JP2843332B2 - Stereoscopic endoscope - Google Patents

Stereoscopic endoscope

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JP2843332B2
JP2843332B2 JP63139700A JP13970088A JP2843332B2 JP 2843332 B2 JP2843332 B2 JP 2843332B2 JP 63139700 A JP63139700 A JP 63139700A JP 13970088 A JP13970088 A JP 13970088A JP 2843332 B2 JP2843332 B2 JP 2843332B2
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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
視内視鏡に関する。
Description: TECHNICAL FIELD The present invention relates to a stereoscopic endoscope having a plurality of observation systems and capable of stereoscopic viewing.

[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より、
体腔内臓器等を観察したり、必要に応じ処置具チャンネ
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。
[Problems to be solved by conventional technology and invention] In recent years, by inserting an elongated insertion portion into a body cavity,
2. Description of the Related Art Endoscopes capable of observing organs in a body cavity and the like and performing various treatments using a treatment tool inserted into a treatment tool channel as necessary are widely used.

ところで、早期癌の発見等においては、表面の微細な
凹凸を識別することが重要な場合があるが、従来の内視
鏡では、観察できる像が平面的であり、微細な凹凸を識
別することが困難であった。
By the way, in the detection of early cancer, etc., it is sometimes important to identify fine irregularities on the surface.However, with a conventional endoscope, an observable image is planar, and it is necessary to identify the fine irregularities. Was difficult.

そこで、特開昭57−69839号公報に示されるように、
2つの観察系を備えた立体視内視鏡が提案されている。
この2つの観察系は、それぞれのUP(上)方向が、内視
鏡のUP方向に一致するように観察系の向きが決められて
いる。
Therefore, as shown in JP-A-57-69839,
A stereoscopic endoscope provided with two observation systems has been proposed.
The directions of the two observation systems are determined so that their UP (up) directions coincide with the UP direction of the endoscope.

ところが、従来、前記公報に示されるように、立体視
内視鏡において、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、水平方向に偏っ
た位置に設けられていた。このように、2つの観察系に
対して照明系の位置が均等になっていないと、照明系か
ら離れている方の観察系は、どうしても照明むらが生じ
易い。また、各観察系の画像において、照明系のある方
向が異なるため、照明方向の違いによる照明むらが生じ
易くなる。
However, conventionally, as described in the above-mentioned publication, in a stereoscopic endoscope, illumination unevenness has not been regarded as important. For example, in the endoscope disclosed in the above publication, the illumination system is provided at a position deviated in the horizontal direction with respect to the two image guides. As described above, if the positions of the illumination systems are not uniform with respect to the two observation systems, the observation system that is farther from the illumination system is likely to have uneven illumination. In addition, since the direction of the illumination system is different in the images of the respective observation systems, uneven illumination due to the difference in the illumination direction is likely to occur.

また、各観察系の画像間における照明むらの違いの影
響について、第9図及び第10図を用いて説明する。
In addition, the influence of the difference in illumination unevenness between images of each observation system will be described with reference to FIGS. 9 and 10.

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つの観察系としてのイメージガイド1
02,103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105で示す領域が、立体像の得られる範囲に
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。前記ライトガイド104から出射された照
明光の光量は、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て弱くなる。
FIG. 9 shows the distal end of the insertion section of the endoscope. This tip 101 has an image guide 1 as two observation systems
02 and 103, and a distal end portion of a light guide 104 as an illumination system. One image guide 102 is for the left eye, and the other image guide 103 is for the right eye.
In the figure, a region indicated by reference numeral 105 is a range where a stereoscopic image can be obtained. In the drawings, the objective lens, the light distribution lens, and the like are omitted. The amount of illumination light emitted from the light guide 104 is strongest when the center axis of the light guide 104 is extended, and becomes weaker as the distance from the center increases.

立体像を得るときは、例えば、2つの視差を有する観
察系の画像をモニタ画像に交互に表示し、この表示に同
期して左右交互に開閉する液晶シャッタを有する眼鏡を
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。
When a stereoscopic image is obtained, for example, an image of an observation system having two parallaxes is alternately displayed on a monitor image, and in synchronization with this display, a pair of eyeglasses having a liquid crystal shutter that opens and closes alternately on the right and left, through the right observation system. The obtained image is viewed with the right eye, and the image obtained with the left observation system is viewed with the left eye.

このとき、例えば、第9図に示すようにライトガイド
104が偏っていると、第10図(a)に示すように、左側
の像では、左側の光量が弱くなり、第10図(b)に示す
ように、右側の像では、右側の光量(及び左側の光量も
少し)弱くなる。そのため、この2つの像を重ね合わせ
て立体像を得るようにすると、左右の暗い部分が交互に
入れ換わるので、画像がチラチラして、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。
At this time, for example, as shown in FIG.
When the 104 is biased, as shown in FIG. 10 (a), the light quantity on the left side becomes weaker in the left image, and as shown in FIG. 10 (b), the light quantity on the right side ( And the light quantity on the left side is also slightly reduced). Therefore, when a two-dimensional image is obtained by superimposing the two images, the dark portions on the left and right are alternately exchanged with each other, which causes a problem that the image is flickered and it is very difficult to observe. In addition, it becomes unnatural as a stereoscopic image.

[発明の目的] 本発明は、上記事情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すい画像が得られるようにした
立体視内視鏡を提供することを目的としている。
[Object of the Invention] The present invention has been made in view of the above circumstances, and an object of the present invention is to provide a stereoscopic endoscope capable of obtaining a natural and easy-to-view image as a stereoscopic image.

[課題を解決するための手段] 本発明の立体視内視鏡は、複数の観察系を有するもの
において、少なくとも立体視のために用いる一対の観察
系に対して、この一対の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輝度分布が略同
じになるように、前記一対の観察系の中心を結ぶ線分の
垂直二等分線上において該垂直二等分線に対して線対称
の位置に互いに離間させて配置した少なくとも一対の照
明系を備えるものである。
[Means for Solving the Problems] A stereoscopic endoscope according to the present invention, which has a plurality of observation systems, obtains at least a pair of observation systems used for stereoscopic vision by using the pair of observation systems. Line symmetry with respect to the vertical bisector, on a vertical bisector of a line connecting the centers of the pair of observation systems, so that at least the luminance distribution of the illumination light in the horizontal direction in each image obtained is substantially the same. And at least one pair of illumination systems arranged apart from each other.

[作用] 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
光の輝度分布が略同じになる。
[Operation] In the present invention, at least the luminance distribution of the illumination light in the horizontal direction becomes substantially the same in each image obtained by each observation system used for stereoscopic vision.

[実施例] 以下、図面を参照して本発明の実施例を説明する。Embodiment An embodiment of the present invention will be described below with reference to the drawings.

第1図ないし第5図は本発明の第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A−A′線断面図、第3図は内視鏡装置の全体を示す
斜視図、第4図は内視鏡装置の構成を示す説明図、第5
図(a)及び(b)は内視鏡によって得られる左右各画
像を示す説明図である。
1 to 5 relate to a first embodiment of the present invention, FIG. 1 is a front view of a distal end portion of an endoscope insertion portion, FIG. 2 is a sectional view taken along line AA 'of FIG. FIG. 3 is a perspective view showing the entire endoscope apparatus, FIG. 4 is an explanatory view showing the configuration of the endoscope apparatus, and FIG.
(A) and (b) are explanatory diagrams showing left and right images obtained by the endoscope.

第3図に示すように、内視鏡装置は、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
プロセッサ(以下、ビデオプロセッサ(1)と記す。)
21を内蔵した光源装置20と、第2のビデオプロセッサ
(以下、ビデオプロセッサ(2)と記す。)22とに接続
されるようになっている。前記光源装置20には、モニタ
23が接続されるようになっている。
As shown in FIG. 3, the endoscope apparatus includes an endoscope 1 capable of stereoscopic viewing. The endoscope 1 is a first video processor (hereinafter, referred to as a video processor (1)).
A light source device 20 having a built-in 21 and a second video processor (hereinafter, referred to as a video processor (2)) 22 are connected. The light source device 20 includes a monitor
23 are to be connected.

前記内視鏡1は、細長で例えば可撓性の挿入部2を備
え、この挿入部2の後端に太径の操作部3が連設されて
いる。前記操作部3からは、側方に可撓性のユニバーサ
ルコード4が延設され、このユニバーサルコード4の端
部に、前記光源装置20のコネクタ受け25に接続される第
1のコネクタ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、前記ビデオプロセッサ(2)22
のコネクタ受けに接続される第2のコネクタ7が設けら
れている。
The endoscope 1 includes a slender, for example, flexible insertion section 2, and a large-diameter operation section 3 is connected to the rear end of the insertion section 2. A flexible universal cord 4 extends laterally from the operation unit 3, and a first connector 5 connected to a connector receiver 25 of the light source device 20 is provided at an end of the universal cord 4. Have been. A signal code 6 extends from a side of the first connector 5, and an end of the signal code 6 is connected to the video processor (2) 22.
A second connector 7 is provided to be connected to the connector receiver.

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に隣接する後方側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、前記操作部3には、前記挿入
部2内に設けられた処置具チャンネルに連通する処置具
挿入口12が設けられている。
On the distal end side of the insertion portion 2, a rigid distal end portion 9 and a bending portion 10 which can be bent rearward adjacent to the distal end portion 9 are sequentially provided. The operating section 3 is provided with a bending operation knob 11, and by rotating the bending operation knob 11, the bending section 10 can be bent in the up / down / left / right directions. Further, the operation section 3 is provided with a treatment instrument insertion port 12 communicating with a treatment instrument channel provided in the insertion section 2.

第2図に示すように、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の先端側に外嵌された
カバー部材32とを有している。これら先端部本体31及び
カバー部材32には、挿入部2の軸方向と平行に貫通する
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。
As shown in FIG. 2, the distal end portion 9 has a rigid and cylindrical distal end portion main body 31 and a cover member 32 fitted on the distal end side of the distal end portion main body 31. The distal end main body 31 and the cover member 32 have two observation through-holes 33, two illumination through-holes 34, one treatment tool through-hole 35, and a treatment tool through-hole 35 that penetrate in parallel with the axial direction of the insertion portion 2. Two air / water feed holes are formed.

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37R,37Lが、所定の視差を示
するように装着されている。尚、対物レンズ系37Rは右
目に対応し、対物レンズ系37Lは左目に対応している。
前記レンズ枠36aと先端部本体32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37R,37Lの結像位
置に配置されたCCD等の固体撮像素子40R,40Lが、前記素
子枠39に保持されている。前記固体撮像素子40R,40Lの
リード足41,41は、基板42,42に接続され、この基板42,4
2には、電子部品43,43が実装されている。前記基板42,4
2には、信号線44R,44Lが接続されている。左目に対応す
る固体撮像素子40L側の信号線44Lは、挿入部2,操作部3
及びユニバーサルコード4内に挿通されて、第1のコネ
クタ5に接続されており、このコネクタ5及びコネクタ
受け25を介して、光源装置20内のビデオプロセッサ
(1)21に接続されるようになっている。右目に対応す
る固体撮像素子40R側の信号線44Rは、挿入部2,操作部3,
ユニバーサルコード4及び信号コード6内に挿通され
て、第2のコネクタ7に接続されており、このコネクタ
7を介して、ビデオプロセッサ(2)22に接続されるよ
うになっている。そして、固体撮像素子40Lは、ビデオ
プロセッサ(1)21によって駆動され、この固体撮像素
子40Lの出力信号は、ビデオプロセッサ(1)21によっ
て映像信号処理されるようになっている。同様に、固体
撮像素子40Rは、ビデオプロセッサ(2)22によって駆
動され、この固体撮像素子40Rの出力信号は、ビデオプ
ロセッサ(2)22によって映像信号処理されるようにな
っている。
Each observation through-hole 33 has a lens frame 36a and 36b, respectively.
Are mounted so as to show a predetermined parallax. Note that the objective lens system 37R corresponds to the right eye, and the objective lens system 37L corresponds to the left eye.
An O-ring 38 is provided between the lens frame 36a and the tip body 32.
Is interposed. An element frame 39 is connected to the rear end of the lens frame 36b, and solid-state image sensors 40R and 40L such as CCDs arranged at image forming positions of the objective lens systems 37R and 37L are held by the element frame 39. Have been. The lead legs 41, 41 of the solid-state imaging devices 40R, 40L are connected to substrates 42, 42, and the substrates 42, 4
Electronic components 43, 43 are mounted on 2. The substrates 42, 4
2, the signal lines 44R and 44L are connected. The signal line 44L on the solid-state imaging device 40L side corresponding to the left eye is connected to the insertion unit 2, the operation unit 3
And is connected to the first connector 5 through the universal cord 4, and is connected to the video processor (1) 21 in the light source device 20 via the connector 5 and the connector receiver 25. ing. The signal line 44R on the solid-state imaging device 40R side corresponding to the right eye includes the insertion unit 2, the operation unit 3,
It is inserted into the universal cord 4 and the signal cord 6 and is connected to the second connector 7, and is connected to the video processor (2) 22 via the connector 7. The solid-state imaging device 40L is driven by a video processor (1) 21, and the output signal of the solid-state imaging device 40L is processed by the video processor (1) 21 for video signal processing. Similarly, the solid-state imaging device 40R is driven by a video processor (2) 22, and an output signal of the solid-state imaging device 40R is processed by the video processor (2) 22 for video signal processing.

また、前記固体撮像素子40R,40L及び基板42,42は、シ
ールド用の枠体46,46内に収納されている。
The solid-state imaging devices 40R, 40L and the substrates 42, 42 are housed in shielding frames 46, 46.

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
照明光を照射するものであり、配光レンズ系52Lは主に
左目側の対物レンズ系37Lの視野に対して照明光を照射
するものである。本実施例では、各観察用透孔33,33に
対して、略垂直方向上側に、照明用透孔34,34が配置さ
れ、第1図に示すように、対物レンズ系37Rに対して配
光レンズ系52Rが、対物レンズ系37Lに対して配光レンズ
系52Lが、互いに、光量,数,方向及び対物レンズ系と
配光レンズ系間の距離等の条件が略同じになるように配
置されている。
On the other hand, the light distribution lens systems 52R and 52L held by the lens frame 51 are mounted in the respective illumination through holes 34. The light distribution lens system 52R is mainly for irradiating illumination light to the field of view of the right-eye side objective lens system 37R, and the light distribution lens system 52L is mainly for the field of view of the left-eye side objective lens system 37L. To irradiate the illumination light. In the present embodiment, the illumination through holes 34, 34 are disposed substantially vertically above the observation through holes 33, 33, and are disposed with respect to the objective lens system 37R as shown in FIG. The light lens system 52R is arranged such that the light distribution lens system 52L is substantially the same as the objective lens system 37L in terms of the amount of light, the number, the direction, and the distance between the objective lens system and the light distribution lens system. Have been.

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,54Lが連設
されている。このライトガイド54R,54Lは、挿入部2,操
作部3及びユニバーサルコード4内に挿通されると共
に、入射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で示す。
At the rear end of each of the light distribution lens systems 52R and 52L,
Light guides 54R and 54L formed of fiber bundles are provided continuously. The light guides 54R, 54L are inserted into the insertion section 2, the operation section 3, and the universal cord 4, and the incident end side is integrated and connected to the connector 5. The integrated light guide is indicated by reference numeral 54.

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,37Lの先端面に
向けて開口している。また、処置具チャンネル用透孔35
の後端には、図示しない処置具チャンネルチューブが接
続され、この処置具チャンネルチューブは、挿入部2内
に挿通されて、処置具挿入口12に接続されている。
Further, nozzles 55, 55 are provided at the tip ends of two air / water supply through holes (not shown), respectively. Each of the nozzles 55, 55 is open toward the distal end surface of the objective lens system 37R, 37L, respectively. In addition, the through hole 35 for the treatment instrument channel
A treatment instrument channel tube (not shown) is connected to the rear end of the treatment instrument. The treatment instrument channel tube is inserted into the insertion section 2 and connected to the treatment instrument insertion port 12.

また、前記先端部本体31の後端部には、筒体56が接続
されている。この筒体56の後端部には、多数の環状の関
節駒57,57,…を互いに回動可能に挿入部2の長手方向に
連結してなり、湾曲部10を構成する湾曲管58が連結され
ている。この湾曲管58の外周は、金属等の細線を網状に
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、例えば糸巻き後接着することによって固定されてい
る。
Further, a tubular body 56 is connected to a rear end of the distal end main body 31. A plurality of annular joint pieces 57, 57,... Are connected to the rear end of the cylindrical body 56 in the longitudinal direction of the insertion section 2 so as to be rotatable with each other. Are linked. The outer periphery of the curved tube 58 is covered with a curved blade 59 formed by braiding a thin wire of metal or the like in a net shape, and the outer periphery of the curved blade 59 is covered with a curved rubber 60. The distal end of the curved rubber 60 is fixed to the outer peripheral portion of the distal end body 31 by, for example, bonding after thread winding.

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の先端側はあま
り曲がらず、湾曲形状が悪くなる。そこで、湾曲ゴム60
の先端側の肉厚を薄くし、手元側の肉厚を厚くして、湾
曲部10の手元側を曲がりにくくすることにより、湾曲形
状を均一な曲率にすることができる。しかし、湾曲ゴム
60の肉厚の変化(段)を急につけると、湾曲させたとき
にその部分に大きなしわが発生する。これは、外観上見
苦しいだけでなく、湾曲ブレード59にしわがより、ブレ
ードの素線切れの原因となって危険である。
By the way, when the bending operation is performed, the bending tube 58 normally bends from the near side, so that the distal end side of the bending tube 58 does not bend very much, and the curved shape is deteriorated. Therefore, curved rubber 60
By making the thickness of the distal end side thinner and increasing the thickness of the proximal side so that the proximal side of the bending portion 10 is hard to bend, the curved shape can have a uniform curvature. But curved rubber
If a change in thickness (step) of 60 is suddenly applied, a large wrinkle is generated in the curved portion when the portion is curved. This is not only unsightly in appearance, but is also dangerous because the curved blade 59 is wrinkled, causing the blade to be broken.

そこで、本実施例では、第2図において記号aで示す
ような所定の長さの中で、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ない。
Therefore, in the present embodiment, the thickness of the curved rubber 60 is gradually changed within a predetermined length indicated by the symbol a in FIG. Therefore, problems such as generation of large wrinkles and broken wires of the blade do not occur.

また、第4図に示すように、前記光源装置20内には、
ランプ62が設けられ、このランプ62から出射された光
は、集光レンズ63で集光されて、コネクタ受け25に接続
された第1のコネクタ5のライトガイド54入射端に入射
するようになっている。また、前記光源装置20内には、
この光源装置20内のビデオプロセッサ(1)21からの映
像信号と、光源装置20と別体のビデオプロセッサ(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に出力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、右目用の固体撮像素子40Rで撮像した被写体像と、
左目用の固体撮像素子40Lで撮像した被写体像とが交互
に表示される。
As shown in FIG. 4, the light source device 20 includes:
A lamp 62 is provided, and light emitted from the lamp 62 is condensed by a condenser lens 63 and is incident on a light guide 54 incident end of the first connector 5 connected to the connector receiver 25. ing. Further, inside the light source device 20,
A video signal from a video processor (1) 21 in the light source device 20 and a video processor (2) separate from the light source device 20
There is provided a video signal switching means 65 for inputting the video signal from the monitor 22 and alternately outputting the video signal to the monitor 23 at a predetermined cycle. Accordingly, on the monitor 23, at a predetermined cycle, a subject image captured by the right-eye solid-state imaging device 40R,
The subject image captured by the left-eye solid-state imaging device 40L is displayed alternately.

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、左右の目に対応する部分が交互に
開閉される液晶シャッタ付きの眼鏡67が設けられ、この
眼鏡67を介して、前記モニタ23の画面を観察することに
より、立体視が可能になる。
Further, in this embodiment, a switching signal from the video signal switching means 65 is input, and portions corresponding to the left and right eyes are alternately opened and closed in synchronization with the switching of the left and right images displayed on the monitor 23. A pair of glasses 67 with a liquid crystal shutter is provided. By observing the screen of the monitor 23 through the glasses 67, stereoscopic viewing becomes possible.

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。
Next, the operation of the present embodiment will be described with reference to FIG.

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、分枝されたライ
トガイド54R,54Lの先端から出射され、配光レンズ系52
R,52Lを通って、被写体に照射される。この被写体から
の戻り光は、対物レンズ系37R,37Lによって、固体撮像
素子40R,40L上に結像される。各固体撮像素子40L,40Rの
出力信号は、それぞれ、ビデオプロセッサ(1)21,ビ
デオプロセッサ(2)22によって映像信号処理される。
各ビデオプロセッサ21,22からの映像信号は、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、所定の周期で、第5図(b)
に示すような右目用の固体撮像素子40Rで撮像した被写
体像と、第5図(a)に示すような左目用の固体撮像素
子40Lで撮像した被写体像とが交互に表示される。そし
て、このモニタ23の画面を、眼鏡67を介して観察するこ
とにより、被写体を立体的に観察することができる。
The light emitted from the lamp 62 in the light source device 20 is incident on the incident end of the light guide 54 of the endoscope 1, is emitted from the distal ends of the branched light guides 54R, 54L, and is distributed by the light distribution lens system 52.
The object is irradiated through R and 52L. The return light from the subject is imaged on the solid-state imaging devices 40R and 40L by the objective lens systems 37R and 37L. The output signals of the solid-state imaging devices 40L and 40R are subjected to video signal processing by a video processor (1) 21 and a video processor (2) 22, respectively.
The video signals from the video processors 21 and 22 are alternately output to the monitor 23 at a predetermined cycle by the video signal switching means 65, and are output to the monitor 23 at a predetermined cycle in FIG.
The subject image picked up by the right-eye solid-state imaging device 40R as shown in FIG. 5 and the subject image picked up by the left-eye solid-state imaging device 40L as shown in FIG. 5A are displayed alternately. Then, by observing the screen of the monitor 23 through the glasses 67, the subject can be three-dimensionally observed.

ところで、本実施例では、第1図に示すように、各対
物レンズ系37R,37Lに対して、略垂直方向上側に、配光
レンズ系52R,52Lが配置されている。従って、第5図に
示すように、画面水平方向の照明光の輝度分布は、略均
一になるが、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、この両画像を重ね合わせても、暗い部分は
暗いままなので、画像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、見やすい画像となる。
In the present embodiment, as shown in FIG. 1, light distribution lens systems 52R and 52L are disposed substantially vertically above the objective lens systems 37R and 37L. Therefore, as shown in FIG. 5, the luminance distribution of the illuminating light in the horizontal direction of the screen becomes substantially uniform, but in the vertical direction of the screen, both the left and right images become dark on the lower side. However, since the same direction becomes dark in both the left and right images, even if these two images are superimposed, the dark portion remains dark, so that the images do not flicker. Therefore,
The three-dimensional image does not become unnatural and becomes an easy-to-view image.

尚、本実施例では、左右両画像間で、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。
In this embodiment, the luminance distribution of the illumination light is substantially the same between the left and right images as a whole, but only the luminance distribution in the horizontal direction may be substantially the same.

尚、映像信号切換手段65を、ビデオプロセッサ(2)
22側に設けても良い。このようにすると、1つの観察系
を有する内視鏡を用い、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、立体観察すると
きには、本実施例の内視鏡1を用いると共に、ビデオプ
ロセッサ(2)22を付加することにより、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
びビデオプロセッサ(2)22と別体にしても良い。ま
た、光源装置,ビデオプロセッサ(1)21,ビデオプロ
セッサ(2)22が、全て別体になっていても良い。
Note that the video signal switching means 65 is replaced by a video processor (2).
It may be provided on the 22nd side. In this way, when the endoscope having one observation system is used and normal observation other than stereoscopic observation is performed, only the light source device 20 is used. When stereoscopic observation is performed, the endoscope 1 according to the present embodiment is used. And the addition of the video processor (2) 22 enables stereoscopic observation. Further, the video signal switching means 65 may be provided separately from the light source device 20 and the video processor (2) 22. Further, the light source device, the video processor (1) 21, and the video processor (2) 22 may be all separate.

第6図は本発明の第2実施例における内視鏡挿入部の
先端部の正面図である。
FIG. 6 is a front view of the distal end portion of the endoscope insertion section according to the second embodiment of the present invention.

本実施例は、各対物レンズ系37R,37Lに対して、それ
ぞれ、2つの配光レンズ系52R,52R,52L,52Lを設けたも
のである。配光レンズ系52R,52Rは、対物レンズ系37Rに
対して、略垂直方向の上下に配置されている。同様に、
配光レンズ系52L,52Lは、対物レンズ系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、照明系の光量,数,方向及び距
離等の条件が略同じになっている。
In this embodiment, two light distribution lens systems 52R, 52R, 52L, 52L are provided for each of the objective lens systems 37R, 37L. The light distribution lens systems 52R, 52R are arranged vertically above and below the objective lens system 37R. Similarly,
The light distribution lens systems 52L, 52L are arranged vertically above and below the objective lens system 37L. The conditions such as the amount of light, the number, the direction, and the distance of the illumination system are substantially the same for each of the objective lens systems 37R and 37L.

本実施例によれば、第1実施例よりも照明むらが少な
くなり、より見やすい画像が得られる。
According to the present embodiment, illumination unevenness is reduced as compared with the first embodiment, and an image that is easier to see is obtained.

その他の構成,作用及び効果は、第1実施例と同様で
ある。
Other configurations, operations and effects are the same as those of the first embodiment.

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つの観
察窓の中央に左右の観察系に共通の照明窓を設け、左右
の観察系のそれぞれ外側に、1つずつ照明窓を設け、ト
ー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。
The number of illumination windows is not limited to two or four, but may be three, five or more, or may be an odd number. For example, a common illumination window is provided for the left and right observation systems at the center of two observation windows, and one illumination window is provided outside each of the left and right observation systems. You may make it uniform.

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す説明図、第8図は内視鏡挿入部
の先端部の正面図である。
7 and 8 relate to a third embodiment of the present invention.
The figure is an explanatory view showing the configuration of the endoscope, and FIG. 8 is a front view of the distal end of the endoscope insertion section.

本実施例は、観察系にイメージガイドを用いた例であ
る。
This embodiment is an example in which an image guide is used for an observation system.

第7図に示すように、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の後端に太径の操作
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
ガイドケーブル74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、左右各目に対応する
2つの接眼部75L,75Rが設けられている。
As shown in FIG. 7, the endoscope 71 includes an elongated and flexible insertion section 72, for example, and a large-diameter operation section 73 is connected to the rear end of the insertion section 72. A flexible light guide cable 74 extends laterally from the operation unit 73, and a connector (not shown) connected to a light source device such as the light source device 20 is provided at an end of the light guide cable 74. Have been.
Further, at the rear end of the operation unit 73, two eyepieces 75L and 75R corresponding to the left and right eyes are provided.

前記挿入部72の先端部79には、所定の視差を有する2
つの対物レンズ系80R,80Lが設けられている。各対物レ
ンズ系80R,80Lの結像位置には、ファイババンドルより
なるイメージガイド81R,81Lの先端面が配置されてい
る。このイメージガイド81R,81Lは、挿入部72内に挿入
されて、各後端部は、それぞれ接眼部75R,75L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83R,83Lが
対向している。
The distal end portion 79 of the insertion portion 72 has a predetermined parallax
Two objective lens systems 80R and 80L are provided. At the imaging positions of the objective lens systems 80R and 80L, the tip surfaces of the image guides 81R and 81L made of fiber bundles are arranged. The image guides 81R and 81L are inserted into the insertion section 72, and their rear ends are guided to the eyepieces 75R and 75L, respectively. On each rear end face of this image guide 81R, 81L,
The eyepieces 83R, 83L provided in the eyepieces 75R, 75L face each other.

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が挿通されている。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
すように、それぞれ、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。
A light guide 85 is inserted into the insertion section 72 and the light guide cable 74. The distal end of the light guide 85 is branched into two parts, and the distal ends of the branched light guides 85R and 85L are connected to the outer peripheral portions of the objective lens systems 80R and 80L, respectively, as shown in FIG. Are arranged in a ring shape. An end of the light guide 85 is connected to a connector provided at an end of the light guide cable 74.

尚、第8図に示すように、前記先端部79には、処置具
チャンネルを形成する処置具チャンネル用透孔35と、各
対物レンズ系80R,80Lに向けて開口するノズル55,55とが
設けられている。
As shown in FIG. 8, the distal end portion 79 is provided with a through hole 35 for a treatment tool channel forming a treatment tool channel, and nozzles 55, 55 opening toward the objective lens systems 80R, 80L. Is provided.

また、前記接眼部75R,75Lには、それぞれ、外付けテ
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。この外付けテレビカメラ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の結像位置
に配置された固体撮像素子92とを備えている。一方の外
付けテレビカメラ90の固体撮像素子92は、ビデオプロセ
ッサ(1)21に接続され、他方の外付けテレビカメラ90
の固体撮像素子92は、ビデオプロセッサ(2)22に接続
されるようになっている。尚、2つの外付けテレビカメ
ラ90,90は、一体化されていても良い。
Further, external television cameras 90, 90 can be detachably attached to the eyepieces 75R, 75L, respectively. The external television camera 90 includes an imaging lens 91 for imaging light from an eyepiece, and a solid-state imaging device 92 disposed at an imaging position of the imaging lens 91. The solid-state imaging device 92 of one external television camera 90 is connected to the video processor (1) 21 and the other external television camera 90
Is connected to the video processor (2) 22. Incidentally, the two external television cameras 90, 90 may be integrated.

以上の構成の内視鏡71では、各ライトガイド85R,85L
から出射される照明光によって、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80R,80L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81R,81Lの先端面に
結像された各像は、このイメージガイド81R,81Lによっ
て、接眼部75R,75Lに導かれる。そして、この接眼部75
R,75Lから両目で観察することによって、被写体を立体
的に観察することができる。また、両接眼部75R,75Lに
外付けテレビカメラ90,90を装着し、その外付けテレビ
カメラ90,90によって撮像した左右各像を、第1実施例
と同様に、モニタ23に交互に表示し、このモニタ23の画
面を、液晶シャッタ付きの眼鏡67を介して観察すること
によっても立体視が可能になる。
In the endoscope 71 having the above configuration, each light guide 85R, 85L
The objective lens system 80R, 80L
Is illuminated. The return light from the subject is imaged on the distal end surfaces of the image guides 81R and 81L by the objective lens systems 80R and 80L. The images formed on the distal end surfaces of the image guides 81R and 81L are guided to the eyepieces 75R and 75L by the image guides 81R and 81L. And this eyepiece 75
By observing from R and 75L with both eyes, the subject can be observed three-dimensionally. Further, external television cameras 90, 90 are attached to both eyepieces 75R, 75L, and left and right images taken by the external television cameras 90, 90 are alternately displayed on the monitor 23 as in the first embodiment. By displaying the image and observing the screen of the monitor 23 through glasses 67 with a liquid crystal shutter, stereoscopic viewing is also possible.

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
ているので、各対物レンズ系80R,80Lの視野は、共に、
略均一に照明される。従って、左右両画像を重ね合わせ
た場合、より見やすい画像が得られる。
In this embodiment, the light emitting surfaces of the light guides 85R and 85L are
Since it is arranged in a ring shape on the outer periphery of each objective lens system 80R, 80L, the field of view of each objective lens system 80R, 80L is
It is almost uniformly illuminated. Therefore, when both the left and right images are overlapped, an image that is more easily viewable is obtained.

その他の構成,作用及び効果は、第1実施例と同様で
ある。
Other configurations, operations and effects are the same as those of the first embodiment.

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、この観察系によって得られる各画像における照明光
の輝度分布が略同じになるように、照明系を配置すれば
良い。
It should be noted that the present invention is not limited to the above embodiments, and for example,
Three or more observation systems may be provided. In this case, the luminance distribution of the illumination light in each image obtained by this observation system is substantially the same as at least the observation system used for stereoscopic vision (for example, two observation systems). What is necessary is just to arrange an illumination system so that it may become.

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、左右各像をそれぞれ、同一のモニタの
左右または別々のモニタに同時に表示させ、この左右各
像を、偏光眼鏡等を用いて、それぞれ左右各目で見るよ
うにしても良い。また、レンチキュラレンズを用いたの
であっても良い。
The means of stereoscopic vision is not limited to the one used in the embodiment. For example, left and right images may be displayed simultaneously on the left and right of the same monitor or on separate monitors, and the left and right images may be displayed on polarized glasses or the like. And may be viewed by each of the left and right eyes. Further, a lenticular lens may be used.

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から交互にコンピュータに左右
各像の映像信号を送り、このコンコンピュータで画像処
理することにより、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。
When the endoscope according to the present invention is used, in addition to stereoscopic viewing, the video signal switching means 65 alternately sends video signals of the left and right images to the computer, and performs image processing on the computer, thereby obtaining a three-dimensional image. , And measurement can be performed one after another.

また、カラー撮像方式としては、照明光をR,G,B等に
順次切換える面順次式でも良いし、固体撮像素子の前面
にR,G,B等の色光をそれぞれ透過す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。
The color imaging method may be a field sequential method in which illumination light is sequentially switched to R, G, B, or the like, or a color filter that transmits R, G, B, or other color light on the front surface of the solid-state imaging device may be a mosaic. A simultaneous type in which filter arrays arranged in the same manner may be used.

[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
視に用いる一対の観察系に対して、この一対の観察系に
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
明光の輝度分布が略同じになるように前記一対の観察系
の中心を結ぶ線分の垂直二等分線上において該垂直二等
分線に対して線対称の位置に互いに離間させて配置した
少なくとも一対の照明系を備えたので、立体画像として
自然で見やすい画像が得られるという効果がある。
[Effects of the Invention] As described above, according to the present invention, for at least a pair of observation systems used for stereoscopic vision, the luminance distribution of at least the horizontal direction illumination light in each image obtained by the pair of observation systems is reduced. At least one pair of illumination systems which are spaced apart from each other at positions symmetrical with respect to the vertical bisector on a vertical bisector which connects the centers of the pair of observation systems so as to be substantially the same. With such a configuration, there is an effect that a natural and easily viewable image can be obtained as a stereoscopic image.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

第1図ないし第5図は本発明の第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
A−A′線断面図、第3図は内視鏡装置の全体を示す斜
視図、第4図は内視鏡装置の構成を示す説明図、第5図
(a)及び(b)は内視鏡によって得られる左右各画像
を示す説明図、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す説
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挿入部先端部及び
照明光の輝度分布を示す説明図、第10図(a)及び
(b)は第9図の内視鏡によって得られる左右各画像を
示す説明図である。 1……内視鏡、9……先端部 20……光源装置 21,22……ビデオプロセッサ 23……モニタ 37R,37L……対物レンズ系 40R,40L……固体撮像素子 52R,52L……配光レンズ系 54R,54L……ライトガイド
1 to 5 relate to a first embodiment of the present invention.
FIG. 2 is a front view of the distal end portion of the endoscope insertion portion, FIG. 2 is a sectional view taken along line AA ′ of FIG. 1, FIG. 3 is a perspective view showing the entire endoscope apparatus, and FIG. FIGS. 5 (a) and 5 (b) are explanatory diagrams showing left and right images obtained by the endoscope, and FIG. 6 is an endoscope according to a second embodiment of the present invention. 7 and 8 relate to a third embodiment of the present invention, FIG. 7 is an explanatory view showing the configuration of an endoscope, and FIG. 8 is an endoscope insertion section. FIG. 9 is a front view of the distal end portion of FIG. 9, FIG. 9 is an explanatory view showing the distal end portion of the insertion portion of the endoscope in which the illumination system is biased and the luminance distribution of the illumination light, and FIGS. It is explanatory drawing which shows each image on either side obtained by the endoscope of FIG. 1 endoscope, 9 distal end 20 light source device 21, 22 video processor 23 monitor 37R, 37L objective lens system 40R, 40L solid-state image sensor 52R, 52L Optical lens system 54R, 54L …… Light guide

Claims (1)

(57)【特許請求の範囲】(57) [Claims] 【請求項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一
対の観察系に対して、この一対の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輝度分
布が略同じになるように、前記一対の観察系の中心を結
ぶ線分の垂直二等分線上において該垂直二等分線に対し
て線対称の位置に互いに離間させて配置した少なくとも
一対の照明系を備えることを特徴とする立体視内視鏡。
1. A stereoscopic endoscope having a plurality of observation systems and capable of stereoscopic vision, wherein at least a pair of observation systems used for stereoscopic vision, each image obtained by the pair of observation systems is provided. At least in the horizontal bisector of the line connecting the centers of the pair of observation systems, so that the luminance distribution of the illumination light in at least the horizontal direction is substantially the same, at a line symmetric position with respect to the vertical bisector. A stereoscopic endoscope comprising at least a pair of illumination systems arranged apart from each other.
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