JPS6227692B2 - - Google Patents
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- JPS6227692B2 JPS6227692B2 JP55107271A JP10727180A JPS6227692B2 JP S6227692 B2 JPS6227692 B2 JP S6227692B2 JP 55107271 A JP55107271 A JP 55107271A JP 10727180 A JP10727180 A JP 10727180A JP S6227692 B2 JPS6227692 B2 JP S6227692B2
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Landscapes
- Endoscopes (AREA)
- Instruments For Viewing The Inside Of Hollow Bodies (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
本発明はライトガイドで導びかれてきた照明光
を出射する照明窓の構造を改良した内視鏡に関す
る。DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION The present invention relates to an endoscope with an improved structure of an illumination window that emits illumination light guided by a light guide.
一般に、内視鏡によつて体腔内を検査する場合
には、その体腔内の各部を局部的に観察するのみ
ならず、各部全体を同時に観察して対比しながら
診断することが望ましい。このため、近年におい
ては、観察できる視野角を次第に拡げる傾向にあ
り、たとえば100゜から120゜，180゜まで拡がつ
ている。一方、これに応じて照明窓から出射する
照明光の照射範囲を拡げなければならない。通常
はライトガイドの出射端にカバーガラスとしての
凹レンズを設けているが、この方式は中心部に比
べて周辺部の光量が極端に少なく、有効な照明範
囲も60゜ないし70゜程度しかなかつた。そこで、
さらに広い範囲を有効に照明するため、照明レン
ズの入光部を複数の円環状の帯部分に分けるとと
もに、各帯部分を非球面に形成したものが知られ
ている（実開昭54―181782号公報）。しかし、こ
の方式はその照明レンズの加工が非常に難かし
く、また、周辺光の拡散が中心光に対して大きい
ので、照明むらが著しく、かつ周辺への拡散によ
り全体的に照度が低下するなどの欠点があつた。 Generally, when inspecting the inside of a body cavity using an endoscope, it is desirable not only to locally observe each part within the body cavity, but also to simultaneously observe and compare each part as a whole for diagnosis. For this reason, in recent years there has been a tendency to gradually widen the viewing angle that can be observed, for example from 100° to 120° to 180°. On the other hand, the irradiation range of the illumination light emitted from the illumination window must be expanded accordingly. Normally, a concave lens is installed at the output end of the light guide as a cover glass, but with this method, the amount of light at the periphery is extremely small compared to the center, and the effective illumination range is only about 60° to 70°. . Therefore,
In order to effectively illuminate a wider area, it is known that the light entrance part of the illumination lens is divided into a plurality of annular band parts, and each band part is formed into an aspherical surface (Utility Model No. 54-181782 Publication No.). However, with this method, the processing of the illumination lens is extremely difficult, and the diffusion of peripheral light is large relative to the central light, resulting in significant illumination unevenness, and the overall illuminance decreases due to diffusion to the periphery. There were some shortcomings.
本発明は上記事情に着目してなされたもので、
その目的とするところは照明窓用のカバーガラス
を容易かつ安価に製作できるようにするととも
に、照明光の配光特性のよい構造とすることがで
きる内視鏡に関する。 The present invention has been made focusing on the above circumstances,
The object of this invention is to make it possible to easily and inexpensively manufacture a cover glass for an illumination window, and to relate to an endoscope that can have a structure with good light distribution characteristics for illumination light.
以下、本発明の一実施例を第１図と第２図を参
照して説明する。 An embodiment of the present invention will be described below with reference to FIGS. 1 and 2.
第１図は内視鏡１を示し、この内視鏡１は挿入
部２、操作部３およびライトガイドケーブル４か
らなつている。上記挿入部２は可撓管部５の先端
に湾曲管部６を介して先端構成部７を連結してな
り、その湾曲管部６を操作部３のアングルノブ８
の操作によつて湾曲させて先端構成部７の向きを
任意に選択できるようになつている。また、上記
先端構成部７の側面には、照明窓９と観察窓１０
が前後に並んで設けられている。そして、観察窓
１０は挿入部２と操作部３内に設置したイメージ
ガイドやレンズ系からなる観察光学系（図示しな
い。）を介して操作部３の接眼部１１に光学的に
連結されている。また、照明窓９は挿入部２、挿
作部３およびライトガイドケーブル４の各内部に
わたつて設置したライトガイド、たとえば照明光
伝達用の光学繊維束１２の出射端１３に光学的に
連結されている。さらに、光学繊維束１２の入射
端部はライトガイドケーブル４の先端に設けたコ
ネクタ１４のガイド管１５に取り付けられてい
る。このコネクタ１４は図示しない光源装置のソ
ケツトに装着されるようになつている。 FIG. 1 shows an endoscope 1, which includes an insertion section 2, an operating section 3, and a light guide cable 4. As shown in FIG. The insertion section 2 is formed by connecting a distal end component 7 to the distal end of a flexible tube section 5 via a curved tube section 6, and connects the curved tube section 6 to the angle knob 8 of the operating section 3.
The direction of the tip structure part 7 can be arbitrarily selected by bending it by the operation. Further, an illumination window 9 and an observation window 10 are provided on the side surface of the tip component 7.
are arranged in front and behind each other. The observation window 10 is optically connected to the eyepiece section 11 of the operation section 3 via an observation optical system (not shown) consisting of an image guide and a lens system installed in the insertion section 2 and the operation section 3. There is. Further, the illumination window 9 is optically connected to a light guide installed inside each of the insertion section 2, the insertion section 3, and the light guide cable 4, such as an output end 13 of an optical fiber bundle 12 for transmitting illumination light. ing. Further, the input end of the optical fiber bundle 12 is attached to a guide tube 15 of a connector 14 provided at the tip of the light guide cable 4. This connector 14 is adapted to be attached to a socket of a light source device (not shown).
上記照明窓９は第２図で示すように光学繊維束
１２の出射端１３の前方に位置してカバーガラス
１６を設置してなり、上記カバーガラス１６はメ
ニスカスレンズによつて構成されている。また、
このカバーガラス１６は先端構成部７の本体１７
に形成した凹所１８に対して気密的に嵌合され、
かつ光学繊維束１２に対して同心的に配置されて
いる。さらに、カバーガラス１６の中心軸（光
軸）付近では内外両面ともその中心軸に直交する
平面１９，２０として形成されている。そして、
外側の平面２０には銀などを蒸着することにより
半透鏡２１が形成されており、この半透鏡２１は
光学繊維束１２の出射端１３とほぼ対等の面積を
有している。一方、内側の平面１９は光学繊維束
１２の出射端１３に密着している。 As shown in FIG. 2, the illumination window 9 is provided with a cover glass 16 located in front of the output end 13 of the optical fiber bundle 12, and the cover glass 16 is constituted by a meniscus lens. Also,
This cover glass 16 is the main body 17 of the tip component 7.
is airtightly fitted into the recess 18 formed in the
And it is arranged concentrically with respect to the optical fiber bundle 12. Further, near the central axis (optical axis) of the cover glass 16, both the inner and outer surfaces are formed as flat surfaces 19 and 20 perpendicular to the central axis. and,
A semi-transparent mirror 21 is formed on the outer plane 20 by depositing silver or the like, and this semi-transparent mirror 21 has an area approximately equal to the output end 13 of the optical fiber bundle 12. On the other hand, the inner plane 19 is in close contact with the output end 13 of the optical fiber bundle 12.
また、光学繊維束１２の出射端１３以外の周辺
におけるカバーガラス１６の内面には銀などを蒸
着することにより凸面鏡２２が形成されていて、
上記半透鏡２１で反射した光を前方に向けて再反
射するようになつている。 Further, a convex mirror 22 is formed on the inner surface of the cover glass 16 in the periphery of the optical fiber bundle 12 other than the output end 13 by depositing silver or the like.
The light reflected by the semi-transparent mirror 21 is re-reflected forward.
次に、光学繊維束１２によつて導びかれてきた
照明光をその照明窓９から出射する場合の作用に
ついて説明する。まず、光学繊維束１２の１本の
光学繊維Ｐから出射する光を考える。この場合、
光学繊維Ｐの屈折率をn1、カバーガラス１６の屈
折率をn2とすると、上記光の入射角がαのとき、
スネル（Snell）の法則、すなわちn1sin α＝
n2sin βの関係に従つて屈折する。つまり、β
の屈折角でカバーガラス１６内に進み、半透鏡２
１に到達する。そして、この半透鏡２１において
光の一部は透過するとともに屈折して外部に出射
する。また、残る光は反射して第２図で示すよう
にカバーガラス１６内を進み、凸面鏡２２に入射
することにより反射し、再びカバーガラス１６の
外面側に向う。この反射光は光軸と法線となす角
をθとすれば、光軸に対してβ＋２θの角度であ
る。また、カバーガラス１６の外面よりスネルの
法則に従つて屈折して出射する。このように半透
鏡２１で反射した光はその半透鏡２１と凸面鏡２
２において２回反射することによりカバーガラス
１６から出射するときには充分に拡散されたもの
となる。そこで、半透鏡２１の面積および透過率
と凸面鏡２２の曲率などを適当に選定すれば、中
心軸付辺と周辺部の明るさを均一にすることがで
きることになる。したがつて、広い視野範囲であ
つてもその視野範囲の全域を均一に照明すること
ができる。つまり、広い視野範囲でも容易に適応
させることができるのである。 Next, the operation when the illumination light guided by the optical fiber bundle 12 is emitted from the illumination window 9 will be explained. First, consider light emitted from one optical fiber P of the optical fiber bundle 12. in this case,
When the refractive index of the optical fiber P is n 1 and the refractive index of the cover glass 16 is n 2 , when the incident angle of the light is α,
Snell's law, i.e. n 1 sin α=
It is refracted according to the relationship n 2 sin β. In other words, β
The semi-transparent mirror 2 enters the cover glass 16 at a refraction angle of
Reach 1. A part of the light is transmitted through this semi-transparent mirror 21 and is refracted and emitted to the outside. Further, the remaining light is reflected and travels inside the cover glass 16 as shown in FIG. 2, and is reflected by being incident on the convex mirror 22, and is directed toward the outer surface of the cover glass 16 again. This reflected light has an angle of β+2θ with respect to the optical axis, where θ is the angle between the optical axis and the normal line. Further, the light is refracted and emitted from the outer surface of the cover glass 16 according to Snell's law. The light reflected by the semi-transparent mirror 21 in this way is reflected by the semi-transparent mirror 21 and the convex mirror 2.
By being reflected twice at 2, the light is sufficiently diffused when it exits from the cover glass 16. Therefore, by appropriately selecting the area and transmittance of the semi-transparent mirror 21, the curvature of the convex mirror 22, etc., it is possible to make the brightness of the central axis side and the peripheral area uniform. Therefore, even if the viewing range is wide, the entire viewing range can be uniformly illuminated. In other words, it can be easily adapted to a wide field of view.
なお、上記実施例ではカバーガラスをメニスカ
スレンズによつて構成したが、本発明はこれに限
定されるものではなく、たとえば第３図で示すよ
うにレンズを用いることなく構成してもよい（上
記実施例と同一個所には同一番号を付す。）すな
わち、第３図の実施例ではカバーガラス２３を球
面状に形成して光学繊維束１２の出射端１３の前
方に空間２４を介在させたものである。さらに、
カバーガラス２３の中心は光学繊維束１２の中心
軸上にあるように設置されている。また、カバー
ガラス２３の端縁２５は凹所１８に気密的に嵌合
して取付け固定されている。 Note that in the above embodiment, the cover glass was constructed with a meniscus lens, but the present invention is not limited to this, and may be constructed without using a lens, for example, as shown in FIG. (The same numbers are given to the same parts as in the embodiment.) That is, in the embodiment of FIG. It is. moreover,
The center of the cover glass 23 is placed on the central axis of the optical fiber bundle 12. Further, the edge 25 of the cover glass 23 is airtightly fitted into the recess 18 and fixed thereto.
さらに、光学繊維束１２の出射端１３の前方に
対向するカバーガラス２３の部分は上記中心軸に
直交する平面２６として形成され、かつこの平面
２６には銀などを蒸着することにより半透鏡２７
が形成されている。さらに、凹所１８の内面にお
ける光学繊維束１２の出射端１３の周囲部分は、
中心軸上に中心を有する球面２８として形成さ
れ、この球面２８には銀などを蒸着することによ
り凸面鏡２９が形成されている。 Furthermore, the portion of the cover glass 23 that faces the front of the output end 13 of the optical fiber bundle 12 is formed as a plane 26 perpendicular to the central axis, and a semi-transparent mirror 27 is formed by depositing silver or the like on this plane 26.
is formed. Furthermore, the area around the output end 13 of the optical fiber bundle 12 on the inner surface of the recess 18 is
It is formed as a spherical surface 28 having its center on the central axis, and a convex mirror 29 is formed on this spherical surface 28 by depositing silver or the like.
しかして、、光学繊維束１２の出射端１３から
出射し半透鏡２１に達した光は前記実施例と同様
に一部が透過し、残る他の光が反射して凸面鏡２
９に向う。そして、この凸面鏡２９で反射し再び
カバーガラス２３に向つて進み、そのカバーガラ
ス２３を透過して外部に向つて出射する。 Therefore, a part of the light that is emitted from the output end 13 of the optical fiber bundle 12 and reaches the semi-transparent mirror 21 is transmitted as in the above embodiment, and the remaining light is reflected and is reflected by the convex mirror 21.
Head to 9. Then, the light is reflected by the convex mirror 29, travels toward the cover glass 23 again, passes through the cover glass 23, and is emitted to the outside.
なお、上記各カバーガラス１６，２３は本来的
なガラス質のものに限らず、透明な合成樹脂など
によつて形成するものでもよい。カバーガラスを
合成樹脂によつて成形すれば、その加工が容易
で、かつ安価に製作することができる。 Note that the cover glasses 16 and 23 are not limited to those made of glass, but may be made of transparent synthetic resin or the like. If the cover glass is molded from synthetic resin, it can be easily processed and manufactured at low cost.
以上説明したように本発明は、ライトガイドの
出射端の前方に位置してカバーガラスを設置する
とともに、そのカバーガラスにおける上記出射端
に対向する部分には半透鏡を設け、さらに上記ラ
イトガイドの出射端の周辺部位には上記半透鏡で
反射した光を前方に向けて再反射する凸面鏡を設
けたものである。 As explained above, the present invention provides a cover glass located in front of the light emitting end of the light guide, a semi-transparent mirror in the portion of the cover glass facing the light emitting end, and a semi-transparent mirror located in front of the light emitting end of the light guide. A convex mirror is provided around the output end to re-reflect the light reflected by the semi-transparent mirror forward.
したがつて、上記半透鏡と凸面鏡の透過および
反射作用によつて出射光を中心軸付辺から周囲に
向つて充分に拡散させることができるとともに、
中心付近と周辺部の明るさを容易に均一化するこ
とができる。つまり、広い視野範囲を均一に照明
でき、しかも、全体光量をそれぼど低下させるこ
となく、有効に照明できる。 Therefore, the emitted light can be sufficiently diffused from the side attached to the central axis toward the periphery by the transmission and reflection effects of the semi-transparent mirror and the convex mirror, and
It is possible to easily equalize the brightness near the center and around the periphery. In other words, a wide viewing range can be uniformly illuminated, and moreover, it can be illuminated effectively without any reduction in the overall light amount.
また、製作の簡単な構成であり、このため、安
価に提供することができる。 Moreover, it has a simple configuration and can therefore be provided at low cost.
第１図は本発明の一実施例を示す内視鏡の斜視
図、第２図は同じくその照明窓の部分の拡大断面
図、第３図は本発明の他の実施例における照明窓
の部分の拡大断面図である。
１……内視鏡、７……先端構成部、９……照明
窓、１２……光学繊維束、１３……出射端、１６
……カバーガラス、２１……半透鏡、２２……凸
面鏡、２３……カバーガラス、２７……半透鏡、
２８……凸面鏡。
FIG. 1 is a perspective view of an endoscope showing one embodiment of the present invention, FIG. 2 is an enlarged sectional view of the illumination window portion thereof, and FIG. 3 is a portion of the illumination window in another embodiment of the present invention. FIG. DESCRIPTION OF SYMBOLS 1... Endoscope, 7... Tip component, 9... Illumination window, 12... Optical fiber bundle, 13... Output end, 16
... cover glass, 21 ... semi-transparent mirror, 22 ... convex mirror, 23 ... cover glass, 27 ... semi-transparent mirror,
28... Convex mirror.
Claims (1)
ドの出射端の前方に位置して設けられたカバーガ
ラスと、このカバーガラスにおける上記ライトガ
イドの出射端に対向する部位に設けられた半透鏡
と、上記ライトガイドの出射端の周辺部位に設け
られ上記半透鏡で反射した光を前方に向けて再反
射する凸面鏡とを具備したことを特徴とする内視
鏡。 ２ 上記カバーガラスをメニスカスレンズで構成
し、そのメニスカスレンズの外面に半透鏡を形成
するとともに、メニスカスレンズの内面に凸面鏡
を形成したことを特徴とする特許請求の範囲第１
項に記載の内視鏡。 ３ 上記凸面鏡は先端構成部の部材に一体的に設
けたことを特徴とする特許請求の範囲第１項に記
載の内視鏡。[Scope of Claims] 1. A cover glass provided in the illumination window of the tip component in front of the output end of the light guide for illumination, and a portion of the cover glass that faces the output end of the light guide. What is claimed is: 1. An endoscope comprising: a semi-transparent mirror provided in the light guide; and a convex mirror provided around the output end of the light guide to re-reflect light reflected by the semi-transparent mirror forward. 2. Claim 1, characterized in that the cover glass is composed of a meniscus lens, a semi-transparent mirror is formed on the outer surface of the meniscus lens, and a convex mirror is formed on the inner surface of the meniscus lens.
The endoscope described in section. 3. The endoscope according to claim 1, wherein the convex mirror is integrally provided with a member of the distal end component.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP10727180A JPS5731834A (en) | 1980-08-05 | 1980-08-05 | Endoscope |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP10727180A JPS5731834A (en) | 1980-08-05 | 1980-08-05 | Endoscope |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS5731834A JPS5731834A (en) | 1982-02-20 |
| JPS6227692B2 true JPS6227692B2 (en) | 1987-06-16 |
Family
ID=14454825
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP10727180A Granted JPS5731834A (en) | 1980-08-05 | 1980-08-05 | Endoscope |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS5731834A (en) |
Families Citing this family (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
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-
1980
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Also Published As
| Publication number | Publication date |
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| JPS5731834A (en) | 1982-02-20 |
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