JPH0659199A

JPH0659199A - 立体視内視鏡

Info

Publication number: JPH0659199A
Application number: JP5028278A
Authority: JP
Inventors: Susumu Takahashi; 進高橋; Masao Uehara; 政夫上原; Shingo Kato; 眞悟加藤; Atsushi Kidawara; 厚貴俵; Katsuyuki Saito; 克行斉藤; Masahito Goto; 正仁後藤; Wataru Ono; 渉大野; Itsuki Kanamori; 厳金森; Toyoji Hanzawa; 豊治榛澤; Kenji Yoshino; 謙二吉野
Original assignee: Olympus Optical Co Ltd
Current assignee: Olympus Corp
Priority date: 1992-06-09
Filing date: 1993-02-17
Publication date: 1994-03-04
Anticipated expiration: 2018-02-24
Also published as: JP3379589B2

Abstract

(57)【要約】【目的】内視鏡を回転しても、得られる像の上下方向
の回転を防止すること。【構成】瞳分割プリズム８が、リレーレンズ系７によ
り伝達された被写体像を、リレーレンズ系の光軸を中心
に、その瞳の左と右とにそれぞれ入射した左被写体像及
び右被写体像に分割する。二つのＣＣＤは、プリズム８
で分割された左被写体像及び右被写体像をそれぞれ撮像
する。回転機構１３は、瞳分割プリズム８及び二つのＣ
ＣＤをリレーレンズ系７の光軸を中心に回転させる。【効果】前記左被写体像及び右被写体像は、視差を有
しているので、立体像を構築できる。そして、回転機構
１３によって、瞳分割プリズム８及び二つのＣＣＤをリ
レーレンズ系７の光軸を中心に回転させることにより、
本内視鏡１を動かさずに、立体視の方向を自由に変える
ことができる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、被写体を立体的に観察
するのに用いられる立体視内視鏡に関する。

【０００２】

【従来の技術】近年、体腔内に細長な挿入部を挿入する
ことにより、体腔内の臓器を観察したり、必要に応じ、
処置具チャンネル内に挿入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用いられている。また、ボ
イラー・ガスタービンエンジン・化学プラント等の配管
・自動車エンジンのボディ等の内部の傷や腐蝕等の観察
や検査等に、工業用内視鏡が広く利用されている。

【０００３】前記内視鏡には、挿入部が軟性で、口腔等
から屈曲した体腔内を挿通して、体腔内の患部を観察、
あるいは診断できる軟性内視鏡がある。また、前記内視
鏡としては、挿入部が硬性で、目的部位に向けて直線的
に挿入される硬性内視鏡がある。

【０００４】前記軟性内視鏡は、光学式のものでは、可
撓性のイメージガイドファイバを用い、このファイバを
像伝達手段としている。

【０００５】また、前記硬性内視鏡は、挿入部が硬性で
あるので、狙撃性に優れていると共に、像伝達手段とし
て、一般にリレー光学系を用いて、光学像を得るように
なっている。

【０００６】さらに、硬性内視鏡を含む内視鏡には、光
学像を肉眼で直接観察するものと、電荷結合素子（ＣＣ
Ｄ）等の固体撮像素子を撮像手段に用いた電子内視鏡が
提案されている。

【０００７】前述した各内視鏡は、例えば体腔内を遠近
感の無い平面として見るものがほとんどである。しか
し、従来の内視鏡は、診断指標として非常に重要な、例
えば体腔内壁表面の微細な凹凸を観察することが困難で
あった。これに対処するため、立体視内視鏡が提案され
ている。例えば、特開昭５７−６９８３９号公報には、
二本で一対のイメージガイドの各一端にそれぞれ対物レ
ンズを設け、他端に接眼レンズを設けたものが開示され
ている。この立体視内視鏡では、前記二本のイメージガ
イドを一対として、内視鏡挿入部に内装し、一対の対物
レンズと観察対象点とのなす輻輳角を立体視可能な角度
となるようにして、体腔内を立体的に観察できるように
している。

【０００８】前記従来の立体視内視鏡は、軟性内視鏡に
適用した例であるが、立体視硬性内視鏡としては、二つ
のリレー光学系を平行して配置し、二つのリレー光学系
で得られる光学像をＣＣＤ等で撮像し、立体的な観察を
可能とするものがある。また、米国特許４，９２４，８
３５号公報には、二つの光伝達手段と、二つのシャッタ
とを備え、これら光伝達手段で得られる二つの光像をシ
ャッタで交互に遮蔽し、立体観察を可能としているもの
が記載されている。

【０００９】

【発明が解決しようとする課題】前述したように、従来
の立体視内視鏡は、二本の光学系と二つのＣＣＤとを用
いて左右の被写体画像を得ている。従って、従来の立体
視内視鏡では、二つのＣＣＤを左右に配置した場合、こ
の位置でモニタ上に表示される立体画像の鉛垂方向（上
下方向）が決まっている。そのため、内視鏡を光軸を中
心に回転して視野方向を変換する場合は、モニタ上に表
示される立体画像の鉛垂方向も内視鏡の回転に伴なって
回転してしまう。

【００１０】本発明は、これらの事情に鑑みてなされた
もので、内視鏡の光軸を中心とした回転に伴う画像の回
転を補正し、画像を鉛直方向に修正することができるよ
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。

【００１１】また、本発明は請求項２により、内視鏡が
光軸を中心に回転しても、得られる画像の鉛垂方向は常
に自動的に修正さ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。

【００１２】

【課題を解決するための手段】請求項１に記載の発明
は、一本の光軸を有し被写体像を結像する結像レンズ
と、この結像レンズによって結像された被写体像を伝達
する像伝達手段と、この像伝達手段によって伝達された
被写体像を分割して左右の像を得る瞳分割手段と、この
瞳分割手段により分割された左被写体像及び右被写体像
を撮像する撮像手段と、前記瞳分割手段及び撮像手段を
前記像伝達手段の光軸を中心に一体的に回転する回転手
段とを備えている。

【００１３】請求項２に記載の発明は、請求項１の回転
手段が、瞳分割手段及び撮像手段を重力方向に対し一定
の方向に保持する方向保持手段を有している。

【００１４】

【作用】請求項１の構成では、像伝達手段により伝達さ
れた被写体像を、瞳分割手段にて像伝達手段の光軸を中
心に左右に分割して左被写体像と右被写体像とを得、こ
れらの像を撮像手段にて撮像する。この左被写体像と右
被写体像は、視差を有しているので、立体像が構築され
る。そして、内視鏡を光軸を中心に回転すると、瞳分割
手段及び撮像手段も回転しようとする、すなわち撮像画
像も回転しようとするが、回転手段により前記瞳分割手
段及び撮像手段側の鉛垂方向を維持すれば、得られる画
像は回転しない。

【００１５】一方、請求項２の構成では、内視鏡が回転
しても、瞳分割手段及び撮像手段は、鉛垂方向に対し常
に一定の方向を保持し、得られる撮像画像は回転しな
い。

【００１６】

【実施例】以下、図面を参照して本発明の実施例を説明
する。

【００１７】図１は本発明の第１実施例に係る立体視硬
性内視鏡の構成図である。

【００１８】図１に示す立体視硬性内視鏡１は、後述す
るリレーレンズ系を内蔵し、被写体の立体観察に用いら
れる内視鏡である。この立体視硬性内視鏡１は、硬性の
挿入部２と、この挿入部２に連結された太径の操作保持
部３とを備えている。前記操作保持部３は、後方にケー
ブル４を延出している。

【００１９】前記立体視硬性内視鏡１の挿入部２は、先
端側から、複数レンズからなる対物レンズ５と、複数の
レンズ群からなるリレーレンズ部６とを内蔵している。
この対物レンズ５、及びリレーレンズ部６が、リレーレ
ンズ系７を構成し、被写体を後述する分割手段へ伝達し
ている。前記複数のレンズからなる対物レンズ５の間に
は、絞り１４ａを介装している。この絞り１４ａの開閉
具合（絞り量）を制御することにより、対物レンズ５の
瞳の範囲は、変化することになる。そして、結果的に、
その後方に設けたリレーレンズ系７の瞳の範囲も制御さ
れることになる。尚、図１中、リレーレンズ部６内に示
す両側に向き合った矢印は、この絞り１４ａによる瞳の
範囲を示している。尚又、前記絞りとしては１４ｂ，１
４ｃに示すように配置してもよい。

【００２０】前記立体視硬性内視鏡１の操作保持部３
は、前記対物レンズ５、及びリレーレンズ部６が伝達し
た被写体像を、左右の像に分割する分割手段としての瞳
分割プリズム８が配置されている。この瞳分割プリズム
８は、前記リレーレンズ系の光軸に、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ある。この瞳分割
プリズム８の二つの反射面は、前記光軸に対して４５°
となるように形成されている。この瞳分割プリズム８
は、リレーレンズ系７の光軸を中心に、このリレーレン
ズ系７の瞳に左と右とに入射した左被写体像及び右被写
体像を、それぞれ光軸に直角（左右）に反射し分割する
ようになっている。

【００２１】また、前記操作保持部３は、瞳分割プリズ
ム８が分割した左被写体像及び右被写体像をそれぞれ結
像する結像レンズ９ａ，９ｂと、これら結像レンズ９
ａ，９ｂを経た左及び右被写体像を、それぞれ直角方向
に反射するミラー１０ａ，１０ｂと、これらミラー１０
ａ，１０ｂが反射した左及び右被写体像をそれぞれ撮像
する撮像手段としてのＣＣＤ１１ａ，１１ｂとを内蔵し
ている。これらＣＣＤ１１ａ，１１ｂは、結像レンズ１
０ａ，１０ｂの結像位置に配置されている。そして、Ｃ
ＣＤ１１ａ，１１ｂは、結像した左被写体像及び右被写
体像を電気信号にそれぞれ変換し、後述する制御装置に
出力するようになっている。

【００２２】さらに、前記操作保持部３は、瞳分割プリ
ズム８、結像レンズ９ａ，９ｂ、ミラー１０ａ，１０
ｂ、及びＣＣＤ１１ａ，１１ｂを載置固定する回転体１
２と、このステージ１２を前記リレーレンズ系７の光軸
を中心に回転させるモータを含む回転手段としての回転
機構１３とを有している。回転機構１３のモータを回転
させることにより、前記光学系を固定した回転体１２
が、円筒形の操作保持部３内を回転するようになってい
る。

【００２３】前記立体視硬性内視鏡１は、図示しない照
明光学系を内設し、被写体に照明光を供給するようにな
っている。

【００２４】前記制御装置は、回転機構１３の回転量制
御と、前記照明光学系への照明光の供給を行っている。
この制御装置は、前記絞り１４ａの開閉量も制御するよ
うになっている。

【００２５】また、前記制御装置は、ケーブル４を介し
て、立体視硬性内視鏡１に電気的に接続されている。こ
の制御装置は、ＣＣＤ１１ａ，１１ｂを駆動すると共
に、出力された電気信号を信号処理し、図示しないモニ
タに左被写体像と右被写体像とを１秒間に、例えば３０
回交互に表示するようになっている。観察者は、遮光メ
ガネを介して、モニタに表示された被写体像を立体像と
して観察できるようになっている。遮光メガネは、表示
画像に同期して、左右が交互に遮光されるようになって
いる。これは、残像現象を利用して観察者に立体感を与
えるもので、対物レンズ５の瞳に入射する左被写体像と
右被写体像との視差を有する立体像として観察できる。

【００２６】尚、被写体像は、図１に示すように、リレ
ーレンズ系７において、１回以上リレー位置で左右に分
かれて結像し、対物レンズ５の瞳の左側に入射する左被
写体像は左目で、瞳の右側に入射する右被写体像は右目
で観察できるように光軸を中心に分割され、電気信号に
変換されて信号処理され、前記モニタに交互に表示され
る。

【００２７】前記構成で、図１の紙面表面に垂直な方向
を上方向とする。この内視鏡１を被写体の体腔内に挿入
し、内視鏡の上下方向と、実際の上下方向とが一致して
いる場合、術者は、図１に示す位置で回転体１２を固定
し、観察を行えば良い。

【００２８】しかし、内視鏡の上下方向と、実際の上下
方向とが一致していない場合、表示される被写体像は、
例えば上下が逆になり、従来の立体視内視鏡では、内視
鏡自体を回転させなければならなかった。本実施例で
は、瞳分割プリズム８の瞳分割面までは光学系が１本で
あるので、立体視の方向を自由に変えられる。本実施例
では、回転機構１３によって回転体１２を回転させるこ
とにより、リレーレンズ系７の光軸と直角で、かつ任意
の方向に瞳分割プリズム８等を配置できる。従って、本
実施例では、内視鏡の上下方向と、実際の上下方向との
ズレに応じて、回転体１２を回転させれば、常に、実際
の上下をモニタの上下に合わせた立体像を観察できる。
さらに、モニタの上下が常に実際の上下と一致していれ
ば、術者は、処置具等の操作が逆になったりすることも
なく、操作しやすいし、観察部位の上下を誤ることもな
い。つまり、本内視鏡を用いれば、処置具の狙撃性を向
上させることができる。

【００２９】また、本実施例では、瞳分割プリズム８ま
では、一本の光学系で構成されているので、左右像のズ
レが生じ難いと共に、コストも二本の光学系を用いるも
のより安くできる。尚、本実施例は、回転体１２及び回
転機構１３を除いた構成のものとすれば、上下位置の変
動には前述のように対応できないが、左右像のズレや、
コスト低減を図ることはできる。

【００３０】尚、本実施例は、撮像方式として、色面順
次方式、または同時式のいずれにも適用できる。また、
ＣＣＤ１１ａ，１１ｂの代わりに、接眼レンズを設ける
構成にすれば、モニタを用いず、肉眼で被写体を観察で
きる。

【００３１】また、前記モニタへの左右像の表示は、交
互に行う方式以外に、同時に表示する方式でも良い。

【００３２】さらに、前記瞳分割を３個以上とし、その
うち任意の２個を選んで立体観察することも可能であ
る。この例では、結像レンズ及びＣＣＤを分割個数に合
わせて、増やすことになる。この例では、前記回転手段
と組み合わせた場合、前述した二つの瞳分割のものよ
り、上下位置の変動に素早く対応できる。

【００３３】また、本実施例は、重力検知手段により検
知した下方向を基に、前記回転手段の制御をするように
構成すれば、モニタの下方向に、実際の下（重力）方向
を一致させた画像を表示でき、この構成では、自動的に
常に一致させることができる。

【００３４】また、本実施例の使用方法は、モニタの下
方向に、実際の下方向を合わせるだけでなく、使用状況
に応じて、例えば観察者とモニタとの相対的な位置関係
に応じて、観察者がモニタの手前側を下方向とした方
が、観察しやすい場合には、そのように表示することも
できる。

【００３５】図２に示す立体視硬性内視鏡２１は、図１
の実施例の内視鏡の変形例である。この変形例では、実
施例の前記ミラー１０ａ，１０ｂを除き、リレーレンズ
系７の光軸と直角方向にＣＣＤ１１ａ，１１ｂを配置し
ている。このＣＣＤ１１ａ，１１ｂは、結像レンズ９
ａ，９ｂの結像位置に、図示しないイメージエリアが位
置するように配置している。その他の構成及び作用効果
は、実施例と同様で、同じ符号を付して説明を省略す
る。

【００３６】図３（ａ）に示す立体視硬性内視鏡２２
は、第２実施例に係り、この実施例は、図１に示す第１
実施例のものと異なり、リレーレンズ系７のみならずこ
のリレーレンズ系７の後方に配置する光学系及び撮像手
段も一つとしたものである。その他の構成、及び作用は
第１実施例と同様である。

【００３７】前記立体視硬性内視鏡２２は、図３
（ａ），（ｂ）に示すように、リレーレンズ系７の最後
端に位置するレンズ６ａの後方に向かって、順に、瞳分
割シャッタ２３、結像レンズ２４、及びＣＣＤ２５を配
置している。

【００３８】前記瞳分割シャッタ２３は、図３（ｂ）に
示すように、円板に円形の孔２３ａを形成している。こ
の瞳分割シャッタ２３は、円板の中心軸が、リレーレン
ズ系７の光軸に一致するように配置されていると共に、
図示しない回転手段により、中心軸を中心に回転するよ
うになっている。瞳分割シャッタ２３の孔２３ａは、中
心軸より離して設ける方が視差が大きくなり、望まし
い。

【００３９】前記結像レンズ２４は、瞳分割シャッタ２
３の後方に位置し、リレーレンズ系７の光軸に一致して
配置されている。この結像レンズ２４は、瞳分割シャッ
タ２３の孔２３ａを通過した被写体像のみをＣＣＤ２５
のイメージエリア２５ａに結像するようになっている。

【００４０】この立体視硬性内視鏡２２は、ＣＣＤ２５
に接続された信号線２６を介して、制御装置２７に電気
的に接続されている。この制御装置２７は、立体視硬性
内視鏡２２の図示しない照明光学系に照明光を供給する
ものである。また、この制御装置２７は、ＣＣＤ２５の
出力する電気信号を信号処理してモニタ２８，２９へ出
力し、モニタ２８，２９に立体観察可能な被写体像を表
示するものである。

【００４１】前記ＣＣＤ２５の読み出しのタイミング
は、前記制御装置２７の図示しないタイミングコントロ
ーラにより制御されている。そして、ＣＣＤ２５は、瞳
分割シャッタ２３の孔２３ａの回転位置が図３（ｃ）に
示すように、上，下，左，右のそれぞれに位置のときの
被写体像を撮像し、電気信号に変換して出力している。
ＣＣＤ２５での撮像のタイミングは、図３（ｄ）に示す
瞳分割シャッタ２３の孔２３ａの四つの位置である。

【００４２】撮像された上，下，左，右の被写体像は、
リレーレンズ系７の瞳の上，下，左，右に分割した位置
（瞳分割位置）に入射した像に相当する。上，下の被写
体像は、視差を有する。また、左，右の被写体像も同様
である。

【００４３】このＣＣＤ２５の出力する電気信号は、制
御装置２７のＡ／Ｄ変換器３０によりＡ／Ｄ変換され、
スイッチ３１を介して選択的に四つのフレームメモリ３
２ａないし３２ｄに順次、供給される。

【００４４】このスイッチ３１の切り替えは、図３
（ｃ）に示すように、瞳分割シャッタ２３の回転に同期
している。選択された前記映像信号は、孔２３ａが上に
位置するときに、上用フレームメモリ３２ａへ、孔２３
ａが右のときに右用フレームメモリ３２ｂに格納され
る。さらに、選択された前記映像信号は、孔２３ａが下
に位置するときに、下用フレームメモリ３２ｃへ、孔２
３ａが左のときに左用フレームメモリ３２ｄに格納され
る。各フレームメモリの読み出しは、以下のように行な
われる。

【００４５】上用フレームメモリ３２ａに格納された映
像信号は、スイッチ３３ａを介して、Ａフィールドの映
像信号として読み出される一方、下用フレームメモリ３
２ａに格納された映像信号は、Ｃフィールドの映像信号
として読み出される。モニタ２８は、Ａフィールド及び
Ｃフィールドの映像を交互に表示する。

【００４６】左右用フレームメモリ３２ｂ，３２ｄも同
様で、スイッチ３３ｂを介して映像信号がモニタ２９に
選択的に出力される、モニタ２９は、Ｂフィールド及び
Ｄフィールドの映像を交互に表示する。

【００４７】前記各フレームメモリ、スイッチ３１，３
３ａ，３３ｂは、前記タイミングコントローラにより書
き込み、読み出し、及び切り替えが制御されている。

【００４８】前記立体視硬性内視鏡２２と制御装置２７
によれば、観察者は、上下、及び左右の視差を有する立
体象を同時に観察できる。

【００４９】前記立体視硬性内視鏡２２は、撮像方式と
して同時式で構成する方が容易である。色面順次で構成
する場合には、瞳分割シャッタ２３の回転のタイミング
の３倍で、色照明光の照射タイミングを同期させるか、
あるいは瞳分割シャッタ２３の３回転で、三色の像を撮
像する必要がある。また、フレームメモリも３倍の数が
必要である。

【００５０】尚、実施例の信号処理の具体的な構成例
は、図３に示す制御装置２７の構成のうち、上下または
左右の系統のいずれか一方の構成があれば十分である。

【００５１】図４に示す立体視硬性内視鏡２２は第３実
施例に係り、この実施例は図３に示す実施例に対し、瞳
分割シャッタ２３にて入射被写体像を左右に分割し、さ
らにこの瞳分割シャッタ２３及びＣＣＤ２５の重力方向
をおもり６１等により、常に一定に保持して内視鏡の回
転によるモニタ画像の回転を自動的に修正するものであ
る。また、この実施例では、挿入部２先端の斜前方を視
野とする斜視型の内視鏡としている。

【００５２】この実施例では、リレーレンズ系７の光軸
上に瞳分割シャッタ２３とＣＣＤ２５とを配置し、これ
ら瞳分割シャッタ２３とＣＣＤ２５とは前記光軸を中心
に回転する回転体１２に配設されている。そして、前述
したように回転体１２にはおもり６１が設けられてお
り、瞳分割シャッタ２３及びＣＣＤ２５の重力方向位置
を常に一定に保持している。前記瞳分割シャッタ２３と
しては、例えば図５（ａ），（ｂ）、図６に示すものが
用いられる。図５（ａ）に示す瞳分割シャッタ２３は、
円板の中心軸がリレーレンズ系７の光軸に一致させて配
置され、図示しない回転駆動手段により回転するように
なっている。このシャッタ２３の孔２３ａは、中心軸か
ら離して一つ設けられている。また、図５（ｂ）に示す
瞳分割シャッタ２３は、シャッタ孔２３ａが円板中心を
挾んだ左右に二つ設けられている。さらに、図６に示す
瞳分割シャッタ２３は、９０度方向と０度方向のように
偏光方向を９０度回転させたものを左右方向に２枚配置
した偏光板２３ｃと、ツイストネマティック液晶２３ｄ
と前記偏光板２３ｃのいずれか一方と同一偏向方向の偏
光板２３ｅとを積層して形成され、左右を交互に開閉動
できるようになっている。

【００５３】この実施例の立体視硬性内視鏡２２は、Ｃ
ＣＤ２５に接続された信号線２６を介して制御装置２７
に電気的に接続されている。この制御装置２７は、ＣＣ
Ｄ２５が出力する撮像信号を信号処理してモニタ２８へ
出力し、モニタ２８に立体観察可能な被写体像を表示す
るものである。この実施例は、図３（ａ）に示すものと
異なり、左右の被写体像が撮像されるので、左右のフレ
ームメモリー３２ｂ，３２ｄを有し、このフレームメモ
リー３２ｂ，３２ｄはタイミングコントローラ６３によ
って制御されるスイッチ３１及び３３により切換えられ
るようになっている。また、このタイミングコントロー
ラ６３は、前記瞳分割シャッタ２３を制御して左右交互
に被写体像を透過し、ＣＣＤ２５に入射するようになっ
ている。この実施例によれば、図７の（ａ），（ｂ）に
示すように内視鏡２２が回転しても、瞳分割シャッタ２
３とＣＣＤ２５とは、おもり６１を有する回転体１２に
よって重力方向を一定に保持され、従って、モニタ２８
に表示される像の上下方向が内視鏡２２の回転に追従し
て回転することがない。また、この実施例では前記した
ようにＣＣＤ２５の上下方向位置が一定（回転しない）
のため、ＣＣＤ２５から外部に延出される配設がねじれ
ることがない。

【００５４】尚、前記図示例では、回転体１２はおもり
６１により重力方向を一定に保持しているが、これに代
えて図示はしないが重力検出装置と回転駆動装置とを用
いて同様の作用をさせてもよい。

【００５５】図８に示す立体視硬性内視鏡２２は第４実
施例に係り、この実施例は図１に示す実施例に対し、図
４に示す回転体１２とおもり６１とを設け、さらに斜視
型としたものである。すなわち、この実施例は、重力方
向を一定に保持するおもり６１を設けた回転体１２に瞳
分割プリズム８、ミラー１０ａ，１０ｂ、ＣＣＤ１１
ａ，１１ｂ等を配設している。従って、この実施例では
図４に示す実施例と同様に内視鏡２２が回転しても撮像
側は重力方向に対し回転せず、モニタに表示される像は
回転しない。

【００５６】図９に示す立体視硬性内視鏡２２は第５実
施例に係り、この実施例は図１に示す実施例に対し、回
転体を設ける代わりに内視鏡２２の挿入部２を前部側２
ａと後部側２ｂとに分離し、リレーレンズ系７の光軸を
中心に両者を相対的に回転自在に構成したものである。
この実施例によれば、挿入部後部側２ｂに連設して撮像
系を内設した操作保持部３を把持し、この操作保持部３
の重力方向位置を一定にした状態で挿入部前部側２ａを
回転できる。

【００５７】図１０は図９に示す実施例の変形例で、挿
入部２と操作保持部３とを分離し、両者を光軸を中心に
相対的に回転可能に構成したものである。この実施例で
は、挿入部２の後端部と、操作保持部３の前端部とにレ
ンズ６４，６５を配置し、挿入部２と操作保持部３との
接続部（回転部）における光束を平行光束としている。
従って、この変形例によれば、回転部の長手方向にガタ
があっても、画像の劣化を防止できる。

【００５８】図１１（ａ）に示す立体視硬性内視鏡３５
は、硬性で細長の挿入部の先端から順に、対物レンズ３
６、レンズ３７ａ，３７ｂ、複数のレンズからなるリレ
ーレンズ部３８、及びリレーレンズ部３８の最後端に位
置する結像レンズ３８ａが結ぶ被写体像を撮像するＣＣ
Ｄ３９を内蔵している。この立体視硬性内視鏡３５も、
前記同様に、瞳分割により左右の被写体像を得るもので
ある。

【００５９】被写体からの光は、対物レンズ３６とレン
ズ３７ａ、及び対物レンズ３６と３７ｂを経て、光軸を
中心に瞳分割されて二つの像が、後方にそれぞれ結像さ
れる。レンズ３７ａ，３７ｂは、図示しない遮光部材に
より遮光され、レンズ３７ａ，３７ｂのうち他方のレン
ズを経た像が結像しないように、互いに光学的に分離す
るように構成している。

【００６０】これらレンズ３７ａ，３７ｂが結像した二
つの像は、リレーレンズ部３８により後方に伝達され、
ＣＣＤ３９は、視差の有る二つの被写体像を結像する。
前記例と同様に、このＣＣＤ３９が出力する電気信号を
信号処理して、モニタに表示すれば、観察者は被写体の
立体観察が可能となる。

【００６１】この立体視硬性内視鏡３５は、一本の光学
系で構成されているので、左右像のズレが生じ難いと共
に、コストも二本の光学系を用いるものより安くでき
る。

【００６２】図１１（ｂ）に示す立体視硬性内視鏡４０
は、図１１（ａ）に示す内視鏡３５において、リレーレ
ンズ部３８を除き、先端部にＣＣＤ３９を配置して構成
となっている。レンズ３７ａ，３７ｂの間には、遮光部
材４１が介装されており、この遮光部材４１は、ＣＣＤ
３９の表面まで延出されている。

【００６３】尚、図１１（ｃ）は、ＣＣＤの正面図であ
る。

【００６４】その他、構成及び作用効果は、図１１
（ａ）に示す立体視硬性内視鏡４０と同様で、説明を省
略する。

【００６５】図１２（ａ）に示す立体視硬性内視鏡４３
は、立体観察を行うための二つのリレー光学系４４ａ，
４４ｂと、各々のリレー光学系４４ａ，４４ｂが伝達し
た被写体像を撮像するＣＣＤ４５ａ，４５ｂとを備えて
いる。

【００６６】前記立体視硬性内視鏡４３は、硬性の挿入
部４６と、この挿入部４６に連結された太径の操作保持
部４７とを備えている。前記操作保持部４７は、後方に
ケーブル４８を延出している。前記挿入部４６には、リ
レー光学系４４ａ，４４ｂが内蔵されている。リレー光
学系４４ａ，４４ｂは、図示しない遮光部材により互い
に遮光されている。

【００６７】また、操作保持部４７は、その先端側にカ
バー部材４７ａと、このカバー部材４７ａに螺合する保
持部本体４７ｂとを有している。この保持部本体４７ｂ
は、その後方に突出した突出部と螺合する後方部材４７
ｃが設けられている。後方部材４７ｃの後端部は、前記
ケーブル４８を覆う例えば、樹脂製のケーブル折れ止め
４９が螺合している。また、カバー部材４７ａと保持部
本体４７ｂとの間には、螺合した際に生じる内部空間を
水密に保つシール部材４７ｄが、介装されている。

【００６８】前記操作保持部４７のカバー部材４７ａ
は、リレー光学系４４ａ，４４ｂが伝達した各被写体像
を、その光軸の直角方向に反射するプリズム５０を配置
している。また、カバー部材４７ａは、プリズム５０が
反射した二つの被写体像を、リレー光学系の光軸と平行
な方向に反射するミラー５１ａ，５１ｂと、これらミラ
ー５１ａ，５１ｂが反射した像を結像する結像レンズ５
２ａ，５２ｂとを内蔵している。

【００６９】前記操作保持部４７の保持部本体４７ｂ
は、先端開口近傍に、カバーガラス５３を装着してい
る。また、保持部本体４７ｂは、結像レンズ５２ａ，５
２ｂが結像した二つの被写体像を、カバーガラス５３を
介して、入射し撮像する前記ＣＣＤ４５ａ，４５ｂを内
蔵している。ＣＣＤ４５ａ，４５ｂの後端には、撮像周
辺回路５８ａ，５８ｂが設けられている。

【００７０】ＣＣＤ４５ａ，４５ｂは、前記二つのリレ
ー光学系が伝達した視差の有る被写体像を撮像し電気信
号に変換する。立体観察をするための信号処理等の構成
は、前記例と同じであり省略する。

【００７１】図１２（ａ）に示す立体視硬性内視鏡４３
は、前記光学系と、ＣＣＤとを着脱自在とすることがで
きる。そして、立体視硬性内視鏡４３は、前記光学系
と、ＣＣＤとを一体に構成できるので、操作性に優れて
いる。

【００７２】また、内視鏡挿入部に内蔵されたリレー光
学系の光軸は、ＣＣＤの大きさに合うようにするため、
光路変更手段であるプリズム、及びミラーにより曲げて
いる。従って、この立体視硬性内視鏡４３は、分解能の
高い大きなＣＣＤを用いることができる。内視鏡挿入部
は、挿入性向上のため細径化が望まれており、二つのリ
レー光学系は可能な限り近づけて配置する必要がある。
そこで、本立体視構成内視鏡では、ある程度、太径とな
っても良い操作保持部に、光路変更手段を設けると共
に、二つのＣＣＤの光軸に光路を一致させている。

【００７３】図１２（ｂ）に示す立体視硬性内視鏡５４
は、図１２（ａ）に示す内視鏡を一部変形した構成を有
している。この立体視硬性内視鏡５４は、リレー光学系
の光軸を曲げる光路変更手段を撮像側、つまり保持部本
体４７ｂに設けている。前記カバーガラス５３の内側に
は、リレー光学系４４ａ，４４ｂの光軸が互いに開く方
向に、つまり斜めに屈曲させるプリズム５５と、プリズ
ム５５で曲げられた光軸上にあって、各被写体像をＣＣ
Ｄ５６ａ，５６ｂに結像する結像レンズ５７ａ，５７ｂ
とを配置している。従って、ＣＣＤ５６ａ，５６ｂは、
そのイメージエリアがリレー光学系の光軸と斜めに配置
されている。その他の構成及び作用効果は、図１２
（ａ）に示す内視鏡４３と同様で、同じ符号を付して説
明を省略する。

【００７４】図１２（ａ）に示す内視鏡４３は、光路変
更手段を撮像手段側に設けても良いし、また図１２
（ｂ）に示す内視鏡５４は、スペース確保のため光軸を
斜めに曲げる光路変更手段を光学系側に設けても良い。

【００７５】

【発明の効果】前述したように本発明の立体視硬性内視
鏡によれば、内視鏡の光軸を中心とした回転に伴う画像
の回転を補正し、画像を鉛直方向に修正することができ
る、また、請求項２により、内視鏡が光軸を中心に回転
しても、得られる画像の鉛垂方向は常に自動的に修正さ
れるといった効果がある。

【図面の簡単な説明】

【図１】図１は本発明の第１実施例に係る立体視硬性内
視鏡の構成図。

【図２】図２は図１に示す立体視硬性内視鏡の変形例に
係る構成図。

【図３】図３は第２実施例の構成を示す立体視硬性内視
鏡及び制御装置の構成図。

【図４】図４は第３実施例を示す立体視硬性内視鏡及び
制御装置の構成図。

【図５】図５は瞳分割シャッタを示す説明図。

【図６】図６は瞳分割シャッタを示す説明図。

【図７】図７は第３実施例の内視鏡の説明図。

【図８】図８は第４実施例を示す立体視硬性内視鏡の構
成図。

【図９】図９は第５実施例を示す立体視硬性内視鏡の構
成図。

【図１０】図１０は図９の実施例の変形例に係る構成
図。

【図１１】図１１は遮蔽手段を有する立体視硬性内視鏡
の構成図。

【図１２】図１２は二つの光学系を有する立体視硬性内
視鏡の構成図。

【符号の説明】

１…………………立体視硬性内視鏡２…………………挿入部３…………………操作保持部５…………………対物レンズ６…………………リレーレンズ部７…………………リレーレンズ系８…………………瞳分割プリズム１１ａ，１１ｂ…ＣＣＤ１…………………回転体１…………………回転機構６１………………おもり

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Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】一本の光軸を有し被写体像を結像する結
像レンズと、この結像レンズによって結像された被写体
像を伝達する像伝達手段と、この像伝達手段によって伝
達された被写体像を分割して左右の像を得る瞳分割手段
と、この瞳分割手段により分割された左被写体像及び右
被写体像を撮像する撮像手段と、前記瞳分割手段及び撮
像手段を前記像伝達手段の光軸を中心に一体的に回転す
る回転手段とを備えたことを特徴とする立体視内視鏡。
【請求項２】前記回転手段は、瞳分割手段及び撮像手
段を重力方向に対し一定の方向に保持する方向保持手段
を有していることを特徴とする請求項１に記載の立体視
内視鏡。