JP6279195B1 - 内視鏡光学系 - Google Patents

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Abstract

通常観察と拡大観察との切り替えが可能で、色収差が良好に補正された内視鏡光学系を提供すること。内視鏡光学系は、物体側から順に、負の屈折力を有する第１レンズ群Ｇ１と、正の屈折力を有する第２レンズ群Ｇ２と、正の屈折力を有する第３レンズ群Ｇ３と、から構成され、第１レンズ群Ｇ１と第３レンズ群Ｇ３を固定し、第２レンズ群Ｇ２を移動させることによって、通常観察と拡大観察との切り替えが可能であり、第３レンズ群Ｇ３は、接合レンズを有し、接合レンズは、物体側レンズと像側レンズとを有し、以下の条件式（１）、（２）を満足する。０．４７１＜ｎｄ02−ｎｄ01＜０．４７５ （１）５２．６＜νｄ01−νｄ02＜５３ （２）

Description

本発明は、内視鏡光学系に関する。
内視鏡用の対物光学系として、特許文献１に記載された対物光学系がある。この対物光学系は、物体側から順に、負の屈折力を有する第１レンズ群と、正の屈折力を有する第２レンズ群と、正の屈折力を有する第３レンズ群と、から構成されている。
この対物光学系では、第２レンズ群が光軸に沿って移動し、通常観察と拡大観察との切り替えが行われる。
国際公開第２０１１／０７０９３０号
特許文献１の対物光学系では、第３レンズ群が、正レンズと接合レンズとで構成されている。接合レンズは、２つのレンズで構成されている。この接合レンズでは、２つのレンズの屈折率差やアッベ数差が大きいとはいえない。そのため、色収差の補正が十分とはいえない。
本発明は、このような問題点に鑑みてなされたものであり、通常観察と拡大観察との切り替えが可能で、色収差が良好に補正された内視鏡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光学系は、
物体側から順に、
負の屈折力を有する第１レンズ群と、
正の屈折力を有する第２レンズ群と、
正の屈折力を有する第３レンズ群と、から構成され、
第１レンズ群と第３レンズ群を固定し、第２レンズ群を移動させることによって、通常観察と拡大観察との切り替えが可能であり、
第３レンズ群は、接合レンズを有し、
接合レンズは、物体側レンズと像側レンズとを有し、
以下の条件式（１）、（２）を満足することを特徴とする。
０．４７１＜ｎｄ02−ｎｄ01＜０．４７５ （１）
５２．６＜νｄ01−νｄ02＜５３ （２）
ここで、
ｎｄ01は、物体側レンズのｄ線における屈折率、
ｎｄ02は、像側レンズのｄ線における屈折率、
νｄ01は、物体側レンズのｄ線におけるアッベ数、
νｄ02は、像側レンズのｄ線におけるアッベ数、
である。
本発明は、通常観察と拡大観察との切り替えが可能で、色収差が良好に補正された内視鏡光学系を提供できる。
本実施形態の内視鏡光学系の具体的な構成を示す断面図である。 実施例１の内視鏡光学系の断面図である。 実施例１の内視鏡光学系の収差図である。 実施例２の内視鏡光学系の断面図である。 実施例２の内視鏡光学系の収差図である。
以下、本実施形態に係る内視鏡光学系について、図面を用いて、このような構成をとった理由と作用を説明する。なお、以下の実施形態によりこの発明が限定されるものではない。
本実施形態に係る内視鏡光学系は、内視鏡観察において、一つの光学系で通常観察と拡大観察とを行うことができる。そのために、内視鏡光学系を複数のレンズ群で構成し、その複数のレンズ群の少なくとも１つのレンズ群が光軸上を移動する。これにより、遠距離物点に合焦した場合に通常観察を行うことができ、近距離物点に合焦した場合に拡大観察を行うことができる。
本実施形態の内視鏡光学系について説明する。図１は、本実施形態の内視鏡光学系を示す図である。図１（ａ）は、第１実施形態に係る内視鏡光学系を示す図である。図１（ｂ）は、第２実施形態に係る内視鏡光学系を示す図である。第２実施形態に係る内視鏡光学系は参考例である。
第１実施形態に係る内視鏡光学系は、物体側から順に、負の屈折力を有する第１レンズ群と、正の屈折力を有する第２レンズ群と、正の屈折力を有する第３レンズ群と、から構成され、第１レンズ群と第３レンズ群を固定し、第２レンズ群を移動させることによって、通常観察と拡大観察との切り替えが可能であり、第３レンズ群は、接合レンズを有し、接合レンズは、物体側レンズと像側レンズとを有し、以下の条件式（１）、（２）を満足することを特徴とする。
０．４７１＜ｎｄ02−ｎｄ01＜０．４７５ （１）
５２．６＜νｄ01−νｄ02＜５３ （２）
ここで、
ｎｄ01は、物体側レンズのｄ線における屈折率、
ｎｄ02は、像側レンズのｄ線における屈折率、
νｄ01は、物体側レンズのｄ線におけるアッベ数、
νｄ02は、像側レンズのｄ線におけるアッベ数、
である。
図１（ａ）に示すように、第１実施形態の内視鏡光学系は、物体側から順に、負の屈折力を有する第１レンズ群Ｇ１と、正の屈折力を有する第２レンズ群Ｇ２と、正の屈折力を有する第３レンズ群Ｇ３と、で構成されている。
内視鏡光学系では、適切なバックフォーカスを備えつつ、光学系にフォーカス機能を持たせることが求められている。この要求を満たすために、第１実施形態の内視鏡光学系では、光学系を３つのレンズ群で構成し、更に、３つのレンズ群の各々における屈折力を、物体側から順に、負の屈折力、正の屈折力、正の屈折力にしている。これにより、長いバックフォーカスを確保することができる。
製造時、様々な誤差が生じる。上述の構成を採用することで、所定の量の誤差に対する収差の変化量を小さくすることができる。そのため、製造時の調整作業を簡素化しつつ、高い結像性能を有する内視鏡光学系を実現することができる。
第１レンズ群Ｇ１は、負レンズＬ１と、負レンズＬ２と、正レンズＬ３と、を有する。負レンズＬ２と正レンズＬ３とで、接合レンズＣＬ１を構成している。
第２レンズ群Ｇ２は、正レンズＬ４を有する。
第３レンズ群Ｇ３は、正レンズＬ５と、負レンズＬ６と、正レンズＬ７と、正レンズＬ８と、負レンズＬ９と、を有する。正レンズＬ５と負レンズＬ６とで、接合レンズＣＬ２を構成している。正レンズＬ８と負レンズＬ９とで、接合レンズＣＬ３を構成している。
第２レンズ群Ｇ２を移動させることによって、通常観察と拡大観察との切り替えを可能にしている。第２レンズ群Ｇ２の移動時、第１レンズ群Ｇ１と第３レンズ群Ｇ３は、共に固定されている。通常観察から拡大観察への切り替え時、第２レンズ群Ｇ２は像側に移動する。
通常観察と拡大観察とでは、観察距離が異なる。そのため、通常観察と拡大観察との切り替え時に、フォーカシングも行われる。第１実施形態の内視鏡光学系では、第２レンズ群Ｇ２を移動させることによって、フォーカシングが行われる。
第１実施形態の内視鏡光学系では、正の屈折力を、第２レンズ群Ｇ２と第３レンズ群Ｇ３とに分散させることができる。よって、フォーカシング時の収差変動を少なくすることができる。
第３レンズ群Ｇ３は、接合レンズを有する。接合レンズは、物体側レンズと像側レンズとを有する。物体側レンズと像側レンズとで、色収差を補正することができる。
図１（ａ）に示す構成では、接合レンズＣＬ３の正レンズＬ８が物体側レンズ、負レンズＬ９が像側レンズである。接合レンズＣＬ３は正レンズと負レンズで構成されているので、色収差を良好に補正することができる。
負レンズＬ１と負レンズＬ２との間に、平行平板Ｆ１が配置されている。平行平板Ｆ１は、内視鏡光学系中の任意の位置に配置することができる。
第２レンズ群Ｇ２と第３レンズ群Ｇ３との間に、明るさ絞りＳが配置されている。より具体的には、明るさ絞りＳは、正レンズＬ５の物体側面の近傍に位置している。
第１実施形態に係る内視鏡光学系は、上述の構成を備え、条件式（１）、（２）を満足する。
上述のように、第３レンズ群は、接合レンズを有する。条件式（１）、（２）は、接合レンズの光学特性に関する条件式である。
条件式（１）は、物体側レンズと像側レンズの屈折率差を表したものである。条件式（１）を満足することで、物体側レンズと像側レンズとの屈折率差を、適切にすることができる。その結果、軸上色収差と倍率色収差を、良好に補正することができる。
条件式（１）の上限値を上回ると、硝材の入手性が悪くなってしまう。よって、条件式（１）の上限値を上回ることは好ましくない。
条件式（１）の下限値を下回ると、物体側レンズと像側レンズとの屈折率差が小さくなりすぎる。この場合、軸上色収差と倍率色収差を良好に補正するためには、接合レンズのレンズ面における曲率を極度に大きくしなければならない。しかしながら、レンズ面における曲率が大きくなると、他の収差の発生量が増大する。よって、条件式（１）の下限値を下回ることは好ましくない。
条件式（２）は、物体側レンズと像側レンズのアッベ数差を表したものである。条件式（２）を満足することで、物体側レンズと像側レンズとのアッベ数差を、適切にすることができる。その結果、軸上色収差と倍率色収差を、良好に補正することができる。
条件式（２）の上限値を上回ると、硝材の入手性および加工性が悪くなってしまう。よって、条件式（２）の上限値を上回ることは好ましくない。
条件式（２）の下限値を下回ると、物体側レンズと像側レンズとのアッベ数差が小さくなりすぎる。そのため、軸上色収差と倍率色収差を、共に良好に補正できない。よって、条件式（２）の下限値を下回ることは好ましくない。
第２実施形態に係る内視鏡光学系は、物体側から順に、正の屈折力を有する第１レンズ群と、負の屈折力を有する第２レンズ群と、正の屈折力を有する第３レンズ群と、から構成され、第１レンズ群と第３レンズ群を固定し、第２レンズ群を移動させることによって、通常観察と拡大観察との切り替えが可能であり、第３レンズ群は、接合レンズを有し、接合レンズは、物体側レンズと像側レンズとを有し、以下の条件式（１）、（２）を満足することを特徴とする。
０．４７１＜ｎｄ02−ｎｄ01＜０．４７５ （１）
５２．６＜νｄ01−νｄ02＜５３ （２）
ここで、
ｎｄ01は、物体側レンズのｄ線における屈折率、
ｎｄ02は、像側レンズのｄ線における屈折率、
νｄ01は、物体側レンズのｄ線におけるアッベ数、
νｄ02は、像側レンズのｄ線におけるアッベ数、
である。
図１（ｂ）に示すように、第２実施形態の内視鏡光学系は、物体側から順に、正の屈折力を有する第１レンズ群Ｇ１と、負の屈折力を有する第２レンズ群Ｇ２と、正の屈折力を有する第３レンズ群Ｇ３と、で構成されている。
内視鏡光学系では、光学系を小型化しつつ、光学系にフォーカス機能を持たせることが求められている。この要求を満たすために、第２実施形態の内視鏡光学系では、光学系を３つのレンズ群で構成し、更に、３つのレンズ群の屈折力を、物体側から順に、正の屈折力、負の屈折力、正の屈折力にしている。これにより、各群のレンズ枚数を削減することが可能になる。その結果、光学系の小型化やコストの削減ができる。
第１レンズ群Ｇ１は、負レンズＬ１と、正レンズＬ２と、正レンズＬ３と、負レンズＬ４と、を有する。正レンズＬ３と負レンズＬ４とで、接合レンズＣＬ１を構成している。
第２レンズ群Ｇ２は、負レンズＬ５と、正レンズＬ６と、を有する。負レンズＬ５と正レンズＬ６とで、接合レンズＣＬ２を構成している。
第３レンズ群Ｇ３は、正レンズＬ７と、正レンズＬ８と、負レンズＬ９と、を有する。正レンズＬ８と負レンズＬ９とで、接合レンズＣＬ３を構成している
第２レンズ群Ｇ２を移動させることによって、通常観察と拡大観察との切り替えを可能にしている。第２レンズ群Ｇ２の移動時、第１レンズ群Ｇ１と第３レンズ群Ｇ３は、共に固定されている。通常観察から拡大観察への切り替え時、第２レンズ群Ｇ２は像側に移動する。
第２実施形態の内視鏡光学系では、正の屈折力を、第１レンズ群Ｇ１と第３レンズ群Ｇ３とに分散させることができる。よって、フォーカシング時の収差変動を少なくすることができる。
第３レンズ群Ｇ３は、接合レンズを有する。接合レンズは、物体側レンズと像側レンズとを有する。物体側レンズと像側レンズとで、色収差を補正することができる。
図２（ａ）に示す構成では、接合レンズＣＬ３の正レンズＬ８が物体側レンズ、負レンズＬ９が像側レンズである。接合レンズＣＬ３は正レンズと負レンズで構成されているので、色収差を良好に補正することができる。
負レンズＬ１と正レンズＬ２との間に、平行平板Ｆ１が配置されている。平行平板Ｆ１は、内視鏡光学系中の任意の位置に配置することができる。
第１レンズ群Ｇ１と第２レンズ群Ｇ２との間に、明るさ絞りＳが配置されている。より具体的には、明るさ絞りＳは、負レンズＬ４の像側面の近傍に位置している。
第２実施形態に係る内視鏡光学系は、上述の構成を備え、条件式（１）、（２）を満足する。
条件式（１）、（２）の技術的意義については、既に説明した。よって、ここでの説明は省略する。
第１実施形態に係る内視鏡光学系と第２実施形態に係る内視鏡光学系（以下、「本実施形態に係る内視鏡光学系」という）は、以下の条件式（３）を満足することが好ましい。
０．０５＜（ｎｄ01−ｎｄ02)／ｆｎｏ＜０．２ （３）
ここで、
ｎｄ01は、物体側レンズのｄ線における屈折率、
ｎｄ02は、像側レンズのｄ線における屈折率、
ｆｎｏは、内視鏡光学系の通常観察時のＦナンバー、
である。
条件式（３）は、接合レンズにおける屈折率差と内視鏡光学系のＦナンバーとの比を表したものである。条件式（３）を満足することで、内視鏡光学系のＦナンバーと接合レンズにおける屈折率差を、共に適切にすることができる。そのため、明るく、しかも色収差の少ない内視鏡光学系を実現することができる。
条件式（３）の下限値を下回ると、接合レンズにおける屈折率差が小さくなりすぎてしまう。そのため、色収差の補正が良好にできなくなる。よって、条件式（３）の下限値を下回ることは好ましくない。
条件式（３）の上限値を上回ると、Ｆナンバーが小さくなりすぎてしまう。そのため、軸上収差の補正や軸外収差の補正が難しくなる。よって、条件式（３）の上限値を上回ることは好ましくない。
条件式（３）に代えて、以下の条件式（３’）を満たすことが良い。
０．１＜（ｎｄ01−ｎｄ02)／ｆｎｏ＜０．１５ （３'）
条件式（３）に代えて、以下の条件式（３”）を満たすことが良い。
０．１３＜（ｎｄ01−ｎｄ02)／ｆｎｏ＜０．１４ （３”）
本実施形態に係る内視鏡光学系では、第１レンズ群は、最も物体側に負レンズを有し、以下の条件式（４）、（５）を満足することが好ましい。
０．７６＜ｎｄ01／ｎｄA＜０．８１ （４）
１．０２＜ｎｄ02／ｎｄA＜１．０７ （５）
ここで、
ｎｄ01は、物体側レンズのｄ線における屈折率、
ｎｄ02は、像側レンズのｄ線における屈折率、
ｎｄAは、負レンズのｄ線における屈折率、
である。
本実施形態に係る内視鏡光学系では、第１レンズ群は、最も物体側に配置された負レンズ（以下、「負レンズ」という）を有する。条件式（４）は、負レンズの屈折率と物体側レンズの屈折率との比を表したものである。条件式（５）は、負レンズの屈折率と像側レンズの屈折率との比を表したものである。
条件式（４）、（５）を満足することで、負レンズの屈折率、物体側レンズの屈折率及び像側レンズの屈折率を、各々適切にすることができる。その結果、負レンズと接合レンズの各々において、レンズ面の形状を加工性の良い形状にすることができる。
条件式（４）の下限値を下回るか、又は条件式（５）の下限値を下回ると、負レンズの屈折率が大きくなりすぎてしまう。そのため、硝材の入手性が著しく悪くなる。よって、条件式（４）や条件式（５）の下限値を下回ることは好ましくない。
条件式（４）の上限値を上回るか、又は条件式（５）の上限値を上回ると、負レンズの屈折率が小さくなりすぎてしまう。そのため、負レンズの曲率を極端に大きくしなくてはならない。そうすると、負レンズの加工性が悪くなる。よって、条件式（４）や条件式（５）の上限値を上回ることは、好ましくない。
条件式（４）に代えて、以下の条件式（４’）を満たすことが良い。
０．７７＜ｎｄ01／ｎｄA＜０．８０ （４’）
条件式（４）に代えて、以下の条件式（４”）を満たすことが良い。
０．７８＜ｎｄ01／ｎｄA＜０．７９ （４”）
条件式（５）に代えて、以下の条件式（５’）を満たすことが良い。
１．０３＜ｎｄ02／ｎｄA＜１．０６ （５’）
条件式（５）に代えて、以下の条件式（５”）を満たすことが良い。
１．０４＜ｎｄ02／ｎｄA＜１．０５ （５”）
本実施形態に係る内視鏡光学系では、第１レンズ群は、最も物体側に負レンズを有し、以下の条件式（６）、（７）を満足することが好ましい。
０≦｜ＲCEM／ＲAf｜＜０．０３ （６）
−５＜ＲCEM／ＲAr＜−０．５ （７）
ここで、
ＲAfは、負レンズの物体側面の曲率半径、
ＲArは、負レンズの像側面の曲率半径、
ＲCEMは、接合レンズの接合面の曲率半径、
である。
条件式（６）は、接合レンズの接合面の曲率半径と負レンズの物体側面の曲率半径との比を表したものである。条件式（７）は、接合レンズの接合面の曲率半径と負レンズの像側面の曲率半径との比を表したものである。
条件式（６）、（７）を満足することで、接合レンズの接合面の曲率半径、負レンズの物体側面の曲率半径及び負レンズの像側面の曲率半径を、各々、適切な曲率半径にすることができる。その結果、色収差を良好に補正することができる。
条件式（６）の上限値を上回ると、接合面における曲率半径が大きくなりすぎてしまう。そのため、色収差を良好に補正できない。よって、条件式（６）の上限値を上回ることは好ましくない。
条件式（７）の上限値を上回ると、負レンズの像側面の曲率半径が大きくなりすぎてしまう。そのため、必要な負のパワーを得ることができない。よって、条件式（７）の上限値を上回ることは好ましくない。
条件式（７）の下限値を下回ると、接合面における曲率半径が大きくなりすぎてしまう。そのため、色収差を良好に補正できない。よって、条件式（７）の下限値を下回ることは好ましくない。
条件式（６）に代えて、以下の条件式（６’）を満たすことが良い。
０≦｜ＲCEM／ＲAf｜＜０．０２ （６'）
条件式（６）に代えて、以下の条件式（６”）を満たすことが良い。
０≦｜ＲCEM／ＲAf｜＜０．０１ （６”）
条件式（７）に代えて、以下の条件式（７’）を満たすことが良い。
−２＜ＲCEM／ＲAr＜−１ （７'）
条件式（７）に代えて、以下の条件式（７”）を満たすことが良い。
−１．５＜ＲCEM／ＲAr＜−１．３ （７”）
本実施形態に係る内視鏡光学系では、第３レンズ群は、正レンズを有することが好ましい。
正レンズと接合レンズとで、収差を更に良好に補正することができる。正レンズは、接合レンズの物体側に配置されていても、像側に配置されていても良い。
本実施形態に係る内視鏡光学系では、第３レンズ群は、物体側から順に、正レンズと、所定の接合レンズと、を有し、所定の接合レンズは、正レンズと、負レンズと、を有し、以下の条件式（８）、（９）を満足することが好ましい。
１０＜Ｄ01／ＤB＜５０ （８）
５＜Ｄ02／ＤB＜２０ （９）
ここで、
Ｄ01は、所定の接合レンズの正レンズの光軸上の肉厚、
Ｄ02は、所定の接合レンズの負レンズの光軸上の肉厚、
ＤBは、正レンズと所定の接合レンズとの空気間隔、
である。
条件式（８）は、所定の接合レンズの正レンズの光軸上の肉厚と、正レンズと所定の接合レンズとの空気間隔との比を表したものである。条件式（９）は、所定の接合レンズの負レンズの光軸上の肉厚と、正レンズと所定の接合レンズとの空気間隔との比を表したものである。
条件式（８）、（９）を満足することで、所定の接合レンズの正レンズの肉厚、所定の接合レンズの負レンズの肉厚及び正レンズと所定の接合レンズとの空気間隔を、各々、適切な肉厚又は空気間隔にすることができる。そのため、内視鏡光学系が、光軸方向に肥大化することがなく、なお且つ、各レンズの加工性を良好にすることができる。
条件式（８）の下限値を下回るか、又は条件式（９）の下限値を下回ると、各レンズにおける肉厚が薄くなりすぎてしまう。この場合、各レンズでふち肉が十分に確保できなくなる。よって、条件式（８）の下限値を下回ること、又は条件式（９）の下限値を下回ることは好ましくない。
正レンズと所定の接合レンズとの間には、間隔調整のための円環部材が配置される。条件式（８）の上限値を上回るか、又は条件式（９）の上限値を上回ると、正レンズと所定の接合レンズとの空気間隔が小さくなりすぎてしまう。この場合、円環部材が配置できなくなる。よって、条件式（８）の上限値を上回ること、又は条件式（９）の上限値を上回ることは好ましくない。
条件式（８）に代えて、以下の条件式（８’）を満たすことが良い。
１５＜Ｄ01／ＤB＜４０ （８’）
条件式（８）に代えて、以下の条件式（８”）を満たすことが良い。
２０＜Ｄ01／ＤB＜３５ （８”）
条件式（９）に代えて、以下の条件式（９’）を満たすことが良い。
６＜Ｄ02／ＤB＜１５ （９’）
条件式（９）に代えて、以下の条件式（９”）を満たすことが良い。
７＜Ｄ02／ＤB＜１１ （９”）
本実施形態に係る内視鏡光学系は、以下の条件式（１０）を満足することが好ましい。
１．０１＜ωnormal／ωnear＜５．０ （１０）
ここで、
ωnormalは、通常観察時の半画角、
ωnearは、拡大観察時の半画角、
である。
通常観察では、拡大観察よりも広い範囲を観察することができる。そこで、例えば、通常観察を行って、病変部の有無の確認を行う。通常状態で病変部を発見した場合は、病変部を拡大観察する。このようにすることで、病変部を詳細に観察できる。また、詳細な観察ができるので、より確度の高い診断をすることができる。
条件式（１０）は、内視鏡光学系の画角の変化を表す条件式である。条件式（１０）を満足することで、通常観察と拡大観察の各々で、適切な広さの視野での観察が可能になる。特に、条件式（１０）を満足すると、拡大観察で倍率が大きくなる。この場合、例えば、病変部に近接することができるので、病変部の詳細な拡大観察が可能となる。
条件式（１０）の下限値を下回ると、画角の変化が小さくなりすぎる。この場合、通常観察時の視野の広さと近接観察時の視野の広さとの差が少なくなる。そのため、広い範囲の観察と狭い範囲の観察のどちらか一方しか行えない。すなわち、実用性の低い光学系になってしまう。
条件式（１０）の上限値を上回ると、画角の変化が大きくなりすぎる。この場合、レンズの径が大きくなるので、光学系が大型化してしまう。
本実施形態に係る内視鏡光学系は、内視鏡の挿入部に配置される。光学系が大型化すると、挿入部の径も太くなる。挿入部の径が太くなると、ＱＯＬ（生活の質）、例えば、検査時の患者への負担が増大してしまう。よって、光学系が大型化してしまうことは、好ましくない。
条件式（１０）に代えて、以下の条件式（１０’）を満たすことが良い。
１．０３＜ωnormal／ωnear＜３．０ （１０’）
条件式（１０）に代えて、以下の条件式（１０”）を満たすことが良い。
１．０４＜ωnormal／ωnear＜２．０ （１０”）
本実施形態に係る内視鏡光学系では、所定の接合レンズは、物体側レンズと像側レンズを有する接合レンズであり、正レンズは物体側レンズであり、負レンズは像側レンズであることが好ましい。
本実施形態に係る内視鏡光学系は、以下の条件式を満足することが好ましい。
１．９５＜ｎｄ01＜２．００
１．４５＜ｎｄ02＜１．５０
７０．２＜νｄ01＜７０．３
１７．４＜νｄ02＜１７．５
以下、各実施例について説明する。実施例２は参考例である。
（実施例１）
実施例１に係る内視鏡光学系について説明する。図２は、実施例１に係る内視鏡光学系のレンズ断面図であって、（ａ）は通常観察状態における断面図、（ｂ）は拡大観察状態における断面図である。
実施例１の内視鏡光学系は、物体側から順に、負の屈折力を有する第１レンズ群Ｇ１と、正の屈折力を有する第２レンズ群Ｇ２と、正の屈折力を有する第３レンズ群Ｇ３と、からなる。
第１レンズ群Ｇ１は、物体側が平面である平凹負レンズＬ１と、両凹負レンズＬ２と、平凸正レンズＬ３と、からなる。ここで、両凹負レンズＬ２と平凸正レンズＬ３とで、接合レンズを形成している。
第２レンズ群Ｇ２は、物体側に凸面を向けた正メニスカスレンズＬ４からなる。
第３レンズ群Ｇ３は、両凸正レンズＬ５と、像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、両凸正レンズＬ８と、像側に凸面を向けた負メニスカスレンズＬ９と、からなる。ここで、両凸正レンズＬ５と負メニスカスレンズＬ６とで、接合レンズを形成している。両凸正レンズＬ８と負メニスカスレンズＬ９とで、接合レンズを形成している。
明るさ絞りＳは、第２レンズ群Ｇ２と第３レンズ群Ｇ３との間に配置されている。より詳しくは、明るさ絞りＳは、両凸正レンズＬ５の物体側面の近傍に配置されている。
平凹負レンズＬ１の像側には、平行平面板Ｆ１が配置されている。平行平面板Ｆ１は、例えば、赤外吸収フィルタである。
通常観察と拡大観察との切り替え時、第２レンズ群Ｇ２が移動する。通常観察から拡大観察に切り替わるとき、第２レンズ群Ｇ２は像側に移動する。
図３（ａ）、（ｂ）、（ｃ）及び（ｄ）は、それぞれ、実施例１の通常観察状態における球面収差（ＳＡ）、非点収差（ＡＳ）、歪曲収差（ＤＴ）、倍率色収差（ＣＣ）の収差図である。図３（ｅ）、（ｆ）、（ｇ）及び（ｈ）は、それぞれ、実施例１の拡大観察状態における球面収差（ＳＡ）、非点収差（ＡＳ）、歪曲収差（ＤＴ）、倍率色収差（ＣＣ）の収差図である。
各収差図において、横軸は収差量を表している。球面収差、非点収差及び倍率収差については、収差量の単位はｍｍである。また、歪曲収差については、収差量の単位は％である。また、ωは半画角で単位は°、ＦＮＯはＦナンバーである。また、収差曲線の波長の単位はｎｍである。これらは、実施例２でも同じである。
（実施例２）
実施例２に係る内視鏡光学系について説明する。図４は、実施例２に係る内視鏡光学系のレンズ断面図であって、（ａ）は通常観察状態における断面図、（ｂ）は拡大観察状態における断面図である。
実施例２の内視鏡光学系は、物体側から順に、正の屈折力を有する第１レンズ群Ｇ１と、負の屈折力を有する第２レンズ群Ｇ２と、正の屈折力を有する第３レンズ群Ｇ３と、からなる。
第１レンズ群Ｇ１は、物体側が平面である平凹負レンズＬ１と、像側に凸面を向けた正メニスカスレンズＬ２と、平凸正レンズＬ３と、像側に凸面を向けた負メニスカスレンズＬ４と、からなる。ここで、平凸正レンズＬ３と負メニスカスレンズＬ４とで、接合レンズを形成している。
第２レンズ群Ｇ２は、平凹負レンズＬ５と、物体側に凸面を向けた正メニスカスレンズＬ６と、からなる。ここで、平凹負レンズＬ５と正メニスカスレンズＬ６とで、接合レンズを形成している。
第３レンズ群Ｇ３は、両凸正レンズＬ７と、両凸正レンズＬ８と、両凹負レンズＬ９と、からなる。ここで、両凸正レンズＬ８と両凹負レンズＬ９とで、接合レンズを形成している。
明るさ絞りＳは、第１レンズ群Ｇ１と第２レンズ群Ｇ２との間に配置されている。より詳しくは、明るさ絞りＳは、負メニスカスレンズＬ４の像側面の近傍に配置されている。
平凹負レンズＬ１の像側には、平行平面板Ｆ１が配置されている。平行平面板Ｆ１は、例えば、赤外吸収フィルタである。
通常観察と拡大観察との切り替え時、第２レンズ群Ｇ２が移動する。通常観察から拡大観察に切り替わるとき、第２レンズ群Ｇ２は像側に移動する。
図５（ａ）、（ｂ）、（ｃ）及び（ｄ）は、それぞれ、実施例２の通常観察状態における球面収差（ＳＡ）、非点収差（ＡＳ）、歪曲収差（ＤＴ）、倍率色収差（ＣＣ）の収差図である。図５（ｅ）、（ｆ）、（ｇ）及び（ｈ）は、それぞれ、実施例２の拡大観察状態における球面収差（ＳＡ）、非点収差（ＡＳ）、歪曲収差（ＤＴ）、倍率色収差（ＣＣ）の収差図である。
以下に、上記各実施例の数値データを示す。面データにおいて、ｒは各レンズ面の曲率半径、ｄは各レンズ面間の間隔、ｎｄは各レンズのｄ線の屈折率、νｄは各レンズのアッベ数、である。
各種データにおいて、ｆはｄ線における焦点距離、ＦｎｏはＦナンバー、ωは半画角である。
数値実施例１
単位 ｍｍ

面データ
面番号 r d nd νd
1 ∞ 0.53 1.88300 40.76
2 1.800 1.65
3 ∞ 0.61 1.52100 65.12
4 ∞ 1.15
5 -8.042 0.45 1.88300 40.76
6 2.669 2.27 1.84666 23.78
7 ∞ 0.05
8 ∞ 可変
9 2.185 0.80 1.48749 70.23
10 2.272 0.83
11 ∞ 可変
12(絞り) ∞ 0.08
13 4.335 1.18 1.67270 32.10
14 -1.766 0.45 2.00330 28.27
15 -8.149 0.05
16 -72.358 0.83 1.69895 30.13
17 -3.415 0.05
18 8.082 1.01 1.48749 70.23
19 -3.427 0.45 1.95906 17.47
20 -11.590 4.96
像面 ∞

各種データ
通常観察状態 拡大観察状態
ｆ 1.02 1.03
ＦＮＯ． 3.57 3.53
２ω 158.57 151.29
d8 0.45 1.24
d11 0.97 0.18

各群焦点距離
f1=-1.23 f2=28.99 f3=3.64
数値実施例２
単位 ｍｍ

面データ
面番号 r d nd νd
1 ∞ 0.30 1.88300 40.76
2 0.942 0.74
3 ∞ 0.35 1.52100 65.12
4 ∞ 0.17
5 -4.022 1.72 1.58144 40.75
6 -1.766 0.26
7 ∞ 0.70 1.53172 48.84
8 -1.151 0.26 1.92286 18.90
9 -1.825 0.04
10(絞り) ∞ 0.03
11 ∞ 可変
12 ∞ 0.22 1.77250 49.60
13 1.352 0.48 1.69895 30.13
14 4.178 0.09
15 ∞ 可変
16 4.753 1.04 1.81600 46.62
17 -4.040 0.04
18 3.956 1.44 1.48749 70.23
19 -2.089 0.30 1.95906 17.47
20 15.196 1.73
像面 ∞

各種データ
通常観察状態 拡大観察状態
ｆ 0.97 1.19
ＦＮＯ． 3.60 4.40
２ω 161.83 89.79
d11 0.27 1.87
d15 1.90 0.30

各群焦点距離
f1=1.79 f2=-4.46 f3=2.94
以下、実施例１、２に係る内視鏡光学系における条件式（１）〜（１０）の数値を示す。
条件式 実施例１ 実施例２
(1)nd02-nd01 0.472 0.472
(2)νd01-νd02 52.760 52.760
(3)(nd01-nd02)/fno 0.132 0.131
(4)nd01/ndA 0.790 0.790
(5)nd02/ndA 1.0404 1.0404
(6)|RCEM/RAf| 0.000 0.000
(7)RCEM/RAr -1.904 -2.218
(8)D01/DB 22.375 33.011
(9)D02/DB 10.020 7.002
(10)ωnormal/ωnear 1.048 1.802
以下に、要素値を示す。
条件式 実施例１ 実施例２
nd01 1.48749 1.48749
nd02 1.95906 1.95906
νd01 70.23 70.23
νd02 17.47 17.47
fno 3.57 3.6
ndA 1.883 1.883
RCEM -3.4267 -2.0888
RAf ∞ ∞
RAr 1.7996 0.9417
D01 1.0136 1.436
D02 0.4539 0.3046
DB 0.0453 0.0435
各実施例によれば、通常観察と拡大観察との切り替えが可能で、色収差が良好に補正された内視鏡光学系を提供できる。
以上、本発明の種々の実施形態について説明したが、本発明は、これらの実施形態のみに限られるものではなく、その趣旨を逸脱しない範囲で、これら実施形態の構成を適宜組合せて構成した実施形態も本発明の範疇となるものである。
以上のように、通常観察と拡大観察との切り替えが可能で、色収差が良好に補正された内視鏡光学系に適している。
Ｇ１ 第１レンズ群
Ｇ２ 第２レンズ群
Ｇ３ 第３レンズ群
Ｌ１〜Ｌ９ レンズ
ＣＬ１、ＣＬ２、ＣＬ３ 接合レンズ
Ｓ 明るさ絞り
Ｆ１ 平行平面板
Ｉ 像面

Claims (6)

  1. 物体側から順に、
    負の屈折力を有する第１レンズ群と、
    正の屈折力を有する第２レンズ群と、
    正の屈折力を有する第３レンズ群と、から構成され、
    前記第１レンズ群と前記第３レンズ群を固定し、前記第２レンズ群を移動させることによって、通常観察と拡大観察との切り替えが可能であり、
    前記第３レンズ群は、接合レンズを有し、
    前記接合レンズは、物体側レンズと像側レンズとを有し、
    以下の条件式（１）、（２）を満足することを特徴とする内視鏡光学系。
    ０．４７１＜ｎｄ02−ｎｄ01＜０．４７５ （１）
    ５２．６＜νｄ01−νｄ02＜５３ （２）
    ここで、
    ｎｄ01は、前記物体側レンズのｄ線における屈折率、
    ｎｄ02は、前記像側レンズのｄ線における屈折率、
    νｄ01は、前記物体側レンズのｄ線におけるアッベ数、
    νｄ02は、前記像側レンズのｄ線におけるアッベ数、
    である。
  2. 以下の条件式（３）を満足することを特徴とする請求項１に記載の内視鏡光学系。
    ０．０５＜（ｎｄ01−ｎｄ02)／ｆｎｏ＜０．２ （３）
    ここで、
    ｎｄ01は、前記物体側レンズのｄ線における屈折率、
    ｎｄ02は、前記像側レンズのｄ線における屈折率、
    ｆｎｏは、前記内視鏡光学系の前記通常観察時のＦナンバー、
    である。
  3. 前記第１レンズ群は、最も物体側に負レンズを有し、
    以下の条件式（４）、（５）を満足することを特徴とする請求項１に記載の内視鏡光学系。
    ０．７６＜ｎｄ01／ｎｄA＜０．８１ （４）
    １．０２＜ｎｄ02／ｎｄA＜１．０７ （５）
    ここで、
    ｎｄ01は、前記物体側レンズのｄ線における屈折率、
    ｎｄ02は、前記像側レンズのｄ線における屈折率、
    ｎｄAは、前記負レンズのｄ線における屈折率、
    である。
  4. 前記第１レンズ群は、最も物体側に負レンズを有し、
    以下の条件式（６）、（７）を満足することを特徴とする請求項１に記載の内視鏡光学系。
    ０≦｜ＲCEM／ＲAf｜＜０．０３ （６）
    −５＜ＲCEM／ＲAr＜−０．５ （７）
    ここで、
    ＲAfは、前記負レンズの物体側面の曲率半径、
    ＲArは、前記負レンズの像側面の曲率半径、
    ＲCEMは、前記接合レンズの接合面の曲率半径、
    である。
  5. 前記第３レンズ群は、物体側から順に、正レンズと、所定の接合レンズと、を有し、
    前記所定の接合レンズは、正レンズと、負レンズと、を有し、
    以下の条件式（８）、（９）を満足することを特徴とする請求項１に記載の内視鏡光学系。
    １０＜Ｄ01／ＤB＜５０ （８）
    ５＜Ｄ02／ＤB＜２０ （９）
    ここで、
    Ｄ01は、前記所定の接合レンズの前記正レンズの光軸上の肉厚、
    Ｄ02は、前記所定の接合レンズの前記負レンズの光軸上の肉厚、
    ＤBは、前記正レンズと前記所定の接合レンズとの空気間隔、
    である。
  6. 以下の条件式（１０）を満足することを特徴とする請求項１に記載の内視鏡光学系。
    １．０１＜ωnormal／ωnear＜５．０ （１０）
    ここで、
    ωnormalは、前記通常観察時の半画角、
    ωnearは、前記拡大観察時の半画角、
    である。
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