JPH0651213A - 光学装置 - Google Patents
光学装置Info
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- JPH0651213A JPH0651213A JP5138639A JP13863993A JPH0651213A JP H0651213 A JPH0651213 A JP H0651213A JP 5138639 A JP5138639 A JP 5138639A JP 13863993 A JP13863993 A JP 13863993A JP H0651213 A JPH0651213 A JP H0651213A
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- G—PHYSICS
- G02—OPTICS
- G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
- G02B7/00—Mountings, adjusting means, or light-tight connections, for optical elements
- G02B7/02—Mountings, adjusting means, or light-tight connections, for optical elements for lenses
- G02B7/04—Mountings, adjusting means, or light-tight connections, for optical elements for lenses with mechanism for focusing or varying magnification
- G02B7/10—Mountings, adjusting means, or light-tight connections, for optical elements for lenses with mechanism for focusing or varying magnification by relative axial movement of several lenses, e.g. of varifocal objective lens
-
- G—PHYSICS
- G02—OPTICS
- G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
- G02B23/00—Telescopes, e.g. binoculars; Periscopes; Instruments for viewing the inside of hollow bodies; Viewfinders; Optical aiming or sighting devices
- G02B23/24—Instruments or systems for viewing the inside of hollow bodies, e.g. fibrescopes
- G02B23/2407—Optical details
- G02B23/2423—Optical details of the distal end
- G02B23/243—Objectives for endoscopes
- G02B23/2438—Zoom objectives
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- Physics & Mathematics (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Optics & Photonics (AREA)
- Astronomy & Astrophysics (AREA)
- Instruments For Viewing The Inside Of Hollow Bodies (AREA)
- Endoscopes (AREA)
- Lens Barrels (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】 内視鏡又はボアスコープとして用いられ、倍
率を変えたときのズームレンズの焦点面の移動を簡単に
補償できる装置を提供すること。 【構成】 本装置（１）は、検査すべきアクセス不能場
所の中に挿入できる遠位端（３）及び使用者にアクセス
できる近位端（４）を有する外管（２）を含んでいる。
ズームレンズ（４５）は前記外管内において前記遠位端
の近くに備えられており且つ像を可変倍率で前記外管内
の焦点面に結ぶように作動できる。前記ズームレンズは
前記外管に対し固定された対物レンズ（７）と、２つの
独立して可動のレンズ（８，１３）とを含んでいる。細
長い目視手段（４３）は前記像を見るために備えられて
おり且つ前記焦点面の位置から前記近位端に近い位置ま
で前記外管を通って延在している。カム作動される作動
手段（２９，２１）は、倍率を変えるべく前記可動レン
ズを動かすと共に前記焦点面の移動を補償すべく前記目
視手段を前記対物レンズに対して同期的に動かすように
作動できる。それにより、倍率調整に引続く本装置の再
焦点合せは自動的に行われる。
率を変えたときのズームレンズの焦点面の移動を簡単に
補償できる装置を提供すること。 【構成】 本装置（１）は、検査すべきアクセス不能場
所の中に挿入できる遠位端（３）及び使用者にアクセス
できる近位端（４）を有する外管（２）を含んでいる。
ズームレンズ（４５）は前記外管内において前記遠位端
の近くに備えられており且つ像を可変倍率で前記外管内
の焦点面に結ぶように作動できる。前記ズームレンズは
前記外管に対し固定された対物レンズ（７）と、２つの
独立して可動のレンズ（８，１３）とを含んでいる。細
長い目視手段（４３）は前記像を見るために備えられて
おり且つ前記焦点面の位置から前記近位端に近い位置ま
で前記外管を通って延在している。カム作動される作動
手段（２９，２１）は、倍率を変えるべく前記可動レン
ズを動かすと共に前記焦点面の移動を補償すべく前記目
視手段を前記対物レンズに対して同期的に動かすように
作動できる。それにより、倍率調整に引続く本装置の再
焦点合せは自動的に行われる。
Description
【０００１】
【技術分野】本発明はアクセスできない対象物を検査す
るために内視鏡（ｅｎｄｏｓｃｏｐｅ）又はボアスコー
プ（ｂｏｒｅｓｃｏｐｅ）として用いるための光学装置
に関する。
るために内視鏡（ｅｎｄｏｓｃｏｐｅ）又はボアスコー
プ（ｂｏｒｅｓｃｏｐｅ）として用いるための光学装置
に関する。
【０００２】
【発明の背景】そのような装置には、理想的にはこの器
具の遠位端に位置すべきであり且つ対物レンズを組込ん
でいるズームレンズの形態の可変倍率が備えられている
ことが望ましい。しかし、内視鏡及びボアスコープは直
径が１０ｍｍ以下のオーダの長い管で一般に構成されて
いる。従って、ズームレンズ内でレンズを独立に動かす
すための機構は、形が小型でなければならず、前記管の
中を延在しなければならない例えば光学リレーのような
目視手段に対して利用できるスペースをあまり妨害しな
い機構によって作動されなければならない。
具の遠位端に位置すべきであり且つ対物レンズを組込ん
でいるズームレンズの形態の可変倍率が備えられている
ことが望ましい。しかし、内視鏡及びボアスコープは直
径が１０ｍｍ以下のオーダの長い管で一般に構成されて
いる。従って、ズームレンズ内でレンズを独立に動かす
すための機構は、形が小型でなければならず、前記管の
中を延在しなければならない例えば光学リレーのような
目視手段に対して利用できるスペースをあまり妨害しな
い機構によって作動されなければならない。
【０００３】そのような装置にそのようなズームレンズ
を組込む際に遭遇する特別な困難は、倍率を変えるとき
にズームレンズの焦点面の移動を補償することの困難さ
である。この補償がなければ、目視像は倍率の各調整後
に完全にピンぼけで識別できないことがあり、各調整後
に微細な再焦点合せ作業以外の何かを行わなければなら
ないことは使用者にとって望ましくない。
を組込む際に遭遇する特別な困難は、倍率を変えるとき
にズームレンズの焦点面の移動を補償することの困難さ
である。この補償がなければ、目視像は倍率の各調整後
に完全にピンぼけで識別できないことがあり、各調整後
に微細な再焦点合せ作業以外の何かを行わなければなら
ないことは使用者にとって望ましくない。
【０００４】
【発明の概要】本発明によれば、アクセスできない対象
物を検査するための内視鏡又はボアスコープとして用い
るための装置であって、使用する際アクセスできない場
所の中に挿入できる遠位端及び使用者にアクセスできる
近位端を有する外管と、この外管内において前記遠位端
の近くにあり且つ前記対象物の像を可変倍率で前記外管
内の焦点面に結ぶように作動できるズームレンズとを含
み、該ズームレンズは前記外管に対して固定された対物
レンズと、複数の独立して可動のレンズとを含んでいる
前記装置において、該装置は前記像を見ると共に前記焦
点面又はそれに近い位置から前記近位端に近い位置まで
前記外管の中を通って延在するための細長い目視手段
と、倍率を変えるべく前記可動レンズを動かすと共に前
記焦点面の移動を補償すべく前記目視手段を前記対物レ
ンズに対して同期的に動かすように作動できる作動手段
とを更に含んでいることを特徴とする装置が提供され
る。
物を検査するための内視鏡又はボアスコープとして用い
るための装置であって、使用する際アクセスできない場
所の中に挿入できる遠位端及び使用者にアクセスできる
近位端を有する外管と、この外管内において前記遠位端
の近くにあり且つ前記対象物の像を可変倍率で前記外管
内の焦点面に結ぶように作動できるズームレンズとを含
み、該ズームレンズは前記外管に対して固定された対物
レンズと、複数の独立して可動のレンズとを含んでいる
前記装置において、該装置は前記像を見ると共に前記焦
点面又はそれに近い位置から前記近位端に近い位置まで
前記外管の中を通って延在するための細長い目視手段
と、倍率を変えるべく前記可動レンズを動かすと共に前
記焦点面の移動を補償すべく前記目視手段を前記対物レ
ンズに対して同期的に動かすように作動できる作動手段
とを更に含んでいることを特徴とする装置が提供され
る。
【０００５】そのような装置の利点は、（対象物距離が
変らないままであれば）倍率を変えるためにズームレン
ズを作動させた後に目視手段を再び焦点合せする必要が
ないことである。
変らないままであれば）倍率を変えるためにズームレン
ズを作動させた後に目視手段を再び焦点合せする必要が
ないことである。
【０００６】好ましくは、各可動レンズにはそれぞれの
軸方向可動制御管が備えられ、この制御管にこれらの可
動レンズが固定されており、これらの制御管は外管の中
を同軸に延在し且つそれらの各々の近位端部で作動手段
と係合している。
軸方向可動制御管が備えられ、この制御管にこれらの可
動レンズが固定されており、これらの制御管は外管の中
を同軸に延在し且つそれらの各々の近位端部で作動手段
と係合している。
【０００７】そのような配置の利点は、制御管が可動レ
ンズに対する頑丈な支持体を簡単でスペース効率のよい
態様で提供することである。
ンズに対する頑丈な支持体を簡単でスペース効率のよい
態様で提供することである。
【０００８】好ましくは、作動手段はアクチュエータの
運動に応じて可動レンズ及び目視手段を動かすカム手段
を含んでいる。
運動に応じて可動レンズ及び目視手段を動かすカム手段
を含んでいる。
【０００９】都合よくは、カム手段は円筒形部材を含
み、この円筒形部材には制御管のそれぞれの半径方向突
起と係合する円周方向に延在するカムスロットが備えら
れており、これらのカムスロットは上記円筒形部材を外
管に対して回転するとそれぞれの可動レンズが所定の特
性に従って軸方向に変位するような形にされている。
み、この円筒形部材には制御管のそれぞれの半径方向突
起と係合する円周方向に延在するカムスロットが備えら
れており、これらのカムスロットは上記円筒形部材を外
管に対して回転するとそれぞれの可動レンズが所定の特
性に従って軸方向に変位するような形にされている。
【００１０】好ましくは、円筒形部材には、該円筒形部
材の回転によって目視手段を対物レンズに対して軸方向
に動かすために、前記目視手段に結合されたカム従動子
と係合する更なるカムスロットが備えられている。
材の回転によって目視手段を対物レンズに対して軸方向
に動かすために、前記目視手段に結合されたカム従動子
と係合する更なるカムスロットが備えられている。
【００１１】好ましい実施例では、ズームレンズは二つ
の可動レンズを含んでいる。
の可動レンズを含んでいる。
【００１２】目視手段は、可動レンズの運動と同期され
た軸方向運動を与えるために作動手段に結合されたハウ
ジングと、像をズームレンズの焦点面から使用者に中継
するように作動できるイメージリレー手段と、対象物距
離の変動又は使用者の目の性能に適応した焦点調整をす
るように上記ハウジングをイメージリレー手段に作動的
に結合する調整可能継手とを含んでいる。
た軸方向運動を与えるために作動手段に結合されたハウ
ジングと、像をズームレンズの焦点面から使用者に中継
するように作動できるイメージリレー手段と、対象物距
離の変動又は使用者の目の性能に適応した焦点調整をす
るように上記ハウジングをイメージリレー手段に作動的
に結合する調整可能継手とを含んでいる。
【００１３】そのような焦点調整がなければ、本装置は
関心のある唯一の特定対象物距離だけに焦点が合ったま
までいるであろう。
関心のある唯一の特定対象物距離だけに焦点が合ったま
までいるであろう。
【００１４】この実施例におけるイメージリレー手段の
特定形態の利点は、該イメージリレー手段の光学部品の
相対的位置に対する調整が行われるのではなく、該イメ
ージリレー手段全体がズームレンズに対して動かされる
ことである。そのような“遠位焦点合せ”は、使用者に
対して一定のままである瞳距離を生じ、それにより本装
置のズーム及び焦点合せの範囲全体に亘って簡単で快適
な使用を可能にする。
特定形態の利点は、該イメージリレー手段の光学部品の
相対的位置に対する調整が行われるのではなく、該イメ
ージリレー手段全体がズームレンズに対して動かされる
ことである。そのような“遠位焦点合せ”は、使用者に
対して一定のままである瞳距離を生じ、それにより本装
置のズーム及び焦点合せの範囲全体に亘って簡単で快適
な使用を可能にする。
【００１５】都合よくは、イメージリレー手段は光学リ
レーを含んでいる。
レーを含んでいる。
【００１６】本装置は更に、対物レンズからの対象物距
離を表す電気信号を生ずるように作動できる対象物距離
センサと、イメージリレー手段をハウジングに対して動
かすことによって前記信号に応じて対象物に焦点を合せ
るように作動できる電気機械的焦点合せアクチュエータ
とを含むこともできる。
離を表す電気信号を生ずるように作動できる対象物距離
センサと、イメージリレー手段をハウジングに対して動
かすことによって前記信号に応じて対象物に焦点を合せ
るように作動できる電気機械的焦点合せアクチュエータ
とを含むこともできる。
【００１７】さて、本発明の実施例を単なる例示として
且つ添付図面を参照して説明する。
且つ添付図面を参照して説明する。
【００１８】
【実施例】図１において、装置１は、対象物（図示せ
ず）を検査するために遠位端部３がアクセスできない領
域の中へ挿入され得る細長い外管２を有する内視鏡用光
学系を含んでいる。
ず）を検査するために遠位端部３がアクセスできない領
域の中へ挿入され得る細長い外管２を有する内視鏡用光
学系を含んでいる。
【００１９】外管２は、使用者にクアセスでき且つ本装
置を操作するためのハンドル（図示せず）を組入れたケ
ーシング５に結合される近位端部４を有している。
置を操作するためのハンドル（図示せず）を組入れたケ
ーシング５に結合される近位端部４を有している。
【００２０】外管２は、遠位端部３にこの外管の円筒軸
線と直角に配置された窓６を有し、この窓に近接して正
の屈折力をもつ対物レンズ７が外管２に固定されてい
る。
線と直角に配置された窓６を有し、この窓に近接して正
の屈折力をもつ対物レンズ７が外管２に固定されてい
る。
【００２１】第１及び第２レンズ素子１０及び１１を含
む第１可動レンズ８は、この第１可動レンズの位置を制
御するように外管２内を軸方向に滑動可能な第１制御管
１２に取付けられている。
む第１可動レンズ８は、この第１可動レンズの位置を制
御するように外管２内を軸方向に滑動可能な第１制御管
１２に取付けられている。
【００２２】第１及び第２レンズ素子１０及び１１は、
第１制御管１２に固定して取付けられていると共に第１
可動レンズ８に、組み合って負の屈折力を与えるように
配置されている。
第１制御管１２に固定して取付けられていると共に第１
可動レンズ８に、組み合って負の屈折力を与えるように
配置されている。
【００２３】第３及び第４レンズ素子１４及び１５を含
む第２可動レンズ１３は、この第２可動レンズ１３の軸
方向位置を制御できるように第１制御管１２内を滑動で
きる第２制御管１６に固定されている。
む第２可動レンズ１３は、この第２可動レンズ１３の軸
方向位置を制御できるように第１制御管１２内を滑動で
きる第２制御管１６に固定されている。
【００２４】第３及び第４レンズ素子１４及び１５は、
第２制御管１６に固定して結合されていると共に第２可
動レンズ１３に、組み合って正の屈折力を与える。
第２制御管１６に固定して結合されていると共に第２可
動レンズ１３に、組み合って正の屈折力を与える。
【００２５】第２制御管１６内には、第２可動レンズ１
３に隣接する遠位端部１８と接眼レンズ２０が取付けら
れる近位端部１９との間に延在するように外形が概して
円筒形であるイメージリレー手段１７が滑動可能に取付
けられている。
３に隣接する遠位端部１８と接眼レンズ２０が取付けら
れる近位端部１９との間に延在するように外形が概して
円筒形であるイメージリレー手段１７が滑動可能に取付
けられている。
【００２６】イメージリレー手段１７は、軸方向に隔て
られた複数のレンズ（図示せず）から成る光学リレーを
含んでいる。
られた複数のレンズ（図示せず）から成る光学リレーを
含んでいる。
【００２７】装置１は、外管２の近位端部４に隣接して
位置し且つケーシング５に対して回転できるように外管
２と同軸に取付けられた概して円筒形の部材２２を包含
するカム手段２１を含んでいる。
位置し且つケーシング５に対して回転できるように外管
２と同軸に取付けられた概して円筒形の部材２２を包含
するカム手段２１を含んでいる。
【００２８】第１及び第２制御管１２及び１６は、円筒
形部材２２の中を通って同軸に延びており且つそれらの
それぞれの近位端の近くには、全体的に円筒形部材２２
の円周方向に延在するそれぞれのカムスロット２５及び
２６を通って半径方向に突出するそれぞれの第１及び第
２カム従動子ピン２３及び２４が備えられている。
形部材２２の中を通って同軸に延びており且つそれらの
それぞれの近位端の近くには、全体的に円筒形部材２２
の円周方向に延在するそれぞれのカムスロット２５及び
２６を通って半径方向に突出するそれぞれの第１及び第
２カム従動子ピン２３及び２４が備えられている。
【００２９】第１制御管１２は、第２カム従動子ピン２
４と第１制御管１２との間に隙間ができるように、第２
制御管１６よりも小さい程度で円筒形部材２２の中に突
入している。
４と第１制御管１２との間に隙間ができるように、第２
制御管１６よりも小さい程度で円筒形部材２２の中に突
入している。
【００３０】第２制御管１６は、円筒形部材２２のほぼ
中間点までこの円筒形部材の中に突入している。第３の
カム従動子ピン２７は半径方向に突出して円筒形部材２
２に形成された第３の円周方向に延在するスロット２８
と係合し、このピン２７は以下に説明する態様でイメー
ジリレー手段１７に作動的に結合されている。
中間点までこの円筒形部材の中に突入している。第３の
カム従動子ピン２７は半径方向に突出して円筒形部材２
２に形成された第３の円周方向に延在するスロット２８
と係合し、このピン２７は以下に説明する態様でイメー
ジリレー手段１７に作動的に結合されている。
【００３１】環状倍率制御アクチュエータ２９は、円筒
形部材２２から半径方向に突出し、且つ操作者が第１、
第２及び第３カム従動子ピン２３，２４及び２７に第
１、第２及び第３スロット２５，２６及び２８のそれぞ
れの形に依存する態様で軸方向運動を与えるべく円筒形
部材２２を手動で回転できるように手でアクセスでき
る。
形部材２２から半径方向に突出し、且つ操作者が第１、
第２及び第３カム従動子ピン２３，２４及び２７に第
１、第２及び第３スロット２５，２６及び２８のそれぞ
れの形に依存する態様で軸方向運動を与えるべく円筒形
部材２２を手動で回転できるように手でアクセスでき
る。
【００３２】第３カム従動子ピン２７は、長手方向に延
在する円筒形リンク３１によって、ケーシング５に対し
て軸方向に滑動可能な全体的に円筒形のハウジング３２
に結合されている。
在する円筒形リンク３１によって、ケーシング５に対し
て軸方向に滑動可能な全体的に円筒形のハウジング３２
に結合されている。
【００３３】イメージリレー手段１７は、円筒形リンク
３１とハウジング３２の両方を通って同軸に延在し、ね
じ継手３４によって調整可能にハウジング３２と連結さ
れている。ハウジング３２は、以下に説明するように焦
点合せ制御アクチュエータを構成するようにケーシング
５に対して回転可能である。
３１とハウジング３２の両方を通って同軸に延在し、ね
じ継手３４によって調整可能にハウジング３２と連結さ
れている。ハウジング３２は、以下に説明するように焦
点合せ制御アクチュエータを構成するようにケーシング
５に対して回転可能である。
【００３４】ねじ継手３４は、リンク３１の運動による
ハウジング３２の長手方向運動がイメージリレー手段１
７に伝達されるように配置されていて、かくてイメージ
リレー手段はリンク３１と一致して従って第３カム従動
子ピン２７と一致して動く。しかし、イメージリレー手
段１７の長手方向位置は、使用者がハウジング３２を左
右に手で回すことによってリンク３１に対して調整する
ことができ、この場合にはハウジング３２が焦点合せ制
御アクチュエータとして作用する。ハウジング３２は、
このハウジング３２に結合された回転止め３７と焦点合
せ制限部材４０の第１及び第２停止面３８及び３９との
間の係合によって限定されるある制限角変位範囲に亘っ
て動くことができる。焦点合せ制限部材４０は、一部分
環状で、ハウジング３２とカム手段２１との中間の位置
において静止したままでいるようにケーシング５に固定
されている。
ハウジング３２の長手方向運動がイメージリレー手段１
７に伝達されるように配置されていて、かくてイメージ
リレー手段はリンク３１と一致して従って第３カム従動
子ピン２７と一致して動く。しかし、イメージリレー手
段１７の長手方向位置は、使用者がハウジング３２を左
右に手で回すことによってリンク３１に対して調整する
ことができ、この場合にはハウジング３２が焦点合せ制
御アクチュエータとして作用する。ハウジング３２は、
このハウジング３２に結合された回転止め３７と焦点合
せ制限部材４０の第１及び第２停止面３８及び３９との
間の係合によって限定されるある制限角変位範囲に亘っ
て動くことができる。焦点合せ制限部材４０は、一部分
環状で、ハウジング３２とカム手段２１との中間の位置
において静止したままでいるようにケーシング５に固定
されている。
【００３５】第１及び第２停止面３８及び３９は、それ
らが回転止め３７と係合するカム面として役立つような
形にされているので、ハウジング３２の角変位をケーシ
ング５に対するハウジング３２の軸方向位置に依存する
範囲に制限する。
らが回転止め３７と係合するカム面として役立つような
形にされているので、ハウジング３２の角変位をケーシ
ング５に対するハウジング３２の軸方向位置に依存する
範囲に制限する。
【００３６】イメージリレー手段１７は、ケーシング５
の軸方向に延在する溝４２に受け入れられる半径方向外
向きの突起４１を含んでおり、これらの溝と突起はイメ
ージリレー手段１７がケーシング５と外管２とに対して
相対的に軸方向に動くことは許すが回転することは許さ
ないように協働する。第１及び第２制御管１２及び１６
には、外管２に対する回転を妨げるように作動できる同
様の機構（図示せず）が備えられている。
の軸方向に延在する溝４２に受け入れられる半径方向外
向きの突起４１を含んでおり、これらの溝と突起はイメ
ージリレー手段１７がケーシング５と外管２とに対して
相対的に軸方向に動くことは許すが回転することは許さ
ないように協働する。第１及び第２制御管１２及び１６
には、外管２に対する回転を妨げるように作動できる同
様の機構（図示せず）が備えられている。
【００３７】イメージリレー手段１７、ハウジング３２
及び接眼レンズ２０は協働して、外管２に対して従って
対物レンズ７に対して軸方向に動きうる目視手段４３を
構成する。
及び接眼レンズ２０は協働して、外管２に対して従って
対物レンズ７に対して軸方向に動きうる目視手段４３を
構成する。
【００３８】カム手段２１の作動は図２及び図３に図示
されている。図２においては、固定対物レンズ７に対す
る第１及び第２可動レンズ８及び１３の変位はＸ１及び
Ｘ２で表わされている。固定対物レンズ７に対するイメ
ージリレー手段１７の遠位端部１８の変位はＸ３で表わ
されている。像４４は対物レンズ７、第１可動レンズ８
及び第２可動レンズ１３の組合せによって構成されるズ
ームレンズ４５の焦点面に形成される。ズームレンズ４
５の倍率及び視野を変えるために、変位Ｘの値が視野Ｆ
の値に対して示されている図３に図示するような所定の
態様で可動レンズ８及び１３が固定対物レンズ７に近付
けられるか又はそれから遠ざけられる。ズームレンズ構
成の技術分野でよく知られているように、一般的にズー
ムレンズの焦点面の移動を何らかの方法で補償すること
が望ましい。装置１では、この補償は図３に示すように
イメージリレー手段１７を動かすことによって与えられ
る。
されている。図２においては、固定対物レンズ７に対す
る第１及び第２可動レンズ８及び１３の変位はＸ１及び
Ｘ２で表わされている。固定対物レンズ７に対するイメ
ージリレー手段１７の遠位端部１８の変位はＸ３で表わ
されている。像４４は対物レンズ７、第１可動レンズ８
及び第２可動レンズ１３の組合せによって構成されるズ
ームレンズ４５の焦点面に形成される。ズームレンズ４
５の倍率及び視野を変えるために、変位Ｘの値が視野Ｆ
の値に対して示されている図３に図示するような所定の
態様で可動レンズ８及び１３が固定対物レンズ７に近付
けられるか又はそれから遠ざけられる。ズームレンズ構
成の技術分野でよく知られているように、一般的にズー
ムレンズの焦点面の移動を何らかの方法で補償すること
が望ましい。装置１では、この補償は図３に示すように
イメージリレー手段１７を動かすことによって与えられ
る。
【００３９】対物レンズ７から種々の距離にある対象物
に対して装置１を焦点合せするために、ハウジング３２
の回転は、遠い対象物を見るためにはＸ３が減少され近
い対象物を見るためにはＸ３が増大されるような、イメ
ージリレー手段１７の位置の軸方向の調整を与える。こ
の調整の上限及び下限が図３に上方及び下方の破線４７
及び４８で示されている。小さい視野に対する焦点調節
範囲は大きい視野に対して要求されるそれよりも必然的
に大きい。第１及び第２停止面３８及び３９と協働する
焦点合せ制限部材４０の作用によって、装置１にはズー
ムレンズ４５の倍率／視野設定に従う焦点調節範囲を制
限する手段が備えられる。このことは使用者が、例えば
イメージリレー手段１７それ自体の部品に焦点合せする
結果となるような、不注意に所望範囲外に焦点合せする
ことを防ぐ。
に対して装置１を焦点合せするために、ハウジング３２
の回転は、遠い対象物を見るためにはＸ３が減少され近
い対象物を見るためにはＸ３が増大されるような、イメ
ージリレー手段１７の位置の軸方向の調整を与える。こ
の調整の上限及び下限が図３に上方及び下方の破線４７
及び４８で示されている。小さい視野に対する焦点調節
範囲は大きい視野に対して要求されるそれよりも必然的
に大きい。第１及び第２停止面３８及び３９と協働する
焦点合せ制限部材４０の作用によって、装置１にはズー
ムレンズ４５の倍率／視野設定に従う焦点調節範囲を制
限する手段が備えられる。このことは使用者が、例えば
イメージリレー手段１７それ自体の部品に焦点合せする
結果となるような、不注意に所望範囲外に焦点合せする
ことを防ぐ。
【００４０】焦点合せ制限部材４０及び停止面３８，３
９は一緒に焦点合せ制限手段４６を構成しこれは、ある
状況下で焦点調節が許容限界内になるまでイメージリレ
ー手段１７をハウジング３２に対して自動的に動かすこ
とによって、倍率／視野の調節に応答する。例えば、も
し視野が最小（像の大きさ最大）で目視されている対象
物が可能な最接近位置か無限遠にあるように円筒形部材
２２が調整されるならば、ハウジング３２は、回転止め
３７が停止面３８及び３９の一つと接触するように完全
に回転されているだろう。次に、もし円筒形部材２２が
視野を増す位置に調整されるならば、ハウジング３２は
第３のカム従動子ピン２７によって駆動されるリンク３
１の作用によって軸方向に押され、この軸方向運動は、
回転止め３７と停止面３８又は３９との間のカム作用に
よるハウジング３２の回転を伴うときにのみ適応されう
るであろう。
９は一緒に焦点合せ制限手段４６を構成しこれは、ある
状況下で焦点調節が許容限界内になるまでイメージリレ
ー手段１７をハウジング３２に対して自動的に動かすこ
とによって、倍率／視野の調節に応答する。例えば、も
し視野が最小（像の大きさ最大）で目視されている対象
物が可能な最接近位置か無限遠にあるように円筒形部材
２２が調整されるならば、ハウジング３２は、回転止め
３７が停止面３８及び３９の一つと接触するように完全
に回転されているだろう。次に、もし円筒形部材２２が
視野を増す位置に調整されるならば、ハウジング３２は
第３のカム従動子ピン２７によって駆動されるリンク３
１の作用によって軸方向に押され、この軸方向運動は、
回転止め３７と停止面３８又は３９との間のカム作用に
よるハウジング３２の回転を伴うときにのみ適応されう
るであろう。
【００４１】代替的装置６０が図４、図５及び図６に示
されており、これらの図において対応する要素に適当で
あるところには先の図と対応する参照番号が用いられて
いる。
されており、これらの図において対応する要素に適当で
あるところには先の図と対応する参照番号が用いられて
いる。
【００４２】装置６０は、これらの図には示してないが
端部窓とズームレンズを含む点で装置１のものに相当す
る遠位端を有する外管２を含んでいる。外管２はケーシ
ング５に結合されるカラー６１に固定されている近位端
部４を有する。
端部窓とズームレンズを含む点で装置１のものに相当す
る遠位端を有する外管２を含んでいる。外管２はケーシ
ング５に結合されるカラー６１に固定されている近位端
部４を有する。
【００４３】ハンドル６２は、ケーシング５に結合され
ており、且つ遠位端部３を介して対象物を照らすために
光を導く光案内コネクタ６３を組込んでいる。
ており、且つ遠位端部３を介して対象物を照らすために
光を導く光案内コネクタ６３を組込んでいる。
【００４４】装置６０は、カム従動子ピン２３，２４及
び２７が円筒形部材２２を通って垂直に突出して図示さ
れるように、側面図で示されている。ピン２３及び２４
は、ブラケット７２及び７３によってそれぞれの制御管
１２及び１６に結合されている。
び２７が円筒形部材２２を通って垂直に突出して図示さ
れるように、側面図で示されている。ピン２３及び２４
は、ブラケット７２及び７３によってそれぞれの制御管
１２及び１６に結合されている。
【００４５】装置６０は本質的に装置１と同様に作用す
るが、構成上の詳細においていくらか異なる。装置１の
ねじ継手３４は、装置６０ではハウジング３２に形成さ
れた螺旋状ねじ溝６５内に受け入れられる、半径方向外
向きに突出するねじ係合ピン６４によって取り替えられ
ている。ピン６４は、接眼レンズ２０とイメージリレー
手段１７との両方に結合されている接眼レンズ組立体６
６に結合されている。ピン６４は又、ケーシング５に設
けられた軸方向に延在するスロット６７を貫通してい
る。スロット６７は、接眼レンズ組立体６６がケーシン
グ５に対して回転するのを防ぐ一方、軸方向の相対運動
を許す。
るが、構成上の詳細においていくらか異なる。装置１の
ねじ継手３４は、装置６０ではハウジング３２に形成さ
れた螺旋状ねじ溝６５内に受け入れられる、半径方向外
向きに突出するねじ係合ピン６４によって取り替えられ
ている。ピン６４は、接眼レンズ２０とイメージリレー
手段１７との両方に結合されている接眼レンズ組立体６
６に結合されている。ピン６４は又、ケーシング５に設
けられた軸方向に延在するスロット６７を貫通してい
る。スロット６７は、接眼レンズ組立体６６がケーシン
グ５に対して回転するのを防ぐ一方、軸方向の相対運動
を許す。
【００４６】ハウジング３２は、刻み付き焦点合せ作動
リング６８を手でつかむことによってケーシング５に対
して回転可能である。焦点合せ作動リング６８の回転は
イメージリレー手段１７の軸方向運動を生じ、それによ
ってこの手段１７がズームレンズ（図示せず）に近付け
られるか又はそれから遠ざけられる。
リング６８を手でつかむことによってケーシング５に対
して回転可能である。焦点合せ作動リング６８の回転は
イメージリレー手段１７の軸方向運動を生じ、それによ
ってこの手段１７がズームレンズ（図示せず）に近付け
られるか又はそれから遠ざけられる。
【００４７】倍率調整中におけるイメージリレー手段１
７の補償運動は、ハウジング３２によって画成される環
状溝７０内に受け入れられる半径方向外向きに突出する
ピン６９によってハウジング３２と係合する円筒形リン
ク３１により与えられる。環状溝７０はピン６９と協働
してハウジング３２の相対回転運動を許す一方、リンク
３１とハウジング３２が一致して軸方向に動くことを拘
束する。ピン６９は、ケーシング５に形成された軸方向
に細長いスロット７４を貫通し、このことがリンク３１
の回転を防ぐように作用する。
７の補償運動は、ハウジング３２によって画成される環
状溝７０内に受け入れられる半径方向外向きに突出する
ピン６９によってハウジング３２と係合する円筒形リン
ク３１により与えられる。環状溝７０はピン６９と協働
してハウジング３２の相対回転運動を許す一方、リンク
３１とハウジング３２が一致して軸方向に動くことを拘
束する。ピン６９は、ケーシング５に形成された軸方向
に細長いスロット７４を貫通し、このことがリンク３１
の回転を防ぐように作用する。
【００４８】リンク３１の軸方向運動は、円筒形部材２
２に設けられた第３のカムスロット２８と係合する第３
カム従動子ピン２７によって倍率調整中に与えられる。
円筒形部材２２は、この円筒形部材２２に固定されピン
及びスロット２３乃至２８にかぶさる、刻み付き倍率作
動リング７１を手でつかむことによってケーシング５に
対して回転される。
２に設けられた第３のカムスロット２８と係合する第３
カム従動子ピン２７によって倍率調整中に与えられる。
円筒形部材２２は、この円筒形部材２２に固定されピン
及びスロット２３乃至２８にかぶさる、刻み付き倍率作
動リング７１を手でつかむことによってケーシング５に
対して回転される。
【００４９】装置１には、ズームレンズ４５の作動によ
って１０°から５０°の間で変化する視野に対応する、
倍率における５倍の変化が備えられている。
って１０°から５０°の間で変化する視野に対応する、
倍率における５倍の変化が備えられている。
【００５０】装置１には、代替的に、図７に示すような
自動ズーム制御及び焦点合せ系５０が備えられてもよ
い。そのような代替的配置では本装置には、倍率を変え
るときのズームレンズ４５の焦点面の移動を補償するた
めにイメージリレー手段１７を軸方向に動かすように作
動できる電気機械的焦点合せアクチュエータ５３が備え
られている。必要な視野を選ぶために手動制御が備えら
れていて、対象物距離センサ５１が対象物の対物レンズ
７からの距離を表す電気信号を生ずる。対象物距離セン
サ５１の出力がプロセッサ５２に入力され、イメージリ
レー手段１７を対物レンズ７からの必要な値の変位Ｘ３
に動かすように作動できる電気機械的焦点合せアクチュ
エータ５３の作動を制御する。
自動ズーム制御及び焦点合せ系５０が備えられてもよ
い。そのような代替的配置では本装置には、倍率を変え
るときのズームレンズ４５の焦点面の移動を補償するた
めにイメージリレー手段１７を軸方向に動かすように作
動できる電気機械的焦点合せアクチュエータ５３が備え
られている。必要な視野を選ぶために手動制御が備えら
れていて、対象物距離センサ５１が対象物の対物レンズ
７からの距離を表す電気信号を生ずる。対象物距離セン
サ５１の出力がプロセッサ５２に入力され、イメージリ
レー手段１７を対物レンズ７からの必要な値の変位Ｘ３
に動かすように作動できる電気機械的焦点合せアクチュ
エータ５３の作動を制御する。
【００５１】焦点位置センサ５４は、イメージリレー手
段１７の位置に関する信号をプロセッサ５２にフィード
バックする。
段１７の位置に関する信号をプロセッサ５２にフィード
バックする。
【００５２】ズームレンズ４５の可動レンズ８及び１３
の運動は電磁アクチュエータ５５によって同様に制御さ
れ、センサ５６はこれらのレンズ８及び１３の位置に関
する信号をプロセッサ５２にフィードバックする。
の運動は電磁アクチュエータ５５によって同様に制御さ
れ、センサ５６はこれらのレンズ８及び１３の位置に関
する信号をプロセッサ５２にフィードバックする。
【００５３】必要な視野が入力装置５７からプロセッサ
５２に入力され、プロセッサ５２はパラメータ・ルック
アップ・テーブル５８によってＸ１，Ｘ２及びＸ３の所
要値を引き出す。
５２に入力され、プロセッサ５２はパラメータ・ルック
アップ・テーブル５８によってＸ１，Ｘ２及びＸ３の所
要値を引き出す。
【００５４】温度の影響に対する補償は温度感応入力装
置５９によって与えられる。
置５９によって与えられる。
【００５５】本発明による装置は、可動レンズを動かす
ための対応する手段を備えるならば、三つ以上の可動レ
ンズを有するズームレンズを代替的に含んでいてもよ
い。
ための対応する手段を備えるならば、三つ以上の可動レ
ンズを有するズームレンズを代替的に含んでいてもよ
い。
【００５６】外管に対する目視方向は、適当な鏡又はプ
リズムを組入れることによって軸方向から変えることが
できる。対物レンズは、例えばレンズ状プリズムであっ
てもよい。鏡又はプリズムは、目視方向を走査するため
に可動に取付けられてもよい。又、軸方向以外の目視方
向を有する装置に対しては、検査場所の軌道走査を容易
にするためにズームレンズ４５及びイメージリレー手段
１７と共に外管２を一緒に３７０°までに亘って回転し
てもよい。
リズムを組入れることによって軸方向から変えることが
できる。対物レンズは、例えばレンズ状プリズムであっ
てもよい。鏡又はプリズムは、目視方向を走査するため
に可動に取付けられてもよい。又、軸方向以外の目視方
向を有する装置に対しては、検査場所の軌道走査を容易
にするためにズームレンズ４５及びイメージリレー手段
１７と共に外管２を一緒に３７０°までに亘って回転し
てもよい。
【００５７】第１及び第２制御管１２及び１６は、代替
的に、カム手段以外のアクチュエータによって軸方向に
動かされてもよい。例えば、電磁アクチュエータを利用
することもできよう。これらの管は、代替的に、適当な
ケーブル又は制御ワイヤと替えられることもできよう。
的に、カム手段以外のアクチュエータによって軸方向に
動かされてもよい。例えば、電磁アクチュエータを利用
することもできよう。これらの管は、代替的に、適当な
ケーブル又は制御ワイヤと替えられることもできよう。
【００５８】光ファイバー束や電子カメラ装置のよう
な、イメージリレー手段の代替形態が用いられてもよ
い。電子カメラ装置が用いられる場合には、本装置はビ
デオカメラの技術分野で知られている種類の電子自動焦
点合せを組込んでいる。
な、イメージリレー手段の代替形態が用いられてもよ
い。電子カメラ装置が用いられる場合には、本装置はビ
デオカメラの技術分野で知られている種類の電子自動焦
点合せを組込んでいる。
【図１】本発明による装置の部分断面平面図。
【図２】図１の装置のズームレンズの概略図。
【図３】図１の装置のカム手段の作動を説明するグラ
フ。
フ。
【図４】代替的装置の部分断面側面図。
【図５】図４のＶ−Ｖでの横断面図。
【図６】図４のＶＩ−ＶＩでの横断面図。
【図７】焦点合せの自動制御のための系を示す概略図。
１ 装置 ２ 外管 ３ 遠位端部 ４ 近位端部 ７ 対物レンズ ８ 第１可動レンズ １２ 第１制御管 １３ 第２可動レンズ １６ 第２制御管 １７ イメージリレー手段 ２１ カム手段 ２２ 円筒形部材 ２３，２４，２７ カム従動子ピン ２５，２６，２８ カムスロット ２９ 倍率制御アクチュエータ ３２ ハウジング ３４ ねじ継手 ４３ 目視手段 ４５ ズームレンズ ５１ 対象物距離センサ ５３ 電気機械的焦点合せアクチュエータ
フロントページの続き (72)発明者 ナエーム アーマッド セイド イギリス国エセックス，マルドン，ヘイブ リッジ，ロワン ドライブ 34
Claims (9)
- 【請求項１】 アクセスできない対象物を検査するため
の内視鏡又はボアスコープとして用いるための装置
（１）であって、使用する際アクセスできない場所の中
に挿入できる遠位端（３）及び使用者にアクセスできる
近位端（４）を有する外管（２）と、この外管内におい
て前記遠位端の近くにあり且つ前記対象物の像を可変倍
率で前記外管内の焦点面に結ぶように作動できるズーム
レンズ（４５）とを含み、該ズームレンズは前記外管に
対して固定された対物レンズ（７）と、複数の独立して
可動のレンズ（８，１３）とを含んでいる前記装置
（１）において、該装置は前記像を見ると共に前記焦点
面又はそれに近い位置から前記近位端に近い位置まで前
記外管の中を通って延在するための細長い目視手段（４
３）と、倍率を変えるべく前記可動レンズを動かすと共
に前記焦点面の移動を補償すべく前記目視手段を前記対
物レンズに対して同期的に動かすように作動できる作動
手段（２９，２１）とを更に含んでいることを特徴とす
る装置。 - 【請求項２】 請求項１に記載の装置において、各々の
前記可動レンズにはそれぞれの軸方向に可動の制御管
（１２，１６）が備えられており、これらの制御管に前
記可動レンズが固定されていて、前記制御管は前記外管
の中を通って同軸に延在し且つそれらのそれぞれの近位
端部で前記作動手段と係合していることを特徴とする装
置。 - 【請求項３】 請求項２に記載の装置において、前記作
動手段はアクチュエータ（２９）の運動に応じて前記可
動レンズと前記目視手段とを動かすカム手段（２１）を
含んでいることを特徴とする装置。 - 【請求項４】 請求項３に記載の装置において、前記カ
ム手段は円筒形部材（２２）を含み、この円筒形部材に
は前記制御管のそれぞれの半径方向突起（２３，２４）
と係合する円周方向に延在するカムスロット（２５，２
６）が備えられており、これらのカムスロットは前記円
筒形部材を前記外管に対して回転するとそれぞれの前記
可動レンズが所定の特性に従って軸方向に変位するよう
な形にされていることを特徴とする装置。 - 【請求項５】 請求項４に記載の装置において、前記円
筒形部材には、該円筒形部材の回転によって前記目視手
段を前記対物レンズに対して軸方向に動かすために、前
記目視手段に結合されたカム従動子（２７）と係合する
更なるカムスロット（２８）が備えられていることを特
徴とする装置。 - 【請求項６】 請求項１から請求項５までのいずれか一
つに記載の装置において、前記ズームレンズは二つの可
動レンズ（８，１３）を含んでいることを特徴とする装
置。 - 【請求項７】 請求項１から請求項６までのいずれか一
つに記載の装置において、前記目視手段は前記可動レン
ズの運動と同期された軸方向運動を与えるために前記作
動手段に結合されたハウジング（３２）と、像を前記ズ
ームレンズの焦点面から前記使用者に中継するように作
動できるイメージリレー手段（１７）と、対象物距離の
変動に適応した焦点調整をするように前記ハウジングを
前記イメージリレー手段に作動的に結合する調整可能継
手（３４）とを含んでいることを特徴とする装置。 - 【請求項８】 請求項７に記載の装置において、前記イ
メージリレー手段は光学リレー（１７）を含んでいるこ
とを特徴とする装置。 - 【請求項９】 前記対物レンズからの前記対象物の距離
を表す電気信号を生ずるように作動できる対象物距離セ
ンサ（５１）と、前記イメージリレー手段を前記ハウジ
ングに対して動かすことによって前記信号に応じて前記
対象物に焦点を合せるように作動できる電気機械的焦点
合せアクチュエータ（５３）とを含んでいる、請求項７
又は請求項８に記載の装置。
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| GB9212434A GB2267762B (en) | 1992-06-11 | 1992-06-11 | Optical endoscope having a zoom lens |
| GB92124346 | 1992-06-11 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0651213A true JPH0651213A (ja) | 1994-02-25 |
| JP2989728B2 JP2989728B2 (ja) | 1999-12-13 |
Family
ID=10716949
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP5138639A Expired - Lifetime JP2989728B2 (ja) | 1992-06-11 | 1993-06-10 | 光学装置 |
Country Status (4)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US5418645A (ja) |
| JP (1) | JP2989728B2 (ja) |
| DE (1) | DE4319502B4 (ja) |
| GB (1) | GB2267762B (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2002214510A (ja) * | 2001-01-19 | 2002-07-31 | Asahi Optical Co Ltd | レンズ鏡筒のフォーカスリミッター機構 |
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1993
- 1993-05-25 US US08/066,424 patent/US5418645A/en not_active Expired - Lifetime
- 1993-06-10 JP JP5138639A patent/JP2989728B2/ja not_active Expired - Lifetime
- 1993-06-11 DE DE4319502A patent/DE4319502B4/de not_active Expired - Lifetime
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2002214510A (ja) * | 2001-01-19 | 2002-07-31 | Asahi Optical Co Ltd | レンズ鏡筒のフォーカスリミッター機構 |
Also Published As
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| DE4319502A1 (de) | 1993-12-16 |
| GB9212434D0 (en) | 1992-07-22 |
| GB2267762B (en) | 1996-01-03 |
| GB2267762A (en) | 1993-12-15 |
| DE4319502B4 (de) | 2006-11-30 |
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