JPS6382404A

JPS6382404A - ひずみを修正する内視鏡

Info

Publication number: JPS6382404A
Application number: JP62234711A
Authority: JP
Inventors: ジョン　エフ　フォークナー
Original assignee: Baxter International Inc
Current assignee: Baxter International Inc
Priority date: 1986-09-19
Filing date: 1987-09-18
Publication date: 1988-04-13
Also published as: EP0260856A2

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】内視鏡は医師が人間又は動物の体内を観察するために使
用される。内視鏡は代表的には患者の体内に挿入するよ
うにされた細長い管状末端部と、のぞき口とを含む本体
から成っている。のぞき口から画像を観察できるように
末端部を通して画像を伝送するため、本体内に画像伝送
装置が設けられている。視野は、内視鏡の末端部を通し
て延在する照光ファイバーのような種々の方法で照明す
ることができる。

関節検査のようないくつかの用途では内視鏡にオフセッ
ト視野を備えることが望ましい。内視鏡を回転させるこ
とによってオフセット視野も回転し、視野の範囲が大幅
に拡大する。関節鏡及び膀胱鏡のようなある種の従来型
の内視鏡では、内視鏡の末端に光軸に対して傾斜したく
さび面を有する反射プリズムによってオフセット視野が
得られる。オフセット視野は又、光る表面からの望まし
くない反射も軽減する。プリズムからの画像はレンズ系
又は画像伝送用繊維光学束を用いて中心部ヘと伝達され
る。

反射プリズムは多面の精密な切断と表面の研磨が必要で
あり、且つ反射用被覆が必要であるため、一定の直径以
下で製造するのが困難又は不可能であり、それ故、小さ
な直径の末端部を備える必要のある内視鏡には適さない
。更に、反射プリズムは、そのような小さな寸法で製造
するには、極めて高い製造コストとなる。

本発明は内視鏡に於てオフセット視野をつくり出すため
の極めて簡単で経済的な方法を提案する。

更に、オフセット視野をもたらすための装置に誘発され
る画像のひずみは本発明に於て大幅に軽減される。これ
らの特徴はとくに内視鏡に利用できるが、より広義には
製造部品の接近不能部分等を視覚的に点検するのに利用
するマイクロ望遠鏡にも広く応用できる。

本発明の特徴に基づき、従来型の反射プリズムは屈折プ
リズムに代えられる。この屈折プリズムは必ずしも不可
欠ではないが好適に傾斜屈折率を有する材料から形成さ
れる。傾斜屈折率の材料は、長い画像伝送棒の内部に比
較的安価に配設することができる。従って、傾斜屈折率
の材料はその縦軸に対して鋭角に比較的容易に切断可能
であり、末端にオフセット視野をもたらすくさび面を備
えることができる。これは従来型の反射プリズムと比較
して製造が極めて簡単且つ安価である。

この形式で備えられた傾斜屈折率の材料は屈折プリズム
を形成する。屈折プリズムはオフセット視野の中心線を
屈折することによりオフセット視野を得るが、反射プリ
ズムではそれができない。

コストを最小限に抑え、製造を容易にするため、屈折プ
リズムは好適に傾斜屈折率の材料から形成される。しか
し、より多くの光線を集光するため入口のどうこうを広
げる必要がある場合は、反射プリズムをガラスで製造す
ることも可能である。

いずれにせよ、屈折プリズムは反射プリズムよりもコス
トが安く製造が簡単である。というのは屈折プリズムに
は反射用被覆が要らず、切断及び研磨面が少なくてよい
からである。

屈折プリズムからの画像はレンズ系又は画像伝送棒を用
いて中心部に伝送可能である０本明細書で使用する画像
伝送棒とは傾斜屈折率の材料の画像伝送棒のように画像
を伝送する任意の剛性又は弾性棒、ストランド又はケー
ブル状部材又は単数又は複数の画像伝送光学ファイバー
を意味する。

画像伝送棒は単数又は複数の棒状部から成ることができ
る。好適な構造では、画像は傾斜屈折率の材料から成る
中継棒により中心部に伝送される。

画像伝送装置はのぞき口である観察位置へと画像を中心
部に伝送し、その位置で画像は観察者により直接観察さ
れることもでき、又は、光学及び（又は）エレクトロニ
クス技術を用いて画像を更に伝送して、遠隔観察される
事もできる。例えば観察位置にＴＶカメラその他のカメ
ラを配置することができる。画像伝送装置は画像伝送棒
だけではなく、画像伝送棒の末端に画像を形成する対物
レンズをも含んでいる。好適な構造では、対物レンズは
中継棒のピッチ長よりもピッチ長が短かい傾斜屈折率の
材料により形成されている。

画像伝送装置は好適に、画像伝送装置の中心端の近傍で
画像を拡大する手段を含み、この機能は従来型の接眼レ
ンズによってもたらされる。これの代用として、又は併
用して、上記の画像拡大機能は、およそＮ／４ピツチに
等しいピッチ長さの中継棒により達成することができる
。（Ｎは奇整数）その理由は、棒中の光線が上記の長さ
の棒を出る際にほぼ平行になるからである。

照明は種々の方法で備えることができるが、光線を画像
伝送棒の末端部の近傍に伝達するため、少なくとも内視
鏡本体の末端部の画像伝送装置の領域に沿って光学照光
ファイバーを延在させるのが好適である。ファイバは、
照明を視野とほぼ同じ方向に向けるため、光軸に対して
鋭角に位置する末端部を有している。ファイバが切断さ
れる鋭角は、屈折プリズムのくさび面の鋭角とほぼ同一
であることが好適である。

オフセット視野をつくり出すため屈折プリズムのくさび
面を使用することにより画像にひずみが生じ、解像度が
劣化するが、本発明はこうしたひずみを軽減し、解像度
を向上させる。ひずみは非対称であり、画像の片側の圧
縮を含む。これを修正するため、ひずみ軽減装置は画像
を差別的に拡大する手段を含む、末端部を取はずし可能
にすることが所望であるならば、ひずみ軽減装置は再使
用可能な接眼レンズのハウジング内に配設するのが好適
である。

ひずみ軽減装置は１つの面で画像を差別的に拡大するた
めの１つ又は複数のプリズムを含むのが有利である。好
適な構造では屈折率が異なる第１と第２のプリズム及び
境界面が１つの面で画像を差別的に拡大するために使用
される。第１と第２のプリズムの使用によって、視野が
一方向に延びる傾向があるが、これを補正するため、画
像伝送装置には好適に上記方向での視野を短縮する手段
が含まれている。この短縮装置には適宜の望遠鏡等を含
めることができる。

第１と第２のプリズムを使用する１つの利点は、屈折率
の比率を例えば１．０４までと、小さくできることであ
る。それにより境界面での反射損が軽減される。更に、
プリズムは２つのプリズムのＡｂｂｅ数値がほぼ等しい
ならば色修正が可能である。

従って、第１と第２のプリズムは、わずかに異なる屈折
率であり、はぼ同一のＡｂｂｅ数値のものである必要が
あろう。

（実施例）次に本発明の実施例を添付図面を参照しつつ詳細に説明
する。

第１図は基本的に対物レンズ１３と、画像伝送中継棒１
５と、照明用ファイバ１７と、ひずみ修正プリズム１９
と、従来型の転倒接眼レンズシステム２１とから成る内
視鏡１１を示す。管２６（第１図ａ）は対物レンズ１３
と中継棒１５及びファイバ１７の一部を収納する。第１
図に示すシステムは内視鏡の例を示しているが、いくつ
かの部品は医学の分野以外の目的のマイクロ望遠鏡とし
て利用できることが了解されよう。

本実施例では、対物レンズ１３と中継棒１５の双方が傾
斜屈折率の材料から成り、直径は例えば約Ａミリメート
ルのものである。対物レンズ１３と中継棒１５は境界面
２３に沿って相互に接着することができる。

対物レンズ１３は、対物レンズ１３と中継棒１５の縦軸
と一致する光軸２７に対して鋭角を形成する末端部又は
くさび面２５を有している。くさび面２５は光軸２７に
対して鋭角に形成されているので、対物レンズ１３は、
第１図に示すようにオフセット視野（ＦＯＶ）をもたら
す屈折プリズムとしての機能をも果たす。視野は対物レ
ンズ１３のくさび面２５により屈折される中心線２９と
、光軸２７及び中心線２９により形成されるオフセット
角（ＯＳ）とを有している。従って、内視鏡１１を光軸
２７を中心に回転させると、観察者にはより広い視界が
展開される。

第２図に示すように、光軸は対物レンズ１３と中継棒１
５を通して、第２図に示す主光線のような正弦曲線の態
様にて伝送される。正弦波の３６０°全体が１ピツチを
表わし、画像は第２図の矢印で示すように画像面３１．
３３及び３５にて形成される。矢印の方向は、対象３４
（第２図）の直立画像を表わす下方を向いた矢印をもっ
て、画像が直立しているか転倒しているかを示している
。中継棒１５は境界面２３に末端部を有し、この境界面
に画像面３１が形成される。中継棒の中心方向の端面３
７を離れる光ビームは平行になるが、これを達成するに
は中継棒はＮ１４ピツチを有しているものとする（Ｎは
全整数）。第２図ではＮは５であるが、これは単に図解
上の値であり、画像は転倒される。従来型の画像反転接
眼レンズシステム２１が、ひずみ修正にひきつづいて、
観察者に直立画像を提供する。

対物レンズ１３は比較的広い角度をカバーし、且つ境界
面２３における画像面３１に画像を形成する。この目的
のため、対物レンズは比較的短かく、本実施例ではＡピ
ッチよりわずかに大きい程度である。Ａピッチの対物レ
ンズは無限大からの平行光線を集光し、×ピッチ以上の
対物レンズは境界面２３におけるより近い位置からの光
線を集光する。中継棒１５は通常は対物レンズ１３より
ずっと長いので、中継棒は境界面２３で画像を、観察者
へ、又は画像を観察者に伝送するカメラのような他の装
置へと中継することが可能である。

第１図ａに示すように、照光ファイバ１７は光軸２７に
対して鋭角に切断され、且つ位置する末端部３８を有し
、末端部３８はくさび面２５とほぼ同一の面に位置して
いる。これが照明をオフセット視野（ＦＯＶ）の方向に
向ける。ファイバ１７を保持し且つ収納するため、管２
６の末端は同一角度で切断され且つくさび面２５と共角
である。

内視鏡１１の末端部の変型が第３図に示しである。第３
図では、対物レンズ１３ａと中継棒１５ａは、対物レン
ズ１３ａが屈折プリズムとしての機能をも果たすことは
ないという点を除いては第１図の対応する部品と同一で
ある。この場合、光軸２７ａから離れて視野（ＦＯＶ）
の中心線２９ａを屈折する第１図のくさび面２５に対応
するくさび面２５ａを有する別個の労ラス製屈折プリズ
ム３９が形成されている。プリズム３９は対物レンズ１
３ａの末端に、これと同軸同心に配設されている。プリ
ズム３９の使用が望ましいのは、より多（の光を集光す
るため、より大きな入口どうこうが必要な場合である。

他の全ての点では第３図の実施例は第１図の実施例と同
一でよく、それにかんがみ、照光ファイバ１７ａは前述
のとうり、視野に照明を与えるため管２６ａ内に延在し
ている。

第４図は、中継棒が画像拡大機能を実行するように形成
されており、所望ならば接眼レンズシステム２１を省く
ことができるもう一つの変形例を示している。第４図の
変形例はひずみ修正装置付でも、前記装置なしでも利用
可能である。本明細書に別途の記載がない限り、第４図
の実施例は第１図の実施例と同一でよく、対応する部品
は対応する参照番号に“ｂ”の文字を付して表わされる
。

第４図は、光線４１と４３が画像面３１．３３．３５及
び３６に集中し、且つ画像面の間で光線が先ず放散し、
それから次の画像面に向って収れんする態様を示してい
る。中継棒１５ｂは光軸２７ｂに対して垂直である中心
方向端部にて終端している。中心方向端３７ｂは境界面
２３ｂからＮ／４ピツチの位置にあるので（Ｎは奇整数
）、光線４１と４３はほぼ平行に中心端３７ｂを出る。

中心端３７ｂを出る光線が平行であるので、端３７ｂは
拡大効果を得るため眼の近傍に配置することができる。

より詳しくは、中心方向端３７は境界面２３からｎ＋、
７５ピツチ（ｎは整数）の位置にあるので、画像は直立
しており、反転用接眼レンズのような転倒用光学装置は
必要ではない。

中継棒１５（第１図）によって伝送される画像はひずみ
があり、ひずみ修正プリズム１９の使用は任意であるも
のの、とくにくさび面２５の鋭角又はくさび角Ｗ（第５
図）がより大きい場合には、前記プリズムの使用は極め
て望ましい。画像のひずみのほぼ全てはくさび面２５に
て発生する。このひずみの原因は全ての屈折面に適用さ
れる基本法則であるスネルの法則（Ｓｎｅｌｌｅ　’　
ｓ　Ｌａｗ）の非直線特性である。くさび面２５におけ
る非直線的に屈折する光線の角度は、くさび面における
入射角の変化に対応して視野の角拡大の変化を生じる。

入射角と倍率の変化を表わす方程式はスネルの屈折法則
を微分することにより次のように得られる。

Ｍ　＝ｄＩ　’　／ｄＩ　＝　（Ｎｃｏｓｌ）／　（Ｎ
　’　ｃｏｓｌ　’　）ここでＭは倍率値、Ｎは例えば
塩溶液中における屈折前の屈折率、Ｎ′は屈折後の、す
なわち対物レンズ１３の屈折率、■は光軸２７と角Ｕを
形成する任意の光線４５の入射角、又Ｉ′は第５図に示
す屈折角である。

上記の方程式から、視野の異なる位置における寸法が等
しい物体はくさび面２５における入射角が大きい場合に
圧縮される傾向があり且つ入射角が小さい視野の反対側
では極めてわずかなひずみが生じることが明らかである
０画像の一方の側での前記圧縮はくさび面角Ｗと共に増
大し且つ、ひずみは、１７°のようにくさび角が小さい
場合はおそらく許容できる程度である。しかし、１．７
゜のくさび角Ｗにおけるオフセット視野は、かなり小さ
く、わずか５．５°であり、内視鏡１１を回転させた結
果として円すい型視界が１１°だけ増大するに過ぎない
。より大きくカバーする必要があるこのような場合には
、ひずみ修正はより必要になってくる。従って３５°の
大きさのくさび角Ｗの場合、ひずみ修正は極めて必要で
ある。

第６図は３６．６°のくさび角Ｗ、２９．６°の水中で
の等価オフセット角及び４４．　Ｉ　Ｘ　６４．８°の
視野角度における内視鏡１１の１つの固定視野の基本的
なひずみの性状を示している。第６図に示すように、視
野の底部の近傍のセグメント又は素子４７はＹ軸に沿っ
て縦に圧縮され、一方；視野の頂部に近いセグメント又
は素子４９はほとんどひずんでいない。素子４７の縦寸
法を素子４９の縦寸法で割ったひずみ率は、２６である
。ひずみがない場合の素子４７と４９は同一寸法である
。

プリズム１９はくさび面で生ずる同種類の屈折ひずみを
用いることによって、くさび面２５に生ずるひずみを補
償する。しかし、修正状態では、ひずみは逆の順序で利
用される。ひずみ修正プリズム１９には比較的大きな屈
折角が含まれているので、プリズム１９は過度の非点収
差及び他の収差を避けるため平行の光線を受ける。本実
施例の場合、平行光線は中継棒１５によってもたらされ
るが、必要ならばプリズム１９に平行光線を供給する他
の手段を用いることも可能である。

一般に修正用プリズム１９は歪像望遠鏡として機能し、
画像の圧縮部を引伸ばし、画像の比較的ひずんでいない
部分はそのままの状態に保つ。プリズム１９は、視野の
ひずまない側、例えば素子４９からの光線５１　（第１
図）が、プリズム分光器によくある最小限の角度の変位
状態の入射角にて平たんなプリズム面５３に当るような
角度で配置される。最小の編位状態では、プリズム面５
３における入射角は平たんなプリズム面５５において出
る屈折角と等しい。従って、プリズム１９は同一の倍率
で物体の角寸法を再現する。表面５３と５５において上
記の倍率方程式を適用すると、相互に相反する倍率が算
出され、互いに乗算するとプリズム全体の統一倍率が得
られよう。

視野の反対側で例えばセグメント４７からの光線５７は
出口屈折角とは等しくない入射角にてプリズム面５３に
当り、プリズム１９による正味倍率が得られる。言い換
えると、素子４７（第６図）は“Ｙ”軸に沿って伸び、
素子４９は拡大されない。勿論、プリズムにより得られ
る拡大効果は一面においてのみである。プリズム１９を
設計する際、表面５３と５５により形成される角度５９
及び光軸に対する配位は、視野にかかるひずみが最小限
になるように調整される。

中継棒１５及び対物レンズ１３は、中継棒の１ピツチの
長さと対物レンズの１ピンチの長さとの比率に等しい倍
率を有する望遠鏡の機能を果たす。

ひずみのない５倍の望遠鏡の場合、５°の物体角度は中
継棒により中継された後には１゛に縮小されよう。しか
し、くさび角Ｗによるひずみがあると、素子又は物体４
７と４９及び中心の素子６１（第６図）が５°の物体で
ある場合、それらは中継後、それぞれ例えば、４．１．
０９３及び、９４８°の画像として現われる。

プリズム１９によるひずみ修正は完全なものではない。

しかし、それによって大幅な改善とひずみの縮減が得ら
れる。素子４７．４９及び６１（第６図）が５°の物体
であると仮定すると上記の例における完全なひずみ修正
システムは修正後、１°の物体角度を生じよう。例えば
、修正後、素子４７．４９及び６１　（第６図）の物体
角度はそれぞれに１．２７°１．９０４°及び１．２４
°となる。ひずみ修正は中心素子６１について物体角度
をわずかに増大させるだけだが、ひずみ修正プリズム１
９により得られる画像全体はひずみ画像より大幅に向上
したものである。

画像伝送装置は、光軸２７に沿って光線５１と５７を再
反射させる平面鏡６３と６５とをも含んでいる。従って
、光ビームは光軸２７と同軸である。接眼レンズシステ
ム２１が従来の態様で画像を転倒し且つ拡大するので、
画像は観察位置７３にて直立で観察することができる。

第７図はプリズム１９及び鏡６３と６５の代りに第１図
の内視鏡１１内で使用可能なプリズム１９ｃを示す。プ
リズム１９ｃはプリズム１９及び鏡６３．６５を組合わ
せた機能を果たす。プリズム１９及び鏡６３；６５の部
位に対応するプリズム１９ｃの部位は同一の参照番号に
文字“Ｃ”を付して表わす。第７図の実施例では、鏡６
３ｃと６５ｃはプリズム１９Ｃの平表面になっている。

プリズム表面５３Ｃと５５ｃは上記のプリズム表面５３
．５５と同一の機能を果たす。

第８図は第１０図乃至第１２図の例で示した内視鏡内に
配設可能であるひずみ修正プリズムの、目下のところ好
適な実施形態を示す。プリズム１９ｄは平たんな境界面
８５に沿って相互に接着されたプリズム８１と８３とを
含む。プリズム１９ｄ、は平たんな入口表面８７と平た
んな出口表面８９とを有している。

プリズム８１と８３は別の種類のガラスから形成されて
おり、それぞれのプリズムの屈折率は異っている。プリ
ズム８１の屈折率に対するプリズム８３の屈折率の比率
は好適に小さく、例えば約１．０４でよい。この比率を
１よりわずかに大きく保つことによって、境界面８５に
おける反射損失は軽減される。

１つの問題点は、プリズム１９ｄのような光学素子から
得られる倍率が波長と共に変化することである。従って
、色修正が必要となる。色修正は、Ａｂｂｅ数値がほぼ
同じになるようにプリズム８１と８３用のガラスを選択
することによって達成できることが発見されている。例
えば、プリズム８１と８３用の適切な材料は、以下の表
によって特定される。

一ヱｉ囚蚤号−皿販率ユ豊ム　熊頭歎菫」ヱし６０７５
６７　　１．６０７　　　　５６．７５０１５６４　　
１．５０１　　　　５６．４５６４６０８　　１．５６
４　　　　６０．８５１１６０４　　１．５１１　　　
　６０．４５１０６６７　　１．５１０　　　　６６．
７融解シリカ　　　１．４５８　　　　６７．９上記の
表に於て、ガラス番号６０７５６７．５６４６０Ｂ及び
５１０６６７はプリズム８１用に適切なガラスを示し、
他のガラス番号はプリズム８３に適切なガラスを示して
いる。上記の表に示すように、Ａｂｂｅ数値は同一であ
る必要はないが、その数値が接近しているほど、色修正
も大きい。

一般に、適切な色修正はＡｂｂｅ数値が相互に２％内に
あれば得られるが、より好適にはＡｂｂｅ数値は相互に
、２％以内であるのがよい。ここでは、相互に、２％以
内のＡｂｂｅ数値はほぼ同一であるとみなすことにする
。

プリズム１９ｄにおいて、ひずみ修正は境界面８５によ
って達成される。表面８７と８９の角度は光ビームが光
軸２７と同軸にて表面８９を出るように選択される。一
般に、境界面８５に対して垂直な基準線と視野の中心線
２９ｄとの間の角度Ｘ（第８図）は、所望の非直線的修
正がなされるようにすべきものであり、この目的のため
、Ｘは７０’及び８８°以内に、好適には８０°と８５
゜の間であるのが望ましい。７０°以下だと非直線的効
果が少なく、８８°以上だと機械的な困難が生ずる。角
度Ｘは第７図にもプリズム面５５ｃに対する基準法線と
視野の中心線の間で示してあり、又、角Ｘは第１図にも
示されている。

第８図に示すように、視野のひずみのない側から来る光
線は第８図のとうりプリズム１９ｄの出口表面８９を出
るが、一方光線５７は図のように拡大される。更に、プ
リズム１９ｄは視野の全体を引伸し、第８図に示す構成
では視野は入口表面８７における３、２°から出口表面
８９を超えた位置では８．７°まで引伸される。円筒状
の平凹レンズ９１と円筒状の平凹レンズ９３が組合って
歪像望遠鏡９５を形成し、これが角度を本例では３．２
゜に再縮小するのに必要な倍率をもたらす。

第８図に示す形式では、視野のひずみのない側からの光
線５１は視野の上側から来る。勿論、プリズム１９ｄは
視野の適当な側からのひずみ修正がもたらされるよう配
置されなければならない。

多様な構造が可能であるが一例では、境界面８５が入口
表面８７と角度９７を形成し、出口表面８９と角度９８
を形成する。

第９図はひずみを修正するための別のシステムを示し、
これは第１図の内視鏡内にプリズム１９の代りに使用可
能である。プリズム１９ｅは比較的安価であり、製造し
易いという利点を有し、又、色収差をも幾分か軽減する
。

第１図に示すひずみ修正装置の部品に対応する第９図の
ひずみ修正装置の部品は同一の参照番号の後に文字“ｅ
”を付して示す。

第９図では、プリズム１９ｅはくさび表面５３と５５が
第９図に示すように左側下方に延びるにつれてわずかに
拡がり、従ってプリズム１９ｅはより厚い端表面７１と
、より薄い端表面７３を有し、端表面７１と７３は平行
であるようなくさび形の形状を呈している。例えば、表
面５３ｅと５５ｅは放散し、すなわち約１゛±、２５°
の鋭角を形成するものでよい。プリズム１９６は光軸２
７８に対して鋭角に配置されており、この鋭角は例えば
約１５°±１°である。このような角関係は、前述の範
囲内の角Ｘを付与するために選択される。しかし、一定
の修正を達成するため、表面５３ｅと５５ｅによって形
成される角度は０以上でなければならない。勿論、プリ
ズム１９ｅと、別の実施例におけるプリズムのひずみ修
正表面とは、ひずみを拡大するのではなく、ひずみを修
正するため適切な方向に傾斜される。プリズム１９ｅは
前述の各実施例のプリズムと同様、それが中継棒１９ｅ
から受ける光ビームを完全に捕えるのに十分な幅のもの
である。

プリズム１９ｅは、反射面が必要でないこと以外はプリ
ズム１９及び１９ｃと同様に機能する。

従って、プリズム１９ｅは中継棒１５ｅからの平行にさ
れた光線を受け、視野の下方の、ひずみのある側からの
光線５７は拡大され、一方、視野のひずみのない側から
の光線５１は基本的に同倍率であることによる差別的拡
大を達成する。

プリズム１９ｅはプリズムの出口側で視界の中心線２９
ｅをわずかに傾ける。これは、所望の修正を与えるのに
十分な傾斜角をもって光軸２７ｅに対して傾斜された平
たんな入口表面７９を有するプリズム７７によって修正
可能である。例えば、平たんな入口表面７９は光軸２７
ｅに対して垂直な表面と約１０°の角度を形成している
のがよい。

プリズム７７は光軸２７１ｅに対して垂直である出口表
面８０を有している。プリズム７７からの光ビームは適
宜の設計の接眼レンズにより受けられる。

上述の光学部品は一般に管状本体と、取はずし可能な末
端部２０３と、再使用可能な接眼レンズハウジング２０
５とから成る内視鏡２０１　（第１０図）内に配設可能
である。末端方向部２０３は管２６と、ナツト２０７と
、連接部２０９と洗浄カニュール２１１とから成ってい
る。管２６は、第１図ａとの関連で前述したとうり、対
物レンズ１３と、中継棒１５の一部と、照光ファイバ１
７とを収納している。本実施例では長さが４゜２５・ピ
ッチである中継棒１５は管２６とナツト２０７とを完全
に貫いて延在し、中心方向面３７で連接部２０９内のみ
ぞ２１３内で終端しており、それにより平行にされた出
ビームが得られるようになっている。同様に、照光ファ
イバ１７も管２６及びナフ）２０７を完全に貫いて延在
し、連接部材２０９の中心方向端の中心に近い端２１５
で終端している。

洗浄カニュール２１１は、洗浄液を付属部品２１７から
、洗浄カニュール２１１と管２６の間の環状スペースに
至る連接部２０９内の経路２１９を経て望遠鏡２０１の
末端へと供給可能であるように管２６を包囲している。

ナツト２０７は連接部２０９に嵌入され、連接部材２０
９は、例えば所定の角位置にて連接部材２０９を接眼レ
ンズハウジング内に取はずし自在に保持するファスナ２
２１のような適宜の任意の方法で接眼レンズハウジング
内に取はずし自在に取付けられている。例えば、ファス
ナ２２１は、第１１図に示すように、接眼、レンズハウ
ジング２０５の管状部２２５内のＪ型みぞと、連接部材
２０９により担持され、前記みぞ内に収納可能である戻
り止又は差込式のファスナでよい。

接眼レンズハウジング２０５は管状部２２５と管状部２
３１とを分割する横壁２２９を含む。傾斜屈折率を有す
る材料から成り×ピッチの長さの中継棒２３３は、中継
棒１５の中心側の面３７から平行にされた光線を中心方
向に従来型の球面色消しレンズ２３５へと中継するため
横壁２２９内に密封されている。色消しレンズ２３５と
、プリズム１９ｄとレンズ９１及び９３は、管状部２３
１内に滑り運動自在に設けたスリーブ２３９内に固定的
に保持されたホルダー２３７内に収納されている。第１
０図及び１２図に示すように、ホルダー２３７は色消し
レンズ２３５を保持するための管状部２４１と、管状部
と連結され、プリズム１９ｄとレンズ９１及び９３とを
保持する対向層部２４３とを含んでいる。勿論、ホルダ
ー２３７は別の光学部品をも保持でき、又、他の任意の
ひずみ修正プリズムも必要ならば内視鏡２０１内に配置
可能である。

接眼レンズハウジング２０５は又、管状部２３１内の軸
方向みぞ２４９を貫いて延在し且つスリーブ２３９に配
設された径方向ピン２４７を滑り自在に受ける内部らせ
んみぞ２４６を有する集光リング２４５を含んでいる。

従って、集光リングが回転すると、スリーブ２３９及び
ピン２４７が並進し、色消しレンズ２３５が中継棒２３
３の方向又は逆方向へと移動して集光が達成される。ス
リーブ２３９はピン２４７及びこれと連関するみぞ２４
９によって接眼レンズハウジング２０５に対する回転が
抑止されている。

接眼レンズハウジング２０５は、中心方向では観察位置
の窓２５１で終端している。勿論、画像を記録及び（又
は）伝送するため、観察位置にカメラその他の装置を備
えてもよい。あるいは、又はこれと併用して、画像を光
学的に別の位置へと伝送することもできる。

照明は、光フアイバ連接部材２５５を貫いて延び、照光
ファイバ１７の中心方向端２１５と直面して終端する光
ファイバ２５３によって照光ファイバ１７へと供給する
ことができる。この構造によって、末端部２０３は内視
鏡２０１の使用後、接眼レンズハウジングから取はずし
、新たな末端部と交換することができる。これによって
接眼レンズハウジング及びその内部のもっと高価な部品
を次の使用のために保存することができる。横壁２２９
と、この内部に密封された中継棒２３３は管状部２３１
の内部と末端部２０３の間を直接連通する開口を設けて
いない。光学的に内視鏡２０１は上述のように機能する
。

これまで本発明の詳細な説明してきたが、本発明の精神
と範囲から逸れることなく、専門家には多くの変更、修
正及び代案が可能であろう。以下、本発明の概要を開示
する。

内視鏡は患者に挿入するようにされた細長い管状の末端
部と、前記末端部を通して画像を伝送して、画像が観察
位置で観察できるようにする画像伝送光学装置とを含む
本体から成っている。画像伝送光学装置は、オフセット
視野を提供するため、細長い画像伝送棒と、光軸に対し
て鋭角に位置するくさび面とを含む。画像伝送棒のくさ
び面の鋭角は画像に非対称ひずみを誘発し、このひずみ
は１つ又は複数のプリズムを用いて軽減される。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の教示に基づき構成された内視鏡の一つ
の実施形態を示す概略図、第１図ａは内視鏡の末端部の拡大した部分断面図、第２図は対物レンズ及び中継棒を主光線が透過する態様
を示す概略図、第３図は内視鏡の末端側尖端の別の構造を示す部分概略
図、第４図は接眼レンズ機能を実行するため、傾斜屈折率の
材料を使用することを示す、第２図と同一の概略図、第５図は、くさび面が画像にひずみを誘発する態様を示
す画像伝送装置の末端部の概略図、第６図は、くさび面
に誘発されたひずみが視野の底部近くの素子又は物体を
ひずませる態様を示す一つの固定された環状視野の概略
図、第７図、第８図及び第９図は関連する光学装置と共
に、ひずみ修正システムの異なる実施形態を示す概略図
、第１Ｏ図は、本発明の内視鏡の一実施形態を示す縦断面
図、第１１図は接眼レンズハウジングに末端部を取はずし自
在に付ける一方法を示す拡大部分図、第１２図は第１０
図の１２−１２線に沿った断面図である。１１・・・内視鏡、１３・・・対物レンズ、１５・・・
中継棒、１７・・・照光ファイバ、１９・・・ひずみ修
正プリズム、２１・・・接眼レンズ、２３・・・境界面
、２５・・・くさび面、２６・・・管、２７・・・光軸
、２９・・・中心線、３１．３３．３５．３６・・・画
像面、３４・・・物体、３７・・・中心方向端、３８・
・・末端方向端、３９・・・屈折プリズム、４１４３．
４５．５１．５７・・・光線、４７．４９．６１．６５
・・・セグメント、５３．５５・・・プリズム面、５９
・・・角度、６３．６５・・・平面鏡、７１．７３・・
・端表面、７７．８１．８３・・・プリズム、７９・・
・入口面、８０・・・出口面、８５・・・境界面、８７
・・・入口面、８９・・・出口面、９１．９３・・・平
凹レンズ、９５・・・歪像望遠鏡、９８・・・角度、２
０１・・・内視鏡、２０３・・・末端部、２０５・・・
接眼レンズハウジング、２０７・・・ナンド、２０９・
・・連接部材、２１１・・・洗浄カニ４−ル、２１５・
・・中心方向端、２１７・・・付属部品、２１９・・・
経路、２２１・・・ファスナー、２２３・・・Ｊ型みぞ
、２２５．２３１．２４１・・・管状部、２３３、中継
棒、２３５・・・色消しレンズ、２３７・・・ホルダー
、２３９・・・スリーブ、２４３・・・肩部、２４６・
・・らせんみぞ、２４７・・・径方向ピン、２４９・・
・軸方向みぞ、２５１・・・窓、２５３・・・光学ファ
イバ、２５５・・・連接部材２５５゜

Claims

【特許請求の範囲】

（１）患者に挿入するようにされた細長い管状末端部と
中心部ののぞき部とを含む本体と、末端部を通して画像を伝送して、のぞき部から画像を観
察できるようにされた、光軸を有する画像伝送装置とか
ら成り、前記画像伝送装置は末端部の少なくとも一部を通して画
像を伝送するための細長い画像伝送棒を含み、前記画像伝送棒は、縦軸と、オフセット視野を提供する
ため画像伝送棒の光軸に対して鋭角であるくさび面を棒
の末端に有することを特徴とする器具。
（２）末端部と、中心部ののぞき部とを有する管状の本
体と、末端部を通して画像を伝送して、のぞき部から画像を観
察できるようにされた、光軸を有する管状本体内の画像
伝送装置とから成り、前記画像伝送装置は、画像伝送装置の末端を形成する屈
折プリズムを含み、前記プリズムはオフセット視野を提供するため光軸に対
して鋭角に傾斜したくさび面を前記末端に有しており、
且つ前記プリズムは視野の中心線を屈折することを特徴とす
る器具。
（３）患者に挿入するようにされた細長い管状末端部と
、中心部ののぞき部とを含む本体と、画像を末端部を通してのぞき部へと伝送するための、光
軸を有する画像伝送装置とから成り、前記画像伝送装置はオフセット視野を有し且つ画像の非
対称ひずみをもたらし、且つ前記画像伝送装置は前記ひずみを少なくとも軽減する手
段を含むことを特徴とする器具。
（４）前記画像伝送棒は傾斜屈折率を有する材料の対物
レンズと、傾斜屈折率を有する材料の中継棒とを含み、
前記中継棒は対物レンズより中心部に近い位置にあり、
対物レンズのピッチ長よりも長いピッチ長を有し、前記
対物レンズと前記中継棒は少なくとも部分的に前記末端
部内にあることを特徴とする特許請求の範囲第（１）項
記載の器具。
（５）前記くさび面の近傍領域に光を誘導するため、本
体末端部内の画像伝送装置の少なくとも一部に沿って延
在する照光ファイバを含み、前記ファイバは照明を基本
的にオフセット視野の方向に向けるため前記光軸に対し
て鋭角に位置する末端を有することを特徴とする特許請
求の範囲第（１）項、（２）項又は（４）項に記載の器
具。
（６）くさび面の前記鋭角は画像にひずみをもたらし且
つ前記画像伝送装置は前記ひずみを少なくとも軽減する
装置を含むことを特徴とする特許請求の範囲第（１）項
、（２）項、（４）項又は（５）項に記載の器具。
（７）前記本体は前記末端部と取はずし可能に連結され
た接眼レンズハウジングを含み、前記ひずみ軽減装置は
前記接眼レンズハウジング内にあり且つ前記末端部は取
はずし可能であることを特徴とする特許請求の範囲第（
３）項又は（６）項に記載の器具。
（８）前記ひずみには画像の片側の圧縮が含まれ且つ前
記ひずみ軽減装置は画像を差別的に拡大する手段を含む
ことを特徴とする特許請求の範囲第（３）項、（６）項
又は（７）項に記載の器具。
（９）前記差別的拡大装置は１つの面で画像を差別的に
拡大するため、前記画像伝送棒の中心側に位置する少な
くとも１つのプリズムを含むことを特徴とする特許請求
の範囲第（８）項記載の器具。
（１０）前記差別的拡大装置は１つの面で画像を拡大す
るための、屈折率が異なる第１と第２のプリズムと、境
界面とを含むことを特徴とする特許請求の範囲第（８）
項又は（９）項に記載の器具。
（１１）第１と第２のプリズムは相互に約２％以内のＡ
ｂｂｅ数値を有し、第１と第２のプリズムは視野を引伸
し、且つ前記画像伝送装置は引伸された視野を短縮する
手段を含むことを特徴とする特許請求の範囲第（１０）
項記載の器具。
（１２）前記画像伝送棒は傾斜屈折率を有する材料の対
物レンズと、対物レンズよりも中心部に近い中継棒とを
含み、画像伝送装置は中継棒からの画像を拡大する手段
を含むことを特徴とする特許請求の範囲第（１）項又は
第（５）項に記載の器具。