JPH08220449A - Stereoscopic vision endoscope - Google Patents

Stereoscopic vision endoscope

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JPH08220449A
JPH08220449A JP7050613A JP5061395A JPH08220449A JP H08220449 A JPH08220449 A JP H08220449A JP 7050613 A JP7050613 A JP 7050613A JP 5061395 A JP5061395 A JP 5061395A JP H08220449 A JPH08220449 A JP H08220449A
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prism
optical system
image
stereoscopic endoscope
pupil
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Takaomi Sekiya
尊臣 関谷
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Asahi Kogaku Kogyo Co Ltd
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Abstract

PURPOSE: To provide a stereoscopic vision endoscope capable of making the spread of an optical path after division small and making the arranged space of a secondary optical system small. CONSTITUTION: This endoscope is provided with an insertion part 1 and an observation part 2, and an objective lens system 11 forming the image of an object, a 1st relay lens system 12 transmitting the image formed by the lens system 11, and a 2nd relay lens system 13 forming an exit pupil are arranged inside the insertion part 1. A pair of pupil division prisms 70 and 71 and a pair of secondary optical systems 30a and 30b receiving divided luminous fluxes are arranged in the observation part 2. The secondary optical systems 30a and 30b are constituted of image-formation lens systems 32a and 32b and image receiving elements 34a and 34b.

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】この発明は、物体を立体的に観
察、撮影する立体視内視鏡に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a stereoscopic endoscope for stereoscopically observing and photographing an object.

【0002】[0002]

【従来の技術】立体視内視鏡は、物体像を形成する対物
レンズ系、この像を伝達するリレーレンズ系から成る一
次光学系と、この一次光学系により伝達された像を左右
に分割する瞳分割手段と、分割された2つの像をそれぞ
れ観察、あるいは撮像する二次光学系とを備え、体腔内
の部位を観察するための医療用、あるいはエンジン等の
機械内部を観察するための工業用の用途等に用いられ
る。この種の立体視内視鏡は、例えば特開平6−194
581号公報に開示されている。
2. Description of the Related Art A stereoscopic endoscope divides an image transmitted by this primary optical system into a left and right primary optical system including an objective lens system for forming an object image and a relay lens system for transmitting this image. Industry for observing the inside of a body cavity or for observing the inside of a machine such as an engine, which is provided with a pupil dividing means and a secondary optical system for observing or picking up two divided images, respectively. It is used for various purposes. A stereoscopic endoscope of this type is disclosed in, for example, Japanese Patent Laid-Open No. 6-194.
No. 581 is disclosed.

【0003】従来の立体視内視鏡では、瞳分割手段とし
てダハミラー、反射プリズム等の反射用の光学素子が用
いられており、分割された光束はそれぞれ一次光学系の
光軸から垂直に離れる方向に反射される。二次光学系に
は、瞳分割手段で反射された光束を再度反射させて同一
の方向に向けるための反射面が一対設けられている。
In a conventional stereoscopic endoscope, a reflecting optical element such as a roof mirror and a reflecting prism is used as a pupil dividing means, and the divided luminous fluxes are separated from each other in a direction perpendicular to the optical axis of the primary optical system. Reflected in. The secondary optical system is provided with a pair of reflecting surfaces for reflecting the light flux reflected by the pupil splitting means again and directing it in the same direction.

【0004】[0004]

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、従来の
立体視内視鏡では、反射面を利用して瞳を分割してお
り、上述のように分離後の各光束が一次光学系の光軸に
対して垂直に、かつ互いに離れる方向に進むため、分離
された光束を受ける二次光学系の配置スペースが大きく
なるという問題がある。
However, in the conventional stereoscopic endoscope, the pupil is divided by using the reflecting surface, and as described above, each separated light beam is directed to the optical axis of the primary optical system. On the other hand, since the light beams travel vertically and away from each other, there is a problem that the arrangement space of the secondary optical system that receives the separated light beams becomes large.

【0005】[0005]

【発明の目的】この発明は、上述した従来技術の課題に
鑑みてなされたものであり、分割後の光路間の広がりを
小さくして二次光学系の配置スペースを小さくすること
ができる立体視内視鏡の提供を目的とする。
SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made in view of the above-mentioned problems of the prior art, and is a stereoscopic view in which the space between the optical paths after division can be reduced to reduce the space for arranging the secondary optical system. The purpose is to provide an endoscope.

【0006】[0006]

【課題を解決するための手段】この発明にかかる立体視
内視鏡は、上記の目的を達成させるため、物体側から順
に配置された対物レンズ系とリレーレンズ系とを有する
一次光学系と、一次光学系の瞳位置に配置され、物体を
異なる方向から観察できるよう瞳内の光束を2つの領域
に分割し、かつ、分割された光束を異なる方向に屈折さ
せる瞳分割プリズムと、瞳分割プリズムで分割された光
束を取り込む一対の二次光学系とを有することを特徴と
する。
In order to achieve the above object, a stereoscopic endoscope according to the present invention includes a primary optical system having an objective lens system and a relay lens system arranged in order from the object side, A pupil division prism which is arranged at a pupil position of a primary optical system, divides a light flux in the pupil into two regions so that an object can be observed from different directions, and refracts the divided light flux in different directions. It has a pair of secondary optical system which takes in the light flux divided by.

【0007】[0007]

【実施例】以下、この発明にかかる立体視内視鏡の実施
例を説明する。
Embodiments of the stereoscopic endoscope according to the present invention will be described below.

【0008】[0008]

【実施例1】実施例1の立体視内視鏡は、図1に示され
るように、体腔内等の狭い空間内部に挿入される管状の
挿入部1と、この挿入部1の基端側に接続された観察部
2とを備える。
First Embodiment As shown in FIG. 1, a stereoscopic endoscope according to a first embodiment includes a tubular insertion portion 1 to be inserted into a narrow space such as a body cavity and a proximal end side of the insertion portion 1. And an observation unit 2 connected to the.

【0009】挿入部1の内部には、物体の像を形成する
3群4枚構成の対物レンズ系11と、対物レンズ系11
により形成された像を伝達する複数のレンズ系から構成
される第1のリレーレンズ系12と、射出瞳を形成する
第2のリレーレンズ系13とが物体側から順に配置さ
れ、これらのレンズ系により一次光学系10が構成され
ている。
Inside the insertion section 1, an objective lens system 11 for forming an image of an object, which is composed of four elements in three groups, and an objective lens system 11 are provided.
The first relay lens system 12 including a plurality of lens systems for transmitting the image formed by and the second relay lens system 13 forming the exit pupil are sequentially arranged from the object side, and these lens systems are arranged. The primary optical system 10 is configured by the above.

【0010】観察部2内には、物体を異なる方向から観
察できるよう瞳内の光束を2つの領域に分割し、かつ、
分割された光束を異なる方向に屈折させる一対の楔型の
瞳分割プリズム70,71が一次光学系10の瞳位置に
一致して配置されると共に、これらの瞳分割プリズム7
0,71で分割された光束を受光する一対の二次光学系
30a,30bが配置されている。
In the observing section 2, the luminous flux in the pupil is divided into two regions so that the object can be observed from different directions, and
A pair of wedge-shaped pupil division prisms 70 and 71 for refracting the divided luminous fluxes in different directions are arranged so as to match the pupil position of the primary optical system 10, and these pupil division prisms 7 are arranged.
A pair of secondary optical systems 30a and 30b for receiving the light beams divided by 0 and 71 are arranged.

【0011】瞳分割プリズム70は、色収差を低減する
ために分散値が異なる2つのプリズム70a,70bを
貼り合わせた色消しプリズムとして構成される。同様に
して、他方の瞳分割プリズム71も、2つのプリズム7
1a,71bを貼り合わせた色消しプリズムとして構成
される。
The pupil division prism 70 is constructed as an achromatic prism in which two prisms 70a and 70b having different dispersion values are bonded together in order to reduce chromatic aberration. Similarly, the other pupil division prism 71 also has two prisms 7.
It is configured as an achromatic prism by laminating 1a and 71b.

【0012】色消しのための条件は、それぞれのプリズ
ムの頂角をA1,A2、分散値をV1,V2、屈折率をN
1,N2、両プリズムの合成偏角をDtとして、以下の式
で与えられる。
Conditions for achromatization are as follows: the apex angle of each prism is A1, A2, the dispersion value is V1, V2, and the refractive index is N.
It is given by the following equation, where Dt is the composite deviation angle of 1, N2 and both prisms.

【0013】[0013]

【数1】A1=Dt・V1/((N1−1)・(V1−V2)) A2=Dt・V2/((N2−1)・(V2−V1))[Equation 1] A1 = Dt.V1 / ((N1-1). (V1-V2)) A2 = Dt.V2 / ((N2-1). (V2-V1))

【0014】また、瞳分割プリズム70,71は、一次
光学系10の瞳に到達した光束を立体視が可能なように
左右の2成分に分割し、それぞれの成分を一次光学系1
0の光軸Ax1から離れる方向に屈折させるよう楔の先
端側を一次光学系10の光軸Ax1に向け、光軸Ax1に
対して対称に配置されている。
The pupil splitting prisms 70 and 71 split the light flux reaching the pupil of the primary optical system 10 into two left and right components so that stereoscopic viewing is possible, and the respective components are split into the primary optical system 1 and the primary optical system 1.
The wedges are arranged symmetrically with respect to the optical axis Ax1 with the tip end side of the wedge directed toward the optical axis Ax1 of the primary optical system 10 so as to refract in a direction away from the optical axis Ax1.

【0015】各二次光学系30a,30bは、結像レン
ズ系32a,32b、受像素子34a,34bから構成
される。瞳分割プリズム70,71により2つの領域に
分割された各光束は、それぞれ結像レンズ系32a,3
2bを透過し、CCD等の撮像素子34a,34b上に
結像する。結像レンズ系32a,32bは、それぞれの
光軸が瞳分割プリズム70,71で屈折された光路に対
して平行になるように、一次光学系10の光軸Ax1に
対して傾いて配置されており、撮像素子34a,34b
は、それぞれの受光面が結像レンズ系32a,32bの
光軸に対して垂直となるよう配置されている。
Each of the secondary optical systems 30a and 30b comprises image forming lens systems 32a and 32b and image receiving elements 34a and 34b. The light beams split into the two regions by the pupil splitting prisms 70 and 71 are respectively formed into the imaging lens systems 32a and 3a.
2b is transmitted and an image is formed on the image pickup devices 34a and 34b such as CCD. The imaging lens systems 32a and 32b are arranged so as to be inclined with respect to the optical axis Ax1 of the primary optical system 10 so that their optical axes are parallel to the optical paths refracted by the pupil division prisms 70 and 71. And image pickup devices 34a and 34b
Are arranged so that their light receiving surfaces are perpendicular to the optical axes of the imaging lens systems 32a and 32b.

【0016】立体視を可能とするためには、1つの物体
を異なる方向から観察する必要があり、そのためには、
左右の二次光学系に対して瞳内の異なる領域を通過した
光束を導く必要がある。そこで、瞳分割プリズム70,
71は、一次光学系10の瞳位置に光軸に対して対称に
設けられている。これにより、二次光学系30a,30
bに入射する光束の中心軸は、瞳上で所定の間隔をな
し、この間隔に応じた視差を各撮像素子により撮影され
る像の間に与えることができる。なお、二次光学系に入
射する光束の中心軸は、分割された光束の断面の重心位
置を通る軸として定義される。
In order to enable stereoscopic vision, it is necessary to observe one object from different directions. For that purpose,
It is necessary to guide light beams that have passed through different regions in the pupil to the left and right secondary optical systems. Therefore, the pupil division prism 70,
Reference numeral 71 is provided at the pupil position of the primary optical system 10 symmetrically with respect to the optical axis. Thereby, the secondary optical systems 30a, 30
The central axis of the light beam incident on b has a predetermined interval on the pupil, and parallax corresponding to this interval can be given between the images captured by the respective imaging elements. The central axis of the light beam incident on the secondary optical system is defined as the axis passing through the center of gravity of the cross section of the divided light beam.

【0017】したがって、各撮像素子34a,34bに
より撮影された画像をそれぞれ別個のディスプレイに表
示し、各ディスプレイを右眼、左目で別個に観察するこ
とにより、立体画像を得ることができる。また、撮像手
段により撮像した画像をVTR等により立体情報を保っ
たまま記録することもできる。
Therefore, a stereoscopic image can be obtained by displaying the images taken by the image pickup devices 34a and 34b on separate displays and observing the displays separately with the right eye and the left eye. Further, the image picked up by the image pickup means can be recorded by the VTR or the like while maintaining the stereoscopic information.

【0018】なお、上記のようにプリズムを用いて光路
を偏向すると、撮像素子上に形成される像に台形歪みが
生じる。この実施例では、撮像素子により撮影された画
像にアフィン変換等の画像処理を施すことにより、台形
歪みを補正している。
When the prism is used to deflect the optical path as described above, trapezoidal distortion occurs in the image formed on the image pickup device. In this embodiment, the image captured by the image sensor is subjected to image processing such as affine transformation to correct the trapezoidal distortion.

【0019】実施例1によれば、瞳分割素子としてプリ
ズムを用いることにより、分割された光束のなす角度を
必要最小限に設定することができ、二次光学系の配置ス
ペースを従来より小さく抑えることができる。特に、実
施例1のように撮像素子を用いて像を撮影する場合に
は、肉眼による直接観察の場合と違って二次光学系の軸
間隔を眼幅に合わせる必要がないため、結像レンズと撮
像素子とのサイズに合わせて観察部2のサイズを最小限
に抑えることができる。また、二次光学系の光軸が平行
である必要もないため、二次光学系の構成を結像レンズ
と撮像素子のみに単純化することが可能となる。
According to the first embodiment, by using the prism as the pupil splitting element, the angle formed by the split light beams can be set to the necessary minimum, and the space for disposing the secondary optical system can be made smaller than before. be able to. In particular, when an image is captured using the image sensor as in the first embodiment, it is not necessary to match the axial interval of the secondary optical system with the pupil distance, unlike the case of direct observation with the naked eye, and thus the imaging lens The size of the observation unit 2 can be minimized in accordance with the size of the image pickup device. Further, since the optical axes of the secondary optical system do not have to be parallel, the configuration of the secondary optical system can be simplified to only the imaging lens and the image pickup element.

【0020】[0020]

【実施例2】図2は、実施例2の立体視内視鏡を示す全
体の説明図である。この実施例2では、瞳分割プリズム
70,71を中央に間隔があくよう離間させ、この間隔
を覆うように矩形の遮光板22を配置している。他の構
成は実施例1と同一である。遮光板22を配置すること
により、瞳の中央部を遮光し、二次光学系30a,30
bに入射する光束の中心軸の間隔(入射軸間隔)を、遮光
板22が設けられていない実施例1の場合と比較して大
きく設定している。
Second Embodiment FIG. 2 is an overall explanatory view showing a stereoscopic endoscope according to a second embodiment. In the second embodiment, the pupil division prisms 70, 71 are spaced apart from each other in the center, and the rectangular light shielding plate 22 is arranged so as to cover the space. Other configurations are the same as those of the first embodiment. By disposing the light shielding plate 22, the central portion of the pupil is shielded from light and the secondary optical systems 30a, 30
The distance between the central axes of the light beams incident on b (the distance between the incident axes) is set to be larger than that in the first embodiment in which the light shielding plate 22 is not provided.

【0021】二次光学系に入射する光束の中心軸間隔が
大きくなると、二次光学系に入射する光量は低下する
が、対物レンズ系から被観察物体までの距離が同一であ
れば、物体に対する見込み角度が大きくなるため、立体
感(浮き上がり度)を増すことができる。したがって、物
体距離がより遠い場合にも、立体感を得ることができ
る。
When the distance between the central axes of the light beams entering the secondary optical system increases, the amount of light entering the secondary optical system decreases, but if the distance from the objective lens system to the observed object is the same, then the object Since the prospective angle becomes large, the three-dimensional effect (uplifting degree) can be increased. Therefore, a stereoscopic effect can be obtained even when the object distance is farther.

【0022】なお、図3に示されるように瞳分割プリズ
ム70,71を実施例1と同様に接触させて配置した場
合にも、両プリズムの楔の先端部分を覆うようにリレー
レンズ系13側に遮光板22を設けることにより、実施
例2と同様に入射軸間隔を広くするという効果を得るこ
とができる。また、図3の例の場合、遮光板22の幅を
変更可能とすれば、観察中に立体感を変更することも可
能となる。
Even when the pupil division prisms 70 and 71 are arranged in contact with each other as shown in FIG. 3, the relay lens system 13 side is arranged so as to cover the tips of the wedges of both prisms. By providing the light-shielding plate 22 in the second embodiment, it is possible to obtain the effect of widening the interval between the incident axes as in the second embodiment. Further, in the case of the example in FIG. 3, if the width of the light shielding plate 22 can be changed, the stereoscopic effect can be changed during observation.

【0023】実施例2の場合にも、撮像素子上の画像に
は台形歪みが発生するため、これを表示する際にはアフ
ィン変換等の画像処理が必要となる。
Also in the case of the second embodiment, since trapezoidal distortion occurs in the image on the image pickup element, image processing such as affine transformation is necessary when displaying this.

【0024】[0024]

【実施例3】図4は、この発明の立体視内視鏡の実施例
3を示す全体の説明図である。この実施例では、各二次
光学系30a,30bにより肉眼による観察が可能とな
るよう構成されている。挿入部1の構成は上記の実施例
と同一であるため、観察部2の構成についてのみ説明す
る。
Third Embodiment FIG. 4 is an overall explanatory view showing a third embodiment of the stereoscopic endoscope according to the present invention. In this embodiment, the secondary optical systems 30a and 30b are configured to allow visual observation. Since the configuration of the insertion section 1 is the same as that of the above-described embodiment, only the configuration of the observation section 2 will be described.

【0025】観察部2内には、瞳分割手段としての一対
の瞳分割プリズム70,71が配置されると共に、これ
らの瞳分割プリズム70,71で分割された光束を受光
する一対の二次光学系30a,30bが配置されてい
る。各二次光学系30a,30bは、光路偏向プリズム
72a,72b、結像レンズ系32a,32b、接眼レ
ンズ系33a,33bから構成される。
In the observation section 2, a pair of pupil division prisms 70 and 71 as pupil division means are arranged, and a pair of secondary optics for receiving the light beams divided by these pupil division prisms 70 and 71. Systems 30a, 30b are arranged. Each of the secondary optical systems 30a and 30b includes optical path deflecting prisms 72a and 72b, image forming lens systems 32a and 32b, and eyepiece lens systems 33a and 33b.

【0026】瞳分割プリズム70,71により屈折され
て光軸Ax1から離れる方向に屈折された光束は、光路
偏向プリズム72a,72bにより一次光学系10の光
軸Ax1と平行な方向に屈折され、結像レンズ系32
a,32b、接眼レンズ系33a,33bを介して観察
者の左右各々の眼に入射し、観察者は対象物を立体的に
観察することができる。
The light beams refracted by the pupil division prisms 70, 71 and refracted in the direction away from the optical axis Ax1 are refracted by the optical path deflecting prisms 72a, 72b in the direction parallel to the optical axis Ax1 of the primary optical system 10 and are combined. Image lens system 32
The light enters each of the left and right eyes of the observer via a, 32b and the eyepiece lens systems 33a, 33b, and the observer can stereoscopically observe the object.

【0027】なお、瞳分割プリズム70,71と光路偏
向プリズム72a,72bとは同一の材質により等しい
頂角で形成されており、一方で発生した色収差を他方で
相殺することができるため、各プリズム単独では色収差
補正のために貼り合わせとする必要はない。
The pupil division prisms 70 and 71 and the optical path deflecting prisms 72a and 72b are made of the same material and have the same apex angle, and the chromatic aberration generated on one side can be canceled by the other, so that each prism can be offset. It is not necessary to attach them alone to correct chromatic aberration.

【0028】また、このようにプリズムを組み合わせて
使用すれば台形歪みは発生せず、かつ、二次光学系の光
軸を平行にすることができるため、直接肉眼で観察する
ことができる。
When the prisms are used in combination as described above, trapezoidal distortion does not occur and the optical axes of the secondary optical system can be made parallel to each other, so that direct observation can be performed with the naked eye.

【0029】実施例3の構成においても、接眼レンズ系
33a,33bに代えて結像レンズ系32a,32bの
像面位置に撮像素子を設けることにより、実施例1、2
と同様に立体画像を映像信号として取り出すことができ
る。この場合には、台形歪みを補正するためのアフィン
変換等の画像処理は不要である。
Also in the configuration of the third embodiment, the image pickup device is provided at the image plane position of the image forming lens systems 32a and 32b instead of the eyepiece lens systems 33a and 33b.
Similarly to, a stereoscopic image can be taken out as a video signal. In this case, image processing such as affine transformation for correcting trapezoidal distortion is unnecessary.

【0030】[0030]

【実施例4】図5は、この発明にかかる立体視内視鏡の
実施例4を示す要部の光路図である。瞳分割プリズム7
3は、一次光学系の光軸Ax1を中心として両端に向け
て光軸方向の厚さが薄くなる屋根型プリズムである。入
射端面73a,73bに入射した光束は、それぞれ光軸
を境界として入射した側とは反対側に向けて偏向され、
光軸Ax1を挟んで各面の反対側に位置する二次光学系
30a,30bにそれぞれ入射する。
[Embodiment 4] FIG. 5 is an optical path diagram of essential parts showing Embodiment 4 of a stereoscopic endoscope according to the present invention. Pupil division prism 7
Reference numeral 3 denotes a roof prism in which the thickness in the optical axis direction becomes thinner toward both ends with the optical axis Ax1 of the primary optical system as the center. The light fluxes incident on the incident end faces 73a and 73b are deflected toward the opposite side to the incident side with the optical axis as a boundary,
It is incident on the secondary optical systems 30a and 30b located on the opposite sides of the respective surfaces with the optical axis Ax1 interposed therebetween.

【0031】二次光学系30a,30bに入射した光束
は、それぞれ結像レンズ32a,32bにより撮像素子
34a,34b上に結像する。実施例4では、撮像素子
上の画像は台形歪みを含むため、これを補正するために
アフィン変換等の画像処理が必要である。
The light beams incident on the secondary optical systems 30a and 30b are imaged on the image pickup devices 34a and 34b by the image forming lenses 32a and 32b, respectively. In the fourth embodiment, the image on the image sensor includes trapezoidal distortion, and therefore image processing such as affine transformation is necessary to correct this.

【0032】図6は、実施例4の変形例を示す。この例
では、屋根型プリズム73と結像レンズ32a,32b
との間に、単一の光路偏向プリズム74が配置されてい
る。瞳分割プリズム23の一方の入射端面73aに入射
した光束は、光路偏向プリズム74の射出端面74aか
ら射出されて結像レンズ32aに入射し、他方の入射端
面73bに入射した光束は、他方の射出端面74bから
射出されて結像レンズ32bに入射する。
FIG. 6 shows a modification of the fourth embodiment. In this example, the roof prism 73 and the imaging lenses 32a and 32b
A single optical path deflecting prism 74 is disposed between and. The light flux incident on one entrance end surface 73a of the pupil division prism 23 is emitted from the exit end surface 74a of the optical path deflecting prism 74 and enters the imaging lens 32a, and the light flux incident on the other entrance end surface 73b is emitted from the other. The light is emitted from the end face 74b and enters the imaging lens 32b.

【0033】この例でも、瞳分割プリズム73の頂角と
光路偏向プリズム74の頂角とは等しく設定され、か
つ、各プリズムは同一の材質で形成されているため、二
次光学系の光軸を平行とし、かつ、色収差、台形歪みの
発生を防ぐことができる。
Also in this example, since the apex angle of the pupil division prism 73 and the apex angle of the optical path deflecting prism 74 are set to be equal and each prism is made of the same material, the optical axis of the secondary optical system is set. Can be made parallel and the occurrence of chromatic aberration and trapezoidal distortion can be prevented.

【0034】[0034]

【実施例5】図7は、この発明にかかる立体視内視鏡の
実施例5を示す観察部の説明図である。実施例5の立体
視構成内視鏡は、一次光学系10が設けられた挿入部1
のみで単眼視用の硬性鏡を構成しており、この硬性鏡に
瞳分割手段と二次光学系とが設けられた観察部2を両眼
視用アダプターとして取り付けて構成されている。光学
的な構成は、図1に示す実施例1と同一である。
Fifth Embodiment FIG. 7 is an explanatory view of an observation section showing a fifth embodiment of the stereoscopic endoscope according to the present invention. The endoscope with a stereoscopic configuration according to the fifth embodiment includes an insertion portion 1 provided with a primary optical system 10.
A rigid endoscope for monocular vision is constructed only by this, and an observing section 2 provided with a pupil dividing means and a secondary optical system is attached to this rigid endoscope as a binocular vision adapter. The optical configuration is the same as that of the first embodiment shown in FIG.

【0035】挿入部1の基端側には、単眼での観察時に
観察者の目の周囲に接触して周辺光を遮断するつば状の
フード14が取り付けられている。観察部2は、このフ
ード14に取り付けられたアタッチメント50を介して
挿入部1に固定されている。
A collar-shaped hood 14 is attached to the proximal end side of the insertion portion 1 to come into contact with the periphery of the observer's eyes when observing with a single eye to block ambient light. The observation part 2 is fixed to the insertion part 1 via an attachment 50 attached to the hood 14.

【0036】アタッチメント50は、フード14に観察
部2側から当てつけられてフード14を外側から囲み込
む取り付け環51と、このフード14に物体側から当接
して取り付け環51に当てつける当てつけ片52と、当
てつけ片52を取り付け環51に固定する固定ボルト5
3とから構成される。
The attachment 50 includes a mounting ring 51 which is attached to the hood 14 from the observation section 2 side and surrounds the hood 14 from the outside, and a mounting piece 52 which is in contact with the hood 14 from the object side and is attached to the mounting ring 51. , A fixing bolt 5 for fixing the contact piece 52 to the mounting ring 51
And 3.

【0037】取り付け環51は、フード14に当接する
中央に開口が形成された円板部51aと、この円板部5
1aの周縁部から物体側に向けて立ち上げられてフード
14の外周を囲む円筒部51bと、この円筒部の物体側
先端から内周に向けて形成されたフランジ部51cとか
ら一体に構成されている。当てつけ片52は、断面L字
状の小片であり、周方向の少なくとも3カ所でフード1
4を取り付け環51に当てつけている。
The mounting ring 51 has a disc portion 51a which is in contact with the hood 14 and has an opening formed in the center, and the disc portion 5a.
A cylindrical portion 51b that rises from the peripheral portion of 1a toward the object side and surrounds the outer periphery of the hood 14, and a flange portion 51c that is formed from the object-side tip of this cylindrical portion toward the inner periphery are integrally configured. ing. The contact piece 52 is a small piece having an L-shaped cross section, and is located at least at three circumferential positions.
4 is attached to the mounting ring 51.

【0038】また、取り付け環51の観察部2側の面の
外周部には、周方向の3カ所に観察部2側に向けて突出
する調整ボルト54が固定されている。観察部2には、
挿入部1側の周辺部に外方フランジ2bが形成されると
共に、この外方フランジ2bには調整ボルト54が挿通
される貫通孔2cが穿設されている。調整ボルト54
は、貫通孔2cに挿通された状態で外方フランジ2bの
両側に位置するナット55,56により外方フランジ2
bに固定され、アタッチメント50に取り付けられた挿
入部1を観察部2に対して固定する。
On the outer peripheral portion of the surface of the mounting ring 51 on the observation portion 2 side, adjustment bolts 54 projecting toward the observation portion 2 side are fixed at three locations in the circumferential direction. In the observation section 2,
An outer flange 2b is formed in the peripheral portion on the insertion portion 1 side, and a through hole 2c into which the adjustment bolt 54 is inserted is formed in the outer flange 2b. Adjustment bolt 54
The nuts 55 and 56 located on both sides of the outer flange 2b while being inserted into the through hole 2c.
The insertion part 1 fixed to b and fixed to the attachment 50 is fixed to the observation part 2.

【0039】なお、実施例5では、3本の調整ボルト5
4に螺合するそれぞれのナット55,56の位置を調整
することにより、アタッチメント50と観察部2との位
置関係を三次元的に調整することができる。
In the fifth embodiment, the three adjusting bolts 5
By adjusting the positions of the nuts 55 and 56 that are screwed into the screw 4, the positional relationship between the attachment 50 and the observation unit 2 can be three-dimensionally adjusted.

【0040】[0040]

【発明の効果】以上説明したように、この発明によれ
ば、瞳を分割するためにプリズムの屈折作用を利用する
ことにより、分割された光束の広がり角度を反射作用を
用いたものより小さくすることができ、二次光学系の配
置スペースを小さく抑えることが可能となる。
As described above, according to the present invention, by utilizing the refraction effect of the prism for dividing the pupil, the spread angle of the divided light flux is made smaller than that using the reflection effect. Therefore, the space for disposing the secondary optical system can be reduced.

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

【図1】 この発明の立体視内視鏡の実施例1を示す全
体の平面図である。
FIG. 1 is an overall plan view showing a first embodiment of a stereoscopic endoscope of the present invention.

【図2】 この発明の立体視内視鏡の実施例2を示す観
察部の平面図である。
FIG. 2 is a plan view of an observation section showing a second embodiment of the stereoscopic endoscope of the present invention.

【図3】 実施例2の変形例を示す要部の光路図であ
る。
FIG. 3 is an optical path diagram of a main part showing a modified example of the second embodiment.

【図4】 この発明の立体視内視鏡の実施例3を示す全
体の平面図である。
FIG. 4 is an overall plan view showing a third embodiment of the stereoscopic endoscope of the present invention.

【図5】 この発明の立体視内視鏡の実施例4を示す要
部の光路図である。
FIG. 5 is an optical path diagram of a main part showing a fourth embodiment of the stereoscopic endoscope according to the present invention.

【図6】 実施例4の変形例を示す要部の光路図であ
る。
FIG. 6 is an optical path diagram of a main part showing a modified example of the fourth embodiment.

【図7】 この発明の立体視内視鏡の実施例5を示す観
察部の平面図である。
FIG. 7 is a plan view of an observation section showing a fifth embodiment of the stereoscopic endoscope according to the present invention.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1 挿入部 2 観察部 10 一次光学系 11 対物レンズ系 12 第1のリレーレンズ系 13 第2のリレーレンズ系 14 フード 30a,30b 二次光学系 32a,32b 結像レンズ系 34a,34b 撮像素子 70,71 瞳分割プリズム 1 Insertion Part 2 Observation Part 10 Primary Optical System 11 Objective Lens System 12 First Relay Lens System 13 Second Relay Lens System 14 Hood 30a, 30b Secondary Optical System 32a, 32b Imaging Lens System 34a, 34b Imaging Device 70 , 71 pupil division prism

─────────────────────────────────────────────────────
─────────────────────────────────────────────────── ───

【手続補正書】[Procedure amendment]

【提出日】平成8年2月8日[Submission date] February 8, 1996

【手続補正1】[Procedure Amendment 1]

【補正対象書類名】明細書[Document name to be amended] Statement

【補正対象項目名】請求項5[Name of item to be corrected] Claim 5

【補正方法】変更[Correction method] Change

【補正内容】[Correction content]

Claims (10)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】物体側から順に配置された対物レンズ系と
リレーレンズ系とを有する一次光学系と、 前記一次光学系の瞳位置に配置され、前記物体を異なる
方向から観察できるよう前記瞳内の光束を2つの領域に
分割し、かつ、分割された光束を異なる方向に屈折させ
る瞳分割プリズムと、 前記瞳分割プリズムで分割された光束を取り込む一対の
二次光学系とを有することを特徴とする立体視内視鏡。
1. A primary optical system having an objective lens system and a relay lens system sequentially arranged from the object side, and a primary optical system arranged at a pupil position of the primary optical system so that the object can be observed from different directions. Is divided into two regions, and the split light beam is refracted in different directions, and a pair of secondary optical systems for taking in the light beam split by the pupil division prism are provided. And stereoscopic endoscope.
【請求項2】前記各瞳分割プリズムは、該プリズムによ
る色収差を低減する色消しプリズムで構成されることを
特徴とする請求項1に記載の立体視内視鏡。
2. The stereoscopic endoscope according to claim 1, wherein each of the pupil division prisms is an achromatic prism that reduces chromatic aberration due to the prism.
【請求項3】前記瞳分割プリズムは、前記一次光学系の
光軸を中心に対称に配置された一対の楔型プリズムから
構成されることを特徴とする請求項1に記載の立体視内
視鏡。
3. The stereoscopic vision according to claim 1, wherein the pupil division prism is composed of a pair of wedge-shaped prisms symmetrically arranged about an optical axis of the primary optical system. mirror.
【請求項4】前記楔型プリズムは、前記分割された光束
を前記一次光学系の光軸から離れる方向に屈折させるよ
う楔の先端を前記光軸側に向けて配置されていることを
特徴とする請求項3に記載の立体視内視鏡。
4. The wedge-shaped prism is arranged such that a tip of the wedge is directed toward the optical axis so as to refract the divided light beam in a direction away from the optical axis of the primary optical system. The stereoscopic endoscope according to claim 3.
【請求項5】前記瞳分割プリズムは、前記一次光学系の
光軸を中心として該中心から遠ざかるしたがって前記光
軸方向の厚さが薄くなる屋根型プリズムであることを特
徴とする請求項1に記載の立体視内視鏡。
5. The pupil-splitting prism is a roof-type prism which is centered on the optical axis of the primary optical system and is distant from the center, and thus the thickness in the optical axis direction is reduced. The stereoscopic endoscope described.
【請求項6】前記二次光学系は、前記瞳分割プリズムに
より屈折された光束を前記一次光学系の光軸と平行な方
向に屈折させる光路偏向プリズムを備えることを特徴と
する請求項1に記載の立体視内視鏡。
6. The optical system according to claim 1, wherein the secondary optical system includes an optical path deflecting prism that refracts the light beam refracted by the pupil division prism in a direction parallel to the optical axis of the primary optical system. The stereoscopic endoscope described.
【請求項7】前記光路偏向プリズムは、前記瞳分割プリ
ズムと頂角および材質が同一であることを特徴とする請
求項6に記載の立体視内視鏡。
7. The stereoscopic endoscope according to claim 6, wherein the optical path deflecting prism has the same vertex angle and the same material as those of the pupil division prism.
【請求項8】前記光路偏向プリズムは、それぞれの二次
光学系に1つづつ配置されていることを特徴とする請求
項6に記載の立体視内視鏡。
8. The stereoscopic endoscope according to claim 6, wherein one optical path deflecting prism is arranged in each secondary optical system.
【請求項9】前記二次光学系は、前記分割プリズムによ
り分割された光束をそれぞれ結像させる結像レンズ系
と、該像を撮影する撮像素子とをそれぞれ備えることを
特徴とする請求項1に記載の立体視内視鏡。
9. The secondary optical system comprises an imaging lens system for forming an image of each of the light beams split by the split prism, and an image pickup device for shooting the image. The stereoscopic endoscope according to.
【請求項10】前記二次光学系は、前記分割プリズムに
より分割された光束をそれぞれ結像させる結像レンズ系
と、該像を観察者の眼に導く接眼レンズ系とをそれぞれ
備えることを特徴とする請求項1に記載の立体視内視
鏡。
10. The secondary optical system includes an imaging lens system for forming an image of each of the light beams split by the split prism, and an eyepiece lens system for guiding the image to an eye of an observer. The stereoscopic endoscope according to claim 1.
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