JPH0548171Y2 - - Google Patents

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JPH0548171Y2
JPH0548171Y2 JP1986068302U JP6830286U JPH0548171Y2 JP H0548171 Y2 JPH0548171 Y2 JP H0548171Y2 JP 1986068302 U JP1986068302 U JP 1986068302U JP 6830286 U JP6830286 U JP 6830286U JP H0548171 Y2 JPH0548171 Y2 JP H0548171Y2
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    • G02OPTICS
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    • G02B23/00Telescopes, e.g. binoculars; Periscopes; Instruments for viewing the inside of hollow bodies; Viewfinders; Optical aiming or sighting devices
    • G02B23/02Telescopes, e.g. binoculars; Periscopes; Instruments for viewing the inside of hollow bodies; Viewfinders; Optical aiming or sighting devices involving prisms or mirrors
    • GPHYSICS
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    • G02BOPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B17/00Systems with reflecting surfaces, with or without refracting elements
    • G02B17/02Catoptric systems, e.g. image erecting and reversing system
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    • G02B23/24Instruments or systems for viewing the inside of hollow bodies, e.g. fibrescopes
    • G02B23/2407Optical details
    • G02B23/2423Optical details of the distal end

Description

【考案の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本考案は、内視鏡の視野方向変換光学系に関す
る。
〔従来技術〕
この種従来の視野方向変換光学系の一つとし
て、例えば特開昭55−101239号公報に記載の側視
野光学系は、第7図に示す如く、レトロフオーカ
ス型内視鏡光学系に於いて、物体側から光束は前
群凹レンズ1を介して高屈折率ガラスで構成され
たダハプリズム2に入射し、該ダハプリズム2か
らの光束は対物レンズ系3によりイメージガイド
4の一端面に結像され他端に伝送されるようにな
つている。そして、この基本構成をもとに前記凹
レンズ1とダハプリズム2との間に平行平面板5
を挿入した事が特徴とされており、これによりプ
リズムの偏芯調整や保持を高精度にでき、或い
は、有効光束を小さくして先端凹レンズ1の外径
の縮小化も計り得るとされている。
又、視野方向変換光学系の他の一つとして、例
えば特開昭60−140313号公報に記載の視野用光学
系は、第8図に示した如く、視野方向変換プリズ
ムの第一プリズム6の入射面を視野方向と直角に
し、第二プリズム7の第一反射面7aを内視鏡の
軸方向と平行にし、第一プリズム6と第二プリズ
ム7の境界面8を内視鏡の軸方向と鋭角をなすよ
うにすると共にこれを第二反射面7bとし、該境
界面8を接着剤で接合して成るものであり、これ
によりプリズムの加工や対物レンズの組立が容易
になり、ガタによる偏芯量及び光量損失を防ぎ得
るとされている。
〔考案が解決しようとする問題点〕
ところが、上記側視用光学系では、ダハプリズ
ム2を使用するので、入射側の光束とダハ面との
余裕を確保するために、ダハプリズム2の入射側
端面から後群である対物レンズ3、イメージガイ
ド4の光軸までの距離を一定値以上に設定しなけ
ればならず、それ故に内視鏡の外径が約10mm以上
となり、コンパクト化に限界があつた。又、上記
斜視用光学系では、ダハプリズム以外にて正立像
を実現している一対のプリズム6,7に特徴があ
るが、これを側視用光学系に発展させ実用化して
いる例は過去に於いて皆無であつた。
そこで、本考案は、上記問題点に鑑み、一対の
プリズムを用いて正立像で観察される側視用光学
系を、従来例よりコンパクトに実現した内視鏡の
視野方向変換光学系を提供することを目的とする
ものである。
〔問題点を解決するための手段及び作用〕
本考案による視野方向変換光学系は、第1図に
示した如く、入射光軸に垂直な入射面11aを有
する第1プリズム11と、後方の光学系の光軸に
垂直な射出面12bを有する第2プリズム12と
を組合わせてなる視野方向変換プリズムを含んで
いて、第1プリズム11は最大像高に対する上側
光線13の射出面11bの入射角をθ1とすると
き、 θ1<sin-1(nM/nG1) が成立する如く入射面11aと射出面11bとの
間の頂角φ1が定められており、第2プリズム1
2の入射面12aは第1プリズム11の射出面1
1bと略平行であり、第2プリズム12の入射面
12a、射出面12b以外の第三の面12cは反
射面であり、該反射面12cで上記の光線が反射
したときその反射光の上記入射面12aへの入射
角をθ2とすれば、 θ2>sin-1(nM/nG2) なる関係が成立する如く入射面12aと反射面1
2cとの間の頂角φ2が定められていることを特
徴としている。
但し、nG1,nG2及びnMは夫々第1プリズム1
1、第2プリズム12及び両プリズム11,12
の境界層(接着剤層等)14の物質Mの屈折率で
ある。
この構成によれば、入射側上側光線13は第1
プリズム11に入射し、境界層14に入射角θ1
入射して透過し、第2プリズム12に入つて反射
面12cで反射し、再度境界層14に今度は入射
角θ2で入射し、全反射して射出面12bから出射
してゆく。従つて、この第1プリズム11の入射
面11aと第2プリズム12の射出面12bが垂
直であれば90°の光路変換が行われ、しかも二回
反射で正立像伝送を保ちつつ出射後の光軸と前記
入射面11aとの距離l0を短く実現できる。
尚、この構成によれば、第1プリズム11及び
第2プリズム12の頂角θ1,θ2を変えることによ
り若干の前後方向斜視も可能である。
〔実施例〕
以下、図示した各実施例に基づき本考案を詳細
に説明する。
第2図は第一実施例の視野方向変換プリズムを
示しており、これは基本構成が第1図と同じであ
ると共に、第1及び第2プリズム11及び12を
屈折率nGの同一物質から構成し、更に境界層14
の膜厚lGを lG≧500nm として成るものである。尚、光軸と上側光線13
のなす角をε、第2プリズム12の入射面12a
と射出面12bとのなす角をαとすると、θ1
90°−α+ε,θ2=α−ε,θ1+θ2=90°である。
本考案による視野方向変換光学系は上述の如く
構成されているので、第1プリズム11の入射面
11aと第2プリズム12の射出面12bが垂直
で90°の光路変換を行うことができ、しかも二回
反射で正立像伝送を保ちつつ出射後の光軸と入射
面11aとの距離を短く実現できる。従つて、対
物レンズ系を内視鏡の外径内でより周辺に配置で
きるようになり、その結果照明系やチヤンネル等
のレイアウトが容易になり、内視鏡の外径自体も
ダハプリズム使用時に比して小さくでき、全体を
コンパクトに構成できる。又、上述の如く境界層
14の膜厚lGが可視光線の波長よりも大に設定さ
れているので、全反射側への光線の抜けが妨げ
る。
尚、境界層14の物質Mは接着剤、空気層、蒸
着膜、薄いガラス板等であつても、上記条件を満
足すれば良い。
又、反射面12cには金属反射膜で被覆すると
良い。又、全体の構成は斜視用光学系であつても
良い。
第3図は第二実施例の視野方向変換プリズムを
示しており、これは境界層14を下記条件を満足
する三種類の蒸着物質a,g,bを用いて三層に
形成して成るものである。即ち、nG,nc,na
ng,nbを夫々第1及び第2プリズム11,12、
接着剤c、蒸着物質a,g,bの屈折率とし、
la,lg,lbを夫々蒸着物質a,g,bの光学的膜
厚とすれば、 nc>na>ng<nb<nG 200nm≦la≦350nm 1000nm≦lg≦2000nm 150nm≦lb≦300nm に設定されている。尚、nc,na,ng,nb,nGにつ
いての具体的数値例としては、nc=1.565、na
1.46、ng=1.38、nb=1.6、nG=1.883がある。
又、この時の入射面11aと射出面11bとの
間の頂角φ1、及び入射面12aと反射面12c
との間の頂角φ2の値は以下に示す通りである。
φ1=30° φ2=45° 第4図は第三実施例の視野方向変換プルズムを
示しており、これは第2プリズム12の出射端面
以後に明るさ絞り15を形成して成るものであ
る。
第5図は第四実施例を示しており、これは第一
群が凸レンズ16、第二群が第2図の視野方向変
換プリズム、第三群が凹レンズ17から成り、全
体を先端脱着式アダプタとして構成したものであ
る。
第6図は第五実施例を示しており、これは第一
群が凹レンズ18、第二群が第2図の視野方向変
換プリズム、第三群が凸レンズ19から成り、全
体を先端脱着式アダプタとして構成したものであ
る。
これは第四及び第五実施例によれば、本案視野
方向変換光学系をアダプタ形式にすることによつ
て、広角から狭角まで共通のプリズムを用いてコ
ンパクトなシステムを形成することができる。
〔考案の効果〕
上述の如く、本考案による視野方向変換光学系
によれば、対物レンズ系を内視鏡の外径内でより
周辺に配置できるようになるので、照明系やチヤ
ンネル等のレイアウトが容易になり、内視鏡の外
径自体もダハプリズム使用時に比して小さくで
き、全体をコンパクトに構成できる。又、本案視
野方向変換光学系をアダプタ形式にすることによ
つて、広角から狭角まで共通のプリズムを用いて
コンパクトなシステムを構成することができる。
又、本案視野方向変換光学系は、視野方向変換プ
リズムの有効径(第1プリズムへの入射面の有効
径)と内視鏡の光軸とが交わらないような側視角
又は傾斜角の大きいものに特に有効である。
【図面の簡単な説明】
第1図は本考案による視野方向変換光学径の視
野方向変換プリズムの基本構成図、第2図乃至第
4図夫々第一乃至第三実施例の視野方向変換プリ
ズムを示す図、第5図及び第6図は夫々第四実施
例及び第五実施例を示す図、第7図及び第8図は
夫々各従来例を示す図である。 11……第1プリズム、12……第2プリズ
ム、13……入射側上側光線、14……境界層、
15……明るさ絞り、16,19……凸レンズ、
17,18……凹レンズ。

Claims (1)

  1. 【実用新案登録請求の範囲】 入射光軸に垂直な入射面を有する第1プリズム
    と後方の光学系の光軸に垂直な射出面を有する第
    2プリズムとを組合わせてなる視野方向変換プリ
    ズムを含んでいて、上記第1プリズムは最大像高
    に対する上側光線の射出面への入射角をθ1とする
    とき、 θ1<sin-1〔nM/nG1〕 が成立する如く入射面と射出面との間の頂角が定
    められており、上記第2プリズムの入射角は上記
    第1プリズムの射出角と略平行であり、上記第2
    プリズムの入射面、射出面以外の第三の面は反射
    面であり、該反射面で上記光線が反射したときそ
    の反射光の上記入射面への入射角をθ2とすれば、 θ2>sin-1〔nM/nG2〕 なる関係が成立する如く入射面と反射面との間の
    頂角が定められていることを特徴とする内視鏡の
    視野方向変換光学系。 但し、nG1,nG2及びnMは夫々上記第1プリズム
    11、上記第2プリズム12及び両プリズムの境
    界層14の物質の屈折率である。
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