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(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】公開特許公報(A)
(11)【公開番号】P2022083845
(43)【公開日】2022-06-06
(54)【発明の名称】内視鏡用対物レンズおよび内視鏡
(51)【国際特許分類】
G02B 13/04 20060101AFI20220530BHJP
G02B 23/26 20060101ALI20220530BHJP
A61B 1/00 20060101ALI20220530BHJP
【ＦＩ】
G02B13/04 D
G02B23/26 C
A61B1/00 731
【審査請求】未請求
【請求項の数】20
【出願形態】ＯＬ
(21)【出願番号】P 2020195416
(22)【出願日】2020-11-25
(71)【出願人】
【識別番号】306037311
【氏名又は名称】富士フイルム株式会社
(74)【代理人】
【識別番号】110001519
【氏名又は名称】特許業務法人太陽国際特許事務所
(72)【発明者】
【氏名】原田 恵介
【テーマコード（参考）】
2H040
2H087
4C161
【Ｆターム（参考）】
2H040CA23
2H040CA24
2H040GA02
2H087KA10
2H087LA03
2H087PA04
2H087PA20
2H087PB07
2H087QA01
2H087QA02
2H087QA07
2H087QA17
2H087QA18
2H087QA21
2H087QA22
2H087QA25
2H087QA26
2H087QA34
2H087QA37
2H087QA41
2H087QA42
2H087QA45
2H087QA46
2H087RA32
2H087RA41
2H087RA42
2H087RA43
2H087RA44
4C161FF40
4C161PP11
(57)【要約】
【課題】色収差補正および小型化が両立されて良好な性能を有する内視鏡用対物レンズ、およびこの内視鏡用対物レンズを備えた内視鏡を提供する。
【解決手段】内視鏡用対物レンズは、物体側から順に、１枚の負レンズからなる第１レンズ群と、互いに接合された２枚のレンズからなる第２レンズ群と、絞りと、互いに異符号の屈折力を有し互いに接合された２枚のレンズからなる第３レンズ群と、互いに異符号の屈折力を有し互いに接合された２枚のレンズからなる第４レンズ群とからなる。内視鏡用対物レンズは、アッベ数およびレンズ系の長さ等に関する予め定められた条件式を満足する。
【選択図】図１
【解決手段】内視鏡用対物レンズは、物体側から順に、１枚の負レンズからなる第１レンズ群と、互いに接合された２枚のレンズからなる第２レンズ群と、絞りと、互いに異符号の屈折力を有し互いに接合された２枚のレンズからなる第３レンズ群と、互いに異符号の屈折力を有し互いに接合された２枚のレンズからなる第４レンズ群とからなる。内視鏡用対物レンズは、アッベ数およびレンズ系の長さ等に関する予め定められた条件式を満足する。
【選択図】図１
【特許請求の範囲】
【請求項1】
物体側から像側へ順に、１枚の負レンズからなる第１レンズ群と、互いに接合された２枚のレンズからなる第２レンズ群と、絞りと、互いに異符号の屈折力を有し互いに接合された２枚のレンズからなる第３レンズ群と、互いに異符号の屈折力を有し互いに接合された２枚のレンズからなる第４レンズ群とからなり、
前記第２レンズ群内の物体側のレンズのｄ線基準のアッベ数をν２ｆ、
前記第２レンズ群内の像側のレンズのｄ線基準のアッベ数をν２ｒ、
前記第１レンズ群の物体側のレンズ面から前記第４レンズ群の最も像側のレンズ面までの光軸上の距離をＡＬ、
前記第２レンズ群の接合面の近軸曲率半径をＲ２ｃとした場合、
－３００＜（ν２ｆ－ν２ｒ）×｜ＡＬ／Ｒ２ｃ｜＜３０ （１）
で表される条件式（１）を満足する内視鏡用対物レンズ。
前記第２レンズ群内の物体側のレンズのｄ線基準のアッベ数をν２ｆ、
前記第２レンズ群内の像側のレンズのｄ線基準のアッベ数をν２ｒ、
前記第１レンズ群の物体側のレンズ面から前記第４レンズ群の最も像側のレンズ面までの光軸上の距離をＡＬ、
前記第２レンズ群の接合面の近軸曲率半径をＲ２ｃとした場合、
－３００＜（ν２ｆ－ν２ｒ）×｜ＡＬ／Ｒ２ｃ｜＜３０ （１）
で表される条件式（１）を満足する内視鏡用対物レンズ。
【請求項2】
物体側から像側へ順に、１枚の負レンズからなる第１レンズ群と、互いに接合された２枚のレンズからなる第２レンズ群と、絞りと、互いに異符号の屈折力を有し互いに接合された２枚のレンズからなる第３レンズ群と、互いに異符号の屈折力を有し互いに接合された２枚のレンズからなる第４レンズ群とからなり、
前記第３レンズ群内の物体側のレンズのｄ線基準のアッベ数をν３ｆ、
前記第３レンズ群内の像側のレンズのｄ線基準のアッベ数をν３ｒ、
前記第４レンズ群内の物体側のレンズのｄ線基準のアッベ数をν４ｆ、
前記第４レンズ群内の像側のレンズのｄ線基準のアッベ数をν４ｒ、
｜ν３ｆ－ν３ｒ｜および｜ν４ｆ－ν４ｒ｜のうち値が大きい方を｜νｆ－νｒ｜、
全系の焦点距離をｆ、
前記第１レンズ群の物体側のレンズ面から前記第４レンズ群の最も像側のレンズ面までの光軸上の距離をＡＬ、
前記第４レンズ群の最も像側のレンズ面から全系の像側の焦点位置までの光軸上の空気換算距離をＢｆとした場合、
３．９＜｜νｆ－νｒ｜×ｆ／（ＡＬ＋Ｂｆ）＜２０ （２）
で表される条件式（２）を満足する内視鏡用対物レンズ。
前記第３レンズ群内の物体側のレンズのｄ線基準のアッベ数をν３ｆ、
前記第３レンズ群内の像側のレンズのｄ線基準のアッベ数をν３ｒ、
前記第４レンズ群内の物体側のレンズのｄ線基準のアッベ数をν４ｆ、
前記第４レンズ群内の像側のレンズのｄ線基準のアッベ数をν４ｒ、
｜ν３ｆ－ν３ｒ｜および｜ν４ｆ－ν４ｒ｜のうち値が大きい方を｜νｆ－νｒ｜、
全系の焦点距離をｆ、
前記第１レンズ群の物体側のレンズ面から前記第４レンズ群の最も像側のレンズ面までの光軸上の距離をＡＬ、
前記第４レンズ群の最も像側のレンズ面から全系の像側の焦点位置までの光軸上の空気換算距離をＢｆとした場合、
３．９＜｜νｆ－νｒ｜×ｆ／（ＡＬ＋Ｂｆ）＜２０ （２）
で表される条件式（２）を満足する内視鏡用対物レンズ。
【請求項3】
前記第２レンズ群内の物体側のレンズのｄ線基準のアッベ数をν２ｆ、
前記第２レンズ群内の像側のレンズのｄ線基準のアッベ数をν２ｒ、
前記第２レンズ群の接合面の近軸曲率半径をＲ２ｃとした場合、
－３００＜（ν２ｆ－ν２ｒ）×｜ＡＬ／Ｒ２ｃ｜＜３０ （１）
で表される条件式（１）を満足する請求項２に記載の内視鏡用対物レンズ。
前記第２レンズ群内の像側のレンズのｄ線基準のアッベ数をν２ｒ、
前記第２レンズ群の接合面の近軸曲率半径をＲ２ｃとした場合、
－３００＜（ν２ｆ－ν２ｒ）×｜ＡＬ／Ｒ２ｃ｜＜３０ （１）
で表される条件式（１）を満足する請求項２に記載の内視鏡用対物レンズ。
【請求項4】
前記第２レンズ群は全体として正の屈折力を有する請求項１から３のいずれか１項に記載の内視鏡用対物レンズ。
【請求項5】
前記第３レンズ群は全体として正の屈折力を有する請求項１から４のいずれか１項に記載の内視鏡用対物レンズ。
【請求項6】
前記第４レンズ群は全体として正の屈折力を有する請求項１から５のいずれか１項に記載の内視鏡用対物レンズ。
【請求項7】
前記第１レンズ群の焦点距離をｆ１、
前記第２レンズ群の焦点距離をｆ２、
前記第３レンズ群の焦点距離をｆ３、
前記第４レンズ群の焦点距離をｆ４とした場合、
－３０＜（ｆ３×ｆ４）／（ｆ１×ｆ２）＜－０．２ （３）
で表される条件式（３）を満足する請求項１から６のいずれか１項に記載の内視鏡用対物レンズ。
前記第２レンズ群の焦点距離をｆ２、
前記第３レンズ群の焦点距離をｆ３、
前記第４レンズ群の焦点距離をｆ４とした場合、
－３０＜（ｆ３×ｆ４）／（ｆ１×ｆ２）＜－０．２ （３）
で表される条件式（３）を満足する請求項１から６のいずれか１項に記載の内視鏡用対物レンズ。
【請求項8】
全系の焦点距離をｆ、
前記第２レンズ群の焦点距離をｆ２、
前記第３レンズ群の焦点距離をｆ３、
前記第４レンズ群の焦点距離をｆ４とした場合、
１０＜（ｆ２×ｆ３×ｆ４）／（ｆ×ｆ×ｆ）＜３００ （４）
で表される条件式（４）を満足する請求項１から７のいずれか１項に記載の内視鏡用対物レンズ。
前記第２レンズ群の焦点距離をｆ２、
前記第３レンズ群の焦点距離をｆ３、
前記第４レンズ群の焦点距離をｆ４とした場合、
１０＜（ｆ２×ｆ３×ｆ４）／（ｆ×ｆ×ｆ）＜３００ （４）
で表される条件式（４）を満足する請求項１から７のいずれか１項に記載の内視鏡用対物レンズ。
【請求項9】
前記第４レンズ群の最も像側のレンズ面から全系の像側の焦点位置までの光軸上の空気換算距離をＢｆとした場合、
１＜ＡＬ／Ｂｆ＜４ （５）
で表される条件式（５）を満足する請求項１から８のいずれか１項に記載の内視鏡用対物レンズ。
１＜ＡＬ／Ｂｆ＜４ （５）
で表される条件式（５）を満足する請求項１から８のいずれか１項に記載の内視鏡用対物レンズ。
【請求項10】
前記第１レンズ群の物体側のレンズ面から前記絞りまでの光軸上の距離をＤｆ、
前記絞りから前記第４レンズ群の最も像側のレンズ面までの光軸上の距離をＤｒとした場合、
｜Ｄｆ－Ｄｒ｜／ＡＬ＜１ （６）
で表される条件式（６）を満足する請求項１から９のいずれか１項に記載の内視鏡用対物レンズ。
前記絞りから前記第４レンズ群の最も像側のレンズ面までの光軸上の距離をＤｒとした場合、
｜Ｄｆ－Ｄｒ｜／ＡＬ＜１ （６）
で表される条件式（６）を満足する請求項１から９のいずれか１項に記載の内視鏡用対物レンズ。
【請求項11】
前記第３レンズ群の焦点距離をｆ３、
前記第４レンズ群の焦点距離をｆ４とした場合、
ｆ４／ｆ３＜５ （７）
で表される条件式（７）を満足する請求項１から１０のいずれか１項に記載の内視鏡用対物レンズ。
前記第４レンズ群の焦点距離をｆ４とした場合、
ｆ４／ｆ３＜５ （７）
で表される条件式（７）を満足する請求項１から１０のいずれか１項に記載の内視鏡用対物レンズ。
【請求項12】
前記第２レンズ群の光軸上の厚みをＤｃ２、
前記第４レンズ群の光軸上の厚みをＤｃ４とした場合、
Ｄｃ４／Ｄｃ２＜１．２ （８）
で表される条件式（８）を満足する請求項１から１１のいずれか１項に記載の内視鏡用対物レンズ。
前記第４レンズ群の光軸上の厚みをＤｃ４とした場合、
Ｄｃ４／Ｄｃ２＜１．２ （８）
で表される条件式（８）を満足する請求項１から１１のいずれか１項に記載の内視鏡用対物レンズ。
【請求項13】
－２５０＜（ν２ｆ－ν２ｒ）×｜ＡＬ／Ｒ２ｃ｜＜２０ （１－１）
で表される条件式（１－１）を満足する請求項１又は３に記載の内視鏡用対物レンズ。
で表される条件式（１－１）を満足する請求項１又は３に記載の内視鏡用対物レンズ。
【請求項14】
４＜｜νｆ－νｒ｜×ｆ／（ＡＬ＋Ｂｆ）＜１０ （２－１）
で表される条件式（２－１）を満足する請求項２に記載の内視鏡用対物レンズ。
で表される条件式（２－１）を満足する請求項２に記載の内視鏡用対物レンズ。
【請求項15】
－２０＜（ｆ３×ｆ４）／（ｆ１×ｆ２）＜－０．４ （３－１）
で表される条件式（３－１）を満足する請求項７に記載の内視鏡用対物レンズ。
で表される条件式（３－１）を満足する請求項７に記載の内視鏡用対物レンズ。
【請求項16】
３０＜（ｆ２×ｆ３×ｆ４）／（ｆ×ｆ×ｆ）＜２００ （４－１）
で表される条件式（４－１）を満足する請求項８に記載の内視鏡用対物レンズ。
で表される条件式（４－１）を満足する請求項８に記載の内視鏡用対物レンズ。
【請求項17】
２．２＜ＡＬ／Ｂｆ＜３ （５－１）
で表される条件式（５－１）を満足する請求項９に記載の内視鏡用対物レンズ。
で表される条件式（５－１）を満足する請求項９に記載の内視鏡用対物レンズ。
【請求項18】
０．０１＜｜Ｄｆ－Ｄｒ｜／ＡＬ＜０．１５ （６－１）
で表される条件式（６－１）を満足する請求項１０に記載の内視鏡用対物レンズ。
で表される条件式（６－１）を満足する請求項１０に記載の内視鏡用対物レンズ。
【請求項19】
０．３＜ｆ４／ｆ３＜３ （７－１）
で表される条件式（７－１）を満足する請求項１１に記載の内視鏡用対物レンズ。
で表される条件式（７－１）を満足する請求項１１に記載の内視鏡用対物レンズ。
【請求項20】
請求項１から１９のいずれか１項に記載の内視鏡用対物レンズを備えた内視鏡。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本開示は、内視鏡用対物レンズ、および内視鏡に関する。
【背景技術】
【0002】
従来、内視鏡に使用可能な光学系として、下記特許文献１、特許文献２、特許文献３、および特許文献４に記載されたレンズ系が知られている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0003】
【特許文献1】特許第５８５５７９３号公報
【特許文献2】特許第５４７８４２１号公報
【特許文献3】特許第２５５６９８４号公報
【特許文献4】特許第２６３９９６３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0004】
近年、色収差補正および小型化が両立されて良好な性能を有する内視鏡用対物レンズが求められている。
【0005】
本開示は、上記事情に鑑みてなされたものであり、色収差補正および小型化が両立されて良好な性能を有する内視鏡用対物レンズ、およびこの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。
【課題を解決するための手段】
【0006】
本開示の第１の態様に係る内視鏡用対物レンズは、物体側から像側へ順に、１枚の負レンズからなる第１レンズ群と、互いに接合された２枚のレンズからなる第２レンズ群と、絞りと、互いに異符号の屈折力を有し互いに接合された２枚のレンズからなる第３レンズ群と、互いに異符号の屈折力を有し互いに接合された２枚のレンズからなる第４レンズ群とからなり、第２レンズ群内の物体側のレンズのｄ線基準のアッベ数をν２ｆ、第２レンズ群内の像側のレンズのｄ線基準のアッベ数をν２ｒ、第１レンズ群の物体側のレンズ面から第４レンズ群の最も像側のレンズ面までの光軸上の距離をＡＬ、第２レンズ群の接合面の近軸曲率半径をＲ２ｃとした場合、下記条件式（１）を満足する。
－３００＜（ν２ｆ－ν２ｒ）×｜ＡＬ／Ｒ２ｃ｜＜３０ （１）
－３００＜（ν２ｆ－ν２ｒ）×｜ＡＬ／Ｒ２ｃ｜＜３０ （１）
【0007】
第１の態様に係る内視鏡用対物レンズは、下記条件式（１－１）を満足することが好ましい。
－２５０＜（ν２ｆ－ν２ｒ）×｜ＡＬ／Ｒ２ｃ｜＜２０ （１－１）
－２５０＜（ν２ｆ－ν２ｒ）×｜ＡＬ／Ｒ２ｃ｜＜２０ （１－１）
【0008】
本開示の第２の態様に係る内視鏡用対物レンズは、物体側から像側へ順に、１枚の負レンズからなる第１レンズ群と、互いに接合された２枚のレンズからなる第２レンズ群と、絞りと、互いに異符号の屈折力を有し互いに接合された２枚のレンズからなる第３レンズ群と、互いに異符号の屈折力を有し互いに接合された２枚のレンズからなる第４レンズ群とからなり、第３レンズ群内の物体側のレンズのｄ線基準のアッベ数をν３ｆ、第３レンズ群内の像側のレンズのｄ線基準のアッベ数をν３ｒ、第４レンズ群内の物体側のレンズのｄ線基準のアッベ数をν４ｆ、第４レンズ群内の像側のレンズのｄ線基準のアッベ数をν４ｒ、｜ν３ｆ－ν３ｒ｜および｜ν４ｆ－ν４ｒ｜のうち値が大きい方を｜νｆ－νｒ｜、全系の焦点距離をｆ、第１レンズ群の物体側のレンズ面から第４レンズ群の最も像側のレンズ面までの光軸上の距離をＡＬ、第４レンズ群の最も像側のレンズ面から全系の像側の焦点位置までの光軸上の空気換算距離をＢｆとした場合、下記条件式（２）を満足する。
３．９＜｜νｆ－νｒ｜×ｆ／（ＡＬ＋Ｂｆ）＜２０ （２）
３．９＜｜νｆ－νｒ｜×ｆ／（ＡＬ＋Ｂｆ）＜２０ （２）
【0009】
第２の態様に係る内視鏡用対物レンズは、下記条件式（２－１）を満足することが好ましい。
４＜｜νｆ－νｒ｜×ｆ／（ＡＬ＋Ｂｆ）＜１０ （２－１）
４＜｜νｆ－νｒ｜×ｆ／（ＡＬ＋Ｂｆ）＜１０ （２－１）
【0010】
第２の態様に係る内視鏡用対物レンズは、第２レンズ群内の物体側のレンズのｄ線基準のアッベ数をν２ｆ、第２レンズ群内の像側のレンズのｄ線基準のアッベ数をν２ｒ、第２レンズ群の接合面の近軸曲率半径をＲ２ｃとした場合、下記条件式（１）を満足することが好ましく、下記条件式（１－１）を満足することがより好ましい。
－３００＜（ν２ｆ－ν２ｒ）×｜ＡＬ／Ｒ２ｃ｜＜３０ （１）
－２５０＜（ν２ｆ－ν２ｒ）×｜ＡＬ／Ｒ２ｃ｜＜２０ （１－１）
－３００＜（ν２ｆ－ν２ｒ）×｜ＡＬ／Ｒ２ｃ｜＜３０ （１）
－２５０＜（ν２ｆ－ν２ｒ）×｜ＡＬ／Ｒ２ｃ｜＜２０ （１－１）
【0011】
以下本項では、第１および第２の態様に係る内視鏡用対物レンズを総括して上記態様に係る内視鏡用対物レンズという。上記態様に係る内視鏡用対物レンズにおいては、第２レンズ群は全体として正の屈折力を有することが好ましい。上記態様に係る内視鏡用対物レンズにおいては、第３レンズ群は全体として正の屈折力を有することが好ましい。上記態様に係る内視鏡用対物レンズにおいては、第４レンズ群は全体として正の屈折力を有することが好ましい。
【0012】
上記態様に係る内視鏡用対物レンズは、第１レンズ群の焦点距離をｆ１、第２レンズ群の焦点距離をｆ２、第３レンズ群の焦点距離をｆ３、第４レンズ群の焦点距離をｆ４とした場合、下記条件式（３）を満足することが好ましく、下記条件式（３－１）を満足することがより好ましい。
－３０＜（ｆ３×ｆ４）／（ｆ１×ｆ２）＜－０．２ （３）
－２０＜（ｆ３×ｆ４）／（ｆ１×ｆ２）＜－０．４ （３－１）
－３０＜（ｆ３×ｆ４）／（ｆ１×ｆ２）＜－０．２ （３）
－２０＜（ｆ３×ｆ４）／（ｆ１×ｆ２）＜－０．４ （３－１）
【0013】
上記態様に係る内視鏡用対物レンズは、全系の焦点距離をｆ、第２レンズ群の焦点距離をｆ２、第３レンズ群の焦点距離をｆ３、第４レンズ群の焦点距離をｆ４とした場合、下記条件式（４）を満足することが好ましく、下記条件式（４－１）を満足することがより好ましい。
１０＜（ｆ２×ｆ３×ｆ４）／（ｆ×ｆ×ｆ）＜３００ （４）
３０＜（ｆ２×ｆ３×ｆ４）／（ｆ×ｆ×ｆ）＜２００ （４－１）
１０＜（ｆ２×ｆ３×ｆ４）／（ｆ×ｆ×ｆ）＜３００ （４）
３０＜（ｆ２×ｆ３×ｆ４）／（ｆ×ｆ×ｆ）＜２００ （４－１）
【0014】
上記態様に係る内視鏡用対物レンズは、第４レンズ群の最も像側のレンズ面から全系の像側の焦点位置までの光軸上の空気換算距離をＢｆとした場合、下記条件式（５）を満足することが好ましく、下記条件式（５－１）を満足することがより好ましい。
１＜ＡＬ／Ｂｆ＜４ （５）
２．２＜ＡＬ／Ｂｆ＜３ （５－１）
１＜ＡＬ／Ｂｆ＜４ （５）
２．２＜ＡＬ／Ｂｆ＜３ （５－１）
【0015】
上記態様に係る内視鏡用対物レンズは、第１レンズ群の物体側のレンズ面から絞りまでの光軸上の距離をＤｆ、絞りから第４レンズ群の最も像側のレンズ面までの光軸上の距離をＤｒとした場合、下記条件式（６）を満足することが好ましく、下記条件式（６－１）を満足することがより好ましい。
｜Ｄｆ－Ｄｒ｜／ＡＬ＜１ （６）
０．０１＜｜Ｄｆ－Ｄｒ｜／ＡＬ＜０．１５ （６－１）
｜Ｄｆ－Ｄｒ｜／ＡＬ＜１ （６）
０．０１＜｜Ｄｆ－Ｄｒ｜／ＡＬ＜０．１５ （６－１）
【0016】
上記態様に係る内視鏡用対物レンズは、第３レンズ群の焦点距離をｆ３、第４レンズ群の焦点距離をｆ４とした場合、下記条件式（７）を満足することが好ましく、下記条件式（７－１）を満足することがより好ましい。
ｆ４／ｆ３＜５ （７）
０．３＜ｆ４／ｆ３＜３ （７－１）
ｆ４／ｆ３＜５ （７）
０．３＜ｆ４／ｆ３＜３ （７－１）
【0017】
上記態様に係る内視鏡用対物レンズは、第２レンズ群の光軸上の厚みをＤｃ２、第４レンズ群の光軸上の厚みをＤｃ４とした場合、下記条件式（８）を満足することが好ましい。
Ｄｃ４／Ｄｃ２＜１．２ （８）
Ｄｃ４／Ｄｃ２＜１．２ （８）
【0018】
本開示の内視鏡は、上記態様に係る内視鏡用対物レンズの少なくとも一方を備えている。
【0019】
なお、本明細書の「～からなり」、「～からなる」は、挙げられた構成要素以外に、実質的に屈折力を有さないレンズ、並びに、絞り、フィルタ、およびカバーガラス等のレンズ以外の光学要素、並びに、レンズフランジ、レンズバレル、および撮像素子等が含まれていてもよいことを意図する。
【0020】
複合非球面レンズ（すなわち、球面レンズと、その球面レンズ上に形成された非球面形状の膜とが一体的に構成されて、全体として１つの非球面レンズとして機能するレンズ）は、接合レンズとは見なさず、１枚のレンズとして扱う。上記の屈折力の符号および曲率半径は、非球面を含むレンズに関しては、特に断りが無い限り近軸領域で規定されるものとする。
【0021】
本明細書において、「全系」は、内視鏡用対物レンズを意味する。条件式で用いている「焦点距離」は、近軸焦点距離である。条件式で用いている値は、ｄ線を基準とした場合の値である。本明細書に記載の「ｄ線」、「Ｃ線」、および「Ｆ線」は輝線であり、ｄ線の波長は５８７．５６ｎｍ（ナノメートル）、Ｃ線の波長は６５６．２７ｎｍ（ナノメートル）、Ｆ線の波長は４８６．１３ｎｍ（ナノメートル）として扱う。
【発明の効果】
【0022】
本開示によれば、色収差補正および小型化が両立されて良好な性能を有する内視鏡用対物レンズ、およびこの内視鏡用対物レンズを備えた内視鏡を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【0023】
【図1】一実施形態に係る内視鏡用対物レンズの構成を示す断面図である。
【図2】実施例１の内視鏡用対物レンズの構成および光束を示す断面図である。
【図3】実施例１の内視鏡用対物レンズの各収差図である。
【図4】実施例２の内視鏡用対物レンズの構成および光束を示す断面図である。
【図5】実施例２の内視鏡用対物レンズの各収差図である。
【図6】実施例３の内視鏡用対物レンズの構成および光束を示す断面図である。
【図7】実施例３の内視鏡用対物レンズの各収差図である。
【図8】実施例４の内視鏡用対物レンズの構成および光束を示す断面図である。
【図9】実施例４の内視鏡用対物レンズの各収差図である。
【図10】実施例５の内視鏡用対物レンズの構成および光束を示す断面図である。
【図11】実施例５の内視鏡用対物レンズの各収差図である。
【図12】実施例６の内視鏡用対物レンズの構成および光束を示す断面図である。
【図13】実施例６の内視鏡用対物レンズの各収差図である。
【図14】実施例７の内視鏡用対物レンズの構成および光束を示す断面図である。
【図15】実施例７の内視鏡用対物レンズの各収差図である。
【図16】実施例８の内視鏡用対物レンズの構成および光束を示す断面図である。
【図17】実施例８の内視鏡用対物レンズの各収差図である。
【図18】本開示の一実施形態に係る内視鏡の概略構成図である。
【発明を実施するための形態】
【0024】
以下、本開示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、本開示の一実施形態に係る内視鏡用対物レンズ１の光軸Ｚを含む断面における構成を示す。図１に示す例は後述の実施例１に対応している。図１では、内視鏡用対物レンズ１の左側が物体側であり、光軸Ｚを一点鎖線で示している。物体からの光は、内視鏡用対物レンズ１を透過した後、内視鏡用対物レンズ１の像側に配置されたプリズムＰｒに入射し、この入射面に対して斜めに形成された反射面で反射された後、入射面と垂直に形成された出射面を経て撮像素子５に入射する。プリズムＰｒの出射面と撮像素子５とは接合されている。図１のプリズムＰｒは、光路を垂直に折り曲げる光路偏向部材として機能している。
【0025】
内視鏡用対物レンズ１は、光軸Ｚに沿って物体側から像側へ順に、第１レンズ群Ｇ１と、第２レンズ群Ｇ２と、開口絞りＳｔと、第３レンズ群Ｇ３と、第４レンズ群Ｇ４とからなる。なお、図１の開口絞りＳｔは、形状を示しているのではなく、光軸Ｚ方向の位置を示している。
【0026】
第１レンズ群Ｇ１は、１枚の負レンズからなる。第１レンズ群Ｇ１が負の屈折力を有する単レンズからなる構成とすることによって、小型化を図りつつ、内視鏡観察のための広い視野角の確保に有利となる。なお、本明細書において、「単レンズ」とは接合されていない１枚のレンズを意味する。
【0027】
第２レンズ群Ｇ２は、互いに接合された２枚のレンズからなる。すなわち、第２レンズ群Ｇ２は２枚のレンズが接合されて構成された接合レンズからなる。第２レンズ群Ｇ２を構成する２枚のレンズは、互いに異符号の屈折力を有する２枚のレンズでもよく、同符号の屈折力を有する２枚のレンズでもよい。互いに異符号の屈折力を有する２枚のレンズとは、正レンズおよび負レンズを意味する。この場合、正レンズおよび負レンズの配列順は問わない。第２レンズ群Ｇ２が、互いに異符号の屈折力を有する２枚のレンズからなる場合は、軸上色収差および倍率色収差の補正に有利となる。第２レンズ群Ｇ２が２枚の正レンズからなる場合は、小型化に伴う非点収差の補正に有利となる。
【0028】
第２レンズ群Ｇ２は全体として正の屈折力を有することが好ましい。第２レンズ群Ｇ２が全体として正の屈折力を有することによって、非点収差の発生の抑制および像面湾曲の発生の抑制に有利となる。
【0029】
第３レンズ群Ｇ３は、互いに異符号の屈折力を有し互いに接合された２枚のレンズからなる。すなわち、第３レンズ群Ｇ３は、物体側から順に正レンズと負レンズとが接合された接合レンズでもよく、物体側から順に負レンズと正レンズとが接合された接合レンズでもよい。第３レンズ群Ｇ３の上記構成によって、軸上色収差および倍率色収差の補正に有利となる。
【0030】
第３レンズ群Ｇ３は全体として正の屈折力を有することが好ましい。第３レンズ群Ｇ３が全体として正の屈折力を有することによって、非点収差の発生および像面湾曲の発生の抑制に有利となる。
【0031】
第４レンズ群Ｇ４は、互いに異符号の屈折力を有し互いに接合された２枚のレンズからなる。すなわち、第４レンズ群Ｇ４は、物体側から順に正レンズと負レンズとが接合された接合レンズでもよく、物体側から順に負レンズと正レンズとが接合された接合レンズでもよい。第４レンズ群Ｇ４の上記構成によって、倍率色収差の補正に有利となる。
【0032】
第４レンズ群Ｇ４は全体として正の屈折力を有することが好ましい。第４レンズ群Ｇ４が全体として正の屈折力を有することによって、倍率色収差の増加を抑えつつ、開口絞りＳｔより像側のレンズの大径化を抑制することに有利となる。
【0033】
以上述べたように、内視鏡用対物レンズ１は、７枚のレンズと開口絞りＳｔとからなる。図１に示す内視鏡用対物レンズ１は、第１レンズ群Ｇ１がレンズＬ１の１枚のレンズからなり、第２レンズ群Ｇ２が物体側から像側へ順にレンズＬ２およびレンズＬ３からなり、第３レンズ群Ｇ３が物体側から像側へ順にレンズＬ４およびレンズＬ５からなり、第４レンズ群Ｇ４が物体側から像側へ順にレンズＬ６およびレンズＬ７からなる。一例として、図１の例では、レンズＬ１、レンズＬ３、レンズＬ４、およびレンズＬ７が負レンズであり、レンズＬ２、レンズＬ５、およびレンズＬ６が正レンズである。
【0034】
内視鏡用対物レンズ１は、第２レンズ群Ｇ２内の物体側のレンズのｄ線基準のアッベ数をν２ｆ、第２レンズ群Ｇ２内の像側のレンズのｄ線基準のアッベ数をν２ｒ、第１レンズ群Ｇ１の物体側のレンズ面から第４レンズ群Ｇ４の最も像側のレンズ面までの光軸Ｚ上の距離をＡＬ、第２レンズ群Ｇ２の接合面の近軸曲率半径をＲ２ｃとした場合、下記条件式（１）を満足することが好ましい。条件式（１）を満足することによって、第２レンズ群Ｇ２において色収差が補正過剰になるのを抑制して良好な色収差補正を保ちつつ、小型化を図ることに有利となる。条件式（１）の下限以下とならないようにすることによって、第２レンズ群Ｇ２の接合面の曲率半径の絶対値を大きくできるため、開口絞りＳｔより物体側の接合面の曲面に関わる厚みを小さくすることができる。これによって、小型化に有利となる。なお、「接合面の曲面に関わる厚み」とは、接合面が光軸Ｚと交わる点と、接合面の有効径端の点との光軸Ｚ方向の距離である。条件式（１）の上限以上とならないようにすることによって、レンズ系全長の長大化の抑制に有利となる。内視鏡用対物レンズ１は、より良好な特性を得るためには、下記条件式（１－１）を満足することがより好ましい。
－３００＜（ν２ｆ－ν２ｒ）×｜ＡＬ／Ｒ２ｃ｜＜３０ （１）
－２５０＜（ν２ｆ－ν２ｒ）×｜ＡＬ／Ｒ２ｃ｜＜２０ （１－１）
－３００＜（ν２ｆ－ν２ｒ）×｜ＡＬ／Ｒ２ｃ｜＜３０ （１）
－２５０＜（ν２ｆ－ν２ｒ）×｜ＡＬ／Ｒ２ｃ｜＜２０ （１－１）
【0035】
内視鏡用対物レンズ１は、第３レンズ群Ｇ３内の物体側のレンズのｄ線基準のアッベ数をν３ｆ、第３レンズ群Ｇ３内の像側のレンズのｄ線基準のアッベ数をν３ｒ、第４レンズ群Ｇ４内の物体側のレンズのｄ線基準のアッベ数をν４ｆ、第４レンズ群Ｇ４内の像側のレンズのｄ線基準のアッベ数をν４ｒ、｜ν３ｆ－ν３ｒ｜および｜ν４ｆ－ν４ｒ｜のうち値が大きい方を｜νｆ－νｒ｜、全系の焦点距離をｆ、第１レンズ群Ｇ１の物体側のレンズ面から第４レンズ群Ｇ４の最も像側のレンズ面までの光軸Ｚ上の距離をＡＬ、第４レンズ群Ｇ４の最も像側のレンズ面から全系の像側の焦点位置までの光軸Ｚ上の空気換算距離をＢｆとした場合、下記条件式（２）を満足することが好ましい。条件式（２）の下限以下とならないようにすることによって、レンズ系全長の長大化を抑えつつ、色収差の補正を行うことに有利となる。条件式（２）の上限以上とならないようにすることによって、内視鏡用対物レンズ１の諸性能を確保しつつ、小型化を図ることに有利となる。ここでいう諸性能とは、色収差を含めた諸収差に関する性能だけでなく、視野角および焦点距離等の仕様に関する性能も含む。内視鏡用対物レンズ１は、より良好な特性を得るためには、下記条件式（２－１）を満足することがより好ましい。
３．９＜｜νｆ－νｒ｜×ｆ／（ＡＬ＋Ｂｆ）＜２０ （２）
４＜｜νｆ－νｒ｜×ｆ／（ＡＬ＋Ｂｆ）＜１０ （２－１）
３．９＜｜νｆ－νｒ｜×ｆ／（ＡＬ＋Ｂｆ）＜２０ （２）
４＜｜νｆ－νｒ｜×ｆ／（ＡＬ＋Ｂｆ）＜１０ （２－１）
【0036】
内視鏡用対物レンズ１は、第１レンズ群Ｇ１の焦点距離をｆ１、第２レンズ群Ｇ２の焦点距離をｆ２、第３レンズ群Ｇ３の焦点距離をｆ３、第４レンズ群Ｇ４の焦点距離をｆ４とした場合、下記条件式（３）を満足することが好ましい。条件式（３）の下限以下とならないようにすることによって、第３レンズ群Ｇ３および第４レンズ群Ｇ４の屈折力の偏りを抑えることが容易となるため、開口絞りＳｔより像側のレンズの大径化を抑制することに有利となる。ここでいう、第３レンズ群Ｇ３および第４レンズ群Ｇ４の屈折力の偏りとは、第３レンズ群Ｇ３および第４レンズ群Ｇ４のうちの一方の屈折力が過剰に強くなり他方の屈折力が過剰に弱くなることを意味する。また、条件式（３）の下限以下とならないようにすることによって、内視鏡用対物レンズ１をレトロフォーカス構成としつつ、開口絞りＳｔより像側のレンズ群の屈折力の調整を行い、かつ、適切な長さのバックフォーカスを確保することに有利となる。条件式（３）の上限以上とならないようにすることによって、第１レンズ群Ｇ１および第２レンズ群Ｇ２の屈折力の偏りを抑えることが容易となるため、開口絞りＳｔより物体側のレンズの大径化を抑制することに有利となる。ここでいう、第１レンズ群Ｇ１および第２レンズ群Ｇ２の屈折力の偏りとは、第１レンズ群Ｇ１および第２レンズ群Ｇ２のうちの一方の屈折力が過剰に強くなり他方の屈折力が過剰に弱くなることを意味する。また、条件式（３）の上限以上とならないようにすることによって、広い視野角の確保に有利となる。内視鏡用対物レンズ１は、より良好な特性を得るためには、下記条件式（３－１）を満足することがより好ましい。
－３０＜（ｆ３×ｆ４）／（ｆ１×ｆ２）＜－０．２ （３）
－２０＜（ｆ３×ｆ４）／（ｆ１×ｆ２）＜－０．４ （３－１）
－３０＜（ｆ３×ｆ４）／（ｆ１×ｆ２）＜－０．２ （３）
－２０＜（ｆ３×ｆ４）／（ｆ１×ｆ２）＜－０．４ （３－１）
【0037】
内視鏡用対物レンズ１は、全系の焦点距離をｆ、第２レンズ群Ｇ２の焦点距離をｆ２、第３レンズ群Ｇ３の焦点距離をｆ３、第４レンズ群Ｇ４の焦点距離をｆ４とした場合、下記条件式（４）を満足することが好ましい。条件式（４）の下限以下とならないようにすることによって、広い視野角および高解像度等の光学性能に寄与する屈折力を保持することに有利となる。条件式（４）の上限以上とならないようにすることによって、第２レンズ群Ｇ２、第３レンズ群Ｇ３、および第４レンズ群Ｇ４の屈折力の偏りを抑えることが容易となるため、レンズ系全長の長大化を抑制することに有利となる。内視鏡用対物レンズ１は、より良好な特性を得るためには、下記条件式（４－１）を満足することがより好ましい。
１０＜（ｆ２×ｆ３×ｆ４）／（ｆ×ｆ×ｆ）＜３００ （４）
３０＜（ｆ２×ｆ３×ｆ４）／（ｆ×ｆ×ｆ）＜２００ （４－１）
１０＜（ｆ２×ｆ３×ｆ４）／（ｆ×ｆ×ｆ）＜３００ （４）
３０＜（ｆ２×ｆ３×ｆ４）／（ｆ×ｆ×ｆ）＜２００ （４－１）
【0038】
内視鏡用対物レンズ１は、第１レンズ群Ｇ１の物体側のレンズ面から第４レンズ群Ｇ４の最も像側のレンズ面までの光軸Ｚ上の距離をＡＬ、第４レンズ群Ｇ４の最も像側のレンズ面から全系の像側の焦点位置までの光軸Ｚ上の空気換算距離をＢｆとした場合、下記条件式（５）を満足することが好ましい。条件式（５）の下限以下とならないようにすることによって、良好な解像性能を得ることに有利となる。なお、図１に示すように、内視鏡用対物レンズ１が撮像素子５と組み合わせて使用される場合は、内視鏡用対物レンズ１と撮像素子５との間に各種フィルタが配置されることが多く、このためにある程度長いバックフォーカスが求められることが多い。さらに、図１に示すような撮像素子５の撮像面が内視鏡の挿入部の長軸方向と平行に配置されるタイプでは、一般に、レンズ系と撮像素子５との間に光路を偏向するためのプリズムＰｒ等の光路偏向部材が挿入配置されるため、十分長いバックフォーカスが求められることが多い。条件式（５）の上限以上とならないようにすることによって、上記配置で求められる十分長いバックフォーカスの確保に有利となる。内視鏡用対物レンズ１は、より良好な特性を得るためには、下記条件式（５－１）を満足することがより好ましい。
１＜ＡＬ／Ｂｆ＜４ （５）
２．２＜ＡＬ／Ｂｆ＜３ （５－１）
１＜ＡＬ／Ｂｆ＜４ （５）
２．２＜ＡＬ／Ｂｆ＜３ （５－１）
【0039】
内視鏡用対物レンズ１は、第１レンズ群Ｇ１の物体側のレンズ面から開口絞りＳｔまでの光軸Ｚ上の距離をＤｆ、開口絞りＳｔから第４レンズ群Ｇ４の最も像側のレンズ面までの光軸Ｚ上の距離をＤｒ、第１レンズ群Ｇ１の物体側のレンズ面から第４レンズ群Ｇ４の最も像側のレンズ面までの光軸Ｚ上の距離をＡＬとした場合、下記条件式（６）を満足することが好ましい。条件式（６）を満足することによって、開口絞りＳｔの物体側のレンズ系の長さおよび開口絞りＳｔの像側のレンズ系の長さのバランスを保つことが容易となる。これによって、開口絞りＳｔの物体側および開口絞りＳｔの像側における、レンズ系の光軸Ｚ方向および径方向のサイズの偏りを減じることができるため、小型化に寄与することができる。内視鏡用対物レンズ１は、より良好な特性を得るためには、下記条件式（６－１）を満足することがより好ましい。条件式（６－１）の下限以下とならないようにすることによって、広い視野角および高解像度等の光学性能を維持しつつ、全長の長大化を抑制することに有利となる。
｜Ｄｆ－Ｄｒ｜／ＡＬ＜１ （６）
０．０１＜｜Ｄｆ－Ｄｒ｜／ＡＬ＜０．１５ （６－１）
｜Ｄｆ－Ｄｒ｜／ＡＬ＜１ （６）
０．０１＜｜Ｄｆ－Ｄｒ｜／ＡＬ＜０．１５ （６－１）
【0040】
内視鏡用対物レンズ１は、第３レンズ群Ｇ３の焦点距離をｆ３、第４レンズ群Ｇ４の焦点距離をｆ４とした場合、下記条件式（７）を満足することが好ましい。条件式（７）を満足することによって、第３レンズ群Ｇ３および第４レンズ群Ｇ４の屈折力の偏りを抑えることが容易となるため、開口絞りＳｔより像側のレンズの大径化を抑制することに有利となる。内視鏡用対物レンズ１は、より良好な特性を得るためには、下記条件式（７－１）を満足することがより好ましい。条件式（７－１）の下限以下とならないようにすることによって、第３レンズ群Ｇ３および第４レンズ群Ｇ４の屈折力を良好に調節することができるため、非点収差の発生および像面湾曲の発生を抑制することに有利となる。
ｆ４／ｆ３＜５ （７）
０．３＜ｆ４／ｆ３＜３ （７－１）
ｆ４／ｆ３＜５ （７）
０．３＜ｆ４／ｆ３＜３ （７－１）
【0041】
内視鏡用対物レンズ１は、第２レンズ群Ｇ２の光軸Ｚ上の厚みをＤｃ２、第４レンズ群Ｇ４の光軸Ｚ上の厚みをＤｃ４とした場合、下記条件式（８）を満足することが好ましい。なお、第２レンズ群Ｇ２の光軸Ｚ上の厚みとは、第２レンズ群Ｇ２の最も物体側のレンズ面から第２レンズ群Ｇ２の最も像側のレンズ面までの光軸Ｚ上の距離である。同様に、第４レンズ群Ｇ４の光軸Ｚ上の厚みとは、第４レンズ群Ｇ４の最も物体側のレンズ面から第４レンズ群Ｇ４の最も像側のレンズ面までの光軸Ｚ上の距離である。条件式（８）を満足することによって、開口絞りＳｔより像側のレンズ系の光軸Ｚ方向の長さの長大化を抑制することに有利となる。内視鏡用対物レンズ１は、より良好な特性を得るためには、下記条件式（８－１）を満足することがより好ましい。条件式（８－１）の下限以下とならないようにすることによって、開口絞りＳｔより物体側のレンズ系の光軸Ｚ方向の長さの長大化を抑制することに有利となる。
Ｄｃ４／Ｄｃ２＜１．２ （８）
０．５＜Ｄｃ４／Ｄｃ２＜１ （８－１）
Ｄｃ４／Ｄｃ２＜１．２ （８）
０．５＜Ｄｃ４／Ｄｃ２＜１ （８－１）
【0042】
なお、図１では光路偏向部材としてプリズムＰｒを用いているが、光路偏向部材は、プリズムＰｒに限定されず、ミラー、又は回折光学素子等であってもいい。また、光路を折り曲げる角度は垂直以外の角度であってもいい。
【0043】
条件式に関する構成も含め上述した好ましい構成および可能な構成は、任意の組合せが可能であり、要求される仕様に応じて適宜選択的に採用されることが好ましい。なお、可能な条件式の範囲としては、式の形式で記載された条件式に限定されず、好ましい、およびより好ましいとされた条件式の中から下限と上限とを任意に組み合わせて得られる範囲を含む。
【0044】
以下に、内視鏡用対物レンズ１の好ましい２つの態様を記す。第１の態様は、物体側から像側へ順に、１枚の負レンズからなる第１レンズ群Ｇ１と、互いに接合された２枚のレンズからなる第２レンズ群Ｇ２と、開口絞りＳｔと、互いに異符号の屈折力を有し互いに接合された２枚のレンズからなる第３レンズ群Ｇ３と、互いに異符号の屈折力を有し互いに接合された２枚のレンズからなる第４レンズ群Ｇ４とからなり、上記条件式（１）を満足するものである。
【0045】
第２の態様は、物体側から像側へ順に、１枚の負レンズからなる第１レンズ群Ｇ１と、互いに接合された２枚のレンズからなる第２レンズ群Ｇ２と、開口絞りＳｔと、互いに異符号の屈折力を有し互いに接合された２枚のレンズからなる第３レンズ群Ｇ３と、互いに異符号の屈折力を有し互いに接合された２枚のレンズからなる第４レンズ群Ｇ４とからなり、上記条件式（２）を満足するものである。
【0046】
次に、本開示の内視鏡用対物レンズの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構成および光束を示す断面図を図２に示す。図２では、左側が物体側、右側が像側であり、光束として、軸上光束２および最大画角の光束３を示している。図２では、理解を容易にするため、内視鏡用対物レンズから像面Ｓｉｍまでの光路が一直線状となるように光学系を展開した図を示す。図２の光学部材ＰＰは、光路偏向部材、各種フィルタ、およびカバーガラスの少なくとも１つを含む。光軸Ｚ方向において、光学部材ＰＰの像側の面の位置が像面Ｓｉｍの位置である。図２の開口絞りＳｔは、形状を示しているのではなく、光軸Ｚ方向の位置を示している。
［実施例１］
実施例１の内視鏡用対物レンズの構成および光束を示す断面図を図２に示す。図２では、左側が物体側、右側が像側であり、光束として、軸上光束２および最大画角の光束３を示している。図２では、理解を容易にするため、内視鏡用対物レンズから像面Ｓｉｍまでの光路が一直線状となるように光学系を展開した図を示す。図２の光学部材ＰＰは、光路偏向部材、各種フィルタ、およびカバーガラスの少なくとも１つを含む。光軸Ｚ方向において、光学部材ＰＰの像側の面の位置が像面Ｓｉｍの位置である。図２の開口絞りＳｔは、形状を示しているのではなく、光軸Ｚ方向の位置を示している。
【0047】
実施例１の内視鏡用対物レンズは、物体側から像側へ順に、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、開口絞りＳｔと、正の屈折力を有する第３レンズ群Ｇ３と、正の屈折力を有する第４レンズ群Ｇ４とからなる。第１レンズ群Ｇ１は、負レンズであるレンズＬ１からなる。レンズＬ１は単レンズである。第２レンズ群Ｇ２は、物体側から像側へ順に、正レンズであるレンズＬ２と負レンズであるレンズＬ３とが接合されて構成された接合レンズからなる。第３レンズ群Ｇ３は、物体側から像側へ順に、負レンズであるレンズＬ４と正レンズであるレンズＬ５とが接合されて構成された接合レンズからなる。第４レンズ群Ｇ４は、物体側から像側へ順に、正レンズであるレンズＬ６と負レンズであるレンズＬ７とが接合されて構成された接合レンズからなる。なお、上記の「負の屈折力を有する第１レンズ群Ｇ１」は、第１レンズ群Ｇ１全体として負の屈折力を有することを意味する。同様に「正の屈折力を有する第２レンズ群Ｇ２」は、第２レンズ群Ｇ２全体として正の屈折力を有することを意味する。「正の屈折力を有する第３レンズ群Ｇ３」および「正の屈折力を有する第４レンズ群Ｇ４」も同様である。
【0048】
実施例１の内視鏡用対物レンズについて、基本レンズデータを表１に、諸元を表２に示す。表１において、Ｓｎの欄には最も物体側の面を第１面とし像側に向かうに従い１つずつ番号を増加させた場合の面番号を示し、Ｒの欄には各面の曲率半径を示し、Ｄの欄には各面とその像側に隣接する面との光軸Ｚ上の面間隔を示す。Ｎｄの欄には各構成要素のｄ線に対する屈折率を示し、νｄの欄には各構成要素のｄ線基準のアッベ数を示す。
【0049】
表１では、物体側に凸面を向けた形状の面の曲率半径の符号を正、像側に凸面を向けた形状の面の曲率半径の符号を負としている。表１には開口絞りＳｔ、および光学部材ＰＰも示している。表１では、開口絞りＳｔに相当する面の面番号の欄には面番号と（Ｓｔ）という語句を記載している。表１のＤの最下欄の値は、表中の最も像側の面と像面Ｓｉｍとの間隔である。
【0050】
表２では、内視鏡用対物レンズについて、焦点距離ｆ、空気換算距離でのバックフォーカス、ＦナンバーＦＮｏ．、および最大全画角２ωの各値を示す。なお、実施例の説明においては視野角を画角として表している。２ωの欄の（°）は単位が度であることを意味する。表２にはｄ線基準における各値を示す。
【0051】
以下に示す各表では予め定められた桁でまるめた数値を記載している。なお、以下の説明で示す実施例のデータは全て、内視鏡用対物レンズの焦点距離が１．００になるように規格化された場合のデータである。光学系は、比例拡大又は比例縮小しても使用可能である。
【0052】
【表1】
【0053】
【表2】
【0054】
図３に、物体距離が１０．１の場合の実施例１の内視鏡用対物レンズの各収差図を示す。物体距離とは物体からレンズＬ１の物体側の面までの光軸Ｚ上の距離である。図３では左から順に、球面収差図、非点収差図、歪曲収差図、および倍率色収差図を示す。球面収差図では、ｄ線、Ｃ線、およびＦ線における収差をそれぞれ実線、長破線、および短破線で示す。非点収差図では、サジタル方向のｄ線における収差を実線で示し、タンジェンシャル方向のｄ線における収差を短破線で示す。歪曲収差図ではｄ線における収差を実線で示す。倍率色収差図では、Ｃ線、およびＦ線における収差をそれぞれ長破線、および短破線で示す。球面収差図のＦＮｏ．はＦナンバーを意味し、その他の収差図のωは半画角を意味する。図３では各図の縦軸上端に対応するＦＮｏ．とωの値を記載している。
【0055】
上記の実施例１に関する各データの記号、意味、記載方法、および図示方法は、特に断りが無い限り以下の実施例においても同様であるので、以下では重複説明を省略する。
【0056】
［実施例２］
実施例２の内視鏡用対物レンズの構成および光束を示す断面図を図４に示す。実施例２の内視鏡用対物レンズは、物体側から像側へ順に、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、開口絞りＳｔと、正の屈折力を有する第３レンズ群Ｇ３と、正の屈折力を有する第４レンズ群Ｇ４とからなる。第１レンズ群Ｇ１は、負レンズであるレンズＬ１からなる。レンズＬ１は単レンズである。第２レンズ群Ｇ２は、物体側から像側へ順に、正レンズであるレンズＬ２と正レンズであるレンズＬ３とが接合されて構成された接合レンズからなる。第３レンズ群Ｇ３は、物体側から像側へ順に、負レンズであるレンズＬ４と正レンズであるレンズＬ５とが接合されて構成された接合レンズからなる。第４レンズ群Ｇ４は、物体側から像側へ順に、負レンズであるレンズＬ６と正レンズであるレンズＬ７とが接合されて構成された接合レンズからなる。
実施例２の内視鏡用対物レンズの構成および光束を示す断面図を図４に示す。実施例２の内視鏡用対物レンズは、物体側から像側へ順に、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、開口絞りＳｔと、正の屈折力を有する第３レンズ群Ｇ３と、正の屈折力を有する第４レンズ群Ｇ４とからなる。第１レンズ群Ｇ１は、負レンズであるレンズＬ１からなる。レンズＬ１は単レンズである。第２レンズ群Ｇ２は、物体側から像側へ順に、正レンズであるレンズＬ２と正レンズであるレンズＬ３とが接合されて構成された接合レンズからなる。第３レンズ群Ｇ３は、物体側から像側へ順に、負レンズであるレンズＬ４と正レンズであるレンズＬ５とが接合されて構成された接合レンズからなる。第４レンズ群Ｇ４は、物体側から像側へ順に、負レンズであるレンズＬ６と正レンズであるレンズＬ７とが接合されて構成された接合レンズからなる。
【0057】
実施例２の内視鏡用対物レンズについて、基本レンズデータを表３に、諸元を表４に、物体距離が１０．１の場合の各収差図を図５に示す。
【0058】
【表3】
【0059】
【表4】
【0060】
［実施例３］
実施例３の内視鏡用対物レンズの構成および光束を示す断面図を図６に示す。実施例３の内視鏡用対物レンズは、物体側から像側へ順に、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、開口絞りＳｔと、正の屈折力を有する第３レンズ群Ｇ３と、正の屈折力を有する第４レンズ群Ｇ４とからなる。第１レンズ群Ｇ１は、負レンズであるレンズＬ１からなる。レンズＬ１は単レンズである。第２レンズ群Ｇ２は、物体側から像側へ順に、正レンズであるレンズＬ２と負レンズであるレンズＬ３とが接合されて構成された接合レンズからなる。第３レンズ群Ｇ３は、物体側から像側へ順に、正レンズであるレンズＬ４と負レンズであるレンズＬ５とが接合されて構成された接合レンズからなる。第４レンズ群Ｇ４は、物体側から像側へ順に、正レンズであるレンズＬ６と負レンズであるレンズＬ７とが接合されて構成された接合レンズからなる。
実施例３の内視鏡用対物レンズの構成および光束を示す断面図を図６に示す。実施例３の内視鏡用対物レンズは、物体側から像側へ順に、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、開口絞りＳｔと、正の屈折力を有する第３レンズ群Ｇ３と、正の屈折力を有する第４レンズ群Ｇ４とからなる。第１レンズ群Ｇ１は、負レンズであるレンズＬ１からなる。レンズＬ１は単レンズである。第２レンズ群Ｇ２は、物体側から像側へ順に、正レンズであるレンズＬ２と負レンズであるレンズＬ３とが接合されて構成された接合レンズからなる。第３レンズ群Ｇ３は、物体側から像側へ順に、正レンズであるレンズＬ４と負レンズであるレンズＬ５とが接合されて構成された接合レンズからなる。第４レンズ群Ｇ４は、物体側から像側へ順に、正レンズであるレンズＬ６と負レンズであるレンズＬ７とが接合されて構成された接合レンズからなる。
【0061】
実施例３の内視鏡用対物レンズについて、基本レンズデータを表５に、諸元を表６に、物体距離が９．６の場合の各収差図を図７に示す。
【0062】
【表5】
【0063】
【表6】
【0064】
［実施例４］
実施例４の内視鏡用対物レンズの構成および光束を示す断面図を図８に示す。実施例４の内視鏡用対物レンズは、物体側から像側へ順に、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、開口絞りＳｔと、正の屈折力を有する第３レンズ群Ｇ３と、正の屈折力を有する第４レンズ群Ｇ４とからなる。第１レンズ群Ｇ１は、負レンズであるレンズＬ１からなる。レンズＬ１は単レンズである。第２レンズ群Ｇ２は、物体側から像側へ順に、正レンズであるレンズＬ２と負レンズであるレンズＬ３とが接合されて構成された接合レンズからなる。第３レンズ群Ｇ３は、物体側から像側へ順に、正レンズであるレンズＬ４と負レンズであるレンズＬ５とが接合されて構成された接合レンズからなる。第４レンズ群Ｇ４は、物体側から像側へ順に、負レンズであるレンズＬ６と正レンズであるレンズＬ７とが接合されて構成された接合レンズからなる。
実施例４の内視鏡用対物レンズの構成および光束を示す断面図を図８に示す。実施例４の内視鏡用対物レンズは、物体側から像側へ順に、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、開口絞りＳｔと、正の屈折力を有する第３レンズ群Ｇ３と、正の屈折力を有する第４レンズ群Ｇ４とからなる。第１レンズ群Ｇ１は、負レンズであるレンズＬ１からなる。レンズＬ１は単レンズである。第２レンズ群Ｇ２は、物体側から像側へ順に、正レンズであるレンズＬ２と負レンズであるレンズＬ３とが接合されて構成された接合レンズからなる。第３レンズ群Ｇ３は、物体側から像側へ順に、正レンズであるレンズＬ４と負レンズであるレンズＬ５とが接合されて構成された接合レンズからなる。第４レンズ群Ｇ４は、物体側から像側へ順に、負レンズであるレンズＬ６と正レンズであるレンズＬ７とが接合されて構成された接合レンズからなる。
【0065】
実施例４の内視鏡用対物レンズについて、基本レンズデータを表７に、諸元を表８に、物体距離が１０．１の場合の各収差図を図９に示す。
【0066】
【表7】
【0067】
【表8】
【0068】
［実施例５］
実施例５の内視鏡用対物レンズの構成および光束を示す断面図を図１０に示す。実施例５の内視鏡用対物レンズは、物体側から像側へ順に、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、開口絞りＳｔと、正の屈折力を有する第３レンズ群Ｇ３と、正の屈折力を有する第４レンズ群Ｇ４とからなる。第１レンズ群Ｇ１は、負レンズであるレンズＬ１からなる。レンズＬ１は単レンズである。第２レンズ群Ｇ２は、物体側から像側へ順に、負レンズであるレンズＬ２と正レンズであるレンズＬ３とが接合されて構成された接合レンズからなる。第３レンズ群Ｇ３は、物体側から像側へ順に、負レンズであるレンズＬ４と正レンズであるレンズＬ５とが接合されて構成された接合レンズからなる。第４レンズ群Ｇ４は、物体側から像側へ順に、正レンズであるレンズＬ６と負レンズであるレンズＬ７とが接合されて構成された接合レンズからなる。
実施例５の内視鏡用対物レンズの構成および光束を示す断面図を図１０に示す。実施例５の内視鏡用対物レンズは、物体側から像側へ順に、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、開口絞りＳｔと、正の屈折力を有する第３レンズ群Ｇ３と、正の屈折力を有する第４レンズ群Ｇ４とからなる。第１レンズ群Ｇ１は、負レンズであるレンズＬ１からなる。レンズＬ１は単レンズである。第２レンズ群Ｇ２は、物体側から像側へ順に、負レンズであるレンズＬ２と正レンズであるレンズＬ３とが接合されて構成された接合レンズからなる。第３レンズ群Ｇ３は、物体側から像側へ順に、負レンズであるレンズＬ４と正レンズであるレンズＬ５とが接合されて構成された接合レンズからなる。第４レンズ群Ｇ４は、物体側から像側へ順に、正レンズであるレンズＬ６と負レンズであるレンズＬ７とが接合されて構成された接合レンズからなる。
【0069】
実施例５の内視鏡用対物レンズについて、基本レンズデータを表９に、諸元を表１０に、物体距離が１０．１の場合の各収差図を図１１に示す。
【0070】
【表9】
【0071】
【表10】
【0072】
［実施例６］
実施例６の内視鏡用対物レンズの構成および光束を示す断面図を図１２に示す。実施例６の内視鏡用対物レンズは、物体側から像側へ順に、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、開口絞りＳｔと、正の屈折力を有する第３レンズ群Ｇ３と、正の屈折力を有する第４レンズ群Ｇ４とからなる。第１レンズ群Ｇ１は、負レンズであるレンズＬ１からなる。レンズＬ１は単レンズである。第２レンズ群Ｇ２は、物体側から像側へ順に、負レンズであるレンズＬ２と正レンズであるレンズＬ３とが接合されて構成された接合レンズからなる。第３レンズ群Ｇ３は、物体側から像側へ順に、負レンズであるレンズＬ４と正レンズであるレンズＬ５とが接合されて構成された接合レンズからなる。第４レンズ群Ｇ４は、物体側から像側へ順に、負レンズであるレンズＬ６と正レンズであるレンズＬ７とが接合されて構成された接合レンズからなる。
実施例６の内視鏡用対物レンズの構成および光束を示す断面図を図１２に示す。実施例６の内視鏡用対物レンズは、物体側から像側へ順に、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、開口絞りＳｔと、正の屈折力を有する第３レンズ群Ｇ３と、正の屈折力を有する第４レンズ群Ｇ４とからなる。第１レンズ群Ｇ１は、負レンズであるレンズＬ１からなる。レンズＬ１は単レンズである。第２レンズ群Ｇ２は、物体側から像側へ順に、負レンズであるレンズＬ２と正レンズであるレンズＬ３とが接合されて構成された接合レンズからなる。第３レンズ群Ｇ３は、物体側から像側へ順に、負レンズであるレンズＬ４と正レンズであるレンズＬ５とが接合されて構成された接合レンズからなる。第４レンズ群Ｇ４は、物体側から像側へ順に、負レンズであるレンズＬ６と正レンズであるレンズＬ７とが接合されて構成された接合レンズからなる。
【0073】
実施例６の内視鏡用対物レンズについて、基本レンズデータを表１１に、諸元を表１２に、物体距離が１０．１の場合の各収差図を図１３に示す。
【0074】
【表11】
【0075】
【表12】
【0076】
［実施例７］
実施例７の内視鏡用対物レンズの構成および光束を示す断面図を図１４に示す。実施例７の内視鏡用対物レンズは、物体側から像側へ順に、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、開口絞りＳｔと、正の屈折力を有する第３レンズ群Ｇ３と、正の屈折力を有する第４レンズ群Ｇ４とからなる。第１レンズ群Ｇ１は、負レンズであるレンズＬ１からなる。レンズＬ１は単レンズである。第２レンズ群Ｇ２は、物体側から像側へ順に、負レンズであるレンズＬ２と正レンズであるレンズＬ３とが接合されて構成された接合レンズからなる。第３レンズ群Ｇ３は、物体側から像側へ順に、正レンズであるレンズＬ４と負レンズであるレンズＬ５とが接合されて構成された接合レンズからなる。第４レンズ群Ｇ４は、物体側から像側へ順に、正レンズであるレンズＬ６と負レンズであるレンズＬ７とが接合されて構成された接合レンズからなる。
実施例７の内視鏡用対物レンズの構成および光束を示す断面図を図１４に示す。実施例７の内視鏡用対物レンズは、物体側から像側へ順に、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、開口絞りＳｔと、正の屈折力を有する第３レンズ群Ｇ３と、正の屈折力を有する第４レンズ群Ｇ４とからなる。第１レンズ群Ｇ１は、負レンズであるレンズＬ１からなる。レンズＬ１は単レンズである。第２レンズ群Ｇ２は、物体側から像側へ順に、負レンズであるレンズＬ２と正レンズであるレンズＬ３とが接合されて構成された接合レンズからなる。第３レンズ群Ｇ３は、物体側から像側へ順に、正レンズであるレンズＬ４と負レンズであるレンズＬ５とが接合されて構成された接合レンズからなる。第４レンズ群Ｇ４は、物体側から像側へ順に、正レンズであるレンズＬ６と負レンズであるレンズＬ７とが接合されて構成された接合レンズからなる。
【0077】
実施例７の内視鏡用対物レンズについて、基本レンズデータを表１３に、諸元を表１４に、物体距離が９．７の場合の各収差図を図１５に示す。
【0078】
【表13】
【0079】
【表14】
【0080】
［実施例８］
実施例８の内視鏡用対物レンズの構成および光束を示す断面図を図１６に示す。実施例８の内視鏡用対物レンズは、物体側から像側へ順に、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、開口絞りＳｔと、正の屈折力を有する第３レンズ群Ｇ３と、正の屈折力を有する第４レンズ群Ｇ４とからなる。第１レンズ群Ｇ１は、負レンズであるレンズＬ１からなる。レンズＬ１は単レンズである。第２レンズ群Ｇ２は、物体側から像側へ順に、負レンズであるレンズＬ２と正レンズであるレンズＬ３とが接合されて構成された接合レンズからなる。第３レンズ群Ｇ３は、物体側から像側へ順に、正レンズであるレンズＬ４と負レンズであるレンズＬ５とが接合されて構成された接合レンズからなる。第４レンズ群Ｇ４は、物体側から像側へ順に、負レンズであるレンズＬ６と正レンズであるレンズＬ７とが接合されて構成された接合レンズからなる。
実施例８の内視鏡用対物レンズの構成および光束を示す断面図を図１６に示す。実施例８の内視鏡用対物レンズは、物体側から像側へ順に、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、開口絞りＳｔと、正の屈折力を有する第３レンズ群Ｇ３と、正の屈折力を有する第４レンズ群Ｇ４とからなる。第１レンズ群Ｇ１は、負レンズであるレンズＬ１からなる。レンズＬ１は単レンズである。第２レンズ群Ｇ２は、物体側から像側へ順に、負レンズであるレンズＬ２と正レンズであるレンズＬ３とが接合されて構成された接合レンズからなる。第３レンズ群Ｇ３は、物体側から像側へ順に、正レンズであるレンズＬ４と負レンズであるレンズＬ５とが接合されて構成された接合レンズからなる。第４レンズ群Ｇ４は、物体側から像側へ順に、負レンズであるレンズＬ６と正レンズであるレンズＬ７とが接合されて構成された接合レンズからなる。
【0081】
実施例８の内視鏡用対物レンズについて、基本レンズデータを表１５に、諸元を表１６に、物体距離が１０．０の場合の各収差図を図１７に示す。
【0082】
【表15】
【0083】
【表16】
【0084】
表１７に、実施例１～８の内視鏡用対物レンズの条件式（１）～（８）の対応値を示す。実施例１～８はｄ線を基準波長としている。表１７にはｄ線基準での各値を示す。
【0085】
【表17】
【0086】
実施例１～８の内視鏡用対物レンズは、小型に構成されながらも、色収差を含む諸収差が良好に補正されて高い光学性能を保持している。また、実施例１～８の内視鏡用対物レンズは、最大全画角が１３０度以上あり、広い視野角が確保されている。
【0087】
次に、本開示の実施形態に係る内視鏡について説明する。図１８に本開示の一実施形態に係る内視鏡の概略的な全体構成図を示す。図１８に示す内視鏡１００は、主として、操作部１０２と、挿入部１０４と、コネクタ部（不図示）と接続されるユニバーサルコード１０６とを備える。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、軟性部１０７の先端には湾曲部１０８が連結され、湾曲部１０８の先端には先端部１１０が連結されている。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に設けられた湾曲操作ノブ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。先端部１１０の内部先端に本開示の実施形態に係る内視鏡用対物レンズ１と、撮像素子５とが配設される。撮像素子５は、ＣＣＤ（Charge Coupled Device）、又はＣＭＯＳ（Complementary Metal Oxide Semiconductor）等である。撮像素子５は、その撮像面が内視鏡用対物レンズ１の像面に一致するように配置される。なお、図１８の内視鏡用対物レンズ１および撮像素子５は概念的に図示されている。
【0088】
以上、実施形態および実施例を挙げて本開示の技術を説明したが、本開示の技術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、各レンズの曲率半径、面間隔、屈折率、およびアッベ数等は、上記各実施例で示した値に限定されず、他の値をとり得る。
【符号の説明】
【0089】
１ 内視鏡用対物レンズ
２ 軸上光束
３ 最大画角の光束
５ 撮像素子
１００ 内視鏡
１０２ 操作部
１０４ 挿入部
１０６ ユニバーサルコード
１０７ 軟性部
１０８ 湾曲部
１０９ 湾曲操作ノブ
１１０ 先端部
Ｇ１ 第１レンズ群
Ｇ２ 第２レンズ群
Ｇ３ 第３レンズ群
Ｇ４ 第４レンズ群
Ｌ１～Ｌ７ レンズ
ＰＰ 光学部材
Ｐｒ プリズム
Ｓｉｍ 像面
Ｓｔ 開口絞り
Ｚ 光軸
２ 軸上光束
３ 最大画角の光束
５ 撮像素子
１００ 内視鏡
１０２ 操作部
１０４ 挿入部
１０６ ユニバーサルコード
１０７ 軟性部
１０８ 湾曲部
１０９ 湾曲操作ノブ
１１０ 先端部
Ｇ１ 第１レンズ群
Ｇ２ 第２レンズ群
Ｇ３ 第３レンズ群
Ｇ４ 第４レンズ群
Ｌ１～Ｌ７ レンズ
ＰＰ 光学部材
Ｐｒ プリズム
Ｓｉｍ 像面
Ｓｔ 開口絞り
Ｚ 光軸
【図1】
【図2】
【図3】
【図4】
【図5】
【図6】
【図7】
【図8】
【図9】
【図10】
【図11】
【図12】
【図13】
【図14】
【図15】
【図16】
【図17】
【図18】
