(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
挿入部の先端に設けられ、複数のレンズからなり被写体に近接して拡大観察を行う機能を有する観察光学系と、
前記挿入部の先端に設けられ、複数のレンズからなり前記被写体に照明光を照射する複数の照明光学系とを備え、
挿入部先端面と被写体との距離が１．５ｍｍから２．５ｍｍの間の任意の距離である近接観察時において、観察視野角内における最大明るさをＩＴＭ、中心明るさをＩＴＣとし、
挿入部先端面と被写体との距離が５０ｍｍである通常観察時において、中心明るさをＩＷＣ、最大画角の８０％の位置における明るさをＩＷＳとしたとき、以下の条件式を満たす内視鏡。
０．３＜ＩＴＣ／ＩＴＭ＜０．４５  …  （１）
０．１５＜ＩＷＳ／ＩＷＣ＜０．２５  …  （２）
０．３＜ｆＬｆＴ／φＬＩＨ＜０．６  …  （３）
但し、ｆＬは照明光学系の全系の焦点距離、ｆＴは観察光学系の最大拡大時の全系の焦点距離、φＬは照明光学系の最も物体側のレンズの外径、ＩＨは観察光学系の最大像高である。
【請求項２】
複数の前記照明光学系のうち少なくとも２つの照明光学系が、以下の条件式を満たす請求項１に記載の内視鏡。
８＜ｒ１２／ｆＬｆＴ＜１６  …  （４）
８＜ｒ２２／ｆＬｆＴ＜１６  …  （５）
但し、ｒ１，ｒ２は、観察光学系における最も物体側に配置されたレンズの中心と、各照明光学系における最も物体側に配置されたレンズの中心との距離である。
【請求項３】
前記観察光学系が以下の条件式を満たす請求項１に記載の内視鏡。
０．８＜ｆＴＦＦＴ／ｆＷＦＦＷ＜１．１  …  （６）
但し、ｆＷは通常観察状態における全系の焦点距離、ＦＦＴは近接拡大観察状態における前側焦点位置、ＦＦＷは通常観察状態における前側焦点位置である。
【請求項４】
前記観察光学系が以下の条件式を満たす請求項３に記載の内視鏡。
０．３＜｜１×β／ＩＨ｜＜０．４５  …  （７）
但し、βは、観察光学系の最大拡大時における近軸倍率である。
【請求項５】
前記観察光学系が以下の条件式を満たす請求項３に記載の内視鏡。
０．２５＜ＩＨ／（１０００Ｐ）＜０．５  …  （８）
但し、Ｐは、観察光学系に搭載する撮像素子の画素ピッチである。
【請求項６】
複数の前記照明光学系のうち少なくとも２つの照明光学系が夫々３枚の凸レンズを備え、以下の条件式を満たす請求項２に記載の内視鏡。
１．４＜ｆＬ１／ｆＬ＜３．２  …  （９）
但し、ｆＬ１は照明光学系の最も物体側レンズの焦点距離である。
【請求項７】
複数の前記照明光学系のうち少なくとも２つの照明光学系において、距離５０ｍｍにおける中心方向の明るさを１としたとき、任意の角度α（°）に対する明るさγ（α）が以下の条件式を満たす請求項２に記載の内視鏡。
０．２１＜γ（５０）／γ（２５）＜０．３９  …  （１０）
【請求項８】
複数の前記照明光学系のうち少なくとも２つの照明光学系において、以下の条件式を満たす請求項２に記載の内視鏡。
０．８＜ｒ１／ｒ２＜１．２  …  （１１）
１６５＜｜θ１−θ２｜≦１８０  …  （１２）
０．０６＜ｒ１ｒ２／φ２＜０．１５  …  （１３）
但しθ１、θ２はそれぞれ中心方向に対する方位角、φは内視鏡先端径である。
【請求項９】
前記照明光学系が３つ備えられ、該照明光学系が夫々３枚の凸レンズからなる同一の照明光学系であり、以下の条件式を満たす請求項１記載の内視鏡。
０．８＜ｍｉｎ（ｒ１，ｒ２，ｒ３）／Ｍａｘ（ｒ１，ｒ２，ｒ３）≦１．０
…（１４）
但し、ｒ１，ｒ２，ｒ３は、観察光学系における最も物体側に配置されたレンズの中心と、各照明光学系における最も物体側に配置されたレンズの中心との距離である。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、照明光学系および観察光学系を有する内視鏡に関する。
【背景技術】
【０００２】
一般に、内視鏡の先端部には、被写体を照らすための照明光学系、被写体からの光を入射させるための光学部材が先端面に配置された観察光学系、処置具を導出するチャンネル、撮像光学系のレンズ面に付着した汚れを洗浄するノズル等の構造物が配置されている。【０００３】
ところで、近接拡大観察が可能な観察光学系を搭載する内視鏡では、観察光学系の一部のレンズを動かすことにより焦点距離を変化させ、通常観察だけでなく近接観察を可能としている。そして、通常観察時と近接観察時とで同一の照明光学系を使用しているため、特に被写体との距離が２ｍｍ以下となるような近接観察時には、照明光学系のレイアウトの影響を受けて、画面中央よりも周辺部が明るくなってしまう。このため、着目したい被写体を中央部に配置させた際に、照明光が十分に配光されず、良好な観察ができない。【０００４】
特許文献１には、複数の照明窓から射出される照明光が重なり合う範囲内にベストピント位置の稼動範囲を設定することにより、近接拡大観察時の照明ムラが小さく、被写体を十分な明るさで照明することができる内視鏡が開示されている。
また、特許文献２には、観察光学系の両側の観察領域の中心部での照度に対して周辺部が２倍以下の照度となる位置に照明手段を設けることにより、近接観察時における観察領域のばらつきを最小限に抑制する内視鏡が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００１−３４６７５２号公報
【特許文献２】特開２０００−３７３４５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、上記した各特許文献は、いずれも通常観察時の配光について何ら考慮されておらず、また、近接観察時においても以下のような課題があった。
すなわち、特許文献１に開示された内視鏡では、照明光学系による配光が十分に広がる距離にベストピント位置を設定する必要があるため、被写体に近接することが難しく、拡大観察には適切でない。
特許文献２に開示された内視鏡では、観察光学系と照明光学系との距離を離すことによって配光を確保しているため、内視鏡の先端径が大きくなってしまう。【０００７】
本発明は、上述した事情に鑑みてなされたものであって、通常観察時と近接観察時のいずれにおいても、十分な配光を確保して良好な観察が可能な内視鏡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】
【０００８】
上記目的を達成するため、本発明は以下の手段を提供する。
本発明の一態様は、複数のレンズからなり被写体に近接して拡大観察を行う機能を有する観察光学系と、複数のレンズからなり被写体に照明光を照射する複数の照明光学系とを備え、挿入部先端面と被写体との距離が１．５ｍｍから２．５ｍｍの間の任意の距離である近接観察時において、観察視野角内における最大明るさをＩＴＭ、中心明るさをＩＴＣとし、挿入部先端面と被写体との距離が５０ｍｍである通常観察時において、中心明るさをＩＷＣ、最大画角の８０％の位置における明るさをＩＷＳとしたとき、以下の条件式を満たす内視鏡である。
０．３＜ＩＴＣ／ＩＴＭ＜０．４５  …  （１）
０．１５＜ＩＷＳ／ＩＷＣ＜０．２５  …  （２）
０．３＜ｆＬｆＴ／φＬＩＨ＜０．６  …  （３）
但し、ｆＬは照明光学系の全系の焦点距離、ｆＴは観察光学系の最大拡大時の全系の焦点距離、φＬは照明光学系の最も物体側のレンズの外径、ＩＨは観察光学系の最大像高である。【０００９】
本態様によれば、条件式（１）を満たすことで、近接拡大観察時においても周辺部に対して中心部の明るさの比を高くすることができ、良好な観察を行うことができる。すなわち、近接拡大観察状態では、観察光学系と照明光学系の距離よりも、観察光学系と被写体との距離の方が近くなるため、中心部よりも周辺部の明るさが大きくなる。特に近接拡大観察においては、着目する病変等を中心部に配置させることが多いため、周辺部に対する中心部の明るさの比が高くないと良好な観察ができないこととなる。このため、上記条件式（１）を満たすことにより近接拡大観察時においても周辺部に対する中心部の明るさの比を高くして、良好な観察を行うことができる。【００１０】
通常観察状態においては、被写体との距離が十分にあるため、周辺部よりも中心部の明るさが大きくなる。また、この状態では奥行きのある被写体の観察となるため、周辺部の明るさを上げ過ぎてしまうと、奥行き方向の良好な観察に支障をきたす。一方、周辺部の明るさを下げ過ぎてしまうと周辺部の良好な観察に支障をきたすため、両者のバランスを取ることが必要である。このため、条件式（２）を満たすように構成されている。【００１１】
条件式（１）及び（２）の両式を満たすためには、観察光学系の焦点距離に合った照明光学系の焦点距離を設定することが必要であり、条件式（３）を満たす必要がある。条件式（３）によって、観察光学系の焦点距離と、照明光学系の焦点距離を定め、遠近双方のバランスの取れた配光性能を提供することができる。【００１２】
また、上記態様において、複数の前記照明光学系のうち少なくとも２つの照明光学系が、以下の条件式を満たすことが好ましい。
８＜ｒ１２／ｆＬｆＴ＜１６  …  （４）
８＜ｒ２２／ｆＬｆＴ＜１６  …  （５）
但し、ｒ１，ｒ２は、観察光学系における最も物体側に配置されたレンズの中心と、各照明光学系における最も物体側に配置されたレンズの中心との距離である。【００１３】
このようにすることで、観察光学系と照明光学系との距離を所望の範囲に収め、照明光学系の配光性能を適切に設定することができる。【００１４】
また、上記態様において、前記観察光学系が以下の条件式を満たすことが好ましい。
０．８＜ｆＴＦＦＴ／ｆＷＦＦＷ＜１．１  …  （６）
但し、ｆＷは通常観察状態における全系の焦点距離、ＦＦＴは近接拡大観察状態における前側焦点位置、ＦＦＷは通常観察状態における前側焦点位置である。【００１５】
このようにすることで、視野範囲を適切な範囲とすることができ、配光の分布を均一として良好な観察を行うことができる。【００１６】
また、上記態様において、前記観察光学系が以下の条件式を満たすことが好ましい。
０．３＜｜１×β／ＩＨ｜＜０．４５  …  （７）
但し、βは、観察光学系の最大拡大時における近軸倍率である。【００１７】
このようにすることで、最大拡大時の拡大率を十分なものとして被写体を良好に観察することができる。【００１８】
また、上記態様において、前記観察光学系が以下の条件式を満たすことが好ましい。
０．２５＜ＩＨ／（１０００Ｐ）＜０．５  …  （８）
但し、Ｐは、観察光学系に搭載する撮像素子の画素ピッチである。【００１９】
このようにすることで、撮像素子の画素を十分なものとして良好な観察を行うことができる。【００２０】
また、上記態様において、複数の前記照明光学系のうち少なくとも２つの照明光学系が夫々３枚の凸レンズを備え、以下の条件式を満たすことが好ましい。
１．４＜ｆＬ１／ｆＬ＜３．２  …  （９）
但し、ｆＬ１は照明光学系の最も物体側レンズの焦点距離である。【００２１】
このようにすることで、配光範囲を適切なものとして良好な観察を行うことができる。【００２２】
また、上記態様において、複数の前記照明光学系のうち少なくとも２つの照明光学系において、距離５０ｍｍにおける中心方向の明るさを１としたとき、任意の角度α（°）に対する明るさγ（α）が以下の条件式を満たすことが好ましい。
０．２１＜γ（５０）／γ（２５）＜０．３９  …  （１０）【００２３】
このようにすることで、照明光学系の配光性能のうち角度方向の変化量を抑え、適切な配光性能を保つことができる。【００２４】
また、上記態様において、複数の前記照明光学系のうち少なくとも２つの照明光学系において、以下の条件式を満たすことが好ましい。
０．８＜ｒ１／ｒ２＜１．２  …  （１１）
１６５＜｜θ１−θ２｜≦１８０  …  （１２）
０．０６＜ｒ１ｒ２／φ２＜０．１５  …  （１３）
但しθ１、θ２はそれぞれ中心方向に対する方位角、φは内視鏡先端径である。【００２５】
このようにすることで、観察光学系と照明光学系とを適切に配置することができ、被写体に対して照明光が集中する或いは不均一な配光ムラができるのを抑制することができる。【００２６】
また、上記態様において、前記照明光学系が３つ備えられ、該照明光学系が夫々３枚の凸レンズからなる同一の照明光学系であり、以下の条件式を満たすことが好ましい。
０．８＜ｍｉｎ（ｒ１，ｒ２，ｒ３）／Ｍａｘ（ｒ１，ｒ２，ｒ３）≦１．０  …（１４）
但し、ｒ１，ｒ２，ｒ３は、観察光学系における最も物体側に配置されたレンズの中心と、各照明光学系における最も物体側に配置されたレンズの中心との距離である。【００２７】
このようにすることで、３つの照明光学系の配置関係を適切なものとすることができるので、被写体に対して照明光が集中する或いは不均一な配光ムラができるのを抑制することができる。
すなわち、観察光学系、照明光学系だけでなく、処置具を出すためのチャンネルや、レンズを洗浄するためのノズルなどの構造物が配置される。このため、特に３つの照明光学系を配置する場合、観察光学系に対して全ての照明光学系を対称に配置するのが困難な場合がある。この場合は、３つの照明光学系の観察光学系からの距離を同じにすることが好ましく、上記条件式（１４）を満たすことが好ましい。
【発明の効果】
【００２８】
本発明によれば、通常観察時と近接観察時のいずれにおいても、十分な配光を確保して良好な観察を行うことができるという効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【００２９】
【図１】本発明の一実施形態に係る内視鏡の挿入部先端の正面を示す概略構成図である。
【図２】本発明の一実施形態に係る内視鏡の挿入部先端の正面の他の例を示す概略構成図である。
【図３】本発明の一実施形態に係る内視鏡の近接観察時における被写体との関係を示す説明図である。
【図４】本発明の一実施形態に係る内視鏡の通常観察時における被写体との関係を示す説明図である。
【図５】本発明の一実施形態に係る内視鏡に適用される照明光学系による配光特性を示す説明図である。
【図６】本発明の実施例１に係る内視鏡の挿入部先端の正面を示す概略構成図である。
【図７】本発明の実施例１に係る内視鏡に適用される観察光学系の全体構成を示す断面図である。
【図８】本発明の実施例１に係る内視鏡に適用される照明光学系の全体構成を示す断面図である。
【図９】本発明の実施例２に係る内視鏡の挿入部先端の正面を示す概略構成図である。
【図１０】本発明の実施例２に係る内視鏡に適用される観察光学系の全体構成を示す断面図である。
【図１１】本発明の実施例３に係る内視鏡の挿入部先端の正面を示す概略構成図である。
【図１２】本発明の実施例３に係る内視鏡に適用される観察光学系の全体構成を示す断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００３０】
以下に、本発明の一実施形態に係る内視鏡について図面を参照して説明する。
図１は、内視鏡の挿入部の先端部正面を示しており、図１に示すように、挿入部には、観察対象の画像を撮像する観察光学系１、図示しない光源から出射されライトガイドファイバを介して供給された照明光を観察対象に配光する複数の照明光学系２、鉗子やプローブ等の処置用器具を導出させるチャンネル３、及び観察光学系１や照明光学系２に対して洗浄用の流体や空気を供給するノズル４が設けられている。
【００３１】
図１において、観察光学系１の中心と、各照明光学系２の中心までの距離をそれぞれｒ１〜ｒ３とする。方位角θは、図１に示すように観察光学系１の中心を通り、紙面上、右方向をθ＝０°とし、半時計周り方向を正とした。参考までに、図１に示す例では、θ１＝９０°、θ２＝２７０°、θ３＝１０°とした。
【００３２】
また、内視鏡先端挿入径φは、内視鏡先端部の直径である。ただし、内視鏡先端部の構造において、例えば円形の先端部にチャンネルが収まりきらない場合など、挿入部内の物理的構造物に起因して生じる突出した異形部２０を有する場合がある。そのような場合、図２に示すように最大となる直径部をφと定義する。
【００３３】
観察光学系１は、複数のレンズからなり被写体に近接して拡大観察を行う機能を有している。そして、近接拡大観察状態では、観察光学系１と照明光学系２の距離よりも、観察光学系１と被写体との距離の方が近くなるため、中心部よりも周辺部の明るさが大きくなる。特に近接拡大観察においては、着目する病変等を中心部に持ってくることが多いため、周辺部に対する中心部の明るさの比が高くないと、良好な観察に支障をきたす。
このため、挿入部先端面と被写体との距離が１．５ｍｍから２．５ｍｍの間の任意の距離である近接観察時において、観察視野角内における最大明るさをＩＴＭ、中心明るさをＩＴＣとしたとき、以下の条件式を満たすように構成されている。
【００３４】
０．３＜ＩＴＣ／ＩＴＭ＜０．４５  …  （１）
条件式（１）の下限を下回ると、中心部が暗くなり、近接時に良好な観察を行うことができない。一方、上限を超えると、近接観察は良好な観察が可能となるが、照明光学系による配光が広くなるため、通常観察時の奥行き方向の観察性能が悪化してしまう。
【００３５】
なお、条件式（１）は、近接拡大深度１．５ｍｍから２．５ｍｍの間の任意の距離で満たすことが望ましいが、より望ましくは２ｍｍ以下の距離で満たしていると、拡大観察の効果（より近づいて注目する被写体を大きく観察できる）と相乗して、良好な観察ができてさらに良い。
【００３６】
通常観察状態においては、被写体との距離が十分にあるため、周辺部よりも中心部の明るさが大きくなる。また、この状態では奥行きのある被写体の観察となるため、周辺部の明るさを上げ過ぎてしまうと、奥行き方向の良好な観察に支障をきたす。一方、周辺部の明るさを下げ過ぎてしまうと周辺部の良好な観察に支障をきたすため、両者のバランスを取ることが必要である。このため、挿入部先端面と被写体との距離が５０ｍｍである通常観察時において、中心明るさをＩＷＣ、最大画角の８０％の位置における明るさをＩＷＳとしたとき、以下の条件式を満たすように構成されている。
【００３７】
０．１５＜ＩＷＳ／ＩＷＣ＜０．２５  …  （２）
条件式（２）の下限を下回ると、通常観察時の周辺部が暗くなり過ぎてしまい、かつ近接観察時の配光も十分に確保できなくなる。一方、条件式（２）の上限を超えると、中心方向の配光が不足するため、通常観察時における奥行き方向の明るさが不足してしまい、良好な観察に支障をきたす。
【００３８】
条件式（１）及び（２）の両式を満たすためには、観察光学系の焦点距離に合った照明光学系の焦点距離を設定することが必要であり、このため以下の条件式を満たす必要がある。
０．３＜ｆＬｆＴ／φＬＩＨ＜０．６  …  （３）
但し、ｆＬは照明光学系の全系の焦点距離、ｆＴは観察光学系の最大拡大時の全系の焦点距離、φＬは照明光学系の最も物体側のレンズの外径、ＩＨは観察光学系の最大像高である。
【００３９】
この条件式によって、観察光学系の焦点距離と、照明光学系の焦点距離を定め、遠近双方のバランスの取れた配光性能を提供できる。
条件式（３）の下限を下回ると、照明光学系の配光が広くなり過ぎ、通常観察時の奥行き方向の観察に支障をきたす、または観察光学系の視野範囲が広くなり、近接観察時所望の倍率を確保できなくなる。
条件式（３）の上限を超えると、照明光学系の配光が狭くなり、近接観察時の中心明るさが不足し、観察に支障をきたす、または観察光学系の視野範囲が狭くなるため、病変部の見落としを招来する。
【００４０】
なお、条件式（３）に代えて、下記の条件式（３）’を適用すると更に好ましく、
０．３５＜ｆＬｆＴ／φＬＩＨ＜０．５５  …  （３）’
また、条件式（３）又は（３）’に代えて、条件式（３）”を適用すると更に好ましい。
０．３８＜ｆＬｆＴ／φＬＩＨ＜０．５２  …  （３）”
【００４１】
照明光学系の配光性能を適切に設定するためには、観察光学系と、照明光学系の距離が重要となる。特に近接観察の場合、例えば被写体との距離が２ｍｍの場合では、観察光学系と照明光学系との距離よりも、観察光学系と被写体との距離の方が近くなり、十分な光を取り込めなくなる恐れがある。このため以下の条件式（４）及び（５）を満たす必要がある。
【００４２】
８＜ｒ１２／ｆＬｆＴ＜１６  …  （４）
８＜ｒ２２／ｆＬｆＴ＜１６  …  （５）
但し、ｒ１，ｒ２は、観察光学系における最も物体側に配置されたレンズの中心と、各照明光学系における最も物体側に配置されたレンズの中心との距離である。
【００４３】
両式の下限を超えると、観察光学系と照明光学系との距離が近くなり、互いが干渉してしまう。上限を超えると、照明光学系が離れてしまい、特に近接観察において十分な配光性能を維持できなくなる、または照明光学系の焦点距離が小さくなるため、照明光学系の配光が広くなり、通常観察時の奥行き方向の観察に支障をきたす。
【００４４】
なお、条件式（４）及び（５）に代えて、下記の条件式（４）’及び（５）’を適用すると更に好ましい。
１０＜ｒ１２／ｆＬｆＴ＜１４  …  （４）’
１０＜ｒ２２／ｆＬｆＴ＜１４  …  （５）’
【００４５】
近接観察時の観察に影響するものとして、視野範囲が挙げられる。視野範囲が狭いほど、配光の分布が均一になり良好な観察が可能となる。その反対に、視野範囲が広いほど、配光分布が広がり、観察画面上で明るい箇所と暗い箇所の差が発生してしまう。このため、以下の条件式（６）を満たすように構成されていることが好ましい。
【００４６】
０．８  ＜  ｆＴＦＦＴ  ／  ｆＷＦＦＷ  ＜  １．１  …  （６）
但し、ｆＷは通常観察状態における全系の焦点距離、ＦＦＴは近接拡大観察状態における前側焦点位置、ＦＦＷは通常観察状態における前側焦点位置である。
【００４７】
条件式（６）の下限を下回ると、近接観察においてより広い範囲の観察が可能となるが、中心部が暗くなり良好な観察が行えなくなる。一方、条件式（６）の上限を超えると、逆に中心部の明るさは確保できるが、観察範囲が限定され、広範囲での観察ができなくなる。
【００４８】
なお、条件式（６）に代えて、下記の条件式（６）’を適用すると更に好ましく、
０．８５＜ｆＴＦＦＴ／ｆＷＦＦＷ＜１．０５  …  （６）’
また、条件式（６）又は（６）’に代えて、条件式（６）”を適用すると更に好ましい。
０．９＜ｆＴＦＦＴ／ｆＷＦＦＷ＜１．１  …  （６）”
【００４９】
拡大観察機能を有する観察光学系において、被写体を良好に観察するためには、最大拡大時において十分な拡大率を有することが望ましい。
このため、以下の条件式（７）を満たすように構成されることが好ましい。
０．３＜｜１×β／ＩＨ｜＜０．４５  …  （７）
但し、βは、観察光学系の最大拡大時における近軸倍率である。
【００５０】
条件式（７）は、１ｍｍの大きさの被写体が観察光学系を通ったときの拡大率を示しており、条件式（７）の下限を下回ると、十分な倍率が確保できず、良好な観察が行えない。一方、条件式（７）の上限を超えると、倍率は十分に確保できるものの、狭角の光学系となり観察範囲が限定されてしまい、良好な観察を行うことができない。
【００５１】
また、拡大観察機能を有する観察光学系において、良好な観察を行うためには撮像素子が高画素であることが望ましい。このため、以下の条件式（８）を満たすように攻勢されることが好ましい。
０．２５＜ＩＨ／（１０００Ｐ）＜０．５  …  （８）
但し、Ｐは、観察光学系に搭載する撮像素子の画素ピッチである。
【００５２】
条件式（８）の下限を下回る場合、画素ピッチが大きくなるため、または撮像素子が小さくなるため、高画素化された撮像素子とはいえない。条件式（８）の上限を超えた場合、高画素にはなるが画素ピッチが小さくなり、回折の影響が強くなるため、十分な倍率を確保すると、ボケやすく、ピントが合いにくくなるという問題が生じる。
【００５３】
照明光学系が３枚の凸レンズを有している場合、３枚の凸レンズのうち、最も物体側面にあるレンズの焦点距離と、全系の焦点距離の比が大きく影響する。このため、以下の条件式（９）を満たすことが好ましい。
１．４＜ｆＬ１／ｆＬ＜３．２  …  （９）
但し、ｆＬ１は照明光学系の最も物体側レンズの焦点距離である。
【００５４】
条件式（９）の下限を下回ると、配光が大きく広がるため、近接観察時は良好な観察が可能となるが、通常観察時の奥行き方向の観察が困難となる。一方、条件式（９）の上限を超えると、配光が狭くなるため、近接観察時、中心付近の明るさが不足してしまう。
【００５５】
なお、条件式（９）に代えて、下記の条件式（９）’を適用すると更に好ましく、
１．６＜ｆＬ１／ｆＬ＜２．４  …  （９）’
また、条件式（９）又は（９）’に代えて、条件式（９）”を適用すると更に好ましい。
１．７＜ｆＬ１／ｆＬ＜２．２  …  （９）”
【００５６】
近接観察時と通常観察時のバランス、特に通常観察時に良好な観察をするためには、照明光学系の配光性能のうち、角度方向の変化量を抑える必要がある。変化量が多いと、中心付近の明るさが強化され、逆に変化量が少ないと周辺付近の明るさが強化される。このため、複数の前記照明光学系のうち少なくとも２つの照明光学系において、距離５０ｍｍにおける中心方向の明るさを１としたとき、任意の角度α（°）に対する明るさγ（α）が以下の条件式（１０）を満たすように構成されていることが好ましい。
０．２１＜γ（５０）／γ（２５）＜０．３９  …  （１０）
【００５７】
条件式（１０）の下限を下回ると、通常観察時に、中心付近の明るさが強化され奥行き方向の観察が良好となるものの、周辺部に十分な光が届かず観察性能が落ちてしまう。一方、条件式（１０）の上限を超えると、周辺部の明るさが強化され、良好な観察ができるが、奥行き方向の観察性能が落ちてしまう。
【００５８】
なお、条件式（１０）に代えて、下記の条件式（１０）’を適用すると更に好ましい。
０．２３＜γ（５０）／γ（２５）＜０．３４  …  （１０）’
【００５９】
近接観察時においては、特に観察光学系と照明光学系のレイアウトが大きく影響する。
対称に配置された２つの照明のうちどちらか一方が観察光学系よりも大きく離れた場合、離れた照明がある側が暗くなり、観察画面上の一方向のみに明るさが集中し、ムラがあるように見えてしまう。このため、複数の照明光学系のうち少なくとも２つの照明光学系において、以下の条件式を満たすように構成されていることが好ましい。
０．８＜ｒ１／ｒ２＜１．２  …  （１１）
【００６０】
条件式（１１）に定める範囲を超えると、例えば、左側のみ明るくなる等の配光ムラが生じ、右側の観察性能が低下するといった問題がある。
【００６１】
なお、条件式（１１）に代えて、下記の条件式（１１）’を適用すると更に好ましく、
０．９＜ｒ１／ｒ２＜１．１  …  （１１）’
また、条件式（１１）又は（１１）’に代えて、条件式（１１）”を適用すると更に好ましい。
０．９４＜ｒ１／ｒ２＜１．０６  …  （１１）”
【００６２】
レイアウトのうち、角度方向もムラに影響し、撮像光学系に対して、対称となる方向に照明光学系が設置されている方がよく、その対称度も均一なほど良い。このため、以下の条件式（１２）を満たすように構成されていることが好ましい。
１６５＜｜θ１−θ２｜≦１８０  …  （１２）
但しθ１、θ２はそれぞれ中心方向に対する方位角である。
【００６３】
条件式（１２）に定める範囲を超えると、例えば右上と左上だけ照明されるような、不均一に明るい箇所が複数発生する配光ムラが生じ、下方向の観察性能が低下するといった問題がある。
【００６４】
なお、条件式（１２）に代えて、下記の条件式（１２）’を適用すると更に好ましく、
１７０＜｜θ１−θ２｜≦１８０  …  （１２）’
また、条件式（１２）又は（１２）’に代えて、条件式（１２）”を適用すると更に好ましい。
１７５＜｜θ１−θ２｜≦１８０  …  （１２）”
【００６５】
さらにレイアウトに関して、一般的に内視鏡の先端径は小さいほど望ましく、撮像光学系と照明光学系の距離と、先端径が以下の条件式（１３）を満たすように構成されていることが好ましい。
０．０６＜ｒ１ｒ２／φ２＜０．１５  …  （１３）
【００６６】
条件式（１３）の下限を下回ると、先端径が大きくなってしまう。一方、条件式（１３）の上限を超えると、先端径を小さくすることができるものの、観察光学系、照明光学系などの配置の制限が大きくなり、先端径内に収まりきらなくなるという問題が生じる。
【００６７】
なお、条件式（１３）に代えて、下記の条件式（１３）’を適用すると更に好ましく、
０．０７＜ｒ１ｒ２／φ２＜０．１３  …  （１３）’
また、条件式（１３）又は（１３）’に代えて、条件式（１３）”を適用すると更に好ましい。
０．０８＜ｒ１ｒ２／φ２＜０．１１  …  （１３）”
【００６８】
内視鏡先端部には、観察光学系、照明光学系だけでなく、処置具を出すためのチャンネルと呼ばれる孔や、レンズを洗浄するためのノズルなどの構造物があるため、特に３つの照明光学系を配置するような場合、観察光学系に対して全てを対称に配置するのが困難な場合がある。このような場合は、３つの照明光学系の観察光学系からの距離を同じにすることが望ましく、以下の条件式（１４）を満たすように構成することが好ましい。
０．８＜ｍｉｎ（ｒ１，ｒ２，ｒ３）／Ｍａｘ（ｒ１，ｒ２，ｒ３）≦１．０…（１４）
但し、ｒ１，ｒ２，ｒ３は、観察光学系における最も物体側に配置されたレンズの中心と、各照明光学系における最も物体側に配置されたレンズの中心との距離である。
【００６９】
条件式（１４）を満たすことで、照明光学系の配置が均等となり、配光ムラを抑制して均一に照明光を照射することができ観察性能を向上させることができる。
【００７０】
なお、条件式（１４）に代えて、下記の条件式（１４）’を適用すると更に好ましく、
０．９＜ｍｉｎ（ｒ１，ｒ２，ｒ３）／Ｍａｘ（ｒ１，ｒ２，ｒ３）≦１．０  …  （１４）’
また、条件式（１４）又は（１４）’に代えて、条件式（１４）”を適用すると更に好ましい。
０．９４＜ｍｉｎ（ｒ１，ｒ２，ｒ３）／Ｍａｘ（ｒ１，ｒ２，ｒ３）≦１．０  …  （１４）”
【００７１】
図３に近接観察時の構成を示す。観察光学系１と照明光学系２の中心を通る内視鏡先端面５から、距離Ｄ０だけ離れた位置に被写体８があり、観察光学系１による観察範囲７の中心をＯ、最周辺がそれぞれＰ，Ｑである。
また照明光学系２による配光特性６があり、ＰＱ間で最も明るい箇所の明るさをＩＴＭ、中心Ｏにおける明るさがＩＴＣである。近接観察時の特徴は、距離Ｄ０が１．５ｍｍから２．５ｍｍと小さいため、配光特性６が観察範囲の中心部よりも周辺部の方が大きくなることである。
【００７２】
なお、図１、図３は同一直線上に観察光学系、照明光学系がある場合で説明しているが、それ以外の場合についても、観察範囲内の最大明るさと中心明るさをＩＴＭ、ＩＴＣと定義できることはいうまでもない。
【００７３】
続いて、図４に通常観察時の構成を示す。内視鏡先端面５と距離５０ｍｍだけ離れた位置に被写体１０があり、観察光学系による視野範囲１１の中心をＭ、最大画角の８０％の位置がそれぞれＬ，Ｎである。また照明光学系による配光特性９があり、Ｌ，Ｎにおける明るさがＩＷＳ、中心部Ｍにおける明るさがＩＷＣである。通常観察時の特徴は、距離が５０ｍｍとなると、配光特性９が照明光学系のレイアウトの影響が小さくなり、中心を基準に、ほぼ均一な形状になることである。
【００７４】
図５に１つの照明光学系による配光特性を図示した。
照明光学系２より距離５０ｍｍ離れた被写体１０に対して、配光分布１３を有している。このとき、図５で紙面上方向を０°とした時、０°位置における明るさをγ（０）＝１とし、時計周り方向に角度αを取り、その角度での明るさをγ（α）と定義する。なお配光分布は対称であるため、半時計周りにαをとってもよい。
【００７５】
このように、本実施形態によれば、通常観察時のみならず、近接拡大観察時においても周辺部に対して中心部の明るさの比を高くすることができ、通常観察時と近接観察時のいずれにおいても、十分な配光を確保して良好な観察が可能となる。
【実施例】
【００７６】
続いて、上述した実施形態に係る内視鏡の実施例１〜実施例３について、図６〜図１２を参照して説明する。各実施例に記載のレンズデータにおいて、ｒは曲率半径（単位ｍｍ）、ｄは面間隔（ｍｍ）、Ｎｄはｄ線に対する屈折率、Ｖｄはｄ線に対するアッベ数を示している。【００７７】
（実施例１）
本発明の実施例１に係る内視鏡の挿入部先端の正面図を図６に示す。本実施例１においては、同一の２つの照明光学系２ａと照明光学系２ｂとの計３つの照明光学系を適用している。
なお、本実施例において、ｒ１＝３．２，ｒ２＝３．２，ｒ３＝５．１６，θ１＝９０°，θ２＝２７０°，θ３＝８．９°，φ＝９．９である。
本実施例に係る内視鏡に適用した観察光学系１のレンズ構成を図７に、本実施例に係る内視鏡に適用した照明光学系２ａ，２ｂのレンズ構成を図８に示す。
本発明の実施例１に係る観察光学系のレンズデータを以下に示す。【００７８】
レンズデータ
面番号          ｒ              ｄ              Ｎｄ              Ｖｄ
物体面          ∞            ｄ０
１            ∞          ０．４０        １．８８３        ４０．７６
２        １．１１        ０．６３
３            ∞          ０．４０        １．５２１        ６５．１３
４            ∞          ０．３０
５      −４．４９        １．５６        １．５１７        ５２．４３
６      −２．２１        ０．０６
７            ∞          ０．９７        １．７５０        ３５．３３
８      −１．５６        ０．３６        １．９２３        １８．９
９      −２．７０        ０．０３
１０（絞り）    ∞            ｄ１０
１１            ∞          ０．４０        １．６９７        ５５．５３
１２        １．５８        ０．７１        １．５８１        ４０．７５
１３        ７．９９          ｄ１３
１４        ８．９７        １．００        １．５９１        ６１．１４
１５      −２．９８        ０．０５
１６        ４．００        １．３０        １．４８８        ７０．２３
１７      −２．６８        ０．３０        １．９２３        １８．９
１８            ∞          ０．０６
１９            ∞          ０．３６        １．５２３        ５８．５
２０            ∞          ０．９４
２１            ∞          ０．８４        １．５１６        ６４．１４
２２            ∞          ０．６６        １．５０５        ６３．２６
２３（像面）    ∞    【００７９】
各種データ
通常観察時        最大拡大時
ｄ０            ５０            ２
ｄ１０          ０．３            １．９
ｄ１３          １．９            ０．３
焦点距離        １．２４          １．４０
前側焦点位置    ０．９７          ０．８５
最大像高        １．２            １．２
近軸倍率          −            −０．４９
画素ピッチ      ０．００４２  ０．００４２【００８０】
続いて、本発明の実施例１に係る照明光学系２ａのレンズデータを以下に示す。
なお、φＬ＝１．３であり、ガラスロッド１６のクラッドは屈折率１．５２０のガラスで構成した。このときのｆＬ＝０．５４，ｆＬ１＝１．１４である。【００８１】
レンズデータ
面番号          ｒ              ｄ              Ｎｄ
１              ∞          １．１１        １．８８３
２        −１．０１        ０．０４
３          １．２０        ０．６５        １．８８３
４              ∞          ０
５          １．２６        ２．７５        １．８０５
６              ∞【００８２】
続いて、本発明の実施例１に係る照明光学系２ｂのレンズデータを以下に示す。
なお、φＬ＝１．７であり、ガラスロッド１６のクラッドは屈折率１．５２０のガラスで構成した。このときのｆＬ＝０．７２，ｆＬ１＝２．２５である。【００８３】
レンズデータ
面番号          ｒ              ｄ              Ｎｄ
１              ∞          １．３０        １．８８３  
２        −２．００        ０．０４
３          ２．００        ０．７５        １．８８３  
４        −２．００        ０．０５
５          １．９１        ２．９０        １．７３０  
６              ∞【００８４】
また、図示しない光源から照明光学系に照明光を導光するライトガイドファイバ１７も角度に対する配光特性を有しているため、以下にこの特性を示す。【００８５】
【表１】
0005711436.tif 000002
【００８６】
上記ライトガイドファイバの特性より得られる、照明光学系２ａ、２ｂの配光特性γ（α）を以下に示す。
【表２】
0005711436.tif 000003
【００８７】
（実施例２）
本発明の実施例２に係る内視鏡の挿入部先端の正面図を図９に示す。また、本実施例に係る内視鏡に適用した観察光学系１のレンズ構成を図１０に示す。
なお、本実施例において、ｒ１＝３．９９，ｒ２＝３．８４，ｒ３＝３．８０，θ１＝２８．２°，θ２＝１５７．９°，θ３＝２９４．６°，φ＝１３．２である。
本発明の実施例２に係る観察光学系のレンズデータを以下に示す。【００８８】
レンズデータ
面番号          ｒ              ｄ              Ｎｄ              Ｖｄ
物体面          ∞            ｄ０
１            ∞          ０．４８        １．８８３        ４０．７６
２        １．３９        ０．８０
３            ∞          ０．４０        １．５２１        ６５．１３
４            ∞          ０．４２
５      −２．２２        １．４１        １．７５０        ３５．３３
６      −２．５４        ０．０３
７        ４．５６        １．０７        １．７７３        ４９．６
８      −２．４２        ０．３７        １．９２３        １８．９
９      −４．６７        ０．２９
１０（絞り）    ∞            ｄ１０
１１            ∞          ０．４０        １．４８８        ７０．２３
１２        １．６３        ０．４０        １．５９３        ３５．３１
１３        ２．１０          ｄ１３
１４        ４．５１        １．３３        １．４８８        ７０．２３
１５      −３．３０        ０．０５  
１６        ６．３４        １．９２        １．４８８        ７０．２３
１７      −２．１９        ０．４８        １．９２３        １８．９
１８      −６．５９        ０．０３
１９            ∞          ０．４０        １．５２３        ５８．５
２０            ∞          ０．６３
２１            ∞          ０．９０        １．５１６        ６４．１４
２２            ∞          ０．６０        １．５０５        ６３．２６
２３（像面）    ∞【００８９】
各種データ
通常観察時        最大拡大時
ｄ０            ５０            ２．２
ｄ１０        ０．２９            １．７
ｄ１３        １．８７            ０．４６
焦点距離      １．４９            １．７２
前側焦点位置  １．１４            ０．９５
最大像高      １．６              １．６
近軸倍率        −              −０．５５
画素ピッチ    ０．００３４        ０．００３４【００９０】
照明光学系のレンズ構成は、上記実施例１に適用したものと同一であるので、そのレンズ構成に係る図を省略し、以下にレンズデータのみを示す。なお、φＬ＝１．７であり、ガラスロッド１６のクラッドは屈折率１．５２０のガラスで構成した。このときのｆＬ＝０．６３，ｆＬ１＝１．１３である。【００９１】
レンズデータ
面番号          ｒ              ｄ              Ｎｄ
１              ∞          １．３５        １．８８３
２        −１．０１        ０．０６
３          ２．５８        ０．５９        １．８８３
４        −２．５８        ０．０６
５          １．９０        ２．９０        １．７３０
６              ∞【００９２】
上述した実施例１に適用したライトガイドファイバと同一のライトガイドファイバを適用し、この特性より得られる、照明光学系２ｃの配光特性γ（α）を以下に示す。
【表３】
0005711436.tif 000004
【００９３】
（実施例３）
本発明の実施例３に係る内視鏡の挿入部先端の正面図を図１１に示す。また、本実施例に係る内視鏡に適用した観察光学系１のレンズ構成を図１２に示す。
なお、本実施例において、ｒ１＝３．４７，ｒ２＝３．６８，ｒ３＝３．４７，θ１＝２８．４°，θ２＝１５５．３°，θ３＝３０３．９°，φ＝１１．７である。
本発明の実施例３に係る観察光学系のレンズデータを以下に示す。【００９４】
レンズデータ
面番号          ｒ              ｄ              Ｎｄ              Ｖｄ
物体面          ∞            ｄ０
１            ∞          ０．３６        １．８８３        ４０．７６
２        １．１９        ０．７５
３            ∞          ０．４０        １．５２１        ６５．１３
４            ∞          ０．３７
５      −３．５５        １．７８        １．５８１        ４０．７５
６      −２．３８        ０．３０
７        ６．８３        ０．８３        １．５１７        ５２．４３
８      −１．３８        ０．３０        １．９２３        １８．９
９      −２．１４        ０．０５
１０（絞り）    ∞            ｄ１０
１１            ∞          ０．３１        １．７７３        ４９．６
１２        １．４２        ０．５８        １．７２８        ２９．４６
１３        ３．６７          ｄ１３
１４        ４．６８        １．２０        １．８１６        ４６．６２
１５      −６．０２        ０．０３
１６        ４．９１        １．６０        １．６１８        ６３．３３
１７      −２．４２        ０．３６        １．９２３        １８．９
１８      １１．２          ０．１６
１９            ∞          ０．４０        １．５２３        ５８．５
２０            ∞          ０．８３
２１            ∞          ０．８０        １．５１６        ６４．１４
２２            ∞          ０．７０        １．５０５        ６３．２６
２３（像面）    ∞【００９５】
各種データ
通常観察時        最大拡大時
ｄ０              ５０            ２．５
ｄ１０          ０．３２          １．７８
ｄ１３          １．９            ０．４４
焦点距離        １．１９          １．４６
前側焦点位置    ０．９９          ０．７８
最大像高        １．２            １．２
近軸倍率          −            −０．４５
画素ピッチ      ０．００２８      ０．００２８【００９６】
照明光学系のレンズ構成及びレンズデータは、上記実施例１に適用したものと同一であるので、記載を省略する。【００９７】
なお、上記した実施例１〜実施例３の構成における上記条件式（１）〜（１４）の数値を表４及び表５に示す。
【表４】
0005711436.tif 000005
【表５】
0005711436.tif 000006
【符号の説明】
【００９８】
１  観察光学系
２  照明光学系
３  チャンネル
４  ノズル
【要約】
通常観察時と近接観察時のいずれにおいても、十分な配光を確保して良好な観察を行う。
被写体に近接して拡大観察を行う観察光学系１と、被写体に照明光を照射する複数の照明光学系２とを備え、挿入部先端面と被写体との距離が１．５ｍｍ〜２．５ｍｍである近接観察時において観察視野角内における最大明るさをＩＴＭ、中心明るさをＩＴＣとし、挿入部先端面と被写体との距離が５０ｍｍである通常観察時において中心明るさをＩＷＣ、最大画角の８０％の位置の明るさをＩＷＳとしたとき、以下の条件式を満たす内視鏡である。
０．３＜ＩＴＣ／ＩＴＭ＜０．４５  …  （１）
０．１５＜ＩＷＳ／ＩＷＣ＜０．２５  …  （２）
０．３＜ｆＬｆＴ／φＬＩＨ＜０．６  …  （３）
但し、ｆＬは照明光学系の全系の焦点距離、ｆＴは観察光学系の最大拡大時の全系の焦点距離、φＬは照明光学系の最も物体側のレンズの外径、ＩＨは観察光学系の最大像高である。【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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