JP2018040927A - 立体内視鏡用撮像装置 - Google Patents

Abstract

【課題】迷光が少ない光学系を有する立体内視鏡用撮像装置を提供すること。【解決手段】立体内視鏡用撮像装置は、第１の光路に配置され、第１の光学像を生成する第１の光学系と、第２の光路に配置され、第２の光学像を生成する第２の光学系と、第１の光学像と第２の光学像を撮像する撮像素子と、を有し、第１の光路と第２の光路の各々に、平行平板と、光路変換素子と、が位置し、平行平板と光路変換素子とは、一体化されており、平行平板は、単一の部材で構成され、所定の位置は、平行平板の物体側面と光路変換素子の像側面との間の任意の位置であり、第１の光学系と第２の光学系では、所定の位置で、軸上光束の光線高と軸外光束の光線高が最も低くなり、第１の開口部と第２の開口部は、共に、所定の位置よりも物体側に位置するか、又は所定の位置よりも像側に位置する。【選択図】図１

Description

本発明は、立体内視鏡用撮像装置に関する。

斜視用内視鏡が、特許文献１乃至３に開示されている。特許文献１の斜視用内視鏡は、前群と、視野方向変換素子と、後群と、撮像素子と、を有する。視野方向変換素子は、前群と後群との間に配置されている。

特許文献２の斜視用内視鏡は、立体視が可能な内視鏡である。特許文献２の斜視用内視鏡では、共通光路上に、対物光学系と、リレー光学系と、１次結像光学系と、が配置されている。対物光学系は、斜視プリズム光学系を有する。

共通光路の像側に、２つの光路が形成されている。各々の光路に、開口部と、２次結像光学系と、撮像素子と、が配置されている。２つの開口部は、１枚の板状部材に形成されている。

特許文献３の斜視用内視鏡は、立体視が可能な内視鏡である。特許文献３の斜視用内視鏡では、２つの光路だけが形成されている。各々の光路に、前群と、反射部材と、後群と、が配置されている。一方の光路の反射部材と他方の光路の反射部材とは、１つの部材で構成されている。

通常、光学系には、様々な方向から光が入射する。入射した光の一部は、レンズ枠の内側で反射される。反射光は、反射方向や反射回数によって、様々な方向に向かう。このうち、一部の反射光は像位置に向かう。

像位置に向かう反射光（以下、「迷光」という）は、像位置で発散した状態になっている場合もあれば、収束した状態になっている場合もある。迷光は、フレア、及び、ゴースト等とも呼ばれており、本来の物体の画像には不要のものである。よって、迷光が光学像と重なると、光学像のコントラストや解像度が低下する。

光学系の光路が１つだけの場合、１つの光学像が形成される。光路が１つだけの光学系では、迷光が光学像と重ならなければ、光学像のコントラストや解像度は低下しない。

光学系の光路が２つの場合、２つの光学像が形成される。光路が２つの光学系では、一方の光路で発生した迷光が、一方の光学像と重ならなければ、一方の光学像のコントラストや解像度は低下しない。

ただし、光路が２つの光学系では、一方の光路の隣に他方の光路が位置している。そのため、場合によっては、一方の光路で発生した迷光は、他方の光路に入射する。このとき、他方の光路に迷光が入射しても、迷光が他方の光学像と重ならなければ、他方の光学像のコントラストや解像度は低下しない。しかしながら、迷光が他方の光学像と重なってしまうと、他方の光学像のコントラストや解像度が低下してしまう。

また、立体観察用の撮像装置で迷光が発生すると、その迷光の映像が左目画像と右目画像で異なる場合が多い。特に、立体観察時では、左目画像と右目画像で異なるものが表示されると、大きな疲労につながるという課題が発生する。

特許５５５８０５８号公報 特開平７−２３６６１０号公報 特開２００６−３１７８９１号公報

特許文献１の斜視用内視鏡では、光学系は１つの光路だけで構成されている。よって、２つの光路だけからなる光学系で発生する迷光については、考慮されていない。

特許文献２の斜視用内視鏡では、光学系は共通光路と２つの光路とで構成されている。よって、共通光路を持たない光学系で発生する迷光、すなわち、２つの光路だけからなる光学系で発生する迷光については、考慮されていない。

特許文献３の斜視用内視鏡では、光学系は２つの光路だけで構成されている。しかしながら、迷光については、考慮されていない。

本発明は、このような課題に鑑みてなされたものであって、２つの光路だけで光学系が構成されている立体内視鏡において、迷光が少ない光学系を有する立体内視鏡用撮像装置を提供することを目的とする。また、製造が容易な立体内視鏡用撮像装置を提供することを目的とする。

上述した課題を解決し、目的を達成するために、本発明の少なくとも幾つかの実施形態に係る立体内視鏡用撮像装置は、
第１の光路に配置され、第１の光学像を生成する第１の光学系と、
第２の光路に配置され、第２の光学像を生成する第２の光学系と、
第１の光学像と第２の光学像を撮像する撮像素子と、を有し、
第１の光路と第２の光路の各々に、平行平板と、光路変換素子と、が位置し、
平行平板と光路変換素子とは、一体化されており、
平行平板は、単一の部材で構成され、
所定の位置は、平行平板の物体側面と光路変換素子の像側面との間の任意の位置であり、
第１の光学系と第２の光学系では、所定の位置で、軸上光束の光線高と軸外光束の光線高が最も低くなり、
第１の開口部は、第１の光路に位置し、
第２の開口部は、第２の光路に位置し、
第１の開口部と第２の開口部は、共に、所定の位置よりも物体側に位置するか、又は所定の位置よりも像側に位置することを特徴とする。

本発明によれば、２つの光路だけで光学系が構成されている立体内視鏡において、迷光が少ない光学系を有する立体内視鏡用撮像装置を提供することができる。また、製造が容易な立体内視鏡用撮像装置を提供することができる。

本実施形態の立体内視鏡用撮像装置の構成と迷光を示す図である。 開口部の配置例を示す図である。 開口部の別の配置例を示す図である。 開口部の具体例１を示す図である。 開口部の具体例２を示す図である。 開口部の具体例３を示す図である。 開口部の具体例４を示す図である。 開口部の具体例５を示す図である。 明るさ絞りの配置例を示す図である。 光路変換素子を示す図である。 立体内視鏡用の光学系の断面図である。

以下に、本発明にかかる立体内視鏡用撮像装置の実施形態及び実施例を、図面に基づいて詳細に説明する。なお、この実施形態及び実施例によりこの発明が限定されるものではない。

本実施形態の立体内視鏡用撮像装置は、第１の光路に配置され、第１の光学像を生成する第１の光学系と、第２の光路に配置され、第２の光学像を生成する第２の光学系と、第１の光学像と第２の光学像を撮像する撮像素子と、を有し、第１の光路と第２の光路の各々に、平行平板と、光路変換素子と、が位置し、平行平板と光路変換素子とは、一体化されており、平行平板は、単一の部材で構成され、所定の位置は、平行平板の物体側面と光路変換素子の像側面との間の任意の位置であり、第１の光学系と第２の光学系では、所定の位置で、軸上光束の光線高と軸外光束の光線高が最も低くなり、第１の開口部は、第１の光路に位置し、第２の開口部は、第２の光路に位置し、第１の開口部と第２の開口部は、共に、所定の位置よりも物体側に位置するか、又は所定の位置よりも像側に位置することを特徴とする。

図１は、本実施形態の立体内視鏡用撮像装置の構成と迷光を示す図である。本実施形態の立体内視鏡用撮像装置では、光学系は、第１の光路ＯＰ１と第２の光路ＯＰ２とを有する。ただし、光学系は共通光路を有していない。

第１の光路ＯＰ１には、第１の光学系ＯＢＪ１が配置されている。第１の光学系ＯＢＪ１によって、第１の光学像Ｉ１が形成される。第２の光路ＯＰ２には、第２の光学系ＯＢＪ２が配置されている。第２の光学系ＯＢＪ２によって、第２の光学像Ｉ２が形成される。

第１の光学像Ｉ１と第２の光学像Ｉ２は、撮像素子ＩＳによって撮像される。図１では、撮像素子ＩＳは１つであるが、２つの撮像素子を用いても良い。２つの撮像素子を用いる場合、第１の光学像Ｉ１は、一方の撮像素子によって撮像され、第２の光学像Ｉ２は、他方の撮像素子によって撮像される。

第１の光学系ＯＢＪ１と第２の光学系ＯＢＪ２には、同一の光学系が用いられている。この光学系は、物体側から順に、負レンズＬ１と、正レンズＬ２と、負レンズＬ３と、平行平板ＰＬと、光路変換素子ＰＲと、正レンズＬ４と、負レンズＬ５と、正レンズＬ６と、を有する。

正レンズＬ２と負レンズＬ３は、接合されている。負レンズＬ５と正レンズＬ６は、接合されている。正レンズＬ６の像側には、カバーガラスＣ１と、カバーガラスＣ２が配置されている。カバーガラスＣ１とカバーガラスＣ２は、接合されている。カバーガラスＣ２は、撮像素子ＩＳのカバーガラスである。

平行平板ＰＬと光路変換素子ＰＲとは、一体化されている。平行平板ＰＬは、単一の部材で構成されている。よって、平行平板ＰＬは、第１の光路と第２の光路の両方に位置するような大きさを有する。

光路変換素子ＰＲは、単一の部材で構成されていても、２つの部材で構成されていても良い。光路変換素子ＰＲでは、第１の光路と第２の光路が、各々折り曲げられる。

光路変換素子ＰＲとして、例えば、直角プリズムを用いることができる。この場合、光路変換素子ＰＲの像側に位置する光路は、紙面と直交する方向に形成される。見易さのために、図１では、光路が折り曲げられていない状態が示されている。

迷光について説明する。図１には、迷光の様子が示されている。ここでは、迷光の様子を定性的に示している。すなわち、レンズにおける光の屈折は考慮されていない。そのため、迷光は直線で描かれている。

図１では、迷光は、鏡枠ＢＡＬの内面で２回反射されている。ただし、実際は、レンズによる屈折が発生するため、２回目の反射は生じないこともある。

第１の光路ＯＰ１に入射した迷光ＬＢ_flarは、鏡枠ＢＡＬの内面の点Ｐ_in1に到達する。迷光ＬＢ_flarは点Ｐ_in1で反射され、鏡枠ＢＡＬの内面の点Ｐ_in2に到達する。迷光ＬＢ_flarは点Ｐ_in2で反射され、第２の光学像Ｉ２と重なる。

像位置で、迷光ＬＢ_flarが集光した状態になっている場合、第２の光学像Ｉ２にゴーストが重なる。また、像位置で、迷光ＬＢ_flarが拡散した状態になっている場合、第２の光学像Ｉ２にフレアが重なる。いずれの場合も、第２の光学像Ｉ２では、コントラストの低下や解像度の低下が発生する。

第１の光学系ＯＢＪ１と第２の光学系ＯＢＪ２では、所定の位置で、軸上光束ＬＢ_axの光線高と軸外光束ＬＢ_offaxの光線高が最も低くなる。第１の光学系ＯＢＪ１と第２の光学系ＯＢＪ２は、そのように設計されている。所定の位置は、平行平板ＰＬの物体側面と光路変換素子ＰＲの像側面との間の任意の位置である。

平行平板ＰＬの物体側面と光路変換素子ＰＲの像側面との間に所定の位置が存在すると、平行平板ＰＬにおける光線高や、光路変換素子ＰＲにおける光線高が低くなる。そのため、平行平板ＰＬや光路変換素子ＰＲを小型化することができる。

図１に示すように、負レンズＬ３の像側面から平行平板ＰＬの物体側面までの範囲（以下、「範囲Ａ」という）では、迷光ＬＢ_flarは、軸上光束ＬＢ_axや軸外光束ＬＢ_offaxから離れている。よって、範囲Ａに開口部を設けることで、迷光ＬＢ_flarを遮光することができる。

同様に、光路変換素子ＰＲの像側面よりも像側の範囲（以下、「範囲Ｂ」という）でも、迷光ＬＢ_flarは、軸上光束ＬＢ_axや軸外光束ＬＢ_offaxから離れている。よって、範囲Ｂに開口部を設けることで、迷光ＬＢ_flarを遮光することができる。

迷光ＬＢ_flarは、第１の光路ＯＰ１と第２の光路ＯＰ２の両方で生じる。よって、開口部は、第１の光路ＯＰ１と第２の光路ＯＰ２の両方に設けることが好ましい。すなわち、第１の光路ＯＰ１に第１の開口部を位置させ、第２の光路ＯＰ２に第２の開口部を位置させる。

範囲Ａは、所定の位置よりも物体側に位置している。範囲Ｂは、所定の位置よりも像側に位置している。よって、第１の開口部と第２の開口部は、所定の位置よりも物体側に位置させるか、又は所定の位置よりも像側に位置させれば良い。

図１には、平行平板ＰＬの物体側面の近傍や、光路変換素子ＰＲの像側面の近傍に、点線が描かれている。この点線は、所定の位置よりも物体側に位置するか、又は所定の位置よりも像側に位置している。よって、この点線で示す位置に、第１の開口部と第２の開口部を位置させれば良い。このようにすることで、迷光を遮光することができる。

その結果、迷光が少ない光学系を有する立体内視鏡用撮像装置を実現することができる。また、迷光を低減できるので、光学像に重畳するゴーストやフレアを低減することができる。よって、光学像におけるコントラストの低下や、解像度の低下を防止することができる。

また、上述のように、平行平板ＰＬと光路変換素子ＰＲとは、一体化されている。一体化の方法としては、例えば、接合がある。接合では、例えば、接着剤が用いられる。

上述のように、光路変換素子ＰＲは、単一の部材で構成されていても、２つの部材で構成されていても良い。光路変換素子ＰＲが単一の部材で構成されている場合、平行平板ＰＬに、光路変換素子ＰＲを接合すれば良い。

光路変換素子ＰＲが２つの部材で構成されている場合、２つの部材を別々に平行平板ＰＬに接合すれば良い。あるいは、２つの部材を接合した後に、接合した２つの部材を平行平板ＰＬに接合すれば良い。

図１に示すように、平行平板ＰＬや光路変換素子ＰＲは、鏡枠ＢＡＬ内に組み込まれる。鏡枠ＢＡＬ内への組み込の際に、平行平板ＰＬと光路変換素子ＰＲを別々に組み込むと、調整が困難になる。

平行平板ＰＬは、単一の部材で構成されているので、外径の形状や大きさは自由に設定することができる。よって、平行平板ＰＬの外径を、光路変換素子ＰＲよりも大きくすることができる。

このとき、平行平板ＰＬの外径を位置決めに適した形状にすると共に、高い精度で加工しておく。そして、平行平板ＰＬと光路変換素子ＰＲとを一体化する。このようにすることで、平行平板ＰＬだけで鏡枠ＢＡＬに対する位置決めが行なえる。そのため、鏡枠ＢＡＬ内に組み込む際の調整が容易になる。

また、平行平板ＰＬと光路変換素子ＰＲとを予め一体化しておく方法では、鏡枠ＢＡＬが存在しないので、平行平板ＰＬや光路変換素子ＰＲの位置や傾きを容易に測定できる。そのため、接合前の調整が容易になる。その結果、組み立て時の誤差を低減できる。

内視鏡の光学系では、平行平板ＰＬのサイズや光路変換素子ＰＲのサイズは非常に小さくなる。そのため、平行平板ＰＬと光路変換素子ＰＲとを一体化しておくと、１つの部品としてのサイズが大きくなるので、取り扱いが容易になる。その結果、組み立て時の作業効率を向上させることができる。

このように、本実施形態の立体内視鏡用撮像装置では、組み立て時の誤差を低減でき、又、組み立て時の作業効率を向上させることができる。そのため、製造が容易な立体内視鏡用撮像装置を提供することができる。

一体化の別の方法としては、例えば、金属枠や樹脂枠による保持がある。このようにしても、接合による一体化と同様の効果を得ることができる。

本実施形態の立体内視鏡用撮像装置では、第１の開口部と第２の開口部は、所定の位置よりも物体側に位置することが好ましい。

物体側からは様々な方向から光線が入射するため、所定の位置よりも物体側にある鏡枠ＢＡＬ内面では、多くの光線が反射する。そこで、所定の位置よりも、物体側に開口部を配置することで、効率的に反射光（迷光）が所望の位置を通過しない構成、又は、反射光が発生しない構成を取ることができる。よって、迷光が少ない光学系を有する立体内視鏡用撮像装置を実現することができる。また、製造が容易な立体内視鏡用撮像装置を実現することができる。

本実施形態の立体内視鏡用撮像装置では、第１の開口部と第２の開口部は、平行平板の物体側面上に位置することが好ましい。

図２は、開口部の配置例を示す図である。図２に示すように、位置Ｐ１は、平行平板ＰＬと光路変換素子ＰＲの接合面の位置である。位置Ｐ１で、軸上光束ＬＢ_axの光線高と軸外光束ＬＢ_offaxの光線高が最も低くなっている。よって、位置Ｐ１が所定の位置である。

上述のように、第１の開口部ＳＴ１と第２の開口部ＳＴ２は、所定の位置よりも物体側に位置するか、又は所定の位置よりも像側に位置すれば良い。図２では、第１の開口部ＳＴ１と第２の開口部ＳＴ２は、位置Ｐ１よりも物体側に位置している。

より具体的には、第１の開口部ＳＴ１と第２の開口部ＳＴ２は、平行平板ＰＬの物体側面Ｓ_PLf上に位置している。このようにすることで、鏡枠ＢＡＬの内面で反射された迷光ＬＢ_flarを、第１の開口部ＳＴ１で遮光することができる。

鏡枠ＢＡＬの内面で反射された迷光ＬＢ_flarは、位置Ｐ１に到達するまでの間、徐々に光軸に近づいていく。よって、第１の開口部ＳＴ１と第２の開口部ＳＴ２の位置が位置Ｐ１に近づくにつれて、第１の開口部ＳＴ１の開口径と第２の開口部ＳＴ２の開口径は徐々に小さくなる。

平行平板ＰＬの物体側面Ｓ_PLfは、位置Ｐ１に対して最も近くに位置すると共に、第１の開口部ＳＴ１と第２の開口部ＳＴ２を物理的に設けることができる場所である。そこで、第１の開口部ＳＴ１と第２の開口部ＳＴ２を、平行平板ＰＬの物体側面Ｓ_PLfに位置させることが好ましい。

このようにすることで、第１の開口部ＳＴ１の開口径と第２の開口部ＳＴ２の開口径を、共に小さくすることができる。開口径が小さくなると、迷光ＬＢ_flarを遮光する領域が増える。その結果、より多くの迷光ＬＢ_flarを遮光することができる。

本実施形態の立体内視鏡用撮像装置では、第１の開口部と第２の開口部は、所定の位置よりも像側に位置することが好ましい。

このようにすることで、迷光が少ない光学系を有する立体内視鏡用撮像装置を実現することができる。また、製造が容易な立体内視鏡用撮像装置を実現することができる。

本実施形態の立体内視鏡用撮像装置では、第１の開口部と第２の開口部は、光路変換素子の像側面上に位置することが好ましい。

図３は、開口部の別の配置例を示す図である。図３に示すように、位置Ｐ１は、平行平板ＰＬと光路変換素子ＰＲの接合面の位置である。位置Ｐ１で、軸上光束ＬＢ_axの光線高と軸外光束ＬＢ_offaxの光線高が最も低くなっている。よって、位置Ｐ１が所定の位置である。

上述のように、第１の開口部ＳＴ１と第２の開口部ＳＴ２は、所定の位置よりも物体側に位置するか、又は所定の位置よりも像側に位置すれば良い。図３では、第１の開口部ＳＴ１と第２の開口部ＳＴ２は、位置Ｐ１よりも像側に位置している。

より具体的には、第１の開口部ＳＴ１と第２の開口部ＳＴ２は、光路変換素子ＰＲの像側面Ｓ_PRr上に位置している。このようにすることで、鏡枠ＢＡＬの内面で反射された迷光ＬＢ_flarを、第１の開口部ＳＴ１で遮光することができる。

位置Ｐ１から像側では、鏡枠ＢＡＬの内面で反射された迷光ＬＢ_flarは、位置Ｐ１から離れるにつれて、徐々に光軸から遠ざかる。よって、第１の開口部ＳＴ１の位置と第２の開口部ＳＴ２の位置が位置Ｐ１から遠ざかるにつれて、第１の開口部ＳＴ１の開口径と第２の開口部ＳＴ２の開口径は徐々に大きくなる。

光路変換素子ＰＲの像側面Ｓ_PRrは、位置Ｐ１に対して最も近くに位置すると共に、第１の開口部ＳＴ１と第２の開口部ＳＴ２を物理的に設けることができる場所である。そこで、第１の開口部ＳＴ１と第２の開口部ＳＴ２を、光路変換素子ＰＲの像側面Ｓ_PRrに位置させることが好ましい。

このようにすることで、第１の開口部ＳＴ１の開口径と第２の開口部ＳＴ２の開口径を、共に小さくすることができる。開口径が小さくなると、迷光ＬＢ_flarを遮光する領域が増える。その結果、より多くの迷光ＬＢ_flarを遮光することができる。

本実施形態の立体内視鏡用撮像装置は、不透明な平板を更に有し、平行平板は、無色透明な平板であり、第１の開口部と第２の開口部は、不透明な平板に形成された孔であることが好ましい。

図４は、開口部の具体例１を示す図である。図４（ａ）は、開口部が平行平板から分離している場合を示し、図４（ｂ）は、開口部と平行平板とが一体化している場合を示している。

平行平板ＰＬが無色透明な平板の場合、平行平板ＰＬ自体で、迷光を遮光することはできない。また、光路変換素子ＰＲも無色透明な素子である。そのため、光路変換素子ＰＲ自体で、迷光を遮光することはできない。そこで、遮光部材１を用いることで、迷光を遮光することができる。

本実施形態の立体内視鏡用撮像装置では、図４（ａ）に示すように、遮光部材１は、不透明な平板２で構成されている。不透明な平板２には、第１の開口部３と第２の開口部４が設けられている。第１の開口部３と第２の開口部４は、不透明な平板２に形成された貫通孔である。

第１の開口部３と第２の開口部４は、所定の位置よりも物体側に位置していれば良い。所定の位置は、平行平板ＰＬと光路変換素子ＰＲの接合面の位置である。よって、図４（ａ）に示すように、遮光部材１は、平行平板ＰＬから離れた位置に配置されている。

内視鏡の光学系は小型で、光学系の全長が非常に短い。そのため、不透明な平板２の厚みは薄くなりやすい。不透明な平板２の厚みが薄くなりすぎると、遮光部材１を単独で保持することが困難になる。仮に遮光部材１を単独で保持できたとしても、鏡枠ＢＡＬ内で、遮光部材１を正確に位置決めすることは困難である。

よって、不透明な平板２を平行平板ＰＬと一体化することが好ましい。このようにすることで、遮光部材１の保持を容易に行うことができ、且つ、遮光部材１を正確に位置決めすることができる。その結果、迷光の遮光をより的確に行うことができる。

また、一体化によって、第１の開口部３と第２の開口部４とを、平行平板ＰＬの物体側面に位置させることができる。そのため、第１の開口部３の開口径と第２の開口部４の開口径を、共に小さくすることができる。その結果、より多くの迷光を遮光することができる。

平行平板ＰＬは、光路変換素子ＰＲと一体化されている。そのため、遮光部材１を平行平板ＰＬと一体化することで、図４（ｂ）に示すように、遮光部材１、平行平板ＰＬ及び光路変換素子ＰＲが一体化される。その結果、製造が容易な立体内視鏡用撮像装置を実現することができる。

図５は、開口部の具体例２を示す図である。図５（ａ）は、開口部が光路変換素子から分離している場合を示し、図５（ｂ）は、開口部と光路変換素子とが一体化している場合を示している。図４（ａ）と同じ構成については同じ番号を付し、説明は省略する。

第１の開口部３と第２の開口部４は、所定の位置よりも像側に位置していれば良い。所定の位置は、平行平板ＰＬと光路変換素子ＰＲの接合面の位置である。よって、図５（ａ）に示すように、遮光部材１は、光路変換素子ＰＲから離れた位置に配置されている。

上述のように、不透明な平板２の厚みは薄くなりやすい。不透明な平板２の厚みが薄くなりすぎると、遮光部材１を単独で保持することが困難になる。仮に遮光部材１を保持できたとしても、鏡枠ＢＡＬ内で、遮光部材１を正確に位置決めすることは困難である。

よって、不透明な平板２を光路変換素子ＰＲと一体化することが好ましい。このようにすることで、遮光部材１の保持を容易に行うことができ、且つ、遮光部材１を正確に位置決めすることができる。その結果、迷光の遮光をより的確に行うことができる。

また、一体化によって、第１の開口部３と第２の開口部４とを、光路変換素子ＰＲの像側面に位置させることができる。そのため、第１の開口部３の開口径と第２の開口部４の開口径を、共に小さくすることができる。その結果、より多くの迷光を遮光することができる。

光路変換素子ＰＲは、平行平板ＰＬと一体化されている。そのため、遮光部材１を光路変換素子ＰＲと一体化することで、図５（ｂ）に示すように、遮光部材１、平行平板ＰＬ及び光路変換素子ＰＲが一体化される。その結果、製造が容易な立体内視鏡用撮像装置を実現することができる。

本実施形態の立体内視鏡用撮像装置では、平行平板は、無色透明な平板であり、平行平板の物体側面又は光路変換素子の像側面に、遮光部と、第１の開口部と、第２の開口部と、が形成され、遮光部は、遮光材料によって形成されていることが好ましい。

図６は、開口部の具体例３を示す図である。図６（ａ）は開口部の正面図、図６（ｂ）、（ｃ）は開口部の形成場所を示す図である。

平行平板ＰＬが無色透明な平板の場合、平行平板ＰＬ自体で、迷光を遮光することはできない。また、光路変換素子ＰＲも無色透明な素子である。そのため、光路変換素子ＰＲ自体で、迷光を遮光することはできない。そこで、平行平板ＰＬに遮光領域１０を形成するか、又は光路変換素子ＰＲに遮光領域１０を形成することで、迷光を遮光することができる。

本実施形態の立体内視鏡用撮像装置では、図６（ａ）に示すように、遮光領域１０には、遮光部１１と、第１の開口部１２と、第２の開口部１３と、が形成されている。遮光部１１は、遮光材料によって形成されている。遮光部１１の形成方法としては、例えば、塗布や蒸着がある。遮光領域１０によって、遮光部材１と同様の効果を得ることができる。

遮光領域１０は、平行平板ＰＬに形成されているか、又は光路変換素子ＰＲに形成されていれば良い。図６（ｂ）では、遮光領域１０は平行平板ＰＬの物体側面に形成されている。図６（ｃ）では、遮光領域１０は光路変換素子ＰＲの像側面に形成されている。

本実施形態の立体内視鏡用撮像装置では、平行平板は、不透明な材料で形成され、第１の開口部と第２の開口部は、平行平板に形成された孔であることが好ましい。

平行平板ＰＬが無色透明な平板の場合、平行平板ＰＬ自体で、迷光を遮光することはできない。光路変換素子ＰＲも無色透明な素子である。そのため、光路変換素子ＰＲ自体で、迷光を遮光することはできない。そこで、平行平板ＰＬを不透明な材料で形成することで、迷光を遮光することができる。

図７は、開口部の具体例４を示す図である。図７（ａ）は開口部の正面図、図７（ｂ）は開口部の断面図である。

本実施形態の立体内視鏡用撮像装置では、図７（ａ）に示すように、遮光部材２０は、平行平板ＰＬで構成されている。平行平板ＰＬには、不透明な材料が用いられている。平行平板ＰＬには、第１の開口部２１と第２の開口部２２が設けられている。

図７（ｂ）に示すように、第１の開口部２１と第２の開口部２２は、平行平板ＰＬに形成された貫通孔である。遮光部材２０によって、遮光部材１と同様の効果を得ることができる。

遮光部材２０では、物体側面と像側面との間の屈折率は１である。平行平板ＰＬが無色透明な平板の場合は、物体側面と像側面との間の屈折率は１よりも大きくなる。このように、遮光部材２０と無色透明な平板とでは、光路長が異なる。

図１に示す第１の光学系ＯＢＪ１と第２の光学系ＯＢＪ２は、平行平板ＰＬが無色透明な平板が用いられることを前提とする光学系である。よって、第１の光学系ＯＢＪ１と第２の光学系ＯＢＪ２では、遮光部材２０を用いることはできない。遮光部材２０の使用を前提とした新たな光学系が必要になる。

本実施形態の立体内視鏡用撮像装置は、第１の光路に位置する第３の開口部と、第２の光路に位置する第４の開口部と、を有し、第３の開口部と第４の開口部は、所定の位置よりも像側に位置することが好ましい。

図１に示すように、迷光を遮光する開口部を配置する場所は、所定の位置の両側に存在する。上述のように、所定の位置の一方の側に開口部を位置させることで、迷光を遮光することができる。ただし、所定の位置の両側に開口部を位置させても良い。

そこで、第３の開口部と第４の開口部を用いる。第３の開口部と第４の開口部は、第１の開口部や第２の開口部とは別の開口部である。第１の開口部と第２の開口部を所定の位置よりも物体側に位置させ、第３の開口部と第４の開口部を所定の位置よりも像側に位置させる。このようにすることで、所定の位置の両側に開口部を位置させることができる。

第３の開口部は第１の光路に位置し、第４の開口部は第２の光路に位置する。第１の光路には、第１の開口部と第３の開口部が位置し、第２の光路には、第２の開口部と第４の開口部が位置する。

このように、本実施形態の立体内視鏡用撮像装置では、光路上に位置する開口部が多くなる。そのため、第１の開口部や第２の開口部で遮光できなかった迷光を、第３の開口部と第４の開口部とで遮光することが可能になる。その結果、より多くの迷光を遮光することができる。

本実施形態の立体内視鏡用撮像装置では、第３の開口部と第４の開口部は、光路変換素子の像側面に位置することが好ましい。

図４（ａ）や図５（ｂ）に示すように、第１の開口部と第２の開口部を配置する場所は、所定の位置の両側に存在する。上述のように、所定の位置の一方の側に第１の開口部と第２の開口部を位置させることで、迷光を遮光することができる。ただし、所定の位置の両側に開口部を位置させても良い。

上述のように、本実施形態の立体内視鏡用撮像装置は、第３の開口部と第４の開口部とを有する。第３の開口部と第４の開口部は、第１の開口部や第２の開口部とは別の開口部である。第１の開口部と第２の開口部を平行平板の物体側面に位置させ、第３の開口部と第４の開口部を光路変換素子の像側面に位置させる。このようにすることで、所定の位置の両側に開口部を位置させることができる。

また、第１の開口部、第２の開口部、第３の開口部及び第４の開口部は、所定の位置に対して最も近い場所に位置する。よって、第１の開口部の開口径、第２の開口部の開口径、第３の開口部の開口径及び第４の開口部の開口径を、各々、小さくすることができる。開口径が小さくなると、迷光を遮光する領域が増える。その結果、より多くの迷光を遮光することができる。

本実施形態の立体内視鏡用撮像装置は、不透明な平板を更に有し、平行平板は、無色透明な平板であり、第３の開口部と第４の開口部は、不透明な平板に形成された孔であることが好ましい。

図８は、開口部の具体例５を示す図である。図８（ａ）は、開口部が平行平板や光路変換素子から分離している場合を示し、図８（ｂ）は、開口部、平行平板及び光路変換素子が一体化している場合を示している。図４（ａ）と同じ構成については同じ番号を付し、説明は省略する。

上述のように、所定の位置の両側に開口部を位置させることで、より多くの迷光を遮光することができる。具体的には、第１の開口部と第２の開口部を所定の位置よりも物体側に位置させ、第３の開口部と第４の開口部を所定の位置よりも像側に位置させる。

本実施形態の立体内視鏡用撮像装置では、図８（ａ）に示すように、平行平板ＰＬの物体側に遮光部材１が位置し、光路変換素子ＰＲの像側に遮光部材３０が位置している。

遮光部材３０は、不透明な平板３１で構成されている。不透明な平板３１には、第３の開口部３２と第４の開口部３３が設けられている。第３の開口部３２と第４の開口部３３は、不透明な平板３１に形成された貫通孔である。

本実施形態の立体内視鏡用撮像装置では、所定の位置よりも物体側に遮光部材１が位置し、所定の位置よりも像側に遮光部材３０が位置しているので、光路上に位置する開口部が多くなる。そのため、遮光部材１で遮光できなかった迷光を、遮光部材３０で遮光することが可能になる。その結果、より多くの迷光を遮光することができる。

上述のように、不透明な平板２の厚みは薄くなりやすい。このようなことから、不透明な平板２は平行平板ＰＬと一体化することが好ましい。同様に、不透明な平板３１の厚みも薄くなりやすい。このようなことから、不透明な平板３１は光路変換素子ＰＲと一体化することが好ましい。

このようにすることで、遮光部材１や遮光部材３０の保持を容易に行うことができ、且つ、遮光部材１や遮光部材３０を正確に位置決めすることができる。その結果、迷光の遮光をより的確に行うことができる。

また、一体化によって、第１の開口部３と第２の開口部４とを平行平板ＰＬの物体側面に位置させることができ、第３の開口部３２と第４の開口部３３とを光路変換素子ＰＲの像側面に位置させることができる。そのため、第１の開口部の開口径、第２の開口部の開口径、第３の開口部の開口径及び第４の開口部の開口径を、各々、小さくすることができる。開口径が小さくなると、迷光を遮光する領域が増える。その結果、より多くの迷光を遮光することができる。

光路変換素子ＰＲと平行平板ＰＬは一体化されている。そのため、遮光部材１を平行平板ＰＬと一体化し、遮光部材３０を光路変換素子ＰＲと一体化することで、図８（ｂ）に示すように、遮光部材１、平行平板ＰＬ、光路変換素子ＰＲ及び遮光部材３０が一体化される。その結果、製造が容易な立体内視鏡用撮像装置を実現することができる。

本実施形態の立体内視鏡用撮像装置では、光路変換素子の像側面に、遮光部と、第３の開口部と、第４の開口部と、が形成され、遮光部は、遮光材料によって形成されていることが好ましい。

図６（ａ）、（ｃ）に示すように、遮光材料を用いて、光路変換素子の像側面に、遮光部と開口部とを形成することができる。図６（ａ）に示す遮光領域１０では、遮光部１１と、第１の開口部１２と、第２の開口部１３と、が形成されている。第１の開口部１２を第３の開口部に置き換え、第２の開口部１３を第４の開口部に置き換えれば、光路変換素子の像側面に、遮光部と、第３の開口部、第４の開口部と、を形成することができる。

本実施形態の立体内視鏡用撮像装置では、所定の位置に、明るさ絞りが配置されていることが好ましい。

明るさ絞りは２つの開口部を有する。入射瞳は、明るさ絞りよりも物体側にあるレンズによって結像される明るさ絞りの像である。よって、本実施形態の立体内視鏡用撮像装置は、２つの入射瞳を有する。２つの入射瞳の位置がばらつくと、立体視が困難になる。

本実施形態の立体内視鏡用撮像装置では、所定の位置に明るさ絞りが配置されている。所定の位置は、平行平板の物体側面と光路変換素子の像側面との間である。平行平板と光路変換素子とは、一体化されている。よって、明るさ絞りは、平行平板の像側面に位置することになる。

平行平板では、物体側面と像側面とで、光屈折が生じる。ただし、物体側面に入射する光線の角度と像側面から射出する光線の角度は、同じになる。すなわち、平行平板はレンズや、光路変換素子などと異なり、光線を曲げる屈折力パワーを有さない。よって、明るさ絞りを平行平板の像側に配置することで、光路変換素子の像側に配置する場合に比べて、入射瞳の位置バラツキを大幅に低減することが可能である。

また、平行平板を単一の部材で構成しているため、平行平板を２つ使用する場合に比べて、平行平板のバラツキを最小にできるという効果もある。

本実施形態の立体内視鏡用撮像装置では、明るさ絞りの開口部は、不透明な平板に形成された孔であり、明るさ絞りは、平行平板と光路変換素子との間に位置し、平行平板、明るさ絞り及び光路変換素子が、一体化されていることが好ましい。

図９は、明るさ絞りの配置例を示す図である。図９（ａ）は、開口部が平行平板や光路変換素子から分離している場合を示し、図９（ｂ）は、開口部、平行平板及び光路変換素子が一体化している場合を示している。図４（ａ）と同じ構成については同じ番号を付し、説明は省略する。

本実施形態の立体内視鏡用撮像装置では、図９（ａ）に示すように、平行平板ＰＬの物体側に遮光部材１が位置し、平行平板ＰＬと光路変換素子ＰＲとの間に明るさ絞り４０が位置している。

図９（ａ）では、見易さのために、明るさ絞り４０は、平行平板ＰＬや光路変換素子ＰＲから離れた場所に位置している。しかしながら、後述のように、平行平板ＰＬと光路変換素子ＰＲとは一体化されている。よって、実際には、明るさ絞り４０は、平行平板ＰＬや光路変換素子ＰＲと密着している。

明るさ絞り４０は、不透明な平板４１で構成されている。不透明な平板４１には、開口部４２と開口部４３が設けられている。開口部４２と開口部４３は、不透明な平板４１に形成された貫通孔である。

上述のように、内視鏡の光学系は小型で、光学系の全長が非常に短い。そのため、不透明な平板２と同様に、不透明な平板４１の厚みは薄くなりやすい。不透明な平板４１の厚みが薄くなりすぎると、明るさ絞り４０を単独で保持することが困難になる。仮に明るさ絞り４０を単独で保持できたとしても、鏡枠ＢＡＬ内で、明るさ絞り４０を正確に位置決めすることは困難である。

本実施形態の立体内視鏡用撮像装置では、明るさ絞り４０は、平行平板ＰＬと光路変換素子ＰＲとの間に位置する。しかも、平行平板ＰＬと光路変換素子ＰＲは一体化されている。そのため、明るさ絞り４０は、平行平板ＰＬと光路変換素子ＰＲとに挟まれる形で、平行平板ＰＬや光路変換素子ＰＲと一体化される。その結果、明るさ絞り４０の保持を容易に行うことができ、且つ、明るさ絞り４０を正確に位置決めすることができる。

本実施形態の立体内視鏡用撮像装置は、２つの入射瞳を有する。２つの入射瞳の位置がばらつくと、立体視が困難になる。２つの入射瞳の位置のばらつきとしては、光軸方向における位置のばらつきや、光軸と直交する面内における位置のばらつきがある。

開口部４２の位置と開口部４３の位置が、光軸方向で異なると、２つの入射瞳の位置も、光軸方向でばらつく。この場合、立体視が困難になる。

本実施形態の立体内視鏡用撮像装置では、開口部４２と開口部４３は１枚の平板に形成されている。更に、明るさ絞り４０は、平行平板ＰＬと一体化されている。よって、開口部４２の位置と開口部４３の位置を、光軸方向で略同一にすることができる。

このようにできると、明るさ絞り４０よりも物体側に位置する光学系に対して、明るさ絞り４０の位置誤差を最小にすることができる。その結果、光軸方向における２つの入射瞳の位置のばらつきを、低減することができる。

また、立体視に必要な視差は、２つの光軸と直交する方向に生じる。よって、２つの光軸と直交する方向（以下、「視差方向」という）における２つの入射瞳の間隔も重要になる。この間隔が設計値からずれると、十分な視差を得ることができないか、又は、視差が大きくなりすぎて立体視が困難になる。

本実施形態の立体内視鏡用撮像装置では、開口部４２と開口部４３は１枚の平板に形成されている。この場合、１つの平板に１つの開口部を有する部材を２つ使用する方法に比べると、設計値からのずれが最小となるように、開口部４２や開口部４３を形成することができる。よって、光軸と直交する面内における位置のずれを最小限にすることができる。その結果、光軸と直交する面内における２つの入射瞳の位置のばらつきを少なくすることができる。

更に、組み立て時に、開口部４２と開口部４３との相対位置を調整する必要が無い。よって、組み立て時の誤差を少なくすることができる。

更に、明るさ絞り４０は、平行平板ＰＬと一体化されている。上述のように、平行平板ＰＬは、単一の部材で構成されているので、外径の形状や大きさは自由に設定することができる。更に、平行平板ＰＬの外径を位置決めに適した形状にすると共に、外周や光学面を高い精度で加工することができる。

そのため、開口部４２と開口部４３については、光軸方向における誤差を少なくすることができる。その結果、光軸方向における２つの入射瞳の位置のばらつきを少なくすることができる。

上述のように、不透明な平板２は平行平板ＰＬと一体化することが好ましい。このようにすることで、遮光部材１の保持を容易に行うことができ、且つ、遮光部材１を正確に位置決めすることができる。その結果、迷光の遮光をより的確に行うことができる。

光路変換素子ＰＲ、明るさ絞り４０及び平行平板ＰＬは一体化されている。そのため、遮光部材１を平行平板ＰＬと一体化することで、図９（ｂ）に示すように、遮光部材１、平行平板ＰＬ、明るさ絞り４０及び光路変換素子ＰＲが一体化される。その結果、製造が容易な立体内視鏡用撮像装置を実現することができる。

図７（ｂ）に示すように、平行平板ＰＬが不透明な材料で構成されている場合、平行平板ＰＬの像側面に、明るさ絞り４０を配置させても良い。また、第１の開口部２１の開口径と第２の開口部２２の開口径は、明るさ絞り４０の開口部の開口径よりも大きい。よって、物体側面から像側面に向かって直径が小さくなるように、貫通孔を形成しても良い。

本実施形態の立体内視鏡用撮像装置では、平行平板の像側面に、遮光部と、明るさ絞りの開口部と、が形成され、平行平板の像側面の遮光部は、遮光材料によって形成されていることが好ましい。

図６（ａ）、（ｂ）に示すように、遮光材料を用いて、平行平板ＰＬの物体側面に、遮光部と開口部とを形成することができる。ただし、遮光部と開口部とを形成できる面は、この面に限られない。当然のことながら、遮光材料を用いて、平行平板ＰＬの像側面に、遮光部と開口部とを形成することができる。

図６（ａ）に示す遮光領域１０では、遮光部１１と、第１の開口部１２と、第２の開口部１３と、が形成されている。第１の開口部１２と第２の開口部１３を、明るさ絞りの開口部に置き換えれば、平行平板ＰＬの像側面に、明るさ絞りの遮光部と開口部とを形成することができる。

また、本実施形態の立体内視鏡用撮像装置では、光路変換素子の物体側面に、遮光部と、明るさ絞りの開口部と、が形成され、光路変換素子の物体側面の遮光部は、遮光材料によって形成されていることが好ましい。

図６（ａ）、（ｃ）に示すように、遮光材料を用いて、光路変換素子ＰＲの像側面に、遮光部と開口部とを形成することができる。ただし、遮光部と開口部とを形成できる面は、この面に限られない。当然のことながら、遮光材料を用いて、光路変換素子ＰＲの物体側面に、遮光部と開口部とを形成することができる。

図６（ａ）に示す遮光領域１０では、遮光部１１と、第１の開口部１２と、第２の開口部１３と、が形成されている。第１の開口部１２と第２の開口部１３を、明るさ絞りの開口部に置き換えれば、光路変換素子ＰＲの物体側に、明るさ絞りの遮光部と開口部とを形成することができる。

本実施形態の立体内視鏡用撮像装置では、光路変換素子は、単一の部材で構成されていることが好ましい。

図１０は、光路変換素子を示す図である。図８（ｂ）や図９（ｂ）と同じ構成については同じ番号を付し、説明は省略する。

図８（ｂ）や図９（ｂ）では、光路変換素子ＰＲは２つの部材で構成されている。これに対して、本実施形態の立体内視鏡用撮像装置では、図１０に示すように、光路変換素子ＰＲ’は、単一の部材で構成されている。

以下、光路変換素子が単一の部材で構成されている場合と、光路変換素子が２つの部材で構成されている場合と、を比較する。光路変換素子として、直角プリズムが用いられているものとする。この場合、光路変換素子は、入射面、反射面及び射出面を有する。

また、第１の光軸ＡＸ１fと第２の光軸ＡＸ２fは、平行になっているものとする。第１の光軸ＡＸ１fは、光路変換素子よりも物体側における第１の光路の光軸である。第２の光軸ＡＸ２fは、光路変換素子よりも物体側における第２の光路の光軸である。

光路変換素子が単一の部材で構成されている場合、２つの光路にわたって単一の反射面が位置する。よって、第１の光路と第２の光路は、共に、同じ反射面で折り曲げられる。

入射面に対する反射面の角度は、反射面内のどの位置でも同じである。この場合、反射面の向きは、第１の光軸ＡＸ１fと交わる位置と第２の光軸ＡＸ２fと交わる位置とで同一になる。

上述のように、第１の光軸ＡＸ１fと第２の光軸ＡＸ２fは、平行になっている。すなわち、第１の光軸ＡＸ１fの向きと第２の光軸ＡＸ２fの向きは、同一である。よって、第１の光軸ＡＸ１rの向きと第２の光軸ＡＸ２rの向きも、同一になる。第１の光軸ＡＸ１rは、光路変換素子よりも像側における第１の光路の光軸である。第２の光軸ＡＸ２rは、光路変換素子よりも像側における第２の光路の光軸である。

また、入射面と反射面との間隔は、第１の光路と第２の光路とで同一である。よって、入射面と平行な同一面内に、第１の光軸ＡＸ１rと第２の光軸ＡＸ２rとが位置する。すなわち、第１の光軸ＡＸ１rの位置と第２の光軸ＡＸ２rの位置との間で、視差方向と直交する方向のずれは生じない。

このように、光路変換素子が単一の部材で構成されている場合、第１の光軸ＡＸ１rの向きや第２の光軸ＡＸ２rの向きを調整する必要がない。また、第１の光軸ＡＸ１rと第２の光軸ＡＸ２rとの相対間隔や相対位置を調整する必要がない。

光路変換素子が２つの部材で構成されている場合、２つの光路の各々に、反射面が位置する。よって、第１の光路と第２の光路は、各々、異なる反射面で折り曲げられる。

上述のように、単一の部材では、入射面に対する反射面の角度は、反射面内のどの位置でも同じになる。ただし、一方の部材と他方の部材とでは、入射面に対する反射面の角度は、必ずしも同じにならない。この場合、反射面の向きは、第１の光軸ＡＸ１fと交わる位置と第２の光軸ＡＸ２fと交わる位置とで異なる。

上述のように、第１の光軸ＡＸ１fと第２の光軸ＡＸ２fは、平行になっている。すなわち、第１の光軸ＡＸ１fの向きと第２の光軸ＡＸ２fの向きは、同一である。しかしながら、反射面の向きが２つの部材で異なるので、第１の光軸ＡＸ１rの向きと第２の光軸ＡＸ２rの向きは異なる。

また、一方の部材と他方の部材とでは、入射面と反射面との間隔は、必ずしも同じにならない。この場合、入射面と反射面との間隔は、第１の光路と第２の光路とで異なる。その結果、入射面と平行な同一面内に、第１の光軸ＡＸ１rと第２の光軸ＡＸ２rとが位置しなくなる。すなわち、第１の光軸ＡＸ１rの位置と第２の光軸ＡＸ２rの位置との間に、視差方向と直交する方向のずれが生じる。

このように、光路変換素子が２つの部材で構成されている場合、第１の光軸ＡＸ１rの向きや第２の光軸ＡＸ２rの向きを調整する必要が生じる。また、第１の光軸ＡＸ１rと第２の光軸ＡＸ２rとの相対間隔や相対位置を調整する必要が生じる。

一方の部材と他方の部材とでは、入射面に対する反射面の角度が同じで、且つ、入射面と反射面との間隔が同じ場合であっても、調整が必要になる場合がある。

図１に示すように、光路変換素子では、軸上光束ＬＢ_axの光線高や軸外光束ＬＢ_offaxの光線高が低くなっている。そのため、２つの部材を小型化することができる。小型化した２つの部材を並列に接合すると、２つの光軸を近づけなくてはならなくなる。

しかしながら、適切な視差を確保するために、２つの光軸の間隔はある程度広げておく必要がある。そのため、２つの部材は、分離された状態で平行平板と一体化されることになる。

この場合、一方の部材は、第１の光軸ＡＸ１fの周りに回転可能な状態になる。また、他方の部材は、第２の光軸ＡＸ２fの周りに回転可能な状態になる。そのため、第１の光軸ＡＸ１rの向きや第２の光軸ＡＸ２rの向きを調整する必要が生じる。

以上のように、光路変換素子が単一の部材で構成されている場合に比べると、光路変換素子が２つの部材で構成されている場合では、組み立て時の調整の必要性が格段に高くなる。

組み立て時の調整が不十分な場合、光学像の形成位置や光学像の向きが、設計時の位置や向きと一致しなくなってしまう。このような不一致は、画像処理で補正することができる。ただし、コストを考慮すると、このような不一致の発生は好ましくない。

このような不一致が発生しないようにするためには、組み立て時の調整に多大な時間を費やなくてはならない。しかしながら、組み立て時の調整に時間がかかると、組み立て時の作業効率が大きく低下してしまう。

このようなことから、光路変換素子を単一の部材で構成することが好ましい。光路変換素子を単一の部材で構成することで、組み立て時の作業効率の低下を防止することができる。また、画像処理による補正も必要なくなる。よって、コストの上昇を抑えることができる。

本実施形態の立体内視鏡用撮像装置では、光路変換素子は、第１の光路変換素子と第２の光路変換素子で構成され、第１の光路変換素子と第２の光路変換素子とは、別々に構成されていることが好ましい。

上述のように、光路変換素子が単一の部材で構成されている場合に比べると、光路変換素子が２つの部材で構成されている場合では、組み立て時の調整の必要性が格段に高くなる。

ただし、一方の部材と他方の部材とが、以下の（Ｉ）、（ＩＩ）、（ＩＩＩ）を満足する場合、２つの部材を一体化することで、光路変換素子を単一の部材で構成した場合と同等になる。
（Ｉ）入射面に対する反射面の角度が同じである。
（ＩＩ）入射面と反射面との間隔が同じである。
（ＩＩＩ）２つの部材が、並列した状態で接合可能な大きさを有する。

この場合、調整の必要性が少なくなるので、光路変換素子を、第１の光路変換素子と第２の光路変換素子とで構成することができる。

本実施形態の立体内視鏡用撮像装置に用いられる光学系の具体例について、説明する。図１１は、本実施形態の立体内視鏡用撮像装置に用いられる光学系の断面図である。

立体内視鏡用の光学系は、物体側から順に、平凹負レンズＬ１と、像側に凸面を向けた正メニスカスレンズＬ２と、像側に凸面を向けた負メニスカスレンズＬ３と、平行平板ＰＬと、光路変換素子ＰＲと、平凸正レンズＬ４と、物体側に凸面を向けた負メニスカスレンズＬ５と、両凸正レンズＬ６と、で構成されている。

正メニスカスレンズＬ２と負メニスカスレンズＬ３とが接合されている。平行平板ＰＬと光路変換素子ＰＲとが接合されている。負メニスカスレンズＬ５と両凸正レンズＬ６とが接合されている。

両凸正レンズＬ６の像側には、カバーガラスＣ１とカバーガラスＣ２とが配置されている。カバーガラスＣ２は、撮像素子のカバーガラスである。カバーガラスＣ２の像側面には、撮像素子の撮像面Ｉが位置している。よって、カバーガラスＣ２の像側面に、光学像Ｉが形成されている。

光学系の光路は、光路変換素子ＰＲの反射面で折り曲げられる。この例では、光路変換素子ＰＲとして、直角プリズムが用いられている。折り曲げ後の光路は、折り曲げ前の光路と直交している。

以下に、上記実施例の数値データを示す。面データにおいて、ｒは各レンズ面の曲率半径、ｄは各レンズ面間の間隔、ｎｄは各レンズのｄ線の屈折率、νｄは各レンズのアッベ数である。

また、各種データにおいて、ｆは全系の焦点距離、Ｆrはフレア絞りの半径、Ａrは明るさ絞りの半径である。

数値実施例
単位 ｍｍ

面データ
面番号 r d nd νd
1 ∞ 0.34 1.88815 40.76
2 0.51 0.27 1
3(絞り) ∞ 0.13 1
4 -2.484 0.45 1.62409 36.26
5 -0.639 0.3 1.75453 35.33
6 -0.84 0.317 1
7(絞り) ∞ 0.03 1
8 ∞ 0.3 1.93429 18.9
9 ∞ 0.0 1
10(絞り) ∞ 0.03 1
11 ∞ 0.70 1.93429 18.9
12 ∞ 0.03 1
13(絞り) ∞ 0.2388 1
14 ∞ 0.5 1.48915 70.23
15 -1.566 0.1777 1
16 6.745 0.3 1.74706 27.79
17 1.072 0.8 1.48915 70.23
18 -1.686 1.2991 1
19 ∞ 0.7 1.51825 64.14
20 ∞ 0.02 1.5119 64.06
21 ∞ 0.7 1.6135 50.5
22(撮像面) ∞

各種データ
ｆ 0.87
Ｆr (r3) 0.38
Ｆr (r7) 0.22
Ｆr (r13) 0.3
Ａr (r10) 0.159

（付記）
なお、上述の実施形態から以下の構成の発明が導かれる。

（付記項１）
不透明な平板を更に有し、
平行平板は、無色透明な平板であり、
第１の開口部と第２の開口部は、不透明な平板に形成された孔であることを特徴とする立体内視鏡用撮像装置。
（付記項２）
平行平板は、無色透明な平板であり、
平行平板の物体側面又は光路変換素子の像側面に、遮光部と、第１の開口部と、第２の開口部と、が形成され、
遮光部は、遮光材料によって形成されていることを特徴とする立体内視鏡用撮像装置。
（付記項３）
平行平板は、不透明な材料で形成され、
第１の開口部と第２の開口部は、平行平板に形成された孔であることを特徴とする立体内視鏡用撮像装置。
（付記項４）
第１の光路に位置する第３の開口部と、
第２の光路に位置する第４の開口部と、を有し、
第３の開口部と第４の開口部は、所定の位置よりも像側に位置することを特徴とする立体内視鏡用撮像装置。
（付記項５）
第３の開口部と第４の開口部は、光路変換素子の像側面に位置することを特徴とする立体内視鏡用撮像装置。
（付記項６）
不透明な平板を更に有し、
平行平板は、無色透明な平板であり、
第３の開口部と第４の開口部は、不透明な平板に形成された孔であることを特徴とする立体内視鏡用撮像装置。
（付記項７）
光路変換素子の像側面に、遮光部と、第３の開口部と、第４の開口部と、が形成され、
遮光部は、遮光材料によって形成されていることを特徴とする立体内視鏡用撮像装置。
（付記項８）
明るさ絞りの開口部は、不透明な平板に形成された孔であり、
明るさ絞りは、平行平板と光路変換素子との間に位置し、
平行平板、明るさ絞り及び光路変換素子が、一体化されていることを特徴とする立体内視鏡用撮像装置。
（付記項９）
平行平板の像側面に、遮光部と、明るさ絞りの開口部と、が形成され、
平行平板の像側面の遮光部は、遮光材料によって形成されていることを特徴とする立体視鏡用撮像装置。
（付記項１０）
光路変換素子の物体側面に、遮光部と、明るさ絞りの開口部と、が形成され、
光路変換素子の物体側面の遮光部は、遮光材料によって形成されていることを特徴とする立体視鏡用撮像装置。
（付記項１１）
光路変換素子は、単一の部材で構成されていることを特徴とする立体内視鏡用撮像装置。
（付記項１２）
光路変換素子は、第１の光路変換素子と第２の光路変換素子で構成され、
第１の光路変換素子と第２の光路変換素子とは、別々に構成されていることを特徴とする立体内視鏡用撮像装置。

以上、本発明の種々の実施形態について説明したが、本発明は、これらの実施形態のみに限られるものではなく、その趣旨を逸脱しない範囲で、これら実施形態の構成を適宜組合せて構成した実施形態も本発明の範疇となるものである。

以上のように、本発明は、２つの光路だけで光学系が構成されている立体内視鏡において、迷光が少ない光学系を有する立体内視鏡用撮像装置に適している。また、本発明は、製造が容易な立体内視鏡用撮像装置に適している。

ＯＢＪ１ 第１の光学系
ＯＢＪ２ 第２の光学系
ＯＰ１ 第１の光路
ＯＰ２ 第２の光路
Ｌ１〜Ｌ６ レンズ
ＰＬ 平行平板
ＰＲ 光路変換素子
Ｃ１、Ｃ２ カバーガラス
ＩＳ 撮像素子
Ｉ 光学像（撮像面）
Ｉ１ 第１の光学像
Ｉ２ 第２の光学像
ＢＡＬ 鏡枠
Ｐ_in1、Ｐ_in2 鏡枠ＢＡＬの内面の点
Ｐ１ 位置（所定の位置）
ＬＢ_flar 迷光
ＬＢ_ax 軸上光束
ＬＢ_offax 軸外光束
Ｓ 明るさ絞り
ＳＴ１ 第１の開口部
ＳＴ２ 第２の開口部
Ｓ_PLf 平行平板ＰＬの物体側面
Ｓ_PRr 光路変換素子ＰＲの像側面
１、２０、３０ 遮光部材
２、３１ 不透明な平板
３、２１ 第１の開口部
４、２２ 第２の開口部
１０ 遮光領域
１１ 遮光部
１２ 第１の開口部
１３ 第２の開口部
３２ 第３の開口部
３３ 第４の開口部
４０ 明るさ絞り
４１ 不透明な平板
４２、４３ 開口部
ＡＸ１f 第１の光軸
ＡＸ２f 第２の光軸
ＡＸ１r 第１の光軸
ＡＸ２r 第２の光軸

Claims (6)

1. 第１の光路に配置され、第１の光学像を生成する第１の光学系と、
   第２の光路に配置され、第２の光学像を生成する第２の光学系と、
   前記第１の光学像と前記第２の光学像を撮像する撮像素子と、を有し、
   前記第１の光路と前記第２の光路の各々に、平行平板と、光路変換素子と、が位置し、
   前記平行平板と前記光路変換素子とは、一体化されており、
   前記平行平板は、単一の部材で構成され、
   所定の位置は、前記平行平板の物体側面と前記光路変換素子の像側面との間の任意の位置であり、
   前記第１の光学系と前記第２の光学系では、前記所定の位置で、軸上光束の光線高と軸外光束の光線高が最も低くなり、
   第１の開口部は、前記第１の光路に位置し、
   第２の開口部は、前記第２の光路に位置し、
   前記第１の開口部と前記第２の開口部は、共に、前記所定の位置よりも物体側に位置するか、又は前記所定の位置よりも像側に位置することを特徴とする立体内視鏡用撮像装置。
2. 前記第１の開口部と前記第２の開口部は、前記所定の位置よりも物体側に位置することを特徴とする請求項１に記載の立体内視鏡用撮像装置。
3. 前記第１の開口部と前記第２の開口部は、前記平行平板の物体側面上に位置することを特徴とする請求項２に記載の立体内視鏡用撮像装置。
4. 前記第１の開口部と前記第２の開口部は、前記所定の位置よりも像側に位置することを特徴とする請求項１に記載の立体内視鏡用撮像装置。
5. 前記第１の開口部と前記第２の開口部は、前記光路変換素子の像側面上に位置することを特徴とする請求項４に記載の立体内視鏡用撮像装置。
6. 前記所定の位置に、明るさ絞りが配置されていることを特徴とする請求項１から５の何れか一項に記載の立体内視鏡用撮像装置。

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