JPH01307719A - 立体視内視鏡 - Google Patents

立体視内視鏡

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JPH01307719A
JPH01307719A JP63139700A JP13970088A JPH01307719A JP H01307719 A JPH01307719 A JP H01307719A JP 63139700 A JP63139700 A JP 63139700A JP 13970088 A JP13970088 A JP 13970088A JP H01307719 A JPH01307719 A JP H01307719A
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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】 [産業上の利用分野] 本発明は、複数の観察系を有し、立体視が可能な立体視
内視鏡に関Jる。
[従来の技術と発明が解決しようとする課題]近年、体
腔内に細長の挿入部を挿入することにJ:す、体腔内臓
器等を観察したり、必要に応じ処置具ヂ1!ンネル内に
挿通した処置具を用いて各種治療処置のできる内視鏡が
広く利用されている。
ところで、早期病の発見等においては、表面の微細な凹
凸を識別り°ることが・[!要な場合があるが、従来の
内視鏡では、観察できる像が平面的であり、微$111
4’E凹凸を識別づることか困難“Cあった。
そこで、14間昭57−69839号公報に示されるよ
うに、2つのvA察系を描えた立体視内視鏡が提案され
でいる。この2つの観察系は、それぞれの(J P (
上)方向が、内視鏡のtJ l”方向に一致づるように
vA察系の向きが決められている。
ところが、従来、前記公報に示きれるように、立体視内
視鏡に−3いて、照明むらについては重要視されていな
かった。例えば、前記公報に示される内視鏡では、照明
系は、2つのイメージガイドに対して、水平方面に偏っ
た位置に設けられていた。このJ:うに、2つのiA察
系に対して照明系の位置が均等になっていないと、照明
系から離れているhの観察系は、どうしてし照明むらが
生じ易い。また、各観察系の画像において、照明系のあ
る方向が5Ii!なるため、照明方向の違いによる照明
むらが生じ易くなる。
また、各観察系の画像間における照明むらの泣いの影響
について、第9図及び第10図を用いて説明する。
第9図は、内視鏡の挿入部先端部を示している。
この先端部101には、2つの111J’b系としての
イメージガイド102,103と、照明系としてのライ
トガイド104の先端部が配設されている。
一方のイメージガイド102は左目用で、他方のイメー
ジガイド103は右目用になっている。図中、符号10
5で承り領域が、立体像の(7られる範囲になっている
。尚、図では、対物レンズや配光レンズ等は省略してい
る。前記ライ1〜ガイド104から出Q、lδれた照明
光の光ら1は、ライトガイド104の中心軸延長上が最
も強く、中心から離れるに従っで弱くなる。
立体像を(qるとぎは、例えば、2つの視差を右づる観
察系の画像をモニタ画面に交互に表示し、この表示に同
期して左右交互に間開づ゛る液晶シャッタを右づる眼鏡
を通して、右の観察系で得た画像は右目で、左の観察系
で得た画像は左目で見るようにする。
このとき、例えば、第9図に承りようにライ1〜ガイド
104が偏っていると、第10図(a)に示づように、
左側の像では、ノL側の光j11が弱り<覧り、第10
図(b)に示Jように、右側の−では、右側の光量(及
び2C側の光量ら少し)弱くなる。
そのため、この2つの像を重ね合わけて立体像を1?l
るようにすると、左右の暗い部分が交′L7−に入れ換
わるので、画面がグラブラして、非常に観察しにくくな
るという不具合がある。また、立体画像としても不自然
なものになってしまう。
[発明の目的] 本発明は、上記小軸に鑑みてなされたものであり、立体
画像として自然で見や1い画像が477られるようにし
た立体視内視鏡を提供することを目的としている。
[課題を解決するための手段] 本発明の立体視内視鏡は、複数の観察系を右するものに
おいて、少なくとも立体視のために用いる各観察系に対
して、この各観察系にJ:ってeJられる各画像におけ
る少なくとも水平方向の照明光の輝度分布が略同じにな
るように、照明系を髪質したものである。
[伴用] 本発明では、少なくとも立体視に用いる各観察系によっ
て得られる各画像における少なくとも水平方向の照明光
のn+度分布が略同じになる。
[実施例] 以下、図面を参照して本発明の詳細な説明する。
第1図ないし第5図は本発明の第1実施例に係り、第1
肉は内視鏡挿入部の先端部の正面図、第2図は第1図の
A−A′線断面図、第3図は内祝sA装首の全体を承り
斜視図、第4図【よ内81vL装置の構成を承り説明図
、第5図(a)及び(b)は内視鏡によってf7られる
ノLも各画像を示す説明図である。
第3図に示すように、内祝M1装置は、立体視が可能な
内視鏡1を備えている。この内視鏡1は、第1のビデオ
ブOセッサ(以下、ビデオプロセラ“す゛(1)と記づ
。)21を内蔵した光vA装買20と、第2のビデオブ
ロセッリ(以下、ビデAブロセッナ(2)と記’J、)
22とに接続されるようになっている。前記光源装置2
0には、モニタ23が接続されるJ、うになっている。
前記内視1l111は、細長C例えば可撓性の挿入部2
を備え、この挿入PJI 2の後端に太径の操作部3が
′&設されている。11r1記操作部3からは、側方に
可撓性のユニバーリルコード4が延設され、このユニバ
ーリルコード4の端部に、6rt記光源装冒20のコネ
クタ受【プ25に接続される第1の=1ネクタ5が設け
られている。また、前記第1のコネクタ5の側部からは
、信号コード6が延設され、この信号コード6の端部に
、前記ビデAブut/ツリ(2)22のコネクタ受けに
接続される第2のコネクタ7が設りられている。
前記挿入部2の先端側には、硬性の先端部9及びこの先
端部9に隣接Jる(U方何に湾曲可能な湾曲部10が順
次設けられている。また、前記操作部3には、湾曲操作
ノブ11が設けられ、この湾曲操作ノブ11を回動操作
することにより、前記湾曲部10を上下/左右方向に湾
曲できるようになっている。また、11を記操作部3に
は、’11’l記lII+人部2内に設りられた処置具
チャンネルに連通ずる処置具挿入口12が設けられてい
る。
第2図に示ずように、前記先端部9は硬性で円柱状の先
端部本体31とこの先端部本体31の先端側に外嵌0れ
たカバ一部材32とを有している。
これら先端部本体31及びカバ一部祠32には、挿入部
2の軸方向と平行に貞通覆る2つの観察用透孔33.2
つの照明用透孔34,1つの処置具用透孔35及び図示
しない2つの送気送水用透孔が形成されている。
各観察用透孔33には、それぞれ、レンズ枠36a及び
36bに保持された対物レンズ系37R937Lが、所
定の視差を右するように装置されている。尚、対物レン
ズ系37Rは右目に対応し、対物レンズ系37Lはノ[
目に対応している。前記レンズ枠36aと先端部ホ体3
2の間には、Oリング38が介装されている。前記レン
ズ枠36bの後端部には、素子枠39が連結され、前記
対物レンズ系3711.371の結像位置に配置された
COD等の固体層像素子4OR,/IOLが、眞記素子
枠39に保持され−Cいる。前記固体躍fGl素子/1
0+1. /I OL(7)!J−ト足/I 1 、 
/I 1 ハ、基板42.42に接続され、この基板4
2./12には、電子部品43./13が実装されてい
る。前記基板42.42には、信号線/1.4R,/1
.4Lが接続されている。左目に対応する固体躍像素子
4OL側の信号線/141は、挿入部2.操作部3及び
ユニバー1ノルコード4内に挿通されて、第1のコネク
タ5に接続δれてJ3す、このコネクタ5及び=1ネク
タ受【ノ25を介して、光源装置20内のビデオプロセ
ッサ(1)21に接#AされるJ、うになっている。右
目に対応する固体1[像素子/l0r(側の信号線41
1は、挿入部2.操作部3.ユニバーリルコード4及び
信号コード6内に挿通されて、第2のコネクタ7に接続
されてJ3す、この、−lネクク7を介して、ビデ調プ
ロセッ゛す(2>22に接続δれるようになっている。
そし【、固体囚像素了/IOLは、ビデオプロしツリ(
1)21ににりて駆動され、この固体搬像素子4OLの
出力信号は、ビデオブロセッリ(1)21によって映像
信号処理されるようになっている。1句様に、固体i像
素子4ORは、ビデオブロセッ1ノ(2)22によって
駆動され、この固体搬I6A素子40r(の出力信号は
、ビデAブ[1ピツ1少(2)22にJ:って映像信号
処理δれるようになっている。
また、nrl 記固体1ii3像1子40R,40L及
ヒt3仮42./12は、シールド用の枠体46.46
内に収納されている。
一方、各照明用透孔34には、レンズ枠51に保持され
た配光レンズ系52R,52Lが装着されている。尚、
配光レンズ系52Rは主に右目側の対物レンズ系37R
の視野に対して照明光を照射づるものぐあり、配光レン
ズ系52Lは主に左[1側の対物レンズ系37Lの視野
に対しで照明光を照射するものである。本実施例では、
各vA察用透孔、33.33に対して、略f、直方向上
側に、照明用透孔34.3/lが配置され、第1図に示
Jように、対物レンズ系37Rに対して配光レンズ系5
2Rが、対物レンズ系37Lに対して配光レンズ系52
Lが、nいに、光R,*、方向及び対物レンズ系と配光
レンズ系間の距離等の条f’lが略同じになるように配
置されでいる。
前記各配光レンズ系52R,52Lの後端には、それぞ
れ、ファイババンドルよりなるライトガイド54R,5
4Lが連設されCいる。このライトガイド5/IR,5
4Lは、挿入部2.操作部3及びユニバークルコード4
内に挿通されるど」(に、入O14端部側は一体化され
、コネクタ5に接続されている。尚、一体化さ゛れたラ
イトガイドを符号54で承り。
また、図示しない2つの送気送水用透孔の先端側には、
それぞれ、ノズル55 、55が設けられている。各ノ
ズル55.55は、それぞれ、対物レンズ系37R,3
7Lの先端面に向りで開[1している。また、処r?具
チレンネル用透孔35の後端には、図示しない処置具ヂ
%pンネルチューブが接続され、この処置具ブヤンネル
チューブは、挿入部2内に挿通されて、処置具挿入口1
2に接続されている。
また、前記先端部本体31の後端部には、筒体5Gが接
続されでいる。この筒体56の後端部には、多数の環状
の関節駒57.57.・・・をUいに回U1可能に挿入
部2の艮手力向に連結してなり、湾曲部10を構成づる
湾曲管58が連結されている。この湾曲管58の外周は
、金属等のIa!’、lを網状に編組した湾曲ブレード
59に“よって被覆され、この湾曲ブレード59の外周
は、湾曲ゴム60によって被覆されている。この湾曲ゴ
ム60の先端部は、先端部本体31の外周部に、例えば
糸巻き少接着J゛ることによって固定されている。
ところで、湾曲操作した場合、前記湾曲管58は、通常
手元側から曲がって行くため、湾曲管58の先端側tよ
あより曲がらず、湾曲形状が悪くなる。そこで、湾曲ゴ
ム60の先端側の肉厚を傳くし、手元側の肉厚を厚くし
て、湾曲部10の手元側を曲がりにククツることにより
、湾曲形状を均一な曲率にづることができる。しかし、
湾曲ゴム60の肉厚の変化(段)を急につけると、湾曲
させlCときにその部分に人さ°なしわが発生J゛る。
これは、外観上児名しいだけe<にく、湾曲ブレード5
9にしわがより、ブレードの索線切れの原因となって危
険である。
そこで、本実施例では、第2図にa3い″c2号aで示
Jようt1所定の長さの中で、湾曲ゴム60の肉厚を徐
々に変化させている。従って、大きなしわの発生やブレ
ードの素線切れ等の問題が生じ1!4い。
また、第4図に示Jように、前記光源装置20内に1よ
、ランプ62が設けられ、このランプ62から出q(さ
れた光は、集光レンズ63で集光されて、」ネクタ受り
25に接続された第1のコネクタ5のライ1〜ガイド5
4人用喘に入射づるようになっている。また、前記光源
装置20内には、この光yA装置20内のビデオブロレ
ッ1す(1)21からの映像信号と、光源装置20と別
体のビデAブロレッリ゛(2)22からの映像信号とを
入力し、この映像信号を所定の周期で交互にモニタ23
にill bする映像信号切換手段65が設けられてい
る。
従って、前記モニタ23には、所定の周期で、右目用の
固体搬像素子40Rで撮像した被写体像と、左目用の固
体搬像素子40Lで撮像した被写体像とが交互に表示さ
れる。
また、本実施例では、前記映像信号切換手段65からの
切換信号を入力し、前記モニタ23に表示される左右の
像の切換えに同期して、ノ[右の目に対応づる部分が交
Hに開閉される液晶シIIツタ付きの眼鏡67が設けら
れ、このI[!鏡67を介して、前記モニタ23の画面
を観察づることにより、立体視が可能になる。
次に、本実施例の作用について、第5図を参照して説明
する。
光源装置20内のランプ62から出射された光は、内視
鏡1のライトガイド54の入射端に入射し、分岐された
ライトガイド54R,5/ILの先端から出射され、配
光レンズ系52R,52Lを通って、被写体に照射され
る。この被写体からのRり光は、対物レンズ系37R,
37Lによって、固体1g像歯子40R,4OL上に結
像される。各固体搬像素子4OL、/loRの出カイ3
gは、それぞれ、とデAプ[Ll 17ツサ(1)21
.ピYオブロセッナ(2>22にJ、って映像信号処理
される。
各ビデオプロセッサ21.22からの映像信号1よ、映
像信号切換手段65によって、所定の周期で交互にモニ
タ23に出力され、このモニタ23に、所定の171朋
で、第5図(b)に示づ゛ような右[1用の固体撮像素
子40 R−Q搬像した被写体rpと、第5図(a)に
示すような左目用の固体囮ゆ素子40Lでfd @ L
/た被1体像とが交互に表示δれる。
そして、このrニラ23の両面を、眼鏡67を介して観
察りるこiにより、被写体を立体的に観察することがで
きる。
ところで、本実施例では、第1図に示寸ように、各対物
レンズ系37R,37Lに対して、略重直方向上側に、
配光レンズ系52f1.52L−が配置置きれている。
従って、第5図に足りように、画面水平方向の照明光の
I!!度分面分布略均−になるが、画面垂直方向では、
左右両画像共、下側が暗くなる。しかしながら、左右両
画像共、同一方向が暗くなるので、この両画像を正ね合
わせても、暗い部分は暗いままなのC1画面がちらつく
ことがない。従って、立体画像が不自然にならず、兄や
1い画像となる。
尚、本実施例では、iL左右画像間で、照明光の輝度分
布が全体的に略同じになるが、水平方向の輝度分布のみ
が略同じになるようにしても良い。
尚、映像信号切換子8265を、ビデオブロレッリ“(
2)22側に設けても良い。このようにすると、1つの
観察系を右りる内視鏡を用い、立体観察ではない通常の
観察を行う場合には、光源装置20のみを用い、立体観
察づるとぎには、木¥施例の内視鏡1を用いると其に、
ビデオブロセッザ(2>22を付加り゛ることにより、
立体観察が可能になる。また、映像信号切換手段65を
、光源装置20及びビデΔブロセッリ(2)22と別体
にしても良い。また、光源装置、ビデオブロセッ瞥す(
1)21.ビf′Aプロセッサ(2>22が、全て別体
になっていても良い。
第6図は本発明の第2実施例における内祝vLIITi
入部の先端部の■・面図′C−ある。
本実施例は、各対物レンズ系37R,37Lにり・1し
て、それぞれ、2つの配光レンズ系52R352R、5
2L 、 52 L /j:設けたものである。配光レ
ンズ系52R,52Rは、対物レンズ系37Rに対して
、略垂直り向°の上下に配置8れている。
同様に、配光レンズ系521.521jよ、ス・1物レ
ンズ系37Lに対して、略垂直方向の上下に配置さ゛れ
ている。そして、各対物レンズ系37R,37Lに対し
て、照明系の光り、数、方向及び距離苓の条件が略同じ
になっている。
本実施例によれば、第1実施例にりも照明むらが少なく
なり、より見やりい両像が4Uられる。
その他の構成9作用及び効果は、第1実施例と同様であ
る。
尚、照明窓の数は、2つや4つに限らず、3つや5つ以
上でも良く、奇数であっても良い。例えば、2つのII
IJ京窓の中央に力、右の観察系にJLiffIの照明
窓を設【)、ノ[右の観察系のそれぞれ外側に、1つず
つ照明窓を設(プ、1−一タルの照明光の輝度分布が、
水平方向について均一になるようにしても良い。
第7図及び第8図は本発明の第3実施例に係り、第7図
は内視鏡の構成を示J’説明図、第8図は内視鏡挿入部
の先端部の正面図である。
本実施例は、観察系にイメージガイドを用いた例である
第7図に示11ように、内視鏡71は、細長で例えば可
撓性の挿入部72を備え、この挿入部72の後端に大径
の操作部73が連設されている。前記操作部73からは
、側方に可撓性のライトガイドケーブル74が延設され
、このライトガイドタープルア4の端部に、前記光源装
置20等の光源装置に接続される図示しないコネクタが
設けられている。また、前記操作部73の後端部には、
左右各自に対応J゛る2つの接眼部75L、75Rが設
りられている。
前記挿入部72の先端部79には、所定の視外を右する
2つのλ1物レンズ系80R,80Lが設けられている
。各対物レンズ系80R,80Lの結像位四には、ファ
イババンドルよりなるイメージガイド81R,81Lの
先端面が配2(されている。このイメージガイド81R
,81Lは、1小人部72内に挿通されて、各後端部は
、それぞれ1と眼部75R,75mに導かれている。こ
のイメージガイド81R,81Lの各後端面には、前記
接眼部75R,75L内に設けられた接眼レンズ831
1.83Lが対向している。
また、前記挿入部72及びライトガイドケーブル74内
には、ライトガイド85が挿通されCいる。このライト
ガイド85は、先端側が2つに分岐されていると共に、
この分岐されたライトガイド85R,85Lの先端側は
、第8図に示りように、(れぞれ、対物レンズ系80R
,80Lの外周部にリング状に配置されている。前記ラ
イトガイド85の入手端部は、前記ライトガイドケーブ
ル74の端部に設けられたコネクタに接続されている。
尚、第8図に示づ゛ように、前記先端部79には、処置
具チャンネルを形成する処置具ヂレンネル用透孔35と
、各対物レンズ系80f1.80Lに向けて間口するノ
ズル55.55とが設けられている。
また、前記接眼部75R,75Lには、それぞれ、外付
はテレビカメラ90.90が着脱自在に装着できるよう
になっている。この外(jけテレビカメラ90は、接眼
部からの光を結像する結像レンズ91と、この結像レン
ズ91の結像位買に配設8−れた固体N像ん子92とを
備えている。一方の外付はテレビカメラ90の固体fi
: (tA 素子92は、ビデAブ[II?ツリ(1)
21に接続され、他方の外付りテレビカメラ90の固体
ぬ像素子92は、ビデAブ[1セツ1)(2)22に接
続されるようになっている。尚、2つの外付はテレビカ
メラ90゜90は、一体化されCいても良い。
以上の構成の内祝1171では、各ライトガイド85R
,85Lから出射される照明光にはって、対物レンズ系
80R,80Lの視野が照明される。
被写体からの戻り光は、対物レンズ系8011.8OL
によって、イメージガイド81R,81Lの先端面に結
像される。このイメージガイド81R181Lの先端面
に結像きれた各像は、このイメージガイド81r<、O
ILによって、接眼部75R175Lに導かれる。そし
て、この接眼部75R975Lから両目C観察ηること
によつC1被写体を立体的に観察りることができる。J
、た、両接眼部7511,75Lに外イ1リデレビカメ
ラ90,90 (!−’A Tし、この外刊りテレビカ
メラ90.90によって両像した)f右各像を、第1実
施例と同様に、モニタ23に交互に表示し、この−しニ
ク23の画面を、液晶シトツタイ」ぎの眼鏡67を介し
て観察づることによってb立体視が可能に416゜本実
施例では、ライトガイド85R,85Lの出射端面が、
各対物レンズ系80R,80Lの外周部にリング状に配
置されているのぐ、各対物レンズ系80R,80Lの視
野は、共に、略均−に照明される。従って、左右両画像
をLnね合わUた場合、にり見ヤ)づい両像が得られる
その他の構成9作用及び効果【よ、第1実施例と同様で
ある。
尚、本発明は、上記各実施例に限定されず、例えば、観
察系は、3つ以上設けても良く、この場合、少なくとも
立体視に用いる観察系(例えば2つの観察系)に対して
、このvA察系によってtqられる各1iTq像にJ3
ける照明光の1rlIT度分布が略同じになるように、
照明系を配置すれば良い。
また、立体視の手段としては、実施例に用いたものに限
らず、例えば、左右6像をそれぞれ、同一のモニタの左
右また1、L別々のモニタに同時に表示さゼ、この左右
6像を、偏光眼鏡等を用いて、それぞれノ[6各[1で
見るようにしでも良い。また、レンブ゛1−ニラレンズ
を用いたのであっても良い。
また、本発明による内視鏡を用いると、立体視以外にも
、映像信号切換手段65から交互にコンビコータに左右
6像の映像信i)を送り、このコンピュータで画像処理
りることにより、3次元画像の合成や、計測を、次から
次へ行うことも可能である。
また、カラー両像方式としては、照明光をR2O,B’
Mに順次切換える面順次式でも良いし、固体陽像素子の
前面にR,0,8t’2の色光をそれぞれ透過ザる色フ
ィルタをモザイク状等に配列したフィルタアレイを設け
る同時式でも良い。
[発明の効果] 以上説明したように本発明によれば、少なくとも立体視
に用いる各?5J察系に3・1して、この各観察系によ
って得られる各画像における少なくと・し水平方向の照
明光の輝度分布が略同じになるように照明系を配置した
ので、立体画像として自然で見やりい画像が得られると
いう効果がある。
【図面の簡単な説明】
第1図ないし第5レロよ本発明の第1実施例に係り、第
1図は内視鏡挿入部の先端部の正面図、第2図は第1図
のへ一Δ′F+1断161図、第3図は内視鏡装2(の
仝休を示ザ斜視図、第4図は内祝8h装置の構成を示づ
゛説明図、第5図(a)及び(b)は内視鏡によって(
9られる左右各画像を示ず説明図、第6図は本発明の第
2実施例における内視鏡挿入部の先端部の正面図、第7
図及び第8図は本発明の第3実施例に係り、第7図は内
視鏡の構成を示1説明図、第8図は内視鏡挿入部の先端
部の正面図、第9図は照明系が偏って配置された内視鏡
のト11人部先端部及び照明光の輝度分布を示1訳明図
、第10図(a)及び(b)は第9図の内視鏡によって
10られる左右各画像を示J説明図である。 1・・・内82鏡      9・・・先端部20・・
・光源装置 21.22・・・ビデオブロレッ1す 23・・・モニタ 37R,37L・・・3・1物レンズ系40fl、4O
L・・・固体鴎@メ・−子52R,52L・・・配光レ
ンズ系 54R,54L・・・ライトガイド 第1図 第5図 (a)       (b) 第6図 第9図 第10図 (a)       (b)

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 複数の観察系を有し、立体視が可能な立体視内視鏡にお
    いて、少なくとも立体視のために用いる各観察系に対し
    て、この各観察系によつて得られる各画像における少な
    くとも水平方向の照明光の輝度分布が略同じになるよう
    に、照明系を配置したことを特徴とする立体視内視鏡。
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