(57)【要約】  倍率色収差補正を良好に補正し、軸外収差、特に像面湾曲を良好に補正することができる対物光学系を有する内視鏡システムを提供すること。  対物光学系ＯＢＬと、２つのピントの異なる光学像を得る光路分割部２０と、光学像を取得する撮像素子２２と、画像合成処理部２３ｃと、を有し、対物光学系ＯＢＬは、物体側から順に、固定の負の第１レンズ群Ｇ１と、可動の正の第２レンズ群Ｇ２と、固定の正の第３レンズ群Ｇ３と、から構成され、第２レンズ群Ｇ２を像側へ移動させることによって通常観察と近接観察を切り替え可能な光学系において、第１レンズ群Ｇ１は、物体側から順に、負の第１レンズＬ１と、少なくとも１つの正レンズＬ４と、を有し、以下の条件式（１）、（２）を満足する対物光学系を有する。  １．３＜Ｄ＿２Ｔ／ｆｗ＜５      …（１）  １．０１＜ω（ｗｉｄｅ）／ω（ｔｅｌｅ）＜３．０      …（２）
2018123847.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
対物光学系と、前記対物光学系で得られた被写体像を２つのピントの異なる光学像に２つのプリズムを用いて分割する光路分割部と、前記光学像を取得する撮像素子と、取得した２つの光学像を相対的にコントラストが高い画像を所定領域において選択し、合成画像を生成する画像合成処理部と、を有し、
前記対物光学系は、物体側から順に、固定の負屈折力の第１レンズ群と、可動の正屈折力の第２レンズ群と、固定の正屈折力の第３レンズ群と、から構成され、
前記第２レンズ群を像側へ移動させることによって通常観察と近接観察を切り替え可能な光学系において、
前記第１レンズ群は、物体側から順に、負屈折力の第１レンズと、少なくとも１つの正レンズと、を有し、
以下の条件式（１）、（２）を満足する前記対物光学系を有することを特徴とする内視鏡システム。
１．３＜Ｄ＿２Ｔ／ｆｗ＜５      …（１）
１．０１＜ω（ｗｉｄｅ）／ω（ｔｅｌｅ）＜３．０      …（２）
ここで、
Ｄ＿２Ｔは、前記負屈折力の第１レンズ群の最も像側の前記正レンズの光軸上の肉厚、
ｆｗは、通常観察状態における前記対物光学系の焦点距離、
ω（ｗｉｄｅ）は、通常観察状態における前記対物光学系の画角、
ω（ｔｅｌｅ）は、近接観察状態における前記対物光学系の画角、
である。
【請求項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に記載の内視鏡システム。
１．５＜Ｄ＿１Ｇ／Ｄ＿２Ｔ＜３．２１      …（３）
ここで、
Ｄ＿１Ｇは、前記負屈折力の第１レンズ群の光軸上の厚み、
Ｄ＿２Ｔは、前記負屈折力の第１レンズ群の最も像側の前記正レンズの光軸上の肉厚、である。
【請求項３】
以下の条件式（４）を満足することを特徴とする請求項１または２に記載の内視鏡システム。
０．８＜Ｄ＿３Ｇ／Ｄ＿２Ｔ＜３．３      …（４）
ここで、
Ｄ＿３Ｇは、前記正屈折力の第３レンズ群の光軸上の厚み、
Ｄ＿２Ｔは、前記負屈折力の第１レンズ群の最も像側の前記正レンズの光軸上の肉厚、である。
【請求項４】
前記負屈折力の第１レンズ群は、物体側から順に、負屈折力の第１レンズと、負屈折力のレンズと正屈折力のレンズの接合レンズと、から構成されることを特徴とする請求項１から３の何れか１項に記載の内視鏡システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、内視鏡システムに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
一般に、内視鏡システムをはじめ、撮像素子を備えた機器において、撮像素子の高画素化に伴い、被写界深度が狭くなることが知られている。すなわち、撮像素子において、画素数を増やすために画素ピッチ（１画素の縦横の寸法）を小さくすると、これに伴って許容錯乱円も小さくなるため、撮像装置の被写界深度が狭くなる。【０００３】
被写界深度を拡大するために、例えば、光路分割プリズムを用いて、自画像を分割して結像させ、取得した画像を画像処理で合成し深度を拡大する構成が知られている。光路分割プリズムを配置するためには、長い後側焦点距離（バックフォーカス、以下適宜「ｆｂ」という。））が必要である。【０００４】
長いｆｂを有する光学系として、例えば、特許文献１、２に開示された光学系が知られている。【０００５】
特許文献１に開示されている光学系は、物体側から順に、負屈折力の第１レンズ群と、正屈折力の第２レンズ群と、正屈折力の第３レンズ群と、を有している。これにより、少ないレンズ枚数ながらも、光学系全長を短縮し、長いｆｂを得ることができる点で優れている。さらに、この光学系は、正屈折力の第２レンズ群を光軸方向に移動することによって近接観察と通常観察が可能な点でも優れている。【０００６】
特許文献２に開示されている光学系は、物体側から順に、負屈折力の第１レンズ群と、正屈折力の第２レンズ群と、正屈折力の第３レンズ群と、を有している。これにより、少ないレンズ枚数ながらも、光学系全長を短縮し、長いｆｂを得ることができる点で優れている。さらに、変倍時に第１レンズ群を固定しているため、部品点数の削減や製造バラツキなどにも強くなっている点で好ましい。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】特許６００６４６４号公報
【特許文献２】特開２００７−０９３９６１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
しかしながら特許文献１の光学系は、第１レンズ群の正レンズの肉厚が厚くないため、像面湾曲が良好に補正できていないため好ましくない。
また、特許文献２の光学系では、第１レンズ群の正レンズの肉厚が焦点距離に比べて小さい。このため、特に像面湾曲の補正が不十分であるため好ましくない。【０００９】
本発明は、上記に鑑みてなされたものであって、負屈折力の第１レンズ群に接合レンズを用いることで倍率色収差補正を良好に補正し、正屈折力のレンズの肉厚を厚くすることで軸外収差、特に像面湾曲を良好に補正することができる対物光学系を有する内視鏡システム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】
【００１０】
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内視鏡システムは、対物光学系と、対物光学系で得られた被写体像を２つのピントの異なる光学像に２つのプリズムを用いて分割する光路分割部と、光学像を取得する撮像素子と、取得した２つの光学像を相対的にコントラストが高い画像を所定領域において選択し、合成画像を生成する画像合成処理部と、を有し、対物光学系は、物体側から順に、固定の負屈折力の第１レンズ群と、可動の正屈折力の第２レンズ群と、固定の正屈折力の第３レンズ群と、から構成され、第２レンズ群を像側へ移動させることによって通常観察と近接観察（拡大観察）を切り替え可能な光学系において、第１レンズ群は、物体側から順に、負屈折力の第１レンズと、少なくとも１つの正レンズと、を有し、以下の条件式（１）、（２）を満足する対物光学系を有することを特徴とする。
１．３＜Ｄ＿２Ｔ／ｆｗ＜５      …（１）
１．０１＜ω（ｗｉｄｅ）／ω（ｔｅｌｅ）＜３．０      …（２）
ここで、
Ｄ＿２Ｔは、負屈折力の第１レンズ群の最も像側の正レンズの光軸上の肉厚、
ｆｗは、通常観察状態における対物光学系の焦点距離、
ω（ｗｉｄｅ）は、通常観察状態における対物光学系の画角、
ω（ｔｅｌｅ）は、近接観察状態における対物光学系の画角、
である。
【発明の効果】
【００１１】
本発明は、負屈折力の第１レンズ群に接合レンズを用いることで倍率色収差補正を良好に補正し、正屈折力のレンズの肉厚を厚くすることで軸外収差、特に像面湾曲を良好に補正することができる対物光学系を有する内視鏡システムを提供できるという効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】本発明の一実施形態に係る内視鏡システムが有する対物光学系、光路分割部及び撮像素子の断面構成を示す図である。
【図２】本発明の実施例１に係る内視鏡システムが有する対物光学系、光路分割部及び撮像素子の断面構成を示す図であり、（ａ）は通常観察状態における断面図、（ｂ）は近接観察状態における断面図である。
【図３】（ａ）、（ｂ）、（ｃ）、（ｄ）は、それぞれ実施例１の通常観察状態における球面収差（ＳＡ)、非点収差（ＡＳ）、歪曲収差（ＤＴ）及び倍率色収差（ＣＣ)を示し、（ｅ）、（ｆ）、（ｇ）、（ｈ）は、それぞれ近接観察状態における球面収差（ＳＡ)、非点収差（ＡＳ）、歪曲収差（ＤＴ）及び倍率色収差（ＣＣ)を示す収差図である。
【図４】本発明の実施例２に係る内視鏡システムが有する対物光学系、光路分割部及び撮像素子の断面構成を示す図であり、（ａ）は通常観察状態における断面図、（ｂ）は近接観察状態における断面図である。
【図５】（ａ）、（ｂ）、（ｃ）、（ｄ）は、それぞれ実施例２の通常観察状態における球面収差（ＳＡ)、非点収差（ＡＳ）、歪曲収差（ＤＴ）及び倍率色収差（ＣＣ)を示し、（ｅ）、（ｆ）、（ｇ）、（ｈ）は、それぞれ近接観察状態における球面収差（ＳＡ)、非点収差（ＡＳ）、歪曲収差（ＤＴ）及び倍率色収差（ＣＣ)を示す収差図である。
【図６】本発明の実施例３に係る内視鏡システムが有する対物光学系、光路分割部及び撮像素子の断面構成を示す図であり、（ａ）は通常観察状態における断面図、（ｂ）は近接観察状態における断面図である。
【図７】（ａ）、（ｂ）、（ｃ）、（ｄ）は、それぞれ実施例３の通常観察状態における球面収差（ＳＡ)、非点収差（ＡＳ）、歪曲収差（ＤＴ）及び倍率色収差（ＣＣ)を示し、（ｅ）、（ｆ）、（ｇ）、（ｈ）は、それぞれ近接観察状態における球面収差（ＳＡ)、非点収差（ＡＳ）、歪曲収差（ＤＴ）及び倍率色収差（ＣＣ)を示す収差図である。
【図８】本発明の実施形態に係る内視鏡システムが有する光路分割部と撮像素子との概略構成図である。
【図９】本発明の実施形態に係る内視鏡システムが有する撮像素子の概略構成図である。
【図１０】本発明の実施形態に係る内視鏡システムの構成を示す機能ブロック図である。
【図１１】本発明の実施形態に係る内視鏡システムにおいて、２つの光学像を合成する場合の流れを示すフローチャートである。
【図１２】本発明の実施形態に係る内視鏡システムにおいて、ビームスプリッタにより奇数回の反射後に撮像素子に結像される場合の結像状態を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
以下、本実施形態に係る内視鏡システム１０（図１０）について、図面を用いて、このような構成をとった理由と作用を説明する。なお、以下の実施形態によりこの発明が限定されるものではない。
【００１４】
本実施形態に係る内視鏡システムは、図１に示すように、対物光学系ＯＢＬと、対物光学系ＯＢＬで得られた被写体像を２つのピントの異なる光学像に２つのプリズムを用いて分割する光路分割部２０と、光学像を取得する撮像素子２２と、取得した２つの光学像を相対的にコントラストが高い画像を所定領域において選択し、合成画像を生成する画像合成処理部２３ｃ（図１０）と、を有し、
対物光学系ＯＢＬは、物体側から順に、固定の負屈折力の第１レンズ群Ｇ１と、可動の正屈折力の第２レンズ群Ｇ２と、固定の正屈折力の第３レンズ群Ｇ３と、から構成され、
第２レンズ群Ｇ２を像側へ移動させることによって通常観察（遠方観察）と近接観察（拡大観察）を切り替え可能な光学系において、
第１レンズ群Ｇ１は、物体側から順に、負屈折力の第１レンズＬ１と、少なくとも１つの正レンズＬ４と、を有し、
以下の条件式（１）、（２）を満足する対物光学系を有することを特徴とする。
１．３＜Ｄ＿２Ｔ／ｆｗ＜５      …（１）
１．０１＜ω（ｗｉｄｅ）／ω（ｔｅｌｅ）＜３．０      …（２）
ここで、
Ｄ＿２Ｔは、負屈折力の第１レンズ群Ｇ１の最も像側の正レンズＬ４の光軸ＡＸ上の肉厚、
ｆｗは、通常観察状態における対物光学系ＯＢＬの焦点距離、
ω（ｗｉｄｅ）は、通常観察状態における対物光学系ＯＢＬの画角、
ω（ｔｅｌｅ）は、近接観察状態における対物光学系ＯＢＬの画角、
である。
【００１５】
本実施形態では、物体側から順に、負屈折力の第１レンズ群Ｇ１と、フォーカシング時に移動可能な正屈折力の第２レンズ群Ｇ２と、正屈折力の第３レンズ群と、から構成される。これにより、通常観察と近接観察が切り替え可能であり、長いバックフォーカスを確保できる。また、フォーカシング時の収差変動が小さく、製造誤差に強い光学系を得られる。さらに、後述するように、２つのピントの異なる光学像を取得して、合成画像を生成することで、被写界深度の広い画像を得ることが可能になる。
【００１６】
条件式（１）は、Ｄ＿２Ｔとｆｗの適切な比に関する。条件式（１）は、負屈折力の第１レンズ群Ｇ１における、少なくとも１枚の正レンズに関する条件式である。条件式（１）を満足する範囲内であれば、長いバックフォーカスを確保しながらも、像面湾曲を良好に補正可能になるため好ましい。
【００１７】
条件式（１）の上限値を上回る、または下限値を下回ると、像面湾曲が大きく発生してしまうため好ましくない。
【００１８】
条件式（２）は、ω（ｗｉｄｅ）とω（ｔｅｌｅ）の適切な比に関する。条件式（２）は、フォーカシング時における画角の変化を表した条件式である。条件式（２）を満足する範囲内であれば、適切な画角変化である。
【００１９】
条件式（２）の下限値を下回ると、フォーカシング時の許容画角変化が少なくなり、負屈折力の第１レンズ群Ｇ１と、正屈折力の第２レンズ群Ｇ２と、正屈折力の第３レンズ群Ｇ３と、の構成では、所望の光学系として成り立たないため好ましくない。
【００２０】
条件式（２）の上限値を上回ると、画角の変化が大きすぎる。このため、正屈折力の第２レンズ群Ｇ２に大きなパワー（屈折力）を付与する必要がある。この結果、製造誤差に弱くなるため好ましくない。
【００２１】
条件式（１）に代えて、以下の条件式（１）’を満足することが好ましい。
１．６＜Ｄ＿２Ｔ／ｆｗ＜２．５      …（１）’
さらに、条件式（１）に代えて、以下の条件式（１）”を満足することがより好ましい。
１．９＜Ｄ＿２Ｔ／ｆｗ＜２．０      …（１）”
【００２２】
条件式（２）に代えて、以下の条件式（２）’を満足することが好ましい。
１．０１＜ω（ｗｉｄｅ）／ω（ｔｅｌｅ）＜２．０      …（２）'
さらに条件式（２）に代えて、以下の条件式（２）”を満足することがより好ましい。
１．０１＜ω（ｗｉｄｅ）／ω（ｔｅｌｅ）＜１．１      …（２）”
【００２３】
また、本実施形態の好ましい態様によれば、以下の条件式（３）を満足することが好ましい。
１．５＜Ｄ＿１Ｇ／Ｄ＿２Ｔ＜３．２１      …（３）
ここで、
Ｄ＿１Ｇは、負屈折力の第１レンズ群Ｇ１の光軸ＡＸ上の厚み、
Ｄ＿２Ｔは、負屈折力の第１レンズ群Ｇ１の最も像側の正レンズＬ４の光軸ＡＸ上の肉厚、
である。
【００２４】
条件式（３）は、Ｄ＿１ＧとＤ＿２Ｔの適切な比に関する。条件式（３）は、負屈折力の第１レンズ群Ｇ１の光軸ＡＸ上の厚みと、第１レンズ群Ｇ１の最も像側の正レンズＬ４の肉厚の比に関する条件式である。
【００２５】
条件式（３）を満足する範囲内にあれば、Ｄ＿１ＧとＤ＿２Ｔは、適切な比率であるために、光学系の全長を著しく長くすることがない。このため、正レンズＬ４の肉厚を確保することが可能になる。
【００２６】
条件式（３）の上限値を上回ると、像面湾曲を十分に補正できず、かつ負屈折力の第１レンズ群Ｇ１の長さが長くなる。このため、光学系の全長が長くなりすぎるため好ましくない。
【００２７】
条件式（３）の下限値を下回ると、負屈折力の第１レンズ群Ｇ１のレンズ間隔が著しく短くなる。このため、特に負屈折力の第１レンズＬ１のパワーを大きくする必要がある。その結果、軸外の諸収差が発生しやすくなるため好ましくない。
【００２８】
条件式（３）に代えて、以下の条件式（３）’を満足することが好ましい。
１．８＜Ｄ＿１Ｇ／Ｄ＿２Ｔ＜３．０      …（３）'
さらに、条件式（３）に代えて、以下の条件式（３）”を満足することがより好ましい。
２．０＜Ｄ＿１Ｇ／Ｄ＿２Ｔ＜２．８      …（３）”
【００２９】
また、本実施形態の好ましい態様によれば、以下の条件式（４）を満足することが好ましい。
０．８＜Ｄ＿３Ｇ／Ｄ＿２Ｔ＜３．３      …（４）
ここで、
Ｄ＿３Ｇは、正屈折力の第３レンズ群Ｇ３の光軸ＡＸ上の厚み、
Ｄ＿２Ｔは、負屈折力の第１レンズ群Ｇ１の最も像側の正レンズＬ４の光軸ＡＸ上の肉厚、
である。
【００３０】
条件式（４）は、Ｄ＿３ＧとＤ＿２Ｔの適切な比に関する。条件式（４）は、正屈折力の第３レンズ群Ｇ３の光軸ＡＸ上の厚みと、負屈折力の第１レンズ群Ｇ１の正レンズＬ４の肉厚の比を規定する条件式である。
【００３１】
条件式（４）を満足する範囲内であれば、光学系の全長を著しく長くすることなく、軸上収差および軸外収差の補正が可能になる。
【００３２】
上限式（４）の上限値を上回ると、負屈折力の第１レンズ群Ｇ１の正レンズＬ４の肉厚が薄くなりすぎてしまうため、特に軸外収差の補正ができなくなるため好ましくない。
【００３３】
条件式（４）の下限値を下回ると、正屈折力の第３レンズ群Ｇ３の光軸ＡＸ上の厚みが少なくなりすぎ、特に軸上収差が補正できなくなるため好ましくない。
【００３４】
条件式（４）に代えて、以下の条件式（４）’を満足することが好ましい。
１．２＜Ｄ＿３Ｇ／Ｄ＿２Ｔ＜３      …（４）'
さらに、条件式（４）に代えて、以下の条件式（４）”を満足することがより好ましい。
１．５＜Ｄ＿３Ｇ／Ｄ＿２Ｔ＜２      …（４）”
【００３５】
また、本実施形態の好ましい態様によれば、負屈折力の第１レンズ群Ｇ１は、物体側から順に、負屈折力の第１レンズＬ１と、負屈折力のレンズＬ３と正屈折力のレンズＬ４の接合レンズと、から構成されることが好ましい。
【００３６】
負屈折力の第１レンズ群Ｇ１は、物体側から順に、負屈折力の第１レンズＬ１と、負屈折力のレンズＬ３と正屈折力のレンズＬ４の接合レンズＣＬ１と、から構成する。これにより、長いバックフォーカスを得るために必要な負のパワーを確保しながらも、色収差を良好に補正することが可能になるため好ましい。なお、図１における平行平板Ｌ２は、フィルターである。
【００３７】
以下、実施例について説明する。
【００３８】
（実施例１）
次に、実施例１に係る内視鏡システム１０が有する対物光学系ＯＢＬについて説明する。
図２（ａ）、（ｂ）は、対物光学系ＯＢＬの断面構成を示す図である。ここで、図２（ａ）は、通常観察状態（遠距離物点）における対物光学系ＯＢＬの断面構成を示す図である。図２（ｂ）は、近接観察状態（近距離物点）における対物光学系ＯＢＬの断面構成を示す図である。
【００３９】
本実施例に係る対物光学系ＯＢＬは、物体側から順に、負の屈折力の第１レンズ群Ｇ１と、正の屈折力の第２レンズ群Ｇ２と、正の屈折力の第３レンズ群Ｇ３と、から構成されている。また、明るさ絞りＳは、第３レンズ群Ｇ３内に配置されている。第２レンズ群Ｇ２は、光軸ＡＸ上を像側に移動して、通常観察状態から近接観察状態への変化に伴う焦点位置の変化を補正する。
【００４０】
第１レンズ群Ｇ１は、物体側から順に、物体側に平面を向けた平凹負レンズＬ１と、平行平板Ｌ２と、両凹負レンズＬ３と、像側に凸面を向けた正メニスカスレンズＬ４と、からなる。ここで、負レンズＬ３と正メニスカスレンズＬ４とは接合されて接合レンズＣＬ１を構成する。第２レンズ群Ｇ２は、物体側に凸面を向けた正メニスカスレンズＬ５からなる。第３レンズ群Ｇ３は、物体側から順に、明るさ絞りＳと、両凸正レンズＬ６と、像側に凸面を向けた負メニスカスレンズＬ７と、物体側に平面を向けた平凸正レンズ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、からなる。ここで、正レンズＬ６と負メニスカスレンズＬ７とは接合されている。正レンズＬ９と負メニスカスレンズＬ１０とは接合されている。
【００４１】
第３レンズ群Ｇ３の像側に、後述する光路分割部２０を配置している。光学系中のプリズムでは、光路が折り曲げられる。なお、平行平板Ｌ２は、特定の波長、例えばＹＡＧレーザーの１０６０ｎｍ、半導体レーザーの８１０ｎｍ、あるいは赤外域をカットするためのコーティングが施されたフィルターである。Ｉは、像面（撮像面）である。
【００４２】
図３（ａ）、（ｂ）、（ｃ）、（ｄ）は、本実施例の通常観察状態における球面収差（ＳＡ）、非点収差（ＡＳ）、歪曲収差（ＤＴ）、倍率色収差（ＣＣ）を示す。
図３（ｅ）、（ｆ）、（ｇ）、（ｈ）は、本実施例の近接観察状態における球面収差（ＳＡ）、非点収差（ＡＳ）、歪曲収差（ＤＴ）、倍率色収差（ＣＣ）を示す。
【００４３】
各収差図において、横軸は収差量を表している。球面収差、非点収差及び倍率収差については、収差量の単位はｍｍである。また、歪曲収差については、収差量の単位は％である。また、ＦＮＯはＦナンバーである。また、収差曲線の波長の単位はｎｍである。これら、諸収差図は、６５６．２７ｎｍ（Ｃ線）、５８７．５６ｎｍ（ｄ線）、及び４３５．８４ｎｍ（ｇ線）の各波長について示されている。以下の実施例の収差図において同様である。
【００４４】
（実施例２）
次に、実施例２に係る内視鏡システム１０が有する対物光学系ＯＢＬについて説明する。
図４（ａ）、（ｂ）は、対物光学系ＯＢＬの断面構成を示す図である。ここで、図４（ａ）は、通常観察状態（遠距離物点）における対物光学系ＯＢＬの断面構成を示す図である。図４（ｂ）は、近接観察状態（近距離物点）における対物光学系ＯＢＬの断面構成を示す図である。
【００４５】
本実施例に係る対物光学系ＯＢＬは、物体側から順に、負の屈折力の第１レンズ群Ｇ１と、正の屈折力の第２レンズ群Ｇ２と、正の屈折力の第３レンズ群Ｇ３と、から構成されている。また、明るさ絞りＳは、第３レンズ群Ｇ３内に配置されている。第２レンズ群Ｇ２は、光軸ＡＸ上を像側に移動して、通常観察状態から近接観察状態への変化に伴う焦点位置の変化を補正する。
【００４６】
第１レンズ群Ｇ１は、物体側から順に、物体側に平面を向けた平凹負レンズＬ１と、平行平板Ｌ２と、両凹負レンズＬ３と、両凸正レンズＬ４と、からなる。ここで、負レンズＬ３と正レンズＬ４とは接合されて接合レンズＣＬ１を構成する。第２レンズ群Ｇ２は、物体側に凸面を向けた正メニスカスレンズＬ５からなる。第３レンズ群Ｇ３は、物体側から順に、両凸正レンズＬ６と、像側に凸面を向けた負メニスカスレンズＬ７と、明るさ絞りＳと、物体側に平面を向けた平凸正レンズ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、からなる。ここで、正レンズＬ６と負メニスカスレンズＬ７とは接合されている。正レンズＬ９と負メニスカスレンズＬ１０とは接合されている。
【００４７】
第３レンズ群Ｇ３の像側に、後述する光路分割部２０を配置している。光学系中のプリズムでは、光路が折り曲げられる。なお、平行平板Ｌ２は、特定の波長、例えばＹＡＧレーザーの１０６０ｎｍ、半導体レーザーの８１０ｎｍ、あるいは赤外域をカットするためのコーティングが施されたフィルターである。Ｉは、像面（撮像面）である。
【００４８】
図５（ａ）、（ｂ）、（ｃ）、（ｄ）は、本実施例の通常観察状態における球面収差（ＳＡ）、非点収差（ＡＳ）、歪曲収差（ＤＴ）、倍率色収差（ＣＣ）を示す。
図５（ｅ）、（ｆ）、（ｇ）、（ｈ）は、本実施例の近接観察状態における球面収差（ＳＡ）、非点収差（ＡＳ）、歪曲収差（ＤＴ）、倍率色収差（ＣＣ）を示す。
【００４９】
（実施例３）
次に、実施例３に係る内視鏡システム１０が有する対物光学系ＯＢＬについて説明する。
図６（ａ）、（ｂ）は、対物光学系ＯＢＬの断面構成を示す図である。ここで、図６（ａ）は、通常観察状態（遠距離物点）における対物光学系ＯＢＬの断面構成を示す図である。図６（ｂ）は、近接観察状態（近距離物点）における対物光学系ＯＢＬの断面構成を示す図である。
【００５０】
本実施例に係る対物光学系ＯＢＬは、物体側から順に、負の屈折力の第１レンズ群Ｇ１と、正の屈折力の第２レンズ群Ｇ２と、正の屈折力の第３レンズ群Ｇ３と、から構成されている。また、明るさ絞りＳは、第３レンズ群Ｇ３内に配置されている。第２レンズ群Ｇ２は、光軸ＡＸ上を像側に移動して、通常観察状態から近接観察状態への変化に伴う焦点位置の変化を補正する。
【００５１】
第１レンズ群Ｇ１は、物体側から順に、物体側に平面を向けた平凹負レンズＬ１と、平行平板Ｌ２と、両凹負レンズＬ３と、物体側に凸面を向けた正メニスカスレンズＬ４と、からなる。ここで、負レンズＬ３と正メニスカスレンズＬ４とは接合されて接合レンズＣＬ１を構成する。第２レンズ群Ｇ２は、物体側に凸面を向けた正メニスカスレンズＬ５からなる。第３レンズ群Ｇ３は、物体側から順に、両凸正レンズＬ６と、像側に凸面を向けた負メニスカスレンズＬ７と、明るさ絞りＳと、像側に凸面を向けた正メニスカスレンズ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、からなる。ここで、正レンズＬ６と負メニスカスレンズＬ７とは接合されている。正レンズＬ９と負メニスカスレンズＬ１０とは接合されている。
【００５２】
第３レンズ群Ｇ３の像側に、後述する光路分割部２０を配置している。光学系中のプリズムでは、光路が折り曲げられる。なお、平行平板Ｌ２は、特定の波長、例えばＹＡＧレーザーの１０６０ｎｍ、半導体レーザーの８１０ｎｍ、あるいは赤外域をカットするためのコーティングが施されたフィルターである。Ｉは、像面（撮像面）である。
【００５３】
図７（ａ）、（ｂ）、（ｃ）、（ｄ）は、本実施例の通常観察状態における球面収差（ＳＡ）、非点収差（ＡＳ）、歪曲収差（ＤＴ）、倍率色収差（ＣＣ）を示す。
図７（ｅ）、（ｆ）、（ｇ）、（ｈ）は、本実施例の近接観察状態における球面収差（ＳＡ）、非点収差（ＡＳ）、歪曲収差（ＤＴ）、倍率色収差（ＣＣ）を示す。 
【００５４】
以下に、上記各実施例の数値データを示す。記号は、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、ＦＮＯはＦナンバー、ωは半画角である。また、バックフォーカスｆｂは、最も像側の光学面から近軸像面までの距離を空気換算して表したものである。全長は、最も物体側のレンズ面から最も像側の光学面までの距離（空気換算しない）にバックフォーカスｆｂを加えたものである。
【００５５】
数値実施例１
単位  ｍｍ
面データ
面番号        r         d          nd       νd
1        ∞        0.48     1.88300    40.76
2       1.654      1.20
3        ∞        0.55     1.52100    65.12
4        ∞        0.52
5      -8.076      0.69     1.88300    40.76
6       1.959      1.98     1.84666    23.78
7        ∞        可変 
8       1.959      0.87     1.48749    70.23
9       2.065      可変 
10(絞り)  ∞        0.07
11       3.824      1.07     1.64769    33.79
12      -1.556      0.41     2.00330    28.27
13      -7.495      0.04
14        ∞        0.69     1.69895    30.13
15      -2.931      0.04
16      17.462      0.92     1.48749    70.23
17      -2.333      0.41     1.92286    18.90
18      -4.985      4.44 
19(像面)  ∞   
ズームデータ
通常観察    近接観察
焦点距離         1.00        1.00      
ＦＮＯ．         3.60        3.56      
画角２ω       145.13      138.11    
全長 (in air)   16.43       16.43     
d7           0.45        1.17       
d9           1.59        0.88       
各群焦点距離
f1=-1.23   f2=21.18   f3=3.27   
【００５６】
数値実施例２
単位  ｍｍ
面データ
面番号        r         d          nd       νd
1        ∞        0.49     1.88300    40.76
2       1.742      0.89
3        ∞        0.84     1.52100    65.12
4        ∞        0.34
5      -4.963      0.77     1.88300    40.76
6       2.138      1.96     1.84666    23.78
7     -59.859      可変  
8       1.999      0.84     1.48749    70.23
9       2.121      可変  
10       3.457      1.12     1.64769    33.79
11      -1.805      0.32     2.00330    28.27
12      -7.816      0.04
13(絞り)  ∞        0.56
14     138.547      0.95     1.69895    30.13
15      -4.718      0.24
16      19.967      0.94     1.48749    70.23
17      -1.933      0.39     1.92286    18.90
18      -3.202      4.53 
19(像面)  ∞   
ズームデータ
通常観察    近接観察
焦点距離         1.00        1.01   
ＦＮＯ．         3.58        3.53   
画角２ω       144.56      138.16   
全長 (in air)   17.24       17.24    
d7           0.46        1.19     
d9           1.56        0.83     
各群焦点距離
f1=-1.19   f2=21.82   f3=3.60   
【００５７】
数値実施例３
単位  ｍｍ
面データ
面番号        r         d          nd       νd
1        ∞        0.42     1.88300    40.76
2       1.805      0.96
3        ∞        0.84     1.52100    65.12
4        ∞        0.51
5      -8.465      0.37     1.88300    40.76
6       1.614      1.40     1.84666    23.78
7       9.296      可変
8       2.036      0.67     1.48749    70.23
9       2.255      可変  
10       3.940      1.09     1.64769    33.79
11      -1.532      0.32     2.00330    28.27
12      -3.309      0.04
13(絞り)  ∞        0.23
14      -3.767      1.41     1.77250    49.60
15      -3.239      0.07
16       7.254      1.55     1.48749    70.23
17      -2.390      0.42     1.92286    18.90
18      -4.506      4.52 
19(像面)  ∞   
ズームデータ
通常観察    近接観察
焦点距離         1.00        1.01    
ＦＮＯ．         3.58        3.52    
画角２ω       145.20      139.33    
全長 (in air)   16.74       16.74     
d7           0.45        1.20      
d9           1.47        0.72      
各群焦点距離
f1=-1.01   f2=21.36   f3=3.33   
【００５８】
以下に各実施例の条件式対応値を示す。
実施例1    実施例2    実施例3 
(1) D_2T/fw             1.98       1.96       1.40 
(2) ω(wide)/ω(tele)   1.05       1.05       1.04  
(3) D_1G / D_2T         2.74       2.70       3.21 
(4) D_3G / D_2T         1.85       2.33       3.66 
以下にパラメータの値を示す。
実施例1    実施例2    実施例3 
D_2T       1.98       1.96       1.40 
D_1G       5.42       5.29       4.51 
D_3G       3.66       4.56       5.13  
fw         1.00       1.00       1.00 
ω(wide)  72.57      72.28      72.60 
ω(tele)  69.06      69.08      69.67 
【００５９】
光路分割部２０の構成を説明する。図８は、光路分割部２０と撮像素子２２の概略構成を示す図である。
【００６０】
対物光学系ＯＢＬを射出した光は、光路分割部２０に入射する。
【００６１】
光路分割部２０は、被写体像をピントの異なる２つの光学像に分割する偏光ビームスプリッタ２１と、２つの光学像を撮像して２つの画像を取得する撮像素子２２と、を有する。
【００６２】
偏光ビームスプリッタ２１は、図８に示すように、物体側のプリズム２１ｂ、像側のプリズム２１ｅ、ミラー２１ｃ、及びλ／４板２１ｄを備えている。物体側のプリズム２１ｂ（物体側のプリズム）及び像側のプリズム２１ｅ（像側のプリズム）は共に光軸ＡＸに対して４５度の斜度であるビームスプリット面を有する。
【００６３】
物体側のプリズム２１ｂのビームスプリット面には偏光分離膜２１ｆが形成されている。そして、物体側のプリズム２１ｂ及び像側のプリズム２１ｅは、互いのビームスプリット面を偏光分離膜２１ｆを介して当接させて偏光ビームスプリッタ２１を構成している。
【００６４】
また、ミラー２１ｃは、物体側のプリズム２１ｂの端面近傍にλ／４板２１ｄを介して設けられている。像側のプリズム２１ｅの端面には、カバーガラスＣＧを介して撮像素子２２が取り付けられている。Ｉは、像面（撮像面）である、
【００６５】
対物光学系ＯＢＬからの被写体像は、物体側のプリズム２１ｂにおいてビームスプリット面に設けられた偏光分離膜２１ｆによりＰ偏光成分（透過光）とＳ偏光成分（反射光）とに分離され、反射光側の光学像と透過光側の光学像との２つの光学像に分離される。
【００６６】
Ｓ偏光成分の光学像は、偏光分離膜２１ｆで撮像素子２２に対して対面側に反射されＡ光路を通り、λ／４板２１ｄを透過後、ミラー２１ｃで反射され、撮像素子２２側に折り返される。折り返された光学像は、λ／４板２１ｄを再び透過する事で偏光方向が９０°回転し、偏光分離膜２１ｆを透過して撮像素子２２に結像される。
【００６７】
Ｐ偏光成分の光学像は、偏光分離膜２１ｆを透過してＢ光路を通り、撮像素子２２に向かって垂直に折り返す像側のプリズム２１ｅのビームスプリット面と反対側に設けられたミラー面によって反射され、撮像素子２２に結像される。この際、Ａ光路とＢ光路で、例えば、数十μｍ程度の所定の光路差を生じさせるように、プリズム硝路を設定しておき、ピントが異なる２つの光学像を撮像素子２２の受光面に結像させる。
【００６８】
すなわち、物体側のプリズム２１ｂ及び像側のプリズム２１ｅを、被写体像をピント位置が異なる２つの光学像に分離できるように、物体側のプリズム２１ｂにおける撮像素子２２に至る透過光側の光路長（硝路長）に対して反射光側の光路長が短く（小さく）なるように配置する。
【００６９】
図９は、撮像素子２２の概略構成図である。撮像素子２２は、図９に示すように、ピント位置が異なる２つの光学像を各々個別に受光して撮像するために、撮像素子２２の全画素領域の中に、２つの受光領域（有効画素領域）２２ａ、２２ｂが設けられている。
【００７０】
受光領域２２ａ、２２ｂは、２つの光学像を撮像するために、これらの光学像の結像面と各々一致するように配置されている。そして、撮像素子２２において、受光領域２２ａは受光領域２２ｂに対してそのピント位置が相対的に近点側にシフトしており（ずれており）、受光領域２２ｂは受光領域２２ａに対してそのピント位置が相対的に遠点側にシフトしている。これにより、ピントが異なる２つの光学像を撮像素子２２の受光面に結像させるように構成されている。
【００７１】
なお、物体側のプリズム２１ｂと像側のプリズム２１ｅにおける両者の硝材の屈折率を異ならせることにより、撮像素子２２に至る光路長を変えて受光領域２２ａ、２２ｂに対するピント位置を相対的にずらすようにしても良い。
【００７２】
また、受光領域２２ａ、２２ｂの周囲には、２つに分割された光学像の幾何的なズレを補正するための補正画素領域２２ｃが設けられている。補正画素領域２２ｃ内において製造上の誤差を抑え、後述する画像補正処理部２３ｂ（図１０）にて画像処理による補正を行なうことで、上記した光学像の幾何学的なズレを解消するようになっている。
【００７３】
また、図１に示すように、上述の本実施形態の第２レンズ群Ｇ２は、フォーカシングレンズであり、光軸の方向における２つの位置に選択的に移動可能である。不図示のアクチュエータにより、第２レンズ群Ｇ２は、２つの位置間で一方の位置から他方の位置、他方の位置から一方の位置に移動するように駆動される。
【００７４】
第２レンズ群Ｇ２を、前方側（物体側）の位置に設定した状態においては遠方観察（通常観察）する場合の観察領域の被写体にピントが合うように設定される。また、第２レンズ群Ｇ２を後方側の位置に設定した状態においては近接観察（拡大観察）する場合の観察領域の被写体にピントが合うように設定されている。
【００７５】
なお、本実施形態のように、偏光ビームスプリッタ２１を適用して偏光分離をする場合、分離する光の偏光状態が円偏光でないと分離した像の明るさに差が生じてしまう。規則的な明るさの差異は画像処理での補正が比較的容易であるが、局所的に且つ観察条件で明るさの差異が生じた場合、補正しきれなくなり、合成画像に明るさムラが生じてしまう場合がある。
【００７６】
内視鏡で観察する被写体は、合成画像の比較的視野周辺部で明るさムラが生じてしまう可能性がある。尚、この偏光状態が崩れた明るさムラは、被写体が比較的飽和気味の明るさ分布であると顕著に生じる。
【００７７】
視野の周辺部において、内視鏡では比較的近接して被写体像の血管走行や粘膜構造を見る事が多く、ユーザーにとって非常に煩わしい画像になる可能性が高い。
そこで、例えば、図８に示すように、この偏光状態が崩れた状態を円偏光に戻す様にλ／４板２１ａを、光路分割部２０の偏光分離膜２１ｆより物体側に配置することが好ましい。
【００７８】
なお、上述のような偏光ビームスプリッタ２１の代わりに、入射光を強度分割するハーフミラーを用いることもできる。
【００７９】
本実施形態では、２つのピントの異なる光学像を取得し合成画像を生成することで、被写界深度の広い画像を得ることが可能になる。また、光路分割部２０は、２つのプリズム２１ｂ、２１ｅから構成される。プリズム２１ｂ、２１ｅを用いて光学像を２つの像に分割し、その２つの像を一つの撮像素子２２で取り込んでいる。これにより、撮像素子２２が一つですむためコストが安くなり好ましい。
【００８０】
次に、図１０を参照して、取得した２つの画像の合成に関して説明する。図１０は、内視鏡システム１０の機能ブロック図である。
【００８１】
画像プロセッサ２３は、撮像素子２２により撮像されたピント位置が異なる２つの光学像に係る画像を各々読み出す画像読出部２３ａと、画像読出部２３ａにより読み出された２つの画像に対する画像補正を行う画像補正処理部２３ｂと、補正された２つの画像を合成する画像合成処理を行う画像合成処理部２３ｃと、画像合成処理部２３ｃで合成された画像を出力する画像出力部２３ｄと、を有する。
【００８２】
画像補正処理部２３ｂは、撮像素子２２の受光領域２２ａ、２２ｂにそれぞれ結像される２つの光学像に係る画像に対し、互いのピント以外の差異が略同一となるように補正する。すなわち、２つの画像の各光学像における相対的な位置、角度及び倍率が略同一となるように２つの画像に対して補正を行う。
【００８３】
被写体像を２つに分離して撮像素子２２に各々結像させる場合、幾何的な差異が生じる場合がある。すなわち、撮像素子２２の受光領域２２ａ、２２ｂ（図９）にそれぞれ結像される各々の光学像は、相対的に倍率ズレ、位置ズレ、角度すなわち回転方向のズレ等が発生する場合がある。
【００８４】
これらの差異を製造時などにおいて、完全に解消することは困難であるが、それらのズレ量が大きくなると、合成画像が２重画像となったり、不自然な明るさムラ等を生じたりする。このため、画像補正処理部２３ｂにて上述した幾何的な差異、明るさ差異を補正する。
【００８５】
２つの画像間における明るさの差異を補正する場合、２つの像または画像のうち輝度の低い方の像または画像、もしくは２つの像または画像の相対的に同一位置における輝度の低い方を基準にして補正を行うことが望ましい。
【００８６】
画像合成処理部２３ｃは、画像補正処理部２３ｂにより補正された２つの画像間の対応する所定領域において、相対的にコントラストが高い画像を選択して合成画像を生成する。つまり、２つの画像における空間的に同一の画素領域それぞれにおけるコントラストを比較し、相対的にコントラストが高い方の画素領域を選択することにより、２つの画像から合成された１つの画像としての合成画像を生成する。
【００８７】
なお、２つの画像の同一の画素領域におけるコントラスト差が小さい又は略同一である場合は、その画素領域に所定の重み付けして加算する合成画像処理により、合成画像を生成する。
【００８８】
また、画像プロセッサ２３は、画像合成処理部２３ｃにより合成された１つの画像に対して、色マトリクス処理、輪郭強調、ガンマ補正等の後段画像処理を行う。画像出力部２３ｄは、後段画像処理された画像を出力する。画像出力部２３ｄから出力される画像は画像表示部２４に出力される。
【００８９】
また、撮像素子２２に至る近点光路と遠点光路とに応じて、物体側のプリズム２１ｂと像側のプリズム２１ｅとを異なる硝材で構成し、屈折率を異ならせることにより、相対的にピント位置をずらしても良い。
【００９０】
これにより、ピントの異なる２つの光学像に係る画像を取得し、これら画像を画像合成処理部２３ｃで合成して合成被写界深度を得ることができる。内視鏡検査で広い範囲を俯瞰してスクリーニングする際には遠方観察（通常観察）が適しており、病変の詳細を観察したり、診断したりする際には、近接観察（拡大観察）が適している。
【００９１】
このような構成をとることで、より多画素化した撮像素子を使用しても解像力を落とすことなく被写界深度を拡大する事が可能となる。更にフォーカシング機構があるので自在に観察範囲を切り替えて高画質の内視鏡観察や診断を行うことができる。
【００９２】
次に本実施形態において、２つの光学像を合成する場合の流れを図１１のフローチャートに従って説明する。
【００９３】
ステップＳ１０１において、撮像素子２２において取得された、ピントの異なる遠点像に係る画像と近点像に係る画像とが、画像補正処理部２３ｂにおいて、遠近２画像の補正処理が行なわれる。すなわち、予め設定された補正パラメータに従って、２つの画像の各光学像における相対的な位置、角度及び倍率が略同一となるように２つの画像に対して補正を行い、補正後の画像を画像合成処理部２３ｃに出力する。なお、必要に応じて２画像の明るさや色の差異を補正してもよい。
【００９４】
ステップＳ１０２において、補正処理が行なわれた２つの画像が画像合成処理部２３ｃにて合成される。この際、遠近２画像の各々対応する画素領域において、コントラスト値が各々算出され、比較される。
【００９５】
ステップＳ１０３において、比較されたコントラスト値に差があるか否か判断し、コントラストに差がある場合、ステップＳ１０５に進み、コントラスト値の高い領域を選択して合成される。
【００９６】
ここで、比較するコントラスト値の差が小さい乃至はほぼ同じである場合には、遠近２画像のどちらを選択するか処理上の不安定要因となる。例えば、ノイズ等の信号の揺らぎがあると、合成画像に不連続領域が生じたり、本来は解像している被写体像がボケてしまうといった不具合を生じさせたりする。
【００９７】
そこで、ステップＳ１０４に進み、重み付けを行う。ステップＳ１０４において、コントラス比較を行なう画素領域において、２画像でコントラスト値がほぼ同一である場合には、重み付けを行い、次のステップＳ１０５で重み付けを行った画像の加算処理を行う事で、画像選択の不安定さを解消している。
【００９８】
このように、本実施形態によれば、近接観察及び遠方観察の何れにおいても、ノイズ等によって合成画像において不連続領域が発生したり、光学像がぼけたりすることを防止しながら、被写界深度を拡大させた画像を取得することができる。
【００９９】
また、２つの画像は、同一の撮像素子により撮像されているので、撮像素子を複数備えるものに比して、製造コストを低減し、装置を大型化することなく被写界深度を拡大させた画像を取得することができる。
【０１００】
また、所望とする被写界深度を得られ、解像力の劣化を防止できる。
【０１０１】
図１２は、偏光ビームスプリッタ２１により奇数回の反射後に撮像素子に結像される場合の結像状態を示す図である。上述した図８の偏光ビームスプリッタ２１の場合には、１回、つまり奇数回の反射後に撮像素子２２に光学像が結像される。このため、何れか一方の画像が図１２のような結像状態（鏡像）となり、画像プロセッサ２３において鏡像を反転させて像方向を一致させる画像処理が施される。
【０１０２】
光学的な偶数回の反射による鏡像の補正は、対物光学系の大型化やプリズムのコスト高となる場合があるので、奇数回の反射による鏡像の補正は、画像補正処理部２３ｂにて鏡像反転により行なうことが好ましい。
【０１０３】
なお、撮像素子２２が、内視鏡長手方向に長尺な形状となっている場合には、画像表示部２４のアスペクト比を考慮して合成画像を適宜回転させることが好ましい。
【０１０４】
なお、上述の対物光学系は、複数の構成を同時に満足してもよい。このようにすることが、良好な対物光学系、及び内視鏡システムを得る上で好ましい。また、好ましい構成の組み合わせは任意である。また、各条件式について、より限定した条件式の数値範囲の上限値あるいは下限値のみを限定しても構わない。
【０１０５】
以上、本発明の種々の実施形態について説明したが、本発明は、これらの実施形態のみに限られるものではなく、その趣旨を逸脱しない範囲で、これら実施形態の構成を適宜組合せて構成した実施形態も本発明の範疇となるものである。
【産業上の利用可能性】
【０１０６】
以上のように、本発明は、負屈折力の第１レンズ群に接合レンズを用いることで倍率色収差補正を良好に補正し、正屈折力のレンズの肉厚を厚くすることで軸外収差、特に像面湾曲を良好に補正することができる対物光学系を有する内視鏡システムに有用である。
【符号の説明】
【０１０７】
１０  内視鏡システム
２０  光路分割部
２１  偏光ビームスプリッタ
２１ａ  λ／４板
２１ｂ  物体側のプリズム
２１ｃ  ミラー
２１ｄ  λ／４板
２１ｅ  像側のプリズム
２１ｆ  偏光分離膜
２２  撮像素子
２２ａ、２２ｂ  受光領域
２２ｃ  補正画素領域
２３  画像プロセッサ
２３ａ  画像読出部
２３ｂ  画像補正処理部
２３ｃ  画像合成処理部
２３ｄ  画像出力部
２４  画像表示部
ＣＧ  カバーガラス
ＯＢＬ  対物光学系
Ｇ１  第１レンズ群
Ｇ２  第２レンズ群
Ｇ３  第３レンズ群
Ｓ    明るさ絞り
Ｌ１−Ｌ１０  レンズ
Ｉ  像面（撮像面）
【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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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【手続補正書】
【提出日】平成30年4月19日(2018.4.19)
【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】
対物光学系と、前記対物光学系で得られた被写体像を２つのピントの異なる光学像に２つのプリズムを用いて分割する光路分割部と、前記光学像を取得する撮像素子と、取得した２つの光学像を相対的にコントラストが高い画像を所定領域において選択し、合成画像を生成する画像合成処理部と、を有し、
前記対物光学系は、物体側から順に、固定の負屈折力の第１レンズ群と、可動の正屈折力の第２レンズ群と、固定の正屈折力の第３レンズ群と、から構成され、
前記第２レンズ群を像側へ移動させることによって通常観察と近接観察を切り替え可能な光学系において、
前記第１レンズ群は、物体側から順に、負屈折力の第１レンズと、少なくとも１つの正レンズと、を有し、
以下の条件式（１）’’’、（２）、（３）’’’を満足する前記対物光学系を有することを特徴とする内視鏡システム。
１．４０≦Ｄ＿２Ｔ／ｆｗ＜５      …（１）’’’
１．０１＜ω（ｗｉｄｅ）／ω（ｔｅｌｅ）＜３．０      …（２）
２．７０≦Ｄ＿１Ｇ／Ｄ＿２Ｔ＜３．２１      …（３）’’’
ここで、
Ｄ＿２Ｔは、前記負屈折力の第１レンズ群の最も像側の前記正レンズの光軸上の肉厚、
ｆｗは、通常観察状態における前記対物光学系の焦点距離、
ω（ｗｉｄｅ）は、通常観察状態における前記対物光学系の画角、
ω（ｔｅｌｅ）は、近接観察状態における前記対物光学系の画角、
Ｄ＿１Ｇは、前記負屈折力の第１レンズ群の光軸上の厚み、
Ｄ＿２Ｔは、前記負屈折力の第１レンズ群の最も像側の前記正レンズの光軸上の肉厚、
である。
【請求項２】
以下の条件式（４）を満足することを特徴とする請求項１に記載の内視鏡システム。
０．８＜Ｄ＿３Ｇ／Ｄ＿２Ｔ＜３．３      …（４）
ここで、
Ｄ＿３Ｇは、前記正屈折力の第３レンズ群の光軸上の厚み、
Ｄ＿２Ｔは、前記負屈折力の第１レンズ群の最も像側の前記正レンズの光軸上の肉厚、である。
【請求項３】
前記負屈折力の第１レンズ群は、物体側から順に、負屈折力の第１レンズと、負屈折力のレンズと正屈折力のレンズの接合レンズと、から構成されることを特徴とする請求項１に記載の内視鏡システム。
【手続補正２】
【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】
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内視鏡システムは、対物光学系と、対物光学系で得られた被写体像を２つのピントの異なる光学像に２つのプリズムを用いて分割する光路分割部と、光学像を取得する撮像素子と、取得した２つの光学像を相対的にコントラストが高い画像を所定領域において選択し、合成画像を生成する画像合成処理部と、を有し、対物光学系は、物体側から順に、固定の負屈折力の第１レンズ群と、可動の正屈折力の第２レンズ群と、固定の正屈折力の第３レンズ群と、から構成され、第２レンズ群を像側へ移動させることによって通常観察と近接観察（拡大観察）を切り替え可能な光学系において、第１レンズ群は、物体側から順に、負屈折力の第１レンズと、少なくとも１つの正レンズと、を有し、以下の条件式（１）’’’、（２）、（３）’’’を満足する対物光学系を有することを特徴とする。
１．４０≦Ｄ＿２Ｔ／ｆｗ＜５      …（１）’’’
１．０１＜ω（ｗｉｄｅ）／ω（ｔｅｌｅ）＜３．０      …（２）
２．７０≦Ｄ＿１Ｇ／Ｄ＿２Ｔ＜３．２１      …（３）’’’
ここで、
Ｄ＿２Ｔは、負屈折力の第１レンズ群の最も像側の正レンズの光軸上の肉厚、
ｆｗは、通常観察状態における対物光学系の焦点距離、
ω（ｗｉｄｅ）は、通常観察状態における対物光学系の画角、
ω（ｔｅｌｅ）は、近接観察状態における対物光学系の画角、
Ｄ＿１Ｇは、負屈折力の第１レンズ群の光軸上の厚み、
Ｄ＿２Ｔは、負屈折力の第１レンズ群の最も像側の正レンズの光軸上の肉厚、
である。
【国際調査報告】
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