(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
物体側から順に正の第１レンズ群、負の第２レンズ群、正の第３レンズ群からなり、
前記第１レンズ群はメニスカスレンズを１つのみ有し、
前記第２レンズ群を光軸上を移動させることにより、通常観察状態（広角端）と近接拡大観察状態（望遠端）とを切替可能であり、以下の条件を満たす内視鏡対物レンズ。
−９＜ｆ２／ｆＷ＜−３．５                （１）
４．５＜｜ｆＭ／ｆＷ｜＜８．３            （２）
ただし、ｆＭはメニスカスレンズの焦点距離、ｆＷは通常観察時における全焦点距離、ｆ２は第２レンズ群の焦点距離である。
【請求項２】
前記第２レンズ群が、高屈折率の凹レンズと低屈折率の凸レンズとの接合レンズから成り、最も物体面側のレンズ面および最も像面側のレンズ面が共に平面形状を有する請求項１に記載の内視鏡対物レンズ。
【請求項３】
前記第２レンズ群と共に動く明るさ絞りを備える請求項１または請求項２に記載の内視鏡対物レンズ。
【請求項４】
下記条件式を満たす請求項３に記載の内視鏡対物レンズ。
−０．７７＜ｆ３／ｆ２＜−０．３４            （３）
ただし、ｆ３は第３レンズ群の焦点距離である。
【請求項５】
下記条件式を満たす請求項３または請求項４に記載の内視鏡対物レンズ。
−４.５＜ｆ２／ｆ１＜−２．３８            （４）
ただし、ｆ１は第１レンズ群の焦点距離である。
【請求項６】
下記条件式を満たす請求項３から請求項５のいずれかに記載の内視鏡対物レンズ。
１．５＜ｆ３／ｆ１＜２．５            （５）
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、内視鏡対物レンズ、特に、通常観察に加え近接拡大観察が可能な内視鏡に用いられる内視鏡変倍対物レンズに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
近年、医療分野において病変の精密な診断を行うため、拡大観察が可能な内視鏡（対物レンズ）の要求が高まっている。内視鏡でいうところの拡大観察は、対物レンズ内のレンズの一部を移動させることにより、焦点距離を変動させて観察距離を変化させるものである。例えば、通常観察において５ｍｍ程度までピントが合っているものを、レンズを動かすことで焦点距離を変化させ、２ｍｍ程度までピント合わせを可能とする。その結果、焦点距離を５ｍｍから２ｍｍまで近づけることにより、被写体を大きく見ることができ、拡大観察を可能とする。構成としては、このようなレンズは一般的にフォーカシングレンズと呼ばれるものであり、カメラで用いられるズームレンズとは異なる。【０００３】
このような拡大観察が可能な内視鏡対物レンズとして、正−負−正の３群より成る構成で、第２レンズ群を移動させることにより変倍および合焦を行うものが下記特許文献１，２に開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特許第４６５９６４５号公報
【特許文献２】特開２０１２−３２５７６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、これらの特許文献１，２に記載の内視鏡光学系には以下のような課題があった。すなわち、特許文献１，２に記載の内視鏡光学系は、共に、第２レンズ群を移動させることにより拡大観察を可能としているが、第２レンズ群のパワーが強くレンズ移動量に対する倍率変動量が大きい。そのため、第２レンズ群の位置調整が困難となる。具体的には、近接拡大観察時に、倍率は確保できるが被写界深度が狭くなるか、または、被写界深度は確保できるが倍率が所望のレベルに到達しないという製造誤差が発生しやすい。【０００６】
本発明は、製造誤差を抑え、変倍機能を有し、かつ、収差が適切に補正された良好な観察が可能な内視鏡対物レンズを提供することを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記目的を達成するために、本発明は以下の手段を提供する。
本発明の一態様は、物体側から順に正の第１レンズ群、負の第２レンズ群、正の第３レンズ群からなり、前記第１レンズ群はメニスカスレンズを１つのみ有し、前記第２レンズ群を光軸上を移動させることにより、通常観察状態（広角端）と近接拡大観察状態（望遠端）とを切替可能であり、以下の条件を満たす内視鏡対物レンズである。
−９＜ｆ２／ｆＷ＜−３．５              （１）
４．５＜｜ｆＭ／ｆＷ｜＜８．３          （２）
ただし、ｆＭはメニスカスレンズの焦点距離、ｆＷは通常観察時における全焦点距離、ｆ２は第２レンズ群の焦点距離である。
【０００８】
（１）式は、第２レンズ群の位置調整感度に関する式である。（１）式の下限を超えると製造誤差が大きくなる。位置調整感度が高いと、設計狙い通りの対物レンズからのばらつきが大きくなり、例えば、倍率は確保できるが被写界深度が狭くなるか、または、被写界深度は確保できるが倍率が所望のレベルに到達しないといった問題が発生する。一方、(１）式の上限を超えると、位置調整感度は緩和されるが倍率の確保が困難となる。
（１）式は、
−８＜ｆ２／ｆＷ＜−４
であるとなおよい。【０００９】
（２）式は収差、特に倍率の色収差を良好に補正するものである。（２）式の下限を超えると、レンズの焦点距離が小さくなり、結果として倍率の色収差が補正過剰となる。一方、（２）式の上限を超えると、焦点距離が大きくなり、補正不足となる。
（２）式は、
５＜｜ｆＭ／ｆＷ｜＜８．３
であるとなおよい。
【００１０】
上記態様においては、前記第２レンズ群が、高屈折率の凹レンズと低屈折率の凸レンズとの接合レンズから成り、最も物体面側のレンズ面および最も像面側のレンズ面が共に平面形状を有することとしてもよい。【００１１】
第２レンズ群には、例えば、可動レンズ群を保持するレンズ枠に接続して、レンズ枠に駆動力を与えるアクチュエータのような移動機構を設置する。この場合、レンズとレンズ枠とのクリアランスによって発生する偏心やティルトとは別に、移動機構とレンズ枠のクリアランスによる偏心およびティルトが別に発生する。そのため、第２レンズ群は、移動機構がない第１レンズ群や第３レンズ群のレンズと比べて、偏心やティルトの発生量が増大する。【００１２】
偏心、ティルトが大きくなると、諸収差の悪化が起こり性能が劣化するため、レンズとレンズ枠による偏心やティルトの影響を少なくする構成が望ましい。そこで、第２レンズ群を高屈折率の凹レンズと低屈折率の凸レンズとの接合レンズとすることで、全体の形状が平行平板となるため、偏心やティルトを発生し難くし、かつ、パワーとして負の屈折率を与えることができる。
この移動機構にかかる負荷を軽減するため、第２レンズ群はレンズ径が小さいことが望ましい。小径にすると、メニスカスレンズは加工が難しく、結果としてコストが上がりやすい。この観点からも本発明の構成を取ることが望ましい。【００１３】
上記態様においては、前記第２レンズ群と共に動く明るさ絞りを備えることとしてもよい。【００１４】
通常観察時および拡大観察時において、特に高画素のＣＣＤなどを使用した場合は、被写界深度の確保が困難となる。そのため、Ｆナンバーを極力大きくして回折限界近くまで明るさ絞りを絞ることで、被写界深度を確保するケースが多い。しかしながら、レンズ群を移動させる光学系の場合は、特に正−負−正の構成を取るものでは、通常観察時におけるＦナンバーが小さくなり、十分な被写界深度を確保することが困難である。そのため、明るさ絞りとレンズを同時に動かすことにより、通常観察と近接拡大観察の双方でのＦナンバー変化を小さくすることができる。【００１５】
上記態様においては、下記条件式を満たすこととしてもよい。
−０．７７＜ｆ３／ｆ２＜−０．３４            （３）
ただし、ｆ３は第３レンズ群の焦点距離である。【００１６】
（３）式の下限を超えると、第３レンズ群の焦点距離が大きくなり、光学系のバックフォーカスが大きくなる。その結果、光学系全長が長くなり大型化してしまう。一方、（３）式の上限を超えると、第３レンズ群における収差、特に倍率の色収差補正が十分に行えず、色にじみによる画像劣化が起きてしまう。そのため（３）式を満たすことが望ましい。
（３）式は、
−０．７＜ｆ３／ｆ２＜−０．４
であるとなおよい。【００１７】
上記態様においては、下記条件式を満たすこととしてもよい。
−４.５＜ｆ２／ｆ１＜−２．３８            （４）
ただし、ｆ１は第１レンズ群の焦点距離である。【００１８】
（４）式の下限を超えると、第１レンズ群の焦点距離が小さくなり、球面収差が大きく発生し、良好な画像取得が困難となる。一方、（４）式の上限を超えると、第１レンズ群の焦点距離が大きくなり、第１レンズ群のレンズ、特に最も物体面側の第１レンズの外径が大きくなり、内視鏡先端径が大きくなる。そのため、（４）式を満たすことが望ましい。
（４）式は、
−４＜ｆ２／ｆ１＜−３
であるとなおよい。【００１９】
上記態様においては、下記条件式を満たすこととしてもよい。
１．５＜ｆ３／ｆ１＜２．５            （５）【００２０】
（５）式の下限を超えると、（４)式と同様に、第１レンズ群の焦点距離が大きくなり、球面収差の補正が困難となる。さらにはコマ収差が補正できなくなる。一方、（５）式の上限を超えると、第３レンズ群の焦点距離が大きくなり、像面湾曲の補正が困難となる。像面湾曲が強く発生すると、画面の中心と周辺での解像力がずれ、良好な画像取得が困難となる。そのため、（５）式を満たすことが望ましい。
（５）式は、
１.６＜ｆ３／ｆ１＜２．０
であるとなおよい。
【発明の効果】
【００２１】
本発明によれば、収差が適切に補正された良好な観察を行うことができるという効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【００２２】
【図１】本発明の一実施形態に係る内視鏡対物レンズの通常観察状態を示す概略構成図である。
【図２】本発明の一実施形態に係る内視鏡対物レンズの近接拡大観察状態を示す概略構成図である。
【図３】本発明の一実施形態の実施例１に係る内視鏡対物レンズの通常観察状態を示す図である。
【図４】本発明の一実施形態の実施例１に係る内視鏡対物レンズの近接拡大観察状態を示す図である。
【図５】図３の通常観察状態の内視鏡対物レンズに対応する収差図である。
【図６】図４の近接拡大観察状態の内視鏡対物レンズに対応する収差図である。
【図７】本発明の参考例としての発明の参考実施例１に係る内視鏡対物レンズの通常観察状態を示す図である。
【図８】本発明の参考例としての発明の参考実施例１に係る内視鏡対物レンズの近接拡大観察状態を示す図である。
【図９】図７の通常観察状態の内視鏡対物レンズに対応する収差図である。
【図１０】図８の近接拡大観察状態の内視鏡対物レンズに対応する収差図である。
【図１１】本発明の一実施形態の実施例２に係る内視鏡対物レンズの通常観察状態を示す図である。
【図１２】本発明の一実施形態の実施例２に係る内視鏡対物レンズの近接拡大観察状態を示す図である。
【図１３】図１１の通常観察状態の内視鏡対物レンズに対応する収差図である。
【図１４】図１２の近接拡大観察状態の内視鏡対物レンズに対応する収差図である。
【図１５】本発明の参考例としての発明の参考実施例２に係る内視鏡対物レンズの通常観察状態を示す図である。
【図１６】本発明の参考例としての発明の参考実施例２に係る内視鏡対物レンズの近接拡大観察状態を示す図である。
【図１７】図１５の通常観察状態の内視鏡対物レンズに対応する収差図である。
【図１８】図１６の近接拡大観察状態の内視鏡対物レンズに対応する収差図である。
【図１９】本発明の参考例としての発明の参考実施例３に係る内視鏡対物レンズの通常観察状態を示す図である。
【図２０】本発明の参考例としての発明の参考実施例３に係る内視鏡対物レンズの近接拡大観察状態を示す図である。
【図２１】図１９の通常観察状態の内視鏡対物レンズに対応する収差図である。
【図２２】図２０の近接拡大観察状態の内視鏡対物レンズに対応する収差図である。
【図２３】内視鏡スコープの断面図である。
【図２４】鉗子の影の一例を示す図である。
【図２５】２つの照明光学系の反射防止コーティングの有無の一例を示す図である。
【図２６】２つの照明光学系の反射防止コーティングの有無の他の一例を示す図である。
【図２７】照明光学系と鉗子チャンネルの位置関係の一例を示す図である。
【図２８】図２７の内視鏡スコープによる鉗子の影の一例を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００２３】
本発明の一実施形態に係る内視鏡対物レンズについて図面を参照して以下に説明する。
本実施形態に係る内視鏡対物レンズ１０は、図１および図２に示されるように、物体側から順に、正の第１レンズ群１、明るさ絞り４、負の第２レンズ群２、および、正の第３レンズ群３を備えている。
【００２４】
第１レンズ群１は、物体側から順に、物体側に平坦面を向けた平凹レンズ１１、平行平板１２、物体側に凹面を向けたメニスカスレンズ１３、両凸レンズ１４と凹レンズ１５との接合レンズ１６によって構成されている。
【００２５】
第２レンズ群２は、高屈折率の凹レンズ２１と低屈折率の凸レンズ２２とが接合された接合レンズ２３により構成されている。この第２レンズ群２は、最も物体面側のレンズ面（図３のｒ１０）と最も像面側のレンズ面（図３のｒ１２）が平面形状を有している。
第３レンズ群３は、物体側に平坦面を向けた平凸レンズ３１、両凸レンズ３２と凹レンズ３３との接合レンズ３４、３枚の平行平板３５，３６，３７によって構成されている。
【００２６】
本実施形態に係る第２レンズ群２は、明るさ絞り４と一体的に光軸上を移動可能に設けられている。例えば、凹レンズ２１と凸レンズ２２との接合レンズ２３（可動レンズ群）がレンズ枠（図示略）により保持されており、レンズ枠にはレンズ枠に駆動力を与えるアクチュエータ（移動機構、図示略）が接続されている。そして、アクチュエータの作動により、レンズ枠ごと接合レンズ２３が光軸上を移動させられるようになっている。
【００２７】
レンズとレンズ枠とのクリアランスによって発生する偏心やティルトとは別に、アクチュエータ（移動機構）とレンズ枠のクリアランスによる偏心およびティルトが別に発生する。そのため、移動機構が接続された第２レンズ群２のレンズは、移動機構が接続されていない第１レンズ群１のレンズや第３レンズ群３のレンズと比べて、偏心やティルトの発生量が増大する。
【００２８】
偏心、ティルトが大きくなると、諸収差の悪化が起こり性能が劣化するため、レンズとレンズ枠による偏心やティルトの影響を少なくする構成が望ましい。そこで、第２レンズ群２を高屈折率の凹レンズ２１と低屈折率の凸レンズ２２との接合レンズ２３にすることで、全体の形状が平行平板となるため、偏心やティルトを発生し難くし、かつ、パワーとして負の屈折率を与えることができる。
【００２９】
移動機構にかかる負荷を軽減するため、第２レンズ群２はレンズ径が小さいことが望ましい。小径にすると、メニスカスレンズは加工が難しく、結果としてコストが上がりやすい。したがって、本実施形態に係る第２レンズ群２の構成にすることが望ましい。
【００３０】
内視鏡対物レンズ１０は、第２レンズ群２を光軸上で軸方向に移動させることにより、通常観察状態（広角端）と近接拡大観察状態（望遠端）とを切替えることができるようになっている。例えば、第２レンズ群２を、図１に示すように光軸上を物体面側に移動させることにより通常観察状態となり、図２に示すように光軸上を像面側に移動させることで近接拡大観察状態となる。
【００３１】
通常観察時および拡大観察時において、特に高画素のＣＣＤなどを使用した場合は、被写界深度の確保が困難となる。そのため、Ｆナンバーを極力大きくして回折限界近くまで明るさ絞り４を絞ることで、被写界深度を確保するケースが多い。しかしながら、レンズ群を移動させる光学系の場合は、特に正−負−正の構成を取るものでは、通常観察時におけるＦナンバーが小さくなり、十分な被写界深度を確保することが困難である。そのため、明るさ絞り４と第２レンズ群２とを同時に動かすことにより、通常観察と近接拡大観察の双方でのＦナンバー変化を小さくすることができる。
【００３２】
本実施形態において、内視鏡対物レンズ１０は以下の条件式を満たしている。
−９＜ｆ２／ｆＷ＜−３．５            （１）
４．５＜｜ｆＭ／ｆＷ｜＜５０          （２）
ただし、ｆＭはメニスカスレンズ１３の焦点距離、ｆＷは通常観察時における全焦点距離、ｆ２は第２レンズ群２の焦点距離である。
【００３３】
（１）式は、第２レンズ群２の位置調整感度に関する式である。（１）式の下限を超えると製造誤差が大きくなる。位置調整感度が高いと、設計狙い通りの対物レンズからのばらつきが大きくなり、例えば、倍率は確保できるが被写界深度が狭くなるか、または、被写界深度は確保できるが倍率が所望のレベルに到達しないといった問題が発生する。一方、(１）式の上限を超えると、位置調整感度は緩和されるが倍率の確保が困難となる。
（１）式は、
−８＜ｆ２／ｆＷ＜−４
であるとなおよい。
【００３４】
（２）式は収差、特に倍率の色収差を良好に補正するものである。（２）式の下限を超えると、レンズの焦点距離が小さくなり、結果として倍率の色収差が補正過剰となる。一方、（２）式の上限を超えると、焦点距離が大きくなり、補正不足となる。
（２）式は、
５＜｜ｆＭ／ｆＷ｜＜３０
であるとなおよい。
【００３５】
また、内視鏡対物レンズ１０は以下の条件式を満たしている。
−０．７７＜ｆ３／ｆ２＜−０．３４            （３）
ただし、ｆ３は第３レンズ群３の焦点距離である。
【００３６】
（３）式の下限を超えると、第３レンズ群３の焦点距離が大きくなり、光学系のバックフォーカスが大きくなる。その結果、光学系全長が長くなり大型化してしまう。一方、（３）式の上限を超えると、第３レンズ群３における収差、特に倍率の色収差補正が十分に行えず、色にじみによる画像劣化が起きてしまう。そのため（３）式を満たすことが望ましい。
（３）式は、
−０．７＜ｆ３／ｆ２＜−０．４
であるとなおよい。
【００３７】
また、内視鏡対物レンズ１０は以下の条件式を満たしている。
−４.５＜ｆ２／ｆ１＜−２．３８            （４）
ただし、ｆ１は第１レンズ群１の焦点距離である。
【００３８】
（４）式の下限を超えると、第１レンズ群１の焦点距離が小さくなり、球面収差が大きく発生し、良好な画像取得が困難となる。一方、（４）式の上限を超えると、第１レンズ群１の焦点距離が大きくなり、第１レンズ群１のレンズ、特に最も物体面側の第１レンズ１１の外径が大きくなり、内視鏡先端径が大きくなる。そのため、（４）式を満たすことが望ましい。
（４）式は、
−４＜ｆ２／ｆ１＜−３
であるとなおよい。
【００３９】
また、内視鏡対物レンズ１０は以下の条件式を満たしている。
１．５＜ｆ３／ｆ１＜２．５            （５）
【００４０】
（５）式の下限を超えると、（４)式と同様に、第１レンズ群１の焦点距離が大きくなり、球面収差の補正が困難となる。さらにはコマ収差が補正できなくなる。一方、（５）式の上限を超えると、第３レンズ群３の焦点距離が大きくなり、像面湾曲の補正が困難となる。像面湾曲が強く発生すると、画面の中心と周辺での解像力がずれ、良好な画像取得が困難となる。そのため、（５）式を満たすことが望ましい。
（５）式は、
１.６＜ｆ３／ｆ１＜２．０
であるとなおよい。
【実施例】
【００４１】
次に、本発明の一実施形態に係る内視鏡対物レンズ１０の実施例について図面を参照して以下に説明する。
〔本発明の実施例１〕
本発明の実施例１に係る内視鏡対物レンズ１０を図３および図４に示す。図３は第２レンズ群２が物体側に移動した状態、すなわち、通常観察状態を示しており、図４は第２レンズ群２が像側に移動した状態、すなわち、近接拡大観察状態を示している。
【００４２】
図３および図４において、ｒ１〜ｒ９は正の第１レンズ群１を構成するレンズの各面を示し、ｒ１０〜ｒ１２は負の第２レンズ群２を構成するレンズの各面を示し、ｒ１３〜ｒ２２は正の第３レンズ群３を構成するレンズの各面を示している。以下、図７、図８、図１１、図１２、図１５、図１６、図１９および図２０において同様である。また、図５および図６は、それぞれ図３および図４に対応する球面収差、非点収差、倍率色収差、および、歪曲収差を示している。また、本実施例に係る内視鏡対物レンズ１０は、表１、表２および表３に示すデータを有している。【００４３】
【表１】
0005580953.tif 000002
【００４４】
（表２）
通常観察状態          近接拡大観察状態
Ｄ０      １４．５                  ２
Ｄ９        ０．２                  １．８
Ｄ１３      １．９                  ０．３
ｆ１        １．２５                １．４６
Ｆｎｏ        ７．５９                ７．４９【００４５】
（表３）
条件式（１）〜（５）
ｆ２／ｆＷ        −５．５３
｜ｆＭ／ｆＷ｜      ５．９４
ｆ３／ｆ２        −０．５４
ｆ２／ｆ１        −３．２５
ｆ３／ｆ１        １．７４【００４６】
ただし、ｒ１〜ｒ２２はレンズの各面の曲率半径であり、ｄ１〜ｄ２２は各レンズの肉厚および面間隔であり、ｎ１〜ｎ１３は各レンズのｄ線に対する屈折率であり、ν１〜ν１３は各レンズのｄ線に対するアッベ数である。ｄ０は物体面から対物レンズの第１面（ｒ１）までの距離である。ｒ，ｄ等の長さの単位はｍｍである。【００４７】
本実施例においては、内視鏡対物レンズ１０は、条件式（１）〜（５）を満たしており、製造誤差が抑えられ、かつ収差が良好に取れた対物レンズとなっている。【００４８】
〔参考実施例１〕
本発明の参考例としての発明の参考実施例１に係る内視鏡対物レンズ１０を図７および図８に示す。図７は第２レンズ群２が物体側に移動した通常観察状態を示しており、図８は第２レンズ群２が像側に移動した近接拡大観察状態を示している。また、図９および図１０は、それぞれ図７および図８に対応する球面収差、非点収差、倍率色収差、および、歪曲収差を示している。また、本実施例に係る内視鏡対物レンズ１０は、表４、表５および表６に示すデータを有している。
【００４９】
【表４】
0005580953.tif 000003
【００５０】
（表５）
通常観察状態          近接拡大観察状態
Ｄ０        １２                    ２
Ｄ９          ０．２                １．８
Ｄ１３        １．９                ０．３
ｆ１          １．１９              １．４４
Ｆｎｏ          ７．４１              ７．９８【００５１】
（表６）
条件式（１）〜（５）
ｆ２／ｆＷ        −４．５１
｜ｆＭ／ｆＷ｜    １９．０
ｆ３／ｆ２        −０．６７
ｆ２／ｆ１        −２．５３
ｆ３／ｆ１          １．６９【００５２】
本実施例においては、内視鏡対物レンズ１０は、条件式（１）〜（５）を満たしており、製造誤差が抑えられ、かつ収差が良好に取れた対物レンズとなっている。【００５３】
〔本発明の実施例２〕
本発明の実施例２に係る内視鏡対物レンズ１０を図１１および図１２に示す。図１１は第２レンズ群２が物体側に移動した通常観察状態を示しており、図１２は第２レンズ群２が像側に移動した近接拡大観察状態を示している。また、図１３および図１４は、それぞれ図１１および図１２に対応する球面収差、非点収差、倍率色収差、および、歪曲収差を示している。また、本実施例に係る内視鏡対物レンズ１０は、表７、表８および表９に示すデータを有している。
【００５４】
【表７】
0005580953.tif 000004
【００５５】
（表８）
通常観察状態          近接拡大観察状態
Ｄ０        １２                    ２
Ｄ９          ０．２                ２．２
Ｄ１３        ２．３                ０．３
ｆ１          １．３４              １．５２
Ｆｎｏ          ８．０６              ８．０９【００５６】
（表９）
条件式（１）〜（５）
ｆ２／ｆＷ        −５．７８
｜ｆＭ／ｆＷ｜      ８．３
ｆ３／ｆ２        −０．５４
ｆ２／ｆ１        −３．２４
ｆ３／ｆ１          １．７７【００５７】
本実施例においては、内視鏡対物レンズ１０は、条件式（１）〜（５）を満たしており、製造誤差が抑えられ、かつ収差が良好に取れた対物レンズとなっている。【００５８】
〔参考実施例２〕
本発明の参考例としての発明の参考実施例２に係る内視鏡対物レンズ１０を図１５および図１６に示す。図１５は第２レンズ群２が物体側に移動した通常観察状態を示しており、図１６は第２レンズ群２が像側に移動した近接拡大観察状態を示している。また、図１７および図１８は、それぞれ図１５および図１６に対応する球面収差、非点収差、倍率色収差、および、歪曲収差を示している。また、本実施例に係る内視鏡対物レンズ１０は、表１０、表１１および表１２に示すデータを有する。
【００５９】
【表１０】
0005580953.tif 000005
【００６０】
（表１１）
通常観察状態          近接拡大観察状態
Ｄ０      ７．５                  １．６
Ｄ９      ０．２                  １．８.
Ｄ１３    １．８                  ０．２
ｆ１      ０．８９                １．０３
Ｆｎｏ      ７．４３                ７．３５【００６１】
（表１２）
条件式（１）〜（５）
ｆ２／ｆＷ        −８．７９
｜ｆＭ／ｆＷ｜    １９．０
ｆ３／ｆ２        −０．４１
ｆ２／ｆ１        −４．０３
ｆ３／ｆ１          １．６５【００６２】
本実施例においては、内視鏡対物レンズ１０は、条件式（１）〜（５）を満たしており、製造誤差が抑えられ、かつ収差が良好に取れた対物レンズとなっている。【００６３】
〔参考実施例３〕
本発明の参考例としての発明の参考実施例３に係る内視鏡対物レンズ１０を図１９および図２０に示す。図１９は第２レンズ群２が物体側に移動した通常観察状態を示しており、図２０は第２レンズ群２が像側に移動した近接拡大観察状態を示している。また、図２１および図２２は、それぞれ図１９および図２０に対応する球面収差、非点収差、倍率色収差、および、歪曲収差を示している。また、本実施例に係る内視鏡対物レンズ１０は、表１３、表１４および表１５に示すデータを有する。
【００６４】
【表１３】
0005580953.tif 000006
【００６５】
（表１４）
通常観察状態          近接拡大観察状態
Ｄ０      ７．５                １．６
Ｄ９      ０．２                １．８.
Ｄ１３    １．８                ０．２
ｆ１      ０．９７              １．１４
Ｆｎｏ      ７．４２              ７．４７【００６６】
（表１５）
条件式（１）〜（５）
ｆ２／ｆＷ        −７．４７
｜ｆＭ／ｆＷ｜    ２８．４
ｆ３／ｆ２        −０．４３
ｆ２／ｆ１        −３．７５
ｆ３／ｆ１          １．６３【００６７】
本実施例においては、内視鏡対物レンズ１０は、条件式（１）〜（５）を満たしており、製造誤差を抑え、かつ収差が良好に取れた対物レンズとなっている。【００６８】
照明光学系は以下のように構成してもよい。
内視鏡スコープ５０が図２３のように構成されていて、撮像光学系５１、照明光学系５３Ａ，５３Ｂ、鉗子チャンネル５５がそれぞれ配置されている。図２３の例のように、照明光学系５３Ａ，５３Ｂが２つ配置されているときに鉗子チャンネル５５から鉗子を出すと、図２４のように鉗子５７の影が２つ発生する。このとき照明光学系５３Ａ，５３Ｂの射出光量に差があると、一方の影が濃くなってしまい、病変部が見にくくなってしまうことがある。この２つの照明のＬＧ本数比、または２つの照明光学系５３Ａ，５３Ｂの先端レンズの面積比が２以上になると、影の濃さによる見にくさが目立ってきてしまう。この比が２．６以上になるとかなり見にくくなってしまう。【００６９】
このとき、照明光学系５３Ａ，５３Ｂは下記のように構成するのがよい。
照明光学系５３Ａ，５３Ｂのうち、光量の大きい方の照明光学系の少なくとも２面に反射防止コーティングを施さないように構成するのがよい。例えば、図２５の照明光学系５３Ｂのうち、２面に反射防止コーティングを施さないようにする。このように構成することにより、光量の大きい方の照明光学系５３Ｂの光量が小さくなって、鉗子５７の影の濃さの差が小さくなる。【００７０】
このとき、さらに、光量の小さい方の照明レンズの全ての面に反射防止コーティングを施すように構成するとなおよい。例えば、図２６の照明光学系５３Ａのうち、全ての面に反射防止コーティングを施すようにする。これにより、光量の小さい方の照明光学系５３Ａの光量が大きくなって、さらに鉗子５７の影の濃さの差が小さくなる。【００７１】
また、照明と鉗子チャンネル５５の位置は下記のように構成するのがよい。すなわち、図２７に示すように、撮像光学系５１の中心と鉗子チャンネル５５の中心を結ぶ直線と、光量の大きい方の照明光学系５３Ｂの中心と鉗子チャンネル５５の中心を結ぶ直線のなす角をθとしたとき、θが６０°以下であるように構成するのがよい。【００７２】
このように構成することにより、図２８に示すように、照明光学系５３Ａ，５３Ｂによる鉗子５７の影の位置が鉗子５７自体に近づいてきて、病変部の観察がしやすくなってくる。
このように構成することにより鉗子５７の影による影響が少ない内視鏡の観察が可能になる。【００７３】
また、レンズの公差は下記のように構成してもよい。
レンズの製造バラツキによって、画角や偏角がばらついてしまうため、それを調整して組み立てることがある。特に、画角調整は一部のレンズの間隔を変化させて調整している。内視鏡は一般的な広角な光学系なので、基本構成は物体側から凹レンズ、凸レンズのレトロフォーカスタイプになっている。【００７４】
そのため、画角調整を行うレンズの公差は、下記のように構成するのがよい。
物体側から調整レンズ、固定レンズの少なくとも２つのレンズを有し、これらの間隔を調整することによって画角を調整し、調整レンズの偏心公差が固定レンズの偏心公差より小さくして構成するのがよい。【００７５】
偏心公差とは、レンズの外径に対する軸とレンズ光軸とのシフト量の許容値である。
調整レンズはレンズを動かす必要があるので、そのとき発生するシフト偏心のバラツキによって偏角が発生してしまう。そのため、シフトの偏心公差を小さくしておくのが望ましい。一方、レンズの公差を厳しくすると、コストが向上してしまう。そのため、固定レンズはレンズの公差を緩めておくのが望ましい。
調整レンズは凹レンズにし、固定レンズを凸レンズにするのがよい。
また、半画角が８０°程度の広角の光学系に用いると効果的である。【００７６】
また、下記条件式を満たすのが望ましい。
０．２＜δｎ／δｐ＜０．８
δｎは調整レンズの偏心公差、δｐは固定レンズの偏心公差である。【００７７】
この条件式の上限を超えると、調整レンズの公差がゆるすぎて偏角が発生してしまうか、固定レンズの公差がきつすぎてコストが上昇してしまう。一方、下限を超えると、調整レンズの公差がきつすぎて調整時にレンズが移動できなくなってしまうか、固定レンズの公差がゆるすぎて偏角が調整しきれなくなってしまう。【００７８】
また、下記条件式を満たすのが望ましい。
−０．６＜ｆｎ／ｆｐ＜−０．２
ｆｎは調整レンズの焦点距離、ｆｐは固定レンズの焦点距離である。【００７９】
この条件式の上限を超えると、調整レンズと固定レンズのパワーの差が大きすぎるため調整感度がきつすぎて作業性が悪くなり、下限を超えるとパワーの差が小さすぎるため調整範囲内で調整できなくなってしまう。
このように構成することにより、コストと性能のバランスのとれた結像光学系を構成することができる。
【符号の説明】
【００８０】
１    第１レンズ群
２    第２レンズ群
３    第３レンズ群
４    明るさ絞り
１０    内視鏡対物レンズ
１１    凹レンズ
１２    凸レンズ
１３    メニスカスレンズ
【要約】
製造誤差を抑え、変倍機能を有し、かつ、収差が適切に補正された良好な観察を行う。物体側から順に正の第１レンズ群１、負の第２レンズ群２、正の第３レンズ群３からなり、第１レンズ群１はメニスカスレンズ１３を有し、第２レンズ群２を光軸上を移動させることにより、通常観察状態（広角端）と近接拡大観察状態（望遠端）とを切替可能であり、以下の条件を満たす内視鏡対物レンズ１０を提供する。
−９＜ｆ２／ｆＷ＜−３．５
４．５＜｜ｆＭ／ｆＷ｜＜５０
ただし、ｆＭはメニスカスレンズ１３の焦点距離、ｆＷは通常観察時における全焦点距離、ｆ２は第２レンズ群２の焦点距離である。【図１】
0005580953.tif 000007
【図２】
0005580953.tif 000008
【図３】
0005580953.tif 000009
【図４】
0005580953.tif 000010
【図５】
0005580953.tif 000011
【図６】
0005580953.tif 000012
【図７】
0005580953.tif 000013
【図８】
0005580953.tif 000014
【図９】
0005580953.tif 000015
【図１０】
0005580953.tif 000016
【図１１】
0005580953.tif 000017
【図１２】
0005580953.tif 000018
【図１３】
0005580953.tif 000019
【図１４】
0005580953.tif 000020
【図１５】
0005580953.tif 000021
【図１６】
0005580953.tif 000022
【図１７】
0005580953.tif 000023
【図１８】
0005580953.tif 000024
【図１９】
0005580953.tif 000025
【図２０】
0005580953.tif 000026
【図２１】
0005580953.tif 000027
【図２２】
0005580953.tif 000028
【図２３】
0005580953.tif 000029
【図２４】
0005580953.tif 000030
【図２５】
0005580953.tif 000031
【図２６】
0005580953.tif 000032
【図２７】
0005580953.tif 000033
【図２８】
0005580953.tif 000034