JPH075378A - 立体観察システム用内視鏡アダプタ - Google Patents
立体観察システム用内視鏡アダプタInfo
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- JPH075378A JPH075378A JP5351726A JP35172693A JPH075378A JP H075378 A JPH075378 A JP H075378A JP 5351726 A JP5351726 A JP 5351726A JP 35172693 A JP35172693 A JP 35172693A JP H075378 A JPH075378 A JP H075378A
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- A61B—DIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
- A61B1/00—Instruments for performing medical examinations of the interior of cavities or tubes of the body by visual or photographical inspection, e.g. endoscopes; Illuminating arrangements therefor
- A61B1/00163—Optical arrangements
- A61B1/00193—Optical arrangements adapted for stereoscopic vision
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- A61B1/00112—Connection or coupling means
- A61B1/00121—Connectors, fasteners and adapters, e.g. on the endoscope handle
- A61B1/00126—Connectors, fasteners and adapters, e.g. on the endoscope handle optical, e.g. for light supply cables
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- A61B—DIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
- A61B1/00—Instruments for performing medical examinations of the interior of cavities or tubes of the body by visual or photographical inspection, e.g. endoscopes; Illuminating arrangements therefor
- A61B1/00163—Optical arrangements
- A61B1/00195—Optical arrangements with eyepieces
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- G—PHYSICS
- G02—OPTICS
- G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
- G02B23/00—Telescopes, e.g. binoculars; Periscopes; Instruments for viewing the inside of hollow bodies; Viewfinders; Optical aiming or sighting devices
- G02B23/24—Instruments or systems for viewing the inside of hollow bodies, e.g. fibrescopes
- G02B23/2407—Optical details
- G02B23/2415—Stereoscopic endoscopes
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- Microscoopes, Condenser (AREA)
Abstract
(57)【要約】 （修正有）
【目的】 立体内視鏡の管直径をできるだけ小さくし、
しかも高い結像分解能及び焦点深度を得る。 【構成】 立体内視鏡について、棒状の内視鏡アダプタ
４６で形成された中間像を対物レンズ４１の焦点平面に
結像する。その対物レンズは手術用顕微鏡の焦点距離の
長い主対物レンズ４１であっても良く、あるいは、別の
実施例においては、立体記録システムの主対物レンズで
あっても良い。主対物レンズ４１は内視鏡アダプタ内の
結合光学系４７と共に反転望遠鏡を形成する。
しかも高い結像分解能及び焦点深度を得る。 【構成】 立体内視鏡について、棒状の内視鏡アダプタ
４６で形成された中間像を対物レンズ４１の焦点平面に
結像する。その対物レンズは手術用顕微鏡の焦点距離の
長い主対物レンズ４１であっても良く、あるいは、別の
実施例においては、立体記録システムの主対物レンズで
あっても良い。主対物レンズ４１は内視鏡アダプタ内の
結合光学系４７と共に反転望遠鏡を形成する。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、立体観察システム用内
視鏡アダプタに関する。
視鏡アダプタに関する。
【０００２】
【従来の技術】外科手術に際して深く狭い体腔の中に可
撓性又は剛性の内視鏡を挿入することは既に知られてい
る。多くの場合、観察チャネルはイメージガイドにより
実現される。ところが、イメージガイドを介する像の伝
達は色品質と、達成される分解能とに関して重大な欠点
を有する。剛性内視鏡の場合、それらの欠点は回避され
ている。
撓性又は剛性の内視鏡を挿入することは既に知られてい
る。多くの場合、観察チャネルはイメージガイドにより
実現される。ところが、イメージガイドを介する像の伝
達は色品質と、達成される分解能とに関して重大な欠点
を有する。剛性内視鏡の場合、それらの欠点は回避され
ている。
【０００３】精密な外科手術には立体的な像印象を得る
ことが要求される場合が多い。たとえば、ドイツ特許公
告公報第１７６６８０３号、ドイツ実用新案第１９９６
６０５号並びに米国特許第４，０６１，１３５号に記載
の立体システムのような、様々に異なる長さと直径をも
つ多数のシステムにおいて剛性の内視鏡を構成すること
は知られている。それらの公知のシステムは長く伸びた
本体を有し、その本体の中に立体観察又は立体写真撮影
のために２つの平行な光学系が配置されている。しかし
ながら、構成によっては、立体部分光路に別個の光学系
を使用すると、計器用チャネル及び照明用チャネルと組
合わされて、管全体の直径は２５〜３０mmになってしま
い、そのため、そのような内視鏡の適用範囲は厳しく制
限される。
ことが要求される場合が多い。たとえば、ドイツ特許公
告公報第１７６６８０３号、ドイツ実用新案第１９９６
６０５号並びに米国特許第４，０６１，１３５号に記載
の立体システムのような、様々に異なる長さと直径をも
つ多数のシステムにおいて剛性の内視鏡を構成すること
は知られている。それらの公知のシステムは長く伸びた
本体を有し、その本体の中に立体観察又は立体写真撮影
のために２つの平行な光学系が配置されている。しかし
ながら、構成によっては、立体部分光路に別個の光学系
を使用すると、計器用チャネル及び照明用チャネルと組
合わされて、管全体の直径は２５〜３０mmになってしま
い、そのため、そのような内視鏡の適用範囲は厳しく制
限される。
【０００４】良質の立体結像を得るには、双方の観察チ
ャネルをコストをかけても互いに調整しなければならな
い。すなわち、 ａ）像位置に関しての調整。２つの像の位置は所定の屈
折率許容差、厚さ許容差及び半径許容差によって異なっ
てくるのであるが、狭い限界の中でのみ変動しても良
い。 ｂ）双眼誤差に関しての調整。双方の観察チャネルの光
軸は若干の角度分の偏差をもって互いに厳密に平行にア
ライメントされていなければならない。そのようなシス
テムにおいて必要な調整は、理想的には、内視鏡の管の
内部で行われなければならないであろうが、内視鏡管は
容易に操作できるものではないので、これを実現するの
はほとんど不可能である。
ャネルをコストをかけても互いに調整しなければならな
い。すなわち、 ａ）像位置に関しての調整。２つの像の位置は所定の屈
折率許容差、厚さ許容差及び半径許容差によって異なっ
てくるのであるが、狭い限界の中でのみ変動しても良
い。 ｂ）双眼誤差に関しての調整。双方の観察チャネルの光
軸は若干の角度分の偏差をもって互いに厳密に平行にア
ライメントされていなければならない。そのようなシス
テムにおいて必要な調整は、理想的には、内視鏡の管の
内部で行われなければならないであろうが、内視鏡管は
容易に操作できるものではないので、これを実現するの
はほとんど不可能である。
【０００５】剛性の内視鏡管については、欧州特許第０
０１９７９２Ｂ１号の中で、手術用顕微鏡の中に焦点距
離の長い主対物レンズの代わりに棒状の追加対物レンズ
を挿入することを提案している。この公知の方法の場合
にプリズム光学系を使用すると、手術用顕微鏡の大きな
ステレオベースはほぼ１０分の１の小ささの追加対物レ
ンズのステレオベースに適応される。この公知の方法に
は、立体角度、従って、立体視印象も同じ１０分の１に
減ってしまうという欠点がある。実際の用途、たとえ
ば、腹腔鏡については、できる限り大きな物体視野直径
が必要なのであるが、後により厳密に説明するように、
その結果として必然に立体角度は一層小さくなる。従っ
て、立体結像の本来の課題はこの公知の提案によっては
十分に解決しえないのである。
０１９７９２Ｂ１号の中で、手術用顕微鏡の中に焦点距
離の長い主対物レンズの代わりに棒状の追加対物レンズ
を挿入することを提案している。この公知の方法の場合
にプリズム光学系を使用すると、手術用顕微鏡の大きな
ステレオベースはほぼ１０分の１の小ささの追加対物レ
ンズのステレオベースに適応される。この公知の方法に
は、立体角度、従って、立体視印象も同じ１０分の１に
減ってしまうという欠点がある。実際の用途、たとえ
ば、腹腔鏡については、できる限り大きな物体視野直径
が必要なのであるが、後により厳密に説明するように、
その結果として必然に立体角度は一層小さくなる。従っ
て、立体結像の本来の課題はこの公知の提案によっては
十分に解決しえないのである。
【０００６】公知の方法のもう１つの欠点は、ほぼ１６
mmという手術用顕微鏡の２つの立体光路の大きな直径
（装置ひとみ）がプリズム光学系を使用して初めて、ほ
ぼ１０分の１の小さな直径をもつ追加対物レンズの立体
光路に適合され、そのため、不適切なほど強い口径食が
結像特性に関して一般に知られているあらゆる周知の欠
陥と共に現れるということである。この口径食効果は、
手術用顕微鏡の装置ひとみが追加対物レンズの射出ひと
みと一致しないことによってさらに増強されてしまう。
mmという手術用顕微鏡の２つの立体光路の大きな直径
（装置ひとみ）がプリズム光学系を使用して初めて、ほ
ぼ１０分の１の小さな直径をもつ追加対物レンズの立体
光路に適合され、そのため、不適切なほど強い口径食が
結像特性に関して一般に知られているあらゆる周知の欠
陥と共に現れるということである。この口径食効果は、
手術用顕微鏡の装置ひとみが追加対物レンズの射出ひと
みと一致しないことによってさらに増強されてしまう。
【０００７】米国特許第５，１２２，６５０号には、三
次元内視鏡像を表示するための光学系に関する解決方法
として、物体を主対物レンズによって無限遠に向かって
結像し、主対物レンズの背後に、２つの立体結像光路に
対して、２つの並列する立体半像を有限の中間像として
形成するための結像光学系をそれぞれ設けることを提案
している。それらの中間像は２つのＣＣＤチップに結像
され、ビデオエレクトロニクスを介してモニタへ伝送さ
れ、特殊眼鏡を使用して観察されるか、あるいは、観察
のために棒状レンズ光学系を経て観察平面へ伝達される
かのいずれかである。この方法の場合、１つの平面に隣
り合って位置している２つの立体半像の結像によって、
光学系の直径を大きくすることが必要であるという欠点
がある。１つの物体から大きさｂの中間像を伝達すべき
であるならば、そのために、光学系の直径を少なくとも
２ｂの大きさにしなければならない。
次元内視鏡像を表示するための光学系に関する解決方法
として、物体を主対物レンズによって無限遠に向かって
結像し、主対物レンズの背後に、２つの立体結像光路に
対して、２つの並列する立体半像を有限の中間像として
形成するための結像光学系をそれぞれ設けることを提案
している。それらの中間像は２つのＣＣＤチップに結像
され、ビデオエレクトロニクスを介してモニタへ伝送さ
れ、特殊眼鏡を使用して観察されるか、あるいは、観察
のために棒状レンズ光学系を経て観察平面へ伝達される
かのいずれかである。この方法の場合、１つの平面に隣
り合って位置している２つの立体半像の結像によって、
光学系の直径を大きくすることが必要であるという欠点
がある。１つの物体から大きさｂの中間像を伝達すべき
であるならば、そのために、光学系の直径を少なくとも
２ｂの大きさにしなければならない。
【０００８】ドイツ特許第４１１６８１０号には、手術
用顕微鏡を内視鏡と共に使用することが提案されてい
る。この場合、手術用顕微鏡の主対物レンズと内視鏡の
接眼レンズとの間にはさみ状の継手部材が配置されるよ
うに、手術用顕微鏡の前方に内視鏡を配置すべきであ
る。医師が移動させるどの像位置でも継手がそのままの
位置にあるように、継手は自ら制止されるように構成さ
れるべきである。この装置においては、内視鏡光学系が
概して十分なステレオベースをもって三次元像を供給す
るか否か、さらに、内視鏡から手術用顕微鏡へ立体像の
伝達がどのように起こるべきかということについての記
載は全くなされていない。従って、外科医がこの装置を
通して有用な三次元像を得られるか否かを疑ってみなけ
ればならない。
用顕微鏡を内視鏡と共に使用することが提案されてい
る。この場合、手術用顕微鏡の主対物レンズと内視鏡の
接眼レンズとの間にはさみ状の継手部材が配置されるよ
うに、手術用顕微鏡の前方に内視鏡を配置すべきであ
る。医師が移動させるどの像位置でも継手がそのままの
位置にあるように、継手は自ら制止されるように構成さ
れるべきである。この装置においては、内視鏡光学系が
概して十分なステレオベースをもって三次元像を供給す
るか否か、さらに、内視鏡から手術用顕微鏡へ立体像の
伝達がどのように起こるべきかということについての記
載は全くなされていない。従って、外科医がこの装置を
通して有用な三次元像を得られるか否かを疑ってみなけ
ればならない。
【０００９】
【発明が解決しようとする課題】本発明の課題は、像の
大きさ、ひとみ直径及びステレオベースに関わる光学的
条件が使用する管の直径によってあらかじめ与えられて
いるとき、立体内視鏡の管直径をできる限り小さく保持
し、しかも、高い結像品質、分解能及び焦点深度を伴う
良好な立体視印象を保証することである。
大きさ、ひとみ直径及びステレオベースに関わる光学的
条件が使用する管の直径によってあらかじめ与えられて
いるとき、立体内視鏡の管直径をできる限り小さく保持
し、しかも、高い結像品質、分解能及び焦点深度を伴う
良好な立体視印象を保証することである。
【００１０】
【課題を解決するための手段】上記の課題は特許請求の
範囲第１項の特徴をもつ内視鏡アダプタにより解決され
る。好ましい発展形態は従属特許請求の範囲の中に記載
されている。本発明によるシステムは、その特徴に従っ
て、立体観察システムと協働する棒状のアダプタを含
む。内視鏡アダプタは、双方の立体光路に対して共通
の、自由直径Ｄを有する結像光学系を含む。この結像光
学系は観察すべき物体の中間像を形成する。さらに、観
察システムの装置ひとみの像と、観察システムのステレ
オベースの像とを合わせたものがアダプタ内部における
結像光学系の自由直径Ｄに対応するように、観察システ
ムの装置ひとみとステレオベースを縮小してアダプタ内
へ結像させる別の結像光学系が設けられている。この別
の結像光学系は同時に中間像を無限遠に向かって結像す
る。実体顕微鏡の場合と同様に、観察システムには中間
像の２つの立体半像が発生する。
範囲第１項の特徴をもつ内視鏡アダプタにより解決され
る。好ましい発展形態は従属特許請求の範囲の中に記載
されている。本発明によるシステムは、その特徴に従っ
て、立体観察システムと協働する棒状のアダプタを含
む。内視鏡アダプタは、双方の立体光路に対して共通
の、自由直径Ｄを有する結像光学系を含む。この結像光
学系は観察すべき物体の中間像を形成する。さらに、観
察システムの装置ひとみの像と、観察システムのステレ
オベースの像とを合わせたものがアダプタ内部における
結像光学系の自由直径Ｄに対応するように、観察システ
ムの装置ひとみとステレオベースを縮小してアダプタ内
へ結像させる別の結像光学系が設けられている。この別
の結像光学系は同時に中間像を無限遠に向かって結像す
る。実体顕微鏡の場合と同様に、観察システムには中間
像の２つの立体半像が発生する。
【００１１】物体を結像縮尺βをもって中間像に結像す
るのであれば、本発明による立体内視鏡においては、物
体側立体角度は観察側立体角度に比例し、また、この結
像縮尺に反比例する。中間像が形成されるときの立体角
度は観察システムへの結合時に維持されたままである。
るのであれば、本発明による立体内視鏡においては、物
体側立体角度は観察側立体角度に比例し、また、この結
像縮尺に反比例する。中間像が形成されるときの立体角
度は観察システムへの結合時に維持されたままである。
【００１２】アダプタの内部の、中間像平面の前方で、
もう一度、物体の中間像を結像させるようにすると有利
である。その場合、内視鏡アダプタは立体観察システム
としての手術用顕微鏡と組合わされて、上下左右正しい
立体物体観察を可能にする。さらに、内視鏡対物レンズ
と、伝達光学系とから結像光学系を構成することがで
き、この伝達光学系は内視鏡対物レンズによって形成さ
れる中間像を中間像平面に結像すると同時に、内視鏡対
物レンズの入射ひとみを装置ひとみの像に結像する。内
視鏡アダプタがさらに長くなれば、より多くの中間像を
形成することも可能である。
もう一度、物体の中間像を結像させるようにすると有利
である。その場合、内視鏡アダプタは立体観察システム
としての手術用顕微鏡と組合わされて、上下左右正しい
立体物体観察を可能にする。さらに、内視鏡対物レンズ
と、伝達光学系とから結像光学系を構成することがで
き、この伝達光学系は内視鏡対物レンズによって形成さ
れる中間像を中間像平面に結像すると同時に、内視鏡対
物レンズの入射ひとみを装置ひとみの像に結像する。内
視鏡アダプタがさらに長くなれば、より多くの中間像を
形成することも可能である。
【００１３】上記の別の結像光学系は、内視鏡アダプタ
の結像光学系の一部と共に、反転擬ケプラー望遠鏡を形
成する。この反転望遠鏡によって装置ひとみの直径はス
テレオベースと同じ比率で縮小される。それに伴って、
像の大きさと、ひとみの大きさの双方に関わる不可欠の
条件は満たされるのである。従って、互いにからみ合う
光路全体は像やひとみの口径食を起こさず、アダプタの
狭い管を通って伝達されてゆくことができるのである。
そこで、さらに多くの光路、たとえば、主観察者に対す
る２本の光路、共同観察者に対する２本の光路及び文書
化のためのさらに別の光路といった多数の光路を唯一つ
の管の中で、唯一つの光学系を通して伝達することが可
能である。それらの光路のからみ合いは妨害なく起こ
る。複数の観察チャネルのそのような伝達は、これま
で、従来の技術によっては不可能であった。
の結像光学系の一部と共に、反転擬ケプラー望遠鏡を形
成する。この反転望遠鏡によって装置ひとみの直径はス
テレオベースと同じ比率で縮小される。それに伴って、
像の大きさと、ひとみの大きさの双方に関わる不可欠の
条件は満たされるのである。従って、互いにからみ合う
光路全体は像やひとみの口径食を起こさず、アダプタの
狭い管を通って伝達されてゆくことができるのである。
そこで、さらに多くの光路、たとえば、主観察者に対す
る２本の光路、共同観察者に対する２本の光路及び文書
化のためのさらに別の光路といった多数の光路を唯一つ
の管の中で、唯一つの光学系を通して伝達することが可
能である。それらの光路のからみ合いは妨害なく起こ
る。複数の観察チャネルのそのような伝達は、これま
で、従来の技術によっては不可能であった。
【００１４】本発明によって達成される利点は、特に、
物体の結像と、中間像の伝達のために、双方の立体光路
に共通する１つの光学系を利用することと、光学素子の
直径は従来の技術と比べて小さくなっていることと、た
とえば、管直径、管長さ、立体角度、焦点深度、物体視
野直径、分解能及び動作距離などの内視鏡に特有のパラ
メータを様々な用途についてその都度の必要条件に計算
により適合できることである。もう１つの利点は、立体
チャネルごとに別個の光学系を有していた公知のシステ
ムにおいては必要である２つの立体半像の像位置と双眼
誤差の調整が省略されたことである。さらに、装置ひと
みのステレオベースを反転望遠鏡の観察側対物レンズの
焦点距離に比例して、立体視印象を悪化させずに縮小さ
せることができるという点は非常に有利である。また、
本発明により、光学素子の直径の縮小、従って、内視鏡
管の直径の縮小を達成できることも印象深い。米国特許
第５，１２２，６５０号に記載されている光学系では、
３mmの大きさの中間像を伝達するために光学素子の直径
を６mmにする必要があるのに対し、本発明による光学系
によって同じ大きさの中間像を伝達するためには、３mm
の直径があれば良い。すなわち、光学素子の直径が同じ
大きさであるとき、本発明による光学系を使用して伝達
される像情報は米国特許第５，１２２，６５０号から知
られている光学系を使用する像伝達の場合の４倍の量で
あるということになる。
物体の結像と、中間像の伝達のために、双方の立体光路
に共通する１つの光学系を利用することと、光学素子の
直径は従来の技術と比べて小さくなっていることと、た
とえば、管直径、管長さ、立体角度、焦点深度、物体視
野直径、分解能及び動作距離などの内視鏡に特有のパラ
メータを様々な用途についてその都度の必要条件に計算
により適合できることである。もう１つの利点は、立体
チャネルごとに別個の光学系を有していた公知のシステ
ムにおいては必要である２つの立体半像の像位置と双眼
誤差の調整が省略されたことである。さらに、装置ひと
みのステレオベースを反転望遠鏡の観察側対物レンズの
焦点距離に比例して、立体視印象を悪化させずに縮小さ
せることができるという点は非常に有利である。また、
本発明により、光学素子の直径の縮小、従って、内視鏡
管の直径の縮小を達成できることも印象深い。米国特許
第５，１２２，６５０号に記載されている光学系では、
３mmの大きさの中間像を伝達するために光学素子の直径
を６mmにする必要があるのに対し、本発明による光学系
によって同じ大きさの中間像を伝達するためには、３mm
の直径があれば良い。すなわち、光学素子の直径が同じ
大きさであるとき、本発明による光学系を使用して伝達
される像情報は米国特許第５，１２２，６５０号から知
られている光学系を使用する像伝達の場合の４倍の量で
あるということになる。
【００１５】有利な実施例においては、アダプタの内部
で形成された中間像を別の結像光学系の構成要素である
主対物レンズを通して、立体部分像として無限遠に向か
って結像する。この立体結像は、視覚観察時、接眼レン
ズを有する鏡胴の２つの観察チャネルを経て起こる。鏡
胴と対物レンズとの間には、拡大光学系（ガリレイ変換
素子又は望遠鏡パンクラート）、あるいは別の観察手段
及び文書化手段（３５ミリカメラ、ＴＶ、３ＤＴＶ）を
接続するための光学分割器をさらに設けても良い。
で形成された中間像を別の結像光学系の構成要素である
主対物レンズを通して、立体部分像として無限遠に向か
って結像する。この立体結像は、視覚観察時、接眼レン
ズを有する鏡胴の２つの観察チャネルを経て起こる。鏡
胴と対物レンズとの間には、拡大光学系（ガリレイ変換
素子又は望遠鏡パンクラート）、あるいは別の観察手段
及び文書化手段（３５ミリカメラ、ＴＶ、３ＤＴＶ）を
接続するための光学分割器をさらに設けても良い。
【００１６】しかしながら、立体ＴＶ記録システムの２
つの空間的に分離した、しかし同一の構造をもつ結像チ
ャネルを介してこの立体結像を行うことも可能である。
２つの立体結像チャネルの間隔（ステレオベース）２
（Ａ′＋ｐ′）と、主対物レンズの焦点距離との比は、
立体視印象を考える上で重大な意味をもつ立体角度を決
定する。従って、焦点距離が短くなったとき、それに相
応してステレオベースを小さくすれば同一の立体角度が
得られ、それに伴って同じ立体視印象が得られるのであ
る。立体ＴＶ内視鏡の場合、対物レンズを棒状光学系に
組込むように対物レンズの大きさを定めることができ、
その結果、小型化と管延長のもつ利点が生じる。
つの空間的に分離した、しかし同一の構造をもつ結像チ
ャネルを介してこの立体結像を行うことも可能である。
２つの立体結像チャネルの間隔（ステレオベース）２
（Ａ′＋ｐ′）と、主対物レンズの焦点距離との比は、
立体視印象を考える上で重大な意味をもつ立体角度を決
定する。従って、焦点距離が短くなったとき、それに相
応してステレオベースを小さくすれば同一の立体角度が
得られ、それに伴って同じ立体視印象が得られるのであ
る。立体ＴＶ内視鏡の場合、対物レンズを棒状光学系に
組込むように対物レンズの大きさを定めることができ、
その結果、小型化と管延長のもつ利点が生じる。
【００１７】本発明による方法は、結像系全体の最適な
光学的修正をも可能にする。光学結像特性（分解能、色
の忠実性、焦点深度、立体視印象）に関して、本発明に
よる光学系は従来の手術用顕微鏡の結像特性に匹敵して
いる。以下、図に示されている実施例を参照して本発明
をさらに詳細に説明する。
光学的修正をも可能にする。光学結像特性（分解能、色
の忠実性、焦点深度、立体視印象）に関して、本発明に
よる光学系は従来の手術用顕微鏡の結像特性に匹敵して
いる。以下、図に示されている実施例を参照して本発明
をさらに詳細に説明する。
【００１８】
【実施例】図１には、主対物レンズ４１と、拡大光学系
４２と、鏡胴４３と、接眼レンズ４４とから構成される
手術用顕微鏡の概略的構成を示す。棒状のアダプタ４６
は結合部分４５を介してこの手術用顕微鏡に接続される
のであるが、アダプタ４６は物体側対物レンズ５１と、
後方結像光学系５０と、後方視野レンズ系４９と、前方
結像光学系４８と、前方視野レンズ系４７とを含む。レ
ンズ系の間には、空間ではなく、構造の長さを増すため
のガラス棒５２が設けられている。
４２と、鏡胴４３と、接眼レンズ４４とから構成される
手術用顕微鏡の概略的構成を示す。棒状のアダプタ４６
は結合部分４５を介してこの手術用顕微鏡に接続される
のであるが、アダプタ４６は物体側対物レンズ５１と、
後方結像光学系５０と、後方視野レンズ系４９と、前方
結像光学系４８と、前方視野レンズ系４７とを含む。レ
ンズ系の間には、空間ではなく、構造の長さを増すため
のガラス棒５２が設けられている。
【００１９】観察される物体５３は、後方視野レンズ系
４９に発生する第１の中間像５４を経て、前方視野レン
ズ系４７と主対物レンズ４１との間に位置する主対物レ
ンズ４１の焦点面に第２の中間像５５として結像され
る。主対物レンズ４１は鏡胴４３の中の２つの鏡胴レン
ズと共に、第２の中間像５５を２つの立体部分像を接眼
レンズ４４の焦点面に結像する。主対物レンズ４１は前
方結像光学系４８及び視野レンズ４７と共に、内視鏡ア
ダプタ内において装置ひとみ（ＥＰ）の平面で空間的に
分離している立体部分光路の口径食のない結合とからみ
合いを保証する反転望遠鏡を形成する。その場合、手術
用顕微鏡の中への結合は、内視鏡アダプタで中間像５５
が形成されたときの立体角度を維持しつつ行われる。
４９に発生する第１の中間像５４を経て、前方視野レン
ズ系４７と主対物レンズ４１との間に位置する主対物レ
ンズ４１の焦点面に第２の中間像５５として結像され
る。主対物レンズ４１は鏡胴４３の中の２つの鏡胴レン
ズと共に、第２の中間像５５を２つの立体部分像を接眼
レンズ４４の焦点面に結像する。主対物レンズ４１は前
方結像光学系４８及び視野レンズ４７と共に、内視鏡ア
ダプタ内において装置ひとみ（ＥＰ）の平面で空間的に
分離している立体部分光路の口径食のない結合とからみ
合いを保証する反転望遠鏡を形成する。その場合、手術
用顕微鏡の中への結合は、内視鏡アダプタで中間像５５
が形成されたときの立体角度を維持しつつ行われる。
【００２０】図２では、図１による実施例における素子
に対応する素子４７，４８，４９，５０，５１に加え
て、棒状光学系の観察側射出端に主対物レンズ５６が設
けられており、この対物レンズの後には、２つの立体光
路に対する２つの全く同一の部分対物レンズ５７．１及
び５７．２が配置されている。部分対物レンズ５７．１
及び５７．２の後には、立体光路を立体的に分離する偏
向プリズム５８．１及び５８．２と、部分像を立体表示
するＣＣＤ受像素子５９．１及び５９．２とが配置され
ている。
に対応する素子４７，４８，４９，５０，５１に加え
て、棒状光学系の観察側射出端に主対物レンズ５６が設
けられており、この対物レンズの後には、２つの立体光
路に対する２つの全く同一の部分対物レンズ５７．１及
び５７．２が配置されている。部分対物レンズ５７．１
及び５７．２の後には、立体光路を立体的に分離する偏
向プリズム５８．１及び５８．２と、部分像を立体表示
するＣＣＤ受像素子５９．１及び５９．２とが配置され
ている。
【００２１】管を有効に延長できるように、対物レンズ
５６は管の直径に適合している。対物レンズ５６の焦点
距離は図１の主対物レンズ４１の焦点距離より短いの
で、この実施例においては、立体視印象を劣化させずに
焦点距離に比例してステレオベースを縮小することも可
能である。（ＥＰ）はそれぞれの光学系の装置ひとみ又
は入射ひとみであり、（ａ）はステレオベースである。
さらに、共同観察又は文書作成のために、主観察者に向
かう立体光路とかかわり合う付加的な光路を設けること
ができる。これは、たとえば、米国特許第４，９９１，
９４７号に従って、主対物レンズ４１の上方に手術用顕
微鏡を構成することにより容易に実行できる。
５６は管の直径に適合している。対物レンズ５６の焦点
距離は図１の主対物レンズ４１の焦点距離より短いの
で、この実施例においては、立体視印象を劣化させずに
焦点距離に比例してステレオベースを縮小することも可
能である。（ＥＰ）はそれぞれの光学系の装置ひとみ又
は入射ひとみであり、（ａ）はステレオベースである。
さらに、共同観察又は文書作成のために、主観察者に向
かう立体光路とかかわり合う付加的な光路を設けること
ができる。これは、たとえば、米国特許第４，９９１，
９４７号に従って、主対物レンズ４１の上方に手術用顕
微鏡を構成することにより容易に実行できる。
【００２２】図２には、物体側の対物レンズ５１と主対
物レンズ４１との間にある図１の内視鏡の光学構造を拡
大して示し、また、図４には、図２の内視鏡を拡大して
示す。光学構成要素の半径ｒ、厚さ及び間隔ｄの数値
と、使用するガラスの種類とを以下の表Ｉ（図２）及び
表II（図４）に挙げる。この場合、ｒはそれぞれの面の
曲率半径を表わしている。厚さと間隔は、１点鎖線で示
された光軸に沿って、それぞれ隣接する面と光軸との交
差点で各々測定されたものである。５２は構造の全長を
増すためのガラス挿入物を表わしている。図２及び表Ｉ
による内視鏡は対物レンズ５１と、その後に続くガラス
挿入物５２との間に２mmの空間（ｄ1） を有する。図３
及び表IIによる内視鏡の場合には、対応する空間
（ｄ1） は１．５mmとなっている。
物レンズ４１との間にある図１の内視鏡の光学構造を拡
大して示し、また、図４には、図２の内視鏡を拡大して
示す。光学構成要素の半径ｒ、厚さ及び間隔ｄの数値
と、使用するガラスの種類とを以下の表Ｉ（図２）及び
表II（図４）に挙げる。この場合、ｒはそれぞれの面の
曲率半径を表わしている。厚さと間隔は、１点鎖線で示
された光軸に沿って、それぞれ隣接する面と光軸との交
差点で各々測定されたものである。５２は構造の全長を
増すためのガラス挿入物を表わしている。図２及び表Ｉ
による内視鏡は対物レンズ５１と、その後に続くガラス
挿入物５２との間に２mmの空間（ｄ1） を有する。図３
及び表IIによる内視鏡の場合には、対応する空間
（ｄ1） は１．５mmとなっている。
【００２３】２つの中間像５４，５５が形成される図２
及び図４の光学素子を図示するように配置する代わり
に、物体を上下左右正しく且つ立体的にも正しく観察で
きるように、別の偶数の中間像を形成することも可能で
ある。たとえば、カメラの回転と、左右を逆にした提示
とによって、上下左右正しく且つ立体的にも正しい表示
が確保されるのであれば、原則的には奇数の中間像を形
成することも可能である。この場合、開示したレンズ系
４７〜５１の一部を何度か利用できると有利である。こ
こに詳細に示した一連の数値の個々のパラメータを変更
すれば、同等に良い結像結果が同じように得られるであ
ろう。
及び図４の光学素子を図示するように配置する代わり
に、物体を上下左右正しく且つ立体的にも正しく観察で
きるように、別の偶数の中間像を形成することも可能で
ある。たとえば、カメラの回転と、左右を逆にした提示
とによって、上下左右正しく且つ立体的にも正しい表示
が確保されるのであれば、原則的には奇数の中間像を形
成することも可能である。この場合、開示したレンズ系
４７〜５１の一部を何度か利用できると有利である。こ
こに詳細に示した一連の数値の個々のパラメータを変更
すれば、同等に良い結像結果が同じように得られるであ
ろう。
【００２４】 表Ｉ 光学素子 半径 厚さ 間隔 ガラスの種類 ri/mm di/mm di/mm 41 r1=96.466 d1=8.3 BALF4 r2=-76.076 d2=4.3 SF54 r3=-262.7 d3=140.5 52 d4=10.0 BK7 r4=51.212 d5=3.0 SK11 47 r5=-14.343 d6=2.0 SFL6 r6=-27.582 52 d7=70.0 BK7 r7=403.88 d8=3.0 SK2 r8=-15.399 48 r9=-28.592 d9=2.0 SFL6 r10=43.401 d10=3.0 SSKN8 r11=-143.3 52 d11=70.0 BK7 r12=31.623 d12=4.0 SK11 49 r13=-14.962 d13=2.0 SF10 r14=-69.283 52 d14=10.0 BK7 r15=151.79 d15=4.0 SK11 49 r16=-11.363 d16=2.0 SFL6 r17=-19.953 52 d17=70.0 BK7 r18=316.23 d18=4.0 SSKN8 r19=-16.079 50 d19=2.0 SFL6 r20=-34.974 r21=29.427 d20=3.0 SK5 r22=-199.53 52 d21=50.0 BK7 d1=2.0 空気 r23=-13.725 51 d22=2.0 SK11 r24=51.955 d23=3.0 SF10 r25=-104.41
【００２５】 表II 光学素子 半径 厚さ 距離 ガラスの種類 ri/mm di/mm di/mm 57.1,57.2 r1=65.879 d1=1.0 SF10 r2=15.179 d2=1.5 SSK50 r3=-22.876 56 r4=21.288 d3=3.0 SSKN8 r5=-9.8571 d4=1.0 SF8 r6=-36.256 52 d5=37.2 BK7 r7=19.248 d6=5.0 SK11 47 r8=-5.7876 d7=2.0 SFL6 r9=-10.981 52 d8=56.83 SF1 r10=77.736 d9=3.0 SK2 r11=-10.218 48 r12=-22.227 d10=2.0 SF10 r13=28.799 d11=3.0 SF8 r14=-285.92 52 d12=42.99 SF1 r15=330.18 d13=4.0 SSK51 r16=-11.383 d14=2.0 SF10 r17=-258.52 d15=4.0 SF1 49 r18=196.68 d16=4.0 SSKN8 r19=-7.1821 d17=2.0 SF55 r20=-10.0 52 d18=54.16 SF1 r21=196.68 d19=3.0 SK2 r22=-9.7163 50 r23=-24.76 d20=2.0 SF1 r24=20.535 d21=3.0 F5 r25=-149.62 52 d22=38.29 SF1 d1=1.5 空気 r26=-18.701 d23=1.0 SSK51 r27=4.5973 d24=4.0 SF1 51 r28=38.404 r29=-5.4639 d25=2.0 Luft r30=-31.623 d26=1.0 SF10
【００２６】図５ａから図５ｃに示す立体内視鏡のアダ
プタは観察側対物レンズ６０（主対物レンズ）と、結合
光学系６６，６８と、伝達光学系６２と、物体側対物レ
ンズ６１（内視鏡対物レンズ）とから構成されている。
伝達光学系６２は、図示する実施例においては、３つの
個別の部材６３，６４，６５と、ガラス棒５２とから構
成されているが、より多くの数のそのような部材から伝
達光学系を構成することもできる。主対物レンズ６０
と、結合光学系６６，６８と、伝達光学系の隣接する部
材６５とは、この場合にも、反転ケプラー望遠鏡を形成
している。望遠鏡の中の中間像７２の付近には、主光路
（ＨＳ）に影響を及ぼすさらに１つの視野レンズ６８が
あり、たとえば、アダプタ６７において中間像７２の場
所でこれをテレセントリックにすることができる。
プタは観察側対物レンズ６０（主対物レンズ）と、結合
光学系６６，６８と、伝達光学系６２と、物体側対物レ
ンズ６１（内視鏡対物レンズ）とから構成されている。
伝達光学系６２は、図示する実施例においては、３つの
個別の部材６３，６４，６５と、ガラス棒５２とから構
成されているが、より多くの数のそのような部材から伝
達光学系を構成することもできる。主対物レンズ６０
と、結合光学系６６，６８と、伝達光学系の隣接する部
材６５とは、この場合にも、反転ケプラー望遠鏡を形成
している。望遠鏡の中の中間像７２の付近には、主光路
（ＨＳ）に影響を及ぼすさらに１つの視野レンズ６８が
あり、たとえば、アダプタ６７において中間像７２の場
所でこれをテレセントリックにすることができる。
【００２７】立体光路を立体的に伝達するための光学系
（伝達光学系）６３，６４，６５により、中間像７２，
７３とひとみ７０，７１の双方が１：１のスケールで伝
達される。この伝達はグラジエントロッドによっても実
行可能である。グラジエントロッドは放射状の屈折率プ
ロファイルと、結像（自動焦点合わせ）特性とを有す
る。グラジエントロッドには「ＳＥＬＦＯＣ」という商
品名が付されている。内視鏡の鏡胴の直径が３mm未満と
小さいときには、グラジエントロッドを利用できるのが
好ましい。
（伝達光学系）６３，６４，６５により、中間像７２，
７３とひとみ７０，７１の双方が１：１のスケールで伝
達される。この伝達はグラジエントロッドによっても実
行可能である。グラジエントロッドは放射状の屈折率プ
ロファイルと、結像（自動焦点合わせ）特性とを有す
る。グラジエントロッドには「ＳＥＬＦＯＣ」という商
品名が付されている。内視鏡の鏡胴の直径が３mm未満と
小さいときには、グラジエントロッドを利用できるのが
好ましい。
【００２８】アダプタの、図６に示されている部分はあ
らゆる異なる適用状況に対して原則的には同等である。
交差点は立体観察光学系の用途によって特定の装置ひと
み（ＥＰ）であり、その直径（２Ａ′）と、主対物レン
ズからの距離（ａ′）と、空間的離間２（ｐ′＋Ａ′）
＝ステレオベースは用途ごとに異なっている。装置ひと
み（ＥＰ）は内視鏡アダプタの入射ひとみ７１（射出ひ
とみ）と一致する。
らゆる異なる適用状況に対して原則的には同等である。
交差点は立体観察光学系の用途によって特定の装置ひと
み（ＥＰ）であり、その直径（２Ａ′）と、主対物レン
ズからの距離（ａ′）と、空間的離間２（ｐ′＋Ａ′）
＝ステレオベースは用途ごとに異なっている。装置ひと
み（ＥＰ）は内視鏡アダプタの入射ひとみ７１（射出ひ
とみ）と一致する。
【００２９】装置ひとみ、すなわち、内視鏡の射出ひと
み（ＥＰ）の直径を（２Ａ′）とすると、それに対応す
るステレオベースは２（ｐ′＋Ａ′）という。（２Ａ）
は内視鏡鏡胴６７の中で伝達されるひとみの大きさであ
り、また、２（ｐ＋Ａ）は対応するステレオベースを表
わす。（Ｄ）は内視鏡鏡胴の光学系の自由直径であり、
７２は主対物レンズ６０によって観察される中間像を表
わす。結像の主光線（ＨＳ）は光軸７４に対し平行な軸
と角度（ｗ）を成す。
み（ＥＰ）の直径を（２Ａ′）とすると、それに対応す
るステレオベースは２（ｐ′＋Ａ′）という。（２Ａ）
は内視鏡鏡胴６７の中で伝達されるひとみの大きさであ
り、また、２（ｐ＋Ａ）は対応するステレオベースを表
わす。（Ｄ）は内視鏡鏡胴の光学系の自由直径であり、
７２は主対物レンズ６０によって観察される中間像を表
わす。結像の主光線（ＨＳ）は光軸７４に対し平行な軸
と角度（ｗ）を成す。
【００３０】自由直径（Ｄ）を有する棒状のアダプタの
中のレンズ系を用途によって特定な光学装置系に適合さ
せるために、下記の条件が満たされている。 ２１′＝２ｆ3・ｔａｎｇ ｗ＝Ｄ ２（２Ａ＋ｐ）＝Ｄ 及びｐ／ｐ′＝Ａ／Ａ′＝ｆ2／ｆ3 その結果として求められる立体角度は、 ｔａｎｇ α′＝（ｐ′＋Ａ′）／ｆ3 となる。ひとみ結像は結像縮尺は、ステレオベース（２
（ｐ′＋Ａ′））とひとみ直径（２Ａ′）との和からの
像がアダプタの自由直径（Ｄ）に対応するように選択さ
れている。
中のレンズ系を用途によって特定な光学装置系に適合さ
せるために、下記の条件が満たされている。 ２１′＝２ｆ3・ｔａｎｇ ｗ＝Ｄ ２（２Ａ＋ｐ）＝Ｄ 及びｐ／ｐ′＝Ａ／Ａ′＝ｆ2／ｆ3 その結果として求められる立体角度は、 ｔａｎｇ α′＝（ｐ′＋Ａ′）／ｆ3 となる。ひとみ結像は結像縮尺は、ステレオベース（２
（ｐ′＋Ａ′））とひとみ直径（２Ａ′）との和からの
像がアダプタの自由直径（Ｄ）に対応するように選択さ
れている。
【００３１】図５ａ〜図５ｃに示す伝達光学系６３，６
４，６５を使用すると、光軸７４を中心として配置され
る唯一の光学系によって、対ごとにそれぞれ１つの立体
像を供給する２本又は３本以上の光路は口径食なく、立
体角度を維持しつつ、光学系の自由直径を余すところな
く利用しながら伝達されてゆく。この伝達は、中間像７
２，７３並びにひとみ（７０：７１）の１：１の縮尺に
よる何度かの結像によって起こる。このような結像の回
数が像の向きと、立体的な奥行の認知が正確であるか否
かとを決めることは知られている。
４，６５を使用すると、光軸７４を中心として配置され
る唯一の光学系によって、対ごとにそれぞれ１つの立体
像を供給する２本又は３本以上の光路は口径食なく、立
体角度を維持しつつ、光学系の自由直径を余すところな
く利用しながら伝達されてゆく。この伝達は、中間像７
２，７３並びにひとみ（７０：７１）の１：１の縮尺に
よる何度かの結像によって起こる。このような結像の回
数が像の向きと、立体的な奥行の認知が正確であるか否
かとを決めることは知られている。
【００３２】内視鏡対物レンズ６１によって、特に、用
途によって特定の物体視野直径２１と、作動距離（ｄ）
とを確定することができる。そこで、結像縮尺（β）に
対して物体−中間像は次のようになる。 β＝ｌ／ｌ′ ここで、２１′は中間像７２における視野直径を表わ
す。ところが、周知のように、この結像縮尺（β）は分
解能や焦点深度などの光学結像特性と必然的に結び付い
ている。立体角度（α）、従って、立体視印象は結像縮
尺（β）に反比例する。すなわち、 α＝α′／β そこで、β＝１のときには立体視印象は不変のままであ
る。β＞１になると、立体視印象は弱まるのであるが、
内視鏡に適用した場合、それに伴って必然的に焦点深度
は増大するので、所望の二次効果が得られることにな
る。
途によって特定の物体視野直径２１と、作動距離（ｄ）
とを確定することができる。そこで、結像縮尺（β）に
対して物体−中間像は次のようになる。 β＝ｌ／ｌ′ ここで、２１′は中間像７２における視野直径を表わ
す。ところが、周知のように、この結像縮尺（β）は分
解能や焦点深度などの光学結像特性と必然的に結び付い
ている。立体角度（α）、従って、立体視印象は結像縮
尺（β）に反比例する。すなわち、 α＝α′／β そこで、β＝１のときには立体視印象は不変のままであ
る。β＞１になると、立体視印象は弱まるのであるが、
内視鏡に適用した場合、それに伴って必然的に焦点深度
は増大するので、所望の二次効果が得られることにな
る。
【００３３】図７及び図８に示す伝達光学系６２の実施
例においても、５２はガラス棒を示している。接合部材
は、２つの全く同一のメニスカスレンズ８６，８６′の
間に配置された両凸レンズ８５，８５′からそれぞれ構
成されている。メニスカスレンズ８６，８６′の軸方向
長さはその直径の二分の一より小さい。ガラス棒５２は
メニスカスレンズに直接に、すなわち、隙間なくそれぞ
れ接続している。図６では、両凸レンズ８５′は球面レ
ンズである。
例においても、５２はガラス棒を示している。接合部材
は、２つの全く同一のメニスカスレンズ８６，８６′の
間に配置された両凸レンズ８５，８５′からそれぞれ構
成されている。メニスカスレンズ８６，８６′の軸方向
長さはその直径の二分の一より小さい。ガラス棒５２は
メニスカスレンズに直接に、すなわち、隙間なくそれぞ
れ接続している。図６では、両凸レンズ８５′は球面レ
ンズである。
【００３４】図９及び図１０には、棒状内視鏡アダプタ
のさらに別の２つの実施例のレンズ断面を示す。図９に
よる実施例の面曲率半径ｒi、厚さ及び間隔ｄiの光学的
数値と、使用するガラスとを表III に挙げ、図１０によ
る実施例に関わるデータを表IVに挙げる。この場合、間
隔と厚さは光軸７４に沿って、各々の面と光軸との交差
点の間で測定されたものである。表III 及び表IVにおい
ては、各々の面に主対物レンズから始めて順次番号付け
をしている。図９の内視鏡アダプタ４５°の画角を有
し、図１０のアダプタは６０°の画角を有する。
のさらに別の２つの実施例のレンズ断面を示す。図９に
よる実施例の面曲率半径ｒi、厚さ及び間隔ｄiの光学的
数値と、使用するガラスとを表III に挙げ、図１０によ
る実施例に関わるデータを表IVに挙げる。この場合、間
隔と厚さは光軸７４に沿って、各々の面と光軸との交差
点の間で測定されたものである。表III 及び表IVにおい
ては、各々の面に主対物レンズから始めて順次番号付け
をしている。図９の内視鏡アダプタ４５°の画角を有
し、図１０のアダプタは６０°の画角を有する。
【００３５】 表III 部分光学系 番号 半径 厚さ／間隔 ガラスの種類 ri/mm di/mm 主対物レンズ＋ 1 28.387 2.08 結合光学系 2 -14.855 3.0 BaF4 3 -35.227 1.0 SF56A 4 ∞ 0 5 ∞ 48.62 LAKN22 6 20.833 0 7 -7.9433 4.0 F5 8 -15.510 2.0 SF56A 9 ∞ 0 10 ∞ 53.85 LAKN22 11 15.51 0 12 7.9433 2.0 SF56A 伝達光学系 13 -7.9433 4.0 F5 14 -15.51 2.0 SF56A 15 ∞ 0 16 ∞ 53.85 LAKN22 17 15.51 0 18 7.9433 2.0 SF56A 19 -7.9433 4.0 F5 20 -15.51 2.0 SF56A 21 ∞ 0 22 ∞ 53.85 LAKN22 23 21.288 0 24 -147.49 2.0 SSKN8 25 12.68 0 26 -15.399 3.0 SSKN8 内視鏡対物 27 -258.52 1.0 SF56A レンズ 28 ∞ 0 β=6 画角45° 29 ∞ 19.79 SF10 30 -5.233 1.4 31 -3.7584 2.0 SF10 32 -76.076 1.0 SK11 33 -4.5973 1.6 34 -13.626 1.4 BK7 作動距離ｄ＝４５．２mm、倍率β＝６ｘ 視野直径２１＝４０mm、画角４５° 表IV 部分光学系 番号 半径 厚さ／距離 ガラスの種類 ri/mm di/mm 主対物レンズ＋ 1 28.387 2.08 結合光学系 2 -14.855 3.0 BaF4 3 -35.227 1.0 SF56A 4 ∞ 0 5 ∞ 48.62 LAKN22 6 20.833 0 7 -7.9433 4.0 F5 8 -15.510 2.0 SF56A 9 ∞ 0 10 ∞ 53.85 LAKN22 11 15.51 0 12 7.9433 2.0 SF56A 伝達光学系 13 -7.9433 4.0 F5 14 -15.51 2.0 SF56A 15 ∞ 0 16 ∞ 53.85 LAKN22 17 15.51 0 18 7.9433 2.0 SF56A 19 -7.9433 4.0 F5 20 -15.51 2.0 SF56A 21 ∞ 0 22 ∞ 53.85 LAKN22 23 19.5208 0 24 -9.60378 3.0 SSKN8 25 -40.4719 1.0 SF56A 26 -11.1552 0 27 -250.0 2.0 F5 28 ∞ 0 29 ∞ 17.11 SF10 30 -6.1514 0.5 31 -3.25855 2.0 SF10 32 69.5948 1.0 SK11 33 -3.37032 1.0 34 -11.0651 1.0 BaF4 35 -3.79897 1.0 36 -8.59761 1.5 BK7 作動距離ｄ＝４６．０mm、倍率β＝８ｘ 視野直径２１＝５２mm、画角６０°
【図１】手術用顕微鏡を通して立体観察するための本発
明の第１の実施例を示す断面図。
明の第１の実施例を示す断面図。
【図２】図１に示す構造の棒状アダプタのレンズ断面
図。
図。
【図３】２つのＣＣＤ受像素子を有する立体ＴＶカメラ
を使用して立体結像を行うための本発明の第２の実施例
を示す図。
を使用して立体結像を行うための本発明の第２の実施例
を示す図。
【図４】図３の棒状アダプタのレンズ断面図。
【図５】本発明を説明するための内視鏡アダプタの概略
原理図。
原理図。
【図６】反転望遠鏡の領域における立体光路の拡大図。
【図７】同一且つ対称の接合部材から伝達光学系を構成
するための実施例を示す図。
するための実施例を示す図。
【図８】本発明の別の２つの実施例のレンズ断面図。
【図９】本発明の別の２つの実施例のレンズ断面図。
【図１０】本発明の別の２つの実施例のレンズ断面図。
４１ 主対物レンズ ４２ 拡大光学系 ４３ 鏡胴 ４４ 接眼レンズ ４６ アダプタ ４７ 前方視野レンズ系 ４８ 前方結像光学系 ４９ 後方視野レンズ系 ５０ 後方結像光学系 ５１ 物体側対物レンズ ５２ ガラス棒 ５３ 物体 ５４ 第１の中間像 ５５ 第２の中間像 ５６ 主対物レンズ ５７．１，５７．２ 部分対物レンズ ５８．１，５８．２ 偏向プリズム ５９．１，５９．２ ＣＣＤ受像素子 ６０ 観察側対物レンズ ６１ 物体側対物レンズ ６２ 伝達光学系 ６６，６８ 結合光学系 ６７ アダプタ ７２，７３ 中間像 ７４ 光軸 ８５，８５′ 両凸レンズ ８６，８６′ メニスカスレンズ
Claims (10)
- 【請求項１】 立体観察システム（４２，４３，４４；
５７．１，５７．２，５８．２，５９．１，５９．２）
と協働させるための内視鏡アダプタにおいて、 観察システムはひとみ直径（２Ａ′）及びステレオベー
ス２（ｐ′＋Ａ′）をもつ装置ひとみ（ＥＰ）を有し、 内視鏡アダプタ（４６；６７）は自由直径（Ｄ）をもつ
光学レンズ系（４７，４８，４９，５０，５１；６１，
６３，６４，６５）を含み、 ２つの立体光路はアダプタ（４６；６７）内で同じレン
ズ系を通して導かれ、 アダプタのレンズ系は物体（５３）の中間像（７２）を
形成する結像光学系（５１，５０，４９，４８；６１，
６３，６４，６５，６６）を含み、 装置ひとみの像（２Ａ）と、ステレオベースの像２（ｐ
＋Ａ）とを合わせたものが自由直径（Ｄ）に対応するよ
うに、観察システムの装置ひとみを縮小してアダプタ
（４６，４７）へ結像させる別の結像光学系（４７，４
１；６０，６６，６８）が設けられており、 その別の結像光学系は、中間像（５５；７２）をほぼ無
限遠に向かって結像する主対物レンズ（４１；６０）を
含む内視鏡アダプタ。 - 【請求項２】 中間像（５５；７２）は立体角度
（α′）をもって形成されており且つ観察システム（４
２，４３，４４；５７．１，５７．２，５８．１，５
８．２，５９．１，５９．２）においては、立体半像は
その立体角度（α′）を維持しつつ形成されている請求
項１記載の内視鏡アダプタ。 - 【請求項３】 中間像（５５；７２）を形成する結像光
学系は内視鏡対物レンズ（５１；６１）と、伝達光学系
（５０，４９，４８；６３，６４，６５）とを含み、且
つ伝達光学系は内視鏡対物レンズ（５１；６１）によっ
て形成された第１の中間像（５４；７３）を中間像（５
５；７２）に結像する請求項１又は２記載の内視鏡アダ
プタ。 - 【請求項４】 結像光学系の一部は、主対物レンズ（４
１；６０）と共に反転望遠鏡を形成する結合光学系（４
８；６６）を含み且つ中間像（７２）は主対物レンズ
（４１；６０）と、結像光学系（４８；６６）との間に
位置している請求項１から３のいずれか１項に記載の内
視鏡アダプタ。 - 【請求項５】 物体結像に際しては条件 ０．５＜（２１′）／Ｄ＜１ が満たされ且つひとみ結像に際しては条件 ０．５＜（２（２Ａ＋ｐ））／Ｄ＜１ が満たされており、同時に、主対物レンズ（４１；６
０）への結合に際しては条件 （ｐ）／（ｐ′）＝（Ａ）／（Ａ′）＝（ｆ2）／
（ｆ3） が量に従って満たされており、式中、２１′は中間像
（５５；７２）の視野直径、ｆ2は結像光学系（４７；
６６）の対物レンズの焦点距離、ｆ3は主対物レンズ
（４１；６０）の焦点距離である請求項１から４のいず
れか１項に記載の内視鏡アダプタ。 - 【請求項６】 中間像（５４，５５；７２，７３）は光
軸（７４）から対称にほぼアダプタの自由直径Ｄにわた
って広がっている請求項１から５のいずれか１項に記載
の内視鏡アダプタ。 - 【請求項７】 伝達光学系（６３，６４，６５）は屈折
率が半径方向に経過してゆくグラジエントレンズから構
成されている請求項３から６のいずれか１項に記載の内
視鏡アダプタ。 - 【請求項８】 伝達光学系（６３，６４，６５）はそれ
ぞれ対称形に構成された同一の接合部材（８６，８５，
８６；８６′，８５′，８６′）から構成されている請
求項３から７のいずれか１項に記載の内視鏡アダプタ。 - 【請求項９】 観察システムは記録システム（５９．
１，５９．２）を含む請求項１から８のいずれか１項に
記載の内視鏡アダプタ。 - 【請求項１０】 別の観察者のために、光学系を通して
立体チャネルが引かれている請求項１から８のいずれか
１項に記載の内視鏡アダプタ。
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- 1993-12-29 JP JP35172693A patent/JP3436965B2/ja not_active Expired - Fee Related
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