内窥镜物镜光学系统技术方案

提供一种即使在狭窄的空间中也不使内窥镜弯曲就能够将视野向任意的方向改变的内窥镜物镜光学系统。内窥镜物镜光学系统由光路偏转棱镜组(PG)和透镜组(LNS)组成，通过使光路偏转棱镜组(PG)内的棱镜移动使内窥镜物镜光学系统的视野方向(A)可变，在该内窥镜物镜光学系统中，光路偏转棱镜组(PG)从物体侧起依次具有第一棱镜(P1)、第二棱镜(P2)及第三棱镜(P3)这三个棱镜，并且第一棱镜(P1)、第二棱镜(P2)以及第三棱镜(P3)相互接近地配置，通过使第一棱镜(P1)相对于第二棱镜(P2)进行旋转移动，来使视野方向(A)在第一方向(DR1)上可变，并且通过使第一棱镜(P1)和第二棱镜(P2)这两个棱镜一体地相对于第三棱镜(P3)进行旋转移动，来使视野方向(A)在与第一方向(DR1)不同的第二方向(DR2)上可变。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】内窥镜物镜光学系统
本专利技术涉及一种内窥镜物镜光学系统。
技术介绍
内窥镜是在医疗用领域以及工业用领域中广泛使用的装置。特别是在医疗用领域中，利用被插入到体腔内的内窥镜来得到体腔内的各种部位的图像。使用该图像来对观察部位进行诊断。这样，内窥镜用于体腔内的各种部位的观察和诊断。在利用内窥镜对体腔内进行观察时，在要改变观察方向的情况下，使内窥镜的插入部的前端侧弯曲。由此，能够使观察视野向上下或左右方向改变(例如参照专利文献1、2、3)。专利文献1：国际公开第2012/081349号专利文献2：日本特开2006-201796号公报专利文献3：美国专利申请公开第2013/0085338号说明书
技术实现思路
专利技术要解决的问题在此，在对体腔内进行观察时，体腔内的空间狭窄的情况较多。因此，当使内窥镜在体腔内弯曲时，导致前端部干扰到作为被摄体的观察部(患部)。因此，在现有技术的结构中，存在难以在体腔内自由地变更视野的情况。另外，存在如下情况：当使内窥镜的前端部弯曲时，即使在内窥镜的前端部与观察部之间不发生干扰时，前端部也过于接近观察部。在该情况下，没有了利用处置器具对患部进行处置的空间上的余裕。本专利技术是鉴于上述情形而完成的，目的在于提供一种在狭窄的空间中也不使内窥镜弯曲就能够将视野向任意的方向改变的内窥镜物镜光学系统。用于解决问题的方案为了解决上述的问题而实现目的，本专利技术所涉及的内窥镜物镜光学系统由光路偏转棱镜组和透镜组组成，通过使光路偏转棱镜组内的棱镜移动来使内窥镜物镜光学系统的视野方向可变，所述内窥镜物镜光学系统的特征在于，光路偏转棱镜组从物体侧起依次具有第一棱镜、第二棱镜及第三棱镜这三个棱镜，并且第一棱镜、第二棱镜以及第三棱镜相互接近地配置，通过使第一棱镜相对于第二棱镜进行旋转移动，来使视野方向在第一方向上可变，并且通过使第一棱镜和第二棱镜这两个棱镜一体地相对于第三棱镜进行旋转移动，来使视野方向在与第一方向不同的第二方向上可变。专利技术的效果本专利技术起到能够提供一种即使在狭窄的空间中也不使内窥镜弯曲就能够将视野向任意的方向改变的内窥镜物镜光学系统这样的效果。附图说明图1A是示出第一实施方式所涉及的内窥镜物镜光学系统的立体结构的图。图1B是示出第一实施方式所涉及的内窥镜物镜光学系统的立体结构的另一图。图1C是示出第一实施方式所涉及的内窥镜物镜光学系统的立体结构的又一图。图1D是示出第一实施方式所涉及的内窥镜物镜光学系统的立体结构的再另一图。图1E是示出第一实施方式所涉及的内窥镜物镜光学系统的立体结构的再又一图。图2是示出第二实施方式所涉及的内窥镜物镜光学系统的剖面结构的图。图3A是示出第三实施方式所涉及的内窥镜物镜光学系统的剖面结构的图。图3B是示出第三实施方式所涉及的内窥镜物镜光学系统的剖面结构的另一图。图3C是示出第三实施方式所涉及的内窥镜物镜光学系统的剖面结构的又一图。图3D是示出第三实施方式所涉及的内窥镜物镜光学系统的剖面结构的再另一图。图4A是示出实施例1所涉及的内窥镜物镜光学系统的剖面结构的图。图4B是实施例1所涉及的内窥镜物镜光学系统的侧视图。图4C是实施例1所涉及的内窥镜物镜光学系统的俯视图。图4D是实施例1所涉及的内窥镜物镜光学系统的立体图。图5A是示出实施例2所涉及的内窥镜物镜光学系统的剖面结构的图。图5B是实施例2所涉及的内窥镜物镜光学系统的侧视图。图5C是实施例2所涉及的内窥镜物镜光学系统的俯视图。图5D是实施例2所涉及的内窥镜物镜光学系统的立体图。图6A是示出实施例3所涉及的内窥镜物镜光学系统的剖面结构的图。图6B是实施例3所涉及的内窥镜物镜光学系统的侧视图。图6C是实施例3所涉及的内窥镜物镜光学系统的俯视图。图6D是实施例3所涉及的内窥镜物镜光学系统的立体图。图7A是示出实施例4所涉及的内窥镜物镜光学系统的剖面结构的图。图7B是实施例4所涉及的内窥镜物镜光学系统的侧视图。图7C是实施例4所涉及的内窥镜物镜光学系统的俯视图。图7D是实施例4所涉及的内窥镜物镜光学系统的立体图。图8A是实施例5所涉及的内窥镜物镜光学系统的侧视图。图8B是实施例5所涉及的内窥镜物镜光学系统的俯视图。图9A是实施例6所涉及的内窥镜物镜光学系统的侧视图。图9B是实施例6所涉及的内窥镜物镜光学系统的俯视图。图10A是实施例7所涉及的内窥镜物镜光学系统的俯视图。图10B是实施例7所涉及的内窥镜物镜光学系统的侧视图。具体实施方式以下，针对本实施方式所涉及的内窥镜物镜光学系统，使用附图来说明取这种结构的理由和作用。此外，本专利技术并不限定于以下的实施方式。图1A、1B、1C、1D、1E是示出第一实施方式所涉及的内窥镜物镜光学系统的概要结构的图。内窥镜物镜光学系统由光路偏转棱镜组PG和透镜组LNS组成。通过使光路偏转棱镜组PG内的棱镜移动，能够改变内窥镜物镜光学系统的视野方向A。光路偏转棱镜组PG从物体侧起依次具有第一棱镜P1、第二棱镜P2及第三棱镜P3这三个棱镜。第一棱镜P1、第二棱镜P2以及第三棱镜P3均是直角棱镜。第一棱镜P1、第二棱镜P2以及第三棱镜P3相互接近地配置。而且，通过使第一棱镜P1相对于第二棱镜P2进行旋转移动，来使视野方向在第一方向DR1上可变。并且，通过使第一棱镜P1和第二棱镜P2这两个棱镜一体地相对于第三棱镜P3进行旋转移动，来使视野方向A在与第一方向DR1不同的第二方向DR2上可变。由此，即使在狭窄的空间中也不使内窥镜弯曲就能够将视野向任意的方向改变。另外，第一方向DR1和第二方向DR2优选是90度正交的方向。另外，根据本专利技术的优选的方式，期望满足以下的条件式(1)。0.9≤L/FL≤1.5(1)在此，L是构成光路偏转棱镜组PG的第一棱镜P1、第二棱镜P2及第三棱镜P3的合计空气换算长度(单位mm)，合计空气换算长度是将通过第一棱镜P1内的光轴的长度除以构成第一棱镜P1的玻璃材料的针对d线的折射率nd1所得到的值、通过第二棱镜P2内的光轴的长度除以构成第二棱镜P2的玻璃材料的针对d线的折射率nd2所得到的值、以及通过第三棱镜P3内的光轴的长度除以构成第三棱镜P3的玻璃材料的针对d线的折射率nd3所得到的值进行合计而得到的值，FL是内窥镜物镜光学系统的焦距(单位mm)。条件式(1)规定了光路偏转棱镜组PG的适当的大小。通过满足条件式(1)，能够缩小光路偏转棱镜组PG的大小。由此，能够将内窥镜物镜光学系统内置于小径的内窥镜的插入部内。当低于条件式(1)的下限值时，第一棱镜P1、第二棱镜P2及第三棱镜P3的大小相比于内窥镜物镜光学系统的焦距而言过小。因此，无法使光束直径大的粗光线在第一棱镜P1、第二棱镜P2、第三棱镜P3内通过。其结果，内窥镜物镜光学系统的光圈值变大，图像质量劣化。当超过条件式(1)的上限值时，第一棱镜P1、第二棱镜P2、第三棱镜P3的大小在内窥镜的径向、即与内窥镜的长边方向垂直的方向上变大。由此，内窥镜物镜光学系统中的光路偏转棱镜组的外径变大，从而无法将光路偏转棱镜组内置于内窥镜插入部中。另外，根据本专利技术的优选的方式，期望的是，如图2所示，在内窥镜物镜光学系统与物体之间配置圆顶状护罩玻璃DCG，并且圆顶状护罩玻璃DCG的壁厚t满足以下的条件式(2)。0.03×D≤t≤0.05×Fno本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种内窥镜物镜光学系统，由光路偏转棱镜组和透镜组组成，通过使所述光路偏转棱镜组内的棱镜移动来使内窥镜物镜光学系统的视野方向可变，所述内窥镜物镜光学系统的特征在于，所述光路偏转棱镜组从物体侧起依次具有第一棱镜、第二棱镜以及第三棱镜这三个棱镜，并且所述第一棱镜、所述第二棱镜以及所述第三棱镜相互接近地配置，通过使所述第一棱镜相对于所述第二棱镜进行旋转移动，来使视野方向在第一方向上可变，并且通过使所述第一棱镜和所述第二棱镜这两个棱镜一体地相对于所述第三棱镜进行旋转移动，来使视野方向在与所述第一方向不同的第二方向上可变。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2015.04.09 JP 2015-0797891.一种内窥镜物镜光学系统，由光路偏转棱镜组和透镜组组成，通过使所述光路偏转棱镜组内的棱镜移动来使内窥镜物镜光学系统的视野方向可变，所述内窥镜物镜光学系统的特征在于，所述光路偏转棱镜组从物体侧起依次具有第一棱镜、第二棱镜以及第三棱镜这三个棱镜，并且所述第一棱镜、所述第二棱镜以及所述第三棱镜相互接近地配置，通过使所述第一棱镜相对于所述第二棱镜进行旋转移动，来使视野方向在第一方向上可变，并且通过使所述第一棱镜和所述第二棱镜这两个棱镜一体地相对于所述第三棱镜进行旋转移动，来使视野方向在与所述第一方向不同的第二方向上可变。2.根据权利要求1所述的内窥镜物镜光学系统，其特征在于，满足以下的条件式(1)，0.9≤L/FL≤1.5(1)在此，L是构成所述光路偏转棱镜组的所述第一棱镜、所述第二棱镜及所述第三棱镜的合计空气换算长度，单位mm，所述合计空气换算长度是将通过所述第一棱镜内的光轴的长度除以构成所述第一棱镜的玻璃材料的针对d线的折射率nd1所得的值、通过所述第二棱镜内的光轴的长度除以构成所述第二棱镜的玻璃材料的针对d线的折射率n...

【专利技术属性】
技术研发人员：森田和雄，
申请(专利权)人：奥林巴斯株式会社，
类型：发明
国别省市：日本,JP