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WO2016056447A1 - 内視鏡 - Google Patents

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WO2016056447A1
WO2016056447A1 PCT/JP2015/077823 JP2015077823W WO2016056447A1 WO 2016056447 A1 WO2016056447 A1 WO 2016056447A1 JP 2015077823 W JP2015077823 W JP 2015077823W WO 2016056447 A1 WO2016056447 A1 WO 2016056447A1
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WO
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optical system
observation
illumination
observation optical
far
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PCT/JP2015/077823
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Inventor
正弘 片倉
Original Assignee
オリンパス株式会社
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Publication date
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Priority to CN201580023285.3A priority patent/CN106455915B/zh
Priority to JP2016535249A priority patent/JP5989290B1/ja
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Priority to US15/341,257 priority patent/US9851551B2/en

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Definitions

  • the present invention relates to an endoscope.
  • an endoscope provided with a plurality of illumination optical systems around the observation optical system in order to illuminate the visual field of the observation optical system with uniform brightness is known (see, for example, Patent Document 1).
  • the uneven distribution of illumination light in the field of view is a particular problem when magnifying observation with the distal end surface of the endoscope being brought close to the subject to a distance of 2 mm or less. That is, since the distance between the distal end surface of the endoscope and the subject is very short, it is difficult to spread the illumination light from the illumination optical system over the entire field of view of the observation optical system.
  • the layout of the illumination optical system on the distal end surface of the endoscope is designed so that uneven light distribution during magnified observation is improved.
  • Patent Document 1 there is a limit to the improvement of uneven light distribution in the visual field only by the planar layout of the illumination optical system.
  • the magnified observation is used for observing the lesion in detail, the light distribution unevenness in the visual field in the magnified observation state becomes an operator's stress and hinders accurate observation and diagnosis of the lesion.
  • the present invention has been made in view of the above-described circumstances, and an object of the present invention is to provide an endoscope that can effectively reduce uneven distribution of illumination light in the field of view during magnification observation.
  • the present invention comprises an observation optical system capable of switching between magnified observation and normal observation by moving some lenses in the optical axis direction, and a plurality of illumination optical systems for irradiating illumination light to a subject. At least one state-of-the-art lens surface of the illumination optical system is disposed on the base end side with respect to the state-of-the-art lens surface of the observation optical system, and all the state-of-the-art lens surfaces of the plurality of illumination optical systems
  • an endoscope which is disposed substantially parallel to the most advanced lens surface of the observation optical system and satisfies the following conditional expressions (1) to (3) is provided.
  • 1.0 ⁇ D_Back (far) / D_Back (near) 3.0
  • 0.015 ⁇ D_Back (far) / D_far ⁇ 1.0
  • D_Back is a distance in the optical axis direction between the most advanced lens surface of the observation optical system and the most advanced lens surface of the illumination optical system farthest in the radial direction from the observation optical system
  • D_Back. Near
  • D_far is the distance in the optical axis direction between the most advanced lens surface of the observation optical system and the most advanced lens surface of the illumination optical system closest to the radial direction from the observation optical system
  • D_far is the observation The center-to-center distance in the radial direction between the most advanced lens surfaces of the optical system and the illumination optical system farthest from the observation optical system in the radial direction
  • ⁇ (wide) is a half-image in the normal observation state of the observation optical system
  • the angle, ⁇ (tele) is a half angle of view in the magnified observation state of the observation optical system.
  • the distance between the state-of-the-art lens surface of the observation optical system capable of performing good observation during magnification observation and the subject is set to about 2 mm to 3 mm.
  • the most advanced lens surface of the illumination optical system is disposed at a position deeper than the most advanced lens surface of the observation optical system, the observation optical system and the illumination optical system have the same height. Compared with the conventional case where the arrangement is made, it is possible to effectively suppress the occurrence of uneven distribution of light in the field of view of the observation optical system, particularly during magnified observation.
  • depth the distance in the optical axis direction between the most advanced lens surface of the observation optical system and the most advanced lens surface of each illumination optical system.
  • Conditional expression (1) indicates that the depth of the illumination optical system farthest in the radial direction from the observation optical system is equal to or greater than the depth of the nearest illumination optical system.
  • conditional expression (1) a good light distribution can be obtained in the field of view even during magnified observation.
  • the illumination optical system farthest in the radial direction centered on the optical axis of the observation optical system from the observation optical system is referred to as the “farthest illumination optical system”, and the closest illumination optical system is referred to as the “recent illumination optical system”.
  • the depth of the recent illumination optical system is larger than the depth of the farthest illumination optical system.
  • the brightness balance between the illumination light from the latest illumination optical system and the illumination light from the farthest illumination optical system is deteriorated, resulting in uneven light distribution.
  • the illumination light emitted from the farthest illumination optical system may be kicked by the observation optical system or the like. The light distribution cannot be obtained.
  • Conditional expression (2) defines the ratio between the distance from the observation optical system and the depth of the farthest illumination optical system. Above the upper limit of conditional expression (2), since the farthest illumination optical system is too deep, the illumination light emitted from the farthest illumination optical system may be kicked by the observation optical system or the like. The light distribution cannot be obtained. Below the lower limit of conditional expression (2), the distance of the farthest illumination optical system from the observation optical system is too far, so that the illumination light from the farthest illumination optical system is difficult to reach the field of view during magnification observation. It is impossible to obtain a light distribution.
  • Conditional expression (3) defines the ratio of the half angle of view between the normal observation state and the magnified observation state of the observation optical system.
  • the remarkable effects of the conditional expressions (1) and (2) can be obtained.
  • the angle of view of the observation optical system in the magnified observation state is small above the upper limit of conditional expression (3), and the observation optical system is substantially a single focus lens below the lower limit of conditional expression (3). In either case, uneven light distribution during magnified observation hardly poses a problem.
  • Conditional expression (4) defines the ratio between the focal length of the observation optical system in the magnified observation state and the depth of the farthest illumination optical system.
  • Conditional expression (5) defines the distance and depth of the recent illumination optical system from the observation optical system.
  • conditional expression (4) the focal length of the observation optical system is too large, resulting in a wide angle, and the effect of the arrangement design of the illumination optical system of the present invention is weak.
  • the depth of the farthest illumination optical system is too small, so that the illumination light from the farthest illumination optical system is difficult to reach the field of view during magnified observation, and the light distribution is good. You will not be able to get.
  • the upper limit of conditional expression (5) since the depth of the farthest illumination optical system is too large, the illumination light may be kicked by the observation optical system or the like, and a good light distribution cannot be obtained. .
  • enp (tele) is the distance in the optical axis direction between the most advanced lens surface of the observation optical system and the entrance pupil of the observation optical system in the magnified observation state.
  • Conditional expressions (6) and (7) define the relationship between the farthest or latest depth of the illumination optical system and the entrance pupil position of the observation optical system. In the range that satisfies the conditional expressions (6) and (7), the depth of each illumination optical system and the entrance pupil position are in an appropriate relationship, so that the field of view of the observation optical system and the illumination range by the illumination optical system The positional relationship becomes appropriate, and uneven light distribution can be further reduced.
  • conditional expressions (6) and (7) the depth of the illumination optical system is too large, so that the illumination light may be kicked by the observation optical system or the like, and a good light distribution can be obtained. become unable.
  • the entrance pupil position is too close to the image side, so the diameter of the lens at the tip must be increased in order to ensure the angle of view. As a result, the distance of the illumination optical system from the observation optical system becomes large, and a good light distribution cannot be obtained.
  • the amount of illumination light emitted from the illumination optical system farthest in the radial direction from the observation optical system is larger than the amount of illumination light emitted from other illumination optical systems.
  • the illumination optical system farther from the observation optical system increases the amount of illumination light, thereby improving the balance of the brightness of illumination light from each illumination optical system in the field of view and further reducing uneven light distribution. can do.
  • the three illumination optical systems are provided around the observation optical system at intervals in the circumferential direction.
  • the light distribution nonuniformity in the visual field at the time of magnified observation can further be reduced.
  • uneven light distribution in the field of view becomes significant, and it is difficult to sufficiently reduce uneven light distribution.
  • the number of illumination optical systems is four or more, good light distribution can be obtained, but the outer diameter of the endoscope is enlarged, which is not preferable.
  • FIG. 2 is a sectional view taken along the line II of the distal end portion of the endoscope of FIG. 1.
  • FIG. 3 is a longitudinal sectional view showing a lens configuration of an observation optical system in the endoscope of Example 1, and shows a normal observation state. 4 shows an enlarged observation state of the observation optical system in FIG.
  • FIG. 4 is an aberration diagram showing spherical aberration (SA), astigmatism (AS), distortion (DT), and lateral chromatic aberration (CC) in the normal observation state of the observation optical system of FIG. 3.
  • SA spherical aberration
  • AS astigmatism
  • DT distortion
  • CC lateral chromatic aberration
  • FIG. 4 is an aberration diagram showing spherical aberration (SA), astigmatism (AS), distortion (DT), and lateral chromatic aberration (CC) in the magnified observation state of the observation optical system in FIG. 3.
  • FIG. 7 is a longitudinal sectional view showing a lens configuration of an observation optical system in the endoscope of Example 2, and shows a normal observation state. 8 shows an enlarged observation state of the observation optical system of FIG.
  • FIG. 8 is an aberration diagram showing spherical aberration (SA), astigmatism (AS), distortion (DT), and lateral chromatic aberration (CC) in the normal observation state of the observation optical system in FIG. 7.
  • SA spherical aberration
  • AS astigmatism
  • DT distortion
  • CC lateral chromatic aberration
  • FIG. 8 is an aberration diagram showing spherical aberration (SA), astigmatism (AS), distortion (DT), and lateral chromatic aberration (CC) in the magnified observation state of the observation optical system in FIG. 7.
  • FIG. 10 is a longitudinal sectional view showing a lens configuration of an observation optical system in the endoscope of Example 3, and shows a normal observation state. 12 shows a magnified observation state of the observation optical system in FIG.
  • FIG. 12 is an aberration diagram showing spherical aberration (SA), astigmatism (AS), distortion (DT), and lateral chromatic aberration (CC) in the normal observation state of the observation optical system in FIG. 11.
  • FIG. 12 is an aberration diagram showing spherical aberration (SA), astigmatism (AS), distortion (DT), and lateral chromatic aberration (CC) in the magnified observation state of the observation optical system in FIG. 11.
  • FIGS. 1 and 2 An endoscope 1 according to an embodiment of the present invention will be described below with reference to FIGS. 1 and 2.
  • the endoscope 1 according to the present embodiment has a single observation optical system 3 and three illumination optical systems 4 ⁇ / b> A, 4 ⁇ / b> B, 4 ⁇ / b> C at the distal end portion of the insertion portion 2.
  • reference numeral 5 denotes a forceps channel.
  • the observation optical system 3 includes, in order from the object side (front end side), a first group G1 having a positive refractive power, an aperture stop S, a second group G2, and a third group G3 having a positive refractive power. ing.
  • the second group G2 is movable in the optical axis direction, and the magnification of the observation optical system 3 is changed by the movement of the second group G2 in the optical axis direction, so that normal observation and magnified observation can be switched. Yes.
  • the second group G2 is disposed at the first position on the optical axis.
  • the second group G2 is on the optical axis on the image side (base end side) relative to the first position. Of the second position.
  • each group G1, G2, G3 is shown by a single lens for the sake of simplicity, but each group G1, G2, G3 is composed of a plurality of lenses. May be.
  • the observation optical system 3 may further include an optical element having no power such as a filter in addition to the lens.
  • Reference numeral 8 denotes an image sensor that captures an object image formed by the observation optical system 3.
  • the illumination optical systems 4A, 4B, and 4C are provided at three locations around the observation optical system 3 at intervals in the circumferential direction.
  • Each of the illumination optical systems 4A, 4B, and 4C includes an optical fiber bundle 6 that guides illumination light L from a light source (not shown), and a lens group 7 that is disposed at the exit end of the optical fiber bundle 6, The lens group 7 emits illumination light L as divergent light.
  • the number of illumination optical systems is not limited to three, and may be two or four or more.
  • the observation optical system 3 and all the illumination optical systems 4A, 4B, 4C have optical axes that are substantially parallel to each other. Further, the most advanced lens surface (hereinafter referred to as “first lens surface”) 3a of the observation optical system 3 and the most advanced lens surfaces (hereinafter referred to as “first lens”) of all the illumination optical systems 4A, 4B, 4C. 4a, 4b, 4c are arranged substantially parallel to each other. As a result, the emission direction of the illumination light L from the illumination optical systems 4A, 4B, and 4C and the observation direction of the observation optical system 3 are parallel to each other, and a field F of the observation optical system 3 is generated by a part of each illumination light L. Are illuminated from three directions. That is, the light distribution in the visual field F is an addition of the illumination light L from the three illumination optical systems 4A, 4B, and 4C.
  • the first lens surfaces 4a, 4b, and 4c of the illumination optical systems 4A, 4B, and 4C are disposed at positions retracted toward the base end side in the optical axis direction with respect to the first lens surface 3a of the observation optical system 3. Yes.
  • the distance in the optical axis direction between the first lens surface 3a and the first lens surfaces 4a, 4b, and 4c is referred to as “depth”.
  • the endoscope 1 of the present embodiment satisfies the following conditional expressions (1) to (7).
  • D_Back (far) is the depth of the farthest illumination optical system 4A
  • D_Back (near) is the depth of the latest illumination optical system 4C
  • D_far is the farthest illumination from the observation optical system 3
  • ⁇ (wide) is a half angle of view in the normal observation state of the observation optical system 3
  • ⁇ (tele) is the observation optical system.
  • 3 is a half angle of view in the magnified observation state
  • F_tele is a focal length in the magnified observation state of the observation optical system 3
  • D_near is the most advanced lens surfaces 3a and 4c between the observation optical system 3 and the latest illumination optical system 4C.
  • the distance between the centers in the radial direction, emp (tele) is the distance in the optical axis direction between the most advanced lens surface 3a of the observation optical system 3 and the entrance pupil of the observation optical system 3 in the magnified observation state
  • the illumination light L emitted from the farthest and latest illumination optical systems 4A and 4C illuminates the field F by increasing the amount of illumination light L as the illumination optical system is farther from the observation optical system 3.
  • the brightness can be made substantially the same, and uneven light distribution in the circumferential direction in the field of view F can be effectively reduced.
  • the distance between the state-of-the-art lens surface 3a of the observation optical system 3 capable of performing good observation during magnifying observation and the subject A is set to about 2 mm to 3 mm.
  • the distance between the state-of-the-art lens surface 3a of the observation optical system 3 and the subject A is very short, so that the illumination light from the illumination optical system is particularly difficult to reach the central region of the field of view F.
  • the central region of the visual field F tends to be dark.
  • the first lens surfaces 4a, 4b, and 4c of the illumination optical system 4 are recessed away from the subject A with respect to the first lens surface 3a of the observation optical system 3. Therefore, compared with the case where the observation optical system 3 and the illumination optical system are arranged at the same height, the illumination light L from each illumination optical system 4A, 4B, 4C It is possible to spread over a wider range. Thereby, even at the time of magnified observation, light distribution unevenness in the visual field F can be reduced, and the entire region including the central region of the visual field F can be favorably illuminated.
  • the illumination range of the visual field F by the illumination light L from each illumination optical system 4A, 4B, 4C and its brightness depend on the radial distance of the illumination optical systems 4A, 4B, 4C from the observation optical system 3. . That is, if the depths of all of the illumination optical systems 4A, 4B, and 4C are equal, the latest illumination optical system 4C can illuminate a wide area including the center area of the field of view F satisfactorily.
  • the far illumination optical system 4A can only illuminate the field of view F sufficiently. As a result, in the field of view F, the region on the recent illumination optical system 4A side becomes brighter, and the light distribution unevenness in which the farthest illumination optical system 4C side becomes dark is noticeably generated.
  • D_Back (far) and D_Back (near) are designed.
  • the visual field F can be favorably illuminated by both the farthest illumination optical system 4A and the recent illumination optical system 4C, and light distribution unevenness in the visual field F is further effectively reduced even during magnified observation. be able to.
  • conditional expressions (1) to (7) are satisfied, but it is preferable that the following conditional expressions (1) ′ to (7) ′ are satisfied.
  • r is a radius of curvature (mm)
  • d is a surface separation (mm)
  • nd is a refractive index with respect to the d line
  • ⁇ d is an Abbe number with respect to the d line
  • a surface corresponding to the aperture stop A number S is attached to the number.
  • the unit of the numerical values of D_Back (far), D_Back (near), F_tele, D_far, D_near, and emp (tele) is mm
  • the numerical values of ⁇ (wide) and ⁇ (tele) are The unit is degrees.
  • Example 3 and 4 show the lens configuration of the observation optical system in the endoscope according to Example 1 of the present invention.
  • FIG. 3 shows a normal observation state
  • FIG. 4 shows an enlarged observation state.
  • the lens data and various data of the observation optical system are as follows.
  • Example 7 and 8 show the lens configuration of the observation optical system in the endoscope according to Example 2 of the present invention.
  • FIG. 7 shows a normal observation state
  • FIG. 8 shows an enlarged observation state.
  • FIGS. 9 and 10 Various aberration diagrams of the observation optical system in the normal observation state and the magnified observation state are shown in FIGS. 9 and 10, respectively.
  • the lens data and various data of the observation optical system are as follows.
  • Example 3 show the lens configuration of the observation optical system in the endoscope according to Example 3 of the present invention.
  • FIG. 11 shows a normal observation state
  • FIG. 12 shows an enlarged observation state.
  • FIGS. 13 and 14 Various aberration diagrams of the observation optical system in the normal observation state and the magnified observation state are shown in FIGS. 13 and 14, respectively.
  • the lens data and various data of the observation optical system are as follows.

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Abstract

本発明の内視鏡（１）は、拡大観察と通常観察とを切り替え可能な観察光学系（３）と、複数の照明光学系（４Ａ，４Ｃ）とを備え、照明光学系（４Ａ，４Ｃ）の最先端のレンズ面（４ａ，４ｃ）が、観察光学系（３）の最先端のレンズ面（３ａ）よりも基端側に配置されるとともに、全ての照明光学系（４Ａ，４Ｃ）の最先端のレンズ面（４ａ，４ｃ）が、観察光学系（３）の最先端のレンズ面（３ａ）と略平行に配置され、以下の条件式を満足する。　１．０≦Ｄ＿Ｂａｃｋ（ｆａｒ）／Ｄ＿Ｂａｃｋ（ｎｅａｒ）＜３．０　０．０１５＜Ｄ＿Ｂａｃｋ（ｆａｒ）／Ｄ＿ｆａｒ＜１．０　１．０１＜ω（ｗｉｄｅ）／ω（ｔｅｌｅ）＜５．０

Description

内視鏡
　本発明は、内視鏡に関するものである。
　従来、観察光学系の視野を均一な明るさで照明するために、観察光学系の周囲に複数個の照明光学系を設けた内視鏡が知られている（例えば、特許文献１参照。）。視野における照明光の配光ムラは、内視鏡の先端面を被写体に２ｍｍ以下の距離まで近接させて拡大観察する際に、特に問題となる。すなわち、内視鏡の先端面と被写体の間の距離が非常に短いために、照明光学系からの照明光を観察光学系の視野全体に行き渡らせることが難しい。特許文献１では、拡大観察時の配光ムラが改善されるように、内視鏡先端面における照明光学系のレイアウトを設計している。
特開２０００－１３９８２０号公報
　しかしながら、特許文献１のように、照明光学系の平面的なレイアウトだけでは、視野における配光ムラの改善に限界がある。特に拡大観察は、病変部を詳細に観察するために用いられるため、拡大観察状態における視野における配光ムラは、術者のストレスになるとともに、病変部の正確な観察や診断の妨げとなる。
　本発明は、上述した事情に鑑みてなされたものであって、拡大観察時の視野における照明光の配光ムラも効果的に低減することができる内視鏡を提供することを目的としている。
　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。
　本発明は、一部のレンズを光軸方向に移動させて拡大観察と通常観察とを切り替え可能な観察光学系と、被写体に照明光を照射する複数の照明光学系とを備え、前記複数の照明光学系のうち少なくとも１つの最先端のレンズ面が、前記観察光学系の最先端のレンズ面よりも基端側に配置されるとともに、前記複数の照明光学系の全ての最先端のレンズ面が、前記観察光学系の最先端のレンズ面と略平行に配置され、以下の条件式（１）から（３）を満足する内視鏡を提供する。
　１．０≦Ｄ＿Ｂａｃｋ（ｆａｒ）／Ｄ＿Ｂａｃｋ（ｎｅａｒ）＜３．０　　　（１）
　０．０１５＜Ｄ＿Ｂａｃｋ（ｆａｒ）／Ｄ＿ｆａｒ＜１．０　　　　　　　　（２）
　１．０１＜ω（ｗｉｄｅ）／ω（ｔｅｌｅ）＜５．０　　　　　　　　　　　（３）
　ここで、Ｄ＿Ｂａｃｋ（ｆａｒ）は、前記観察光学系の最先端のレンズ面と、前記観察光学系から径方向に最も遠い前記照明光学系の最先端のレンズ面との光軸方向の距離、Ｄ＿Ｂａｃｋ（ｎｅａｒ）は、前記観察光学系の最先端のレンズ面と、前記観察光学系から径方向に最も近い前記照明光学系の最先端のレンズ面との光軸方向の距離、Ｄ＿ｆａｒは、前記観察光学系と該観察光学系から径方向に最も遠い照明光学系との前記最先端のレンズ面同士の径方向の中心間距離、ω（ｗｉｄｅ）は、前記観察光学系の通常観察状態における半画角、ω（ｔｅｌｅ）は、前記観察光学系の拡大観察状態における半画角である。
　一般的な拡大内視鏡においては、拡大観察時に良好な観察を行うことができる観察光学系の最先端のレンズ面と被写体との距離は、２ｍｍから３ｍｍ程度と設定されている。
　本発明によれば、観察光学系の最先端のレンズ面に対して照明光学系の最先端のレンズ面が奥まった位置に配置されているため、観察光学系と照明光学系が同じ高さで配置されている従来の場合と比較して、特に拡大観察時において観察光学系の視野における配光ムラの発生を効果的に抑えることができる。以下、本明細書においては、観察光学系の最先端のレンズ面と、各照明光学系の最先端のレンズ面との光軸方向の距離を、「奥まり量」という。
　条件式（１）は、観察光学系から径方向に最も遠い照明光学系の奥まり量が、最も近い照明光学系の奥まり量以上であることを表している。条件式（１）の範囲内であれば、拡大観察時においても、視野において良好な配光を得ることができる。以下、観察光学系から該観察光学系の光軸を中心とする径方向に最も遠い照明光学系を「最遠の照明光学系」と言い、最も近い照明光学系を「最近の照明光学系」と言う。
　条件式（１）の下限未満においては、最近の照明光学系の奥まり量が最遠の照明光学系の奥まり量よりも大きくなる。この場合には、視野において、最近の照明光学系からの照明光と最遠の照明光学系からの照明光との明るさのバランスが悪くなって配光ムラが発生する。条件式（１）の上限以上においては、最遠の照明光学系が奥まり過ぎるために、最遠の照明光学系から射出される照明光が観察光学系等によって蹴られることがあり、良好な配光を得ることができなくなる。
　条件式（２）は、最遠の照明光学系の、観察光学系からの距離と奥まり量との比を規定している。条件式（２）の上限以上においては、最遠の照明光学系が奥まり過ぎるために、最遠の照明光学系から射出される照明光が観察光学系等によって蹴られることがあり、良好な配光を得ることができなくなる。条件式（２）の下限以下においては、観察光学系からの最遠の照明光学系の距離が遠過ぎるため、拡大観察時に最遠の照明光学系からの照明光が視野に届き難くなり、良好な配光を得ることができなくなる。
　条件式（３）は、観察光学系の通常観察状態と拡大観察状態とにおける半画角の比率を規定している。条件式（３）を満足する内視鏡において、条件式（１）および（２）による顕著な効果が得られる。すなわち、条件式（３）の上限以上においては、拡大観察状態における観察光学系の画角が小さくなり、条件式（３）の下限以下においては、観察光学系が、実質的に単焦点レンズとなり、いずれの場合も拡大観察時の配光ムラがほとんど問題とならない。
　上記発明においては、以下の条件式（４）および（５）を満足することが好ましい。
　０．０１＜Ｄ＿Ｂａｃｋ（ｆａｒ）／Ｆ＿ｔｅｌｅ＜１．０　　　　　　　　（４）
　０．０１＜Ｄ＿Ｂａｃｋ（ｎｅａｒ）／Ｄ＿ｎｅａｒ＜０．７　　　　　　　（５）
　ただし、Ｆ＿ｔｅｌｅは、前記観察光学系の拡大観察状態における焦点距離、Ｄ＿ｎｅａｒは、前記観察光学系と該観察光学系から径方向に最も近い照明光学系との前記最先端のレンズ面同士の径方向の中心間距離である。
　条件式（４）は、観察光学系の拡大観察状態における焦点距離と、最遠の照明光学系の奥まり量との比率を規定している。条件式（５）は、最近の照明光学系の、観察光学系からの距離と奥まり量とを規定している。条件式（４）および（５）を満足することで、視野における照明光の配光ムラをさらに低減し、さらに均一な明るさで視野を照明することができる。
　条件式（４）の上限以上においては、観察光学系の焦点距離が大き過ぎるため広角になり、本発明の照明光学系の配置設計による効果が薄い。条件式（４）の下限以下においては、最遠の照明光学系の奥まり量が小さ過ぎるため、拡大観察時に最遠の照明光学系からの照明光が視野に届き難くなり、良好な配光を得ることができなくなる。
　条件式（５）の上限以上においては、最遠の照明光学系の奥まり量が大き過ぎるため、照明光が観察光学系等によって蹴られることがあり、良好な配光を得ることができなくなる。条件式（５）の下限以下においては、最遠の照明光学系の奥まり量が小さ過ぎるため、拡大観察時に最遠の照明光学系からの照明光が視野に届き難くなり、良好な配光を得ることができなくなる。
　上記発明においては、以下の条件式（６）および（７）を満足することが好ましい。
　０．０６＜Ｄ＿Ｂａｃｋ（ｆａｒ）／ｅｎｐ（ｔｅｌｅ）＜１．０　　　　　（６）
　０．０６＜Ｄ＿Ｂａｃｋ（ｎｅａｒ）／ｅｎｐ（ｔｅｌｅ）＜０．９　　　　（７）
　ここで、ｅｎｐ（ｔｅｌｅ）は、拡大観察状態における、前記観察光学系の最先端のレンズ面と前記観察光学系の入射瞳との光軸方向の距離である。
　条件式（６）および（７）は、最遠または最近の照明光学系の奥まり量と観察光学系の入射瞳位置との関係を規定している。条件式（６）および（７）を満足する範囲においては、各照明光学系の奥まり量と入射瞳位置とが適切な関係となるため、観察光学系の視野と照明光学系による照明範囲との位置関係が適切となり、配光ムラをさらに低減することができる。
　条件式（６）および（７）の上限以上においては、照明光学系の奥まり量が大き過ぎるために、照明光が観察光学系等によって蹴られることがあり、良好な配光を得ることができなくなる。条件式（６）および（７）の下限以下においては、入射瞳位置が像側に寄り過ぎてしまうため、画角を確保するために先端のレンズの径を大きくしなければならない。その結果、観察光学系からの照明光学系の距離が大きくなって良好な配光を得ることができなくなる。
　上記発明においては、前記観察光学系から径方向に最も遠い照明光学系が射出する照明光の光量が、他の照明光学系が射出する照明光の光量よりも多ことが好ましい。
　このように、観察光学系から遠い照明光学系程、照明光の光量を多くすることで、視野において、各照明光学系からの照明光の明るさのバランスが良好となり、配光ムラをさらに低減することができる。
　上記発明においては、３個の前記照明光学系が、前記観察光学系の周囲に周方向に間隔を空けて設けられていることが好ましい。
　このようにすることで、拡大観察時の視野における配光ムラをさらに低減することができる。照明光学系が２個である場合には、視野における配光ムラが顕著となり、配光ムラを十分に低減することが難しい。照明光学系が４個以上である場合には、良好な配光を得られるが、内視鏡の外径が肥大化してしまうため、好ましくない。
　本発明によれば、拡大観察時の視野における照明光の配光ムラも効果的に低減することができるという効果を奏する。
本発明の一実施形態に係る内視鏡の正面図である。 図１の内視鏡の先端部のＩ－Ｉ断面図である。 実施例１の内視鏡における観察光学系のレンズ構成を示す縦断面図であり、通常観察状態を示している。 図３の観察光学系の拡大観察状態を示している。 図３の観察光学系の通常観察状態における球面収差（ＳＡ）、非点収差（ＡＳ）、ディストーション（ＤＴ）、および倍率色収差（ＣＣ）を示す収差図である。 図３の観察光学系の拡大観察状態における球面収差（ＳＡ）、非点収差（ＡＳ）、ディストーション（ＤＴ）、および倍率色収差（ＣＣ）を示す収差図である。 実施例２の内視鏡における観察光学系のレンズ構成を示す縦断面図であり、通常観察状態を示している。 図７の観察光学系の拡大観察状態を示している。 図７の観察光学系の通常観察状態における球面収差（ＳＡ）、非点収差（ＡＳ）、ディストーション（ＤＴ）、および倍率色収差（ＣＣ）を示す収差図である。 図７の観察光学系の拡大観察状態における球面収差（ＳＡ）、非点収差（ＡＳ）、ディストーション（ＤＴ）、および倍率色収差（ＣＣ）を示す収差図である。 実施例３の内視鏡における観察光学系のレンズ構成を示す縦断面図であり、通常観察状態を示している。 図１１の観察光学系の拡大観察状態を示している。 図１１の観察光学系の通常観察状態における球面収差（ＳＡ）、非点収差（ＡＳ）、ディストーション（ＤＴ）、および倍率色収差（ＣＣ）を示す収差図である。 図１１の観察光学系の拡大観察状態における球面収差（ＳＡ）、非点収差（ＡＳ）、ディストーション（ＤＴ）、および倍率色収差（ＣＣ）を示す収差図である。
　本発明の一実施形態に係る内視鏡１について、図１および図２を参照して以下に説明する。
　本実施形態に係る内視鏡１は、図１および図２に示されるように、挿入部２の先端部に、単一の観察光学系３と、３個の照明光学系４Ａ，４Ｂ，４Ｃとを備えている。図中、符号５は鉗子チャネルである。
　観察光学系３は、物体側（先端側）から順に、正の屈折力を有する第１群Ｇ１、明るさ絞りＳ、第２群Ｇ２、および正の屈折力を有する第３群Ｇ３から構成されている。第２群Ｇ２は、光軸方向に移動可能であり、第２群Ｇ２の光軸方向の移動によって、観察光学系３の倍率を変更して、通常観察と拡大観察とが切り替え可能になっている。通常観察状態において、第２群Ｇ２は光軸上の第１の位置に配置され、拡大観察状態において、第２群Ｇ２は、第１の位置よりも像側（基端側）の光軸上の第２の位置に配置される。なお、図２においては、図面を簡単にするために、各郡Ｇ１，Ｇ２，Ｇ３が単一のレンズによって示されているが、各郡Ｇ１，Ｇ２，Ｇ３は、複数のレンズから構成されていてもよい。また、観察光学系３は、レンズの他に、フィルター等のパワーを有しない光学素子をさらに含んでいてもよい。符号８は、観察光学系３によって結像された物体像を撮影する撮像素子である。
　照明光学系４Ａ，４Ｂ，４Ｃは、観察光学系３の周囲に周方向に間隔をあけて３カ所に設けられている。各照明光学系４Ａ，４Ｂ，４Ｃは、光源（図示略）からの照明光Ｌを導光する光ファイババンドル６と、該光ファイババンドル６の射出端に配置されたレンズ群７とを備え、該レンズ群７によって照明光Ｌを発散光として射出するようになっている。なお、照明光学系の数は、３個に限定されるものではなく、２個または４個以上であってもよい。
　観察光学系３および全ての照明光学系４Ａ，４Ｂ，４Ｃは、相互に略平行な光軸を有している。また、観察光学系３の最先端のレンズ面（以下、「第１レンズ面」という。）３ａと、全ての照明光学系４Ａ，４Ｂ，４Ｃの最先端のレンズ面（以下、「第１レンズ面」という。）４ａ，４ｂ，４ｃとは、相互に略平行に配置されている。これにより、照明光学系４Ａ，４Ｂ，４Ｃからの照明光Ｌの射出方向と観察光学系３の観察方向とが相互に平行となり、各照明光Ｌの一部によって、観察光学系３の視野Ｆが３方向から照明されるようになっている。すなわち、視野Ｆにおける配光は、３個の照明光学系４Ａ，４Ｂ，４Ｃからの照明光Ｌの足し合わせとなる。
　照明光学系４Ａ，４Ｂ，４Ｃの各々の第１レンズ面４ａ，４ｂ，４ｃは、観察光学系３の第１レンズ面３ａに対して光軸方向の基端側に引っ込んだ位置に配置されている。以下、第１レンズ面３ａと、第１レンズ面４ａ，４ｂ，４ｃとの間の光軸方向の距離を、「奥まり量」と言う。
　本実施形態の内視鏡１は、以下の条件式（１）から（７）を満足している。
　１．０≦Ｄ＿Ｂａｃｋ（ｆａｒ）／Ｄ＿Ｂａｃｋ（ｎｅａｒ）＜３．０　　　（１）
　０．０１５＜Ｄ＿Ｂａｃｋ（ｆａｒ）／Ｄ＿ｆａｒ＜１．０　　　　　　　　（２）
　１．０１＜ω（ｗｉｄｅ）／ω（ｔｅｌｅ）＜５．０　　　　　　　　　　　（３）
　０．０１＜Ｄ＿Ｂａｃｋ（ｆａｒ）／Ｆ＿ｔｅｌｅ＜１．０　　　　　　　　（４）
　０．０１＜Ｄ＿Ｂａｃｋ（ｎｅａｒ）／Ｄ＿ｎｅａｒ＜０．７　　　　　　　（５）
　０．０６＜Ｄ＿Ｂａｃｋ（ｆａｒ）／ｅｎｐ（ｔｅｌｅ）＜１．０　　　　　（６）
　０．０６＜Ｄ＿Ｂａｃｋ（ｎｅａｒ）／ｅｎｐ（ｔｅｌｅ）＜０．９　　　　（７）
　ここで、Ｄ＿Ｂａｃｋ（ｆａｒ）は、最遠の照明光学系４Ａの奥まり量、Ｄ＿Ｂａｃｋ（ｎｅａｒ）は、最近の照明光学系４Ｃの奥まり量、Ｄ＿ｆａｒは、観察光学系３と最遠の照明光学系４Ａとの最先端のレンズ面３ａ，４ａ同士の径方向の中心間距離、ω（ｗｉｄｅ）は、観察光学系３の通常観察状態における半画角、ω（ｔｅｌｅ）は、観察光学系３の拡大観察状態における半画角、Ｆ＿ｔｅｌｅは、観察光学系３の拡大観察状態における焦点距離、Ｄ＿ｎｅａｒは、観察光学系３と最近の照明光学系４Ｃとの最先端のレンズ面３ａ，４ｃ同士の径方向の中心間距離、ｅｎｐ（ｔｅｌｅ）は、拡大観察状態における、観察光学系３の最先端のレンズ面３ａと観察光学系３の入射瞳との光軸方向の距離である。
　図１および図２に示される例では、第１レンズ面３ａと第１レンズ面４ａ，４ｂ，４ｃとの径方向の中心間距離をそれぞれＤａ，Ｄｂ，Ｄｃとしたときに、Ｄａ，Ｄｂ，Ｄｃは以下の大小関係を満足している。
　Ｄａ＞Ｄｂ＞Ｄｃ
　すなわち、Ｄ＿ｆａｒ＝Ｄａ、Ｄ＿ｎｅａｒ＝Ｄｃである。
　さらに、最遠の照明光学系４Ａから射出される照明光Ｌの光量をＩａ、最近の照明光学系４Ｃから射出される照明光Ｌの光量をＩｃとしたときに、ＩａおよびＩｃは以下の大小関係を満足している。
　Ｉａ＞Ｉｃ
　このように、観察光学系３から遠い照明光学系程、照明光Ｌの光量を多くすることで、最遠および最近の照明光学系４Ａ，４Ｃから射出された照明光Ｌが視野Ｆを照明する明るさを略同等とし、視野Ｆ内の周方向の配光ムラを効果的に低減することができる。
　一般的な拡大内視鏡においては、拡大観察時に良好な観察を行うことができる観察光学系３の最先端のレンズ面３ａと被写体Ａとの距離は２ｍｍから３ｍｍ程度と設定される。このように、拡大観察時には、観察光学系３の最先端のレンズ面３ａと被写体Ａとの距離が非常に短いために、照明光学系からの照明光が特に視野Ｆの中心領域に届き難く、特に視野Ｆの中心領域が暗くなる傾向にある。
　本実施形態に係る内視鏡１によれば、観察光学系３の第１レンズ面３ａに対して照明光学系４の第１レンズ面４ａ，４ｂ，４ｃが被写体Ａから離れた位置に奥まって配置されているため、観察光学系３と照明光学系とが同じ高さで配置されている場合と比較して、各照明光学系４Ａ，４Ｂ，４Ｃからの照明光Ｌを、視野Ｆ内のより広い範囲に行き渡らせることが可能となる。これにより、拡大観察時においても、視野Ｆにおける配光ムラを低減し、視野Ｆの中心領域を含む全領域を良好に照明することができる。
　さらに、各照明光学系４Ａ，４Ｂ，４Ｃからの照明光Ｌによる視野Ｆの照明範囲およびその明るさは、観察光学系３からの照明光学系４Ａ，４Ｂ，４Ｃの径方向の距離に依存する。すなわち、仮に、全ての照明光学系４Ａ，４Ｂ，４Ｃの奥まり量が等しい場合、最近の照明光学系４Ｃは、視野Ｆの中心領域を含む広い領域を良好に照明することができるが、最遠の照明光学系４Ａは視野Ｆを十分に照明することしかできない。その結果、視野Ｆのうち、最近の照明光学系４Ａ側の領域は明るくなり、最遠の照明光学系４Ｃ側は暗くなるという配光ムラが顕著に生じる。
　本実施形態によれば、条件式（１），（２），（４）から（７）を満足するように、観察光学系３からの距離に応じて照明光学系４Ａ，４Ｃの奥まり量Ｄ＿Ｂａｃｋ（ｆａｒ），Ｄ＿Ｂａｃｋ（ｎｅａｒ）が設計されている。これにより、最遠の照明光学系４Ａおよび最近の照明光学系４Ｃの両方によって視野Ｆを良好に照明することができ、拡大観察時においても、視野Ｆにおける配光ムラをさらに効果的に低減することができる。
　本実施形態においては条件式（１）から（７）を満足することとしたが、以下の条件式（１）’から（７）’を満足することが好ましい。
　１．１≦Ｄ＿Ｂａｃｋ（ｆａｒ）／Ｄ＿Ｂａｃｋ（ｎｅａｒ）＜２．０　　　（１）’
　０．０１５＜Ｄ＿Ｂａｃｋ（ｆａｒ）／Ｄ＿ｆａｒ＜０．５　　　　　　　　（２）’
　１．０１＜ω（ｗｉｄｅ）／ω（ｔｅｌｅ）＜３．０　　　　　　　　　　　（３）’
　０．０２＜Ｄ＿Ｂａｃｋ（ｆａｒ）／Ｆ＿ｔｅｌｅ＜０．６　　　　　　　　（４）’
　０．０１５＜Ｄ＿Ｂａｃｋ（ｎｅａｒ）／Ｄ＿ｎｅａｒ＜０．３　　　　　　（５）’
　０．１＜Ｄ＿Ｂａｃｋ（ｆａｒ）／ｅｎｐ（ｔｅｌｅ）＜０．７　　　　　　（６）’
　０．０９＜Ｄ＿Ｂａｃｋ（ｎｅａｒ）／ｅｎｐ（ｔｅｌｅ）＜０．６　　　　（７）’
　本実施形態においては、以下の式（１）”から（７）”を満足することがさらに好ましい。
　１．３≦Ｄ＿Ｂａｃｋ（ｆａｒ）／Ｄ＿Ｂａｃｋ（ｎｅａｒ）＜１．５　　　（１）”
　０．０２＜Ｄ＿Ｂａｃｋ（ｆａｒ）／Ｄ＿ｆａｒ＜０．２　　　　　　　　　（２）”
　１．０１＜ω（ｗｉｄｅ）／ω（ｔｅｌｅ）＜２．５　　　　　　　　　　　（３）”
　０．０３＜Ｄ＿Ｂａｃｋ（ｆａｒ）／Ｆ＿ｔｅｌｅ＜０．４　　　　　　　　（４）”
　０．０２＜Ｄ＿Ｂａｃｋ（ｎｅａｒ）／Ｄ＿ｎｅａｒ＜０．１５　　　　　　（５）”
　０．２＜Ｄ＿Ｂａｃｋ（ｆａｒ）／ｅｎｐ（ｔｅｌｅ）＜０．５　　　　　　（６）”
　０．２＜Ｄ＿Ｂａｃｋ（ｎｅａｒ）／ｅｎｐ（ｔｅｌｅ）＜０．４５　　　　（７）”
　次に、上述した実施形態に係る内視鏡の実施例１から３について、図３から図１４を参照して以下に説明する。
　各実施例のレンズデータにおいて、ｒは曲率半径（ｍｍ）、ｄは面間隔（ｍｍ）、ｎｄはｄ線に対する屈折率、νｄはｄ線に対するアッべ数を示し、明るさ絞りに対応する面番号には符号Ｓを付している。また、各実施例において、Ｄ＿Ｂａｃｋ（ｆａｒ）、Ｄ＿Ｂａｃｋ（ｎｅａｒ）、Ｆ＿ｔｅｌｅ、Ｄ＿ｆａｒ、Ｄ＿ｎｅａｒ、およびｅｎｐ（ｔｅｌｅ）の数値の単位は、ｍｍであり、ω（ｗｉｄｅ）およびω（ｔｅｌｅ）の数値の単位は、度である。
　各実施例の収差図（図５，６，９，１０，１３，１４）において、符号ＳＡは球面収差、符号ＡＳは非点収差、符号ＤＴはディストーション、符号ＣＣは倍率色収差をそれぞれ示している。
　実施例１から３の説明の後に、実施例１から３の条件式（１）から（７）の値をまとめた表１を示す。
（実施例１）
　本発明の実施例１に係る内視鏡における観察光学系のレンズ構成を図３および図４に示す。図３は通常観察状態を、図４は拡大観察状態を、それぞれ示している。通常観察状態および拡大観察状態における観察光学系の各種収差図を、図５および図６にそれぞれ示す。
　本実施例の内視鏡の各設計値は以下の通りである。表１に示されるように、本実施例の内視鏡は、条件式（１）から（７）を満足している。
　Ｄ＿Ｂａｃｋ（ｆａｒ）＝０．４５
　Ｄ＿Ｂａｃｋ（ｎｅａｒ）＝０．３０
　ω（ｗｉｄｅ）＝７９．９２２
　ω（ｔｅｌｅ）＝４５．０００
　Ｆ＿ｔｅｌｅ＝１．２１８４ｓ
　Ｄ＿ｆａｒ＝３．５０
　Ｄ＿ｎｅａｒ＝２．８０
　ｅｎｐ（ｔｅｌｅ）＝０．９０５１
　本実施例において、観察光学系のレンズデータおよび各種データは以下の通りである。
レンズデ－タ
面番号　　　　　　ｒ　　　　　ｄ　　　　　　　ｎｄ　　　　　νｄ
　　１　　　　　　∞　　０．３０　　１．８８３００　　４０．７６
　　２　　０．９６８　　０．８５
　　３　　　　　　∞　　０．０３
　　４　　　　　　∞　　０．３５　　１．５２１００　　６５．１２
　　５　　　　　　∞　　０．１７
　　６　－２．４１９　　０．８７　　１．５１６３３　　６４．１４
　　７　－１．７６７　　０．０４
　　８　　８．９３１　　０．６４　　１．６９８９５　　３０．１３
　　９　－０．９００　　０．２６　　１．９２２８６　　１８．９０
　１０　－１．７７９　　０．０８
　１１（Ｓ）　　　∞　　０．１７
　１２　　　　　　∞　　　ｄ１２
　１３　　　　　　∞　　０．２６　　１．７７２５０　　４９．６０
　１４　　１．３１９　　０．６１　　１．７２８２５　　２８．４６
　１５　　２．６０８　　　ｄ１５
　１６　　　　　　∞　　０．２６
　１７　１２．３０６　　０．８７　　１．６９６８０　　５５．５３
　１８　－２．７５３　　０．０４
　１９　　２．９６９　　１．０４　　１．８０６１０　　４０．９２
　２０　－２．７４９　　０．２６　　１．９２２８６　　１８．９０
　２１　　３．９６３　　０．３０
　２２　　　　　　∞　　０．０３
　２３　　　　　　∞　　０．３５　　１．５２３００　　５８．５９
　２４　　　　　　∞　　０．７０
　２５　　　　　　∞　　０．６５　　１．５１６３３　　６４．１４
　２６　　　　　　∞　　０．０１　　１．５１３００　　６４．０１
　２７　　　　　　∞　　０．５７　　１．５０５１０　　６３．２６
　２８（像面）　　∞
各種デ－タ
　　　　　　　　　　　　　　拡大観察　　　　通常観察
焦点距離　　　　　　　　　　０．９８　　　　１．２２
ＦＮＯ．　　　　　　　　　　５．９１　　　　７．３４
画角（２ω）　　　　　　１５９．８４　　　９０．００
ｄ１２　　　　　　　　　　　０．０１　　　　１．０９
ｄ１５　　　　　　　　　　　１．１６　　　　０．０７
各群の焦点距離
１群　　　　　２群　　　　　　３群
１．５８　　　－３．１６　　　２．４７
（実施例２）
　本発明の実施例２に係る内視鏡における観察光学系のレンズ構成を図７および図８に示す。図７は通常観察状態を、図８は拡大観察状態を、それぞれ示している。通常観察状態および拡大観察状態における観察光学系の各種収差図を、図９および図１０にそれぞれ示す。
　本実施例の内視鏡の各設計値は以下の通りである。表１に示されるように、本実施例の内視鏡は、条件式（１）から（７）を満足している。
　Ｄ＿Ｂａｃｋ（ｆａｒ）＝０．４８
　Ｄ＿Ｂａｃｋ（ｎｅａｒ）＝０．４０
　ω（ｗｉｄｅ）＝６５．０００
　ω（ｔｅｌｅ）＝２８．５００
　Ｆ＿ｔｅｌｅ＝１．６２６３
　Ｄ＿ｆａｒ＝２．８０
　Ｄ＿ｎｅａｒ＝２．７０
　ｅｎｐ（ｔｅｌｅ）＝０．９９２８
　本実施例において、観察光学系のレンズデータおよび各種データは以下の通りである。
レンズデ－タ
面番号　　　　　　ｒ　　　　　ｄ　　　　　　　ｎｄ　　　　　νｄ
　　１　　　　　　∞　　０．３０　　１．８８３００　　４０．７６
　　２　　１．０７８　　０．７２
　　３　　　　　　∞　　０．０３
　　４　　　　　　∞　　０．５２　　１．５２１００　　６５．１２
　　５　　　　　　∞　　０．２２
　　６　－４．８５５　　１．１７　　１．５８１４４　　４０．７５
　　７　－２．４９１　　０．０４
　　８　　４．０２４　　０．６８　　１．５１７４２　　５２．４３
　　９　－０．８００　　０．２６　　１．９２２８６　　１８．９０
　１０　－１．２４７　　０．０４
　１１（Ｓ）　　　∞　　０．０３
　１２　　　　　　∞　　　ｄ１２
　１３　－３．８６１　　０．２６　　１．７７２５０　　４９．６０
　１４　　１．０１６　　０．４４　　１．８４６６６　　２３．７８
　１５　　２．２０９　　０．０９
　１６　　　　　　∞　　　ｄ１６
　１７　　５．９４８　　０．９７　　１．８８３００　　４０．７６
　１８　－４．５４０　　０．０４
　１９　　２．７２６　　１．７４　　１．５１７４２　　５２．４３
　２０　－２．４６４　　０．３０　　１．９２２８６　　１８．９０
　２１　　２．４３７　　１．０４　　１．５８１４４　　４０．７５
　２２　－５．３５３　　０．００
　２３　　　　　　∞　　０．６１
　２４　　　　　　∞　　０．２６
　２５　　　　　　∞　　０．６５　　１．５１６３３　　６４．１４
　２６　　　　　　∞　　０．０１　　１．５１３００　　６４．０１
　２７　　　　　　∞　　０．５７　　１．５０５１０　　６３．２６
　２８（像面）　　∞
各種デ－タ
　　　　　　　　　　　　　　拡大観察　　　　通常観察
焦点距離　　　　　　　　　　１．１０　　　　１．６３
ＦＮＯ．　　　　　　　　　　６．５０　　　　９．５９
画角（２ω）　　　　　　１３０．００　　　５７．００
ｄ１２　　　　　　　　　　　０．２７　　　　１．５４
ｄ１６　　　　　　　　　　　１．５７　　　　０．３０
各群の焦点距離
１群　　　　　２群　　　　　　３群
１．２５　　　－１．８８　　　２．４５
（実施例３）
　本発明の実施例３に係る内視鏡における観察光学系のレンズ構成を図１１および図１２に示す。図１１は通常観察状態を、図１２は拡大観察状態を、それぞれ示している。通常観察状態および拡大観察状態における観察光学系の各種収差図を、図１３および図１４にそれぞれ示す。
　本実施例の内視鏡の各設計値は以下の通りである。表１に示されるように、本実施例の内視鏡は、条件式（１）から（７）を満足している。
　Ｄ＿Ｂａｃｋ（ｆａｒ）＝０．２５
　Ｄ＿Ｂａｃｋ（ｎｅａｒ）＝０．２５
　ω（ｗｉｄｅ）＝７９．９２７
　ω（ｔｅｌｅ）＝４５．００１
　Ｆ＿ｔｅｌｅ＝１．２１２４
　Ｄ＿ｆａｒ＝３．００
　Ｄ＿ｎｅａｒ＝２．５０
　ｅｎｐ（ｔｅｌｅ）＝０．９４００
　本実施例において、観察光学系のレンズデータおよび各種データは以下の通りである。
レンズデ－タ
面番号　　　　　　ｒ　　　　　ｄ　　　　　　　ｎｄ　　　　　νｄ
　　１　　　　　　∞　　０．３０　　１．８８３００　　４０．７６
　　２　　１．００５　　０．４４
　　３　　　　　　∞　　０．３５
　　４　　　　　　∞　　０．３５　　１．５２１００　　６５．１２
　　５　　　　　　∞　　０．１３
　　６　－２．９２８　　１．６４　　１．５８１４４　　４０．７５
　　７　－２．２６９　　０．０４
　　８　　７．９００　　０．６１　　１．５１７４２　　５２．４３
　　９　－１．０４４　　０．２６　　１．９２２８６　　１８．９０
　１０　－１．６００　　０．０９
　１１（Ｓ）　　　∞　　０．００
　１２　　　　　　∞　　　ｄ１２
　１３　　　　　　∞　　０．０３
　１４　　　　　　∞　　０．２６　　１．７７２５０　　４９．６０
　１５　　１．３０５　　０．５２　　１．７２８２５　　２８．４６
　１６　　３．４２８　　０．０９
　１７　　　　　　∞　　　ｄ１７
　１８　　４．３７９　　０．８７　　１．８１６００　　４６．６２
　１９　－４．４０７　　０．１９
　２０　　４．１１３　　１．３１　　１．６０３００　　６５．４４
　２１　－１．９８４　　０．２６　　１．９２２８６　　１８．９０
　２２　　７．６３４　　０．０９
　２３　　　　　　∞　　０．０３
　２４　　　　　　∞　　０．３５　　１．５２３００　　５８．５９
　２５　　　　　　∞　　０．７０
　２６　　　　　　∞　　０．６５　　１．５１６３３　　６４．１４
　２７　　　　　　∞　　０．０１　　１．５１３００　　６４．０１
　２８　　　　　　∞　　０．５７　　１．５０５１０　　６３．２６
　２９（像面）　　∞
各種デ－タ
　　　　　　　　　　　　　　拡大観察　　　　通常観察
焦点距離　　　　　　　　　　０．９８　　　　１．２１
ＦＮＯ．　　　　　　　　　　５．９９　　　　７．３８
画角（２ω）　　　　　　１５９．８５　　　９０．００
ｄ１２　　　　　　　　　　　０．２３　　　　１．６２
ｄ１７　　　　　　　　　　　１．６７　　　　０．２８
各群の焦点距離
１群　　　　　２群　　　　　　３群
１．７８　　　－４．０３　　　２．８０
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000001
　１　内視鏡
　３　観察光学系
　３ａ，４ａ，４ｂ，４ｃ　第１レンズ面（最先端のレンズ面）
　４Ａ，４Ｂ，４Ｃ　照明光学系

Claims (5)

  1. 　一部のレンズを光軸方向に移動させて拡大観察と通常観察とを切り替え可能な観察光学系と、
    　被写体に照明光を照射する複数の照明光学系とを備え、
    　前記複数の照明光学系の最先端のレンズ面が、前記観察光学系の最先端のレンズ面よりも基端側に配置されるとともに、前記複数の照明光学系の全ての最先端のレンズ面が、前記観察光学系の最先端のレンズ面と略平行に配置され、
    　以下の条件式（１）から（３）を満足する内視鏡。
    　１．０≦Ｄ＿Ｂａｃｋ（ｆａｒ）／Ｄ＿Ｂａｃｋ（ｎｅａｒ）＜３．０　　　（１）
    　０．０１５＜Ｄ＿Ｂａｃｋ（ｆａｒ）／Ｄ＿ｆａｒ＜１．０　　　　　　　　（２）
    　１．０１＜ω（ｗｉｄｅ）／ω（ｔｅｌｅ）＜５．０　　　　　　　　　　　（３）
    　ここで、
    　Ｄ＿Ｂａｃｋ（ｆａｒ）は、前記観察光学系の最先端のレンズ面と、前記観察光学系から径方向に最も遠い前記照明光学系の最先端のレンズ面との光軸方向の距離、
    　Ｄ＿Ｂａｃｋ（ｎｅａｒ）は、前記観察光学系の最先端のレンズ面と、前記観察光学系から径方向に最も近い前記照明光学系の最先端のレンズ面との光軸方向の距離、
    　Ｄ＿ｆａｒは、前記観察光学系と該観察光学系から径方向に最も遠い照明光学系との前記最先端のレンズ面同士の径方向の中心間距離、
    　ω（ｗｉｄｅ）は、前記観察光学系の通常観察状態における半画角、
    　ω（ｔｅｌｅ）は、前記観察光学系の拡大観察状態における半画角
    である。
  2. 　以下の条件式（４）および（５）を満足する請求項１に記載の内視鏡。
    　０．０１＜Ｄ＿Ｂａｃｋ（ｆａｒ）／Ｆ＿ｔｅｌｅ＜１．０　　　　　　　　（４）
    　０．０１＜Ｄ＿Ｂａｃｋ（ｎｅａｒ）／Ｄ＿ｎｅａｒ＜０．７　　　　　　　（５）
    　ただし、
    　Ｆ＿ｔｅｌｅは、前記観察光学系の拡大観察状態における焦点距離、
    　Ｄ＿ｎｅａｒは、前記観察光学系と該観察光学系から径方向に最も近い照明光学系との前記最先端のレンズ面同士の径方向の中心間距離
    である。
  3. 　以下の条件式（６）および（７）を満足する請求項１または請求項２に記載の内視鏡。
    　０．０６＜Ｄ＿Ｂａｃｋ（ｆａｒ）／ｅｎｐ（ｔｅｌｅ）＜１．０　　　　　（６）
    　０．０６＜Ｄ＿Ｂａｃｋ（ｎｅａｒ）／ｅｎｐ（ｔｅｌｅ）＜０．９　　　　（７）
    　ここで、
    　ｅｎｐ（ｔｅｌｅ）は、拡大観察状態における、前記観察光学系の最先端のレンズ面と前記観察光学系の入射瞳との光軸方向の距離
    である。
  4. 　前記観察光学系から径方向に最も遠い照明光学系が射出する照明光の光量が、他の照明光学系が射出する照明光の光量よりも多い請求項１から請求項３のいずれかに記載の内視鏡。
  5. 　３個の前記照明光学系が、前記観察光学系の周囲に周方向に間隔を空けて設けられている請求項１から請求項４のいずれかに記載の内視鏡。
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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2017199614A1 (ja) * 2016-05-16 2017-11-23 オリンパス株式会社 対物光学系
JP2019008251A (ja) * 2017-06-28 2019-01-17 オリンパス株式会社 内視鏡対物光学系
JP7551103B2 (ja) 2020-11-02 2024-09-17 株式会社シグマ 結像光学系

Families Citing this family (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP3184022A4 (en) * 2014-08-22 2018-05-16 Olympus Corporation Endscope device
DE112018000520B4 (de) * 2017-03-31 2021-09-16 Hoya Corporation Endoskop
US11849917B2 (en) * 2017-09-11 2023-12-26 Eyelum Ltd. Disposable miniature endoscopy system
JP7079856B2 (ja) * 2018-10-29 2022-06-02 オリンパス株式会社 内視鏡

Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS6426815A (en) * 1988-06-17 1989-01-30 Olympus Optical Co Image formation optical equipment
JPH10239740A (ja) * 1997-02-28 1998-09-11 Toshiba Corp 内視鏡装置
JP2000139820A (ja) * 1998-11-17 2000-05-23 Olympus Optical Co Ltd 内視鏡
WO2011055640A1 (ja) * 2009-11-06 2011-05-12 オリンパスメディカルシステムズ株式会社 内視鏡
JP2011147757A (ja) * 2009-09-29 2011-08-04 Fujifilm Corp 医療機器及び内視鏡装置
JP2012228443A (ja) * 2011-04-27 2012-11-22 Fujifilm Corp 内視鏡装置及びその操作支援方法

Family Cites Families (12)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6251068B1 (en) * 1998-05-18 2001-06-26 Fuji Photo Optical Co., Ltd. Endoscopic observation system
JP2001346752A (ja) * 2000-06-09 2001-12-18 Asahi Optical Co Ltd 近接拡大観察用内視鏡
JP4727959B2 (ja) * 2004-09-03 2011-07-20 オリンパス株式会社 内視鏡先端部光学系
JP5030507B2 (ja) * 2006-08-30 2012-09-19 オリンパスメディカルシステムズ株式会社 内視鏡の先端フードとフード付き内視鏡
CN102316783B (zh) * 2009-03-31 2015-12-02 奥林巴斯株式会社 内窥镜
EP2437094B1 (en) * 2009-05-26 2016-06-01 Olympus Corporation Objective lens of endoscope
JP5292428B2 (ja) * 2011-03-22 2013-09-18 富士フイルム株式会社 内視鏡システム
CN103460111B (zh) * 2011-12-01 2016-12-14 奥林巴斯株式会社 内窥镜装置
CN104883953B (zh) * 2013-05-22 2016-08-24 奥林巴斯株式会社 内窥镜
WO2015107844A1 (ja) * 2014-01-15 2015-07-23 オリンパス株式会社 内視鏡装置
EP3184022A4 (en) * 2014-08-22 2018-05-16 Olympus Corporation Endscope device
JP6389140B2 (ja) * 2015-04-03 2018-09-12 富士フイルム株式会社 内視鏡システム、プロセッサ装置、及び、内視鏡システムの作動方法

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS6426815A (en) * 1988-06-17 1989-01-30 Olympus Optical Co Image formation optical equipment
JPH10239740A (ja) * 1997-02-28 1998-09-11 Toshiba Corp 内視鏡装置
JP2000139820A (ja) * 1998-11-17 2000-05-23 Olympus Optical Co Ltd 内視鏡
JP2011147757A (ja) * 2009-09-29 2011-08-04 Fujifilm Corp 医療機器及び内視鏡装置
WO2011055640A1 (ja) * 2009-11-06 2011-05-12 オリンパスメディカルシステムズ株式会社 内視鏡
JP2012228443A (ja) * 2011-04-27 2012-11-22 Fujifilm Corp 内視鏡装置及びその操作支援方法

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
See also references of EP3205253A4 *

Cited By (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2017199614A1 (ja) * 2016-05-16 2017-11-23 オリンパス株式会社 対物光学系
JP6266189B1 (ja) * 2016-05-16 2018-01-24 オリンパス株式会社 対物光学系
CN109073865A (zh) * 2016-05-16 2018-12-21 奥林巴斯株式会社 物镜光学系统
US10914935B2 (en) 2016-05-16 2021-02-09 Olympus Corporation Objective optical system
JP2019008251A (ja) * 2017-06-28 2019-01-17 オリンパス株式会社 内視鏡対物光学系
JP7551103B2 (ja) 2020-11-02 2024-09-17 株式会社シグマ 結像光学系

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