JPS6147919A - 内視鏡用撮像光学系 - Google Patents

内視鏡用撮像光学系

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JPS6147919A
JPS6147919A JP59169380A JP16938084A JPS6147919A JP S6147919 A JPS6147919 A JP S6147919A JP 59169380 A JP59169380 A JP 59169380A JP 16938084 A JP16938084 A JP 16938084A JP S6147919 A JPS6147919 A JP S6147919A
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prism
objective lens
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公彦 西岡
Tsutomu Yamamoto
勉 山本
Susumu Takahashi
進 高橋
Akira Yokota
横田　朗
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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。

Description

【発明の詳細な説明】 ｌ史豆旦 本発明は、固体撮像素子を使用して撮像を行なうように
した内視鏡の光学系に関するものである。
−はＩＪＬ韮− 一般に固体撮像素子は、デュアルインライン型のＩＣパ
ッケージの形状を有しており、該パッケージの上面の一
部に撮像面が配設されていて且つその内部には周辺回路
が組込まれているので、固体撮像素子はその全体が撮像
面の数倍の大きさになっている。従ってこのような固体
撮像素子を使用して撮像を行なうようにした内視鏡を構
成する場合、第２図（Ａ）に示すように内視鏡先端部１
内で対物レンズ２の後方に内視鏡の長手軸方向に垂直に
固体ｔＩ＆像素子３を配設すると、固体描像素子３の大
きさのために内視鏡先端部１の径が第２図（Ｂ）に示す
ように大きくなってしまい好ましくなかった。そのため
例えば特開昭５８−４６９２２号公報によれば第３図（
Ａ）に示すように内視鏡先端部ｌ内で対物レン・ズ２の
後方にプリズム等の反射部材４を配設して対物レンズ２
からの光。
軸を内視鏡の長手軸方向と垂直に曲げて内視鏡の長手軸
方向に沿って配設された固体撮像素子３′により観察光
を受光するようにした構成が知られている、しかしなが
ら、この場合、第３図（Ｂ）から明らかなように対物レ
ンズ２の光軸からずれて固体撮像素子３′が配設されて
いるため固体撮像素子３′が内視鏡先端部ｌの中心軸付
近には配設され得す、内視鏡先端部ｌの径は依然として
大きくならざるを得なかった。
亘−亙 本発明は、固体撮像素子を使用して撮像を行なうように
した内？Ｍ鏡において、対物レンズと固体撮像素子とを
内蔵する内視鏡先端部の径をできるだけ小さくするよう
にした内視鏡の光学系を提供することを目的としている
。
ＬＩ この目的は、内視鏡先端部に対物レンズと固体撮像素子
とを内蔵していて該対物レンズにより固体撮像素子上に
結像された観察像を該固体撮像素子により撮像するよう
にした内視鏡において、固体撮像素子が内視鏡先端部の
中心軸またはその近傍に沿って配設されていて、さらに
該固体撮像素子の撮像面に対向して斜設された反射面と
、対物レンズによる観藁像が固体撮像索子の撮像面に結
像されるように対物レンズの前側及び／または対物レン
ズ中及び／または対物レンズと前記反射面との間に配設
された偏向手段とを含んでいるＯとを特徴とする内視鏡
の光学系により解決される。
以下図面に示した実施例に基づき本発明を説明すれば、
第１図において、１０は本発明による直視型内視鏡であ
り、１１は内視鏡先端部、１２は第１図（Ｂ）から明ら
かなように内視鏡先端部１１の中心軸とほぼ同心的に配
設された対物レンズ、１３は内視鏡先端部１１の中心軸
（またはその近傍）に沿って配設されている郡ち内視鏡
先端部１１の断面のほぼ最大幅の部分に位置せしめられ
た固体撮像素子、１４は固体撮像素子１３ａに対向して
斜設された第一の反射面１４ａと第二の反射面１４ｂと
を含む山形プリズムで、該第−及び第二の反射面１４ａ
及び！４ｂはアルミニウムコーティング等による鏡面に
より形成されている。１５は対物レンズ１２の後側に配
設された反射プリズムであり、内視鏡先端部１１に対し
て矢印Ｘ方向に入射する観察光は対物レンズ１２を通ワ
た後プリズム１５により第１図（Ａ）において上方に反
射されて山形プリズム１４に入射し、その第二の反射面
１４ｂで反射しさらにその底面で全反射して第一の反射
面１４ａで反射した後山形プリズム１４から射出して固
体撮像素子１３の撮像面１３ａ上に結像するようになっ
ている。
本発明実施例は以上のように構成されているから、固体
撮像素子１３が内視鏡先端部の中心軸（またはその近傍
）に沿って配設されているので、固体撮像素子１３の最
小寸法部が内視鏡先端部１１の最大幅部分に位置せしめ
られることになり、また山形プリズム１４は固体撮像素
子１３の撮像面１３ａ側の空間に収容されるので、山形
プリズム１４の配＝が内視鏡先端部ＸＸの径を大きくす
るようなことはなく、か（して、内視鏡先端部１１の径
は最小にされ得る。
尚、第４図は第１図における山形プリズム１４及び反射
プリズム１５の詳細な図であり、対物レンズ１２からの
光線をａ、山形プリズム１４から固体撮像素子１３へ射
出する光線をｂとし、山形プリズム１４の第一の反射面
１４ａ、第二の反射面１４ｂ及び反射プリズム１５の反
射面の傾斜角を第４図に示されているように各々α、β
及びＴとすれば、 φ α−β＋Ｔ露９０’−− が成立する。また山形プリズム１４と反射プリズム１５
とは接合されていても狭い空気間隔を備えて隔置されて
いてもよく、さらに山形プリズム１４は固体撮像素子１
３の撮像面１３ａのカバーガラスを兼ねていてもよい。
第５図乃至第１２図は第１図に示された実施例の変形例
であり、先づ第５図は第１図における山形プリズム１４
の底部を板状の別体のプリズム１４′としてより小さい
屈折率の材料で形成し、山形プ　　　。
リズム１４の第二の反射面１４ｂで反射した光がプリズ
ム１４′との境界面で全反射するようにしたもので、そ
の作用は第１図の実施例と同様であり、而も山形プリズ
ム１４と反射プリズム１５を接合した場合にも山形プリ
ズム１４の底面での全反射が確実に行なわれ得る。第６
図は第１図の実施例における山形プリズム１４の代わり
に固体撮像素子１３の１最像面１３ａに対向して斜設さ
れたプリズム１６と反射プリズム１５からの光を該プリ
ズム１６へ入射せしめるように配設されたダハプリズム
１７とを設けたものであり、この場合さらにプリズム１
５及び１６をダハプリズムとして構成してもよく、何れ
の場合も第１図の実施例と同様の作用が行なわれる。第
７図は第１図の実施例における山形プリズム１４と反射
プリズム１５の代わりに二つのプリズム１Ｂ及び１９を
図示の如く配設したもの、第８図は第７図におけるプリ
ズム１８をダハプリズム２０としたものであり、何れの
場合も第１図の実施例の場合と同様に作用し、而もより
長い固体撮像素子１３が使用され得る。第９図は第７図
の例に比較して反射回数が少なくなるようにした二個の
プリズム２１及び２２から成る構成例で、何れか一方の
プリズム２１または２２をダハプリズムとしてもよい、
第１０図は三つのプリズム２３．２４及び２５を使用し
た例で、プリズム２５はダハプリズムでもよい、第ｉｔ
ｑは二つのプリズム２６及び２７を使用した例である０
以上第９図乃至第１１図の実施例は何れも第１図の実施
例と同様に作用する。
第１２図は第１図の実施例において直視型の対物レンズ
１２の代わりに、中間にプリズムを含む側視型の対物レ
ンズ２８を備えたものである。
第１３図ば本発明による内視鏡の第二の実施例を示して
おり、３０は側視型内視鏡、３１は内視鏡先端部、３２
は内視鏡先端部３１の中心軸に対してはり垂直に配設さ
れた対物レンズ、３３は内視鏡先端部３１の中心軸（ま
たは近傍）に沿って配設されている固体撮像素子、３４
は固体撮像素子３３の撮像面３３ａに対向して斜設され
た第一の反射面３４ａと第二の反射面３４ｂとを含む山
形プリズムであり、対物レンズ３２を通った光線は山形
プリズム３４に入射しその第二及び第一の反射面３４ｂ
、３４ａで反射した後接山形プリズム３４から射出して
固体撮像素子３３の撮像面３３ａ上に結像するようにな
っている。第１４図は第１３図の実施例において対物レ
ンズ３２の全長が比較的長い場合に該対物レンズ３２の
構成要素を第二の山形プリズム３５の前側に配設された
部分３２ａとその後側に配設された部分３２ｂとに分割
した変形例を示しており、第１３図及び第１４図の実施
例は何れも、対物レンズ３２の光軸を内視鏡の中心軸よ
り１８　（Ｉｔ　Ｗ側で側方に反射させて撮像面３３ａ
に対向して斜設された反射面に導（ようにしたので、固
体撮像素子３３が内視鏡先端部３１の中心軸付近に配設
され得る。
第１５図は本発明による内視鏡の第三の実施例で、斜視
型の対物レンズの中間に挿入されたプリズム３６と撮像
面３３ａの上方に配設されたプリズム３７とを含んでい
る。第１６図は第１５ｒｊ！Ｊの実施例の変形例で、プ
リズム３８及びｃｌ　９　ｊＣ濃えている。第１５図及
び第１６図の例は何れも斜視型内視鏡に適用して固体撮
像素子３３が内視鏡先端部の中心軸付近に配設され得る
ようになっている。
第１７図は第６図の変形例において対物レンズの部長が
長い場合に対物レンズの構成要素をプリズム１６と１７
の間に配設するようにした変形例を示している。
第１８図は固体撮像素子４１が内視鏡先端部内で僅かに
傾斜しては一′その中心軸に沿って配設されており、対
物レンズからの光線を一つのプリズム４１を使用して固
体撮像素子４０の撮像面に入射せしめるようにしたもの
である。
尚、以上述べた各偶において、対物レンズから描像面ま
での距離が長すぎて対物レンズからの光が撮像面で結像
し得ない場合には、対物レンズと固体撮像素子の撮像面
の間の適宜な位置にリレーレンズを挿入することにより
撮像面上に結像され得るようにすればよい。
さらに、＝木犠像素子を用いた描像はモアレを生じやす
いので、モアレの発生を防止するには光路中に挿入され
たプリズムの少なくとも一つを水晶の如き複屈折性を有
する材料で構成すればよい。
また、モアレ防止のためには、位相差かは奮二分の−波
長の位相１２をプリズムの少なくとも一面に第１９図に
示すようにランダムに液面の＠禎の半分を占める微小点
として蒸着等により形成してもよい。
また不要な赤外線を除去するためには、光路中に挿入さ
れたプリズムの少な（とも一つを赤外線吸収ガラスで構
成するか、該プリズムの少なくとも一面に赤外線反射コ
ーティングを施せばよい。
尚、以上の説明では、対物レンズからの光線を反射させ
るためにプリズムを使用しているがこのプリズムの代わ
りに鏡を使用してもよいことはいうまでもない。
ＩＬ五１１ 以上述べたように本発明によれば、固体撮像素子を内視
鏡先端部の中心軸またはその近傍に沿って配設し、該固
体撮像素子の撮像面に対向して反射面を斜設し、さらに
対物レンズによる観察像が固体撮像素子の撮像面に結係
されるように対物レンズの前側及び／または対物レンズ
中及び／または対物レンズと前記反射面との間に偏向手
段を配設したから、固体撮像素子の最小寸法部が内視鏡
先端部の最大幅部分に位置せしめられることになり、橢
像面に対向せしめられた反射面は固体撮像素子と内視鏡
先端部との間の空間に収容されるので、該反射面の配置
が内視鏡先端部の径を大きくするようなことはなく、従
って固体撮像素子に対して内視鏡先端部の径は最少にさ
れ得、極めて効果的である。
【図面の簡単な説明】
第１図は本発明による内視鏡の第一の実施例を示す（Ａ
）概略側面図及び（Ｂ）正面図、第２図及び第３図は従
来の内視鏡の（Ａ）概略側面図及びＣＢ）正面図、第４
図は第１図の実施例のプリズムの詳細図、第５図乃至第
１２図は第１図の実施例の変形例を示す図、第１３図は
第二の実施例を示す概略図、第１４図は第１３図の実施
例の変形例を示す図、第１５図は第三の実施例を示す図
、第１６図は第１５図の実施例の変形例を示す図、第１
７図及び第１８図は他の構成例を示す図、第１９図はモ
アレ防止用の位相膜の形状を示す図である。 １０．３０・・・・内視鏡、１１．３１・・・・内視鏡
先端部、１２．３２・・・・対物レンズ、１３．３３゜
４０・・・・固体撮像素子、１４．３４．３５・・・・
山形プリズム、１５．１６．１７．１Ｂ、１９゜２０．
２＋、２２．２３．２４．２５，２６゜２７．３６．３
７．３８．３９．４１・・・・プリズム、ｚ８・・・・
対物レンズ。 第２図 第３図 第４図 オフ図 才８図　　　　　　才９図 才ＭＯ図　　　　剌■図 才１２図 オ１４図 第１５図 １１６図 第１７図 ○○○Ｏ

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 内視鏡先端部に対物レンズと固体撮像素子とを内蔵して
    いて該対物レンズにより固体撮像素子上に結像された観
    察像を該固体撮像素子により撮像するようにした内視鏡
    において、 固体撮像素子が内視鏡先端部の中心軸またはその近傍に
    沿って配設されていて、さらに該固体撮像素子の撮像面
    に対向して斜設された反射面と、対物レンズによる観察
    像が固体撮像素子の撮像面に結像されるように対物レン
    ズの前側及び／または対物レンズ中及び／または対物レ
    ンズと前記反射面との間に配設された偏向手段とを含ん
    でいることを特徴とする、内視鏡の光学系。
JP59169380A 1984-08-15 1984-08-15 内視鏡用撮像光学系 Granted JPS6147919A (ja)

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Application Number Priority Date Filing Date Title
JP59169380A JPS6147919A (ja) 1984-08-15 1984-08-15 内視鏡用撮像光学系
DE19853529026 DE3529026A1 (de) 1984-08-15 1985-08-13 Optisches system fuer ein endoskop
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JPS6147919A true JPS6147919A (ja) 1986-03-08
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ID=15885523

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