JP3579488B2 - Optical system for endoscope - Google Patents
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Description
【0001】
【産業上の利用分野】
この発明は、水晶製のローパスフィルタを含む内視鏡用光学系に関する。
【0002】
【従来の技術】
内視鏡の観察画像を固体撮像素子で撮像して電子信号として伝送するようにした電子内視鏡においては、一般のカラーテレビカメラ等と同様に、いわゆる色偽信号の発生を防止するために、観察光に含まれる水平方向の高い空間周波数成分をカットするためのローパスフィルタを撮像光学系中に設けるのが望ましく、その目的のために、一軸結晶体である水晶製のローパスフィルタが用いられる。
【0003】
また、観察画像の伝達にイメージガイドファイババンドルを用いた光学式のファイバスコープでは、接眼光学系内に水晶製のローパスフィルタを設けることによって、ファイバ繊維の網の目が目立たないようにすることができる。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】
観察光に含まれる水平方向の高い空間周波数成分をカットするためには、一軸結晶体である水晶の光学軸を固体撮像素子の走査方向に対して所定の正しい向きにセットする必要がある。しかし、水晶の光学軸は簡単に目視することができないので、光学軸の方向を間違えて組み立ててしまう恐れがあった。
【0005】
また、接眼光学系に水晶製のローパスフィルタを設けることによって、ファイバ繊維の網の目が目立たないようにする場合にも、水晶の光学軸の方向を、ファイバ繊維の配列方向に対して所定の正しい向きにセットする必要がある。
【0006】
そこで本発明は、ローパスフィルタを形成する水晶の光学軸の方向を容易かつ確実に確認することができて、ローパスフィルタを正しい向きに組み付けることのできる内視鏡用光学系を提供することを目的とする。
【0007】
【課題を解決するための手段】
上記の目的を達成するため、本発明の内視鏡用光学系は、観察光に含まれる特定方向の高い空間周波数成分の光をカットするために光路中に水晶製のローパスフィルタを配置して、光路の周辺部分の不要光を遮るための遮光マスクを上記ローパスフィルタの端面に設けた内視鏡用光学系において、上記遮光マスクに、上記ローパスフィルタを形成する水晶の光学軸に対して所定の向きに指標を設けたことを特徴とする。
【0008】
なお、上記指標を上記遮光マスクの縁部に形成してもよく、上記遮光マスクを上記ローパスフィルタの端面に蒸着又は印刷により形成してもよい。
その場合、上記ローパスフィルタを、水晶素材に上記遮光マスクと指標を規則的に多数配列してそれらを同時に形成したあと、個々のローパスフィルタの大きさに切り分けて形成するとよい。
【0009】
【実施例】
図面を参照して実施例を説明する。
図2は電子内視鏡の先端部の側面断面図、図3はそのIII−III断面図である。
【0010】
図2において、1は、挿入部を形成する細長い可撓管の先端に形成された湾曲部であり、複数の節輪2がリベットによって回動自在に連結されている。その外周は、金属細線製の網状管4及びゴム製の外被チューブ5によって被覆されている。
【0011】
遠隔的に牽引操作される湾曲操作ワイヤ7は、各節輪2から内方に突設されたワイヤガイド8内に進退自在に挿通されている。そして、各湾曲操作ワイヤ7の先端は、最先端のワイヤガイド8に銀ロー付けによって固着されている。9は、最先端のワイヤガイド8の端部に銀ロー付けなどによって固着された、抜け止め用のストッパパイプである。
【0012】
11は、連結筒12を介して湾曲部1の先端に連結された先端部本体であり、金属製の胴部11bと、その先端部分に接合された電気絶縁性プラスチック製の頭部11aとにより形成されている。
【0013】
先端部本体11は、先端側(図2で左方)から見て円形の断面形状をしており、その内部に対物光学系(撮像光学系)13が内蔵されている。対物光学系13は、複数のレンズからなる対物レンズ群13aと直角プリズム13dなどを含んでいる。
【0014】
対物レンズ群13aの軸方向は先端部本体11の軸方向と一致していて、前方の物体が被写体となる。観察窓14は、対物光学系13の最先端のレンズによって形成されている。15及び16は、対物レンズ群13aが嵌め込み接着された鏡枠。17は明るさ絞り。18はシール用のOリングである。
【0015】
先端部本体11の胴部11b内には、例えばCCD(電荷結合素子)を用いた固体撮像素子31が配置されている。固体撮像素子31の受像面31aは正方形又は長方形に形成されていて、対物レンズ群13aの光軸に対して平行に配置されている。31bは、受像面31aに密着して配置されたカバーガラスである。
【0016】
そして、対物レンズ群13aと固体撮像素子31との間に配置された直角プリズム13dによって、対物光学系13の光軸が、固体撮像素子31の受像面31aの中心に垂直に交わるように、直角に反射されている。
【0017】
直角プリズム13dと対物レンズ群13aとの間には、鏡枠16の後半部に接続された接続筒19内に、色補正フィルタ13bと水晶製のローパスフィルタ13cとが互いに接合されて介挿されていて、直角プリズム13dとローパスフィルタ13cも互いに接合されている。
【0018】
このような配置により、図2の左方の被写体の像が、対物光学系13によって、固体撮像素子31の受像面31aに結像し、固体撮像素子31によって撮像される。
【0019】
色補正フィルタ13bの前面側には、光路の周辺部の不要光を遮るための第1の遮光マスク25が貼り付けられている。また、水晶製のローパスフィルタ13cの後端面には、やはり光路周辺部の不要光を遮るための第2の遮光マスク26が蒸着により形成されている。
【0020】
このように設けられた第1と第2の遮光マスク25,26によって、プリズム13dに対する不要光の入射が大幅に削減されて、ゴーストの発生等が阻止されている。
【0021】
ローパスフィルタ13cは、観察光に含まれる水平方向の高い空間周波数成分をカットするためのものであり、そのためには、一軸結晶体である水晶の光学軸を固体撮像素子31の走査方向に対して所定の正しい向きにセットする必要がある。
【0022】
そこで、図1の3面図(正面図、側面図、底面図)に示されるように、ローパスフィルタ13cの端面に形成された第2の遮光マスク26の縁部に、水晶の光学軸のX軸の方向に合わせて、指標27が形成されている。
【0023】
この実施例では、指標27は第2の遮光マスク26の縁部を半円状に外側に突出させて形成されている。なお、理解し易くするために、図1の正面図において、遮光マスク26部分には斜線を付してある。この斜線は断面を表示するものではない。
【0024】
このような指標27を設けたことにより、組み立て時には、図3に示されるように、例えば指標27が上向きになるようにローパスフィルタ13cを組み込めば、水晶の光学軸が固体撮像素子31の撮像面に対して常に所定の正しい向きになるように、ローパスフィルタ13cがセットされる。
【0025】
このような指標27の付いたローパスフィルタ13cの製造は、例えば図4に示されるように、大きな水晶板素材130に、指標27付きの第2の遮光マスク26を規則的に多数配列してそれらを同時に蒸着し、その後で個々のローパスフィルタ13cの大きさに切り分ければよい。
【0026】
このようにすることにより、一個の寸法が極めて小さくて光学軸の方向の判別が容易でない内視鏡用ローパスフィルタ13cの光学軸の方向を、切断前の大きな水晶板素材130の状態で容易に判別することができるので、指標27を確実に正しい向きに形成することができる。なお、第2の遮光マスクの形成は、蒸着によらず遮光塗料の印刷などにより行ってもよい。
【0027】
なお、指標27は、必ずしもX軸方向でなくても、ローパスフィルタ13cの水晶の光学軸方向に対して常に一定の向きに形成すればよい。また、指標27を、第2の遮光マスク26の縁部から離れてその外側に形成してもよい。
【0028】
図2に戻って、42は、固体撮像素子31の信号処理を行うための電子部品(図示せず)を取り付けた可撓性のある回路基板42であり、信号ケーブル43の先端部分にはんだ付けによって固着接続されている。その先端側には固体撮像素子31が固着されており、固体撮像素子31の受像面31a側は直角プリズム13dと接合されている。
【0029】
回路基板42は、コの字状の断面形状に折り曲げられて、その周囲をシールドテープ44と絶縁テープ45によって被覆され、内部空間にはエポキシ系の接着剤60が充填されて変形しないように固められている。
【0030】
このようにして、対物光学系13と固体撮像素子31と回路基板42と信号ケーブル43とが全体として一体的に一つのユニットとして形成され、連結筒12に、上下一対の押さえ板46を介して、固定ねじ52によって固定されている。
【0031】
図3に示される、51は照明用ライトガイドファイババンドル、52及び53は送気チューブ及び送水チューブ、54は鉗子チャンネルである。
なお、本発明は上記実施例に限定されるものではなく、本発明を例えばファイバスコープの接眼光学系等に適用してもよい。
【0032】
【発明の効果】
本発明によれば、ローパスフィルタの端面に設けられた遮光マスクに、ローパスフィルタを形成する水晶の光学軸に対して所定の向きに指標を設けたので、ローパスフィルタを組み込む際に、指標の向きから水晶の光学軸の方向を容易かつ確実に確認することができて、ローパスフィルタを常に正しい向きに組み付けることができる。
【0033】
そして、遮光マスクの縁部に指標を蒸着又は印刷などにより形成すれば、指標の形成及び目視による確認等が容易である。
【図面の簡単な説明】
【図1】実施例のローパスフィルタに対する指標の方向を示す3面図である。
【図2】実施例の内視鏡の先端部の側面断面図である。
【図3】実施例の正面(III−III)断面図である。
【図4】実施例の指標の製造工程を例示するローパスフィルタの正面図である。
【符号の説明】
13c ローパスフィルタ
26 遮光マスク
27 指標[0001]
[Industrial applications]
The present invention relates to an optical system for an endoscope including a low-pass filter made of quartz.
[0002]
[Prior art]
In an electronic endoscope in which an observation image of an endoscope is captured by a solid-state imaging device and transmitted as an electronic signal, in order to prevent the occurrence of a so-called false color signal, like a general color television camera or the like. It is desirable to provide a low-pass filter for cutting a high spatial frequency component in the horizontal direction included in the observation light in the imaging optical system, and for that purpose, a low-pass filter made of quartz, which is a uniaxial crystal, is used. .
[0003]
In the case of an optical fiberscope using an image guide fiber bundle for transmitting observation images, a low-pass filter made of quartz is provided in the eyepiece optical system, so that the mesh of the fiber fibers can be made inconspicuous. it can.
[0004]
[Problems to be solved by the invention]
In order to cut a high spatial frequency component in the horizontal direction contained in the observation light, it is necessary to set the optical axis of the crystal, which is a uniaxial crystal, in a predetermined correct direction with respect to the scanning direction of the solid-state imaging device. However, since the optical axis of quartz cannot be easily viewed, there is a risk that the optical axis may be assembled in the wrong direction.
[0005]
Also, in the case where the mesh of the fiber fiber is made inconspicuous by providing a low-pass filter made of crystal in the eyepiece optical system, the direction of the optical axis of the crystal is set to a predetermined direction with respect to the arrangement direction of the fiber fiber. It must be set in the correct direction.
[0006]
Therefore, an object of the present invention is to provide an optical system for an endoscope that can easily and surely confirm the direction of the optical axis of a quartz crystal forming a low-pass filter and can assemble the low-pass filter in a correct direction. And
[0007]
[Means for Solving the Problems]
In order to achieve the above object, the optical system for an endoscope of the present invention arranges a low-pass filter made of quartz in an optical path to cut light of a high spatial frequency component in a specific direction included in observation light. In an endoscope optical system in which a light-shielding mask for blocking unnecessary light in a peripheral portion of an optical path is provided on an end surface of the low-pass filter, the light-shielding mask has a predetermined position with respect to an optical axis of a crystal forming the low-pass filter. An index is provided in the direction of.
[0008]
The index may be formed on the edge of the light-shielding mask, or the light-shielding mask may be formed on the end face of the low-pass filter by vapor deposition or printing.
In this case, the low-pass filter may be formed by regularly arranging a large number of the light-shielding masks and indices on a quartz material, forming them at the same time, and then cutting the low-pass filter into individual low-pass filter sizes.
[0009]
【Example】
Embodiments will be described with reference to the drawings.
FIG. 2 is a side sectional view of a distal end portion of the electronic endoscope, and FIG. 3 is a sectional view taken along line III-III of FIG.
[0010]
In FIG. 2, reference numeral 1 denotes a curved portion formed at the distal end of an elongated flexible tube forming an insertion portion, and a plurality of
[0011]
The
[0012]
[0013]
The
[0014]
The axial direction of the
[0015]
A solid-
[0016]
The right-
[0017]
Between the right-
[0018]
With such an arrangement, the image of the subject on the left in FIG. 2 is formed on the
[0019]
On the front side of the
[0020]
The first and second light-shielding
[0021]
The low-
[0022]
Therefore, as shown in three views (a front view, a side view, and a bottom view) of FIG. 1, the edge of the second light-shielding
[0023]
In this embodiment, the
[0024]
By providing such an
[0025]
As shown in FIG. 4, for example, as shown in FIG. 4, a large number of second light-shielding
[0026]
In this way, the direction of the optical axis of the low-
[0027]
The
[0028]
Returning to FIG. 2,
[0029]
The
[0030]
In this way, the objective
[0031]
3, 51 is a light guide fiber bundle for illumination, 52 and 53 are an air supply tube and a water supply tube, and 54 is a forceps channel.
Note that the present invention is not limited to the above-described embodiment, and the present invention may be applied to, for example, an eyepiece optical system of a fiberscope.
[0032]
【The invention's effect】
According to the present invention, the index is provided in the light-shielding mask provided on the end face of the low-pass filter in a predetermined direction with respect to the optical axis of the crystal forming the low-pass filter. Thus, the direction of the optical axis of the quartz crystal can be easily and reliably confirmed, and the low-pass filter can always be assembled in the correct direction.
[0033]
If an index is formed on the edge of the light-shielding mask by vapor deposition or printing, formation of the index and confirmation by visual inspection are easy.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a three-view drawing showing directions of indices for a low-pass filter according to an embodiment.
FIG. 2 is a side sectional view of a distal end portion of the endoscope according to the embodiment.
FIG. 3 is a front (III-III) sectional view of the embodiment.
FIG. 4 is a front view of a low-pass filter illustrating a manufacturing process of the index according to the embodiment.
[Explanation of symbols]
13c Low-
Claims (2)
上記遮光マスクを、上記ローパスフィルタの光軸に垂直方向の端面の周辺部分に蒸着又は印刷により形成すると同時に、上記ローパスフィルタを形成する水晶の光学軸に対して所定の向きに位置する上記遮光マスクの縁部を部分的に外方に突出させることにより指標を形成したことを特徴とする内視鏡用光学系。A low-pass filter made of quartz is arranged in the optical path to cut off light of a high spatial frequency component in a specific direction included in the observation light, and a light-shielding mask for blocking unnecessary light around the optical path is provided by the low-pass filter. In the endoscope optical system provided on the end face,
The light-shielding mask is formed by vapor deposition or printing on a peripheral portion of an end face in a direction perpendicular to the optical axis of the low-pass filter, and at the same time, the light-shielding mask positioned in a predetermined direction with respect to an optical axis of crystal forming the low-pass filter. An optical system for an endoscope, wherein an index is formed by partially protruding an edge portion of the optical element outward .
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