JPH09325273A

JPH09325273A - 内視鏡用ズーム撮像光学系

Info

Publication number: JPH09325273A
Application number: JP8165090A
Authority: JP
Inventors: Susumu Ariga; 進有賀; Makoto Tomioka; 誠富岡
Original assignee: Olympus Optical Co Ltd
Current assignee: Olympus Corp
Priority date: 1996-06-06
Filing date: 1996-06-06
Publication date: 1997-12-16
Also published as: US5933282A

Abstract

(57)【要約】【目的】本発明は、各種内視鏡に取り付けて使用す
るもので、内視鏡画像を所望の大きさにすることが出
来、内視鏡の視度に応じたピント調整機構を有し、簡単
な構成で小型軽量で操作が容易な又、撮像素子の高密度
化にも十分対応出来るズーム撮像光学系を提供すること
を目的とする。【構成】本発明のズーム撮像光学系は、物体側より
順に、正から負まで視度調整可能なフォーカシング群の
正の第１群と、バリエーター群の負の第２群と、コンペ
ンセーター群の第３群とよりなり、第２群と第３群が等
倍を挟んで変化しかつ第２群を物体側から像側へ又第３
群を像側から物体側へ移動させてワイド端からテレ端へ
変倍を行なう光学系で、変倍時第２群が等倍になった時
第３群も等倍になるようにした内視鏡接眼部に接続可能
な光学系である。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、内視鏡の接眼部に
接続可能な内視鏡用ズーム撮像光学系に関するものであ
る。

【０００２】

【従来の技術】内視鏡の接眼部に、テレビカメラやフィ
ルムカメラ等を接続して診断を行なったり、記録したり
することがしばしば行なわれる。特に、最近はＣＣＤ等
の固体撮像素子を用いた小型テレビカメラを用いて、内
視鏡画像をテレビモニター上に映し出して診断や治療を
行なうことが多くなって来ている。

【０００３】これらテレビカメラに用いる撮像素子は、
最近の半導体技術の進歩にともない小型化、高密度化さ
れ、そのためこのような撮像素子と組合わせて使用する
光学系も十分高性能でなければならない。

【０００４】図１０は、内視鏡により物体Ｏの像を映す
ためのもので、内視鏡１の接眼２にアダプター３および
テレビカメラ５を取り付けたものを示している。

【０００５】このような構成のものは、内視鏡１内にあ
る接眼レンズ２によって形成される物体像は、アダプタ
ー３の内の撮像光学系４を通してテレビカメラ内に設け
た撮像素子６の上に結像される。

【０００６】実際に使用する場合は、倍率の異なる数種
類の異なるアダプターを用意し、使用する内視鏡の種類
や目的等によって使い別ける。そのために数多くのアダ
プターを必要とし、価格が高くなり、又、使用途中で倍
率を変えて観察部位の大きさを変えたい時には、その都
度アダプターを交換しなければならず、例えば、手術中
にアダプターを交換することが困難である。また、アダ
プターの交換によって、使用する者例えば手術を行なう
者が望む大きさの像にすることは、実際には不可能であ
り、ある程度のところで妥協しなければならない。

【０００７】このような欠点を除去するために、アダプ
ター等にズーム光学系を用い、観察部位の像の大きさを
自由に変えて観察することがしばしば行なわれる。

【０００８】内視鏡の接眼レンズは、その結像位置、言
い換えるとその視度は、各種の内視鏡に対してある一定
の値に設定されていることが多く、また、アダプターに
接続すると、構造的にある一定位置に設定されるように
なっている。

【０００９】このように、同一視度を持った内視鏡と組
合わせる場合、視度が一定であるためにアダプターに対
する物点位置は変わらない。したがって、例えばズーム
光学系であっても、特開平１−１２８０３１号公報のよ
うにフォーカシング機構を設けないものでもよい。しか
し、硬性鏡のような内視鏡の場合、スコープの種類によ
って接眼視度が異なる場合があり、一般の内視鏡でも同
様に接眼視度の異なるものもあり、又実際に、物体位置
によって視度が変化する。

【００１０】このように、組合わせる内視鏡や、観察物
体によってその視度が異なる場合には、ズーム光学系に
フォーカシング機構を設ける必要がある。この場合のフ
ォーカシング方法としては、ズーム光学系全体を光軸方
向に移動させる方法が考えられる。例えば米国特許明細
書第４７８１４４５号に記載されているもののように、
光学系全体を移動させてフォーカシングを行なう場合、
ズーミングを行なうことにより光学系全体の焦点距離が
変化し、そのために、内視鏡の視度が変化すると、倍率
によって視度調節に必要なフォーカシング量、つまり光
学系の移動量が変化する。例えば、ワイド状態とテレ状
態とで焦点距離が２倍になると、同じ視度調整に必要な
レンズの移動は４倍になる。そのために、レンズ系の前
後に間隔を大きくとり、アダプター全体が大きくなる。
又、ズーム光学系の倍率が変わると視度調整量も変わ
り、視度調整範囲を示す目盛り等を設けることが出来な
い。そのために、あらかじめ視度のわかっている内視鏡
と組合わせる場合も、どの辺でピントが合っているかが
わからず、実際に画像を見ながらフォーカシングを行な
わなければならなくなる。

【００１１】又、内視鏡に取り付けて一体に操作するた
め、アダプターは出来るだけ小型、軽量でなければなら
ず、これは、操作上からも手術を行なう者等の使用者の
負担を軽くする上でも重要である。

【００１２】

【発明が解決しようとする課題】本発明は、各種内視鏡
に取付けて使用するもので、内視鏡画像を所望の大きさ
にすることが出来、内視鏡の視度に応じたピント調整機
構を有し、簡単な構成で、小型、軽量で操作が容易であ
り、又撮像素子の高密度化にも十分に対応出来るズーム
撮像光学系を提供することを目的とする。

【００１３】

【課題を解決するための手段】本発明の内視鏡用ズーム
撮像光学系は、内視鏡接眼部に接続可能であって、内視
鏡により得られる像を任意に倍率を変えて結像させる光
学系で、物体側から順に、正から負までの視度調整が可
能なフォーカシング群である正の屈折力を持つ第１群
と、変倍用のバリエーター群である負の屈折力を持つ第
２群と、変倍時に像位置を一定とするコンペンセーター
レンズ群である第３群とよりなり、第２群と第３群の夫
々が等倍をはさんで変化しかつ第２群を物体側から像側
に移動すると共に第３群を像側から物体側に移動するこ
とによりワイド端からテレ端ヘの変倍を行ない、変倍時
に第２群が等倍となった時に第３群も等倍になる変倍部
を持つことを特徴とする。

【００１４】又本発明の内視鏡用ズーム撮像光学系は、
下記条件（１），（２）を満足することも特徴としてい
る。

【００１５】（１）１８＜ｆ₁ ＜２５（２）０．５＜ｆ_W ／ｆ₁ ＜１ただし、ｆ₁ は第１群の焦点距離、ｆ_W はワイド端の焦
点距離である。

【００１６】又、本発明の内視鏡用ズーム撮像光学系
は、前記の構成の光学系又は前記構成の光学系で条件
（１），（２）を満足するもので、下記条件（３），
（４）を満足するものである。

【００１７】（３）０．５＜ｆ₃ ／ｆ_W ＜１（４）０．６＜｜ｆ₂ ／ｆ₃ ｜＜１ただし、ｆ₂ ，ｆ₃ は夫々第２群および第３群の焦点距
離である。

【００１８】本発明の光学系のように内視鏡の接眼部に
接続する光学系で接続部の直後にフォーカシング群（第
１群）を設けた場合、ワイドやテレといったズーミング
の状態には無関係につまりワイド端からテレ端までのす
べてのズーミング状態において内視鏡接眼部の視度変化
に対して一定量だけフォーカシング群を移動させればよ
い。したがって、アダプターのある倍率の状態でこのフ
ォーカシング群を移動させてピントを合わせた後に画像
の大きさを変化させたい時には、ズーミングのみを行な
えばよく、ズーミングの後に再度視度調整を行なう必要
はない。

【００１９】本発明の特徴の一つとして、視度を負から
正の範囲まで調整することが可能である点がある。それ
は、内視鏡によって接眼部の視度が負に設定されている
ものと正に設定されているものとがあり、これら内視鏡
すべてに対応し得るようにそれら領域のすべてをカバー
するために本発明では前記のように設定した。

【００２０】又、ズーム光学系の可動部は、機構上コン
パクトで、第２群と第３群の移動時に偏心を小さくする
ために第２群と第３群の個々の移動量を相対的に小さく
する必要がある。そのためには、第２群の移動による物
点から像点までの距離の変化量と第３群の移動による物
点から像点までの距離の変化量を相対的に小さくする必
要がある。

【００２１】一般的に物点Ｏと像点Ｉとの距離ＩＯと倍
率βとの関係は、下記の式（ａ）にて表わされる。

【００２２】ＩＯ＝ｆ｛２−β−（１／β）｝（β＜０）（ａ）上記の関係をグラフに示したのが図１１である。又、ズ
ーム光学系全系の焦点距離ｆに関しては、下記の式
（ｂ）が成立つ。

【００２３】ｆ＝ｆ₁ ×β₂ ×β₃ （ｂ）ただし、β₂ ，β₃ は夫々第２群，第３群の倍率であ
る。

【００２４】この時、第２群と第３群の合成の倍率β₂
×β₃ は光学系のズーム比をｚは、ワイド端からテレ端
まで、下記式（ｃ）にて表わされる関係を持つ。

【００２５】１／√２≦β₂ ×β₃ ≦√２（ｃ）第２群と第３群の夫々の移動に対する距離ＩＯの変化量
を小さくするためには、上記各群が等倍（−１×）をは
さんで倍率変化を分担させるとともに単調減少又は単調
増加変化させる必要がある。

【００２６】しかし、第２群の物点と第３群の像点は固
定されているために、第２群の倍率変化に対する像点の
変化に第３群の倍率変化に対する物点変化を一致させる
ために、ＩＯの極点（等倍）を通るポジションを一致さ
せる必要がある。このようにすれば、ズーム光学系を構
成する各群の焦点距離が決まった時、各群とも最小の移
動量で所望の変倍を行なうことができる。

【００２７】前記条件（１），（２）は、フォーカシン
グ群に対する最適な条件である。受像素子であるＣＣＤ
が小型になるに伴って、ズーム光学系は倍率を低くする
必要があり焦点距離ｆは小になる。これに伴いフォーカ
シング群の焦点距離ｆ₁ も小になる。このように焦点距
離ｆ₁ が小さくなると、第１群によるフォーカシング調
整は敏感になりすぎるため調整しにくくなる。又ｆ₁ が
大になりすぎると、フォーカシング調整のために第１群
と第２群の間隔を長くしなければならなくなる。以上の
理由から、第１群の焦点距離ｆ₁ は、前記の条件を満足
することが好ましい。

【００２８】条件（３）は、ズーム光学系のバックフォ
ーカスを適切な値にするための条件である。前述のよう
に撮像素子ＣＣＤの小型化により、焦点距離ｆ₁ を小さ
くした時、マウントのメカの関係からバックフォーカス
を長くする必要がある。このように第３群から受像面ま
での距離、つまりバックフォーカスを長くするために
は、第３群の焦点距離ｆ₃ を長くすることによりバック
フォーカスを長くすることが出来る。そのために設けた
のが条件（３）であり、その下限である。また条件
（３）の上限は、第３群の光線高を規制するものであ
る。第３群の光線高が高くなると外形が大きくなり、コ
ンパクトにできなくなる。

【００２９】つまり、条件（３）の上限を越えるとバッ
クフォーカスを長く出来ず、逆に条件（３）の下限を越
えると光線をコンパクトにできない。

【００３０】条件（４）は、設計上収差補正を容易に
し、諸収差特にコマ収差を良好に補正して高い光学特性
の光学系を得るための条件である。第２群の焦点距離ｆ
₂ が小さすぎて条件（４）の下限を越えるとコマ収差が
プラスに強く発生する。逆に第３群の焦点距離ｆ₃ が小
さすぎて条件（４）の上限を超えるとコマ収差がマイナ
スに強く発生しすぎるため、いずれも光学性能を上げる
ことが困難になる。又、この条件（４）は、ＣＣＤへの
光線の入射角を規制しシェーディングを防ぐための条件
でもある。

【００３１】

【発明の実施の形態】次に本発明の内視鏡用ズーム撮像
光学系の実施の形態を各実施例をもとに説明する。実施例１ｆ＝15.83297〜23.46981〜30.72295，Ｆナンバー＝4.371 〜6.557 〜8.742 像高＝1.922 〜2.282 〜2.282 ，物点距離＝1000〜1000〜1000 ｒ₁ ＝∞ ｄ₁ ＝9.0000 ｎ₁ ＝1.51633 ν₁ ＝64.15 ｒ₂ ＝∞ ｄ₂ ＝3.0000 ｒ₃ ＝13.7100 ｄ₃ ＝1.3700 ｎ₂ ＝1.71999 ν₂ ＝50.25 ｒ₄ ＝-13.7100 ｄ₄ ＝1.0000 ｎ₃ ＝1.78472 ν₃ ＝25.71 ｒ₅ ＝∞ ｄ₅ ＝Ｚ₁ （可変）ｒ₆ ＝-7.3520 ｄ₆ ＝1.8000 ｎ₄ ＝1.84666 ν₄ ＝23.78 ｒ₇ ＝-3.7150 ｄ₇ ＝1.0000 ｎ₅ ＝1.63930 ν₅ ＝44.88 ｒ₈ ＝8.7190 ｄ₈ ＝Ｚ₂ （可変）ｒ₉ ＝20.8230 ｄ₉ ＝3.0000 ｎ₆ ＝1.72916 ν₆ ＝54.68 ｒ₁₀＝-16.5760 ｄ₁₀＝0.3000 ｒ₁₁＝10.4340 ｄ₁₁＝4.8000 ｎ₇ ＝1.51633 ν₇ ＝64.15 ｒ₁₂＝-10.4340 ｄ₁₂＝0.8000 ｎ₈ ＝1.84666 ν₈ ＝23.78 ｒ₁₃＝82.2840 ｄ₁₃＝Ｚ₃ （可変）ｒ₁₄＝∞ ｄ₁₄＝1.0000 ｎ₉ ＝1.51633 ν₉ ＝64.15 ｒ₁₅＝∞ ｆ 15.83297 23.46981 30.72295 Ｚ₁ 3.64131 5.30217 6.28877 Ｚ₂ 7.22513 3.70502 1.19364 Ｚ₃ 2.30781 4.16705 5.69183 ｆ₁ ＝20.837，ｆ_W ／ｆ₁ ＝0.76，ｆ₃ ／ｆ_W ＝0.6325 ｜ｆ₂ ／ｆ₃ ｜＝0.72888

【００３２】実施例２ｆ＝2.53763 ，Ｆナンバー＝5.265 ，像高＝2.282 ，物点距離＝30 Ｒ₁ ＝∞ Ｄ₁ ＝0.4000 Ｎ₁ ＝1.76820 Ｖ₁ ＝71.79 Ｒ₂ ＝∞ Ｄ₂ ＝0.2000 Ｒ₃ ＝∞ Ｄ₃ ＝0.5000 Ｎ₂ ＝1.88300 Ｖ₂ ＝40.78 Ｒ₄ ＝1.4600 Ｄ₄ ＝0.7500 Ｒ₅ ＝∞ Ｄ₅ ＝10.0400 Ｎ₃ ＝1.80610 Ｖ₃ ＝40.95 Ｒ₆ ＝-5.2880 Ｄ₆ ＝0.3000 Ｒ₇ ＝8.4830 Ｄ₇ ＝3.6500 Ｎ₄ ＝1.60311 Ｖ₄ ＝60.68 Ｒ₈ ＝-3.4700 Ｄ₈ ＝1.3500 Ｎ₅ ＝1.84666 Ｖ₅ ＝23.78 Ｒ₉＝-7.8000 Ｄ₉＝3.0200 Ｒ₁₀＝-3.7050 Ｄ₁₀＝1.2000 Ｎ₆＝1.76182 Ｖ₆＝26.52 Ｒ₁₁＝14.0020 Ｄ₁₁＝3.2000 Ｎ₇ ＝1.77250 Ｖ₇ ＝49.60 Ｒ₁₂＝-5.3520 Ｄ₁₂＝7.1100 Ｒ₁₃＝18.9290 Ｄ₁₃＝43.7000 Ｎ₈ ＝1.62004 Ｖ₈ ＝36.26 Ｒ₁₄＝∞ Ｄ₁₄＝2.5800 Ｒ₁₅＝14.1270 Ｄ₁₅＝1.0000 Ｎ₉＝1.80610 Ｖ₉＝40.95 Ｒ₁₆＝6.4540 Ｄ₁₆＝3.0000 Ｎ₁₀＝1.65160 Ｖ₁₀＝58.52 Ｒ₁₇＝-25.2790 Ｄ₁₇＝1.8000 Ｒ₁₈＝∞ Ｄ₁₈＝43.7000 Ｎ₁₁＝1.62004 Ｖ₁₁＝36.26 Ｒ₁₉＝-18.9290 Ｄ₁₉＝8.0000 Ｒ₂₀＝18.9290 Ｄ₂₀＝43.7000 Ｎ₁₂＝1.62004 Ｖ₁₂＝36.26 Ｒ₂₁＝∞ Ｄ₂₁＝2.5800 Ｒ₂₂＝14.1270 Ｄ₂₂＝1.0000 Ｎ₁₃＝1.80610 Ｖ₁₃＝40.95 Ｒ₂₃＝6.4540 Ｄ₂₃＝3.0000 Ｎ₁₄＝1.65160 Ｖ₁₄＝58.52 Ｒ₂₄＝-25.2790 Ｄ₂₄＝1.8000 Ｒ₂₅＝∞ Ｄ₂₅＝43.7000 Ｎ₁₅＝1.62004 Ｖ₁₅＝36.26 Ｒ₂₆＝-18.9290 Ｄ₂₆＝8.0000 Ｒ₂₇＝18.9290 Ｄ₂₇＝43.7000 Ｎ₁₆＝1.62004 Ｖ₁₆＝36.26 Ｒ₂₈＝∞ Ｄ₂₈＝2.5800 Ｒ₂₉＝14.1270 Ｄ₂₉＝1.0000 Ｎ₁₇＝1.80610 Ｖ₁₇＝40.95 Ｒ₃₀＝6.4540 Ｄ₃₀＝3.0000 Ｎ₁₈＝1.65160 Ｖ₁₈＝58.52 Ｒ₃₁＝-25.2790 Ｄ₃₁＝1.8000 Ｒ₃₂＝∞ Ｄ₃₂＝43.7000 Ｎ₁₉＝1.62004 Ｖ₁₉＝36.26 Ｒ₃₃＝-16.5090 Ｄ₃₃＝17.4000 Ｒ₃₄＝17.2600 Ｄ₃₄＝0.9000 Ｎ₂₀＝1.78472 Ｖ₂₀＝25.71 Ｒ₃₅＝6.6670 Ｄ₃₅＝2.6000 Ｎ₂₁＝1.66672 Ｖ₂₁＝48.32 Ｒ₃₆＝-16.4600 Ｄ₃₆＝4.1500 Ｒ₃₇＝∞ Ｄ₃₇＝3.0000 Ｎ₂₂＝1.76820 Ｖ₂₂＝71.79 Ｒ₃₈＝∞ Ｄ₃₈＝3.2000 ｒ₁ ＝∞ ｄ₁ ＝9.0000 ｎ₁ ＝1.51633 ν₁ ＝64.15 ｒ₂ ＝∞ ｄ₂ ＝3.0000 ｒ₃ ＝13.7100 ｄ₃ ＝1.3700 ｎ₂ ＝1.71999 ν₂ ＝50.25 ｒ₄ ＝-13.7100 ｄ₄ ＝1.0000 ｎ₃ ＝1.78472 ν₃ ＝25.71 ｒ₅ ＝∞ ｄ₅ ＝3.6413 ｒ₆ ＝-7.3520 ｄ₆ ＝1.8000 ｎ₄ ＝1.84666 ν₄ ＝23.78 ｒ₇ ＝-3.7150 ｄ₇ ＝1.0000 ｎ₅ ＝1.63930 ν₅ ＝44.88 ｒ₈ ＝8.7190 ｄ₈ ＝7.2251 ｒ₉ ＝20.8230 ｄ₉ ＝3.0000 ｎ₆ ＝1.72916 ν₆ ＝54.68 ｒ₁₀＝-16.5760 ｄ₁₀＝0.3000 ｒ₁₁＝10.4340 ｄ₁₁＝4.8000 ｎ₇ ＝1.51633 ν₇ ＝64.15 ｒ₁₂＝-10.4340 ｄ₁₂＝0.8000 ｎ₈ ＝1.84666 ν₈ ＝23.78 ｒ₁₃＝82.2840 ｄ₁₃＝2.3078 ｒ₁₄＝∞ ｄ₁₄＝1.0000 ｎ₉ ＝1.51633 ν₉ ＝64.15 ｒ₁₅＝∞

【００３３】実施例３ｆ＝15.87920〜23.57192〜30.97279，Ｆナンバー＝4.371 〜6.557 〜8.742 像高＝1.922 〜2.282 〜2.282 ，物点距離＝1000〜1000〜1000 ｒ₁ ＝∞ ｄ₁ ＝9.0000 ｎ₁ ＝1.51633 ν₁ ＝64.15 ｒ₂ ＝∞ ｄ₂ ＝3.0000 ｒ₃ ＝13.7100 ｄ₃ ＝1.3700 ｎ₂ ＝1.71999 ν₂ ＝50.25 ｒ₄ ＝-13.7100 ｄ₄ ＝1.0000 ｎ₃ ＝1.78472 ν₃ ＝25.71 ｒ₅ ＝∞ ｄ₅ ＝Ｚ₁ （可変）ｒ₆ ＝-7.3520 ｄ₆ ＝1.8000 ｎ₄ ＝1.84666 ν₄ ＝23.78 ｒ₇ ＝-3.7150 ｄ₇ ＝1.0000 ｎ₅ ＝1.63930 ν₅ ＝44.88 ｒ₈ ＝8.7190 ｄ₈ ＝Ｚ₂ （可変）ｒ₉ ＝23.1367 ｄ₉ ＝3.3333 ｎ₆ ＝1.72916 ν₆ ＝54.68 ｒ₁₀＝-18.4178 ｄ₁₀＝0.3333 ｒ₁₁＝11.5933 ｄ₁₁＝5.3333 ｎ₇ ＝1.51633 ν₇ ＝64.15 ｒ₁₂＝-11.5933 ｄ₁₂＝0.8889 ｎ₈ ＝1.84666 ν₈ ＝23.78 ｒ₁₃＝91.4267 ｄ₁₃＝Ｚ₃ （可変）ｒ₁₄＝∞ ｄ₁₄＝1.0000 ｎ₉ ＝1.51633 ν₉ ＝64.15 ｒ₁₅＝∞ ｆ 15.87920 23.57192 30.97279 Ｚ₁ 3.65340 4.90800 6.16260 Ｚ₂ 9.66453 5.75587 3.26579 Ｚ₃ 3.85881 6.51286 7.74834 ｆ₁ ＝20.837，ｆ_W ／ｆ₁ ＝0.7621，ｆ₃ ／ｆ_W ＝0.7 ｜ｆ₂ ／ｆ₃ ｜＝0.656 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空気間隔であ
る。

【００３４】実施例１は、図１に示す構成の光学系で、
（Ａ）はワイド端、（Ｂ）は中間焦点距離、（Ｃ）はテ
レ端で、倍率の変化量は２倍である。

【００３５】第１群（ｒ₃ 〜ｒ₅ ）はフォーカシングレ
ンズ群で、この第１群を移動させて正から負までの視度
調整が可能である。この場合の視度調整量は、１ディオ
プターあたり０．４３４２mmである。第２群と第３群の
倍率変化は、第２群が−０．８６２〜−１．２５倍、第
３群が−０．８６１〜−１．１８倍であり、両群の−１
倍の位置は一致している。

【００３６】この実施例のワイド端、中間焦点距離、テ
レ端での収差状況は、夫々図４、図５、図６に示す通り
である。

【００３７】実施例２は図２に示す構成の光学系で、実
施例１のワイド端のものを硬性鏡光学系に組合わせたも
のである。データー中Ｒ₁ ，Ｒ₂ ，・・・、Ｄ₁ ，Ｄ
₂ ，・・・、Ｎ₁ ，Ｎ₂ ，・・・、Ｖ₁ ，Ｖ₂ ，・・・
で示す部分が硬性鏡光学系であり、ｒ₁ ，ｒ₂ ，・・
・、ｄ₁ ，ｄ₂ ，・・・、ｎ₁ ，ｎ₂ ，・・・、ν₁ ，
ν₂ ，・・・が実施例１の光学系である。

【００３８】実施例３は、図３に示す構成の光学系で、
実施例１と同様に第１群（ｒ₃ 〜ｒ₅ ）がフォーカシン
グレンズ群であり、このレンズ群により正から負までの
視度調整が可能である。その時の視度調整量は、１ディ
オプトリーあたり１０．４３４２mmである。第２群、第
３群の倍率変化は第２群が−０．８６３〜−１．２２７
倍、第３群が−０．８６〜１．２１倍であり、第２群、
第３群ともに−１倍を通る位置が一致している。

【００３９】この実施例３のワイド端、中間焦点距離、
テレ端での収差状況は、夫々図７、図８、図９に示す通
りである。

【００４０】上記実施例１および実施例３は、いずれも
レンズ系の前後に防水性や耐薬品性のカバーガラスを設
けてある。又内視鏡用撮像光学系は、入射瞳が第１群付
近にあり、第３群での主光線高は高くなる。そのため本
発明の光学系は、これら実施例に示すようにカバーガラ
ス（ｒ₁ 〜ｒ₂ ）を長くして光路長を短くしている。

【００４１】又、実施例１，３は、各群いずれも少なく
とも一つの接合レンズを含むようにしている。つまり実
施例１，３共に、第１群（ｒ₃ 〜ｒ₅ ）、第２群（ｒ₆
〜ｒ₈ ）が接合レンズよりなり又第３群（ｒ₉ 〜ｒ₁₃）
の一部が接合レンズ（ｒ₁₁〜ｒ₁₃）である。これは、本
発明の撮像光学系のようなズームアダプターは、最も簡
単な構成にすることが機構上での部品点数が少なくなり
かつ組立が容易になる。そのために各群は単レンズか接
合レンズのみにて構成することが最も好ましい。又各群
に接合レンズを設けることにより各群単独で球面収差と
色収差を補正することが出来、ズーミング時の収差変動
を小さく抑えることが出来望ましい。

【００４２】この各群で用いる接合レンズは、下記条件
（５），（６），（７）を満足することが望ましい。

【００４３】（５） ν_1O＞ν_1I （６） ν_2O＞ν_2I （７） ν_3O＞ν_3I ただし、ν_1O，ν_1Iは夫々第１群の接合レンズの物体側
レンズおよび像側レンズのアッベ数、ν_2O，ν_2Iは夫々
第２群の接合レンズの物体側レンズおよび像側レンズの
アッベ数、ν_3O，ν_3Iは夫々第３群の接合レンズの物体
側レンズおよび像側レンズのアッベ数である。

【００４４】これら条件（５），（６），（７）を満足
しないと、各群単独での球面収差、色収差の補正が困難
になる。

【００４５】実施例２は、硬性鏡に実施例１の撮像光学
系を装着することにより硬性鏡の光学系全体のワイド端
での視野角が１２０°で広範囲の撮像が可能である。

【００４６】実施例は第３群からのバックフォーカスを
実施例１よりも長くした例であって、撮像面が光学系よ
りさらに離れている時に有利である。

【００４７】前記特許請求の範囲の各請求項に記載する
光学系の他、下記の各項に記載するものも本発明の目的
を達成する。

【００４８】（１）特許請求の範囲の請求項１，２又
は３に記載する光学系で、各群いずれも接合レンズを含
む内視鏡用ズーム撮像光学系。

【００４９】（２）前記の（１）の項に記載する光学
系で、下記条件（５），（６），（７）を満足する内視
鏡ズーム撮像光学系。

【００５０】（５） ν_1O＞ν_1I （６） ν_2O＞ν_2I （７） ν_3O＞ν_3I

【００５１】

【発明の効果】本発明の撮像光学系は、各種内視鏡と組
合わせて使用する際、内視鏡による画像を自由に所望の
大きさに出来、ズーミングの際の各群の移動量が少な
く、簡単な構成で小型軽量の高性能な光学系である。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施例１の構成を示す図

【図２】本発明の実施例２の構成を示す図

【図３】本発明の実施例３の構成を示す図

【図４】本発明の実施例１のワイド端での収差曲線図

【図５】本発明の実施例１の中間焦点距離での収差曲線
図

【図６】本発明の実施例１のテレ端での収差曲線図

【図７】本発明の実施例３のワイド端での収差曲線図

【図８】本発明の実施例３の中間焦点距離での収差曲線
図

【図９】本発明の実施例３のテレ端での収差曲線図

【図１０】内視鏡による物体像を映すための装置の構成
を示す図

【図１１】光学系における物点と像点の距離と倍率との
関係を示すグラフ

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】内視鏡接眼部に接続可能で、物体側より順
に、正から負まで視度調整可能なフォーカシング群であ
る正の屈折力の第１群と、変倍用のバリエーター群であ
る負の屈折力の第２群と、変倍時に像位置を一定にする
コンペンセーター群である第３群とよりなり、第２群と
第３群との夫々が等倍を挟んで変化しかつ第２群を物体
側から像側へ又第３群を像側から物体側へ移動すること
によりワイド端からテレ端への変倍を行ない、変倍時第
２群が等倍になった時第３群も等倍になるようにした内
視鏡用ズーム撮像光学系。
【請求項２】下記条件（１），（２）を満足する請求項
１の内視鏡用ズーム撮像光学系。（１）１８＜ｆ₁ ＜２５（２）０．５＜ｆ_W ／ｆ₁ ＜１ただし、ｆ₁ は第１群の焦点距離、ｆ_W はワイド端にお
けるズーム撮像光学系全系の焦点距離である。
【請求項３】下記条件（３），（４）を満足する請求項
１又は２の内視鏡用ズーム撮像光学系。（３）０．５＜ｆ₃ ／ｆ_W ＜１（４）０．６＜｜ｆ₂ ／ｆ₃ ｜＜１ただし、ｆ₂ ，ｆ₃ は夫々第２群および第３群の焦点距
離、ｆ_W はズーム撮像光学系全系の焦点距離である。