JP3675919B2 - ステレオスコープ - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、医療分野などで用いられるステレオスコープ、特に、観察像を立体視するステレオスコープに関する。
【０００２】
【従来の技術】
観察像を立体視する内視鏡であるステレオスコープにおいては、図２に示すように視差を得るために２系統の画像伝送系の対物部を平行に配置して両方の伝送系に間隔を持たせている。すなわち、図２において、１、１は画像伝送用の一対のイメージファイバで、通常、両者の画素数は等しく、その外径も等しくなされている。２、２はこの一対のイメージファイバ１、１の一端に取付けられた対物部をなす対物レンズで、通常、ロッドレンズからなっていて、視差Ｓを得るために互いに平行で、かつ、所定の間隔とされている。なお、３、３は一対のイメージファイバ１、１の他端に取付けられた右眼、左眼用の接眼レンズである。
また、視差Ｓを得るための別手段として、図３（図２と同一部分には同一符号が付されている。）に示すように２系統の伝送系を作動距離に合わせた角度、間隔に配置する方法がある。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
図２の構成においては、スコープ先端（ロッドレンズ先端）から観察物までの距離が近い場合には視差Ｓが相対的に大きくなるため遠近感が得られるが、距離が遠ざかるにつれて視差Ｓが小さくなって行くため遠近感が得られ難くなって行く。従って広い範囲で遠近感を得るためには、画像伝送系間の間隔を、つまり、ロッドレンズ２、２間の間隔をできるだけ大きくとる必要があり、スコープの小型化の面で不利である。
また、図３の構成では、設計作動距離で最も自然な画像の遠近感が得られ、設計作動距離から近い領域でもそれなりの遠近感が得られるが、遠い領域では不自然な画像になってしまい、その結果、遠近感が得られる範囲が限られてしまうという問題があった。
【０００４】
【課題を解決するための手段】
この発明者等は、鋭意、研究の結果、人が左眼、右眼のそれぞれより得る画像のズレから立体感を感じることに着目してこの発明に至ったもので、その特徴とする請求項１の発明は、一端に対物レンズが取付けられ、他端に接眼レンズが取付けられてなる一対のイメージファイバを備えたステレオスコープにおいて、前記対物レンズの画角が異なることにある。
ここで、対物レンズの画角とは、レンズの先端から物体までの距離をｄ，観察可能な範囲をＤとした場合、２Ｔａｎ^−１（Ｄ／ｄ）をいう。
かくして、左眼、右眼に結像される画像の大きさに差が生じて、丁度観察する物体に対して顔を斜めに向けたような効果が生じるため、結果として観察する物体の立体感が強調される。
なお、対物レンズの画角の差は５〜２０％であること、すなわち前記一対の対物レンズの画角の差が、いずれか一方の対物レンズに対して５〜２０％異なることが好ましい。５％未満では立体感を得るには乏しく、２０％を越えては、長時間の使用に対して極度の疲労を生ぜしめるからであるが、人の感覚として違和感なく処理できる対物レンズの画角の差は１０％程度が最適である。
【０００５】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を説明する。
図１は本発明のステレオスコープの概念図で、イメージファイバは１，１、接眼レンズ３，３で示してある。更に図１において、２０、２２は一対の画像伝送系の一方を構成するイメージファイバ１，１の先端に取付けられた対物レンズで、対物レンズ２０の画角は３０〜９０度、対物レンズ２２の画角は３５〜１００度とされている。そして対物レンズ２２の画角は対物レンズ２０の画角の５〜２０％、好ましくは１０％程度大きくなされている。
なお、一対の画素系をなすイメージファイバ１、１としては、例えば石英ガラス系のものがあげられ、その画素数は等しく１，６００〜５０，０００程度である。
また接眼レンズ３、３は倍率５０程度のものが使用される。
このような構成にすることによって、ロッドレンズの先端と観察物との距離が離れていても左眼、右眼に５〜２０％、好ましくは１０％程度だけ異なる大きさの画像が結像することになり、観察物を立体感をもって見ることができる。
【０００６】
実施例
画素数が６，０００、条長が２ｍ，外径が３５０μｍの石英系のイメージファイバ２本を用意し、一方のイメージファイバの一端に直径０．７ｍｍ，作動距離５ｍｍ、画角６０度の対物レンズをエポキシ樹脂などの接着剤で接着し、他方のイメージファイバの一端に直径０．７ｍｍ，作動距離５ｍｍ、画角６５度の対物レンズを同様にエポキシ樹脂などの接着剤で接着した。また、一対のイメージファイバの他端には倍率５０の接眼レンズをそれぞれ取付けてステレオスコープとした。
観察物までの距離を変えて、得られる伝送画像の立体感を調べたところ、比較的遠い領域（例えば１０ｍｍ）までも十分立体感のあることが判った。
因みに、従来の構成のものでは観察物までの距離が７ｍｍになると、立体感を得ることが困難であった。
【０００７】
【発明の効果】
本発明は、以上のように一対の伝送系を構成するイメージファイバの一端に取り付ける対物レンズの画角に差を設けるという簡単な手段だけで、立体感のある伝送画像を容易に得ることができるという効果を奏することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明のステレオスコープの概念図
【図２】従来のステレオスコープの概念図
【図３】従来のステレオスコープの他の一例の概念図
【符号の説明】
２０ 相対的に画角の小さな対物レンズ
２２ 相対的に画角の大きな対物レンズ
１ イメージファイバ
２ 対物レンズ
３ 接眼レンズ

Claims (2)

1. 一端に対物レンズが取付けられ、他端に接眼レンズが取付けられてなる一対のイメージファイバを備えたステレオスコープにおいて、前記対物レンズの画角が異なることを特徴とするステレオスコープ。
2. 前記一対の対物レンズの画角が、いずれか一方の対物レンズに対して５〜２０％異なることを特徴とする請求項１記載のステレオスコープ。

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