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WO2014017031A1 - 内視鏡用対物レンズおよび内視鏡 - Google Patents

内視鏡用対物レンズおよび内視鏡 Download PDF

Info

Publication number
WO2014017031A1
WO2014017031A1 PCT/JP2013/004087 JP2013004087W WO2014017031A1 WO 2014017031 A1 WO2014017031 A1 WO 2014017031A1 JP 2013004087 W JP2013004087 W JP 2013004087W WO 2014017031 A1 WO2014017031 A1 WO 2014017031A1
Authority
WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
lens
conditional expression
endoscope
following conditional
objective lens
Prior art date
Application number
PCT/JP2013/004087
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
恵介 原田
Original Assignee
富士フイルム株式会社
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 富士フイルム株式会社 filed Critical 富士フイルム株式会社
Priority to CN201380036480.0A priority Critical patent/CN104471460B/zh
Priority to JP2014526741A priority patent/JP5706590B2/ja
Publication of WO2014017031A1 publication Critical patent/WO2014017031A1/ja
Priority to US14/601,428 priority patent/US9442283B2/en

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Classifications

    • G—PHYSICS
    • G02—OPTICS
    • G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B23/00—Telescopes, e.g. binoculars; Periscopes; Instruments for viewing the inside of hollow bodies; Viewfinders; Optical aiming or sighting devices
    • G02B23/24—Instruments or systems for viewing the inside of hollow bodies, e.g. fibrescopes
    • G02B23/2407—Optical details
    • G02B23/2423—Optical details of the distal end
    • G02B23/243—Objectives for endoscopes
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61B—DIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
    • A61B1/00—Instruments for performing medical examinations of the interior of cavities or tubes of the body by visual or photographical inspection, e.g. endoscopes; Illuminating arrangements therefor
    • A61B1/00064—Constructional details of the endoscope body
    • A61B1/00071—Insertion part of the endoscope body
    • A61B1/0008—Insertion part of the endoscope body characterised by distal tip features
    • A61B1/00096—Optical elements
    • G—PHYSICS
    • G02—OPTICS
    • G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B13/00—Optical objectives specially designed for the purposes specified below
    • G02B13/001—Miniaturised objectives for electronic devices, e.g. portable telephones, webcams, PDAs, small digital cameras
    • G02B13/0055—Miniaturised objectives for electronic devices, e.g. portable telephones, webcams, PDAs, small digital cameras employing a special optical element
    • G02B13/006—Miniaturised objectives for electronic devices, e.g. portable telephones, webcams, PDAs, small digital cameras employing a special optical element at least one element being a compound optical element, e.g. cemented elements
    • 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 present invention relates to an endoscope objective lens and an endoscope.
  • endoscopes are used to observe the stomach and esophagus in the medical field, etc.
  • Oral endoscopes inserted through the mouth touch the base of the patient's tongue and throat during insertion.
  • endoscopes that have been miniaturized and meridianized such as nasal endoscopes that have been miniaturized until they can be inserted through the nose, have come to be used. .
  • An objective lens for observation, an illuminating unit, a treatment instrument insertion port, an air supply / water supply nozzle for cleaning the surface of the objective lens, and the like are disposed at the distal end portion.
  • the objective lens has been improved in order to reduce the size, such as reducing the number of lenses, shortening the overall length, and reducing the lens diameter.
  • a lens having only one negative lens on the object side of the stop has been proposed.
  • Patent Documents 1 and 2 below propose a lens configuration in which only the cemented lens is used on the object side of the stop.
  • JP-A-8-122634 Japanese Patent No. 4373719
  • Patent Documents 1 and 2 describe a configuration in which only the cemented lens is used as the lens configuration on the object side of the aperture, and the cemented lenses are disposed on the object side and the image side of the aperture.
  • a material having a relatively high Abbe number is selected as a material for the cemented lens, particularly a negative lens constituting the cemented lens. It is considered that the optimal chromatic aberration correction has not been reached.
  • the distance between the cemented lens and the diaphragm is large. There was a problem in that the height of the light beam was increased, the outer diameter of the lens was increased, and this was an obstacle to reducing the diameter.
  • the present invention has been made in view of the above circumstances, and is an endoscope objective lens that can be reduced in size and diameter, sufficiently corrected for chromatic aberration, and capable of acquiring a good image, and the endoscope.
  • An object of the present invention is to provide an endoscope provided with an objective lens.
  • the first endoscope objective lens of the present invention is substantially composed of, in order from the object side, a first lens group having a negative refractive power, a stop, and a second lens group having a positive refractive power.
  • the first lens group includes a first lens and a cemented lens in which a second lens having a concave surface facing the image side is cemented in order from the object side, and the second lens group is a positive single lens in order from the object side.
  • ⁇ d1 Abbe number related to the d-line of the first lens
  • ⁇ d2 Abbe number related to the d-line of the second lens
  • R2 radius of curvature of the object side surface of the second lens
  • R3 radius of curvature of the image side surface of the second lens
  • the second endoscope objective lens of the present invention is substantially composed of, in order from the object side, a first lens group having a negative refractive power, a diaphragm, and a second lens group having a positive refractive power.
  • the first lens group includes a first lens and a cemented lens in which a second lens having a concave surface facing the image side is cemented in order from the object side, and the second lens group is a positive single lens in order from the object side.
  • conditional expression (6) is satisfied, and it is more preferable that the following conditional expression (6 ′) is satisfied. 0.80 ⁇ Bf / f ⁇ 1.38 (6) 1.00 ⁇ Bf / f ⁇ 1.37 (6 ′)
  • Bf Back focus of the entire system
  • f Focal length of the entire system
  • conditional expression (7) is satisfied, and it is more preferable that the following conditional expression (7 ′) is satisfied.
  • conditional expression (7 ′) 20 ⁇ dp ⁇ dn ⁇ 40 (7) 22 ⁇ dp ⁇ dn ⁇ 38 (7 ′)
  • ⁇ dp Abbe number related to the d-line of the positive lens constituting the cemented lens of the second lens group
  • conditional expression (7 ′) is satisfied.
  • ⁇ dp Abbe number related to the d-line of the positive lens constituting the cemented lens of the second lens group
  • ⁇ dn Abbe number related to the d-line of the negative lens constituting the cemented lens of the second lens group
  • conditional expressions (8) and (9) are satisfied, and at least one of the following conditional expressions (8 ′) and (9 ′) is satisfied. Is more preferable. 1.85 ⁇ Nd1 ⁇ 1.92 (8) 35 ⁇ d1 ⁇ 45 (9) 1.86 ⁇ Nd1 ⁇ 1.90 (8 ′) 38 ⁇ d1 ⁇ 43 (9 ′)
  • substantially in the above “ ⁇ substantially configured” means a lens having substantially no power, optical elements other than lenses such as a diaphragm and a cover glass, It is intended that a lens flange, a lens barrel, an image sensor, etc. may be included. Further, the above-mentioned “first lens group is made up of” and “the second lens group is made up of” mean substantially the same thing.
  • the surface shape of the lens and the sign of refractive power are considered in the paraxial region for those including an aspherical surface.
  • the sign of the radius of curvature is positive when the shape has a convex surface facing the object side, and negative when the shape has a convex surface facing the image side.
  • single lens means a single lens that is not joined.
  • the endoscope of the present invention is characterized by including the above-described endoscope objective lens of the present invention.
  • the endoscope objective lens of the present invention is a five-lens retrofocus type, and a cemented lens is disposed on both the object side and the image side of the diaphragm, and the configuration of each lens is suitably set. Since the expression is satisfied, it is possible to reduce the size and the diameter, and it is possible to obtain a good image in which axial chromatic aberration and lateral chromatic aberration are sufficiently corrected.
  • the endoscope according to the present invention includes the endoscope objective lens according to the present invention, the insertion portion can be reduced in size and diameter, and a good image with good color reproducibility can be obtained. can do.
  • Sectional drawing which shows the structure of the objective lens for endoscopes of Example 1 of this invention Sectional drawing which shows the structure of the objective lens for endoscopes of Example 2 of this invention
  • Sectional drawing which shows the structure of the objective lens for endoscopes of Example 3 of this invention Sectional drawing which shows the structure of the objective lens for endoscopes of Example 4 of this invention
  • Sectional drawing which shows the structure of the objective lens for endoscopes of Example 5 of this invention Sectional drawing which shows the structure of the objective lens for endoscopes of Example 6 of this invention.
  • 7A to 7D are graphs showing aberrations of the endoscope objective lens according to Example 1 of the present invention.
  • 8A to 8D are graphs showing aberrations of the endoscope objective lens according to Example 2 of the present invention.
  • FIGS. 9A to 9D are diagrams showing aberrations of the endoscope objective lens according to Example 3 of the present invention.
  • 10 (A) to 10 (D) are graphs showing various aberrations of the endoscope objective lens according to Example 4 of the present invention.
  • FIGS. 11A to 11D are graphs showing aberrations of the endoscope objective lens according to Example 5 of the present invention.
  • 12 (A) to 12 (D) are graphs showing aberrations of the endoscope objective lens according to Example 6 of the present invention.
  • the top view of the front end surface of the insertion part of the endoscope concerning the embodiment of the present invention Sectional drawing of the principal part of the front-end
  • FIG. 1 shows a configuration in a cross section including an optical axis Z of an endoscope objective lens according to an embodiment of the present invention.
  • the configuration example shown in FIG. 1 corresponds to the lens configuration of Example 1 described later.
  • 2 to 6 show other configurations of the endoscope objective lens according to the embodiment of the present invention.
  • the configuration examples shown in FIGS. 2 to 6 correspond to the lens configurations of Examples 2 to 6 described later.
  • the left side is the object side
  • the right side is the image side
  • the reference symbol Ri is the i-th component that is numbered sequentially so as to increase toward the image side, with the most object side component surface being the first. Indicates the radius of curvature of the surface. Since the basic configuration and the illustration method of the examples shown in FIGS. 1 to 6 are the same, the following description will be given mainly with reference to the configuration example shown in FIG.
  • the endoscope objective lens includes, in order from the object side along the optical axis Z, a first lens group G1 having a negative refractive power, an aperture stop St, and a second lens having a positive refractive power. It is substantially composed of the group G2.
  • the first lens group G1 includes a cemented lens in which a first lens L1 and a second lens L2 having a concave surface facing the image side are cemented in this order from the object side.
  • a third lens L3, which is a positive single lens, and a fourth lens L4 and a fifth lens L5, each of which is a positive lens and the other is a negative lens, are cemented. It consists of a cemented lens having positive refractive power as a whole.
  • the above configuration is the basic configuration of the endoscope objective lens of the present embodiment.
  • the parallel flat plate-like optical member PP between the second lens group G2 and the image plane Sim in FIG. 1 assumes an optical path conversion prism, a filter, a cover glass, and the like for bending the optical path.
  • an optical path conversion prism When an optical path conversion prism is used, it becomes a bent optical path, but FIG. 1 shows a developed optical path for easy understanding.
  • the refractive power arrangement of the negative lens group and the positive lens group makes a retrofocus type lens system, and a wide-angle field of view required for the endoscope. It becomes an optical system which can respond suitably to a corner. Further, by adopting a five-lens configuration and arranging cemented lenses on both the object side and the image side of the aperture stop St, it is possible to correct chromatic aberration satisfactorily while reducing the number of lenses as much as possible and reducing the size.
  • the first lens group G1 only include a cemented lens obtained by cementing two lenses, it is possible to satisfactorily correct axial chromatic aberration while suppressing the number of lenses.
  • the cemented lens of the first lens group G1 may be a cemented first lens L1 having a positive refractive power and a second lens L2 having a negative refractive power, or a first lens having a negative refractive power. It may be a combination of L1 and a second lens L2 having a negative refractive power.
  • the second lens L2 is a biconcave lens in order to secure the negative refractive power of the first lens group G1 so as to be a wide-angle optical system suitable for an endoscope. It is preferable to do.
  • the second lens L2 may be a negative meniscus lens, which is advantageous for achieving a wide angle and good aberration correction.
  • the object side surface of the first lens L1 that is positioned closest to the object side of the entire system is liquid or the like when the endoscope objective lens is mounted on the endoscope and used. In order to prevent or reduce the remaining of the deposits, it is preferably a flat surface or a convex surface.
  • the image side surface of the second lens L2 is configured to be a concave surface.
  • the lens surface on the image side of the second lens L2 concave, the refraction angle of the light beam on this surface can be made smaller than in the case of making it convex or flat, and the aberration generated on this surface is reduced. can do.
  • the first lens group G1 has a convex surface on the object side from the cemented lens of the first lens L1 of the planoconvex lens and the second lens L2 of the biconcave lens, or the first lens L1 of the planoconcave lens.
  • the configuration can be adopted.
  • the third lens L3 is a lens that is arranged subsequent to the negative first lens group G1 and the aperture stop St.
  • the third lens L3 has a sufficiently long refractive index so that an optical path conversion prism or the like can be arranged. Light rays can be guided to the image plane Sim while ensuring back focus.
  • the third lens L3 can be, for example, a positive meniscus lens having a concave surface directed toward the object side. In this case, the third lens L3 has a surface that is larger than a convex surface or a flat surface on the object side of the third lens L3. The amount of aberration generated on the object side surface of the three lens L3 can be reduced.
  • the second lens group G2 has a cemented lens in which a positive lens and a negative lens are cemented, it is possible to correct chromatic aberration favorably.
  • FIG. 1 shows an example in which a fourth lens L4 having a positive refractive power and a fifth lens L5 having a negative refractive power are cemented in this order from the object side as a cemented lens of the second lens group G2.
  • the fourth lens L4 having negative refractive power and the fifth lens L5 having positive refractive power may be joined in this order from the object side.
  • the cemented lens of the second lens group G2 is configured such that a negative lens and a positive lens are cemented in this order from the object side, when considering a light beam traveling toward the image side, the diverging action is exerted on the cemented lens by the negative lens. Since the received light beam is incident on the positive lens, the height of the light beam at the positive lens is increased and the outer diameter is increased, which is disadvantageous in reducing the diameter, as compared with a configuration in which the order of positive and negative is reversed.
  • the positive lens of the cemented lens is more on the image side than the configuration in which the order of the positive and negative is reversed. Therefore, the height of the light beam at this positive lens is increased and the outer diameter is increased, which is disadvantageous for reducing the diameter. Further, since the positive lens usually has a smaller edge thickness (edge thickness) as the outer diameter increases, there is a possibility that the center thickness needs to be increased in order to secure the edge thickness. This is also a cause for concern.
  • a fourth lens L4 of a biconvex lens and a fifth lens of a negative meniscus lens having a convex surface facing the image side can be cemented.
  • the endoscope objective lens of the present embodiment further satisfies any one or any combination of the following conditional expressions (1) to (9).
  • Conditional expression (1) is an expression relating to the difference between the Abbe numbers of the two lenses constituting the cemented lens disposed immediately before the aperture stop St on the object side. Since the configuration of the portion close to the aperture stop St and having a low ray height has a large influence on the axial chromatic aberration, it is preferable to adjust the Abbe number of the constituent material with a cemented lens close to the aperture stop St. If the upper limit of conditional expression (1) is exceeded, axial chromatic aberration will be undercorrected. If the lower limit of conditional expression (1) is not reached, axial chromatic aberration will be overcorrected. Satisfying conditional expression (1) enables good correction of longitudinal chromatic aberration.
  • the L2 material of the second lens can be used down to the low-dispersion material region, and optimal chromatic aberration correction can be performed. Further, by increasing the Abbe number difference between the two lenses constituting the cemented lens of the first lens group G1 so as to satisfy the conditional expression (1), the absolute value of the radius of curvature of the cemented surface of the cemented lens can be obtained. Can be bigger.
  • the first lens group G1 has a positive lens
  • the larger the absolute value of the radius of curvature of the cemented surface the thicker the center thickness in order to secure the edge (edge thickness) of the positive lens of the first lens group G1. Therefore, satisfying conditional expression (1) can contribute to reducing the thickness of the first lens group G1 in the optical axis direction.
  • Conditional expression (2) is an expression related to the shape of the second lens L2, and is also an expression related to the shape of the cemented surface of the first lens group G1 and the surface closest to the image side of the first lens group G1. If the upper limit of conditional expression (2) is exceeded, axial chromatic aberration will be overcorrected and lateral chromatic aberration will be undercorrected. If the lower limit of conditional expression (2) is not reached, axial chromatic aberration will be undercorrected and lateral chromatic aberration will be overcorrected. Satisfying conditional expression (2) makes it possible to correct chromatic aberration satisfactorily.
  • the second lens L2 is a biconcave lens or a negative meniscus lens having a concave surface facing the image side, and the absolute value of the radius of curvature of the cemented surface of the first lens group G1 is larger.
  • the absolute value of the radius of curvature of the most image-side surface of the first lens group G1 can be reduced, and this makes it easy to reduce the distance between the first lens group G1 and the aperture stop St. By narrowing this interval, the light beam height in the first lens group G1 can be lowered, which is advantageous for reducing the diameter.
  • Conditional expression (3) is also an expression related to the shape of the second lens L2, and is also related to the shape of the cemented surface of the first lens group G1 and the most image-side surface of the first lens group G1. If the upper limit of conditional expression (3) is exceeded, axial chromatic aberration will be overcorrected, lateral chromatic aberration will be undercorrected, field curvature will occur, and field curvature will tend to be over. If the lower limit of conditional expression (3) is not reached, axial chromatic aberration will be undercorrected, lateral chromatic aberration will be overcorrected, field curvature will occur, and field curvature will tend to be under-corrected.
  • conditional expression (3) makes it possible to correct chromatic aberration and curvature of field.
  • conditional expression (3 ′) it is more preferable to satisfy the following conditional expression (3 ′), and it is even more preferable to satisfy the following conditional expression (3 ′′).
  • conditional expression (3) the absolute value of the radius of curvature of the most image-side surface of the first lens group G1 is made smaller than the absolute value of the radius of curvature of the cemented surface of the first lens group G1. As described in the explanation of conditional expression (2), it is advantageous for reducing the diameter.
  • Conditional expression (4) relates to the entrance pupil position. If the upper limit of conditional expression (4) is exceeded, the distance from the object-side surface of the first lens L1 to the entrance pupil position becomes longer, and the outer diameter of the first lens L1 becomes larger. If the lower limit of conditional expression (4) is not reached, the angle of view becomes smaller, and the wide-angle configuration required for the endoscope objective lens cannot be realized. By satisfying the conditional expression (4), it is possible to realize a narrowed and wide-angle configuration required for an endoscope objective lens. In order to further enhance these effects, it is more preferable to satisfy the following conditional expression (4 ′), and it is even more preferable to satisfy the following conditional expression (4 ′′).
  • Conditional expression (5) relates to the thickness of the first lens L1 on the optical axis and the radius of curvature of the image side surface of the first lens L1. If the upper limit of conditional expression (5) is exceeded, the total length of the lens system becomes longer, the outer diameter of the first lens L1 becomes larger, and this is contrary to miniaturization and diameter reduction. Satisfying conditional expression (5) can contribute to size reduction and diameter reduction.
  • conditional expression (5) more preferably satisfies the following conditional expression (5 ′), and more preferably satisfies the following conditional expression (5 ′′). 0.01 ⁇
  • Satisfying the upper limit of conditional expression (5 ') can contribute to downsizing and diameter reduction as compared with the case of satisfying the upper limit of conditional expression (5).
  • Satisfying the conditional expression (5 ′) is advantageous for downsizing, thinning, and correction of longitudinal chromatic aberration.
  • Conditional expression (6) relates to the back focus ratio. If the upper limit of conditional expression (6) is exceeded, the total length of the lens system becomes longer. If the lower limit of conditional expression (6) is not reached, it becomes difficult to dispose an optical path conversion prism or the like. By satisfying the conditional expression (6), it is possible to secure a sufficient back focus capable of arranging the optical path conversion prism and the like while reducing the size. In order to further enhance these effects, it is more preferable to satisfy the following conditional expression (6 ′), and it is even more preferable to satisfy the following conditional expression (6 ′′). 1.00 ⁇ Bf / f ⁇ 1.37 (6 ′) 1.20 ⁇ Bf / f ⁇ 1.35 (6 ′′)
  • Conditional expression (7) is an expression relating to the difference between the Abbe numbers of the positive lens and the negative lens constituting the cemented lens of the second lens group G2. Since the configuration of the portion far from the aperture stop St and having a high ray height has a large influence on the chromatic aberration of magnification, it is preferable to adjust the Abbe number of the constituent material with a cemented lens far from the aperture stop St. If the upper limit of conditional expression (7) is exceeded, lateral chromatic aberration will be overcorrected. When the lower limit of conditional expression (7) is not reached, the lateral chromatic aberration is insufficiently corrected. Satisfying conditional expression (7) makes it possible to satisfactorily correct lateral chromatic aberration.
  • conditional expression (7 ′) 22 ⁇ dp ⁇ dn ⁇ 38 (7 ′) 23 ⁇ dp ⁇ dn ⁇ 36 (7 ′′)
  • Conditional expression (8) is an expression relating to the refractive index of the first lens L1. Since the first lens L1 is disposed closest to the object side among the endoscope objective lenses, the material may be required to have biocompatibility. In addition, optical materials that can be currently used generally have a tendency that the Abbe number decreases as the refractive index increases. If the upper limit of conditional expression (8) is exceeded, attempting to correct various aberrations using a biocompatible material that can be used as an optical material will result in poor material selectivity and sufficient correction of various aberrations. become unable. If the lower limit of conditional expression (8) is not reached, it is difficult to achieve a wide-angle configuration required for an endoscope objective lens.
  • conditional expression (8) it is possible to realize a wide-angle configuration while satisfactorily correcting aberrations using a material having good biocompatibility.
  • conditional expression (8 ′) it is more preferable to satisfy the following conditional expression (8 ′), and it is even more preferable to satisfy the following conditional expression (8 ′′). 1.86 ⁇ Nd1 ⁇ 1.90 (8 ′) 1.88 ⁇ Nd1 ⁇ 1.89 (8 ′′)
  • Conditional expression (9) is an expression relating to the Abbe number of the first lens L1. If the upper limit of conditional expression (9) is exceeded, axial chromatic aberration will be overcorrected. If the lower limit of conditional expression (9) is not reached, chromatic dispersion cannot be suppressed, and a chromatic aberration that cannot be ignored occurs. By satisfying conditional expression (9), chromatic aberration can be corrected well. In order to further enhance this effect, it is more preferable to satisfy the following conditional expression (9 ′), and it is even more preferable to satisfy the following conditional expression (9 ′′). 38 ⁇ d1 ⁇ 43 (9 ′) 40 ⁇ d1 ⁇ 42 (9 ′′)
  • various aberrations can be favorably corrected while using a material having good biocompatibility and a wide-angle configuration.
  • the first mode has the basic configuration described above and satisfies the conditional expressions (1) and (2).
  • the second aspect has the basic configuration described above and satisfies the conditional expressions (3) and (4). In the first aspect, it may be configured to satisfy the above-described other conditional expressions other than the conditional expressions (1) and (2), and in the second aspect, the conditional expression (3 ) And (4) other than the above conditional expressions may be satisfied.
  • the endoscope objective lens when the endoscope objective lens is mounted on the endoscope without a protective member, the lens closest to the object is exposed to body fluid, cleaning fluid, direct sunlight, oils, and the like. Therefore, it is preferable to use a material having high water resistance, weather resistance, acid resistance, chemical resistance, etc. as the material of this lens.
  • the weight loss of the powder water resistance and powder acid resistance standards stipulated by the Japan Optical Glass Industry Association It is preferable to use one having a rate rank and a surface method weather resistance rank of 1.
  • Example 1 The lens configuration diagram of the endoscope objective lens according to the first embodiment is illustrated in FIG. 1 and the method for illustrating the same is as described above.
  • Schematic configuration of the endoscope objective lens of Example 1 is as follows.
  • a first lens group G1 having a negative refractive power, an aperture stop St, and a second lens group G2 having a positive refractive power are arranged in order from the object side. It becomes.
  • the first lens group G1 includes, in order from the object side, a first lens L1 that is a plano-convex lens having a plane facing the object side, and a second lens L2 that is a biconcave lens.
  • the first lens L1 and the second lens L2 are cemented.
  • the second lens group G2 includes, in order from the object side, a third lens that is a positive meniscus lens having a convex surface facing the image side, a fourth lens L4 that is a biconvex lens, and a fifth lens L5 having a concave surface facing the object side. It consists of.
  • the third lens L3 is a single lens that is not cemented.
  • the fourth lens L4 and the fifth lens L5 are cemented.
  • the first lens L1 to the fifth lens L5 are all spherical lenses.
  • Table 1 shows the basic lens data and specifications of the endoscope objective lens of Example 1.
  • the column of i shows the radius of curvature of the i-th surface
  • the column of Di shows the surface spacing on the optical axis Z between the i-th surface and the i + 1-th surface
  • the column of Ndj shows the optical element closest to the object side.
  • the sign of the radius of curvature is positive when the surface shape is convex on the object side and negative when the surface shape is convex on the image side.
  • the value in the bottom column of the surface interval is the surface interval on the optical axis Z between the most image side surface and the image surface shown in the table.
  • the basic lens data includes the aperture stop St and the optical member PP, and (St) is written together with the surface number in the surface number column of the surface corresponding to the aperture stop St.
  • the values in the table of specifications are related to the d-line.
  • the table of specifications includes focal length f, back focus Bf, F value Fno. , The total angle of view 2 ⁇ (unit is degree).
  • Mm is used as the unit of length of the numerical values in Table 1, but this is an example, and the optical system can be used even with proportional enlargement or reduction, so use another appropriate unit. You can also.
  • Table 1 shows values rounded by a predetermined digit.
  • the basic lens data values in Table 1 are those when the object distance (the distance from the object-side surface of the first lens L1 to the object) is 8.76 mm.
  • FIGS. 7A to 7D show respective aberration diagrams of the spherical aberration, astigmatism, distortion (distortion), and chromatic aberration of magnification (chromatic aberration of magnification) of the endoscope objective lens of Example 1. Show.
  • the aberration diagrams for spherical aberration, astigmatism, and distortion show aberrations with the d-line as the reference wavelength, but the spherical aberration diagram shows the C-line (wavelength 656.27 nm) and g-line (wavelength 435.84 nm).
  • the aberration for h-line (wavelength 404.66 nm) is also shown.
  • aberrations in the sagittal direction and the tangential direction are indicated by a solid line and a broken line, respectively.
  • the lateral chromatic aberration diagram shows aberrations for the C-line, g-line, and h-line.
  • Fno Of spherical aberration diagram.
  • Means F value, and ⁇ in other aberration diagrams means half angle of view.
  • the aberration diagrams shown in FIGS. 7A to 7D are obtained when the object distance is 8.76 mm.
  • Example 2 The lens configuration diagram of the endoscope objective lens of Example 2 is shown in FIG.
  • the objective lens for an endoscope according to the second embodiment has substantially the same configuration as that according to the first embodiment.
  • Table 2 shows basic lens data and specifications of the endoscope objective lens of Example 2.
  • 8A to 8D show aberration diagrams of the endoscope objective lens according to Example 2.
  • FIG. The basic lens data values in Table 2 and the aberration diagrams in FIGS. 8A to 8D are obtained when the object distance is 8.78 mm.
  • Example 3 The lens configuration diagram of the endoscope objective lens of Example 3 is shown in FIG.
  • the objective lens for an endoscope according to the third embodiment has substantially the same configuration as that according to the first embodiment.
  • Table 3 shows basic lens data and specifications of the endoscope objective lens of Example 3.
  • FIGS. 9A to 9D show aberration diagrams of the endoscope objective lens of Example 3.
  • FIG. The values of basic lens data in Table 3 and the aberration diagrams in FIGS. 9A to 9D are obtained when the object distance is 8.65 mm.
  • Example 4 The lens configuration diagram of the endoscope objective lens of Example 4 is shown in FIG.
  • the endoscope objective lens of Example 4 has substantially the same configuration as that of Example 1, except that the first lens L1 is a plano-concave lens with the plane facing the object side.
  • Table 4 shows basic lens data and specifications of the endoscope objective lens of Example 4.
  • 10A to 10D show aberration diagrams of the endoscope objective lens according to Example 4.
  • the basic lens data values in Table 4 and the aberration diagrams in FIGS. 10A to 10D are obtained when the object distance is 8.67 mm.
  • Example 5 The lens configuration diagram of the endoscope objective lens of Example 5 is as shown in FIG.
  • the endoscope objective lens of Example 5 has substantially the same configuration as that of Example 1, but is a negative meniscus lens in which both the first lens L1 and the second lens L2 are concave on the image side. There are some differences.
  • Table 5 shows basic lens data and specifications of the endoscope objective lens of Example 5.
  • FIGS. 11A to 11D show aberration diagrams of the endoscope objective lens according to Example 5.
  • FIG. The basic lens data values in Table 5 and the aberration diagrams in FIGS. 11A to 11D are obtained when the object distance is 8.83 mm.
  • Example 6 The lens configuration diagram of the endoscope objective lens of Example 6 is as shown in FIG.
  • the endoscope objective lens of Example 6 has a configuration substantially similar to that of Example 4.
  • Table 6 shows basic lens data and specifications of the endoscope objective lens of Example 6.
  • 12A to 12D show aberration diagrams of the endoscope objective lens according to Example 6.
  • FIG. The basic lens data values in Table 6 and the aberration diagrams in FIGS. 12A to 12D are obtained when the object distance is 8.62 mm.
  • Table 7 shows the corresponding values of the above-described conditional expressions (1) to (7) of Examples 1 to 6 and the value of the focal length fG1 of the first lens group G1, which is a value related to the conditional expression (4). Show.
  • the data in Table 7 relates to the d line.
  • FIG. 13 shows a schematic overall configuration diagram of the endoscope.
  • the endoscope 100 shown in FIG. 13 mainly includes an operation unit 102, an insertion unit 104, and a connector unit (not shown) for pulling out the universal cord 106.
  • An insertion portion 104 to be inserted into the patient's body is connected to the distal end side of the operation portion 102. From the proximal end side of the operation portion 102, a universal cord for connecting to a connector portion for connecting to a light source device or the like. 106 is pulled out.
  • Most of the insertion portion 104 is a flexible portion 107 that bends in an arbitrary direction along the insertion path.
  • a bending portion 108 is connected to a distal end of the flexible portion 107, and a distal end portion 110 is connected to a distal end of the bending portion 108.
  • the bending portion 108 is provided to direct the distal end portion 110 in a desired direction, and the bending operation can be performed by rotating the bending scanning knob 109 provided in the operation portion 102.
  • FIG. 14 shows a plan view of the distal end of the distal end portion 110 on a plane perpendicular to the long axis direction of the insertion portion 104.
  • FIG. 15 is a cross-sectional view of the main part of the tip portion 110 taken along the line AA in FIG.
  • the distal end surface of the distal end portion 110 is provided with an observation window 3 that is an outer surface of the endoscope objective lens 2, and two illumination beams disposed on both sides of the observation window 3 for irradiating illumination light.
  • An illumination window 4, a treatment instrument insertion port 5, and an air / water supply nozzle 6 are provided.
  • an endoscope objective lens 2 in which the optical axis is arranged in parallel to the long axis direction of the insertion portion 104 inside the distal end portion 110, and the endoscope objective lens 2 are provided.
  • An optical path conversion prism 7 for bending the optical path on the image side by approximately 90 degrees and a solid-state imaging device 8 joined to the optical path conversion prism 7 so that the light receiving surface thereof is parallel to the long axis direction of the insertion portion 104 are disposed. ing.
  • the endoscope objective lens 2 is conceptually illustrated.
  • the solid-state imaging device 8 is arranged so that its imaging surface coincides with the image plane of the endoscope objective lens 2, picks up an optical image formed by the endoscope objective lens 2, and outputs an electrical signal. Output.
  • the solid-state imaging device 8 has a cover glass for protecting the light receiving surface, but in FIG. 14 and FIG. 15, the solid-state imaging device 8 including the cover glass is illustrated.
  • the optical axis of the observation optical system using the endoscope objective lens 2 is indicated by a one-dot chain line.
  • a direct-viewing observation optical system is configured in the lower half of the distal end portion 110, and the treatment instrument is disposed in the upper half of the distal end portion 110.
  • the insertion channel 9 is configured, and a large number of elements can be arranged in the insertion portion having a small diameter.
  • the present invention has been described with reference to the embodiments and examples. However, the present invention is not limited to the above-described embodiments and examples, and various modifications can be made.
  • the values of the radius of curvature, the surface spacing, the refractive index, the Abbe number, etc. of each lens component are not limited to the values shown in the above numerical examples, but can take other values.
  • all of the endoscope objective lenses of the above-described embodiments are constituted by refractive lenses that do not use aspheric surfaces, but the endoscope objective lens of the present invention is not limited to this.
  • the endoscope objective lens according to the present invention corrects chromatic aberration and various aberrations by using not only a spherical refractive lens but also an aspherical surface, a GRIN lens (refractive index distribution lens), or any combination thereof.
  • a configuration in which the above is performed is also possible.

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Abstract

【課題】内視鏡用対物レンズにおいて、小型化、細径化、色収差の十分な補正を可能とし良好な画像を取得する。 【解決手段】内視鏡用対物レンズは、物体側から順に、負の第１レンズ群（Ｇ１）、絞り、正の第２レンズ群（Ｇ２）からなる。第１レンズ群（Ｇ１）は第１レンズ（Ｌ１）と像側に凹面を向けた第２レンズ（Ｌ２）を物体側から順に接合してなる。第２レンズ群（Ｇ２）は、物体側から順に、正の単レンズの第３レンズ（Ｌ３）と、いずれか一方が正レンズで他方が負レンズの第４レンズ（Ｌ４）と第５レンズ（Ｌ５）が接合されて正の屈折力を持つ接合レンズとからなる。第１レンズ（Ｌ１）、第２レンズ（Ｌ２）のアッベ数と、第２レンズ（Ｌ２）の物体側、像側の面の曲率半径に関する所定の条件式を満足する。

Description

内視鏡用対物レンズおよび内視鏡
　本発明は、内視鏡用対物レンズおよび内視鏡に関するものである。
　従来、医療分野等において胃や食道を観察するために内視鏡が用いられているが、口から挿入する経口内視鏡は、挿入の際に患者の舌の付け根や喉の内に触れることにより吐き気や不快感による苦痛を患者に与えてしまうことがある。昨今では、そういった苦痛を軽減するために、鼻から挿入できるまでに小型化された経鼻内視鏡など、小型化・細経化の施された内視鏡が用いられるようになってきている。内視鏡の小型化、細径化を考慮するにあたっては、挿入部の先端部を小さくすることが必要である。この先端部には、観察するための対物レンズ、照明部、処置具挿入口および対物レンズ表面を洗浄するための送気・送水ノズルなどが配置されている。
　その中で対物レンズについては、小型化のためにレンズ枚数を減らし、全長を短くし、レンズ径も細径化する等の改良が行われている。例えば、先端部の小型化のために、絞りより物体側のレンズ構成を負レンズ１枚のみとしたものが提案されている。また、下記特許文献１、２では、絞りより物体側のレンズ構成を接合レンズのみとしたものが提案されている。
特開平８－１２２６３４号公報 特許第４３７３８１９号公報
　しかしながら、上記のような絞りより物体側に負レンズ１枚のみを配置した構成では、非点収差、像面湾曲のほかに、軸上色収差や倍率色収差などの補正が不十分になりがちである。内視鏡の観察では病変部の細かい血管模様や色加減を見ることが行われる。色収差の補正不足などによる色滲みが生じると迅速かつ適正な処置を行う上で問題となるので、小型化とともに色収差の補正を十分に行うことにも配慮しなければならない。そのためには例えば、絞りの物体側と像側の両方に接合レンズを配置することが考えられる。
　上記特許文献１、２には、絞りより物体側のレンズ構成を接合レンズのみとし、絞りの物体側と像側に接合レンズを配置した構成が記載されている。これらの構成では接合レンズの材料として、特に、接合レンズを構成する負レンズの材料として比較的アッベ数の高いものを選択しているが、最もアッベ数が高いとされる低分散材料の領域まで踏み込んでおらず、最適な色収差補正にまで到達していないと考えられる。また、上記特許文献１、２に記載されている絞りより物体側に接合レンズのみを配置した構成では、この接合レンズと絞りとの間隔が大きくなっており、そのために最も物体側のレンズでの光線高が高くなり、このレンズの外径が大きくなり、細径化の障害になるという不具合があった。
　本発明は、上記事情に鑑みてなされたもので、小型化、細径化が可能で、色収差が十分に補正されて良好な画像を取得可能な内視鏡用対物レンズ、および該内視鏡用対物レンズを備えた内視鏡を提供することを目的とするものである。
　本発明の第１の内視鏡用対物レンズは、物体側から順に、負の屈折力を有する第１レンズ群と、絞りと、正の屈折力を有する第２レンズ群とから実質的に構成され、第１レンズ群が、第１レンズおよび像側に凹面を向けた第２レンズが物体側から順に接合された接合レンズからなり、第２レンズ群が、物体側から順に、正の単レンズである第３レンズと、いずれか一方が正レンズで他方が負レンズである第４レンズおよび第５レンズが接合されて全体として正の屈折力を有する接合レンズとからなり、下記条件式（１）、（２）を満足することを特徴とするものである。
　　　２５＜νｄ２－νｄ１＜６０　…　（１）
　　　－１．６＜（Ｒ３＋Ｒ２）／（Ｒ３－Ｒ２）＜－０．５　…　（２）
ただし、
νｄ１：第１レンズのｄ線に関するアッベ数
νｄ２：第２レンズのｄ線に関するアッベ数
Ｒ２：第２レンズの物体側の面の曲率半径
Ｒ３：第２レンズの像側の面の曲率半径
　本発明の第１の内視鏡用対物レンズにおいては、下記条件式（１’）、（２’）の少なくとも一方を満足することがより好ましい。
　　　２７＜νｄ２－νｄ１＜５８　…　（１’）
　　　－１．５＜（Ｒ３＋Ｒ２）／（Ｒ３－Ｒ２）＜－０．６　…　（２’）
　本発明の第２の内視鏡用対物レンズは、物体側から順に、負の屈折力を有する第１レンズ群と、絞りと、正の屈折力を有する第２レンズ群とから実質的に構成され、第１レンズ群が、第１レンズおよび像側に凹面を向けた第２レンズが物体側から順に接合された接合レンズからなり、第２レンズ群が、物体側から順に、正の単レンズである第３レンズと、いずれか一方が正レンズで他方が負レンズである第４レンズおよび第５レンズが接合されて全体として正の屈折力を有する接合レンズとからなり、下記条件式（３）、（４）を満足することを特徴とするものである。
　　　１＜｜Ｒ２／Ｒ３｜＜３０　…　（３）
　　　０．４０＜｜ＤＳ×ｆＧ１／（ｆ×（ＤＳ－ｆＧ１））｜＜０．６０　…　（４）
ただし、
Ｒ２：第２レンズの物体側の面の曲率半径
Ｒ３：第２レンズの像側の面の曲率半径
ＤＳ：第１レンズの物体側の面から絞りまでの光軸上の距離
ｆＧ１：第１レンズ群の焦点距離
ｆ：全系の焦点距離
　本発明の第２の内視鏡用対物レンズにおいては、下記条件式（３’）、（４’）の少なくとも一方を満足することがより好ましい。
　　　３＜｜Ｒ２／Ｒ３｜＜２５　…　（３’）
　　　０．４５＜｜ＤＳ×ｆＧ１／（ｆ×（ＤＳ－ｆＧ１））｜＜０．５５　…　（４’）
　本発明の第１、第２の内視鏡用対物レンズにおいては、下記条件式（５）を満足することが好ましく、下記条件式（５’）を満足することがより好ましい。
　　　｜Ｄ１／Ｒ２｜＜０．１０　…　（５）
　　　０．０１＜｜Ｄ１／Ｒ２｜＜０．０８　…　（５’）
ただし、
Ｄ１：第１レンズの中心厚
　本発明の第１、第２の内視鏡用対物レンズにおいては、下記条件式（６）を満足することが好ましく、下記条件式（６’）を満足することがより好ましい。
　　　０．８０＜Ｂｆ／ｆ＜１．３８　…　（６）
　　　１．００＜Ｂｆ／ｆ＜１．３７　…　（６’）
ただし、
Ｂｆ：全系のバックフォーカス
ｆ：全系の焦点距離
　本発明の第１、第２の内視鏡用対物レンズにおいては、下記条件式（７）を満足することが好ましく、下記条件式（７’）を満足することがより好ましい。
　　　２０＜νｄｐ－νｄｎ＜４０　…　（７）
　　　２２＜νｄｐ－νｄｎ＜３８　…　（７’）
ただし、
νｄｐ：第２レンズ群の接合レンズを構成する正レンズのｄ線に関するアッベ数
νｄｎ：第２レンズ群の接合レンズを構成する負レンズのｄ線に関するアッベ数
　本発明の第１、第２の内視鏡用対物レンズにおいては、下記条件式（８）、（９）を満足することが好ましく、下記条件式（８’）、（９’）の少なくとも一方を満足することがより好ましい。
　　　１．８５＜Ｎｄ１＜１．９２　…　（８）
　　　３５＜νｄ１＜４５　…　（９）
　　　１．８６＜Ｎｄ１＜１．９０　…　（８’）
　　　３８＜νｄ１＜４３　…　（９’）
　なお、上記「～実質的に構成され」の「実質的に」とは、構成要素として挙げたもの以外に、実質的にパワーを有さないレンズ、絞りやカバーガラス等レンズ以外の光学要素、レンズフランジ、レンズバレル、撮像素子等を含んでもよいことを意図するものである。また、上記「第１レンズ群が、～からなり」、「第２レンズ群が、～からなり」も同様に実質的なことを意味するものである。
　なお、上記のレンズの面形状や屈折力の符号は、非球面が含まれているものについては近軸領域で考えるものとする。
　なお、曲率半径の符号は、物体側に凸面を向けた形状の場合を正とし、像側に凸面を向けた形状の場合を負とすることにする。
　なお、「単レンズ」とは、接合されていない１枚のレンズからなるものを意味する。
　本発明の内視鏡は、上記記載の本発明の内視鏡用対物レンズを備えたことを特徴とするものである。
　本発明の内視鏡用対物レンズは、５枚構成のレトロフォーカスタイプとし、絞りの物体側と像側の両方に接合レンズを配設して各レンズの構成を好適に設定し、所定の条件式を満足するようにしているため、小型化、細径化が可能であり、軸上色収差、倍率色収差が十分に補正された良好な画像を取得することができる。
　本発明の内視鏡は、本発明の内視鏡用対物レンズを備えたものであるため、挿入部の小型化、細径化を図ることができ、色再現性が良い良好な画像を取得することができる。
本発明の実施例１の内視鏡用対物レンズの構成を示す断面図 本発明の実施例２の内視鏡用対物レンズの構成を示す断面図 本発明の実施例３の内視鏡用対物レンズの構成を示す断面図 本発明の実施例４の内視鏡用対物レンズの構成を示す断面図 本発明の実施例５の内視鏡用対物レンズの構成を示す断面図 本発明の実施例６の内視鏡用対物レンズの構成を示す断面図 図７（Ａ）～図７（Ｄ）は本発明の実施例１の内視鏡用対物レンズの各収差図 図８（Ａ）～図８（Ｄ）は本発明の実施例２の内視鏡用対物レンズの各収差図 図９（Ａ）～図９（Ｄ）は本発明の実施例３の内視鏡用対物レンズの各収差図 図１０（Ａ）～図１０（Ｄ）は本発明の実施例４の内視鏡用対物レンズの各収差図 図１１（Ａ）～図１１（Ｄ）は本発明の実施例５の内視鏡用対物レンズの各収差図 図１２（Ａ）～図１２（Ｄ）は本発明の実施例６の内視鏡用対物レンズの各収差図 本発明の実施形態にかかる内視鏡の概略構成を示す図 本発明の実施形態にかかる内視鏡の挿入部の先端面の平面図 本発明の実施形態にかかる内視鏡の先端部の要部断面図
　以下、本発明の実施形態について図面を参照して詳細に説明する。図１に、本発明の一実施形態にかかる内視鏡用対物レンズの光軸Ｚを含む断面における構成を示す。図１に示す構成例は、後述の実施例１のレンズ構成に対応している。また、図２～図６に、本発明の実施形態にかかる内視鏡用対物レンズの別の構成を示す。図２～図６に示す構成例は、後述の実施例２～６のレンズ構成に対応している。図１においては左側が物体側、右側が像側であり、符号Ｒｉは、最も物体側の構成要素の面を１番目として、像側に向かうに従い順次増加するようにして符号を付したｉ番目の面の曲率半径を示す。図１～図６に示す例の基本構成や図示方法は同じため、以下では主に図１に示す構成例を代表的に参照しながら説明する。
　本実施形態の内視鏡用対物レンズは、光軸Ｚに沿って物体側から順に、負の屈折力を有する第１レンズ群Ｇ１と、開口絞りＳｔと、正の屈折力を有する第２レンズ群Ｇ２とから実質的に構成される。第１レンズ群Ｇ１は、第１レンズＬ１および像側に凹面を向けた第２レンズＬ２が物体側からこの順に接合された接合レンズからなる。第２レンズ群Ｇ２は、物体側から順に、正の単レンズである第３レンズＬ３と、いずれか一方が正レンズで他方が負レンズである第４レンズＬ４および第５レンズＬ５が接合されて全体として正の屈折力を有する接合レンズとからなる。以上の構成が本実施形態の内視鏡用対物レンズの基本構成となる。
　なお、図１の第２レンズ群Ｇ２と像面Ｓｉｍの間の平行平面板状の光学部材ＰＰは、光路を折り曲げるための光路変換プリズム、フィルタ、カバーガラス等を想定したものである。光路変換プリズムを用いた場合は屈曲光路となるが、理解を容易にするために図１では光路を展開した図を示している。
　本実施形態の内視鏡用対物レンズでは、物体側から順に、負レンズ群、正レンズ群の屈折力配置とすることでレトロフォーカスタイプのレンズ系となり、内視鏡に要求される広角の視野角に好適に対応可能な光学系となる。また、５枚構成とし、開口絞りＳｔの物体側と像側の両方に接合レンズを配置することで、レンズ枚数を極力減らして小型化を図りながら、色収差の良好な補正も可能となる。
　第１レンズ群Ｇ１を２枚のレンズを接合した接合レンズのみからなるようにすることで、レンズ枚数を抑えながら軸上色収差の補正を良好に行うことができる。
　第１レンズ群Ｇ１の接合レンズについては、正の屈折力を有する第１レンズＬ１と負の屈折力を有する第２レンズＬ２を接合したものでもよく、あるいは、負の屈折力を有する第１レンズＬ１と負の屈折力を有する第２レンズＬ２を接合したものでもよい。第１レンズＬ１が正レンズの場合には、内視鏡に好適な広角の光学系となるように第１レンズ群Ｇ１の負の屈折力を確保するために、第２レンズＬ２は両凹レンズとすることが好ましい。第１レンズＬ１が負レンズの場合には、第２レンズＬ２は負メニスカスレンズとしてもよく、このようにした場合は広角化と良好な収差補正を図る上で有利となる。
　また、全系の最も物体側に位置することになる第１レンズＬ１の物体側の面は、内視鏡用対物レンズが内視鏡に搭載されて使用されたときに、この面に液体等の付着物の残留を防止、軽減するために平面または凸面とすることが好ましい。
　第２レンズＬ２の像側の面は凹面となるように構成される。細径化のために第１レンズＬ１での光線高を抑えるには第１レンズ群Ｇ１と開口絞りＳｔとの間隔を狭くすることが好ましいが、この間隔を狭くすると、内視鏡用対物レンズのような広角の光学系では、第２レンズＬ２の像側の面を射出して開口絞りＳｔに向かう軸外光線と光軸Ｚとのなす角が大きくなる。そこで、第２レンズＬ２の像側のレンズ面を凹面とすることで、凸面や平面とした場合よりもこの面での光線の屈折角を小さくすることができ、この面で発生する収差を小さくすることができる。
　上記事情から具体的には例えば、第１レンズ群Ｇ１としては、平凸レンズの第１レンズＬ１と両凹レンズの第２レンズＬ２の接合レンズ、あるいは平凹レンズの第１レンズＬ１と物体側に凸面を向けた負メニスカスレンズの第２レンズＬ２の接合レンズ、または物体側に凸面を向けた負メニスカスレンズの第１レンズＬ１と物体側に凸面を向けた負メニスカスレンズの第２レンズＬ２の接合レンズ等の構成を採用することができる。
　第３レンズＬ３は、負の第１レンズ群Ｇ１、開口絞りＳｔに続いて配置されるレンズであり、このレンズに正の屈折力を持たせることで、光路変換プリズム等を配置可能な十分長いバックフォーカスを確保しながら、像面Ｓｉｍへ光線を導くことができる。第３レンズＬ３は、例えば、物体側に凹面を向けた正メニスカスレンズとすることができ、このようにした場合は、第３レンズＬ３の物体側の面を凸面や平面とした場合よりも第３レンズＬ３の物体側の面で発生する収差量を小さくすることができる。
　第２レンズ群Ｇ２は正レンズと負レンズを接合した接合レンズを有することで、色収差の良好な補正を行うことができる。
　なお、図１には、第２レンズ群Ｇ２の接合レンズとして、正の屈折力を有する第４レンズＬ４と負の屈折力を有する第５レンズＬ５とを物体側からこの順に接合した例を示しているが、代わりに、負の屈折力を有する第４レンズＬ４と正の屈折力を有する第５レンズＬ５とを物体側からこの順に接合した構成としてもよい。
　ただし、第２レンズ群Ｇ２の接合レンズを、負レンズと正レンズを物体側からこの順に接合した構成とすると、像側に進行する光束を考えたとき、この接合レンズにおいて負レンズで発散作用を受けた光束が正レンズに入射するため、正負の順を逆にした構成に比べてこの正レンズでの光線高が高くなって外径が大きくなり、細径化に不利である。
　また、第２レンズ群Ｇ２の接合レンズを、負レンズと正レンズを物体側からこの順に接合した構成では、正負の順を逆にした構成に比べて、この接合レンズの正レンズがより像側に位置するため、この正レンズでの光線高が高くなって外径が大きくなり、細径化に不利である。さらに、通常、正レンズは外径が大きくなるに従い縁肉（コバ厚）が小さくなるので、縁肉を確保するために中心厚を大きくする必要が生じる虞があり、光軸方向の小型化を図る上でも懸念材料となる。
　上記事情から、第２レンズ群Ｇ２の接合レンズは、図１に示すように物体側から順に、正レンズ、負レンズとした方が小型化、細径化を図る上で有利である。より詳しくは、第２レンズ群Ｇ２の接合レンズとしては、例えば、両凸レンズの第４レンズＬ４と像側に凸面を向けた負メニスカスレンズの第５レンズを接合したものとすることができる。
　本実施形態の内視鏡用対物レンズは、さらに下記条件式（１）～（９）のいずれか１つまたは任意の組合せを満足することが好ましい。
　　　２５＜νｄ２－νｄ１＜６０　…　（１）
　　　－１．６＜（Ｒ３＋Ｒ２）／（Ｒ３－Ｒ２）＜－０．５　…　（２）
　　　１＜｜Ｒ２／Ｒ３｜＜３０　…　（３）
　　　０．４０＜｜ＤＳ×ｆＧ１／（ｆ×（ＤＳ－ｆＧ１））｜＜０．６０　…　（４）
　　　｜Ｄ１／Ｒ２｜＜０．１０　…　（５）
　　　０．８０＜Ｂｆ／ｆ＜１．３８　…　（６）
　　　２０＜νｄｐ－νｄｎ＜４０　…　（７）
　　　１．８５＜Ｎｄ１＜１．９２　…　（８）
　　　３５＜νｄ１＜４５　…　（９）
ただし、
νｄ１：第１レンズのｄ線に関するアッベ数
νｄ２：第２レンズのｄ線に関するアッベ数
Ｒ２：第２レンズの物体側の面の曲率半径
Ｒ３：第２レンズの像側の面の曲率半径
ＤＳ：第１レンズの物体側の面から開口絞りまでの光軸上の距離
ｆＧ１：第１レンズ群の焦点距離
ｆ：全系の焦点距離
Ｄ１：第１レンズの中心厚
Ｂｆ：全系のバックフォーカス
νｄｐ：第２レンズ群の接合レンズを構成する正レンズのｄ線に関するアッベ数
νｄｎ：第２レンズ群の接合レンズを構成する負レンズのｄ線に関するアッベ数
Ｎｄ１：第１レンズのｄ線に関する屈折率
νｄ１：第１レンズのｄ線に関するアッベ数
　上記条件式の作用効果について以下に説明する。条件式（１）は、開口絞りＳｔの物体側直前に配置される接合レンズを構成する２つのレンズのアッベ数の差に関する式である。開口絞りＳｔから近く光線高が低い部分の構成は軸上色収差に与える影響が大きいため、開口絞りＳｔに近い接合レンズでその構成材料のアッベ数の調整を行うことが好ましい。条件式（１）の上限以上になると、軸上色収差が補正不足となる。条件式（１）の下限以下になると、軸上色収差が補正過剰となる。条件式（１）を満足することで、軸上色収差の良好な補正が可能となる。この効果をさらに高めるためには下記条件式（１’）を満足することがより好ましく、下記条件式（１’’）を満足することがさらにより好ましい。
　　　２７＜νｄ２－νｄ１＜５８　…　（１’）
　　　２９＜νｄ２－νｄ１＜５５　…　（１’’）
　条件式（１）を満足することで、第２レンズのＬ２の材料を低分散材料の領域まで踏み込んで使用することができ、最適な色収差補正を行うことが可能になる。また、条件式（１）を満足するように第１レンズ群Ｇ１の接合レンズを構成する２つのレンズのアッベ数の差を大きくすることで、この接合レンズの接合面の曲率半径の絶対値を大きくすることができる。第１レンズ群Ｇ１が正レンズを有する場合は、この接合面の曲率半径の絶対値が大きい方が、第１レンズ群Ｇ１の正レンズの縁肉（コバ厚）確保のために中心厚を厚くする必要性が低減するため、条件式（１）を満足することで第１レンズ群Ｇ１の光軸方向の薄型化に貢献することができる。
　条件式（２）は、第２レンズＬ２の形状に関する式であり、また、第１レンズ群Ｇ１の接合面と第１レンズ群Ｇ１の最も像側の面の形状に関する式でもある。条件式（２）の上限以上になると、軸上色収差が補正過剰となり、倍率色収差が補正不足となる。条件式（２）の下限以下になると、軸上色収差が補正不足となり、倍率色収差が補正過剰となる。条件式（２）を満足することで、色収差の良好な補正が可能となる。これらの効果をさらに高めるためには下記条件式（２’）を満足することがより好ましく、下記条件式（２’’）を満足することがさらにより好ましい。
　　　－１．５＜（Ｒ３＋Ｒ２）／（Ｒ３－Ｒ２）＜－０．６　…　（２’）
　　　－１．４＜（Ｒ３＋Ｒ２）／（Ｒ３－Ｒ２）＜－０．７　…　（２’’）
　また、条件式（２）を満足することで、第２レンズＬ２を両凹レンズまたは像側に凹面を向けた負メニスカスレンズとしつつ、第１レンズ群Ｇ１の接合面の曲率半径の絶対値よりも第１レンズ群Ｇ１の最も像側の面の曲率半径の絶対値を小さくすることができ、これにより、第１レンズ群Ｇ１と開口絞りＳｔとの間隔を狭くすることが容易になる。この間隔を狭くすることで第１レンズ群Ｇ１における光線高を低くすることができ、細径化に有利となる。
　条件式（３）も、第２レンズＬ２の形状に関する式であり、また、第１レンズ群Ｇ１の接合面と第１レンズ群Ｇ１の最も像側の面の形状に関する式でもある。条件式（３）の上限以上になると、軸上色収差が補正過剰となり、倍率色収差が補正不足となり、像面湾曲が発生して像面湾曲がオーバー傾向になる。条件式（３）の下限以下になると、軸上色収差が補正不足となり、倍率色収差が補正過剰となり、像面湾曲が発生して像面湾曲がアンダー傾向になる。条件式（３）を満足することで、色収差および像面湾曲の良好な補正が可能となる。これらの効果をさらに高めるためには下記条件式（３’）を満足することがより好ましく、下記条件式（３’’）を満足することがさらにより好ましい。
　　　３＜｜Ｒ２／Ｒ３｜＜２５　…　（３’）
　　　６＜｜Ｒ２／Ｒ３｜＜２０　…　（３’’）
　また、条件式（３）を満足することで、第１レンズ群Ｇ１の接合面の曲率半径の絶対値よりも第１レンズ群Ｇ１の最も像側の面の曲率半径の絶対値を小さくすることができ、条件式（２）の説明で述べたように、細径化に有利となる。
　条件式（４）は、入射瞳位置に関するものである。条件式（４）の上限以上になると、第１レンズＬ１の物体側の面から入射瞳位置までの距離が長くなり、第１レンズＬ１の外径が大きくなる。条件式（４）の下限以下になると、画角が小さくなり、内視鏡用対物レンズに要求される広角な構成を実現できなくなる。条件式（４）を満足することで、内視鏡用対物レンズに要求される細径化および広角の構成を実現することができる。これらの効果をさらに高めるためには下記条件式（４’）を満足することがより好ましく、下記条件式（４’’）を満足することがさらにより好ましい。
　　　０．４５＜｜ＤＳ×ｆＧ１／（ｆ×（ＤＳ－ｆＧ１））｜＜０．５５　…　（４’）
　　　０．４８＜｜ＤＳ×ｆＧ１／（ｆ×（ＤＳ－ｆＧ１））｜＜０．５３　…　（４’’）
　条件式（５）は、第１レンズＬ１の光軸上の厚みと第１レンズＬ１の像側の面の曲率半径に関するものである。条件式（５）の上限以上になると、レンズ系の全長が長くなり、第１レンズＬ１の外径が大きくなり、小型化および細径化に反する。条件式（５）を満足することで、小型化および細径化に寄与することができる。
　条件式（５）の対応値はさらに下記条件式（５’）を満足することがより好ましく、下記条件式（５’’）を満足することがさらにより好ましい。
　　　０．０１＜｜Ｄ１／Ｒ２｜＜０．０８　…　（５’）
　　　０．０２≦｜Ｄ１／Ｒ２｜＜０．０７　…　（５’’）
　条件式（５’）の上限を満足することで、条件式（５）の上限を満足した場合に比べて小型化および細径化により寄与することができる。条件式（５’）の下限以下になると、軸上色収差を十分に補正することが困難になる。条件式（５’）を満足することで、小型化、細径化、軸上色収差の補正に有利となる。下記条件式（５’’）を満足することで、これらの効果をさらに高めることができる。
　条件式（６）は、バックフォーカス比に関するものである。条件式（６）の上限以上になると、レンズ系の全長が長くなる。条件式（６）の下限以下になると、光路変換プリズム等を配置することが困難になる。条件式（６）を満足することで、小型化を図りつつ光路変換プリズム等を配置可能な十分なバックフォーカスを確保することができる。これらの効果をさらに高めるためには下記条件式（６’）を満足することがより好ましく、下記条件式（６’’）を満足することがさらにより好ましい。
　　　１．００＜Ｂｆ／ｆ＜１．３７　…　（６’）
　　　１．２０＜Ｂｆ／ｆ＜１．３５　…　（６’’）
　条件式（７）は、第２レンズ群Ｇ２の接合レンズを構成する正レンズと負レンズのアッベ数の差に関する式である。開口絞りＳｔから遠く光線高が高い部分の構成は倍率色収差に与える影響が大きいため、開口絞りＳｔから遠い接合レンズでその構成材料のアッベ数の調整を行うことが好ましい。条件式（７）の上限以上になると、倍率色収差が補正過剰となる。条件式（７）の下限以下になると、倍率色収差が補正不足となる。条件式（７）を満足することで、倍率色収差の良好な補正が可能となる。この効果をさらに高めるためには下記条件式（７’）を満足することがより好ましく、下記条件式（７’’）を満足することがさらにより好ましい。
　　　２２＜νｄｐ－νｄｎ＜３８　…　（７’）
　　　２３＜νｄｐ－νｄｎ＜３６　…　（７’’）
　条件式（８）は、第１レンズＬ１の屈折率に関する式である。第１レンズＬ１は内視鏡用対物レンズの中で最も物体側に配置されるため、その材料には生体適合性が求められることがある。また、現在使用可能な光学材料は概略的には屈折率が高くなるとアッベ数が小さくなる傾向にある。条件式（８）の上限以上になると、生体適合性を有し光学材料として使用可能な材料を用いて諸収差を補正しようとすると材料選択性が悪くなり、諸収差を十分に補正することができなくなる。条件式（８）の下限以下になると、内視鏡用対物レンズに要求される広角な構成を実現することが困難になる。条件式（８）を満足することで、生体適合性の良い材料を用いて良好に収差補正しつつ、広角の構成を実現することができる。この効果をさらに高めるためには下記条件式（８’）を満足することがより好ましく、下記条件式（８’’）を満足することがさらにより好ましい。
　　　１．８６＜Ｎｄ１＜１．９０　…　（８’）
　　　１．８８＜Ｎｄ１＜１．８９　…　（８’’）
　条件式（９）は、第１レンズＬ１のアッベ数に関する式である。条件式（９）の上限以上になると、軸上色収差が補正過剰となる。条件式（９）の下限以下になると、色分散が抑えられず、無視できない量の色収差が発生する。条件式（９）を満足することで、色収差を良好に補正することができる。この効果をさらに高めるためには下記条件式（９’）を満足することがより好ましく、下記条件式（９’’）を満足することがさらにより好ましい。
　　　３８＜νｄ１＜４３　…　（９’）
　　　４０＜νｄ１＜４２　…　（９’’）
　また、条件式（８）、（９）を同時に満足することで、生体適合性の良い材料を用いて広角の構成としながら、諸収差、特に色収差を良好に補正することができる。
　上述した好ましい構成や条件式は内視鏡用対物レンズに要求される事項に応じて適宜選択するようにしてもよい。例えば、以下に述べる２つの態様を好ましい例として挙げることができる。
　第１の態様は、上述した基本構成を有し、条件式（１）、（２）を満足するものである。第２の態様は、上述した基本構成を有し、条件式（３）、（４）を満足するものである。なお、第１の態様において、さらに条件式（１）、（２）以外の上述した他の条件式を満足するように構成してもよく、また、第２の態様において、さらに条件式（３）、（４）以外の上述した他の条件式を満足するように構成してもよい。
　なお、内視鏡用対物レンズが保護部材なしで内視鏡に搭載される場合、最も物体側のレンズは、体液、洗浄液、直射日光、油脂等にさらされることになる。したがって、このレンズの材料には、耐水性、耐候性、耐酸性、耐薬品性等が高いものを用いることが好ましく、例えば、日本光学硝子工業会が定める粉末耐水性、粉末耐酸性規格の減量率ランク、表面法耐候性ランクが１のものを用いることが好ましい。
　次に、本発明の内視鏡用対物レンズの数値実施例について説明する。
［実施例１］
　実施例１の内視鏡用対物レンズのレンズ構成図は図１に示したものであり、その図示方法については上述したとおりであるので、ここでは重複説明を省略する。
　実施例１の内視鏡用対物レンズの概略構成は以下のようになっている。実施例１の内視鏡用対物レンズは、物体側から順に、負の屈折力を有する第１レンズ群Ｇ１と、開口絞りＳｔと、正の屈折力を有する第２レンズ群Ｇ２とが配列されてなる。第１レンズ群Ｇ１は、物体側から順に、物体側に平面を向けた平凸レンズである第１レンズＬ１と、両凹レンズである第２レンズＬ２とからなる。第１レンズＬ１と第２レンズＬ２は接合されている。第２レンズ群Ｇ２は、物体側から順に、像側に凸面を向けた正メニスカスレンズである第３レンズと、両凸レンズである第４レンズＬ４と、物体側に凹面を向けた第５レンズＬ５とからなる。第３レンズＬ３は接合されていない単レンズである。第４レンズＬ４と第５レンズＬ５は接合されている。第１レンズＬ１～第５レンズＬ５全て球面レンズである。
　表１に実施例１の内視鏡用対物レンズの基本レンズデータ、諸元を示す。基本レンズデータの表のＳｉの欄は最も物体側の構成要素の面を１番目として像側に向かうに従い順次増加するｉ番目（ｉ＝１、２、３、…）の面番号を示し、Ｒｉの欄はｉ番目の面の曲率半径を示し、Ｄｉの欄はｉ番目の面とｉ＋１番目の面との光軸Ｚ上の面間隔を示し、Ｎｄｊの欄は最も物体側の光学要素を１番目として像側に向かうに従い順次増加するｊ番目（ｊ＝１、２、３、…）の光学要素のｄ線（波長５８７．５６ｎｍ）に関する屈折率を示し、νｄｊの欄はｊ番目の光学要素のｄ線に関するアッベ数を示す。
　曲率半径の符号は、面形状が物体側に凸の場合を正、像側に凸の場合を負としている。面間隔の最下欄の値は、表に示す最も像側の面と像面との間の光軸Ｚ上の面間隔である。なお、基本レンズデータには、開口絞りＳｔおよび光学部材ＰＰも含めて示しており、開口絞りＳｔに対応する面の面番号の欄には面番号とともに（Ｓｔ）を記入している。
　諸元の表の値は、ｄ線に関するものである。諸元の表には焦点距離ｆ、バックフォーカスＢｆ、Ｆ値Ｆｎｏ．、全画角２ω（単位は度）を示す。
　表１の数値の長さの単位としては「ｍｍ」を用いているが、これは一例であり、光学系は比例拡大または比例縮小しても使用可能なため、他の適当な単位を用いることもできる。なお、表１には、所定の桁でまるめた値を示している。表１の基本レンズデータの値は、物体距離（第１レンズＬ１の物体側の面から物体までの距離）が８．７６ｍｍのときのものである。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000001
　図７（Ａ）～図７（Ｄ）にそれぞれ、実施例１の内視鏡用対物レンズの球面収差、非点収差、歪曲収差（ディストーション）、倍率色収差（倍率の色収差）の各収差図を示す。球面収差、非点収差、歪曲収差の各収差図には、ｄ線を基準波長とした収差を示すが、球面収差図にはＣ線（波長６５６．２７ｎｍ）、ｇ線（波長４３５．８４ｎｍ）、ｈ線（波長４０４．６６ｎｍ）についての収差も示している。非点収差図ではサジタル方向、タンジェンシャル方向に関する収差をそれぞれ実線、破線で示している。倍率色収差図ではＣ線、ｇ線、ｈ線についての収差を示している。球面収差図のＦｎｏ．はＦ値を意味し、その他の収差図のωは半画角を意味する。図７（Ａ）～図７（Ｄ）に示す収差図は、物体距離が８．７６ｍｍのときのものである。
　上記の実施例１のものに関する図示方法、各種データの記号、意味、記載方法は、特に断りがない限り以下の実施例のものについても同様であるため、以下では重複説明を省略する。
［実施例２］
　実施例２の内視鏡用対物レンズのレンズ構成図は図２に示したものである。実施例２の内視鏡用対物レンズは、実施例１のものと略同様の構成とされている。表２に実施例２の内視鏡用対物レンズの基本レンズデータ、諸元を示す。図８（Ａ）～図８（Ｄ）に実施例２の内視鏡用対物レンズの各収差図を示す。表２の基本レンズデータの値、図８（Ａ）～図８（Ｄ）の各収差図は、物体距離が８．７８ｍｍのときのものである。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000002
［実施例３］
　実施例３の内視鏡用対物レンズのレンズ構成図は図３に示したものである。実施例３の内視鏡用対物レンズは、実施例１のものと略同様の構成とされている。表３に実施例３の内視鏡用対物レンズの基本レンズデータ、諸元を示す。図９（Ａ）～図９（Ｄ）に実施例３の内視鏡用対物レンズの各収差図を示す。表３の基本レンズデータの値、図９（Ａ）～図９（Ｄ）の各収差図は、物体距離が８．６５ｍｍのときのものである。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000003
［実施例４］
　実施例４の内視鏡用対物レンズのレンズ構成図は図４に示したものである。実施例４の内視鏡用対物レンズは、実施例１のものと略同様の構成とされているが、第１レンズＬ１が物体側に平面を向けた平凹レンズである点が異なる。表４に実施例４の内視鏡用対物レンズの基本レンズデータ、諸元を示す。図１０（Ａ）～図１０（Ｄ）に実施例４の内視鏡用対物レンズの各収差図を示す。表４の基本レンズデータの値、図１０（Ａ）～図１０（Ｄ）の各収差図は、物体距離が８．６７ｍｍのときのものである。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000004
［実施例５］
　実施例５の内視鏡用対物レンズのレンズ構成図は図５に示したものである。実施例５の内視鏡用対物レンズは、実施例１のものと略同様の構成とされているが、第１レンズＬ１と第２レンズＬ２がともに像側に凹面を向けた負メニスカスレンズである点が異なる。表５に実施例５の内視鏡用対物レンズの基本レンズデータ、諸元を示す。図１１（Ａ）～図１１（Ｄ）に実施例５の内視鏡用対物レンズの各収差図を示す。表５の基本レンズデータの値、図１１（Ａ）～図１１（Ｄ）の各収差図は、物体距離が８．８３ｍｍのときのものである。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000005
［実施例６］
　実施例６の内視鏡用対物レンズのレンズ構成図は図６に示したものである。実施例６の内視鏡用対物レンズは、実施例４のものと略同様の構成とされている。表６に実施例６の内視鏡用対物レンズの基本レンズデータ、諸元を示す。図１２（Ａ）～図１２（Ｄ）に実施例６の内視鏡用対物レンズの各収差図を示す。表６の基本レンズデータの値、図１２（Ａ）～図１２（Ｄ）の各収差図は、物体距離が８．６２ｍｍのときのものである。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000006
　表７に、上記実施例１～６の上述した条件式（１）～（７）の対応値と、条件式（４）に関連する値である第１レンズ群Ｇ１の焦点距離ｆＧ１の値を示す。表７のデータはｄ線に関するものである。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000007
　次に、本発明の内視鏡用対物レンズが適用される内視鏡の実施形態について図１３～図１５を参照しながら説明する。図１３にはその内視鏡の概略的な全体構成図を示す。図１３に示す内視鏡１００は、主として、操作部１０２と、挿入部１０４と、ユニバーサルコード１０６を引き出すコネクタ部（図示せず）を備える。操作部１０２の先端側には、患者の体内に挿入される挿入部１０４が連結され、操作部１０２の基端側からは、光源装置等と接続するためのコネクタ部に接続するためのユニバーサルコード１０６が引き出されている。
　挿入部１０４の大半は挿入経路に沿って任意の方向に曲がる軟性部１０７であり、この軟性部１０７の先端には、湾曲部１０８が連結され、この湾曲部１０８の先端には、先端部１１０が順次連結されている。湾曲部１０８は、先端部１１０を所望の方向に向けるために設けられるものであり、操作部１０２に設けられた湾曲走査ノブ１０９を回動させることにより湾曲操作が可能となっている。
　図１４に、挿入部１０４の長軸方向に垂直な面での先端部１１０の先端の平面図を示す。図１５に、図１４のＡ－Ａ線断面での先端部１１０の要部断面図を示す。図１４に示すように、先端部１１０の先端面には、内視鏡用対物レンズ２の外面である観察窓３と、観察窓３の両側に配置されて照明光を照射するための２つの照明窓４と、処置具挿入口５と、送気・送水ノズル６とが設けられている。
　また、図１５に示すように、先端部１１０の内部には挿入部１０４の長軸方向と平行にその光軸が配置された内視鏡用対物レンズ２と、内視鏡用対物レンズ２の像側の光路を略９０度折り曲げるための光路変換プリズム７と、その受光面が挿入部１０４の長軸方向と平行になるように光路変換プリズム７に接合された固体撮像素子８とが配置されている。
　なお、図１５では内視鏡用対物レンズ２は概念的に図示されている。固体撮像素子８は、その撮像面が内視鏡用対物レンズ２の像面に一致するように配置されており、内視鏡用対物レンズ２により形成された光学像を撮像して電気信号を出力するものである。固体撮像素子８は受光面保護用のカバーガラスを有するが、図１４および図１５ではカバーガラスも含めて固体撮像素子８として図示している。図１５では内視鏡用対物レンズ２による観察光学系の光軸を一点鎖線で示している。図１５に示すような光路を折り曲げた構成を採用することにより、図１４に示すように、先端部１１０の下半分に直視型の観察光学系を構成し、先端部１１０の上半分に処置具挿通チャンネル９を構成し、細径の挿入部内に多数の要素を配設することができる。
　以上、実施形態および実施例を挙げて本発明を説明したが、本発明は上記実施形態および実施例に限定されず、種々の変形が可能である。例えば、各レンズ成分の曲率半径、面間隔、屈折率、アッベ数等の値は、上記各数値実施例で示した値に限定されず、他の値をとり得るものである。
　例えば、上述の実施例の内視鏡用対物レンズは全て非球面を用いない屈折レンズにより構成されているが、本発明の内視鏡用対物レンズはこれに限定されない。本発明の内視鏡用対物レンズは、球面の屈折レンズだけでなく、非球面、ＧＲＩＮレンズ（屈折率分布レンズ）のいずれか、あるいはこれらの任意の組合せを用いて、色収差や諸収差の補正を行った構成も可能である。

Claims (25)

  1. 　物体側から順に、負の屈折力を有する第１レンズ群と、絞りと、正の屈折力を有する第２レンズ群とから実質的に構成され、
    　前記第１レンズ群が、第１レンズおよび像側に凹面を向けた第２レンズが物体側から順に接合された接合レンズからなり、
    　前記第２レンズ群が、物体側から順に、正の単レンズである第３レンズと、いずれか一方が正レンズで他方が負レンズである第４レンズおよび第５レンズが接合されて全体として正の屈折力を有する接合レンズとからなり、
    　下記条件式（１）、（２）を満足することを特徴とする内視鏡用対物レンズ。
    　　　２５＜νｄ２－νｄ１＜６０　…　（１）
    　　　－１．６＜（Ｒ３＋Ｒ２）／（Ｒ３－Ｒ２）＜－０．５　…　（２）
    ただし、
    νｄ１：前記第１レンズのｄ線に関するアッベ数
    νｄ２：前記第２レンズのｄ線に関するアッベ数
    Ｒ２：前記第２レンズの物体側の面の曲率半径
    Ｒ３：前記第２レンズの像側の面の曲率半径
  2. 　下記条件式（１’）を満足することを特徴とする請求項１記載の内視鏡用対物レンズ。
    　　　２７＜νｄ２－νｄ１＜５８　…　（１’）
  3. 　下記条件式（２’）を満足することを特徴とする請求項１または２記載の内視鏡用対物レンズ。
    　　　－１．５＜（Ｒ３＋Ｒ２）／（Ｒ３－Ｒ２）＜－０．６　…　（２’）
  4. 　下記条件式（１’’）を満足することを特徴とする請求項１から３のいずれか１項記載の内視鏡用対物レンズ。
    　　　２９＜νｄ２－νｄ１＜５５　…　（１’’）
  5. 　下記条件式（２’’）を満足することを特徴とする請求項１から４のいずれか１項記載の内視鏡用対物レンズ。
    　　　－１．４＜（Ｒ３＋Ｒ２）／（Ｒ３－Ｒ２）＜－０．７　…　（２’’）
  6. 　物体側から順に、負の屈折力を有する第１レンズ群と、絞りと、正の屈折力を有する第２レンズ群とから実質的に構成され、
    　前記第１レンズ群が、第１レンズおよび像側に凹面を向けた第２レンズが物体側から順に接合された接合レンズからなり、
    　前記第２レンズ群が、物体側から順に、正の単レンズである第３レンズと、いずれか一方が正レンズで他方が負レンズである第４レンズおよび第５レンズが接合されて全体として正の屈折力を有する接合レンズとからなり、
    　下記条件式（３）、（４）を満足することを特徴とする内視鏡用対物レンズ。
    　　　１＜｜Ｒ２／Ｒ３｜＜３０　…　（３）
    　　　０．４０＜｜ＤＳ×ｆＧ１／（ｆ×（ＤＳ－ｆＧ１））｜＜０．６０　…　（４）
    ただし、
    Ｒ２：前記第２レンズの物体側の面の曲率半径
    Ｒ３：前記第２レンズの像側の面の曲率半径
    ＤＳ：前記第１レンズの物体側の面から前記絞りまでの光軸上の距離
    ｆＧ１：前記第１レンズ群の焦点距離
    ｆ：全系の焦点距離
  7. 　下記条件式（３’）を満足することを特徴とする請求項６記載の内視鏡用対物レンズ。
    　　　３＜｜Ｒ２／Ｒ３｜＜２５　…　（３’）
  8. 　下記条件式（４’）を満足することを特徴とする請求項６または７記載の内視鏡用対物レンズ。
    　　　０．４５＜｜ＤＳ×ｆＧ１／（ｆ×（ＤＳ－ｆＧ１））｜＜０．５５　…　（４’）
  9. 　下記条件式（３’’）を満足することを特徴とする請求項６から８のいずれか１項記載の内視鏡用対物レンズ。
    　　　６＜｜Ｒ２／Ｒ３｜＜２０　…　（３’’）
  10. 　下記条件式（４’’）を満足することを特徴とする請求項６から９のいずれか１項記載の内視鏡用対物レンズ。
    　　　０．４８＜｜ＤＳ×ｆＧ１／（ｆ×（ＤＳ－ｆＧ１））｜＜０．５３　…　（４’’）
  11. 　下記条件式（５）を満足することを特徴とする請求項１から１０のいずれか１項記載の内視鏡用対物レンズ。
    　　　｜Ｄ１／Ｒ２｜＜０．１０　…　（５）
    ただし、
    Ｄ１：前記第１レンズの中心厚
  12. 　下記条件式（５’）を満足することを特徴とする請求項１１記載の内視鏡用対物レンズ。
    　　　０．０１＜｜Ｄ１／Ｒ２｜＜０．０８　…　（５’）
  13. 　下記条件式（５’’）を満足することを特徴とする請求項１１記載の内視鏡用対物レンズ。
    　　　０．０２≦｜Ｄ１／Ｒ２｜＜０．０７　…　（５’’）
  14. 　下記条件式（６）を満足することを特徴とする請求項１から１３のいずれか１項記載の内視鏡用対物レンズ。
    　　　０．８０＜Ｂｆ／ｆ＜１．３８　…　（６）
    ただし、
    Ｂｆ：全系のバックフォーカス
    ｆ：全系の焦点距離
  15. 　下記条件式（６’）を満足することを特徴とする請求項１４記載の内視鏡用対物レンズ。
    　　　１．００＜Ｂｆ／ｆ＜１．３７　…　（６’）
  16. 　下記条件式（６’’）を満足することを特徴とする請求項１４記載の内視鏡用対物レンズ。
    　　　１．２０＜Ｂｆ／ｆ＜１．３５　…　（６’’）
  17. 　下記条件式（７）を満足することを特徴とする請求項１から１６のいずれか１項記載の内視鏡用対物レンズ。
    　　　２０＜νｄｐ－νｄｎ＜４０　…　（７）
    ただし、
    νｄｐ：前記第２レンズ群の前記接合レンズを構成する正レンズのｄ線に関するアッベ数
    νｄｎ：前記第２レンズ群の前記接合レンズを構成する負レンズのｄ線に関するアッベ数
  18. 　下記条件式（７’）を満足することを特徴とする請求項１７記載の内視鏡用対物レンズ。
    　　　２２＜νｄｐ－νｄｎ＜３８　…　（７’）
  19. 　下記条件式（７’’）を満足することを特徴とする請求項１７記載の内視鏡用対物レンズ。
    　　　２３＜νｄｐ－νｄｎ＜３６　…　（７’’）
  20. 　下記条件式（８）、（９）を満足することを特徴とする請求項１から１９のいずれか１項記載の内視鏡用対物レンズ。
    　　　１．８５＜Ｎｄ１＜１．９２　…　（８）
    　　　３５＜νｄ１＜４５　…　（９）
    ただし、
    Ｎｄ１：前記第１レンズのｄ線に関する屈折率
    νｄ１：前記第１レンズのｄ線に関するアッベ数
  21. 　下記条件式（８’）を満足することを特徴とする請求項２０記載の内視鏡用対物レンズ。
    　　　１．８６＜Ｎｄ１＜１．９０　…　（８’）
  22. 　下記条件式（９’）を満足することを特徴とする請求項２０または２１記載の内視鏡用対物レンズ。
    　　　３８＜νｄ１＜４３　…　（９’）
  23. 　下記条件式（８’’）を満足することを特徴とする請求項２０から２２のいずれか１項記載の内視鏡用対物レンズ。
    　　　１．８８＜Ｎｄ１＜１．８９　…　（８’’）
  24. 　下記条件式（９’’）を満足することを特徴とする請求項２０から２３のいずれか１項記載の内視鏡用対物レンズ。
    　　　４０＜νｄ１＜４２　…　（９’’）
  25. 　請求項１または６記載の内視鏡用対物レンズを備えたことを特徴とする内視鏡。
     
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