(57)【要約】      （修正有）【課題】照野周辺部でも光量が確保された広角の配光特性を有し、波長による変化が少なく、低侵襲の照明光を得ることが可能な照明用レンズ、およびこの照明用レンズを備えた内視鏡用照明光学を提供する。【解決手段】照明用レンズＬ１は、１枚のレンズからなり、光源からの光が入射する入射面Ｓ１は非球面が形成され近軸領域で凸面形状である。光軸Ｚからの高さｈにおける非球面上の各点のサグ量をｈの関数として表したとき、この関数のｈについての２階微分が０となる高さｈｓ、非球面の最大高さｈｍａｘに関する条件式０＜ｈｓ／ｈｍａｘ＜０．５を満足するｈｓを少なくとも１つ有し、照明用レンズＬ１の屈折率Ｎｄに関する条件式１．７９＜Ｎｄ＜２を満足する。【選択図】図１
2018189755.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
内視鏡用照明光学系に用いられる照明用レンズであって、
１枚のレンズからなり、
光源からの光が入射する入射面は非球面が形成され近軸領域で凸面形状であり、
光軸からの高さをｈとし、高さｈにおける前記非球面上の各点のサグ量をｈの関数としてＳａｇ（ｈ）で表し、Ｓａｇ（ｈ）のｈについての２階微分が０となる高さをｈｓとし、前記非球面の光軸からの最大高さをｈｍａｘとしたとき、
０＜ｈｓ／ｈｍａｘ＜０．５    （１）
で表される条件式（１）を満足するｈｓを少なくとも１つ有し、
前記照明用レンズのｄ線に対する屈折率をＮｄとしたとき、
１．７９＜Ｎｄ＜２    （２）
で表される条件式（２）を満足することを特徴とする照明用レンズ。
【請求項２】
前記照明用レンズのｄ線基準のアッベ数をνｄとしたとき、
３４．５＜νｄ＜４７．５    （３）
で表される条件式（３）を満足する請求項１記載の照明用レンズ。
【請求項３】
前記入射面から入射した光が射出する射出面は平面である請求項１または２記載の照明用レンズ。
【請求項４】
前記入射面へ光軸に平行で０．１×ｈｍａｘの高さで入射した光線と、前記入射面へ光軸に平行で０．４×ｈｍａｘの高さで入射した光線との交点は、前記照明用レンズ内部に位置する請求項１から３のいずれか１項記載の照明用レンズ。
【請求項５】
前記交点は、光軸方向において前記照明用レンズの光軸上の厚みの中点より光源側に位置する請求項４記載の照明用レンズ。
【請求項６】
前記入射面へ光軸に平行な光線を入射した場合の該光線と前記入射面との交点から前記入射面による該光線の屈折光の延長線と光軸との交点までの光軸方向の距離をｆｄとし、前記照明用レンズの光軸上の厚みをｔとしたとき、光軸に平行で０．１×ｈｍａｘ≦ｈａ≦０．５×ｈｍａｘの範囲の高さｈａで前記入射面へ入射した光線の少なくとも一部は、
０．１＜ｆｄ／ｔ＜１    （４）
で表される条件式（４）を満足する請求項１から５のいずれか１項記載の照明用レンズ。
【請求項７】
前記入射面へ光軸に平行で０．４×ｈｍａｘの高さの光線を入射した場合の前記入射面の面頂点から前記入射面による該光線の屈折光の延長線と光軸との交点までの光軸方向の距離をＤ４とし、前記入射面へ光軸に平行で０．８×ｈｍａｘの高さの光線を入射した場合の前記入射面の面頂点から前記入射面による該光線の屈折光の延長線と光軸との交点までの光軸方向の距離をＤ８としたき、
１．８＜（Ｄ４−Ｄ８）／ｈｍａｘ＜２．５    （５）
で表される条件式（５）を満足する請求項１から６のいずれか１項記載の照明用レンズ。
【請求項８】
前記非球面は光軸を含む断面において０＜ｈ≦ｈｍａｘの範囲で前記ｈｓを１つのみ有する請求項１から７のいずれか１項記載の照明用レンズ。
【請求項９】
０＜ｈｓ／ｈｍａｘ＜０．４９    （１−１）
で表される条件式（１−１）を満足するｈｓを少なくとも１つ有する請求項１記載の照明用レンズ。
【請求項１０】
１．８＜Ｎｄ＜２    （２−１）
で表される条件式（２−１）を満足する請求項１記載の照明用レンズ。
【請求項１１】
３４．７５＜νｄ＜４７．２５    （３−１）
で表される条件式（３−１）を満足する請求項２記載の照明用レンズ。
【請求項１２】
光軸に平行で０．１×ｈｍａｘ≦ｈａ≦０．５×ｈｍａｘの範囲の高さｈａで前記入射面へ入射した光線の少なくとも一部は、
０．１５＜ｆｄ／ｔ＜０．９５    （４−１）
で表される条件式（４−１）を満足する請求項６記載の照明用レンズ。
【請求項１３】
１．８５＜（Ｄ４−Ｄ８）／ｈｍａｘ＜２．４５    （５−１）
で表される条件式（５−１）を満足する請求項７記載の照明用レンズ。
【請求項１４】
請求項１から１３のいずれか１項記載の照明用レンズを備えた内視鏡用照明光学系。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、内視鏡等の照明装置に適用可能な照明用レンズ、およびこの照明用レンズを備えた内視鏡用照明光学系に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、照明装置に用いられるレンズとして、下記特許文献１、２に記載のものが知られている。特許文献１には、内視鏡の照明装置に適用可能なレンズであって、光源からの光を導光するファイババンドルと組み合わせて使用されて入射光の一部をレンズ内部で収束した後に発散光として射出するレンズが記載されている。特許文献２には、顕微鏡の照明装置に適用可能なレンズであって、光源からの光をコリメートするコリメートレンズが記載されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特許第５２６９５３０号公報
【特許文献２】特開２０１３−２４６２５５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
内視鏡の観察光学系の広角化が進むに伴い内視鏡の照明光学系にも広角化が求められるようになっている。光源からの光を収束した後に発散光として射出して広角の照明光を得る光学系では、設計仕様によっては光の収束点が高エネルギーとなるため、観察対象物を侵襲しないように注意が必要である。特に医療用内視鏡においては患者の負担を軽減するため低侵襲であることが望まれている。また、内視鏡の照明光学系は、照野周辺部でも光量が確保された広角の配光特性を有することが求められる。さらに、近年では多様な波長の光を用いて種々の観察方法が提案されていることから、波長による変化が少ないことが求められている。
【０００５】
上記の近年の要望と比較すると、特許文献１に記載のレンズ系は波長による変化をより少なくすることが望まれる。特許文献２に記載のレンズ系は広角の配光特性を実現しようとしたとき照野周辺部での光量確保が難しい。
【０００６】
本発明は上記事情に鑑みなされたものであり、照野周辺部でも光量が確保された広角の配光特性を有し、波長による変化が少なく、低侵襲の照明光を得ることが可能な照明用レンズ、およびこの照明用レンズを備えた内視鏡用照明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】
【０００７】
本発明の照明用レンズは、内視鏡用照明光学系に用いられる照明用レンズであって、１枚のレンズからなり、光源からの光が入射する入射面は非球面が形成され近軸領域で凸面形状であり、光軸からの高さをｈとし、高さｈにおける非球面上の各点のサグ量をｈの関数としてＳａｇ（ｈ）で表し、Ｓａｇ（ｈ）のｈについての２階微分が０となる高さをｈｓとし、非球面の光軸からの最大高さをｈｍａｘとしたとき、下記条件式（１）を満足するｈｓを少なくとも１つ有し、
０＜ｈｓ／ｈｍａｘ＜０．５    （１）
照明用レンズのｄ線に対する屈折率をＮｄとしたとき、下記条件式（２）を満足することを特徴とする。
１．７９＜Ｎｄ＜２    （２）
【０００８】
本発明の照明用レンズにおいては、下記条件式（１−１）を満足するｈｓを少なくとも１つ有することが好ましい。
０＜ｈｓ／ｈｍａｘ＜０．４９    （１−１）
【０００９】
また、本発明の照明用レンズにおいては、下記条件式（２−１）を満足することが好ましい。
１．８＜Ｎｄ＜２    （２−１）
【００１０】
また、本発明の照明用レンズにおいては、照明用レンズのｄ線基準のアッベ数をνｄとしたとき、下記条件式（３）を満足することが好ましく、下記条件式（３−１）を満足することがより好ましい。
３４．５＜νｄ＜４７．５    （３）
３４．７５＜νｄ＜４７．２５    （３−１）
【００１１】
また、本発明の照明用レンズにおいては、入射面から入射した光が射出する射出面は平面であることが好ましい。
【００１２】
また、本発明の照明用レンズにおいては、入射面へ光軸に平行で０．１×ｈｍａｘの高さで入射した光線と、入射面へ光軸に平行で０．４×ｈｍａｘの高さで入射した光線との交点は、照明用レンズ内部に位置することが好ましい。その際に、上記交点は、光軸方向において照明用レンズの光軸上の厚みの中点より光源側に位置することが好ましい。
【００１３】
また、本発明の照明用レンズにおいては、入射面へ光軸に平行な光線を入射した場合のこの光線と入射面との交点から入射面によるこの光線の屈折光の延長線と光軸との交点までの光軸方向の距離をｆｄとし、照明用レンズの光軸上の厚みをｔとしたとき、光軸に平行で０．１×ｈｍａｘ≦ｈａ≦０．５×ｈｍａｘの範囲の高さｈａで入射面へ入射した光線の少なくとも一部は、下記条件式（４）を満足することが好ましく、下記条件式（４−１）を満足することがより好ましい。
０．１＜ｆｄ／ｔ＜１    （４）
０．１５＜ｆｄ／ｔ＜０．９５    （４−１）
【００１４】
また、本発明の照明用レンズにおいては、入射面へ光軸に平行で０．４×ｈｍａｘの高さの光線を入射した場合の入射面の面頂点から入射面によるこの光線の屈折光の延長線と光軸との交点までの光軸方向の距離をＤ４とし、入射面へ光軸に平行で０．８×ｈｍａｘの高さの光線を入射した場合の入射面の面頂点から入射面によるこの光線の屈折光の延長線と光軸との交点までの光軸方向の距離をＤ８としたき、下記条件式（５）を満足することが好ましく、下記条件式（５−１）を満足することがより好ましい。
１．８＜（Ｄ４−Ｄ８）／ｈｍａｘ＜２．５    （５）
１．８５＜（Ｄ４−Ｄ８）／ｈｍａｘ＜２．４５    （５−１）
【００１５】
また、本発明の照明用レンズにおいては、上記非球面は光軸を含む断面において０＜ｈ≦ｈｍａｘの範囲でｈｓを１つのみ有することが好ましい。
【００１６】
本発明の内視鏡用照明光学系は、本発明の照明用レンズを備えたものである。
【００１７】
なお、本明細書の「〜からなり」は、構成要素として挙げたもの以外に、実質的にパワーを有さないレンズ、絞り、フィルタ、カバーガラス等のレンズ以外の光学要素、レンズフランジ、レンズバレル等が含まれていてもよいことを意図する。
【発明の効果】
【００１８】
本発明によれば、照野周辺部でも光量が確保された広角の配光特性を有し、波長による変化が少なく、低侵襲の照明光を得ることが可能な照明用レンズ、およびこの照明用レンズを備えた内視鏡用照明光学を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１９】
【図１】本発明の一実施形態に係る照明用レンズの構成を説明するための断面図である。
【図２】本発明の実施例１の照明用レンズの構成と光路を示す断面図である。
【図３Ａ】距離ｆｄを説明するための断面図である。
【図３Ｂ】距離ｆｄを説明するための断面図である。
【図４】本発明の実施例２の照明用レンズの構成と光路を示す断面図である。
【図５】本発明の実施例３の照明用レンズの構成と光路を示す断面図である。
【図６】本発明の一実施形態に係る内視鏡用照明光学系の概略構成図である。
【発明を実施するための形態】
【００２０】
以下、本発明の実施形態について図面を参照して詳細に説明する。図１は、本発明の一実施形態に係る照明用レンズＬ１の構成を示す断面図である。図２は、この照明用レンズＬ１に光軸Ｚに平行に光線を入射させたときの構成と光路を示す図である。図１および図２に示す構成例は後述の実施例１の照明用レンズＬ１に対応している。
【００２１】
本実施形態の照明用レンズＬ１は、近軸領域で正の屈折力を有する１枚のレンズからなる。この照明用レンズＬ１は、内視鏡用照明光学系に用いられ、光源からの光が入射されて観察対象物（以下、対象物という）へ照明光を射出するものである。図１および図２は、光軸Ｚを含む断面図を示し、紙面左側が光源側、紙面右側が対象物側として図示している。照明用レンズＬ１において、光源側のレンズ面は光源からの光が入射する入射面Ｓ１であり、対象物側のレンズ面は入射面Ｓ１から入射した光が射出する射出面Ｓ２である。
【００２２】
射出面Ｓ２は平面であることが好ましい。照明用レンズＬ１は、挿入型の内視鏡に搭載された際には挿入部先端に配置され、射出面Ｓ２は体液、洗浄液、油脂等にさらされる虞がある。そのため、射出面Ｓ２を平面とした場合は上記液や油脂等が付着しにくく、また付着した場合でも落ち易く、洗浄が容易となる。
【００２３】
入射面Ｓ１は非球面が形成され近軸領域で凸面形状となるように構成される。入射面Ｓ１をこのような形状とすることによって、照野周辺部でも光量が確保された広角の配光特性を有し低侵襲の照明光を得ることに有利となる。
【００２４】
以下、光軸Ｚを含む断面図である図１等を参照しながら入射面Ｓ１の非球面形状について説明する。入射面Ｓ１の非球面は、光軸Ｚからの高さをｈとし、高さｈにおける非球面上の各点のサグ量をｈの関数としてＳａｇ（ｈ）で表し、Ｓａｇ（ｈ）のｈについての２階微分が０となる高さをｈｓとし、非球面の光軸Ｚからの最大高さをｈｍａｘとしたとき、下記条件式（１）を満足するｈｓを少なくとも１つ有するように構成される。このような構成とすることによって、入射面Ｓ１の周辺部の勾配を小さくしてなだらかな形状とし、波長毎の屈折角の差を小さくすることによって広角な配光においても波長による変化を抑えることができる。内視鏡では観察方法によって種々の波長の光を用いるため、色による変化、すなわち色ズレが少ないことが好ましいため、上記構成は有効である。なお、下記条件式（１−１）を満足するｈｓを少なくとも１つ有するように構成すれば、より良好な特性とすることができる。
０＜ｈｓ／ｈｍａｘ＜０．５    （１）
０＜ｈｓ／ｈｍａｘ＜０．４９    （１−１）
ここで、各点のサグ量とは、入射面Ｓ１の面頂点が接する光軸Ｚに垂直な平面から、非球面上の各点までの光軸方向の変位量である。Ｓａｇ（ｈ）は例えば後述の非球面式を用いて表すことができる。
【００２５】
なお、入射面Ｓ１の非球面は光軸Ｚを含む断面において０＜ｈ≦ｈｍａｘの範囲でｈｓを１つのみ有することが好ましい。このようにした場合は、製造性の良いレンズとすることができる。図１では光軸Ｚより上方で高さｈｓとなる入射面Ｓ１上の点を点Ｐｓとして示している。
【００２６】
照明用レンズＬ１は、そのｄ線に対する屈折率をＮｄとしたとき、下記条件式（２）を満足するように構成される。条件式（２）の下限以下とならないようにすることによって、大きな射出角度を確保することができ、広角の配光特性を有することができる。また、照野周辺部でも光量を確保することに有利となる。条件式（２）の上限以上とならないようにすることによって、現存の光学材料から好適な材料を選択して色収差の抑制を行うことができる。なお、下記条件式（２−１）を満足するものとすれば、より良好な特性とすることができる。
１．７９＜Ｎｄ＜２    （２）
１．８＜Ｎｄ＜２    （２−１）
【００２７】
また、照明用レンズＬ１のｄ線基準のアッベ数をνｄとしたとき、下記条件式（３）を満足するように構成することが好ましい。条件式（３）の下限以下とならないようにすることによって、色収差を抑えることができる。条件式（３）の上限以上とならないようにすることによって、現存の光学材料から好適な材料を選択して照明用レンズＬ１の屈折力を確保することができ、好適な角度で射出光を射出することができる。なお、下記条件式（３−１）を満足するものとすれば、より良好な特性とすることができる。
３４．５＜νｄ＜４７．５    （３）
３４．７５＜νｄ＜４７．２５    （３−１）
【００２８】
また、この照明用レンズＬ１は、入射面Ｓ１へ光軸Ｚに平行で０．１×ｈｍａｘの高さで入射した光線と、入射面Ｓ１へ光軸Ｚに平行で０．４×ｈｍａｘの高さで入射した光線との交点Ｐｃが、照明用レンズＬ１の内部に位置するように構成することが好ましい。図２からわかるように、照明用レンズＬ１内部で収束した光束は発散光として照明用レンズＬ１外部へ射出されており、このような光であれば対象物を侵襲する可能性は低いと言える。光軸Ｚに近い領域は光密度が高いため高エネルギーになりやすいが、交点Ｐｃを照明用レンズＬ１の内部に位置させた場合は、光軸Ｚに近い光束を照明用レンズＬ１の内部で一旦収束させた後に発散させて照明用レンズＬ１の外へ射出することが容易となる。これによって、レンズ外での光密度を下げることができ、低侵襲化することができる。また、照明用レンズＬ１の内部で一旦収束させた後に発散光として照明用レンズＬ１外へ射出することによって、広角、例えば全角で１４０°以上の範囲の照明をすることが可能となる。特に、光軸付近の光量が高くなりやすい光線に角度をつけるのに有効となる。
【００２９】
交点Ｐｃは、光軸方向において照明用レンズＬ１の光軸上の厚みの中点より光源側に位置することが好ましい。すなわち、照明用レンズＬ１の光軸上の厚みをｔとしたとき、交点Ｐｃの光軸方向の位置は照明用レンズＬ１の入射面Ｓ１の面頂点から対象物側へ距離ｔ／２までの範囲にあることが好ましい。このようにした場合は、製造公差によるバラつきがある場合でも交点Ｐｃを照明用レンズＬ１内部に存在させることが容易となり、低侵襲化のロバスト性を高めることができる。また、キズ等が射出面Ｓ２にある場合でも、キズによる回折光を比較的抑えることができ、照明光のムラを低減できる。
【００３０】
次に、図３Ａおよび図３Ｂを参照しながら説明する。入射面Ｓ１へ光軸に平行な光線ａ１を入射した場合の、この光線ａ１と入射面Ｓ１との交点から入射面Ｓ１によるこの光線ａ１の屈折光ａ２の延長線ａ３と光軸Ｚとの交点までの光軸方向の距離をｆｄとする。なお、延長線ａ３は、射出面Ｓ２による屈折光を延長した線ではなく、入射面Ｓ１による屈折光ａ２を延長した線である。図３Ａは屈折光ａ２の延長線ａ３と光軸Ｚとの交点が照明用レンズＬ１の外部にある場合の例を示している。図３Ｂは屈折光ａ２の延長線と光軸Ｚとの交点が照明用レンズＬ１の内部にある場合の例を示している。
【００３１】
光軸に平行で０．１×ｈｍａｘ≦ｈａ≦０．５×ｈｍａｘの範囲の高さｈａで入射面Ｓ１へ入射した光線の少なくとも一部は、上記で定義した距離ｆｄと照明用レンズＬ１の光軸上の厚みｔに関する下記条件式（４）を満足するように構成することが好ましい。条件式（４）の下限以下とならないようにすることによって、光線を曲げる力が強くなりすぎないため、製造公差によるバラつきがある場合でもその影響が大きくなりすぎることがなく、好適な配光および照明光の均一性を維持することが容易となる。条件式（４）の上限以上とならないようにすることによって、製造公差によるバラつきがある場合でも光軸Ｚに近い光束の収束点を照明用レンズＬ１の内部に存在させることができ、低侵襲化のロバスト性を高めることができる。また、キズ等が射出面Ｓ２にある場合でも、キズによる回折光を比較的抑えることができ、照明光のムラを低減できる。なお、条件式（４）に代わり下記条件式（４−１）を満足するものとすれば、より良好な特性とすることができる。
０．１＜ｆｄ／ｔ＜１    （４）
０．１５＜ｆｄ／ｔ＜０．９５    （４−１）
【００３２】
また、図１に示すように、入射面Ｓ１へ光軸に平行で０．４×ｈｍａｘの高さの光線を入射した場合の入射面Ｓ１の面頂点から入射面Ｓ１によるこの光線の屈折光の延長線と光軸Ｚとの交点までの光軸方向の距離をＤ４とし、入射面Ｓ１へ光軸Ｚに平行で０．８×ｈｍａｘの高さの光線を入射した場合の入射面Ｓ１の面頂点から入射面Ｓ１によるこの光線の屈折光の延長線と光軸Ｚとの交点までの光軸方向の距離をＤ８とし、入射面Ｓ１の非球面の光軸Ｚからの最大高さをｈｍａｘとしたとき、下記条件式（５）を満足するように構成することが好ましい。条件式（５）の下限以下とならないようにすることによって、製造公差によるバラつきがある場合でも光束の収束点を照明用レンズＬ１の内部に存在させることが容易となり、低侵襲化のロバスト性を高めることができる。また、キズ等が射出面Ｓ２にある場合でも、キズによる回折光を比較的抑えることができ、照明光のムラを低減できる。条件式（５）の上限以上とならないようにすることによって、光軸付近とレンズの周辺部とで光線を屈折させる力に差がつきすぎないため、レンズ面の勾配が急激に変化する形状とする必要が無く、製造公差によるバラつきがある場合でもその影響が大きくなりすぎることがなく、好適な配光および照明光の均一性を維持することが容易となる。なお、下記条件式（５−１）を満足するものとすれば、より良好な特性とすることができる。
１．８＜（Ｄ４−Ｄ８）／ｈｍａｘ＜２．５    （５）
１．８５＜（Ｄ４−Ｄ８）／ｈｍａｘ＜２．４５    （５−１）
【００３３】
なお、上記Ｄ４、Ｄ８の定義に用いている「屈折光の延長線」は、ｆｄの定義に用いた「屈折光の延長線」と同様に考えることができる。
【００３４】
上述した好ましい構成および／または可能な構成は、任意の組合せが可能であり、要求される仕様に応じて適宜選択的に採用されることが好ましい。本実施形態によれば、照野周辺部でも光量が確保された広角の配光特性を有し、波長による変化が少なく、低侵襲の照明光を得ることが可能な照明用レンズを実現できる。
【００３５】
次に、本発明の照明用レンズの数値実施例について説明する。
［実施例１］
図２に、実施例１の照明用レンズＬ１の構成と、このレンズに光軸Ｚに平行な光線を入射させたときの光路を示す。図２では、紙面左側が光源側、紙面右側が対象物側である。
【００３６】
実施例１の照明用レンズＬ１の基本レンズデータを表１に、非球面係数を表２に示す。表１では、入射面Ｓ１の面番号を１、射出面Ｓ２の面番号を２としており、曲率半径の欄には各面の曲率半径を示し、面間隔の欄には入射面Ｓ１と射出面Ｓ２との光軸上の間隔、すなわち光軸上のレンズ厚みを示す。また、Ｎｄの欄にはｄ線（波長５８７．６ｎｍ（ナノメートル））に対する屈折率を示し、νｄの欄にはｄ線基準のアッベ数を示す。ここで、曲率半径の符号は、面形状が光源側に凸の場合を正、対象物側に凸の場合を負としている。この照明用レンズＬ１は光軸Ｚを回転軸とする回転対称の構成を有している。直径の欄には、入射面Ｓ１についてはその非球面の直径、射出面Ｓ２についてはその平面の直径を示す。
【００３７】
表１では、非球面の面番号には＊印を付しており、非球面の曲率半径の欄には近軸の曲率半径の数値を記載している。表２に、実施例１の非球面の面番号と各非球面に関する非球面係数を示す。表２の非球面係数の数値の「Ｅ±ｎ」（ｎ：整数）は「×１０±ｎ」を意味する。非球面係数は、下式で表される非球面式における各係数ＫＡ、Ａｍ（ｍ＝３、４、５、…、２０）の値である。
Ｚｄ＝Ｃ×ｈ２／｛１＋（１−ＫＡ×Ｃ２×ｈ２）１/２｝＋ΣＡｍ×ｈｍ
ただし、
Ｚｄ：非球面深さ（高さｈの非球面上の点から、非球面頂点が接する光軸に垂直な平面に
下ろした垂線の長さ）
ｈ：高さ（光軸からのレンズ面までの距離）
Ｃ：近軸曲率
ＫＡ、Ａｍ：非球面係数
であり、非球面式のΣはｍに関する総和を意味する。
【００３８】
表１のデータにおいて、長さの単位としてはｍｍ（ミリメートル）を用いているが、光学系は比例拡大または比例縮小しても使用可能なため他の適当な単位を用いることもできる。また、以下に示す各表では所定の桁でまるめた数値を記載している。
【００３９】
【表１】
2018189755.tif 000003
【００４０】
【表２】
2018189755.tif 000004
【００４１】
上記の実施例１の説明で述べた各データの記号、意味、および記載方法は、特に断りがない限り以下の実施例のものについても同様であるため、以下では重複説明を省略する。
【００４２】
［実施例２］
図４に、実施例２の照明用レンズＬ１の構成を示す断面図と、このレンズに光軸Ｚに平行な光線を入射させたときの光路を示す。実施例２の照明用レンズＬ１の基本レンズデータを表３に、非球面係数を表４に示す。
【００４３】
【表３】
2018189755.tif 000005
【００４４】
【表４】
2018189755.tif 000006
【００４５】
［実施例３］
図５に、実施例３の照明用レンズＬ１の構成を示す断面図と、このレンズに光軸Ｚに平行な光線を入射させたときの光路を示す。実施例３の照明用レンズＬ１の基本レンズデータを表５に、非球面係数を表６に示す。
【００４６】
【表５】
2018189755.tif 000007
【００４７】
【表６】
2018189755.tif 000008
【００４８】
表７に、実施例１〜３の照明用レンズＬ１について、条件式（１）〜（５）の対応値を示す。表７の条件式（４）の対応値は実施例１〜３全て、光軸に平行で０．３６×ｈｍａｘの高さの光線を入射面Ｓ１へ入射させたときの値である。実施例１〜３はｄ線を基準波長としており、表７に示す値はこの基準波長におけるものである。
【００４９】
【表７】
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【００５０】
次に、本発明の実施形態に係る内視鏡用照明光学系１０について説明する。図６に、本発明の実施形態に係る内視鏡用照明光学系１０の概略構成図を示す。内視鏡用照明光学系１０は、光源１１と、光結合用レンズ１２と、導光部材１３と、本発明の実施形態に係る照明用レンズＬ１とを備えている。光源１１は例えばＬＥＤ（Light Emitting Diode）、またはレーザを用いることができる。光結合用レンズ１２は、光源１１と導光部材１３を光結合するためのレンズである。導光部材１３は、光源１１からの光を照明用レンズＬ１へ導光するものであり、例えばファイババンドルからなるライトガイドを用いることができる。内視鏡用照明光学系１０は、本発明の実施形態に係る照明用レンズＬ１を備えているため、照野周辺部でも光量が確保された広角の配光特性を有し、波長による変化が少なく、低侵襲の照明光を得ることができる。
【００５１】
以上、実施形態および実施例を挙げて本発明を説明したが、本発明は上記実施形態および実施例に限定されず、種々の変形が可能である。例えば、各レンズの曲率半径、面間隔、屈折率、アッベ数、および非球面係数は、上記各数値実施例で示した値に限定されず、他の値をとり得るものである。また、本発明の照明用レンズは、内視鏡用照明光学系以外の照明光学系にも適用可能である。
【符号の説明】
【００５２】
１０    内視鏡用照明光学系
１１    光源
１２    光結合用レンズ
１３    導光部材
ａ１    光線
ａ２    屈折光
ａ３    延長線
Ｌ１    照明用レンズ
Ｐｃ    交点
Ｐｓ    点
Ｓ１    入射面
Ｓ２    射出面
Ｚ    光軸
【図１】
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【図２】
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【図３Ａ】
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【図３Ｂ】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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