(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
挿入部内に観察光学系を形成する複数のレンズユニットを有し、前記レンズユニットの少なくとも一部を挿入部内の保持チューブで保持する構成の硬性鏡光学系において、
前記保持チューブで外周を保持されるレンズユニットの少なくとも一つは曲率半径の絶対値がレンズユニットの外径以下の屈折面を含むレンズユニットであり、前記屈折面を含むレンズユニットのすべてが以下の条件（１），（２）を満足することを特徴とする硬性鏡光学系。
Ｔ＞１．４３ｍｍ    ・・・（１）
Ｔ／Ｄ＞０．５        ・・・（２）
ただし、Ｔは保持チューブで外周を保持されるレンズユニットの縁肉厚、Ｄは前記レンズユニットの外径である。
【請求項２】
挿入部内に観察光学系を形成する複数のレンズユニットを有し、前記レンズユニットの少なくとも一部を挿入部内の保持チューブで保持する構成の硬性鏡光学系において、
前記保持チューブで外周を保持されるすべてのレンズユニットが以下の条件（１），（２）を満足することを特徴とする硬性鏡光学系。
Ｔ＞１．４３ｍｍ    ・・・（１）
Ｔ／Ｄ＞０．５        ・・・（２）
ただし、Ｔは保持チューブで外周を保持されるレンズユニットの縁肉厚、Ｄは前記レンズユニットの外径である。
【請求項３】
挿入部内に観察光学系を形成する複数のレンズユニットを有し、前記レンズユニットの少なくとも一部を挿入部内の保持チューブで保持する構成の硬性鏡光学系において、
前記保持チューブで外周を保持されるレンズユニットの少なくとも一つは曲率半径の絶対値がレンズユニットの外径以下の屈折面を含むレンズユニットであり、前記屈折面を含むレンズユニットのすべてが以下の条件（３），（４）を満足することを特徴とする硬性鏡光学系。
Ｔ＞２．８６ｍｍ    ・・・（３）
Ｔ／Ｄ＞１                ・・・（４）
ただし、Ｔは保持チューブで外周を保持されるレンズユニットの縁肉厚、Ｄは前記レンズユニットの外径である。
【請求項４】
挿入部内に観察光学系を形成する複数のレンズユニットを有し、前記レンズユニットの少なくとも一部を挿入部内の保持チューブで保持する構成の硬性鏡光学系において、
前記保持チューブで外周を保持されるすべてのレンズユニットが以下の条件（３），（４）を満足することを特徴とする硬性鏡光学系。
Ｔ＞２．８６ｍｍ    ・・・（３）
Ｔ／Ｄ＞１                ・・・（４）
ただし、Ｔは保持チューブで外周を保持されるレンズユニットの縁肉厚、Ｄは前記レンズユニットの外径である。
【請求項５】
請求項１または３記載の硬性鏡光学系において、
曲率半径の絶対値がレンズユニットの外径以下の屈折面を含むレンズユニットの少なくとも一つを保持チューブに対して接着固定したことを特徴とする硬性鏡光学系。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は硬性鏡の観察光学系に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
硬性鏡は通常、図３に示すように、生体内等の空洞内に挿入するための細長い硬性の挿入部１と、使用時に前記空洞の外に位置し術者の手や硬性鏡保持具で支えるための把持部２とからなる。空洞内の物体の像を取得する観察光学系は挿入部１内から把持部２内にかけて配置されている。挿入部１内の観察光学系は、先端側に配置され物体の実像を形成する対物光学系３と、該対物光学系３で形成された像を把持部２内に伝送するリレー光学系４とからなる。対物光学系３とリレー光学系４は挿入部１内にある保持チューブ５内に同軸に配置される。把持部２内の観察光学系はリレー光学系４で伝送された物体像の眼視観察を可能とする接眼光学系６からなる。内視鏡下外科手術に硬性鏡を用いる場合はビデオ観察が必須となるため、把持部２の接眼マウントに硬性鏡用テレビカメラ７を取り付けてテレビモニタ８での観察をおこなう。特に、腹腔鏡分野においてテレビ観察は必須となっている。なお、符号９は撮像光学系、符号１０は固体撮像素子、符号１１はカメラコントロールユニットをそれぞれ示す。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
硬性鏡での大きな間題として、製品の画質が設計性能に対して大きく劣化することが挙げられる。また、製品の画質が衝撃等の外乱により変化するという問題もある。上記の原因として、挿入部内の保持チューブの中でのレンズユニットの偏芯、特にレンズユニットの傾きが考えられる。
【０００４】
硬性鏡の観察光学系は細長い挿入部内で像を伝送するため非常に多数のレンズユニットを必要とする。なお、本発明でのレンズユニットとは組立時に一体化されているレンズすべてを指し、接合レンズを一つのレンズユニットとして扱い、また、単レンズも一つのレンズユニットとして扱う。
図４はこれらのレンズユニットを保持した状態の説明図である。図において、保持チューブ５の一端部には側面に小孔２２が設けられている。他端には、レンズ保持部材２４が取り付けられている。レンズ保持部材２４は、保持チューブ５に取り付けるために保持チューブ５の外径に嵌合する部分とそれより太い内径を有する大径部とからなっている。
【０００５】
多数のレンズユニットのうち、対物レンズの先端部のレンズユニット１２が保持チューブ５の一端部から若干突出した状態で嵌合され、上記小孔２２から注入された接着剤により接着固定される。他のレンズユニットはレンズユニットどうしの間隔を保持するためのスペーサ１３とともに保持チューブ５の他端から順次挿入される。最後のレンズユニットは保持チューブ５の他端から若干はみ出た状態となる。保持チューブ５とレンズ保持部材２４の大径部との間にレンズ押さえ部材２５を嵌め、その鍔部を最後のレンズのはみ出た後端部に当てる。そして、レンズ押さえ部材２５の薄肉部分とレンズ保持部材２４の大径部との間にレンズ押さえバネ１４を挟み、レンズ保持部材２４の大径部にバネ押さえ部材２６を螺合させてバネの弾性力によりレンズユニットとスペーサ１３を先端部のレンズユニット１２に向けて押しつけ、各レンズユニットを位置決めする。
【０００６】
なお、保持チューブ５には、対物光学系３とリレー光学系４とを一本の保持チューブ５におさめるものと、後記するように対物光学系用の保持チューブとリレー光学系用の保持チューブとが別体になったものがある。
通常、組立時にレンズユニットをスムーズに保持チューブに入れるために、保持チューブの内径とレンズユニット外径の間に０．０１〜０．０５ｍｍ程度のクリアランスを設けるが、これによって保持チューブ内でレンズユニットの偏芯が生じる。
【０００７】
偏芯で特に問題となるのがレンズユニットの傾きである。像もしくは物体に近い位置でのレンズユニットの傾きは像面の傾きを生じるため、ピントの合ったシャープな画像は視野の一部でしか得られなくなる。瞳に近い位置でのレンズユニットの傾きは偏芯によるコマ収差を発生させるため、視野の全面でコントラストが低下する。
【０００８】
また、衝撃等の外乱によってもレンズユニットの傾き状態が変化する。また、多数のレンズユニットはそれぞれ、偏芯したとき画像に与える影響の大小が互いに異なり、その影響の大きいレンズすなわち偏芯に関する感度の高いレンズが保持チューブ内で傾きを生じると大幅な画質劣化が生じる。
上記問題点のうち、特に衝撃等の外乱に対する対策を施した先行例として特開平７−１９１２６７号公報に記載のものが挙げられる。しかし、この先行例は保持チューブ内のほとんどすべてのレンズユニットを接着剤や半田付けによって固定するというものであり、組立性が悪くコストアップも生じる。
【０００９】
本発明は上記問題点に鑑み、レンズユニットの保持チューブ内での傾きを減少させ、製作時の画質劣化が少なく、かつ、衝撃等の外乱による画質劣化が少なく、また組立性が良好な硬性鏡光学系を提供することである。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成する本発明の第１の硬性鏡光学系は、挿入部内に観察光学系を形成する複数のレンズユニットを有し、前記レンズユニットの少なくとも一部を挿入部内の保持チューブで保持する構成の硬性鏡光学系において、
前記保持チューブで外周を保持されるレンズユニットの少なくとも一つは曲率半径の絶対値がレンズユニットの外径以下の屈折面を含むレンズユニットであり、前記屈折面を含むレンズユニットのすべてが以下の条件（１），（２）を満足することを特徴とするものである。
【００１１】
Ｔ＞１．４３ｍｍ    ・・・（１）
Ｔ／Ｄ＞０．５        ・・・（２）
ただし、Ｔは保持チューブで外周を保持されるレンズユニットの縁肉厚、Ｄは前記レンズユニットの外径である。
本発明の第２の硬性鏡光学系は、挿入部内に観察光学系を形成する複数のレンズユニットを有し、前記レンズユニットの少なくとも一部を挿入部内の保持チューブで保持する構成の硬性鏡光学系において、
前記保持チューブで外周を保持されるすべてのレンズユニットが前記の条件（１），（２）を満足することを特徴とするものである。
【００１２】
本発明の第３の硬性鏡光学系は、挿入部内に観察光学系を形成する複数のレンズユニットを有し、前記レンズユニットの少なくとも一部を挿入部内の保持チューブで保持する構成の硬性鏡光学系において、
前記保持チューブで外周を保持されるレンズユニットの少なくとも一つは曲率半径の絶対値がレンズユニットの外径以下の屈折面を含むレンズユニットであり、前記屈折面を含むレンズユニットのすべてが以下の条件（３），（４）を満足することを特徴とするものである。
【００１３】
Ｔ＞２．８６ｍｍ    ・・・（３）
Ｔ／Ｄ＞１                ・・・（４）
本発明の第４の硬性鏡光学系は、挿入部内に観察光学系を形成する複数のレンズユニットを有し、前記レンズユニットの少なくとも一部を挿入部内の保持チューブで保持する構成の硬性鏡光学系において、
前記保持チューブで外周を保持されるすべてのレンズユニットが前記の条件（３），（４）を満足することを特徴とするものである。
【００１４】
本発明の第５の硬性鏡光学系は、上記の第１または第３の硬性鏡光学系において、
曲率半径の絶対値がレンズユニットの外径以下の屈折面を含むレンズユニットの少なくとも一つを保持チューブに対して接着固定したことを特徴とするものである。
【００１５】
以下に、本発明において上記構成をとる理由について説明する。
本発明の第１の硬性鏡光学系の構成は、挿入部内の観察光学系の中で偏芯に関する感度の高いレンズユニットの傾きを抑制するためのものである。
図５はレンズユニットの傾き状態を示す図であり、この図から、レンズユニット１５の傾き角度εは下式で示される。
【００１６】
ε＝ｓｉｎ−１（Ｃ／Ｔ）
ただし、Ｃは保持チューブ５の内径とレンズユニット１５の外径との間のクリアランス、Ｔはレンズユニット１５の縁肉厚である。
クリアランスＣが小さすぎると保持チューブ５にレンズユニット１５を挿入しづらくなり組立に支障を生じる。また、クリアランスＣの最大値を減らすために保持チューブの内径とレンズユニットの外径との間の公差を厳しくすることは部品コストが増大するため望ましくない。ゆえに、クリアランスＣを改善してレンズユニット１５の傾きを減少させるのは困難である。なお、通常のクリアランスＣは０．０１〜０．０５ｍｍ程度である。
【００１７】
傾き角度εを減少させるには縁肉厚Ｔを大きくするようにレンズ設計時に配慮する必要がある。傾き角度εは絶対値として２°以下であることが望ましい。クリアランスＣが最大値の０．０５ｍｍの場合、傾き角度εを２°以下にするには縁肉厚Ｔを１．４３ｍｍ（＝０．０５ｍｍ／ｓｉｎ２°）以上とすればよい。すなわち前記の条件（１）を満足させればよい。条件（１）を満足させるようにレンズ設計をおこなえば、保持チューブ内でのレンズユニットの傾き角度を２°以下に抑えられる。
【００１８】
さらに、硬性鏡の太さによる要求性能の違いを考慮して前記の条件（２）を満足させる必要がある。硬性鏡は挿入部の外径が太いものほど高画質が要求される傾向にある。挿入部の外径と挿入部内の観察光学系のレンズユニットの外径とは相関関係にあり、挿入部の外径が太いものほどレンズユニットの外径も大きくなる。このため、高画質が要求される、レンズユニットの外径の大きいものほどレンズユニットの傾き角度εを小さくする必要がある。ゆえに条件（２）を満足させるように、そのレンズユニットの（縁肉厚Ｔ／外径Ｄ）の値を大きくとって設計すればよい。条件（２）を満足させないとレンズユニットの傾きの抑制が不十分であり、要求性能を満足させられない。
【００１９】
また通常、曲率の強い屈折面を有するレンズユニットほど傾きに関する感度が高い。屈折面に与え得る曲率はレンズユニットの外径Ｄと相関があり、屈折面の曲率半径の絶対値がレンズユニットの外径Ｄより小さい屈折面は非常に強い曲率を有するといえる。この場合、レンズユニットの外周部において屈折面の法線は光軸に対して３０°以上傾く。上記のような曲率の強い屈折面を有するレンズユニットが保持チューブ内で傾くと、偏芯収差が多量に発生し画質が大幅に劣化する。このため、曲率の強い屈折面を持たせないレンズ設計が望まれるが、要求仕様の実現やレンズ枚数削減のためには上記のような曲率の強い屈折面を導入せざるを得ない。
【００２０】
そこで、曲率の強い屈折面を有するレンズユニットの外周を保持チューブで保持する場合は、傾きを抑えるために前記の条件（１），（２）を満足させればよい。曲率の強い屈折面を有するレンズユニットが条件（１），（２）を満足しないと、組立時の画質劣化、または組立後の衝撃等の外乱による画質劣化が大幅に発生し、高画質の硬性鏡をユーザに提供できない。
【００２１】
なお、上記のような曲率の強い屈折面を有するレンズユニットを含む光学系では、曲率の強い屈折面を有するレンズユニットが製造時の画質劣化を支配するため、相対的に偏芯感度の弱いレンズユニットの傾きを抑えてもほとんど画質劣化の低減に寄与せず、単なるコストアップにつながりかねない。このため、曲率の強い屈折面を有するレンズユニットのすべてが条件（１），（２）を満足していれば、その他の曲率の強い屈折面を含まないレンズユニットについては傾きに対して寛容であってよい。
【００２２】
本発明の第２の硬性鏡光学系の構成は、挿入部内の観察光学系のすべてのレンズユニットの傾きを抑制するためのものである。
前記の条件（１），（２）を、保持チューブで外周を保持するすべてのレンズユニットに適用することで、組立時および製品出荷後も良好な画質を維持できる。なお、保持チューブで外周を受けないレンズユニット、例えば先端カバーカラスや図４に示すような先端の平凹レンズ１８などは除外して考えてよい。
【００２３】
本発明の第３および第４の硬性鏡光学系の構成は、第１および第２の硬性鏡光学系の構成において、レンズユニットの傾きをさらに抑制するためのものである。
硬性鏡の仕様によっては、レンズユニットの傾きをさらに抑えねばならない場合がある。近年の硬性鏡用テレビカメラの普及と画質向上にともない、硬性鏡にはさらなる明るさ向上と画質向上が求められている。このため、最近の硬性鏡の観察光学系の一部では、ＮＡ（開口数）を増大させながら従来以上の画質を確保せねばならないという厳しい課題を抱えている。
【００２４】
このため、本発明の第１および第２の硬性鏡光学系の構成において、前記の条件（３），（４）を満足すると一層好ましい。条件（３），（４）を満足させれば、条件（１），（２）を満足する場合に対しレンズユニットの傾き角度を半減でき、高仕様・高画質の要求される硬性鏡の画質を維持できる。条件（３），（４）を満足させないと、硬性鏡の仕様によってはレンズユニットの傾きによって許容しがたい画質劣化が生じるため好ましくない。
【００２５】
また、本発明の第５の硬性鏡光学系の構成は、特に高画質を要求される硬性鏡において、組立後の外乱による画質劣化を防止するためのものである。
本発明の第１または第３の硬性鏡光学系の構成によって曲率の強い屈折面を含むレンズユニットの傾きを減らせるが、傾きを完全になくすことは不可能である。このため傾きによる画質劣化を実質的に除去するには、偏芯に関する感度の高い、曲率の強い屈折面を有するレンズユニットが保持チューブの中でまったく動かないようにすればよい。そのためには、前記曲率の強い屈折面を有するレンズユニットを保持チューブに対して接着固定すればよい。ただし、接着工程を増やすことは組立のリードタイム増加とコストアップにつながる。したがって、前記曲率の強い屈折面を有するレンズユニットの中で最も偏芯に関する感度の高いものを少なくとも一つ選んで接着固定すれば、傾きによる画質劣化を大幅に軽減でき、しかも接着固定するレンズユニットの数を最小限にするので、組立性は良好である。上記構成を満足させないと、要求品質の特に厳しい硬性鏡において、レンズユニットの傾きによる画質劣化によって、ユーザを満足させる画質を維持できず好ましくない。
【００２６】
なお、前記レンズユニットを接着固定する際は、保持チューブの側面に接着穴をあけて、そこから接着剤を流し込みレンズユニットの外周を固定する。この際、事前にレンズユニットの傾きをなくすために、画像を見ながら接着穴から針等で中のレンズユニットをゆらして良好な画像が得られるように調整してから接着固定するとよい。
【００２７】
ここで、本発明におけるレンズユニットの縁肉厚Ｔと外径Ｄの定義について第６図を用いて説明する。レンズユニットがそれぞれ、（ａ）は単レンズの場合、（ｂ）は同一外径接合レンズの場合、（ｃ）は外径差付き接合レンズの場合、（ｄ）はプリズムユニットの場合を示す。
外径Ｄは第６図に示すように常に保持チューブで外周を受ける部分で定義する。このため、（ｃ）のように外径差がある場合は、大きい方のレンズの外径を用いる。
【００２８】
縁肉厚Ｔも第６図に示すように保持チューブで外周を受ける部分で定義する。実際のレンズには通常バリ防止のための面取りを設けるが、面取りの大きさは十分に小さいため無視してよい。（ｃ）では外周を受ける右側のレンズの値とする。（ｄ）では非軸対称となるため最も縁肉厚Ｔが小さい部分とする。
【００２９】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の硬性鏡光学系の実施例１および２について図面を参照して説明する。
実施例１および２の光軸を含むレンズ断面図をそれぞれ図１および図２に示す。各実施例の数値データは後記する。
【００３０】
実施例１においては、図１の（ａ）は対物部、（ｂ）はリレー部の一部を示す。この実施例１は挿入部外径Φ１２ｍｍの腹腔鏡を想定したもので、内径Φ９．５ｍｍの保持チューブ５に対物光学系の一部とリレー光学系のレンズユニットを保持する。なお、符号２３は外装チューブを示す。
第１面（ｒ  １）〜第２０面（ｒ２０）が対物光学系である。第２１面（ｒ２１）以降がリレー光学系である。リレー回数は２回であり、像を１回リレーする左右対称の単位リレー光学系を２組使用している。２組目のリレー光学系は１組目のリレー光学系の繰り返しであるので、図１の（ｂ）では１組目のみを示し、２組目は省略してある。
【００３１】
第１面（ｒ  １）〜第２面（ｒ  ２）のカバーガラス１６はサファイヤ素材からなり、外装チューブ２３の先端に取付けたカバーガラス固定部材１７に半田付けで固定し、保持チューブ５では保持しない。第３面（ｒ  ３）〜第４面（ｒ  ４）の平凹レンズ１８は、第５面（ｒ  ５）上に接着固定し、保持チューブ５では外周を保持しない。
【００３２】
第５面（ｒ  ５）以降が内径Φ９．５ｍｍの保持チューブ５で外周を保持するレンズユニットである。したがって第５面以降のレンズユニットの外径ＤはΦ９．５ｍｍである。第５面（ｒ  ５）〜第７面（ｒ  ７）で構成するレンズユニットは小孔２２から注入された接着剤により、保持チューブ５に対して外周を接着固定される。第８面（ｒ  ８）以降のレンズユニットは保持チューブ５に接着固定せずに、スペーサ１３と、図４のごとくバネ力で押さえる。
【００３３】
後記する数値データに示すように、第５面以降で曲率半径の絶対値がレンズユニットの外径以下である屈折面は第１４面（ｒ１４）と第１７面（ｒ１７）と第１９面（ｒ１９）であり、これらの面を含むレンズユニットは条件（１），（２）を満足している。また、第５面（ｒ  ５）以降のすべてのレンズユニットは条件（１），（２）を満足している。このため、保持チューブ５内で大きく傾くことがなく、製造時および製造後の画質劣化が少ない。また、第１４面（ｒ１４）または第１７面（ｒ１７）または第１９面（ｒ１９）を含むレンズユニットを保持チューブ５に対して接着固定してもよい。
【００３４】
実施例２においては、図２の（ａ）は対物部、（ｂ）はリレー部の非対称単位リレー部を示す。（ｃ）はリレー部の対称単位リレー部を示す。この実施例２は挿入部外怪Φ３ｍｍの膀胱鏡、子宮鏡、関節鏡を想定したもので、内径Φ１．６５ｍｍの対物光学系用保持チューブ１９で対物光学系の一部を、内径Φ１．９ｍｍのリレー光学系用保持チューブ２０でリレー光学系のレンズユニットを保持する。対物光学系用保持チューブ１９とリレー光学系用保持チューブ２０とは別体となっている。
【００３５】
第１面（ｒ  １）〜第９面（ｒ  ９）が対物光学系である。第１０面（ｒ１０）以降がリレー光学系である。リレー回数は７回であり、像を１回リレーする左右非対称の単位リレー光学系（第１０面（ｒ１０）〜第１７面（ｒ１７））を１組と、左右対称の単位リレー光学系（たとえば第１８面（ｒ１８）〜第２５面（ｒ２５））を６組使用している。２組目〜６組目の左右対称の単位リレー光学系は１組目の繰り返しであるので、図２の（ｃ）では１組目のみを示し、２組目〜６組目は省略してある。
【００３６】
第１面（ｒ  １）〜第２面（ｒ  ２）の平凹レンズ２１はサファイヤ素材からなり、カバーガラス固定部材１７に半田付けで固定し、保持チューブでは保持しない。第３面（ｒ  ３）〜第４面（ｒ  ４）の平凹レンズ１８は、第５面（ｒ  ５）上に接着固定し、保持チューブでは外周を保持しない。
第５面（ｒ  ５）〜第９面（ｒ  ９）のレンズユニットは内径Φ１．６５ｍｍの対物光学系用保持チューブ１９で外周を保持する。したがって第５面〜第９面のレンズユニットの外径ＤはΦ１．６５ｍｍである。第５面（ｒ  ５）〜第６面（ｒ  ６）のレンズユニットは小孔２２から注入された接着剤により、保持チューブ１９に対して外周を接着固定される。第７面（ｒ  ７）以降のレンズユニットは保持チューブに接着固定せずに、スペーサ１３と、図４のごとくバネ力で押さえる。
【００３７】
第１０面（ｒ１０）以降のレンズユニットは内径Φ１．９ｍｍのリレー光学系用保持チューブ２０で外周を保持する。したがって第１０面（ｒ１０）以降のレンズユニットの外径ＤはΦ１．９ｍｍである。対物光学系の最後の面ｒ  ９とリレー光学系の最初の面ｒ１０との間のスペーサ１３ａは、一端が対物光学系用保持チューブ１９の内側に、他端がリレー光学系用保持チューブ２０の内側に、それぞれほぼ嵌合する段差のついた構造になっている。
【００３８】
後記する数値データに示すように、第５面以降で曲率半径の絶対値がレンズユニットの外径以下である屈折面は第８面（ｒ  ８）であり、この面を含むレンズユニットは条件（３），（４）を満足している。また、第５面（ｒ  ５）以降のすべてのレンズユニットは条件（３），（４）を満足する。このため、保持チューブ内で大きく傾くことがなく、製造時および製造後の画質劣化が少ない。また、第８面（ｒ  ８）を含むレンズユニットを保持チューブ１９に対して接着固定してもよい。
【００３９】
以下に、上記各実施例の数値データを示す。ｒ  １，ｒ  ２，・・・は各レンズ面の曲率半径、ｄ  １，ｄ  ２，・・・は各レンズ面間の間隔、ｎ  １，ｎ  ３，・・・は各レンズの屈折率、ν  １，ν  ３，・・・は各レンズのアッベ数である。
なお、非球面形状は、ｚを光の進行方向を正とした光軸とし、ｙを光軸と直交する方向にとると、下記の式にて表される。
【００４０】
ｚ＝（ｙ２  ／ｒ）／［１＋｛１−（ｋ＋１）（ｙ／ｒ）２  ｝１／２  ］＋Ｅｙ４  ＋Ｆｙ６  ＋Ｇｙ８  
ただし、ｒは近軸曲率半径、ｋは円錐係数、Ｅ、Ｆ、Ｇはそれぞれ４次、６次、８次の非球面係数である。
0003577176.tif 000002
0003577176.tif 000003
以下に各レンズユニットの縁肉厚と外径のデータを示す。縁肉厚の符号Ｔ  ５，Ｔ  ８，・・・および、外径の符号Ｄ  ５，Ｄ  ８，・・・はそれぞれ以下の各レンズユニットに対応する。
0003577176.tif 000004
第３４面（ｒ３４）以降のレンズユニットについては、第２１面（ｒ２１）〜第３３面（ｒ３３）の３つのレンズユニットの繰り返しであるので、省略する。
0003577176.tif 000005
0003577176.tif 000006
0003577176.tif 000007
以下に各レンズユニットの縁肉厚と外径のデータを示す。縁肉厚の符号Ｔ  ５，Ｔ  ７，・・・および、外径の符号Ｄ  ５，Ｄ  ７，・・・はそれぞれ以下の各レンズユニットに対応する。
0003577176.tif 000008
第２６面（ｒ２６）以降のレンズユニットについては、第１８面（ｒ１８）〜第２５面（ｒ２５）の３つのレンズユニットの繰り返しであるので、省略する。
0003577176.tif 000009
【００４１】
【発明の効果】
以上の説明から明らかなように、本発明によると、レンズユニットの保持チューブ内での傾きを減少でき、製作時の画質劣化が少なく、また衝撃等の外乱による画質劣化が少なく、かつ組立性の良好な硬性鏡光学系を得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施例１の硬性鏡光学系の断面図である。
【図２】本発明の実施例２の硬性鏡光学系の断面図である。
【図３】硬性鏡システムの観察系の基本構成を示す断面図である。
【図４】保持チューブ内でのレンズユニットの保持状態を示す断面図である。
【図５】保持チューブ内でのレンズユニットの傾き状態を示す断面図である。
【図６】レンズユニットの縁肉厚Ｔと外径Ｄの定義を示す断面図である。
【符号の説明】
１    挿入部
２    把持部
３    対物光学系
４    リレー光学系
５    保持チューブ
６    接眼光学系
７    硬性鏡用テレビカメラ
８    テレビモニタ
９    撮像光学系
１０    固体撮像素子
１１    カメラコントロールユニット
１２    先端部のレンズユニット
１３，１３ａ    スペーサ
１４    レンズ押さえバネ
１５    レンズユニット
１６    カバーガラス
１７    カバーガラス固定部材
１８，２１    平凹レンズ
１９    対物光学系用保持チューブ
２０    リレー光学系用保持チューブ
２２    小孔
２３    外装チューブ
２４    レンズ保持部材
２５    レンズ押さえ部材
２６    バネ押さえ部材
【図１】
0003577176.tif 000010
【図２】
0003577176.tif 000011
【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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