JP5753326B2 - 内視鏡対物光学系 - Google Patents
内視鏡対物光学系 Download PDFInfo
- Publication number
- JP5753326B2 JP5753326B2 JP2014560150A JP2014560150A JP5753326B2 JP 5753326 B2 JP5753326 B2 JP 5753326B2 JP 2014560150 A JP2014560150 A JP 2014560150A JP 2014560150 A JP2014560150 A JP 2014560150A JP 5753326 B2 JP5753326 B2 JP 5753326B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- lens
- optical system
- objective optical
- group
- underwater
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Active
Links
- 230000003287 optical effect Effects 0.000 title claims description 115
- 230000014509 gene expression Effects 0.000 claims description 23
- 238000003384 imaging method Methods 0.000 description 25
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 19
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 19
- 230000004075 alteration Effects 0.000 description 18
- 239000000463 material Substances 0.000 description 12
- 238000005286 illumination Methods 0.000 description 10
- 230000005499 meniscus Effects 0.000 description 8
- 229910052594 sapphire Inorganic materials 0.000 description 7
- 239000010980 sapphire Substances 0.000 description 7
- 230000007423 decrease Effects 0.000 description 6
- 238000000034 method Methods 0.000 description 4
- 238000004659 sterilization and disinfection Methods 0.000 description 4
- 239000000853 adhesive Substances 0.000 description 3
- 230000001070 adhesive effect Effects 0.000 description 3
- 238000007689 inspection Methods 0.000 description 3
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 3
- 230000002093 peripheral effect Effects 0.000 description 3
- 238000002310 reflectometry Methods 0.000 description 3
- 238000005476 soldering Methods 0.000 description 3
- 238000004140 cleaning Methods 0.000 description 2
- 230000007547 defect Effects 0.000 description 2
- 238000001514 detection method Methods 0.000 description 2
- 238000009826 distribution Methods 0.000 description 2
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 2
- 238000003780 insertion Methods 0.000 description 2
- 230000037431 insertion Effects 0.000 description 2
- 210000000056 organ Anatomy 0.000 description 2
- 230000001954 sterilising effect Effects 0.000 description 2
- 210000002700 urine Anatomy 0.000 description 2
- MKYBYDHXWVHEJW-UHFFFAOYSA-N N-[1-oxo-1-(2,4,6,7-tetrahydrotriazolo[4,5-c]pyridin-5-yl)propan-2-yl]-2-[[3-(trifluoromethoxy)phenyl]methylamino]pyrimidine-5-carboxamide Chemical compound O=C(C(C)NC(=O)C=1C=NC(=NC=1)NCC1=CC(=CC=C1)OC(F)(F)F)N1CC2=C(CC1)NN=N2 MKYBYDHXWVHEJW-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- NIPNSKYNPDTRPC-UHFFFAOYSA-N N-[2-oxo-2-(2,4,6,7-tetrahydrotriazolo[4,5-c]pyridin-5-yl)ethyl]-2-[[3-(trifluoromethoxy)phenyl]methylamino]pyrimidine-5-carboxamide Chemical compound O=C(CNC(=O)C=1C=NC(=NC=1)NCC1=CC(=CC=C1)OC(F)(F)F)N1CC2=C(CC1)NN=N2 NIPNSKYNPDTRPC-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000005452 bending Methods 0.000 description 1
- 230000006866 deterioration Effects 0.000 description 1
- 238000003745 diagnosis Methods 0.000 description 1
- 230000005684 electric field Effects 0.000 description 1
- 230000003902 lesion Effects 0.000 description 1
- 239000005304 optical glass Substances 0.000 description 1
- 239000002504 physiological saline solution Substances 0.000 description 1
- 210000001747 pupil Anatomy 0.000 description 1
- 150000003839 salts Chemical class 0.000 description 1
- 238000004904 shortening Methods 0.000 description 1
- 229910000679 solder Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000007711 solidification Methods 0.000 description 1
- 230000008023 solidification Effects 0.000 description 1
- 239000000126 substance Substances 0.000 description 1
- 230000002485 urinary effect Effects 0.000 description 1
- 230000000007 visual effect Effects 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
- A61B—DIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
- A61B1/00—Instruments for performing medical examinations of the interior of cavities or tubes of the body by visual or photographical inspection, e.g. endoscopes; Illuminating arrangements therefor
- A61B1/307—Instruments for performing medical examinations of the interior of cavities or tubes of the body by visual or photographical inspection, e.g. endoscopes; Illuminating arrangements therefor for the urinary organs, e.g. urethroscopes, cystoscopes
-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
- A61B—DIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
- A61B1/00—Instruments for performing medical examinations of the interior of cavities or tubes of the body by visual or photographical inspection, e.g. endoscopes; Illuminating arrangements therefor
- A61B1/00163—Optical arrangements
-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
- A61B—DIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
- A61B1/00—Instruments for performing medical examinations of the interior of cavities or tubes of the body by visual or photographical inspection, e.g. endoscopes; Illuminating arrangements therefor
- A61B1/00163—Optical arrangements
- A61B1/00174—Optical arrangements characterised by the viewing angles
-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
- A61B—DIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
- A61B1/00—Instruments for performing medical examinations of the interior of cavities or tubes of the body by visual or photographical inspection, e.g. endoscopes; Illuminating arrangements therefor
- A61B1/04—Instruments for performing medical examinations of the interior of cavities or tubes of the body by visual or photographical inspection, e.g. endoscopes; Illuminating arrangements therefor combined with photographic or television appliances
- A61B1/055—Instruments for performing medical examinations of the interior of cavities or tubes of the body by visual or photographical inspection, e.g. endoscopes; Illuminating arrangements therefor combined with photographic or television appliances having rod-lens arrangements
-
- G—PHYSICS
- G02—OPTICS
- G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
- G02B23/00—Telescopes, e.g. binoculars; Periscopes; Instruments for viewing the inside of hollow bodies; Viewfinders; Optical aiming or sighting devices
- G02B23/24—Instruments or systems for viewing the inside of hollow bodies, e.g. fibrescopes
- G02B23/2407—Optical details
- G02B23/2423—Optical details of the distal end
- G02B23/243—Objectives for endoscopes
Landscapes
- Health & Medical Sciences (AREA)
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Surgery (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Optics & Photonics (AREA)
- Medical Informatics (AREA)
- Animal Behavior & Ethology (AREA)
- Radiology & Medical Imaging (AREA)
- Nuclear Medicine, Radiotherapy & Molecular Imaging (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Biomedical Technology (AREA)
- Heart & Thoracic Surgery (AREA)
- Biophysics (AREA)
- Molecular Biology (AREA)
- Pathology (AREA)
- General Health & Medical Sciences (AREA)
- Public Health (AREA)
- Veterinary Medicine (AREA)
- Urology & Nephrology (AREA)
- Astronomy & Astrophysics (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Lenses (AREA)
- Endoscopes (AREA)
- Instruments For Viewing The Inside Of Hollow Bodies (AREA)
Description
本発明は、医療用内視鏡に適用される内視鏡対物光学系に関する。
例えば、泌尿器系臓器を内視鏡で観察する場合、観察空間は尿で満たされており、生理食塩水等の灌流液を灌流させることで比較的透明な視野を確保する。灌流液も尿も水を主体とするものであり、塩分や糖分等の濃度もさほど高くないため、屈折率は水と同等と考えることができる。よって、これらの臓器を観察対象とする内視鏡では物体側媒質を水とみなした水中観察時の光学仕様・性能が実用性を左右する。
水中観察用の内視鏡対物光学系にとって最も注意すべき点は水中画角の空気中に対する狭角化である。水のｄ線屈折率は常温で１．３３３であり、内視鏡対物光学系の外表面を平面とした場合の空気中画角と水中画角の関係を以下に示す。
空気中画角 １８０° １６０° １４０° １２０°
水中画角 ９７．２° ９５．３° ８９．７° ８１．０°
空気中画角 １８０° １６０° １４０° １２０°
水中画角 ９７．２° ９５．３° ８９．７° ８１．０°
膀胱用内視鏡を例に挙げると、比較的広角な空気中画角１２０°の場合でも、実際の膀胱内観察時は水中画角８１°となり、水中では視野範囲がかなり狭まる。膀胱内面全域の病変を探索するためには、術者は内視鏡の先端湾曲操作・挿入部挿脱・挿入部捻りの組合せ操作を行うが、水中画角が狭いとこれらの操作頻度を増加させることとなり、作業効率の観点で望ましくない。水中画角をより広くすることで術者の内視鏡操作にかかる負担を軽減することができ、診断・処置の効率改善が期待できる。このため、内視鏡の水中観察もしくは広角観察に関する対物光学系として、例えば、特許文献１には最大で空気中画角１３８．３°の対物光学系が、特許文献２には空気中画角１８０°以上の対物光学系が、特許文献３には空気中画角１９０°〜２２７°の対物光学系が夫々開示されている。
しかしながら、上記した各特許文献は、いずれも以下のような課題があった。
すなわち、特許文献１の対物光学系は、空気中画角として広角であるが、第１面が平面であることを基にスネルの法則で水中換算すると水中画角８９°となり、実用時に十分な画角とは言えない。
すなわち、特許文献１の対物光学系は、空気中画角として広角であるが、第１面が平面であることを基にスネルの法則で水中換算すると水中画角８９°となり、実用時に十分な画角とは言えない。
特許文献２の対物光学系では、対物光学系の第１レンズが物体側に強い凸面を有する凹メニスカスレンズであり、このような形状では予期せぬ物体衝突によりレンズにキズや割れ等の破損が生じやすい。第１レンズ破損防止のために枠を突出させる工夫も開示されているが、この構成では照明光が枠突出部で遮蔽されることにより配光が劣化する。さらに、枠とレンズ間で段差を有する構成では段差部の汚れ除去が困難となり、医療用の場合は洗浄・消毒・滅菌性の課題を生じる。一方、キズ・割れ耐性を高めるには第１レンズの素材にサファイア等の高硬度光学素材を用いる必要があるが、高硬度光学素材は一般的に加工性が悪く、凸面が大きく突出した凹メニスカス形状では加工難易度が高い。
また、特許文献２の対物光学系における枠構造では、凹メニスカス第１レンズを物体側から落とし込んでおり、このレンズ固定構造は医療用としての信頼性確保に課題がある。つまり、第１レンズの固定に接着剤を用いると、医療用では使用毎の消毒・滅菌繰り返しにより化学的もしくは温湿度による接着剤劣化が少なからず蓄積するため、劣化の蓄積に起因してレンズが物体側に脱落する虞がある。一方、接着剤よりも信頼性の高いレンズ固定方法として半田付けすることも考えられるが、凹メニスカスレンズでは半田固化時の収縮応力によりレンズが破壊する虞があり、半田付け構造は採用し難い。
さらに、特許文献２では、照明光学系の光軸を外側に傾けているため、先端外径の細径化が困難である。細径化を優先し照明光学系の光軸を対物光学系と平行にした場合には、対物光学系の大きく突出した凸面への照明光直射によるフレアの発生が予想される。
特許文献３の対物光学系は、対物光学系先端面が強い凸面であるため、上記した特許文献２の対物光学系と同様の課題を有する。
特許文献３の対物光学系は、対物光学系先端面が強い凸面であるため、上記した特許文献２の対物光学系と同様の課題を有する。
本発明は、上述した事情に鑑みてなされたものであって、水中観察においても画角が広く、医療用内視鏡としての信頼性を確保しつつ、実装設計を容易に行うことのできる対物光学系を提供することを目的とする。
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。
本発明の一態様は、水中観察に用いられ、物体側から順に、負の屈折力を有する前群、明るさ絞り、正の屈折力を有する後群を備え、前記前群は、負の屈折力を有する第１群と負の屈折力を有する第２群からなり、前記第１群は単レンズの第１レンズであり、前記第２群は単レンズ又は接合レンズであり、以下の条件式を満足する内視鏡対物光学系を提供する。
１＜Ｉｗ／ｆｔ＜１．８ ・・・（１）
０．６＜Ｉａ／Ｉｗ＜０．９５ ・・・（２）
｜ＤＬ１／ＲＬ１ａ｜＜０．４ ・・・（３）
−３＜ｆＬ１／ｆｔ＜−１ ・・・（４）
但し、Ｉｗは水中観察時の最大像高、ｆｔは空気中観察時の対物光学系全系の焦点距離、Ｉａは空気中観察時に主光線が透過可能な最大像高、ＤＬ１は第１レンズの外径であり、ＲＬ１ａは第１レンズの物体側面の曲率半径であり、ｆＬ１は第１レンズの焦点距離である。
本発明の一態様は、水中観察に用いられ、物体側から順に、負の屈折力を有する前群、明るさ絞り、正の屈折力を有する後群を備え、前記前群は、負の屈折力を有する第１群と負の屈折力を有する第２群からなり、前記第１群は単レンズの第１レンズであり、前記第２群は単レンズ又は接合レンズであり、以下の条件式を満足する内視鏡対物光学系を提供する。
１＜Ｉｗ／ｆｔ＜１．８ ・・・（１）
０．６＜Ｉａ／Ｉｗ＜０．９５ ・・・（２）
｜ＤＬ１／ＲＬ１ａ｜＜０．４ ・・・（３）
−３＜ｆＬ１／ｆｔ＜−１ ・・・（４）
但し、Ｉｗは水中観察時の最大像高、ｆｔは空気中観察時の対物光学系全系の焦点距離、Ｉａは空気中観察時に主光線が透過可能な最大像高、ＤＬ１は第１レンズの外径であり、ＲＬ１ａは第１レンズの物体側面の曲率半径であり、ｆＬ１は第１レンズの焦点距離である。
上記した（１）式は水中観察時の画角に関する条件であり、（１）式の右側不等式（Ｉｗ／ｆｔ＜１．８）は水中観察時に過剰な広角化を回避するためのものである。Ｉｗ／ｆｔが（１）式の下限を下回ると、水中画角が狭く不十分となり、上限を超えると水中画角が広くなり過ぎて画像周辺部の明るさ低下（照明光学系側での配光不足、対物光学系の周辺光量低下）が生じる。
（２）式は水中観察時と空気中観察時の最大像高の関係を規定する条件であり、（２）式の上限を超えると、空気中観察の代償として得られる水中画角広角化が不十分であり望ましくない。また、（２）式の下限を下回ると、空気中観察時の有効画像面積が過度に小さくなり、ホワイトバランス取得や製造時の組立・品質検査時に、調光不備や周辺画像欠陥検出に支障をきたす。
したがって、本態様によれば、水中観察においても画角が広く、医療用内視鏡としての信頼性を確保しつつ、実装設計を容易に行うことができる。
したがって、本態様によれば、水中観察においても画角が広く、医療用内視鏡としての信頼性を確保しつつ、実装設計を容易に行うことができる。
上記した（３）式は、第１レンズ物体側面の凸凹度合いを小さくして比較的平面に近い構成とする条件である。例えば、第１群が平板からなる場合、空気と接する平板の像側面を透過可能な光線が空気中観察状態の物体側面と同じ角度となるため、ＩｗをＩａより大きくすることができなくなる。第１群には、非常に大きな角度の光線束が通るので、レンズ厚みが光線高に強く関連し、厚みを増やすとレンズ外径が増えることになる。このため、第１群にはレンズ厚みが増える接合レンズの使用は避けて、単レンズで薄肉化を図る必要がある。
凸面で上記（３）式の上限を超えると、レンズ外径端からの出っ張りが大きくなり過ぎてレンズ破損や照明光入射を回避する機械設計が困難となる。また、凹面で上記（３）式の上限を超えると、レンズ外径端からの引っ込みが大きくなり過ぎて洗浄性低下や凹面周辺部でのフレネル反射率が増加する。
（４）式は、第１レンズの焦点距離に関する条件である。（２）式に関連してＩｗをＩａより大きくするためには、第１レンズのパワーを負とする必要があり、パワーの絶対量にも適切な範囲がある。（４）式の下限を下回ると、パワーが弱過ぎて水中での広角化を図ることが困難となり、（４）式の上限を超えると、負のパワーが強過ぎて像面湾曲の補正過剰傾向を生じる。
また、上記態様において、前記第１レンズは、物体側面が平面の平凹レンズであることが好ましい。
このようにすることで、加工性が良好であり、かつ低コストの対物光学系を提供することができる。なお、第１レンズ全体として負のパワーとするために像側面は凹面となるが、物体側面は平面、凸面又は凹面のいずれも採用可能である。第１レンズを平凹レンズとすることが、加工性及びコストの観点から最も好ましく、さらに、加工性の悪いサファイア等の高硬度難加工素材を採用することができ、擦傷性を改善することができる。
このようにすることで、加工性が良好であり、かつ低コストの対物光学系を提供することができる。なお、第１レンズ全体として負のパワーとするために像側面は凹面となるが、物体側面は平面、凸面又は凹面のいずれも採用可能である。第１レンズを平凹レンズとすることが、加工性及びコストの観点から最も好ましく、さらに、加工性の悪いサファイア等の高硬度難加工素材を採用することができ、擦傷性を改善することができる。
また、上記構成とすることで、明るさ絞りを挟んで負の前群−正の後群からなる所謂レトロフォーカス型を構成するので、水中観察における広角化と十分な像面湾曲補正を実現することができる。
具体的には、前群の負の屈折力を１つの群だけでまかなうことは水中画角によっては厳しいため、第１群、第２群の２つの負の群に分割することが望ましい。また、第１群は、薄肉化可能な単レンズで構成するのが望ましい。第２群では第１群での屈折により角度が緩和され光線高が下がるので、単レンズで構成しても接合レンズで構成してもよい。
このように構成し、上記条件式を満足することで、水中観察においても十分に広角な内視鏡対物光学系を現実的なレンズとして構成することができる。
具体的には、前群の負の屈折力を１つの群だけでまかなうことは水中画角によっては厳しいため、第１群、第２群の２つの負の群に分割することが望ましい。また、第１群は、薄肉化可能な単レンズで構成するのが望ましい。第２群では第１群での屈折により角度が緩和され光線高が下がるので、単レンズで構成しても接合レンズで構成してもよい。
このように構成し、上記条件式を満足することで、水中観察においても十分に広角な内視鏡対物光学系を現実的なレンズとして構成することができる。
また、上記態様において、以下の条件式を満足することが好ましい。
｜ＤＬ１／ＲＬ１ａ｜＜０．４ ・・・（６）
−３＜ｆＬ１／ｆｔ＜−１ ・・・（７）
但し、ＤＬ１は第１レンズの外径であり、ＲＬ１ａは第１レンズの物体側面の曲率半径であり、ｆＬ１は第１レンズの焦点距離である。
｜ＤＬ１／ＲＬ１ａ｜＜０．４ ・・・（６）
−３＜ｆＬ１／ｆｔ＜−１ ・・・（７）
但し、ＤＬ１は第１レンズの外径であり、ＲＬ１ａは第１レンズの物体側面の曲率半径であり、ｆＬ１は第１レンズの焦点距離である。
上記した（６）式は、第１レンズ物体側面の凸凹度合いを小さくして比較的平面に近い構成とする条件である。例えば、第１群が平板からなる場合、空気と接する平板の像側面を透過可能な光線が空気中観察状態の物体側面と同じ角度となるため、ＩｗをＩａより大きくすることができなくなる。第１群には、非常に大きな角度の光線束が通るので、レンズ厚みが光線高に強く関連し、厚みを増やすとレンズ外径が増えることになる。このため、第１群にはレンズ厚みが増える接合レンズの使用は避けて、単レンズで薄肉化を図る必要がある。
凸面で上記（６）式の上限を超えると、レンズ外径端からの出っ張りが大きくなり過ぎてレンズ破損や照明光入射を回避する機械設計が困難となる。また、凹面で上記（６）式の上限を超えると、レンズ外径端からの引っ込みが大きくなり過ぎて洗浄性低下や凹面周辺部でのフレネル反射率が増加する。
（７）式は、第１レンズの焦点距離に関する条件である。第１レンズのパワーを負とするだけでなく、パワーの絶対量も適切な範囲とするために（７）式を満たすことが必要となる。（７）式の下限を下回ると、パワーが弱過ぎて水中での広角化を図ることが困難となり、（７）式の上限を超えると、負のパワーが強過ぎて像面湾曲の補正過剰傾向を生じる。
また、上記態様において、前記第１レンズは物体側面が平面の平凹レンズであることが好ましい。
このようにすることで、加工性が良好であり、かつ低コストの対物光学系を提供することができる。
このようにすることで、加工性が良好であり、かつ低コストの対物光学系を提供することができる。
本発明によれば、水中観察においても画角が広く、医療用内視鏡としての信頼性を確保しつつ、実装設計を容易に行うことができるという効果を奏する。
（第１の実施形態）
以下に、本発明の第１の実施形態に係る内視鏡対物光学系について図面を参照して説明する。
図１は、内視鏡対物光学系の全体構成を示す断面図を示している。図１に示すように、内視鏡対物光学系は、物体側から順に、負の屈折力を有する前群ＧＦ、明るさ絞りＳ、正の屈折力を有する後群ＧＢを備えている。
以下に、本発明の第１の実施形態に係る内視鏡対物光学系について図面を参照して説明する。
図１は、内視鏡対物光学系の全体構成を示す断面図を示している。図１に示すように、内視鏡対物光学系は、物体側から順に、負の屈折力を有する前群ＧＦ、明るさ絞りＳ、正の屈折力を有する後群ＧＢを備えている。
前群ＧＦは、物体側面から順に、第１レンズ群としての第１レンズＬ１、及び、第２レンズ群Ｇ２としての第２レンズＬ２を備えている。第１レンズＬ１及び第２レンズＬ２は、何れも物体側面が平面の平凹レンズである。また、図１においては、前群ＧＦと明るさ絞りＳとの間に色補正フィルタＦが設けられている。
後群ＧＢは、第３レンズＬ３、第４レンズＬ４と第５レンズＬ５とが接合した接合レンズＣＬ１、及び第６レンズＬ６と第７レンズＬ７とが接合した接合レンズＣＬ２を備えている。第３レンズＬ３、接合レンズＣＬ１及び接合レンズＣＬ２は、何れも正の屈折力を有している。
また、内視鏡対物光学系は、以下の条件式を満足するように構成されている。
１＜Ｉｗ／ｆｔ＜１．８ ・・・（１）
０．６＜Ｉａ／Ｉｗ＜０．９５ ・・・（２）
但し、Ｉｗは水中観察時の最大像高、ｆｔは空気中観察時の対物光学系全系の焦点距離、Ｉａは空気中観察時に主光線が透過可能な最大像高である。
１＜Ｉｗ／ｆｔ＜１．８ ・・・（１）
０．６＜Ｉａ／Ｉｗ＜０．９５ ・・・（２）
但し、Ｉｗは水中観察時の最大像高、ｆｔは空気中観察時の対物光学系全系の焦点距離、Ｉａは空気中観察時に主光線が透過可能な最大像高である。
（１）式は水中観察時の画角に関する条件である。対物光学系全系の焦点距離であるｆｔは、物体側の第１面が局率を有する場合は物体側媒質の影響で変動するため、一般的なレンズ焦点距離定義と同様に物体側媒質を空気とした際の焦点距離とする。
Ｉｗ／ｆｔが小さくなると水中画角が狭まり、Ｉｗ／ｆｔが大きくなると水中画角は広まる。空気中観察用に設計された内視鏡対物光学系では、像高Ｈが焦点距離ｆｔと空気中主光線入射角θａの正弦に比例する、所謂Ｈ＝ｆｔ＊ｓｉｎ（θａ）型の対物光学系が知られており、Ｈ／ｆｔは１以下となる。
Ｉｗ／ｆｔが小さくなると水中画角が狭まり、Ｉｗ／ｆｔが大きくなると水中画角は広まる。空気中観察用に設計された内視鏡対物光学系では、像高Ｈが焦点距離ｆｔと空気中主光線入射角θａの正弦に比例する、所謂Ｈ＝ｆｔ＊ｓｉｎ（θａ）型の対物光学系が知られており、Ｈ／ｆｔは１以下となる。
これと比較して、（１）式の左側不等式（Ｉｗ／ｆｔ＞１）は、水中観察時の最大像高を空気中観察時に想定される像高よりも大きくとることを意味し、水中観察時の広角化に寄与する。また、（１）式の右側不等式（Ｉｗ／ｆｔ＜１．８）は水中観察時に過剰な広角化を回避するためのものである。Ｉｗ／ｆｔが（１）式の下限以下では水中画角が狭く不十分となり、上限以上では水中画角が広くなり過ぎて画像周辺部の明るさ低下（照明光学系側での配光不足、対物光学系の周辺光量低下）が生じ、望ましくない。
（２）式は水中観察時と空気中観察時の最大像高の関係を規定する条件である。Ｉａ／Ｉｗが１より小さいことは、空気中観察時に使用可能な像の大きさが水中観察時よりも小さいことに相当する。ＩａとＩｗの間の像範囲は、空気中観察時において物体空間から入射する主光線がその範囲には到達できない領域となるが、水中観察時は水で満たされた物体空間の正常な画像が結像される。水中主光線入射角θｗの最大値を変数としたＩａ／Ｉｗの見積結果を下表に示す。但し、見積条件は以下の通りである。
内視鏡対物光学系の外表面：平面
水のｄ線屈折率：ｎｗ＝１．３３３
対物光学系の空気中観察時射影式：空気中像高Ｈａ＝ｆｔ＊ｓｉｎ（θａ）
対物光学系の水中観察時射影式：水中像高Ｈｗ＝ｆｔ＊ｎｗ＊ｓｉｎ（θｗ）
ｆｔ＝１（計算簡略化のため）
Ｉａ＝ｆｔ＊ｓｉｎ（θａ最大値）＝ｆｔ＊ｓｉｎ（９０°）＝１
水のｄ線屈折率：ｎｗ＝１．３３３
対物光学系の空気中観察時射影式：空気中像高Ｈａ＝ｆｔ＊ｓｉｎ（θａ）
対物光学系の水中観察時射影式：水中像高Ｈｗ＝ｆｔ＊ｎｗ＊ｓｉｎ（θｗ）
ｆｔ＝１（計算簡略化のため）
Ｉａ＝ｆｔ＊ｓｉｎ（θａ最大値）＝ｆｔ＊ｓｉｎ（９０°）＝１
上表のθｗ＝７０°（水中画角１４０°）を例として解説すると、先に示した条件に基づく水中画角１４０°設計の対物光学系は、水中観察時像高比７９．８％の像高において、空気中画角１８０°の所謂魚眼レンズとなり、その外側の像範囲では空気中物体空間からの像を結像できないことになる。
このように、Ｉａ／Ｉｗを１より小さくし、空気中観察時の周辺画像欠損を多少は許容することで水中画角の広角化が図れる。このような設計思想は空気中観察用の内視鏡としては好ましくないが、水中観察用の内視鏡としては十分実用性がある。さらに、空気中観察に対して水中観察と同等の像範囲を確保するという制約を取り払うことで、レンズ先端面に強い凸面をもたせる必要が無くなり、強い凸面に起因する各種課題を解消できるという大きな利点が得られる。
尚、医療行為そのものではないが、空気中観察状態を考慮せねばならない作業として、白被写体撮像によるホワイトバランス取得、及び、製造時の組立・品質検査が挙げられる。よって、Ｉａ／Ｉｗを小さくし過ぎる方向に対しても注意を払う必要がある。
（２）式の上限以上では空気中観察の代償として得られる水中画角広角化が不十分であり望ましくない。また、（２）式の下限以下では、空気中観察時の有効画像面積があまりに小さくなり過ぎるため、ホワイトバランス取得や製造時の組立・品質検査時に、調光不備や周辺画像欠陥検出に支障をきたすため望ましくない。
（２）式の上限以上では空気中観察の代償として得られる水中画角広角化が不十分であり望ましくない。また、（２）式の下限以下では、空気中観察時の有効画像面積があまりに小さくなり過ぎるため、ホワイトバランス取得や製造時の組立・品質検査時に、調光不備や周辺画像欠陥検出に支障をきたすため望ましくない。
さらに、内視鏡対物光学系は、以下の（３）式を満足することがより好ましい。
｜ＤＬ１／ＲＬ１ａ｜＜０．４ ・・・（３）
ただし、ＤＬ１は、第１レンズの外径であり、ＲＬ１ａは、第１レンズの物体側面の曲率半径である。
｜ＤＬ１／ＲＬ１ａ｜＜０．４ ・・・（３）
ただし、ＤＬ１は、第１レンズの外径であり、ＲＬ１ａは、第１レンズの物体側面の曲率半径である。
最も物体側に位置する第１レンズ群は、上記（２）式を満足させることに関連して負の屈折力を有することが必要となる。例えば、第１レンズが平板からなる場合、空気と接する平板の像側面を透過可能な光線が空気中観察状態の物体側面と同じ角度となるため、ＩｗをＩａより大きくすることができなくなる。
第１レンズ群には、非常に大きな角度の光線束が通るので、レンズ厚みが光線高に強く関連し、厚みを増やすとレンズ外径が増えることになる。このため、第１レンズ群にはレンズ厚みが増える接合レンズの使用は避け、単レンズで薄肉化を図る必要がある。
第１レンズ群には、非常に大きな角度の光線束が通るので、レンズ厚みが光線高に強く関連し、厚みを増やすとレンズ外径が増えることになる。このため、第１レンズ群にはレンズ厚みが増える接合レンズの使用は避け、単レンズで薄肉化を図る必要がある。
これを実現するため、（３）式は、第１レンズ物体側面の凸凹度合いを小さくして比較的平面に近い構成とする条件である。
｜ＤＬ１／ＲＬ１ａ｜＝０．４の場合、凸面高さ（もしくは凹面深さ）の外径ＤＬ１に対する比率は、５．０５％である。ＤＬ１がφ２ｍｍの細径内視鏡と仮定すると、凸面高さ（もしくは凹面深さ）が０．１ｍｍとなり、レンズ外径端からの出っ張り（引っ込み）量は十分に小さい。
｜ＤＬ１／ＲＬ１ａ｜＝０．４の場合、凸面高さ（もしくは凹面深さ）の外径ＤＬ１に対する比率は、５．０５％である。ＤＬ１がφ２ｍｍの細径内視鏡と仮定すると、凸面高さ（もしくは凹面深さ）が０．１ｍｍとなり、レンズ外径端からの出っ張り（引っ込み）量は十分に小さい。
凸面の場合、この程度の出っ張り量であれば、特許文献２や特許文献３の課題としたレンズ破損や照明光入射に対する回避構造が可能なレベルである。凹面の場合、この程度の引っ込み量であれば、レンズ面洗浄時の汚物残りや、凹面周辺部でのフレネル反射による反射損失増加を気にする必要も無い。
凸面で｜ＤＬ１／ＲＬ１ａ｜が０．４より大きくなると、レンズ外径端からの出っ張りが大きくなり過ぎてレンズ破損や照明光入射を回避する機械設計が困難となるため望ましくない。凹面で｜ＤＬ１／ＲＬ１ａ｜が０．４より大きくなると、レンズ外径端からの引っ込みが大きくなり過ぎて洗浄性低下や凹面周辺部でのフレネル反射率増加につながるため望ましくない。
内視鏡対物光学系は、以下の（４）式を満足することがより好ましい。
−３＜ｆＬ１／ｆｔ＜−１ ・・・（４）
但し、ｆＬ１は第１レンズの焦点距離である。
−３＜ｆＬ１／ｆｔ＜−１ ・・・（４）
但し、ｆＬ１は第１レンズの焦点距離である。
（４）式は、第１レンズの焦点距離に関する条件である。（２）式に関連してＩｗをＩａより大きくするためには、第１レンズのパワーを負とするだけでなく、パワーの絶対量にも適切な範囲がある。ｆＬ１／ｆｔが−３より小さいと、パワーが弱過ぎて水中での広角化を図ることが困難であり望ましくない。ｆＬ１／ｆｔが−１より大きいと、負のパワーが強過ぎて像面湾曲の補正過剰傾向を生じるため好ましくない。
第１レンズは物体側面が平面の平凹レンズとすることにより、加工性が良好であり、かつ低コストの対物光学系を提供することができる。第１レンズ全体として負のパワーとするために像側面は凹面となるが、物体側面は平面・凸面・凹面のいずれも採用可能である。但し、加工性観点で最も好ましいのは平面であるため、第１レンズを平凹レンズで構成するのが加工性・コストの観点で最も好ましい。さらに、平凹レンズとすることで加工性の悪いサファイア等の高硬度難加工素材の採用が可能となり、擦傷性の改善等に寄与できる。
なお、上記した実施形態において、前群ＧＦが第１レンズ群と第２レンズ群とを備える構成について説明したが、これに限られるものでなく、例えば、第２レンズ群を備えない構成とすることもできる。また、第２レンズ群に単レンズを適用した例について説明したが、接合レンズを適用することもできる。そして、前群ＧＦが第２レンズ群を有する場合には、上記（２）式を余裕を持って満足することとなる。
つまり、本実施形態のように、水中観察における広角化と十分な像面湾曲補正を実現するためには、明るさ絞りを挟んで負の前群−正の後群からなる所謂レトロフォーカス型を適用することが好ましい。また、前群の負の屈折力を１つの群だけでまかなうことは水中画角によっては厳しいため、第１群、第２群の２つの負の群に分割することが好ましい。さらに、第１レンズ群は上述したように、薄肉化可能な単レンズで構成することが好ましく、第２レンズ群においては、は第１レンズ群における屈折により角度が緩和され光線高が下がるので、単レンズを適用することも接合レンズを適用することも可能となる。
このように構成し、上記（１）式の条件を満足するように構成することで、水中観察においても十分な広角化を図ることができる。また、前群ＧＦを第１レンズ群、第２レンズ群の２つの負の群に分割した、第２レンズ群を有する構成においては、上記（２）式を余裕を持って満足することとなる。
なお、図２は、水中観察と空気中観察の撮像範囲を示す概念図で、上述したように空気中観察状態での有効撮像エリアが水中観察状態よりも狭くなることを直感的に示したものである。図２（ａ）は水中観察状態での固体撮像素子上撮像エリアを示すもので、八角形の電気的視野マスクをつける前提で、ハッチングした八角マスク内の有効撮像エリアを全て活用できることを示しており、八角マスク内での最大像高がＩｗである。
図２（ｂ）は空気中観察状態での固体撮像素子上撮像エリアを示すもので、ハッチングした半径Ｉａの円内が空気中観察状態での撮像エリアとなり、八角マスクと円で挟まれたハッチング無し領域は被写体像が結像されない光学的無効領域となる。このように空気中観察にて光学的無効領域の存在を許容することにより、第１レンズの物体側面が平面であっても広角な水中観察が可能となる。
第１レンズの物体側面を平面とした構造は内視鏡先端構造として一般的であり、図１で示していない照明系からの直接光入射フレアに対して特殊な工夫を必要としない。また、平面で出っ張りがないことは、物体側から物が衝突して第１レンズが傷付く確率を増やすことがない。さらに、一般的には魚眼レンズに分類されてもよい画角にもかかわらず、第１レンズの外径ＤＬ１はφ２．２ｍｍと極めて小さく、内視鏡先端構造設計に負担をかけない。
第１レンズの素材は硬度の高いサファイアを想定しており、素材特性としても機械的耐久性に優れたものを提供できる。さらに、サファイアの外周にメタライズを行い枠とはんだ付けすることで非常に信頼性の高い鏡枠構造を提供できる。
第２群の平凹レンズには高屈折率素材を用いており、超広角化に伴い強まる負の屈折力で過剰補正となりやすい像面湾曲の過剰補正防止を図っている。また、後群の接合レンズの凹レンズにも高屈折率素材を使用することで、同様に像面湾曲の過剰補正防止を図っている。
このように、本実施形態によれば、水中観察においても画角が広く、医療用内視鏡としての信頼性を確保しつつ、実装設計を容易に行うことができる。
続いて、上述した実施形態に係る内視鏡対物光学系の実施例１〜実施例９について、図３〜図２９を参照して説明する。各実施例に記載のレンズデータにおいて、ｒは曲率半径（単位ｍｍ）、ｄは面間隔（ｍｍ）、Ｎｄはｄ線に対する屈折率、Ｖｄはｄ線に対するアッベ数を示している。
（実施例１）
本発明の実施例１に係る内視鏡対物光学系のレンズ構成を図３及び図４に示す。なお、図４（ａ）は水中観察状態、図４（ｂ）は空気中観察状態を示している。また、水中観察状態の収差図を図５に示す。
本発明の実施例１に係る内視鏡対物光学系のレンズ構成を図３及び図４に示す。なお、図４（ａ）は水中観察状態、図４（ｂ）は空気中観察状態を示している。また、水中観察状態の収差図を図５に示す。
実施例１の内視鏡対物光学系は、物体側から順に、平凹レンズからなる第１群（第１レンズ）、平凹レンズからなる第２群、色補正フィルタ、薄板での実装を想定した明るさ絞り、正の屈折力を有する後群からなる。後群は３つの群からなり、全て正の屈折力を有する。尚、像面には固体撮像素子の撮像面が配置されることを想定している。
図４（ａ）の水中観察状態での像高Ｉｗは０．７５１０ｍｍで、この像高は固体撮像素子の有効撮像エリアに一致させることを想定しており、水中観察状態において固体撮像素子の有効撮像エリア全体を使用する。この際の水中画角は１２９．４°で水中観察としては非常に広角であり、水中にある被写体を固体撮像素子の有効撮像エリア全てを使用して観察できる。
図４（ｂ）の空気中観察状態では第１レンズが平面であることにより、空気中画角１８０°の光線までしかレンズに入射できない。第１レンズの平面とほぼ平行に入射した主光線は像面上ではＩｗより低い位置に結像し、空気中最大像高に相当するＩａは０．５９９５ｍｍとなり、Ｉａ／Ｉｗが０．７９８という関係になる。これにより、空気中観察状態では固体撮像素子の有効撮像エリアを部分的に使用した画像となる。
水中観察と空気中観察の撮像範囲は、図２に示したような状態となる。
水中観察と空気中観察の撮像範囲は、図２に示したような状態となる。
実施例１に係る内視鏡対物光学系のレンズデータを以下に示す。
レンズデータ
面番号 ｒ ｄ Ｎｄ Ｖｄ
１ ∞ ０．２５ １．７６８２０ ７１．７９
２ ０．６３９ ０．２７
３ ∞ ０．２５ ２．００３３０ ２８．２７
４ １．９６１ ０．１１
５ ∞ ０．３０ １．５２１３４ ７４．９８
６ ∞ ０．０３
７（ＳＴＯ）∞ ０．８７ ２．００３３０ ２８．２７
８ −１．２４３ ０．０５
９ −９．８１３ ０．３０ ２．００３３０ ２８．２７
１０ １．７１７ ０．８６ １．７２９１６ ５４．６８
１１ −１．３４５ ０．０５
１２ ２．８３８ ０．８７ １．４８７４９ ７０．２３
１３ −１．１０８ ０．３０ １．９２２８６ １８．９０
１４ −２．４３９ ０．２８
１５ ∞ １．１０ １．５１６３３ ６４．１４
１６（像面） ∞
面番号 ｒ ｄ Ｎｄ Ｖｄ
１ ∞ ０．２５ １．７６８２０ ７１．７９
２ ０．６３９ ０．２７
３ ∞ ０．２５ ２．００３３０ ２８．２７
４ １．９６１ ０．１１
５ ∞ ０．３０ １．５２１３４ ７４．９８
６ ∞ ０．０３
７（ＳＴＯ）∞ ０．８７ ２．００３３０ ２８．２７
８ −１．２４３ ０．０５
９ −９．８１３ ０．３０ ２．００３３０ ２８．２７
１０ １．７１７ ０．８６ １．７２９１６ ５４．６８
１１ −１．３４５ ０．０５
１２ ２．８３８ ０．８７ １．４８７４９ ７０．２３
１３ −１．１０８ ０．３０ １．９２２８６ １８．９０
１４ −２．４３９ ０．２８
１５ ∞ １．１０ １．５１６３３ ６４．１４
１６（像面） ∞
（実施例２）
本発明の実施例１に係る内視鏡対物光学系のレンズ構成を図６及び図７に示す。なお、図７（ａ）は水中観察状態、図７（ｂ）は空気中観察状態を示している。また、水中観察状態の収差図を図８に示す。
実施例２の内視鏡対物光学系は、物体側から順に、平凹レンズからなる第１群（第１レンズ）、凹メニスカスレンズからなる第２群、色補正フィルタ、明るさ絞り、正の屈折力を有する後群からなる。後群は３つの群からなり、全て正の屈折力を有する点は実施例１と同様である。
本発明の実施例１に係る内視鏡対物光学系のレンズ構成を図６及び図７に示す。なお、図７（ａ）は水中観察状態、図７（ｂ）は空気中観察状態を示している。また、水中観察状態の収差図を図８に示す。
実施例２の内視鏡対物光学系は、物体側から順に、平凹レンズからなる第１群（第１レンズ）、凹メニスカスレンズからなる第２群、色補正フィルタ、明るさ絞り、正の屈折力を有する後群からなる。後群は３つの群からなり、全て正の屈折力を有する点は実施例１と同様である。
尚、実施例１よりサイズの小さい固体撮像素子との組合せを想定しており、水中観察状態での像高Ｉｗは０．６５２０ｍｍである。Ｉａは０．５１９５ｍｍ、Ｉａ／Ｉｗが０．７９７、水中画角は１２９．８°で、固体撮像素子のサイズが違っても実施例１と同様の仕様を実現できており、水中観察と空気中観察の撮像範囲も実施例１と同様に図２に示したような状態となる。
実施例２に係る内視鏡対物光学系のレンズデータを以下に示す。
レンズデータ
面番号 ｒ ｄ Ｎｄ Ｖｄ
１ ∞ ０．２５ １．７６８２０ ７１．７９
２ ０．６３９ ０．２７
３ ９．７８９ ０．２５ ２．００３３０ ２８．２７
４ １．２４３ ０．１０
５ ∞ ０．３０ １．５２１３４ ７４．９８
６ ∞ ０．０３
７（ＳＴＯ）∞ ０．９３ ２．００３３０ ２８．２７
８ −１．１３２ ０．０５
９ −７．３３１ ０．３０ ２．００３３０ ２８．２７
１０ １．４８５ ０．８３ １．７２９１６ ５４．６８
１１ −１．３５４ ０．０５
１２ ２．６２１ ０．７８ １．５１６３３ ６４．１４
１３ −１．１６１ ０．３０ １．９２２８６ １８．９０
１４ −２．４１７ ０．２９
１５ ∞ １．１０ １．５１６３３ ６４．１４
１６（像面） ∞
面番号 ｒ ｄ Ｎｄ Ｖｄ
１ ∞ ０．２５ １．７６８２０ ７１．７９
２ ０．６３９ ０．２７
３ ９．７８９ ０．２５ ２．００３３０ ２８．２７
４ １．２４３ ０．１０
５ ∞ ０．３０ １．５２１３４ ７４．９８
６ ∞ ０．０３
７（ＳＴＯ）∞ ０．９３ ２．００３３０ ２８．２７
８ −１．１３２ ０．０５
９ −７．３３１ ０．３０ ２．００３３０ ２８．２７
１０ １．４８５ ０．８３ １．７２９１６ ５４．６８
１１ −１．３５４ ０．０５
１２ ２．６２１ ０．７８ １．５１６３３ ６４．１４
１３ −１．１６１ ０．３０ １．９２２８６ １８．９０
１４ −２．４１７ ０．２９
１５ ∞ １．１０ １．５１６３３ ６４．１４
１６（像面） ∞
（実施例３）
本発明の実施例３に係る内視鏡対物光学系のレンズ構成を図９及び図１０に示す。なお、図１０（ａ）は水中観察状態、図１０（ｂ）は空気中観察状態を示している。また、水中観察状態の収差図を図１１に示す。
本発明の実施例３に係る内視鏡対物光学系のレンズ構成を図９及び図１０に示す。なお、図１０（ａ）は水中観察状態、図１０（ｂ）は空気中観察状態を示している。また、水中観察状態の収差図を図１１に示す。
実施例３の内視鏡対物光学系は、物体側から順に、平凹レンズからなる第１群（第１レンズ）、凹メニスカスレンズからなる第２群、色補正フィルタ、明るさ絞り、正の屈折力を有する後群からなる。後群は３つの群からなり、全て正の屈折力を有する。実施例２よりさらにサイズの小さい固体撮像素子との組合せを想定しており、水中観察状態での像高Ｉｗは０．４４８０ｍｍである。Ｉａは０．３５８５ｍｍ、Ｉａ／Ｉｗが０．８００、水中画角は１２９．６°で、固体撮像素子のサイズがさらに小さくなっても実施例１及び２と同様の仕様を実現できる。
実施例３に係る内視鏡対物光学系のレンズデータを以下に示す。
レンズデータ
面番号 ｒ ｄ Ｎｄ Ｖｄ
１ ∞ ０．２５ １．７６８２０ ７１．７９
２ ０．６３９ ０．２７
３ ９．４０６ ０．３０ １．８８３００ ４０．７６
４ ０．４６２ ０．１７
５ ∞ ０．３０ １．５２１３４ ７４．９８
６ ∞ ０．０３
７（ＳＴＯ）∞ ０．７１ １．８０１００ ３４．９７
８ −０．９１５ ０．０５
９ ６．５２６ ０．３０ ２．００３３０ ２８．２７
１０ １．３５４ ０．８３ １．５１７４２ ５２．４３
１１ −１．１０８ ０．０５
１２ １．９８８ ０．７９ １．５８９１３ ６１．１４
１３ −１．０４１ ０．３０ １．９２２８６ １８．９０
１４ −２．５５１ ０．３３
１５ ∞ １．１０ １．５１６３３ ６４．１４
１６（像面） ∞
面番号 ｒ ｄ Ｎｄ Ｖｄ
１ ∞ ０．２５ １．７６８２０ ７１．７９
２ ０．６３９ ０．２７
３ ９．４０６ ０．３０ １．８８３００ ４０．７６
４ ０．４６２ ０．１７
５ ∞ ０．３０ １．５２１３４ ７４．９８
６ ∞ ０．０３
７（ＳＴＯ）∞ ０．７１ １．８０１００ ３４．９７
８ −０．９１５ ０．０５
９ ６．５２６ ０．３０ ２．００３３０ ２８．２７
１０ １．３５４ ０．８３ １．５１７４２ ５２．４３
１１ −１．１０８ ０．０５
１２ １．９８８ ０．７９ １．５８９１３ ６１．１４
１３ −１．０４１ ０．３０ １．９２２８６ １８．９０
１４ −２．５５１ ０．３３
１５ ∞ １．１０ １．５１６３３ ６４．１４
１６（像面） ∞
（実施例４）
本発明の実施例４に係る内視鏡対物光学系のレンズ構成を図１２及び図１３に示す。なお、図１３（ａ）は水中観察状態、図１３（ｂ）は空気中観察状態を示している。また、水中観察状態の収差図を図１４に示す。
本発明の実施例４に係る内視鏡対物光学系のレンズ構成を図１２及び図１３に示す。なお、図１３（ａ）は水中観察状態、図１３（ｂ）は空気中観察状態を示している。また、水中観察状態の収差図を図１４に示す。
実施例４の内視鏡対物光学系は、物体側から順に、平凹レンズからなる第１群（第１レンズ）、負の接合レンズからなる第２群、色補正フィルタ、明るさ絞り、正の屈折力を有する後群からなる。後群は３つの群からなり、全て正の屈折力を有する。実施例１より大きいサイズの固体撮像素子との組合せを想定しており、水中観察状態での像高Ｉｗは０．９１２０ｍｍである。Ｉａは０．７３０１ｍｍ、Ｉａ／Ｉｗが０．８０１、水中画角は１２９．８°で、固体撮像素子のサイズが大きい場合でも実施例１〜３と同様の仕様を実現できる。大きめの固体撮像素子は高画素化可能でありそれに対応した収差補正を行うために、第２群を接合レンズで構成し、収差補正能力を高めた。
尚、ほぼ同一の水中画角を有する実施例１〜４の第１レンズには同じ外径と形状を有するサファイア平凹レンズを用いている。本実施形態のような超広角レンズの場合、光学系の最大外径は固体撮像素子サイズよりも光線高の高い第１レンズ外径で決まる傾向にあり、固体撮像素子のサイズに関しては選択の自由度がある。
超広角化で被写界深度が確保しやすくなることから、固体撮像素子は大きい方が画素数もしくはダイナミックレンジを向上できて望ましいが、大きすぎると固体撮像素子側が内視鏡先端外径に影響することとなる。よって、固体撮像素子のサイズを反映する水中像高Ｉｗと第１レンズ外径ＤＬ１の関係を、次の（８）式を満足するように設定するのが望ましい。
０．２＜Ｉｗ／ＤＬ１＜０．５ ・・・（８）
Ｉｗ／ＤＬ１が０．２以下では、画素数もしくはダイナミックレンジが不足気味となり、画質の観点で好ましい設定ではない。また、Ｉｗ／ＤＬ１が０．５以上は固体撮像素子側が先端外径の制約要因となるのと同時にＤＬ１が不必要に小さいことを意味し、内視鏡先端設計としてバランスがよろしくない。
Ｉｗ／ＤＬ１が０．２以下では、画素数もしくはダイナミックレンジが不足気味となり、画質の観点で好ましい設定ではない。また、Ｉｗ／ＤＬ１が０．５以上は固体撮像素子側が先端外径の制約要因となるのと同時にＤＬ１が不必要に小さいことを意味し、内視鏡先端設計としてバランスがよろしくない。
実施例４に係る内視鏡対物光学系のレンズデータを以下に示す。
レンズデータ
面番号 ｒ ｄ Ｎｄ Ｖｄ
１ ∞ ０．２５ １．７６８２０ ７１．７９
２ ０．６３９ ０．３３
３ −２．５８２ ０．２５ ２．００３３０ ２８．２７
４ １．１０８ ０．５１ １．８０１００ ３４．９７
５ −２．４６１ ０．０３
６（ＳＴＯ）∞ ０．３０ １．５２１３４ ７４．９８
７ ∞ ０．０３
８ ∞ ０．４８ ２．００３３０ ２８．２７
９ −１．３４５ ０．１０
１０ −４．０７９ ０．２５ ２．００３３０ ２８．２７
１１ １．８９１ ０．７５ １．７２９１６ ５４．６８
１２ −１．３５４ ０．０５
１３ ３．４７３ ０．７５ １．７２９１６ ５４．６８
１４ −１．１３２ ０．３０ ２．００３３０ ２８．２７
１５ −１７．１１５ ０．２８
１６ ∞ １．５０ １．５１６３３ ６４．１４
１７（像面） ∞
面番号 ｒ ｄ Ｎｄ Ｖｄ
１ ∞ ０．２５ １．７６８２０ ７１．７９
２ ０．６３９ ０．３３
３ −２．５８２ ０．２５ ２．００３３０ ２８．２７
４ １．１０８ ０．５１ １．８０１００ ３４．９７
５ −２．４６１ ０．０３
６（ＳＴＯ）∞ ０．３０ １．５２１３４ ７４．９８
７ ∞ ０．０３
８ ∞ ０．４８ ２．００３３０ ２８．２７
９ −１．３４５ ０．１０
１０ −４．０７９ ０．２５ ２．００３３０ ２８．２７
１１ １．８９１ ０．７５ １．７２９１６ ５４．６８
１２ −１．３５４ ０．０５
１３ ３．４７３ ０．７５ １．７２９１６ ５４．６８
１４ −１．１３２ ０．３０ ２．００３３０ ２８．２７
１５ −１７．１１５ ０．２８
１６ ∞ １．５０ １．５１６３３ ６４．１４
１７（像面） ∞
（実施例５）
本発明の実施例５に係る内視鏡対物光学系のレンズ構成を図１５及び図１６に示す。なお、図１６（ａ）は水中観察状態、図１６（ｂ）は空気中観察状態を示している。また、水中観察状態の収差図を図１７に示す。
本発明の実施例５に係る内視鏡対物光学系のレンズ構成を図１５及び図１６に示す。なお、図１６（ａ）は水中観察状態、図１６（ｂ）は空気中観察状態を示している。また、水中観察状態の収差図を図１７に示す。
実施例５の内視鏡対物光学系は、実施例４と同じサイズの固体撮像素子を想定し、実施例４より水中画角を広角化したもので、水中画角は１３９．８°である。実施例５の内視鏡対物光学系は、物体側から順に、平凹レンズからなる第１群（第１レンズ）、負の接合レンズからなる第２群、色補正フィルタ、明るさ絞り、正の屈折力を有する後群からなる。後群は３つの群からなり、全て正の屈折力を有する。水中観察状態での像高Ｉｗは０．９１２０ｍｍである。Ｉａは０．７０１９ｍｍ、Ｉａ／Ｉｗが０．７７０で、広角化に伴い焦点距離ｆｔを短くしたことでＩａが小さくなったため、Ｉａ／Ｉｗが実施例４よりも小さい。
実施例５に係る内視鏡対物光学系のレンズデータを以下に示す。
レンズデータ
面番号 ｒ ｄ Ｎｄ Ｖｄ
１ ∞ ０．２５ １．７６８２０ ７１．７９
２ ０．６３９ ０．３３
３ −２．２１１ ０．２５ ２．００３３０ ２８．２７
４ １．１０８ ０．５４ １．８０１００ ３４．９７
５ −２．２８０ ０．０３
６（ＳＴＯ）∞ ０．３０ １．５２１３４ ７４．９８
７ ∞ ０．０３
８ ∞ ０．４８ ２．００３３０ ２８．２７
９ −１．４２５ ０．１０
１０ −４．２８８ ０．２５ ２．００３３０ ２８．２７
１１ １．８６９ ０．７５ １．７２９１６ ５４．６８
１２ −１．２９８ ０．０５
１３ ３．４２３ ０．７５ １．７２９１６ ５４．６８
１４ −１．１０８ ０．３０ ２．００３３０ ２８．２７
１５ −１９．３７６ ０．２９
１６ ∞ １．５０ １．５１６３３ ６４．１４
１７（像面） ∞
面番号 ｒ ｄ Ｎｄ Ｖｄ
１ ∞ ０．２５ １．７６８２０ ７１．７９
２ ０．６３９ ０．３３
３ −２．２１１ ０．２５ ２．００３３０ ２８．２７
４ １．１０８ ０．５４ １．８０１００ ３４．９７
５ −２．２８０ ０．０３
６（ＳＴＯ）∞ ０．３０ １．５２１３４ ７４．９８
７ ∞ ０．０３
８ ∞ ０．４８ ２．００３３０ ２８．２７
９ −１．４２５ ０．１０
１０ −４．２８８ ０．２５ ２．００３３０ ２８．２７
１１ １．８６９ ０．７５ １．７２９１６ ５４．６８
１２ −１．２９８ ０．０５
１３ ３．４２３ ０．７５ １．７２９１６ ５４．６８
１４ −１．１０８ ０．３０ ２．００３３０ ２８．２７
１５ −１９．３７６ ０．２９
１６ ∞ １．５０ １．５１６３３ ６４．１４
１７（像面） ∞
（実施例６）
本発明の実施例６に係る内視鏡対物光学系のレンズ構成を図１８及び図１９に示す。なお、図１９（ａ）は水中観察状態、図１９（ｂ）は空気中観察状態を示している。また、水中観察状態の収差図を図２０に示す。
本発明の実施例６に係る内視鏡対物光学系のレンズ構成を図１８及び図１９に示す。なお、図１９（ａ）は水中観察状態、図１９（ｂ）は空気中観察状態を示している。また、水中観察状態の収差図を図２０に示す。
実施例６の内視鏡対物光学系は、実施例５と光学仕様ほぼ同一であるが、最も像面に近いところに射出瞳調整用の凸レンズを有する点が異なる。実施例６の内視鏡対物光学系は、物体側から順に、平凹レンズからなる第１群（第１レンズ）、負の接合レンズからなる第２群、色補正フィルタ、明るさ絞り、正の屈折力を有する後群からなる。後群は４つの群からなり、明るさ絞り側から順に、正−正−負−正の屈折力を有する。
実施例６に係る内視鏡対物光学系のレンズデータを以下に示す。
実施例６に係る内視鏡対物光学系のレンズデータを以下に示す。
レンズデータ
面番号 ｒ ｄ Ｎｄ Ｖｄ
１ ∞ ０．２５ １．７６８２０ ７１．７９
２ ０．６３９ ０．３９
３ −１．５８１ ０．２８ ２．００３３０ ２８．２７
４ ０．９４２ ０．５２ １．８０１００ ３４．９７
５ −１．８００ ０．０３
６（ＳＴＯ）∞ ０．３０ １．５２１００ ６５．１３
７ ∞ ０．０３
８ ∞ ０．６５ ２．００３３０ ２８．２７
９ −１．３８１ ０．０５
１０ −４．５０２ ０．３０ ２．００３３０ ２８．２７
１１ １．５３５ ０．７７ １．７８８００ ４７．３７
１２ −１．５３５ ０．０５
１３ ２．９２０ ０．７２ １．７２９１６ ５４．６８
１４ −１．２４３ ０．３０ ２．００３３０ ２８．２７
１５ ３．６０２ ０．４５
１６ ３．２５４ １．５０ １．５１６３３ ６４．１４
１７（像面） ∞
面番号 ｒ ｄ Ｎｄ Ｖｄ
１ ∞ ０．２５ １．７６８２０ ７１．７９
２ ０．６３９ ０．３９
３ −１．５８１ ０．２８ ２．００３３０ ２８．２７
４ ０．９４２ ０．５２ １．８０１００ ３４．９７
５ −１．８００ ０．０３
６（ＳＴＯ）∞ ０．３０ １．５２１００ ６５．１３
７ ∞ ０．０３
８ ∞ ０．６５ ２．００３３０ ２８．２７
９ −１．３８１ ０．０５
１０ −４．５０２ ０．３０ ２．００３３０ ２８．２７
１１ １．５３５ ０．７７ １．７８８００ ４７．３７
１２ −１．５３５ ０．０５
１３ ２．９２０ ０．７２ １．７２９１６ ５４．６８
１４ −１．２４３ ０．３０ ２．００３３０ ２８．２７
１５ ３．６０２ ０．４５
１６ ３．２５４ １．５０ １．５１６３３ ６４．１４
１７（像面） ∞
（実施例７）
本発明の実施例７に係る内視鏡対物光学系のレンズ構成を図２１及び図２２に示す。なお、図２２（ａ）は水中観察状態、図２２（ｂ）は空気中観察状態を示している。また、水中観察状態の収差図を図２３に示す。
本発明の実施例７に係る内視鏡対物光学系のレンズ構成を図２１及び図２２に示す。なお、図２２（ａ）は水中観察状態、図２２（ｂ）は空気中観察状態を示している。また、水中観察状態の収差図を図２３に示す。
実施例７の内視鏡対物光学系は、実施例１と水中像高Ｉｗがほぼ同じで水中画角を１０５．０°と抑え気味としたものであり、前群を１つの負の群のみで構成したものである。この程度の水中画角であれば前群を１つの負の群のみで構成することも可能である。実施例７の内視鏡対物光学系は、物体側から順に、平凹レンズからなる第１群（第１レンズ）、色補正フィルタ、明るさ絞り、正の屈折力を有する後群からなる。後群は３つの群からなり、全て正の屈折力を有する。Ｉａ／Ｉｗが０．９３７で本発明の実施例としては最も大きく、第１レンズの外径ＤＬ１はほぼ同じ水中像高Ｉｗを有する他の実施例と比べて最も小さい。よって、本実施例はより細径の内視鏡で水中での広角化を図る際に好適である。
実施例７に係る内視鏡対物光学系のレンズデータを以下に示す。
レンズデータ
面番号 ｒ ｄ Ｎｄ Ｖｄ
１ ∞ ０．２０ １．７６８２０ ７１．７９
２ ０．６１４ ０．５０
３ ∞ ０．３０ １．５２１３４ ７４．９８
４ ∞ ０．０３
５（ＳＴＯ）∞ ０．７８ ２．００３３０ ２８．２７
６ −１．３９２ ０．０５
７ −７．４０８ ０．３０ ２．００３３０ ２８．２７
８ １．６４１ ０．８６ １．７２９１６ ５４．６８
９ −１．５０２ ０．０５
１０ ２．４６１ ０．８７ １．４８７４９ ７０．２３
１１ −１．２４３ ０．３０ １．９２２８６ １８．９０
１２ −２．１３２ ０．２７
１３ ∞ １．１０ １．５１６３３ ６４．１４
１４（像面） ∞
面番号 ｒ ｄ Ｎｄ Ｖｄ
１ ∞ ０．２０ １．７６８２０ ７１．７９
２ ０．６１４ ０．５０
３ ∞ ０．３０ １．５２１３４ ７４．９８
４ ∞ ０．０３
５（ＳＴＯ）∞ ０．７８ ２．００３３０ ２８．２７
６ −１．３９２ ０．０５
７ −７．４０８ ０．３０ ２．００３３０ ２８．２７
８ １．６４１ ０．８６ １．７２９１６ ５４．６８
９ −１．５０２ ０．０５
１０ ２．４６１ ０．８７ １．４８７４９ ７０．２３
１１ −１．２４３ ０．３０ １．９２２８６ １８．９０
１２ −２．１３２ ０．２７
１３ ∞ １．１０ １．５１６３３ ６４．１４
１４（像面） ∞
（実施例８）
本発明の実施例８に係る内視鏡対物光学系のレンズ構成を図２４及び図２５に示す。なお、図２５（ａ）は水中観察状態、図２５（ｂ）は空気中観察状態を示している。また、水中観察状態の収差図を図２６に示す。
本発明の実施例８に係る内視鏡対物光学系のレンズ構成を図２４及び図２５に示す。なお、図２５（ａ）は水中観察状態、図２５（ｂ）は空気中観察状態を示している。また、水中観察状態の収差図を図２６に示す。
実施例８の内視鏡対物光学系は、実施例１とほぼ同等の水中像高Ｉｗを有するが、水中画角が１４４．８°と実施例１より約１５°広く、第１レンズの物体側面を凸面とした点が特徴である。実施例８の内視鏡対物光学系は、物体側から順に、物体側に凸面を向けた凹メニスカスレンズからなる第１群（第１レンズ）、平凹レンズからなる第２群、色補正フィルタ、明るさ絞り、正の屈折力を有する後群からなる。
後群は３つの群からなり、全て正の屈折力を有する。本発明は第１レンズの物体側面であまり出っ張りや引っ込みを生じさせない設計思想であるが、凸面とすることで水中観察状態でのディストーションを改善できる効果があるので実施例８では（３）式を満足する凸面とした。
実施例８の水中観察状態でのディストーションは最大像高で−６１．７％である。物体側面が平面の実施例１を本実施例と同一水中画角となるように像高変更した際のディストーションは−６４．４％であり、第１レンズの物体側面を凸面とすることで樽型のディストーションを低減できている。尚、第１レンズが平凹レンズからなる本発明の他の実施例では第１レンズ素材としてサファイアを想定しているが、実施例８では凹メニスカスレンズの加工性を鑑み第１レンズ素材として一般的な光学ガラスを想定している。
実施例８に係る内視鏡対物光学系のレンズデータを以下に示す。
レンズデータ
面番号 ｒ ｄ Ｎｄ Ｖｄ
１ ７．００４ ０．３０ １．８８３００ ４０．７６
２ ０．５８０ ０．３１
３ ∞ ０．２５ ２．００３３０ ２８．２７
４ １．４２５ ０．０８
５ ∞ ０．３０ １．５２１３４ ７４．９８
６（ＳＴＯ）∞ ０．０５
７ ３．９６８ ０．９９ １．８０１００ ３４．９７
８ −１．２６２ ０．０５
９ ８．４０２ ０．３０ ２．００３３０ ２８．２７
１０ １．２９８ ０．８９ １．７２９１６ ５４．６８
１１ −１．５３５ ０．０５
１２ ２．８５５ ０．８３ １．４８７４９ ７０．２３
１３ −１．１６１ ０．３０ １．９２２８６ １８．９０
１４ −２．５５１ ０．２９
１５ ∞ １．１０ １．５１６３３ ６４．１４
１６（像面） ∞（ＩＰ）
面番号 ｒ ｄ Ｎｄ Ｖｄ
１ ７．００４ ０．３０ １．８８３００ ４０．７６
２ ０．５８０ ０．３１
３ ∞ ０．２５ ２．００３３０ ２８．２７
４ １．４２５ ０．０８
５ ∞ ０．３０ １．５２１３４ ７４．９８
６（ＳＴＯ）∞ ０．０５
７ ３．９６８ ０．９９ １．８０１００ ３４．９７
８ −１．２６２ ０．０５
９ ８．４０２ ０．３０ ２．００３３０ ２８．２７
１０ １．２９８ ０．８９ １．７２９１６ ５４．６８
１１ −１．５３５ ０．０５
１２ ２．８５５ ０．８３ １．４８７４９ ７０．２３
１３ −１．１６１ ０．３０ １．９２２８６ １８．９０
１４ −２．５５１ ０．２９
１５ ∞ １．１０ １．５１６３３ ６４．１４
１６（像面） ∞（ＩＰ）
（実施例９）
本発明の実施例９に係る内視鏡対物光学系のレンズ構成を図２７及び図２８に示す。なお、図２８（ａ）は水中観察状態、図２８ｂ）は空気中観察状態を示している。また、水中観察状態の収差図を図２９に示す。
本発明の実施例９に係る内視鏡対物光学系のレンズ構成を図２７及び図２８に示す。なお、図２８（ａ）は水中観察状態、図２８ｂ）は空気中観察状態を示している。また、水中観察状態の収差図を図２９に示す。
実施例９の内視鏡対物光学系は上記した実施例全てのうちで最も広い水中画角を有する。実施例９の内視鏡対物光学系は、物体側から順に、平凹レンズからなる第１群（第１レンズ）、平凹レンズからなる第２群、色補正フィルタ、薄板での実装を想定した明るさ絞り、正の屈折力を有する後群からなる。後群は３つの群からなり、全て正の屈折力を有する。
実施例９の水中画角は１６４．４°であり、これに伴いＩａ／Ｉｗが０．７０８で本発明の実施例としては最も小さくなる。実施例９は内視鏡対物光学系として類を見ないレベルの超広角であるが、第１レンズの外径ＤＬ１はφ２．４ｍｍとさほど大きくはなく、処置用チャンネル付きの細径内視鏡を実現できるレベルの外径である。
実施例９に係る内視鏡対物光学系のレンズデータを以下に示す。
実施例９に係る内視鏡対物光学系のレンズデータを以下に示す。
レンズデータ
面番号 ｒ ｄ Ｎｄ Ｖｄ
１ ∞ ０．２５ １．７６８２０ ７１．７９
２ ０．６３９ ０．２７
３ ∞ ０．２５ ２．００３３０ ２８．２７
４ １．５２２ ０．１１
５ ∞ ０．３０ １．５２１３４ ７４．９８
６ ∞ ０．０３
７（ＳＴＯ）∞ ０．９８ ２．００３３０ ２８．２７
８ −１．２４３ ０．０５
９ −７．９８５ ０．３０ ２．００３３０ ２８．２７
１０ １．６８６ ０．８６ １．７２９１６ ５４．６８
１１ −１．３２２ ０．０５
１２ ２．５８２ ０．８７ １．４８７４９ ７０．２３
１３ −１．１０８ ０．３０ １．９２２８６ １８．９０
１４ −２．３６６ ０．２８
１５ ∞ １．１０ １．５１６３３ ６４．１４
１６（像面） ∞
面番号 ｒ ｄ Ｎｄ Ｖｄ
１ ∞ ０．２５ １．７６８２０ ７１．７９
２ ０．６３９ ０．２７
３ ∞ ０．２５ ２．００３３０ ２８．２７
４ １．５２２ ０．１１
５ ∞ ０．３０ １．５２１３４ ７４．９８
６ ∞ ０．０３
７（ＳＴＯ）∞ ０．９８ ２．００３３０ ２８．２７
８ −１．２４３ ０．０５
９ −７．９８５ ０．３０ ２．００３３０ ２８．２７
１０ １．６８６ ０．８６ １．７２９１６ ５４．６８
１１ −１．３２２ ０．０５
１２ ２．５８２ ０．８７ １．４８７４９ ７０．２３
１３ −１．１０８ ０．３０ １．９２２８６ １８．９０
１４ −２．３６６ ０．２８
１５ ∞ １．１０ １．５１６３３ ６４．１４
１６（像面） ∞
なお、上記した実施例１〜実施例９の構成における各種データを表２に、上記（１）〜（８）式に係る値を表３に示す。
ＧＦ 前群
ＧＢ 後群
Ｇ１ 第１レンズ群
Ｇ２ 第レンズ群
Ｌ１ 第１レンズ
Ｌ２ 第２レンズ
Ｌ３ 第３レンズ
Ｌ４ 第４レンズ
Ｌ５ 第５レンズ
Ｌ６ 第６レンズ
Ｌ７ 第７レンズ
ＧＢ 後群
Ｇ１ 第１レンズ群
Ｇ２ 第レンズ群
Ｌ１ 第１レンズ
Ｌ２ 第２レンズ
Ｌ３ 第３レンズ
Ｌ４ 第４レンズ
Ｌ５ 第５レンズ
Ｌ６ 第６レンズ
Ｌ７ 第７レンズ
Claims (1)
- 水中観察に用いられ、
物体側から順に、負の屈折力を有する前群、明るさ絞り、正の屈折力を有する後群を備え、
前記前群は、負の屈折力を有する第１群と負の屈折力を有する第２群からなり、
前記第１群は単レンズの第１レンズであり、
前記第２群は単レンズ又は接合レンズであり、
以下の条件式を満足する内視鏡対物光学系。
１＜Ｉｗ／ｆｔ＜１．８ ・・・（１）
０．６＜Ｉａ／Ｉｗ＜０．９５ ・・・（２）
｜ＤＬ１／ＲＬ１ａ｜＜０．４ ・・・（３）
−３＜ｆＬ１／ｆｔ＜−１ ・・・（４）
但し、Ｉｗは水中観察時の最大像高、ｆｔは空気中観察時の対物光学系全系の焦点距離、Ｉａは空気中観察時に主光線が透過可能な最大像高、ＤＬ１は第１レンズの外径であり、ＲＬ１ａは第１レンズの物体側面の曲率半径であり、ｆＬ１は第１レンズの焦点距離である。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2014560150A JP5753326B2 (ja) | 2013-06-26 | 2014-06-13 | 内視鏡対物光学系 |
Applications Claiming Priority (4)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2013133902 | 2013-06-26 | ||
| JP2013133902 | 2013-06-26 | ||
| JP2014560150A JP5753326B2 (ja) | 2013-06-26 | 2014-06-13 | 内視鏡対物光学系 |
| PCT/JP2014/065815 WO2014208373A1 (ja) | 2013-06-26 | 2014-06-13 | 内視鏡対物光学系 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP5753326B2 true JP5753326B2 (ja) | 2015-07-22 |
| JPWO2014208373A1 JPWO2014208373A1 (ja) | 2017-02-23 |
Family
ID=52141716
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2014560150A Active JP5753326B2 (ja) | 2013-06-26 | 2014-06-13 | 内視鏡対物光学系 |
Country Status (5)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US9622652B2 (ja) |
| EP (1) | EP3015895A4 (ja) |
| JP (1) | JP5753326B2 (ja) |
| CN (1) | CN105026978B (ja) |
| WO (1) | WO2014208373A1 (ja) |
Families Citing this family (13)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN105765441B (zh) * | 2014-01-15 | 2018-09-11 | 奥林巴斯株式会社 | 内窥镜装置 |
| WO2016190184A1 (ja) * | 2015-05-28 | 2016-12-01 | オリンパス株式会社 | 内視鏡対物光学系 |
| EP3401718A4 (en) * | 2016-01-06 | 2019-09-04 | Olympus Corporation | OPTICAL LENS SYSTEM |
| JP6576289B2 (ja) * | 2016-04-04 | 2019-09-18 | 富士フイルム株式会社 | 内視鏡用対物光学系および内視鏡 |
| JP6029159B1 (ja) * | 2016-05-13 | 2016-11-24 | 株式会社タムロン | 観察光学系、観察撮像装置、観察撮像システム、結像レンズ系及び観察光学系の調整方法 |
| CN109068954B (zh) * | 2016-06-27 | 2021-03-19 | 奥林巴斯株式会社 | 内窥镜装置 |
| DE112017003378T5 (de) * | 2016-07-04 | 2019-03-14 | Olympus Corporation | Endoskopoptik |
| JP6368065B1 (ja) | 2016-09-28 | 2018-08-01 | オリンパス株式会社 | 内視鏡対物光学系 |
| CN106597645A (zh) * | 2017-02-20 | 2017-04-26 | 江苏鹰利视医疗器械有限公司 | 一种硬管式腹腔镜的光学系统 |
| WO2019146147A1 (ja) * | 2018-01-26 | 2019-08-01 | オリンパス株式会社 | 内視鏡対物光学系 |
| CN112817120A (zh) * | 2019-11-15 | 2021-05-18 | 深圳市伯森光电科技有限公司 | 鱼眼镜头系统 |
| TWI690743B (zh) * | 2019-12-02 | 2020-04-11 | 紘立光電股份有限公司 | 光學攝像透鏡組、成像裝置及電子裝置 |
| CN114994902B (zh) * | 2022-06-28 | 2023-06-23 | 福建光旭科技有限公司 | 一种可更换工作环境的内窥镜 |
Citations (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH02277015A (ja) * | 1989-04-19 | 1990-11-13 | Olympus Optical Co Ltd | 内視鏡対物光学系 |
| JPH05288986A (ja) * | 1992-04-10 | 1993-11-05 | Olympus Optical Co Ltd | 内視鏡用観察光学系 |
| JPH0784180A (ja) * | 1993-09-13 | 1995-03-31 | Nikon Corp | 水中用魚眼レンズ |
| JPH08122634A (ja) * | 1994-10-25 | 1996-05-17 | Asahi Optical Co Ltd | 内視鏡用対物レンズ |
| JPH10260348A (ja) * | 1997-03-19 | 1998-09-29 | Fuji Photo Optical Co Ltd | 内視鏡用対物レンズ |
| JP2008089658A (ja) * | 2006-09-29 | 2008-04-17 | Fujinon Corp | 内視鏡用対物レンズおよびそれを用いた内視鏡用撮像装置 |
Family Cites Families (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH05323186A (ja) | 1992-04-08 | 1993-12-07 | Olympus Optical Co Ltd | 内視鏡 |
| JP3353910B2 (ja) | 1992-04-15 | 2002-12-09 | オリンパス光学工業株式会社 | 硬性内視鏡用対物光学系 |
| US5424877A (en) * | 1992-04-10 | 1995-06-13 | Olympus Optical Co., Ltd. | Observation optical system for endoscopes |
| US5980453A (en) * | 1996-02-22 | 1999-11-09 | Precision Optics Corporation | Endoscope with low distortion |
| JPH10288742A (ja) | 1997-04-16 | 1998-10-27 | Olympus Optical Co Ltd | 内視鏡装置 |
| JP2002116491A (ja) | 2000-10-05 | 2002-04-19 | Inon:Kk | 防水カメラハウジング付設専用の水陸両用ワイドコンバージョンレンズ |
| JP4819203B2 (ja) | 2009-12-07 | 2011-11-24 | オリンパスメディカルシステムズ株式会社 | 対物レンズおよび内視鏡装置 |
| JPWO2012169369A1 (ja) * | 2011-06-06 | 2015-02-23 | オリンパスメディカルシステムズ株式会社 | 光学ユニットおよび内視鏡 |
-
2014
- 2014-06-13 CN CN201480009752.2A patent/CN105026978B/zh active Active
- 2014-06-13 JP JP2014560150A patent/JP5753326B2/ja active Active
- 2014-06-13 WO PCT/JP2014/065815 patent/WO2014208373A1/ja active Application Filing
- 2014-06-13 EP EP14817759.5A patent/EP3015895A4/en not_active Withdrawn
-
2015
- 2015-08-12 US US14/824,666 patent/US9622652B2/en active Active
Patent Citations (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH02277015A (ja) * | 1989-04-19 | 1990-11-13 | Olympus Optical Co Ltd | 内視鏡対物光学系 |
| JPH05288986A (ja) * | 1992-04-10 | 1993-11-05 | Olympus Optical Co Ltd | 内視鏡用観察光学系 |
| JPH0784180A (ja) * | 1993-09-13 | 1995-03-31 | Nikon Corp | 水中用魚眼レンズ |
| JPH08122634A (ja) * | 1994-10-25 | 1996-05-17 | Asahi Optical Co Ltd | 内視鏡用対物レンズ |
| JPH10260348A (ja) * | 1997-03-19 | 1998-09-29 | Fuji Photo Optical Co Ltd | 内視鏡用対物レンズ |
| JP2008089658A (ja) * | 2006-09-29 | 2008-04-17 | Fujinon Corp | 内視鏡用対物レンズおよびそれを用いた内視鏡用撮像装置 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| CN105026978A (zh) | 2015-11-04 |
| US20150359422A1 (en) | 2015-12-17 |
| CN105026978B (zh) | 2018-01-02 |
| EP3015895A1 (en) | 2016-05-04 |
| US9622652B2 (en) | 2017-04-18 |
| WO2014208373A1 (ja) | 2014-12-31 |
| EP3015895A4 (en) | 2017-01-04 |
| JPWO2014208373A1 (ja) | 2017-02-23 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| JP5753326B2 (ja) | 内視鏡対物光学系 | |
| JP5668059B2 (ja) | 内視鏡用対物レンズ、及び内視鏡 | |
| JP5372261B2 (ja) | 内視鏡用光学系 | |
| JP5601924B2 (ja) | 内視鏡用変倍光学系、及び内視鏡 | |
| JP6081683B1 (ja) | 内視鏡用対物光学系 | |
| JP5802847B2 (ja) | 対物光学系 | |
| JP5927368B1 (ja) | 内視鏡対物光学系 | |
| JP5653243B2 (ja) | 内視鏡用光学系、及び内視鏡 | |
| JP2008257108A (ja) | 内視鏡用対物レンズおよび内視鏡 | |
| JP2006330194A (ja) | 内視鏡用対物レンズ | |
| JP6368065B1 (ja) | 内視鏡対物光学系 | |
| JPWO2012169369A1 (ja) | 光学ユニットおよび内視鏡 | |
| JP5274728B2 (ja) | 内視鏡用対物光学系 | |
| US11543647B2 (en) | Objective optical system for endoscope, endoscope, and image pickup unit | |
| CN109073864B (zh) | 内窥镜对物光学系统 | |
| JP5031880B2 (ja) | 内視鏡用対物レンズ | |
| JP2004061763A (ja) | 内視鏡用対物レンズ | |
| JP5942063B1 (ja) | 内視鏡装置 | |
| JP3758801B2 (ja) | 内視鏡対物レンズ系 | |
| JP4197897B2 (ja) | 撮影光学系およびそれを用いた内視鏡 | |
| US10884223B2 (en) | Objective optical system for endoscope | |
| US6049422A (en) | Optical system for non-flexible endoscopes | |
| JP2018040849A (ja) | 内視鏡用対物光学系 | |
| JP6774811B2 (ja) | 内視鏡用対物光学系及び内視鏡 | |
| JP6754916B2 (ja) | 内視鏡用変倍光学系及び内視鏡 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A711 | Notification of change in applicant |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A712 Effective date: 20150422 |
|
| TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
| A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20150512 |
|
| A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20150521 |
|
| R151 | Written notification of patent or utility model registration |
Ref document number: 5753326 Country of ref document: JP Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R151 |
|
| S531 | Written request for registration of change of domicile |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R313531 |
|
| R350 | Written notification of registration of transfer |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R350 |
|
| R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
| R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
| R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
| R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
| R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |