JPH06300985A - 立体視用光学アダプター及び立体視システム - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 双眼顕微鏡からの左目、右目用の映像をそれ
ぞれ撮像するための立体視用光学アダプター、及び簡便
で廉価な機器を利用して容易に立体視を可能とする１系
統の立体視システムを提供する。 【構成】 撮像系光学アダプター２により左目、右目用
の映像信号に分離された態様で、ワイドビジョンカメラ
３にて撮像された双眼顕微鏡１からの映像は、１系統の
映像信号として分配／収録・再生系４及び伝送系５を介
して監察される。そして、モニターによるディスプレイ
系統の場合、ワイドビジョン方式のモニター６の表示画
面に左右の映像が分割されて表示され、その左画面と右
画面をそれぞれ左眼と右眼へ区分する観察補助装置とし
ての光学アダプター７により、立体視を可能とするもの
である。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は光学アダプターに関し、
例えばワイドビジョン（ＨＤＴＶ）カメラを双眼顕微鏡
に繋げて立体視を可能とする立体視用光学アダプター及
び立体視システムに関する。

【０００２】

【従来の技術】近年、特に微細で正確な治療を必要とす
る脳外科、眼科、耳鼻咽喉科等の手術では、主術者が双
眼顕微鏡を用いて微妙な血管や神経の手術部位を立体的
に拡大監察しながら手術を行う際、助手、看護婦、技師
等も双眼顕微鏡の側視鏡により同時に手術を監察できる
システムが実用化されている。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記従
来例では、助手等は双眼顕微鏡の側視鏡から片方の映像
のみを監察しているため、主術者が両眼で監察している
立体的な映像とは異なり、平面的な映像しか見ることが
できないという欠点があった。また、脳外科等の手術状
況を立体的にＶＴＲで収録又はＣＲＴモニターに表示し
たい場合、専用の高価な機器を必要とし、撮像，収録再
生，分配伝送，ディスプレイ等に至るまで各々独立した
２系統でシステムが構築されており、特に収録再生系の
同期運転化等、システムの複雑性と機器設備費及びラン
ニングコスト高などが、普及実用化の面で障害となって
いた。

【０００４】本発明は、上記課題を解決するために成さ
れたもので、双眼顕微鏡からの左目、右目用の映像をそ
れぞれ撮像するための立体視用光学アダプター、及び簡
便で廉価な機器を利用して容易に立体視を可能とする１
系統の立体視システムを提供することを目的とする。

【０００５】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本発明の立体視用光学アダプターは以下の構成を有
する。左目、右目用の映像信号をそれぞれ入力する入力
手段と、該入力手段より入力された左右の映像信号をそ
れぞれ正像に回転させる像回転手段と、該像回転手段で
回転された左右の正像をそれぞれ出力する出力手段とを
有する。

【０００６】また、本発明の立体視システムは以下の構
成を有する。双眼顕微鏡と、該双眼顕微鏡より左目、右
目用の映像信号をそれぞれ撮像する撮像手段と、該撮像
手段で撮像された左右の映像をそれぞれ収録する収録手
段と、該収録手段に収録された左右の映像に基づいて、
立体映像を再生する立体映像再生手段とを有する。

【０００７】

【作用】かかる構成によれば、双眼顕微鏡より左目、右
目用の映像信号を１台で撮像し、撮像された左右の映像
を１台で収録及び再生することにより、容易に立体視を
可能とする。

【０００８】

【実施例】以下、図面を参照して本発明に係る好適な一
実施例を詳細に説明する。図１は、実施例における立体
映像システムの全体構成を示す図である。同図におい
て、１は双眼顕微鏡であり、微細で正確な治療を必要と
する脳外科等の手術において用いられる。２は撮像系光
学アダプターであり、双眼顕微鏡１より左目、右目用の
映像をそれぞれ出力する。３はテレビカメラ、例えばワ
イドビジョン（ＨＤＴＶ）用のカメラであり、光学アダ
プター２が付加される。この出力信号は、通常の方式の
ままであり、画像信号の部分のみが一枚のＨ：Ｖ＝１
６：９の画ではなく、左右のそれぞれがＨ：Ｖ＝８：９
の画像信号から構成されている。４は分配／収録・再生
系であり、双眼顕微鏡１からの映像信号をモニターによ
るディスプレイ系統と大型投射ディスプレイ系統とに分
配或いは上述の映像信号を収録・再生する。５は伝送系
であり、上述の映像信号を後述するワイドビジョン方式
のディスプレイへ伝送する。６はテレビモニターであ
り、送られてきた信号に従って表示を行うことにより、
横長の表示画面（Ｈ：Ｖ＝１６：９）を左右にほぼ２分
割した画面領域に左右それぞれの視差を持った左右それ
ぞれ独立の映像が形成される。７は観察補助装置として
の光学アダプターであり、テレビモニター６の画面左部
と右部のそれぞれの映像を観察者の左右の目と平行にな
るように偏向させることにより、立体視を可能とする。

【０００９】８はプロジェクターであり、分配／収録・
再生系４により大型投射ディスプレイ系統に分配された
信号に従って光像を投射する。９は偏光アダプターであ
り、プロジェクター８から投射された左右それぞれの光
像をシルバ−スクリーン１０上の同じ位置に投影するた
めの光学系ミラーと左右それぞれの光像を偏光させるた
めの偏光フィルタとを含む。尚、詳細な構成については
後述する。

【００１０】以上の構成において、撮像系光学アダプタ
ー２により左目、右目用の映像信号に分離された態様
で、ワイドビジョンカメラ３にて撮像された双眼顕微鏡
１からの映像は、１系統の映像信号として分配／収録・
再生系４及び伝送系５を介して監察される。そして、モ
ニターによるディスプレイ系統の場合、ワイドビジョン
方式のモニター６の表示画面に左右の映像が分割されて
表示され、その左画面と右画面をそれぞれ左眼と右眼へ
区分する観察補助装置としての光学アダプター７によ
り、立体視を可能とするものである。

【００１１】次に、上述した撮像系光学アダプター２と
光学アダプター７の構成及び機能について更に詳述す
る。まず撮像系光学アダプター２について以下に説明す
る。図２は、１台のテレビカメラ、例えばワイドビジョ
ン（ＨＤＴＶ）カメラ３と手術用双眼顕微鏡１とを繋げ
るための立体視用光学アダプター２の構成を示す図であ
る。

【００１２】図示するように、立体視用光学アダプター
２はミラー２０１，２０８、レンズ２０２，２０５，２
０７，２０９、プリズム２０６，２１０及び視野内の像
を正象にする回転装置（イメージ・ローテーター）２０
３が左右対称にそれぞれ配置され、手術用双眼顕微鏡１
のハーフ・プリズム（ビーム・スプリッター）１０１に
て分割された手術部位の像を、破線で示すそれぞれの側
視鏡取り出し口より入力し、テレビカメラ３の像位置に
収めるものである。

【００１３】この立体視用光学アダプター２により、主
術者が手術用双眼顕微鏡１を通して見ているのと同じ主
術部位の左右の像を接合させることができ、ワイドビジ
ョンのアスペクト比（９対１６）の画面においては、左
右の画面中心に左右（又は右左）それぞれの映像の中心
がくるようにすることができる。尚、立体視用光学アダ
プターは手術用双眼顕微鏡だけでなく、例えば立体視を
必要とする内視鏡等に適用することも可能である。以上
のようにして作成された映像をモニターに映し出すこと
により、立体視を得ることができる。この立体視の方法
には、補助装置を使わない裸眼による方法、例えば交差
法と平行法と以下のような観察補助装置による方法があ
る。次に、観察補助装置としての光学アダプター７につ
いて以下に説明する。

【００１４】図３は、モニター６に光学アダプター７を
付加した状態の上面図であり、図４はその側面図であ
る。図３に示すように、光学アダプター７はモニター６
の表示画面６１に対応するような大きさを有する開口部
７１と、開口部７１より筒状に形成され、後述するくさ
び状のプリズム７３からなる接眼部７２とで構成され、
筒状の内部空間には左右に分割するための隔壁が設けら
れている。上述のくさび状のプリズム７３は、観察者の
左右の眼と受像機６画面左部と右部のそれぞれの中心点
とをそれぞれ結ぶ２本の線（代表的な視軸）６２，６３
が、観察者の左右の眼に入射したとき実質的に凝視点と
なる表示された画面上の像を所定の距離の範囲に凝視で
きるようにするものである。

【００１５】また、筒状の光学アダプター７は、モニタ
ー６の表示画面６１の大きさに対応し、相似形のままで
接眼部７２と開口部７１との間の寸法を変化させて、同
一の光学特性を有する接眼部７２で種々のモニター６の
画面寸法に対応させるものである。つまり、図４の破線
部分６０のように、モニターが小さい場合、光学アダプ
ター７の画面側をカットして開口部とすることにより対
応させることができ、画面寸法が変化しても観察者の視
野角を変化させないような工夫をしている。

【００１６】＜変形例＞前述の実施例では、１人の観察
者に対して立体視を可能とする場合を例に説明したが、
複数の観察者に対しても立体視が可能である。図５は、
前述した大型投射ディスプレイ系統におけるシルバ−ス
クリーン１０上の表示画面と偏光アダプター９との関係
を示す上面図であり、複数の限定された観察者に前述し
た１：１システムにおける観察補助装置における立体視
を可能にするものである。図において、９１及び９２は
それぞれ偏光フィルタであり、９３及び９４は傾斜角の
調整機構を備えたミラーである。ここで、プロジェクタ
ー８から投射された光像は、光学系ミラー９３，９４に
より左右の光像が偏向され、対応する偏光フィルタ９
１，９２でそれぞれ別々に偏光されてシルバ−スクリー
ン１０上の同一位置に重ねて投影される。そして、観察
者が偏光メガメ１１を用いることにより立体視を可能と
するものである。

【００１７】また、本発明は上述の構成に限らず、プロ
ジェクターを２台上下に重ねて配置し、例えば上のプロ
ジェクターからの右半面と下のプロジェクターからの左
半面がシルバ−スクリーン上で重なるように上述の偏光
フィルタ９１，９２を通して光像をそれぞれ投射し、上
のプロジェクターの左半面と下のプロジェクターの右半
面である投影された両サイドを暗幕等で覆うことによ
り、上述の光学系ミラー９３，９４を必要としない簡便
なシステムとして構成することも可能である。

【００１８】尚、上述の暗幕等を使用せず、プロジェク
ターで又はその前段で不必要な部分を電気的にカットし
ても良い。以上説明した実施例では、手術顕微鏡等への
組み合わせによる記録／再生及び遠隔伝送とリアルタイ
ムディスプレイに適用する場合を例に説明したが、本発
明はこれに限らず、例えば以下に示すような用途に活用
することも可能である。 (1) 危険物現場等の遠隔監視 (2) 水中・地下・高湿／高圧・高放射能現場等の無人ロ
ボット遠隔操作監視 (3) 事故現場等の現像証拠記録 (4) 超ワイド立体画面による定点観測（例えば、海上移
動物等の観測記録） (5) 家庭用８mmビデオ等、在来方式によるシステムの立
体化 このように、実施例によれば、ＨＤＴＶのワイドビジョ
ン画像特性を活用し、立体画像を１台のカメラで撮像
し、１台の記録系による収録、通常の１系統による分配
伝送及び１台のモニターやプロジェクターによるディス
プレイを利用することで、立体放送システムの構築を簡
便化し、既存のワイドビジョンシステムや機器を何ら変
更することなく使用でき、大幅にシステムコストを低減
できるという効果がある。

【００１９】尚、本発明は、上述した好適な実施例に限
定されることなく、特許請求の範囲に記載された範囲内
において、種々の変形が可能である。

【００２０】

【発明の効果】以上説明したように本発明によれば、双
眼顕微鏡より左目、右目用の映像信号を１台で撮像し、
撮像された左右の映像を１台で収録及び再生することに
より、容易に立体視を可能とする。

【図面の簡単な説明】

【図１】実施例における立体視システムの構成を示すブ
ロック図である。

【図２】図１に示す光学アダプター２の構成を示す図で
ある。

【図３】受像機６と光学アダプター７との接続を示す上
面図である。

【図４】受像機６と光学アダプター７との接続を示す側
面図である。

【図５】複数の観察者に立体視を可能とする場合の偏光
アダプター９の構成を示す上面図である。

【符号の説明】

１ 双眼顕微鏡 ２ 光学アダプター ３ ワイドビジョンカメラ ４ 分配／収録・再生系 ５ 伝送系 ６ モニター ７ 光学アダプター ８ 液晶プロジェクター ９ 偏光アダプター １０ シルバースクリーン １１ 偏光メガネ

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 斉藤 博 東京都文京区本郷５丁目24番１号 永島医 科器械株式会社内

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 左目、右目用の映像信号をそれぞれ入力
   する入力手段と、 該入力手段より入力された左右の映像信号をそれぞれ正
   像に回転させる像回転手段と、 該像回転手段で回転された左右の正像をそれぞれ出力す
   る出力手段とを有することを特徴とする立体視用光学ア
   ダプター。
2. 【請求項２】 双眼顕微鏡と、 該双眼顕微鏡より左目、右目用の映像信号をそれぞれ撮
   像する撮像手段と、 該撮像手段で撮像された左右の映像をそれぞれ収録する
   収録手段と、 該収録手段に収録された左右の映像に基づいて、立体映
   像を再生する立体映像再生手段とを有することを特徴と
   する立体視システム。