(57)【要約】【課題】  ライトガイドから出射する照明光の光量ロスをなくし、かつ照明光を配光角広く均一に照射する。【解決手段】  ライトガイド１０の出射端１１の面する位置に照明光学系２０を配設する。照明光学系２０は、出射端側から順に正の屈折力を持つ第１のレンズ２１と、全体として正の屈折力を持つ第２のレンズ群２２とを有する。第１のレンズ２１は、出射端１１側から順に第１面Ｒ1と第２面Ｒ2とを有する。ライトガイド１０は、出射端１１から、第１のレンズ２１の光軸Ｘに平行な平行光線を出射する。この平行光線の一部（例えばＬ５）は、第２面Ｒ2で全反射した後、第１面Ｒ1で再び全反射し、第２のレンズ群２２を通過して物体側に出射する。【選択図】          図２
2005345787.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
面発光光源の出射端側から順に正の屈折力を持つ第１のレンズと、全体として正の屈折力を持つ第２のレンズ群とが配設され、前記第１のレンズは、前記出射端側から順に第１の面と第２の面とを有し、前記出射端から出射される前記第１のレンズの光軸に平行な平行光線の一部を前記第２の面で全反射させた後、前記第１の面で再び全反射させ、前記第２のレンズ群を通過させて物体側に出射させることを特徴とする照明光学系。
【請求項２】
前記第１のレンズは、前記平行光線の他の一部を前記第１および第２の面、さらに前記第２のレンズ群を通過させ、物体側に出射させることを特徴とする請求項１に記載の照明光学系。
【請求項３】
０．３φ≦ｈ≦０．５φの条件を満たす前記平行光線の少なくとも一部の光線が、以下の（１）式の条件を満足することを特徴とする請求項１または２に記載の照明光学系。
【数１】
2005345787.tif 000015
なお、φは前記面発光光源の幅、Ｎは前記第１のレンズの屈折率、ｒ1は前記第１のレンズの前記第１の面側の曲率半径、ｒ2は前記第１のレンズの前記第２の面側の曲率半径、ｈは前記平行光線が前記第１の面を通過後前記第２の面に入射する位置から光軸までの距離。
【請求項４】
以下の（２）式の条件を満足することを特徴とする請求項１ないし３に記載の照明光学系。
【数２】
2005345787.tif 000016
ただし、φは前記面発光光源の幅、Ｎは前記第１のレンズの屈折率、ｒ1は前記第１のレンズの前記第１の面側の曲率半径、ｒ2は前記第１のレンズの前記第２の面側の曲率半径、ｈ2は前記平行光線のうち前記面発光光源の最外縁から出射した最外縁光線が前記第１の面を通過後に前記第２の面に入射する位置から前記光軸までの距離。
【請求項５】
以下の（３）式の条件を満足することを特徴とする請求項４に記載の照明光学系。
【数３】
2005345787.tif 000017
ただし、ｈ1は前記最外縁光線が前記第２の面で全反射した後、前記第１の面に入射する位置から前記光軸までの距離。
【請求項６】
以下の（４）式の条件を満足することを特徴とする請求項１ないし５に記載の照明光学系。
１．５＜ｆ2／ｆ＜２．３  ・・・・（４）
ただし、ｆは前記照明光学系全系の焦点距離、ｆ2は前記第２レンズ群の焦点距離。
【請求項７】
以下の（５）式の条件を満足することを特徴とする請求項１ないし６に記載の照明光学系。
０．７＜ｆ2／φ＜１．２  ・・・・（５）
ただし、ｆ2は前記第２レンズ群の焦点距離、φは前記面発光光源の幅。
【請求項８】
前記第２レンズ群は、物体側が平面である単レンズから成ることを特徴とする請求項１ないし７に記載の照明光学系。
【請求項９】
前記面発光光源は、ライトガイドであることを特徴とする請求項１ないし８に記載の照明光学系。
【請求項１０】
請求項１ないし９のいずれかに記載の照明光学系と、前記照明光学系から物体側に出射された光線が観察対象物に照射され、その照射された観察対象物を観察する観察手段とを備える内視鏡。
【請求項１１】
平面の出射端から光線を発する面発光光源と、
前記出射端側から順に正の屈折力を持つ第１のレンズと、全体として正の屈折力を持つ第２のレンズ群とが配設され、前記第１のレンズが、前記出射端側から順に第１の面と第２の面とを有し、前記出射端から出射される前記第１のレンズの光軸に平行な平行光線の一部を前記第２の面で全反射させた後、前記第１の面で再び全反射させ、前記第２のレンズ群を通過させて物体側に出射させる照明光学系と、
前記物体側に出射された光線が観察対象物に照射され、その照射された観察対象物を観察する観察手段と
を備える内視鏡。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、例えばライトガイド等の面発光光源の出射端側に配設される照明光学系および、その照明光学系を有する内視鏡に関する。
【背景技術】
【０００２】
内視鏡には、通常ライトガイドが設けられ、光源装置からの照明光はライトガイドによって内視鏡の先端部まで導かれる。ライトガイドの出射端には、照明光の照明範囲を大きくし、かつ照度むらをなくすために、例えば特許文献１ないし３に記載されるように光学部材を設けることが知られている。
【０００３】
ここで、特許文献１には、ライトガイドの出射端に平凸レンズ２枚を配設させることが記載されている。特許文献２においては、ライトガイドの出射端から順に、側面が反射構造を有する光学素子と、第１、第２のレンズを配置させ、ライトガイドからの照明光をロスなく被写体に照射させることが記載されている。また、特許文献３には、ｈ＝ｆθの特性を有する照明用光学系により、ライトガイドから出射される照明光の照度分布を均一にし、かつ照明光のロスを少なく被写体に照射させることが記載されている。
【０００４】
しかし、特許文献１に記載される光学系においては、その配向角が狭く、照明光の照明範囲は広くない。また、特許文献２においては、レンズ厚が大きい光学素子を使用しているため全長が長く内視鏡先端部の小型化に向いておらず、また加工および組立に時間とコストがかかる。さらに、特許文献３の光学系においては、内視鏡先端部の限られたスペースでその特性を得るために非球面レンズが必要であるが、非球面レンズは球面レンズに比べ加工が容易ではない。
【０００５】
更に、特許文献１において、配光レンズの表面において光線が全反射することによる光量ロスは、目標とする配光角が狭いということもあり、全く考慮されていない。特許文献２、３においては配光レンズ表面における全反射を考慮し、いずれも全反射が発生しないようにすることを主眼としているが、そのことが逆に設計の足枷となり、十分な配光特性が得られているとは言えない。
【特許文献１】特開昭５１−４２５５１号公報
【特許文献２】特開２００２−１８２１２６号公報
【特許文献３】特許第３０２００７４号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
そこで、本発明は上記問題点に鑑みてなされたものであり、組立および加工が容易な照明光学系であって、光量ロスを少なくし、照明範囲を広くすることができる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】
本発明に係る照明光学系は、面発光光源の出射端側から順に正の屈折力を持つ第１のレンズと、全体として正の屈折力を持つ第２のレンズ群とが配設され、第１のレンズは、出射端側から順に第１の面と第２の面とを有し、出射端から出射される第１のレンズの光軸に平行な平行光線の一部を第２の面で全反射させた後、第１の面で再び全反射させ、第２のレンズ群を通過させて物体側に出射させることを特徴とする。
【０００８】
第１のレンズは、平行光線の他の一部を第１および第２の面、さらに第２のレンズ群を通過させ、物体側に出射させることが好ましい。また、０．３φ≦ｈ≦０．５φの条件を満たす平行光線の少なくとも一部の光線は、後述する（１）式の条件を満足することが好ましい。この場合、ｈは平行光線が第１の面を通過後、第２の面に入射する位置から光軸までの距離である。さらに本発明に係る照明光学系は、後述する（２）式の条件を満足することが好ましく、さらに好ましくは、（３）式の条件を満足する。
【０００９】
また、本発明に係る照明光学系は、後述する（４）式の条件を満足することが好ましい。さらに、本発明に係る照明光学系は、後述する（５）式の条件を満足することが好ましい。第２レンズ群は、物体側が平面である単レンズから成るほうが良い。また、面発光光源は、ライトガイドであることが好ましい。
【００１０】
本発明に係る内視鏡は、平面の出射端から光線を発する面発光光源と、出射端側から順に正の屈折力を持つ第１のレンズと、全体として正の屈折力を持つ第２のレンズ群とが配設され、第１のレンズが、出射端側から順に第１の面と第２の面とを有し、出射端から出射される第１のレンズの光軸に平行な平行光線の一部を第２の面で全反射させた後、第１の面で再び全反射させ、第２のレンズ群を通過させて物体側に出射させる照明光学系と、物体側に出射された光線が観察対象物に照射され、その照射された観察対象物を観察する観察手段とを備えることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１１】
本発明に係る照明光学系は、出射端から出射される光線の一部を第１のレンズで２回全反射させた後物体側に出射させることにより、照明光の光量ロスを少なくし、照明範囲を広くすることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１２】
以下本発明に係る実施形態を図１〜図３を用いて説明する。図１は、本実施形態の内視鏡を模式的に示す。図２は、後述する光軸Ｘを含む平面における断面図であって、本実施形態に係るライトガイド１０と、照明光学系２０を示す。図１に示すように、内視鏡４０は、体腔内に挿入される挿入部３０と、内視鏡４０が把持されて内視鏡１０が操作されるための操作部３１とを有する。挿入部３０には、ライトガイド１０（図２参照）が挿通され、ライトガイド１０の一方の端部（図示せず）には光源３２が光学的に接続され、他方の端部が、その光源３２の照明光を出射するための出射端１１（図２参照）となる。図２に示すように、出射端１１に面する位置には、照明光学系２０が配設され、出射端１１および照明光学系２０は内視鏡の先端部３３に設けられる。
【００１３】
光源からの照明光は、ライトガイド１０を通って、出射端１１に送られる。出射端１１に送られた照明光は、照明光学系２０によって集光および拡散された後、観察対象物（内臓器官）（図示せず）に照射される。照明光は観察対象物で反射し、その反射光が観察手段（撮像素子（ＣＣＤ））によって捉えられ、捉えられた反射光に応じて観察対象物は画像としてモニタ等（図示せず）に出力される。なお、観察手段は、観察対象物の反射光を捉えることにより、観察対象物を観察するものであれば、例えばファイバースコープ等であっても良い。
【００１４】
照明光学系２０は、出射端１１側から順に正の屈折力を有する第１のレンズ２１と、全体として正の屈折力を有する第２のレンズ群２２が配設されて形成される。第１のレンズ２１と、第２のレンズ群２２は同一の光軸Ｘ上に配設される。第１のレンズ２１は、出射端１１側から第１面Ｒ1と、第２面Ｒ2とを有し、第１および第２面Ｒ1、Ｒ2は、凸面に形成される。第１のレンズ２１は球面レンズであるので、第１および第２面Ｒ1、Ｒ2は球面である。
【００１５】
第２のレンズ群２２は、１以上のレンズによって構成され、好ましくは１つのレンズによって構成される。したがって、第２のレンズ群２２は、少なくとも２以上の面を有し、少なくとも最もライトガイド１０側に位置する第３面Ｒ3と、最も物体側に位置する第４面Ｒ4を有する。
【００１６】
ライトガイド１０は、多数の光学繊維が束ねられて円柱に形成され、その出射端１１は平面を呈する。すなわち、ライトガイド１０は、平面の出射端を有する面発光光源である。出射端１１近傍のライトガイド１０の中心軸は、第１のレンズ２１および第２のレンズ群２２の光軸Ｘと一致する。ここで、出射端１１から出射される照明光の光線は、拡散光線および、光軸Ｘに対して平行な平行光線等の集合である。しかし、出射端から出射される光線は平行光線の強度が高いので、主に平行光線の出射角（配光角）のみを考慮すればよく、以下の説明においては平行光線のみを説明する。
【００１７】
図３に示すように、出射端１１から出射される平行光線は、その大部分が第１および第２面Ｒ1、Ｒ2を通過して、第３面Ｒ3から第２のレンズ群２２に入射する（以下、この入射光線を直接入射光線という）。しかし、その平行光線の一部は、第１面Ｒ1を通過した後、第２面Ｒ2における入射角が臨界角を越えるので、第２面Ｒ2で全反射し、第１面Ｒ1に戻る。その戻った光線は、第１面Ｒ1における入射角が再び臨界角を越えるので、第１面Ｒ1で再び全反射する。その２回全反射した光線は、第２面Ｒ2を通過し、第３面Ｒ3から第２のレンズ群２２に入射する（以下、この入射光線を２回全反射光線という）。第２のレンズ群２２に入射した直接入射光線および２回全反射光線はいずれも、第４面Ｒ4から出射し観察対象物側（すなわち、物体側）に出射される。
【００１８】
図３においては、出射端１１の中心部から外縁部にかけて、等間隔に出射される光線Ｌ１〜Ｌ５を示す。ここでこれらの光線のうち、相対的に外側から出射する光線、すなわち例えば出射端１１の最外縁から出射する最外縁光線Ｌ５が２回全反射光線となり、その他の光線Ｌ１〜Ｌ４は直接入射光線となる。
【００１９】
つまり、本実施形態において、２回全反射光線は、例えば最外縁光線Ｌ５のように出射端１１の最外縁近傍から出射する光線である。すなわち、２回全反射光線は、第１のレンズ２１で全反射しなければ、例えば第２のレンズ群２２のレンズ保持枠等によってけられ、また第２のレンズ群２２において全反射するような光線であって、観察対象物に照射されない光線である。しかし、本実施形態においては、そのような光線についても、物体側に出射することができるので、照明光の光量ロスを少なくすることができる。
【００２０】
また、２回全反射光線（例えば最外縁光線Ｌ５）は、第２のレンズ群２２の外縁部近傍を通過するので、直接入射光線（例えば光線Ｌ１〜Ｌ４）と第２のレンズ群２２における通過する領域が異なる。したがって、第２のレンズ群２２の第３面Ｒ3の曲率を変更することにより、直接入射光線の配光を大きく変えずに容易に２回全反射光線の配光をコントロールすることができる。
【００２１】
ここで、第１のレンズ２１は、例えば最外縁光線Ｌ５のように出射端１１の最外縁近傍から出射する光線であって、０．３φ≦ｈ≦０．５φの条件を満たす平行光線の少なくとも一部の光線が第２面Ｒ2で全反射できるように、以下に示す条件式（１）を満足するように設定される。ただし、φはライトガイド１０の直径（＝幅）、Ｎは第１のレンズ２１の屈折率、ｒ1は第１のレンズ２１の第１面Ｒ1側の曲率半径、ｒ2は第１のレンズ２１の第２面Ｒ2側の曲率半径、ｈは平行光線が第１面Ｒ1を通過後、第２面Ｒ2に入射する位置から光軸までの距離である。
【００２２】
【数４】
2005345787.tif 000003
【００２３】
なお、Ａが条件式（１）において、下限を越えると、第２面Ｒ2で全反射が起こらない。また、Ａが、条件式（１）において、上限を越えると、第２面Ｒ2で全反射した光線が、第１面Ｒ1に当たらないため、第１レンズから出射せず光量ロスとなる。すなわち、０．３φ≦ｈ≦０．５φの条件を満たす少なくとも一部の光線が、条件式（１）を満たすように屈折率Ｎ、曲率半径ｒ1、ｒ2が設定されれば、その光線は第２面Ｒ2で全反射し、第１面Ｒ1に到達することができるので、ライトガイドから射出される光束の大部分を有効利用することができる。
【００２４】
また、第１のレンズ２１は、以下に示す条件式（２）を満足する。ただし、φはライトガイド１０の直径（＝幅）、Ｎは第１のレンズ２１の屈折率、ｒ1は第１のレンズ２１の第１面Ｒ1側の曲率半径、ｒ2は第１のレンズ２１の第２面Ｒ2側の曲率半径、ｈ2は出射端１１の最外縁から出射される平行光線が第２面Ｒ2に入射する位置から光軸までの距離である。
【００２５】
【数５】
2005345787.tif 000004
【００２６】
条件式（２）を満たすように屈折率Ｎ、曲率半径ｒ1、ｒ2を設定することによって、特にライトガイドの最外縁から射出される平行光線が第２面Ｒ2で全反射し、更に第１面Ｒ1に到達することができる。最外縁の光線が全反射できるように、屈折率Ｎ、曲率半径ｒ1、ｒ2を設定すれば、ライトガイドから射出される光束の更に大部分を有効利用することができる。
【００２７】
また、第１のレンズ２１は、以下に示す条件式（３）を満足する。ただし、出射端１１から出射される平行光線のうち出射端１１の最外縁から出射する最外縁光線Ｌ５は、第２面Ｒ2において光軸Ｘから距離ｈ2離れた位置で全反射した後、さらに第１面Ｒ1において、光軸Ｘから距離ｈ1離れた位置に到達するものとする。なお、本実施形態においては、上述した距離ｈは距離ｈ2に等しい。さらに、最外縁とは、出射端１１の最も外側の部分を言い、ライトガイドの中心軸からの距離がφ／２の部分を言う。
【００２８】
【数６】
2005345787.tif 000005
【００２９】
Ｂが条件式（３）の下限を下回ると、第２面Ｒ2で全反射した光線が第１面Ｒ1で全反射されない。Ｂが条件式（３）の上限を越えると、第１面Ｒ1では全反射が起こるが、その全反射した光線は発散光となるため、第１のレンズ２１のレンズ保持枠等によってけられる、または、第２レンズが大径化するため内視鏡先端部の小型化に向かない。
【００３０】
さらに、第２のレンズ群２２は、第１のレンズ２１から入射された光線を、被観察体にロスなくかつ配向角を広く照射させるために、第２レンズ群２２の焦点距離ｆ2は以下の条件式（４）（５）を満足することが望ましい。なお、ｆは照明光学系２０の全系の焦点距離である。
１．５＜ｆ2／ｆ＜２．３  ・・・・（４）
０．７＜ｆ2／φ＜１．２  ・・・・（５）
【００３１】
ここで、焦点距離ｆ2が式（４）（５）の上限を越えて大きくなりすぎると、配向角が狭くなり、照明光の照明範囲を充分に広くすることができない。また、焦点距離ｆ2が、式（４）（５）の下限を超えて小さくなりすぎると、第２レンズ群２２の第４面Ｒ4において全反射が生じやすくやり、物体側に出射せずに光量ロスが大きくなる。
【００３２】
さらに、第１のレンズ２１の焦点距離ｆ1についても、下記の条件式（６）に満足するように調整されることが好ましい。
１．４＜ｆ1／ｆ＜２  ・・・・（６）
【００３３】
焦点距離ｆ1が、照明光学系２０全系の焦点距離ｆに比べて（６）式における上限を越えると、出射される照明光の配向角が充分に大きくならない。一方、焦点距離ｆ1が、（６）式における下限を越えると、直接入射光線は、第２レンズ群２２内（第４面Ｒ4）で全反射を起こしやすく、光量のロスが大きくなる。また、２回全反射光線は、充分に第２のレンズ群２２に入射しない。
【００３４】
さらに、全系の焦点距離ｆは、ライトガイドの直径φに対して以下の条件式に調整されることが好ましい。
１．８＜φ／ｆ＜２．３  ・・・・（７）
【００３５】
ライトガイドの直径φに対する焦点距離ｆが大きくなりすぎ（７）式の下限を越えると、出射される照明光の配光角が十分に大きくならない。一方（７）式の上限を越えると、光線がレンズ保持枠等にけられ、また第２レンズ群２２で全反射が生じ、光量ロスが大きくなる。
【００３６】
出射端１１から出射した直接入射光線および２回全反射光線は、一旦照明光学系２０によって集光された後に、再び拡散されることにより観察対象物に照射される。ここで、直接入射光線および２回全反射光線の集光点は異なる。そして、直接入射光線の集光点は、第２のレンズ群２２の第４面Ｒ4より、ライトガイド１０側に位置することが好ましく、さらに好ましくは第２のレンズ群２２内に位置する。集光点が第４面Ｒ4より物体側にあると、観察対象物上に集光し、高温になるおそれがあるからである。
【００３７】
直接入射光線の集光点が第４面Ｒ4より、ライトガイド１０側にある場合、第４面Ｒ4はノンパワーまたは負のパワーを有すること、すなわち第４面Ｒ4は平面もしくは凹面であることが好ましい。第４面Ｒ4が正のパワーを持つと、出射する光線の配向角は狭くなるからである。さらに第４面Ｒ4は平面であることが好ましい。内視鏡に使用される際には、外部に露出している第４面Ｒ4が平面であれば、レンズが非常に小さくとも洗浄が容易だからである。したがって、第２のレンズ群２２が１つのレンズによって構成される場合、例えば第３面Ｒ3は球面でかつ凸面に形成され、第４面Ｒ4は平面に形成される。
【００３８】
ライトガイド１０の出射端１１を図４のように、同心円状に領域１〜４に４分割した場合における、各領域から出射される光線の光分布を模式的に図５に示す。領域４から出射される光線は、第１のレンズ２１で２回全反射しなければ、けられまた第２のレンズ群２２で全反射して、図６に示すように、ほとんど観察対象物には照射されない。しかし、本実施形態においては、領域４から出射される光線は、第１のレンズ２１で２回全反射された後、第２のレンズ群２２に入射される２回全反射光線となるので、図５に示すように、充分に観察対象物に照射される。また、２回全反射光線は、比較的大きな配光角で出射されるので、照明光は図５に示すように広い範囲に均一に照射される。したがって、本実施形態の照明光学系は特に、非常に広い範囲（例えば１００〜１５０°）の照明範囲が求められる際に有効である。
【００３９】
なお、本実施形態においては、第１および第２面Ｒ1、Ｒ2のいずれもが球面であるときについて説明したが、第１および第２面Ｒ1、Ｒ2のいずれか一方、もしくは両方が非球面であっても良い。例えば、第２面Ｒ2のみが非球面である場合、第１のレンズ２１の第２面Ｒ2が、出射端１１から出射される平行光線の一部を全反射させるためには、以下に示す条件式（８）が満足されなければならない。
【００４０】
【数７】
2005345787.tif 000006
【００４１】
また、第１および第２面Ｒ1、Ｒ2いずれも非球面である場合、第１のレンズ２１の第２面Ｒ2が、出射端１１から出射される平行光線の一部を全反射させるためには、以下に示す条件式（９）が満足されなければならない。
【００４２】
【数８】
2005345787.tif 000007
ただし、Ｓ1（ｙ）は第１面Ｒ1の高さｙでのサグ、Ｓ2（ｙ）は第２面Ｒ2の高さｙでのサグである。
【実施例】
【００４３】
次に実施例１〜６を用いて説明する。各実施例において、第２のレンズ群２２は、単一のレンズによって構成された。本実施例においては、ライトガイドの出射端を第０面とした。
【００４４】
実施例１〜６の光学データをそれぞれ表１〜表６に示す。表中、Ｒはレンズ各面の曲率半径、Ｄはレンズ厚さ、もしくはレンズ間隔、Ｎは屈折率、νはアッベ数を示す。
【表１】
2005345787.tif 000008
【表２】
2005345787.tif 000009
【表３】
2005345787.tif 000010
【表４】
2005345787.tif 000011
【表５】
2005345787.tif 000012
【表６】
2005345787.tif 000013
【００４５】
実施例１〜６において、最外縁光線Ｌ５のみの軌跡を示したレンズ図を、それぞれ図７、９、１１、１３、１５、１７に示す。実施例１〜６において、光線Ｌ１〜Ｌ５の軌跡を示したレンズ図を、それぞれ図８、１０、１２、１４、１６、１８に示す。なお、各レンズ図は、照明光学系の光軸Ｘを含む断面におけるライトガイドおよび照明光学系を示す。
【００４６】
また、各実施例１〜６における条件式（１）ないし（９）の計算結果は表７に示す。また、実施例の全てにおいて、第１面ないし第２面は、球面であったが、参考のため条件式（８）（９）についても計算した。
【表７】
2005345787.tif 000014
【００４７】
実施例１においては、表７に示すように、ｓｉｎ-1（１／Ｎ）＝０．５６０であった。ここで、最外縁光線Ｌ５は、０．３φ≦ｈ≦０．５φの条件を満たす平行光線であり、ｈ＝ｈ2であったため、Ａ（またはＡ’）＝０．６６７であり、式（１）および式（２）の条件を満足した。また、Ｂ＝０．６６３であり、式（３）の条件も満足した。このとき、図７に示すように、例えば最外縁光線Ｌ５は、第２面で全反射した後、第１面でさらに全反射した。すなわち、実施例１においては、出射端から出射した平行光線の一部が第１のレンズで２回全反射した後、第２のレンズ群に入射した。
【００４８】
また、実施例１では、表７に示すように式（４）ないし式（７）の条件を満足した。このとき、図８に示すように、ライトガイドから出射されるそれぞれの光線は、けられることなく、また第２のレンズ群で全反射されることもなく、物体側に出射した。また、最外縁から出射した光線Ｌ５は、比較的大きな配向角で出射するので、照明光は、広範囲に亘って均一に照射された。以上のように、実施例１の照明光学系は、条件式（１）ないし（７）の式を全て満足し、ライトガイドの光線をロスなく、かつ広範囲に照射することができた。
【００４９】
また、実施例２ないし６においても、実施例１と同様に、各照明光学系は条件式（１）ないし（３）を満足し、例えば最外縁光線Ｌ５は、第２面で全反射した後、さらに第１面で全反射し、第２のレンズ群を通って物体側に出射した。さらに、実施例１と同様に、各照明光学系は、条件式（４）ないし（７）の条件を満足し、出射端から出射された光線は、ロスなく、広範囲に観察対象物に照射された。
【００５０】
なお、各実施例１ないし６における照明光学系は、表７に示すように、それぞれ条件式（８）（９）を満足した。
【図面の簡単な説明】
【００５１】
【図１】本実施形態の内視鏡を示した模式図である。
【図２】本実施形態の照明光学系を示した断面図であって、２回全反射光線のみを示した図である。
【図３】本実施形態の照明光学系を示した断面図であって、２回全反射光線および直接入射光線を示した図である。
【図４】ライトガイドの出射端を模式的に４分割して示した模式図である。
【図５】本実施形態の光線の光分布を示した模式図である。
【図６】２回全反射光線のない出射端から出射される光線の光分布を示した模式図である。
【図７】実施例１の照明光学系を示した断面図であって、２回全反射光線のみを示した図である。
【図８】実施例１の照明光学系を示した断面図であって、２回全反射光線および直接入射光線を示した図である。
【図９】実施例２の照明光学系を示した断面図であって、２回全反射光線のみを示した図である。
【図１０】実施例２の照明光学系を示した断面図であって、２回全反射光線および直接入射光線を示した図である。
【図１１】実施例３の照明光学系を示した断面図であって、２回全反射光線のみを示した図である。
【図１２】実施例３の照明光学系を示した断面図であって、２回全反射光線および直接入射光線を示した図である。
【図１３】実施例４の照明光学系を示した断面図であって、２回全反射光線のみを示した図である。
【図１４】実施例４の照明光学系を示した断面図であって、２回全反射光線および直接入射光線を示した図である。
【図１５】実施例５の照明光学系を示した断面図であって、２回全反射光線のみを示した図である。
【図１６】実施例５の照明光学系を示した断面図であって、２回全反射光線および直接入射光線を示した図である。
【図１７】実施例６の照明光学系を示した断面図であって、２回全反射光線のみを示した図である。
【図１８】実施例６の照明光学系を示した断面図であって、２回全反射光線および直接入射光線を示した図である。
【符号の説明】
【００５２】
１０  ライトガイド
１１  出射端
２０  照明光学系
２１  第１のレンズ
２２  第２のレンズ群
【図１】
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【図２】
2005345787.tif 000019
【図３】
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【図４】
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【図５】
2005345787.tif 000022
【図６】
2005345787.tif 000023
【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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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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