JP5023358B2 - Stereoscopic endoscope - Google Patents
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Description
この発明は、立体視内視鏡に関する。 The present invention relates to a stereoscopic endoscope.
内視鏡として、レンズ系とその出射側に配置された撮像素子とからなる2つの内視光学系を備え、体腔内の観察部位を、前記2つの内視光学系により、左眼で見た方向と右眼で見た方向とから撮像する立体視内視鏡がある。 The endoscope includes two endoscope optical systems including a lens system and an imaging device arranged on the exit side thereof, and an observation site in a body cavity is viewed with the left eye by the two endoscope optical systems. There is a stereoscopic endoscope that captures an image from a direction and a direction viewed with the right eye.
この立体視内視鏡は、体腔内の観察部位を前記2つの内視光学系により左右方向から撮像するために、前記2つの内視光学系の輻輳角(2つの内視光学系の光軸の交差角)を、内視鏡の先端(対物端)から観察部位までの距離に応じて調整することが望まれている。 This stereoscopic endoscope has an angle of convergence of the two endoscope optical systems (the optical axes of the two endoscope optical systems) in order to image the observation site in the body cavity from the left and right directions using the two endoscope optical systems. Is desired to be adjusted according to the distance from the distal end (objective end) of the endoscope to the observation site.
前記輻輳角を調整できる立体視内視鏡としては、2つの内視光学系をそれぞれ角度調整可能に配置するとともに、前記2つの内視光学系のレンズ系をそれぞれ、前記レンズ系の各レンズのうちの前端のレンズを、光軸方向に対して直交する方向に移動できるように構成したものがある(特許文献1参照)。 As the stereoscopic endoscope capable of adjusting the convergence angle, the two endoscope optical systems are arranged so that the angle can be adjusted respectively, and the lens systems of the two endoscope optical systems are respectively provided for the respective lenses of the lens system. Some of the front end lenses are configured to be movable in a direction orthogonal to the optical axis direction (see Patent Document 1).
また、前記輻輳角を調整できる他の立体視内視鏡としては、2つの内視光学系を、それぞれの光軸を互いに平行にして配置し、これらの内視光学系の先端側に、前記2つの内視光学系の光軸に対してそれぞれ予め定めた角度で傾いた入射面をもったアダプタレンズを備えたアダプタを配置したものがある(特許文献2参照)。
この発明は、輻輳角を容易に調整することができる立体視内視鏡を提供することを目的としたものである。 This invention is intended to provide a stereoscopic endoscope that can easily adjust the convergence angle.
この発明の請求項1に記載の立体視内視鏡は、
体腔内に挿入される内視鏡本体と、
前記体腔内の観察部位を前記内視鏡本体の中心線に対して左方向に傾いた方向から撮像するための第1のレンズ系とその出射側に配置された第1の撮像素子とを備え、前記内視鏡本体に、前記中心線に対して一方の方向に予め定めた距離を設け、前記第1のレンズ系の光入射側の対物端を前記内視鏡本体の先端の方向に向けて配置された第1の内視光学系と、
前記体腔内の観察部位を前記内視鏡本体の中心線に対して右方向に傾いた方向から撮像するための第2のレンズ系とその出射側に配置された第2の撮像素子とを備え、前記内視鏡本体に、前記中心線に対して前記一方の方向とは反対方向に前記予め定めた距離と同じ距離を設け、前記第2のレンズ系の光入射側の対物端を前記内視鏡本体の先端の方向に向けて配置された第2の内視光学系と、
前記内視鏡本体の先端に、前記第1の内視光学系に対応させて配置され、光の屈折角が互いに異なる複数のプリズムを有し、これらのプリズムを選択的に前記第1の内視光学系の対物端に対向させ、前記観察部位から前記第1の内視光学系に入射する光の光軸を、選択された前記プリズムの屈折角に対応した角度で、前記内視鏡本体の中心線と実質的に平行な方向に屈折させる第1の光屈折部材と、
前記内視鏡本体の先端に、前記第2の内視光学系に対応させて配置され、前記第1の光屈折部材の各プリズムと同じ屈折角の複数のプリズムを有し、これらのプリズムを選択的に前記第2の内視光学系の対物端に選択的に対向させ、前記観察部位から前記第2の内視光学系に入射する光の光軸を、前記選択された前記プリズムの屈折角に対応した角度で、前記内視鏡本体の中心線と実質的に平行な方向に屈折させる第2の光屈折部材と、
前記内視鏡本体及び前記第1の光屈折部材と前記第2の光屈折部材の配置部の周囲を囲む筒状体からなり、前記内視鏡本体及び前記第1の光屈折部材と前記第2の光屈折部材の配置部の先端の開口面が透明板により密閉されたカバー部材と、
を備え、
前記第1の光屈折部材は、前記第1の内視光学系の側方の位置を中心として前記内視鏡本体の中心線に対して直交する面内で回転する第1の回転部材からなり、
前記第2の光屈折部材は、前記第2の内視光学系の側方の位置を中心として前記内視鏡本体の中心線に対して直交する面内で回転する第2の回転部材からなっており、
前記第1の光屈折部材に、前記第1の内視光学系の対物端に対向する面とその反対面の少なくとも一方が前記第1の光屈折部材の外周から中心に向かって傾斜した傾斜面に形成され、且つ前記傾斜面の傾斜角が互いに異なる複数のプリズムが、前記第1の光屈折部材の回転方向に並べて形成され、
前記第2の光屈折部材に、前記第2の内視光学系の対物端に対向する面とその反対面の少なくとも一方が前記第2の光屈折部材の外周から中心に向かって傾斜した傾斜面に形成され、且つ前記傾斜面の傾斜角が互いに異なる複数のプリズムが、前記第2の光屈折部材の回転方向に並べて形成されていることを特徴とする。
The stereoscopic endoscope according to claim 1 of the present invention is
An endoscope body inserted into a body cavity;
A first lens system for imaging an observation site in the body cavity from a direction inclined leftward with respect to a center line of the endoscope body; and a first imaging device arranged on the exit side thereof. The endoscope body is provided with a predetermined distance in one direction with respect to the center line, and the objective end on the light incident side of the first lens system is directed toward the distal end of the endoscope body. A first endoscopic optical system arranged
A second lens system for imaging an observation site in the body cavity from a direction inclined rightward with respect to a center line of the endoscope body; and a second imaging element arranged on the exit side of the second lens system. The endoscope main body is provided with the same distance as the predetermined distance in a direction opposite to the one direction with respect to the center line, and the objective end on the light incident side of the second lens system is connected to the inner end. A second endoscope optical system arranged toward the distal end of the endoscope body;
There is a plurality of prisms disposed at the distal end of the endoscope body so as to correspond to the first endoscope optical system and having different light refraction angles, and these prisms are selectively connected to the first inner optical system. The endoscope body facing the objective end of the viewing optical system and having an optical axis of light incident on the first endoscope optical system from the observation site at an angle corresponding to the refraction angle of the selected prism A first photorefractive member that refracts in a direction substantially parallel to the center line of
A plurality of prisms having the same refraction angle as the respective prisms of the first light refraction member are disposed at the distal end of the endoscope body so as to correspond to the second endoscope optical system. Selectively oppose the objective end of the second endoscopic optical system, and the optical axis of light incident on the second endoscopic optical system from the observation site is refracted by the selected prism. A second light refracting member that refracts in a direction substantially parallel to the center line of the endoscope body at an angle corresponding to the angle;
The endoscope body, the first light refracting member, and the second light refracting member are formed of a cylindrical body surrounding the arrangement portion, and the endoscope body, the first light refracting member, and the first A cover member in which the opening surface at the tip of the arrangement portion of the two light refracting members is sealed with a transparent plate;
Equipped with a,
The first light refracting member includes a first rotating member that rotates in a plane perpendicular to the center line of the endoscope main body with a position on a side of the first endoscope optical system as a center. ,
The second light refracting member includes a second rotating member that rotates in a plane perpendicular to the center line of the endoscope main body with a position on a side of the second endoscope optical system as a center. And
An inclined surface in which at least one of a surface facing the objective end of the first endoscopic optical system and an opposite surface of the first light refracting member are inclined toward the center from the outer periphery of the first light refracting member. A plurality of prisms having different inclination angles of the inclined surfaces are arranged side by side in the rotation direction of the first photorefractive member,
An inclined surface in which at least one of the surface facing the objective end of the second endoscopic optical system and the opposite surface of the second light refracting member is inclined toward the center from the outer periphery of the second light refracting member. are formed on, and the inclined surface a plurality of prisms have different tilt angles from each other, it characterized that you have been formed side by side in the rotation direction of the second refractive member.
請求項2に記載の発明は、前記請求項1に記載の立体視内視鏡において、前記第1の光屈折部材と前記第2の光屈折部材はそれぞれ、互いに同調して同じ回転角で回転され、前記第1の光屈折部材の複数のプリズムと、前記第2の光屈折部材の複数のプリズムは、前記第1と第2の光屈折部材の回転により、それぞれの光屈折部材の同じ屈折角のプリズムが、前記第1と第2の内視光学系の対物端にそれぞれ対向する位置関係で並べて形成されていることを特徴とする。 According to a second aspect of the invention, the rotation in the stereo endoscope according to claim 1, respectively and the first refractive member and the second optical refractive element is at the same angle of rotation in unison with each other The plurality of prisms of the first light refracting member and the plurality of prisms of the second light refracting member have the same refraction of the respective light refracting members due to the rotation of the first and second light refracting members. Square prisms are formed side by side in a positional relationship facing the objective ends of the first and second endoscopic optical systems.
請求項3に記載の発明は、前記請求項2に記載の立体視内視鏡において、前記カバー部材は、前記内視鏡本体に対してその周方向に回転可能に設けられており、前記カバー部材の先端部の内周面に環状の内歯ギヤが設けられ、前記第1の光屈折部材の外周と前記第2の光屈折部材の外周にそれぞれ、前記内歯ギヤと噛合うギヤが設けられていることを特徴とする。
The invention according to
この発明の立体視内視鏡によれば、輻輳角を容易に調整することができる。 According to the stereoscopic endoscope of the present invention, the convergence angle can be easily adjusted.
図1〜図9はこの発明の一実施例を示しており、図1は立体視内視鏡の体腔内に挿入される先端部の断面図、図2は前記立体視内視鏡の対物端側から見た図である。 1 to 9 show an embodiment of the present invention. FIG. 1 is a sectional view of a distal end portion inserted into a body cavity of a stereoscopic endoscope, and FIG. 2 is an objective end of the stereoscopic endoscope. It is the figure seen from the side.
この立体視内視鏡は、図1及び図2のように、その先端部に、体腔内に挿入される内視鏡本体1と、前記体腔内の観察部位を前記内視鏡本体1の体腔内挿入方向と平行な中心線1aに対して左方向に傾いた方向から撮像するための第1の内視光学系10と、前記体腔内の観察部位を前記内視鏡本体1の中心線1aに対して右方向に傾いた方向から撮像するための第2の内視光学系20と、前記内視鏡本体1の先端側に、前記第1の内視光学系10に対応させて配置された第1の光屈折部材30と、前記内視鏡本体1の先端側に、前記第2の内視光学系20に対応させて配置された第2の光屈折部材40と、前記内視鏡本体1の周囲及びその先端側に、前記第1と第2の光屈折部材30,40を覆って設けられたカバー部材50とを備えている。
As shown in FIGS. 1 and 2, this stereoscopic endoscope has an endoscope main body 1 inserted into a body cavity at the tip thereof, and an observation site in the body cavity as a body cavity of the endoscope main body 1. A first endoscope
前記内視鏡本体1は、軸状部材からなっており、第1の内視光学系10と第2の内視光学系20は、前記内視鏡本体1の先端部に設けられている。
The endoscope body 1 is made of a shaft-like member, and the first endoscope
また、前記カバー部材50は、前記内視鏡本体1及び前記第1と第2の光屈折部材30,40の配置部の周囲を囲む筒状体からなっており、その先端の開口面はガラス等の透明板51により密閉されている。
The
前記第1の内視光学系10は、第1の鏡筒11内に配置された複数枚のレンズ13,14,15,16からなる第1のレンズ系12と、前記第1の鏡筒11内に前記第1のレンズ系12の出射側に配置された第1の撮像素子17とにより構成されており、前記内視鏡本体1の先端部に、前記内視鏡本体1の中心線1aに対して一方の方向に予め定めた距離を設け、前記第1のレンズ系12の光入射側の対物端を前記内視鏡本体1の先端の方向に向けるとともに、この第1の内視光学系10の光軸10aを前記内視鏡本体1の中心線1aと平行にして配置されている。
The first endoscopic
前記第2の内視光学系20は、第2の鏡筒21内に配置された複数枚のレンズ23,24,25,26からなる第2のレンズ系22と、前記第2の鏡筒21内に前記第2のレンズ系22の出射側に配置された第2の撮像素子27とにより構成されており、前記内視鏡本体1の先端部に、前記内視鏡本体1の中心線1aに対して前記一方の方向(第1の内視光学系10の配置方向)とは反対方向に前記予め定めた距離と同じ距離を設け、前記第2のレンズ系22の光入射側の対物端を前記内視鏡本体1の先端の方向に向けるとともに、この第2の内視光学系20の光軸20aを前記内視鏡本体1の中心線1aと平行にして配置されている。
The second endoscope
なお、図では省略しているが、前記第1と第2の内視光学系10,20はそれぞれ照明手段を備えており、前記照明手段により前記対向内の観察部位を照明し、前記観察部位を前記第1及び第2のレンズ系22を介して前記第1及び第2の撮像素子17,27により撮像する。
Although not shown in the figure, each of the first and second endoscopic
また、前記第1の光屈折部材30は、光の屈折角が互いに異なる複数のプリズム31,32,33,34を有しており、前記第2の光屈折部材40は、前記第1の光屈折部材30の各プリズム31,32,33,34と同じ屈折角の複数のプリズム41,42,43,44を有している。
The first
なお、この第1と第2の光屈折部材30,40はそれぞれ、ガラスまたはアクリル系樹脂等の硬質透明樹脂により形成されており、前記複数のプリズム31,32,33,34及び41,42,43,44は、第1と第2の光屈折部材30,40にそれぞれ一体に形成されている。
The first and second
前記第1の光屈折部材30は、前記第1の内視光学系10の側方の位置を中心として前記内視鏡本体1の中心線1aに対して直交する面内で回転する第1の回転部材からなり、前記第2の光屈折部材40は、前記第2の内視光学系20の側方の位置を中心として前記内視鏡本体1の中心線1aに対して直交する面内で回転する第2の回転部材からなっており、これらの光屈折部材30,40にそれぞれ、前記内視光学系10,20の対物端に対向する面とその反対面の少なくとも一方が前記光屈折部材30,40の外周から中心に向かって傾斜した傾斜面に形成され、且つ前記傾斜面の傾斜角が互いに異なる複数のプリズム31,32,33,34及び41,42,43,44が、前記光屈折部材30,40の回転方向に並べて形成されている。
The first
図3は前記第1の光屈折部材30の拡大平面図、図4及び図5は前記第1の光屈折部材30の図3におけるIV−IV線及びV−V線に沿う断面図である。この第1の光屈折部材30は円形部材からなっており、その複数のプリズム31,32,33,34は、前記第1の光屈折部材30を互いに直交する2本の直径線に沿って区画した4つの領域にそれぞれ形成されている。
3 is an enlarged plan view of the first
この第1の光屈折部材30の複数のプリズム31,32,33,34は、例えば、前記第1の内視光学系10の対物端に対向する面が、前記内視鏡本体1の中心線1aに対して直交する平坦面に形成され、その反対面が、前記第1の光屈折部材30の外周から中心に向かって前記第1の内視光学系10の対物端に対向する面に近くなる方向に傾斜した傾斜面に形成された形状を有しており、これらのプリズム31,32,33,34の前記傾斜面の傾斜角θ1,θ2,θ3,θ4は、θ1<θ2<θ3<θ4の関係に設定されている。
In the plurality of
そして、前記第1の光屈折部材30は、その中心に設けられた軸孔35を、前記内視鏡本体1の先端の前記第1の内視光学系10の側方の位置に前記内視鏡本体1の中心線1aと平行に設けられた第1の支軸36に回転可能に嵌合することにより、前記第1の支軸36に回転可能に支承されている。
The first
前記第1の光屈折部材30は、その回転により、その複数のプリズム31,32,33,34を選択的に前記第1の内視光学系10の対物端に対向させ、前記観察部位から前記第1の内視光学系10に入射する光の光軸(第1の内視光学系10の第1のレンズ系12よりも対物側の光軸)10aを、前記複数のプリズム31,32,33,34のうちの選択された前記プリズム(第1の内視光学系10の対物端に対向させたプリズム)の屈折角に対向した角度で、前記内視鏡本体1の中心線1aと実質的に平行な方向に屈折させる。
The first
また、前記第2の光屈折部材40は、前記第1の光屈折部材30と同じ径を有する円形部材からなっており、その複数のプリズム41,42,43,44は、前記第2の光屈折部材40を互いに直交する2本の直径線に沿って区画した4つの領域にそれぞれ形成されている。
The second
この第2の光屈折部材40の複数のプリズム41,42,43,44は、前記第1の光屈折部材30の複数のプリズム31,32,33,34と同様に、前記第2の内視光学系20の対物端に対向する面が、前記内視鏡本体1の中心線1aに対して直交する平坦面に形成され、その反対面が、前記第2の光屈折部材40の外周から中心に向かって前記第2の内視光学系20の対物端に対向する面に近くなる方向に傾斜した傾斜面に形成された形状を有しており、これらのプリズム41,42,43,44の前記傾斜面の傾斜角はそれぞれ、前記第1の光屈折部材30の複数のプリズム31,32,33,34の傾斜面の傾斜角θ1,θ2,θ3,θ4と同じ角度に設定されている。
The plurality of
そして、前記第2の光屈折部材40は、その中心に設けられた軸孔(図示せず)を、前記内視鏡本体1の先端の前記第2の内視光学系20の側方の位置に前記内視鏡本体1の中心線1aと平行に設けられた第2の支軸46に回転可能に嵌合することにより、前記第2の支軸46に回転可能に支承されている。
The second
なお、この実施例では、前記第1と第2の支軸36,46を、前記第1と第2の内視光学系10,20の両方の対物端の中心を通る直線上の前記第1と第2の内視光学系10,20よりも内視鏡本体1の外周側の位置に設けている。
In this embodiment, the first and
前記第2の光屈折部材40は、その回転により、その複数のプリズム41,42,43,44を選択的に前記第2の内視光学系20の対物端に対向させ、前記観察部位から前記第2の内視光学系20に入射する光の光軸(第2の内視光学系20の第2のレンズ系22よりも対物側の光軸)20aを、前記複数のプリズム41,42,43,44のうちの選択されたプリズム(第2の内視光学系20の対物端に対向させたプリズム)の屈折角に対向した角度で、前記内視鏡本体1の中心線1aと実質的に平行な方向に屈折させる。
By rotating the second
また、前記カバー部材50は、前記内視鏡本体1の外周に、複数のベアリング52を介して周方向に回転可能に支持されており、その先端側とは反対側の端部(体腔内に挿入される部分よりも外側の端部)を手動または図示しない駆動手段によって回すことにより、正逆両方向に回転される。
The
さらに、前記カバー部材50の先端部の内周面には、環状の内歯ギヤ53が設けられ、前記第1と第2の光屈折部材30,40の外周にはそれぞれ前記内歯ギヤ53と噛合うギヤ37,47が形成されており、前記第1と第2の光屈折部材30,40は、前記カバー部材50の回転により、互いに同調して同じ回転角で回転される。
Further, an annular
すなわち、前記第1と第2の光屈折部材30,40は、それぞれの回転方向を図2に矢線及び破矢線で示したように、前記カバー部材50を図2において左回り方向に回転させることにより、左回り方向に同じ回転角で回転し、前記カバー部材50を図2において右回り方向に回転させることにより、右回り方向に同じ回転角で回転する。
That is, the first and second light refracting
そして、前記第1の光屈折部材30の複数のプリズム31,32,33,34と、前記第2の光屈折部材40の複数のプリズム41,42,43,44は、前記第1と第2の光屈折部材30,40の回転により、それぞれの光屈折部材30,40の同じ屈折角のプリズム31及び41,32及び42,33及び43,34及び44が、前記第1と第2の内視光学系10,20の対物端に対向にそれぞれ対向する位置関係で並べて形成されている。
The plurality of
なお、この実施例では、前記第1と第2の光屈折部材30,40の支軸36,46を、前記第1と第2の内視光学系10,20よりも内視鏡本体1の外周側の位置に設けており、それに対して前記第1と第2の光屈折部材30,40は、前記カバー部材50の回転方向と同じ方向に回転するため、前記第1の内視光学系10に対する第1の光屈折部材30の回転方向と、前記第2の内視光学系20に対する第2の光屈折部材40の回転方向とは、互いに逆方向である。
In this embodiment, the
そのため、この実施例では、前記第1の光屈折部材30の複数のプリズム31,32,33,34と、前記第2の光屈折部材40の複数のプリズム41,42,43,44とを、互いに逆回りの順に並べて形成し、前記第1と第2の光屈折部材30,40の同じ屈折角のプリズムをそれぞれ前記第1と第2の内視光学系10,20の対物端に対向させた状態で前記第1と第2の光屈折部材30,40のギヤ37,47を前記カバー部材50の内歯ギヤ53に噛合させている。
Therefore, in this embodiment, the plurality of
この立体視内視鏡は、その先端側から体腔内に挿入されて前記体腔内の観察部位を前記内視鏡本体1の先端部に設けられた前記第1と第2の内視光学系10,20により撮像するものであり、前記観察部位の撮像は、前記内視鏡本体1を周方向に回転させることにより、前記第1の内視光学系10と第2の内視光学系20とを前記観察部位に対して左右方向に位置させて行われる。
The stereoscopic endoscope is inserted into the body cavity from the distal end side thereof, and the first and second endoscope
前記立体視内視鏡は、前記内視鏡本体1の先端側に、前記第1と第2の内視光学系10,20にそれぞれ対応させて前記第1と第2の光屈折部材30,40を配置し、前記観察部位から前記第1の内視光学系10に入射する光の光軸10aを、前記第1の光屈折部材30の複数のプリズム31,32,33,34のうちの前記第1の内視光学系10の対物端に対向させたプリズムの屈折角に対応した角度で前記内視鏡本体1の中心線1aと実質的に平行な方向に屈折させ、前記観察部位から前記第2の内視光学系20に入射する光の光軸20aを、前記第2の光屈折部材40の複数のプリズム41,42,43,44のうちの前記第2の内視光学系20の対物端に対向させたプリズムの屈折角に対応した角度で前記内視鏡本体1の中心線1aと実質的に平行な方向に屈折させているため、前記体腔内の観察部位を前記内視鏡本体1の中心線1aに対して左方向に傾いた方向から見た像を、前記第1の光屈折部材30の前記第1の内視光学系10の対物端に対向させたプリズムと、前記第1のレンズ系12とを介して前記第1の撮像素子17に結像させ、前記体腔内の観察部位を前記内視鏡本体1の中心線1aに対して右方向に傾いた方向から見た像を、前記第2の光屈折部材40の前記第2の内視光学系20の対物端に対向させたプリズムと、前記第2のレンズ系22とを介して前記第2の撮像素子27に結像させ、前記体腔内の観察部位を左方向と右方向から撮像することができる。
The stereoscopic endoscope has the first and second light refracting
そして、前記立体視内視鏡は、前記第1の撮像素子17により撮像した画像データ(観察部位を左方向から見た画像データ)と、前記第2の撮像素子27により撮像した画像データ(観察部位を右方向から見た画像データ)とを、画像データ処理装置(図示せず)に出力し、前記画像データ処理装置は、前記第1の撮像素子17からの画像データに対応した左眼用の画像データ信号と、前記第2の撮像素子27からの画像データに対応した右眼用の画像データ信号とを、立体画像ディスプレイ(図示せず)に出力する。
The stereoscopic endoscope includes image data captured by the first image sensor 17 (image data obtained by viewing the observation site from the left direction) and image data captured by the second image sensor 27 (observation). Image data obtained by viewing the region from the right direction) is output to an image data processing device (not shown), and the image data processing device corresponds to the image data from the
なお、前記立体画像ディスプレイとしては、例えば、液晶表示パネルの1列置きの画素により左眼用画像を、他の1列置きの画素により右眼用画像を表示し、その左眼用画像と右眼用画像とを、前記液晶表示パネルの一方の行の画素からの出射光と他方の行の画素からの出射光とを表示観察者の左眼方向と右眼方向とに振り分けるレンチキュラーレンズ、或いは前記液晶表示パネルの画素行と平行な複数の透過部と遮光部が交互に並べてストライプ状に形成されたパララックスバリアを介して観察者の左眼と右眼とに観察させるようにしたものや、液晶表示パネルに左眼用画像と右眼用画像とを交互に表示させ、前記液晶表示パネルの観察側とは反対側に配置された面光源から、前記左眼用画像の表示に同期して表示観察者の左眼方向に指向性をもった左眼用照明光を照射し、前記右眼用画像の表示に同期して前記観察者の右眼方向に指向性をもった右眼用照明光を照射するもの等が用いられる。 As the stereoscopic image display, for example, an image for the left eye is displayed by every other row of pixels of the liquid crystal display panel, and an image for the right eye is displayed by every other row of pixels. A lenticular lens that distributes the image for the eye into the left-eye direction and the right-eye direction of the display observer, or the light emitted from the pixels in one row of the liquid crystal display panel and the light emitted from the pixels in the other row, or A plurality of transmissive portions and light shielding portions parallel to the pixel rows of the liquid crystal display panel are alternately arranged to allow the viewer's left eye and right eye to observe through a parallax barrier formed in a stripe shape, The image for the left eye and the image for the right eye are alternately displayed on the liquid crystal display panel, and is synchronized with the display of the image for the left eye from a surface light source disposed on the opposite side to the observation side of the liquid crystal display panel. Pointing toward the viewer's left eye Irradiating the left-eye illuminating light having, like irradiates in synchronization with the right-eye illumination light having a directivity in the right eye direction of the observer to the display of the right eye image is used.
前記立体視内視鏡は、体腔内に挿入される内視鏡本体1と、前記体腔内の観察部位を前記内視鏡本体1の中心線1aに対して左方向に傾いた方向から撮像するための第1のレンズ系12とその出射側に配置された第1の撮像素子17とを備え、前記内視鏡本体1に、前記中心線1aに対して一方の方向に予め定めた距離を設け、前記第1のレンズ系12の光入射側の対物端を前記内視鏡本体1の先端の方向に向けて配置された第1の内視光学系10と、前記体腔内の観察部位を前記内視鏡本体1の中心線1aに対して右方向に傾いた方向から撮像するための第2のレンズ系22とその出射側に配置された第2の撮像素子27とを備え、前記内視鏡本体1に、前記中心線1aに対して前記一方の方向とは反対方向に前記予め定めた距離と同じ距離を設け、前記第2のレンズ系22の光入射側の対物端を前記内視鏡本体1の先端の方向に向けて配置された第2の内視光学系20と、前記内視鏡本体1の先端側に、前記第1の内視光学系10に対応させて配置され、光の屈折角が互いに異なる複数のプリズム31,32,33,34を有し、これらのプリズム31,32,33,34を選択的に前記第1の内視光学系10の対物端に対向させ、前記観察部位から前記第1の内視光学系10に入射する光の光軸10aを、選択された前記プリズムの屈折角に対応した角度で、前記内視鏡本体1の中心線1aと実質的に平行な方向に屈折させる第1の光屈折部材30と、前記内視鏡本体1の先端側に、前記第2の内視光学系20に対応させて配置され、前記第1の光屈折部材30の各プリズム31,32,33,34と同じ屈折角の複数のプリズム41,42,43,44を有し、これらのプリズム41,42,43,44を選択的に前記第2の内視光学系20の対物端に対向させ、前記観察部位から前記第2の内視光学系20に入射する光の光軸20aを、選択された前記プリズムの屈折角に対応した角度で、前記内視鏡本体1の中心線1aと実質的に平行な方向に屈折させる第2の光屈折部材40とを備えているため、内視鏡先端から体腔内の観察部位までの距離に応じて、輻輳角(第1と第2の内視光学系10,20の光軸10a,20aの交差角)を容易に調整することができる。
The stereoscopic endoscope images an endoscope main body 1 inserted into a body cavity and an observation site in the body cavity from a direction inclined leftward with respect to the
すなわち、図6〜図9は、前記立体視内視鏡による体腔内の観察部位の撮像光路図であり、図6は、観察部位60までの距離が長いときの撮像光路、図7は、観察部位60までの距離が図6よりも短いときの撮像光路、図8は、観察部位60までの距離が図7よりも短いときの撮像光路、図9は、観察部位60までの距離が図7よりも短いときの撮像光路を示している。
That is, FIGS. 6 to 9 are imaging optical path diagrams of an observation site in a body cavity by the stereoscopic endoscope, FIG. 6 is an imaging optical path when the distance to the
図6〜図9のように、前記立体視内視鏡は、その先端から体腔内の観察部位60までの距離に応じて、前記観察部位60までの距離が長いときは、前記第1と第2の光屈折部材30,40の複数のプリズム31,32,33,34及び41,42,43,44のうちの屈折角が小さいプリズムを前記第1と第2の内視光学系20の対物端にそれぞれ対向させ、前記観察部位60までの距離が短いときは、前記第1と第2の光屈折部材30,40の複数のプリズム31,32,33,34及び41,42,43,44のうちの屈折角が大きいプリズムを前記第1と第2の内視光学系20の対物端にそれぞれ対向させることにより、前記観察部位から前記第1の内視光学系10に入射する光の光軸10aと、前記観察部位から前記第2の内視光学系20に入射する光の光軸20aとをそれぞれ前記内視鏡本体1の中心線1aと実質的に平行な方向に屈折させ、前記観察部位60を、前記第1と第2の内視光学系20により、前記観察部位60までの距離に応じた適正な輻輳角φ1,φ2,φ3,φ4で撮像することができる。
As shown in FIGS. 6 to 9, the stereoscopic endoscope has the first and the first ones when the distance from the distal end to the
そして、前記立体視内視鏡は、前記第1と第2の光屈折部材30,40の複数のプリズム31,32,33,34及び41,42,43,44を選択的に前記第1と第2の内視光学系20の対物端にそれぞれ対向させることにより、前記輻輳角φ1,φ2,φ3,φ4を容易に調整することができる。
In the stereoscopic endoscope, the plurality of
また、前記立体視内視鏡は、前記内視鏡本体1及び前記第1と第2の光屈折部材30,40の配置部の周囲を囲む筒状体からなり、その先端の開口面が透明板51により密閉されたカバー部材50をさらに備えているため、体腔内への挿入をスムースに行うことができるとともに、体腔内の異物が光屈折部材30,40の配置部に入り込むのを防ぎ、前記光屈折部材30,40の動作不良や内視光学径10,20の対物端の汚れを防止することができる。
The stereoscopic endoscope is formed of a cylindrical body that surrounds the endoscope main body 1 and the arrangement of the first and second
さらに、前記立体視内視鏡は、前記第1の光屈折部材30が、前記第1の内視光学系10の側方の位置を中心として内視鏡本体1の中心線1aに対して直交する面内で回転する第1の回転部材からなり、前記第2の光屈折部材40が、前記第2の内視光学系20の側方の位置を中心として前記内視鏡本体1の中心線1aに対して直交する面内で回転する第2の回転部材からなっており、これらの光屈折部材30,40にそれぞれ、前記内視光学系10,20の対物端に対向する面とその反対面の少なくとも一方(上記実施例では内視光学系10,20の対物端に対向する面)が前記光屈折部材30,40の外周から中心に向かって傾斜した傾斜面に形成され、且つ前記傾斜面の傾斜角が互いに異なる複数のプリズム31,32,33,34及び41,42,43,44が、前記光屈折部材30,40の回転方向に並べて形成されているため、前記第1と第2の光屈折部材30,40を回転させることにより、前記輻輳角φ1,φ2,φ3,φ4を調整することができる。
Further, in the stereoscopic endoscope, the first
また、前記立体視内視鏡は、前記第1と第2の光屈折部材30,40をそれぞれ、互いに同調して同じ回転角で回転させるようにし、前記第1の光屈折部材30の複数のプリズム31,32,33,34と、前記第2の光屈折部材40の複数のプリズム41,42,43,44を、前記第1と第2の光屈折部材30,40の回転により、それぞれの光屈折部材30,40の同じ屈折角のプリズムが、第1と第2の内視光学系10,20の対物端にそれぞれ対向する位置関係で並べて形成しているため、前記第1の光屈折部材30と第2の光屈折部材40の同じ屈折角のプリズムを確実に第1と第2の内視光学系10,20の対物端にそれぞれ対向させることができる。
The stereoscopic endoscope is configured such that the first and second light refracting
しかも、前記立体視内視鏡は、前記カバー部材50を、前記内視鏡本体1に対してその周方向に回転可能に設け、前記カバー部材50の先端部の内周面に環状の内歯ギヤ53を設けるとともに、前記第1と第2の光屈折部材30,40の外周にそれぞれ前記内歯ギヤ53と噛合うギヤ37,47を形成しているため、前記第1と第2の光屈折部材30,40を、前記カバー部材50の回転により互いに同調して同じ回転角で回転させることができる。
In addition, the stereoscopic endoscope is provided with the
なお、上記実施例では、前記第1と第2の光屈折部材30,40にそれぞれ、光の屈折角が互いに異なる4つのプリズム31,32,33,34及び41,42,43,44を形成しているが、前記第1と第2の光屈折部材30,40のプリズム数は任意の数でよい。
In the above embodiment, four
また、上記実施例では、前記カバー部材50を前記内視鏡本体1に対してその周方向に回転可能に設け、前記カバー部材50の先端部の内周面に設けた内歯ギヤ53に、前記第1と第2の光屈折部材30,40の外周にそれぞれ設けたギヤ37,47を噛合させることにより、前記第1と第2の光屈折部材30,40を前記カバー部材50の回転により回転させるようにしているが、前記第1と第2の光屈折部材30,40は、他の手段により回転させるようにしてもよく、さらに、前記第1と第2の光屈折部材30,40は、回転部材に限らず、例えば前記第1と第2の内視光学系20の光軸10a,20aに対して交差する方向に直線的に移動する部材等でもよい。
Moreover, in the said Example, the said
1…内視鏡本体、1a…中心線、10,20…内視光学系、10a,20a…光軸、12,22…レンズ系、17,27…撮像素子、30,40…光屈折部材、31,32,33,34,41,42,53,44…プリズム、36,46…ギヤ、50…カバー部材、51…透明板、53…内歯ギヤ。 DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Endoscope main body, 1a ... Center line, 10, 20 ... Endoscopic optical system, 10a, 20a ... Optical axis, 12, 22 ... Lens system, 17, 27 ... Imaging element, 30, 40 ... Photorefractive member, 31, 32, 33, 34, 41, 42, 53, 44 ... prism, 36, 46 ... gear, 50 ... cover member, 51 ... transparent plate, 53 ... internal gear.
Claims (3)
前記体腔内の観察部位を前記内視鏡本体の中心線に対して左方向に傾いた方向から撮像するための第1のレンズ系とその出射側に配置された第1の撮像素子とを備え、前記内視鏡本体に、前記中心線に対して一方の方向に予め定めた距離を設け、前記第1のレンズ系の光入射側の対物端を前記内視鏡本体の先端の方向に向けて配置された第1の内視光学系と、
前記体腔内の観察部位を前記内視鏡本体の中心線に対して右方向に傾いた方向から撮像するための第2のレンズ系とその出射側に配置された第2の撮像素子とを備え、前記内視鏡本体に、前記中心線に対して前記一方の方向とは反対方向に前記予め定めた距離と同じ距離を設け、前記第2のレンズ系の光入射側の対物端を前記内視鏡本体の先端の方向に向けて配置された第2の内視光学系と、
前記内視鏡本体の先端に、前記第1の内視光学系に対応させて配置され、光の屈折角が互いに異なる複数のプリズムを有し、これらのプリズムを選択的に前記第1の内視光学系の対物端に対向させ、前記観察部位から前記第1の内視光学系に入射する光の光軸を、選択された前記プリズムの屈折角に対応した角度で、前記内視鏡本体の中心線と実質的に平行な方向に屈折させる第1の光屈折部材と、
前記内視鏡本体の先端に、前記第2の内視光学系に対応させて配置され、前記第1の光屈折部材の各プリズムと同じ屈折角の複数のプリズムを有し、これらのプリズムを選択的に前記第2の内視光学系の対物端に選択的に対向させ、前記観察部位から前記第2の内視光学系に入射する光の光軸を、前記選択された前記プリズムの屈折角に対応した角度で、前記内視鏡本体の中心線と実質的に平行な方向に屈折させる第2の光屈折部材と、
前記内視鏡本体及び前記第1の光屈折部材と前記第2の光屈折部材の配置部の周囲を囲む筒状体からなり、前記内視鏡本体及び前記第1の光屈折部材と前記第2の光屈折部材の配置部の先端の開口面が透明板により密閉されたカバー部材と、
を備え、
前記第1の光屈折部材は、前記第1の内視光学系の側方の位置を中心として前記内視鏡本体の中心線に対して直交する面内で回転する第1の回転部材からなり、
前記第2の光屈折部材は、前記第2の内視光学系の側方の位置を中心として前記内視鏡本体の中心線に対して直交する面内で回転する第2の回転部材からなっており、
前記第1の光屈折部材に、前記第1の内視光学系の対物端に対向する面とその反対面の少なくとも一方が前記第1の光屈折部材の外周から中心に向かって傾斜した傾斜面に形成され、且つ前記傾斜面の傾斜角が互いに異なる複数のプリズムが、前記第1の光屈折部材の回転方向に並べて形成され、
前記第2の光屈折部材に、前記第2の内視光学系の対物端に対向する面とその反対面の少なくとも一方が前記第2の光屈折部材の外周から中心に向かって傾斜した傾斜面に形成され、且つ前記傾斜面の傾斜角が互いに異なる複数のプリズムが、前記第2の光屈折部材の回転方向に並べて形成されていることを特徴とする立体視内視鏡。 An endoscope body inserted into a body cavity;
A first lens system for imaging an observation site in the body cavity from a direction inclined leftward with respect to a center line of the endoscope body; and a first imaging device arranged on the exit side thereof. The endoscope body is provided with a predetermined distance in one direction with respect to the center line, and the objective end on the light incident side of the first lens system is directed toward the distal end of the endoscope body. A first endoscopic optical system arranged
A second lens system for imaging an observation site in the body cavity from a direction inclined rightward with respect to a center line of the endoscope body; and a second imaging element arranged on the exit side of the second lens system. The endoscope main body is provided with the same distance as the predetermined distance in a direction opposite to the one direction with respect to the center line, and the objective end on the light incident side of the second lens system is connected to the inner end. A second endoscope optical system arranged toward the distal end of the endoscope body;
There is a plurality of prisms disposed at the distal end of the endoscope body so as to correspond to the first endoscope optical system and having different light refraction angles, and these prisms are selectively connected to the first inner optical system. The endoscope body facing the objective end of the viewing optical system and having an optical axis of light incident on the first endoscope optical system from the observation site at an angle corresponding to the refraction angle of the selected prism A first photorefractive member that refracts in a direction substantially parallel to the center line of
A plurality of prisms having the same refraction angle as the respective prisms of the first light refraction member are disposed at the distal end of the endoscope body so as to correspond to the second endoscope optical system. Selectively oppose the objective end of the second endoscopic optical system, and the optical axis of light incident on the second endoscopic optical system from the observation site is refracted by the selected prism. A second light refracting member that refracts in a direction substantially parallel to the center line of the endoscope body at an angle corresponding to the angle;
The endoscope body, the first light refracting member, and the second light refracting member are formed of a cylindrical body surrounding the arrangement portion, and the endoscope body, the first light refracting member, and the first A cover member in which the opening surface at the tip of the arrangement portion of the two light refracting members is sealed with a transparent plate;
Equipped with a,
The first light refracting member includes a first rotating member that rotates in a plane perpendicular to the center line of the endoscope main body with a position on a side of the first endoscope optical system as a center. ,
The second light refracting member includes a second rotating member that rotates in a plane perpendicular to the center line of the endoscope main body with a position on a side of the second endoscope optical system as a center. And
An inclined surface in which at least one of a surface facing the objective end of the first endoscopic optical system and an opposite surface of the first light refracting member are inclined toward the center from the outer periphery of the first light refracting member. A plurality of prisms having different inclination angles of the inclined surfaces are arranged side by side in the rotation direction of the first photorefractive member,
An inclined surface in which at least one of the surface facing the objective end of the second endoscopic optical system and the opposite surface of the second light refracting member is inclined toward the center from the outer periphery of the second light refracting member. to be formed, and the inclined surfaces plurality of prisms tilt angle are different from each other of said second stereoscopic endoscope characterized that you have been formed side by side in the rotational direction of the light refracting member.
前記カバー部材の先端部の内周面に環状の内歯ギヤが設けられ、
前記第1の光屈折部材の外周と前記第2の光屈折部材の外周にそれぞれ、前記内歯ギヤと噛合うギヤが設けられていることを特徴とする請求項2に記載の立体視内視鏡。 It said cover member is provided rotatably in a circumferential direction relative to the endoscope main body,
An annular internal gear is provided on the inner peripheral surface of the tip of the cover member,
Stereoscopic endoscope according to claim 2, characterized in that each of said internal gear meshing with the gear is provided on the outer periphery of the outer periphery and the second refractive member of the first refractive member mirror.
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