(57)【要約】【課題】  比較的少ない３枚というレンズ構成でレンズ系全長が短く、光学性能が良好で高倍率な内視鏡用接眼レンズを提供する。【解決手段】  物体側より順に、物体側に凹面を向けた正のメニスカスレンズからなる第１レンズＬ１、眼側に凹面を向けた負レンズからなる第２レンズＬ２、両凸レンズからなる第３レンズＬ３を配列してなり、前記第２レンズＬ２と前記第３レンズＬ３は正の接合レンズであって、以下の条件式（１）〜（３）を満足する。（１）  0.5＜（d−aBP＋bFP）／f＜0.8、（２）  1.4＜｜R1F｜／f＜1.9、（３）  25.0＜ν３−ν２ただし  f：全系の焦点距離、d：第１レンズと第２レンズとの空気間隔、aBP：第１レンズの眼側の面から第１レンズの眼側主点までの距離、bFP：第２レンズの物体側の面から接合レンズの物体側主点までの距離、R1F：第１レンズの物体側の面の曲率半径、ν２：第２レンズのアッベ数、ν３：第３レンズのアッベ数【選択図】          図１
2007010916.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
物体側より順に、物体側に凹面を向けた正のメニスカスレンズからなる第１レンズ、眼側に凹面を向けた負レンズからなる第２レンズ、および両凸レンズからなる第３レンズを配列してなり、前記第２レンズと前記第３レンズは互いに接合されて正の接合レンズを構成してなり、以下の条件式（１）〜（３）を満足することを特徴とする内視鏡用接眼レンズ。
（１）  0.5＜（d−aBP＋bFP）／f＜0.8
（２）  1.4＜｜R1F｜／f＜1.9
（３）  25.0＜ν３−ν２
ただし
f  ：全系の焦点距離
d  ：第１レンズと第２レンズとの空気間隔
aBP  ：第１レンズの眼側の面から第１レンズの眼側主点までの距離
bFP  ：第２レンズの物体側の面から接合レンズの物体側主点までの距離
R1F  ：第１レンズの物体側の面の曲率半径
ν２  ：第２レンズのアッベ数
ν３  ：第３レンズのアッベ数
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、主に内視鏡に用いられる高倍率の接眼レンズに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
内視鏡の接眼レンズは、手元の操作部本体内に組み込まれ、先端部の対物レンズから光学繊維束を通して送られてきたこの繊維束の出射端面上の像を、拡大して観察し得るようにする光学系である。それ故、接眼レンズの接眼倍率が低い場合には観察像が小さいため見えにくく、内視鏡による検査、診断に支障をきたすことがある。像を観察しやすくするためには、焦点距離が短く倍率が高いこと、接眼レンズから観察者の瞳の位置までの距離（アイポイント距離）が長いこと、接眼レンズの構成枚数が少ないこと、が必要であった。このような事情を考慮した接眼レンズとして、下記特許文献１および下記特許文献２に記載されたものがある。しかし、これらの接眼レンズは、電子スチルカメラのファインダ光学系に使用するもので、内視鏡用接眼レンズとして使用するには十分な倍率ではなかった。そこで、本出願人は下記特許文献３において、レンズ３枚という簡単な構成でありながら、接眼倍率が３４倍で、光学繊維束の端面との間隔を、視度調整を行うのに充分な距離としつつアイポイント距離を充分に確保し得る接眼レンズを提案している。
【０００３】
【特許文献１】特開昭６１−４８８０９号公報
【特許文献２】特開平１−１０８５１６号公報
【特許文献３】特許第２７９１４９６号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかし、近年医療現場から、内視鏡用対物レンズの小型化、細径化が望まれており、それに応じて光学繊維束の細径化が進んだことで、光学繊維束の出射端面が大幅に縮小され、さらに高倍率な内視鏡用接眼レンズが望まれるようになった。
【０００５】
本発明は上記事情に鑑みなされたものであり、比較的少ない３枚というレンズ構成でレンズ系全長が短く、光学性能が良好で高倍率な内視鏡用接眼レンズを提供することを目的とするものである。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明の内視鏡用接眼レンズは、物体側より順に、物体側に凹面を向けた正のメニスカスレンズからなる第１レンズ、眼側に凹面を向けた負レンズからなる第２レンズ、および両凸レンズからなる第３レンズを配列してなり、前記第２レンズと前記第３レンズは互いに接合されて正の接合レンズを構成してなり、以下の条件式（１）〜（３）を満足することを特徴とするものである。
（１）  0.5＜（d−aBP＋bFP）／f＜0.8
（２）  1.4＜｜R1F｜／f＜1.9
（３）  25.0＜ν３−ν２
ただし
f  ：全系の焦点距離
d  ：第１レンズと第２レンズとの空気間隔
aBP  ：第１レンズの眼側の面から第１レンズの眼側主点までの距離
bFP  ：第２レンズの物体側の面から接合レンズの物体側主点までの距離
R1F  ：第１レンズの物体側の面の曲率半径
ν２  ：第２レンズのアッベ数
ν３  ：第３レンズのアッベ数
【発明の効果】
【０００７】
本発明の内視鏡用接眼レンズは、物体側から順に、正、負、正の３枚という簡単なレンズ構成で上記条件式（１）〜（３）を満足することにより、レンズ系の合成焦点距離が短く接眼倍率が例えば５０倍と極めて大きいにもかかわらず、光学繊維束端面と十分な間隔を保持可能な小型の接眼レンズを実現することができるようになっている。すなわち、３枚という比較的少ないレンズ構成にもかかわらずレンズ系全長が短く、光学性能の良好な内視鏡用接眼レンズを得ることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００８】
以下、本発明の具体的な実施形態について図面を参照しつつ説明する。図１に示す実施形態（実施例１のものを代表させて示している）の内視鏡用接眼レンズは、物体側より順に、物体側に凹面を向けた正のメニスカスレンズからなる第１レンズＬ１、眼側に凹面を向けた負のメニスカスレンズからなる第２レンズＬ２、両凸レンズからなる第３レンズＬ３を配列してなり、第２レンズＬ２と第３レンズＬ３は互いに接合されて正の接合レンズを構成してなる内視鏡用接眼レンズである。なお、第１レンズＬ１の物体側の縦線１は被観察面位置（例えば光ファイバ出射端面位置）を表し、第３レンズＬ３と像面２の間にある縦線３は射出瞳位置を表している。
【０００９】
また、本実施形態の内視鏡用対物レンズは、以下の条件式（１）〜（３）を満足している。
（１）  0.5＜（d−aBP＋bFP）／f＜0.8
（２）  1.4＜｜R1F｜／f＜1.9
（３）  25.0＜ν３−ν２
ただし
f  ：全系の焦点距離
d  ：第１レンズと第２レンズとの空気間隔
aBP  ：第１レンズの眼側の面から第１レンズの眼側主点までの距離
bFP  ：第２レンズの物体側の面から接合レンズの物体側主点までの距離
R1F  ：第１レンズの物体側の面の曲率半径
ν２  ：第２レンズのアッベ数
ν３  ：第３レンズのアッベ数
【００１０】
以下、上述した各条件式（１）〜（３）についての技術的意義を説明する。
【００１１】
上記条件式（１）は、第1レンズＬ１の眼側主点と接合レンズの物体側主点との間隔の範囲を定めるもので、この条件式（１）の上限を上回ると高倍率化が困難となる。その一方条件式（１）の下限を下回ると、第１レンズＬ１と第２レンズＬ２との空気間隔を確保することが困難となり、レンズ系を維持できなくなる。ここで、２つのレンズの合成パワーは次式  
φ＝φ１＋φ２−Δφ１φ２
で表される。Δは空気間隔である。すなわち、この式より、第１レンズＬ１と第２レンズＬ２の空気間隔が大きくなると、合成パワーが小さくなることが明らかである。
【００１２】
上記条件式（２）は、第１レンズＬ１の物体側の面の曲率半径の範囲を定めるもので、この条件式（２）の上限を上回ると、十分なアイポイント距離が得られなくなる。その一方条件式（２）の下限を下回ると、第１レンズＬ１と光ファイバ出射端面の距離が十分に確保できなくなる。
【００１３】
上記条件式（３）は、接合レンズである、第２レンズＬ２と第３レンズＬ３両者とのアッベ数の差の範囲を定めるもので、この下限を下回ると倍率色収差が増加し、周辺部の解像力が低下することになる。
【実施例】
【００１４】
以下、具体的な実施例および従来技術に係る比較例を用いて、本発明の内視鏡用接眼レンズをさらに説明する。
【００１５】
＜実施例１＞
実施例１に係る内視鏡用接眼レンズの概略構成を図１に示す。この内視鏡用接眼レンズは、物体側より順に、物体側に凹面を向けた正のメニスカスレンズからなる第１レンズＬ１、眼側に凹面を向けた負のメニスカスレンズからなる第２レンズＬ２、物体側に強い曲率の面をもつ両凸レンズからなる第３レンズＬ３を配列している。ただし、第２レンズＬ２および第３レンズＬ３は互いに接合されて、正の接合レンズを構成している。
【００１６】
この内視鏡用接眼レンズの各レンズ面の曲率半径Ｒ（ｍｍ）、各レンズの中心厚および各レンズ間の空気間隔（以下、これらを総称して軸上面間隔という）Ｄ（ｍｍ）、各レンズのｄ線における、屈折率Ｎおよびアッベ数νの値を表１に示す。なお表中の数字は、物体側からの順番を表すものである（実施例２、３および比較例において同じ）。
【００１７】
【表１】
2007010916.tif 000003
【００１８】
また、実施例１の内視鏡用接眼レンズによれば、表１に示すように、条件式（１）〜（３）は全て満足されている。そして、レンズ系の全長は約９．９０ｍｍ、接眼倍率は約４９．７８倍とされている。
【００１９】
図２は実施例１の内視鏡用接眼レンズの球面収差、非点収差、コマ収差、倍率色収差およびディストーションを示す収差図で、第３レンズＬ３の眼側の面から１５ｍｍの距離に、眼のかわりに焦点距離２０ｍｍの無収差レンズを配置したときのものである。球面収差図および非点収差図のスケール０．４ｍｍは１ディオプターに相当し、倍率色収差図およびコマ収差図のスケール０．０５８ｍｍは１０分の角度に相当する（後述する図４、６、８においても同じ）。なお、非点収差図には、サジタル像面およびタンジェンシャル像面に対する収差が示されている。これらの収差図においてωは半画角を示す。これらの収差図から明らかなように、実施例１の内視鏡用接眼レンズによれば、高倍率でありながら各収差を良好に補正することができる。
【００２０】
＜実施例２＞
実施例２に係る内視鏡用接眼レンズの概略構成を図３に示す。この内視鏡用接眼レンズの構成も実施例１のものと略同様であり、対応する図面の説明において同一の要素については同一の符号を付し、重複する説明については省略する。
この内視鏡用接眼レンズの各レンズ面の曲率半径Ｒ（ｍｍ）、各レンズの中心厚および各レンズ間の空気間隔Ｄ（ｍｍ）、各レンズのｄ線における、屈折率Ｎおよびアッベ数νの値を表２に示す。
【００２１】
【表２】
2007010916.tif 000004
【００２２】
また、実施例２の内視鏡用接眼レンズによれば、表２に示すように、条件式（１）〜（３）は全て満足されている。そして、レンズ系の全長は約９．９２ｍｍ、接眼倍率は約４９．７６倍とされている。
【００２３】
図４は実施例２の内視鏡用接眼レンズの球面収差、非点収差、コマ収差、倍率色収差およびディストーションを示す収差図である。なお、非点収差図には、サジタル像面およびタンジェンシャル像面に対する収差が示されている。これらの収差図においてωは半画角を示す。これらの収差図から明らかなように、実施例２の内視鏡用接眼レンズによれば、高倍率でありながら各収差を良好に補正することができる。
【００２４】
＜実施例３＞
実施例３に係る内視鏡用接眼レンズの概略構成を図５に示す。この内視鏡用接眼レンズの構成も実施例１のものと略同様であり、対応する図面の説明において同一の要素については同一の符号を付し、重複する説明については省略する。
この内視鏡用接眼レンズの各レンズ面の曲率半径Ｒ（ｍｍ）、各レンズの中心厚および各レンズ間の空気間隔Ｄ（ｍｍ）、各レンズのｄ線における、屈折率Ｎおよびアッベ数νの値を表３に示す。
【００２５】
【表３】
2007010916.tif 000005
【００２６】
また、実施例３の内視鏡用接眼レンズによれば、表３に示すように、条件式（１）〜（３）は全て満足されている。そして、レンズ系の全長は約９．１４ｍｍ、接眼倍率は約５０．１８倍とされている。
【００２７】
図６は実施例３の内視鏡用接眼レンズの球面収差、非点収差、コマ収差、倍率色収差およびディストーションを示す収差図である。なお、非点収差図には、サジタル像面およびタンジェンシャル像面に対する収差が示されている。これらの収差図においてωは半画角を示す。これらの収差図から明らかなように、実施例３の内視鏡用接眼レンズによれば、高倍率でありながら各収差を極めて良好に補正することができる。
【００２８】
＜比較例＞
比較例に係る内視鏡用接眼レンズの概略構成を図７に示す。この比較例に係る内視鏡用接眼レンズはレンズ構成が実施例１のものと略同様とされているので、対応する図面の説明において同一の要素については同一の符号を付し、重複する説明については省略する。
この内視鏡用接眼レンズの各レンズ面の曲率半径Ｒ（ｍｍ）、各レンズの中心厚および各レンズ間の空気間隔Ｄ（ｍｍ）、各レンズのｄ線における、屈折率Ｎおよびアッベ数νの値を表４に示す。
【００２９】
【表４】
2007010916.tif 000006
【００３０】
また、比較例の内視鏡用接眼レンズにおいては、条件式（１）〜（３）に対応する各値は表４に示すようになっており、条件式（３）は満足しているが、条件式（１）、（２）は満足されていない。そして、レンズ系の全長は約１４．２６ｍｍ、接眼倍率は約３４．００倍とされている。
【００３１】
図８は比較例の内視鏡用接眼レンズの球面収差、非点収差、コマ収差、倍率色収差およびディストーションを示す収差図である。なお、非点収差図には、サジタル像面およびタンジェンシャル像面に対する収差が示されている。これらの収差図においてωは半画角を示す。
【図面の簡単な説明】
【００３２】
【図１】本発明の実施例１に係る内視鏡用接眼レンズの構成を示す概略図
【図２】実施例１の内視鏡用接眼レンズの諸収差（球面収差、非点収差、コマ収差、倍率色収差およびディストーション）を示す収差図
【図３】本発明の実施例２に係る内視鏡用接眼レンズの構成を示す概略図
【図４】実施例２の内視鏡用接眼レンズの諸収差（球面収差、非点収差、コマ収差、倍率色収差およびディストーション）を示す収差図
【図５】本発明の実施例３に係る内視鏡用接眼レンズの構成を示す概略図
【図６】実施例３の内視鏡用接眼レンズの諸収差（球面収差、非点収差、コマ収差、倍率色収差およびディストーション）を示す収差図
【図７】比較例に係る内視鏡用接眼レンズの構成を示す概略図
【図８】比較例の内視鏡用接眼レンズの諸収差（球面収差、非点収差、コマ収差、倍率色収差およびディストーション）を示す収差図
【符号の説明】
【００３３】
Ｌ１〜Ｌ３    レンズ
Ｘ    光軸
１    被観察面位置
２    像面
３    射出瞳位置
【図１】
2007010916.tif 000007
【図２】
2007010916.tif 000008
【図３】
2007010916.tif 000009
【図４】
2007010916.tif 000010
【図５】
2007010916.tif 000011
【図６】
2007010916.tif 000012
【図７】
2007010916.tif 000013
【図８】
2007010916.tif 000014