JP6071541B2 - 内視鏡用光学系及び内視鏡 - Google Patents

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Description

本発明は内視鏡用の光学系で、特にリレーレンズを用いる方式の光学系に関する。
リレーレンズを用いる方式の硬性内視鏡は、対物レンズと、対物レンズの像を後方に伝達するためのリレーレンズとを含んでいる。リレーレンズから射出した光束を接眼レンズを通して覗くことにより、被検体を直接、人の目で観察することができる。または、リレーレンズから射出した光束を結像レンズによって撮像素子上に再結像させて、得られた画像を表示装置に表示して観察する方式もある。
リレーレンズは、ホプキンスが提案したロッドレンズを用いたタイプが広く用いられている。このホプキンスタイプのリレーレンズは、明るく、色収差が補正されており、非対称収差も補正されているといった利点を有する。しかしながら、像面湾曲が残存するため、リレーの段数を多くしたり、開口数を上げたりすると、像面湾曲の影響が増大して性能が低下してしまうという問題がある。そこで、非特許文献1は、ホプキンスタイプを変形したレンズタイプにより、像面湾曲を低減することを開示している。
また、リレーレンズのもつ像面湾曲を改善することを目的として、特許文献1は、正負正の屈折力のレンズからなるトリプレットタイプを2つ合わせた光学系をリレーレンズの1つの段として使用するものを開示している。これは、トリプレットの負レンズの作用により像面湾曲を改善している。
特表2007−522507号公報
Rongguang Liang著:Optical Design for Biomedical Imaging(第8章)、SPIE PRESS
特許文献1が開示するリレーレンズは、トリプレット構成を用いることにより、その負レンズで像面湾曲を補正している。この負レンズにより、トリプレット自身の像面湾曲だけでなく、従来型のリレーレンズを用いた他の段で発生する像面湾曲をも補正可能であるとしている。しかしながら、特許文献1は、トリプレットの外観しか開示しておらず、数値実施例や収差の開示がない。そのため、リレーレンズの他の段で発生する像面湾曲を補正する効果をどの程度もつのかが定かでない。トリプレット内の像面湾曲を補正するためだけでも負レンズの屈折力を大きくしなければならないが、それに加えて他の段のリレーレンズで発生する像面湾曲をも補正するためには、負レンズの屈折力を更に上げなければならない。負レンズの屈折力の更なる増加は、球面収差、非点収差、軸上色収差の発生を増大させるため、像性能の低下につながる。また、偏心にも敏感になり、製造コストの増大にもつながる。そのため、他段で用いる従来型リレーレンズ段数の更なる増加は難しい。
そこで、本発明は、リレーレンズの段数が増加しても良好な光学性能を得ることが可能な内視鏡用光学系を提供することを目的とする。
本発明の一側面としての内視鏡用光学系は、被検体の像を形成する対物レンズと、該対物レンズからの光を導光するリレーレンズ部と、を備え、前記対物レンズよりも像側の光路中に配置され、前記リレーレンズ部で発生する像面湾曲を補正する補正光学系を有し、前記補正光学系は、非球面を含む第1及び第2の凹面鏡と、第1及び第2のビームスプリッタとを有し、前記補正光学系に入射する光は、前記第1の凹面鏡、前記第1のビームスプリッタ、前記第2の凹面鏡、前記第2のビームスプリッタ、の夫々によって順に反射され、前記第1の凹面鏡と前記第2の凹面鏡との間の光路中に瞳位置が存在することを特徴とする。
また、本発明の別の側面としての内視鏡用光学系は、被検体の像を形成する対物レンズと、該対物レンズからの光を導光するリレーレンズ部と、を備え、前記対物レンズよりも像側の光路中に配置され、前記リレーレンズ部で発生する像面湾曲を補正する補正光学系を有し、前記補正光学系は、非球面を含むレンズと、凹面鏡と、ビームスプリッタとを有し、前記補正光学系において、凹面鏡の数をkk、ビームスプリッタの厚みの平均をdd、ビームスプリッタの屈折率の絶対値の平均をnn、凹面鏡の曲率半径の絶対値の平均をRR、とし、T=nn・RR/(kk・dd)とするとき、T>1.1なる条件を満たすことを特徴とする。
本発明によれば、内視鏡光学系のリレーレンズで発生する像面湾曲を十分に低減することが可能になり、像性能の優れた内視鏡光学系及び内視鏡を提供することができる。
実施例1の内視鏡用光学系の要部概略図である。 実施例1の内視鏡用光学系のリレーレンズと像面湾曲補正光学系を示す図である。 実施例1の内視鏡用光学系のリレーレンズのみの縦収差を示す図である。 実施例1の内視鏡用光学系のリレーレンズのみのスポットダイアグラムを示す図である。 実施例1の内視鏡用光学系のリレーレンズと像面湾曲補正光学系とを合わせた光学系の縦収差を示す図である。 実施例1の内視鏡用光学系のリレーレンズと像面湾曲補正光学系とを合わせた光学系のスポットダイアグラムを示す図である。 実施例2の内視鏡用光学系のリレーレンズと像面湾曲補正光学系を示す図である。 実施例2の内視鏡用光学系のリレーレンズと像面湾曲補正光学系とを合わせた光学系の縦収差を示す図である。 実施例2の内視鏡用光学系のリレーレンズと像面湾曲補正光学系とを合わせた光学系のスポットダイアグラムを示す図である。 実施例3の内視鏡用光学系の像面湾曲補正光学系を示す図である。 実施例3の内視鏡用光学系のリレーレンズと像面湾曲補正光学系とを合わせた光学系の縦収差を示す図である。 実施例3の内視鏡光学系のリレーレンズと像面湾曲補正光学系とを合わせた光学系のスポットダイアグラムを示す図である。 実施例4の内視鏡用光学系の像面湾曲補正光学系を示す図である。 実施例4の内視鏡用光学系のリレーレンズと像面湾曲補正光学系とを合わせた光学系の縦収差を示す図である。 実施例4の内視鏡用光学系のリレーレンズと像面湾曲補正光学系とを合わせた光学系のスポットダイアグラムを示す図である。 実施例5の内視鏡用光学系のリレーレンズと像面湾曲補正光学系とを合わせた光学系の縦収差を示す図である。 実施例5の内視鏡用光学系のリレーレンズと像面湾曲補正光学系とを合わせた光学系のスポットダイアグラムを示す図である。 実施例6の内視鏡用光学系のリレーレンズと像面湾曲補正光学系とを合わせた光学系の縦収差を示す図である。 実施例6の内視鏡用光学系のリレーレンズと像面湾曲補正光学系とを合わせた光学系のスポットダイアグラムを示す図である。 パラメータSが適正範囲を超えた場合の縦収差を示す図である。 パラメータSが適正範囲を超えた場合のスポットダイアグラムを示す図である。
本発明の内視鏡用光学系は、対物レンズとリレーレンズ部と、対物レンズよりも後方の光路中にリレーレンズ部で発生する像面湾曲を補正する像面湾曲補正光学系とを有している。そして、像面湾曲補正光学系は、非球面を有する凹面鏡を含む、または、非球面レンズと凹面鏡とを含んで構成されている。
リレーレンズ部はアンダーの像面湾曲を発生させ、像面湾曲補正光学系に含まれる凹面鏡はそれと逆方向のオーバーの像面湾曲を発生させる。その結果、リレーレンズ部で発生する像面湾曲を像面湾曲補正光学系に含まれる凹面鏡で発生する像面湾曲で打ち消している。一方、非球面形状とすることにより、主として非点収差を補正している。そのため、非点収差と像面湾曲の両方が補正できる。
また、さらに少なくとも1つのビームスプリッタを有することが好ましい。この場合、結像性能の劣化を小さく抑えて、凹面鏡への入射光と凹面鏡からの反射光を分離することができる。
また、リレーレンズ部を構成する各屈折面の屈折力をφi、屈折面の前後の媒質の屈折率をそれぞれNi、Ni’としたとき、φi/(Ni・Ni’)の値のリレーレンズ部についての総和をLとする。そして、像面湾曲補正光学系を構成する各面の屈折力をφj、各面の前後の媒質の屈折率をそれぞれNj、Nj’としたとき、φj/(Nj・Nj’)の値の前記像面湾曲補正光学系部についての総和をMとする。そして、S=M/Lとしたとき、S<−0.50を満足することが好ましい。このパラメータSの範囲を逸脱すると、像面湾曲補正光学系の凹面鏡の曲率が緩くなりすぎて像面湾曲を補正する効果が少なくなってしまう。尚、ここでの屈折率は光線の進行方向によって符号が変わる符号付きの屈折率である。
また、像面湾曲補正光学系の非球面形状が、中心部から周辺部にいくにしたがって、局所的な曲率が緩くなることが好ましい。このような形状とすることで、非点収差をより良好に補正することができる。
また、像面湾曲補正光学系内の1つの結像光学系に属する凹面鏡の数をkk、各ビームスプリッタの厚みの平均をdd、各ビームスプリッタの屈折率の絶対値の平均をnn、各凹面鏡の曲率半径の絶対値の平均をRRとする。そして、T=nn・RR/(kk・dd)としたとき、T>1.1を満たすことが好ましい。このパラメータTの範囲を逸脱すると、像面湾曲補正光学系の像面がビームスプリッタの内部に入ってしまう可能性が高くなる。この場合には、像面湾曲補正光学系の像面に直接センサーを配置することができないため、ビームスプリッタの後方で再び結像させる必要がある。そうすると、ビームスプリッタの後方の光路中に更に結像レンズ等の光学系を配置しなければならず、装置が大型化してしまい好ましくない。
(実施例1)
図1〜6を用いて本実施例の説明をする。図1は本実施例の内視鏡用光学系の要部概略図である。図1において、1は被検体、2は対物レンズ、3はリレーレンズ、4は像面湾曲補正光学系、5は結像レンズ、6は撮像素子である。図1において、不図示の照明光学系により照明された被検体1は、被検体1近傍の対物レンズ2により一旦結像される。その像は、リレーレンズ3により光学的に伝達され、像面湾曲補正光学系4を通過した後、結像レンズ5により撮像素子6上に再結像される。撮像素子6で撮像された被検体1の像は不図示の電気回路を経て、不図示の表示装置に表示される。
図2は、リレーレンズ3と像面湾曲補正光学系4を示した断面図である。図2において、(a)はリレーレンズ3と像面湾曲補正光学系4の全体を示す断面図、(b)は像面湾曲補正光学系4の付近を拡大して光路も示した断面図である。図2(a)において、リレーレンズ3はロッドレンズ31a、31b、32a、32b、33a、33bを含んで構成されている。各ロッドレンズは肉厚の厚い凸レンズと肉厚の薄い凹レンズを接合した構成である。ロッドレンズ31aと31b、ロッドレンズ32aと32b、ロッドレンズ33aと33bとは、それぞれ組合せて配置される。各組合せがホプキンス型リレーレンズ1段分に相当し、倍率が−1倍の結像をしている。本実施例では、これを3段つないでいる。リレーレンズ3の前方のobjは、リレーレンズ3の物体面であり、対物レンズ2の像面でもある。リレーレンズ3の後方(図では右側)には、像面湾曲補正光学系4が配置されている。
図2(b)において、像面湾曲補正光学系4は、ビームスプリッタ41、凹面鏡42から構成される。リレーレンズ3の物体面objから射出した光束は、リレーレンズ3を構成するロッドレンズを順に通過して、ロッドレンズ33bを通過した後に結像する。その後、ビームスプリッタ41に41a面から入射し、41h面を通過し、41b面から射出する。次に、凹面鏡42で反射され、ビームスプリッタ41に41b面から入射し、41h面で反射されて方向を変え、41c面から射出する。射出した光束は、像面湾曲補正光学系4の像面imgに空中像を結像する。この像面imgに結像した像は、それに続く結像レンズ5によって撮像素子6上に再結像される。
数値実施例1において、面番号の第1面〜第23面はリレーレンズ3に対応し、第25面〜第30面は像面湾曲補正光学系4に対応する。第29面はビームスプリッタの反射面に対応し、45度の傾きを持っている。第27面は非球面形状を有する。像面湾曲補正光学系4に凹面鏡42を用いて、その曲率半径を適切に選択することにより、リレーレンズ3で発生する像面湾曲を低減している。また、凹面鏡42を非球面化して、その非球面係数を適切に設定することにより、リレーレンズ3と凹面鏡42自身で発生する非点収差とを低減している。
本実施例においては、L=0.484、M=−0.484、S=−1.000であり、S<−0.50を満たしている。また、非球面形状を有する第27面は、曲率半径rの符号と4次の非球面係数の符号が逆符号であり、6次以上の非球面係数はゼロであることから、中心部から周辺部にいくにしたがって、局所的な曲率が緩くなるような形状である。
また、本実施例において、凹面鏡の数は1、各ビームスプリッタの厚みの平均は4.00mm、各ビームスプリッタの屈折率の絶対値の平均は1.51633、各凹面鏡の曲率半径の絶対値の平均は4.13mmである。したがって、T=1.566であり、T>1.1を満たしている。
図3、図4は、本実施例の光学系におけるリレーレンズ3のみの光学性能を表す図である。図3は縦収差を表す図で、左側から順に、球面収差と色収差、非点収差と像面湾曲、歪曲を示す図である。図3より、リレーレンズ3のみでは、球面収差や色収差は良好であるが、像面湾曲や非点収差が大きく発生していることがわかる。図4は、スポットダイアグラムを表す図で、物体高が0mmから1.0mmまでの4点に関して、リレーレンズ3の像面におけるスポットダイアグラムを示している。図の右下位置には0.1mmのスケールを記入している。この図より、軸上の性能は良いが、軸外ではスポット径が大きく広がって性能が劣化していることが分る。このようにホプキンス型のリレーレンズのみでは像面湾曲が残存する。
図5、図6は、本実施例の光学系におけるリレーレンズ3と像面湾曲補正光学系4とを合わせた光学系の光学性能を表す図である。図5は縦収差を表す図、図6はスポットダイアグラムを表す図である。リレーレンズ3に像面湾曲補正光学系4を組み合わせることにより、図5から、像面湾曲と非点収差が大幅に低減されていることがわかる。また、図6から、軸外のスポット径が大幅に改善されていることがわかる。
(実施例2)
図7〜9を用いて本実施例の説明をする。像面湾曲補正光学系以外の部分は、実施例1と同様である。
図7は、リレーレンズ3と像面湾曲補正光学系50を示した断面図である。図7において、(a)はリレーレンズ3と像面湾曲補正光学系50の全体を示す断面図、(b)は像面湾曲補正光学系50の付近を拡大して光路も示した断面図である。リレーレンズ3は、実施例1で用いたものと同様である。図7(a)において、リレーレンズ3の前方のobjは、リレーレンズ3の物体面であり、対物レンズ2の像面でもある。リレーレンズ3の後方(図では右側)には像面湾曲補正光学系50が配置されている。図7(b)において、像面湾曲補正光学系50は、第1のビームスプリッタであるビームスプリッタ51、第1の凹面鏡である凹面鏡52、第2のビームスプリッタであるビームスプリッタ53、第2の凹面鏡である凹面鏡54から構成される。
リレーレンズ3の物体面objから射出した光束は、リレーレンズ3を構成するロッドレンズを順に通過して、ロッドレンズ33bを通過した後に結像する。その後、ビームスプリッタ51に51a面から入射し、51h面を通過し、51b面から射出する。次に、凹面鏡52で反射され、ビームスプリッタ51に51b面から入射し、51h面で反射されて方向を変え、51c面から射出する。射出した光束は、ビームスプリッタ53に53a面から入射し、53h面を通過し、53b面から射出する。次に、凹面鏡54で反射され、ビームスプリッタ53に53b面から入射し、53h面で反射されて方向を変え、53c面から射出する。そして、像面湾曲補正光学系50の像面imgに空中像を結像する。この像面imgに結像した像は、それに続く結像レンズ5によって撮像素子6上に再結像される。
そして、瞳位置が凹面鏡52と凹面鏡54の間の位置(図7(b)ではビームスプリッタ51の51c面とビームスプリッタ53の53a面の中間位置)にあるようにしている。こうすることで、像面湾曲補正光学系50において、コマ収差や歪曲収差や倍率色収差といった非対称収差の発生を低減することができる。これは瞳に関して対称な面で発生する非対称収差は互いにキャンセルされるという原理に基づく。また、像面湾曲補正光学系50の物体側、像側を共にテレセントリックにすることができ、内視鏡の径の小型化を図ることができる。絞りは、51c面と53a面の間に配置してもよいし、リレーレンズ3内の、ロッドレンズ31aと31bの間、ロッドレンズ32aと32bの間、ロッドレンズ33aと33bの間に配置してもよい。ここではビームスプリッタ51とビームスプリッタ53とが分離しているが、これらが一体となっていて絞りが配置できない場合は、ロッドレンズの間に絞りを配置すればよい。ビームスプリッタ51とビームスプリッタ53とが一体の場合は、51h面を第1のビームスプリッタとし、53hを第2のビームスプリッタとする。
数値実施例2において、面番号の第1面〜第23面はリレーレンズ3に対応し、第25面〜第37面は像面湾曲補正光学系50に対応する。第29面と第36面はビームスプリッタの反射面に対応し、45度の傾きを持っている。第27面と第34面は非球面形状を有する。
像面湾曲補正光学系50に凹面鏡52、54を用いて、これらの曲率半径を適切に選択することにより、リレーレンズ3で発生する像面湾曲を低減している。また、凹面鏡52、54を非球面化して、その非球面係数を適切に設定することにより、リレーレンズ3と凹面鏡52、54自身で発生する非点収差とを低減している。
本実施例においては、L=0.484、M=−0.485、S=−1.002であり、S<−0.50を満たしている。また、非球面形状を有する第27面と第34面は、曲率半径rの符号と4次の非球面係数の符号が逆符号であり、6次以上の非球面係数はゼロであることから、中心部から周辺部にいくにしたがって、局所的な曲率が緩くなるような形状である。また、本実施例においては、2つの凹面鏡の曲率半径を同一にしているが、これは非対称収差を低減する上で好ましい。
また、本実施例において、凹面鏡の数は2、各ビームスプリッタの厚みの平均は4.00mm、各ビームスプリッタの屈折率の絶対値の平均は1.51633、各凹面鏡の曲率半径の絶対値の平均は8.25mmである。したがって、T=1.564であり、T>1.1を満たしている。
図8、図9は、本実施例の光学系におけるリレーレンズ3と像面湾曲補正光学系50とを合わせた光学系の光学性能を表す図である。図8は縦収差を表す図、図9はスポットダイアグラムを表す図である。リレーレンズ3に像面湾曲補正光学系50を組み合わせることにより、図8から、像面湾曲と非点収差が大幅に低減されていることがわかる。また、図9から、軸外のスポット径が大幅に改善されていることがわかる。本実施例は、実施例1に比べてコマ収差や歪曲収差が改善されている。また、像側テレセントリックになっている。
(実施例3)
図10〜12を用いて本実施例の説明をする。像面湾曲補正光学系以外の部分は、実施例1と同様である。
図10は、像面湾曲補正光学系60の付近を拡大して光路も示した断面図である。図10において、像面湾曲補正光学系60は、ビームスプリッタ61、非球面レンズ62、凹面鏡63から構成される。光束は、リレーレンズを構成するロッドレンズを順に通過して、ロッドレンズ33bを通過したあと結像する。その後、ビームスプリッタ61に61a面から入射し、61h面を通過し、61b面から射出する。次いで、非球面レンズ62を通過し、凹面鏡63に入射する。光束は、凹面鏡63で反射され、非球面レンズ62を再度通過し、ビームスプリッタ61に61b面から入射し、61h面で反射されて方向を変え、61c面から射出する。そして、像面湾曲補正光学系60の像面imgに空中像を結像する。この像面imgに結像した像は、それに続く結像レンズ5により撮像素子6上に再結像される。
数値実施例3において、面番号の第25面〜第34面が像面湾曲補正光学系60に対応する。第23面以前の面はリレーレンズであり、実施例1と同じである。第33面はビームスプリッタの反射面に対応し、45度の傾きを持っている。第28面(第30面)は非球面形状を有する。第28面と第30面は物理的には同一面である。
像面湾曲補正光学系60に凹面鏡63を用いて、これらの曲率半径を適切に選択することにより、リレーレンズ3で発生する像面湾曲を低減している。また、非球面レンズ62の非球面係数を適切に設定することにより、リレーレンズ3と凹面鏡63自身で発生する非点収差とを低減している。
本実施例においては、L=0.484、M=−0.355、S=−0.733であり、S<−0.50を満たしている。また、非球面形状を有する第28面(第30面)は、曲率半径rの符号と4次の非球面係数の符号が逆符号であり、6次以上の非球面係数はゼロであることから、中心部から周辺部にいくにしたがって、局所的な曲率が緩くなるような形状である。
また、本実施例において、凹面鏡の数は1、各ビームスプリッタの厚みの平均は4.00mm、各ビームスプリッタの屈折率の絶対値の平均は1.51633、各凹面鏡の曲率半径の絶対値の平均は5.00mmである。したがって、T=1.895であり、T>1.1を満たしている。
図11、図12は、本実施例の光学系におけるリレーレンズ3と像面湾曲補正光学系60とを合わせた光学系の光学性能を表す図である。図11は縦収差を表す図、図12はスポットダイアグラムを表す図である。リレーレンズ3に像面湾曲補正光学系60を組み合わせることにより、図11から、像面湾曲と非点収差が大幅に低減されていることがわかる。また、図12から、軸外のスポット径が大幅に改善されていることがわかる。
(実施例4)
図13〜15を用いて本実施例の説明をする。像面湾曲補正光学系以外の部分は、実施例1と同様である。
図13は、像面湾曲補正光学系70の付近を拡大して光路も示した断面図である。図13において、像面湾曲補正光学系70は、ビームスプリッタ71、マンジャンミラー72から構成される。ここでは、マンジャンミラー72が非球面を有する凹面鏡に相当する。光束は、リレーレンズを構成するロッドレンズを順に通過して、ロッドレンズ33bを通過した後に結像する。その後、ビームスプリッタ71に71a面から入射し、71h面を通過し、71b面から射出する。次いで、マンジャンミラー72の屈折面72a面に入射し屈折され、裏面の反射面72bで反射される。その後、光束は、マンジャンミラー72の屈折面72a面から射出し、ビームスプリッタ71に71b面から入射し、71h面で反射されて方向を変え、71c面から射出する。そして、像面湾曲補正光学系70の像面imgに空中像を結像する。この像面imgに結像した像は、それに続く結像レンズ5によって撮像素子6上に再結像される。
数値実施例4において、面番号の第25面〜第32面は像面湾曲補正光学系70に対応する。第23面以前の面はリレーレンズであり実施例1と同じである。第31面はビームスプリッタの反射面に対応し、45度の傾きを持っている。第28面は非球面形状を有する。
像面湾曲補正光学系70にマンジャンミラー72を用いて、この曲率半径を適切に選択することにより、リレーレンズ3で発生する像面湾曲を低減している。また、マンジャンミラーの反射面72bを非球面形状とし、その非球面係数を適切に設定することにより、リレーレンズ3とマンジャンミラー72自身で発生する非点収差とを低減している。
本実施例においては、L=0.484、M=−0.377、S=−0.780であり、S<−0.50を満たしている。また、非球面28面は、曲率半径rの符号と4次の非球面係数の符号が逆符号であり、6次以上の非球面係数はゼロであることから、中心部から周辺部にいくにしたがって、局所的な曲率が緩くなるような形状である。
また、本実施例において、凹面鏡の数は1、各ビームスプリッタの厚みの平均は4.00mm、各ビームスプリッタの屈折率の絶対値の平均は1.51633、各凹面鏡の曲率半径の絶対値の平均は5.00mmである。したがって、T=1.895であり、T>1.1を満たしている。
図14、図15は、本実施例の光学系におけるリレーレンズ3と像面湾曲補正光学系70とを合わせた光学系の光学性能を表す図である。図14は縦収差を表す図、図15はスポットダイアグラムを表す図である。リレーレンズ3に像面湾曲補正光学系70を組み合わせることにより、図14から、像面湾曲と非点収差が大幅に低減されていることがわかる。また、図15から、軸外のスポット径が大幅に改善されていることがわかる。
(実施例5)
図16、17を用いて本実施例の説明をする。基本構成は実施例2と同じであるため、断面図とその説明は省略する。実施例2との違いは、凹面鏡54の曲率をより強くし、そのままでは像がビームスプリッタ53の内部に形成されるため、面間隔を変えて像がビームスプリッタ53の外側に形成されるようにしたことである。
本実施例においては、L=0.484、M=−0.606、S=−1.252であり、S<−0.50を満たしている。また、非球面形状を有する第27面と第34面は、曲率半径rの符号と4次の非球面係数の符号が逆符号であり、6次以上の非球面係数はゼロであることから、中心部から周辺部にいくにしたがって、局所的な曲率が緩くなるような形状である。
また、本実施例において、凹面鏡の数は2、各ビームスプリッタの厚みの平均は4.00mm、各ビームスプリッタの屈折率の絶対値の平均は1.51633、各凹面鏡の曲率半径の絶対値の平均は6.60mmである。したがって、T=1.251であり、T>1.1を満たしている。
図16、図17は、本実施例の光学系におけるリレーレンズ3と像面湾曲補正光学系50とを合わせた光学系の光学性能を表す図である。図16は縦収差を表す図、図17はスポットダイアグラムを表す図である。リレーレンズ3に像面湾曲補正光学系50を組み合わせることにより、図16から、像面湾曲と非点収差が低減されていることがわかる。また、図17から、軸外のスポット径が改善されていることがわかる。
(実施例6)
図18、19を用いて本実施例の説明をする。基本構成は、実施例3と同じであるため、断面図とその説明は省略する。実施例3との違いは、凹面鏡63の曲率をより弱くしたことである。
本実施例においては、L=0.484、M=−0.275、S=−0.568であり、S<−0.50を満たしている。また、非球面形状を有する第28面(第30面)は、曲率半径rの符号と4次の非球面係数の符号が逆符号であり、6次以上の非球面係数はゼロであることから、中心部から周辺部にいくにしたがって、局所的な曲率が緩くなるような形状である。
また、本実施例において、凹面鏡の数は1、各ビームスプリッタの厚みの平均は4.00mm、各ビームスプリッタの屈折率の絶対値の平均は1.51633、各凹面鏡の曲率半径の絶対値の平均は6.25mmである。したがって、T=2.369であり、T>1.1を満たしている。
図18、図19は、本実施例の光学系におけるリレーレンズ3と像面湾曲補正光学系60とを合わせた光学系の光学性能を表す図である。図18は縦収差を表す図、図19はスポットダイアグラムを表す図である。リレーレンズ3に像面湾曲補正光学系60を組み合わせることにより、図18から、像面湾曲と非点収差が低減されていることがわかる。また、図19から、軸外のスポット径が改善されていることがわかる。
次に、パラメータSの適切な範囲について述べる。比較例として実施例6において、凹面鏡63の曲率を更に弱くして、具体的には第29面の曲率半径を−7.2とした例について示す。パラメータはL=0.484、M=−0.233、S=−0.481である。図20は縦収差を表す図、図21はスポットダイアグラムを表す図である。最大物高でのスポット直径は、0.102mmであり、0.1mmを上回る。これは、画面直径の1/20を超える量であり、解像度の劣化が目立つようになり好ましくない。また、像面湾曲補正光学系を用いないリレーレンズのみでのスポット直径0.186mmからの改善度も50%を下回るため、像面湾曲補正光学系の付加によってそれほど大きな効果は得られていない。そのため、S<−0.50とするのが好ましい。
各数値実施例において、面番号はリレーレンズの物体面から像面湾曲補正光学系の像面まで数えた光が通過する順の光学面である。rは第i番目の光学面の曲率半径である。dは第i番目と第i+1番目の間隔である。nd、νdは波長587.6nm(d線)に対する材料の屈折率とアッベ数をそれぞれ示している。屈折率は、反射面の前後では符号が反転する表記としている。全て数値実施例において、リレーレンズの開口数(NA)を0.1、リレーレンズの物体高を1.0mmとしている。
また、各数値実施例において、非球面の形状は、以下の式に示す一般的な非球面の式で表される。以下の式において、Zは光軸方向の座標、cは曲率(曲率半径rの逆数)、hは光軸からの高さ、kは円錐係数、A、B、C、D、E、F、G、H、J・・・は各々、4次、6次、8次、10次、12次、14次、16次、18次、20次、・・・の非球面係数である。
各数値実施例において、12次の係数E以降は0であるため表示を省略している。
以上、本発明の好ましい実施例について説明したが、本発明はこれらの実施例に限定されないことはいうまでもなく、その要旨の範囲内で種々の変形、及び、変更が可能である。
各数値実施例では非球面係数として4次の項のみを使用したが、更に高次の項を使用してもよい。または、円錐係数のみを使用して2次曲面のミラーとしてもよい。実施例では像面湾曲補正光学系の部材の外側に実像が形成されているが、部材の内部に像が形成されていてもよい。また、以上の実施例では、ビームスプリッタ(ハーフミラー)の使用により光の利用効率の低下と分岐した不要光によるノイズの発生の可能性があるが、それを改善するために偏光と偏光板を利用してもよい。また、ビームスプリッタとしては実施例に示した立方体型だけでなく平行平面板のタイプを用いてもよい。また、ビームスプリッタを用いずに、瞳の中央が遮蔽されるタイプの凹面鏡、または軸外のみを使用する凹面鏡を使う構成としてもよい。また、実施例では像面湾曲補正光学系を、リレーレンズの後方に配置したが、それに限らず、対物レンズより後方であれば任意の場所に配置することが可能である。像面湾曲補正光学系に使用する凹面鏡の数を実施例では1個または2個としているが、リレーレンズで発生する像面湾曲の程度に応じて、3個以上用いても良い。また、結像レンズで撮像素子上に結像する方式以外に適用してもよく、例えば、接眼レンズで観察するタイプに適用してもよい。
(数値実施例1)
単位mm

面データ
面番号 r d nd νd
物体 平面 3.307 1.00000
1 8.000 20.000 1.51633 64.1
2 -4.338 1.000 1.62004 36.3
3 -8.000 1.596 1.00000
4 (絞り) 平面 1.596 1.00000
5 8.000 1.000 1.62004 36.3
6 4.338 20.000 1.51633 64.1
7 -8.000 3.307 1.00000
8(像面) 平面 3.307 1.00000
9 8.000 20.000 1.51633 64.1
10 -4.338 1.000 1.62004 36.3
11 -8.000 1.596 1.00000
12 (絞り) 平面 1.596 1.00000
13 8.000 1.000 1.62004 36.3
14 4.338 20.000 1.51633 64.1
15 -8.000 3.307 1.00000
16 (像面) 平面 3.307 1.00000
17 8.000 20.000 1.51633 64.1
18 -4.338 1.000 1.62004 36.3
19 -8.000 1.596 1.00000
20 (絞り) 平面 1.596 1.00000
21 8.000 1.000 1.62004 36.3
22 4.338 20.000 1.51633 64.1
23 -8.000 3.307 1.00000
24(像面) 平面 0.492 1.00000
25 平面 4.000 1.51633 64.1
26 平面 1.000 1.00000
27(非球面) -4.130 -1.000 -1.00000 反射
28 平面 -2.000 -1.51633 64.1
29 平面 2.000 1.51633 64.1 反射
30 平面 0.492 1.00000

非球面データ
面番号 r k A B C D
27 -4.130 0 1.839E-03 0 0 0
(数値実施例2)
単位mm

面データ
面番号 r d nd νd
物体 平面 3.307 1.00000
1 8.000 20.000 1.51633 64.1
2 -4.338 1.000 1.62004 36.3
3 -8.000 1.596 1.00000
4 (絞り) 平面 1.596 1.00000
5 8.000 1.000 1.62004 36.3
6 4.338 20.000 1.51633 64.1
7 -8.000 3.307 1.00000
8(像面) 平面 3.307 1.00000
9 8.000 20.000 1.51633 64.1
10 -4.338 1.000 1.62004 36.3
11 -8.000 1.596 1.00000
12(絞り) 平面 1.596 1.00000
13 8.000 1.000 1.62004 36.3
14 4.338 20.000 1.51633 64.1
15 -8.000 3.307 1.00000
16(像面) 平面 3.307 1.00000
17 8.000 20.000 1.51633 64.1
18 -4.338 1.000 1.62004 36.3
19 -8.000 1.596 1.00000
20(絞り) 平面 1.596 1.00000
21 8.000 1.000 1.62004 36.3
22 4.338 20.000 1.51633 64.1
23 -8.000 3.307 1.00000
24(像面) 平面 0.487 1.00000
25 平面 4.000 1.51633 64.1
26 平面 1.000 1.00000
27(非球面) -8.250 -1.000 -1.00000 反射
28 平面 -2.000 -1.51633 64.1
29 平面 2.000 1.51633 64.1 反射
30 平面 0.487 1.00000
31 平面 0.487 1.00000
32 平面 4.000 1.51633 64.1
33 平面 1.000 1.00000
34(非球面) -8.250 -1.000 -1.00000 反射
35 平面 -2.000 -1.51633 64.1
36 平面 2.000 1.51633 64.1 反射
37 平面 0.487 1.00000

非球面データ
面番号 r k A B C D
27 -8.250 0 9.300E-04 0 0 0
34 -8.250 0 9.300E-04 0 0 0
(数値実施例3)
単位mm

面データ
面番号 r d nd νd
物体 平面 3.307 1.00000
1 8.000 20.000 1.51633 64.1
2 -4.338 1.000 1.62004 36.3
3 -8.000 1.596 1.00000
4 (絞り) 平面 1.596 1.00000
5 8.000 1.000 1.62004 36.3
6 4.338 20.000 1.51633 64.1
7 -8.000 3.307 1.00000
8(像面) 平面 3.307 1.00000
9 8.000 20.000 1.51633 64.1
10 -4.338 1.000 1.62004 36.3
11 -8.000 1.596 1.00000
12(絞り) 平面 1.596 1.00000
13 8.000 1.000 1.62004 36.3
14 4.338 20.000 1.51633 64.1
15 -8.000 3.307 1.00000
16(像面) 平面 3.307 1.00000
17 8.000 20.000 1.51633 64.1
18 -4.338 1.000 1.62004 36.3
19 -8.000 1.596 1.00000
20(絞り) 平面 1.596 1.00000
21 8.000 1.000 1.62004 36.3
22 4.338 20.000 1.51633 64.1
23 -8.000 3.307 1.00000
24(像面) 平面 1.000 1.00000
25 平面 4.000 1.51633 64.1
26 平面 0.200 1.00000
27 平面 0.500 1.51633 64.1
28(非球面) -15.119 0.800 1.00000
29 -5.000 -0.800 -1.00000 反射
30(非球面) -15.119 -0.500 -1.51633 64.1
31 平面 -0.200 -1.00000
32 平面 -2.000 -1.51633 64.1
33 平面 2.000 1.51633 64.1 反射
34 平面 0.100 1.00000

非球面データ
面番号 r k A B C D
28,30 -15.119 0 4.646E-03 0 0 0
(数値実施例4)
単位mm

面データ
面番号 r d nd νd
物体 平面 3.307 1.00000
1 8.000 20.000 1.51633 64.1
2 -4.338 1.000 1.62004 36.3
3 -8.000 1.596 1.00000
4 (絞り) 平面 1.596 1.00000
5 8.000 1.000 1.62004 36.3
6 4.338 20.000 1.51633 64.1
7 -8.000 3.307 1.00000
8(像面) 平面 3.307 1.00000
9 8.000 20.000 1.51633 64.1
10 -4.338 1.000 1.62004 36.3
11 -8.000 1.596 1.00000
12(絞り) 平面 1.596 1.00000
13 8.000 1.000 1.62004 36.3
14 4.338 20.000 1.51633 64.1
15 -8.000 3.307 1.00000
16(像面) 平面 3.307 1.00000
17 8.000 20.000 1.51633 64.1
18 -4.338 1.000 1.62004 36.3
19 -8.000 1.596 1.00000
20(絞り) 平面 1.596 1.00000
21 8.000 1.000 1.62004 36.3
22 4.338 20.000 1.51633 64.1
23 -8.000 3.307 1.00000
24(像面) 平面 1.000 1.00000
25 平面 4.000 1.51633 64.1
26 平面 0.500 1.00000
27 -5.993 0.800 1.51633 64.1
28(非球面) -5.000 -0.800 -1.51633 64.1 反射
29 -5.993 -0.500 -1.00000
30 平面 -2.000 -1.51633 64.1
31 平面 2.000 1.51633 64.1 反射
32 平面 0.097 1.00000


非球面データ
面番号 r k A B C D
28 -5.000 0 6.352E-04 0 0 0
(数値実施例5)
単位mm

面データ
面番号 r d nd νd
物体 平面 3.307 1.00000
1 8.000 20.000 1.51633 64.1
2 -4.338 1.000 1.62004 36.3
3 -8.000 1.596 1.00000
4 (絞り) 平面 1.596 1.00000
5 8.000 1.000 1.62004 36.3
6 4.338 20.000 1.51633 64.1
7 -8.000 3.307 1.00000
8(像面) 平面 3.307 1.00000
9 8.000 20.000 1.51633 64.1
10 -4.338 1.000 1.62004 36.3
11 -8.000 1.596 1.00000
12(絞り) 平面 1.596 1.00000
13 8.000 1.000 1.62004 36.3
14 4.338 20.000 1.51633 64.1
15 -8.000 3.307 1.00000
16(像面) 平面 3.307 1.00000
17 8.000 20.000 1.51633 64.1
18 -4.338 1.000 1.62004 36.3
19 -8.000 1.596 1.00000
20(絞り) 平面 1.596 1.00000
21 8.000 1.000 1.62004 36.3
22 4.338 20.000 1.51633 64.1
23 -8.000 3.307 1.00000
24(像面) 平面 0.200 1.00000
25 平面 4.000 1.51633 64.1
26 平面 0.500 1.00000
27(非球面) -6.600 -0.500 -1.00000 反射
28 平面 -2.000 -1.51633 64.1
29 平面 2.000 1.51633 64.1 反射
30 平面 0.100 1.00000
31 平面 0.100 1.00000
32 平面 4.000 1.51633 64.1
33 平面 0.500 1.00000
34(非球面) -6.600 -0.500 -1.00000 反射
35 平面 -2.000 -1.51633 64.1
36 平面 2.000 1.51633 64.1 反射
37 平面 0.124 1.00000

非球面データ
面番号 r k A B C D
27 -6.600 0 1.415E-03 0 0 0
34 -6.600 0 1.415E-03 0 0 0
(数値実施例6)
単位mm

面データ
面番号 r d nd νd
物体 平面 3.307 1.00000
1 8.000 20.000 1.51633 64.1
2 -4.338 1.000 1.62004 36.3
3 -8.000 1.596 1.00000
4 (絞り) 平面 1.596 1.00000
5 8.000 1.000 1.62004 36.3
6 4.338 20.000 1.51633 64.1
7 -8.000 3.307 1.00000
8(像面) 平面 3.307 1.00000
9 8.000 20.000 1.51633 64.1
10 -4.338 1.000 1.62004 36.3
11 -8.000 1.596 1.00000
12(絞り) 平面 1.596 1.00000
13 8.000 1.000 1.62004 36.3
14 4.338 20.000 1.51633 64.1
15 -8.000 3.307 1.00000
16(像面) 平面 3.307 1.00000
17 8.000 20.000 1.51633 64.1
18 -4.338 1.000 1.62004 36.3
19 -8.000 1.596 1.00000
20(絞り) 平面 1.596 1.00000
21 8.000 1.000 1.62004 36.3
22 4.338 20.000 1.51633 64.1
23 -8.000 3.307 1.00000
24(像面) 平面 1.000 1.00000
25 平面 4.000 1.51633 64.1
26 平面 0.200 1.00000
27 平面 0.500 1.51633 64.1
28(非球面) -15.119 0.800 1.00000
29 -6.250 -0.800 -1.00000 反射
30(非球面) -15.119 -0.500 -1.51633 64.1
31 平面 -0.200 -1.00000
32 平面 -2.000 -1.51633 64.1
33 平面 2.000 1.51633 64.1 反射
34 平面 1.934 1.00000

非球面データ
面番号 r k A B C D
28,30 -15.119 0 4.646E-03 0 0 0
2 対物レンズ
3 リレーレンズ
4、50、60、70 像面湾曲補正光学系
42、52、54、63 凹面鏡
62 非球面レンズ
72 マンジャンミラー

Claims (11)

  1. 被検体の像を形成する対物レンズと、該対物レンズからの光を導光するリレーレンズ部と、を備える内視鏡用光学系であって、
    前記対物レンズよりも像側の光路中に配置され、前記リレーレンズ部で発生する像面湾曲を補正する補正光学系を有し、
    前記補正光学系は、非球面を含む第1及び第2の凹面鏡と、第1及び第2のビームスプリッタとを有し、
    前記補正光学系に入射する光は、前記第1の凹面鏡、前記第1のビームスプリッタ、前記第2の凹面鏡、前記第2のビームスプリッタ、の夫々によって順に反射され、
    前記第1の凹面鏡と前記第2の凹面鏡との間の光路中に瞳位置が存在することを特徴とする内視鏡用光学系。
  2. 前記瞳位置は、前記第1のビームスプリッタと前記第2のビームスプリッタとの間の光路中に存在することを特徴とする請求項に記載の内視鏡用光学系。
  3. 前記補正光学系において、凹面鏡の数をkk、ビームスプリッタの厚みの平均をdd、ビームスプリッタの屈折率の絶対値の平均をnn、凹面鏡の曲率半径の絶対値の平均をRR、とし、T=nn・RR/(kk・dd)とするとき、
    T>1.1
    なる条件を満たすことを特徴とする請求項1又は2に記載の内視鏡用光学系。
  4. 前記リレーレンズ部が有する屈折面の屈折力をφi、前記屈折面の前後の媒質の屈折率をそれぞれNi、Ni’、前記リレーレンズ部におけるφi/(Ni・Ni’)の値の総和をLとし、前記補正光学系が有する光学面の屈折力をφj、前記光学面の前後の媒質の屈折率をそれぞれNj、Nj’、前記補正光学系におけるφj/(Nj・Nj’)の値の総和をMとし、S=M/Lとするとき、
    S<−0.50
    なる条件を満たすことを特徴とする請求項1〜3のいずれか1項に記載の内視鏡用光学系。
  5. 被検体の像を形成する対物レンズと、該対物レンズからの光を導光するリレーレンズ部と、を備える内視鏡用光学系であって、
    前記対物レンズよりも像側の光路中に配置され、前記リレーレンズ部で発生する像面湾曲を補正する補正光学系を有し、
    前記補正光学系は、非球面を含む凹面鏡と、ビームスプリッタとを有し、
    前記補正光学系において、凹面鏡の数をkk、ビームスプリッタの厚みの平均をdd、ビームスプリッタの屈折率の絶対値の平均をnn、凹面鏡の曲率半径の絶対値の平均をRR、とし、T=nn・RR/(kk・dd)とするとき、
    T>1.1
    なる条件を満たすことを特徴とする内視鏡用光学系。
  6. 被検体の像を形成する対物レンズと、該対物レンズからの光を導光するリレーレンズ部と、を備える内視鏡用光学系であって、
    前記対物レンズよりも像側の光路中に配置され、前記リレーレンズ部で発生する像面湾曲を補正する補正光学系を有し、
    前記補正光学系は、非球面を含む凹面鏡を有し、
    前記リレーレンズ部が有する屈折面の屈折力をφi、前記屈折面の前後の媒質の屈折率をそれぞれNi、Ni’、前記リレーレンズ部におけるφi/(Ni・Ni’)の値の総和をLとし、前記補正光学系が有する光学面の屈折力をφj、前記光学面の前後の媒質の屈折率をそれぞれNj、Nj’、前記補正光学系におけるφj/(Nj・Nj’)の値の総和をMとし、S=M/Lとするとき、
    S<−0.50
    なる条件を満たすことを特徴とする内視鏡用光学系。
  7. 被検体の像を形成する対物レンズと、該対物レンズからの光を導光するリレーレンズ部と、を備える内視鏡用光学系であって、
    前記対物レンズよりも像側の光路中に配置され、前記リレーレンズ部で発生する像面湾曲を補正する補正光学系を有し、
    前記補正光学系は、非球面を含むレンズと、凹面鏡と、ビームスプリッタとを有し、
    前記補正光学系において、凹面鏡の数をkk、ビームスプリッタの厚みの平均をdd、ビームスプリッタの屈折率の絶対値の平均をnn、凹面鏡の曲率半径の絶対値の平均をRR、とし、T=nn・RR/(kk・dd)とするとき、
    T>1.1
    なる条件を満たすことを特徴とする内視鏡用光学系。
  8. 前記リレーレンズ部が有する屈折面の屈折力をφi、前記屈折面の前後の媒質の屈折率をそれぞれNi、Ni’、前記リレーレンズ部におけるφi/(Ni・Ni’)の値の総和をLとし、前記補正光学系が有する光学面の屈折力をφj、前記光学面の前後の媒質の屈折率をそれぞれNj、Nj’、前記補正光学系におけるφj/(Nj・Nj’)の値の総和をMとし、S=M/Lとするとき、
    S<−0.50
    なる条件を満たすことを特徴とする請求項に記載の内視鏡用光学系。
  9. 被検体の像を形成する対物レンズと、該対物レンズからの光を導光するリレーレンズ部と、を備える内視鏡用光学系であって、
    前記対物レンズよりも像側の光路中に配置され、前記リレーレンズ部で発生する像面湾曲を補正する補正光学系を有し、
    前記補正光学系は、非球面を含むレンズと、凹面鏡と、を有し、
    前記リレーレンズ部が有する屈折面の屈折力をφi、前記屈折面の前後の媒質の屈折率をそれぞれNi、Ni’、前記リレーレンズ部におけるφi/(Ni・Ni’)の値の総和をLとし、前記補正光学系が有する光学面の屈折力をφj、前記光学面の前後の媒質の屈折率をそれぞれNj、Nj’、前記補正光学系におけるφj/(Nj・Nj’)の値の総和をMとし、S=M/Lとするとき、
    S<−0.50
    なる条件を満たすことを特徴とする内視鏡用光学系。
  10. 前記凹面鏡は、中心部から周辺部に向かうに従って局所的な曲率が小さくなる非球面を有することを特徴とする請求項1〜のいずれか1項に記載の内視鏡用光学系。
  11. 請求項1〜10のいずれか1項に記載の内視鏡用光学系と、該内視鏡用光学系からの光を受光する撮像素子と、を備えることを特徴とする内視鏡。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP3482238A1 (en) * 2016-07-10 2019-05-15 The Trustees of Columbia University in the City of New York Three-dimensional imaging using swept, confocally aligned planar excitation with an image relay
CN113916503B (zh) * 2021-09-30 2022-11-01 吉林大学 一种同步测量多角度散射光场光学系统

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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE3717905A1 (de) * 1987-05-27 1988-12-08 Zeiss Carl Fa Katadioptrisches objektiv fuer die abbildung einer diodenzeile
JPH1073762A (ja) 1996-08-30 1998-03-17 Olympus Optical Co Ltd 硬性鏡光学系
JPH10197787A (ja) 1996-12-27 1998-07-31 Olympus Optical Co Ltd 対物レンズ
JP3394447B2 (ja) * 1998-05-29 2003-04-07 富士写真フイルム株式会社 蛍光内視鏡
JP2001228401A (ja) * 2000-02-16 2001-08-24 Canon Inc 投影光学系、および該投影光学系による投影露光装置、デバイス製造方法
US7515335B2 (en) 2004-02-13 2009-04-07 Olympus Winter & Ibe Gmbh Endoscope relay lens
JP4827391B2 (ja) 2004-07-28 2011-11-30 オリンパス株式会社 内視鏡対物光学系及びそれを用いた撮像装置
JP4685510B2 (ja) 2005-05-24 2011-05-18 富士フイルム株式会社 内視鏡用対物レンズ
JP5455472B2 (ja) 2009-07-06 2014-03-26 Hoya株式会社 内視鏡用対物レンズ、及び内視鏡
JP5358368B2 (ja) * 2009-09-18 2013-12-04 富士フイルム株式会社 内視鏡システム
JP5363354B2 (ja) 2010-01-12 2013-12-11 富士フイルム株式会社 撮像レンズ、撮像光学系、撮像装置
US8363225B2 (en) * 2010-01-14 2013-01-29 University Of Rochester Optical coherence tomography (OCT) apparatus, methods, and applications

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