JPH116967A - 立体視内視鏡 - Google Patents
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- JPH116967A JPH116967A JP9172863A JP17286397A JPH116967A JP H116967 A JPH116967 A JP H116967A JP 9172863 A JP9172863 A JP 9172863A JP 17286397 A JP17286397 A JP 17286397A JP H116967 A JPH116967 A JP H116967A
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- 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
- G02B23/2415—Stereoscopic endoscopes
-
- 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
- A61B1/00163—Optical arrangements
- A61B1/00193—Optical arrangements adapted for stereoscopic vision
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- G—PHYSICS
- G02—OPTICS
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- G02B23/2423—Optical details of the distal end
- G02B23/243—Objectives for endoscopes
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 立体視内視鏡の対物光学系において、スコー
プ最先端の左右各眼用の１対の負レンズに対応させて、
各々の後段に１対の正レンズを配置することにより１対
の各負レンズにより発生した収差を良好に補正する。 【解決手段】 物体側から順に、１対の負レンズ対１、
１対の正レンズ対２、正のレンズ群３を配置し、物体側
から入射した光束をＣＣＤの撮像面６上に結像させる。
第２レンズ対２の２枚のレンズＬ2の像面側平面には各
々絞り５を貼着または蒸着により形成し、第１レンズ対
１の１つのレンズＬ1と、このレンズＬ1と対応する第２
レンズ対２の１つのレンズＬ2を、絞り５を含んで同軸
な状態で一体化してこれを左右各眼用に並列配置する一
方、この並列配置したものを正レンズ群３の光軸に対し
垂直方向（矢印Ａ方向）へ互いに対称的に移動可能とす
る。
プ最先端の左右各眼用の１対の負レンズに対応させて、
各々の後段に１対の正レンズを配置することにより１対
の各負レンズにより発生した収差を良好に補正する。 【解決手段】 物体側から順に、１対の負レンズ対１、
１対の正レンズ対２、正のレンズ群３を配置し、物体側
から入射した光束をＣＣＤの撮像面６上に結像させる。
第２レンズ対２の２枚のレンズＬ2の像面側平面には各
々絞り５を貼着または蒸着により形成し、第１レンズ対
１の１つのレンズＬ1と、このレンズＬ1と対応する第２
レンズ対２の１つのレンズＬ2を、絞り５を含んで同軸
な状態で一体化してこれを左右各眼用に並列配置する一
方、この並列配置したものを正レンズ群３の光軸に対し
垂直方向（矢印Ａ方向）へ互いに対称的に移動可能とす
る。
Description
【０００１】
【本発明の属する技術分野】本発明は、体腔内等の被検
部を立体視観察できる立体視内視鏡に関するものであ
り、詳しくは挿入部の先端部分に配された対物光学系の
構成の改良に関するものである。
部を立体視観察できる立体視内視鏡に関するものであ
り、詳しくは挿入部の先端部分に配された対物光学系の
構成の改良に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】近年、内視鏡を用いて体腔内の被検部を
観察したり体腔内患部の手術を行う外科手法が普及して
おり、より正確な診断および患者の苦痛の軽減を図るた
めに内視鏡の技術改良がなされている。特に、体腔内に
おいてより正確な診断を下すためには体腔内の奥行き情
報を得ることが有用であり、立体視内視鏡はそのような
要望に応えたものとして知られている。このような立体
視内視鏡としては、たとえば特開平８−１２２６６５号
公報に記載されたものが知られている。
観察したり体腔内患部の手術を行う外科手法が普及して
おり、より正確な診断および患者の苦痛の軽減を図るた
めに内視鏡の技術改良がなされている。特に、体腔内に
おいてより正確な診断を下すためには体腔内の奥行き情
報を得ることが有用であり、立体視内視鏡はそのような
要望に応えたものとして知られている。このような立体
視内視鏡としては、たとえば特開平８−１２２６６５号
公報に記載されたものが知られている。
【０００３】ところで、この公報記載の立体視内視鏡の
スコープ先端に配された内視鏡対物光学系は、物体側か
ら順に互いに並列配置した１対の負レンズ対と、同軸な
１つの正レンズ群とから構成されたもので、左右別体と
なる部分のレンズ枚数を減らすことで左右像の誤差を小
さくし、左右像の融像を容易にして観察者の疲労を減少
させるようにしたものである。また、並列した負レンズ
対をスコープ最先端に配置することで位置調整が容易に
なり、内視鏡を組み立てる際に、立体感と左右像の偏心
誤差調整について最適となるレンズ位置を容易に設定す
ることを可能としている。
スコープ先端に配された内視鏡対物光学系は、物体側か
ら順に互いに並列配置した１対の負レンズ対と、同軸な
１つの正レンズ群とから構成されたもので、左右別体と
なる部分のレンズ枚数を減らすことで左右像の誤差を小
さくし、左右像の融像を容易にして観察者の疲労を減少
させるようにしたものである。また、並列した負レンズ
対をスコープ最先端に配置することで位置調整が容易に
なり、内視鏡を組み立てる際に、立体感と左右像の偏心
誤差調整について最適となるレンズ位置を容易に設定す
ることを可能としている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上述し
た公報記載の技術では、スコープ最先端のレンズ系が１
対の負レンズで構成され、その後段に配された正レンズ
群により、この１対の負レンズからの両光束を共通に収
差補正をする構成とされているため、非点収差や像面湾
曲の補正の点で必ずしも満足できるものではなかった。
た公報記載の技術では、スコープ最先端のレンズ系が１
対の負レンズで構成され、その後段に配された正レンズ
群により、この１対の負レンズからの両光束を共通に収
差補正をする構成とされているため、非点収差や像面湾
曲の補正の点で必ずしも満足できるものではなかった。
【０００５】本発明はこのような事情に鑑みなされたも
のであり、簡易な構成で、収差を補正した精度の高い立
体画像を得ることが可能な立体視内視鏡を提供すること
を目的とするものである。
のであり、簡易な構成で、収差を補正した精度の高い立
体画像を得ることが可能な立体視内視鏡を提供すること
を目的とするものである。
【０００６】また、立体視内視鏡の課題である左右像の
相対的なズレについてはこれをより少なくし、左右像の
融像を容易にして使用者の疲労を軽減させたいという要
望が強い。その方策としてレンズ系中に配置される各部
材の位置設定の精度を高める必要があるが、実際にそれ
らのアラインメントを行う作業は煩雑で誤差を生じやす
いものとなっている。そのため、調整が必要な部材を少
しでも減らしその調整を容易にすることが課題となって
いる。
相対的なズレについてはこれをより少なくし、左右像の
融像を容易にして使用者の疲労を軽減させたいという要
望が強い。その方策としてレンズ系中に配置される各部
材の位置設定の精度を高める必要があるが、実際にそれ
らのアラインメントを行う作業は煩雑で誤差を生じやす
いものとなっている。そのため、調整が必要な部材を少
しでも減らしその調整を容易にすることが課題となって
いる。
【０００７】さらに、立体視内視鏡として立体感の強い
映像を得ることは重要なことではあるが、実際の外科手
術の場合には長時間連続してこの立体視内視鏡を使用す
ることになり、使用者の疲労も見過ごせない問題となっ
ている。実際の手術現場では立体感の強い情報は必ずし
も終始連続して必要とされるものではなく、むしろ状況
を的確に把握した後は、立体感の弱い映像でも処置を行
うことが可能な場合が多い。
映像を得ることは重要なことではあるが、実際の外科手
術の場合には長時間連続してこの立体視内視鏡を使用す
ることになり、使用者の疲労も見過ごせない問題となっ
ている。実際の手術現場では立体感の強い情報は必ずし
も終始連続して必要とされるものではなく、むしろ状況
を的確に把握した後は、立体感の弱い映像でも処置を行
うことが可能な場合が多い。
【０００８】本発明は、左右像の誤差を小さくし、ある
いは使用者に立体感調節を可能にさせることによって、
融像に起因する使用者の疲労を軽減する内視鏡対物光学
系を提供することをも目的とするものである。
いは使用者に立体感調節を可能にさせることによって、
融像に起因する使用者の疲労を軽減する内視鏡対物光学
系を提供することをも目的とするものである。
【０００９】
【課題を解決するための手段】本発明に係る立体視内視
鏡は、細長い挿入部と、前記挿入部先端内に配置した対
物光学系と、前記挿入部内に配置され、前記対物光学系
により形成された物体像を撮像する撮像手段とを有して
いる立体視内視鏡において、前記対物光学系が物体側か
ら順に、互いに並列配置された１対の負レンズからなる
第１レンズ対と、該第１レンズ対の各レンズに対応する
ように並列配置された１対の正のレンズからなる第２レ
ンズ対と、正のレンズ群とから構成されていることを特
徴とするものである。また、前記対物光学系の第２レン
ズ対の各レンズは、該第１レンズ対の各レンズと同軸に
構成されていることが好ましい。
鏡は、細長い挿入部と、前記挿入部先端内に配置した対
物光学系と、前記挿入部内に配置され、前記対物光学系
により形成された物体像を撮像する撮像手段とを有して
いる立体視内視鏡において、前記対物光学系が物体側か
ら順に、互いに並列配置された１対の負レンズからなる
第１レンズ対と、該第１レンズ対の各レンズに対応する
ように並列配置された１対の正のレンズからなる第２レ
ンズ対と、正のレンズ群とから構成されていることを特
徴とするものである。また、前記対物光学系の第２レン
ズ対の各レンズは、該第１レンズ対の各レンズと同軸に
構成されていることが好ましい。
【００１０】また、前記第２レンズ対と前記正のレンズ
群との間に絞りもしくは遮光板を配置し、その絞りもし
くは遮光板、前記第１レンズ対を構成する１つのレン
ズ、および該第２レンズ対を構成する１つのレンズを一
体的に形成してなるものを一対として並列配置してなる
ことが可能である。さらに、前記第２レンズ対を構成す
る１対の正レンズが前記正レンズ群の光軸に対し垂直方
向へ互いに対称的に移動可能とされていることが望まし
い。
群との間に絞りもしくは遮光板を配置し、その絞りもし
くは遮光板、前記第１レンズ対を構成する１つのレン
ズ、および該第２レンズ対を構成する１つのレンズを一
体的に形成してなるものを一対として並列配置してなる
ことが可能である。さらに、前記第２レンズ対を構成す
る１対の正レンズが前記正レンズ群の光軸に対し垂直方
向へ互いに対称的に移動可能とされていることが望まし
い。
【００１１】
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施形態を図面を
用いて説明する。本発明の実施形態の立体視内視鏡で
は、内視鏡挿入部の先端部分に固体撮像素子（ＣＣＤ）
を有するいわゆる電子内視鏡装置に適用している。
用いて説明する。本発明の実施形態の立体視内視鏡で
は、内視鏡挿入部の先端部分に固体撮像素子（ＣＣＤ）
を有するいわゆる電子内視鏡装置に適用している。
【００１２】すなわち、この電子内視鏡装置は、体腔内
等に挿入可能な細長の挿入部の先端側から対物光学系に
入射した被検体情報を担持した光束をＣＣＤ上に結像さ
せ、このＣＣＤで撮像された映像信号データを操作部に
接続したコントロールユニットに送出させ、コントロー
ルユニットで信号処理させた後、モニタ上に上記被検体
画像を表示させるものである。なお、モニタ上には互い
に視差のある左目用画像と右目用画像が交互に表示さ
れ、観察者はシャッタメガネによりカラー表示の画像を
観察することによって上記被検体画像を立体的に視認す
ることができる。なお、挿入部には、光源装置から照明
光を供給する照明光電送手段およびこの電送した照明光
を照明窓から射出して被検体を照明する照明光学系が備
えられている。
等に挿入可能な細長の挿入部の先端側から対物光学系に
入射した被検体情報を担持した光束をＣＣＤ上に結像さ
せ、このＣＣＤで撮像された映像信号データを操作部に
接続したコントロールユニットに送出させ、コントロー
ルユニットで信号処理させた後、モニタ上に上記被検体
画像を表示させるものである。なお、モニタ上には互い
に視差のある左目用画像と右目用画像が交互に表示さ
れ、観察者はシャッタメガネによりカラー表示の画像を
観察することによって上記被検体画像を立体的に視認す
ることができる。なお、挿入部には、光源装置から照明
光を供給する照明光電送手段およびこの電送した照明光
を照明窓から射出して被検体を照明する照明光学系が備
えられている。
【００１３】以下、具体的なデータを用いて実施例１〜
３について説明する。 〈実施例１〉図１は実施例１に係る立体視内視鏡の対物
光学系の構成を示す図である。この対物光学系は図示の
ように、物体側から順に左右各眼用の１対の負レンズＬ
1を互いに並列配置してなる第１レンズ対１と、第１レ
ンズ対１の各レンズと同軸な左右各眼用の１対の正レン
ズＬ2を互いに並列配置してなる第２レンズ対２と、同
軸な３枚のレンズＬ3，Ｌ4，Ｌ5からなる正レンズ群３
とから構成されており、物体側から入射した光束がＣＣ
Ｄの撮像面６上に結像するように構成されている。
３について説明する。 〈実施例１〉図１は実施例１に係る立体視内視鏡の対物
光学系の構成を示す図である。この対物光学系は図示の
ように、物体側から順に左右各眼用の１対の負レンズＬ
1を互いに並列配置してなる第１レンズ対１と、第１レ
ンズ対１の各レンズと同軸な左右各眼用の１対の正レン
ズＬ2を互いに並列配置してなる第２レンズ対２と、同
軸な３枚のレンズＬ3，Ｌ4，Ｌ5からなる正レンズ群３
とから構成されており、物体側から入射した光束がＣＣ
Ｄの撮像面６上に結像するように構成されている。
【００１４】上記第１レンズ対１を構成する負レンズＬ
1は像面側に凹面を向けた平凹レンズであり、上記第２
レンズ対２を構成する正レンズＬ2は物体側に凸面を向
けた平凸レンズであり、上記正レンズ群３を構成するレ
ンズのうち、レンズＬ3は像面側に凸面を向けた平凸レ
ンズであり、レンズＬ4は像面側に曲率の大きい面を向
けた両凸レンズであり、レンズＬ5は像面側に凸面を向
けた負のメニスカスレンズであり、正レンズ群３のレン
ズＬ4とレンズＬ5は接合レンズとして構成されている。
そして、上記第２レンズ対２のレンズＬ2の像面側平面
には各々絞り５が貼着または蒸着により形成されてお
り、第１レンズ対１を構成する１つのレンズＬ1と第２
レンズ対２を構成する１つのレンズＬ2はこの絞り５を
含んで同軸な状態で一体化され、並列配置されている。
なお、正レンズ群３の像面側には、ローパスフィルタお
よび赤外線カットフィルタを含むフィルタ部４が配され
ている。なお、正レンズ群３に対する、第１レンズ対１
の各レンズＬ1および第２レンズ対２の各レンズＬ2の偏
心量は０．６５４ｆ（ｆは焦点距離）である。
1は像面側に凹面を向けた平凹レンズであり、上記第２
レンズ対２を構成する正レンズＬ2は物体側に凸面を向
けた平凸レンズであり、上記正レンズ群３を構成するレ
ンズのうち、レンズＬ3は像面側に凸面を向けた平凸レ
ンズであり、レンズＬ4は像面側に曲率の大きい面を向
けた両凸レンズであり、レンズＬ5は像面側に凸面を向
けた負のメニスカスレンズであり、正レンズ群３のレン
ズＬ4とレンズＬ5は接合レンズとして構成されている。
そして、上記第２レンズ対２のレンズＬ2の像面側平面
には各々絞り５が貼着または蒸着により形成されてお
り、第１レンズ対１を構成する１つのレンズＬ1と第２
レンズ対２を構成する１つのレンズＬ2はこの絞り５を
含んで同軸な状態で一体化され、並列配置されている。
なお、正レンズ群３の像面側には、ローパスフィルタお
よび赤外線カットフィルタを含むフィルタ部４が配され
ている。なお、正レンズ群３に対する、第１レンズ対１
の各レンズＬ1および第２レンズ対２の各レンズＬ2の偏
心量は０．６５４ｆ（ｆは焦点距離）である。
【００１５】ここで、本実施例の各レンズ面の曲率半径
Ｒ、各レンズの軸上面間隔（各レンズの中心厚および各
レンズ間の空気間隔）Ｄ、各レンズのｄ線における屈折
率ｎd、およびアッベ数νdを、表１に示す。なお、表１
および以下の他の表において、各記号に対応させた数字
は物体側から順次増加するようになっており、また、Ｒ
およびＤの各数値は、焦点距離が１ｍｍの場合に規格化
してある。なお、表１および以下の他の表においてＤ1
〜Ｄ4は第１レンズ対１と第２レンズ対２の共通光軸
Ｘ1、Ｘ2上での間隔であり、上記Ｄ5〜Ｄ10は正レンズ
群３の光軸Ｘ上での間隔である（以下の各実施例につい
ても同様である）。
Ｒ、各レンズの軸上面間隔（各レンズの中心厚および各
レンズ間の空気間隔）Ｄ、各レンズのｄ線における屈折
率ｎd、およびアッベ数νdを、表１に示す。なお、表１
および以下の他の表において、各記号に対応させた数字
は物体側から順次増加するようになっており、また、Ｒ
およびＤの各数値は、焦点距離が１ｍｍの場合に規格化
してある。なお、表１および以下の他の表においてＤ1
〜Ｄ4は第１レンズ対１と第２レンズ対２の共通光軸
Ｘ1、Ｘ2上での間隔であり、上記Ｄ5〜Ｄ10は正レンズ
群３の光軸Ｘ上での間隔である（以下の各実施例につい
ても同様である）。
【００１６】
【表１】 Ｒ Ｄ ｎd νd １ ∞ ０．３８４ １．８８３０ ４０．９ ２ ０．６４１ １．６０３ ３ １０．０９３ ０．７６９ １．８０５２ ２５．４ ４ ∞ ０．０３８ ５ ∞ １．０７１ １．７１３０ ５３．９ ６ −４．４８９ ０．１９２ ７ ２．２７４ １．２７９ １．６２０４ ６０．３ ８ −１．７５７ ０．３８４ １．８０５２ ２５．４ ９ −５．１２８ ０．６７２ １０ ∞ ４．５１１ １．５１６３ ６４．１ １１ ∞
【００１７】被検部からの光のうち第１レンズ対１を形
成する１つのレンズＬ1を通った光は、第２レンズ対２
を形成する１つのレンズＬ2を通ることによって第１レ
ンズＬ1によって生じた収差を補正され、絞り５の開口
部から正レンズ群３に入射し、収束されてフィルタ部４
を介してＣＣＤ撮像面６上に結像する。第１レンズＬ1
によって生じた収差は、１つの第１レンズＬ1に１つの
第２レンズＬ2を対応させることによって、第１レンズ
対１を形成する２つのレンズの収差補正を１つの共通な
第２レンズで行うよりも、効果的に補正することが可能
になる。
成する１つのレンズＬ1を通った光は、第２レンズ対２
を形成する１つのレンズＬ2を通ることによって第１レ
ンズＬ1によって生じた収差を補正され、絞り５の開口
部から正レンズ群３に入射し、収束されてフィルタ部４
を介してＣＣＤ撮像面６上に結像する。第１レンズＬ1
によって生じた収差は、１つの第１レンズＬ1に１つの
第２レンズＬ2を対応させることによって、第１レンズ
対１を形成する２つのレンズの収差補正を１つの共通な
第２レンズで行うよりも、効果的に補正することが可能
になる。
【００１８】また、対応する第１レンズＬ1と第２レン
ズＬ2を同軸に配置することによって内視鏡の製造を容
易にすることが可能になる。これは例えば、製造工程に
おいて球面対称のレンズを研磨すればよいからである。
ズＬ2を同軸に配置することによって内視鏡の製造を容
易にすることが可能になる。これは例えば、製造工程に
おいて球面対称のレンズを研磨すればよいからである。
【００１９】また、上述したように第１レンズ対１のレ
ンズＬ1、第２レンズ対２のレンズＬ2および絞り５を一
体的に形成することにより組立工程におけるアラインメ
ント調整が容易となる。このアラインメント精度の向上
は左右像の誤差減少に貢献し、使用者の疲労を軽減させ
るものである。さらに、第２レンズ対２のレンズＬ2の
像面側平面に絞り５を貼着または蒸着により形成するこ
とで、絞り５の保持部材が不要となる。
ンズＬ1、第２レンズ対２のレンズＬ2および絞り５を一
体的に形成することにより組立工程におけるアラインメ
ント調整が容易となる。このアラインメント精度の向上
は左右像の誤差減少に貢献し、使用者の疲労を軽減させ
るものである。さらに、第２レンズ対２のレンズＬ2の
像面側平面に絞り５を貼着または蒸着により形成するこ
とで、絞り５の保持部材が不要となる。
【００２０】〈実施例２〉図２は実施例２に係る立体視
内視鏡の対物光学系の構成を示す図である。図示のよう
に、この対物光学系は、実施例１とほぼ同様のレンズ構
成となっているが、本実施例では、第１レンズ対１を構
成する１つのレンズＬ1、このレンズＬ1に対応して第２
レンズ対２を構成する１つのレンズＬ2および第２レン
ズ対２に貼着または蒸着した絞り５を一体的に形成した
前段レンズ系が、正レンズ群３の光軸に対し垂直方向
（図２矢印Ａ方向）へ互いに対称的に移動可能とされて
いる点が実施例１と異なっている。なお、正レンズ群３
に対する、第１レンズ対１の各レンズＬ1および第２レ
ンズ対２の各レンズＬ2の偏心量は０．８６４ｆ（ｆは
焦点距離）である。
内視鏡の対物光学系の構成を示す図である。図示のよう
に、この対物光学系は、実施例１とほぼ同様のレンズ構
成となっているが、本実施例では、第１レンズ対１を構
成する１つのレンズＬ1、このレンズＬ1に対応して第２
レンズ対２を構成する１つのレンズＬ2および第２レン
ズ対２に貼着または蒸着した絞り５を一体的に形成した
前段レンズ系が、正レンズ群３の光軸に対し垂直方向
（図２矢印Ａ方向）へ互いに対称的に移動可能とされて
いる点が実施例１と異なっている。なお、正レンズ群３
に対する、第１レンズ対１の各レンズＬ1および第２レ
ンズ対２の各レンズＬ2の偏心量は０．８６４ｆ（ｆは
焦点距離）である。
【００２１】本実施例の対物光学系の各レンズ面の曲率
半径Ｒ、各レンズの軸上面間隔（各レンズの中心厚およ
び各レンズ間の空気間隔）Ｄ、各レンズのｄ線における
屈折率ｎd、およびアッベ数νdを、表２に示す。
半径Ｒ、各レンズの軸上面間隔（各レンズの中心厚およ
び各レンズ間の空気間隔）Ｄ、各レンズのｄ線における
屈折率ｎd、およびアッベ数νdを、表２に示す。
【００２２】
【表２】 Ｒ Ｄ ｎd νd １ ∞ ０．４３０ １．８８３０ ４０．９ ２ ０．６２３ １．３２６ ３ ３．７３５ ０．９４３ １．８０５２ ２５．４ ４ ∞ ０．０３７ ５ ∞ １．１１８ １．７１３０ ５３．９ ６ −３．８４４ ０．１８７ ７ ６．０８１ ２．０６０ １．６２０４ ６０．３ ８ −１．２２１ １．８６８ １．８０５２ ２５．４ ９ −２．４４６ ０．６５４ １０ ∞ ４．３８９ １．５１６３ ６４．１ １１ ∞
【００２３】本実施例では、上記実施例１と同様に収差
補正とアラインメント精度を向上させることが可能とな
るほか、前記前段レンズ系が、正レンズ群３の光軸に対
し垂直方向へ互いに対称的に移動可能とされていること
によって、内視鏡使用者は内向角の調節が可能になり、
必要に応じて立体感の調節ができるので、その結果とし
て、長時間内視鏡を使用する場合の融像に起因する疲労
を軽減することが可能となる。
補正とアラインメント精度を向上させることが可能とな
るほか、前記前段レンズ系が、正レンズ群３の光軸に対
し垂直方向へ互いに対称的に移動可能とされていること
によって、内視鏡使用者は内向角の調節が可能になり、
必要に応じて立体感の調節ができるので、その結果とし
て、長時間内視鏡を使用する場合の融像に起因する疲労
を軽減することが可能となる。
【００２４】〈実施例３〉図３は実施例３に係る立体視
内視鏡の対物光学系の構成を示す図である。図示のよう
に、この対物光学系は、実施例２とほぼ同様のレンズ構
成となっているが、第１レンズ対１を構成する１つのレ
ンズＬ1と第２レンズ対２を構成する１つのレンズＬ2と
の関係は互いに対応するように配置されてはいるが、互
いに同軸とはされていない。また、正レンズ群３を構成
するレンズＬ3は像面側に凸面を向けた平凸レンズ、レ
ンズＬ4は像面側に凸面を向けた正のメニスカスレンズ
であり、さらに、絞り５が第２レンズ対２の後段に別に
配置されている点で実施例２と異なっている。なお、前
段レンズ系が同軸で一体化されていた実施例２と異な
り、本実施例では第２レンズ対２を構成する１対のレン
ズＬ2だけが正レンズ群３の光軸Ｘに対し垂直方向（図
３矢印Ｂ方向）へ互いに対称的に移動可能とされてい
る。なお、正レンズ群３に対する、第１レンズ対１の各
レンズＬ1の偏心量は０．９２４ｆ（ｆは焦点距離）、
第２レンズ対２の各レンズＬ2の偏心量は０．４５５ｆ
（ｆは焦点距離）である。
内視鏡の対物光学系の構成を示す図である。図示のよう
に、この対物光学系は、実施例２とほぼ同様のレンズ構
成となっているが、第１レンズ対１を構成する１つのレ
ンズＬ1と第２レンズ対２を構成する１つのレンズＬ2と
の関係は互いに対応するように配置されてはいるが、互
いに同軸とはされていない。また、正レンズ群３を構成
するレンズＬ3は像面側に凸面を向けた平凸レンズ、レ
ンズＬ4は像面側に凸面を向けた正のメニスカスレンズ
であり、さらに、絞り５が第２レンズ対２の後段に別に
配置されている点で実施例２と異なっている。なお、前
段レンズ系が同軸で一体化されていた実施例２と異な
り、本実施例では第２レンズ対２を構成する１対のレン
ズＬ2だけが正レンズ群３の光軸Ｘに対し垂直方向（図
３矢印Ｂ方向）へ互いに対称的に移動可能とされてい
る。なお、正レンズ群３に対する、第１レンズ対１の各
レンズＬ1の偏心量は０．９２４ｆ（ｆは焦点距離）、
第２レンズ対２の各レンズＬ2の偏心量は０．４５５ｆ
（ｆは焦点距離）である。
【００２５】本実施例の対物光学系の各レンズ面の曲率
半径Ｒ、各レンズの軸上面間隔（各レンズの中心厚およ
び各レンズ間の空気間隔）Ｄ、各レンズのｄ線における
屈折率ｎd、およびアッベ数νdを、表３に示す。
半径Ｒ、各レンズの軸上面間隔（各レンズの中心厚およ
び各レンズ間の空気間隔）Ｄ、各レンズのｄ線における
屈折率ｎd、およびアッベ数νdを、表３に示す。
【００２６】
【表３】 Ｒ Ｄ ｎd νd １ ∞ ０．４６１ １．８８３０ ４０．９ ２ ０．７８７ １．４２７ ３ ２．２３７ ２．２１９ １．８０５２ ２５．４ ４ ∞ ０．０４２ ５ ∞ ２．５５６ １．７１３０ ５３．９ ６ −６．９７０ ０．１６７ ７ −７．６５４ １．０８７ １．６２０４ ６０．３ ８ −０．９１３ ０．３３７ １．８０５２ ２５．４ ９ −１．５１６ ０．５８９ １０ ∞ ３．９５８ １．５１６３ ６４．１ １１ ∞
【００２７】本実施例は、１つのレンズＬ1に１つのレ
ンズＬ2を対応させることによって収差補正を行うこと
が可能であることを示している。このような構成とする
ことにより、第１レンズ対１のレンズＬ1と第２レンズ
対２のレンズＬ2のアラインメント作業が不要となる。
また、第２レンズ対２を構成する１対のレンズＬ2を正
レンズ群３の光軸に対し垂直方向へ互いに対称的に移動
可能とすることによっても、内視鏡使用者が内向角の調
節を行うことは可能であり、必要に応じて立体感の調節
を行って疲労を軽減することが可能となる。この場合、
移動させるレンズが第２レンズ対２の１対のレンズＬ2
のみであることから、移動に要するパワーは小さくて済
む。
ンズＬ2を対応させることによって収差補正を行うこと
が可能であることを示している。このような構成とする
ことにより、第１レンズ対１のレンズＬ1と第２レンズ
対２のレンズＬ2のアラインメント作業が不要となる。
また、第２レンズ対２を構成する１対のレンズＬ2を正
レンズ群３の光軸に対し垂直方向へ互いに対称的に移動
可能とすることによっても、内視鏡使用者が内向角の調
節を行うことは可能であり、必要に応じて立体感の調節
を行って疲労を軽減することが可能となる。この場合、
移動させるレンズが第２レンズ対２の１対のレンズＬ2
のみであることから、移動に要するパワーは小さくて済
む。
【００２８】なお、図４（Ａ）、図４（Ｂ）および図４
（Ｃ）に各々、実施例１、実施例２および実施例３の各
レンズ系の非点収差図を示す。これらの収差図によれば
各実施例のレンズの収差が良好であることが明らかであ
る。なお、本実施例では絞り５を第２レンズ対２の後段
に別置しているが、アラインメント精度の点からは正レ
ンズ群３のレンズＬ3に貼着または蒸着により形成する
ことも可能である。
（Ｃ）に各々、実施例１、実施例２および実施例３の各
レンズ系の非点収差図を示す。これらの収差図によれば
各実施例のレンズの収差が良好であることが明らかであ
る。なお、本実施例では絞り５を第２レンズ対２の後段
に別置しているが、アラインメント精度の点からは正レ
ンズ群３のレンズＬ3に貼着または蒸着により形成する
ことも可能である。
【００２９】
【発明の効果】以上説明したように、本発明の立体視内
視鏡によれば、第１レンズ対の各レンズに第２レンズ対
の各レンズを対応させることにより、第１レンズ対によ
って生じた収差、特に非点収差や像面湾曲を補正し、簡
易な構成で精度の高い立体画像を得ることができる。ま
た、この対応する第１レンズ対の各レンズと第２レンズ
対の各レンズを同軸に配置するならば、例えば、製造工
程においてレンズの研磨を容易なものとすることができ
るので、内視鏡の製造が容易となる。
視鏡によれば、第１レンズ対の各レンズに第２レンズ対
の各レンズを対応させることにより、第１レンズ対によ
って生じた収差、特に非点収差や像面湾曲を補正し、簡
易な構成で精度の高い立体画像を得ることができる。ま
た、この対応する第１レンズ対の各レンズと第２レンズ
対の各レンズを同軸に配置するならば、例えば、製造工
程においてレンズの研磨を容易なものとすることができ
るので、内視鏡の製造が容易となる。
【００３０】さらに、第１レンズ対の各レンズ、第２レ
ンズ対の各レンズおよび絞りを一体化すれば、内視鏡の
組立ての際にアラインメント精度を向上させることがで
きる。それによって左右像の誤差が減少し、立体画像の
融像が容易になるので、使用者の疲労を軽減させること
ができる。しかも、第２レンズ対を構成する１対のレン
ズ、または第２レンズ対を含む前段レンズ系を、正レン
ズ群の光軸に対し垂直方向へ互いに対称的に移動可能と
することによって、内視鏡使用者は必要に応じて内向角
の調節を行うことが可能となり、長時間内視鏡を使用す
る場合の疲労を軽減させることができる。
ンズ対の各レンズおよび絞りを一体化すれば、内視鏡の
組立ての際にアラインメント精度を向上させることがで
きる。それによって左右像の誤差が減少し、立体画像の
融像が容易になるので、使用者の疲労を軽減させること
ができる。しかも、第２レンズ対を構成する１対のレン
ズ、または第２レンズ対を含む前段レンズ系を、正レン
ズ群の光軸に対し垂直方向へ互いに対称的に移動可能と
することによって、内視鏡使用者は必要に応じて内向角
の調節を行うことが可能となり、長時間内視鏡を使用す
る場合の疲労を軽減させることができる。
【図１】本発明の実施例１に係る立体視内視鏡の対物光
学系を示すレンズ構成図
学系を示すレンズ構成図
【図２】本発明の実施例２に係る立体視内視鏡の対物光
学系を示すレンズ構成図
学系を示すレンズ構成図
【図３】本発明の実施例３に係る立体視内視鏡の対物光
学系を示すレンズ構成図
学系を示すレンズ構成図
【図４】（Ａ）本発明の実施例１に係る立体視内視鏡の
対物光学系の非点収差図 （Ｂ）本発明の実施例２に係る立体視内視鏡の対物光学
系の非点収差図 （Ｃ）本発明の実施例３に係る立体視内視鏡の対物光学
系の非点収差図
対物光学系の非点収差図 （Ｂ）本発明の実施例２に係る立体視内視鏡の対物光学
系の非点収差図 （Ｃ）本発明の実施例３に係る立体視内視鏡の対物光学
系の非点収差図
１ 第１レンズ対 ２ 第２レンズ対 ３ 正レンズ群 ４ フィルタ部 ５ 絞り ６ 固体撮像素子（ＣＣＤ） Ｌ1〜Ｌ5 レンズ Ｒ 曲率半径 Ｄ 軸上面間隔 Ｘ，Ｘ1，Ｘ2，Ｘ1’，Ｘ2’ 光軸
Claims (4)
- 【請求項１】 細長い挿入部と、 前記挿入部先端内に配置した対物光学系と、 前記挿入部内に配置され、前記対物光学系により形成さ
れた物体像を撮像する撮像手段とを有している立体視内
視鏡において、 前記対物光学系が物体側から順に、互いに並列配置され
た１対の負レンズからなる第１レンズ対と、該第１レン
ズ対の各レンズに対応するように並列配置された１対の
正のレンズからなる第２レンズ対と、正のレンズ群とか
ら構成されていることを特徴とする立体視内視鏡。 - 【請求項２】 細長い挿入部と、 前記挿入部先端内に配置した対物光学系と、 前記挿入部内に配置され、前記対物光学系により形成さ
れた物体像を撮像する撮像手段とを有している立体視内
視鏡において、 前記対物光学系が物体側から順に、互いに並列配置され
た１対の負レンズからなる第１レンズ対と、該第１レン
ズ対の各レンズと同軸な互いに並列配置された１対の正
レンズからなる第２レンズ対と、正のレンズ群とから構
成されていることを特徴とする立体視内視鏡。 - 【請求項３】 前記第２レンズ対と前記正のレンズ群と
の間に絞りもしくは遮光板を配置し、その絞りもしくは
遮光板、前記第１レンズ対を構成する１つのレンズ、お
よび該第２レンズ対を構成する１つのレンズを一体的に
形成してなるものを一対として並列配置してなることを
特徴とする請求項１または２記載の立体視内視鏡。 - 【請求項４】 前記第２レンズ対を構成する１対の正レ
ンズが前記正レンズ群の光軸に対し垂直方向へ互いに対
称的に移動可能とされていることを特徴とする請求項１
または２記載の立体視内視鏡。
Priority Applications (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP17286397A JP4093503B2 (ja) | 1997-06-13 | 1997-06-13 | 立体視内視鏡 |
| US09/066,054 US5971915A (en) | 1997-06-13 | 1998-04-27 | Stereoscopic endoscope |
| US09/566,264 US6383131B1 (en) | 1997-06-13 | 1999-09-17 | Stereoscopic endoscope |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP17286397A JP4093503B2 (ja) | 1997-06-13 | 1997-06-13 | 立体視内視鏡 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH116967A true JPH116967A (ja) | 1999-01-12 |
| JP4093503B2 JP4093503B2 (ja) | 2008-06-04 |
Family
ID=15949702
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP17286397A Expired - Fee Related JP4093503B2 (ja) | 1997-06-13 | 1997-06-13 | 立体視内視鏡 |
Country Status (2)
| Country | Link |
|---|---|
| US (2) | US5971915A (ja) |
| JP (1) | JP4093503B2 (ja) |
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