JP7362902B2 - 内視鏡 - Google Patents
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Description
本願は、2020年3月26日に日本に出願された特願2020-056093号について優先権を主張し、その内容をここに援用する。
この光学系は、レンズに対してイメージファイバの端面位置がずれても、安定した結像を得ることができるという利点がある。ただし、特許文献1には、明確な記載がないが、前記効果を十分に得るためには、絞りの開口径をレンズの有効径の1/5~1/10以下にする必要がある。このため、通常のレンズ系と比較して撮像素子で取得される被写体像が暗くなるという問題がある。
前記第2レンズ光学系を保持する第2鏡筒と、前記第2鏡筒と前記撮像素子との相対位置を固定し、前記第1鏡筒を相対移動可能に収容する筐体部と、前記第1鏡筒と前記第2鏡筒との間に配置され、前記第1鏡筒を前記イメージファイバに向かって付勢する付勢部材と、前記第1レンズ光学系と前記第2レンズ光学系との間に配置された絞りと、を備える。前記第1レンズ光学系は、前記イメージファイバから入射した光を平行光に変換するように構成され、前記第2レンズ光学系は、前記平行光を前記撮像素子に集光するように構成されている。前記絞りが前記第1鏡筒に固定されている。
この構成によれば、製造上のイメージファイバの長さのばらつきは、付勢部材を介した第1レンズ光学系と第2レンズ光学系の距離の変動により吸収されるため、イメージファイバの端面は常に第1レンズ光学系の被写界深度内に配置される。第1レンズ光学系と第2レンズ光学系との間はほぼ平行光であるため、第1レンズ光学系と第2レンズ光学系との距離が変わっても、テレセントリック系と同様に、撮像素子上で安定した結像を得ることができる。また、再結像光学系は、非テレセントリック系で済むため、レンズの枚数も少なく、全長もコンパクトにすることができる。
さらに、第1レンズ光学系と第2レンズ光学系との間に、絞りが配置され、絞りが第1鏡筒に固定されているため、第2レンズ光学系に入射する必要のない不要な光をカットしつつ、第2レンズ光学系に入射する必要のある光を残すことが可能となる。
図1は、一実施形態に係る保護キャップ2を装着した内視鏡1の斜視図である。図2は、一実施形態に係る保護キャップ2を外した内視鏡1の斜視図である。図3は、一実施形態に係る内視鏡1の断面構成図である。
これらの図に示すように、内視鏡1は、内視鏡操作部10と、内視鏡操作部10から前方に延びる挿入観察部20と、挿入観察部20を覆う着脱可能な保護キャップ2と、を備えている。
これらの図に示すように、イメージファイバ22と撮像素子30との間には、イメージファイバ22で伝送された被写体像を撮像素子30に再結像させる再結像光学系40が設けられている。
第1レンズ光学系40Aから出射される光は平行光であるが、波長によって光路が若干異なる。これらの波長に応じた光路は、第1レンズ光学系40Aから所定の距離だけ離れた位置で重なる(この位置を以下、重なり位置と称する)。この重なり位置に絞り100が配置されている。第1レンズ光学系40Aによって重なり位置は定まるため、重なり位置に絞り100が位置するように、絞り100を第1鏡筒70に固定することにより、第2レンズ光学系40Bに入射する必要のない不要な光をカットしつつ、第2レンズ光学系40Bに入射する必要のある光を残すことが可能となる。
第1鏡筒70と第2鏡筒80との配列方向(X軸方向)における絞り100の長さLは、1.1mm以上3.8mm以下であってもよい。特に、絞り100の長さLは、限定されないが、製造上、作製可能な長さとして、絞り100の長さLを1.1mm以上とすることが好ましい。また、絞りの長さLが長すぎると、第1レンズ光学系40Aの後段に配置された第2レンズ光学系40Bに干渉してしまうため、絞り100の長さLは、3.8mm以下であることが好ましい。
絞りの開口径は、第1レンズ光学系40Aの有効径の1/1.1以上1/1.3以下に設定されているので、絞り100の開口が大きく、テレセントリック系と比較して明るい像が得られる。
Claims (6)
- イメージファイバと、
撮像素子と、
第1レンズ光学系と第2レンズ光学系とを有し、前記イメージファイバと前記撮像素子との間に配置され、前記イメージファイバで伝送された被写体像を前記撮像素子に再結像させる再結像光学系と、
前記第1レンズ光学系を保持する第1鏡筒と、
前記第2レンズ光学系を保持する第2鏡筒と、
前記第2鏡筒と前記撮像素子との相対位置を固定し、前記第1鏡筒を相対移動可能に収容する筐体部と、
前記第1鏡筒と前記第2鏡筒との間に配置され、前記第1鏡筒を前記イメージファイバに向かって付勢する付勢部材と、
前記第1レンズ光学系と前記第2レンズ光学系との間に配置された絞りと、
を備え、
前記第1レンズ光学系は、前記イメージファイバから入射した光を平行光に変換するように構成され、
前記第2レンズ光学系は、前記平行光を前記撮像素子に集光するように構成され、
前記絞りは、円筒状に形成され、その外周面には、前記第1鏡筒の内側に螺合可能な雄ねじが形成されると共に、前記第1レンズ光学系と対向する端面と反対側を向く端面には、ねじ回しを可能とするすり割りが形成されている、
内視鏡。 - 前記イメージファイバは、前記筐体部に対して着脱可能に装着されたファイバホルダに保持されている、
請求項1に記載の内視鏡。 - 前記ファイバホルダは、前記筐体部の内部に挿抜可能に挿入された挿入部を有し、
前記第1鏡筒は、前記付勢部材の付勢によって、前記挿入部に押し付けられている、
請求項2に記載の内視鏡。 - 前記筐体部は、前記挿入部の挿入孔が形成された壁部を有し、
前記挿入部は、前記壁部よりも内側の前記第1鏡筒の収容空間まで突出している、
請求項3に記載の内視鏡。 - 前記絞りの開口径は、前記第1レンズ光学系の有効径の1/1.1以上1/1.3以下に設定されている、
請求項1から請求項4のいずれか一項に記載の内視鏡。 - 前記第1鏡筒と前記第2鏡筒との配列方向における前記絞りの長さは、
1.1mm以上3.8mm以下である、
請求項1から請求項5のいずれか一項に記載の内視鏡。
Applications Claiming Priority (3)
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JP2020056093 | 2020-03-26 | ||
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- 2021-03-18 JP JP2022510031A patent/JP7362902B2/ja active Active
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