JPH0685023B2 - 高倍率内視鏡用照明光学系 - Google Patents
高倍率内視鏡用照明光学系Info
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- JPH0685023B2 JPH0685023B2 JP59061768A JP6176884A JPH0685023B2 JP H0685023 B2 JPH0685023 B2 JP H0685023B2 JP 59061768 A JP59061768 A JP 59061768A JP 6176884 A JP6176884 A JP 6176884A JP H0685023 B2 JPH0685023 B2 JP H0685023B2
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- JP
- Japan
- Prior art keywords
- optical system
- light
- cover glass
- observation
- optical axis
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-
- G—PHYSICS
- G02—OPTICS
- G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
- G02B23/00—Telescopes, e.g. binoculars; Periscopes; Instruments for viewing the inside of hollow bodies; Viewfinders; Optical aiming or sighting devices
- G02B23/24—Instruments or systems for viewing the inside of hollow bodies, e.g. fibrescopes
- G02B23/2407—Optical details
- G02B23/2461—Illumination
- G02B23/2469—Illumination using optical fibres
Landscapes
- Physics & Mathematics (AREA)
- Astronomy & Astrophysics (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Optics & Photonics (AREA)
- Instruments For Viewing The Inside Of Hollow Bodies (AREA)
- Endoscopes (AREA)
- Lenses (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】 技術分野 本発明は、高倍率内視鏡用照明光学系に関するものであ
る。
る。
従来技術 高倍率の内視鏡においては、物点が近接していて而も観
察領域が小さいので、均一な照明を確保するためには、
照明光学系の光軸と観察光学系の光軸とを一致させる
か、或は物点において交叉させる必要がある。
察領域が小さいので、均一な照明を確保するためには、
照明光学系の光軸と観察光学系の光軸とを一致させる
か、或は物点において交叉させる必要がある。
第１図は照明光学系の光軸と観察光学系の光軸を一致さ
せた例として実開昭50−14276号公報に記載の内視鏡用
照明光学系を示している。この例の場合、観察光学系に
おいて物点Ｐを発した光はカバーガラス１を経て反射板
２に設けられた絞り３を通過し、対物レンズ４を経てイ
メージガイド５の入射端に結像するようになつている。
一方、照明光学系において、反射板２は観察光学系の光
軸に対し45゜傾けられており、ライトガイド６の出射端
を出射した光は反射板２で反射されてその光軸が観察光
学系の光軸と一致するようになり、カバーガラス１を経
て物点Ｐを照射するようになつている。そして、照明範
囲Ａは観察範囲Ｂを十分にカバーし得るものであつた。
ところがこの例の場合、ライトガイド６の出射端から物
点までの距離が長くなるため照明光量が十分に得られ
ず、而もカバーガラス１の表面で発生するフレアー光を
直接観察系で見ることになるので、鮮明な像が得られな
いという問題があつた。
せた例として実開昭50−14276号公報に記載の内視鏡用
照明光学系を示している。この例の場合、観察光学系に
おいて物点Ｐを発した光はカバーガラス１を経て反射板
２に設けられた絞り３を通過し、対物レンズ４を経てイ
メージガイド５の入射端に結像するようになつている。
一方、照明光学系において、反射板２は観察光学系の光
軸に対し45゜傾けられており、ライトガイド６の出射端
を出射した光は反射板２で反射されてその光軸が観察光
学系の光軸と一致するようになり、カバーガラス１を経
て物点Ｐを照射するようになつている。そして、照明範
囲Ａは観察範囲Ｂを十分にカバーし得るものであつた。
ところがこの例の場合、ライトガイド６の出射端から物
点までの距離が長くなるため照明光量が十分に得られ
ず、而もカバーガラス１の表面で発生するフレアー光を
直接観察系で見ることになるので、鮮明な像が得られな
いという問題があつた。
又、第２図は照明光学系の光軸と観察光学系の光軸を一
致させた他の例として特公昭43−12107号公報に記載の
内視鏡用照明光学系を示している。この例の場合、観察
光学系において、湾曲したイメージガイド５の後端の後
方には接眼レンズ７が配置されており、物体Ｍを発した
光は対物レンズ４を介してイメージガイド５の前端に入
射し、イメージガイド５を通過してその後端を出射した
後接眼レンズ７を介して観察されるようになつている。
一方、照明光学系において、イメージガイド５の折れ曲
り部5aにはイメージガイド５の繊維外装ガラスと同質の
アダプター８が設けられており、光源９を発した光は集
光レンズ10を経てアダプター８を介して折れ曲り部5aに
入射し、イメージガイド５の前端を出射する時その光軸
が観察光学系の光軸と一致するようになり、対物レンズ
４を経て物体Ｍを照射するようになつている。この例の
場合、イメージガイド５の前端から物体Ｍまでの距離が
比較的短く而もそれらの間に対物レンズ４が存在してい
るので、光源９の調節で光量を確保出来るが、やはり対
物レンズ４の表面で発生するフレアー光を直接観察系で
見ることになり鮮明な像が得られないという問題があつ
た。又、イメージガイド５の途中にこのような照明系を
設置するのは、形状としては実用的ではなかつた。
致させた他の例として特公昭43−12107号公報に記載の
内視鏡用照明光学系を示している。この例の場合、観察
光学系において、湾曲したイメージガイド５の後端の後
方には接眼レンズ７が配置されており、物体Ｍを発した
光は対物レンズ４を介してイメージガイド５の前端に入
射し、イメージガイド５を通過してその後端を出射した
後接眼レンズ７を介して観察されるようになつている。
一方、照明光学系において、イメージガイド５の折れ曲
り部5aにはイメージガイド５の繊維外装ガラスと同質の
アダプター８が設けられており、光源９を発した光は集
光レンズ10を経てアダプター８を介して折れ曲り部5aに
入射し、イメージガイド５の前端を出射する時その光軸
が観察光学系の光軸と一致するようになり、対物レンズ
４を経て物体Ｍを照射するようになつている。この例の
場合、イメージガイド５の前端から物体Ｍまでの距離が
比較的短く而もそれらの間に対物レンズ４が存在してい
るので、光源９の調節で光量を確保出来るが、やはり対
物レンズ４の表面で発生するフレアー光を直接観察系で
見ることになり鮮明な像が得られないという問題があつ
た。又、イメージガイド５の途中にこのような照明系を
設置するのは、形状としては実用的ではなかつた。
又、第３図は物点において照明光学系の光軸と観察光学
系の光軸とを交叉させた例として特開昭58−10033号公
報に記載の内視鏡用照明光学系を示している。この例の
場合、カバーガラス１がライトガイド６の前方に位置す
る反射面1aと対物レンズ４の光軸と直交し且つ対物レン
ズ４と対面する対物レンズ側平面1bと該平面1bと平行で
内視鏡先端部の前面に露出する物体側平面1cとを有して
いて、ライトガイド６から出射された照明光線は反射面
1aで反射した後対物レンズ側平面1bで全反射して物体側
平面1c上で対物レンズ４の光軸（観察光学系の光軸）と
交叉するようになつていた。そして、カバーガラス１の
物体側平面1cに接する媒質が空気であるならば光線は外
部へ透過しないが、内視鏡先端部が物体に近接密着する
場合は物体側平面1cに接する媒質は体内の水となるので
物体側平面1cで透過光が生じるようになつていた。従つ
て、この例の場合対物レンズ４の表面で発生するフレア
ー光が観察範囲に入らない利点がある。しかし、照明光
線が物点に到達するまでに二回反射があるため光路長が
長くなると共に、フレネル反射による損失も８％前後存
在するので、光量が不十分になるという問題もあつた。
系の光軸とを交叉させた例として特開昭58−10033号公
報に記載の内視鏡用照明光学系を示している。この例の
場合、カバーガラス１がライトガイド６の前方に位置す
る反射面1aと対物レンズ４の光軸と直交し且つ対物レン
ズ４と対面する対物レンズ側平面1bと該平面1bと平行で
内視鏡先端部の前面に露出する物体側平面1cとを有して
いて、ライトガイド６から出射された照明光線は反射面
1aで反射した後対物レンズ側平面1bで全反射して物体側
平面1c上で対物レンズ４の光軸（観察光学系の光軸）と
交叉するようになつていた。そして、カバーガラス１の
物体側平面1cに接する媒質が空気であるならば光線は外
部へ透過しないが、内視鏡先端部が物体に近接密着する
場合は物体側平面1cに接する媒質は体内の水となるので
物体側平面1cで透過光が生じるようになつていた。従つ
て、この例の場合対物レンズ４の表面で発生するフレア
ー光が観察範囲に入らない利点がある。しかし、照明光
線が物点に到達するまでに二回反射があるため光路長が
長くなると共に、フレネル反射による損失も８％前後存
在するので、光量が不十分になるという問題もあつた。
目 的 本発明は、上記問題点に鑑み、ライトガイドの透過光だ
けで光量が従来例に比べて十分に確保され得ると共に、
フレアー光が観察系に入らないようにした高倍率内視鏡
用照明光学系を提供せんとするものである。
けで光量が従来例に比べて十分に確保され得ると共に、
フレアー光が観察系に入らないようにした高倍率内視鏡
用照明光学系を提供せんとするものである。
概 要 本発明による高倍率内視鏡用照明光学系は、観察光学系
の周囲にテーパー付き円環状にライトガイドを配置し、
その出射光線の光軸が空気間隔及びカバーガラスを経て
観察光学系の光軸と物点において交叉するようにすると
共に、ライトガイドの出射端を物点に対して出来る限り
近接配置して、視野内光量が従来例に比べ十分に確保さ
れるようにしたものである。又、本発明による照明光学
系はカバーガラスの対物側に絞りを設けて、観察光学系
にフレアー光が侵入しないようにしたものである。
の周囲にテーパー付き円環状にライトガイドを配置し、
その出射光線の光軸が空気間隔及びカバーガラスを経て
観察光学系の光軸と物点において交叉するようにすると
共に、ライトガイドの出射端を物点に対して出来る限り
近接配置して、視野内光量が従来例に比べ十分に確保さ
れるようにしたものである。又、本発明による照明光学
系はカバーガラスの対物側に絞りを設けて、観察光学系
にフレアー光が侵入しないようにしたものである。
実施例 以下、第４図に示した一実施例に基づき本発明を詳細に
説明すれば、11は観察光学系の周囲にテーパー付き円環
状に配置されたライトガイドであつて、その配置条件
は、カバーガラス１の対物側平面1bとライトガイド11の
出射端面11aを出射した光線の光軸が口折経路をとるこ
とにより観察系と干渉することなくカバーガラス１の物
体側平面1bに近接する物点Ｐにおいて観察光学系の光軸
と交叉し、且つ出射端面11aの物点Ｐからの距離と有効
照射面積が従来のものに比べて十分な光量を確保出来る
値を満たすものとしている。12はカバーガラス１の対物
側平面1bに設けられた絞りである。尚、対物レンズ４は
２群構成となつていて、その前群レンズ4aの外周面には
反射光カツトのための被覆層4a′が設けられている。
又、13は対物レンズ４を支持する支持枠である。
説明すれば、11は観察光学系の周囲にテーパー付き円環
状に配置されたライトガイドであつて、その配置条件
は、カバーガラス１の対物側平面1bとライトガイド11の
出射端面11aを出射した光線の光軸が口折経路をとるこ
とにより観察系と干渉することなくカバーガラス１の物
体側平面1bに近接する物点Ｐにおいて観察光学系の光軸
と交叉し、且つ出射端面11aの物点Ｐからの距離と有効
照射面積が従来のものに比べて十分な光量を確保出来る
値を満たすものとしている。12はカバーガラス１の対物
側平面1bに設けられた絞りである。尚、対物レンズ４は
２群構成となつていて、その前群レンズ4aの外周面には
反射光カツトのための被覆層4a′が設けられている。
又、13は対物レンズ４を支持する支持枠である。
本発明による高倍率内視鏡は上述の如く構成されてお
り、その観察光学系において、物点Ｐを発した光線はカ
バーガラス１を透過し、対物レンズ４を経てイメージガ
イド５の入射端に入射する。一方、ライトガイド11の出
射端面11aを出射する光線は、空気間隔を通過してから
カバーガラス１の対物側平面1bで屈折してカバーガラス
１の中を通り、物体側平面1cに近接する物点Ｐにおいて
対物レンズ４の光軸と交叉する。又、この時発生すると
想定されるフレアー光ａは絞り12によりカツトされるの
で観察系には進入しない。又、絞り12の内縁付近を通過
するフレアー光ｂは、カバーガラス１の物体側平面1cで
反射された後対物レンズ４の前群レンズ4aの被覆層4a′
でカツトされるので、観察系には侵入しない。
り、その観察光学系において、物点Ｐを発した光線はカ
バーガラス１を透過し、対物レンズ４を経てイメージガ
イド５の入射端に入射する。一方、ライトガイド11の出
射端面11aを出射する光線は、空気間隔を通過してから
カバーガラス１の対物側平面1bで屈折してカバーガラス
１の中を通り、物体側平面1cに近接する物点Ｐにおいて
対物レンズ４の光軸と交叉する。又、この時発生すると
想定されるフレアー光ａは絞り12によりカツトされるの
で観察系には進入しない。又、絞り12の内縁付近を通過
するフレアー光ｂは、カバーガラス１の物体側平面1cで
反射された後対物レンズ４の前群レンズ4aの被覆層4a′
でカツトされるので、観察系には侵入しない。
次に、本実施例が第３図に示した従来例に較べて光量的
にどの程度向上したかを考察する。
にどの程度向上したかを考察する。
一般に、像面照度Ｓは内視鏡の場合以下のように定義さ
れる。
れる。
ただし、τはイメージガイドの透過率、Loは物体輝度、
sinは対物系の開口数、βは接眼撮影倍率、ＦはＦ数
である。又、物体輝度Loについては なる関係式がある。但し、Ｉはライトガイド光の強度、
Ｄは物点−ライトガイド間距離である。従つて、式
（１）及び（２）より、 となる。
sinは対物系の開口数、βは接眼撮影倍率、ＦはＦ数
である。又、物体輝度Loについては なる関係式がある。但し、Ｉはライトガイド光の強度、
Ｄは物点−ライトガイド間距離である。従つて、式
（１）及び（２）より、 となる。
今、Ｉとβについて従来例と本実施例が等しいとすれば
残る因子はD,F及びフレネル反射による損失の大きさで
ある。第３図に示した従来例ではＤ≒3.8（空気換算光
路長）,F≒20,フレネル反射による損失が16％であるの
に対し、本実施例ではＤ≒1.6,F≒27,フレネル反射によ
る損失は４％である。従つて、これらの値を上式（３）
にあてはめて計算すれば、本実施例は第３図に示した従
来例に較べて約３倍強の光量アツプが確保されたことに
なり、十分目的が達成されている。
残る因子はD,F及びフレネル反射による損失の大きさで
ある。第３図に示した従来例ではＤ≒3.8（空気換算光
路長）,F≒20,フレネル反射による損失が16％であるの
に対し、本実施例ではＤ≒1.6,F≒27,フレネル反射によ
る損失は４％である。従つて、これらの値を上式（３）
にあてはめて計算すれば、本実施例は第３図に示した従
来例に較べて約３倍強の光量アツプが確保されたことに
なり、十分目的が達成されている。
第５図は他の実施例を示しており、これはライトガイド
11の出射端面11aがカバーガラス１の対物側平面1bに密
着している場合に、カバーガラス１の物体側平面1cに他
のカバーガラス14を接合すると共に物体側平面1c即ちカ
バーガラス14の対物側に絞り15を設けて、出射端11aか
ら出射するフレアー光Ｃが対物レンズ４の光軸から逃げ
る光線となるようにして観察系に侵入しないようにした
ものである。
11の出射端面11aがカバーガラス１の対物側平面1bに密
着している場合に、カバーガラス１の物体側平面1cに他
のカバーガラス14を接合すると共に物体側平面1c即ちカ
バーガラス14の対物側に絞り15を設けて、出射端11aか
ら出射するフレアー光Ｃが対物レンズ４の光軸から逃げ
る光線となるようにして観察系に侵入しないようにした
ものである。
発明の効果 上述の如く、本発明による高倍率内視鏡用照明光学系
は、従来例に較べて光量が十分に確保され得ると共に、
フレアー光が観察系に入らないという実用上重要な利点
を有している。
は、従来例に較べて光量が十分に確保され得ると共に、
フレアー光が観察系に入らないという実用上重要な利点
を有している。
第１図乃至第３図は夫々従来例の概略断面図、第４図は
本発明による高倍率内視鏡用照明光学系の一実施例の概
略断面図、第５図は他の実施例の概略断面図である。 １……カバーガラス、４……対物レンズ、５……イメー
ジガイド、11……ライトガイド、12……絞り、13……支
持枠。
本発明による高倍率内視鏡用照明光学系の一実施例の概
略断面図、第５図は他の実施例の概略断面図である。 １……カバーガラス、４……対物レンズ、５……イメー
ジガイド、11……ライトガイド、12……絞り、13……支
持枠。
Claims (1)
- 【請求項１】物体を照明するために設けられたライトガ
イドと、上記ライトガイドによって照明された物体を観
察するために設けられた観察光学系と、上記ライトガイ
ドと上記観察光学系との物体側に設けられたカバーガラ
スとを有し、上記観察光学系を中心としてその周囲を囲
むような形状に上記ライトガイドが配設されている内視
鏡用照明光学系において、 上記ライトガイドの物体側先端が、中空の先細り形状を
有すると共に、上記カバーガラスの対物側に絞りを配置
し、 上記ライトガイドの物体側端面から射出された照明光線
の光軸が、上記カバーガラスを通過して、上記物体と上
記観察光学系の光軸との交点上において略交叉するよう
に構成されたことを特徴とする内視鏡用照明光学系。
Priority Applications (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP59061768A JPH0685023B2 (ja) | 1984-03-29 | 1984-03-29 | 高倍率内視鏡用照明光学系 |
| DE19853511350 DE3511350A1 (de) | 1984-03-29 | 1985-03-28 | Optisches beleuchtungssystem fuer hochvergroesserungs-endoskope |
| US06/717,093 US4639837A (en) | 1984-03-29 | 1985-03-28 | Illuminating optical system for high magnification endoscopes |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP59061768A JPH0685023B2 (ja) | 1984-03-29 | 1984-03-29 | 高倍率内視鏡用照明光学系 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS60205414A JPS60205414A (ja) | 1985-10-17 |
| JPH0685023B2 true JPH0685023B2 (ja) | 1994-10-26 |
Family
ID=13180619
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP59061768A Expired - Lifetime JPH0685023B2 (ja) | 1984-03-29 | 1984-03-29 | 高倍率内視鏡用照明光学系 |
Country Status (3)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US4639837A (ja) |
| JP (1) | JPH0685023B2 (ja) |
| DE (1) | DE3511350A1 (ja) |
Families Citing this family (12)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2519214B2 (ja) * | 1986-08-12 | 1996-07-31 | オリンパス光学工業株式会社 | 内視鏡 |
| DE3712453A1 (de) * | 1987-04-11 | 1988-10-20 | Wolf Gmbh Richard | Weitwinkel-objektiv fuer endoskope |
| US4887190A (en) * | 1988-10-15 | 1989-12-12 | In Focis Devices Inc. | High intensity fiber optic lighting system |
| JP3012373B2 (ja) * | 1991-06-05 | 2000-02-21 | 旭光学工業株式会社 | 内視鏡の先端部 |
| DE4207774C2 (de) * | 1992-03-11 | 1996-04-18 | Schablonentechnik Kufstein Ag | Optischer Lesekopf |
| US5288283A (en) * | 1993-01-25 | 1994-02-22 | Lisco, Inc. | Doorway exerciser |
| DE4314219A1 (de) * | 1993-04-30 | 1994-11-03 | Jenoptik Jena Gmbh | Anordnung zur punktuellen Messung der Remission |
| DE19524444C2 (de) * | 1995-07-05 | 2001-02-15 | Dieter Bohn | Turbinenschaufelmeßvorrichtung |
| US8585584B2 (en) * | 2004-10-11 | 2013-11-19 | Nitesh Ratnakar | Dual view endoscope |
| US20110187942A1 (en) * | 2008-09-30 | 2011-08-04 | Sharp Kabushiki Kaisha | Lighting device, display device and television receiver |
| US9237852B2 (en) | 2011-05-18 | 2016-01-19 | Konica Minolta, Inc. | Probe |
| JP7064625B2 (ja) * | 2019-01-04 | 2022-05-10 | オリンパス株式会社 | 内視鏡装置 |
Family Cites Families (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| GB1215383A (en) * | 1968-02-27 | 1970-12-09 | Olympus Optical Co | Optical viewing instrument |
| JPS5014276A (ja) * | 1973-06-06 | 1975-02-14 | ||
| JPS5625709A (en) * | 1979-08-07 | 1981-03-12 | Olympus Optical Co Ltd | Objective optical system for endoscope |
| DE3005479A1 (de) * | 1980-02-14 | 1981-08-20 | Richard Wolf Gmbh, 7134 Knittlingen | Endoskop |
| DE3111368A1 (de) * | 1980-03-25 | 1982-04-01 | Tele-Syn-Optics, Inc., Sunnyvale, Calif. | Endoskop |
| JPS57125731A (en) * | 1981-01-26 | 1982-08-05 | Olympus Optical Co | Illumination system for endoscope |
| JPS5810033A (ja) * | 1981-05-26 | 1983-01-20 | オリンパス光学工業株式会社 | 内視鏡用照明光学系 |
-
1984
- 1984-03-29 JP JP59061768A patent/JPH0685023B2/ja not_active Expired - Lifetime
-
1985
- 1985-03-28 US US06/717,093 patent/US4639837A/en not_active Expired - Fee Related
- 1985-03-28 DE DE19853511350 patent/DE3511350A1/de active Granted
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| DE3511350A1 (de) | 1985-10-03 |
| JPS60205414A (ja) | 1985-10-17 |
| DE3511350C2 (ja) | 1988-05-05 |
| US4639837A (en) | 1987-01-27 |
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