【発明の詳細な説明】
〔発明の目的〕
(産業上の利用分野)
本発明は立体内視鏡システムに関する。
(従来の技術)
立体視を実現するには、一対の対物光学系により視差
を持った2つの像を得、これを観察者の両眼に別々に与
えることが必要である。
従来の電子式立体内視鏡は、例えば1対の対物レンズ
と撮像素子を利用して、視差を持った2つの像を別々に
送る技術が知られていた。しかし、内視鏡先端に2つの
撮像素子を配置すると、先端部が大きくなる上、信号線
の本数が増えるという問題があった他にも、先端部にモ
ータを装着し1つの光学系を移動させて視差をもった2
つの画像を得る方法(特開昭60−232524号公報)や、先
端部に2つのシャッタを装着し、これを交互に駆動する
ことにより2つの画像を交互に撮像素子に結像する方法
(特開昭60−241018号公報記載の従来例)がある。いづ
れも、新たな部品を要する上、信号ケーブルの数が増
え、内視鏡の小型化,細径化の面で好ましくない。
(発明が解決しようとする問題点)
上記の従来技術にあっては、いづれも新たな部品を要
する上、信号ケーブルの数が増え、内視鏡の小型化,細
径化の面で好ましくない。
本発明は上記問題点に鑑み、先端部の構造が簡単で小
型化でき、かつ、信号線の数が従来に較べて少ないた
め、導中部の径が細い立体式内視鏡システムを提供す
る。
〔発明の構成〕
(問題点を解決するための手段)
本発明は内視鏡の内部に該内視鏡の軸方向に並設して
装着された一対の対物レンズと、前記一対の対物レンズ
からの像がそれぞれ異なる位置に結像されるように配置
された単一の素子からなる撮像素子と、前記撮像素子か
らの映像信号を立体映像に調整する処理装置とを有する
立体視式内視鏡システムである。
(作用)
本発明による立体内視鏡は、1対の対物レンズと一つ
の撮像素子が、前記1対の対物レンズによる2つの像が
前記撮像素子上の異なる位置に結像するように配置され
る。かつ、映像信号の処理装置において、前記2つの像
の相対位置を調整してモニタ上に表示することにより観
察者に立体像を与える。
(実施例)
本発明の一実施例を図を用いて説明する。第1図に示
すように、先端部には1対の対物レンズ10,11と単一の
撮像素子12が組みこまれ、被写体13の像は撮像素子12の
異なる位置に結ばれる。この様子を示したものが第1図
(b)である。この図は撮像素子の受光面の結像状態を
示したもので、像13a,13bは、被写体13の対物レンズ10,
11による像を各々示している。撮像素子12は通常矢印20
に示す方向で走査され、その信号は内視鏡の導中部2内
の信号線14を通じて、映像信号処理系3に伝達される。
この信号はA/D変換器30、フレームメモリ書き込み器31
を通じてフレームメモリ32に書き込まれた後、フレーム
メモリ読み出し器33、D/A変換器34を通じてモニタ35に
表示される。ただし、この際にフレームメモリ32へ書き
込み順序又は読み出し順序を適当に設定することによ
り、撮像素子12上の像13a,13bに各々相当する画像13
a′,13b′が、1フィールドごと交互に、かつ、観察者
が立体視ができるような位置に表示する。この位置関係
は、通常2つの画像の中心が一致するような位置に表示
することにより自然な立体視が得られるが、必ずしも一
致させる必要はない。モニタ上の視野外36に相当する画
像情報は適当なダミーのデータにより、例えば黒く表示
したり、他の計測データを表示することができる。
以上のようにして、モニタ35上に、対物レンズ10,11
による像が第1図(c)のように、1フィールドごと交
互に表示される。一方、液晶メガネ37の液晶シャッタ37
a,37bはモニタのフィールド走査数に応じて、駆動され
る。被写体13に対して右側の対物レンズ10による像13
a′表示時には、右側のシャッタ37aが開き、左側のシャ
ッタ37bが閉じる。逆に像13b′がモニタに表示されてい
る時は右側のシャッタ37aが閉じ、左側のシャッタ37bが
開く。これにより観察者の両眼には視差角をもった2つ
の画像が与えられることにより、立体視が行える。
また、メモリの読み出し速度は必ずしも書き込み速度
に一致させる必要はなく、例えば、走査速度の遅い撮像
素子を用いた場合でも、モニタのフィールド走査数を観
察者がフリッカを感じない速度に設定することができ
る。
一方、一般に観察者への立体像の与え方として、本実
施例に示したシャッタ方式以外にも、2モニタ方式(2
つのモニタをそれぞれの眼で見る)、アナグリフ方式
(赤と青のフィルタめがねをかけてみる)等様々な方式
がある。本発明は、実施例で示したシャッタ方式に限定
するものではなく、他の方式にも同様に適用できる。
〔発明の効果〕
上述の如く、本発明による立体内視鏡システムは先端
部の構造が簡単で小型化できかつ、信号線の本数が少な
いため導中部が細くなるという実用上極めて重要な利点
を有している。DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION Object of the Invention (Field of Industrial Application) The present invention relates to a stereoscopic endoscope system. (Prior Art) In order to realize stereoscopic vision, it is necessary to obtain two images having a parallax by a pair of objective optical systems and to separately provide the two images to both eyes of an observer. As a conventional electronic stereoscopic endoscope, for example, a technique has been known in which two images having parallax are separately sent by utilizing a pair of objective lens and an image pickup device. However, if two imaging devices are arranged at the tip of the endoscope, the tip becomes large and the number of signal lines increases, and in addition, a motor is attached to the tip to move one optical system. 2 with parallax
Method for obtaining two images (Japanese Patent Laid-Open No. 60-232524), or a method for mounting two shutters at the tip and driving them alternately to form two images alternately on the image sensor (special feature There is a conventional example described in Japanese Laid-Open Patent Publication No. 60-241018). In each case, new parts are required and the number of signal cables is increased, which is not preferable in terms of downsizing and downsizing of the endoscope. (Problems to be Solved by the Invention) In the above-mentioned conventional techniques, new components are required for each, and the number of signal cables increases, which is not preferable in terms of downsizing and thinning of the endoscope. . In view of the above problems, the present invention provides a stereoscopic endoscope system in which the diameter of the guiding portion is thin because the structure of the tip portion is simple and can be miniaturized, and the number of signal lines is smaller than in the past. [Structure of the Invention] (Means for Solving Problems) The present invention relates to a pair of objective lenses mounted side by side in an axial direction of the endoscope, and the pair of objective lenses. Stereoscopic vision having an image sensor including a single element arranged so that images from the image sensor are formed at different positions, and a processing device that adjusts a video signal from the image sensor into a stereoscopic image It is a mirror system. (Operation) In the stereoscopic endoscope according to the present invention, a pair of objective lenses and one image pickup device are arranged so that two images formed by the pair of objective lenses are formed at different positions on the image pickup device. It Further, in the image signal processing device, the relative position of the two images is adjusted and displayed on the monitor to give a stereoscopic image to the observer. (Example) An example of the present invention will be described with reference to the drawings. As shown in FIG. 1, a pair of objective lenses 10 and 11 and a single image pickup device 12 are incorporated in the tip portion, and an image of a subject 13 is formed at different positions of the image pickup device 12. This is shown in FIG. 1 (b). This figure shows the image formation state of the light receiving surface of the image pickup device, and the images 13a and 13b are the objective lens 10 of the subject 13,
Images from 11 are shown respectively. Image sensor 12 is normally an arrow 20
The signal is transmitted in the direction shown in FIG. 1 and the signal is transmitted to the video signal processing system 3 through the signal line 14 in the guiding center portion 2 of the endoscope.
This signal is sent to A / D converter 30, frame memory writer 31
After being written in the frame memory 32 through the, the frame memory 32 is displayed on the monitor 35 through the frame memory reader 33 and the D / A converter 34. However, at this time, by appropriately setting the writing order or the reading order to the frame memory 32, the images 13 corresponding to the images 13a and 13b on the image sensor 12 are respectively displayed.
a 'and 13b' are displayed alternately for each field and at a position where the observer can stereoscopically view. Although this positional relationship is normally displayed at a position where the centers of the two images match each other, a natural stereoscopic view can be obtained, but it is not always necessary to match them. The image information corresponding to the outside field of view 36 on the monitor can be displayed, for example, in black or other measurement data by using appropriate dummy data. As described above, the objective lenses 10, 11 are displayed on the monitor 35.
The image by is alternately displayed for each field as shown in FIG. 1 (c). On the other hand, the liquid crystal shutter 37 of the liquid crystal glasses 37
The a and 37b are driven according to the number of field scans of the monitor. Image 13 from objective lens 10 on the right side of subject 13
When a'is displayed, the right shutter 37a is opened and the left shutter 37b is closed. Conversely, when the image 13b 'is displayed on the monitor, the right shutter 37a is closed and the left shutter 37b is opened. As a result, two images having parallax angles are given to both eyes of the observer, so that stereoscopic viewing can be performed. Further, the reading speed of the memory does not necessarily have to match the writing speed. For example, even when an image sensor having a slow scanning speed is used, the number of field scans on the monitor can be set to a speed at which an observer does not feel flicker. it can. On the other hand, generally, as a method of giving a stereoscopic image to an observer, in addition to the shutter method shown in the present embodiment, a two monitor method (2
There are various methods such as viewing each monitor with each eye), anaglyph method (try wearing red and blue filter glasses). The present invention is not limited to the shutter system shown in the embodiments, but can be similarly applied to other systems. [Advantages of the Invention] As described above, the stereoscopic endoscope system according to the present invention has a practically very important advantage in that the structure of the tip portion is simple and can be miniaturized, and the number of signal lines is small, so that the guiding center portion becomes thin. Have
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明の一実施例を示す概略図である。
1……先端部、2……導中部、3……映像信号処理装
置、10,11……対物レンズ、12……撮像素子、13……被
写体、14……信号線。BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS FIG. 1 is a schematic view showing an embodiment of the present invention. 1 ... Tip part, 2 ... Conducting part, 3 ... Image signal processing device, 10, 11 ... Objective lens, 12 ... Image sensor, 13 ... Subject, 14 ... Signal line.