦点距離ｆ１が大きくなりすぎてしまう。第１レンズＬ１の曲率半径が小さくなってしまうため、屈折力が強くなる。それにより、レンズの製造誤差による周辺性能のばらつきが大きくなってしまう。
　条件式（１）の下限値を下回ると、平凹の負レンズＬ１の焦点距離ｆ１が小さくなりすぎてしまう。このため、球面収差、コマ収差などが発生してしまい性能が悪化する。
　また、本実施形態の好ましい態様によれば、第３群Ｇ３は、正レンズＬ８、正レンズＬ９、正レンズＬ１０と負レンズＬ１１の接合レンズＣＬ３と、を有し、以下の条件式（２）、（３）を満たすことが望ましい。
　－５＜ｆ５／ｆ７＜－１　　　（２）
　－５＜ｆ６／ｆ７＜－０.３　　　（３）
　ｆ５は第３群Ｇ３の物体側の正レンズＬ８の焦点距離、
　ｆ６は第３群Ｇ３の像側の正レンズＬ９の焦点距離
　ｆ７は第３群Ｇ３の接合レンズＣＬ３の焦点距離、
である。
　条件式（２）は、ｆ５とｆ７との適切な比を規定している。
　条件式（３）は、ｆ６とｆ７との適切な比を規定している。
　拡大光学系において、イメージャへの光線の斜入射特性は、光軸ＡＸに垂直な面に対してマイナス側にする必要がある。正レンズで急激に光線を曲げてしまうと通常時、第３群群Ｇ３の正レンズ付近で光線高が上がってしまい、フレアの原因となる。そのため、第３群Ｇ３の正レンズでは適切に屈折力を配分する必要がある。
　条件式（２）、（３）の上限値を上回ると、正レンズＬ８、Ｌ９の屈折力が強すぎ、球面収差が補正過剰になってしまう。
　条件式（２）、（３）の下限値を下回ると、正レンズＬ８、Ｌ９の屈折力が弱く斜入射特性がプラス側に傾いてしまう。
　また、条件式（２）、（３）に代えて、以下の条件式（２’）、（３’）を満足することが好ましい。
　－３＜ｆ５／ｆ７＜－１　　　　　　（２’）
　－３＜ｆ６／ｆ７＜－０.９　　　　　（３’）
　また、本実施形態の好ましい態様によれば、以下の条件式（４）を満たすことが望ましい。
　２.１＜Ｌｓ／Ｂｋ＜５　　　（４）
　Ｌｓは第２群Ｇ２の通常観察状態から拡大観察状態における移動長、
　Ｂｋは内視鏡対物光学系の最終面から像面Ｉまでの光軸ＡＸに沿った距離、
である。
　条件式（４）は、第２群Ｇ２の通常観察状態から拡大観察状態における移動長（光学ストローク長）、内視鏡対物光学系の最終面から像面Ｉまでの光軸に沿った距離（バックフォーカス）を適切に設定するための条件式である。
　条件式（４）の上限値を上回るとバックフォーカスを十分に取れず、ピント調整ができず、レンズの組立ができない。
　条件式（４）の下限値を下回るとストローク長が短くなってしまい、変倍時の感度が高くなってしまい、内視鏡対物光学系の操作性が悪化してしまう。
　また、条件式（４）に代えて、以下の条件式（４’）を満たすことが好ましい。
　２.４＜Ｌｓ／Ｂｋ＜４.６　　　（４’）
　また、本実施形態の好ましい態様によれば、以下の条件式（５）を満たすことが望ましい。
　０.８＜ＦＦｚ３／ｆｚ３＜４　　　（５）
　ＦＦｚ３は内視鏡対物光学系の拡大観察状態における前側焦点から内視鏡対物光学系の最も物体側の面までの距離（前側焦点位置）、
　ｆｚ３は拡大観察状態の内視鏡対物光学系全系の焦点距離、
である。
　条件式（５）は、拡大観察時の倍率を適切に設定するための条件式である。
　条件式（５）の上限値を上回ると、ＦＦｚ３が大きくなりすぎてしまう。これにより、拡大観察時の倍率が小さすぎてしまい、観察したい被写体の分解能が不足する。このため、観察性が悪化する。
　条件式（５）の下限値を下回ると、ＦＦｚ３が小さくなり、拡大観察時の倍率は大きくなる。しかしながら、ディストーションが大きくなりすぎてしまい、拡大観察時の周辺部が密に見え、観察性が悪化してしまう。
　また、条件式（５）に代えて、以下の条件式（５’）を満たすことが好ましい。
　１.１＜ＦＦｚ３／ｆz３＜３　　　（５’）
　また、本実施形態の好ましい態様によれば、以下の条件式（６）を満たすことが望ましい。
　－６＜ｆ７／ｆ３＜－０.５　　　（６）
　ｆ７は第３群Ｇ３の接合レンズＣＬ３の焦点距離、
　ｆ３は第１群Ｇ１の像側の接合レンズＣＬ２の焦点距離、
である。
　条件式（６）は、イメージャへの光線の斜入射特性を満たすための条件式である。
　条件式（６）の上限値を上回ると、ｆ７の屈折力が強くなりすぎてしまう。これにより、ｆ７の製造誤差による倍率色収差感度が強くなりすぎてしまい、性能が劣化してしまう。
　条件式（６）の下限値を下回ると、ｆ７の屈折力が弱くなってしまう。これにより、イメージャへの光線の斜入射特性がプラス側へ傾いてしまい、視野の周辺領域が暗くなってしまう。
　また、条件式（６）に代えて、以下の条件式（６’）を満たすことが好ましい。
　－２＜ｆ７／ｆ３＜－０.７４　　　（６’）
　また、本実施形態の好ましい態様によれば、以下の条件式（７）を満たすことが望ましい。
　－３０＜ｆ２／ｆz１＜－１　　　  （７）
　ｆ２は第１群Ｇ１の物体側の接合レンズＣＬ１の焦点距離、
　ｆｚ１は通常観察状態における内視鏡対物光学系全系の焦点距離、
である。
　条件式（７）は、ｆ２とｆz１の適切な比を規定している。
　接合レンズＣＬ１は色収差を補正しつつ、第１レンズＬ１の強い屈折力で発生した像面湾曲を補正する効果を有する。
　条件式（７）の上限値を上回ると、物体側の接合レンズＣＬ１の焦点距離ｆ２が大きくなり、サジタル（Ｓ）像面、メリジオナル（Ｍ）像面の開きが大きくなる。これにより、非点収差を補正しきれない。
　条件式（７）の下限値を下回ると、物体側の接合レンズＣＬ１の焦点距離ｆ２が小さくなり、屈折力が弱すぎてしまい、色収差補正に効果がなくなってしまう。
　また、条件式（７）に代えて、以下の条件式（７’）を満たすことが好ましい。
　－２６＜ｆ２／ｆz１＜－５　　　（７’）
　また、本実施形態の好ましい態様によれば、以下の条件式（８）を満たすことが望ましい。
　－８＜ｆ２／ｆ３＜－１　　　（８）
　ｆ２は第１群Ｇ１の物体側の接合レンズＣＬ１の焦点距離、
　ｆ３は第１群Ｇ１の像側の接合レンズＣＬ２の焦点距離、
である。
　条件式（８）は、レンズの加工性と像面湾曲補正のための条件式である。
　条件式（８）の上限値を上回ると、ｆ２の接合面の曲率がきつく（小さく）なりすぎてしまい、レンズのフチ肉厚を十分に確保することができず、製造上好ましくない。
　条件式（８）の下限値を下回ると、ｆ２の接合面の曲率が緩く（大きく）なりすぎてしまい、像面湾曲の補正が十分にできない。
　また、条件式（８）に代えて、以下の条件式（８’）を満たすことが好ましい。
　－４＜ｆ２／ｆ３＜－１.１　　　（８’）
　また、本実施形態の好ましい態様によれば、第３群Ｇ３は、カバーガラスＣＧに接合された像面側に平面を向けた凸平の正レンズＬ１２を有し、以下の条件式（９）を満たすことが望ましい。カバーガラスＣＧは、平行平板である。
　－１０＜ｆ８／ｆ１＜－０.５　　（９）
　ｆ８はカバーガラスＣＧに接合された正レンズＬ１２の焦点距離、
　ｆ１は平凹の負レンズＬ１の焦点距離、
である。
　条件式（９）は、光学系の組み立て時の調整感度に関する条件式である。
　条件式（９）の下限値を下回るとｆ８が小さくなりすぎてしまう。このため、光学系の組み立て時の調整感度がきつくなってしまう。
　条件式（９）の上限値を上回るとｆ１の屈折力が強くなりすぎてしまう。このため、光学系の製造誤差による周辺性能のバラつきが大きくなってしまう。
　また、条件式（９）に代えて、以下の条件式（９’）を満たすことが好ましい。
　－７＜ｆ８／ｆ１＜－１.２　　　（９’）
　また、本実施形態の好ましい態様によれば、第３群Ｇ３の接合レンズＣＬ３は両凹の負レンズＬ１１を有し、以下の条件式（１０）を満たすことが望ましい。
　０.１＜ＳＦ７２＜０.９　　　（１０）
　ＳＦ７２は両凹の負レンズＬ１１のシェイピングファクターである。両凹の負レンズＬ１１の物体側の曲率半径をｒ７２、両凹の負レンズＬ１１の像側の曲率半径をｒ７３とするとＳＦ７２＝（ｒ７２＋ｒ７３）／（ｒ７２－ｒ７３）である。
　条件式（１０）は、イメージャへの光線の斜入射特性を満たすための条件式である。
　条件式（１０）の上限値を上回ると接合レンズＣＬ３の接合面の曲率半径が大きくなりすぎてしまい、倍率色収差を補正できない。
　条件式（１０）の下限値を下回るとシェイピングファクターが小さくなりすぎてしまい、像面側の曲率半径が小さくなってしまう。このため、撮像面への斜入射特性がプラス側に傾いてしまい、周辺が暗くなってしまう。
　また、条件式（１０）に代えて、以下の条件式（１０’）を満たすことが好ましい。
　０.２＜ＳＦ７２＜０.７　　　（１０’）
（実施例１）
　実施例１に係る内視鏡対物光学系について説明する。
　図２（ａ）は実施例１に係る内視鏡対物光学系の通常観察状態におけるレンズ断面構成図である。図２（ｂ）は実施例１に係る内視鏡対物光学系の拡大観察状態におけるレンズ断面構成図である。
　内視鏡対物光学系は、物体側から順に、正の第１群Ｇ１と、明るさ絞りＳと、負の第２群Ｇ２と、正の第３群Ｇ３と、を有している。
　正の第１群Ｇ１は、物体側から順に、平面を物体側に向けた平凹の負レンズＬ１と、両凹の負レンズＬ２と、両凸の正レンズＬ３と、赤外吸収フィルターＦ１と、平面を物体側に向けた平凸正レンズＬ４と、像側に凸面を向けた負メニスカスレンズＬ５と、を有する。負レンズＬ２と正レンズＬ３とは接合され接合レンズＣＬ１を構成する。正レンズＬ４と負メニスカスレンズＬ５とは接合され接合レンズＣＬ２を構成する。第１群Ｇ１の像側に明るさ絞りＳが配置されている。
　負の第２群Ｇ２は、物体側から順に、物体側に平面を向けた平凹負レンズＬ６と、物体側も凸面を向けた正メニスカスレンズＬ７と、を有する。負レンズＬ６と正メニスカスレンズＬ７とは接合されている。第２群Ｇ２は、通常観察状態から拡大観察状態へフォーカシングするに際して、光軸ＡＸに沿って像側へ移動する。ｒ１２とｒ１６は仮想面である。
　正の第３群Ｇ３は、物体側から順に、両凸の正レンズＬ８と、像側に平面を向けた平凸正レンズＬ９と、両凸の正レンズＬ１０と、両凹の負レンズＬ１１と、像側に平面を向けた平凸正レンズＬ１２と、を有する。正レンズＬ１０と負レンズＬ１１とは接合され接合レンズＣＬ３を構成する。正レンズＬ１２とカバーガラスＣＧとは接合されている。平行平板であるカバーガラスＣＧは、不図示の撮像素子の撮像面である像面Ｉに接合されている。
　平行平板である赤外吸収フィルターＦ１は、特定の波長、例えばＹＡＧレーザーの１０６０ｎｍ、半導体レーザーの８１０ｎｍ、あるいは赤外域をカットするためのコーティングが施されたフィルターである。
　実施例１に係る内視鏡対物光学系の、図３（ａ）は通常観察状態における球面収差（ＳＡ）、図３（ｂ）は通常観察状態における非点収差（ＡＳ）、図３（ｃ）は通常観察状態における歪曲収差（ＤＴ）、図３（ｄ）は通常観察状態における倍率色収差（ＣＣ）を示している。
　また、図３（ｅ）は拡大観察状態における球面収差（ＳＡ）、図３（ｆ）は拡大観察状態における非点収差（ＡＳ）、図３（ｇ）は拡大観察状態における歪曲収差（ＤＴ）、図３（ｈ）は拡大観察状態における倍率色収差（ＣＣ）を示している。
　これら、諸収差図は、５４６．７ｎｍ（ｅ線）、４３５．８４（ｇ線）、４８６．１３（Ｆ線）、６５６．３ｎｍ（Ｃ線）の各波長について示している。また、各図中、”ＦＩＹ”は像高を示す。以下、収差図に関しては、同様の符号を用いる。
（実施例２）
　実施例２に係る内視鏡対物光学系について説明する。
　図４（ａ）は実施例２に係る内視鏡対物光学系の通常観察状態におけるレンズ断面構成図である。図４（ｂ）は実施例２に係る内視鏡対物光学系の拡大観察状態におけるレンズ断面構成図である。
　内視鏡対物光学系は、物体側から順に、正の第１群Ｇ１と、明るさ絞りＳと、負の第２群Ｇ２と、正の第３群Ｇ３と、を有している。
　正の第１群Ｇ１は、物体側から順に、平面を物体側に向けた平凹の負レンズＬ１と、両凹の負レンズＬ２と、両凸の正レンズＬ３と、赤外吸収フィルターＦ１と、両凸正レンズＬ４と、像側に凸面を向けた負メニスカスレンズＬ５と、を有する。負レンズＬ２と正レンズＬ３とは接合され接合レンズＣＬ１を構成する。正レンズＬ４と負メニスカスレンズＬ５とは接合され接合レンズＣＬ２を構成する。第１群Ｇ１の像側に明るさ絞りＳが配置されている。
　負の第２群Ｇ２は、物体側から順に、物体側に凸面を向けた負メニスカスレンズＬ６と、物体側も凸面を向けた正メニスカスレンズＬ７と、を有する。負メニスカスレンズＬ６と正メニスカスレンズＬ７とは接合されている。第２群Ｇ２は、通常観察状態から拡大観察状態へフォーカシングするに際して、光軸ＡＸに沿って像側へ移動する。ｒ１２とｒ１６は仮想面である。
　正の第３群Ｇ３は、物体側から順に、両凸の正レンズＬ８と、両凸の正レンズＬ９と、両凸の正レンズＬ１０と、両凹の負レンズＬ１１と、像側に平面を向けた平凸正レンズＬ１２と、を有する。正レンズＬ１０と負レンズＬ１１とは接合され接合レンズＣＬ３を構成する。正レンズＬ１２とカバーガラスＣＧとは接合されている。平行平板であるカバーガラスＣＧは、不図示の撮像素子の撮像面である像面Ｉに接合されている。
　平行平板である赤外吸収フィルターＦ１は、特定の波長、例えばＹＡＧレーザーの１０６０ｎｍ、半導体レーザーの８１０ｎｍ、あるいは赤外域をカットするためのコーティングが施されたフィルターである。
　実施例２に係る内視鏡対物光学系の、図５（ａ）は通常観察状態における球面収差（ＳＡ）、図５（ｂ）は通常観察状態における非点収差（ＡＳ）、図５（ｃ）は通常観察状態における歪曲収差（ＤＴ）、図５（ｄ）は通常観察状態における倍率色収差（ＣＣ）を示している。
　また、図５（ｅ）は拡大観察状態における球面収差（ＳＡ）、図５（ｆ）は拡大観察状態における非点収差（ＡＳ）、図５（ｇ）は拡大観察状態における歪曲収差（ＤＴ）、図５（ｈ）は拡大観察状態における倍率色収差（ＣＣ）を示している。
（実施例３）
　実施例３に係る内視鏡対物光学系について説明する。
　図６（ａ）は実施例３に係る内視鏡対物光学系の通常観察状態におけるレンズ断面構成図である。図６（ｂ）は実施例３に係る内視鏡対物光学系の拡大観察状態におけるレンズ断面構成図である。
　内視鏡対物光学系は、物体側から順に、正の第１群Ｇ１と、明るさ絞りＳと、負の第２群Ｇ２と、正の第３群Ｇ３と、を有している。
　正の第１群Ｇ１は、物体側から順に、平面を物体側に向けた平凹の負レンズＬ１と、両凹の負レンズＬ２と、両凸の正レンズＬ３と、赤外吸収フィルターＦ１と、両凸正レンズＬ４と、像側に凸面を向けた負メニスカスレンズＬ５と、を有する。負レンズＬ２と正レンズＬ３とは接合され接合レンズＣＬ１を構成する。正レンズＬ４と負メニスカスレンズＬ５とは接合され接合レンズＣＬ２を構成する。第１群Ｇ１の像側に明るさ絞りＳが配置されている。
　負の第２群Ｇ２は、物体側から順に、物体側に凸面を向けた負メニスカスレンズＬ６と、物体側も凸面を向けた正メニスカスレンズＬ７と、を有する。負メニスカスレンズＬ６と正メニスカスレンズＬ７とは接合されている。第２群Ｇ２は、通常観察状態から拡大観察状態へフォーカシングするに際して、光軸ＡＸに沿って像側へ移動する。ｒ１２とｒ１６とｒ２４は仮想面である。
　正の第３群Ｇ３は、物体側から順に、両凸の正レンズＬ８と、両凸の正レンズＬ９と、両凸の正レンズＬ１０と、両凹の負レンズＬ１１と、像側に平面を向けた平凸正レンズＬ１２と、を有する。正レンズＬ１０と負レンズＬ１１とは接合され接合レンズＣＬ３を構成する。正レンズＬ１２とカバーガラスＣＧとは接合されている。平行平板であるカバーガラスＣＧは、不図示の撮像素子の撮像面である像面Ｉに接合されている。
　平行平板である赤外吸収フィルターＦ１は、特定の波長、例えばＹＡＧレーザーの１０６０ｎｍ、半導体レーザーの８１０ｎｍ、あるいは赤外域をカットするためのコーティングが施されたフィルターである。
　実施例３に係る内視鏡対物光学系の、図７（ａ）は通常観察状態における球面収差（ＳＡ）、図７（ｂ）は通常観察状態における非点収差（ＡＳ）、図７（ｃ）は通常観察状態における歪曲収差（ＤＴ）、図７（ｄ）は通常観察状態における倍率色収差（ＣＣ）を示している。
　また、図７（ｅ）は拡大観察状態における球面収差（ＳＡ）、図７（ｆ）は拡大観察状態における非点収差（ＡＳ）、図７（ｇ）は拡大観察状態における歪曲収差（ＤＴ）、図７（ｈ）は拡大観察状態における倍率色収差（ＣＣ）を示している。
（実施例４）
　実施例４に係る内視鏡対物光学系について説明する。
　図８（ａ）は実施例４に係る内視鏡対物光学系の通常観察状態におけるレンズ断面構成図である。図８（ｂ）は実施例４に係る内視鏡対物光学系の拡大観察状態におけるレンズ断面構成図である。
　内視鏡対物光学系は、物体側から順に、正の第１群Ｇ１と、明るさ絞りＳと、負の第２群Ｇ２と、正の第３群Ｇ３と、を有している。
　正の第１群Ｇ１は、物体側から順に、平面を物体側に向けた平凹の負レンズＬ１、両凹の負レンズＬ２と、両凸の正レンズＬ３と、赤外吸収フィルターＦ１と、平面を物体側に向けた平凸正レンズＬ４と、像側に凸面を向けた負メニスカスレンズＬ５と、を有する。負レンズＬ２と正レンズＬ３とは接合され接合レンズＣＬ１を構成する。正レンズＬ４と負メニスカスレンズＬ５とは接合され接合レンズＣＬ２を構成する。第１群Ｇ１の像側に明るさ絞りＳが配置されている。
　負の第２群Ｇ２は、物体側から順に、物体側に凸面を向けた負メニスカスレンズＬ６と、物体側も凸面を向けた正メニスカスレンズＬ７と、を有する。負メニスカスレンズＬ６と正メニスカスレンズＬ７とは接合されている。第２群Ｇ２は、通常観察状態から拡大観察状態へフォーカシングするに際して、光軸ＡＸに沿って像側へ移動する。ｒ１２とｒ１６とｒ２４は仮想面である。
　正の第３群Ｇ３は、物体側から順に、両凸の正レンズＬ８と、像側に平面を向けた平凸正レンズＬ９と、両凸の正レンズＬ１０と、両凹の負レンズＬ１１と、像側に平面を向けた平凸正レンズＬ１２と、を有する。正レンズＬ１０と負レンズＬ１１とは接合され接合レンズＣＬ３を構成する。正レンズＬ１２とカバーガラスＣＧとは接合されている。平行平板であるカバーガラスＣＧは、不図示の撮像素子の撮像面である像面Ｉに接合されている。
　平行平板である赤外吸収フィルターＦ１は、特定の波長、例えばＹＡＧレーザーの１０６０ｎｍ、半導体レーザーの８１０ｎｍ、あるいは赤外域をカットするためのコーティングが施されたフィルターである。
　実施例４に係る内視鏡対物光学系の、図９（ａ）は通常観察状態における球面収差（ＳＡ）、図９（ｂ）は通常観察状態における非点収差（ＡＳ）、図９（ｃ）は通常観察状態における歪曲収差（ＤＴ）、図９（ｄ）は通常観察状態における倍率色収差（ＣＣ）を示している。
　また、図９（ｅ）は拡大観察状態における球面収差（ＳＡ）、図９（ｆ）は拡大観察状態における非点収差（ＡＳ）、図９（ｇ）は拡大観察状態における歪曲収差（ＤＴ）、図９（ｈ）は拡大観察状態における倍率色収差（ＣＣ）を示している。
（実施例５）
　実施例５に係る内視鏡対物光学系について説明する。
　図１０（ａ）は実施例５に係る内視鏡対物光学系の通常観察状態におけるレンズ断面構成図である。図１０（ｂ）は実施例５に係る内視鏡対物光学系の拡大観察状態におけるレンズ断面構成図である。
　内視鏡対物光学系は、物体側から順に、正の第１群Ｇ１と、明るさ絞りＳと、負の第２群Ｇ２と、正の第３群Ｇ３と、を有している。
　正の第１群Ｇ１は、物体側から順に、平面を物体側に向けた平凹の負レンズＬ１と、両凹の負レンズＬ２と、両凸の正レンズＬ３と、赤外吸収フィルターＦ１と、両凸の正レンズＬ４と、像側に凸面を向けた負メニスカスレンズＬ５と、を有する。負レンズＬ２と正レンズＬ３とは接合され接合レンズＣＬ１を構成する。正レンズＬ４と負メニスカスレンズＬ５とは接合され接合レンズＣＬ２を構成する。第１群Ｇ１の像側に明るさ絞りＳが配置されている。
　負の第２群Ｇ２は、物体側から順に、両凹の負レンズＬ６と、物体側も凸面を向けた正メニスカスレンズＬ７と、を有する。負レンズＬ６と正メニスカスレンズＬ７とは接合されている。第２群Ｇ２は、通常観察状態から拡大観察状態へフォーカシングするに際して、光軸ＡＸに沿って像側へ移動する。ｒ１２とｒ１６は仮想面である。
　正の第３群Ｇ３は、物体側から順に、両凸の正レンズＬ８と、像側に平面を向けた平凸正レンズＬ９と、両凸の正レンズＬ１０と、両凹の負レンズＬ１１と、像側に平面を向けた平凸正レンズＬ１２と、を有する。正レンズＬ１０と負レンズＬ１１とは接合されて接合レンズＣＬ３を構成している。平行平板であるカバーガラスＣＧは、不図示の撮像素子の撮像面である像面Ｉに接合されている。
　平行平板である赤外吸収フィルターＦ１は、特定の波長、例えばＹＡＧレーザーの１０６０ｎｍ、半導体レーザーの８１０ｎｍ、あるいは赤外域をカットするためのコーティングが施されたフィルターである。
　実施例５に係る内視鏡対物光学系の、図１１（ａ）は通常観察状態における球面収差（ＳＡ）、図１１（ｂ）は通常観察状態における非点収差（ＡＳ）、図１１（ｃ）は通常観察状態における歪曲収差（ＤＴ）、図１１（ｄ）は通常観察状態における倍率色収差（ＣＣ）を示している。
　また、図１１（ｅ）は拡大観察状態における球面収差（ＳＡ）、図１１（ｆ）は拡大観察状態における非点収差（ＡＳ）、図１１（ｇ）は拡大観察状態における歪曲収差（ＤＴ）、図１１（ｈ）は拡大観察状態における倍率色収差（ＣＣ）を示している。
（実施例６）
　実施例６に係る内視鏡対物光学系について説明する。
　図１２（ａ）は実施例６に係る内視鏡対物光学系の通常観察状態におけるレンズ断面構成図である。図１２（ｂ）は実施例６に係る内視鏡対物光学系の拡大観察状態におけるレンズ断面構成図である。
　内視鏡対物光学系は、物体側から順に、正の第１群Ｇ１と、明るさ絞りＳと、負の第２群Ｇ２と、正の第３群Ｇ３と、を有している。
　正の第１群Ｇ１は、物体側から順に、平面を物体側に向けた平凹の負レンズＬ１、両凹の負レンズＬ２と、両凸の正レンズＬ３、赤外吸収フィルターＦ１、平面を物体側に向けた平凸正レンズＬ４と、像側に凸面を向けた負メニスカスレンズＬ５と、を有する。負レンズＬ２と正レンズＬ３とは接合され接合レンズＣＬ１を構成する。正レンズＬ４と負メニスカスレンズＬ５とは接合され接合レンズＣＬ２を構成する。第１群Ｇ１の像側に明るさ絞りＳが配置されている。
　負の第２群Ｇ２は、物体側から順に、物体側に凸面を向けた負メニスカスレンズＬ６と、物体側に凸面を向けた正メニスカスレンズＬ７と、を有する。負メニスカスレンズＬ６と正メニスカスレンズＬ７とは接合されている。第２群Ｇ２は、通常観察状態から拡大観察状態へフォーカシングするに際して、光軸ＡＸに沿って像側へ移動する。ｒ１２とｒ１６は仮想面である。
　正の第３群Ｇ３は、物体側から順に、両凸の正レンズＬ８と、像側に平面を向けた平凸正レンズＬ９と、両凸の正レンズＬ１０と、両凹の負レンズＬ１１と、像側に平面を向けた平凸正レンズＬ１２と、を有する。正レンズＬ１０と負レンズＬ１１とは接合されて接合レンズＣＬ３を構成している。正レンズＬ１２とカバーガラスＣＧとは接合されている。平行平板であるカバーガラスＣＧは、不図示の撮像素子の撮像面である像面Ｉに接合されている。
　平行平板である赤外吸収フィルターＦ１は、特定の波長、例えばＹＡＧレーザーの１０６０ｎｍ、半導体レーザーの８１０ｎｍ、あるいは赤外域をカットするためのコーティングが施されたフィルターである。
　実施例６に係る内視鏡対物光学系の、図１３（ａ）は通常観察状態における球面収差（ＳＡ）、図１３（ｂ）は通常観察状態における非点収差（ＡＳ）、図１３（ｃ）は通常観察状態における歪曲収差（ＤＴ）、図１３（ｄ）は通常観察状態における倍率色収差（ＣＣ）を示している。
　また、図１３（ｅ）は拡大観察状態における球面収差（ＳＡ）、図１３（ｆ）は拡大観察状態における非点収差（ＡＳ）、図１３（ｇ）は拡大観察状態における歪曲収差（ＤＴ）、図１３（ｈ）は拡大観察状態における倍率色収差（ＣＣ）を示している。
（実施例７）
　実施例７に係る内視鏡対物光学系について説明する。
　図１４（ａ）は実施例７に係る内視鏡対物光学系の通常観察状態におけるレンズ断面構成図である。図１４（ｂ）は実施例７に係る内視鏡対物光学系の拡大観察状態におけるレンズ断面構成図である。
　内視鏡対物光学系は、物体側から順に、正の第１群Ｇ１と、明るさ絞りＳと、負の第２群Ｇ２と、正の第３群Ｇ３と、を有している。
　正の第１群Ｇ１は、物体側から順に、平面を物体側に向けた平凹の負レンズＬ１と、両凹の負レンズＬ２と、両凸の正レンズＬ３と、赤外吸収フィルターＦ１と、両凸の正レンズＬ４と、像側に凸面を向けた負メニスカスレンズＬ５と、を有する。負レンズＬ２と正レンズＬ３とは接合され接合レンズＣＬ１を構成する。正レンズＬ４と負メニスカスレンズＬ５とは接合され接合レンズＣＬ２を構成する。第１群Ｇ１の像側に明るさ絞りＳが配置されている。
　負の第２群Ｇ２は、物体側から順に、物体側に凸面を向けた負メニスカスレンズＬ６と、物体側も凸面を向けた正メニスカスレンズＬ７と、を有する。負メニスカスレンズＬ６と正メニスカスレンズＬ７とは接合されている。第２群Ｇ２は、通常観察状態から拡大観察状態へフォーカシングするに際して、光軸ＡＸに沿って像側へ移動する。ｒ１２とｒ１６は仮想面である。
　正の第３群Ｇ３は、物体側から順に、両凸の正レンズＬ８と、像側に平面を向けた平凸の正レンズＬ９と、両凸の正レンズＬ１０と、両凹の負レンズＬ１１と、像側に平面を向けた平凸正レンズＬ１２と、を有する。正レンズＬ１０と負レンズＬ１１とは接合されて接合レンズＣＬ３を構成する。正レンズＬ１２とカバーガラスＣＧとは接合されている。平行平板であるカバーガラスＣＧは、不図示の撮像素子の撮像面である像面Ｉにに接合されている。
　平行平板である赤外吸収フィルターＦ１は、特定の波長、例えばＹＡＧレーザーの１０６０ｎｍ、半導体レーザーの８１０ｎｍ、あるいは赤外域をカットするためのコーティングが施されたフィルターである。
　実施例７に係る内視鏡対物光学系の、図１５（ａ）は通常観察状態における球面収差（ＳＡ）、図１５（ｂ）は通常観察状態における非点収差（ＡＳ）、図１５（ｃ）は通常観察状態における歪曲収差（ＤＴ）、図１５（ｄ）は通常観察状態における倍率色収差（ＣＣ）を示している。
　また、図１５（ｅ）は拡大観察状態における球面収差（ＳＡ）、図１５（ｆ）は拡大観察状態における非点収差（ＡＳ）、図１５（ｇ）は拡大観察状態における歪曲収差（ＤＴ）、図１５（ｈ）は拡大観察状態における倍率色収差（ＣＣ）を示している。
（実施例８）
　実施例８に係る内視鏡対物光学系について説明する。
　図１６（ａ）は実施例８に係る内視鏡対物光学系の通常観察状態におけるレンズ断面構成図である。図１６（ｂ）は実施例８に係る内視鏡対物光学系の拡大観察状態におけるレンズ断面構成図である。
　内視鏡対物光学系は、物体側から順に、正の第１群Ｇ１と、明るさ絞りＳと、負の第２群Ｇ２と、正の第３群Ｇ３と、を有している。
　正の第１群Ｇ１は、物体側から順に、平面を物体側に向けた平凹の負レンズＬ１と、両凹の負レンズＬ２と、両凸の正レンズＬ３、赤外吸収フィルターＦ１と、像側に凸面を向けた正メニスカスレンズＬ４と、像側に凸面を向けた負メニスカスレンズＬ５と、を有する。負レンズＬ２と正レンズＬ３とは接合され接合レンズＣＬ１を構成する。正メニスカスレンズＬ４と負メニスカスレンズＬ５とは接合され接合レンズＣＬ２を構成する。第１群Ｇ１の像側に明るさ絞りＳが配置されている。
　負の第２群Ｇ２は、物体側から順に、物体側に凸面を向けた負メニスカスレンズＬ６と、物体側も凸面を向けた正メニスカスレンズＬ７と、を有する。負メニスカスレンズＬ６と正メニスカスレンズＬ７とは接合されている。第２群Ｇ２は、通常観察状態から拡大観察状態へフォーカシングするに際して、光軸ＡＸに沿って像側へ移動する。ｒ１２とｒ１６は仮想面である。
　正の第３群Ｇ３は、物体側から順に、両凸の正レンズＬ８と、像側に平面を向けた平凸の正レンズＬ９と、両凸の正レンズＬ１０と、両凹の負レンズＬ１１と、を有する。正レンズＬ１０と負レンズＬ１１とは接合されて接合レンズＣＬ３を構成している。平行平板Ｆ２とカバーガラスＣＧとは接合されている。平行平板であるカバーガラスＣＧは、不図示の撮像素子の撮像面である像面Ｉに接合されている。
　平行平板である赤外吸収フィルターＦ１は、特定の波長、例えばＹＡＧレーザーの１０６０ｎｍ、半導体レーザーの８１０ｎｍ、あるいは赤外域をカットするためのコーティングが施されたフィルターである。
　実施例８に係る内視鏡対物光学系の、図１７（ａ）は通常観察状態における球面収差（ＳＡ）、図１７（ｂ）は通常観察状態における非点収差（ＡＳ）、図１７（ｃ）は通常観察状態における歪曲収差（ＤＴ）、図１７（ｄ）は通常観察状態における倍率色収差（ＣＣ）を示している。
　また、図１７（ｅ）は拡大観察状態における球面収差（ＳＡ）、図１７（ｆ）は拡大観察状態における非点収差（ＡＳ）、図１７（ｇ）は拡大観察状態における歪曲収差（ＤＴ）、図１７（ｈ）は拡大観察状態における倍率色収差（ＣＣ）を示している。
　以下、数値実施例を示す。ｒ１、ｒ２、・・・はレンズ各面の曲率半径、ｄ１、ｄ２、・・・は各レンズの肉厚および面間隔、n１、n２、・・・は各レンズのｅ線に対する屈折率、ν１、ν２、・・・は各レンズのｄ線に対するアッベ数である。絞りは、明るさ絞りである。
数値実施例１
単位  ｍｍ
 
面データ
面番号         r          d         ne        νd
      1        ∞        0.51     1.88300    40.78
      2       2.178      1.45
      3      -6.771      1.69     1.88300    40.76
      4       2.096      2.41     1.51742    52.43
      5      -3.390      0.11
      6        ∞        0.89     1.49400    75.00
      7        ∞        0.22
      8        ∞        1.76     1.72916    54.68
      9      -3.216      1.14     1.84666    23.78
     10      -4.693      0.11
     11(絞り)  ∞        0.07
     12        ∞        可変
     13        ∞        0.71     1.49700    81.54
     14       3.713      0.73     1.84666    23.78
     15       4.212      0.30
     16        ∞        可変
     17       7.394      1.56     1.48749    70.23
     18      -7.394      0.22
     19       4.194      1.34     1.53775    74.70
     20        ∞        0.29
     21       4.563      1.14     1.51633    64.14
     22      -6.477      0.67     1.95906    17.47
     23       3.780      0.77
     24       4.009      1.00     1.51633    64.14
     25        ∞        0.02     1.51500    64.00
     26        ∞        0.78     1.50700    63.26
     27        ∞ 
     29(像面) 
 
ズームデータ  
       　　　通常観察状態　   拡大観察状態
焦点距離       1.05           1.25
ＦＮＯ．       3.04           3.62
d12            0.29           2.34  
d16            2.38           0.33   
 
数値実施例２
単位  ｍｍ
 
面データ
面番号         r          d         ne        νd
      1        ∞        0.51     1.88300    40.78
      2       2.895      1.45
      3      -5.431      1.70     1.88300    40.76
      4       2.034      2.41     1.51742    52.43
      5      -3.389      0.26
      6        ∞        0.89     1.49400    75.00
      7        ∞        0.22
      8     684.692      1.76     1.72916    54.68
      9      -3.212      1.14     1.84666    23.78
     10      -4.701      0.11
     11(絞り)  ∞        0.07
     12        ∞        可変
     13      80.180      0.64     1.49700    81.54
     14       3.722      0.61     1.84666    23.78
     15       4.192      0.30
     16        ∞        可変
     17       7.394      1.56     1.48749    70.23
     18      -7.386      0.22
     19       4.162      1.32     1.53775    74.70
     20     -70.480      0.29
     21       4.548      1.12     1.51633    64.14
     22      -6.142      0.66     1.95906    17.47
     23       3.795      0.49
     24       4.009      1.00     1.51633    64.14
     25        ∞        0.02     1.51500    64.00
     26        ∞        0.78     1.50700    63.26
     27        ∞
     28(像面) 
 
ズームデータ
       　　　通常観察状態　   拡大観察状態
焦点距離       1.08           1.27
ＦＮＯ．       2.83           3.33
d12            0.29           2.36  
d16            2.40           0.32
 
数値実施例３
単位  ｍｍ
 
面データ
面番号         r          d         ne        νd
      1        ∞        0.51     1.88300    40.78
      2       2.218      1.45
      3      -5.859      1.64     1.88300    40.76
      4       2.089      2.17     1.51742    52.43
      5      -3.575      0.13
      6        ∞        0.89     1.49400    75.00
      7        ∞        0.22
      8      21.053      1.71     1.72916    54.68
      9      -3.206      1.08     1.84666    23.78
     10      -4.658      0.11
     11(絞り)  ∞        0.07
     12        ∞        可変
     13      59.032      0.58     1.49700    81.54
     14       3.812      0.52     1.84666    23.78
     15       4.012      0.30
     16        ∞        可変
     17       7.765      1.62     1.48749    70.23
     18      -7.745      0.22
     19       5.420      1.35     1.53775    74.70
     20     -43.839      0.29
     21       4.518      1.24     1.51633    64.14
     22     -20.974      0.76     1.95906    17.47
     23       3.746      0.07
     24        ∞        0.53
     25       4.009      1.00     1.51633    64.14
     26        ∞        0.02     1.51500    64.00
     27        ∞        0.78     1.50700   63.26
     28        ∞
     29(像面)
 
ズームデータ
       　　　通常観察状態　   拡大観察状態
焦点距離       1.06           1.26
ＦＮＯ．       2.94           3.49
d12            0.26           2.25  
d16            2.27           0.27  
 
数値実施例４
単位  ｍｍ
 
面データ
面番号         r          d         ne        νd
      1        ∞        0.51     1.88300    40.78
      2       3.341      1.40
      3      -5.655      1.71     1.88300    40.76
      4       2.020      2.42     1.51742    52.43
      5      -3.377      0.21
      6        ∞        0.89     1.49400    75.00
      7        ∞        0.52
      8    -142.693      1.76     1.72916    54.68
      9      -3.204      1.13     1.84666    23.78
     10      -4.707      0.00
     11(絞り)  ∞        0.06
     12        ∞        可変
     13      54.409      0.66     1.49700    81.54
     14       3.722      0.65     1.84666    23.78
     15       4.197      0.06
     16        ∞        可変
     17       7.383      1.55     1.48749    70.23
     18      -7.373      0.10
     19       3.827      1.34     1.53775    74.70
     20        ∞        0.26
     21       4.548      1.15     1.51633    64.14
     22      -5.846      0.66     1.95906    17.47
     23       3.786      0.09
     24        ∞        0.38
     25       3.706      0.87     1.51633    64.14
     26        ∞        0.07     1.51500    64.00
     27        ∞        0.65     1.50700    63.26
     28        ∞
     29(像面)
 
ズームデータ
       　　　通常観察状態　   拡大観察状態
焦点距離       1.09            1.28
ＦＮＯ．       2.72            3.18
d12            0.26            2.36  
d16            2.40            0.30   
 
数値実施例５
単位  ｍｍ
 
面データ
面番号         r          d         ne        νd
      1        ∞        1.46     1.88300    40.78
      2       2.288      1.45
      3      -6.192      1.64     1.88300    40.76
      4       2.088      2.38     1.51742    52.43
      5      -3.436      0.22
      6        ∞        0.89     1.49400    75.00
      7        ∞        0.16
      8     844.855      1.76     1.72916    54.68
      9      -3.247      1.14     1.84666    23.78
     10      -4.655      0.33
     11(絞り)  ∞        0.07
     12        ∞        可変
     13    -147.787      0.67     1.49700    81.54
     14       3.696      0.69     1.84666    23.78
     15       4.226      0.96
     16        ∞        可変
     17       7.418      1.56     1.48749    70.23
     18      -7.436      0.55
     19       3.805      1.33     1.53775    74.70
     20        ∞        0.00
     21       4.584      1.11     1.51633    64.14
     22      -7.766      0.67     1.95906    17.47
     23       3.775      0.64
     24       7.557      1.12     1.51633    64.14
     25        ∞        0.14     1.51500    64.00
     26        ∞        0.90     1.50700    63.26
     27        ∞
     28(像面)
 
ズームデータ
       　　　通常観察状態　   拡大観察状態
焦点距離       1.07            1.27
ＦＮＯ．       3.03            3.60
d12            0.34            2.29  
d16            2.33            0.40    
 
数値実施例６
単位  ｍｍ
 
面データ
面番号         r          d         ne        νd
      1        ∞        0.43     1.88300    40.78
      2       2.166      1.47
      3      -9.759      1.70     1.88300    40.76
      4       2.153      2.44     1.51742    52.43
      5      -3.319      0.22
      6        ∞        0.89     1.49400    75.00
      7        ∞        0.24
      8     -72.895      1.76     1.72916    54.68
      9      -3.213      1.13     1.84666    23.78
     10      -4.693      0.08
     11(絞り)  ∞        0.07
     12        ∞        可変
     13     748.308      0.66     1.49700    81.54
     14       3.715      0.66     1.84666    23.78
     15       4.213      0.29
     16        ∞        可変
     17       7.392      1.56     1.48749    70.23
     18      -7.393      0.17
     19       4.102      1.34     1.53775    74.70
     20        ∞        0.30
     21       4.561      1.14     1.51633    64.14
     22      -6.708      0.67     1.95906    17.47
     23       3.780      0.68
     24       4.040      0.97     1.51633    64.14
     25        ∞        0.01     1.51500    64.00
     26        ∞        0.74     1.50700    63.26
     27        ∞
     28(像面)
 
ズームデータ
       　　　通常観察状態　   拡大観察状態
焦点距離       1.05            1.25
ＦＮＯ．       2.92            3.47
d12            0.28            2.34  
d16            2.38            0.33  
 
数値実施例７
単位  ｍｍ
 
面データ
面番号         r          d         ne        νd
      1        ∞        0.60     1.88300    40.78
      2       2.163      1.30
      3      -4.790      1.68     1.88300    40.76
      4       2.108      2.40     1.51742    52.43
      5      -3.343      0.21
      6        ∞        0.89     1.49400    75.00
      7        ∞        0.22
      8     103.811      1.75     1.72916    54.68
      9      -3.186      1.11     1.84666    23.78
     10      -4.731      0.22
     11(絞り)  ∞        0.07
     12        ∞        可変
     13     371.937      0.67     1.49700    81.54
     14       3.728      0.67     1.84666    23.78
     15       4.208      0.35
     16        ∞        可変
     17       7.396      1.56     1.48749    70.23
     18      -7.401      0.31
     19       4.763      1.34     1.53775    74.70
     20        ∞        0.62
     21       4.561      1.14     1.51633    64.14
     22      -6.231      0.69     1.95906    17.47
     23       3.786      0.76
     24       3.536      0.89     1.51633    64.14
     25        ∞        0.02     1.51500    64.00
     26        ∞        0.78     1.50700    63.26
     27        ∞
     28(像面)
 
ズームデータ
       　　　通常観察状態　   拡大観察状態
焦点距離       1.05            1.26
ＦＮＯ．       3.18            3.79
d12            0.30            2.33  
d16            2.38            0.34  
 
数値実施例８
単位  ｍｍ
 
面データ
面番号         r          d         ne        νd
      1        ∞        0.95     1.88300    40.78
      2       2.252      1.25
      3      -7.573      1.79     1.88300    40.76
      4       2.142      2.44     1.51742    52.43
      5      -3.233      0.23
      6        ∞        0.89     1.49400    75.00
      7        ∞        0.30
      8     -54.770      1.77     1.72916    54.68
      9      -3.212      1.17     1.84666    23.78
     10      -4.710      0.22
     11(絞り)  ∞        0.07
     12        ∞        可変
     13     160.517      0.66     1.49700    81.54
     14       3.671      0.61     1.84666    23.78
     15       4.277      1.91
     16        ∞        可変
     17       7.351      1.57     1.48749    70.23
     18      -7.279      0.14
     19       3.868      1.32     1.53775    74.70
     20        ∞        0.05
     21       4.350      1.22     1.51633    64.14
     22      -6.167      0.67     1.95906    17.47
     23       4.008      0.64
     24        ∞        1.00     1.51633    64.14
     25        ∞        0.02     1.51500    64.00
     26        ∞        0.78     1.50700    63.26
     27        ∞
     28(像面)
 
ズームデータ
       　　　通常観察状態　   拡大観察状態
焦点距離       1.06            1.26
ＦＮＯ．       2.91            3.47
d12            0.21            2.41  
d16            2.50            0.22  
 
　以下に各実施例の条件式対応値を示す。 
 
      実施例１   実施例２   実施例３   実施例４
(1)    -2.33      -3.03      -2.36      -3.46
(2)    -1.42      -1.44      -1.07      -1.47
(3)    -1.41      -1.35      -1.18      -1.33
(4)     2.66       4.18       3.33       4.42
(5)     1.36       1.53       1.36       1.62
(6)    -0.82      -0.81      -1.34      -0.77
(7)   -12.39      -8.84      -8.30      -9.18
(8)    -1.93      -1.41      -1.54      -1.44
(9)    -3.15      -2.37      -3.10      -1.90
(10)    0.26       0.24       0.70       0.21
 
      実施例５   実施例６   実施例７   実施例８
(1)    -2.41      -2.32      -2.31      -2.39
(2)    -1.35      -1.40      -1.44      -1.26
(3)    -1.21      -1.36      -1.62      -1.16
(4)     3.04       3.04       2.68       3.45
(5)     1.77       1.36       1.35       1.55
(6)    -0.88      -0.79      -0.83      -0.85
(7)   -10.30     -25.43      -8.45     -18.83
(8)    -1.66      -3.77      -1.35      -2.76
(9)    -5.66      -3.20      -2.80      -0.87
(10)    0.35       0.28       0.24       0.21
 
　以上のように、本発明は、小型かつ高精細であり、製造誤差による光学性能の劣化が低減された内視鏡対物光学系に適している。
　Ｇ１　第１群
　Ｇ２　第２群
　Ｇ３　第３群
　Ｌ１～Ｌ１２　レンズ
　Ｓ　明るさ絞り
　ＣＧ　カバーガラス
　ＡＸ　光軸
　Ｉ　撮像面（像面）

Claims (9)

  1. 　物体側より順に、正の第１群と、負の第２群と、正の第３群と、を有し、
    　通常観察状態から拡大観察状態において、少なくとも前記第２群を光軸に沿って動かすことにより変倍と合焦を行う内視鏡対物光学系であって、
    　前記第１群は、物体側から順に、物体側に平面を向けた平凹の負レンズと、２つの接合レンズとを有し、
    　以下の条件式（１）を満たすことを特徴とする内視鏡対物光学系。
    　－３.６＜ｆ１／ｆｚ１＜－２　（１）
    　ここで、
    　ｆ１は前記平凹の負レンズの焦点距離、
    　ｆｚ１は通常観察状態における前記内視鏡対物光学系全系の焦点距離、
    である。
  2. 　前記第３群は、物体側から順に、正レンズと、正レンズと、正レンズと負レンズの接合レンズと、を有し、以下の条件式（２）、（３）を満たすことを特徴とする請求項１に記載の内視鏡対物光学系。
    　－５＜ｆ５／ｆ７＜－１　　　（２）
    　－５＜ｆ６／ｆ７＜－０.３　　　（３）
    　ｆ５は前記第３群の物体側の前記正レンズの焦点距離、
    　ｆ６は前記第３群の像側の前記正レンズの焦点距離、
    　ｆ７は前記第３群の前記接合レンズの焦点距離、
    である。
  3. 　以下の条件式（４）を満たすことを特徴とする請求項１に記載の内視鏡対物光学系。
    　２.１＜Ｌｓ／Ｂｋ＜５　　　（４）
    　Ｌｓは前記第２群の通常観察状態から拡大観察状態における移動長、
    　Ｂｋは前記内視鏡対物光学系の最終面から像面までの光軸に沿った距離、
    である。
  4. 　以下の条件式（５）を満たすことを特徴とする請求項１に記載の内視鏡対物光学系。
    　０.８＜ＦＦｚ３／ｆｚ３＜４  （５）
    　ＦＦｚ３は前記内視鏡対物光学系の拡大観察状態における前側焦点から前記内視鏡対物光学系の最も物体側の面までの距離、 
    　ｆｚ３は拡大観察状態の前記内視鏡対物光学系全系の焦点距離、
    である。
  5. 　以下の条件式（６）を満たすことを特徴とする請求項２に記載の内視鏡対物光学系。
    　－６＜ｆ７／ｆ３＜－０.５　　　（６）
    　ｆ７は前記第３群の前記接合レンズの焦点距離、
    　ｆ３は前記第１群の像側の前記接合レンズの焦点距離、
    である。 
  6. 　以下の条件式（７）を満たすことを特徴とする請求項１に記載の内視鏡対物光学系。
    　－３０＜ｆ２／ｆｚ１＜－１　　　（７）
    　ｆ２は前記第１群の物体側の前記接合レンズの焦点距離、
    　ｆｚ１は通常観察状態における前記内視鏡対物光学系全系の焦点距離、
    である。
  7. 　以下の条件式（８）を満たすことを特徴とする請求項１に記載の内視鏡対物光学系。
    　－８＜ｆ２／ｆ３＜－１　　　（８）
    　ｆ２は前記第１群の物体側の前記接合レンズの焦点距離、
    　ｆ３は前記第１群の像側の前記接合レンズの焦点距離、
    である。
  8. 　前記第３群は、カバーガラスに接合された像面側に平面を向けた凸平の正レンズを有し、以下の条件式（９）を満たすことを特徴とする請求項１に記載の内視鏡対物光学系。
    　－１０＜ｆ８／ｆ１＜－０.５　　（９）
    　ｆ８は前記カバーガラスに接合された前記正レンズの焦点距離、
    　ｆ１は前記平凹の負レンズの焦点距離、
    である。
  9. 　前記第３群の前記接合レンズは両凹の負レンズを有し、
    　以下の条件式（１０）を満たすことを特徴とする内視鏡対物光学系。
    　０.１＜ＳＦ７２＜０.９　　　（１０）
    　ＳＦ７２は前記両凹の負レンズのシェイピングファクターであり、前記両凹の負レンズの物体側の曲率半径をｒ７２、前記両凹の負レンズの像側の曲率半径をｒ７３とするとＳＦ７２＝（ｒ７２＋ｒ７３）／（ｒ７２－ｒ７３）である。
     
     
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