JPH08507871A - 修正した高屈折率トンネルロッドを有する剛直な内視鏡及びその製造方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 本発明は、先端から根元端まで像を伝達するための、好ましくはガラスで作られた高屈折率（ＨＲＩ）トンネルロッドを利用した剛直な内視鏡を提供し、そのようなＨＲＩトンネルロッドは、該ロッド内において最小限の光しか散乱及び反射しないよう修正してあり、それにより、該ＨＲＩトンネルロッドの根元端付近に形成される像のベーリング・グレアとコントラスト低下とを最小限に止める。該ＨＲＩトンネルロッドは、その屈折率が空気のそれより大きいことによって該根元端から該先端までの見かけの距離を短縮し、そしてまたその修正された内面によって、比較的長い距離にわたって像を搬送することのできる光トンネルを提供する。好ましい修正方法としては、すれすれの入射角においてさえ高度に非反射性である完全に黒変させた内面を作り出すために、該ＨＲＩトンネルロッドの水素焼成が含まれる。広い対象視野をカバーするよう且つ該像をビデオカメラに中継するよう、像形成のために比較的単純なレンズが該ロッドの両末端に組み込まれる。該内視鏡の立体計測具体例は、視差データを含んだ像を得るために二重の光路を提供する。

Description

【発明の詳細な説明】 修正した高屈折率トンネルロッドを有する剛直な内視鏡及びその製造方法 本発明は、種々の体腔や産業部品のような、一般にアクセス不能の領域内を覗 き込むための剛直な内視鏡に関する。体腔又は産業部品内を離れた所から見るた めの内視鏡は周知である。そのような内視鏡は、剛直なものと柔軟なものとの２ つのカテゴリーに区分することができる。最も柔軟な内視鏡は、先端から根元側 の接眼レンズへの像の搬送に光ファイバー像伝達束を利用している。他の柔軟な 内視鏡は、小型の電荷結合素子（ＣＣＤ）チップを先端に採用しており、光ファ イバーを、単に照明のためにのみ用い像の直接的伝達のためには用いていない。 殆どの最近の剛直な内視鏡は、「ロッドレンズ」タイプのものであり、それは 、対象の像を先端から根元側の接眼レンズその他の、ＣＣＤカメラ等のような観 察手段まで中継するのに、ロッド状のレンズ列を利用している。そのような装置 の一つが、Hopkinsの米国特許第4,168,882（その全開示を参照によりここに導入 する）に教示されている。その装置においては、対象領域の像は、第１の先端レ ンズによって形成される。第２のレンズが、該第１の像を第３のレンズへと再結 像させ、それがこの第２の像を第４のレンズへと再結像させ．．等々と、像が観 察手段へと伝達されるまで中継が行われる。 像の伝達に一列のレンズを採用している剛直な内視鏡は、良好な 分解能と広い視野とを保持しつつ細長いチューブを通して像を伝達するのに多く のレンズを必要とする。内視鏡のプローブの長さは30〜40ｃｍにも達する必要が あり、そのような長さは、鮮明な明るい像を伝達するには20〜30個ものレンズを 必要とする。高度な光学的品質を得るためには、各レンズが、研磨、及びコーテ ィングを必要とし、且つ剛直なケース内に非常な正確さを以て整列させて取り付 ける必要がある。その結果、そのような剛直な内視鏡を製造するコストは非常に 高い。更には、そのような高価なロッドレンズ構成は、一回使用した後のシャフ ト全体の除去及び廃棄（これができれば、特に医療的用途における清浄さのため には好ましいことであろうが）の可能性を排除する。シャフトの長さを覆う除去 可能な、廃棄できる鞘が提案されている。しかしながら、そのような鞘は、細菌 汚染に対する十分な保護を提供せず、取扱が面倒で、且つ壊れ易い。 ロッドレンズタイプの内視鏡の立体型もまた、先行技術において知られている 。例えば、McKinleyの米国特許第5,122,650号（その全開示を参照によりここに 導入する）は、そのような内視鏡を教示している。しかしながら、視差データを 含んだ２つの像（そのような２つの像が立体像のためには必須である）を得るた めには、シャフト部内に独立した光路を得るよう、基本となるロッドレンズ設計 に対する実質的な修正を行わなければならない。これらの修正は、特にシャフト 部における光学要素の多くの重複を必要とし、それはコストのかかるそしてシャ フトの使い捨て可能性に一層適さないような内視鏡を与える。 発明の要約 本発明の一目的は、改良された剛直な内視鏡を提供することである。本発明は 、同等の長さと分解能を有する先行技術の装置に比して一層低いコストで構成で きるような内視鏡を提供する。更には、本発明の剛直な内視鏡は、低コストで除 去し廃棄することを許容するような仕方でかつそのような材料から構成されてい るシャフトを含む。 本発明は、装置の先端から根元端まで像の光を伝達するために上述の慣用のレ ンズ列の代わりに、好ましくはガラスでできている、中実の透明な高屈折率（Ｈ ＲＩ）のトンネルロッドであって、そのようなロッドの外表面が最低限の光しか ロッド内で散乱／反射しないよう、それによって、ＨＲＩトンネルロッドの根元 端の近くの根元側光学装置によって形成される像のベーリング・グレア（veilin g glare）とコントラスト低下とを最小限にするように修正されているものであ る、トンネルロッドを利用した剛直な内視鏡を提供する。 広い対象物視野をカバーしそして受像装置（ビデオカメラ等のような）へ像を 中継するために、像形成のための比較的単純なレンズがＨＲＩトンネルロッドの 両端に組み込まれる。 一面においては、本発明は、検査すべき対象領域の像を形成するための先端側 光学装置と、内視鏡の先端から根元端まで像の光を伝達するための１より大きい 屈折率を有する透明な材料よりなるＨＲＩトンネルロッドであって、内部の光散 乱を防止するのに有効に黒変させた外表面を有するトンネルロッドと、該ＨＲＩ トンネルロッドの根元端に配置された根元側光学装置であって、検査すべき対象 領域の像を中継する働きをする根元側光学装置と、そして該根元側 光学装置から中継された像を受けて表示するための手段とを含む、離れた所から 空洞を検査するのに有用な、剛直な内視鏡装置を提供する。 該ＨＲＩトンネルロッドは、２つの主要な目的に役立っている。すなわち、１ ）それは、その屈折率が空気のそれより大きいことのために根元端から先端への 見かけの距離を短縮し、そして２）それは、その修正された内壁のため、エネル ギーが壁面で散乱して暈けることなく、比較的長距離にわたって像を伝達できる 光トンネルを提供する。修正の好ましい方法はＨＲＩトンネルロッドを還元性の 雰囲気に暴露させ、それによってＨＲＩトンネルロッドの外表面の周りにおいて 金属酸化物を金属へと還元して完全に黒変させた、その内径面が（すれすれの入 射角においてすら）極めて非反射性のものであるような外表面を作り出すことで ある。好ましい還元方法の一つは、水素焼成であり、それにおいてはＨＲＩトン ネルロッドが加熱された水素雰囲気に暴露される。そのような方法はHoworthの 米国特許第4,760,307号、Howorthの第5,074,899号及びThomasの米国特許第5,078 ,773号に詳細に教示されている。 第２の面においては、本発明は、明るい鮮明な像を解像し、より少ない光学的 構成要素しか含まず、製造に一層コストがかからないものである、そして低コス トで廃棄することのできるシャフトを提供するものである、改良された立体計測 内視鏡を提供する。 第３の面においては、本発明は、高屈折率の透明な材料よりなるロッドを、該 ＨＲＩトンネルロッドの外表面を黒変させることにより修正し、それにより、該 ＨＲＩトンネルロッドによって伝達される像のベーリング・グレア及びコントラ スト低下が減少される程度 に該ＨＲＩトンネルロッド内において散乱及び反射される光量を最小限に止める 内表面を創り出し、そして該ＨＲＩトンネルロッドを該ＨＲＩトンネルロッドに 全体として平行に延びるように配向されている光伝導性の部材のリングで取り囲 むことを含む、高解像度の像の光を該内視鏡の先端からその根元端まで正確に伝 達する能力のある、剛直な内視鏡のためのシャフトを生産する方法を提供する。 本発明の前記のそして他の目的、特徴及び利点は、以下の、添付の図面（種々 の図を通して、参照文字は同一の部分を参照する）に図解されている好ましい具 体例の一層特定の記述から明らかとなろう。図面は必ずしも同縮尺でなく、代わ りに、本発明の原理の説明に力点が置かれている。 図１は、本発明の好ましい一具体例による内視鏡の基本的要素を示す。 図２は、先端側光学装置として正のレンズが使用されているものである本発明 の一具体例を示す。 図３は、先端側光学装置として負のレンズが使用されているものである本発明 の一具体例を示す。 図４は、該ＨＲＩトンネルロッドの先端側に凹んだ「えくぼ」が形成されてい るものである、本発明の一具体例を示す。 図５は、作り出された像を見る手段として接眼レンズが使用されているもので ある、本発明の一具体例を示す。 図６ａ及び６ｂは、シャフトが全てガラスよりなる一体構造のものである本発 明の一具体例を示す。 図７は、装置のシャフトが断面において長方形である本発明の一 具体例を示す。 図８は、トンネルロッドが中実の光伝導スリーブによって取り囲まれているも のである本発明の一具体例を示す。 図９は、単一の対象物から立体像対を作り出すものであるツイン・チャネルの 光シャフトを提供する一具体例を示す。 図９ａは、図９の具体例において示されたシャフトの断面図を示す。 図10は、単一のＨＲＩトンネルロッド及び単一のセットの先端側光学装置によ って伝達された光から立体像対を作り出す中継光学装置の一配列が備えられてい る一具体例を示す。 図１に示されているように、中実の透明なＨＲＩトンネルロッド１は、先端に ある比較的単純なレンズ５によって形成された像が、画像記録装置３（これはＣ ＣＤカメラその他であってよい）を通して目で見られることを許容する光学的ト ンネルとして働く。好ましい一具体例においては、ＨＲＩトンネルロッド１はガ ラスで作られている。しかしながら、透明合成樹脂のような慣用のポリマーを含 む他の透明な材料、又は水であってさえも、ロッドの組成として使用することが できる。このＨＲＩトンネルロッドは、その屈折率が空気のそれより大きいとい うことによって、根元端から先端までの見かけの距離を短縮する。 ＨＲＩトンネルロッドの壁が、それによって散乱又は反射される内部の光を減 少させるように修正されると、得られる像は、そのような修正のない場合に得ら れる像に比して非常に大きく改善される。これを達成するのに様々な方法を用い ることができる。好ましい一方法は、ロッドの表面を研磨し、エッチングし、サ ンドブラスト し、又は他の方法で粗くし、次いで水素雰囲気等のような還元性の雰囲気中で、 高めた温度において焼成することによるものである。水素は、ガラス中に存在す る鉛又は砒素等のような特定の金属酸化物を金属へと還元し、ＨＲＩトンネルロ ッドの表面をして完全に黒変した表面７を創り出させる。水素焼成工程を補助す るためには、ロッドは慣用の高屈折率の鉛含有ガラスで構成されていてよい。そ のような還元処理は、Thomasの米国特許第5,078,773号に開示されている。 別の、効果のより低い修正方法は、ＨＲＩトンネルロッドの壁面を研磨、サン ドブラスト又は他の方法で粗くし、そしてそのように処理された表面を、ロッド の材料の屈折率に密接に合致した屈折率を有する塗料又は樹脂等のような黒い材 料で被覆することである。 先端側光学装置５（正の又は負のレンズ若しくはレンズ系の何れであってもよ い）は、対象空間（一般には到達可能性の低い容積の）の、一般にサイズの縮小 された像を作り出す。対象空間は、例えば腹腔の内側であってよい。しかしなが ら、剛直な内視鏡はまた、溶接物又は鋳造物等のような産業部品の内側を見るた めにも使用される。 ＨＲＩトンネルロッド１は、その黒変させた表面とゼロ収束パワーのために、 像の光を、該像と干渉する迷光を最小限に止めて内視鏡のシャフトに沿って「伝 達する」。先端側対物レンズ５によって形成された像をして像記録装置３上に焦 点を結ばせるために、中継レンズ17がＨＲＩトンネルロッド１の根元端に備えら れる。剛直な、細長い管状のハウジング37は、ステンレススチール又はガラス又 はその他の材料で作られた鞘を含む。 視野６を照らすための照明光２を提供するために、光ファイバーよりなるリン グ25がトンネルロッド１の周りに形成されている。これらのファイバー25は、シ ャフトの先端に終わっており、磨かれた末端を有する。ファイバー25は、中継レ ンズ17から像記録装置３までの光路と干渉しないよう内視鏡のハンドル27内に植 え込まれており、そしてコンパクトな、全体として円形の束29へと集められて、 ハンドルの側面又は根元端に取り付けられた管状のコネクター31内へ接着されて いる。 離れた光源33からの光（キセノンアーク灯その他の高強度ランプであってよい ）が光ファイバーケーブル35によってコネクター31へ伝達される。このケーブル は、束29と分離可能なものでも一体のものであってもよい。 内視鏡の好ましい一具体例は、１）シャフトの使い捨て可能性、２）種々の直 径及び長さの互換性シャフト、又は３）内視鏡のシャフト部のオートクレーブ可 能性、を提供するために、分離可能なシャフトとハンドルを有する。この具体例 においては、シャフトはガラスＨＲＩトンネルロッドと、取り囲んでいる光伝導 性材料（繊維又はクラッドされたロッド）よりなるリングよりなる。ステンレス スチール又はガラスチューブ等のような取り囲んでいるハウジングを備えてもよ く、又は該光伝導性材料がハウジングとしても働くものであってもよい。例えば 、アルミニウムコートしたプラスチックチューブが、ハウジングとしても光案内 照明装置としても働き得る。 単純な機械的継手39（図１）を、シャフトをハンドルに係止させ るために使用してよい。そのような継手は、ボール式止め金、コレット、ネジ山 つき係止リングその他の手段であってよい。 ハンドルは、ＨＲＩトンネルロッド１の根元端の直ぐ後ろに中継レンズを含ん でよく、また、継手点43においてシャフトの繊維に非常に接近（又は実際に接触 ）した状態で光学的に結合するために繊維よりなるリング41を形成するため、「 コブラの頭部」に似た繊維束をも含んでよい。ファイバー41によって搬送される 光の如何なるものもＨＲＩトンネルロッド１と中継レンズ17との間の像の光の光 路に入るのを阻止するために、適当な光密リングシール115が用いられる。 ハンドル27は蒸気滅菌可能でなくてよいが、それはエチレンオキシドガス中で ガス滅菌されるか又は他の適当な手段で殺菌及び／又は滅菌することができる。 ハウジング37は、金属又はプラスチック又はそらの組み合わせより作られてよい 。 図２に示されているように、先端側光学装置として正の対物レンズ11が用いら れた場合には、ＨＲＩトンネルロッド１の入口面に又はその近くに実像９が形成 される。 図３に示されているように、負の対物レンズ13が用いられた場合には、虚像15 が該負のレンズ13の前に形成される。各具体例における先端側及び根元側光学装 置は、単純な平凸レンズ若しくは平凹レンズ、単純なレンズの組み合わせ、又は 像の収差を矯正するための非球面を備えた一層複雑な構造であってよい。 図４に示されているように、凹んだ「えくぼ」19をＨＲＩトンネルロッド１の 先端中に導入することによって、単純な形状の対物レンズを利用することができ る。このえくぼ19は、中実のガラスＨＲ Ｉトンネルロッド１の末端中に直接に凹面を研磨することによって形成してよく 、またはそのようなものは該ロッドの末端をホットプレスすることによって達成 してもよい。 図５に示されているように、中継レンズ17によって作り出された実像は、接眼 レンズ21を通して直接に見ることができる。この場合、負の対物レンズを用いる と、像を正立させるための手段が必要である。中継レンズ17とＨＲＩトンネルロ ッド１との間に配されたアパーチャー23は、ＨＲＩトンネルロッド１の黒変させ た表面７の非常に近くをやって来たそしてロッド内におけるこれらの壁の近くの 何らかの僅かな不均質性により歪められているかも知れない光線をカットするた めに使用される。 ＨＲＩトンネルロッド１とファイバー25を含むシャフト全体は、低コストの材 料で作られてよく、従って、一回の又は限られた回数の使用の後に廃棄できる。 図６ａ及び６ｂに示されている一つのそのような具体例においては、シャフトは 、ガラスクラッドファイバー51ａによって又はかなめ石形のロッド51ｂによって 取り囲まれた予め黒変させたＨＲＩトンネルロッド１を備えた、そして熱膨張係 数の低いガラスのハウジング53によって取り囲まれた、全てガラスよりなる構造 物で作られている。これは、力学的に非常に頑丈な構造をシャフトに提供する。 説明目的のために、ガラスクラッドファイバー51ａとかなめ石形のロッド51ｂの 双方とが図６ａに現れているが、設計の単純化のためには単一の光伝導材料が好 ましい。 つやのある黒い仕上がりを作り出すために外側のガラスハウジング53もまた、 水素中での焼成などで黒変させてよい。そのような一体型シャフトは、予め延伸 されたそして黒変させたガラスロッドを 、光パイプよりなるリングと共にガラスハウジング内へ組み立て、そして比較的 低い延伸率（２：１等のような）で再延伸して全てのガラス製の構成要素を密封 された空隙のないロッドへと熱的に融合させることによって作ることができる。 このタイプにおいて内部の光の反射又は散乱を減少させるために、ＨＲＩトン ネルロッド（所望の直径への最終的な延伸の前には直径が大き過ぎる）の表面を 、非常に粗い研磨によって及び／又はＨＲＩトンネルロッドの内側に浅い障壁を 作り出すよう（例えばマスクを通してサンドブラストを行うことによる）浅い、 円形の又は螺旋形の溝の切り込みによって修正させてよい。粗くしそして溝を掘 った外部表面を黒変させるために、ロッドを次いで還元性の雰囲気中において焼 成してよい。これもまたロッドの内部「表面」を非常に黒く見えさせる。 このロッドを、光をパイプ搬送するクラッドされたロッドと共にガラスチュー ブ内に組み立てて再延伸するとき、この粗い表面及び溝の幾らかの平滑化及び平 坦化が起こるが、残存する粗さ及び修正された溝面は依然として、最終の延伸後 のＨＲＩトンネルロッドの内部反射及び散乱を抑制する働きを十分にする。 図１〜６に示されている具体例においては、ハウジング及びＨＲＩトンネルロ ッドは断面が円形であるように形成されている。しかしながら、図７に示されて いるように、断面において長方形であるＨＲＩトンネルロッド１ａを使用するこ ともまた想定できる。そのような具体例は、用いられる検出器の形状に像の出力 の形を一致させるためには有利であろう。例えば、ＣＣＤ検出器は、一般に長方 形の形状で入手でき、従って、そのような検出器を用いる内視鏡は 長方形の像を作り出すロッド及びハウジングから利益を得よう。 図８は、光伝導スリーブ67が対象への照明エネルギーの伝達のための空洞を提 供するものである一具体例を図解する。典型的な照明入力点が78に示されている 。プラスチックの光伝導性スリーブの使用は、先端のチップ内へプラスチックの 先端側光学装置68を超音波により又は化学的に溶接する概念と適合する。図８に 描かれているシャフトは、根元端69にある開口を介してＨＲＩトンネルロッド１ を挿入することによって完成される。該光伝導性スリーブの根元端にある柔軟な タブ70は、ＨＲＩトンネルロッドを保持するために使用できよう。異なった照明 野を提供する先端の形態の例71及び72もまた示されている。 図９及び10は「立体像」を作り出す形態を示しており、そのような像は、先端 からの対象の距離を明らかにする視差データの源である。図９においては、該「 立体像」は、単一のシャフト内に図１の基本的な光学系を重複させることによっ て作り出されている。この具体例は二重の先端側光学装置５ａと二重の根元側光 学装置17ａと、そして二重のＨＲＩトンネルロッド１ｂ及び１ｃを含む。図10に おいては、シャフトは１組の先端側光学装置５ｂと１本のＨＲＩロッド１とを含 む。像63及び64を形成するために２つの、組をなす中継光学装置61、62が、ビー ム・スプリッター60を介してシャフトの光学装置と相互作用しこれに結合してい る。正しく設計された中継の光学装置によって、図10の具体例において立体ベー ス65はＨＲＩトンネルロッドの直径に接近し又はこれを超えることさえできる。 ＨＲＩトンネルロッドの直径を超えて立体ベースを増大させる能力は、深度解像 力の増加を提供する。 上記具体例は、約45：１のアスペクト比を有するＨＲＩロッドを利用した、該 ロッドの断面積にほぼ等しい照明ファイバー面積を有する内視鏡を製造するのに 好ましい。しかしながら、操作条件が極端であるような状況、すなわち非常に広 い視野（例えば90度）が必要とされる場合及び／又は大きな対象距離（例えば10 0ｍｍを超える）と高アスペクト比のロッドとが必要とされる場合においては、 ＣＣＤの位置における照明レベルは満足のいくビデオ画像をモニターに再生する には不十分かも知れない。ロッドのアスペクト比は、腹腔鏡検査法を実施するた めの要件等のような内視鏡の要件によって決められることから、内視鏡の断面全 体は同様に限定され（典型的には９〜11ｍｍ直径）、そして光源（典型的にはキ セノンアーク灯）は容易には一層強くすることができない。従ってＣＣＤ上の照 明を増大させるための好ましい手段は、ＨＲＩロッド１（図１）の屈折率を最高 の実際的レベル、例えば1.95にまで増加させることである。 ＨＲＩロッドの屈折率の増大は、先端側レンズ５（図１）の見かけの位置を根 元側中継レンズ17（図１）の方へと偏位させ、それにより先端側の「窓」（実際 には先端側レンズ）と中継レンズ17との間の光学的距離を短縮させる。該「窓」 と中継レンズ17との間の光学的距離の減少により、該「窓」の画像によってＣＣ Ｄを満たすのに必要な中継焦点距離がより短縮される。ＣＣＤチップにおける照 明Ｅは、中継のｆナンバーの逆数の２乗に比例する。すなわち： Ｅ∝（Ｄ／ｆ）² ここにｆは中継部の焦点距離であり、ＤはＨＲＩロッド直径である。 ＣＣＤの位置における照明を増加させる別の方法としては、１）先端側光学装 置の焦点距離を一層長くすることにより視野を縮小すること、及び２）中継光学 装置の焦点距離を一層短くすることによりＣＣＤの位置における像のサイズを縮 小すること、が含まれる。これらの方法の何れも、市場によっては許容性の低い ものである像を作り出すであろう。 更なる照明が必要な場合には、追加の光学的手段を用いることができる。図11 及び12は、そのような追加の光学的手段が用いられている「ハイブリッド」的具 体例を図解している。 図11を参照すると、壁面を黒変させてあるトンネルロッドが、それを２つ（又 はより多く）の区分121、123へと「切り」、中継レンズをこれらのロッド間の隙 間に追加することによって修正されている。図11に示されているように、中継レ ンズはトンネルロッド121、123の修正された末端125、127を含む。修正は、例え ば、トンネルロッドのうちの少なくとも一方の末端を、根元側ロッドの内部又は 末端近くに対象132の像131（この像131は好ましくは該ロッドの直径より小さい か又は等しい）を形成するような、凸面の形状にすることによって行われる。こ の内部の（中継された）像131が、今度は、根元側の中継レンズ135によってＣＣ Ｄ上へ焦点を結ばれる。像131及び先端側の「窓」137の像は、何れも今や根元側 中継レンズ135にずっと近く、根元側中継レンズ135に必要な焦点距離はこれには 対応して短くなる。根元側中継レンズ135の焦点距離は元の値の少なくとも半分 にまで短縮し、この比の逆数の２乗により、ＣＣＤ133上の照明を増強する。 このハイブリッド的具体例についての変更は、本発明の精神及び 範囲から逸脱することなく行うことができる。そのような変更としては、例えば 、１つ又は２つ以上の負の、正のレンズ又はレンズの組み合わせのような一層複 雑な対物レンズ138を用いること、像を中継するために両方のトンネルロッドを 非球面にすること、中継される像131、137の質を改善するために（すなわち、球 面収差及び色収差を矯正するよう）トンネルロッド間に１つ又は２つ以上のレン ズを追加すること、が含まれる。 図11に示されている具体例は、ハイブリッド的具体例のうちで可能性として最 もコストのかからない型であり、従って、分離可能シャフトの、経済上実用性の ある使い捨て可能性を提供するであろう。 図12は、距離を（例えば８インチから16インチへと）延長するための中間の中 継レンズを備えた、「ハイブリッド」的トンネルスコープを示す。この具体例は 、好ましくは、凹面の先端（対物レンズ）109を備えた200ｍｍ長の６ｍｍ直径の ロッド101を用いている。第２の、平らな末端を備えた200ｍｍ長の８ｍｍ直径の ロッド103が更に備えられている。一対の115ｍｍの等焦点距離（ＥＦＬ）色消し ダブレット105、107が、ロッド101、103の間に向かい合わせに配置されている。 50ｍｍの中継レンズ111及び５倍接眼レンズ113が利用されている。この５倍接眼 レンズは、好ましくは、各々約80ｍｍの焦点距離を有する２つの色消しレンズよ り構成されている。出口のひとみは、好ましくは直径約1.5ｍｍであり、見かけ の視野約20°を有する。この見かけの視野は、最終中継レンズ111の位置を調節 することによって変化させることができる。 直角視のためには、上記具体例には差し込み鏡チューブを補うこ とができよう。 本発明は、その好ましい具体例を参照して具体的に記述してきたが、本発明の 精神及び範囲から外れることなく形状及び詳細における種々の変更がなし得るこ とは、当業者に理解されよう。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 スミス，ジョン，エム アメリカ合衆国10550マサチューセッツ、 サウスブリッジ、ティリャーアベニュー 20 【要約の続き】 る。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １． 離れた所から空洞を検査するのに有用な内視鏡装置であって、 検査すべき対象領域の像を形成するための先端側光学装置と、 該内視鏡の先端から根元端まで像の光を伝導するための、１より大きい屈折 率を有する透明材料よりなるトンネルロッドであって、内部の光散乱を阻止する のに有効に黒変させた外表面を有するものであるトンネルロッドと、 該トンネルロッドの根元端に配置された根元側光学装置であって、検査すべ き対象領域の像を中継する働きをするものである根元側光学装置と、そして 該根元側光学装置から中継された該像を受けてこれを表示するための手段と 、 を含む内視鏡装置。 ２． 検査すべき対象領域の第２の像を形成するための第２の先端側光学装置と 、 該内視鏡の先端から該根元端まで該第２の像の光を伝導するための、１より 大きい屈折率を有する透明材料よりなる第２のトンネルロッドであって、内部の 光散乱を阻止するのに有効に黒変させた第２の外表面を有するものである第２の トンネルロッドと、 該トンネルロッドの該根元端に配置された第２の根元側光学装置であって、 検査すべき対象領域の第２の像を中継する働きをするものである第２の根元側光 学装置と、 を更に含むものである、請求項１の装置。 ３． 該根元側光学装置から中継された該像を受けてこれを表示するための該手 段が、検査すべき該対象領域の該第２の像を受けてこれを表示するための手段を 更に含むものである、請求項２の装置。 ４． 該根元側光学装置が、視差を含んだ複数の像を処理するための手段を含む ものである、請求項１の装置。 ５． 複数の像を処理するための該手段がビーム・スプリッターと第１及び第２ の根元側レンズ手段とを含むものである、請求項４の装置。 ６． 該根元側光学装置から中継された該像を受けてこれを表示するための該手 段が、複数のＣＣＤ検出器を含むものである、請求項３の装置。 ７． 該根元側光学装置から中継された該像を受けてこれを表示するための該手 段が、複数の接眼レンズを含むものである、請求項３の装置。 ８． １より大きい屈折率を有する該透明材料がガラスである、請求項１の装置 。 ９． 該トンネルロッドを包んでいる管状のハウジングを更に含むものである、 請求項１の装置。 10． 該管状のハウジングが、該対象領域に照明を送るために該トンネルロッド を取り囲み該トンネルロッドの根元端から該トンネルロッドの先端まで延びてい る光伝導性部材よりなるリングを含むものである、請求項９の装置。 11． 該光伝導性部材が光ファイバーを含むものである、請求項10 の装置。 12． 該管状のハウジングが、検査すべき該対象領域へ照明エネルギーを伝達す るための空洞を提供する光伝導性スリーブを含むものである、請求項９の装置。 13． 該光伝導性部材と該トンネルロッドとがガラス製の構造物を含み、該光伝 導性部材及び該トンネルロッドが一体化されたガラス製シャフトを形成するよう に一つに融合されているものである、請求項10の装置。 14． 該光伝導性スリーブがプラスチック製の構造物であり、該トンネルロッド 及び該光伝導性スリーブが一体化されたガラス／プラスチック製のシャフトを形 成するように組み立てられているものである、請求項９の装置。 15． 該光伝導性部材がかなめ石形のロッドを含むものである、請求項10の装置 。 16． １より大きい屈折率を有する該透明材料が、プラスチック製構造物である 、請求項１の装置。 17． 該トンネルロッドが断面において円形又は長方形である、請求項１の装置 。 18． 該先端側光学装置が少なくとも１つのレンズを含み、該少なくとも１つの レンズが負の倍率を有するものである、請求項１の装置。 19． 該先端側光学装置が少なくとも１つのレンズを含み、該少なくとも１つの レンズが正の倍率を有するものである、請求項１の装置。 20． 該根元側光学装置から中継された像を受けて表示するための 該手段が、ＣＣＤカメラ又は該像を直接見るための接眼レンズを含むものである 、請求項１の装置。 21． 該像の収差を矯正するために該先端側光学装置が少なくとも１つの非球面 を含むものである、請求項１の装置。 22． 該先端側光学装置が、該トンネルロッドの研磨された末端部分を含むもの である、請求項１の装置。 23． 該トンネルロッドから該根元側光学装置に入る光を塞ぐために該トンネル ロッドの該根元端上にアパーチャー絞りが配置されているものである、請求項１ の装置。 24． 該トンネルロッドの該根元端又はその近くにおいて該トンネルロッドに光 が入るのを阻止するために、該トンネルロッドの該根元端に光密シールが備えら れているものである、請求項１の装置。 25． ハンドルが該根元端に備えられており、該管状ハウジングに連結可能であ る、請求項９の装置。 26． 取替え、滅菌その他の保守点検のために該管状ハウジング及び該トンネル ロッドを一体の構成要素として除去可能にするよう、該管状ハウジング及び該ト ンネルロッドを該ハンドルに除去可能に連結するための手段を更に含むものであ る、請求項25の装置。 27． 該トンネルロッドが、複数の光伝導性部材と一体であり且つ取替え、滅菌 その他の保守点検のために取外し可能なものである構成要素を含むものである、 請求項１の内視鏡。 28． 当該内視鏡の先端からその根元端まで像の光を正しく伝達する能力のある 内視鏡シャフトを製造する方法であって、 透明材料よりなるロッドを該ロッドの外表面を黒変させること によって修正し、それにより、該ロッドによって伝達される像のベーリング・グ レアとコントラスト低下とを減少させる程度に該ロッド内における散乱及び反射 される光の量を最小限に止める内面を創り出し、そして 該ロッドを、該ロッドに全体として平行に延びるように配向させた光伝導性 部材よりなるリングで取り囲むこと、 を含む方法。 29． 単一の一体のシャフト部材を形成するよう、該ロッドと該光伝導性部材と を融合させることを更に含む、請求項28の方法。 30． 該修正ステップが該ロッドを還元性雰囲気にて焼成するステップを含むも のである、請求項28の方法。 31． 該還元性雰囲気が水素である、請求項30の方法。 32． 離れた所から空洞を検査するのに有用な内視鏡装置であって、 検査すべき対象領域の像を形成するための先端側光学装置と、 当該第１のトンネルロッドの先端から当該第１のトンネルロッドの根元端ま で像の光を伝導するための、１より大きい屈折率を有する透明材料よりなる第１ のトンネルロッドであって、内部の光散乱を阻止するのに有効に黒変させた外表 面を有するものである第１のトンネルロッドと、 当該第２のトンネルロッドの先端から当該第２のトンネルロッドの根元端ま で像の光を伝導するための、透明材料よりなる第２のトンネルロッドであって、 内部の光散乱を阻止するのに有効に黒変させた外表面を有するものである第２の トンネルロッドと、 該第２のトンネルロッドの根元端に配置された根元側光学装置であって、検 査すべき対象領域の像を、像を受け取り表示する手段へと中継する働きをするも のである根元側光学装置と、そして 該先端側光学装置から該根元側光学装置まで像を中継するための、該第１及 び第２のトンネルロッドの間の中継レンズと、 を含む内視鏡装置。