[发明专利]照明光学系统

说明书

技术领域

本发明涉及一种照明光学系统，特别是涉及一种适于内窥镜的照明光学系统。

背景技术

内窥镜是广泛应用于医疗领域以及工业领域的装置。特别是在医疗领域中，内窥镜通过获取体腔内的图像而用于诊断观察部位。体腔内往往存在皱襞、隆起物，形状复杂。因此，在内窥镜的视野仅为行进方向的情况下，不能充分观察皱襞的里侧等。

为了解决该问题，考虑了如下一种方法：将内窥镜的物镜的视角变大来将观察范围扩展至侧方和后方。由此，管腔内部的大范围的观察变得容易。此时，需要在扩大视角的同时，将照明范围也扩大至侧方而对观察范围足够大的区域进行照明。作为侧方的照明方法，已知使光导件弯曲的方法(例如参照专利文献1)和利用反射部件使照明光偏转的方法(例如参照专利文献2、3以及4)。

专利文献1：日本专利第3791899号公报

专利文献2：日本特开平8-286044号公报

专利文献3：日本特开平6-138400号公报

专利文献4：日本特开平6-34889号公报

发明内容

发明要解决的问题

然而，在专利文献1的方法中，导致在使光导件弯曲的部分尺寸沿径向变大。并且，为了进行广视角的照明，不得不将弯折的角度变大。因而，在结构上不适于期望径向小型化的内窥镜。

在专利文献2中，使用棱镜对侧方进行照明。然而，没有记载具体的光学系统的结构。另外，没有考虑配光，因此不清楚能否用于对侧方进行恰当地照明及观察。

在专利文献3中，公开了一种通过光学元件的光焦度来考虑配光的照明光学系统。但是，该照明光学系统被设计为用于侧视型内窥镜，因此安装了该照明光学系统的内窥镜只能对侧方的一个方向进行照明。另外，存在以下问题：由于光学元件的反射面大，因此在实现小型化这一点上不利。

在专利文献4中，将照明系统的光路与摄影透镜共用来实现小型化。然而，必须将半透半反镜配置在摄影透镜系统的光路中，因此不利于实现整个装置的小型化。另外，配光取决于摄影透镜的结构，因此，难以恰当地控制配光。

本发明是鉴于上述情况而完成的，其目的在于提供一种能够进行侧方的照明、适于广视角的观察光学系统的小型且配光特性优良的照明光学系统。

用于解决问题的方案

为了达成上述目的，本发明提供以下手段。

本发明的第一方式是一种照明光学系统，具备：棱镜，其被配置在来自光源的光的入射光轴上，以及至少一个透镜，其被配置在该棱镜的前级或者后级，其中，上述棱镜具有两个反射面，该反射面中的至少一个反射面是兼具透射和反射作用的透射反射面。

根据本发明的第一方式，通过使棱镜的一个面成为兼具透射和反射作用的透射反射面，能够将棱镜的尺寸抑制得较小，使来自光源的光相对于入射光轴向侧方偏转。另外，也可以在入射光轴上或者棱镜的透射反射面的外侧的空间配置透镜。由此，能够相对于入射光轴在径向上实现小型化。另外，利用被配置在棱镜的入射侧或者射出侧的透镜能够提高从棱镜射出的光的配光特性。

在上述第一方式中，也可以从上述光源侧起依次配置上述棱镜和上述至少一个透镜，上述棱镜使来自上述光源的光线依次通过透射面、上述透射反射面、上述反射面以及上述透射反射面。

通过这样，能够使棱镜的形状变得简单。

在上述第一方式中，可以设为上述透镜为正透镜，被配置在上述棱镜的前级。

通过这样，能够利用透镜暂时会聚来自光源的光，因此能够防止从棱镜侧面漏出光，从而高效地利用光。

本发明的第二方式是一种具备棱镜的照明光学系统，该棱镜具有如下的面：以与来自光源的光的入射光轴倾斜地交叉的方式进行配置，使沿着该入射光轴入射的光的一部分透过并射出，使上述光的其它至少一部分向与上述入射光轴交叉的方向偏转并射出。

根据本发明的第二方式，利用透过棱镜的面的光对前方进行照明，利用被面反射的光来对侧方进行照明。由此，能够对宽广的范围进行照明来提高配光特性。并且，以至少一个棱镜的部件少的结构就能够实现，因此能够实现小型化。

在上述第二方式中，可以设为上述棱镜是其中心轴沿着上述入射光轴的方向进行配置的大致圆柱状，被配置在与上述光源相反一侧的端面相对于上述中心轴倾斜地形成。

通过这样，当光在棱镜的内部被侧面反射时以及当光被与光源相反一侧的端面反射而从侧面射出时，光也沿着放射方向扩散。由此，能够减轻配光不均，从而进一步提高了配光特性。