(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
物体側から順に、第１発散レンズと、明るさ絞りと、第２収斂レンズと、正レンズと負レンズまたは負レンズと正レンズの貼り合わせレンズからなる第３収斂レンズとから構成され、次の条件式（１）ないし（７）を満足することを特徴とする内視鏡対物レンズ。
（１）ν1 ＞４５
（２）-０．８＜ｆ／ｆ1 ＜-０．５
（３）０．８＜｜ｒ6 ／ｆ｜＜２．０
（４）｜ν3 -ν4 ｜＞２５
（５）０．５２４≦ｄ2 ／ ｆ＜１．２
（６）１．５＜ＬＤ／ｆ＜２．５
（７）-１０＜ｒ3 ／ｆ＜-１．０
但し、
ν1 ：第１発散レンズのアッベ数、
ｆ：全系の焦点距離、
ｆ1 ：第１発散レンズの焦点距離、
ｒ6 ：第３収斂レンズの貼り合わせ面の曲率半径、
ｄ2 ：第２収斂レンズの中心厚、
ＬＤ：第１発散レンズの物体側面から第３収斂レンズの像側面までの距離、
ｒ3 ：第２収斂レンズの物体側の面の曲率半径。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【技術分野】
本発明は、医用及び工業用の内視鏡の対物レンズに関する。
【０００２】
【従来技術】
内視鏡を使った治療の一つに、ＹＡＧレーザ治療がある。これは、遠赤外域に発振波長があり、強いパワーを持つＹＡＧレーザを患部に照射して焼き切るものである。このＹＡＧレーザ治療では、内視鏡として電子内視鏡を用いると、患部からの反射光がＣＣＤ撮像面に入射することがあり、入射すると、モニタ画面上にノイズ光（ゴースト、フレアー等）が現れ、観察が難しくなる。
【０００３】
従来、このノイズ光によるゴーストやフレアーを防止するため、内視鏡の対物レンズの最終面とＣＣＤ撮像面との間に、吸収型のＹＡＧカットフィルターを配置して、ノイズ光の原因となる波長光を遮光する方法が取られている。
しかし、ＹＡＧカットフィルターの厚さが十分でないと、ＹＡＧレーザの強い光が対物レンズに入射した場合に、全てをフィルターで吸収することができなくなり、ノイズ光が残ってしまう場合があった。
【０００４】
従って、ノイズ光を除去するために、より厚いＹＡＧカットフィルターが必要であり、それを組み込むスペースを確保するためには、バックフォーカス（ｆＢ）を長くする必要があった。
しかし、内視鏡の対物レンズにおいて、全長（レンズ第１面からＣＣＤ撮像面までの距離；以下ＴＬと略す。）を長くすることは、先端部の操作性を悪化させるため、好ましくない。ＴＬを長くしないで、バックフォーカスを長くするためには、レンズ全長（レンズ第１面からレンズ最終面までの距離；以下ＬＤと略す。）が短くなければならない。
【０００５】
ＬＤを短くする第１の方法としては、対物レンズを構成する各レンズの厚みを薄くすることが考えられるが、負レンズは中心厚、正レンズはレンズ周縁部の厚さ（コバ厚）をある程度確保できないと、加工、組立が難しくなり、量産化が困難となる。
【０００６】
ＬＤを短くする第２の方法として、構成レンズ枚数を少なくすることがある。しかし、レンズ枚数が少なくなると、諸収差の補正が難しくなり、特に色収差が補正不足になってしまう。すなわち、ＬＤを短くすることと、諸収差を良好に補正することとは、二律背反的な要求であり、両者をバランスよく実現することは困難であった。
【０００７】
【発明の目的】
本発明は、視野角が広いという内視鏡の対物レンズとしての基本的要求は満足したまま、レンズ全長を短縮し、かつ色収差を含む諸収差を良好に補正した内視鏡対物レンズを得ることを目的とする。
【０００８】
【発明の概要】
本発明の内視鏡対物レンズは、物体側から順に、第１発散レンズと、明るさ絞りと、第２収斂レンズと、正レンズと負レンズまたは負レンズと正レンズの貼り合わせレンズからなる第３収斂レンズとから構成され、次の条件式（１）ないし（７）を満足することを特徴とする。
（１）ν1 ＞４５
（２）-０．８＜ｆ／ｆ1 ＜-０．５
（３）０．８＜｜ｒ6 ／ｆ｜＜２．０
（４）｜ν3 -ν4 ｜＞２５
（５）０．５２４≦ｄ2 ／ ｆ＜１．２
（６）１．５＜ＬＤ／ｆ＜２．５
（７）-１０＜ｒ3 ／ｆ＜-１．０
但し、
ν1 ：第１発散レンズのアッベ数、
ｆ：全系の焦点距離、
ｆ1 ：第１発散レンズの焦点距離、
ｒ6 ：第３収斂レンズの貼り合わせ面の曲率半径、
ｄ2 ：第２収斂レンズの中心厚、
ＬＤ：第１発散レンズの物体側面から第３収斂レンズの像側面までの距離、
ｒ3 ：第２収斂レンズの物体側の面の曲率半径、
である。
【０００９】
【発明の実施例】
本発明は、まず、第１発散レンズで発生する倍率色収差を小さくするために、第１発散レンズをν値の大きい硝材から構成する。倍率色収差の発生が小さくなれば、必然的に貼り合わせ面の曲率半径を大きくできるため、レンズ全長を短くすることができる。また、第１発散レンズのパワーを小さくすることで、軸上色収差の発生量を小さくできるため、軸上色収差と倍率色収差のバランスを適度なものにすることができる。
【００１０】
条件式（１）は、第１発散レンズのアッベ数の範囲を表す。下限を越えてアッベ数が小さくなると、倍率色収差の発生量が大きくなり、これを後群で補正することが困難になり、さらにレンズ全長を短く保つことが困難になる。
【００１１】
条件式（２）は、第１発散レンズのパワーの範囲を示す。下限を越えて、負のパワーが弱くなると、必要な視野角が得られなくなり、また必要なバックフォーカスも得られなくなる。上限を越えて、負のパワーが強くなると、バックフォーカスは長くなるが、球面収差や像面湾曲がオーバーとなって性能が悪化する。
【００１２】
条件式（３）は、第３収斂レンズの貼り合わせ面の曲率半径の範囲を表す。下限を越えて、曲率半径の絶対値が小さくなると、倍率色収差の補正には有利であるが、貼り合わせ第３レンズの負レンズの中心厚、あるいは正レンズのコバ厚が不足してしまい、製造上好ましくない。上限を越えて、曲率半径の絶対値が大きくなると、色収差、特に倍率色収差の補正が十分でなくなり、良好な性能を保つことができない。より良好な光学性能を得るためには、次の条件式（３’）を満足することが好ましい。
（３’）０．８＜｜ｒ６  ／ｆ｜＜１．４
【００１３】
条件式（４）は、第３収斂レンズを構成する正レンズと負レンズの分散値の差の範囲を表す。条件式（３）に関して述べた理由から、貼り合わせ面の曲率半径はあまり小さくできないため、さらに、条件式（４）を満足しなければ、十分に倍率色収差を補正できない。なお、より良好な光学性能を得るためには、次の条件式（４’）を満足することが望ましい。
（４’）３０＜｜ν３  −ν４  ｜
【００１４】
条件式（５）は、第２収斂レンズのレンズ厚の範囲を表す。下限を越えて、レンズが薄くなると、第２収斂レンズの像側の面への光線の入射高が低くなってしまうため、バックフォーカスを長くすることが困難になる。上限を越えてレンズが厚くなると、対物レンズの全長が長くなってしまい、好ましくない。
【００１５】
条件式（６）は、レンズ全長の範囲を表す。レンズ全長ＬＤが短くなると、内視鏡先端部を短くでき、湾曲操作時において、その可動性を向上させることができる。ＬＤが短くなりすぎると、負レンズの中心厚や、正レンズのコバ厚の確保が困難になり、加工、組立が難しくなり、量産性が悪くなる。
【００１６】
条件式（７）は、第２収斂レンズの物体側の面の曲率半径の範囲を表す。下限を越えて、この面の曲率半径の絶対値が大きくなると、コマ収差及び非点収差の補正ができなくなる。上限を越えて、この面の曲率半径の絶対値が小さくなると、この面で光束が曲げられず、その分第２収斂レンズの像側の面のパワーを強めなければならないため、第２収斂レンズの像側の面で発生する球面収差、コマ収差、非点収差、歪曲収差等が大きくなり、性能が悪くなる。なお、より良好な光学性能を得るためには、次の条件式（７’）を満足することが好ましい。
（７’）−５．０＜ｒ３  ／ｆ＜−１．０
【００１７】
以下、具体的な数値実施例について説明する。次の実施例１ないし７は、いずれも、物体側から順に、第１発散レンズ１１、第２収斂レンズ１２、第３収斂レンズ群１３及び赤外光吸収フィルタ及びＣＣＤカバーガラス１４からなる。１５はＣＣＤの撮像面を示す。第３収斂レンズ１３は、実施例１、２では物体側から順に正レンズと負レンズの貼合せレンズからなり、実施例３ないし７では物体側から順に負レンズと正レンズの貼合せレンズからなっている。絞りは、いずれの実施例でも、第１発散レンズ１１と第２収斂レンズ１２の間に位置している。
【００１８】
［実施例１］
図１は、本発明の第１の実施例のレンズ構成図である。このレンズ系の具体的数値データを表１に示し、諸収差を図２に示す。諸収差図中、ＳＡは球面収差、ＳＣは正弦条件、ｄ線、ｇ線、Ｃ線は、それぞれの波長における、球面収差によって示される色収差と倍率色収差、Ｓはサジタル、Ｍはメリディオナルを示している。
【００１９】
表および図面中、Ｆｅは基準設計距離１５ｍｍでの実効Ｆ値、ｆ  は対物レンズ系全体の焦点距離、Ｍ  は横倍率、ωは半画角、Ｙ  は像高、ｆＢは対物レンズ最終面からＣＣＤ撮像面までの空気換算距離、ｒｉ  はレンズ各面の曲率半径、ｄｉ  はレンズ厚もしくはレンズ間隔、ｎはｄ線に対する屈折率、νはアッベ数を示す。面Ｎｏ．  ８ないし１１は、赤外光吸収フィルタ及びＣＣＤカバーガラスである。
【００２０】
【表１】
0003590439.tif 000002
【００２１】
［実施例２］
図３は、本発明の内視鏡対物レンズの実施例２のレンズ構成図である。このレンズ系の具体的数値データを表２に示し、その諸収差を図４に示す。
【００２２】
【表２】
0003590439.tif 000003
【００２３】
［実施例３］
図５は、本発明の内視鏡対物レンズの実施例３のレンズ構成図である。このレンズ系の具体的数値データを表３に示し、その諸収差を図６に示す。
【００２４】
【表３】
0003590439.tif 000004
【００２５】
［実施例４］
図７は、本発明の内視鏡対物レンズの実施例４のレンズ構成図である。このレンズ系の具体的数値データを表４に示し、その諸収差を図８に示す。
【００２６】
【表４】
0003590439.tif 000005
【００２７】
［実施例５］
図９は、本発明の内視鏡対物レンズの実施例５のレンズ構成図である。このレンズ系の具体的数値データを表５に示し、その諸収差を図１０に示す。
【００２８】
【表５】
0003590439.tif 000006
【００２９】
［実施例６］
図１１は、本発明の内視鏡対物レンズの実施例６のレンズ構成図である。このレンズ系の具体的数値データを表６に示し、その諸収差を図１２に示す。
【００３０】
【表６】
0003590439.tif 000007
【００３１】
［実施例７］
図１３は、本発明の内視鏡対物レンズの実施例７のレンズ構成図である。このレンズ系の具体的数値データを表７に示し、その諸収差を図１４に示す。
【００３２】
【表７】
0003590439.tif 000008
【００３３】
次に、実施例１ないし７の各条件式に対応する値を表８に示す。
【表８】
0003590439.tif 000009
【００３４】
表８から明らかなように、実施例１ないし実施例７の数値は、いずれも条件式（１）ないし（７）を満足している。また、本発明の内視鏡対物レンズは、倍率色収差が小さく、他の収差も比較的よく補正されている。
【００３５】
【発明の効果】
本発明によれば、視野角が広くてレンズ全長が短く、光学性能が優れた内視鏡対物レンズが得られる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明による内視鏡対物レンズの第１の実施例を示すレンズ構成図である。
【図２】図１のレンズ系の諸収差図である。
【図３】本発明による内視鏡対物レンズの第２の実施例を示すレンズ構成図である。
【図４】図３のレンズ系の諸収差図である。
【図５】本発明による内視鏡対物レンズの第３の実施例を示すレンズ構成図である。
【図６】図５のレンズ系の諸収差図である。
【図７】本発明による内視鏡対物レンズの第４の実施例を示すレンズ構成図である。
【図８】図７のレンズ系の諸収差図である。
【図９】本発明による内視鏡対物レンズの第５の実施例を示すレンズ構成図である。
【図１０】図９のレンズ系の諸収差図である。
【図１１】本発明による内視鏡対物レンズの第６の実施例を示すレンズ構成図である。
【図１２】図１１のレンズ系の諸収差図である。
【図１３】本発明による内視鏡対物レンズの第７の実施例を示すレンズ構成図である。
【図１４】図１３のレンズ系の諸収差図である。
【符号の説明】
１１  第１発散レンズ
１２  第２収斂レンズ
１３  第３レンズ
１４  赤外光吸収フィルタ及びＣＣＤカバーガラス
【図１】
0003590439.tif 000010
【図２】
0003590439.tif 000011
【図３】
0003590439.tif 000012
【図４】
0003590439.tif 000013
【図５】
0003590439.tif 000014
【図６】
0003590439.tif 000015
【図７】
0003590439.tif 000016
【図８】
0003590439.tif 000017
【図９】
0003590439.tif 000018
【図１０】
0003590439.tif 000019
【図１１】
0003590439.tif 000020
【図１２】
0003590439.tif 000021
【図１３】
0003590439.tif 000022
【図１４】
0003590439.tif 000023