(57)【要約】【課題】小型でシートビームの生成に有利な光学系およびそれを備えた内視鏡装置を提供すること。【解決手段】光学系は、入射端から入射する光を出射端に導光する導光部材（１０１）と、該導光部材の出射端から出射する光を第１断面内において集光する光学手段（１０６）と、を有し、前記導光部材の出射端には、前記第１断面に垂直な第１方向の大きさが、該第１方向に垂直な第２方向の大きさよりも大きい開口（１０３）が形成されていることを特徴とする。【選択図】図１
2015217007.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
入射端から入射する光を出射端に導光する導光部材と、該導光部材の出射端から出射する光を第１断面内において集光する光学手段と、を有し、
前記導光部材の出射端には、前記第１断面に垂直な第１方向の大きさが、該第１方向に垂直な第２方向の大きさよりも大きい開口が形成されていることを特徴とする光学系。
【請求項２】
前記光学手段は、前記導光部材からの光を前記第２方向に垂直な第２断面内において拡大光に変換することを特徴とする請求項１に記載の光学系。
【請求項３】
前記光学手段は、前記導光部材からの光を、前記第２方向に垂直な第２断面内において平行光に変換することを特徴とする請求項１または２に記載の光学系。
【請求項４】
前記光学手段は、少なくとも２枚のレンズにより構成される、
ことを特徴とする請求項１ないし３のいずれか１項に記載の光学系。
【請求項５】
前記光学手段は、前記レンズのうち少なくとも２面以上が、直交する２つの方向で異なる光学的パワーを有する面で構成されている、
ことを特徴とする請求項４に記載の光学系。
【請求項６】
前記光学手段は、最も光源側のレンズが、前記第１方向および前記第２方向において正のパワーを有する、
ことを特徴とする請求項４または５に記載の光学系。
【請求項７】
前記光学手段は、最も像側のレンズが、前記第１方向において正のパワーを有する、
ことを特徴とする請求項４ないし６のいずれか１項に記載の光学系。
【請求項８】
前記導光部材は、中空ファイバである、
ことを特徴とする請求項１ないし７のいずれか１項に記載の光学系。
【請求項９】
物体に向けて光を照射する請求項１ないし８のいずれか１項に記載の光学系と、
前記物体からの光が入射する観察光学系と、
前記観察光学系により形成された像を取得する取得手段と、
を有することを特徴とする内視鏡装置。
【請求項１０】
前記観察光学系の光軸は、前記光学手段からの光と交差する、
ことを特徴とする請求項９に記載の内視鏡装置。
【請求項１１】
前記取得手段は、撮像素子である、
ことを特徴とする請求項９または１０に記載の内視鏡装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は光学系に関し、特に観察対象の内部構造の画像を取得する内視鏡装置に搭載可能な光学系に関する。
【背景技術】
【０００２】
特許文献１、２には、観察物の３次元ラマンイメージングを実現する顕微鏡が開示されている。特許文献１、２の顕微鏡では、ガルバノスキャナを利用して、近赤外レーザ光からシート状のビーム（以下シートビーム）を生成し、観察物に観察方向とは直交する方向から該シートビームを入射させている。これにより、励起光の当たるシート状のエリアのみでラマン散乱が生じ、観察物の内部構造をイメージングすることが可能になる。
【０００３】
一方で、生体内部での画像取得を試みる場合、顕微鏡ではなく内視鏡の構成を採用する必要があり、それを実現するためには、励起光として用いるレーザ光を観察物の近くまで導く必要がある。ここで、特許文献３には、中空ファイバを用いてレーザ光を導光する方法が記載されている。中空ファイバ内ではラマン散乱が発生しないため、中空ファイバを内視鏡に適用することにより、観察物で生じるラマン散乱を観察する際のノイズを減らすことができる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２０１２−１０８４９１号公報
【特許文献２】特開２００７−１１４５４２号公報
【特許文献３】特開２００６−２４３３０６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかし、特許文献１、２に記載の顕微鏡は、各種生体組織をｉｎ ｖｉｖｏで測定するものではなく、ガルバノスキャナを利用してシートビームを生成する構成であるため、これを小型細径化が必要な内視鏡に適用することは困難である。また、中空ファイバは、その製造時の特性上コアとなる中空部分が非常に太くなってしまうため、中空ファイバを内視鏡に適用した場合、シートビームを生成する際にファイバ端面がそのまま２次光源になる。結果として、シートビーム焦点付近に大きな像を形成してしまい、シートビームが厚くなってしまい、特に観察方向（観察の深度方向）の分解能が大きく低下してしまう。
【０００６】
本発明は、上記課題を鑑み、内視鏡装置において、小型でシートビームの生成に有利な光学系およびそれを備えた内視鏡装置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】
本発明の一側面としての光学系は、入射端から入射する光を出射端に導光する導光部材と、該導光部材の出射端から出射する光を第１断面内において集光する光学手段と、を有し、前記導光部材の出射端には、前記第１断面に垂直な第１方向の大きさが、該第１方向に垂直な第２方向の大きさよりも大きい開口が形成されていることを特徴とする。
【０００８】
本発明の他の目的及び特徴は、以下の実施例において説明される。
【発明の効果】
【０００９】
本発明によれば、小型でシートビームの生成に有利な光学系およびそれを備えた内視鏡装置を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】本発明における第一の実施例のレーザ光伝送装置を示す図である。
【図２】本発明における第二の実施例のレーザ光伝送装置を示す図である。
【図３】本発明における第三の実施例の内視鏡装置を示す図である。
【図４】第一の実施例における、シートビーム生成光学系の断面図である。
【図５】第二の実施例における、シートビーム生成光学系の断面図である。
【図６】第三の実施例における、シートビーム生成光学系の断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
本発明は、観察対象（物体）を照明・観察する内視鏡装置に関する。内視鏡としては、体内の臓器を観察・診断・治療する医療内視鏡や、機械装置や設備のパイプ内部・機器の隙間などの観察困難な場所を観察や修理するための工業用内視鏡などが知られている。これらの内視鏡の多くは観察対象の表面形状を観察するためのものであるが、例えば体内臓器において、表面からわずかでも内部にある病変などをイメージングすることは困難である。これに対し、近赤外光を励起光としたラマン分光イメージングや、蛍光イメージングなどの手法がある。近赤外光を用いるため体内臓器に対し深くまで入り込み、かつ励起光とは異なる波長で検出が可能なことからことなどから、臓器内部のデータ取得が可能となる。以下に、本発明の内視鏡装置に関する実施の形態を、添付の図面に基づいて詳細に説明する。
【実施例１】
【００１２】
図１を用いて、本発明における第一の実施例の説明を行う。図１は本実施例におけるレーザ光伝送装置を示している。図１（ａ）はレーザ光伝送装置の中空ファイバ部分のｙｚ断面図、図１（ｂ）はｘｚ断面図、図１（ｃ）は中空ファイバ１０１の形状説明図である。図１（ｃ）に示すように、中空ファイバ１０１は入射側開口１０２の開口形状がＡのような円形状、射出側開口１０３の開口形状がＢのような楕円形状をしている。このため、中空ファイバ１０１の形状は図１（ａ）、（ｂ）のような断面形状になる。ただし、射出側開口１０３の開口形状は、楕円形状に限定されず、所定の方向（第１方向、ｘ方向）の大きさが、該所定の方向と直交する方向（第２方向、ｙ方向）の大きさよりも大きい形状であればよく、例えば矩形形状であってもよい。
【００１３】
本実施例において、ｘ方向（第１方向）は、射出側開口１０３の開口形状の幅のうち最も大きい幅を持つ方向のことである。このように、中空ファイバの出射端には、ｙｚ断面（第１断面）に垂直なｘ方向（第１方向）の大きさが、該ｘ方向（ｘｚ断面（第２断面））に垂直なｙ方向（第２方向）の大きさよりも大きい開口が形成されている。
【００１４】
レーザ光源１０４を射出したレーザビーム１０５は、カップリング光学系１０８を介して中空ファイバ１０１の入射端１０２に入射する。そして、中空ファイバ１０１の入射端１０２から入射されたレーザビーム１０５は、中空ファイバ１０１の内部を通過し、中空ファイバ１０１の射出端１０３から射出される。このように、中空ファイバ１０１は、レーザ光源１０４からの光を導光する導光部材として機能し、入射端から入射する光を出射端に導光する。中空ファイバ１０１の射出端１０３から出射したレーザビームは、シートビーム生成光学系１０６に入射する。シートビーム生成光学系１０６は３枚のアナモルフィックレンズ１０６１、１０６２、１０６３で構成されている。
【００１５】
本実施例では、シートビーム生成光学系１０６は３枚のレンズにより構成されるが、本発明では、シートビーム生成光学系１０６は少なくとも２枚のレンズにより構成されれば足りる。レーザビーム１０５は、シートビーム生成光学系１０６により、ｙｚ断面内では収束ビーム、ｘｚ断面内では平行ビームというシート状の光（シートビーム）１０７に変換され、該シートビーム生成光学系１０６から射出する。すなわち、シートビーム生成光学系１０６は、ｙ方向と平行な面内（ｙｚ断面内）でレーザビーム光１０５を収束光束（集光光束）に変換し、ｘ方向と平行な面内（ｘｚ断面内）でレーザビーム光１０５を平行光束に変換する。換言すれば、シートビーム生成光学系１０６は、中空ファイバ１０１を射出した光を、所定の方向（ｘ方向）においては拡大して平行光束（拡大光）に変換し、該所定の方向と直交する方向（ｙ方向）においては収束する光に変換する光学手段として構成される。
【００１６】
このように、本実施例において、シートビーム生成光学系１０６は、中空ファイバ１０１の出射端から出射する光をｙｚ断面内（第１断面内）において集光する機能を有する。該光学手段は、レーザビーム光を拡大する方向（ｘｚ断面のｘ方向）が、射出側開口１０３の最も大きい幅を有する方向と直交する方向（ｙ方向）よりも該射出側開口１０３の最も大きい幅を有する方向（ｘ方向）と一致するように配置される。換言すれば、該光学手段は、レーザビーム光を収束する方向（ｙｚ断面のｙ方向）が、射出側開口１０３の最も大きい幅を有する方向（ｘ方向）よりも該ｘ方向と直交する方向（ｙ方向）と一致するように配置される。これを換言すると、中空ファイバの出射端には、レーザビーム光を集光するｙｚ断面（第１断面）に垂直なｘ方向（第１方向）の大きさが、該ｘ方向に垂直なｙ方向（第２方向）の大きさよりも大きい開口が形成される構成となる。
【００１７】
ここで、一致するようにとは、完全に一致する場合と、許容誤差の範囲内で完全に一致する場合からずれている場合（略一致の場合）とを含む意味である。カップリング光学系１０８、中空ファイバ１０１、シートビーム生成光学系１０６は、レーザ光源１０４からの光を物体に向けて射出する光学系として構成される。
【００１８】
一般的に中空ファイバ１０１はコア径（＝中空部分）が０．３ｍｍ〜１ｍｍ程度と非常に大きい。このため、シートビーム１０７を生成するため光学系を配置すると、光学系の焦点近傍にできる光源像が大きくなってしまう。例えば、中空ファイバのコア径（＝２次光源の大きさ）が０．３ｍｍ、射出ＮＡが０．０７、シートビーム１０７の厚さ（＝スポット径）を１／ｅ２で５０μｍ、波長を８００ｎｍとすると、光学系に必要な像側ＮＡは、
像側ＮＡ＝（スポット径／１．６４／波長）−１＊０．５＝（５０／１．６４／０．８）−１＊０．５＝０．０１３１２
となる。よって、光学系の倍率Ｍは、
Ｍ＝０．０７／０．０１３１２＝５．３３
となる。よって、シートビーム生成光学系１０６によりできる２次光源であるファイバ端面の像の大きさＩは、
Ｉ＝０．３＊５．３３＝１．５９９ｍｍ
となり、５０μｍのスポットを作るために１．５ｍｍを超える像ができてしまうことになる。このため、シートビーム１０７の厚さが厚くなってしまう。
【００１９】
このため、中空ファイバ１０１の射出端開口１０３の形状を、一方向に狭める。こうすることで、像の大きさが小さくなる、および、射出ＮＡを大きくさせ、微小スポットを作りやすくなる、という効果が得られる。例えば図１（ａ）において、射出側開口１０３の径を２μｍ、射出側ＮＡを０．２とすると、光学系の倍率Ｍ’及びファイバ端面の像の大きさＩ’は、
Ｍ’＝０．２／０．０１３１２＝１５．２４
Ｉ’＝２＊１５．２４＝３０．４８μｍ
となり、像の大きさがスポット径を下回り、非常に薄いシートビーム１０７を生成できる。
【００２０】
ここで、図1（ｂ）に示すように、ｘｚ断面は平行ビームとして射出するため、像の大きさは寄与しない。このため、ｙｚ断面のように２次光源となるファイバ射出側開口１０３を小さくする必要が無い。
【００２１】
シートビーム生成光学系１０６としては、ｙｚ断面内で結像させる効果、および、ｘｚ断面で平行ビームとして射出させる効果、を持たせる必要がある。平行ビームとするのは、シートビーム１０７内のビーム強度をなるべく均一にするためである。また、射出側開口１０３の大きさがｘｚ断面で大きいため、シートビーム生成光学系１０６としては、ｘｚ断面において可能な限りテレセントリックに射出することが望ましい。
【００２２】
以上の効果を持たせるため、シートビーム生成光学系１０６としては、最も光源側のレンズ１０６１は正の光学的パワー（焦点距離の逆数）を有することが必要である。こうすることで、中空ファイバ１０１から広がって射出したレーザ光束の径を狭め、レンズ外径を小さくできる。
【００２３】
さらに、最も光源側のレンズ１０６１は、図のｙｚ断面内（シートビーム１０７の面に垂直）の光学的パワーをＰ１、ｘｚ断面（シートビーム１０７の面に平行）の光学的パワーをＰ２としたとき、
Ｐ２＞Ｐ１
というパワーを持つトーリック面もしくはアナモルフィック面を有するレンズである。換言すれば、シートビーム生成光学系１０６は、最も光源側のレンズが、ｘ方向（第１方向）およびｙ方向（第２方向）において正の光学的パワーを有する。本発明のシートビーム生成光学系１０６は、構成されるレンズのうち少なくとも２面以上が、直交する２つの方向で異なる光学的パワーを有する面で構成される。また、ｘｚ断面においてテレセントリックに射出するため、最も像側のレンズ１０６３の像側にある面は、ｘｚ断面の光学的パワーＰ３が正のパワーを有するトーリック面もしくはアナモルフィック面である。換言すれば、シートビーム生成光学系１０６は、最も像側のレンズが、ｘ方向（第１方向）において正の光学的パワーを有する。まずＰ２＞Ｐ１として、シートビーム生成光学系１０６の中で、ｘｚ断面内では一次結像させる。
【００２４】
そして、結像点の位置を、結像点よりも像側にあるレンズの合成焦点の近傍（本実施例ではレンズ１０６３の焦点近傍）に配置する。以上のような光学的パワー配置にすることにより、ｙｚ断面では収束光束、かつｘｚ断面では平行ビームがテレセントリックに射出するという構成にすることができる。
【００２５】
なお、シートビーム生成光学系１０６及びカップリング光学系１０８に用いる硝材は、合成石英やサファイアガラスのような単一の組成である硝材が好ましい。通常の光学ガラスには多数の成分が含まれており、硝材から出るラマン散乱光が観察時のノイズとなるためである。
【００２６】
なお、図１では実際のレンズ径にくらべ中空ファイバが太く描かれているが、これは理解のためであり実際には中空ファイバ径は図より非常に小さい。これは以下の図においても同様である。
【００２７】
以上のように中空ファイバの射出端を一方向に狭めることにより、薄いシートビームを生成することが可能になる。また、トーリック面もしくはアナモルフィック面を少なくとも２面有するシートビーム生成光学系を有することで、簡単な構成でシートビームを生成することが可能になる。また、ガルバノメータのような走査部材を用いないため、可動部無しに、小型な構成でシートビーム生成が可能になる。
【００２８】
本実施例によれば、中空ファイバの射出端を、一方向に広く、一方向に狭い開口とすることで、２次光源となる開口の狭い方向の像を小さくさせ、シートビームの厚さを薄くすることができ、深度方向の分解能低下を防ぐことができる。また、シートビームの面内方向を、射出端開口の広い方向と一致させるように光学系を配置することにより、小型に効率のよいシートビーム生成光学系を実現できる。
【実施例２】
【００２９】
図２を用いて本発明における第二の実施例について説明を行う。第二の実施例は、中空ファイバ端面に別部材を設け、その部材によって射出開口の形状を一方向に狭めた構成を示している。なお、図２において図１と同じ符番が振られた部材は、図１と同じ効果を有する部材であるため、詳細な説明は省略する。以下の図においても同じ符番が振られた部材は同じ効果を有するものとする。図２の（ａ）はレーザ光伝送装置のｙｚ断面図、図２（ｂ）はｘｚ断面図である。
【００３０】
図２に示すように、レーザ光源１０４を射出したレーザ光束１０５は、カップリング光学系１０８により集光され中空ファイバ２０１の入射端２０２へ入射する。中空ファイバ２０１は入射側開口２０２及び射出側開口２０３の形状が円形であり、かつともに同じ大きさを有している。本実施例では、射出側開口２０３に、テーパ部材２０４を取りつけている。本実施例では、中空ファイバ２０１とテーパ部材２０４は、レーザ光源１０４からの光を導光する導光部材として構成され、入射端２０２から入射する光をテーパ部材２０４の出射端２０６に導光する。テーパ部材２０４は一方の端面２０５が射出側開口２０３と隣接しており、射出側開口２０３とほぼ同じ大きさの開口を有している。反対側の端面２０６は矩形状の開口を有しており、矩形の一方の長さがもう一方の長さより短い、長方形の開口を有している。したがって、本実施例でも、導光部材の射出側開口は、所定の方向（第１方向、ｘ方向）の大きさが、該所定の方向と直交する方向（第２方向、ｙ方向）の大きさよりも大きい形状を有する構成をしている。
【００３１】
このような構成にすることで、長い中空ファイバの一部を加工するより簡単に中空ファイバの一方向を狭める構造を達成できる。ただし、中空ファイバ２０１とテーパ部材２０４の接続部に不連続点が生じるため、光量のロスは本実施例のほうが実施例１より大きくなる。
【００３２】
長方形の短辺（図２（ａ）ｙｚ断面内）の長さを２μｍ、長辺（図２（ｂ）ｘｚ断面内）の長さを２００μｍ、中空ファイバのコア径２００μｍ、使用波長８５０ｎｍ、シートビーム厚さ（短辺方向のビーム径）２０μｍ、短辺方向の射出ＮＡを０．２とする。このとき、必要な像側ＮＡは、
像側ＮＡ＝（２０／１．６４／０．８５）−１＊０．５＝０．０３４８５
である。よって、光学系の倍率Ｍ２は、
Ｍ２＝０．２／０．０３４８５＝５．７３
となる。よって、シートビーム生成光学系２０７によりできる２次光源であるファイバ端面の像の大きさＩは、
Ｉ＝０．００２＊５．７３＝０．０１１４６ｍｍ＝１１．４６μｍ
となり、短辺方向の像の大きさは、スポット径以下になる。これにより、上記の構成で薄いシートビームを生成できる。
【００３３】
なお、本実施例のシートビーム生成光学系２０７でも実施例１と同様、最も光源側にあるレンズ２０７１において、レンズ２０７１の有する光学的パワーは正である。また、レンズ２０７１において、テーパ部材２０４の端面２０６の短辺方向と一致する断面（ｙｚ断面）のパワーをＰ１’、長辺方向と一致する断面（ｘｚ断面）のパワーをＰ２’として、
Ｐ２’＞Ｐ１’
が成り立つ。また、最も像側のレンズ２０７２において、像側の面はテーパ部材２０４の長辺方向と一致する断面の有する光学的パワーＰ３’が正のパワーを有するトーリック面もしくはアナモルフィック面である。
【００３４】
なお、シートビーム生成光学系は、実施例１では３枚のレンズで、実施例２では２枚のレンズで構成しているが、２枚以上の構成であれば、枚数はこれに限るものではない。
【００３５】
本実施例によれば、中空ファイバの（テーパ部材の）射出端を、一方向に広く、一方向に狭い開口とすることで、２次光源となる開口の狭い方向の像を小さくさせ、シートビームの厚さを薄くすることができ、深度方向の分解能低下を防ぐことができる。また、シートビームの面内方向を、射出端開口の広い方向と一致させるように光学系を配置することにより、小型に効率のよいシートビーム生成光学系を実現できる。
【実施例３】
【００３６】
図３を用いて、本発明における第三の実施例について説明を行う。図３は、本発明のレーザ光伝送装置を照明系として組み込んだ内視鏡装置３１３の構成の一例を示している。図３（ａ）は内視鏡装置のｙｚ断面図、図３（ｂ）はシートビーム生成光学系３０３及び中空ファイバ３０１部分のｘｚ断面図である。
【００３７】
レーザ光源１０４から射出したレーザ光束１０５は、カップリング光学系１０８を介して中空ファイバ３０１に入射する。中空ファイバ３０１の射出端は実施例１と同様に、ｙ方向に狭められた楕円形状の開口３０２を有する。射出端開口３０２を射出したレーザ光束１０５は、シートビーム生成光学系３０３に入射、図３（ａ）のｙｚ断面方向には収束、図３（ｂ）のｘｚ断面方向には平行ビームというシートビーム３０５となって射出、窓３１１を透過し観察対象３０４に入射する。シートビーム生成光学系３０３は、３枚のレンズ３０３１、３０３２、３０３３で構成されている。レンズ３０３１、３０３２、３０３３の詳細については、図６や表３で後述する。
【００３８】
観察対象３０４（物体）では、シートビーム３０５が照射された領域だけがラマン散乱光を発生、そのラマン散乱光は窓３１２を透過する。観察対象３０４から射出したラマン散乱光は、窓３１２を透過した後、観察光学系に入射する。なお、観察光学系は、その光軸がシートビーム３０５と交差するように配置される。観察光学系は、反射面３１０、撮像光学系３０６、フィルタ３０７を含み、観察対象３０４から射出したラマン散乱光は、これらを介して撮像素子３０８上に結像する。結像した像は、撮像素子３０８により電気信号に変換され、ケーブル３０９により外部に送られ、２次元のラマン画像を得る。本実施例では、撮像素子３０８は、観察光学系により形成された像を取得する取得手段として構成される。なお、取得手段として、撮像素子３０８の代わりに、例えばファイババンドルの入射端が配置されてもよい。ファイババンドルは、観察光学系により形成された像を取得し、該像を内視鏡装置３１３の外部へと伝送する。
【００３９】
このような配置にすると、励起光であるシートビーム３０５の直接的な散乱光が撮像光学系３０６に入射しにくい、選択的に特定の平面だけ励起可能で、撮像光学系３０６の深度方向にも分解能の高い画像が得られるなどの特徴がある。また、シートビーム３０５に対して相対的に、観察対象３０４を撮像光学系３０６の光軸方向に移動させることで、各位置でのラマンイメージを取得し、３次元ラマンイメージを構築することも可能である。
【００４０】
このように、本発明のレーザ光伝送装置と観察光学系を組み合わせることにより、小型な構成で２次元ラマンイメージの取得が可能になる。また、観察対象をシートビームに対し相対的に動かすことで、３次元ラマンイメージの取得も可能になる。
【００４１】
以上の実施例によれば、小型でシートビームの生成に有利な光学系およびそれを備えた内視鏡装置を提供することができる。
［数値実施例］
実施例１〜３のシートビーム生成光学系に対応する数値実施例を、それぞれ以下の数値実施例１〜３に示す。
【００４２】
また、本発明では、シートビーム生成光学系に、アナモルフィック面と呼ばれる非回転対称面を使用している。この面は（式１）のように定義される。ここで、座標系は、絶対座標系における３次元の座標軸をＺ軸、Ｙ軸、Ｘ軸とする。
【００４３】
Ｚ軸は、第０面（ＯＢＪ）の中心から第１面の中心（絶対座標原点）を通る直線と定義し、この方向を正とする。
【００４４】
Ｙ軸は、第１面中心（絶対座標原点）を通り、Ｚ軸に対し反時計回りに９０度をなす直線と定義する。
【００４５】
Ｘ軸は、原点を通り、Ｚ軸及びＹ軸に垂直となる直線と定義する。
【００４６】
【数１】
2015217007.tif 000003
【００４７】
ここで、ｋは、コーニック係数であり、ＣＵＸ／ＣＵＹは、ｘｙ各方向における曲率（曲率半径Ｒの逆数）である。この式に適用する各係数ｋ、ＡＲ〜ＤＲ、ＡＰ〜ＤＰの値を（表１−２）（表２−２）（表３−２）に示す。なお、（表１−１）（表２−１）（表３−１）において、面の形状が球面である場合は、空欄とし、非回転対称面である場合は、ＡＡＳと記載する。また、ｋやＡＲ〜ＤＲ、ＡＰ〜ＤＰが全て０である場合をトーリック面と定義し、ＴＯＲと記載する。
【００４８】
また、回転対称球面は（式２）で定義される。
【００４９】
【数２】
2015217007.tif 000004
【００５０】
非回転対称非球面と同様、（表１）において面形状が回転対称非球面の場合は、ＡＬと表記を行う。また、Ｎ７８０は７８０ｎｍでの屈折率を示す。また、各表の面番号の対応を示す図を図４から図６に示す。各図は、対応する数値実施例におけるシートビーム生成光学系のｙｚ断面を示している。また、各数値実施例における、レンズ及び面のパワーＰ１、Ｐ２、Ｐ３の数値も同時に示す。
［数値実施例１］
光学系への入射ＮＡはｘｚ断面内で０．２、ｙｚ断面内で０．０７、目標とするｙｚ断面内のスポットサイズは５０μｍである。
【００５１】
【表１】
2015217007.tif 000005
【００５２】
［数値実施例２］
光学系への入射ＮＡはｘｚ断面内で０．２、ｙｚ断面内で０．０５、目標とするｙｚ断面内のスポットサイズは２０μｍである。
【００５３】
【表２】
2015217007.tif 000006
【００５４】
［数値実施例３］
光学系への入射ＮＡはｘｚ断面内方向で０．２５、ｙｚ断面内で０．０７、目標とするｙｚ断面内のスポットサイズは１００μｍである。
【００５５】
【表３】
2015217007.tif 000007
【産業上の利用可能性】
【００５６】
本発明は、観察対象の内部構造の画像を取得可能な内視鏡装置に好適に利用できる。
【符号の説明】
【００５７】
１０１、２０１、３０１        中空ファイバ
１０６、２０７、３０３        シートビーム生成光学系
【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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