本发明涉及一种具有调焦(对焦)功能的物镜光学系统，特别是涉及一种能够近距观察的内窥镜用的物镜光学系统、适合于其它家用的小型摄像机等的摄影用的物镜光学系统。
背景技术：
一般的内窥镜用的物镜光学系统在物体侧具有大致5mm～100mm的广范围的景深。搭载有这样的物镜光学系统的内窥镜主要使用ccd、cmos等作为固体摄像元件来获取图像。
近年来，为了提高诊断的精度，寻求内窥镜图像的高图像质量化。因此，摄像元件的高像素化不断进展。在使用了具有高像素的摄像元件的情况下，为了避免衍射所致的图像质量劣化，需要使物镜光学系统的光圈值变小。另外，在使用了具有高像素的摄像元件的情况下，当由于像素数的增加的影响而摄像元件变大时，也需要使物镜光学系统的焦距变大。
因此，使用高像素的摄像元件的内窥镜的物镜光学系统的景深变窄了。由此，为了确保与以往同等的景深，具有调焦功能的物镜光学系统的必要性增加了。
专利文献1、2、3公开了能够进行对近距离物点的调焦的放大内窥镜用的物镜光学系统。该物镜光学系统由正、负、正三组构成。专利文献4公开了由负、正、负三组构成的放大内窥镜用的物镜光学系统。专利文献5公开了焦距可变的、由负和正两组构成的内窥镜用的物镜光学系统。专利文献6公开了能够进行焦点调节的、至少具有负、正、正三组的内窥镜用的物镜光学系统。
另外，专利文献4、5、6公开了将具有折射力的场镜配置于物镜光学系统的最靠像面侧的物镜光学系统。
专利文献1：日本特公昭61-044283号公报
专利文献2：日本特开平06-317744号公报
专利文献3：日本特开平11-316339号公报
专利文献4：日本特开2000-267002号公报
专利文献5：日本专利3765500号公报
专利文献6：日本特公平04-3851号公报
技术实现要素：
发明要解决的问题
近年来，放大内窥镜中所搭载的被高像素化的摄像元件正在逐年小型化。因此，在使现有技术的光学系统原样地进行了缩小、小型化那样的物镜光学系统中，制造误差灵敏度大。即，偏心等装配误差对光学性能的影响变大了。
另外，由于像面上的焦点位置的灵敏度也变高，因此容易产生观察深度的制造误差的偏差变大之类的问题。
专利文献1至6中公开的任意的物镜光学系统的光圈值都大。因此，有时也很难说具有支持小型、高清晰的摄像元件的光学性能。并且，即使在使这些物镜光学系统的光圈值变小的情况下，也不容易获得期望的像差性能。因此，专利文献1～6所公开的物镜光学系统存在没有充分地支持高清晰的摄像元件的情况。
另外，为了将物镜光学系统安装于高清晰且小型的摄像元件，使物镜光学系统的焦点位置聚焦于摄像面的调整作业也高精度化。关于此，通过使配置于物镜光学系统的摄像元件侧的透镜具有折射力，能够降低误差灵敏度。
在专利文献4至6中公开了这样的使摄像元件侧的透镜具有折射力的放大内窥镜用的物镜光学系统。然而，这些专利文献中公开的物镜光学系统的紧挨着摄像面配置的场镜主要是为了确保向摄像面入射的光线的远心性而配置的。因此，作为配置于摄像元件侧的透镜的折射力，也大多稍小。因此，专利文献4至6中公开的物镜光学系统对于降低与焦点位置的调整相关的制造误差灵敏度，其效果并不充分。
本发明是鉴于上述的点而完成的，其目的在于提供一种能够根据物距的变化进行调焦、降低制造误差灵敏度、支持高像素且小型的摄像元件、高性能且明亮的物镜光学系统。
用于解决问题的方案
为了解决上述的问题并达成目的，本发明的至少几个实施方式所涉及的物镜光学系统具有从物体侧起依次配置的正的第一组、负的第二组以及正的第三组，通过移动第二组来进行调焦，最靠像侧的透镜为使凸面朝向物体侧的平凸正透镜，平凸正透镜的平面构成为直接粘贴于摄像面，或者构成为与形成于摄像面上的护罩玻璃接合，该物镜光学系统满足以下的条件式(1)，
5＜ff/f＜8(1)
其中，
ff为配置于最靠像侧的平凸正透镜的焦距，
f为通常观察时的物镜光学系统整个系统的焦距。
发明的效果
本发明的一个实施方式起到如下效果：能够提供一种能够根据物距的变化进行调焦、降低制造误差灵敏度、支持高像素且小型的摄像元件、高性能且明亮的物镜光学系统。
附图说明
图1是一个实施方式所涉及的物镜光学系统的透镜截面图和摄像面附近的透镜截面图。
图2是实施例1所涉及的物镜光学系统的透镜截面图。
图3是实施例1所涉及的物镜光学系统的像差图。
图4是实施例2所涉及的物镜光学系统的透镜截面图。
图5是实施例2所涉及的物镜光学系统的像差图。
图6是实施例3所涉及的物镜光学系统的透镜截面图。
图7是实施例3所涉及的物镜光学系统的像差图。
图8是实施例4所涉及的物镜光学系统的透镜截面图。
图9是实施例4所涉及的物镜光学系统的像差图。
具体实施方式
以下，基于附图详细地说明实施方式所涉及的物镜光学系统。此外，本发明并不限定于该实施方式。
对各实施方式的透镜截面图进行说明。在图1中，(a)、(b)是实施方式所涉及的物镜光学系统的透镜截面图。
对各实施例的透镜截面图进行说明。在图2、4、6、8中，(a)是物镜光学系统的通常观察状态下的透镜截面图。(b)是物镜光学系统的近距观察状态下的透镜截面图。
对各实施例的像差图进行说明。在图3、5、7、9中，(a)表示通常观察状态下的球面像差(sa)，(b)表示通常观察状态下的像散(as)，(c)表示通常观察状态下的畸变像差(dt)，(d)表示通常观察状态下的倍率色像差(cc)。
另外，在图3、5、7、9中，(e)表示近距观察状态下的球面像差(sa)，(f)表示近距观察状态下的像散(as)，(g)表示近距观察状态下的畸变像差(dt)，(h)表示近距观察状态下的倍率色像差(cc)。
第一实施方式的物镜光学系统具有从物体侧起依次配置的具有正折射力的第一组g1、亮度光圈s1、具有负折射力的第二组g2以及具有正折射力的第三组g3。
具体地说，如图1的(a)所示，正的第一组g1具有从物体侧起依次配置的使凹面朝向像侧的第一负透镜l1、平行平板f1、第二正透镜l2以及第三正透镜l3。第二组g2具有第四负透镜l4。通过将第二组g2沿着光轴ax移动来进行调焦。正的第三组g3具有从物体侧起依次配置的第五正透镜l5、第六负透镜l6以及第七正透镜l7。第五正透镜l5与第六负透镜l6接合而构成了接合透镜cl1。
最靠像侧的透镜是使凸面朝向物体侧的平凸的第七正透镜l7。平凸的第七正透镜l7的平面被直接粘贴于摄像面i。
亮度光圈s1配置于第一组g1与第二组g2之间。另外，在第一负透镜l1与第二正透镜l2之间配置有平行平板f1。平行平板f1能够配置于物镜光学系统中的任意的位置。
图1的(b)是表示本发明的第二实施方式所涉及的物镜光学系统的截面结构的图。本实施方式的物镜光学系统具有从物体侧起依次配置的具有正折射力的第一组g1、亮度光圈s1、具有负折射力的第二组g2以及具有正折射力的第三组g3。
具体地说，如图1的(b)所示，正的第一组g1具有从物体侧起依次配置的第一负透镜l1、平行平板f1、第二正透镜l2以及第三正透镜l3。第二组g2具有第四负透镜l4。通过将第二组g2沿着光轴ax移动来进行调焦。正的第三组g3具有从物体侧起依次配置的第五正透镜l5、第六负透镜l6、第七正透镜l7、第八正透镜l8以及护罩玻璃cg。
第五正透镜l5与第六负透镜l6接合而构成了接合透镜cl1。第八正透镜l8与护罩玻璃cg相接合。
最靠像侧的透镜是使凸面朝向物体侧的平凸的第八正透镜l8。平凸的第八正透镜l8的平面与形成于摄像面i上的护罩玻璃cg接合。
亮度光圈s1配置于第一组g1与第二组g2之间。另外，在第一负透镜l1与第二正透镜l2之间配置有平行平板f1。平行平板f1能够配置于物镜光学系统中的任意的位置。
另外，如图1的(c)、图1的(d)所示，在各实施方式中，在物镜光学系统的摄像面i附近配置有摄像元件img。这样，也可以将物镜光学系统与摄像元件img组合来构成摄像光学系统。
另外，在各实施方式中，期望满足以下的条件式(1)。
5＜ff/f＜8(1)
其中，
ff为配置于最靠像侧的平凸正透镜的焦距，
f为通常观察时的物镜光学系统整个系统的焦距。
条件式(1)规定了用于形成为就物镜光学系统的像面定位而言最佳的光学系统的条件。
通常，在进行物镜光学系统的像面定位时，将物镜光学系统整体沿着光轴ax移动。由此，使最佳像面的位置与摄像面的位置一致。在此，在支持高清晰且小型的摄像元件的物镜光学系统中，最小模糊圆的直径非常小。因此，就物镜光学系统的位置而言，误差灵敏度变高。
因此，在摄像面侧配置具有正折射力的透镜。另外，将在进行像面定位时移动的透镜设为构成物镜光学系统的透镜中的一部分的透镜。由此，能够使在进行像面定位时移动的透镜的折射力放宽。其结果，能够形成为抗误差灵敏度的能力强的物镜光学系统。
当低于条件式(1)的下限值时，最靠像侧的透镜的焦距过小，因此能够降低误差灵敏度。然而，当低于条件式(1)的下限值时，导致在最靠像侧的透镜上产生的球面像差变大。因此，不能成为支持高清晰的摄像元件的物镜光学系统。
当超过条件式(1)的上限值时，导致灵敏度降低的效果变少，几乎不存在使配置于摄像面侧的透镜也具有光学的折射力的意义，因此并不理想。
优选的是，代替条件式(1)而满足以下的条件式(1′)。
5.5＜ff/f＜6(1′)
通过满足条件式(1′)，条件式(1)的效果进一步变大，能够降低制造误差灵敏度。
另外，满足条件式(1′)的物镜光学系统无论各组的折射力如何，都具有从物体侧起依次配置的第一组、第二组、第三组这三个透镜组。而且，通过仅将第二组沿着光轴移动来进行调焦。配置于最靠像侧的透镜为使凸面朝向物体侧的平凸正透镜。平凸正透镜构成为直接粘贴于摄像面，或者构成为与形成于摄像面上的护罩玻璃接合。
与各透镜组的折射力配置无关地，通过满足条件式(1′)，能够实现抗制造误差灵敏度的能力强且容易进行最佳像面位置的调整的物镜光学系统。
如图1的(a)所示，配置于最靠像侧的第七正透镜l7为使凸面朝向物体侧的平凸透镜。第七正透镜l7的像侧的平面构成为直接粘贴于摄像面i。
另外，如图1的(b)所示，配置于最靠像侧的正的第八透镜l8为使凸面朝向物体侧的平凸透镜。在摄像元件上，为了保护摄像面i，平行平板作为护罩玻璃cg被粘贴。第八透镜l8的像侧的平面构成为直接粘贴于护罩玻璃cg。
这样，期望配置于最靠像侧的最终的正透镜被粘贴于摄像面i，此时，可以是粘贴于护罩玻璃(平行平板)cg的结构和直接粘贴于摄像面i上的结构中的任一种结构。
在是配置于最靠像侧的正透镜没有粘贴于摄像元件的结构的情况下，需要与摄像元件隔开空气间隔地保持透镜。因此，不止需要新的保持构件，还导致保持摄像元件的框构件在光轴方向上大型化，因此并不理想。
另外，在第一实施方式、第二实施方式中，第二组g2具有第四负透镜l4。第四负透镜l4为使凸面朝向物体侧的负弯月透镜。
在从通常观察时至近距观察时随着物点的位置的变动进行调焦(对焦)时，需要使至少一个组移动来进行调焦。关于为了调焦而移动的透镜组，也可以使构成物镜光学系统的多个透镜组中的任意的透镜组移动。
另外，该可动组可以是一个透镜组或多个透镜组。在此，在可动组仅为一个透镜组的情况下，起到能够使物镜光学系统的机械结构简单化的效果。
如上述那样，在第一实施方式、第二实施方式的物镜光学系统中，使第二组移动来进行了调焦。在调焦时，第四负透镜l4沿着光轴ax移动。
此外，也考虑为了调焦而使物镜光学系统的整体或摄像元件自身移动的方法。然而，在该方法中，可动的透镜组、或摄像元件的重量变大。因此，驱动机构所承受的负担变大，并且机构自身也需要大型化，因此并不理想。
另外，期望本实施方式所涉及的物镜光学系统满足以下的条件式(2)。
-24＜fg2/f＜-8(2)
其中，
fg2为第二组g2的焦距，
f为通常观察时的物镜光学系统整个系统的焦距。
通过满足条件式(2)，能够降低调焦时的误差灵敏度，还能够抑制像差变动。
当低于条件式(2)的下限值时，第二组g2的折射力变强，因此像面上的第二组g2的误差灵敏度变大。因此，由于第二组g2的位置偏移而摄像面上的焦点位置的偏移变大，因此并不理想。
另外，当低于条件式(2)的下限值时，在调焦移动时，导致由第二组g2的倾斜、偏心引起的光学性能的劣化变得显著。
当超过条件式(2)的上限值时，调焦所伴有的像面弯曲的变动变大，在通常观察时和近距观察时的像面位置产生显著的差异，因此并不理想。
并且，为了降低调焦时的第二组的误差灵敏度，优选的是代替条件式(2)而满足以下的条件式(2′)。
-24＜fg2/f＜-14(2′)
通过不低于条件式(2′)的下限值，能够进一步减轻由第二组g2的偏心引起的光学性能劣化。
另外，期望本实施方式所涉及的物镜光学系统满足以下的条件式(3)。
2＜rf/f＜(3)
其中，
rf为配置于最靠像侧的正透镜的物体侧面的曲率半径，
f为通常观察时的物镜光学系统整个系统的焦距。
条件式(3)规定了用于限制向摄像面入射的入射角度的条件。由于摄像元件小型化，因此需要使入射光线向摄像元件入射的入射角度处于某种程度的范围内。
当低于条件式(3)的下限值时，配置于最靠像侧的最终透镜的最终面(像侧面)上的光线的弯曲变大，成为远心的光学系统。然而，由于光线高度变大，因此招致透镜的大径化，并不理想。另外，也导致最终透镜的入射面上的球面像差的产生量变大。
当超过条件式(3)的上限值时，光线向摄像面的斜入射角度变大。因此，至各像素的光量的损失变大，成为周边区域的减光的主要原因，并不理想。并且，当超过条件式(3)的上限值时，最靠像侧的透镜的折射力变弱，因此导致也超出了条件式(1)的范围。因此，还产生导致物镜光学系统的像面定位时的灵敏度降低效果变小的问题。
另外，期望本实施方式所涉及的物镜光学系统满足以下的条件式(4)。
0.15＜df/ff＜0.4(4)
其中，
df为从配置于最靠像侧的正透镜的物体侧面到摄像面的距离，
ff为配置于最靠像侧的正透镜的焦距。
当低于条件式(4)的下限值时，配置于最靠像侧的最终正透镜的倍率变小。因此，像面位置调整时的误差灵敏度不变小。在将最终正透镜的曲率半径设定于条件式(3)的范围内时，也导致其效果变小。
当超过条件式(4)的上限值时，像面位置调整时的误差灵敏度过小，必须取得较多的调整量。因此，需要使用于保持摄像面和最终正透镜的镜筒与用于保持在最终正透镜之前的透镜的镜筒的嵌合部分的长度增大，招致镜筒整体的大型化，并不理想。
优选的是，代替条件式(4)而满足以下的条件式(4′)。
0.28＜df/ff＜0.4(4＇)
由于不低于条件式(4′)的下限值，而减小像面位置的误差灵敏度的效果进一步变大。
另外，期望本实施方式所涉及的物镜光学系统满足以下的条件式(5)。
0.2＜dn/f＜1.2(5)
其中，
dn为第二组g2的移动量，
f为通常观察时的物镜光学系统整个系统的焦距。
当低于条件式(5)的下限值时，调焦时的第二组g2的移动量过大，成为全长变长的一个原因，因此并不理想。
当超过条件式(5)的上限值时，像面上的第二组g2的误差灵敏度变大。特别地，在广角的光学系统中，当误差灵敏度大时，容易产生视场渐晕，成为使图像品质显著劣化的主要原因。并且，由偏心引起的彗星像差变大，因此产生与偏心的方向相应的画面周边部的图像劣化，因此并不理想。
优选的是，代替条件式(5)而满足以下的条件式(5′)。
0.68＜dn/f＜1.2(5＇)
通过满足条件式(5′)，条件式(5)的效果更进一步变大，进一步降低第二组g2的制造误差灵敏度的效果变大。
另外，期望本实施方式所涉及的物镜光学系统满足以下的条件式(6)。
-8＜fg2/fgl＜-4(6)
其中，
fg2为第二组g2的焦距，
fg1为第一组g1的焦距。
条件式(6)规定了用于通过使第二组g2的折射力适当来抑制调焦时的像面变动并且有助于小型化的条件。
当低于条件式(6)的下限值时，第二组g2的折射力变弱，因此移动量过大，导致整个系统的大型化。
当超过条件式(6)的上限值时，调焦所伴有的像面弯曲的变动变大，在通常观察时与近距观察时的像面位置出现显著的差异，因此并不理想。
另外，期望本实施方式所涉及的物镜光学系统满足以下的条件式(7)。
-7.6＜fg2/fg3＜-2.4(7)
其中，
fg2为第二组g2的焦距，
fg3为第三组g3的焦距。
条件式(7)规定了用于适当地对像面弯曲进行校正的条件。
当低于条件式(7)的下限值时，导致像面过度倾斜，并且，当超过条件式(7)的上限值时，导致像面倾倒不足。由此，导致在画面的中心部分和周边部形成未对焦的图像，因此并不理想。
另外，期望本实施方式所涉及的物镜光学系统满足以下的条件式(8)。
1.05＜r2/f＜1.45(8)
其中，
r2为配置于最靠物体侧的第一透镜l1的像侧面的曲率半径，
f为通常观察时的物镜光学系统整个系统的焦距。
条件式(8)规定了与像散的校正和畸变像差的校正相关的条件。内窥镜图像原本是通过增大畸变像差来为确保视场助一臂之力。
然而，当低于条件式(8)的下限值时，畸变像差过大，因此视角超过必要地变得过大。其结果，在周边部导致像受损，并不理想。并且，珀兹伐像面向正侧较大地倾斜，导致像面弯曲变大。
当超过条件式(8)的上限值时，子午像面向不足侧较大地倾斜，并且像散变大，并不理想。
另外，期望本实施方式所涉及的物镜光学系统满足以下的条件式(9)。
-0.34＜f1/ff＜-0.18(9)
其中，
f1为配置于最靠物体侧的第一透镜l1的焦距，
ff为配置于最靠像侧的正透镜的焦距。
条件式(9)规定了用于与视角相关的误差灵敏度降低的条件。第一透镜l1与第二透镜l2之间的空气间隔的误差对于视场角的变动产生较大的作用。通过将第一透镜l1的焦距设为条件式(9)的范围，能够得到抗制造误差的能力强的物镜光学系统。
当低于条件式(9)的下限值时，第一透镜l1的折射力变弱，制造误差灵敏度变小。然而，在想要改变第一透镜l1与第二透镜l2的空气间隔来将视场角调整成为适当的值的情况下，调整量过大，成为全长变长的一个原因，因此并不理想。
当超过条件式(9)的上限值时，第一透镜l1的折射力过强，导致容易产生针对视场角的制造误差。另外，在进行了视场角调整的情况下，调整后的误差所引起的变动的影响也变大，因此并不理想。
另外，期望本实施方式所涉及的物镜光学系统满足以下的条件式(10)。
1.2＜df/dn＜5.6(10)
其中，
df为从配置于最靠像侧的正透镜的物体侧面到摄像面的距离，
dn为第二组g2的移动量。
条件式(10)规定了用于降低物镜光学系统的像面位置的制造误差灵敏度的条件。
当低于条件式(10)的下限值时，针对制造误差的物镜光学系统整体的像面位置灵敏度变高，难以将观察深度的近点与远点的平衡保持固定。
当超过条件式(10)的上限值时，由作为可动组的第二组g2的位置精度引起的像面位置灵敏度变高。因此，容易产生焦点位置针对因制造误差引起的第二组g2的位置偏移而发生偏移的问题，并不理想。
(实施例1)
对实施例1所涉及的物镜光学系统进行说明。图2的(a)是本实施例所涉及的物镜光学系统的通常观察状态(远距离物点)时的截面图，图2的(b)是本实施例所涉及的物镜光学系统的近距观察状态(近距离物点)时的截面图。
本实施例所涉及的物镜光学系统具有从物体侧起依次配置的正的第一组g1、亮度光圈s1、负的第二组g2以及正的第三组g3。
正的第一组g1具有从物体侧起依次配置的使凹面朝向像侧的平凹的第一负透镜l1、平行平板f1、使凸面朝向像侧的第二正弯月透镜l2以及使凸面朝向物体侧的平凸的第三正透镜l3。在第一组g1的后方(摄像面i侧)配置有亮度光圈s1。
负的第二组g2具有使凸面朝向物体侧的第四负弯月透镜l4。第四负弯月透镜l4在从通常观察状态(图2的(a))向近距观察状态(图2的(b))进行调焦时，沿着光轴ax向像侧(摄像面i侧)移动。
正的第三组g3具有从物体侧起依次配置的双凸的第五正透镜l5、双凹的第六负透镜l6、双凸的第七正透镜l7以及使凸面朝向物体侧的平凸的第八正透镜l8。
第五正透镜l5与第六负透镜l6接合而构成接合透镜cl1。
在第三组g3的后方(摄像面i侧)配置有未图示的摄像元件。在摄像元件的前表面(物体侧面)粘贴了护罩玻璃cg。在本实施例中，第八正透镜l8被接合于护罩玻璃cg的前表面(物体侧面)。第八正透镜l8具有场镜的作用。
平行平板f1是用于使特定的波长、例如yag激光的1060nm、半导体激光的810nm、或者红外域截止的被实施了涂敷的滤波器。
图3的(a)、(b)、(c)、(d)表示本实施例的通常观察状态下的球面像差(sa)、像散(as)、畸变像差(dt)、倍率色像差(cc)。图3的(e)、(f)、(g)、(h)表示本实施例的近距观察状态下的球面像差(sa)、像散(as)、畸变像差(dt)、倍率色像差(cc)。
这些各像差图示出了656.3nm(c线)、486.1nm(f线)以及546.1nm(e线)各波长。另外，在各图中，“ω”表示半视角。以下，关于像差图，使用同样的符号。
(实施例2)
对实施例2所涉及的物镜光学系统进行说明。图4的(a)是本实施例所涉及的物镜光学系统的通常观察状态(远距离物点)时的透镜截面图，图4的(b)是本实施例所涉及的物镜光学系统的近距观察状态(近距离物点)时的透镜截面图。
本实施例所涉及的物镜光学系统具有从物体侧起依次配置的正的第一组g1、亮度光圈s1、负的第二组g2以及正的第三组g3。
正的第一组g1具有从物体侧起依次配置的使凹面朝向像侧的平凹的第一负透镜l1、平行平板f1、使凸面朝向像侧的第二正弯月透镜l2以及使凸面朝向物体侧的平凸的第三正透镜l3。在第一组g1的后方(摄像面i侧)配置有亮度光圈s1。
负的第二组g2具有使凸面朝向物体侧的第四负弯月透镜l4。第四负弯月透镜l4在从通常观察状态(图4的(a))向近距观察状态(图4的(b))进行调焦时沿着光轴ax向像侧(摄像面i)移动。
正的第三组g3具有从物体侧起依次配置的双凸的第五正透镜l5、双凹的第六负透镜l6、双凸的第七正透镜l7以及使凸面朝向物体侧的平凸的第八正透镜l8。第五正透镜l5与第六负透镜l6接合而构成接合透镜cl1。
在第三组g3的后方(摄像面i侧)配置有未图示的摄像元件。第八正透镜l8被粘贴于摄像元件的前表面(物体侧面)。在本实施例中，第八正透镜兼具护罩玻璃的功能。另外，第八正透镜l8具有场镜的作用。
平行平板f1是用于使特定的波长、例如yag激光的1060nm、半导体激光的810nm、或红外域截止的被实施了涂敷的滤波器。
图5的(a)、(b)、(c)、(d)表示本实施例的通常观察状态下的球面像差(sa)、像散(as)、畸变像差(dt)、倍率色像差(cc)。图5的(e)、(f)、(g)、(h)表示本实施例的近距观察状态下的球面像差(sa)、像散(as)、畸变像差(dt)、倍率色像差(cc)。
(实施例3)
对实施例3所涉及的物镜光学系统进行说明。图6的(a)是本实施例所涉及的物镜光学系统的通常观察状态(远距离物点)时的截面图，图6的(b)是本实施例所涉及的物镜光学系统的近距观察状态(近距离物点)时的截面图。
本实施例所涉及的物镜光学系统具有从物体侧起依次配置的正的第一组g1、亮度光圈s1、负的第二组g2以及正的第三组g3。
正的第一组g1具有从物体侧起依次配置的使凹面朝向像侧的平凹的第一负透镜l1、平行平板f1、使凸面朝向像侧的第二正弯月透镜l2以及使凸面朝向物体侧的第三正弯月透镜l3。在第一组g1的后方(摄像面i侧)配置有亮度光圈s1。
负的第二组g2具有使凸面朝向物体侧的第四负弯月透镜l4。第四负弯月透镜l4在从通常观察状态(图6的(a))向近距观察状态(图6的(b))进行调焦时沿着光轴ax向像侧(摄像面i)移动。
正的第三组g3具有双凸的正的第五透镜l5、使凸面朝向像侧的负的第六弯月透镜l6以及使凸面朝向物体侧的平凸的正的第七透镜l7。正的第五透镜l5与负的第六弯月透镜l6接合而构成接合透镜cl1。
在第三组g3的后方(摄像面i侧)配置有未图示的摄像元件。第七正透镜被粘贴于摄像元件的前表面(物体侧面)。在本实施例中，第七正透镜l7兼具护罩玻璃的功能。另外，第七正透镜l7具有场镜的作用。
平行平板f1是用于使特定的波长、例如yag激光的1060nm、半导体激光的810nm、或红外域截止的被实施了涂敷的滤波器。
图7的(a)、(b)、(c)、(d)表示本实施例的通常观察状态下的球面像差(sa)、像散(as)、畸变像差(dt)、倍率色像差(cc)。图7的(e)、(f)、(g)、(h)表示本实施例的近距观察状态下的球面像差(sa)、像散(as)、畸变像差(dt)、倍率色像差(cc)。
(实施例4)
对实施例4所涉及的物镜光学系统进行说明。图8的(a)是本实施例所涉及的物镜光学系统的通常观察状态(远距离物点)时的截面图，图8的(b)是本实施例所涉及的物镜光学系统的近距观察状态(近距离物点)时的截面图。
本实施例所涉及的物镜光学系统具有从物体侧起依次配置的正的第一组g1、亮度光圈s1、负的第二组g2以及正的第三组g3。
正的第一组g1具有从物体侧起依次配置的使凹面朝向像侧的平凹的第一负透镜l1、平行平板f1、使凸面朝向像侧的第二正弯月透镜l2以及使凸面朝向物体侧的第三正弯月透镜l3。在第一组g1的后方(摄像面i侧)配置有亮度光圈s1。
负的第二组g2具有使凸面朝向物体侧的第四负弯月透镜l4。第四负弯月透镜l4在从通常观察状态(图8的(a))向近距观察状态(图8的(b))进行调焦时沿着光轴ax向像侧(像面i)移动。
正的第三组g3具有双凸的第五正透镜l5、双凹的第六负透镜l6以及使凸面朝向物体侧的平凸的第七正透镜l7。第五正透镜l5与第六负透镜l6接合而构成接合透镜cl1。
在第三组g3的后方(摄像面i侧)配置有未图示的摄像元件。护罩玻璃cg被粘贴于摄像元件的前表面(物体侧面)。在本实施例中，正的第七透镜l7被接合于护罩玻璃cg的前表面。该正的第七透镜l7具有场镜的作用。
平行平板f1是用于使特定的波长、例如yag激光的1060nm、半导体激光的810nm、或红外域截止的被实施了涂敷的滤波器。
图9的(a)、(b)、(c)、(d)表示本实施例的通常观察状态下的球面像差(sa)、像散(as)、畸变像差(dt)、倍率色像差(cc)。图9的(e)、(f)、(g)、(h)表示本实施例的近距观察状态下的球面像差(sa)、像散(as)、畸变像差(dt)、倍率色像差(cc)。
以下示出上述各实施例的数值数据。关于记号，r为各透镜面的曲率半径，d为各透镜面间的间隔，ne为各透镜的针对e线的折射率，νd为各透镜的阿贝数，fno为光圈值，ω为半视角，ih为像高。
数值实施例1
单位mm
面数据
各种数据
数值实施例2
单位mm
面数据
各种数据
数值实施例3
单位mm
面数据
各种数据
数值实施例4
单位mm
面数据
各种数据
以下示出各实施例中的条件式对应值。
以上，对本发明的各种实施方式进行了说明，但是本发明并不仅仅限于这些实施方式，在不脱离其宗旨的范围内，将这些实施方式的结构适当组合而构成的实施方式也属于本发明的范畴。
(附记)
此外，从这些实施例导出以下结构的发明。
(附记项1)
一种物镜光学系统，其特征在于，
具有从物体侧起依次配置的正的第一组、负的第二组以及正的第三组，
通过移动所述第二组来进行调焦，
最靠像侧的透镜为使凸面朝向物体侧的平凸正透镜，
所述平凸正透镜的平面构成为直接粘贴于摄像面，或者构成为与形成于摄像面上的护罩玻璃接合，
所述物镜光学系统满足以下的条件式(1)。
5＜ff/f＜8(1)
ff为配置于最靠像侧的所述平凸正透镜的焦距，
f为通常观察时的所述物镜光学系统整个系统的焦距。
(附记项2)
根据附记项1所记载的物镜光学系统，其特征在于，满足以下的条件式(2)。
-24＜fg2/f＜-8(2)
fg2为所述第二组的焦距，
f为通常观察时的所述物镜光学系统整个系统的焦距。
(附记项3)
根据附记项1或2所记载的物镜光学系统，其特征在于，满足以下的条件式(3)、(4)、(5)、(6)、(7)、(8)、(9)、(10)中的任一个。
2＜rf/f＜4(3)
0.15＜df/ff＜0.4(4)
0.2＜dn/f＜1.2(5)
-8＜fg2/fg1＜-4(6)
-7，6＜fg2/fg3＜-2.4(7)
1.05＜r2/f＜1.45(8)
-0.34＜f1/ff＜-0.18(9)
1.2＜df/dn＜5.6(10)
其中，
ff为配置于最靠像侧的所述平凸正透镜的焦距，
f为通常观察时的所述物镜光学系统整个系统的焦距，
rf为配置于最靠像侧的正透镜的物体侧面的曲率半径，
df为从配置于最靠像侧的正透镜的物体侧面到摄像面的距离，
dn为所述第二组的移动量，
fg1为所述第一组的焦距，
fg2为所述第二组的焦距，
fg3为所述第三组的焦距，
r2为配置于最靠物体侧的第一透镜的像侧面的曲率半径，
f1为配置于最靠物体侧的第一透镜的焦距。
(附记项4)
一种物镜光学系统，其特征在于，
具有从物体侧起依次配置的第一组、第二组以及第三组，
通过移动所述第二组来进行调焦，
最靠像侧的透镜为使凸面朝向物体侧的平凸正透镜，
所述平凸正透镜的平面构成为直接粘贴于摄像面，或者构成为与形成于摄像面上的护罩玻璃接合，
所述物镜光学系统满足以下的条件式(1′)。
5.5＜ff/f＜6(1＇)
其中，
ff为配置于最靠像侧的所述平凸正透镜的焦距，
f为通常观察时的所述物镜光学系统的焦距。
产业上的可利用性
本发明对于具有调焦功能的物镜光学系统、特别是能够进行近距观察的内窥镜用的物镜光学系统、适合于其它家用的小型摄像机等的摄影透镜的物镜光学系统而言是有用的。
附图标记说明
l1～l8：透镜；f1：平行平板；s1：亮度光圈；cg：护罩玻璃；g1：第一组；g2：第二组；g3：第三组；ax：光轴；i：像面(摄像面)；img：摄像元件；cl1：接合透镜。