JPH0829701A - 立体視内視鏡システム - Google Patents

立体視内視鏡システム

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JPH0829701A
JPH0829701A JP6165594A JP16559494A JPH0829701A JP H0829701 A JPH0829701 A JP H0829701A JP 6165594 A JP6165594 A JP 6165594A JP 16559494 A JP16559494 A JP 16559494A JP H0829701 A JPH0829701 A JP H0829701A
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政広 千葉
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Abstract

(57)【要約】 【目的】 内視鏡の先端を太くすることなく、対物レン
ズ系等の相互のバラツキ等を解消できると共に、立体観
察に適した質の良い立体視用画像が得られる立体視内視
鏡システムを提供すること。 【構成】 立体視用電子内視鏡２は挿入部８の先端部１
５に左右に対物レンズ系２１Ｌ，２１Ｒを配置し、視差
のある左右の被写体像を２つのＣＣＤ２２Ｌ，２２Ｒに
結像する。２つのＣＣＤ２２Ｌ，２２Ｒで光電変換され
た２つの撮像信号はコントロールユニット２４Ｌ，２４
Ｒを経て画像信号に変換され、各画像信号はそれぞれ画
像補正回路２５Ｌ，２５Ｒによって、画像の大きさ、歪
み、傾き、位置ずれ等が電気的に独立して補正された
後、立体視するための立体画像信号に変換されてモニタ
５に表示され、メガネ６をかけて観察することにより術
者は立体視できる。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は医用、工業用に使用で
き、立体視を可能にする立体視内視鏡システムに関す
る。
【０００２】
【従来の技術】近年、主に胃、大腸、気管支等の観察、
治療に用いられる医用内視鏡やガス管、水道管等のパイ
プ観察、エンジン等の内部観察に用いられる工業用内視
鏡では、画質性能の向上が著しく、特に、電荷結合素子
（以下、ＣＣＤと記す）等の固体撮像素子の進歩によ
り、先端にＣＣＤ等を配置した電子内視鏡の小型化、高
画質化が進んでいる。これに伴ない、医用では、内視鏡
下による外科手術や、工業用ではキズ、クラック等の大
きさ、深さを測量する為に、立体画像による観察をした
いというニーズが高まっている。
【０００３】すでに、他の分野では、立体観察の技術が
進んでおり、この技術を内視鏡に応用することが考えら
れる。立体観察の技術としては、２台のテレビカメラを
用い、左右のカメラの位置の違いにより発生する画像の
ずれ、すなわち視差を得ることで、立体視画像を取り込
み、これらの画像を人間の両眼に独立して提示すること
により、立体感覚を与える立体視観察システムが開発さ
れている。
【０００４】人間に立体視画像を提示する方法として
は、図１７ないし図１９に示すものがある。図１７に示
すものは、左眼用及び右眼用のモニタ１２１Ｌ，１２１
Ｒを左右の眼１２２Ｌ，１２２Ｒにそれぞれ対向して配
置している。図１７（ａ）ではモニタ１２１Ｌ，１２１
Ｒの像をそれぞれ２つのミラー１２３Ｌ，１２４Ｌ及び
１２３Ｒ，１２４Ｒで反射させて左右の眼１２２Ｌ，１
２２Ｒで見るようにしている。
【０００５】図１７（ｂ）ではモニタ１２１Ｌ，１２１
Ｒの像をプリズム１２５Ｌ，１２５Ｒでそれぞれ左、右
に屈折させて観察するようにしている。また、図１７
（ｃ）では、モニタ１２１Ｌの像を左の眼１２２Ｌで観
察し、モニタ１２１Ｒの像はミラー１２６で反射して右
の眼１２２Ｒで観察するようにしている。
【０００６】図１８に示すものでは、左眼用及び右眼用
のモニタ１２１Ｌ，１２１Ｒの表示面の前に直交する偏
光方向に設定した偏光板１２７Ｌ，１２７Ｒをそれぞれ
配置し、また左右の眼１２２Ｌ，１２２Ｒの前にも直交
する偏光方向に設定した偏光板１２８Ｌ，１２８Ｒをそ
れぞれ配置し、ハーフミラー１２９を介してモニタ１２
１Ｌ，１２１Ｒの像を左右の眼１２２Ｌ，１２２Ｒで見
るようにしている。
【０００７】図１９に示すものは、１つのモニタ１２１
を用い、このモニタ１２１の前に偏光方向を可変できる
偏光部材１２９を配置し、また左右の眼１２２Ｌ，１２
２Ｒの前にも直交する偏光方向に設定した偏光板１２８
Ｌ，１２８Ｒをそれぞれ配置し、左画像データ出力回路
１３０Ｌの左画像データをモニタ１２１に表示する場合
には左右切換回路１３１により、偏光部材１２９の偏光
方向を偏光板１２８Ｌと同じ方向に設定し、右画像デー
タ出力回路１３０Ｒの右画像データをモニタ１２１に表
示する場合には左右切換回路１３１により、偏光部材１
２９の偏光方向を偏光板１２８Ｒと同じ方向に設定する
ことにより、１台のモニタ１２１に表示される左右の画
像を左右の眼１２２Ｌ，１２２Ｒで分離して観察できる
ようにしている。この他に電子シャッタを用いて画像を
分離する方法がある。
【０００８】１つのモニタを用いた場合の立体視システ
ム１３２の従来例を図２０に示す。左画像用カメラ１３
３Ｌと右画像用カメラ１３３Ｒは、互いに両眼視差のあ
る画像を撮影する。左右のカメラ１３３Ｌ，１３３Ｒに
より得られた画像は、Ａ／Ｄ変換器１３４Ｌ，１３４Ｒ
を通してそれぞれデジタル化された画像信号となりフレ
ームメモリ１３５Ｌ，１３５Ｒに記録され、この記録信
号を倍速立体変換器１３６にて交互に読み出し、この倍
速立体画像信号をＤ／Ａ変換器１３７でアナログ信号に
変換し、倍速スキャンモニタ１３８に映し出す。液晶メ
ガネ１３９は倍速スキャンモニタ１３８と同期して左右
のシャッタが交互に開閉される。
【０００９】従って観察者の左眼には左の画像が、右眼
には右の画像のみが見える。よって両眼視差の効果によ
り、観察者は立体画像として画像をとらえることができ
る。液晶の代わりに偏光を利用したものもある。
【００１０】さらに、立体画像の精度を上げる為に、例
えば特開平４−１０８２８８号公報に示されるように、
２台のテレビカメラを撮像面の法線が平行になるように
配置し、かつ２つのレンズの中心の間隔よりも２つの撮
像面の画像中心に対応する撮像点の間隔が大きくなるよ
うに信号処理を行ない、レンズの中心と画像中心に対応
する撮像点を結ぶ線が立体カメラの前方で交わるように
したものがある。撮像面を平行に配置し、２台のカメラ
の画像信号を適正なところに平行にずらすことができる
為、歪みの無い、正確な立体視ができる。
【００１１】
【発明が解決しようとする課題】ところで、２台のカメ
ラを用いて行なう立体視で最も重要なことは、２台のカ
メラ間に相互にバラツキがあってはならないということ
である。バラツキの要素としては、一方のカメラの撮像
面（ＣＣＤ）が光軸中心に対して回転することで起こる
像倒れや、各々のレンズ系の焦点距離が微妙に異なるこ
とによる像の大きさの不一致、ＣＣＤの位置ずれによる
左右像の位置ずれ、レンズ系の中の一部レンズの偏心等
による像の歪み等が挙げられる。
【００１２】この相互にバラツキが生じると、正しい立
体像が得られなくなったり、観察者の目で補正をかける
ことにより、長時間観察すると非常に疲れやすくなって
しまう。その為、従来のカメラでは相互のバラツキを補
正する為に、ＣＣＤ位置調整機構や、レンズ調整機構を
設けたレンズ鏡筒を用いて相互間の調整を行なってい
た。
【００１３】ところで、内視鏡では一度に広範囲を観察
することが望まれ、一般のテレビカメラに較べて視野角
が広く（６０°〜１４０°以上）、さらに細径の挿入部
の先端部に配置される微小な対物レンズを用いる為、レ
ンズ単体の加工時のバラツキやレンズ部組の組立時のバ
ラツキが大きくなってしまう。
【００１４】内視鏡では患者の苦痛低減化等のため、で
きる限り先端部を細径にしたいという要望がある。その
為、先端部に配置される対物レンズはできる限り簡単な
構造にしなければならず、複雑な調整機構を設けること
は難しい。
【００１５】そこで、特願平４−３０９０７４号公報に
おいて電気的に左右の被写体像のずれを補正するものが
提案されている。しかし、これは左右どちらかの像に一
致するように他方の像を補正するものである為、例え
ば、内視鏡本体の上側に対してＣＣＤの上側が左右どち
らも一致してない場合、この提案では対応できない。同
様に、光学系の偏心による像の歪みが両方の対物レンズ
系で発生した場合も、どちらか一方の歪みに合せること
しかできない為、被写体を忠実に再現する自然な立体像
が得られないという問題がある。
【００１６】また、先端部のレイアウトの自由度が少な
い為、立体観察を行なうのに最適な視差を得ることが難
しい。最適な視差とは、図２１で示される観察対象物Ｓ
に対して例えば２台のカメラ１３３Ｌ，１３３Ｒの内向
角θが２°＜θ＜２０°の関係を意味する。内向角θが
２°以下となると立体感が得られなくなる。
【００１７】内向角θが２０°を越えると、左右の像が
２重像となり融像できなかったり、片側の絵しか見えな
いという単眼抑制が発生してしまい、やはり立体観察が
できなくなるという不具合が起こる。 従来の一般的立
体カメラでは、２台のテレビカメラの間隔は任意に設定
できるように、図示しない移動手段が設けられており、
観察物体との距離に応じてカメラの間隔を調整し、適正
な視差が得られるように内向角を決めていた。
【００１８】しかし、内視鏡においては、このような移
動手段を設けることは殆ど不可能に等しく、観察対象物
までの実使用範囲の距離と内向角の関係から、２台のカ
メラに相当する対物レンズの間隔が決まる。つまり、近
接時の内向角は大きくなり、遠方観察時は内向角が小さ
くなるが、医用の内視鏡の場合には、近接時に内向角が
２０°以下になるように２台のカメラの間隔を設定でき
ることが望まれる。図２１で示す近接時の観察物体まで
の物体距離をＬnfとし、２台のカメラの間隔をＤとする
と、 （Ｄ／２）×（１／Ｌnf）＝tan （θ／２） Ｄ＜０．３５Ｌnf （θ＜２０°のため） の関係が成り立つように間隔Ｄを設定しなければならな
い。
【００１９】例えば近接時の距離Ｌnfが１０mmであると
すると、２台のカメラの間隔Ｄは３．５mm以下にしなけ
ればならないということになる。ここで、立体視の高画
質を望む場合、ＣＣＤの多画素化が必要となりＣＣＤの
サイズが大きくなる。そうすると、対物レンズ間隔がＣ
ＣＤのパッケージの干渉が起こらないように離す必要が
あり、このために従来の内視鏡では上式の関係を満足さ
せることは困難になる。
【００２０】本発明は上述した点に鑑み、内視鏡の先端
を太くすることなく、対物レンズ系等の相互のバラツキ
等を解消できると共に、立体観察に適した質の良い立体
視用画像が得られる立体視内視鏡システムを提供するこ
とを目的とする。
【００２１】
【課題を解決するための手段および作用】上記問題点を
解決する為に、本発明では、細長の挿入部の先端部に配
置した対物光学系を経て視差のある２つの被写体像を２
つの撮像素子に導く立体視用撮像手段を有する立体視用
内視鏡と、前記２つの撮像素子で光電変換された２つの
撮像信号を立体視するための立体画像信号に変換する画
像信号変換手段と、立体画像信号を表示する表示手段と
を備えた立体視内視鏡システムにおいて、前記対物光学
系及び撮像素子を経て得られる２つの撮像信号に対し、
画像の大きさ、歪み、傾き、位置ずれのうち、少なくと
も１つをそれぞれ独立して電気的に任意に補正する画像
補正回路を設けることにより、先端部に配置した各対物
光学系が歪等のある状態であっても、被写体をより忠実
に描写できるような画像に補正でき、かつ左右の画像の
バラツキ等も解消できるので、表示手段には立体観察を
行なうのに適した質の良い立体視用画像を表示できる。
【００２２】
【実施例】以下、図面を参照して本発明の実施例を具体
的に説明する。図１ないし図７は本発明の第１実施例に
係り、図１は第１実施例の立体視内視鏡システムの全体
構成を示し、図２は図１における立体視の信号処理系の
構成を示し、図３は画像補正回路の構成を示し、図４は
先端部の構造を示し、図５は対物レンズユニットとＣＣ
Ｄユニットとの形状を示し、図６は立体画像表示モニタ
４に左右の画像を表示する動作の説明図を示し、図７は
画像補正回路の作用説明図を示す。
【００２３】図１に示す本発明の第１実施例の立体視内
視鏡システム１は立体撮像を行う機能を備えた立体視用
電子内視鏡２と、この立体視用電子内視鏡２に照明光を
供給する光源装置３と、立体視用電子内視鏡２に内蔵さ
れた立体撮像を行う立体視用撮像手段に対する信号処理
を行う立体画像処理装置４と、この立体画像処理装置４
から出力される立体視するための立体視用映像信号（立
体画像信号とも記す）を表示する立体視用表示モニタ５
と、この立体視用表示モニタ５に表示される左右画像を
立体視するユーザが使用する立体視用メガネ６と、画像
補正量や文字等を入力する為のキーボード７とから構成
される。
【００２４】上記立体視用電子内視鏡２は屈曲した体腔
内等に挿入できるように細長で可撓性を有する挿入部８
と、この挿入部８の後端に形成され、把持及び湾曲等の
操作を行うための太幅の操作部９と、この操作部９から
外部に延出されたユニバーサルケーブル１１と、このユ
ニバーサルケーブル１１の末端に設けられたライトガイ
ドコネクタ１２と、このライトガイドコネクタ１２の側
部から延出された信号ケーブル１３と、この信号ケーブ
ル１３の末端に設けられた信号コネクタ１４とから構成
される。
【００２５】上記挿入部８の先端部１５に隣接して湾曲
自在の湾曲部１６が形成され、この湾曲部１６は操作部
９に設けた湾曲操作ノブ１７を回動する操作を行うこと
により、上下、左右の任意の方向に湾曲することができ
る。
【００２６】上記挿入部８内には図示しないライトガイ
ドが２本挿通され、これらのライトガイドは操作部９内
で１本にされ、さらにユニバーサルケーブル１１内を挿
通され、そのライトガイドの端部はライトガイドコネク
タ１２に至る。そして、このライトガイドコネクタ１２
を光源装置３に接続することにより、光源装置３内の図
示しないランプの照明光がライトガイドの端面に供給さ
れる。この供給された照明光は照明光伝送手段となるこ
のライトガイドで伝送され、挿入部８の先端部１５に固
定された端面から出射され、各端面に対向する照明窓に
取り付けた照明レンズ１８ａ、１８ｂを経て前方に出射
され、患部等の図示しない被写体を照明する。
【００２７】先端部１５には、照明光学系としての照明
レンズ１８ａ、１８ｂに隣接して、２つの観察窓にはそ
れぞれ１対の対物光学系（対物レンズ系とも記す）２１
Ｌ，２１Ｒが設けてあり、図２に示すように各対物レン
ズ系２１Ｌ，２１Ｒの結像位置にはそれぞれ光電変換機
能を備えた２つの撮像素子として、例えばＣＣＤ２２
Ｌ，２２Ｒが配置されている。上記１対の対物レンズ系
２１Ｌ，２１Ｒは挿入部８の中心軸の左右方向となる両
側に光軸ＯL，ＯR間の距離が例えばｄ離れて配置され、
前方の被写体に対して左右方向に視差のある左右の被写
体像（単に像とも記す）をそれぞれＣＣＤ２２Ｌ，２２
Ｒに結像する。
【００２８】２つのＣＣＤ２２Ｌ，２２Ｒから出力され
る出力信号（左右の像に対応する光電変換された撮像信
号）は、信号ケーブル２３Ｌ，２３Ｒを通って、コント
ロールユニット２４Ｌ，２４Ｒにそれぞれ入力され、Ｃ
ＣＤ２２Ｌ，２２Ｒの出力信号をそれぞれ映像信号（画
像信号）へと変換する処理を行う。
【００２９】各コントロールユニット２４Ｌ，２４Ｒで
得られた各画像信号は対物レンズ系２１Ｌ，２１Ｒの単
体ごとの歪みとかバラツキやＣＣＤ２２Ｌ，２２Ｒの位
置ずれや傾きにより、本来一致するように撮像されるべ
き条件（例えば左及び右の撮像光学系に対して等価な条
件の被写体）の場合に対しても左右の像が一致しない場
合が多い。
【００３０】被写体を忠実に反映する画像を生成できる
ようにすると共に、（同じ被写体に対しては）左右の画
像のバラツキ等を解消して表示できるように２つの画像
補正回路２５Ｌ，２５Ｒをそれぞれの画像信号に対して
設け、各画像信号に対して倍率、歪み、位置ずれ、傾き
を電気的に補正した後、立体画像信号処理回路３４を経
て表示手段としてのモニタ５に出力し、モニタ５に表示
される各画像の質を向上して立体視に適した画像を表示
できるようにしている。
【００３１】図３は画像補正回路２５Ｌ又は２５Ｒのブ
ロック図を示す。ＣＣＤ２２Ｌ又は２２Ｒからの出力さ
れ、コントロールユニット２４Ｌ又は２４Ｒで生成され
た画像信号、例えば輝度／色分離信号としての輝度信号
Ｙ，色差信号Ｒ−Ｙ，Ｂ−Ｙは、それぞれＡ／Ｄ変換器
２６ａ，２６ｂ，２６ｃに入力され、それぞれＡ／Ｄ変
換され、例えば８ビットのデジタル信号データＹin，
（Ｒ−Ｙ）in，（Ｂ−Ｙ）inとなりフレームメモリ２７
の各入力端からこのフレームメモリ２７内に書き込まれ
る。
【００３２】フレームメモリ２７の読み出しは以下のよ
うになる。倍率（画像の大きさ）、回転量、歪曲量（デ
ィストーション）、ずれ量の各補正係数を設定する倍率
補正係数設定回路２８ａ、回転量補正係数設定回路２８
ｂ、歪曲量補正係数設定回路２８ｃ、ずれ量補正係数設
定回路２８ｄからの各補正係数値が入力される歪み量演
算回路２９は、水平＆垂直アドレス回路（Ｈ＆Ｖアドレ
ス回路と記す）３０にアドレス変換信号を出す。なお、
各補正係数設定回路２８ａ〜２８ｄは例えばキーボード
７で構成される。
【００３３】Ｈ＆Ｖアドレス回路３０はフレームメモリ
２７に書き込まれたデータに対して倍率、回転、歪み、
ずれを補正するように、例えばｎビットのＨアドレス及
びｍビットのＶアドレスを発生し、フレームメモリ２７
の読み出しデータを補正する。
【００３４】フレームメモリ２７より読み出されて出力
される出力データＹout ，Ｒ−Ｙout ，Ｂ−Ｙout は、
補間処理回路３１に入力され、この補間処理回路３１に
より補正及び補間の処理が行われる。歪み量演算回路２
９は、この歪み量演算回路２９に入力される倍率、回
転、歪曲、左右ずれの各補正情報となる各係数値をもと
に、補間係数を規定するための補間信号を発生し、補間
係数発生回路３２に出力する。
【００３５】この補間係数発生回路３２では、入力され
る補間信号をもとに補間係数を発生し、補間処理回路３
１に出力する。そして、この補間処理回路３１はフレー
ムメモリ２７より読み出されたデータに対し、補間係数
を用いて（補正を含む）補間及び平滑化の処理を実施す
る。以上により補正された画像信号はＤ／Ａ変換器３３
ａ，３３ｂ，３３ｃを介して立体画像信号処理回路３４
へ供給される。
【００３６】尚、歪み量演算回路２９は、ＣＰＵを用い
て構成し、入力条件、倍率、回転、歪曲、ずれ等をリア
ルタイムに演算する回路であっても良いし、また、あら
かじめ補正する入力条件が決まっていればＲＯＭによる
固定データとして構成するようにしても良い。
【００３７】この補正された（左右の像に対応する）左
右の画像信号は立体画像信号処理回路３４によって、立
体視できるような立体画像信号（この実施例では左右の
画像信号を交互に時分割で出力する信号）へと変換さ
れ、立体画像表示モニタ４にて表示される。コントロー
ルユニット２４Ｌ，２４Ｒ、画像補正回路２５Ｌ，２５
Ｒ、立体画像信号処理回路３４はタイミングコンローラ
３５からの同期信号に同期して信号処理を行う。また、
このタイミングコントローラ３５は立体視用メガネ６の
液晶シャッタ６Ｌ，６Ｒに対しオン／オフ制御信号を送
り、立体画像表示モニタ４に時分割で表示される左右の
表示画像に同期してオン／オフ（透過／遮光）し、左、
右の画像をそれぞれ左、右の眼で観察できるようにす
る。
【００３８】図４は、図２の先端部１５の詳細なレイア
ウトの１例を示す。先端部１５を構成する先端部材３６
に設けた透孔に、対物レンズユニット３７が嵌入され、
この対物レンズユニット３７に２つの対物レンズ系２１
Ｌ，２１Ｒが一体でマウントされている。また、この透
孔には対物レンズユニット３７の後端側にその前端側が
嵌合するＣＣＤユニット３８が嵌入され、このＣＣＤユ
ニット３８にはＣＣＤ２２Ｌ，２２Ｒが一体でマウント
されている。
【００３９】そして、図５（ａ）に示すように嵌合する
対物レンズユニット３７とＣＣＤユニット３８との間隔
を調整することでピント調整が左右の撮像光学系に対し
て一度に行なえるようにしている。このピント調整後に
図示しない固定ネジもしくは接着剤にて対物レンズユニ
ット３７とＣＣＤユニット３８は先端部材３６に固定さ
れる。なお、図５（ｂ）は図５（ａ）の正面図である。
【００４０】なお、図４に示すようにＣＣＤユニット３
８には隣接して配置されたＣＣＤ２２Ｌ，２２Ｒの間に
前方に突出する突出部３９が形成されており、対物レン
ズ系２１Ｌ（２１Ｒ）側を経た光がＣＣＤ２２Ｒ（２２
Ｌ）側に入射されないようにしている。次にこの実施例
の作用を説明する。
【００４１】まず、モニタ４に左右の画像を時分割で表
示し、立体視用メガネ６で立体視する作用の説明を図６
を参照して行う。タイミングコントローラ３５は図６
（ａ）に示すオン／オフ制御信号を立体視用メガネ６に
送り、液晶シャッタ６Ｌ，６Ｒは図６（ｂ），（ｃ）に
示すように交互に透過、遮光状態となる。一方、モニタ
４にはオン／オフ制御信号に同期して図６（ｄ）に示す
ように交互に左右の画像が表示されるので、立体視用メ
ガネ６をかけた術者等は左眼では左画像を、右眼では右
画像を常に観察することになり、立体視できる。
【００４２】また、図７は画像補正回路２５Ｌ，２５Ｒ
による画像補正の作用の説明図を示す。例えば電子内視
鏡２の先端部１５に対向して、対物レンズ系２１Ｌ，２
１Ｒの光軸ＯL，ＯR上に存在するとみなせる程に離れた
位置に、基準となるラインが格子状に描かれた被写体を
設置し、この被写体の像をモニタ５に表示させる。
【００４３】この被写体に対し、モニタ５の画像表示範
囲の中心位置Ｇｏに対し、画像補正回路２５Ｌ，２５Ｒ
で補正を行う前の左右の画像を２点鎖線で示す画像ＧＬ
１，ＧＲ１であるとする（図７では簡単化のため、被写
体が光軸上で上下方向に設定された矢印である場合の像
で示し、さらに矢印の長さの中央位置が光軸上にあると
する）と、画像補正回路２５Ｌ，２５Ｒの各ずれ量補正
係数設定回路２８ｄにより例えば左右ずれ量の補正係数
値をそれぞれ設定する。
【００４４】例えば、キーボード７から各画像ＧＬ１，
ＧＲ１に対しての補正係数値を入力することにより、歪
み量演算回路２９等で演算され、アドレスの変更及び補
間処理回路３１による補間処理を経てモニタ５に表示さ
れる画像は１点鎖線で示す左右の画像ＧＬ２，ＧＲ２に
設定でき、（それぞれの画像ＧＬ２，ＧＲ２の中心位置
が）左右方向に位置ずれのない状態での画像に補正でき
る。このようにそれぞれ異なる位置ずれ量の画像ＧＬ１
とＧＲ１に対し、それぞれに対応した補正計数値を入力
することによって１点鎖線で示す各画像ＧＬ２，ＧＲ２
のように、それぞれの位置ずれが解消されて中心位置Ｇ
ｏに位置する状態で表示されるように設定できる。補正
係数値の符号により、逆方向に位置ずれした場合にも対
応できる。
【００４５】１点鎖線で示す左右の画像ＧＬ２，ＧＲ２
に対し、回転量係数設定回路２８ｂにより、回転量の補
正係数値を設定することにより、モニタ５に表示される
画像は点線で示す左右の画像ＧＬ３，ＧＲ３に設定でき
る。この場合においてもキーボード７から各画像ＧＬ
２，ＧＲ２の回転量（傾き）を補正するように補正計数
値を入力することにより傾きが解消されてそれぞれ正確
に上下方向を向く画像ＧＬ３，ＧＲ３が表示されるよう
に設定できる。
【００４６】仮に従来例のように１つの画像補正回路２
５Ｒのみであると、一方の画像ＧＲ２側のみを補正（こ
こでは回転量の補正）できるので、他方の画像ＧＬ２と
のバラツキを補正するにはより傾きの大きい状態（図７
でＧＲ３′で示す画像）に設定しなければならなくな
る。これに対し、この実施例では被写体を忠実に再現す
る画像状態となるようにそれぞれの画像信号を補正して
いるので、画質が良く（ここでは傾かない）、さらに相
互のバラツキも解消できる状態に設定できることにな
る。
【００４７】さらに倍率補正係数設定回路２８ａによ
り、倍率の補正係数値を設定することにより画像ＧＬ
３，ＧＲ３の大きさを拡大或は縮小でき、望ましい大き
さとなるように各画像ＧＬ３，ＧＲ３に対して補正計数
値をそれぞれ設定することにより、モニタ５に表示され
る画像は実線で示す左右の画像ＧＬ４，ＧＲ４のように
大きさが等しい画像に設定できる。
【００４８】また、歪曲量係数設定回路２８ｃにより、
歪曲量の補正係数値を設定することにより歪曲の無い或
は殆ど無い画像に設定できる。なお、ずれ量の補正は簡
単化のため左右方向について説明したが、上下方向（垂
直方向）のずれ量も同様に補正できる。
【００４９】このように第１実施例では２つのＣＣＤ２
２Ｌ，２２Ｒからの出力信号に対して、それぞれ画像補
正回路２５Ｌ，２５Ｒで画像補正を電気的に行うように
しているので、各画像の位置ずれ、サイズ、傾き（回
転）、歪曲等が補正された質の良い画像を表示できる状
態に設定できる。
【００５０】このように補正された各画像では単に相互
間のバラツキを補正したものに留まらず、各画像自身の
位置ずれ、傾き等が解消された表示画像にできるので、
直接被写体を観察しているのに近い質の良い立体観察状
態で術者（或は観察者）等は観察でき、長時間使用して
も疲労しない（上述のように単に相互間のバラツキを補
正したものでは例えば傾いた状態の画像のままとな
る）。つまり、観察者に対しては長時間観察しても疲労
しない自然な立体像を提供できる。
【００５１】また、この実施例によれば、電気的に歪曲
補正も行うようにしているので、特に細径の先端部１５
内に配置される小さい対物レンズ系２１Ｌ，２１Ｒに用
いられるレンズ系では歪みを避けることが困難となり、
この実施例ではそのような歪みのあるレンズ系を用いて
も歪のない或は軽減された質の良い画像を提供すること
ができる。
【００５２】また、このように電気的な歪曲補正手段を
備えているので、立体画像表示の機能を低下させること
なく、歪みのあるレンズ系を採用することも可能にな
り、低コスト化することも可能になる。また、小さいレ
ンズ系を採用できるので、先端部１５を細径にできる
（太くしなくても済む）。また、この実施例では、位置
ずれ、傾き等が存在してもそれらを電気的に補正して表
示できるので、組み立て作業とか撮像光学系の調整作業
で許容される誤差範囲等を広げる（或は緩和）すること
ができるので、調整作業等を簡素化でき、この面でも低
コスト化できる。
【００５３】また、この実施例によれば、経年変化等で
対物レンズ系とかＣＣＤ等の位置がずれたり、傾いたり
しても、電気的に補正することが容易にできる（経年変
化をメカニカルに補正することは非常に困難である）。
従って、長期にわたり、立体画像の表示特性の低下を防
止する、或は高画質の立体画像の表示機能を維持するこ
とが可能である。
【００５４】また、既存の立体視用電子内視鏡に対して
も第１実施例における立体画像処理装置４と組み合わせ
ることにより、既存の立体視用電子内視鏡の撮像光学系
に位置ずれ等が存在しても、それらを補正により解消し
てその撮像光学系の機能を最も良い状態に設定できる。
つまり、この実施例は適用できる範囲が広い（これに対
し、メカニカルに調整したものでは、使用する立体視用
電子内視鏡に依存にてその画質が決まってしまう）。
【００５５】図８は、本発明の第２実施例における画像
処理回路４１を示している。第１実施例ではコントロー
ルユニット２４Ｌ，２４Ｒから出力される各画像信号そ
れぞれを２つの画像補正回路２５Ｌ，２５Ｒで画像の補
正を行うようにしていたのに対し、この実施例では１つ
の画像補正回路２５で左右の画像の補正を行うようにし
たものである。
【００５６】第１実施例と同様に、電子内視鏡２に内蔵
されたＣＣＤ２２Ｌ，２２Ｒで撮像された左右の画像に
対応する出力信号はそれぞれコントロールユニット２４
Ｌ，２４Ｒに入力され、左右の画像信号に変換される。
この実施例では、左右の画像信号は立体画像信号処理回
路３４に入力される。
【００５７】立体画像信号処理回路３４内の図示しない
フレームメモリから時分割で出力される左右の画像信号
に対して、読み出される周期に同期して、左画像には左
画像補正量が、右画像には右画像補正量が、左右の画像
信号に作用するように、それぞれの補正量を記憶する補
正量メモリ４３Ｌ，４３Ｒと、立体画像信号処理回路３
４から出力される左右の画像信号に同期して補正量メモ
リ４３Ｌ，４３Ｒを切替えて画像補正回路２５に出力す
る同期切替回路４４と、切替えられた補正量で補正を行
う画像補正回路２５とが設けてある。
【００５８】上記補正量メモリ４３Ｌ，４３Ｒには倍
率、回転量、歪曲量、ずれ量をそれぞれ補正する補正量
データが格納される。補正量データはキーボード等から
図示しないＣＰＵ等を介して設定される。その他の構成
は第１実施例と同様である。なお、図８では図２のタイ
ミングコントローラ３５を省略している。
【００５９】この第２実施例では、立体画像信号処理回
路３４の後段に画像補正回路２５を配置することで、１
つの画像補正回路２５で左右の画像信号をそれぞれ独立
に補正することができる。つまり、第１実施例とほぼ同
様の機能を１つの画像補正回路２５で行うようにしてい
る。従って、第１実施例と同様の効果を有すると共に、
さらに第１実施例よりもシステムの構成の簡略化と原価
低減の効果がある。
【００６０】図９は、本発明の第３実施例における電子
内視鏡５１の先端部５２を示している。第３実施例にお
ける電子内視鏡５１は近接観察用に適したタイプの立体
視電子内視鏡である。
【００６１】図９に示すように、先端部５２の中の対物
レンズ系５３Ｌ，５３Ｒは近接観察時に対物レンズ系２
１Ｌ，２１Ｒの前群系の間隔Ｌを内向角が２０°以下と
なるように配置され、隣り合ったＣＣＤ２２Ｌ，２２Ｒ
の大きさに合せて、それぞれの光軸ＯL，ＯRを挿入部の
長手方向（図９では左右方向）に対して対称となるよう
に外側に曲げるように対物レンズ系５３Ｌ，５３Ｒの後
群系の（或はＣＣＤ２２Ｌ，２２Ｒ側の）レンズ５４
Ｌ，５４Ｒを偏心して配置したものである。
【００６２】前群系側での光軸、つまり挿入部の長手方
向に平行となる光軸は、左の外側側及び右の外側にそれ
ぞれ偏心して配置された各レンズ５４Ｌ，５４Ｒによっ
て、レンズ５４Ｌ，５４Ｒが配置された位置から左右外
側に広がるように屈曲されてＣＣＤ２２Ｌ，２２Ｒの中
心に向かうような光軸になる。
【００６３】図１０は図９をより具体的に示した先端部
５２の構造を示す。先端部材３６に設けた透孔に、対物
レンズユニット５７が嵌入され、この対物レンズユニッ
ト５７に２つの対物レンズ系２１Ｌ，２１Ｒが一体でマ
ウントされる。また、この透孔には対物レンズユニット
５７の後端側にその前端側が嵌合するＣＣＤユニット５
８が嵌入され、このＣＣＤユニット５８にはＣＤ２２
Ｌ，２２Ｒが一体でマウントされている。そして、対物
レンズユニット５７とＣＣＤユニット５８との間隔を調
整することでピント調整を一度で両撮像光学系（両対物
レンズ系２１Ｌ，２１Ｒと両ＣＣＤ２２Ｌ，２２Ｒ）に
対して行なえるようにしている。このピント調整後に図
示しない固定ネジもしくは接着剤で対物レンズユニット
５７とＣＣＤユニット５８は先端部材３６に固定され
る。
【００６４】上述のようにレンズ５４Ｌ，５４Ｒは前群
系の光軸より左の外側側及び右の外側にそれぞれ偏心し
て配置された状態で対物レンズユニット５７に固定され
ている。その他の構成は第１実施例又は第２実施例と同
様である。
【００６５】このように対物レンズ系２１Ｌ，２１Ｒの
光軸ＯL，ＯRを、レンズ５４Ｌ，５４Ｒによりそれぞれ
挿入部の中心軸方向の左右両側に対して対称となるよう
に外側に曲げることで、ＣＣＤ２２Ｌ，２２Ｒのパッケ
ージ５９Ｌ，５９Ｒの干渉を受けることなく、所望の視
差が得られるように対物レンズ系２１Ｌ，２１Ｒの間隔
Ｌを設定できる。
【００６６】また、光学系を偏心させたために発生する
像の歪みはそれぞれの画像に対応して画像補正回路によ
って歪みを除去でき、自然で、かつ、所望の立体感が得
られ、さらに先端部５２の細径化が行なえるという大き
な効果が得られる。その他の効果は第１或は第２実施例
とほぼ同様である。
【００６７】図１１は、本発明の第４実施例における電
子内視鏡６１の先端部６２を示している。第４実施例に
おける電子内視鏡６１は遠方観察用に適したタイプの立
体視電子内視鏡である。
【００６８】図１１に示すように、内視鏡先端部６２の
中の対物レンズ系２１Ｌ，２１Ｒがかなりの遠方観察時
に対しても内向角が２°以上となるように対物レンズ系
２１Ｌ，２１Ｒの前群系が間隔Ｌ′に配置され、隣り合
ったＣＣＤ２２Ｌ，２２Ｒの大きさに合せて、それぞれ
の光軸ＯL，ＯRを挿入部の長手方向に対して対称となる
ように内側に曲げるように対物レンズ系２１Ｌ，２１Ｒ
におけるＣＣＤ２２Ｌ，２２Ｒに最も近いレンズ６４
Ｌ，６４Ｒをそれぞれ偏心して配置したものである。
【００６９】各レンズ６４Ｌ，６４Ｒを前群系の光軸よ
り右の内側及び左の内側にそれぞれ偏心して配置するこ
とにより、図１１に示すように光軸ＯL，ＯRはレンズ６
４Ｌ，６４Ｒが配置された位置から右左内側に狭まるよ
うに屈曲され、ＣＣＤ２２Ｌ，２２Ｒの中心位置に届く
ような光軸になる。
【００７０】図１２は図１１をより具体的に示した先端
部６２の構造を示す。先端部材３６に設けた透孔に、対
物レンズユニット６７が嵌入され、この対物レンズユニ
ット６７に２つの対物レンズ系２１Ｌ，２１Ｒが一体で
マウントされる。また、この透孔には対物レンズユニッ
ト６７の後端側にその前端側が嵌合するＣＣＤユニット
６８が嵌入され、このＣＣＤユニット６８にはＣＤ２２
Ｌ，２２Ｒが一体でマウントされている。そして、対物
レンズユニット６７とＣＣＤユニット６８との間隔を調
整することでピント調整を一度で行なえるようにしてい
る。このピント調整後に図示しない固定ネジもしくは接
着剤で対物レンズユニット６７とＣＣＤユニット６８は
先端部材３６に固定される。
【００７１】上述のようにレンズ６４Ｌ，６４Ｒは前群
系の光軸より右の内側側及び左の内側にそれぞれ偏心し
て配置された状態で対物レンズユニット６７に固定され
ている。その他の構成は第１又は第２実施例と同様であ
る。
【００７２】主に工業用内視鏡においては観察対象物に
近づけないことがあり、内視鏡先端から物体までの距離
が大きくなることもある。本実施例では遠方観察時でも
立体視観察を行なえるように、対物レンズ２１Ｌ，２１
Ｒの間隔をできる限り離し、かつ、光軸ＯL，ＯRを撮像
素子側で内側に曲げることで、ＣＣＤ２２Ｌ，２２Ｒの
間隔を狭くでき、先端部６２の外径を小さくすることが
できる。又、第３実施例と同様に、偏心による光学系の
像の歪みは画像補正回路により補正される。
【００７３】上述の実施例では、画像補正回路を立体画
像処理装置（４、４１）の中に組み込み、観察者が任意
にその都度補正量を入力調整しているが、画像補正量を
立体視用電子内視鏡の本体（或は信号コネクタ１４）に
設けたメモリ等の記憶手段に記憶、或は記録手段に記録
させ、信号コネクタ１４を立体画像処理装置４又は４１
に接続した時に自動的に立体画像処理装置内に画像補正
量を取り込めるようにすることで、補正量を入力する手
間を必要としない構成にしても良く、このような構成に
すると観察者の使用時の煩わしさを軽減できる。
【００７４】図１３は本発明の第５実施例における立体
視用電子内視鏡７１を示している。この立体視用電子内
視鏡７１は撮像光学系に瞳分割型光学系を用いたもので
あり、主に、挿入部の外径に大きな制約がある硬性電子
内視鏡鏡システムにおいて有用である。
【００７５】この立体視用電子内視鏡７１は硬性で細長
の挿入部７２と、この挿入部７２の後端に形成された太
幅の把持部７３が形成され、この把持部７３からケーブ
ル７４が延出されている。挿入部７２の先端部には左右
で共通に使用される１組の対物レンズ系７５が配置さ
れ、この対物レンズ系７５の前方の矢印で示す被写体
Ｈ′の像を結像する。この結像された像は、この対物レ
ンズ系７５の光軸Ｏと一致するように、この光軸Ｏ上に
沿って挿入部７２内に配置された像伝送光学系（より詳
しくはリレーするように像を結んで後方側に像を伝送す
るリレー光学系）としてのリレーレンズ系７６により後
方の把持部７３側に伝送される。
【００７６】１組のリレーレンズ系７６の最終リレーレ
ンズに対向して瞳位置（或はその付近）には光軸Ｏ上に
その頂点が位置して瞳を分割するように瞳分割手段とし
ての瞳分割プリズム７７が配置され、この瞳分割プリズ
ム７７によって、伝送された像は左右像に分割される。
この瞳分割プリズム７７で分割された光線は、それぞれ
に対応した各結像レンズ７８Ｌ，７８Ｒ、ミラー７９
Ｌ，７９Ｒをそれぞれ経てＣＣＤ８０Ｌ，８０Ｒに結像
される。なお、図１３において、黒い太線は絞りＩを示
している。また、ライトガイドは省略している。
【００７７】尚、ＣＣＤ８０Ｌ，８０Ｒに被写体Ｈ′の
像を結ぶようにする撮像光学系（図１３では符号７５〜
７９Ｒ）における例えばリレーレンズ系７６と瞳分割プ
リズム７７の間、例えば挿入部７２の後端と把持部７
３、或は把持部７３の途中で着脱できる構造にすること
もできる。このような構造にした場合の効果としては、
体内で汚染される挿入部側と、体内に挿入されないで撮
像素子としてのＣＣＤ８０Ｌ，８０Ｒを内蔵した撮像部
側とを分離できることになるのえ、基本的には使用後に
は時間のかかる挿入部側のみを滅菌或は消毒すればよく
なる。
【００７８】つまり、着脱できない構造であると、撮像
素子を内蔵した高価な撮像部或はカメラヘッド部も挿入
部側の滅菌或は消毒のために一緒に処理する必要がある
ので、いくつも用意しなければならないのに対し、着脱
できる構造であると、挿入部側を幾つか用意し、高価な
撮像部或はカメラヘッド部は（滅菌或は消毒を殆ど不必
要であるので殆ど常時使用できるので）その数が少なく
ても済むようにできることが挙げられる。
【００７９】また、硬性内視鏡の場合、直視光学系以外
にも、観察部位に応じて、３０°や７０°等の斜視光学
系が必要となる。このときに挿入部側のみの交換で簡単
に済み、しかも安価にシステムを揃えられるという大き
な効果も得られる。本実施例においても、先の実施例と
同様に、例えば撮像部側に瞳分割プリズム７７以降の光
学系のバラツキ等（位置ずれ、歪）を補正する為の画像
補正メモリを設けるようにしても良く、製造側で出荷時
等にそのメモリ内に補正量を記憶させるようにしても良
い。勿論、対物レンズ系７５等の歪み等の補正も行うこ
とができる。
【００８０】図１４は本発明の第６実施例における硬性
内視鏡８１を示している。この硬性内視鏡８１は硬性内
視鏡本体（スコープ本体とも記す）８２と、このスコー
プ本体８２に着脱自在のカメラヘッド部８３とから構成
される。
【００８１】スコープ本体８２は、硬性の挿入部８４と
把持部８５とを有し、この把持部８４の後端に撮像素子
を内蔵したカメラヘッド部８３を装着できる構造にして
いる。挿入部８４の先端部には左右に１対の対物レンズ
８６Ｌ，８６Ｒが配置され、これらの対物レンズ８６
Ｌ，８６Ｒで結像される左右の像はリレーレンズ部８７
Ｌ，８７Ｒでそれぞれ把持部８５側に伝送される。
【００８２】把持部８５側に伝送された各像はそれぞれ
対のミラー８８Ｌ，８９Ｌと８８Ｒ，８９Ｒで反射され
て左右に離間した光軸に沿って進行し、それぞれレンズ
９０Ｌ，９０Ｒ及びカメラヘッド部８３内の結像レンズ
９１Ｌ，９１Ｒを経てＣＣＤ９２Ｌ，９２Ｒに結像され
る。
【００８３】この実施例では左右に並列に対物レンズ８
６Ｌ，８６Ｒと、リレーレンズ部８７Ｌ，８７Ｒとを配
置したスコープ本体８２と、このスコープ本体８２から
分離可能で、かつそれぞれに対応した結像レンズ９１
Ｌ，９１Ｒ、ＣＣＤ９２Ｌ，９２Ｒを配置したカメラヘ
ッド部８３とを有する、いわゆる２本リレー光学系と呼
ばれるものを用いて構成されている。
【００８４】スコープ本体８２内の例えば把持部８５の
後端付近に、対物レンズ８６Ｌ，８６Ｒ、リレーレンズ
部８７Ｌ，８７Ｒで発生する画像のバラツキ等を補正す
る為の画像補正メモリ９３が設けてあり、またカメラヘ
ッド部８３側にはスコープ本体８２側の画像補正メモリ
９３からの信号を読み出す読み出し装置９４と、カメラ
ヘッド部８３のバラツキを補正する為の画像補正メモリ
９５を設けて、そこで得られた情報を伝送線９６を介し
て立体画像処理装置に送る構成にしている。
【００８５】スコープ本体８２、カメラヘッド部８３各
々に画像補正メモリ９３、９５をそれぞれ設けること
で、多種にわたるスコープ本体とカメラヘッド部との組
合せにおいても対応できるという効果が得られる。つま
り、図１４に示すスコープ本体８２とは異なるスコープ
本体と、図１４に示すカメラヘッド部８３との組合せで
も使用できるし、逆に図１４に示すスコープ本体８２
と、図１４に示すカメラヘッド部８３とは異なるカメラ
ヘッド部との組合せでも使用できる。
【００８６】このように組み合わせを変えても、各スコ
ープ本体及びカメラヘッド部にはそれぞれのバラツキと
か歪等を補正するための補正情報を設けてあり、且つこ
れらを組み合わせて使用する場合にこれらの補正情報を
読み出して立体画像処理装置側で補正するような構成に
しているので、組み合わせて使用する場合に一々補正量
の設定を行わなくても、バラツキ等が補正された立体画
像を表示手段に表示させることができる。その他は第１
実施例等と同様な効果を有する。
【００８７】これまでの実施例において、内視鏡本体側
に画像補正のメモリを設けた場合には、製造側で出荷時
にメモリ内に補正量を記憶させることができることを述
べてきたが、これ以外にも内視鏡本体を立体画像装置で
識別し、各々の内視鏡に応じて画像補正を自動的に行な
う構成にしても良い。
【００８８】この場合、スコープの使用者が、各々のス
コープに対して、最初のみ画像補正量を立体画像処理装
置のメモリに記憶させなければならないが、スコープ内
にメモリを設けず、識別手段のみ設ければ済むことにな
る。識別手段としては、安価な抵抗や、バーコード等、
軽量かつコンパクトで耐性にも秀れているというものが
使える為、いろいろな面で効果が高い。
【００８９】図１５は本発明の第７実施例における立体
視用撮像素子１０１を示す。図１５（ａ）は立体視用撮
像素子１０１を平面図で示し、図１５（ｂ）は図１５
（ａ）のＡ−Ａ′断面を示す。
【００９０】この立体視用撮像素子１０１は１つのパッ
ケージ１０２の凹部内に左右方向（図１５では水平方
向）に並列に左画像用及び右画像用の撮像素子１０３
Ｌ，１０３Ｒが光電変換面が上面となるように並んで配
置され、両撮像素子１０３Ｌ，１０３Ｒの上面にはカバ
ーガラスの機能（内部を保護すると共に、光を透過する
機能）を備えた透明板１０４がパッケージ１０２の開口
する上端に接着され、パッケージ１０２内に配置された
両撮像素子１０３Ｌ，１０３Ｒを密閉する構造にしてい
る。
【００９１】１つのパッケージ１０２に左画像撮像用、
右画像撮像用の撮像素子１０３Ｌ，１０３Ｒを２つを設
けることで、それぞれのパッケージに各撮像素子を設け
た場合よりも立体視用撮像素子としての大きさ（サイ
ズ）を小さくすることができる。図１５（ａ）の上面側
に１対の対物レンズ系を設けることにより、立体視用撮
像装置を構成できる。
【００９２】また、透明板１０４は通常のガラスの他
に、複屈折作用を持った素材や回折格子等、撮像素子１
０３Ｌ，１０３Ｒをそれぞれ構成する２次元的に配列さ
れた受光素子（画素と記す）と被写体の周期構造とで干
渉縞が発生するのを防止するためのローパス機能を有し
たフィルタや、色温度の補正を行う色温度補正ガラス、
または赤外線をカットする赤外線カットコーティング等
が施されたローパスフィルタを代用することで通常対物
レンズ系それぞれに計２枚必要だったものが１枚で済む
という効果が得られる。
【００９３】さらに、撮像素子周辺の枠構造が左右のＣ
ＣＤを一体化することで単純になり、内視鏡先端部に収
納した場合、その外径を小さくできるという大きな効果
も得られる。
【００９４】図１６は本発明の第８実施例における立体
視用撮像素子１１１を示す。図１５と同様に図１６
（ａ）は立体視用撮像素子１１１を平面図、図１６
（ｂ）は図１６（ａ）の断面図を示す。この立体視用撮
像素子１１１は、第７実施例を改善したものであり、図
１５に示す撮像素子１０３Ｌ，１０３Ｒの間に薄い金属
板でできた遮光板１１２を設け、隣り同士の迷光を遮光
したものである。
【００９５】この遮光板１１２は、両面とも黒あるいは
それに相当する光吸収材にて塗装され、遮光板１１２に
よる反射も防ぐようになっている。遮光板１１２は、特
に金属板に限定されるものではなく、セラミック等の絶
縁部材を用いたり、パッケージそのものに遮光部が一体
的に成形されているものでも良い。その他の構成は第７
実施例と同様の構成である。
【００９６】この実施例では撮像素子１０３Ｌ，１０３
Ｒの間に遮光板１１２を設けることにより、一方の撮像
素子（例えば１０３Ｌ）に向かって入射された光が透明
板１０４で多重反射等により、他方の撮像素子（例えば
１０３Ｒ）に入射されるような（迷光による）現象を遮
光板１１２で確実に防止する。この実施例は第７実施例
と同様の効果を有すると共に、迷光による現象を防ぐ効
果を有する。
【００９７】なお、例えば第１実施例では画像の大き
さ、歪み、傾き、位置ずれをそれぞれ補正する構成にし
ているが、本発明はこれに限定されるものでなく、これ
らの内の１つ以上を左右独立に電気的に補正するものも
含む。例えば、対物レンズ系２１Ｌ，２１Ｒ等は歪みの
あるレンズ系で構成されるが、高い精度で組み立て作業
を行うことができる場合には、歪みの補正を行うのみで
十分な場合も有り得る。本発明はこのような場合も含
む。なお、上述した実施例等を部分的に組み合わせる等
して構成した実施例等も本発明に属する。
【００９８】［付記］ （１）前記画像補正回路は立体画像信号の読み出し周期
に同期して交互に独立して補正を行う請求項１記載の立
体視内視鏡システム。 （２）前記対物光学系は２つの被写体像をそれぞれ独立
して結像するように前記先端部に２つ並列に配置した対
物レンズ系で構成される請求項１記載の立体視内視鏡シ
ステム。 （３）前記対物光学系は前記先端部に左右に並列に配置
した２つの対物レンズ系で構成され、前記２つの対物レ
ンズ系は挿入部の長手方向に対して対称となるように、
各対物レンズ系における撮像素子側の一部のレンズを光
軸が内側に曲げるように偏心して配置した請求項１記載
の立体視内視鏡システム。
【００９９】（４）前記立体視用内視鏡は前記対物光学
系は１つの対物レンズ系で構成され、該対物レンズ系に
よる像を伝送するリレー光学系の瞳上で、瞳分割手段を
用いて左右像に分離し、それぞれの像に対応した２つの
結像レンズ系を配置した請求項１記載の立体視内視鏡シ
ステム。 （５）前記立体視用内視鏡は前記リレー光学系と瞳分割
手段との間で分離可能である付記４記載の立体視内視鏡
システム。
【０１００】（６）立体視するために２つの撮像素子を
備えた立体視用撮像装置において、１つのパッケージ
に、２つの撮像素子を設けたことを特徴とする立体視用
撮像装置。１つのパッケージで済むので、例えば内視鏡
の先端部に収納した場合、先端部の外径を小さくでき
る。 （７）２つの撮像素子を密閉する透明部材を有し、該透
明部材はローパスフィルタもしくは、色温度補正フィル
タである付記６記載の立体視用撮像装置。 （８）２つの撮像素子の間が遮光板により遮光されてい
る付記６又は７記載の立体視用撮像装置。
【０１０１】（９）２つの被写体像の画像補正量を記憶
する記憶手段が立体視用内視鏡内に設けられている請求
項１記載の立体視内視鏡システム。
【０１０２】（１０）内視鏡本体内に各内視鏡を識別す
る識別手段を設け、各内視鏡に応じて、画像補正量を記
憶するメモリを設けた立体画像装置が、識別手段より得
られた情報により内視鏡を識別し、各内視鏡に応じて画
像補正量を対応させることを特徴とする立体視内視鏡シ
ステム。 （１１）特許請求の範囲第１項において、内視鏡先端部
に並列に配置した２つの対物レンズと各々の対物レンズ
から得られた画像を伝送するリレーレンズ部を有し、内
視鏡先端部と分離可能でかつそれぞれに対応した２つの
結像レンズ部と２つの撮像手段を有するカメラヘッド部
を組合せて使用することを特徴とする立体視内視鏡シス
テム。
【０１０３】（１２）特許請求の範囲第１１項におい
て、内視鏡先端部に各々の対物レンズとリレーレンズで
発生するバラツキを補正する画像補正メモリを設けカメ
ラヘッド部に読み出し手段を有することを特徴とする立
体視内視鏡システム。 （１３）特許請求の範囲第１１項において、内視鏡先端
部に識別手段を設け、カメラヘッド部に読み出し手段を
設け、立体画像装置がカメラヘッドより得られた情報に
より各内視鏡先端部に応じて画像補正量を対応させるこ
とを特徴とする立体視内視鏡システム。
【０１０４】
【発明の効果】以上説明したように本発明の立体視内視
鏡システムによれば、細長の挿入部の先端部に配置した
対物光学系を経て視差のある２つの被写体像を２つの撮
像素子に導く立体視用撮像手段を有する立体視用内視鏡
と、前記２つの撮像素子で光電変換された２つの撮像信
号を立体視するための立体画像信号に変換する画像信号
変換手段と、立体画像信号を表示する表示手段とを備え
た立体視内視鏡システムにおいて、前記対物光学系及び
撮像素子を経て得られる２つの撮像信号に対し、画像の
大きさ、歪み、傾き、位置ずれのうち、少なくとも１つ
をそれぞれ独立して電気的に任意に補正する画像補正回
路を設けることにより、先端部に配置した各対物光学系
が歪等のある状態であっても、被写体をより忠実に描写
できるような画像に補正でき、かつ左右の画像のバラツ
キ等も解消できるので、表示手段には立体観察を行なう
のに適した質の良い立体視用画像を表示できる。従っ
て、観察者に対しては長時間観察しても疲労が少ない自
然な立体像を提供できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１実施例の立体視内視鏡システムの
全体構成図。
【図２】図１における立体視の信号処理系の構成を示す
ブロック図。
【図３】画像補正回路の構成を示すブロック図。
【図４】挿入部の先端部の撮像光学系の具体的な構造例
を示す断面図。
【図５】対物レンズユニットとＣＣＤユニットとの形状
を示す斜視及び正面図。
【図６】立体画像表示モニタに左右の画像を表示する動
作の説明図。
【図７】画像補正回路の作用の説明図。
【図８】本発明の第２実施例における立体視の信号処理
系の構成を示すブロック図。
【図９】本発明の第３実施例における挿入部の先端部の
撮像光学系の概略の配置を示す図。
【図１０】図９における先端部の撮像光学系の具体的な
構造例を示す断面図。
【図１１】本発明の第４実施例における挿入部の先端部
の撮像光学系の概略の配置を示す図。
【図１２】図１１における先端部の撮像光学系の具体的
な構造例を示す断面図。
【図１３】本発明の第５実施例における立体視用電子内
視鏡の撮像光学系の概略の構成を示す図。
【図１４】本発明の第６実施例における硬性内視鏡の撮
像光学系の概略の構成を示す図。
【図１５】本発明の第７実施例における立体視用撮像素
子の構成を示す平面及び断面図。
【図１６】本発明の第８実施例における立体視用撮像素
子の構成を示す平面及び断面図。
【図１７】従来例における立体視する画像表示の方法を
示す説明図。
【図１８】従来例における他の立体視する画像表示の方
法を示す説明図。
【図１９】従来例におけるさらに他の立体視する画像表
示の方法を示す説明図。
【図２０】従来例における立体視の信号処理系を示すブ
ロック図。
【図２１】立体撮像する場合の内向角の説明図。
【符号の説明】
１…立体視内視鏡システム ２…立体視用電子内視鏡 ３…光源装置 ４…立体画像処理装置 ５…立体視用モニタ ６…立体視用メガネ ７…キーボード ８…挿入部 ９…操作部 １５…先端部 ２１Ｌ，２１Ｒ…対物レンズ系 ２２Ｌ，２２Ｒ…ＣＣＤ ２４Ｌ，２４Ｒ…コントロールユニット ２５Ｌ，２５Ｒ…画像補正回路 ２７…フレームメモリ ２８ａ…倍率補正係数設定回路 ２８ｂ…回転量補正係数設定回路 ２８ｃ…歪曲量補正係数設定回路 ２８ｄ…左右ずれ量補正係数設定回路 ２９…歪み量演算回路３０…Ｈ＆Ｖアドレス回路 ３１…補間処理回路 ３２…補間係数発生回路 ３４…立体画像信号処理回路

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 細長の挿入部の先端部に配置した対物光
    学系を経て視差のある２つの被写体像を２つの撮像素子
    に導く立体視用撮像手段を有する立体視用内視鏡と、前
    記２つの撮像素子で光電変換された２つの撮像信号を立
    体視するための立体画像信号に変換する画像信号変換手
    段と、立体画像信号を表示する表示手段とを備えた立体
    視内視鏡システムにおいて、 前記対物光学系及び撮像素子を経て得られる２つの撮像
    信号に対し、画像の大きさ、歪み、傾き、位置ずれのう
    ち、少なくとも１つをそれぞれ独立して電気的に任意に
    補正する画像補正回路を設けたことを特徴とする立体視
    内視鏡システム。
  2. 【請求項２】 前記対物光学系は左右に並列に配置した
    ２つの対物レンズ系で構成され、前記２つの対物レンズ
    系は挿入部の長手方向に対して対称となるように、各対
    物レンズ系における撮像素子側の一部のレンズを光軸が
    外側に曲げるように偏心して配置したことを特徴とする
    請求項１記載の立体視内視鏡システム。
JP6165594A 1994-07-18 1994-07-18 立体視内視鏡システム Pending JPH0829701A (ja)

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