(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
物体側から順に、負の屈折力を有する第１レンズ群と、明るさ絞りと、正の屈折力を有する第２レンズ群と、負の屈折力を有する第３レンズ群とから構成され、
変倍に際し、第１レンズ群は不動であり、第２レンズ群と第３レンズ群とが、物像間距離を変化させないように光軸上を移動し、
次の条件式（１）、（２）及び（３）を満足することを特徴とする内視鏡対物変倍光学系。
（１）０．５＜Ｙ／ｆ２＜０．８
（２）０．１５＜｜Ｙ／ｆ３｜＜０．４
（３）０．５＜｜Ｙ／ｆ１｜＜０．８
但し、
Ｙ：最大像高、
ｆｉ：第ｉレンズ群の焦点距離（ｉ＝１，２，３）。
【請求項２】
物体側から順に、負の屈折力を有する第１レンズ群と、明るさ絞りと、正の屈折力を有する第２レンズ群と、負の屈折力を有する第３レンズ群とから構成され、
変倍に際し、第１レンズ群は不動であり、第２レンズ群と第３レンズ群とが、物像間距離を変化させないように光軸上を移動し、
上記第１レンズ群は負の単レンズからなり、
次の条件式（１）、（２）及び（３）を満足することを特徴とする内視鏡対物変倍光学系。
（１）０．５＜Ｙ／ｆ２＜０．８
（２）０．１５＜｜Ｙ／ｆ３｜＜０．４
（３）０．５＜｜Ｙ／ｆ１｜＜０．８
但し、
Ｙ：最大像高、
ｆｉ：第ｉレンズ群の焦点距離（ｉ＝１，２，３）。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【技術分野】
本発明は、内視鏡に使用する対物変倍光学系に関する。
【０００２】
【従来技術及びその問題点】
近年、内視鏡において拡大観察のニーズが増加傾向にあり、そのニーズに応えるための内視鏡が登場してきている。従来のこのような内視鏡としては、例えば、特開昭５１−４４９３７号公報や、特開平１−２７９２１９号公報に記載のものがあり、視野角１２０゜程度の通常観察と拡大観察ができる対物変倍光学系を備えているが、変倍時に焦点の合う物点が移動する（物像間距離が変化する）ため、変倍と同時にフォーカシング（レンズ群全体（体内挿入部先端）の移動）が必要となり、操作性が悪かった。また、拡大観察時（長焦点距離）に物像間距離が短くなると、被写界深度が浅くなるため、正確なフォーカシングが必要となり、このことも内視鏡の操作性を損なわせていた。
【０００３】
【発明の目的】
本発明は、変倍時に物像間距離が変化しない、小型で高性能な対物変倍光学系を得ることを目的とする。
【０００４】
【発明の概要】
本発明の内視鏡対物変倍光学系は、物体側から順に、負の屈折力を有する第１レンズ群と、明るさ絞りと、正の屈折力を有する第２レンズ群と、負の屈折力を有する第３レンズ群とから構成され、変倍に際し、第１レンズ群と第３レンズ群は不動であり、第２レンズ群が物像間距離を変化させない光軸上の異なる２点に移動し、次の条件式（１）及び（２）を満足することを特徴としている。
（１）０．５＜Ｙ／ｆ２＜０．８
（２）０．０５＜｜Ｙ／ｆ３｜＜０．２
但し、
Ｙ：最大像高、
ｆｉ：第ｉレンズ群の焦点距離（ｉ＝１，２，３）、
である。
【０００５】
本発明の内視鏡対物変倍光学系は、別の態様では、物体側から順に、負の屈折力を有する第１レンズ群と、明るさ絞りと、正の屈折力を有する第２レンズ群と、負の屈折力を有する第３レンズ群とから構成され、変倍に際し、第１レンズ群は不動であり、第２レンズ群と第３レンズ群とが、物像間距離を変化させないように光軸上を移動し、第１レンズ群は負の単レンズからなり、次の条件式（１）、（２）及び（３）を満足することを特徴としている。
（１）０．５＜Ｙ／ｆ２＜０．８
（２）０．１５＜｜Ｙ／ｆ３｜＜０．４
（３）０．５＜｜Ｙ／ｆ１｜＜０．８
但し、
Ｙ：最大像高、
ｆｉ：第ｉレンズ群の焦点距離（ｉ＝１，２，３）、
である。
【０００７】
【発明の実施の形態】
本発明の内視鏡対物変倍光学系は、図１０の簡易移動図に示すように、物体側から順に、負の第１レンズ群１０と、明るさ絞りＳと、正の第２レンズ群２０と、負の第３レンズ群３０とからなっている。この対物変倍光学系は、変倍に際し、第１レンズ群１０は不動であり、第２レンズ群２０と第３レンズ群３０が光軸上を移動する。
【０００８】
本発明の対物変倍光学系の主な変倍作用は第２レンズ群が担っているが、第２レンズ群の移動により物点も移動するため、負の第３レンズ群の移動でこの物点の移動を補正して物像間距離の変わらない変倍光学系を得ている。
【０００９】
条件式（１）は、第２レンズ群の屈折力に関するものである。条件式（１）の下限を越えて、第２レンズ群の正の屈折力が弱くなると、必要な倍率を得るために第２レンズ群の移動量が大きくなり、光学系の大型化を招く。また、長焦点距離端でのＦナンバーが大きくなる。条件式（１）の上限を越えて第２レンズ群の屈折力が強くなると、短焦点距離端から長焦点距離端までの諸収差をバランスよく補正することが困難となる。特に、長焦点距離端での像面湾曲がアンダーとなる。
【００１０】
条件式（２）は、第３レンズ群の屈折力に関するものである。
条件式（２）の下限を越えて、第３レンズ群の負の屈折力が弱くなると、物点の移動を補正するための第３レンズ群の移動量が大きくなり、光学系の大型化を招く。条件式（２）の上限を越えて第３レンズ群の屈折力が強くなると、短焦点距離端において射出瞳位置を十分に像面から遠ざけることができず、良好なテレセントリック性が得られないため、カラー撮像素子を用いる電子内視鏡に適用すると、色ムラなどの問題が発生する。
【００１１】
条件式（３）は、第１レンズ群の屈折力に関するものである。
条件式（３）の下限を越えると、短焦点距離端で広い視野角とフィルター類を配置するために必要なバックフォーカスが得られなくなる。条件式（３）の上限を越えると、バックフォーカスが長くなりすぎて全長（第１レンズ群の最も物体側のレンズの物体側の面から第２レンズ群の最も像側のレンズの像側の面までの距離）が長くなる。そのため、スコープ先端部の湾曲操作性が低下する。
【００１２】
次に具体的な実施例を示す。諸収差図中、球面収差で表される色収差図及び倍率色収差図中のｄ線、ｇ線、Ｃ線はそれぞれの波長に対する収差であり、Ｓはサジタル、Ｍはメリディオナルである。また、表中のＦNOはＦナンバー、ｆは全系の焦点距離、Ｗは半画角（゜）、ｆBはバックフォーカス（最も像側の面から像面（撮像面）までの空気換換算距離）、Ｍは横倍率、ｕ-1は物体距離、ｒは曲率半径、ｄはレンズ厚またはレンズ間隔、Ｎd はｄ線の屈折率、νはアッベ数を示す。
【００１３】
［実施例１］
図１ないし図３は、本発明の内視鏡対物変倍光学系の実施例１を示す。図１はレンズ構成図であり、第１レンズ群１０は、負の単レンズで構成され、第２レンズ群２０は、物体側から順に、正レンズ、正レンズと負レンズの接合レンズで構成され、第３レンズ群３０は負の単レンズで構成されている。ｒ１０〜ｒ１３は撮像素子の撮像面の前に置かれたフィルター類Ｇである。図２、図３はそれぞれ、この内視鏡対物変倍光学系の短焦点距離端、長焦点距離端における諸収差図、表１はその数値データである。
【００１４】
【表１】
0004406112.tif 000002
【００１５】
［実施例２］
図４ないし図６は、本発明の内視鏡対物変倍光学系の実施例２を示す。図４はレンズ構成図であり、第１レンズ群１０は、負の単レンズで構成され、第２レンズ群２０は、物体側から順に、正レンズ、正レンズと負レンズの接合レンズで構成され、第３レンズ群３０は負レンズと正レンズの接合レンズで構成されている。ｒ１１〜ｒ１３はフィルター類Ｇである。図５、図６はそれぞれ、この内視鏡対物変倍光学系の短焦点距離端、長焦点距離端における諸収差図、表２はその数値データである。
【００１６】
【表２】
0004406112.tif 000003
【００１７】
［実施例３］
図７ないし図９は、本発明の内視鏡対物変倍光学系の実施例３を示す。図７はレンズ構成図であり、図８、図９はそれぞれ、この内視鏡対物変倍光学系の短焦点距離端、長焦点距離端における諸収差図、表３はその数値データである。基本的なレンズ構成は実施例１と同様である。
【００１８】
【表３】
0004406112.tif 000004
【００１９】
各実施例の各条件式に対する値を表４に示す。
【表４】
0004406112.tif 000005
各実施例は各条件式を満足しており、諸収差も比較的よく補正されている。また、いずれの実施例も物体距離（u-1）は一定（10mm）である。すなわち、第１レンズ群は固定であり、第１レンズ群の物体側の面から像面までの距離が一定であるから、物像間距離も一定である。
【００２０】
【発明の効果】
本発明によれば、変倍時に物像間距離が変化しない、内視鏡に好適な小型・高性能な内視鏡対物変倍光学系を得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明による対物光学系の実施例１のレンズ構成図である。
【図２】図１のレンズ構成の短焦点距離端における諸収差図である。
【図３】図１のレンズ構成の長焦点距離端における諸収差図である。
【図４】本発明による対物光学系の実施例２のレンズ構成図である。
【図５】図４のレンズ構成の短焦点距離端における諸収差図である。
【図６】図４のレンズ構成の長焦点距離端における諸収差図である。
【図７】本発明による対物光学系の実施例３のレンズ構成図である。
【図８】図７のレンズ構成の短焦点距離端における諸収差図である。
【図９】図７のレンズ構成の長焦点距離端における諸収差図である。
【図１０】本発明の内視鏡対物変倍光学系の簡易移動図である。
【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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