(57)【要約】  狭い空間においても内視鏡を湾曲させずに照明光の照射方向を２方向に変えることができる内視鏡照明光学系及び内視鏡光学系ユニットを提供する。  発光部１１と、発光部１１から出射した照明光を取り込み、光路を偏向させて被写体に照射する第１光路偏向プリズム群ＰＧ１と、を有する内視鏡照明光学系１０において、第１光路偏向プリズム群ＰＧ１は、被写体側から順に、第１プリズムＰ１と、第２プリズムＰ２と、第３プリズムＰ３と、の３つのプリズムからなり、第１プリズムＰ１、第２プリズムＰ２、第３プリズムＰ３は互いに近接して配置され、第１プリズムＰ１が第２プリズムＰ２に対して回転移動することで照明光の照射方向Ａを第１方向ＤＲ１に可変とし、第１プリズムＰ１と第２プリズムＰ２の２つのプリズムを一体として第３プリズムＰ３に対して回転移動することで照明光の照射方向Ａを第１方向ＤＲ１とは異なる第２方向ＤＲ２に可変とする。
2017057270.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
発光部と、
前記発光部から出射した照明光を取り込み、光路を偏向させて被写体に照射する第１光路偏向プリズム群と、を有する内視鏡照明光学系において、
前記第１光路偏向プリズム群は、被写体側から順に、第１プリズムと、第２プリズムと、第３プリズムと、の３つのプリズムからなり、
前記第１プリズム、前記第２プリズム、前記第３プリズムは互いに近接して配置され、
前記第１プリズムが前記第２プリズムに対して回転移動することで照明光の照射方向を第１方向に可変とし、
前記第１プリズムと前記第２プリズムの２つのプリズムを一体として前記第３プリズムに対して回転移動することで照明光の前記照射方向を前記第１方向とは異なる第２方向に可変とすることを特徴とする内視鏡照明光学系。
【請求項２】
以下の条件式（１）を満足することを特徴とする請求項１に記載の内視鏡照明光学系。
０．４≦Ｌ／Ｄ≦０．６      （１）
ここで、
Ｌは、前記第１プリズム内を通る光軸の長さと、前記第２プリズム内を通る光軸の長さと、前記第３プリズム内を通る光軸の長さとを合計した長さ（単位  ｍｍ）、
Ｄは、前記内視鏡照明光学系を内蔵する内視鏡の挿入部外径（単位  ｍｍ）、
である。
【請求項３】
請求項１または２に記載の前記内視鏡照明光学系と、
内視鏡対物光学系と、を有し、
前記内視鏡対物光学系は、第２光路偏向プリズム群と、レンズ群と、からなり、
前記第２光路偏向プリズム群は、被写体側から順に、第４プリズムと、第５プリズムと、第６プリズムと、の３つのプリズムを有し、
前記第４プリズムと前記第５プリズムと前記第６プリズムとは、互いに近接して配置され、前記第４プリズムを前記第５プリズムに対し回転移動させることで視野方向を第１方向に可変とし、
前記第４プリズムと前記第５プリズムの２つのプリズムを一体として前記第６プリズムに対して回転移動させることで前記視野方向を前記第１方向とは異なる第２方向に可変とし、
前記第４プリズムが前記第５プリズムに対して回転するときの第３の回転軸と、前記内視鏡照明光学系の前記第１プリズムが前記第２プリズムに対して回転する時の第１の回転軸が同軸となるように前記第１光路偏向プリズム群と前記第２光路偏向プリズム群を配置し、
前記第４プリズムと前記第５プリズムの２つのプリズムが一体として前記第６プリズムに対して回転するときの第４の回転軸と、前記第１プリズムと前記第２プリズムの２つのプリズムが一体として前記第３プリズムに対して回転するときの第２の回転軸が同軸となるように、前記第１光路偏向プリズム群と前記第２光路偏向プリズム群を配置し、
前記第１プリズムと前記第４プリズムを一体として回転移動することで、前記内視鏡対物光学系の前記視野方向と前記内視鏡照明光学系の照明光の前記照射方向を共に前記第１方向に可変とし、さらに前記第１プリズムと前記第２プリズム、前記第４プリズムと前記第５プリズムを一体として回転移動することで前記内視鏡対物光学系の前記視野方向と前記内視鏡照明光学系の照明光の前記照射方向を共に前記第２方向に可変とすることを特徴とする内視鏡光学系ユニット。
【請求項４】
前記発光部は、照明光を射出する光源部と、前記光源部からの照明光を導く光ファイバーと、を有し、
前記第１光路偏向プリズム群と前記光ファイバーの間の光路に前記光ファイバーから出射した光をコリメートするコリメート光学系と、
前記第１光路偏向プリズム群を透過してきた光を拡散して被写体に照射するための前記第１光路偏向プリズム群の被写体側に光拡散体と、を有することを特徴とする請求項１に記載の内視鏡用照明光学系。
【請求項５】
前記光源部は、特定波長の光を出射する光源装置であり、
さらに、前記光拡散体の近傍に前記特定波長の光により励起され蛍光を発する蛍光体を配置し、
前記特定波長の光が前記光拡散体により拡散された光と、前記蛍光体が発光する蛍光とが混ざった状態の光を照明光として被写体に照射することを特徴とする請求項４に記載の内視鏡照明光学系。
【請求項６】
前記内視鏡照明光学系と前記被写体との間にドーム状カバーガラスを配置し、
前記ドーム状カバーガラスの前記内視鏡照明光学系側面の曲率中心と、前記第１の回転軸と前記第２の回転軸の交点と、が一致することを特徴とする請求項３に記載の内視鏡光学系ユニット。
【請求項７】
前記ドーム状カバーガラスの前記内視鏡照明光学系側の内側空間内のうち、前記内視鏡照明光学系から照射された照明光が透過する範囲の外側の空間を取り囲む遮光部材を有し、
前記遮光部材と前記第１プリズムとは、一体で移動することを特徴とする請求項６に記載の内視鏡光学系ユニット。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、内視鏡照明光学系及び内視鏡光学系ユニットに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
内視鏡は、医療用分野及び工業用分野で広く使用されている装置である。特に、医療用分野においては、体腔内に挿入された内視鏡により、体腔内の様々な部位の画像が得られる。この画像を用いて観察部位の診断が行われる。このように、内視鏡は、体腔内の様々な部位の観察と診断に利用されている。【０００３】
内視鏡により、体腔内の様々な部位を観察するときに、挿入部を湾曲させずに対物光学系内部の光学素子を駆動することで観察方向を変更できる非湾曲視野可変な内視鏡が知られている。【０００４】
このような視野可変な内視鏡による観察では、対物光学系で得られるいずれの観察方向の被写体像も十分な明るさで観察できることが望ましい。【０００５】
上記要求を満足するために視野可変な範囲の全方向の領域において、あらかじめ照明しておくことが考えられる。しかしながら、照明範囲が広範囲となるため、全方向において強度を均一に照明することは困難である。結果として、視野方向によって被写体の明るさが変化してしまうことや、被写体像中に明るさムラが発生してしまうことなどの問題がある。【０００６】
上記要求を満足する他の構成として、例えば特許文献１に提案された照明光学系が知られている。特許文献１の照明光学系は、照明光学系内部の光学素子の１つを駆動可能にすることで、対物光学系の視野方向の移動に追従した照明光の照射を可能にしている。この構成は、いずれの視野方向に対しても均一に照明でき、さらに、一度に照明する範囲を狭くできるため被写体像の明るさムラを発生しにくい。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】特許第４４５８２１１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
しかしながら、特許文献１の照明光学系は、照明光の照射方向を１方向しか可変にできない。このため、特許文献１の照明光学系は、２方向に視野方向を可変である内視鏡対物光学系に対応できないという問題がある。【０００９】
本発明は、上記に鑑みてなされたものであって、狭い空間においても内視鏡を湾曲させずに照明光の照射方向を２方向に変えることができる内視鏡照明光学系を提供することを目的とする。また、本発明は、２方向に視野可変な内視鏡対物光学系と組合せて得られる視野を、均一かつ十分な明るさにより照明できる内視鏡光学系ユニットを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
上述した課題を解決し、目的を達成するために、本発明は、発光部と、発光部から出射した照明光を取り込み、光路を偏向させて被写体に照射する第１光路偏向プリズム群と、を有する内視鏡照明光学系において、第１光路偏向プリズム群は、被写体側から順に、第１プリズムと、第２プリズムと、第３プリズムと、の３つのプリズムからなり、第１プリズム、第２プリズム、第３プリズムは互いに近接して配置され、第１プリズムが第２プリズムに対して回転移動することで照明光の照射方向を第１方向に可変とし、第１プリズムと第２プリズムの２つのプリズムを一体として第３プリズムに対して回転移動することで照明光の照射方向を第１方向とは異なる第２方向に可変とすることを特徴とする。【００１１】
また、本発明に係る内視鏡光学系ユニットは、上述の内視鏡照明光学系と、内視鏡対物光学系と、を有し、内視鏡対物光学系は、第２光路偏向プリズム群と、レンズ群と、からなり、第２光路偏向プリズム群は、被写体側から順に、第４プリズムと、第５プリズムと、第６プリズムと、の３つのプリズムを有し、第４プリズムと第５プリズムと第６プリズムとは、互いに近接して配置され、第４プリズムを第５プリズムに対し回転移動させることで視野方向を第１方向に可変とし、第４プリズムと第５プリズムの２つのプリズムを一体として第６プリズムに対して回転移動させることで視野方向を第１方向とは異なる第２方向に可変とし、第４プリズムが第５プリズムに対して回転するときの第３の回転軸と、内視鏡照明光学系の第１プリズムが第２プリズムに対して回転する時の第１の回転軸が同軸となるように第１光路偏向プリズム群と第２光路偏向プリズム群を配置し、第４プリズムと第５プリズムの２つのプリズムが一体として第６プリズムに対して回転するときの第４の回転軸と、第１プリズムと第２プリズムの２つのプリズムが一体として第３プリズムに対して回転するときの第２の回転軸が同軸となるように、第１光路偏向プリズム群と第２光路偏向プリズム群を配置し、第１プリズムと第４プリズムを一体として回転移動することで、内視鏡対物光学系の視野方向と内視鏡照明光学系の照明光の照射方向を共に第１方向に可変とし、さらに第１プリズムと第２プリズム、第４プリズムと第５プリズムを一体として回転移動することで内視鏡対物光学系の視野方向と内視鏡照明光学系の照明光の照射方向を共に第２方向に可変とすることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１２】
本発明は、狭い空間においても内視鏡を湾曲させずに照明光の照射方向を２方向に変えることができる内視鏡照明光学系を提供できるという効果を奏する。また、本発明は、２方向に視野可変な内視鏡対物光学系と組合せて得られる視野を、均一かつ十分な明るさにより照明できる内視鏡光学系ユニットを提供できるという効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１Ａ】第１実施形態に係る内視鏡照明光学系の斜視構成を示す図である。
【図１Ｂ】第１実施形態に係る内視鏡照明光学系の斜視構成を示す他の図である。
【図１Ｃ】第１実施形態に係る内視鏡照明光学系の斜視構成を示す別の図である。
【図１Ｄ】第１実施形態に係る内視鏡照明光学系の斜視構成を示すさらに他の図である。
【図１Ｅ】第１実施形態に係る内視鏡照明光学系の斜視構成を示すさらに別の図である。
【図１Ｆ】第１実施形態に係る内視鏡照明光学系の斜視構成を示すさらに別の図である。
【図２】第２実施形態に係る内視鏡照明光学系の斜視構成を示す図である。
【図３Ａ】第３実施形態に係る内視鏡光学系ユニットの斜視構成を示す図である。
【図３Ｂ】第３実施形態に係る内視鏡光学系ユニットの斜視構成を示す他の図である。
【図３Ｃ】第３実施形態に係る内視鏡光学系ユニットの斜視構成を示す別の図である。
【図３Ｄ】第３実施形態に係る内視鏡光学系ユニットの斜視構成を示すさらに他の図である。
【図３Ｅ】第３実施形態に係る内視鏡光学系ユニットの斜視構成を示すさらに別の図である。
【図３Ｆ】第３実施形態に係る内視鏡光学系ユニットの斜視構成を示すさらに別の図である。
【図３Ｇ】第３実施形態に係る内視鏡光学系ユニットの斜視構成を示すさらに別の図である。
【図３Ｈ】第３実施形態に係る内視鏡光学系ユニットの変形例の斜視構成を示す図である。
【図４】第４実施形態に係る内視鏡照明光学系の断面構成を示す図である。
【図５】第５実施形態に係る内視鏡照明光学系の断面構成を示す図である。
【図６】第６実施形態に係る内視鏡光学系ユニットの斜視構成を示す図である。
【図７】第７実施形態に係る内視鏡光学系ユニットの断面構成を示す図である。
【図８】実施例１に係る内視鏡照明光学系の断面構成を示す図である。
【図９Ａ】実施例２に係る内視鏡光学系ユニットの断面構成を示す図である。
【図９Ｂ】実施例２に係る内視鏡光学系ユニットが有する内視鏡対物光学系の断面構成を示す図である。
【図１０】実施例３に係る内視鏡照明光学系の断面構成を示す図である。
【図１１】実施例４に係る内視鏡照明光学系の断面構成を示す図である。
【図１２】実施例５に係る内視鏡光学系ユニットのドーム状カバーガラスの断面構成を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
以下、本実施形態に係る内視鏡照明光学系及び内視鏡光学系ユニットについて、図面を用いて、このような構成をとった理由と作用を説明する。なお、以下の実施形態によりこの発明が限定されるものではない。
【００１５】
（第１実施形態）
図１Ａ、１Ｂ、１Ｃ、１Ｄ、１Ｅ、１Ｆは、第１実施形態に係る内視鏡照明光学系の概略構成を示す図である。
【００１６】
内視鏡照明光学系１０は、発光部１１と、発光部１１から出射した照明光を取り込み、光路を偏向させて被写体に照射する第１光路偏向プリズム群ＰＧ１と、を有する。第１光路偏向プリズム群ＰＧ１は、被写体側から順に、第１プリズムＰ１と、第２プリズムＰ２と、第３プリズムＰ３と、の３つのプリズムから構成される。第１プリズムＰ１、第２プリズムＰ２、第３プリズムＰ３は互いに近接して配置されている。そして、第１プリズムＰ１が第２プリズムＰ２に対して回転移動することで照明光の照射方向Ａを第１方向ＤＲ１に可変とする。さらに、第１プリズムＰ１と第２プリズムＰ２の２つのプリズムを一体として第３プリズムＰ３に対して回転移動することで照明光の照射方向Ａを第１方向ＤＲ１とは異なる第２方向ＤＲ２に可変とする。
【００１７】
発光部１１としては、例えば、発光ダイオード（ＬＥＤ）、レーザーダイオード（ＬＤ)、キセノンランプ等を用いることができる。
【００１８】
これにより、狭い空間においても内視鏡を湾曲させずに視野を任意の方向へ変えることができる。また、第１方向ＤＲ１と第２方向ＤＲ２とは、９０度直交する方向であることが好ましい。
【００１９】
なお、各プリズムＰ１、Ｐ２、Ｐ３の光学面とは異なる側面は、黒色で塗っておくこともできる。また、各プリズムＰ１、Ｐ２、Ｐ３の反射面に対して反射コートを施しても良い。
【００２０】
（第２実施形態）
また、第２実施形態に係る内視鏡照明光学系によれば、図２に示すように、条件式（１）を満足することが望ましい。なお、図２において点線で示す内視鏡対物光学系２０、及び内視鏡光学系ユニット３０に関しては後述する。
０．４≦Ｌ／Ｄ≦０．６      （１）
ここで、
Ｌは、第１プリズムＰ１内を通る光軸の長さと、第２プリズムＰ２内を通る光軸の長さと、第３プリズムＰ３内を通る光軸の長さとを合計した長さ（単位  ｍｍ）、
Ｄは、内視鏡照明光学系を内蔵する内視鏡の挿入部外径（単位  ｍｍ）、
である。
【００２１】
条件式（１）は、第１光路偏向プリズム群ＰＧ１の適切な大きさを規定している。条件式（１）を満足することで、第１光路偏向プリズム群ＰＧ１の大きさを小型にできる。これにより、内視鏡照明光学系を小径な内視鏡の挿入部内に内蔵できる。
【００２２】
条件式（１）の上限値を上回ると、第１プリズムＰ１、第２プリズムＰ２、第３プリズムＰ３の大きさが大きくなる。これにより、各プリズムが移動するために必要な空間が大きくなる。このため、内視鏡照明光学系と、挿入パイプや内蔵される内視鏡対物光学系等と、が干渉してしまう。このような干渉を避けるように、各プリズムの移動量を小さくすると、照明光の第１方向ＤＲ１、第２方向ＤＲ２の可変範囲が低減してしまう。
【００２３】
条件式（１）の下限値を下回ると、第１プリズムＰ１、第２プリズムＰ２、第３プリズムＰ３の大きさが小さくなる。これにより、各プリズムを透過する光束径が小さくなる。このため、十分な明るさの照明光が得られなくなってしまう。
【００２４】
（第３実施形態）
また、第３実施形態に係る内視鏡光学系ユニットは、図３Ａ、３Ｂ、３Ｃ、３Ｄ、３Ｅ、３Ｆ、３Ｇに示すように、上述の内視鏡照明光学系１０と、内視鏡対物光学系２０と、を有する。内視鏡対物光学系２０は、第２光路偏向プリズム群ＰＧ２と、レンズ群ＬＮＳと、からなる。第２光路偏向プリズム群ＰＧ２は、被写体側から順に、第４プリズムＰ４と、第５プリズムＰ５と、第６プリズムＰ６と、の３つのプリズムを有する。第４プリズムＰ４と第５プリズムＰ５と第６プリズムＰ６とは、互いに近接して配置され、第４プリズムＰ４を第５プリズムＰ５に対し回転移動させることで視野方向Ａ２を第１方向ＤＲ１に可変とする。第４プリズムＰ４と第５プリズムＰ５の２つのプリズムを一体として第６プリズムＰ６に対して回転移動させることで視野方向Ａ２を第１方向ＤＲ１とは異なる第２方向ＤＲ２に可変とする。そして、第４プリズムＰ４が第５プリズムＰ５に対して回転するときの第３の回転軸ＡＸｃと、内視鏡照明光学系１０の第１プリズムＰ１が第２プリズムＰ２に対して回転する時の第１の回転軸ＡＸａが同軸となるように第１光路偏向プリズム群ＰＧ１と第２光路偏向プリズム群ＰＧ２を配置する。第４プリズムＰ４と第５プリズムＰ５の２つのプリズムが一体として第６プリズムＰ６に対して回転するときの第４の回転軸ＡＸｄと、第１プリズムＰ１と第２プリズムＰ２の２つのプリズムが一体として第３プリズムＰ３に対して回転するときの第２の回転軸ＡＸｂが同軸となるように、第１光路偏向プリズム群ＰＧ１と第２光路偏向プリズム群ＰＧ２を配置する。そして、第１プリズムＰ１と第４プリズムＰ４を一体として回転移動することで、内視鏡対物光学系２０の視野方向Ａ２と内視鏡照明光学系１０の照明光の照射方向Ａ１を共に第１方向ＤＲ１に可変とし、さらに第１プリズムＰ１と第２プリズムＰ２、第４プリズムＰ４と第５プリズムＰ５を一体として回転移動することで内視鏡対物光学系２０の視野方向Ａ２と内視鏡照明光学系１０の照明光の照射方向Ａ１を共に第２方向ＤＲ２に可変とすることができる。
【００２５】
本実施形態によれば、小型な構成で、移動する視野方向に対して、遅延すること無く照明光の照射方向を追従して移動できる。これにより、２方向に視野可変な内視鏡対物光学系と組合せて得られる視野を、均一かつ十分な明るさにより照明できる。
【００２６】
また、本実施形態に係る内視鏡光学系ユニット３０は、図３Ａ〜３Ｇに示すように、内視鏡照明光学系１０の第２プリズムＰ２と、内視鏡対物光学系２０の第５プリズムＰ５と、を近接または略密着させて配置している。しかしながら、内視鏡光学系ユニット３０は、これに限られず、図３Ｈに示すように、内視鏡照明光学系１０と、内視鏡対物光学系２０と、を空間的に離間させた構成とすることもできる。
【００２７】
（第４実施形態）
第４実施形態に係る内視鏡照明光学系１０ａは、図４に示すように、発光部１１は、照明光を射出する光源部１３と、光源部１３からの照明光を導く光ファイバー１２と、を有する。さらに、内視鏡照明光学系１０ａは、コリメート光学系１４と、光拡散体１５と、を有する。コリメート光学系１４は、第１光路偏向プリズム群ＰＧ１と光ファイバー１２の間の光路に配置され、光ファイバー１２から出射した光ＬＴ１をコリメートする。そして、内視鏡照明光学系１０ａは、第１光路偏向プリズム群ＰＧ１を透過してきた平行光ＬＴ２を拡散して、拡散光ＬＴ３として被写体に照射する。
【００２８】
これにより、照明光が、第１光路偏向プリズム群ＰＧ１内の第１プリズムＰ１、第２プリズムＰ２、第３プリズムＰ３によりけられることを防止できる。この結果、効率良く、明るい照明を実現できる。
【００２９】
（第５実施形態）
第５実施形態に係る内視鏡照明光学系１０ｂは、図５に示すように、光源部１３は、例えば特定波長の光を出射するレーザーダイオード光源装置１３である。なお、光源部１３は、上述したように、発光ダイオード（ＬＥＤ）、キセノンランプ等も用いることができる。さらに、内視鏡照明光学系１０は、蛍光体１６を有する。蛍光体１６は、光拡散体１５の近傍に配置され、特定波長の光により励起され、蛍光を発する。特定波長の光は、例えば青色レーザー光である。蛍光体１６は、例えば、緑色の蛍光を発するＹＡＧ蛍光体である。内視鏡照明光学系１０ｂは、青色レーザー光が光拡散体１５により拡散された青色光と、蛍光体１６が発光する緑色蛍光とが混ざった状態の白色光ＬＴ４を照明光として被写体に照射する。
【００３０】
これにより、消費電力の少ない、より明るい照明光を得られる。
【００３１】
（第６実施形態）
第６実施形態に係る内視鏡光学系ユニット３０ａでは、図６に示すように、内視鏡照明光学系１０と不図示の被写体との間にドーム状カバーガラスＤＣＧを配置している。そして、ドーム状カバーガラスＤＣＧの内視鏡照明光学系１０側面の曲率中心Ｃ１と、第１の回転軸ＡＸａと第２の回転軸ＡＸｂとの交点Ｃ２と、が一致する。
【００３２】
これにより、ドーム状カバーガラスＤＣＧの内側の空間内で移動する第１プリズムＰ１と、ドーム状カバーガラスＤＣＧとは、第１プリズムＰ１の回転中のいずれの状態においても、同じ位置関係を維持できる。この結果、照明光の照射方向の可変範囲を広くとりながら、第１プリズムＰ１とドーム状カバーガラスＤＣＧとの干渉を防止できる。
【００３３】
（第７実施形態）
第７実施形態に係る内視鏡光学系ユニット３０ｂは、図７に示すように、ドーム状カバーガラスＤＣＧの内視鏡照明光学系１０側の内側空間内のうち、内視鏡照明光学系１０から照射された照明光が透過する範囲の外側を取り囲む遮光部材１７を有する。図７において、遮光部分に斜線を付して示す。遮光部材１７は、照明光の照射方向を変えるために回転移動する第１プリズムＰ１と一体で移動することが望ましい。
【００３４】
これにより、遮光部材１７は、ドーム状カバーガラスＤＣＧの内側面で反射した照明光をカットする。この結果、不要な光が内視鏡対物光学系に入射して、フレア、ゴーストを生ずることを防止できる。
【００３５】
次に、内視鏡照明光学系、内視鏡光学系ユニットの実施例及び数値実施例を説明する。
【００３６】
（実施例１）
図８は、実施例１に係る内視鏡照明光学系１０ｃの断面構成図である。図８において、第１プリズムＰ１、第２プリズムＰ２、第３プリズムＰ３は、プリズムを展開した図として示されている。そのため、プリズムは、平行平面板として描かれている。
【００３７】
実施例１に係る内視鏡照明光学系１０ｃは、被写体（物体）側から順に、第１光路偏向プリズム群ＰＧ１と、光ファイバー１２と、レーザーダイオード光源装置１３を有する。第１光路偏向プリズム群ＰＧ１は、第１プリズムＰ１と、第２プリズムＰ２と、第３プリズムＰ３を有する。
【００３８】
（実施例２）
図９Ａは、実施例２に係る内視鏡光学系ユニットが有する内視鏡照明光学系１０ｄの断面構成図である。図９Ａにおいて、第１プリズムＰ１、第２プリズムＰ２、第３プリズムＰ３は、プリズムを展開した図として示されている。そのため、プリズムは、平行平面板として描かれている。
【００３９】
実施例２に係る内視鏡光学系ユニットが有する内視鏡照明光学系１０ｄは、被写体（物体）側から順に、第１光路偏向プリズム群ＰＧ１と、光ファイバー１２と、レーザーダイオード光源装置１３を有する。第１光路偏向プリズム群ＰＧ１は、第１プリズムＰ１と、第２プリズムＰ２と、第３プリズムＰ３を有する。
【００４０】
図９Ｂは、実施例２に係る内視鏡光学系ユニットが有する内視鏡対物光学系２０ｄの断面構成図である。図９Ｂにおいて、第４プリズムＰ４、第５プリズムＰ５、第６プリズムＰ６は、プリズムを展開した図として示されている。そのため、プリズムは、平行平面板として描かれている。
【００４１】
実施例２に係る内視鏡光学系ユニットが有する内視鏡対物光学系２０ｄは、被写体（物体）側から順に、第２光路偏向プリズム群ＰＧ２と、レンズ群ＬＮＳを有する。第２光路偏向プリズム群ＰＧ２は、物体側に凸面を向けた負メニスカスレンズＬ１と、第４プリズムＰ４と、第５プリズムＰ５と、第６プリズムＰ６を有する。レンズ群ＬＮＳは、像面側に凸面を向けた平凸正レンズＬ２と、物体側に凸面を向けた凸平正レンズＬ３と、物体側に凸面を向けた負メニスカスレンズＬ４と、物体側に凸面を向けた凸平正レンズＬ５と、平行平板Ｆ１と、平行平板Ｆ２と、平行平板ＣＧと、を有する。負メニスカスレンズＬ４と凸平正レンズＬ５とは接合されている。平行平板Ｆ２と平行平板ＣＧとの間は接合層である。
【００４２】
平行平板Ｆ１は、赤外吸収フィルタである。
【００４３】
（実施例３）
図１０は、実施例３に係る内視鏡照明光学系１０ｅの断面構成図である。図１０において、第１プリズムＰ１、第２プリズムＰ２、第３プリズムＰ３は、プリズムを展開した図として示されている。そのため、プリズムは、平行平面板として描かれている。
【００４４】
実施例３に係る内視鏡照明光学系１０ｅは、物体側から順に、光拡散体１５と、第１光路偏向プリズム群ＰＧ１と、コリメート光学系１４と、光ファイバー１２と、レーザーダイオード光源装置１３を有する。第１光路偏向プリズム群ＰＧ１は、第１プリズムＰ１と、第２プリズムＰ２と、第３プリズムＰ３を有する。
【００４５】
（実施例４）
図１１は、実施例４に係る内視鏡照明光学系１０ｆの断面構成図である。図１１において、第１プリズムＰ１、第２プリズムＰ２、第３プリズムＰ３は、プリズムを展開した図として示されている。そのため、プリズムは、平行平面板として描かれている。
【００４６】
実施例４に係る内視鏡照明光学系１０ｆは、物体側から順に、蛍光体１６と、光拡散体１５と、第１光路偏向プリズム群ＰＧ１と、光ファイバー１２と、レーザーダイオード光源装置１３を有する。第１光路偏向プリズム群ＰＧ１は、第１プリズムＰ１と、第２プリズムＰ２と、第３プリズムＰ３を有する。
【００４７】
（実施例５）
図１２は、実施例５に係る内視鏡光学系ユニットのドーム状カバーガラスＤＣＧ近傍の構成を示す断面図である。
【００４８】
ドーム状カバーガラスＤＣＧは椀状の部材で、物体側面と像側面は共に曲面になっている。図１２では、物体側面と像側面は共に同じ曲率中心を持つ球面になっているので、ドーム状カバーガラスＤＣＧの全体形状は、半球になっている。本実施例では、ドーム状カバーガラスＤＣＧの肉厚、すなわち、物体側面と像側面との間隔は曲率中心に向かう方向にて一定になっている。
【００４９】
ドーム状カバーガラスＤＣＧは、カバーガラスとして機能する。この場合、ドーム状カバーガラスＤＣＧは、例えば、カプセル内視鏡の外装部に設けられた観察窓に該当する。よって、実施例１〜４の光学系は、カプセル内視鏡の光学系に用いることができる。
【００５０】
以下に、上記各実施例の数値データを示す。面データにおいて、ｒは各レンズ面の曲率半径、ｄは各レンズ面間の間隔、ｎｄは各レンズのｄ線の屈折率、νｄは各レンズのアッベ数である。
【００５１】
数値実施例１
単位  ｍｍ
（内視鏡照明光学系）
面データ
面番号d         r             d         nd      νd
1        ∞           0.35     2.0033    28.27
2        ∞(反射面)   0.35     2.0033    28.27
3        ∞           0.15
4        ∞           0.55     2.0033    28.27
5        ∞(反射面)   0.55     2.0033    28.27 
6        ∞           0.15     
7        ∞           0.35     2.0033    28.27
8        ∞(反射面)   0.35     2.0033    28.27
9        ∞           0.5    
10        ∞(光ファイバー端面)  
【００５２】
数値実施例２
単位  ｍｍ
（内視鏡光学系ユニットの内視鏡照明光学系）
面データ
面番号d         r             d         nd      νd
1        ∞           0.35     2.0033    28.27
2        ∞(反射面)   0.35     2.0033    28.27
3        ∞           0.1
4        ∞           0.55     2.0033    28.27
5        ∞(反射面)   0.5      2.0033    28.27 
6        ∞           0.1     
7        ∞           0.35     2.0033    28.27
8        ∞(反射面)   0.35     2.0033    28.27
9        ∞           0.1    
10        ∞(光ファイバー端面)  
（内視鏡光学系ユニットの内視鏡対物光学系）
面データ
面番号d         r             d         nd      νd
物面        ∞          19.08       
1       4.054158      0.25     1.8830    40.77 
2       0.9812464     0.299       
3        ∞           0.5      2.0033    28.27 
4        ∞           0.45     2.0033    28.27    
5        ∞           0.1    
6        ∞           0.55     2.0033    28.27  
7        ∞           0.5      2.0033    28.27     
8        ∞           0.1   
9(絞り)  ∞           0.03   
10        ∞           0.697    2.0033    28.27 
11        ∞           0.543    2.0033    28.27 
12        ∞           0.13 
13        ∞           0.4      1.7859    44.20 
14      -2.458494      0.7   
15       5.909847      0.4      1.8830    40.77  
16        ∞           0.249           
17       2.726864      0.32     1.9229    18.90 
18       1.482493      0.85     1.4970    81.55 
19        ∞           0.43  
20        ∞           0.62     1.5140    75.00 
21        ∞           0.7        
22        ∞           0.8      1.5163    64.14 
23        ∞           0.02     1.5100    63.80     
24        ∞           0.35     1.6135    50.20 
撮像面      ∞        
各種データ
ＦＬ    1.376 mm
Ｌ      10 mm
Ｆｎｏ  4.46
2ω      70°
【００５３】
数値実施例３
単位  ｍｍ
（内視鏡照明光学系）
面データ
面番号d         r             d         nd      νd
1        ∞           0.3      光拡散体
2        ∞           0.1    
3        ∞           0.35     2.0033    28.27
4        ∞(反射面)   0.35     2.0033    28.27
5        ∞           0.1   
6        ∞           0.55     2.0033    28.27
7        ∞(反射面)   0.5      2.0033    28.27
8        ∞           0.1    
9        ∞           0.35     2.0033    28.27
10        ∞(反射面)   0.35     2.0033    28.27
11        ∞           0.1    
12       0.475         0.58     1.883     40.77 
13        ∞           0.21    
14        ∞(光ファイバー端面)  
【００５４】
数値実施例４
単位  ｍｍ
（内視鏡照明光学系）
面データ
面番号d         r             d         nd      νd
1        ∞           0.7      蛍光体
2        ∞           0.05    
3        ∞           0.3      光拡散体
4        ∞           0.1    
5        ∞           0.35     2.0033    28.27
6        ∞(反射面)   0.35     2.0033    28.27
7        ∞           0.1   
8        ∞           0.55     2.0033    28.27
9        ∞(反射面)   0.5      2.0033    28.27
10        ∞           0.1    
11        ∞           0.35     2.0033    28.27
12        ∞(反射面)   0.35     2.0033    28.27
13        ∞           0.1    
14       0.475         0.58     1.883     40.77 
15        ∞           0.21    
16        ∞(光ファイバー端面)  
【００５５】
数値実施例５
単位  ｍｍ
（内視鏡照明光学系のドーム状カバーガラス）
面データ
面番号d         r             d         nd      νd
1        2.7          0.3      1.7682    72.2
2        2.4          2.4  
3(曲率中心)
【００５６】
以下、条件式対応値を示す。ここで、Ｌ＝Ｌ１＋Ｌ２＋Ｌ３である。
条件式    実施例６  実施例６の変形例  実施例６の他の変形例
D       5.4       5.4               5.4
L1      0.56      0.7               1.07
L2      1.05      1.05              1.1 
L3      0.56      1.0               1.0
(1) L/D    0.402     0.509             0.60
【００５７】
以上説明したように、本発明によれば、狭い空間においても内視鏡を湾曲させずに照明光の照射方向を２方向に変えることができる内視鏡照明光学系を提供できる。また、本発明によれば、２方向に視野可変な内視鏡対物光学系と組合せて得られる視野を、均一かつ十分な明るさにより照明できる内視鏡光学系ユニットを提供できる。
【００５８】
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。
【産業上の利用可能性】
【００５９】
以上のように、本発明は、本発明によれば、狭い空間においても内視鏡を湾曲させずに照明光の照射方向を２方向に変えることができる内視鏡照明光学系、及び２方向に視野可変な内視鏡対物光学系と組合せて得られる視野を、均一かつ十分な明るさにより照明できる内視鏡光学系ユニットに有用である。
【符号の説明】
【００６０】
１０、１０ａ、１０ｂ、１０ｃ、１０ｄ、１０ｅ、１０ｆ  内視鏡照明光学系
１１  発光部
１２  光ファイバー
１３  光源部（レーザーダイオード光源装置）
１４  コリメート光学系
１５  光拡散体
１６  蛍光体
１７  遮光部材
２０、２０ｄ  内視鏡対物光学系
３０、３０ａ、３０ｂ  内視鏡光学系ユニット
ＡＸａ  第１の回転軸
ＡＸｂ  第２の回転軸
ＡＸｃ  第３の回転軸
ＡＸｄ  第４の回転軸
ＰＧ１  第１光路偏向プリズム群
ＰＧ２  第２光路偏向プリズム群
ＬＮＳ  レンズ群
Ａ、Ａ１  照射方向
Ａ２  視野方向
Ｐ１  第１プリズム
Ｐ２  第２プリズム
Ｐ３  第３プリズム
Ｐ４  第４プリズム
Ｐ５  第５プリズム
Ｐ６  第６プリズム
ＤＣＧ  ドーム状カバーガラス
Ｌ１、Ｌ２、Ｌ３、Ｌ４、Ｌ５  レンズ
Ｆ１、Ｆ２、ＣＧ  平行平板
Ｓ  開口絞り
【図１Ａ】
2017057270.tif 000003
【図１Ｂ】
2017057270.tif 000004
【図１Ｃ】
2017057270.tif 000005
【図１Ｄ】
2017057270.tif 000006
【図１Ｅ】
2017057270.tif 000007
【図１Ｆ】
2017057270.tif 000008
【図２】
2017057270.tif 000009
【図３Ａ】
2017057270.tif 000010
【図３Ｂ】
2017057270.tif 000011
【図３Ｃ】
2017057270.tif 000012
【図３Ｄ】
2017057270.tif 000013
【図３Ｅ】
2017057270.tif 000014
【図３Ｆ】
2017057270.tif 000015
【図３Ｇ】
2017057270.tif 000016
【図３Ｈ】
2017057270.tif 000017
【図４】
2017057270.tif 000018
【図５】
2017057270.tif 000019
【図６】
2017057270.tif 000020
【図７】
2017057270.tif 000021
【図８】
2017057270.tif 000022
【図９Ａ】
2017057270.tif 000023
【図９Ｂ】
2017057270.tif 000024
【図１０】
2017057270.tif 000025
【図１１】
2017057270.tif 000026
【図１２】
2017057270.tif 000027
【手続補正書】
【提出日】平成29年3月16日(2017.3.16)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
発光部と、
前記発光部から出射した照明光を取り込み、光路を偏向させて被写体に照射する第１光路偏向プリズム群と、を有し、
前記第１光路偏向プリズム群は、被写体側から順に、第１プリズムと、第２プリズムと、第３プリズムと、の３つのプリズムからなり、
前記第１プリズム、前記第２プリズム、前記第３プリズムは互いに近接して配置され、
前記第１プリズムが前記第２プリズムに対して回転移動することで照明光の照射方向を第１方向に可変とし、
前記第１プリズムと前記第２プリズムの２つのプリズムを一体として前記第３プリズムに対して回転移動することで照明光の前記照射方向を前記第１方向とは異なる第２方向に可変とする内視鏡照明光学系と、
内視鏡対物光学系と、を有し、
前記内視鏡対物光学系は、第２光路偏向プリズム群と、レンズ群と、からなり、
前記第２光路偏向プリズム群は、被写体側から順に、第４プリズムと、第５プリズムと、第６プリズムと、の３つのプリズムを有し、
前記第４プリズムと前記第５プリズムと前記第６プリズムとは、互いに近接して配置され、前記第４プリズムを前記第５プリズムに対し回転移動させることで視野方向を前記第１方向に可変とし、
前記第４プリズムと前記第５プリズムの２つのプリズムを一体として前記第６プリズムに対して回転移動させることで前記視野方向を前記第１方向とは異なる前記第２方向に可変とし、
前記第４プリズムが前記第５プリズムに対して回転するときの第３の回転軸と、前記内視鏡照明光学系の前記第１プリズムが前記第２プリズムに対して回転する時の第１の回転軸が同軸となるように前記第１光路偏向プリズム群と前記第２光路偏向プリズム群を配置し、
前記第４プリズムと前記第５プリズムの２つのプリズムが一体として前記第６プリズムに対して回転するときの第４の回転軸と、前記第１プリズムと前記第２プリズムの２つのプリズムが一体として前記第３プリズムに対して回転するときの第２の回転軸が同軸となるように、前記第１光路偏向プリズム群と前記第２光路偏向プリズム群を配置し、
前記第１プリズムと前記第４プリズムを一体として回転移動することで、前記内視鏡対物光学系の前記視野方向と前記内視鏡照明光学系の照明光の前記照射方向を共に前記第１方向に可変とし、さらに前記第１プリズムと前記第２プリズム、前記第４プリズムと前記第５プリズムを一体として回転移動することで前記内視鏡対物光学系の前記視野方向と前記内視鏡照明光学系の照明光の前記照射方向を共に前記第２方向に可変とすることを特徴とする内視鏡光学系ユニット。
【請求項２】
前記内視鏡照明光学系と前記被写体との間にドーム状カバーガラスを配置し、
前記ドーム状カバーガラスの前記内視鏡照明光学系側面の曲率中心と、前記第１の回転軸と前記第２の回転軸の交点と、が一致することを特徴とする請求項１に記載の内視鏡光学系ユニット。
【請求項３】
前記ドーム状カバーガラスの前記内視鏡照明光学系側の内側空間内のうち、前記内視鏡照明光学系から照射された照明光が透過する範囲の外側の空間を取り囲む遮光部材を有し、
前記遮光部材と前記第１プリズムとは、一体で移動することを特徴とする請求項２に記載の内視鏡光学系ユニット。
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１０
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１０】
上述した課題を解決し、目的を達成するために、本発明に係る内視鏡光学系ユニットは、発光部と、発光部から出射した照明光を取り込み、光路を偏向させて被写体に照射する第１光路偏向プリズム群と、を有し、第１光路偏向プリズム群は、被写体側から順に、第１プリズムと、第２プリズムと、第３プリズムと、の３つのプリズムからなり、第１プリズム、第２プリズム、第３プリズムは互いに近接して配置され、第１プリズムが第２プリズムに対して回転移動することで照明光の照射方向を第１方向に可変とし、第１プリズムと第２プリズムの２つのプリズムを一体として第３プリズムに対して回転移動することで照明光の照射方向を第１方向とは異なる第２方向に可変とする内視鏡照明光学系と、内視鏡対物光学系と、を有し、内視鏡対物光学系は、第２光路偏向プリズム群と、レンズ群と、からなり、第２光路偏向プリズム群は、被写体側から順に、第４プリズムと、第５プリズムと、第６プリズムと、の３つのプリズムを有し、第４プリズムと第５プリズムと第６プリズムとは、互いに近接して配置され、第４プリズムを第５プリズムに対し回転移動させることで視野方向を第１方向に可変とし、第４プリズムと第５プリズムの２つのプリズムを一体として第６プリズムに対して回転移動させることで視野方向を第１方向とは異なる第２方向に可変とし、第４プリズムが第５プリズムに対して回転するときの第３の回転軸と、内視鏡照明光学系の第１プリズムが第２プリズムに対して回転する時の第１の回転軸が同軸となるように第１光路偏向プリズム群と第２光路偏向プリズム群を配置し、第４プリズムと第５プリズムの２つのプリズムが一体として第６プリズムに対して回転するときの第４の回転軸と、第１プリズムと第２プリズムの２つのプリズムが一体として第３プリズムに対して回転するときの第２の回転軸が同軸となるように、第１光路偏向プリズム群と第２光路偏向プリズム群を配置し、第１プリズムと第４プリズムを一体として回転移動することで、内視鏡対物光学系の視野方向と内視鏡照明光学系の照明光の照射方向を共に第１方向に可変とし、さらに第１プリズムと第２プリズム、第４プリズムと第５プリズムを一体として回転移動することで内視鏡対物光学系の視野方向と内視鏡照明光学系の照明光の照射方向を共に第２方向に可変とすることを特徴とする。  
【手続補正３】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１１
【補正方法】削除
【補正の内容】
【国際調査報告】
2017057270.tif 000028
2017057270.tif 000029
2017057270.tif 000030
2017057270.tif 000031