WO2021166023A1 - 対物光学系、撮像装置及び内視鏡 - Google Patents
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Definitions
- the present invention relates to an objective optical system, an imaging device, and an endoscope.
- One of the objective optical systems for endoscopes is the perspective objective optical system.
- anterior vision, lateral vision, or posterior vision is performed.
- an optical path conversion element having a large glass path length is arranged in the optical system.
- An optical path conversion element having a large nitre length is, for example, a prism.
- a large space for arranging the prism is required.
- the total length of the perspective objective optical system is longer than that of the direct-view objective optical system.
- the perspective objective optical system tends to be larger than the direct-view objective optical system, the perspective objective optical system is required to be further miniaturized.
- Patent Document 1 discloses a single-focus objective optical system having a prism.
- This objective optical system has a negative front group, a positive rear group, and a prism arranged between them.
- the objective optical system for strabismus is small, and it is necessary to secure a space in the optical system in order to arrange the optical system (front group) on the object side of the prism and the prism. Further, it is desired that the objective optical system for strabismus is small as described above.
- the objective optical system for strabismus corrects aberrations by suppressing the height of light rays in the optical system (rear group) on the image side of the prism. As a result, the objective optical system can obtain good optical performance.
- the focus position is adjusted by adjusting the position of each lens and the position of the member. Therefore, it is desirable to secure an interval for adjusting the focus position. As described above, it is desirable that the back focus is long in order to easily adjust the focus position when assembling the objective optical system.
- Patent Document 1 has a negative front group, a prism, and a positive rear group in order from the object side.
- Patent Document 1 also discloses a configuration in which the second lens from the object side (appropriately referred to as "second lens") has a negative refractive index.
- second lens the second lens from the object side
- the lens spacing becomes large, and it is difficult to reduce the size.
- the lens interval for focusing adjustment becomes long, which is not suitable for miniaturization.
- Patent Document 1 also discloses a configuration in which the second lens is a junction lens.
- the second lens is a junction lens.
- the number of lenses increases, and it is not suitable for miniaturization.
- the presence of the bonded lens causes a problem that it is difficult to secure an interval for arranging the prisms.
- the present invention has been made in view of such problems, and provides an objective optical system, an image pickup device, and an endoscope which are small in size, have good optical performance, have a long back focus, and can secure assembling properties.
- the purpose is to provide.
- the objective optical system has a negative front group, an aperture diaphragm, and a positive in order from the object side to the image side.
- the front group has a first lens that is most negative on the object side, a second meniscus lens with a convex surface facing the image side, and a visual field direction changing element. The following conditional expressions (1) and (2) are satisfied.
- FL1 is the focal length of the first lens
- FL2 is the focal length of the second meniscus lens
- FLf is the focal length of the front group
- FL is the focal length of the entire objective optical system, Is.
- the image pickup apparatus includes an objective optical system and an image pickup element, and the objective optical system is the above-mentioned objective optical system.
- the endoscope according to at least some embodiments of the present invention includes an objective optical system and an image pickup element, and the objective optical system is the above-mentioned objective optical system.
- an objective optical system an imaging device, and an endoscope that are small in size and can ensure assemblability.
- (A) is a cross-sectional view of the lens of the objective optical system according to the first embodiment.
- (B) is a cross-sectional view of a lens in which the visual field direction of the objective optical system according to the present embodiment is bent.
- (a) is a cross-sectional view of a lens, and (b), (c), (d), and (e) are aberration diagrams.
- (a) is a cross-sectional view of a lens, and (b), (c), (d), and (e) are aberration diagrams.
- (a) is a cross-sectional view of a lens, and (b), (c), (d), and (e) are aberration diagrams.
- (a) is a cross-sectional view of a lens, and (b), (c), (d), and (e) are aberration diagrams. It is sectional drawing of the image pickup apparatus which concerns on 2nd Embodiment and the endoscope which concerns on 3rd Embodiment.
- FIG. 1A is a cross-sectional view of the lens of the objective optical system 10 according to the first embodiment.
- FIG. 1B is a cross-sectional view of a lens in which the visual field direction of the objective optical system 10 according to the present embodiment is bent.
- This embodiment is an objective optical system 10 suitable for the perspective endoscope 100.
- ⁇ is the viewing angle.
- the objective optical system 10 has a negative front group GF, an aperture diaphragm S, and a positive rear group GR in this order from the object side to the image side.
- the front group GF has a negative first lens L1 on the object side, a second meniscus lens L2 with a convex surface facing the image side, and a visual field direction changing element P. Then, the following conditional expressions (1) and (2) are satisfied. 9 ⁇ FL2 / FL ⁇ 15 (1) 0.3 ⁇ FL1 / FLf ⁇ 0.64 (2) here, FL1 is the focal length of the first lens L1.
- FL2 is the focal length of the second meniscus lens L2
- FLf is the focal length of the front group GF
- FL is the focal length of the entire system of the objective optical system 10. Is.
- the objective optical system of this embodiment has a negative front group GF.
- the objective optical system 10 becomes a retrofocus type, and an interval for adjusting the focus at the time of assembly can be secured.
- the first lens L1 is a negative lens and the second meniscus lens L2 is a positive meniscus lens.
- the optical system can be miniaturized by suppressing the height of light rays while securing a space for arranging the lens of the front group GF and the visual field direction changing element P.
- the visual field direction conversion element P is arranged on the image side in the negative front group GF. Further, after the front group GF, the aperture stop S and the positive rear group GR are arranged. As a result, the height of the light rays after the front group GF does not become too high, and the optical system can be miniaturized.
- the aperture stop S is arranged between the negative front group GF and the positive rear group GR.
- miniaturization in the radial direction means the miniaturization of the diameter length LL1 of the bent objective optical system 10 in the perspective endoscope 100 shown in FIG. 1 (b).
- the miniaturization in the optical axis direction means the miniaturization of the length LL2 in the longitudinal direction of the objective optical system 10.
- the visual field direction conversion element P is a prism having a shape that bends the optical axis AX. As a result, the viewing direction of the observer can be changed.
- the conditional expression (1) defines an appropriate ratio between the focal length of the second meniscus lens L2 and the focal length of the entire system of the objective optical system 10. Satisfying the conditional expression (1) contributes to the miniaturization of the objective optical system 10 in the radial direction.
- the refractive power (power) of the second meniscus lens L2 becomes small.
- the light beam height immediately after the second meniscus lens L2 tends to increase.
- the correction of distortion and chromatic aberration of magnification generated by the first lens L1 is insufficient.
- the refractive power of the second meniscus lens L2 becomes large.
- the balance of the retrofocus configuration is lost. As a result, it becomes impossible to secure an interval for focus adjustment.
- Conditional expression (2) defines an appropriate ratio between the focal length of the first lens L1 and the focal length of the negative front group GF. Satisfying the conditional expression (2) contributes to the miniaturization of the objective optical system 10 in the radial direction.
- the refractive power of the first lens L1 becomes small. As a result, the height of the light beam tends to be high. As a result, it becomes impossible to secure an interval for arranging the lens and the visual field direction changing element P. Or, it becomes impossible to secure a wide angle of view.
- r2f is the radius of curvature of the side surface of the object of the second meniscus lens L2.
- r2r is the radius of curvature of the image side surface of the second meniscus lens L2.
- FLr is the focal length of the rear group GR, Is.
- Conditional expression (3) defines the shape factor of the second meniscus lens L2.
- the second meniscus lens L2 suppresses the light beam height, and the interval for arranging the lens on the image side of the visual field direction conversion element P and the visual field direction conversion element P is set. Can be secured. Further, the chromatic aberration of magnification and distortion generated by the negative first lens L1 can be satisfactorily corrected by the second meniscus lens L2. Satisfying the conditional expression (3) contributes to the miniaturization of the objective optical system 10 in the radial direction.
- Conditional expression (4) defines an appropriate ratio between the focal length of the rear group GR and the focal length of the entire system of the objective optical system 10.
- d23 is the air equivalent length from the image side surface of the second meniscus lens L2 to the surface closest to the object side of the rear group GR.
- df is the air equivalent length from the first lens L1 to the aperture stop S, di is the air equivalent length from the lens on the image side of the rear group GR to the image plane I.
- FLf is the focal length of the front group GF, Is.
- Conditional expression (5) defines an appropriate ratio between the air equivalent length from the image side surface of the second meniscus lens L2 to the surface of the rear group GR on the most object side and the focal length of the second meniscus lens L2. Satisfying the conditional expression (5) contributes to miniaturization of the objective optical system 10 in the optical axis direction.
- the refractive power of the second meniscus lens L2 becomes smaller. For this reason, the correction of distortion and chromatic aberration of magnification becomes insufficient, or it becomes difficult to secure a space for arranging the visual field direction conversion element P.
- Conditional formula (6) defines an appropriate ratio between the air equivalent length from the first lens L1 to the aperture stop S and the focal length of the second meniscus lens L2.
- conditional expression (6) If the upper limit of the conditional expression (6) is exceeded, the length of the front group GF becomes long and miniaturization becomes difficult. Satisfying the conditional expression (6) contributes to miniaturization of the objective optical system 10 in the optical axis direction.
- the refractive power of the second meniscus lens L2 becomes smaller. For this reason, the correction of distortion and chromatic aberration of magnification becomes insufficient, or it becomes difficult to secure a space for arranging the lens of the front group GF.
- Conditional expression (7) defines the air-equivalent length from the lens on the most image side of the rear group GR to the image plane I and the focal length of the front group GF. Satisfying the conditional expression (7) contributes to miniaturization of the objective optical system 10 in the optical axis direction.
- the positive rear group GR has a positive third lens L3 and a junction lens CL of a positive fourth lens L4 and a negative fifth lens L5, and has the following. It is desirable to satisfy the conditional expression (8). 1.25 ⁇ FLe4 / FLe3 ⁇ 5 (8) here, FLe3 is the focal length of the positive third lens L3, FLe4 is the focal length of the junction lens CL, Is.
- Conditional expression (8) defines an appropriate ratio between the focal length of the positive third lens L3 and the focal length of the junction lens CL. Satisfying the conditional expression (8) contributes to the miniaturization of the objective optical system 10 in the radial direction.
- the refractive power of the positive third lens L3 becomes small, and the correction of spherical aberration and coma becomes insufficient. Further, the height of the light beam becomes high in front of the bonded lens CL (on the object side), which makes it difficult to reduce the diameter of the optical system.
- the refractive power of the bonded lens CL becomes small. Therefore, the chromatic aberration correction becomes insufficient. Further, the image height becomes high, which is not suitable for miniaturization of the image sensor.
- r5r is the radius of curvature of the surface of the rear group GR on the most image side, Is.
- Conditional expression (9) defines an appropriate ratio between the radius of curvature of the surface of the rear group GR on the most image side and the focal length of the rear group GR. Satisfying the conditional expression (9) contributes to miniaturization of the objective optical system 10 in the optical axis direction.
- the refractive power of the rear group GF becomes smaller. As a result, the correction of spherical aberration and coma is insufficient. Alternatively, the refractive power of the bonded lens CL becomes small, the interval for adjusting the focus becomes large, and it becomes unsuitable for miniaturization of the optical system.
- FIG. 6 is a cross-sectional view of the image pickup apparatus 20 according to the second embodiment.
- the image pickup apparatus 20 according to the second embodiment is Objective optical system 10 and It has an image sensor IMG and
- the objective optical system is the above-mentioned objective optical system 10.
- the imaging device 20 of this embodiment is small in size and can ensure assemblability.
- FIG. 6 is a cross-sectional view of the endoscope according to the third embodiment.
- the endoscope 30 according to the third embodiment is Objective optical system 10 and It has an image sensor IMG and
- the objective optical system is the above-mentioned objective optical system 10.
- the endoscope 30 of the present embodiment is small in size and can ensure ease of assembly.
- FIG. 2A is a cross-sectional view of the lens of the objective optical system 11 of the first embodiment.
- the objective optical system 11 has a negative front group GF, an aperture diaphragm S, and a positive rear group GR in order from the object side to the image side.
- the front group GF has a plano-concave negative first lens L1 having a plane facing the object side, a negative second meniscus lens L2 having a convex surface facing the image side, and a visual field direction changing element P on the most object side. ..
- the rear group GR includes a biconvex regular third lens L3, a parallel flat plate F1, a biconvex regular fourth lens L4, a negative fifth meniscus lens L5 with a convex surface facing the image side, a cover glass CG, and a glass lid. It has GL and.
- the aperture stop S is arranged between the front group GF and the rear group GR.
- the aperture diaphragm S is arranged on the image side surface of the visual field direction conversion element P.
- the parallel flat plate F1 is an infrared cut filter.
- I is an imaging surface.
- the positive fourth lens L4 and the negative fifth meniscus lens L5 are joined to form a bonded lens CL.
- the cover glass CG and the glass lid GL are joined.
- FIG. 3A is a cross-sectional view of the lens of the objective optical system 12 of the second embodiment.
- the objective optical system 12 has a negative front group GF, an aperture diaphragm S, and a positive rear group GR in order from the object side to the image side.
- the front group GF has a plano-concave negative first lens L1 having a plane facing the object side, a negative second meniscus lens L2 having a convex surface facing the image side, and a visual field direction changing element P on the most object side. ..
- the rear group GR includes a biconvex regular third lens L3, a parallel flat plate F1, a biconvex regular fourth lens L4, a negative fifth meniscus lens L5 with a convex surface facing the image side, a cover glass CG, and a glass lid. It has GL and.
- the aperture stop S is arranged between the front group GF and the rear group GR.
- the aperture diaphragm S is arranged on the image side surface of the visual field direction conversion element P.
- the parallel flat plate F1 is an infrared cut filter.
- I is an imaging surface.
- the positive fourth lens L4 and the negative fifth meniscus lens L5 are joined to form a bonded lens CL.
- the cover glass CG and the glass lid GL are joined.
- FIG. 4A is a cross-sectional view of the lens of the objective optical system 13 of the third embodiment.
- the objective optical system 13 has a negative front group GF, an aperture diaphragm S, and a positive rear group GR in order from the object side to the image side.
- the front group GF has a plano-concave negative first lens L1 having a plane facing the object side, a negative second meniscus lens L2 having a convex surface facing the image side, and a visual field direction changing element P on the most object side. ..
- the rear group GR includes a biconvex regular third lens L3, a parallel flat plate F1, a biconvex regular fourth lens L4, a negative fifth meniscus lens L5 with a convex surface facing the image side, a cover glass CG, and a glass lid. It has GL and.
- the aperture stop S is arranged between the front group GF and the rear group GR.
- the aperture diaphragm S is arranged on the image side surface of the visual field direction conversion element P.
- the parallel flat plate F1 is an infrared cut filter.
- I is an imaging surface.
- the positive fourth lens L4 and the negative fifth meniscus lens L5 are joined to form a bonded lens CL.
- the cover glass CG and the glass lid GL are joined.
- FIG. 5A is a cross-sectional view of the lens of the objective optical system 14 of the fourth embodiment.
- the objective optical system 4 has a negative front group GF, an aperture diaphragm S, and a positive rear group GR in order from the object side to the image side.
- the front group GF has a plano-concave negative first lens L1 having a plane facing the object side, a negative second meniscus lens L2 having a convex surface facing the image side, and a visual field direction changing element P on the most object side. ..
- the rear group GR includes a biconvex regular third lens L3, a parallel flat plate F1, a biconvex regular fourth lens L4, a negative fifth meniscus lens L5 with a convex surface facing the image side, a cover glass CG, and a glass lid. It has GL and.
- the aperture stop S is arranged between the front group GF and the rear group GR.
- the aperture diaphragm S is arranged on the image side surface of the visual field direction conversion element P.
- the parallel flat plate F1 is an infrared cut filter.
- I is an imaging surface.
- the positive fourth lens L4 and the negative fifth meniscus lens L5 are joined to form a bonded lens CL.
- the cover glass CG and the glass lid GL are joined.
- r is the radius of curvature of each lens surface
- d is the distance between each lens surface
- nd is the refractive index of the d line of each lens
- ⁇ d is the Abbe number of each lens.
- the diaphragm is an aperture diaphragm.
- the above-mentioned objective optical system may satisfy a plurality of configurations at the same time. This is preferable in order to obtain a good objective optical system. Moreover, the combination of preferable configurations is arbitrary. Further, for each conditional expression, only the upper limit value or the lower limit value of the numerical range of the more limited conditional expression may be limited.
- the present invention is suitable for an objective optical system, an imaging device, and an endoscope, which are compact and can ensure assemblability.
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Abstract
小型であり、組立性を確保できる対物光学系、撮像装置及び内視鏡を提供すること。 物体側から像側へ順に、負の前群ＧＦと、開口絞りＳと、正の後群ＧＲと、を有し、前群ＧＦは、最も物体側に負の第１レンズＬ１と、像側に凸面を向けた第２メニスカスレンズＬ２と、視野方向変換素子Ｐと、を有し、以下の条件式（１）、（２）を満足する。 ９＜ＦＬ２／ＦＬ＜１５ （１） ０．３＜ＦＬ１／ＦＬｆ＜０．６４ （２） ここで、 ＦＬ１は、第１レンズＬ１の焦点距離、 ＦＬ２は、第２メニスカスレンズＬ２の焦点距離、 ＦＬｆは、前群ＧＦの焦点距離、 ＦＬは、対物光学系１０の全系の焦点距離、 である。
Description
本発明は、対物光学系、撮像装置及び内視鏡に関する。
内視鏡用の対物光学系の一つに、斜視対物光学系がある。斜視対物光学系では、前方視、側方視又は後方視が行われる。
従来の斜視対物光学系は、大きな硝路長の光路変換素子が光学系中に配置される。大きな硝路長の光路変換素子は、例えばプリズムである。このように、斜視対物光学系では、プリズムを配置するための大きなスペースが必要となる。
大きなスペースのため、斜視対物光学系では、直視の対物光学系に比べて光学系の全長が長くなる。このように、斜視対物光学系は、直視の対物光学系に比べて大型になる傾向があるため、斜視対物光学系には一層の小型化が要求される。
以下の特許文献１は、プリズムを有する単焦点の対物光学系を開示する。この対物光学系は、負の前群と、正の後群と、その間に配置されたプリズムと、を有する。
斜視用の対物光学系は、小型であり、かつプリズムよりも物体側の光学系（前群）と、プリズムと、を配置するために、光学系内にスペースを確保する必要がある。また、斜視用の対物光学系は、上述のように小型であることが望まれている。
また、斜視用の対物光学系は、プリズムよりも像側の光学系（後群）において、光線高を抑制して収差補正することが望ましい。これにより、対物光学系は、良好な光学性能を得ることがきる。
また、対物光学系は、組み立て時に、ピント位置の調整が必要であることから組立性を確保することが望ましい。ピント位置の調整は、各レンズの位置、部材の位置を調整することで行う。このため、ピント位置の調整用の間隔を確保することが望ましい。このように、対物光学系の組み立て時にピント位置を調整しやすくするには、バックフォーカスが長いことが望ましい。
特許文献１に開示された対物光学系は、物体側から順に、負の前群、プリズム、正の後群を有する。特許文献１には、物体側から２番目のレンズ（適宜「第２レンズ」という）が負の屈折率を有する構成も開示されている。しかしながら、負の第２レンズを配置する場合、第２レンズ以降の光線高が高くなる。この結果、レンズ間隔が大きくなり、小型化が難しい。さらに、負の第２レンズを配置する場合、ピント調整用のレンズ間隔が長くなり、小型化には向かない。
また、特許文献１には、第２レンズが接合レンズの構成も開示されている。しかしながら、接合レンズを用いると、レンズの枚数が多くなり、小型化には向かない。加えて、接合レンズの存在により、プリズムを配置する間隔を確保しにくいという問題も生ずる。
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、小型であり、良好な光学性能を有し、バックフォーカスが長く組立性を確保できる対物光学系、撮像装置及び内視鏡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対物光学系は、物体側から像側へ順に、負の前群と、開口絞りと、正の後群と、を有し、
前群は、最も物体側に負の第１レンズと、像側に凸面を向けた第２メニスカスレンズと、視野方向変換素子と、を有し、
以下の条件式（１）、（２）を満足する。
９＜ＦＬ２／ＦＬ＜１５ （１）
０．３＜ＦＬ１／ＦＬｆ＜０．６４ （２）
ここで、
ＦＬ１は、第１レンズの焦点距離、
ＦＬ２は、第２メニスカスレンズの焦点距離、
ＦＬｆは、前群の焦点距離、
ＦＬは、対物光学系の全系の焦点距離、
である。
前群は、最も物体側に負の第１レンズと、像側に凸面を向けた第２メニスカスレンズと、視野方向変換素子と、を有し、
以下の条件式（１）、（２）を満足する。
９＜ＦＬ２／ＦＬ＜１５ （１）
０．３＜ＦＬ１／ＦＬｆ＜０．６４ （２）
ここで、
ＦＬ１は、第１レンズの焦点距離、
ＦＬ２は、第２メニスカスレンズの焦点距離、
ＦＬｆは、前群の焦点距離、
ＦＬは、対物光学系の全系の焦点距離、
である。
他の側面において、本発明の少なくとも幾つかの実施形態に係る撮像装置は、対物光学系と、撮像素子と、を有し、対物光学系は、上述の対物光学系である。
他の側面において、本発明の少なくとも幾つかの実施形態に係る内視鏡は、対物光学系と、撮像素子と、を有し、対物光学系は、上述の対物光学系である。
本発明によれば、小型であり、組立性を確保できる対物光学系、撮像装置及び内視鏡を提供できる。
実施例の説明に先立ち、本発明のある態様に係る実施形態の作用効果を説明する。なお、本実施形態の作用効果を具体的に説明するに際しては、具体的な例を示して説明することになる。しかし、後述する実施例の場合と同様に、それらの例示される態様はあくまでも本発明に含まれる態様のうちの一部に過ぎず、その態様には数多くのバリエーションが存在する。したがって、本発明は例示される態様に限定されるものではない。
図１（ａ）は、第１実施形態に係る対物光学系１０のレンズ断面図である。図１（ｂ）は、本実施形態に係る対物光学系１０の視野方向を折り曲げたレンズ断面図である。本実施形態は、斜視内視鏡１００に好適な対物光学系１０である。ωは視野角である。
対物光学系１０は、物体側から像側へ順に、負の前群ＧＦと、開口絞りＳと、正の後群ＧＲと、を有する。
前群ＧＦは、物体側に負の第１レンズＬ１と、像側に凸面を向けた第２メニスカスレンズＬ２と、視野方向変換素子Ｐと、を有する。そして、以下の条件式（１）、（２）を満足する。
９＜ＦＬ２／ＦＬ＜１５ （１）
０．３＜ＦＬ１／ＦＬｆ＜０．６４ （２）
ここで、
ＦＬ１は、第１レンズＬ１の焦点距離、
ＦＬ２は、第２メニスカスレンズＬ２の焦点距離、
ＦＬｆは、前群ＧＦの焦点距離、
ＦＬは、対物光学系１０の全系の焦点距離、
である。
前群ＧＦは、物体側に負の第１レンズＬ１と、像側に凸面を向けた第２メニスカスレンズＬ２と、視野方向変換素子Ｐと、を有する。そして、以下の条件式（１）、（２）を満足する。
９＜ＦＬ２／ＦＬ＜１５ （１）
０．３＜ＦＬ１／ＦＬｆ＜０．６４ （２）
ここで、
ＦＬ１は、第１レンズＬ１の焦点距離、
ＦＬ２は、第２メニスカスレンズＬ２の焦点距離、
ＦＬｆは、前群ＧＦの焦点距離、
ＦＬは、対物光学系１０の全系の焦点距離、
である。
本実施形態の対物光学系は、負の前群ＧＦを有する。これにより、対物光学系１０は、レトロフォーカスタイプとなり、組み立て時のピント調整を行う間隔を確保できる。
第１レンズＬ１を負レンズ、第２メニスカスレンズＬ２を正メニスカスレンズとする。これにより、前群ＧＦのレンズと、視野方向変換素子Ｐとを配置するスペースを確保しつつ、光線高を抑制して、光学系を小型化できる。負の前群ＧＦ内の像側に、視野方向変換素子Ｐを配置する。さらに、前群ＧＦ以降に、開口絞りＳと、正の後群ＧＲとを配置する。この結果、前群ＧＦ以降の光線高が高くなり過ぎず、光学系を小型化できる。
開口絞りＳは、負の前群ＧＦと正の後群ＧＲとの間に配置されている。
ここで、光学系の小型化とは、径方向の小型化と、光軸方向の小型化との２つの場合がる。径方向の小型方とは、図１（ｂ）に示す斜視内視鏡１００における、折り曲げた対物光学系１０の直径の長さＬＬ１の小型化をいう。光軸方向の小型化とは、対物光学系１０の長手方向の長さＬＬ２の小型化をいう。
視野方向変換素子Ｐは、光軸ＡＸを折り曲げる形状のプリズムである。これにより、観察者の視野方向を変換できる。
条件式（１）は、第２メニスカスレンズＬ２の焦点距離と、対物光学系１０の全系の焦点距離との適切な比を規定する。条件式（１）を満足することで、対物光学系１０の径方向の小型化に寄与する。
条件式（１）の上限値を上回ると、第２メニスカスレンズＬ２の屈折力（パワー）が小さくなる。これにより、第２メニスカスレンズＬ２直後以降の光線高が高くなり易い。この結果、レンズや視野方向変換素子Ｐを配置する間隔が確保できない。また、第１レンズＬ１で発生したディストーションや倍率色収差の補正が不足する。
条件式（１）の下限値を下回ると、第２メニスカスレンズＬ２の屈折力が大きくなる。第２メニスカスレンズＬ２の屈折力が大きくなると、レトロフォーカス構成のバランスが崩れてしまう。これにより、ピント調整のための間隔を確保できなくなる。
条件式（２）は、第１レンズＬ１の焦点距離と、負の前群ＧＦの焦点距離との適切な比を規定する。条件式（２）を満足することで、対物光学系１０の径方向の小型化に寄与する。
条件式（２）の上限値を上回ると、第１レンズＬ１の屈折力が小さくなる。これにより、光線高が高くなり易くなる。この結果、レンズや視野方向変換素子Ｐを配置する間隔が確保できなくなる。または、広い画角を確保できなくなってしまう。
条件式（２）の下限値を下回ると、前群ＧＦの屈折力が小さくなる、この結果、レトロフォーカス構成のバランスが崩れてしまう。これにより、ピント調整のための間隔を確保できなくなる。
また、本実施形態の好ましい態様によれば、以下の条件式（３）、（４）を満たすことが望ましい。
－９５＜（ｒ２ｆ＋ｒ２ｒ）／（ｒ２ｆ－ｒ２ｒ）＜－１８ （３）
２．８＜ＦＬｒ／ＦＬ＜４ （４）
ここで、
ｒ２ｆは、第２メニスカスレンズＬ２の物体側面の曲率半径、
ｒ２ｒは、第２メニスカスレンズＬ２の像側面の曲率半径、
ＦＬｒは、後群ＧＲの焦点距離、
である。
－９５＜（ｒ２ｆ＋ｒ２ｒ）／（ｒ２ｆ－ｒ２ｒ）＜－１８ （３）
２．８＜ＦＬｒ／ＦＬ＜４ （４）
ここで、
ｒ２ｆは、第２メニスカスレンズＬ２の物体側面の曲率半径、
ｒ２ｒは、第２メニスカスレンズＬ２の像側面の曲率半径、
ＦＬｒは、後群ＧＲの焦点距離、
である。
条件式（３）は、第２メニスカスレンズＬ２のシェイプファクターを規定する。条件式（３）を満足することで、第２メニスカスレンズＬ２により、光線高を抑制して、視野方向変換素子Ｐや、視野方向変換素子Ｐよりも像側にレンズを配置するための間隔を確保できる。また、負の第１レンズＬ１で発生した倍率色収差とディストーションを、第２メニスカスレンズＬ２において良好に補正できる。条件式（３）を満足することで、対物光学系１０の径方向の小型化に寄与する。
条件式（４）は、後群ＧＲの焦点距離と、対物光学系１０の全系の焦点距離との適切な比を規定する。条件式（４）を満足することで、後群ＧＦにおける光線高を抑制できる。また、ピント調整のための間隔を確保できる。条件式（４）を満足することで、対物光学系１０の径方向の小型化に寄与する。
条件式（４）の上限値を上回ると、後群ＧＲの屈折力が小さくなり、光線高が大きくなってしまう。
条件式（４）の下限値を下回ると、後群ＧＲの屈折力が大きくなり、ピントを調整するための間隔であるバックフォーカスの確保は難しくなる。
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）、（６）、（７）の少なくとも何れか一つを満たすことが望ましい。
０．２５＜ｄ２３／ＦＬ２＜５ （５）
０．３＜ｄｆ／ＦＬ２＜０．７ （６）
－１．２＜ｄｉ／ＦＬｆ＜－０．７ （７）
ここで、
ｄ２３は、第２メニスカスレンズＬ２の像側面から後群ＧＲの最も物体側の面までの空気換算長、
ｄｆは、第１レンズＬ１から開口絞りＳまでの空気換算長、
ｄｉは、後群ＧＲの最も像側のレンズから像面Ｉまでの空気換算長、
ＦＬｆは、前群ＧＦの焦点距離、
である。
０．２５＜ｄ２３／ＦＬ２＜５ （５）
０．３＜ｄｆ／ＦＬ２＜０．７ （６）
－１．２＜ｄｉ／ＦＬｆ＜－０．７ （７）
ここで、
ｄ２３は、第２メニスカスレンズＬ２の像側面から後群ＧＲの最も物体側の面までの空気換算長、
ｄｆは、第１レンズＬ１から開口絞りＳまでの空気換算長、
ｄｉは、後群ＧＲの最も像側のレンズから像面Ｉまでの空気換算長、
ＦＬｆは、前群ＧＦの焦点距離、
である。
条件式（５）は、第２メニスカスレンズＬ２の像側面から後群ＧＲの最も物体側の面までの空気換算長と、第２メニスカスレンズＬ２の焦点距離との適切な比を規定する。条件式（５）を満足することで、対物光学系１０の光軸方向の小型化に寄与する。
条件式（５）の上限値を上回ると、視野方向変換素子Ｐを配置する間隔が大きくなり過ぎ、光学系の小型化が難しくなる。
条件式（５）の下限値を下回ると、第２メニスカスレンズＬ２の屈折力が小さくなる。このため、ディストーションや倍率色収差の補正が不足するか、視野方向変換素子Ｐを配置するスペースの確保が厳しくなる。
条件式（６）は、第１レンズＬ１から開口絞りＳまでの空気換算長と、第２メニスカスレンズＬ２の焦点距離との適切な比を規定する。
条件式（６）の上限値を上回ると、前群ＧＦの長さが長くなり、小型化が難しくなる。条件式（６）を満足することで、対物光学系１０の光軸方向の小型化に寄与する。
条件式（６）の下限値を下回ると、第２メニスカスレンズＬ２の屈折力が小さくなる。このため、ディストーションや倍率色収差の補正が不足するか、前群ＧＦのレンズを配置するスペースの確保が厳しくなる。
条件式（７）は、後群ＧＲの最も像側のレンズから像面Ｉまでの空気換算長と、前群ＧＦの焦点距離とを規定する。条件式（７）を満足することで、対物光学系１０の光軸方向の小型化に寄与する。
条件式（７）の上限値を上回ると、前群ＧＦの負の屈折力が不足する。このため、ピントを調整する間隔が確保できなくなる。
条件式（７）の下限値を下回ると、前群ＧＦの負の屈折力が大きくなり、ピントを調整する間隔が長くなり、小型化が難しくなる。
また、本実施形態の好ましい態様によれば、正の後群ＧＲは、正第３レンズＬ３と、正第４レンズＬ４と負第５レンズＬ５との接合レンズＣＬと、を有し、以下の条件式（８）を満たすことが望ましい。
１．２５＜ＦＬｅ４／ＦＬｅ３＜５ （８）
ここで、
ＦＬｅ３は、正第３レンズＬ３の焦点距離、
ＦＬｅ４は、接合レンズＣＬの焦点距離、
である。
１．２５＜ＦＬｅ４／ＦＬｅ３＜５ （８）
ここで、
ＦＬｅ３は、正第３レンズＬ３の焦点距離、
ＦＬｅ４は、接合レンズＣＬの焦点距離、
である。
条件式（８）は、正第３レンズＬ３の焦点距離と、接合レンズＣＬの焦点距離との適切な比を規定する。条件式（８）を満足することで、対物光学系１０の径方向の小型化に寄与する。
条件式（８）の下限値を下回ると、正第３レンズＬ３の屈折力が小さくなり、球面収差とコマ収差の補正が不十分となる。さらに、接合レンズＣＬの前（物体側）で光線高が高くなってしまい、光学系の径の小型化が困難になる。
条件式（８）の上限値を上回ると、接合レンズＣＬの屈折力が小さくなる。このため、色収差補正が不十分となる。さらに、像高が高くなり、撮像素子の小型化に不向きである。
また、本実施形態の好ましい態様によれば、以下の条件式（９）を満たすことが望ましい。
－１．５＜ｒ５ｒ／ＦＬｒ＜０ （９）
ここで、
ｒ５ｒは、後群ＧＲの最も像側の面の曲率半径、
である。
－１．５＜ｒ５ｒ／ＦＬｒ＜０ （９）
ここで、
ｒ５ｒは、後群ＧＲの最も像側の面の曲率半径、
である。
条件式（９）は、後群ＧＲの最も像側の面の曲率半径と、後群ＧＲの焦点距離との適切な比を規定する。条件式（９）を満足することで、対物光学系１０の光軸方向の小型化に寄与する。
条件式（９）の上限値を上回ると、組み立て時にピントを調整する間隔であるバックフォーカスの確保が難しくなる。
条件式（９）の下限値を下回ると、後群ＧＦの屈折力が小さくなる。これにより、球面収差やコマ収差の補正が不足する。または、接合レンズＣＬでの屈折力が小さくなり、ピントを調整するための間隔が大きくなり、光学系の小型化に不向きになる。
（第２実施形態）
図６は、第２実施形態に係る撮像装置２０の断面図である。
第２実施形態に係る撮像装置２０は、
対物光学系１０と、
撮像素子ＩＭＧと、を有し、
対物光学系は、上述の対物光学系１０である。
図６は、第２実施形態に係る撮像装置２０の断面図である。
第２実施形態に係る撮像装置２０は、
対物光学系１０と、
撮像素子ＩＭＧと、を有し、
対物光学系は、上述の対物光学系１０である。
本実施形態の撮像装置２０は、小型であり、組立性を確保できる。
（第３実施形態）
図６は、第３実施形態に係る内視鏡の断面図である。
第３実施形態に係る内視鏡３０は、
対物光学系１０と、
撮像素子ＩＭＧと、を有し、
対物光学系は、上述の対物光学系１０である。
図６は、第３実施形態に係る内視鏡の断面図である。
第３実施形態に係る内視鏡３０は、
対物光学系１０と、
撮像素子ＩＭＧと、を有し、
対物光学系は、上述の対物光学系１０である。
本実施形態の内視鏡３０は、小型であり、組立性を確保できる。
以下、実施例に関して説明する。
（実施例１）
図２（ａ）は、実施例１の対物光学系１１のレンズ断面図である。
（実施例１）
図２（ａ）は、実施例１の対物光学系１１のレンズ断面図である。
本実施例に係る対物光学系１１は、物体側から像側へ順に、負の前群ＧＦと、開口絞りＳと、正の後群ＧＲと、を有する。
前群ＧＦは、最も物体側に、物体側に平面を向けた平凹負第１レンズＬ１と、像側に凸面を向けた負第２メニスカスレンズＬ２と、視野方向変換素子Ｐと、を有する。後群ＧＲは、両凸正第３レンズＬ３と、平行平板Ｆ１と、両凸正第４レンズＬ４と、像側に凸面を向けた負第５メニスカスレンズＬ５と、カバーガラスＣＧと、ガラスリッドＧＬと、を有する。
開口絞りＳは、前群ＧＦと後群ＧＲとの間に配置されている。本実施例では、開口絞りＳは、視野方向変換素子Ｐの像側面に配置されている。
平行平板Ｆ１は、赤外カットフィルタである。Ｉは、撮像面である。
正第４レンズＬ４と負第５メニスカスレンズＬ５とは接合され、接合レンズＣＬを形成する。カバーガラスＣＧとガラスリッドＧＬとは接合されている。
図２（ｂ）－（ｅ）は本実施例の、（ｂ）は球面収差（ＳＡ）、（ｃ）は非点収差（ＡＳ）、（ｄ）は歪曲収差（ＤＴ）、（ｅ）は倍率色収差（ＣＣ）を示している。各収差図において、ＦＩＹは像高である。
（実施例２）
図３（ａ）は、実施例２の対物光学系１２のレンズ断面図である。
図３（ａ）は、実施例２の対物光学系１２のレンズ断面図である。
本実施例に係る対物光学系１２は、物体側から像側へ順に、負の前群ＧＦと、開口絞りＳと、正の後群ＧＲと、を有する。
前群ＧＦは、最も物体側に、物体側に平面を向けた平凹負第１レンズＬ１と、像側に凸面を向けた負第２メニスカスレンズＬ２と、視野方向変換素子Ｐと、を有する。後群ＧＲは、両凸正第３レンズＬ３と、平行平板Ｆ１と、両凸正第４レンズＬ４と、像側に凸面を向けた負第５メニスカスレンズＬ５と、カバーガラスＣＧと、ガラスリッドＧＬと、を有する。
開口絞りＳは、前群ＧＦと後群ＧＲとの間に配置されている。本実施例では、開口絞りＳは、視野方向変換素子Ｐの像側面に配置されている。
平行平板Ｆ１は、赤外カットフィルタである。Ｉは、撮像面である。
正第４レンズＬ４と負第５メニスカスレンズＬ５とは接合され、接合レンズＣＬを形成する。カバーガラスＣＧとガラスリッドＧＬとは接合されている。
図３（ｂ）－（ｅ）は本実施例の、（ｂ）は球面収差（ＳＡ）、（ｃ）は非点収差（ＡＳ）、（ｄ）は歪曲収差（ＤＴ）、（ｅ）は倍率色収差（ＣＣ）を示している。各収差図において、ＦＩＹは像高である。
（実施例３）
図４（ａ）は、実施例３の対物光学系１３のレンズ断面図である。
図４（ａ）は、実施例３の対物光学系１３のレンズ断面図である。
本実施例に係る対物光学系１３は、物体側から像側へ順に、負の前群ＧＦと、開口絞りＳと、正の後群ＧＲと、を有する。
前群ＧＦは、最も物体側に、物体側に平面を向けた平凹負第１レンズＬ１と、像側に凸面を向けた負第２メニスカスレンズＬ２と、視野方向変換素子Ｐと、を有する。後群ＧＲは、両凸正第３レンズＬ３と、平行平板Ｆ１と、両凸正第４レンズＬ４と、像側に凸面を向けた負第５メニスカスレンズＬ５と、カバーガラスＣＧと、ガラスリッドＧＬと、を有する。
開口絞りＳは、前群ＧＦと後群ＧＲとの間に配置されている。本実施例では、開口絞りＳは、視野方向変換素子Ｐの像側面に配置されている。
平行平板Ｆ１は、赤外カットフィルタである。Ｉは、撮像面である。
正第４レンズＬ４と負第５メニスカスレンズＬ５とは接合され、接合レンズＣＬを形成する。カバーガラスＣＧとガラスリッドＧＬとは接合されている。
図４（ｂ）－（ｅ）は本実施例の、（ｂ）は球面収差（ＳＡ）、（ｃ）は非点収差（ＡＳ）、（ｄ）は歪曲収差（ＤＴ）、（ｅ）は倍率色収差（ＣＣ）を示している。各収差図において、ＦＩＹは像高である。
（実施例４）
図５（ａ）は、実施例４の対物光学系１４のレンズ断面図である。
図５（ａ）は、実施例４の対物光学系１４のレンズ断面図である。
本実施例に係る対物光学系４は、物体側から像側へ順に、負の前群ＧＦと、開口絞りＳと、正の後群ＧＲと、を有する。
前群ＧＦは、最も物体側に、物体側に平面を向けた平凹負第１レンズＬ１と、像側に凸面を向けた負第２メニスカスレンズＬ２と、視野方向変換素子Ｐと、を有する。後群ＧＲは、両凸正第３レンズＬ３と、平行平板Ｆ１と、両凸正第４レンズＬ４と、像側に凸面を向けた負第５メニスカスレンズＬ５と、カバーガラスＣＧと、ガラスリッドＧＬと、を有する。
開口絞りＳは、前群ＧＦと後群ＧＲとの間に配置されている。本実施例では、開口絞りＳは、視野方向変換素子Ｐの像側面に配置されている。
平行平板Ｆ１は、赤外カットフィルタである。Ｉは、撮像面である。
正第４レンズＬ４と負第５メニスカスレンズＬ５とは接合され、接合レンズＣＬを形成する。カバーガラスＣＧとガラスリッドＧＬとは接合されている。
図５（ｂ）－（ｅ）は本実施例の、（ｂ）は球面収差（ＳＡ）、（ｃ）は非点収差（ＡＳ）、（ｄ）は歪曲収差（ＤＴ）、（ｅ）は倍率色収差（ＣＣ）を示している。各収差図において、ＦＩＹは像高である。
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。絞りは開口絞りである。
数値実施例１
単位 ｍｍ
面データ
面番号 r d nd νd
1 ∞ 0.5344 1.882997 40.76
2 1.4832 0.8194
3 -1.6201 1.3944 1.717362 29.52
4 -1.7841 0.8372
5 ∞ 3.2062 1.882997 40.76
6(絞り) ∞ 0.3919
7 7.4745 1.2468 1.48749 70.23
8 -2.5512 0.2316
9 ∞ 0.5344 1.49557 75
10 ∞ 0.2316
11 4.2858 1.6031 1.51633 64.14
12 -1.7117 0.5344 1.92286 18.9
13 -3.0991 0.7089
14 ∞ 0.5878 1.51633 64.14
15 ∞ 0.8906 1.507 63.26
16 ∞ 0.0089
撮像面 ∞ 0
単位 ｍｍ
面データ
面番号 r d nd νd
1 ∞ 0.5344 1.882997 40.76
2 1.4832 0.8194
3 -1.6201 1.3944 1.717362 29.52
4 -1.7841 0.8372
5 ∞ 3.2062 1.882997 40.76
6(絞り) ∞ 0.3919
7 7.4745 1.2468 1.48749 70.23
8 -2.5512 0.2316
9 ∞ 0.5344 1.49557 75
10 ∞ 0.2316
11 4.2858 1.6031 1.51633 64.14
12 -1.7117 0.5344 1.92286 18.9
13 -3.0991 0.7089
14 ∞ 0.5878 1.51633 64.14
15 ∞ 0.8906 1.507 63.26
16 ∞ 0.0089
撮像面 ∞ 0
数値実施例２
単位 ｍｍ
面データ
面番号 r d nd νd
1 ∞ 0.5282 1.882997 40.76
2 1.4384 0.8099
3 -1.7653 0.8803 1.717362 29.52
4 -1.8357 0.9507
5 ∞ 3.1691 1.882997 40.76
6(絞り) ∞ 0.3873
7 4.2554 1.2324 1.48749 70.23
8 -3.4103 0.2289
9 ∞ 0.5282 1.49557 75
10 ∞ 0.2289
11 3.199 1.5845 1.51633 64.14
12 -1.5388 0.5282 1.92286 18.9
13 -2.9349 0.8965
14 ∞ 0.581 1.51633 64.14
15 ∞ 0.8803 1.507
17 ∞ 0.0088 1
撮像面 ∞ 0
単位 ｍｍ
面データ
面番号 r d nd νd
1 ∞ 0.5282 1.882997 40.76
2 1.4384 0.8099
3 -1.7653 0.8803 1.717362 29.52
4 -1.8357 0.9507
5 ∞ 3.1691 1.882997 40.76
6(絞り) ∞ 0.3873
7 4.2554 1.2324 1.48749 70.23
8 -3.4103 0.2289
9 ∞ 0.5282 1.49557 75
10 ∞ 0.2289
11 3.199 1.5845 1.51633 64.14
12 -1.5388 0.5282 1.92286 18.9
13 -2.9349 0.8965
14 ∞ 0.581 1.51633 64.14
15 ∞ 0.8803 1.507
17 ∞ 0.0088 1
撮像面 ∞ 0
数値実施例３
単位 ｍｍ
面データ
面番号 r d nd νd
1 ∞ 0.5336 1.882997 40.76
2 1.2387 0.8183
3 -2.0296 1.3389 1.717362 29.52
4 -2.1013 0.8851
5 ∞ 3.2019 1.882997 40.76
6(絞り) ∞ 0.3913
7 20.5799 1.1651 1.48749 70.23
8 -2.1729 0.2312
9 ∞ 1.4231 1.49557 75
10 ∞ 0.2312
11 5.6371 1.4092 1.51633 64.14
12 -1.8351 0.5336 1.92286 18.9
13 -3.2363 1.2721
14 ∞ 0.587 1.51633 64.14
15 ∞ 0.8894 1.507 63.26
16 ∞ 0.0089
撮像面 ∞ 0
単位 ｍｍ
面データ
面番号 r d nd νd
1 ∞ 0.5336 1.882997 40.76
2 1.2387 0.8183
3 -2.0296 1.3389 1.717362 29.52
4 -2.1013 0.8851
5 ∞ 3.2019 1.882997 40.76
6(絞り) ∞ 0.3913
7 20.5799 1.1651 1.48749 70.23
8 -2.1729 0.2312
9 ∞ 1.4231 1.49557 75
10 ∞ 0.2312
11 5.6371 1.4092 1.51633 64.14
12 -1.8351 0.5336 1.92286 18.9
13 -3.2363 1.2721
14 ∞ 0.587 1.51633 64.14
15 ∞ 0.8894 1.507 63.26
16 ∞ 0.0089
撮像面 ∞ 0
数値実施例４
単位 ｍｍ
面データ
面番号 r d nd νd
1 ∞ 0.5079 1.882997 40.76
2 1.3143 0.7787
3 -1.6415 1.2284 1.717362 29.52
4 -1.7226 0.8535
5 ∞ 3.0471 1.882997 40.76
6(絞り) ∞ 0.3724
7 6.4323 1.1847 1.48749 70.23
8 -2.5561 0.2201
9 ∞ 1.3543 1.49557 75
10 ∞ 0.2201
11 3.9566 1.2573 1.51633 64.14
12 -1.6339 0.5079 1.92286 18.9
13 -2.962 0.7156
14 ∞ 0.5586 1.51633 64.14
15 ∞ 0.8464 1.507 63.26
16 ∞ 0.0085
撮像面 ∞ 0
単位 ｍｍ
面データ
面番号 r d nd νd
1 ∞ 0.5079 1.882997 40.76
2 1.3143 0.7787
3 -1.6415 1.2284 1.717362 29.52
4 -1.7226 0.8535
5 ∞ 3.0471 1.882997 40.76
6(絞り) ∞ 0.3724
7 6.4323 1.1847 1.48749 70.23
8 -2.5561 0.2201
9 ∞ 1.3543 1.49557 75
10 ∞ 0.2201
11 3.9566 1.2573 1.51633 64.14
12 -1.6339 0.5079 1.92286 18.9
13 -2.962 0.7156
14 ∞ 0.5586 1.51633 64.14
15 ∞ 0.8464 1.507 63.26
16 ∞ 0.0085
撮像面 ∞ 0
各実施例の条件式対応値を以下に示す。
（１） ＦＬ２／ＦＬ
（２） ＦＬ１／ＦＬｆ
（３） （ｒ２ｆ＋ｒ２ｒ）／（ｒ２ｆ－ｒ２ｒ）
（４） ＦＬｒ／ＦＬ
（５） ｄ２３／ＦＬ２
（６） ｄｆ／ＦＬ２
（７） ｄｉ／ＦＬｆ
（８） ＦＬｅ４／ＦＬｅ３
（９） ｒ５ｒ／ｆｌｒ
条件式 実施例1 実施例2 実施例3 実施例4
(1) 9.49 14.99 12.03 9.00
(2) 0.41 0.64 0.55 0.45
(3) -20.75 -51.17 -57.67 -41.50
(4) 2.95 2.84 3.25 3.01
(5) 0.31 0.20 0.25 0.32
(6) 0.29 0.17 0.23 0.29
(7) -0.49 -0.86 -1.01 -0.59
(8) 0.73 0.85 0.64 0.75
(9) -1.05 -1.03 -0.99 -0.98
（１） ＦＬ２／ＦＬ
（２） ＦＬ１／ＦＬｆ
（３） （ｒ２ｆ＋ｒ２ｒ）／（ｒ２ｆ－ｒ２ｒ）
（４） ＦＬｒ／ＦＬ
（５） ｄ２３／ＦＬ２
（６） ｄｆ／ＦＬ２
（７） ｄｉ／ＦＬｆ
（８） ＦＬｅ４／ＦＬｅ３
（９） ｒ５ｒ／ｆｌｒ
条件式 実施例1 実施例2 実施例3 実施例4
(1) 9.49 14.99 12.03 9.00
(2) 0.41 0.64 0.55 0.45
(3) -20.75 -51.17 -57.67 -41.50
(4) 2.95 2.84 3.25 3.01
(5) 0.31 0.20 0.25 0.32
(6) 0.29 0.17 0.23 0.29
(7) -0.49 -0.86 -1.01 -0.59
(8) 0.73 0.85 0.64 0.75
(9) -1.05 -1.03 -0.99 -0.98
なお、上述の対物光学系は、複数の構成を同時に満足してもよい。このようにすることが、良好な対物光学系を得る上で好ましい。また、好ましい構成の組み合わせは任意である。また、各条件式について、より限定した条件式の数値範囲の上限値あるいは下限値のみを限定しても構わない。
以上、本発明の種々の実施形態について説明したが、本発明は、これらの実施形態のみに限られるものではなく、その趣旨を逸脱しない範囲で、これら実施形態の構成を適宜組合せて構成した実施形態も本発明の範疇となるものである。
以上のように、本発明は、小型であり、組立性を確保できる対物光学系、撮像装置及び内視鏡に適している。
ＧＦ 前群
ＧＲ 後群
Ｓ 開口絞り
Ｌ１、Ｌ２、Ｌ３、Ｌ４、Ｌ５ レンズ
Ｆ１ 平行平板
ＣＧ カバーガラス
ＧＬ ガラスリッド
Ｉ 撮像面（像面）
ＡＸ 光軸
ＣＬ 接合レンズ
Ｐ 視野方向変換素子
１０、１１、１２、１３ 対物光学系
２０ 撮像装置
３０ 内視鏡
１００ 斜視内視鏡
ＧＲ 後群
Ｓ 開口絞り
Ｌ１、Ｌ２、Ｌ３、Ｌ４、Ｌ５ レンズ
Ｆ１ 平行平板
ＣＧ カバーガラス
ＧＬ ガラスリッド
Ｉ 撮像面（像面）
ＡＸ 光軸
ＣＬ 接合レンズ
Ｐ 視野方向変換素子
１０、１１、１２、１３ 対物光学系
２０ 撮像装置
３０ 内視鏡
１００ 斜視内視鏡
Claims (7)
- 物体側から像側へ順に、負の前群と、開口絞りと、正の後群と、を有し、
前記前群は、最も物体側に負の第１レンズと、像側に凸面を向けた第２メニスカスレンズと、視野方向変換素子と、を有し、
以下の条件式（１）、（２）を満足する対物光学系。
９＜ＦＬ２／ＦＬ＜１５ （１）
０．３＜ＦＬ１／ＦＬｆ＜０．６４ （２）
ここで、
ＦＬ１は、前記第１レンズの焦点距離、
ＦＬ２は、前記第２メニスカスレンズの焦点距離、
ＦＬｆは、前記前群の焦点距離、
ＦＬは、前記対物光学系の全系の焦点距離、
である。 - 以下の条件式（３）、（４）を満たす請求項１に記載の対物光学系。
－９５＜（ｒ２ｆ＋ｒ２ｒ）／（ｒ２ｆ－ｒ２ｒ）＜－１８ （３）
２．８＜ＦＬｒ／ＦＬ＜４ （４）
ここで、
ｒ２ｆは、前記第２メニスカスレンズの物体側面の曲率半径、
ｒ２ｒは、前記第２メニスカスレンズの像側面の曲率半径、
ＦＬｒは、前記後群の焦点距離、
である。 - 以下の条件式（５）、（６）、（７）の少なくとも何れか一つを満たす請求項１に記載の対物光学系。
０．２５＜ｄ２３／ＦＬ２＜５ （５）
０．３＜ｄｆ／ＦＬ２＜０．７ （６）
－１．２＜ｄｉ／ＦＬｆ＜－０．７ （７）
ここで、
ｄ２３は、前記第２メニスカスレンズの像側面から前記後群の最も物体側の面までの空気換算長、
ｄｆは、前記第１レンズから前記開口絞りまでの空気換算長、
ｄｉは、前記後群の最も像側のレンズから像面までの空気換算長、
である。 - 前記後群は、正レンズと、正レンズと負レンズとの接合レンズと、を有し、
以下の条件式（８）を満たす請求項１に記載の対物光学系。
１．２５＜ＦＬｅ４／ＦＬｅ３＜５ （８）
ここで、
ＦＬｅ３は、前記正レンズの焦点距離、
ＦＬｅ４は、前記接合レンズの焦点距離、
である。 - 以下の条件式（９）を満たす請求項１に記載の対物光学系。
－１．５＜ｒ５ｒ／ｆＬｒ＜０ （９）
ここで、
ｒ５ｒは、前記後群の最も像側の面の曲率半径、
である。 - 対物光学系と、
撮像素子と、を有し、
前記対物光学系は、請求項１から５の何れか１項に記載の対物光学系である撮像装置。 - 対物光学系と、
撮像素子と、を有し、
前記対物光学系は、請求項１から５の何れか１項に記載の対物光学系である内視鏡。
Priority Applications (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| PCT/JP2020/005998 WO2021166023A1 (ja) | 2020-02-17 | 2020-02-17 | 対物光学系、撮像装置及び内視鏡 |
| US17/876,329 US20220365315A1 (en) | 2020-02-17 | 2022-07-28 | Objective optical system, image pickup apparatus,and endoscope |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| PCT/JP2020/005998 WO2021166023A1 (ja) | 2020-02-17 | 2020-02-17 | 対物光学系、撮像装置及び内視鏡 |
Related Child Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| US17/876,329 Continuation US20220365315A1 (en) | 2020-02-17 | 2022-07-28 | Objective optical system, image pickup apparatus,and endoscope |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| WO2021166023A1 true WO2021166023A1 (ja) | 2021-08-26 |
Family
ID=77391483
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| PCT/JP2020/005998 WO2021166023A1 (ja) | 2020-02-17 | 2020-02-17 | 対物光学系、撮像装置及び内視鏡 |
Country Status (2)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US20220365315A1 (ja) |
| WO (1) | WO2021166023A1 (ja) |
Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0980344A (ja) * | 1995-09-12 | 1997-03-28 | Olympus Optical Co Ltd | ミラースキャン機能を有する電子撮像装置のための光学系 |
| JP2012108278A (ja) * | 2010-11-17 | 2012-06-07 | Olympus Imaging Corp | 光路折り曲げ部材を有するズームレンズ及びそれを備える撮像装置 |
| WO2017104268A1 (ja) * | 2015-12-14 | 2017-06-22 | オリンパス株式会社 | 斜視対物光学系及びそれを備えた斜視用内視鏡 |
-
2020
- 2020-02-17 WO PCT/JP2020/005998 patent/WO2021166023A1/ja active Application Filing
-
2022
- 2022-07-28 US US17/876,329 patent/US20220365315A1/en active Pending
Patent Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0980344A (ja) * | 1995-09-12 | 1997-03-28 | Olympus Optical Co Ltd | ミラースキャン機能を有する電子撮像装置のための光学系 |
| JP2012108278A (ja) * | 2010-11-17 | 2012-06-07 | Olympus Imaging Corp | 光路折り曲げ部材を有するズームレンズ及びそれを備える撮像装置 |
| WO2017104268A1 (ja) * | 2015-12-14 | 2017-06-22 | オリンパス株式会社 | 斜視対物光学系及びそれを備えた斜視用内視鏡 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| US20220365315A1 (en) | 2022-11-17 |
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