JPH0667090A

JPH0667090A - 内視鏡用対物光学系

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Publication number: JPH0667090A
Application number: JP4237592A
Authority: JP
Inventors: Takao Mori; 孝夫森
Original assignee: Olympus Optical Co Ltd
Current assignee: Olympus Corp
Priority date: 1992-08-14
Filing date: 1992-08-14
Publication date: 1994-03-11
Anticipated expiration: 2018-03-24
Also published as: JP3389266B2

Abstract

(57)【要約】【目的】本発明は諸収差特に倍率の色収差および軸上の
色収差が良好に補正されていて、構成レンズ枚数の少な
い広角な顕微鏡対物光学系を提供することを目的として
いる。【構成】本発明の内視鏡用対物光学系は像側に凹面を向
けて前群発散レンズと明るさ絞りと像側に凹面を向けた
発散レンズと両凸レンズを接合した後群収斂レンズとよ
りなり、後群の各レンズ要素のアッベ数を適切な値にし
たものである。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、色収差の良好に補正さ
れたコンパクトな内視鏡用対物光学系に関するものであ
る。

【０００２】

【従来の技術】従来、気管支や胆道に用いる内視鏡や工
業用細径内視鏡等の比較的画素数が少なくコンパクトで
あって、像面湾曲も良好に補正され構成レンズ枚数の少
ない内視鏡用対物光学系として本出願人の開発した特願
平４−１５６２１８号の発明がある。この光学系は、図
１９に示すように凹レンズと凸レンズの２枚のレンズよ
りなっている。このような構成の対物光学系は、軸上の
色収差と倍率の色収差を補正するための要因がないため
各レンズで発生する色収差を極力小にするためにアッベ
数の大きな硝材を用いることによって、イメージガイド
や固体撮像素子の数画素以内に色収差を補正して実用上
耐え得る性能を確保するようにしている。

【０００３】一般に、倍率の色収差が大きい対物光学系
は、特に像の周辺部において色のにじみが目立つ。又軸
上の色収差の大きい対物光学系は、像の全体にわたって
色のにじみが出て、画質の低下をまねくとともに医療用
の内視鏡の対物光学系として使用した場合診断のさまた
げになることが多い。

【０００４】近年、イメージガイドの製造技術および固
体撮像素子の製造技術の向上により、より高解像力なも
のが作られるようになり、そのために内視鏡用対物光学
系も倍率の色収差や軸上の色収差を十分良好に補正して
高い解像力を有するようにする必要がある。しかし前記
の対物レンズにおいては、倍率の色収差および軸上の色
収差の補正が十分でなく又この構成では、これら収差を
補正する要因がないためこれら色収差を十分に補正して
解像力を補正することが困難である。

【０００５】本発明は構成レンズ枚数が少なくしかも倍
率の色収差および軸上の色収差が十分良好に補正された
広角な内視鏡用対物光学系を提供することにある。

【０００６】

【課題を解決するための手段】本発明の対物光学系は、
図１に示すように、物体側より順に、像側に凹面を向け
た発散レンズの前群と、明るさ絞りと、像側に凹面を向
けた発散レンズと両凸の収斂レンズとを接合した接合レ
ンズの収斂レンズ群である後群とよりなり、後群の発散
レンズのアッベ数ν_2dと収斂レンズのアッベ数ν_3dとが
下記の関係を有するものである。（１） ν_2d＜ν_3d 一般に、主光線の屈折の大きい面に強いパワーを持たせ
ると諸収差の発生が大になる。これをさけるために明る
さ絞りに対しコンセントリックに近い面にすることが好
ましい。

【０００７】本発明では、前述のようなレンズ構成にし
たが、後群の収斂レンズの像側の凸面の正のパワーを強
くすることが望ましい。この面が発散レンズの物体側の
面より曲率が弱くなって｜ｒ₄ ｜≦｜ｒ₆ ｜になると明
るさ絞りを通過した軸外光束の特に上側周縁光線が前記
の後群の発散レンズの物体側の面で大きなコマ収差、非
点収差が発生し補正不足になる。尚ｒ₄ ，ｒ₆ は夫々後
群の発散レンズの物体側の面および収斂レンズの像側の
面の曲率半径である。

【０００８】又本発明の対物光学系は、コンパクト化を
実現するために明るさ絞りを挟んで前群の発散レンズ群
と後群の収斂レンズ群とが近接配置されている。そのた
め視野周辺に結像する光線は後群の収斂レンズ群の物体
側の面に大きな角度で入射することになり、この面で大
きな倍率の色収差が発生する。又後群の収斂レンズ群の
像側の面に強い正のパワーを持たせているのでこの面で
大きな軸上色収差が発生する。これら倍率の色収差およ
び軸上の色収差を良好に補正するために、後群の接合面
の曲率中心が明るさ絞りと反対側に来るようにすると共
に後群の発散レンズのアッベ数ν_2dと収斂レンズのアッ
ベ数ν_3dとを前述のような関係にしている。

【０００９】前述のアッベ数の関係が逆にν_2d＞ν_3dの
時には接合レンズの曲率中心を明るさ絞り側に配置すれ
ば軸上の色収差を補正することが可能であるが、軸外光
束の接合面への入射角を大きくとれないため倍率の色収
差の十分な補正は出来ない。また接合面の曲率を強くし
て色収差の補正作用を強くすると後群の第２の光学要素
である収斂レンズの肉厚が小になり加工上の問題が生ず
る。

【００１０】本発明のレンズ構成のように後群接合レン
ズの接合面の曲率中心が明るさ絞りと反対側に位置する
ようにすれば、軸外光束の光線高が高くなるほど接合面
への入射角が大きくなるので、軸上色収差はもとより倍
率の色収差を良好に補正することが可能になり、これに
より広角化を図る場合にも有利である。

【００１１】また、接合収斂レンズのうちの発散レンズ
は、分散が大きいほど色収差補正の効果が高いので、下
記の条件（２）を満足することが望ましい。（２） ν_2d＜３５倍率の色収差および軸上の色収差を更に良好に補正する
ためには、前群発散レンズの分散を小さくすることが望
ましく下記条件（３）を満足することが望ましい。（３） ν_1d＞４０前群発散レンズが上記の条件を満足すると良好に色収差
を補正出来るのでその分後群収斂レンズの接合面の曲率
をゆるくすることが出来、その第２光学要素である収斂
レンズ（両凸レンズ）の加工性が向上する。

【００１２】次に本発明の対物光学系の少なくとも１面
に非球面を設け、この非球面が次の条件（４）を満足す
るようにすれば球面収差、コマ収差等を一層良好に補正
する上で好ましい。（４）Ｅ_i'（ｎ_i-1 −ｎ_i ）＞０ただしＥ_i'は上記の非球面の４次の非球面係数、ｎ
_i-1 ，ｎ_i は夫々非球面の物体側および像側の媒質の屈
折率である。

【００１３】ここで本発明における非球面の表現につい
て説明する。後に記載する実施例は、非球面の形状を次
に式を用いて表わしている。

【００１４】ただしｘ，ｙは光軸をｘ軸にとりその像の
方向を正、又光軸に垂直な方向をｙ軸にとったもので、
面と光軸との交点を原点としている。またｒ_i は２次曲
面項における曲率半径、ｐは円錐定数、Ｂ_i ，Ｅ_i ，Ｆ
_i ，Ｇ_i ，・・・は夫々２次，４次，６次，８次，・・
・の非球面係数である。

【００１５】上記の式は、軸対称な面を表現するには自
由度が高く好適であるが収差論的な説明には不向きであ
る。そのために本発明での非球面の作用を説明するには
次に記載する式が好ましく、この式にもとづいて説明す
る。

【００１６】式（ｂ）においてｒ_i は非球面の基準球面
（面頂における非球面に接する球面）の曲率半径、
Ｅ_i'，Ｆ_i'，Ｇ_i'，・・・は夫々変換後の４次，６次，
８次，・・・の非球面係数である。

【００１７】式（ａ）から式（ｂ）への変換は、テーラ
ー展開を用いて行なうことが出来、ｒ_i'と１２次までの
低次の係数の変換式を示すと次の通りである。尚下記の
ｒ_i'，Ｅ_i'，・・・，Ｉ_i'の各変換式を一括して式
（ｃ）と呼ぶ。ｒ_i'＝ｒ_i ／（１＋２Ｂ_i ｒ_i ）Ｅ_i'＝0.125 ｛Ｐ_i −（１＋２Ｂ_i ｒ_i ）³ ｝／ｒ_i ³＋
Ｅ_i Ｆ_i'＝0.0625｛Ｐ_i ²−（１＋２Ｂ_i ｒ_i ）⁵ ｝／ｒ_i ⁵＋
Ｆ_i Ｇ_i'＝0.0390625 ｛Ｐ_i ³−（１＋２Ｂ_i ｒ_i ）⁷ ｝／ｒ
_i ⁷＋Ｇ_i Ｈ_i'＝0.02734375｛Ｐ_i ⁴−（１＋２Ｂ_i ｒ_i ）⁹ ｝／ｒ
_i ⁹＋Ｈ_i Ｉ_i'＝0.02050782｛Ｐ_i ⁵−（１＋２Ｂ_i ｒ_i ）¹¹｝／ｒ
_i ¹¹ ＋Ｉ_i 上記の式（ｃ）のうち各非球面係数の式の右辺の第１項
は、２次曲面項をテーラー展開して求めたものである。
展開して求めた式は無限級数になるので、有限次数の表
現では近似になる。しかし通常１２次の係数まで含めれ
ば極めて良い近似となるのでここでは１２次までの計算
式を記載するにとどめる。尚式（ａ）においてＰ_i ＝
１、Ｂ_i ＝０であれば変換の必要はなく、ｒ_i'＝ｒ_i ，
Ｅ_i'＝Ｅ_i ，Ｆ_i'＝Ｆ_i ，Ｇ_i'＝Ｇ_i ・・・となる。

【００１８】前記の条件（４）は、非球面により球面収
差、コマ収差等を良好に補正するための条件である。非
球面は、色収差と像面湾曲以外の諸収差を補正するため
には効果的である。本発明ではレンズ系の構成枚数が少
ないことによる残存収差を非球面の作用を用いて打ち消
すようにした。このように非球面を用いるためには、レ
ンズ系での残存収差を知る必要がある。

【００１９】本発明の構成のレンズ系では、一般に負の
球面収差，負のコマ収差（内コマ）が残る。そのため非
球面によりこれらの収差を補正する必要があり、したが
って非球面にて各収差に対し正の収差が発生するように
すればよい。

【００２０】ここで４次の非球面係数Ｅ_i'と非球面化に
より生ずる球面収差，コマ収差の３次の収差係数との関
係を示すと下記の式（ｄ），（ｅ）の通りである。 ΔＳＰ_i ＝８ｈ_i ⁴・Ｅ_i'（ｎ_i-1 −ｎ_i ）（ｄ） ΔＣＭ_i ＝８ｈ_i ³・ｈ_ci・Ｅ_i'（ｎ_i-1 −ｎ_i ）（ｅ）ただしΔＳＰ_i ，ΔＣＭ_i は夫々非球面の４次の係数Ｅ
_i'で生ずる球面収差、コマ収差の３次収差係数、ｈ_i は
非球面における近軸マージナル光線高、ｈ_ciは非球面に
おける近軸主光線高である。

【００２１】式（ｄ），（ｅ）では、収差の種類によっ
てｈ_i およびｈ_ciの次数が異なり、そのため非球面の配
置によって各収差への影響に違いが生じる。近軸マージ
ナル光線は、光学系中光軸に対して常に同じ側にあるの
でｈ_i の符号は常に正であり、一方近軸主光線は、絞り
の中心で光軸を横切るために、ｈ_ciは絞りの前後で符号
が異なり絞りの前では負又絞りより後方では正である。
このｈ_i ，ｈ_ciの符号を用いて算出したΔＳＰ_i ，ΔＣ
Ｍ_i の符号がそのまま非球面で発生する収差の符号にな
る。絞りより前の前群中に非球面を配置してΔＳＰ_i を
正にするためにはＥ_i'（ｎ_i-1 −ｎ_i ）＞０にする必要
がある。その時ΔＣＭ_i ＜０となる。そのため球面収差
を補正しようとすると残存コマ収差が非球面の作用によ
り悪化するので、非球面を用いての効果はあまり好まし
いものではない。しかし非球面で発生するコマ収差は、
球面系で補正し、その時に発生する大きな球面収差を非
球面で十分良好に補正すればレンズ系の収差を良好なも
のにすることが可能である。又絞りより後方の後群中に
非球面を用いてＥ_i'（ｎ_i-1 −ｎ_i ）＞０とすれば、Δ
ＳＰ_i ＞０，ΔＣＭ_i ＞０となり非球面を用いない場合
の残存収差をいずれも非球面で打ち消すことが可能にな
る。そのためこの後群に非球面を設けて条件（４）を満
足するようにすることが望ましい。尚この後群中での非
球面の配置位置は、高ＮＡ化の際に影響の大きい球面収
差、コマ収差を効率良く補正するためにマージナル光線
高の相対的に高い面でかつ収差発生量の大きい正のパワ
ーの強い面が適している。そのため絞りより後方の後群
収斂レンズ群中の第２レンズ要素である収斂レンズの像
側の面が最も望ましい。

【００２２】条件（４）は、非球面係数の符号を規定す
るものであるが、非球面の近軸曲率半径ｒ' を半径とす
る基準球面からの非球面の変位量を用いて代用してもよ
い。式（ｂ）の右辺の第１項を除いたものが非球面の変
位量Δｘ（ｙ）となるので、このΔｘ（ｙ）は次の式
（ｆ）で定義される。 Δｘ（ｙ）＝Ｅ_i'ｙ⁴ ＋Ｆ_i'ｙ⁶ ＋Ｇ_i'ｙ⁸ ＋・・・（ｆ）上記の式（ｆ）においてｙの次数はすべて偶数であるた
め非球面係数の符号とその影響によるΔｘ（ｙ）の変位
の符号は同じである。そのため条件（４）に代る表現と
して次の条件（５）のような規定も可能である。（５） Δｘ（ｙ）｛ｎ_i-1 −ｎ_i ｝＞０ここでΔｘ（ｙ）は光軸からの距離であるｙの関数であ
るが、本発明の主目的である球面収差の補正のために
は、マージナル光線（明るさ絞りの周縁を通る軸上物点
からの光線）の非球面上での光線高をｈｍとするとｙ＝
ｈｍのところで次の条件（６）を満足することが好まし
い。（６） Δｘ（ｈｍ）｛ｎ_i-1 −ｎ_i ｝＞０したがって、条件（４）の代りに上記の条件（６）を用
いてもよい。

【００２３】

【実施例】次に本発明の内視鏡用対物光学系の各実施例
を示す。実施例１ｆ＝1.000 ，Ｆナンバー＝3.927 ，像高＝1.0139，２ω
＝140 ° 物体距離＝∞ ｒ₁ ＝∞ ｄ₁ ＝0.2151 ｎ₁ ＝1.51633
ν₁ ＝64.15 ｒ₂ ＝2.0588 ｄ₂ ＝0.1499 ｒ₃ ＝∞（絞り）ｄ₃ ＝0.0396 ｒ₄ ＝-3.4926 ｄ₄ ＝0.0978 ｎ₂ ＝1.8051
8 ν₂ ＝25.43 ｒ₅ ＝0.7762 ｄ₅ ＝0.4941 ｎ₃ ＝1.8160
0 ν₃ ＝46.62 ｒ₆ ＝-0.6650 ＰＳ＝0.387

【００２４】実施例２ｆ＝1.000 ，Ｆナンバー＝3.978 ，像高＝0.9862，２ω
＝130 ° 物体距離＝∞ ｒ₁ ＝∞ ｄ₁ ＝0.2093 ｎ₁ ＝1.7725
0 ν₁ ＝49.66 ｒ₂ ＝2.0904 ｄ₂ ＝0.0613 ｒ₃ ＝∞（絞り）ｄ₃ ＝0.0386 ｒ₄ ＝-4.9556 ｄ₄ ＝0.0952 ｎ₂ ＝1.8051
8 ν₂ ＝25.43 ｒ₅ ＝0.8480 ｄ₅ ＝0.4808 ｎ₃ ＝1.8160
0 ν₃ ＝46.62 ｒ₆ ＝-0.6447 ＰＳ＝0.403

【００２５】実施例３ｆ＝1.000 ，Ｆナンバー＝4.456 ，像高＝0.8742，２ω
＝110 ° 物体距離＝∞ ｒ₁ ＝∞ ｄ₁ ＝0.1856 ｎ₁ ＝1.7291
6 ν₁ ＝54.68 ｒ₂ ＝1.4756 ｄ₂ ＝0.0341 ｒ₃ ＝∞（絞り）ｄ₃ ＝0.0878 ｒ₄ ＝-5.6354 ｄ₄ ＝0.0845 ｎ₂ ＝1.8051
8 ν₂ ＝25.43 ｒ₅ ＝0.8362 ｄ₅ ＝0.3983 ｎ₃ ＝1.8160
0 ν₃ ＝46.62 ｒ₆ ＝-0.6145 ＰＳ＝0.37

【００２６】実施例４ｆ＝1.000 ，Ｆナンバー＝4.437 ，像高＝0.8778，２ω
＝110 ° 物体距離＝∞ ｒ₁ ＝∞ ｄ₁ ＝0.1863 ｎ₁ ＝1.7291
6 ν₁ ＝54.68 ｒ₂ ＝1.5402 ｄ₂ ＝0.0343 ｒ₃ ＝∞（絞り）ｄ₃ ＝0.0993 ｒ₄ ＝9.7981 ｄ₄ ＝0.0848 ｎ₂ ＝1.84666
ν₂ ＝23.78 ｒ₅ ＝0.8996 ｄ₅ ＝0.4000 ｎ₃ ＝1.7291
6 ν₃ ＝54.68 ｒ₆ ＝-0.5754 ＰＳ＝0.465

【００２７】実施例５ｆ＝0.999 ，Ｆナンバー＝4.025 ，像高＝0.9926，２ω
＝140 ° 物体距離＝∞ ｒ₁ ＝∞ ｄ₁ ＝0.2106 ｎ₁ ＝1.5163
3 ν₁ ＝64.15 ｒ₂ ＝2.3331（非球面）ｄ₂ ＝0.1489 ｒ₃ ＝∞（絞り）ｄ₃ ＝0.0333 ｒ₄ ＝∞ ｄ₄ ＝0.0782 ｎ₂ ＝1.8051
8 ν₂ ＝25.43 ｒ₅ ＝0.7599 ｄ₅ ＝0.4468 ｎ₃ ＝1.8160
0 ν₃ ＝46.62 ｒ₆ ＝-0.7442 非球面係数Ｐ＝1.0000，Ｂ＝0 ，Ｅ＝0.21919 ×10，Ｆ＝-0.15432
×10² Ｇ＝0.10528 ×10³ Ｅ_i'＝2.1919，Ｆ_i'＝-15.432 ，Ｇ_i'＝105.28，Ｈ_i'＝
0 ，Ｉ_i'＝0 Ｅ_i'（ｎ_i-1 −ｎ_i ）＝1.1317 Δｘ（ｈ_m ）｛ｎ_i-1 −ｎ_i ｝＝2.416 ×10^-4 ，ＰＳ
＝0.462

【００２８】実施例６ｆ＝1.000 ，Ｆナンバー＝3.878 ，像高＝1.0188，２ω
＝140 ° 物体距離＝∞ ｒ₁ ＝∞ ｄ₁ ＝0.2162 ｎ₁ ＝1.5163
3 ν₁ ＝64.15 ｒ₂ ＝2.4934（非球面）ｄ₂ ＝0.1299 ｒ₃ ＝∞（絞り）ｄ₃ ＝0.0342 ｒ₄ ＝-3.0474 ｄ₄ ＝0.1241 ｎ₂ ＝1.8051
8 ν₂ ＝25.43 ｒ₅ ＝0.7800 ｄ₅ ＝0.4969 ｎ₃ ＝1.8160
0 ν₃ ＝46.62 ｒ₆ ＝-0.6650 非球面係数Ｐ＝1.0000，Ｂ＝0 ，Ｅ＝0.81161 ，Ｆ＝-0.11324×10
² Ｇ＝0.46435 ×10² Ｅ_i'＝0.81161 ，Ｆ_i'＝-11.324 ，Ｇ_i'＝46.435，Ｈ_i'
＝0 ，Ｉ_i'＝0 Ｅ_i'（ｎ_i-1 −ｎ_i ）＝0.4191 Δｘ（ｈ_m ）｛ｎ_i-1 −ｎ_i ｝＝9.094 ×10^-5 ，ＰＳ
＝0.397

【００２９】実施例７ｆ＝1.000 ，Ｆナンバー＝4.680 ，像高＝0.8476，２ω
＝110 ° 物体距離＝∞ ｒ₁ ＝∞ ｄ₁ ＝0.1799 ｎ₁ ＝1.7291
6 ν₁ ＝54.68 ｒ₂ ＝1.2535 ｄ₂ ＝0.0608 ｒ₃ ＝∞（絞り）ｄ₃ ＝0.1109 ｒ₄ ＝∞（非球面）ｄ₄ ＝0.1520 ｎ₂ ＝1.8466
6 ν₂ ＝23.88 ｒ₅ ＝0.8776 ｄ₅ ＝0.4203 ｎ₃ ＝1.8160
0 ν₃ ＝46.62 ｒ₆ ＝-0.6499 非球面係数Ｐ＝1.0000，Ｂ＝0 ，Ｅ＝-0.79869，Ｆ＝0.84299 ×10 Ｇ＝-0.43452×10² Ｅ_i'＝-0.79869，Ｆ_i'＝8.4299，Ｇ_i'＝-43.452 ，Ｈ_i'
＝0 ，Ｉ_i'＝0 Ｅ_i'（ｎ_i-1 −ｎ_i ）＝0.6762 Δｘ（ｈ_m ）｛ｎ_i-1 −ｎ_i ｝＝1.097 ×10^-4 ，ＰＳ
＝0.345

【００３０】実施例８ｆ＝1.000 ，Ｆナンバー＝4.653 ，像高＝0.8507，２ω
＝110 ° 物体距離＝∞ ｒ₁ ＝∞ ｄ₁ ＝0.1806 ｎ₁ ＝1.7291
6 ν₁ ＝54.68 ｒ₂ ＝1.1780 ｄ₂ ＝0.0541 ｒ₃ ＝∞（絞り）ｄ₃ ＝0.1132 ｒ₄ ＝-10.6961（非球面）ｄ₄ ＝0.1143 ｎ₂ ＝1.84
666 ν₂ ＝23.88 ｒ₅ ＝0.8869 ｄ₅ ＝0.4080 ｎ₃ ＝1.8160
0 ν₃ ＝46.62 ｒ₆ ＝-0.6145 非球面係数Ｐ＝1.0000，Ｂ＝0 ，Ｅ＝-0.53141，Ｆ＝0.69161 ×10 Ｇ＝-0.45286×10² Ｅ_i'＝-0.53141，Ｆ_i'＝6.9161，Ｇ_i'＝-45.286 ，Ｈ_i'
＝0 ，Ｉ_i'＝0 Ｅ_i'（ｎ_i-1 −ｎ_i ）＝0.4499 Δｘ（ｈ_m ）｛ｎ_i-1 −ｎ_i ｝＝7.286 ×10^-5 ，ＰＳ
＝0.32

【００３１】実施例９ｆ＝1.000 ，Ｆナンバー＝4.724 ，像高＝0.8787，２ω
＝110 ° 物体距離＝∞ ｒ₁ ＝∞ ｄ₁ ＝0.1865 ｎ₁ ＝1.7291
6 ν₁ ＝54.68 ｒ₂ ＝0.8865 ｄ₂ ＝0.1040 ｒ₃ ＝∞（絞り）ｄ₃ ＝0.0331 ｒ₄ ＝3.5253 ｄ₄ ＝0.2660 ｎ₂ ＝1.8051
8 ν₂ ＝25.43 ｒ₅ ＝0.8933 ｄ₅ ＝0.4237 ｎ₃ ＝1.6652
4 ν₃ ＝55.10 ｒ₆ ＝-0.5260 （非球面）非球面係数Ｐ＝1.0000，Ｂ＝0 ，Ｅ＝0.32363 ，Ｆ＝-0.14738×10 Ｇ＝0.10795 ×10² Ｅ_i'＝0.32363 ，Ｆ_i'＝-1.4738 ，Ｇ_i'＝10.795，Ｈ_i'
＝0 ，Ｉ_i'＝0 Ｅ_i'（ｎ_i-1 −ｎ_i ）＝0.2153 Δｘ（ｈ_m ）｛ｎ_i-1 −ｎ_i ｝＝8.981 ×10^-5，ＰＳ
＝0.358 ただしｒ₁ ，ｒ₂ ，・・・，ｒ₆ はレンズ各面の曲率半
径、ｄ₁ ，ｄ₂ ，・・・，ｄ₅ は各レンズの肉厚およびレ
ンズ間隔、ｎ₁ ，ｎ₂ ，ｎ₃ は各レンズの屈折率、ν
₁ ，ν₂ ，ν₃ は各レンズのアッベ数である。ＰＳはペ
ッツバール和である。

【００３２】実施例１乃至実施例３はいずれも倍率の色
収差および軸上の色収差を良好に保ちながら前群発散レ
ンズの像側の面で発生する大きな非点収差を後群収斂レ
ンズの第１の光学要素の物体側の面で補正し超広角の対
物光学系としたものである。実施例１は画角１４０°、
実施例２は画角１３０°、実施例３は画角１１０°であ
る。

【００３３】実施例４は、後群収斂レンズの接合面のパ
ワーを大にして倍率の色収差と軸上の色収差とを十分小
さく押え、広角化を実現した例である。この実施例では
接合面のパワーを大にして色収差の補正能力を高めたた
め、接合面でも大きな非点収差が発生する。そこで非点
収差の補正作用を一層高めるために後群収斂レンズの第
１の光学要素の物体側の面を凸面にした。この実施例４
の画角は１１０°である。

【００３４】実施例５，６は、前群発散レンズの像側の
面を非球面にすることによって画角１４０°の超広角と
した例である。この面を非球面にすることにより倍率の
色収差および軸上の色収差を良好に保ちながら球面収差
を更に良好に補正している。

【００３５】実施例７，８は、後群収斂レンズの第１の
光学要素の物体側の面を非球面にして画角１１０°の広
角な対物光学系にした。この面を非球面にすることによ
り倍率の色収差および軸上の色収差を良好に保ちながら
球面収差およびコマ収差を更に良好に補正している。

【００３６】実施例９は、後群収斂レンズの第２の光学
要素の像側の面を非球面にして画角１１０°の広角な対
物光学系を実現した。この面を非球面にして倍率の色収
差および軸上の色収差を良好に保ちながら球面収差およ
びコマ収差も良好に補正している。

【００３７】

【発明の効果】本発明によれば、少ない構成レンズ枚数
で倍率の色収差および軸上の色収差が良好に補正された
広角な内視鏡用対物光学系が実現し得る。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施例１の断面図

【図２】本発明の実施例２の断面図

【図３】本発明の実施例３の断面図

【図４】本発明の実施例４の断面図

【図５】本発明の実施例５の断面図

【図６】本発明の実施例６の断面図

【図７】本発明の実施例７の断面図

【図８】本発明の実施例８の断面図

【図９】本発明の実施例９の断面図

【図１０】本発明の実施例１の収差曲線図

【図１１】本発明の実施例２の収差曲線図

【図１２】本発明の実施例３の収差曲線図

【図１３】本発明の実施例４の収差曲線図

【図１４】本発明の実施例５の収差曲線図

【図１５】本発明の実施例６の収差曲線図

【図１６】本発明の実施例７の収差曲線図

【図１７】本発明の実施例８の収差曲線図

【図１８】本発明の実施例９の収差曲線図

【図１９】従来の内視鏡用対物光学系の断面図

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【手続補正書】

【提出日】平成５年８月９日

【手続補正１】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】０００９

【補正方法】変更

【補正内容】

【０００９】前述のアッベ数の関係が逆にν_２ｄ＞ν
_３ｄの時には接合レンズの曲率中心を明るさ絞り側に配
置すれば軸上の色収差を補正することが可能であるが、
軸外光束の接合面への入射角を大きくとれないため倍率
の色収差の十分な補正は出来ない。また接合面の曲率を
強くして色収差の補正作用を強くすると後群の第２の光
学要素である収斂レンズの縁肉厚が小になり加工上の問
題が生ずる。

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】物体側より順に、像側に凹面を向けた発散
レンズよりなる前群と、明るさ絞りと、像側に凹面を向
けた発散レンズと両凸の収斂レンズとを接合した接合レ
ンズよりなる収斂群である後群とよりなり、前記後群の
第１の光学要素である発散レンズのアッベ数ν_2dと第２
の光学要素である収斂レンズのアッベ数ν_3dとが下記の
関係を満足する内視鏡用対物光学系。（１） ν_2d＜ν_3d