WO2018189853A1 - 立体視内視鏡光学系及びそれを備えた内視鏡 - Google Patents

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WO2018189853A1
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optical
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optical path
lens group
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内田佳宏
鵜澤勉
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オリンパス株式会社
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    • G02B30/22Optical systems or apparatus for producing three-dimensional [3D] effects, e.g. stereoscopic images by providing first and second parallax images to an observer's left and right eyes of the stereoscopic type
    • G02B30/24Optical systems or apparatus for producing three-dimensional [3D] effects, e.g. stereoscopic images by providing first and second parallax images to an observer's left and right eyes of the stereoscopic type involving temporal multiplexing, e.g. using sequentially activated left and right shutters

Definitions

  • the present invention relates to a stereoscopic endoscope optical system and an endoscope including the same.
  • an optical system including an objective optical system and a relay optical system is known as an optical system used for a medical stereoscopic endoscope.
  • the objective lens is disposed at the distal end of the insertion portion of the endoscope.
  • a relay optical system is also arranged in the insertion portion, and relays an image of the objective optical system. The relayed image is transmitted to an optical system provided outside the insertion portion, for example, an imaging optical system.
  • Patent Document 1 discloses an optical system used for a stereoscopic endoscope.
  • this optical system two optical systems including an objective optical system, a relay optical system, and an imaging optical system are used. Each optical system forms two final images at different positions.
  • a reflecting member is arranged on the image side of the relay optical system to widen the optical axis interval between the two optical systems. Thereby, a wide range of the object space can be observed or imaged with high resolution.
  • an anamorphic optical system is arranged on the image side of the relay optical system in order to realize miniaturization.
  • the imaging magnification in the parallax direction is made smaller than the imaging magnification in the direction perpendicular to the parallax direction by the anamorphic optical system.
  • the imaging magnification in the parallax direction is small.
  • the size of the final image needs to be the same in the parallax direction and the direction perpendicular to the parallax direction.
  • the captured final image may be enlarged by the image processing only in the parallax direction.
  • the resolution performance in the parallax direction is degraded.
  • an image sensor having a small pixel pitch As a method for preventing degradation of resolution performance due to image processing, there is use of an image sensor having a small pixel pitch. For example, an image sensor having a pixel pitch in the parallax direction smaller than a pixel pitch in a direction perpendicular to the parallax direction may be used. However, noise is generated when the pixel pitch is reduced. Therefore, with this method, it is difficult to prevent degradation of resolution performance.
  • the present invention has been made in view of such problems, and an object of the present invention is to provide a stereoscopic endoscope optical system having a high resolution while being small and an endoscope including the same. .
  • a stereoscopic endoscope optical system includes: A first optical system and a second optical system; The first optical system and the second optical system are the same optical system, A first optical path, a second optical path, and a third optical path are formed in the first optical system and the second optical system, respectively.
  • Each of the first optical system and the second optical system includes, in order from the object side, an objective optical system, a relay optical system, and an imaging optical system
  • the imaging optical system includes a first lens group, a first optical path changing element, and a second optical path changing element,
  • the final image of the object is formed by the imaging optics
  • the objective optical system and the relay optical system are disposed in the first optical path
  • a second optical path is formed between the first optical path changing element and the second optical path changing element
  • a third optical path is formed between the second optical path changing element and the final image
  • the first optical path changing element has a first reflective surface disposed in the first optical path, and a second reflective surface disposed in the second optical path
  • the second optical path changing element has a third reflective surface arranged in the second optical path, and a fourth reflective surface arranged in the third optical path,
  • D1 is the distance between the first optical axis of the first optical system and the first optical axis of the second optical system
  • D2 is the distance between the second optical axis of the first optical system and the second optical axis of the second optical system
  • D3 is the distance between the third optical axis of the first optical system and the third optical axis of the second optical system
  • the first optical axis of the first optical system is the optical axis of the first optical path of the first optical system
  • the second optical axis of the first optical system is the optical axis of the second optical path of the first optical system
  • the third optical axis of the first optical system is the optical axis of the third optical path of the first optical system
  • the first optical axis of the second optical system is the optical axis of the first optical path of the second optical system
  • the second optical axis of the second optical system is the optical axis of the second optical path of the second optical system
  • the third optical axis of the second optical system is the optical axi
  • an endoscope of the present invention is characterized by having the above-described stereoscopic endoscope optical system and an image sensor for capturing a final image.
  • FIG. 1 is a lens cross-sectional view of an endoscope optical system according to Embodiment 1.
  • FIG. 1 is a lens cross-sectional view of an endoscope optical system according to Embodiment 1.
  • FIG. 1 is a lens cross-sectional view of an endoscope optical system according to Embodiment 1.
  • FIG. 6 is a lens cross-sectional view of an endoscope optical system according to Example 2.
  • FIG. 6 is a lens cross-sectional view of an endoscope optical system according to Example 2.
  • FIG. 6 is a lens cross-sectional view of an endoscope optical system according to Example 3.
  • FIG. 6 is a lens cross-sectional view of an endoscope optical system according to Example 3.
  • FIG. 6 is a lens cross-sectional view of an endoscope optical system according to Example 3.
  • FIG. 6 is a lens cross-sectional view of an endoscope optical system according to Example 4.
  • FIG. 6 is a lens cross-sectional view of an endoscope optical system according to Example 4.
  • FIG. 10 is a lens cross-sectional view of an endoscope optical system according to Example 5.
  • FIG. 10 is a lens cross-sectional view of an endoscope optical system according to Example 5.
  • FIG. 10 is a lens cross-sectional view of an endoscope optical system according to Example 5.
  • FIG. 10 is a lens cross-sectional view of an endoscope optical system according to Example 6.
  • FIG. 10 is a lens cross-sectional view of an endoscope optical system according to Example 6.
  • FIG. 10 is a lens cross-sectional view of an endoscope optical system according to Example 6.
  • FIG. FIG. 6 is an aberration diagram of the endoscope optical system according to Example 1.
  • 6 is an aberration diagram of the endoscope optical system according to Example 2.
  • FIG. 6 is an aberration diagram of the endoscope optical system according to Example 3.
  • FIG. 6 is an aberration diagram of the endoscope optical system according to Example 4.
  • FIG. 10 is an aberration diagram of the endoscope optical system according to Example 5.
  • 10 is an aberration diagram of the endoscope optical system according to Example 6.
  • FIG. It is a figure which shows the stereoscopic endoscope of this embodiment.
  • a stereoscopic endoscope optical system (hereinafter, referred to as “stereoscopic endoscope optical system of the present embodiment”) having a configuration common to the three embodiments will be described first.
  • the stereoscopic endoscope optical system of the first embodiment, the stereoscopic endoscope optical system of the second embodiment, and the stereoscopic endoscope optical system of the third embodiment will be described.
  • the stereoscopic endoscope optical system includes a first optical system and a second optical system, and the first optical system and the second optical system are the same optical system, and the first optical system.
  • a first optical path, a second optical path, and a third optical path are formed, respectively, and the first optical system and the second optical system are respectively objective optical in order from the object side.
  • the imaging optical system includes a first lens group, a first optical path changing element, and a second optical path changing element, and forms an image.
  • the final image of the object is formed by the optical system, the objective optical system and the relay optical system are arranged in the first optical path, and the second optical path is formed between the first optical path changing element and the second optical path changing element.
  • a third optical path is formed between the second optical path changing element and the final image, and the first optical path changing element is arranged on the first reflecting surface arranged on the first optical path and on the second optical path.
  • the second reflection surface, the second optical path changing element has a third reflection surface arranged in the second optical path, and a fourth reflection surface arranged in the third optical path,
  • the first optical axis of the optical system, the second optical axis of the first optical system, the third optical axis of the first optical system, the first optical axis of the second optical system, the second optical axis of the second optical system, and the second The third optical axes of the optical system are all located in the same plane and satisfy the following conditional expressions (1) and (2).
  • D1 is the distance between the first optical axis of the first optical system and the first optical axis of the second optical system
  • D2 is the distance between the second optical axis of the first optical system and the second optical axis of the second optical system
  • D3 is the distance between the third optical axis of the first optical system and the third optical axis of the second optical system
  • the first optical axis of the first optical system is the optical axis of the first optical path of the first optical system
  • the second optical axis of the first optical system is the optical axis of the second optical path of the first optical system
  • the third optical axis of the first optical system is the optical axis of the third optical path of the first optical system
  • the first optical axis of the second optical system is the optical axis of the first optical path of the second optical system
  • the second optical axis of the second optical system is the optical axis of the second optical path of the second optical system
  • the third optical axis of the second optical system is the optical axi
  • the stereoscopic endoscope optical system includes a first optical system and a second optical system.
  • the first optical system and the second optical system are the same optical system and are arranged in parallel.
  • a first optical path, a second optical path, and a third optical path are formed in the first optical system and the second optical system, respectively.
  • Each of the first optical system and the second optical system includes an objective optical system, a relay optical system, and an imaging optical system in order from the object side.
  • the imaging optical system has a first lens group, a first optical path changing element, and a second optical path changing element.
  • the final image of the object is formed by the imaging optical system.
  • the objective optical system and the relay optical system are arranged in the first optical path.
  • a second optical path is formed between the first optical path changing element and the second optical path changing element, and a third optical path is formed between the second optical path changing element and the final image.
  • the first optical path changing element has a first reflecting surface disposed in the first optical path and a second reflecting surface disposed in the second optical path.
  • the second optical path changing element has a third reflecting surface arranged in the second optical path and a fourth reflecting surface arranged in the third optical path.
  • the first optical system and the second optical system are arranged in parallel. Therefore, the first optical axis of the first optical system, the second optical axis of the first optical system, the third optical axis of the first optical system, the first optical axis of the second optical system, and the second light of the second optical system.
  • the axis and the third optical axis of the second optical system are all located in the same plane.
  • An axis in which the first optical axis of the first optical system and the first optical axis of the second optical system are symmetric is a central axis.
  • the central axis is also located in the same plane as described above.
  • the two final images approach each other if the interval between the first optical system and the second optical system is narrowed.
  • the size of the final image must be reduced. As a result, it becomes difficult to form a final image with high resolution.
  • the final image is captured, it is difficult to acquire a high-resolution image.
  • the stereoscopic endoscope optical system of the present embodiment satisfies conditional expressions (1) and (2).
  • the second optical axis is located farther from the central axis than the first optical axis. That is, the second optical path is located farther from the central axis than the first optical path.
  • the second reflecting surface is located farther from the central axis than the first reflecting surface.
  • the light incident on the first reflecting surface from the relay optical system is reflected in the direction away from the central axis.
  • the light reflected by the first reflecting surface is incident on the second reflecting surface disposed in the second optical path.
  • the light reflected by the second reflecting surface is incident on the third reflecting surface disposed in the second optical path.
  • the third optical axis is located closer to the central axis than the second optical axis. That is, the third optical path is located closer to the central axis than the second optical path.
  • the fourth reflecting surface is located closer to the central axis than the third reflecting surface.
  • the light incident on the third reflecting surface is reflected in the direction approaching the central axis.
  • the light reflected by the third reflecting surface is incident on the fourth reflecting surface arranged in the third optical path.
  • the light reflected by the fourth reflecting surface travels through the third optical path.
  • the light in the first optical system and the light in the second optical system are reflected away from each other by the first reflecting surface. Therefore, the size of the final image can be enlarged to a size having high resolution.
  • the light in the first optical system and the light in the second optical system are reflected so as to approach each other by the third reflecting surface.
  • the final image having a high resolution can be brought as close to the central axis as possible. Therefore, when the final image is captured by the image sensor, the size of the image sensor can be reduced.
  • the stereoscopic endoscope optical system according to the present embodiment preferably satisfies the following conditional expression (3). 0.01 ⁇
  • conditional expression (3) it is possible to appropriately secure the interval between the two final images while forming a final image having high resolution.
  • the imaging optical system includes, in order from the object side, a first optical path changing element, a first lens group, a second optical path changing element, and a second lens group. It is preferable that each of the first lens group and the second lens group has a positive refractive power and satisfies the following conditional expressions (4), (5), and (6).
  • ⁇ h is a combined magnification of the first lens group and the second lens group in the first direction
  • ⁇ v is the combined magnification of the first lens group and the second lens group in the second direction
  • the first direction is the parallax direction
  • the second direction is a direction perpendicular to the parallax direction
  • the parallax direction is a direction orthogonal to both the first optical axis of the first optical system and the first optical axis of the second optical system, It is.
  • the magnification of the imaging optical system is substantially determined by the combined magnification of the first lens group and the second lens group.
  • the magnification of the imaging optical system can be increased.
  • a final image can be formed with high resolution.
  • an image with high resolution can be acquired.
  • the first lens group is disposed on the image side of the first optical path changing element.
  • a second optical path changing element is disposed on the image side of the first lens group. Therefore, the diameter of the light beam incident on the second optical path changing element can be reduced.
  • the third optical path is located closer to the central axis than the second optical path.
  • the second optical path changing element can narrow the distance between the third optical axis of the first optical system and the third optical axis of the second optical system.
  • the second lens group is disposed in the third optical path.
  • the image pickup device is arranged in the third optical path. Therefore, in the stereoscopic endoscope optical system according to the first embodiment, both the second lens group and the image sensor can be downsized.
  • the second optical path changing element is a prism having an incident surface and an exit surface, and the light that has reached the second optical path changing element is the incident surface, the third It is preferable that the reflecting surface, the fourth reflecting surface, and the exit surface are advanced in order, and the following conditional expression (7) is satisfied.
  • conditional expression (7) By not exceeding the upper limit value of conditional expression (7), it is possible to prevent the diameter of the light beam incident on the second optical path changing element from becoming too large. Therefore, the size of the third reflecting surface and the size of the fourth reflecting surface can be reduced, and the distance between the third reflecting surface and the fourth reflecting surface can be reduced.
  • the diameter of the light beam incident on the second lens group can be kept small. Therefore, it is possible to correct aberrations favorably while preventing interference between the second lens group of the first optical system and the second lens group of the second optical system.
  • the interference between the two lens groups is, for example, contact between the two lens groups.
  • the imaging optical system includes, in order from the object side, a first lens group, a first optical path changing element, a second optical path changing element, and a second lens group. It is preferable that the first lens group and the second lens group each have a positive refractive power and satisfy the conditional expressions (4), (5), and (6).
  • the magnification of the imaging optical system is substantially determined by the combined magnification of the first lens group and the second lens group.
  • the magnification of the imaging optical system can be increased.
  • a final image can be formed with high resolution.
  • an image with high resolution can be acquired.
  • the first lens group is disposed on the object side of the first optical path changing element.
  • the first lens group By giving the first lens group positive refracting power, the diameter of the light beam emitted from the first lens group can be reduced even when the size of the final image is increased.
  • a first optical path changing element and a second optical path changing element are disposed on the image side of the first lens group. Therefore, the diameter of the light beam incident on the first optical path changing element and the second optical path changing element can be reduced.
  • the third optical path is located closer to the central axis than the second optical path.
  • the second optical path changing element can narrow the distance between the third optical axis of the first optical system and the third optical axis of the second optical system.
  • the second lens group is disposed in the third optical path.
  • the image pickup device is arranged in the third optical path. Therefore, in the stereoscopic endoscope optical system according to the second embodiment, both the second lens group and the image sensor can be downsized.
  • the first optical path changing element is a prism having an entrance surface and an exit surface
  • the second optical path changing element is a prism having an entrance surface and an exit surface.
  • the light reaching the first optical path changing element proceeds in the order of the incident surface of the first optical path changing element, the first reflecting surface, the second reflecting surface, and the exit surface of the first optical path changing element. It is preferable that the light that has reached the second optical path changing element proceeds in the order of the incident surface of the second optical path changing element, the third reflecting surface, the fourth reflecting surface, and the exit surface of the second optical path changing element, and satisfies the following conditional expression (8). .
  • ⁇ pri1in is the effective diameter of the incident surface of the first optical path changing element
  • ⁇ pri2ex is the effective diameter of the exit surface of the second optical path changing element
  • conditional expression (8) By not exceeding the upper limit of conditional expression (8), it is possible to prevent the diameter of the light beam incident on the second optical path changing element from becoming too large. Therefore, the second optical path changing element can be reduced in size without generating vignetting on the third reflecting surface and the fourth reflecting surface.
  • the diameter of the light beam incident on the second lens group can be kept small by not falling below the lower limit value of conditional expression (8). Therefore, it is possible to correct aberrations favorably while preventing interference between the second lens group of the first optical system and the second lens group of the second optical system.
  • the stereoscopic endoscope optical system according to the first embodiment preferably satisfies the following conditional expression (9). 0.8 ⁇ DG2b / FLG2 ⁇ 1.5 (9) here, DG2b is the distance from the image side principal point of the second lens group to the final image, FLG2 is the focal length of the second lens group, It is.
  • the final image has various spatial frequency components from low spatial frequency components to high spatial frequency components.
  • the resolution of the spatial frequency component on the high frequency side deteriorates due to the influence of diffraction.
  • conditional expression (9) By not falling below the lower limit value of conditional expression (9), it is possible to better suppress the occurrence of spherical aberration and coma while maintaining the refractive power of the first lens group appropriately.
  • the stereoscopic endoscope optical system according to the second embodiment satisfies the conditional expression (9).
  • conditional expression (9) By not falling below the lower limit value of conditional expression (9), it is possible to prevent the light beam diameter in the imaging optical system from increasing. Therefore, the first optical path changing element and the second optical path changing element can be reduced in size.
  • the stereoscopic endoscope optical system according to the first embodiment preferably satisfies the following conditional expression (10). 0.02 ⁇ Yimg / FLG2 ⁇ 0.2 (10) here, Yimg is the maximum height of the final image, FLG2 is the focal length of the second lens group, It is.
  • the refractive power of the second lens group can be appropriately maintained by not exceeding the upper limit value of conditional expression (10). As a result, the occurrence of various aberrations, particularly the occurrence of spherical aberration and coma aberration, can be suppressed more satisfactorily.
  • conditional expression (10) Since the lower limit of conditional expression (10) is not exceeded, the refractive power of the first lens group can be maintained appropriately. As a result, the occurrence of various aberrations, particularly the occurrence of spherical aberration and coma aberration, can be suppressed more satisfactorily.
  • the stereoscopic endoscope optical system according to the second embodiment satisfies the conditional expression (10).
  • the back focus can be appropriately secured by not exceeding the upper limit value of conditional expression (10) or not falling below the lower limit value of conditional expression (10).
  • the imaging optical system includes, in order from the object side, a first optical path changing element, a first lens group, and a second optical path changing element. It is preferable that one lens group has a positive refractive power and satisfies the following conditional expressions (11), (12), and (13).
  • ⁇ G1h is the magnification of the first lens group in the first direction
  • ⁇ G1v is the magnification of the first lens group in the second direction
  • the first direction is the parallax direction
  • the second direction is a direction perpendicular to the parallax direction
  • the parallax direction is a direction orthogonal to both the first optical axis of the first optical system and the first optical axis of the second optical system, It is.
  • the magnification of the imaging optical system is determined by the magnification of the first lens group.
  • the magnification of the imaging optical system can be set to an enlargement magnification.
  • a final image can be formed with high resolution.
  • an image with high resolution can be acquired.
  • the first lens group is disposed on the image side of the first optical path changing element.
  • a second optical path changing element is disposed on the image side of the first lens group. Therefore, the diameter of the light beam incident on the second optical path changing element can be reduced.
  • the third optical path is located closer to the central axis than the second optical path.
  • the second optical path changing element can narrow the distance between the third optical axis of the first optical system and the third optical axis of the second optical system.
  • an intermediate image of the object is formed on the image side of the relay optical system and the following conditional expression (14) is satisfied.
  • DG1f is the distance from the object side principal point of the first lens group to the intermediate image
  • FLG1 is the focal length of the first lens group
  • the refractive power of the first lens group can be appropriately maintained by not exceeding the upper limit value of conditional expression (14). As a result, the height of the light beam incident on the second optical path changing element can be reduced while suppressing spherical aberration, coma aberration, and the like.
  • an intermediate image of the object is formed on the image side of the relay optical system and the conditional expression (14) is satisfied.
  • a first optical path changing element and a second optical path changing element are disposed on the image side of the first lens group. It is necessary to arrange the first lens group so that the two optical path changing elements are not enlarged while appropriately securing the optical path length of the first optical path changing element and the optical path length of the second optical path changing element.
  • the light emitted from the first lens group can be obtained in a state where the optical path length of the first optical path changing element and the optical path length of the second optical path changing element are appropriately secured.
  • Two lens groups can be made incident. Therefore, high resolution can be ensured while keeping the refractive power in the second lens group favorable.
  • conditional expression (14) By not falling below the lower limit value of conditional expression (14), the divergence of light emitted from the first lens group can be suppressed.
  • a first optical path changing element and a second optical path changing element are disposed on the image side of the first lens group. Since light beams with reduced divergence are incident on the first optical path changing element and the second optical path changing element, it is possible to prevent the first optical path changing element and the second optical path changing element from increasing in size.
  • the stereoscopic endoscope optical system according to the first embodiment preferably satisfies the following conditional expression (15). 0 ⁇ Yimg / FLG1 ⁇ 0.3 (15) here, Yimg is the maximum height of the final image, FLG1 is the focal length of the first lens group, It is.
  • the refractive power of the first lens group can be appropriately maintained by not exceeding the upper limit value of conditional expression (15). As a result, the occurrence of various aberrations, particularly the occurrence of spherical aberration and coma aberration, can be suppressed more satisfactorily.
  • conditional expression (15) By not falling below the lower limit value of conditional expression (15), it is possible to prevent the diameter of the light beam incident on the second optical path changing element from becoming too large. Therefore, the size of the third reflecting surface and the size of the fourth reflecting surface can be reduced, and the distance between the third reflecting surface and the fourth reflecting surface can be reduced.
  • the stereoscopic endoscope optical system according to the second embodiment satisfies the conditional expression (15).
  • the diameter of the light beam emitted from the second optical path changing element can be appropriately maintained.
  • the stereoscopic endoscope optical system according to the third embodiment satisfies the conditional expression (15).
  • the imaging optical system can be reduced in size by not exceeding the upper limit value of conditional expression (15) or not falling below the lower limit value of conditional expression (15).
  • the stereoscopic endoscope optical system of the first embodiment, the stereoscopic endoscope optical system of the second embodiment, and the stereoscopic endoscope optical system of the third embodiment satisfy the following conditional expression (16). It is preferable. 0.3 ⁇ Dax1 / ( ⁇ rmax + Dax1) ⁇ 0.8 (16) here, Dax1 is the distance between the first optical axis of the first optical system and the first optical axis of the second optical system, ⁇ rmax is the maximum lens diameter in the relay optical system, It is.
  • conditional expression (16) By not exceeding the upper limit value of conditional expression (16), it is possible to sufficiently secure the axial beam diameter. Therefore, the resolution in the spatial frequency component on the high frequency side can be kept high.
  • conditional expression (16) By not falling below the lower limit value of conditional expression (16), it is possible to secure a sufficient amount of parallax while appropriately maintaining the lens diameter of the relay optical system.
  • the object of the relay optical system is controlled by the objective optical system. It is preferable that an image of the object is formed on the side and the following conditional expression (17) is satisfied.
  • ⁇ rmax is the maximum lens diameter in the relay optical system
  • Ymidimg is the maximum height of the object image, It is.
  • An object image is formed on the object side of the relay optical system by the objective optical system.
  • the object image is relayed by the relay optical system.
  • An intermediate image is formed on the image side of the relay optical system.
  • Conditional expression (17) is a preferable conditional expression regarding the relay optical system.
  • a barrel distortion occurs greatly, it becomes difficult to obtain a high resolution in the peripheral portion of the final image. Therefore, it is necessary to keep the barrel distortion small.
  • conditional expression (17) By not exceeding the upper limit value of conditional expression (17), it is possible to maintain particularly good distortion while maintaining the outer diameter and the angle of view required for the stereoscopic endoscope optical system.
  • ⁇ Vignetting of off-axis dependent rays can be suppressed by not falling below the lower limit of conditional expression (17).
  • high resolution can be maintained even in the periphery of the final image.
  • high resolution can be maintained up to a high spatial frequency component even in the vicinity of the captured image.
  • the first lens group is a moving lens group. It is preferable to perform focusing by moving the moving lens group.
  • a final image can be formed with high resolution regardless of where the object is located from the near point to the far point. Further, by capturing the final image, an image with high resolution can be acquired.
  • the second lens group has a moving lens group and performs focusing by moving the moving lens group. It is preferable.
  • a final image can be formed with high resolution regardless of where the object is located from the near point to the far point. Further, by capturing the final image, an image with high resolution can be acquired.
  • the endoscope according to the present embodiment includes the above-described stereoscopic endoscope optical system and an image sensor that captures a final image.
  • the endoscope of the present embodiment it is possible to obtain a high-resolution image by capturing the final image while being small.
  • Conditional expression (3) is as follows.
  • the lower limit is preferably 0.10 or 0.20.
  • the upper limit is preferably 1.00 or 0.80.
  • Conditional expression (4) is as follows.
  • the lower limit is preferably -1.70 or -1.60.
  • the upper limit is preferably -1.05 or -1.10.
  • Conditional expression (5) is as follows.
  • the lower limit is preferably -1.70 or -1.60.
  • the upper limit is preferably -1.05 or -1.10.
  • Conditional expression (6) is as follows.
  • the lower limit is preferably 0.95 or 0.99.
  • the upper limit is preferably 1.05 or 1.01.
  • Conditional expression (7) is as follows.
  • the lower limit is preferably 0.90 or 0.95.
  • the upper limit is preferably 1.20 or 1.10.
  • Conditional expression (8) is as follows.
  • the lower limit is preferably 0.4 or 0.5.
  • the upper limit is preferably 1.2 or 1.1.
  • Conditional expression (9) is as follows.
  • the lower limit is preferably 0.90 or 0.95.
  • the upper limit is preferably 1.40 or 1.30.
  • Conditional expression (10) is as follows.
  • the lower limit is preferably 0.05 or 0.07.
  • the upper limit is preferably 0.14 or 0.12.
  • Conditional expression (11) is as follows.
  • the lower limit is preferably -1.5 or -1.3.
  • the upper limit is preferably -1.01 or -1.02.
  • Conditional expression (12) is as follows.
  • the lower limit is preferably -1.5 or -1.3.
  • the upper limit is preferably -1.01 or -1.02.
  • Conditional expression (13) is as follows.
  • the lower limit is preferably 0.95 or 0.99.
  • the upper limit is preferably 1.05 or 1.01.
  • Conditional expression (14) is as follows.
  • the lower limit is preferably 0.70 or 0.80.
  • the upper limit is preferably 1.10 or 1.05.
  • Conditional expression (15) is as follows.
  • the lower limit is preferably 0.02 or 0.08.
  • the upper limit is preferably 0.20 or 0.15.
  • Conditional expression (16) is as follows.
  • the lower limit is preferably 0.4 or 0.5.
  • the upper limit is preferably 0.7 or 0.6.
  • Conditional expression (17) is as follows.
  • the lower limit is preferably 2.0 or 3.1.
  • the upper limit is preferably 4.0 or 2.3.
  • 1 to 17 are lens cross-sectional views of the stereoscopic endoscope optical system of each embodiment.
  • the lens cross-sectional view is a cross-sectional view in the parallax direction.
  • FIGS. 18 to 23 are aberration diagrams of the stereoscopic endoscope optical system of each example.
  • (a) shows astigmatism (AS),
  • (b) shows distortion (DT), and
  • (c) to (h) show lateral aberration.
  • the maximum value on the horizontal axis is ⁇ 50 ⁇ m.
  • the vertical axis is normalized by the entrance pupil diameter.
  • Ta represents the tangential direction
  • Sa represents the sagittal direction.
  • IH0 is on the axis
  • IH0.5 is 0.5 times the maximum image height
  • IH0.7 is 0.7 times the maximum image height.
  • the stereoscopic endoscope optical system according to the first embodiment includes, in order from the object side, the objective optical system OBJ, the first relay optical system RL1, the second relay optical system RL2, the third relay optical system RL3, and the fourth.
  • the relay optical system RL4, the fifth relay optical system RL5, and the imaging optical system are included.
  • a primary image Io is formed by the objective optical system OBJ.
  • the primary image Io is relayed by the first relay optical system RL1.
  • the first relay image I1 is formed.
  • the first relay image I1 is relayed by the second relay optical system RL2.
  • the second relay image I2 is formed.
  • the second relay image I2 is relayed by the third relay optical system RL3.
  • the third relay image I3 is formed.
  • the third relay image I3 is relayed by the fourth relay optical system RL4.
  • the fourth relay image I4 is formed.
  • the fourth relay image I4 is relayed by the fifth relay optical system RL5. This forms a fifth relay image, which is not shown in the lens cross-sectional view of Example 1.
  • the fifth relay image is an intermediate image.
  • the final image I is formed by the imaging optical system.
  • the objective optical system OBJ includes, in order from the object side, a planoconcave negative lens L1, a planoconvex positive lens L2, a negative meniscus lens L3 having a convex surface facing the object side, a biconvex positive lens L4, and a biconcave negative lens L5. And a biconvex positive lens L6 and a positive meniscus lens L7 having a convex surface facing the object side.
  • the negative meniscus lens L3 and the biconvex positive lens L4 are cemented.
  • the biconcave negative lens L5 and the biconvex positive lens L6 are cemented.
  • a cover glass C1 is disposed on the object side of the plano-concave negative lens L1.
  • the first relay optical system RL1 includes a planoconvex positive lens L8, a biconvex positive lens L9, a negative meniscus lens L10 having a convex surface facing the image side, a negative meniscus lens L11 having a convex surface facing the object side, and a biconvex lens. It consists of a positive lens L12 and a plano-convex positive lens L13.
  • the biconvex positive lens L9 and the negative meniscus lens L10 are cemented.
  • the negative meniscus lens L11 and the biconvex positive lens L12 are cemented.
  • the second relay optical system RL2 includes a planoconvex positive lens L14, a biconvex positive lens L15, a negative meniscus lens L16 having a convex surface on the image side, a negative meniscus lens L17 having a convex surface on the object side, and a biconvex lens. It consists of a positive lens L18 and a plano-convex positive lens L19.
  • the biconvex positive lens L15 and the negative meniscus lens L16 are cemented.
  • the negative meniscus lens L17 and the biconvex positive lens L18 are cemented.
  • the third relay optical system RL3 includes a planoconvex positive lens L20, a biconvex positive lens L21, a negative meniscus lens L22 having a convex surface on the image side, a negative meniscus lens L23 having a convex surface on the object side, and a biconvex lens. It consists of a positive lens L24 and a planoconvex positive lens L25.
  • the biconvex positive lens L21 and the negative meniscus lens L22 are cemented.
  • the negative meniscus lens L23 and the biconvex positive lens L24 are cemented.
  • the fourth relay optical system RL4 includes a planoconvex positive lens L26, a biconvex positive lens L27, a negative meniscus lens L28 having a convex surface on the image side, a negative meniscus lens L29 having a convex surface on the object side, and a biconvex lens. It consists of a positive lens L30 and a plano-convex positive lens L31.
  • the biconvex positive lens L27 and the negative meniscus lens L28 are cemented.
  • the negative meniscus lens L29 and the biconvex positive lens L30 are cemented.
  • the fifth relay optical system RL5 includes a planoconvex positive lens L32, a biconvex positive lens L33, a negative meniscus lens L34 having a convex surface on the image side, a negative meniscus lens L35 having a convex surface on the object side, and a biconvex lens. It consists of a positive lens L36 and a plano-convex positive lens L37.
  • the biconvex positive lens L33 and the negative meniscus lens L34 are cemented.
  • the negative meniscus lens L35 and the biconvex positive lens L36 are cemented.
  • An aperture stop S is disposed between the negative meniscus lens L34 and the negative meniscus lens L35.
  • the imaging optical system includes, in order from the object side, a prism P1, a first lens group G1, a prism P2, and a second lens group G2.
  • the first lens group G1 includes a biconvex positive lens L38, a biconcave negative lens L39, a biconvex positive lens L40, and a biconvex positive lens L41.
  • the biconcave negative lens L39 and the biconvex positive lens L40 are cemented.
  • the positive lens L41 moves for focusing.
  • the second lens group G1 includes a biconvex positive lens L42, a positive meniscus lens L43 having a convex surface directed toward the object side, a biconcave negative lens L44, and a biconvex positive lens L45.
  • Prism P1 is a first optical path changing element.
  • the prism P1 has a first reflecting surface r72 and a second reflecting surface r73.
  • the prism P2 is a second optical path changing element.
  • the prism P2 has a third reflecting surface r87 and a fourth reflecting surface r88.
  • An optical filter F and a parallel plate C2 are arranged between the first lens group G1 and the prism P2.
  • a cover glass C3 and a cover glass C4 are disposed between the second lens group G2 and the final image I.
  • the aspheric surfaces are provided on both sides of the plano-concave negative lens L1.
  • the second optical axis AX2 is located farther from the central axis AXc than the first optical axis AX1.
  • the third optical axis AX3 is located closer to the central axis AXc than the second optical axis AX2.
  • FIGS. 4 to 6 show lens cross-sectional views of the stereoscopic endoscope optical system of Example 2.
  • FIG. 4 shows the objective optical system OBJ, the first relay optical system RL1, and the second relay optical system RL2.
  • FIG. 5 shows a third relay optical system RL3, a fourth relay optical system RL4, and a fifth relay optical system RL5.
  • FIG. 6 shows the imaging optical system.
  • the stereoscopic endoscope optical system according to the second embodiment includes, in order from the object side, the objective optical system OBJ, the first relay optical system RL1, the second relay optical system RL2, the third relay optical system RL3, and the fourth.
  • the relay optical system RL4, the fifth relay optical system RL5, and the imaging optical system are included.
  • a primary image Io is formed by the objective optical system OBJ.
  • the primary image Io is relayed by the first relay optical system RL1.
  • the first relay image I1 is formed.
  • the first relay image I1 is relayed by the second relay optical system RL2.
  • the second relay image I2 is formed.
  • the second relay image I2 is relayed by the third relay optical system RL3.
  • the third relay image I3 is formed.
  • the third relay image I3 is relayed by the fourth relay optical system RL4.
  • the fourth relay image I4 is formed.
  • the fourth relay image I4 is relayed by the fifth relay optical system RL5. This forms a fifth relay image, which is not shown in the lens cross-sectional view of Example 2.
  • the fifth relay image is an intermediate image.
  • the final image I is formed by the imaging optical system.
  • the objective optical system OBJ includes, in order from the object side, a planoconcave negative lens L1, a planoconvex positive lens L2, a negative meniscus lens L3 having a convex surface facing the object side, a biconvex positive lens L4, and a biconcave negative lens L5. And a biconvex positive lens L6 and a positive meniscus lens L7 having a convex surface facing the object side.
  • the negative meniscus lens L3 and the biconvex positive lens L4 are cemented.
  • the biconcave negative lens L5 and the biconvex positive lens L6 are cemented.
  • a cover glass C1 is disposed on the object side of the plano-concave negative lens L1.
  • the first relay optical system RL1 includes a planoconvex positive lens L8, a biconvex positive lens L9, a negative meniscus lens L10 having a convex surface facing the image side, a negative meniscus lens L11 having a convex surface facing the object side, and a biconvex lens. It consists of a positive lens L12 and a plano-convex positive lens L13.
  • the biconvex positive lens L9 and the negative meniscus lens L10 are cemented.
  • the negative meniscus lens L11 and the biconvex positive lens L12 are cemented.
  • the second relay optical system RL2 includes a planoconvex positive lens L14, a biconvex positive lens L15, a negative meniscus lens L16 having a convex surface on the image side, a negative meniscus lens L17 having a convex surface on the object side, and a biconvex lens. It consists of a positive lens L18 and a plano-convex positive lens L19.
  • the biconvex positive lens L15 and the negative meniscus lens L16 are cemented.
  • the negative meniscus lens L17 and the biconvex positive lens L18 are cemented.
  • the third relay optical system RL3 includes a planoconvex positive lens L20, a biconvex positive lens L21, a negative meniscus lens L22 having a convex surface on the image side, a negative meniscus lens L23 having a convex surface on the object side, and a biconvex lens. It consists of a positive lens L24 and a planoconvex positive lens L25.
  • the biconvex positive lens L21 and the negative meniscus lens L22 are cemented.
  • the negative meniscus lens L23 and the biconvex positive lens L24 are cemented.
  • the fourth relay optical system RL4 includes a planoconvex positive lens L26, a biconvex positive lens L27, a negative meniscus lens L28 having a convex surface on the image side, a negative meniscus lens L29 having a convex surface on the object side, and a biconvex lens. It consists of a positive lens L30 and a plano-convex positive lens L31.
  • the biconvex positive lens L27 and the negative meniscus lens L28 are cemented.
  • the negative meniscus lens L29 and the biconvex positive lens L30 are cemented.
  • the fifth relay optical system RL5 includes a planoconvex positive lens L32, a biconvex positive lens L33, a negative meniscus lens L34 having a convex surface on the image side, a negative meniscus lens L35 having a convex surface on the object side, and a biconvex lens. It consists of a positive lens L36 and a plano-convex positive lens L37.
  • the biconvex positive lens L33 and the negative meniscus lens L34 are cemented.
  • the negative meniscus lens L35 and the biconvex positive lens L36 are cemented.
  • An aperture stop S is disposed between the negative meniscus lens L34 and the negative meniscus lens L35.
  • the imaging optical system includes, in order from the object side, a prism P1, a first lens group G1, a prism P2, and a second lens group G2.
  • the first lens group G1 includes a biconvex positive lens L38, a biconcave negative lens L39, a biconvex positive lens L40, and a planoconvex positive lens L41.
  • the biconcave negative lens L39 and the biconvex positive lens L40 are cemented.
  • the plano-convex positive lens L41 moves for focusing.
  • the second lens group G1 includes a biconvex positive lens L42, a positive meniscus lens L43 having a convex surface directed toward the object side, a biconcave negative lens L44, and a biconvex positive lens L45.
  • Prism P1 is a first optical path changing element.
  • the prism P1 has a first reflecting surface r72 and a second reflecting surface r73.
  • the prism P2 is a second optical path changing element.
  • the prism P2 has a third reflecting surface r87 and a fourth reflecting surface r88.
  • An optical filter F and a parallel plate C2 are arranged between the first lens group G1 and the prism P2.
  • a cover glass C3 and a cover glass C4 are disposed between the second lens group G2 and the final image I.
  • the aspheric surfaces are provided on both sides of the plano-concave negative lens L1.
  • the second optical axis AX2 is located farther from the central axis AXc than the first optical axis AX1.
  • the third optical axis AX3 is located closer to the central axis AXc than the second optical axis AX2.
  • FIGS. 7 to 9 show lens cross-sectional views of the stereoscopic endoscope optical system of Example 3.
  • FIG. 7 shows the objective optical system OBJ, the first relay optical system RL1, and the second relay optical system RL2.
  • FIG. 8 shows a third relay optical system RL3, a fourth relay optical system RL4, and a fifth relay optical system RL5.
  • FIG. 9 shows the imaging optical system.
  • the stereoscopic endoscope optical system according to the third embodiment includes, in order from the object side, the objective optical system OBJ, the first relay optical system RL1, the second relay optical system RL2, the third relay optical system RL3, and the fourth.
  • the relay optical system RL4, the fifth relay optical system RL5, and the imaging optical system are included.
  • a primary image Io is formed by the objective optical system OBJ.
  • the primary image Io is relayed by the first relay optical system RL1.
  • the first relay image I1 is formed.
  • the first relay image I1 is relayed by the second relay optical system RL2.
  • the second relay image I2 is formed.
  • the second relay image I2 is relayed by the third relay optical system RL3.
  • the third relay image I3 is formed.
  • the third relay image I3 is relayed by the fourth relay optical system RL4.
  • the fourth relay image I4 is formed.
  • the fourth relay image I4 is relayed by the fifth relay optical system RL5. Thereby, the fifth relay image I5 is formed.
  • the fifth relay image I5 is an intermediate image.
  • the final image I is formed by the imaging optical system.
  • the objective optical system OBJ includes, in order from the object side, a planoconcave negative lens L1, a planoconvex positive lens L2, a negative meniscus lens L3 having a convex surface facing the object side, a biconvex positive lens L4, and a biconcave negative lens L5. And a biconvex positive lens L6 and a positive meniscus lens L7 having a convex surface facing the object side.
  • the negative meniscus lens L3 and the biconvex positive lens L4 are cemented.
  • the biconcave negative lens L5 and the biconvex positive lens L6 are cemented.
  • a cover glass C1 is disposed on the object side of the plano-concave negative lens L1.
  • the first relay optical system RL1 includes a planoconvex positive lens L8, a biconvex positive lens L9, a negative meniscus lens L10 having a convex surface facing the image side, a negative meniscus lens L11 having a convex surface facing the object side, and a biconvex lens. It consists of a positive lens L12 and a plano-convex positive lens L13.
  • the biconvex positive lens L9 and the negative meniscus lens L10 are cemented.
  • the negative meniscus lens L11 and the biconvex positive lens L12 are cemented.
  • the second relay optical system RL2 includes a planoconvex positive lens L14, a biconvex positive lens L15, a negative meniscus lens L16 having a convex surface on the image side, a negative meniscus lens L17 having a convex surface on the object side, and a biconvex lens. It consists of a positive lens L18 and a plano-convex positive lens L19.
  • the biconvex positive lens L15 and the negative meniscus lens L16 are cemented.
  • the negative meniscus lens L17 and the biconvex positive lens L18 are cemented.
  • the third relay optical system RL3 includes a planoconvex positive lens L20, a biconvex positive lens L21, a negative meniscus lens L22 having a convex surface on the image side, a negative meniscus lens L23 having a convex surface on the object side, and a biconvex lens. It consists of a positive lens L24 and a planoconvex positive lens L25.
  • the biconvex positive lens L21 and the negative meniscus lens L22 are cemented.
  • the negative meniscus lens L23 and the biconvex positive lens L24 are cemented.
  • the fourth relay optical system RL4 includes a planoconvex positive lens L26, a biconvex positive lens L27, a negative meniscus lens L28 having a convex surface on the image side, a negative meniscus lens L29 having a convex surface on the object side, and a biconvex lens. It consists of a positive lens L30 and a plano-convex positive lens L31.
  • the biconvex positive lens L27 and the negative meniscus lens L28 are cemented.
  • the negative meniscus lens L29 and the biconvex positive lens L30 are cemented.
  • the fifth relay optical system RL5 includes a planoconvex positive lens L32, a biconvex positive lens L33, a negative meniscus lens L34 having a convex surface on the image side, a negative meniscus lens L35 having a convex surface on the object side, and a biconvex lens. It consists of a positive lens L36 and a plano-convex positive lens L37.
  • the biconvex positive lens L33 and the negative meniscus lens L34 are cemented.
  • the negative meniscus lens L35 and the biconvex positive lens L36 are cemented.
  • the imaging optical system includes, in order from the object side, a first lens group G1, a prism P1, a prism P2, and a second lens group G2.
  • the first lens group G1 includes a planoconvex positive lens L38, a biconvex positive lens L39, and a negative meniscus lens L40 having a convex surface facing the image side.
  • the biconvex positive lens L39 and the negative meniscus lens L40 are cemented.
  • the second lens group G2 includes a biconvex positive lens L41, a positive meniscus lens L42 having a convex surface directed toward the object side, a biconcave negative lens L43, and a biconvex positive lens L44.
  • the biconvex positive lens L44 moves for focusing.
  • Prism P1 is a first optical path changing element.
  • the prism P1 has a first reflecting surface r78 and a second reflecting surface r79.
  • the prism P2 is a second optical path changing element.
  • the prism P2 has a third reflecting surface r82 and a fourth reflecting surface r83.
  • An aperture stop S is disposed between the first lens group G1 and the prism P1.
  • the second optical axis AX2 is located farther from the central axis AXc than the first optical axis AX1.
  • the third optical axis AX3 is located closer to the central axis AXc than the second optical axis AX2.
  • FIGS. 10 and 11 show lens cross-sectional views of the stereoscopic endoscope optical system of Example 4.
  • FIG. 10 shows the objective optical system OBJ, the first relay optical system RL1, and the second relay optical system RL2.
  • FIG. 11 shows the third relay optical system RL3, the fourth relay optical system RL4, and the imaging optical system.
  • the stereoscopic endoscope optical system according to the fourth embodiment includes, in order from the object side, the objective optical system OBJ, the first relay optical system RL1, the second relay optical system RL2, the third relay optical system RL3, and the fourth.
  • a primary image Io is formed by the objective optical system OBJ.
  • the primary image Io is relayed by the first relay optical system RL1.
  • the first relay image I1 is formed.
  • the first relay image I1 is relayed by the second relay optical system RL2.
  • the second relay image I2 is formed.
  • the second relay image I2 is relayed by the third relay optical system RL3.
  • the third relay image I3 is formed.
  • the third relay image I3 is relayed by the fourth relay optical system RL4.
  • the fourth relay image I4 is formed.
  • the third relay image I3 is relayed by the fourth relay optical system RL4. Thereby, the fourth relay image I4 is formed.
  • the fourth relay image I4 is an intermediate image.
  • the final image I is formed by the imaging optical system.
  • the objective optical system OBJ includes, in order from the object side, a planoconcave negative lens L1, a planoconvex positive lens L2, a negative meniscus lens L3 having a convex surface facing the object side, a biconvex positive lens L4, and a biconcave negative lens L5. And a biconvex positive lens L6 and a positive meniscus lens L7 having a convex surface facing the object side.
  • the negative meniscus lens L3 and the biconvex positive lens L4 are cemented.
  • the biconcave negative lens L5 and the biconvex positive lens L6 are cemented.
  • a cover glass C1 is disposed on the object side of the plano-concave negative lens L1.
  • the first relay optical system RL1 includes a planoconvex positive lens L8, a biconvex positive lens L9, a negative meniscus lens L10 having a convex surface facing the image side, a negative meniscus lens L11 having a convex surface facing the object side, and a biconvex lens. It consists of a positive lens L12 and a plano-convex positive lens L13.
  • the biconvex positive lens L9 and the negative meniscus lens L10 are cemented.
  • the negative meniscus lens L11 and the biconvex positive lens L12 are cemented.
  • the second relay optical system RL2 includes a planoconvex positive lens L14, a biconvex positive lens L15, a negative meniscus lens L16 having a convex surface on the image side, a negative meniscus lens L17 having a convex surface on the object side, and a biconvex lens. It consists of a positive lens L18 and a plano-convex positive lens L19.
  • the biconvex positive lens L15 and the negative meniscus lens L16 are cemented.
  • the negative meniscus lens L17 and the biconvex positive lens L18 are cemented.
  • the third relay optical system RL3 includes a planoconvex positive lens L20, a biconvex positive lens L21, a negative meniscus lens L22 having a convex surface on the image side, a negative meniscus lens L23 having a convex surface on the object side, and a biconvex lens. It consists of a positive lens L24 and a planoconvex positive lens L25.
  • the biconvex positive lens L21 and the negative meniscus lens L22 are cemented.
  • the negative meniscus lens L23 and the biconvex positive lens L24 are cemented.
  • the fourth relay optical system RL4 includes a planoconvex positive lens L26, a biconvex positive lens L27, a negative meniscus lens L28 having a convex surface on the image side, a negative meniscus lens L29 having a convex surface on the object side, and a biconvex lens. It consists of a positive lens L30 and a plano-convex positive lens L31.
  • the biconvex positive lens L27 and the negative meniscus lens L28 are cemented.
  • the negative meniscus lens L29 and the biconvex positive lens L30 are cemented.
  • the imaging optical system includes, in order from the object side, a first lens group G1, a prism P1, a prism P2, and a second lens group G2.
  • the first lens group G1 includes a planoconvex positive lens L32, a biconvex positive lens L33, and a negative meniscus lens L34 having a convex surface facing the image side.
  • the biconvex positive lens L33 and the negative meniscus lens L34 are cemented.
  • the second lens group G2 includes a biconvex positive lens L35, a negative meniscus lens L36 having a convex surface on the image side, a positive meniscus lens L37 having a convex surface on the object side, a biconcave negative lens L38, and a biconvex positive lens. And a lens L39.
  • the biconvex positive lens L35 and the negative meniscus lens L36 are cemented.
  • the biconvex positive lens L39 moves for focusing.
  • Prism P1 is a first optical path changing element.
  • the prism P1 has a first reflecting surface r67 and a second reflecting surface r68.
  • the prism P2 is a second optical path changing element.
  • the prism P2 has a third reflecting surface r70 and a fourth reflecting surface r71.
  • An aperture stop S is disposed between the first lens group G1 and the prism P1.
  • the aspheric surfaces are provided on both sides of the plano-concave negative lens L1.
  • the second optical axis AX2 is located farther from the central axis AXc than the first optical axis AX1.
  • the third optical axis AX3 is located closer to the central axis AXc than the second optical axis AX2.
  • FIGS. 12 to 14 show lens cross-sectional views of the stereoscopic endoscope optical system of Example 5.
  • FIG. FIG. 12 shows the objective optical system OBJ, the first relay optical system RL1, and the second relay optical system RL2.
  • FIG. 13 shows a third relay optical system RL3, a fourth relay optical system RL4, and a fifth relay optical system RL5.
  • FIG. 14 shows the imaging optical system.
  • the stereoscopic endoscope optical system according to the fifth embodiment includes, in order from the object side, the objective optical system OBJ, the first relay optical system RL1, the second relay optical system RL2, the third relay optical system RL3, and the fourth.
  • the relay optical system RL4, the fifth relay optical system RL5, and the imaging optical system are included.
  • a primary image Io is formed by the objective optical system OBJ.
  • the primary image Io is relayed by the first relay optical system RL1.
  • the first relay image I1 is formed.
  • the first relay image I1 is relayed by the second relay optical system RL2.
  • the second relay image I2 is formed.
  • the second relay image I2 is relayed by the third relay optical system RL3.
  • the third relay image I3 is formed.
  • the third relay image I3 is relayed by the fourth relay optical system RL4.
  • the fourth relay image I4 is formed.
  • the fourth relay image I4 is relayed by the fifth relay optical system RL5. This forms a fifth relay image, which is not shown in the lens cross-sectional view of Example 5.
  • the fifth relay image is an intermediate image.
  • the final image I is formed by the imaging optical system.
  • the objective optical system OBJ includes, in order from the object side, a planoconcave negative lens L1, a planoconvex positive lens L2, a negative meniscus lens L3 having a convex surface facing the object side, a biconvex positive lens L4, and a biconcave negative lens L5. And a biconvex positive lens L6 and a positive meniscus lens L7 having a convex surface facing the object side.
  • the negative meniscus lens L3 and the biconvex positive lens L4 are cemented.
  • the biconcave negative lens L5 and the biconvex positive lens L6 are cemented.
  • a cover glass C1 is disposed on the object side of the plano-concave negative lens L1.
  • the first relay optical system RL1 includes a planoconvex positive lens L8, a biconvex positive lens L9, a negative meniscus lens L10 having a convex surface facing the image side, a negative meniscus lens L11 having a convex surface facing the object side, and a biconvex lens. It consists of a positive lens L12 and a plano-convex positive lens L13.
  • the biconvex positive lens L9 and the negative meniscus lens L10 are cemented.
  • the negative meniscus lens L11 and the biconvex positive lens L12 are cemented.
  • the second relay optical system RL2 includes a planoconvex positive lens L14, a biconvex positive lens L15, a negative meniscus lens L16 having a convex surface on the image side, a negative meniscus lens L17 having a convex surface on the object side, and a biconvex lens. It consists of a positive lens L18 and a plano-convex positive lens L19.
  • the biconvex positive lens L15 and the negative meniscus lens L16 are cemented.
  • the negative meniscus lens L17 and the biconvex positive lens L18 are cemented.
  • the third relay optical system RL3 includes a planoconvex positive lens L20, a biconvex positive lens L21, a negative meniscus lens L22 having a convex surface on the image side, a negative meniscus lens L23 having a convex surface on the object side, and a biconvex lens. It consists of a positive lens L24 and a planoconvex positive lens L25.
  • the biconvex positive lens L21 and the negative meniscus lens L22 are cemented.
  • the negative meniscus lens L23 and the biconvex positive lens L24 are cemented.
  • the fourth relay optical system RL4 includes a planoconvex positive lens L26, a biconvex positive lens L27, a negative meniscus lens L28 having a convex surface on the image side, a negative meniscus lens L29 having a convex surface on the object side, and a biconvex lens. It consists of a positive lens L30 and a plano-convex positive lens L31.
  • the biconvex positive lens L27 and the negative meniscus lens L28 are cemented.
  • the negative meniscus lens L29 and the biconvex positive lens L30 are cemented.
  • the fifth relay optical system RL5 includes a planoconvex positive lens L32, a biconvex positive lens L33, a negative meniscus lens L34 having a convex surface on the image side, a negative meniscus lens L35 having a convex surface on the object side, and a biconvex lens. It consists of a positive lens L36 and a plano-convex positive lens L37.
  • the biconvex positive lens L33 and the negative meniscus lens L34 are cemented.
  • the negative meniscus lens L35 and the biconvex positive lens L36 are cemented.
  • the imaging optical system includes, in order from the object side, a prism P1, a first lens group G1, and a prism P2.
  • the first lens group G1 includes a positive meniscus lens L38 having a convex surface facing the image side, a negative meniscus lens L39 having a convex surface facing the object side, a biconvex positive lens L40, and a negative meniscus lens having a convex surface facing the image side.
  • the positive meniscus lens L45 moves for focusing.
  • the biconvex positive lens L40 and the negative meniscus lens L41 are cemented.
  • the negative meniscus lens L42 and the biconvex positive lens L43 are cemented.
  • An aperture stop S is disposed between the negative meniscus lens L41 and the negative meniscus lens L42.
  • Prism P1 is a first optical path changing element.
  • the prism P1 has a first reflecting surface r71 and a second reflecting surface r72.
  • the prism P2 is a second optical path changing element.
  • the prism P2 has a third reflecting surface r90 and a fourth reflecting surface r91.
  • the aspheric surfaces are provided on both sides of the plano-concave negative lens L1.
  • FIGS. 15 to 17 show lens cross-sectional views of the stereoscopic endoscope optical system of Example 6.
  • FIG. 15 shows the objective optical system OBJ, the first relay optical system RL1, and the second relay optical system RL2.
  • FIG. 16 shows a third relay optical system RL3, a fourth relay optical system RL4, and a fifth relay optical system RL5.
  • FIG. 17 shows the imaging optical system.
  • the stereoscopic endoscope optical system according to the sixth embodiment includes, in order from the object side, the objective optical system OBJ, the first relay optical system RL1, the second relay optical system RL2, the third relay optical system RL3, and the fourth.
  • the relay optical system RL4, the fifth relay optical system RL5, and the imaging optical system are included.
  • the fourth relay image I4 is relayed by the fifth relay optical system RL5. This forms a fifth relay image, which is not shown in the lens cross-sectional view of Example 6.
  • the fifth relay image is an intermediate image.
  • the final image I is formed by the imaging optical system.
  • the first relay optical system RL1 includes a planoconvex positive lens L8, a biconvex positive lens L9, a negative meniscus lens L10 having a convex surface facing the image side, a negative meniscus lens L11 having a convex surface facing the object side, and a biconvex lens. It consists of a positive lens L12 and a plano-convex positive lens L13.
  • the biconvex positive lens L9 and the negative meniscus lens L10 are cemented.
  • the negative meniscus lens L11 and the biconvex positive lens L12 are cemented.
  • the second relay optical system RL2 includes a planoconvex positive lens L14, a biconvex positive lens L15, a negative meniscus lens L16 having a convex surface on the image side, a negative meniscus lens L17 having a convex surface on the object side, and a biconvex lens. It consists of a positive lens L18 and a plano-convex positive lens L19.
  • the biconvex positive lens L15 and the negative meniscus lens L16 are cemented.
  • the negative meniscus lens L17 and the biconvex positive lens L18 are cemented.
  • the third relay optical system RL3 includes a planoconvex positive lens L20, a biconvex positive lens L21, a negative meniscus lens L22 having a convex surface on the image side, a negative meniscus lens L23 having a convex surface on the object side, and a biconvex lens. It consists of a positive lens L24 and a planoconvex positive lens L25.
  • the biconvex positive lens L21 and the negative meniscus lens L22 are cemented.
  • the negative meniscus lens L23 and the biconvex positive lens L24 are cemented.
  • the fourth relay optical system RL4 includes a planoconvex positive lens L26, a biconvex positive lens L27, a negative meniscus lens L28 having a convex surface on the image side, a negative meniscus lens L29 having a convex surface on the object side, and a biconvex lens. It consists of a positive lens L30 and a plano-convex positive lens L31.
  • the biconvex positive lens L27 and the negative meniscus lens L28 are cemented.
  • the negative meniscus lens L29 and the biconvex positive lens L30 are cemented.
  • the fifth relay optical system RL5 includes a planoconvex positive lens L32, a biconvex positive lens L33, a negative meniscus lens L34 having a convex surface on the image side, a negative meniscus lens L35 having a convex surface on the object side, and a biconvex lens. It consists of a positive lens L36 and a plano-convex positive lens L37.
  • the biconvex positive lens L33 and the negative meniscus lens L34 are cemented.
  • the negative meniscus lens L35 and the biconvex positive lens L36 are cemented.
  • the imaging optical system includes, in order from the object side, a prism P1, a first lens group G1, and a prism P2.
  • the first lens group G1 includes a biconvex positive lens L38, a negative meniscus lens L39 having a convex surface facing the object side, a biconvex positive lens L40, a negative meniscus lens L41 having a convex surface facing the image side, and an object side. It has a negative meniscus lens L42 having a convex surface, a biconvex positive lens L43, and a positive meniscus lens L44 having a convex surface facing the object side. The positive meniscus lens L44 moves for focusing.
  • the biconvex positive lens L40 and the negative meniscus lens L41 are cemented.
  • the negative meniscus lens L42 and the biconvex positive lens L43 are cemented.
  • An aperture stop S is disposed between the negative meniscus lens L41 and the negative meniscus lens L42.
  • a cover glass C2 is disposed between the first lens group G1 and the final image I.
  • the aspheric surfaces are provided on both sides of the plano-concave negative lens L1.
  • the second optical axis AX2 is located farther from the central axis AXc than the first optical axis AX1.
  • the third optical axis AX3 is located closer to the central axis AXc than the second optical axis AX2.
  • f is the focal length of the endoscope optical system
  • IH is the maximum image height
  • FNO is the F number.
  • the amount of eccentricity is represented by X, Y, Z, and the inclination angle is represented by ⁇ , ⁇ , ⁇ .
  • X is the amount of eccentricity in the X-axis direction
  • Y is the amount of eccentricity in the Y-axis direction
  • Z is the amount of eccentricity in the Z-axis direction.
  • is an inclination angle with respect to the X axis
  • is an inclination angle with respect to the Y axis
  • is an inclination angle with respect to the Z axis.
  • the value of ⁇ on the 73rd surface is a negative value. This indicates that the 73rd surface is in a state where the plane is rotated counterclockwise from the Y axis.
  • FLG1 in conditional expression (14) may be regarded as the object-side focal length.
  • Example 1 Example 2
  • FIG. 24 is a diagram showing the stereoscopic endoscope of the present embodiment.
  • the stereoscopic endoscope 1 includes a main body 2, a light source device 3, a camera control unit 4 (hereinafter referred to as “CCU 4”), a scan converter 5, a monitor 6, and shutter glasses 7.
  • CCU 4 camera control unit 4
  • the main body 2 is provided with a light guide 15.
  • the light guide 15 is bent in the grip portion 9 and inserted through the insertion portion 8.
  • the light guide 15 transmits the illumination light supplied from the light guide cable 11 to the distal end surface fixed to the distal end portion 16 of the insertion portion 8. Thereby, illumination light is inject
  • the video signal is input to the monitor 6.
  • the monitor 6 displays the input video signal.
  • Two images with parallax are alternately displayed on the monitor 6.
  • the shutter glasses 7 have a shutter function. By using the shutter glasses 7, the image displayed on the monitor 6 can be viewed three-dimensionally.
  • the shapes of the first optical path changing elements 21a and 21b and the shapes of the second optical path changing elements 23a and 23b are drawn in a simplified manner. Therefore, the optical path from the first optical path changing element 21a to the first imaging element 25a and the optical path from the second optical path changing element 21b to the second imaging element 25b are drawn in a straight line.
  • the optical paths are not aligned by the first optical path changing elements 21a and 21b and the second optical path changing elements 23a and 23b.
  • the present invention is suitable for a stereoscopic endoscope optical system having a high resolution while being small and an endoscope including the same.
  • Optical filter 1 Stereoscopic endoscope 2 Main body 3 Light source device 4 Camera control unit (CCU) DESCRIPTION OF SYMBOLS 5 Scan converter 6 Monitor 7 Shutter glasses 8 Insertion part 9 Grip part 10 Light guide base 11 Light guide cable 12 Light guide connector 13 Lamp 14 Lens 15 Light guide 16 Tip part 17 Object 18a, 18b Objective optical system 19a, 19b Optical image 20a , 20b Relay optical system 21a, 21b First optical path changing element 22a, 22b

Abstract

小型でありながら、高い分解能を有する立体視内視鏡光学系及びそれを備えた内視鏡を提供すること。 立体視内視鏡光学系は、第1光学系と第2光学系とを備え、各光学系は、対物光学系と、リレー光学系と、結像光学系と、を有し、結像光学系は、第1レンズ群と、第1光路変更素子と、第2光路変更素子と、を有し、対物光学系とリレー光学系は、第1光路に配置され、第1光路変更素子から第2光路変更素子までの間に、第2光路が形成され、第2光路変更素子から最終像までの間に、第3光路が形成され、第1光路変更素子は、第1光路に配置された第1反射面と、第2光路に配置された第2反射面と、を有し、第2光路変更素子は、第2光路に配置された第3反射面と、第3光路に配置された第4反射面と、を有し、以下の条件式(1)、(2)を満足する。 D1<D2 (1) D3<D2 (2)

Description

立体視内視鏡光学系及びそれを備えた内視鏡
 本発明は、立体視内視鏡光学系及びそれを備えた内視鏡に関する。
 従来、医療用の立体視内視鏡に用いる光学系として、対物光学系とリレー光学系とを備えた光学系が知られている。この光学系では、対物レンズは内視鏡の挿入部の先端に配置されている。リレー光学系も挿入部に配置され、対物光学系の像をリレーする。リレーされた像は、挿入部の外に設けられた光学系、例えば、結像光学系に伝達される。
 特許文献1には、立体視内視鏡に用いる光学系が開示されている。この光学系では、対物光学系と、リレー光学系と、結像光学系とからなる光学系が、2つ用いられている。各光学系によって、2つの最終像が異なる位置に形成される。
 特許文献1に開示されている光学系では、リレー光学系の像側に反射部材を配置して、2つの光学系の光軸間隔を広げている。これにより、物体空間の広い範囲を、高い分解能で観察又は撮像できるようにしている。
 特許文献1の実施例の光学系では、小型化を実現するために、リレー光学系の像側に、アナモルフィック光学系が配置されている。アナモルフィック光学系によって、視差方向の結像倍率を、視差方向と垂直な方向の結像倍率よりも小さくしている。
特開平7-35989号公報
 従来の光学系では、2つの最終像の間隔が大きいため、リレー光学系よりも像側の構成が大型になっている。
 特許文献1の実施例の光学系では、視差方向の結像倍率が小さくなっている。この場合、最終像の大きさを、視差方向と、視差方向と垂直な方向とで同じにする必要がある。そのためには、例えば、撮像した最終像の画像を、画像処理によって、視差方向だけ拡大すれば良い。しかしながら、この方法では、視差方向の解像性能が劣化してしまう。
 画像処理による解像性能の劣化を防止する方法として、画素ピッチが小さい撮像素子の使用がある。例えば、視差方向の画素ピッチが、視差方向と垂直な方向の画素ピッチよりも小さい撮像素子を用いればよい。しかしながら、画素ピッチが細かくなることにより、ノイズが発生してしまう。そのため、この方法では、解像性能の劣化を防止することは難しい。
 本発明は、このような課題に鑑みてなされたものであって、小型でありながら、高い分解能を有する立体視内視鏡光学系及びそれを備えた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、本発明の少なくとも幾つかの実施形態に係る立体視内視鏡光学系は、
 第1光学系と、第2光学系と、を備え、
 第1光学系と第2光学系は、同一の光学系であって、
 第1光学系と第2光学系には、各々、第1光路と、第2光路と、第3光路と、が形成され、
 第1光学系と第2光学系は、各々、物体側より順に、対物光学系と、リレー光学系と、結像光学系と、を有し、
 結像光学系は、第1レンズ群と、第1光路変更素子と、第2光路変更素子と、を有し、
 結像光学系によって、物体の最終像が形成され、
 対物光学系とリレー光学系は、第1光路に配置され、
 第1光路変更素子から第2光路変更素子までの間に、第2光路が形成され、
 第2光路変更素子から最終像までの間に、第3光路が形成され、
 第1光路変更素子は、第1光路に配置された第1反射面と、第2光路に配置された第2反射面と、を有し、
 第2光路変更素子は、第2光路に配置された第3反射面と、第3光路に配置された第4反射面と、を有し、
 第1光学系の第1光軸、第1光学系の第2光軸、第1光学系の第3光軸、第2光学系の第1光軸、第2光学系の第2光軸及び第2光学系の第3光軸は、全て同一平面内に位置し、
 以下の条件式(1)、(2)を満足することを特徴とする。
 D1<D2   (1)
 D3<D2   (2)
 ここで、
 D1は、第1光学系の第1光軸と第2光学系の第1光軸との間隔、
 D2は、第1光学系の第2光軸と第2光学系の第2光軸との間隔、
 D3は、第1光学系の第3光軸と第2光学系の第3光軸との間隔、
 第1光学系の第1光軸は、第1光学系の第1光路の光軸、
 第1光学系の第2光軸は、第1光学系の第2光路の光軸、
 第1光学系の第3光軸は、第1光学系の第3光路の光軸、
 第2光学系の第1光軸は、第2光学系の第1光路の光軸、
 第2光学系の第2光軸は、第2光学系の第2光路の光軸、
 第2光学系の第3光軸は、第2光学系の第3光路の光軸、
 間隔の単位はミリメートル、
である。
 また、本発明の内視鏡は、上述の立体視内視鏡光学系と、最終像を撮像する撮像素子と、を有することを特徴とする。
 本発明によれば、小型でありながら、高い分解能を有する立体視内視鏡光学系及びそれを備えた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レンズ断面図である。 実施例1の内視鏡用光学系のレンズ断面図である。 実施例1の内視鏡用光学系のレンズ断面図である。 実施例2の内視鏡用光学系のレンズ断面図である。 実施例2の内視鏡用光学系のレンズ断面図である。 実施例2の内視鏡用光学系のレンズ断面図である。 実施例3の内視鏡用光学系のレンズ断面図である。 実施例3の内視鏡用光学系のレンズ断面図である。 実施例3の内視鏡用光学系のレンズ断面図である。 実施例4の内視鏡用光学系のレンズ断面図である。 実施例4の内視鏡用光学系のレンズ断面図である。 実施例5の内視鏡用光学系のレンズ断面図である。 実施例5の内視鏡用光学系のレンズ断面図である。 実施例5の内視鏡用光学系のレンズ断面図である。 実施例6の内視鏡用光学系のレンズ断面図である。 実施例6の内視鏡用光学系のレンズ断面図である。 実施例6の内視鏡用光学系のレンズ断面図である。 実施例1の内視鏡用光学系の収差図である。 実施例2の内視鏡用光学系の収差図である。 実施例3の内視鏡用光学系の収差図である。 実施例4の内視鏡用光学系の収差図である。 実施例5の内視鏡用光学系の収差図である。 実施例6の内視鏡用光学系の収差図である。 本実施形態の立体視内視鏡を示す図である。
 実施例の説明に先立ち、本発明のある態様にかかる実施形態の作用効果を説明する。なお、本実施形態の作用効果を具体的に説明するに際しては、具体的な例を示して説明することになる。しかし、後述する実施例の場合と同様に、それらの例示される態様はあくまでも本発明に含まれる態様のうちの一部に過ぎず、その態様には数多くのバリエーションが存在する。したがって、本発明は例示される態様に限定されるものではない。
 以下、最初に、3つの実施形態に共通する構成を備える立体視内視鏡光学系(以下、「本実施形態の立体視内視鏡光学系」という)について、説明する。次に、第1実施形態の立体視内視鏡光学系、第2実施形態の立体視内視鏡光学系及び第3実施形態の立体視内視鏡光学系について、説明する。
 本実施形態の立体視内視鏡光学系は、第1光学系と、第2光学系と、を備え、第1光学系と第2光学系は、同一の光学系であって、第1光学系と第2光学系には、各々、第1光路と、第2光路と、第3光路と、が形成され、第1光学系と第2光学系は、各々、物体側より順に、対物光学系と、リレー光学系と、結像光学系と、を有し、結像光学系は、第1レンズ群と、第1光路変更素子と、第2光路変更素子と、を有し、結像光学系によって、物体の最終像が形成され、対物光学系とリレー光学系は、第1光路に配置され、第1光路変更素子から第2光路変更素子までの間に、第2光路が形成され、第2光路変更素子から最終像までの間に、第3光路が形成され、第1光路変更素子は、第1光路に配置された第1反射面と、第2光路に配置された第2反射面と、を有し、第2光路変更素子は、第2光路に配置された第3反射面と、第3光路に配置された第4反射面と、を有し、第1光学系の第1光軸、第1光学系の第2光軸、第1光学系の第3光軸、第2光学系の第1光軸、第2光学系の第2光軸及び第2光学系の第3光軸は、全て同一平面内に位置し、以下の条件式(1)、(2)を満足することを特徴する。
 D1<D2   (1)
 D3<D2   (2)
 ここで、
 D1は、第1光学系の第1光軸と第2光学系の第1光軸との間隔、
 D2は、第1光学系の第2光軸と第2光学系の第2光軸との間隔、
 D3は、第1光学系の第3光軸と第2光学系の第3光軸との間隔、
 第1光学系の第1光軸は、第1光学系の第1光路の光軸、
 第1光学系の第2光軸は、第1光学系の第2光路の光軸、
 第1光学系の第3光軸は、第1光学系の第3光路の光軸、
 第2光学系の第1光軸は、第2光学系の第1光路の光軸、
 第2光学系の第2光軸は、第2光学系の第2光路の光軸、
 第2光学系の第3光軸は、第2光学系の第3光路の光軸、
 間隔の単位はミリメートル、
である。
 本実施形態の立体視内視鏡光学系は、第1光学系と、第2光学系と、を備えている。第1光学系と第2光学系は同一の光学系で、並列に配置されている。
 第1光学系と第2光学系には、各々、第1光路と、第2光路と、第3光路と、が形成されている。第1光学系と第2光学系は、各々、物体側より順に、対物光学系と、リレー光学系と、結像光学系と、を有している。
 結像光学系は、第1レンズ群と、第1光路変更素子と、第2光路変更素子と、を有する。結像光学系によって、物体の最終像が形成される。
 上述のように、第1光学系と第2光学系は同一の光学系で、並列に配置されている。よって、同一の最終像が、並列した状態で形成される。並列に形成された2つの最終像を観察又は撮像することで、物体を立体視することができる。
 本実施形態の立体視内視鏡光学系では、対物光学系とリレー光学系は、第1光路に配置されている。第1光路変更素子から第2光路変更素子までの間に、第2光路が形成され、第2光路変更素子から最終像までの間に、第3光路が形成されている。
 第1光路変更素子は、第1光路に配置された第1反射面と、第2光路に配置された第2反射面と、を有する。第2光路変更素子は、第2光路に配置された第3反射面と、第3光路に配置された第4反射面と、を有する。
 第1光学系と第2光学系は、並列に配置されている。よって、第1光学系の第1光軸、第1光学系の第2光軸、第1光学系の第3光軸、第2光学系の第1光軸、第2光学系の第2光軸及び第2光学系の第3光軸は、全て同一平面内に位置している。
 第1光学系の第1光軸と第2光学系の第1光軸とが対称となる軸を、中心軸とする。中心軸も、上述の同一平面内に位置している。
 立体視用視鏡光学系を小型にするためには、第1光学系と第2光学系との間隔を狭くすることが効果的である。
 ただし、対物光学系、リレー光学系及び結像光学系が一本の直線上に配置されている場合、第1光学系と第2光学系の間隔を狭くすると、2つの最終像が互いに近づく。2つの最終像が重ならないようにするためには、最終像の大きさを小さくしなくてはならない。その結果、高い分解能で最終像を形成することが困難になる。また、最終像を撮像しても、解像度の高い画像を取得することが困難になる。
 本実施形態の立体視内視鏡光学系は、条件式(1)、(2)を満足する。
 条件式(1)を満足することで、第2光軸は、第1光軸よりも、中心軸に対して遠くに位置する。すなわち、第2光路は、第1光路よりも、中心軸に対して遠くに位置する。また、第2反射面は、第1反射面よりも、中心軸に対して遠くに位置する。
 よって、リレー光学系から第1反射面に入射した光は、中心軸から離れる方向に反射される。第1反射面で反射された光は、第2光路に配置された第2反射面に入射する。第2反射面で反射された光は、第2光路に配置された第3反射面に入射する。
 条件式(2)を満足することで、第3光軸は、第2光軸よりも、中心軸に対して近くに位置する。すなわち、第3光路は、第2光路よりも、中心軸に対して近くに位置する。また、第4反射面は、第3反射面よりも、中心軸に対して近くに位置する。
 よって、第3反射面に入射した光は、中心軸に近づく方向に反射される。第3反射面で反射された光は、第3光路に配置された第4反射面に入射する。第4反射面で反射された光は、第3光路を進行する。
 このように、本実施形態の立体視内視鏡光学系では、第1光学系における光と第2光学系における光が、第1反射面によって、互いに遠ざかるように反射される。よって、最終像の大きさを、高い分解能を持つ大きさまで拡大することができる。
 さらに、第1光学系における光と第2光学系における光が、第3反射面によって、互いに近づくように反射される。これにより、高い分解能を持つ大きさの最終像を、可能な限り中心軸に近づけることができる。よって、最終像を撮像素子で撮像する場合、撮像素子の大きさを小さくすることができる。
 その結果、小型でありながら、高い分解能を有する立体視内視鏡光学系を実現することができる。
 本実施形態の立体視内視鏡光学系は、以下の条件式(3)を満足することが好ましい。
 0.01≦|divlr|/Yimgh≦1.5   (3)
 ここで、
 divlrは、第1光軸と最終像の中心との間隔、
 Yimghは、視差方向における最終像の高さ、
 視差方向は、第1光学系の第1光軸及び第2光学系の第1光軸の両方と直交する方向、
である。
 条件式(3)を満足することにより、高い分解能を持つ最終像を形成しながら、2つの最終像の間隔を適切に確保することができる。
 第1実施形態の立体視内視鏡光学系では、結像光学系は、物体側から順に、第1光路変更素子と、第1レンズ群と、第2光路変更素子と、第2レンズ群と、を有し、第1レンズ群と第2レンズ群は、各々、正の屈折力を有し、以下の条件式(4)、(5)、(6)を満足することが好ましい。
 βh≦-1   (4)
 βv≦-1   (5)
 0.9≦βh/βv≦1.1   (6)
 ここで、
 βhは、第1方向における第1レンズ群と第2レンズ群との合成倍率、
 βvは、第2方向における第1レンズ群と第2レンズ群との合成倍率、
 第1方向は、視差方向、
 第2方向は、視差方向と垂直な方向、
 視差方向は、第1光学系の第1光軸及び第2光学系の第1光軸の両方と直交する方向、
である。
 結像光学系の倍率は、実質的に、第1レンズ群と第2レンズ群との合成倍率で決まる。条件式(4)、(5)を満足することで、結像光学系の倍率を拡大倍率にすることができる。その結果、高い分解能で最終像を形成することができる。また、最終像を撮像することで、解像度の高い画像を取得することができる。
 第1光路変更素子の像側には、第1レンズ群が配置されている。第1レンズ群に正の屈折力を持たせることで、最終像の大きさを大きくした場合であっても、第1レンズ群から出射する光束の径を小さくすることができる。第1レンズ群の像側には、第2光路変更素子が配置されている。よって、第2光路変更素子へ入射する光束の径を小さくすることができる。
 上述のように、第3光路は、第2光路よりも、中心軸に対して近くに位置する。このように、第3光路では、第2光路変更素子によって、第1光学系の第3光軸と第2光学系の第3光軸との間隔を狭めることができる。
 第1実施形態の立体視内視鏡光学系では、第3光路には、第2レンズ群が配置されている。また、最終像を撮像素子で撮像する場合、第3光路には、撮像素子が配置される。よって、第1実施形態の立体視内視鏡光学系では、第2レンズ群と撮像素子とを、共に小型化することができる。
 第1実施形態の立体視内視鏡光学系では、第2光路変更素子は、入射面と射出面とを有するプリズムであって、第2光路変更素子に到達した光は、入射面、第3反射面、第4反射面、射出面の順に進み、以下の条件式(7)を満足することが好ましい。
 0.8≦Φpri2in/Φpri2ex≦1.3   (7)
 ここで、
 Φpri2inは、第2光路変更素子の入射面の有効径、
 Φpri2exは、第2光路変更素子の射出面の有効径、
である。
 条件式(7)の上限値を上回らないことで、第2光路変更素子に入射する光束径が大きくなりすぎることを防ぐことができる。そのため、第3反射面の大きさや第4反射面の大きさを小さくすることができると共に、第3反射面と第4反射面との間隔を小さくすることができる。
 条件式(7)の下限値を下回らないことで、第2レンズ群に入射する光束の径を小さく保つことができる。そのため、第1光学系の第2レンズ群と第2光学系の第2レンズ群との干渉を防ぎながら、収差を良好に補正することができる。2つのレンズ群の干渉とは、例えば、2つのレンズ群の接触である。
 第2実施形態の立体視内視鏡光学系では、結像光学系は、物体側から順に、第1レンズ群と、第1光路変更素子と、第2光路変更素子と、第2レンズ群と、を有し、第1レンズ群と第2レンズ群は、各々、正の屈折力を有し、条件式(4)、(5)、(6)を満足することが好ましい。
 結像光学系の倍率は、実質的に、第1レンズ群と第2レンズ群との合成倍率で決まる。条件式(4)、(5)を満足することで、結像光学系の倍率を拡大倍率にすることができる。その結果、高い分解能で最終像を形成することができる。また、最終像を撮像することで、解像度の高い画像を取得することができる。
 第1光路変更素子の物体側には、第1レンズ群が配置されている。第1レンズ群に正の屈折力を持たせることで、最終像の大きさを大きくした場合であっても、第1レンズ群から出射する光束の径を小さくすることができる。第1レンズ群の像側には、第1光路変更素子と第2光路変更素子が配置されている。よって、第1光路変更素子と第2光路変更素子へ入射する光束の径を小さくすることができる。
 上述のように、第3光路は、第2光路よりも、中心軸に対して近くに位置する。このように、第3光路では、第2光路変更素子によって、第1光学系の第3光軸と第2光学系の第3光軸との間隔を狭めることができる。
 第2実施形態の立体視内視鏡光学系では、第3光路には、第2レンズ群が配置されている。また、最終像を撮像素子で撮像する場合、第3光路には、撮像素子が配置される。よって、第2実施形態の立体視内視鏡光学系では、第2レンズ群と撮像素子とを、共に小型化することができる。
 第2実施形態の立体視内視鏡光学系では、第1光路変更素子は、入射面と射出面とを有するプリズムであり、第2光路変更素子は、入射面と射出面とを有するプリズムであって、第1光路変更素子に到達した光は、第1光路変更素子の入射面、第1反射面、第2反射面、第1光路変更素子の射出面の順に進み、第2光路変更素子に到達した光は、第2光路変更素子の入射面、第3反射面、第4反射面、第2光路変更素子の射出面の順に進み、以下の条件式(8)を満足することが好ましい。
 0.3≦Φpri1in/Φpri2ex≦1.3   (8)
 ここで、
 Φpri1inは、第1光路変更素子の入射面の有効径、
 Φpri2exは、第2光路変更素子の射出面の有効径、
である。
 条件式(8)の上限値を上回らないことで、第2光路変更素子に入射する光束径が大きくなりすぎることを防ぐことができる。そのため、第3反射面や第4反射面において光線のケラレを発生させることなく、第2光路変更素子を小型化することができる。
 条件式(8)の下限値を下回らないことで、第2レンズ群に入射する光束の径を小さく保つことができ。そのため、第1光学系の第2レンズ群と第2光学系の第2レンズ群との干渉を防ぎながら、収差を良好に補正することができる。
 第1実施形態の立体視内視鏡光学系は、以下の条件式(9)を満足することが好ましい。
 0.8≦DG2b/FLG2≦1.5   (9)
 ここで、
 DG2bは、第2レンズ群の像側主点から最終像までの間隔、
 FLG2は、第2レンズ群の焦点距離、
である。
 最終像は、低い空間周波数成分から高い空間周波数成分まで、様々な空間周波数成分を有する。光学系では、回折の影響により、高周波側の空間周波数成分における分解能が悪化する。これを防ぎながら、光学系の小型化を実現するためには、Fナンバーを小さくしつつ、第2レンズ群を小径化する必要がある。条件式(9)の上限値を上回らないことで、第2レンズ群のレンズ径を小さく保ちつつ、Fナンバーを小さくすることができる。
 条件式(9)の下限値を下回ると、第2レンズ群の焦点距離に対して、第2レンズ群の像側主点から最終像までの間隔が小さくなる。この場合、第1レンズ群の屈折力を大きくしなければならなくなる。第1レンズ群の屈折力を大きくすると、収差が発生し易くなる。
 条件式(9)の下限値を下回らないことで、第1レンズ群の屈折力を適切に保ちつつ、球面収差の発生やコマ収差の発生を、より良好に抑えることができる。
 第2実施形態の立体視内視鏡光学系は、条件式(9)を満足することが好ましい。
 Fナンバーが大きくなると、高周波側の空間周波数成分における分解能が、回折の影響によって低下する。条件式(9)の上限値を上回らないことで、Fナンバーが大きくなりすぎることを防ぐことができる。その結果、回折の影響による高周波側の空間周波数成分における分解能の低下を防ぐことができる。
 条件式(9)の下限値を下回らないことで、結像光学系における光束径が大きくなることを防ぐことができる。そのため、第1光路変更素子や第2光路変更素子を小型化することができる。
 第1実施形態の立体視内視鏡光学系は、以下の条件式(10)を満足することが好ましい。
 0.02≦Yimg/FLG2≦0.2   (10)
 ここで、
 Yimgは、最終像の最大高さ、
 FLG2は、第2レンズ群の焦点距離、
である。
 条件式(10)の上限値を上回らないことで、第2レンズ群の屈折力を適切に保つことができる。その結果、諸収差の発生、特に、球面収差の発生やコマ収差の発生を、より良好に抑えることができる。
 第2レンズ群の焦点距離が長くなる場合、第1レンズ群の屈折力を大きくしなければならなくなる。第1レンズ群の屈折力を大きくすると、収差が発生し易くなる。
 条件式(10)の下限値を下回らないことで、第1レンズ群の屈折力を適切に保つことができる。その結果、諸収差の発生、特に、球面収差の発生やコマ収差の発生を、より良好に抑えることができる。
 第2実施形態の立体視内視鏡光学系は、条件式(10)を満足することが好ましい。
 条件式(10)の上限値を上回らない、又は、条件式(10)の下限値を下回らないことで、バックフォーカスを適切に確保することができる。
 第3実施形態の立体視内視鏡光学系では、結像光学系は、物体側から順に、第1光路変更素子と、第1レンズ群と、第2光路変更素子と、を有し、第1レンズ群は、正の屈折力を有し、以下の条件式(11)、(12)、(13)を満足することが好ましい。
 βG1h≦-1   (11)
 βG1v≦-1   (12)
 0.9≦βG1h/βG1v≦1.1   (13)
 ここで、
 βG1hは、第1方向における第1レンズ群の倍率、
 βG1vは、第2方向における第1レンズ群の倍率、
 第1方向は、視差方向、
 第2方向は、視差方向と垂直な方向、
 視差方向は、第1光学系の第1光軸及び第2光学系の第1光軸の両方と直交する方向、
である。
 結像光学系の倍率は、第1レンズ群の倍率で決まる。条件式(11)、(12)を満足することで、結像光学系の倍率を拡大倍率にすることができる。その結果、高い分解能で最終像を形成することができる。また、最終像を撮像することで、解像度の高い画像を取得することができる。
 第1光路変更素子の像側には、第1レンズ群が配置されている。第1レンズ群に正の屈折力を持たせることで、最終像の大きさを大きくした場合であっても、第1レンズ群から出射する光束の径を小さくすることができる。第1レンズ群の像側には、第2光路変更素子が配置されている。よって、第2光路変更素子へ入射する光束の径を小さくすることができる。
 上述のように、第3光路は、第2光路よりも、中心軸に対して近くに位置する。このように、第3光路では、第2光路変更素子によって、第1光学系の第3光軸と第2光学系の第3光軸との間隔を狭めることができる。
 最終像を撮像素子で撮像する場合、第3光路には、撮像素子が配置される。よって、第3実施形態の立体視内視鏡光学系では、撮像素子を小型化することができる。
 第1実施形態の立体視内視鏡光学系では、リレー光学系の像側に、物体の中間像が形成され、以下の条件式(14)を満足することが好ましい。
 0.6≦DG1f/FLG1≦1.2   (14)
 ここで、
 DG1fは、第1レンズ群の物体側主点から中間像までの間隔、
 FLG1は、第1レンズ群の焦点距離、
である。
 条件式(14)の上限値を上回らないことで、第1レンズ群の屈折力を適切に保つことができる。その結果、球面収差やコマ収差などを抑えつつ、第2光路変更素子に入射する光線の高さを小さく抑えることができる。
 条件式(14)の下限値を下回らないことで、第1レンズ群から出射する光線の発散を抑えることができる。第1レンズ群の像側には、第2光路変更素子が配置されている。第2光路変更素子には、発散が抑えられた光線が入射するので、第2光路変更素子が大型化することを防ぐことができる。
 第2実施形態の立体視内視鏡光学系では、リレー光学系の像側に、物体の中間像が形成され、条件式(14)を満足することが好ましい。
 第1レンズ群の像側には、第1光路変更素子と第2光路変更素子が配置されている。第1光路変更素子の光路長と第2光路変更素子の光路長を適切に確保しつつ、2つの光路変更素子が大型化しないように第1レンズ群を配置する必要がある。
 条件式(14)の上限値を上回らないことで、第1光路変更素子の光路長と第2光路変更素子の光路長が適切に確保された状態で、第1レンズ群から出射した光を第2レンズ群に入射させることができる。そのため、第2レンズ群における屈折力を良好に保ちながら、高い分解能を確保することができる。
 条件式(14)の下限値を下回らないことで、第1レンズ群から出射する光線の発散を抑えることができる。第1レンズ群の像側には、第1光路変更素子と第2光路変更素子とが配置されている。第1光路変更素子と第2光路変更素子には、発散が抑えられた光線が入射するので、第1光路変更素子と第2光路変更素子が、各々、大型化することを防ぐことができる。
 第1実施形態の立体視内視鏡光学系は、以下の条件式(15)を満足することが好ましい。
 0<Yimg/FLG1≦0.3   (15)
 ここで、
 Yimgは、最終像の最大高さ、
 FLG1は、第1レンズ群の焦点距離、
である。
 条件式(15)の上限値を上回らないことで、第1レンズ群の屈折力を適切に保つことができる。その結果、諸収差の発生、特に、球面収差の発生やコマ収差の発生を、より良好に抑えることができる。
 条件式(15)の下限値を下回らないことで、第2光路変更素子に入射する光束径が大きくなりすぎることを防ぐことができる。そのため、第3反射面の大きさや第4反射面の大きさを小さくすることができると共に、第3反射面と第4反射面との間隔を小さくすることができる。
 第2実施形態の立体視内視鏡光学系は、条件式(15)を満足することが好ましい。
 条件式(15)の上限値を上回らないことで、第2光路変更素子から射出する光束の径を適切に保つことができる。
 条件式(15)の下限値を下回らないことで、第2光路変更素子に入射する光束の径を適切に保つことができる。そのため、第2光路変更素子の大きさを小さくすることができる。
 第3実施形態の立体視内視鏡光学系は、条件式(15)を満足することが好ましい。
 条件式(15)の上限値を上回らない、又は、条件式(15)の下限値を下回らないことで、結像光学系を小型化することができる。
 第1実施形態の立体視内視鏡光学系、第2実施形態の立体視内視鏡光学系及び第3実施形態の立体視内視鏡光学系は、以下の条件式(16)を満足することが好ましい。
 0.3≦Dax1/(Φrmax+Dax1)≦0.8   (16)
 ここで、
 Dax1は、第1光学系の第1光軸と第2光学系の第1光軸との間隔、
 Φrmaxは、リレー光学系における最大レンズ径、
である。
 条件式(16)の上限値を上回らないことで、軸上光束径を十分に確保することができる。そのため、高周波側の空間周波数成分における分解能を高く保つことができる。
 条件式(16)の下限値を下回らないことで、リレー光学系のレンズ径を適切に保ちながら、視差量を十分に確保することができる。
 第1実施形態の立体視内視鏡光学系、第2実施形態の立体視内視鏡光学系及び第3実施形態の立体視内視鏡光学系では、対物光学系によって、リレー光学系の物体側に、物体の像が形成され、以下の条件式(17)を満足することが好ましい。
 1.0≦Φrmax/Ymidimg≦5.0   (17)
 ここで、
 Φrmaxは、リレー光学系における最大レンズ径、
 Ymidimgは、物体の像の最大高さ、
である。
 対物光学系によって、リレー光学系の物体側に、物体の像が形成される。物体の像は、リレー光学系によってリレーされる。リレー光学系の像側には、中間像が形成される。
 条件式(17)は、リレー光学系に関する好ましい条件式である。樽型ディストーションが大きく発生すると、最終像の周辺部において高い分解能を得ることが困難になる。そのため、樽型ディストーションは、小さく抑える必要がある。
 条件式(17)の上限値を上回らないことで、立体視内視鏡光学系に求められる外径や画角を維持しつつ、特にディストーションを良好に保つことができる。
 条件式(17)の下限値を下回らないことで、軸外従属光線のケラレを抑えることができる。軸外従属光線のケラレを抑えることで、最終像の周辺部においても、高い分解能を維持することができる。また、最終像を撮像した場合、撮像画像の周辺においても、高い空間周波数成分まで高い分解能を維持することができる。
 第1実施形態の立体視内視鏡光学系、第2実施形態の立体視内視鏡光学系及び第3実施形態の立体視内視鏡光学系では、第1レンズ群は、移動レンズ群を有し、移動レンズ群の移動によって合焦を行うことが好ましい。
 このようにすることで、物体が近点から遠点までのどこに位置していても、高い分解能で最終像を形成することができる。また、最終像を撮像することで、解像度の高い画像を取得することができる。
 第1実施形態の立体視内視鏡光学系及び第2実施形態の立体視内視鏡光学系では、第2レンズ群は、移動レンズ群を有し、移動レンズ群の移動によって合焦を行うことが好ましい。
 このようにすることで、物体が近点から遠点までのどこに位置していても、高い分解能で最終像を形成することができる。また、最終像を撮像することで、解像度の高い画像を取得することができる。
 本実施形態の内視鏡は、上述の立体視内視鏡光学系と、最終像を撮像する撮像素子と、を備えることを特徴とする。
 本実施形態の内視鏡によれば、小型でありながら、最終像を撮像することで、解像度の高い画像を取得することができる。
 各条件式について、以下のように、下限値、または上限値を変更しても良い。
条件式(3)については、以下の通りである。
 下限値については、0.10又は0.20とすることがこのましい。
 上限値については、1.00又は0.80とすることがこのましい。
条件式(4)については、以下の通りである。
 下限値については、-1.70又は-1.60とすることがこのましい。
 上限値については、-1.05又は-1.10とすることがこのましい。
条件式(5)については、以下の通りである。
 下限値については、-1.70又は-1.60とすることがこのましい。
 上限値については、-1.05又は-1.10とすることがこのましい。
条件式(6)については、以下の通りである。
 下限値については、0.95又は0.99とすることがこのましい。
 上限値については、1.05又は1.01とすることがこのましい。
条件式(7)については、以下の通りである。
 下限値については、0.90又は0.95とすることがこのましい。
 上限値については、1.20又は1.10とすることがこのましい。
条件式(8)については、以下の通りである。
 下限値については、0.4又は0.5とすることがこのましい。
 上限値については、1.2又は1.1とすることがこのましい。
条件式(9)については、以下の通りである。
 下限値については、0.90又は0.95とすることがこのましい。
 上限値については、1.40又は1.30とすることがこのましい。
条件式(10)については、以下の通りである。
 下限値については、0.05又は0.07とすることがこのましい。
 上限値については、0.14又は0.12とすることがこのましい。
条件式(11)については、以下の通りである。
 下限値については、-1.5又は-1.3とすることがこのましい。
 上限値については、-1.01又は-1.02とすることがこのましい。
条件式(12)については、以下の通りである。
 下限値については、-1.5又は-1.3とすることがこのましい。
 上限値については、-1.01又は-1.02とすることがこのましい。
条件式(13)については、以下の通りである。
 下限値については、0.95又は0.99とすることがこのましい。
 上限値については、1.05又は1.01とすることがこのましい。
条件式(14)については、以下の通りである。
 下限値については、0.70又は0.80とすることがこのましい。
 上限値については、1.10又は1.05とすることがこのましい。
条件式(15)については、以下の通りである。
 下限値については、0.02又は0.08とすることがこのましい。
 上限値については、0.20又は0.15とすることがこのましい。
条件式(16)については、以下の通りである。
 下限値については、0.4又は0.5とすることがこのましい。
 上限値については、0.7又は0.6とすることがこのましい。
条件式(17)については、以下の通りである。
 下限値については、2.0又は3.1とすることがこのましい。
 上限値については、4.0又は2.3とすることがこのましい。
 以下に、内視鏡用光学系の実施例を、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。
 立体視内視鏡光学系の実施例について説明する。図1乃至図17は、各実施例の立体視内視鏡光学系のレンズ断面図である。レンズ断面図は、視差方向における断面図である。
 図18乃至図23は、各実施例の立体視内視鏡光学系の収差図である。各実施例の収差図において、(a)は非点収差(AS)、(b)は歪曲収差(DT)、(c)乃至(h)は横収差を示している。
 横収差において、横軸の最大値は±50μmである。縦軸は、入射瞳径で規格化されている。Taはタンジェンシャル方向、Saはサジタル方向を表している。IH0は軸上、IH0.5は最大像高の0.5倍、IH0.7は最大像高の0.7倍を表している。
 実施例1の立体視内視鏡光学系のレンズ断面図を図1乃至図3に示す。図1には、対物光学系OBJと、第1リレー光学系RL1と、第2リレー光学系RL2と、が示されている。図2には、第3リレー光学系RL3と、第4リレー光学系RL4と、第5リレー光学系RL5と、が示されている。図3には、結像光学系が示されている。
 実施例1の立体視内視鏡光学系は、物体側から順に、対物光学系OBJと、第1リレー光学系RL1と、第2リレー光学系RL2と、第3リレー光学系RL3と、第4リレー光学系RL4と、第5リレー光学系RL5と、結像光学系と、を有する。
 対物光学系OBJによって、1次像Ioが形成される。1次像Ioは、第1リレー光学系RL1でリレーされる。これにより、第1リレー像I1が形成される。第1リレー像I1は、第2リレー光学系RL2でリレーされる。これにより、第2リレー像I2が形成される。第2リレー像I2は、第3リレー光学系RL3でリレーされる。これにより、第3リレー像I3が形成される。第3リレー像I3は、第4リレー光学系RL4でリレーされる。これにより、第4リレー像I4が形成される。
 第4リレー像I4は、第5リレー光学系RL5でリレーされる。これにより、第5リレー像が形成されるが、実施例1のレンズ断面図では図示されていない。第5リレー像は中間像である。結像光学系によって、最終像Iが形成される。
 対物光学系OBJは、物体側から順に、平凹負レンズL1と、平凸正レンズL2と、物体側に凸面を向けた負メニスカスレンズL3と、両凸正レンズL4と、両凹負レンズL5と、両凸正レンズL6と、物体側に凸面を向けた正メニスカスレンズL7と、からなる。ここで、負メニスカスレンズL3と両凸正レンズL4とが接合されている。両凹負レンズL5と両凸正レンズL6とが接合されている。平凹負レンズL1の物体側には、カバーガラスC1が配置されている。
 第1リレー光学系RL1は、平凸正レンズL8と、両凸正レンズL9と、像側に凸面を向けた負メニスカスレンズL10と、物体側に凸面を向けた負メニスカスレンズL11と、両凸正レンズL12と、平凸正レンズL13と、からなる。ここで、両凸正レンズL9と負メニスカスレンズL10とが接合されている。負メニスカスレンズL11と両凸正レンズL12とが接合されている。
 第2リレー光学系RL2は、平凸正レンズL14と、両凸正レンズL15と、像側に凸面を向けた負メニスカスレンズL16と、物体側に凸面を向けた負メニスカスレンズL17と、両凸正レンズL18と、平凸正レンズL19と、からなる。ここで、両凸正レンズL15と負メニスカスレンズL16とが接合されている。負メニスカスレンズL17と両凸正レンズL18とが接合されている。
 第3リレー光学系RL3は、平凸正レンズL20と、両凸正レンズL21と、像側に凸面を向けた負メニスカスレンズL22と、物体側に凸面を向けた負メニスカスレンズL23と、両凸正レンズL24と、平凸正レンズL25と、からなる。ここで、両凸正レンズL21と負メニスカスレンズL22とが接合されている。負メニスカスレンズL23と両凸正レンズL24とが接合されている。
 第4リレー光学系RL4は、平凸正レンズL26と、両凸正レンズL27と、像側に凸面を向けた負メニスカスレンズL28と、物体側に凸面を向けた負メニスカスレンズL29と、両凸正レンズL30と、平凸正レンズL31と、からなる。ここで、両凸正レンズL27と負メニスカスレンズL28とが接合されている。負メニスカスレンズL29と両凸正レンズL30とが接合されている。
 第5リレー光学系RL5は、平凸正レンズL32と、両凸正レンズL33と、像側に凸面を向けた負メニスカスレンズL34と、物体側に凸面を向けた負メニスカスレンズL35と、両凸正レンズL36と、平凸正レンズL37と、からなる。ここで、両凸正レンズL33と負メニスカスレンズL34とが接合されている。負メニスカスレンズL35と両凸正レンズL36とが接合されている。
 負メニスカスレンズL34と負メニスカスレンズL35との間に、開口絞りSが配置されている。
 結像光学系は、物体側から順に、プリズムP1と、第1レンズ群G1と、プリズムP2と、第2レンズ群G2と、を有する。
 第1レンズ群G1は、両凸正レンズL38と、両凹負レンズL39と、両凸正レンズL40と、両凸正レンズL41と、を有する。ここで、両凹負レンズL39と両凸正レンズL40とが接合されている。正レンズL41は合焦のために移動する。
 第2レンズ群G1は、両凸正レンズL42と、物体側に凸面を向けた正メニスカスレンズL43と、両凹負レンズL44と、両凸正レンズL45と、を有する。
 プリズムP1は、第1光路変更素子である。プリズムP1は、第1反射面r72と、第2反射面r73と、を有する。プリズムP2は第2光路変更素子である。プリズムP2は、第3反射面r87と、第4反射面r88と、を有する。
 第1レンズ群G1とプリズムP2との間に、光学フィルタFと平行平板C2が配置されている。第2レンズ群G2から最終像Iまでの間に、カバーガラスC3とカバーガラスC4が配置されている。
 非球面は、平凹負レンズL1の両面に設けられている。
 第2光軸AX2は、第1光軸AX1よりも、中心軸AXcに対して遠くに位置している。第3光軸AX3は、第2光軸AX2よりも、中心軸AXcに対して近くに位置している。
 実施例2の立体視内視鏡光学系のレンズ断面図を図4乃至図6に示す。図4には、対物光学系OBJと、第1リレー光学系RL1と、第2リレー光学系RL2と、が示されている。図5には、第3リレー光学系RL3と、第4リレー光学系RL4と、第5リレー光学系RL5と、が示されている。図6には、結像光学系が示されている。
 実施例2の立体視内視鏡光学系は、物体側から順に、対物光学系OBJと、第1リレー光学系RL1と、第2リレー光学系RL2と、第3リレー光学系RL3と、第4リレー光学系RL4と、第5リレー光学系RL5と、結像光学系と、を有する。
 対物光学系OBJによって、1次像Ioが形成される。1次像Ioは、第1リレー光学系RL1でリレーされる。これにより、第1リレー像I1が形成される。第1リレー像I1は、第2リレー光学系RL2でリレーされる。これにより、第2リレー像I2が形成される。第2リレー像I2は、第3リレー光学系RL3でリレーされる。これにより、第3リレー像I3が形成される。第3リレー像I3は、第4リレー光学系RL4でリレーされる。これにより、第4リレー像I4が形成される。
 第4リレー像I4は、第5リレー光学系RL5でリレーされる。これにより、第5リレー像が形成されるが、実施例2のレンズ断面図では図示されていない。第5リレー像は中間像である。結像光学系によって、最終像Iが形成される。
 対物光学系OBJは、物体側から順に、平凹負レンズL1と、平凸正レンズL2と、物体側に凸面を向けた負メニスカスレンズL3と、両凸正レンズL4と、両凹負レンズL5と、両凸正レンズL6と、物体側に凸面を向けた正メニスカスレンズL7と、からなる。ここで、負メニスカスレンズL3と両凸正レンズL4とが接合されている。両凹負レンズL5と両凸正レンズL6とが接合されている。平凹負レンズL1の物体側には、カバーガラスC1が配置されている。
 第1リレー光学系RL1は、平凸正レンズL8と、両凸正レンズL9と、像側に凸面を向けた負メニスカスレンズL10と、物体側に凸面を向けた負メニスカスレンズL11と、両凸正レンズL12と、平凸正レンズL13と、からなる。ここで、両凸正レンズL9と負メニスカスレンズL10とが接合されている。負メニスカスレンズL11と両凸正レンズL12とが接合されている。
 第2リレー光学系RL2は、平凸正レンズL14と、両凸正レンズL15と、像側に凸面を向けた負メニスカスレンズL16と、物体側に凸面を向けた負メニスカスレンズL17と、両凸正レンズL18と、平凸正レンズL19と、からなる。ここで、両凸正レンズL15と負メニスカスレンズL16とが接合されている。負メニスカスレンズL17と両凸正レンズL18とが接合されている。
 第3リレー光学系RL3は、平凸正レンズL20と、両凸正レンズL21と、像側に凸面を向けた負メニスカスレンズL22と、物体側に凸面を向けた負メニスカスレンズL23と、両凸正レンズL24と、平凸正レンズL25と、からなる。ここで、両凸正レンズL21と負メニスカスレンズL22とが接合されている。負メニスカスレンズL23と両凸正レンズL24とが接合されている。
 第4リレー光学系RL4は、平凸正レンズL26と、両凸正レンズL27と、像側に凸面を向けた負メニスカスレンズL28と、物体側に凸面を向けた負メニスカスレンズL29と、両凸正レンズL30と、平凸正レンズL31と、からなる。ここで、両凸正レンズL27と負メニスカスレンズL28とが接合されている。負メニスカスレンズL29と両凸正レンズL30とが接合されている。
 第5リレー光学系RL5は、平凸正レンズL32と、両凸正レンズL33と、像側に凸面を向けた負メニスカスレンズL34と、物体側に凸面を向けた負メニスカスレンズL35と、両凸正レンズL36と、平凸正レンズL37と、からなる。ここで、両凸正レンズL33と負メニスカスレンズL34とが接合されている。負メニスカスレンズL35と両凸正レンズL36とが接合されている。
 負メニスカスレンズL34と負メニスカスレンズL35との間に、開口絞りSが配置されている。
 結像光学系は、物体側から順に、プリズムP1と、第1レンズ群G1と、プリズムP2と、第2レンズ群G2と、を有する。
 第1レンズ群G1は、両凸正レンズL38と、両凹負レンズL39と、両凸正レンズL40と、平凸正レンズL41と、を有する。ここで、両凹負レンズL39と両凸正レンズL40とが接合されている。平凸正レンズL41は合焦のために移動する。
 第2レンズ群G1は、両凸正レンズL42と、物体側に凸面を向けた正メニスカスレンズL43と、両凹負レンズL44と、両凸正レンズL45と、を有する。
 プリズムP1は、第1光路変更素子である。プリズムP1は、第1反射面r72と、第2反射面r73と、を有する。プリズムP2は第2光路変更素子である。プリズムP2は、第3反射面r87と、第4反射面r88と、を有する。
 第1レンズ群G1とプリズムP2との間に、光学フィルタFと平行平板C2が配置されている。第2レンズ群G2から最終像Iまでの間に、カバーガラスC3とカバーガラスC4が配置されている。
 非球面は、平凹負レンズL1の両面に設けられている。
 第2光軸AX2は、第1光軸AX1よりも、中心軸AXcに対して遠くに位置している。第3光軸AX3は、第2光軸AX2よりも、中心軸AXcに対して近くに位置している。
 実施例3の立体視内視鏡光学系のレンズ断面図を図7乃至図9に示す。図7には、対物光学系OBJと、第1リレー光学系RL1と、第2リレー光学系RL2と、が示されている。図8には、第3リレー光学系RL3と、第4リレー光学系RL4と、第5リレー光学系RL5と、が示されている。図9には、結像光学系が示されている。
 実施例3の立体視内視鏡光学系は、物体側から順に、対物光学系OBJと、第1リレー光学系RL1と、第2リレー光学系RL2と、第3リレー光学系RL3と、第4リレー光学系RL4と、第5リレー光学系RL5と、結像光学系と、を有する。
 対物光学系OBJによって、1次像Ioが形成される。1次像Ioは、第1リレー光学系RL1でリレーされる。これにより、第1リレー像I1が形成される。第1リレー像I1は、第2リレー光学系RL2でリレーされる。これにより、第2リレー像I2が形成される。第2リレー像I2は、第3リレー光学系RL3でリレーされる。これにより、第3リレー像I3が形成される。第3リレー像I3は、第4リレー光学系RL4でリレーされる。これにより、第4リレー像I4が形成される。
 第4リレー像I4は、第5リレー光学系RL5でリレーされる。これにより、第5リレー像I5が形成される。第5リレー像I5は中間像である。結像光学系によって、最終像Iが形成される。
 対物光学系OBJは、物体側から順に、平凹負レンズL1と、平凸正レンズL2と、物体側に凸面を向けた負メニスカスレンズL3と、両凸正レンズL4と、両凹負レンズL5と、両凸正レンズL6と、物体側に凸面を向けた正メニスカスレンズL7と、からなる。ここで、負メニスカスレンズL3と両凸正レンズL4とが接合されている。両凹負レンズL5と両凸正レンズL6とが接合されている。平凹負レンズL1の物体側には、カバーガラスC1が配置されている。
 第1リレー光学系RL1は、平凸正レンズL8と、両凸正レンズL9と、像側に凸面を向けた負メニスカスレンズL10と、物体側に凸面を向けた負メニスカスレンズL11と、両凸正レンズL12と、平凸正レンズL13と、からなる。ここで、両凸正レンズL9と負メニスカスレンズL10とが接合されている。負メニスカスレンズL11と両凸正レンズL12とが接合されている。
 第2リレー光学系RL2は、平凸正レンズL14と、両凸正レンズL15と、像側に凸面を向けた負メニスカスレンズL16と、物体側に凸面を向けた負メニスカスレンズL17と、両凸正レンズL18と、平凸正レンズL19と、からなる。ここで、両凸正レンズL15と負メニスカスレンズL16とが接合されている。負メニスカスレンズL17と両凸正レンズL18とが接合されている。
 第3リレー光学系RL3は、平凸正レンズL20と、両凸正レンズL21と、像側に凸面を向けた負メニスカスレンズL22と、物体側に凸面を向けた負メニスカスレンズL23と、両凸正レンズL24と、平凸正レンズL25と、からなる。ここで、両凸正レンズL21と負メニスカスレンズL22とが接合されている。負メニスカスレンズL23と両凸正レンズL24とが接合されている。
 第4リレー光学系RL4は、平凸正レンズL26と、両凸正レンズL27と、像側に凸面を向けた負メニスカスレンズL28と、物体側に凸面を向けた負メニスカスレンズL29と、両凸正レンズL30と、平凸正レンズL31と、からなる。ここで、両凸正レンズL27と負メニスカスレンズL28とが接合されている。負メニスカスレンズL29と両凸正レンズL30とが接合されている。
 第5リレー光学系RL5は、平凸正レンズL32と、両凸正レンズL33と、像側に凸面を向けた負メニスカスレンズL34と、物体側に凸面を向けた負メニスカスレンズL35と、両凸正レンズL36と、平凸正レンズL37と、からなる。ここで、両凸正レンズL33と負メニスカスレンズL34とが接合されている。負メニスカスレンズL35と両凸正レンズL36とが接合されている。
 結像光学系は、物体側から順に、第1レンズ群G1と、プリズムP1と、プリズムP2と、第2レンズ群G2と、を有する。
 第1レンズ群G1は、平凸正レンズL38と、両凸正レンズL39と、像側に凸面を向けた負メニスカスレンズL40と、を有する。ここで、両凸正レンズL39と負メニスカスレンズL40とが接合されている。
 第2レンズ群G2は、両凸正レンズL41と、物体側に凸面を向けた正メニスカスレンズL42と、両凹負レンズL43と、両凸正レンズL44と、を有する。両凸正レンズL44は合焦のために移動する。
 プリズムP1は、第1光路変更素子である。プリズムP1は、第1反射面r78と、第2反射面r79と、を有する。プリズムP2は第2光路変更素子である。プリズムP2は、第3反射面r82と、第4反射面r83と、を有する。
 第1レンズ群G1とプリズムP1との間に、開口絞りSが配置されている。
 第2レンズ群G2から最終像Iまでの間に、カバーガラスC2とカバーガラスC3が配置されている。
 非球面は、平凹負レンズL1の両面に設けられている。
 第2光軸AX2は、第1光軸AX1よりも、中心軸AXcに対して遠くに位置している。第3光軸AX3は、第2光軸AX2よりも、中心軸AXcに対して近くに位置している。
 実施例4の立体視内視鏡光学系のレンズ断面図を図10、図11に示す。図10には、対物光学系OBJと、第1リレー光学系RL1と、第2リレー光学系RL2と、が示されている。図11には、第3リレー光学系RL3と、第4リレー光学系RL4と、結像光学系が示されている。
 実施例4の立体視内視鏡光学系は、物体側から順に、対物光学系OBJと、第1リレー光学系RL1と、第2リレー光学系RL2と、第3リレー光学系RL3と、第4リレー光学系RL4と、結像光学系と、を有する。
 対物光学系OBJによって、1次像Ioが形成される。1次像Ioは、第1リレー光学系RL1でリレーされる。これにより、第1リレー像I1が形成される。第1リレー像I1は、第2リレー光学系RL2でリレーされる。これにより、第2リレー像I2が形成される。第2リレー像I2は、第3リレー光学系RL3でリレーされる。これにより、第3リレー像I3が形成される。第3リレー像I3は、第4リレー光学系RL4でリレーされる。これにより、第4リレー像I4が形成される。
 第3リレー像I3は、第4リレー光学系RL4でリレーされる。これにより、第4リレー像I4が形成される。第4リレー像I4は中間像である。結像光学系によって、最終像Iが形成される。
 対物光学系OBJは、物体側から順に、平凹負レンズL1と、平凸正レンズL2と、物体側に凸面を向けた負メニスカスレンズL3と、両凸正レンズL4と、両凹負レンズL5と、両凸正レンズL6と、物体側に凸面を向けた正メニスカスレンズL7と、からなる。ここで、負メニスカスレンズL3と両凸正レンズL4とが接合されている。両凹負レンズL5と両凸正レンズL6とが接合されている。平凹負レンズL1の物体側には、カバーガラスC1が配置されている。
 第1リレー光学系RL1は、平凸正レンズL8と、両凸正レンズL9と、像側に凸面を向けた負メニスカスレンズL10と、物体側に凸面を向けた負メニスカスレンズL11と、両凸正レンズL12と、平凸正レンズL13と、からなる。ここで、両凸正レンズL9と負メニスカスレンズL10とが接合されている。負メニスカスレンズL11と両凸正レンズL12とが接合されている。
 第2リレー光学系RL2は、平凸正レンズL14と、両凸正レンズL15と、像側に凸面を向けた負メニスカスレンズL16と、物体側に凸面を向けた負メニスカスレンズL17と、両凸正レンズL18と、平凸正レンズL19と、からなる。ここで、両凸正レンズL15と負メニスカスレンズL16とが接合されている。負メニスカスレンズL17と両凸正レンズL18とが接合されている。
 第3リレー光学系RL3は、平凸正レンズL20と、両凸正レンズL21と、像側に凸面を向けた負メニスカスレンズL22と、物体側に凸面を向けた負メニスカスレンズL23と、両凸正レンズL24と、平凸正レンズL25と、からなる。ここで、両凸正レンズL21と負メニスカスレンズL22とが接合されている。負メニスカスレンズL23と両凸正レンズL24とが接合されている。
 第4リレー光学系RL4は、平凸正レンズL26と、両凸正レンズL27と、像側に凸面を向けた負メニスカスレンズL28と、物体側に凸面を向けた負メニスカスレンズL29と、両凸正レンズL30と、平凸正レンズL31と、からなる。ここで、両凸正レンズL27と負メニスカスレンズL28とが接合されている。負メニスカスレンズL29と両凸正レンズL30とが接合されている。
 結像光学系は、物体側から順に、第1レンズ群G1と、プリズムP1と、プリズムP2と、第2レンズ群G2と、を有する。
 第1レンズ群G1は、平凸正レンズL32と、両凸正レンズL33と、像側に凸面を向けた負メニスカスレンズL34と、を有する。ここで、両凸正レンズL33と負メニスカスレンズL34とが接合されている。
 第2レンズ群G2は、両凸正レンズL35と、像側に凸面を向けた負メニスカスレンズL36と、物体側に凸面を向けた正メニスカスレンズL37と、両凹負レンズL38と、両凸正レンズL39と、を有する。ここで、両凸正レンズL35と負メニスカスレンズL36とが接合されている。両凸正レンズL39は合焦のために移動する。
 プリズムP1は、第1光路変更素子である。プリズムP1は、第1反射面r67と、第2反射面r68と、を有する。プリズムP2は第2光路変更素子である。プリズムP2は、第3反射面r70と、第4反射面r71と、を有する。
 第1レンズ群G1とプリズムP1との間に、開口絞りSが配置されている。
 第2レンズ群G2から最終像Iまでの間に、カバーガラスC2とカバーガラスC3が配置されている。
 非球面は、平凹負レンズL1の両面に設けられている。
 第2光軸AX2は、第1光軸AX1よりも、中心軸AXcに対して遠くに位置している。第3光軸AX3は、第2光軸AX2よりも、中心軸AXcに対して近くに位置している。
 実施例5の立体視内視鏡光学系のレンズ断面図を図12乃至図14に示す。図12には、対物光学系OBJと、第1リレー光学系RL1と、第2リレー光学系RL2と、が示されている。図13には、第3リレー光学系RL3と、第4リレー光学系RL4と、第5リレー光学系RL5と、が示されている。図14には、結像光学系が示されている。
 実施例5の立体視内視鏡光学系は、物体側から順に、対物光学系OBJと、第1リレー光学系RL1と、第2リレー光学系RL2と、第3リレー光学系RL3と、第4リレー光学系RL4と、第5リレー光学系RL5と、結像光学系と、を有する。
 対物光学系OBJによって、1次像Ioが形成される。1次像Ioは、第1リレー光学系RL1でリレーされる。これにより、第1リレー像I1が形成される。第1リレー像I1は、第2リレー光学系RL2でリレーされる。これにより、第2リレー像I2が形成される。第2リレー像I2は、第3リレー光学系RL3でリレーされる。これにより、第3リレー像I3が形成される。第3リレー像I3は、第4リレー光学系RL4でリレーされる。これにより、第4リレー像I4が形成される。
 第4リレー像I4は、第5リレー光学系RL5でリレーされる。これにより、第5リレー像が形成されるが、実施例5のレンズ断面図では図示されていない。第5リレー像は中間像である。結像光学系によって、最終像Iが形成される。
 対物光学系OBJは、物体側から順に、平凹負レンズL1と、平凸正レンズL2と、物体側に凸面を向けた負メニスカスレンズL3と、両凸正レンズL4と、両凹負レンズL5と、両凸正レンズL6と、物体側に凸面を向けた正メニスカスレンズL7と、からなる。ここで、負メニスカスレンズL3と両凸正レンズL4とが接合されている。両凹負レンズL5と両凸正レンズL6とが接合されている。平凹負レンズL1の物体側には、カバーガラスC1が配置されている。
 第1リレー光学系RL1は、平凸正レンズL8と、両凸正レンズL9と、像側に凸面を向けた負メニスカスレンズL10と、物体側に凸面を向けた負メニスカスレンズL11と、両凸正レンズL12と、平凸正レンズL13と、からなる。ここで、両凸正レンズL9と負メニスカスレンズL10とが接合されている。負メニスカスレンズL11と両凸正レンズL12とが接合されている。
 第2リレー光学系RL2は、平凸正レンズL14と、両凸正レンズL15と、像側に凸面を向けた負メニスカスレンズL16と、物体側に凸面を向けた負メニスカスレンズL17と、両凸正レンズL18と、平凸正レンズL19と、からなる。ここで、両凸正レンズL15と負メニスカスレンズL16とが接合されている。負メニスカスレンズL17と両凸正レンズL18とが接合されている。
 第3リレー光学系RL3は、平凸正レンズL20と、両凸正レンズL21と、像側に凸面を向けた負メニスカスレンズL22と、物体側に凸面を向けた負メニスカスレンズL23と、両凸正レンズL24と、平凸正レンズL25と、からなる。ここで、両凸正レンズL21と負メニスカスレンズL22とが接合されている。負メニスカスレンズL23と両凸正レンズL24とが接合されている。
 第4リレー光学系RL4は、平凸正レンズL26と、両凸正レンズL27と、像側に凸面を向けた負メニスカスレンズL28と、物体側に凸面を向けた負メニスカスレンズL29と、両凸正レンズL30と、平凸正レンズL31と、からなる。ここで、両凸正レンズL27と負メニスカスレンズL28とが接合されている。負メニスカスレンズL29と両凸正レンズL30とが接合されている。
 第5リレー光学系RL5は、平凸正レンズL32と、両凸正レンズL33と、像側に凸面を向けた負メニスカスレンズL34と、物体側に凸面を向けた負メニスカスレンズL35と、両凸正レンズL36と、平凸正レンズL37と、からなる。ここで、両凸正レンズL33と負メニスカスレンズL34とが接合されている。負メニスカスレンズL35と両凸正レンズL36とが接合されている。
 結像光学系は、物体側から順に、プリズムP1と、第1レンズ群G1と、プリズムP2と、を有する。
 第1レンズ群G1は、像側に凸面を向けた正メニスカスレンズL38と、物体側に凸面を向けた負メニスカスレンズL39と、両凸正レンズL40と、像側に凸面を向けた負メニスカスレンズL41と、物体側に凸面を向けた負メニスカスレンズL42と、両凸正レンズL43と、像側に凸面を向けた負メニスカスレンズL44と、物体側に凸面を向けた正メニスカスレンズL45と、を有する。正メニスカスレンズL45は合焦のために移動する。
 ここで、両凸正レンズL40と負メニスカスレンズL41とが接合されている。負メニスカスレンズL42と両凸正レンズL43とが接合されている。
 負メニスカスレンズL41と負メニスカスレンズL42との間に、開口絞りSが配置されている。
 プリズムP1は、第1光路変更素子である。プリズムP1は、第1反射面r71と、第2反射面r72と、を有する。プリズムP2は第2光路変更素子である。プリズムP2は、第3反射面r90と、第4反射面r91と、を有する。
 第1レンズ群G1から最終像Iまでの間に、カバーガラスC2が配置されている。
 非球面は、平凹負レンズL1の両面に設けられている。
 第2光軸AX2は、第1光軸AX1よりも、中心軸AXcに対して遠くに位置している。第3光軸AX3は、第2光軸AX2よりも、中心軸AXcに対して近くに位置している。
 実施例6の立体視内視鏡光学系のレンズ断面図を図15乃至図17に示す。図15には、対物光学系OBJと、第1リレー光学系RL1と、第2リレー光学系RL2と、が示されている。図16には、第3リレー光学系RL3と、第4リレー光学系RL4と、第5リレー光学系RL5と、が示されている。図17には、結像光学系が示されている。
 実施例6の立体視内視鏡光学系は、物体側から順に、対物光学系OBJと、第1リレー光学系RL1と、第2リレー光学系RL2と、第3リレー光学系RL3と、第4リレー光学系RL4と、第5リレー光学系RL5と、結像光学系と、を有する。
 対物光学系OBJによって、1次像Ioが形成される。1次像Ioは、第1リレー光学系RL1でリレーされる。これにより、第1リレー像I1が形成される。第1リレー像I1は、第2リレー光学系RL2でリレーされる。これにより、第2リレー像I2が形成される。第2リレー像I2は、第3リレー光学系RL3でリレーされる。これにより、第3リレー像I3が形成される。第3リレー像I3は、第4リレー光学系RL4でリレーされる。これにより、第4リレー像I4が形成される。
 第4リレー像I4は、第5リレー光学系RL5でリレーされる。これにより、第5リレー像が形成されるが、実施例6のレンズ断面図では図示されていない。第5リレー像は中間像である。結像光学系によって、最終像Iが形成される。
 対物光学系OBJは、物体側から順に、平凹負レンズL1と、平凸正レンズL2と、物体側に凸面を向けた負メニスカスレンズL3と、両凸正レンズL4と、両凹負レンズL5と、両凸正レンズL6と、物体側に凸面を向けた正メニスカスレンズL7と、からなる。ここで、負メニスカスレンズL3と両凸正レンズL4とが接合されている。両凹負レンズL5と両凸正レンズL6とが接合されている。平凹負レンズL1の物体側には、カバーガラスC1が配置されている。
 第1リレー光学系RL1は、平凸正レンズL8と、両凸正レンズL9と、像側に凸面を向けた負メニスカスレンズL10と、物体側に凸面を向けた負メニスカスレンズL11と、両凸正レンズL12と、平凸正レンズL13と、からなる。ここで、両凸正レンズL9と負メニスカスレンズL10とが接合されている。負メニスカスレンズL11と両凸正レンズL12とが接合されている。
 第2リレー光学系RL2は、平凸正レンズL14と、両凸正レンズL15と、像側に凸面を向けた負メニスカスレンズL16と、物体側に凸面を向けた負メニスカスレンズL17と、両凸正レンズL18と、平凸正レンズL19と、からなる。ここで、両凸正レンズL15と負メニスカスレンズL16とが接合されている。負メニスカスレンズL17と両凸正レンズL18とが接合されている。
 第3リレー光学系RL3は、平凸正レンズL20と、両凸正レンズL21と、像側に凸面を向けた負メニスカスレンズL22と、物体側に凸面を向けた負メニスカスレンズL23と、両凸正レンズL24と、平凸正レンズL25と、からなる。ここで、両凸正レンズL21と負メニスカスレンズL22とが接合されている。負メニスカスレンズL23と両凸正レンズL24とが接合されている。
 第4リレー光学系RL4は、平凸正レンズL26と、両凸正レンズL27と、像側に凸面を向けた負メニスカスレンズL28と、物体側に凸面を向けた負メニスカスレンズL29と、両凸正レンズL30と、平凸正レンズL31と、からなる。ここで、両凸正レンズL27と負メニスカスレンズL28とが接合されている。負メニスカスレンズL29と両凸正レンズL30とが接合されている。
 第5リレー光学系RL5は、平凸正レンズL32と、両凸正レンズL33と、像側に凸面を向けた負メニスカスレンズL34と、物体側に凸面を向けた負メニスカスレンズL35と、両凸正レンズL36と、平凸正レンズL37と、からなる。ここで、両凸正レンズL33と負メニスカスレンズL34とが接合されている。負メニスカスレンズL35と両凸正レンズL36とが接合されている。
 結像光学系は、物体側から順に、プリズムP1と、第1レンズ群G1と、プリズムP2と、を有する。
 第1レンズ群G1は、両凸正レンズL38と、物体側に凸面を向けた負メニスカスレンズL39と、両凸正レンズL40と、像側に凸面を向けた負メニスカスレンズL41と、物体側に凸面を向けた負メニスカスレンズL42と、両凸正レンズL43と、物体側に凸面を向けた正メニスカスレンズL44と、を有する。正メニスカスレンズL44は合焦のために移動する。
 ここで、両凸正レンズL40と負メニスカスレンズL41とが接合されている。負メニスカスレンズL42と両凸正レンズL43とが接合されている。
 負メニスカスレンズL41と負メニスカスレンズL42との間に、開口絞りSが配置されている。
 プリズムP1は、第1光路変更素子である。プリズムP1は、第1反射面r71と、第2反射面r72と、を有する。プリズムP2は第2光路変更素子である。プリズムP2は、第3反射面r88と、第4反射面r89と、を有する。
 第1レンズ群G1から最終像Iまでの間に、カバーガラスC2が配置されている。
 非球面は、平凹負レンズL1の両面に設けられている。
 第2光軸AX2は、第1光軸AX1よりも、中心軸AXcに対して遠くに位置している。第3光軸AX3は、第2光軸AX2よりも、中心軸AXcに対して近くに位置している。
 以下に、上記各実施例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。
 各種データにおいて、fは内視鏡光学系の焦点距離、IHは最大像高、FNO.はFナンバーである。
 また、非球面形状は、光軸方向をz、光軸に直交する方向をyにとり、円錐係数をk、非球面係数をA4、A6、A8、A10、A12…としたとき、次の式で表される。
 z=(y2/r)/[1+{1-(1+k)(y/r)21/2
    +A4y4+A6y6+A8y8+A10y10+A12y12+…
 また、非球面係数において、「E-n」(nは整数)は、「10-n」を示している。なお、これら諸元値の記号は後述の実施例の数値データにおいても共通である。
 また、偏心データでは、偏心量を、X、Y、Z、傾き角を、α、β、γで表している。XはX軸方向の偏心量、YはY軸方向の偏心量、ZはZ軸方向の偏心量である。αはX軸に対する傾き角、βはY軸に対する傾き角、γはZ軸に対する傾き角である。
 例えば、数値実施例1では、第73面におけるβの値がマイナスの値になっている。これは、第73面は、平面をY軸から反時計回りに回転させた状態になっていることを示している。
数値実施例1
単位  mm
 
面データ
面番号          r         d         nd       νd
     1          ∞       0.54     1.769     64.15
     2          ∞       0.27
     3*         ∞       1.63     1.80625   40.91
     4*        1.022     0.72
     5          ∞      14.5      1.883     40.76
     6        -8.28      1.83
     7        26.096     2.62     1.72047   34.71
     8         5.403     3.63     1.618     63.33
     9       -10.919     7.06
    10        -3.981     0.8      1.71736   29.52
    11         5.778     2.24     1.883     40.77
    12       -11.851     0.8
    13        17.8       3.64     1.7725    49.6
    14       195.508     7.2
    15          ∞       5.03
    16        19.696    29.78     1.7725    49.6
    17          ∞       0.81
    18        25.555     6.02     1.497     81.55
    19        -8.033     2.75     1.7725    49.6
    20       -15.28      2.62
    21        15.28      2.75     1.7725    49.6
    22         8.033     6.02     1.497     81.55
    23       -25.555     0.81
    24          ∞      29.78     1.7725    49.6 
    25       -19.696     5.03 
    26          ∞       5.03
    27        19.696    29.78     1.7725    49.6
    28          ∞       0.81
    29        25.555     6.02     1.497     81.55
    30        -8.033     2.75     1.7725    49.6
    31       -15.28      2.62
    32        15.28      2.75     1.7725    49.6
    33         8.033     6.02     1.497     81.55
    34       -25.555     0.81
    35          ∞      29.78     1.7725    49.6
    36       -19.696     5.03
    37          ∞       5.03
    38        19.696    29.78     1.7725    49.6
    39          ∞       0.81
    40        25.555     6.02     1.497     81.55
    41        -8.033     2.75     1.7725    49.6
    42       -15.28      2.62
    43        15.28      2.75     1.7725    49.6
    44         8.033     6.02     1.497     81.55
    45       -25.555     0.81
    46          ∞      29.78     1.7725    49.6
    47       -19.696     5.03
    48          ∞       5.03
    49        19.696    29.78     1.7725    49.6
    50          ∞       0.81
    51        25.555     6.02     1.497     81.55
    52        -8.033     2.75     1.7725    49.6
    53       -15.28      2.62
    54        15.28      2.75     1.7725    49.6
    55         8.033     6.02     1.497     81.55
    56       -25.555     0.81
    57          ∞      29.78     1.7725    49.6
    58       -19.696     5.03
    59          ∞       5.03
    60        19.696    29.78     1.7725    49.6
    61          ∞       0.81
    62        25.555     6.02     1.497     81.55
    63        -8.033     2.75     1.7725    49.6
    64       -15.28      1.31
    65(絞り)    ∞       1.31
    66        15.28      2.75     1.7725    49.6
    67         8.033     6.02     1.497     81.55
    68       -25.555     0.81
    69          ∞      29.78     1.7725    49.6
    70       -19.696     0.95
    71          ∞       3.4      1.8061    40.93
    72          ∞       7.9      1.8061    40.93
    73          ∞       3.4      1.8061    40.93
    74          ∞       0.22
    75       708.111     5.44     1.883     40.77
    76       -15.662     4.87
    77        -8.283     1.52     2.0033    28.27
    78        33.398    10.04     1.804     46.58
    79       -13.096     0.23
    80      2041.51      4.03     1.497     81.55
    81       -34.812     7.34
    82          ∞       4.08     1.76819   71.7
    83          ∞       4.08
    84          ∞       0.95     1.7682    71.7
    85          ∞       0.14
    86          ∞       4.08     1.8061    40.93
    87          ∞       7.26     1.8061    40.93
    88          ∞       4.08     1.8061    40.93
    89          ∞       0.39
    90        16.318     4.08     1.497     81.55
    91      -147.835     0.41
    92        10.228     4.19     1.497     81.55
    93        12.274     3.16
    94       -47.057     0.95     1.69895   30.13
    95         8.537     3.78
    96        19.153     8.16     1.83481   42.71
    97       -46.376    20.77
    98          ∞       1.07     1.52113   66.54
    99          ∞       0.68
   100          ∞       0.53     1.51633   64.14
   101          ∞       1.09
  像面          ∞
 
非球面データ
第3面
k=0
A4=2.196.E-02,A6=-4.5356.E-03,A8=3.4501.E-04
第4面
k=-0.2024
A4=9.164.E-03,A6=2.1354.E-02,A8=-9.6887.E-02
 
各種データ
IH       2.70
f         4.00
FNO.   6.1
 
偏心データ
第71面
          X      Y      Z
         0.00   -0.15    0.00
          α      β      γ
         0.0     0.0     0.0
第72面
          X      Y      Z
         0.00    0.00    0.00
          α      β      γ
        45.0     0.0     0.0
第73面
          X      Y      Z
         0.00    0.00    0.00
          α      β      γ
       -45.0     0.0     0.0
第87面
          X      Y      Z
         0.00    0.00    0.00
          α      β      γ
       -45.0     0.0     0.0
第88面
          X      Y      Z
         0.00    0.00    0.00
          α      β      γ
        45.0     0.0     0.0
数値実施例2
単位  mm
 
面データ
面番号          r         d         nd       νd
     1          ∞       0.51     1.769     64.15
     2          ∞       0.26
     3          ∞       1.53     1.8061    40.88
     4*        0.959     0.68
     5*         ∞      13.61     1.883     40.77
     6        -7.776     1.72
     7        24.508     2.46     1.72047   34.71
     8         5.074     3.41     1.618     63.33
     9       -10.255     6.63
    10        -3.739     0.75     1.71736   29.52
    11         5.426     2.1      1.883     40.77
    12       -11.13      0.75
    13        16.717     3.42     1.7725    49.6
    14       183.612     6.76
    15          ∞       4.73
    16        18.498    27.97     1.7725    49.6
    17          ∞       0.76
    18        24         5.66     1.497     81.55
    19        -7.545     2.58     1.7725    49.6
    20       -14.35      2.46
    21        14.35      2.58     1.7725    49.6
    22         7.545     5.66     1.497     81.55
    23       -24         0.76
    24          ∞      27.97     1.7725    49.6
    25       -18.498     4.73
    26          ∞       4.73
    27        18.498    27.97     1.7725    49.6
    28          ∞       0.76
    29        24         5.66     1.497     81.55
    30        -7.545     2.58     1.7725    49.6
    31       -14.35      2.46
    32        14.35      2.58     1.7725    49.6
    33         7.545     5.66     1.497     81.55
    34       -24         0.76
    35          ∞      27.97     1.7725    49.6
    36       -18.498     4.73
    37          ∞       4.73
    38        18.498    27.97     1.7725    49.6
    39          ∞       0.76
    40        24         5.66     1.497     81.55
    41        -7.545     2.58     1.7725    49.6
    42       -14.35      2.46
    43        14.35      2.58     1.7725    49.6
    44         7.545     5.66     1.497     81.55
    45       -24         0.76
    46          ∞      27.97     1.7725    49.6
    47       -18.498     4.73
    48          ∞       4.73
    49        18.498    27.97     1.7725    49.6
    50          ∞       0.76
    51        24         5.66     1.497     81.55
    52        -7.545     2.58     1.7725    49.6
    53       -14.35      2.46
    54        14.35      2.58     1.7725    49.6
    55         7.545     5.66     1.497     81.55
    56       -24         0.76
    57          ∞      27.97     1.7725    49.6
    58       -18.498     4.73
    59          ∞       4.73
    60        18.498    27.97     1.7725    49.6
    61          ∞       0.76
    62        24         5.66     1.497     81.55
    63        -7.545     2.58     1.7725    49.6
    64       -14.35      1.23
    65(絞り)    ∞       1.23
    66        14.35      2.58     1.7725     49.6
    67         7.545     5.66     1.497     81.55
    68       -24         0.76
    69          ∞      27.97     1.7725    49.6
    70       -18.498     5.69
    71          ∞       2.4      1.8061    40.93
    72          ∞       5.75     1.8061    40.93
    73          ∞       2.4      1.8061    40.93
    74          ∞       0.43
    75        28.801     2.47     1.883     40.77
    76       -20.886     2.26
    77        -6.857     0.89     2.0033    28.27
    78        20.112     7.78     1.816     46.62
    79       -11.502     1.04
    80          ∞       3.1      1.618     63.33
    81       -20.637     4.5
    82          ∞       2.87     1.76819   71.7
    83          ∞       2.87
    84          ∞       0.67     1.7682    71.7
    85          ∞       0.1
    86          ∞       3.07     1.8061    40.93
    87          ∞       6.16     1.8061    40.93
    88          ∞       3.07     1.8061    40.93
    89          ∞       0.28
    90        11.494     2.87     1.497     81.55
    91      -104.13      0.29
    92         7.204     2.95     1.497     81.55
    93         8.645     2.22
    94       -33.145     0.67     1.69895   30.13
    95         6.013     2.66
    96        13.491     5.75     1.83481   42.71
    97       -32.666     6.87
    98          ∞       0.96     1.52113   66.54 
    99          ∞       0.48
   100          ∞       0.67     1.51633   64.14
   101          ∞       1.2
  像面          ∞
 
非球面データ
第4面
k=0
A4=2.651.E-02,A6=-6.2080.E-03,A8=5.3540.E-04
第5面
k=-0.2024
A4=1.106.E-02,A6=2.9227.E-02,A8=-1.5035.E-01
 
各種データ
IH       2.53
f         3.01
FNO.   4.7
 
偏心データ
第71面
          X      Y      Z
         0.00   -0.14    0.00
          α      β      γ
         0.0     0.0     0.0
第72面
          X      Y      Z
         0.00    0.00    0.00
          α      β      γ
        45.0     0.0     0.0
第73面
          X      Y      Z
         0.00    0.00    0.00
          α      β      γ
       -45.0     0.0     0.0
第87面
          X      Y      Z
         0.00    0.00    0.00
          α      β      γ
       -45.0     0.0     0.0
第88面
          X      Y      Z
         0.00    0.00    0.00
          α      β      γ
        45.0     0.0     0.0
数値実施例3
単位  mm
 
面データ
面番号          r         d         nd       νd
     1          ∞       0.52     1.769     64.15
     2          ∞       0.26
     3*         ∞       1.57     1.8061    40.93
     4*        0.985     0.7
     5          ∞      13.98     1.883     40.77
     6        -7.983     1.77
     7        25.16      2.53     1.72047   34.7
     8         5.209     3.5      1.618     63.33
     9       -10.527     6.81
    10        -3.838     0.77     1.71736   29.52
    11         5.571     2.16     1.883     40.77
    12       -11.426     0.77
    13        17.161     3.51     1.7725    49.6
    14       188.495     6.94
    15          ∞       4.85 
    16        18.987    28.71     1.7725    49.6
    17          ∞       0.78
    18        24.668     5.81     1.497     81.55
    19        -7.75      2.65     1.7725    49.6
    20       -14.732     2.52
    21        14.732     2.65     1.7725    49.6
    22         7.75      5.81     1.497     81.55
    23       -24.668     0.78
    24          ∞      28.71     1.7725    49.6
    25       -18.987     4.85
    26          ∞       4.85
    27        18.987    28.71     1.7725    49.6
    28          ∞       0.78
    29        24.668     5.81     1.497     81.55
    30        -7.75      2.65     1.7725    49.6
    31       -14.732     2.52
    32        14.732     2.65     1.7725    49.6
    33         7.75      5.81     1.497     81.55
    34       -24.668     0.78
    35          ∞      28.71     1.7725    49.6
    36       -18.987     4.85
    37          ∞       4.85
    38        18.987    28.71     1.7725    49.6
    39          ∞       0.78
    40        24.668     5.81     1.497     81.55
    41        -7.75      2.65     1.7725    49.6
    42       -14.732     2.52
    43        14.732     2.65     1.7725    49.6
    44         7.75      5.81     1.497     81.55
    45       -24.668     0.78
    46          ∞      28.71     1.7725    49.6
    47       -18.987     4.85
    48          ∞       4.85
    49        18.987    28.71     1.7725    49.6
    50          ∞       0.78
    51        24.668     5.81     1.497     81.55
    52        -7.75      2.65     1.7725    49.6
    53       -14.732     2.52
    54        14.732     2.65     1.7725    49.6
    55         7.75      5.81     1.497     81.55
    56       -24.668     0.78
    57          ∞      28.71     1.7725    49.6
    58       -18.987     4.85
    59          ∞       4.85
    60        18.987    28.71     1.7725    49.6
    61          ∞       0.78
    62        24.668     5.81     1.497     81.55
    63        -7.75      2.65     1.7725    49.6
    64       -14.732     2.52
    65        14.732     2.65     1.7725    49.6
    66         7.75      5.81     1.497     81.55
    67       -24.668     0.78
    68          ∞      28.71     1.7725    49.6
    69       -18.987     4.85
    70          ∞       4.63   
    71        19.01     28.82     1.7725    49.6
    72          ∞       0.88
    73        24.958     5.9      1.497     81.55
    74        -7.765     2.67     1.7725    49.6
    75       -14.809     2.86
    76(絞り)    ∞       0.76
    77          ∞       2.62     1.8061    40.93
    78          ∞       6.7      1.8061    40.93
    79          ∞       2.62     1.8061    40.93
    80          ∞       1.44
    81          ∞       3.93     1.8061    40.93
    82          ∞       5.7      1.8061    40.93
    83          ∞       3.93     1.8061    40.93
    84          ∞       1.31
    85        27.692     3.28     1.497     81.55
    86       -40.68      0.13
    87        13.516     8.56     1.497     81.55
    88        29.845     1.16          
    89       -36.756     1.31     1.8       30.13
    90         7.368     4.04          
    91        22.834     6.56     1.83481   42.71
    92       -14.2      10.77          
    93          ∞       0.98     1.52113   66.54
    94          ∞       1.21          
    95          ∞       0.69     1.51633   64.14
    96          ∞       0.00
  像面          ∞
 
非球面データ
第3面
k=0
A4=2.503.E-02,A6=-5.6163.E-03,A8=5.5411.E-04
第4面
k=-0.9151
A4=1.431.E-01,A6=-2.5790.E-02
 
各種データ
IH       2.08
f         3.00
FNO.   5.1
 
偏心データ
第77面
          X      Y      Z
         0.00   -0.14    0.00
          α      β      γ
         0.0     0.0     0.0
第78面
          X      Y      Z
         0.00    0.00    0.00
          α      β      γ
        45.0     0.0     0.0
第79面
          X      Y      Z
         0.00    0.00    0.00
          α      β      γ
       -45.0     0.0     0.0
第82面
          X      Y      Z
         0.00    0.00    0.00
          α      β      γ
       -45.0     0.0     0.0
第83面
          X      Y      Z
         0.00    0.00    0.00
          α      β      γ
        45.0     0.0     0.0
数値実施例4
単位  mm
 
面データ
面番号          r         d         nd       νd
     1          ∞       1.34     1.769     64.15
     2          ∞       0.28
     3*         ∞       1.67     1.8061    40.93
     4*        1.045     0.74
     5          ∞      14.83     1.883     40.77
     6        -8.471     1.87
     7        26.698     2.68     1.72047   34.71
     8         5.528     3.71     1.618     63.33
     9       -11.171     7.22
    10        -4.073     0.82     1.71736   29.52
    11         5.911     2.29     1.883     40.77
    12       -12.125     0.82
    13        18.21      3.73     1.7725    49.6
    14       200.018     7.37
    15          ∞       5.15
    16        20.15     30.47     1.7725    49.6
    17          ∞       0.83
    18        26.144     6.16     1.497     81.55
    19        -8.219     2.81     1.7725    49.6
    20       -15.632     2.68
    21        15.632     2.81     1.7725    49.6
    22         8.219     6.16     1.497     81.55
    23       -26.144     0.83
    24          ∞      30.47     1.7725    49.6
    25       -20.15      5.15
    26          ∞       5.15
    27        20.15     30.47     1.7725    49.6
    28          ∞       0.83
    29        26.144     6.16     1.497     81.55
    30        -8.219     2.81     1.7725    49.6
    31       -15.632     2.68
    32        15.632     2.81     1.7725    49.6
    33         8.219     6.16     1.497     81.55
    34       -26.144     0.83
    35          ∞      30.47     1.7725    49.6
    36       -20.15      5.15
    37          ∞       5.15
    38        20.15     30.47     1.7725    49.6
    39          ∞       0.83
    40        26.144     6.16     1.497     81.55
    41        -8.219     2.81     1.7725    49.6
    42       -15.632     2.68
    43        15.632     2.81     1.7725    49.6
    44         8.219     6.16     1.497     81.55
    45       -26.144     0.83
    46          ∞      30.47     1.7725    49.6
    47       -20.15      5.15
    48          ∞       5.15
    49        20.15     30.47     1.7725    49.6
    50          ∞       0.83
    51        26.144     6.16     1.497     81.55
    52        -8.219     2.81     1.7725    49.6
    53       -15.632     2.68
    54        15.632     2.81     1.7725    49.6
    55         8.219     6.16     1.497     81.55
    56       -26.144     0.83
    57          ∞      30.47     1.7725    49.6
    58       -20.15      5.15
    59          ∞       5.15
    60        20.15     30.47     1.7725    49.6
    61          ∞       0.83
    62        26.144     6.16     1.497     81.55
    63        -8.219     2.81     1.7725    49.6
    64       -15.632     1.34
    65(絞り)    ∞       0.92
    66          ∞       4.52     1.8061    40.93
    67          ∞      -9.04     1.8061    40.93
    68          ∞       4.52     1.8061    40.93
    69          ∞       3.48     1.8061    40.93
    70          ∞      -6.96     1.8061    40.93
    71          ∞       3.48     1.8061    40.93
    72          ∞       0.7
    73        28.914     4.07     1.497     81.55
    74       -11.809     0.7      1.52944   51.72
    75      -549.99      0.14
    76        11.209     8.68     1.497     81.55
    77        31.598     1.65
    78      -296.255     1.39     1.80071   34.71
    79         7.134     4.35
    80        20.476     4.08     1.83481   42.73
    81       -15.75     10
    82          ∞       1.04     1.51633   64.14
    83          ∞       0.52
    84          ∞       0.73     1.51633   64.14
    85          ∞       1.24
  像面          ∞
 
非球面データ
第3面
k=0
A4=1.853.E-02,A6=-4.0183.E-03,A8=3.4921.E-04
第4面
k=-0.9892
A4=1.030.E-01,A6=-1.9170.E-02
 
各種データ
IH       2.37
f         3.00
FNO.   4.8
 
偏心データ
第66面
          X      Y      Z
         0.00   -0.20    0.00
          α      β      γ
         0.0     0.0     0.0
第67面
          X      Y      Z
         0.00    0.00    0.00
          α      β      γ
        45.0     0.0     0.0
第68面
          X      Y      Z
         0.00    0.00    0.00
          α      β      γ
       -45.0     0.0     0.0
第70面
          X      Y      Z
         0.00    0.00    0.00
          α      β      γ
       -45.0     0.0     0.0
第71面
          X      Y      Z
         0.00    0.00    0.00
          α      β      γ
        45.0     0.0     0.0
数値実施例5
単位  mm
 
面データ
面番号          r         d         nd       νd
     1          ∞       0.59     1.769     64.15
     2          ∞       0.29
     3*         ∞       1.7      1.80625   40.91
     4*        1.107     0.78
     5          ∞      15.7      1.883     40.77
     6        -8.972     1.98          
     7        28.276     2.84     1.72047   34.71
     8        5.854      3.93     1.618     63.33
     9       -11.831     7.65
    10        -4.314     0.86     1.71736   29.52
    11         6.261     2.42     1.883     40.77
    12       -12.841     0.87
    13        19.287     3.95     1.7725    49.6
    14       211.841     7.8
    15          ∞       5.45
    16        21.342    32.27     1.7725    49.6
    17          ∞       0.88
    18        27.69      6.53     1.497     81.55
    19        -8.704     2.98     1.7725    49.6
    20       -16.556     2.84
    21        16.556     2.98     1.7725    49.6
    22         8.704     6.53     1.497     81.55
    23       -27.69      0.88
    24          ∞      32.27     1.7725    49.6
    25       -21.342     5.45
    26          ∞       5.45
    27        21.342    32.27     1.7725    49.6
    28          ∞       0.88
    29        27.69      6.53     1.497     81.55
    30        -8.704     2.98     1.7725    49.6
    31       -16.556     2.84
    32        16.556     2.98     1.7725    49.6
    33         8.704     6.53     1.497     81.55
    34       -27.69      0.88
    35          ∞      32.27     1.7725    49.6
    36       -21.342     5.45
    37          ∞       5.45
    38        21.342    32.27     1.7725    49.6
    39          ∞       0.88
    40        27.69      6.53     1.497     81.55
    41        -8.704     2.98     1.7725    49.6
    42       -16.556     2.84
    43        16.556     2.98     1.7725    49.6
    44         8.704     6.53     1.497     81.55
    45       -27.69      0.88
    46          ∞      32.27     1.7725    49.6
    47       -21.342     5.45
    48          ∞       5.45
    49        21.342    32.27     1.7725    49.6
    50          ∞       0.88
    51        27.69      6.53     1.497     81.55
    52        -8.704     2.98     1.7725    49.6
    53       -16.556     2.84
    54        16.556     2.98     1.7725    49.6
    55         8.704     6.53     1.497     81.55
    56       -27.69      0.88
    57          ∞      32.27     1.7725    49.6
    58       -21.342     5.45
    59          ∞       5.45
    60        21.342    32.27     1.7725    49.6
    61          ∞       0.88
    62        27.69      6.53     1.497     81.55
    63        -8.704     2.98     1.7725    49.6
    64       -16.556     2.84
    65        16.556     2.98     1.7725    49.6
    66         8.704     6.53     1.497     81.55
    67       -27.69      0.88
    68          ∞      32.27     1.7725    49.6
    69       -21.342     1.03
    70          ∞       3.5      1.80609   40.93
    71          ∞       7        1.80609   40.93
    72          ∞       3.5      1.80609   40.93
    73          ∞       0.44
    74       -45.208     3.73     1.7725    49.6
    75       -25.148     6.18
    76        18.856    12.76     1.8044    39.59
    77         9.579     0.74
    78        11.375    14.74     1.497     81.55
    79       -13.7       2.95     1.8044    39.59
    80       -15.793     0.15
    81(絞り)    ∞       0.15
    82        15.793     2.95     1.8044    39.59
    83        13.7      14.74     1.497     81.55
    84       -11.375     0.74
    85        -9.579    12.76     1.8044    39.59
    86       -18.856     6.18
    87        25.148     3.73     1.7725    49.6
    88        45.208     0.44
    89          ∞       3.09     1.80609   40.93
    90          ∞       7.5      1.80609   40.93
    91          ∞       3.09     1.80609   40.93
    92          ∞       0.47
    93          ∞       1.03     1.51633   64.14
    94          ∞       0
  像面          ∞
 
非球面データ
第3面
k=0
A4=1.726.E-02,A6=-3.0368.E-03,A8=1.9675.E-04
第4面
k=-0.2024
A4=7.203.E-03,A6=1.4297.E-02,A8=-5.5253.E-02
 
各種データ
IH       2.36
f         3.00
FNO.   4.1
 
偏心データ
第70面
          X      Y      Z
         0.00   -0.17    0.00
          α      β      γ
         0.0     0.0     0.0
第71面
          X      Y      Z
         0.00    0.00    0.00
          α      β      γ
        45.0     0.0     0.0
第72面
          X      Y      Z
         0.00    0.00    0.00
          α      β      γ
       -45.0     0.0     0.0
第90面
          X      Y      Z
         0.00    0.00    0.00
          α      β      γ
       -45.0     0.0     0.0
第91面
          X      Y      Z
         0.00    0.00    0.00
          α      β      γ
        45.0     0.0     0.0
数値実施例6
単位  mm
 
面データ
面番号          r         d         nd       νd
     1          ∞       0.52     1.769     64.15
     2          ∞       0.26
     3*         ∞       1.4      1.80625   40.91
     4*        0.969     0.68
     5          ∞      13.74     1.883     40.77
     6        -7.85      1.74
     7        24.74      2.48     1.72047   34.71
     8         5.122     3.44     1.618     63.33
     9       -10.352     6.69
    10        -3.774     0.76     1.71736   29.52
    11         5.478     2.12     1.883     40.77
    12       -11.235     0.76
    13        16.875     3.45     1.7725    49.6
    14       185.349     6.83
    15          ∞       4.77
    16        18.673    28.23     1.7725    49.6
    17          ∞       0.77
    18        24.227     5.71     1.497     81.55
    19        -7.616     2.61     1.7725    49.6
    20       -14.486     2.48
    21        14.486     2.61     1.7725    49.6
    22         7.616     5.71     1.497     81.55
    23       -24.227     0.77
    24          ∞      28.23     1.7725    49.6
    25       -18.673     4.77
    26          ∞       4.77      リレー_像
    27        18.673    28.23     1.7725    49.6
    28          ∞       0.77
    29        24.227     5.71     1.497     81.55
    30        -7.616     2.61     1.7725    49.6
    31       -14.486     2.48
    32        14.486     2.61     1.7725    49.6
    33         7.616     5.71     1.497     81.55
    34       -24.227     0.77
    35          ∞      28.23     1.7725    49.6
    36       -18.673     4.77
    37          ∞       4.77      リレー_像
    38        18.673    28.23     1.7725    49.6
    39          ∞       0.77
    40        24.227     5.71     1.497     81.55
    41        -7.616     2.61     1.7725    49.6
    42       -14.486     2.48
    43        14.486     2.61     1.7725    49.6
    44         7.616     5.71     1.497     81.55
    45       -24.227     0.77
    46          ∞      28.23     1.7725    49.6
    47       -18.673     4.77
    48          ∞       4.77
    49        18.673    28.23     1.7725    49.6
    50          ∞       0.77
    51        24.227     5.71     1.497     81.55
    52        -7.616     2.61     1.7725    49.6
    53       -14.486     2.48
    54        14.486     2.61     1.7725    49.6
    55         7.616     5.71     1.497     81.55
    56       -24.227     0.77
    57          ∞      28.23     1.7725    49.6
    58       -18.673     4.77
    59          ∞       4.77
    60        18.673    28.23     1.7725    49.6
    61          ∞       0.77
    62        24.227     5.71     1.497     81.55
    63        -7.616     2.61     1.7725    49.6
    64       -14.486     2.48
    65        14.486     2.61     1.7725    49.6
    66         7.616     5.71     1.497     81.55
    67       -24.227     0.77
    68          ∞      28.23     1.7725    49.6
    69       -18.673     1.55
    70          ∞       3.22     1.8061    40.93
    71          ∞       6.45     1.8061    40.93
    72          ∞       3.22     1.8061    40.93
    73          ∞       0.26
    74       197.104     1.93     1.7725    49.6
    75       -13.281     0.13
    76         7.314     3.87     1.755     52.32
    77         4.897     1.03
    78         6.845     5.16     1.497     81.55
    79       -12.894     1.93     1.8322    40.1
    80       -17.148     0.64
    81(絞り)    ∞       0.64
    82         9.776     1.93     1.8322    40.1
    83         5.632     5.16     1.497     81.55
    84        -9.044     0.14
    85        18.148     1.93     1.7725    49.6
    86       209.051     0.26
    87          ∞       3.48     1.8061    40.93
    88          ∞       7.74     1.8061    40.93
    89          ∞       3.48     1.8061    40.93
    90          ∞       0.13
    91          ∞       0.9      1.51633   64.14
    92          ∞       0.4231
  像面          ∞
 
非球面データ
第3面
k=0
A4=2.577.E-02,A6=-5.9225.E-03,A8=5.0125.E-04
第4面
k=-0.2024
A4=1.076.E-02,A6=2.7883.E-02,A8=-1.4076.E-01
 
各種データ
IH       2.33
f         3.00
FNO.   4.7
 
第70面
          X      Y      Z
         0.00   -0.14    0.00
          α      β      γ
         0.0     0.0     0.0
第71面
          X      Y      Z
         0.00    0.00    0.00
          α      β      γ
        45.0     0.0     0.0
第73面
          X      Y      Z
         0.00    0.00    0.00
          α      β      γ
       -45.0     0.0     0.0
第88面
          X      Y      Z
         0.00    0.00    0.00
          α      β      γ
       -45.0     0.0     0.0
第89面
          X      Y      Z
         0.00    0.00    0.00
          α      β      γ
        45.0     0.0     0.0
 次に、各実施例における条件式の値を以下に掲げる。なお、-(ハイフン)は該当する構成がないことを示す。条件式(14)におけるFLG1は、物体側焦点距離とみなしても良い。
 
                        実施例1   実施例2   実施例3
(3)|divlr|/Yimgh         0.34       0.27       0.52
(4)βh                  -1.50      -1.20      -1.16
(5)βv                  -1.50      -1.20      -1.16
(6)βh/βv               1.00       1.00       1.00
(7)Φpri2in/Φpri2ex     1.07       1.00       -
(8)Φpri1in/Φpri2ex      -          -         0.98
(9)DG2b/FLG2             1.29       1.00       1.02
(10)Yimg/FLG2            0.08       0.11       0.08
(11)βG1h                 -          -          -
(12)βG1v                 -          -          -
(13)βG1h/βG1v           -          -          -
(14)DG1f/FLG1            0.81       1.00       0.99
(15)Yimg/FLG1            0.10       0.13       0.09
(16)Dax1/(Φrmax+Dax1)   0.53       0.53       0.54
(17)Φrmax/Ymidimg       2.93       2.55       2.46
 
                        実施例4   実施例5   実施例6
(3)|divlr|/Yimgh         1.11       0.33       0.62
(4)βh                  -1.09        -          -
(5)βv                  -1.09        -          -
(6)βh/βv               1.00        -          -
(7)Φpri2in/Φpri2ex      -          -          -
(8)Φpri1in/Φpri2ex     0.63        -          -
(9)DG2b/FLG2             1.00        -          -
(10)Yimg/FLG2            0.09        -          -
(11)βG1h                 -        -1.04      -1.19
(12)βG1v                 -        -1.04      -1.19
(13)βG1h/βG1v           -         1.00       1.00
(14)DG1f/FLG1            1.00       0.69       0.88
(15)Yimg/FLG1            0.10       0.03       0.14
(16)Dax1/(Φrmax+Dax1)   0.59       0.54       0.53
(17)Φrmax/Ymidimg       3.03       2.67       2.85
 図24は、本実施形態の立体視内視鏡を示す図である。立体視内視鏡1は、本体部2と、光源装置3と、カメラコントロールユニット4(以下、「CCU4」という)と、スキャンコンバータ5と、モニタ6と、シャッタメガネ7とから構成される。
 本体部2は、挿入部8と、把持部9とを有する。挿入部8は、体腔内等に挿入される部分で、硬質の外套管で形成されている。外套管は、円管形状で、ステンレス等の金属等からなる。このように、立体視内視鏡1は、硬性内視鏡である。把持部9は、術者により把持される部分である。
 把持部9には、ライトガイド口金10が設けてある。ライトガイド口金10に、ライトガイドケーブル11の一端が接続される。ライトガイドケーブル11の他端には、ライトガイトコネクタ12が設けられている。ライトガイドケーブル11は、把持部9と光源装置3に着脱自在で接続される。
 光源装置3は、ランプ13とレンズ14とを有する。ランプ13は、例えば、白色光の照明光を発生する。レンズ14は、照明光を集光する。レンズ14で集光された照明光は、ライトガイドコネクタ12の端面に照射される。端面に照射された照明光は、ライトガイドケーブル11内のライトガイドにより、本体部2に伝送される。
 本体部2には、ライトガイド15が設けられている。ライトガイド15は把持部9内で屈曲され、挿入部8内を挿通されている。ライトガイド15は、ライトガイドケーブル11から供給された照明光を、挿入部8の先端部16に固定された先端面に伝送する。これにより、先端面から前方に照明光が射出される。
 物体17は、照明光で照明される。物体17からの光は、先端部16内に配置された対物光学系18a、18bに入射する。対物光学系18aの結像位置に、光学像19aが形成される。対物光学系18bの結像位置に、光学像19bが形成される。
 光学像19aはリレー光学系20aにより、把持部9にリレーされる。光学像19bはリレー光学系20bにより、把持部9にリレーされる。
 リレー光学系20a、20bの最終像位置には、中間像が形成される。リレー光学系20aで形成された中間像は、第1光路変更素子21a、第1レンズ群22a、第1光路変更素子23a及び第2レンズ群24aによって、再結像される。これにより、第1撮像素子25aの撮像面上に第1像が形成される。
 リレー光学系20bで形成された中間像は、第1光路変更素子21b、第1レンズ群22b、第1光路変更素子23b及び第2レンズ群24bによって、再結像される。これにより、第2撮像素子25bの撮像面上に第2像が形成される。
 出力部26には、信号ケーブル27の一端が接続されている。信号ケーブル27の他端は、CCU4に接続されている。第1撮像素子25aから出力された信号と、第2撮像素子25bから出力された信号は、信号ケーブル27を経由して、CCU4に入力される。
 CCU4では、第1撮像素子25aと第2撮像素子25bから出力された信号に対して、信号処理が行われる。CCU4で信号処理された画像信号は、スキャンタコンバータ5に入力される。スキャンコンバータ5では、CCU4から出力された信号が映像信号に変換される。
 映像信号は、モニタ6に入力される。モニタ6は、入力された映像信号を表示する。モニタ6には、視差のある2つの画像が交互に表示される。シャッタメガネ7は、シャッター機能を有する。シャッタメガネ7を用いることで、モニタ6に表示された画像を、立体的に視認することができる。
 図24では、第1光路変更素子21a、21bの形状と第2光路変更素子23a、23bの形状を、簡略化して描いている。そのため、第1光路変更素子21aから第1撮像素子25aまでの光路と、第2光路変更素子21bから第2撮像素子25bまでの光路とが、一直線に描かれている。
 しかしながら、実際は、第1光路変更素子21a、21bと第2光路変更素子23a、23bによって、上述のように、光路は一直線になっていない。
 以上のように、本発明は、小型でありながら、高い分解能を有する立体視内視鏡光学系及びそれを備えた内視鏡に適している。
 OBJ 対物光学系
 RL1 第1リレーレンズ
 RL2 第2リレーレンズ
 RL3 第3リレーレンズ
 RL4 第4リレーレンズ
 RL5 第5リレーレンズ
 P1、P2 プリズム
 G1 第1レンズ群
 G2 第2レンズ群
 AX1 第1光軸
 AX2 第2光軸
 AX3 第3光軸
 Io 物体の像
 I1 第1リレー像
 I2 第2リレー像
 I3 第3リレー像
 I4 第4リレー像
 I5 第5リレー像
 I 最終像
 S 開口絞り
 C1、C2、C3、C4 カバーガラス(平行平板)
 F 光学フィルタ
 1 立体視内視鏡
 2 本体部
 3 光源装置
 4 カメラコントロールユニット(CCU)
 5 スキャンコンバータ
 6 モニタ
 7 シャッタメガネ
 8 挿入部
 9 把持部
 10 ライトガイド口金
 11 ライトガイドケーブル
 12 ライトガイトコネクタ
 13 ランプ
 14 レンズ
 15 ライトガイド
 16 先端部
 17 物体
 18a、18b 対物光学系
 19a、19b 光学像
 20a、20b リレー光学系
 21a、21b 第1光路変更素子
 22a、22b 第1レンズ群
 23a、23b 第1光路変更素子
 24a、24b 第2レンズ群
 25a 第1撮像素子
 25b 第2撮像素子
 26 出力部
 27 信号ケーブル

Claims (16)

  1.  第1光学系と、第2光学系と、を備え、
     前記第1光学系と前記第2光学系は、同一の光学系であって、
     前記第1光学系と前記第2光学系には、各々、第1光路と、第2光路と、第3光路と、が形成され、
     前記第1光学系と前記第2光学系は、各々、物体側より順に、対物光学系と、リレー光学系と、結像光学系と、を有し、
     前記結像光学系は、第1レンズ群と、第1光路変更素子と、第2光路変更素子と、を有し、
     前記結像光学系によって、物体の最終像が形成され、
     前記対物光学系と前記リレー光学系は、前記第1光路に配置され、
     前記第1光路変更素子から前記第2光路変更素子までの間に、前記第2光路が形成され、
     前記第2光路変更素子から前記最終像までの間に、前記第3光路が形成され、
     前記第1光路変更素子は、前記第1光路に配置された第1反射面と、前記第2光路に配置された第2反射面と、を有し、
     前記第2光路変更素子は、前記第2光路に配置された第3反射面と、前記第3光路に配置された第4反射面と、を有し、
     前記第1光学系の第1光軸、前記第1光学系の第2光軸、前記第1光学系の第3光軸、前記第2光学系の第1光軸、前記第2光学系の第2光軸及び前記第2光学系の第3光軸は、全て同一平面内に位置し、
     以下の条件式(1)、(2)を満足することを特徴とする立体視内視鏡光学系。
     D1<D2   (1)
     D3<D2   (2)
     ここで、
     D1は、前記第1光学系の前記第1光軸と前記第2光学系の前記第1光軸との間隔、
     D2は、前記第1光学系の前記第2光軸と前記第2光学系の前記第2光軸との間隔、
     D3は、前記第1光学系の前記第3光軸と前記第2光学系の前記第3光軸との間隔、
     前記第1光学系の前記第1光軸は、前記第1光学系の前記第1光路の光軸、
     前記第1光学系の前記第2光軸は、前記第1光学系の前記第2光路の光軸、
     前記第1光学系の前記第3光軸は、前記第1光学系の前記第3光路の光軸、
     前記第2光学系の前記第1光軸は、前記第2光学系の前記第1光路の光軸、
     前記第2光学系の前記第2光軸は、前記第2光学系の前記第2光路の光軸、
     前記第2光学系の前記第3光軸は、前記第2光学系の前記第3光路の光軸、
     前記間隔の単位はミリメートル、
    である。
  2.  以下の条件式(3)を満足することを特徴とする請求項1に記載の立体視内視鏡光学系。
     0.01≦|divlr|/Yimgh≦1.5   (3)
     ここで、
     divlrは、前記第1光軸と前記最終像の中心との間隔、
     Yimghは、視差方向における前記最終像の高さ、
     前記視差方向は、前記第1光学系の前記第1光軸及び前記第2光学系の前記第1光軸の両方と直交する方向、
    である。
  3.  前記結像光学系は、物体側から順に、前記第1光路変更素子と、前記第1レンズ群と、前記第2光路変更素子と、第2レンズ群と、を有し、
     前記第1レンズ群と前記第2レンズ群は、各々、正の屈折力を有し、
     以下の条件式(4)、(5)、(6)を満足することを特徴とする請求項1に記載の立体視内視鏡光学系。
     βh≦-1   (4)
     βv≦-1   (5)
     0.9≦βh/βv≦1.1   (6)
     ここで、
     βhは、第1方向における前記第1レンズ群と前記第2レンズ群との合成倍率、
     βvは、第2方向における前記第1レンズ群と前記第2レンズ群との合成倍率、
     前記第1方向は、視差方向、
     前記第2方向は、前記視差方向と垂直な方向、
     前記視差方向は、前記第1光学系の前記第1光軸及び前記第2光学系の前記第1光軸の両方と直交する方向、
    である。
  4.  前記第2光路変更素子は、入射面と射出面とを有するプリズムであって、
     前記第2光路変更素子に到達した光は、前記入射面、前記第3反射面、前記第4反射面、前記射出面の順に進み、
     以下の条件式(7)を満足することを特徴とする請求項1又は3に記載の立体視内視鏡光学系。
     0.8≦Φpri2in/Φpri2ex≦1.3   (7)
     ここで、
     Φpri2inは、前記第2光路変更素子の前記入射面の有効径、
     Φpri2exは、前記第2光路変更素子の前記射出面の有効径、
    である。
  5.  前記結像光学系は、物体側から順に、前記第1レンズ群と、前記第1光路変更素子と、前記第2光路変更素子と、第2レンズ群と、を有し、
     前記第1レンズ群と前記第2レンズ群は、各々、正の屈折力を有し、
     以下の条件式(4)、(5)、(6)を満足することを特徴とする請求項1に記載の立体視内視鏡光学系。
     βh≦-1   (4)
     βv≦-1   (5)
     0.9≦βh/βv≦1.1   (6)
     ここで、
     βhは、第1方向における前記第1レンズ群と前記第2レンズ群との合成倍率、
     βvは、第2方向における前記第1レンズ群と前記第2レンズ群との合成倍率、
     前記第1方向は、視差方向、
     前記第2方向は、前記視差方向と垂直な方向、
     前記視差方向は、前記第1光学系の前記第1光軸及び前記第2光学系の前記第1光軸の両方と直交する方向、
    である。
  6.  前記第1光路変更素子は、入射面と射出面とを有するプリズムであり、
     前記第2光路変更素子は、入射面と射出面とを有するプリズムであって、
     前記第1光路変更素子に到達した光は、前記第1光路変更素子の前記入射面、前記第1反射面、前記第2反射面、前記第1光路変更素子の前記射出面の順に進み、
     前記第2光路変更素子に到達した光は、前記第2光路変更素子の前記入射面、前記第3反射面、前記第4反射面、前記第2光路変更素子の前記射出面の順に進み、
     以下の条件式(8)を満足することを特徴とする請求項1又は5に記載の立体視内視鏡光学系。
     0.3≦Φpri1in/Φpri2ex≦1.3   (8)
     ここで、
     Φpri1inは、前記第1光路変更素子の前記入射面の有効径、
     Φpri2exは、前記第2光路変更素子の前記射出面の有効径、
    である。
  7.  以下の条件式(9)を満足することを特徴とする請求項1、3、5のいずれか一項に記載の立体視内視鏡光学系。
     0.8≦DG2b/FLG2≦1.5   (9)
     ここで、
     DG2bは、前記第2レンズ群の像側主点から前記最終像までの間隔、
     FLG2は、前記第2レンズ群の焦点距離、
    である。
  8.  以下の条件式(10)を満足することを特徴とする請求項1、3、5のいずれか一項に記載の立体視内視鏡光学系。
     0.02≦Yimg/FLG2≦0.2   (10)
     ここで、
     Yimgは、前記最終像の最大高さ、
     FLG2は、前記第2レンズ群の焦点距離、
    である。
  9.  前記結像光学系は、物体側から順に、前記第1光路変更素子と、前記第1レンズ群と、前記第2光路変更素子と、を有し、
     前記第1レンズ群は、正の屈折力を有し、
     以下の条件式(11)、(12)、(13)を満足することを特徴とする請求項1に記載の立体視内視鏡光学系。
     βG1h≦-1   (11)
     βG1v≦-1   (12)
     0.9≦βG1h/βG1v≦1.1   (13)
     ここで、
     βG1hは、第1方向における前記第1レンズ群の倍率、
     βG1vは、第2方向における前記第1レンズ群の倍率、
     前記第1方向は、前記視差方向、
     前記第2方向は、前記視差方向と垂直な方向、
     前記視差方向は、前記第1光学系の前記第1光軸及び前記第2光学系の前記第1光軸の両方と直交する方向、
    である。
  10.  前記リレー光学系の像側に、物体の中間像が形成され、
     以下の条件式(14)を満足することを特徴とする請求項1,3、5のいずれか一項に記載の立体視内視鏡光学系。
     0.6≦DG1f/FLG1≦1.2   (14)
     ここで、
     DG1fは、前記第1レンズ群の物体側主点から前記中間像までの間隔、
     FLG1は、前記第1レンズ群の物体側焦点距離、
    である。
  11.  以下の条件式(15)を満足することを特徴とする請求項1、3、5、9のいずれか一項に記載の立体視内視鏡光学系。
     0<Yimg/FLG1≦0.3   (15)
     ここで、
     Yimgは、前記最終像の最大高さ、
     FLG1は、前記第1レンズ群の焦点距離、
    である。
  12.  以下の条件式(16)を満足することを特徴とする請求項1、3、5、9のいずれか一項に記載の立体視内視鏡光学系。
     0.3≦Dax1/(Φrmax+Dax1)≦0.8   (16)
     ここで、
     Dax1は、前記第1光学系の前記第1光軸と前記第2光学系の前記第1光軸との間隔、
     Φrmaxは、前記リレー光学系における最大レンズ径、
    である。
  13.  前記対物光学系によって、前記リレー光学系の物体側に、物体の像が形成され、
     以下の条件式(17)を満足することを特徴とする請求項1、3、5、9のいずれか一項に記載の立体視内視鏡光学系。
     1.0≦Φrmax/Ymidimg≦5.0   (17)
     ここで、
     Φrmaxは、前記リレー光学系における最大レンズ径、
     Ymidimgは、前記物体の像の最大高さ、
    である。
  14.  前記第1レンズ群は、移動レンズ群を有し、
     前記移動レンズ群の移動によって合焦を行うことを特徴とする請求項1、3、5、9のいずれか一項に記載の立体視内視鏡光学系。
  15.  前記第2レンズ群は、移動レンズ群を有し、
     前記移動レンズ群の移動によって合焦を行うことを特徴とする請求項1、3、5のいずれか一項に記載の立体視内視鏡光学系。
  16.  請求項1から15のいずれか一項に記載の立体視内視鏡光学系と、
     前記最終像を撮像する撮像素子と、を備えることを特徴とする内視鏡。
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