(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
物体側から順に、全体として負の屈折力をもつ前群と、明るさ絞りと、全体として正の屈折力をもつ後群とからなり、
前記前群が、物体側から順に、負の屈折力の単レンズである第１レンズと、正の屈折力の単レンズである第２レンズとを備え、
前記後群が、正の屈折力の単レンズである第３レンズと、正の屈折力の第４レンズと負の屈折力の第５レンズとの接合レンズと、正の屈折力の第６レンズとからなり、
前記第１レンズの物体側面が平面であり、前記第２レンズがメニスカス形状であり、
前記第６レンズが撮像素子と接合されており、以下の条件式を満足する内視鏡対物光学系。
４＜Ｆｎｏ×Ｆ６／Ｆ１＿５＜５００      ・・・（１）
但し、Ｆｎｏは内視鏡対物光学系の有効Ｆナンバー、Ｆ６は第６レンズの焦点距離、Ｆ１＿５は、第１レンズから第５レンズの合成焦点距離である。
【請求項２】
以下の条件式を満足する請求項１記載の内視鏡対物光学系。
１．１＜ＳＨ＿Ｒ１Ｒ６＜１０      ・・・（２）
但し、ＳＨ＿Ｒ１Ｒ６＝｜（Ｒ１Ｒ＋Ｒ６Ｌ）／（Ｒ１Ｒ−Ｒ６Ｌ）｜であり、Ｒ１Ｒは第１レンズの像側面の曲率半径であり、Ｒ６Ｌは第６レンズの物体側面の曲率半径である。
【請求項３】
以下の条件式を満足する請求項１記載の内視鏡対物光学系。
−１．５＜Ｒ４Ｒ／Ｒ６Ｌ＜−０．０１      ・・・（３）
但し、Ｒ４Ｒは第４レンズの像側面の曲率半径であり、Ｒ６Ｌは第６レンズの物体側面の曲率半径である。
【請求項４】
以下の条件式を満足する請求項１に記載の内視鏡対物光学系。
２．２＜Ｆ２３／ＦＬ＜４．０      ・・・（４）
但し、Ｆ２３は第２レンズと第３レンズの合成焦点距離、ＦＬは全系の合成焦点距離である。
【請求項５】
以下の条件式を満足する請求項１記載の内視鏡対物光学系。
−０．８＜Ｆ１／Ｆ６＜−０．０１      ・・・（５）
但し、Ｆ１は第１レンズの焦点距離、Ｆ６は第６レンズの焦点距離である。
【請求項６】
以下の条件式を満足する請求項１記載の内視鏡対物光学系。
０．０００３＜Ｐ２／（Ｌ×Ｆ６）＜０．０１５      ・・・（６）
但し、Ｐは、第５レンズと第６レンズとの間隔、Ｌは内視鏡対物光学系の全長である。
【請求項７】
以下の条件式を満足する請求項１記載の内視鏡対物光学系。
−２．０＜Ｆ１２／Ｆ３６＜−０．６      ・・・（７）
但し、Ｆ１２は前群（第１、第２レンズ）の合成焦点距離、Ｆ３６は後群（第３レンズから第６レンズ）の合成焦点距離である。
【請求項８】
以下の条件式を満足する請求項１記載の内視鏡対物光学系。
０．０５＜ＦＬ／Ｌ＜０．１２      ・・・（８）
【請求項９】
以下の条件式を満足する請求項１記載の内視鏡対物光学系。
０．０６＜ＩＨ／Ｌ＜０．１２      ・・・（９）
但し、ＩＨは最大像高である。
【請求項１０】
以下の条件式（１０）を満足する請求項１記載の内視鏡対物光学系。
ω＞６２°      ・・・（１０）
但し、ωは半画角である。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、対物光学系に関し、特に、医療用内視鏡に適用される内視鏡対物光学系に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、患者への負担低減や診断精度の向上等の観点から、内視鏡の小型化及び高画質化が進んでいる。このため、内視鏡用の撮像素子として、高画素且つ小型の撮像素子（例えば、ＣＣＤやＣＭＯＳなど）が開発されており、その画素ピッチは年々小さくなっている。画素ピッチの縮小に伴い、内視鏡用対物光学系についても、広角化や収差補正等の光学性能を満足させつつ、小型化を図ることが求められている。【０００３】
ところで、一般に、撮像素子の画素ピッチが小さくなると、Ｆｎｏを小さくして明るい対物光学系としなければ、高精細な画像を得ることができない。その反面、明るい対物光学系とすると、深度が狭く、ピント調整が困難となる。また、対物光学系において、接着剤の硬化ずれやピント位置調整装置の影響等により、位置決め後にピント位置がずれた場合に、高画質、高精細な画像を得ることが困難となる。【０００４】
高画質を実現可能でありながら小型の内視鏡用対物光学系として、例えば、特許文献１及び特許文献２がある。すなわち、特許文献１には、細径化を実現しながら、Ｆｎｏを小さくすることで明るく、諸収差も良好で、第１レンズのパワーを大きくせずに片ボケにも強い内視鏡用対物光学系が開示されている。また、特許文献２には、諸収差の性能が良好な内視鏡対物光学系が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特許第４６９５６６２号公報
【特許文献２】特許第４９９７３４８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、特許文献１の内視鏡対物光学系は、Ｆｎｏを小さくした明るい対物光学系としているため、深度が狭い。また、ピント調整が困難である上に、ピント調整位置での感度が強いことから、製造のばらつきが画質に与える影響が大きくなり、安定した生産が困難となる。
特許文献２の内視鏡対物光学系は、ピント調整位置での感度が弱く、製造ばらつきに強いとはいえない。【０００７】
上述の何れの内視鏡対物光学系も、細径化した場合に生じるピント調整の問題が考慮されていないため、ピント調整を最適化するためには、例えば、部品公差を詰めたり、位置決め後にピント位置がずれないような高精度なピント調整装置を新たに開発したりする必要がある。つまり、従来の内視鏡対物光学系では、内視鏡対物光学系自体に、ピント調整を最適化するための設計的な考慮がなされていない。【０００８】
本発明は、上述した事情に鑑みてなされたものであって、ピント調整が容易であり、明るく広角で高精細な画質を得ることができる細径の内視鏡対物光学系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】
【０００９】
上記目的を達成するため、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、全体として負の屈折力をもつ前群と、明るさ絞りと、全体として正の屈折力をもつ後群とからなり、前記前群が、物体側から順に、負の屈折力の単レンズである第１レンズと、正の屈折力の単レンズである第２レンズとを備え、前記後群が、物体側から順に、正の屈折力の単レンズである第３レンズと、正の屈折力の第４レンズと負の屈折力の第５レンズとの接合レンズと、正の屈折力の第６レンズとからなり、前記第１レンズの物体側面が平面であり、前記第２レンズがメニスカス形状であり、前記第６レンズが撮像素子と接合されており、以下の条件式を満足する内視鏡対物光学系を提供する。
４＜Ｆｎｏ×Ｆ６／Ｆ１＿５＜５００      ・・・（１）
但し、Ｆｎｏは内視鏡対物光学系の有効Ｆナンバー、Ｆ６は第６レンズの焦点距離、Ｆ１＿５は、第１レンズから第５レンズまでの合成焦点距離である。【００１０】
本態様によれば、前群を構成するレンズとして、最も物体側に物体面側が平面で負の屈折力を有する、すなわち、平凹レンズである第１レンズを配置し、第１レンズの像側にメニスカス形状であり正の屈折力の単レンズである第２レンズを配置している。このようにすることで、第１レンズによりレトロフォーカス構成をとりながら観察中の水切れや衝撃による割れを軽減し、第１レンズの収差を補正しつつレンズ径が大きくならないように収斂効果を有する第２レンズを配置することで、内視鏡に好適な小型で高性能な対物光学系を構成している。【００１１】
そして、前群より像側に、主に結像に寄与する正の屈折力を有する後群を配置し、後群を構成するレンズとして、正の第３レンズ、正の第４レンズとを備える構成とすることにより、Ｆｎｏが小さく、明るくても収差の発生を抑えかつ小型化に必要なパワーを配分している。また、後群において像側に配置した正の第４レンズが負の第５レンズと接合しているので、周辺の光線高が高くなる位置に正と負の接合レンズを配置することとなり、色収差を補正することができる。さらに、後群の像側に撮像素子と接合する正の第６レンズを配置することで、第１レンズから第５レンズの光学倍率を低減すると共に、ピント調整の感度を緩めて組立性がよく光学性能が向上する。【００１２】
このように構成した内視鏡対物光学系がピント調整位置での感度に関する条件式（１）を満たすように構成されている。条件式（１）において、Ｆｎｏ×Ｆ６／Ｆ１＿５が上限より大きい場合には、明るく、高精細な画質を得ようとすると、第６レンズの曲率半径が大きくなり、その結果、ピント調整位置での感度が大きくなる為、ピントずれに弱い内視鏡対物光学系となってしまう。一方、条件式（１）において、下限を下回る場合、第６レンズの曲率半径が小さくなり過ぎる事によって、像面湾曲が大きくなり、良好な画質を得ることが困難となる。また、第６レンズの加工も困難となる。【００１３】
上記態様において、以下の条件式を満足することが好ましい。
１．１＜ＳＨ＿Ｒ１Ｒ６＜１０      ・・・（２）
但し、ＳＨ＿Ｒ１Ｒ６＝｜（Ｒ１Ｒ＋Ｒ６Ｌ）／（Ｒ１Ｒ−Ｒ６Ｌ）｜であり、Ｒ１Ｒは第１レンズの像側面の曲率半径であり、Ｒ６Ｌは第６レンズの物体側面の曲率半径である。【００１４】
条件式（２）を満たすことで、第１レンズと第６レンズのパワーバランスを適正に保持することができ、像面湾曲を良好に補正して取得する画像の画質を向上させることができる。条件式（２）は、像面湾曲に関する条件式であり、条件式（２）において、ＳＨ＿Ｒ１Ｒ６が上限より大きい場合には、第１レンズと第６レンズのパワーバランスが崩れるため、像面湾曲を良好に補正できなくなり、良好な画質を得ることが困難となる。また、第６レンズの加工が困難となる。一方、下限より小さい場合には、諸収差を良好に補正できるが、ピントずれに弱い光学系になってしまう。【００１５】
上記態様において、以下の条件式を満足することが好ましい。
−１．５＜Ｒ４Ｒ／Ｒ６Ｌ＜−０．０１      ・・・（３）
但し、Ｒ４Ｒは第４レンズの像側面の曲率半径であり、Ｒ６Ｌは第６レンズの物体側面の曲率半径である。【００１６】
条件式（３）を満たすことで、レンズの加工を容易とすると共に、取得する画像の画質を向上させることができる。条件式（３）は、レンズの加工性に関する式であり、条件式（３）の上限を超える場合には、第４レンズの縁肉が少なくなりすぎて加工が困難となる。一方、下限を下回る場合には、第６レンズの縁肉が少なくなりすぎて加工が困難となり、また像面湾曲が大きくなるため、高精細な画質を得ることが困難となる。【００１７】
上記態様において、以下の条件式を満足することが好ましい。
２．２＜Ｆ２３／ＦＬ＜４．０      ・・・（４）
但し、Ｆ２３は第２レンズと第３レンズの合成焦点距離、ＦＬは全系の合成焦点距離である。【００１８】
条件式（４）を満たすことで、製造のばらつきを抑制することができる。条件式（４）の下限を下回ると、正のパワーが強いため、第１レンズの負のパワーが強くなり、片ボケが生じやすくなり、製造ばらつきに弱くなる。条件式（４）の上限を超えると、小型化が困難となる。【００１９】
上記態様において、以下の条件式を満足することが好ましい。
−０．８＜Ｆ１／Ｆ６＜−０．０１      ・・・（５）
但し、Ｆ１は第１レンズの焦点距離、Ｆ６は第６レンズの焦点距離である。【００２０】
条件式（５）を満たすことで、製造バラつきに強く小型化に寄与することができる。条件式（５）において上限を超える場合には、小型化が困難になると共に、諸収差の性能が悪化し、良好な画質を得ることが困難となる。一方、条件式（５）において下限を下回る場合、片ボケ、ピントずれに弱く、製造ばらつきに弱い内視鏡対物光学系となる。【００２１】
上記態様において、以下の条件式を満足することが好ましい。
０．０００３＜Ｐ２／（Ｌ×Ｆ６）＜０．０１５      ・・・（６）
但し、Ｐは第５レンズと第６レンズとの間隔、Ｌは内視鏡対物光学系の全長である。
【００２２】
条件式（６）を満たすことで、ピント調整を容易とすることができる。条件式（６）において、Ｐ２／Ｌの値が小さいと、ピント調整間隔を十分に取ることができないため、ピント感度を強くする必要がある。その為、Ｆ６の値を大きくする必要がある。条件式（６）において下限を下回る場合には、ピントずれに弱い光学系となる。一方、条件式（６）において上限を超える場合、諸収差の補正が困難となる。【００２３】
上記態様において、以下の条件式を満足することが好ましい。
−２．０＜Ｆ１２／Ｆ３６＜−０．６      ・・・（７）
但し、Ｆ１２は前群（第１レンズ及び第２レンズ）の合成焦点距離、Ｆ３６は後群（第３から第６レンズまで）の合成焦点距離である。【００２４】
条件式（７）を満たすことで、後群の焦点距離を適正に保持することができる。条件式（７）において、上限を超えると、後群の焦点距離が相対的に大きくなり、像面がマイナス側に倒れるため、諸収差を抑えることが困難となり、良好な画質の達成が難しくなる。一方、条件式（７）において、下限を下回る場合、後群の焦点距離が相対的に小さくなり、後群のレンズのＲが小さくなり、レンズの縁肉が少なくなりすぎて後群レンズの加工が困難になる。【００２５】
上記態様において、以下の条件式を満足することが好ましい。
０．０５＜ＦＬ／Ｌ＜０．１２      ・・・（８）【００２６】
条件式（８）を満たすことで、小型化及び広角化を実現することができる。条件式（８）において、上限を超える場合には広角化が困難となり、下限を下回る場合には小型化が困難となる。【００２７】
上記態様において、以下の条件式を満足することが好ましい。
０．０６＜ＩＨ／Ｌ＜０．１２      ・・・（９）
但し、ＩＨは最大像高である。【００２８】
条件式（９）を満たすことで、小型化及び生産性の向上を図ることができる。条件式（９）が下限を下回る場合には小型化が困難となり、上限を超える場合には製造ばらつきに弱くなるため、安定した生産が困難となる。【００２９】
上記態様において、以下の条件式を満足することが好ましい。
ω＞６２°      ・・・（１０）
但し、ωは半画角である。【００３０】
条件式（１０）を満たすことで、生体内のスクリーニングの際に病変部を見落とすリスクを軽減させることができる。すなわち、条件式（１０）を満たすことで、半画角６２°を確保することができ、広角を保つことができる。
【発明の効果】
【００３１】
本発明によれば、ピント調整が容易であり、明るく広角で高精細な画質を得ることができる細径の内視鏡対物光学系を提供することができるという効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【００３２】
【図１】本発明の実施形態に係る内視鏡対物光学系の全体構成を示す断面図である。
【図２】本発明の実施例１に係る内視鏡対物光学系の全体構成を示す断面図である。
【図３Ａ】本発明の実施例１に係る内視鏡対物光学系の収差曲線図である。
【図３Ｂ】本発明の実施例１に係る内視鏡対物光学系の収差曲線図である。
【図３Ｃ】本発明の実施例１に係る内視鏡対物光学系の収差曲線図である。
【図３Ｄ】本発明の実施例１に係る内視鏡対物光学系の収差曲線図である。
【図４】本発明の実施例２に係る内視鏡対物光学系の全体構成を示す断面図である。
【図５Ａ】本発明の実施例２に係る内視鏡対物光学系の収差曲線図である。
【図５Ｂ】本発明の実施例２に係る内視鏡対物光学系の収差曲線図である。
【図５Ｃ】本発明の実施例２に係る内視鏡対物光学系の収差曲線図である。
【図５Ｄ】本発明の実施例２に係る内視鏡対物光学系の収差曲線図である。
【図６】本発明の実施例３に係る内視鏡対物光学系の全体構成を示す断面図である。
【図７Ａ】本発明の実施例３に係る内視鏡対物光学系の収差曲線図である。
【図７Ｂ】本発明の実施例３に係る内視鏡対物光学系の収差曲線図である。
【図７Ｃ】本発明の実施例３に係る内視鏡対物光学系の収差曲線図である。
【図７Ｄ】本発明の実施例３に係る内視鏡対物光学系の収差曲線図である。
【図８】本発明の実施例４に係る内視鏡対物光学系の全体構成を示す断面図である。
【図９Ａ】本発明の実施例４に係る内視鏡対物光学系の収差曲線図である。
【図９Ｂ】本発明の実施例４に係る内視鏡対物光学系の収差曲線図である。
【図９Ｃ】本発明の実施例４に係る内視鏡対物光学系の収差曲線図である。
【図９Ｄ】本発明の実施例４に係る内視鏡対物光学系の収差曲線図である。
【図１０】本発明の実施例５に係る内視鏡対物光学系の全体構成を示す断面図である。
【図１１Ａ】本発明の実施例５に係る内視鏡対物光学系の収差曲線図である。
【図１１Ｂ】本発明の実施例５に係る内視鏡対物光学系の収差曲線図である。
【図１１Ｃ】本発明の実施例５に係る内視鏡対物光学系の収差曲線図である。
【図１１Ｄ】本発明の実施例５に係る内視鏡対物光学系の収差曲線図である。
【図１２】本発明の実施例６に係る内視鏡対物光学系の全体構成を示す断面図である。
【図１３Ａ】本発明の実施例６に係る内視鏡対物光学系の収差曲線図である。
【図１３Ｂ】本発明の実施例６に係る内視鏡対物光学系の収差曲線図である。
【図１３Ｃ】本発明の実施例６に係る内視鏡対物光学系の収差曲線図である。
【図１３Ｄ】本発明の実施例６に係る内視鏡対物光学系の収差曲線図である。
【図１４】本発明の実施例７に係る内視鏡対物光学系の全体構成を示す断面図である。
【図１５Ａ】本発明の実施例７に係る内視鏡対物光学系の収差曲線図である。
【図１５Ｂ】本発明の実施例７に係る内視鏡対物光学系の収差曲線図である。
【図１５Ｃ】本発明の実施例７に係る内視鏡対物光学系の収差曲線図である。
【図１５Ｄ】本発明の実施例７に係る内視鏡対物光学系の収差曲線図である。
【図１６】本発明の実施例８に係る内視鏡対物光学系の全体構成を示す断面図である。
【図１７Ａ】本発明の実施例８に係る内視鏡対物光学系の収差曲線図である。
【図１７Ｂ】本発明の実施例８に係る内視鏡対物光学系の収差曲線図である。
【図１７Ｃ】本発明の実施例８に係る内視鏡対物光学系の収差曲線図である。
【図１７Ｄ】本発明の実施例８に係る内視鏡対物光学系の収差曲線図である。
【発明を実施するための形態】
【００３３】
以下に、本発明の実施例に係る内視鏡対物光学系について図面を参照して説明する。
図１に示すように、内視鏡対物光学系は、物体側から順に、全体として負の屈折力を有する前群Ｇ１と、明るさ絞りＳと、全体として正の屈折力を有する後群Ｇ２とを備えている。
【００３４】
前群Ｇ１は、物体側から順に、物体側が平面の単レンズであり負の屈折力を有する第１レンズＬ１と、メニスカス形状の単レンズであり正の屈折力を有する第２レンズＬ２と、赤外カットフィルタとしての平行平板Ｆとを備えている。
【００３５】
後群Ｇ２は、正の屈折力を有する単レンズである第３レンズと、正の屈折力を有する第４レンズＬ４と負の屈折力の第５レンズＬ５とが接合された接合レンズＣＬ１と、撮像素子のカバーガラスＣＧと接合され正の屈折力を有する第６レンズＬ６とを備えている。
なお、図１において、後群Ｇ２に示す「Ｐ」はピント調整位置である。
【００３６】
そして、内視鏡対物光学系は以下の条件式（１）〜（１０）を満たすように構成されている。
４＜Ｆｎｏ×Ｆ６／Ｆ１＿５＜５００      ・・・（１）
但し、Ｆｎｏは内視鏡対物光学系の有効Ｆナンバー、Ｆ６は第６レンズの焦点距離、Ｆ１＿５は、第１レンズから第５レンズの合成焦点距離である。
【００３７】
条件式（１）は、ピント調整位置での感度に関する条件式である。条件式（１）において、Ｆｎｏ×Ｆ６／Ｆ１＿５が上限より大きい場合には、明るく、高精細な画質を得ようとすると、第６レンズの曲率半径が大きくなり、その結果、ピント調整位置での感度が大きくなる為、ピントずれに弱い内視鏡対物光学系となってしまう。一方、条件式（１）において、下限を下回る場合、第６レンズの曲率半径が小さくなり過ぎる事によって、像面湾曲が大きくなり、良好な画質を得ることが困難となる。また、第６レンズの加工も困難となる。
【００３８】
なお、条件式（１）に代えて、条件式（１’）を満足することが好ましく、さらに条件式（１）又は（１’）に代えて、条件式（１’’）を満足することがより好ましい。
６＜Ｆｎｏ×Ｆ６／Ｆ１＿５＜１２０      ・・・（１’）
７＜Ｆｎｏ×Ｆ６／Ｆ１＿５＜２５      ・・・（１’’）
【００３９】
１．１＜ＳＨ＿Ｒ１Ｒ６＜１０      ・・・（２）
但し、ＳＨ＿Ｒ１Ｒ６＝｜（Ｒ１Ｒ＋Ｒ６Ｌ）／（Ｒ１Ｒ−Ｒ６Ｌ）｜であり、Ｒ１Ｒは第１レンズの像側面の曲率半径であり、Ｒ６Ｌは第６レンズの物体側面の曲率半径である。
【００４０】
条件式（２）は、像面湾曲に関する条件式であり、条件式（２）を満たすことで、第１レンズと第６レンズのパワーバランスを適正に保持することができ、像面湾曲を良好に補正して取得する画像の画質を向上させることができる。条件式（２）において、ＳＨ＿Ｒ１Ｒ６が上限より大きい場合には、第１レンズと第６レンズのパワーバランスが崩れるため、像面湾曲を良好に補正できなくなり、良好な画質を得ることが困難となる。また、第６レンズの加工が困難となる。一方、下限より小さい場合には、諸収差を良好に補正できるが、ピントずれに弱い光学系になってしまう。
【００４１】
なお、条件式（２）に代えて、条件式（２’）を満足することが好ましく、さらに条件式（２）又は（２’）に代えて、条件式（２’’）を満足することがより好ましい。
１．２＜ＳＨ＿Ｒ１Ｒ６＜７      ・・・（２’）
２．０＜ＳＨ＿Ｒ１Ｒ６＜５      ・・・（２’’）
【００４２】
−１．５＜Ｒ４Ｒ／Ｒ６Ｌ＜−０．０１      ・・・（３）
但し、Ｒ４Ｒは第４レンズの像側面の曲率半径であり、Ｒ６Ｌは第６レンズの物体側面の曲率半径である。
【００４３】
条件式（３）は、レンズの加工性に関する式であり、条件式（３）を満たすことで、レンズの加工を容易とすると共に、取得する画像の画質を向上させることができる。条件式（３）の上限を超える場合には、第４レンズの縁肉が少なくなりすぎて加工が困難となる。一方、下限を下回る場合には、第６レンズの縁肉が少なくなりすぎて加工が困難となり、また像面湾曲が大きくなるため、高精細な画質を得ることが困難となる。
【００４４】
なお、条件式（３）に代えて、条件式（３’）を満足することが好ましく、さらに条件式（３）又は（３’）に代えて、条件式（３’’）を満足することがより好ましい。
−１．２＜Ｒ４Ｒ／Ｒ６Ｌ＜−０．０５      ・・・（３’）
−１．０＜Ｒ４Ｒ／Ｒ６Ｌ＜−０．１５      ・・・（３’’）
【００４５】
２．２＜Ｆ２３／ＦＬ＜４．０      ・・・（４）
但し、Ｆ２３は第２レンズと第３レンズの合成焦点距離、ＦＬは全系の合成焦点距離である。
【００４６】
条件式（４）を満たすことで、製造のばらつきを抑制することができる。条件式（４）の下限を下回ると、正のパワーが強いため、第１レンズの負のパワーが強くなり、片ボケが生じやすくなり、製造ばらつきに弱くなる。条件式（４）の上限を超えると、小型化が困難となる。
【００４７】
なお、条件式（４）に代えて、条件式（４’）を満足することが好ましく、さらに条件式（４）又は（４’）に代えて、条件式（４’’）を満足することがより好ましい。
２．２＜Ｆ２３／ＦＬ＜３．７      ・・・（４’）
２．３＜Ｆ２３／ＦＬ＜３．４      ・・・（４’’）
【００４８】
−０．８＜Ｆ１／Ｆ６＜−０．０１      ・・・（５）
但し、Ｆ１は第１レンズの焦点距離、Ｆ６は第６レンズの焦点距離である。
【００４９】
条件式（５）を満たすことで、製造バラつきに強く小型化に寄与することができる。条件式（５）において上限を超える場合には、小型化が困難になると共に、諸収差の性能が悪化し、良好な画質を得ることが困難となる。一方、条件式（５）において下限を下回る場合、片ボケ、ピントずれに弱く、製造ばらつきに弱い内視鏡対物光学系となる。
【００５０】
なお、条件式（５）に代えて、条件式（５’）を満足することが好ましく、さらに条件式（５）又は（５’）に代えて、条件式（５’’）を満足することがより好ましい。
−０．６＜Ｆ１／Ｆ６＜−０．０２      ・・・（５’）
−０．４＜Ｆ１／Ｆ６＜−０．１      ・・・（５’’）
【００５１】
０．０００３＜Ｐ２／（Ｌ×Ｆ６）＜０．０１５      ・・・（６）
但し、Ｐは第５レンズと第６レンズとの間隔、Ｌは内視鏡対物光学系の全長である。
【００５２】
条件式（６）を満たすことで、ピント調整を容易とすることができる。条件式（６）において、Ｐ２／Ｌの値が小さいと、ピント調整間隔を十分に取ることができないため、ピント感度を強くする必要がある。その為、Ｆ６の値を大きくする必要がある。条件式（６）において下限を下回る場合には、ピントずれに弱い光学系となる。一方、条件式（６）において上限を超える場合、諸収差の補正が困難となる。
【００５３】
なお、条件式（６）に代えて、条件式（６’）を満足することが好ましく、さらに条件式（６）又は（６’）に代えて、条件式（６’’）を満足することがより好ましい。
０．０００５＜Ｐ２／（Ｌ×Ｆ６）＜０．０１３      ・・・（６’）
０．００１＜Ｐ２／（Ｌ×Ｆ６）＜０．０１      ・・・（６’’）
【００５４】
−２．０＜Ｆ１２／Ｆ３６＜−０．６      ・・・（７）
但し、Ｆ１２は前群（第１レンズ及び第２レンズ）の合成焦点距離、Ｆ３６は後群（第３から第６レンズまで）の合成焦点距離である。
【００５５】
条件式（７）を満たすことで、後群の焦点距離を適正に保持することができる。条件式（７）において、上限を超えると、後群の焦点距離が相対的に大きくなり、像面がマイナス側に倒れるため、諸収差を抑えることが困難となり、良好な画質の達成が難しくなる。一方、条件式（７）において、下限を下回る場合、後群の焦点距離が相対的に小さくなり、後群のレンズのＲが小さくなり、レンズの縁肉が少なくなりすぎて後群レンズの加工が困難になる。
【００５６】
なお、条件式（７）に代えて、条件式（７’）を満足することが好ましく、さらに条件式（７）又は（７’）に代えて、条件式（７’’）を満足することがより好ましい。
−１．７＜Ｆ１２／Ｆ３６＜−０．６      ・・・（７’）
−１．４＜Ｆ１２／Ｆ３６＜−０．６      ・・・（７’’）
【００５７】
０．０５＜ＦＬ／Ｌ＜０．１２      ・・・（８）
【００５８】
条件式（８）を満たすことで、小型化及び広角化を実現することができる。条件式（８）において、上限を超える場合には広角化が困難となり、下限を下回る場合には小型化が困難となる。
【００５９】
なお、条件式（８）に代えて、条件式（８’）を満足することが好ましく、さらに条件式（８）又は（８’）に代えて、条件式（８’’）を満足することがより好ましい。
０．０６＜ＦＬ／Ｌ＜０．１２      ・・・（８’）
０．０７＜ＦＬ／Ｌ＜０．１２      ・・・（８’’）
【００６０】
０．０６＜ＩＨ／Ｌ＜０．１２      ・・・（９）
但し、ＩＨは最大像高である。
【００６１】
条件式（９）を満たすことで、小型化及び生産性の向上を図ることができる。条件式（９）が下限を下回る場合には小型化が困難となり、上限を超える場合には製造ばらつきに弱くなるため、安定した生産が困難となる。
【００６２】
なお、条件式（９）に代えて、条件式（９’）を満足することが好ましく、さらに条件式（９）又は（９’）に代えて、条件式（９’’）を満足することがより好ましい。
０．０７＜ＩＨ／Ｌ＜０．１２      ・・・（９’）
０．０７＜ＩＨ／Ｌ＜０．１１      ・・・（９’’）
【００６３】
ω＞６２°      ・・・（１０）
但し、ωは半画角である。
【００６４】
条件式（１０）を満たすことで、生体内のスクリーニングの際に病変部を見落とすリスクを軽減させることができる。すなわち、条件式（１０）を満たすことで、半画角６２°を確保することができ、広角を保つことができる。
【００６５】
なお、条件式（１０）に代えて、条件式（１０’）を満足することが好ましい。
ω＞６５°      ・・・（１０’）
【００６６】
このように、本実施形態によれば、前群Ｇ１を構成するレンズとして、最も物体側に配置した第１レンズＬ１が、物体面側が平面で負の屈折力を有する、すなわち、平凹レンズであり、第１レンズの像側に配置した第２レンズＬ２が、メニスカス形状であり正の屈折力の単レンズとなっている。このように構成することで、第１レンズＬ１によりレトロフォーカス構成をとりながら観察中の水切れや衝撃による割れを軽減し、第２レンズにより第１レンズＬ１の収差を補正しつつレンズ径を大型化させずに収斂させるので、内視鏡に好適な、レンズ枚数が少なく小型で、明るく広角且つ高精細な画質を取得可能な高性能の対物光学系とすることができる。
【００６７】
そして、後群Ｇ２に、主に結像に寄与するように正の屈折力を持たせ、後群を構成する各レンズとして、共に正の屈折力を有する第３レンズＬ３及び第４レンズＬ４とを備えることにより、Ｆｎｏが小さく、明るくても収差の発生を抑えかつ小型化に必要なパワーを配分している。
【００６８】
また、後群Ｇ２において、像側に配置した第４レンズＬ４を負の第５レンズＬ５と接合させた接合レンズＣＬ１とすることで、周辺の光線高が高くなる位置に正と負の接合レンズを配置することとなり、色収差を補正することができる。
さらに、後群Ｇ２の像側に撮像素子（カバーガラスＣＧ）と接合し、正の屈折力を有する第６レンズＬ６を配置することで、第１レンズＬ１から第５レンズＬ５の光学倍率を低減すると共に、ピント調整位置の感度を弱めることができる。
これにより、ピント調整が容易、すなわち、組立性がよく製造バラつきを抑制することができる。
【実施例】
【００６９】
続いて、上述した実施形態に係る広角対物光学系の実施例１〜実施例８について、図２〜図１７を参照して説明する。各実施例に記載のレンズデータにおいて、ｒは曲率半径（単位ｍｍ）、ｄは面間隔（ｍｍ）、Ｎｅはｅ線に対する屈折率、νｄはアッベ数を示している。【００７０】
（実施例１）
本発明の実施例１に係る内視鏡対物光学系の全体構成を図２に、レンズデータを以下に示す。また、本実施例に係る内視鏡対物光学系の収差曲線図を図３Ａ〜図３Ｄに示す。【００７１】
レンズデータ
面番号      ｒ          ｄ              Ｎｅ              νｄ
物体面      ∞        ２６．７２６１
１          ∞          ０．４４５４    １．８８８１５    ４０．７６
２      １．３６７５    １．０６９０
３  −１０．２９６２    １．００２２    １．９３４２９    １８．９０
４    −５．６２５８    ０．３３４１
５          ∞          ０．８９０９    １．４９５５７    ７５．００
６（絞り）  ∞          ０．０６６８
７          ∞          ０．４００９
８      ９．４７６６    １．５５９０    １．８８８１５    ４０．７６
９    −３．５８３５    ０．２２２７
１０    ３．９２４３    １．５５９０    １．６９９７９    ５５．５３
１１  −１．９０６５    ０．６６８２    １．９３４２９    １８．９０
１２        ∞          ０．５７９１
１３    ３．５８３５    １．００２２    １．５１８２５    ６４．１４
１４        ∞          ０．０２２３    １．５１５００    ６４．００
１５        ∞          ０．７７９５    １．５０７００    ６３．２６
１６      撮像面【００７２】
各種データ
焦点距離    １．０４７
Ｆｎｏ      ２．９７９
半画角    ６６．７°
像高        １．０００
全長      １０．６０【００７３】
（実施例２）
本発明の実施例２に係る内視鏡対物光学系の全体構成を図４に、レンズデータを以下に示す。また、本実施例に係る内視鏡対物光学系の収差曲線図を図５Ａ〜図５Ｄに示す。【００７４】
レンズデータ
面番号      ｒ          ｄ              Ｎｅ              νｄ
物体面      ∞        ２４．９４４３
１          ∞          ０．４８８７    １．８８８１５    ４０．７６
２      １．２９６９    １．０４５２
３      ３．２４６１    ０．７１２６    １．９３４２９    １８．９０
４      ３．９９５１    ０．３８７３
５          ∞          ０．８９０９    １．５１５００    ７５．００
６（絞り）  ∞          ０．０６６８
７          ∞          ０．２２２１
８      ６．３５４１    １．４４７４    １．８３９４５    ４２．７１
９    −３．５７８３    ０．２２２３
１０    ３．２６３９    １．７４６３    １．６９９７９    ５５．５３
１１  −１．８９２８    ０．５５６８    １．９３４２９    １８．９０
１２        ∞          ０．５７３８
１３    ３．１９８９    １．００２２    １．５１８２５    ６４．１４
１４        ∞          ０．０２２３    １．５１５００    ６４．００
１５        ∞          ０．７７９５    １．５０７００    ６３．２６
１６      撮像面【００７５】
各種データ
焦点距離    １．０９２
Ｆｎｏ      ３．０１９
半画角    ６５．４°
像高        １．０００
全長      １０．１２【００７６】
（実施例３）
本発明の実施例３に係る内視鏡対物光学系の全体構成を図６に、レンズデータを以下に示す。また、本実施例に係る内視鏡対物光学系の収差曲線図を図７Ａ〜図７Ｄに示す。【００７７】
レンズデータ
面番号      ｒ          ｄ              Ｎｅ              νｄ
物体面      ∞        ２６．７２６１
１          ∞          ０．４４７６    １．８８８１５    ４０．７６
２      １．３２１１    ０．８６８２
３    −４．７７１３    ０．８２３８    １．９３４２９    １８．９０
４    −３．３９１１    ０．５７９１
５          ∞          ０．８９０９
６（絞り）  ∞          ０．０６６８
７          ∞          ０．３７２０
８      ９．３６８９    １．６０９１    １．８８８１５    ４０．７６
９    −３．５６３７    ０．２２２２
１０    ４．００３１    １．５５８３    １．６９９７９    ５５．５３
１１  −１．８９６７    ０．５５８７    １．９３４２９    １８．９０
１２        ∞          ０．５６６３
１３    ３．３１０５    １．００２２    １．５１８２５    ６４．１４
１４        ∞          ０．０２２３    １．５１５００    ６４．００
１５        ∞          ０．７７９５    １．５０７００    ６３．２６
１６      撮像面【００７８】
各種データ
焦点距離    １．０３８
Ｆｎｏ      ３．９７５
半画角    ６６．５°
像高        １．０００
全長      １０．３７【００７９】
（実施例４）
本発明の実施例４に係る内視鏡対物光学系の全体構成を図８に、レンズデータを以下に示す。また、本実施例に係る内視鏡対物光学系の収差曲線図を図９Ａ〜図９Ｄに示す。【００８０】
レンズデータ
面番号      ｒ          ｄ              Ｎｅ              νｄ
物体面        ∞        ２６．０５７９
１          ∞          ０．４４８５    １．８８８１５    ４０．７６
２      １．２９４１    １．０１１０
３          ∞          ０．８９０９    １．５１５００    ７５．００
４          ∞          ０．２６３６
５      １．９２４６    ０．６９２７    １．９３４２９    １８．９０
６      １．７７３３    ０．３２１１
７（絞り）  ∞          ０．０６６８
８          ∞          ０．２９３０
９      ４．９４２５    １．１１９１    １．８２０１７    ４６．６２
１０  −３．２３７５    ０．２２２１
１１    ２．８９５２    １．５５８８    １．６４１２９    ５５．３８
１２  −１．７８１７    ０．５５６６    １．９３４２９    １８．９０
１３  １７１．５８５２    ０．５５６３
１４    ３．１１７０    １．００２２    １．５１８２５    ６４．１４
１５        ∞          ０．０２２３    １．５１５００    ６４．００
１６        ∞          ０．７７９５    １．５０７００    ６３．２６
１７      撮像面【００８１】
各種データ
焦点距離    １．０９１
Ｆｎｏ      ３．０５４
半画角    ６６．０°
像高        １．０００
全長        ９．８０【００８２】
（実施例５）
本発明の実施例５に係る内視鏡対物光学系の全体構成を図１０に、レンズデータを以下に示す。また、本実施例に係る内視鏡対物光学系の収差曲線図を図１１Ａ〜図１１Ｄに示す。【００８３】
レンズデータ
面番号      ｒ          ｄ              Ｎｅ              νｄ
物体面      ∞        ２１．６７８３
１          ∞          ０．５８２８    １．８８８１５    ４０．７６
２      １．３８００    １．２５８７
３    −３．９５５７    １．８１８２    １．８５５０４    ２３．７８
４    −３．６８５３    ０．４４２９
５          ∞          ０．９３２４    １．４９５５７    ７５．００
６          ∞          ０．４１９６
７（絞り）  ∞          ０．０６９９
８          ∞          ０．２３３１
９      ８．３９６３    １．７７１６    １．８３９３２    ３７．１６
１０  −５．４５２２    ０．２５６４
１１    ５．２３０８    １．８１８２    １．７３２３４    ５４．６８
１２  −１．９５８０    ０．７４５９    １．９３４２９    １８．９０
１３  −２２．１４９２    ０．８８５８
１４    ３．４６１５    １．１６５５    １．５１８２５    ６４．１４
１５        ∞          ０．０２３３    １．５１５００    ６４．００
１６        ∞          ０．８１５９    １．５０７００    ６３．２６
１７      撮像面【００８４】
各種データ
焦点距離    ０．９６７
Ｆｎｏ      ２．９８７
半画角    ８１．４°
像高        １．０００
全長      １３．２４【００８５】
（実施例６）
本発明の実施例６に係る内視鏡対物光学系の全体構成を図１２に、レンズデータを以下に示す。また、本実施例に係る内視鏡対物光学系の収差曲線図を図１３Ａ〜図１３Ｄに示す。【００８６】
レンズデータ
面番号      ｒ          ｄ              Ｎｅ              νｄ
物体面      ∞        ２６．７２６１
１          ∞          ０．４４５４    １．８８８１５    ４０．７６
２      １．３６７１    ０．９９１４
３    −８．８４８７    １．０１１５    １．９３４２９    １８．９０
４    −３．９０９３    ０．３８０３
５          ∞
６（絞り）  ∞          ０．０６６８
７          ∞          ０．０６６８
８      ９．４０８３    １．３７６３    １．８８８１５    ４０．７６
９    −３．５５１２    ０．０６６８
１０    ４．８６０４    １．５５０６    １．６９９７９    ５５．５３
１１  −１．８４３８    ０．６５６１    １．９３４２９    １８．９０
１２        ∞          ０．５０２５
１３    ２．１１５８    １．００２２    １．５１８２５    ６４．１４
１４        ∞          ０．０２２３    １．５１５００    ６４．００
１５        ∞          ０．７７９５    １．５０７００    ６３．２６
１６      撮像面【００８７】
各種データ
焦点距離    １．０６１
Ｆｎｏ      ３．０２０
半画角    ６５．１°
像高        １．０００
全長        ９．８１
各種データ【００８８】
（実施例７）
本発明の実施例７に係る内視鏡対物光学系の全体構成を図１４に、レンズデータを以下に示す。また、本実施例に係る内視鏡対物光学系の収差曲線図を図１５Ａ〜図１５Ｄに示す。【００８９】
レンズデータ
面番号      ｒ          ｄ              Ｎｅ              νｄ
物体面      ∞        ２６．７２６１
１          ∞          ０．４４５４    １．８８８１５    ４０．７６
２      １．３４０３    １．０４２０
３  −１１．３３５５    ０．９８８０    １．９３４２９    １８．９０
４    −５．３５３８    ０．３９４６
５          ∞          ０．８９０９    １．５１５００    ７５．００
６（絞り）  ∞          ０．０６６８
７          ∞          ０．６３１２
８      ９．７００５    １．５３６３    １．８８８１５    ４０．７６
９    −３．５４５２    ０．１１７３
１０    ３．５９４０    １．５４０９    １．６９９７９    ５５．５３
１１  −１．８８５９    ０．６６２１    １．９３４２９    １８．９０
１２        ∞          ０．５２０９
１３  １１．１３５９    １．００２２    １．５１８２５    ６４．１４
１４        ∞          ０．０２２３    １．５１５００    ６４．００
１５        ∞          ０．７７９５    １．５０７００    ６３．２６
１６      撮像面【００９０】
各種データ
焦点距離    １．０４９
Ｆｎｏ      ３．００１
半画角    ６６．４°
像高        １．０００
全長      １０．６４【００９１】
（実施例８）
本発明の実施例８に係る内視鏡対物光学系の全体構成を図１６に、レンズデータを以下に示す。また、本実施例に係る内視鏡対物光学系の収差曲線図を図１７に示す。【００９２】
レンズデータ
面番号      ｒ          ｄ              Ｎｅ              νｄ
物体面        ∞        ２６．７２６１
１          ∞          ０．４４５４    １．８８８１５    ４０．７６
２      １．３４３７    １．０３６４
３  −１１．４４３５    ０．９８０２    １．９３４２９    １８．９０
４    −５．２６９８    ０．４５３９
５          ∞          ０．８９０９    １．５１５００    ７５．００
６（絞り）  ∞          ０．０６６８
７          ∞          ０．６３４３
８      ９．７２５２    １．５３１５    １．８８８１５    ４０．７６
９    −３．５４３８    ０．０９７８
１０    ３．５３４２    １．５３４３    １．６９９７９    ５５．５３
１１  −１．８８５０    ０．６５９５    １．９３４２９    １８．９０
１２        ∞          ０．５１５５
１３  ２２．２７１７    １．００２２    １．５１８２５    ６４．１４
１４        ∞          ０．０２２３    １．５１５００    ６４．００
１５        ∞          ０．７７９５    １．５０７００    ６３．２６
１６      撮像面【００９３】
各種データ
焦点距離    １．０５８
Ｆｎｏ      ３．００３
半画角    ６５．４°
像高        １．０００
全長      １０．６５【００９４】
上述した各実施例においては、第６レンズと撮像素子にあるカバーガラスとを接合した構成として説明したが、これらを分離した構成としても何ら問題ない。【００９５】
なお、上記した実施例１〜実施例８の内視鏡対物光学系における上記条件式（１）〜（１０）に係る値を表１に示す。【００９６】
【表１】
0005927368.tif 000002
【符号の説明】
【００９７】
１    内視鏡対物光学系
Ｇ１  前群
Ｇ２  後群
Ｌ１  第１レンズ
Ｌ２  第２レンズ
Ｌ３  第３レンズ
Ｌ４  第４レンズ
Ｌ５  第５レンズ
Ｌ６  第６レンズ
ＣＬ１  接合レンズ
Ｓ  明るさ絞り
Ｐ  ピント調整位置
ＣＧ  カバーガラス
ＩＭＧ  像面
【要約】
細経化しつつ、ピント調整を容易とし、明るく広角で高精細な画質を得る。
物体側から順に、負の屈折力の前群（Ｇ１）、明るさ絞り（Ｓ）、及び正の後群（Ｇ２）からなり、前群が、物体側から順に負の屈折力の単レンズである第１レンズ（Ｌ１）と、正の屈折力の単レンズである第２レンズ（Ｌ２）を備え、後群（Ｇ２）が、正の屈折力の単レンズである第３レンズ（Ｌ３）と、正の屈折力の第４レンズ（Ｌ４）と負の屈折力の第５レンズ（Ｌ５）との接合レンズ（ＣＬ１）と、正の屈折力の第６レンズ（Ｌ６）とからなり、第１レンズの物体側面が平面であり、第２レンズがメニスカス形状であり、第６レンズが撮像素子と接合されており、以下の条件式を満足する内視鏡対物光学系（１）を提供する。
４＜Ｆｎｏ×Ｆ６／Ｆ１＿５＜５００・・・（１）
但し、Ｆｎｏは内視鏡対物光学系の有効Ｆナンバー、Ｆ６は第６レンズの焦点距離、Ｆ１＿５は、第１レンズから第５レンズの合成焦点距離である。【図１】
0005927368.tif 000003
【図２】
0005927368.tif 000004
【図３Ａ】
0005927368.tif 000005
【図３Ｂ】
0005927368.tif 000006
【図３Ｃ】
0005927368.tif 000007
【図３Ｄ】
0005927368.tif 000008
【図４】
0005927368.tif 000009
【図５Ａ】
0005927368.tif 000010
【図５Ｂ】
0005927368.tif 000011
【図５Ｃ】
0005927368.tif 000012
【図５Ｄ】
0005927368.tif 000013
【図６】
0005927368.tif 000014
【図７Ａ】
0005927368.tif 000015
【図７Ｂ】
0005927368.tif 000016
【図７Ｃ】
0005927368.tif 000017
【図７Ｄ】
0005927368.tif 000018
【図８】
0005927368.tif 000019
【図９Ａ】
0005927368.tif 000020
【図９Ｂ】
0005927368.tif 000021
【図９Ｃ】
0005927368.tif 000022
【図９Ｄ】
0005927368.tif 000023
【図１０】
0005927368.tif 000024
【図１１Ａ】
0005927368.tif 000025
【図１１Ｂ】
0005927368.tif 000026
【図１１Ｃ】
0005927368.tif 000027
【図１１Ｄ】
0005927368.tif 000028
【図１２】
0005927368.tif 000029
【図１３Ａ】
0005927368.tif 000030
【図１３Ｂ】
0005927368.tif 000031
【図１３Ｃ】
0005927368.tif 000032
【図１３Ｄ】
0005927368.tif 000033
【図１４】
0005927368.tif 000034
【図１５Ａ】
0005927368.tif 000035
【図１５Ｂ】
0005927368.tif 000036
【図１５Ｃ】
0005927368.tif 000037
【図１５Ｄ】
0005927368.tif 000038
【図１６】
0005927368.tif 000039
【図１７Ａ】
0005927368.tif 000040
【図１７Ｂ】
0005927368.tif 000041
【図１７Ｃ】
0005927368.tif 000042
【図１７Ｄ】
0005927368.tif 000043