JP3315167B2 - 立体視内視鏡 - Google Patents
立体視内視鏡Info
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Description
察できるようにした立体視内視鏡に関する。
接目視できない被検部位を観察することのできる内視鏡
装置が広く用いられている。通常の内視鏡装置では、被
検部位を遠近感のない平面としてしか見ることができな
いため、例えば体腔壁表面の微細な凹凸等を観察するこ
とが困難であり、内視鏡観察による診断や各種処置が容
易にできない不具合があった。
これらの光学系の光軸がなす輻輳角を設定して視差を持
つように観察光学系を配置し、観察部位を立体視するこ
とができるようにした立体視内視鏡装置が従来より提案
されている。
ば米国特許 4,862,873号には、内視鏡の挿入部に一対の
像伝送光学系を内設し、この像伝送光学系の先端側に一
対の対物光学系を設けると共に、手元操作部側に一対の
接眼光学系を設け、前記一対の対物光学系と観察対象点
とのなす輻輳角を調整して観察部位を立体的に見えるよ
うにした装置が提案されている。
数の光学系の光軸の交点が観察部位の位置と一致してい
る必要がある。すなわち、立体感が得られる被写体の範
囲は、前記光軸の交点から所定の距離の範囲であり、こ
の範囲内に観察対象部位が位置していないと適当な立体
感が得られない。また、複数の光学系において、左右の
像の倍率が異なると、左右の像がずれてしまい、良好な
立体視を行うことができない。
な立体視を行うためには、複数の光学系の光軸の交点が
観察部位の位置と一致している必要があると共に、複数
の光学系において、左右の像の倍率を一致させる必要が
ある。
光学系の倍率の調整等は考慮されていないため、特に左
右の像の倍率が一致していない場合は、たとえ輻輳角を
調整して複数の光学系の光軸の交点を観察部位の位置と
一致させたとしても、左右の像がずれてしまい、良好な
立体視を行うことができないという不具合があった。
もので、立体視観察像における左右の像の倍率を一致さ
せることができ、良好な立体視を行うことが可能な立体
視内視鏡を提供することを目的としている。
鏡は、挿入部の先端に設けられ被写体の像を結像する対
物光学系と、前記被写体の像を所定の倍率を有する第1
の観察像として結像させる第1の光軸を有する第1の結
像光学系と、前記第1の結像光学系と別体に設けられ、
前記被写体の像を前記第1の観察像に対して視差を有す
る第2の観察像として結像させる第2の光軸を有する第
2の結像光学系と、前記第1の観察像の有する前記所定
の倍率に一致させるために、前記第2の光軸上に介入さ
れ、その光軸方向に移動することで前記第2の観察像の
倍率を調整する倍率調整光学系とを具備したことを特徴
とする。
する。図1及び図2は本発明の第1実施例に係り、図1
は立体視内視鏡の光学系の構成を示す構成説明図、図2
は図1の立体視内視鏡を用いた立体視内視鏡装置の構成
を示す斜視図である。
鏡1は、左目用及び右目用の2つの光学系を有する硬性
の立体視内視鏡であり、細長の挿入部2の基端部に2つ
の接眼部3a,3bが連設されている。この接眼部3
a,3bには、それぞれTVカメラ4a,4bが接続さ
れ、立体視内視鏡1で得られた被写体の観察像を撮像で
きるようになっている。
に、挿入部2の基端部の両側方よりそれぞれ略L字状の
接眼部3a,3bが延出した形状となっている。この接
眼部3a,3bには、それぞれカメラコントロールユニ
ット(以下、CCUと記す)−A5a,CCU−B5b
に接続されたTVカメラ4a,4bが取り付けられるよ
うになっている。
記立体視内視鏡1で得られた視差のある観察像を立体視
可能に表示するための立体視表示装置6に接続され、こ
の立体視表示装置6に観察用モニタ7が接続されてい
る。立体視表示装置6によって、例えばTVカメラ4a
で撮像した画像とTVカメラ4bで撮像した画像とを交
互に観察用モニタ7に表示し、偏光メガネ8で観察する
ことによって、立体感のある被写体画像を観察すること
ができる。
先端部には、被写体像を結像する2つの対物光学系10
a,10bが設けられており、対物光学系10a,10
bの後方には、それぞれ被写体像を伝達するリレー光学
系11a,11bが配設されている。リレー光学系11
a,11bの後端側、すなわち挿入部2の基端部から接
眼部3a,3bにかけてには、光軸をそれぞれ90度反
射するプリズム12,13及び14,15が設けられて
おり、プリズム14,15の後方の接眼部3a,3b内
には、それぞれ接眼光学系16a,16bが配設され、
接眼部3a,3bより撮像あるいは肉眼観察等が可能に
なっている。なお、図中の矢印は、像の方向を示してい
る。
同様に視差を有しており、2つの光学系と観察対象点と
のなす輻輳角を調整して観察部位を立体視可能にしてい
る。
には、倍率調整光学系、即ち、光学系の倍率を調整する
移動可能な可動レンズ17aを含む変倍光学系17が設
けられている。また、接眼部3a,3bに接続されるT
Vカメラ4a,4bには、それぞれTVカメラの対物光
学系18a,18b及び撮像素子としてのCCD19
a,19bが配設され、リレー光学系11a,11b等
によって伝達された被写体像を撮像できるようになって
いる。
照明光学系が配設されており、図示しない光源装置から
の照明光を先端部まで伝達し、被写体へ照射するように
なっている。
は、視差のある2つの対物光学系10a,10bで被写
体像を結像し、これらの被写体像をリレー光学系11
a,11b、及び接眼光学系16a,16bによって後
端部の接眼部3a,3bまで伝達し、接眼部3a,3b
より肉眼観察あるいはTVカメラ4a,4bによって撮
像を行う。
を接続して撮像する場合には、撮像されたそれぞれの被
写体像の画像信号をCCU−A5a,CCU−B5bで
信号処理し、立体視表示装置6を介して観察用モニタ7
に表示し、偏光メガネ8で立体視を行う。
学系16aに設けられた変倍光学系17によって2つの
光学系の倍率が等しくなるように倍率の調整を行う。す
なわち、変倍光学系17において可動レンズ17aを前
後に移動させることにより、光学系の倍率を変化させ、
2つの光学系の倍率を一致させる。これにより、良好な
立体感のある観察画像が得られる。
方に変倍光学系を設けることにより、光学系の倍率を変
化させて立体視観察像における左右の像の倍率を一致さ
せることができ、良好な立体視を行うことが可能とな
る。
視鏡の光学系の構成を示す構成説明図である。
倍光学系の配置を変更した例である。
第1実施例と同様に挿入部22の基端部の両側方よりそ
れぞれ略L字状の接眼部23a,23bが延出した形状
に構成されている。この接眼部23a,23bには、そ
れぞれTVカメラ4a,4bが接続されるようになって
いる。
23a,23bには、第1実施例と同様に対物光学系1
0a,10b、リレー光学系11a,11b、接眼光学
系16a,16bがそれぞれ2つ設けられている。そし
て、リレー光学系の一方11bには、光学系の倍率を調
整するための可動レンズ17aを含む変倍光学系17が
設けられている。
学系を設けた場合においても、第1実施例と同様に、変
倍光学系17において可動レンズ17aを前後に移動さ
せることにより、光学系の倍率を変化させ、2つの光学
系の倍率を一致させることができる。これにより、立体
視観察像における左右の像の倍率を一致させることがで
き、良好な立体感のある観察画像を得ることができる。
視鏡の光学系の構成を示す構成説明図である。
鏡の光学系に変倍光学系を設けた例である。
細長の挿入部32の基端部の両側方よりそれぞれ略L字
状の接眼部33a,33bが延出した形状に構成されて
いる。挿入部32内には、1つの対物光学系34及びリ
レー光学系35が設けられている。挿入部32の基端部
には、リレー光学系35によって伝達された被写体像を
左右の像に分割する瞳分割プリズム36が設けられてい
る。瞳分割プリズム36は、リレー光学系35の光軸に
頂点が一致するように配置された例えば三角プリズムで
構成されている。この瞳分割プリズム36の2つの反射
面は、リレー光学系35の光軸に対して45度となるよ
うに形成されている。瞳分割プリズム36は、リレー光
学系35の光軸を中心として、リレー光学系35の瞳の
左と右とに入射した左被写体像及び右被写体像を、それ
ぞれ光軸に対して左右方向直角に反射して分割するよう
になっている。
割プリズム36で分割された像の光軸をそれぞれ90度
反射するプリズム37a,37bが設けられ、プリズム
37a,37bの後方には、それぞれ接眼光学系38
a,38bが配設されている。この接眼光学系38a,
38bを透過した被写体像をCCD19a,19bで撮
像することにより、第1実施例と同様に立体的な観察画
像を得るようになっている。また、前記接眼光学系の一
方38aには、光学系の倍率を調整するための可動レン
ズ17aを含む変倍光学系17が設けられている。
において、接眼光学系の一方に変倍光学系を設けた場合
においても、第1実施例と同様に、変倍光学系17にお
いて可動レンズ17aを前後に移動させることにより、
光学系の倍率を変化させ、2つの光学系の倍率を一致さ
せることができる。これにより、立体視観察像における
左右の像の倍率を一致させることができ、良好な立体感
のある観察画像を得ることができる。
に設けるようにしても良い。また、変倍光学系は、中間
のリレー光学系に設けるなど、左右2つの光路に分割さ
れた光学系の光路中のいずれに設けても良い。
学系を設けた立体視硬性内視鏡において、従来は図5に
示すように、それぞれのレンズ管51a,51b内に光
学系52a,52bを別々に組み立てて結合するように
していたため、2つのレンズ管が結合する部分の光学系
間の厚さはAとなり、レンズ管の厚さの分だけ太くなっ
てしまっていた。
び光学系を構成することにより、立体視硬性内視鏡の挿
入部の細径化が可能となる。
1の例は、図6に示すように、断面がひょうたん型の一
体的なレンズ管53内に、2つの光学系52a,52b
が接触した状態で収納されて構成されている。レンズ管
53の基端部には、反射鏡等の光軸変換部材54a,5
4bが配設されており、レンズ管の先端部から導かれた
光線はレンズ管53の両側方部に設けられた透過孔55
a,55bに向くように光線の方向が変換される。そし
て、この透過孔55a,55bに接眼部が接続されるよ
うになっている。
学系は側面が接触しており、光学系間のレンズ管の厚さ
は0となるため、内視鏡の挿入部を細径化することがで
きる。また、内視鏡の2つの光学系の視野方向を調整す
る場合には、前端のレンズ56a,56bを変位させる
ことにより、容易に輻輳角の調整を行うことができる。
2の例を図7に示す。第2の例は、第1の例の変形例で
あり、光学系の光軸の方向を変更したものである。第2
の例では、レンズ管57内に設けられる一方の光軸変換
部材54bを90度回転させ、2つの光学系52a,5
2bにおける光軸変換後の光軸方向が正反対の方向とな
らないようにしている。よって、一方の透過孔55bは
図7において紙面上方に形成されており、レンズ管の先
端部から伝達された光線は90度の角度をなして接眼部
に導かれるようになっている。
の平面上に位置する必要はなく、前記のように構成する
ことにより、2つの接眼部を内視鏡の両側部に対向して
設けずに互いに任意の角度をなすように(図7では90
度)設けることができ、外形寸法を小さくして内視鏡を
より小型化することが可能となる。
鏡の第3の例を示す。第3の例は、2つの光学系間のレ
ンズ管の厚さを若干持たせた例である。第3の例では、
レンズ管58は2つの円管を有した一体化された部材で
構成されており、それぞれの円管内に光学系52a,5
2bが配設されている。このとき、2つの光学系間のレ
ンズ管の厚さは、従来のように2つのレンズ管を結合し
た場合の厚さAより小さいBとなるように形成されてい
る。
学系間のレンズ管の厚さを小さくして、内視鏡の挿入部
を細径化することができると共に、光学系間に若干の厚
さを持たせることにより強度の低下を防止できる。
鏡の第4の例を示す。第4の例は、レンズ管の断面形状
を変更したものである。
あり、断面を長円状としたレンズ管59aで構成したも
のである。図9(b)は第2の例の変形例であり、断面
が長円状であり、かつ2つの光学系間のレンズ管の厚さ
をBだけ有するレンズ管59bで構成したものである。
また、図9(c)は、第1の例と第3の例とを組み合わ
せた例であり、断面形状が第3の例と同様でひょうたん
型であり、2つの光学系間の距離をBだけ有すると共
に、第1の例と同様に2つの光学系の間に隙間を持たせ
たものである。
いても、前述の例と同様に内視鏡の挿入部を細径化する
ことが可能となる。
体視観察像における左右の像の倍率を一致させることが
でき、良好な立体視を行うことが可能となる効果があ
る。
1は立体視内視鏡の光学系の構成を示す構成説明図
の構成を示す斜視図
系の構成を示す構成説明図
系の構成を示す構成説明図
の構成を示す説明図
例を示す構成説明図
例を示す構成説明図
例を示す構成説明図
例を示す構成説明図
Claims (1)
- 【請求項1】 挿入部の先端に設けられ被写体の像を結
像する対物光学系と、 前記被写体の像を所定の倍率を有する第1の観察像とし
て結像させる第1の光軸を有する第1の結像光学系と、 前記第1の結像光学系と別体に設けられ、前記被写体の
像を前記第1の観察像に対して視差を有する第2の観察
像として結像させる第2の光軸を有する第2の結像光学
系と、前記第1の観察像の有する前記所定の倍率に一致させる
ために、前記第2の光軸上に介入され、 その光軸方向に
移動することで前記第2の観察像の倍率を調整する倍率
調整光学系と、 を具備したことを特徴とする立体視内視鏡。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP30907592A JP3315167B2 (ja) | 1992-11-18 | 1992-11-18 | 立体視内視鏡 |
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Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP30907592A JP3315167B2 (ja) | 1992-11-18 | 1992-11-18 | 立体視内視鏡 |
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ID=17988583
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
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JP30907592A Expired - Fee Related JP3315167B2 (ja) | 1992-11-18 | 1992-11-18 | 立体視内視鏡 |
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US10031330B2 (en) | 2011-02-23 | 2018-07-24 | Intuitive Surgical Operations, Inc. | Maximizing illumination fiber in an endoscope |
-
1992
- 1992-11-18 JP JP30907592A patent/JP3315167B2/ja not_active Expired - Fee Related
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Publication number | Publication date |
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JPH06160730A (ja) | 1994-06-07 |
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