JPH07294807A - 観察部分と、結像光学系を内蔵する内視鏡鏡胴とを有する内視鏡 - Google Patents
観察部分と、結像光学系を内蔵する内視鏡鏡胴とを有する内視鏡Info
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- JPH07294807A JPH07294807A JP7087246A JP8724695A JPH07294807A JP H07294807 A JPH07294807 A JP H07294807A JP 7087246 A JP7087246 A JP 7087246A JP 8724695 A JP8724695 A JP 8724695A JP H07294807 A JPH07294807 A JP H07294807A
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- A—HUMAN NECESSITIES
- A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
- 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
- A61B1/04—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 combined with photographic or television appliances
- A61B1/055—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 combined with photographic or television appliances having rod-lens arrangements
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 内視鏡鏡胴２２内部に特に簡単な光学系を有
する内視鏡を提供する。 【構成】 該内視鏡鏡胴の結像光学系は、負の屈折力を
有する前群（２５）と、正の屈折力を有する内部群（２
５）とを有する。前群２５及び内部群２８は一緒に望遠
系を構成し、該望遠系により物体面（２４）は、内視鏡
鏡胴（２２）の末端から２００〜６００ｍｍの距離の中
間結像面に、中間像を形成することなく結像される。そ
の他の点では、内視鏡鏡胴内部に平面平行の端面を有す
るガラス棒だけが配置されている。視野光学系は有利に
は観察部分の構成部分である。 【効果】 簡単な光学的構成にもかかわらず、十分な透
過並びに色及び単色像収差に関する補正が可能である。
前群及び内部群は、非球面単レンズとして構成すること
ができる。光学系の簡単な構造により、該内視鏡は特に
使捨て内視鏡として使用可能である。
する内視鏡を提供する。 【構成】 該内視鏡鏡胴の結像光学系は、負の屈折力を
有する前群（２５）と、正の屈折力を有する内部群（２
５）とを有する。前群２５及び内部群２８は一緒に望遠
系を構成し、該望遠系により物体面（２４）は、内視鏡
鏡胴（２２）の末端から２００〜６００ｍｍの距離の中
間結像面に、中間像を形成することなく結像される。そ
の他の点では、内視鏡鏡胴内部に平面平行の端面を有す
るガラス棒だけが配置されている。視野光学系は有利に
は観察部分の構成部分である。 【効果】 簡単な光学的構成にもかかわらず、十分な透
過並びに色及び単色像収差に関する補正が可能である。
前群及び内部群は、非球面単レンズとして構成すること
ができる。光学系の簡単な構造により、該内視鏡は特に
使捨て内視鏡として使用可能である。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、観察部分と、簡単な構
造の結像光学系を内蔵する内視鏡鏡胴とを有する内視鏡
に関する。本発明は、特に内視鏡鏡胴が１回の使用のた
めに特定されかつ観察部分が切り離し可能であるいわゆ
る使捨て内視鏡に関する。
造の結像光学系を内蔵する内視鏡鏡胴とを有する内視鏡
に関する。本発明は、特に内視鏡鏡胴が１回の使用のた
めに特定されかつ観察部分が切り離し可能であるいわゆ
る使捨て内視鏡に関する。
【０００２】
【従来の技術】使捨て内視鏡は医療使用のために益々重
要になった。それというのも、その場合には患者と直接
的に接触する重要な部分の繰り返しの滅菌が省けるから
である。使捨て内視鏡のための重要な部分は、内視鏡鏡
胴内の簡単かつ廉価な光学系である。しかしながら同時
に、内視鏡の高い結像性能も必要である。このことはな
かんずく透過率もしくは明るさ及び光学的収差補正によ
り現れる。同時に、内視鏡鏡胴の鏡胴長さは、そのつど
の使用分野に基づき、１０ｍｍ未満の鏡胴直径で２００
〜６００ｍｍであるのが好ましい。
要になった。それというのも、その場合には患者と直接
的に接触する重要な部分の繰り返しの滅菌が省けるから
である。使捨て内視鏡のための重要な部分は、内視鏡鏡
胴内の簡単かつ廉価な光学系である。しかしながら同時
に、内視鏡の高い結像性能も必要である。このことはな
かんずく透過率もしくは明るさ及び光学的収差補正によ
り現れる。同時に、内視鏡鏡胴の鏡胴長さは、そのつど
の使用分野に基づき、１０ｍｍ未満の鏡胴直径で２００
〜６００ｍｍであるのが好ましい。
【０００３】使捨て内視鏡は例えば米国特許第５１８８
０９２号明細書、国際特許出願公開第９３−１５６４７
号明細書及び米国特許第４９４６７１０号明細書に記載
されている。内視鏡鏡胴内の廉価な光学系に関しては、
国際特許出願公開第９３−１５６４７号明細書によれ
ば、もっぱらプラスチックレンズが使用される。使用可
能な材料の選択性は現在では少ないので、この場合に
は、像収差補正に関して強度の制限が生じる。更に、プ
ラスチックレンズは現今ではなお常には屈折面の品質及
び媒体の均質性に関する要求が満足されない。米国特許
第５１８８０９２号明細書では、この現今の問題がブラ
ンクプレスされたガラスレンズで回避される。更に、簡
単化されたマウント技術が提案されている。
０９２号明細書、国際特許出願公開第９３−１５６４７
号明細書及び米国特許第４９４６７１０号明細書に記載
されている。内視鏡鏡胴内の廉価な光学系に関しては、
国際特許出願公開第９３−１５６４７号明細書によれ
ば、もっぱらプラスチックレンズが使用される。使用可
能な材料の選択性は現在では少ないので、この場合に
は、像収差補正に関して強度の制限が生じる。更に、プ
ラスチックレンズは現今ではなお常には屈折面の品質及
び媒体の均質性に関する要求が満足されない。米国特許
第５１８８０９２号明細書では、この現今の問題がブラ
ンクプレスされたガラスレンズで回避される。更に、簡
単化されたマウント技術が提案されている。
【０００４】しかしながら、この公知の光学系は極めて
高価である。医療的使用のために好ましい鏡胴長さを達
成するためには、常にたいてい多レンズの結像系が必要
である。国際特許出願公開第９３−１５６４７号明細書
の実施例には、例えば内視鏡の末端に２枚構成レンズ光
学系が内視鏡鏡胴内部にかつ３つのそれぞれの６枚構成
レンズ中間結像系が設けられている。それぞれの個々の
レンズ自体が古典的に研磨により製造されたガラスレン
ズに比較して廉価であるにせよ、それでも内視鏡鏡胴内
に配置されたレンズの全数は交換部分を著しく高価にす
る。
高価である。医療的使用のために好ましい鏡胴長さを達
成するためには、常にたいてい多レンズの結像系が必要
である。国際特許出願公開第９３−１５６４７号明細書
の実施例には、例えば内視鏡の末端に２枚構成レンズ光
学系が内視鏡鏡胴内部にかつ３つのそれぞれの６枚構成
レンズ中間結像系が設けられている。それぞれの個々の
レンズ自体が古典的に研磨により製造されたガラスレン
ズに比較して廉価であるにせよ、それでも内視鏡鏡胴内
に配置されたレンズの全数は交換部分を著しく高価にす
る。
【０００５】内視鏡の末端領域にまた内視鏡対物レンズ
の後方にＣＣＤカメラチップが配置され、該カメラチッ
プに視野が従来の中間結像を行わずに結像される内視鏡
も既に提案された。それにより、著しく簡単化された光
学的構造が生じる。それというのも、光学像を長い行程
にわたって案内する必要がないからである。このような
内視鏡は、例えば西独国特許出願公開第３７２０６４２
号明細書に記載されている。しかしながら、この装置コ
ンセプトは使捨て内視鏡には不適当である。それという
のも、まさに高価なＣＣＤチップが交換部分に属するよ
うになるからである。
の後方にＣＣＤカメラチップが配置され、該カメラチッ
プに視野が従来の中間結像を行わずに結像される内視鏡
も既に提案された。それにより、著しく簡単化された光
学的構造が生じる。それというのも、光学像を長い行程
にわたって案内する必要がないからである。このような
内視鏡は、例えば西独国特許出願公開第３７２０６４２
号明細書に記載されている。しかしながら、この装置コ
ンセプトは使捨て内視鏡には不適当である。それという
のも、まさに高価なＣＣＤチップが交換部分に属するよ
うになるからである。
【０００６】ドイツ国特許出願公開第４２０７０８２号
明細書には、内視鏡が記載されており、該内視鏡は２枚
構成対物レンズ、それぞれ棒レンズとして構成された２
つの中間結像系及び像コリメートレンズを内視鏡鏡胴内
に有する。しかしながら、この文献からは如何なる光学
的データ又は内視鏡鏡胴の構造長に関する言及も推察不
能である。
明細書には、内視鏡が記載されており、該内視鏡は２枚
構成対物レンズ、それぞれ棒レンズとして構成された２
つの中間結像系及び像コリメートレンズを内視鏡鏡胴内
に有する。しかしながら、この文献からは如何なる光学
的データ又は内視鏡鏡胴の構造長に関する言及も推察不
能である。
【０００７】ドイツ国実用新案登録第９２１７９８０号
明細書には、負の屈折力を有する前群を有し、該前群が
正の屈折力を有する中間群と共働して物体の実像を生じ
る立体内視鏡が記載されている。しかしながら、この場
合も物体の第１の中間実像は前群の後方約１５０ｍｍの
距離にある。従ってこの場合も、内視鏡において所望さ
れる鏡胴長さを達成するためには、少なくとももう１つ
の第２の中間結像機構が内視鏡内に必要である。
明細書には、負の屈折力を有する前群を有し、該前群が
正の屈折力を有する中間群と共働して物体の実像を生じ
る立体内視鏡が記載されている。しかしながら、この場
合も物体の第１の中間実像は前群の後方約１５０ｍｍの
距離にある。従ってこの場合も、内視鏡において所望さ
れる鏡胴長さを達成するためには、少なくとももう１つ
の第２の中間結像機構が内視鏡内に必要である。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】本発明の課題は、内視
鏡内に配置された光学レンズが簡単かつ廉価な構造を有
し、ひいては使捨て内視鏡のために好適である内視鏡を
提供することであった。
鏡内に配置された光学レンズが簡単かつ廉価な構造を有
し、ひいては使捨て内視鏡のために好適である内視鏡を
提供することであった。
【０００９】
【課題を解決するための手段】前記課題は、請求項１記
載の内視鏡により解決される。有利な実施態様は、請求
項２以降に記載されている。
載の内視鏡により解決される。有利な実施態様は、請求
項２以降に記載されている。
【００１０】本発明による内視鏡では、結像光学系は内
視鏡鏡胴内に末端前群及び内部群を有する。この場合、
これらの群内のレンズの材料及び面曲率半径は、物体の
第１の実像又は中間像が末端前群から２００〜６００ｍ
ｍの距離を有するように選択されている。
視鏡鏡胴内に末端前群及び内部群を有する。この場合、
これらの群内のレンズの材料及び面曲率半径は、物体の
第１の実像又は中間像が末端前群から２００〜６００ｍ
ｍの距離を有するように選択されている。
【００１１】使捨て内視鏡においてもマルチユーズ内視
鏡において通常の、レンズ数によって高価な光学系を保
持しかつ価格を専ら廉価な成分を使用することにより低
下させようとする、最近の開発とは異なり、本発明で
は、内視鏡鏡胴内での中間結像を放棄したとしても、既
に極めて少ない光学レンズで高い光学的品質及び十分な
明るさでもって所望の距離にわたる像伝送が可能である
ことを認識した。
鏡において通常の、レンズ数によって高価な光学系を保
持しかつ価格を専ら廉価な成分を使用することにより低
下させようとする、最近の開発とは異なり、本発明で
は、内視鏡鏡胴内での中間結像を放棄したとしても、既
に極めて少ない光学レンズで高い光学的品質及び十分な
明るさでもって所望の距離にわたる像伝送が可能である
ことを認識した。
【００１２】前群は有利には負の屈折力を有し、かつ内
部群は正の屈折力を有するので、両者の群は共働して、
後焦点距離が系の焦点距離よりも小さいいわゆる望遠系
を構成する。
部群は正の屈折力を有するので、両者の群は共働して、
後焦点距離が系の焦点距離よりも小さいいわゆる望遠系
を構成する。
【００１３】この望遠系においては、末端前群からの内
部群の距離は実像又は中間像からの内部群距離よりも小
さい。結像光学的の簡単な構造にもかかわらず、十分に
大きな開口数、ひいては十分な明るさが達成される。更
に、最適な瞳結像によりビーム口径食は回避される。
部群の距離は実像又は中間像からの内部群距離よりも小
さい。結像光学的の簡単な構造にもかかわらず、十分に
大きな開口数、ひいては十分な明るさが達成される。更
に、最適な瞳結像によりビーム口径食は回避される。
【００１４】簡単かつコスト安の内視鏡の場合には、内
視鏡鏡胴内の結像光学系は７枚より少ない、特に簡単な
構造では５枚、更には２枚のレンズを有するにすぎな
い。この場合、内部群は唯一の接合レンズ又は非球面の
両又は平凸単レンズからなる。この内部群により、球面
収差、コマ及び縦方向の色収差のような単色像収差が補
正される。視野光学系と共働する前群により、なかんず
く視野内の像収差、例えば像視野湾曲、非点収差及び倍
率の色収差を補償することができる。全体としてその際
には最適に補正された像が生じる。
視鏡鏡胴内の結像光学系は７枚より少ない、特に簡単な
構造では５枚、更には２枚のレンズを有するにすぎな
い。この場合、内部群は唯一の接合レンズ又は非球面の
両又は平凸単レンズからなる。この内部群により、球面
収差、コマ及び縦方向の色収差のような単色像収差が補
正される。視野光学系と共働する前群により、なかんず
く視野内の像収差、例えば像視野湾曲、非点収差及び倍
率の色収差を補償することができる。全体としてその際
には最適に補正された像が生じる。
【００１５】５枚よりも少ない部材を有する結像光学系
の使用は、特に、近位の視野光学系が観察部分の内部の
生じた像又は中間像の近くに配置されており、ひいては
交換部分に属しない場合に可能である。
の使用は、特に、近位の視野光学系が観察部分の内部の
生じた像又は中間像の近くに配置されており、ひいては
交換部分に属しない場合に可能である。
【００１６】レンズ間には、内視鏡鏡胴を延長するため
に平面端面を有するガラス棒が配置されているべきであ
る。このようなガラス棒に結び付いた付属費用は、棒レ
ンズを使用することに比較して極めて廉価である。それ
というのも、平面端面を有するガラス棒は容易にかつ廉
価に製造可能であるからである。視野光学系が観察部分
内の結像系である場合には、内視鏡鏡胴内の結像光学系
は請求項６記載の構造を有する。
に平面端面を有するガラス棒が配置されているべきであ
る。このようなガラス棒に結び付いた付属費用は、棒レ
ンズを使用することに比較して極めて廉価である。それ
というのも、平面端面を有するガラス棒は容易にかつ廉
価に製造可能であるからである。視野光学系が観察部分
内の結像系である場合には、内視鏡鏡胴内の結像光学系
は請求項６記載の構造を有する。
【００１７】前群の末端レンズは、有利には耐酸性のガ
ラスからなる。このためには、Firma Schott Glaswerk
e, ドイツ国マインツ在からのSchwerkronglaeser ＳＫ
２及びＳＫ５が極めて有利であることが立証された。
ラスからなる。このためには、Firma Schott Glaswerk
e, ドイツ国マインツ在からのSchwerkronglaeser ＳＫ
２及びＳＫ５が極めて有利であることが立証された。
【００１８】特に簡単な実施例においては、末端前群は
平面が末端側に配置された平凸非球面レンズからなる。
該平面は同時に内視鏡鏡胴の末端閉鎖窓としても役立
つ。それにより内視鏡を体液内にも浸漬可能であり、し
かもそれにより結像性能の劣化は生じない。しかしなが
ら、匹敵する結像性能は非球面レンズを負の屈折率を有
する２枚の非球面単レンズと交換することにより達成す
ることができる。
平面が末端側に配置された平凸非球面レンズからなる。
該平面は同時に内視鏡鏡胴の末端閉鎖窓としても役立
つ。それにより内視鏡を体液内にも浸漬可能であり、し
かもそれにより結像性能の劣化は生じない。しかしなが
ら、匹敵する結像性能は非球面レンズを負の屈折率を有
する２枚の非球面単レンズと交換することにより達成す
ることができる。
【００１９】光学的構造データ、例えば曲率半径
（ｒi）、厚さないし間隔（ｄi）及び使用ガラスは表
Ｉ，ＩＩ及びＩＩＩに記載されている。この場合、厚さ
及び間隔（ｄi）は光軸で測定したものである。使用し
たガラスに関しては、Firma Schott Glaswerke, ドイツ
国マインツ在の商品名を記載した。
（ｒi）、厚さないし間隔（ｄi）及び使用ガラスは表
Ｉ，ＩＩ及びＩＩＩに記載されている。この場合、厚さ
及び間隔（ｄi）は光軸で測定したものである。使用し
たガラスに関しては、Firma Schott Glaswerke, ドイツ
国マインツ在の商品名を記載した。
【００２０】
【実施例】図１に示した内視鏡は、観察部分１及び内視
鏡鏡胴２を有する。観察部分１及び内視鏡鏡胴２は、分
離位置３で互いに分離可能である。この場合、内視鏡鏡
胴２は、１回だけ使用される使捨て製品と構成されてお
り、一方観察分割１はマルチユーズ（多数回使用）のた
めに構成されている。そのために内視鏡鏡胴２は、全く
別の光学データを有していてもよい別の内視鏡鏡胴２と
交換することができる。
鏡鏡胴２を有する。観察部分１及び内視鏡鏡胴２は、分
離位置３で互いに分離可能である。この場合、内視鏡鏡
胴２は、１回だけ使用される使捨て製品と構成されてお
り、一方観察分割１はマルチユーズ（多数回使用）のた
めに構成されている。そのために内視鏡鏡胴２は、全く
別の光学データを有していてもよい別の内視鏡鏡胴２と
交換することができる。
【００２１】内視鏡鏡胴２内には、５枚構成結像レンズ
が配置されている。この結像光学系は、負の屈折力を有
する２枚構成前群５，６と、正の屈折力を有する内部の
２枚構成接合レンズ８，９と、単レンズ１１として形成
された視野レンズとからなる。前群５，６の両者の部材
は、それぞれ負の屈折力を有する。前群５，６と内部群
８，９の間及び内部群８，９と視野レンズ１１の間に
は、鏡胴を延長するために平面平行の端面を有するそれ
ぞれなお１つのガラス棒７，１０が配置されている。こ
れらのガラス棒により、内視鏡鏡胴のほぼ距離のほぼ全
長にガラスが充填されている。
が配置されている。この結像光学系は、負の屈折力を有
する２枚構成前群５，６と、正の屈折力を有する内部の
２枚構成接合レンズ８，９と、単レンズ１１として形成
された視野レンズとからなる。前群５，６の両者の部材
は、それぞれ負の屈折力を有する。前群５，６と内部群
８，９の間及び内部群８，９と視野レンズ１１の間に
は、鏡胴を延長するために平面平行の端面を有するそれ
ぞれなお１つのガラス棒７，１０が配置されている。こ
れらのガラス棒により、内視鏡鏡胴のほぼ距離のほぼ全
長にガラスが充填されている。
【００２２】前群５，６及び内部群８，９は望遠系を構
成し、該望遠系により物体４は中間結像を行うことなく
直接、像面１２に配置されたＣＣＤカメラツップに結像
される。内視鏡鏡胴１の構造長さ、すなわち前群の末端
前面と像面１２との距離は、この実施例では４７９ｍｍ
である。従って、この内視鏡は手術の際にも体内の深部
で使用可能である。この場合には、内部群８，９と前群
５，６との間の距離は、カメラセンサと重なる像面から
内部群８，９までの距離よりも小さい。それにより、内
視鏡鏡胴２内での結像光学系の簡単な構造にもかかわら
ず比較的大きな開口数が達成される。
成し、該望遠系により物体４は中間結像を行うことなく
直接、像面１２に配置されたＣＣＤカメラツップに結像
される。内視鏡鏡胴１の構造長さ、すなわち前群の末端
前面と像面１２との距離は、この実施例では４７９ｍｍ
である。従って、この内視鏡は手術の際にも体内の深部
で使用可能である。この場合には、内部群８，９と前群
５，６との間の距離は、カメラセンサと重なる像面から
内部群８，９までの距離よりも小さい。それにより、内
視鏡鏡胴２内での結像光学系の簡単な構造にもかかわら
ず比較的大きな開口数が達成される。
【００２３】カメラセンサは既に観察部分の成分であ
り、ひいてはマルチユーズのために特定されている。観
察部分の内部には、なおカメラセンサのための読取電子
装置を有するボード１３及び第１の信号増幅器が配置さ
れている。前増幅されたビデオ信号は、次いでリード線
１４により観察部分から取り出されかつ通常の方法でモ
ニターで処理される。
り、ひいてはマルチユーズのために特定されている。観
察部分の内部には、なおカメラセンサのための読取電子
装置を有するボード１３及び第１の信号増幅器が配置さ
れている。前増幅されたビデオ信号は、次いでリード線
１４により観察部分から取り出されかつ通常の方法でモ
ニターで処理される。
【００２４】内視鏡２の内部の結像光学系の詳細な構造
は、図２〜図４のレンズ断面図に示されている。この場
合、図２は視野レンズ１１の領域を示し、図３は内部レ
ンズ８，９の領域を示しかつ図４は全群５，６の領域を
示す。この場合には、中間に位置するガラス棒７，１０
の距離ｄ4及びｄ6並びに末端前面レンズ５と物体面４と
の間の距離ｄ14は簡明化の理由から短縮して示されてい
る。所属の光学的データは、表Ｉに示されている。この
場合、ｒiで曲率半径、ｄiで光軸上の厚さないし距離が
示されている（指数ｉは像面１２で始めてｉ番目の距離
又はｉ番目の面を示す）。この場合、図２及び図３内の
軸方向距離ｄ3，ｄ5及びｄ8は明確にするために拡大し
て示されかつ光学的データに相応して１／１０ｍｍより
小さい範囲内にあり、ひいては内視鏡鏡胴の内部には重
要な空気間隔は生じないことに留意されるべきである。
は、図２〜図４のレンズ断面図に示されている。この場
合、図２は視野レンズ１１の領域を示し、図３は内部レ
ンズ８，９の領域を示しかつ図４は全群５，６の領域を
示す。この場合には、中間に位置するガラス棒７，１０
の距離ｄ4及びｄ6並びに末端前面レンズ５と物体面４と
の間の距離ｄ14は簡明化の理由から短縮して示されてい
る。所属の光学的データは、表Ｉに示されている。この
場合、ｒiで曲率半径、ｄiで光軸上の厚さないし距離が
示されている（指数ｉは像面１２で始めてｉ番目の距離
又はｉ番目の面を示す）。この場合、図２及び図３内の
軸方向距離ｄ3，ｄ5及びｄ8は明確にするために拡大し
て示されかつ光学的データに相応して１／１０ｍｍより
小さい範囲内にあり、ひいては内視鏡鏡胴の内部には重
要な空気間隔は生じないことに留意されるべきである。
【００２５】
【表４】
【００２６】図５による実施例は、図１による実施例に
類似している。この場合には、図１による成分に相当す
る成分には、それぞれ同じ参照番号が付されている。図
１による実施例に対する重要な相違点は、図５において
視野光学系１１ａが観察部分１の構成成分であり、従っ
て同様にマルチユーズ使用のために予定されていること
にある。そのために、観察部分１と内視鏡鏡胴２との間
の分離部分３ａは視野レンズ１１ａとガラス棒１０との
間を延びている。それにより視野光学系１１ａはより良
好な収差補正のためによい高価に構成することができ
る。同時に、内視鏡鏡胴２内の結像光学系は簡単化され
ている。しかしながら、この場合には内視鏡鏡胴２を、
その結像光学系が類似した性能データを有する別のもの
とだけ交換することができる。
類似している。この場合には、図１による成分に相当す
る成分には、それぞれ同じ参照番号が付されている。図
１による実施例に対する重要な相違点は、図５において
視野光学系１１ａが観察部分１の構成成分であり、従っ
て同様にマルチユーズ使用のために予定されていること
にある。そのために、観察部分１と内視鏡鏡胴２との間
の分離部分３ａは視野レンズ１１ａとガラス棒１０との
間を延びている。それにより視野光学系１１ａはより良
好な収差補正のためによい高価に構成することができ
る。同時に、内視鏡鏡胴２内の結像光学系は簡単化され
ている。しかしながら、この場合には内視鏡鏡胴２を、
その結像光学系が類似した性能データを有する別のもの
とだけ交換することができる。
【００２７】図６による実施例は、内視鏡鏡胴２２に平
凸の非球面末端単レンズ２５、２つのガラス棒２７，３
０及び内部非球面単レンズ２８だけからなる特に簡単な
結像光学系を有する。両者の非球面レンズ２５，２８は
この場合も望遠系を構成し、該望遠系により物体面２４
は中間面３２内に結像される。該観察系は、視野レンズ
３１、像逆転のための直視プリズム３３、接合レンズ３
４及び単レンズ３５を有する接眼レンズを包含する。こ
の場合も、接眼レンズにより中間像面３２内になお存在
する倍率の色収差も補正される。接眼レンズの近位に、
なお選択的もう１つの別の正の接合レンズ３７を有する
ＴＶアダプタが配置されていてもよい。
凸の非球面末端単レンズ２５、２つのガラス棒２７，３
０及び内部非球面単レンズ２８だけからなる特に簡単な
結像光学系を有する。両者の非球面レンズ２５，２８は
この場合も望遠系を構成し、該望遠系により物体面２４
は中間面３２内に結像される。該観察系は、視野レンズ
３１、像逆転のための直視プリズム３３、接合レンズ３
４及び単レンズ３５を有する接眼レンズを包含する。こ
の場合も、接眼レンズにより中間像面３２内になお存在
する倍率の色収差も補正される。接眼レンズの近位に、
なお選択的もう１つの別の正の接合レンズ３７を有する
ＴＶアダプタが配置されていてもよい。
【００２８】図６による具体的構造は、図７〜９から推
察される。光学的データは表ＩＩに示されている。この
場合、面ｒi及び厚さもしくは距離ｄiは接眼レンズ２１
の出射瞳３６から始まり順番に番号が付されている。こ
の場合、非球面の面ｒ9，ｒ1 3及びｒ16の定数Ｃ1，
Ｃ2，Ｃ3及びＣ4は方程式： Ｐ＝ｈ2／（２Ｒ）＋Ｃ1ｈ4＋Ｃ2ｈ6＋Ｃ3ｈ8＋Ｃ4ｈ10 で示さる。上記式中、Ｒは表に記載された頂点曲率半
径、ｈは光軸からの距離及びＰは矢高さ（光軸に対して
垂直な間隔ｈでの光軸方向での頂点間隔）である。この
場合、ｄ11及びｄ10で、ガラス転移温度棒３０の端面ｒ
10ないしは視野レンズ３１の隣接した面ｒ9の中間像面
３２の空気間隔が示されている。
察される。光学的データは表ＩＩに示されている。この
場合、面ｒi及び厚さもしくは距離ｄiは接眼レンズ２１
の出射瞳３６から始まり順番に番号が付されている。こ
の場合、非球面の面ｒ9，ｒ1 3及びｒ16の定数Ｃ1，
Ｃ2，Ｃ3及びＣ4は方程式： Ｐ＝ｈ2／（２Ｒ）＋Ｃ1ｈ4＋Ｃ2ｈ6＋Ｃ3ｈ8＋Ｃ4ｈ10 で示さる。上記式中、Ｒは表に記載された頂点曲率半
径、ｈは光軸からの距離及びＰは矢高さ（光軸に対して
垂直な間隔ｈでの光軸方向での頂点間隔）である。この
場合、ｄ11及びｄ10で、ガラス転移温度棒３０の端面ｒ
10ないしは視野レンズ３１の隣接した面ｒ9の中間像面
３２の空気間隔が示されている。
【００２９】
【表５】
【００３０】該結像光学系はマイナス１１倍の結像縮尺
度を有する、従って対象面２４は１１倍縮小されて中間
像面３２に結像される。物体側の像角度ｗは６０°であ
る。約６０ｍｍの所属の物体距離ｄ19及びＮＡ＝０．０
０２８の物体側の開口数と共働して、内視鏡の像明るさ
にとって重要なＬ＝０．１の光導波値が生じる。該内視
鏡の光導波値から計算される透過率は、ほぼ市販の内視
鏡の透過率に相当する。
度を有する、従って対象面２４は１１倍縮小されて中間
像面３２に結像される。物体側の像角度ｗは６０°であ
る。約６０ｍｍの所属の物体距離ｄ19及びＮＡ＝０．０
０２８の物体側の開口数と共働して、内視鏡の像明るさ
にとって重要なＬ＝０．１の光導波値が生じる。該内視
鏡の光導波値から計算される透過率は、ほぼ市販の内視
鏡の透過率に相当する。
【００３１】結像光学系の簡単な構造にもかかわらず、
該結像光学系は回折を制限して補正されかつ歪曲は６．
１％にすぎず、ひいては市販の内視鏡に匹敵する。中間
像３２内になお存在する倍率の色収差は、視野レンズ３
１により補正される。この場合、内視鏡の透過のために
は、内視鏡鏡胴内のビームガイドが口径食のないことが
重要である。このことにより、有害な散乱ビーム生じな
いので、有害な散乱光反射を抑制するための特別の手段
が不必要である。この場合、内視鏡鏡胴内の光学系の自
由直径は７．３ｍｍである。
該結像光学系は回折を制限して補正されかつ歪曲は６．
１％にすぎず、ひいては市販の内視鏡に匹敵する。中間
像３２内になお存在する倍率の色収差は、視野レンズ３
１により補正される。この場合、内視鏡の透過のために
は、内視鏡鏡胴内のビームガイドが口径食のないことが
重要である。このことにより、有害な散乱ビーム生じな
いので、有害な散乱光反射を抑制するための特別の手段
が不必要である。この場合、内視鏡鏡胴内の光学系の自
由直径は７．３ｍｍである。
【００３２】図１１〜図１３には、接眼レンズ覗き部
と、専ら非球面の面とを有する実施例のレンズ断面図が
示されている。対応する光学的構造データは、表ＩＩＩ
に示されている。
と、専ら非球面の面とを有する実施例のレンズ断面図が
示されている。対応する光学的構造データは、表ＩＩＩ
に示されている。
【００３３】この場合、面曲率半径ｒi及び距離もしく
は厚さｄiは再び近位側から順番に番号が付されてお
り、この場合ｒiは接眼レンズの接合レンズ４３の身体
側の面及びｄ1はこの面からの出射瞳の距離である。ｄ
20で物体間隔及びｄ8及びｄ9は視野光学系４１及び隣接
するガラス棒４０からの中間像面４２の距離を示す。２
枚構成視野光学系４１は、接合レンズ４３及び像逆転の
ための直視プリズム４４とで接眼レンズを構成する。こ
の場合も、内視鏡鏡胴と観察部分４１，４３，４４の間
の分離部分位置は視野レンズ４１とガラス棒４０との間
に配置すべきである。
は厚さｄiは再び近位側から順番に番号が付されてお
り、この場合ｒiは接眼レンズの接合レンズ４３の身体
側の面及びｄ1はこの面からの出射瞳の距離である。ｄ
20で物体間隔及びｄ8及びｄ9は視野光学系４１及び隣接
するガラス棒４０からの中間像面４２の距離を示す。２
枚構成視野光学系４１は、接合レンズ４３及び像逆転の
ための直視プリズム４４とで接眼レンズを構成する。こ
の場合も、内視鏡鏡胴と観察部分４１，４３，４４の間
の分離部分位置は視野レンズ４１とガラス棒４０との間
に配置すべきである。
【００３４】
【表６】
【００３５】表ＩＩ及びＩＩＩによる実施例では、前面
レンズの末端前面ｒ17及びｒ20と第１の中間像面３２，
４２の間の距離は医療分野でしばしば満足される３５０
ｍｍの距離に短縮されている。この実施例は約０．１の
光導波値を有する。この場合、視野レンズ３１，４１
は、末端側から見て、中間像面の後方に配置されてい
る。この場合、観察部分と内視鏡鏡胴との間の分離位置
は、視野レンズ光学系３１，４１と、中間像３１，４２
に隣接した、ガラス棒３０，４０の端面ｒ10との間に配
置されている。
レンズの末端前面ｒ17及びｒ20と第１の中間像面３２，
４２の間の距離は医療分野でしばしば満足される３５０
ｍｍの距離に短縮されている。この実施例は約０．１の
光導波値を有する。この場合、視野レンズ３１，４１
は、末端側から見て、中間像面の後方に配置されてい
る。この場合、観察部分と内視鏡鏡胴との間の分離位置
は、視野レンズ光学系３１，４１と、中間像３１，４２
に隣接した、ガラス棒３０，４０の端面ｒ10との間に配
置されている。
【００３６】像又は中間像の直径は、表Ｉ〜ＩＩＩによ
る全ての実施例において６．４ｍｍである。
る全ての実施例において６．４ｍｍである。
【００３７】もちろん、本発明による内視鏡においては
少なくともレンズの一部及びガラス棒７，１０はブラン
クプレスにより製造されていてもよい。適当な材料が存
在する限り、もちろんプラスチックレンズを使用するこ
とができる。
少なくともレンズの一部及びガラス棒７，１０はブラン
クプレスにより製造されていてもよい。適当な材料が存
在する限り、もちろんプラスチックレンズを使用するこ
とができる。
【図１】内視鏡鏡胴内部の５枚構成結像光学系を有する
本発明による内視鏡の第１実施例の断面図である。
本発明による内視鏡の第１実施例の断面図である。
【図２】図１の実施例のレンズ断面図である。
【図３】図１の別の実施例のレンズ断面図である。
【図４】図１の別の実施例のレンズ断面図である。
【図５】視野レンズが観察系の構成部分である図１の別
の実施例の選択的構造の断面図である。
の実施例の選択的構造の断面図である。
【図６】内視鏡鏡胴内部の２枚構成結像光学系を有する
本発明による内視鏡の第２実施例の断面図である。
本発明による内視鏡の第２実施例の断面図である。
【図７】図２の別の実施例のレンズ断面図である。
【図８】図２の別の実施例のレンズ断面図である。
【図９】図１の別の実施例のレンズ断面図である。
【図１０】内視鏡鏡胴内に４枚構成結像光学系を有する
別の実施例の断面図である。
別の実施例の断面図である。
【図１１】図１０の別の実施例のレンズ断面図である。
【図１２】図１０の別の実施例のレンズ断面図である。
１；２１，２１ａ；４１，４３ 観察部分、 ５，６，
８，９；２５，２８，２９；４５，４６ 結像光学系、
２；２２ 内視鏡鏡胴、 ５，６；２５；２６ 末端
前群、 ８，９；２８；４５ 内部群、 １２；３２；
４２ 物体結像の第１の実像又は中間像面、 ７，１
０；２７，３０；４０ ガラス棒、 ２５非球面平凹単
レンズ
８，９；２５，２８，２９；４５，４６ 結像光学系、
２；２２ 内視鏡鏡胴、 ５，６；２５；２６ 末端
前群、 ８，９；２８；４５ 内部群、 １２；３２；
４２ 物体結像の第１の実像又は中間像面、 ７，１
０；２７，３０；４０ ガラス棒、 ２５非球面平凹単
レンズ
Claims (9)
- 【請求項１】 観察部分（１；２１，２１ａ；４１，４
３）と、結像光学系（５，６，８，９；２５，２８，２
９；４５，４６）を内蔵する内視鏡鏡胴（２；２２）と
を有する内視鏡であって、結像光学系が末端前群（５，
６；２５；２６）及び内部群（８，９；２８；４５）を
有し、かつ結像光学系により作られた物体結像の第１の
実像又は中間像面（１２；３２；４２）が末端前群
（５，６；２５；４６）から２００〜６００ｍｍの距離
を有することを特徴とする、観察部分と、結像光学系を
内蔵する内視鏡鏡胴とを有する内視鏡。 - 【請求項２】 末端前群（５，６；２５；４６）からの
内部群の距離が第１の実像又は中間像（１２；３２；４
２）からの内部群（８，９；２８；４５）の距離よりも
小さいか又は同じである、請求項１記載の内視鏡。 - 【請求項３】 前群（５，６；２５；４６）が負の屈折
力を有し、かつ正の屈折力を有する内部群と一緒になっ
て望遠系を形成する、請求項１又は２記載の内視鏡。 - 【請求項４】 結像光学系（５，６，８，９；２５，２
８，２９；４５，４６）が７個よりも少ないレンズから
なる、請求項１から３までのいずれか１項記載の内視
鏡。 - 【請求項５】 内部群（８，９；２８，４５）が個々の
接合レンズ（８，９；４５）又は単レンズ（２８）であ
る、請求項１から４までのいずれか１項記載の内視鏡。 - 【請求項６】 末端から観察部分（１；２１，２１ａ）
を除いて内視鏡鏡胴に又はその内部に、 末端前群（５，６；２５；４６）、 １枚又は２枚構成内部群（８，９；２８；４５）及び面
平行の末端面を有するガラス棒（７，１０；２７，３
０；４０）が配置されている、請求項１から５までのい
ずれか１項記載の内視鏡。 - 【請求項７】 観察部分（１；２１）が視野光学系（１
１；３１；４１）を有する、請求項６記載の内視鏡。 - 【請求項８】 前群（２５）が非球面平凹単レンズ（２
５）であり、その平面が末端側に配置されている、請求
項７記載の内視鏡。 - 【請求項９】 距離及び厚さｄi、曲率半径ｒi及び使用
ガラスに関する光学的構成データが、 【表１】 【表２】 及び 【表３】 のいずれか１つに基づく、請求項１から８までのいずれ
か１項記載の内視鏡。
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| DE4412861 | 1994-04-14 | ||
| DE4412861.4 | 1994-04-14 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH07294807A true JPH07294807A (ja) | 1995-11-10 |
Family
ID=6515381
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP7087246A Pending JPH07294807A (ja) | 1994-04-14 | 1995-04-12 | 観察部分と、結像光学系を内蔵する内視鏡鏡胴とを有する内視鏡 |
Country Status (3)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US5891015A (ja) |
| JP (1) | JPH07294807A (ja) |
| DE (1) | DE19513127B4 (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2017203935A (ja) * | 2016-05-13 | 2017-11-16 | 株式会社タムロン | 観察光学系、観察撮像装置、観察撮像システム、結像レンズ系及び観察光学系の調整方法 |
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| US6142934A (en) * | 1997-04-04 | 2000-11-07 | Welch Allyn, Inc. | Objective lens system for imaging instrument |
| JPH11281887A (ja) * | 1998-03-26 | 1999-10-15 | Olympus Optical Co Ltd | 硬性鏡光学系 |
| US6313883B1 (en) | 1999-09-22 | 2001-11-06 | Vista Medical Technologies, Inc. | Method and apparatus for finite local enhancement of a video display reproduction of images |
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| AT5153U1 (de) * | 2001-03-22 | 2002-03-25 | Avl List Gmbh | Optischer sensor zur erfassung von verbrennungsvorgängen |
| CN100361620C (zh) * | 2002-06-06 | 2008-01-16 | 视觉范围技术有限公司 | 用于内窥镜的光学设备 |
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| WO2015064614A1 (ja) * | 2013-10-30 | 2015-05-07 | オリンパスメディカルシステムズ株式会社 | 撮像装置 |
| US10413167B2 (en) | 2017-05-30 | 2019-09-17 | Synaptive Medical (Barbados) Inc. | Micro-optical surgical probes and micro-optical probe tips and methods of manufacture therefor |
| DE102019115302A1 (de) * | 2019-06-06 | 2020-12-10 | Olympus Winter & Ibe Gmbh | Umkehrsatz für Endoskop und Endoskop |
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|---|---|---|---|---|
| DE238723C (ja) * | ||||
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1995
- 1995-04-07 DE DE19513127A patent/DE19513127B4/de not_active Expired - Lifetime
- 1995-04-12 JP JP7087246A patent/JPH07294807A/ja active Pending
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| Publication number | Publication date |
|---|---|
| US5891015A (en) | 1999-04-06 |
| DE19513127B4 (de) | 2006-07-13 |
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Legal Events
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|---|---|---|---|
| A521 | Request for written amendment filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20040421 |
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| A02 | Decision of refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02 Effective date: 20040603 |