JPWO2018225613A1 - Imaging optical system and endoscope - Google Patents
Imaging optical system and endoscope Download PDFInfo
- Publication number
- JPWO2018225613A1 JPWO2018225613A1 JP2018563650A JP2018563650A JPWO2018225613A1 JP WO2018225613 A1 JPWO2018225613 A1 JP WO2018225613A1 JP 2018563650 A JP2018563650 A JP 2018563650A JP 2018563650 A JP2018563650 A JP 2018563650A JP WO2018225613 A1 JPWO2018225613 A1 JP WO2018225613A1
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- imaging
- optical system
- imaging optical
- optical systems
- lens
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Granted
Links
- 230000003287 optical effect Effects 0.000 title claims abstract description 133
- 238000003384 imaging method Methods 0.000 title claims abstract description 95
- 239000006059 cover glass Substances 0.000 description 6
- 238000005286 illumination Methods 0.000 description 4
- 238000003780 insertion Methods 0.000 description 4
- 230000037431 insertion Effects 0.000 description 4
- 239000011248 coating agent Substances 0.000 description 2
- 238000000576 coating method Methods 0.000 description 2
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 2
- 210000001035 gastrointestinal tract Anatomy 0.000 description 2
- 238000000338 in vitro Methods 0.000 description 2
- 238000000034 method Methods 0.000 description 2
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 2
- 238000010521 absorption reaction Methods 0.000 description 1
- 239000012790 adhesive layer Substances 0.000 description 1
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 1
- 230000005499 meniscus Effects 0.000 description 1
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000002184 metal Substances 0.000 description 1
- 230000002093 peripheral effect Effects 0.000 description 1
- 230000002265 prevention Effects 0.000 description 1
- 229910052709 silver Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000004332 silver Substances 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
- A61B—DIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
- A61B1/00—Instruments for performing medical examinations of the interior of cavities or tubes of the body by visual or photographical inspection, e.g. endoscopes; Illuminating arrangements therefor
-
- G—PHYSICS
- G02—OPTICS
- G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
- G02B13/00—Optical objectives specially designed for the purposes specified below
- G02B13/04—Reversed telephoto objectives
-
- 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
- G02B23/26—Instruments or systems for viewing the inside of hollow bodies, e.g. fibrescopes using light guides
-
- 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
-
- G—PHYSICS
- G03—PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
- G03B—APPARATUS OR ARRANGEMENTS FOR TAKING PHOTOGRAPHS OR FOR PROJECTING OR VIEWING THEM; APPARATUS OR ARRANGEMENTS EMPLOYING ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ACCESSORIES THEREFOR
- G03B19/00—Cameras
- G03B19/02—Still-picture cameras
- G03B19/04—Roll-film cameras
- G03B19/07—Roll-film cameras having more than one objective
-
- G—PHYSICS
- G03—PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
- G03B—APPARATUS OR ARRANGEMENTS FOR TAKING PHOTOGRAPHS OR FOR PROJECTING OR VIEWING THEM; APPARATUS OR ARRANGEMENTS EMPLOYING ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ACCESSORIES THEREFOR
- G03B35/00—Stereoscopic photography
- G03B35/08—Stereoscopic photography by simultaneous recording
Landscapes
- Physics & Mathematics (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Optics & Photonics (AREA)
- Health & Medical Sciences (AREA)
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Surgery (AREA)
- Biomedical Technology (AREA)
- Molecular Biology (AREA)
- Pathology (AREA)
- Radiology & Medical Imaging (AREA)
- Biophysics (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Astronomy & Astrophysics (AREA)
- Heart & Thoracic Surgery (AREA)
- Medical Informatics (AREA)
- Nuclear Medicine, Radiotherapy & Molecular Imaging (AREA)
- Animal Behavior & Ethology (AREA)
- General Health & Medical Sciences (AREA)
- Public Health (AREA)
- Veterinary Medicine (AREA)
- Lenses (AREA)
- Instruments For Viewing The Inside Of Hollow Bodies (AREA)
- Endoscopes (AREA)
- Cameras In General (AREA)
- Stereoscopic And Panoramic Photography (AREA)
- Lens Barrels (AREA)
Abstract
立体視用の内視鏡用途であり、高画素化とフレア低減を両立させる撮像光学系、及びチャンネルを有し、フレアを低減した内視鏡を提供すること。撮像光学系は、並列する2つの撮像用の光学系OBJ−R、OBJ−Lを有し、2つの撮像用の光学系OBJ−R、OBJ−Lのフレア絞りの構成が異なることを特徴とする。また、立体観察用の撮像に使用する2つの撮像用の光学系OBJ−R、OBJ−Lと、処置具を挿通するチャンネルCHと、を有し、2つの撮像用の光学系の光軸Ax1、Ax2の間隔は2mm以下であり、2つの撮像用の光学系の最も物体側のレンズの中心どうしを結ぶ線分の中心とチャンネルの中心とを結ぶ直線と、線分と、のなす角度は、±45度以内であることを特徴とする。An endoscope application for stereoscopic vision, an imaging optical system which achieves both of high pixel count and flare reduction, and a channel, and an flare reduced endoscope. The imaging optical system includes two imaging optical systems OBJ-R and OBJ-L arranged in parallel, and the configuration of the flare stop of the two imaging optical systems OBJ-R and OBJ-L is different. Do. The optical axes Ax1 of the two imaging optical systems have the two imaging optical systems OBJ-R and OBJ-L used for imaging for three-dimensional observation and the channel CH for inserting the treatment tool. The distance between Ax2 is 2 mm or less, and the angle between the line connecting the center of the line connecting the centers of the lenses on the most object side of the two imaging optical systems and the center of the channel is , ± 45 degrees.
Description
本発明は、撮像光学系及び内視鏡に関するものである。 The present invention relates to an imaging optical system and an endoscope.
従来、立体観察システムが知られている。立体観察システムは、立体視用に視差の異なる2つの画像を略同一の平面上の撮像素子の撮像面に結像させて撮像する方法を用いている。そして、従来技術の構成では、視差の異なる2つの画像を得るために、2つの異なる光学系(例えば、特許文献1、2参照)を有している。 Conventionally, stereoscopic observation systems are known. The stereoscopic observation system uses a method of imaging by imaging two images different in parallax on the imaging plane of the imaging device on substantially the same plane for stereoscopic viewing. And in a prior art structure, in order to obtain two images from which parallax differs, it has two different optical systems (for example, refer patent document 1, 2).
従来技術の構成では、2つの撮像用の光学系の間の領域においてフレアが発生することがある。このようなフレアは、観察画像の質を劣化させるため好ましくない。 In prior art arrangements, flare may occur in the area between the two imaging optics. Such flare is not preferable because it degrades the quality of the observation image.
本発明は、上記に鑑みてなされたものであって、立体視用の内視鏡用途であり、高画素化とフレア低減を両立させる撮像光学系、及びチャンネルを有し、フレアを低減した内視鏡を提供することを目的とする。 The present invention has been made in view of the above, and is an endoscope application for stereoscopic vision, which has an imaging optical system which achieves both increase in number of pixels and reduction of flare, and a channel, and the flare is reduced. It aims at providing an endoscope.
上述した課題を解決し、目的を達成するために、本発明は、並列する2つの撮像用の光学系を有し、2つの撮像用の光学系のフレア絞りの構成が異なることを特徴とする撮像光学系である。 In order to solve the problems described above and to achieve the object, the present invention is characterized by having two optical systems for imaging in parallel and having different configurations of flare diaphragms of the optical systems for two imaging. It is an imaging optical system.
また、他の側面に従う本発明は、並列する2つの撮像用の光学系を有し、2つの撮像用の光学系のうちの一方の光学系の最も像側のレンズの径は、他方の光学系の最も像側のレンズの径より大きいことを特徴とする撮像光学系である。 The present invention according to another aspect has two optical systems for imaging in parallel, and the diameter of the lens on the most image side of the optical system of one of the two optical systems for imaging is the other optical system. This imaging optical system is characterized in that it is larger than the diameter of the lens on the most image side of the system.
また、さらに他の側面に従う本発明は、立体観察用の撮像に使用する2つの撮像用の光学系と、処置具を挿通するチャンネルと、を有し、2つの撮像用の光学系の光軸の間隔は2mm以下であり、2つ撮像用の光学系の最も物体側のレンズの中心どうしを結ぶ線分の中心とチャンネルの中心とを結ぶ直線と、線分と、のなす角度は、±45度以内であることを特徴とする内視鏡である。 Furthermore, the present invention according to still another aspect has two optical systems for imaging used for imaging for three-dimensional observation and a channel through which a treatment tool is inserted, and optical axes of the optical systems for two imaging The distance between the two is less than 2 mm, and the angle between the line connecting the center of the line connecting the centers of the lenses on the most object side of the two imaging optical systems and the center of the channel is ± It is an endoscope characterized by being within 45 degrees.
本発明は、立体視用の内視鏡用途であり、高画素化とフレア低減を両立させる撮像光学系を提供することができ、及びチャンネルを有し、フレアを低減した内視鏡を提供することができるという効果を奏する。 The present invention is an endoscope application for stereoscopic vision, which can provide an imaging optical system which achieves both increase in number of pixels and reduction of flare, and provides an endoscope having a channel and reduced flare. The effect of being able to
以下に、実施形態に係る図面に基づいて詳細に説明する。なお、この実施形態により、この発明が限定されるものではない。 Below, based on the drawing which concerns on embodiment, it demonstrates in detail. The present invention is not limited by this embodiment.
(第1実施形態)
図1は、第1実施形態に係る撮像光学系100のレンズ断面構成を示す図である。本実施形態は、並列する2つの撮像用の光学系OBJ−R、OBJ−Lを有し、2つの撮像用の光学系OBJ−R、OBJ−Lのフレア絞りの構成が異なることを特徴とする。例えば、光学系OBJ−Rは、右目用の撮像用の光学系である。光学系OBJ−Lは、左目用の撮像用の光学系である。First Embodiment
FIG. 1 is a view showing the lens cross-sectional configuration of the imaging
本実施形態及び以下に説明する全ての第2実施形態、第3実施形態は、立体観察用の内視鏡用撮像に使用する撮像光学系であり、最も物体側のレンズL1は2つの凹面部L11、L12を有する1つの光学部材である。 The present embodiment and all of the second and third embodiments described below are imaging optical systems used for endoscopic imaging for three-dimensional observation, and the lens L1 on the most object side has two concave portions It is one optical member which has L11 and L12.
立体観察用の光学系は、互いに視差を有する2つの光学像を生成する、光学系OBJ−Rと光学系OBJ−Lである。例えば、光学系OBJ−Rは右目用の画像を結像し、光学系OBJ−Lは左目用の画像を結像する。2つの光軸Ax1、Ax2間の距離は、2mm以下である。 The optical system for three-dimensional observation is an optical system OBJ-R and an optical system OBJ-L that generate two optical images having parallax with each other. For example, the optical system OBJ-R forms an image for the right eye, and the optical system OBJ-L forms an image for the left eye. The distance between the two optical axes Ax1 and Ax2 is 2 mm or less.
また、本実施形態の好ましい態様によれば、まず、2つの撮像用の光学系OBJ−R、OBJ−Lは、同じ構成のフレア絞りFSを有している。さらに、一方の光学系OBJ−Lの最も像側のレンズL5の像側にのみにフレア絞りFS3が配置されている。 Further, according to a preferable mode of the present embodiment, first, the two imaging optical systems OBJ-R and OBJ-L have the flare stop FS having the same configuration. Further, the flare stop FS3 is disposed only on the image side of the lens L5 on the most image side of one optical system OBJ-L.
ここで、従来の撮像光学系におけるフレアの発生について、説明する。図6は、従来の撮像光学系において発生するフレアを示す図である。右目用の光学系OBJ−Rと、左目用の光学系OBJ−Lと、において、不図示の物体からの実線で示す光線RAY−R、RAY−Lは、撮像面Iに入射して像を形成する。
ここで、例えば、左目用の光学系OBJ-Lにおいて、破線で示す光線RAYfは、レンズL5の側面で反射して、フレアを発生させてしまう。特に、撮像素子の高画素化により、多くの画素を使うことで高画質化を進める場合、撮像素子面のより広い範囲に光学像を結像させる必要があり、結像光線RAY−L、RAY−Rの像面での位置が高くなる。それに伴い、レンズL5での光線高が高くなるため、レンズ側面において光が反射してフレアとなる。Here, the occurrence of flare in a conventional imaging optical system will be described. FIG. 6 is a view showing a flare generated in a conventional imaging optical system. In the optical system OBJ-R for the right eye and the optical system OBJ-L for the left eye, light beams RAY-R and RAY-L shown by solid lines from an object (not shown) are incident on the imaging surface I to form an image Form.
Here, for example, in the optical system OBJ-L for the left eye, the light ray RAYf indicated by a broken line is reflected by the side surface of the lens L5 to cause flare. In particular, when the image quality is enhanced by using many pixels by increasing the number of pixels of the imaging device, it is necessary to form an optical image on a wider range of the imaging device surface. The position on the image plane of -R becomes high. Along with this, the height of the light beam at the lens L5 is increased, so that the light is reflected on the side surface of the lens to be flared.
これに対して、本実施形態では、図1に示すように、一方の光学系OBJ−Lの最も像側のレンズL5の像側にのみにフレア絞りFS3が配置されている。これにより、レンズL5の側面において反射して発生するフレアを低減できる。従って、観察画像の質を向上できる。 On the other hand, in the present embodiment, as shown in FIG. 1, the flare stop FS3 is disposed only on the image side of the lens L5 on the most image side of one optical system OBJ-L. Thereby, it is possible to reduce the flare that is generated by reflection on the side surface of the lens L5. Therefore, the quality of the observation image can be improved.
(第2実施形態)
図2は、第2実施形態に係る撮像光学系のレンズ断面構成を示す図である。第2実施形態に係る撮像光学系200は、2つの光学系OBJ−L、OBJ−Rのうちの、一方の光学系OBJ−Rと、他方の光学系OBJ−Lは、光学系内の同じ位置にそれぞれフレア絞りFS1、FS2を有している。そして、一方の光学系OBJ−Lが有するフレア絞りFS1の開口径(開口直径)φ1は、他方の光学系OBJ−Rが有するフレア絞りFS2の開口径φ2より小さいことが好ましい。Second Embodiment
FIG. 2 is a diagram showing the lens cross-sectional configuration of the imaging optical system according to the second embodiment. In the imaging
開口径の値を以下に示す。
フレア絞りFS1の開口径φ1=0.5(mm)
フレア絞りFS2の開口径φ2=0.7(mm)The values of the opening diameter are shown below.
Opening diameter φ1 = 0.5 (mm) of flare stop FS1
Opening diameter φ2 of the flare stop FS2 = 0.7 (mm)
このようなフレア絞りの構成により、本来フレアとなる像高の高い光線は、より小さい開口径φ1を有するフレア絞りFS1により遮光される。これにより、フレアの発生を低減できる。 With such a flare stop configuration, a light ray having a high image height, which is originally a flare, is blocked by the flare stop FS1 having a smaller aperture diameter φ1. This can reduce the occurrence of flare.
なお、本実施形態では、開口径の小さい方の光学系の像の明るさが低下する。このため、右目像と左目像とで明るさが異なる。従って、暗い方の像に対して電気的にゲインを上げて調整することが好ましい。すなわち、両方の開口径φ1、φ2を小さくすると、両方の像に対して電気的ゲインを上げる必要があるため、電気的ノイズが増えるという課題が発生する。本実施例では、この課題を回避している。 In the present embodiment, the brightness of the image of the optical system having the smaller aperture diameter is reduced. For this reason, the brightness is different between the right-eye image and the left-eye image. Therefore, it is preferable to adjust the gain by increasing electrically for the darker image. That is, when both the aperture diameters φ1 and φ2 are reduced, it is necessary to increase the electrical gain for both images, which causes a problem that electrical noise increases. In the present embodiment, this problem is avoided.
(第3実施形態)
図3(a)は第3実施形態に係る撮像光学系300のレンズ断面構成を示す図である。Third Embodiment
FIG. 3A is a view showing the lens cross-sectional configuration of the imaging
本実施形態は、並列する2つの撮像用の光学系OBJ−R、OBJ−Lを有し、2つの撮像用の光学系OBJ−R、OBJ−Lのうちの一方の光学系OBJ−Rの最も像側のレンズL5の径LL1は、他方の光学系OBJ−Lの最も像側のレンズL5の径LL2より大きいことを特徴とする。 The present embodiment includes two imaging optical systems OBJ-R and OBJ-L in parallel, and one of the two imaging optical systems OBJ-R and OBJ-L is an optical system OBJ-R. The diameter LL1 of the lens L5 closest to the image is characterized by being larger than the diameter LL2 of the lens L5 closest to the image of the other optical system OBJ-L.
図3(b)は第3実施形態に係る撮像光学系の一部のレンズの正面構成を示す図である。2つの撮像用の光学系OBJ−R、OBJ−Lの最も像側のレンズL5は、光軸Ax1、Ax2に対して円形対称である形状のうち、視差方向yの円弧部分を直線的にカットした直線部Dを有し、2つの撮像用の光学系OBJ−R、OBJ−Lの最も像側のレンズL5の径とは、光軸Ax1、Ax2から直線部Dまでの距離LLをいう。 FIG. 3B is a front view showing a lens of a part of the imaging optical system according to the third embodiment. The lens L5 on the most image side of the two imaging optical systems OBJ-R and OBJ-L has a shape that is circularly symmetrical with respect to the optical axes Ax1 and Ax2, and linearly cuts an arc portion in the parallax direction y The diameter of the lens L5 on the most image side of the two imaging optical systems OBJ-R and OBJ-L has the linear portion D, and the distance LL from the optical axes Ax1 and Ax2 to the linear portion D is referred to.
レンズL5において径LL1を径LL2よりも大きくする。これにより、高画素化によりレンズL5において光線高が高くなっても、光線がレンズL5の側面で反射することを低減できる。この結果、フレアを低減できる。 In the lens L5, the diameter LL1 is made larger than the diameter LL2. As a result, even if the height of the light beam in the lens L5 is increased due to the increase in the number of pixels, the reflection of the light beam on the side surface of the lens L5 can be reduced. As a result, flare can be reduced.
(第4実施形態)
図4(a)は第4実施形態に係る内視鏡400の先端側から見た先端構成を示す図である。本実施形態は、立体観察用の撮像に使用する2つの撮像用の光学系OBJ−L、OBJ−Rと、処置具を挿通するチャンネルCHと、照明光学系IL1、IL2と、を有し、2つの撮像用の光学系OBJ−L、OBJ−Rの光軸Ax1、Ax2の間隔は2mm以下であり、2つ撮像用の光学系OBJ−R、OBJ−Lの最も物体側のレンズの中心どうしを結ぶ線分の中心C1とチャンネルCHの中心C2とを結ぶ直線と、線分と、のなす角度αは、±45度以内であることを特徴とする。
(内視鏡説明)
図4(b)は、実施形態に係る撮像光学系を有する内視鏡装置10の概略構成を示す図である。内視鏡装置10は、内視鏡400と生体外装置7とから構成されている。内視鏡400は、挿入部3、操作部2、接続コード部5及びコネクタ部6を有する。また、生体外装置7は、電源装置と、内視鏡400からの映像信号を処理するビデオプロセッサ(不図示)と、ビデオプロセッサからの映像信号をモニター表示する表示ユニット8と、を有する。
挿入部3は、細長で患者の体腔内へ挿入可能な可撓性を有する部材で構成されており、先端部は硬性の先端硬性部1となっている。使用者(不図示)は、操作部2に設けられているアングルノブ等により、諸操作を行うことができる。
また、操作部2からは、接続コード部5が延設されている。接続コード部5は、コネクタ6を介して生体外装置7に接続されている。
また、接続コード部5は、電源装置やビデオプロセッサからの電源電圧信号及び撮像素子からの駆動信号等を先端硬性部1に内蔵される撮像系(不図示)に通信すると共に、撮像系からの映像信号をビデオプロセッサに通信する。なお、生体外装置7内のビデオプロセッサは、図示しないビデオプリンタ、記録装置等の周辺機器に接続可能である。ビデオプロセッサは、撮像系からの映像信号に対して所定の信号処理を施して、表示ユニット8の表示画面(モニター)上に内視鏡画像を表示できる。
また、本実施形態の内視鏡400は、挿入部3が可撓性を有する構成に限られない。例えば、挿入部3が曲がらない硬性内視鏡でも良い。Fourth Embodiment
FIG. 4A is a view showing a tip configuration as viewed from the tip side of the
(Endoscope explanation)
FIG. 4B is a view showing a schematic configuration of the
The insertion portion 3 is formed of a slender and flexible member which can be inserted into a patient's body cavity, and the distal end portion is a rigid distal end rigid portion 1. A user (not shown) can perform various operations with an angle knob or the like provided on the operation unit 2.
Also, a
Further, the
Moreover, the
上部消化管内視鏡では、画面横から斜め下の位置から、チャンネルCHを通して処置具を挿脱することが一般的である。これは、処置具の操作性や、内視鏡径の小型化を考慮してのことである。そして、図4(a)と図6に示すように、視差方向yに輝点が存在すると、輝点に近い方の光学系のみでフレアが発生する。 In the upper digestive tract endoscope, it is common to insert and remove the treatment instrument through the channel CH from a position obliquely below the screen side. This is in consideration of the operability of the treatment tool and the reduction in the diameter of the endoscope. Then, as shown in FIG. 4A and FIG. 6, when a bright spot exists in the parallax direction y, flare occurs only in the optical system closer to the bright spot.
輝点は、処置具に照明用光学系IL1、IL2からの照明光が照射されることで発生する。すなわち、処置具は銀色等の金属で構成されており、消化管の組織に比べて、光の反射率が非常に高い。このため、チャンネルCHから処置具、例えば鉗子を挿脱すると、鉗子からの反射光が強い輝点となる。従って、鉗子に近い左目撮像のみ、横筋状のフレアが発生する。 A bright spot is generated when the treatment tool is irradiated with illumination light from the illumination optical systems IL1 and IL2. That is, the treatment tool is made of metal such as silver, and has a very high light reflectance as compared to the tissue of the digestive tract. For this reason, when a treatment tool, for example, a forceps is inserted and removed from the channel CH, the reflected light from the forceps becomes a strong bright spot. Therefore, only in the left eye imaging close to the forceps, a horizontal streak-like flare occurs.
また、本実施形態の好ましい態様によれば、2つの撮像用の光学系OBJ−R、OBJ−Lのうち、チャンネルCHに近い撮像用の光学系OBJ−Lは、フレア防止部を有していることが好ましい。 Further, according to a preferable aspect of the present embodiment, of the two imaging optical systems OBJ-R and OBJ-L, the imaging optical system OBJ-L close to the channel CH has a flare preventing portion. Is preferred.
ここで、フレア防止部とは、上記第1実施形態、第2実施形態、第3実施形態で述べた、フレアを低減するための構成である。 Here, the flare preventing portion is the configuration for reducing the flare described in the first embodiment, the second embodiment, and the third embodiment.
これにより、上述の撮像光学系を有する内視鏡では、処置具等における輝点によるフレアを低減できるという効果を奏する。また、上記各実施形態は、いずれも、視差が短く、高画素化に対応し、フレアを低減できるという作用効果を奏する。すなわち、視差を短くすると、最も像側のレンズL5の視差方向の径(図3のLL1とLL2)を小さくする必要がある。しかし、レンズ径を小さくすると図6に示すように、レンズL5の側面で光が反射しフレアが発生する。本実施形態では、フレアの原因となるような輝点(強い光)は処置具の反射で発生することに着目し、処置具を挿脱するチャンネルと、フレア防止部を特定の光学系のみに配置することで、上述の作用効果を実現している。 Thereby, in the endoscope which has the above-mentioned imaging optical system, it is effective in the ability to reduce the flare by the luminescent point in a treatment tool etc. In each of the above embodiments, the parallax is short, it corresponds to the increase in the number of pixels, and the flare and the like can be reduced. That is, when the parallax is shortened, it is necessary to reduce the diameter in the parallax direction of the lens L5 closest to the image (LL1 and LL2 in FIG. 3). However, when the lens diameter is reduced, as shown in FIG. 6, light is reflected on the side surface of the lens L5 and flare occurs. In the present embodiment, attention is paid to the fact that the bright spot (strong light) causing flare is generated due to the reflection of the treatment tool, and the channel for inserting and removing the treatment tool and the flare prevention unit are limited to only a specific optical system. By arranging, the above-mentioned effect is realized.
以下、各実施例について説明する。図5は、上記各実施形態に係る撮像用の光学系のレンズ断面構成を示す図である。 Each embodiment will be described below. FIG. 5 is a view showing the lens cross-sectional configuration of the optical system for imaging according to each of the above embodiments.
(撮像用の光学系の数値実施例)
第1実施形態から第4実施形態における2つの撮像用の光学系OBJ−R、OBJ−Lのレンズデータは同一である。このため、2つの撮像用の光学系OBJ−R、OBJ−Lの一方のデータを代表例として以下に示す。(Numerical example of optical system for imaging)
The lens data of the two imaging optical systems OBJ-R and OBJ-L in the first to fourth embodiments are the same. Therefore, data of one of the two imaging optical systems OBJ-R and OBJ-L is shown below as a representative example.
撮像用の光学系は、物体側から順に、像側に凹面を向けた負屈折力を有する平凹形状の第1レンズL1と、物体側に凹面を向けた負屈折力を有するメニスカス形状の第2レンズL2と、像側に平面を向けた正屈折力を有する平凸形状の第3レンズL3と、平行平板であるフィルタF1と、明るさ絞りSと、物体側に平面を向けた正屈折力を有する平凸形状の第4レンズL4と、両凸正レンズと像側に凸面を向けた負メニスカスレンズとが接合された正屈折力を有する接合レンズである第5レンズL5と、カバーガラスF2と、CCDカバーガラスCGと、を有する。 The imaging optical system includes, in order from the object side, a plano-concave first lens L1 having a negative refractive power with a concave surface facing the image side, and a meniscus-shaped first lens L1 having a negative refractive power with a concave surface facing the object side 2 lens L2, a third lens L3 having a plano-convex shape having a positive refracting power with a flat surface facing the image side, a filter F1 that is a parallel flat plate, a brightness stop S, a positive refraction with a flat surface facing the object side A fourth lens L4 having a plano-convex shape having a force, a fifth lens L5 having a positive refractive power and a cover glass having a positive refractive power in which a biconvex positive lens and a negative meniscus lens having a convex surface facing the image side are joined It has F2 and CCD cover glass CG.
また、赤外吸収フィルタF1の物体側に、YAGレーザーカットのコーティング、像側にLDレーザーカットのコーティングを施している。また、カバーガラスF2とCCDカバーガラスCGとは接合されている。d16は接着層である。 Further, the object side of the infrared absorption filter F1 is coated with a YAG laser cut coating, and the image side is coated with an LD laser cut coating. Further, the cover glass F2 and the CCD cover glass CG are joined. d16 is an adhesive layer.
以下に、上記各実施例の数値データを示す。記号は、rは各レンズ面の曲率半径、dは各レンズ面間の間隔、neは各レンズのe線の屈折率、νdは各レンズのアッベ数、FnoはFナンバー、である。また、絞りは、明るさ絞りである。 Below, numerical data of each of the above examples are shown. In the symbols, r is the radius of curvature of each lens surface, d is the distance between each lens surface, ne is the refractive index of e-line of each lens, ν d is the Abbe number of each lens, and F no is the F number. Also, the aperture is an aperture stop.
数値実施例1
単位 mm
面データ
面番号 r d ne νd
1 ∞ 0.35 1.88815 40.76
2 0.592 0.564 1
3 -1.522 0.46 1.85504 23.78
4 -2.406 0.04 1
5 4.079 0.63 1.85504 23.78
6 ∞ 0.03 1
7 ∞ 0.4 1.49557 75.00
8 ∞ 0.38 1
9(絞り) ∞ 0.03 1
10 ∞ 0.42 1.75453 35.33
11 -1.717 0.437 1
12 1.381 0.82 1.69979 55.53
13 -0.907 0.36 1.93429 18.90
14 -4.334 0.38 1
15 ∞ 0.5 1.51825 64.14
16 ∞ 0.01 1.515 64.00
17 ∞ 0.35 1.507 63.26
像面 ∞
各種データ
焦点距離 0.43
最大像高 0.429
画角 163.4
Fno 3.77
物体距離 7.25 Numerical embodiment 1
Unit mm
Plane data Plane number rd ne dd
1 0.35 0.35 1.88815 40.76
2 0.592 0.564 1
3-1.522 0.46 1. 85504 23. 78
4-2.406 0.04 1
5 4.079 0.63 1.85504 23.78
6 0.03 0.03 1
7 0.4 0.4 1.49557 75.00
8 0.3 0.38 1
9 (aperture) ∞ 0.03 1
10 0.4 0.42 1.75453 35.33
11-1.717 0.437 1
12 1.381 0.82 1.69979 55.53
13-0.907 0.36 1.93429 18.90
14-4.334 0.38 1
15 0.5 0.5 1.51825 64.14
16 0.01 0.01 1.515 64.00
17 0.35 0.35 1.507 63.26
Image plane ∞
Various data focal length 0.43
Maximum image height 0.429
Angle of view 163.4
Fno 3.77
Object distance 7.25
なお、上述の撮像光学系は、複数の構成を同時に満足してもよい。このようにすることが、良好な撮像光学系、及び内視鏡を得る上で好ましい。また、好ましい構成の組み合わせは任意である。
以上、本発明の種々の実施形態について説明したが、本発明は、これらの実施形態のみに限られるものではなく、その趣旨を逸脱しない範囲で、これら実施形態の構成を適宜組合せて構成した実施形態も本発明の範疇となるものである。例えば、光学系は様々の変形が可能である。光学系は、可動部を有するズーム光学系でも良い。また、本実施例はレンズL1を1つの光学部材で構成しているが、2つの光学系を別部材で構成しても良い。また、レンズL1からレンズL3を2つの光学系で共通のレンズにしてもよい。その場合、レンズL4、レンズL5の光軸の間隔を2mm以下にすれば良い。Note that the above-described imaging optical system may simultaneously satisfy a plurality of configurations. This is preferable in order to obtain a good imaging optical system and an endoscope. Moreover, the combination of preferable structure is arbitrary.
As mentioned above, although various embodiments of the present invention were described, the present invention is not restricted only to these embodiments, and is an embodiment which constituted combining the composition of these embodiments suitably in the range which does not deviate from the meaning. The form is also within the scope of the present invention. For example, the optical system can be variously modified. The optical system may be a zoom optical system having a movable portion. Further, although the lens L1 is configured by one optical member in the present embodiment, two optical systems may be configured by different members. Further, the lens L1 to the lens L3 may be a common lens in the two optical systems. In that case, the distance between the optical axes of the lens L4 and the lens L5 may be 2 mm or less.
以上のように、本発明は、立体視用の内視鏡用途であり、高画素化とフレア低減を両立させる撮像光学系、及びチャンネルを有し、フレアを低減した内視鏡に有用である。 As described above, the present invention is used for an endoscope for stereoscopic vision, and is useful for an imaging optical system that achieves both increased pixel count and reduced flare, and an endoscope having a channel and reduced flare. .
100、200、300 撮像光学系
400 内視鏡
L1〜L5 レンズ
Ax1、Ax2 光軸
S 明るさ絞り
F1 フィルタ
F2 カバーガラス
CG CCDカバーガラス
L11、L12 凹面部
FS、FS1、FS2、FS3 フレア絞り
OBJ−R、OBJ−L 撮像用の光学系
IL1、IL2 照明光学系
CH チャンネル
φ1、φ2 開口径
LL1、LL2 径100, 200, 300 imaging
IL1, IL2 illumination optics CH channel φ1, φ2 aperture diameter LL1, LL2 diameter
上述した課題を解決し、目的を達成するために、本発明は、並列する2つの撮像用の光学系を有し、一方の光学系の最も像側のレンズの像側にのみにフレア絞りが配置されていることを特徴とする撮像光学系である。 In order to solve the problems described above and to achieve the object, the present invention has two optical systems for imaging in parallel , and a flare stop is provided only on the image side of the lens on the most image side of one optical system. It is an imaging optical system characterized by being disposed .
Claims (7)
前記2つの撮像用の光学系のフレア絞りの構成が異なることを特徴とする撮像光学系。Have two optical systems for imaging in parallel,
An imaging optical system characterized in that the configurations of flare diaphragms of the two imaging optical systems are different.
一方の前記光学系が有する前記フレア絞りの開口径は、他方の前記光学系が有する前記フレア絞りの開口径より小さいことを特徴とする請求項1に記載の撮像光学系。One of the optical system and the other have a flare stop at the same position in the optical system,
The imaging optical system according to claim 1, wherein the aperture diameter of the flare stop included in one of the optical systems is smaller than the aperture diameter of the flare stop included in the other optical system.
前記2つの撮像用の光学系のうちの一方の前記光学系の最も像側のレンズの径は、他方の前記光学系の最も像側のレンズの径より大きいことを特徴とする撮像光学系。Have two optical systems for imaging in parallel,
An imaging optical system, wherein a diameter of a lens on the most image side of one of the two imaging optical systems is larger than a diameter of a lens on the most image side of the other optical system.
前記2つの撮像用の光学系の最も像側の前記レンズの径は、光軸から前記直線部までの距離であることを特徴とする請求項4に記載の撮像光学系。The lens on the most image side of the two imaging optical systems has a linear portion obtained by linearly cutting an arc portion in the parallax direction out of shapes circularly symmetrical with respect to the optical axis,
The imaging optical system according to claim 4, wherein a diameter of the lens on the most image side of the two imaging optical systems is a distance from an optical axis to the linear portion.
処置具を挿通するチャンネルと、を有し、
前記2つの撮像用の光学系の光軸の間隔は2mm以下であり、
前記2つの撮像用の光学系の最も物体側のレンズの中心どうしを結ぶ線分の中心と前記チャンネルの中心とを結ぶ直線と、前記線分と、のなす角度は、±45度以内であることを特徴とする内視鏡。Two imaging optical systems used for imaging for three-dimensional observation;
And a channel through which the treatment tool is passed;
The distance between the optical axes of the two imaging optical systems is 2 mm or less.
The angle between the line connecting the center of the line connecting the centers of the lenses on the most object side of the two imaging optical systems to the center of the channel and the line is within ± 45 degrees. An endoscope characterized by that.
The endoscope according to claim 6, wherein the optical system for imaging close to the channel among the two optical systems for imaging has a flare preventing portion.
Applications Claiming Priority (3)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2017112838 | 2017-06-07 | ||
JP2017112838 | 2017-06-07 | ||
PCT/JP2018/020919 WO2018225613A1 (en) | 2017-06-07 | 2018-05-31 | Imaging optical system and endoscope |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP6501995B1 JP6501995B1 (en) | 2019-04-17 |
JPWO2018225613A1 true JPWO2018225613A1 (en) | 2019-06-27 |
Family
ID=64566653
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2018563650A Active JP6501995B1 (en) | 2017-06-07 | 2018-05-31 | Imaging optical system and endoscope |
Country Status (2)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP6501995B1 (en) |
WO (1) | WO2018225613A1 (en) |
Family Cites Families (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
EP1665978B1 (en) * | 2003-09-19 | 2017-03-08 | Olympus Corporation | Endoscope |
JP2006288821A (en) * | 2005-04-12 | 2006-10-26 | Olympus Medical Systems Corp | Electronic endoscope |
JP2014046075A (en) * | 2012-09-03 | 2014-03-17 | Konica Minolta Inc | Optical unit, and endoscope device |
-
2018
- 2018-05-31 WO PCT/JP2018/020919 patent/WO2018225613A1/en active Application Filing
- 2018-05-31 JP JP2018563650A patent/JP6501995B1/en active Active
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JP6501995B1 (en) | 2019-04-17 |
WO2018225613A1 (en) | 2018-12-13 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US9106848B2 (en) | Optical unit and endoscope including the optical unit | |
JP4248771B2 (en) | Endoscope device | |
KR101594957B1 (en) | Image-capturing optical system for capsule endoscope | |
WO2017146021A1 (en) | Variable power optical system for endoscopes, endoscope, and endoscope system | |
RU2764081C2 (en) | Endoscope camera lens and endoscope | |
JP2001083400A (en) | Image pickup optical system | |
JP2019056722A (en) | Oblique-viewing endoscope and imaging system | |
JP4290923B2 (en) | Endoscope device | |
WO2018211595A1 (en) | Optical system for stereoscopic viewing and imaging device equipped with same | |
JP6072392B1 (en) | Endoscope device | |
JPH06317744A (en) | Optical system for endoscopic objective lens | |
US11249299B2 (en) | Stereoscopic vision optical system and endoscope using the same | |
JP6501995B1 (en) | Imaging optical system and endoscope | |
JP6560799B2 (en) | Endoscope | |
JPH10123411A (en) | Optical system for fiberscope | |
US10842360B2 (en) | Objective optical system | |
CN113616142A (en) | 4K paranasal sinuscope | |
WO2020225924A1 (en) | Wide-angle optical system, imaging device, and imaging system | |
US11933961B2 (en) | Stereoscopic vision endoscope objective optical system and endoscope using the same | |
WO2021214873A1 (en) | Imaging optical system, endoscope, and imaging device | |
JP3244306B2 (en) | Endoscope with switching optics | |
CN116547581A (en) | Objective optical system, imaging device, and endoscope |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A521 | Request for written amendment filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20181204 |
|
A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20181204 |
|
A871 | Explanation of circumstances concerning accelerated examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A871 Effective date: 20181204 |
|
TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
A975 | Report on accelerated examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971005 Effective date: 20190222 |
|
A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20190306 |
|
A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20190319 |
|
R151 | Written notification of patent or utility model registration |
Ref document number: 6501995 Country of ref document: JP Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R151 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |