JP2000275547A - Endoscope and its manufacture - Google Patents

Endoscope and its manufacture

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JP2000275547A
JP2000275547A JP11079058A JP7905899A JP2000275547A JP 2000275547 A JP2000275547 A JP 2000275547A JP 11079058 A JP11079058 A JP 11079058A JP 7905899 A JP7905899 A JP 7905899A JP 2000275547 A JP2000275547 A JP 2000275547A
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Japan
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light
light guide
optical system
illumination
lens
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Japanese (ja)
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Toshitake Kitagawa
寿丈 北川
Yuzuru Takashima
譲 高島
Hiroshi Fujita
寛 藤田
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Toshiba Corp
Original Assignee
Toshiba Corp
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide the endoscope which holds small the difference in the lighting beam density of an observed area over a wide range from a short distance to a long distance from an observed position. SOLUTION: A lighting optical system is constituted by fixing a light guide 21, a plano-convex lens 22, and a plano-convex lens 23 to a tip cap 25 constituting a main body atop of the endoscope. An optical fiber bundle is used as a light guide bundle 21. The light emitted by an external light source is made incident on one end side of the optical fiber bundle and projected from the other end side. The plano-convex lens 22 and plano-convex lens 23 as optical elements are arranged closely to the other end side of the light guide 21. A dimming filter 24 as a dimming member which reduces the transmissivity of the optical element is formed at the center part of the convex surface of the plano-convex lens 22. This dimming filter 24 is a translucent film which is formed of metal such as Inconel, chromium, and nickel or their alloy and insensitive to wavelength and its transmissivity is set to about 50%.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、被観察部位に対し
て広角に光を照明するための照明光学系が組み込まれた
内視鏡に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an endoscope incorporating an illumination optical system for illuminating a region to be observed with light at a wide angle.

【0002】[0002]

【従来の技術】一般的な内視鏡は、ライトガイドを具備
して外部の光を観察部位まで導き照明する照明系と、こ
の照明系の光を光源として被観察部位を直接もしくは間
接的に観察するための観察光学系から構成されており、
必要に応じて患部の切除、分泌物採取等をなす鉗子など
の操作系が付加され、これらが1つのチューブ内に並行
して収容されている。
2. Description of the Related Art A general endoscope is provided with a light guide for guiding and illuminating external light to a site to be observed, and a light source of the illumination system for directly or indirectly directing an object to be observed. It consists of an observation optical system for observation,
If necessary, an operating system such as forceps for excision of an affected part, collection of secretions, etc. is added, and these are housed in parallel in one tube.

【0003】このうち、照明系においては、極めて細い
直径のものでありながら、被観察部位に対して、より広
い照明範囲を確保するとともに、より高く、安定した照
度を得るように構成されることが求められている。
[0003] Of these, the illumination system is configured to have a very small diameter, yet secure a wider illumination range with respect to the part to be observed and obtain a higher and more stable illuminance. Is required.

【0004】従来の内視鏡用照明光学系では、これを実
現するために多数の光学繊維が束ねられて構成されるラ
イトガイドバンドルの先端部に近接して、光学素子であ
る平凸レンズ、平凸レンズが設けられ、これらが、内視
鏡先端部を構成する先端キャップ24内に所定の手段で
収容保持されている。
In a conventional illumination optical system for an endoscope, in order to realize this, a plano-convex lens as an optical element, a plano-convex lens, Convex lenses are provided, and these are housed and held by a predetermined means in a distal end cap 24 constituting the distal end portion of the endoscope.

【0005】このような内視鏡用照明光学系の光線密度
は出射角度依存性を有しており、光軸上と周辺での光線
密度の比が非常に大きく、観察した像の中心部にハレー
ションが起こったり、周辺部が暗くて観察が困難になる
などの問題が起こっていた。
The light beam density of such an endoscope illumination optical system has an emission angle dependency, and the ratio of the light beam density on the optical axis to that on the periphery is very large. There were problems such as halation and dark surroundings making observation difficult.

【0006】[0006]

【発明が解決しようとする課題】前述のように照明光束
の光線密度の角度依存性が大きいことにより観察が困難
になっていたため、これを解決するアプローチとして、
光軸上の光線密度を落とし、周辺との光線密度の差を小
さくすることが考えられる。しかしながら、この方法
は、遠景における光軸上の光線密度が限りなく小さくな
るという問題がある。例えば特公平3-63724 号公報で
は、ライトガイド中心部位に暗黒物質を挿入することに
より、遠景における光軸上の光線密度を極度に小さくす
る記載があるが、光学素子に関して暗黒物質と共役の位
置においては、被観察面にこの暗黒物質の像が写り込
む、いわゆる影が発生し、この影の部分の観察が困難な
ものとなる。また、この内視鏡の製造過程において、ラ
イトガイド内に暗黒物質を埋め込む工程は、ライトガイ
ドの光量分布の均一性を保持する調整工程などを必要と
し、製造が困難になるという問題を有している。
As described above, the observation was difficult due to the large angle dependence of the light beam density of the illumination light beam.
It is conceivable to reduce the light beam density on the optical axis to reduce the difference in light beam density from the periphery. However, this method has a problem that the light density on the optical axis in a distant view becomes extremely small. For example, Japanese Patent Publication No. 3-63724 discloses that a dark substance is inserted at a central portion of a light guide to extremely reduce the light density on the optical axis in a distant view. In this case, a so-called shadow occurs in which the image of the dark matter appears on the surface to be observed, and it is difficult to observe the shadow portion. Further, in the process of manufacturing the endoscope, the step of embedding a dark substance in the light guide requires an adjustment step for maintaining uniformity of the light quantity distribution of the light guide, and has a problem that the manufacturing becomes difficult. ing.

【0007】このように、従来は、被観察部位が近接し
た状態から遠く離れた状態までにわたって、観察する領
域の照明光線密度の差を小さく保つ内視鏡が提供しづら
いという課題があった。
As described above, conventionally, there has been a problem that it has been difficult to provide an endoscope which keeps a small difference in illumination light beam density in an observation region from a state where a part to be observed is close to a state where it is far away.

【0008】[0008]

【課題を解決するための手段】上記した課題を解決する
ための本発明は、光源から発する光を導くライトガイド
とこのライトガイドから出射した光を広角に配光するた
めの少なくともひとつの光学素子とを有する照明光学系
と、この照明光学系によって照明された部位を観察する
観察光学系と、を備える内視鏡であって、前記光学素子
の一部の領域に減光フィルタを設けたことを特徴とする
内視鏡である。
According to the present invention, there is provided a light guide for guiding light emitted from a light source, and at least one optical element for distributing light emitted from the light guide at a wide angle. And an observation optical system for observing a portion illuminated by the illumination optical system, wherein a neutral density filter is provided in a partial area of the optical element. An endoscope characterized by the following.

【0009】また、光源から発する光を導くライトガイ
ドとこのライトガイドから出射した光を広角に配光する
ための光学素子群とを有する照明光学系と、この照明光
学系によって照明された部位を観察する観察光学系と、
を備える内視鏡であって、前記光学素子群を構成する少
なくともひとつの光学素子の一部の領域に減光フィルタ
を設けたことを特徴とする内視鏡である。
An illumination optical system having a light guide for guiding light emitted from a light source and an optical element group for distributing the light emitted from the light guide at a wide angle, and a portion illuminated by the illumination optical system. An observation optical system for observing,
An endoscope comprising: a neutral density filter provided in a partial area of at least one optical element constituting the optical element group.

【0010】また、光源から発する光を導くライトガイ
ドとこのライトガイドから出射した光を広角に配光する
ための少なくともひとつの光学素子とを有する照明光学
系と、この照明光学系によって照明された部位を観察す
る観察光学系と、を備える内視鏡であって、前記光学素
子の一部の領域に減光部材を設けたことを特徴とする内
視鏡である。
Further, an illumination optical system having a light guide for guiding light emitted from a light source and at least one optical element for distributing the light emitted from the light guide at a wide angle, and illuminated by the illumination optical system. An endoscope comprising an observation optical system for observing a part, wherein the endoscope is provided with a dimming member in a partial area of the optical element.

【0011】これら内視鏡は、光学素子の一部の領域
が、前記光学素子の光軸を実質的に含むことが好まし
い。また本発明は、光源から発する光を導くライトガイ
ドとこのライトガイドから出射した光を広角に配光する
ための少なくともひとつの光学素子と前記光学素子の一
部の領域に設けられた減光部材とを有する照明光学系
と、この照明光学系によって照明された部位を観察する
観察光学系と、を備える内視鏡であって、前記減光部材
の共役位置が、前記照明光学系の内部に設定されたこと
を特徴とする内視鏡である。
In these endoscopes, it is preferable that a partial region of the optical element substantially includes the optical axis of the optical element. Further, the present invention provides a light guide for guiding light emitted from a light source, at least one optical element for distributing light emitted from the light guide at a wide angle, and a dimming member provided in a partial area of the optical element. And an observation optical system for observing a part illuminated by the illumination optical system, wherein the conjugate position of the dimming member is located inside the illumination optical system. An endoscope characterized by being set.

【0012】また、光源から発する光を導くライトガイ
ドとこのライトガイドから出射した光を広角に配光する
ための少なくともひとつの光学素子とを有する照明光学
系と、この照明光学系によって照明された部位を観察す
る観察光学系と、を備える内視鏡であって、前記光学素
子を2枚の凸レンズからなる組レンズで構成し、これら
の2枚のレンズのうち前記ライトガイド側に位置する凸
レンズの屈折力をP1、他方側に位置する凸レンズの屈
折力をP2、前記2枚の凸レンズで構成される焦点距離
をf、前記ライトガイドの半径をr、前記組レンズの主
点位置から前記ライトガイドの光出射面までの距離をs
としたとき、s>fのときには、(1)f/r<1.
1、(2)0.4<(P1/P2)<0.9、s≦fの
ときには、(3)f/r<1.3、(4)0.35<
(P1/P2)<2.35、を満たし、前記ライトガイ
ド側に位置する凸レンズの、前記ライトガイドに面しな
い表面の光軸上に、半径0.1mm以上0.4mm以下
の減光部材を備えたことを特徴とする内視鏡である。
Further, an illumination optical system having a light guide for guiding light emitted from the light source and at least one optical element for distributing the light emitted from the light guide at a wide angle, and illuminated by the illumination optical system. An observation optical system for observing a part, wherein the optical element is constituted by a set lens composed of two convex lenses, and the convex lens located on the light guide side among the two lenses Is the refractive power of P1, the refractive power of the convex lens located on the other side is P2, the focal length of the two convex lenses is f, the radius of the light guide is r, and the light is determined from the principal point position of the set lens. The distance to the light exit surface of the guide is s
When s> f, (1) f / r <1.
1, (2) 0.4 <(P1 / P2) <0.9, when s ≦ f, (3) f / r <1.3, (4) 0.35 <
(P1 / P2) <2.35, and a dimming member having a radius of 0.1 mm or more and 0.4 mm or less on the optical axis of the surface of the convex lens located on the light guide side that does not face the light guide. An endoscope provided with:

【0013】このとき、他方側に配置された凸レンズの
光が出射する面は、曲率半径が無限大のレンズ面を有す
ることが好ましい。また、組レンズの像側焦点位置から
ライトガイドの光出射面に共役となる照明レンズの近軸
結像位置までの距離をd’、ライトガイドを構成する光
ファイバの平均充填距離をL、ライトガイドの照明プロ
ファイルで決まる照明レンズの像側F値をF’、物体平
均高さの歪曲を考慮した照明レンズの倍率をm’、照明
レンズの像側焦点位置から被照明面までの距離をxとし
たとき、 x>d’+2F’×L×m’×(|x/d’|) が成立することが好ましい。
At this time, it is preferable that the light-emitting surface of the convex lens disposed on the other side has a lens surface having an infinite radius of curvature. The distance from the image-side focal position of the set lens to the paraxial imaging position of the illumination lens conjugate to the light exit surface of the light guide is d ', the average filling distance of the optical fiber constituting the light guide is L, The image-side F value of the illumination lens determined by the illumination profile of the guide is F ′, the magnification of the illumination lens in consideration of the distortion of the average object height is m ′, and the distance from the image-side focal position of the illumination lens to the surface to be illuminated is x. It is preferable that x> d ′ + 2F ′ × L × m ′ × (| x / d ′ |) holds.

【0014】また本発明は、光源から発する光を導くラ
イトガイドとこのライトガイドから出射した光を広角に
配光するための少なくともひとつの光学素子とを有する
照明光学系と、この照明光学系によって照明された部位
を観察する観察光学系と、を備える内視鏡を製造する方
法であって、光学素子の一部の領域に減光部材を設ける
工程と、ライトガイドから出射する光束がこの光学素子
に入射可能に相対的に固定することによって照明光学系
を形成する工程と、前記照明光学系から出射する光によ
る被観察面からの光を観察可能に観察光学系を配置して
相対的に固定する工程と、を具備することを特徴とする
内視鏡の製造方法である。
The present invention also provides an illumination optical system having a light guide for guiding light emitted from a light source and at least one optical element for distributing the light emitted from the light guide at a wide angle. A method for manufacturing an endoscope including an observation optical system for observing an illuminated portion, wherein a step of providing a light reducing member in a partial region of an optical element, A step of forming an illumination optical system by being relatively fixed so as to be able to enter the element, and disposing an observation optical system so that light from the surface to be observed by light emitted from the illumination optical system can be observed. Fixing the endoscope.

【0015】[0015]

【発明の実施の形態】<第1の実施の形態>以下、本発
明の第1の実施形態について図面を用いながら説明す
る。図1は、内視鏡用照明光学系の要部断面図である。
内視鏡の先端部の本体を構成する先端キャップ25にラ
イトガイド21および平凸レンズ22、および平凸レン
ズ23がが固着されて照明光学系が構成されている。ラ
イトガイドバンドル21には、光学繊維束が用いられ
る。この光学繊維束の一端側には、外部の光源から出射
した光が入射され、図1に示される他端側からその光が
出射されるように構成されている。このライトガイド2
1の他端側に近接して、光学素子である平凸レンズ2
2、および平凸レンズ23が配置される。平凸レンズ2
2の凸面の中心部には光学素子の透過率を低減する減光
部材として減光フィルタ24が形成されている。この減
光フィルタ24はインコネル、クロムまたはニッケルな
どの金属またはそれらの合金からなる波長に鈍感な半透
明の膜であり、その透過率は約50%に設定されてい
る。
DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS <First Embodiment> A first embodiment of the present invention will be described below with reference to the drawings. FIG. 1 is a sectional view of a main part of an illumination optical system for an endoscope.
A light guide 21, a plano-convex lens 22, and a plano-convex lens 23 are fixed to a distal end cap 25 constituting a main body of a distal end portion of the endoscope, and an illumination optical system is configured. An optical fiber bundle is used for the light guide bundle 21. Light emitted from an external light source is incident on one end of the optical fiber bundle, and the light is emitted from the other end shown in FIG. This light guide 2
A plano-convex lens 2 as an optical element
2, and a plano-convex lens 23 are arranged. Plano-convex lens 2
A light-reducing filter 24 is formed at the center of the convex surface of the light-receiving member 2 as a light-reducing member for reducing the transmittance of the optical element. The neutral density filter 24 is a translucent film made of a metal such as Inconel, chromium, nickel or the like or an alloy thereof, and has a transmittance of about 50%.

【0016】この実施形態の照明光学系の数値は表1に
示す通りである。但し、R1〜R4は各面の曲率半径、
d1〜d4は各面の間隔、N1〜N4は各レンズの屈折
率である。
The numerical values of the illumination optical system of this embodiment are as shown in Table 1. Where R1 to R4 are the radii of curvature of the respective surfaces,
d1 to d4 are the intervals between the surfaces, and N1 to N4 are the refractive indexes of the lenses.

【0017】[0017]

【表1】 [Table 1]

【0018】減光フィルタの径はφ0.3mm 、透過率は0.
5 である。また、ライトガイドの直径はφ1.6mm で、そ
れぞれの繊維から出射する光線密度は配光角依存(図2
参照)を示す。
The diameter of the neutral density filter is φ0.3 mm, and the transmittance is 0.3 mm.
5 The diameter of the light guide is φ1.6 mm, and the density of light emitted from each fiber depends on the light distribution angle (Fig. 2).
Reference).

【0019】この照明光学系が照明する領域の光線密度
の角度依存を図3に示す。レンズの一部に減光フィルタ
を形成したことにより、光軸上と周辺の光線密度の差を
小さくすることが可能となった。
FIG. 3 shows the angle dependence of the light beam density in the area illuminated by the illumination optical system. By forming a neutral density filter in a part of the lens, it is possible to reduce the difference between the light density on the optical axis and the light density on the periphery.

【0020】また、レンズのパワーをφ、このレンズ関
する2つの共役位置のレンズからの距離をs、s’とし
たとき、 1/s’=1/s+φ から求められる上記組レンズに関する減光フィルタの共
役位置(すなわち、減光フィルタの像が結像する位置)
は、平凸レンズ23の内部(出射端面から凸面に向かっ
て0.88mmの位置)にあり、出射端面より被観察側には、
減光フィルタの像(影)をつくらない。
Further, assuming that the power of the lens is φ and the distances of the two conjugate positions of the lens from the lens are s and s ′, a neutral density filter for the above-described lens set obtained from 1 / s ′ = 1 / s + φ Conjugate position (that is, the position where the image of the neutral density filter forms)
Is located inside the plano-convex lens 23 (at a position of 0.88 mm from the emission end face toward the convex face), and on the observation side from the emission end face,
Does not create an image (shadow) of the neutral density filter.

【0021】このように減光フィルタの共役位置をレン
ズの内部または表面近傍に設定可能に組レンズを構成す
ることにより、観察する部位が近接した状態から遠く離
れた状態までにわたって、観察する領域の照明光線密度
の差を小さく保つことが可能であり、このとき、観察領
域に、減光フィルタに起因する影によって観察困難な状
態になることが無い。
As described above, by configuring the lens group so that the conjugate position of the neutral density filter can be set inside or near the surface of the lens, the observation region can be changed from a state where the observation region is close to a state where the observation region is far away. It is possible to keep the difference between the illumination light beam densities small, and at this time, there is no difficulty in observing the observation area due to the shadow caused by the neutral density filter.

【0022】また、減光フィルタを完全な遮光物質では
なく、半透明の部材としたため、光軸の軸線上の連続的
な範囲に周辺の光束を配光させるような設計が不要とな
るので、極めて容易に広角かつ大深度の照明領域を設定
することが可能になる。
Further, since the neutral density filter is made of a translucent member instead of a completely light-blocking material, a design for distributing the peripheral luminous flux in a continuous range on the axis of the optical axis becomes unnecessary. It is very easy to set a wide-angle and deep illumination area.

【0023】さて、照明光は発散光であれば良いから、
照明光学系に用いられる光学素子はレンズ以外の光学素
子も使用可能な場合が有る。図4に示す内視鏡において
は、ライトガイドバンドル21の先端部に近接して、光
学素子である平凸レンズ22とオパールガラスなどの体
積拡散物質からなる平板25が配置される。また、平凸
レンズ22の凸面上には減光フィルタが形成されてい
る。減光フィルタの有無に関わらず、この照明光学系は
発散光による照明を行うが、平凸レンズ22上に減光フ
ィルタを形成することにより、観察する領域に、照明光
線密度の差が少ない照明を行うことが可能となること
は、図1の内視鏡と同様である。体積拡散物質の代わり
に磨りガラスなどの平面拡散物質を用いても良い。
Now, since the illumination light only needs to be divergent light,
An optical element used for the illumination optical system may be an optical element other than a lens. In the endoscope shown in FIG. 4, a plano-convex lens 22 as an optical element and a flat plate 25 made of a volume diffusing material such as opal glass are arranged near the tip of the light guide bundle 21. On the convex surface of the plano-convex lens 22, a neutral density filter is formed. This illumination optical system irradiates with divergent light regardless of the presence or absence of the neutral density filter. However, by forming the neutral density filter on the plano-convex lens 22, the illumination with a small difference in the illumination light beam density is obtained in the observation area. What can be performed is the same as the endoscope of FIG. A planar diffusing material such as ground glass may be used instead of the volume diffusing material.

【0024】また、光学素子の感度を低減する減光部材
として減光フィルタ24を形成したが、同じ領域につい
て、レンズ表面を荒らすなどの処理を施すことによって
も、光軸上の光量を低減することは可能である。光軸近
傍の透過率とそれ以外の部分の透過率とが異なる光学素
子を用いれば良いということである。一部のレンズの一
部の領域に適切な減光フィルタを形成することにより、
観察部位が近接した状態から遠く離れた状態までにわ
たって、観察する領域の照明光線密度の差を小さく保
て、観察を良好に行うことが可能になる。
Although the light-attenuating filter 24 is formed as a light-attenuating member for reducing the sensitivity of the optical element, the amount of light on the optical axis can also be reduced by subjecting the same area to processing such as roughening the lens surface. It is possible. That is, it is sufficient to use an optical element having different transmittances in the vicinity of the optical axis and the other portions. By forming an appropriate neutral density filter in some areas of some lenses,
From the state where the observation part is close to the state where the observation part is far away, the difference in the illumination light density of the observation area is kept small, and the observation can be performed well.

【0025】上記した照明光学系を備える一般的な形態
の内視鏡の概観を図5に示す。ユニバーサルコードの一
端には図示しない信号処理装置と脱着可能なコネクタ2
が設けられており、観察光学系からの信号や電源の入出
力装置、光源などと接続される。ユニバーサルコード1
の他端には操作部3が設けられ、この操作部3から挿入
管4が連接されている。操作部3からは挿入管4の内部
を通して挿入管先端に至るまで、この挿入管4を自在に
湾曲操作するためのワイヤや、コネクタ2から連接され
るライトガイド5、観察光学系に電源を供給する電線な
どが挿通されている。挿入管4には、上記した照明光学
系が被観察面を照明したときの像が観察できる様に配置
される観察光学系が、照明光学系を一体的に保持してい
る先端キャップ25により、照明光学系とともに固定さ
れる。
FIG. 5 shows an overview of an endoscope of a general form having the above-mentioned illumination optical system. One end of the universal cord and a detachable connector 2 with a signal processor (not shown)
Are connected to a signal from the observation optical system, an input / output device of a power supply, a light source, and the like. Universal code 1
At the other end, an operation section 3 is provided, from which an insertion tube 4 is connected. Power is supplied from the operation unit 3 to the wire for freely bending the insertion tube 4 through the inside of the insertion tube 4 to the distal end of the insertion tube 4, the light guide 5 connected from the connector 2, and the observation optical system. Cables are inserted. In the insertion tube 4, an observation optical system arranged so that an image obtained when the above-mentioned illumination optical system illuminates the surface to be observed can be observed by a tip cap 25 integrally holding the illumination optical system. It is fixed together with the illumination optical system.

【0026】<第2の実施の形態>第2の実施形態を図
6〜図11を用いながら説明する。図6の内視鏡先端の
要部断面図において、挿入部4の内部には、挿入部4の
先端部には被検体内を観察するための図示しない対物光
学系や、体外に位置する光源装置で発生した照明光を挿
入部4の先端部に導くライトガイド5が組み込まれてい
る。このライトガイド5は例えば複数本の光ファイバで
構成されており、これらの光ファイバから出射した照明
光は、挿入部4の先端部に設けられた組レンズ6(図7
参照)に入射するようになっている。
<Second Embodiment> A second embodiment will be described with reference to FIGS. In the sectional view of the main part of the distal end of the endoscope in FIG. 6, an objective optical system (not shown) for observing the inside of the subject, a light source located outside the body, A light guide 5 for guiding illumination light generated by the device to the distal end of the insertion section 4 is incorporated. The light guide 5 is composed of, for example, a plurality of optical fibers. Illumination light emitted from these optical fibers is supplied to an assembled lens 6 (see FIG.
Reference).

【0027】図7に示す組レンズ6は2枚の凸レンズ
7、8で構成されており、これらの凸レンズ7、8のう
ち、ライトガイド5からの照明光が入射する凸レンズ7
は、照明光が入射するレンズ面7aの曲率半径がr1 =
+2.1mmで、照明光が出射するレンズ面8bの曲率
半径がr2=−2.1mmとなっている。また、この凸
レンズ7はレンズ厚d1=1.4mm、屈折率n=1.
883、焦点距離f1=1.4094mm、倍率m1=
2.46、有効口径D1=1.8mmのレンズ特性を有
している。
The group lens 6 shown in FIG. 7 is composed of two convex lenses 7 and 8, and among these convex lenses 7 and 8, the convex lens 7 on which illumination light from the light guide 5 is incident.
Is that the radius of curvature of the lens surface 7a on which the illumination light enters is r1 =
At +2.1 mm, the radius of curvature of the lens surface 8b from which the illumination light exits is r2 = -2.1 mm. The convex lens 7 has a lens thickness d1 = 1.4 mm and a refractive index n = 1.
883, focal length f1 = 1.4094 mm, magnification m1 =
It has lens characteristics of 2.46 and an effective aperture D1 = 1.8 mm.

【0028】また、レンズ面7b上には、レンズ7と同
軸で半径0.2mmの大きさの減光フィルタ11が設け
られている。減光フィルタ11は通常のNDフィルタに
相当するものであり、透過率T=0.5としている。
On the lens surface 7b, a neutral density filter 11 having a radius of 0.2 mm and being coaxial with the lens 7 is provided. The neutral density filter 11 corresponds to a normal ND filter, and has a transmittance T = 0.5.

【0029】一方、挿入部4の先端側に位置する凸レン
ズ8は、凸レンズ7から出射した照明光が入射するレン
ズ面8aの曲率半径がr3=+0.97mmで、照明光
が出射するレンズ面8bの曲率半径がr4=∞(無限
大)となっている。また、この凸レンズ8はレンズ厚d
2=1.3mm、屈折率n=1.883、焦点距離f2
=1.0986mm、倍率m2=0.6368、有効口
径D2=1.4mmのレンズ特性を有している。
On the other hand, the convex lens 8 located on the distal end side of the insertion section 4 has a lens surface 8a on which the illumination light emitted from the convex lens 7 enters, a radius of curvature r3 = + 0.97 mm, and a lens surface 8b on which the illumination light exits. Is r4 = ∞ (infinity). The convex lens 8 has a lens thickness d.
2 = 1.3 mm, refractive index n = 1.883, focal length f2
= 1.0986 mm, magnification m2 = 0.6368, and effective aperture D2 = 1.4 mm.

【0030】なお、上記のように構成される本発明の第
3の実施例に係る内視鏡では、凸レンズ7の焦点距離を
f1(=1.4094mm)、凸レンズ8の焦点距離を
f2(=1.0986mm)、凸レンズ7と凸レンズ8
の主点間距離をΔとすると、凸レンズ7、8の合成焦点
距離fは、
In the endoscope according to the third embodiment of the present invention configured as described above, the focal length of the convex lens 7 is f1 (= 1.4094 mm), and the focal length of the convex lens 8 is f2 (= 1.0986 mm), convex lens 7 and convex lens 8
If the distance between the principal points of is given by Δ, the composite focal length f of the convex lenses 7 and 8 is

【0031】[0031]

【数1】 で表される。(Equation 1) It is represented by

【0032】ここで、凸レンズ7と凸レンズ8の主点間
距離Δは、凸レンズ7のレンズ面7bから凸レンズ8の
レンズ面8aまでの距離をd3(=0.3mm)、凸レ
ンズ7のレンズ面7bから凸レンズ7の被照明側主点位
置までの距離をd’H1、凸レンズ8のレンズ面8bか
ら凸レンズ8の光入射側主点位置までの距離dH2とす
ると、 Δ=d3−d’H1+dH2 で表され、凸レンズ7のレンズ面7bから凸レンズ7の
被照明側主点位置までの距離d’H1および凸レンズ8
のレンズ面8bから凸レンズ8の光入射側主点位置まで
の距離dH2は、
The distance Δ between the principal points of the convex lens 7 and the convex lens 8 is d3 (= 0.3 mm) from the lens surface 7b of the convex lens 7 to the lens surface 8a of the convex lens 8, and the lens surface 7b of the convex lens 7 Let d'H1 be the distance from the lens to the illuminated side principal point of the convex lens 7, and dH2 be the distance from the lens surface 8b of the convex lens 8 to the light incident side principal point of the convex lens 8, as follows: Δ = d3-d'H1 + dH2 The distance d′ H1 from the lens surface 7b of the convex lens 7 to the position of the illuminated principal point of the convex lens 7 and the convex lens 8
The distance dH2 from the lens surface 8b to the position of the light incident side principal point of the convex lens 8 is

【0033】[0033]

【数2】 で表されるので、凸レンズ7、8の合成焦点距離fはf
=0.8761mmとなる。
(Equation 2) Therefore, the composite focal length f of the convex lenses 7 and 8 is f
= 0.8761 mm.

【0034】一方、ライトガイド5の光出射端面から凸
レンズ7のレンズ面7aまでの距離をd4(=0.4m
m)、凸レンズ7のレンズ面7aから凸レンズ7の主点
位置までの距離をdH1、凸レンズ7の主点位置から凸
レンズ7、8の合成焦点位置までの距離をdxとする
と、凸レンズ7、8の合成焦点位置からライトガイド5
の光出射面までの距離Sは、 S=d4+dH1+dx で表される。
On the other hand, the distance from the light emitting end face of the light guide 5 to the lens surface 7a of the convex lens 7 is d4 (= 0.4 m).
m), the distance from the lens surface 7a of the convex lens 7 to the principal point position of the convex lens 7 is dH1, and the distance from the principal point position of the convex lens 7 to the combined focal position of the convex lenses 7 and 8 is dx. Light guide 5 from composite focus position
Is expressed as S = d4 + dH1 + dx.

【0035】ここで、凸レンズ7のレンズ面7aから凸
レンズ7の主点位置までの距離をdH1および凸レンズ
7の主点位置から凸レンズ7、8の合成焦点位置までの
距離dxは、
Here, the distance dH1 from the lens surface 7a of the convex lens 7 to the principal point position of the convex lens 7 and the distance dx from the principal point position of the convex lens 7 to the combined focal position of the convex lenses 7 and 8 are:

【0036】[0036]

【数3】 で表されるので、凸レンズ7、8の合成主点位置からラ
イトガイド5の光出射面までの距離SはS=1.431
mmとなり、凸レンズ7、8の合成焦点距離f(=0.
8761mm)よりも大きくなる。これによりライトガ
イド5から凸レンズ7に入射した照明光は、図7に示す
ように、拡散光となって凸レンズ8から出射するので、
広角度の照明特性を得ることができる。
(Equation 3) Therefore, the distance S from the combined principal point position of the convex lenses 7 and 8 to the light exit surface of the light guide 5 is S = 1.431.
mm, and the combined focal length f of the convex lenses 7 and 8 (= 0.
8761 mm). As a result, the illumination light incident on the convex lens 7 from the light guide 5 becomes diffused light and exits from the convex lens 8 as shown in FIG.
Wide-angle illumination characteristics can be obtained.

【0037】また、本発明第2の実施形態に係る内視鏡
では、ライトガイド5の直径をDLG(=1.6m
m)、ライトガイド5の開口角をα(=40°)、ライ
トガイド5の光出射面から凸レンズ面7aまでの距離を
d4(=0.4mm)、凸レンズ7の有功口径をD1と
すると、ライトガイド5から凸レンズ7に入射する照明
光の入射効率Eは、
In the endoscope according to the second embodiment of the present invention, the diameter of the light guide 5 is set to DLG (= 1.6 m).
m), the opening angle of the light guide 5 is α (= 40 °), the distance from the light exit surface of the light guide 5 to the convex lens surface 7a is d4 (= 0.4 mm), and the effective aperture of the convex lens 7 is D1. The incident efficiency E of the illumination light incident on the convex lens 7 from the light guide 5 is

【0038】[0038]

【数4】 で表される。(Equation 4) It is represented by

【0039】ここで、凸レンズ7の有効口径をD1=
1.8mmとすると、凸レンズ7にはE=99。5%の
照明光が入射することになるので、ライトガイド5から
出射した照明光を凸レンズ7に効率適に入射させること
ができ、凸レンズ7に入射した照明光によって被検体内
の観察部位を明るく照明することができる。
Here, the effective aperture of the convex lens 7 is given by D1 =
When the distance is 1.8 mm, the illumination light of E = 99.5% is incident on the convex lens 7, so that the illumination light emitted from the light guide 5 can be incident on the convex lens 7 efficiently and efficiently. The observation site in the subject can be brightly illuminated by the illumination light incident on the object.

【0040】また、本発明の第3実施例に係る内視鏡で
は、凸レンズ7、8の合成焦点距離をf(=0.876
1mm)、凸レンズ7、8の合成主点位置からライトガ
イド5の光出射面までの距離S(=1.431mm)と
すると、照明レンズ6の像側焦点位置からライトガイド
5の光出射面に共役な照明レンズ6の被照明側の近軸結
像位置までの距離d’は
In the endoscope according to the third embodiment of the present invention, the composite focal length of the convex lenses 7 and 8 is set to f (= 0.876).
1 mm) and the distance S (= 1.431 mm) from the combined principal point position of the convex lenses 7 and 8 to the light exit surface of the light guide 5, the distance from the image side focal position of the illumination lens 6 to the light exit surface of the light guide 5 The distance d ′ from the conjugate illumination lens 6 to the paraxial imaging position on the illuminated side is

【0041】[0041]

【数5】 で表される。(Equation 5) It is represented by

【0042】ここで、物体高さの歪曲を考慮した凸レン
ズ7、8の合成倍率をm’(=1.578)、ライトガ
イド5の照明プロファイルで決まる凸レンズ7、8の像
側合成F値をF’(=2.167)、ライトガイド5を
構成する光ファイバの平均充填距離をL(=0.023
mm)とすると、照明レンズの像側焦点位置から被照明
面までの距離xが x>d’+2F’×L×m’×(|x/d’|) のときには、ライトガイド5の光出射面が被照射面に結
像されるようなことがなく、観察に支障を来たすことも
ない。
Here, the composite magnification of the convex lenses 7 and 8 considering the distortion of the object height is m ′ (= 1.578), and the image-side composite F value of the convex lenses 7 and 8 determined by the illumination profile of the light guide 5 is F ′ (= 2.167), and the average filling distance of the optical fiber constituting the light guide 5 is L (= 0.023)
mm), when the distance x from the image-side focal position of the illumination lens to the surface to be illuminated is x> d ′ + 2F ′ × L × m ′ × (| x / d ′ |), the light emission of the light guide 5 is performed. The surface does not form an image on the irradiated surface, and does not hinder observation.

【0043】なお、ライトガイド5を構成する光ファイ
バの平均充填距離(ライトガイドを構成する光ファイバ
相互の間隔を代表する値)Lは、ライトガイド5の直径
をDLG(=1.6mm)、ライトガイド5を構成する
光ファイバの本数をn(=4500本)とすると、
The average filling distance L of the optical fibers constituting the light guide 5 (a value representative of the distance between the optical fibers constituting the light guide) L is DLG (= 1.6 mm). If the number of optical fibers constituting the light guide 5 is n (= 4500),

【0044】[0044]

【数6】 で求められる。(Equation 6) Is required.

【0045】また、本発明の第3の実施例に係る内視鏡
では、凸レンズ7、8で構成される照明レンズ6の焦点
距離fとライトガイド5の半径rとの比をf/r<1.
1との比を0.4<(P2/P1)<0.9とすると、
図8および図9に示すように、照明レンズ6から出射す
る照明光の照明半値幅が100°以上となるので、広角
度の照明特性を得ることができる。
In the endoscope according to the third embodiment of the present invention, the ratio of the focal length f of the illumination lens 6 composed of the convex lenses 7 and 8 to the radius r of the light guide 5 is f / r <. 1.
Assuming that the ratio to 1 is 0.4 <(P2 / P1) <0.9,
As shown in FIGS. 8 and 9, the illumination half-width of the illumination light emitted from the illumination lens 6 is 100 ° or more, so that a wide-angle illumination characteristic can be obtained.

【0046】また、レンズ面7b上に減光フィルタ11
を形成したことによって、照明光の光線密度分布におい
て、光軸上の光線密度が突出しない。本発明の第2の実
施形態に係る内視鏡では、図10に示すようにライトガ
イド5のプロファイルが40°に設定されたとき、図1
1に示すように照明レンズ6の配光特性が100〜12
0°となり、光軸上における光線密度の突出もないの
で、広角度を視認することが容易になる。
The neutral density filter 11 is provided on the lens surface 7b.
Is formed, the ray density on the optical axis does not protrude in the ray density distribution of the illumination light. In the endoscope according to the second embodiment of the present invention, when the profile of the light guide 5 is set to 40 ° as shown in FIG.
As shown in FIG. 1, the light distribution characteristic of the illumination lens 6 is 100 to 12
Since it is 0 ° and there is no projection of the light beam density on the optical axis, it is easy to visually recognize a wide angle.

【0047】<第3の実施の形態>第4の実施形態を図
12〜図16を用いながら説明する。図12において、
挿入部4の内部には、光源装置で発生した照明光を挿入
部4の先端部に導くライトガイド5が組み込まれてい
る。このライトガイド5は例えば複数本の光ファイバで
構成されており、これらの光ファイバから出射した照明
光は、挿入部4の先端部に設けられた照明レンズ6(図
13参照)に入射するようになっている。
<Third Embodiment> A fourth embodiment will be described with reference to FIGS. In FIG.
A light guide 5 that guides illumination light generated by the light source device to the distal end of the insertion section 4 is incorporated in the insertion section 4. The light guide 5 includes, for example, a plurality of optical fibers. Illumination light emitted from these optical fibers is incident on an illumination lens 6 (see FIG. 13) provided at a distal end of the insertion section 4. It has become.

【0048】前記照明レンズ6は2枚の凸レンズ9、1
0で構成されており、これらの凸レンズ9、10のうち
挿入部4の基端側に位置する凸レンズ9は、照明光が入
射するレンズ面9aの曲率がr1=+1.6mmで、照
明光が出射するレンズ面9bの曲率半径がr2=−6.
0mmとなっている。また、この凸レンズ9はレンズ厚
がd1=0.75mm、屈折率n=1.883、焦点距
離f1=1.4999mm、倍率m1=1.0622、
有効口径D1=1.8mmのレンズ特性を有している。
The illumination lens 6 has two convex lenses 9, 1
The convex lens 9 located on the base end side of the insertion section 4 among the convex lenses 9 and 10 has a curvature r1 = + 1.6 mm of a lens surface 9a on which the illumination light enters, and the illumination light The radius of curvature of the exit lens surface 9b is r2 = −6.
0 mm. The convex lens 9 has a lens thickness d1 = 0.75 mm, a refractive index n = 1.883, a focal length f1 = 1.499 mm, a magnification m1 = 1.0622,
It has a lens characteristic of an effective aperture D1 = 1.8 mm.

【0049】一方、挿入部4の先端側に位置する凸レン
ズ10は、照明光が入射するレンズ面10aの曲率が半
径r3=+1.6mmで、照明光が出射するレンズ面1
0bの曲率半径がr4=∞(無限大)となっている。ま
た、この凸レンズ10はレンズ厚d2=1.3mm、屈
折率n=1.883、焦点距離f2=1.812mm、
倍率m2=1.4058、有効口径D2=1.4mmの
レンズ特性を有している。また、レンズ面9b上には、
レンズ9と同軸で半径0.2mmの大きさの減光フィル
タ11を設けている。減光フィルタ11は通常のNDフ
ィルタに相当するものであり、透過率T=0.5として
いる。
On the other hand, the convex lens 10 located on the distal end side of the insertion portion 4 has a lens surface 10a on which the illumination light enters, a curvature r3 = + 1.6 mm, and a lens surface 1 on which the illumination light exits.
The radius of curvature of 0b is r4 = ∞ (infinity). The convex lens 10 has a lens thickness d2 = 1.3 mm, a refractive index n = 1.883, a focal length f2 = 1.812 mm,
It has lens characteristics of a magnification m2 = 1.4058 and an effective aperture D2 = 1.4 mm. Also, on the lens surface 9b,
A dimming filter 11 coaxial with the lens 9 and having a radius of 0.2 mm is provided. The neutral density filter 11 corresponds to a normal ND filter, and has a transmittance T = 0.5.

【0050】なお、図示を省略したが、挿入部4の先端
部には被検体内を観察するための対物レンズが設けられ
ている。上記のように構成される本発明の第2の実施例
に係る内視鏡では、凸レンズ9の焦点距離をf1(=
1.4999mm)、凸レンズ10の焦点距離をf2
(=1.812mm)、凸レンズ9と凸レンズ10の主
点間距離をΔとすると、凸レンズ9、10の合成焦点距
離fは、
Although not shown, an objective lens for observing the inside of the subject is provided at the distal end of the insertion section 4. In the endoscope according to the second embodiment of the present invention configured as described above, the focal length of the convex lens 9 is set to f1 (=
1.4999 mm) and the focal length of the convex lens 10 is f2
(= 1.812 mm), assuming that the distance between the principal points of the convex lenses 9 and 10 is Δ, the composite focal length f of the convex lenses 9 and 10 is

【0051】[0051]

【数7】 で表される。(Equation 7) It is represented by

【0052】ここで、凸レンズ9と凸レンズ10の主点
間距離Δは、凸レンズ9のレンズ面9bから凸レンズ1
0のレンズ面10aまでの距離をd3(=0.1m
m)、凸レンズ9のレンズ面9bから凸レンズ9の被照
明側主点位置までの距離をd’H1、凸レンズ10のレ
ンズ面10bから凸レンズ10の光入射側主点位置まで
の距離をdH2とすると、 Δ=d3−d’H1+dH2 で表され、凸レンズ9のレンズ面9bから凸レンズ9の
被照明側主点位置までの距離d’H1および凸レンズ1
0のレンズ面10bから凸レンズ10の光入射側主点位
置までの距離dH2は
Here, the distance Δ between the principal points of the convex lens 9 and the convex lens 10 is determined by the distance between the lens surface 9 b of the convex lens 9 and the convex lens 1.
0 to the lens surface 10a is d3 (= 0.1 m
m), the distance from the lens surface 9b of the convex lens 9 to the principal point position on the illuminated side of the convex lens 9 is d'H1, and the distance from the lens surface 10b of the convex lens 10 to the principal point position on the light incident side of the convex lens 10 is dH2. Δ = d3−d′H1 + dH2, the distance d′ H1 from the lens surface 9b of the convex lens 9 to the position of the principal point on the illuminated side of the convex lens 9 and the convex lens 1
The distance dH2 from the zero lens surface 10b to the light incident side principal point of the convex lens 10 is

【0053】[0053]

【数8】 で表されるので、凸レンズ9、10の合成焦点距離fは
f=0.943mmとなる。
(Equation 8) Therefore, the composite focal length f of the convex lenses 9 and 10 is f = 0.943 mm.

【0054】一方、ライトガイド5の光出射面から凸レ
ンズ9のレンズ面9aまでの距離をd4(=0.0m
m)、凸レンズ9のレンズ面9aから凸レンズ9の主点
位置までの距離をdH1、凸レンズ9の主点位置から凸
レンズ9、10の合成焦点位置までの距離dxは、
On the other hand, the distance from the light exit surface of the light guide 5 to the lens surface 9a of the convex lens 9 is d4 (= 0.0 m).
m), the distance dH1 from the lens surface 9a of the convex lens 9 to the principal point position of the convex lens 9 and the distance dx from the principal point position of the convex lens 9 to the combined focal position of the convex lenses 9, 10 are:

【0055】[0055]

【数9】 で表されるので、凸レンズ9、10の合成主点位置から
ライトガイド5fの光出射面までの距離SはS=0.3
11mmとなり、凸レンズ9、10の合成焦点距離f
(=0.943mm)よりも小さくなる。これによりラ
イトガイド5から凸レンズ7に入射した照明光は、図1
3になって示すように、拡散光となって凸レンズ8から
出射するので、広角度の照明特性を得ることができる。
(Equation 9) Therefore, the distance S from the combined principal point position of the convex lenses 9 and 10 to the light exit surface of the light guide 5f is S = 0.3
11 mm, and the composite focal length f of the convex lenses 9 and 10
(= 0.943 mm). As a result, the illumination light that has entered the convex lens 7 from the light guide 5
As indicated by reference numeral 3, since the light is emitted from the convex lens 8 as diffused light, a wide-angle illumination characteristic can be obtained.

【0056】また、本発明の第4の実施例に係る内視鏡
では、ライトガイド5の直径をDLG(=1.6m
m)、ライトガイド5の開口角をα(=40°)、ライ
トガイド5の光出射端面から凸レンズ9のレンズ面9a
までの距離をd4(=0.0mm)、凸レンズ9の有効
口径をD1とすると、ライトガイド5から凸レンズ9に
入射する照明光の入射効率Eは、
In the endoscope according to the fourth embodiment of the present invention, the diameter of the light guide 5 is set to DLG (= 1.6 m).
m), the opening angle of the light guide 5 is α (= 40 °), and the lens surface 9a of the convex lens 9 from the light exit end face of the light guide 5
Assuming that the distance to the lens is d4 (= 0.0 mm) and the effective aperture of the convex lens 9 is D1, the incident efficiency E of the illumination light entering the convex lens 9 from the light guide 5 is:

【0057】[0057]

【数10】 で表される。(Equation 10) It is represented by

【0058】ここで、凸レンズ9の有効口径をD1=
1.8mmとすると、凸レンズ9にはE=100%の照
明光が入射することになるので、ライトガイド5から出
射した照明光を凸レンズ9に効率的に入射させることが
でき、凸レンズ9に入射した照明光によって被検体内の
観察部位を明るく照明することができる。また、本発明
の第4の実施例に係る内視鏡では、凸レンズ9、10の
合成焦点距離をf(=0.943mm)とすると、凸レ
ンズ10から出射する照明光の配光角度θは、
Here, the effective aperture of the convex lens 9 is given by D1 =
When the distance is 1.8 mm, the illumination light of E = 100% is incident on the convex lens 9, so that the illumination light emitted from the light guide 5 can be efficiently incident on the convex lens 9 and incident on the convex lens 9. The observation site in the subject can be brightly illuminated by the illumination light thus obtained. In the endoscope according to the fourth embodiment of the present invention, if the combined focal length of the convex lenses 9 and 10 is f (= 0.943 mm), the light distribution angle θ of the illumination light emitted from the convex lens 10 is:

【0059】[0059]

【数11】 となるので、被検体内の観察部位を広範囲に照明するこ
とができる。
[Equation 11] Therefore, the observation site in the subject can be illuminated in a wide range.

【0060】さらに、本発明の第4の実施例に係る内視
鏡では、凸レンズ9、10の合成焦点距離をf(=0.
943mm)、凸レンズ9、10の合成焦点位置からラ
イトガイド5の光出射面に共役な照明レンズ6の被照明
面側の近軸結像位置までの距離d’は d’=(f−1−S−1)−1−f で表される。
Further, in the endoscope according to the fourth embodiment of the present invention, the composite focal length of the convex lenses 9 and 10 is set to f (= 0.
943 mm), and the distance d ′ from the combined focal position of the convex lenses 9 and 10 to the paraxial imaging position on the illuminated surface side of the illumination lens 6 conjugate to the light exit surface of the light guide 5 is d ′ = (f−1− S-1) -1-f.

【0061】ここで、物体高さの歪曲を考慮した凸レン
ズ9、10の合成倍率をm’(=1.492)、ライト
ガイド5の照明プロファイルできまる凸レンズ9、10
の像側合成F値をF’(=2.05)、ライトガイド5
を構成する光ファイバの平均充填距離をL(=0.02
3mm)とすると、照明レンズ6の像側焦点位置から被
照明面までの距離xが x>d’+2F’×L×m’×(|x/d’|) のときには、ライトガイド5の光出射面が被照明面に結
像されるようなことがなく、観察に支障を来たすことも
ない。
Here, the composite magnification of the convex lenses 9 and 10 in consideration of the distortion of the object height is m ′ (= 1.492), and the convex lenses 9 and 10 that can be determined by the illumination profile of the light guide 5.
The image-side synthesized F value of F ′ (= 2.05)
Is defined as L (= 0.02).
If the distance x from the image-side focal position of the illumination lens 6 to the surface to be illuminated is x> d ′ + 2F ′ × L × m ′ × (| x / d ′ |) There is no image of the exit surface on the illuminated surface, and there is no hindrance to observation.

【0062】また、本発明の第4の実施例に係る内視鏡
では、凸レンズ9、10で構成される照明レンズ6の焦
点距離fとライトガイド5の半径rとの比をf/r<
1.1、凸レンズ9の屈折力P1と凸レンズ10の屈折
力P2との比を0.35<(P1/P2)<2.35と
すると、図14および図15に示すように、照明レンズ
6から出射する照明光の照明半値幅が100°以上とな
るので、広角度の照明特性を得ることができる。
In the endoscope according to the fourth embodiment of the present invention, the ratio of the focal length f of the illumination lens 6 composed of the convex lenses 9 and 10 to the radius r of the light guide 5 is f / r <f.
1.1, assuming that the ratio of the refractive power P1 of the convex lens 9 to the refractive power P2 of the convex lens 10 is 0.35 <(P1 / P2) <2.35, as shown in FIGS. Since the illumination half-width of the illumination light emitted from the light source is not less than 100 °, a wide-angle illumination characteristic can be obtained.

【0063】また、レンズ面9 b上に減光フィルタ11
を形成したことによって、照明光の光線密度分布におい
て、光軸上の光線密度が突出しない。本発明の第3の実
施形態に係る内視鏡では、図16に示すようにライトガ
イド5のプロファイルが60°〜70°に設定されたと
き、図17に示すように照明レンズ6の配光特性が10
0〜120°となり、光軸上における光線密度の突出も
ないので、広角度を視認することが容易になる。
The neutral density filter 11 is provided on the lens surface 9b.
Is formed, the ray density on the optical axis does not protrude in the ray density distribution of the illumination light. In the endoscope according to the third embodiment of the present invention, when the profile of the light guide 5 is set to 60 ° to 70 ° as shown in FIG. 16, the light distribution of the illumination lens 6 as shown in FIG. 10 characteristics
Since it is 0 to 120 ° and there is no projection of the light beam density on the optical axis, it is easy to visually recognize a wide angle.

【0064】[0064]

【発明の効果】以上説明した本発明の内視鏡によれば、
被観察部位が近接した状態から遠く離れた状態までにわ
たって、観察する領域の照明光線密度の差を小さく保つ
ことによって観察がしやすくなる。また、本発明の内視
鏡の製造方法によれば、観察しやすい内視鏡を容易に提
供することが可能になる。
According to the endoscope of the present invention described above,
The observation is facilitated by keeping the difference of the illumination light beam density of the observation region small from the state where the observed part is close to the state far away. Further, according to the method for manufacturing an endoscope of the present invention, it is possible to easily provide an endoscope that is easy to observe.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】 第1の実施の形態にかかる照明光学系の構成
を示す模式断面図。
FIG. 1 is a schematic sectional view showing a configuration of an illumination optical system according to a first embodiment.

【図2】 第1の実施例にかかるライトガイドの出射特
性を示すグラフ。
FIG. 2 is a graph showing emission characteristics of the light guide according to the first embodiment.

【図3】 第1の実施の形態にかかる照明光学系の照明
特性を示すグラフ。
FIG. 3 is a graph showing illumination characteristics of the illumination optical system according to the first embodiment.

【図4】 第1の実施の形態にかかる照明光学系の変形
例を示す模式断面図。
FIG. 4 is a schematic sectional view showing a modification of the illumination optical system according to the first embodiment.

【図5】 内視鏡の一般的な概観を示す模式図。FIG. 5 is a schematic diagram showing a general view of an endoscope.

【図6】 第2の実施の形態にかかる照明光学系の構成
を示す模式断面図。
FIG. 6 is a schematic cross-sectional view illustrating a configuration of an illumination optical system according to a second embodiment.

【図7】 第2の実施の形態にかかる照明光学系の作用
を示す模式断面図。
FIG. 7 is a schematic sectional view showing the operation of the illumination optical system according to the second embodiment.

【図8】 第2の実施の形態にかかる照明光学系の照明
特性を示すグラフ。
FIG. 8 is a graph showing illumination characteristics of the illumination optical system according to the second embodiment.

【図9】 第2の実施の形態にかかる照明光学系の照明
特性を示すグラフ。
FIG. 9 is a graph showing illumination characteristics of the illumination optical system according to the second embodiment.

【図10】 第2の実施例にかかるライトガイドの出射
特性を示すグラフ。
FIG. 10 is a graph showing emission characteristics of the light guide according to the second embodiment.

【図11】 第2の実施の形態にかかる照明光学系の構
成を示すグラフ。
FIG. 11 is a graph showing a configuration of an illumination optical system according to a second embodiment.

【図12】 第3の実施の形態にかかる照明光学系の構
成を示す模式断面図。
FIG. 12 is a schematic cross-sectional view illustrating a configuration of an illumination optical system according to a third embodiment.

【図13】 第3の実施の形態にかかる照明光学系の作
用を示す模式断面図。
FIG. 13 is a schematic sectional view showing the operation of the illumination optical system according to the third embodiment.

【図14】 第3の実施の形態にかかる照明光学系の照
明特性を示すグラフ。
FIG. 14 is a graph showing illumination characteristics of the illumination optical system according to the third embodiment.

【図15】 第3の実施の形態にかかる照明光学系の照
明特性を示すグラフ。
FIG. 15 is a graph showing illumination characteristics of the illumination optical system according to the third embodiment.

【図16】 第3の実施例にかかるライトガイドの出射
特性を示すグラフ。
FIG. 16 is a graph showing emission characteristics of the light guide according to the third example.

【図17】 第3の実施の形態にかかる照明光学系の照
明特性を示すグラフ。
FIG. 17 is a graph showing illumination characteristics of the illumination optical system according to the third embodiment.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1…ユニバーサルコード、2…コネクタ、3…操作部、
4…挿入管、5…ライトガイド、6…組レンズ、7,
8,9,10,22,23…凸レンズ、21…ライトガ
イド、24…減光フィルタ、25…先端キャップ、26
…拡散板、
1 ... Universal cord, 2 ... Connector, 3 ... Operation unit,
4 insertion tube, 5 light guide, 6 assembled lens, 7,
8, 9, 10, 22, 23: convex lens, 21: light guide, 24: neutral density filter, 25: tip cap, 26
… Diffusion plate,

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 藤田 寛 栃木県大田原市下石上1385番の1 株式会 社東芝那須工場内 Fターム(参考) 2H040 BA02 BA13 CA12 DA12 4C061 AA00 BB02 CC00 DD00 FF40 FF46 FF47 JJ06 NN01 QQ09 RR30  ────────────────────────────────────────────────── ─── Continuing from the front page (72) Hiroshi Fujita 1385-1 Shimoishigami, Otawara City, Tochigi Prefecture F-term in the Toshiba Nasu Plant (reference) 2H040 BA02 BA13 CA12 DA12 4C061 AA00 BB02 CC00 DD00 FF40 FF46 FF47 JJ06 NN01 QQ09 RR30

Claims (9)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】光源から発する光を導くライトガイドとこ
のライトガイドから出射した光を広角に配光するための
少なくともひとつの光学素子とを有する照明光学系と、
この照明光学系によって照明された部位を観察する観察
光学系と、を備える内視鏡であって、 前記光学素子の一部の領域に減光フィルタを設けたこと
を特徴とする内視鏡。
An illumination optical system comprising: a light guide for guiding light emitted from a light source; and at least one optical element for distributing light emitted from the light guide at a wide angle.
An endoscope comprising: an observation optical system for observing a part illuminated by the illumination optical system, wherein a neutral density filter is provided in a partial area of the optical element.
【請求項2】光源から発する光を導くライトガイドとこ
のライトガイドから出射した光を広角に配光するための
光学素子群とを有する照明光学系と、この照明光学系に
よって照明された部位を観察する観察光学系と、を備え
る内視鏡であって、 前記光学素子群を構成する少なくともひとつの光学素子
の一部の領域に減光フィルタを設けたことを特徴とする
内視鏡。
2. An illumination optical system having a light guide for guiding light emitted from a light source and an optical element group for distributing light emitted from the light guide at a wide angle, and a portion illuminated by the illumination optical system. An endoscope comprising: an observation optical system for observing; an endoscope provided with a neutral density filter in a partial area of at least one optical element constituting the optical element group.
【請求項3】光源から発する光を導くライトガイドとこ
のライトガイドから出射した光を広角に配光するための
少なくともひとつの光学素子とを有する照明光学系と、
この照明光学系によって照明された部位を観察する観察
光学系と、を備える内視鏡であって、 前記光学素子の一部の領域に減光部材を設けたことを特
徴とする内視鏡。
3. An illumination optical system having a light guide for guiding light emitted from a light source and at least one optical element for distributing light emitted from the light guide at a wide angle.
An endoscope comprising: an observation optical system for observing a part illuminated by the illumination optical system, wherein a light reducing member is provided in a partial area of the optical element.
【請求項4】光学素子の一部の領域は、前記光学素子の
光軸を実質的に含むことを特徴とする請求項1、2また
は3記載の内視鏡。
4. The endoscope according to claim 1, wherein a part of the optical element substantially includes an optical axis of the optical element.
【請求項5】光源から発する光を導くライトガイドとこ
のライトガイドから出射した光を広角に配光するための
少なくともひとつの光学素子と前記光学素子の一部の領
域に設けられた減光部材とを有する照明光学系と、この
照明光学系によって照明された部位を観察する観察光学
系と、を備える内視鏡であって、 前記減光部材の共役位置が、前記照明光学系の内部に設
定されたことを特徴とする内視鏡。
5. A light guide for guiding light emitted from a light source, at least one optical element for distributing the light emitted from the light guide at a wide angle, and a dimming member provided in a partial area of the optical element. And an observation optical system for observing a site illuminated by the illumination optical system, wherein the conjugate position of the light reducing member is inside the illumination optical system. An endoscope characterized by being set.
【請求項6】光源から発する光を導くライトガイドとこ
のライトガイドから出射した光を広角に配光するための
少なくともひとつの光学素子とを有する照明光学系と、
この照明光学系によって照明された部位を観察する観察
光学系と、を備える内視鏡であって、 前記光学素子を2枚の凸レンズからなる組レンズで構成
し、これらの2枚のレンズのうち前記ライトガイド側に
位置する凸レンズの屈折力をP1、他方側に位置する凸
レンズの屈折力をP2、前記2枚の凸レンズで構成され
る焦点距離をf、前記ライトガイドの半径をr、前記組
レンズの主点位置から前記ライトガイドの光出射面まで
の距離をsとしたとき、s>fのときには、 (1)f/r<1.1 (2)0.4<(P1/P2)<0.9 s≦fのときには、 (3)f/r<1.3 (4)0.35<(P1/P2)<2.35 を満たし、前記ライトガイド側に位置する凸レンズの、
前記ライトガイドに面しない表面の光軸上に、半径0.
1mm以上0.4mm以下の減光部材を備えたことを特
徴とする内視鏡。
6. An illumination optical system having a light guide for guiding light emitted from a light source and at least one optical element for distributing light emitted from the light guide at a wide angle,
And an observation optical system for observing a portion illuminated by the illumination optical system, wherein the optical element is constituted by a group of lenses composed of two convex lenses, and among these two lenses The refractive power of the convex lens located on the light guide side is P1, the refractive power of the convex lens located on the other side is P2, the focal length of the two convex lenses is f, the radius of the light guide is r, When the distance from the principal point of the lens to the light exit surface of the light guide is s, when s> f, (1) f / r <1.1 (2) 0.4 <(P1 / P2) When <0.9 s ≦ f, (3) f / r <1.3 (4) 0.35 <(P1 / P2) <2.35, and the convex lens positioned on the light guide side is:
On the optical axis of the surface not facing the light guide, a radius of 0.
An endoscope comprising a dimming member of 1 mm or more and 0.4 mm or less.
【請求項7】他方側に配置された凸レンズの光が出射す
る面は、曲率半径が無限大のレンズ面を有することを特
徴とする請求項6記載の内視鏡。
7. The endoscope according to claim 6, wherein a surface of the convex lens disposed on the other side from which light exits has a lens surface having an infinite radius of curvature.
【請求項8】組レンズの像側焦点位置からライトガイド
の光出射面に共役となる照明レンズの近軸結像位置まで
の距離をd’、ライトガイドを構成する光ファイバの平
均充填距離をL、ライトガイドの照明プロファイルで決
まる照明レンズの像側F値をF’、物体平均高さの歪曲
を考慮した照明レンズの倍率をm’、照明レンズの像側
焦点位置から被照明面までの距離をxとしたとき、 x>d’+2F’×L×m’×(|x/d’|) が成立することを特徴とする請求項6記載の内視鏡。
8. The distance d 'from the image-side focal position of the set lens to the paraxial imaging position of the illumination lens conjugate to the light exit surface of the light guide, and the average filling distance of the optical fiber constituting the light guide is d'. L, the image-side F value of the illumination lens determined by the illumination profile of the light guide is F ′, the magnification of the illumination lens in consideration of the distortion of the average object height is m ′, and the distance from the image-side focal position of the illumination lens to the surface to be illuminated The endoscope according to claim 6, wherein, when the distance is x, x> d '+ 2F' * L * m '* (| x / d' |).
【請求項9】光源から発する光を導くライトガイドとこ
のライトガイドから出射した光を広角に配光するための
少なくともひとつの光学素子とを有する照明光学系と、
この照明光学系によって照明された部位を観察する観察
光学系と、を備える内視鏡の製造方法であって、 光学素子の一部の領域に減光部材を設ける工程と、 ライトガイドから出射する光束がこの光学素子に入射可
能に相対的に固定することによって照明光学系を形成す
る工程と、 前記照明光学系から出射する光による被観察面からの光
を観察可能に観察光学系を配置して相対的に固定する工
程と、を具備することを特徴とする内視鏡の製造方法。
9. An illumination optical system having a light guide for guiding light emitted from a light source and at least one optical element for distributing the light emitted from the light guide at a wide angle.
An observation optical system for observing a portion illuminated by the illumination optical system, comprising: providing a light reducing member in a partial region of an optical element; and emitting light from a light guide. A step of forming an illumination optical system by relatively fixing a light beam so as to be incident on the optical element, and disposing an observation optical system so as to observe light from a surface to be observed by light emitted from the illumination optical system. And fixing the endoscope relative to each other.
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