JPS60147713A - 硬性内視鏡光学系 - Google Patents
硬性内視鏡光学系Info
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- JPS60147713A JPS60147713A JP59004022A JP402284A JPS60147713A JP S60147713 A JPS60147713 A JP S60147713A JP 59004022 A JP59004022 A JP 59004022A JP 402284 A JP402284 A JP 402284A JP S60147713 A JPS60147713 A JP S60147713A
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- 239000011521 glass Substances 0.000 abstract description 4
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Classifications
-
- 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
Landscapes
- Physics & Mathematics (AREA)
- Astronomy & Astrophysics (AREA)
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- Instruments For Viewing The Inside Of Hollow Bodies (AREA)
- Lenses (AREA)
- Endoscopes (AREA)
Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
技術分野
本発明は、硬性内視鏡光学系、特に工業用の硬性内視鏡
光学系に関するものである。
光学系に関するものである。
従来技術
硬性内視鏡は特に工業用として出来るだけ細い方が好ま
しいため、対物レンズやリレーレンズにセルフォックレ
ンズを用いたものが開発されている。この種従来の硬性
内視鏡の光学系は、例えば第１図に示した如く、セルフ
ォックから成る対物レンズｌと、対物レンズｌに接続さ
れたセルフォックかう成るリレーレンズ２と、フィール
ドレンズ３と、接眼レンズ４とから構成されていて、物
体Ｏの像Ｏ′が対物レンズ１によシその後端面上に形成
され、この像Ｏ′がリレーレンズ２内をリレーされてそ
の後端面に像σとして形成され、この像σをフィールド
レンズ３と接眼レンズ４とから成る接眼レンズ系で拡大
して観察するようになっていた。ところが、セルフォッ
クから成る対物レンズ１は色収差の補正を行えないため
、例えば倍率の色で４０μ（Ｃ線〜ｆ線）、軸上の色で
１００μ（Ｃ線〜ｆ線）というように色収差が極めて太
きいものであった。又、この対物レンズ１は結像に関す
・る収差も補正し得ないため、解像度が悪いという問題
があった。又、この対物レンズ１は現在画角が６０°以
上のものがないため、広い画角が選べないという問題が
あった。又、セルフォックレンズの特性として、端面全
体を結像に利用した場合、視野周辺光量が零になって写
真に写らなくなったり、視野周辺に画像の飛び現象やス
ジ入り現象が現われて像が乱れたシ、視野周縁にパリが
入って視野周辺が非常に見づらいという問題があった。
しいため、対物レンズやリレーレンズにセルフォックレ
ンズを用いたものが開発されている。この種従来の硬性
内視鏡の光学系は、例えば第１図に示した如く、セルフ
ォックから成る対物レンズｌと、対物レンズｌに接続さ
れたセルフォックかう成るリレーレンズ２と、フィール
ドレンズ３と、接眼レンズ４とから構成されていて、物
体Ｏの像Ｏ′が対物レンズ１によシその後端面上に形成
され、この像Ｏ′がリレーレンズ２内をリレーされてそ
の後端面に像σとして形成され、この像σをフィールド
レンズ３と接眼レンズ４とから成る接眼レンズ系で拡大
して観察するようになっていた。ところが、セルフォッ
クから成る対物レンズ１は色収差の補正を行えないため
、例えば倍率の色で４０μ（Ｃ線〜ｆ線）、軸上の色で
１００μ（Ｃ線〜ｆ線）というように色収差が極めて太
きいものであった。又、この対物レンズ１は結像に関す
・る収差も補正し得ないため、解像度が悪いという問題
があった。又、この対物レンズ１は現在画角が６０°以
上のものがないため、広い画角が選べないという問題が
あった。又、セルフォックレンズの特性として、端面全
体を結像に利用した場合、視野周辺光量が零になって写
真に写らなくなったり、視野周辺に画像の飛び現象やス
ジ入り現象が現われて像が乱れたシ、視野周縁にパリが
入って視野周辺が非常に見づらいという問題があった。
又、第１図に示した光学系の場合、リレーレンズ２の後
面に視野絞シを設けると、リレーレンズ２の内部でピン
トずれが加算されるため視野絞シと像の位置を一致させ
るのが面倒であるという問題があった。又、この種従来
の光学系には明るさ絞シが設けられていなかったため、
不必要な光束までが入シ込み、その結果フレアーが生じ
コントラストが悪くなるという問題があった。
面に視野絞シを設けると、リレーレンズ２の内部でピン
トずれが加算されるため視野絞シと像の位置を一致させ
るのが面倒であるという問題があった。又、この種従来
の光学系には明るさ絞シが設けられていなかったため、
不必要な光束までが入シ込み、その結果フレアーが生じ
コントラストが悪くなるという問題があった。
目 的
本発明は、上記問題点に鑑み、色収差を殆ど取ることが
出来、解像度が向上し、広い画角が自由に選べ、視野周
辺まで写真に写り且つ良像が得られると共に非常に見易
く、視野絞りと像の位置を一致させるのが容易であシ、
フレアーが生じずコントラストが良い硬性内視鏡光学系
を提供せんとするものである。
出来、解像度が向上し、広い画角が自由に選べ、視野周
辺まで写真に写り且つ良像が得られると共に非常に見易
く、視野絞りと像の位置を一致させるのが容易であシ、
フレアーが生じずコントラストが良い硬性内視鏡光学系
を提供せんとするものである。
概要
本発明による硬性内視鏡光学系は、凸レンズ二枚型の対
物レンズと、該対物レンズによる像をリレーするセルフ
ォックから成るリレーレンズと、該リレーレンズによる
像を観察する接眼レンズ系とから構成して、色収差及び
結像に関する収差の補正を可能にし、自由な画角が選べ
るようにしたものである。又、本発明による硬性内視鏡
光学系は、視野絞シを対物レンズの後面とリレーレンズ
の前面との間に設けて、リレーレンズの端面の周辺部を
視野から除くようにし、視野絞りと像の位置を一致させ
る場合に、リレーレンズ内のピントのずれが加算されな
いようにしたものである。又、本発明による硬性内視鏡
は、対物レンズ内に明るさ絞シを設けて、不必要な光束
をカットするようにした°ものである。
物レンズと、該対物レンズによる像をリレーするセルフ
ォックから成るリレーレンズと、該リレーレンズによる
像を観察する接眼レンズ系とから構成して、色収差及び
結像に関する収差の補正を可能にし、自由な画角が選べ
るようにしたものである。又、本発明による硬性内視鏡
光学系は、視野絞シを対物レンズの後面とリレーレンズ
の前面との間に設けて、リレーレンズの端面の周辺部を
視野から除くようにし、視野絞りと像の位置を一致させ
る場合に、リレーレンズ内のピントのずれが加算されな
いようにしたものである。又、本発明による硬性内視鏡
は、対物レンズ内に明るさ絞シを設けて、不必要な光束
をカットするようにした°ものである。
実施例
以下、第２図に示した一実施例に基づき本発明の詳細な
説明すれば、Ｌｌはガラスブロック１１と凸レンズ１２
とを接合して成る前群レンズ、Ｌ２は凸レンズ１３から
成る後群レンズであって、これらが凸し／ズニ枚型の対
物レンズを構成している。
説明すれば、Ｌｌはガラスブロック１１と凸レンズ１２
とを接合して成る前群レンズ、Ｌ２は凸レンズ１３から
成る後群レンズであって、これらが凸し／ズニ枚型の対
物レンズを構成している。
又、ガラスブロック１１と凸レンズ１２との接合面には
明るさ絞１１４が設けられている。又、後群レンズＬ２
の後端面とリレーレンズ２（セルフォックレンズ）の前
端面との間に視野絞シ１５が設けられていると共に、両
端面は接着されている。
明るさ絞１１４が設けられている。又、後群レンズＬ２
の後端面とリレーレンズ２（セルフォックレンズ）の前
端面との間に視野絞シ１５が設けられていると共に、両
端面は接着されている。
本発明による硬性内視鏡光学系は上述の如く構成されて
おり、凸レンズ二枚型の対物レンズを有しているから、
色収差の補正を行って、例えば倍率の色がｌθμ（Ｃ線
〜ｆ線）、軸上の色で１３μ（Ｃ線〜ｆ線）というよう
に色収差を殆ど取ることが出来る。又、第３図に示した
如く、結像に関する慇差即ち球面収差、非点収差、歪曲
収差を補正してかなシ取ることが出来るので、解像度が
向上する。又、広い画角を自由に設定することが出来、
例えば１００°くらいまでの設定が可能である。
おり、凸レンズ二枚型の対物レンズを有しているから、
色収差の補正を行って、例えば倍率の色がｌθμ（Ｃ線
〜ｆ線）、軸上の色で１３μ（Ｃ線〜ｆ線）というよう
に色収差を殆ど取ることが出来る。又、第３図に示した
如く、結像に関する慇差即ち球面収差、非点収差、歪曲
収差を補正してかなシ取ることが出来るので、解像度が
向上する。又、広い画角を自由に設定することが出来、
例えば１００°くらいまでの設定が可能である。
又、本発明による硬性内視鏡光学系は、視野絞り１５を
対物レンズの後面とリレーレンズ２の前面との間に設け
ているのでリレーレンズ２の端面の周辺部が視野から除
かれる。従って、光量零及びその近傍の部分が除かれる
ので、視野周辺まで明るくなり写真に写るようになる。
対物レンズの後面とリレーレンズ２の前面との間に設け
ているのでリレーレンズ２の端面の周辺部が視野から除
かれる。従って、光量零及びその近傍の部分が除かれる
ので、視野周辺まで明るくなり写真に写るようになる。
又、飛び現象やスジ入り現象を起こしている周辺画像が
除かれるので、視野周辺まで良好な画像が得られる。又
、視野周縁のパリがかくされて視野周縁が明瞭となるの
で、視野周辺まで見易くなる。７．視野絞シ１５をリレ
ーレンズ２の前に設けたので、視野絞シ１５と像の位置
を一致させる場合に、リレーレンズ２内のピントずれが
加算されず、対物レンズの調整だけで容易に視野絞シ１
５と像の位置を一致させることが出来る。
除かれるので、視野周辺まで良好な画像が得られる。又
、視野周縁のパリがかくされて視野周縁が明瞭となるの
で、視野周辺まで見易くなる。７．視野絞シ１５をリレ
ーレンズ２の前に設けたので、視野絞シ１５と像の位置
を一致させる場合に、リレーレンズ２内のピントずれが
加算されず、対物レンズの調整だけで容易に視野絞シ１
５と像の位置を一致させることが出来る。
又、本発明による硬性内視鏡光学系は、対物レンズ内に
明るさ絞シ１４を設けているので、必要な深度と明゛る
さのバランスを考慮しながら明るさ絞り１４の径を変え
ることにょシネ必要な光束をカットすることが出来、そ
の結果フレアーが生じずコントラストが良くなる。
明るさ絞シ１４を設けているので、必要な深度と明゛る
さのバランスを考慮しながら明るさ絞り１４の径を変え
ることにょシネ必要な光束をカットすることが出来、そ
の結果フレアーが生じずコントラストが良くなる。
又、本発明による硬性内視鏡光学系は、対物レンズが
゛ 二群から構成さ れ且つその後群レンズＬ２がリレーレンズ２に接着され
ているので、間隔管が不要となり、その結果従来間隔管
によシケラしていた部分がなくなるので、視野周辺での
明るさが増す。又、接眼側からリレーレンズ２を介して
後群レンズＬ２を移動ぜしめることによシ前群Ｌ１と後
群Ｌ２との間隔を調整出来るので、ピント調整が可能で
ある。。
゛ 二群から構成さ れ且つその後群レンズＬ２がリレーレンズ２に接着され
ているので、間隔管が不要となり、その結果従来間隔管
によシケラしていた部分がなくなるので、視野周辺での
明るさが増す。又、接眼側からリレーレンズ２を介して
後群レンズＬ２を移動ぜしめることによシ前群Ｌ１と後
群Ｌ２との間隔を調整出来るので、ピント調整が可能で
ある。。
次に第２図に示した実施例の数値例をボす。
ｆ＝１
ｒ−ω
ｄ、＝０．４９２４ ｎ、＝＝−１，５１６３３１／、
＝６４．１５ｒ２−ｃｌ）（明るさ絞！１ｌ） ｄ２＝１．３２９４ ｎ２＝１．８０６１０ ｖ、 ＝
４０．９５ｒ３＝ −１，５４２８ ｄ３＝０．１６４１ ｒ４＝１．５４２８ ｄ、＝ １．７５６２ ｎ３＝ １．８０６１０ シ、
＝４０．９５ｒ５プ ω ただし、ｆは対物レンズの焦点距離、ｒｌ＋ｒ２・・・
は対物レンズの各面の曲率半径、ｄ、、ｄ２・・・は対
物レンズの各レンズの肉厚及び空気間隔、ｎｌ ＋ ”
２・・・は対物レンズの各レンズの屈折率、シ１．シ２
・・・は対物レンズの各レンズのアツベ数である。
＝６４．１５ｒ２−ｃｌ）（明るさ絞！１ｌ） ｄ２＝１．３２９４ ｎ２＝１．８０６１０ ｖ、 ＝
４０．９５ｒ３＝ −１，５４２８ ｄ３＝０．１６４１ ｒ４＝１．５４２８ ｄ、＝ １．７５６２ ｎ３＝ １．８０６１０ シ、
＝４０．９５ｒ５プ ω ただし、ｆは対物レンズの焦点距離、ｒｌ＋ｒ２・・・
は対物レンズの各面の曲率半径、ｄ、、ｄ２・・・は対
物レンズの各レンズの肉厚及び空気間隔、ｎｌ ＋ ”
２・・・は対物レンズの各レンズの屈折率、シ１．シ２
・・・は対物レンズの各レンズのアツベ数である。
又、第４図は第二の実施例を示しておシ、これは凸レン
ズ１２の前端面に４５°の反射面１６ａを有する側視用
プリズム１６を接合して前群し／ズＬ、を構成すること
によシ側視を可能にしたものである。尚、１７は側視用
プリズム１６の反射面１６ａを外側から被うアルミニウ
ム等の膜であって、反射面１６ａで全反射が行われるの
であれば特に設けなくとも良い。第５図は第三の実施例
を示しておシ、これも側視用であるが、凸レンズ１２と
側視用プリズム１６とを一体化して一つの反射屈折素子
１８となすことによシ、部品点数を減らし且つ接合作業
を少なくして組立を容易にし、製造コストを安くしたも
のである。又、第６図は第四の実施例を示してお９、こ
れは反射屈折素子１８の反射面１８ａの角度を４５°よ
シも小さくすることによシ、斜視を可能にしたものであ
る。尚、第三及び第四の実施例は、いずれも反射屈折素
子１８の外周が面取シされた上側部分を除き円形に形成
されておシ、その結果反射屈折素子１８を他の光学素子
（凸レンズ１３．！Ｊシレーンズ２）と同様に筒状の枠
で支持し得るので、構造が簡単になるという利点も有し
ている。
ズ１２の前端面に４５°の反射面１６ａを有する側視用
プリズム１６を接合して前群し／ズＬ、を構成すること
によシ側視を可能にしたものである。尚、１７は側視用
プリズム１６の反射面１６ａを外側から被うアルミニウ
ム等の膜であって、反射面１６ａで全反射が行われるの
であれば特に設けなくとも良い。第５図は第三の実施例
を示しておシ、これも側視用であるが、凸レンズ１２と
側視用プリズム１６とを一体化して一つの反射屈折素子
１８となすことによシ、部品点数を減らし且つ接合作業
を少なくして組立を容易にし、製造コストを安くしたも
のである。又、第６図は第四の実施例を示してお９、こ
れは反射屈折素子１８の反射面１８ａの角度を４５°よ
シも小さくすることによシ、斜視を可能にしたものであ
る。尚、第三及び第四の実施例は、いずれも反射屈折素
子１８の外周が面取シされた上側部分を除き円形に形成
されておシ、その結果反射屈折素子１８を他の光学素子
（凸レンズ１３．！Ｊシレーンズ２）と同様に筒状の枠
で支持し得るので、構造が簡単になるという利点も有し
ている。
発明の効果
上述の如く、本発明による硬性内視鏡は、色収差を取る
ことが出来、解像度が向上し、広い画角が自由に選べ、
視野周辺まで写真に写り且つ良像が得られると共に非常
に見易く、視野絞シと像の位置を一致させるのが容易で
あり、フレアーが生じずコントラストが良いなど実用上
重要な利黛を数多く有している。
ことが出来、解像度が向上し、広い画角が自由に選べ、
視野周辺まで写真に写り且つ良像が得られると共に非常
に見易く、視野絞シと像の位置を一致させるのが容易で
あり、フレアーが生じずコントラストが良いなど実用上
重要な利黛を数多く有している。
第１図は従来の硬性内視鏡光学系を示す図、第２図は本
発明による硬性内視鏡光学系の一実施例の対物レンズを
示す図、第３図は第２図の対物レンズの収差曲線図、第
４図乃至第６図は夫々第二乃至第四の実施例の対物レン
ズを示す図である。 ２・・・・リレーレンズ、’ｌ １−°−・ガラスブロ
ック、１２．１３・・・・凸レンズ、１４・・・・明る
さ絞シ、１５・・・・視野絞シ、Ｌ、・・・・前群レン
ズ、Ｌ２・・・・後群レンズ。 手続補正書（自発） 昭和５９年６ 月２３日 特許庁長 官 殿 １、事件の表示 特願昭５９’−４０２２号 公昭 −号 λ発明の名称 硬性内視鏡光学系 ３、補正をする者 特許出願人 東京都渋谷区幡ケ谷２の４３の２ ４、代 理 人 〒１０５東京都港区新橋５の１９′ ５、補正の対象 明細書の特許請求の範囲の欄及び鬼門、や゛詳細な説明
の欄。 （１）％許請求の範囲を別紙添付の通シ訂正する。 折率分布型レンズｊと訂正する。 （３）明細書第２頁５行目、６〜７行目、１４行目；第
４頁７行目の「セルフォック」を夫々「屈折率分布型レ
ンズ」と訂正する。 （４）明細書第２頁１９行目、第３頁１８行目。 第５頁１８行目、第９頁１２行目の「解像度」を夫々「
解像力」と訂正する。 （５）明細書簡３頁２〜３行目の１セルフオツクレンズ
」を「屈折率分布型レンズ」と訂正する。 特許請求の範囲 （１）凸レンズ二枚型の対物レンズと、該対物レンズに
よる像をリレーする屈折率分布型レンズから成るリレー
レンズと、該リレーレンズによる像を観察する接眼レン
ズ系とから構成された硬性内視鏡光学系。 （２）視野絞１対物レンズの後面とリレーレンズの前面
との間に設けたことを特徴とする特許請求の範囲（１）
に記載の硬性内視鏡光学系。 （３）対物レンズ内に明るさ絞シを設けたことを特徴と
する特許請求の範囲（１）又は（２）に記載の硬性内視
鏡光学系。
発明による硬性内視鏡光学系の一実施例の対物レンズを
示す図、第３図は第２図の対物レンズの収差曲線図、第
４図乃至第６図は夫々第二乃至第四の実施例の対物レン
ズを示す図である。 ２・・・・リレーレンズ、’ｌ １−°−・ガラスブロ
ック、１２．１３・・・・凸レンズ、１４・・・・明る
さ絞シ、１５・・・・視野絞シ、Ｌ、・・・・前群レン
ズ、Ｌ２・・・・後群レンズ。 手続補正書（自発） 昭和５９年６ 月２３日 特許庁長 官 殿 １、事件の表示 特願昭５９’−４０２２号 公昭 −号 λ発明の名称 硬性内視鏡光学系 ３、補正をする者 特許出願人 東京都渋谷区幡ケ谷２の４３の２ ４、代 理 人 〒１０５東京都港区新橋５の１９′ ５、補正の対象 明細書の特許請求の範囲の欄及び鬼門、や゛詳細な説明
の欄。 （１）％許請求の範囲を別紙添付の通シ訂正する。 折率分布型レンズｊと訂正する。 （３）明細書第２頁５行目、６〜７行目、１４行目；第
４頁７行目の「セルフォック」を夫々「屈折率分布型レ
ンズ」と訂正する。 （４）明細書第２頁１９行目、第３頁１８行目。 第５頁１８行目、第９頁１２行目の「解像度」を夫々「
解像力」と訂正する。 （５）明細書簡３頁２〜３行目の１セルフオツクレンズ
」を「屈折率分布型レンズ」と訂正する。 特許請求の範囲 （１）凸レンズ二枚型の対物レンズと、該対物レンズに
よる像をリレーする屈折率分布型レンズから成るリレー
レンズと、該リレーレンズによる像を観察する接眼レン
ズ系とから構成された硬性内視鏡光学系。 （２）視野絞１対物レンズの後面とリレーレンズの前面
との間に設けたことを特徴とする特許請求の範囲（１）
に記載の硬性内視鏡光学系。 （３）対物レンズ内に明るさ絞シを設けたことを特徴と
する特許請求の範囲（１）又は（２）に記載の硬性内視
鏡光学系。
Claims (3)
- （１）′ 凸レンズ二枚型の対物レンズと、該対物レン
ズによる像をリレーするセルフォックから成るリレーレ
ンズと、該リレーレンズによる像を観察する接眼レンズ
系とから構成された硬性内視鏡光学系。 ５ - （２）視野絞シを対物レンズの後面とリレーレンズの前
面との間に設けたことを特徴とする’ｒ！ｊ許請求の範
囲（１）に記載の硬性内視鏡光学系。 - （３）対物レンズ内に明るさ絞りを設けたことを特徴と
する特許請求の範囲（１）又は（２）に記載の硬性内視
鏡光学系。
Priority Applications (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP59004022A JPS60147713A (ja) | 1984-01-12 | 1984-01-12 | 硬性内視鏡光学系 |
| US06/686,925 US4735491A (en) | 1983-12-28 | 1984-12-27 | Optical system for endoscopes |
| DE19843447893 DE3447893A1 (de) | 1983-12-28 | 1984-12-28 | Optisches system fuer endoskope |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP59004022A JPS60147713A (ja) | 1984-01-12 | 1984-01-12 | 硬性内視鏡光学系 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS60147713A true JPS60147713A (ja) | 1985-08-03 |
Family
ID=11573334
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP59004022A Pending JPS60147713A (ja) | 1983-12-28 | 1984-01-12 | 硬性内視鏡光学系 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS60147713A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS63113413A (ja) * | 1986-07-01 | 1988-05-18 | ラム・オプテイカル・インストルメンテ−ション・インコ−ポレ−テッド | 対物レンズ装置 |
| CN102657508A (zh) * | 2012-05-10 | 2012-09-12 | 江苏金视光电科技有限公司 | 一种内窥镜物镜组及其组装方法 |
-
1984
- 1984-01-12 JP JP59004022A patent/JPS60147713A/ja active Pending
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS63113413A (ja) * | 1986-07-01 | 1988-05-18 | ラム・オプテイカル・インストルメンテ−ション・インコ−ポレ−テッド | 対物レンズ装置 |
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