JPH09288240A

JPH09288240A - 内視鏡用視野方向変換光学系

Info

Publication number: JPH09288240A
Application number: JP8098284A
Authority: JP
Inventors: Masaru Ibe; 大井辺
Original assignee: Olympus Optical Co Ltd
Current assignee: Olympus Corp
Priority date: 1996-04-19
Filing date: 1996-04-19
Publication date: 1997-11-04

Abstract

(57)【要約】【課題】ゴースト，フレアの原因となり得る有害光線
を除去することにより良好な物体像が得られ、且つ、低
コストでの製造が可能な内視鏡用視野方向変換光学系を
提供する。【解決手段】本発明の内視鏡用視野方向変換光学系
は、斜視方向の物体側から順に、カバーガラス４，凹レ
ンズユニット５，視野方向変換プリズム１及び安定化光
学素子２が配置されて構成される。尚、凹レンズユニッ
ト５，視野方向変換プリズム１及び安定化光学素子２は
内部枠６に収納されており、カバーガラス４は外部枠７
と一体的に構成されている。又、視野方向変換プリズム
１の射出面１ｄと安定化光学素子２の入射面２ａとは接
合されている。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、斜視方向の物体の
観察を行う内視鏡に用いられる視野方向変換光学系に関
する。

【０００２】

【従来の技術】従来の内視鏡用視野方向変換光学系とし
ては、例えば、特開平５−１１１９６号公報に開示され
ているものがある。この視野方向変換光学系は、図８に
示すように、物体像を形成する光線の有効光束以外の有
害光線は、カバーガラス４を透過した後、絞り１０の遮
光部で遮光されるようになっているため、視野方向変換
プリズム１へ入射することはない。よって、物体観察時
にゴーストやフレアの発生を防止して良好な画像を得る
ことができる。

【０００３】又、他の従来の内視鏡用視野方向変換光学
系としては、例えば、特開平２−１０８０１３号公報に
開示されているものがある。この視野方向変換光学系
は、図９に示すように、斜視方向の物体側（図の左側）
から順に、視野方向変換プリズム１と安定化光学素子２
とが配置されて構成されている。ここで、視野方向変換
プリズム１と安定化光学素子２は、共に円柱を輪切りに
したような形状に構成されているため、両者の相対的な
位置決めが正確に行える。又、その両者が接合されてい
ることにより、夫々を単独で用いた場合と比べ外径方向
に対する光軸方向の長さが長くなっており、内視鏡に搭
載した際にプリズムのガタが生じ難い。従って、光学系
に生ずる偏芯による視野方向のズレや非点収差の発生を
原因とする光学性能の劣化を抑制することができる。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】前述のように、図８に
示された内視鏡用視野方向変換光学系では、有害光線を
遮光するために視野方向変換プリズム１の物体側に絞り
１０が設けられているが、この絞り１０を機械絞りとし
て構成する場合には部品点数が１点多くなる。更に、絞
り１０と視野方向変換プリズム１との位置合わせを行う
際に、絞り１０が機械絞りである場合は接合を、蒸着絞
りである場合は蒸着を行う工程が必要となる。このよう
に、図８に示された視野方向変換光学系では、有害光線
を遮光するために部品点数や組立工程数を増やしている
ため、製造コストが増加するという問題がある。

【０００５】又、図９に示された内視鏡用視野方向変換
光学系では、物体像を形成するための有効光束以外の光
線中に、図中ｘで示すような、結像面に達する可能性の
ある有害光線が存在している。この有害光線ｘは、視野
方向変換プリズム１内を反射されることなく透過し、更
に安定化光学素子２も透過して、内視鏡の対物レンズ系
に入射する。ここで、安定化光学素子２を透過する有害
光線ｘは、前記有効光束と重なるため、ゴースト，フレ
アが発生する虞がある。ゴースト，フレアは、物体像の
観察に多大な障害をもたらすため好ましくない。このよ
うに、図９に示された視野方向変換光学系は、有害光線
を遮光するような構成を備えていないため、物体像の観
察時にゴースト，フレアが発生して常に良好な画像を得
ることができないという欠点を有している。

【０００６】そこで、上記従来技術の有する問題点に鑑
み、本発明は、ゴースト，フレアの原因となり得る有害
光線を除去することにより良好な物体像が得られ、且
つ、低コストでの製造が可能な内視鏡用視野方向変換光
学系を提供することを目的とする。

【０００７】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するた
め、本発明による内視鏡用視野方向変換光学系は、斜視
方向の物体の観察を行い得る内視鏡において、物体側か
らの光束を透過する入射面と、この入射面を透過した光
束を反射するための金属コートが施された第１の反射面
と、第１の反射面により反射された光束を像側へ反射す
るために前記入射面に選択的に金属コートが施されて形
成された第２の反射面と、第２の反射面により反射され
た光束を像側へ透過する射出面とから構成されている視
野方向変換プリズムと、この視野方向変換プリズムの射
出面に接合された安定化光学素子とを備え、前記視野方
向変換プリズム及び安定化光学素子の形状が下記の条件
式を満足するようにしたことを特徴とする。０．１≦ａ／φ≦０．３但し、φは前記安定化光学素子の外径、ａは前記安定化
光学素子に接合された前記視野方向変換プリズムの射出
面における前記安定化光学素子の光軸を中心とした前記
視野方向変換プリズムの第１反射面側の有効半径を示し
ている。

【０００８】

【発明の実施の形態】まず、図６及び図７に基づき、本
発明による内視鏡用視野方向変換光学系の基本原理につ
き説明する。

【０００９】図６及び図７は共に斜視方向の物体の観察
を行う内視鏡の先端部分に配置される視野方向変換光学
系の構成を示す光軸に沿う断面図であり、図６は本発明
による内視鏡用視野方向変換光学系の構成を、図７は従
来の内視鏡用視野方向変換光学系の構成を、夫々示した
ものである。ここに示された内視鏡用視野方向変換光学
系は、何れも、視野方向変換プリズム１とこの射出面１
ｄに接合された安定化光学素子２とを備えている。視野
方向変換プリズム１は、物体側からの光束を透過する入
射面１ａと、入射面１ａを透過した光束を反射するため
の金属コート１ｅが施された第１反射面１ｂと、第１反
射面１ｂにより反射された光束を像側へ反射するために
入射面１ａに選択的に金属コート１ｆを施して形成した
第２反射面１ｃと、第２反射面１ｃにより反射された光
束を像側へ透過する射出面１ｄと、により構成されてい
る。

【００１０】更に、図６に示された本発明による内視鏡
用視野方向変換光学系では、視野方向変換プリズム１及
び安定化光学素子２が以下に示す条件式を満足している
ことを特徴としている。０．１≦ａ／φ≦０．３・・・・（１）但し、φは安定化光学素子２の外径、ａは安定化光学素
子２に接合された視野方向変換プリズム１の射出面１ｄ
における安定化光学素子２の光軸を中心とした視野方向
変換プリズム１の第１反射面１ｂ側の有効半径を示して
いる。

【００１１】又、図６及び図７に示された内視鏡用視野
方向変換光学系では、視野方向変換プリズム１及び安定
化光学素子２の外径の大きさ、視野方向変換プリズム１
の各面の光軸に対する角度はみな等しくなっている。両
者の形状の唯一の相違点は、図６に示した本発明の内視
鏡用視野方向変換光学系において、視野方向変換プリズ
ム１の射出面１ｄを、図７に示された従来のものと比
べ、上記条件式（１）を満足すべく像側に平行移動して
いる点のみである。

【００１２】図７に示された従来の内視鏡用視野方向変
換光学系においては、有害光線のうち斜視方向からの光
軸より下側に輝点を有する有害光線ｘは、視野方向変換
プリズム１内を反射されることなく透過し、更に安定化
光学素子２も透過して、内視鏡の対物レンズ系に入射す
る。ここで、前記対物レンズ系に入射した有害光線ｘ
は、物体像を形成する有効光束と重なりゴースト若しく
はフレアとなる虞があり、これらゴースト，フレアは、
良好な物体像の観察に大きな障害となり得る。これに対
し、図６に示された本発明の内視鏡用視野方向変換光学
系では、視野方向変換プリズム１の射出面１ｄの位置を
上記条件式（１）を満足すべく像側に平行移動させるこ
とによって、有害光線ｘを視野方向変換プリズム１の第
１反射面１ｂにおいて全反射させ、その後安定化光学系
２の縁で吸収するように構成されている。従って、有害
光線ｘが像面まで達するようなことはなく、物体観察時
等にゴースト，フレアを発生する原因となる有害光線を
除去することが可能になり、良好な観察像を得ることが
できる。

【００１３】ここで、前記ａ／φの値については、ａ／
φの値を大きくすると有害光線が視野方向変換プリズム
１内を反射されることなく透過し、ゴースト，フレアを
発生し易くなる。一方、前記ａ／φの値を小さくする
と、有効光束が視野方向変換プリズム１の射出面１ｄで
けられ、特に像の周辺部分が暗くなってしまう。そこ
で、視野方向変換プリズム１及び安定化光学素子２の形
状は、ゴースト，フレアの発生を抑制し、且つ有効光束
のけられる量が最小になるように形成する必要があり、
これを可能にするために設けられた条件が条件式（１）
である。

【００１４】又、有害光線のうち斜視方向からの光軸よ
り上側に輝点を有するものは、視野方向変換プリズム１
の入射面１ａに金属コート１ｆを施して形成した第２反
射面１ｃで遮光されるため像面までは到達し得ず、ゴー
スト，フレアが発生することはない。即ち、視野方向変
換プリズム１の第２反射面１ｃは、斜視方向からの光軸
より上側に輝点を有する有害光線を遮光する作用も有し
ているのである。視野方向変換プリズム１の第１反射面
１ｂに施される金属コート１ｅの範囲は、第１反射面１
ｂに入射する有効光束を全て反射し得るようにすること
が必要条件となる。それ以外の範囲に金属コートが施さ
れていると、視野方向変換プリズム１内で有効光束が３
回以上反射して安定化光学素子２の透過後に有害光線を
発生する虞もあり、好ましくない。一方、金属コート１
ｅが施される範囲を有効光束の入射範囲とほぼ等しくな
るように限定するにしても、金属コート１ｅの位置決め
が困難になり、難易度の高い製造工程が必要となるた
め、好ましくない。このため、金属コート１ｅが施され
る範囲は、第１反射面１ｂに入射する有効光束の範囲を
含み容易に金属コートを施すことが可能な範囲とするこ
とが好ましい。

【００１５】更に、視野方向変換プリズム１の第１反射
面１ｂの光軸に対する角度や視野方向変換プリズム１を
構成する材質の屈折率によらず、第１反射面１ｂに到達
した有害光線が、第１反射面１ｂを透過して安定化光学
素子２へ入射することがないように、第１反射面１ｂに
は金属コート１ｅを施した後に黒処理等の遮光手段を施
すとよい。

【００１６】以下、図示した実施例に基づき本発明を詳
細に説明する。

【００１７】第１実施例図１は本実施例にかかる内視鏡用視野方向変換光学系の
構成を示す光軸に沿う断面図である。この視野方向変換
光学系は内視鏡の先端部分に配置されて用いられるもの
である。本実施例の視野方向変換光学系は、斜視方向の
物体側から順に、カバーガラス４，凹レンズユニット
５，視野方向変換プリズム１及び安定化光学素子２が配
置されて構成される。尚、凹レンズユニット５，視野方
向変換プリズム１及び安定化光学素子２は内部枠６に収
納されており、カバーガラス４は外部枠７と一体的に構
成されている。又、視野方向変換プリズム１の射出面１
ｄと安定化光学素子２とは接合されている。視野方向変
換プリズム１及び安定化光学素子２は共に円柱を輪切り
にしたような形状を有しており、外径φは共に５．７ｍ
ｍである。又、内部枠６は、視野方向変換プリズム１の
入射面１ａと方向が一致した断面６ａを入射面１ａ側に
有し、視野方向変換プリズム１と一体的に接合されてい
る。

【００１８】カバーガラス４を介して入射する４５°の
斜視方向を中心とする有効光束は、視野方向変換プリズ
ム１の入射面１ａを透過し、第１反射面１ｂに施された
金属コート１ｅで反射され、続いて入射面１ａに金属コ
ート１ｆを施して形成した第２反射面１ｃで像側に反射
された後、射出面１ｄ及び安定化光学素子２の入射面２
ａを透過して、射出面２ｂから図示しない内視鏡の対物
レンズ系に入射し結像する。４５°の斜視方向からの有
効光束に対して前述したような作用をもたせるために、
本実施例の内視鏡用視野方向変換光学系では、視野方向
変換プリズム１の入射面１ａ（第２反射面１ｃ），第１
反射面１ｂ，射出面１ｄの安定化光学素子２の光軸に対
する角度θ₁，θ₂，θ₃を夫々４５°，２２．５°，
９０°に設定している。更に、第１反射面１ｂ及び第２
反射面１ｃの金属コート１ｅ，１ｆは、有効光束を全て
反射するのに十分な範囲に施されている。

【００１９】これに対して、カバーガラス４を介して入
射する有害光線のうち、斜視方向からの光軸より上側に
輝点を有するものは、視野方向変換プリズム１の第２反
射面１ｃの金属コート１ｆが遮光手段として作用するた
め像面まで達するようなことはない。金属コート１ｆの
範囲については、有効光束を全て反射し得るように設定
されており、これにより有害光線を全て遮光することが
できる。ここで、金属コート１ｆが施される範囲を必要
以上に大きく設定すると、視野方向変換プリズム１の入
射面１ａにおいて、全て有効光束を遮ることになるか若
しくは遮られる有効光束の量が大きくなるため、金属コ
ート１ｆを施す範囲は、有害光線を全て反射するに足り
る必要最小限の範囲に限定している。本実施例におい
て、金属コート１ｆが施される範囲は、視野方向変換プ
リズム１の第２反射面１ｃと光軸との交点から斜視方向
の光軸側に距離ｔ₁（＝０．４２ｍｍ）だけ移動した位
置から、第２反射面１ｃと射出面１ｄとの稜線までの範
囲としている。又、カバーガラス４を介して入射する
有害光線のうち、斜視方向からの光軸より下側に輝点を
有し視野方向変換プリズム１の入射面１ａを透過したも
のは、図６に基づき説明したように、視野方向変換プリ
ズム１の第１反射面１ｂで反射された後に安定化光学素
子２の縁等で吸収され、像面まで達することはない。

【００２０】このような作用をもたせるために、本実施
例の視野方向変換光学系では、安定化光学素子２に接合
された視野方向変換プリズム１の射出面１ｄにおける安
定化光学素子２の光軸を中心とした視野方向変換プリズ
ム１の第１反射面１ｂ側の有効半径ａを０．７８ｍｍと
している。更に、本実施例の視野方向変換光学系では、
前記ａの値と安定化光学素子２の外径φとの関係が、ａ／φ＝０．１４となっている。

【００２１】以上のように本実施例の視野方向変換光学
系によれば、斜視方向の物体像の結像に必要な有効光束
のみを像面に導き、有害光線が像面に入射するのを防止
することができるため、物体観察像時等にゴースト，フ
レアが発生することもなく、良好な観察像を得ることが
できる。

【００２２】又、本実施例の視野方向変換光学系におい
て、視野方向変換プリズム１と安定化光学素子２は、共
に円柱を輪切りにしたような形状を有しているため、両
者の相対的な位置決めを容易に行うことができる。更
に、両者を接合することにより、夫々単体で用いる場合
と比較して、外径方向に対する安定化光学素子２の光軸
方向の長さを長く構成しているので、枠に組み込んだ際
に生じ得るガタを抑制し、光学系の偏芯を防止すること
ができる。従って、視野方向のズレや比点収差の発生を
抑え、光学性能の劣化を防止することができる。このと
き、安定化光学素子２の形状は、安定化光学素子２の光
軸方向の厚さｄを３．２２ｍｍとしており、このｄの値
と安定化光学素子２の外径φとの関係が、ｄ／φ＝０．５６を満足するように構成されている。

【００２３】又、本実施例の視野方向変換光学系では、
有害光線を遮光し像面に達しないようにするために、絞
りを用いていない。このため、機械絞りを使用する場合
に比べ部品点数を削減することができる。又、かかる絞
りの光軸に対する位置決めを行い、機械絞りの場合は接
合を、蒸着絞りの場合は蒸着を行うといった工程も不要
となるため、製造コストをより低減することが可能にな
る。更に、入射瞳位置を視野方向変換プリズム１内に配
置することができるため、視野方向変換プリズム１の各
面における有効光束径の大きさを小さくし、各面におけ
る有効光束のけられを抑制するためには、できる限り視
野方向変換プリズム１を構成する材質に屈折率の大きな
ものを選び光路長を長く設定することが好ましい。そこ
で、本実施例の視野方向変換光学系では、屈折率が１．
８１の材質を用いて視野方向変換プリズム１を構成して
いる。又、本実施例の視野方向変換光学系では、視野方
向変換プリズム１の入射面１ａと方向が一致している断
面６ａを入射面１ａ側に有する内部枠６と、断面６ａを
受けるための受け部７ａを有する外部枠７とを有してい
る。従って、内部枠６の断面６ａと外部枠７の受け部７
ａとを合わせることにより、視野方向変換プリズム１の
回転方向の位置合わせを容易に行うことができる。

【００２４】第２実施例図２は本実施例にかかる内視鏡用視野方向変換光学系の
構成を示す光軸に沿う断面図である。この内視鏡用視野
方向変換光学系は内視鏡の先端部分に配置されて用いら
れるものである。本実施例の視野方向変換光学系では、
カバーガラス４を介して入射する有害光線のうち、斜視
方向からの光軸より下側に輝点を有し視野方向変換プリ
ズム１の入射面１ａを透過したものは、第１実施例の視
野方向変換光学系と同様に、視野方向変換プリズム１の
第１反射面１ｂで反射された後に安定化光学素子２の縁
等で吸収されるか、若しくは、視野方向変換プリズム１
の第１反射面１ｂと射出面１ｄとの稜線部に施された遮
光のための面取り部で吸収されるように構成されてい
る。又、本実施例の視野方向変換光学系に用いられる安
定化光学素子２の形状は、安定化光学素子２の光軸方向
の厚さｄを４．４３ｍｍとし、安定化光学素子２の外径
φとの関係が、ｄ／φ＝０．７８を満たすように構成されている。これ以外の構成は、第
１実施例の視野方向変換光学系と同様である。

【００２５】第３実施例図３は本実施例にかかる内視鏡用視野方向変換光学系の
構成を示す光軸に沿う断面図である。この視野方向変換
光学系は、斜視方向の物体側から順に、カバーガラス
４，凹レンズ５，補正プリズム３，視野方向変換プリズ
ム１及び安定化光学素子２が配置されて構成されてい
る。又、凹レンズ５，補正プリズム３，視野方向変換プ
リズム１及び安定化光学素子２は内部枠６に収納されて
おり、カバーガラス４は外部枠７と一体的に構成されて
いる。補正プリズム３の射出面３ｂと視野方向変換プリ
ズム１の入射面１ａとは接合されており、又、視野方向
変換プリズム１の射出面１ｄは安定化光学素子２の入射
面２ａと接合されている。補正プリズム３，視野方向変
換プリズム１及び安定化光学素子２は全て円柱を輪切り
にしたような形状を有しており、それらの外径φは５．
７ｍｍとなっている。

【００２６】本実施例の視野方向変換光学系は、視野方
向変換プリズム１の物体側に補正プリズム３を接合した
点、及び斜視方向を３０°に設定した点が第１，第２実
施例に示したものと異なっている。補正プリズム３の入
射面３ａは、３０度の斜視方向からの入射光軸に対して
垂直に配置されており、補正プリズム３の入射面３ａ及
び視野方向変換プリズム１の入射面１ａ（第２反射面１
ｃ），第１反射面１ｂ，射出面１ｄの安定化光学素子２
の光軸に対する角度θ，θ₁，θ₂，θ₃は夫々６０
°，４５°，３０°，９０°に設定されている。更に、
本実施例の視野方向変換光学系では、カバーガラス４を
介して入射する有害光線のうち、斜視方向からの光軸よ
り下側に輝点を有し視野方向変換プリズム１の入射面１
ａを透過したものは、視野方向変換プリズム１の第１反
射面１ｂにより反射された後に安定化光学素子２の縁等
で吸収されるため、像面に到達するようなことはない。

【００２７】このような作用をもたせるために、本実施
例では、安定化光学素子２に接合された視野方向変換プ
リズム１の射出面１ｄにおける安定化光学素子２の光軸
を中心とした視野方向変換プリズム１の第１反射面１ｂ
側の有効半径ａを１．４２としている。更に、本実施例
の視野方向変換光学系では、このａの値と安定化光学素
子２の外径φとの関係を、ａ／φ＝０．２５と定めている。

【００２８】又、本実施例では、カバーガラス４を介し
て入射する有害光線のうち、斜視方向からの光軸より上
側に輝点を有する光線に対する遮光手段として、視野方
向変換プリズム１の入射面１ｄに金属コート１ｆを施し
て形成した第２反射面１ｃを用いている。金属コート１
ｆは、視野方向変換プリズム１の第２反射面１ｃと光軸
との交点から斜視方向の光軸側に距離ｔ₂（＝１．３５
ｍｍ）だけ移動した位置から、第２反射面１ｃと射出面
１ｄとの稜線までの範囲に亘って施されている。

【００２９】又、本実施例の視野方向変換光学系では、
内視鏡に組み込まれた際に生じるガタを原因とする視野
方向のズレや非点収差による光学性能の劣化を抑制する
ために、安定化光学素子２を用い、これを視野方向変換
プリズム１に接合している。本実施例において、安定化
光学素子２の形状は、安定化光学素子２の光軸方向の厚
さｄを３．３４ｍｍとして、このｄの値と安定化光学素
子２の外径φとの関係が、ｄ／φ＝０．５９を満たすように構成されている。更に、本実施例の視野
方向変換光学系では、補正プリズム３を配置し、斜視方
向からの入射光軸が補正プリズム３の入射面３ａに対し
て垂直に入射するように構成されており、これによって
非点収差の発生を抑制している。

【００３０】ところで、この種の視野方向変換光学系に
おいては、斜視方向からの入射光線が視野方向変換プリ
ズム１の入射面１ａに対して垂直に入射しないため、非
点収差が発生し易い。しかしながら、本実施例では、視
野方向変換プリズム１の入射面１ａが補正プリズム３の
射出面３ｂと接合されているため、視野方向変換プリズ
ム１の入射面１ａ付近において、媒質が補正プリズム３
の材質，接着剤，視野方向変換プリズム１の材質と変化
するようになっている。このため、本実施例では、補正
プリズム３が配置されていない状態（この場合、空気か
ら視野方向変換プリズム１の材質へと媒質が変化する）
と比較して、屈折率の変化が小さく、非点収差の発生も
小さくなっている。

【００３１】又、本実施例の視野方向変換光学系では、
補正プリズム３の射出面３ｂと視野方向変換プリズム１
の入射面１ａとが接合されているため、視野方向変換プ
リズム１の入射面１ａに金属コート１ｆを施して第２反
射面１ｃを形成する代わりに、補正プリズム３の射出面
３ｂに金属コートを施してもよい。従って、何らかの理
由により視野方向変換プリズム１に反射面を１面しか設
けられない場合にも、本実施例の視野方向変換光学系は
十分に効果を発揮し得る。又、視野方向変換プリズム１
の各面における有効光束のケラレを小さくするために
は、できる限り視野方向変換プリズム１の材質に屈折率
の大きいものを選び、光路長を長く構成することが好ま
しい。そこで、本実施例の光学系では、視野方向変換プ
リズム１に屈折率が１．８８である材質を用いている。

【００３２】又、本実施例の視野方向変換光学系では、
補正プリズム３の入射面３ａの方向と方向を一致させた
断面６ａを入射面３ａ側に有する内部枠６と、断面６ａ
を受けるための受け部７ａを有する外部枠７が備えられ
ている。従って、内部枠６の断面６ａと外部枠７の受け
部７ａとを合わせることにより、視野方向変換プリズム
１の回転方向の位置合わせを容易に行うことができる。

【００３３】更に、補正プリズム３の屈折率と視野方向
変換プリズム１の材質の屈折率とを同一にすることによ
り、補正プリズム３を透過する光線と視野方向変換プリ
ズム１の第１反射面１ｂへ到達する光線とが平行とな
り、非点収差の発生を抑制している。このとき、補正プ
リズム３と視野方向変換プリズム１との間に施される接
着剤も補正プリズム３及び視野方向変換プリズム１と同
一若しくはできるだけ近い値の屈折率を有するものを用
い、形成される接着剤の層の厚さもできるだけ薄くする
ことが好ましい。

【００３４】第４実施例図４は、本実施例にかかる内視鏡用視野方向変換光学系
の構成を示す光軸に沿う断面図である。本実施例では枠
構造を省略し、光学系部分のみを示してある。この視野
方向変換光学系は、物体側から順に、カバーガラス４，
凹レンズ５，補正プリズム３，視野方向変換プリズム１
及び安定化光学素子２とが配置されて構成されている。
補正プリズム３の射出面３ｂと視野方向変換プリズム１
の入射面１ａとは接合されており、又、視野方向変換プ
リズム１の射出面１ｄと安定化光学素子２の入射面２ａ
とが接合されている。補正プリズム３，視野方向変換プ
リズム１及び安定化光学素子２は全て円柱を輪切りにし
たような形状を有しており、それらの外径φは１．６５
ｍｍとなっている。

【００３５】本実施例の視野方向変換光学系は、第３実
施例に示したものと同様に、斜視方向が３０°に設定さ
れている。又、補正プリズム３の入射面３ａも、３０度
の斜視方向からの入射光軸に対して垂直に配置されてお
り、補正プリズム３の入射面３ａ及び視野方向変換プリ
ズム１の入射面１ａ（第２反射面１ｃ），第１反射面１
ｂ，射出面１ｄの安定化光学素子２の光軸に対する角度
θ，θ₁，θ₂，θ₃は夫々６０°，４５°，３０°，
９０°に設定されている。更に、本実施例の視野方向変
換光学系では、カバーガラス４を介して入射する有害光
線のうち、斜視方向からの光軸より下側に輝点を有し視
野方向変換プリズム１の入射面１ａを透過したものは、
視野方向変換プリズム１の第１反射面１ｂにより反射さ
れた後に安定化光学素子２の縁等で吸収されるため、像
面に到達するようなことはない。

【００３６】このような作用をもたせるために、本実施
例の視野方向変換光学系では、視野方向変換プリズム１
の射出面１ｄにおける安定化光学素子２の光軸を中心と
した視野方向変換プリズム１の第１反射面１ｂ側の有効
半径ａを０．３５とし、このａの値と安定化光学素子２
の外径φとの関係を、ａ／φ＝０．２１と定めている。

【００３７】又、カバーガラス４を介して入射する有害
光線のうち、斜視方向からの光軸より上側に輝点を有す
る光線を遮光する手段として、視野方向変換プリズム１
の入射面１ａに金属コート１ｆを施して形成した第２反
射面１ｃを用いている。ここにおいて、金属コート１ｆ
が施される範囲は、視野方向変換プリズム１の第２反射
面１ｃと光軸との交点から斜視方向の光軸側に距離ｔ₃
（＝０．２７ｍｍ）だけ移動した位置から、第２反射面
１ｃと射出面１ｄとの稜線に亘っている。

【００３８】又、本実施例の視野方向変換光学系では、
内視鏡に組み込まれた際に生じるガタを原因とする視野
方向のズレや非点収差による光学性能の劣化を抑制する
ために、安定化光学素子２を用い、これを視野方向変換
プリズム１に接合している。本実施例において、安定化
光学素子２の形状は、安定化光学素子２の光軸方向の厚
さｄを１．７３ｍｍとし、このｄの値と安定化光学素子
２の外径φとの関係が、ｄ／φ＝１．０５を満足するように構成されている。

【００３９】更に、本実施例の視野方向変換光学系で
は、視野方向変換プリズム１の第１反射面１ｂ及び第２
反射面１ｃの金属コート１ｅ，１ｆの視野方向変換プリ
ズム１側に反射増強膜を付加している。この反射増強膜
を付加することによって、金属コートのみの場合と比べ
て反射面１面の反射率を７パーセント以上向上させるこ
とができ、内視鏡用視野方向変換光学系全系としては１
４％以上視野を明るくすることができる。このように、
金属コートに反射膜増強膜を付加することによって、従
来よりも視野の明るい内視鏡視野方向変換光学系を提供
することができる。尚、反射増強膜は、必要に応じて、
２面ある金属コートの一方或いは双方に付加されること
になる。

【００４０】第５実施例図５は、本実施例にかかる内視鏡用視野方向変換光学系
の構成を示す光軸に沿う断面図である。本実施例の視野
方向変換光学系の構成は、基本的には第４実施例に示し
たものと同様である。即ち、本実施例の視野方向変換光
学系は、物体側から順に、カバーガラス４，凹レンズ
５，補正プリズム３，視野方向変換プリズム１及び安定
化光学素子２とが配置されて構成されている。補正プリ
ズム３の射出面３ｂと視野方向変換プリズム１の入射面
１ａとは接合されており、又、視野方向変換プリズム１
の射出面１ｄと安定化光学素子２の入射面２ａとが接合
されている。補正プリズム３，視野方向変換プリズム１
及び安定化光学素子２は全て円柱を輪切りにしたような
形状を有しており、それらの外径φは５．７ｍｍとなっ
ている。

【００４１】カバーガラス４を介して入射する有害光線
のうち、斜視方向からの光軸より下側に輝点を有する光
線を遮光するために、本実施例の視野方向変換光学系で
は、視野方向変換プリズム１の射出面１ｄにおける安定
化光学素子２の光軸を中心とした視野方向変換プリズム
１の第１反射面１ｂ側の有効半径ａを１．２２とし、こ
のａの値と安定化光学素子２の外径φとの関係を、ａ／φ＝０．２１と定めている。

【００４２】又、カバーガラス４を介して入射する有害
光線のうち、斜視方向からの光軸より上側に輝点を有す
る光線を遮光する手段として、視野方向変換プリズム１
の入射面１ｄに金属コート１ｆを施して形成した第２反
射面１ｃを用いている。この金属コート１ｆが施される
範囲は、視野方向変換プリズム１の第２反射面１ｃと光
軸との交点から斜視方向の光軸側に距離ｔ₄（＝１．２
１ｍｍ）だけ移動した位置から、第２反射面１ｃと射出
面１ｄとの稜線まで亘っている。

【００４３】又、本実施例の視野方向変換光学系では、
内視鏡に組み込まれた際に生じるガタを原因とする視野
方向のズレや非点収差による光学性能の劣化を抑制する
ために、安定化光学素子２を用い、これを視野方向変換
プリズム１に接合している。本実施例において、安定化
光学素子２の形状は、安定化光学素子２の光軸方向の厚
さｄと安定化光学素子２の外径φとの関係が、ｄ／φ＝０．４６を満足するように構成されている。

【００４４】以上説明したように、本発明による内視鏡
用視野方向変換プリズムは、特許請求の範囲に記載され
た特徴と合わせ、以下の（１）〜（９）に示す特徴も備
えている。

【００４５】（１）上記視野方向変換プリズムの第１反
射面と射出面との稜線部に遮光のための面取りが施され
ていることを特徴とする請求項１に記載の内視鏡用視野
方向変換光学系。

【００４６】（２）上記視野方向変換プリズムの物体側
に配置された、斜視方向からの入射光軸に対し垂直に配
置され上記物体側からの光束を透過する入射面とこの入
射面を透過した光束を上記視野方向変換プリズム側へ透
過する射出面とから構成されている補正プリズムを備
え、この補正プリズムの射出面を上記視野方向変換プリ
ズムの入射面に接合したことを特徴とする請求項１に記
載の内視鏡用視野方向変換光学系。

【００４７】（３）上記視野方向変換プリズムの第２反
射面の金属コートに代えて、上記補正プリズムの射出面
に金属コートを施したことを特徴とする上記（２）に記
載の内視鏡用視野方向変換光学系。

【００４８】（４）上記視野方向変換プリズムの第１反
射面及び第２反射面の金属コートの全て若しくは何れか
において、金属コートの上記視野方向変換プリズム側に
反射率増強膜を付加したことを特徴とする請求項１又は
上記（３）に記載の内視鏡用視野方向変換光学系。

【００４９】（５）上記視野方向変換プリズムは屈折率
が１．８以上の材質により形成されていることを特徴と
する請求項１に記載の内視鏡用視野方向変換光学系。

【００５０】（６）上記補正プリズムを形成している材
質の屈折率を上記視野方向変換プリズムの材質の屈折率
と同一にしたことを特徴とする上記（２）に記載の内視
鏡用視野方向変換光学系。

【００５１】（７）上記安定化光学素子の形状が下記の
条件式を満足するようにしたことを特徴とする請求項１
に記載の内視鏡用視野方向変換光学系。０．３≦ｄ／φ≦１．２但し、φは上記安定化光学素子の外径、ｄは上記安定化
光学素子の光軸方向の厚さを示している。

【００５２】（８）上記視野方向変換プリズムの入射面
との方向を一致させた断面をかかる視野方向変換プリズ
ムの入射面側に有する枠が上記視野方向変換プリズムと
一体的に接合されていることを特徴とする請求項１に記
載の内視鏡用視野方向変換光学系。

【００５３】（９）上記補正プリズムの入射面の方向と
方向を一致させた断面を上記補正プリズムの入射面側に
有する枠がその補正プリズムと一体的に接合されている
ことを特徴とする上記（２）に記載の内視鏡用視野方向
変換光学系。

【００５４】

【発明の効果】上述のように、本発明の内視鏡用視野方
向変換光学系によれば、ゴースト，フレアの原因となり
得る有害光線を除去することができるため、より良好な
内視鏡像を得ることができる。又、部品点数を削減した
ことにより製造コストの低減を図ることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】第１実施例にかかる内視鏡用視野方向変換光学
系の構成を示す光軸に沿う断面図である。

【図２】第２実施例にかかる内視鏡用視野方向変換光学
系の構成を示す光軸に沿う断面図である。

【図３】第３実施例にかかる内視鏡用視野方向変換光学
系の構成を示す光軸に沿う断面図である。

【図４】第４実施例にかかる内視鏡用視野方向変換光学
系の構成を示す光軸に沿う断面図である。

【図５】第５実施例にかかる内視鏡用視野方向変換光学
系の構成を示す光軸に沿う断面図である。

【図６】本発明の内視鏡用視野方向変換光学系の基本構
成を説明するための図である。

【図７】従来の内視鏡用視野方向変換光学系の基本構成
を説明するための図である。

【図８】従来の内視鏡用視野方向変換光学系の構成を示
す光軸に沿う断面図である。

【図９】従来の内視鏡用視野方向変換光学系の構成を示
す光軸に沿う断面図である。

【符号の説明】

１視野方向変換プリズム１ａ入射面１ｂ第１反射面１ｃ第２反射面１ｄ射出面１ｅ，１ｆ金属コート２安定化光学素子２ａ入射面３補正プリズム３ａ入射面３ｂ射出面４カバーガラス５凹レンズ（ユニット）６内部枠６ａ断面７外部枠７ａ受け部１０絞り

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】斜視方向の物体の観察を行い得る内視鏡
において、物体側からの光束を透過する入射面と該入射面を透過し
た光束を反射するための金属コートが施された第１の反
射面と該第１の反射面により反射された光束を像側へ反
射するために前記入射面に選択的に金属コートが施され
て形成された第２の反射面と該第２の反射面により反射
された光束を像側へ透過する射出面とから構成されてい
る視野方向変換プリズムと、該視野方向変換プリズムの
射出面に接合された安定化光学素子と、を備え、前記視
野方向変換プリズム及び安定化光学素子の形状が下記の
条件式を満足するようにしたことを特徴とする内視鏡用
視野方向変換光学系。０．１≦ａ／φ≦０．３但し、φは前記安定化光学素子の外径、ａは前記安定化
光学素子に接合された前記視野方向変換プリズムの射出
面における有効半径である。