JP4272783B2 - 対物光学系および内視鏡の対物光学系 - Google Patents
対物光学系および内視鏡の対物光学系 Download PDFInfo
- Publication number
- JP4272783B2 JP4272783B2 JP36347299A JP36347299A JP4272783B2 JP 4272783 B2 JP4272783 B2 JP 4272783B2 JP 36347299 A JP36347299 A JP 36347299A JP 36347299 A JP36347299 A JP 36347299A JP 4272783 B2 JP4272783 B2 JP 4272783B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- reflecting surface
- optical system
- objective optical
- light beam
- endoscope
- 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.)
- Expired - Fee Related
Links
Images
Classifications
-
- G—PHYSICS
- G02—OPTICS
- G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
- G02B13/00—Optical objectives specially designed for the purposes specified below
- G02B13/06—Panoramic objectives; So-called "sky lenses" including panoramic objectives having reflecting surfaces
-
- 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)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Optics & Photonics (AREA)
- Astronomy & Astrophysics (AREA)
- Instruments For Viewing The Inside Of Hollow Bodies (AREA)
Description
【０００１】
【技術分野】
本発明は、反射を利用した対物光学系および内視鏡の対物光学系に関する。
【０００２】
【従来技術およびその問題点】
長い可撓管で外部機器と接続された従来の内視鏡に対し、被験者の苦痛の軽減等を目的に、外部機器と接続せずに利用できるカプセル内視鏡が提案されている。カプセル内視鏡はカプセル型の体内導入部を被験者が嚥下して用い、食道や小腸等の消化管内壁を観察対象としている。体腔内では、カプセル側面が管腔内壁面に接するから、側視型の観察光学系のほうが観察には有利であるが、従来提案されているカプセル内視鏡はほとんどが直視型である。そこで側視型のカプセル内視鏡も提案されている。
【０００３】
通常の側視型内視鏡は体腔内での姿勢を体外から操作できるが、カプセル内視鏡は小型化を追求しているため体腔内での姿勢制御手段を持たないのが通常である。姿勢制御手段を有していれば、光学系の視野は１方向でも十分であるが、そのような光学系を、姿勢制御手段を持たないカプセル内視鏡に用いても盲点となる部分が広く、実用的ではない。
【０００４】
また姿勢を制御できる通常の内視鏡においても、光学系の視野が狭ければ内視鏡を細かく移動させなければならないので、視野が広いほうが詳細で正確な検査が可能であり、検査時間を短縮することができる。
【０００５】
【発明の目的】
このような問題意識に基づき、本発明は広角な観察が可能で盲点の少ない対物光学系を、小型の対物光学系によって実現することを目的とする。また本発明は、内視鏡の対物光学系を、小型で視野の広い対物光学系によって実現することを目的とする。
【００１２】
【発明の概要】
本発明の内視鏡の対物光学系は、イメージセンサと；体腔内の被検部の像をイメージセンサ上に結像させる対物光学系と；を体内挿入部に収納した内視鏡であって、上記対物光学系は、上記内視鏡の体内挿入部の先端部を構成する半球状の透明部材と；この透明部材を透過した光束を内部後方へ屈折する屈折面と；該屈折面で屈折した屈折光束を前方へ反射する第１の反射面と；該第１の反射面で反射した反射光束を後方へ反射する第２の反射面と；該第２の反射面で反射した反射光束を結像させるレンズ群と；を備え、上記透明部材の内外面、屈折面、第１の反射面および第２の反射面は、上記結像レンズ群の光軸を回転中心軸とする回転面からなることを特徴としている。
【００１３】
また本発明の内視鏡の対物光学系は、イメージセンサと；体腔内の被検部の像をイメージセンサ上に結像させる対物光学系と；イメージセンサによる像を無線送信する電気回路と；を密閉カプセル内に収納した内視鏡であって、上記対物光学系は、上記密閉カプセルの先端部を構成する半球状の透明部材と；この透明部材を透過した光束を内部後方へ屈折する屈折面と；該屈折面で屈折した屈折光束を前方へ反射する第１の反射面と；該第１の反射面で反射した反射光束を後方へ反射する第２の反射面と；該第２の反射面で反射した反射光束をイメージセンサ上に結像させるレンズ群と；を備え、上記透明部材の内外面、屈折面、第１の反射面および第２の反射面は、上記結像レンズ群の光軸を回転中心軸とする回転面からなることを特徴としている。
【００１４】
上記の対物光学系において、上記透明部材の外面が上記結像レンズ群の被写界深度内になるように、上記透明部材の内外面、上記屈折面、第１の反射面および第２の反射面の形状が設定されていると、内視鏡の対物光学系に適用した場合に管腔を観察しやすいので好ましい。
【００１５】
また上記の対物光学系において、上記屈折面は上記透明部材の内面であると実際的である。上記透明部材が、屈折面と第２の反射面を一体に備えていると、さらに部品点数の削減ができ好ましい。
【００１６】
以上の対物光学系において、第１の反射面および第２の反射面は凸面であると、光学系の全長を短くすることができ好ましい。特に第１の反射面が凸面であることにより視野が広角となり側視観察に有利である。あるいは、第１の反射面は凹面であり、第２の反射面は凸面であると、視野をやや前方に向けることができる。
【００１７】
さらに以上の対物光学系において、上記透明部材の内部に設けられ、照明光を前方へ投光する光源と；この光源よりも前方に設けられて、照明光を上記結像レンズ群の軸方向に直交する周囲方向へ反射する照明光反射面と；を有していると実際的である。
【００１９】
また本発明の内視鏡の対物光学系は、イメージセンサと；体腔内の被検部の像をイメージセンサ上に結像させる対物光学系と；を体内挿入部に収納した内視鏡であって、上記対物光学系は、上記内視鏡の体内挿入部の先端から順に、遮光部材からなる先端部材と；環状レンズ部材と；結像レンズ群と；を備え、上記先端部材に、環状レンズ部材を通して照明光を内視鏡の軸方向に直交する周囲方向に投光する複数の光源を設け、上記環状レンズ部材に、該環状レンズ部材を透過し該環状レンズ部材の内部前方へ向かう光束を後方へ反射させる第１の反射面と；該第１の反射面で反射した反射光束を前方へ反射する第２の反射面と；該第２の反射面で反射した反射光束を後方へ反射する第３の反射面と；が形成され、上記結像レンズ群は第３の反射面で反射した光束をイメージセンサ上に結像させ、該環状レンズ部材は光軸を回転中心軸とする回転体からなることを特徴としている。
【００２０】
また本発明の内視鏡の対物光学系は、イメージセンサと；体腔内の被検部の像をイメージセンサ上に結像させる対物光学系と；イメージセンサによる像を無線送信する電気回路と；を密閉カプセル内に収納した内視鏡であって、上記密閉カプセルは、先端から順に、遮光部材からなる先端部材と；環状レンズ部材と；筒状ケースと；からなり、上記先端部材に、環状レンズ部材を通して照明光を密閉カプセルの軸方向に直交する周囲方向に投光する複数の光源を設け、上記対物光学系は、上記環状レンズ部材に、該環状レンズ部材を透過し該環状レンズ部材の内部前方へ向かう光束を後方へ反射させる第１の反射面と；該第１の反射面で反射した反射光束を前方へ反射する第２の反射面と；該第２の反射面で反射した反射光束を後方へ反射する第３の反射面と；が形成され、上記第３の反射面で反射した光束をイメージセンサ上に結像させる結像レンズ群を備え、該環状レンズ部材は光軸を回転中心軸とする回転体からなることを特徴としている。
【００２１】
【発明の実施の形態】
以下、図示実施形態に基づいて本発明を説明する。図１から図１８は、本発明の対物光学系を適用したカプセル内視鏡の断面を示している。カプセル内視鏡は、前方（図１の左方）の半球状の透明カバー部材３０と後方の筒状ケース２０とで密閉カプセル１０が形成され、この密閉カプセル１０の内部に、前方から順に、照明光学系４０、対物光学系５０、回路部（電気回路）２３を備えている。
【００２２】
回路部２３は、観察像を外部へ送信するための電気部品（イメージセンサ２４、バッテリー２５、送信アンプ２６、送信アンテナ２７、電源スイッチ２８）を備え、円筒状に形成されて筒状ケース２０内の回路支持枠２９に固定されている。後方が半球状に閉塞した筒状ケース２０はその後端に、水密保持可能なＯリング２１を保持した貫通孔２２が設けてあり、回路部２３の後部に備えられた電源スイッチ２８が、この貫通孔２２を介して密閉カプセル１０の外部から操作可能に配置されている。カプセル内視鏡の使用時にはこの電源スイッチ２８によって電源がオンオフされる。回路部２３は各実施形態に共通である。
【００２３】
本カプセル内視鏡は、被験者が嚥下して体内管腔に導入される。管腔は通常つぶれた状態であるから、カプセル内視鏡はその長手方向が管腔の軸方向と一致した姿勢となり、管腔壁がカプセル表面、特に側面に密着する。つまり、透明カバー部材３０の表面に密着した管腔壁が本カプセル内視鏡における観察対象となる。透明カバー部材３０の外面を観察するため、対物光学系５０は、透明カバー部材３０の外面がレンズ群Ｌの被写界深度内になるように設定されている。以下に、各実施形態の詳細について説明する。
【００２４】
第１の実施形態を図１から図３に示す。図１は、第１の実施形態を示すカプセル内視鏡の断面図である。本実施形態の対物光学系５０は、半球状の透明カバー部材３０と、この透明カバー部材３０を透過した光束を前方へ反射する第１反射面５１と、第１反射面５１で反射した反射光束を後方へ反射する第２反射面５３と、第２反射面５３で反射した反射光束をイメージセンサ２４上に結像させるレンズ群Ｌと、で構成される。
【００２５】
透明カバー部材３０は、筒状ケース２０と接着されて密閉カプセル１０をなし、カプセル全体の水密が保持されている。透明カバー部材３０の内面中央部は後方へ向かって凸形状に形成されている。この凸形状は、透明な部材からなる光源保持部材４３の前面凹形状に対応し、この光源保持部材４３を接着固定するための形状である。透明カバー部材３０に接着固定された光源保持部材４３の前面凹面上には、照明光反射面４２が設けられている。この照明光反射面４２は、例えば金属膜を蒸着して形成することができる。光源保持部材４３の後部は平面に形成され、内部中央には前方へ向かって投光する光源４１が保持されている（図２）。回路部２３を固定した回路支持枠２９の前面は、中央にレンズ群保持枠１２が設けられている。レンズ群保持枠１２には、正のパワーを持つレンズ群Ｌが保持されている。回路支持枠２９の前面にはまた、このレンズ群保持枠１２を囲んで、第１反射面５１を前面に備えた環状の第１ミラー５２が固定されている。第１ミラー５２に対向して設けられた第２ミラー５４は、凸状に形成された第２反射面５３を備え、光源保持部材４３の後面に、第２反射面５３を後方へ向けて固定されている。光源４１に電力を供給するリード線４４は、第２ミラー５４を貫通して延出され、回路部２３に接続している（図３）。リード線４４は対物光学系５０の光路を横切るので、反射防止手段が施されている。
【００２６】
光源４１から前方へ投光された照明光は光源保持部材４３を透過して、照明光反射面４２で反射されて、透明カバー部材３０の側面全周にわたって観察部位を照明する。照明された観察部位の像の光束は透明カバー部材３０を透過してまず第１反射面５１で反射し、第２反射面５３で２度目の反射をした後、レンズ群Ｌに入射してイメージセンサ２４上に結像する。回路部２３で行われる像の処理や信号の送受信については、本発明の要旨に関係がないのでここでは説明を省略する。
【００２７】
本実施形態によれば、第１反射面５１が凸面であるので、観察範囲の広角化に有利である。また、第２反射面５３が凸面であるので、２つの反射面の配置スペースを小さくすることができる。また、照明光を凸面で反射させることにより、光源４１が１つでも軸方向に直交する周囲方向３６０°の照明が可能になっている。
【００２８】
第２の実施形態を図４から図６に示す。本実施形態は、第１の実施形態と同様の作用効果を得ることができる対物光学系５０を、第１反射面５１および第２反射面５３を一体に形成した透明カバー部材３０により構成したものである。
【００２９】
図４に示すように、本実施形態における透明カバー部材３０は、前面にレンズ群Ｌの光軸と同軸の、前方に開口した円筒状の光源保持孔３１が形成されている。透明カバー部材３０の後面には、前方へ凸状の第１反射面５１が形成されている。光源保持孔３１には、透明な部材からなる光源保持部材４３が嵌め込まれている。この光源保持部材４３は、第１の実施形態と同様に前面凹面上に照明光反射面４２が設けられ、内部中央に光源４１を保持し、透明な接着剤で光源保持孔３１に隙間なく接着固定されている。光源保持孔３１の底面（後面）には、後方へ凸状になっている第２反射面５３が形成されている。また透明カバー部材３０の後部には、レンズ群Ｌの光軸と同軸の、後方に開口した円筒状のレンズ群保持孔３２が形成されていて、レンズ群Ｌが保持されている。光源保持部材４３に保持され前方へ発光する光源４１には、リード線４４が接続されている。リード線４４は透明カバー部材３０を貫通して延出され、回路部２３に接続して光源４１に電力を供給する（図６）。リード線４４は対物光学系５０の光路を横切るので、反射防止手段が施されている。光源保持部材４３の前方（光源保持孔３１の開口部）には、透明カバー部材３０先端の外形を滑らかな半球状にするために、先端部材４５が嵌めこまれ接着固定されている。
【００３０】
以上のように本実施形態では、照明光学系４０と対物光学系５０が、透明カバー部材３０の内面に形成され、１つの部品となっているので、部品点数を削減することができ、製造や組み立て作業が容易になる。
【００３１】
第３の実施形態を図７から図９に示す。本実施形態は、光源４１の照明光を観察方向に反射する、第１の実施形態と同様の照明光学系４０を備えている。図８および図９に示すように、光源４１の保持およびリード線４４に関しても、第１の実施形態と同様である。対物光学系５０は図７に示すように、第１の実施形態と同様の２回反射の後レンズ群Ｌに入射する光学系であるが、第１反射面５１が凹面であり、第１の実施形態と比較して視野がやや前方に向いている。すなわち本実施形態は、第１の実施形態における対物光学系５０の第１反射面５１が、凸面と凹面のいずれによっても可能であることを示している。
【００３２】
第４の実施形態を図１０から図１２に示す。本実施形態は、光源４１の照明光を観察方向に反射する、第２の実施形態と同様の照明光学系４０を備えている。図１１および図１２に示すように、光源４１の保持およびリード線４４に関しても、第２の実施形態と同様である。対物光学系５０は、第２の実施形態と同様、透明カバー部材３０に照明光学系４０と一体に形成されていて、２回反射の後レンズ群Ｌに入射する光学系であるが、図１０に示すように、第１反射面５１が凹面である点で第２の実施形態と異なっている。すなわち本実施形態は、部品削減、製造作業の容易化が可能である第２の実施形態における対物光学系５０の第１反射面５１が、凸面と凹面いずれによっても可能であることを示している。
【００３３】
第５の実施形態を図１３から図１５に示す。図１３は本実施形態を示すカプセル内視鏡の断面図である。本実施形態の対物光学系５０は、透明カバー部材３０と、透明カバー部材３０を透過した光束を内部後方へ屈折する屈折面５５と、屈折面５５で屈折した屈折光束を前方へ反射する第１反射面５１と、第１反射面５１で反射した反射光束を後方へ反射する第２反射面５３と、第２反射面５３で反射した反射光束をイメージセンサ２４上に結像させるレンズ群Ｌと、で構成される。照明光学系４０の構成は、前方に投光する光源４１の照明光を観察方向に反射するもので、第２および第４の実施形態と同様である。
【００３４】
本実施形態の透明カバー部材３０は、前面に、レンズ群Ｌの光軸と同軸で前方に開口した円筒状の光源保持孔３１が形成されている。この光源保持孔３１の底面（後面）には、後方へ凸状になっている第２反射面５３が形成されている。また、図１４に示すように光源保持孔３１内には前方へ投光する光源４１が固定されている。光源４１に電力を供給するリード線４４は、透明カバー部材３０の光源保持孔３１の底部を貫通して延出され、回路部２３に接続している（図１５）。リード線４４は、対物光学系５０の光路を横切るので、反射防止手段が施されている。透明カバー部材３０の内部はレンズ枠Ｌの光軸を中心軸として形成される略円錐台状にくりぬかれていて、この円錐面が対物光学系５０の屈折面５５となっている。回路部２３を固定した回路支持枠２９前面は、中央にレンズ群保持枠１２が設けられている。レンズ群保持枠１２には、正のパワーを持つレンズ群Ｌが保持されている。このレンズ群保持枠１２を囲んで、第１反射面５１を備えた環状の第１ミラー５２が固定されている。
【００３５】
以上の構成による本実施形態では、透明カバー部材３０を透過し屈折面５５で屈折した被写体光線は第１反射面５１で反射し、第２反射面５３で２回目の反射をして、レンズ群Ｌに入射してイメージセンサ２４上に結像する。本実施形態によれば、対物光学系５０に凹面の屈折面５５を有することにより観察範囲をより広角にすることができる。また第１反射面５１および第２反射面５３が凸面であるので、小さな反射スペースで観察範囲を広角にすることができる。
【００３６】
第６の実施形態を図１６から図１８に示す。本実施形態は、光源４１の照明光を観察方向に反射する、第５の実施形態と同様の照明光学系４０を備えている。図１７および図１８に示すように、光源４１の保持およびリード線４４に関しても、第５の実施形態と同様である。対物光学系５０は、第５の実施形態と同様、透明カバー部材３０に照明光学系４０と一体に形成されていて、１回屈折２回反射の後レンズ群Ｌに入射する光学系であるが、図１６に示すように、第１反射面５１が凹面である点で第５の実施形態と異なっている。透明カバー部材３０を透過した光線は、まず透明カバー部材３０の屈折面５５で屈折して第１反射面５１で反射し、第２反射面５３で反射した後、レンズ群Ｌに入射してイメージセンサ２４上に結像する。すなわち本実施形態は、屈折面５５における屈折によって広角化が図られ、第１反射面５１と第２反射面５３の反射によって、小さなスペースで広い範囲を観察することができる第５の実施形態における対物光学系５０の第１反射面５１が、凸面と凹面いずれによっても可能であることを示している。
【００３７】
なお、以上に説明した第１から第６の実施形態では、第１反射面５１は凸面と凹面のいずれかによって構成したが、どの実施形態においても第１反射面５１は凸面と凹面のいずれによっても可能であり、平面とすることもできる。凸面または凹面とすれば、対物光学系の光学性能改善に反射面の形状を寄与させることができる一方、平面は製造が容易であるという利点がある。
【００３８】
第７の実施形態を図１９から図２１に示す。図１９は、第７の実施形態を示すカプセル内視鏡の断面図である。本実施形態の密閉カプセル１０は、先端から順に、遮光部材からなる先端部材６０と、透明な部材からなる環状レンズ部材７０と、筒状ケース２０とから形成される。対物光学系５０は、環状レンズ部材７０を透過し内部前方へ向かう光束を後方へ反射させる第１反射面７２と、第１反射面７２で反射した反射光束を前方へ反射する第２反射面７３と、第２反射面７３で反射した反射光束を後方へ反射する第３反射面７４と、第３反射面７４で反射した光束をイメージセンサ上に結像させるレンズ群Ｌと、で構成される。
【００３９】
先端部材６０と環状レンズ部材７０を一体に接着すると、外形は半球状をなしている。環状レンズ部材７０の後部には、後方へ開口してレンズ枠Ｌを保持するレンズ群保持孔７１が形成されている。先端部材６０と環状レンズ部材７０の中央部には、図２０に示すようにレンズ群Ｌの軸方向に直交する周囲方向へ投光する光源４６が同一円周上に等角度間隔で４箇所埋め込まれている。図２１に示すように、光源４６からは、光源４６に電力を供給するリード線４４が、環状レンズ部材７０を貫通して延出され、回路部２３に接続している（図２１）。リード線４４は対物光学系５０の光路を横切るので、反射防止手段が施されている。第１反射面７２は、環状レンズ部材７０前面の、光源４６を設けた円周より外周部分に形成され、第２反射面７３は、環状レンズ部材７０後面に形成されている。第３反射面７４は、光源４６を備えた円周より内周部分に、後方に向かい凸面状に形成されている。
【００４０】
照明光は、光源４６から環状レンズ部材７０を透過して観察部位へ直接照射される。この例では光源４６は４箇所設けてあるが、光源４６の照射角度αが広ければ光源４６の数は少なくてもよく、逆に照射角度αが狭ければさらに多くの光源４６を設ければよい。環状レンズ部材７０を透過した被写体光線は、第１反射面７２（凹面）で反射した後に環状レンズ部材７０後面の第２反射面７３（凹面）で２回目の反射をする。この光線はさらに、光源４６の直後に位置する環状レンズ部材７０前面中央の第３反射面７４（凸面）で３回目の反射をしてレンズ群Ｌに入射し、イメージセンサ２４上に結像する。本実施形態によれば、この２回の凹面反射と１回の凸面反射によって、広角の観察が小さな光学系で可能となる。
【００４１】
以上の実施形態は、本発明による対物光学系を、カプセル内視鏡の対物光学系に適用したが、内視鏡一般、すなわち体内挿入部と体外に位置させる操作部とを可撓管で接続された内視鏡にも適用できることはもちろんである。さらには、対物光学系一般に適用することも可能である。またカプセルの外形は、前後端とも半球状としたが、後端はもちろん、前端も体腔内でカプセル内視鏡の進行を妨げない形状であれば、例えば円錐台状でも可能である。
【００４２】
【発明の効果】
以上のように、本発明の対物光学系によれば、反射面の組み合わせあるいは反射面と屈折面の組み合わせにより、光学系の全長を短くすることができるので、小さな反射スペースで広角な観察が可能な小型の対物光学系が実現する。また本発明の対物光学系を内視鏡に適用すれば、内視鏡の軸方向に直交する周囲方向の全周にわたる観察が可能な小型の内視鏡を得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明による第１の実施形態を示すカプセル内視鏡全体の断面図である。
【図２】図１におけるII−II断面図である。
【図３】図１におけるIII−III断面図である。
【図４】本発明による第２の実施形態を示すカプセル内視鏡全体の断面図である。
【図５】図４におけるV−V断面図である。
【図６】図４におけるVI−VI断面図である。
【図７】本発明による第３の実施形態を示すカプセル内視鏡全体の断面図である。
【図８】図７におけるVIII−VIII断面図である。
【図９】図７におけるIX−IX断面図である。
【図１０】本発明による第４の実施形態を示すカプセル内視鏡全体の断面図である。
【図１１】図１０におけるXI−XI断面図である。
【図１２】図１０におけるXII−XII断面図である。
【図１３】本発明による第５の実施形態を示すカプセル内視鏡全体の断面図である。
【図１４】図１３におけるXIV−XIV断面図である。
【図１５】図１３におけるXV−XV断面図である。
【図１６】本発明による第６の実施形態を示すカプセル内視鏡全体の断面図である。
【図１７】図１６におけるXVII−XVII断面図である。
【図１８】図１６におけるXVIII−XVIII断面図である。
【図１９】本発明による第７の実施形態を示すカプセル内視鏡全体の断面図である。
【図２０】図１９におけるXX−XX断面図である。
【図２１】図１９におけるXXI−XXI断面図である。
【符号の説明】
１０ 密閉カプセル
１２ レンズ群保持枠
２０ 筒状ケース
２１ Ｏリング
２２ 貫通孔
２３ 回路部（電気回路）
２４ イメージセンサ
２５ バッテリー
２６ 送信アンプ
２７ 送信アンテナ
２８ 電源スイッチ
２９ 回路支持枠
３０ 透明カバー部材
３１ 光源保持孔
３２ レンズ群保持孔
４０ 照明光学系
４１ ４６ 光源
４２ 照明光反射面
４３ 光源保持部材
４４ リード線
４５ 先端部材
５０ 対物光学系
５１ 第１反射面
５２ 第１ミラー
５３ 第２反射面
５４ 第２ミラー
５５ 屈折面
６０ 先端部材
７０ 環状レンズ部材
７１ レンズ群保持孔
７２ 第１反射面
７３ 第２反射面
７４ 第３反射面
Ｌ レンズ群
α 照射角度
【技術分野】
本発明は、反射を利用した対物光学系および内視鏡の対物光学系に関する。
【０００２】
【従来技術およびその問題点】
長い可撓管で外部機器と接続された従来の内視鏡に対し、被験者の苦痛の軽減等を目的に、外部機器と接続せずに利用できるカプセル内視鏡が提案されている。カプセル内視鏡はカプセル型の体内導入部を被験者が嚥下して用い、食道や小腸等の消化管内壁を観察対象としている。体腔内では、カプセル側面が管腔内壁面に接するから、側視型の観察光学系のほうが観察には有利であるが、従来提案されているカプセル内視鏡はほとんどが直視型である。そこで側視型のカプセル内視鏡も提案されている。
【０００３】
通常の側視型内視鏡は体腔内での姿勢を体外から操作できるが、カプセル内視鏡は小型化を追求しているため体腔内での姿勢制御手段を持たないのが通常である。姿勢制御手段を有していれば、光学系の視野は１方向でも十分であるが、そのような光学系を、姿勢制御手段を持たないカプセル内視鏡に用いても盲点となる部分が広く、実用的ではない。
【０００４】
また姿勢を制御できる通常の内視鏡においても、光学系の視野が狭ければ内視鏡を細かく移動させなければならないので、視野が広いほうが詳細で正確な検査が可能であり、検査時間を短縮することができる。
【０００５】
【発明の目的】
このような問題意識に基づき、本発明は広角な観察が可能で盲点の少ない対物光学系を、小型の対物光学系によって実現することを目的とする。また本発明は、内視鏡の対物光学系を、小型で視野の広い対物光学系によって実現することを目的とする。
【００１２】
【発明の概要】
本発明の内視鏡の対物光学系は、イメージセンサと；体腔内の被検部の像をイメージセンサ上に結像させる対物光学系と；を体内挿入部に収納した内視鏡であって、上記対物光学系は、上記内視鏡の体内挿入部の先端部を構成する半球状の透明部材と；この透明部材を透過した光束を内部後方へ屈折する屈折面と；該屈折面で屈折した屈折光束を前方へ反射する第１の反射面と；該第１の反射面で反射した反射光束を後方へ反射する第２の反射面と；該第２の反射面で反射した反射光束を結像させるレンズ群と；を備え、上記透明部材の内外面、屈折面、第１の反射面および第２の反射面は、上記結像レンズ群の光軸を回転中心軸とする回転面からなることを特徴としている。
【００１３】
また本発明の内視鏡の対物光学系は、イメージセンサと；体腔内の被検部の像をイメージセンサ上に結像させる対物光学系と；イメージセンサによる像を無線送信する電気回路と；を密閉カプセル内に収納した内視鏡であって、上記対物光学系は、上記密閉カプセルの先端部を構成する半球状の透明部材と；この透明部材を透過した光束を内部後方へ屈折する屈折面と；該屈折面で屈折した屈折光束を前方へ反射する第１の反射面と；該第１の反射面で反射した反射光束を後方へ反射する第２の反射面と；該第２の反射面で反射した反射光束をイメージセンサ上に結像させるレンズ群と；を備え、上記透明部材の内外面、屈折面、第１の反射面および第２の反射面は、上記結像レンズ群の光軸を回転中心軸とする回転面からなることを特徴としている。
【００１４】
上記の対物光学系において、上記透明部材の外面が上記結像レンズ群の被写界深度内になるように、上記透明部材の内外面、上記屈折面、第１の反射面および第２の反射面の形状が設定されていると、内視鏡の対物光学系に適用した場合に管腔を観察しやすいので好ましい。
【００１５】
また上記の対物光学系において、上記屈折面は上記透明部材の内面であると実際的である。上記透明部材が、屈折面と第２の反射面を一体に備えていると、さらに部品点数の削減ができ好ましい。
【００１６】
以上の対物光学系において、第１の反射面および第２の反射面は凸面であると、光学系の全長を短くすることができ好ましい。特に第１の反射面が凸面であることにより視野が広角となり側視観察に有利である。あるいは、第１の反射面は凹面であり、第２の反射面は凸面であると、視野をやや前方に向けることができる。
【００１７】
さらに以上の対物光学系において、上記透明部材の内部に設けられ、照明光を前方へ投光する光源と；この光源よりも前方に設けられて、照明光を上記結像レンズ群の軸方向に直交する周囲方向へ反射する照明光反射面と；を有していると実際的である。
【００１９】
また本発明の内視鏡の対物光学系は、イメージセンサと；体腔内の被検部の像をイメージセンサ上に結像させる対物光学系と；を体内挿入部に収納した内視鏡であって、上記対物光学系は、上記内視鏡の体内挿入部の先端から順に、遮光部材からなる先端部材と；環状レンズ部材と；結像レンズ群と；を備え、上記先端部材に、環状レンズ部材を通して照明光を内視鏡の軸方向に直交する周囲方向に投光する複数の光源を設け、上記環状レンズ部材に、該環状レンズ部材を透過し該環状レンズ部材の内部前方へ向かう光束を後方へ反射させる第１の反射面と；該第１の反射面で反射した反射光束を前方へ反射する第２の反射面と；該第２の反射面で反射した反射光束を後方へ反射する第３の反射面と；が形成され、上記結像レンズ群は第３の反射面で反射した光束をイメージセンサ上に結像させ、該環状レンズ部材は光軸を回転中心軸とする回転体からなることを特徴としている。
【００２０】
また本発明の内視鏡の対物光学系は、イメージセンサと；体腔内の被検部の像をイメージセンサ上に結像させる対物光学系と；イメージセンサによる像を無線送信する電気回路と；を密閉カプセル内に収納した内視鏡であって、上記密閉カプセルは、先端から順に、遮光部材からなる先端部材と；環状レンズ部材と；筒状ケースと；からなり、上記先端部材に、環状レンズ部材を通して照明光を密閉カプセルの軸方向に直交する周囲方向に投光する複数の光源を設け、上記対物光学系は、上記環状レンズ部材に、該環状レンズ部材を透過し該環状レンズ部材の内部前方へ向かう光束を後方へ反射させる第１の反射面と；該第１の反射面で反射した反射光束を前方へ反射する第２の反射面と；該第２の反射面で反射した反射光束を後方へ反射する第３の反射面と；が形成され、上記第３の反射面で反射した光束をイメージセンサ上に結像させる結像レンズ群を備え、該環状レンズ部材は光軸を回転中心軸とする回転体からなることを特徴としている。
【００２１】
【発明の実施の形態】
以下、図示実施形態に基づいて本発明を説明する。図１から図１８は、本発明の対物光学系を適用したカプセル内視鏡の断面を示している。カプセル内視鏡は、前方（図１の左方）の半球状の透明カバー部材３０と後方の筒状ケース２０とで密閉カプセル１０が形成され、この密閉カプセル１０の内部に、前方から順に、照明光学系４０、対物光学系５０、回路部（電気回路）２３を備えている。
【００２２】
回路部２３は、観察像を外部へ送信するための電気部品（イメージセンサ２４、バッテリー２５、送信アンプ２６、送信アンテナ２７、電源スイッチ２８）を備え、円筒状に形成されて筒状ケース２０内の回路支持枠２９に固定されている。後方が半球状に閉塞した筒状ケース２０はその後端に、水密保持可能なＯリング２１を保持した貫通孔２２が設けてあり、回路部２３の後部に備えられた電源スイッチ２８が、この貫通孔２２を介して密閉カプセル１０の外部から操作可能に配置されている。カプセル内視鏡の使用時にはこの電源スイッチ２８によって電源がオンオフされる。回路部２３は各実施形態に共通である。
【００２３】
本カプセル内視鏡は、被験者が嚥下して体内管腔に導入される。管腔は通常つぶれた状態であるから、カプセル内視鏡はその長手方向が管腔の軸方向と一致した姿勢となり、管腔壁がカプセル表面、特に側面に密着する。つまり、透明カバー部材３０の表面に密着した管腔壁が本カプセル内視鏡における観察対象となる。透明カバー部材３０の外面を観察するため、対物光学系５０は、透明カバー部材３０の外面がレンズ群Ｌの被写界深度内になるように設定されている。以下に、各実施形態の詳細について説明する。
【００２４】
第１の実施形態を図１から図３に示す。図１は、第１の実施形態を示すカプセル内視鏡の断面図である。本実施形態の対物光学系５０は、半球状の透明カバー部材３０と、この透明カバー部材３０を透過した光束を前方へ反射する第１反射面５１と、第１反射面５１で反射した反射光束を後方へ反射する第２反射面５３と、第２反射面５３で反射した反射光束をイメージセンサ２４上に結像させるレンズ群Ｌと、で構成される。
【００２５】
透明カバー部材３０は、筒状ケース２０と接着されて密閉カプセル１０をなし、カプセル全体の水密が保持されている。透明カバー部材３０の内面中央部は後方へ向かって凸形状に形成されている。この凸形状は、透明な部材からなる光源保持部材４３の前面凹形状に対応し、この光源保持部材４３を接着固定するための形状である。透明カバー部材３０に接着固定された光源保持部材４３の前面凹面上には、照明光反射面４２が設けられている。この照明光反射面４２は、例えば金属膜を蒸着して形成することができる。光源保持部材４３の後部は平面に形成され、内部中央には前方へ向かって投光する光源４１が保持されている（図２）。回路部２３を固定した回路支持枠２９の前面は、中央にレンズ群保持枠１２が設けられている。レンズ群保持枠１２には、正のパワーを持つレンズ群Ｌが保持されている。回路支持枠２９の前面にはまた、このレンズ群保持枠１２を囲んで、第１反射面５１を前面に備えた環状の第１ミラー５２が固定されている。第１ミラー５２に対向して設けられた第２ミラー５４は、凸状に形成された第２反射面５３を備え、光源保持部材４３の後面に、第２反射面５３を後方へ向けて固定されている。光源４１に電力を供給するリード線４４は、第２ミラー５４を貫通して延出され、回路部２３に接続している（図３）。リード線４４は対物光学系５０の光路を横切るので、反射防止手段が施されている。
【００２６】
光源４１から前方へ投光された照明光は光源保持部材４３を透過して、照明光反射面４２で反射されて、透明カバー部材３０の側面全周にわたって観察部位を照明する。照明された観察部位の像の光束は透明カバー部材３０を透過してまず第１反射面５１で反射し、第２反射面５３で２度目の反射をした後、レンズ群Ｌに入射してイメージセンサ２４上に結像する。回路部２３で行われる像の処理や信号の送受信については、本発明の要旨に関係がないのでここでは説明を省略する。
【００２７】
本実施形態によれば、第１反射面５１が凸面であるので、観察範囲の広角化に有利である。また、第２反射面５３が凸面であるので、２つの反射面の配置スペースを小さくすることができる。また、照明光を凸面で反射させることにより、光源４１が１つでも軸方向に直交する周囲方向３６０°の照明が可能になっている。
【００２８】
第２の実施形態を図４から図６に示す。本実施形態は、第１の実施形態と同様の作用効果を得ることができる対物光学系５０を、第１反射面５１および第２反射面５３を一体に形成した透明カバー部材３０により構成したものである。
【００２９】
図４に示すように、本実施形態における透明カバー部材３０は、前面にレンズ群Ｌの光軸と同軸の、前方に開口した円筒状の光源保持孔３１が形成されている。透明カバー部材３０の後面には、前方へ凸状の第１反射面５１が形成されている。光源保持孔３１には、透明な部材からなる光源保持部材４３が嵌め込まれている。この光源保持部材４３は、第１の実施形態と同様に前面凹面上に照明光反射面４２が設けられ、内部中央に光源４１を保持し、透明な接着剤で光源保持孔３１に隙間なく接着固定されている。光源保持孔３１の底面（後面）には、後方へ凸状になっている第２反射面５３が形成されている。また透明カバー部材３０の後部には、レンズ群Ｌの光軸と同軸の、後方に開口した円筒状のレンズ群保持孔３２が形成されていて、レンズ群Ｌが保持されている。光源保持部材４３に保持され前方へ発光する光源４１には、リード線４４が接続されている。リード線４４は透明カバー部材３０を貫通して延出され、回路部２３に接続して光源４１に電力を供給する（図６）。リード線４４は対物光学系５０の光路を横切るので、反射防止手段が施されている。光源保持部材４３の前方（光源保持孔３１の開口部）には、透明カバー部材３０先端の外形を滑らかな半球状にするために、先端部材４５が嵌めこまれ接着固定されている。
【００３０】
以上のように本実施形態では、照明光学系４０と対物光学系５０が、透明カバー部材３０の内面に形成され、１つの部品となっているので、部品点数を削減することができ、製造や組み立て作業が容易になる。
【００３１】
第３の実施形態を図７から図９に示す。本実施形態は、光源４１の照明光を観察方向に反射する、第１の実施形態と同様の照明光学系４０を備えている。図８および図９に示すように、光源４１の保持およびリード線４４に関しても、第１の実施形態と同様である。対物光学系５０は図７に示すように、第１の実施形態と同様の２回反射の後レンズ群Ｌに入射する光学系であるが、第１反射面５１が凹面であり、第１の実施形態と比較して視野がやや前方に向いている。すなわち本実施形態は、第１の実施形態における対物光学系５０の第１反射面５１が、凸面と凹面のいずれによっても可能であることを示している。
【００３２】
第４の実施形態を図１０から図１２に示す。本実施形態は、光源４１の照明光を観察方向に反射する、第２の実施形態と同様の照明光学系４０を備えている。図１１および図１２に示すように、光源４１の保持およびリード線４４に関しても、第２の実施形態と同様である。対物光学系５０は、第２の実施形態と同様、透明カバー部材３０に照明光学系４０と一体に形成されていて、２回反射の後レンズ群Ｌに入射する光学系であるが、図１０に示すように、第１反射面５１が凹面である点で第２の実施形態と異なっている。すなわち本実施形態は、部品削減、製造作業の容易化が可能である第２の実施形態における対物光学系５０の第１反射面５１が、凸面と凹面いずれによっても可能であることを示している。
【００３３】
第５の実施形態を図１３から図１５に示す。図１３は本実施形態を示すカプセル内視鏡の断面図である。本実施形態の対物光学系５０は、透明カバー部材３０と、透明カバー部材３０を透過した光束を内部後方へ屈折する屈折面５５と、屈折面５５で屈折した屈折光束を前方へ反射する第１反射面５１と、第１反射面５１で反射した反射光束を後方へ反射する第２反射面５３と、第２反射面５３で反射した反射光束をイメージセンサ２４上に結像させるレンズ群Ｌと、で構成される。照明光学系４０の構成は、前方に投光する光源４１の照明光を観察方向に反射するもので、第２および第４の実施形態と同様である。
【００３４】
本実施形態の透明カバー部材３０は、前面に、レンズ群Ｌの光軸と同軸で前方に開口した円筒状の光源保持孔３１が形成されている。この光源保持孔３１の底面（後面）には、後方へ凸状になっている第２反射面５３が形成されている。また、図１４に示すように光源保持孔３１内には前方へ投光する光源４１が固定されている。光源４１に電力を供給するリード線４４は、透明カバー部材３０の光源保持孔３１の底部を貫通して延出され、回路部２３に接続している（図１５）。リード線４４は、対物光学系５０の光路を横切るので、反射防止手段が施されている。透明カバー部材３０の内部はレンズ枠Ｌの光軸を中心軸として形成される略円錐台状にくりぬかれていて、この円錐面が対物光学系５０の屈折面５５となっている。回路部２３を固定した回路支持枠２９前面は、中央にレンズ群保持枠１２が設けられている。レンズ群保持枠１２には、正のパワーを持つレンズ群Ｌが保持されている。このレンズ群保持枠１２を囲んで、第１反射面５１を備えた環状の第１ミラー５２が固定されている。
【００３５】
以上の構成による本実施形態では、透明カバー部材３０を透過し屈折面５５で屈折した被写体光線は第１反射面５１で反射し、第２反射面５３で２回目の反射をして、レンズ群Ｌに入射してイメージセンサ２４上に結像する。本実施形態によれば、対物光学系５０に凹面の屈折面５５を有することにより観察範囲をより広角にすることができる。また第１反射面５１および第２反射面５３が凸面であるので、小さな反射スペースで観察範囲を広角にすることができる。
【００３６】
第６の実施形態を図１６から図１８に示す。本実施形態は、光源４１の照明光を観察方向に反射する、第５の実施形態と同様の照明光学系４０を備えている。図１７および図１８に示すように、光源４１の保持およびリード線４４に関しても、第５の実施形態と同様である。対物光学系５０は、第５の実施形態と同様、透明カバー部材３０に照明光学系４０と一体に形成されていて、１回屈折２回反射の後レンズ群Ｌに入射する光学系であるが、図１６に示すように、第１反射面５１が凹面である点で第５の実施形態と異なっている。透明カバー部材３０を透過した光線は、まず透明カバー部材３０の屈折面５５で屈折して第１反射面５１で反射し、第２反射面５３で反射した後、レンズ群Ｌに入射してイメージセンサ２４上に結像する。すなわち本実施形態は、屈折面５５における屈折によって広角化が図られ、第１反射面５１と第２反射面５３の反射によって、小さなスペースで広い範囲を観察することができる第５の実施形態における対物光学系５０の第１反射面５１が、凸面と凹面いずれによっても可能であることを示している。
【００３７】
なお、以上に説明した第１から第６の実施形態では、第１反射面５１は凸面と凹面のいずれかによって構成したが、どの実施形態においても第１反射面５１は凸面と凹面のいずれによっても可能であり、平面とすることもできる。凸面または凹面とすれば、対物光学系の光学性能改善に反射面の形状を寄与させることができる一方、平面は製造が容易であるという利点がある。
【００３８】
第７の実施形態を図１９から図２１に示す。図１９は、第７の実施形態を示すカプセル内視鏡の断面図である。本実施形態の密閉カプセル１０は、先端から順に、遮光部材からなる先端部材６０と、透明な部材からなる環状レンズ部材７０と、筒状ケース２０とから形成される。対物光学系５０は、環状レンズ部材７０を透過し内部前方へ向かう光束を後方へ反射させる第１反射面７２と、第１反射面７２で反射した反射光束を前方へ反射する第２反射面７３と、第２反射面７３で反射した反射光束を後方へ反射する第３反射面７４と、第３反射面７４で反射した光束をイメージセンサ上に結像させるレンズ群Ｌと、で構成される。
【００３９】
先端部材６０と環状レンズ部材７０を一体に接着すると、外形は半球状をなしている。環状レンズ部材７０の後部には、後方へ開口してレンズ枠Ｌを保持するレンズ群保持孔７１が形成されている。先端部材６０と環状レンズ部材７０の中央部には、図２０に示すようにレンズ群Ｌの軸方向に直交する周囲方向へ投光する光源４６が同一円周上に等角度間隔で４箇所埋め込まれている。図２１に示すように、光源４６からは、光源４６に電力を供給するリード線４４が、環状レンズ部材７０を貫通して延出され、回路部２３に接続している（図２１）。リード線４４は対物光学系５０の光路を横切るので、反射防止手段が施されている。第１反射面７２は、環状レンズ部材７０前面の、光源４６を設けた円周より外周部分に形成され、第２反射面７３は、環状レンズ部材７０後面に形成されている。第３反射面７４は、光源４６を備えた円周より内周部分に、後方に向かい凸面状に形成されている。
【００４０】
照明光は、光源４６から環状レンズ部材７０を透過して観察部位へ直接照射される。この例では光源４６は４箇所設けてあるが、光源４６の照射角度αが広ければ光源４６の数は少なくてもよく、逆に照射角度αが狭ければさらに多くの光源４６を設ければよい。環状レンズ部材７０を透過した被写体光線は、第１反射面７２（凹面）で反射した後に環状レンズ部材７０後面の第２反射面７３（凹面）で２回目の反射をする。この光線はさらに、光源４６の直後に位置する環状レンズ部材７０前面中央の第３反射面７４（凸面）で３回目の反射をしてレンズ群Ｌに入射し、イメージセンサ２４上に結像する。本実施形態によれば、この２回の凹面反射と１回の凸面反射によって、広角の観察が小さな光学系で可能となる。
【００４１】
以上の実施形態は、本発明による対物光学系を、カプセル内視鏡の対物光学系に適用したが、内視鏡一般、すなわち体内挿入部と体外に位置させる操作部とを可撓管で接続された内視鏡にも適用できることはもちろんである。さらには、対物光学系一般に適用することも可能である。またカプセルの外形は、前後端とも半球状としたが、後端はもちろん、前端も体腔内でカプセル内視鏡の進行を妨げない形状であれば、例えば円錐台状でも可能である。
【００４２】
【発明の効果】
以上のように、本発明の対物光学系によれば、反射面の組み合わせあるいは反射面と屈折面の組み合わせにより、光学系の全長を短くすることができるので、小さな反射スペースで広角な観察が可能な小型の対物光学系が実現する。また本発明の対物光学系を内視鏡に適用すれば、内視鏡の軸方向に直交する周囲方向の全周にわたる観察が可能な小型の内視鏡を得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明による第１の実施形態を示すカプセル内視鏡全体の断面図である。
【図２】図１におけるII−II断面図である。
【図３】図１におけるIII−III断面図である。
【図４】本発明による第２の実施形態を示すカプセル内視鏡全体の断面図である。
【図５】図４におけるV−V断面図である。
【図６】図４におけるVI−VI断面図である。
【図７】本発明による第３の実施形態を示すカプセル内視鏡全体の断面図である。
【図８】図７におけるVIII−VIII断面図である。
【図９】図７におけるIX−IX断面図である。
【図１０】本発明による第４の実施形態を示すカプセル内視鏡全体の断面図である。
【図１１】図１０におけるXI−XI断面図である。
【図１２】図１０におけるXII−XII断面図である。
【図１３】本発明による第５の実施形態を示すカプセル内視鏡全体の断面図である。
【図１４】図１３におけるXIV−XIV断面図である。
【図１５】図１３におけるXV−XV断面図である。
【図１６】本発明による第６の実施形態を示すカプセル内視鏡全体の断面図である。
【図１７】図１６におけるXVII−XVII断面図である。
【図１８】図１６におけるXVIII−XVIII断面図である。
【図１９】本発明による第７の実施形態を示すカプセル内視鏡全体の断面図である。
【図２０】図１９におけるXX−XX断面図である。
【図２１】図１９におけるXXI−XXI断面図である。
【符号の説明】
１０ 密閉カプセル
１２ レンズ群保持枠
２０ 筒状ケース
２１ Ｏリング
２２ 貫通孔
２３ 回路部（電気回路）
２４ イメージセンサ
２５ バッテリー
２６ 送信アンプ
２７ 送信アンテナ
２８ 電源スイッチ
２９ 回路支持枠
３０ 透明カバー部材
３１ 光源保持孔
３２ レンズ群保持孔
４０ 照明光学系
４１ ４６ 光源
４２ 照明光反射面
４３ 光源保持部材
４４ リード線
４５ 先端部材
５０ 対物光学系
５１ 第１反射面
５２ 第１ミラー
５３ 第２反射面
５４ 第２ミラー
５５ 屈折面
６０ 先端部材
７０ 環状レンズ部材
７１ レンズ群保持孔
７２ 第１反射面
７３ 第２反射面
７４ 第３反射面
Ｌ レンズ群
α 照射角度
Claims (10)
- イメージセンサと；体腔内の被検部の像をイメージセンサ上に結像させる対物光学系と；を体内挿入部に収納した内視鏡であって、
上記対物光学系は、
上記内視鏡の体内挿入部の先端部を構成する半球状の透明部材と；この透明部材を透過した光束を内部後方へ屈折する屈折面と；該屈折面で屈折した屈折光束を前方へ反射する第１の反射面と；該第１の反射面で反射した反射光束を後方へ反射する第２の反射面と；該第２の反射面で反射した反射光束を結像させるレンズ群と；を備え、
上記透明部材の内外面、屈折面、第１の反射面および第２の反射面は、上記結像レンズ群の光軸を回転中心軸とする回転面からなることを特徴とする内視鏡の対物光学系。 - イメージセンサと；体腔内の被検部の像をイメージセンサ上に結像させる対物光学系と；イメージセンサによる像を無線送信する電気回路と；を密閉カプセル内に収納した内視鏡であって、
上記対物光学系は、
上記密閉カプセルの先端部を構成する半球状の透明部材と；この透明部材を透過した光束を内部後方へ屈折する屈折面と；該屈折面で屈折した屈折光束を前方へ反射する第１の反射面と；該第１の反射面で反射した反射光束を後方へ反射する第２の反射面と；該第２の反射面で反射した反射光束をイメージセンサ上に結像させるレンズ群と；を備え、
上記透明部材の内外面、屈折面、第１の反射面および第２の反射面は、上記結像レンズ群の光軸を回転中心軸とする回転面からなることを特徴とする内視鏡の対物光学系。 - 請求項１または請求項２記載の対物光学系において、
上記透明部材の外面が上記結像レンズ群の被写界深度内になるように、上記透明部材の内外面、上記屈折面、第１の反射面および第２の反射面の形状が設定されている対物光学系。 - 請求項１から３のいずれか１項記載の対物光学系において、
上記屈折面は上記透明部材の内面である対物光学系。 - 請求項１から４のいずれか１項記載の対物光学系において、
上記透明部材は、屈折面と第２の反射面を一体に備えている対物光学系。 - 請求項１から５のいずれか１項記載の対物光学系において、
第１の反射面および第２の反射面は凸面である対物光学系。 - 請求項１から５のいずれか１項記載の対物光学系において、
第１の反射面は凹面であり、第２の反射面は凸面である対物光学系。 - 請求項１から７のいずれか１項記載の対物光学系において、さらに、
上記透明部材の内部に設けられ、照明光を前方へ投光する光源と；この光源よりも前方に設けられて、照明光を上記結像レンズ群の軸方向に直交する周囲方向へ反射する照明光反射面と；を有する対物光学系。 - イメージセンサと；体腔内の被検部の像をイメージセンサ上に結像させる対物光学系と；を体内挿入部に収納した内視鏡であって、
上記対物光学系は、
上記内視鏡の体内挿入部の先端から順に、遮光部材からなる先端部材と；環状レンズ部材と；結像レンズ群と；を備え、
上記先端部材に、環状レンズ部材を通して照明光を内視鏡の軸方向に直交する周囲方向に投光する複数の光源を設け、
上記環状レンズ部材に、該環状レンズ部材を透過し該環状レンズ部材の内部前方へ向かう光束を後方へ反射させる第１の反射面と；該第１の反射面で反射した反射光束を前方へ反射する第２の反射面と；該第２の反射面で反射した反射光束を後方へ反射する第３の反射面と；が形成され、
上記結像レンズ群は第３の反射面で反射した光束をイメージセンサ上に結像させ、
該環状レンズ部材は光軸を回転中心軸とする回転体からなることを特徴とする内視鏡の対物光学系。 - イメージセンサと；体腔内の被検部の像をイメージセンサ上に結像させる対物光学系と；イメージセンサによる像を無線送信する電気回路と；を密閉カプセル内に収納した内視鏡であって、
上記密閉カプセルは、先端から順に、遮光部材からなる先端部材と；環状レンズ部材と；筒状ケースと；からなり、
上記先端部材に、環状レンズ部材を通して照明光を密閉カプセルの軸方向に直交する周囲方向に投光する複数の光源を設け、
上記対物光学系は、
上記環状レンズ部材に、該環状レンズ部材を透過し該環状レンズ部材の内部前方へ向かう光束を後方へ反射させる第１の反射面と；該第１の反射面で反射した反射光束を前方へ反射する第２の反射面と；該第２の反射面で反射した反射光束を後方へ反射する第３の反射面と；が形成され、
上記第３の反射面で反射した光束をイメージセンサ上に結像させる結像レンズ群を備え、
該環状レンズ部材は光軸を回転中心軸とする回転体からなることを特徴とする内視鏡の対物光学系。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP36347299A JP4272783B2 (ja) | 1999-12-21 | 1999-12-21 | 対物光学系および内視鏡の対物光学系 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP36347299A JP4272783B2 (ja) | 1999-12-21 | 1999-12-21 | 対物光学系および内視鏡の対物光学系 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2001174713A JP2001174713A (ja) | 2001-06-29 |
| JP4272783B2 true JP4272783B2 (ja) | 2009-06-03 |
Family
ID=18479405
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP36347299A Expired - Fee Related JP4272783B2 (ja) | 1999-12-21 | 1999-12-21 | 対物光学系および内視鏡の対物光学系 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP4272783B2 (ja) |
Families Citing this family (14)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US7813789B2 (en) | 1999-06-15 | 2010-10-12 | Given Imaging Ltd. | In-vivo imaging device, optical system and method |
| US7996067B2 (en) | 1999-06-15 | 2011-08-09 | Given Imaging Ltd. | In-vivo imaging device, optical system and method |
| CN100341459C (zh) * | 2002-08-05 | 2007-10-10 | 中国人民解放军总医院 | 医用无线电胶囊 |
| JP4270968B2 (ja) * | 2003-07-10 | 2009-06-03 | オリンパス株式会社 | 反射防止面付光学素子を持つ光学系を備えた光学機器 |
| JP2005074031A (ja) * | 2003-09-01 | 2005-03-24 | Pentax Corp | カプセル内視鏡 |
| JP4611115B2 (ja) | 2005-05-26 | 2011-01-12 | オリンパス株式会社 | 光学系 |
| WO2006129472A1 (ja) | 2005-06-03 | 2006-12-07 | Konica Minolta Medical & Graphic, Inc. | カプセル内視鏡 |
| JP4674906B2 (ja) * | 2006-07-03 | 2011-04-20 | オリンパス株式会社 | 光学系 |
| JP5214161B2 (ja) * | 2006-07-10 | 2013-06-19 | オリンパス株式会社 | 透過光学素子及びそれを用いた光学系 |
| JP5006596B2 (ja) * | 2006-08-21 | 2012-08-22 | オリンパスメディカルシステムズ株式会社 | カプセル内視鏡 |
| CN102798903B (zh) | 2007-06-12 | 2014-10-08 | 奥林巴斯株式会社 | 光学元件、光学***及使用该光学***的内窥镜 |
| WO2009008536A1 (ja) | 2007-07-09 | 2009-01-15 | Olympus Corp. | 光学素子、それを備えた光学系及びそれを用いた内視鏡 |
| JP5074114B2 (ja) | 2007-07-09 | 2012-11-14 | オリンパス株式会社 | 光学素子、それを備えた光学系及びそれを用いた内視鏡 |
| US9759670B2 (en) * | 2014-12-23 | 2017-09-12 | Mitutoyo Corporation | Bore imaging system |
-
1999
- 1999-12-21 JP JP36347299A patent/JP4272783B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP2001174713A (ja) | 2001-06-29 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| JP4272783B2 (ja) | 対物光学系および内視鏡の対物光学系 | |
| JP4363843B2 (ja) | カプセル型内視鏡 | |
| US6939295B2 (en) | Capsule endoscope | |
| JP4128504B2 (ja) | カプセル型内視鏡 | |
| JP5523713B2 (ja) | 生体内撮像システム | |
| US20080143822A1 (en) | In vivo sensor with panoramic camera | |
| US20030171653A1 (en) | Capsule endoscope | |
| US10517468B2 (en) | Capsule medical device having positioning member with abutment surfaces | |
| JP5138125B2 (ja) | 内視鏡撮像ユニットの組立方法及び内視鏡 | |
| JP2007181700A (ja) | 生体内イメージング光学デバイス | |
| JP3692670B2 (ja) | 内視鏡のレンズ装置 | |
| JP4373586B2 (ja) | カプセル内視鏡の側視型対物光学系 | |
| JP2016202192A (ja) | 硬性内視鏡 | |
| JPH09101465A (ja) | 内視鏡用光学アダプタ | |
| EP0075415A2 (en) | Endoscopes provided with perspective illumination attachments | |
| JP2005205072A (ja) | カプセル型医療装置 | |
| JP3993566B2 (ja) | カプセル型内視鏡 | |
| KR101630849B1 (ko) | 내시경 | |
| JP4253369B2 (ja) | 電子内視鏡 | |
| JP4441030B2 (ja) | 側方視型内視鏡の先端部 | |
| JPS60178422A (ja) | 固体撮像素子内蔵の内視鏡 | |
| JP2010194041A (ja) | カプセル型内視鏡用の光学系、及びカプセル型内視鏡 | |
| JPS63304220A (ja) | 硬性電子内視鏡装置 | |
| KR20230112332A (ko) | 캡슐 내시경 | |
| JPH02116358A (ja) | 体腔内超音波診断装置 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20060201 |
|
| A711 | Notification of change in applicant |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A712 Effective date: 20080428 |
|
| A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20081119 |
|
| A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20081202 |
|
| A521 | Written amendment |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20090109 |
|
| TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
| A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20090203 |
|
| A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 |
|
| A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20090302 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20120306 Year of fee payment: 3 |
|
| R150 | Certificate of patent or registration of utility model |
Ref document number: 4272783 Country of ref document: JP Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20130306 Year of fee payment: 4 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20140306 Year of fee payment: 5 |
|
| S531 | Written request for registration of change of domicile |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R313531 |
|
| R350 | Written notification of registration of transfer |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R350 |
|
| R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
| R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |