[發明專利]內窺鏡用光學系統

有效

• 申請號: 201180056076.0
• 申請日: 2011-11-16
• 公開（公告）號: CN103229087A
• 公開（公告）日: 2013-07-31
• 發明（設計）人: 片倉正弘
• 申請（專利權）人: 奧林巴斯醫療株式會社
• 主分類號: G02B13/04
• 分類號: G02B13/04;A61B1/00;G02B23/26
• 代理公司: 北京林達劉知識產權代理事務所(普通合伙) 11277
• 代理人: 劉新宇;張會華

技術領域

本發明涉及一種內窺鏡用光學系統。

背景技術

以往，公知有一種通過使配置于內窺鏡的頂端部的反射鏡或棱鏡擺動或旋轉來改變其頂端面的朝向、從而能夠改變內窺鏡的視場方向的內窺鏡（例如，參照專利文獻1和專利文獻2）。

專利文獻1：美國專利第6638216號說明書

專利文獻2：日本特開2006－201796號公報

專利文獻3：日本專利第4503535號公報

但是，在專利文獻1的情況下，反射鏡配置在內窺鏡內的自其他光學系統的光軸向徑向偏移的位置處，而且在內窺鏡內沿徑向移動。因此，存在內窺鏡的頂端部的尺寸在徑向上變大這樣的問題。另外，由于配置在反射鏡的后方的透鏡組、攝像元件等其他光學系統的尺寸相對于內窺鏡的直徑尺寸被限制得較小，因此特別是在以畫質優異為優點的硬性內窺鏡中，存在內窺鏡圖像的畫質變差這樣的問題。

在專利文獻2的情況下，棱鏡以自內窺鏡的頂端部沿徑向突出的方式配置，而且從棱鏡到圖像傳感器之間的光學系統的光軸與內窺鏡主體的光軸正交。因而，存在內窺鏡的頂端部的整體的直徑尺寸變大這樣的問題。

發明內容

本發明是鑒于上述情況而做成的，其目的在于提供一種能夠改變內窺鏡的視場方向、同時能夠將內窺鏡的頂端部的直徑尺寸抑制地較小并獲得畫質良好的內窺鏡圖像的內窺鏡用光學系統。

為了達到上述目的，本發明提供以下技術方案。

本發明的一個技術方案是一種內窺鏡用光學系統，從物體側依次包括：負透鏡，其會聚沿著入射光軸入射的光；第1棱鏡，其使由該負透鏡會聚的光以向沿著與上述入射光軸大致正交的第1軸線的方向偏向的方式射出；第2棱鏡，其具有使從該第1棱鏡射出的光向與上述第1軸線大致正交的第2軸線方向偏向的第1反射面，并與該第1棱鏡相對配置；以及正透鏡，其會聚從該第2棱鏡射出的光；上述負透鏡和上述第1棱鏡以能夠繞上述第1軸線相對于上述第2棱鏡旋轉的方式設置，上述第1棱鏡和上述第2棱鏡的折射率滿足以下條件式：

1.7＜（Np1＋Np2）/2＜2.4???（1）

其中，Np1是第1棱鏡的d線的折射率，Np2是第2棱鏡的d線的折射率。

通過如此設置，通過滿足條件式（1），能夠將從負透鏡到正透鏡之間的光路的空氣當量長度設定為足夠短，即使不另外準備聚光透鏡，也能夠抑制像高增大并緊湊地構成光學系統整體。另外，通過縮短從負透鏡到正透鏡之間的光路長度，能夠抑制像差增大。

而且，通過使負透鏡和第1棱鏡繞第1軸線一體地旋轉，能夠相對于第2軸線改變入射光軸的角度。其結果，能夠改變內窺鏡的視場方向，同時能夠將內窺鏡的頂端部的直徑尺寸抑制為較小。另外，通過利用兩個棱鏡使光路彎折，能夠將攝像元件配置在與入射光軸大致平行的第2軸線的延長線上，作為攝像元件能夠采用與內窺鏡的直徑尺寸對應的較大的攝像元件。其結果，能夠獲得良好畫質的內窺鏡圖像。

在上述技術方案中，也可以是，該內窺鏡用光學系統包括配置在上述負透鏡與上述正透鏡之間的亮度光圈。

通過如此設置，利用亮度光圈確定光學系統的F值。

另外，在上述技術方案中，也可以是，上述第1棱鏡內的沿著光軸的長度與上述第2棱鏡內的沿著光軸的長度滿足以下條件式：

0.8＜DP1/DP2＜1.2???（2）

其中，DP1是第1棱鏡內的沿著光軸的長度，DP2是第2棱鏡內的沿著光軸的長度。

通過如此設置，能夠將形成在棱鏡之間的間隙抑制為最小限度，能夠縮短空氣當量長度。

另外，在上述技術方案中，也可以是，上述第2棱鏡具有第2反射面，該第2反射面使在上述第1反射面向上述第2軸線方向偏向的光以朝向與上述第1軸線大致平行地返回的方向偏向的方式射出，該內窺鏡用光學系統具有第3棱鏡，該第3棱鏡使從上述第2棱鏡射出的光向沿著與上述入射光軸大致平行的上述正透鏡的光軸的方向偏向，上述第1棱鏡～上述第3棱鏡的折射率滿足以下條件式：

1.7＜（Np1＋Np2＋Np3）/3＜2.4???（3）

其中，Np2是第2棱鏡的d線的折射率，Np3是第3棱鏡的d線的折射率。