(57)【要約】      （修正有）【課題】硬性鏡のカバーガラスとガラスリッドまたはイメージセンサとの間での光の多重反射によるゴーストの発生を抑制するカメラヘッドを提供する。【解決手段】カバーガラス３を備える硬性鏡５からの観察光を結像させる撮影光学系１９と、結像された観察光を受光する受光面１５を有するイメージセンサと、受光面１５を保護するガラスリッド１７と、硬性鏡５のカバーガラス３からの観察光を透過する一方、撮影光学系１９により結像された観察光の内、ガラスリッド１７またはイメージセンサにおいて反射されてカバーガラス３に入射しようとする反射光をイメージセンサとは異なる方向に偏向するビームスプリッタ２１とを備え、ガラスリッド１７の物体側面からイメージセンサの受光面１５までの距離Ｔｉ（ｍｍ）と、カメラヘッド光学系９の最大像高ｉｈ（ｍｍ）との関係が以下の条件式（１）を満足する。１．５＜｜ｉｈ／Ｔｉ|＜７・・・（１）【選択図】図１
2017198893.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
カバーガラスを備える硬性鏡からの観察光を結像させる撮影光学系と、
該撮影光学系により結像された前記観察光を受光する受光面を有する撮像部と、
該撮像部と前記撮影光学系との間に配され、前記受光面を保護する保護部材と、
前記硬性鏡の前記カバーガラスと前記保護部材との間に配され、前記カバーガラスからの前記観察光を透過する一方、前記撮影光学系により結像された前記観察光の内、前記保護部材または前記撮像部において反射されて前記カバーガラスに入射しようとする反射光を前記撮像部とは異なる方向に偏向するビームスプリッタとを備え、
前記保護部材の物体側面から前記撮像部の前記受光面までの距離と、前記撮影光学系の最大像高との関係が以下の条件式（１）を満足するカメラヘッド。
１．５＜｜ｉｈ／Ｔｉ|＜７・・・（１）
ただし、ｉｈは撮影光学系の最大像高（ｍｍ）であり、Ｔｉは保護部材の物体側面から撮像部の受光面までの距離（ｍｍ）である。
【請求項２】
前記ビームスプリッタが、偏向した前記反射光を吸収可能な光吸収部を備える請求項１に記載のカメラヘッド。
【請求項３】
前記光吸収部の分光反射率が３８０ｎｍから５６０ｎｍの範囲で２０％以下である請求項２に記載のカメラヘッド。
【請求項４】
前記ビームスプリッタにおける前記反射光を偏向させる偏向面が、前記観察光の光軸に対して−１０°から−８０°の範囲の角度または＋１０°から＋８０°の範囲の角度を有して配置され、
前記撮影光学系が、前記観察光の光軸に沿う方向に配列された複数のレンズからなり、
前記ビームスプリッタの光軸方向の厚さと、最も前記撮像部側に配された前記レンズの焦点距離との関係が、以下の条件式（２）を満足する請求項１から請求項３のいずれかに記載のカメラヘッド。
０．００１＜｜Ｔｂ／ＦＬＬ｜＜２・・・（２）
但し、Ｔｂはビームスプリッタの光軸方向の厚さ（ｍｍ）であり、ＦＬＬは撮影光学系の内の最も撮像部側に配されたレンズの焦点距離（ｍｍ）である。
【請求項５】
前記撮影光学系が、前記観察光の光軸に沿う方向に配列された複数のレンズからなり、
前記ビームスプリッタが１．４〜１．９の範囲の屈折率を有し、
前記ビームスプリッタの光軸方向の厚さと前記撮影光学系の全系の焦点距離との関係が、以下の条件式（３）を満足する請求項１から請求項４のいずれかに記載のカメラヘッド。
０．００１＜｜Ｔｂ／ＦＬＡ｜＜２・・・（３）
但し、Ｔｂはビームスプリッタの光軸方向の厚さ（ｍｍ）であり、ＦＬＡは撮影光学系の全系の焦点距離（ｍｍ）である。
【請求項６】
前記撮影光学系が、前記観察光の光軸に沿う方向に配列された複数のレンズからなり、
前記撮影光学系の入射瞳位置が、該撮影光学系の内の最も物体側に配された前記レンズから像側に２ｍｍ以内に位置し、
前記ビームスプリッタの光軸方向の厚さと、前記最も物体側に配された前記レンズの最大光線高との関係が以下の条件式（４）を満足する請求項１から請求項５のいずれかに記載のカメラヘッド。
０．１＜Ｔｂ／ＨＲ１＜１０・・・（４）
但し、Ｔｂはビームスプリッタの光軸方向の厚さ（ｍｍ）であり、ＨＲ１は撮影光学系の内の最も物体側に配されたレンズの最大光線高（ｍｍ）である。
【請求項７】
前記ビームスプリッタよりも像側に該ビームスプリッタに隣接して配置された絞りを備え、
前記撮影光学系が、前記観察光の光軸に沿う方向に配列された複数のレンズ群からなり、
前記ビームスプリッタが、円形のサファイアからなり、前記撮影光学系の内の最も物体側に配された前記レンズ群に配置されている請求項１から請求項６のいずれかに記載のカメラヘッド。
【請求項８】
前記ビームスプリッタが偏光ビームスプリッタまたはハーフミラーである請求項１から請求項７のいずれかに記載のカメラヘッド。
【請求項９】
請求項１から請求項８のいずれかに記載のカメラヘッドと、
物体側とは反対側の一端に前記カバーガラスを備える前記硬性鏡とを備える内視鏡撮像システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、カメラヘッドおよび内視鏡撮像システムに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、硬性鏡とカメラヘッドとを組み合わせて構成される内視鏡撮像システムが知られている（例えば、特許文献１参照。）。このような内視鏡撮像システムにおいては、カメラヘッドに搭載されるイメージセンサの受光面の手前に配置されたガラスリッドと硬性鏡のカバーガラスとによって反射された光により、観察光による像とは異なる像であるいわゆるゴーストが生じることがある。特に、近年、イメージセンサの小型化に伴い、反射面であるガラスリッドとイメージセンサの受光面との距離が近接し、焦点があった状態でゴーストが結像してしまうため、ゴーストが目立つようになっている。
【０００３】
特許文献１に記載の内視鏡撮像システムは、カメラヘッドの内部にゴミや埃等が侵入するのを防止するためのカバーガラスを光軸に対して傾けて配置することによりカバーガラスで反射される光を偏向したり、カバーガラスの表面に反射防止コートを施したりすることで、カバーガラスでの反射光によるゴーストの発生を防止している。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００６−５３２１８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、特許文献１に記載の内視鏡撮像システムは、ガラスリッドとイメージセンサの受光面との距離を近接させたモードにおいて、硬性鏡のカバーガラスとガラスリッドまたはイメージセンサとの間で反射される光により発生するゴーストを防止するものではない。また、ガラスリッドに反射防止コーティングを施すことも考えられるが、内視鏡用途で使用されるイメージセンサとしての撮像素子は、民生品と比較して販売数量が少なく、ガラスリッドに反射防止コーティングを施すようなカスタマイズを行うと原価が上昇してしまうという問題がある。
【０００６】
本発明は上述した事情に鑑みてなされたものであって、ガラスリッドとイメージセンサの受光面との距離が近接するモードにおいて、硬性鏡のカバーガラスとガラスリッドまたはイメージセンサとの間での光の多重反射によるゴーストの発生を抑制するカメラヘッドおよび内視鏡撮像システムを提供することを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記目的を達成するために、本発明は以下の手段を提供する。
本発明は、カバーガラスを備える硬性鏡からの観察光を結像させる撮影光学系と、該撮影光学系により結像された前記観察光を受光する受光面を有する撮像部と、該撮像部と前記撮影光学系との間に配され、前記受光面を保護する保護部材と、前記硬性鏡の前記カバーガラスと前記保護部材との間に配され、前記カバーガラスからの前記観察光を透過する一方、前記撮影光学系により結像された前記観察光の内、前記保護部材または前記撮像部において反射されて前記カバーガラスに入射しようとする反射光を前記撮像部とは異なる方向に偏向するビームスプリッタとを備え、前記保護部材の物体側面から前記撮像部の前記受光面までの距離と、前記撮影光学系の最大像高との関係が以下の条件式（１）を満足するカメラヘッドを提供する。
１．５＜｜ｉｈ／Ｔｉ|＜７・・・（１）
ただし、ｉｈは撮影光学系の最大像高（ｍｍ）であり、Ｔｉは保護部材の物体側面から撮像部の受光面までの距離（ｍｍ）である。
【０００８】
本発明によれば、硬性鏡のカバーレンズから入射される観察光が撮影光学系により結像され、保護部材を介して撮像部の受光面によって受光されることにより、撮像部において観察光に基づく画像が生成される。ここで、保護部材の物体側面から撮像部の受光面までの距離と撮影光学系の最大像高との関係が条件式（１）を満足するモードにおいては、撮影光学系により結像された観察光の内、保護部材または撮像部において反射された反射光が、カバーガラスにより反射されて迷光となって撮像部により受光されると、観察光による像とは異なる像であるいわゆるゴーストが発生してしまう。
【０００９】
この場合において、ビームスプリッタにより、保護部材または撮像部において反射された反射光を撮像部とは異なる方向に偏向することで、反射光がカバーガラスにより反射されて迷光となって撮像部により受光されるのを抑制することができる。これにより、保護部材と撮像部の受光面との距離が近接するモードにおいて、硬性鏡のカバーガラスと保護部材または撮像部との間での光の多重反射によるゴーストの発生を抑制することができる。
【００１０】
上記発明においては、前記ビームスプリッタが、偏向した前記反射光を吸収可能な光吸収部を備えることとしてもよい。
このように構成することで、ビームスプリッタにより偏向された反射光が光吸収部により吸収されるので、ビームスプリッタにより偏向された反射光が迷光となって撮像部により受光されるのをより効果的に抑制することができる。
【００１１】
上記発明においては、前記光吸収部の分光反射率が３８０ｎｍから５６０ｎｍの範囲で２０％以下であってもよい。
光吸収部の分光反射率が高いと、ビームスプリッタにおいて偏向された反射光が光吸収部に吸収されず、光吸収部から反射光が生じてゴーストやフレアとなることがある。光吸収部の分光反射率を２０％以下に設定することで、観察に支障を及ぼすゴーストやフレアの発生をより効果的に抑制することができる。また、光吸収部の分光反射率を３８０ｎｍから５６０ｎｍの範囲で特定することで、例えば、ＩＲ（赤外線）カットフィルタを通過することなどにより青みがかった反射光の吸収効率を向上することができる。
【００１２】
上記発明においては、前記ビームスプリッタにおける前記反射光を偏向させる偏向面が、前記観察光の光軸に対して−１０°から−８０°の範囲の角度または＋１０°から＋８０°の範囲の角度を有して配置され、前記撮影光学系が、前記観察光の光軸に沿う方向に配列された複数のレンズからなり、前記ビームスプリッタの光軸方向の厚さと、最も前記撮像部側に配された前記レンズの焦点距離との関係が、以下の条件式（２）を満足することとしてもよい。
０．００１＜｜Ｔｂ／ＦＬＬ｜＜２・・・（２）
但し、Ｔｂはビームスプリッタの光軸方向の厚さ（ｍｍ）であり、ＦＬＬは撮影光学系の内の最も撮像部側に配されたレンズの焦点距離（ｍｍ）である。
【００１３】
このように構成することで、ガラスメーカが供給する一般的な硝材の屈折率とビームスプリッタの偏向面の角度との組み合わせにより、保護部材または撮像部からの反射光がビームスプリッタの偏向面において全反射されるのを抑制することができる。また、ビームスプリッタの光軸方向の厚さと、保護部材に入射する光線の角度を決める撮影光学系の内の最も撮像部側に配されたレンズの焦点距離との関係が条件式（２）を満足することで、ゴーストの発生をより効果的に抑制することができる。
【００１４】
上記発明においては、前記撮影光学系が、前記観察光の光軸に沿う方向に配列された複数のレンズからなり、前記ビームスプリッタが１．４〜１．９の範囲の屈折率を有し、前記ビームスプリッタの光軸方向の厚さと前記撮影光学系の全系の焦点距離との関係が、以下の条件式（３）を満足することとしてもよい。
０．００１＜｜Ｔｂ／ＦＬＡ｜＜２・・・（３）
但し、Ｔｂはビームスプリッタの光軸方向の厚さ（ｍｍ）であり、ＦＬＡは撮影光学系の全系の焦点距離（ｍｍ）である。
【００１５】
このように構成することで、保護部材または撮像部からの反射光をビームスプリッタにより角度をつけて反射し、撮像部とは異なる方向へより確実に偏向することができる。また、ビームスプリッタと保護部材に入射する光の角度は撮影光学系全系のレンズの組み合わせによって一意的に決まるため、ビームスプリッタの光軸方向の厚さと撮影光学系の全系の焦点距離との関係が条件式（３）を満足することで、ゴーストの発生をより効果的に抑制することができる。
【００１６】
上記発明においては、前記撮影光学系が、前記観察光の光軸に沿う方向に配列された複数のレンズからなり、前記撮影光学系の入射瞳位置が、該撮影光学系の内の最も物体側に配された前記レンズから像側に２ｍｍ以内に位置し、前記ビームスプリッタの光軸方向の厚さと、前記最も物体側に配された前記レンズの最大光線高との関係が以下の条件式（４）を満足することとしてもよい。
０．１＜Ｔｂ／ＨＲ１＜１０・・・（４）
但し、Ｔｂはビームスプリッタの光軸方向の厚さ（ｍｍ）であり、ＨＲ１は撮影光学系の内の最も物体側に配されたレンズの最大光線高（ｍｍ）である。
【００１７】
保護部材または撮像部において反射された反射光は光線高によって異なった角度でビームスプリッタに入射するので、ビームスプリッタにより偏向された反射光も広がりを持つ。そのため、保護部材または撮像部からの反射光を撮像部とは異なる方向へ確実に偏向するにはビームスプリッタの厚さをある程度の余裕をもって設定する必要がある。一方で、ビームスプリッタが厚すぎると光学性能に影響を及ぼすため雑多に大きくできない。ビームスプリッタの光軸方向の厚さと、撮影光学系の最も物体側のレンズの最大光線高との関係が条件式（４）を満足することで、ビームスプリッタにより反射光を撮像部とは異なる方向へ高効率で偏向することができる。
【００１８】
また、硬性鏡からカメラヘッドに入射される光線は平行光であり、その光線径が最も太くなるものは１０ｍｍの硬性鏡との組み合わせである。また、硬性鏡に合わせて撮影光学系の最も物体側のレンズの最大光線高が決まる。したがって、最も物体側のレンズの最大光線高との関係が条件式（４）を満足することで、カメラヘッドが大型になるのを防ぐことができる。
【００１９】
上記発明においては、前記ビームスプリッタよりも像側に該ビームスプリッタに隣接して配置された絞りを備え、前記撮影光学系が、前記観察光の光軸に沿う方向に配列された複数のレンズ群からなり、前記ビームスプリッタが、円形のサファイアからなり、前記撮影光学系の内の最も物体側に配された前記レンズ群に配置されていることとしてもよい。
【００２０】
撮影光学系の内の最も物体側のレンズ群にビームスプリッタを配置することで、撮影光学系が大型になるのを防ぐことができる。また、ビームスプリッタが円形を有することで、反射光に対してビームスプリッタを垂直に近い角度で配置することにより反射光が入射する表面積を大きくし、多重反射をより効果的に抑制して、ゴーストの発生を低減することができる。また、ビームスプリッタの直後に絞りが配置されることで、光線径が必要最低限となり、ビームスプリッタでの反射角度範囲を最小にし、ゴーストの発生をより効果的に抑制することができる。
【００２１】
上記発明においては、前記ビームスプリッタが偏光ビームスプリッタまたはハーフミラーであってもよい。
【００２２】
本発明は、上記いずれかのカメラヘッドと、物体側とは反対側の一端に前記カバーガラスを備える前記硬性鏡とを備える内視鏡撮像システムを提供する。
本発明によれば、硬性鏡のカバーガラスと撮像部または保護部材との間での光の多重反射によるゴーストの発生を抑制して、高精細な画像を生成することができる。
【発明の効果】
【００２３】
本発明によれば、ガラスリッドとイメージセンサの受光面との距離が近接するモードにおいて、硬性鏡のカバーガラスとガラスリッドまたはイメージセンサとの間での光の多重反射によるゴーストの発生を抑制することができるという効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【００２４】
【図１】本発明の一実施形態に係る内視鏡撮像システムの全体構成図である。
【図２】本発明の実施例１に係るカメラヘッドの断面図である。
【図３】本発明の実施例２に係るカメラヘッドの断面図である。
【図４】本発明の実施例３に係るカメラヘッドの断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００２５】
本発明の一実施形態に係るカメラヘッドおよび内視鏡撮像システムについて図面を参照して以下に説明する。
本実施形態に係る内視鏡撮像システム１は、図１に示すように、物体側とは反対側の一端にカバーガラス３を備える硬性鏡５と、硬性鏡５の基端側に配置されたカメラヘッド７とを備えている。
【００２６】
硬性鏡５のカバーガラス３は、反射防止コートを施していない無コートガラスにより形成されている。硬性鏡５は平行光の観察光を射出するようになっている。硬性鏡５から射出された観察光はカメラヘッド７に入射される。
【００２７】
カメラヘッド７は、複数のレンズ等からなるカメラヘッド光学系９と、カメラヘッド光学系９に入射する観察光の光束を制限する絞り１１と、カメラヘッド光学系９により集光された観察光の内、特定の波長の光をカットするフィルタである平行平板１３と、カメラヘッド光学系９により結像された観察光を受光する受光面１５を有するＣＣＤ（Ｃｈａｒｇｅ−Ｃｏｕｐｌｅｄ  Ｄｅｖｉｃｅ）等のイメージセンサ（図示略、撮像部）と、イメージセンサの物体側に受光面１５に隣接して配され、イメージセンサの受光面１５を保護するガラスリッド（保護部材）１７とを備えている。
【００２８】
カメラヘッド光学系９は、硬性鏡５からの観察光を結像させる複数のレンズ群からなる撮影光学系１９と、硬性鏡５と撮影光学系１９との間に配置されたビームスプリッタ２１とにより構成されている。ビームスプリッタ２１と撮影光学系１９との間には絞り１１が配置されている。
【００２９】
撮影光学系１９は、物体側から順に、正の屈折力を有する（以下、単に「正の」という。）第１レンズＬ１と正の第２レンズＬ２との接合レンズと、負の屈折力を有する（以下、単に「負の」という。）第３レンズＬ３と、平行平板Ｆと、正の第４レンズＬ４と、正の第５レンズＬ５（最終レンズ）とにより構成されている。この撮影光学系１９は、入射瞳位置が第１レンズＬ１から２ｍｍ以内の距離に位置している。
【００３０】
ビームスプリッタ２１は、硬性鏡５のカバーガラス３から入射された観察光を透過する一方、撮影光学系１９により結像された観察光の内、ガラスリッド１７またはイメージセンサの受光面１５において反射されて反対方向に戻り、硬性鏡５のカバーガラス３に像側から入射しようとする反射光をイメージセンサとは異なる方向に偏向するようになっている。
【００３１】
このビームスプリッタ２１は、屈折率が１．４〜１．９の範囲のサファイアにより形成されている。また、ビームスプリッタ２１は、ガラスリッド１７またはイメージセンサの受光面１５からの反射光を反射する反射面（偏向面）２１Ａが、反射光の光軸に対して−１０°から−８０°の範囲の角度または＋１０°から＋８０°の範囲の角度を有して配置されている。
【００３２】
ビームスプリッタ２１は、例えば、円形状を有し、ガラスリッド１７またはイメージセンサの受光面１５からの反射光の光軸に対して垂直に近い角度で配置されることが好ましい。このようにすることで、ビームスプリッタ２１は、ガラスリッド１７またはイメージセンサの受光面１５からの反射光が入射する表面積を大きくして、広範囲に亘り硬性鏡５側に漏らすことなく反射光を偏向することができる。
【００３３】
また、ビームスプリッタ２１は、光軸方向に沿って配置された側面（光吸収部）２１Ｂが黒塗りされており、この側面２１Ｂが、反射面２１Ａにより偏向された光を吸収する機能を有している。側面２１Ｂは、例えば、３８０ｎｍから５６０ｎｍの範囲で２０％以下の分光反射率を有している。
【００３４】
黒塗りされた側面２１Ｂの分光反射率が高いと、ビームスプリッタ２１において偏向された反射光が側面２１Ｂに吸収されず、側面２１Ｂからさらに反射光が生じていわゆるゴーストやフレアとなることがある。側面２１Ｂの分光反射率を２０％以下に設定することで、観察に支障を及ぼすこのようなゴーストやフレアの発生を抑制することができる。また、側面２１Ｂの分光反射率を３８０ｎｍから５６０ｎｍの範囲で特定することで、例えば、ＩＲ（赤外線）カットフィルタを通過することなどにより青みがかった反射光の吸収効率を向上することができる。
【００３５】
このカメラヘッド７は、ガラスリッド１７の物体側面からイメージセンサの受光面１５までの距離と、カメラヘッド光学系９の最大像高との関係が以下の条件式（１）を満足している。
１．５＜｜ｉｈ／Ｔｉ|＜７・・・（１）
ただし、ｉｈはカメラヘッド光学系９の最大像高（ｍｍ）であり、Ｔｉはガラスリッド１７の物体側面からイメージセンサの受光面１５までの距離（ｍｍ）である。
【００３６】
ガラスリッド１７の物体側面からイメージセンサの受光面１５までの距離と撮影光学系１９の最大像高との関係が条件式（１）を満足するモード、すなわち、ガラスリッド１７とイメージセンサの受光面１５との距離が近いモードにおいては、撮影光学系１９により結像された観察光の内、ガラスリッド１７またはイメージセンサの受光面１５において反射された反射光が、カバーガラス３により反射されて迷光となってイメージセンサにより受光されると、観察光による像とは異なる像であるいわゆるゴーストが発生する。条件式（１）の上限を上回る場合および下限を下回る場合は、上記モードのゴーストは、焦点位置がずれるなどの効果により観察に支障を来さない。
【００３７】
また、カメラヘッド７は、ビームスプリッタ２１の光軸方向の厚さと、最もイメージセンサ側に配された最終レンズ（第５レンズＬ５）の焦点距離との関係が、以下の条件式（２）を満足している。
０．００１＜｜Ｔｂ／ＦＬＬ｜＜２・・・（２）
但し、Ｔｂはビームスプリッタ２１の光軸方向の厚さ（ｍｍ）であり、ＦＬＬはカメラヘッド光学系９の内の最もイメージセンサ側に配された最終レンズの焦点距離（ｍｍ）である。
【００３８】
ビームスプリッタ２１の光軸方向の厚さと、ガラスリッド１７に入射する光線の角度を決める撮影光学系１９の内の最もイメージセンサ側に配された第５レンズＬ５の焦点距離との関係が条件式（２）を満足する場合、ゴーストの発生をより効果的に抑制することができる。
【００３９】
また、カメラヘッド７は、ビームスプリッタ２１の光軸方向の厚さとカメラヘッド光学系９の全系の焦点距離との関係が、以下の条件式（３）を満足している。
０．００１＜｜Ｔｂ／ＦＬＡ｜＜２・・・（３）
但し、ＦＬＡはカメラヘッド光学系９の全系の焦点距離（ｍｍ）である。
【００４０】
ビームスプリッタ２１とガラスリッド１７に入射する光の角度は、撮影光学系１９の全系のレンズの組み合わせによって一意的に決まるため、ビームスプリッタ２１の光軸方向の厚さとカメラヘッド光学系９の全系の焦点距離との関係が条件式（３）を満足する場合、ゴーストの発生をより効果的に抑制することができる。
【００４１】
また、カメラヘッド７は、ビームスプリッタ２１の光軸方向の厚さと、最も物体側に配された第１レンズＬ１の最大光線高との関係が以下の条件式（４）を満足している。
０．１＜Ｔｂ／ＨＲ１＜１０・・・（４）
但し、ＨＲ１はカメラヘッド光学系９の内の最も物体側に配された第１レンズＬ１の最大光線高（ｍｍ）である。
【００４２】
ガラスリッド１７またはイメージセンサにおいて反射された反射光は光線高によって異なる角度でビームスプリッタ２１に入射するので、ビームスプリッタ２１により偏向された反射光も広がりを持つ。そのため、ビームスプリッタ２１において、反射面２１Ａにより反射された反射光を吸収する側面２１Ｂの大きさとなるビームスプリッタ２１の厚さをある程度の余裕をもって設定する必要がある。一方で、ビームスプリッタ２１が厚すぎると光学性能に影響を及ぼすため雑多に大きくできない。ビームスプリッタ２１の光軸方向の厚さと、撮影光学系１９の最も物体側の第１レンズＬ１の最大光線高との関係が条件式（４）を満足する場合、ビームスプリッタ２１により反射光をイメージセンサとは異なる方向へ高効率で偏向することができる。
【００４３】
また、硬性鏡５からカメラヘッド７に入射される観察光は平行光であり、その光線径が最も太くなるものは１０ｍｍ硬性鏡との組み合わせである。硬性鏡５の大きさに合わせてカメラヘッド７の第１レンズＬ１の最大光線高が決まるため、条件式（４）の上限を上回った場合は、カメラヘッド７が大型化してしまう。
【００４４】
このように構成されたカメラヘッド７および内視鏡撮像システム１の作用について説明する。
本実施形態に係るカメラヘッド７および内視鏡撮像システム１により観察する場合、硬性鏡５のカバーガラス３からカメラヘッド７に入射された観察光が、ビームスプリッタ２１を透過して絞り１１を通過し、撮影光学系１９により結像されて、イメージセンサの受光面１５により受光される。これにより、イメージセンサにおいて、観察光に基づく画像が生成される。
【００４５】
ここで、ガラスリッド１７の物体側面からイメージセンサの受光面１５までの距離と撮影光学系１９の最大像高との関係が条件式（１）を満足することにより、撮影光学系１９によって結像された観察光の内、ガラスリッド１７またはイメージセンサの受光面１５において反射された反射光が、硬性鏡５のカバーガラス３により反射されて迷光となってイメージセンサにより受光されると、いわゆるゴーストが発生する。
【００４６】
これに対し、本実施形態に係るカメラヘッド７および内視鏡撮像システム１は、ビームスプリッタ２１により、ガラスリッド１７またはイメージセンサにおいて反射された反射光をカバーガラス３に到達する前にイメージセンサとは異なる方向に偏向して、ビームスプリッタ２１の側面２１Ｂにより吸収することで、反射光がカバーガラス３により反射されて迷光となってイメージセンサにより受光されるのを抑制することができる。
【００４７】
したがって、本実施形態に係るカメラヘッド７および内視鏡撮像システム１によれば、ガラスリッド１７とイメージセンサの受光面１５との距離が近接するモードにおいて、硬性鏡５のカバーガラス３とガラスリッド１７またはイメージセンサとの間での光の多重反射によるゴーストの発生を抑制することができる。
【００４８】
また、ビームスプリッタ２１の反射面２１Ａにより偏向された反射光が側面２１Ｂにより吸収されることで、ビームスプリッタ２１により偏向された反射光が迷光となってイメージセンサにより受光されるのをより効果的に抑制することができる。また、カメラヘッド光学系９の内の最も物体側のレンズ群にビームスプリッタ２１を配置することで、カメラヘッド光学系９が大型になるのを防ぐことができる。また、ビームスプリッタ２１の直後に絞り１１が配置されることで、光線径が必要最低限となり、ビームスプリッタ２１での反射角度範囲を最小にし、ゴーストの発生をより効果的に抑制することができる。図１において、ビームスプリッタ２１の反射面２１Ａにより反射光が偏向される方向を分かり易くするため、反射面２１Ａにより偏向された反射光の光線が側面２１Ｂを超えて記載されているが、上述したように、実際には、ビームスプリッタ２１の反射面２１Ａにより反射された反射光は側面２１Ｂにより吸収される。図２から図４において同様である。
【００４９】
本実施形態の上記各条件式（１）から（４）において、ｉｈはビームスプリッタ２１を含むカメラヘッド光学系９の最大像高（ｍｍ）とし、ＦＬＡはカメラヘッド光学系９の全系の焦点距離（ｍｍ）としているが、ビームスプリッタ２１はパワーを有さないので、カメラヘッド光学系９の最大像高は撮影光学系１９の像高と等価であり、カメラヘッド光学系９の全系の焦点距離は撮影光学系１９の全系の焦点距離と等価である。
【００５０】
次に、上述した実施形態の実施例１から実施例３について、図２から図４を参照して説明する。
各種データにおいて、厚さ、距離、光線高および像高の単位はｍｍである。また、図２から図４は、いずれもガラスリッド１７の物体側面で観察光が反射された場合を例示している。
【００５１】
〔実施例１〕
実施例１に係るカメラヘッド７の断面図を図２に示し、各種データを下に示す。
本実施例のカメラヘッド７は、ビームスプリッタ２１の反射面２１Ａが光軸に対して４０°の角度で設定されている。
【００５２】
各種データ
カメラヘッド光学系９の最大像高ｉｈ・・・・・・・・・・・・・・・・・・・２．７
カメラヘッド光学系９の第１レンズＬ１の最大光線高ＨＲ１・・・・・・・・・２．７
ガラスリッド１７の物体側面からイメージセンサの受光面１５までの距離Ｔｉ・１．０３
ビームスプリッタ２１の光軸方向の厚さＴｂ・・・・・・・・・・・・・・・・５．０
カメラヘッド光学系９の第５レンズＬ５の焦点距離ＦＬＬ・・・・・・・・・１８．８
カメラヘッド光学系９全系の焦点距離ＦＬＡ・・・・・・・・・・・・・・・２４．３
【００５３】
〔実施例２〕
実施例２に係るカメラヘッド７の断面図を図３に示し、各種データを下に示す。
本実施例のカメラヘッド７は、ビームスプリッタ２１の反射面２１Ａが光軸に対して５０°の角度で設定されている。
【００５４】
各種データ
カメラヘッド光学系９の最大像高ｉｈ・・・・・・・・・・・・・・・・・・・２．７
カメラヘッド光学系９の第１レンズＬ１の最大光線高ＨＲ１・・・・・・・・・２．０
ガラスリッド１７の物体側面からイメージセンサの受光面１５までの距離Ｔｉ・０．４
ビームスプリッタ２１の光軸方向の厚さＴｂ・・・・・・・・・・・・・・・・４．０
カメラヘッド光学系９の第５レンズＬ５の焦点距離ＦＬＬ・・・・・・・・１００．０
カメラヘッド光学系９全系の焦点距離ＦＬＡ・・・・・・・・・・・・・・・２８．９２
【００５５】
〔実施例３〕
実施例３に係るカメラヘッド７の断面図を図４に示し、各種データを下に示す。
本実施例のカメラヘッド７は、ビームスプリッタ２１の反射面２１Ａが光軸に対して５０°の角度で設定されている。
【００５６】
各種データ
カメラヘッド光学系９の最大像高ｉｈ・・・・・・・・・・・・・・・・・・・２．７
カメラヘッド光学系９の第１レンズＬ１の最大光線高ＨＲ１・・・・・・・・・２．０７
ガラスリッド１７の物体側面からイメージセンサの受光面１５までの距離Ｔｉ・１．８３
ビームスプリッタ２１の光軸方向の厚さＴｂ・・・・・・・・・・・・・・・１２．０
カメラヘッド光学系９の第５レンズＬ５の焦点距離ＦＬＬ・・・・・・・・・・９．０５
カメラヘッド光学系９全系の焦点距離ＦＬＡ・・・・・・・・・・・・・・・２１．１２
【００５７】
実施例１から実施例３のカメラヘッド７の構成における条件式（１）から条件式（４）の数値を表１に示す。
【表１】
2017198893.tif 000003
【００５８】
本実施形態においては、ビームスプリッタ２１が、偏光ビームスプリッタまたはハーフミラーであってもよい。また、本実施形態においては、ビームスプリッタ２１の側面２１Ｂを黒塗りにして、側面２１Ｂにより反射光を吸収することができるようにしたが、ビームスプリッタ２１の反射面２１Ａにより反射された反射光がイメージセンサの受光面１５に入射しないように偏向することができればよく、ビームスプリッタ２１の側面２１Ｂを必ずしも黒塗りにする必要はない。
【符号の説明】
【００５９】
１        内視鏡撮像システム
３        カバーガラス
５        硬性鏡
７        カメラヘッド
１１      絞り
１５      受光面
１７      ガラスリッド（保護部材）
１９      撮影光学系
２１      ビームスプリッタ
２１Ｂ    側面（光吸収部）
【図１】
2017198893.tif 000004
【図２】
2017198893.tif 000005
【図３】
2017198893.tif 000006
【図４】
2017198893.tif 000007