JP2014110910A - Stereoscopic endoscope apparatus - Google Patents
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Description
本発明は立体内視鏡装置に関するものである。 The present invention relates to a stereoscopic endoscope apparatus.
細長の挿入部を体腔内等に挿入して、直接目視できない被検部位を観察するための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的(2D)に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。 2. Description of the Related Art Endoscopic devices for observing a test site that cannot be directly viewed by inserting an elongated insertion portion into a body cavity or the like are widely used. In a normal endoscope apparatus, since the test site can be seen only in a flat (2D) view without perspective, it is difficult to observe fine irregularities on the surface of the body cavity, for example. There was a problem that diagnosis and various treatments by observation were not easy.
そこで、複数の観察光学系を並列に設け、これらの光学系の光軸が輻輳角をなすように設定して観察光学系を配置し、観察部位を立体的(3D)に観察できるようにした立体内視鏡装置が提案されている。 Therefore, a plurality of observation optical systems are provided in parallel, and the observation optical system is arranged so that the optical axes of these optical systems form a convergence angle, so that the observation site can be observed three-dimensionally (3D). A stereoscopic endoscope apparatus has been proposed.
この種の立体内視鏡装置は、立体的観察用の2つの光路と、平面的観察用の1つの光路の合計3つの光路を有し、その2光路と1光路を切り替えることで、立体的観察と平面的観察が行えるようになっている(例えば、特許文献1参照)。 This type of stereoscopic endoscope apparatus has a total of three optical paths: two optical paths for stereoscopic observation and one optical path for planar observation. By switching between the two optical paths and the one optical path, the stereoscopic endoscope apparatus Observation and planar observation can be performed (for example, refer to Patent Document 1).
しかしながら、このような従来の技術にあっては、内部に3つの光路が形成されているため、内視鏡の内部構造が複雑になり製造が困難であった。また内視鏡の挿入部がどうしても太くなるという課題もあった。 However, in such a conventional technique, since three optical paths are formed inside, the internal structure of the endoscope is complicated and it is difficult to manufacture. There is also a problem that the insertion portion of the endoscope is inevitably thick.
本発明は、このような従来の技術に着目してなされたものであり、2つの光路で立体的観察と平面的観察の切り替えが可能な立体内視鏡装置を提供することを目的としている。 The present invention has been made paying attention to such a conventional technique, and an object thereof is to provide a stereoscopic endoscope apparatus capable of switching between stereoscopic observation and planar observation with two optical paths.
請求項1記載の発明は、被写体像を結像する対物光学系と、対物光学系からの光学像を伝達する左右一対のリレー光学系と、リレー光学系で伝達された光学像を結像させる撮像光学系と、撮像光学系で結像された両眼視差を有する一対の光学像を電子映像として撮像する撮像手段とを備えた内視鏡と、撮像手段より撮像された左右一対の電子映像を内蔵された表示パネルに表示し且つ表示された電子映像を一対の接眼部から観察可能な電子映像表示装置と、撮像手段により撮像された左右一対の電子映像を電子映像表示装置の表示パネルの左右に並べて表示又はいずれか一方の電子映像を選択して左右に表示可能な映像切換手段と、から構成したことを特徴とする。 According to the first aspect of the present invention, an objective optical system that forms a subject image, a pair of left and right relay optical systems that transmit an optical image from the objective optical system, and an optical image transmitted by the relay optical system are formed. An endoscope including an imaging optical system, and an imaging unit that captures a pair of optical images having binocular parallax imaged by the imaging optical system as an electronic image, and a pair of left and right electronic images captured by the imaging unit An electronic image display device that can display an electronic image displayed on a display panel with a built-in display and from the pair of eyepieces, and a display panel of the electronic image display device that displays a pair of left and right electronic images captured by the imaging means And a video switching means capable of displaying either side by side or selecting one of the electronic videos and displaying it on the left and right.
請求項2記載の発明は、対物光学系が左右の光路共通で且つ可変焦点構造であることを特徴とする。 The invention according to claim 2 is characterized in that the objective optical system has a variable focus structure common to the left and right optical paths.
請求項1記載の発明によれば、2つの光路の両方から得られた左右一対の両眼視差を有する電子映像を表示パネルの左右に並べて表示すれば立体的観察が可能となり、いずれか一方の電子映像だけを選択して、それを左右に並べて表示すれば平面的観察が可能となる。2つの光路の切り替えだけで、立体的観察と平面的観察が行えるため、内部構造が簡略で挿入部の太さも細くできる。 According to the first aspect of the present invention, if the electronic images having a pair of left and right binocular parallax obtained from both of the two optical paths are displayed side by side on the left and right sides of the display panel, stereoscopic observation is possible. If only an electronic image is selected and displayed side by side, it is possible to perform planar observation. Since the three-dimensional observation and the two-dimensional observation can be performed only by switching between the two optical paths, the internal structure is simplified and the thickness of the insertion portion can be reduced.
請求項2記載の発明によれば、対物光学系が左右の光路共通で且つ可変焦点構造のため、立体的観察時及び平面的観察時の両方において、観察する左右の電子映像のフォーカス調整を行っても、左右両方の電子映像のフォーカス状態は必ず同一となる。そのため違和感がなく疲労の少ない観察が行える。 According to the second aspect of the present invention, since the objective optical system is common to the left and right optical paths and has a variable focus structure, focus adjustment of the left and right electronic images to be observed is performed during both stereoscopic observation and planar observation. However, the focus state of both the left and right electronic images is always the same. Therefore, there is no sense of incongruity and observation with little fatigue can be performed.
図1〜図8は、本発明の好適な一実施形態を示す図である。患者Pはベッド1の上に寝た状態になっており、腹部を露出している。ベッド1の近くには、フロア設置型の保持アーム2が設けられ、その保持アーム2の先端に内視鏡3が保持されている。ベッド1には、多関節式アーム4も2台設置され、腹部に延びている。多関節アーム4の先端には内視鏡3による処置を補助するための補助具が保持されている。内視鏡3の先端は患者Pの腹部に差し込まれた状態になっている。
1 to 8 are views showing a preferred embodiment of the present invention. The patient P is in a state of sleeping on the bed 1, and the abdomen is exposed. A floor-mounted holding arm 2 is provided near the bed 1, and an
ベッド1の周囲には、別の保持アーム5も設置され、その保持アーム5の先端には電子映像表示装置6が保持されている。電子映像表示装置6はバンド7によりドクターDの頭部に支持され、電子映像表示装置6の接眼部8から内部の電子映像を観察できる。電子映像表示装置6に表示される電子映像は、内視鏡3の先端から撮影された患者Pの腹部内の映像で、この電子映像表示装置6に表示された電子映像に基づいて、ドクターDはツール9を利用して患者Pの腹部に対して処置を行うことができる。
Another holding arm 5 is also installed around the bed 1, and an electronic
この実施形態に係る内視鏡3は、左目用及び右目用の2つの光路を有する硬性内視鏡である。内視鏡3は先端側に細長の挿入部10を有している。挿入部10の先端には共通の対物光学系18が設けられている。対物光学系18は、固定レンズ22と可動レンズ23とを備え、可変焦点構造を有する。可動レンズ23の撮像に関与しない範囲(リレー光学系に向かう光束が通らない範囲)には、モータ24にて駆動されるネジ25が螺合されている(図6参照)。従って、モータ24によりネジ25を正逆方向へ回転させることにより、可動レンズ23と固定レンズ22の距離を変更して、対物光学系18の焦点距離を変えることができる。挿入部10内におけるネジ25の反対側には同じく撮像に関与しない範囲に照明光学系26が設けられている(図4参照)。照明光学系26はリレーレンズから構成され、図示せぬ光源装置から照明光が供給される。
The
対物光学系18の後方には、それぞれ被写体像を伝達するリレー光学系としてのロッドレンズ19が配設されている。ロッドレンズ19の後方には、光軸間隔を広げるプリズム20が設けられており、プリズム20の基端側には2つの撮像光学系11が連設されている。撮像光学系11は光軸間隔を狭めるプリズム21を介してCCDイメージセンサ等の2次元固体撮像素子を備える一台のカメラ(撮像手段)12に接続され、内部に設けられた左右一対のCCDイメージセンサ(以下CCDという。)により両眼視差を有する左右一対の電子映像を撮影することができる。撮像光学系11の途中にはズーム13が設けられており、1〜8倍に拡大することができる。したがって、対物光学系18の可変焦点構造をコンパクトに構成して挿入部10に収納することができる。
Behind the objective
カメラ12で撮影された電子映像は、映像切換手段15を介して、電子映像表示装置6の内部に設けられた一対の表示パネル(液晶、有機ELなど)16に表示される。映像切換手段15はカメラ12で撮像された左右一対の電子映像の両方をそれぞれ左右の表示パネル16に表示することもできし、左右の電子映像のいずれか一方を選択して同一の電子映像を表示パネル16に表示することもできる。
The electronic video photographed by the
表示パネル16は仕切壁17にて区切られており、ドクターDはその左右一対の電子映像を接眼部8から観察することができる。つまり右側の接眼部8からは右側の表示パネル16だけが観察でき、左側の接眼部8からは左側の表示パネル16だけが観察できるようになっている。
The
そのためカメラ12の左右のCCDで両眼視差を有する一対の電子映像を得て、それを映像切換手段15を介して、右側の表示パネル16には右側の電子映像Rを表示し、左側の表示パネル16には左側の電子映像Lを表示すれば、接眼部8から立体的観察を行うことができる(図7参照)。
Therefore, a pair of electronic images having binocular parallax is obtained by the left and right CCDs of the
また映像切換手段15にて例えば一方の電子映像R(L)だけを左右の表示パネル16に表示するようにすれば平面的観察を行うことができる(図8参照)。立体的観察が必要でない場合、立体的観察に疲れて目を休ませたい場合などは、映像切換手段15の操作により平面的観察に切り替える。この場合には、映像切換手段15は一方の電子映像R(L)を電子映像信号として分配するのでハーフミラーにより各光路の光量が半減するようなことがない。
Further, for example, if only one electronic video R (L) is displayed on the left and
立体的観察の場合も、平面的観察の場合も、対物光学系18のフォーカス調整により、電子映像のフォーカス状態を変化させることができる。焦点距離を変化させても、対物光学系18が左右の光路共通のため、左右両方の電子映像のフォーカス状態は必ず同一となる。そのため違和感がなく疲労の少ない観察が行える。
In both the three-dimensional observation and the two-dimensional observation, the focus state of the electronic image can be changed by adjusting the focus of the objective
この実施形態によれば、以上説明したように、2つの光路の切り替えだけで、立体的観察と平面的観察が行えるため、内部構造が簡略で挿入部の太さも細くできる。 According to this embodiment, as described above, since the stereoscopic observation and the planar observation can be performed only by switching between the two optical paths, the internal structure is simplified and the thickness of the insertion portion can be reduced.
尚、以上の実施形態では、2枚の離れた表示パネル16に電子映像を表示する例を示したが、1枚のワイド型の表示パネルを左右二分割して利用し、それぞれに電子映像を表示しても良い。
In the above embodiment, an example in which an electronic image is displayed on two
3 内視鏡
6 電子映像表示装置
11 撮像光学系
12 カメラ(撮像手段)
15 映像切換手段
18 対物光学系
19 ロッドレンズ(リレー光学系)
P 患者
D ドクター
3
15 Image switching means 18 Objective
P Patient D Doctor
Claims (2)
撮像手段により撮像された左右一対の電子映像を内蔵された表示パネルに表示し且つ表示された電子映像を一対の接眼部から観察可能な電子映像表示装置と、
撮像手段により撮像された左右一対の電子映像を電子映像表示装置の表示パネルの左右に並べて表示又はいずれか一方の電子映像を選択して左右に表示可能な映像切換手段と、
を備えることを特徴とする立体内視鏡装置。 An objective optical system that forms a subject image, a pair of left and right relay optical systems that transmit an optical image from the objective optical system, an imaging optical system that forms an optical image transmitted by the relay optical system, and an imaging optical system An endoscope provided with an image pickup unit that picks up a pair of optical images having binocular parallax imaged in as an electronic image;
An electronic image display device capable of displaying a pair of left and right electronic images captured by the imaging means on a built-in display panel and observing the displayed electronic images from a pair of eyepieces;
Video switching means capable of displaying a pair of left and right electronic images captured by the imaging means side by side on the left and right of the display panel of the electronic image display device or selecting either one of the electronic images and displaying them on the left and right;
A stereoscopic endoscope apparatus comprising:
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