(57)【要約】【課題】１つの光学系内で、使用波長帯域の異なる複数の観察波長等の複数の異なる観察モードに切り替えて観察像を撮像可能でき、装置全体を小型化可能な撮像光学系を提供する。【解決手段】観察対象を撮像する撮像光学系において、互いに交差する向きに設けられた、光を透過可能な少なくとも２つの入射面１１ａ1，１１ａ2を有し、各入射面が撮像光学系の入射光軸Ｏと交差可能であるとともに、入射光軸Ｏに対して垂直な軸部材Ａ１，Ａ２を中心として回動可能で、入射光軸Ｏに対して垂直な軸部材Ａ１，Ａ２を中心として回動することにより、入射光軸Ｏと交差する入射面が切り替わるように構成された、入射面切替光学部材１を備える。各入射面１１ａ1，１１ａ2は、互いに透過波長特性が異なる。各入射面１１ａ1，１１ａ2は、互いに径の異なる明るさ絞りＳ１，Ｓ２を備える。【選択図】図１
2010128459.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
観察対象を撮像する撮像光学系において、
互いに交差する向きに設けられた、光を透過可能な少なくとも２つの入射面を有し、該各入射面が前記撮像光学系の入射光軸と交差可能であるとともに、該撮像光学系の入射光軸に対して垂直な軸を中心として回動可能で、該撮像光学系の入射光軸に対して垂直な軸を中心として回動させられることにより、該撮像光学系の入射光軸と交差する入射面が切り替わるように構成された、入射面切替光学部材を備えたことを特徴とする撮像光学系。
【請求項２】
前記少なくとも１つの入射面は、他の入射面とは光学特性が異なることを特徴とする請求項１に記載の撮像光学系。
【請求項３】
前記各入射面は、互いに光学特性が異なることを特徴とする請求項１に記載の撮像光学系。
【請求項４】
前記少なくとも１つの入射面は、他の入射面とは透過波長特性が異なることを特徴とする請求項２に記載の撮像光学系。
【請求項５】
前記各入射面は、互いに透過波長特性が異なることを特徴とする請求項３に記載の撮像光学系。
【請求項６】
前記入射面切替光学部材は、前記各入射面に明るさ絞りを備えていることを特徴とする請求項１〜５のいずれかに記載の撮像光学系。
【請求項７】
前記少なくとも１つの明るさ絞りは、他の明るさ絞りとは径が異なることを特徴とする請求項６に記載の撮像光学系。
【請求項８】
前記各明るさ絞りは、互いに径が異なることを特徴とする請求項６に記載の撮像光学系。
【請求項９】
前記入射面切替光学部材は、その底面が四角形、六角形又は八角形に形成された透明柱体を有して構成されていることを特徴とする請求項１〜８のいずれかに記載の撮像光学系。
【請求項１０】
前記透明柱体は、前記撮像光学系の入射光軸と交差する入射面が切り替わるごとに光軸方向の空気換算長が異なるように、各入射面から出射面までの硝材の肉厚を異ならせて形成されていることを特徴とする請求項９に記載の撮像光学系。
【請求項１１】
前記入射面切替光学部材は、その底部の輪郭が四角形、六角形又は八角形に形成された角柱形状の枠部材と、該枠部材の側部のそれぞれ異なる枠に設けられた、少なくとも２つの平行平板を有して構成されていることを特徴とする請求項１〜１０のいずれかに記載の撮像光学系。
【請求項１２】
前記少なくとも２つの平行平板は、前記撮像光学系の入射光軸と交差する入射面が切り替わるごとに光軸方向の空気換算長が異なるように、肉厚を異ならせて形成されていることを特徴とする請求項１１に記載の撮像光学系。
【請求項１３】
前記各入射面が、平面形状に形成されていることを特徴とする請求項１〜１２のいずれかに記載の撮像光学系。
【請求項１４】
前記各入射面が、曲面形状に形成されていることを特徴とする請求項１〜１２のいずれかに記載の撮像光学系。
【請求項１５】
前記入射面切替光学部材は、前記撮像光学系の入射光軸と交差する入射面を該入射光軸に対して所望の角度に傾斜可能に構成されていることを特徴とする請求項１〜１４のいずれかに記載の撮像光学系。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、１つの光学系内で、例えば、複数の異なる観察波長等、異なる観察モードに切り替えて観察像の撮像を行なう撮像光学系に関し、特に内視鏡に好適な撮像光学系に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、撮像光学系においては、１つの光学系内で、例えば、通常の白色光観察と、蛍光観察などの特殊波長観察等、複数の異なる観察波長の観察モードに切り替えて観察像の撮像を行なう場合、その観察モードに応じてフィルタを撮像光路に挿抜していた。そのような、撮像光学系としては、例えば、次の特許文献１〜３に記載のものがある。
【０００３】
【特許文献１】特開２００５−５８６２０号公報
【特許文献２】特開２００２−１８９２３８号公報
【特許文献３】特開２００５−３４８９０１号公報
【０００４】
特許文献１には、通常観察モードと蛍光観察モードとを切り替えるための切替レバーと、励起光波長成分を除去する除去フィルタと、切替レバーの切替操作に応じて、除去フィルタを対物レンズと撮像素子との間の光路に挿抜する挿抜機構を備えた内視鏡の撮像光学系が記載されている。そして、切替レバーを蛍光観察モードに切り替えたときには、挿抜機構を介して除去フィルタが上記光路に挿入され、通常観察モードに切り替えたときには、除去フィルタが上記光路から引き抜かれるようになっている。
【０００５】
また、特許文献２には、ＣＣＴＶカメラ用レンズのレンズ鏡筒内に、波長に応じて光を遮断又は透過する光学フィルタとして、２つの開口を有する平面形状をしたフィルタ固定板の少なくとも一方に設けられた赤外カットフィルタと、この光学フィルタを光路上に抜き差しするためのフィルタ駆動手段として、フィルタ固定板を往復移動させるフィルタ用ガルバノメータを備えた構成が記載されている。そして、フィルタ用ガルバノメータを回動することにより、赤外カットフィルタがレンズ鏡筒内において光路上から抜き差しされるようになっている。
【０００６】
また、特許文献３には、撮像レンズと撮像素子との間の撮像光路上に、軸の周りを回転可能に配置されたフィルタ取り付け板と、フィルタ取り付け板に取り付けられ撮像光路上に選択的に配置可能に設定された可視光用フィルタと吸収光用フィルタを備えると共にその外部に、フィルタ取り付け板を操作する切り替えレバーを備えた、内視鏡装置の撮像光学系が記載されている。そして、切り替えレバーの操作により、フィルタ取り付け板に取り付けられた可視光用フィルタと吸収光用フィルタのうちの一方が撮像光路上に配置されるようになっている。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかし、特許文献１〜３に記載のような撮像光学系では、いずれも、観察モードに応じて光路に挿抜するためのフィルタを撮像光路に対して垂直方向に退避させるスペースが必要となり、その分、撮像光学系を備えた装置全体が大型化してしまい、これでは、特に、細径化が必要とされる挿入部に撮像光学系を備える内視鏡においては、人体への負担が大きくなってしまう。
【０００８】
本発明は、上記従来の課題に鑑みてなされたものであり、１つの光学系内で、使用波長帯域の異なる複数の観察波長等の複数の異なる観察モードに切り替えて観察像を撮像可能でき、装置全体を小型化可能な撮像光学系を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
上記目的を達成するため、本発明による撮像光学系は、観察対象を撮像する撮像光学系において、互いに交差する向きに設けられた、光を透過可能な少なくとも２つの入射面を有し、該各入射面が前記撮像光学系の入射光軸と交差可能であるとともに、該撮像光学系の入射光軸に対して垂直な軸を中心として回動可能で、該撮像光学系の入射光軸に対して垂直な軸を中心として回動させられることにより、該撮像光学系の入射光軸と交差する入射面が切り替わるように構成された、入射面切替光学部材を備えたことを特徴としている。
【００１０】
また、本発明の入射面切替撮像光学系においては、前記少なくとも１つの入射面は、他の入射面とは光学特性が異なるのが好ましい。
【００１１】
また、本発明の撮像光学系においては、前記各入射面は、互いに光学特性が異なるのが好ましい。
【００１２】
また、本発明の撮像光学系においては、前記少なくとも１つの入射面は、他の入射面とは透過波長特性が異なるのが好ましい。
【００１３】
また、本発明の撮像光学系においては、前記各入射面は、互いに透過波長特性が異なるのが好ましい。
【００１４】
また、本発明の撮像光学系においては、前記入射面切替光学部材は、前記各入射面に明るさ絞りを備えているのが好ましい。
【００１５】
また、本発明の撮像光学系においては、前記少なくとも１つの明るさ絞りは、他の明るさ絞りとは径が異なるのが好ましい。
【００１６】
また、本発明の撮像光学系においては、前記各明るさ絞りは、互いに径が異なるのが好ましい。
【００１７】
また、本発明の撮像光学系においては、前記入射面切替光学部材は、その底面が四角形、六角形又は八角形に形成された透明柱体を有して構成されているのが好ましい。
【００１８】
また、本発明の撮像光学系においては、前記透明柱体は、前記撮像光学系の入射光軸と交差する入射面が切り替わるごとに光軸方向の空気換算長が異なるように、各入射面から出射面までの硝材の肉厚を異ならせて形成されているのが好ましい。
【００１９】
また、本発明の撮像光学系においては、前記入射面切替光学部材は、その底部の輪郭が四角形、六角形又は八角形に形成された角柱形状の枠部材と、該枠部材の側部のそれぞれ異なる枠に設けられた、少なくとも２つの平行平板を有して構成されているのが好ましい。
【００２０】
また、本発明の撮像光学系においては、前記少なくとも２つの平行平板は、前記撮像光学系の入射光軸と交差する入射面が切り替わるごとに光軸方向の空気換算長が異なるように、肉厚を異ならせて形成されているのが好ましい。
【００２１】
また、本発明の撮像光学系においては、前記各入射面が、平面形状に形成されているのが好ましい。
【００２２】
また、本発明の撮像光学系においては、前記各入射面が、曲面形状に形成されているのが好ましい。
【００２３】
また、本発明の撮像光学系においては、前記入射面切替光学部材は、前記撮像光学系の入射光軸と交差する入射面を該入射光軸に対して所望の角度に傾斜可能に構成されているのが好ましい。
【発明の効果】
【００２４】
本発明によれば、１つの光学系内で、使用波長帯域の異なる複数の観察波長等の複数の異なる観察モードに切り替えて観察像を撮像可能でき、装置全体を小型化可能な撮像光学系が得られる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２５】
実施形態の説明に先立ち、本発明の作用効果について詳細に説明する。
本発明の撮像光学系は、互いに交差する向きに設けられた、光を透過可能な少なくとも２つの入射面を有し、各入射面が撮像光学系の入射光軸と交差可能であるとともに、撮像光学系の入射光軸に対して垂直な軸を中心として回動可能で、撮像光学系の入射光軸に対して垂直な軸を中心として回動させられることにより、撮像光学系の入射光軸と交差する入射面が切り替わるように構成された、入射面切替光学部材を備えている。
このようにすれば、入射面切替光学部材における少なくとも２つの入射面を、光学特性を異ならせて構成することにより、撮像光路に対して垂直方向にフィルタ等を退避させるスペースを設けることなく、１つの光学系内で、使用波長帯域が異なる複数の観察波長等、複数の異なる観察モードに切り替えて、観察像を撮像することができ、装置全体を小型化することができる。
【００２６】
なお、本発明の撮像光学系においては、入射面切替光学部材の少なくとも１つの入射面は、他の入射面とは光学特性が異なるのが好ましい。あるいは、入射面切替光学部材の各入射面は、互いに光学特性が異なるのが好ましい。より詳しくは、例えば、入射面切替光学部材の少なくとも１つの入射面は、他の入射面とは透過波長特性が異なるのが好ましい。あるいは、入射面切替光学部材の各入射面は、互いに透過波長特性が異なるのが好ましい。
このようにすれば、入射面切替光学部材における、撮像光学系の入射光軸と交差する入射面を切り替えることにより、異なる観察波長等、光学特性の異なる複数の観察モードに切り替えて観察像を撮像することができる。
【００２７】
また、本発明の撮像光学系においては、入射面切替光学部材は、各入射面に明るさ絞りを備えているのが好ましい。また、少なくとも１つの明るさ絞りは、他の明るさ絞りとは径が異なるのが好ましい。あるいは、各明るさ絞りは、互いに径が異なるのが好ましい。
例えば、蛍光は、光強度が弱く観察像が暗くなりやすいため、蛍光観察像を撮像する場合には、明るさ絞りの径を極力大きくして、蛍光を極力取り込む必要がある。一方、通常の白色光は、光強度が強く観察像が明るくなりすぎてしまいやすいため、通常の白色光による観察像を撮像する場合には、蛍光観察の場合に比べて、明るさ絞りの径を小さくして適度な明るさになるように、白色光を所定量カットする必要がある。
このように、撮像に使用する波長が異なると、それに応じて光量を調整するために、明るさ絞りの径をその都度異ならせる必要が生じ得る。
しかるに、入射面切替光学部材の各入射面に、径の異なる明るさ絞りを一体的に備えれば、観察波長の切り替えごとに明るさ絞りの径を変えずに済み、光量調整の手間を省くことができる。
【００２８】
また、本発明の撮像光学系においては、入射面切替光学部材は、その底面が四角形、六角形又は八角形に形成された透明柱体を有して構成されているのが好ましい。
入射面切替光学部材をその底面が四角形に形成された透明柱体を有して構成すれば、２種類の観察波長に切り替えて観察像を撮像することができる。入射面切替光学部材をその底面が六角形、又は八角形に形成された透明柱体を有して構成すれば、３種類、又は４種類の観察波長に切り替えて観察像を撮像することができる。
【００２９】
また、本発明の撮像光学系においては、入射面切替光学部材を構成する透明柱体は、撮像光学系の入射光軸と交差する入射面が切り替わるごとに光軸方向の空気換算長が異なるように、各入射面から出射面までの硝材の肉厚を異ならせて形成されているのが好ましい。
一般にレンズは、観察波長が異なると観察像の結像位置が異なるという性質を有しており、撮像光学系において、使用波長帯域が大きく異なる観察波長に切り替えて観察像を観察すると、軸上色収差の影響を受けて結像位置がズレやすい。
このため、入射面切替光学部材を構成する透明柱体において、各入射面から出射面までの硝材の肉厚を同じにしたのでは、撮像光学系の入射光軸と交差する入射面が切り替わるごとに異なる観察波長が出射されるように構成した場合、使用する観察波長によっては観察像が撮像面でボケてしまう。
しかるに、入射面切替光学部材を構成する透明柱体を、撮像光学系の入射光軸と交差する入射面が切り替わるごとに光軸方向の空気換算長が異なるように、各入射面から出射面までの硝材の肉厚を異ならせて形成すれば、結像位置を補正して、入射面切替光学部材を出射する異なる観察波長の観察像を同じ撮像位置に結像させることができ、観察像のボケをなくすことができる。
【００３０】
また、本発明の撮像光学系においては、入射面切替光学部材は、その底部の輪郭が四角形、六角形又は八角形に形成された角柱形状の枠部材と、枠部材の側部のそれぞれ異なる枠に設けられた、少なくとも２つの平行平板を有して構成されているのが好ましい。
このようにすれば、平行平板に既存のフィルタを用いることができ、製造コストを低減できる。
入射面切替光学部材をその底部の輪郭が四角形に形成された角柱形状の枠部材を備えて構成すれば、枠部材の側部のそれぞれ異なる２つの枠に夫々波長特性の異なるフィルタを設けることで、２種類の観察波長に切り替えて観察像を撮像することができる。入射面切替光学部材をその底部の輪郭が六角形、又は八角形に形成された角柱形状の枠部材を備えて構成すれば、枠部材の側部のそれぞれ異なる３つ、又は４つの側部の枠に夫々波長特性の異なるフィルタを設けることで、異なる３種類、又は４種類の観察波長に切り替えて観察像を撮像することができる。
【００３１】
なお、入射面切替光学部材を構成する少なくとも２つの平行平板は、撮像光学系の入射光軸と交差する入射面が切り替わるごとに光軸方向の空気換算長が異なるように、肉厚を異ならせて形成されているのが好ましい。
上述したように、一般にレンズは、観察波長が異なると観察像の結像位置が異なるという性質を有しており、撮像光学系において、使用波長帯域が大きく異なる観察波長に切り替えて観察像を観察すると、軸上色収差の影響を受けて結像位置がズレやすい。
このため、入射面切替光学部材を構成する少なくとも２つの平行平板の肉厚を同じにしたのでは、撮像光学系の入射光軸と交差する入射面が切り替わるごとに異なる観察波長が出射されるように構成した場合、使用する観察波長によっては観察像が撮像面でボケてしまう。
しかるに、入射面切替光学部材を構成する少なくとも２つの平行平板を、入射面が切り替わるごとに光軸方向の空気換算長が異なるように、肉厚を異ならせて形成すれば、結像位置を補正して、入射面切替光学部材を出射する異なる観察波長の観察像を同じ撮像位置に結像させることができ、観察像のボケをなくすことができる。
【００３２】
なお、本発明の撮像光学系においては、入射面切替光学部材の各入射面は、平面に形成するのが良い。平面に形成すれば、入射面切替光学部材の加工が容易になる。また、製造時に撮像光学系内への入射面切替光学部材の組み付けが容易になる。
【００３３】
また、本発明の撮像光学系においては、入射面切替光学部材の各入射面は、曲面形状に形成してもよい。このようにすれば、撮像光学系内の他の光学部材のパワーの一部を入射面切替光学部材の各入射面で分担することができ、他の光学部材の曲率を小さくして収差を補正し易くし、あるいは、撮像光学系全体の光路長を短かくすることができる。
【００３４】
また、本発明の撮像光学系においては、入射面切替光学部材は、前記撮像光学系の入射光軸と交差する入射面を入射光軸に対して所望の角度に傾斜可能に構成するのが好ましい。
一般に、フィルタは、入射角を大きくなるように変化させるにしたがって、透過率特性が短波長側へシフトするという性質を有している。このため、入射面ごとに波長透過特性を異ならせたフィルタ面を構成した入射面切替光学部材は、撮像光学系の入射光軸と交差する入射面を、入射光軸に対して所望の角度に傾斜可能に構成すると、フィルタの透過率特性を変化させることができ、所望の観察モードにおける観察波長の調整・最適化を行なうことができる。また、一つの入射面において励起・蛍光波長に対応可能な波長帯域を広げることができる。
【００３５】
以下、本発明の実施形態について、図面を用いて説明する。
第一実施形態
図１は本発明の第一実施形態にかかる撮像光学系の概略構成を光軸に沿う断面で示す説明図で、(a)はＷＬＩ（white light imaging：白色光観察）モードに切り替えた状態、(b)はＡＦＩ（auto-fluorescence imaging：蛍光観察）モードに切り替えた状態を夫々示す図である。図２は図１の撮像光学系の入射面切替光学部材を物体側からみた説明図で、(a)は第一の入射面を入射光軸に直交する方向に切り替えたときの状態を示す図、(b)は第二の入射面を入射光軸に直交する方向に切り替えたときの状態を示す図である。図３は図１の撮像光学系の入射面切替光学部材の入射面の透過波長特性を示すグラフで、(a)は第一の入射面を赤外カットフィルタ面で構成したときの透過波長特性を示すグラフ、(b)は第二の入射面を励起カットフィルタ面で構成したときの透過波長特性を示すグラフ、(c)は一変形例にかかる入射面切替光学部材の入射面の透過波長特性を示すグラフで、第二の入射面を狭帯域透過フィルタ面で構成したときの透過波長特性を示すグラフである。
【００３６】
第一実施形態の撮像光学系は、物体側から順に、第１群Ｇ１と、入射面切替光学部材１と第２群Ｇ２を有している。図１中、ＦＳは視野絞り、ＣＧはカバーガラス、ＩＭは撮像素子である。
【００３７】
入射面切替光学部材１は、その底面１１ｃ1，１１ｃ2が四角形に形成された直方体形状の透明柱体１１を有して構成されている。透明柱体１１は、直方体の側面として、第一の入射面１１ａ1と、第二の入射面１１ａ2と、第一の出射面１１ｂ1と、第二の出射面１１ｂ2を有している。
第一の入射面１１ａ1と第二の入射面１１ａ2は、互いに交差する向きに設けられている。
【００３８】
また、入射面切替光学部材１は、直方体形状の底面１１ｃ1，１１ｃ2の中心に、撮像光学系の入射光軸Ｏに対して直交する軸上に固定された軸部材Ａ１，Ａ２を有している。軸部材Ａ１，Ａ２は、図示省略した軸支持部に回動可能に支持されるとともに、図示省略した回動駆動部材を介して回動させられるようになっている。
そして、入射面切替光学部材１は、軸部材Ａ１，Ａ２を中心として回動させられることにより、撮像光学系の光軸Ｏと交差する入射面が、第一の入射面１１ａ1又は第二の入射面１１ａ2に切り替わるようになっている。
【００３９】
第一の入射面１１ａ1は、図３(a)に示すように、３９０ｎｍ〜７１０ｎｍの可視光帯域の波長を透過し、７２０ｎｍよりも長い近赤外波長をカットする透過波長特性を有する赤外波長カット被膜がコーティングされた、赤外カットフィルタ面として構成されている。また、第一の入射面１１ａ1には、第一の明るさ絞りＳ１が設けられている。
第二の入射面１１ａ2は、図３(b)に実線で示すように、４８０ｎｍよりも短い波長をカットし、４８５ｎｍよりも長い波長を透過する透過波長特性を示す励起波長カット被膜がコーティングされた、励起カットフィルタ面として構成されている。また、第二の入射面１１ａ2には、第二の明るさ絞りＳ２が設けられている。
第一の明るさ絞りＳ１と第二の明るさ絞りＳ２は、第一の明るさ絞りＳ１径φ１が第二の明るさ絞りの径φ２に比べて小さい状態で、夫々径が固定されている。
また、第一の入射面１１ａ1から第一の出射面１１ｂ1までの硝材の肉厚α１は、第二の入射面１１ａ2から第二の出射面１１ｂ2までの硝材の肉厚α２よりも厚くなっている。
【００４０】
このように構成された第一実施形態の撮像光学系では、ＷＬＩ（白色光観察）モードで観察像を撮像するときには、図示省略した回動駆動部材を駆動し、軸部材Ａ１，Ａ２と共に入射面切替光学部材１を回動させて、図１(a)に示すように第一の入射面１１ａ1が光軸Ｏに直交する位置に来るようにする。
図示省略した観察対象からの光は、第１群Ｇ１を通り、入射面切替光学部材１に入射する。第一の明るさ絞りＳ１を通過したφ１の径の光は、第一の入射面１１ａ1に入射する。第一の入射面１１ａ1に入射した光のうち、３９０ｎｍ〜７１０ｎｍの波長帯域の可視光は、第一の入射面１１ａ1を透過し、７２０ｎｍよりも長い波長帯域の近赤外光は、第一の入射面１１ａ1でカットされる。第一の入射面１１ａ1を通過した可視光は、第一の出射面１１ｂ1を出射し、第２群Ｇ２に入射し、カバーガラスＣＧを透過して撮像素子ＩＭの撮像面に結像する。
【００４１】
一方、ＡＦＩ（蛍光観察）モードで観察像を撮像するときには、図示省略した回動駆動部材を駆動し、軸部材Ａ１，Ａ２と共に入射面切替光学部材１を回動させて、図１(b)に示すように第二の入射面１１ａ2が光軸Ｏに直交する位置に来るようにする。
図示省略した観察対象からの励起波長と蛍光波長を含む光は、第１群Ｇ１を通り、入射面切替光学部材１に入射する。第二の明るさ絞りＳ２を通過したφ２の径の光は、第二の入射面１１ａ2に入射する。第二の入射面１１ａ2に入射した光のうち、４８０ｎｍよりも短い、励起光を含む波長帯域の光は、第二の入射面１１ａ2でカットされ、４８５ｎｍよりも長い波長帯域の蛍光は、第二の入射面１１ａ2を透過する。第二の入射面１１ａ2を通過した蛍光は、第二の出射面１１ｂ2を出射し、第２群Ｇ２に入射し、カバーガラスＣＧを透過して撮像素子ＩＭの撮像面に結像する。
【００４２】
このように、第一実施形態の撮像光学系によれば、入射面切替光学部材１を撮像光学系の入射光軸Ｏに対して直交する軸上に配置された軸部材Ａ１，Ａ２を中心として回動することができる。
このため、第一実施形態の撮像光学系によれば、入射面切替光学部材１における２つの入射面１１ａ1，１１ａ2の光学特性を異ならせて構成することにより、撮像光路に対して垂直方向にフィルタを退避させるスペースを設けることなく、１つの光学系内で、２つの異なる観察モードに切り替えて、観察像を撮像することが可能となる。
しかるに、第一実施形態の撮像光学系では、入射面切替光学部材１の入射面１１ａ1，１１ａ2は、互いに透過波長特性が異なっている。このため、第一実施形態の撮像光学系によれば、撮像光学系の入射光軸Ｏと交差する入射面１１ａ1，１１ａ2を切り替えることにより、白色光観察モード又は蛍光観察モードに切り替えて観察像を撮像することができる。
【００４３】
また、第一実施形態の撮像光学系によれば、入射面切替光学部材１が、入射面１１ａ1，１１ａ2に夫々、互いに径の異なる明るさ絞りＳ１，Ｓ２を備えているので、観察波長の切替と同時に光量調整をすることができ、観察波長の切替ごとの明るさ絞りの径の大きさを調整することによる光量調整の手間を省くことができる。なお、第一実施形態の撮像光学系では、蛍光は、光強度が弱く観察像が暗くなりやすいため、蛍光観察モードで観察像を撮像する場合には、明るさ絞りＳ２の径を極力大きくして、蛍光を極力取り込むようにしている。一方、通常の白色光は、光強度が強く観察像が明るすぎてしまいやすいため、通常の白色光による観察モードで観察像を撮像する場合には、明るさ絞りＳ１の径を蛍光観察の場合に比べて小さくして光量を適量にカットしている。
【００４４】
また、第一実施形態の撮像光学系によれば、その底面１１ｃ1，１１ｃ2が四角形に形成された透明柱体（四角柱）１１を有して構成したので、２種類の観察波長に切り替えて観察像を撮像することができる。
【００４５】
さらに、第一実施形態の撮像光学系では、入射面切替光学部材１を構成する透明柱体（四角柱）１１は、撮像光学系の入射光軸Ｏと交差する入射面１１ａ1，１１ａ2が切り替わるごとに光軸方向の空気換算長が異なるように、各入射面から出射面までの硝材の肉厚を異ならせて形成されている。即ち、第一実施形態の撮像光学系では、第一の入射面１１ａ1から第一の出射面１１ｂ1までの硝材の肉厚α１が、第二の入射面１１ａ2から第二の出射面１１ｂ2までの硝材の肉厚α２よりも長くなっている。
第一実施形態の撮像光学系では、第一の入射面１１ａ1に切り替えたときに通常の白色光での観察像、第二の入射面１１ａ2に切り替えたときに蛍光観察像を撮像するようにした構成において、空気換算長が同じでは、蛍光観察像が白色観察像に比べて結像位置が短くなるため、いずれかの観察波長の観察像が撮像面でボケてしまう。
しかるに、第一実施形態の撮像光学系では、第一の入射面１１ａ1から第一の出射面１１ｂ1までの硝材の肉厚α１が、第二の入射面１１ａ2から第二の出射面１１ｂ2までの硝材の肉厚α２よりも長くなるようにしたので、結像位置を補正して、入射面切替光学部材１を出射する、異なる観察波長の観察像を同じ撮像位置に結像させることができる。
【００４６】
なお、第一実施形態の撮像光学系における、入射面切替光学部材１の各入射面１１ａ1，１１ａ2の透過波長特性は、図３(a)，図３(b)に示した組み合わせに限定されるものではない。例えば、第二の入射面１１ａ2に、図３(c)に示すような、狭帯域透過特性（３９０ｎｍ〜４５０ｎｍ、５３０ｎｍ〜５５５ｎｍの波長のみを透過）を持つ被膜をコーティングしてもよい。その場合には、第二の入射面１１ａ2に切り替えたときには、Ｂ（青），Ｇ（緑）の狭帯域波長の観察像を撮像することができる。また、この場合は、蛍光のように光強度が弱くはないので、絞りＳ２の径は、絞りＳ１の径α１と同じに形成してもよい。
また、第一実施形態の撮像光学系では、軸部材Ａ１，Ａ２を撮像光学系の入射光軸Ｏに対して直交する軸上に設けたが、軸部材Ａ１，Ａ２は、入射光軸Ｏに対して垂直な軸上であれば、入射光軸Ｏと交わらない軸上に設けてもよい。
【００４７】
第二実施形態
図４は本発明の第二実施形態にかかる撮像光学系の概略構成を光軸に沿う断面で示す説明図である。なお、第一実施形態と基本的構成が同じ部材には同じ符号を付し、詳細な説明は省略する。
第二実施形態の撮像光学系は、第一実施形態の撮像光学系の構成に加えて、入射面切替光学部材１は、撮像光学系の入射光軸Ｏと交差する入射面１１ａ1又は１１ａ2を入射光軸Ｏに対して所望の角度に傾斜可能に構成されている。
詳しくは、第二の入射面１１ａ2を、入射角０°（即ち、光軸Ｏに対する角度が９０°）から入射角４５°（即ち、光軸Ｏに対する角度が４５°）まで無段階で傾斜することができるように構成されている。
【００４８】
一般に、フィルタは、入射角を大きくなるように変化させるにしたがって、透過率特性が短波長側へシフトするという斜入射特性を有している。例えば、第二の入射面１１ａ2を４５°傾斜させると、図３(b)に２点鎖線で示すように、励起カット波長帯域が３５ｎｍ程度、短波長側へシフトする。この状態で、入射光軸に第二の入射面１１ａ2を交差させると、青色光を透過させることができるようになる。
また、第二実施形態の撮像光学系では、入射面の傾斜角度を無段階で調節できるようにしたので、カット波長領域を連続的に変化させることができる。
このため、第二実施形態の撮像光学系によれば、所望の観察モードにおける観察波長の調整・最適化を行なうことができる。また、一つの入射面で励起・蛍光波長に対応できる波長帯域を広げることができる。
また、明るさ絞りＳ１，Ｓ２を入射面１１ａ1，１１ａ2に備えているので、入射面を傾斜させることにより、ビネッティング（口径食）の効果（即ち、周辺光量の低下）を利用した明るさ調整が、所望の観察モードにおける観察波長の調整・最適化と同時に行なうことができる。
その他の構成及び作用効果は、第一実施形態の撮像光学系と略同じである。
なお、第二実施形態の撮像光学系では、軸部材Ａ１，Ａ２を撮像光学系の入射光軸Ｏに対して直交する軸上に設けたが、軸部材Ａ１，Ａ２は、入射光軸Ｏに対して垂直な軸上であれば、入射光軸Ｏと交わらない軸上に設けてもよい。
【００４９】
第三実施形態
図５は本発明の第三実施形態にかかる撮像光学系の概略構成を光軸に沿う断面で示す説明図でＮＢＩ（Narrow Band imaging：狭帯域光観察）モードに切り替えた状態を夫々示す図である。なお、第一実施形態と基本的構成が同じ部材には同じ符号を付し、詳細な説明は省略する。
第三実施形態の撮像光学系では、入射面切替光学部材１の透明柱体１１は、その底面１１ｃ1，１１ｃ2が六角形に形成された六角柱を有して構成されている。透明柱体１１は、六角柱の側面として、第一の入射面１１ａ1と、第二の入射面１１ａ2と、第三の入射面１１ａ3と、第一の出射面１１ｂ1と、第二の出射面１１ｂ2と、第三の出射面１１ｂ3を有している。
第一の入射面１１ａ1、第二の入射面１１ａ2、第三の入射面１１ａ3は、夫々、互いに交差する向きに設けられている。
そして、入射面切替光学部材１は、軸部材Ａ１，Ａ２を中心として回動させられることにより、撮像光学系の光軸Ｏと交差する入射面が、第一の入射面１１ａ1、第二の入射面１１ａ2又は第三の入射面１１ａ3に切り替わるようになっている。
【００５０】
第一の入射面１１ａ1は、図３(a)に示したように、３９０ｎｍ〜７１０ｎｍの可視光帯域の波長を透過し、７２０ｎｍよりも長い近赤外波長をカットする透過波長特性を有する赤外波長カット被膜がコーティングされた、赤外カットフィルタ面として構成されている。また、第一の入射面１１ａ1には、第一の明るさ絞りＳ１が設けられている。
第二の入射面１１ａ2は、図３(b)に実線で示したように、４８０ｎｍよりも短い波長をカットし、４８５ｎｍよりも長い波長を透過する透過波長特性を示す励起波長カット被膜がコーティングされた、励起カットフィルタ面として構成されている。また、第二の入射面１１ａ2には、第二の明るさ絞りＳ２が設けられている。
第三の入射面１１ａ3は、図３(c)に示したように、狭帯域透過特性（３９０ｎｍ〜４５０ｎｍ、５３０ｎｍ〜５５５ｎｍの波長のみを透過）を持つ被膜をコーティングされた、狭帯域透過フィルタ面として構成されている。また、第三の入射面１１ａ3には、第三の明るさ絞りＳ３が設けられている。
第一の明るさ絞りＳ１、第二の明るさ絞りＳ２、及び第三の明るさ絞りＳ３は、第一の明るさ絞りＳ１の径φ１及び第三の明るさ絞りＳ３の径φ３が第二の明るさ絞りＳ２の径φ２に比べて小さい状態で、夫々径が固定されている。
また、第一の入射面１１ａ1から第一の出射面１１ｂ1までの硝材の肉厚、及び第三の入射面１１ａ3から第三の出射面１１ｂ3までの硝材の肉厚よりも厚くなっている。
その他の構成は、図１の撮像光学系と略同じである。
【００５１】
このように構成された第三実施形態の撮像光学系では、ＷＬＩ（白色光観察）モードで観察像を撮像するときには、図示省略した回動駆動部材を駆動し、軸部材Ａ１，Ａ２と共に入射面切替光学部材１を回動させて、第一の入射面１１ａ1が光軸Ｏに直交する位置に来るようにする。
図示省略した観察対象からの光は、第１群Ｇ１を通り、入射面切替光学部材１に入射する。第一の明るさ絞りＳ１を通過したφ１の径の光は、第一の入射面１１ａ1に入射する。第一の入射面１１ａ1に入射した光のうち、３９０ｎｍ〜７１０ｎｍの波長帯域の可視光は、第一の入射面１１ａ1を透過し、７２０ｎｍよりも長い波長帯域の近赤外光は、第一の入射面１１ａ1でカットされる。第一の入射面１１ａ1を通過した可視光は、第一の出射面１１ｂ1を出射し、第２群Ｇ２に入射し、カバーガラスＣＧを透過して撮像素子ＩＭの撮像面に結像する。
【００５２】
また、ＡＦＩ（蛍光観察）モードで観察像を撮像するときには、図示省略した回動駆動部材を駆動し、軸部材Ａ１，Ａ２と共に入射面切替光学部材１を回動させて、図５に示すように第二の入射面１１ａ2が光軸Ｏに直交する位置に来るようにする。
図示省略した観察対象からの励起波長と蛍光波長を含む光は、第１群Ｇ１を通り、入射面切替光学部材１に入射する。第二の明るさ絞りＳ２を通過したφ２の径の光は、第二の入射面１１ａ2に入射する。第二の入射面１１ａ2に入射した光のうち、４８０ｎｍよりも短い、励起光を含む波長帯域の光は、第二の入射面１１ａ2でカットされ、４８５ｎｍよりも長い波長帯域の蛍光は、第二の入射面１１ａ2を透過する。第二の入射面１１ａ2を通過した蛍光は、第二の出射面１１ｂ2を出射し、第２群Ｇ２に入射し、カバーガラスＣＧを透過して撮像素子ＩＭの撮像面に結像する。
【００５３】
また、ＮＢＩ（狭帯域観察）モードで観察像を撮像するときには、図示省略した回動駆動部材を駆動し、軸部材Ａ１，Ａ２と共に入射面切替光学部材１を回動させて、第三の入射面１１ａ3が光軸Ｏに直交する位置に来るようにする。
図示省略した観察対象からの光は、第１群Ｇ１を通り、入射面切替光学部材１に入射する。第三の明るさ絞りＳ３を通過したφ１の径の光は、第三の入射面１１ａ3に入射する。第三の入射面１１ａ3に入射した光のうち、３９０ｎｍ〜４５０ｎｍの青色光、５３０ｎｍ〜５５５ｎｍの緑色光は、第三の入射面１１ａ3を透過し、それ以外の波長の光は、第三の入射面１１ａ3でカットされる。第三の入射面１１ａ3を通過したＢ（青），Ｇ（緑）の光は、第三の出射面１１ｂ3を出射し、第２群Ｇ２に入射し、カバーガラスＣＧを透過して撮像素子ＩＭの撮像面に結像する。
【００５４】
このように、第三実施形態の撮像光学系によれば、入射面切替光学部材１が、その底面が六角形に形成された透明柱体１１を有するので、３種類の観察波長に切り替えて観察像を撮像することができる。
その他の作用効果は、図１の撮像光学系と略同じである。
また、第三実施形態の撮像光学系では、軸部材Ａ１，Ａ２を撮像光学系の入射光軸Ｏに対して直交する軸上に設けたが、軸部材Ａ１，Ａ２は、入射光軸Ｏに対して垂直な軸上であれば、入射光軸Ｏと交わらない軸上に設けてもよい。
【００５５】
第四実施形態
図６は本発明の第四実施形態にかかる撮像光学系の光学構成を光軸に沿う断面で示す説明図で、ＮＢＩ（Narrow Band imaging：狭帯域光観察）モードに切り替えた状態を夫々示す図である。図７は図６の撮像光学系における入射面切替光学部材の一部を構成する枠部材の構成を示す斜視図である。なお、第一実施形態と基本的構成が同じ部材には同じ符号を付し、詳細な説明は省略する。
【００５６】
第四実施形態の撮像光学系では、入射面切替光学部材１は、その底部１３ｃ1，１３ｃ2の輪郭が四角形に形成された直方体形状の枠部材１３と、枠部材１３のそれぞれ異なる枠位置に設けた、２つの平行平板１２ａ,１２ｂを有して構成されている。
枠部材１３は、直方体形状の側方に、第一のフィルタ取り付け枠１３ａ1と、第二のフィルタ取り付け枠１３ａ2と、第一の出射側枠１３ｂ1と、第二の出射側枠１３ｂ2を有している。
第一のフィルタ取り付け枠１３ａ1と、第二のフィルタ取り付け枠１３ａ2は、互いに交差する向きに設けられている。
【００５７】
底部１３ｃ1，１３ｃ2は、全面が板状に形成されている。底部１３ｃ1，１３ｃ2の中心には、軸部材Ａ１，Ａ２が撮像光学系の入射光軸Ｏに対して直交する軸上に固定されている。軸部材Ａ１，Ａ２は、図示省略した軸支持部に回動可能に支持されるとともに、図示省略した回動駆動部材を介して回動させられるようになっている。
そして、入射面切替光学部材１は、軸部材Ａ１，Ａ２を中心として回動させられることにより、撮像光学系の光軸Ｏと交差する枠が、第一のフィルタ取り付け枠１３ａ1又は第二のフィルタ取り付け枠１３ａ2に切り替わるようになっている。
【００５８】
第一の平行平板１２ａは、その入射面１２ａ1に、図３(a)に示したように、３９０ｎｍ〜７１０ｎｍの可視光帯域の波長を透過し、７２０ｎｍよりも長い近赤外波長をカットする透過波長特性を有する赤外波長カット被膜がコーティングされた赤外カットフィルタとして構成されている。また、第一の平行平板１２ａは、第一のフィルタ取り付け枠１３ａ1に取り付けられている。また、第一の平行平板１２ａの入射面１２ａ1には、第一の明るさ絞りＳ１が設けられている。
【００５９】
第二の平行平板１２ｂは、その入射面１２ｂ1に、図３(b)に実線で示したように、４８０ｎｍよりも短い波長をカットし、４８５ｎｍよりも長い波長を透過する透過波長特性を示す励起波長カット被膜がコーティングされた励起カットフィルタで構成されている。また、第二の平行平板１２ｂは、第二のフィルタ取り付け枠１３ａ2に取り付けられている。また、第二の平行平板１２ｂの入射面１２ｂ1には、第二の明るさ絞りＳ２が設けられている。
第一の明るさ絞りＳ１と第二の明るさ絞りＳ２は、第一の明るさ絞りＳ１径φ１が第二の明るさ絞りの径φ２に比べて小さい状態で、夫々径が固定されている。
また、第一の平行平板１２ａの硝材の肉厚は、第二の平行平板１２ｂの硝材の肉厚よりも厚くなっている。
その他の構成は、図１の撮像光学系と略同じである。
【００６０】
このように構成された第四実施形態の撮像光学系では、ＷＬＩ（白色光観察）モードで観察像を撮像するときには、図示省略した回動駆動部材を駆動し、軸部材Ａ１，Ａ２と共に入射面切替光学部材１を回動させて、赤外カットフィルタ１２ａの入射面１２ａ1が光軸Ｏに交差する位置に来るようにする。
図示省略した観察対象からの光は、第１群Ｇ１を通り、入射面切替光学部材１に入射する。第一の明るさ絞りＳ１を通過したφ１の径の光は、赤外カットフィルタ１２ａの入射面１２ａ1に入射する。入射面１２ａ1に入射した光のうち、３９０ｎｍ〜７１０ｎｍの波長帯域の可視光は、入射面１２ａ1を透過し、７２０ｎｍよりも長い波長帯域の近赤外光は、入射面１２ａ1でカットされる。入射面１２ａ1を通過した可視光は、出射面１２ａ2を出射し、第２群Ｇ２に入射し、カバーガラスＣＧを透過して撮像素子ＩＭの撮像面に結像する。
【００６１】
一方、ＡＦＩ（蛍光観察）モードで観察像を撮像するときには、図示省略した回動駆動部材を駆動し、軸部材Ａ１，Ａ２と共に入射面切替光学部材１を回動させて、図６に示すように、励起カットフィルタ１２ｂの入射面１２ｂ1が光軸Ｏに直交する位置に来るようにする。
図示省略した観察対象からの励起波長と蛍光波長を含む光は、第１群Ｇ１を通り、入射面切替光学部材１に入射する。第二の明るさ絞りＳ２を通過したφ２の径の光は、励起カットフィルタ１２ｂの入射面１２ｂ1に入射する。入射面１２ｂ1に入射した光のうち、４８０ｎｍよりも短い、励起光を含む波長帯域の光は、入射面１２ｂ1でカットされ、４８５ｎｍよりも長い波長帯域の蛍光は、入射面１２ｂ1を透過する。入射面１２ｂ1を通過した蛍光は、出射面１２ｂ2を出射し、第２群Ｇ２に入射し、カバーガラスＣＧを透過して撮像素子ＩＭの撮像面に結像する。
【００６２】
このように、第四実施形態の撮像光学系によれば、第一実施形態の撮像光学系と同様、入射面切替光学部材１を撮像光学系の入射光軸Ｏに対して直交する軸上に配置された軸部材Ａ１，Ａ２を中心として回動することができる。
このため、第四実施形態の撮像光学系によれば、入射面切替光学部材１における２つの入射面１２ａ1，１２ｂ1の光学特性を異ならせて構成することにより、撮像光路に対して垂直方向にフィルタを退避させるスペースを設けることなく、１つの光学系内で、２つの異なる観察モードに切り替えて、観察像を撮像することが可能となる。
しかるに、第四実施形態の撮像光学系では、入射面切替光学部材１の入射面１２ａ1，１２ｂ1は、互いに透過波長特性が異なっている。このため、第四実施形態の撮像光学系によれば、撮像光学系の入射光軸Ｏと交差する入射面１２ａ1，１２ｂ1を切り替えることにより、白色光観察モード又は蛍光観察モードに切り替えて観察像を撮像することができる。
【００６３】
また、第四実施形態の撮像光学系によれば、入射面切替光学部材１が、入射面１２ａ1，１２ｂ1に夫々、互いに径の異なる明るさ絞りＳ１，Ｓ２を備えているので、観察波長の切替と同時に光量調整をすることができ、観察波長の切替ごとの明るさ絞りの径の大きさを調整することによる光量調整の手間を省くことができる。なお、第四実施形態の撮像光学系では、蛍光は、光強度が弱く観察像が暗くなりやすいため、蛍光観察モードで観察像を撮像する場合には、明るさ絞りＳ２の径を極力大きくして、蛍光を極力取り込むようにしている。一方、通常の白色光は、光強度が強く観察像が明るすぎてしまいやすいため、通常の白色光による観察モードで観察像を撮像する場合には、明るさ絞りＳ１の径を蛍光観察の場合に比べて小さくして光量を適量にカットしている。
【００６４】
また、第四実施形態の撮像光学系によれば、その底部１３ｃ1，１３ｃ2の輪郭が四角形に形成された角柱形状の枠部材１３を有して構成したので、２種類の観察波長に切り替えて観察像を撮像することができる。
【００６５】
さらに、第四実施形態の撮像光学系では、入射面切替光学部材１を構成する角柱形状の枠部材１３は、撮像光学系の入射光軸Ｏと交差する入射面１３ａ1，１３ａ2が切り替わるごとに光軸方向の空気換算長が異なるように、各入射面から出射面までの硝材の肉厚を異ならせて形成されている。即ち、第四実施形態の撮像光学系では、赤外カットフィルタ１２ａの入射面１２ａ1から出射面１２ａ2までの硝材の肉厚が、励起カットフィルタの入射面１２ｂ1から出射面１２ｂ2までの硝材の肉厚よりも長くなっている。
第四実施形態の撮像光学系では、赤外カットフィルタ１２ａに切り替えたときに通常の白色光での観察像、励起カットフィルタ１２ｂに切り替えたときに蛍光観察像を撮像するようにした構成において、空気換算長が同じでは、蛍光観察像が白色観察像に比べて結像位置が短くなるため、いずれかの観察波長の観察像が撮像面でボケてしまう。
しかるに、第四実施形態の撮像光学系では、赤外カットフィルタ１２ａの入射面１２ａ1から出射面１２ａ2までの硝材の肉厚が、励起カットフィルタの入射面１２ｂ1から出射面１２ｂ2までの硝材の肉厚よりも長くなるようにしたので、結像位置を補正して、入射面切替光学部材１を出射する、異なる観察波長の観察像を同じ撮像位置に結像させることができる。
【００６６】
なお、第四実施形態の撮像光学系における、入射面切替光学部材１の枠部材１３に設ける平行平板１２ａ，１２ｂは、入射面１２ａ1，１２ｂ1の透過波長特性が、図３(a)，図３(b)に示したフィルタの組み合わせに限定されるものではない。例えば、第二のフィルタ取り付け枠１３ａ2に取り付ける平行平板１２ｂには、図３(c)に示すような、狭帯域透過特性（３９０ｎｍ〜４５０ｎｍ、５３０ｎｍ〜５５５ｎｍの波長のみを透過）を持つ被膜がその表面にコーティングされた、狭帯域透過フィルタを用いてもよい。その場合には、狭帯域透過フィルタに切り替えたときには、Ｂ（青），Ｇ（緑）の狭帯域波長の観察像を撮像することができる。また、この場合は、蛍光のように光強度が弱くはないので、絞りＳ２の径を絞りＳ１の径α１と同じにしてもよい。
また、第四実施形態の撮像光学系では、軸部材Ａ１，Ａ２を撮像光学系の入射光軸Ｏに対して直交する軸上に設けたが、軸部材Ａ１，Ａ２は、入射光軸Ｏに対して垂直な軸上であれば、入射光軸Ｏと交わらない軸上に設けてもよい。
【００６７】
以上、本発明の撮像光学系の実施形態を説明したが、本発明の撮像光学系は、上記各実施形態の構成に限定されるものではない。
例えば、上記各実施形態における入射面切替光学部材１の各入射面は、曲面形状に形成してもよい。このようにすれば、撮像光学系を構成する他の光学部材のパワーの一部を入射面切替光学部材１の各入射面で分担することができ、他の光学部材の曲率を小さくして収差を補正し易くしたり、撮像光学系全体の光路長を短くしたりすることができる。
なお、各実施形態における入射面切替光学部材１の各入射面は平面に形成してもよい。平面に形成すれば、入射面切替光学部材１の加工が容易になる。また、製造時に撮像光学系内への入射面切替光学部材１の組み付けが容易になる。
【００６８】
また、上記各実施形態の撮像光学系においては、異なる観察波長を用いた観察モードとして、通常の白色光観察モードと、蛍光観察モードと、狭帯域観察モードのいずれかに切り替え可能な構成を示したが、本発明の撮像光学系は、これらの観察波長での観察モードでの適用に限定されない。
【００６９】
例えば、入射面切替光学部材１を、上記いずれかの観察モードと、ＩＲＩ（Infra Red Imaging：赤外光観察）モードとを切り替えるように構成してもよい。
その場合、例えば、図１に示した撮像光学系における入射面切替光学部材１の第二の入射面１１ａ2に所定の赤外波長（例えば、７９０ｎｍ〜８２０ｎｍ、９０５ｎｍ〜９７０ｎｍ）を透過する特性を有する赤外透過被膜をコーティングするようにしてもよい。
【００７０】
さらに、本発明の撮像光学系は、入射面切替光学部材は、上述したような異なる観察波長での観察モードを切り替える構成に限定されるものではなく、さらに偏光イメージングや分子イメージング等の観察モードに切り替えるように、各入射面の特性を異ならせた面として構成してもよい。
即ち、各入射面を偏光特性を異ならせた偏光面や、透過波長の異なる干渉面として構成してもよい。
あるいは、各入射面において透過波長帯域は変えずにその透過率を異ならせても良い。
さらには、各入射面において面のパワーを異ならせて、結像位置を異ならせるようにしてもよい。
【産業上の利用可能性】
【００７１】
本発明の撮像光学系は、１つの光学系内で、光学特性の異なる複数の観察モードに切り替えて観察像の撮像を行なう医用、医学、生物学等の分野に有用である。
【図面の簡単な説明】
【００７２】
【図１】本発明の第一実施形態にかかる撮像光学系の概略構成を光軸に沿う断面で示す説明図で、(a)はＷＬＩ（white light imaging：白色光観察）モードに切り替えた状態、(b)はＡＦＩ（auto-fluorescence imaging：蛍光観察）モードに切り替えた状態を夫々示す図である。
【図２】図１の撮像光学系の入射面切替光学部材を物体側からみた説明図で、(a)は第一の入射面を入射光軸に直交する方向に切り替えたときの状態を示す図、(b)は第二の入射面を入射光軸に直交する方向に切り替えたときの状態を示す図である。
【図３】図１の撮像光学系の入射面切替光学部材の入射面の透過波長特性を示すグラフで、(a)は第一の入射面を赤外カットフィルタ面で構成したときの透過波長特性を示すグラフ、(b)は第二の入射面を励起カットフィルタ面で構成したときの透過波長特性を示すグラフ、(c)は一変形例にかかる入射面切替光学部材の入射面の透過波長特性を示すグラフで、第二の入射面を狭帯域透過フィルタ面で構成したときの透過波長特性を示すグラフである。
【図４】図４は本発明の第二実施形態にかかる撮像光学系の概略構成を光軸に沿う断面で示す説明図である。
【図５】図５は本発明の第三実施形態にかかる撮像光学系の概略構成を光軸に沿う断面で示す説明図でＮＢＩ（Narrow Band imaging：狭帯域光観察）モードに切り替えた状態を夫々示す図である。
【図６】図６は本発明の第四実施形態にかかる撮像光学系の光学構成を光軸に沿う断面で示す説明図で、ＮＢＩ（Narrow Band imaging：狭帯域光）観察モードに切り替えた状態を夫々示す図である。
【図７】図６の撮像光学系における入射面切替光学部材の一部を構成する枠部材の構成を示す斜視図である。
【符号の説明】
【００７３】
１                 入射面切替光学部材
１１               透明柱体
１１ｃ1、１１ｃ2   底面
１１ａ1            第一の入射面
１１ａ2            第二の入射面
１１ａ3            第三の入射面
１１ｂ1            第一の出射面
１１ｂ2            第二の出射面
１１ｂ3            第三の出射面
１２ａ             第一の平行平板
１２ａ1            入射面
１２ｂ             第二の平行平板
１２ｂ1            入射面
１３               枠部材
１３ａ1            第一のフィルタ取り付け枠
１３ａ2            第二のフィルタ取り付け枠
１３ｂ1            第一の出射側枠
１３ｂ2            第二の出射側枠
１３ｃ1、１３ｃ2   底部
Ａ１、Ａ２         軸部材
ＣＧ               カバーガラス
ＦＳ               視野絞り
Ｇ１               第１群
Ｇ２               第２群
ＩＭ               撮像素子
Ｏ                 撮像光学系の入射光軸
Ｓ１               第一の明るさ絞り
Ｓ２               第二の明るさ絞り
Ｓ３               第三の明るさ絞り
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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