JPH09224903A - 硬性内視鏡 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 本発明は、広視野で明るく配光の良い硬性
内視鏡を提供するものである。 【構成】 本発明の硬性内視鏡は、光源側ライトガイ
ドと集光手段と挿入側ライトガイドよりなる照明系と、
対物光学系とリレーレンズ系とよりなる観察光学系を備
えた挿入部とよりなり挿入部外径が８ｍｍ〜１２ｍｍ、
視野角が９０°〜１５０°で、挿入側ライトガイドの断
面積を所定の範囲内にしたことを特徴とする。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、内視鏡の照明およ
び観察光学系に関するもので、特に観察光学系の像伝送
のためにリレーレンズを用いた広い視野を有する硬性内
視鏡に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】近年、医療の分野においては、硬性内視
鏡にテレビカメラを取付けて生体内の像をテレビモニタ
ー上に映して診断を行なったり、処置を行なう機会が増
え、特に硬性内視鏡による内視鏡下外科手術が普及して
きている。

【０００３】上記のような、テレビモニター上に像を映
しだす硬性内視鏡のシステムは、図３４に示す通りの構
成のものである。この図において、１１は硬性内視鏡、
１２はアダプター、１３はテレビカメラヘッド、１４は
カメラコントロールニット、１５は光源、１６はモニタ
ーである。このシステムにおいて、硬性内視鏡１１の観
察光学系は、例えば図３７に示す特開昭５９−２２６３
１５号に記載されたようなものが知られている。この観
察光学系は、対物光学系ＯとリレーレンズＲ₁ ，Ｒ₂ ，
Ｒ₃ とより構成され、対物光学系Ｏは、負のレンズ群Ｌ
₁ と正のレンズ群Ｌ₂ と、物体側に凹面を向けたメニス
カスレンズ群Ｌ₃ とより構成されている。又硬性内視鏡
は、体腔内等に挿入され使用されるために、使用に際し
て滅菌処理を施す必要がある。この滅菌処理のうち、高
温高圧の水蒸気滅菌が有効であるので、硬性内視鏡の外
面に出る光学部材は、このような滅菌処理に耐え得る材
質、例えばＡｌ₂ Ｏ₃ を主とする人工サファイアにて構
成するものが多い。

【０００４】一方、硬性内視鏡を用いて診断を行なった
り、処置を行なったりする場合には、観察部位全体を観
察して状況を把握する必要があり、そのため視野角の広
い硬性鏡が望まれる。

【０００５】このような、広角な光学系を得ようとする
と、前記の特開昭５９−２２６３１５号に記載されてい
る硬性内視鏡用対物光学系のように、最も物体側の負レ
ンズの曲率半径が小さくなりすぎて、レンズの製作が難
しくなる。また図３８に示すように、前群に更に一つ負
レンズを追加して広角化した対物光学系は、広角になる
につれて第１面（カバーガラスＣの物体側面）の光線高
が高くなり、光線がけられ観察視野がけられるという問
題が生ずる。

【０００６】このような、光線のけられを防止するため
には、耐水蒸気カバーガラスＣをはずせば良いが、滅菌
の際に光学系が侵食され好ましくない。

【０００７】このような光学系の欠点を補なうようにし
た従来の光学系として、特開平５−２９７２７２号公報
に記載された光学系がある。この硬性内視鏡の対物光学
系は、図３９に示すように前群発散系をいずれも像側に
凹面を向けた負レンズＬ₁、負レンズＬ₂ を有し、又後
群収斂系を二つの正のレンズ成分にて構成したものであ
る。更に、レンズＬ₁ を高温高圧の水蒸気滅菌に耐性を
有する材質、例えばＡｌ₂ Ｏ₃ （人工サファイア）にて
形成したものである。

【０００８】

【発明が解決しようとする課題】本発明は、広視野で明
るく配光の良い硬性内視鏡を提供するものである。

【０００９】

【課題を解決するための手段】本発明の硬性内視鏡は、
光源からの光を伝送するための光源側ライトガイドと、
光源側ライトガイドから射出した光を受けてそれを伝送
する挿入部側ライトガイドとよりなる照明系と、対物光
学系とリレーレンズとよりなる観察光学系とを備えてい
る挿入部と、前記光源側ライトガイドの出射側面と前記
挿入側ライトガイドの入射側面との間に配置された集光
手段とからなり、挿入部外径が８mm以上１２mm以下で視
野角２θが９０°以上１５０°以下であり、挿入部側ラ
イトガイドのＬＧ断面積Ｓ₂ が下記の条件（１）を満足
することを特徴とするものである。

【００１０】 （１） ３／sin²θ＜≦Ｓ₂ ≦１４／sin²θ 本発明の硬性内視鏡は、図１、図２、図３に示すような
構成で、図１は全体の構成、図２は先端部分の拡大断面
図、図３は同じく先端部分の拡大端面図（先端側から見
た端面図）である。これらの図において、一番外側のア
ウターチューブ１内に挿入部側ライトガイド２を収める
ファイバーチューブ３を収納し、ファイバーチューブ３
の内側には、リレーレンズ系Ｒを配置するシステムチュ
ーブ４が配置され、その内側には対物光学系Ｏを収納す
る対物チューブ５が設けられている。

【００１１】このような硬性内視鏡の明るさを決める要
因は二つある。その一つは、挿入部側ライトガイド２の
量Ｓ_LGで決まる照明光学系の明るさＢ_LGであり、他の要
因はリレーレンズ系の外径Φ₂ の４乗に比例する観察光
学系の明るさＢ_Leである。

【００１２】ここで、観察光学系の明るさＢ_Leは、リレ
ーレンズ系のＮＡの二乗と像高Ｉ_Leの二乗の積に比例す
る。つまり観察光学系の明るさＢ_Leはリレーレンズ系の
ＮＡの二乗と像高Ｉ_Leの二乗の積に比例する。そして図
４に示すようにリレーレンズ系のレンズのＮＡは、リレ
ーレンズ系の外径の1/2 のΦ₂／２に比例し、像高Ｉ_Le
はリレーレンズ系の外径の1/2 のΦ₂ ／２に比例する。
したがって観察光学系の明るさＢ_Leは、リレーレンズ系
の外径Φ₂ の４乗に比例する。

【００１３】今、硬性内視鏡の挿入部の外径をΦ₁ と
し、内視鏡外周部と、ライトガイドと観察光学系の境界
部の金属スペースとが挿入部の断面積の２５％を占める
とすると、硬性内視鏡の明るさＢ_T は下記のようにな
る。

【００１４】 Ｂ_T ＝Ｂ_Le×Ｂ_LG （ａ） Ｂ_Le∝Φ₂ ⁴ （ｂ） Ｂ_LG∝Ｓ_LG＝π（Φ₁ ／２）² ×０．７５−π（Φ₂ ／２）² （ｃ） の明るさが最大になる。ここで硬性内視鏡の挿入部の外
径Φ₁ と明るさが最大になる時のライトガイドの量Ｓ_LG
の関係をグラフに示すと図５のようになる。

【００１５】本発明の硬性内視鏡は、図１に示す通りの
構成で、対物光学系Ｏとリレーレンズ系Ｒと接眼光学系
Ｅとよりなる観察光学系と、光源側ライトガイド７の光
を挿入側ライトガイド２の端面に集光するための集光手
段９と、挿入部側ライトガイド２とを備え、光源８に接
続する光源側ライトガイド７とを接続することによって
照明が可能になる。

【００１６】尚内視鏡の照明光学系として、長いライト
ガイドを用いて光源からの光を伝送して照明する一体式
のものと、ライトガイドを光源側と挿入部側の二つに分
離してこれを結像レンズ系を介して結合した２体式のも
のとが知られているが、本発明の硬性内視鏡は、後者の
形式を採用している。

【００１７】一般に比較的ＮＡの大きいライトガイド
は、素材の屈折率を高くしなければならず、材料が着色
するため長い距離の照明光の伝送には適していない。そ
のため長くせざるを得ない光源側ライトガイド７には着
色性の少ない比較的屈折率の低いしたがってＮＡの小さ
いライトガイドを用い、集光手段９を介して挿入部側ラ
イトガイド２へ入射する光のＮＡが大になるように変換
した後に挿入部側ライトガイド２に入射させて接続し有
効な照明角を得るようにしている。

【００１８】広視野の内視鏡で用いる照明系は、配光角
２θを大きくしなければならず、したがって挿入部側ラ
イトガイド２へ入射する光のＮＡを大きくする必要があ
るので、集光手段９は縮小系になる。図６は光源側ライ
トガイド７の射出端面での配光特性を示す図であり又図
７は理想的な場合の集光手段９を通過した後の挿入部側
ライトガイド２の入射端面での配光特性を示す図であ
る。

【００１９】次に、必要とされる配光角２θを得るため
の照明光学系の条件について述べる。本発明は、図８に
示すように集光手段９の前側焦点位置ｆ_F に光源側ライ
トガイド７の端面を置き、又後側焦点位置ｆ_B に挿入部
側ライトガイド２の端面を置いた構成になっている。こ
のような照明光学系は、次の（ｄ），（ｅ）の関係を満
たしている。

【００２０】 Φ₄ ／２＝ｆ×sin θ₃ （ｄ） Φ₃ ／２＝ｆ×sin θ₄ （ｅ） ただし、θ₃ は光源側ライトガイドのＮＡにより決まる
射出角度、θ₄ は挿入部側ライトガイドのＮＡで決まる
半配光角（配光角２θ₄ ）、Φ₃ は光源側ライトガイド
の外径、Φ₄ は挿入部側ライトガイドの外径である。

【００２１】上記式（ｄ），（ｅ）よりｆを消去すると
下記関係式（ｆ）が得られる。

【００２２】 Φ₄ ＝Φ₃ ×sin θ₃ ／sin θ₄ （ｆ） 上記式（ｆ）からわかるように、挿入部側ライトガイド
の外径Φ₄ は、光源側ライトガイド２のＮＡおよび外径
Φ₃ と必要な配光角の関係から決まる。つまり、視野角
が広くなればなる程配光角を広くする必要があり、式
（ｆ）における右辺が小さくなるのでΦ₄ を小さくする
ことが出来る。つまり挿入部側ライトガイドの量を減ら
すことが出来る。

【００２３】通常、内視鏡の照明系の光源としては、一
般に高輝度のキセノンランプが用いられる。このランプ
の輝点の大きさは、数mm程度であり、輝点位置での光束
の広がり角（配光角）は、光源側ライトガイドのＮＡに
合わせてて６０°から８０°程度である。又挿入部の径
が８mmから１２mm程度の硬性内視鏡の光源側ライトガイ
ドの径は、光源からの光を高い効率にて伝送しかつ操作
性の上からの軽量化のために４mm〜６mm程度である。ま
た光源の特性と光源側ライトガイドには比較的ＮＡの小
さいＮＡ＝０．５から０．７程度のライトガイドが用い
られるので、光源側ライトガイドからは６０°〜８０°
程度の配光角の光が射出する。そのため、配光角が９０
°以上１５０°以下になるように挿入部側ライトガイド
の外径Φ₄ を決めれば、式（ｆ）よりΦ₄ が最も小さく
なる時は、光源側ライトガイドのＮＡ＝０．５、光源側
ライトガイドの外径Φ₃ ＝４mmであり、Φ₄ が最も大き
くなる時は、光源側ライトガイドのＮＡ＝０．７、光源
側ライトガイドの外径Φ₃ ＝６mmのときである。つまり
式（ｄ）より視野角が９０°以上で１５０°以下の硬性
内視鏡において明るさを保ち配光をよくするためには挿
入部側ライトガイドの外径Φ₄ が下記条件を満足すれば
よい。

【００２４】２／sin θ≦Φ₄ ≦４．２／sin θ ただし２θは視野角である。

【００２５】したがって、挿入部側ライトガイドの断面
積Ｓ₂ に関しては、既に示した条件（１）を満足するこ
とが望ましい。

【００２６】観察光学系の視野を広角にした場合、条件
（１）で示される硬性内視鏡の明るさが最適となるライ
トガイドの断面積が図５の実線で決まる断面積より小さ
くなる。したがって視野を広角化した場合は、照明用の
ライトガイドの断面積を増大させても明るくならないの
で、必要とするライトガイドの断面積を確保した上でリ
レーレンズの外径を大にすることにより明るくする必要
がある。

【００２７】上記条件（１）の下限を越えると照明光学
系による明るさが不足するおそれがある。条件（１）の
上限を越えると集光手段によって挿入部側ライトガイド
２へ入射する光のＮＡが大きくなるように変換すること
が出来ず有効な照明角が得られない。又集光手段により
挿入部側ライトガイド２へ入射する光のＮＡを大きくす
るように変換すると必要以上に照明系のスペースをとり
すぎて観察光学系のスペースが少なくなり観察光学系の
明るさが不足する。

【００２８】次に示す表１、２は、内視鏡の照明光学系
における視野角別の必要とする挿入部側ライトガイドの
外径Φ₄ および挿入部側ライトガイドの断面積Ｓ₂ を示
す。又表１は外径Φ₃ ＝４．５mmの光源側ライトガイド
７がＮＡ＝０．５、０．７の時のものである。

【００２９】表１ 光源側ライトガイド７がＮＡ＝０．５の時 画角 90° 120 ° 150 ° ＮＡ 0.71 0.87 0.97 Φ₄ 3.18 2.60 2.33 Ｓ₂ 7.95 5.30 4.26 表２ 光源側ライトガイド７がＮＡ＝０．７の時 画角 90° 120 ° 150 ° ＮＡ 0.71 0.87 0.97 Φ₄ 4.45 3.63 3.26 Ｓ₂ 15.6 10.4 8.35 上記の表１において、ＮＡの欄は、必要とする配光角を
達成するために必要な挿入部側ライトガイドのＮＡの値
を示しており、その値に応じて挿入部側ライトガイドの
外径Φ₄ および断面積Ｓ₂ が決まる。

【００３０】表２によれば、挿入部側ライトガイドの断
面積は画角が９０°〜１５０°の範囲内では、図５に破
線にて示す範囲（斜線の部分）内にすればよいことがわ
かる。言い換えると視野を広くした場合、照明用のライ
トガイドの断面積を増やしても明るくならず、必要なラ
イトガイドの断面積を確保した後にリレーレズの外径を
大にすると明るくすることが出来る。

【００３１】そのために、上記構成の本発明の硬性内視
鏡において、更に明るい内視鏡とするためには、観察光
学系におけるリレーレンズ系の断面積Ｓ₄が次の条件
（２）を満足することが望ましい。

【００３２】 （２） ０．３５（Ｓ₁ −Ｓ₂ ）≦Ｓ₄ ≦０．８（Ｓ₁ −Ｓ₂ ） ただしＳ₁ は硬性内視鏡の挿入部の断面積、Ｓ₂ は挿入
部側ライトガイドの断面積である。

【００３３】上記条件（２）は、明るい硬性内視鏡を得
るために必要な観察光学系の明るさを規定する上で必要
な条件である。

【００３４】リレーレンズ系の断面積Ｓ₄ は、１リレー
長が決まると光学系の明るさを決めるＮＡの大きさに寄
与する。リレーレンズ系の断面積Ｓ₄ が大になればなる
程ＮＡは大になり、光学系の明るさはＮＡの二乗に比例
して大になる。そのためリレーレンズ系の断面積を大き
くすることが望ましい。

【００３５】条件（２）の下限を越えると観察光学系に
よる明るさが不足するおそれがある。また条件（２）の
上限を越えると挿入部側ライトガイドの断面積を減らす
ことになり、照明光学系における明るさが不足するおそ
れがある。

【００３６】次に本発明の硬性内視鏡の構成における望
ましい条件について述べる。

【００３７】広視野の光学系は、通常の視野角の光学系
よりも対物光学系の最も物体側に配置されているカバー
ガラスの第１面での光線高が高い。そのため条件（１）
を満足する広角の硬性内視鏡において、対物光学系の最
も物体側におかれたカバーガラスの断面積Ｓ₃ が下記条
件（３）を満足することが望ましい。

【００３８】 （３） ０．３５（Ｓ₁ −Ｓ₂ ）≦Ｓ₃ ≦０．８（Ｓ₁ −Ｓ₂ ） この条件（３）は、広角の硬性内視鏡においてカバーガ
ラスＣの第１面で光線がけられないための条件である。

【００３９】図３に示すように、カバーガラスＣの取り
得る断面積Ｓ₃ は、アウターチューブ１の外径と挿入側
ライトガイド２の断面積に依存する。挿入側ライトガイ
ド２の断面積は、既に述べたように、視野角により決ま
るのでカバーガラスＣの取り得る断面積Ｓ₃ は、アウタ
ーチューブ１の外径と視野角とに依存する。

【００４０】条件（３）の上限は、明るさを確保できる
最大のカバーガラスの大きさを規定している。この条件
（３）の下限を越えると第１面で光線がけられ観察視野
がけられるおそれがある。又条件（３）を満足するカバ
ーガラスを用いる場合、カバーガラスを平行平面板で構
成することが出来、カバーガラスの第１面で光線がけら
れることがなく望ましい。

【００４１】また、条件（２）を満足する従来よりも径
の大きいリレーレンズ系を用いれば、像の大きさも従来
のものよりも大きくなる。この場合、カバーガラスを凹
面を像側に向けた負レンズにし、カバーガラスの第１面
での光線高を低くすることが望ましい。

【００４２】又、カバーガラスを負レンズ形成する場
合、下記の条件（４）を満足することが望ましい。

【００４３】（４） ３≦｜ｒ_a／ｒ_b ｜≦８０ ただし、ｒ_aはカバーガラスの凹面の曲率半径、ｒ_bは対
物光学系の物体側に配置された負のレンズ群の最も像側
の面の曲率半径である。

【００４４】条件（４）の上限は、カバーガラスの第１
面で光線がけられないようにするための曲率半径ｒ_a ，
ｒ_b の大きさの比を規定したもので、上限の８０を越え
ると光線がけられるおそれがある。条件（４）の下限の
３を越えるとカバーガラスの凹面の曲率半径がきつくな
りすぎて片ぼけ等の調整が難しくなり、組立上の問題が
発生するおそれがある。

【００４５】又、カバーガラスの物体側の面は平面又は
平面に近い面であることが望ましい。なぜなら、人工サ
ファイア等でカバーガラスを形成する場合、硬度が高い
ために研磨するのに特殊な工程が必要になり両面を研磨
することは技術的に難しくコスト高になるからである。

【００４６】本発明の硬性内視鏡において、下記の条件
（５）を満足すれば一層望ましい。

【００４７】 （５） ０．５≦｜ｆ_n ／ｆ｜≦０．９５ ただし、ｆ_n は対物光学系の物体側に配置された負のレ
ンズ群の焦点距離、ｆは対物光学系全系の焦点距離であ
る。

【００４８】条件（５）は対物光学系の物体側に配置さ
れた負のレンズ群と対物光学系全系との焦点距離の比を
規定したものである。条件（５）の上限を越えると負の
レンズ群の焦点距離が長くなり、像高が一定であると考
えると、広角化のために負のレンズ群以外のレンズ群の
焦点距離を短くしなければならず、収差補正や組立上偏
芯に影響されやすい光学系になる。また条件（５）の下
限を越えると負のレンズ群の焦点距離が短くなりすぎて
収差補正や組立上偏芯に影響されやすい光学系になり好
ましくない。

【００４９】又本発明の硬性内視鏡において、対物光学
系の最も物体側に置かれたカバーガラスはＡｌ₂ Ｏ₃
（人工サファイア）にて形成されている。

【００５０】次に本発明の硬性内視鏡の照明光学系の構
成について述べる。本発明の硬性内視鏡の照明光学系に
おける集光手段は、１例として図９に示すような二つの
正レンズを使用している。

【００５１】図８に示すように集光手段であるレンズの
前側焦点位置ｆ_Fに光源側のライトガイド４の端面をお
き、又後側焦点位置ｆ_B に挿入部側ライトガイド４の端
面をおいている。その時前述のように式（ｄ），（ｅ
）に示す関係を満足する。

【００５２】 Φ₄ ／２＝ｆ×sin θ₃ （ｄ） Φ₃ ／２＝ｆ×sin θ₄ （ｅ） 上記式（ｄ），（ｅ）にて示す関係を満足することによ
り、必要とする広角の配光を十分得ることが出来る。

【００５３】本発明の硬性内視鏡の照明光学系で用いる
集光手段として、図１０に示すような円錐型光学繊維束
を使用しても同様の効果が得られる。この時、必要とす
る広角な配光を得るためには、円錐型光学繊維束の光源
側ライトガイドと対向する端面ａを入射端面、逆の端面
ｂを出射端面とする時ＮＡおよび入射端面ａと出射端面
ｂの直径の比とが夫々下記条件（６）、（７）を満足す
ることが望ましい。

【００５４】（６） ０．６≦ＮＡ≦１ （７） ０．５≦Φ_b ／Φ_a ≦１ ただしΦ_a ，Φ_b は夫々円錐型光学繊維束の入射端面の
直径および出射端面の直径である。

【００５５】上記条件（６）、（７）を満足しないと明
るく広角な照明をなし得ない等好ましくない。

【００５６】更に本発明の硬性内視鏡において、組立上
像や画角が偏芯することが考えられ、特に広角の光学系
の場合視野周辺の配光不足が問題になることがある。こ
の問題を解決するために図３６に示すように挿入部側ラ
イトガイドの１本１本の光学繊維の物体側の先端を硬性
内視鏡の視野方向に偏向させることにより配光を良くす
ることが出来る。尚、本発明の硬性内視鏡は、そのリレ
ーレンズ系の後方に固体撮像素子を内蔵したテレビカメ
ラを取り付けて、内視鏡像をテレビモニター上に表示
し、テレビ像を観察できるシステムとして使用すること
ができる。この場合、テレビカメラ内、あるいはテレビ
カメラを硬性内視鏡に取り付けるためのアダプター内に
硬性内視鏡のリレーレンズ系によって伝送された像を固
体撮像素子上に結像させるための結像レンズが設けられ
る。この結像レンズとしては下記条件（８），（９）を
満足するズームレンズ系を用いることが望ましい。 （８） １．５≦Ｍ_g≦３ （９） １．５≦φＩ_Tmax／Ｉ_TV≦３ ただし、Ｍ_gはズームレンズ系のズーム比、φＩ_Tmaxは
固体撮像素子上で最も像が大きくなるときの像の大き
さ、Ｉ_TVは固体撮像素子の対角の長さである。条件
（８）の下限の１．５から外れると像の拡大の効果が充
分でなくなり、又上限の３から外れると像の明るさが不
足するおそれがある。条件（９）の下限の１．５から外
れると像の大きさが小さすぎ、上限の３から外れると像
の明るさが不足するおそれがある。

【００５７】

【発明の実施の形態】次に本発明の硬性内視鏡の実施の
形態を各実施例をもとに説明する。

【００５８】図１は本発明硬性内視鏡の構成を示す図、
図２は本発明硬性内視鏡の先端部を拡大して示した断面
図、図３は本発明硬性内視鏡の先端面を拡大して示した
端面図である。

【００５９】本発明の硬性内視鏡の構成は、図１に示す
通り、対物光学系Ｏと３回リレー（リレーレンズＲ₁ ，
Ｒ₂ ，Ｒ₃ ）からなるリレーレンズ系Ｒ、接眼光学系Ｅ
とを備えた観察光学系と、挿入部側ライトガイド２と集
光手段９と光源側ライトガイド７と光源８よりなる照明
系とを備えている。

【００６０】この本発明硬性内視鏡の第１の実施例の観
察光学系は、図１１に示す通りで下記データーを有する
ものである。 実施例１ Ｆナンバー＝5.075 ，物点距離＝30，像高＝2.235 ，画角＝130 ° ｒ₁ ＝∞ ｄ₁ ＝0.4000 ｎ₁ ＝1.76820 ν₁ ＝71.79 ｒ₂ ＝∞ ｄ₂ ＝0.2000 ｒ₃ ＝∞ ｄ₃ ＝0.5000 ｎ₂ ＝1.88300 ν₂ ＝40.78 ｒ₄ ＝1.4600 ｄ₄ ＝0.7500 ｒ₅ ＝∞ ｄ₅ ＝4.7997 ｎ₃ ＝1.80610 ν₃ ＝40.95 ｒ₆ ＝∞（絞り） ｄ₆ ＝5.2403 ｎ₄ ＝1.80610 ν₄ ＝40.95 ｒ₇ ＝-5.2880 ｄ₇ ＝0.3000 ｒ₈ ＝8.4830 ｄ₈ ＝3.6500 ｎ₅ ＝1.60311 ν₅ ＝60.68 ｒ₉ ＝-3.4700 ｄ₉ ＝1.3500 ｎ₆ ＝1.84666 ν₆ ＝23.78 ｒ₁₀＝-7.8000 ｄ₁₀＝3.0200 ｒ₁₁＝-3.7050 ｄ₁₁＝1.2000 ｎ₇ ＝1.76182 ν₇ ＝26.52 ｒ₁₂＝14.0020 ｄ₁₂＝3.2000 ｎ₈ ＝1.77250 ν₈ ＝49.60 ｒ₁₃＝-5.3520 ｄ₁₃＝3.1100 ｒ₁₄＝∞（像） ｄ₁₄＝4.0000 ｒ₁₅＝18.9290 ｄ₁₅＝43.7000 ｎ₉ ＝1.62004 ν₉ ＝36.26 ｒ₁₆＝∞ ｄ₁₆＝2.5800 ｒ₁₇＝14.1270 ｄ₁₇＝1.0000 ｎ₁₀＝1.80610 ν₁₀＝40.95 ｒ₁₈＝6.4540 ｄ₁₈＝3.0000 ｎ₁₁＝1.65160 ν₁₁＝58.52 ｒ₁₉＝-25.2790 ｄ₁₉＝1.8000 ｒ₂₀＝∞ ｄ₂₀＝43.7000 ｎ₁₂＝1.62004 ν₁₂＝36.26 ｒ₂₁＝-18.9290 ｄ₂₁＝8.0000 ｒ₂₂＝18.9290 ｄ₂₂＝43.7000 ｎ₁₃＝1.62004 ν₁₃＝36.26 ｒ₂₃＝∞ ｄ₂₃＝2.5800 ｒ₂₄＝14.1270 ｄ₂₄＝1.0000 ｎ₁₄＝1.80610 ν₁₄＝40.95 ｒ₂₅＝6.4540 ｄ₂₅＝3.0000 ｎ₁₅＝1.65160 ν₁₅＝58.52 ｒ₂₆＝-25.2790 ｄ₂₆＝1.8000 ｒ₂₇＝∞ ｄ₂₇＝43.7000 ｎ₁₆＝1.62004 ν₁₆＝36.26 ｒ₂₈＝-18.9290 ｄ₂₈＝8.0000 ｒ₂₉＝18.9290 ｄ₂₉＝43.7000 ｎ₁₇＝1.62004 ν₁₇＝36.26 ｒ₃₀＝∞ ｄ₃₀＝2.5800 ｒ₃₁＝14.1270 ｄ₃₁＝1.0000 ｎ₁₈＝1.80610 ν₁₈＝40.95 ｒ₃₂＝6.4540 ｄ₃₂＝3.0000 ｎ₁₉＝1.65160 ν₁₉＝58.52 ｒ₃₃＝-25.2790 ｄ₃₃＝1.8000 ｒ₃₄＝∞ ｄ₃₄＝43.7000 ｎ₂₀＝1.62004 ν₂₀＝36.26 ｒ₃₅＝-16.5090 ｄ₃₅＝3.6100 ｒ₃₆＝∞（像） Ｓ₂ ＝9.08，Ｓ₃ ＝43.01 ，Ｓ₄ ＝28.27 ，｜ｆ_n ／ｆ｜＝0.668 ただしｒ₁ ，ｒ₂ ，・・・ はレンズ各面の曲率半径、ｄ
₁ ，ｄ₂ ，・・・ は各レンズの肉厚およびレンズ間隔、ｎ
₁ ，ｎ₂ ，・・・ は各レンズの屈折率、ν₁ ，ν₂ ，・・・
は各レンズのアッベ数である。又図１１およびデーター
中ｒ₁ 〜ｒ₂ はカバーガラス、ｒ₃ 〜ｒ₁₃は対物光学系
Ｏ、ｒ₁₄は対物光学系Ｏによる物体像、ｒ₁₅〜ｒ₃₅はリ
レーレンズＲ₁ （ｒ₁₅〜ｒ₂₁）、リレーレンズＲ₂（ｒ
₂₂〜ｒ₂₈）、リレーレンズＲ₃ （ｒ₂₉〜ｒ₃₅）よりなる
リレーレンズ系、ｒ₃₆は対物光学系およびリレー光学系
よりなる観察光学系にて形成される像である。

【００６１】上記のような、本発明の硬性内視鏡は例え
ば図３４に示すような、硬性内視鏡１１、アダプター１
２、撮像素子等を含むテレビカメラヘッド１３、撮像素
子等にて得た電気信号の処理を行なって映像信号に変換
するカメラコントロールユニット１４、照明光を硬性内
視鏡１１に供給するための光源１５、映像信号を表示す
るためのモニター１６とから構成されるシステム等に用
いられる。つまり図３４における硬性内視鏡１１等に本
発明が用いられる。

【００６２】この本発明の硬性内視鏡の第１の実施例の
観察光学系は、設計像高で画角が１３０°になるように
設計されており、これにアダプターとテレビカメラを取
りつけることによりモニターの対角上で約１２０°の視
野が得られるように設計されている。この第１の実施例
では、光源側ライトガイド７としてＮＡ＝０．６６のも
のが用いられ、光源から射出された照明光は、二つの正
レンズからなる図９に示すような結像レンズ系でＮＡ＝
０．８７に変換された後に、ＮＡ＝０．８７の挿入部側
ライトガイド２に入射する。ここでこの実施例の光源側
ライトガイドの外径はΦ₃ ＝４．５mmで、挿入部側ライ
トガイドの外径はΦ₄ ＝３．４mm又その断面積はＳ₂ ＝
９．１mm² である。

【００６３】この実施例のスコープの外径は１０mm、リ
レーレンズ系Ｒの外径は６mmである。この実施例では、
前記のように画角が１３０°と広角であるため挿入部側
ライトガイドの断面積Ｓ₂ を小さくすることが出来る。
そのため対物光学系Ｏの最も物体側に配置されたカバー
ガラスＣの外径を大きく出来る。この実施例のカバーガ
ラスの外径は、７．４mmであり従来のカバーガラスの径
よりも大である。しかも画角１３０°と広角であるにも
かかわらずカバーガラスＣ（ｒ₁ ，ｒ₂ ）を平行平面板
で構成している。またこのカバーガラスは、Ａｌ₂ Ｏ₃
（人工サファイア）で形成されている。

【００６４】上記実施例は、図２、図３に示すように挿
入部側ライトガイドの断面積Ｓ₂が小になっており、そ
の分先端部が図４０に示すような構成である従来の硬性
内視鏡に比べてカバーガラスＣの径が大である。

【００６５】又この実施例の照明光学系は、図９に示す
ような２枚の正レンズＬ₁ ，Ｌ₂よりなる集光手段９を
用いたものである。又この集光手段は、高温、高圧の水
蒸気滅菌に耐性のあるＡｌ₂ Ｏ₃ にて形成されているカ
バーガラスＬ₃ を用いている。

【００６６】この実施例の観察光学系（対物光学系＋リ
レーレンズ系）の収差状況は図２３に示す通りである。

【００６７】図１２は、本発明硬性内視鏡の第２の実施
例の対物光学系の断面図で第１の実施例の変形例であ
る。この実施例は３０°斜視を可能にするプリズムを入
れた対物光学系で、枠を含めた対物レンズ先端の構成は
図１３に示す通りである。この図において（Ａ）は斜め
先方より見た端面図、（Ｂ）は断面図である。この第２
の実施例のデーターは下記の通りである。 実施例２ Ｆナンバー＝5.167 ，物点距離＝30，像高＝45.271，画角＝130 ° ｒ₁ ＝∞ ｄ₁ ＝0.4000 ｎ₁ ＝1.76820 ν₁ ＝71.79 ｒ₂ ＝∞ ｄ₂ ＝0.2000 ｒ₃ ＝∞ ｄ₃ ＝0.5000 ｎ₂ ＝1.88300 ν₂ ＝40.78 ｒ₄ ＝1.4600 ｄ₄ ＝0.7500 ｒ₅ ＝∞ ｄ₅ ＝2.2220 ｎ₃ ＝1.80610 ν₃ ＝40.95 ｒ₆ ＝∞ ｄ₆ ＝1.5500 ｎ₄ ＝1.80610 ν₄ ＝40.95 ｒ₇ ＝∞ ｄ₇ ＝1.0247 ｎ₅ ＝1.80610 ν₅ ＝40.95 ｒ₈ ＝∞（絞り） ｄ₈ ＝1.0923 ｎ₆ ＝1.80610 ν₆ ＝40.95 ｒ₉ ＝∞ ｄ₉ ＝1.5480 ｎ₇ ＝1.80610 ν₇ ＝40.95 ｒ₁₀＝∞ ｄ₁₀＝2.6000 ｎ₈ ＝1.80610 ν₈ ＝40.95 ｒ₁₁＝-5.2880 ｄ₁₁＝0.3000 ｒ₁₂＝8.4830 ｄ₁₂＝3.6500 ｎ₉ ＝1.60311 ν₉ ＝60.68 ｒ₁₃＝-3.4700 ｄ₁₃＝1.3500 ｎ₁₀＝1.84666 ν₁₀＝23.78 ｒ₁₄＝-7.8000 ｄ₁₄＝3.0200 ｒ₁₅＝-3.7050 ｄ₁₅＝1.2000 ｎ₁₁＝1.76182 ν₁₁＝26.52 ｒ₁₆＝14.0020 ｄ₁₆＝3.2000 ｎ₁₂＝1.77250 ν₁₂＝49.60 ｒ₁₇＝-5.3520 ｄ₁₇＝3.1100 ｒ₁₈＝∞（像） Ｓ₂ ＝9.08，Ｓ₃ ＝43.01 ，Ｓ₄ ＝28.27 ，｜ｆ_n ／ｆ｜＝0.668 この実施例は、図１１に示す観察光学系の第１の実施例
の対物光学系中の長いレンズ（ｒ₅ 〜ｒ₇ ）を図１２に
示すように斜視プリズムＰ₁ ，Ｐ₂ （ｒ₅ 〜ｒ₁₀）と短
い凸レンズ（ｒ₁₀〜ｒ₁₁）に置き換えたものである。３
０°斜視プリズムＰ₁ ，Ｐ₂ より先端側の凹レンズ（ｒ
₃ 〜ｒ₄ ）とカバーガラスＣ（ｒ₁ 〜ｒ₂ ）は、レンズ
の光軸が３０°斜視プリズムＰ₁ ，Ｐ₂ の光軸に合うよ
うにスコープの長手方向に対して斜めに配置されてい
る。又３０°斜視プリズムＰ₁ ，Ｐ₂ と短い凸レンズ
（ｒ₁₀〜ｒ₁₁）以外のレンズは、リレーレンズ系も含め
て実施例１と同一のものを使用している。

【００６８】この実施例２は、３０°斜視プリズムを用
いることにより、光がプリズムＰ₁ の入射面（ｒ₅ ）よ
り入射し透過面（ｒ₆ ）を透過し、プリズムＰ₂ におけ
る入射側の面（ｒ₆ ）に入射し、反射面（ｒ₇ ）にて反
射した後にプリズムＰ₁ の側の面（ｒ₉ ）で反射し、凸
レンズ側の面（ｒ₁₀）より射出する。ここでプリズムＰ
₁ とＰ₂ は接着剤で接着してあり、プリズムＰ₁ の透過
面を透過し接着剤を経てプリズムＰ₂ の面に入射する光
線は、各面での入射角が全反射角より小であるので透過
するようになっている。またプリズムＰ₂ のプリズムＰ
₁ 側の面には有効な光線が入射する部分のみアルミコー
トが施こされており光が反射されるようになっている。
更にプリズムＰ₂ の反射面（ｒ₇ ）は、アルミコートを
蒸着した後にアルミコートの上に吸収層が塗布されてお
り、結像に関与しない有害光は吸収されるようにしてい
る。この反射面（ｒ₇ ）にて反射された光は、アルミコ
ートを蒸着した面で反射され凸レンズ側の面（ｒ₁₀）よ
り射出するようになっている。またプリズムＰ₁ とＰ₂
の接合面を透過する光線とその面にて反射される光線と
の重なりが小さくなるように、反射面（ｒ₇ ）の位置を
考慮して設計してある。図１２に矢印にて示す有害光が
ゴーストにならないように、接合面のうちのアルミコー
トで反射しない位置を通った有害な光は、反射面（ｒ
₇ ）の長さを長くして吸収層で吸収するようにしてい
る。その時プリズムの硝路長と凸レンズ（ｒ₁₀〜ｒ₁₁）
の硝路長とを足した長さが、第１の実施例の長いレンズ
（ｒ₅ 〜ｒ₇ ）の硝路長に等しくなるようにしている。

【００６９】この第２の実施例は、図１３に示すように
挿入部側ライトガイド（２）の断面積Ｓ₂ が従来のもの
より小であり、又カバーガラスＣは従来のものより大で
あることがわかる。

【００７０】この実施例の対物レンズの絞り（仮想絞
り）は、面（ｒ₇ ）と面（ｒ₉ ）との間に位置し、デー
ター中にはｒ₈ （絞り）として示してある。

【００７１】図１４は第３の実施例の対物光学系の断面
図、図３５は挿入部側ライトガイドの物体側の先端の様
子を示す図である。この第３の実施例のレンズデーター
は下記の通りである。 実施例３ Ｆナンバー＝5.076 ，物点距離＝30，像高＝2.235 ，画角＝120 ° ｒ₁ ＝∞ ｄ₁ ＝0.7000 ｎ₁ ＝1.76820 ν₁ ＝71.79 ｒ₂ ＝∞ ｄ₂ ＝0.2000 ｒ₃ ＝∞ ｄ₃ ＝0.5000 ｎ₂ ＝1.88300 ν₂ ＝40.78 ｒ₄ ＝1.4834 ｄ₄ ＝0.7500 ｒ₅ ＝∞ ｄ₅ ＝4.7715 ｎ₃ ＝1.80610 ν₃ ＝40.95 ｒ₆ ＝∞（絞り） ｄ₆ ＝5.1926 ｎ₄ ＝1.80610 ν₄ ＝40.95 ｒ₇ ＝-5.3242 ｄ₇ ＝0.3000 ｒ₈ ＝8.1833 ｄ₈ ＝3.6500 ｎ₅ ＝1.60311 ν₅ ＝60.68 ｒ₉ ＝-3.5971 ｄ₉ ＝1.3500 ｎ₆ ＝1.84666 ν₆ ＝23.78 ｒ₁₀＝-8.0215 ｄ₁₀＝3.0200 ｒ₁₁＝-3.5773 ｄ₁₁＝1.2000 ｎ₇ ＝1.76182 ν₇ ＝26.52 ｒ₁₂＝19.2444 ｄ₁₂＝3.2000 ｎ₈ ＝1.77250 ν₈ ＝49.60 ｒ₁₃＝-5.3719 ｄ₁₃＝3.1100 ｒ₁₄＝∞（像） Ｓ₂ ＝9.08，Ｓ₃ ＝28.27 ，Ｓ₄ ＝28.27 ，｜ｆ_n ／ｆ｜＝0.655 この第３の実施例の対物レンズは、図１４に示すように
第１の実施例の対物レンズと類似の構成であり、この対
物レンズの後方には図１１に示される３回リレーのリレ
ーレンズ系が接続される。この実施例の画角は１２０°
である。この第３の実施例の特徴は、図３５に示すよう
に挿入部側ライトガイドの１本１本のファイバーを先端
部において観察光学系の視野方向へ偏向させて配光をよ
くした硬性内視鏡にした例である。

【００７２】この第３の実施例の観察光学系（対物光学
系＋リレーレンズ系）の収差状況は、図２４に示す通り
である。

【００７３】本発明の硬性内視鏡の第４の実施例は、そ
の観察光学系において前記第１の実施例のリレーレンズ
系の径を大にして明るくしたものである。この実施例
は、第１の実施例と同様に対物光学系と３回リレーのリ
レー光学系とより構成され、そのうちリレー光学系は、
第１の実施例の外径が６mmであったのに対し、７．４mm
としＮＡを０．１から０．１２にし、これにより明るさ
を第１の実施例の１．４倍程度にした。又、対物光学系
も、厚い凸レンズ（ｒ₅ 〜ｒ₇ ）以降のレンズの外径
を、第１の実施例が５．７mmであるのに対してこの実施
例では７．１mmと大にし、これによって高ＮＡの光が通
るようにしてある。又この実施例の像高は、第１の実施
例のものと同じであるため、１３０°と非常に広角であ
るにも拘らずカバーガラスは径が７．４mmの平行平面板
で構成することが出来た。この実施例の照明光学系は、
第１の実施例の照明光学系と同じである。

【００７４】尚この第４の実施例のレンズデーター
（ｒ，ｄ，ｎ，ν等の値）は第１の実施例と同じであ
る。この第４の実施例の観察光学系（対物光学系＋リレ
ーレンズ系）の収差状況は図２５に示す通りである。

【００７５】本発明硬性内視鏡の第５の実施例に用いる
観察光学系は、図１５に示す通りの構成で、次のレンズ
データーを有する。 実施例５ Ｆナンバー＝3.676 ，物点距離＝30，像高＝2.650 ，画角＝130 ° ｒ₁ ＝∞ ｄ₁ ＝0.4000 ｎ₁ ＝1.76820 ν₁ ＝71.79 ｒ₂ ＝∞ ｄ₂ ＝0.2000 ｒ₃ ＝∞ ｄ₃ ＝0.7000 ｎ₂ ＝1.88300 ν₂ ＝40.78 ｒ₄ ＝1.8794 ｄ₄ ＝1.0500 ｒ₅ ＝∞ ｄ₅ ＝6.5386 ｎ₃ ＝1.88300 ν₃ ＝40.78 ｒ₆ ＝∞（絞り） ｄ₆ ＝2.3369 ｎ₄ ＝1.88300 ν₄ ＝40.78 ｒ₇ ＝-3.7983 ｄ₇ ＝0.9440 ｒ₈ ＝-3.1895 ｄ₈ ＝1.4160 ｎ₅ ＝1.75520 ν₅ ＝27.51 ｒ₉ ＝∞ ｄ₉ ＝3.4456 ｎ₆ ＝1.78800 ν₆ ＝47.38 ｒ₁₀＝-8.4390 ｄ₁₀＝0.7080 ｒ₁₁＝8.5258 ｄ₁₁＝3.3040 ｎ₇ ＝1.72916 ν₇ ＝54.68 ｒ₁₂＝-16.8158 ｄ₁₂＝1.5428 ｒ₁₃＝-6.9807 ｄ₁₃＝1.4160 ｎ₈ ＝1.77250 ν₈ ＝27.51 ｒ₁₄＝9.1000 ｄ₁₄＝3.5908 ｎ₉ ＝1.77250 ν₉ ＝49.60 ｒ₁₅＝-10.7873 ｄ₁₅＝12.0081 ｒ₁₆＝20.6547 ｄ₁₆＝26.4320 ｎ₁₀＝1.77250 ν₁₀＝49.60 ｒ₁₇＝∞ ｄ₁₇＝4.7200 ｎ₁₁＝1.58913 ν₁₁＝61.18 ｒ₁₈＝-7.7880 ｄ₁₈＝1.4160 ｎ₁₂＝1.83400 ν₁₂＝37.17 ｒ₁₉＝-21.2447 ｄ₁₉＝0.7080 ｒ₂₀＝31.3219 ｄ₂₀＝21.7120 ｎ₁₃＝1.80610 ν₁₃＝40.95 ｒ₂₁＝-31.7108 ｄ₂₁＝0.7080 ｒ₂₂＝23.8718 ｄ₂₂＝1.4160 ｎ₁₄＝1.83400 ν₁₄＝37.17 ｒ₂₃＝8.4496 ｄ₂₃＝31.0344 ｎ₁₅＝1.58913 ν₁₅＝61.18 ｒ₂₄＝∞ ｄ₂₄＝1.0827 ｒ₂₅＝95.5147 ｄ₂₅＝3.0000 ｎ₁₆＝1.51633 ν₁₆＝64.15 ｒ₂₆＝-19.0748 ｄ₂₆＝11.6080 ｒ₂₇＝20.6547 ｄ₂₇＝26.4320 ｎ₁₇＝1.77250 ν₁₇＝49.60 ｒ₂₈＝∞ ｄ₂₈＝4.7200 ｎ₁₈＝1.58913 ν₁₈＝61.18 ｒ₂₉＝-7.7880 ｄ₂₉＝1.4160 ｎ₁₉＝1.83400 ν₁₉＝37.17 ｒ₃₀＝-21.2447 ｄ₃₀＝0.7080 ｒ₃₁＝31.3219 ｄ₃₁＝21.7120 ｎ₂₀＝1.80610 ν₂₀＝40.95 ｒ₃₂＝-31.3219 ｄ₃₂＝0.7080 ｒ₃₃＝21.2447 ｄ₃₃＝1.4160 ｎ₂₁＝1.83400 ν₂₁＝37.17 ｒ₃₄＝7.7880 ｄ₃₄＝4.7200 ｎ₂₂＝1.58913 ν₂₂＝61.18 ｒ₃₅＝∞ ｄ₃₅＝26.4320 ｎ₂₃＝1.77250 ν₂₃＝49.60 ｒ₃₆＝-20.6547 ｄ₃₆＝13.2160 ｒ₃₇＝20.6547 ｄ₃₇＝26.4320 ｎ₂₄＝1.77250 ν₂₄＝49.60 ｒ₃₈＝∞ ｄ₃₈＝4.7200 ｎ₂₅＝1.58913 ν₂₅＝61.18 ｒ₃₉＝-7.7880 ｄ₃₉＝1.4160 ｎ₂₆＝1.83400 ν₂₆＝37.17 ｒ₄₀＝-21.2447 ｄ₄₀＝0.7080 ｒ₄₁＝31.3219 ｄ₄₁＝10.8560 ｎ₂₇＝1.80610 ν₂₇＝40.95 ｒ₄₂＝∞ ｄ₄₂＝10.8560 ｎ₂₈＝1.80610 ν₂₈＝40.95 ｒ₄₃＝-31.3219 ｄ₄₃＝0.7080 ｒ₄₄＝21.2447 ｄ₄₄＝1.4160 ｎ₂₉＝1.83400 ν₂₉＝37.17 ｒ₄₅＝7.7880 ｄ₄₅＝4.7200 ｎ₃₀＝1.58913 ν₃₀＝61.18 ｒ₄₆＝∞ ｄ₄₆＝26.4320 ｎ₃₁＝1.77250 ν₃₁＝49.60 ｒ₄₇＝-20.6547 ｄ₄₇＝6.6080 ｒ₄₈＝∞（像） Ｓ₂ ＝9.08，Ｓ₃ ＝43.01 ，Ｓ₄ ＝40.72 ，｜ｆ_n ／ｆ｜＝0.858 この第５の実施例は、対物光学系（ｒ₁ 〜ｒ₁₅）と三つ
のリレーレンズＲ₁，Ｒ₂ ，Ｒ₃ （ｒ₁₆〜ｒ₂₆；ｒ₂₇〜
ｒ₃₆；ｒ₃₇〜ｒ₄₇）からなるリレーレンズ系より構成さ
れている。この実施例の観察光学系の特徴は、対物光学
系を第１の実施例と同じ像高にて設計し、リレーレンズ
Ｒ₁ （ｒ₁₆〜ｒ₂₆）に等倍ではないリレーレンズを用い
て像高を大にした後に同一の等倍のリレーレンズＲ₂ ，
Ｒ₃ を二つ用いてリレーするようにした点にある。この
第５の実施例のスコープ外径は１０mmで、リレーレンズ
系の外径は７．２mmであり、ＮＡは０．１３６で非常に
明るい観察光学系である。

【００７６】この第５の実施例も、画角は１３０°と広
角であるが、対物光学系は、第１の実施例と同じ像高で
設計されているのでカバーガラスは平行平面板で構成す
ることが出来る。

【００７７】又この第５の実施例の照明光学系は、光源
側ライトガイドからの光を挿入部側ライトガイド端面に
集光する集光手段として図１０に示すようなＮＡ＝０．
８７のコニカルファイバーを使用していることを特徴と
している。このコニカルファイバーの入射端面の直径は
４．５mm、出射端面の直径は３．４mmである。

【００７８】この第５の実施例の観察光学系（対物光学
系＋リレーレンズ系）の収差状況は、図２６に示す通り
である。

【００７９】本発明硬性内視鏡の第６の実施例は、第５
の実施例の観察光学系より一層明るい観察光学系とした
もので、図１６に示すように第５の実施例と類似の構成
で下記データーを有するものである。 実施例６ Ｆナンバー＝3.123 ，物点距離＝30，像高＝2.650 ，画角＝120 ° ｒ₁ ＝∞ ｄ₁ ＝0.7080 ｎ₁ ＝1.76820 ν₁ ＝71.79 ｒ₂ ＝∞ ｄ₂ ＝0.2360 ｒ₃ ＝∞ ｄ₃ ＝0.7080 ｎ₂ ＝1.88300 ν₂ ＝40.78 ｒ₄ ＝2.3483 ｄ₄ ＝1.0620 ｒ₅ ＝∞ ｄ₅ ＝8.5425 ｎ₃ ＝1.88300 ν₃ ＝40.78 ｒ₆ ＝-4.6989 ｄ₆ ＝0.9440 ｒ₇ ＝-4.5938 ｄ₇ ＝1.4160 ｎ₄ ＝1.75520 ν₄ ＝27.51 ｒ₈ ＝35.8854 ｄ₈ ＝3.4456 ｎ₅ ＝1.78800 ν₅ ＝47.38 ｒ₉ ＝-7.9931 ｄ₉ ＝0.7080 ｒ₁₀＝13.9135 ｄ₁₀＝3.3040 ｎ₆ ＝1.72916 ν₆ ＝54.68 ｒ₁₁＝-13.2286 ｄ₁₁＝1.1389 ｒ₁₂＝-6.0551 ｄ₁₂＝1.4160 ｎ₇ ＝1.75520 ν₇ ＝27.51 ｒ₁₃＝8.5000 ｄ₁₃＝3.5111 ｎ₈ ＝1.77250 ν₈ ＝49.60 ｒ₁₄＝-8.3903 ｄ₁₄＝13.3407 ｒ₁₅＝20.6547 ｄ₁₅＝26.4320 ｎ₉ ＝1.77250 ν₉ ＝49.60 ｒ₁₆＝∞ ｄ₁₆＝4.7200 ｎ₁₀＝1.58913 ν₁₀＝61.18 ｒ₁₇＝-7.7880 ｄ₁₇＝1.4160 ｎ₁₁＝1.83400 ν₁₁＝37.17 ｒ₁₈＝-21.2447 ｄ₁₈＝0.7080 ｒ₁₉＝31.3219 ｄ₁₉＝21.7120 ｎ₁₂＝1.80610 ν₁₂＝40.95 ｒ₂₀＝-31.3219 ｄ₂₀＝0.7080 ｒ₂₁＝21.2447 ｄ₂₁＝1.4160 ｎ₁₃＝1.83400 ν₁₃＝37.17 ｒ₂₂＝7.7880 ｄ₂₂＝4.7200 ｎ₁₄＝1.58913 ν₁₄＝61.18 ｒ₂₃＝∞ ｄ₂₃＝26.4320 ｎ₁₅＝1.77250 ν₁₅＝49.60 ｒ₂₄＝-20.6547 ｄ₂₄＝13.2160 ｒ₂₅＝20.6547 ｄ₂₅＝26.4320 ｎ₁₆＝1.77250 ν₁₆＝49.60 ｒ₂₆＝∞ ｄ₂₆＝4.7200 ｎ₁₇＝1.58913 ν₁₇＝61.18 ｒ₂₇＝-7.7880 ｄ₂₇＝1.4160 ｎ₁₈＝1.83400 ν₁₈＝37.17 ｒ₂₈＝-21.2447 ｄ₂₈＝0.7080 ｒ₂₉＝31.3219 ｄ₂₉＝21.7120 ｎ₁₉＝1.80610 ν₁₉＝40.95 ｒ₃₀＝-31.3219 ｄ₃₀＝0.7080 ｒ₃₁＝21.2447 ｄ₃₁＝1.4160 ｎ₂₀＝1.83400 ν₂₀＝37.17 ｒ₃₂＝7.7880 ｄ₃₂＝4.7200 ｎ₂₁＝1.58913 ν₂₁＝61.18 ｒ₃₃＝∞ ｄ₃₃＝26.4320 ｎ₂₂＝1.77250 ν₂₂＝49.60 ｒ₃₄＝-20.6547 ｄ₃₄＝13.2160 ｒ₃₅＝20.6547 ｄ₃₅＝26.4320 ｎ₂₃＝1.77250 ν₂₃＝49.60 ｒ₃₆＝∞ ｄ₃₆＝4.7200 ｎ₂₄＝1.58913 ν₂₄＝61.18 ｒ₃₇＝-7.7880 ｄ₃₇＝1.4160 ｎ₂₅＝1.83400 ν₂₅＝37.17 ｒ₃₈＝-21.2447 ｄ₃₈＝0.7080 ｒ₃₉＝31.3219 ｄ₃₉＝10.8560 ｎ₂₆＝1.80610 ν₂₆＝40.95 ｒ₄₀＝∞ ｄ₄₀＝10.8560 ｎ₂₇＝1.80610 ν₂₇＝40.95 ｒ₄₁＝-31.3219 ｄ₄₁＝0.7080 ｒ₄₂＝21.2447 ｄ₄₂＝1.4160 ｎ₂₈＝1.83400 ν₂₈＝37.17 ｒ₄₃＝7.7880 ｄ₄₃＝4.7200 ｎ₂₉＝1.58913 ν₂₉＝61.18 ｒ₄₄＝∞ ｄ₄₄＝26.4320 ｎ₃₀＝1.77250 ν₃₀＝49.60 ｒ₄₅＝-20.6547 ｄ₄₅＝6.6080 ｒ₄₆＝∞（像） Ｓ₂ ＝9.08，Ｓ₃ ＝43.01 ，Ｓ₄ ＝40.72 ，｜ｆ_n ／ｆ｜＝0.890 この第６の実施例の観察光学系は、対物光学系が第５の
実施例と類似の構成であるが対物光学系の像高を第５の
実施例の観察光学系の最終像高と同じになるように設計
されており、これを第５の実施例のリレーレンズ系のう
ちの等倍のリレーレンズにより３回リレーする構成にし
てある。

【００８０】この実施例は、スコープの外径が１０mm、
ＮＡが０．１６であり、第５の実施例に比べて更に明る
くなっている。又この実施例は、対物光学系の像高は大
であるが、画角は１２０°で、カバーガラスは平行平面
板である。

【００８１】この第６の実施例の観察光学系（対物光学
系＋リレーレンズ系）の収差状況は、図２７に示す通り
である。

【００８２】本発明硬性内視鏡の第７の実施例は、観察
光学系が第１の実施例の変形例で、対物光学系が図１７
に示す構成で、これに第１の実施例の３回リレーのリレ
ーレンズ系と同一のレンズ系を用いたものである。

【００８３】この第７の実施例の対物光学系のデーター
は下記の通りである。 実施例７ Ｆナンバー＝5.089 ，物点距離＝30，像高＝2.278 ，画角＝130 ° ｒ₁ ＝∞ ｄ₁ ＝0.7000 ｎ₁ ＝1.76820 ν₁ ＝71.79 ｒ₂ ＝14.8000 ｄ₂ ＝0.4000 ｒ₃ ＝∞ ｄ₃ ＝0.5000 ｎ₂ ＝1.80610 ν₂ ＝40.95 ｒ₄ ＝1.4980 ｄ₄ ＝0.7500 ｒ₅ ＝∞ ｄ₅ ＝4.4151 ｎ₃ ＝1.88300 ν₃ ＝40.78 ｒ₆ ＝∞（絞り） ｄ₆ ＝7.0449 ｎ₄ ＝1.88300 ν₄ ＝40.78 ｒ₇ ＝-6.5230 ｄ₇ ＝1.0100 ｒ₈ ＝7.7180 ｄ₈ ＝2.0400 ｎ₅ ＝1.58913 ν₅ ＝61.18 ｒ₉ ＝-4.8630 ｄ₉ ＝1.0500 ｎ₆ ＝1.84666 ν₆ ＝23.78 ｒ₁₀＝-10.1420 ｄ₁₀＝4.4500 ｒ₁₁＝-3.3740 ｄ₁₁＝1.0300 ｎ₇ ＝1.78472 ν₇ ＝25.68 ｒ₁₂＝17.8210 ｄ₁₂＝3.0200 ｎ₈ ＝1.77250 ν₈ ＝49.60 ｒ₁₃＝-5.1410 ｄ₁₃＝3.0000 ｒ₁₄＝∞（像） Ｓ₂ ＝9.08，Ｓ₃ ＝28.27 ，Ｓ₄ ＝28.27 ，｜ｆ_n ／ｆ｜＝0.649 ｜ｒ_a／ｒ_b｜＝9.880 この実施例の対物光学系は、第１の実施例と類似する構
成であるが、カバーガラス（ｒ₁ 〜ｒ₂ ）をＡｌ₂ Ｏ₃
（人工サファイア）にて形成し、直径６mmの凹面を像側
に向けた平凹レンズにしてある。又画角は第１の実施例
と同じ１３０°である。広角のスコープの場合、カバー
ガラス第１面での光線高が高くなるのが問題であるが、
第１の実施例のようなカバーガラスの外径を大にして平
行平面板にせず、この第７の実施例のように従来の光学
系と同様の大きさの外径の平凹レンズをカバーガラスに
することも出来る。

【００８４】この第７の実施例の観察光学系（対物光学
系＋リレーレンズ系）の収差状況は、図２８に示す通り
である。

【００８５】本発明硬性内視鏡の第８の実施例は、観察
光学系が第７の実施例の変形例で、図１８に示すように
対物光学系に３０°斜視用のプリズムを挿入配置した例
である。この第８の実施例のデーターは、下記の通りで
ある。 実施例８ Ｆナンバー＝5.180 ，物点距離＝30，像高＝2.278 ，画角＝130 ° ｒ₁ ＝∞ ｄ₁ ＝0.7000 ｎ₁ ＝1.76820 ν₁ ＝71.79 ｒ₂ ＝14.8000 ｄ₂ ＝0.4000 ｒ₃ ＝∞ ｄ₃ ＝0.5000 ｎ₂ ＝1.80610 ν₂ ＝40.95 ｒ₄ ＝1.4980 ｄ₄ ＝0.7500 ｒ₅ ＝∞ ｄ₅ ＝2.4960 ｎ₃ ＝1.88300 ν₃ ＝40.78 ｒ₆ ＝∞ ｄ₆ ＝1.7100 ｎ₄ ＝1.88300 ν₄ ＝40.78 ｒ₇ ＝∞ ｄ₇ ＝0.2072 ｎ₅ ＝1.88300 ν₅ ＝40.78 ｒ₈ ＝∞（絞り） ｄ₈ ＝2.1289 ｎ₆ ＝1.88300 ν₆ ＝40.78 ｒ₉ ＝∞ ｄ₉ ＝1.5760 ｎ₇ ＝1.88300 ν₇ ＝40.78 ｒ₁₀＝∞ ｄ₁₀＝3.3400 ｎ₈ ＝1.88300 ν₈ ＝40.78 ｒ₁₁＝-6.5230 ｄ₁₁＝1.0100 ｒ₁₂＝7.7180 ｄ₁₂＝2.0400 ｎ₉ ＝1.58913 ν₉ ＝61.18 ｒ₁₃＝-4.8630 ｄ₁₃＝1.0500 ｎ₁₀＝1.84666 ν₁₀＝23.78 ｒ₁₄＝-10.1420 ｄ₁₄＝4.4500 ｒ₁₅＝-3.3740 ｄ₁₅＝1.0300 ｎ₁₁＝1.78472 ν₁₁＝25.68 ｒ₁₆＝17.8210 ｄ₁₆＝3.0200 ｎ₁₂＝1.77250 ν₁₂＝49.60 ｒ₁₇＝-5.1410 ｄ₁₇＝3.0000 ｒ₁₈＝∞（像） Ｓ₂ ＝9.08，Ｓ₃ ＝28.27 ，Ｓ₄ ＝28.27 ，｜ｆ_n ／ｆ｜＝0.649 ｜ｒ_a／ｒ_b｜＝9.880 この実施例は、図１７に示す第７の実施例の長いレンズ
（ｒ₅ 〜ｒ₇ ）を３０°斜視プリズム（ｒ₅ 〜ｒ₁₀）と
短い凸レンズ（ｒ₁₀〜ｒ₁₁）におき代えた構成で、それ
以外のレンズは、リレー光学系も含めて第７の実施例と
同じである。

【００８６】本発明の硬性内視鏡の第９の実施例は、第
７の実施例において、配光がよくなるように照明光学系
の挿入部側ライトガイドの物体側の先端を図３６に示す
ように構成した。

【００８７】この実施例は、観察光学系を第７の実施例
と同じものを用い、カバーガラスに直径６mmの平凹レン
ズを使用しているので、硬性内視鏡の先端部分はスペー
スに余裕がある。そのために図３６に示すように挿入部
側ライトガイドの物体側の先端を硬性内視鏡の視野方向
に対して曲げることにより配光の良い硬性内視鏡を達成
し得る。

【００８８】本発明硬性内視鏡の第１０の実施例は、図
１９に示すような構成の対物光学系を有するもので、対
物光学系のデーターは下記の通りである。 実施例１０ Ｆナンバー＝3.387 ，物点距離＝30，像高＝2.650 ，画角＝130 ° ｒ₁ ＝∞ ｄ₁ ＝0.6000 ｎ₁ ＝1.76820 ν₁ ＝71.79 ｒ₂ ＝20.0000 ｄ₂ ＝0.3000 ｒ₃ ＝∞ ｄ₃ ＝0.7000 ｎ₂ ＝1.88300 ν₂ ＝40.78 ｒ₄ ＝2.4336 ｄ₄ ＝1.0500 ｒ₅ ＝∞ ｄ₅ ＝6.2036 ｎ₃ ＝1.88300 ν₃ ＝40.78 ｒ₆ ＝∞（絞り） ｄ₆ ＝2.3229 ｎ₄ ＝1.88300 ν₄ ＝40.78 ｒ₇ ＝-5.0713 ｄ₇ ＝0.9440 ｒ₈ ＝-4.9332 ｄ₈ ＝1.4160 ｎ₅ ＝1.75520 ν₅ ＝27.51 ｒ₉ ＝21.2894 ｄ₉ ＝3.4456 ｎ₆ ＝1.78800 ν₆ ＝47.38 ｒ₁₀＝-7.9125 ｄ₁₀＝0.7080 ｒ₁₁＝14.6608 ｄ₁₁＝3.3040 ｎ₇ ＝1.72916 ν₇ ＝54.68 ｒ₁₂＝-14.1637 ｄ₁₂＝1.5428 ｒ₁₃＝-6.1295 ｄ₁₃＝1.4160 ｎ₈ ＝1.75520 ν₈ ＝27.51 ｒ₁₄＝9.2000 ｄ₁₄＝3.5908 ｎ₉ ＝1.77250 ν₉ ＝49.60 ｒ₁₅＝-8.6370 ｄ₁₅＝7.0733 Ｓ₂ ＝9.08，Ｓ₃ ＝40.72 ，Ｓ₄ ＝40.72 ，｜ｆ_n ／ｆ｜＝0.830 ｜ｒ_a／ｒ_b｜＝8.218 この第１０の実施例の観察光学系は、図１９に示す対物
光学系と第５の実施例のリレーレンズ系で用いた等倍の
リレーレンズＲ₂またはＲ₃を三つ並べた３回リレーのリ
レーレンズ系とから構成されている。この実施例の観察
光学系の特徴は、対物光学系が第５の実施例と類似の構
成で、実施例５の観察光学系の像高および対物光学系の
外径を大きくしたことにある。又カバーガラスに平凹レ
ンズを使用しており第１面での光線高による問題はな
く、対物光学系の像高は、リレーレンズ系の最終像高で
設計してあり、変倍リレーではないリレーレンズを用い
る必要がない。

【００８９】またこの実施例の照明光学系には、光源側
ライトガイドからの光を集光する集光手段として第５の
実施例にて用いられている図１０に示すようなＮＡ＝
０．８７のコニカルファイバーが用いられている。

【００９０】この第１０の実施例の観察光学系（対物光
学系＋リレーレンズ系）の収差状況は、図２９に示す通
りである。

【００９１】本発明の第１１の実施例は、挿入部の外径
８mmと細い硬性内視鏡の例であり、用いられる対物光学
系は、図２０に示すような構成であって、そのデーター
は下記の通りである。 実施例１１ Ｆナンバー＝5.097 ，物点距離＝30，像高＝2.235 ，画角＝120 ° ｒ₁ ＝∞ ｄ₁ ＝0.7000 ｎ₁ ＝1.76820 ν₁ ＝71.79 ｒ₂ ＝23.3860 ｄ₂ ＝0.4000 ｒ₃ ＝∞ ｄ₃ ＝0.5000 ｎ₂ ＝1.80610 ν₂ ＝40.95 ｒ₄ ＝1.4707 ｄ₄ ＝0.7500 ｒ₅ ＝∞ ｄ₅ ＝4.4097 ｎ₃ ＝1.88300 ν₃ ＝40.78 ｒ₆ ＝∞（絞り） ｄ₆ ＝7.023 ｎ₄ ＝1.88300 ν₄ ＝40.78 ｒ₇ ＝-6.6260 ｄ₇ ＝1.0598 ｒ₈ ＝7.8732 ｄ₈ ＝2.0400 ｎ₅ ＝1.58913 ν₅ ＝61.18 ｒ₉ ＝-4.8831 ｄ₉ ＝1.0500 ｎ₆ ＝1.84666 ν₆ ＝23.78 ｒ₁₀＝-9.9335 ｄ₁₀＝4.6170 ｒ₁₁＝-3.3385 ｄ₁₁＝1.0300 ｎ₇ ＝1.78472 ν₇ ＝25.68 ｒ₁₂＝16.4987 ｄ₁₂＝3.0200 ｎ₈ ＝1.77250 ν₈ ＝49.60 ｒ₁₃＝-5.0989 ｄ₁₃＝3.0000 ｒ₁₄＝∞（像） Ｓ₂ ＝9.08，Ｓ₃ ＝22.90 ，Ｓ₄ ＝28.27 ，｜ｆ_n ／ｆ｜＝0.640 ｜ｒ_a／ｒ_b｜＝15.901 この第１１の実施例は、上記の対物レンズと第７の実施
例と同じリレーレンズにより３回リレーのリレーレンズ
系とにて構成されている。

【００９２】対物光学系は、図２０に示すように第７の
実施例と類似の構成であり、カバーガラスとしてＡｌ₂
Ｏ₃ （人工サファイア）にて形成され、凹面を像側に向
けた直径が５．４mmの平凹レンズが使用されている。又
画角は１２０°である。挿入部の直径を８mmと細くして
も、画角が１２０°と広角であるために、挿入側ライト
ガイドの量を小さく出来、従来の挿入部外径が１０mmで
ある硬性内視鏡に使われている同じ直径のリレーレンズ
系を用いることが出来、従来の明るさを保つことが出来
る。

【００９３】この第１１の実施例の観察光学系（対物光
学系＋リレー光学系）の収差状況は図３０に示す通りで
ある。

【００９４】本発明硬性内視鏡の観察光学系の第１２の
実施例として、図２１に示すような対物光学系を用いた
挿入部の直径が１２mmの実施例を示す。この対物光学系
は、下記データーを有する。 実施例１２ Ｆナンバー＝2.411 ，物点距離＝30，像高＝3.300 ，画角＝140 ° ｒ₁ ＝∞ ｄ₁ ＝0.6000 ｎ₁ ＝1.76820 ν₁ ＝71.79 ｒ₂ ＝120.0000 ｄ₂ ＝0.4000 ｒ₃ ＝∞ ｄ₃ ＝0.7000 ｎ₂ ＝1.88300 ν₂ ＝40.78 ｒ₄ ＝2.7641 ｄ₄ ＝1.0500 ｒ₅ ＝∞ ｄ₅ ＝6.1691 ｎ₃ ＝1.88300 ν₃ ＝40.78 ｒ₆ ＝∞（絞り） ｄ₆ ＝2.4512 ｎ₄ ＝1.88300 ν₄ ＝40.78 ｒ₇ ＝-5.6913 ｄ₇ ＝0.9440 ｒ₈ ＝-4.9112 ｄ₈ ＝1.4160 ｎ₅ ＝1.75520 ν₅ ＝27.51 ｒ₉ ＝5.3611 ｄ₉ ＝3.4456 ｎ₆ ＝1.78800 ν₆ ＝47.38 ｒ₁₀＝-7.1341 ｄ₁₀＝0.7080 ｒ₁₁＝13.4661 ｄ₁₁＝3.3040 ｎ₇ ＝1.72916 ν₇ ＝54.68 ｒ₁₂＝-17.8224 ｄ₁₂＝1.5428 ｒ₁₃＝-5.7461 ｄ₁₃＝1.4160 ｎ₈ ＝1.77250 ν₈ ＝27.51 ｒ₁₄＝35.0000 ｄ₁₄＝3.5908 ｎ₉ ＝1.77250 ν₉ ＝49.60 ｒ₁₅＝-8.3745 ｄ₁₅＝7.0733 Ｓ₂ ＝7.85，Ｓ₃ ＝70.88 ，Ｓ₄ ＝70.88 ，｜ｆ_n ／ｆ｜＝0.894 ｜ｒ_a／ｒ_b｜＝43.414 この実施例は、上記の対物光学系と第５の実施例のリレ
ーレンズと類似のリレーレンズでレンズの径が９．５mm
のレンズ系よりなる３回リレーのリレーレンズ系として
構成されている。

【００９５】この実施例の対物光学系は、第１０の実施
例の対物光学系と類似の構成であって、外径を大にした
ものである。又カバーガラスは、Ａｌ₂ Ｏ₃ （人工サフ
ァイア）にて形成され、凹面を像側に向けた直径９．５
mmの平凹レンズを用いている。また画角は１４０°と非
常に広角であり、挿入部側ライトガイドの量を更に小さ
く出来、これによりリレーレンズ系の直径を大きく出
来、明るい硬性内視鏡を実現できる。

【００９６】この第１２の実施例の観察光学系（対物光
学系＋リレーレンズ系）の収差状況は、図３１に示す通
りである。

【００９７】図２２に示す本発明の第１３の実施例は、
第１の実施例の硬性内視鏡の観察光学系とズームレンズ
系とを組合わせたものである。図２２は第１３の実施例
のテレ端における接眼レンズとズームレンズ系とを組合
わせたもので、この光学系のデーターは下記の通りであ
る。 実施例１３ ｒ₃₇＝∞ ｄ₃₇＝13.7900 ｒ₃₈＝17.2600 ｄ₃₈＝0.9000 ｎ₂₁＝1.78472 ν₂₁＝25.71 ｒ₃₉＝6.6670 ｄ₃₉＝2.6000 ｎ₂₂＝1.66672 ν₂₂＝48.32 ｒ₄₀＝-16.4600 ｄ₄₀＝4.1500 ｒ₄₁＝∞ ｄ₄₁＝3.0000 ｎ₂₃＝1.76820 ν₂₃＝71.79 ｒ₄₂＝∞ ｄ₄₂＝3.2000 ｒ₄₃＝∞ ｄ₄₃＝9.0000 ｎ₂₄＝1.51633 ν₂₄＝64.15 ｒ₄₄＝∞ ｄ₄₄＝3.0000 ｒ₄₅＝13.7100 ｄ₄₅＝1.3700 ｎ₂₅＝1.71999 ν₂₅＝50.25 ｒ₄₆＝-13.7100 ｄ₄₆＝1.0000 ｎ₂₆＝1.78472 ν₂₆＝25.71 ｒ₄₇＝∞ ｄ₄₇＝Ｄ₁ ｒ₄₈＝-7.3520 ｄ₄₈＝1.8000 ｎ₂₇＝1.84666 ν₂₇＝23.78 ｒ₄₉＝-3.7150 ｄ₄₉＝1.0000 ｎ₂₈＝1.63930 ν₂₈＝44.88 ｒ₅₀＝8.7190 ｄ₅₀＝Ｄ₂ ｒ₅₁＝20.8230 ｄ₅₁＝3.0000 ｎ₂₉＝1.72916 ν₂₉＝54.68 ｒ₅₂＝-16.5760 ｄ₅₂＝0.3000 ｒ₅₃＝10.4340 ｄ₅₃＝4.8000 ｎ₃₀＝1.51633 ν₃₀＝64.15 ｒ₅₄＝-10.4340 ｄ₅₄＝0.8000 ｎ₃₁＝1.84666 ν₃₁＝23.78 ｒ₅₅＝82.2840 ｄ₅₅＝Ｄ₃ ｒ₅₆＝∞ ｄ₅₆＝1.0000 ｎ₃₂＝1.51633 ν₃₂＝64.15 ｒ₅₇＝∞ ｄ₅₇＝10.3661 ワイド端 テレ端 Ｄ₁ 3.6413 6.2888 Ｄ₂ 7.2251 1.1936 Ｄ₃ 2.3078 5.6918 図３４に示すように、硬性内視鏡を用いての手術は硬性
内視鏡１１にアダプター１２とテレビカメラヘッド１３
とカメラコントロールユニット１４、光源１５およびモ
ニター１６から構成されたシステムにより行なわれる。

【００９８】この第１３の実施例には、ズーム比が２の
ズームレンズ系を使用した場合を示してある。又固体撮
像素子上で最も像が大になる時の像の大きさは、固体撮
像素子の対角の長さの約２倍である。

【００９９】第１３の実施例は、硬性内視鏡の観察光学
系として第１の実施例のものと同じものを用いているが
他の実施例の観察光学系にこのズームレンズ系を接続し
て用いてもよい。又テレビカメラヘッドは、固体撮像素
子が移動出来るようになっていれば一層好ましい。又こ
のような移動可能な固体撮像素子を有するテレビカメラ
ヘッドと第１３の実施例のようなズームレンズとを組合
わせることによって像を拡大してモニターに映した時に
硬性内視鏡を動かすことなしに観察したい部分を観察す
ることが出来る。

【０１００】第１３の実施例の接眼光学系＋観察光学系
＋ズームレンズ系のワイド端およびテレ端における収差
状況は夫々図３２、図３３に示す通りである。

【０１０１】各実施例とも絞り板は、リレーレンズ系中
や接眼光学系中等に配置され、絞り位置にはその像が存
在する。したがってデータ中等に示してある絞りは仮想
絞りである場合も含んでいる。

【０１０２】以上述べた本発明の硬性内視鏡は、特許請
求の範囲に記載されたもののほか、次の各項に記載する
ものも本発明の目的を達成し得るものである。

【０１０３】（１） 特許請求の範囲の請求項２に記載
されている発明で、前記カバーガラスが平行平面板であ
る硬性内視鏡。

【０１０４】（２） 特許請求の範囲の請求項２に記載
されている発明で、前記カバーガラスが凹面を像側に向
けた負レンズであり、下記条件（４）を満足する硬性内
視鏡。

【０１０５】（４） ３≦ｒ_a／ｒ_b ≦８０ （３） 前記の（２）の項に記載されている発明で、下
記条件（５）を満足する硬性内視鏡。

【０１０６】 （５） ０．５≦｜ｆ_n ／ｆ｜≦０．９５ （４） 特許請求の範囲の請求項２あるいは前記の
（２）又は（３）の項に記載されている発明で、前記カ
バーガラスがＡｌ₂ Ｏ₃ を主成分とする結晶にて形成さ
れている硬性内視鏡。

【０１０７】（５） 特許請求の範囲の請求項１に記載
されている発明で、前記集光手段が一つ以上の正レンズ
からなる硬性内視鏡。

【０１０８】（６） 特許請求の範囲の請求項１に記載
されている発明で、前記集光手段が円錐型光学繊維束で
ありその光源側ライトガイドと対向する部分を入射端
面、逆の端面を出射端面とした時、前記円錐型光学繊維
束のＮＡおよび入射端面と出射端面の直径の比が下記条
件（６），（７）を満足する硬性内視鏡。

【０１０９】（６） ０．６≦ＮＡ≦１ （７） ０．５≦Φ_b ／Φ_a ≦１ （７） 前記の（５）又は（６）の項に記載されている
発明で、挿入部側ライトガイドの物体側の先端の光学繊
維が観察光学系の視野方向に偏向している硬性内視鏡。

【０１１０】（８） 特許請求の範囲の請求項１に記載
されている発明で、前記集光手段が少なくとも一つの正
の焦点距離のレンズからなる硬性内視鏡。

【０１１１】特許請求の範囲の請求項１に記載されてい
る硬性内視鏡と、リレーレンズ系の後方に接続されてい
てリレーレンズ系によって伝送された像をテレビモニタ
ー上で観察するためのテレビカメラとからなり、上記テ
レビカメラが固体撮像素子と下記条件（８），（９）を
満足するズームレンズ系を含むことを特徴とする硬性内
視鏡システム。 （８） １．５≦Ｍ_g≦３ （９） １．５≦φＩ_Tmax／Ｉ_TV≦３

【０１１２】

【発明の効果】本発明によれば、像伝送リレーレンズを
用い挿入部の外径が８mm以上１２mm以下であって視野角
が９０°以上１５０°以下の広角な硬性内視鏡で、最適
な挿入側ライトガイドの量とリレーレズ系の外径とを規
定することによって広視野で明るく配光のよい硬性内視
鏡を実現し得る。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の硬性内視鏡の全体の構成を示す図

【図２】本発明の硬性内視鏡の先端部分の拡大断面図

【図３】本発明の硬性内視鏡の先端の拡大端面図

【図４】リレーレンズにおけるＮＡ、レンズ外径、像高
の関係を示す図

【図５】硬性内視鏡の挿入部外径とライトガイドの量と
の関係を示すグラフ

【図６】光源側ライトガイドの出射端面での配光特性を
示す図

【図７】理想的な集光手段を通す時の挿入部側ライトガ
イドの入射端面での配光特性を示す図

【図８】本発明の硬性内視鏡で用いる集光手段にて集光
させる際のライトガイドの径、出射角、入射角等の関係
を示す図

【図９】本発明で用いる集光手段の構成の一例を示す図

【図１０】本発明で用いる集光手段の他例である円錐型
光学繊維を示す図

【図１１】本発明の硬性内視鏡で用いる観察光学系の第
１の実施例の断面図

【図１２】本発明の硬性内視鏡の第２の実施例で用いる
対物光学系の断面図

【図１３】第２の実施例の先端部の断面図

【図１４】本発明の硬性内視鏡の第３の実施例で用いる
対物レンズの断面図

【図１５】本発明の硬性鏡の内視鏡の第５の実施例で用
いる観察光学系の断面図

【図１６】本発明の硬性鏡内視鏡の第６の実施例で用い
る観察光学系の断面図

【図１７】本発明の硬性内視鏡の第７の実施例で用いる
対物光学系の断面図

【図１８】本発明の硬性内視鏡の第８の実施例で用いる
対物光学系の断面図

【図１９】本発明の硬性内視鏡の第１０の実施例で用い
る対物光学系の断面図

【図２０】本発明の硬性内視鏡の第１１の実施例で用い
る対物光学系の断面図

【図２１】本発明の硬性内視鏡の第１２の実施例で用い
る対物光学系の断面図

【図２２】本発明の硬性内視鏡の第１３の実施例の接眼
光学系・ズームレンズの構成を示す図

【図２３】本発明の第１の実施例の観察光学系の収差曲
線図

【図２４】本発明の第３の実施例の観察光学系の収差曲
線図

【図２５】本発明の第４の実施例の観察光学系の収差曲
線図

【図２６】本発明の第５の実施例の観察光学系の収差曲
線図

【図２７】本発明の第６の実施例の観察光学系の収差曲
線図

【図２８】本発明の第７の実施例の観察光学系の収差曲
線図

【図２９】本発明の第１０の実施例の観察光学系の収差
曲線図

【図３０】本発明の第１１の実施例の観察光学系の収差
曲線図

【図３１】本発明の第１２の実施例の観察光学系の収差
曲線図

【図３２】本発明の第１３の実施例の接眼光学系・ズー
ムレンズのワイド端における収差曲線図

【図３３】本発明の第１３の実施例の接眼光学系・ズー
ムレンズのテレ端における収差曲線図

【図３４】硬性内視鏡を用いたシステム全体の構成を示
す図

【図３５】本発明の硬性内視鏡の挿入部側ライトガイド
の先端部分の構成の一例を示す図

【図３６】本発明の硬性内視鏡の挿入部側ライトガイド
の先端部分の構成の他の例を示す図

【図３７】従来の硬性内視鏡の観察光学系の断面図

【図３８】従来の硬性内視鏡の対物光学系の先端部の構
成の一例を示す図

【図３９】従来の硬性内視鏡の他の対物光学系の構成を
示す図

【図４０】従来の硬性内視鏡の先端部の断面図

【符号の説明】

１ 硬性内視鏡挿入部、２ 挿入部側ライトガイド、７
光源側ライトガイド、９ 集光手段、Ｏ 対物光学
系、Ｒ リレーレンズ系、Ｃ カバーガラス

【手続補正書】

【提出日】平成８年７月２４日

【手続補正１】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】請求項１

【補正方法】変更

【補正内容】

【手続補正２】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】００１０

【補正方法】変更

【補正内容】

【００１０】 本発明の硬性内視鏡は、図１、図２、図３に示すような
構成で、図１は全体の構成、図２は先端部分の拡大断面
図、図３は同じく先端部分の拡大端面図（先端側から見
た端面図）である。これらの図において、一番外側のア
ウターチューブ１内に挿入部側ライトガイド２を収める
ファイバーチューブ３を収納し、ファイバーチューブ３
の内側には、リレーレンズ系Ｒを配置するシステムチュ
ーブ４が配置され、その内側には対物光学系Ｏを収納す
る対物チューブ５が設けられている。

【手続補正３】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】００１４

【補正方法】変更

【補正内容】

【００１４】 の明るさが最大になる。ここで硬性内視鏡の挿入部の外
径Φ_１ と明るさが最大になる時のライトガイドの量Ｓ
_ＬＧの関係をグラフに示すと図５に実線で示すようにな
る。

【手続補正４】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】００５１

【補正方法】変更

【補正内容】

【００５１】図８に示すように集光手段であるレンズの
前側焦点位置ｆ_Ｆに光源側のライトガイド７の端面をお
き、又後側焦点位置ｆ_Ｂに挿入部側ライトガイド２の端
面をおいている。その時前述のように式（ｄ），（ｅ）
に示す関係を満足する。

【手続補正５】

【補正対象書類名】図面

【補正対象項目名】図３５

【補正方法】変更

【補正内容】

【図３５】

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】光源からの光を伝送する光源側ライトガイ
   ドと、上記光源側ライトガイドから出射した光を入射し
   伝送する挿入部側ライトガイドと、前記光源側ライトガ
   イドと挿入部側ライトガイドの間に配置された集光手段
   と、対物光学系とリレー光学系とよりなる観察光学系と
   からなる挿入部とを備え、前記挿入部の外径が８mm以上
   １２mm以下で視野角が９０°以上１５０°以下であり、
   前記挿入部側ライトガイドの断面積Ｓ₂ が下記条件
   （１）を満足することを特徴とする硬性内視鏡。 （１） ３／sin²θ＜≦Ｓ₂ ≦１４／sin²θ ただし、θは視野角の1/2 である。
2. 【請求項２】前記挿入部の先端部に設けられたカバーガ
   ラスを有し、前記カバーガラスの断面積Ｓ₃ が下記条件
   （３）を満足することを特徴とする請求項１の硬性内視
   鏡。 （３） ０．３５（Ｓ₁ −Ｓ₂ ）≦Ｓ₃ ≦０．８（Ｓ₁ −Ｓ₂ ） ただし、Ｓ₁ は前記挿入部の断面積である。
3. 【請求項３】前記リレーレンズ系の断面積Ｓ₄ が下記条
   件（２）を満足することを特徴とする請求項１の硬性内
   視鏡。 （２） ０．３５（Ｓ₁ −Ｓ₂ ）≦Ｓ₄ ≦０．８（Ｓ₁ −Ｓ₂ ） ただし、Ｓ_１は前記挿入部の断面積である。