JP3814029B2

JP3814029B2 - Endoscope device

Info

Publication number: JP3814029B2
Application number: JP27755896A
Authority: JP
Inventors: 尊臣関谷
Original assignee: ペンタックス株式会社
Priority date: 1996-09-28
Filing date: 1996-09-28
Publication date: 2006-08-23
Anticipated expiration: 2016-09-28
Also published as: JPH10104532A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、対象物の像をイメージガイドファイバーを利用して観察部に導くファイバースコープ型の内視鏡を含み、少なくとも２つの観察部を有する内視鏡装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
ファイバースコープ型の内視鏡は、挿入部の先端に設けられた対物レンズにより対象物の像を形成し、この像をイメージガイドファイバーを介して搬送すると共に、アイピースレンズを介して観察する。ファイバースコープ型の内視鏡は、可撓性を生かして医療用では胃腸等の体腔内の深く湾曲した部分を観察する場合に利用される。
【０００３】
また、イメージガイドファイバーにより搬送された像を２つの観察部で観察するため、主観察系にアタッチメントを付加して光を分岐し、分岐された光をさらにイメージガイドファイバーを介して副観察系に導くオブザーバスコープ(供覧鏡、あるいはレクチャースコープとも呼ばれる)が従来から利用されている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上述した従来のファイバースコープ型の内視鏡では、主観察系、副観察系共に観察中に観察視野内で得られる画像情報は対象物の像のみであるため、例えば患者のデータを確認したい場合には一旦観察を中止してカルテ等を確認する必要があり、検査の効率が悪いという問題がある。
また、従来の内視鏡では、主・副それぞれの観察系で観察している観察者は互いにもう一方の観察者が対象物の像の何れの位置を注視しているかを判断することができない。
【０００５】
この発明は、上述した従来技術の課題に鑑みてなされたものであり、その第１の目的は、観察中に対象物の像以外の情報を得ることができるファイバースコープ型の内視鏡装置を提供することにあり、第２の目的は、少なくとも一方の観察者が注目している点を特定することができる装置を提供することにある。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
この発明の請求項１にかかる内視鏡装置は、上記の目的を達成させるため、先端部に設けられた対物レンズにより結像された対象物の像をイメージガイドファイバーにより搬送し、イメージファイバーから射出される光束を２つに分割すると共に、分割された一方の光束を第１の観察光学系に導き、他方の光束を第２の観察光学系に導く内視鏡装置において、第１の観察光学系と第２の観察光学系は、それぞれ、対象物の画像を肉眼で観察するためのアイピースレンズと、アイピースレンズを介して観察される対象物の画像を含む観察視野内に所定の情報を表示させるための表示手段と、を有し、第１の観察光学系と第２の観察光学系の少なくともいずれか一方は、アイピースレンズを介して観察する観察者が注視している方向を検出する視線検出手段を備え、視線検出手段による検出結果に基づいて、第１、第２の観察光学系の表示手段に同一の情報を表示させる制御手段とを備えることを特徴とする。
【０００７】
また、この発明の請求項２にかかる内視鏡装置は、上記の目的を達成させるため、先端部に設けられた対物レンズにより結像された対象物の像をイメージガイドファイバーにより搬送し、該イメージファイバーから射出される光束を２つに分割すると共に、分割された一方の光束を第１の観察光学系に導き、他方の光束を第２の観察光学系に導く内視鏡装置において、第１の観察光学系と第２の観察光学系は、それぞれ、対象物の画像を肉眼で観察するためのアイピースレンズと、アイピースレンズを介して観察される対象物の画像を含む観察視野内に所定の情報を表示させるための表示手段と、アイピースレンズを介して観察する観察者が注視している方向を検出する視線検出手段を備え、第１の観察光学系と第２の観察光学系が持つ各視線検出手段による検出結果に基づいて、第１、第２の観察光学系の表示手段の表示制御を行う制御手段を備えることを特徴とする。
【０００８】
【発明の実施の形態】
以下、この発明にかかる内視鏡の実施形態を説明する。
図１は、この発明の第１の実施形態にかかる内視鏡装置を模式的に示す説明図である。内視鏡装置は、内視鏡１０と照明・制御装置２０、そして内視鏡１０に接続されたオブザーバスコープ９０とから構成される。内視鏡１０は、体腔等の狭小な空間に挿入される可撓性の挿入部１０ａと、この挿入部１０ａに連結された第１の観察光学系(主観察系)である第１観察部１０ｂとを備えている。内視鏡１０と照明・制御装置２０とは、電気信号用のケーブル、ライトガイドファイバー等が収められた接続ケーブル１０ｃにより接続されている。
【０００９】
内視鏡１０の挿入部１０ａの先端には、対象物の像を形成する対物レンズ１１が設けられており、形成される対象物の像は、対物レンズ１１の焦点位置に入射端面１２ａを位置させるように配置されたイメージガイドファイバー１２により観察部１０ｂ側に搬送される。観察者は、観察部１０ｂ内に配置されたアイピースレンズ１３を介して、イメージガイドファイバー１２の射出端面１２ｂに形成される対象物の像を肉眼で観察することができる。
一方、照明・制御装置２０には、ランプ２１と集光反射鏡２２とから成る光源部が設けられており、光源部から発した照明光は、ライトガイドファイバー１７により内視鏡先端部に導かれ、照明レンズ１８を介して対象物を照明する。
【００１０】
また、実施形態の内視鏡装置では、アイピースレンズ１３を介して観察される対象物の画像を含む観察視野内に所定の情報を表示させるための表示手段として、液晶表示装置１４が、観察部１０ｂ内であって、イメージガイドファイバー１２の射出端面１２ｂとアイピースレンズ１３との間の光路外に配置されている。この液晶表示装置１４から発した表示光は、投影レンズ１５を介してイメージガイドファイバー１２の射出端面１２ｂとアイピースレンズ１３との間の光路中に配置されたハーフミラー１６に入射する。ハーフミラー１６は、イメージガイドファイバー１２から射出した光束と液晶表示装置１４からの光束とを合成してアイピースレンズ１３に入射させる光束合成素子として機能する。
【００１１】
液晶表示装置１４の表示面は、投影レンズ１５を介してイメージガイドファイバー１２の射出端面１２ｂと光学的にほぼ共役な位置にある。液晶表示装置１４は、イメージガイドファイバー１２に搬送されてアイピースレンズ１３を介して観察される像の範囲の外側の領域に情報を表示するよう文字または図形のパターンを電気的に表示する。
【００１２】
液晶表示装置１４は、バックライト１４ｂと液晶表示パネル１４ａとから構成され、この液晶表示パネル１４ａは、バックライト１４ｂ側から、第１の偏光板と、ＴＮ(Twisted Nematic)型の液晶セルと、第１の偏光板を透過する直線偏光の電界ベクトルの振動方向に対して透過軸が直交するよう配置された第２の偏光板とを組み合わせて構成されている。
【００１３】
液晶セルは、内側に複数のセグメントを有する透明電極の間に液晶が充填されて構成されるが、この例では、少なくとも情報を表示する部分にマトリクス状のセグメント、あるいは数値表示のためのセグメントを必要な桁分並べた透明電極が形成されている。対象物の像と重なる部分も含めて液晶表示パネルの全域に情報を表示する場合には、液晶表示パネルの全域にマトリクス状の透明電極を形成しておけばよい。他方、対象物の像が観察される領域と重複しない外側部分にのみ情報を表示させるためには、イメージガイドファイバーの射出端面と重複しないリング状の領域にのみセグメントを有する透明電極を形成すればよい。
【００１４】
上記の構成によると、電極間に電圧が印加されていないセグメントは入射する直線偏光を９０度旋光させるため、この部分を透過した光は偏光板を透過し、電圧が印加されているセグメントは旋光性を持たないため、この部分を透過した光は偏光板により遮断される。したがって、電圧が印加されない部分はバックライト１４ｂにより明るくなり、電圧が印加されたセグメントのみが暗く表示されることとなる。なお、背景と文字情報との明暗は、実施形態とは逆に背景を暗く、文字情報を明るく表示してもよい。
【００１５】
さらに、実施形態の内視鏡装置には、アイピースレンズ１３を覗く観察者が注視している方向を検出するための視線検出手段が設けられている。視線検出手段は、入力手段としてアイピースレンズを覗く観察者の目に赤外光を観察光路外から照射する一対の赤外発光ダイオード６１ａ，６１ｂと、アイピースレンズ１３の眼側に配置されて眼から反射される赤外光を観察光路から分離する赤外反射ミラー６２と、反射光路中に配置された結像レンズ６３及びイメージセンサ６４とを備えている。
【００１６】
オブザーバスコープ９０は、可撓性の画像搬送部９０ａと、この搬送部により搬送された画像を肉眼で観察するための第２の観察光学系(副観察系)としての第２観察部９０ｂとを備えている。画像搬送部９０ａは、第１観察部１０ｂ内のイメージガイドファイバー１２の射出端面１２ｂと表示用のハーフミラー１６との間に配置されてイメージガイドファイバー１２から射出される光束を２つに分割するビームスプリッター９１と、分割された光束を再結像させる結像レンズ９２と、再結像された画像を第２観察部９０ｂに導くためのイメージガイドファイバー９３とを備えている。
【００１７】
オブザーバスコープ９０のイメージガイドファイバー９３により搬送された画像は、アイピースレンズ９４を介して肉眼で観察可能である。また、第２観察部９０ｂには、第１観察部１０ｂにおけるのと同様に液晶表示装置９５、結像レンズ９６、ハーフミラー９７とから構成される表示手段と、赤外発光ダイオード１０１ａ，１０１ｂ、赤外反射ミラー１０４、結像レンズ１０３及びイメージセンサ１０２から構成される視線検出装置の入力部とが設けられている。液晶表示装置９５は、バックライト９５ｂと液晶表示パネル９５ａとから構成されている。
【００１８】
照明・制御装置２０には、前述の光源部の他に、液晶表示装置１４，９５の表示を制御する表示制御回路２３と、視線検出手段のイメージセンサ６４，１０２の出力信号を受けて視線の方向を決定する視線検出回路２５とが設けられている。表示制御回路２３には、患者のデータ等を入力するためのコンピュータが入力手段２４として接続されていると共に、第１、第２観察部１０ｂ，９０ｂの液晶表示装置１４，９５に表示する内容を切り換える切換回路２９が接続されている。コンピュータは、図示せぬキーボードから入力されるデータ、カルテに添付されたバーコードから読み込まれたデータ、あるいは、記憶装置に登録されたデータベースから検索されたデータを表示制御回路２３へ出力する。
【００１９】
視線検出回路２５における視線検出の原理自体は、例えば特開平２−５号公報等に開示される公知の原理を利用できる。例えば、プルキンエ像と瞳孔中心との相対的な位置関係に基づいて眼球の回旋角を演算により求めることにより、視線の方向を決定する。
【００２０】
図２は、イメージガイドファイバー１２，９３から射出した像形成用の光束と、液晶表示装置１４，９５から発した表示光とが、ハーフミラー１６，９７により合成された状態をアイピースレンズを介して観察した際の視野の一例を示す。視野範囲Ｒ0の中央にイメージガイドファイバー１２により搬送される対象物の像が形成される画像領域Ｒ1が位置し、この画像領域Ｒ1の周辺に複数の情報が液晶表示装置１４からの表示光により観察される。
【００２１】
この例では、何れの観察部の視野にも、第１の情報Ｉ1として患者のイニシャル「Ｔ．Ｙ」、第２の情報Ｉ2として患者の性別・年齢「F, 34」、そして第３の情報として第１の観察系１０ｂを介して観察している観察者の注視している点が矢印ＡＭにより表示される。ただし、切換手段２９を切り換えることにより、第２の観察系９０ｂを観察している観察者の注視している点を表示することもできるし、互いに第１観察部１０ｂを観察している観察者の注視点を第２観察部９０ｂに表示させ、第２観察部９０ｂを観察している観察者の注視点を第１観察部１０ｂに表示するようにすることもできる。
【００２２】
したがって、図１の構成によれば、第１、第２観察部を介して観察する二人の観察者に患者データに関する同一の情報を知らせると共に、設定に応じて一方の観察者が何れの点を注視しているかを他方の観察者に知らせることができ、例えば二人の観察者が会話しながら観察する場合に、観察視野内に病変部が複数存在する場合にも自分が意見を述べている病変部を「現在注視している病変部」として容易に相手に確認させることができる。
【００２３】
図３は、この発明の第２の実施形態を示す図１と同様の説明図である。この例では、第１観察部１０ｂに視線検出装置が設けられると共に、ビデオカメラを備えるオブザーバスコープ１１０が取り付けられている。挿入部１０ａ、照明・制御装置２０、視線検出手段等の構成は図１に示される第１の実施形態と同一である。オブザーバスコープ１１０は、イメージガイドファイバー１２を射出した光束を分割するハーフミラー９１、分離された光束を再結像させる結像レンズ９２、結像された画像を読み取るイメージセンサ１１１とを備えると共に、このイメージセンサ１１１の出力と照明・制御装置２０に設けられた表示制御回路２３の出力とが入力される画像処理回路１１２が設けられている。
【００２４】
画像処理装置１１２は、イメージセンサ１１１からの出力信号を動画としてビデオモニタ１２０上に表示させると共に、表示制御回路２３からの信号に基づいて患者に関する情報と第１観察部１０ｂを介して観察する観察者の注視点とを図２に示される例と同様にモニタディスプレイ１２０に表示させる。図２の構成では、実際に内視鏡を肉眼で観察して操作する術者以外に、複数の観察者が同時に対象物の画像を観察することができ、かつ、術者が何れの点に注目しているかをビデオモニタ１２０上の表示から知ることが可能である。
【００２５】
図４は、この発明の第３の実施形態を示す観察部部分の拡大図である。この例は、イメージガイドファイバー１２とアイピースレンズ１３０とを含む単眼視内視鏡Ａに、複数人での観察が可能な供覧鏡Ｂを接続して構成されている。図４の例では、各観察部において表示素子として円板状の液晶表示パネル３０，３２が用いられている。視線検出装置、および図示されない部分の構成は図１に示される構成と同一である。イメージガイドファイバー１２から射出した対象物の画像情報を含む光束は、単眼視内視鏡Ａのアイピースレンズ１３０および結像レンズ１４０を透過して偏光ビームスプリッター１３１で２つの直線偏光成分に分離される。偏光ビームスプリッター１３１を透過したＰ偏光成分は、結像レンズ１４０を介してイメージガイドファイバー１２の射出端面とほぼ共役な面内に配置された液晶表示パネル３０に入射する。一方、偏光ビームスプリッター１３１で反射されたＳ偏光成分は、イメージガイドファイバー１２の射出端面と共役な位置に入射端面を位置させるイメージガイドファイバー９３に入射して搬送される。液晶表示パネル３２は、その表示面がイメージガイドファイバー９３の射出端面とほぼ同一の面内に配置されるよう射出端面に密着して配置されている。液晶表示パネル３０，３２の外側の領域には、それぞれリング状のバックライト３１，３３がアイピースレンズ１３，９４側から見て裏面に密着して配置されている。
【００２６】
液晶表示パネル３０は、偏光ビームスプリッター１３１側から、ＴＮ型の液晶セルと、偏光ビームスプリッター１３１を透過する直線偏光の電界ベクトルの振動方向に対して透過軸が直交するよう配置された偏光板とを組み合わせて構成されている。液晶表示パネル３２は、偏光ビームスプリッター１３１側から、ＴＮ型の液晶セルと、偏光ビームスプリッター１３１で反射された直線偏光の電界ベクトルの振動方向に対して透過軸が直交するよう配置された偏光板とを組み合わせて構成されている。液晶表示パネルによる表示原理は第１の実施形態と同様であり、イメージガイドファイバー１２，９３の射出端面と重複する部分では電圧が印加されない場合に対象物の像を観察することができ、重複しない周囲の部分では電圧が印加されない部分はバックライト３１，３３により明るくなり、電圧が印加されたセグメントのみが暗く表示されることとなる。アイピースレンズ１３，９４を介して観察される視野は、例えば図２と同様であり、中央に対象物の像が観察され、その周囲に複数の文字情報がバックライトによる明るい背景内に暗いパターンとして観察される。
【００２７】
図４の構成によれば、偏光ビームスプリッター１３１を用いて光束を分離することにより、分離された光束は直線偏光となり、一般に液晶セルを挟んで両側に配置される偏光板のうちの入射側の偏光板を設けなくとも足りる。したがって、ハーフミラーのような偏光分離特性を持たない光束分割素子を用いた場合と比較すると、光量の損失を小さくすることにより、入射光量を効率よく利用することができる。
【００２８】
図５は、この発明の第４の実施形態を示す観察部部分の拡大図である。この例も上記の例と同様、単眼視内視鏡Ａに供覧鏡Ｂを接続して構成されている。図５の例は、表示装置が第１観察部１０ｂとオブザーバスコープ９０とで共用されている点が図４の例とは異なる。すなわち、図５の例では、２つの観察部の共通光路である単眼視内視鏡Ａの挿入部１０ａ内のイメージガイドファイバー１２の射出端面１２ｂに、表示装置としてカラー液晶表示パネル３４とリング状のバックライト３５とが取り付けられている。液晶表示パネル３４を透過した光束は、単眼視内視鏡Ａのアイピースレンズ１３０を介してビームスプリッター１３２に入射して分離され、分離された光束が２つの観察部にそれぞれ入射する。ビームスプリッター１３２を透過した光束は、ハーフミラー６２を透過して第１の観察者の目に入射する。他方、ビームスプリッター１３２で反射された光束は、結像レンズ１４１を介してイメージガイドファイバー９３に入射して搬送され、接眼レンズ９４、ハーフミラー１０４を透過して第２の観察者の目に入射する。
【００２９】
それぞれの観察部には、図１の例と同様に視線検出装置が設けられている。図示せぬ表示制御回路は、各観察部の視線検出装置の受光素子６４，１０２から出力される観察者の視線方向に関する信号を処理してカラー液晶表示パネル３４に２人の観察者が注視している方向をそれぞれ異なる色の矢印で表示させ、あるいは一方の観察者の注視方向のみを矢印で表示させる。２つの矢印が表示画面上で重なった場合には、対象物の像が見えにくくなるのを避けるために一方の矢印を非表示に切り換える。注視方向以外の情報については、図２に示した例と同様に視野の周辺領域に表示することができる。
【００３０】
図５の構成によれば、単一の表示手段で２人の観察者に同一の情報を提供することができるため、表示装置を複数備える図４の構成よりも装置が単純化され、コストも抑えられる。また、互いの観察者が注視する方向を異なる色で表示する構成とすれば、表示装置を単一化した場合にもそれぞれの注視方向を明確に見分けることができる。
【００３１】
【発明の効果】
以上説明したように、この発明によれば、ファイバースコープ型の内視鏡を利用し、かつ、２つの観察部を有する装置において、アイピースレンズを介して観察される視野内に所定の情報を表示することができ、例えば観察中の患者のデータを表示することにより、内視鏡から目を離すことなく必要な情報を得ることができる。したがって、従来のように一旦観察を中止してカルテ等を確認しなくともよく、観察、撮影の効率を向上させることができる。
また、何れかの観察部により観察している観察者の視線方向を検出して他方の観察者が確認できるよう構成した場合には、一方の観察者が対象物の何れの点を注視しているかを他方の観察者に対して知らせることができ、例えば複数ある病変部の何れを現在観察しているかを注視点により確認できるため、観察中のコミュニケーションをより円滑にすることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】この発明の第１の実施形態にかかる内視鏡装置を示す説明図である。
【図２】図１に示される内視鏡装置の観察視野の一例を示す説明図である。
【図３】この発明の第２の実施形態にかかる内視鏡装置を示す説明図である。
【図４】この発明の第３の実施形態にかかる内視鏡装置の観察部を拡大して示す説明図である。
【図５】この発明の第４の実施形態にかかる内視鏡装置の観察部を拡大して示す説明図である。
【符号の説明】
１０内視鏡
１０ａ挿入部
１０ｂ観察部
１１対物レンズ
１２イメージガイドファイバー
１３アイピースレンズ
１４液晶表示パネル
２３表示制御回路
２５視線検出回路
２６モータ制御回路
６１ａ，６１ｂ発光ダイオード
６２赤外反射ミラー
６３結像レンズ
６４イメージセンサ
９０オブザーバスコープ[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to an endoscope apparatus including a fiberscope type endoscope that guides an image of an object to an observation unit using an image guide fiber, and has at least two observation units.
[0002]
[Prior art]
A fiberscope type endoscope forms an image of an object with an objective lens provided at the distal end of an insertion portion, conveys the image through an image guide fiber, and observes the image through an eyepiece lens. A fiberscope-type endoscope is used for observing a deeply curved portion in a body cavity such as the gastrointestinal tract for medical use by taking advantage of flexibility.
[0003]
In addition, in order to observe the image conveyed by the image guide fiber with two observation units, an attachment is added to the main observation system to split the light, and the branched light is further passed to the sub-observation system via the image guide fiber. A leading observer scope (also called a viewing mirror or lecture scope) has been used.
[0004]
[Problems to be solved by the invention]
However, in the conventional fiberscope type endoscope described above, the image information obtained within the observation field during observation is only the image of the object during observation in both the main observation system and the sub-observation system. When it is desired to do so, it is necessary to stop the observation once and check the medical record etc., and there is a problem that the inspection efficiency is poor.
In addition, in a conventional endoscope, an observer observing in the main and sub observation systems cannot determine which position of the object image the other observer is gazing at. .
[0005]
The present invention has been made in view of the above-described problems of the prior art, and a first object thereof is a fiberscope-type endoscope apparatus that can obtain information other than an image of an object during observation. The second object of the present invention is to provide an apparatus that can identify a point that at least one observer is paying attention to.
[0006]
[Means for Solving the Problems]
In order to achieve the above object, an endoscope apparatus according to a first aspect of the present invention conveys an image of an object formed by an objective lens provided at a distal end portion by an image guide fiber, and from the image fiber. In an endoscope apparatus that divides an emitted light beam into two, guides one of the divided light beams to a first observation optical system, and guides the other light beam to a second observation optical system. Each of the optical system and the second observation optical system provides predetermined information in an observation field including an eyepiece lens for observing an image of the object with the naked eye and an image of the object observed through the eyepiece lens. Display means for displaying, and at least one of the first observation optical system and the second observation optical system detects a direction in which the observer observing through the eyepiece lens is gazing. Visual A detection means based on the detection result by the visual axis detection means, characterized in that it comprises a control means for displaying the same information to the first display unit of the second observation optical system.
[0007]
In order to achieve the above object, an endoscope apparatus according to a second aspect of the present invention conveys an image of an object formed by an objective lens provided at a tip portion by an image guide fiber, and An endoscope apparatus that splits a light beam emitted from an image fiber into two parts, guides one of the divided light beams to a first observation optical system, and guides the other light beam to a second observation optical system. Each of the first observation optical system and the second observation optical system has an eyepiece lens for observing an image of the object with the naked eye and an observation field including an image of the object observed through the eyepiece lens. Display means for displaying the information, and gaze detection means for detecting the direction in which the observer observing through the eyepiece lens is gazing, and the first observation optical system and the second observation optical system have Each view Based on the detection result by the detecting means, characterized in that it comprises control means for controlling the display of the first, second observation optical system of the display unit.
[0008]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Hereinafter, embodiments of an endoscope according to the present invention will be described.
FIG. 1 is an explanatory view schematically showing an endoscope apparatus according to a first embodiment of the present invention. The endoscope apparatus includes an endoscope 10, an illumination / control apparatus 20, and an observer scope 90 connected to the endoscope 10. The endoscope 10 includes a flexible insertion portion 10a that is inserted into a narrow space such as a body cavity, and a first observation unit that is a first observation optical system (main observation system) connected to the insertion portion 10a. 10b. The endoscope 10 and the illumination / control device 20 are connected by a connection cable 10c in which an electric signal cable, a light guide fiber, and the like are accommodated.
[0009]
An objective lens 11 for forming an image of the object is provided at the distal end of the insertion portion 10 a of the endoscope 10, and the image of the object to be formed has the incident end surface 12 a positioned at the focal position of the objective lens 11. The image guide fiber 12 is arranged so as to be conveyed to the observation unit 10b side. The observer can observe the image of the object formed on the exit end face 12b of the image guide fiber 12 with the naked eye via the eyepiece lens 13 disposed in the observation unit 10b.
On the other hand, the illumination / control device 20 is provided with a light source unit composed of a lamp 21 and a condensing reflection mirror 22, and the illumination light emitted from the light source unit is guided to the endoscope distal end by the light guide fiber 17. Then, the object is illuminated through the illumination lens 18.
[0010]
In the endoscope apparatus according to the embodiment, the liquid crystal display device 14 is used as a display unit for displaying predetermined information in an observation field including an image of an object observed through the eyepiece lens 13. 10b and disposed outside the optical path between the exit end face 12b of the image guide fiber 12 and the eyepiece lens 13. The display light emitted from the liquid crystal display device 14 enters the half mirror 16 disposed in the optical path between the exit end face 12 b of the image guide fiber 12 and the eyepiece lens 13 via the projection lens 15. The half mirror 16 functions as a light beam combining element that combines the light beam emitted from the image guide fiber 12 and the light beam from the liquid crystal display device 14 and enters the eyepiece lens 13.
[0011]
The display surface of the liquid crystal display device 14 is at an optically conjugate position with the exit end face 12 b of the image guide fiber 12 via the projection lens 15. The liquid crystal display device 14 electrically displays a character or graphic pattern so as to display information in a region outside the range of the image that is conveyed to the image guide fiber 12 and observed through the eyepiece lens 13.
[0012]
The liquid crystal display device 14 includes a backlight 14b and a liquid crystal display panel 14a. The liquid crystal display panel 14a includes, from the backlight 14b side, a first polarizing plate, a TN (Twisted Nematic) type liquid crystal cell, The second polarizing plate is arranged in combination with the transmission axis orthogonal to the vibration direction of the electric field vector of the linearly polarized light that passes through the first polarizing plate.
[0013]
A liquid crystal cell is configured by filling a liquid crystal between transparent electrodes having a plurality of segments on the inside. In this example, at least a portion for displaying information includes a matrix segment or a segment for numerical display. Transparent electrodes arranged as many as necessary are formed. In the case where information is displayed over the entire area of the liquid crystal display panel including a portion overlapping the image of the object, a matrix-like transparent electrode may be formed over the entire area of the liquid crystal display panel. On the other hand, in order to display information only in the outer portion that does not overlap with the region where the image of the object is observed, a transparent electrode having segments only in the ring-shaped region that does not overlap with the exit end face of the image guide fiber is formed. Good.
[0014]
According to the above configuration, since the segment to which no voltage is applied between the electrodes rotates the incident linearly polarized light by 90 degrees, the light transmitted through this portion is transmitted through the polarizing plate, and the segment to which the voltage is applied is rotated. Therefore, the light transmitted through this portion is blocked by the polarizing plate. Therefore, the portion to which no voltage is applied is brightened by the backlight 14b, and only the segment to which the voltage is applied is displayed dark. In contrast to the lightness and darkness of the background and the character information, the background may be darkened and the character information may be displayed brightly, contrary to the embodiment.
[0015]
Furthermore, the endoscope apparatus of the embodiment is provided with a line-of-sight detection means for detecting a direction in which an observer looking into the eyepiece lens 13 is gazing. The line-of-sight detection means is disposed on the eye side of the eyepiece lens 13 from the eyes and a pair of infrared light-emitting diodes 61a and 61b that irradiate infrared light from outside the observation optical path to the eyes of an observer looking through the eyepiece lens as input means. An infrared reflection mirror 62 that separates reflected infrared light from the observation optical path, and an imaging lens 63 and an image sensor 64 disposed in the reflection optical path are provided.
[0016]
The observer scope 90 includes a flexible image conveyance unit 90a and a second observation unit 90b as a second observation optical system (sub-observation system) for observing an image conveyed by the conveyance unit with the naked eye. I have. The image conveying unit 90a is arranged between the emission end face 12b of the image guide fiber 12 in the first observation unit 10b and the display half mirror 16, and divides the light beam emitted from the image guide fiber 12 into two. A beam splitter 91, an imaging lens 92 that re-images the divided light flux, and an image guide fiber 93 for guiding the re-imaged image to the second observation unit 90b are provided.
[0017]
The image conveyed by the image guide fiber 93 of the observer scope 90 can be observed with the naked eye via the eyepiece lens 94. Similarly to the first observation unit 10b, the second observation unit 90b includes display means including a liquid crystal display device 95, an imaging lens 96, and a half mirror 97, and infrared light emitting diodes 101a, 101b, An input unit of a line-of-sight detection device including an infrared reflection mirror 104, an imaging lens 103, and an image sensor 102 is provided. The liquid crystal display device 95 includes a backlight 95b and a liquid crystal display panel 95a.
[0018]
In addition to the light source unit described above, the illumination / control device 20 receives the output signals of the display control circuit 23 for controlling the display of the liquid crystal display devices 14 and 95 and the image sensors 64 and 102 of the visual line detection means, A line-of-sight detection circuit 25 that determines the direction is provided. A computer for inputting patient data and the like is connected to the display control circuit 23 as input means 24, and the contents displayed on the liquid crystal display devices 14 and 95 of the first and second observation units 10b and 90b are displayed. A switching circuit 29 for switching is connected. The computer outputs data input from a keyboard (not shown), data read from a barcode attached to the chart, or data retrieved from a database registered in the storage device to the display control circuit 23.
[0019]
As the principle of the gaze detection in the gaze detection circuit 25, a known principle disclosed in, for example, Japanese Patent Laid-Open No. 2-5 can be used. For example, the direction of the line of sight is determined by calculating the rotation angle of the eyeball based on the relative positional relationship between the Purkinje image and the center of the pupil.
[0020]
FIG. 2 shows a state in which the light beam for image formation emitted from the image guide fibers 12 and 93 and the display light emitted from the liquid crystal display devices 14 and 95 are combined by the half mirrors 16 and 97 through the eyepiece lens. An example of the visual field when observed is shown. An image region R1 in which an image of the object conveyed by the image guide fiber 12 is formed is located in the center of the visual field range R0, and a plurality of information is observed around the image region R1 by display light from the liquid crystal display device 14. Is done.
[0021]
In this example, the patient's initial “TY” as the first information I1, the gender / age of the patient “F, 34” as the second information I2, and the third information in the field of view of any observation unit As shown, an arrow AM indicates a point at which the observer who is observing through the first observation system 10b is gazing. However, by switching the switching means 29, it is also possible to display the points being watched by the observer observing the second observation system 90b, or observers observing the first observation part 10b with each other. Can be displayed on the second observation unit 90b, and the gaze point of the observer observing the second observation unit 90b can be displayed on the first observation unit 10b.
[0022]
Therefore, according to the configuration of FIG. 1, two observers observing through the first and second observation units are notified of the same information regarding patient data, and one observer can select any point according to the setting. For example, when two observers talk while observing and there are multiple lesions in the observation field, they can give their opinions. The other lesion can be easily confirmed as “the lesion currently being watched”.
[0023]
FIG. 3 is an explanatory view similar to FIG. 1, showing a second embodiment of the present invention. In this example, a visual line detection device is provided in the first observation unit 10b, and an observer scope 110 including a video camera is attached. The configuration of the insertion portion 10a, the illumination / control device 20, the line-of-sight detection means, etc. is the same as that of the first embodiment shown in FIG. The observer scope 110 includes a half mirror 91 that divides the light beam emitted from the image guide fiber 12, an imaging lens 92 that re-images the separated light beam, and an image sensor 111 that reads the formed image. An image processing circuit 112 is provided to which the output of the image sensor 111 and the output of the display control circuit 23 provided in the illumination / control device 20 are input.
[0024]
The image processing apparatus 112 displays an output signal from the image sensor 111 on the video monitor 120 as a moving image, and also observes information related to the patient and observation through the first observation unit 10b based on the signal from the display control circuit 23. The monitor's gazing point is displayed on the monitor display 120 as in the example shown in FIG. In the configuration of FIG. 2, in addition to the operator who actually observes and operates the endoscope with the naked eye, a plurality of observers can observe the image of the object at the same time, and the operator can It is possible to know from the display on the video monitor 120 whether attention is being paid.
[0025]
FIG. 4 is an enlarged view of an observation portion showing a third embodiment of the present invention. In this example, a viewing endoscope B capable of observation by a plurality of persons is connected to a monocular endoscope A including an image guide fiber 12 and an eyepiece lens 130. In the example of FIG. 4, disk-like liquid crystal display panels 30 and 32 are used as display elements in each observation unit. The configuration of the line-of-sight detection device and the portion not shown is the same as the configuration shown in FIG. A light beam including image information of an object emitted from the image guide fiber 12 passes through the eyepiece lens 130 and the imaging lens 140 of the monocular endoscope A, and is separated into two linearly polarized components by the polarization beam splitter 131. . The P-polarized component transmitted through the polarizing beam splitter 131 is incident on the liquid crystal display panel 30 disposed in a plane substantially conjugate with the exit end face of the image guide fiber 12 through the imaging lens 140. On the other hand, the S-polarized light component reflected by the polarization beam splitter 131 is incident on the image guide fiber 93 having the incident end face positioned at a position conjugate with the exit end face of the image guide fiber 12 and is conveyed. The liquid crystal display panel 32 is disposed in close contact with the exit end surface so that the display surface thereof is disposed in substantially the same plane as the exit end surface of the image guide fiber 93. In the regions outside the liquid crystal display panels 30 and 32, ring-shaped backlights 31 and 33 are arranged in close contact with the back surface as viewed from the eyepiece lenses 13 and 94 side, respectively.
[0026]
The liquid crystal display panel 30 includes, from the polarizing beam splitter 131 side, a TN liquid crystal cell, and a polarizing plate arranged so that the transmission axis is orthogonal to the vibration direction of the electric field vector of linearly polarized light transmitted through the polarizing beam splitter 131. It is configured by combining. The liquid crystal display panel 32 includes a TN liquid crystal cell and a polarizing plate arranged so that the transmission axis is orthogonal to the oscillation direction of the electric field vector of linearly polarized light reflected by the polarizing beam splitter 131 from the polarizing beam splitter 131 side. Are combined. The display principle of the liquid crystal display panel is the same as that of the first embodiment, and the image of the object can be observed when no voltage is applied at the portion overlapping the exit end face of the image guide fibers 12 and 93, and does not overlap. In the surrounding portion, the portion where no voltage is applied is brightened by the backlights 31 and 33, and only the segment to which the voltage is applied is displayed darkly. The field of view observed through the eyepiece lenses 13 and 94 is the same as that shown in FIG. 2, for example, and an image of the object is observed at the center, and a plurality of character information around it as a dark pattern in a bright background by the backlight. Observed.
[0027]
According to the configuration of FIG. 4, by separating the light beam using the polarization beam splitter 131, the separated light beam becomes linearly polarized light, and generally on the incident side of the polarizing plates arranged on both sides of the liquid crystal cell. It is not necessary to provide a polarizing plate. Therefore, the incident light quantity can be used efficiently by reducing the loss of the light quantity as compared with the case where the light beam splitting element having no polarization separation characteristic such as a half mirror is used.
[0028]
FIG. 5 is an enlarged view of an observation portion showing a fourth embodiment of the present invention. Similar to the above example, this example is configured by connecting the viewing scope B to the monocular endoscope A. The example of FIG. 5 is different from the example of FIG. 4 in that the display device is shared by the first observation unit 10b and the observer scope 90. That is, in the example of FIG. 5, a color liquid crystal display panel 34 and a ring shape are provided as a display device on the exit end face 12 b of the image guide fiber 12 in the insertion part 10 a of the monocular endoscope A that is a common optical path of the two observation parts. The backlight 35 is attached. The light beam that has passed through the liquid crystal display panel 34 enters the beam splitter 132 via the eyepiece lens 130 of the monocular endoscope A and is separated, and the separated light beams enter the two observation units, respectively. The light beam that has passed through the beam splitter 132 passes through the half mirror 62 and enters the eyes of the first observer. On the other hand, the light beam reflected by the beam splitter 132 enters the image guide fiber 93 through the imaging lens 141 and is conveyed, and passes through the eyepiece 94 and the half mirror 104 to enter the eyes of the second observer. To do.
[0029]
Each observation unit is provided with a line-of-sight detection device as in the example of FIG. A display control circuit (not shown) processes signals relating to the viewing direction of the viewer output from the light receiving elements 64 and 102 of the visual line detection device of each observation unit, and two viewers gaze at the color liquid crystal display panel 34. Are displayed with arrows of different colors, or only the gaze direction of one observer is displayed with arrows. When two arrows overlap on the display screen, one arrow is switched to non-display in order to prevent the image of the object from becoming difficult to see. Information other than the gaze direction can be displayed in the peripheral region of the field of view as in the example shown in FIG.
[0030]
According to the configuration of FIG. 5, since the same information can be provided to two observers with a single display means, the device is simplified and the cost is higher than the configuration of FIG. 4 having a plurality of display devices. It can be suppressed. In addition, if the direction in which the viewers gaze each other is displayed in different colors, the gaze directions can be clearly distinguished even when the display device is unified.
[0031]
【The invention's effect】
As described above, according to the present invention, in a device using a fiberscope type endoscope and having two observation units, predetermined information is displayed in a field of view observed through an eyepiece lens. For example, by displaying data of a patient under observation, necessary information can be obtained without taking an eye off the endoscope. Therefore, it is not necessary to stop the observation once and confirm the medical record or the like as in the prior art, and the efficiency of observation and photographing can be improved.
In addition, when configured so that the observer's line-of-sight direction can be detected by one of the observation units and the other observer can confirm, the one observer watches any point on the object. The other observer can be notified, for example, which of the plurality of lesions is currently being observed can be confirmed from the gazing point, so that communication during observation can be made smoother.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is an explanatory diagram showing an endoscope apparatus according to a first embodiment of the present invention.
FIG. 2 is an explanatory diagram showing an example of an observation field of view of the endoscope apparatus shown in FIG.
FIG. 3 is an explanatory view showing an endoscope apparatus according to a second embodiment of the present invention.
FIG. 4 is an explanatory view showing, in an enlarged manner, an observation unit of an endoscope apparatus according to a third embodiment of the present invention.
FIG. 5 is an explanatory diagram showing, in an enlarged manner, an observation unit of an endoscope apparatus according to a fourth embodiment of the present invention.
[Explanation of symbols]
DESCRIPTION OF SYMBOLS 10 Endoscope 10a Insertion part 10b Observation part 11 Objective lens 12 Image guide fiber 13 Eyepiece lens 14 Liquid crystal display panel 23 Display control circuit 25 Line-of-sight detection circuit 26 Motor control circuit 61a, 61b Light emitting diode 62 Infrared reflection mirror 63 Imaging lens 64 Image sensor 90 Observer scope

Claims

The image of the object imaged by the objective lens provided at the tip is conveyed by the image guide fiber, the light beam emitted from the image fiber is divided into two, and one of the divided light beams is the first. In an endoscope apparatus that guides the other light beam to the second observation optical system,
Each of the first observation optical system and the second observation optical system includes an eyepiece lens for observing an image of the object with the naked eye and an image of the object observed through the eyepiece lens. Display means for displaying predetermined information in the observation visual field ,
At least one of the first observation optical system and the second observation optical system includes line-of-sight detection means for detecting a direction in which an observer observing through an eyepiece lens is gazing,
An endoscope apparatus comprising: control means for displaying the same information on the display means of the first and second observation optical systems based on the detection result by the line-of-sight detection means .

The image of the object imaged by the objective lens provided at the tip is conveyed by the image guide fiber, the light beam emitted from the image fiber is divided into two, and one of the divided light beams is the first. In an endoscope apparatus that guides the other light beam to the second observation optical system,
Each of the first observation optical system and the second observation optical system includes an eyepiece lens for observing an image of the object with the naked eye and an image of the object observed through the eyepiece lens. A display means for displaying predetermined information in the observation visual field, and a line-of-sight detection means for detecting a direction in which an observer observing through the eyepiece lens is gazing,
Control means for performing display control of the display means of the first and second observation optical systems based on detection results by the line-of-sight detection means of the first observation optical system and the second observation optical system. An endoscope apparatus characterized by that.

The endoscope apparatus according to claim 2, wherein
The control means displays the same information on the display means of the first and second observation optical systems based on a detection result by one of the line-of-sight detection means of the first and second observation optical systems. Endoscopic device characterized.

The endoscope apparatus according to claim 2, wherein
The control means displays information on the display means of the second observation optical system based on the detection result by the line-of-sight detection means of the first observation optical system, and by the line-of-sight detection means of the second observation optical system An endoscope apparatus characterized in that information is displayed on a display means of the first observation optical system based on a detection result.

The endoscope apparatus according to claim 2, wherein
The control means displays information on the display means of the first and second observation optical systems based on the detection result by the line-of-sight detection means of the first observation optical system, or of the second observation optical system An endoscope apparatus characterized in that information is displayed on the display means of the first and second observation optical systems based on the detection result by the line-of-sight detection means.

The endoscope apparatus according to any one of claims 3 to 5,
An endoscope apparatus comprising switching means for switching display control of the control means.

The endoscope apparatus according to claim 3, wherein
The endoscope apparatus characterized in that the display means of the first observation optical system and the display means of the second observation optical system are common.

The endoscope apparatus according to claim 7,
The control unit is configured to hide one of the first observation optical system and the second observation optical system when the directions being watched overlap each other. Mirror device.

The endoscope apparatus according to claim 7 or 8,
The endoscope apparatus according to claim 1, wherein the display unit identifies the direction being watched by the first observation optical system and the second observation optical system by different colors.

The endoscope apparatus according to any one of claims 1 to 9,
The endoscope apparatus characterized in that the information includes character information related to a patient.