內窺鏡的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明提供具有不會妨礙寬視野且能夠大致均勻地對前方視野和側方視野的全部觀察區(qū)域進行照明的照明單元的內窺鏡，該內窺鏡具有：第1物鏡(21)，其使插入部2前方的觀察對象物成像；圓周狀的第2物鏡(22)，其使插入部的側方的觀察對象物成像；第1光導(31a)，其與第2物鏡的外周相鄰設置，將照明光引導至插入部前端；第2光導(32a)，其設置在第2物鏡的基端側，將照明光引導至插入部前端；前方照明用透鏡(31)，其由圓環(huán)狀的環(huán)狀光學部(31b)和導光部(31c)構成，該環(huán)狀光學部以包圍第1物鏡的外周側的方式配置，具有光學指向性，該導光部使照明光入射到環(huán)狀光學部；以及側方照明用透鏡(32)，其包含棱鏡，該棱鏡使照明光向插入部側方射出，并且使一部分向插入部前方射出，導光部具有光入射面(31d)和2個光反射面(31e)，2個反射面使照明光入射到環(huán)狀光學部內。
【專利說明】內窺鏡
【技術領域】
[0001 ]本發(fā)明涉及能夠同時觀察前方視野和側方視野的內窺鏡。
【背景技術】
[0002] 近年來，在醫(yī)療領域和工業(yè)用領域中廣泛利用內窺鏡。內窺鏡通過將細長的插入 部插入到被檢體內，能夠對被檢體內進行觀察。而且，作為這種內窺鏡的類型，例如提出了 在設于插入部前端側的前端部的前端面設置觀察用透鏡和照明用透鏡的直視型內窺鏡、在 插入部的前端部的側面的一部分上設置觀察用透鏡和照明用透鏡的側視型內窺鏡等各種 類型的內窺鏡并實用化。
[0003] 并且，近年來，為了擴大觀察范圍，例如在日本專利4955838號公報等中提出了不 僅能夠觀察比插入部的前端部靠前方的視野、還能夠同時觀察沿著前端部的外周側面的周 圍位于側方的周圍方向的視野的各種內窺鏡并實用化。
[0004] 在這種內窺鏡中,例如構成為通過設置使前方視野成像的前方觀察用物鏡和設置 在該前方觀察用物鏡的后方且使圓周狀的側方視野成像的側方觀察用物鏡，能夠觀察廣角 視野。該情況下，側方觀察用物鏡有時采用與前方觀察用物鏡兼用的結構。通過這種結構， 除了比內窺鏡插入部的前端部靠前方的視野以外，還能夠同時觀察周圍方向的側方視野。
[0005] 作為這種現(xiàn)有方式的內窺鏡中的照明單元，例如通過日本專利公開2003-319903 號公報、日本專利公開2010-194191號公報等公開了如下結構：以包圍配設在插入部前端 面的前方觀察用透鏡的周緣的方式設置圓環(huán)狀光學部件，使來自光導纖維的光束入射到該 圓環(huán)狀光學部件。
[0006] 但是，在現(xiàn)有的寬視野內窺鏡中，當構成為僅配設一組光導纖維和照明透鏡時，無 法在前方視野和側方視野的寬范圍內大范圍均勻地進行照明，例如在取得圖像中產(chǎn)生光暈 和黑斑等，存在無法得到良好的觀察圖像的問題點。
[0007] 因此，為了均勻地對前方的觀察視野進行照明，考慮配設多個光導纖維和照明透 鏡，但是，該情況下，需要在比側方視野的觀察用透鏡更靠前方處延伸出用于射出前方照明 用照明光的光導纖維等，所以，產(chǎn)生該光導纖維等妨礙側方觀察用透鏡的視野的問題點。
[0008] 進而，還考慮在側方觀察用透鏡的后方設置多個前方照明用透鏡、使來自光導纖 維的照明光入射到這多個前方照明用透鏡的結構。但是，在該結構中，來自后方的照明光可 能入射到側方觀察用透鏡內，存在由此而在取得圖像中產(chǎn)生光斑等的問題點。
[0009] 本發(fā)明是鑒于上述情況而完成的，其目的在于，提供具有不會妨礙寬視野而能夠 大致均勻地對前方視野和側方視野的全部觀察區(qū)域進行照明的照明單元、能夠取得良好的 觀察圖像的內窺鏡。
【發(fā)明內容】
[0010] 用于解決課題的手段
[0011] 為了實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明的一個方式的內窺鏡具有對插入部的前方和側方進行 照明的照明單元，其中，該內窺鏡具有：第1物鏡，其配置在插入到管腔內的插入部的前端 側，使所述插入部的前方的觀察對象物成像；圓周狀的第2物鏡，其配置在比所述第1物鏡 更靠所述插入部的基端側的位置，使所述插入部的側方的觀察對象物成像；第1光導，其與 所述第2物鏡的外周相鄰且與所述插入部的長度方向平行地設置，將從光源射出的照明光 引導至所述插入部的前端側；第2光導，其與所述插入部的長度方向平行地設置在所述第2 物鏡的基端側，將從光源射出的照明光引導至所述插入部的前端側；前方照明用透鏡，其由 圓環(huán)形狀的環(huán)狀光學部和導光部形成，該環(huán)狀光學部配置在包圍所述第1物鏡的外周側且 與所述第2物鏡的外周側前表面對置的部位，具有光學指向性，該導光部使由所述第1光導 引導至所述插入部的前端側的照明光入射到所述環(huán)狀光學部；以及側方照明用透鏡，其由 棱鏡構成，該棱鏡改變從所述第2光導引導的照明光的朝向，使其向所述插入部的側方射 出，同時，使所述照明光的一部分向所述插入部的前方射出，所述前方照明用透鏡中的所述 導光部具有：入射面，其形成為和與所述插入部的長度方向垂直的面平行，與所述第1光導 的端面接觸，使由所述第1光導引導的照明光入射；以及2個反射面，它們配置在與所述入 射面對置的位置，相對于與所述插入部的長度方向垂直的面向兩個方向傾斜且相互面對地 配置，使從所述第1光導入射到所述入射面的照明光反射，所述2個反射面使照明光向沿著 所述環(huán)狀光學部的切線的方向反射并入射到所述環(huán)狀光學部的內部。
[0012] 根據(jù)本發(fā)明，能夠提供具有不會妨礙寬視野而能夠大致均勻地對前方視野和側方 視野的全部觀察區(qū)域進行照明的照明單元、能夠取得良好的觀察圖像的內窺鏡。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0013]圖1是示出本發(fā)明的一個實施方式的內窺鏡的整體結構的概略結構圖。
[00M]圖2是放大示出圖1的內窺鏡的插入部前端部的主要部分放大立體圖。
[0015] 圖3是圖2的插入部前端部的主視圖。
[0016] 圖4是沿著圖3的[4]-[4]線的剖視圖。
[0017]圖5是從圖1的內窺鏡中的照明單元所包含的導光體的正面?zhèn)扔^察時的立體圖。 [0018]圖6是圖1的內窺鏡中的照明單元所包含的導光體的側視圖。
[0019]圖7是圖1的內窺鏡中的照明單元所包含的導光體的主視圖。
[0020]圖8是示出本發(fā)明的內窺鏡中應用的導光體（前方照明用透鏡）的變形例的圖。 [0021]圖9示出本發(fā)明的內窺鏡中應用的導光體（前方照明用透鏡）的另一個變形例、 是示出該導光體（前方照明用透鏡）的背面?zhèn)龋ü鈹U散面）的圖。
[0022]圖10是圖9的導光體（前方照明用透鏡）的側視圖。
[0023]圖11是放大示出本發(fā)明的一個實施方式的內窺鏡的插入部前端部的一部分的主 要部分放大剖視圖。
[0024]圖I2 ^僅取出圖1的內窺鏡中應用的側方照明用透鏡并示出的概略主視圖。
[0025]圖13示出本發(fā)明的一個實施方式的內窺鏡的變形例，是放大示出插入部前端部 的一部分的主要部分放大剖視圖。
【具體實施方式】
[0026]下面，根據(jù)圖示的實施方式對本發(fā)明進行說明。另外，在以下說明所使用的各圖 中，設各結構要素為附圖上能夠識別的程度的大小，所以，有時按照各結構要素而以不同比 例尺示出。但是，在本發(fā)明中，這些附圖所記載的結構要素的數(shù)量、結構要素的形狀、結構要 素的大小的比率和各結構要素的相對位置關系不限于圖示方式。
[0027]首先，下面對本發(fā)明的一個實施方式的內窺鏡的概略結構進行簡單說明。圖1是 示出本發(fā)明的一個實施方式的內窺鏡的整體結構的概略結構圖。圖2是放大示出圖1的內 窺鏡的插入部前端部的主要部分放大立體圖。圖3是圖2的插入部前端部的主視圖。圖4 是沿著圖3的[4]-[4]線的剖視圖。圖 5?圖7是僅取出圖1的內窺鏡中的照明單元所包 含的導光體并示出的圖。其中，圖5是從該導光體的正面?zhèn)扔^察時的立體圖。圖6是該導 光體的側視圖。圖7是該導光體的主視圖。
[0028]如圖1所示，內窺鏡1主要由被插入到體腔內等的細長的插入部2、在該插入部2 的基端側連續(xù)設置的操作部3、從該操作部3延伸出的通用軟線4、設置在該通用軟線4的 末端部的連接器部12等構成。
[0029]另外，如圖2?圖4等所示，本實施方式的內窺鏡1采用在插入部2的前端部6的 前端面上朝向前方設置直視用的前方觀察用物鏡21和前方照明用透鏡31、33、并且在前方 觀察用物鏡21的附近設置側方觀察用物鏡22和側方照明用透鏡32的方式，是能夠同時觀 察前方視野和側方視野的寬視野觀察型內窺鏡。
[0030]這里，前方觀察用物鏡21是使插入部2的前方的觀察對象物成像的第〖物鏡，配 置在插入到管腔內的插入部2的前端側。并且，側方觀察用物鏡22是使插入部2的側方的 觀察對象物成像的圓周狀的第2物鏡，配置在比前方觀察用物鏡21 (第1物鏡）更靠插入 部2的基端側的位置。
[0031]返回圖1，插入部2由設置在最前端部的硬性的前端部6、在該前端部6的基端側 連續(xù)設置的彎曲部7、在該彎曲部7的基端側連續(xù)設置的具有撓性的長條的由管狀部件構 成的撓性管部8構成。
[0032] 如圖4所示，在插入部2的前端部6的內部例如配設有攝像單元20、照明單元30 等。如圖2、圖3所示，在前端部6的前端面例如配設有處置器械通道開口 16、前方觀察用 物鏡21、照明用透鏡31、32、33、送水噴嘴17&、171:等。
[0033]在插入部2的內部貫穿插入有處置器械通道（未圖示）、多個光導（31a、32a、 33a; 參照圖4)、信號纜線（未圖示）等。處置器械通道從前端面的處置器械通道開口 16貫穿插 入到插入部2內并與操作部3的處置器械插入口 15連通。并且，多個光導和信號纜線從插 入部2的前端部6內的各結構單元延伸出并貫穿插入到插入部2中，經(jīng)由操作部 3的內部 貫穿插入到通用軟線4的內部，最終與通用軟線4的末端的連接器部12連通。另外，多個 光導（31a、32a、33a)是捆束用于傳送照明光的多個光導纖維而形成的纖維束。即，多個光 導（31a、32a、33a)是將從光源射出的照明光引導至插入部2的前端側的導光單元（詳細后 述）。
[0034]而且，通過經(jīng)由該連接器部12連接作為外部裝置的控制處理器9、光源裝置10、顯 示裝置11等，構成包含本實施方式的內窺鏡1的內窺鏡系統(tǒng)。
[0035]操作部3是供使用者在使用該內窺鏡1時把持的部位，在其外裝表面上配設有彎 曲操作旋鈕5和與其他各種動作對應的多個操作部件。這里，例如，彎曲操作旋鈕5是如下 的操作部件：使用者利用手指等進行轉動操作，由此能夠使插入部2的彎曲部7向上下左右 的任意方向彎曲。
[0036] 在操作部3的靠近前端的部位、且在與插入部2連接的連接部位附近形成有插入 處置器械等（未圖示）的處置器械插入口 is。該處置器械插入口 is與貫穿插入到插入部 2的內部的處置器械通道（未圖示）連通。
[0037] 上述光源裝置10是發(fā)出照明光的裝置。上述控制處理器9是總括控制本內窺鏡 系統(tǒng)整體的信號處理裝置。上述顯示裝置11是根據(jù)由本內窺鏡1取得的攝像信號顯示內 窺鏡圖像的顯示部，例如應用LCD面板等。
[0038] 控制處理器9、光源裝置10、顯示裝置11和內窺鏡1經(jīng)由上述連接器部12連接。 由此，控制處理器9經(jīng)由貫穿插入到內窺鏡1內的信號纜線進行控制信號、各種檢測信號、 取得的圖像信號等的傳送。而且，將已處理的圖像信號傳遞到顯示裝置11，使其顯示內窺 鏡圖像和各種信息等。并且，光源裝置1〇連接有貫穿插入到內窺鏡1內的多個光導（31a、 32a、33a)。由此，來自光源裝置10的照明光經(jīng)由連接器部12而由通用軟線4、操作部3、插 入部2內的多個光導（31a、32a、33a)引導，引導至設于插入部2的前端部6內的照明單元 30,經(jīng)由前端面的各照明用透鏡31、32、33射出到外方。
[0039] 這里，照明單元30由多個照明用透鏡（31、32、33)、多個光導（31a、Ma、33a)等構 成。多個照明用透鏡（31、32、33)中的照明用透鏡31是射出用于對與本內窺鏡1的前端面 對置的一側即前方進行照明的照明光的前方照明光學系統(tǒng)，是前方照明用透鏡，是前方照 明用的導光體。照明用透鏡32是射出用于對與本內窺鏡1的前端面垂直的方向即側方進 行照明的照明光的側方照明光學系統(tǒng)，是側方照明用透鏡，是側方照明用的導光體。照明用 透鏡33是射出用于對本內窺鏡1的前方進行輔助照明的輔助照明光的前方輔助照明光學 系統(tǒng)。在各照明用透鏡31、32、33上分別連接有各對應的多個光導（31a、32a、33a)的末端， 如上所述，構成為能夠使從光源裝置10引導的照明光入射。另外，上述多個光導中的光導 31a是前方照明用的第1光導，光導32a是側方照明用的第2光導，光導33a是前方輔助照 明用的第3光導。
[0040] 另外，上述側方照明用透鏡32構成為包含棱鏡等，該棱鏡改變從第2光導32a引 導的照明光的朝向，使其向插入部2的側方射出，同時，使該照明光的一部分向插入部2的 前方射出。
[0041] 多個照明用透鏡中的前方用的照明用透鏡（以下簡記為前方照明用透鏡）31是一 體形成有圓環(huán)部31b和由透明部件構成的光偏光部31c的導光體，該圓環(huán)部31b將透明部 件形成為圓環(huán)形狀，對入射的光進行擴散使其向一個方向射出，該光偏光部31c連接有第1 光導31a，使從第1光導31a射出的照明光入射并將光引導至圓環(huán)部31b。
[0042]更詳細地講，圓環(huán)部3lb以包圍前方觀察用物鏡21 (第1物鏡）的外周側的方式 配置，并且配置在與側方觀察用物鏡22 (第2物鏡）的外周側前表面對置的部位，是圓環(huán)形 狀的環(huán)狀光學部。如后所述，圓環(huán)部31b具有光學指向性。
[0043]并且，光偏光部31c是使由第1光導31a引導至插入部2的前端側的照明光入射到 圓環(huán)部31b(環(huán)狀光學部）的導光部。因此，光偏光部31c形成為具有：光入射面31d，其與 第1光導31a的射出端面抵接，入射有該第1光導31a的照明光（參照圖6中的箭頭A);以 及2個光反射面31r、311，它們形成在與該光入射面31d對置的部位，使從該光入射面31d 入射的照明光（箭頭A)從圖6所示的側面觀察朝向上方（參照圖6的箭頭B)、并且從圖7 所示的正面觀察朝向斜上方（參照圖7的箭頭Cl、C2)反射。
[0044] 換言之，光偏光部31c的光入射面31d是如下的入射面：形成為和與插入部2的 長度方向垂直的面平行，與第1光導31a的端面接觸，使由該第1光導31a引導的照明光入 射。
[0045] 并且，光偏光部31c的2個光反射面31r、311是如下的反射面：配置在與光入射 面31d對置的位置，相對于與插入部2的長度方向垂直的面向兩個方向傾斜，并且相互相面 對地配置，使從第1光導31a入射到光入射面31d的照明光反射。而且，這2個光反射面 31r、311使照明光向沿著圓環(huán)部31b(環(huán)狀光學部）的切線的方向反射，使其入射到該圓環(huán) 部31b的內部。
[0046] 該情況下，如上所述，由于第1光導31a貫穿插入到內窺鏡1的插入部2內，所以， 該第1光導31a沿著內窺鏡1的長度方向即軸向配設。更詳細地講，第1光導31a與插入 部2的長度方向平行地設置在與側方觀察用物鏡22(第2物鏡）的外周相鄰的部位。
[0047] 而且，從該第1光導31a的射出端面射出的照明光也向與內窺鏡1的長度方向即 軸向相同的方向射出。與此相對，進行前方照明用透鏡31的定位，以使得前方照明用透鏡 31的光偏光部31c的光入射面31d配置成與內窺鏡1的長度方向即軸向即第1光導31a的 射出端面垂直。
[0048] 并且，在從圖5、圖7所示的正面?zhèn)扔^察的情況下，光反射面31r、311形成為朝向里 側凸起的谷狀。而且，在圖7中，來自光入射面31d的入射光中的從正面觀察入射到右半部 分的光反射面31r的入射光如箭頭C1所示從正面?zhèn)扔^察向右斜上方反射。另一方面，在該 圖7中，來自光入射面31d的入射光中的從正面觀察入射到左半部分的光反射面311的入 射光如箭頭C2所示從正面?zhèn)扔^察向右斜上方反射。這樣，如圖5?圖7所示，由光反射面 31r、311反射的照明光被引導向圓環(huán)部31b。然后，在圓環(huán)部31b內擴散，最終如圖6的箭 頭D所示從前表面?zhèn)鹊墓獬錾涿?1e朝向前方射出照明光。
[0049]因此，在前方照明用透鏡31的圓環(huán)部31b設有作為光學處理部的反射部件31f，該 反射部件31f形成在該圓環(huán)形狀的內周表面，具有使入射到圓環(huán)部31b內且入射到內周表 面的照明光向圓環(huán)部31b內部反射的功能，該反射部件31f是將對照明光的反射率較高的 部件（例如鋁等）形成為薄膜狀而得到的。該反射部件31f還作為使從光出射面31e的一 側入射到內部的照明光向圓環(huán)部的內部反射的面發(fā)揮功能。換言之，反射部件31f設置在 圓環(huán)部31b的內周，該反射部件31f是使從第1光導31a引導并入射到圓環(huán)部31b的照明 光向該圓環(huán)部31b的內部反射的光學處理部。
[0050] 另外，關于反射部件31f，如上所述，除了設置在圓環(huán)部31b的圓環(huán)形狀的內周表 面的整周范圍內的形式以外，也可以只配設在圓環(huán)形狀的內周表面中的至少照明光的入射 側、即與光偏光部31c對置的部位。
[0051] 進而，在與圓環(huán)部31b的前表面?zhèn)鹊墓獬錾涿?1e對置形成的背面?zhèn)鹊膱A環(huán)表面 (插入部2的基端側的面）設有作為擴散部的光擴散面31g，該光擴散面31g用于使圓環(huán)部 31b內部的照明光擴散，使其向該圓環(huán)部31b的前方反射、擴散并射出。例如，以實施在圓環(huán) 表面形成凹凸的所謂梨皮面處理等、并進一步在該處理面上涂布光反射性較高的反射涂料 等涂層材料的形式，形成該光擴散面31g。并且，作為與其不同的形式，實施后述變形例（參 照圖9、圖10)等的表面凹凸處理。
[0052] 如圖6所示，圓環(huán)部31b的光出射面31e的前表面?zhèn)韧庵芫壊康慕孛姹患庸こ汕?面部3lee。通過成為該形狀，在曲面部 3lee中，從圓環(huán)部31b的內部經(jīng)由曲面部31ee射出 的照明光以接近沿著圓環(huán)部31b的中心軸（與攝像光學系統(tǒng)的光軸一致的軸：圖6的標號 0)的方向的方式折射，照明光向前方射出。
[0053] 根據(jù)這種結構，在插入有插入部2的體腔內，大致均勻地對插入部2的前端面對峙 的方向、即插入部2的前方的基于前方觀察用物鏡21的觀察范圍進行照明。另外，在圖4 中，標號F表示從前方照明用透鏡31射出的照明光的照射范圍的概略。并且，標號s表示 從側方照明用透鏡32射出的照明光的照射范圍的概略。
[0054] 并且，作為圓環(huán)部31b的光出射面31e的前表面?zhèn)韧庵芫壊康慕孛嫘螤?，除了上?曲面部31ee的曲面形狀以外，例如也可以是朝向前方和光軸〇側的斜面。
[0055]另一方面，在前方照明用透鏡31的圓環(huán)部31b的圓環(huán)形狀的內側部分配置有攝像 單元20的前方觀察用物鏡21。這里，如圖4所示，攝像單元20由前方觀察用物鏡（以下簡 記為前方觀察用透鏡）21、側方觀察用物鏡22、由多個光學透鏡和透鏡保持框構成的后群 光學系統(tǒng)23、電荷耦合元件等作為光電轉換元件的攝像元件24等構成。根據(jù)該結構，前方 視野的觀察像經(jīng)由前方觀察用透鏡 21、后群光學系統(tǒng)23在攝像元件24的受光面上的規(guī)定 區(qū)域成像。與此同時，側方視野的觀察像經(jīng)由側方觀察用物鏡22、后群光學系統(tǒng)23在攝像 元件24的受光面上的規(guī)定區(qū)域成像。然后，攝像元件24進行規(guī)定的光電轉換處理，這樣得 到的攝像信號經(jīng)由信號纜線輸入到控制處理器9。然后，控制處理器9對所輸入的攝像信號 實施各種信號處理，將所生成的畫像信號輸出到顯示裝置11。由此，顯示裝置11顯示對應 的內窺鏡圖像。
[0056] 如上所述，攝像單元2〇的前方觀察用透鏡21配置在前方照明用透鏡31的圓環(huán)部 31b的圓環(huán)形狀的內側部分。該情況下，前方觀察用透鏡21和側方觀察用物鏡22通過由遮 光部件形成的物鏡鏡筒21a固定保持在前端部6上。在該物鏡鏡筒21a的筒狀部21aa的 外周嵌合配置有前方照明用透鏡31的圓環(huán)部31b的圓環(huán)形狀內側部分。在該狀態(tài)下，圓環(huán) 部 3lb的外周緣部的背面?zhèn)雀糁镧R鏡筒21a的凸緣部21ab而與側方觀察用物鏡22的外 周緣部的前表面?zhèn)葘χ门渲?。由此，從前方照明用透鏡31射出的照明光不會入射到前方觀 察用透鏡21和側方觀察用物鏡22。
[0057] 這樣構成的本實施方式的內窺鏡1在經(jīng)由通用軟線4的連接器部12而與光源裝 置10連接的狀態(tài)下被使用。在該狀態(tài)下，當光源裝置10的電源成為接通狀態(tài)而射出照明 光時，該照明光通過多個光導（31a、32a、33a)引導至插入部2的前端側。然后，從多個光導 (31a、32a、33a)的前端側端面射出。
[0058]由于多個光導中的第1光導31a的前端側端面與前方照明用透鏡31的光入射面 31d抵接，所以，從第1光導31a的前端側端面射出的照明光垂直入射到光入射面31d。然 后，該照明光通過光反射面31r、311反射。該反射光主要被引導至圓環(huán)部31b的內部。然 后，引導至圓環(huán)部31b內的照明光在該圓環(huán)部31b內部通過反射部件31f、光擴散面31g等 進行反射擴散，最終如圖6的箭頭D所示，高效地從前表面?zhèn)鹊墓獬錾涿?1e向前方射出。 [0059]另外，上述實施方式的內窺鏡中的照明單元中應用的作為導光體的前方照明用透 鏡不限于上述方式，還可以考慮以下所示的不同方式。
[0060]圖8是示出本發(fā)明的一個實施方式的內窺鏡中應用的導光體（前方照明用透鏡） 的變形例的圖。該圖8所示的變形例的前方照明用透鏡31A是一體形成圓環(huán)部31b和光偏 光部31Ac的導光體。其中，圓環(huán)部31b的結構與上述一個實施方式中的前方照明用透鏡31 的圓環(huán)部31b完全相同。
[0061]另一方面，本實施方式中的前方照明用透鏡31的光偏光部31Ac形成為具有：光入 射面31d，其與第1光導31a的射出端面抵接，入射有該第1光導31a的照明光（參照圖8 中的箭頭A);以及光反射面31Ar、31Al，它們形成在與該光入射面31d對置的部位，使從該 光入射面31d入射的照明光（箭頭A)在從側面觀察的情況下（未圖示）向上方反射，并且 在從正面觀察的情況下（未圖示）向斜上方（參照圖8的箭頭Cl、C2)反射。
[0062] 這里，如圖8所示，在從正面?zhèn)扔^察的情況下，光反射面31Ar、31Al形成為朝向近 前方向凸起的山狀。而且，在圖8中，來自光入射面31d的入射光中的從正面觀察的情況下 入射到右半部分的光反射面31Ar的入射光如箭頭C1所示從正面?zhèn)扔^察向左斜上方反射。 另一方面，在該圖8中，來自光入射面31d的入射光中的從正面觀察入射到左半部分的光反 射面31A1的入射光如箭頭C2所示從正面?zhèn)扔^察向右斜上方反射^這樣，由光反射面31Ar、 31A1反射的照明光被引導向圓環(huán)部3lb，在該圓環(huán)部3lb內擴散，最終從前表面?zhèn)鹊墓獬錾?面31e向前方射出。另外，前方照明用透鏡31A中的圓環(huán)部31b的結構與上述一個實施方 式相同。
[0063] 在采用這種結構的前方照明用透鏡31A的情況下，也能夠得到與上述一個實施方 式相同的效果。
[0064] 并且，圖9、圖10是示出本發(fā)明的一個實施方式的內窺鏡中應用的導光體（前方照 明用透鏡）的另一個變形例的圖。圖9是示出本變形例的導光體（前方照明用透鏡）的背 面?zhèn)龋ü鈹U散面）的圖。圖10是本變形例的導光體（前方照明用透鏡）的側視圖。
[0065] 本變形例所示的前方照明用透鏡31B的基本結構由與上述一個實施方式的內窺 鏡中示出的前方照明用透鏡31大致相同的結構構成，僅光擴散面31Bg的表面形狀不同。
[0066] 在本變形例中，如圖9、圖10所示，通過排列多個從圓環(huán)表面向外方突出的大致半 球形狀的凹凸部（以下稱為半球狀凹凸部）31Bga而形成的形式的表面處理，構成前方照明 用透鏡31B的圓環(huán)部31Bb的背面?zhèn)鹊膱A環(huán)表面即光擴散面31Bg。而且，成為例如通過反射 鏡涂層部或光反射涂層部等包覆這些半球狀凹凸部31Bga的表面的形式。
[0067] 該情況下，作為擴散部的半球狀凹凸部31Bga形成為使擴散性變化，以使得越是 遠離第1光導31a，照明光的擴散效果越大。
[0068] 具體而言，例如，如圖9所示，準備多種尺寸（在本例中為三種）并按照各尺寸配 置在規(guī)定區(qū)域而形成半球狀凹凸部31Bga。這里，例如在從與圓環(huán)部31Bb的光擴散面31Bg 對峙的位置觀察該光擴散面31Bg的情況下，考慮在水平方向上對該光擴散面31Bg進行三 分割而得到的三個區(qū)域Gl、G2、G3。而且，使配置在各區(qū)域Gl、G2、G3中的半球狀凹凸部 31Bga的尺寸不同。該情況下，構成為作為遠離光偏光部31Bc (即照明光的入射位置）的區(qū) 域的標號G1所示的區(qū)域的半球狀凹凸部31Bga的半球尺寸較大，光擴散面31Bg的中等距 離的標號G2所示的區(qū)域的半球狀凹凸部31Bga的半球尺寸為中等，作為接近光偏光部31Bc 的區(qū)域的標號G3所示的區(qū)域的半球狀凹凸部31Bga的半球尺寸較小。其他結構是與上述 一個實施方式中的結構相同的結構。
[0069] 即使應用這種形式的上述另一個變形例的作為導光體的前方照明用透鏡31B,也 能夠得到與上述一個實施方式相同的效果。
[0070] 并且，根據(jù)該結構，由于離光偏光部31Bc(照明光的入射位置）越遠的區(qū)域、半球 狀凹凸部31Bga的尺寸越大，所以，即使在遠離入射位置的位置處使光量衰減，也能夠通過 大尺寸p半球狀凹凸部31Bga得到較大的光擴散效果。因此，根據(jù)與照明光的入射位置之 間的距離，能夠減少光出射面31e上的亮度不均，能夠從光出射面31e射出均勻的光。
[0071]另外，在上述例子中，例示了將半球狀凹凸部31Bga的尺寸限定為三種的形式，但 是不限于該形式，例如也可以形成隨著遠離光偏光部31Bc(照明光的入射位置）而使球狀 尺寸逐漸增大的形式的光擴散面31Bg。
[0072]另一方面，在本實施方式的內窺鏡1中，如上所述在前端部6的外周面上設有側方 觀察用物鏡22和側方照明用透鏡Μ，由此，能夠與前方視野的觀察同時進行側方視野的觀 察。這里，下面使用圖2、圖3、圖4和圖11、圖12對本內窺鏡1中的照明用透鏡的詳細結構 進行說明。
[0073]圖11是放大示出本發(fā)明的一個實施方式的內窺鏡的插入部前端部的一部分的主 要部分放大剖視圖。另外，圖11是放大示出上述圖4的一部分的圖，但是，為了避免附圖的 煩雜化而省略圖示細節(jié)。因此，示出各部件的形狀稍微不同，但是，標注了相同標號的結構 物視為同一部件進行處理。并且，在圖11中，標號0表示攝像單元20的攝像光學系統(tǒng)（21、 22、2 3)的光軸。而且，圖11圖示了光軸〇的上半部分。并且，圖12是僅取出本實施方式的 內窺鏡中應用的側方照明用透鏡并示出的概略主視圖。
[0074] 如上所述，在本實施方式的內窺鏡1中，在前方照明用透鏡31的圓環(huán)部31b的圓 環(huán)形狀的內側部分配置有攝像單元20的前方觀察用透鏡21。沿著該前方觀察用透鏡21的 光軸〇在后方設有側方觀察用物鏡22,進而，在其后方配設有后群光學系統(tǒng)23。在后群光 學系統(tǒng)23的外周面上配設有側方照明用透鏡32。如圖12所示，該側方照明用透鏡32形 成為從正面觀察時的整體形狀為所謂的馬蹄形。而且，側方照明用透鏡32的圓弧狀部的中 心點（圖I 2的標號01)配設成與攝像單元2〇的攝像光學系統(tǒng)（21、22、23)的光軸0-致。 這樣，通過配置成側方照明用透鏡32的中心點01和攝像光學系統(tǒng)（21、22、23)的光軸0 - 致，確保均勻的側方配光。另外，側方照明用透鏡32可以整體由透明部件形成，例如如圖12 所示，也可以構成為設置沿著外周緣利用透明部件形成規(guī)定的多個區(qū)域（標號32x)的導光 部。
[0075]側方照明用透鏡32大致由透明部件形成，構成為具有導光部32χ，該導光部32x由 至少具有光入射面32d、前方出射面32c、側方出射面32e、光散射面32b的多面體構成。 [0076]在側方照明用透鏡32中，在朝向后方的面上設有光入射面32d。第2光導32a的 射出端面與該光入射面32d抵接。這里，第2光導32a與插入部2的長度方向平行地設置 在側方照明用透鏡3 2(第2物鏡）的基端側，將從光源裝置10射出的照明光引導至插入部 2的前端側。而且，從該第2光導32a的射出端面射出的照明光透射過光入射面32d并入射 到側方照明用透鏡3 2的內部。在圖11的截面中，在光入射面32d和與其對置的面（前方 出射面32c)之間的底面?zhèn)刃纬捎邢蚬馊肷涿?32d的一側傾斜的光散射面32b。在該光散射 面32b中，對其內表面施能夠使從上述光入射面32d入射的照明光向該側方照明用透鏡32 的內部反射并散射的表面處理。作為光散射面32b的表面處理，例如實施與上述前方照明 用透鏡31的光擴散面3lg大致相同的表面處理等。
[0077] 而且，在側方照明用透鏡32中形成有朝向內窺鏡1的前方的前方出射面32c和朝 向內窺鏡1的側方的側方出射面32e，來自上述第2光導32a的照明光中的絕大部分透射 過側方出射面32e并向內窺鏡1的側方射出，同時，一部分照明光能夠從前方出射面32c向 前方射出。因此，在圖11的截面中，設定側方照明用透鏡32的配置，以使得在設從攝像光 學系統(tǒng)（詳細地講為前方觀察用透鏡21)的光軸0到側方觀察用物鏡22的最外周表面的 距離為RA、從攝像光學系統(tǒng)（詳細地講為前方觀察用透鏡21)的光軸0到側方照明用透鏡 32的最外周表面（側方出射面32e)的距離為RB、從攝像光學系統(tǒng)（詳細地講為前方觀察 用透鏡21)的光軸0到第2光導32a的外側外周面的距離為RC時，
[0078] RB>RC>RA
[0079] 的關系成立。
[0080] 通過采用這種設定，側方照明用透鏡32的一部分（前方出射面32c)和第2光導 32a構成為，在內窺鏡1的插入部前端部的徑向上，一部分配置在比側方觀察用物鏡22的 最外周表面更靠外周側。根據(jù)該結構，來自第2光導32a的照明光的絕大部分在側方照明 用透鏡32的內部通過光散射部32b散射并從側方出射面32e向本內窺鏡1的側方射出，同 時，一部分照明光透射過側方照明用透鏡32并從前方出射面32c向前方射出。因此，與針 對內窺鏡1的側方視野（處于比較近的距離的壁面等被檢體）的配光相比，能夠增加針對 內窺鏡1的前方視野（位于比較遠的位置的管腔內被檢體）的配光的光量。由此，能夠在 視野整體中進行均勻的照明。
[0081] 能夠應用于本實施方式的側方照明用透鏡的結構不限于上述例子，例如還考慮圖 13所示的變形例。圖13是示出本發(fā)明的一個實施方式的內窺鏡的變形例的圖，是放大示出 插入部前端部的一部分的主要部分放大剖視圖。本變形例的內窺鏡的結構由與上述一個實 施方式的內窺鏡大致相同的結構構成，僅側方照明用透鏡的結構不同。因此，省略與上述一 個實施方式相同的結構的說明，下面僅對不同結構進行說明。
[0082] 在本變形例的內窺鏡的插入部前端部中，也在后群光學系統(tǒng)23的外周面上配設 有側方照明用透鏡32A。
[0083] 本變形例的側方照明用透鏡32A與上述一個實施方式中的側方照明用透鏡32同 樣，大致由透明部件形成，構成為具有導光部，該導光部由至少具有光入射面32d、前方出射 面32Ac、側方出射面32Ae、光散射面32Ab的多面體構成。
[0084] 在側方照明用透鏡32A中，在朝向后方的面上設有光入射面32d。第2光導32a的 射出端面與該光入射面32d抵接。第2光導32a的照明光透射過光入射面32d入射到側方 照明用透鏡32A的內部。在圖13的截面中，在該側方照明用透鏡32A的底面?zhèn)刃纬捎邢蚬?入射面32d的一側傾斜的光散射面32Ab。在該光散射面32Ab中，對其內表面施能夠使從上 述光入射面32d入射的照明光向該側方照明用透鏡32A的內部反射并散射的表面處理。作 為光散射面32Ab的表面處理，例如實施與上述一個實施方式中的側方照明用透鏡32的光 散射面32b大致相同的表面處理等。
[0085] 而且，在側方照明用透鏡32A中形成有朝向內窺鏡1的前方傾斜的前方出射面 32Ac、與該前方出射面32Ac連續(xù)設置并向基端側延伸設置且朝向內窺鏡1的側方的側方出 射面32Ae。來自上述第2光導32a的照明光中的絕大部分透射過側方出射面32Ae并向內 窺鏡1的側方射出。與此同時，一部分照明光通過在前方出射面32c中折射而向前方射出。 因此，在圖13的截面中，設定側方照明用透鏡32A的配置，以使得在設從攝像光學系統(tǒng)（詳 細地講為前方觀察用透鏡21)的光軸0到側方觀察用物鏡22的最外周表面的距離為RA、從 攝像光學系統(tǒng)（詳細地講為前方觀察用透鏡21)的光軸0到側方照明用透鏡32A的最外周 表面（側方出射面32Ae)的距離為RB、從攝像光學系統(tǒng)（詳細地講為前方觀察用透鏡21) 的光軸〇到第2光導32a的外側外周面的距離為RC時，
[0086] RB>RA>RC
[0087] 的關系成立。
[0088] 通過采用這種設定，構成為僅側方照明用透鏡32A的一部分（前方出射面32Ac) 在內窺鏡1的插入部前端部的徑向上配置在比側方觀察用對物透鏡22的最外周表面更靠 外周側。根據(jù)該結構，能夠得到與上述一個實施方式相同的效果，并且，根據(jù)本變形例的結 構，能夠抑制側方照明用透鏡32A在插入部前端部的徑向上的突出量。
[0089] 如以上說明的那樣，根據(jù)上述第1實施方式，通過在前方照明用透鏡31的光偏光 部31c的結構方面下工夫，能夠高效地將從配置在內窺鏡1的長度方向即軸向上的第1光 導3la向相同方向射出的照明光引導至在與內窺鏡1的長度方向即軸向垂直的方向上設置 圓環(huán)部31b。
[0090] 前方照明用透鏡31構成為具有以包圍前方觀察用透鏡21的外周側的方式形成為 圓環(huán)狀的圓環(huán)部 3lb。而且，通過該圓環(huán)部31b，能夠使從第1光導31a引導的照明光從圓 環(huán)部3lb的光出射面31e對前方即前方觀察用透鏡21的觀察范圍（攝像范圍）大致均勻 地進行照明。
[0091] 與此同時，通過在側方照明用透鏡32的配置和形狀方面下工夫，構成為從側方照 明用的第2光導32a射出的照明光的一部分向前方射出，所以，能夠增加針對前方照明的配 光光量，由此，能夠在前方視野與側方視野之間確保更加均勻的配光。
[0092]另外，本發(fā)明不限于上述實施方式，當然能夠在不脫離發(fā)明主旨的范圍內實施各 種變形和應用。進而，在上述實施方式中包含各種階段的發(fā)明，通過所公開的多個結構要件 的適當組合，哈夠提取出各種發(fā)明。例如，在即使從上述一'個實施方式所不的全部結構要件 中刪除若干個結構要件也能夠解決發(fā)明要解決的課題并得到發(fā)明的效果的情況下，刪除了 該結構要件的結構也可以作為發(fā)明來提取。
[0093]本申請以2〇12年11月7日在日本申請的日本特愿2012-245668號為優(yōu)先權主張 的基礎進行申請。
[0094]上述基礎申請所公開的內容被引用到本申請的說明書、權利要求書和附圖中。 [0095] 產(chǎn)業(yè)上的可利用性
[0096]本發(fā)明不僅能夠應用于醫(yī)療領域的內窺鏡控制裝置，還能夠應用于工業(yè)領域的內 窺鏡控制裝置。
【權利要求】
1. 一種內窺鏡，該內窺鏡具有對插入部的前方和側方進行照明的照明單元，其特征在 于，該內窺鏡具有： 第1物鏡，其配置在插入到管腔內的插入部的前端側，使所述插入部的前方的觀察對 象物成像； 圓周狀的第2物鏡，其配置在比所述第1物鏡更靠所述插入部的基端側的位置，使所述 插入部的側方的觀察對象物成像； 第1光導，其與所述第2物鏡的外周相鄰且與所述插入部的長度方向平行地設置，將從 光源射出的照明光引導至所述插入部的前端側； 第2光導，其與所述插入部的長度方向平行地設置在所述第2物鏡的基端側，將從光源 射出的照明光引導至所述插入部的前端側； 前方照明用透鏡，其由圓環(huán)形狀的環(huán)狀光學部和導光部形成，該環(huán)狀光學部配置在包 圍所述第1物鏡的外周側且與所述第2物鏡的外周側前表面對置的部位，具有光學指向性， 該導光部使由所述第1光導引導至所述插入部的前端側的照明光入射到所述環(huán)狀光學部； 以及 側方照明用透鏡，其包含棱鏡，該棱鏡改變從所述第2光導引導的照明光的朝向，使其 向所述插入部的側方射出，同時，使所述照明光的一部分向所述插入部的前方射出， 所述前方照明用透鏡中的所述導光部具有： 入射面，其形成為和與所述插入部的長度方向垂直的面平行，與所述第1光導的端面 接觸，使由所述第1光導引導的照明光入射；以及 2個反射面，它們配置在與所述入射面對置的位置，相對于與所述插入部的長度方向垂 直的面向兩個方向傾斜且相互面對地配置，使從所述第1光導入射到所述入射面的照明光 反射， 所述2個反射面使照明光向沿著所述環(huán)狀光學部的切線的方向反射并入射到所述環(huán) 狀光學部的內部。
2. 根據(jù)權利要求1所述的內窺鏡，其特征在于， 所述前方照明用透鏡具有光學處理部，該光學處理部設置在包含所述環(huán)狀光學部的內 周面的位置，使從所述第1光導引導并入射到所述環(huán)狀光學部的照明光向所述環(huán)狀光學部 內反射。
3. 根據(jù)權利要求2所述的內窺鏡，其特征在于， 所述光學處理部設置在如下的部位，該部位是使從所述第1光導引導并入射到所述環(huán) 狀光學部的照明光從所述插入部的前端向該插入部的長度方向射出的區(qū)域以外的部位。
4. 根據(jù)權利要求1所述的內窺鏡，其特征在于， 所述第1物鏡、所述第2物鏡、所述環(huán)狀光學部分別大致同軸設置，并且分別形成為包 含圓形的外周部， 所述第2物鏡、所述側方照明用透鏡、所述第2光導分別被配置為，在設從所述第1物 鏡的光軸到所述第2物鏡的最外周表面的距離為RA、從所述第1物鏡的光軸到所述側方照 明用透鏡的最外表面的距離為RB、從所述第1物鏡的光軸到所述第2光導的外側外周面的 距離為RC時，滿足RB>RC>RA。
5. 根據(jù)權利要求1所述的內窺鏡，其特征在于， 所述第1物鏡、所述第2物鏡、所述環(huán)狀光學部分別大致同軸設置，并且分別形成為包 含圓形的外周部， 所述第2物鏡、所述側方照明用透鏡、所述第2光導分別被配置為，在設從所述第1物 鏡的光軸到所述第2物鏡的最外周表面的距離為RA、從所述第1物鏡的光軸到所述側方照 明用透鏡的最外表面的距離為RB、從所述第1物鏡的光軸到所述第2光導的外側外周面的 距離為RC時，滿足RB>RA>RC。
6. 根據(jù)權利要求1所述的內窺鏡，其特征在于， 所述環(huán)狀光學部設有擴散部，該擴散部使照明光在所述插入部的基端側的面上散射， 使其向所述插入部的前方射出。
7. 根據(jù)權利要求6所述的內窺鏡，其特征在于， 所述擴散部被形成為使擴散性變化，使得越是遠離所述第1光導，照明光的擴散效果 越大。
8. 根據(jù)權利要求1所述的內窺鏡，其特征在于， 所述環(huán)狀光學部的外周緣部的前表面?zhèn)刃纬捎谐蚯胺胶凸廨S側的斜面或平滑的曲 面。
【文檔編號】A61B1/00GK104203070SQ201380017124
【公開日】2014年12月10日 申請日期:2013年10月30日 優(yōu)先權日:2012年11月7日
【發(fā)明者】本田一樹, 池田裕一, 進士翔 申請人:奧林巴斯醫(yī)療株式會社, 奧林巴斯株式會社