JP2603697B2 - 内視鏡用結像光学系 - Google Patents
内視鏡用結像光学系Info
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- G02F1/00—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics
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- G02F—OPTICAL DEVICES OR ARRANGEMENTS FOR THE CONTROL OF LIGHT BY MODIFICATION OF THE OPTICAL PROPERTIES OF THE MEDIA OF THE ELEMENTS INVOLVED THEREIN; NON-LINEAR OPTICS; FREQUENCY-CHANGING OF LIGHT; OPTICAL LOGIC ELEMENTS; OPTICAL ANALOGUE/DIGITAL CONVERTERS
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- G02F1/133—Constructional arrangements; Operation of liquid crystal cells; Circuit arrangements
- G02F1/1333—Constructional arrangements; Manufacturing methods
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Description
【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、結像レンズの焦点調節と連動して該結像レ
ンズの絞り径が変化する内視鏡に関する。
ンズの絞り径が変化する内視鏡に関する。
結像レンズの焦点調節と連動して該結像レンズの絞り
径が変化する内視鏡用結像光学系としては、例えば特公
昭62−35090号公報に記載のものや特開昭63−78119号公
報に記載のものがある。そして、特公昭62−35090号公
報に記載のものは、内視鏡先端硬性部内に設けた対物レ
ンズの保持枠を内視鏡の長手方向に摺動自在に構成する
と共に、対物レンズ近傍に設けた明るさ絞りの絞り開口
の大きさを規制する部材を前記保持枠の前後動に連動さ
せるようにしたもので、焦点調節のために手元操作部で
の操作により保持枠を前後させるとそれに応じて絞り開
口の大きさが変わり、その結果物体距離に応じて自動的
に明るさ及び被写界深度のコントロールができるように
したものである。
径が変化する内視鏡用結像光学系としては、例えば特公
昭62−35090号公報に記載のものや特開昭63−78119号公
報に記載のものがある。そして、特公昭62−35090号公
報に記載のものは、内視鏡先端硬性部内に設けた対物レ
ンズの保持枠を内視鏡の長手方向に摺動自在に構成する
と共に、対物レンズ近傍に設けた明るさ絞りの絞り開口
の大きさを規制する部材を前記保持枠の前後動に連動さ
せるようにしたもので、焦点調節のために手元操作部で
の操作により保持枠を前後させるとそれに応じて絞り開
口の大きさが変わり、その結果物体距離に応じて自動的
に明るさ及び被写界深度のコントロールができるように
したものである。
又、特開昭63−78119号公報に記載のものは、開口の
大きさが段階的に可変なエレクトロクロミック絞りを明
るさ絞りとし、この絞りに開口の大きさに応じて屈折力
の異なる多焦点レンズとを組合せて結像光学系を構成
し、これを内視鏡先端部内に設けたものである。この場
合、エレクトロクロミック絞りの開口の大きさ変えると
それに応じて光束の多焦点レンズを通る位置が変わるた
め、絞りの大きさに応じて結像光学系の焦点距離が異な
り、ピントの合う位置が前後に変化する。従って、物体
距離に応じて自動的に明るさ及び被写界深度のコントロ
ールができる。
大きさが段階的に可変なエレクトロクロミック絞りを明
るさ絞りとし、この絞りに開口の大きさに応じて屈折力
の異なる多焦点レンズとを組合せて結像光学系を構成
し、これを内視鏡先端部内に設けたものである。この場
合、エレクトロクロミック絞りの開口の大きさ変えると
それに応じて光束の多焦点レンズを通る位置が変わるた
め、絞りの大きさに応じて結像光学系の焦点距離が異な
り、ピントの合う位置が前後に変化する。従って、物体
距離に応じて自動的に明るさ及び被写界深度のコントロ
ールができる。
ところが、特公昭62−35090号公報に記載のものの場
合、機械的な開口可変の明るさ絞り及びレンズ保持枠の
移動機構並びに両者の連動機構を内視鏡先端硬性部又は
硬性鏡先端部内に収納することはスペース的にみると実
質的に不可能である。
合、機械的な開口可変の明るさ絞り及びレンズ保持枠の
移動機構並びに両者の連動機構を内視鏡先端硬性部又は
硬性鏡先端部内に収納することはスペース的にみると実
質的に不可能である。
又、特公昭63−78119号公報に記載のものの場合、内
視鏡に用いるような小径のレンズでは多焦点とすること
が極めて困難であり、エレクトロクロミック絞りも極小
のものを作るのは難しいという問題があった。
視鏡に用いるような小径のレンズでは多焦点とすること
が極めて困難であり、エレクトロクロミック絞りも極小
のものを作るのは難しいという問題があった。
但し、前者のような機械絞りに比べると小型であり実
装の可能性は高い。
装の可能性は高い。
本発明は、上記問題点に鑑み、結像光学系の結像レン
ズ内に所謂可変焦点レンズを含ませ、この可変焦点レン
ズの焦点距離の変化によりピント合わせを行なうと共
に、このピント合わせに応じて結像レンズを通過する光
束の太さを変えられるようにして、物体距離に応じて明
るさや被写界深度をコントロールできる光学系として小
型で製造容易であって、極めて実現性の高い内視鏡を提
供することを目的としている。
ズ内に所謂可変焦点レンズを含ませ、この可変焦点レン
ズの焦点距離の変化によりピント合わせを行なうと共
に、このピント合わせに応じて結像レンズを通過する光
束の太さを変えられるようにして、物体距離に応じて明
るさや被写界深度をコントロールできる光学系として小
型で製造容易であって、極めて実現性の高い内視鏡を提
供することを目的としている。
本発明による内視鏡の第１の発明は、可変焦点レンズ
を備えた内視鏡用結像光学系において、可変焦点レンズ
よりも像側に配置され、その形状が光軸を含む中央部分
が偏光特性とは無関係に光を透過するように開口状態を
形成し、且つその周辺部分が光の有する偏光特性に応じ
て透過又は遮蔽の作用を有する偏光板から成る遮光部材
と、可変焦点レンズよりも前方に配置され、入射する光
線の偏光方向を選択する偏光手段とを有し、可変焦点レ
ンズが、電気的に液晶分子の分子方向を変化させること
によって、偏光素子によって決定された偏光特性を有す
る光線が受ける屈折率を変化させるように構成されたこ
とを特徴としている。
を備えた内視鏡用結像光学系において、可変焦点レンズ
よりも像側に配置され、その形状が光軸を含む中央部分
が偏光特性とは無関係に光を透過するように開口状態を
形成し、且つその周辺部分が光の有する偏光特性に応じ
て透過又は遮蔽の作用を有する偏光板から成る遮光部材
と、可変焦点レンズよりも前方に配置され、入射する光
線の偏光方向を選択する偏光手段とを有し、可変焦点レ
ンズが、電気的に液晶分子の分子方向を変化させること
によって、偏光素子によって決定された偏光特性を有す
る光線が受ける屈折率を変化させるように構成されたこ
とを特徴としている。
また、第２の発明は、可変焦点レンズを備えた内視鏡
用結像光学系において、可変焦点レンズよりも像側に配
置され、その形状が光軸を含む中央部分が偏光特性とは
無関係に光を透過するように開口状態を形成し、且つそ
の周辺部分が光の有する偏光特性に応じて透過又は遮蔽
の作用を有するように液晶分子を配列した液晶層から成
る遮光部材と、可変焦点レンズよりも前方に配置され、
入射する光線の偏光方向を選択する偏光手段とを有し、
可変焦点レンズが、電気的に液晶分子の分子方向を変化
させることによって、偏光素子によって決定された偏光
特性を有する光線が受ける屈折率を変化させるように構
成されたことを特徴としている。
用結像光学系において、可変焦点レンズよりも像側に配
置され、その形状が光軸を含む中央部分が偏光特性とは
無関係に光を透過するように開口状態を形成し、且つそ
の周辺部分が光の有する偏光特性に応じて透過又は遮蔽
の作用を有するように液晶分子を配列した液晶層から成
る遮光部材と、可変焦点レンズよりも前方に配置され、
入射する光線の偏光方向を選択する偏光手段とを有し、
可変焦点レンズが、電気的に液晶分子の分子方向を変化
させることによって、偏光素子によって決定された偏光
特性を有する光線が受ける屈折率を変化させるように構
成されたことを特徴としている。
また、第３の発明は、可変焦点レンズを備えた内視鏡
用結像光学系において、可変焦点レンズよりも像側に配
置され、その形状が光軸を含む中央部分が偏光特性とは
無関係に光を透過するように開口状態を形成し、且つそ
の周辺部分が光の有する偏光特性に応じて透過又は遮蔽
の作用を有するように液晶分子を配列した液晶層から成
る遮光部材と、可変焦点レンズと遮光部材との間に配置
された絞りとを有し、可変焦点レンズが、電気的に液晶
分子の分子方向を変化させることによって、偏光素子に
よって決定された偏光特性を有する光線が受ける屈折率
を変化させるように構成されたことを特徴としている。
用結像光学系において、可変焦点レンズよりも像側に配
置され、その形状が光軸を含む中央部分が偏光特性とは
無関係に光を透過するように開口状態を形成し、且つそ
の周辺部分が光の有する偏光特性に応じて透過又は遮蔽
の作用を有するように液晶分子を配列した液晶層から成
る遮光部材と、可変焦点レンズと遮光部材との間に配置
された絞りとを有し、可変焦点レンズが、電気的に液晶
分子の分子方向を変化させることによって、偏光素子に
よって決定された偏光特性を有する光線が受ける屈折率
を変化させるように構成されたことを特徴としている。
また、第４の発明は、可変焦点レンズが、光軸を含む
中央部分とその周辺部分との面形状が異なるように形成
されていることを特徴としている。
中央部分とその周辺部分との面形状が異なるように形成
されていることを特徴としている。
また、第５の発明は、可変焦点レンズを形成する液晶
は、光軸を含む中央部がホモジニアスな配向を有し、そ
の周辺部がツイストネマティックな配向を有することを
特徴としている。
は、光軸を含む中央部がホモジニアスな配向を有し、そ
の周辺部がツイストネマティックな配向を有することを
特徴としている。
また、第６の発明は、遮光部材の後方に、複屈折板を
設けたことを特徴としている。
設けたことを特徴としている。
以下、図示した実施例に基づき本発明を詳細に説明す
る。
る。
第１図は本発明の第１実施例を示しており、これは電
子内視鏡用撮像光学系として構成されたものである。内
視鏡先端部VSの端面にはカバーガラスを兼ねた凹レンズ
１が設けられ、該凹レンズ１の後方には順に偏光板2,液
晶レンズ3,明るさ絞り4,旋光素子5,偏光板２の偏光方向
と直交する偏光方向を有する周辺偏光部と明るさ絞り４
の開口よりも小径の中央透明部とからなる偏光板6,レン
ズ7,固体撮像素子８が配置されている。液晶レンズ３
は、二枚のガラス，アクリル等製のレンズ9,9の互いに
対向する面に夫々透明電極10及び配向膜11を被覆し、こ
の対向する面によって形成される凹レンズ状の空隙（セ
ル）内にネマティック液晶12を封入することにより構成
されている。旋光素子５は、平行な二枚のガラス，アク
リル等製の透明板13,13の互いに対向する面に夫々透明
電極14及び配向膜15を被覆し、この対向する面によって
形成される空隙（セル）内に液晶分子の長軸方向のねじ
れ角が90゜又は270゜のツイストネマティック液晶16を
封入することにより構成されている。液晶レンズ３の透
明電極10,10及び旋光板５の透明電極14,14には夫々同期
するスイッチSW1,SW2を介して交流電源P1,P2が接続され
ているが、第１図に示した状態ではスイッチSW1,SW2がO
FFで電圧が印加されていないので、液晶12及び16の分子
配列はツイスト配列及びホモジニアス配列即ち分子の長
軸方向が光軸と直交する配列となっている。そして、こ
れらが撮像光学系を構成している。
子内視鏡用撮像光学系として構成されたものである。内
視鏡先端部VSの端面にはカバーガラスを兼ねた凹レンズ
１が設けられ、該凹レンズ１の後方には順に偏光板2,液
晶レンズ3,明るさ絞り4,旋光素子5,偏光板２の偏光方向
と直交する偏光方向を有する周辺偏光部と明るさ絞り４
の開口よりも小径の中央透明部とからなる偏光板6,レン
ズ7,固体撮像素子８が配置されている。液晶レンズ３
は、二枚のガラス，アクリル等製のレンズ9,9の互いに
対向する面に夫々透明電極10及び配向膜11を被覆し、こ
の対向する面によって形成される凹レンズ状の空隙（セ
ル）内にネマティック液晶12を封入することにより構成
されている。旋光素子５は、平行な二枚のガラス，アク
リル等製の透明板13,13の互いに対向する面に夫々透明
電極14及び配向膜15を被覆し、この対向する面によって
形成される空隙（セル）内に液晶分子の長軸方向のねじ
れ角が90゜又は270゜のツイストネマティック液晶16を
封入することにより構成されている。液晶レンズ３の透
明電極10,10及び旋光板５の透明電極14,14には夫々同期
するスイッチSW1,SW2を介して交流電源P1,P2が接続され
ているが、第１図に示した状態ではスイッチSW1,SW2がO
FFで電圧が印加されていないので、液晶12及び16の分子
配列はツイスト配列及びホモジニアス配列即ち分子の長
軸方向が光軸と直交する配列となっている。そして、こ
れらが撮像光学系を構成している。
尚、この撮像光学系と平行にライトガイドファイバー
17,照明レンズ18からなる照明光学系が配置されてい
る。
17,照明レンズ18からなる照明光学系が配置されてい
る。
本実施例は上述の如く構成されているから、第１図に
おいて、物体からの光は凹レンズ１を通り、偏光板２を
通過して縦方向に振動する直線偏光となって液晶レンズ
３を通過するが、この場合該直線偏光の振動方向に液晶
12の分子の長軸方向（屈折率が大の方向）が一致してい
るので液晶セルが強い凹レンズとして作用し、その結果
液晶レンズ３の焦点距離が長くなり、光学系全体として
は遠点物体にピントが合った状態となっている。次に、
液晶レンズ３を出射した直線偏光は絞り４を通過し、旋
光素子５で振動方向が90゜回転せしめられた後偏光板６
を通過するが、この場合該直線偏光の振動方向が偏光板
６の周辺偏光部の偏光方向と一致しているので偏光板６
全体が透明体として作用し、その結果明るさ絞り４の開
口によって光学系全体のＦナンバーが規定された状態と
なっている。次に、偏光板６を出射した直線偏光は凸レ
ンズ７を経て固体撮像素子８上に物体像を結ぶ。
おいて、物体からの光は凹レンズ１を通り、偏光板２を
通過して縦方向に振動する直線偏光となって液晶レンズ
３を通過するが、この場合該直線偏光の振動方向に液晶
12の分子の長軸方向（屈折率が大の方向）が一致してい
るので液晶セルが強い凹レンズとして作用し、その結果
液晶レンズ３の焦点距離が長くなり、光学系全体として
は遠点物体にピントが合った状態となっている。次に、
液晶レンズ３を出射した直線偏光は絞り４を通過し、旋
光素子５で振動方向が90゜回転せしめられた後偏光板６
を通過するが、この場合該直線偏光の振動方向が偏光板
６の周辺偏光部の偏光方向と一致しているので偏光板６
全体が透明体として作用し、その結果明るさ絞り４の開
口によって光学系全体のＦナンバーが規定された状態と
なっている。次に、偏光板６を出射した直線偏光は凸レ
ンズ７を経て固体撮像素子８上に物体像を結ぶ。
一方、第２図に示した如くスイッチSW1,SW2をONにし
て電圧を印加すると、液晶12及び16の分子配列はほぼホ
メオトロピック配列即ち分子の長軸方向が光軸と平行な
配列となる。そのため、液晶レンズ３の液晶セルの凹レ
ンズ作用が弱まるので、液晶レンズ３の焦点距離が短く
なり、光学系全体としては近点物体にピントが合った状
態となる。これと同時に、旋光素子５の旋光作用もなく
なるので、旋光素子５を通過した直線偏光の振動方向が
偏光板６の周辺偏光部の偏光方向と直交することになっ
て該周辺偏光部が遮光部として作用する。従って、偏光
板６の中央透明部だけを直線偏光が通過することになる
ので、光学系全体のＦナンバーが大きくなり、その結果
近点物体合焦時の被写界深度が増し、ピントの合った良
い画質の画像が得られる。
て電圧を印加すると、液晶12及び16の分子配列はほぼホ
メオトロピック配列即ち分子の長軸方向が光軸と平行な
配列となる。そのため、液晶レンズ３の液晶セルの凹レ
ンズ作用が弱まるので、液晶レンズ３の焦点距離が短く
なり、光学系全体としては近点物体にピントが合った状
態となる。これと同時に、旋光素子５の旋光作用もなく
なるので、旋光素子５を通過した直線偏光の振動方向が
偏光板６の周辺偏光部の偏光方向と直交することになっ
て該周辺偏光部が遮光部として作用する。従って、偏光
板６の中央透明部だけを直線偏光が通過することになる
ので、光学系全体のＦナンバーが大きくなり、その結果
近点物体合焦時の被写界深度が増し、ピントの合った良
い画質の画像が得られる。
上記説明から明らかなように、偏光板２と開口絞り４
と旋光板５と偏光板６とが開口の大きさが可変の偏光部
材を構成していることになる。
と旋光板５と偏光板６とが開口の大きさが可変の偏光部
材を構成していることになる。
尚、偏光板２も偏光板６と同様に中央部だけを透明部
材で形成しても良く、その場合光の透過率が大となると
いう利点がある。但し、この場合二重像が生じるので注
意する必要がある。又、偏光板２及び６が開口絞り４に
接近している方が軸外光束に対するＦナンバーの変化
（光束のけられ）が小さくなるので好ましい。
材で形成しても良く、その場合光の透過率が大となると
いう利点がある。但し、この場合二重像が生じるので注
意する必要がある。又、偏光板２及び６が開口絞り４に
接近している方が軸外光束に対するＦナンバーの変化
（光束のけられ）が小さくなるので好ましい。
第３図は電子内視鏡用撮像光学系として構成された第
２実施例を示しており、これは第１実施例の液晶レンズ
３と旋光素子５の両方の機能を発揮する液晶レンズ19を
備えている。液晶レンズ19は、二枚のレンズ20,20の互
いに対向する面に夫々透明電極21及び配向膜22を被覆
し、この対向する面によって形成される凸レンズ状の空
隙（セル）内に液晶分子の長軸方向のねじれ角が90゜又
は270゜のツイストネマティック液晶23を封入すること
により構成されている。液晶レンズ19の透明電極21,21
にはスイッチSWを介して交流電源Ｐが接続されている
が、第３図に示した状態ではスイッチSWがOFFで電圧が
印加されていないので、液晶23の分子配列はツイスト配
列となっている。又、偏光板２及び６は偏光方向が互い
に一致している。
２実施例を示しており、これは第１実施例の液晶レンズ
３と旋光素子５の両方の機能を発揮する液晶レンズ19を
備えている。液晶レンズ19は、二枚のレンズ20,20の互
いに対向する面に夫々透明電極21及び配向膜22を被覆
し、この対向する面によって形成される凸レンズ状の空
隙（セル）内に液晶分子の長軸方向のねじれ角が90゜又
は270゜のツイストネマティック液晶23を封入すること
により構成されている。液晶レンズ19の透明電極21,21
にはスイッチSWを介して交流電源Ｐが接続されている
が、第３図に示した状態ではスイッチSWがOFFで電圧が
印加されていないので、液晶23の分子配列はツイスト配
列となっている。又、偏光板２及び６は偏光方向が互い
に一致している。
本実施例は上述の如く構成されているから、第３図に
おいて、物体からの光は凹レンズ１を通り、偏光板２を
通過して縦方向に振動する直線偏光となって液晶レンズ
19に入射するが、この場合該直線偏光の振動方向に液晶
23の分子の長軸方向が一致しているので、液晶セルが強
い凸レンズとして作用し、その結果液晶レンズ19の焦点
距離が短くなり、光学系全体としては近点物体にピント
が合った状態となっている。又、この直線偏光は液晶レ
ンズ19で振動方向が90゜回転せしめられた後絞り４を通
って偏光板６を通過するが、この場合該直線偏光の振動
方向が偏光板６の周辺偏光部の偏光方向と直交するので
該周辺偏光部が遮光部として作用する。従って、偏光板
６の中央透明部だけを直線偏光が通過することになるの
で、光学系全体のＦナンバーが大きくなり、その結果近
点物体合焦時の被写界深度が増し、上記直線偏光が凸レ
ンズ７を経て固体撮像素子８上に結ぶ物体像はピントの
合った良質なものとなる。
おいて、物体からの光は凹レンズ１を通り、偏光板２を
通過して縦方向に振動する直線偏光となって液晶レンズ
19に入射するが、この場合該直線偏光の振動方向に液晶
23の分子の長軸方向が一致しているので、液晶セルが強
い凸レンズとして作用し、その結果液晶レンズ19の焦点
距離が短くなり、光学系全体としては近点物体にピント
が合った状態となっている。又、この直線偏光は液晶レ
ンズ19で振動方向が90゜回転せしめられた後絞り４を通
って偏光板６を通過するが、この場合該直線偏光の振動
方向が偏光板６の周辺偏光部の偏光方向と直交するので
該周辺偏光部が遮光部として作用する。従って、偏光板
６の中央透明部だけを直線偏光が通過することになるの
で、光学系全体のＦナンバーが大きくなり、その結果近
点物体合焦時の被写界深度が増し、上記直線偏光が凸レ
ンズ７を経て固体撮像素子８上に結ぶ物体像はピントの
合った良質なものとなる。
一方、第４図に示した如くスイッチSWをONにして電圧
を印加すると、液晶23の分子配列はホメオトロピック配
列となる。そのため、液晶レンズ19の液晶セルの凸レン
ズ作用が弱まるので、液晶レンズ19の焦点距離が長くな
り、光学系全体としては遠点物体にピントが合った状態
となる。これと同時に、液晶レンズ19の旋光作用もなく
なるので、液晶レンズ19を通過した直線偏光の振動方向
が偏光板６の周辺偏光部の偏光方向と一致するようにな
り、その結果偏光板６全体が透明体として作用するので
光量が増し、遠点物体の観察にとって好ましい。
を印加すると、液晶23の分子配列はホメオトロピック配
列となる。そのため、液晶レンズ19の液晶セルの凸レン
ズ作用が弱まるので、液晶レンズ19の焦点距離が長くな
り、光学系全体としては遠点物体にピントが合った状態
となる。これと同時に、液晶レンズ19の旋光作用もなく
なるので、液晶レンズ19を通過した直線偏光の振動方向
が偏光板６の周辺偏光部の偏光方向と一致するようにな
り、その結果偏光板６全体が透明体として作用するので
光量が増し、遠点物体の観察にとって好ましい。
第５図は第３実施例を示しており、これは第２実施例
の液晶レンズ19の代りに、後側のレンズ24が液晶23の複
屈折率のうち一つ（図では低い方の屈折率即ち常光に対
する屈折率）と一致する屈折率を有し且つ液晶セルが周
辺部が平面で中央部が曲面（図では凸面）の形状を有す
る液晶レンズ25を用い、更に凹レンズ１と偏光板２との
間に、赤外光を吸収するガラス等から成る吸収型の赤外
光カットフィルター26を配置した点以外は第２実施例と
同じ構成を有している。従って、第５図に示した如く電
圧を印加しない状態では、液晶レンズ25の周辺部を通っ
た直線偏光（異常光）は偏光板６の周辺偏光部でカット
され、且つ中央部を通った直線偏光（常光）は曲面で強
い屈折作用を受けて偏光板６の中央透明部を通過するの
で、近点物体にピントが合い且つ被写界深度が深い状態
となる。
の液晶レンズ19の代りに、後側のレンズ24が液晶23の複
屈折率のうち一つ（図では低い方の屈折率即ち常光に対
する屈折率）と一致する屈折率を有し且つ液晶セルが周
辺部が平面で中央部が曲面（図では凸面）の形状を有す
る液晶レンズ25を用い、更に凹レンズ１と偏光板２との
間に、赤外光を吸収するガラス等から成る吸収型の赤外
光カットフィルター26を配置した点以外は第２実施例と
同じ構成を有している。従って、第５図に示した如く電
圧を印加しない状態では、液晶レンズ25の周辺部を通っ
た直線偏光（異常光）は偏光板６の周辺偏光部でカット
され、且つ中央部を通った直線偏光（常光）は曲面で強
い屈折作用を受けて偏光板６の中央透明部を通過するの
で、近点物体にピントが合い且つ被写界深度が深い状態
となる。
一方、第６図に示した如く電圧を印加した状態では、
液晶レンズ25を通った直線偏光は偏光板６全体を通過す
ると共に、常光線に相当する屈折特性を示すので液晶セ
ルとレンズ24との境界で屈折作用を受けず、その結果液
晶レンズ25全体としてパワーが弱くなり且つ二重焦点レ
ンズとはならない。従って、遠点物体にピントが合い且
つ明るい像が得られると共にピンボケにならない。
液晶レンズ25を通った直線偏光は偏光板６全体を通過す
ると共に、常光線に相当する屈折特性を示すので液晶セ
ルとレンズ24との境界で屈折作用を受けず、その結果液
晶レンズ25全体としてパワーが弱くなり且つ二重焦点レ
ンズとはならない。従って、遠点物体にピントが合い且
つ明るい像が得られると共にピンボケにならない。
本実施例は、第２実施例に比べて液晶レンズ25の液晶
セルの中心厚が同じでもパワーを強くできるので、広い
ピント調整範囲が得られるという利点がある。又、赤外
光カットフィルター26が吸収型なので、ガラス板等の上
に多層干渉膜を設けて赤外光を反射により除去する干渉
型のものよりもフレアーが少ないという利点もある。
セルの中心厚が同じでもパワーを強くできるので、広い
ピント調整範囲が得られるという利点がある。又、赤外
光カットフィルター26が吸収型なので、ガラス板等の上
に多層干渉膜を設けて赤外光を反射により除去する干渉
型のものよりもフレアーが少ないという利点もある。
尚、液晶レンズ25のレンズ24の変形例としては、第７
図（Ａ）又は（Ｂ）に示した形状のものでも良い。
図（Ａ）又は（Ｂ）に示した形状のものでも良い。
第８図は第４実施例を示しており、これは液晶レンズ
25の中央曲面部（凸レンズ部）の液晶23の分子配列をツ
イスト配列とせずに単なるホモジニアス配列にしたもの
である。即ち、レンズ24の凹面の配向膜22の配向方向が
レンズ20の内面の配向膜22の配向方向と一致し且つレン
ズ24の平坦な面の配向膜22の配向方向がレンズ20の内面
の配向膜22の配向方向と90゜をなすようにラビング処理
を施したものである。従って、本実施例は液晶レンズ25
の中央曲面部の液晶23の分子配列をコントロールし易い
という利点がある。
25の中央曲面部（凸レンズ部）の液晶23の分子配列をツ
イスト配列とせずに単なるホモジニアス配列にしたもの
である。即ち、レンズ24の凹面の配向膜22の配向方向が
レンズ20の内面の配向膜22の配向方向と一致し且つレン
ズ24の平坦な面の配向膜22の配向方向がレンズ20の内面
の配向膜22の配向方向と90゜をなすようにラビング処理
を施したものである。従って、本実施例は液晶レンズ25
の中央曲面部の液晶23の分子配列をコントロールし易い
という利点がある。
尚、第８図は電圧を印加しない状態即ち近点物体にピ
ントが合った状態を示しているが、電圧を印加すると第
６図に示したのと同じ遠点物体にピントが合った状態と
なる。
ントが合った状態を示しているが、電圧を印加すると第
６図に示したのと同じ遠点物体にピントが合った状態と
なる。
第９図は第５実施例を示しており、これは第１実施例
の偏光板2,6及び旋光素子５の代りに、コレステリック
液晶を用いた円偏光素子27,28及び1/4λ板（又は3/4λ
板）29,30を用いたものである。円偏光素子27は、平行
な二枚の透明板13,13の互いに対向する面に夫々透明電
極14及び配向膜15を被覆し、この対向する面によって形
成される空隙（セル）内に右円偏光を透過し且つ左円偏
光を反射するコレステリック液晶31を封入することによ
り構成されている。又、円偏光素子28は円偏光素子27と
同じ素子の中央部を透明部材で構成して成るものであ
る。
の偏光板2,6及び旋光素子５の代りに、コレステリック
液晶を用いた円偏光素子27,28及び1/4λ板（又は3/4λ
板）29,30を用いたものである。円偏光素子27は、平行
な二枚の透明板13,13の互いに対向する面に夫々透明電
極14及び配向膜15を被覆し、この対向する面によって形
成される空隙（セル）内に右円偏光を透過し且つ左円偏
光を反射するコレステリック液晶31を封入することによ
り構成されている。又、円偏光素子28は円偏光素子27と
同じ素子の中央部を透明部材で構成して成るものであ
る。
本実施例は上述の如く構成されているから、第９図の
ように電圧が印加されていない状態において、凹レンズ
1,赤外光カットフィルター26を通った光は円偏光素子27
に入射し、ここで例えば右円偏光だけが円偏光素子27を
通過し、左円偏光は反射される。円偏光素子27を出射し
た右円偏光は1/4λ板29によって縦方向に振動する直線
偏光となり、ホメオトロピック配列となっている液晶レ
ンズ３で強く正屈折され、1/4λ板30で左円偏光となっ
て旋光素子28に入射する。ここで、該左円偏光は円偏光
素子28の周辺部では反射され且つ中央部のみを通過し、
凹レンズ７を経て固体撮像素子８上に結像する。従っ
て、近点物体にピントが合い且つ被写界深度が深い状態
となる。
ように電圧が印加されていない状態において、凹レンズ
1,赤外光カットフィルター26を通った光は円偏光素子27
に入射し、ここで例えば右円偏光だけが円偏光素子27を
通過し、左円偏光は反射される。円偏光素子27を出射し
た右円偏光は1/4λ板29によって縦方向に振動する直線
偏光となり、ホメオトロピック配列となっている液晶レ
ンズ３で強く正屈折され、1/4λ板30で左円偏光となっ
て旋光素子28に入射する。ここで、該左円偏光は円偏光
素子28の周辺部では反射され且つ中央部のみを通過し、
凹レンズ７を経て固体撮像素子８上に結像する。従っ
て、近点物体にピントが合い且つ被写界深度が深い状態
となる。
一方、第10図のように電圧を印加した状態において、
円偏光素子27及び28は何れも液晶31の分子配列がホメオ
トロピック配列になるので円偏光の選択反射（selectiv
e reflection）がなくなり、単なる透明板として作用
し、その結果円偏光素子27及び28全体を光が通過する。
又、液晶レンズ３も液晶12がホメオトロピック配列にな
るので屈折作用（凸レンズ作用）が弱まり、その結果遠
点物体にピントが合う。従って、遠点物体にピントが合
い且つ明るい像が得られる。
円偏光素子27及び28は何れも液晶31の分子配列がホメオ
トロピック配列になるので円偏光の選択反射（selectiv
e reflection）がなくなり、単なる透明板として作用
し、その結果円偏光素子27及び28全体を光が通過する。
又、液晶レンズ３も液晶12がホメオトロピック配列にな
るので屈折作用（凸レンズ作用）が弱まり、その結果遠
点物体にピントが合う。従って、遠点物体にピントが合
い且つ明るい像が得られる。
本実施例は第１実施例に比べ偏光板が存在しないので
光の透過率が高く、特に遠点物体合焦時にはほぼ100％
の光量が透過するので好ましい。
光の透過率が高く、特に遠点物体合焦時にはほぼ100％
の光量が透過するので好ましい。
尚、本実施例においては、1/4λ板30と円偏光素子28
を第１実施例の偏光板６に置き換えても良く、その場合
近点物体合焦時には光束が絞られ、遠点物体合焦時には
約50％の光が透過するようになる。これは液晶セルの数
が減るので構造が簡単になるという利点がある。
を第１実施例の偏光板６に置き換えても良く、その場合
近点物体合焦時には光束が絞られ、遠点物体合焦時には
約50％の光が透過するようになる。これは液晶セルの数
が減るので構造が簡単になるという利点がある。
第11図は第６実施例を示しており、これは右円偏光を
透過し且つ左円偏光を反射するコレステリック液晶31を
封入し、後側レンズ32をフレネルレンズとした液晶レン
ズ33と、左円偏光を透過し且つ右円偏光を反射するコレ
ステリック液晶34を封入した円偏光素子28と、液晶によ
る着色を補正するための色フィルター35と、イメージガ
イドファイバー36を有している。ここで使用されている
コレステリック液晶は、ネマティック液晶と異なり円偏
光に対して所定の値の屈折率を有している。そして、そ
の値はコレステリック液晶が層状螺旋配列をとる場合の
方が、螺旋構造が解けてホメオトロピック配列となった
場合よりも高い（光学的に負の特性を有する）ものが普
通である。
透過し且つ左円偏光を反射するコレステリック液晶31を
封入し、後側レンズ32をフレネルレンズとした液晶レン
ズ33と、左円偏光を透過し且つ右円偏光を反射するコレ
ステリック液晶34を封入した円偏光素子28と、液晶によ
る着色を補正するための色フィルター35と、イメージガ
イドファイバー36を有している。ここで使用されている
コレステリック液晶は、ネマティック液晶と異なり円偏
光に対して所定の値の屈折率を有している。そして、そ
の値はコレステリック液晶が層状螺旋配列をとる場合の
方が、螺旋構造が解けてホメオトロピック配列となった
場合よりも高い（光学的に負の特性を有する）ものが普
通である。
本実施例は上述の如く構成されているから、第11図の
ように電圧が印加されない状態において、凹レンズ1,色
フィルター35を通った光は液晶レンズ33に入射し、ここ
で右円偏光だけが液晶レンズ33を通過し且つ左円偏光は
反射される。そして、該右円偏光は円偏光素子28の周辺
部では反射され且つ中央部のみを通過する。又、液晶レ
ンズ33の液晶31の分子の長軸方向が光軸と直交している
ので、上記右円偏光は強く正屈折せしめられる。従っ
て、近点物体にピントが合い且つ被写界深度が深い状態
となる。尚、内視鏡のようにライトガイド等の内部照明
による照明光は十分明るいので、液晶レンズ33において
光量が50％になっても差し支えない。
ように電圧が印加されない状態において、凹レンズ1,色
フィルター35を通った光は液晶レンズ33に入射し、ここ
で右円偏光だけが液晶レンズ33を通過し且つ左円偏光は
反射される。そして、該右円偏光は円偏光素子28の周辺
部では反射され且つ中央部のみを通過する。又、液晶レ
ンズ33の液晶31の分子の長軸方向が光軸と直交している
ので、上記右円偏光は強く正屈折せしめられる。従っ
て、近点物体にピントが合い且つ被写界深度が深い状態
となる。尚、内視鏡のようにライトガイド等の内部照明
による照明光は十分明るいので、液晶レンズ33において
光量が50％になっても差し支えない。
一方、第12図のように電圧を印加した状態において、
液晶レンズ33及び円偏光素子28の各液晶31及び34の分子
の長軸方向が光軸と平行になるので、円偏光の選択反射
がなくなり且つ液晶レンズ33の屈折力も弱くなる。従っ
て、遠点物体にピントが合い且つ明るい像が得られる。
液晶レンズ33及び円偏光素子28の各液晶31及び34の分子
の長軸方向が光軸と平行になるので、円偏光の選択反射
がなくなり且つ液晶レンズ33の屈折力も弱くなる。従っ
て、遠点物体にピントが合い且つ明るい像が得られる。
本実施例は、第１実施例に比べ光の透過率が高く、第
５実施例に比べ構造が簡単であるという利点がある。
又、液晶レンズ33の後側レンズ32をフレネルレンズとし
ているので液晶セルが薄くなり、その結果スイッチSW1,
SW2の切替えに対する応答が早くなり、液晶層における
吸収散乱による光の損失も少ないという利点がある。
又、色フィルター35が液晶レンズ33及び円偏光素子28の
前方に置かれているので、これらによる反射光が吸収さ
れてフレアーが減少するという利点もある。
５実施例に比べ構造が簡単であるという利点がある。
又、液晶レンズ33の後側レンズ32をフレネルレンズとし
ているので液晶セルが薄くなり、その結果スイッチSW1,
SW2の切替えに対する応答が早くなり、液晶層における
吸収散乱による光の損失も少ないという利点がある。
又、色フィルター35が液晶レンズ33及び円偏光素子28の
前方に置かれているので、これらによる反射光が吸収さ
れてフレアーが減少するという利点もある。
尚、液晶レンズ34の後側レンズ32を通常の形状のもの
にしても良い。又、イメージガイドファイバー36の代り
に固体撮像素子を用いても良い。
にしても良い。又、イメージガイドファイバー36の代り
に固体撮像素子を用いても良い。
第13図は第７実施例を示しており、これは第２実施例
の液晶レンズ19の代りに、フレネル型の後側レンズ32を
有する液晶レンズ37を用い、偏光板６の代りに、後側レ
ンズ32のフレネル曲面接続部に対応する位置に不透過部
38を有する偏光板39を用いている。従って、後側レンズ
32のフレネル曲面接続部で四方八方に反射・屈折が起こ
ることにより生じたフレアーが不透過部38でカットされ
るので、フレアーによる悪影響が減り、コントラストの
良い画像が得られる。
の液晶レンズ19の代りに、フレネル型の後側レンズ32を
有する液晶レンズ37を用い、偏光板６の代りに、後側レ
ンズ32のフレネル曲面接続部に対応する位置に不透過部
38を有する偏光板39を用いている。従って、後側レンズ
32のフレネル曲面接続部で四方八方に反射・屈折が起こ
ることにより生じたフレアーが不透過部38でカットされ
るので、フレアーによる悪影響が減り、コントラストの
良い画像が得られる。
この構造は第１実施例に応用することもできる。又、
不透過部38は、第14図に示した如く、円偏光素子28の前
面のフレネル曲面接続部に対応する部分域は液晶レンズ
33の後側レンズ32の後面のフレネル曲面接続部に対応す
る部分に設けても良いし、又は前側レンズ20又は後側レ
ンズ32の透明電極21,21側の面のフレネル曲面接続部に
対応する部分に設けても良い。
不透過部38は、第14図に示した如く、円偏光素子28の前
面のフレネル曲面接続部に対応する部分域は液晶レンズ
33の後側レンズ32の後面のフレネル曲面接続部に対応す
る部分に設けても良いし、又は前側レンズ20又は後側レ
ンズ32の透明電極21,21側の面のフレネル曲面接続部に
対応する部分に設けても良い。
第15図は第１実施例又は第５実施例の液晶レンズ３の
変形例を示しており、これは負の複屈折特性を有する液
晶12を用いている。負の複屈折特性とは、第17図に示す
屈折率楕円体において、nz＜nx＝nyであることを言う。
即ち、nx,ny,nzは夫々ｘ軸方向,y軸方向,z軸方向に振動
する光の屈折率を示しており、液晶分子の長軸方向とｚ
軸方向が一致しているので、ｚ軸に沿った光（長軸に垂
直に振動する光）が常光、これに直交する光が異常光で
あり、nz＝ne＜nx＝ny＝noである。
変形例を示しており、これは負の複屈折特性を有する液
晶12を用いている。負の複屈折特性とは、第17図に示す
屈折率楕円体において、nz＜nx＝nyであることを言う。
即ち、nx,ny,nzは夫々ｘ軸方向,y軸方向,z軸方向に振動
する光の屈折率を示しており、液晶分子の長軸方向とｚ
軸方向が一致しているので、ｚ軸に沿った光（長軸に垂
直に振動する光）が常光、これに直交する光が異常光で
あり、nz＝ne＜nx＝ny＝noである。
第15図では液晶12の分子のｚ軸が光軸と垂直なので液
晶レンズ３の液晶セルを通る光（異常光）の屈折率は低
く、その結果近点物体にピントが合った状態となる。こ
の時、偏光板６の周辺部が遮光部となり中央部のみを光
が通る。又、第16図では液晶12の分子のｚ軸が光軸と平
行なので液晶レンズ３の液晶セルを通る光（常光）の屈
折率は高く、その結果遠点物体にピントが合った状態と
なる。この時、偏光板６全体が透明体として作用する。
晶レンズ３の液晶セルを通る光（異常光）の屈折率は低
く、その結果近点物体にピントが合った状態となる。こ
の時、偏光板６の周辺部が遮光部となり中央部のみを光
が通る。又、第16図では液晶12の分子のｚ軸が光軸と平
行なので液晶レンズ３の液晶セルを通る光（常光）の屈
折率は高く、その結果遠点物体にピントが合った状態と
なる。この時、偏光板６全体が透明体として作用する。
このようにすると、絞りの開口が大きい第16図の場
合、液晶12の分子の配列が第15図の場合より規則的なの
で、フレアーが少ない。一方、第15図の場合、フレアー
が多いが光束が絞られるため、液晶セルの薄いところを
用いることになり、フレアーが減少するという利点があ
る。
合、液晶12の分子の配列が第15図の場合より規則的なの
で、フレアーが少ない。一方、第15図の場合、フレアー
が多いが光束が絞られるため、液晶セルの薄いところを
用いることになり、フレアーが減少するという利点があ
る。
第18図は第８実施例を示しており、これは第２実施例
の固体撮像素子８の前に分解石等の複屈折板41を配置し
たものである。この複屈折板41は、振動方向が紙面と平
行な偏光に対する屈折率neが大であり且つ振動方向が紙
面と垂直な方向の偏光に対する屈折率noが小となるよう
に配置してある。従って、近点物体合焦状態の複屈折板
41の空気換算光路長は1/noとなり、遠点物体合焦状態の
複屈折板41の空気換算光路長は1/neとなり、その結果1/
no−1/neだけ固体撮像素子８のピント位置を変えたのと
等価となるので、遠点と近点との差を第２実施例に較べ
て更に大きくとれるという利点がある。
の固体撮像素子８の前に分解石等の複屈折板41を配置し
たものである。この複屈折板41は、振動方向が紙面と平
行な偏光に対する屈折率neが大であり且つ振動方向が紙
面と垂直な方向の偏光に対する屈折率noが小となるよう
に配置してある。従って、近点物体合焦状態の複屈折板
41の空気換算光路長は1/noとなり、遠点物体合焦状態の
複屈折板41の空気換算光路長は1/neとなり、その結果1/
no−1/neだけ固体撮像素子８のピント位置を変えたのと
等価となるので、遠点と近点との差を第２実施例に較べ
て更に大きくとれるという利点がある。
尚、複屈折板41は、マージナル光線が光軸と平行でな
いところであれば、レンズとレンズとの間に配置しても
良い。又、複屈折板41は第１実施例に設けても良い。
いところであれば、レンズとレンズとの間に配置しても
良い。又、複屈折板41は第１実施例に設けても良い。
第19図は第９実施例を示しており、これは開口の大き
さが可変の遮光部材としてエレクトロクロミック素子か
ら成る絞り42を備えて成るものである。この図のように
電圧が印加されていない状態では、液晶レンズ３の正屈
折力が強く且つ絞り42の周辺部が遮光状態となっている
ので、近点物体にピントが合い且つ被写界深度が深い状
態となる。又、電圧が印加された状態では、液晶レンズ
３の正屈折力が弱まり且つ絞り42が全開となるので、遠
点物体にピントが合い且つ明るい像が得られる。
さが可変の遮光部材としてエレクトロクロミック素子か
ら成る絞り42を備えて成るものである。この図のように
電圧が印加されていない状態では、液晶レンズ３の正屈
折力が強く且つ絞り42の周辺部が遮光状態となっている
ので、近点物体にピントが合い且つ被写界深度が深い状
態となる。又、電圧が印加された状態では、液晶レンズ
３の正屈折力が弱まり且つ絞り42が全開となるので、遠
点物体にピントが合い且つ明るい像が得られる。
一般に、液晶特にコレステリック液晶を用いた第５実
施例，第６実施例及び第14図に示した例では、液晶によ
り像が着色されることがある。又、液晶の状態が変わっ
ても色が変化することがある。そこで、固体撮像素子を
用いた電子内視鏡の場合は、これを電気的に補正するよ
うにしても良い。即ち、液晶の状態に応じて撮像回路の
カラーバランスを自動的に変更し、色の変化を押さえる
のである。これは、メモリーに各液晶状態の色の情報を
記憶させておき、それによって回路のカラーバランスを
変えることにより成し遂げられる。又、同時に偏光素子
の着色も補正することができる。
施例，第６実施例及び第14図に示した例では、液晶によ
り像が着色されることがある。又、液晶の状態が変わっ
ても色が変化することがある。そこで、固体撮像素子を
用いた電子内視鏡の場合は、これを電気的に補正するよ
うにしても良い。即ち、液晶の状態に応じて撮像回路の
カラーバランスを自動的に変更し、色の変化を押さえる
のである。これは、メモリーに各液晶状態の色の情報を
記憶させておき、それによって回路のカラーバランスを
変えることにより成し遂げられる。又、同時に偏光素子
の着色も補正することができる。
尚、液晶としては、液体の分子液晶の他に例えば固体
の液晶ポリマー等を用いても良い。
の液晶ポリマー等を用いても良い。
又、上記第６実施例で円偏光素子28を除いてしまう
と、近点，遠点での合焦ができるだけで、近点での絞り
効果はなくなるが、通常のネマティック液晶を用いた可
変焦点レンズに比較して構造が簡単で優れている。
と、近点，遠点での合焦ができるだけで、近点での絞り
効果はなくなるが、通常のネマティック液晶を用いた可
変焦点レンズに比較して構造が簡単で優れている。
上述の如く、本発明による内視鏡は、物体距離に応じ
て明るさや被写界深度を制御できる光学系として小型で
製造容易であって、内視鏡用として極めて実現性が高い
という利点を有している。又、液晶素子等を駆動する電
圧が12V程度と低いので、人体安全であるという利点も
ある。
て明るさや被写界深度を制御できる光学系として小型で
製造容易であって、内視鏡用として極めて実現性が高い
という利点を有している。又、液晶素子等を駆動する電
圧が12V程度と低いので、人体安全であるという利点も
ある。
第１図及び第２図は夫々本発明による内視鏡の第１実施
例の遠点合焦状態及び近点合焦状態を示す図、第３図及
び第４図は夫々第２実施例の近点合焦状態及び遠点合焦
状態を示す図、第５図及び第６図は夫々第３実施例の近
点合焦状態及び遠点合焦状態を示す図、第７図（Ａ）及
び（Ｂ）は夫々第３実施例の変形例を示す図、第８図は
第４実施例の近点合焦状態を示す図、第９図及び第10図
は夫々第５実施例の近点合焦状態及び遠点合焦状態を示
す図、第11図及び第12図は第６実施例の近点合焦状態及
び遠点合焦状態を示す図、第13図は第７実施例を示す
図、第14図はフレネル曲面接続部に対応する不透過部の
設置例を示す図、第15図及び第16図は夫々第１実施例又
は第５実施例の液晶レンズの変形例の近点合焦状態及び
遠点合焦状態を示す図、第17図は屈折率楕円体を示す
図、第18図及び第19図は夫々第８及び第９実施例を示す
図である。 １……凹レンズ、2,6,39……偏光板、3,19,25,33,37…
…液晶レンズ、4,42……絞り、５……旋光素子、7,9,2
0,24,32……レンズ、８……固体撮像素子、10,14,21…
…透明電極、11,15,22……配向膜、12……ネマティック
液晶、13……透明板、16,23……ツイストネマチィック
液晶、26……赤外光カットフィルター、27,28……円偏
光素子、29,30……1/4λ板、31,34……コレステリック
液晶、35……色フィルター、36……イメージガイドファ
イバー、38……不透過部、41……複屈折板、SW,SW1,S
W2,SW3……スイッチ、P,P1,P2,P3……交流電源、Ｅ……
直流電源。
例の遠点合焦状態及び近点合焦状態を示す図、第３図及
び第４図は夫々第２実施例の近点合焦状態及び遠点合焦
状態を示す図、第５図及び第６図は夫々第３実施例の近
点合焦状態及び遠点合焦状態を示す図、第７図（Ａ）及
び（Ｂ）は夫々第３実施例の変形例を示す図、第８図は
第４実施例の近点合焦状態を示す図、第９図及び第10図
は夫々第５実施例の近点合焦状態及び遠点合焦状態を示
す図、第11図及び第12図は第６実施例の近点合焦状態及
び遠点合焦状態を示す図、第13図は第７実施例を示す
図、第14図はフレネル曲面接続部に対応する不透過部の
設置例を示す図、第15図及び第16図は夫々第１実施例又
は第５実施例の液晶レンズの変形例の近点合焦状態及び
遠点合焦状態を示す図、第17図は屈折率楕円体を示す
図、第18図及び第19図は夫々第８及び第９実施例を示す
図である。 １……凹レンズ、2,6,39……偏光板、3,19,25,33,37…
…液晶レンズ、4,42……絞り、５……旋光素子、7,9,2
0,24,32……レンズ、８……固体撮像素子、10,14,21…
…透明電極、11,15,22……配向膜、12……ネマティック
液晶、13……透明板、16,23……ツイストネマチィック
液晶、26……赤外光カットフィルター、27,28……円偏
光素子、29,30……1/4λ板、31,34……コレステリック
液晶、35……色フィルター、36……イメージガイドファ
イバー、38……不透過部、41……複屈折板、SW,SW1,S
W2,SW3……スイッチ、P,P1,P2,P3……交流電源、Ｅ……
直流電源。
Claims (6)
- 【請求項１】可変焦点レンズを備えた内視鏡用結像光学
系において、 前記可変焦点レンズよりも像側に配置され、その形状が
光軸を含む中央部分が偏光特性とは無関係に光を透過す
るように開口状態を形成し、且つその周辺部分が光の有
する偏光特性に応じて透過又は遮蔽の作用を有する偏光
板から成る遮光部材と、 前記可変焦点レンズよりも前方に配置され、入射する光
線の偏光方向を選択する偏光手段とを有し、 前記可変焦点レンズが、電気的に液晶分子の分子方向を
変化させることによって、前記偏光素子によって決定さ
れた偏光特性を有する光線が受ける屈折率を変化させる
ように構成されたことを特徴とする内視鏡用結像光学
系。 - 【請求項２】可変焦点レンズを備えた内視鏡用結像光学
系において、 前記可変焦点レンズよりも像側に配置され、その形状が
光軸を含む中央部分が偏光特性とは無関係に光を透過す
るように開口状態を形成し、且つその周辺部分が光の有
する偏光特性に応じて透過又は遮蔽の作用を有するよう
に液晶分子を配列した液晶層から成る遮光部材と、 前記可変焦点レンズよりも前方に配置され、入射する光
線の偏光方向を選択する偏光手段とを有し、 前記可変焦点レンズが、電気的に液晶分子の分子方向を
変化させることによって、前記偏光素子によって決定さ
れた偏光特性を有する光線が受ける屈折率を変化させる
ように構成されたことを特徴とする内視鏡用結像光学
系。 - 【請求項３】可変焦点レンズを備えた内視鏡用結像光学
系において、 前記可変焦点レンズよりも像側に配置され、その形状が
光軸を含む中央部分が偏光特性とは無関係に光を透過す
るように開口状態を形成し、且つその周辺部分が光の有
する偏光特性に応じて透過又は遮蔽の作用を有するよう
に液晶分子を配列した液晶層から成る遮光部材と、 前記可変焦点レンズと前記遮光部材との間に配置された
絞りとを有し、 前記可変焦点レンズが、電気的に液晶分子の分子方向を
変化させることによって、前記偏光素子によって決定さ
れた偏光特性を有する光線が受ける屈折率を変化させる
ように構成されたことを特徴とする内視鏡用結像光学
系。 - 【請求項４】前記可変焦点レンズが、光軸を含む中央部
分とその周辺部分との面形状が異なるように形成されて
いることを特徴とする特許請求の範囲（１）又は（３）
に記載の内視鏡用結像光学系。 - 【請求項５】前記可変焦点レンズを形成する液晶は、光
軸を含む中央部がホモジニアスな配向を有し、その周辺
部がツイストネマティックな配向を有することを特徴と
する特許請求の範囲（１）に記載の内視鏡用結像光学
系。 - 【請求項６】前記遮光部材の後方に、複屈折板を設けた
ことを特徴とする特許請求の範囲（１）に記載の内視鏡
用結像光学系。
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|---|---|---|---|
| JP63197733A JP2603697B2 (ja) | 1988-08-08 | 1988-08-08 | 内視鏡用結像光学系 |
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| US07/787,139 US5150234A (en) | 1988-08-08 | 1991-11-04 | Imaging apparatus having electrooptic devices comprising a variable focal length lens |
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|---|---|---|---|
| JP63197733A JP2603697B2 (ja) | 1988-08-08 | 1988-08-08 | 内視鏡用結像光学系 |
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| JPH0246423A JPH0246423A (ja) | 1990-02-15 |
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Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP63197733A Expired - Fee Related JP2603697B2 (ja) | 1988-08-08 | 1988-08-08 | 内視鏡用結像光学系 |
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