JP2934024B2 - 同軸照明式観察装置 - Google Patents
同軸照明式観察装置Info
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- JP2934024B2 JP2934024B2 JP2415188A JP41518890A JP2934024B2 JP 2934024 B2 JP2934024 B2 JP 2934024B2 JP 2415188 A JP2415188 A JP 2415188A JP 41518890 A JP41518890 A JP 41518890A JP 2934024 B2 JP2934024 B2 JP 2934024B2
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- Instruments For Viewing The Inside Of Hollow Bodies (AREA)
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】この発明は、例えば内視鏡、ある
いは狭隘部の観察用で一般にボアスコープと呼ばれる観
察具等として用いるのに好適な観察装置に関し、殊に、
同軸照明を持った観察装置に関する。
いは狭隘部の観察用で一般にボアスコープと呼ばれる観
察具等として用いるのに好適な観察装置に関し、殊に、
同軸照明を持った観察装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】今日、例えば、内視鏡は医療分野におい
て、また、ボアスコープは産業分野においてそれぞれ不
可欠の観察手段となっている。ところで、これらの観察
手段において重要な要素の一つに被観察物に対する照明
手法の問題がある。この照明手法には、例えば、落射照
明、側射照明、透過照明、さらには同軸照明等各種のも
のがあり、これらを観察目的に合わせて適宜に選択する
ことが観察をより有意なものにする上において大切なこ
とである。
て、また、ボアスコープは産業分野においてそれぞれ不
可欠の観察手段となっている。ところで、これらの観察
手段において重要な要素の一つに被観察物に対する照明
手法の問題がある。この照明手法には、例えば、落射照
明、側射照明、透過照明、さらには同軸照明等各種のも
のがあり、これらを観察目的に合わせて適宜に選択する
ことが観察をより有意なものにする上において大切なこ
とである。
【０００３】しかるに、内視鏡やボアスコープの分野に
はこれらについて十分な満足を与えるものが比較的少な
く、特に、同軸照明についてみると、当発明者の知る限
り、何もないと言うのが現状である。
はこれらについて十分な満足を与えるものが比較的少な
く、特に、同軸照明についてみると、当発明者の知る限
り、何もないと言うのが現状である。
【発明が解決しようとする課題】したがって、この発明
は、効率のよい同軸照明による観察を行える観察装置の
提供を目的とする。
は、効率のよい同軸照明による観察を行える観察装置の
提供を目的とする。
【０００４】
【課題を解決するための手段】このような目的は、被観
察物の像を伝送するためのロッドレンズを含んだ光学系
を備えてなり、ロッドレンズの出射端面から出射される
光路中にハーフミラーが設けられ、このハーフミラーで
反射させた照明光をロッドレンズの出射端面に導入させ
るようにした同軸照明式観察装置により達成される。す
なわち、被観察物の像の伝送にロッドレンズを用い、こ
のロッドレンズの出射端面からハーフミラーにより照明
光を入射させるようにしているので、極めて精度の高い
同軸照明が得られ、理想の同軸照明観察を行える。
察物の像を伝送するためのロッドレンズを含んだ光学系
を備えてなり、ロッドレンズの出射端面から出射される
光路中にハーフミラーが設けられ、このハーフミラーで
反射させた照明光をロッドレンズの出射端面に導入させ
るようにした同軸照明式観察装置により達成される。す
なわち、被観察物の像の伝送にロッドレンズを用い、こ
のロッドレンズの出射端面からハーフミラーにより照明
光を入射させるようにしているので、極めて精度の高い
同軸照明が得られ、理想の同軸照明観察を行える。
【０００５】このような同軸照明式観察装置に撮像素子
を組み合わせる場合には、ロッドレンズの出射端面から
撮像素子への光路中にハーフミラーを設けることにな
る。
を組み合わせる場合には、ロッドレンズの出射端面から
撮像素子への光路中にハーフミラーを設けることにな
る。
【０００６】
【実施例】以下、この発明の実施例を説明する。この実
施例による同軸照明式観察装置１は、図３に示すよう
に、対物具２と、この対物具２で取り入れた像を再生す
るためのディスプレイ等を含む観察装置本体３とからな
っている。対物具２は、図１に示すように、被観察物Ｍ
の像を取り入れるための観察光学系１０、観察光学系１
０で得られた像を捉えるための撮像系１１、及び照明光
を供給するための照明光学系１２を備えている。
施例による同軸照明式観察装置１は、図３に示すよう
に、対物具２と、この対物具２で取り入れた像を再生す
るためのディスプレイ等を含む観察装置本体３とからな
っている。対物具２は、図１に示すように、被観察物Ｍ
の像を取り入れるための観察光学系１０、観察光学系１
０で得られた像を捉えるための撮像系１１、及び照明光
を供給するための照明光学系１２を備えている。
【０００７】観察光学系１０は、対物レンズ１３及びロ
ッドレンズ１４を配列してなるもので、対物レンズ１３
は、後述のロッドレンズ１４と同様の分布屈折率形レン
ズであるが、ロッドレンズ１４が像を単に伝送するだけ
なのに対し、所定の設計倍率で拡大像を得られるように
なっている。ロッドレンズ１４は、分布屈折率形、つま
り屈折率が中心軸から外周に向かって放物線状に分布す
るタイプの像伝送体で円柱棒状をしいる。そして、図２
に示すように、屈折率の分布状態に応じたサインカーブ
状の光路により光を伝搬させることにより、像をそのま
ま入射端面１５側から出射端面１６側へ伝送するように
なっている。
ッドレンズ１４を配列してなるもので、対物レンズ１３
は、後述のロッドレンズ１４と同様の分布屈折率形レン
ズであるが、ロッドレンズ１４が像を単に伝送するだけ
なのに対し、所定の設計倍率で拡大像を得られるように
なっている。ロッドレンズ１４は、分布屈折率形、つま
り屈折率が中心軸から外周に向かって放物線状に分布す
るタイプの像伝送体で円柱棒状をしいる。そして、図２
に示すように、屈折率の分布状態に応じたサインカーブ
状の光路により光を伝搬させることにより、像をそのま
ま入射端面１５側から出射端面１６側へ伝送するように
なっている。
【０００８】ところで、このようなロッドレンズは従来
より知られているものであるが、従来では出射端面に像
を結像させ、この出射端面に結像した像をさらに複数の
凸レンズからなる接眼レンズ系を介して観察する構成に
して用いるのが一般であったが、このロッドレンズ１４
では、出射端面１６より先に結像させ、この結像位置に
ＣＣＤ素子１７の受光面１７ｆを臨ませるようにしてい
る。このような構成とすることにより、前述の接眼レン
ズを不要とでき色収差の問題が解消すると共に構造も簡
単になり、また出射端面１６の研磨精度や付着ゴミの影
響を受けずに済み、良質の像を安定して得られる。この
ような出射端面外の結像は、光路の蛇行周期のピッチ長
Ｐに対し、ロッドレンズ１４の長さを（ｎ＋Ｘ）×Ｐ
（ｍ／ｍ）（ｎ＝０、１、２、３、……；Ｘは約0.8 程
度）という長さに設定することにより得られる。そし
て、出射端面外の結像面は、図２に示すように、このよ
うな長さによる出射端面１６で中断された光路曲線に対
する接線Ｓの交点上に現れる。尚、対物レンズ１３の先
端とロッドレンズ１４の後端に設けられているのは何れ
もカバーガラス１８である。
より知られているものであるが、従来では出射端面に像
を結像させ、この出射端面に結像した像をさらに複数の
凸レンズからなる接眼レンズ系を介して観察する構成に
して用いるのが一般であったが、このロッドレンズ１４
では、出射端面１６より先に結像させ、この結像位置に
ＣＣＤ素子１７の受光面１７ｆを臨ませるようにしてい
る。このような構成とすることにより、前述の接眼レン
ズを不要とでき色収差の問題が解消すると共に構造も簡
単になり、また出射端面１６の研磨精度や付着ゴミの影
響を受けずに済み、良質の像を安定して得られる。この
ような出射端面外の結像は、光路の蛇行周期のピッチ長
Ｐに対し、ロッドレンズ１４の長さを（ｎ＋Ｘ）×Ｐ
（ｍ／ｍ）（ｎ＝０、１、２、３、……；Ｘは約0.8 程
度）という長さに設定することにより得られる。そし
て、出射端面外の結像面は、図２に示すように、このよ
うな長さによる出射端面１６で中断された光路曲線に対
する接線Ｓの交点上に現れる。尚、対物レンズ１３の先
端とロッドレンズ１４の後端に設けられているのは何れ
もカバーガラス１８である。
【０００９】撮像系１１は、撮像手段、この例ではＣＣ
Ｄ素子２０及びＣＣＤ素子２０からの信号を処理するた
めの制御部（図示せず）を含んでなるもので、ロッドレ
ンズ１４からの光路中には、複数の遮光絞りｉ、ｉ、…
…が必要最小限の光路Ｔを形成するように円環状で突設
されている。この遮光絞りｉ、ｉ、……による必要最小
限の光路Ｔの形成は鮮明な画像を得る上で極めて有用で
ある。照明光学系１２は、観察装置本体３に設けられて
いる光源ランプ２１から照明光を導く光ファイバ束２
２、中間レンズ２３、２４、及びハーフミラー２５より
なっており、中間レンズ２４からの照明光Ｌがロッドレ
ンズ１４の出射端面１６からＣＣＤ素子２０への光路Ｔ
に対し直交する状態で入射され、さらに、この照明光Ｌ
の約半分がハーフミラー２５により９０°進行方向を変
換してロッドレンズ１４の出射端面１６に入射するよう
になっている。ハーフミラー２５の裏側に設けられてい
るのは吸光スクリーン２６で、ハーフミラー２５を透過
した照明光をＣＣＤ素子２０に影響させないように吸収
してしまうためのものである。尚、この明細書で「ハー
フミラー」とは、そこに当たった光の一部を反射し残り
を透過させるような構造のものを意味している。
Ｄ素子２０及びＣＣＤ素子２０からの信号を処理するた
めの制御部（図示せず）を含んでなるもので、ロッドレ
ンズ１４からの光路中には、複数の遮光絞りｉ、ｉ、…
…が必要最小限の光路Ｔを形成するように円環状で突設
されている。この遮光絞りｉ、ｉ、……による必要最小
限の光路Ｔの形成は鮮明な画像を得る上で極めて有用で
ある。照明光学系１２は、観察装置本体３に設けられて
いる光源ランプ２１から照明光を導く光ファイバ束２
２、中間レンズ２３、２４、及びハーフミラー２５より
なっており、中間レンズ２４からの照明光Ｌがロッドレ
ンズ１４の出射端面１６からＣＣＤ素子２０への光路Ｔ
に対し直交する状態で入射され、さらに、この照明光Ｌ
の約半分がハーフミラー２５により９０°進行方向を変
換してロッドレンズ１４の出射端面１６に入射するよう
になっている。ハーフミラー２５の裏側に設けられてい
るのは吸光スクリーン２６で、ハーフミラー２５を透過
した照明光をＣＣＤ素子２０に影響させないように吸収
してしまうためのものである。尚、この明細書で「ハー
フミラー」とは、そこに当たった光の一部を反射し残り
を透過させるような構造のものを意味している。
【００１０】このようなロッドレンズ１４と照明光学系
１２による同軸照明機構は、極めて同軸度が高く、した
がって、観察部位が正確に真上から照明されるので影の
ない質のよい照明が得られ、より有効な観察を行える。
また、対物レンズ１３を直接被観察物Ｍに接触させての
観察も可能となり、例えば、子宮癌等の検査の場合を例
にとると、対物レンズ１３を臓器の表面に押し付けるこ
とにより臓器表面の粘液を排除した状態で、より有効な
観察が可能となる。
１２による同軸照明機構は、極めて同軸度が高く、した
がって、観察部位が正確に真上から照明されるので影の
ない質のよい照明が得られ、より有効な観察を行える。
また、対物レンズ１３を直接被観察物Ｍに接触させての
観察も可能となり、例えば、子宮癌等の検査の場合を例
にとると、対物レンズ１３を臓器の表面に押し付けるこ
とにより臓器表面の粘液を排除した状態で、より有効な
観察が可能となる。
【００１１】尚、以上の実施例は撮像系１１を備えた観
察装置に関するものであったが、この発明による同軸照
明機構は、これに限られるものでなく、例えば、適宜な
接眼光学系を用いることにより、人の目で直接観察する
ような観察装置に用いることも当然に可能である。
察装置に関するものであったが、この発明による同軸照
明機構は、これに限られるものでなく、例えば、適宜な
接眼光学系を用いることにより、人の目で直接観察する
ような観察装置に用いることも当然に可能である。
【００１２】
【発明の効果】この発明による同軸照明式観察装置は、
以上説明してきた如く、被観察物の像の伝送にロッドレ
ンズを用い、このロッドレンズの出射端面からハーフミ
ラーにより照明光を入射させるようにしてなり、極めて
同軸度の高い同軸照明が得られるもので、理想の同軸照
明観察を行え、医療分野における内視鏡あるいは産業分
野におけるボアスコープ等による観察分野に多大な前進
をもたらしてくれる。
以上説明してきた如く、被観察物の像の伝送にロッドレ
ンズを用い、このロッドレンズの出射端面からハーフミ
ラーにより照明光を入射させるようにしてなり、極めて
同軸度の高い同軸照明が得られるもので、理想の同軸照
明観察を行え、医療分野における内視鏡あるいは産業分
野におけるボアスコープ等による観察分野に多大な前進
をもたらしてくれる。
【００１３】
【図１】同軸照明式観察装置の要部を示す断面図であ
る。
る。
【図２】ロッドレンズにおける光の伝送状態を示す側面
図である。
図である。
【図３】同軸照明式観察装置の側面図である。
１４ ロッドレンズ １５ 入射端面 １６ 出射端面 １７ ＣＣＤ素子（撮像手段） １７ｆ 受光面 ２５ ハーフミラー Ｔ 光路 Ｌ 照明光
Claims (2)
- 【請求項１】 被観察物の像を伝送するためのロッドレ
ンズを含んだ光学系を備える観察装置であって、ロッド
レンズの出射端面から出射される光路中にハーフミラー
が設けられ、このハーフミラーで反射させた照明光をロ
ッドレンズの出射端面に導入させるようにしたことを特
徴とする同軸照明式観察装置。 - 【請求項２】 ロッドレンズで伝送された像を捉えるた
めの撮像素子を備えており、ロッドレンズの出射端面か
ら撮像素子への光路中にハーフミラーが設けられた請求
項１の同軸照明式観察装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2415188A JP2934024B2 (ja) | 1990-12-27 | 1990-12-27 | 同軸照明式観察装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2415188A JP2934024B2 (ja) | 1990-12-27 | 1990-12-27 | 同軸照明式観察装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH04229816A JPH04229816A (ja) | 1992-08-19 |
| JP2934024B2 true JP2934024B2 (ja) | 1999-08-16 |
Family
ID=18523578
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2415188A Expired - Fee Related JP2934024B2 (ja) | 1990-12-27 | 1990-12-27 | 同軸照明式観察装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2934024B2 (ja) |
Families Citing this family (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2000152205A (ja) * | 1998-11-09 | 2000-05-30 | Nippon Telegr & Teleph Corp <Ntt> | 撮像・表示装置 |
| EP1213988B1 (en) * | 1999-09-13 | 2009-11-25 | VisionScope Technologies LLC | Miniature endoscope system |
| JP2007222203A (ja) * | 2006-02-21 | 2007-09-06 | Sumida Corporation | ミラー駆動機構およびこのミラー駆動機構を具備する撮像装置 |
| JP4504438B2 (ja) * | 2007-04-27 | 2010-07-14 | オリンパスメディカルシステムズ株式会社 | 照明光照射構造及びそれを備えた内視鏡 |
| CN102429628A (zh) * | 2011-10-24 | 2012-05-02 | 杭州首天光电技术有限公司 | 具有同轴偏振照明功能的电子内窥镜摄像装置 |
| JP6571963B2 (ja) * | 2015-03-27 | 2019-09-04 | 日本電産トーソク株式会社 | 内面検査装置 |
-
1990
- 1990-12-27 JP JP2415188A patent/JP2934024B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH04229816A (ja) | 1992-08-19 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
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