JP3506766B2 - 立体内視鏡撮像装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、立体観察の機能を有す
る立体内視鏡撮像装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、立体撮像装置における立体表示方
式として２台のモニタと２枚のミラーで左右両眼視差を
設け立体観察を行う立体鏡方式と、１台のモニタに例え
ば、１フィールド毎に右眼用画像と左眼用画像を交互に
映し出して立体観察を行う時分割方式がある。

【０００３】また、時分割方式には前記右眼用画像と左
眼用画像の切り替えに同期して発光される赤外光を受光
して開閉する液晶シャッタメガネを用いて立体観察する
液晶シャッタメガネ方式と前記右眼用画像と左眼用画像
の切り替わりに同期して切り替わる偏光板を偏光メガネ
によって観察する偏光メガネ方式がある。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかし、前述した立体
鏡方式では明るく鮮明な画像が得られるが２台のモニタ
が必要であり、液晶シャッタメガネ方式では、モニタは
１台だけでよく、またモニタの大きさに制約を受けない
が、患者及び周囲の状況を把握するときに違和感があ
る。

【０００５】偏光メガネ方式では患者及び周囲の状況を
把握するときに違和感がないが、モニタの大きさに制約
をうける。よって、それぞれの方式には一長一短があ
り、最終的にはドクタの好みによる場合が多い。表１は
偏光メガネと液晶シャッタメガネ方式の比較を示す。

【０００６】 また、表２は時分割方式と立体鏡方式の比較を示す。

【０００７】 上記表１及び表２にも記載されているように、それぞれ
の方式には一長一短がある。

【０００８】例えば、ＰＣＴ国際公開番号ＷＯ９３／０
８６６５号の従来例では時分割方式の３次元画像表示装
置を開示しているが、この方式では立体鏡方式を好むド
クタには対応できない。逆に立体鏡方式の表示を行う装
置では時分割方式を好むドクタには対応できない。

【０００９】本発明は、上述した点にかんがみてなされ
たもので、ドクタ等のユーザの選択に対応できる立体表
示方式を備えた立体内視鏡撮像装置を提供することを目
的とする。

【００１０】

【課題を解決するための手段】本発明の第１の立体内視
鏡撮像装置は、被写体を撮像可能な第１の撮像手段と、
前記第１の撮像手段に対し視差を設けて前記被写体を
撮像可能な第２の撮像手段と、前記第１の撮像手段と接
続し、前記第１の撮像手段から入力される第１の撮像信
号に対して信号処理を施して第１の映像信号を生成する
第１のカメラコントロールユニットと、前記第２の撮像
手段と接続し、前記第２の撮像手段から入力される第２
の撮像信号に対して信号処理を施して第２の映像信号を
生成する第２のカメラコントロールユニットと、前記第
１のカメラコントロールユニットと前記第２のカメラコ
ントロールユニットとを有するビデオプロセッサと、前
記ビデオプロッセッサに設けられ、前記第１の映像信号
を出力可能な第１の出力端子と、前記ビデオプロセッサ
に設けられ、前記第１の映像信号を出力可能な第２の出
力端子と、前記ビデオプロセッサに設けられ、前記第２
の映像信号を出力可能な第３の出力端子と、前記ビデオ
プロセッサに設けられ、前記第２の映像信号を出力可能
な第４の出力端子と、前記第１の出力端子と前記第３の
出力端子とに接続し、前記第１の映像信号に基づいた第
１の映像を観察者の一方の眼前に表示するとともに、第
２の映像信号に基づいた前記第１の映像に対して視差を
有する第２の映像を他方の眼前に表示する第１の表示手
段と、前記第２の出力端子と前記第４の出力端子とに接
続し、入力される前記第１の映像信号と前記第２の映像
信号とを所定の間隔で交互に出力可能な変換ユニット
と、前記変換ユニットと接続し、前記第１の映像信号に
基づいた前記第１の映像と前記第２の映像信号に基づい
た前記第１の映像に対して視差を有する第２の映像とを
所定の間隔で交互に表示可能な第２の表示手段と、を具
備することを特徴とする。 また、本発明の第２の立体内
視鏡撮像装置は、上記第１の立体内視鏡撮像装置におい
て、前記第２の表示手段は液晶シャッタメガネを用いる
液晶シャッタメガネ方式及びＴＶモニタの管面にシャッ
タパネルを用いた変更メガネ方式のうちから一方の方式
を選択可能であることを特徴とする。

【００１１】

【実施例】以下、図面を参照して本発明の実施例を具体
的に説明する。図１ないし図５は本発明の第１実施例に
係り、図１は第１実施例の立体内視鏡撮像装置の全体構
成を示し、図２はＴＶカメラヘッド装着式立体内視鏡の
構成を示し、図３はタイミング信号発生部の構成を示
し、図４は各部の出力信号を示し、図５は第１実施例の
動作説明図を示す。

【００１２】図１に示す本発明の第１実施例の立体内視
鏡撮像装置１は、ＴＶカメラヘッド装着式立体内視鏡
（以下、ヘッド装着立体内視鏡或はヘッド装着３Ｄスコ
ープと略記）２と、このヘッド装着立体内視鏡２の照明
光伝送手段に照明光を供給する光源装置３と、ヘッド装
着立体内視鏡２の撮像手段に対する信号処理を行うビデ
オプロセッサ４と、このビデオプロセッサ４で信号処理
された映像信号を表示する（２Ｄ用）ＴＶモニタ５と、
ビデオプロセッサ４から出力される２つの映像信号を表
示する立体鏡方式の表示手段となるヘッドマウントディ
スプレイ（以下ＨＭＤと略記）６と、ビデオプロセッサ
４から出力される２つの映像信号を倍速変換処理する倍
速変換ユニット７と、倍速変換ユニット７から出力され
る映像信号を倍速表示する倍速ＴＶモニタ８と、この倍
速ＴＶモニタ８に倍速で表示される左右の画像を時分割
方式で立体視するための液晶シャッタメガネ９及び偏光
メガネ１０と、この偏光メガネ１０で時分割方式で立体
視する場合に倍速表示ＴＶモニタ８の表示面に装着され
る液晶パネルシャッタ１１と、液晶シャッタメガネ９に
よって時分割方式で立体視する場合に、切換えを行う信
号を発生する赤外線発光部１２とを有する。

【００１３】図２に示すようにヘッド装着立体内視鏡２
は、立体視できる機能を備えた立体硬性内視鏡（３Ｄ硬
性内視鏡とも記す）１３と、この立体硬性内視鏡１３に
着脱自在で装着され、立体撮像を行う立体用ＴＶカメラ
ヘッド（３Ｄ用ＴＶカメラヘッドとも記す）１４と、こ
の立体用ＴＶカメラヘッド１４に接続される信号ケーブ
ル１５とを有する。

【００１４】上記立体硬性内視鏡１３は硬性の挿入部１
６と、この挿入部１６の後端側に形成され、把持される
太径の把持部１７と、この把持部１７の後端に形成され
た接眼部１８とを有し、把持部１７にはライトガイド口
金１９が設けてある。このライトガイド口金１９にはラ
イトガイドが挿通されライトガイドケーブル２１の一方
の端部に設けたコネクタが着脱自在で接続され、このラ
イトガイドケーブル２１の他方の端部に設けたライトガ
イドコネクタ２２は光源装置３に着脱自在で接続され
る。

【００１５】そして、図１に示すように光源装置３内の
ランプ２３で発光された白色の照明光はライトガイドコ
ネクタ２２のライトガイド端面に供給され、ライトガイ
ドケーブル２１内の照明光伝送手段となるこのライトガ
イドを経てライトガイド口金１９から立体硬性内視鏡１
３内のライトガイド２４に照明光を供給する。

【００１６】このライトガイド２４は把持部１７から屈
曲されて挿入部１６内を挿通され、ライトガイド口金１
９側の一方の端面に供給された照明光を他方の端面に伝
送する。この他方の端面は挿入部１６の先端部の照明窓
に固定され、伝送した照明光を前方に出射し、前方の患
部等の被写体を照明する。

【００１７】照明された被写体は照明窓の両側に離間し
て形成した２つの観察窓にそれぞれ取り付けた対物レン
ズ２５ａ，２５ｂで結像される。これら対物レンズ２５
ａ，２５ｂは光学特性の揃ったものが用いてあり、離間
して配置された方向（左右方向とする）に視差のある左
右の像を結ぶことになる。

【００１８】これら対物レンズ２５ａ，２５ｂの各光軸
に沿ってリレーレンズ系２６ａ，２６ｂが挿入部１６の
軸方向に配置され、対物レンズ２５ａ，２５ｂによる左
右の像をリレーするようにして後方の接眼部１８側に伝
送する。

【００１９】リレーレンズ系２６ａ，２６ｂの各光軸は
それぞれ対のミラー２７ａ，２７ｂにより、左右の光軸
間距離が肉眼観察するのに適した距離となるように変更
され、変更された光軸上にそれぞれ配置された接眼レン
ズ２８ａ，２８ｂを経て伝送された左右の像を、ドクタ
等のユーザは肉眼で観察することにより、立体視（立体
視認）できるようにしている。

【００２０】接眼レンズ２８ａ，２８ｂが配置された接
眼部１８には立体用ＴＶカメラヘッド１４を着脱自在で
装着できる。この装着状態では、立体用ＴＶカメラヘッ
ド１４内には接眼レンズ２８ａ，２８ｂに対向して結像
（撮像）用の結像レンズ２９ａ，２９ｂが配置され、伝
送された左右の像をそれぞれ結像する。各結像位置には
ＣＣＤ等の撮像素子３１ａ，３１ｂがそれぞれ配置され
ており、左右の像をそれぞれ光電変換する。

【００２１】これら撮像素子３１ａ，３１ｂの各光電変
換面にはモザイクフィルタ等の色分離フィルタが取り付
けてあり、光学的に色分離した像を光電変換する。これ
ら撮像素子３１ａ，３１ｂは信号線で立体用ＴＶカメラ
ヘッド１４に設けたコネクタ受け３２に接続されてい
る。このコネクタ受け３２には信号ケーブル１５の一方
の端部に設けたコネクタ３３により、この信号ケーブル
１５の他方の端部に設けたコネクタ３４が着脱自在で接
続されるコネクタ受け３５を設けたビデオプロセッサ４
に電気的に接続される。

【００２２】図１に示すようにビデオプロセッサ４の内
部には各撮像素子３１ａ，３１ｂに対して、ドライブ信
号を印加するドライバ３６ａ，３６ｂと、各撮像素子３
１ａ，３１ｂから出力される撮像信号に対して信号処理
を行い、標準的な映像信号をそれぞれ生成するプロセス
回路３７ａ，３７ｂとをそれぞれ有する２つのカメラコ
ントロールユニット（ＣＣＵと記す）３８ａ，３８ｂが
収納されている。なお、２つのドライバ３６ａ，３６ｂ
及びプロセス回路３７ａ，３７ｂは図示しない同期信号
発生回路からの同期信号と同期してドライブ信号及び信
号処理を行う。従って、プロセス回路３７ａ，３７ｂか
らそれぞれ出力される標準的な映像信号は互いに同期の
とれた信号となる。

【００２３】プロセス回路３７ａ，３７ｂは例えばＮＴ
ＳＣコンポジットビデオ信号とＲＧＢビデオ信号と、液
晶ＴＶモニタに映像信号を表示するためのＬＣＤドライ
ブ信号を生成し、それぞれ３つの映像出力端子Ｖ１ａ，
Ｖ１ｂ；Ｖ２ａ，Ｖ２ｂ；Ｖ３ａ，Ｖ３ｂからそれぞれ
出力できるようになっている。

【００２４】そして、例えば映像出力端子Ｖ１ａ又はＶ
１ｂには通常のＴＶモニタ５、つまり立体視を目的にす
るのではなく２次元用（２Ｄ用）ＴＶモニタ５が接続さ
れ、撮像素子３１ａ，３１ｂの一方で撮像した内視鏡画
像をカラー表示する。

【００２５】また、立体鏡方式の映像信号出力端子とな
る（プロセス回路３７ａ及び３７ｂの）映像出力端子Ｖ
３ａ，Ｖ３ｂは、ビデオケーブルを介してＨＭＤ６のコ
ネクタに接続され、ＨＭＤ６に設けた左右の液晶ＴＶモ
ニタ３９ａ，３９ｂに左右の画像をそれぞれ表示する。
従って、このＨＭＤ６を頭ないしは顔に装着したドクタ
は、左右の眼前に表示された左右の画像を観察すること
により、立体視できる。つまり、立体鏡方式で立体視で
きるようにしている。

【００２６】また、時分割方式での立体視に対応するた
めプロセス回路３７ａ及び３７ｂのそれぞれの映像出力
端子Ｖ２ａ，Ｖ２ｂはビデオケーブルを介して倍速変換
ユニット７の２つのビデオ信号入力端に接続され、左右
の画像に対応する左右の映像信号（図４では左眼用出力
信号及び右眼用出力信号と表す）がこのビデオ信号入力
端から入力される。

【００２７】この倍速変換ユニット７は、ビデオ信号入
力端から入力される左右の映像信号を内部のメモリに一
旦記憶し、倍速で読み出すことにより倍速の左右の映像
信号に変換して出力する倍速変換部４２と、倍速変換の
ためのタイミング信号を発生するタイミング信号発生部
４１と、このタイミング信号発生部４１で発生されたフ
ィールド毎に“Ｈ”，“Ｌ”となるフィールド切換信号
で切換えられるスイッチ４３とを有し、倍速変換部４２
から出力される倍速の左右の映像信号をこのスイッチ４
３で切換えて時分割で２倍の速度の左右の映像信号（図
４では立体映像出力信号と記す）を倍速映像信号出力端
子４４から出力する。

【００２８】例えば倍速変換ユニット７のビデオ信号入
力端から入力される左右の映像信号（各フィールドの映
像信号）はタイミング信号発生部４１から出力される色
副搬送波の周波数ｆｓｃの４倍の周波数４ｆｓｃでサン
プリングされて、倍速変換部４２内の左眼用及び右眼用
メモリにそれぞれ記憶され、倍速の周波数、つまり８ｆ
ｓｃで（各フィールドの映像信号が交互に）読み出さ
れ、フリッカのない画像として出力し、スイッチ４３に
より交互に切換えられて出力される（なお、スイッチ４
３を用いないで出力させるようにもできる）。この倍速
変換ユニット７の倍速映像信号出力端子４４から出力さ
れる左右の映像信号は倍速ＴＶモニタ８に入力され、左
右の画像が倍速で交互に表示される。つまり、左右の画
像が倍速で時分割で表示される。

【００２９】そして、電気光学的シャッタの機能を有す
る液晶シャッタメガネ方式及び偏光方向により透過／遮
光を制御できる偏光メガネ方式で時分割で立体視できる
ようにしている。液晶シャッタメガネ方式では赤外線発
光部１２からの赤外線で送られるシャッタ切換えのタイ
ミング信号を液晶シャッタメガネ９に設けられた赤外受
光部４５で受光し、液晶シャッタメガネ９の液晶シャッ
タ左眼部及び右眼部５０ａ，５０ｂを交互に透過／遮光
状態にして立体視する。偏光メガネ方式では、倍速ＴＶ
モニタ８の前面部に液晶パネルシャッタ１１を図１の２
点鎖線で示すように取り付け、偏光メガネ２２で観察こ
とにより時分割で立体視する。

【００３０】上記タイミング信号発生部４１は例えば図
３のように、（スイッチ４３を切換える）フィールド切
換信号及び（倍速変換部４２内の）倍速変換用メモリへ
の書き込み／読み出し制御信号を出力するタイミングコ
ントロール部４６と、このタイミングコントロール部４
６により制御され、赤外線発光部１２をフィールド切換
信号に同期した駆動信号で発光させる赤外線発光部駆動
回路４７と、液晶パネルシャッタ１１をフィールド切換
信号に同期した駆動信号で駆動するパネルシャッタ駆動
回路４８とを設けた構成であり、この構成により液晶シ
ャッタメガネ方式と偏光メガネ方式とのいずれにも対応
することができるようにしている。

【００３１】赤外線用駆動回路４７から出力される駆動
信号は倍速変換ユニット７に設けた液晶シャッタメガネ
方式用出力端子４９から赤外線発光部１２に出力され
る。この赤外線発光部１２から発光される赤外線は液晶
シャッタメガネ９に設けた赤外線受光部４５で受光さ
れ、この受光した信号を整形等した信号（つまりフィー
ルド切換信号）に同期して液晶シャッタメガネ９におけ
る液晶シャッタメガネ左眼部及び右眼部５０ａ，５０ｂ
の透過／遮光の切換えを１／２フィールド期間（１／１
２０秒）毎に行う。

【００３２】また、パネルシャッタ駆動回路４８から出
力される駆動信号は倍速変換ユニット７に設けた偏光メ
ガネ方式用出力端子５１から液晶パネルシャッタ１１に
出力され、この駆動信号に同期して液晶パネルシャッタ
１１の偏光方向を偏光メガネ１０における左右の偏光板
５２ａ，５２ｂを平行／直交する方向に切換え、この偏
光メガネ１０をかけたドクタ等の使用者は左右の眼で時
分割で立体視できるようにしている。

【００３３】このように構成された第１実施例では立体
鏡方式と、時分割方式とでの両方式で立体視を可能な構
成にすると共に、時分割方式の構成では液晶メガネ９を
用いたものと偏光メガネ１０を用いたものとの機能を備
えているので、使用するドクタがいずれの方式を好む場
合にも対応できるようになっているのが特徴となってい
る。次にこの第１実施例の作用を説明する。この場合、
図１の各部から出力される信号の主要なものを図４に示
すように示す。例えば立体鏡方式で立体視をする場合に
は、ビデオプロセッサ４の立体鏡方式の映像信号出力端
子Ｖ３にビデオケーブルを介してＨＭＤ６のコネクタを
接続することにより、ＨＭＤ６の左右の液晶ＴＶモニタ
３９ａ，３９ｂ側には図５の（ａ），（ｂ）に示すよう
に左右の画像に対応した左眼用映像信号及び右眼用映像
信号に対応するＬＣＤドライブ信号がそれぞれ出力さ
れ、左右の画像が表示される。従って、このＨＭＤ６を
頭ないしは顔に装着したドクタは、左右の眼前に表示さ
れた左右の画像を観察することにより、立体視できる。

【００３４】一方、時分割方式の例えば液晶メガネ方式
で観察する場合には液晶シャッタメガネ９を掛けて倍速
ＴＶモニタ８を観察する。この場合には、図５（ａ），
（ｂ）に示す出力信号は倍速変換ユニット７により、倍
速の映像信号に変換されるので、その出力端子４４から
出力される立体映像信号出力は図５（ｃ）に示すように
左右の映像信号（左眼用及び右眼用出力信号）を倍速で
時分割した映像信号であり、この映像信号が倍速ＴＶモ
ニタ８で交互に表示される。

【００３５】この場合、倍速変換ユニット７内のタイミ
ング信号発生部４１は図５（ｄ）に示すフィールド期間
（１／６０秒）を周期とするフィールド切換信号によっ
て倍速フィールド期間（つまり１／２フィールド期間で
１／１２０秒）毎に切換えられるスイッチ４３により、
倍速変換部４２から倍速で出力される左右の映像信号が
切換えられるので、倍速変換ユニット７から出力される
立体映像出力信号は図５（ｃ）のように１／２フィール
ド期間（１／１２０秒）毎に交互に出力される。

【００３６】赤外線発光部１２は上記フィールド切換信
号を変調（又は無変調）した信号を赤外線で発光し、液
晶シャッタメガネ９の赤外線受光部４５はこの赤外線を
受光し、整形等して上記フィールド切換信号に同期した
信号を生成し、液晶シャッタメガネ９の（液晶シャッタ
メガネ）左眼部及び右眼部５０ａ，５０ｂを図５
（ｅ），（ｆ）に示すよう１／２フィールド期間（１／
１２０秒）で開閉（open ,close）し、倍速ＴＶモニタ
８に倍速で交互に表示される左右の映像信号をそれぞれ
左右の眼で観察することにより立体視できる。

【００３７】一方、時分割方式の偏光メガネ方式で観察
する場合には偏光メガネ１０を掛け、かつ液晶パネルシ
ャッタ１１を取り付けた状態で倍速ＴＶモニタ８を観察
する。この場合にも倍速ＴＶモニタ８には倍速で交互に
左右の映像が表示されることになる。

【００３８】この液晶パネルシャッタ１１は偏光メガネ
方式用出力端子５１から出力されるタイミング信号によ
り、上記フィールド切換信号と同期して、この液晶パネ
ルシャッタ１１の偏光方向が偏光メガネ１０の左右の偏
光板５２ａ，５２ｂの偏光方向と平行及び直交する方向
に１／２フィールド期間（１／１２０秒）毎に切換えら
れるので、左右の偏光板５２ａ，５２ｂを通して液晶パ
ネルシャッタ１１を取り付けた倍速ＴＶモニタ８の映像
を観察した場合には図５（ｇ），（ｈ）のように１／２
フィールド期間（１／１２０秒）毎に開閉（open ,clos
e）する。従って、この方式の場合にも倍速ＴＶモニタ
８に倍速で交互に表示される左右の映像信号をそれぞれ
左右の眼で観察することになり、時分割方式で立体視で
きる。

【００３９】本実施例によれば、ＨＭＤ６を用いた立体
鏡方式の表示手段と、液晶シャッタ方式及び偏光メガネ
方式の時分割方式の表示手段とのいずれにも対応した立
体内視鏡撮像装置を提供することができる。これにより
ドクタの好み等によって選択される方式の表示手段で立
体画像再生を行うことができる。つまり、ドクタ等のユ
ーザの選択したいずれの立体表示方式にも対処して立体
表示（立体視）できる。また、仮に一方の方式が故障し
た場合にも、他の方式等で立体視することができるメリ
ットもある。

【００４０】図６は本発明の第２実施例の立体内視鏡撮
像装置６１の構成を示したものである。図１に示した第
１実施例のビデオプロセッサ４と倍速変換ユニット７を
一つの筐体６２内にまとめたものである。

【００４１】一体型の筐体６２には、ＨＭＤ用となる出
力端子Ｖ３ａ，Ｖ３ｂ、液晶シャッタメガネ方式用端子
４９、偏光メガネ方式用端子５１及び２Ｄ用端子Ｖ１
ａ，Ｖ１ｂを有する。図１における出力端子Ｖ２ａ，Ｖ
２ｂは筐体６２内部で倍速変換ユニット７に接続されて
いる。

【００４２】その他は第１実施例と同様の構成である。
また、動作も第１実施例とほぼ同様となる。この第２実
施例は第１実施例と同様の効果を有すると共に、ビデオ
プロセッサ４と倍速変換ユニット７のインタフェースケ
ーブルがなくなり、従って接続する作業が不要となり、
使い勝手が向上する。

【００４３】図７は本発明の第３実施例における液晶シ
ャッタメガネ６５の構造を示す。液晶シャッタメガネ方
式に用いる液晶シャッタメガネ６５は、Ｌ（左眼）用液
晶シャッタ６６ａ，Ｒ（右眼）用液晶シャッタ６６ｂ及
び赤外線受光部４５からなる。

【００４４】図８（ｃ）に示す第１実施例の使用例のよ
うに、例えば倍速ＴＶモニタ８の上にのせられた赤外発
光素子６８を有する赤外線発光部１２からの発光を赤外
線受光素子６９を有する赤外線受光部４５が受光するこ
の時に、上方の蛍光灯側からの赤外光成分を同時に赤外
線受光部４５が受光してしまい液晶シャッタメガネ９が
誤動作をしてしまい、ちらつき等が発生してしまうこと
がある。

【００４５】そこで、この実施例では、図８（ａ）のよ
うに赤外線受光素子６９をカバーガラス６９ａが取り付
けられた受光窓から後方側に離すことにより、赤外線受
光素子６９で受光される受光角αを狭めて、上方側から
の蛍光灯等による迷光による影響を防止できるようにし
ている。

【００４６】また、図８（ｂ）に示す変形例の液晶シャ
ッタメガネ６５′のように受光窓に設けた集光レンズ７
０による屈折力を用いて受光角αをコントロールするよ
うにして、蛍光灯等による迷光を受光することを防止す
るようにしも良い。

【００４７】図９は本発明の第４実施例の立体内視鏡撮
像装置７１を示す。この立体内視鏡撮像装置７１は、ヘ
ッド装着立体内視鏡７２と、ビデオプロセッサ４と、倍
速変換ユニット一体型モニタ７３と、液晶シャッタメガ
ネ９と偏光メガネ１０と、液晶パネルシャッタ１１と、
図示しないＨＭＤ及光源装置とから構成される。

【００４８】ヘッド装着立体内視鏡７２は瞳分割方式の
立体視内視鏡７４にＴＶカメラヘッド１４を装着した構
成である。この瞳分割方式の立体視内視鏡７４は硬性の
挿入部１６内に共通の対物レンズ２５で像を結び、共通
のリレ−レンズ系２６で接眼部１８側に像をリレーし、
瞳を分割するように配置したミラー２７ａ，２７ｂで左
右の像に分割し、接眼レンズ２８ａ，２８ｂ、結像レン
ズ２９ａ，２９ｂを経て固体撮像素子３１ａ，３１ｂに
それぞれ左右の像を結ぶ。共通の対物レンズ２５及び共
通のリレ−レンズ系２６を採用することにより、挿入部
１６を細径化できる。

【００４９】また、この実施例では第１実施例における
倍速変換ユニット７を倍速ＴＶモニタ８に内蔵して倍速
変換ユニット７と倍速ＴＶモニタ８とを一体型にした倍
速変換ユニット一体型ＴＶモニタ７３を用いているの
で、第１実施例の効果の他に、倍速変換ユニット７と倍
速ＴＶモニタ８の接続に必要なケーブルが不要となり、
接続作業を行うことなく使用できるので、使い勝手が向
上する。

【００５０】さらに、この実施例では倍速変換ユニット
一体型ＴＶモニタ７３における倍速ＴＶモニタ８に赤外
線発光部１２を設け、倍速変換ユニット７と内部で接続
されているので、接続する作業が不要であり、使い勝手
が向上する。また、液晶シャッタパネル１１への出力端
子５１もこの一体型ＴＶモニタ７３に設けられるので接
続線を短くでき、着脱作業等が容易になる。

【００５１】図１０は本発明の第５実施例の立体内視鏡
撮像装置８１を示す。この実施例は倍速変換ユニット７
に方式切換えスイッチ８２を設けたものである。方式切
換えスイッチ８２を設けることにより使用者は、液晶シ
ャッタメガネ方式と偏光メガネ方式のどちらか一方を好
みにより選択することができる。どちらか一方のみを出
力することにより、消費電力を少なくすることができる
ようにしている。

【００５２】図１１にこの実施例における倍速変換ユニ
ット７の詳細図を示す。方式切換えスイッチ８２の信号
をスイッチ検出回路８３で検出し、２つのスイッチＳＷ
１及びＳＷ２を、一方をそれぞれバッファ及び反転バッ
ファを介して駆動することにより、一方がＯＮの場合に
は他方がＯＦＦとするように連動して切換え、赤外線発
光部駆動回路４７、またはパネルシャッタ駆動回路４８
を動作させる。これにより、液晶シャッタメガネ方式あ
るいは、偏光メガネ方式のいずれか一方のみを選択駆動
できる。

【００５３】また、この実施例ではビデオプロセッサ
４′は２つのＣＣＵを採用しないで、共通のドライバ３
６により２つのＣＣＤを駆動し、出力信号をそれぞれプ
ロセス回路３７ａ，３７ｂで信号処理するようにしてい
る。また、このビデオプロセッサ４′はＨＭＤ用出力端
子Ｖ３ａ，Ｖ３ｂから出力される信号を変調する変調回
路８５を有し、この変調回路８５で変調されたドライブ
信号を変調信号出力端子８６からアンテナを経てワイヤ
レスで発射する。

【００５４】そして復調回路８７を備えたＨＭＤ６′を
使用する場合には、アンテナから放射された信号を受信
用アンテナで受信し、復調回路８７で復調して液晶カラ
ーモニタをドライブする信号に変換して左右の液晶ＴＶ
モニタ３９ａ，３９ｂをドライブする。

【００５５】第１実施例のようにＨＭＤ用出力端子Ｖ３
ａ，Ｖ３ｂにビデオケーブルを接続して有線でＨＭＤ６
を使用することもできる。その他は第１実施例と同様の
構成である。この実施例は第１実施例と同様の効果を有
すると共に、消費電力を低減化できる。また、ワイヤレ
スの立体鏡方式でも使用できる。

【００５６】なお、例えば第１実施例におけるヘッド装
着３Ｄ内視鏡２において、３Ｄ硬性内視鏡１３の代わり
に軟性の挿入部を有する３Ｄ内視鏡を用いても良い。ま
た、ヘッド装着３Ｄ内視鏡２の代わりに挿入部１６の先
端側の対物レンズ２５ａ，２５ｂの結像位置にＣＣＤ３
１ａ，３１ｂを配置した構造を有する電子内視鏡を用い
ても良い。この場合、電子内視鏡は硬性の挿入部を有す
るものでも、軟性の挿入部を有するものでも良い。な
お、上述した実施例等を部分的等で組み合わせて異なる
実施例等を構成することもでき、それらも本発明に属す
る。

【００５７】「付記］ （１）前記第１の表示方式は、液晶シャッタメガネを用
いる液晶シャッタメガネ方式、及びＴＶモニタの管面に
シャッタパネルを用いた偏光メガネ方式のうちから一方
の方式を選択可能であることを特徴とする請求項１記載
の立体内視鏡撮像装置。

【００５８】（２）前記液晶シャッタメガネに不必要光
除去の構造を設けた付記１記載の立体内視鏡撮像装置。

【００５９】（３）前記時分割方式の表示手段は、時分
割のタイミングに同期して左眼用映像信号及び右眼用映
像信号を１フィールド毎に信号切換手段で切換えて表示
することにより左画像、右画像として表示手段に表示
し、左眼、右眼で観察することにより立体的認識を可能
とするもので、前記切換手段と表示手段を一体化した請
求項１記載の立体内視鏡撮像装置。

【００６０】

【発明の効果】以上のように、本発明によれば、立体観
察するための立体内視鏡に設けられ、視差を有する被写
体像を撮像する撮像手段と、前記撮像手段の出力信号を
信号処理する信号処理手段と、前記信号処理手段から出
力する表示手段とを備え、前記表示手段に表示された視
差のある画像を観察することにより立体観察を可能にす
る立体内視鏡撮像装置において、前記表示手段は視差の
ある画像を時分割で表示する時分割方式の表示手段と、
視差のある画像を同時に表示する立体鏡方式の表示手段
とから任意に選択された方式の表示手段で表示可能にし
ているので、ユーザの好み等で選択されるいずれの表示
モードでも使用することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１実施例の立体内視鏡撮像装置の全
体構成図。

【図２】ＴＶカメラが装着された立体内視鏡の構成図。

【図３】タイミング信号発生部の構成を示すブロック
図。

【図４】第１実施例における各部の信号出力を示す説明
図。

【図５】第１実施例における各部のタイミングを示す説
明図。

【図６】本発明の第２実施例の立体内視鏡撮像装置の全
体構成図。

【図７】本発明の第３実施例における液晶シャッタメガ
ネを示す斜視図。

【図８】液晶シャッタメガネの受光部の構造等を示す
図。

【図９】本発明の第４実施例の立体内視鏡撮像装置の全
体構成図。

【図１０】本発明の第５実施例の立体内視鏡撮像装置の
全体構成図。

【図１１】倍速変換ユニットの構成を示すブロック図。

【符号の説明】

１…立体内視鏡撮像装置 ２…ヘッド装着３Ｄスコープ ３…光源装置 ４…ビデオプロセッサ ５…（２Ｄ用）ＴＶモニタ ６…ＨＭＤ ７…倍速変換ユニット ８…倍速ＴＶモニタ ９…液晶シャッタメガネ １０…偏光メガネ １１…液晶シャッタパネル １２…赤外線発光部 １３…３Ｄ硬性内視鏡 １４…３Ｄ用ＴＶカメラヘッド １５…信号ケーブル １６…挿入部 ２５ａ，２５ｂ…対物レンズ ３１ａ，３１ｂ…撮像素子 ３７ａ，３７ｂ…プロセス回路 ３８ａ，３８ｂ…ＣＣＵ ４１…タイミング信号発生部 ４２…倍速変換部 ４５…赤外線受光部

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 大野 渉 東京都渋谷区幡ヶ谷２丁目43番２号 オ リンパス光学工業株式会社内 (72)発明者 山下 真司 東京都渋谷区幡ヶ谷２丁目43番２号 オ リンパス光学工業株式会社内 (72)発明者 斉藤 克行 東京都渋谷区幡ヶ谷２丁目43番２号 オ リンパス光学工業株式会社内 (72)発明者 上原 政夫 東京都渋谷区幡ヶ谷２丁目43番２号 オ リンパス光学工業株式会社内 (72)発明者 安久井 伸章 東京都渋谷区幡ヶ谷２丁目43番２号 オ リンパス光学工業株式会社内 (72)発明者 小柳 秀樹 東京都渋谷区幡ヶ谷２丁目43番２号 オ リンパス光学工業株式会社内 (56)参考文献 特開 平６−62438（ＪＰ，Ａ) 特開 平３−60626（ＪＰ，Ａ) 特開 平４−96492（ＪＰ，Ａ) 特開 平１−198890（ＪＰ，Ａ) 特開 平２−7691（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) A61B 1/00 - 1/32 H04N 13/00 - 13/04

Claims (2)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 被写体を撮像可能な第１の撮像手段と、 前記第１の撮像手段に対し視差を設けて前記被写体を撮
   像可能な第２の撮像手段と、 前記第１の撮像手段と接続し、前記第１の撮像手段から
   入力される第１の撮像信号に対して信号処理を施して第
   １の映像信号を生成する第１のカメラコントロールユニ
   ットと、 前記第２の撮像手段と接続し、前記第２の撮像手段から
   入力される第２の撮像信号に対して信号処理を施して第
   ２の映像信号を生成する第２のカメラコントロールユニ
   ットと、 前記第１のカメラコントロールユニットと前記第２のカ
   メラコントロールユニットとを有するビデオプロセッサ
   と、 前記ビデオプロッセッサに設けられ、前記第１の映像信
   号を出力可能な第１の出力端子と、 前記ビデオプロセッサに設けられ、前記第１の映像信号
   を出力可能な第２の出力端子と、 前記ビデオプロセッサに設けられ、前記第２の映像信号
   を出力可能な第３の出力端子と、 前記ビデオプロセッサに設けられ、前記第２の映像信号
   を出力可能な第４の出力端子と、 前記第１の出力端子と前記第３の出力端子とに接続し、
   前記第１の映像信号に基づいた第１の映像を観察者の一
   方の眼前に表示するとともに、第２の映像信号に基づい
   た前記第１の映像に対して視差を有する第２の映像を他
   方の眼前に表示する第１の表示手段と、 前記第２の出力端子と前記第４の出力端子とに接続し、
   入力される前記第１の映像信号と前記第２の映像信号と
   を所定の間隔で交互に出力可能な変換ユニットと、 前記変換ユニットと接続し、前記第１の映像信号に基づ
   いた前記第１の映像と前記第２の映像信号に基づいた前
   記第１の映像に対して視差を有する第２の映像 とを所定
   の間隔で交互に表示可能な第２の表示手段と、 を具備することを特徴とする 立体内視鏡撮像装置。
2. 【請求項２】 前記第２の表示手段は液晶シャッタメガ
   ネを用いる液晶シャッタメガネ方式及びＴＶモニタの管
   面にシャッタパネルを用いた変更メガネ方式のうちから
   一方の方式を選択可能であることを特徴とする請求項１
   に記載の立体内視鏡撮像装置。