CN106028901B - 内窥镜装置 - Google Patents
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Abstract
在确保足够的配光和明亮度的同时抑制杂光、晕影来进行良好的观察。提供一种内窥镜装置,具备:观察光学系统,其被设置于内窥镜装置的插入部的前端,用于对观察对象进行观察;以及多个照明光学系统,其被设置于插入部,向观察对象分配从光源射出的照明光来对同一视场进行照明,其中,多个照明光学系统中的最宽配光的照明光学系统离观察光学系统的距离比最窄配光的照明光学系统离观察光学系统的距离远,且满足以下的条件式。0.6≤|φSfW/φWfS|≤1.0…(1)其中,fW为最宽配光的照明光学系统的焦距,fS为最窄配光的照明光学系统的焦距,φW为最宽配光的照明光学系统的位于最靠近物体侧面的位置的透镜的外径,φS为最窄配光的照明光学系统的位于最靠近物体侧面的位置的透镜的外径。
Description
技术领域
本发明涉及一种内窥镜装置,尤其是涉及一种在前端的插入部具备多个照明光学系统的内窥镜装置。
背景技术
一般地,在内窥镜装置的前端部配置有向被摄体照射照明光的照明光学系统、用于观察被摄体的观察光学系统、用于将处置器具等引出的通道以及对观察光学系统的透镜面进行清洗的喷嘴等结构物。另外,还提出了一种通过配置多个照明光学系统来高效地对广视角的视场进行照射的内窥镜装置。作为这样的内窥镜装置,例如在专利文献1中公开了如下一种内窥镜装置:在插入部的前端面的面内具备观察光学系统的观察窗、直径比观察窗大的圆形状的钳子口以及照射出照明光的多个光照射窗,多个光照射窗以将观察窗夹在中间的方式配置,配置在相对于观察光学系统较近的位置的照明光学系统的光照射角、配光广。
专利文献1:日本专利第5075658号公报
发明内容
发明要解决的问题
然而,在设为上述的专利文献1所公开的内窥镜装置那样的结构的情况下,容易产生杂光、晕影之类的在观察方面不理想的问题,作为结果,成为妨碍进行良好观察的结构。
本发明是鉴于上述的情形而完成的,其目的在于提供一种能够在确保足够的配光和明亮度的同时抑制杂光、晕影来进行良好的观察的内窥镜装置。
用于解决问题的方案
为了达到上述目的,本发明提供以下的方案。
本发明的一个方式提供一种内窥镜装置,具备:观察光学系统,其设置于内窥镜装置的插入部的前端,用于对观察对象进行观察;以及多个照明光学系统,其设置于所述插入部,向所述观察对象分配从光源射出的照明光来对同一视场进行照明,其中,多个该照明光学系统中的最宽配光的照明光学系统离所述观察光学系统的距离比最窄配光的照明光学系统离所述观察光学系统的距离远,且满足以下的条件式,
0.6≤|φSfW/φWfS|≤1.0…(1)
其中,fW为最宽配光的照明光学系统的焦距,fS为最窄配光的照明光学系统的焦距,φW为最宽配光的照明光学系统的位于最靠近物体侧面的位置的透镜的外径,φS为最窄配光的照明光学系统的位于最靠近物体侧面的位置的透镜的外径。
根据本方式,通过满足条件式(1),能够使照明光量增大并形成广的配光,从而能够抑制杂光、晕影来进行良好的观察。
如果超过条件式(1)的上限,则接近观察光学系统的一方的照明的配光变广,容易产生杂光、晕影等问题。另一方面,如果低于条件式(1)的下限,则其中一方的配光变得过于广,因此导致仅照明所配置的方向变亮,导致成为虽然抗杂光和晕影性强但仅画面的一部分亮的不均匀的照明光学系统。
规定了满足条件式(1)是基于以下的理由。一般地,在将照明光学系统设为照明的光量大、或广的配光的情况下,由于周边部的光量变多,因此产生直接进入观察光学系统的杂光、在接近被摄体时强光照射周边部而导致观察画面的一部分过曝光的晕影等光学问题的频率变高。因此,为了将配置在相对于观察光学系统较近的位置的照明光学系统设为用于减轻杂光、晕影的照明,需要使照明光学系统的光量减少进而构成为比较窄的配光。即,需要构成为使照明光学系统的焦距增大并减小透镜外径。
可是,当像这样构成时,远处的照明光变得不足,导致画面周边的配光不足。因此,多个照明光学系统中的配置在较远位置的照明光学系统需要使照明光量增大并构成为广的配光。即,构成为使焦距减小并增大透镜外径。即,为了同时满足这两个结构而需要满足条件式(1)。
此外,代替条件式(1)而应用以下的条件式(1’)则较为优选,代替(1)或(1’)而应用(1”)则更为优选。
0.7≤|φSfW/φWfS|≤0.95…(1’)
并且,以下则更好。
0.75≤|φSfW/φWfS|≤0.92…(1”)
在上述方式中,也可以设为满足以下的条件式。
1.6≤|φSfL/fSφL|≤2.8…(2)
其中,fL为观察光学系统的焦距,φL为观察光学系统的最大像高。
通过像这样满足条件式(2),能够提供适合于近距观察的照明。如果低于条件式(2)的下限,则照明光学系统的配光变得过于窄、或者观察光学系统的视场范围变得过于广,从而无法进行良好的观察。如果超过条件式(2)的上限,则相反地,观察光学系统的视场变得过于窄等并不优选。
规定了满足条件式(2)是基于以下的理由。即,在接近被摄体进行观察的情况下,相对于观察光学系统配置在远处的照明光学系统的影响减弱,配置在较近位置的照明光学系统对观察有很大的影响。另外,一般地在近距观察时成为平面物体,因此也存在由于来自物体的直接反射光而难以进行观察的情形,需要适当地对照明光学系统进行设定。并且,在近距的情况下,需要的照射范围也较强地受到基于观察光学系统的视角的观察范围的影响。基于这样的理由,为了提供特别适合于近距观察的照明,需要满足关于照明光学系统与观察光学系统的关系的条件式(2)。
此外,代替条件式(2)而应用以下的条件式(2’)则较为优选,代替(2)或(2’)而应用(2”)则更为优选。
1.8≤|φSfL/fSφL|≤2.6…(2')
2.0≤|φSfL/fSφL|≤2.4…(2”)
在上述方式中,也可以设为满足以下的条件式。
1.0≤r2/r1≤2.0…(3)
其中,r1为观察光学系统的中心与窄配光的照明光学系统中心的距离,r2为观察光学系统的中心与宽配光的照明光学系统中心的距离。
通过像这样满足条件式(3),近距时的观察范围整体的明亮度变得均匀,能够进行更良好的观察。如果低于条件式(3)的下限,则仅配光广的照明所配置的方向被照射得亮,从而观察范围整体的明亮度变得不均匀。另外,如果超过条件式(3)的上限,则观察范围整体的明亮度不均匀等并不理想。
规定了满足条件式(3)是基于以下的理由。在配置配光不同的照明光学系统的情况下,与相对于观察光学系统等距离地配置相比,将宽配光的照明配置在远处会使得近距时的观察范围整体的明亮度更均匀从而易于进行良好的观察,因此优选满足条件式(3)。
此外,代替条件式(3)而应用以下的条件式(3’)则更为优选。
1.2≤r2/r1≤1.8…(3’)
在上述方式中,也可以设为满足以下的条件式。
12≤r1 2/|fSfW|≤48…(4)
24≤r2 2/|fSfW|≤96…(5)
通过像这样满足条件式(4)和(5),能够进行良好的观察。条件式(4)和(5)两个式子如果低于下限,则配光变得极广,杂光、晕影等光学问题的产生频率变高。另一方面,在条件式(4)和(5)中,如果超过上限,则照明光学系统被配置在远离观察光学系统的位置,从而没有足够的光进入观察范围、或者照明光学系统的配光过于窄而无法确保足够的明亮度。
规定了满足条件式(4)和(5)是基于以下的理由。
一般地,如果想要减轻晕影的产生,则有可能导致发生配光不足。特别地,当观察光学系统与照明光学系统的距离变化时,其影响也发生变化。因而,优选的是,针对每个照明光学系统适当地设定与该照明光学系统和观察光学系统之间的距离相应的照明的配光。因此,为了进行良好的观察,期望满足条件式(4)和(5)。
在上述方式中,也可以设为最窄配光的所述照明光学系统和最宽配光的所述照明光学系统的角度特性满足以下的条件式。
γW(60)/γS(60)≥1.0…(6)
其中,γS(60)为最窄配光的照明光学系统的60°处的射出光量相对于中心(射出角0°)处的射出光量的射出光量比,γW(60)为最宽配光的照明光学系统的60°处的射出光量相对于中心(射出角0°)处的射出光量的射出光量比。
通过像这样满足条件式(6),能够充分地确保近距时的周边部的明亮度。也就是说,在近距时,存在于远处的照明光学系统的光充分地入射到观察范围内,因此能够确保没有不均的取得了平衡的明亮度。
此外,代替条件式(6)而应用以下的条件式(6’)则较为优选,代替(6)或(6’)而应用(6”)则更为优选。
γW(60)/γS(60)≥1.15…(6′)
γW(60)/γS(60)≥1.50…(6”)
在上述方式中,也可以设为最窄配光的所述照明光学系统和最宽配光的所述照明光学系统的角度特性满足以下的条件式。
0.05≤γS(50)≤0.25…(7)
0.10≤γW(50)≤0.30…(8)
其中,γS(50)为最窄配光的照明光学系统的50°处的射出光量相对于中心(射出角0°)处的射出光量的射出光量比,γW(50)为最宽配光的照明光学系统的50°处的射出光量相对于中心(射出角0°)处的射出光量的射出光量比。
通过像这样满足条件式(7)和(8),即使在内窥镜装置的插入部前端与被摄体之间的距离某种程度地远离的情况下,也能够良好地进行观察。
如果低于条件式(7)和(8)的下限,则虽然内窥镜装置的插入部前端与被摄体之间的距离远离时的观察良好但近距时的观察变差。如果超过条件式(7)和(8)的上限,则相反地虽然近距时的观察良好但妨碍远处观察。
此外,代替条件式(7)和(8)而应用以下的条件式(7’)和(8’)则较为优选。
0.10≤γS(50°)≤0.20…(7')
0.15≤γW(50°)≤0.25…(8')
在上述方式中,也可以设为多个所述照明光学系统中的最宽配光的照明光学系统的射出光量大于最窄配光的照明光学系统的射出光量,且最宽配光的照明光学系统离所述观察光学系统的距离比最窄配光的照明光学系统离所述观察光学系统的距离远。
在将宽配光的照明光学系统配置在离观察光学系统远的远处的情况下,为了能够通过近距时的观察来进行良好的观察,而使宽配光的照明光学系统的射出光量大更为优选。即使像这样宽配光的照明光学系统被配置在远处,也能够通过使其射出光量增大来向配置在近距的位置的观察范围提供足够的光量。
在上述方式中,也可以设为多个所述照明光学系统中的最宽配光的照明光学系统的射出光量小于最窄配光的照明光学系统的射出光量,且最宽配光的照明光学系统离所述观察光学系统的距离比最窄配光的照明光学系统离所述观察光学系统的距离远。
在内窥镜装置的插入部前端与被摄体之间的距离某种程度地远离的远处观察中,配光窄的照明光学系统的射出光量大更能够进行良好的观察。因此,通过抑制配光广的照明光学系统的射出光量,能够进行良好的远处观察。
发明的效果
根据本发明,起到以下效果:能够在确保足够的配光和明亮度的同时抑制杂光、晕影来进行良好的观察。
附图说明
图1是表示本发明的实施方式所涉及的内窥镜装置的插入部前端面的说明图。
图2是表示本发明的实施方式所涉及的内窥镜装置的观察光学系统的结构的一例的截面图。
图3是表示本发明的实施方式所涉及的内窥镜装置中的宽配光的照明光学系统的结构的一例的截面图。
图4是表示本发明的实施方式所涉及的内窥镜装置中的窄配光的照明光学系统的结构的一例的截面图。
图5是表示本发明的实施方式所涉及的内窥镜装置中的窄配光的照明光学系统的配光特性的曲线图。
图6是表示本发明的实施方式所涉及的内窥镜装置中的照明光学系统所应用的光导件的配光特性的图表。
图7是表示本发明的实施方式的变形例所涉及的内窥镜装置的插入部前端面的说明图。
具体实施方式
(实施方式)
以下,参照附图说明本发明的实施方式所涉及的内窥镜装置。
图1表示本实施方式所涉及的内窥镜装置的插入部前端面10。如图1所示,内窥镜装置在其插入部前端具备用于对观察对象进行观察的观察光学系统1、向观察对象分配从未图示的光源射出的照明光来对同一视场进行照明的多个照明光学系统2、3、用于使钳子等处置器具突出和退避的通道4、用于清洗附着于观察窗或照明窗等的透镜的脏污等的喷嘴5。
在本实施方式中,内窥镜装置具有距观察光学系统1的距离和配光特性相互不同的两个照明光学系统2、3来作为多个照明光学系统。如图1所示,相对于观察光学系统1配置在比照明光学系统2远的位置的照明光学系统3为配光比照明光学系统2的配光宽的照明光学系统。
也就是说,在与观察光学系统1的中心相距r1的位置配置窄配光的照明光学系统2,在与观察光学系统1的中心相距r2的位置配置宽配光的照明光学系统3(r1<r2)。
另外,在将照明光学系统2设为照明的光量大、或宽配光的情况下,由于周边部的光量变多,因此产生直接进入观察光学系统1的杂光、在接近被摄体时强光照射周边部而导致观察画面的一部分过曝光的晕影等光学问题的频率变高。因此,为了将配置在相对于观察光学系统1较近的位置的照明光学系统2设为用于减轻杂光、晕影的照明,需要使照明光学系统2的光量减少进而构成为比较窄的配光。即,需要构成为使照明光学系统2的焦距增大并减小透镜外径。
可是,当像这样构成时,远处的照明光变得不足,导致画面周边的配光不足。因此,多个照明光学系统2、3中的配置在较远位置的照明光学系统3需要使照明光量增大并构成为广的配光。即,构成为使焦距减小并增大透镜外径。即,窄配光的照明光学系统2和宽配光的照明光学系统3被配置为满足以下的条件式(1)。
0.6≤|φSfW/φWfS|≤1.0…(1)
其中,fW为最宽配光的照明光学系统3的焦距,fS为最窄配光的照明光学系统2的焦距,φW为最宽配光的照明光学系统3的位于最靠近物体侧面的位置的透镜的外径,φS为最窄配光的照明光学系统2的位于最靠近物体侧面的位置的透镜的外径。
通过满足条件式(1),能够使照明光量增大并形成广的配光,从而能够抑制杂光、晕影来进行良好的观察。
如果超过条件式(1)的上限,则接近观察光学系统1的照明光学系统2的配光变广,容易产生杂光、晕影等问题。另一方面,如果低于条件式(1)的下限,则其中一方的配光变得过于广,因此导致仅照明所配置的方向变亮,导致成为虽然抗杂光和晕影性强但仅画面的一部分亮的不均匀的照明光学系统。
此外,代替条件式(1)而应用以下的条件式(1’)则较为优选,代替(1)或(1’)而应用(1”)则更为优选。
0.7≤|φSfW/φWfS|≤0.95…(1’)
并且,以下则更好。
0.75≤|φSfW/φWfS|≤0.92…(1”)
另外,在接近被摄体进行观察的情况下,相对于观察光学系统1配置在远处的照明光学系统3的影响减弱,配置在较近位置的照明光学系统2对观察有很大的影响。并且,一般地在近距观察时成为平面物体,因此也存在由于来自物体的直接反射光而难以进行观察的情形,需要适当地对照明光学系统2进行设定。而且,在近距的情况下,需要的照射范围也较强地受到基于观察光学系统1的视角的观察范围的影响。基于这样的理由,为了提供特别适合于近距观察的照明光学系统,照明光学系统2和观察光学系统1构成为满足以下的条件式(2)。
1.6≤|φSfL/fSφL|≤2.8…(2)
其中,fL为观察光学系统1的焦距,φL为观察光学系统1的最大像高。
通过满足条件式(2),能够形成适合于近距观察的照明。如果低于条件式(2)的下限,则照明光学系统2的配光变得过于窄、或者观察光学系统1的视场范围变得过于广,从而无法进行良好的观察。如果超过条件式(2)的上限,则相反地观察光学系统1的视场变得过于窄等并不理想。
此外,代替条件式(2)而应用以下的条件式(2’)则较为优选,代替(2)或(2’)而应用(2”)则更为优选。
1.8≤|φSfL/fSφL|≤2.6…(2')
2.0≤|φSfL/fSφL|≤2.4…(2”)
在配置配光不同的多个照明光学系统2、3的情况下,与相对于观察光学系统1等距离地配置相比,将宽配光的照明光学系统3配置在远处会使得近距时的观察范围整体的明亮度均匀从而易于进行良好的观察。因此,构成为满足条件式(3)。
1.0≤r2/r1≤2.0…(3)
其中,r1为观察光学系统1的中心与窄配光的照明光学系统2的中心的距离,r2为观察光学系统1的中心与宽配光的照明光学系统3的中心的距离。
通过满足条件式(3),近距时的观察范围整体的明亮度变得均匀,能够进行更良好的观察。如果低于条件式(3)的下限,则仅配光广的照明所配置的方向被照射得亮,从而观察范围整体的明亮度变得不均匀。另外,如果超过条件式(3)的上限,则观察范围整体的明亮度不均匀等并不理想。
此外,代替条件式(3)而应用以下的条件式(3’)则较为优选。
1.2≤r2/r1≤1.8…(3’)
如果想要减轻晕影的产生,则有可能导致发生配光不足。特别地,当观察光学系统1与照明光学系统2、3的距离变化时,其影响也发生变化。因而,优选的是,针对每个照明光学系统适当地设定与该照明光学系统2、3和观察光学系统1之间的距离相应的照明的配光。因此,为了进行良好的观察,构成为满足条件式(4)和(5)。
12≤r1 2/|fSfW|≤48…(4)
24≤r2 2/|fSfW|≤96…(5)
通过满足条件式(4)和(5),能够进行良好的观察。条件式(4)和(5)两个式子如果低于下限,则配光变得极广,杂光、晕影等光学问题的产生频率变高。另一方面,在条件式(4)和(5)中,如果超过上限,则照明光学系统被配置在远离观察光学系统1的位置,从而没有足够的光进入观察范围、或者照明光学系统2、3的配光过于窄而无法确保足够的明亮度。
另外,为了充分地确保近距时的周边部的明亮度,而构成为窄配光的照明光学系统2和宽配光的照明光学系统3的角度特性满足条件式(6)。也就是说,通过满足条件式(6),在近距时,位于远处的照明光学系统3的光充分地入射到观察范围内,因此能够确保没有不均的取得了平衡的明亮度。
γW(60)/γS(60)≥1.0…(6)
其中,γS(60)为最窄配光的照明光学系统2的60°处的射出光量相对于中心(射出角0°)处的射出光量的射出光量比,γW(60)为最宽配光的照明光学系统3的60°处的射出光量相对于中心(射出角0°)处的射出光量的射出光量比。
此外,代替条件式(6)而应用以下的条件式(6’)则较为优选,代替(6)或(6’)而应用(6”)则更为优选。
γW(60)/γS(60)≥1.15…(6’)
γW(60)/γS(60)≥1.50…(6”)
构成为窄配光的照明光学系统2和宽配光的照明光学系统3的角度特性满足以下的条件式,使得即使在内窥镜装置的插入部前端与被摄体之间的距离某种程度地远离的情况下也能够良好地进行观察。
0.05≤γS(50)≤0.25…(7)
0.10≤γW(50)≤0.30…(8)
其中,γS(50)为最窄配光的照明光学系统2的50°处的射出光量相对于中心(射出角0°)处的射出光量的射出光量比,γW(50)为最宽配光的照明光学系统3的50°处的射出光量相对于中心(射出角0°)处的射出光量的射出光量比。
如果低于条件式(7)和(8)的下限,则虽然内窥镜装置的插入部前端与被摄体之间的距离远离时的观察良好但近距时的观察变差。如果超过条件式(7)和(8)的上限,则相反地虽然近距时的观察良好但妨碍远处观察。
此外,代替条件式(7)和(8)而应用以下的条件式(7’)和(8’)则较为优选。
0.10≤γS(50°)≤0.20…(7’)
0.15≤γW(50°)≤0.25…(8’)
在本实施方式中,通过使宽配光的照明光学系统3的照明窗大于窄配光的照明光学系统2的照明窗,并在宽配光的照明光学系统3中与其照射窗的大小相应地配置直径比窄配光的照明光学系统2的照射窗的直径大的光导件,由此能够使宽配光的照明光学系统3的射出光量为比照明光学系统2的射出光量大的光量。
由于将宽配光的照明光学系统3配置在离观察光学系统1远的远处,因此通过使宽配光的照明光学系统3的射出光量增大,能够对观察对象进行充分的照明。即,通过从配置在离观察光学系统1远的远处的照明光学系统3供给足够的射出光量的光,由此在被配置于接近观察对象的位置的情况下,能够进行更良好的观察。
相反地,通过使窄配光的照明光学系统2的照明窗大于宽配光的照明光学系统3的照明窗,并在窄配光的照明光学系统2中与其照射窗的大小相应地配置直径比宽配光的照明光学系统3的照明窗的直径大的光导件,由此能够使窄配光的照明光学系统2的射出光量为比照明光学系统3的射出光量大的光量。
通过这样,使得远景时的明亮度有利,直到更远处位置为止都容易获得足够的明亮度。
图2是表示本实施方式中的观察光学系统1的结构的一例的截面图。
如图2所示,观察光学系统1从物体侧起依次具备凹透镜11、凸透镜12、亮度光圈S、凸透镜与凹透镜的接合透镜13、护罩玻璃14、CCD玻璃9。
图3是表示本实施方式中的宽配光的照明光学系统3的结构的一例的截面图。
如图3所示,宽配光的照明光学系统3从物体侧起依次具备平凸透镜15、双凸透镜16、包括纤芯和包层的玻璃棒17以及对来自未图示的光源的射出光进行引导的光导件18。而且,形成为以下结构:通过利用各个透镜使从光导件18射出的光反射,能够得到固定的配光。
作为照明光学系统,还能够应用一片凸透镜的结构、一片凹透镜的简单结构、;两片凸透镜的结构等各种结构。由于如果透镜片数少则配光变窄,因此在本实施方式的宽配光的照明光学系统3中,设为如上述那样具备三片凸透镜的结构。
图4是表示本实施方式中的窄配光的照明光学系统2的结构的一例的截面图。如图4所示,窄配光的照明光学系统2从物体侧起依次具备凹透镜19和对来自未图示的光源的射出光进行引导的光导件18。通过这样,能够以简单的结构使制造成本降低。
此外,在窄配光的照明光学系统2中,也能够与上述的宽配光的照明光学系统3同样地设为具备三片凸透镜的结构。
图5中示出照明光学系统2的配光特性。
对于相距照明光学系统2距离70mm的平面7,具有配光分布8。此时,在图5中,在将纸面上方向设为0°时,将0°位置处的明亮度设为γS(0)=1,沿顺时针方向取角度α,将该角度处的明亮度定义为γS(0)。此外,由于配光分布是对称的,因此也可以沿逆时针取α。另外,照明光学系统3的配光特性γW(α)也能够与上述的照明光学系统2的配光特性同样地考虑。
另外,图6中示出光导件18的配光特性γLG(α)。
这样,根据本实施方式,在离观察光学系统1比较近的位置配置窄配光的照明光学系统2并且使其光量减少,同时在离观察光学系统1比较远的位置配置宽配光的照明光学系统3并且使其光量增大,因此能够在抑制杂光、晕影的同时确保足够的配光和明亮度来进行良好的观察。
(变形例)
图7表示本发明的实施方式的变形例所涉及的内窥镜装置中的插入部前端20的结构。如图7所示,本变形例所涉及的内窥镜装置能够设为具备三个照明光学系统2、3、6来作为多个照明光学系统的结构。在本变形例所涉及的内窥镜装置中,对与上述的实施方式所涉及的内窥镜装置相同的部分附加相同的附图标记,并省略其说明。
在本变形例中,照明光学系统2和照明光学系统6是相同的照明光学系统,相比于照明光学系统3成为窄配光。而且,如图6所示,窄配光的照明光学系统2、6均距观察光学系统1等距离地配置,并且宽配光的照明光学系统3配置在相比于窄配光的照明光学系统2、6离观察光学系统1更远的位置。也就是说,与观察光学系统1的中心相距r1地配置窄配光的照明光学系统2、6,在与观察光学系统1的中心相距r2之处配置宽配光的照明光学系统3(r1<r2)。
而且,关于本变形例所涉及的内窥镜装置,也通过构成为满足上述的条件式(1)至(8),能够在抑制杂光、晕影的同时确保足够的配光和明亮度来进行良好的观察。
实施例
接着,对上述任意的实施方式和变形例所涉及的内窥镜装置的实施例1~实施例5进行说明。在各实施例中,将r1设为从观察光学系统的中心到窄配光的照明光学系统的中心的距离,将r2设为从观察光学系统的中心到宽配光的照明光学系统的中心的距离,将fW设为最宽配光的照明光学系统的焦距,将fS设为最窄配光的照明光学系统的焦距,将φW设为最宽配光的照明光学系统的位于最靠近物体侧面的位置的透镜的外径,将φS设为最窄配光的照明光学系统的位于最靠近物体侧面的位置的透镜的外径,将fL设为观察光学系统的焦距,将φL设为观察光学系统的最大像高,将γS(60)设为最窄配光的照明光学系统的60°处的射出光量相对于中心(射出角0°)处的射出光量的射出光量比,将γW(60)设为最宽配光的照明光学系统的60°处的射出光量相对于中心(射出角0°)处的射出光量的射出光量比,将γS(50)设为最窄配光的照明光学系统的50°处的射出光量相对于中心(射出角0°)处的射出光量的射出光量比,将γW(50)设为最宽配光的照明光学系统的50°处的射出光量相对于中心(射出角0°)处的射出光量的射出光量比。
另外,在各实施例所记载的透镜数据中,r表示曲率半径(单位mm),d表示面间隔(mm),Nd表示针对d线的折射率,ν表示阿贝数。
(实施例1)
本发明的实施例1所涉及的内窥镜装置具备观察光学系统、一个窄配光的照明光学系统以及一个宽配光的照明光学系统(参照图1)。
下面示出实施例1所涉及的观察光学系统和照明光学系统的透镜数据。
(观察光学系统)
透镜数据
各种数据
fL 0.99
φL 1.00
(窄配光的照明光学系统)
透镜数据
各种数据
(宽配光的照明光学系统)
透镜数据
各种数据
(实施例2)
本发明的实施例2所涉及的内窥镜装置具备观察光学系统、一个窄配光的照明光学系统以及一个宽配光的照明光学系统(参照图1)。
下面示出实施例2所涉及的照明光学系统的透镜数据。
此外,本实施例所涉及的观察光学系统与实施例1中的观察光学系统相同,因此省略透镜数据。
(窄配光的照明光学系统)
透镜数据
各种数据
(宽配光的照明光学系统)
透镜数据
各种数据
(实施例3)
本发明的实施例3所涉及的内窥镜装置具备观察光学系统、一个窄配光的照明光学系统以及一个宽配光的照明光学系统(参照图1)。
下面示出实施例3所涉及的照明光学系统的透镜数据。
此外,本实施例所涉及的观察光学系统与实施例1中的观察光学系统相同,因此省略透镜数据。
(窄配光的照明光学系统)
透镜数据
各种数据
(宽配光的照明光学系统)
透镜数据
各种数据
(实施例4)
本发明的实施例4所涉及的内窥镜装置具备观察光学系统、两个相同的窄配光的照明光学系统以及一个宽配光的照明光学系统(参照图7)。
下面示出实施例4所涉及的观察光学系统和照明光学系统的透镜数据。
(观察光学系统)
透镜数据
各种数据
fL 0.91
φL 0.85
(窄配光的照明光学系统)
透镜数据
各种数据
(宽配光的照明光学系统)
透镜数据
各种数据
(实施例5)
本发明的实施例5所涉及的内窥镜装置具备一个窄配光的照明光学系统和一个宽配光的照明光学系统。
下面示出实施例5所涉及的照明光学系统的透镜数据。
此外,本实施例所涉及的观察光学系统与实施例1中的观察光学系统相同,因此省略透镜数据。
(窄配光的照明光学系统)
透镜数据
各种数据
(宽配光的照明光学系统)
透镜数据
各种数据
此外,表1中示出上述的实施例1~实施例5中的上述条件式(1)~(8)式所涉及的值。
[表1]
条件式 | 实施例1 | 实施例2 | 实施例3 | 实施例4 | 实施例5 |
(1) | 0.90 | 0.85 | 0.90 | 0.88 | 0.73 |
(2) | 2.19 | 1.85 | 2.00 | 2.39 | 2.00 |
(3) | 1.32 | 1.28 | 1.21 | 1.66 | 1.45 |
(4) | 19.3 | 16.5 | 27.8 | 30.3 | 29.8 |
(5) | 33.7 | 27.2 | 40.7 | 83.2 | 62.6 |
(6) | 1.17 | 2.12 | 1.06 | 1.53 | 3.24 |
(7) | 0.17 | 0.11 | 0.16 | 0.18 | 0.11 |
(8) | 0.18 | 0.17 | 0.18 | 0.22 | 0.22 |
附图标记说明
1:观察光学系统;2:窄配光的照明光学系统;3:宽配光的照明光学系统;4:通道;5:喷嘴;6:窄配光的照明光学系统;10:内窥镜插入部前端面。
Claims (7)
1.一种内窥镜装置,具备:
观察光学系统,其设置于内窥镜装置的插入部的前端,用于对观察对象进行观察;以及
多个照明光学系统,其设置于所述插入部,向所述观察对象分配从光源射出的照明光来对同一视场进行照明,
其中,所述内窥镜装置的特征在于,
多个该照明光学系统中的最宽配光的照明光学系统离所述观察光学系统的距离比最窄配光的照明光学系统离所述观察光学系统的距离远,
所述最窄配光的照明光学系统和所述最宽配光的照明光学系统满足以下的条件式(1)、(7)以及(8),
0.6≤|φsfw/φwfs|≤1.0…(1),
0.05≤γs(50)≤0.25…(7),
0.10≤γw(50)≤0.30…(8),
其中,fw为最宽配光的照明光学系统的焦距,fS为最窄配光的照明光学系统的焦距,φw为最宽配光的照明光学系统的位于最靠近物体侧面的位置的透镜的外径,φS为最窄配光的照明光学系统的位于最靠近物体侧面的位置的透镜的外径,γS(50)为最窄配光的照明光学系统的50°处的射出光量相对于中心即射出角0°处的射出光量的射出光量比,γw(50)为最宽配光的照明光学系统的50°处的射出光量相对于中心即射出角0°处的射出光量的射出光量比。
2.根据权利要求1所述的内窥镜装置,其特征在于,
满足以下的条件式,
1.6≤|φsfL/fsφL|≤2.8…(2),
其中,fL为观察光学系统的焦距,φL为观察光学系统的最大像高。
3.根据权利要求1所述的内窥镜装置,其特征在于,
满足以下的条件式,
1.0≤r2/r1≤2.0…(3),
其中,r1为观察光学系统的中心与窄配光照明光学系统中心的距离,r2为观察光学系统的中心与宽配光照明光学系统中心的距离。
4.根据权利要求3所述的内窥镜装置,其特征在于,
满足以下的条件式,
12≤r1 2/|fsfw|≤48…(4),
24≤r2 2/|fsfw|≤96…(5)。
5.根据权利要求4所述的内窥镜装置,其特征在于,
最窄配光的所述照明光学系统和最宽配光的所述照明光学系统的角度特性满足以下的条件式,
γw(60)/γs(60)≥1.0…(6),
其中,γS(60)为最窄配光的照明光学系统的60°处的射出光量相对于中心即射出角0°处的射出光量的射出光量比,γw(60)为最宽配光的照明光学系统的60°处的射出光量相对于中心即射出角0°处的射出光量的射出光量比。
6.根据权利要求1所述的内窥镜装置,其特征在于,
多个所述照明光学系统中的最宽配光的照明光学系统的射出光量大于最窄配光的照明光学系统的射出光量,且最宽配光的照明光学系统离所述观察光学系统的距离比最窄配光的照明光学系统离所述观察光学系统的距离远。
7.根据权利要求1所述的内窥镜装置,其特征在于,
多个所述照明光学系统中的最宽配光的照明光学系统的射出光量小于最窄配光的照明光学系统的射出光量,且最宽配光的照明光学系统离所述观察光学系统的距离比最窄配光的照明光学系统离所述观察光学系统的距离远。
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