(57)【要約】内視鏡の視野の方向を可変にしながら、内視鏡の先端部の径寸法を小さく抑えつつ画質の良好な内視鏡画像を得る。物体側から順に、入射光軸（Ｃ１）に沿って入射された光を集光する負レンズ（３）と、該負レンズ（３）により集光された光を入射光軸（Ｃ１）に略直交する第１軸線（Ｃ２）に沿う方向に偏向して射出する第１プリズム（５）と、該第１プリズム（５）から射出された光を第１軸線（Ｃ２）に略直交する第２軸線（Ｃ３）方向に偏向する反射面を有し、該第１プリズム（５）と対向配置した第２プリズム（６）と、該第２プリズム（６）から射出された光を集光する正レンズ（８）とを備え、負レンズ（３）および第１プリズム（５）が、第１軸線（Ｃ２）回りに、第２プリズム（６）に対して回転可能に設けられている内視鏡用光学系（１）を提供する。
2012081349.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
物体側から順に、入射光軸に沿って入射された光を集光する負レンズと、該負レンズにより集光された光を前記入射光軸に略直交する第１軸線に沿う方向に偏向して射出する第１プリズムと、該第１プリズムから射出された光を前記第１軸線に略直交する第２軸線方向に偏向する第１反射面を有し、該第１プリズムと対向配置した第２プリズムと、該第２プリズムから射出された光を集光する正レンズとを備え、
前記負レンズおよび前記第１プリズムが、前記第１軸線回りに、前記第２プリズムに対して回転可能に設けられ、
前記第１プリズムおよび前記第２プリズムの屈折率が、以下の条件式を満たす内視鏡用光学系。
１．７＜（Ｎｐ１＋Ｎｐ２）／２＜２．４          （１）
ここで、Ｎｐ１は第１プリズムのｄ線の屈折率、Ｎｐ２は第２プリズムのｄ線の屈折率である。
【請求項２】
前記負レンズから前記正レンズまでの間に配置された明るさ絞りを備える請求項１に記載の内視鏡用光学系。
【請求項３】
前記第１プリズム内の光軸に沿う長さと、前記第２プリズム内の光軸に沿う長さとが、以下の条件式を満たす請求項１に記載の内視鏡用光学系。
０．８＜ＤＰ１／ＤＰ２＜１．２                  （２）
ここで、ＤＰ１は第１プリズム内の光軸に沿う長さ、ＤＰ２は第２プリズム内の光軸に沿う長さである。
【請求項４】
前記第２プリズムが、前記第２軸線方向に偏向された光を前記第１軸線に略平行に戻る方向に偏向して射出する第２反射面を有し、
前記第２プリズムから射出された光を前記入射光軸に略平行な前記正レンズの光軸に沿う方向に偏向する第３プリズムを備え、
前記第１プリズムから前記第３プリズムの屈折率が、以下の条件式を満たす請求項１または請求項２に記載の内視鏡用光学系。
１．７＜（Ｎｐ１＋Ｎｐ２＋Ｎｐ３）／３＜２．４  （３）
ここで、Ｎｐ３は第３プリズムのｄ線の屈折率である。
【請求項５】
前記入射光軸と前記正レンズの光軸とが略同一平面内に配置されている請求項４に記載の内視鏡用光学系。
【請求項６】
前記第１プリズム内の光軸に沿う長さと、前記第３プリズム内の光軸に沿う長さとが、以下の条件式を満たす請求項５に記載の内視鏡用光学系。
０．８＜ＤＰ１／ＤＰ３＜１．２                  （４）
ここで、ＤＰ１は第１プリズム内の光軸に沿う長さ、ＤＰ３は第３プリズム内の光軸に沿う長さである。
【請求項７】
前記第２プリズム内の光軸に沿う長さと、前記第３プリズム内の光軸に沿う長さとが、以下の条件式を満たす請求項４から請求項６のいずれかに記載の内視鏡用光学系。
０．５＜ＤＰ２／ＤＰ３＜７                      （５）
ここで、ＤＰ２は第２プリズム内の光軸に沿う長さ、ＤＰ３は第３プリズム内の光軸に沿う長さである。
【請求項８】
前記物体と前記負レンズとの間に配置された第１光学部材と、前記物体からの光を光電変換する撮像素子の撮像面に対向して配置される第２光学部材とを備え、以下の条件式を満たす請求項２に記載の内視鏡用光学系。
０．１＜ｅｎｐ／ｆｌ＜５                        （６）
ここで、ｅｎｐは物体側からみた絞りの像位置である入射瞳位置までの距離、ｆｌは、前記第１光学部材から前記第２光学部材までの全光学系の焦点距離である。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、内視鏡用光学系に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、内視鏡の先端部に配置されたミラーまたはプリズムを揺動または回転させてその先端面の向きを変更することにより、内視鏡の視野の方向を可変にする内視鏡が知られている（例えば、特許文献１および特許文献２参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】米国特許第６６３８２１６号明細書
【特許文献２】特開２００６−２０１７９６号公報
【特許文献３】特許第４５０３５３５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、特許文献１の場合には、ミラーが、内視鏡内の他の光学系の光軸から径方向にずれた位置に配置され、さらに、内視鏡内において径方向に移動する。そのため、内視鏡の先端部の寸法が径方向に大きくなるという問題がある。また、ミラーの後方に配置されたレンズ群や撮像素子などの他の光学系の寸法が、内視鏡の径寸法に対して小さく制限されるため、特に画質の良さが利点である硬性内視鏡において、内視鏡画像の画質が劣化するという問題がある。【０００５】
特許文献２の場合には、プリズムが内視鏡の先端部から径方向に突出して配置され、さらに、プリズムから画像センサまでの光学系の光軸が、内視鏡本体の光軸に直交している。したがって、内視鏡の先端部の全体の径寸法が大きくなるという問題がある。【０００６】
本発明は、上述した事情に鑑みてなされたものであって、内視鏡の視野の方向を可変にしながら、内視鏡の先端部の径寸法を小さく抑えつつ画質の良好な内視鏡画像を得ることができる内視鏡用光学系を提供することを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記目的を達成するために、本発明は以下の手段を提供する。
本発明の一態様は、物体側から順に、入射光軸に沿って入射された光を集光する負レンズと、該負レンズにより集光された光を前記入射光軸に略直交する第１軸線に沿う方向に偏向して射出する第１プリズムと、該第１プリズムから射出された光を前記第１軸線に略直交する第２軸線方向に偏向する第１反射面を有し、該第１プリズムと対向配置された第２プリズムと、該第２プリズムから射出された光を集光する正レンズとを備え、前記負レンズおよび前記第１プリズムが、前記第１軸線回りに、前記第２プリズムに対して回転可能に設けられ、前記第１プリズムおよび前記第２プリズムの屈折率が、以下の条件式を満たす内視鏡用光学系である。
１．７＜（Ｎｐ１＋Ｎｐ２）／２＜２．４                  （１）
ここで、Ｎｐ１は第１プリズムのｄ線の屈折率、Ｎｐ２は第２プリズムのｄ線の屈折率である。【０００８】
このようにすることで、条件式（１）を満たすことにより、負レンズから正レンズに至る光路の空気換算長を十分に短く設定することができ、集光レンズを別途用意しなくても、像高の増大を抑えて光学系全体をコンパクトに構成することができる。また、負レンズから正レンズに至る光路長を短くすることで、収差の増大を抑えることができる。【０００９】
そして、第１軸線回りに負レンズおよび第１プリズムを一体的に回転させることにより、第２軸線に対して入射光軸の角度を変化させることができる。その結果、内視鏡の視野の方向を可変にしながら、内視鏡の先端部の径寸法を小さく抑えることができる。また、２つのプリズムによって光路を折り曲げることにより、入射光軸に略平行な第２軸線の延長上に撮像素子を配置でき、撮像素子として内視鏡の径寸法に応じた大きな撮像素子を採用できる。その結果、良好な画質の内視鏡画像を得ることができる。【００１０】
上記態様においては、前記負レンズから前記正レンズまでの間に配置された明るさ絞りを備えていてもよい。
このようにすることで、明るさ絞りにより光学系のＦナンバーが決定される。【００１１】
また、上記態様においては、前記第１プリズム内の光軸に沿う長さと、前記第２プリズム内の光軸に沿う長さとが、以下の条件式を満たしていてもよい。
０．８＜ＤＰ１／ＤＰ２＜１．２                          （２）
ここで、ＤＰ１は第１プリズム内の光軸に沿う長さ、ＤＰ２は第２プリズム内の光軸に沿う長さである。
このようにすることで、プリズム間に形成される隙間を最小限に抑えて、空気換算長を短縮することができる。【００１２】
また、上記態様においては、前記第２プリズムが、前記第２軸線方向に前記第１反射面で偏向された光を前記第１軸線に略平行に戻る方向に偏向して射出する第２反射面を有し、前記第２プリズムから射出された光を前記入射光軸に略平行な前記正レンズの光軸に沿う方向に偏向する第３プリズムを備え、前記第１プリズムから前記第３プリズムの屈折率が、以下の条件式を満たしていてもよい。
１．７＜（Ｎｐ１＋Ｎｐ２＋Ｎｐ３）／３＜２．４          （３）
ここで、Ｎｐ２は第２プリズムのｄ線の屈折率であり、Ｎｐ３は第３プリズムのｄ線の屈折率である。【００１３】
このようにすることで、入射光軸に沿って第１プリズムに入射された光は、入射光軸から離れる方向へ第２プリズムの第１反射面で偏向された後、第２プリズムの第２反射面によって再び入射光軸へ近づく方向へ偏向され、第３プリズムによって入射光軸に近接した入射光軸と略平行な平面内において射出される。この場合に、条件式（３）を満たすことにより、負レンズから３つのプリズムを経て正レンズに至る光路の空気換算長を十分に短く設定することができ、光学系をさらにコンパクトに構成することができる。【００１４】
また、第１プリズムから第３プリズムに至る光路上で、光が偶数回屈折させられるので、物体の像を反転させることなく伝播することができる。その結果、取得された画像を反転処理する必要がなく、そのまま観察することが可能となる。【００１５】
また、上記態様においては、前記入射光軸と前記正レンズの光軸とが略同一平面内に配置されていることが好ましい。
このようにすることで、第１プリズムから第３プリズムに至るスペースを効率よく使用して、光学系を最もコンパクトに構成することができる。そして、内視鏡先端部のスペースを効率的に活用し、内視鏡を径方向に小型化できる。【００１６】
また、上記態様においては、前記第１プリズム内の光軸に沿う長さと、前記第３プリズム内の光軸に沿う長さとが、以下の条件式を満たしていてもよい。
０．８＜ＤＰ１／ＤＰ３＜１．２                          （４）
ここで、ＤＰ１は第１プリズム内の光軸に沿う長さ、ＤＰ３は第３プリズム内の光軸に沿う長さである。
このようにすることで、プリズム間に形成される隙間を最小限に抑えて、空気換算長を短縮することができる。【００１７】
また、上記態様においては、前記第２プリズム内の光軸に沿う長さと、前記第３プリズム内の光軸に沿う長さとが、以下の条件式を満たしていてもよい。
０．５＜ＤＰ２／ＤＰ３＜７                              （５）
ここで、ＤＰ２は第２プリズム内の光軸に沿う長さ、ＤＰ３は第３プリズム内の光軸に沿う長さである。
このようにすることで、ＤＰ２／ＤＰ３が０．５以下となると、第３プリズムに対して第２プリズムが小さくなり過ぎて、第１プリズムが第３プリズムに干渉して回転困難となり、７以上であると、第２プリズムに対して回転させられる負レンズの肥大化してしまう。条件式（５）を満たすことで、上記不都合のない光学系を構成することができる。【００１８】
また、上記態様においては、前記物体と前記負レンズとの間に配置された第１光学部材と、前記物体からの光を光電変換する撮像素子の撮像面に対向して配置される第２光学部材とを備え、以下の条件式を満たしていてもよい。
０．１＜ｅｎｐ／ｆｌ＜５                                （６）
ここで、ｅｎｐは物体側からみた絞りの像位置である入射瞳位置までの距離、ｆｌは、前記第１光学部材から前記第２光学部材までの全光学系の焦点距離である。前記第１光学部材から前記第２光学部材までの全光学系の焦点距離である。
このようにすることで、入射瞳位置を負レンズに近接させて、第２プリズムに対して回転させられる負レンズの肥大化を防止して、光学系をコンパクトに構成することができる。そして、入射瞳位置を物体側に移動することによって、負レンズと第１プリズムとの肥大化を防止し、光学系をコンパクトにできる。
【発明の効果】
【００１９】
本発明によれば、内視鏡の視野の方向を可変にしながら、内視鏡の先端部の径寸法を小さく抑えつつ画質の良好な内視鏡画像を得ることができるという効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【００２０】
【図１】本発明の第１の実施形態に係る内視鏡用光学系を示す全体構成図である。
【図２】本発明の第２の実施形態に係る内視鏡用光学系を示す全体構成図である。
【図３】本発明の第１の実施形態に係る内視鏡用光学系の実施例を示すレンズの配列図である。
【図４】図３の実施例におけるレンズの収差図である。
【図５】本発明の第２の実施形態に係る内視鏡用光学系の実施例を示すレンズの配列図である。
【図６】図５の実施例におけるレンズの収差図である。
【発明を実施するための形態】
【００２１】
本発明の第１の実施形態に係る内視鏡用光学系１について、図面を参照して以下に説明する。
本実施形態に係る内視鏡用光学系１は、図１に示されるように、硬性内視鏡の挿入部の先端に備えられ、前群Ｇ１と後群Ｇ２とを備えている。
【００２２】
前群Ｇ１は、物体側から順に、カバーガラス（第１光学部材）２と、負レンズ３と、フレア絞り４と、第１プリズム５と、第２プリズム６と、明るさ絞り７と、正レンズ８とを備えている。後群Ｇ２は、前群Ｇ１から射出された光を集光する少なくとも１枚の正レンズおよび負レンズを含む複数のレンズ９〜１５と、撮像素子の撮像面１７に対向して配置される平板ガラス（第２光学部材）１６とを備えている。
【００２３】
負レンズ３は、入射光軸Ｃ１に沿って入射された物体からの光を集光するようになっている。
明るさ絞り４は、負レンズ３により集光された光を絞って、内視鏡用光学系１全体のＦナンバーを決定するようになっている。
第１プリズム５は、三角プリズムであって、負レンズ３により集光された物体側からの光を反射面５ａによって、入射光軸Ｃ１に略直交する第１軸線Ｃ２に沿う方向に、略９０°偏向して射出するようになっている。
【００２４】
また、第２プリズム６も三角プリズムであって、第１プリズム５から第１軸線Ｃ２に沿う方向に射出された光を反射面（第１反射面）６ａによって、入射光軸Ｃ１に略平行する第２軸線Ｃ３に沿う方向に、略９０°偏向して射出するようになっている。
正レンズ８は、第２プリズム６から第２軸線Ｃ３に沿う方向に射出された光を集光して後群Ｇ２に向けて射出するようになっている。
【００２５】
第１プリズム５および第２プリズム６の屈折率は、以下の条件式（１）を満たしている。
１．７＜（Ｎｐ１＋Ｎｐ２Ａ）／２＜２．４                  （１）
ここで、Ｎｐ１は第１プリズム５のｄ線の屈折率、Ｎｐ２Ａ（Ｎｐ２）は第２プリズム６のｄ線の屈折率である。
なお、１．８＜（Ｎｐ１＋Ｎｐ２Ａ）／２＜２．３であることが好ましく、２．０＜（Ｎｐ１＋Ｎｐ２Ａ）／２＜２．２であることがさらに好ましい。
【００２６】
また、本実施形態においては、第１プリズム５内の光軸Ｃ１，Ｃ２に沿う長さと、第２プリズム６内の光軸Ｃ２，Ｃ３に沿う長さとが、以下の条件式（２）を満たしている。
０．８＜ＤＰ１／ＤＰ２Ａ＜１．２                          （２）
ここで、ＤＰ１は第１プリズム５内の光軸Ｃ１，Ｃ２に沿う長さ、ＤＰ２Ａ（ＤＰ２）は第２プリズム６内の光軸Ｃ２，Ｃ３に沿う長さである。
【００２７】
また、負レンズ３、フレア絞り４および第１プリズム５は、筐体１８によって一体化され、カバーガラス２、第２プリズム６、正レンズ８および後群Ｇ２に対して第１軸線Ｃ２回りに回転可能に設けられている。
【００２８】
また、本実施形態においては、ｅｎｐを物体側からみた絞りの像位置である入射瞳位置までの距離、ｆｌをカバーガラス２から平板ガラス１６までの全内視鏡光学系１の焦点距離として、以下の条件式（６）が満たされている。
０．１＜ｅｎｐ／ｆｌ＜５                                （６）
なお、０．３＜ｅｎｐ／ｆｌ＜２であることが好ましく、０．６＜ｅｎｐ／ｆｌ＜１であることがさらに好ましい。
【００２９】
このように構成された本実施形態に係る内視鏡用光学系１の作用について以下に説明する。
本実施形態に係る内視鏡用光学系１は、負レンズ３、フレア絞り４および第１プリズム５を第１軸線Ｃ２回りに回転させることで、後群Ｇ２の光軸である第２軸線Ｃ３に対して入射光軸Ｃ１を揺動させ、内視鏡の視野方向を変更することができる。
【００３０】
この場合に、負レンズ３により集光された光を、２つの三角プリズム５，６によって２回にわたって、９０°偏向することにより、入射光軸Ｃ１を含む平面に対して略平行な第２軸線Ｃ３に沿う方向に正レンズ８の光軸を配置することができ、内視鏡の挿入部の長手方向に沿って後群Ｇ２を構成する複数のレンズ９〜１６を配列することができる。その結果、後群Ｇ２の最後段に配置される平板ガラス１６に対向して配置される撮像素子のサイズは挿入部の径寸法に応じて決定することができ、径寸法を十分に大きく確保できる場合には、撮像素子としても大型のものを採用でき、画質の向上を図ることができる。
【００３１】
また、本実施形態に係る内視鏡用光学系１によれば、条件式（１）を満たすことによって、負レンズ３と正レンズ８との間に配置される２つのプリズム５，６の屈折率を高く設定することにより、プリズム５，６内の光路の空気換算長を短くしている。これにより、視野方向を変更するためのプリズム５，６の存在に拘わらず、負レンズ３と正レンズ８との見かけ上の距離を近接させて、像高の増大を抑えると共に、収差の発生を防止することができるという利点がある。すなわち、像高の増大を防止するための正レンズを別途設ける必要がなく、光学系をコンパクトに構成することができるとともに、収差を抑えて鮮明な画像を得ることができるという利点がある。
【００３２】
また、条件式（２）を満たすことにより、プリズム５，６間に形成される隙間を最小限に抑えて、空気換算長を短縮することができる。
さらに、入射光軸Ｃ１に沿って負レンズ３に入射された光を２つのプリズム５，６で２回偏向するので、撮像素子に入射される物体の像を反転させずに済み、取得された画像情報を反転する処理を施すことなく、取得されたままの画像によって正しい像を観察することができるという利点がある。
【００３３】
また、本実施形態に係る内視鏡用光学系１によれば、条件式（６）を満たすことによって、負レンズ３の面頂から入射瞳位置までの距離を全内視鏡用光学系１の焦点距離に対して比較的短く設定することにより、回転駆動される負レンズ３の大型化を防止し、可動部をコンパクトに構成することができる。
【００３４】
また、本実施形態に係る内視鏡用光学系１によれば、入射光軸Ｃ１と第２軸線Ｃ３とが略平行な間隔を開けて離れているので、回転させられる負レンズ３、フレア絞り４および第１プリズム５を含む可動部と、第２プリズム６、明るさ絞り７および正レンズ８を含む固定部との間の干渉が抑えられ、回転角度範囲を大きく確保することができるという利点がある。
【００３５】
次に、本発明の第２の実施形態に係る内視鏡用光学系２０について、図面を参照して以下に説明する。
本実施形態の説明においては、上述した第１の実施形態に係る内視鏡用光学系１と構成を共通とする箇所に同一符号を付して説明を省略する。
【００３６】
本実施形態に係る内視鏡用光学系２０は、図２に示されるように、前群Ｇ１を構成する第２プリズム２１が台形プリズムにより構成されるとともに、三角プリズムからなる第３プリズム２２を備える点で第１の実施形態に係る内視鏡用光学系１と相違している。
【００３７】
本実施形態においては、台形プリズムからなる第２プリズム２１が、第１プリズム５によって第１軸線Ｃ２方向に偏向された光を第２軸線Ｃ３方向に第１反射面２１ａによって略９０°偏向させた後、第１軸線Ｃ２に略平行な第３軸線Ｃ４に沿って入射軸線Ｃ１に近接する方向に第２反射面２１ｂによって略９０°偏向させて射出させるようになっている。また、第２プリズム２１と第３プリズム２２との間に明るさ絞り７が配置されている。
【００３８】
第３プリズム２２は、第２プリズム２１から射出された光を略９０°偏向させて、入射光軸Ｃ１と略同一平面内に配置される正レンズ８の光軸Ｃ５に沿う方向に射出させるようになっている。
本実施形態においては、第１プリズム５、第２プリズム２１および第３プリズム２２の屈折率は、以下の条件式（３）を満たしている。
１．７＜（Ｎｐ１＋Ｎｐ２Ｂ＋Ｎｐ３）／３＜２．４                  （３）
ここで、Ｎｐ１は第１プリズム５のｄ線の屈折率、Ｎｐ２Ｂ（Ｎｐ２）は第２プリズム２１のｄ線の屈折率、Ｎｐ３は第３プリズム２２のｄ線の屈折率である。
なお、１．８＜（Ｎｐ１＋Ｎｐ２Ｂ＋Ｎｐ３）／３＜２．３であることが好ましく、２．０＜（Ｎｐ１＋Ｎｐ２Ｂ＋Ｎｐ３）／３＜２．２であることがさらに好ましい。
【００３９】
また、本実施形態においては、第１プリズム５内の光軸Ｃ１，Ｃ２に沿う長さと、第３プリズム２２内の光軸Ｃ４，Ｃ５に沿う長さとが、以下の条件式（４）を満たしている。
０．８＜ＤＰ１／ＤＰ３＜１．２                                    （４）
ここで、ＤＰ１は第１プリズム５内の光軸Ｃ１，Ｃ２に沿う長さ、ＤＰ３は第３プリズム２２内の光軸Ｃ４，Ｃ５に沿う長さである。
【００４０】
さらに、本実施形態においては、第２プリズム２１内の光軸Ｃ２，Ｃ３，Ｃ４に沿う長さと、第３プリズム２２内の光軸Ｃ４，Ｃ５に沿う長さとが、以下の条件式（５）を満たしている。
０．５＜ＤＰ２Ｂ／ＤＰ３＜７                                      （５）
ここで、ＤＰ２Ｂ（ＤＰ２）は第２プリズム２１内の光軸Ｃ２，Ｃ３，Ｃ４に沿う長さである。
なお、１＜ＤＰ２Ｂ／ＤＰ３＜５であることが好ましく、２＜ＤＰ２Ｂ／ＤＰ３＜３であることがさらに好ましい。
【００４１】
このように構成された本実施形態に係る内視鏡用光学系２０の作用について以下に説明する。
本実施形態に係る内視鏡用光学系２０においては、負レンズ３および第１プリズム５を第１軸線Ｃ２回りに回転させることで、後群Ｇ２の光軸Ｃ５に対して入射光軸Ｃ１を揺動させ、内視鏡の視野方向を変更することができる。
【００４２】
この場合に、負レンズ３により集光された光を、三角プリズムからなる第１プリズム５によって９０°偏向した後に、台形プリズムからなる第２プリズム２１の第１反射面２１ａおよび第２反射面２１ｂによって２回にわたって９０°偏向し、さらに、三角プリズムからなる第３プリズム２２によって９０°偏向することにより、入射光軸Ｃ１を含む平面内に正レンズ８の光軸Ｃ５を配置することができる。これにより、前群Ｇ１の入射光軸Ｃ１と後群Ｇ２の光軸Ｃ５とを同軸に配置することができ、挿入部内に最も効率的に配置することができる。
【００４３】
また、第１の実施形態と同様に、内視鏡の挿入部の長手方向に沿って後群Ｇ２を構成する複数のレンズ９〜１６を配列することができ、後群Ｇ２の最後段に配置される平板ガラス１６に対向して配置される撮像素子のサイズは挿入部の径寸法に応じて決定することができ、径寸法を十分に大きく確保できる場合には、撮像素子としても大型のものを採用でき、画質の向上を図ることができる。
【００４４】
また、本実施形態に係る内視鏡用光学系２０によれば、条件式（３）を満たすことによって、負レンズ３と正レンズ８との間に配置される３つのプリズム５，２１，２２の屈折率を高く設定することにより、プリズム５，２１，２２内の光路の空気換算長を短くしている。これにより、視野方向を変更するためのプリズム５，２１，２２の存在に拘わらず、負レンズ３と正レンズ８との見かけ上の距離を近接させて、像高の増大を抑えると共に、収差の発生を防止することができるという利点がある。すなわち、像高の増大を防止するための正レンズを別途設ける必要がなく、内視鏡用光学系１をコンパクトに構成することができるとともに、収差を抑えて鮮明な画像を得ることができるという利点がある。
【００４５】
さらに、入射光軸Ｃ１に沿って負レンズ３に入射された光を３つのプリズム５，２１，２２で４回偏向するので、撮像素子に入射される物体の像を反転させずに済み、取得された画像情報を反転する処理を施すことなく、取得されたままの画像によって正しい像を観察することができるという利点がある。
【００４６】
また、本実施形態に係る内視鏡用光学系２０によれば、条件式（４）を満たすことによって、プリズム５，２２間に形成される隙間を最小限に抑えて、空気換算長を最も短縮することができる。
また、条件式（５）においては、ＤＰ２Ｂ／ＤＰ３が０．５以下となると、第３プリズム２２に対して第２プリズム２１が小さくなり過ぎて、第１プリズム５が第３プリズム２２に干渉して回転困難となり、７以上であると、第２プリズム２１に対して回転させられる負レンズ３が肥大化してしまう。条件式（５）を満たすことで、上記不都合のない光学系を構成することができる。
【実施例】
【００４７】
次に、本発明の第１の実施形態に係る内視鏡用光学系１の実施例について、図面を参照して以下に説明する。
本実施例に係る内視鏡用光学系１は、図３に示されるように、前群Ｇ１と後群Ｇ２とを備えている。【００４８】
前群Ｇ１は、メニスカスレンズからなる負レンズ３と、フレア絞り４と、２つの三角プリズム５，６と、明るさ絞り７と、平凸レンズからなる正レンズ８とを備えている。
後群Ｇ２は、平凸レンズ９と、両凸レンズ１０とメニスカスレンズ１１との接合レンズと、平板ガラス１２と、両凹レンズ１３と両凸レンズ１４との接合レンズと、平板ガラス１６とを備えている。【００４９】
これらのレンズのレンズデータは以下の通りである。
面番        Ｒ            Ｄ          Ｎｄ              Ｖｄ  
１      ６．６７５    ０．４０    ２．００３３０    ２８．２７
２      １．３９２    ０．６５
３  ∞（フレア絞り）  ０．０５
４      ∞            １．００    ２．００３３０    ２８．２７
５      ∞（反射面）  １．００    ２．００３３０    ２８．２７
６      ∞            ０．２０
７      ∞            １．００    ２．００３３０    ２８．２７
８      ∞（反射面）  １．００    ２．００３３０    ２８．２７
９      絞り          ０．１０
１０    ∞            １．００    １．６７３００    ３８．１５
１１  −３．５６７    ０．５０
１２    ∞            １．３６    １．４９７００    ８１．６０
１３  −４．３８５    ０．１０
１４    ６．５１６    １．７７    １．５８９１３    ６１．１４
１５  −２．７１９    ０．５０    １．８８３００    ４０．７６
１６  −６．８８８    ０．３０
１７    ∞            ０．６０    １．５１８００    ７４．６０
１８    ∞            ０．６３
１９  −５．２５０    ０．５０    １．８４６６６    ２３．７８
２０    ２．７７４    ２．５０    １．７２９１６    ５４．６８
２１  −３．９９２    ０．５３
２２    ∞            ０．４０    １．５１６３３    ６４．１４
２３    ∞            １．００    １．６１３５０    ５０．２０
２４    ∞  【００５０】
また、本実施例においては、
（Ｎｐ１＋Ｎｐ２Ａ）／２＝２．０１
ＤＰ１／ＤＰ２Ａ＝２．００／２．００＝１．００
ｅｎｐ／ｆｌ＝０．６７
であり、条件式（１），（２）および（６）を満たしている。【００５１】
図４の（ａ）に球面収差（ＳＡＺ）、（ｂ）に非点収差（ＦＣ）、（ｃ）に歪曲収差（ＤＴＬ）、（ｄ）に倍率色収差（ＣＣ）の収差図をそれぞれ示す。実施例１の複数のレンズタイプを用いれば、内視鏡に適用できるほど十分に収差補正された光学系を提供することができる。【００５２】
次に、本発明の第２の実施形態に係る内視鏡用光学系２０の実施例について、図面を参照して以下に説明する。
本実施例に係る内視鏡用光学系２０は、図５に示されるように、前群Ｇ１と後群Ｇ２とを備えている。【００５３】
前群Ｇ１は、メニスカスレンズからなる負レンズ３と、三角プリズム５と、台形プリズム２１と、明るさ絞り７と、三角プリズム２２と、平凸レンズからなる正レンズ８とを備えている。
後群Ｇ２は、両凸レンズ９と、平板ガラス１０、両凸レンズ１１とメニスカスレンズ１２と両凸レンズ１３との接合レンズと、平凸レンズ１４と、平板ガラス１６とを備えている。【００５４】
これらのレンズのレンズデータは以下の通りである。
面番        Ｒ            Ｄ          Ｎｄ              Ｖｄ  
１      ∞            ０．４０    ２．００３３０    ２８．２７
２      ２．５００    １．００
３      ∞            １．４０    ２．００３３０    ２８．２７
４      ∞（反射面）  １．４０    ２．００３３０    ２８．２７
５      ∞            ０．１０
６      ∞            １．００    ２．００３３０    ２８．２７
７      ∞（反射面）  ４．５０    ２．００３３０    ２８．２７
８      ∞（反射面）  １．００    ２．００３３０    ２８．２７
９      絞り          ０．３０
１０    ∞            １．２０    ２．００３３０    ２８．２７
１１    ∞（反射面）  １．２０    ２．００３３０    ２８．２７
１２    ∞            ０．３０
１３    ∞            ０．８０    １．８４６６６    ２３．７８
１４  −８．６８２    ０．７０
１５    ３．６５４    １．１０    １．４９７００    ８１．５４
１６  −１５．８２１  ０．２０
１７    ∞            ０．６０    １．５１８００    ７４．６０
１８    ∞            ０．２０
１９    ５．４９６    １．４０    １．４９７００    ８１．５４
２０  −３．２５４    ０．７０    ２．００３３０    ２８．２７
２１    ３．２５４    １．２５    １．５８１４４    ４０．７５
２２  −４０．９４４  ２．１９
２３    １１．２０１  １．００    １．４９７００    ８１．５４
２４    ∞            ０．７０
２５    ∞            ０．５０    １．５１６３３    ６４．１４
２６    ∞                        １．６１３５０    ５０．２０
２７    ∞【００５５】
また、本実施例においては、
（Ｎｐ１＋Ｎｐ２Ａ）／２＝２．０１
（Ｎｐ１＋Ｎｐ２Ｂ＋Ｎｐ３）／３＝２．０１
ＤＰ１／ＤＰ３＝２．８０／２．４０＝１．１７
ＤＰ２Ｂ／ＤＰ３＝６．５０／２．４０＝２．７１
ｅｎｐ／ｆｌ＝０．８３
であり、条件式（１）および（３）〜（６）を満たしている。【００５６】
図６の（ａ）に球面収差（ＳＡＺ）、（ｂ）に非点収差（ＦＣ）、（ｃ）に歪曲収差（ＤＴＬ）、（ｄ）に倍率色収差（ＣＣ）の収差図をそれぞれ示す。実施例２の複数のレンズタイプを用いれば、内視鏡に適用できるほど十分に収差補正された光学系を提供することができる。
【符号の説明】
【００５７】
Ｃ１  入射光軸
Ｃ２  第１軸線
Ｃ３  第２軸線
Ｃ５  光軸（第４軸線）
１，２０  内視鏡用光学系
２  カバーガラス（第１光学部材）
３  負レンズ
５  第１プリズム
６，２１  第２プリズム
６ａ  反射面（第１反射面）
７  明るさ絞り
８  正レンズ
１６  平板ガラス（第２光学部材）
１７  撮像面
２１ａ  第１反射面
２１ｂ  第２反射面
２２  第３プリズム
【図１】
2012081349.tif 000003
【図２】
2012081349.tif 000004
【図３】
2012081349.tif 000005
【図４】
2012081349.tif 000006
【図５】
2012081349.tif 000007
【図６】
2012081349.tif 000008
【手続補正書】
【提出日】平成24年8月22日(2012.8.22)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
物体側から順に、入射光軸に沿って入射された光を集光する負レンズと、該負レンズにより集光された光を前記入射光軸に略直交する第１軸線に沿う方向に偏向して射出する第１プリズムと、該第１プリズムから射出された光を前記第１軸線に略直交する第２軸線方向に偏向する第１反射面と、前記第２軸線方向に偏向された光を前記第１軸線に略平行に戻る方向に偏向して射出する第２反射面とを有し、該第１プリズムと対向配置した第２プリズムと、前記第２プリズムから射出された光を前記入射光軸に略平行な方向に偏向する第３プリズムと、該第３プリズムから射出された光を集光する正レンズとを備え、
前記負レンズおよび前記第１プリズムが、前記第１軸線回りに、前記第２プリズムに対して回転可能に設けられ、
前記第１プリズム、前記第２プリズム、および前記第３プリズムの屈折率が、以下の条件式を満たす内視鏡用光学系。
１．７＜（Ｎｐ１＋Ｎｐ２＋Ｎｐ３）／３＜２．４  （３）
ここで、Ｎｐ１は第１プリズムのｄ線の屈折率、Ｎｐ２は第２プリズムのｄ線の屈折率、Ｎｐ３は第３プリズムのｄ線の屈折率である。
【請求項２】
前記入射光軸と前記正レンズの光軸とが略同一平面内に配置されている請求項１に記載の内視鏡用光学系。
【請求項３】
前記第１プリズム内の光軸に沿う長さと、前記第２プリズム内の光軸に沿う長さと、前記第３プリズム内の光軸に沿う長さとが、以下の条件式を満たす請求項１に記載の内視鏡用光学系。
０．８＜ＤＰ１／ＤＰ２＜１．２                  （２）
０．８＜ＤＰ１／ＤＰ３＜１．２                  （４）
ここで、ＤＰ１は第１プリズム内の光軸に沿う長さ、ＤＰ２は第２プリズム内の光軸に沿う長さ、ＤＰ３は第３プリズム内の光軸に沿う長さである。
【請求項４】
前記第２プリズム内の光軸に沿う長さと、前記第３プリズム内の光軸に沿う長さとが、以下の条件式を満たす請求項１に記載の内視鏡用光学系。
０．５＜ＤＰ２／ＤＰ３＜７                      （５）
ここで、ＤＰ２は第２プリズム内の光軸に沿う長さ、ＤＰ３は第３プリズム内の光軸に沿う長さである。
【請求項５】
物体側から順に、入射光軸に沿って入射された光を集光する負レンズと、該負レンズにより集光された光を前記入射光軸に略直交する第１軸線に沿う方向に偏向して射出する第１プリズムと、該第１プリズムから射出された光を前記第１軸線に略直交する第２軸線方向に偏向する第１反射面を有し、該第１プリズムと対向配置した第２プリズムと、該第２プリズムから射出された光を集光する正レンズとを備え、
前記負レンズおよび前記第１プリズムが、前記第１軸線回りに、前記第２プリズムに対して回転可能に設けられ、
前記第１プリズムおよび前記第２プリズムの屈折率が、以下の条件式を満たす内視鏡用光学系。
２．０＜（Ｎｐ１＋Ｎｐ２）／２＜２．４          （１）
ここで、Ｎｐ１は第１プリズムのｄ線の屈折率、Ｎｐ２は第２プリズムのｄ線の屈折率である。
【請求項６】
前記第１プリズム内の光軸に沿う長さと、前記第２プリズム内の光軸に沿う長さとが、以下の条件式を満たす請求項５に記載の内視鏡用光学系。
０．８＜ＤＰ１／ＤＰ２＜１．２                  （２）
ここで、ＤＰ１は第１プリズム内の光軸に沿う長さ、ＤＰ２は第２プリズム内の光軸に沿う長さである。
【請求項７】
前記負レンズから前記正レンズまでの間に配置された明るさ絞りを備える請求項１に記載の内視鏡用光学系。
【請求項８】
前記負レンズから前記正レンズまでの間に配置された明るさ絞りを備える請求項５に記載の内視鏡用光学系。
【手続補正書】
【提出日】平成24年12月21日(2012.12.21)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
物体側から順に、入射光軸に沿って入射された光を集光する負レンズと、該負レンズにより集光された光を前記入射光軸に略直交する第１軸線に沿う方向に偏向して射出する第１プリズムと、該第１プリズムから射出された光を前記第１軸線に略直交する第２軸線方向に偏向する第１反射面と、前記第２軸線方向に偏向された光を前記第１軸線に略平行に戻る方向に偏向して射出する第２反射面とを有し、該第１プリズムと対向配置した第２プリズムと、前記第２プリズムから射出された光を前記入射光軸に略平行な方向に偏向する第３プリズムと、該第３プリズムから射出された光を集光する正レンズとを備え、
前記負レンズおよび前記第１プリズムが、前記第１軸線回りに、前記第２プリズムに対して回転可能に設けられ、
前記第１プリズム、前記第２プリズム、および前記第３プリズムの屈折率が、以下の条件式を満たす内視鏡用光学系。
１．７＜（Ｎｐ１＋Ｎｐ２＋Ｎｐ３）／３＜２．４  （３）
ここで、Ｎｐ１は第１プリズムのｄ線の屈折率、Ｎｐ２は第２プリズムのｄ線の屈折率、Ｎｐ３は第３プリズムのｄ線の屈折率である。
【請求項２】
前記入射光軸と前記正レンズの光軸とが略同一平面内に配置されている請求項１に記載の内視鏡用光学系。
【請求項３】
前記第１プリズム内の光軸に沿う長さと、前記第２プリズム内の光軸に沿う長さと、前記第３プリズム内の光軸に沿う長さとが、以下の条件式を満たす請求項１に記載の内視鏡用光学系。
０．８＜ＤＰ１／ＤＰ２＜１．２                  （２）
０．８＜ＤＰ１／ＤＰ３＜１．２                  （４）
ここで、ＤＰ１は第１プリズム内の光軸に沿う長さ、ＤＰ２は第２プリズム内の光軸に沿う長さ、ＤＰ３は第３プリズム内の光軸に沿う長さである。
【請求項４】
前記第２プリズム内の光軸に沿う長さと、前記第３プリズム内の光軸に沿う長さとが、以下の条件式を満たす請求項１に記載の内視鏡用光学系。
０．５＜ＤＰ２／ＤＰ３＜７                      （５）
ここで、ＤＰ２は第２プリズム内の光軸に沿う長さ、ＤＰ３は第３プリズム内の光軸に沿う長さである。
【請求項５】
物体側から順に、入射光軸に沿って入射された光を集光する負レンズと、フレア絞りと該負レンズにより集光された光を前記入射光軸に略直交する第１軸線に沿う方向に偏向して射出する第１プリズムと、該第１プリズムから射出された光を前記第１軸線に略直交する第２軸線方向に偏向する第１反射面を有し、該第１プリズムと対向配置した第２プリズムと、該第２プリズムから射出された光を集光する正レンズとを備え、
前記負レンズと前記第１プリズムとが空気間隔を介在して配置され、
前記負レンズおよび前記第１プリズムが、前記第１軸線回りに、前記第２プリズムに対して回転可能に設けられ、
前記第１プリズムおよび前記第２プリズムの屈折率が、以下の条件式を満たす内視鏡用光学系。
２．０＜（Ｎｐ１＋Ｎｐ２）／２＜２．４          （１）
０．１＜ｅｎｐ／ｆｌ＜２                        （６）
ここで、Ｎｐ１は第１プリズムのｄ線の屈折率、Ｎｐ２は第２プリズムのｄ線の屈折率である。また、ｅｎｐは物体側からみた絞りの像位置である入射瞳位置までの距離、ｆｌは、前記第１光学部材から前記第２光学部材までの全光学系の焦点距離である。
【請求項６】
前記第１プリズム内の光軸に沿う長さと、前記第２プリズム内の光軸に沿う長さとが、以下の条件式を満たす請求項１に記載の内視鏡用光学系。
０．８＜ＤＰ１／ＤＰ２＜１．２                  （２）
ここで、ＤＰ１は第１プリズム内の光軸に沿う長さ、ＤＰ２は第２プリズム内の光軸に沿う長さである。
【請求項７】
前記負レンズから前記正レンズまでの間に配置された明るさ絞りを備える請求項１に記載の内視鏡用光学系。
【請求項８】
前記負レンズから前記正レンズまでの間に配置された明るさ絞りを備える請求項５に記載の内視鏡用光学系。
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００７
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０００７】
上記目的を達成するために、本発明は以下の手段を提供する。
本発明の一態様は、物体側から順に、入射光軸に沿って入射された光を集光する負レンズと、該負レンズにより集光された光を前記入射光軸に略直交する第１軸線に沿う方向に偏向して射出する第１プリズムと、該第１プリズムから射出された光を前記第１軸線に略直交する第２軸線方向に偏向する第１反射面と、前記第２軸線方向に偏向された光を前記第１軸線に略平行に戻る方向に偏向して射出する第２反射面とを有し、該第１プリズムと対向配置した第２プリズムと、前記第２プリズムから射出された光を前記入射光軸に略平行な方向に偏向する第３プリズムと、該第３プリズムから射出された光を集光する正レンズとを備え、前記負レンズおよび前記第１プリズムが、前記第１軸線回りに、前記第２プリズムに対して回転可能に設けられ、前記第１プリズム、前記第２プリズム、および前記第３プリズムの屈折率が、以下の条件式を満たす内視鏡用光学系である。
１．７＜（Ｎｐ１＋Ｎｐ２＋Ｎｐ３）／３＜２．４  （３）
ここで、Ｎｐ１は第１プリズムのｄ線の屈折率、Ｎｐ２は第２プリズムのｄ線の屈折率、Ｎｐ３は第３プリズムのｄ線の屈折率である。
【手続補正３】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００８
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０００８】
このようにすることで、負レンズから正レンズに至る光路長を短くすることで、収差の増大を抑えることができる。入射光軸に沿って第１プリズムに入射された光は、入射光軸から離れる方向へ第２プリズムの第１反射面で偏向された後、第２プリズムの第２反射面によって再び入射光軸へ近づく方向へ偏向され、第３プリズムによって入射光軸に近接した入射光軸と略平行な平面内において射出される。この場合に、条件式（３）を満たすことにより、負レンズから３つのプリズムを経て正レンズに至る光路の空気換算長を十分に短く設定することができ、集光レンズを別途用意しなくても、像高の増大を抑えて光学系をさらにコンパクトに構成することができる。
【手続補正４】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００９
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０００９】
そして、第１軸線回りに負レンズおよび第１プリズムを一体的に回転させることにより、第２軸線に対して入射光軸の角度を変化させることができる。その結果、内視鏡の視野の方向を可変にしながら、内視鏡の先端部の径寸法を小さく抑えることができる。また、２つのプリズムによって光路を折り曲げることにより、入射光軸に略平行な第２軸線の延長上に撮像素子を配置でき、撮像素子として内視鏡の径寸法に応じた大きな撮像素子を採用できる。その結果、良好な画質の内視鏡画像を得ることができる。
また、第１プリズムから第３プリズムに至る光路上で、光が偶数回屈折させられるので、物体の像を反転させることなく伝播することができる。その結果、取得された画像を反転処理する必要がなく、そのまま観察することが可能となる。
【手続補正５】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１０
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１０】
また、上記態様においては、前記入射光軸と前記正レンズの光軸とが略同一平面内に配置されていることが好ましい。
このようにすることで、第１プリズムから第３プリズムに至るスペースを効率よく使用して、光学系を最もコンパクトに構成することができる。そして、内視鏡先端部のスペースを効率的に活用し、内視鏡を径方向に小型化できる。
【手続補正６】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１１
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１１】
上記態様においては、前記第１プリズム内の光軸に沿う長さと、前記第２プリズム内の光軸に沿う長さと、前記第３プリズム内の光軸に沿う長さとが、以下の条件式を満たす請求項１に記載の内視鏡用光学系である。
０．８＜ＤＰ１／ＤＰ２＜１．２                  （２）
０．８＜ＤＰ１／ＤＰ３＜１．２                  （４）
ここで、ＤＰ１は第１プリズム内の光軸に沿う長さ、ＤＰ２は第２プリズム内の光軸に沿う長さ、ＤＰ３は第３プリズム内の光軸に沿う長さである。
このようにすることで、プリズム間に形成される隙間を最小限に抑えて、空気換算長を短縮することができる。
【手続補正７】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１２
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１２】
また、上記態様においては、前記第２プリズム内の光軸に沿う長さと、前記第３プリズム内の光軸に沿う長さとが、以下の条件式を満たしていてもよい。
０．５＜ＤＰ２／ＤＰ３＜７                      （５）
ここで、ＤＰ２は第２プリズム内の光軸に沿う長さ、ＤＰ３は第３プリズム内の光軸に沿う長さである。
このようにすることで、ＤＰ２／ＤＰ３が０．５以下となると、第３プリズムに対して第２プリズムが小さくなり過ぎて、第１プリズムが第３プリズムに干渉して回転困難となり、７以上であると、第２プリズムに対して回転させられる負レンズの肥大化してしまう。条件式（５）を満たすことで、上記不都合のない光学系を構成することができる。
【手続補正８】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１３
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１３】
また、本発明の第二の態様は、物体側から順に、入射光軸に沿って入射された光を集光する負レンズと、フレア絞りと該負レンズにより集光された光を前記入射光軸に略直交する第１軸線に沿う方向に偏向して射出する第１プリズムと、該第１プリズムから射出された光を前記第１軸線に略直交する第２軸線方向に偏向する第１反射面を有し、該第１プリズムと対向配置した第２プリズムと、該第２プリズムから射出された光を集光する正レンズとを備え、前記負レンズと前記第１プリズムとが空気間隔を介在して配置され、前記負レンズおよび前記第１プリズムが、前記第１軸線回りに、前記第２プリズムに対して回転可能に設けられ、前記第１プリズムおよび前記第２プリズムの屈折率が、以下の条件式を満たす内視鏡用光学系である。
２．０＜（Ｎｐ１＋Ｎｐ２）／２＜２．４          （１）
０．１＜ｅｎｐ／ｆｌ＜２                        （６）
ここで、Ｎｐ１は第１プリズムのｄ線の屈折率、Ｎｐ２は第２プリズムのｄ線の屈折率である。また、ｅｎｐは物体側からみた絞りの像位置である入射瞳位置までの距離、ｆｌは、前記第１光学部材から前記第２光学部材までの全光学系の焦点距離である。
【手続補正９】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１４
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１４】
このようにすることで、条件式（１）を満たすことにより、負レンズから正レンズに至る光路の空気換算長を十分に短く設定することができ、集光レンズを別途用意しなくても、像高の増大を抑えて光学系全体をコンパクトに構成することができる。また、負レンズから正レンズに至る光路長を短くすることで、収差の増大を抑えることができる。
【手続補正１０】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１５
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１５】
そして、第１軸線回りに負レンズおよび第１プリズムを一体的に回転させることにより、第２軸線に対して入射光軸の角度を変化させることができる。その結果、内視鏡の視野の方向を可変にしながら、内視鏡の先端部の径寸法を小さく抑えることができる。また、２つのプリズムによって光路を折り曲げることにより、入射光軸に略平行な第２軸線の延長上に撮像素子を配置でき、撮像素子として内視鏡の径寸法に応じた大きな撮像素子を採用できる。その結果、良好な画質の内視鏡画像を得ることができる。
【手続補正１１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１６
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１６】
また、空気間隔を設けフレア絞りを配置することで、不要な軸外光を効果的に遮断すしクリアな画質を得ることができることはもちろん、プリズムを小型化することができる。また、このフレア絞りにより、プリズム端に光が当たることを回避できるので、バリなどが入った場合でもプリズム端に起因するフレアの発生をなくすことができる。特に、プリズムが回転機能を有しているため、第１プリズムに対する第２プリズムの角度によっては強烈なフレアが発生することがあるが、フレア絞りによってこれを抑制することができる。
【手続補正１２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１７
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１７】
また、上記態様においては、前記第１プリズム内の光軸に沿う長さと、前記第２プリズム内の光軸に沿う長さとが、以下の条件式を満たしていてもよい。
０．８＜ＤＰ１／ＤＰ２＜１．２                  （２）
ここで、ＤＰ１は第１プリズム内の光軸に沿う長さ、ＤＰ２は第２プリズム内の光軸に沿う長さである。
このようにすることで、プリズム間に形成される隙間を最小限に抑えて、空気換算長を短縮することができる。
【手続補正１３】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１８
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１８】
上記態様においては、前記負レンズから前記正レンズまでの間に配置された明るさ絞りを備えていてもよい。
このようにすることで、明るさ絞りにより光学系のＦナンバーが決定される。
【手続補正書】
【提出日】平成25年3月29日(2013.3.29)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
物体側から順に、入射光軸に沿って入射された光を集光する負レンズと、該負レンズにより集光された光を前記入射光軸に略直交する第１軸線に沿う方向に偏向して射出する第１プリズムと、該第１プリズムから射出された光を前記第１軸線に略直交する第２軸線方向に偏向する第１反射面と、前記第２軸線方向に偏向された光を前記第１軸線に略平行に戻る方向に偏向して射出する第２反射面とを有し、該第１プリズムと対向配置した第２プリズムと、前記第２プリズムから射出された光を前記入射光軸に略平行な方向に偏向する第３プリズムと、該第３プリズムから射出された光を集光する正レンズとを備え、
前記負レンズおよび前記第１プリズムが、前記第１軸線回りに、前記第２プリズムに対して回転可能に設けられ、
前記第１プリズム、前記第２プリズム、および前記第３プリズムの屈折率が、以下の条件式を満たす内視鏡用光学系。
１．７＜（Ｎｐ１＋Ｎｐ２＋Ｎｐ３）／３＜２．４  （３）
ここで、Ｎｐ１は第１プリズムのｄ線の屈折率、Ｎｐ２は第２プリズムのｄ線の屈折率、Ｎｐ３は第３プリズムのｄ線の屈折率である。
【請求項２】
前記入射光軸と前記正レンズの光軸とが略同一平面内に配置されている請求項１に記載の内視鏡用光学系。
【請求項３】
前記第１プリズム内の光軸に沿う長さと、前記第２プリズム内の光軸に沿う長さと、前記第３プリズム内の光軸に沿う長さとが、以下の条件式を満たす請求項１に記載の内視鏡用光学系。
０．８＜ＤＰ１／ＤＰ２＜１．２                  （２）
０．８＜ＤＰ１／ＤＰ３＜１．２                  （４）
ここで、ＤＰ１は第１プリズム内の光軸に沿う長さ、ＤＰ２は第２プリズム内の光軸に沿う長さ、ＤＰ３は第３プリズム内の光軸に沿う長さである。
【請求項４】
前記第２プリズム内の光軸に沿う長さと、前記第３プリズム内の光軸に沿う長さとが、以下の条件式を満たす請求項１に記載の内視鏡用光学系。
０．５＜ＤＰ２／ＤＰ３＜７                      （５）
ここで、ＤＰ２は第２プリズム内の光軸に沿う長さ、ＤＰ３は第３プリズム内の光軸に沿う長さである。
【請求項５】
前記負レンズから前記正レンズまでの間に配置された明るさ絞りを備える請求項１に記載の内視鏡用光学系。
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１３
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１３】
また、本発明の参考例は、物体側から順に、入射光軸に沿って入射された光を集光する負レンズと、フレア絞りと該負レンズにより集光された光を前記入射光軸に略直交する第１軸線に沿う方向に偏向して射出する第１プリズムと、該第１プリズムから射出された光を前記第１軸線に略直交する第２軸線方向に偏向する第１反射面を有し、該第１プリズムと対向配置した第２プリズムと、該第２プリズムから射出された光を集光する正レンズとを備え、前記負レンズと前記第１プリズムとが空気間隔を介在して配置され、前記負レンズおよび前記第１プリズムが、前記第１軸線回りに、前記第２プリズムに対して回転可能に設けられ、前記第１プリズムおよび前記第２プリズムの屈折率が、以下の条件式を満たす内視鏡用光学系である。
２．０＜（Ｎｐ１＋Ｎｐ２）／２＜２．４          （１）
０．１＜ｅｎｐ／ｆｌ＜２                        （６）
ここで、Ｎｐ１は第１プリズムのｄ線の屈折率、Ｎｐ２は第２プリズムのｄ線の屈折率である。また、ｅｎｐは物体側からみた絞りの像位置である入射瞳位置までの距離、ｆｌは、前記第１光学部材から前記第２光学部材までの全光学系の焦点距離である。
【手続補正書】
【提出日】平成25年7月19日(2013.7.19)
【手続補正１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１６
【補正方法】削除
【補正の内容】
【国際調査報告】
2012081349.tif 000009
2012081349.tif 000010
2012081349.tif 000011
2012081349.tif 000012