JPH06208061A

JPH06208061A - 立体視内視鏡

Info

Publication number: JPH06208061A
Application number: JP5002119A
Authority: JP
Inventors: Susumu Takahashi; 進高橋
Original assignee: Olympus Optical Co Ltd
Current assignee: Olympus Corp
Priority date: 1993-01-08
Filing date: 1993-01-08
Publication date: 1994-07-26

Abstract

(57)【要約】【目的】内視鏡全体を回転させなくとも、像の姿勢あ
るいは観察方向を変更でき、且つその際に像の欠損が生
じないようにすること。【構成】対物レンズ系７ａ，７ｂから、ＣＣＤ１２
ａ，１２ｂに至る光路中であって、左右の被写体像を形
成する各光束が共通に通過する位置に、イメージローテ
ータ１０を配置してある。前記イメージローテータ１０
を回転させて左右の被写体像の姿勢を共通、且つ自在に
回転できる。従って、被写体と本立体視内視鏡の相対的
な関係において、位置関係に回転が生じても、前記複数
の像を所望の姿勢にすることができる。前記像の姿勢制
御において、対物レンズ７ａ，７ｂと、ＣＣＤ１２ａ，
１２ｂとの位置関係を変化させないように、像の姿勢を
変えることによって、左右像の欠損を防止できる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、被写体の立体的観察に
用いられる立体視内視鏡に関する。

【０００２】

【従来の技術】近年、体腔内に細長な挿入部を挿入する
ことにより、体腔内の臓器を観察したり、必要に応じ、
処置具チャンネル内に挿入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用いられている。また、ボ
イラー・ガスタービンエンジン・化学プラント等の配管
・自動車エンジンのボディ等の内部の傷や腐蝕等の観察
や検査等に、工業用内視鏡が広く利用されている。

【０００３】前記内視鏡には、挿入部が軟性で、口腔等
から屈曲した体腔内を挿通して、体腔内の患部を観察、
あるいは診断できる軟性内視鏡がある。また、前記内視
鏡としては、挿入部が硬性で、目的部位に向けて直線的
に挿入される硬性内視鏡がある。

【０００４】前記軟性内視鏡は、光学式のものでは、可
撓性のイメージガイドファイバを用い、このファイバを
像伝達手段としている。

【０００５】また、前記硬性内視鏡は、挿入部が硬性で
あるので、狙撃性に優れていると共に、像伝達手段とし
て、一般にリレー光学系を用いて、光学像を得るように
なっている。

【０００６】さらに、硬性内視鏡を含む内視鏡には、光
学像を肉眼で直接観察するものと、電荷結合素子（ＣＣ
Ｄ）等の固体撮像素子を撮像手段に用いた電子内視鏡が
提案されている。

【０００７】前述した各内視鏡は、例えば体腔内を遠近
感の無い平面として見るものがほとんどである。しか
し、従来の内視鏡は、診断指標として非常に重要な、例
えば体腔内壁表面の微細な凹凸を観察することが困難で
あった。これに対処するため、立体視内視鏡が提案され
ている。例えば、特開昭５７−６９８３９号公報には、
二本で一対のイメージガイドの各一端にそれぞれ対物レ
ンズを設け、他端に接眼レンズを設けたものが開示され
ている。この立体視内視鏡では、前記二本のイメージガ
イドを一対として、内視鏡挿入部に内装し、一対の対物
レンズと観察対象点とのなす輻輳角を立体視可能な角度
となるようにして、体腔内を立体的に観察できるように
している。

【０００８】前記従来の立体視内視鏡は、軟性内視鏡に
適用した例であるが、立体視硬性内視鏡としては、二つ
のリレー光学系を平行して配置し、二つのリレー光学系
で得られる光学像をＣＣＤ等で撮像し、立体的な観察を
可能とするものがある。また、米国特許４，９２４，８
３５号公報には、二つの光伝達手段と、二つのシャッタ
とを備え、これら光伝達手段で得られる二つの光像をシ
ャッタで交互に遮蔽し、立体観察を可能としているもの
が記載されている。

【０００９】また、立体像を観察する方法としては、モ
ニタ上に左像及び右像を交互に高速に切り替え表示し、
観察者は特殊なメガネを掛けて左像を左目、右像を右目
で見て、立体感を得る方法がある。

【００１０】さらに、近年では液晶ディスプレイ等の小
型の画像表示素子を二つ用いて、一方に左像、他方に右
像を表示し、それぞれを左目と右目で観察することによ
り、立体感を得る方法も提案されている。

【００１１】従来の立体視内視鏡は、図８（ａ）に示す
ように、一対の光学系６１ａ，６２ｂを用いて、左右の
立体視像６２ａ，６２ｂをそれぞれ得るようになってい
る。これら光学系６１ａ，６２ｂが伝達する像は、一対
の例えば撮像素子６４ａ，６４ｂにより撮像される。撮
像された左右の立体視像６２ａ，６２ｂが、モニタ６３
に表示され、立体感のある像として観察される。この二
つの光学系６１ａ，６１ｂ及び撮像素子６４ａ，６４ｂ
の配置が、図８（ａ）に示すように、例えば左右方向で
あるとすると、モニタ６３で立体像を観察する場合、そ
の上下方向が決まってしまう。つまり、例えば内視鏡の
体腔内での位置が上下逆さまになっている場合、得られ
る立体像は、モニタ６３上でも上下逆さまになって表示
される。そのため、術者が上下方向を合わせるために
は、内視鏡を回転させなければならなかった。

【００１２】しかしながら、上下方向を合わせるために
は、図９（ａ）に示すように、従来の立体視内視鏡６０
は、内視鏡を全体的に回転させる必要があった。像の姿
勢（方向）が変わるたびに、内視鏡全体を回転させるの
は、煩わしいものである。また、内視鏡は、少なくとも
照明光を供給する光源装置とケーブル６５を介して接続
されており、このケーブル６５が、撮像素子６４ａ，６
４ｂを内蔵した手元側把持部６６から延出されている。
また、電子式の立体視内視鏡では、図示しない信号処理
装置と接続するためのケーブル６５が手元側基端部から
延出している。このため、内視鏡全体的を回転させる
と、前記ケーブル６５の位置が変わってしまい、ケーブ
ルが捻れるばかりでなく、把持しにくい位置にくる場合
もある。この様に、従来の立体視内視鏡は、像の姿勢を
正して見やすい像を得るためには、操作が煩わしいとい
う欠点があった。

【００１３】これを解決するため、二つの光学系６１
ａ，６１ｂを内設する内視鏡先端部６７は回転させず
に、手元側把持部６６のみを回転させて、例えばケーブ
ルの向きを変えて持ち易くできるように構成したものが
考えられる。しかし、二つの光学系６１ａ，６１ｂの並
びに対して、手元側把持部６６を回転させて、撮像素子
６４ａ，６４ｂの並びと直角になった場合、不都合が発
生する。それは、図８（ｂ）に示すように、二つの光学
系６１ａ，６１ｂの後方に結像する左右像６２ａ，６２
ｂが、二つの撮像素子６４ａ，６４ｂ上に結像しない状
態になることである。この様に完全に像が見えない場合
以外にも、前記回転に応じて、像の一部がケラレて欠損
することになる。

【００１４】また、内視鏡の挿入部６７のみを回転さ
せ、手元側把持部６６は回転させない場合も、前記同様
の欠点は解消しない。

【００１５】さらに、図９（ｂ）に示すように、立体内
視鏡挿入部の先端部６７Ａが斜視型のものでは、像の姿
勢を整える以外に、観察方向を変更する際にも、内視鏡
を回転させる必要があるので、前記同様の欠点がある。

【００１６】

【発明が解決しようとする課題】従来の立体視内視鏡
は、前述のように、像の姿勢を正して見やすい像を得る
ためには、その操作が煩わしいという欠点があった。

【００１７】また、像の姿勢を矯正のため、撮像素子ま
たは光学系を回転させた場合に、二つの光学系の後方に
結像する左右像が、二つの撮像素子上に結像しない状態
になってしまうことがある。そして、完全に像が見えな
い場合以外にも、前記回転に応じて、像の一部がケラレ
て欠損するという欠点がある。

【００１８】一方、二つの光学系を配置して、左右の立
体視像を取り込んでいた従来のものでは、二つの光学系
の倍率のばらつきがあり、同一倍率で左右の像を得るこ
とが難しい。そのため、倍率が不揃いであると、立体視
ができないことがある。このため、前記二つのリレーレ
ンズ系の後方には、倍率や収差等の補正手段を設ける必
要があるが、それでは更に調整に手間がかかるという欠
点が生じる。

【００１９】本発明は、前記事情にかんがみてなされた
もので、その目的は、内視鏡全体を回転させなくとも、
像の姿勢あるいは観察方向を変更でき、且つその際に像
の欠損が生じない立体視内視鏡を提供することにある。

【００２０】本発明の他の目的は、倍率等の補正手段を
不要とすると共に、調整の容易な立体視内視鏡を提供す
ることにある。

【００２１】

【課題を解決するための手段】請求項１記載の発明は、
立体視のための複数の被写体像を形成する対物光学系
と、前記複数の被写体像を伝達する像伝達手段とを有す
ると共に、前記像伝達手段により伝達された複数の被写
体像を受けて、肉眼観察用の複数の像を結像する接眼光
学系、または前記複数の被写体像を受けて、電気信号に
変換する撮像手段のいずれか一方を備えた立体視内視鏡
であって、前記対物光学系から、前記接眼光学系または
前記撮像素子に至る光路中であって、前記複数の被写体
像を形成する各光束が共通に通過する位置にて、前記複
数の被写体像の姿勢を回転可能な像回転光学手段を配置
してある。

【００２２】請求項２記載の発明は、請求項１記載の立
体視硬性内視鏡であって、前記像伝達手段は、前記対物
光学系が形成した複数の被写体像の光を受ける単一の光
軸を有するリレーレンズ系からなる。

【００２３】

【作用】請求項１記載の構成では、前記対物光学系か
ら、前記接眼光学系または前記撮像素子に至る光路中で
あって、前記複数の被写体像を形成する各光束が共通に
通過する位置に、像回転光学手段を配置してあるので、
前記複数の被写体像の姿勢を共通に回転できる。従っ
て、内視鏡全体を回転させなくとも、全体を回転させた
場合と同じ状態で被写体像を観察できる。このとき、前
記対物光学系により形成される像と、前記接眼光学系ま
たは前記撮像素子との位置関係が変化しないように、像
回転光学手段を作用させれば、前記複数の像が欠損する
ことがない。

【００２４】請求項２記載の構成では、像伝達手段が単
一光軸を有するリレーレンズ系からなっているので、こ
のリレーレンズ系の部分では、複数の像の間に倍率差等
が生じない。このため、前記構成においては、倍率等の
補正手段が不要となる、あるいは簡略化を図れる。

【００２５】

【実施例】以下、図面を参照して本発明の実施例を説明
する。図１ないし図４は本発明の第１実施例に係り、図
１（ａ）は立体視硬性内視鏡の構成図、同図（ｂ）はイ
メージローテータにおける像回転の説明図、図２は立体
視硬性内視鏡の外観図、図３（ａ）は図２に示す内視鏡
の変形例に係る外観図、同図（ｂ）は視野変更の説明
図、図４はイメージローテータの複数の種類を示す側面
図である。

【００２６】本発明の立体視内視鏡を説明するにあた
り、本実施例では、電子式の立体視硬性内視鏡を例に説
明する。

【００２７】図２に示す立体視硬性内視鏡１は、後述す
るリレーレンズ系や像回転光学手段等を内蔵し、被写体
の立体観察に用いられる内視鏡である。この立体視硬性
内視鏡１は、硬性の挿入部３と、この挿入部３に連結さ
れた太径の操作保持部２とを備えている。前記操作保持
部２は、挿入部３側から順に、この挿入部３と連動して
回転自在な回転部４と、固定部５とを有している。この
固定部５は、後方にケーブル６を延出している。

【００２８】前記固定部５には後述する撮像手段を配置
し、前記挿入部３の光学系と前記撮像手段との間には、
つまり回転部４には、像回転光学手段としての後述する
イメージローテータが介装されている。

【００２９】図１（ａ）に示す前記立体視硬性内視鏡１
の挿入部３は、先端側から順に、複数のレンズからなる
一対の対物レンズ系７ａ，７ｂと、複数のレンズ群から
なる像伝達手段としての一対のリレーレンズ系８ａ，８
ｂとを内臓している。

【００３０】前記対物レンズ系７ａ，７ｂは、図示しな
い観察部位に臨むと共に、立体視可能な視差が得られる
ように間隔をおいて配置されている。また、前記リレー
レンズ系８ａ，８ｂは、前記対物レンズ系７ａ，７ｂに
よって得られる左右の被写体像を後方に伝達するもので
ある。

【００３１】前記リレーレンズ系８ａ，８ｂの最後方の
位置には、一対のレンズ９ａ，９ｂを配置してある。こ
れらのレンズ９ａ，９ｂは、リレーレンズ系８ａ，８ｂ
からの光束を平行光にするものである。これらレンズ９
ａ，９ｂの後方には、回転部４内にて、三角プリズムに
よるイメージローテータ１０を配置してある。前記イメ
ージローテータ１０は、リレーレンズ系８ａ，８ｂによ
り伝達された左右像の二つの光束を入射し、その内部で
二つの光束を複数回、反射して、さらに後方に送るよう
になっている。

【００３２】前記対物レンズ系７ａ，７ｂ、リレーレン
ズ系８ａ，８ｂ、及びレンズ９ａ，９ｂは、各対の間を
仕切る遮蔽板１３が配置されている。

【００３３】前記固定部５には、前記イメージローテー
タ１０側から順に、一対の結像レンズ系１１ａ，１１ｂ
と、撮像手段としてのＣＣＤ１２ａ，１２ｂとを配置し
て、これらが撮像部を構成している。

【００３４】前記結像レンズ系１１ａ，１１ｂは、前記
イメージローテータ１０を通過した後、リレーレンズ系
８ａ，８ｂからの各光束をＣＣＤ１２ａ，１２ｂ上に、
結像するようになっている。前記ＣＣＤ１２ａ，１２ｂ
は、それぞれ結像した左被写体像及び右被写体像を電気
信号にそれぞれ変換し、前記ケーブル６を介して、図示
しない信号処理装置に出力するようになっている。前記
信号処理装置は、前記電気信号を処理して図示しないモ
ニタに、左右の被写体像を表示させるようになってい
る。

【００３５】ここで、図１（ａ）中の一点鎖線で示す光
軸を通る（リレーレンズ系８ａにより伝達された）光
は、前記イメージローテータ１０のａ点に入射して屈折
し、点ｂで全反射する。点ｂで反射した光は、ｃ点で全
反射し、さらにｄ点で全反射し、ｅ点を透過すると共に
屈折して、前記結像レンズ系１１ａに入射する。この過
程で、被写体像は、奇数回路の反射により上下（または
左右）が反転した像（以下、裏像と称する）となる。こ
のことは、前記リレーレンズ系８ｂにより伝達された光
においても同様である。

【００３６】尚、前記イメージローテータ１０の点ｃの
ある底面は、鏡面としても良い。また、図示例では、前
記イメージローテータ１０の入射光軸と、出射光軸と
は、一直線となるようになっているが、特に一致してい
なくても良い。

【００３７】これら左右の被写体像（裏像）は、撮像部
の結像レンズ系１１ａ，１１ｂを介して、ＣＣＤ１２
ａ，１２ｂ上に、それぞれ結像される。

【００３８】本実施例では裏像が得られるので、ＣＣＤ
１２ａ，１２ｂからの読み出しの方向を逆から行う等の
変換処置、つまり表像化のための読み出しが必要であ
る。すなわち、前記信号処理装置では、裏像を電気的に
表像に変換して、前記モニタに映像信号を出力するよう
になっている。

【００３９】前記信号処理装置は、ケーブル６を介し
て、ＣＣＤ１２ａ，１２ｂを駆動するようになってい
る。また、前記信号処理装置は、前記ＣＣＤが出力した
電気信号を信号処理し、図示しないモニタに左被写体像
と右被写体像とを１秒間に、例えば３０回ずつ交互に表
示させるようになっている。観察者は、遮光メガネを介
して、モニタに表示された被写体像を立体像として観察
できるようになっている。遮光メガネは、表示画像に同
期して、左右が交互に遮光されるようになっている。こ
れは、残像現象を利用して観察者に立体感を与えるもの
で、対物レンズ系７ａ，７ｂに、各入射する左被写体像
と右被写体像との視差を有する立体像として観察でき
る。

【００４０】尚、前記モニタへの左右像の表示は、交互
に行う方式以外に、二つのモニタに同時に表示する方式
でも良い。

【００４１】また、前記回転部４は、固定部５に対し
て、前記挿入部３と連動して回転するように構成されて
いる。例えば、回転部４の外周を手で回すと、連動して
挿入部３も回転するようになっている。また、逆に挿入
部３を回転させても、連動して回転部４が回転するよう
になっている。尚、回転部４は、固定部５側に設けたモ
ータにより、電動で回転するように構成しても良い。

【００４２】前記回転部４に固定された前記イメージロ
ーテータ１０は、図１（ａ）に示す回転軸を中心に、回
転するようになっている。イメージローテータ１０の回
転に伴い、入射側の（倒立）像は、出射側にて回転す
る。その回転角は、図１（ｂ）に示すように、入射側像
とイメージローテータ１０とが相対的に４５度回転した
とすると、イメージローテータ１０の出射側の像は、イ
メージローテータ１０に対して、さらに４５度回転す
る。従って、入射側像と出射側像との相対的な回転角
は、９０度となっている。すなわち、像は、入射側像と
イメージローテータ１０との回転角θとすると、出射側
像の回転角は２θになるという関係にある。このことか
ら、本立体視内視鏡において、立体視像の姿勢を９０度
回転させたい場合は、イメージローテータ１０を４５度
回転させれば良い。

【００４３】このため、本実施例では、挿入部３が１回
転する間に、回転部４は半回転するよう構成してある。
このように構成することにより、像の姿勢変化に対応で
き、対物レンズ系７ａ，７ｂにおける上下関係と、ＣＣ
Ｄ１２ａ，１２ｂにおける上下方向とが、常に一致させ
ることができる。そして、挿入部３及び回転部４を回転
させるだけで、固定部５の位置を変える必要がない。こ
のため、最初に把持する際、ケーブル６が邪魔にならな
い位置に設定しておくだけで、像の姿勢を変える場合に
も、ケーブル６の位置を逐次考慮したりする必要がな
く、操作が容易である。そして、本実施例は、立体視観
察時に、観察対象の姿勢がずれたり、また異なる対象を
観察する場合等、像の姿勢を変える際の煩わしさが解消
でき、その操作も容易にできる。

【００４４】さらに、本実施例では、二つの被写体像の
姿勢を変える際に、像の欠損が生じることがない。

【００４５】ところで、像回転光学手段としてのイメー
ジローテータとしては、図１に示すもの以外に、図４に
示すものが一例としてある。尚、図４（１）と（２）の
光学素子にあって、（２）のものは、（１）のものにダ
ハ面を加えた構成のものとなっている。同図（３）と
（４），（５）と（６），（７）と（８），（９）と
（１０）は、（１），（２）とそれぞれ同様の関係にあ
る。また、図４に示すイメージローテータのうち、同図
（５）に示すものは、図１に示したものと同類のもので
ある。そして、同図（１），（３），（５），（７），
（９），（１１）に示すものは、光学的または電気的に
表像化の処理が必要である。

【００４６】また、図４に示すイメージローテータのう
ち、（２），（４），（６），（８），（１０）に示す
ものは、ダハ面を有するので、表像化の処理は不要であ
る。これは、反射回数が偶数回となるからである。尚、
同図（１），（２），（５），（６）のものは、平行光
束中に配置して用いる必要がある。

【００４７】本第１実施例では、結像レンズ系１１ａ，
１１ｂとレンズ系９ａ，９ｂとを対で用いて平行光路を
形成しているが、非平行光束でも使用可能なイメージロ
ーテータを用いれば、一つのレンズ系で実現できる。非
平行光束でも使用可能なイメージローテータとしては、
例えば、図４（３），（４），（７），（８），
（９），（１０），（１１）に示すのものが該当する。

【００４８】尚、前記イメージーローテータは、例えば
対物レンズ系とリレーレンズとの間に配置しても良く、
前記位置に限定されるものではない。

【００４９】また、本実施例の変形例として、以下のよ
うな構成ものがある。図３（ａ）に示す第１変形例の立
体視内視鏡１Ａは、第１実施例の直視型と異なり、挿入
部３の先端が斜視型となっている。つまり、前記対物レ
ンズ系７ａ，７ｂに代えて、斜視用の対物レンズ系１７
ａ，１７ｂが配置されている。その他、第１実施例と同
様の構成及び作用については、同じ符号を付して説明を
省略する。

【００５０】第１変形例としての前記立体視内視鏡１Ａ
は、前記挿入部と回転部の連動型に代えて、前記前記挿
入部３に対して、操作保持部２Ａが回転するように構成
されている。前記挿入部３には、挿入部３に密接する保
持具１５を装着し、手元側の操作保持部２Ａを回転させ
る。尚、視野方向は直視型のものでも良い。

【００５１】手元側の操作保持部２Ａの内部には、第１
実施例と同様に、固体撮像素子が配置されており、この
固体撮像素子に対して、イメージローテータ１０が回転
自在に内臓されている。そして、挿入部３と操作保持部
２Ａの回転角（２θ）に対し、イメージローテータ１０
は、その半分の角度（θ）だけ連動して、回転するよう
な機構が設けられている。従って、挿入部３と操作保持
部２Ａとが相対的に回転しても、観察される像姿勢は正
常に保たれる。

【００５２】また、立体視内視鏡１Ａの別の使用態様と
しては、前記保持具１５は用いず、図３（ｂ）に示すよ
うに、挿入部３側を回転させるようにしても良い。

【００５３】尚、本実施例及び変形例は、撮像方式とし
て、色面順次方式、または同時式のいずれにも適用でき
る。また、ＣＣＤ１２ａ，１２ｂの代わりに、接眼レン
ズを設ける構成にすれば、モニタを用いず、立体視像を
観察できる。また、硬性の立体視内視鏡に限らず、リレ
ーレンズ系をイメージガイドファイバーに代えて、挿入
部が軟性のものとしても良い。

【００５４】図５（ａ）は本発明の第２実施例に係る立
体視内視鏡の構成図である。図５（ａ）に示す立体視内
視鏡２０は、イメージローテータと、その前後の構成と
が第１実施例のものと異なっている。その他、第１実施
例と同様の構成及び作用については、同じ符号を付して
説明を省略する。

【００５５】前記立体視内視鏡２０は、前記リレーレン
ズ系８ａ，８ｂの後方にあって、一つの光軸を有する結
像光学系２１と、図４（７）に示すイメージローテータ
２２とを配置してある。前記結像光学系２１及びイメー
ジローテータ２２は、前記回転部４に配置・固定されて
いる。前記イメージローテータ２２は、図５（ｂ）に示
すように、三角形の二つのプリズムを組み合わせて構成
したものである。

【００５６】また、前記イメージローテータ２２の後方
には、前記固定部５に固定されたＣＣＤ１２ａ，１２ｂ
が配置されている。

【００５７】前記リレーレンズ系８ａ，８ｂにより伝達
された光束は、結像光学系２１を通過し、その後方に配
置されたイメージローテータ２２内で、奇数回（図示例
のものでは５回）反射された後、ＣＣＤ１２ａ，１２ｂ
に結像するようになっている。

【００５８】前記結像光学系２１を通過して、イメージ
ローテータ２２に入射する光は、入射面及び射出面に垂
直なので、第１実施例のものより、収差による劣化が少
なくなっている。

【００５９】前記イメージローテータとしては、図４の
（３），（４），（７），（８），（９），（１０），
（１１）に示すものが、使用できるものである。

【００６０】尚、図４に示す（４），（８），（１
０），（１１）のものは、ＣＣＤ１２ａ，１２ｂに結像
する被写体像が表側なので、表像化の処理が不要であ
る。それ以外のものは、表像化処理が必要である。

【００６１】本第２実施例も、第１実施例と同様に、立
体視内視鏡の立体視方向を９０度回転させたいときは、
イメージローテータを４５度回転させれば良い。イメー
ジローテータを回転させることで、容易に正しい姿勢の
像を得ることができる。その他の構成及び作用効果は、
第１実施例または変形例と同様で説明を省略する。

【００６２】図６（ａ）は本発明の第３実施例に係る立
体視内視鏡の構成図である。図６（ａ）に示す立体視内
視鏡２５は、図１に示すリレーレンズ系８ａ，８ｂに代
えて、一つの光軸を有する像伝達手段としてのリレーレ
ンズ系２６を有している。このリレーレンズ系２６は、
対物レンズ系７ａ，７ｂからの二つの像を後方に伝達す
るものである。尚、図６中、符号２７は前記対物光学系
７ａと７ｂとに、互いに光が混入しないように遮蔽する
遮蔽板である。その他、第２実施例と同様の構成及び作
用については、同じ符号を付して説明を省略する。

【００６３】前記構成で、前記対物レンズ系７ａ，７ｂ
は、遮蔽板２７により、左右の光学像が互いの光学系に
侵入しないようになっている。これら一対の対物レンズ
７ａ，７ｂで得られた左右の被写体像は、互いに分離し
た二つの像として、前記一つの光軸のリレーレンズ系２
６により後方に伝達される。伝達された左右の被写体像
は、前記結像レンズ系２１及びイメージローテータ２２
を経て、それぞれ二つのＣＣＤ１２ａ，１２ｂに結像さ
れる。

【００６４】本実施例では、第２，第３実施例の構成が
二つのリレーレンズ系を用いていたのに対して、リレー
レンズ系を共有化して一つになった分だけ、調整が容易
になっている。そして、本実施例は、前記実施例のもの
より、左右の倍率差を少なくできる。

【００６５】ところで、従来例では二つの光学系を配置
して、左右の立体視像を取り込んでいた。しかしなが
ら、対物レンズ系の画角変化、リレーレンズ系の倍率の
ばらつき等、同一倍率で左右の像を得ることが難しい。
このため、二つのリレーレンズ系の後方には、倍率等の
補正手段を設ける必要があった。本実施例では、この補
正手段を不要としている。

【００６６】また、前記対物レンズ７ａ，７ｂは、図６
（ｂ）に示すように、一体に成形した対物レンズ系２８
としてもよく、あるいは図６（ｃ）に示すように、リレ
ーレンズ系２６と同径のレンズ体に、必要なレンズ作用
を持つ部分を二つ形成した対物レンズ系２９としても良
い。いずれのものも、ガラスプレスレンズとして、一体
に形成できるので、左右の倍率差を小さくできる。

【００６７】本実施例は、光学系の多くの部分を共通化
し、図示例ではリレーレンズ系を共通化した一つの光学
系としている。一つのリレーレンズ系で、複数（図示例
では左，右）の被写体像を伝達することにより、本実施
例では、左右の被写体像での倍率の差をかなり大幅に減
少させることができる。

【００６８】さらに、本実施例では、対物レンズ系をガ
ラスプレス等の手法を用いることにより、複数のレンズ
を一体的に形成できる。従って、このように形成された
ガラスプレスレンズ等を対物レンズとして用いること
で、製作上の過程で生じる複数レンズ同士のばらつきを
少なくすることができる。

【００６９】また、本実施例では、二つの対物レンズ系
の間に前記遮蔽板を配置することで、光がクロスリー
ク、つまり互いに光が混入することを防止できる。

【００７０】その他の構成及び作用効果は、第２実施例
と同様で、説明を省略する。

【００７１】図７（ａ）は第４実施例に係る立体視内視
鏡の構成図である。図７（ａ）に示す立体視内視鏡３０
は、二つのＣＣＤ１２ａ，１２ｂに代えて、一つの大型
のＣＣＤ３１を配置している。このＣＣＤ３１は、一つ
の長方形の例えばハイビジョン用の撮像素子であり、前
記固定部５内に固定されている。その他、第３実施例と
同様の構成及び作用については、同じ符号を付して説明
を省略する。

【００７２】前記一つの撮像素子であるＣＣＤ３１は、
前記結像レンズ系２８等及びイメージローテータ２２を
経た左右の被写体像を、一つのイメージエリアにおいて
撮像するものである。

【００７３】本第４実施例では、ＣＣＤ３１の電気信号
を図示しない信号処理装置により映像信号に処理して、
モニタに供給するようになっている。例えばハイビジョ
ン用のモニタの画面（図７（ｂ）参照）には、適正な位
置（図中Ｒ，Ｌに示す範囲）に同時に、各像が表示され
るようになっている。このように、本実施例では、単一
のＣＣＤで左右両方の像を撮像して、得た左右の画像に
より立体視を可能としている。

【００７４】尚、撮像は単一の撮像素子で行っているの
で、左右の像それぞれに対応する画素を別々に同時に読
みとるか、あるいは交互に読みとって各々同時化して画
像を構築する必要がある。また、表示のタイミングを制
御して、モニタ上に高速に交互に左右像を表示するよう
にしてもよい。

【００７５】前記結像レンズ系２１と前記ＣＣＤ３１と
の間には、イメージローテータ２２が介装されているの
で、立体視の像の方向を変える際、例えば９０度回転し
た方向から見る場合には、前記イメージローテータ２２
を４５度回転することで、像の姿勢を可変できる。その
他の作用効果は、第３実施例と同様で説明を省略する。

【００７６】

【発明の効果】前述したように請求項１記載の発明によ
れば、内視鏡全体を回転させなくても、二つの被写体像
や観察方向を変えられ、且つその際に像の欠損が生じな
いという効果がある。

【００７７】請求項２記載の発明によれば、複数の被写
体像の光を受ける単一の光軸を有するリレーレンズ系か
らなる像伝達手段としているので、倍率等の補正手段を
不要、あるいは簡略化することができ、且つ調整が容易
になるという効果がある。

【図面の簡単な説明】

【図１】図１ないし図４は本発明の第１実施例に係り、
（ａ）は立体視硬性内視鏡の構成図、（ｂ）はイメージ
ローテータにおける像回転の説明図、

【図２】図２は立体視硬性内視鏡の外観図。

【図３】図３（ａ）は図２に示す内視鏡の変形例に係る
外観図、（ｂ）は視野変更の説明図。

【図４】図４はイメージローテータの複数種類を示す側
面図。

【図５】図５は本発明の第２実施例に係り、（ａ）は立
体視内視鏡の構成図、（ｂ）はイメージローテータの斜
視図。

【図６】図６は本発明の第３実施例に係り、（ａ）は立
体視内視鏡の構成図、（ｂ）は対物レンズ系の別の構成
に係る外観図。

【図７】図７は本発明の第４実施例に係り、（ａ）は立
体視内視鏡の構成図、（ｂ）はモニタの表示画面の説明
図。

【図８】図８は従来の立体視内視鏡の構成及び欠点に関
する説明図。

【図９】図９は従来の立体視内視鏡の欠点に関する説明
図。

【符号の説明】

１…立体視硬性内視鏡２…操作保持部３…挿入部４…回転部５…固定部７ａ，７ｂ…対物レンズ系８ａ，８ｂ…リレーレンズ系１０…イメージローテータ１１ａ，１１ｂ…結像レンズ系１２ａ，１２ｂ…ＣＣＤ

【手続補正書】

【提出日】平成５年５月２５日

【手続補正１】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】００１１

【補正方法】変更

【補正内容】

【００１１】従来の立体視内視鏡は、図８（ａ）に示す
ように、一対の光学系６１ａ，６１ｂを用いて、左右の
立体視像６２ａ，６２ｂをそれぞれ得るようになってい
る。これら光学系６１ａ，６２ｂが伝達する像は、一対
の例えば撮像素子６４ａ，６４ｂにより撮像される。撮
像された左右の立体視像６２ａ，６２ｂが、モニタ６３
に表示され、立体感のある像として観察される。この二
つの光学系６１ａ，６１ｂ及び撮像素子６４ａ，６４ｂ
の配置が、図８（ａ）に示すように、例えば左右方向で
あるとすると、モニタ６３で立体像を観察する場合、そ
の上下方向が決まってしまう。つまり、例えば内視鏡の
体腔内での位置が上下逆さまになっている場合、得られ
る立体像は、モニタ６３上でも上下逆さまになって表示
される。そのため、術者が上下方向を合わせるために
は、内視鏡を回転させなければならなかった。

【手続補正２】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】００３５

【補正方法】変更

【補正内容】

【００３５】ここで、図１（ａ）中の一点鎖線で示す光
軸を通る（リレーレンズ系８ａにより伝達された）光
は、前記イメージローテータ１０のａ点に入射して屈折
し、点ｂで全反射する。点ｂで反射した光は、ｃ点で全
反射し、さらにｄ点で全反射し、ｅ点を透過すると共に
屈折して、前記結像レンズ系１１ａに入射する。この過
程で、被写体像は、奇数回の反射により上下（または左
右）が反転した像（以下、裏像と称する）となる。この
ことは、前記リレーレンズ系８ｂにより伝達された光に
おいても同様である。

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】立体視のための複数の被写体像を形成す
る対物光学系と、前記複数の被写体像を伝達する像伝達
手段とを有すると共に、前記像伝達手段により伝達され
た複数の被写体像を受けて、肉眼観察用の複数の像を結
像する接眼光学系、または前記複数の被写体像を受け
て、電気信号に変換する撮像手段のいずれか一方を備え
た立体視内視鏡であって、前記対物光学系から、前記接眼光学系または前記撮像素
子に至る光路中であって、前記複数の被写体像を形成す
る各光束が共通に通過する位置にて、前記複数の被写体
像の姿勢を回転可能な像回転光学手段を配置してあるこ
とを特徴とする立体視硬性内視鏡。
【請求項２】前記像伝達手段は、前記対物光学系が形
成した複数の被写体像の光を受ける単一の光軸を有する
リレーレンズ系からなること、を特徴とする請求項１記載の立体視硬性内視鏡。