JP2003135380A - Portable endoscope - Google Patents

Portable endoscope

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JP2003135380A
JP2003135380A JP2001342938A JP2001342938A JP2003135380A JP 2003135380 A JP2003135380 A JP 2003135380A JP 2001342938 A JP2001342938 A JP 2001342938A JP 2001342938 A JP2001342938 A JP 2001342938A JP 2003135380 A JP2003135380 A JP 2003135380A
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JP
Japan
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light
optical system
light source
light guide
condensing optical
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JP2001342938A
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Japanese (ja)
Inventor
Moriyasu Kanai
守康 金井
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Pentax Corp
Original Assignee
Pentax Corp
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Publication date
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To efficiently supply illumination light emitted from the scope distal end of a portable endoscope. SOLUTION: A first lens 42 and a cannonball-shaped LED 44 being a semispherical lens are supported in a battery unit so as to be movable along the optical axis of the first lens 42. A second lens 51 protects the incident end surface of a light guide 50 and constitutes a condensing optical system along with the first lens 42. At least either one of the first lens 42 and the LED 44 is moved to be positioned so that the condensing efficiency of the incident light emitted from the LED 44 and incident on the incident end surface of the light guide 50 through the first and second lenses 42 and 51 becomes suitable for the length of the diameter of the incident end surface of the light guide 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】本発明は携帯内視鏡に関し、
より詳しくは被観察体に照明光を照射するための照明光
学系に関する。
TECHNICAL FIELD The present invention relates to a portable endoscope,
More specifically, the present invention relates to an illumination optical system for illuminating an object to be observed with illumination light.

【0002】[0002]

【従来の技術】従来、医療や工業の分野では、作業現場
への持ち運びが簡便な携帯内視鏡が用いられることがあ
る。携帯内視鏡は、スコープとスコープに対して着脱自
在な光源ユニットとから構成される。光源ユニットは、
光源とこの光源に電力を供給する電池とを備えており、
光源ユニットをスコープに取付けるとスコープ内に設け
られたライトガイドと光源が光学的に接続され、光源か
ら射出された光がライトガイドによりスコープの挿入部
先端まで導かれる。スコープの挿入部を例えば消化器管
等に挿入し、光源の射出光をライトガイドを介して被観
察体に照明光として照射することにより、被観察体の観
察が可能となる。
2. Description of the Related Art Conventionally, in the fields of medical treatment and industry, a portable endoscope which can be easily carried to a work site is sometimes used. The portable endoscope includes a scope and a light source unit that can be attached to and detached from the scope. The light source unit is
It has a light source and a battery that supplies power to this light source,
When the light source unit is attached to the scope, the light guide provided inside the scope is optically connected to the light source, and the light emitted from the light source is guided to the tip of the insertion portion of the scope by the light guide. By inserting the insertion portion of the scope into, for example, the digestive tract and irradiating the light emitted from the light source as illumination light to the object to be observed through the light guide, the object to be observed can be observed.

【0003】このような携帯内視鏡においては、その携
帯性を向上させると共に消費電力を抑え、電池寿命を飛
躍的に向上させるため、光源として半導体発光素子(以
下、LED)を用いることが考えられる。LEDは放電
管、例えばハロゲンランプ等と比べると光変換効率が高
く耐久性の面で優れている一方、輝度が必ずしも十分で
あるとは言えない。したがって、LEDの射出光を効率
よく照明光として用いることが必要であり、そのために
LEDとライトガイドの入射端面との間には集光光学系
を介在させることが望ましい。
In such a portable endoscope, it is considered to use a semiconductor light emitting element (hereinafter, LED) as a light source in order to improve its portability, reduce power consumption, and dramatically improve battery life. To be The LED has high light conversion efficiency and is excellent in durability as compared with a discharge tube such as a halogen lamp, but the brightness is not always sufficient. Therefore, it is necessary to efficiently use the emitted light of the LED as the illumination light, and for that purpose, it is desirable to interpose a condensing optical system between the LED and the incident end face of the light guide.

【0004】一方、医療の分野に用いられる携帯内視鏡
は、挿入される消化器官に応じてスコープの挿入部の径
が異なり、それに応じてライトガイドの径も携帯内視鏡
の種類に応じて異なっている。上述のように、携帯内視
鏡の光源ユニットはスコープに対して着脱自在であり、
同一の光源ユニットを異なる種類のスコープに付け替え
て用いることが一般的に行われている。すなわち、光源
ユニットのLEDが光学的に接続されるライトガイドの
径は、そのスコープの種類に応じて様々である。
On the other hand, in a portable endoscope used in the medical field, the diameter of the insertion portion of the scope varies depending on the digestive organ to be inserted, and the diameter of the light guide also varies depending on the type of portable endoscope. Are different. As described above, the light source unit of the portable endoscope is detachable from the scope,
It is common practice to replace the same light source unit with a different type of scope and use it. That is, the diameter of the light guide to which the LEDs of the light source unit are optically connected varies depending on the type of the scope.

【0005】[0005]

【発明が解決しようとする課題】上述のように、LED
の射出光は集光光学系を介してライトガイドに導かれ
る。したがって、LEDの射出光を効率よく利用するた
めには、取付けられるスコープのライトガイドの径に合
わせて集光光学系の倍率を調整することが有効である。
ところが、あるライトガイドの径に適応するよう調整さ
れた光源ユニットを径の異なるライトガイドを備えた他
のスコープに取付けると、同様の集光効率は得られない
という問題がある。
As described above, the LED is used.
The emitted light is guided to the light guide through the condensing optical system. Therefore, in order to efficiently use the light emitted from the LED, it is effective to adjust the magnification of the condensing optical system according to the diameter of the light guide of the attached scope.
However, if a light source unit adjusted to adapt to the diameter of a certain light guide is attached to another scope having light guides of different diameters, the same light collection efficiency cannot be obtained.

【0006】本発明は以上の問題を解決するものであ
り、光源の射出光が常時、効率よく照明光として用いら
れる携帯内視鏡を提供するものである。
The present invention solves the above problems and provides a portable endoscope in which light emitted from a light source is constantly and efficiently used as illumination light.

【0007】[0007]

【課題を解決するための手段】本発明に係る携帯内視鏡
は、先端部に照明光を導くためのライトガイドを有する
スコープと、光源と、この光源に電力を供給する電源と
を有し、スコープに着脱自在に取付けられる光源ユニッ
トと、光源ユニットがスコープに取付けられた状態で、
ライトガイドと光源との間に介在するよう配設される集
光光学系とを備え、光源からの射出光のライトガイドの
入射端面への集光状態を変化させるよう、光源と集光光
学系の少なくとも一方が集光光学系の光軸に沿って移動
可能であることを特徴とする。
A portable endoscope according to the present invention has a scope having a light guide for guiding illumination light to a tip portion thereof, a light source, and a power source for supplying electric power to the light source. With the light source unit detachably attached to the scope and the light source unit attached to the scope,
A light condensing optical system is provided so as to be interposed between the light guide and the light source, and the light source and the condensing optical system are arranged so as to change the condensing state of the emitted light from the light source on the incident end face of the light guide. Is movable along the optical axis of the condensing optical system.

【0008】光源は例えば半導体発光素子であり、この
半導体発光素子は、発光体の射出光の光路上に集光部を
備えている。
The light source is, for example, a semiconductor light emitting element, and this semiconductor light emitting element is provided with a condenser on the optical path of the light emitted from the light emitting body.

【0009】好ましくは、光源ユニットがスコープに取
付けられた状態において、集光光学系と光源は以下の条
件式(1)を満たすよう位置決め可能である。 0.25<(d2−f)/(f・φ)<0.6 ・・・・・・(1) (ただし、φ :ライトガイドの入射端面の直径(m
m) d2:ライトガイドの入射端面を結像点とした場合の集
光光学系の後側主点までの距離(mm) f:集光光学系の合成焦点距離(mm))
Preferably, the condensing optical system and the light source can be positioned so as to satisfy the following conditional expression (1) when the light source unit is attached to the scope. 0.25 <(d2-f) / (f · φ) <0.6 (1) (where φ: diameter of the incident end face of the light guide (m
m) d2: distance (mm) to the rear principal point of the condensing optical system when the incident end face of the light guide is used as an imaging point f: synthetic focal length (mm) of the condensing optical system)

【0010】好ましくは、入射端面の直径が所定の長さ
を有するスコープに取付け、上述の条件式(1)を満た
すよう光源と集光光学系が位置決めされた光源ユニット
を、入射端面の直径がより長いライトガイドを有する他
のスコープに付け替えた場合、集光光学系と光源は以下
の条件式(2)を満たすよう移動され、位置決めされ
る。 0.7<(fT/(fT−d2T))2・(Δd2/Δd1)<1.5 ・・・・・・(2) (ただし、Δd1:半導体発光素子の射出面から集光光
学系の入射端面までの距離の変化量 Δd2:(1)式中のd2の変化量 d2T :光源ユニットを他のスコープに取り付けたとき
の、ライトガイドの入射端面を結像点とした場合の集光
光学系の後側主点までの距離 fT :光源ユニットを上述の他のスコープに取り付けた
ときの集光光学系の合成焦点距離)
Preferably, the light source unit in which the light source and the condensing optical system are positioned so that the diameter of the incident end face has a predetermined length and the light source and the condensing optical system are positioned so as to satisfy the above-mentioned conditional expression (1), has a diameter of the incident end face. When the scope is replaced with another scope having a longer light guide, the focusing optical system and the light source are moved and positioned so as to satisfy the following conditional expression (2). 0.7 <(f T / (f T −d2 T )) 2 · (Δd2 / Δd1) <1.5 (2) (where Δd1: light is condensed from the emission surface of the semiconductor light emitting element) Change amount of distance to the incident end face of the optical system Δd2: Change amount of d2 in the equation (1) d2 T : When the incident end face of the light guide is the imaging point when the light source unit is attached to another scope Distance to the rear principal point of the condensing optical system of: f T : composite focal length of the condensing optical system when the light source unit is attached to the other scope described above)

【0011】[0011]

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を図面
を参照して説明する。図1は、本発明に係る第1実施形
態が適用される携帯内視鏡の外観を概略的に示す図であ
る。携帯内視鏡10は、剛性構造を有する操作部11
と、操作部11から延在する可撓性導管である挿入部1
2を備える。携帯内視鏡10内には、被観察体に照明光
を供給するためのライトガイドと、内視鏡像を観察する
ためのイメージガイド・ファイバー・バンドルが設けら
れている。イメージガイドの先端部は挿入部12の先端
まで延びており、基端部は操作部11に設けられた接眼
部13まで延びている。ライトガイドについては後述す
る。
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings. FIG. 1 is a diagram schematically showing an external appearance of a portable endoscope to which a first embodiment according to the present invention is applied. The portable endoscope 10 includes an operation unit 11 having a rigid structure.
And the insertion part 1 which is a flexible conduit extending from the operation part 11.
2 is provided. In the portable endoscope 10, a light guide for supplying illumination light to an object to be observed and an image guide fiber bundle for observing an endoscope image are provided. The distal end portion of the image guide extends to the distal end of the insertion portion 12, and the proximal end portion extends to the eyepiece portion 13 provided on the operation portion 11. The light guide will be described later.

【0012】操作部11において挿入部12側には、鉗
子チャンネル挿通口15が設けられ、操作部11におい
て接眼部13側には、挿入部12の先端部近傍の湾曲部
の向きを遠隔操作するための操作稈16が設けられる。
操作部11において操作稈16の近傍には、鉗子チャン
ネルを通して吸引操作を行なうための吸引操作部17が
設けられている。
A forceps channel insertion port 15 is provided on the operation section 11 on the insertion section 12 side, and on the eyepiece section 13 side of the operation section 11, the direction of the bending section near the distal end of the insertion section 12 is remotely controlled. An operation culvert 16 is provided to do this.
A suction operation unit 17 for performing a suction operation through the forceps channel is provided near the operation culm 16 in the operation unit 11.

【0013】装着口14には、バッテリユニット20が
装着されている。バッテリユニット20は円筒状のハウ
ジング21と装着ナット23を備える。バッテリユニッ
ト20は、図2に示されるように、装着ナット23を回
転させることにより装着口14に対して着脱自在であ
る。
A battery unit 20 is attached to the attachment opening 14. The battery unit 20 includes a cylindrical housing 21 and a mounting nut 23. As shown in FIG. 2, the battery unit 20 is attachable to and detachable from the mounting opening 14 by rotating the mounting nut 23.

【0014】図3は、バッテリユニット20が装着され
た状態の装着口14の近傍の断面を概略的に示す図であ
る。バッテリユニット20の取付口40は略円筒状を有
し、その内部には略円筒状のレンズホルダ41が軸芯方
向に沿って摺動可能に支持されている。第1のレンズ4
2はレンズホルダ41の内部において取付口40側の開
口部近傍に固定されている。第1のレンズ42は、その
光軸がレンズホルダ41の軸芯と一致するよう配設され
ている。略円筒状のLEDホルダ43は、レンズホルダ
41の第1のレンズ42が固定される端部と反対側の端
部近傍において、軸芯方向に沿って摺動可能に支持され
ている。LEDホルダ43内には、LED44が固定さ
れている。
FIG. 3 is a diagram schematically showing a cross section in the vicinity of the mounting opening 14 with the battery unit 20 mounted. The mounting port 40 of the battery unit 20 has a substantially cylindrical shape, and a lens holder 41 having a substantially cylindrical shape is supported inside thereof so as to be slidable along the axial direction. First lens 4
Reference numeral 2 is fixed inside the lens holder 41 near the opening on the side of the mounting opening 40. The first lens 42 is arranged so that its optical axis coincides with the axis of the lens holder 41. The substantially cylindrical LED holder 43 is slidably supported along the axial direction in the vicinity of the end of the lens holder 41 opposite to the end where the first lens 42 is fixed. The LED 44 is fixed in the LED holder 43.

【0015】LED44は、先端部に半球状のレンズが
設けられた、いわゆる砲弾型といわれるLEDであり、
先端部の半球レンズは、所定の倍率を有する正レンズと
して機能する。したがって、LED44の発光部は、先
端部の半球レンズの屈折の影響を受けて見かけ上実際の
発光体とは異なる大きさを有し、また実際の発光体の位
置とは異なる位置にある面光源(射出面)として作用す
る。尚、この見かけの発光部については後述する。
The LED 44 is a so-called bullet type LED having a hemispherical lens at the tip thereof,
The hemispherical lens at the tip portion functions as a positive lens having a predetermined magnification. Therefore, the light emitting portion of the LED 44 has a size that is apparently different from the actual light emitting body under the influence of the refraction of the hemispherical lens at the tip portion, and is a surface light source located at a position different from the actual light emitting body position. Acts as (emission surface). The apparent light emitting unit will be described later.

【0016】レンズホルダ41およびLEDホルダ43
の位置は、それぞれ固定ねじ45、46を締め付けるこ
とにより固定される。すなわち、レンズホルダ41、L
EDホルダ43は、固定ねじ45、46を緩めた状態で
第1のレンズ42の光軸に沿って図中左右方向に移動す
ることができ、第1のレンズ42、LED44の光軸方
向における位置が定まったら、固定ねじ45、46を締
め付けることにより、レンズホルダ41、LEDホルダ
43は所定の位置に位置決めされる。
Lens holder 41 and LED holder 43
The position of is fixed by tightening the fixing screws 45 and 46, respectively. That is, the lens holder 41, L
The ED holder 43 can move in the left-right direction in the drawing along the optical axis of the first lens 42 with the fixing screws 45 and 46 loosened, and the positions of the first lens 42 and the LED 44 in the optical axis direction. After fixing, the lens holder 41 and the LED holder 43 are positioned at predetermined positions by tightening the fixing screws 45 and 46.

【0017】装着口14の開口部近傍にはライトガイド
50の入射端面が配設される。ライトガイド50はスコ
ープ10内を挿入部12の先端まで挿通させられてい
る。すなわち、ライトガイド50の出射端は挿入部12
の先端に配設されている。ライトガイド50の入射端面
の近傍には第2のレンズ51が配設されており、第1の
レンズ42の出射面からの光束をライトガイド50の入
射端面に導くと共に、ライトガイド50の入射端面を保
護する。図3に示すように、バッテリユニット20が装
着口14に装着されると、第1および第2のレンズ4
2、51の光軸が互いに一致し、かつLED44の先端
部のレンズおよびライトガイド50の入射端面の中心を
通るよう、LED44、第1および第2のレンズ42、
51、ライトガイド50は位置付けられている。第1実
施形態において、集光光学系は第1および第2のレンズ
42、51から構成される。
An incident end surface of the light guide 50 is arranged near the opening of the mounting opening 14. The light guide 50 is inserted through the scope 10 to the tip of the insertion portion 12. That is, the exit end of the light guide 50 has the insertion portion 12
Is arranged at the tip of. A second lens 51 is arranged near the incident end surface of the light guide 50, guides the light flux from the exit surface of the first lens 42 to the incident end surface of the light guide 50, and Protect. As shown in FIG. 3, when the battery unit 20 is attached to the attachment opening 14, the first and second lenses 4 are attached.
The LED 44, the first and second lenses 42, so that the optical axes of the lenses 51 and 52 are aligned with each other and pass through the center of the lens at the tip of the LED 44 and the incident end face of the light guide 50.
51 and the light guide 50 are positioned. In the first embodiment, the condensing optical system is composed of first and second lenses 42 and 51.

【0018】上述のように、レンズホルダ41、LED
ホルダ43は、第1のレンズ42の光軸に沿って図中左
右方向に移動可能で、かつ固定ねじ45、46により所
定の位置に位置決めされる。したがって、バッテリユニ
ット20が装着口14に装着されると、LED44およ
び第1のレンズ42は、以下の条件式(1)で表される
関係を満たすよう位置決め可能である。
As described above, the lens holder 41, the LED
The holder 43 is movable in the left-right direction in the drawing along the optical axis of the first lens 42, and is positioned at a predetermined position by the fixing screws 45 and 46. Therefore, when the battery unit 20 is attached to the attachment opening 14, the LED 44 and the first lens 42 can be positioned so as to satisfy the relationship represented by the following conditional expression (1).

【0019】 0.25<(d2−f)/(f・φ)<0.6 ・・・・・・(1) (ただし、φ :ライトガイド50の入射端面の直径
(mm) d2:ライトガイド50の入射端面を結像点とした場合
の集光光学系の後側主点までの距離(mm) f:集光光学系の合成焦点距離(mm))
0.25 <(d2-f) / (f · φ) <0.6 (1) (where φ: diameter of the incident end face of the light guide 50 (mm) d2: light Distance (mm) to the rear principal point of the condensing optical system when the incident end face of the guide 50 is used as an imaging point f: synthetic focal length (mm) of the condensing optical system)

【0020】また、バッテリユニット20が、スコープ
10に取付けられ、第1のレンズ42およびLED44
が上述の条件式(1)を満たすよう位置決めされた後、
ライトガイド50の入射端面の直径の長さがより長い他
のスコープ10に付け替えられた場合、第1のレンズ4
2およびLED44は、以下の条件式(2)で示される
関係を満たすよう移動され、位置決めされる。
Further, the battery unit 20 is attached to the scope 10, and the first lens 42 and the LED 44 are attached.
Is positioned so as to satisfy the above conditional expression (1),
When the light guide 50 is replaced with another scope 10 having a longer diameter on the incident end face, the first lens 4
2 and the LED 44 are moved and positioned so as to satisfy the relationship represented by the following conditional expression (2).

【0021】 0.7<(fT/(fT−d2T))2・((Δd2/Δd1)<1.5 ・・・・・・(2) (ただし、Δd2:集光光学系の後側主点までの距離の
変化量 Δd1:LED44の射出面から第1のレンズ42の入
射端面までの距離の変化量 fT:バッテリユニット20を上述の他のスコープ10
に取り付けたときの、そのスコープ10の集光光学系の
合成焦点距離 d2T:バッテリユニット20を上述の他のスコープ1
0に取り付けたときの、そのスコープ10のライトガイ
ド50の入射端面を結像点とした場合の集光光学系の後
側主点までの距離)
0.7 <(f T / (f T −d2 T )) 2 · ((Δd2 / Δd1) <1.5 (2) (where Δd2: of the condensing optical system Amount of change in distance to rear principal point Δd1: Amount of change in distance from emission surface of LED 44 to incident end surface of first lens 42 f T : Battery unit 20 to other scope 10 described above
Combined focal length d2 T of the condensing optical system of the scope 10 when attached to the battery unit 20 described above.
(Distance to the rear principal point of the condensing optical system when the incident end face of the light guide 50 of the scope 10 is used as an imaging point when attached to 0)

【0022】図4は、第1実施形態の集光光学系の構
成、およびLED44、集光光学系、ライトガイド50
の相対的な位置関係を示す図であり、(a)はライトガ
イド50の入射端面の直径が0.8mm、(b)はライ
トガイド50の入射端面の直径が1.4mmの場合を示
す。
FIG. 4 shows the configuration of the condensing optical system of the first embodiment, and the LED 44, condensing optical system, and light guide 50.
5A and 5B show the relative positional relationship of the light guide 50, FIG. 8A shows the case where the incident end face of the light guide 50 has a diameter of 0.8 mm, and FIG. 9B shows the case where the incident end face of the light guide 50 has a diameter of 1.4 mm.

【0023】第1実施形態の光学データは表1に示され
る。表中の記号Rはレンズ各面の曲率半径、Dは光軸上
間隔(レンズ厚またはレンズ間隔)、Ndはd線での屈
折率、(dは各レンズのアッベ数である。また、第1面
は面光源としての上述のLED44の発光部先端部に設
けられた半球レンズ位置である。
The optical data of the first embodiment are shown in Table 1. In the table, symbol R is the radius of curvature of each surface of the lens, D is the interval on the optical axis (lens thickness or lens interval), Nd is the refractive index at the d-line, and (d is the Abbe number of each lens. One surface is the position of a hemispherical lens provided at the tip of the light emitting portion of the above-described LED 44 as a surface light source.

【0024】第1実施形態において、第2面で表される
第1のレンズ42のLED44側の面と、第3面で表さ
れる第1のレンズ42のライトガイド50側の面は、回
転対称な非球面で構成されている。非球面は、光軸から
の高さをY、サグ量をX、非球面の近軸での曲率(1/
r)をC、円錐係数をK、4次、6次の非球面係数をA
4、A6として、以下の式(3)で表される。尚、表1
における非球面の曲率半径は近軸の曲率半径であり、こ
れらの面の円錐係数、非球面係数は表2に示される。但
し、記載のない係数は「0」とみなす。
In the first embodiment, the surface of the first lens 42 represented by the second surface on the LED 44 side and the surface of the first lens 42 represented by the third surface on the light guide 50 side rotate. It is composed of symmetrical aspherical surfaces. The aspherical surface has a height Y from the optical axis, a sag amount X, and a paraxial curvature of the aspherical surface (1 /
r) is C, conic coefficient is K, fourth-order and sixth-order aspherical coefficients are A
4 and A6 are represented by the following equation (3). Table 1
The radius of curvature of the aspherical surface in is the paraxial radius of curvature, and the conical coefficient and the aspherical surface coefficient of these surfaces are shown in Table 2. However, the coefficient not described is regarded as "0".

【0025】[0025]

【表1】 [Table 1]

【0026】[0026]

【表2】 [Table 2]

【0027】 X=CY2/(1+√(1−(1+K)C22))+A4Y4+A6Y6 ・・・・・・(3)X = CY 2 / (1 + √ (1- (1 + K) C 2 Y 2 )) + A4Y 4 + A6Y 6 (3)

【0028】また、表1中で使用されている変数D1、
D2、および集光光学系の合成焦点距離(f)、集光光
学系の後側主点からライトガイド入射端面までの距離
(d2)、バッテリユニット20をライトガイド50の
入射端面の直径が0.8mmのスコープ10から、同入
射端面の直径が1.4mmのスコープ10へ付け替えた
場合に、上述の条件式(2)を満たすようd2およびd
1を変化させた場合の変化量(Δd2、Δd1)の値を
表3に示す。
In addition, the variable D1 used in Table 1
D2, the combined focal length of the condensing optical system (f), the distance from the rear principal point of the condensing optical system to the incident end face of the light guide (d2), and the diameter of the incident end face of the light guide 50 in the battery unit 20 is 0. When the scope 10 of 0.8 mm is replaced with the scope 10 of which the incident end face has a diameter of 1.4 mm, d2 and d are set so as to satisfy the above conditional expression (2).
Table 3 shows the values of the change amounts (Δd2, Δd1) when 1 is changed.

【0029】[0029]

【表3】 [Table 3]

【0030】表1および表2に示される各変数値は、表
4の項番に示されるように、ライトガイド50の入
射端面の直径が0.8mm、1.4mm、いずれの場合
も条件式(1)の関係を満たしている。また、入射端面
の直径が0.8mmのライトガイド50に適応するよう
第1のレンズ42およびLED44が位置決めされたバ
ッテリユニット20を、入射端面の直径が1.4mmの
ライトガイド50を備えるスコープ10に付け替える場
合も、条件式(2)を満たしている。
As shown in the item numbers of Table 4, the variable values shown in Table 1 and Table 2 are conditional expressions in which the diameter of the incident end face of the light guide 50 is 0.8 mm or 1.4 mm. The relationship of (1) is satisfied. Further, the battery unit 20 in which the first lens 42 and the LED 44 are positioned so as to be adapted to the light guide 50 having the incident end face having a diameter of 0.8 mm, and the scope 10 having the light guide 50 having the incident end face having the diameter of 1.4 mm are provided. Even when replacing with, the conditional expression (2) is satisfied.

【0031】[0031]

【表4】 [Table 4]

【0032】ここで、条件式(1)および(2)の下限
値、上限値の設定について説明する。図5は砲弾型LE
Dの一般的な配光特性を示すグラフであり、横軸は射出
光の射出角、縦軸は射出光量の強度比である。図5のグ
ラフにおいて、実線5Aは、射出角が0°の光量を
「1」とした場合の、各射出角の光量の比率であり、点
線5Bは、光軸に対し同一射出角で射出する微小立体角
の光線すべてを積分し、そのピーク値を「1」としたも
のである。換言すれば、実線5Aは、ある射出角で射出
した光線が光軸に対して垂直な面と交差する点で測定す
ることにより得られるその光線のエネルギーを示す。ま
た、点線5Bは、同一の射出角で射出するすべての光線
の、上述の垂直面におけるエネルギーを積分した値、す
なわち同一の射出角での総エネルギーを示す。
Here, the setting of the lower and upper limits of conditional expressions (1) and (2) will be described. Figure 5 is a bullet type LE
7 is a graph showing a general light distribution characteristic of D, in which the horizontal axis represents the emission angle of emitted light and the vertical axis represents the intensity ratio of the emitted light amount. In the graph of FIG. 5, the solid line 5A is the ratio of the light amount of each emission angle when the light amount of the emission angle of 0 ° is “1”, and the dotted line 5B emits at the same emission angle with respect to the optical axis. All the light rays having a small solid angle are integrated, and the peak value is set to "1". In other words, the solid line 5A represents the energy of a ray emitted at a certain exit angle, which is obtained by measuring the ray at a point intersecting the plane perpendicular to the optical axis. Further, the dotted line 5B shows a value obtained by integrating the energies of all the light rays emitted at the same emission angle on the above-mentioned vertical plane, that is, the total energy at the same emission angle.

【0033】例えば、射出角が20°の射出光の強度比
は、実線5Aに示されるように0.2であるが、総エネ
ルギーは、破線5Bに示されるように0.6を超えてお
り、射出角7°の総エネルギーと同じで十分な強度を有
していることがわかる。すなわち、射出角の光量比が低
くても、同一角度の総エネルギー、言い換えれば集光レ
ンズの取り込み光量は比較的大きな値を持っており、ラ
イトガイド50への入射光の集光効率を高めるために
は、LED40とライトガイド50との間に介在する集
光光学系の取り込み角を大きくとることが必要である。
For example, the intensity ratio of the emitted light with the emission angle of 20 ° is 0.2 as shown by the solid line 5A, but the total energy exceeds 0.6 as shown by the broken line 5B. It can be seen that it has sufficient strength, which is the same as the total energy of the emission angle of 7 °. That is, even if the light quantity ratio of the exit angles is low, the total energy of the same angle, in other words, the quantity of light taken in by the condenser lens has a relatively large value, so that the efficiency of collecting light incident on the light guide 50 is increased. For this reason, it is necessary to increase the take-in angle of the condensing optical system interposed between the LED 40 and the light guide 50.

【0034】図6は、幾何学的な全反射条件により決ま
る入射限界が40°、長さが1m(メートル)のライト
ガイドの透過率特性を示すグラフである。横軸はライト
ガイドの入射端面に入射する光線の入射角、縦軸はライ
トガイドの出射端面からの出射光の光量の強度比であ
る。実線6Aは、入射角が0°の場合の出射光量を
「1」とした場合の強度比であり、破線6Bは、入射端
面の法線に対し同一角度で入射出する微小立体角の光束
すべてを積分し、その入射角での総エネルギーのピーク
値を「1」とした時の強度比である。
FIG. 6 is a graph showing the transmittance characteristics of a light guide having an incident limit of 40 ° and a length of 1 m (meter) determined by the geometrical total reflection condition. The horizontal axis represents the angle of incidence of the light beam incident on the incident end surface of the light guide, and the vertical axis represents the intensity ratio of the amount of light emitted from the exit end surface of the light guide. The solid line 6A is the intensity ratio when the amount of emitted light when the incident angle is 0 ° is “1”, and the broken line 6B is all the light fluxes of a small solid angle that are incident at the same angle with respect to the normal to the incident end face. Is the intensity ratio when the peak value of the total energy at that incident angle is set to "1".

【0035】図6から明らかなように、実線6A、破線
6Bともに入射角が40°を超えると強度比は急激に低
下する。すなわち、入射角を40°以上に設定しても出
射光量を効率よく増加させることはできない。したがっ
て、LEDの発光点が十分小さく点光源と見なせる場
合、より効率的に照明光を供給するために集光光学系に
求められる条件は、射出角40°程度を限度として、入
射角をできる限り大きくとることである。すなわち、集
光光学系の倍率をより高くすれば、照明光をより効率よ
く供給することができる。
As is clear from FIG. 6, when the incident angle exceeds 40 ° in both the solid line 6A and the broken line 6B, the intensity ratio sharply decreases. That is, even if the incident angle is set to 40 ° or more, the amount of emitted light cannot be efficiently increased. Therefore, when the light emitting point of the LED is sufficiently small and can be regarded as a point light source, the conditions required for the condensing optical system in order to more efficiently supply the illumination light are as follows. It is big. That is, the illumination light can be more efficiently supplied by increasing the magnification of the condensing optical system.

【0036】一方、上述のように、実際に用いられる砲
弾型LEDの発光部は面光源である。したがって、集光
光学系の倍率が高くなると、ライトガイドの入射端面に
形成される発光部の像が大きくなりすぎケラレをおこ
し、入射光量の低下を招くこととなる。
On the other hand, as described above, the light emitting portion of the shell type LED actually used is a surface light source. Therefore, when the magnification of the condensing optical system increases, the image of the light emitting portion formed on the incident end surface of the light guide becomes too large and vignetting occurs, resulting in a decrease in the amount of incident light.

【0037】図7は、チップ型LEDの一般的な配光特
性を示すグラフである。チップ型LEDの発光体は砲弾
型LEDと同様であるが、発光体の射出光の行路上に光
学的に機能する部材は設けられていない。すなわち、図
7のグラフは発光体が持つ本来の配光特性を示してい
る。
FIG. 7 is a graph showing general light distribution characteristics of a chip type LED. The light-emitting body of the chip-type LED is the same as the bullet-type LED, but no member that optically functions is provided on the path of the light emitted from the light-emitting body. That is, the graph of FIG. 7 shows the original light distribution characteristics of the light emitter.

【0038】中心強度比が0.6の場合の射出角度を砲
弾型LED、チップ型LEDで比較すると、砲弾型LE
Dの射出角度は図5に示すように約11°、チップ型L
EDの射出角度は図7に示すように約55°である。同
様に、中心強度比が0.2の場合の射出角度を両LED
で比較すると、砲弾型LEDは約20°、チップ型LE
Dは約75°である。同一の中心強度比を得るために、
チップ型LEDは砲弾型LEDの約4〜5倍の射出角度
が必要となる。換言すれば、砲弾型LEDの先端部の半
球レンズは、約3.7倍〜5.0倍の倍率を有してい
る。したがって、砲弾型LEDに用いられる発光体の本
来の大きさをφ0.6mm(ミリメートル)とすると、
砲弾型LEDの見かけの発光部の大きさはφ2.2〜
3.0mmとなる。
Comparing the ejection angles when the center intensity ratio is 0.6 with a bullet LED and a chip LED, the bullet LE is
The injection angle of D is about 11 ° as shown in FIG.
The exit angle of the ED is about 55 ° as shown in FIG. Similarly, the emission angle when the central intensity ratio is 0.2
Compared with, the cannonball type LED is about 20 °, the chip type LE
D is about 75 °. To get the same central intensity ratio,
The chip type LED requires an emission angle of about 4 to 5 times that of the cannonball type LED. In other words, the hemispherical lens at the tip of the bullet LED has a magnification of about 3.7 times to 5.0 times. Therefore, if the original size of the light-emitting body used for the cannonball-shaped LED is φ0.6 mm (millimeter),
The apparent emission size of the cannonball-shaped LED is φ2.2
It becomes 3.0 mm.

【0039】図8は、発光部の見かけの大きさがφ2.
2mmの砲弾型LEDと収差が十分小さい集光レンズと
を用いた場合の、ライトガイドの出射端面から出射され
る出射光の総光量の変化を示すグラフであり、図9は、
発光部の見かけの大きさがφ3.0mmの砲弾型LED
を用いた場合の、同総光量の変化を示すグラフである。
図8および9において、横軸は集光レンズの倍率、縦軸
は出射光の相対光量比であり、実線はライトガイドの入
射端面の直径が0.8mm、破線は同直径が1.4mm
の場合を示す。
In FIG. 8, the apparent size of the light emitting portion is φ2.
FIG. 9 is a graph showing changes in the total amount of outgoing light emitted from the outgoing end face of the light guide when a 2 mm shell-type LED and a condenser lens with sufficiently small aberration are used. FIG.
Cannonball type LED with an apparent size of the light emitting part of φ3.0 mm
7 is a graph showing a change in the total light amount when using.
8 and 9, the horizontal axis represents the magnification of the condenser lens, the vertical axis represents the relative light amount ratio of the emitted light, the solid line indicates the diameter of the incident end face of the light guide is 0.8 mm, and the broken line indicates the same diameter is 1.4 mm.
Shows the case.

【0040】図8および9に示されるように、集光レン
ズの倍率が低過ぎると、砲弾型LEDからの取り込み
角、すなわち砲弾型LEDから射出され集光レンズに入
射する光のうち、砲弾型LEDからの射出角が最大のも
のが小さくなるため、ライトガイドへの入射光量は小さ
い。反対に集光レンズの倍率が高過ぎると、ライトガイ
ドの入射端面においてケラレが発生し、入射光量は低下
する。また、出射光の相対光量がピークとなる集光レン
ズの倍率は、ライトガイドの入射端面の直径の長さに応
じて異なる。
As shown in FIGS. 8 and 9, when the magnification of the condenser lens is too low, the capture angle from the bullet-type LED, that is, of the light emitted from the bullet-type LED and incident on the condenser lens, Since the maximum emission angle from the LED is small, the amount of light incident on the light guide is small. On the contrary, if the magnification of the condenser lens is too high, vignetting occurs on the incident end surface of the light guide, and the amount of incident light decreases. Further, the magnification of the condensing lens at which the relative light amount of the emitted light reaches a peak differs depending on the length of the diameter of the incident end face of the light guide.

【0041】上述のように、砲弾型LEDの先端部は正
レンズとして作用し、砲弾型LEDの発光部の見かけの
面積は拡大される。このような光源からの射出光を効率
よく照明光として供給するためには、集光レンズにより
ライトガイドの入射端面の直径に対して適切な縮小倍率
により縮小し、ライトガイドへの入射光の密度を高めな
ければならない。
As described above, the tip end portion of the bullet-shaped LED acts as a positive lens, and the apparent area of the light emitting portion of the bullet-shaped LED is enlarged. In order to efficiently supply the light emitted from such a light source as illumination light, the diameter of the incident end face of the light guide is reduced by an appropriate reduction ratio by a condenser lens, and the density of the incident light to the light guide is reduced. Must be raised.

【0042】ここで留意しなければならないのは、ライ
トガイドへの入射光の密度を高めるために要求されるL
EDと集光レンズとの間の最適な距離は、LEDの外観
形状の違い(主に直径の大小による先端部半球形状の大
小)により異なることである。一方、ライトガイドと集
光レンズの位置関係は集光レンズの倍率により決定され
る。上述の条件式(1)には、LED44と集光光学系
の間の距離と集光光学系の倍率を決定する要因として、
ライトガイド50の入射端面の直径と、集光光学系の合
成焦点距離との関係が規定されている。尚、単位は[m
m]である。
It should be noted here that L required to increase the density of light incident on the light guide.
The optimum distance between the ED and the condenser lens depends on the difference in the external shape of the LED (mainly the size of the tip hemispherical shape due to the size of the diameter). On the other hand, the positional relationship between the light guide and the condenser lens is determined by the magnification of the condenser lens. In the above conditional expression (1), as factors that determine the distance between the LED 44 and the condensing optical system and the magnification of the condensing optical system,
The relationship between the diameter of the incident end face of the light guide 50 and the combined focal length of the condensing optical system is defined. The unit is [m
m].

【0043】条件式(1)における下限値および上限値
は、上述の図5〜8を用いて考察した結果に基づき設定
されている。ライトガイド50の入射端面の直径と、集
光光学系の合成焦点距離と、集光光学系とライトガイド
50の間隔との間における、条件式(1)に示される相
対的関係が下限値より大きければ、LED44から射出
され集光光学系を介してライトガイド50の入射端面に
導かれる入射光が入射端面によりけられることはない。
また、上述の相対的関係が上限値より小さければ、LE
D44から射出され集光光学系に取り込まれる光束の取
り込み角が小さくなり集光光学系に取り込まれる光量が
少なくなる、ということはない。
The lower limit value and the upper limit value in conditional expression (1) are set on the basis of the results of consideration made with reference to FIGS. The relative relationship represented by the conditional expression (1) between the diameter of the incident end surface of the light guide 50, the combined focal length of the condensing optical system, and the distance between the condensing optical system and the light guide 50 is lower than the lower limit value. If it is large, the incident light emitted from the LED 44 and guided to the incident end face of the light guide 50 through the condensing optical system is not eclipsed by the incident end face.
If the above relative relationship is smaller than the upper limit value, LE
There is no possibility that the angle of light captured by the light beam emitted from D44 and taken into the condensing optical system will be small, and the amount of light taken into the condensing optical system will be small.

【0044】同様に、条件式(2)における下限値およ
び上限値も、上述の図5〜8を用いて考察した結果に基
づき設定されている。したがって、所定の直径を有する
ライトガイド50に対応して条件式(1)を満たすよ
う、LED44および集光光学系が位置決めされたバッ
テリユニット20を、直径の異なるライトガイド50に
適応させる際、条件式(2)を満たすようLED44お
よび集光光学系を移動させることにより、ライトガイド
50の入射端面への入射光の光量が低下することが避け
られる。
Similarly, the lower limit value and the upper limit value in the conditional expression (2) are also set based on the result of consideration using FIGS. Therefore, when adapting the battery unit 20 in which the LED 44 and the condensing optical system are positioned to the light guides 50 having different diameters so as to satisfy the conditional expression (1) corresponding to the light guides 50 having a predetermined diameter, the condition is satisfied. By moving the LED 44 and the condensing optical system so as to satisfy the expression (2), it is possible to avoid a decrease in the amount of light incident on the incident end surface of the light guide 50.

【0045】図10に、本願発明に係る第2実施形態が
適用される集光光学系の構成を示す。第2実施形態で
は、LED44と第2のレンズ51の間にレンズ群60
が介在させられる。レンズ群60は第3および第4のレ
ンズ61、62を有する。すなわち、第2実施形態にお
いて、集光光学系は第3および第4のレンズ61、62
および第2のレンズ51で構成される。レンズ群60は
バッテリユニット20内において、移動可能に設けられ
る。図5(a)はライトガイド50の入射端面の直径が
0.8mm、図5(b)はライトガイド50の入射端面
の直径が1.4mmの場合を示す。
FIG. 10 shows the structure of a condensing optical system to which the second embodiment of the present invention is applied. In the second embodiment, the lens group 60 is provided between the LED 44 and the second lens 51.
Is intervened. The lens group 60 has third and fourth lenses 61 and 62. That is, in the second embodiment, the condensing optical system includes the third and fourth lenses 61 and 62.
And a second lens 51. The lens group 60 is movably provided in the battery unit 20. 5A shows the case where the diameter of the incident end surface of the light guide 50 is 0.8 mm, and FIG. 5B shows the case where the diameter of the incident end surface of the light guide 50 is 1.4 mm.

【0046】第2実施形態の光学的特性を表5に示す。Table 5 shows the optical characteristics of the second embodiment.

【0047】[0047]

【表5】 [Table 5]

【0048】また、表5中の変数D1、D2、および集
光光学系の合成焦点距離(f)、集光光学系の後側主点
からライトガイドまでの距離(d2)、バッテリユニッ
ト20をライトガイド50の入射端面の直径が0.8m
mのスコープ10から、同入射端面の直径が1.4mm
のスコープ10へ付け替えた場合に上述の条件式(6)
の関係を満たすよう、d2およびd1を変化させた場合
の変化量(Δd2、Δd1)の値を表6に示す。
Further, the variables D1 and D2 in Table 5, the combined focal length (f) of the condensing optical system, the distance (d2) from the rear principal point of the condensing optical system to the light guide, and the battery unit 20 are set. The diameter of the incident end surface of the light guide 50 is 0.8 m
From the scope 10 of m, the diameter of the incident end face is 1.4 mm.
Conditional expression (6) when the scope 10 is replaced
Table 6 shows the values of the change amounts (Δd2, Δd1) when d2 and d1 are changed so as to satisfy the relationship of.

【0049】[0049]

【表6】 [Table 6]

【0050】表5および表6に示される各変数値は、表
4の項番に示されるように、ライトガイド50の直
径が0.8mm、1.4mm、いずれの場合も条件式
(1)の関係を満たしており、バッテリユニット20を
上述のように付け替える場合も、条件式(2)の関係を
満たしている。
The variable values shown in Tables 5 and 6 are, as shown in the item No. of Table 4, conditional expressions (1) in which the diameter of the light guide 50 is 0.8 mm or 1.4 mm. The condition (2) is satisfied even when the battery unit 20 is replaced as described above.

【0051】図11に、本発明に係る第3実施形態が適
用される集光光学系の構成を示す。第3実施形態では、
光源として発光部の見かけの直径が5mmのLED70
が用いられ、集光光学系は第5のレンズ71と第6のレ
ンズ72で構成される。第5のレンズ71は、バッテリ
ユニット20内において、移動可能に設けられる。第6
のレンズ72は、第2のレンズ51と同様、スコープ1
0内においてライトガイド50の入射端面を保護するよ
う固定的に設けられる。第3実施形態において、第2面
で表される第5のレンズ71のLED44側の面は、回
転対称な非球面で構成されており、その特性は上述の式
(3)で表され、非球面係数Kは「−0.9」である。
FIG. 11 shows the arrangement of a condensing optical system to which the third embodiment of the present invention is applied. In the third embodiment,
LED 70 with an apparent diameter of 5 mm as a light source
Is used, and the condensing optical system includes a fifth lens 71 and a sixth lens 72. The fifth lens 71 is movably provided in the battery unit 20. Sixth
The lens 72 of the scope 1 is similar to the second lens 51.
It is fixedly provided within 0 to protect the incident end face of the light guide 50. In the third embodiment, the surface of the fifth lens 71 on the LED 44 side, which is represented by the second surface, is configured by a rotationally symmetric aspherical surface, and the characteristic thereof is represented by the above-mentioned formula (3). The spherical coefficient K is "-0.9".

【0052】第3実施形態の集光光学系の光学的特性を
表7に示す。また、表8中の変数D1、D2、および集
光光学系の合成焦点距離(f)、集光光学系の後側主点
からライトガイドまでの距離(d2)、バッテリユニッ
ト20をライトガイド50の入射端面の直径が0.8m
mのスコープ10から、同入射端面の直径が1.4mm
のスコープ10へ付け替えた場合に式(2)の関係を満
たすよう、d2およびd1を変化させた場合の変化量
(Δd2、Δd1)の値を表8に示す。
Table 7 shows the optical characteristics of the condensing optical system of the third embodiment. Further, the variables D1 and D2 in Table 8, the combined focal length (f) of the condensing optical system, the distance from the rear principal point of the condensing optical system to the light guide (d2), the battery unit 20 and the light guide 50. The diameter of the incident end face is 0.8m
From the scope 10 of m, the diameter of the incident end face is 1.4 mm.
Table 8 shows the values of the amounts of change (Δd2, Δd1) when d2 and d1 were changed so as to satisfy the relationship of Expression (2) when the scope 10 was replaced.

【0053】[0053]

【表7】 [Table 7]

【0054】[0054]

【表8】 [Table 8]

【0055】表8および表9に示される各変数値は、表
4の項番に示されるように、ライトガイド50の直
径が0.8mm、1.4mm、いずれの場合も条件式
(1)の関係を満たしており、バッテリユニット20を
上述のように付け替える場合も、条件式(2)の関係を
満たしている。
As shown in the item numbers of Table 4, the variable values shown in Tables 8 and 9 have conditional expressions (1) in which the diameter of the light guide 50 is 0.8 mm or 1.4 mm. The condition (2) is satisfied even when the battery unit 20 is replaced as described above.

【0056】[0056]

【発明の効果】以上のように本発明によれば、光源を備
えるバッテリユニットをスコープに取付けるにあたっ
て、光源と、光源とライトガイドとの間に介在する集光
光学系が移動可能であり、そのスコープに設けられてい
るライトガイドの入射端面の直径に適した集光効率とな
るよう、光源と集光光学系が位置決めされる。その結
果、効率よく照明光を供給することができる。
As described above, according to the present invention, when the battery unit including the light source is attached to the scope, the light source and the light-collecting optical system interposed between the light source and the light guide are movable. The light source and the focusing optical system are positioned so that the focusing efficiency is suitable for the diameter of the incident end surface of the light guide provided in the scope. As a result, the illumination light can be efficiently supplied.

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

【図1】本発明に係る第1実施形態が適用される携帯内
視鏡にバッテリユニットが装着された状態の外観図であ
る。
FIG. 1 is an external view of a state in which a battery unit is attached to a portable endoscope to which a first embodiment according to the present invention is applied.

【図2】携帯内視鏡からバッテリユニットが取り外され
た状態を示す外観図である。
FIG. 2 is an external view showing a state in which a battery unit is removed from a portable endoscope.

【図3】バッテリユニットが装着された状態の装着口の
近傍の断面を概略的に示す図である。
FIG. 3 is a diagram schematically showing a cross section in the vicinity of a mounting port with a battery unit mounted.

【図4】第1実施形態の集光光学系の構成を示す図であ
る。
FIG. 4 is a diagram showing a configuration of a condensing optical system of the first embodiment.

【図5】砲弾型LEDの一般的な配光特性を示すグラフ
である。
FIG. 5 is a graph showing general light distribution characteristics of a bullet LED.

【図6】入射限界が40°、長さが1mのライトガイド
の透過率特性を示すグラフである。
FIG. 6 is a graph showing transmittance characteristics of a light guide having an incident limit of 40 ° and a length of 1 m.

【図7】チップ型LEDの一般的な配光特性を示すグラ
フである。
FIG. 7 is a graph showing general light distribution characteristics of a chip LED.

【図8】発光部の見かけの大きさがφ2.2の砲弾型L
EDと収差が十分小さい集光レンズとを用いた場合の、
ライトガイドの出射端面から出射される出射光の総光量
の変化を示すグラフである。
FIG. 8 is a shell-shaped L having an apparent size of a light emitting portion of φ2.2.
When using an ED and a condenser lens with sufficiently small aberration,
7 is a graph showing changes in the total amount of emitted light emitted from the emission end surface of the light guide.

【図9】発光部の見かけの大きさがφ3.0の砲弾型L
EDと収差が十分小さい集光レンズとを用いた場合の、
ライトガイドの出射端面から出射される出射光の総光量
の変化を示すグラフである。
FIG. 9 is a shell-shaped L having an apparent size of a light emitting portion of φ3.0.
When using an ED and a condenser lens with sufficiently small aberration,
7 is a graph showing changes in the total amount of emitted light emitted from the emission end surface of the light guide.

【図10】本願発明に係る第2実施形態が適用される集
光光学系の構成を示す図である。
FIG. 10 is a diagram showing a configuration of a condensing optical system to which a second embodiment according to the present invention is applied.

【図11】本願発明に係る第3実施形態が適用される集
光光学系の構成を示す図である。
FIG. 11 is a diagram showing a configuration of a condensing optical system to which a third embodiment according to the invention of the present application is applied.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

10 携帯内視鏡 11 操作部 12 挿入部 13 接眼部 14 装着口 20 バッテリユニット 42 第1のレンズ 44、70 LED 51 第2のレンズ 61 第3のレンズ 62 第4のレンズ 71 第5のレンズ 72 第6のレンズ 10 Portable endoscope 11 Operation part 12 Insert 13 Eyepiece 14 mounting mouth 20 battery unit 42 first lens 44, 70 LED 51 Second lens 61 Third lens 62 Fourth Lens 71 5th lens 72 6th lens

Claims (4)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 先端部に照明光を導くためのライトガイ
ドを有するスコープと、 光源と、この光源に電力を供給する電源とを有し、前記
スコープに着脱自在に取付けられる光源ユニットと、 前記光源ユニットが前記スコープに取付けられた状態
で、前記ライトガイドと前記光源との間に介在するよう
配設される集光光学系とを備え、 前記光源からの射出光の前記ライトガイドの入射端面へ
の集光状態を変化させるよう、前記光源と前記集光光学
系の少なくとも一方が前記集光光学系の光軸に沿って移
動可能であることを特徴とする携帯内視鏡。
1. A light source unit, which has a light guide for guiding illumination light to a tip, a light source, and a power source for supplying power to the light source, and which is detachably attached to the scope, A light source unit attached to the scope, the light guide, and a condensing optical system disposed so as to be interposed between the light source, and an incident end surface of the light guide of the light emitted from the light source. At least one of the light source and the condensing optical system is movable along the optical axis of the condensing optical system so as to change the condensing state to the condensing optical system.
【請求項2】 前記光源は半導体発光素子であり、この
半導体発光素子は、発光体の射出光の光路上に集光部を
備えていることを特徴とする請求項1に記載の携帯内視
鏡。
2. The portable internal view according to claim 1, wherein the light source is a semiconductor light emitting element, and the semiconductor light emitting element is provided with a condenser on an optical path of light emitted from a light emitting body. mirror.
【請求項3】 前記光源ユニットが前記スコープに取付
けられた状態において、前記集光光学系と前記光源は以
下の条件式(1)を満たすよう位置決め可能であること
を特徴とする請求項2に記載の携帯内視鏡。 0.25<(d2−f)/(f・φ)<0.6 ・・・・・・(1) (ただし、φ :前記ライトガイドの入射端面の直径
(mm(ミリメートル)) d2:前記ライトガイドの入射端面を結像点とした場合
の前記集光光学系の後側主点までの距離(mm) f:前記集光光学系の合成焦点距離(mm))
3. The light condensing optical system and the light source can be positioned so as to satisfy the following conditional expression (1) when the light source unit is attached to the scope. The portable endoscope described. 0.25 <(d2-f) / (f · φ) <0.6 (1) (where φ: diameter of the incident end face of the light guide (mm (millimeter)) d2: the above Distance (mm) to the rear principal point of the condensing optical system when the incident end face of the light guide is used as an imaging point f: synthetic focal length (mm) of the condensing optical system)
【請求項4】 前記入射端面の直径が所定の長さを有す
る前記スコープに取付け、前記条件式(1)を満たすよ
う前記光源と前記集光光学系が位置決めされた前記光源
ユニットを、入射端面の直径がより長いライトガイドを
有する他のスコープに付け替えた場合、前記集光光学系
と前記光源は以下の条件式(2)を満たすよう移動さ
れ、位置決めされることを特徴とする請求項3に記載の
携帯内視鏡。 0.7<(fT/(fT−d2T))2・(Δd2/Δd1)<1.5 ・・・・・・(2) (ただし、Δd1:前記半導体発光素子の射出面から前
記集光光学系の入射端面までの距離の変化量 Δd2:前記d2の変化量 d2T:前記光源ユニットを前記他のスコープに取り付
けたときの、前記ライトガイドの入射端面を結像点とし
た場合の前記集光光学系の前記後側主点までの距離 fT:前記光源ユニットを前記他のスコープに取り付け
たときの前記集光光学系の合成焦点距離)
4. The light source unit in which the light source and the condensing optical system are positioned so as to satisfy the conditional expression (1) is attached to the scope having a diameter of the incident end surface having a predetermined length. When the scope is replaced with another scope having a light guide having a longer diameter, the condensing optical system and the light source are moved and positioned so as to satisfy the following conditional expression (2). The portable endoscope described in. 0.7 <(f T / (f T −d2 T )) 2 · (Δd2 / Δd1) <1.5 (2) (where Δd1: the emission surface of the semiconductor light emitting device the amount of change in the distance to the incident end face of the condensing optical system .DELTA.d2: amount of change d2 of d2 T: when the light source unit attached to the other scopes, when the incident end face of the light guide and an imaging point Distance f T to the rear principal point of the focusing optical system: composite focal length of the focusing optical system when the light source unit is attached to the other scope)
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