JPH08286128A - 内視鏡用対物光学系 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 本発明の目的は、赤外線吸収レンズを含む
光学系で、耐湿性や耐薬性に優れた内視鏡用対物レンズ
光学系を提供することにある。 【構成】 本発明の内視鏡用対物光学系は、２群以上
よりなり固体撮像素子を用いた電子内視鏡用で、最も物
体側の群を除いた少なくとも一つの群に赤外線吸収レン
ズを少なくとも１枚設けたもので、色再現性が良くしか
も耐湿性、耐薬性が優れている。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、撮像素子として固体撮
像素子を使用する電子内視鏡用対物光学系に関するもの
である。

【０００２】

【従来の技術】一般に、固体撮像素子は赤外線に対して
感度をもつため、撮像素子として固体撮像素子を使用す
る内視鏡は、光学系中に赤外線カットフィルターを挿入
する必要がある。そのため、従来の固体撮像素子を使用
する内視鏡は、例えば実開昭６１−１１４４１４号公報
に記載されているように固体撮像素子の前方に配置され
た対物レンズ中に赤外線カットフィルターを設けたり、
対物レンズの一部を赤外線カットガラス（赤外線吸収フ
ィルター）により形成していた。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】近年、固体撮像素子
（以下ＣＣＤと呼ぶ）の小型化が行なわれているが、Ｃ
ＣＤの分光感度はあまり変わらない。そのために赤外域
の光をカットして色再現を良くするために赤外線カット
フィルターの厚みを変えることは出来ない。このような
理由から電子内視鏡で用いる赤外線カットフィルターの
厚みを薄くすることが出来ず、この赤外線カットフィル
ターを対物レンズ中に設けると、対物レンズの全長を短
く出来ず、内視鏡先端部の硬質部の長さを短く出来な
い。

【０００４】この欠点を解消するために特開平５−１５
０１７２号公報に記載されているように、対物レンズの
一部のレンズを赤外線カットフィルターにて形成する
（以下赤外線吸収レンズと呼ぶ）ことが提案されてい
る。

【０００５】しかし、前記の従来例において、赤外線吸
収レンズの中肉の厚さを従来の赤外線カットフィルター
の厚さのままにした場合、赤外線吸収レンズの物体側及
び像面側の面は曲率を持っているので、図１５のように
赤外線吸収レンズＬ₆ の縁肉の厚さが十分とれなくなり
加工性が悪くなる。そのためレンズの外径が十分とれ
ず、明るい光学系では周辺の開口効率が落ちたりレンズ
に入射する視野外光線によりフレアーが発生する等の問
題点を有していた。

【０００６】また、ＣＣＤの分光感度特性により、赤外
線吸収フィルターが厚くないと色再現が得られない場合
は、赤外線吸収レンズを１枚設けただけではレンズを所
望の厚さにすることが出来ない。

【０００７】前記問題点を解決するための手段として、
例えば特開平５−２８８９８５号においては、赤外線吸
収フィルターを、レンズと平行平面板とに分割する方法
を提案している。しかし、この方法では、部品点数が増
え、コストが上昇し、また、平行平面板を設けるため
に、レンズ系の全長が長くなる欠点がある。

【０００８】また、全長の短縮をねらった図１６に示す
ような平凸レンズ２枚（Ｌ₇ 、Ｌ₈ ）で構成する光学系
では、厚い赤外線吸収レンズを必要とするとき、次のよ
うな欠点が生ずる。つまり、図１６の光学系において、
レンズＬ₇ のみを赤外線吸収レンズにて構成すると、レ
ンズＬ₇ の肉厚が厚くなった時、明るさ絞りの位置がレ
ンズの前側焦点位置より物体側に来てしまいコマ収差が
補正不足になる。又レンズＬ₈ のみを赤外線吸収レンズ
とすると、レンズＬ₈ が厚くなった時にはレンズＬ₇ と
レンズＬ₈ の間隔を小にすれば、光学系の全長を短くす
ることが出来る。しかしレンズＬ₇ とレンズＬ₈ の間隔
を小にするとレンズＬ₈ の物体側の面が明るさ絞りに近
くなり光束が太くなるのでレンズＬ₈ の外径を大きくす
る必要がある。

【０００９】一方第１群の平行平面板Ｐ₃ を赤外線吸収
フィルターにして赤外線をカットする量を最適にするこ
とが出来るが、この場合、赤外線吸収フィルターの材料
が耐湿性や耐薬性に優れていないので好ましくない。こ
の耐湿性や耐薬性の問題を解決するために、第１群の赤
外線吸収フィルターからなる平行平面板のさらに物体側
にカバーガラスを設けると光学系の全長が長くなるばか
りでなく最も物体側の面での光線高が高くなりカバーガ
ラスの外径を大にする必要がある。

【００１０】本発明の目的は、赤外線吸収レンズを含む
光学系で、耐湿性や耐薬性に優れた内視鏡用対物光学系
を提供することにある。

【００１１】本発明の他の目的は、色再現性が良く、レ
ンズ加工性が良く、開口効率が良く、フレアーの無い、
さらに収差が良好に補正された内視鏡用光学系を提供す
ることにある。

【００１２】また、本発明の他の目的は、色再現性が良
く、全長が短く、外径が小さく、部品点数が少なく収差
が良好に補正された内視鏡用対物光学系を提供すること
にある。

【００１３】更に本発明の目的は、色むらのない内視鏡
用対物光学系を提供することにある。

【００１４】

【課題を解決するための手段】本発明の内視鏡用対物光
学系は、固体撮像素子を用いた電子内視鏡に使用される
もので、２群以上より構成され、最も物体側にある群を
除いた群のうち少なくとも一つの群に赤外線を吸収する
レンズ（赤外線吸収レンズ）を１枚以上設けたことを特
徴としている。

【００１５】本発明の内視鏡用対物光学系は、以上の通
りの構成とすることにより、赤外線吸収レンズが物体側
に位置しないので、対物光学系が体腔内の湿度の高い環
境にさらされたり、薬液にさらされることによる性能の
劣化のおそれがなく、内視鏡本体の耐湿性や耐薬性を保
つことが出来る。

【００１６】また、本発明の内視鏡用対物光学系は、上
記のような構成のもので、赤外線吸収レンズの厚さの総
和Ｔが次の条件（１）を満足するものである。

【００１７】（１） ０．２mm＜Ｔ＜４mm 固体撮像素子を用いる電子内視鏡システムは、コントロ
ールユニット本体に色バランスを調整する機構が備えら
れており、これにより赤外線吸収レンズの厚さの総和が
変わっても実用上問題がない色再現を得るように調整す
ることが出来る。しかし、赤外線吸収レンズの厚さの総
和Ｔが、条件（１）の範囲を越えると、色バランスを調
整する機構の許容値を越え、色調が崩れて実用上問題が
生ずる。

【００１８】以上のように、本発明の内視鏡対物光学系
は、使用する赤外線吸収レンズの厚さを固定することな
く、赤外線吸収レンズの厚さを上記条件（１）の範囲で
変えることが出来るので、レンズ設計の自由度が増え、
その結果、収差を良好に補正できる。また赤外線吸収レ
ンズの厚さを従来の赤外線吸収フィルターの厚さよりも
厚く出来るので赤外線吸収レンズの縁肉厚を十分とるこ
とが出来、レンズの加工性が良くなる。そのために赤外
線吸収レンズの外径を大きくすることができ、明るい光
学系でも周辺での開口効率がおちることなく、入射する
視野外光線によるフレアーを除去することが可能にな
る。

【００１９】又、本発明の内視鏡用対物光学系におい
て、赤外線吸収レンズを２枚以上設けることが望まし
い。

【００２０】従来は、適正な色再現を得るために、赤外
線吸収レンズの厚さが厚くなりレンズ１枚で対応出来な
い場合、赤外線吸収フィルターをレンズと平行平面板と
に分けることにより解決していたが、本発明では赤外線
吸収レンズを２枚以上設けることにより解決した。その
結果、赤外線吸収フィルターをレンズと平行平面板とに
分ける必要がなくなり、部品点数が少なくてすみ、光学
系の全長も短くできる。更に赤外線吸収レンズを２枚以
上にすることにより、赤外線吸収レンズの厚さの総和を
変えずに夫々の赤外線吸収レンズの厚さを変えることが
出来、したがってレンズ設計の自由度が増し、光学系の
収差を良好に補正することが出来る。

【００２１】又、本発明の内視鏡用対物光学系におい
て、少なくとも１枚は明るさ絞りより物体側に又少なく
とも１枚は明るさ絞りより像側に設けることが望まし
い。

【００２２】この場合、物体側を前側又像側を後ろ側と
したとき、２枚以上の赤外線吸収レンズを明るさ絞りの
直前と直後とに配置することが一層望ましい。

【００２３】図１は本発明の光学系で前記の構成にした
光学系の一例を示すもので、この図においてレンズＬ₂
とレンズＬ₃ が赤外線吸収レンズである。このように赤
外線吸収レンズを絞りＳの直前と直後のレンズＬ₂ ，Ｌ
₃ に用いれば、図１よりわかるように軸上主光線と軸外
主光線が赤外線吸収レンズＬ₂ ，Ｌ₃ において光軸の近
傍を通るようにすることが出来る。そのため赤外線吸収
レンズを通る軸上主光線経路と軸外主光線光路とがほぼ
等しくなり、画面の中央と周辺とでの色調むらが生ずる
のを抑えることが出来る。

【００２４】又、本発明の内視鏡用対物光学系は、赤外
線吸収レンズの２枚以上を明るさ絞りの像面側に配置す
ることも特徴としている。前記のような構成にすれば、
明るさ絞りより物体側に赤外線吸収フィルターや赤外線
吸収レンズを設けるスペースをとる必要がなく、光学系
中の絞りよりも物体側に配置されているレンズや平行平
面板（これらを前群と呼ぶ）での光線高を低く抑えるこ
とが出来る。その結果、前群の光学系の外径を小さくで
きる。

【００２５】又、前記のように明るさ絞りより像面側
（後ろ側）に少なくとも二つの赤外線吸収レンズを配置
した構成の本発明の光学系において、１枚の赤外線吸収
レンズが明るさ絞りの直後に用いられることが望まし
く、これも本発明の特徴である。

【００２６】図２は本発明の光学系において、明るさ絞
りより像面側に二つの赤外線吸収レンズＬ₂，Ｌ₃を配置
し更に一つの赤外線吸収レンズＬ₂を明るさ絞りの直後
においた例である。このように赤外線吸収レンズＬ₂ を
明るさ絞りＳの直後に設けることによって、この赤外線
吸収レンズにおいて軸上主光線と軸外主光線が光軸の近
傍を通ることになる。そのため赤外線吸収レンズを通る
軸上主光線の径路をほぼ等しくすることができ、画面の
中央と周辺との色調むらが生ずるのを抑えることが出来
る。

【００２７】更に、本発明の光学系において、２枚以上
の赤外線吸収レンズを設ける場合、少なくとも１枚を平
凸レンズにすることが望ましく、この点も特徴としてい
る。又この平凸レンズの一つを固体撮像素子のカバーガ
ラスに密着させ又は接合することが好ましく、本発明に
おける特徴である。

【００２８】このように、赤外線吸収レンズを平凸レン
ズとし固体撮像素子のカバーガラスに密着又は貼合わせ
れば、この赤外線吸収レンズが厚い時はカバーガラスの
厚さを薄くし、赤外線吸収レンズが薄いときはカバーガ
ラスの厚さを厚くする等、赤外線吸収レンズの厚さとカ
バーガラスの厚さを組合わせて考えることが出来、それ
によって赤外線吸収レンズの厚さを適正な厚さに合わせ
ることができる。特に赤外線吸収レンズと平行平面板に
屈折率がほぼ等しいものを用いれば接合面でほとんどパ
ワーを持たず収差を悪化させることなしに赤外線吸収レ
ンズの厚さを適正な値に合わせることが出来る。

【００２９】尚、本発明の内視鏡用対物光学系におい
て、収差を更に良好に補正するために赤外線吸収レンズ
に非球面を用いてもよい。又レーザー光をカットするた
めの干渉型のコーティング加工を赤外線吸収レンズに施
してもよく、その場合、レーザー光カット用フィルター
を光学系中に配置する必要がなくなり、光学系の全長を
一層短縮することが出来る。

【００３０】

【実施例】次に本発明の内視鏡用対物光学系の実施例を
示す。 実施例１ ｆ＝0.852 ，Ｆナンバー＝3.386 ，像高＝0.8000，物体距離＝-11.000 ｒ₁ ＝∞ ｄ₁ ＝0.3600 ｎ₁ ＝1.88300 ν₁ ＝40.78 ｒ₂ ＝0.6800 ｄ₂ ＝0.5450 ｒ₃ ＝∞ ｄ₃ ＝0.4000 ｎ₂ ＝1.52287 ν₂ ＝59.89 ｒ₄ ＝∞ ｄ₄ ＝0.1500 ｒ₅ ＝1.8420 ｄ₅ ＝0.8000 ｎ₃ ＝1.51400 ν₃ ＝75.00 ｒ₆ ＝-1.3200 ｄ₆ ＝0.2300 ｒ₇ ＝∞（絞り） ｄ₇ ＝0.4400 ｒ₈ ＝∞ ｄ₈ ＝0.4000 ｎ₄ ＝1.52287 ν₄ ＝59.89 ｒ₉ ＝∞ ｄ₉ ＝0.1000 ｒ₁₀＝1.9360 ｄ₁₀＝1.0000 ｎ₅ ＝1.69680 ν₅ ＝55.53 ｒ₁₁＝-1.0070 ｄ₁₁＝0.2700 ｎ₆ ＝1.84666 ν₆ ＝23.78 ｒ₁₂＝-4.7030 ｄ₁₂＝0.4000 ｒ₁₃＝∞ ｄ₁₃＝0.5000 ｎ₇ ＝1.51633 ν₇ ＝64.15 ｒ₁₄＝∞ ｄ₁₄＝0.7700 ｎ₈ ＝1.51633 ν₈ ＝64.15 ｒ₁₅＝∞

【００３１】実施例２ ｆ＝0.850 ，Ｆナンバー＝3.623 ，像高＝0.8090，物体距離＝-10.921 ｒ₁ ＝∞ ｄ₁ ＝0.3574 ｎ₁ ＝1.88300 ν₁ ＝40.78 ｒ₂ ＝0.6570 ｄ₂ ＝0.9969 ｒ₃ ＝2.0241 ｄ₃ ＝0.8913 ｎ₂ ＝1.51400 ν₂ ＝75.00 ｒ₄ ＝-1.2809 ｄ₄ ＝0.2430 ｒ₅ ＝∞（絞り） ｄ₅ ＝0.6355 ｒ₆ ＝1.4582 ｄ₆ ＝0.8935 ｎ₃ ＝1.51400 ν₃ ＝75.00 ｒ₇ ＝-0.9998 ｄ₇ ＝0.2978 ｎ₄ ＝1.84666 ν₄ ＝23.78 ｒ₈ ＝-2.6474 ｄ₈ ＝0.6103 ｒ₉ ＝∞ ｄ₉ ＝1.1914 ｎ₅ ＝1.51633 ν₅ ＝64.15 ｒ₁₀＝∞

【００３２】実施例３ ｆ＝0.897 ，Ｆナンバー＝3.571 ，像高＝0.8000，物体距離＝-10.847 ｒ₁ ＝∞ ｄ₁ ＝0.4125 ｎ₁ ＝1.88300 ν₁ ＝40.78 ｒ₂ ＝0.6436 ｄ₂ ＝0.9108 ｒ₃ ＝1.9316 ｄ₃ ＝0.8278 ｎ₂ ＝1.51400 ν₂ ＝75.00 ｒ₄ ＝-1.2104 ｄ₄ ＝0.3027 ｒ₅ ＝∞（絞り） ｄ₅ ＝0.7694 ｒ₆ ＝1.2331 ｄ₆ ＝0.9337 ｎ₃ ＝1.51400 ν₃ ＝75.00 ｒ₇ ＝-0.9879 ｄ₇ ＝0.2039 ｎ₄ ＝1.84666 ν₄ ＝23.78 ｒ₈ ＝-63.2540 ｄ₈ ＝0.5414 ｒ₉ ＝1.7274 ｄ₉ ＝1.3747 ｎ₅ ＝1.51633 ν₅ ＝64.15 ｒ₁₀＝∞

【００３３】実施例４ ｆ＝0.903 ，Ｆナンバー＝3.992 ，像高＝0.8000，物体距離＝-17.979 ｒ₁ ＝∞ ｄ₁ ＝0.7004 ｎ₁ ＝1.88300 ν₁ ＝40.78 ｒ₂ ＝1.2648 ｄ₂ ＝2.0667 ｒ₃ ＝∞（絞り） ｄ₃ ＝1.7133 ｎ₂ ＝1.51400 ν₂ ＝75.00 ｒ₄ ＝-1.5197 ｄ₄ ＝0.0870 ｒ₅ ＝2.9500 ｄ₅ ＝1.0841 ｎ₃ ＝1.51400 ν₃ ＝75.00 ｒ₆ ＝-1.3876 ｄ₆ ＝0.4828 ｎ₄ ＝1.84666 ν₄ ＝23.78 ｒ₇ ＝-2.7104 ｄ₇ ＝1.1099 ｒ₈ ＝∞ ｄ₈ ＝1.7038 ｎ₅ ＝1.51633 ν₅ ＝64.15 ｒ₉ ＝∞

【００３４】実施例５ ｆ＝1.563 ，Ｆナンバー＝6.841 ，像高＝1.1340，物体距離＝-12.500 ｒ₁ ＝∞ ｄ₁ ＝0.4000 ｎ₁ ＝1.51633 ν₁ ＝64.15 ｒ₂ ＝∞（絞り） ｄ₂ ＝0.0300 ｒ₃ ＝∞ ｄ₃ ＝0.9000 ｎ₂ ＝1.51400 ν₂ ＝75.00 ｒ₄ ＝-0.9760 ｄ₄ ＝0.9400 ｒ₅ ＝2.2960 ｄ₅ ＝1.1000 ｎ₃ ＝1.51400 ν₃ ＝75.00 ｒ₆ ＝∞ ｄ₆ ＝0.4000 ｎ₄ ＝1.52287 ν₄ ＝59.89 ｒ₇ ＝∞

【００３５】実施例６ ｆ＝0.850 ，Ｆナンバー＝3.629 ，像高＝0.7980，物体距離＝-10.860 ｒ₁ ＝∞ ｄ₁ ＝0.3555 ｎ₁ ＝1.88300 ν₁ ＝40.78 ｒ₂ ＝0.6446 ｄ₂ ＝0.9256 ｒ₃ ＝2.8427 ｄ₃ ＝0.8542 ｎ₂ ＝1.51400 ν₂ ＝75.00 ｒ₄ ＝-1.1746 ｄ₄ ＝0.2107 ｒ₅ ＝∞（絞り） ｄ₅ ＝0.7850 ｒ₆ ＝1.8904 ｄ₆ ＝1.1449 ｎ₃ ＝1.69680 ν₃ ＝55.53 ｒ₇ ＝-0.9944 ｄ₇ ＝0.4676 ｎ₄ ＝1.84666 ν₄ ＝23.78 ｒ₈ ＝99.3629 ｄ₈ ＝0.5772 ｒ₉ ＝2.0054 ｄ₉ ＝0.8591 ｎ₅ ＝1.51400 ν₅ ＝75.00 ｒ₁₀＝∞ ｄ₁₀＝0.4584 ｎ₆ ＝1.51633 ν₆ ＝64.15 ｒ₁₁＝∞ ただしｒ₁ ，ｒ₂ ，・・・ はレンズ各面の曲率半径、ｄ
₁ ，ｄ₂ ，・・・ は各レンズの肉厚およびレンズ間隔、ｎ
₁ ，ｎ₂ ，・・・ は各レンズの屈折率、ν₁ ，ν₂ ，・・・
は各レンズのアッベ数である。また、上記各実施例で
は、物体側を前側、像面側を後ろ側とする。上記データ
ー中焦点距離ｆ等の長さの単位はｍｍである。

【００３６】上記実施例の光学系は、すべてが２群以上
にて構成され、最も物体側にある群を除いた群に少なく
とも１枚の赤外線吸収レンズが設けられている。このよ
うな構成により赤外線吸収レンズを保護することにな
り、これによって赤外線吸収レンズが体腔内の湿度の高
い環境にさらされたり、薬液に浸されることにより性能
が劣化する危険性がなく、内視鏡本体の耐湿性や耐薬性
も保ち得る。

【００３７】実施例１は図３に示す構成で、赤外線吸収
レンズの中肉の厚さの総和Ｔが条件（１）を満足するよ
うにした。

【００３８】図３において、レンズＬ₂ が赤外線吸収レ
ンズである。又Ｐ₁ ，Ｐ₂ はレーザー光をカットするた
めの干渉フィルターである。この実施例１は、赤外線吸
収レンズの厚さを従来のものより厚くすることにより赤
外線吸収レンズの縁肉の厚さを十分とることが出来、レ
ンズの加工性を良くすることが出来た。そのために赤外
線吸収レンズの外径を大にすることが出来、明るい光学
系でも周辺の開口効率が落ちることなく、入射する視野
外光線によるフレアーを除去することが可能になった。

【００３９】実施例２，３，４，５，６は、いずれも赤
外線吸収レンズを２枚以上設ける構成にした光学系で、
これにより赤外線吸収フィルターをレンズと平行平面板
とに分ける必要がなくなり、その結果、部品点数を減ら
したり、光学系の全長を短くすることが可能になる。更
に赤外線吸収レンズを２枚以上にすることによって、赤
外線吸収レンズの厚さの総和を変えずに各々赤外線吸収
レンズの厚さを変えることが出来る。そのために、レン
ズ設計の自由度が増し、光学系の収差補正を良好に行な
うことが出来るようになる。これら実施例も赤外線吸収
レンズの肉厚の総和Ｔは条件（１）を満足する。

【００４０】実施例２，３は、２枚の赤外線吸収レンズ
を明るさ絞りの物体側と像面側に夫々１枚ずつ設け、か
つ赤外線吸収レンズを明るさ絞りの直前と直後に配置し
た例である。つまり、これら実施例２，３は夫々図４，
図５に示す構成であって、明るさ絞りＳの直前のレンズ
Ｌ₂ と直後のレンズＬ₃ が赤外線吸収レンズである。こ
のような構成にすれば、軸上主光線と軸外主光線を明る
さ絞りの前後にある赤外線吸収レンズＬ₂ ，Ｌ₃ におい
て、光軸の近傍を通るようにすることが出来る。そのた
めに軸上主光線経路と軸外主光線経路がほぼ等しくな
り、画面の中央と周辺の色調むらが生ずるのを抑えるこ
とが出来る。

【００４１】更に、これら実施例２，３では、収差を良
好に補正するために次のような構成にしている。つまり
物体側より順に、負の屈折力を持つ第１群Ｌ₁ と、正の
屈折力を持つ第２群Ｌ₂ と、明るさ絞りＳと、正の屈折
力を持つ第３群Ｌ₃ ，Ｌ₄とにて構成し、第３群には正
の屈折力を持つレンズ（正レンズ）Ｌ₃ と負の屈折力を
持つレンズ（負レンズ）Ｌ₄ とを貼り合わせた接合レン
ズを少なくとも１組設けてある。このような構成のう
ち、負の屈折力を持つ第１群Ｌ₁ は画角の広角化のため
に設けられている。又この負の屈折力を持つ第１群Ｌ₁
で補正不足になったコマ収差、倍率の色収差を正の屈折
力を持つ第２群および接合レンズである第３群Ｌ₃ ，Ｌ
₄ の接合面にて補正している。特に第３群の接合レンズ
は、正レンズに低屈折率、高アッベ数のものを用い又負
レンズには高屈折率、低アッベ数のものを用いると収差
を良好に補正できる。ところで、赤外線吸収フィルター
の材料は一般に低屈折率、高アッベ数である。したがっ
て、これら実施例２，３では、第３群の接合レンズの正
レンズに、赤外線吸収レンズを用いて収差を良好に補正
している。

【００４２】又、実施例３は、実施例２の構成に加えて
第３群の像側にフィールドレンズＬ₅ を設けた構成にな
っている。これは、モザイク式の固体撮像素子を用いた
場合、この固体撮像素子に光線が斜めに入射すると、色
シェーディングの問題が生ずるが、第３群の更に像面側
にフィールドレンズＬ₅ を配置することにより固体撮像
素子に光線を垂直に入射させ色シェーディングを防止で
きる。

【００４３】実施例４，５は、２枚以上の赤外線吸収レ
ンズが明るさ絞りより像側にあり、更にこれら赤外線吸
収レンズのうちの１枚が明るさ絞りの直後に設けられて
いる光学系である。

【００４４】これら実施例４，５は夫々図６，図７に示
す構成で、レンズＬ₂ ，Ｌ₃ が赤外線吸収レンズで、そ
のうちの１枚のレンズＬ₂ が明るさ絞りＳの直後に設け
られている。これら実施例は、赤外線吸収レンズが明る
さ絞りＳより像面側に設けられているので明るさ絞りよ
り前に赤外線吸収フィルターや赤外線吸収レンズを設け
るスペースをとる必要がなく、絞りより前側にあるレン
ズや平行平面板（前群）での光線高を低く抑えることが
出来る。その結果、前群の光学系の外径を小さくでき
る。

【００４５】またこれら実施例は、２枚の赤外線吸収レ
ンズのうちの１枚つまりレンズＬ₂ を明るさ絞りＳの直
後に設けてあり、軸上主光線と軸外主光線がこの絞り直
後に設けられた赤外線吸収レンズＬ₂ において近軸の近
傍を通る。そのため軸上主光線経路と軸外主光線経路と
をほぼ等しくすることが出来、画面中央と周辺との色調
むらが生ずるのをおさえることが出来る。

【００４６】これら実施例４，５のうち、図６に示す実
施例４は物体側より順に、負の屈折力を持つ第１群Ｌ₁
と明るさ絞りＳと正の屈折力を持つ第２群Ｌ₂ と全体と
して正の屈折力を持ち正レンズＬ₃ と負レンズＬ₄ の接
合レンズからなる第３群とによって構成されている。

【００４７】これは、第１群に負の屈折力を持たせるこ
とにより画角の広角化を図ったものである。そしてこの
第１群Ｌ₁ により補正不足になったコマ収差や倍率の色
収差を第３群Ｌ₃ ，Ｌ₄ の接合レンズで補正している。
特に第３群の接合レンズを正レンズＬ₃ に低屈折率、高
アッベ数を用い、負レンズＬ₄ に高屈折率、低アッベ数
のものを用いることにより収差を良好に補正出来る。こ
こで、赤外線吸収フィルターの材料は、一般に低屈折
率、高アッベ数である。そのためこの実施例４では、第
３群の接合レンズの正レンズＬ₃ に赤外線吸収レンズを
用いて収差を良好に補正している。

【００４８】又図７に示す実施例５は、物体側より順
に、平行平面板よりなる第１群Ｌ₁と、明るさ絞りＳ
と、像面側が凸面である平凸レンズであり赤外線吸収レ
ンズである第２群Ｌ₂ と、物体側が凸面である平凸レン
ズで赤外線吸収レンズである第３群Ｌ₃ とから構成され
ている。

【００４９】この実施例５は、パワーを有する部品のす
べてを赤外線吸収レンズＬ₂ ，Ｌ₃ とし対物光学系の全
長を短くしている。

【００５０】実施例６は、図８に示す構成で、物体側よ
り順に、平凹レンズである負レンズの第１群Ｌ₁ と正レ
ンズの第２群Ｌ₂ と、明るさ絞りＳと、正レンズＬ₃ と
負レンズＬ₄ との接合レンズの第３群と、物体側が凸面
の平凸レンズの第４群Ｌ₅とよりなり、絞りＳの直前の
レンズＬ₂ と第４群Ｌ₅ が赤外線吸収レンズである。

【００５１】図７の実施例５と図８の実施例６とは、２
枚の赤外線吸収レンズのうちの少なくとも１枚が平凸レ
ンズであり、更に赤外線吸収レンズである平凸レンズを
固体撮像素子に密着させたことを特徴としている。これ
ら実施例５，６のうち、図７の実施例５はいずれも平凸
レンズであるレンズＬ₂ とレンズＬ₃ が赤外線吸収レン
ズである。このように赤外線吸収レンズのレンズＬ₂ ，
Ｌ₃ を平凸レンズとしそのうちレンズＬ₂ の平面側は、
ＣＣＤカバーガラスと貼合わせてある。

【００５２】又、図８の実施例６は、レンズＬ₂ とレン
ズＬ₅ が赤外線吸収レンズであって、そのうちのレンズ
Ｌ₅ が平凸レンズであり、このレンズＬ₅ の平面側をＣ
ＣＤカバーガラスＣに貼合わせてある。

【００５３】このように赤外線吸収レンズである平凸レ
ンズとＣＣＤカバーガラスＣとを接合する場合、ＣＣＤ
カバーガラスの屈折率を赤外線吸収レンズの屈折率とほ
ぼ等しいものにすれば、接合面はパワーを持たず、平凸
の赤外線吸収レンズが厚くなった場合ＣＣＤカバーガラ
スを薄くし、平凸の赤外線吸収レンズが薄くなった場合
ＣＣＤカバーガラスを厚くする等、厚さを平凸レンズと
カバーガラスを組合わせて考えることにより像面の位置
をほとんど変えずに又収差を悪化させることなく赤外線
吸収レンズを適当な厚さにすることが出来る。

【００５４】本発明の内視鏡用対物光学系は、特許請求
の範囲に記載したもののほか、下記の各項に記載する光
学系も本発明の目的を達成し得る光学系である。

【００５５】（１）特許請求の範囲の請求項３に記載さ
れている光学系で、２枚以上設けられ赤外線吸収レンズ
のうち少なくとも１枚は明るさ絞りの物体側に設けら
れ、少なくとも１枚は明るさ絞りより像面側に設けられ
ていることを特徴とする内視鏡用対物光学系。

【００５６】（２）前記（１）の項に記載されている光
学系で、物体側を前側とし像面側を後ろ側とした時、前
記赤外線吸収レンズは明るさ絞りの直前と直後とに設け
られていることを特徴とする内視鏡用対物光学系。

【００５７】（３）特許請求の範囲の請求項３に記載さ
れている光学系で、前記２枚以上の赤外線吸収レンズが
明るさ絞りの像面側に配置されていることを特徴とする
内視鏡用対物光学系。

【００５８】（４）前記（３）の項に記載されている光
学系で、物体側を前側、像側を後ろ側としたとき、前記
赤外線吸収レンズのうち１枚が明るさ絞りの直後に配置
されていることを特徴とする内視鏡用対物光学系。

【００５９】（５）特許請求の範囲の請求項３に記載さ
れている光学系で、前記赤外線吸収レンズのうち少なく
とも１枚が平凸レンズであることを特徴とする内視鏡用
対物光学系。

【００６０】（６）前記（５）の項に記載されている光
学系で、前記赤外線吸収レンズである平凸が固体撮像素
子のカバーガラスに密着又は接合されていることを特徴
とする内視鏡用対物光学系。

【００６１】

【発明の効果】本発明の内視鏡用対物光学系は、２群以
上よりなり最も物体側の群を除いた群のうち少なくとも
一つに赤外線吸収レンズを用いることにより固体撮像素
子を用いた電子内視鏡用として最適で耐湿性，耐薬性の
優れたものである。

【００６２】又、本発明は赤外線吸収レンズの厚さの総
和を条件の範囲内として色再現性が良く、レンズ加工性
が良く、開口効率が高く、フレアーの発生を除去し又収
差が良好に補正された内視鏡用対物光学系を実現し得た
ものである。

【００６３】又、本発明は、赤外線吸収レンズを２枚以
上設けることにより色再現性がよく、全長が短く外径が
小で部品点数が少なくしかも収差が良好に補正された内
視鏡用対物光学系を実現し得たものである。

【００６４】更に本発明は、色調むらのない内視鏡用対
物光学系を実現し得るものである。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の内視鏡用対物光学系の一例を示す図

【図２】本発明の内視鏡用対物光学系の他の例を示す図

【図３】本発明の実施例１の断面図

【図４】本発明の実施例２の断面図

【図５】本発明の実施例３の断面図

【図６】本発明の実施例４の断面図

【図７】本発明の実施例５の断面図

【図８】本発明の実施例６の断面図

【図９】本発明の実施例１の収差曲線図

【図１０】本発明の実施例２の収差曲線図

【図１１】本発明の実施例３の収差曲線図

【図１２】本発明の実施例４の収差曲線図

【図１３】本発明の実施例５の収差曲線図

【図１４】本発明の実施例６の収差曲線図

【図１５】従来の内視鏡用光学系の構成を示す図

【図１６】従来の他の内視鏡用光学系の構成を示す図

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】２群以上より構成されている固体撮像素子
   を用いた電子内視鏡用対物光学系において、最も物体側
   の群を除いた群のうちの少なくとも一つの群に赤外線吸
   収レンズを少なくとも１枚設けたことを特徴とする内視
   鏡用対物光学系。
2. 【請求項２】前記赤外線吸収レンズの肉厚の総和が次の
   条件（１）を満足する請求項１の内視鏡用対物光学系。 （１） ０．２mm＜Ｔ＜４mm ただしＴは赤外線吸収レンズの肉厚の総和である。
3. 【請求項３】前記赤外線吸収レンズが２枚以上設けられ
   ている請求項１又は２の内視鏡用対物光学系。