JP6257853B2 - 内視鏡 - Google Patents

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Description

本発明は、照明光学系および観察光学系を有する内視鏡に関するものである。
従来、近接拡大観察が可能な内視鏡において、被写体と内視鏡との距離が近くなると、照明光が照射する領域が観察光学系に対して、周辺部に集中し、最も観察したい中心部の明るさが十分に確保できない。これは、被写体と内視鏡との距離が近くなると、照明光学系の配光性能よりも、観察光学系と照明光学系の配置の影響が支配的になるためである。そのため、特に、被写体と内視鏡の距離が２ｍｍ以下となるような、近接拡大観察が可能な内視鏡では、中心部の明るさを確保するために、例えば、特許文献１、２のような構成が提案されている。
特開２００１−３４６７５２号公報 特開２０００−３７３４５号公報
しかしながら、特許文献１の構成では、拡大観察に必要な配光を十分に満たすことができておらず、拡大観察が良好にはできない。また通常観察時においても配光特性を考慮できていない。また、特許文献２の構成では、観察光学系と照明光学系の距離を離すことによって配光を確保している。その結果、内視鏡の先端径が大きくなってしまうため好ましくない。さらに、通常観察時の配光特性も考慮できていない。
本発明は、上記に鑑みてなされたものであって、通常観察、近接観察の双方の観察において、良好な配光を得られる内視鏡を提供することを目的とする。
上述した課題を解決し、目的を達成するために、本発明は、被写体に近づいて近接観察可能な、拡大観察機能を有する観察光学系と、少なくとも３つ以上の、第１照明光学系と、第２照明光学系と、第３照明光学系と、を有する内視鏡であって、少なくとも３つ以上の、第１照明光学系、第２照明光学系、第３照明光学系のうち、観察光学系からの距離が最も近い第１照明光学系の光量は、第２照明光学系、第３照明光学系の光量に対して２分の１以下であり、以下の条件式（１’）、（２’）、（３）、（４）、（６）、（７）を満足することを特徴とする。
０．５＜ｒｄ１／ｒｄ３＜０．７５ （１’）
０．５＜ｒｄ１／ｒｄ２＜０．７５ （２’）
０．３＜（ｒｄ２ ２ ×ＬＩ１）／（ｒｄ１ ２ ×ＬＩ２）＜１．２ （３）
０．３＜（ｒｄ３ ２ ×ＬＩ１）／（ｒｄ１ ２ ×ＬＩ３）＜１．２ （４）
１．０５＜θ１／θ２＜１．４５ （６）
１．０５＜θ１／θ３＜１．４５ （７）
ここで、
ｒｄ１は、観察光学系の最も物体側に配置されているレンズの中心と、第１照明光学系の最も物体側に配置されているレンズの中心と、の距離、
ｒｄ２は、観察光学系の最も物体側に配置されているレンズの中心と、第２照明光学系の最も物体側に配置されているレンズの中心と、の距離、
ｒｄ３は、観察光学系の最も物体側に配置されているレンズの中心と、第３照明光学系の最も物体側に配置されているレンズの中心と、の距離、
であり、
距離ｒｄ１は距離ｒｄ２、ｒｄ３よりも小さい値であり、
ＬＩ１は、第１照明光学系の光量、
ＬＩ２は、第２照明光学系の光量、
ＬＩ３は、第３照明光学系の光量、
θ１は、第１照明光学系の出射配光に関して、０°方向の出射光量を１としたとき、０．３になるときの角度、
θ２は、第２照明光学系の出射配光に関して、０°方向の出射光量を１としたとき、０．３になるときの角度、
θ３は、第３照明光学系の出射配光に関して、０°方向の出射光量を１としたとき、０．３になるときの角度、
である。
本発明は、通常観察、近接観察の双方の観察において、良好な配光を得られる内視鏡を提供できるという効果を奏する。
図１Ａは、第１実施形態に係る内視鏡の先端部の構成を示す図である。 図１Ｂは、第１実施形態に係る内視鏡の先端部の構成を示す他の図である。 図２Ａは、照明光学系のレンズ断面構成を示す図である。 図２Ｂは、他の照明光学系のレンズ断面構成を示す図である。 図３は、第１照明光学系による、距離７０ｍｍ離れた平面に対する配光を示す図である。 図４Ａは、観察光学系の広角端（ｗｉｄｅ）状態のレンズ断面構成図である。 図４Ｂは、観察光学系の望遠端（ｔｅｌｅ）状態のレンズ断面構成図である。 図５Ａは、他の観察光学系の広角端（ｗｉｄｅ）状態のレンズ断面構成図である。 図５Ｂは、他の観察光学系の望遠端（ｔｅｌｅ）状態のレンズ断面構成図である。 図６は、第２実施形態に係る内視鏡２００の先端部の構成を示す図である。
以下に、実施形態に係る内視鏡を図面に基づいて詳細に説明する。なお、この実施例によりこの発明が限定されるものではない。
（第１実施形態）
図１Ａ、１Ｂは、第１実施形態に係る内視鏡１００の先端部の構成を示す図である。
本実施形態は、被写体に近づいて近接観察可能な、拡大観察機能を有する観察光学系１１と、少なくとも３つ以上の、第１照明光学系１２と、第２照明光学系１３と、第３照明光学系１４と、を有する内視鏡１００であって、少なくとも３つ以上の、第１照明光学系１２、第２照明光学系１３、第３照明光学系１４のうち、観察光学系１１からの距離が最も近い第１照明光学系１２の光量は、第２照明光学系１３、第３照明光学系１４の光量に対して２分の１以下であり、以下の条件式（１）、（２）を満足することを特徴とする。
０．４＜ｒｄ１／ｒｄ３＜０．８ （１）
０．４＜ｒｄ１／ｒｄ２＜０．８ （２）
ここで、
ｒｄ１は、観察光学系１１の最も物体側に配置されているレンズの中心と、第１照明光学系１２の最も物体側に配置されているレンズの中心と、の距離、
ｒｄ２は、観察光学系１１の最も物体側に配置されているレンズの中心と、第２照明光学系１３の最も物体側に配置されているレンズの中心と、の距離、
ｒｄ３は、観察光学系１１の最も物体側に配置されているレンズの中心と、第３照明光学系１４の最も物体側に配置されているレンズの中心と、の距離、
であり、
距離ｒｄ１は距離ｒｄ２、ｒｄ３よりも小さい値である。
また、チャンネル１５からは、処置具などが挿脱される。ノズル１６は、観察光学系１１の最も物体側のレンズに付着した汚れなどを洗浄するための洗浄水を射出する。
以下、本実施形態において、このような構成をとった理由と作用を説明する。近接観察時においては、観察光学系１１に対して、照明光学系が配置されている方向が明るくなる。このため、照明光学系が配置されていない領域が暗くなってしまう。照明の明るさを均等化するために、均等に照明光学系を配置すれば改善はできる。ここで、内視鏡においては、処置具を挿脱のチャンネル１５や、観察光学系１１のレンズ表面に付着した汚れを除去するための送水を行うノズル１６を配置する必要がある。
チャンネル１５やノズル１６の配置を考慮に入れると、内視鏡１００の先端径が大きくなってしまうという問題がある。また、近接観察時において、照明光学系の配置を最適化してしまうと、通常観察において、フレアやハレーションといった光学的に望ましくない現象が発生しやすくなってしまう。
また、照明光学系の配置だけではなく、近接観察時においては、各々の照明光学系の光量差も、配光特性に大きく影響する。例えば、観察光学系１１から近い距離に１つだけ照明光学系を配置した場合、この１つの照明光学系の照明の影響が支配的になり、他の方向が暗くなってしまう。
また、観察光学系と複数の照明光学系と距離が同じ場合であっても、複数の照明光学系のそれぞれの光量に差がある場合、より明るい照明光学系の方向のみが明るく、他の方向は暗くなってしまう。
そこで、本実施形態は、近接観察時と通常観察時の明るさを均等にするため、３つ以上の照明光学系を用いている。照明光学系は、少なくとも３つ以上の照明光学系、即ち第１照明光学系１２、第２照明光学系１３、第３照明光学系１４を有する。
まず、第１照明光学系１２の光量を、他の照明光学系である第２照明光学系１３、第３照明光学系１４の光量に対して２分の１以下とする。これにより、近接観察時に必要な十分な光量を保ちつつ、内視鏡１００を大径化せずに最適な照明配置にすることを可能にした。
他の２つの照明光学系である第２照明光学系１３、第３照明光学系１４は、近接観察時の照明を補助しつつ、通常観察時の配光を適切にするための構成である。これにより、フレアやハレーションといった問題の発生を軽減できる。
そして、条件式（１）、（２）を満足することにより、第１照明光学系１２の光量に比較して、光量の小さい第２照明光学系１３、第３照明光学系１４を、近接観察時の明るさを均一化するために特化させる役割を果たすことができる。
条件式（１）、（２）の下限値を下回ると、近接観察時の明るさは均一になるが、観察光学系１１と近い距離に配置する第１照明光学系１２の光が、観察光学系１１に直接入射して発生するフレアの発生リスクが高まる。
条件式（１）、（２）の上限値を上回ると、近接観察時に他の照明光学系１３、１４の寄与度が高まり、均一な明るさを確保できない。
なお、条件式（１）、（２）に代えて、以下の条件式（１’）、（２’）を満たすことが望ましい。
０．５＜ｒｄ１／ｒｄ３＜０．７５ （１’）
０．５＜ｒｄ１／ｒｄ２＜０．７５ （２’）
また、観察光学系１１に近い第１照明光学系１２の光量が大きい場合、直接観察光学系１１に光が入り込むことによって発生するフレアのリスクが高まる。そのため、近接観察用に特化した第１照明光学系１２の光量は小さいことが望ましい。例えば、第１照明光学系１２の光量は、他の第２照明光学系１３、第３照明光学系１４の光量に対して３分の１以下であるとなお良い。さらに、第１照明光学系１２の光量は、他の第２照明光学系１３、第３照明光学系１４の光量に対して４分の１以下であると、さらに良い。
（第２実施形態）
また、第２実施形態に係る内視鏡は、以下の条件式（３）、（４）を満足することが望ましい。
０．３＜（ｒｄ２２×ＬＩ１）／（ｒｄ１２×ＬＩ２）＜１．２ （３）
０．３＜（ｒｄ３２×ＬＩ１）／（ｒｄ１２×ＬＩ３）＜１．２ （４）
ここで、
ＬＩ１は、第１照明光学系１２の光量、
ＬＩ２は、第２照明光学系１３の光量、
ＬＩ３は、第３照明光学系１４の光量、
である。
以下、本実施形態において、このような構成をとった理由と作用を説明する。
近接観察を良好に行うためには、観察光学系から最も近い位置（距離）に配置した第１照明光学系１２と、他の第２照明光学系１３、第３照明光学系１４の距離と光量とのバランスが特に重要となる。特に、近接観察においては、注視したい被写体を画面中央に持ってくることが多いため、画面の中央部の明るさを上げることが重要となる。しかしながら、距離と光量とのバランスが悪い場合、ある一方向のみが明るくなってしまう。このため、その方向のみが明るくなってしまい、結果として画面の中央部が明るくならない。従って、条件式（３）、（４）を満たすことが望ましい。
条件式（３）、（４）の下限値を下回ると、他の第２照明光学系１３、第３照明光学系１４の光量の影響が強くなり過ぎてしまう。このため、観察光学系１１との距離が近い第１照明光学系１２による照明の効果が十分に発揮できず、中央部が明るくならない。
条件式（３）、（４）の上限値を上回ると、観察光学系１１との距離が近い第１照明光学系１２の影響のみ強くなり過ぎてしまう。このため、他の第２照明光学系１３、第３照明光学系１４の効果が十分に発揮できず、中央部が十分に明るくならない。
なお、条件式（３）、（４）に代えて、以下の条件式（３’）、（４’）を満たすことが望ましい。
０．５＜（ｒｄ２２×ＬＩ１）／（ｒｄ１２×ＬＩ２）＜１．１ （３’）
０．５＜（ｒｄ３２×ＬＩ１）／（ｒｄ１２×ＬＩ３）＜１．１ （４’）
（第３実施形態）
また、第３実施形態に係る内視鏡は、以下の条件式（５）を満足することが望ましい。
１．１＜ｗ（ｗｉｄｅ）／ｗ（ｔｅｌｅ）＜３ （５）
ここで、
ｗ（ｗｉｄｅ）は、観察光学系１１の通常観察時における画角、
ｗ（ｔｅｌｅ）は、観察光学系１１の近接拡大観察時における画角、
である。
以下、本実施形態において、このような構成をとった理由と作用を説明する。
特に、近接観察時の配光特性を良くするには、照明光学系だけでなく、観察光学系１１の影響も無視できない。近接観察時は、観察光学系１１と被写体との距離が近い。このため、複数の照明光学系の光が十分に広がり、均一になる前に被写体に照射される。そのような状況下で、かつ、観察光学系１１の画角が広いと、照明光学系が配置されている方の画面周辺部が、特に明るくなってしまう。結果として、画面中央部の明るさが暗くなってしまい、観察性能が悪化してしまう。このため、条件式（５）を満たすことが望ましい。
条件式（５）の下限値を下回ると、近接観察時の画角が広くなり過ぎてしまい、良好な観察ができなくなる。
条件式（５）の上限値を上回ると、中画面央の明るさは向上するが、観察範囲自体が狭くなるため望ましくない。
（第４実施形態）
また、第４実施形態に係る内視鏡は、以下の条件式（６）、（７）を満足することが望ましい。
１．０５＜θ１／θ２＜１．４５ （６）
１．０５＜θ１／θ３＜１．４５ （７）
ここで、
θ１は、第１照明光学系１２の出射配光に関して、０°方向の出射光量を１としたとき、０．３になるときの角度、
θ２は、第２照明光学系１３の出射配光に関して、０°方向の出射光量を１としたとき、０．３になるときの角度、
θ３は、第３照明光学系１４の出射配光に関して、０°方向の出射光量を１としたとき、０．３になるときの角度、
である。
以下、本実施形態において、このような構成をとった理由と作用を説明する。
観察光学系１１から最も近い第１照明光学系１２の周辺配光を大きくすれば、近接観察時の画面を効果的に明るくすることが出来る。
しかしながら、第１照明光学系１２の配光性能を上げ過ぎてしまうと、第１照明光学系１２は観察光学系１１に近いため、直接観察光学系１１に光が入り込むことによって発生するフレアのリスクが高まる。また、通常観察時においては、照明光学系の配光が広すぎると、遠くの物体の照明光が暗くなり、観察性能が悪化するという問題がある。
このため、各々の照明光学系１２、１３、１４の配光性能のバランスを取ることが望ましく、条件式（６）、（７）を満たすことが望ましい。
条件式（６）、（７）の下限値を下回ると、近接観察時に、観察光学系１１から近い距離に配置された照明光学系の寄与度が下がってしまい、観察性能が落ちてしまう。
条件式（６）、（７）の上限値を上回ると、近接観察時の観察は良くなるが、フレアの発生リスクが高まる。
なお、条件式（６）、（７）に代えて、以下の条件式（６’）、（７’）を満たすことが望ましい。
１．１＜θ１／θ２＜１．３ （６’）
１．１＜θ１／θ３＜１．３ （７’）
次に、内視鏡の実施例及び数値実施例を説明する。
図２Ａは、照明光学系１９のレンズ断面構成を示す図である。照明光学系１９は、物体側から順に、平凸正Ｌ１レンズ、両凸正レンズＬ２、コアとクラッドからなるガラスロッドＬ３、ライトガイドファイバーＦＢにより構成される。ライトガイドファイバーＦＢより出射された光を、各々のレンズで屈折または反射させることにより、一定の配光を得られるように構成している。
図２Ｂは、他の照明光学系２０のレンズ断面構成を示す図である。照明光学系２０は、物体側より順に、平凹負レンズＬ１、ライトガイドファイバーＦＢにより構成されている。
図３は、第１照明光学系１２による、距離７０ｍｍ離れた平面に対する配光特性を示す図である。第１照明光学系１２から出射した光は、平面１７に対して、配光分布１８を有している。ここで、図３で紙面上方向を０°とした時、０°位置における明るさをγ（０）＝１とする。また、時計周り方向に角度を測り、その角度において、明るさが０．３になる角度をθと定義する。なお、配光分布は対称な形であるため、反時計周りにθを測っても良い。
また、第２、第３照明光学系１３、１４による配光特性も、第１照明光学系１２の場合と同様に考えれば良い。さらに、この配光特性の８０°から−８０°の積分値を、照明光学系の光量と定義する。
実施例で使用しているライトガイドファイバーＦＢも、表１に示すような配光特性γLGを有する。配光特性γLGを、以下表１に示す。
[表１]

角度 γLG
0 1.00
5 0.97
10 0.94
15 0.85
20 0.67
25 0.46
30 0.27
35 0.13
40 0.05
45 0.01
50 0.00
以下に、上記各実施例の照明光学系の数値データを示す。面データにおいて、ｒは各レンズ面の曲率半径、ｄは各レンズ面間の間隔、ｎｄは各レンズのｄ線の屈折率、νｄは各レンズのアッベ数である。さらに、ガラスロッドとライトガイドファイバーの面間隔は０とし、ライトガイドファイバーＦＢの物体側端面の面積をＳで示す。
照明光学系Ａは、図２Ａに示すような、３枚の負レンズとライトガイドファイバーＦＢからなる構成であり、数値データを以下に示す。

数値実施例１
単位 ｍｍ

（照明光学系Ａ）
面データ
面番号 r d nd
物体面 ∞ ∞
1 ∞ 0.68 1.883
2 -0.504 0.03
3 1.29 0.3 1.883
4 -1.29 0.03
5 0.952 1.45 1.734
6 ∞ 0
FB ∞ 0.374(S)
照明光学系Ｂは、図２Ｂに示すような、１枚の負レンズとライトガイドファイバーＦＢからなる構成であり、数値データを以下に示す。

数値実施例２
単位 ｍｍ

（照明光学系Ｂ）
面データ
面番号 r d nd
物体面 ∞ ∞
1 ∞ 0.36 1.883
2 0.76 0.37
FB ∞ 1.431(S)
照明光学系Ｃは、図２Ａに示すような、３枚の負レンズとライトガイドファイバーＦＢからなる構成であり、数値データを以下に示す。

数値実施例３
単位 ｍｍ

（照明光学系Ｃ）
面データ
面番号 r d nd
物体面 ∞ ∞
1 ∞ 1.3 1.883
2 -2 0.04
3 2 0.75 1.883
4 -2 0.05
5 1.906 2.9 1.734
6 ∞ 0
FB ∞ 1.431(S)
照明光学系Ｄは、図２Ａに示すような、３枚の負レンズとライトガイドファイバーＦＢ
からなる構成であり、数値データを以下に示す。

数値実施例４
単位 ｍｍ

（照明光学系Ｄ）
面データ
面番号 r d nd
物体面 ∞ ∞
1 ∞ 0.41 1.883
2 -0.510 0
3 0.536 0.325 1.883
4 -0.536 0
5 0.859 0.925 1.648
6 ∞ 0
FB ∞ 0.159(S)
照明光学系Ｅは、図２Ｂに示すような、１枚の負レンズとライトガイドファイバーＦＢからなる構成であり、数値データを以下に示す。

数値実施例５
単位 ｍｍ

（照明光学系Ｅ）
面データ
面番号 r d nd
物体面 ∞ ∞
1 ∞ 0.3 1.883
2 0.7 0.21
FB ∞ 0.785(S)
照明光学系Ｆは、図２Ｂに示すような、１枚の負レンズとライトガイドファイバーＦＢからなる構成であり、数値データを以下に示す。

数値実施例６
単位 ｍｍ

（照明光学系Ｆ）
面データ
面番号 r d nd
物体面 ∞ ∞
1 ∞ 0.3 1.883
2 0.56 0.3
FB ∞ 0.785(S)
上記の構成により成る照明光学系Ａ〜Ｆの平面配光特性、光量を以下の表２に示す。表において、「照明Ａ」は、照明光学系Ａを示す。同様に、照明Ｂ〜Ｆも、それぞれ照明光学系Ｂ〜Ｆを示す。なお、配光特性に関しては、最も明るい照明光学系Ｃの０°に対する明るさを１とした数値時の値を表記している。光量についても同様である。
[表２]

角度 照明A 照明B 照明C 照明D 照明E 照明F
0 0.170 0.806 1.000 0.107 0.686 0.439
5 0.167 0.791 0.980 0.105 0.673 0.431
10 0.161 0.752 0.939 0.100 0.640 0.409
15 0.152 0.687 0.867 0.093 0.585 0.374
20 0.140 0.605 0.774 0.083 0.515 0.329
25 0.125 0.513 0.671 0.072 0.436 0.279
30 0.108 0.417 0.561 0.060 0.353 0.226
35 0.090 0.325 0.452 0.048 0.262 0.176
40 0.073 0.237 0.350 0.036 0.174 0.130
45 0.055 0.152 0.255 0.026 0.104 0.091
50 0.039 0.087 0.172 0.017 0.057 0.060
55 0.025 0.045 0.104 0.010 0.027 0.034
60 0.014 0.020 0.056 0.006 0.012 0.017
65 0.007 0.008 0.025 0.003 0.004 0.007
70 0.003 0.003 0.008 0.001 0.001 0.003
75 0.001 0.001 0.002 0.000 0.000 0.001
80 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000

46.2 39.7 42.6 41.9 38.0 39.8
光量 0.18 0.76 1.00 0.11 0.63 0.42
上記実施例では、照明光学系を、レンズと、ライトガイドファイバーから成る構成のものを示したが、表２に示すような性能を持つ照明光学系であれば、例えばＬＥＤであっても良い。
次に、観察光学系２１について説明する。
図４Ａは、観察光学系２１の広角端（ｗｉｄｅ）状態のレンズ断面構成図である。図４Ｂは、観察光学系２１の望遠端（ｔｅｌｅ）状態のレンズ断面構成図である。
観察光学系２１は、物体側から順に、平凹負レンズＬ１、平行平板Ｆ１、像側に凸面を向けた負メニスカスレンズＬ２、両凸正レンズＬ３、像側に凸面を向けた負メニスカスレンズＬ４、明るさ絞りＳ、平凹負レンズＬ５、物体側に凸面を向けた正メニスカスレンズＬ６、両凸正レンズＬ７、両凸正レンズＬ８、像側に凸面を向けた負メニスカスレンズＬ９、平行平板Ｆ２、平行平板ＣＧを有する。ここで、正レンズＬ３と、負メニスカスレンズＬ４は接合されている。負レンズＬ５と、正メニスカスレンズＬ６は接合されている。正レンズＬ８と、負メニスカスレンズＬ９は接合されている。
平行平板Ｆ２はカバーガラス、平行平板ＣＧはＣＣＤを封止するガラスである。そして、レンズＬ５、Ｌ６を移動することにより、広角端状態から望遠端状態へ状態を変えることができる。
さらに、観察光学系２２について説明する。
図５Ａは、観察光学系２２の広角端（ｗｉｄｅ）状態のレンズ断面構成図である。図５Ｂは、観察光学系２２の望遠端（ｔｅｌｅ）状態のレンズ断面構成図である。
観察光学系２２は、物体側から順に、平凹負レンズＬ１、平行平板Ｆ１、両凸正レンズＬ２、明るさ絞りＳ、物体側に凸面を向けた正メニスカスレンズＬ３、両凸正レンズＬ４、像側に凸面を向けた負メニスカスレンズＬ５、平行平板Ｆ２、平行平板ＣＧを有する。ここで、両凸正レンズＬ４と、負メニスカスレンズＬ５は接合されている。
平行平板Ｆ２はカバーガラス、平行平板ＣＧはＣＣＤを封止するガラスである。そして、レンズＬ４、Ｌ５を移動することにより、広角端状態から望遠端状態へ状態を変えることができる。
観察光学系Ａは、図４Ａ、４Ｂに示す構成であり、数値データを以下に示す。

数値実施例７
単位 ｍｍ

（観察光学系Ａ）
面データ
面番号 r d nd νd
物体面 ∞ 可変(d0)
1 ∞ 0.280 1.883 40.76
2 1.091 0.429
3 ∞ 0.325 1.494 75.00
4 ∞ 0.270
5 -1.830 1.866 1.517 52.43
6 -2.054 0.030
7 3.272 0.937 1.581 40.75
8 -1.493 0.250 1.959 17.47
9 -2.510 0.030
10(絞り) ∞ 可変(d10)
11 ∞ 0.300 1.755 52.32
12 1.307 0.499 1.648 33.79
13 3.823 可変(d13)
14 3.509 1.153 1.487 70.23
15 -3.509 0.240
16 2.694 1.507 1.487 70.23
17 -2.193 0.280 1.959 17.47
18 -8.063 0.984
19 ∞ 0.380 1.516 64.14
20 ∞ 0.270 1.505 63.26
像面 ∞

各種データ
広角端 望遠端
d0 16 1.4
d10 0.455 1.875
d13 1.6 0.18
観察光学系Ｂは、図５Ａ、５Ｂに示すような構成であり、観察光学系Ａよりもレンズ枚数が少ない。観察光学系Ｂの数値データを以下に示す。

数値実施例８
単位 ｍｍ

（観察光学系Ｂ）
面データ
面番号 r d nd νd
物体面 ∞ 可変(d0)
1 ∞ 0.202 1.883 40.76
2 0.45 0.290
3 ∞ 0.307 1.514 75.00
4 ∞ 0.060
5 11.03 1.003 1.652 58.55
6 -0.911 0.030
7(絞り) ∞ 可変(d7)
8 1.342 0.303 1.804 46.57
9 1.74 可変(d10)
10 2.106 0.687 1.743 49.34
11 -0.72 0.229 1.923 18.90
12 -3.0 0.330
13 ∞ 0.320 1.516
14 ∞ 0.400 1.504 60.00
15(像面)

各種データ
広角端 望遠端
d0 11.6 2
d7 0.6 0.15
d10 0.18 0.63
上記観察光学系Ａ、Ｂと、照明光学系Ａ〜Ｆを組み合わせることにより、実施例１〜５を構成した。その結果を、以下に示す。

実施例1 実施例2 実施例3 実施例4 実施例5
照明光学系の数 3つ目 3つ目 3つ目 4つ目 3つ目
照明光学系12,12a 照明A 照明A 照明D 照明D 照明A
照明光学系13 照明B 照明C 照明E 照明F 照明E
照明光学系14 照明B 照明C 照明E 照明F 照明C
(照明光学系12b) - - - 照明D -
観察光学系11 観察A 観察B 観察A 観察B 観察A
rd1 3 3.2 3.5 2.5 3
rd2 4.5 4.1 5 4.6 4.5
rd3 4.95 4.5 5 4 5
LI1 0.18 0.18 0.11 0.11 0.18
LI2 0.76 1.00 0.63 0.42 0.63
LI3 0.76 1.00 0.63 0.42 1.00
w(wide) 80.2 66.5 80.2 66.5 80.2
w(tele) 45.5 56.7 45.5 56.7 45.5
θ1 46.2 46.2 41.9 41.9 46.2
θ2 39.7 42.6 38.0 39.8 38.0
θ3 39.7 42.6 38.0 39.8 42.6
実施例１〜５における条件式対応値を以下に示す。

条件式
(1) rd1/rd3
(2) rd1/rd2
(3) (rd22×LI1)/(rd12×LI2)
(4) (rd32×LI1)/(rd12×LI3)
(5) w(wide)/w(tele)
(6) θ1/θ2
(7) θ1/θ3

条件式 実施例1 実施例2 実施例3 実施例4 実施例5
(1) 0.667 0.780 0.700 0.543 0.667
(2) 0.606 0.711 0.700 0.625 0.600
(3) 0.549 0.303 0.346 0.864 0.661
(4) 0.665 0.365 0.346 0.653 0.512
(5) 1.76 1.17 1.76 1.17 1.76
(6) 1.16 1.08 1.10 1.05 1.22
(7) 1.16 1.08 1.10 1.05 1.08
さらに、他の実施形態について説明する。
図６は、他の実施形態に係る内視鏡２００の先端部の構成を示す図である。観察光学系１１に最も近い照明光学系１２ａ、１２ｂを２つ配置する。２つの照明光学系１２ａ、１２ｂが、第１照明光学系に対応する。そして、照明光学系１２ａ、１２ｂは、同一の構成を有する。このため、ｒｄ１＝ｒｄ４、ＬＩ１＝ＬＩ４、θ１＝θ４となる。
本実施形態では、近接観察時に明るさの均等化を達成できることを以下に示す。以下に示す数値は、観察光学系１１と、平面である被写体との距離が２ｍｍのとき、観察光学系１１の最も物体側のレンズの中心位置を原点に取ったときの角度−明るさ特性である。なお、Ｘ方向、Ｙ方向における最大照度が１になるよう、規格化して表記する。

（Ｘ方向の値）
角度 実施例1 実施例2 実施例3 実施例4 実施例5
-56.7 - 0.67 - 0.84 -
-55 - 0.69 - 0.82 -
-50 - 0.74 - 0.73 -
-45.5 0.33 0.75 0.30 0.65 0.40
-45 0.33 0.75 0.30 0.64 0.40
-40 0.33 0.74 0.29 0.57 0.39
-35 0.32 0.72 0.28 0.52 0.39
-30 0.32 0.69 0.27 0.49 0.38
-25 0.32 0.67 0.26 0.46 0.37
-20 0.32 0.64 0.26 0.44 0.37
-15 0.32 0.62 0.26 0.44 0.37
-10 0.33 0.59 0.26 0.44 0.38
-5 0.34 0.57 0.26 0.44 0.38
0 0.35 0.56 0.27 0.46 0.39
5 0.37 0.54 0.28 0.48 0.41
10 0.40 0.54 0.29 0.51 0.44
15 0.43 0.53 0.32 0.54 0.47
20 0.48 0.54 0.36 0.58 0.51
25 0.53 0.55 0.41 0.64 0.56
30 0.61 0.57 0.48 0.70 0.63
35 0.70 0.61 0.59 0.78 0.71
40 0.83 0.66 0.74 0.87 0.84
45 0.98 0.75 0.97 0.96 0.98
45.5 1.00 0.76 1.00 0.97 1.00
50 - 0.87 - 1.00 -
55 - 0.98 - 0.92 -
56.7 - 1.00 - 0.85 -

（Ｙ方向の値）
角度 実施例1 実施例2 実施例3 実施例4 実施例5
-56.7 - 1.00 - 0.47 -
-55 - 0.97 - 0.50 -
-50 - 0.85 - 0.58 -
-45.5 1.00 0.75 1.00 0.60 0.65
-45 0.98 0.74 0.98 0.60 0.63
-40 0.82 0.65 0.79 0.58 0.55
-35 0.71 0.58 0.67 0.56 0.51
-30 0.64 0.52 0.60 0.53 0.48
-25 0.59 0.48 0.55 0.49 0.47
-20 0.55 0.45 0.52 0.46 0.47
-15 0.52 0.42 0.50 0.44 0.48
-10 0.51 0.40 0.48 0.41 0.49
-5 0.49 0.38 0.48 0.39 0.50
0 0.48 0.37 0.48 0.37 0.51
5 0.47 0.37 0.48 0.36 0.53
10 0.47 0.37 0.48 0.35 0.55
15 0.47 0.37 0.50 0.34 0.58
20 0.47 0.38 0.52 0.33 0.61
25 0.48 0.40 0.55 0.34 0.65
30 0.50 0.42 0.60 0.35 0.70
35 0.52 0.46 0.67 0.38 0.77
40 0.57 0.50 0.79 0.42 0.86
45 0.65 0.57 0.98 0.50 0.98
45.5 0.66 0.58 1.00 0.51 1.00
50 - 0.66 - 0.63 -
55 - 0.77 - 0.88 -
56.7 - 0.80 - 1.00 -
以上説明したように、本発明によれば、通常観察、近接観察の双方の観察において、良好な配光を得られる内視鏡を提供できる。
以上、本発明の種々の実施形態について説明したが、本発明は、これらの実施形態のみに限られるものではなく、その趣旨を逸脱しない範囲で、これら実施形態の構成を適宜組合せて構成した実施形態も本発明の範疇となるものである。
以上のように、本発明に係る内視鏡は、通常観察、近接観察の双方の観察において、良好な配光を得られる内視鏡に適している。
１１ 観察光学系
１２、１２ａ、１２ｂ 第１照明光学系
１３ 第２照明光学系
１４ 第３照明光学系
１５ チャンネル
１６ ノズル
１７ 平面
１８ 配光分布
１９、２０ 照明光学系
２１、２２ 観察光学系
１００、２００ 内視鏡
Ｆ１、Ｆ２、ＣＧ 平行平板
Ｌ１、Ｌ２、Ｌ３ レンズ（ガラスロッド）
ＦＢ ライトガイドファイバー

Claims (2)

  1. 被写体に近づいて近接観察可能な、拡大観察機能を有する観察光学系と、少なくとも３つ以上の、第１照明光学系と、第２照明光学系と、第３照明光学系と、を有する内視鏡であって、
    少なくとも３つ以上の、前記第１照明光学系、前記第２照明光学系、前記第３照明光学系のうち、前記観察光学系からの距離が最も近い前記第１照明光学系の光量は、前記第２照明光学系、前記第３照明光学系の光量に対して２分の１以下であり、以下の条件式（１’）、（２’）、（３）、（４）、（６）、（７）を満足することを特徴とする内視鏡。
    ０．５＜ｒｄ１／ｒｄ３＜０．７５ （１’）
    ０．５＜ｒｄ１／ｒｄ２＜０．７５ （２’）
    ０．３＜（ｒｄ２ ２ ×ＬＩ１）／（ｒｄ１ ２ ×ＬＩ２）＜１．２ （３）
    ０．３＜（ｒｄ３ ２ ×ＬＩ１）／（ｒｄ１ ２ ×ＬＩ３）＜１．２ （４）
    １．０５＜θ１／θ２＜１．４５ （６）
    １．０５＜θ１／θ３＜１．４５ （７）
    ここで、
    ｒｄ１は、前記観察光学系の最も物体側に配置されているレンズの中心と、前記第１照明光学系の最も物体側に配置されているレンズの中心と、の距離、
    ｒｄ２は、前記観察光学系の最も物体側に配置されているレンズの中心と、前記第２照明光学系の最も物体側に配置されているレンズの中心と、の距離、
    ｒｄ３は、前記観察光学系の最も物体側に配置されているレンズの中心と、前記第３照明光学系の最も物体側に配置されているレンズの中心と、の距離、
    であり、
    前記距離ｒｄ１は前記距離ｒｄ２、ｒｄ３よりも小さい値であり、
    ＬＩ１は、前記第１照明光学系の光量、
    ＬＩ２は、前記第２照明光学系の光量、
    ＬＩ３は、前記第３照明光学系の光量、
    θ１は、前記第１照明光学系の出射配光に関して、０°方向の出射光量を１としたとき、０．３になるときの角度、
    θ２は、前記第２照明光学系の出射配光に関して、０°方向の出射光量を１としたとき、０．３になるときの角度、
    θ３は、前記第３照明光学系の出射配光に関して、０°方向の出射光量を１としたとき、０．３になるときの角度、
    である。
  2. 以下の条件式（５）を満足することを特徴とする請求項１に記載の内視鏡。
    １．１＜ｗ（ｗｉｄｅ）／ｗ（ｔｅｌｅ）＜３ （５）
    ここで、
    ｗ（ｗｉｄｅ）は、前記観察光学系の通常観察時における画角、
    ｗ（ｔｅｌｅ）は、前記観察光学系の近接拡大観察時における画角、
    である。
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