(57)【要約】    【課題】    光学系内に視野方向変換用プリズムを配置した斜視または側視用内視鏡対物光学系で広画角で小型な構成にする。    【解決手段】    物体側から順に、負の第１群と、絞りと、正の第２群からなり、第１群と第２群との間に視野方向変換のための光学部材を配置し、次の条件を満足し、これにより広角で小型な光学系にした。    （１）    −０．８＜Ｆ１／Ｆ＜−０．４    （２）    １．０＜Ｆ２／Ｆ＜１．７    （３）    ０．９＜Ｄ／Ｆ＜１．６【選択図】            図１
2008083316.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
物体側から順に、負の第１群と、絞りと、正の第２群とから構成され、第１群と第２群との間に視野方向変換のための光学部材が配置され、下記条件（１）、（２）、（３）を満足する内視鏡対物光学系。
（１）    −０．８＜Ｆ１／Ｆ＜−０．４
（２）    １．０＜Ｆ２／Ｆ＜１．７
（３）    ０．９＜Ｄ／Ｆ＜１．６
ただし、Ｆ１、Ｆ２は夫々第１群および第２群の焦点距離、Ｆは対物光学系全系の焦点距離、Ｄは第１レンズの像側の面から絞りまでの空気換算長である。
【請求項２】
前記第２群が少なくとも正レンズおよび正レンズと負レンズを接合した接合レンズとよりなる請求項１の内視鏡対物光学系。
【請求項３】
下記条件（４）、（５）、（６）を満足する請求項２の内視鏡対物光学系。
（４）    １．０＜ｆ１／Ｆ＜２．０
（５）    −１．８＜ｆ２／Ｆ＜−０．８
（６）    ＥＮＰ／Ｆ＜０．７
ただし、ｆ１、ｆ２は夫々第２群の接合レンズの正レンズと負レンズの焦点距離、Ｆは対物光学系全系の焦点距離、ＥＮＰは光学系の第１面から入射瞳位置までの距離である。
【請求項４】
前記第１群が負レンズにて構成され、前記第２群が少なくとも正レンズと正レンズと負レンズとの接合レンズである請求項１の内視鏡対物光学系。
【請求項５】
前記第２群の接合レンズが、下記条件（４）、（５）、（６）を満足する請求項４の内視鏡対物光学系。
（４）    １．０＜ｆ１／Ｆ＜２．０
（５）    −１．８＜ｆ２／Ｆ＜−０．８
（６）    ＥＮＰ／Ｆ＜０．７
ただし、ｆ１、ｆ２は夫々第２群の接合レンズの正レンズと負レンズの焦点距離、Ｆは対物光学系全系の焦点距離、ＥＮＰは光学系の第１面から入射瞳位置までの距離である。
【請求項６】
物体側から順に、負の第１群と、絞りと、正の第２群とよりなり、下記条件（１）、（２）、（３）を満足する内視鏡対物光学系。
（１）    −０．８＜Ｆ１／Ｆ＜−０．４
（２）    １．０＜Ｆ２／Ｆ＜１．７
（３）    ０．９＜Ｄ／Ｆ＜１．６
ただし、Ｆ１、Ｆ２は夫々第１群および第２群の焦点距離、Ｆは対物光学系全系の焦点距離、Ｄは第１レンズの像側の面から絞りまでの空気換算長である。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、医療用又は工業用内視鏡対物光学系で、特に視野方向を変換する光学部材を備えた斜視又は側視用に適したの内視鏡対物光学系に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
近年、ＣＣＤ等の撮像素子が、画素サイズの微細化技術の進歩によって高画質でコンパクトになり、その結果、ＣＣＤ等の撮像素子を用いた内視鏡システムにおいては、高性能で小型の対物光学系が求められている。特に視野変換光学素子を用いた斜視や側視の光学系は、直視の光学系に比べて光学系全体が大型になる。そのためこの種の斜視又は側視の光学系は一層の小型化が要求される。
【０００３】
このような、視野変換素子を用いた斜視又は側視の対物光学系として、次の文献に記載されている光学系が知られている。
【特許文献１】特開２０００−８９１０５号公報
【特許文献２】特開２００４−２２６７２２号公報
【特許文献３】特許３５７４４８４号公報    これら従来例のうち、特許文献１に記載されている光学系は、近年の内視鏡システムの高画質化の流れの中で、高精細なＣＣＤ等の撮像素子に対応した高性能であって小型な対物光学系である。この対物光学系は、レンズの枚数を減らすことによって、小型化を実現したものであるが、接合レンズを用いていないために色収差補正に難があり、これ以上の高画素化には対応できない光学系である。    また、特許文献２に記載されている光学系は、小型であるが画角が１００°程度で十分な画角とはいえない。
【０００４】
更に、特許文献３に記載されている光学系は、画角が１２０°程度のものであるが全長が大きくスコープが大型化する。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
本発明は、前記従来例の欠点を解消するためのもので、視野方向変換素子を用いた内視鏡対物光学系であって、広画角で全長が短く、かつレンズ枚数の少ない小型で高精細な光学系にも対応し得る高性能な対物光学系を提供するものである。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明の内視鏡対物光学系は、物体側から順に、負の第１群と、絞りと、正の第２群とから構成されていて、第１群と第２群との間に視野方向変換のための光学部材を配置したもので、次の条件（１）、（２）、（３）を満足するようにした。
【０００７】
（１）    −０．８＜Ｆ１／Ｆ＜−０．４
（２）    １．０＜Ｆ２／Ｆ＜１．７
（３）    ０．９＜Ｄ／Ｆ＜１．６
ただし、Ｆは対物光学系全系の焦点距離、Ｆ１は第１群の焦点距離、Ｆ２は第２群の焦点距離、Ｄは第１レンズから絞りまでの空気換算長である。
【０００８】
一般に、内視鏡対物光学系は、病変部を発見するために、生体内をスクリーニングする必要があり、そのために広画角であることが望まれる。しかしながら、斜視や側視の対物光学系は、視野方向変換のための光学部材の配置が必要であり、第１レンズの後方に光学部材配置のためのスペースを設けなければならない。したがって、第１レンズの入射面から絞りまでの距離が長くなり、あまり広画角にすると第１レンズにおける軸外光線の主光線高が高くなり好ましくない。そのため、斜視や側視の内視鏡対物光学系は、画角が１００°程度のものが多い。    本発明の内視鏡対物光学系は、広画角でありながら、第１レンズにおける光線高を低く抑えるために、第１群の焦点距離Ｆ１を前記条件（１）を満足するようにした。
【０００９】
この条件（１）においてＦ１／Ｆの値が、下限値の−０．８を超えると、第１群のパワーが弱くなり、プリズム等の光路変換のための光学部材を配置するスペースを十分とることができなくなるばかりか、第１レンズにおける光線高が高くなり、レンズの径が大になって大型化し、更に広画角を確保しにくくなる。
【００１０】
また、条件（１）においてＦ１／Ｆがその上限値の−０．４を超えると第１群のパワーが強くなりすぎるため像面湾曲が大になり好ましくない。
【００１１】
また、本発明の対物光学系において、第２群の焦点距離Ｆ２が前記条件（２）を満足することが収差補正等から好ましい。
【００１２】
この条件（２）において、Ｆ２／Ｆの値がその下限値の１．０を超えると第２群のパワーが強くなりすぎて球面収差、更にはコマ収差の補正が困難になる。また、Ｆ２／Ｆの値が上限値の１．７を超えると光学系の全長が長くなり好ましくない。
【００１３】
また、本発明の対物光学系は、斜視または側視用内視鏡対物光学系であるため、視野方向を変換するための光学部材が必要である。この光学部材として、プリズムまたはミラーが用いられるが、第１群と絞りとの間にこれら光学部材を配置するためのスペースを確保する必要がある。
【００１４】
前記条件（３）は、そのために必要な条件である。
【００１５】
この条件（３）において、Ｄ／Ｆの値が下限値の０．９を超えると視野方向変換光学部材を配置するためのスペースを確保できなくなる。特に視野方向変換角が３０°から６０°程度の場合は、２回反射のプリズムまたはミラーを設ける必要があるが、そのための光路長を確保することが困難である。
【００１６】
また、条件（３）において、Ｄ／Ｆの値が上限値の１．６を超えると視野方向変換のための光学部材を配置するのに十分なスペースを確保し得るが、第１レンズから視野方向変換光学部材の第１反射面までの距離が長くなり、内視鏡先端の径が大になり好ましくない。
【００１７】
このような構成の本発明の内視鏡対物光学系において、色収差等の補正のためには、第２群を少なくとも正レンズと接合レンズとにて構成することが望ましい。更に、前記の第２群中の接合レンズを正レンズと負レンズとを貼り合わせた構成とし、下記条件（４）、（５）を満足すれば色収差の補正にとってより望ましい。
（４）    １．０＜ｆ１／Ｆ＜２．０
（５）    −１．８＜ｆ２／Ｆ＜−０．８
ただし、ｆ１は接合レンズの正レンズの焦点距離、ｆ２は接合レンズの負レンズの焦点距離、Ｆは対物光学系全系の焦点距離である。
【００１８】
これら条件（４）、（５）は、色収差を補正するために必要な条件で、条件（４）においてｆ１／Ｆの値が下限値の１．０以下であると接合レンズの正レンズのパワーが強くなり、軸上色収差の発生量が大になり、色フレアーの原因になる。またｆ１／Ｆの値が条件（４）の上限値の２．０を超えると、正レンズのパワーが弱くなり、光学系全長の大型化を招く。
【００１９】
また、条件（５）において、ｆ２／Ｆの値が下限値の−１．８より小になると、接合レンズの負レンズのパワーが弱くなり、倍率の色収差を補正し得なくなる。また、条件（５）において、ｆ２／Ｆの値が上限値の−０．８より大になると、接合レンズの負レンズのパワーが強くなり、全系の画角を確保し得なくなる。
【００２０】
また、本発明の光学系において第１群を負レンズにて構成し、第２群を前記のような少なくとも正レンズと接合レンズにて構成すれば収差補正等にとって望ましい。
【００２１】
この場合も、第２群の接合レンズを正レンズと負レンズとを貼り合わせた構成にし、前記条件（４）、（５）を満足するようにすれば一層望ましい。
【００２２】
また、本発明の内視鏡対物光学系において、光学系を小型化するためには、次の条件（６）を満足することが望ましい。
【００２３】
（６）    ＥＮＰ／Ｆ＜０．７
ただし、ＥＮＰはレンズ第１面から入射瞳位置までの距離である。
【００２４】
又、前記の第１群、第２群にて構成される光学系で、第２群が少なくとも正レンズと、正レンズと負レンズよりなる接合レンズを有し、あるいは第１群が負レンズにて構成され、第２群が少なくとも正レンズと負レンズを貼り合わせて接合レンズを有する構成で、前記条件（４）、（５）、（６）を満足することが一層望ましい。
【００２５】
この条件（６）において、入射瞳位置（レンズ第１面から入射瞳までの距離）ＥＮＰが条件（６）を満足しないと、つまり上限値の０．７を超えると、画角の確保はし易いが、レンズの径が大になり好ましくない。
【００２６】
また、本発明の光学系において、第２群の最も物体側に配置されるレンズは、色収差補正上およびレンズの加工上下記条件（７）を満足することが好ましい。
【００２７】
（７）    ｜（Ｒ１＋Ｒ２）／（Ｒ１−Ｒ２）｜＜０．２
ただし、Ｒ１、Ｒ２は夫々第２群の最も物体側のレンズの物体側および像側の面の曲率半径である。
【００２８】
この条件（７）より外れると、つまり｜（Ｒ１＋Ｒ２）／（Ｒ１−Ｒ２）｜の値が０．２を超えると、軸上色収差の補正が困難になる。また、レンズの縁肉が十分確保できず、加工上の問題が生ずる。
【００２９】
更に、本発明の光学系は、画角ωが下記条件（８）を満足することが好ましい。
【００３０】
（８）    ω＞５０°
ただし、ωは観察時の半画角である。
【００３１】
内視鏡検査時に、十分なスクリーニングを行なうためには、半画角ωを上記条件を満足することが好ましい。
【００３２】
もし、半画角ωが上記条件（８）の範囲内にないと、内視鏡対物光学系として十分な視野範囲を確保しているとはいえず、医者等の光学系の使用者にとって使い勝手のよい光学系とはいえなくなる。
【００３３】
以上述べた本発明の内視鏡対物光学系は、光学系中の視野方向変換光学部材を配置するのに適した構成である。
【００３４】
しかし、この視野方向変換光学部材を配置することなしに光学系を用いることが可能である。
【００３５】
即ち、この本発明の内視鏡対物光学系は、物体側から順に、負の第１群と絞りと正の第２群とからなり、下記条件（１）、（２）、（３）を満足することを特徴とするものである。
【００３６】
（１）    −０．８＜Ｆ１／Ｆ＜−０．４
（２）    １．０＜Ｆ２／Ｆ＜１．７
（３）    ０．９＜Ｄ／Ｆ＜１．６
【発明の効果】
【００３７】
本発明の内視鏡対物光学系は、視野方向変換光学部材を配置し得るスペースを確保し得、しかも小型な構成で広い画角で高性能になし得る。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３８】
次に、本発明の実施の形態を各実施例をもとに説明する。
【実施例１】
【００３９】
本発明の内視鏡対物光学系の実施例１は、図１に示す通りの構成で、次のデータを有する。
物体距離  １８．０ｍｍ，  焦点距離  １．９６０ｍｍ，  Ｆｎｏ  ９．５５
ｒ1 ＝∞                ｄ1 ＝0.572      ｎ1 ＝1.88814     ν1 ＝40.78 
ｒ2 ＝1.2745            ｄ2 ＝0.667
ｒ3 ＝∞                ｄ3 ＝3.435      ｎ2 ＝1.88815     ν2 ＝40.76 
ｒ4 ＝∞                ｄ4 ＝0
ｒ5 ＝∞（絞り）        ｄ5 ＝0.295
ｒ6 ＝3.6694            ｄ6 ＝0.850      ｎ3 ＝1.59667     ν3 ＝35.31 
ｒ7 ＝-2.5653           ｄ7 ＝0.541
ｒ8 ＝6.6560            ｄ8 ＝1.098      ｎ4 ＝1.48915     ν4 ＝70.23 
ｒ9 ＝-1.4225           ｄ9 ＝0.240      ｎ5 ＝1.85504     ν5 ＝23.78
ｒ10＝-4.8425           ｄ10＝0.895
ｒ11＝∞                ｄ11＝0.620      ｎ6 ＝1.51564     ν6 ＝75.00 
ｒ12＝∞                ｄ12＝1.536
ｒ13＝∞                ｄ13＝1.500      ｎ7 ＝1.51825     ν7 ＝64.14 
ｒ14＝∞                ｄ14＝1.230      ｎ8 ＝1.52207     ν8 ＝60.00
ｒ15＝∞                ｄ15＝0
Ｆ１／Ｆ＝−０．７３２
Ｆ２／Ｆ＝１．３１５
Ｄ／Ｆ＝１．２６９
ｆ１／Ｆ＝１．２８
ｆ２／Ｆ＝−１．２４２
ＥＮＰ／Ｆ＝０．６１９
｜（Ｒ１＋Ｒ２）／（Ｒ１−Ｒ２）｜＝０．１７７
ω＝６０．３°
上記データ中、ｒ1、ｒ2、・・・は各レンズ面の曲率半径、ｄ1、ｄ2、・・・は各レンズの肉厚および空気間隔、ｎ1、ｎ2、・・・は各レンズのｅ線に対する屈折率、ν1、ν2、・・・は各レンズのｄ線におけるアッベ数である。なお、データ中の長さの単位はｍｍである。
【００４０】
この実施例１は、図１のように、物体側より順に、負の屈折力の第１群Ｇ１（ｒ1〜ｒ2）と、視野方向変換光学部材Ｌ０２（ｒ3〜ｒ4）と、絞りＳ（ｒ5）と、正の屈折力の第２群Ｇ２（ｒ6〜ｒ10）とにて構成されている。
【００４１】
また、第１群Ｇ１は負レンズＬ０１（ｒ1〜ｒ2）のみからなり、第２群Ｇ２は、正レンズＬ０３（ｒ6〜ｒ7）と正レンズＬ０４（ｒ8〜ｒ9）と負レンズＬ０５（ｒ9〜ｒ10）を接合した接合レンズからなる。
【００４２】
また、図１において第１群Ｇ１と第２群Ｇ２の間に記載されている平行平面板Ｌ０２は、視野方向変換光学部材であるプリズムを展開して示した。また明るさ絞りＳは、視野方向変換プリズムの像側の面（ｒ4）に配置されている。
【００４３】
更に、第２群Ｇ２の像側に配置されている平行平面板Ｌ０６（ｒ11〜ｒ12）は、特定波長例えばＹＡＧレーザーの１０６０ｎｍ、半導体レーザーの８１０ｎｍ、その他の半導体、ＰＤＴ、ＫＴＰ等の処置用レーザーや赤外域をカットするためのフィルターである。また平行平面板Ｌ０７（ｒ13〜ｒ14）、Ｌ０８（ｒ14〜ｒ15）はＣＣＤカバーガラスで、ＣＣＤカバーガラスＬ０８の像側面（ｒ15）がＣＣＤ撮像面である。
【００４４】
この実施例１の光学系は、データ中に示すように、条件（１）乃至条件（７）を満足する。また、その半画角ωは６０．３°で、条件（８）にて示す範囲の広い画角を有する。
【００４５】
また、この実施例１の収差状況は、図９に示す通りであって、色収差を含む各収差が良好に補正されている。
【実施例２】
【００４６】
本発明の内視鏡対物光学系の実施例２は、図２に示す通りの構成で、次のデータを有する。
物体距離  １６．０ｍｍ，  焦点距離  １．９５０ｍｍ，  Ｆｎｏ  ９．４９
ｒ1 ＝∞                ｄ1 ＝0.560      ｎ1 ＝1.88814     ν1 ＝40.78 
ｒ2 ＝1.2615            ｄ2 ＝0.719
ｒ3 ＝∞                ｄ3 ＝4.018      ｎ2 ＝1.88815     ν2 ＝40.76 
ｒ4 ＝∞                ｄ4 ＝0
ｒ5 ＝∞（絞り）        ｄ5 ＝0.292
ｒ6 ＝4.2584            ｄ6 ＝0.850      ｎ3 ＝1.58482     ν3 ＝40.75 
ｒ7 ＝-2.9926           ｄ7 ＝0.216
ｒ8 ＝4.1617            ｄ8 ＝1.800      ｎ4 ＝1.48915     ν4 ＝70.23 
ｒ9 ＝-1.5651           ｄ9 ＝0.360      ｎ5 ＝1.85504     ν5 ＝23.78
ｒ10＝-6.9213           ｄ10＝0.654
ｒ11＝∞                ｄ11＝0.620      ｎ6 ＝1.51564     ν6 ＝75.00 
ｒ12＝∞                ｄ12＝1.818
ｒ13＝∞                ｄ13＝1.500      ｎ7 ＝1.51825     ν7 ＝64.14 
ｒ14＝∞                ｄ14＝1.230      ｎ8 ＝1.52207     ν8 ＝60.00
ｒ15＝∞                ｄ15＝0
Ｆ１／Ｆ＝−０．７２９
Ｆ２／Ｆ＝１．３７８
Ｄ／Ｆ＝１．４６１
ｆ１／Ｆ＝１．３３１
ｆ２／Ｆ＝−１．２５３
ＥＮＰ／Ｆ＝０．６３９
｜（Ｒ１＋Ｒ２）／（Ｒ１−Ｒ２）｜＝０．１７５
ω＝６１．５°
この実施例２は、図２のように、物体側より順に、負の屈折力の第１群Ｇ１（ｒ1〜ｒ2）と、視野方向変換光学部材Ｌ０２（ｒ3〜ｒ4）と、正の屈折力の第２群Ｇ２（ｒ6〜ｒ10）とにて構成されている。
【００４７】
そして、第１群Ｇ１は負レンズＬ０１（ｒ1〜ｒ2）のみにて構成されている。また第２群Ｇ２は、正レンズＬ０３（ｒ6〜ｒ7）と正レンズＬ０４（ｒ8〜ｒ9）と負レンズＬ０５（ｒ9〜ｒ10）を貼り合わせた接合レンズ（ｒ8〜ｒ10）からなる。
【００４８】
また、図における平行平面板Ｌ０２は、視野方向変換光学部材で、プリズムを展開して示してある。第１群Ｇ１と第２群Ｇ２の間には明るさ絞りＳ（ｒ5）が配置され、この実施例２では視野方向変換光学部材であるプリズムＬ０２の像側の面（ｒ4）に配置されている。
【００４９】
更に、第２群Ｇ２の像側に配置された平行平面板Ｌ０６（ｒ11〜ｒ12）は、特定波長例えばＹＡＧレーザーの１０６０ｎｍ、半導体レーザーの８１０ｎｍ、その他の半導体、ＰＤＴ、ＫＴＰ等の処置用レーザーあるいは赤外域をカットするためのフィルターである。
【００５０】
また平行平面板Ｌ０７（ｒ13〜ｒ14）、Ｌ０８（ｒ14〜ｒ15）はＣＣＤカバーガラスであって、カバーガラスＬ０８の像側面（ｒ15）がＣＣＤ撮像面である。
【００５１】
この実施例２の光学系は、データに示すように、条件（１）乃至条件（７）を満足する。また、半画角ωは６１．５°で、条件（８）の範囲の広画角である。
【００５２】
また、実施例２の収差状況は、図１０に示す通りで、いずれの収差も良好に補正されている。
【実施例３】
【００５３】
本発明の内視鏡対物光学系の実施例３は、図３に示す通りの構成で、次のデータを有する。
物体距離  １９．３ｍｍ，  焦点距離  ２．０７０ｍｍ，  Ｆｎｏ  ８．２４
ｒ1 ＝∞                ｄ1 ＝0.580      ｎ1 ＝1.88814     ν1 ＝40.78 
ｒ2 ＝1.3197            ｄ2 ＝0.706
ｒ3 ＝∞                ｄ3 ＝4.020      ｎ2 ＝1.88815     ν2 ＝40.76 
ｒ4 ＝∞                ｄ4 ＝0
ｒ5 ＝∞（絞り）        ｄ5 ＝0.296
ｒ6 ＝3.5919            ｄ6 ＝0.850      ｎ3 ＝1.59667     ν3 ＝35.31 
ｒ7 ＝-4.2215           ｄ7 ＝0.086
ｒ8 ＝4.7796            ｄ8 ＝0.762      ｎ4 ＝1.48915     ν4 ＝70.23 
ｒ9 ＝-10.7218          ｄ9 ＝0.182
ｒ10＝17.4473           ｄ10＝1.164      ｎ5 ＝1.48915     ν5 ＝70.23 
ｒ11＝-1.4437           ｄ11＝0.260      ｎ6 ＝1.85504     ν6 ＝23.78
ｒ12＝-9.4550           ｄ12＝0.240
ｒ13＝∞                ｄ13＝0.620      ｎ7 ＝1.51564     ν7 ＝75.00 
ｒ14＝∞                ｄ14＝1.965
ｒ15＝∞                ｄ15＝1.500      ｎ8 ＝1.51825     ν8 ＝64.14 
ｒ16＝∞                ｄ16＝1.230      ｎ9 ＝1.52207     ν9 ＝60.00
ｒ17＝∞                ｄ17＝0
Ｆ１／Ｆ＝−０．７１８
Ｆ２／Ｆ＝１．２５５
Ｄ／Ｆ＝１．３７
ｆ１／Ｆ＝１．３４４
ｆ２／Ｆ＝−０．９７７
ＥＮＰ／Ｆ＝０．６１９
｜（Ｒ１＋Ｒ２）／（Ｒ１−Ｒ２）｜＝０．０８１
ω＝５５．５°
この実施例３の対物光学系は、図３のように、物体側より順に、負の屈折力の第１群Ｇ１（ｒ1〜ｒ2）と、視野方向変換光学部材Ｌ０２（ｒ3〜ｒ4）と、正の屈折力の第２群Ｇ２（ｒ6〜ｒ12）とにて構成されている。
【００５４】
この実施例３の第１群Ｇ１は負レンズＬ０１（ｒ1〜ｒ2）のみよりなる。また第２群Ｇ２は、正レンズＬ０３（ｒ6〜ｒ7）と正レンズＬ０４（ｒ8〜ｒ9）と、正レンズＬ０５（ｒ10〜ｒ11）と負レンズＬ０６（ｒ11〜ｒ12）を貼り合わせた接合レンズ（ｒ10〜ｒ12）からなる。
【００５５】
また、平行平面板Ｌ０２は、視野方向変換光学部材であって、プリズムを展開して示してある。
【００５６】
また、第１群Ｇ１と第２群Ｇ２の間に配置される明るさ絞りＳ（ｒ5）は視野方向変換光学部材であるプリズムＬ０２の像側の面（ｒ4）に配置されている。
【００５７】
第２群Ｇ２の像側に配置された平行平面板Ｌ０７（ｒ13〜ｒ14）は、特定波長例えばＹＡＧレーザーの１０６０ｎｍ、半導体レーザーの８１０ｎｍ、その他の半導体、ＰＤＴ、ＫＴＰ等の処置用レーザーあるいは赤外域をカットするためのフィルターである。
【００５８】
また平行平面板Ｌ０８（ｒ15〜ｒ16）、Ｌ０９（ｒ16〜ｒ17）はＣＣＤカバーガラスであって、カバーガラスＬ０９の像側面（ｒ17）がＣＣＤ撮像面である。
【００５９】
この実施例３はデータに示すように、条件（１）乃至条件（７）を満足する。また、半画角ωは５５．５°で、条件（８）にて規定する範囲の広い画角である。
【００６０】
この実施例３の収差状況は、図１１に示す通りで、収差は良好に補正されている。
【実施例４】
【００６１】
本発明の内視鏡対物光学系の実施例４は、図４に示す通りの構成であり、下記データを有する。
物体距離  １８．０ｍｍ，  焦点距離  ２．１８７ｍｍ，  Ｆｎｏ  ９．９２
ｒ1 ＝∞                ｄ1 ＝0.572      ｎ1 ＝1.88814     ν1 ＝40.78 
ｒ2 ＝1.4698            ｄ2 ＝0.667
ｒ3 ＝∞                ｄ3 ＝3.559      ｎ2 ＝1.88815     ν2 ＝40.76 
ｒ4 ＝∞                ｄ4 ＝0
ｒ5 ＝∞（絞り）        ｄ5 ＝0.300
ｒ6 ＝3.7365            ｄ6 ＝0.850      ｎ3 ＝1.59667     ν3 ＝35.31 
ｒ7 ＝-3.3509           ｄ7 ＝0.844
ｒ8 ＝5.4689            ｄ8 ＝0.240      ｎ4 ＝1.85504     ν4 ＝23.78 
ｒ9 ＝1.9757            ｄ9 ＝1.098      ｎ5 ＝1.48915     ν5 ＝70.23
ｒ10＝-6.0345           ｄ10＝0.202
ｒ11＝∞                ｄ11＝0.620      ｎ6 ＝1.51564     ν6 ＝75.00 
ｒ12＝∞                ｄ12＝2.739
ｒ13＝∞                ｄ13＝1.500      ｎ7 ＝1.51825     ν7 ＝64.14 
ｒ14＝∞                ｄ14＝1.230      ｎ8 ＝1.52207     ν8 ＝60.00
ｒ15＝∞                ｄ15＝0
Ｆ１／Ｆ＝−０．７５７
Ｆ２／Ｆ＝１．３３３
Ｄ／Ｆ＝１．１６７
ｆ１／Ｆ＝−１．７０８
ｆ２／Ｆ＝１．４５７
ＥＮＰ／Ｆ＝０．５９７
｜（Ｒ１＋Ｒ２）／（Ｒ１−Ｒ２）｜＝０．０５４
ω＝５６．８°
この実施例４の光学系は、図４のように、物体側より順に、負の屈折力の第１群Ｇ１（ｒ1〜ｒ2）と、視野方向変換光学部材Ｌ０２（ｒ3〜ｒ4）と、正の屈折力の第２群Ｇ２（ｒ6〜ｒ10）とにて構成されている。
【００６２】
この実施例４は、第１群Ｇ１は負レンズＬ０１（ｒ1〜ｒ2）のみにて構成され、第２群Ｇ２は、正レンズＬ０３（ｒ6〜ｒ7）と負レンズＬ０４（ｒ8〜ｒ9）と正レンズＬ０５（ｒ9〜ｒ10）を貼り合わせた接合レンズ（ｒ8〜ｒ10）からなる。
【００６３】
第１群Ｇ１と第２群Ｇ２との間に図示されている平行平面板Ｌ０２は、視野方向変換光学部材であるプリズムを展開して示したものである。また、第１群Ｇ１と第２群Ｇ２の間には明るさ絞りＳ（ｒ5）が配置されており、この実施例では視野方向変換光学部材であるプリズムＬ０２の像側の面（ｒ4）に配置されている。
【００６４】
また、第２群Ｇ２の像側に配置された平行平面板Ｌ０６（ｒ11〜ｒ12）は、特定波長例えばＹＡＧレーザーの１０６０ｎｍ、半導体レーザーの８１０ｎｍ、その他の半導体、ＰＤＴ、ＫＴＰ等の処置用レーザーあるいは赤外域をカットするためのフィルターである。
【００６５】
また平行平面板Ｌ０７（ｒ13〜ｒ14）、Ｌ０８（ｒ14〜ｒ15）はＣＣＤカバーガラスであって、Ｌ０８の像側面（ｒ15）がＣＣＤ撮像面である。
【００６６】
この実施例４の光学系は、データに示すように条件（１）乃至条件（７）を満足する。また、半画角ωは５６．８°で、条件（８）にて規定する範囲内の広い画角である。
【００６７】
また、実施例４の収差状況は、図１２に示す通りであって、いずれの収差も良好に補正されている。
【実施例５】
【００６８】
本発明の内視鏡対物光学系の実施例５は、図５に示す通りの構成であって、下記データを有する。
物体距離  １９．３ｍｍ，  焦点距離  ２．０７４ｍｍ，  Ｆｎｏ  ８．５７
ｒ1 ＝∞                ｄ1 ＝0.570      ｎ1 ＝1.88814     ν1 ＝40.78 
ｒ2 ＝1.3293            ｄ2 ＝0.667
ｒ3 ＝∞                ｄ3 ＝4.013      ｎ2 ＝1.88815     ν2 ＝40.76 
ｒ4 ＝∞                ｄ4 ＝0
ｒ5 ＝∞（絞り）        ｄ5 ＝0.296
ｒ6 ＝3.4527            ｄ6 ＝0.850      ｎ3 ＝1.59667     ν3 ＝35.31 
ｒ7 ＝-3.2862           ｄ7 ＝0.346
ｒ8 ＝4.5666            ｄ8 ＝1.635      ｎ4 ＝1.48915     ν4 ＝70.23 
ｒ9 ＝-1.4197           ｄ9 ＝0.240      ｎ5 ＝1.85504     ν5 ＝23.78
ｒ10＝-6.3309           ｄ10＝0.934
ｒ11＝∞                ｄ11＝0.620      ｎ6 ＝1.51564     ν6 ＝75.00 
ｒ12＝∞                ｄ12＝1.511
ｒ13＝∞                ｄ13＝1.500      ｎ7 ＝1.51825     ν7 ＝64.14 
ｒ14＝∞                ｄ14＝1.230      ｎ8 ＝1.52207     ν8 ＝60.00
ｒ15＝∞                ｄ15＝0
Ｆ１／Ｆ＝−０．７２２
Ｆ２／Ｆ＝１．２８１
Ｄ／Ｆ＝１．３４６
ｆ１／Ｆ＝１．１７３
ｆ２／Ｆ＝−１．０５６
ＥＮＰ／Ｆ＝０．６１５
｜（Ｒ１＋Ｒ２）／（Ｒ１−Ｒ２）｜＝０．０２５
ω＝５５．５°
この実施例５の光学系は、図５に示すように、物体側より順に、負の屈折力の第１群Ｇ１（ｒ1〜ｒ2）と、視野方向変換光学部材Ｌ０２（ｒ3〜ｒ4）と、正の屈折力の第２群Ｇ２（ｒ6〜ｒ10）とにて構成されている。
【００６９】
第１群Ｇ１は、負レンズＬ０１（ｒ1〜ｒ2）のみにて構成されている。また、第２群Ｇ２は、正レンズＬ０３（ｒ6〜ｒ7）と正レンズＬ０４（ｒ8〜ｒ9）と負レンズＬ０５（ｒ9〜ｒ10）を貼り合わせた接合レンズ（ｒ8〜ｒ10）とにて構成されている。
【００７０】
また、第１群Ｇ１と第２群Ｇ２との間の平行平面板Ｌ０２は、視野方向変換光学部材であるプリズムを展開して示してある。また、第１群Ｇ１と第２群Ｇ２の間に配置されている明るさ絞りＳ（ｒ5）は、視野方向変換光学部材であるプリズムＬ０２の像側の面（ｒ4）に配置されている。
【００７１】
第２群Ｇ２の像側に配置された平行平面板Ｌ０６（ｒ11〜ｒ12）は、特定波長例えばＹＡＧレーザーの１０６０ｎｍ、半導体レーザーの８１０ｎｍ、その他の半導体、ＰＤＴ、ＫＴＰ等の処置用レーザーあるいは赤外域をカットするためのフィルターである。
【００７２】
また、平行平面板Ｌ０７（ｒ13〜ｒ14）、Ｌ０８（ｒ14〜ｒ15）はＣＣＤカバーガラスで、そのうちカバーガラスＬ０８の像側面（ｒ15）がＣＣＤ撮像面である。
【００７３】
この実施例５は、条件（１）乃至条件（７）を満足する。また、半画角ωは５５．５°で、条件（８）の範囲の広画角である。
【００７４】
また、実施例５の収差状況は、図１３に示す通りであって、すべての収差も良好に補正されている。
【実施例６】
【００７５】
本発明の内視鏡対物光学系の実施例６は、図６に示す通りの構成であって、下記データを有する。
物体距離  １６．０ｍｍ，  焦点距離  １．９４３ｍｍ，  Ｆｎｏ  ９．４５
ｒ1 ＝∞                ｄ1 ＝0.560      ｎ1 ＝1.88814     ν1 ＝40.78 
ｒ2 ＝1.2154            ｄ2 ＝2.600
ｒ3 ＝∞（絞り）        ｄ3 ＝0.200
ｒ4 ＝3.7172            ｄ4 ＝0.850      ｎ2 ＝1.72794     ν2 ＝37.95 
ｒ5 ＝-4.2087           ｄ5 ＝0.358
ｒ6 ＝5.6186            ｄ6 ＝1.800      ｎ3 ＝1.48915     ν3 ＝70.23 
ｒ7 ＝-1.2563           ｄ7 ＝0.2800     ｎ4 ＝1.85504     ν4 ＝23.78
ｒ8 ＝-3.8247           ｄ8 ＝0.9700
ｒ9 ＝∞                ｄ9 ＝0.6200     ｎ5 ＝1.51564     ν5 ＝75.00 
ｒ10＝∞                ｄ10＝1.2530
ｒ11＝∞                ｄ11＝1.5000     ｎ6 ＝1.51825     ν6 ＝64.14 
ｒ12＝∞                ｄ12＝1.2300     ｎ7 ＝1.52207     ν7 ＝60.00
ｒ13＝∞                ｄ13＝0
Ｆ１／Ｆ＝−０．７０４
Ｆ２／Ｆ＝１．３２
Ｄ／Ｆ＝１．３３８
ｆ１／Ｆ＝１．１８２
ｆ２／Ｆ＝−１．１８６
ＥＮＰ／Ｆ＝０．６１４
｜（Ｒ１＋Ｒ２）／（Ｒ１−Ｒ２）｜＝０．０６２
ω＝６２．３°
この実施例６の光学系は、図６に示すように、物体側より順に、負の屈折力の第１群Ｇ１（ｒ1〜ｒ2）と、正の屈折力の第２群Ｇ２（ｒ4〜ｒ8）とにて構成されている。
【００７６】
第１群Ｇ１は、負レンズＬ０１（ｒ1〜ｒ2）のみにて構成され、第２群Ｇ２は、正レンズＬ０２（ｒ4〜ｒ5）と、正レンズＬ０３（ｒ6〜ｒ7）と負レンズＬ０４（ｒ7〜ｒ8）を貼り合わせた接合レンズ（ｒ6〜ｒ8）とにて構成されている。
【００７７】
第１群Ｇ１と第２群Ｇ２との間には、明るさ絞りＳ（ｒ3）が配置されている。
【００７８】
この実施例６は、第１群Ｇ１と第２群Ｇ２との間に平行平面板（視野方向変換光学部材）が配置されていない。したがって、前述の実施例１〜５のように、視野方向変換プリズムを設けた光学系に比べ、光路長が短くなっている。
【００７９】
しかし、第１群Ｇ１と絞りＳとの間は、視野方向変換光学系を配置し得るスペースが設けられている。そのため、例えばミラーを１枚配置することにより視野方向変換の角度が９０°程度の比較的大きい場合は、ミラーを配置するのに十分なスペースである。
【００８０】
この実施例６の第２群Ｇ２の像側に配置された平行平面板Ｌ０５（ｒ9〜ｒ10）は、特定波長例えばＹＡＧレーザーの１０６０ｎｍ、半導体レーザーの８１０ｎｍ、その他の半導体、ＰＤＴ、ＫＴＰ等の処置用レーザーあるいは赤外域をカットするためのフィルターである。
【００８１】
また、平行平面板Ｌ０６（ｒ11〜ｒ12）、Ｌ０７（ｒ12〜ｒ13）はＣＣＤカバーガラスで、そのうちの平行平面板Ｌ０７の像側面（ｒ13）はＣＣＤ撮像面となっている。
【００８２】
この実施例６は、条件（１）乃至条件（７）を満足する。また、半画角ωは６２．３°で、条件（８）の範囲内の広画角である。
【００８３】
また、この実施例６の収差状況は、図１４に示す通りで、収差は良好に補正されている。
【実施例７】
【００８４】
本発明の内視鏡対物光学系の実施例７は、図７に示す通りの構成で、次のデータを有する。
物体距離  １６．０ｍｍ，  焦点距離  １．９７３ｍｍ，  Ｆｎｏ  ９．６９
ｒ1 ＝∞                ｄ1 ＝0.560      ｎ1 ＝1.88300     ν1 ＝40.78 
ｒ2 ＝1.010             ｄ2 ＝0.380
ｒ3 ＝∞                ｄ3 ＝4.050      ｎ2 ＝1.88300     ν2 ＝40.76 
ｒ4 ＝∞                ｄ4 ＝0
ｒ5 ＝∞（絞り）        ｄ5 ＝0.295
ｒ6 ＝3.946             ｄ6 ＝0.850      ｎ3 ＝1.58144     ν3 ＝40.75 
ｒ7 ＝-2.951            ｄ7 ＝0.753
ｒ8 ＝2.446             ｄ8 ＝1.210      ｎ4 ＝1.48749     ν4 ＝70.23 
ｒ9 ＝-1.648            ｄ9 ＝0.120      ｎ5 ＝1.84666     ν5 ＝23.78
ｒ10＝-78.500           ｄ10＝0.550
ｒ11＝∞                ｄ11＝0.620      ｎ6 ＝1.51400     ν6 ＝75.00 
ｒ12＝∞                ｄ12＝2.451
ｒ13＝∞                ｄ13＝1.500      ｎ7 ＝1.51633     ν7 ＝64.14 
ｒ14＝∞                ｄ14＝1.230      ｎ8 ＝1.52000     ν8 ＝60.00
ｒ15＝∞                ｄ15＝0
Ｆ１／Ｆ＝−０．５８
Ｆ２／Ｆ＝１．２６３
Ｄ／Ｆ＝１．２８３
ｆ１／Ｆ＝１．１３４
ｆ２／Ｆ＝−１．００９
ＥＮＰ／Ｆ＝０．５５０
｜（Ｒ１＋Ｒ２）／（Ｒ１−Ｒ２）｜＝０．１４４
ω＝６１．７°
この実施例７の光学系は、図７に示すように、物体側より順に、負の屈折力の第１群Ｇ１（ｒ1〜ｒ2）と、正の屈折力の第２群Ｇ２（ｒ6〜ｒ10）とにて構成されている。
【００８５】
そして、第１群Ｇ１は、負レンズＬ０１（ｒ1〜ｒ2）のみよりなり、また、第２群Ｇ２は、正レンズＬ０３（ｒ6〜ｒ7）と正レンズＬ０４（ｒ8〜ｒ9）と負レンズＬ０５（ｒ9〜ｒ10）を貼り合わせた接合レンズ（ｒ8〜ｒ10）とよりなる。
【００８６】
また、第１群Ｇ１の像側の平行平面板Ｌ０２（ｒ3〜ｒ4）は、視野方向変換光学部材であるプリズムを展開したものである。
【００８７】
第１群Ｇ１と第２群Ｇ２の間に明るさ絞りＳ（ｒ5）が配置されており、視野方向変換光学部材であるプリズムＬ０２の像側の面（ｒ4）に設けられている。
【００８８】
また、第２群Ｇ２の像側に配置された平行平面板Ｌ０６（ｒ11〜ｒ12）は、特定波長例えばＹＡＧレーザーの１０６０ｎｍ、半導体レーザーの８１０ｎｍ、その他の半導体、ＰＤＴ、ＫＴＰ等の処置用レーザーあるいは赤外域をカットするためのフィルターである。
【００８９】
また、平行平面板Ｌ０７（ｒ13〜ｒ14）、Ｌ０８（ｒ14〜ｒ15）はＣＣＤカバーガラスで、カバーガラスＬ０８の像側面（ｒ15）がＣＣＤ撮像面である。
【００９０】
この実施例７は、条件（１）乃至条件（７）を満足する。また、半画角ωは６１．７°で、条件（８）の範囲の広画角である。
【００９１】
実施例７の収差状況は、図１５に示す通りであって、各収差が良好に補正されている。
【実施例８】
【００９２】
本発明の内視鏡対物光学系の実施例８は、図８に示す通りの構成で、次のデータを有する。
物体距離  １６．０ｍｍ，  焦点距離  １．９８７ｍｍ，  Ｆｎｏ  ９．４９
ｒ1 ＝∞                ｄ1 ＝0.360      ｎ1 ＝1.88300     ν1 ＝40.78 
ｒ2 ＝0.880             ｄ2 ＝0.508
ｒ3 ＝∞                ｄ3 ＝3.020      ｎ2 ＝1.88300     ν2 ＝40.76 
ｒ4 ＝∞                ｄ4 ＝0
ｒ5 ＝∞（絞り）        ｄ5 ＝0.300
ｒ6 ＝3.799             ｄ6 ＝0.850      ｎ3 ＝1.58144     ν3 ＝40.75 
ｒ7 ＝-2.883            ｄ7 ＝1.240
ｒ8 ＝2.222             ｄ8 ＝1.215      ｎ4 ＝1.48749     ν4 ＝70.23 
ｒ9 ＝-1.634            ｄ9 ＝0.240      ｎ5 ＝1.84666     ν5 ＝23.78
ｒ10＝-33.015           ｄ10＝0.335
ｒ11＝∞                ｄ11＝0.620      ｎ6 ＝1.51400     ν6 ＝75.00 
ｒ12＝∞                ｄ12＝2.63
ｒ13＝∞                ｄ13＝1.500      ｎ7 ＝1.51633     ν7 ＝64.14 
ｒ14＝∞                ｄ14＝1.230      ｎ8 ＝1.52000     ν8 ＝60.00
ｒ15＝∞                ｄ15＝0
Ｆ１／Ｆ＝−０．５０１
Ｆ２／Ｆ＝１．１９７
Ｄ／Ｆ＝１．０６３
ｆ１／Ｆ＝１．０８４
ｆ２／Ｆ＝−１．０２５
ＥＮＰ／Ｆ＝０．４３７
｜（Ｒ１＋Ｒ２）／（Ｒ１−Ｒ２）｜＝０．１３７
ω＝６２．５°
この実施例８の光学系は、図８に示すように、物体側より順に、負の屈折力の第１群Ｇ１（ｒ1〜ｒ2）と、正の屈折力の第２群Ｇ２（ｒ6〜ｒ10）とにて構成されている。
【００９３】
この実施例の第１群Ｇ１は、負レンズＬ０１（ｒ1〜ｒ2）のみよりなり、また、第２群Ｇ２は、正レンズＬ０３（ｒ6〜ｒ7）と正レンズＬ０４（ｒ8〜ｒ9）と負レンズＬ０５（ｒ9〜ｒ10）を貼り合わせた接合レンズ（ｒ8〜ｒ10）とから構成されている。
【００９４】
また、平行平面板Ｌ０２（ｒ3〜ｒ4）は、視野方向変換光学部材であるプリズムを展開したものである。また、第１群Ｇ１と第２群Ｇ２の間に配置される明るさ絞りＳ（ｒ5）は、平行平面板Ｌ０２の像側の面（ｒ4）に設けられている。    第２群Ｇ２の像側に配置された平行平面板Ｌ０６（ｒ11〜ｒ12）は、特定波長例えばＹＡＧレーザーの１０６０ｎｍ、半導体レーザーの８１０ｎｍ、その他の半導体、ＰＤＴ、ＫＴＰ等の処置用レーザーあるいは赤外域をカットするためのフィルターである。
【００９５】
また、平行平面板Ｌ０７（ｒ13〜ｒ14）、Ｌ０８（ｒ14〜ｒ15）はＣＣＤカバーガラスで、Ｌ０８の像側面（ｒ15）がＣＣＤ撮像面である。
【００９６】
この実施例８の光学系は、条件（１）乃至条件（７）を満足する。また、半画角ωは６２．５°であって、条件（８）の範囲の広画角である。
【００９７】
実施例８の収差状況は、図１６に示す通りであって、諸収差が良好に補正されている。
【００９８】
以上述べた実施例において、視野方向変換光学部材を用いた実施例は、いずれもこの視野方法変換光学部材について、図には平行平面板として、又データ中にはその入射面と射出面のみを記載してある。
【００９９】
この視野方向変換光学部材の構成の一例を示すと図１７、図１８に示す通りである。これら図は、いずれも、本発明の対物光学系中に配置した状態を示すもので、それらのうち、図１７は、斜視用である視野方向を４５°変換するものであり、又図１８は側視用で視野方向を９０°変換するものである。
【産業上の利用可能性】
【０１００】
本発明の内視鏡用対物光学系は、医療用または工業用の内視鏡に使用するもので、斜視や側視での使用が可能であって、広い画角で色収差をはじめとする諸収差が十分に補正された良好な画像での観察を行ない得る。
【図面の簡単な説明】
【０１０１】
【図１】本発明の実施例１の構成を示す図
【図２】本発明の実施例２の構成を示す図
【図３】本発明の実施例３の構成を示す図
【図４】本発明の実施例４の構成を示す図
【図５】本発明の実施例５の構成を示す図
【図６】本発明の実施例６の構成を示す図
【図７】本発明の実施例７の構成を示す図
【図８】本発明の実施例８の構成を示す図
【図９】本発明の実施例１の収差図
【図１０】本発明の実施例２の収差図
【図１１】本発明の実施例３の収差図
【図１２】本発明の実施例４の収差図
【図１３】本発明の実施例５の収差図
【図１４】本発明の実施例６の収差図
【図１５】本発明の実施例７の収差図
【図１６】本発明の実施例８の収差図
【図１７】本発明の光学系で４５°斜視のタイプの構成を示す図
【図１８】本発明の光学系で９０°斜視のタイプの構成を示す図
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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