JP2001174713A - 対物光学系および内視鏡の対物光学系 - Google Patents
対物光学系および内視鏡の対物光学系Info
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- JP2001174713A JP2001174713A JP36347299A JP36347299A JP2001174713A JP 2001174713 A JP2001174713 A JP 2001174713A JP 36347299 A JP36347299 A JP 36347299A JP 36347299 A JP36347299 A JP 36347299A JP 2001174713 A JP2001174713 A JP 2001174713A
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- G—PHYSICS
- G02—OPTICS
- G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
- G02B13/00—Optical objectives specially designed for the purposes specified below
- G02B13/06—Panoramic objectives; So-called "sky lenses" including panoramic objectives having reflecting surfaces
-
- 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
- G02B23/2423—Optical details of the distal end
- G02B23/243—Objectives for endoscopes
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- General Physics & Mathematics (AREA)
- Optics & Photonics (AREA)
- Astronomy & Astrophysics (AREA)
- Instruments For Viewing The Inside Of Hollow Bodies (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】 広角な観察が可能で盲点の少ない対物光学系
を、小型の対物光学系によって実現する。 【構成】 半球状の透明部材と；この透明部材を透過し
た光束を前方へ反射する第１の反射面と；該第１の反射
面で反射した反射光束を後方へ反射する第２の反射面
と；該第２の反射面で反射した反射光束を結像させるレ
ンズ群と；を備え、上記透明部材の内外面、第１の反射
面および第２の反射面は、上記結像レンズ群の光軸を回
転中心軸とする回転面からなる対物光学系。
を、小型の対物光学系によって実現する。 【構成】 半球状の透明部材と；この透明部材を透過し
た光束を前方へ反射する第１の反射面と；該第１の反射
面で反射した反射光束を後方へ反射する第２の反射面
と；該第２の反射面で反射した反射光束を結像させるレ
ンズ群と；を備え、上記透明部材の内外面、第１の反射
面および第２の反射面は、上記結像レンズ群の光軸を回
転中心軸とする回転面からなる対物光学系。
Description
【０００１】
【技術分野】本発明は、反射を利用した対物光学系およ
び内視鏡の対物光学系に関する。
び内視鏡の対物光学系に関する。
【０００２】
【従来技術およびその問題点】長い可撓管で外部機器と
接続された従来の内視鏡に対し、被験者の苦痛の軽減等
を目的に、外部機器と接続せずに利用できるカプセル内
視鏡が提案されている。カプセル内視鏡はカプセル型の
体内導入部を被験者が嚥下して用い、食道や小腸等の消
化管内壁を観察対象としている。体腔内では、カプセル
側面が管腔内壁面に接するから、側視型の観察光学系の
ほうが観察には有利であるが、従来提案されているカプ
セル内視鏡はほとんどが直視型である。そこで側視型の
カプセル内視鏡も提案されている。
接続された従来の内視鏡に対し、被験者の苦痛の軽減等
を目的に、外部機器と接続せずに利用できるカプセル内
視鏡が提案されている。カプセル内視鏡はカプセル型の
体内導入部を被験者が嚥下して用い、食道や小腸等の消
化管内壁を観察対象としている。体腔内では、カプセル
側面が管腔内壁面に接するから、側視型の観察光学系の
ほうが観察には有利であるが、従来提案されているカプ
セル内視鏡はほとんどが直視型である。そこで側視型の
カプセル内視鏡も提案されている。
【０００３】通常の側視型内視鏡は体腔内での姿勢を体
外から操作できるが、カプセル内視鏡は小型化を追求し
ているため体腔内での姿勢制御手段を持たないのが通常
である。姿勢制御手段を有していれば、光学系の視野は
１方向でも十分であるが、そのような光学系を、姿勢制
御手段を持たないカプセル内視鏡に用いても盲点となる
部分が広く、実用的ではない。
外から操作できるが、カプセル内視鏡は小型化を追求し
ているため体腔内での姿勢制御手段を持たないのが通常
である。姿勢制御手段を有していれば、光学系の視野は
１方向でも十分であるが、そのような光学系を、姿勢制
御手段を持たないカプセル内視鏡に用いても盲点となる
部分が広く、実用的ではない。
【０００４】また姿勢を制御できる通常の内視鏡におい
ても、光学系の視野が狭ければ内視鏡を細かく移動させ
なければならないので、視野が広いほうが詳細で正確な
検査が可能であり、検査時間を短縮することができる。
ても、光学系の視野が狭ければ内視鏡を細かく移動させ
なければならないので、視野が広いほうが詳細で正確な
検査が可能であり、検査時間を短縮することができる。
【０００５】
【発明の目的】このような問題意識に基づき、本発明は
広角な観察が可能で盲点の少ない対物光学系を、小型の
対物光学系によって実現することを目的とする。また本
発明は、内視鏡の対物光学系を、小型で視野の広い対物
光学系によって実現することを目的とする。
広角な観察が可能で盲点の少ない対物光学系を、小型の
対物光学系によって実現することを目的とする。また本
発明は、内視鏡の対物光学系を、小型で視野の広い対物
光学系によって実現することを目的とする。
【０００６】
【発明の概要】本発明の対物光学系は、半球状の透明部
材と；この透明部材を透過した光束を前方へ反射する第
１の反射面と；該第１の反射面で反射した反射光束を後
方へ反射する第２の反射面と；該第２の反射面で反射し
た反射光束を結像させるレンズ群と；を備え、上記透明
部材の内外面、第１の反射面および第２の反射面は、上
記結像レンズ群の光軸を回転中心軸とする回転面からな
ることを特徴としている。
材と；この透明部材を透過した光束を前方へ反射する第
１の反射面と；該第１の反射面で反射した反射光束を後
方へ反射する第２の反射面と；該第２の反射面で反射し
た反射光束を結像させるレンズ群と；を備え、上記透明
部材の内外面、第１の反射面および第２の反射面は、上
記結像レンズ群の光軸を回転中心軸とする回転面からな
ることを特徴としている。
【０００７】また本発明の内視鏡の対物光学系は、イメ
ージセンサと；体腔内の被検部の像をイメージセンサ上
に結像させる対物光学系と；を体内挿入部に収納した内
視鏡であって、上記対物光学系は、上記内視鏡の体内挿
入部の先端部を構成する半球状の透明部材と；この透明
部材を透過した光束を前方へ反射する第１の反射面と；
該第１の反射面で反射した反射光束を後方へ反射する第
２の反射面と；該第２の反射面で反射した反射光束をイ
メージセンサ上に結像させるレンズ群と；を備え、上記
透明部材の内外面、第１の反射面および第２の反射面
は、上記結像レンズ群の光軸を回転中心軸とする回転面
からなることを特徴としている。
ージセンサと；体腔内の被検部の像をイメージセンサ上
に結像させる対物光学系と；を体内挿入部に収納した内
視鏡であって、上記対物光学系は、上記内視鏡の体内挿
入部の先端部を構成する半球状の透明部材と；この透明
部材を透過した光束を前方へ反射する第１の反射面と；
該第１の反射面で反射した反射光束を後方へ反射する第
２の反射面と；該第２の反射面で反射した反射光束をイ
メージセンサ上に結像させるレンズ群と；を備え、上記
透明部材の内外面、第１の反射面および第２の反射面
は、上記結像レンズ群の光軸を回転中心軸とする回転面
からなることを特徴としている。
【０００８】また本発明の内視鏡の対物光学系は、イメ
ージセンサと；体腔内の被検部の像をイメージセンサ上
に結像させる対物光学系と；イメージセンサによる像を
無線送信する電気回路と；を密閉カプセル内に収納した
内視鏡であって、上記対物光学系は、上記密閉カプセル
の先端部を構成する半球状の透明部材と；この透明部材
を透過した光束を前方へ反射する第１の反射面と；該第
１の反射面で反射した反射光束を後方へ反射する第２の
反射面と；該第２の反射面で反射した反射光束を結像さ
せるレンズ群と；を備え、上記透明部材の内外面、第１
の反射面および第２の反射面は、上記結像レンズ群の光
軸を回転中心軸とする回転面からなることを特徴として
いる。
ージセンサと；体腔内の被検部の像をイメージセンサ上
に結像させる対物光学系と；イメージセンサによる像を
無線送信する電気回路と；を密閉カプセル内に収納した
内視鏡であって、上記対物光学系は、上記密閉カプセル
の先端部を構成する半球状の透明部材と；この透明部材
を透過した光束を前方へ反射する第１の反射面と；該第
１の反射面で反射した反射光束を後方へ反射する第２の
反射面と；該第２の反射面で反射した反射光束を結像さ
せるレンズ群と；を備え、上記透明部材の内外面、第１
の反射面および第２の反射面は、上記結像レンズ群の光
軸を回転中心軸とする回転面からなることを特徴として
いる。
【０００９】上記の対物光学系において、上記透明部材
は、光束を透過する部分の内外面がパラレルに形成され
ているとよい。あるいは、上記透明部材は、上記第１の
反射面および第２の反射面を一体に備えていると、部品
点数の削減ができる。
は、光束を透過する部分の内外面がパラレルに形成され
ているとよい。あるいは、上記透明部材は、上記第１の
反射面および第２の反射面を一体に備えていると、部品
点数の削減ができる。
【００１０】また、上記の対物光学系において、上記透
明部材の外面が上記結像レンズ群の被写界深度内になる
ように、上記透明部材の内外面、上記第１の反射面およ
び第２の反射面の形状が設定されていると、内視鏡の対
物光学系に適用した場合に管腔を観察しやすいので好ま
しい。
明部材の外面が上記結像レンズ群の被写界深度内になる
ように、上記透明部材の内外面、上記第１の反射面およ
び第２の反射面の形状が設定されていると、内視鏡の対
物光学系に適用した場合に管腔を観察しやすいので好ま
しい。
【００１１】また本発明の対物光学系は、半球状の透明
部材と；この透明部材を透過した光束を内部後方へ屈折
する屈折面と；該屈折面で屈折した屈折光束を前方へ反
射する第１の反射面と；該第１の反射面で反射した反射
光束を後方へ反射する第２の反射面と；該第２の反射面
で反射した反射光束を結像させるレンズ群と；を備え、
上記透明部材の内外面、屈折面、第１の反射面および第
２の反射面は、上記結像レンズ群の光軸を回転中心軸と
する回転面からなることを特徴としている。
部材と；この透明部材を透過した光束を内部後方へ屈折
する屈折面と；該屈折面で屈折した屈折光束を前方へ反
射する第１の反射面と；該第１の反射面で反射した反射
光束を後方へ反射する第２の反射面と；該第２の反射面
で反射した反射光束を結像させるレンズ群と；を備え、
上記透明部材の内外面、屈折面、第１の反射面および第
２の反射面は、上記結像レンズ群の光軸を回転中心軸と
する回転面からなることを特徴としている。
【００１２】また本発明の内視鏡の対物光学系は、イメ
ージセンサと；体腔内の被検部の像をイメージセンサ上
に結像させる対物光学系と；を体内挿入部に収納した内
視鏡であって、上記対物光学系は、上記内視鏡の体内挿
入部の先端部を構成する半球状の透明部材と；この透明
部材を透過した光束を内部後方へ屈折する屈折面と；該
屈折面で屈折した屈折光束を前方へ反射する第１の反射
面と；該第１の反射面で反射した反射光束を後方へ反射
する第２の反射面と；該第２の反射面で反射した反射光
束を結像させるレンズ群と；を備え、上記透明部材の内
外面、屈折面、第１の反射面および第２の反射面は、上
記結像レンズ群の光軸を回転中心軸とする回転面からな
ることを特徴としている。
ージセンサと；体腔内の被検部の像をイメージセンサ上
に結像させる対物光学系と；を体内挿入部に収納した内
視鏡であって、上記対物光学系は、上記内視鏡の体内挿
入部の先端部を構成する半球状の透明部材と；この透明
部材を透過した光束を内部後方へ屈折する屈折面と；該
屈折面で屈折した屈折光束を前方へ反射する第１の反射
面と；該第１の反射面で反射した反射光束を後方へ反射
する第２の反射面と；該第２の反射面で反射した反射光
束を結像させるレンズ群と；を備え、上記透明部材の内
外面、屈折面、第１の反射面および第２の反射面は、上
記結像レンズ群の光軸を回転中心軸とする回転面からな
ることを特徴としている。
【００１３】また本発明の内視鏡の対物光学系は、イメ
ージセンサと；体腔内の被検部の像をイメージセンサ上
に結像させる対物光学系と；イメージセンサによる像を
無線送信する電気回路と；を密閉カプセル内に収納した
内視鏡であって、上記対物光学系は、上記密閉カプセル
の先端部を構成する半球状の透明部材と；この透明部材
を透過した光束を内部後方へ屈折する屈折面と；該屈折
面で屈折した屈折光束を前方へ反射する第１の反射面
と；該第１の反射面で反射した反射光束を後方へ反射す
る第２の反射面と；該第２の反射面で反射した反射光束
をイメージセンサ上に結像させるレンズ群と；を備え、
上記透明部材の内外面、屈折面、第１の反射面および第
２の反射面は、上記結像レンズ群の光軸を回転中心軸と
する回転面からなることを特徴としている。
ージセンサと；体腔内の被検部の像をイメージセンサ上
に結像させる対物光学系と；イメージセンサによる像を
無線送信する電気回路と；を密閉カプセル内に収納した
内視鏡であって、上記対物光学系は、上記密閉カプセル
の先端部を構成する半球状の透明部材と；この透明部材
を透過した光束を内部後方へ屈折する屈折面と；該屈折
面で屈折した屈折光束を前方へ反射する第１の反射面
と；該第１の反射面で反射した反射光束を後方へ反射す
る第２の反射面と；該第２の反射面で反射した反射光束
をイメージセンサ上に結像させるレンズ群と；を備え、
上記透明部材の内外面、屈折面、第１の反射面および第
２の反射面は、上記結像レンズ群の光軸を回転中心軸と
する回転面からなることを特徴としている。
【００１４】上記の対物光学系において、上記透明部材
の外面が上記結像レンズ群の被写界深度内になるよう
に、上記透明部材の内外面、上記屈折面、第１の反射面
および第２の反射面の形状が設定されていると、内視鏡
の対物光学系に適用した場合に管腔を観察しやすいので
好ましい。
の外面が上記結像レンズ群の被写界深度内になるよう
に、上記透明部材の内外面、上記屈折面、第１の反射面
および第２の反射面の形状が設定されていると、内視鏡
の対物光学系に適用した場合に管腔を観察しやすいので
好ましい。
【００１５】また上記の対物光学系において、上記屈折
面は上記透明部材の内面であると実際的である。上記透
明部材が、屈折面と第２の反射面を一体に備えている
と、さらに部品点数の削減ができ好ましい。
面は上記透明部材の内面であると実際的である。上記透
明部材が、屈折面と第２の反射面を一体に備えている
と、さらに部品点数の削減ができ好ましい。
【００１６】以上の対物光学系において、第１の反射面
および第２の反射面は凸面であると、光学系の全長を短
くすることができ好ましい。特に第１の反射面が凸面で
あることにより視野が広角となり側視観察に有利であ
る。あるいは、第１の反射面は凹面であり、第２の反射
面は凸面であると、視野をやや前方に向けることができ
る。
および第２の反射面は凸面であると、光学系の全長を短
くすることができ好ましい。特に第１の反射面が凸面で
あることにより視野が広角となり側視観察に有利であ
る。あるいは、第１の反射面は凹面であり、第２の反射
面は凸面であると、視野をやや前方に向けることができ
る。
【００１７】さらに以上の対物光学系において、上記透
明部材の内部に設けられ、照明光を前方へ投光する光源
と；この光源よりも前方に設けられて、照明光を上記結
像レンズ群の軸方向に直交する周囲方向へ反射する照明
光反射面と；を有していると実際的である。
明部材の内部に設けられ、照明光を前方へ投光する光源
と；この光源よりも前方に設けられて、照明光を上記結
像レンズ群の軸方向に直交する周囲方向へ反射する照明
光反射面と；を有していると実際的である。
【００１８】また本発明の対物光学系は、遮光部材から
なる先端部材と；環状レンズ部材と；結像レンズ群と；
を備え、上記環状レンズ部材に、該環状レンズ部材を透
過し該環状レンズ部材の内部前方へ向かう光束を後方へ
反射させる第１の反射面と；該第１の反射面で反射した
反射光束を前方へ反射する第２の反射面と；該第２の反
射面で反射した反射光束を後方へ反射する第３の反射面
と；が形成され、上記結像レンズ群は第３の反射面で反
射した光束を結像させ、該環状レンズ部材は光軸を回転
中心軸とする回転体からなることを特徴としている。
なる先端部材と；環状レンズ部材と；結像レンズ群と；
を備え、上記環状レンズ部材に、該環状レンズ部材を透
過し該環状レンズ部材の内部前方へ向かう光束を後方へ
反射させる第１の反射面と；該第１の反射面で反射した
反射光束を前方へ反射する第２の反射面と；該第２の反
射面で反射した反射光束を後方へ反射する第３の反射面
と；が形成され、上記結像レンズ群は第３の反射面で反
射した光束を結像させ、該環状レンズ部材は光軸を回転
中心軸とする回転体からなることを特徴としている。
【００１９】また本発明の内視鏡の対物光学系は、イメ
ージセンサと；体腔内の被検部の像をイメージセンサ上
に結像させる対物光学系と；を体内挿入部に収納した内
視鏡であって、上記対物光学系は、上記内視鏡の体内挿
入部の先端から順に、遮光部材からなる先端部材と；環
状レンズ部材と；結像レンズ群と；を備え、上記先端部
材に、環状レンズ部材を通して照明光を内視鏡の軸方向
に直交する周囲方向に投光する複数の光源を設け、上記
環状レンズ部材に、該環状レンズ部材を透過し該環状レ
ンズ部材の内部前方へ向かう光束を後方へ反射させる第
１の反射面と；該第１の反射面で反射した反射光束を前
方へ反射する第２の反射面と；該第２の反射面で反射し
た反射光束を後方へ反射する第３の反射面と；が形成さ
れ、上記結像レンズ群は第３の反射面で反射した光束を
イメージセンサ上に結像させ、該環状レンズ部材は光軸
を回転中心軸とする回転体からなることを特徴としてい
る。
ージセンサと；体腔内の被検部の像をイメージセンサ上
に結像させる対物光学系と；を体内挿入部に収納した内
視鏡であって、上記対物光学系は、上記内視鏡の体内挿
入部の先端から順に、遮光部材からなる先端部材と；環
状レンズ部材と；結像レンズ群と；を備え、上記先端部
材に、環状レンズ部材を通して照明光を内視鏡の軸方向
に直交する周囲方向に投光する複数の光源を設け、上記
環状レンズ部材に、該環状レンズ部材を透過し該環状レ
ンズ部材の内部前方へ向かう光束を後方へ反射させる第
１の反射面と；該第１の反射面で反射した反射光束を前
方へ反射する第２の反射面と；該第２の反射面で反射し
た反射光束を後方へ反射する第３の反射面と；が形成さ
れ、上記結像レンズ群は第３の反射面で反射した光束を
イメージセンサ上に結像させ、該環状レンズ部材は光軸
を回転中心軸とする回転体からなることを特徴としてい
る。
【００２０】また本発明の内視鏡の対物光学系は、イメ
ージセンサと；体腔内の被検部の像をイメージセンサ上
に結像させる対物光学系と；イメージセンサによる像を
無線送信する電気回路と；を密閉カプセル内に収納した
内視鏡であって、上記密閉カプセルは、先端から順に、
遮光部材からなる先端部材と；環状レンズ部材と；筒状
ケースと；からなり、上記先端部材に、環状レンズ部材
を通して照明光を密閉カプセルの軸方向に直交する周囲
方向に投光する複数の光源を設け、上記対物光学系は、
上記環状レンズ部材に、該環状レンズ部材を透過し該環
状レンズ部材の内部前方へ向かう光束を後方へ反射させ
る第１の反射面と；該第１の反射面で反射した反射光束
を前方へ反射する第２の反射面と；該第２の反射面で反
射した反射光束を後方へ反射する第３の反射面と；が形
成され、上記第３の反射面で反射した光束をイメージセ
ンサ上に結像させる結像レンズ群を備え、該環状レンズ
部材は光軸を回転中心軸とする回転体からなることを特
徴としている。
ージセンサと；体腔内の被検部の像をイメージセンサ上
に結像させる対物光学系と；イメージセンサによる像を
無線送信する電気回路と；を密閉カプセル内に収納した
内視鏡であって、上記密閉カプセルは、先端から順に、
遮光部材からなる先端部材と；環状レンズ部材と；筒状
ケースと；からなり、上記先端部材に、環状レンズ部材
を通して照明光を密閉カプセルの軸方向に直交する周囲
方向に投光する複数の光源を設け、上記対物光学系は、
上記環状レンズ部材に、該環状レンズ部材を透過し該環
状レンズ部材の内部前方へ向かう光束を後方へ反射させ
る第１の反射面と；該第１の反射面で反射した反射光束
を前方へ反射する第２の反射面と；該第２の反射面で反
射した反射光束を後方へ反射する第３の反射面と；が形
成され、上記第３の反射面で反射した光束をイメージセ
ンサ上に結像させる結像レンズ群を備え、該環状レンズ
部材は光軸を回転中心軸とする回転体からなることを特
徴としている。
【００２１】
【発明の実施の形態】以下、図示実施形態に基づいて本
発明を説明する。図１から図１８は、本発明の対物光学
系を適用したカプセル内視鏡の断面を示している。カプ
セル内視鏡は、前方（図１の左方）の半球状の透明カバ
ー部材３０と後方の筒状ケース２０とで密閉カプセル１
０が形成され、この密閉カプセル１０の内部に、前方か
ら順に、照明光学系４０、対物光学系５０、回路部（電
気回路）２３を備えている。
発明を説明する。図１から図１８は、本発明の対物光学
系を適用したカプセル内視鏡の断面を示している。カプ
セル内視鏡は、前方（図１の左方）の半球状の透明カバ
ー部材３０と後方の筒状ケース２０とで密閉カプセル１
０が形成され、この密閉カプセル１０の内部に、前方か
ら順に、照明光学系４０、対物光学系５０、回路部（電
気回路）２３を備えている。
【００２２】回路部２３は、観察像を外部へ送信するた
めの電気部品（イメージセンサ２４、バッテリー２５、
送信アンプ２６、送信アンテナ２７、電源スイッチ２
８）を備え、円筒状に形成されて筒状ケース２０内の回
路支持枠２９に固定されている。後方が半球状に閉塞し
た筒状ケース２０はその後端に、水密保持可能なＯリン
グ２１を保持した貫通孔２２が設けてあり、回路部２３
の後部に備えられた電源スイッチ２８が、この貫通孔２
２を介して密閉カプセル１０の外部から操作可能に配置
されている。カプセル内視鏡の使用時にはこの電源スイ
ッチ２８によって電源がオンオフされる。回路部２３は
各実施形態に共通である。
めの電気部品（イメージセンサ２４、バッテリー２５、
送信アンプ２６、送信アンテナ２７、電源スイッチ２
８）を備え、円筒状に形成されて筒状ケース２０内の回
路支持枠２９に固定されている。後方が半球状に閉塞し
た筒状ケース２０はその後端に、水密保持可能なＯリン
グ２１を保持した貫通孔２２が設けてあり、回路部２３
の後部に備えられた電源スイッチ２８が、この貫通孔２
２を介して密閉カプセル１０の外部から操作可能に配置
されている。カプセル内視鏡の使用時にはこの電源スイ
ッチ２８によって電源がオンオフされる。回路部２３は
各実施形態に共通である。
【００２３】本カプセル内視鏡は、被験者が嚥下して体
内管腔に導入される。管腔は通常つぶれた状態であるか
ら、カプセル内視鏡はその長手方向が管腔の軸方向と一
致した姿勢となり、管腔壁がカプセル表面、特に側面に
密着する。つまり、透明カバー部材３０の表面に密着し
た管腔壁が本カプセル内視鏡における観察対象となる。
透明カバー部材３０の外面を観察するため、対物光学系
５０は、透明カバー部材３０の外面がレンズ群Ｌの被写
界深度内になるように設定されている。以下に、各実施
形態の詳細について説明する。
内管腔に導入される。管腔は通常つぶれた状態であるか
ら、カプセル内視鏡はその長手方向が管腔の軸方向と一
致した姿勢となり、管腔壁がカプセル表面、特に側面に
密着する。つまり、透明カバー部材３０の表面に密着し
た管腔壁が本カプセル内視鏡における観察対象となる。
透明カバー部材３０の外面を観察するため、対物光学系
５０は、透明カバー部材３０の外面がレンズ群Ｌの被写
界深度内になるように設定されている。以下に、各実施
形態の詳細について説明する。
【００２４】第１の実施形態を図１から図３に示す。図
１は、第１の実施形態を示すカプセル内視鏡の断面図で
ある。本実施形態の対物光学系５０は、半球状の透明カ
バー部材３０と、この透明カバー部材３０を透過した光
束を前方へ反射する第１反射面５１と、第１反射面５１
で反射した反射光束を後方へ反射する第２反射面５３
と、第２反射面５３で反射した反射光束をイメージセン
サ２４上に結像させるレンズ群Ｌと、で構成される。
１は、第１の実施形態を示すカプセル内視鏡の断面図で
ある。本実施形態の対物光学系５０は、半球状の透明カ
バー部材３０と、この透明カバー部材３０を透過した光
束を前方へ反射する第１反射面５１と、第１反射面５１
で反射した反射光束を後方へ反射する第２反射面５３
と、第２反射面５３で反射した反射光束をイメージセン
サ２４上に結像させるレンズ群Ｌと、で構成される。
【００２５】透明カバー部材３０は、筒状ケース２０と
接着されて密閉カプセル１０をなし、カプセル全体の水
密が保持されている。透明カバー部材３０の内面中央部
は後方へ向かって凸形状に形成されている。この凸形状
は、透明な部材からなる光源保持部材４３の前面凹形状
に対応し、この光源保持部材４３を接着固定するための
形状である。透明カバー部材３０に接着固定された光源
保持部材４３の前面凹面上には、照明光反射面４２が設
けられている。この照明光反射面４２は、例えば金属膜
を蒸着して形成することができる。光源保持部材４３の
後部は平面に形成され、内部中央には前方へ向かって投
光する光源４１が保持されている（図２）。回路部２３
を固定した回路支持枠２９の前面は、中央にレンズ群保
持枠１２が設けられている。レンズ群保持枠１２には、
正のパワーを持つレンズ群Ｌが保持されている。回路支
持枠２９の前面にはまた、このレンズ群保持枠１２を囲
んで、第１反射面５１を前面に備えた環状の第１ミラー
５２が固定されている。第１ミラー５２に対向して設け
られた第２ミラー５４は、凸状に形成された第２反射面
５３を備え、光源保持部材４３の後面に、第２反射面５
３を後方へ向けて固定されている。光源４１に電力を供
給するリード線４４は、第２ミラー５４を貫通して延出
され、回路部２３に接続している（図３）。リード線４
４は対物光学系５０の光路を横切るので、反射防止手段
が施されている。
接着されて密閉カプセル１０をなし、カプセル全体の水
密が保持されている。透明カバー部材３０の内面中央部
は後方へ向かって凸形状に形成されている。この凸形状
は、透明な部材からなる光源保持部材４３の前面凹形状
に対応し、この光源保持部材４３を接着固定するための
形状である。透明カバー部材３０に接着固定された光源
保持部材４３の前面凹面上には、照明光反射面４２が設
けられている。この照明光反射面４２は、例えば金属膜
を蒸着して形成することができる。光源保持部材４３の
後部は平面に形成され、内部中央には前方へ向かって投
光する光源４１が保持されている（図２）。回路部２３
を固定した回路支持枠２９の前面は、中央にレンズ群保
持枠１２が設けられている。レンズ群保持枠１２には、
正のパワーを持つレンズ群Ｌが保持されている。回路支
持枠２９の前面にはまた、このレンズ群保持枠１２を囲
んで、第１反射面５１を前面に備えた環状の第１ミラー
５２が固定されている。第１ミラー５２に対向して設け
られた第２ミラー５４は、凸状に形成された第２反射面
５３を備え、光源保持部材４３の後面に、第２反射面５
３を後方へ向けて固定されている。光源４１に電力を供
給するリード線４４は、第２ミラー５４を貫通して延出
され、回路部２３に接続している（図３）。リード線４
４は対物光学系５０の光路を横切るので、反射防止手段
が施されている。
【００２６】光源４１から前方へ投光された照明光は光
源保持部材４３を透過して、照明光反射面４２で反射さ
れて、透明カバー部材３０の側面全周にわたって観察部
位を照明する。照明された観察部位の像の光束は透明カ
バー部材３０を透過してまず第１反射面５１で反射し、
第２反射面５３で２度目の反射をした後、レンズ群Ｌに
入射してイメージセンサ２４上に結像する。回路部２３
で行われる像の処理や信号の送受信については、本発明
の要旨に関係がないのでここでは説明を省略する。
源保持部材４３を透過して、照明光反射面４２で反射さ
れて、透明カバー部材３０の側面全周にわたって観察部
位を照明する。照明された観察部位の像の光束は透明カ
バー部材３０を透過してまず第１反射面５１で反射し、
第２反射面５３で２度目の反射をした後、レンズ群Ｌに
入射してイメージセンサ２４上に結像する。回路部２３
で行われる像の処理や信号の送受信については、本発明
の要旨に関係がないのでここでは説明を省略する。
【００２７】本実施形態によれば、第１反射面５１が凸
面であるので、観察範囲の広角化に有利である。また、
第２反射面５３が凸面であるので、２つの反射面の配置
スペースを小さくすることができる。また、照明光を凸
面で反射させることにより、光源４１が１つでも軸方向
に直交する周囲方向３６０°の照明が可能になってい
る。
面であるので、観察範囲の広角化に有利である。また、
第２反射面５３が凸面であるので、２つの反射面の配置
スペースを小さくすることができる。また、照明光を凸
面で反射させることにより、光源４１が１つでも軸方向
に直交する周囲方向３６０°の照明が可能になってい
る。
【００２８】第２の実施形態を図４から図６に示す。本
実施形態は、第１の実施形態と同様の作用効果を得るこ
とができる対物光学系５０を、第１反射面５１および第
２反射面５３を一体に形成した透明カバー部材３０によ
り構成したものである。
実施形態は、第１の実施形態と同様の作用効果を得るこ
とができる対物光学系５０を、第１反射面５１および第
２反射面５３を一体に形成した透明カバー部材３０によ
り構成したものである。
【００２９】図４に示すように、本実施形態における透
明カバー部材３０は、前面にレンズ群Ｌの光軸と同軸
の、前方に開口した円筒状の光源保持孔３１が形成され
ている。透明カバー部材３０の後面には、前方へ凸状の
第１反射面５１が形成されている。光源保持孔３１に
は、透明な部材からなる光源保持部材４３が嵌め込まれ
ている。この光源保持部材４３は、第１の実施形態と同
様に前面凹面上に照明光反射面４２が設けられ、内部中
央に光源４１を保持し、透明な接着剤で光源保持孔３１
に隙間なく接着固定されている。光源保持孔３１の底面
（後面）には、後方へ凸状になっている第２反射面５３
が形成されている。また透明カバー部材３０の後部に
は、レンズ群Ｌの光軸と同軸の、後方に開口した円筒状
のレンズ群保持孔３２が形成されていて、レンズ群Ｌが
保持されている。光源保持部材４３に保持され前方へ発
光する光源４１には、リード線４４が接続されている。
リード線４４は透明カバー部材３０を貫通して延出さ
れ、回路部２３に接続して光源４１に電力を供給する
（図６）。リード線４４は対物光学系５０の光路を横切
るので、反射防止手段が施されている。光源保持部材４
３の前方（光源保持孔３１の開口部）には、透明カバー
部材３０先端の外形を滑らかな半球状にするために、先
端部材４５が嵌めこまれ接着固定されている。
明カバー部材３０は、前面にレンズ群Ｌの光軸と同軸
の、前方に開口した円筒状の光源保持孔３１が形成され
ている。透明カバー部材３０の後面には、前方へ凸状の
第１反射面５１が形成されている。光源保持孔３１に
は、透明な部材からなる光源保持部材４３が嵌め込まれ
ている。この光源保持部材４３は、第１の実施形態と同
様に前面凹面上に照明光反射面４２が設けられ、内部中
央に光源４１を保持し、透明な接着剤で光源保持孔３１
に隙間なく接着固定されている。光源保持孔３１の底面
（後面）には、後方へ凸状になっている第２反射面５３
が形成されている。また透明カバー部材３０の後部に
は、レンズ群Ｌの光軸と同軸の、後方に開口した円筒状
のレンズ群保持孔３２が形成されていて、レンズ群Ｌが
保持されている。光源保持部材４３に保持され前方へ発
光する光源４１には、リード線４４が接続されている。
リード線４４は透明カバー部材３０を貫通して延出さ
れ、回路部２３に接続して光源４１に電力を供給する
（図６）。リード線４４は対物光学系５０の光路を横切
るので、反射防止手段が施されている。光源保持部材４
３の前方（光源保持孔３１の開口部）には、透明カバー
部材３０先端の外形を滑らかな半球状にするために、先
端部材４５が嵌めこまれ接着固定されている。
【００３０】以上のように本実施形態では、照明光学系
４０と対物光学系５０が、透明カバー部材３０の内面に
形成され、１つの部品となっているので、部品点数を削
減することができ、製造や組み立て作業が容易になる。
４０と対物光学系５０が、透明カバー部材３０の内面に
形成され、１つの部品となっているので、部品点数を削
減することができ、製造や組み立て作業が容易になる。
【００３１】第３の実施形態を図７から図９に示す。本
実施形態は、光源４１の照明光を観察方向に反射する、
第１の実施形態と同様の照明光学系４０を備えている。
図８および図９に示すように、光源４１の保持およびリ
ード線４４に関しても、第１の実施形態と同様である。
対物光学系５０は図７に示すように、第１の実施形態と
同様の２回反射の後レンズ群Ｌに入射する光学系である
が、第１反射面５１が凹面であり、第１の実施形態と比
較して視野がやや前方に向いている。すなわち本実施形
態は、第１の実施形態における対物光学系５０の第１反
射面５１が、凸面と凹面のいずれによっても可能である
ことを示している。
実施形態は、光源４１の照明光を観察方向に反射する、
第１の実施形態と同様の照明光学系４０を備えている。
図８および図９に示すように、光源４１の保持およびリ
ード線４４に関しても、第１の実施形態と同様である。
対物光学系５０は図７に示すように、第１の実施形態と
同様の２回反射の後レンズ群Ｌに入射する光学系である
が、第１反射面５１が凹面であり、第１の実施形態と比
較して視野がやや前方に向いている。すなわち本実施形
態は、第１の実施形態における対物光学系５０の第１反
射面５１が、凸面と凹面のいずれによっても可能である
ことを示している。
【００３２】第４の実施形態を図１０から図１２に示
す。本実施形態は、光源４１の照明光を観察方向に反射
する、第２の実施形態と同様の照明光学系４０を備えて
いる。図１１および図１２に示すように、光源４１の保
持およびリード線４４に関しても、第２の実施形態と同
様である。対物光学系５０は、第２の実施形態と同様、
透明カバー部材３０に照明光学系４０と一体に形成され
ていて、２回反射の後レンズ群Ｌに入射する光学系であ
るが、図１０に示すように、第１反射面５１が凹面であ
る点で第２の実施形態と異なっている。すなわち本実施
形態は、部品削減、製造作業の容易化が可能である第２
の実施形態における対物光学系５０の第１反射面５１
が、凸面と凹面いずれによっても可能であることを示し
ている。
す。本実施形態は、光源４１の照明光を観察方向に反射
する、第２の実施形態と同様の照明光学系４０を備えて
いる。図１１および図１２に示すように、光源４１の保
持およびリード線４４に関しても、第２の実施形態と同
様である。対物光学系５０は、第２の実施形態と同様、
透明カバー部材３０に照明光学系４０と一体に形成され
ていて、２回反射の後レンズ群Ｌに入射する光学系であ
るが、図１０に示すように、第１反射面５１が凹面であ
る点で第２の実施形態と異なっている。すなわち本実施
形態は、部品削減、製造作業の容易化が可能である第２
の実施形態における対物光学系５０の第１反射面５１
が、凸面と凹面いずれによっても可能であることを示し
ている。
【００３３】第５の実施形態を図１３から図１５に示
す。図１３は本実施形態を示すカプセル内視鏡の断面図
である。本実施形態の対物光学系５０は、透明カバー部
材３０と、透明カバー部材３０を透過した光束を内部後
方へ屈折する屈折面５５と、屈折面５５で屈折した屈折
光束を前方へ反射する第１反射面５１と、第１反射面５
１で反射した反射光束を後方へ反射する第２反射面５３
と、第２反射面５３で反射した反射光束をイメージセン
サ２４上に結像させるレンズ群Ｌと、で構成される。照
明光学系４０の構成は、前方に投光する光源４１の照明
光を観察方向に反射するもので、第２および第４の実施
形態と同様である。
す。図１３は本実施形態を示すカプセル内視鏡の断面図
である。本実施形態の対物光学系５０は、透明カバー部
材３０と、透明カバー部材３０を透過した光束を内部後
方へ屈折する屈折面５５と、屈折面５５で屈折した屈折
光束を前方へ反射する第１反射面５１と、第１反射面５
１で反射した反射光束を後方へ反射する第２反射面５３
と、第２反射面５３で反射した反射光束をイメージセン
サ２４上に結像させるレンズ群Ｌと、で構成される。照
明光学系４０の構成は、前方に投光する光源４１の照明
光を観察方向に反射するもので、第２および第４の実施
形態と同様である。
【００３４】本実施形態の透明カバー部材３０は、前面
に、レンズ群Ｌの光軸と同軸で前方に開口した円筒状の
光源保持孔３１が形成されている。この光源保持孔３１
の底面（後面）には、後方へ凸状になっている第２反射
面５３が形成されている。また、図１４に示すように光
源保持孔３１内には前方へ投光する光源４１が固定され
ている。光源４１に電力を供給するリード線４４は、透
明カバー部材３０の光源保持孔３１の底部を貫通して延
出され、回路部２３に接続している（図１５）。リード
線４４は、対物光学系５０の光路を横切るので、反射防
止手段が施されている。透明カバー部材３０の内部はレ
ンズ枠Ｌの光軸を中心軸として形成される略円錐台状に
くりぬかれていて、この円錐面が対物光学系５０の屈折
面５５となっている。回路部２３を固定した回路支持枠
２９前面は、中央にレンズ群保持枠１２が設けられてい
る。レンズ群保持枠１２には、正のパワーを持つレンズ
群Ｌが保持されている。このレンズ群保持枠１２を囲ん
で、第１反射面５１を備えた環状の第１ミラー５２が固
定されている。
に、レンズ群Ｌの光軸と同軸で前方に開口した円筒状の
光源保持孔３１が形成されている。この光源保持孔３１
の底面（後面）には、後方へ凸状になっている第２反射
面５３が形成されている。また、図１４に示すように光
源保持孔３１内には前方へ投光する光源４１が固定され
ている。光源４１に電力を供給するリード線４４は、透
明カバー部材３０の光源保持孔３１の底部を貫通して延
出され、回路部２３に接続している（図１５）。リード
線４４は、対物光学系５０の光路を横切るので、反射防
止手段が施されている。透明カバー部材３０の内部はレ
ンズ枠Ｌの光軸を中心軸として形成される略円錐台状に
くりぬかれていて、この円錐面が対物光学系５０の屈折
面５５となっている。回路部２３を固定した回路支持枠
２９前面は、中央にレンズ群保持枠１２が設けられてい
る。レンズ群保持枠１２には、正のパワーを持つレンズ
群Ｌが保持されている。このレンズ群保持枠１２を囲ん
で、第１反射面５１を備えた環状の第１ミラー５２が固
定されている。
【００３５】以上の構成による本実施形態では、透明カ
バー部材３０を透過し屈折面５５で屈折した被写体光線
は第１反射面５１で反射し、第２反射面５３で２回目の
反射をして、レンズ群Ｌに入射してイメージセンサ２４
上に結像する。本実施形態によれば、対物光学系５０に
凹面の屈折面５５を有することにより観察範囲をより広
角にすることができる。また第１反射面５１および第２
反射面５３が凸面であるので、小さな反射スペースで観
察範囲を広角にすることができる。
バー部材３０を透過し屈折面５５で屈折した被写体光線
は第１反射面５１で反射し、第２反射面５３で２回目の
反射をして、レンズ群Ｌに入射してイメージセンサ２４
上に結像する。本実施形態によれば、対物光学系５０に
凹面の屈折面５５を有することにより観察範囲をより広
角にすることができる。また第１反射面５１および第２
反射面５３が凸面であるので、小さな反射スペースで観
察範囲を広角にすることができる。
【００３６】第６の実施形態を図１６から図１８に示
す。本実施形態は、光源４１の照明光を観察方向に反射
する、第５の実施形態と同様の照明光学系４０を備えて
いる。図１７および図１８に示すように、光源４１の保
持およびリード線４４に関しても、第５の実施形態と同
様である。対物光学系５０は、第５の実施形態と同様、
透明カバー部材３０に照明光学系４０と一体に形成され
ていて、１回屈折２回反射の後レンズ群Ｌに入射する光
学系であるが、図１６に示すように、第１反射面５１が
凹面である点で第５の実施形態と異なっている。透明カ
バー部材３０を透過した光線は、まず透明カバー部材３
０の屈折面５５で屈折して第１反射面５１で反射し、第
２反射面５３で反射した後、レンズ群Ｌに入射してイメ
ージセンサ２４上に結像する。すなわち本実施形態は、
屈折面５５における屈折によって広角化が図られ、第１
反射面５１と第２反射面５３の反射によって、小さなス
ペースで広い範囲を観察することができる第５の実施形
態における対物光学系５０の第１反射面５１が、凸面と
凹面いずれによっても可能であることを示している。
す。本実施形態は、光源４１の照明光を観察方向に反射
する、第５の実施形態と同様の照明光学系４０を備えて
いる。図１７および図１８に示すように、光源４１の保
持およびリード線４４に関しても、第５の実施形態と同
様である。対物光学系５０は、第５の実施形態と同様、
透明カバー部材３０に照明光学系４０と一体に形成され
ていて、１回屈折２回反射の後レンズ群Ｌに入射する光
学系であるが、図１６に示すように、第１反射面５１が
凹面である点で第５の実施形態と異なっている。透明カ
バー部材３０を透過した光線は、まず透明カバー部材３
０の屈折面５５で屈折して第１反射面５１で反射し、第
２反射面５３で反射した後、レンズ群Ｌに入射してイメ
ージセンサ２４上に結像する。すなわち本実施形態は、
屈折面５５における屈折によって広角化が図られ、第１
反射面５１と第２反射面５３の反射によって、小さなス
ペースで広い範囲を観察することができる第５の実施形
態における対物光学系５０の第１反射面５１が、凸面と
凹面いずれによっても可能であることを示している。
【００３７】なお、以上に説明した第１から第６の実施
形態では、第１反射面５１は凸面と凹面のいずれかによ
って構成したが、どの実施形態においても第１反射面５
１は凸面と凹面のいずれによっても可能であり、平面と
することもできる。凸面または凹面とすれば、対物光学
系の光学性能改善に反射面の形状を寄与させることがで
きる一方、平面は製造が容易であるという利点がある。
形態では、第１反射面５１は凸面と凹面のいずれかによ
って構成したが、どの実施形態においても第１反射面５
１は凸面と凹面のいずれによっても可能であり、平面と
することもできる。凸面または凹面とすれば、対物光学
系の光学性能改善に反射面の形状を寄与させることがで
きる一方、平面は製造が容易であるという利点がある。
【００３８】第７の実施形態を図１９から図２１に示
す。図１９は、第７の実施形態を示すカプセル内視鏡の
断面図である。本実施形態の密閉カプセル１０は、先端
から順に、遮光部材からなる先端部材６０と、透明な部
材からなる環状レンズ部材７０と、筒状ケース２０とか
ら形成される。対物光学系５０は、環状レンズ部材７０
を透過し内部前方へ向かう光束を後方へ反射させる第１
反射面７２と、第１反射面７２で反射した反射光束を前
方へ反射する第２反射面７３と、第２反射面７３で反射
した反射光束を後方へ反射する第３反射面７４と、第３
反射面７４で反射した光束をイメージセンサ上に結像さ
せるレンズ群Ｌと、で構成される。
す。図１９は、第７の実施形態を示すカプセル内視鏡の
断面図である。本実施形態の密閉カプセル１０は、先端
から順に、遮光部材からなる先端部材６０と、透明な部
材からなる環状レンズ部材７０と、筒状ケース２０とか
ら形成される。対物光学系５０は、環状レンズ部材７０
を透過し内部前方へ向かう光束を後方へ反射させる第１
反射面７２と、第１反射面７２で反射した反射光束を前
方へ反射する第２反射面７３と、第２反射面７３で反射
した反射光束を後方へ反射する第３反射面７４と、第３
反射面７４で反射した光束をイメージセンサ上に結像さ
せるレンズ群Ｌと、で構成される。
【００３９】先端部材６０と環状レンズ部材７０を一体
に接着すると、外形は半球状をなしている。環状レンズ
部材７０の後部には、後方へ開口してレンズ枠Ｌを保持
するレンズ群保持孔７１が形成されている。先端部材６
０と環状レンズ部材７０の中央部には、図２０に示すよ
うにレンズ群Ｌの軸方向に直交する周囲方向へ投光する
光源４６が同一円周上に等角度間隔で４箇所埋め込まれ
ている。図２１に示すように、光源４６からは、光源４
６に電力を供給するリード線４４が、環状レンズ部材７
０を貫通して延出され、回路部２３に接続している（図
２１）。リード線４４は対物光学系５０の光路を横切る
ので、反射防止手段が施されている。第１反射面７２
は、環状レンズ部材７０前面の、光源４６を設けた円周
より外周部分に形成され、第２反射面７３は、環状レン
ズ部材７０後面に形成されている。第３反射面７４は、
光源４６を備えた円周より内周部分に、後方に向かい凸
面状に形成されている。
に接着すると、外形は半球状をなしている。環状レンズ
部材７０の後部には、後方へ開口してレンズ枠Ｌを保持
するレンズ群保持孔７１が形成されている。先端部材６
０と環状レンズ部材７０の中央部には、図２０に示すよ
うにレンズ群Ｌの軸方向に直交する周囲方向へ投光する
光源４６が同一円周上に等角度間隔で４箇所埋め込まれ
ている。図２１に示すように、光源４６からは、光源４
６に電力を供給するリード線４４が、環状レンズ部材７
０を貫通して延出され、回路部２３に接続している（図
２１）。リード線４４は対物光学系５０の光路を横切る
ので、反射防止手段が施されている。第１反射面７２
は、環状レンズ部材７０前面の、光源４６を設けた円周
より外周部分に形成され、第２反射面７３は、環状レン
ズ部材７０後面に形成されている。第３反射面７４は、
光源４６を備えた円周より内周部分に、後方に向かい凸
面状に形成されている。
【００４０】照明光は、光源４６から環状レンズ部材７
０を透過して観察部位へ直接照射される。この例では光
源４６は４箇所設けてあるが、光源４６の照射角度αが
広ければ光源４６の数は少なくてもよく、逆に照射角度
αが狭ければさらに多くの光源４６を設ければよい。環
状レンズ部材７０を透過した被写体光線は、第１反射面
７２（凹面）で反射した後に環状レンズ部材７０後面の
第２反射面７３（凹面）で２回目の反射をする。この光
線はさらに、光源４６の直後に位置する環状レンズ部材
７０前面中央の第３反射面７４（凸面）で３回目の反射
をしてレンズ群Ｌに入射し、イメージセンサ２４上に結
像する。本実施形態によれば、この２回の凹面反射と１
回の凸面反射によって、広角の観察が小さな光学系で可
能となる。
０を透過して観察部位へ直接照射される。この例では光
源４６は４箇所設けてあるが、光源４６の照射角度αが
広ければ光源４６の数は少なくてもよく、逆に照射角度
αが狭ければさらに多くの光源４６を設ければよい。環
状レンズ部材７０を透過した被写体光線は、第１反射面
７２（凹面）で反射した後に環状レンズ部材７０後面の
第２反射面７３（凹面）で２回目の反射をする。この光
線はさらに、光源４６の直後に位置する環状レンズ部材
７０前面中央の第３反射面７４（凸面）で３回目の反射
をしてレンズ群Ｌに入射し、イメージセンサ２４上に結
像する。本実施形態によれば、この２回の凹面反射と１
回の凸面反射によって、広角の観察が小さな光学系で可
能となる。
【００４１】以上の実施形態は、本発明による対物光学
系を、カプセル内視鏡の対物光学系に適用したが、内視
鏡一般、すなわち体内挿入部と体外に位置させる操作部
とを可撓管で接続された内視鏡にも適用できることはも
ちろんである。さらには、対物光学系一般に適用するこ
とも可能である。またカプセルの外形は、前後端とも半
球状としたが、後端はもちろん、前端も体腔内でカプセ
ル内視鏡の進行を妨げない形状であれば、例えば円錐台
状でも可能である。
系を、カプセル内視鏡の対物光学系に適用したが、内視
鏡一般、すなわち体内挿入部と体外に位置させる操作部
とを可撓管で接続された内視鏡にも適用できることはも
ちろんである。さらには、対物光学系一般に適用するこ
とも可能である。またカプセルの外形は、前後端とも半
球状としたが、後端はもちろん、前端も体腔内でカプセ
ル内視鏡の進行を妨げない形状であれば、例えば円錐台
状でも可能である。
【００４２】
【発明の効果】以上のように、本発明の対物光学系によ
れば、反射面の組み合わせあるいは反射面と屈折面の組
み合わせにより、光学系の全長を短くすることができる
ので、小さな反射スペースで広角な観察が可能な小型の
対物光学系が実現する。また本発明の対物光学系を内視
鏡に適用すれば、内視鏡の軸方向に直交する周囲方向の
全周にわたる観察が可能な小型の内視鏡を得ることがで
きる。
れば、反射面の組み合わせあるいは反射面と屈折面の組
み合わせにより、光学系の全長を短くすることができる
ので、小さな反射スペースで広角な観察が可能な小型の
対物光学系が実現する。また本発明の対物光学系を内視
鏡に適用すれば、内視鏡の軸方向に直交する周囲方向の
全周にわたる観察が可能な小型の内視鏡を得ることがで
きる。
【図１】本発明による第１の実施形態を示すカプセル内
視鏡全体の断面図である。
視鏡全体の断面図である。
【図２】図１におけるII−II断面図である。
【図３】図１におけるIII−III断面図である。
【図４】本発明による第２の実施形態を示すカプセル内
視鏡全体の断面図である。
視鏡全体の断面図である。
【図５】図４におけるV−V断面図である。
【図６】図４におけるVI−VI断面図である。
【図７】本発明による第３の実施形態を示すカプセル内
視鏡全体の断面図である。
視鏡全体の断面図である。
【図８】図７におけるVIII−VIII断面図である。
【図９】図７におけるIX−IX断面図である。
【図１０】本発明による第４の実施形態を示すカプセル
内視鏡全体の断面図である。
内視鏡全体の断面図である。
【図１１】図１０におけるXI−XI断面図である。
【図１２】図１０におけるXII−XII断面図である。
【図１３】本発明による第５の実施形態を示すカプセル
内視鏡全体の断面図である。
内視鏡全体の断面図である。
【図１４】図１３におけるXIV−XIV断面図である。
【図１５】図１３におけるXV−XV断面図である。
【図１６】本発明による第６の実施形態を示すカプセル
内視鏡全体の断面図である。
内視鏡全体の断面図である。
【図１７】図１６におけるXVII−XVII断面図である。
【図１８】図１６におけるXVIII−XVIII断面図である。
【図１９】本発明による第７の実施形態を示すカプセル
内視鏡全体の断面図である。
内視鏡全体の断面図である。
【図２０】図１９におけるXX−XX断面図である。
【図２１】図１９におけるXXI−XXI断面図である。
１０ 密閉カプセル １２ レンズ群保持枠 ２０ 筒状ケース ２１ Ｏリング ２２ 貫通孔 ２３ 回路部（電気回路） ２４ イメージセンサ ２５ バッテリー ２６ 送信アンプ ２７ 送信アンテナ ２８ 電源スイッチ ２９ 回路支持枠 ３０ 透明カバー部材 ３１ 光源保持孔 ３２ レンズ群保持孔 ４０ 照明光学系 ４１ ４６ 光源 ４２ 照明光反射面 ４３ 光源保持部材 ４４ リード線 ４５ 先端部材 ５０ 対物光学系 ５１ 第１反射面 ５２ 第１ミラー ５３ 第２反射面 ５４ 第２ミラー ５５ 屈折面 ６０ 先端部材 ７０ 環状レンズ部材 ７１ レンズ群保持孔 ７２ 第１反射面 ７３ 第２反射面 ７４ 第３反射面 Ｌ レンズ群 α 照射角度
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 二ノ宮 一郎 東京都板橋区前野町２丁目36番９号 旭光 学工業株式会社内 (72)発明者 中島 雅章 東京都板橋区前野町２丁目36番９号 旭光 学工業株式会社内 (72)発明者 伏見 正寛 東京都板橋区前野町２丁目36番９号 旭光 学工業株式会社内 (72)発明者 中西 太一 東京都板橋区前野町２丁目36番９号 旭光 学工業株式会社内 (72)発明者 大原 健一 東京都板橋区前野町２丁目36番９号 旭光 学工業株式会社内 Ｆターム(参考） 2H040 AA00 BA02 CA03 CA12 CA22 CA25 DA17 GA03
Claims (18)
- 【請求項１】 半球状の透明部材と；この透明部材を透
過した光束を前方へ反射する第１の反射面と；該第１の
反射面で反射した反射光束を後方へ反射する第２の反射
面と；該第２の反射面で反射した反射光束を結像させる
レンズ群と；を備え、 上記透明部材の内外面、第１の反射面および第２の反射
面は、上記結像レンズ群の光軸を回転中心軸とする回転
面からなることを特徴とする対物光学系。 - 【請求項２】 イメージセンサと；体腔内の被検部の像
をイメージセンサ上に結像させる対物光学系と；を体内
挿入部に収納した内視鏡であって、 上記対物光学系は、 上記内視鏡の体内挿入部の先端部を構成する半球状の透
明部材と；この透明部材を透過した光束を前方へ反射す
る第１の反射面と；該第１の反射面で反射した反射光束
を後方へ反射する第２の反射面と；該第２の反射面で反
射した反射光束をイメージセンサ上に結像させるレンズ
群と；を備え、 上記透明部材の内外面、第１の反射面および第２の反射
面は、上記結像レンズ群の光軸を回転中心軸とする回転
面からなることを特徴とする内視鏡の対物光学系。 - 【請求項３】 イメージセンサと；体腔内の被検部の像
をイメージセンサ上に結像させる対物光学系と；イメー
ジセンサによる像を無線送信する電気回路と；を密閉カ
プセル内に収納した内視鏡であって、 上記対物光学系は、 上記密閉カプセルの先端部を構成する半球状の透明部材
と；この透明部材を透過した光束を前方へ反射する第１
の反射面と；該第１の反射面で反射した反射光束を後方
へ反射する第２の反射面と；該第２の反射面で反射した
反射光束を結像させるレンズ群と；を備え、 上記透明部材の内外面、第１の反射面および第２の反射
面は、上記結像レンズ群の光軸を回転中心軸とする回転
面からなることを特徴とする内視鏡の対物光学系。 - 【請求項４】 請求項１から３いずれか１項記載の対物
光学系において、上記透明部材は、光束を透過する部分
の内外面がパラレルに形成されている対物光学系。 - 【請求項５】 請求項１から３いずれか１項記載の対物
光学系において、上記透明部材は、上記第１の反射面お
よび第２の反射面を一体に備えている対物光学系。 - 【請求項６】 請求項１から５いずれか１項記載の対物
光学系において、上記透明部材の外面が上記結像レンズ
群の被写界深度内になるように、上記透明部材の内外
面、上記第１の反射面および第２の反射面の形状が設定
されている対物光学系。 - 【請求項７】 半球状の透明部材と；この透明部材を透
過した光束を内部後方へ屈折する屈折面と；該屈折面で
屈折した屈折光束を前方へ反射する第１の反射面と；該
第１の反射面で反射した反射光束を後方へ反射する第２
の反射面と；該第２の反射面で反射した反射光束を結像
させるレンズ群と；を備え、 上記透明部材の内外面、屈折面、第１の反射面および第
２の反射面は、上記結像レンズ群の光軸を回転中心軸と
する回転面からなることを特徴とする対物光学系。 - 【請求項８】 イメージセンサと；体腔内の被検部の像
をイメージセンサ上に結像させる対物光学系と；を体内
挿入部に収納した内視鏡であって、 上記対物光学系は、 上記内視鏡の体内挿入部の先端部を構成する半球状の透
明部材と；この透明部材を透過した光束を内部後方へ屈
折する屈折面と；該屈折面で屈折した屈折光束を前方へ
反射する第１の反射面と；該第１の反射面で反射した反
射光束を後方へ反射する第２の反射面と；該第２の反射
面で反射した反射光束を結像させるレンズ群と；を備
え、 上記透明部材の内外面、屈折面、第１の反射面および第
２の反射面は、上記結像レンズ群の光軸を回転中心軸と
する回転面からなることを特徴とする内視鏡の対物光学
系。 - 【請求項９】 イメージセンサと；体腔内の被検部の像
をイメージセンサ上に結像させる対物光学系と；イメー
ジセンサによる像を無線送信する電気回路と；を密閉カ
プセル内に収納した内視鏡であって、 上記対物光学系は、 上記密閉カプセルの先端部を構成する半球状の透明部材
と；この透明部材を透過した光束を内部後方へ屈折する
屈折面と；該屈折面で屈折した屈折光束を前方へ反射す
る第１の反射面と；該第１の反射面で反射した反射光束
を後方へ反射する第２の反射面と；該第２の反射面で反
射した反射光束をイメージセンサ上に結像させるレンズ
群と；を備え、 上記透明部材の内外面、屈折面、第１の反射面および第
２の反射面は、上記結像レンズ群の光軸を回転中心軸と
する回転面からなることを特徴とする内視鏡の対物光学
系。 - 【請求項１０】 請求項７から９いずれか１項記載の対
物光学系において、上記透明部材の外面が上記結像レン
ズ群の被写界深度内になるように、上記透明部材の内外
面、上記屈折面、第１の反射面および第２の反射面の形
状が設定されている対物光学系。 - 【請求項１１】 請求項７から１０いずれか１項記載の
対物光学系において、上記屈折面は上記透明部材の内面
である対物光学系。 - 【請求項１２】 請求項７から１１いずれか１項記載の
対物光学系において、上記透明部材は、屈折面と第２の
反射面を一体に備えている対物光学系。 - 【請求項１３】 請求項１から１２いずれか１項記載の
対物光学系において、第１の反射面および第２の反射面
は凸面である対物光学系。 - 【請求項１４】 請求項１から１２いずれか１項記載の
対物光学系において、第１の反射面は凹面であり、第２
の反射面は凸面である対物光学系。 - 【請求項１５】 請求項１から１４いずれか１項記載の
対物光学系において、さらに、 上記透明部材の内部に設けられ、照明光を前方へ投光す
る光源と；この光源よりも前方に設けられて、照明光を
上記結像レンズ群の軸方向に直交する周囲方向へ反射す
る照明光反射面と；を有する対物光学系。 - 【請求項１６】 遮光部材からなる先端部材と；環状レ
ンズ部材と；結像レンズ群と；を備え、 上記環状レンズ部材に、該環状レンズ部材を透過し該環
状レンズ部材の内部前方へ向かう光束を後方へ反射させ
る第１の反射面と；該第１の反射面で反射した反射光束
を前方へ反射する第２の反射面と；該第２の反射面で反
射した反射光束を後方へ反射する第３の反射面と；が形
成され、 上記結像レンズ群は第３の反射面で反射した光束を結像
させ、 該環状レンズ部材は光軸を回転中心軸とする回転体から
なることを特徴とする対物光学系。 - 【請求項１７】 イメージセンサと；体腔内の被検部の
像をイメージセンサ上に結像させる対物光学系と；を体
内挿入部に収納した内視鏡であって、 上記対物光学系は、 上記内視鏡の体内挿入部の先端から順に、遮光部材から
なる先端部材と；環状レンズ部材と；結像レンズ群と；
を備え、 上記先端部材に、環状レンズ部材を通して照明光を内視
鏡の軸方向に直交する周囲方向に投光する複数の光源を
設け、 上記環状レンズ部材に、該環状レンズ部材を透過し該環
状レンズ部材の内部前方へ向かう光束を後方へ反射させ
る第１の反射面と；該第１の反射面で反射した反射光束
を前方へ反射する第２の反射面と；該第２の反射面で反
射した反射光束を後方へ反射する第３の反射面と；が形
成され、 上記結像レンズ群は第３の反射面で反射した光束をイメ
ージセンサ上に結像させ、 該環状レンズ部材は光軸を回転中心軸とする回転体から
なることを特徴とする内視鏡の対物光学系。 - 【請求項１８】 イメージセンサと；体腔内の被検部の
像をイメージセンサ上に結像させる対物光学系と；イメ
ージセンサによる像を無線送信する電気回路と；を密閉
カプセル内に収納した内視鏡であって、 上記密閉カプセルは、先端から順に、遮光部材からなる
先端部材と；環状レンズ部材と；筒状ケースと；からな
り、 上記先端部材に、環状レンズ部材を通して照明光を密閉
カプセルの軸方向に直交する周囲方向に投光する複数の
光源を設け、 上記対物光学系は、 上記環状レンズ部材に、該環状レンズ部材を透過し該環
状レンズ部材の内部前方へ向かう光束を後方へ反射させ
る第１の反射面と；該第１の反射面で反射した反射光束
を前方へ反射する第２の反射面と；該第２の反射面で反
射した反射光束を後方へ反射する第３の反射面と；が形
成され、 上記第３の反射面で反射した光束をイメージセンサ上に
結像させる結像レンズ群を備え、 該環状レンズ部材は光軸を回転中心軸とする回転体から
なることを特徴とする内視鏡の対物光学系。
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|---|---|---|---|
| JP36347299A JP4272783B2 (ja) | 1999-12-21 | 1999-12-21 | 対物光学系および内視鏡の対物光学系 |
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| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP36347299A JP4272783B2 (ja) | 1999-12-21 | 1999-12-21 | 対物光学系および内視鏡の対物光学系 |
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|---|---|
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|---|---|---|---|
| JP36347299A Expired - Fee Related JP4272783B2 (ja) | 1999-12-21 | 1999-12-21 | 対物光学系および内視鏡の対物光学系 |
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| WO2009008530A1 (ja) | 2007-07-09 | 2009-01-15 | Olympus Corp. | 光学素子、それを備えた光学系及びそれを用いた内視鏡 |
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| US7996067B2 (en) | 1999-06-15 | 2011-08-09 | Given Imaging Ltd. | In-vivo imaging device, optical system and method |
| JP2016153779A (ja) * | 2014-12-23 | 2016-08-25 | 株式会社ミツトヨ | ボア撮像システム |
-
1999
- 1999-12-21 JP JP36347299A patent/JP4272783B2/ja not_active Expired - Fee Related
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