(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
イメージガイドによる像を対角長６．５ｍｍ以上の固体撮像素子に再結像させる再結像光学系において、
前記再結像光学系は、前群、絞り、後群からなり、
前記前群が、物体側から順に、少なくとも１枚の正単レンズからなる第１レンズ群、正レンズ及び負レンズの接合レンズからなる第２レンズ群からなり、
下記条件式を満足することを特徴とする再結像光学系。
（１）      ０．６＜（Ｄ×β）／Ｖ
（２）      １＜ｆF ／Ｆ
（３）      ０．９＜ｆ2P／Ｆ
ただし、Ｄ［ｍｍ］は前記イメージガイドの径、βは前記再結像光学系の光学横倍率、Ｖ［ｍｍ］は前記固体撮像素子の撮像領域の短軸方向の長さ、ｆF は前群の焦点距離、Ｆは全系の焦点距離、ｆ2Pは第２レンズ群の正レンズの焦点距離である。
【請求項２】
以下の条件式を満足することを特徴とする請求項１記載の再結像光学系。
（４）      ６＜｜ｆB ｜／ｆF 
ただし、ｆF は前群の焦点距離、ｆB は後群の焦点距離である。
【請求項３】
前記イメージガイド側に光学的ローパスフィルターを配置したことを特徴とする請求項１又は２記載の再結像光学系。
【請求項４】
内視鏡の先端に配置された対物レンズと、前記対物レンズで作られた被写体像を伝送するイメージガイドと、前記イメージガイドで伝送された被写体像を対角長６．５ｍｍ以上の固体撮像素子に再結像させる再結像光学系とを備えた内視鏡において、
前記再結像光学系が、請求項１から３の何れか１項記載の再結像光学系を用いたことを特徴とする内視鏡。
【請求項５】
白色発光ダイオードによる照明手段を備え、さらに色補正フィルターを用いないことを特徴とする請求項４記載の内視鏡。
【請求項６】
前記白色発光ダイオードは、色温度４６００Ｋ以上であることを特徴とする請求項５記載の内視鏡。
【請求項７】
請求項４から６の何れか１項記載の内視鏡において、前記固体撮像素子からの電気信号に基づいて画像を表示する表示手段を備えることを特徴とする内視鏡。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、イメージガイドによる像を固体撮像素子に再結像させる再結像光学系及びそれを用いた内視鏡に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
近年、内視鏡システムの利用用途の広がりに従って、例えば医療用途の場合、病室にて痰がからんだ患者の痰の吸引や、手術前後に気道を確保するための気管チューブの位置の確認といった手術室や処置室での利用や、外来患者の診察等といった日常の医療業務での利用への期待が高まりつつある。
【０００３】
このためには、従来のような重量が重く寸法が大きい内視鏡システムでは移動や移動後の位置確保が困難であり、内視鏡システムに対する携帯性の向上が期待されている。
【０００４】
従来の携帯型内視鏡は、結像位置にイメージガイドの端面を配置し、その結像した像をイメージガイドにより挿入部の基端側に伝送し、使用者は接眼部の接眼光学系を通して内視鏡観察部位の観察を行っていた。しかし、この場合には、通常、観察者は一人に限定され、複数人で観察することができないという問題点があった。
【０００５】
これを解決する方法として、デジタルカメラのＣＣＤとＬＣＤを用い、イメージガイドの像を再結像光学系を通してＣＣＤに結像させ、ＬＣＤにて観察する方法が考えられる。この場合には、携帯性にも優れ、複数人で観察することも可能な携帯型内視鏡を構成することができる。
【０００６】
再結像光学系の先行例として、特許文献１に記載の光学系が知られている。
【特許文献１】特開２００３−８４２１４号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかしながら、特許文献１による再結像光学系では、デジタルカメラで一般的に使用されている対角長が６．５ｍｍ以上のＣＣＤに再結像させるには、図１４に従来の再結像光学系を使用した場合のイメージガイド束端面の像とＣＣＤの撮像面の関係を示すように、イメージファイバー（イメージガイド束端面）の像をＣＣＤの撮像領域に結像させる再結像光学系の横倍率が足りず、観察し難い。また、イメージファイバーの像を電気的に拡大する場合でも、ノイズが多くなり、画質の劣化が生じ、観察に支障をきたすことになる。
【０００８】
本発明は以上のような問題点に鑑みてなされたものであり、その目的は、再結像光学系の倍率を十分に向上させ、かつ、性能良好な再結像光学系、及び、それを用いた内視鏡を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
上記課題を解決するために、本発明の再結像光学系は、イメージガイドによる像を対角長６．５ｍｍ以上の固体撮像素子に再結像させる再結像光学系において、
下記条件式を満足することを特徴とするものである。
【００１０】
（１）      ０．６＜（Ｄ×β）／Ｖ
ただし、Ｄ［ｍｍ］は前記イメージガイドの径、βは前記再結像光学系の光学横倍率、Ｖ［ｍｍ］は前記固体撮像素子の撮像領域の短軸方向の長さである。
【００１１】
条件式（１）は、再結像光学系の光学横倍率を規定したものである。条件式（１）において、下限の０．６を下回ると、対角長６．５ｍｍ以上の固体撮像素子に対して、小さく撮像することになり、観察に支障をきたすことになる。また、電気的に拡大する場合でも、ノイズが多くなり、画質の劣化が生じ、観察に支障をきたすことになる。
【００１２】
また、前記再結像光学系は、前群、絞り、後群からなり、以下の条件式を満足することが望ましい。
【００１３】
（２）      １＜ｆF ／Ｆ
ただし、ｆF は前群の焦点距離、Ｆは全系の焦点距離である。
【００１４】
条件式（２）は、前群の合成パワーに関する条件である。一般的な撮像光学系において、明るい像を得ることが求められており、そのため、イメージガイドのファイバーとしてＮＡが０．１以上のファイバーが使われることが多い。その際に、条件式（２）を満足することが望ましい。条件式（２）の下限の１を下回って、前群の焦点距離が短くなると、球面収差が増大して結像性能が劣化する。
【００１５】
さらに、以下の条件式を満足することが望ましい。
【００１６】
（２）’    ｆF ／Ｆ＜２．５
条件式（２）’の上限の２．５を越えて前群の焦点距離が長くなると、非点収差が増大して結像性能が劣化する。
【００１７】
また、前記前群は、少なくとも１枚の正単レンズからなる第１レンズ群、正レンズ及び負レンズの接合レンズからなる第２レンズ群からなり、以下の条件式を満足することが望ましい。
【００１８】
（３）      ０．９＜ｆ2P／Ｆ
ただし、ｆ2Pは第２レンズ群の正レンズの焦点距離である。
【００１９】
条件式（３）は、第２レンズ群中の正レンズのパワーに関する条件である。条件式（３）の下限の０．９を下回ると、球面収差が増大する。
【００２０】
さらに、以下の条件式を満足することが望ましい。
【００２１】
（３）’    ｆ2P／Ｆ＜３
条件式（３）’の上限の３を越えて第２レンズ群中の正レンズの焦点距離が長くなると、第１レンズ群のパワーが強くなり、コマ収差、球面収差が増大して結像性能が劣化する。
【００２２】
また、前記再結像光学系は、前群、絞り、後群からなり、以下の条件式を満足することが望ましい。
【００２３】
（４）      ６＜｜ｆB ｜／ｆF 
ただし、ｆF は前群の焦点距離、ｆB は後群の焦点距離である。
【００２４】
条件式（４）は、前群と後群のパワー配置に関する条件である。条件式（４）の下限の６を下回ると、必要な倍率の確保が難しく、また、球面収差が増大して結像性能が劣化する。
【００２５】
また、前記再結像光学系において、前記イメージガイド側に光学的ローパスフィルターを配置することが望ましい。
【００２６】
高倍率で固体撮像素子に結像させる場合には、イメージガイドを構成するイメージファイバーの網目が拡大されて結像され、網目が非常に目立つことになる。網目除去の方法として、光学的ローパスフィルターを用いることが知られている。一般的に、光学的ローパスフィルターは、固体撮像素子側に挿入されるが、高倍率になる光学系においては、光学的ローパスフィルターの厚みが、厚くなりすぎ、全長が長くなってしまうという不具合がある。イメージガイド側に配置することにより、網目除去の効果を得つつ、全長が長くなることがない。
【００２７】
また、上記課題を解決するために本発明の内視鏡は、内視鏡の先端に配置された対物レンズと、前記対物レンズで作られた被写体像を伝送するイメージガイドと、前記イメージガイドで伝送された被写体像を対角長６．５ｍｍ以上の固体撮像素子に再結像させる再結像光学系とを備えた内視鏡において、前記再結像光学系が、以上の何れかの再結像光学系を用いたことを特徴とするものである。
【００２８】
また、前記内視鏡は、白色発光ダイオードによる照明手段を備え、さらに色補正フィルターを用いないことが望ましい。
【００２９】
また、前記白色発光ダイオードは、色温度４６００Ｋ以上であることが望ましい。
【００３０】
光源に白色発光ダイオードを使用することにより、別光源を準備する必要がなく、内視鏡の携帯性を向上させることができる。また、白色発光ダイオードは、４５０ｎｍ付近の波長の励起光と、５００ｎｍ〜６３０ｎｍ付近の蛍光を混ぜ合わせることで白色を作り出しており、図１１に１例を示すような分光特性を持っている。つまり、発光ダイオードからの分光は元々赤が少なく、青が多い分光となっている。そのため、色補正フィルターを使用しない方が色再現が良く、光学系の部品点数を減らすこともできる。さらには、色温度は４６００Ｋ以上である方が、色再現が向上する。
【００３１】
また、前記内視鏡は、前記固体撮像素子からの電気信号に基づいて画像を表示する表示手段を備えることが望ましい。
【００３２】
内視鏡と共に表示部を一体化させることにより、さらに携帯性を向上させることができる。
【発明の効果】
【００３３】
以上の説明のように、本発明によれば、イメージガイドによる像を対角長６．５ｍｍ以上の固体撮像素子に再結像させる再結像光学系において、再結像光学系の倍率が十分に向上し、かつ、性能良好な再結像光学系、及び、それを用いた内視鏡を提供することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３４】
以下に、図と実施例データを用いて、本発明の再結像光学系及びそれを用いた内視鏡の実施の形態について説明する。
【００３５】
（実施例１）
図１に本発明による実施例１の再結像光学系のレンズ構成図を示す。また、収差図を図６に示す（長さの単位はｍｍである。以下、同）。この実施例において、図１に示すように、再結像光学系を、絞りＳの物体側を前群ｆＧ、絞りＳの像側を後群ｂＧとする。また、前群ｆＧを、像側に凸の平凸正レンズ２枚、両凸正レンズと物体側に凹の負レンズの接合レンズで構成し、その平凸正レンズ２枚を第１群Ｇ１とし、両凸正レンズと物体側に凹の負レンズの接合レンズを第２群Ｇ２とする。また、後群ｂＧを、物体側に凸の凸平正レンズ、両凹負レンズと両凸正レンズの接合レンズで構成し、その凸平正レンズを第３群Ｇ３とし、両凹負レンズと両凸正レンズの接合レンズを第４群Ｇ４とした４群７枚構成のレンズ系とする。また、前群ｆＧの物体側に３枚接合の光学的ローパスフィルターを配置しており、撮像素子の有効撮像範囲は、５．７７ｍｍ×４．３４ｍｍを想定している。
【００３６】
この実施例１の再結像光学系を構成する光学部材の数値データは後記する。なお、物体面から数えた面番号は“Ｎｏ”で、曲率半径は“ｒ”で、面間隔又は空気間隔は“ｄ”で、屈折率は“ｎe ”で、アッベ数は“νe ”で示してある。屈折率ｎe 、アッベ数νe はｅ線におけるもので示してある。なお、νe ＝（ｎe −１）／（ｎF'−ｎC'）であり、ｎF'はＦ’線の屈折率、ｎC'はＣ’線の屈折率である。これらは、以下の各実施例においても共通である。
【００３７】
なお、図１では、面番号Ｎｏが１、２、３、・・・・の光学面はｒ1 、ｒ2 、ｒ3 、・・・・で、面番号Ｎｏ１と２、２と３、３と４、・・・・の間の面間隔又は空気間隔はｄ1 、ｄ2 、ｄ3 、・・・・で示してある。これらも、以下の各実施例においても共通である。
【００３８】
この実施例において、条件式のパラメータを以下に示す。
【００３９】
項目                                    記号    単位    値
イメージガイドの径                      Ｄ      [mm]    0.8 
光学横倍率                              β             -4.141 
撮像素子の短軸方向の長さ                Ｖ      [mm]    4.34
前群の焦点距離                          ｆF     [mm]    4.381 
全系の焦点距離                          Ｆ      [mm]    3.301 
第２レンズ群の正レンズの焦点距離        ｆ2P    [mm]    3.763 
後群の焦点距離                          ｆB     [mm]   66.015 
この実施例において、再結像光学系の物体側に光学的ローパスフィルターを置くことにより、３枚合計の厚みが１．６８ｍｍになっている。像側に置いた場合には、光学横倍率β×１．６８＝６．９６ｍｍの厚みが必要になり、全長が長くなってしまう。
【００４０】
（実施例２）
図２に本発明による実施例２の再結像光学系のレンズ構成図を示す。また、収差図を図７に示す。この実施例において、図２に示すように、再結像光学系を、絞りＳの物体側を前群ｆＧ、絞りＳの像側を後群ｂＧとする。また、前群ｆＧを、物体側に凹の正メニスカスレンズ、像側に凸の平凸正レンズ、両凸正レンズと物体側に凹の負レンズの接合レンズで構成し、その正メニスカスレンズと平凸正レンズを第１群Ｇ１とし、両凸正レンズと物体側に凹の負レンズの接合レンズを第２群Ｇ２とする。また、後群ｂＧを、物体側に凸の凸平正レンズ、両凹負レンズと両凸正レンズの接合レンズで構成し、その凸平正レンズを第３群Ｇ３とし、両凹負レンズと両凸正レンズの接合レンズを第４群Ｇ４とした４群７枚構成のレンズ系とする。また、前群ｆＧの物体側に３枚接合の光学的ローパスフィルターを配置しており、撮像素子の有効撮像範囲は、５．７７ｍｍ×４．３４ｍｍを想定している。また、この実施例では絞りＳの直後に赤外カットフィルターが配置されている。赤外領域の光が色再現に問題を生じさせる場合には、このように赤外カットフィルターを使用することも可能である。
【００４１】
この実施例２の再結像光学系を構成する光学部材の数値データを後記する。
【００４２】
この実施例において、条件式のパラメータを以下に示す。
【００４３】
項目                                    記号    単位    値
イメージガイドの径                      Ｄ      [mm]    0.8 
光学横倍率                              β             -4.175 
撮像素子の短軸方向の長さ                Ｖ      [mm]    4.34
前群の焦点距離                          ｆF     [mm]    4.367 
全系の焦点距離                          Ｆ      [mm]    3.937 
第２レンズ群の正レンズの焦点距離        ｆ2P    [mm]    4.047 
後群の焦点距離                          ｆB     [mm]  -26.701             。
【００４４】
（実施例３）
図３に本発明による実施例３の再結像光学系のレンズ構成図を示す。また、収差図を図８に示す。この実施例において、図３に示すように、再結像光学系を、絞りＳの物体側を前群ｆＧ、絞りＳの像側を後群ｂＧとする。また、前群ｆＧを、物体側に凹の正メニスカスレンズ、像側に凸の平凸正レンズ、両凸正レンズと物体側に凹の負レンズの接合レンズで構成し、その正メニスカスレンズと平凸正レンズを第１群Ｇ１とし、両凸正レンズと物体側に凹の負レンズの接合レンズを第２群Ｇ２とする。また、後群ｂＧを、物体側に凸の凸平正レンズ、像側に凸の正メニスカスレンズ、両凹負レンズと両凸正レンズの接合レンズで構成し、その凸平正レンズと正メニスカスレンズを第３群Ｇ３とし、両凹負レンズと両凸正レンズの接合レンズを第４群Ｇ４とした４群８枚構成のレンズ系とする。また、撮像素子の有効撮像範囲は、５．３３ｍｍ×４ｍｍを想定している。
【００４５】
この実施例３の再結像光学系を構成する光学部材の数値データを後記する。
【００４６】
この実施例において、条件式のパラメータを以下に示す。
【００４７】
項目                                    記号    単位    値
イメージガイドの径                      Ｄ      [mm]    0.8 
光学横倍率                              β             -4.003 
撮像素子の短軸方向の長さ                Ｖ      [mm]    4 
前群の焦点距離                          ｆF     [mm]    5.07
全系の焦点距離                          Ｆ      [mm]    2.434 
第２レンズ群の正レンズの焦点距離        ｆ2P    [mm]    6.596 
後群の焦点距離                          ｆB     [mm] -238.18
この実施例では、水晶フィルターを配置していない。そのため、イメージガイドの網目は見えてしまうことになるが、この再結像光学系を使用することは不可能ではない。
【００４８】
（実施例４）
図４に本発明による実施例４の再結像光学系のレンズ構成図を示す。また、収差図を図９に示す。この実施例において、図４に示すように、再結像光学系を、絞りＳの物体側を前群ｆＧ、絞りＳの像側を後群ｂＧとする。また、前群ｆＧを、像側に凸の平凸正レンズ、両凸正レンズと物体側に凹の負レンズの接合レンズで構成し、その平凸正レンズを第１群Ｇ１とし、両凸正レンズと物体側に凹の負レンズの接合レンズを第２群Ｇ２とする。また、後群ｂＧを、物体側に凸の凸平正レンズ、両凹負レンズ、物体側に凸の凸平正レンズで構成し、その物体側の凸平正レンズを第３群Ｇ３とし、両凹負レンズを第４群Ｇ４、像側の凸平正レンズを第５群Ｇ５とした５群６枚構成のレンズ系とする。また、前群ｆＧの物体側に３枚接合の光学的ローパスフィルターを配置しており、撮像素子の有効撮像範囲は、５．７７ｍｍ×４．３４ｍｍを想定している。また、この実施例では、実施例２と同様に、絞りＳの直後に赤外カットフィルターが配置されている。
【００４９】
この実施例４の再結像光学系を構成する光学部材の数値データを後記する。
【００５０】
この実施例において、条件式のパラメータを以下に示す。
【００５１】
項目                                    記号    単位    値
イメージガイドの径                      Ｄ      [mm]    0.8 
光学横倍率                              β             -4.194 
撮像素子の短軸方向の長さ                Ｖ      [mm]    4.34
前群の焦点距離                          ｆF     [mm]    2.984 
全系の焦点距離                          Ｆ      [mm]    2.128 
第２レンズ群の正レンズの焦点距離        ｆ2P    [mm]    2.506 
後群の焦点距離                          ｆB     [mm]  -18.022             。
【００５２】
（実施例５）
図５に本発明による実施例５の再結像光学系のレンズ構成図を示す。また、収差図を図１０に示す。この実施例において、図５に示すように、再結像光学系を、絞りＳの物体側を前群ｆＧ、絞りＳの像側を後群ｂＧとする。また、前群ｆＧを、像側に凸の平凸正レンズ、両凸正レンズと物体側に凹の負レンズの接合レンズで構成し、その平凸正レンズを第１群Ｇ１とし、両凸正レンズと物体側に凹の負レンズの接合レンズを第２群Ｇ２とする。また、後群ｂＧを、物体側に凸の凸平正レンズ、両凹負レンズ、物体側に凸の凸平正レンズで構成し、その物体側の凸平正レンズを第３群Ｇ３とし、両凹負レンズを第４群Ｇ４、像側の凸平正レンズを第５群Ｇ５とした５群６枚構成のレンズ系とする。また、前群ｆＧの物体側に３枚接合の光学的ローパスフィルターを配置しており、撮像素子の有効撮像範囲は、５．３３ｍｍ×４ｍｍを想定している。
【００５３】
この実施例５の再結像光学系を構成する光学部材の数値データを後記する。
【００５４】
この実施例において、条件式のパラメータを以下に示す。
【００５５】
項目                                    記号    単位    値
イメージガイドの径                      Ｄ      [mm]    0.8 
光学横倍率                              β             -3.113 
撮像素子の短軸方向の長さ                Ｖ      [mm]    4 
前群の焦点距離                          ｆF     [mm]    3.513 
全系の焦点距離                          Ｆ      [mm]    2.320 
第２レンズ群の正レンズの焦点距離        ｆ2P    [mm]    3.230 
後群の焦点距離                          ｆB     [mm]   28.699             。
（実施例１）
Ｎｏ            ｒ              ｄ              ｎe             νe 
0（物体面）    ∞              0.6             1       
1              ∞              0.4             1.51825         63.93 
2              ∞              1               1       
3              ∞              0.56            1.55098         45.49 
4              ∞              0.56            1.55098         45.49 
5              ∞              0.56            1.55098         45.49 
6              ∞              0.03            1       
7              ∞              3               1.88815         40.52 
8             -6.353           0.2             1       
9              ∞              1.5             1.51825         63.93 
10            -12.304           0.2             1       
11              9.374           3               1.73234         54.45 
12             -3.375           0.01            1.51193         62.74 
13             -3.375           1.5             1.81264         25.22 
14              ∞              0.03            1       
15（絞り）      ∞              0.97            1       
16              7.0653          3.437           1.73234         54.45 
17              ∞              3.122           1       
18             -2.2718          0.9             1.83945         42.47 
19              5.8442          0.01            1.51193         62.74 
20              5.8442          3.143           1.85504         23.59 
21             -6.3327          2.995           1       
22              ∞              2               1.51825         63.93 
23              ∞              0.01            1.51193         62.74 
24              ∞              0.5             1.50186         63.89 
25              ∞              0.02            1.52197         62.74 
26              ∞              0.37            1       
27（像面）      ∞                                                          。
【００５６】
（実施例２）
Ｎｏ            ｒ              ｄ              ｎe             νe 
0（物体面）    ∞              1.4             1       
1              ∞              0.63            1.55098         45.49 
2              ∞              0.63            1.55098         45.49 
3              ∞              0.63            1.55098         45.49 
4              ∞              0.35            1       
5             -6.881           2               1.88815         40.52 
6             -4.4             0.3             1       
7              ∞              2.8             1.51825         63.93 
8             -6.464           0.3             1       
9              7.825           2.6             1.73234         54.45 
10             -4.517           0.01            1.51193         62.74 
11             -4.517           2.6             1.81264         25.22 
12（絞り）      ∞              0.03            1       
13              ∞              1               1.51564         74.74 
14              ∞              2.5             1       
15             15.022           3.5             1.73234         54.45 
16              ∞              2               1       
17             -2.167           2.2             1.83945         42.47 
18              5.353           0.01            1.51193         62.74 
19              5.353           2.7             1.81264         25.22 
20             -5.353           1.6             1       
21              ∞              0.5             1.50186         63.85 
22              ∞              0.02            1.52197         62.74 
23（像面）      ∞                                                          。
【００５７】
（実施例３）
Ｎｏ            ｒ              ｄ              ｎe             νe 
0（物体面）    ∞              3.5             1       
1             -5.934           2               1.88815         40.52 
2             -4.6223          0.3             1       
3              ∞              1.7             1.51825         63.93 
4             -9.228           0.3             1       
5              9.2904          3               1.73234         54.45 
6             -8.6884          0.01            1.51193         62.74 
7             -8.6884          2               1.93429         18.74 
8              ∞              0.03            1       
9（絞り）      ∞              2.9             1       
10              5.7603          2.5             1.73234         54.45 
11              ∞              1               1       
12             -9.1702          1.95            1.81264         25.22 
13             -9.2872          1.5             1       
14             -2.4149          1               1.83945         42.47 
15             14.1445          0.01            1.51193         62.74 
16             14.1445          2.5             1.81264         25.22 
17            -14.1445          4               1       
18              ∞              0.5             1.51825         63.93 
19              ∞              0.35            1       
20（像面）      ∞                                                          。
【００５８】
（実施例４）
Ｎｏ            ｒ              ｄ              ｎe             νe 
0（物体面）    ∞              0.6             1       
1              ∞              0.4             1.51825         63.93 
2              ∞              1               1       
3              ∞              0.56            1.55098         45.49 
4              ∞              0.56            1.55098         45.49 
5              ∞              0.56            1.55098         45.49 
6              ∞              0.03            1       
7              ∞              1.7             1.88815         40.52 
8             -4.827           0.2             1       
9              4.218           2.2             1.73234         54.45 
10             -2.532           0.01            1.51193         62.74 
11             -2.532           1               1.81264         25.22 
12（絞り）      ∞              0.03            1       
13              ∞              1               1.51564         74.74 
14              ∞              0.3             1       
15              3.254           2.1             1.75844         52.08 
16              ∞              0.3             1       
17              -2.339          2               1.83945         42.47 
18              2.339           1.44            1       
19              4.7195          1.3             1.85504         23.59 
20              ∞              2.78            1       
21              ∞              0.5             1.50186         63.85 
22              ∞              0.02            1.52197         62.74 
23（像面）      ∞                                                          。
【００５９】
（実施例５）
Ｎｏ            ｒ              ｄ              ｎe             νe 
0（物体面）    ∞              0.6             1       
1              ∞              0.4             1.51825         63.93 
2              ∞              1               1       
3              ∞              0.56            1.55098         45.49 
4              ∞              0.56            1.55098         45.49 
5              ∞              0.56            1.55098         45.49 
6              ∞              0.03            1       
7              ∞              2.1             1.88815         40.52 
8             -5.268           0.2             1       
9              5.268           2.6             1.73234         54.45 
10             -3.398           0.01            1.51193         62.74 
11             -3.398           1.9             1.85504         23.59 
12              ∞              0.03            1       
13（絞り）      ∞              1.2             1       
14              2.665           2.2             1.73234         54.45 
15              ∞              0.3             1       
16             -3.002           0.8             1.83945         42.47 
17              1.883           0.5             1       
18              3.281           2               1.85504         23.59 
19              ∞              3.4             1       
20              ∞              0.5             1.50186         63.85 
21              ∞              0.02            1.52197         62.74 
22（像面）      ∞                                                          。
【００６０】
次に、実施例１〜５の条件式（１）〜（４）、（２）’、（３）’の値を示す。
条件式            実施例１  実施例２  実施例３  実施例４  実施例５
（１）             0.763     0.77      0.801     0.773     0.623
（２）＋（２）’   1.327     1.028     2.083     1.402     1.514
（３）＋（３）’   1.14      1.090     2.71      1.177     1.392
（４）            15.069     6.598    46.978     6.04      8.169            。
【００６１】
上記の表から明らかなように、各実施例の再結像光学系は、イメージファイバーの像が固体撮像素子上に、撮像領域の短軸方向の長さに対して０．６２３〜０．８０１の大きさで結像されていることが分かる。
【００６２】
図１２に上記実施例１における再結像光学系を使用した場合のイメージガイド束端面の像と固体撮像素子の撮像面の関係を示す。イメージガイド束端面の像のこの大きさは、そのまま観察した場合でも、観察に支障をきたさない倍率であり、電気的に拡大する場合でも、１．２５〜１．６倍の拡大で、撮像領域の短軸方向の長さに対して１００％に表示することができ、観察に支障をきたさない画質の劣化の範囲におさめることができる。
【００６３】
また、上記表及び収差図から明らかなように、上記の条件式内に収めることで、球面収差等の諸収差も良好に抑えることができる。
【００６４】
以上、本発明の再結像光学系の実施例を示したが、このような本発明の再結像光学系を用いて内視鏡を構成することができる。図１３は本発明の再結像光学系を用いた内視鏡の１実施例を説明するための図で、（ａ）は内視鏡の全体図、（ｂ）はその挿入部１１から操作部１２までの拡大断面図である。本実施例の内視鏡１０は、対物光学系１、照明光学系２を備えた挿入部１１と、本発明の実施例の何れかの構成の再結像光学系３、再結像光学系３の像面に配置された固体撮像素子４、白色発光ダイオード５による光源を備えた操作部１２と、操作部１２と一体型の画像表示部１３とを有している。そして、対物光学系１と再結像光学系３の間にはイメージガイドファイバー６が配置され、また、白色発光ダイオード５と照明光学系２の間にはライトガイドファイバー７が配置され、これらイメージガイドファイバー６とライトガイドファイバー７は挿入部１１と操作部１２を結んでいる。そのため、従来のような重量が重く寸法が大きい内視鏡システムを必要とせず、携帯性の優れた内視鏡を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００６５】
【図１】本発明による実施例１の再結像光学系のレンズ構成図である。
【図２】本発明による実施例２の再結像光学系のレンズ構成図である。
【図３】本発明による実施例３の再結像光学系のレンズ構成図である。
【図４】本発明による実施例３の再結像光学系のレンズ構成図である。
【図５】本発明による実施例５の再結像光学系のレンズ構成図である。
【図６】実施例１の収差図である。
【図７】実施例２の収差図である。
【図８】実施例３の収差図である。
【図９】実施例４の収差図である。
【図１０】実施例５の収差図である。
【図１１】白色発光ダイオードの分光特性の１例を示す図である。
【図１２】実施例１における再結像光学系を使用した場合のイメージガイド束端面の像と固体撮像素子の撮像面の関係を示す図である。
【図１３】本発明の再結像光学系を用いた内視鏡の１実施例を説明するための図である。
【図１４】従来の再結像光学系を使用した場合のイメージガイド束端面の像とＣＣＤの撮像面の関係を示す図である。
【符号の説明】
【００６６】
ｆＧ…前群
ｂＧ…後群
Ｇ１…第１群
Ｇ２…第２群
Ｇ３…第３群
Ｇ４…第４群
Ｇ５…第５群
Ｓ…絞り
１…対物光学系
２…照明光学系
３…再結像光学系
４…固体撮像素子
５…白色発光ダイオード
６…イメージガイドファイバー
７…ライトガイドファイバー
１０…内視鏡
１１…挿入部
１２…操作部
１３…画像表示部
【図１】
0004588077.tif 000002
【図２】
0004588077.tif 000003
【図３】
0004588077.tif 000004
【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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【図１３】
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【図１４】
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