JPH08122665A - 立体視内視鏡 - Google Patents
立体視内視鏡Info
- Publication number
- JPH08122665A JPH08122665A JP6264004A JP26400494A JPH08122665A JP H08122665 A JPH08122665 A JP H08122665A JP 6264004 A JP6264004 A JP 6264004A JP 26400494 A JP26400494 A JP 26400494A JP H08122665 A JPH08122665 A JP H08122665A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- optical system
- objective optical
- image pickup
- image
- lens
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
Landscapes
- Instruments For Viewing The Inside Of Hollow Bodies (AREA)
- Endoscopes (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】 画角と立体感(内向角)を最適に設定するこ
とが可能で、左右の像の誤差が小さく、また調整もしや
すい、疲労の少ない立体視内視鏡を得る。 【構成】 照明光で照明された物体は、先端部16内に
おける照明窓に隣接して配置した観察窓に取り付けた対
物光学系18によって結像位置に互いに視差のある光学
像(符号19a、19b)を結ぶ。この像19a、19
bは同じく挿入部先端内に配置した撮像素子20a、2
0bの光電変換面(撮像面)に結ぶ。対物光学系18
は、物体側から順に互いに並列に配置した、左右別体の
負レンズ21a、21bと、軸対称な正レンズ群22と
から構成されている。そして、物体からの光のうち絞り
開口部23bを通った光は、撮像素子20a上に結像
し、絞り開口部23aを通った光は、撮像素子20b上
に結像する。
とが可能で、左右の像の誤差が小さく、また調整もしや
すい、疲労の少ない立体視内視鏡を得る。 【構成】 照明光で照明された物体は、先端部16内に
おける照明窓に隣接して配置した観察窓に取り付けた対
物光学系18によって結像位置に互いに視差のある光学
像(符号19a、19b)を結ぶ。この像19a、19
bは同じく挿入部先端内に配置した撮像素子20a、2
0bの光電変換面(撮像面)に結ぶ。対物光学系18
は、物体側から順に互いに並列に配置した、左右別体の
負レンズ21a、21bと、軸対称な正レンズ群22と
から構成されている。そして、物体からの光のうち絞り
開口部23bを通った光は、撮像素子20a上に結像
し、絞り開口部23aを通った光は、撮像素子20b上
に結像する。
Description
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、物体を立体視観察でき
る立体視内視鏡に関する。
る立体視内視鏡に関する。
【0002】
【従来の技術】近年、外科手術の手技の発達に伴い、従
来の開腹手術に換えて内視鏡を使って腹部に小さな穴を
あけて腹腔内を観察したり、手術を行う内視鏡下の外科
手術が普及してきている。
来の開腹手術に換えて内視鏡を使って腹部に小さな穴を
あけて腹腔内を観察したり、手術を行う内視鏡下の外科
手術が普及してきている。
【0003】これまでは、内視鏡とTVカメラを組み合
わせた装置で観察を行っていたが、奥行き情報がないた
め手術に時間がかかっていた。しかし、最近になって奥
行き情報を併せ持った立体視内視鏡が開発されている。
わせた装置で観察を行っていたが、奥行き情報がないた
め手術に時間がかかっていた。しかし、最近になって奥
行き情報を併せ持った立体視内視鏡が開発されている。
【0004】従来の立体視可能な内視鏡対物光学系とし
て、図8に示す米国特許5191203号のものがあ
る。これは対物光学系100が物体側から順にコリメー
タレンズ101と左右一対の結像レンズ102a、10
2bとから構成されているものである。
て、図8に示す米国特許5191203号のものがあ
る。これは対物光学系100が物体側から順にコリメー
タレンズ101と左右一対の結像レンズ102a、10
2bとから構成されているものである。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】上記従来の立体視内視
鏡対物光学系においては、以下の3つの問題がある。
鏡対物光学系においては、以下の3つの問題がある。
【0006】(1)画角を大きくしようとすると内向角
を大き〈できず立体感が減少してしまう。図9のよう
に、画角を大にする場合、コリメータレンズ101のパ
ワー配置は物体側から順に負正になることが必要であ
る。物体側の負レンズ103のパワーを大にすることに
よって画角を大にすることができる。しかし、この場
合、コリメータレンズ101の焦点距離fcは、物体距
離sに対して大となり内向角αは次の式により小とな
る。 α=2tan-1(d/2fc) ただし、dは2つの結像レンズ102a、102bの光
軸間隔である。
を大き〈できず立体感が減少してしまう。図9のよう
に、画角を大にする場合、コリメータレンズ101のパ
ワー配置は物体側から順に負正になることが必要であ
る。物体側の負レンズ103のパワーを大にすることに
よって画角を大にすることができる。しかし、この場
合、コリメータレンズ101の焦点距離fcは、物体距
離sに対して大となり内向角αは次の式により小とな
る。 α=2tan-1(d/2fc) ただし、dは2つの結像レンズ102a、102bの光
軸間隔である。
【0007】(2)左右の像の相対的な誤差が生じやす
い。左右の像の相対的な誤差は主に左右別体の部分で、
左右独立したレンズ系の面形状誤差、面間隔誤差、偏心
誤差等により生じる。上記従来例では左右別体の部分
(左右別々の光軸を有する部分)は結像レンズ102
a、102bにあたり、レンズ枚数が多く誤差が生じや
すい。左右の像に相対的なズレ(ピント、偏心等)が生
じると左右の像を融像しにくくなり、疲労の原因とな
る。
い。左右の像の相対的な誤差は主に左右別体の部分で、
左右独立したレンズ系の面形状誤差、面間隔誤差、偏心
誤差等により生じる。上記従来例では左右別体の部分
(左右別々の光軸を有する部分)は結像レンズ102
a、102bにあたり、レンズ枚数が多く誤差が生じや
すい。左右の像に相対的なズレ(ピント、偏心等)が生
じると左右の像を融像しにくくなり、疲労の原因とな
る。
【0008】(3)左右像の偏心調整が困難である。
【0009】左右の像の偏心誤差を調整するためには、
左右別体部分のレンズかCCDを調整するが、上記従来
例ではどちらもスコープの先端部から他の部品(この場
合コリメータレンズ101)を介した位置にあるため調
整が困難である。
左右別体部分のレンズかCCDを調整するが、上記従来
例ではどちらもスコープの先端部から他の部品(この場
合コリメータレンズ101)を介した位置にあるため調
整が困難である。
【0010】本発明は、上記事情に鑑みてなされたもの
であり、画角と立体感(内向角)を最適に設定すること
が可能で、左右の像の誤差が小さく、また調整もしやす
い、疲労の少ない立体視内視鏡の提供を目的としてい
る。
であり、画角と立体感(内向角)を最適に設定すること
が可能で、左右の像の誤差が小さく、また調整もしやす
い、疲労の少ない立体視内視鏡の提供を目的としてい
る。
【0011】
【課題を解決するための手段及び作用】本発明の立体視
内視鏡は、細長い挿入部と、前記挿入部先端内に配置し
た対物光学系と、前記挿入部内に配置され、前記対物光
学系で結像された物体像を撮像する撮像手段とを有して
いる立体視内視鏡において、前記対物光学系が物体側か
ら順に互いに並列配置した2つの負レンズと同軸な1つ
の正レンズ群とから構成されていて、内向角が2つの負
レンズの光軸間隔で決まることで、画角と立体感(内向
角)を最適に設定することが可能で、左右の像の誤差が
小さく、また調整もしやすく、疲労感を軽減することを
可能とする。
内視鏡は、細長い挿入部と、前記挿入部先端内に配置し
た対物光学系と、前記挿入部内に配置され、前記対物光
学系で結像された物体像を撮像する撮像手段とを有して
いる立体視内視鏡において、前記対物光学系が物体側か
ら順に互いに並列配置した2つの負レンズと同軸な1つ
の正レンズ群とから構成されていて、内向角が2つの負
レンズの光軸間隔で決まることで、画角と立体感(内向
角)を最適に設定することが可能で、左右の像の誤差が
小さく、また調整もしやすく、疲労感を軽減することを
可能とする。
【0012】
【実施例】以下、図面を参照しながら本発明の実施例に
ついて述べる。
ついて述べる。
【0013】図1ないし図4は本発明の第1実施例に係
わり、図1は立体視内視鏡を備えた立体視内視鏡装置の
全体構成を示す構成図、図2は図1の立体視内視鏡にお
ける対物光学系(撮像光学系)の構成を示す構成図、図
3は図2の対物光学系のパワー配置を説明する説明図、
図4は図1の立体視内視鏡の先端部の枠構造を示す断面
図である。
わり、図1は立体視内視鏡を備えた立体視内視鏡装置の
全体構成を示す構成図、図2は図1の立体視内視鏡にお
ける対物光学系(撮像光学系)の構成を示す構成図、図
3は図2の対物光学系のパワー配置を説明する説明図、
図4は図1の立体視内視鏡の先端部の枠構造を示す断面
図である。
【0014】第1実施例は、内視鏡挿入部の先端部分に
CCDを有するいわゆる電子スコープに本発明の立体視
内視鏡対物光学系を適用した場合の実施例である。
CCDを有するいわゆる電子スコープに本発明の立体視
内視鏡対物光学系を適用した場合の実施例である。
【0015】図1に示すように、立体視内視鏡装置1は
立体視するための撮像光学系を内蔵した第1実施例の立
体視内視鏡2と、この立体視内視鏡2に設けられた照明
光を伝送する照明光伝送手段に照明光を供袷する光源装
置3と、この立体視内視鏡2に内蔵きれた撮像手段に対
する信号処理を行うカメラコントロールユニット4(以
下、CCUと略記する)と、このCCU4から出力され
る信号を映像信号に変換するスキャンコンバータ5と、
このスキャンコンバータ5から出力される映像信号を表
示するカラーモニタ6と、このカラーモニタ6に表示さ
れる画像を立体的に視認するためのシャッタ機能を有す
るシャッタメガネ7とから構成される。
立体視するための撮像光学系を内蔵した第1実施例の立
体視内視鏡2と、この立体視内視鏡2に設けられた照明
光を伝送する照明光伝送手段に照明光を供袷する光源装
置3と、この立体視内視鏡2に内蔵きれた撮像手段に対
する信号処理を行うカメラコントロールユニット4(以
下、CCUと略記する)と、このCCU4から出力され
る信号を映像信号に変換するスキャンコンバータ5と、
このスキャンコンバータ5から出力される映像信号を表
示するカラーモニタ6と、このカラーモニタ6に表示さ
れる画像を立体的に視認するためのシャッタ機能を有す
るシャッタメガネ7とから構成される。
【0016】上記立体視内視鏡2は、体腔内等に挿入さ
れる細長の挿入部8と、この挿入部8の後端に太径に形
成され術者により把持される把持部9とを有する。この
挿入部8は可撓性に富み、円管形状で金属性の蛇管を金
属性のメッシュと樹脂等からなる軟質の外套管で形成さ
れている。挿入部8の先端部16は円管形状でステンレ
ス等の金属等からなる硬質の外套管で形成されている。
先端部16には対物光学系18や2つの撮像素子20
a,20b(例えばCCD)等が内包されている。な
お、挿入部全体が先端部同様、硬質の外套管で形成され
ていても良い。
れる細長の挿入部8と、この挿入部8の後端に太径に形
成され術者により把持される把持部9とを有する。この
挿入部8は可撓性に富み、円管形状で金属性の蛇管を金
属性のメッシュと樹脂等からなる軟質の外套管で形成さ
れている。挿入部8の先端部16は円管形状でステンレ
ス等の金属等からなる硬質の外套管で形成されている。
先端部16には対物光学系18や2つの撮像素子20
a,20b(例えばCCD)等が内包されている。な
お、挿入部全体が先端部同様、硬質の外套管で形成され
ていても良い。
【0017】この立体視内視鏡2は、通常の内視鏡と同
様に光源装置3から供袷される照明光を伝送する照明光
伝送手段としてのライトガイド15及びこの伝送した照
明光を照明窓から出射して対象物側を照明する照明光学
系(図示せず)とを有すると共に、この照明光学系で照
明された対象物を立体視できるように視差のある2つの
観察像を得る、また、上記対物光学系18と2つの撮像
素子20a,20b等からなる観察光学系を有する。
様に光源装置3から供袷される照明光を伝送する照明光
伝送手段としてのライトガイド15及びこの伝送した照
明光を照明窓から出射して対象物側を照明する照明光学
系(図示せず)とを有すると共に、この照明光学系で照
明された対象物を立体視できるように視差のある2つの
観察像を得る、また、上記対物光学系18と2つの撮像
素子20a,20b等からなる観察光学系を有する。
【0018】なお、本実施例では、この観察光学系とし
て光電変換する機能を備えた撮像素子20a,20bに
視差のある2つの像を結ぶ作用を行う例で説明している
ので、撮像光学系ともいう。
て光電変換する機能を備えた撮像素子20a,20bに
視差のある2つの像を結ぶ作用を行う例で説明している
ので、撮像光学系ともいう。
【0019】上記把持部9にはライトガイド口金10が
設けてあり、このライトガイド口金10にライトガイド
ケーブル11の一端が着脱自在で接続され、ライトガイ
ドケーブル11の他端のライトガイドコネクタ12は光
源装置3に着脱自在で接続される。
設けてあり、このライトガイド口金10にライトガイド
ケーブル11の一端が着脱自在で接続され、ライトガイ
ドケーブル11の他端のライトガイドコネクタ12は光
源装置3に着脱自在で接続される。
【0020】光源装置3内には白色光の照明光を発生す
るランプ13と、この白色光を集光するレンズ14とが
配置され、このレンズ14で集光された照明光はライト
ガイドコネクタ12の端面に照射され、この端面に照射
された照明光はライトガイドケーブル11内のライトガ
イドにより伝送され、ライトガイド口金10から立体視
内視鏡2内のライトガイド15側に伝送した照明光を供
袷する。
るランプ13と、この白色光を集光するレンズ14とが
配置され、このレンズ14で集光された照明光はライト
ガイドコネクタ12の端面に照射され、この端面に照射
された照明光はライトガイドケーブル11内のライトガ
イドにより伝送され、ライトガイド口金10から立体視
内視鏡2内のライトガイド15側に伝送した照明光を供
袷する。
【0021】照明光伝送手段としてのライトガイド15
は、把持部9内で屈曲され、挿入部8内を挿通されてい
る。このライトガイド15は供給された照明光を伝送
し、挿入部8の先端部16に固定された先端面から前方
に照明光を出射する。
は、把持部9内で屈曲され、挿入部8内を挿通されてい
る。このライトガイド15は供給された照明光を伝送
し、挿入部8の先端部16に固定された先端面から前方
に照明光を出射する。
【0022】この照明光で照明された物体(図1におい
て矢印で示す)17は、先端部16内における照明窓に
隣接して配置した観察窓に取り付けた対物光学系18に
よって結像位置に互いに視差のある光学像(図1の符号
19a、19b)を結ぶ。この像19a、19bは同じ
く挿入部先端内に配置した撮像素子20a、20bの光
電変換面(撮像面)に結ぶ。
て矢印で示す)17は、先端部16内における照明窓に
隣接して配置した観察窓に取り付けた対物光学系18に
よって結像位置に互いに視差のある光学像(図1の符号
19a、19b)を結ぶ。この像19a、19bは同じ
く挿入部先端内に配置した撮像素子20a、20bの光
電変換面(撮像面)に結ぶ。
【0023】対物光学系18は、図2に示すように、物
体側から順に互いに並列に配置した、左右別体の負レン
ズ21a、21bと、軸対称な正レンズ群22とから構
成されている。そして、物体からの光のうち絞り開口部
23bを通った光は、撮像素子20a上に結像し、絞り
開口部23aを通った光は、撮像素子20b上に結像す
る。なお、負レンズ21a,21bの対物側には平行平
面板からなるカバーガラス40が配置されている。
体側から順に互いに並列に配置した、左右別体の負レン
ズ21a、21bと、軸対称な正レンズ群22とから構
成されている。そして、物体からの光のうち絞り開口部
23bを通った光は、撮像素子20a上に結像し、絞り
開口部23aを通った光は、撮像素子20b上に結像す
る。なお、負レンズ21a,21bの対物側には平行平
面板からなるカバーガラス40が配置されている。
【0024】ここで、本実施例の対物光学系18のレン
ズデータを表1に示す。なお、表1及び以下の他の表に
おいて、Kは面番号、Rは各面の曲率半径、Dは面間
隔、Nは各レンズの屈折率、νは各レンズのアッベ数を
表す。
ズデータを表1に示す。なお、表1及び以下の他の表に
おいて、Kは面番号、Rは各面の曲率半径、Dは面間
隔、Nは各レンズの屈折率、νは各レンズのアッベ数を
表す。
【0025】
【表1】 K R D N ν 1 ∝ 0.4 1.769000 71.8 2 ∝ 0.3 3 ∝ 0.5 1.784720 25.8 4 2.18120 0.8 5 ∝ 6.524779 1.806098 40.9 6 ∝ 0.000000 1.806098 40.9 7 ∝ 10.000000 1.806098 40.9 8 -18.90821 2.000000 9 11.34978 7.000000 1.589130 61.2 10 -6.85269 7.000000 1.784718 25.7 11 -9.21315 1.757525 12 -5.83605 1.329338 1.784718 25.7 13 21.54459 5.000000 1.772499 49.6 14 -9.87710 0.300000 15 23.34659 5.000000 1.729157 54.7 16 -46.95906 9.832604 図1に戻り、撮像素子20a、20bは、例えば正方形
状の撮像面を有し、この撮像面の縦あるいは横方向は2
つの絞り開口部23a、23bの離間して配置される左
右方向と一致している。
状の撮像面を有し、この撮像面の縦あるいは横方向は2
つの絞り開口部23a、23bの離間して配置される左
右方向と一致している。
【0026】撮像素子20a、20bは延出され、信号
ケーブル24によってCCU4と接続され、CCU4で
撮像素子20a、20bで光電変換された撮像信号に対
する信号処理が行われる。このCCU4で信号処理され
た画像信号はさらにスキャンコンバータ5に入力され、
映像信号に変換された後、カラーモニタ6に出力され、
このカラーモニタ6には2つの絞り開口部23a、23
bを通って別々に結像した互いに視差のある画像が交互
に表示され、シャッタメガネ7によりカラーモニタ6の
画像を観察することによって術者は立体的に視認するこ
とができる。
ケーブル24によってCCU4と接続され、CCU4で
撮像素子20a、20bで光電変換された撮像信号に対
する信号処理が行われる。このCCU4で信号処理され
た画像信号はさらにスキャンコンバータ5に入力され、
映像信号に変換された後、カラーモニタ6に出力され、
このカラーモニタ6には2つの絞り開口部23a、23
bを通って別々に結像した互いに視差のある画像が交互
に表示され、シャッタメガネ7によりカラーモニタ6の
画像を観察することによって術者は立体的に視認するこ
とができる。
【0027】図3は本実施例の対物光学系18のパワー
配置を示したものである。立体感の大きさを決める内向
角αは、2つの負レンズ21a、21bの光軸間隔dと
物体距離sとから次のようになる。
配置を示したものである。立体感の大きさを決める内向
角αは、2つの負レンズ21a、21bの光軸間隔dと
物体距離sとから次のようになる。
【0028】tan(α/2)=d/(2s) つまり、図3に示すように、本実施例の対物光学系の内
向角は2つの負レンズの光軸間隔dで決まり、画角には
依存しない。さらに、左右別体の部分は、負レンズ21
a、21bのみであるため、左右の像19a、19bに
相対的な誤差を生じにくくなっている。
向角は2つの負レンズの光軸間隔dで決まり、画角には
依存しない。さらに、左右別体の部分は、負レンズ21
a、21bのみであるため、左右の像19a、19bに
相対的な誤差を生じにくくなっている。
【0029】従って、(1)内向角は2つの負レンズの
光軸間隔で決まることから、内向角と画角は独立に設定
できるため内向角を大にしたまま画角を大にできる、
(2)左右像の相対的な誤差の主因部分が負レンズのみ
であるので、左右の像の相対的な誤差が少ない、(3)
像の左右の誤差を調整するための左右別体部分がスコー
プの先端側にあるため調整しやすい、といった効果を得
ることができる。
光軸間隔で決まることから、内向角と画角は独立に設定
できるため内向角を大にしたまま画角を大にできる、
(2)左右像の相対的な誤差の主因部分が負レンズのみ
であるので、左右の像の相対的な誤差が少ない、(3)
像の左右の誤差を調整するための左右別体部分がスコー
プの先端側にあるため調整しやすい、といった効果を得
ることができる。
【0030】また、図4は本実施例の立体視内視鏡2の
先端部16の枠構造を示した一例である。レンズ及びC
CDを保持する内管25と内管25及び図示しない照明
用のラィトガイドや鉗子チャンネル等を内包する外管2
6とからなる。上記従来の対物光学系では左右の像の偏
心を調整するための左右別体部分が内管の内部で先端か
らコリメータレンズを介した位置に来るため、これを調
整しようとすると内管に調整用の溝やネジ、調整しろ等
を用意しなければならず、図4のような簡単な構造の内
管25とする事はできなくなり、外径の大型化を招く。
しかし、本実施例では調整のための左右別体部分である
2つの負レンズ21a、21bが内管25の先端外側に
あるため、内管25に特別な構造を持たせることなく負
レンズ21a、21bの位置調整をすることが簡単にで
きる。負レンズ21a、21bの位置調整後はこれを接
着固定し、内管25を外管26に挿入しスコープが完成
する。
先端部16の枠構造を示した一例である。レンズ及びC
CDを保持する内管25と内管25及び図示しない照明
用のラィトガイドや鉗子チャンネル等を内包する外管2
6とからなる。上記従来の対物光学系では左右の像の偏
心を調整するための左右別体部分が内管の内部で先端か
らコリメータレンズを介した位置に来るため、これを調
整しようとすると内管に調整用の溝やネジ、調整しろ等
を用意しなければならず、図4のような簡単な構造の内
管25とする事はできなくなり、外径の大型化を招く。
しかし、本実施例では調整のための左右別体部分である
2つの負レンズ21a、21bが内管25の先端外側に
あるため、内管25に特別な構造を持たせることなく負
レンズ21a、21bの位置調整をすることが簡単にで
きる。負レンズ21a、21bの位置調整後はこれを接
着固定し、内管25を外管26に挿入しスコープが完成
する。
【0031】次に第2実施例について説明する。図5は
本発明の第2実施例に係る対物光学系及び伝送光学系の
構成を示す構成図である。第2実施例は第1実施例とほ
とんど同じであるので、異なる構成のみ説明する。
本発明の第2実施例に係る対物光学系及び伝送光学系の
構成を示す構成図である。第2実施例は第1実施例とほ
とんど同じであるので、異なる構成のみ説明する。
【0032】第2実施例は、筒状で硬質の外套管からな
る挿入部8に配置した対物光学系18と伝送光学系27
によって像を手元側に伝送して撮像する、いわゆる硬性
内視鏡に本発明の立体視内視鏡対物光学系を適用した場
合の実施例である。
る挿入部8に配置した対物光学系18と伝送光学系27
によって像を手元側に伝送して撮像する、いわゆる硬性
内視鏡に本発明の立体視内視鏡対物光学系を適用した場
合の実施例である。
【0033】図5に示すように、対物光学系18によっ
て結像した像19a、19bを伝送光学系27であるリ
レーレンズ27a、27b、27cによりリレーした
後、撮像レンズ28によってCCD29a、29b上に
結像する。先端の負レンズ21a、21b以外のレンズ
は全て同軸になっている。絞り開口部23a、23bの
像すなわち瞳は50、51、52、53の位置にそれぞ
れ伝送される。その他の構成、作用及び効果は第1実施
例と同じである。
て結像した像19a、19bを伝送光学系27であるリ
レーレンズ27a、27b、27cによりリレーした
後、撮像レンズ28によってCCD29a、29b上に
結像する。先端の負レンズ21a、21b以外のレンズ
は全て同軸になっている。絞り開口部23a、23bの
像すなわち瞳は50、51、52、53の位置にそれぞ
れ伝送される。その他の構成、作用及び効果は第1実施
例と同じである。
【0034】ここで本実施例の対物光学系18及び伝送
光学系27のレンズデータを表2に示す。
光学系27のレンズデータを表2に示す。
【0035】
【表2】 K R D N ν 1 ∝ 0.4 1.769000 71.8 2 ∝ 0.3 3 ∝ 0.5 1.784720 25.8 4 2.24795 0.8 5 ∝ 26.000000 1.806098 40.9 6 ∝ 0.000000 1.806098 40.9 7 ∝ 28.856575 1.806098 40.9 8 -36.97230 15.000000 9 10.27055 13.872951 1.496999 31.6 10 -6.76542 8.669330 1.846660 23.8 11 -12.08426 4.358284 12 -6.61021 3.807170 1.846660 23.8 13 -10.66959 4.004968 1.772499 49.6 14 -10.95412 3.679284 15 -13.63092 8.940710 1.729157 54.7 16 -11.40751 9.956806 17 18.08889 37.945337 1.516330 64.1 18 -8.56598 6.671087 1.850259 32.3 19 -23.41526 0.300000 20 39.63203 1.000000 1.806098 40.9 21 ∝ 5.000000 1.516330 64.1 22 ∝ 5.000000 1.516330 64.1 23 ∝ 1.000000 1.806098 40.9 24 -39.63203 0.300000 25 23.41526 6.671087 1.850259 32.3 26 8.56598 37.945337 1.516330 64.1 27 -18.08889 10.000000 28 18.08889 37.945337 1.516330 64.1 29 -8.56598 6.671087 1.850259 32.3 30 -23.41526 0.300000 31 39.63203 1.000000 1.806098 40.9 32 ∝ 5.000000 1.516330 64.1 33 ∝ 5.000000 1.516330 64.1 34 ∝ 1.000000 1.806098 40.9 35 -39.63203 0.300000 36 23.41526 6.671087 1.850259 32.3 37 8.56598 37.945337 1.516330 64.1 38 -18.08889 10.000000 39 18.08889 37.945337 1.516330 64.1 40 -8.56598 6.671087 1.850259 32.3 41 -23.41526 0.300000 42 39.63203 1.000000 1.806098 40.9 43 ∝ 5.000000 1.516330 64.1 44 ∝ 5.000000 1.516330 64.1 45 ∝ 1.000000 1.806098 40.9 46 -39.63203 0.300000 47 23.41526 6.671087 1.850259 32.3 48 8.56598 37.945337 1.516330 64.1 49 -18.08889 15.000000 50 -15.76035 7.000000 1.816000 46.6 51 -10.49216 0.300000 52 19.16924 1.000000 1.729157 54.7 53 10.37555 1.000000 1.755199 27.5 54 8.20791 6.363656 55 -24.61446 3.366619 1.592701 35.3 56 9.99541 9.925109 1.618000 63.4 57 -27.28005 0.547138 58 22.89857 7.000000 1.729157 54.7 59 465.13444 100.501554 本実施例の撮像レンズ28は、同軸な1本のレンズ系で
あるが、53の位置で2つの瞳は分離されているので、
次に示す撮像レンズの結像レンズのように互いに並列配
置した結像レンズを53の瞳の後に用いて結像してもよ
い。
あるが、53の位置で2つの瞳は分離されているので、
次に示す撮像レンズの結像レンズのように互いに並列配
置した結像レンズを53の瞳の後に用いて結像してもよ
い。
【0036】次に第3実施例について説明する。図6及
び図7は本発明の第3実施例に係わり、図6は対物光学
系の構成を示す構成図、図7は図6の対物光学系を含む
伝送光学系の構成を示す構成図である。第3実施例は第
2実施例とほとんど同じであるので、異なる構成のみ説
明する。
び図7は本発明の第3実施例に係わり、図6は対物光学
系の構成を示す構成図、図7は図6の対物光学系を含む
伝送光学系の構成を示す構成図である。第3実施例は第
2実施例とほとんど同じであるので、異なる構成のみ説
明する。
【0037】第3実施例は、第2実施例と同じく硬性内
視鏡に適用した場合の実施例である。
視鏡に適用した場合の実施例である。
【0038】本実施例の場合、図6に示すように、対物
光学系18の基本構成は第1、第2実施例と同じである
が、物体からの光のうち絞り開口部23bを通った光に
よって結像した像19aと絞り開口部23aを通った光
によって結像した像19bとはその一部が重なってい
る。
光学系18の基本構成は第1、第2実施例と同じである
が、物体からの光のうち絞り開口部23bを通った光に
よって結像した像19aと絞り開口部23aを通った光
によって結像した像19bとはその一部が重なってい
る。
【0039】対物光学系18によって結像した像19
a、19bは、図7に示すように、リレーレンズ27
a、27bによりリレーした後、瞳結像レンズ30によ
って無限遠に結像し、左右一対の結像レンズ31a、3
1bによってそれぞれCCD29a、29b上に結像す
る。絞り開口部23a、23bの像(瞳)は54、5
5、56の位置にそれぞれ伝送される。56の位置で2
つの瞳は分離されているので、リレーレンズ27a、2
7bによってリレーした一部重なった2つの像33a、
33bは結像レンズ31a、31bによって分離して結
像される。その他の構成、作用及び効果は第2実施例と
同じである。
a、19bは、図7に示すように、リレーレンズ27
a、27bによりリレーした後、瞳結像レンズ30によ
って無限遠に結像し、左右一対の結像レンズ31a、3
1bによってそれぞれCCD29a、29b上に結像す
る。絞り開口部23a、23bの像(瞳)は54、5
5、56の位置にそれぞれ伝送される。56の位置で2
つの瞳は分離されているので、リレーレンズ27a、2
7bによってリレーした一部重なった2つの像33a、
33bは結像レンズ31a、31bによって分離して結
像される。その他の構成、作用及び効果は第2実施例と
同じである。
【0040】ここで本実施例の対物光学系18及び伝送
光学系27のレンズデータを表3に示す。
光学系27のレンズデータを表3に示す。
【0041】
【表3】 K R D N ν 1 ∝ 0.400000 1.769000 71.8 2 ∝ 0.300000 3 -5.97394 0.500000 1.784720 25.8 4 -81.88587 0.400000 5 ∝ 7.000000 1.806098 40.9 6 ∝ 0.000000 1.806098 40.9 7 ∝ 5.000000 1.806098 40.9 8 -19.02807 0.300000 9 19.68776 1.500000 1.603112 60.7 10 -143.32901 0.300000 11 8.84970 2.000000 1.603112 60.7 12 205.54794 2.000000 1.846660 23.8 13 7.54926 3.000000 14 11.00667 3.000000 1.846660 23.8 15 6.70344 2.697123 1.603112 60.7 16 -29.22995 0.300000 17 25.03133 5.000000 1.729157 54.7 18 -19.09934 14.067359 19 20.97714 31.002854 1.516330 64.1 20 -9.61884 1.000000 1.850259 32.3 21 -18.35394 0.300000 22 39.59182 1.000000 1.806098 40.9 23 ∝ 12.733214 1.516330 64.1 24 ∝ 12.733214 1.516330 64.1 25 ∝ 1.000000 1.806098 40.9 26 -39.59182 0.300000 27 18.35394 1.000000 1.850259 32.3 28 9.61884 31.002854 1.516330 64.1 29 -20.97714 13.999522 30 20.97714 31.002854 1.516330 64.1 31 -9.61884 1.000000 1.850259 32.3 32 -18.35394 0.300000 33 39.59182 1.000000 1.806098 40.9 34 ∝ 12.733214 1.516330 64.1 35 ∝ 12.733214 1.516330 64.1 36 ∝ 1.000000 1.806098 40.9 37 -39.59182 0.300000 38 18.35394 1.000000 1.850259 32.3 39 9.61884 31.002854 1.516330 64.1 40 -20.97714 22.951000 41 51.24000 4.900000 1.712995 53.9 42 -30.80800 0.350000 43 15.16600 4.930000 1.617001 62.8 44 47.26000 1.650000 1.592701 35.3 45 10.61000 7.000000 46 -8.87100 2.070000 1.755199 27.5 47 -42.79500 7.380000 1.696800 56.5 48 -13.94800 0.480000 49 ∝ 4.700000 1.804000 46.6 50 -45.75100 8.660000 51 47.10400 3.500000 1.516330 64.1 52 -22.01500 1.500000 1.784718 25.7 53 -48.13700 1.000000 54 79.15800 3.000000 1.572501 57.8 55 -79.15800 32.098487 第3実施例の場合、左右別体部分は先端部(負レンズ2
1a、21b)のほかに撮像レンズ32内(結像レンズ
31a、31b)にも存在する。したがって、負レンズ
を調整しなくても結像レンズを調整することで左右像の
偏心誤差を調整することができる。
1a、21b)のほかに撮像レンズ32内(結像レンズ
31a、31b)にも存在する。したがって、負レンズ
を調整しなくても結像レンズを調整することで左右像の
偏心誤差を調整することができる。
【0042】しかし、立体視内視鏡2を入力部(伝送光
学系27まで、あるいは瞳結像レンズ30まで)と出力
部(瞳結像レンズ30以降、あるいは結像レンズ31
a、31b以降)との間で着脱可能とした場合、互換性
を保つために入力部と出力部それぞれ単独で調整されて
いることが必要である。したがって、このような入力部
の調整においても、本発明の対物光学系は大変有効であ
る。
学系27まで、あるいは瞳結像レンズ30まで)と出力
部(瞳結像レンズ30以降、あるいは結像レンズ31
a、31b以降)との間で着脱可能とした場合、互換性
を保つために入力部と出力部それぞれ単独で調整されて
いることが必要である。したがって、このような入力部
の調整においても、本発明の対物光学系は大変有効であ
る。
【0043】
【発明の効果】以上説明したように本発明の立体視内視
鏡によれば、対物光学系を物体側から順に互いに並列配
置した2つの負レンズと同軸な1つの正レンズ群とから
構成しているので、内向角が2つの負レンズの光軸間隔
で決まることから、画角と立体感(内向角)を最適に設
定することができ、左右の像の誤差が小さく、また調整
もしやすく、疲労感を軽減することができるという効果
がある。
鏡によれば、対物光学系を物体側から順に互いに並列配
置した2つの負レンズと同軸な1つの正レンズ群とから
構成しているので、内向角が2つの負レンズの光軸間隔
で決まることから、画角と立体感(内向角)を最適に設
定することができ、左右の像の誤差が小さく、また調整
もしやすく、疲労感を軽減することができるという効果
がある。
【図1】本発明の第1実施例に係る立体視内視鏡を備え
た立体視内視鏡装置の全体構成を示す構成図
た立体視内視鏡装置の全体構成を示す構成図
【図2】図1の立体視内視鏡における対物光学系(撮像
光学系)の構成を示す構成図
光学系)の構成を示す構成図
【図3】図2の対物光学系のパワー配置を説明する説明
図
図
【図4】図1の立体視内視鏡の先端部の枠構造を示す断
面図
面図
【図5】本発明の第2実施例に係る対物光学系及び伝送
光学系の構成を示す構成図
光学系の構成を示す構成図
【図6】本発明の第3実施例に係る対物光学系の構成を
示す構成図
示す構成図
【図7】図6の対物光学系を含む伝送光学系の構成を示
す構成図
す構成図
【図8】従来の立体視内視鏡における対物光学系の構成
を示す構成図
を示す構成図
【図9】図8の対物光学系のパワー配置を説明する説明
図
図
1 立体視内視鏡装置 2 立体視内視鏡 3 光源装置 4 CCU 5 スキャンコンバータ 6 カラーモニタ 7 シャッタメガネ 8 挿入部 9 把持部 10 ライトガイド口金 11 ライトガイドケーブル 12 ライトガイドコネクタ 13 ランプ 14 レンズ 15 ライトガイド 16 先端部 17 物体 18 対物光学系 19a、19b 像 20a,20b 撮像素子 21a、21b 負レンズ 22 正レンズ群 23a,23b 絞り開口部 24 信号ケーブル
Claims (2)
- 【請求項1】 細長い挿入部と、 前記挿入部先端内に配置した対物光学系と、 前記挿入部内に配置され、前記対物光学系で結像された
物体像を撮像する撮像手段とを有している立体視内視鏡
において、 前記対物光学系が物体側から順に互いに並列配置した2
つの負レンズと同軸な1つの正レンズ群とから構成され
ていることを特徴とする立体視内視鏡。 - 【請求項2】 細長い挿入部と、 前記挿入部先端内に配置した対物光学系と、 前記挿入部内に配置され、前記対物光学系で結像された
物体像を伝送する伝送光学系とを有している立体視内視
鏡において、 前記対物光学系が物体側から順に互いに並列配置した2
つの負レンズと同軸な1つの正レンズ群とから構成され
ていることを特徴とする立体視内視鏡。
Priority Applications (8)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP6264004A JPH08122665A (ja) | 1994-10-27 | 1994-10-27 | 立体視内視鏡 |
US08/404,890 US5743846A (en) | 1994-03-17 | 1995-03-16 | Stereoscopic endoscope objective lens system having a plurality of front lens groups and one common rear lens group |
DE19509885A DE19509885B4 (de) | 1994-03-17 | 1995-03-17 | Stereoendoskop |
DE19549857A DE19549857B4 (de) | 1994-03-17 | 1995-03-17 | Stereoendoskop |
DE29504623U DE29504623U1 (de) | 1994-03-17 | 1995-03-17 | Endoskop |
DE19549456A DE19549456B4 (de) | 1994-03-17 | 1995-03-17 | Endoskop |
US09/053,094 US6306082B1 (en) | 1994-03-17 | 1998-04-01 | Stereoendoscope wherein images having passed through plural incident pupils are transmitted by common relay optical systems |
US09/941,984 US6976956B2 (en) | 1994-03-17 | 2001-08-30 | Stereoendoscope wherein images having passed through plural incident pupils are transmitted by common relay optical systems |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP6264004A JPH08122665A (ja) | 1994-10-27 | 1994-10-27 | 立体視内視鏡 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH08122665A true JPH08122665A (ja) | 1996-05-17 |
Family
ID=17397219
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP6264004A Pending JPH08122665A (ja) | 1994-03-17 | 1994-10-27 | 立体視内視鏡 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPH08122665A (ja) |
Cited By (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US5971915A (en) * | 1997-06-13 | 1999-10-26 | Fuji Photo Optical Co., Ltd. | Stereoscopic endoscope |
US6471642B1 (en) | 1999-10-08 | 2002-10-29 | Olympus Optical Co., Ltd. | Rigid endoscope optical system |
JP2010128354A (ja) * | 2008-11-28 | 2010-06-10 | Olympus Medical Systems Corp | ステレオ光学系、並びにそれを用いたステレオ計測用光学装置、ステレオ計測装置及びステレオ観察装置 |
WO2015107733A1 (ja) | 2014-01-15 | 2015-07-23 | オリンパス株式会社 | 光学系、立体撮像装置、及び内視鏡 |
WO2015162959A1 (ja) * | 2014-04-24 | 2015-10-29 | オリンパス株式会社 | 立体撮像用光学系、立体撮像装置、及び内視鏡 |
Citations (8)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US5191203A (en) * | 1991-04-18 | 1993-03-02 | Mckinley Optics, Inc. | Stereo video endoscope objective lens system |
JPH05341205A (ja) * | 1992-06-09 | 1993-12-24 | Olympus Optical Co Ltd | 立体視内視鏡 |
JPH05341207A (ja) * | 1992-06-09 | 1993-12-24 | Olympus Optical Co Ltd | 立体視内視鏡装置 |
JPH06194580A (ja) * | 1992-12-24 | 1994-07-15 | Olympus Optical Co Ltd | 立体視内視鏡及び立体視内視鏡装置 |
JPH06208061A (ja) * | 1993-01-08 | 1994-07-26 | Olympus Optical Co Ltd | 立体視内視鏡 |
JPH06233738A (ja) * | 1993-02-10 | 1994-08-23 | Olympus Optical Co Ltd | 内視鏡 |
JPH06265796A (ja) * | 1993-03-15 | 1994-09-22 | Olympus Optical Co Ltd | 内視鏡の映像表示装置 |
JPH07261099A (ja) * | 1994-03-17 | 1995-10-13 | Olympus Optical Co Ltd | 立体視内視鏡 |
-
1994
- 1994-10-27 JP JP6264004A patent/JPH08122665A/ja active Pending
Patent Citations (8)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US5191203A (en) * | 1991-04-18 | 1993-03-02 | Mckinley Optics, Inc. | Stereo video endoscope objective lens system |
JPH05341205A (ja) * | 1992-06-09 | 1993-12-24 | Olympus Optical Co Ltd | 立体視内視鏡 |
JPH05341207A (ja) * | 1992-06-09 | 1993-12-24 | Olympus Optical Co Ltd | 立体視内視鏡装置 |
JPH06194580A (ja) * | 1992-12-24 | 1994-07-15 | Olympus Optical Co Ltd | 立体視内視鏡及び立体視内視鏡装置 |
JPH06208061A (ja) * | 1993-01-08 | 1994-07-26 | Olympus Optical Co Ltd | 立体視内視鏡 |
JPH06233738A (ja) * | 1993-02-10 | 1994-08-23 | Olympus Optical Co Ltd | 内視鏡 |
JPH06265796A (ja) * | 1993-03-15 | 1994-09-22 | Olympus Optical Co Ltd | 内視鏡の映像表示装置 |
JPH07261099A (ja) * | 1994-03-17 | 1995-10-13 | Olympus Optical Co Ltd | 立体視内視鏡 |
Cited By (10)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US5971915A (en) * | 1997-06-13 | 1999-10-26 | Fuji Photo Optical Co., Ltd. | Stereoscopic endoscope |
US6383131B1 (en) | 1997-06-13 | 2002-05-07 | Fuji Photo Optical., Ltd. | Stereoscopic endoscope |
US6471642B1 (en) | 1999-10-08 | 2002-10-29 | Olympus Optical Co., Ltd. | Rigid endoscope optical system |
JP2010128354A (ja) * | 2008-11-28 | 2010-06-10 | Olympus Medical Systems Corp | ステレオ光学系、並びにそれを用いたステレオ計測用光学装置、ステレオ計測装置及びステレオ観察装置 |
US8648896B2 (en) | 2008-11-28 | 2014-02-11 | Olympus Medical Systems Corp. | Stereoscopic optical system, and optical apparatus for stereoscopic measurement, stereoscopic measurement apparatus and stereoscopic observation apparatus each using the same |
WO2015107733A1 (ja) | 2014-01-15 | 2015-07-23 | オリンパス株式会社 | 光学系、立体撮像装置、及び内視鏡 |
US10274717B2 (en) | 2014-01-15 | 2019-04-30 | Olympus Corporation | Optical system, stereoscopic imaging device, and endoscope |
WO2015162959A1 (ja) * | 2014-04-24 | 2015-10-29 | オリンパス株式会社 | 立体撮像用光学系、立体撮像装置、及び内視鏡 |
JP2015210291A (ja) * | 2014-04-24 | 2015-11-24 | オリンパス株式会社 | 立体撮像用光学系、立体撮像装置、及び内視鏡 |
DE112015001381B4 (de) | 2014-04-24 | 2019-03-14 | Olympus Corporation | Stereoskopisches optisches Abbildungssystem, stereoskopisches Abbildungsgerät und Endoskop |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
JP3580869B2 (ja) | 立体視内視鏡 | |
US5222477A (en) | Endoscope or borescope stereo viewing system | |
US6139490A (en) | Stereoscopic endoscope with virtual reality viewing | |
US5603687A (en) | Asymmetric stereo-optic endoscope | |
US6184923B1 (en) | Endoscope with an interchangeable distal end optical adapter | |
JP3628717B2 (ja) | 立体視内視鏡 | |
US5613936A (en) | Stereo laparoscope apparatus | |
US4651201A (en) | Stereoscopic endoscope arrangement | |
US5976076A (en) | Stereo laparoscope with synchronized optics | |
EP0494134B1 (en) | Video endoscope | |
US5538497A (en) | Endoscope having parasitic light elements | |
JP3037428B2 (ja) | ステレオビデオ内視鏡の対物レンズ装置 | |
US20050027164A1 (en) | Vision catheter | |
US20050027163A1 (en) | Vision catheter | |
JPH0829701A (ja) | 立体視内視鏡システム | |
JPH11503844A (ja) | ステレオビデオ内視鏡の対物レンズ系 | |
US8049773B2 (en) | Stereoscopic observation system | |
US6767321B2 (en) | Stereo laparoscope with discrete working distance | |
JP5946777B2 (ja) | 立体撮像装置 | |
EP0681809A1 (en) | Stereo imaging assembly for endoscopic probe | |
US6498884B1 (en) | Wide-view endoscope compatible with HDTV format | |
JPH08122665A (ja) | 立体視内視鏡 | |
JP3257641B2 (ja) | 立体視内視鏡装置 | |
JPH08122666A (ja) | 立体視内視鏡 | |
JP4016459B2 (ja) | 立体内視鏡 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20040512 |
|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20040907 |
|
A521 | Written amendment |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20041108 |
|
A02 | Decision of refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02 Effective date: 20041207 |