JPWO2016027634A1 - 内視鏡装置 - Google Patents

Abstract

十分な配光と明るさを確保しながら、フレアやハレーションを抑制し、良好な観察を行う。内視鏡装置の挿入部の先端に設けられ、観察対象を観察するための観察光学系と、挿入部に設けられ、光源から出射された照明光を観察対象に配光して同一視野を照明する複数の照明光学系と、を備え、複数の照明光学系のうち、最も広配光の照明光学系が最も狭配光の照明光学系よりも観察光学系からの距離が遠く、以下の条件式を満たす内視鏡装置を提供する。０．６≦｜φＳｆＷ／φＷｆＳ｜≦１．０ ・・・ （１）但し、ｆＷは最も広配光の照明光学系の焦点距離であり、ｆＳは最も狭配光の照明光学系の焦点距離であり、φＷは最も広配光の照明光学系の最も物体側面に位置するレンズの外径であり、φＳは最も狭配光の照明光学系の最も物体側面に位置するレンズの外径である。

Description

本発明は、内視鏡装置、特に、先端の挿入部に複数の照明光学系を備えた内視鏡装置に関するものである。

一般に、内視鏡装置の先端部には、被写体に照明光を照射する照明光学系、被写体を観察する観察光学系、処置具等を導出するチャンネル、及び観察光学系のレンズ面を洗浄するノズル等の構造物が配置されている。また、複数の照明光学系を配置することにより、広画角の視野を効率的に照射する内視鏡装置も提案されている。このような内視鏡装置として、例えば、特許文献１には、挿入部の先端面の面内に、観察光学系の観察窓と、観察窓よりも大径円形状の鉗子口と、照明光を照射する複数の光照射窓とを備え、複数の光照射窓が観察窓を挟むように配置され、観察光学系に対して近い位置に配置される照明光学系の光照射角、配光が広い内視鏡装置が開示されている。

特許第５０７５６５８号公報

しかしながら、上述した特許文献１に開示された内視鏡装置のような構成とした場合、フレアやハレーションといった、観察上好ましくない不具合が発生しやすくなり、結果として、良好な観察を妨げてしまう構成となっている。

本発明は、上述した事情に鑑みてなされたものであって、十分な配光と明るさを確保しながら、フレアやハレーションを抑制し、良好な観察を行うことができる内視鏡装置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、内視鏡装置の挿入部の先端に設けられ、観察対象を観察するための観察光学系と、前記挿入部に設けられ、光源から出射された照明光を前記観察対象に配光して同一視野を照明する複数の照明光学系と、を備え、複数の該照明光学系のうち、最も広配光の照明光学系が最も狭配光の照明光学系よりも前記観察光学系からの距離が遠く、以下の条件式を満たす内視鏡装置を提供する。
０．６≦｜φ_Ｓｆ_Ｗ／φ_Ｗｆ_Ｓ｜≦１．０ ・・・ （１）
但し、ｆ_Ｗは最も広配光の照明光学系の焦点距離であり、ｆ_Ｓは最も狭配光の照明光学系の焦点距離であり、φ_Ｗは最も広配光の照明光学系の最も物体側面に位置するレンズの外径であり、φ_Ｓは最も狭配光の照明光学系の最も物体側面に位置するレンズの外径である。

本態様によれば、条件式（１）を満たすことで、照明光量を大きく、広い配光とすることができ、フレアやハレーションを抑制し、良好な観察を行うことができる。
条件式（１）の上限を超えると、観察光学系に近い方の照明の配光が広くなり、フレアやハレーション等の不具合が発生しやすくなる。その反面、条件式（１）の下限を下回ると、一方の配光が広くなりすぎるため、照明の置いてある方向のみ明るくなってしまい、フレア・ハレーションには強いが、画面の一部のみが明るい、ムラのある照明光学系となってしまう。

条件式（１）を満たすことを規定しているのは、以下の理由による。一般に、照明光学系を照明の光量が大きい、又は、広い配光のものとした場合、周辺部の光量が多くなるため観察光学系に直接入るフレアや、被写体に近づいた際に周辺部に強い光が照射して観察画面の一部が白く飛んでしまうハレーション等の光学不具合を生じる頻度が高くなる。このため、観察光学系に対して近い位置に配置した照明光学系をフレアやハレーションを軽減する照明とするためには、照明光学系の光量を小さくして、さらに比較的狭い配光で構成する必要がある。すなわち、照明光学系の焦点距離を大きくし、レンズ外径を小さくして構成する必要がある。

ところが、このように構成すると、遠方の照明光が足りなくなり、画面周辺の配光が不足してしまう。よって、複数の照明光学系のうち、遠い位置に配置された照明光学系は照明光量を大きく、広い配光で構成する必要がある。すなわち焦点距離を小さく、レンズ外径を大きくして構成する。すなわち、これら２つの構成を同時に満たすために条件式（１）を満たす必要がある。

なお、条件式（１）に代えて、以下の条件式（１’）を適用するとより好ましく、（１）又は（１’）に代えて（１’’）を適用するとさらに好ましい。
０．７≦｜φ_Ｓｆ_Ｗ／φ_Ｗｆ_Ｓ｜≦０．９５ ・・・ （１’）
さらに、以下であるとなお良い。
０．７５≦｜φ_Ｓｆ_Ｗ／φ_Ｗｆ_Ｓ｜≦０．９２ ・・・ （１’’）

上記態様において、以下の条件式を満たすこととしてもよい。
１．６≦｜φ_Ｓｆ_Ｌ／ｆ_Ｓφ_Ｌ｜≦２．８ ・・・ （２）
但し、ｆ_Ｌは観察光学系の焦点距離であり、φ_Ｌは観察光学系の最大像高である。

このように条件式（２）を満たすことで、近接観察に適した照明を提供することができる。条件式（２）の下限を下回ると、照明光学系の配光が狭くなりすぎたり、観察光学系の視野範囲が広くなりすぎたりし、良好な観察ができなくなる。条件式（２）の上限を超えると、反対に、観察光学系の視野が狭くなりすぎるなど好ましくない。

条件式（２）を満たすことを規定しているのは、以下の理由による。すなわち、被写体に近づいて観察する場合、観察光学系に対して遠方に配置された照明光学系の影響は弱まり、近い位置に配置された照明光学系が観察に大きく影響する。また、一般的に近接して観察する際には平面物体となるため、物体からの直接反射光により観察しにくくなることもあり、照明光学系を適切に設定する必要がある。さらに、近接した場合、必要な照射範囲は観察光学系の画角による観察範囲の影響も強く受ける。このような理由から、特に近接観察に適した照明を提供するには、照明光学系と観察光学系との関係についての条件式（２）を満たす必要がある。

なお、条件式（２）に代えて、以下の条件式（２’）を適用するとより好ましく、（２）又は（２’）に代えて（２’’）を適用するとさらに好ましい。
１．８≦｜φ_Ｓｆ_Ｌ／ｆ_Ｓφ_Ｌ｜≦２．６ ・・・ （２’）
２．０≦｜φ_Ｓｆ_Ｌ／ｆ_Ｓφ_Ｌ｜≦２．４ ・・・ （２’’）

上記態様において、以下の条件式を満たすこととしてもよい。
１．０≦ｒ_２／ｒ_１≦２．０ ・・・（３）
但し、ｒ_１は観察光学系の中心と狭配光の照明光学系中心の距離であり、ｒ_２は観察光学系の中心と広配光の照明光学系中心の距離である。

このように条件式（３）を満たすことで、近接時の観察範囲全体の明るさが均一になり、より良好な観察を行うことができる。条件式（３）の下限を下回ると、配光の広い照明が配置してある方向のみ明るく照射され、観察範囲全体の明るさが均一にならない。また、条件式（３）の上限を超えると、観察範囲全体の明るさが不均一となるなど、好ましくない。

条件式（３）を満たすことを規定しているのは、以下の理由による。配光の異なる照明光学系を配置する場合、観察光学系に対して等距離に配置するより、広い配光の照明を遠方に配置した方が、近接時の観察範囲全体の明るさが均一になり、良好な観察がしやすくなるため、条件式（３）を満たすことが好ましい。
なお、条件式（３）に代えて、以下の条件式（３’）を適用するとより好ましい。
１．２≦ｒ_２／ｒ_１≦１．８ ・・・ （３’）

上記態様において、以下の条件式を満たすこととしてもよい。
１２≦ｒ_１ ^２／｜ｆ_Ｓｆ_Ｗ｜≦４８ ・・・ （４）
２４≦ｒ_２ ^２／｜ｆ_Ｓｆ_Ｗ｜≦９６ ・・・ （５）

このように条件式（４）及び（５）を満たすことで、良好な観察を行うことができる。条件式（４）及び（５）の両式は、下限を下回ると配光が極端に広くなり、フレアやハレーション等の光学不具合の発生頻度が高くなる。一方、条件式（４）及び（５）において上限を超えると、観察光学系から遠い位置に照明光学系が配置され、十分な光が観察範囲に入らなくなる、又は、照明光学系の配光が狭すぎて十分な明るさの確保ができなくなる。

条件式（４）及び（５）を満たすことを規定しているのは、以下の理由による。
一般に、ハレーションの発生を軽減しようとすると、配光不足が発生してしまう虞がある。特に、観察光学系と照明光学系との距離が変化すると、その影響も変化する。従って、照明光学系毎に、当該照明光学系と観察光学系との距離に応じた照明の配光を適切に設定することが好ましい。よって良好な観察を行うためには、条件式（４）及び（５）を満たすことが望ましい。

上記態様において、最も狭配光の前記照明光学系及び最も広配光の前記照明光学系の角度特性が、以下の条件式を満たすこととしてもよい。
γ_Ｗ（６０）／γ_Ｓ（６０）≧１．０ ・・・ （６）
但し、γ_Ｓ（６０）は最も狭配光の照明光学系の６０°における中心（射出角０°）に対する出射光量比であり、γ_Ｗ（６０）は最も広配光の照明光学系の６０°における中心（射出角０°）に対する出射光量比である。

このように条件式（６）を満たすことで、近接時の周辺部の明るさを十分に確保することができる。つまり、近接時において、遠方においてある照明光学系の光が十分に観察範囲内に入射してくるため、ムラのない、バランスの取れた明るさを確保することができる。
なお、条件式（６）に代えて、以下の条件式（６’）を適用するとより好ましく、（６）又は（６’）に代えて（６’’）を適用するとさらに好ましい。
γ_Ｗ（６０）／γ_Ｓ（６０）≧１．１５ ・・・ （６’）
γ_Ｗ（６０）／γ_Ｓ（６０）≧１．５０ ・・・ （６’’）

上記態様において、最も狭配光の前記照明光学系及び最も広配光の前記照明光学系の角度特性が、以下の条件式を満たすこととしてもよい。
０．０５≦γ_Ｓ（５０）≦０．２５ ・・・ （７）
０．１０≦γ_Ｗ（５０）≦０．３０ ・・・ （８）
但し、γ_Ｓ（５０）は最も狭配光の照明光学系の５０°における、中心（射出角０°）に対する出射光量比であり、γ_Ｗ（５０）は最も広配光の照明光学系の５０°における、中心（射出角０°）に対する出射光量比である。

このように条件式（７）及び（８）を満たすことで、内視鏡装置の挿入部先端と被写体との距離がある程度離れている場合においても、良好に観察を行うことができる。
条件式（７）及び（８）の下限を下回ると、内視鏡装置の挿入部先端と被写体との距離が離れた際の観察が良好になるが、近接時の観察が悪くなってしまう。条件式（７）及び（８）の上限を超えると、反対に、近接時の観察は良好になるが遠方観察に支障をきたしてしまう。

なお、条件式（７）及び（８）に代えて、以下の条件式（７’）及び（８’）を適用するとより好ましい。
０．１０≦γ_Ｓ（５０°）≦０．２０ ・・・ （７’）
０．１５≦γ_Ｗ（５０°）≦０．２５ ・・・ （８’）

上記態様において、複数の前記照明光学系のうち、最も広配光の照明光学系が最も狭配光の照明光学系よりも出射光量が大きく、前記観察光学系からの距離が遠いこととしてもよい。

広配光の照明光学系を観察光学系より遠方に配置している場合において、近接時の観察により良好な観察を可能にするためには、広配光の照明光学系の出射光量が大きい方が好ましい。このように広配光の照明光学系が遠方に配置されていても、その出射光量を大きくすることで、近接した位置に配置された観察範囲に十分な光量を提供することができる。

上記態様において、複数の前記照明光学系のうち、最も広配光の照明光学系が最も狭配光の照明光学系よりも出射光量が小さく、前記観察光学系からの距離が遠いこととしてもよい。

内視鏡装置の挿入部先端と被写体との距離がある程度離れた遠方観察においては、配光の狭い照明光学系の出射光量が大きい方が良好な観察が可能となる。このため、配光の広い照明光学系の出射光量を抑えることにより、良好な遠方観察を可能にすることができる。

本発明によれば、十分な配光と明るさを確保しながら、フレアやハレーションを抑制し、良好な観察を行うことができるという効果を奏する。

本発明の実施形態に係る内視鏡装置の挿入部先端面を示す説明図である。 本発明の実施形態に係る内視鏡装置の観察光学系の構成の一例を示す断面図である。 本発明の実施形態に係る内視鏡装置における広配光の照明光学系の構成の一例を示す断面図である。 本発明の実施形態に係る内視鏡装置における狭配光の照明光学系の構成の一例を示す断面図である。 本発明の実施形態に係る内視鏡装置における狭配光の照明光学系の配光特性を示すグラフである。 本発明の実施形態に係る内視鏡装置における照明光学系に適用されるライトガイドの配光特性を示すグラフである。 本発明の実施形態の変形例に係る内視鏡装置の挿入部先端面を示す説明図である。

（実施形態）
以下に、本発明の実施形態に係る内視鏡装置について図面を参照して説明する。
図１は、本実施形態に係る内視鏡装置の挿入部先端面１０を示している。図１に示すように、内視鏡装置はその挿入部先端に、観察対象を観察するための観察光学系１、図示しない光源から出射された照明光を観察対象に配光して同一視野を照明する複数の照明光学系２，３、鉗子等処置具を出没させるためのチャンネル４、観察窓乃至照明窓等のレンズに付着した汚れ等を洗浄するためのノズル５を備えている。

本実施形態において、内視鏡装置は、複数の照明光学系として、観察光学系１からの距離及び配光特性が互いに異なる２つの照明光学系２，３を有している。図１に示すように観察光学系１に対して照明光学系２よりも遠い位置に配置された照明光学系３が、照明光学系２に比して広配光の照明光学系となっている。
つまり、観察光学系１の中心からｒ１離れた位置に狭配光の照明光学系２を、ｒ２離れた位置に広配光の照明光学系３を配置している（ｒ１＜ｒ２）。

ところで、照明光学系２を照明の光量が大きい、又は、広配光のものとした場合、周辺部の光量が多くなるため観察光学系１に直接入るフレアや、被写体に近づいた際に周辺部に強い光が照射して観察画面の一部が白く飛んでしまうハレーション等の光学不具合を生じる頻度が高くなる。このため、観察光学系１に対して近い位置に配置した照明光学系２をフレアやハレーションを軽減する照明とするためには、照明光学系２の光量を小さくして、さらに比較的狭い配光で構成する必要がある。すなわち、照明光学系２の焦点距離を大きくし、レンズ外径を小さくして構成する必要がある。

ところが、このように構成すると、遠方の照明光が足りなくなり、画面周辺の配光が不足してしまう。よって、複数の照明光学系２，３のうち、遠い位置に配置された照明光学系３は照明光量を大きく、広い配光で構成する必要がある。すなわち焦点距離を小さく、レンズ外径を大きくして構成する。すなわち、狭配光の照明光学系２と広配光の照明光学系３とが、以下の条件式（１）を満たすように配置されている。

０．６≦｜φ_Ｓｆ_Ｗ／φ_Ｗｆ_Ｓ｜≦１．０ ・・・ （１）
但し、ｆ_Ｗは最も広配光の照明光学系３の焦点距離であり、ｆ_Ｓは最も狭配光の照明光学系２の焦点距離であり、φ_Ｗは最も広配光の照明光学系３の最も物体側面に位置するレンズの外径であり、φ_Ｓは最も狭配光の照明光学系２の最も物体側面に位置するレンズの外径である。

条件式（１）を満たすことで、照明光量を大きく、広い配光とすることができ、フレアやハレーションを抑制し、良好な観察を行うことができる。
条件式（１）の上限を超えると、観察光学系１に近い方の照明光学系２の配光が広くなり、フレアやハレーション等の不具合が発生しやすくなる。その反面、条件式（１）の下限を下回ると、一方の配光が広くなりすぎるため、照明の置いてある方向のみ明るくなってしまい、フレア・ハレーションには強いが、画面の一部のみが明るい、ムラのある照明光学系となってしまう。

なお、条件式（１）に代えて、以下の条件式（１’）を適用するとより好ましく、（１）又は（１’）に代えて（１’’）を適用するとさらに好ましい。
０．７≦｜φ_Ｓｆ_Ｗ／φ_Ｗｆ_Ｓ｜≦０．９５ ・・・ （１’）
さらに、以下であるとなお良い。
０．７５≦｜φ_Ｓｆ_Ｗ／φ_Ｗｆ_Ｓ｜≦０．９２ ・・・ （１’’）

また、被写体に近づいて観察する場合、観察光学系１に対して遠方に配置された照明光学系３の影響は弱まり、近い位置に配置された照明光学系２が観察に大きく影響する。さらに、一般的に近接して観察する際には平面物体となるため、物体からの直接反射光により観察しにくくなることもあり、照明光学系２を適切に設定する必要がある。そして、近接した場合、必要な照射範囲は観察光学系１の画角による観察範囲の影響も強く受ける。このような理由から、特に近接観察に適した照明光学系を提供するために、照明光学系２と観察光学系１とが、以下の条件式（２）を満たすように構成されている。

１．６≦｜φ_Ｓｆ_Ｌ／ｆ_Ｓφ_Ｌ｜≦２．８ ・・・ （２）
但し、ｆ_Ｌは観察光学系１の焦点距離であり、φ_Ｌは観察光学系１の最大像高である。

条件式（２）を満たすことで、近接観察に適した照明とすることができる。条件式（２）の下限を下回ると、照明光学系２の配光が狭くなりすぎたり、観察光学系１の視野範囲が広くなりすぎたりし、良好な観察ができなくなる。条件式（２）の上限を超えると、反対に、観察光学系１の視野が狭くなりすぎるなど好ましくない。

なお、条件式（２）に代えて、以下の条件式（２’）を適用するとより好ましく、（２）又は（２’）に代えて（２’’）を適用するとさらに好ましい。
１．８≦｜φ_Ｓｆ_Ｌ／ｆ_Ｓφ_Ｌ｜≦２．６ ・・・ （２’）
２．０≦｜φ_Ｓｆ_Ｌ／ｆ_Ｓφ_Ｌ｜≦２．４ ・・・ （２’’）

配光の異なる複数の照明光学系２，３を配置する場合、観察光学系１に対して等距離に配置するより、広配光の照明光学系３を遠方に配置した方が、近接時の観察範囲全体の明るさが均一になり、良好な観察がしやすくなる。そこで、条件式（３）を満たすように構成している。

１．０≦ｒ_２／ｒ_１≦２．０ ・・・（３）
但し、ｒ_１は観察光学系１の中心と狭配光の照明光学系２の中心との距離であり、ｒ_２は観察光学系１の中心と広配光の照明光学系３の中心との距離である。

条件式（３）を満たすことで、近接時の観察範囲全体の明るさが均一になり、より良好な観察を行うことができる。条件式（３）の下限を下回ると、配光の広い照明が配置してある方向のみ明るく照射され、観察範囲全体の明るさが均一にならない。また、条件式（３）の上限を超えると、観察範囲全体の明るさが不均一となるなど、好ましくない。
なお、条件式（３）に代えて、以下の条件式（３’）を適用するとより好ましい。
１．２≦ｒ_２／ｒ_１≦１．８ ・・・ （３’）

ハレーションの発生を軽減しようとすると、配光不足が発生してしまう虞がある。特に、観察光学系１と照明光学系２，３との距離が変化すると、その影響も変化する。従って、照明光学系毎に、当該照明光学系２，３と観察光学系１との距離に応じた照明の配光を適切に設定することが好ましい。よって、良好な観察を行うために、条件式（４）及び（５）を満たすように構成している。

１２≦ｒ_１ ^２／｜ｆ_Ｓｆ_Ｗ｜≦４８ ・・・ （４）
２４≦ｒ_２ ^２／｜ｆ_Ｓｆ_Ｗ｜≦９６ ・・・ （５）

条件式（４）及び（５）を満たすことで、良好な観察を行うことができる。条件式（４）及び（５）の両式は、下限を下回ると配光が極端に広くなり、フレアやハレーション等の光学不具合の発生頻度が高くなる。一方、条件式（４）及び（５）において上限を超えると、観察光学系１から遠い位置に照明光学系が配置され、十分な光が観察範囲に入らなくなる、又は、照明光学系２，３の配光が狭すぎて十分な明るさの確保ができなくなる。

また、近接時の周辺部の明るさを十分に確保するために、狭配光の照明光学系２及び広配光の照明光学系３の角度特性が条件式（６）を満たすように構成している。つまり、条件式（６）を満たすことで、近接時において、遠方に位置する照明光学系３の光が十分に観察範囲内に入射するため、ムラのない、バランスの取れた明るさを確保することができる。

γ_Ｗ（６０）／γ_Ｓ（６０）≧１．０ ・・・ （６）
但し、γ_Ｓ（６０）は最も狭配光の照明光学系２の６０°における中心（射出角０°）に対する出射光量比であり、γ_Ｗ（６０）は最も広配光の照明光学系３の６０°における中心（射出角０°）に対する出射光量比である。

なお、条件式（６）に代えて、以下の条件式（６’）を適用するとより好ましく、（６）又は（６’）に代えて（６’’）を適用するとさらに好ましい。
γ_Ｗ（６０）／γ_Ｓ（６０）≧１．１５ ・・・ （６’）
γ_Ｗ（６０）／γ_Ｓ（６０）≧１．５０ ・・・ （６’’）

内視鏡装置の挿入部先端と被写体との距離がある程度離れている場合においても、良好に観察を行うことができるように、狭配光の照明光学系２及び広配光の照明光学系３の角度特性が、以下の条件式を満たすように構成されている。
０．０５≦γ_Ｓ（５０）≦０．２５ ・・・ （７）
０．１０≦γ_Ｗ（５０）≦０．３０ ・・・ （８）
但し、γ_Ｓ（５０）は最も狭配光の照明光学系２の５０°における、中心（射出角０°）に対する出射光量比であり、γ_Ｗ（５０）は最も広配光の照明光学系３の５０°における、中心（射出角０°）に対する出射光量比である。

条件式（７）及び（８）の下限を下回ると、内視鏡装置の挿入部先端と被写体との距離が離れた際の観察が良好になるが、近接時の観察が悪くなってしまう。条件式（７）及び（８）の上限を超えると、反対に、近接時の観察は良好になるが遠方観察に支障をきたしてしまう。

なお、条件式（７）及び（８）に代えて、以下の条件式（７’）及び（８’）を適用するとより好ましい。
０．１０≦γ_Ｓ（５０°）≦０．２０ ・・・ （７’）
０．１５≦γ_Ｗ（５０°）≦０．２５ ・・・ （８’）

本実施形態では、広配光の照明光学系３の照明窓を狭配光の照明光学系２の照明窓より大きくし、広配光の照明光学系３にその照射窓の大きさに合わせて狭配光の照明光学系２の照射窓よりも大径のライトガイドを配置することで、広配光の照明光学系３の出射光量を照明光学系２より大きい光量とすることができる。

広配光の照明光学系３を観察光学系１より遠方に配置しているので、広配光の照明光学系３による出射光量を大きくすることで観察対象に充分な照明を行うことができる。すなわち、観察光学系１から遠方に配置された照明光学系３から十分な出射光量の光が供給されることで、観察対象が近接した位置に配置されている場合においてより良好な観察を行うことができる。

反対に、狭配光の照明光学系２の照明窓を広配光の照明光学系３の照明窓より大きくし、狭配光の照明光学系２にその照射窓の大きさに合わせて広配光の照明光学系３の照明窓よりも大径のライトガイドを配置することで、狭配光の照明光学系２の出射光量を照明光学系３より大きい光量とすることができる。
このようにすることで、遠景時の明るさが有利となり、より遠くまで十分な明るさが得られやすくなる。

図２は、本実施形態における観察光学系１の構成の一例を示す断面図である。
図２に示すように、観察光学系１は、物体側から順に、凹レンズ１１、凸レンズ１２、明るさ絞りＳ、凸レンズと凹レンズの接合レンズ１３、カバーガラス１４、ＣＣＤガラス９を備えている。

図３は、本実施形態における広配光の照明光学系３の構成の一例を示す断面図である。
図３に示すように、広配光の照明光学系３は、物体側から順に、平凸レンズ１５、両凸レンズ１６、コアとクラッドからなるガラスロッド１７、及び図示しない光源からの出射光を導くライトガイド１８を備えている。そして、ライトガイド１８より出射された光を、各々のレンズで反射させることにより、一定の配光を得られる構成となっている。

照明光学系として、凸レンズ１枚の構成、凹レンズ１枚の簡易な構成、凸レンズ２枚の構成等種々の構成を適用することもできる。レンズ枚数が少ないと配光が狭くなるため、本実施形態における広配光の照明光学系３においては、上述のように３枚の凸レンズを備える構成としている。

図４は、本実施形態における狭配光の照明光学系２の構成の一例を示す断面図である。図４に示すように、狭配光の照明光学系２は、物体側から順に凹レンズ１９及び図示しない光源からの出射光を導くライトガイド１８を備えている。このようにすることで、簡易な構成として製造コストを低減させることができる。
なお、狭配光の照明光学系２においても、上述した広配光の照明光学系３と同様に３枚の凸レンズを備える構成とすることもできる。

図５に、照明光学系２の配光特性を示す。
照明光学系２より距離７０ｍｍ離れた平面７に対して、配光分布８を有している。このとき、図５において、紙面上方向を０°とした時、０°位置における明るさをγ_Ｓ（０）＝１とし、時計周り方向に角度αを取り、その角度における明るさをγ_Ｓ（０）と定義する。なお、配光分布は対称であるため、半時計周りにαをとってもよい。また、照明光学系３による配光特性γ_Ｗ（α）も、上記した照明光学系２の配光特性と同様に考えることができる。
また、図６に、ライトガイド１８の配光特性γ_ＬＧ（α）を示す。

このように本実施形態によれば、観察光学系１から比較的近い位置に狭配光の照明光学系２を配置すると共にその光量を小さくし、併せて観察光学系１から比較的遠い位置に広配光の照明光学系３を配置すると共にその光量を大きくしているので、フレアやハレーションを抑制しながら、十分な配光と明るさを確保して良好な観察を行うことができる。

（変形例）
図７は、本発明の実施形態の変形例に係る内視鏡装置における挿入部先端２０の構成を示している。図７に示すように、本変形例に係る内視鏡装置は複数の照明光学系として３つの照明光学系２，３，６を備える構成とすることができる。本変形例に係る内視鏡装置において、上記した実施形態に係る内視鏡装置と同一の符号には同一の符号を付し、その説明を省略する。

本変形例では、照明光学系２及び照明光学系６が同一の照明光学系であり、照明光学系３よりも狭配光となっている。そして、図６に示すように、狭配光の照明光学系２，６は、いずれも観察光学系１から等距離に配置されると共に、広配光の照明光学系３が狭配光の照明光学系２，６よりも観察光学系１から遠くに配置されている。つまり、観察光学系１の中心からｒ１離れて狭配光の照明光学系２，６を、ｒ２離れたところに広配光の照明光学系３を配置している（ｒ１＜ｒ２）。

そして、本変形例に係る内視鏡装置についても、上記した条件式（１）乃至（８）を満たすように構成することで、フレアやハレーションを抑制しながら、十分な配光と明るさを確保して良好な観察を行うことができる。

続いて、上述した何れかの実施形態及び変形例に係る内視鏡装置の実施例１〜実施例５について説明する。各実施例において、ｒ１を観察光学系の中心から狭配光の照明光学系の中心までの距離、ｒ２を観察光学系の中心から広配光の照明光学系の中心までの距離、ｆ_Ｗを最も広配光の照明光学系の焦点距離、ｆ_Ｓを最も狭配光の照明光学系の焦点距離、φ_Ｗを最も広配光の照明光学系の最も物体側面に位置するレンズの外径、φ_Ｓを最も狭配光の照明光学系の最も物体側面に位置するレンズの外径、ｆ_Ｌを観察光学系の焦点距離であり、φ_Ｌを観察光学系の最大像高、γ_Ｓ（６０）は最も狭配光の照明光学系の６０°における中心（射出角０°）に対する出射光量比であり、γ_Ｗ（６０）は最も広配光の照明光学系の６０°における中心（射出角０°）に対する出射光量比、γ_Ｓ（５０）は最も狭配光の照明光学系の５０°における、中心（射出角０°）に対する出射光量比であり、γ_Ｗ（５０）は最も広配光の照明光学系の５０°における、中心（射出角０°）に対する出射光量比とする。
また、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、νはアッベ数を示している。

（実施例１）
本発明の実施例１に係る内視鏡装置は、観察光学系と、夫々１つの狭配光の照明光学系と広配光の照明光学系とを備えている（図１参照）。
実施例１に係る観察光学系及び照明光学系のレンズデータを以下に示す。

（観察光学系）
レンズデータ
面番号 ｒ ｄ Ｎｄ ν
１ ∞ ０．３３９ １．８８３ ４０．８
２ ０．６４２ ０．３９０ １．６７０ ４７．３
３ ３．２０５ １．６５６ １．７２９ ５４．７
４ −１．１７０ ０．０５０ １．９２３ １８．９
５ ∞ ０．３１８ １．５１６ ６４．１
６ ３．３６１ １．３００ １．５０５ ６３．３
７ −１．１２４ ０．２９９
８ −４．２０２ ０．９３５
９ ∞ ０．６００
１０ ∞ ０．５００

各種データ
ｆ_Ｌ ０．９９
φ_Ｌ １．００

（狭配光の照明光学系）
レンズデータ
面番号 ｒ ｄ Ｎｄ
１ ∞ １．３ １．８８３
２ −２．００ ０．０４ １．８８３
３ ２．００ ０．７５ １．７３０
４ −２．００ ０．０５ １．５２０
５ １．９１ ２．９
６ ∞

各種データ
ｆ_Ｓ ０．７２
φ_Ｓ １．６
γ_Ｓ（６０） ０．０５３
γ_Ｓ（５０） ０．１７
ライトガイド径φ_ＬＧ １．３８
ｒ１ ３．４

（広配光の照明光学系）
レンズデータ
面番号 ｒ ｄ Ｎｄ
１ ∞ １．６ １．８８３
２ −１．５３ ０．０６ １．８８３
３ ３．９７ ０．７４ １．７３０
４ −１．９０ ０．１２ １．５２０
５ ３．６２ ３．４
６ ∞

各種データ
ｆ_Ｗ ０．８３
φ_Ｗ ２．０５
γ_Ｗ（６０） ０．０６２
γ_Ｗ（５０） ０．１８
ライトガイド径φ_ＬＧ １．６０
ｒ２ ４．５

（実施例２）
本発明の実施例２に係る内視鏡装置は、観察光学系と、夫々１つの狭配光の照明光学系と広配光の照明光学系とを備えている（図１参照）。
実施例２に係る照明光学系のレンズデータを以下に示す。
なお、本実施例に係る観察光学系は実施例１における観察光学系と同一であるのでレンズデータを省略する。

（狭配光の照明光学系）
レンズデータ
面番号 ｒ ｄ Ｎｄ
１ ∞ ０．３６ １．８８３
２ ０．７６ ０．３０

各種データ
ｆＳ −０．８６
φｓ １．６０
γ_Ｓ（６０） ０．０２５
γ_Ｓ（５０） ０．１１
ライトガイド径φ_ＬＧ １．２０
ｒ１ ３．２

（広配光の照明光学系）
レンズデータ
面番号 ｒ ｄ Ｎｄ
１ ∞ １．３ １．８８３
２ −２．００ ０．０４ １．８８３
３ ２．００ ０．７５ １．７３０
４ −２．００ ０．０５ １．５２０
５ １．９１ ２．９
６ ∞

各種データ
ｆ_Ｗ ０．７２
φ_Ｗ １．６
γ_Ｗ（６０） ０．０５３
γ_Ｗ（５０） ０．１７
ライトガイド径φ_ＬＧ １．３８
ｒ２ ４．１

（実施例３）
本発明の実施例３に係る内視鏡装置は、観察光学系と、夫々１つの狭配光の照明光学系と広配光の照明光学系とを備えている（図１参照）。
実施例３に係る照明光学系のレンズデータを以下に示す。
なお、本実施例に係る観察光学系は実施例１における観察光学系と同一であるのでレンズデータを省略する。

（狭配光の照明光学系）
レンズデータ
面番号 ｒ ｄ Ｎｄ
１ ∞ １．７２ １．８８３
２ −２．７６ ０．０６ １．８８３
３ ３．９７ ０．７４ １．７３０
４ −１．９０ ０．１２ １．５２０
５ ３．６２ ３．４
６ ∞

各種データ
ｆ_Ｓ ０．９７
φ_Ｓ １．９５
γ_Ｓ（６０） ０．０５
γ_Ｓ（５０） ０．１６
ライトガイド径φ_ＬＧ １．８０
ｒ１ ３．８

（広配光の照明光学系）
レンズデータ
面番号 ｒ ｄ Ｎｄ
１ ∞ １．１１ １．８８３
２ −１．０１ ０．０４ １．８８３
３ １．２０ ０．６５ １．８０５
４ ∞ ０ １．５２０
５ １．２６ ２．７５
６ ∞

各種データ
ｆ_Ｗ ０．５４
φ_Ｗ １．２
γ_Ｗ（６０） ０．０５３
γ_Ｗ（５０） ０．１８
ライトガイド径φ_ＬＧ １．１０
ｒ２ ４．６

（実施例４）
本発明の実施例４に係る内視鏡装置は、観察光学系と、２つの同一の狭配光の照明光学系と１つの広配光の照明光学系とを備えている（図７参照）。
実施例４に係る観察光学系及び照明光学系のレンズデータを以下に示す。

（観察光学系）
レンズデータ
面番号 ｒ ｄ Ｎｄ ν
１ ∞ ０．２９１ １．８８３ ４０．８
２ ０．６４８ ０．５１６ １．６５２ ５８．５
３ ２．１３８ １．５４９ １．５８９ ６１．２
４ −１．２１３ ０．０５０ １．９２３ １８．９
５ ∞ ０．４０２ １．５１６ ６４．１
６ １．６４３ １．０９７ １．５０５ ６３．３
７ −１．０１３ ０．２９９
８ −４．７８３ ０．５７３
９ ∞ ０．５００
１０ ∞ ０．４００

各種データ
ｆ_Ｌ ０．９１
φ_Ｌ ０．８５

（狭配光の照明光学系）
レンズデータ
面番号 ｒ ｄ Ｎｄ
１ ∞ １．１１ １．８８３
２ −１．０１ ０．０４ １．８８３
３ １．２０ ０．６５ １．８０５
４ ∞ ０ １．５２０
５ １．２６ ２．７５
６ ∞

各種データ
ｆ_Ｓ ０．５４
φ_ｓ １．２
γ_Ｓ（６０） ０．０５３
γ_Ｓ（５０） ０．１８
ライトガイド径φＬＧ １．１０
ｒ１ ３．２

（広配光の照明光学系）
レンズデータ
面番号 ｒ ｄ Ｎｄ
１ ∞ １．３ １．８８３
２ −２．００ ０．０４ １．８８３
３ ２．００ ０．７５ １．７３０
４ −２．００ ０．０５ １．５２０
５ １．９１ ２．９
６ ∞

各種データ
ｆ_Ｗ ０．６３
φ_Ｗ １．２
γ_Ｗ（６０） ０．０８１
γ_Ｗ（５０） ０．２２
ライトガイド径φ_ＬＧ １．３８
ｒ２ ５．３

（実施例５）
本発明の実施例５に係る内視鏡装置は、夫々１つの狭配光の照明光学系と広配光の照明光学系とを備えている。
実施例５に係る照明光学系のレンズデータを以下に示す。
なお、本実施例に係る観察光学系は実施例１における観察光学系と同一であるのでレンズデータを省略する。

（狭配光の照明光学系）
レンズデータ
面番号 ｒ ｄ Ｎｄ
１ ∞ ０．３６ １．８８３
２ ０．７６ ０．３０

各種データ
ｆ_Ｓ −０．８６
φ_Ｓ １．６０
γ_Ｓ（６０） ０．０２５
γ_Ｓ（５０） ０．１１
ライトガイド径φ_ＬＧ １．２０
ｒ１ ４．０

（広配光の照明光学系）
レンズデータ
面番号 ｒ ｄ Ｎｄ
１ ∞ １．３ １．８８３
２ −２．００ ０．０４ １．８８３
３ ２．００ ０．７５ １．７３０
４ −２．００ ０．０５ １．５２０
５ １．９１ ２．９
６ ∞

各種データ
ｆ_Ｗ ０．６３
φ_Ｗ １．２
γ_Ｗ（６０） ０．０８１
γ_Ｗ（５０） ０．２２
ライトガイド径φ_ＬＧ １．３８
ｒ２ ５．８

なお、上記した実施例１〜実施例５における上記条件式（１）〜（８）式に係る値を表１に示す。

１ 観察光学系
２ 狭配光の照明光学系
３ 広配光の照明光学系
４ チャンネル
５ ノズル
６ 狭配光の照明光学系
１０ 内視鏡挿入部先端面

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、内視鏡装置の挿入部の先端に設けられ、観察対象を観察するための観察光学系と、前記挿入部に設けられ、光源から出射された照明光を前記観察対象に配光して同一視野を照明する複数の照明光学系と、を備え、複数の該照明光学系のうち、最も広配光の照明光学系が最も狭配光の照明光学系よりも前記観察光学系からの距離が遠く、前記最も狭配光の照明光学系及び前記最も広配光の照明光学系が、以下の条件式（１），（７），（８）を満たす内視鏡装置を提供する。
０．６≦｜φ_Ｓｆ_Ｗ／φ_Ｗｆ_Ｓ｜≦１．０ ・・・ （１）
０．０５≦γ _Ｓ （５０）≦０．２５ ・・・ （７）
０．１０≦γ _Ｗ （５０）≦０．３０ ・・・ （８）
但し、ｆ_Ｗは最も広配光の照明光学系の焦点距離であり、ｆ_Ｓは最も狭配光の照明光学系の焦点距離であり、φ_Ｗは最も広配光の照明光学系の最も物体側面に位置するレンズの外径であり、φ_Ｓは最も狭配光の照明光学系の最も物体側面に位置するレンズの外径であり、γ _Ｓ （５０）は最も狭配光の照明光学系の５０°における、中心（射出角０°）に対する出射光量比であり、γ _Ｗ （５０）は最も広配光の照明光学系の５０°における、中心（射出角０°）に対する出射光量比である。

上記態様において、最も狭配光の前記照明光学系及び最も広配光の前記照明光学系の角度特性が、以下の条件式を満たす。
０．０５≦γ_Ｓ（５０）≦０．２５ ・・・ （７）
０．１０≦γ_Ｗ（５０）≦０．３０ ・・・ （８）
但し、γ_Ｓ（５０）は最も狭配光の照明光学系の５０°における、中心（射出角０°）に対する出射光量比であり、γ_Ｗ（５０）は最も広配光の照明光学系の５０°における、中心（射出角０°）に対する出射光量比である。

Claims (8)

1. 内視鏡装置の挿入部の先端に設けられ、観察対象を観察するための観察光学系と、
   前記挿入部に設けられ、光源から出射された照明光を前記観察対象に配光して同一視野を照明する複数の照明光学系と、を備え、
   複数の該照明光学系のうち、最も広配光の照明光学系が最も狭配光の照明光学系よりも前記観察光学系からの距離が遠く、以下の条件式を満たす内視鏡装置。
   ０．６≦｜φ_Ｓｆ_Ｗ／φ_Ｗｆ_Ｓ｜≦１．０ ・・・ （１）
   但し、ｆ_Ｗは最も広配光の照明光学系の焦点距離であり、ｆ_Ｓは最も狭配光の照明光学系の焦点距離であり、φ_Ｗは最も広配光の照明光学系の最も物体側面に位置するレンズの外径であり、φ_Ｓは最も狭配光の照明光学系の最も物体側面に位置するレンズの外径である。
2. 以下の条件式を満たす請求項１記載の内視鏡装置。
   １．６≦｜φ_Ｓｆ_Ｌ／ｆ_Ｓφ_Ｌ｜≦２．８ ・・・ （２）
   但し、ｆ_Ｌは観察光学系の焦点距離であり、φ_Ｌは観察光学系の最大像高である。
3. 以下の条件式を満たす請求項１又は請求項２記載の内視鏡装置。
   １．０≦ｒ_２／ｒ_１≦２．０ ・・・（３）
   但し、ｒ_１は観察光学系の中心と狭配光照明光学系中心の距離であり、ｒ_２は観察光学系の中心と広配光照明光学系中心の距離である。
4. 以下の条件式を満たす請求項３記載の内視鏡装置。
   １２≦ｒ_１ ^２／｜ｆ_Ｓｆ_Ｗ｜≦４８ ・・・ （４）
   ２４≦ｒ_２ ^２／｜ｆ_Ｓｆ_Ｗ｜≦９６ ・・・ （５）
5. 最も狭配光の前記照明光学系及び最も広配光の前記照明光学系の角度特性が、以下の条件式を満たす請求項４記載の内視鏡装置。
   γ_Ｗ（６０）／γ_Ｓ（６０）≧１．０ ・・・ （６）
   但し、γ_Ｓ（６０）は最も狭配光の照明光学系の６０°における中心（射出角０°）に対する出射光量比であり、γ_Ｗ（６０）は最も広配光の照明光学系の６０°における中心（射出角０°）に対する出射光量比である。
6. 最も狭配光の前記照明光学系及び最も広配光の前記照明光学系の角度特性が、以下の条件式を満たす請求項５記載の内視鏡装置。
   ０．０５≦γ_Ｓ（５０）≦０．２５ ・・・ （７）
   ０．１０≦γ_Ｗ（５０）≦０．３０ ・・・ （８）
   但し、γ_Ｓ（５０）は最も狭配光の照明光学系の５０°における、中心（射出角０°）に対する出射光量比であり、γ_Ｗ（５０）は最も広配光の照明光学系の５０°における、中心（射出角０°）に対する出射光量比である。
7. 複数の前記照明光学系のうち、最も広配光の照明光学系が最も狭配光の照明光学系よりも出射光量が大きく、前記観察光学系からの距離が遠い請求項１乃至請求項６の何れか１項記載の内視鏡装置。
8. 複数の前記照明光学系のうち、最も広配光の照明光学系が最も狭配光の照明光学系よりも出射光量が小さく、前記観察光学系からの距離が遠い請求項１乃至請求項６の何れか１項記載の内視鏡装置。

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