特許 7178298 内視鏡システム及び内視鏡用光学アダプタ

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】

(24)【登録日】2022-11-16

(45)【発行日】2022-11-25

(54)【発明の名称】内視鏡システム及び内視鏡用光学アダプタ

(51)【国際特許分類】

   G02B 13/04 20060101AFI20221117BHJP

   G02B 23/26 20060101ALI20221117BHJP

   A61B 1/00 20060101ALI20221117BHJP

【ＦＩ】

G02B13/04 D

G02B23/26 C

A61B1/00 731

【請求項の数】 9

(21)【出願番号】P 2019045765

(22)【出願日】2019-03-13

(65)【公開番号】P2020148884

(43)【公開日】2020-09-17

【審査請求日】2021-08-24

(73)【特許権者】

【識別番号】322004393

【氏名又は名称】株式会社エビデント

(74)【代理人】

【識別番号】110002907

【氏名又は名称】弁理士法人イトーシン国際特許事務所

(72)【発明者】

【氏名】高橋 進

【審査官】瀬戸 息吹

(56)【参考文献】

【文献】特開平０１－２６９９０９（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開平０９－０１０１７０（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開平０６－２２２２６３（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開平１１－２４９０１４（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開平０４－２７５５１４（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１２－０４７９０９（ＪＰ，Ａ）

【文献】米国特許出願公開第２０１７／０１９９３７１（ＵＳ，Ａ１）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ｇ０２Ｂ ９／００ － １７／０８

Ｇ０２Ｂ ２１／０２ － ２１／０４

Ｇ０２Ｂ ２３／２４ － ２３／２６

Ｇ０２Ｂ ２５／００ － ２５／０４

Ａ６１Ｂ １／００ － １／３２

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

着脱可能なアダプタと本体光学系を有する内視鏡システムにおいて、
前記アダプタは、物体側から順に、合成焦点距離が全体として負となる第１群の光学系、合成焦点距離が全体として正となる第２群の光学系、及び、絞りを有し、
前記本体光学系は、前記物体から前記アダプタを経由した光束を撮像素子に結像させる結像レンズを有し、
前記第１群の光学系は、アッベ数が３５以上であるレンズを有し、
前記第２群の光学系は、アッベ数が４５以下であるレンズを有し、
前記第１群の光学系は、前記物体側から順に、メニスカスレンズと、前記物体側が平面となる平凹レンズと、像側が平面となる凹平レンズと、を含み、
前記第２群の光学系は、前記物体側が平面となる平凸レンズを含み、
前記凹平レンズは前記第１群の光学系の最も前記像側に配置され、
前記平凸レンズは前記第２群の光学系の最も前記物体側に配置され、
前記凹平レンズの前記平面と前記平凸レンズの前記平面とは接合されている、内視鏡システム。

【請求項2】

前記メニスカスレンズは、前記物体側に凸となる向きで配置される、請求項１に記載の内視鏡システム。

【請求項3】

前記第１群の光学系の前記物体側に向かって先端のレンズは、前記メニスカスレンズであり、
前記メニスカスレンズの基端側の曲率半径に対する前記メニスカスレンズの前記先端側の曲率半径の比率は、３以上である、請求項２に記載の内視鏡システム。

【請求項4】

前記第１群の光学系は、複数の負のレンズを含み、前記複数の負のレンズそれぞれのパワーの絶対値において、最小パワーに対する最大パワーの比率は、３以下である、請求項１に記載の内視鏡システム。

【請求項5】

前記第１群の光学系の前記物体側に向かって先端のレンズは、前記メニスカスレンズであり、
前記メニスカスレンズの基端側の曲率半径と前記メニスカスレンズの光軸に沿った厚さとの和は、前記メニスカスレンズの前記先端側の曲率半径よりも小さい、請求項１に記載の内視鏡システム。

【請求項6】

前記第１群の光学系及び前記第２群の光学系及び前記絞りは、アフォーカル光学系を構成する、請求項１記載の内視鏡システム。

【請求項7】

前記第１群の光学系のレンズ枚数は、前記第２群の光学系のレンズ枚数よりも１枚多い、請求項１に記載の内視鏡システム。

【請求項8】

前記第１群の光学系の前記物体側の画角は、２００度から２２０度の範囲にある、請求項１に記載の内視鏡システム。

【請求項9】

内視鏡の挿入部の先端部に着脱可能な内視鏡用光学アダプタであって、物体側から順に、
合成焦点距離が全体として負となる第１群の光学系と、
合成焦点距離が全体として正となる第２群の光学系と、
絞りと、
を有し、
前記第１群の光学系は、アッベ数が３５以上であるレンズを有し、
前記第２群の光学系は、アッベ数が４５以下であるレンズを有し、
前記第１群の光学系は、前記物体側から順に、メニスカスレンズと、前記物体側が平面となる平凹レンズと、像側が平面となる凹平レンズと、を含み、
前記第２群の光学系は、前記物体側が平面となる平凸レンズを含み、
前記凹平レンズは前記第１群の光学系の最も前記像側に配置され、
前記平凸レンズは前記第２群の光学系の最も前記物体側に配置され、
前記凹平レンズの前記平面と前記平凸レンズの前記平面とは接合されている、内視鏡用光学アダプタ。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、内視鏡システム及び内視鏡用光学アダプタに関する。

【背景技術】

【0002】

従来、工業分野及び医療分野において内視鏡が用いられている。内視鏡は、細長の挿入部を有し、挿入部が被検体の内部に挿入される。挿入部の先端部には、観察窓が設けられており、観察窓を通して入射した観察部位の画像は、内視鏡画像として表示装置に表示される。

【0003】

挿入部の先端部の基端には湾曲部が設けられる場合もあるが、内視鏡の挿入部は、狭い空間内に配置されるため、内視鏡システムの画角は、より広角であるものが好ましい場合がある。

【0004】

日本国特開２０１６－１５１６２９号公報には、広角な対物光学系を有する内視鏡が提案されている。また、日本国特開平０１－２６９９０９号公報には、内視鏡に取り付けられる光学アダプタにより対物光学系の画角を広角とする内視鏡が提案されている。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0005】

【文献】特開２０１６－１５１６２９号公報

【文献】特開平０１－２６９９０９号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0006】

しかし、光学アダプタにより対物光学系の画角を広角とする内視鏡の場合、挿入部の先端部と光学アダプタの接続部分はアフォーカル光学系で構成される。従来の広角用の光学アダプタを用いた内視鏡の場合、色収差の補正用の複数のレンズが必要となるので、対物光学系の全体のレンズ枚数は多くなり、かつ光学アダプタも結果として太径となる。レンズ枚数が多くなると、光学アダプタを含む先端部の硬質部長が長く、かつ光学アダプタの外径が大きくなると、挿入部の被検体内への挿入性などが悪化する。

【0007】

そこで、本発明は、光学アダプタを挿入部の先端部に装着したときに、色収差を良好に補正しつつ、光学アダプタのレンズ枚数の増加を抑制できる内視鏡システム及び内視鏡用光学アダプタ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】

【0008】

本発明の一態様の内視鏡システムは、着脱可能なアダプタと本体光学系を有する内視鏡システムにおいて、前記アダプタは、物体側から順に、合成焦点距離が全体として負となる第１群の光学系、合成焦点距離が全体として正となる第２群の光学系、及び、絞りを有し、前記本体光学系は、前記物体から前記アダプタを経由した光束を撮像素子に結像させる結像レンズを有し、前記第１群の光学系は、アッベ数が３５以上であるレンズを有し、前記第２群の光学系は、アッベ数が４５以下であるレンズを有し、前記第１群の光学系は、前記物体側から順に、メニスカスレンズと、前記物体側が平面となる平凹レンズと、像側が平面となる凹平レンズと、を含み、前記第２群の光学系は、前記物体側が平面となる平凸レンズを含み、前記凹平レンズは前記第１群の光学系の最も前記像側に配置され、前記平凸レンズは前記第２群の光学系の最も前記物体側に配置され、前記凹平レンズの前記平面と前記平凸レンズの前記平面とは接合されている。

【0009】

本発明の一態様の内視鏡用光学アダプタは、内視鏡の挿入部の先端部に着脱可能な内視鏡用光学アダプタであって、物体側から順に、合成焦点距離が全体として負となる第１群の光学系と、合成焦点距離が全体として正となる第２群の光学系と、絞りと、を有し、前記第１群の光学系は、アッベ数が３５以上であるレンズを有し、前記第２群の光学系は、アッベ数が４５以下であるレンズを有し、前記第１群の光学系は、前記物体側から順に、メニスカスレンズと、前記物体側が平面となる平凹レンズと、像側が平面となる凹平レンズと、を含み、前記第２群の光学系は、前記物体側が平面となる平凸レンズを含み、前記凹平レンズは前記第１群の光学系の最も前記像側に配置され、前記平凸レンズは前記第２群の光学系の最も前記物体側に配置され、前記凹平レンズの前記平面と前記平凸レンズの前記平面とは接合されている。

【発明の効果】

【0010】

本発明によれば、光学アダプタを挿入部の先端部に装着したときに、色収差を良好に補正しつつ、光学アダプタのレンズ枚数の増加を抑制できる内視鏡システム及び内視鏡用光学アダプタを提供することができる。

【図面の簡単な説明】

【0011】

【図1】本発明の第１の実施の形態に関わる内視鏡装置の構成を示す構成図である。

【図2】本発明の第１の実施の形態に関わる、挿入部の長手軸方向に沿った、光学アダプタが装着された挿入部の先端部の断面図である。

【図3】本発明の第１の実施の形態に関わる、挿入部の長手軸方向に沿った、光学アダプタが装着された挿入部の先端部の断面図である。

【図4】本発明の第１の実施の形態に関わる、物体側から見た光学アダプタの正面図である。

【図5】本発明の第１の実施の形態に関わる、発光素子を有する光学アダプタの光軸に沿った断面図である。

【図6】本発明の第１の実施の形態に関わる対物光学系の構成図である。

【図7】本発明の第１の実施の形態に関わる対物光学系のレンズデータを示す表である。

【図8】本発明の第１の実施の形態に関わる対物光学系の諸数値データを示す表である。

【図9】本発明の第１の実施の形態に関わる対物光学系の倍率の色収差を示すグラフである。

【図10】本発明の第１の実施の形態に関わる対物光学系の軸上の色収差を示すグラフである。

【図11】本発明の第２の実施の形態に関わる対物光学系の構成図である。

【図12】本発明の第２の実施の形態に関わる対物光学系のレンズデータを示す表である。

【図13】本発明の第２の実施の形態に関わる対物光学系の諸数値データを示す表である。

【図14】本発明の第２の実施の形態に関わる対物光学系の倍率の色収差を示すグラフである。

【図15】本発明の第２の実施の形態に関わる対物光学系の軸上の色収差を示すグラフである。

【図16】本発明の第３の実施の形態に関わる対物光学系の構成図である。

【図17】本発明の第３の実施の形態に関わる対物光学系のレンズデータを示す表である。

【図18】本発明の第３の実施の形態に関わる対物光学系の諸数値データを示す表である。

【図19】本発明の第３の実施の形態に関わる対物光学系の倍率の色収差を示すグラフである。

【図20】本発明の第３の実施の形態に関わる対物光学系の軸上の色収差を示すグラフである。

【図21】本発明の第４の実施の形態に関わる対物光学系の構成図である。

【図22】本発明の第４の実施の形態に関わる対物光学系のレンズデータを示す表である。

【図23】本発明の第４の実施の形態に関わる対物光学系の諸数値データを示す表である。

【図24】本発明の第４の実施の形態に関わる対物光学系の倍率の色収差を示すグラフである。

【図25】本発明の第４の実施の形態に関わる対物光学系の軸上の色収差を示すグラフである。

【図26】本発明の第５の実施の形態に関わる対物光学系の構成図である。

【図27】本発明の第５の実施の形態に関わる対物光学系のレンズデータを示す表である。

【図28】本発明の第５の実施の形態に関わる対物光学系の諸数値データを示す表である。

【図29】本発明の第５の実施の形態に関わる対物光学系の倍率の色収差を示すグラフである。

【図30】本発明の第５の実施の形態に関わる対物光学系の軸上の色収差を示すグラフである。

【図31】本発明の第６の実施の形態に関わる対物光学系の構成図である。

【図32】本発明の第６の実施の形態に関わる対物光学系のレンズデータを示す表である。

【図33】本発明の第６の実施の形態に関わる対物光学系の諸数値データを示す表である。

【図34】本発明の第６の実施の形態に関わる対物光学系の倍率の色収差を示すグラフである。

【図35】本発明の第６の実施の形態に関わる対物光学系の軸上の色収差を示すグラフである。

【図36】従来の光学アダプタを用いた対物光学系の軸上の色収差の例を示すグラフである。

【発明を実施するための形態】

【0012】

以下、図面を参照して本発明の実施の形態を説明する。
（第１の実施の形態）
（内視鏡装置の構成）
図１は、本実施の形態に関わる内視鏡装置の構成を示す構成図である。図１に示すように、内視鏡装置１は、ビデオプロセッサ等の機能を備えた装置本体２と、装置本体２に接続される内視鏡３とを有して構成される内視鏡システムである。装置本体２は、例えば液晶パネル（ＬＣＤ）等の表示部４を有し、表示部４には、内視鏡画像、操作メニュー等が表示される。この表示部４には、タッチパネルが設けられていてもよい。

【0013】

内視鏡３は、被検体内に挿入される内視鏡挿入部としての挿入部５と、挿入部５の基端に設けられた操作部６と、操作部６から延出したユニバーサルコード７とを有して構成されている。内視鏡３は、ユニバーサルコード７を介して装置本体２と着脱可能になっている。

【0014】

挿入部５は、先端側から順に、先端部１１と、湾曲部１２と、長尺な可撓部１３とを有して構成されている。湾曲部１２は、先端部１１の基端に連設され、例えば上下左右方向に湾曲自在に構成されている。可撓部１３は、湾曲部１２に基端に連設され、可撓性を有する。挿入部５内には、照明光を導光するライトガイド４０（図３）が挿通されている。装置本体２は、光源を内蔵し、光源の光は、ライトガイド４０の基端面に照明光を当てられ、照明光は、ライトガイド４０の先端面まで導光される。

【0015】

挿入部５の先端部１１には、例えばＣＭＯＳイメージセンサ等の撮像素子２３（図２）が内蔵されている。撮像素子２３は、挿入部５の先端部１１に設けられた観察窓（図示せず）に入射した入射光を受光する。

【0016】

先端部１１には、矢印で示すように、光学アダプタ３１が着脱自在に装着可能となっている。広角用の光学アダプタ３１を先端部１１に装着することによって、内視鏡３は広角内視鏡として使用可能となる。

【0017】

操作部６には、湾曲部１２を上下左右方向に湾曲させる湾曲ジョイスティック６ａが設けられている。ユーザは、湾曲ジョイスティック６ａを傾倒操作することで、湾曲部１２を所望の方向に湾曲させることができる。また、操作部６には、湾曲ジョイスティック６ａの他に、内視鏡機能を指示するボタン類、例えば、フリーズボタン、湾曲ロックボタン、記録指示ボタン等の各種操作ボタンが設けられている。

【0018】

なお、表示部４にタッチパネルが設けられている構成の場合、ユーザは、タッチパネルを操作して、内視鏡装置１の種々の操作を指示してもよい。

【0019】

装置本体２の表示部４には、先端部１１内に設けられた撮像ユニットの撮像素子２３（図２）によって撮像された被検体の内視鏡画像が表示される。また、装置本体２の内部には、画像処理や各種制御を行う制御部（図示せず）、処理画像をメモリ（図示せず）に記録する記録装置、等々の各種回路が設けられている。
（光学アダプタの構成）
図２及び図３は、挿入部の長手軸方向に沿った、光学アダプタが装着された挿入部の先端部の断面図である。図３は、図２の断面に直交する断面を示す。図４は、物体側から見た光学アダプタの正面図である。

【0020】

図２、図３及び図４に示すように、挿入部５の先端部１１は、ステンレスなどの金属製の先端硬性部材２１を有する。撮像ユニット２２が、円筒状の先端硬性部材２１内に内蔵されている。撮像ユニット２２は、複数のレンズを含む光学系ＤＯＳ（二点鎖線で示す）と、撮像素子２３を有する。撮像ユニット２２は、先端硬性部材２１内に形成された嵌合孔に嵌合し、接着剤２４により固定されている。先端硬性部材２１は、基端側外周面に、雄螺子が形成された螺子部２１ａを有する。

【0021】

撮像ユニット２２は、光学系ＤＯＳを固定する円筒状の枠部材２２ａと、枠部材２２ａと撮像素子２３を固定する円筒状の枠部材２２ｂ、２２ｃと、撮像素子２３から延出する各種信号線が挿通されたケーブル２２ｄを有する。ここでは、撮像ユニット２２は、１つのユニットとして形成されており、先端硬性部材２１の基端から先端硬性部材２１内に形成された嵌合孔に挿入されて固定される。撮像ユニット２２の光学系ＤＯＳは、物体から光学アダプタ３１を経由した光束を撮像素子２３に結像させる結像レンズを有する。

【0022】

光学アダプタ３１は、挿入部５の先端部１１に着脱可能に装着される。よって、内視鏡装置１は、着脱可能な光学アダプタ３１と、本体光学系である光学系ＤＯＳを有する内視鏡システムである。そのため、光学アダプタ３１は、本体部材３２と、筒状部材３３と、先端カバー３４と、取り付けリング３５と、複数のレンズを含む光学系ＡＯＳ（二点鎖線で示す）と、枠部材３６を有している。円筒状の本体部材３２は、ステンレスなどの金属製の硬性部材である。先端カバー３４が、本体部材３２の先端面を保護するように、螺子、接着剤などにより本体部材３２に固定されている。先端カバー３４は、光学系ＡＯＳに光を入射させるための開口を有している。先端カバー３４は、先端側に突出した２つの突起部３４ａを縁部に有している。各突起部３４ａは、被検体内の部材がぶつかって光学系ＡＯＳの表面に傷などが付くのを防止するために設けられている。枠部材３６は、光学系ＡＯＳを固定する円筒状の部材である。光学系ＡＯＳは、枠部材３６内に設けられている。

【0023】

筒状部材３３は、本体部材３２を覆うように、ネジ３３ａにより本体部材３２に固定されている。筒状部材３３は、基端部に内向フランジ３３ｂを有している。枠部材３６は、筒状部材３３内に接着剤などにより固定されている。

【0024】

筒状部材３３は、先端側内周面に雌螺子部が形成され、先端カバー３４の基端側外周面には雄螺子部が形成されている。筒状部材３３の雌螺子部と先端カバー３４の雄螺子部を螺合することによって、先端カバー３４は、筒状部材３３に固定される。

【0025】

取り付けリング３５は、筒状部材であり、外径は、筒状部材３３の内径よりも小さい。取り付けリング３５は、先端部に外向フランジ３５ａを有し、基端部の内周面に、雌螺子が形成された螺子部３５ｂを有する。外向フランジ３５ａは、筒状部材３３の内向フランジ３３ｂに係合可能となっている。

【0026】

取り付けリング３５を回動させると、螺子部２１ａと螺子部３５ｂの螺合により、取り付けリング３５は、先端硬性部材２１の中心軸方向に沿って先端硬性部材２１に対して移動する。取り付けリング３５を第１の方向に回動させると、取り付けリング３５は、先端硬性部材２１の基端方向に移動する。取り付けリング３５を第１の方向とは反対の方向に回動させると、取り付けリング３５は、先端硬性部材２１の先端方向に移動する。

【0027】

取り付けリング３５が基端方向に移動すると、外向フランジ３５ａが内向フランジ３３ｂを基端方向に移動させるように牽引するので、光学アダプタ３１は、挿入部５の先端部１１に対して固定される。取り付けリング３５を先端方向に移動させ、螺子部２１ａと螺子部３５ｂの螺合を解除すると、ユーザは、光学アダプタ３１を、挿入部５の先端部１１から取り外すことができる。

【0028】

光学アダプタ３１は、２つの照明窓３４ｂを有している。各照明窓３４ｂには、カバーガラス３８が配設され、その後ろ側には、照明レンズ３９が設けられている。各照明レンズ３９の後ろには、光ファイバ束からなるライトガイド３９ａの先端面が配置される。２つのライトガイド３９ａの基端面は、光学アダプタ３１が先端部１１に装着されたときに、先端部１１内に挿通されたライトガイド４０の先端面と対向する位置に配置されている。

【0029】

２つの照明窓３４ｂは、広い範囲を照明できるように、対物光学系の光軸Ｃ０に直交する面に対して所定の角度θ、ここでは３０度だけ傾いた先端カバー３４の傾斜面３４ｃに配置されている。

【0030】

対物光学系は、光学系ＤＯＳとＡＯＳにより構成される広角光学系である。一般には、広角光学系は、１４０度以上の画角を有するが、ここでは、光学系ＤＯＳとＡＯＳにより構成される対物光学系は、１８０度を超える２２０度の画角を有している。

【0031】

なお、上述した照明は、ライトガイドにより同行された照明光が、照明窓３４ｂから出射するが、照明は、発光素子を用いてもよい。図５は、発光素子を有する光学アダプタの光軸Ｃ０に沿った断面図である。

【0032】

その場合、照明光学系を構成する２つの四角柱プリズム４１が、２つのカバーガラス３８の後ろ側に配設される。発光素子４２は、各四角柱プリズム４１の後ろ側に配設される。発光素子４２は、例えば発光ダイオード（ＬＥＤ）である。各発光素子４２から延出する信号線（図示せず）は、光学アダプタ３１の基端部に設けられた接点ピン４３に接続されている。

【0033】

挿入部５内には、装置本体２からの駆動電流を供給する信号線（図示せず）が挿通される。光学アダプタ３１が先端部１１に取り付けられると、２つの接点ピン４３は、先端部１１に設けられた２つの接点（図示せず）と接触し、挿入部５内に挿通された信号線と電気的に導通する。
（光学系の構成）
次に、対物光学系の構成について説明する。

【0034】

図６は、本実施の形態に関わる対物光学系の構成図である。図６において、二点鎖線ＢＬは、光学アダプタ３１の光学系ＡＯＳと先端部１１の光学系ＤＯＳの境界を示す。先端部１１の光学系ＤＯＳは、先端側から順に、カバーガラス５１、レンズ５２，５３、保護ガラス５４、及びカバーガラス５５を有している。

【0035】

カバーガラス５１は、平行平板である。レンズ５２は、メニスカスレンズである。レンズ５３は、両凸レンズである。保護ガラス５４も平行平板である。カバーガラス５５は、撮像素子２３の受光面２３ａ側に固定されている。

【0036】

光学アダプタ３１の光学系ＡＯＳは、先端側すなわち物体側から順に、レンズＬ１からＬ６とカバーガラス６１を有している。レンズＬ１、Ｌ２、Ｌ３は、凹レンズ群Ｇ１であり、レンズＬ４、Ｌ５、Ｌ６は、凸レンズ群Ｇ２である。

【0037】

レンズＬ１は、メニスカスレンズである。レンズＬ２は、平凹レンズである。レンズＬ３は、凹平レンズである。レンズＬ４は、平凸レンズである。レンズＬ５は、凸平レンズである。レンズＬ６は、平凸レンズである。レンズＬ５とＬ６の間に絞りＡＰが配置される。すなわち、第１群の光学系は、物体側に凸となる向きで配置されたメニスカスレンズ（Ｌ１）と、物体側に凹となる面を有するレンズ（Ｌ３）と、を有する。
光学アダプタ３１のカバーガラス６１から出射する光は、平行光であり、先端部の光学系ＤＯＳに入射する。すなわち、レンズＬ１からＬ６及び絞りＡＰは、略アフォーカル光学系を構成する。

【0038】

以上のように、光学アダプタ３１は、絞りＡＰを有すると共に、物体側から順に、合成焦点距離ｆが全体として負となる第１群の光学（凹レンズ群）系、及び、合成焦点距離ｆが全体として正となる第２群の光学系（凸レンズ群）をさらに有する。
対物光学系の第１群の光学系（凹レンズ群）の物体側の画角は、広角であり、１４０度以上であるが、超広角の範囲は、２００度から２２０度の範囲に設定される。
ここでは、対物光学系の画角を２２０度にするために、図６に示すように、対物光学系の光軸に沿ったレンズＬ１の縁部の接線ＴＬは、対物光学系の光軸に直交する面ＰＰに対して２０度以上の角度θを有しなければならない。レンズＬ１の外径をφとし、レンズＬ１の先端側の球面の曲率半径をＲとしたとき、次の式（１）を満たす。

【0039】

（φ／２ｔａｎθ） ≧ Ｒ ・・・（１）
凹レンズ群Ｇ１の画角が設定されたときは、上記の曲率半径Ｒと外径φは、上記の式（１）により決定される。よって、式（１）に基づいて、細径な光学アダプタ３１の光学系ＡＯＳを設計することができる。
第１群の光学系の前記物体側の画角は、２２０度である。

【0040】

図６では、対物光学系の光軸に対して、０度の光線ＩＬ１、５０度の光線ＩＬ２、及び１００度の光線ＩＬ３が示されている。ここでは、対物光学系のＦ値は、５．０である。光学アダプタ３１内の光学系ＡＯＳは、６枚レンズ構成であり、３枚の凹レンズと３枚の凸レンズを用いている。絞りＡＰに対して被写体側すなわち物体側のレンズは、５枚であり、凹レンズが３枚で、凸レンズが２枚である。

【0041】

主光線の角度は、主光線を対物光学系の像側から追跡したときに、凸レンズ作用により絞りＡＰよりも物体側へ進むにつれて小さくなった後に、凹レンズ作用により急に角度が大きくなるので、主光線の光線高を下げて、光学アダプタ３１の小径化が実現される。

【0042】

本実施の形態の対物レンズの性能について説明する。図７は、図６の対物光学系のレンズデータを示す表である。図７は、各レンズなどの曲率半径（ｍｍ）、厚さ（ｍｍ）、材質、屈折率（ｎｄ）、アッベ数（νｄ）、視半径（semi-diameter）、パワー（surface power）を示している。図７において、光学アダプタ３１のレンズＬ１，Ｌ２，Ｌ３，Ｌ４，Ｌ５，Ｌ６，カバーガラス６１は、Ｌ０１，Ｌ０２，Ｌ０３，Ｌ０４，Ｌ０５、Ｌ０６、Ｌ０７というように示されている。先端部１１のカバーガラス５１，レンズ５１，５２，５３，保護ガラス５４，カバーガラス５５は、Ｌ０１（ｍａｉｎ ｂｏｄｙ），Ｌ０２（ｍａｉｎ ｂｏｄｙ），Ｌ０３（ｍａｉｎ ｂｏｄｙ），Ｌ０４（ｍａｉｎ ｂｏｄｙ），Ｌ０５（ｍａｉｎ ｂｏｄｙ）、Ｌ０６（ｍａｉｎ ｂｏｄｙ）というように表記されている。
図８は、図６の対物光学系の諸数値データを示す表である。図８は、メニスカスレンズの曲率半径Ｒ１，Ｒ２と肉厚ｄとしたときの対物光学系の諸数値データを示している。
図７に示すように、第１群の光学系（凹レンズ群Ｇ１）は、アッベ数ν１が３５以上である（分散が小さい）レンズを有し、第２群の光学系は、アッベ数ν２が４５以下である（分散が大きい）レンズを有する。

【0043】

図９は、図６の対物光学系の倍率の色収差を示すグラフである。図９は、ｅ線（波長が０．５４６μｍの光）に対する像面上のズレ量（倍率の色収差）を示す。図９において、ｇは、波長が０．４３６μｍのｇ線のズレ量を示し、Ｆは、波長が０．４８６μｍのＦ線のズレ量を示し、ｄは、波長が０．５８８μｍのｄ線のズレ量を示し、Ｃは、波長が０．６５６μｍのＣ線のズレ量を示す。

【0044】

ズレ量は、最大で５μｍであり、色収差は、画素サイズ（数μｍ）レベルに対して良好に補正されている。図１０は、図６の対物光学系の軸上の色収差を示すグラフである。

【0045】

そして、図８に示すように、第１群の光学系の物体側に向かって先端の第１のレンズＬ１は、メニスカスレンズであり、そのメニスカスレンズの基端側の曲率半径Ｒ２に対するメニスカスレンズの先端側の曲率半径Ｒ１の比率は、３．６９であり、３以上である。

【0046】

さらに、図８に示すように、レンズＬ１の先端側の球面の曲率半径Ｒ１は、レンズＬ１の基端側の球面の曲率半径Ｒ２に、レンズＬ１の光軸上の厚さｄを加算した値よりも大きい。言い換えれば、レンズＬ１の基端側の曲率半径Ｒ２とレンズＬ１の光軸に沿った厚さｄとの和は、レンズＬ１の先端側の曲率半径Ｒ１よりも小さい。すなわち、｜Ｒ１｜＞（｜Ｒ２｜＋ｄ）、ここでは、８．５１＞（２．３０＋０．８８）である。

【0047】

また、凹レンズ群Ｇ１の３つのレンズＬ１、Ｌ２、Ｌ３の内の最小パワーに対する最大パワーの比率（ｍａｘ（Ｌ１、Ｌ２、Ｌ３）／ｍｉｎ（Ｌ１、Ｌ２、Ｌ３））は３以下であり、ここでは、１．３４である。

【0048】

従って、本実施の形態の対物光学系によれば、次のような作用と効果が生じる。
１）凸レンズ群Ｇ２が凹レンズ群Ｇ１の像側にあるので、光学アダプタ３１内のマージナル光線の光束径を小さくすることができる。
２）光学アダプタ３１内の絞りＡＰが対物光学系の物体側に近くなることで、対物光学系の画角を維持しながら、先端部１１の外径を小さくすることができる。
３）図７に示すように、絞りＡＰよりも像側の凸レンズであるレンズＬ６には分散が小さい（アッベ数νｄが大きい）ガラスを用い、絞りＡＰよりも前方の凸レンズである２つレンズＬ４、Ｌ５には分散が非常に大きなガラスを用いて、倍率の色収差を補正している。

【0049】

上述したように、第１群の光学系のレンズＬ１、Ｌ２、Ｌ３のアッベ数は、３５以上であり、具体的には、それぞれ４０．８、５５．５、５８．６である。第２群の光学系のレンズＬ４、Ｌ５のアッベ数は、４５以下であり、具体的には、それぞれ１８．９、１８．９である。

【0050】

特に、図８に示すように、絞りＡＰよりも物体側のレンズである各レンズＬ１、Ｌ２、Ｌ３のアッベ数は、絞りＡＰよりも物体側のレンズである各レンズＬ４、Ｌ５のアッベ数よりも２０以上大きく、ここではアッベ数の差は、３２．７である。

【0051】

なお、軸上の色収差は、分散が小さいガラスからなる凸レンズであるレンズＬ６を用いることにより補正している。すなわち、絞りＡＰよりも後方（像側）のレンズＬ６のアッベ数は、第２群の光学系のアッベ数よりも大きい。
４）また、先端のレンズＬ１には、屈折率（ｎｄ）が大きく、分散が中程度で、傷が付き難い硬いガラスを用いている。このため、レンズＬ１は、パワーが大きいので、色収差は、発生してしまうが、アッベ数が小さいレンズＬ４、Ｌ５により補正される。
５）さらに、凹面が対向するレンズＬ２とＬ３は、球面収差と、倍率などの色収差の発生を抑えるために、屈折率及び分散が中程度のガラスを用いて、球面収差、倍率などの色収差の発生を抑えている。全体として、単色の収差（球面収差）と色収差の補正がされる。

【0052】

以上のように、本実施の形態によれば、光学アダプタを挿入部の先端部に装着したときに、色収差を良好に補正しつつ、光学アダプタのレンズ枚数の増加を抑制できる内視鏡用光学アダプタを提供することができる。
（第２の実施の形態）
第１の実施の形態の光学アダプタ３１は、６枚のレンズを有しているが、第２の実施の形態の光学アダプタ３１は、第１の実施の形態よりレンズ枚数を減らして、５枚のレンズを有している。

【0053】

本実施の形態の内視鏡装置及び光学アダプタの構成は、対物光学系以外、第１の実施の形態の内視鏡装置及び光学アダプタの構成と同じであるので、同じ構成要素については、同じ符合を用いて説明は省略し、対物光学系の構成についてのみ説明する。

【0054】

図１１は、本実施の形態に関わる対物光学系の構成図である。光学アダプタ３１の光学系ＡＯＳは、先端側から順に、レンズＬ１１からＬ１５とカバーガラス６１を有している。レンズＬ１１、Ｌ１２、Ｌ１３は、凹レンズ群Ｇ１であり、レンズＬ１４、Ｌ１５は、凸レンズ群Ｇ２である。凹レンズ群Ｇ１の画角は、２２０度である。

【0055】

レンズＬ１１は、メニスカスレンズである。レンズＬ１２は、平凹レンズである。レンズＬ１３は、凹平レンズである。レンズＬ１４は、平凸レンズである。レンズＬ１５は、凸平レンズである。レンズＬ１４とレンズＬ１５の間に絞りＡＰが配置される。すなわち、第１群の光学系は、物体側に凸となる向きで配置されたメニスカスレンズ（Ｌ１１）と、物体側に凹となる面を有するレンズ（Ｌ２３）と、を有する。
光学アダプタ３１から出射する光は、平行光であり、先端部１１の光学系ＤＯＳに入射する。すなわち、レンズＬ１１からＬ１５及び絞りＡＰは、アフォーカル光学系を構成する。

【0056】

以上のように、光学アダプタ３１は、絞りＡＰを有すると共に、物体側から順に、合成焦点距離ｆが全体として負となる第１群の光学系、及び、合成焦点距離ｆが全体として正となる第２群の光学系をさらに有する。
図１１では、対物光学系の光軸に対して、０度の光線ＩＬ１、５０度の光線ＩＬ２、及び１００度の光線ＩＬ３が示されている。ここでは、対物光学系のＦ値は、６．０である。光学アダプタ３１内の光学系ＡＯＳは、５枚レンズ構成であり、３枚の凹レンズと２枚の凸レンズを用いている。絞りＡＰに対して被写体側すなわち物体側のレンズは、４枚であり、凹レンズが３枚で、凸レンズが１枚である。

【0057】

主光線の角度は、対物光学系の像側から主光線を追跡したときに、絞りＡＰよりも前方すなわち物体側へ向かうにつれて小さくなってから、急に角度が大きくなるので、主光線の光線高を下げて、光学アダプタ３１の小径化が実現される。

【0058】

本実施の形態の対物レンズの性能について説明する。図１２は、図１１の対物光学系のレンズデータを示す表である。図１２は、図７の表と同じ形式で同じ項目についての表である。また、図１２におけるＬ０１，Ｌ０２等の表記も、図７の場合と同様の表記である。図１３は、図１１の対物光学系の諸数値データを示す表である。図１３は、メニスカスレンズの曲率半径Ｒ１，Ｒ２と肉厚ｄとしたときの対物光学系の諸数値データを示している。図１３は、図８と同じ形式の表である。
図１２に示すように、第１群の光学系は、アッベ数ν１が３５以上である（分散が小さい）レンズを有し、第２群の光学系は、アッベ数ν２が４５以下である（分散が大きい）レンズを有する。
そして、第１群の光学系の物体側に向かって先端の第１のレンズＬ１１は、メニスカスレンズであり、そのメニスカスレンズの基端側の曲率半径Ｒ２に対するメニスカスレンズの先端側の曲率半径Ｒ１の比率は、３．６９であり、３以上である。

【0059】

図１４は、図１１の対物光学系の倍率の色収差を示すグラフである。図１４は、ｅ線（波長が０．５４６μｍの光）に対する像面上のズレ量（倍率の色収差）を示すグラフである。図１４は、ｅ線（波長が０．５４６μｍの光）に対する像面上のズレ量（倍率の色収差）を示す。図１４において、ｇは、波長が０．４３６μｍのｇ線のズレ量を示し、Ｆは、波長が０．４８６μｍのＦ線のズレ量を示し、ｄは、波長が０．５８８μｍのｄ線のズレ量を示し、Ｃは、波長が０．６５６μｍのＣ線のズレ量を示す。

【0060】

ズレ量は、最大で１５μｍであり、色収差は、画素サイズ（数μｍ）レベルに対してやや補正されている。図１５は、図１１の対物光学系の軸上の色収差を示すグラフである。

【0061】

また、図１３に示すように、メニスカスレンズであるレンズＬ１１の基端側の球面の曲率半径Ｒ２に対する、レンズＬ１１の先端側の球面の曲率半径Ｒ１の比率は、３以上であり、ここでは、（８．７１／２．３５６）＝３．６９である。

【0062】

さらに、図１３に示すように、レンズＬ１１の先端側の球面の曲率半径Ｒ１は、レンズＬ１１の基端側の球面の曲率半径Ｒ２に、レンズＬ１の光軸上の厚さｄを加算した値よりも大きい。言い換えれば、レンズＬ１１の基端側の曲率半径Ｒ２とレンズＬ１１の光軸に沿った厚さｄとの和は、レンズＬ１１の先端側の曲率半径Ｒ１よりも小さい。すなわち、｜Ｒ１｜＞（｜Ｒ２｜＋ｄ）、ここでは、８．７１＞（２．３６＋０．９０）である。

【0063】

また、凹レンズ群Ｇ１の３つのレンズＬ１１、Ｌ１２、Ｌ１３の内の最小パワーに対する最大パワーの比率（ｍａｘ（Ｌ１１、Ｌ１２、Ｌ１３）／ｍｉｎ（Ｌ１１、Ｌ１２、Ｌ１３））は３以下であり、ここでは、１．２６である。

【0064】

従って、本実施の形態の対物光学系によれば、次のような作用と効果が生じる。
１）凸レンズ群Ｇ２は、凹レンズ群Ｇ１の像側にあるので、光学アダプタ３１内のマージナル光線の光束径を小さくすることができる。
２）光学アダプタ３１内の絞りＡＰが対物光学系の前方に近くなることで、対物光学系の画角を維持しながら、先端部１１の外径を小さくすることができる。
３）絞りＡＰよりも前方の離れた凸レンズであるレンズＬ１４の分散は大きい。
４）凹レンズであるレンズＬ１２、Ｌ１３の分散は小さい。メニスカスレンズであるレンズＬ１１には、屈折率が高く、硬く、かつ分散が中程度のガラスが用いられている。

【0065】

上述したように、第１群の光学系のレンズＬ１１、Ｌ１２、Ｌ１３のアッベ数は、３５以上であり、具体的には、それぞれ４０．８、６７．７、６７．７である。第２群の光学系のレンズＬ１４のアッベ数は、４５以下であり、具体的には、４０．８である。

【0066】

５）絞りＡＰよりも物体側のレンズは、超広角、例えば２２０度の画角の場合でも、光線高が高くならず、細径化が達成できるパワーを有する。絞りＡＰは、レンズＬ１４の後方に配置されているが、光線高が小さくなるように、レンズＬ１４の凸面が絞り側に向けて配置している。すなわち、絞りの前方のレンズの凸面は絞りＡＰに対向する。像側から見て、平行光がなるべく早く細くなって光線高が低くなるようにした。
６）主光線については、絞りＡＰに近い凸レンズは作用しないので、少し離れたレンズＬ１４の凸面により、主光線の拡がりを一端小さくした後に、向かいあった凹面同士が向かいあったレンズＬ１２とＬ１３により形成される空気凸レンズにより急激に広角化させることにより、光学アダプタ３１の細径化を図っている。

【0067】

従って、本実施の形態によれば、光学アダプタ３１のレンズ枚数は、凹レンズが３枚、凸レンズが２枚であり、レンズ枚数を少なくすることができる。

【0068】

以上のように、本実施の形態によれば、光学アダプタを挿入部の先端部に装着したときに、色収差を良好に補正しつつ、光学アダプタのレンズ枚数の増加を抑制できる内視鏡用光学アダプタを提供することができる。
（第３の実施の形態）
第３の実施の形態は、第２の実施の形態と同様に、第１の実施の形態よりレンズ枚数を減らして、光学アダプタ３１は、５枚のレンズを有している。

【0069】

本実施の形態の内視鏡装置及び光学アダプタの構成は、対物光学系以外、第１の実施の形態の内視鏡装置及び光学アダプタの構成と同じであるので、同じ構成要素については、同じ符合を用いて説明は省略し、対物光学系の構成についてのみ説明する。

【0070】

図１６は、本実施の形態に関わる対物光学系の構成図である。光学アダプタ３１の光学系ＡＯＳは、先端側から順に、レンズＬ２１からＬ２５とカバーガラス６１を有している。レンズＬ２１、Ｌ２２、Ｌ２３は、凹レンズ群Ｇ１であり、レンズＬ２４、Ｌ２５は、凸レンズ群Ｇ２である。凹レンズ群Ｇ１の画角は、２２０度である。

【0071】

レンズＬ２１は、メニスカスレンズである。レンズＬ２２は、平凹レンズである。レンズＬ２３は、凹平レンズである。レンズＬ２４は、平凸レンズである。レンズＬ２５は、平凸レンズである。レンズＬ２５とカバーガラス６１の間に絞りＡＰが配置される。すなわち、第１群の光学系は、物体側に凸となる向きで配置されたメニスカスレンズ（Ｌ２１）と、物体側に凹となる面を有するレンズ（Ｌ２３）と、を有する。
光学アダプタ３１から出射する光は、平行光であり、先端部１１の光学系ＤＯＳに入射する。すなわち、レンズＬ２１からＬ２５及び絞りＡＰは、アフォーカル光学系を構成する。

【0072】

以上のように、光学アダプタ３１は、絞りＡＰを有すると共に、物体側から順に、合成焦点距離ｆが全体として負となる第１群の光学（凹レンズ群）系、及び、合成焦点距離ｆが全体として正となる第２群の光学系（凸レンズ群）をさらに有する。
図１６では、対物光学系の光軸に対して、０度の光線ＩＬ１、５０度の光線ＩＬ２、及び１００度の光線ＩＬ３が示されている。ここでは、対物光学系のＦ値は、５．０である。光学アダプタ３１内の光学系ＡＯＳは、５枚レンズ構成であり、３枚の凹レンズと２枚の凸レンズを用いている。絞りＡＰに対して被写体側すなわち物体側のレンズは、５枚であり、凹レンズが３枚で、凸レンズが２枚である。

【0073】

主光線の角度は、対物光学系の像側から追跡したときに、絞りＡＰよりも前方へ小さくなってから、急に角度が大きくなるので、主光線の光線高を下げて、光学アダプタ３１の小径化が実現される。

【0074】

本実施の形態の対物レンズの性能について説明する。図１７は、図１６の対物光学系のレンズデータを示す表である。図１７は、図７の表と同じ形式で同じ項目についての表である。また、図１７におけるＬ０１，Ｌ０２等の表記も、図７の場合と同様の表記である。図１８は、図１６の対物光学系の諸数値データを示す表である。図１８は、メニスカスレンズの曲率半径Ｒ１，Ｒ２と肉厚ｄとしたときの対物光学系の諸数値データを示している。図１８は、図８と同じ形式の表である。
図１７に示すように、第１群の光学系（凹レンズ群Ｇ１）は、アッベ数ν１が３５以上である（分散が小さい）レンズを有し、第２群の光学系は、アッベ数ν２が４５以下である（分散が大きい）レンズを有する。
そして、第１群の光学系の物体側に向かって先端の第１のレンズＬ２１は、メニスカスレンズであり、そのメニスカスレンズの基端側の曲率半径Ｒ２に対するメニスカスレンズの先端側の曲率半径Ｒ１の比率は、３．６９であり、３以上である。

【0075】

図１９は、図１６の対物光学系の倍率の色収差を示すグラフである。図１９は、ｅ線（波長が０．５４６μｍの光）に対する像面上のズレ量（倍率の色収差）を示す。図１９は、ｅ線（波長が０．５４６μｍの光）に対する像面上のズレ量（倍率の色収差）を示す。図９において、ｇは、波長が０．４３６μｍのｇ線のズレ量を示し、Ｆは、波長が０．４８６μｍのＦ線のズレ量を示し、ｄは、波長が０．５８８μｍのｄ線のズレ量を示し、Ｃは、波長が０．６５６μｍのＣ線のズレ量を示す。

【0076】

ズレ量は、最大で４μｍであり、色収差は、画素サイズ（数μｍ）レベルに対して良好に補正されている。図２０は、図１６の対物光学系の軸上の色収差を示すグラフである。

【0077】

また、図１８に示すように、メニスカスレンズであるレンズＬ２１の基端側の球面の曲率半径Ｒ２に対する、レンズＬ２１の先端側の球面の曲率半径Ｒ１の比率は、３以上であり、ここでは、（８．７６／２．３７）＝３．６９である。

【0078】

さらに、図１８に示すように、レンズＬ２１の先端側の球面の曲率半径Ｒ１は、レンズＬ２１の基端側の球面の曲率半径Ｒ２に、レンズＬ２１の光軸上の厚さｄを加算した値よりも大きい。言い換えれば、レンズＬ２１の基端側の曲率半径Ｒ２とレンズＬ２１の光軸に沿った厚さｄとの和は、レンズＬ２１の先端側の曲率半径Ｒ１よりも小さい。すなわち、｜Ｒ１｜＞（｜Ｒ２｜＋ｄ）、ここでは、８．７６＞（２．３７＋０．９１）である。

【0079】

また、凹レンズ群Ｇ１の３つのレンズＬ２１、Ｌ２２、Ｌ２３の内の最小パワーに対する最大パワーの比率（ｍａｘ（Ｌ２１、Ｌ２２、Ｌ２３）／ｍｉｎ（Ｌ２１、Ｌ２２、Ｌ２３））は３以下であり、ここでは、１．５１である。

【0080】

上述したように、第１群の光学系のレンズＬ２１、Ｌ２２、Ｌ２３のアッベ数は、３５以上であり、具体的には、それぞれ４０．８、５５．５、５５．５である。第２群の光学系のレンズＬ２４のアッベ数は、４５以下であり、具体的には、１８．９である。

【0081】

特に、絞りＡＰよりも物体側のレンズである各レンズＬ２１、Ｌ２２、Ｌ２３のアッベ数は、絞りＡＰよりも物体側のレンズである各レンズＬ２４、Ｌ２５のアッベ数よりも２０以上大きく、ここではアッベ数の差は、３１．７である。

【0082】

従って、本実施の形態の対物光学系によれば、次のような作用と効果が生じる。
１）凸レンズ群Ｇ２は、凹レンズ群Ｇ１の像側にあるので、光学アダプタ３１内のマージナル光線の光束径を小さくすることができる。
２）レンズＬ２２、Ｌ２３の屈折率を高くして、球面収差の発生が抑えられている。一方で、分散が大きくなり、倍率の色収差の補正が不足するため、絞りＡＰの前に凸レンズであるレンズＬ２４、Ｌ２５が配設されている。レンズＬ２４、Ｌ２５において、倍率の色収差を補正するために、分散の大きな素材が用いられている。さらに、軸上の色収差が発生する分を、素材を用いて、対物光学系全体の性能を担保している。

【0083】

従って、本実施の形態によれば、光学アダプタ３１のレンズ枚数は、凹レンズが３枚、凸レンズが２枚であり、レンズ枚数を少なくすることができる。

【0084】

以上のように、本実施の形態によれば、光学アダプタを挿入部の先端部に装着したときに、色収差を良好に補正しつつ、光学アダプタのレンズ枚数の増加を抑制できる内視鏡用光学アダプタを提供することができる。
（第４の実施の形態）
第４の実施の形態は、第２の実施の形態と同様に、第１の実施の形態よりレンズ枚数を減らして、光学アダプタ３１は、５枚のレンズを有している。

【0085】

本実施の形態の内視鏡装置及び光学アダプタの構成は、対物光学系以外、第１の実施の形態の内視鏡装置及び光学アダプタの構成と同じであるので、同じ構成要素については、同じ符合を用いて説明は省略し、対物光学系の構成についてのみ説明する。

【0086】

図２１は、本実施の形態に関わる対物光学系の構成図である。光学アダプタ３１の光学系ＡＯＳは、先端側から順に、レンズＬ２１からＬ２５とカバーガラス６１を有している。レンズＬ３１、Ｌ３２、Ｌ３３は、凹レンズ群Ｇ１であり、レンズＬ３４、Ｌ３５は、凸レンズ群Ｇ２である。凹レンズ群Ｇ１の画角は、２２０度である。

【0087】

レンズＬ３１は、メニスカスレンズである。レンズＬ３２は、平凹レンズである。レンズＬ３３は、凹平レンズである。レンズＬ３４は、平凸レンズである。レンズＬ３５は、両凸レンズである。レンズＬ３５とカバーガラス６１の間に絞りＡＰが配置される。すなわち、第１群の光学系は、物体側に凸となる向きで配置されたメニスカスレンズ（Ｌ３１）と、物体側に凹となる面を有するレンズ（Ｌ３３）と、を有する。
すなわち、第１群の光学系は、物体側に凸となる向きで配置されたメニスカスレンズ（Ｌ１）と、物体側に凹となる面を有するレンズ（Ｌ３）と、を有する。
光学アダプタ３１から出射する光は、平行光であり、先端部の光学系ＤＯＳに入射する。すなわち、レンズＬ３１からＬ３５及び絞りＡＰは、アフォーカル光学系を構成する。

【0088】

以上のように、光学アダプタ３１は、絞りＡＰを有すると共に、物体側から順に、合成焦点距離ｆが全体として負となる第１群の光学（凹レンズ群）系、及び、合成焦点距離ｆが全体として正となる第２群の光学系（凸レンズ群）をさらに有する。
図２１において、対物光学系の光軸に対して、０度の光線ＩＬ１、５０度の光線ＩＬ２、及び１００度の光線ＩＬ３が示されている。ここでは、対物光学系のＦ値は、５．０である。光学アダプタ３１内の光学系ＡＯＳは、５枚レンズ構成であり、３枚の凹レンズと２枚の凸レンズを用いている。絞りＡＰに対して被写体側すなわち物体側のレンズは、５枚であり、凹レンズが３枚で、凸レンズが２枚である。

【0089】

主光線の角度は、主光線を対物光学系の像側から追跡したときに、絞りＡＰよりも物体側へ進むにつれて小さくなってから、急に角度が大きくなるので、主光線の光線高を下げて、光学アダプタ３１の小径化が実現される。

【0090】

なお、本実施の形態では、先端部１１内の光学系ＤＯＳの構成が、図１６の光学系ＤＯＳとは異なっている。光学系ＤＯＳでは、先端側から順に、カバーガラス５１、平凸レンズ５２ａ、両凸レンズ５３ａ、凹平レンズ５４ａ、保護ガラス５４、カバーガラス５５が配置されている。

【0091】

本実施の形態の対物レンズの性能について説明する。図２２は、図２１の対物光学系のレンズデータを示す表である。図２２は、図７の表と同じ形式で同じ項目についての表である。また、図２２におけるＬ０１，Ｌ０２等の表記も、図７の場合と同様の表記である。図２３は、図２１の対物光学系の諸数値データを示す表である。図２３は、メニスカスレンズの曲率半径Ｒ１，Ｒ２と肉厚ｄとしたときの対物光学系の諸数値データを示している。図２３は、図８と同じ形式の表である。
図２２に示すように、第１群の光学系（凹レンズ群Ｇ１）は、アッベ数ν１が３５以上である（分散が小さい）レンズを有し、第２群の光学系は、アッベ数ν２が４５以下である（分散が大きい）レンズを有する。
そして、第１群の光学系の物体側に向かって先端の第１のレンズＬ３１は、メニスカスレンズであり、そのメニスカスレンズの基端側の曲率半径Ｒ２に対するメニスカスレンズの先端側の曲率半径Ｒ１の比率は、３．３７であり、３以上である。

【0092】

図２４は、図２１の対物光学系の倍率の色収差を示すグラフである。図２４は、ｅ線（波長が０．５４６μｍの光）に対する像面上のズレ量（倍率の色収差）を示す。図２４は、ｅ線（波長が０．５４６μｍの光）に対する像面上のズレ量（倍率の色収差）を示す。図９において、ｇは、波長が０．４３６μｍのｇ線のズレ量を示し、Ｆは、波長が０．４８６μｍのＦ線のズレ量を示し、ｄは、波長が０．５８８μｍのｄ線のズレ量を示し、Ｃは、波長が０．６５６μｍのＣ線のズレ量を示す。

【0093】

ズレ量は、最大で４μｍであり、色収差は、画素サイズ（数μｍ）レベルに対して良好に補正されている。図２５は、図２１の対物光学系の軸上の色収差を示すグラフである。

【0094】

また、図２３に示すように、メニスカスレンズであるレンズＬ３１の基端側の球面の曲率半径Ｒ２に対する、メニスカスレンズの先端側の球面の曲率半径Ｒ１の比率は、３以上であり、ここでは、（８．００／２．３７）＝３．３８である。

【0095】

さらに、図２３に示すように、レンズＬ３１の先端側の球面の曲率半径Ｒ１は、レンズＬ３１の基端側の球面の曲率半径Ｒ２に、レンズＬ３１の光軸上の厚さｄを加算した値よりも大きい。言い換えれば、レンズＬ３１の基端側の曲率半径Ｒ２とレンズＬ３１の光軸に沿った厚さｄとの和は、レンズＬ３１の先端側の曲率半径Ｒ１よりも小さい。すなわち、｜Ｒ１｜＞（｜Ｒ２｜＋ｄ）、ここでは、８．００＞（２．３７＋０．８３）である。

【0096】

また、凹レンズ群Ｇ１の３つのレンズＬ１、Ｌ２、Ｌ３の内の最小パワーに対する最大パワーの比率（ｍａｘ（Ｌ３１、Ｌ３２、Ｌ３３）／ｍｉｎ（Ｌ３１、Ｌ３２、Ｌ３３））は３以下であり、ここでは、１．４５である。

【0097】

従って、本実施の形態の対物光学系によれば、上述した第３の実施の形態と同様の作用と効果が生じる。

【0098】

特に、本実施の形態では、第１群の光学系のレンズＬ３１、Ｌ３２、Ｌ３３のアッベ数は、３５以上であり、具体的には、それぞれ４０．８、５０．６、５５．５である。第２群の光学系のレンズＬ３４のアッベ数は、４５以下であり、具体的には、１８．９である。

【0099】

従って、本実施の形態によれば、光学アダプタ３１のレンズ枚数は、凹レンズが３枚、凸レンズが２枚であり、レンズ枚数を少なくすることができる。

【0100】

以上のように、本実施の形態によれば、光学アダプタを挿入部の先端部に装着したときに、色収差を良好に補正しつつ、光学アダプタのレンズ枚数の増加を抑制できる内視鏡用光学アダプタを提供することができる。

【0101】

（第５の実施の形態）
第１の実施の形態の光学アダプタ３１は、６枚のレンズを有しているが、第５の実施の形態の光学アダプタ３１は、第２、第３及び第４の実施の形態よりレンズ枚数を減らして、４枚のレンズを有しており、２枚の凸レンズのうち、一枚の凸レンズは、絞りより前方にある。

【0102】

本実施の形態の内視鏡装置及び光学アダプタの構成は、対物光学系以外、第１の実施の形態の内視鏡装置及び光学アダプタの構成と同じであるので、同じ構成要素については、同じ符合を用いて説明は省略し、対物光学系の構成についてのみ説明する。

【0103】

図２６は、本実施の形態に関わる対物光学系の構成図である。光学アダプタ３１の光学系ＡＯＳは、先端側から順に、レンズＬ４１からＬ４４とカバーガラス６１を有している。レンズＬ４１、Ｌ４２は、凹レンズ群Ｇ１であり、レンズＬ４３、Ｌ４４は、凸レンズ群Ｇ２である。凹レンズ群Ｇ１の画角は、２２０度である。

【0104】

レンズＬ４１は、メニスカスレンズである。レンズＬ４２は、凹平レンズである。レンズＬ４３は、平凸レンズである。レンズＬ４４は、両凸レンズである。レンズＬ４３と４４の間に絞りＡＰが配置される。すなわち、第１群の光学系は、物体側に凸となる向きで配置されたメニスカスレンズ（Ｌ４１）と、物体側に凹となる面を有するレンズ（Ｌ４２）と、を有する。
光学アダプタ３１から出射する光は、平行光であり、先端部１１の光学系ＤＯＳに入射する。すなわち、レンズＬ４１からＬ４４及び絞りＡＰは、アフォーカル光学系を構成する。

【0105】

以上のように、光学アダプタ３１は、絞りＡＰを有すると共に、物体側から順に、合成焦点距離ｆが全体として負となる第１群の光学（凹レンズ群）系、及び、合成焦点距離ｆが全体として正となる第２群の光学系（凸レンズ群）をさらに有する。
図２６では、対物光学系の光軸に対して、０度の光線ＩＬ１、５０度の光線ＩＬ２、及び１００度の光線ＩＬ３が示されている。ここでは、対物光学系のＦ値は、５．０である。光学アダプタ３１内の光学系ＡＯＳは、４枚レンズ構成であり、２枚の凹レンズと２枚の凸レンズを用いている。絞りＡＰに対して被写体側すなわち物体側のレンズは、３枚であり、凹レンズが２枚で、凸レンズが１枚である。

【0106】

主光線の角度は、対物光学系の像側から追跡したときに、絞りＡＰよりも前方へ小さくなってから、急に角度が大きくなるので、主光線の光線高を下げて、光学アダプタ３１の小径化が実現される。

【0107】

本実施の形態の対物レンズの性能について説明する。図２７は、図２６の対物光学系のレンズデータを示す表である。図２７は、図７の表と同じ形式で同じ項目についての表である。また、図２７におけるＬ０１，Ｌ０２等の表記も、図７の場合と同様の表記である。図２８は、図２６の対物光学系の諸数値データを示す表である。図２８は、メニスカスレンズの曲率半径Ｒ１，Ｒ２と肉厚ｄとしたときの対物光学系の諸数値データを示している。図２８は、図８と同じ形式の表である。
図２７に示すように、第１群の光学系（凹レンズ群Ｇ１）は、アッベ数ν１が３５以上である（分散が小さい）レンズを有し、第２群の光学系は、アッベ数ν２が４５以下である（分散が大きい）レンズを有する。
そして、第１群の光学系の物体側に向かって先端の第１のレンズＬ４１は、メニスカスレンズであり、そのメニスカスレンズの基端側の曲率半径Ｒ２に対するメニスカスレンズの先端側の曲率半径Ｒ１の比率は、６．６７であり、３以上である。

【0108】

図２９は、図２６の対物光学系の倍率の色収差を示すグラフである。図２９は、ｅ線（波長が０．５４６μｍの光）に対する像面上のズレ量（倍率の色収差）を示す。図２９は、ｅ線（波長が０．５４６μｍの光）に対する像面上のズレ量（倍率の色収差）を示す。図９において、ｇは、波長が０．４３６μｍのｇ線のズレ量を示し、Ｆは、波長が０．４８６μｍのＦ線のズレ量を示し、ｄは、波長が０．５８８μｍのｄ線のズレ量を示し、Ｃは、波長が０．６５６μｍのＣ線のズレ量を示す。

【0109】

ズレ量は、最大で４μｍであり、色収差は、画素サイズ（数μｍ）レベルに対して良好に補正されている。図３０は、図２６の対物光学系の軸上の色収差を示すグラフである。

【0110】

また、図２８に示すように、メニスカスレンズであるレンズＬ４１の基端側の球面の曲率半径Ｒ２に対する、メニスカスレンズの先端側の球面の曲率半径Ｒ１の比率は、３以上であり、ここでは、（５．５６／０．８３）＝６．６９である。

【0111】

さらに、図２８に示すように、レンズＬ４１の先端側の球面の曲率半径Ｒ１は、レンズＬ４１の基端側の球面の曲率半径Ｒ２に、レンズＬ４１の光軸上の厚さｄを加算した値よりも大きい。言い換えれば、レンズＬ４１の基端側の曲率半径Ｒ２とレンズＬ４１の光軸に沿った厚さｄとの和は、レンズＬ４１の先端側の曲率半径Ｒ１よりも小さい。すなわち、｜Ｒ１｜＞（｜Ｒ２｜＋ｄ）、ここでは、５．５６＞（０．８３４＋０．４８）である。

【0112】

また、凹レンズ群Ｇ１の２つのレンズＬ４１、Ｌ４２の内の最小パワーに対する最大パワーの比率（ｍａｘ（Ｌ４１、Ｌ４２）／ｍｉｎ（Ｌ４１、Ｌ４２））は３以下であり、ここでは、１．８１である。

【0113】

上述したように、第１群の光学系のレンズＬ４１、Ｌ４２のアッベ数は、３５以上であり、具体的には、それぞれ４０．８、６４．１である。第２群の光学系のレンズＬ４３のアッベ数は、４５以下であり、具体的には、１８．９である。

【0114】

特に、絞りＡＰよりも物体側のレンズである各レンズＬ４１、Ｌ４２のアッベ数は、絞りＡＰよりも物体側のレンズである各レンズＬ４３のアッベ数よりも２０以上大きく、ここではアッベ数の差は、２６．８である。

【0115】

従って、本実施の形態によれば、光学アダプタ３１のレンズ枚数は、凹レンズが２枚、凸レンズが２枚であり、レンズ枚数を少なくすることができる。

【0116】

以上のように、本実施の形態によれば、光学アダプタを挿入部の先端部に装着したときに、色収差を良好に補正しつつ、光学アダプタのレンズ枚数の増加を抑制できる内視鏡用光学アダプタを提供することができる。
（第６の実施の形態）
第１の実施の形態の光学アダプタ３１は、６枚のレンズを有しているが、第６の実施の形態の光学アダプタ３１は、第５の実施の形態と同様に、第２、第３及び第４の実施の形態よりレンズ枚数を減らして、４枚のレンズを有しており、２枚の凸レンズのうち、一枚の凸レンズは、絞りＡＰより前方にある。

【0117】

本実施の形態の内視鏡装置及び光学アダプタの構成は、対物光学系以外、第１の実施の形態の内視鏡装置及び光学アダプタの構成と同じであるので、同じ構成要素については、同じ符合を用いて説明は省略し、対物光学系の構成についてのみ説明する。

【0118】

図３１は、本実施の形態に関わる対物光学系の構成図である。光学アダプタ３１の光学系ＡＯＳは、先端側から順に、レンズＬ５１からＬ５４とカバーガラス６１を有している。レンズＬ５１、Ｌ５２は、凹レンズ群Ｇ１であり、レンズＬ５３、Ｌ５４は、凸レンズ群Ｇ２である。凹レンズ群Ｇ１の画角は、１５０度である。

【0119】

レンズＬ５１は、平凹レンズである。レンズＬ５２は、凹平レンズである。レンズＬ５３は、平凸レンズである。レンズＬ５４は、両凸レンズである。レンズＬ５３とＬ５４の間に絞りＡＰが配置される。第１群の光学系は、物体側が平面となる平凹レンズ（Ｌ５１）と、物体側に凹となる面を有するレンズ（Ｌ５２）と、を有する。光学アダプタ３１から出射する光は、平行光であり、先端部１１の光学系ＤＯＳに入射する。すなわち、レンズＬ５１からＬ５４及び絞りＡＰは、アフォーカル光学系を構成する。

【0120】

以上のように、光学アダプタ３１は、絞りＡＰを有すると共に、物体側から順に、合成焦点距離ｆが全体として負となる第１群の光学（凹レンズ群）系、及び、合成焦点距離ｆが全体として正となる第２群の光学系（凸レンズ群）をさらに有する。
図３１において、対物光学系の光軸に対して、０度の光線ＩＬ１、５０度の光線ＩＬ２、及び７５度の光線ＩＬ４が示されている。ここでは、対物光学系のＦ値は、５．０である。光学アダプタ３１内の光学系ＡＯＳは、４枚レンズ構成であり、２枚の凹レンズと２枚の凸レンズを用いている。絞りＡＰに対して被写体側すなわち物体側のレンズは、３枚であり、凹レンズが２枚で、凸レンズが１枚である。

【0121】

主光線の角度は、主光線を対物光学系の像側から追跡したときに、絞りＡＰよりも前方へ小さくなってから、急に角度が大きくなるので、主光線の光線高を下げて、光学アダプタ３１の小径化が実現される。

【0122】

本実施の形態の対物レンズの性能について説明する。図３２は、図３１の対物光学系のレンズデータを示す表である。図３２は、図７の表と同じ形式で同じ項目についての表である。また、図３２におけるＬ０１，Ｌ０２等の表記も、図７の場合と同様の表記である。図３３は、図３１の対物光学系の諸数値データを示す表である。図３３は、平凹レンズであるレンズＬ５１の曲率半径Ｒ１，Ｒ２と肉厚ｄとしたときの対物光学系の諸数値データを示している。図３３は、図８と同じ形式の表である。
図３２に示すように、第１群の光学系は、アッベ数ν１が３５以上である（分散が小さい）レンズを有し、第２群の光学系は、アッベ数ν２が４５以下である（分散が大きい）レンズを有する。

【0123】

図３４は、図３１の対物光学系の倍率の色収差を示すグラフである。図３４は、ｅ線（波長が０．５４６μｍの光）に対する像面上のズレ量（倍率の色収差）を示す。図３４は、ｅ線（波長が０．５４６μｍの光）に対する像面上のズレ量（倍率の色収差）を示す。図９において、ｇは、波長が０．４３６μｍのｇ線のズレ量を示し、Ｆは、波長が０．４８６μｍのＦ線のズレ量を示し、ｄは、波長が０．５８８μｍのｄ線のズレ量を示し、Ｃは、波長が０．６５６μｍのＣ線のズレ量を示す。

【0124】

ズレ量は、最大で４μｍであり、色収差は、画素サイズ（数μｍ）レベルに対して良好に補正されている。図３５は、図３１の対物光学系の軸上の色収差を示すグラフである。

【0125】

また、図３３に示すように、メニスカスレンズであるレンズＬ５１の基端側の球面の曲率半径Ｒ２に対する、レンズＬ５１の先端側の球面の曲率半径Ｒ１の比率は、３以上であり、ここでは、（∞／１．３９）＝∞である。

【0126】

さらに、図３３に示すように、レンズＬ５１の先端側の球面の曲率半径Ｒ１は、レンズＬ５１の基端側の球面の曲率半径Ｒ２に、レンズＬ５１の光軸上の厚さｄを加算した値よりも大きい。言い換えれば、レンズＬ５１の基端側の曲率半径Ｒ２とレンズＬ５１の光軸に沿った厚さｄとの和は、レンズＬ５１の先端側の曲率半径Ｒ１よりも小さい。すなわち、｜Ｒ１｜＞（｜Ｒ２｜＋ｄ）、ここでは、∞＞（１．３９＋０．５２）である。

【0127】

また、凹レンズ群Ｇ１の２つのレンズＬ５１、Ｌ５２の内の最小パワーに対する最大パワーの比率（ｍａｘ（Ｌ５１、Ｌ５２）／ｍｉｎ（Ｌ５１、Ｌ５２））は３以下であり、ここでは、１．０４である。

【0128】

上述したように、第１群の光学系のレンズＬ５１、Ｌ５２のアッベ数は、３５以上であり、具体的には、それぞれ４０．８、６４．１である。第２群の光学系のレンズＬ５３のアッベ数は、４５以下であり、具体的には、２５．７である。

【0129】

特に、絞りＡＰよりも物体側のレンズである各レンズＬ５１、Ｌ５２のアッベ数は、絞りＡＰよりも物体側のレンズである各レンズＬ５３のアッベ数よりも２０以上大きく、ここではアッベ数の差は、３３．６である。

【0130】

従って、本実施の形態によれば、光学アダプタ３１のレンズ枚数は、凹レンズが２枚、凸レンズが２枚であり、レンズ枚数を少なくすることができる。

【0131】

以上のように、本実施の形態によれば、光学アダプタを挿入部の先端部に装着したときに、色収差を良好に補正しつつ、光学アダプタのレンズ枚数の増加を抑制できる内視鏡用光学アダプタを提供することができる。

【0132】

以上のように、上述した各実施の形態によれば、光学アダプタを挿入部の先端部に装着したときに、色収差を良好に補正しつつ、光学アダプタのレンズ枚数の増加を抑制できる内視鏡用光学アダプタを提供することができる。

【0133】

内視鏡の光学系の各レンズは小さいため、レンズ枚数が増えると、光学系の製造におけるレンズの加工精度を高める必要があるが。上述した各実施の形態によれば、色収差を良好に補正しつつ、レンズ枚数を少なくできるので、レンズの加工精度の高度性は減少する。

【0134】

図３６は、従来の光学アダプタを用いた対物光学系の軸上の色収差の例を示すグラフである。従来の光学アダプタにより対物光学系の画角を広角とする内視鏡の場合、例えば、２枚の凹レンズと１枚の凸レンズからなり、画角が２２０度でＦ値が５．５の光学アダプタと比較すると、２枚の凹レンズのアッベ数は、４０．８、５５．５で、１枚の凸レンズのアッベ数は、５８．６であるとき、色収差の補正がされず、内視鏡画像の鮮明度が低い。

【0135】

そのような光学アダプタを用いた場合、この場合の図３６において、ｇ線、Ｆ線、ｄ線及びＣ線のずれ量は、それぞれｇ（ｐ）、Ｆ（ｐ）、ｄ（ｐ）及びＣ（ｐ）として示している。このような色収差の補正のためには多くのレンズを用いなければならず、結果、アダプタの硬質部長が長くなり、かつアダプタの外径も大きくなってしまう。

【0136】

しかし、上述した各実施の形態によれば、色収差を良好に補正しつつ、光学アダプタ３１のレンズ枚数は、凹レンズが３枚又は２枚、凸レンズが３枚又は２枚であり、レンズ枚数を少なくすることができる。

【0137】

本発明は、上述した実施の形態に限定されるものではなく、本発明の要旨を変えない範囲において、種々の変更、改変等が可能である。

【符号の説明】

【0138】

１ 内視鏡装置、２ 装置本体、３ 内視鏡、４ 表示部、５ 挿入部、６ 操作部、６ａ 湾曲ジョイスティック、７ ユニバーサルコード、１１ 先端部、１２ 湾曲部、１３ 可撓部、２１ 先端硬性部材、２１ａ 螺子部、２２ 撮像ユニット、２２ａ、２２ｂ 枠部材、２２ｄ ケーブル、２３ 撮像素子、２３ａ 受光面、２４ 接着剤、３１ 光学アダプタ、３２ 本体部材、３３ 筒状部材、３３ａ ネジ、３３ｂ 内向フランジ、３４ 先端カバー、３４ａ 突起部、３４ｂ 照明窓、３４ｃ 傾斜面、３５ リング、３５ａ 外向フランジ、３５ｂ 螺子部、３６ 枠部材、３８ カバーガラス、３９ 照明レンズ、３９ａ、４０ ライトガイド、４１ 四角柱プリズム、４２ 発光素子、４３ 接点ピン、５１ カバーガラス、５２、５３ レンズ、５２ａ 平凸レンズ、５３ａ 両凸レンズ、５４ 保護ガラス、５４ａ 凹平レンズ、５５ カバーガラス、６１ カバーガラス。

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】

【図11】

【図12】

【図13】

【図14】

【図15】

【図16】

【図17】

【図18】

【図19】

【図20】

【図21】

【図22】

【図23】

【図24】

【図25】

【図26】

【図27】

【図28】

【図29】

【図30】

【図31】

【図32】

【図33】

【図34】

【図35】

【図36】