JPH0850252A - 内視鏡検査プローブのための立体画像作成アセンブリ - Google Patents
内視鏡検査プローブのための立体画像作成アセンブリInfo
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- JPH0850252A JPH0850252A JP7102244A JP10224495A JPH0850252A JP H0850252 A JPH0850252 A JP H0850252A JP 7102244 A JP7102244 A JP 7102244A JP 10224495 A JP10224495 A JP 10224495A JP H0850252 A JPH0850252 A JP H0850252A
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- A61B1/00163—Optical arrangements
- A61B1/00193—Optical arrangements adapted for stereoscopic vision
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- A61B1/00—Instruments for performing medical examinations of the interior of cavities or tubes of the body by visual or photographical inspection, e.g. endoscopes; Illuminating arrangements therefor
- A61B1/04—Instruments for performing medical examinations of the interior of cavities or tubes of the body by visual or photographical inspection, e.g. endoscopes; Illuminating arrangements therefor combined with photographic or television appliances
- A61B1/05—Instruments for performing medical examinations of the interior of cavities or tubes of the body by visual or photographical inspection, e.g. endoscopes; Illuminating arrangements therefor combined with photographic or television appliances characterised by the image sensor, e.g. camera, being in the distal end portion
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- H04N13/20—Image signal generators
- H04N13/204—Image signal generators using stereoscopic image cameras
- H04N13/239—Image signal generators using stereoscopic image cameras using two 2D image sensors having a relative position equal to or related to the interocular distance
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- H04N13/00—Stereoscopic video systems; Multi-view video systems; Details thereof
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- H04N19/50—Methods or arrangements for coding, decoding, compressing or decompressing digital video signals using predictive coding
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- H04N2013/0081—Depth or disparity estimation from stereoscopic image signals
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- Instruments For Viewing The Inside Of Hollow Bodies (AREA)
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 単純で効果的で且つ従来技術の欠点を克服す
る立体画像作成アセンブリを照準眼鏡または内視鏡、例
えば、堅固な腹腔鏡に提供する。 【構成】 腹腔鏡または類似のプローブのための小型の
立体画像作成アセンブリは対物レンズ・アセンブリと画
像作成装置を具備している。対物レンズ・アセンブリは
ハウジングまたはブロックに装着されている左右のレン
ズ・セルを具備し、レンズ・セルは其れらの光軸を平行
する状態で備えている。画像作成装置は、共通する基質
上に並んで形成されている２つの作動用画像作成領域を
備えている。作動用画像作成領域間の中心間の空間は、
レンズ・セル光軸間の瞳孔距離より少し長い。
る立体画像作成アセンブリを照準眼鏡または内視鏡、例
えば、堅固な腹腔鏡に提供する。 【構成】 腹腔鏡または類似のプローブのための小型の
立体画像作成アセンブリは対物レンズ・アセンブリと画
像作成装置を具備している。対物レンズ・アセンブリは
ハウジングまたはブロックに装着されている左右のレン
ズ・セルを具備し、レンズ・セルは其れらの光軸を平行
する状態で備えている。画像作成装置は、共通する基質
上に並んで形成されている２つの作動用画像作成領域を
備えている。作動用画像作成領域間の中心間の空間は、
レンズ・セル光軸間の瞳孔距離より少し長い。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、小型のビデオ・カメラ
が細長い挿入チューブの遠方の確認用ヘッドに組み込ま
れているタイプのプローブに関する。発明は、単一のビ
デオ画像作成装置と一体化された対物レンズ・アセンブ
リを用いて左目と右目の立体画像を生成する小型ビデオ
・カメラの構成に特に関する。
が細長い挿入チューブの遠方の確認用ヘッドに組み込ま
れているタイプのプローブに関する。発明は、単一のビ
デオ画像作成装置と一体化された対物レンズ・アセンブ
リを用いて左目と右目の立体画像を生成する小型ビデオ
・カメラの構成に特に関する。
【０００２】
【従来の技術】最近、外科医に依る患者に対する介入を
最小限にして治療を行うために、ビデオ腹腔鏡のよう
に、外科治療のためのビデオ機器の使用の関心が高まっ
ている。或るこのようなビデオ機器の例として、腹腔に
外科治療を行うための腹腔鏡があり、機器が狭い切開部
に挿入される。残念なことに、ビデオ腹腔鏡または他の
光学式腹腔鏡は、外科治療が実施される領域の２次元的
な視界しか提供しない。そこで、問題の組織を識別して
修復または除去する際の外科治療を支援する立体式腹腔
鏡に関心が集まっている。類似の理由から、立体的な画
像作成が効果的に用いられている、タービン・エンジン
の熱交換機のチューブ検査のように、工業用プロセスの
遠隔画像作成に於ける関心も高くなってきている。
最小限にして治療を行うために、ビデオ腹腔鏡のよう
に、外科治療のためのビデオ機器の使用の関心が高まっ
ている。或るこのようなビデオ機器の例として、腹腔に
外科治療を行うための腹腔鏡があり、機器が狭い切開部
に挿入される。残念なことに、ビデオ腹腔鏡または他の
光学式腹腔鏡は、外科治療が実施される領域の２次元的
な視界しか提供しない。そこで、問題の組織を識別して
修復または除去する際の外科治療を支援する立体式腹腔
鏡に関心が集まっている。類似の理由から、立体的な画
像作成が効果的に用いられている、タービン・エンジン
の熱交換機のチューブ検査のように、工業用プロセスの
遠隔画像作成に於ける関心も高くなってきている。
【０００３】通常のモノスコープ確認システムを使用す
ると、深さと距離を測定することが非常に難しい。腹腔
鏡の遠方末端を組織または器官に接触させて、その位置
を正確に把握することが、外科手術に常に必要になる。
立体画像作成システムは、軸方向の距離を視覚的に計測
する方式を提供することに依って、これを解決できる。
外科治療は、位置を定めるための時間が約半分に短縮さ
れるので早くなる。外科治療が、基準点を設定して、対
象物体の外科治療用機器の先端に触れる必要がなくなる
ので、外科治療も安全になる。更に、立体的確認機能
は、外科治療で器官の特長を見いだすことも容易にす
る。
ると、深さと距離を測定することが非常に難しい。腹腔
鏡の遠方末端を組織または器官に接触させて、その位置
を正確に把握することが、外科手術に常に必要になる。
立体画像作成システムは、軸方向の距離を視覚的に計測
する方式を提供することに依って、これを解決できる。
外科治療は、位置を定めるための時間が約半分に短縮さ
れるので早くなる。外科治療が、基準点を設定して、対
象物体の外科治療用機器の先端に触れる必要がなくなる
ので、外科治療も安全になる。更に、立体的確認機能
は、外科治療で器官の特長を見いだすことも容易にす
る。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】しかし、全ての従来の
立体化システムでは、２つのモノスコープ画像は２つの
別個の光学的またはビデオ・カメラ・システムから生成
される。画像は外科医の左右の目または他の観察者に別
個に表示されて、３次元画像が認識される。２つの別個
の画像は、同じ強度と方向と焦点と光学的品質を備えて
作成されなければならない。これは、公差と反復性と組
立性に起因する重大な製造上の問題を露呈する。このよ
うな機器のコストは、標準の２次元ビデオ画像作成装置
のコストの２倍を遥かに越えると思われる。採用されて
いる２セットの光学的レンズ・アセンブリと２つのカメ
ラと２つの電子式画像作成装置は、許容可能な立体的な
ペアの画像をビデオ・モニターに表示するために、考え
られる最高のレベルで整合されて位置合わせが行われて
いなければならない。更に、２つの別個のカメラ・シス
テムが要求されるので、３次元画像作成腹腔鏡または他
の内視鏡または照準眼鏡は、対応する２次元画像作成計
器より遥かに大型で重くなると考えられる。
立体化システムでは、２つのモノスコープ画像は２つの
別個の光学的またはビデオ・カメラ・システムから生成
される。画像は外科医の左右の目または他の観察者に別
個に表示されて、３次元画像が認識される。２つの別個
の画像は、同じ強度と方向と焦点と光学的品質を備えて
作成されなければならない。これは、公差と反復性と組
立性に起因する重大な製造上の問題を露呈する。このよ
うな機器のコストは、標準の２次元ビデオ画像作成装置
のコストの２倍を遥かに越えると思われる。採用されて
いる２セットの光学的レンズ・アセンブリと２つのカメ
ラと２つの電子式画像作成装置は、許容可能な立体的な
ペアの画像をビデオ・モニターに表示するために、考え
られる最高のレベルで整合されて位置合わせが行われて
いなければならない。更に、２つの別個のカメラ・シス
テムが要求されるので、３次元画像作成腹腔鏡または他
の内視鏡または照準眼鏡は、対応する２次元画像作成計
器より遥かに大型で重くなると考えられる。
【０００５】いま、フルカラー・ビデオ照準眼鏡と内視
鏡は、周知の技術であり、例えば、Danna などのアメリ
カ特許番号 4,491,365と Dannaなどのアメリカ特許番号
4,539,586 と Longacre などのアメリカ特許番号 4,52
3,224に述べられている。後者は、原色の光がファイバ
ーの光の束に逐次送られて目標物の領域を照らす、カラ
ー・シーケンス・システムについて述べている。
鏡は、周知の技術であり、例えば、Danna などのアメリ
カ特許番号 4,491,365と Dannaなどのアメリカ特許番号
4,539,586 と Longacre などのアメリカ特許番号 4,52
3,224に述べられている。後者は、原色の光がファイバ
ーの光の束に逐次送られて目標物の領域を照らす、カラ
ー・シーケンス・システムについて述べている。
【０００６】単一のレンズ・グループと単一の画像作成
装置を照準眼鏡または内視鏡に採用する立体画像作成シ
ステムが、アメリカ特許番号 5,222,477に述べられてい
る。そこでは、広角度の集束レンズ・アセンブリが、f/
2 以上の広い効果的な口径を備えて、レンズ・アセンブ
リの光軸の反対側の側面に左右の瞳孔を有する口径プレ
ートを具備して構成されている。２つの瞳孔は交互に閉
じられて、左側の画像と右側の画像は画像作成装置上に
交互に焦点が定められる。この装置の出力信号が処理さ
れ、左右の図がモニターまたは他の確認装置に表示され
るので、対象物体が立体的に確認できる。
装置を照準眼鏡または内視鏡に採用する立体画像作成シ
ステムが、アメリカ特許番号 5,222,477に述べられてい
る。そこでは、広角度の集束レンズ・アセンブリが、f/
2 以上の広い効果的な口径を備えて、レンズ・アセンブ
リの光軸の反対側の側面に左右の瞳孔を有する口径プレ
ートを具備して構成されている。２つの瞳孔は交互に閉
じられて、左側の画像と右側の画像は画像作成装置上に
交互に焦点が定められる。この装置の出力信号が処理さ
れ、左右の図がモニターまたは他の確認装置に表示され
るので、対象物体が立体的に確認できる。
【０００７】このシステムの場合、小型の液晶シャッタ
ー、または高速度で作動できる他の小型シャッターが各
々瞳孔に対して要求される。更に、画像はレンズ・グル
ープの軸外領域を介して形成されるので、或る歪みが生
じる可能性がある。
ー、または高速度で作動できる他の小型シャッターが各
々瞳孔に対して要求される。更に、画像はレンズ・グル
ープの軸外領域を介して形成されるので、或る歪みが生
じる可能性がある。
【０００８】
【課題を解決するための手段】従って、本発明の目的
は、単純で効果的で且つ従来技術の欠点を克服する立体
画像作成アセンブリを照準眼鏡または内視鏡、例えば、
堅固な腹腔鏡に提供することにある。
は、単純で効果的で且つ従来技術の欠点を克服する立体
画像作成アセンブリを照準眼鏡または内視鏡、例えば、
堅固な腹腔鏡に提供することにある。
【０００９】本発明の別の目的は、整合と位置合わせの
問題が解決される、腹腔鏡または他の検査計器に適した
立体画像作成と確認のシステムを提供することにある。
問題が解決される、腹腔鏡または他の検査計器に適した
立体画像作成と確認のシステムを提供することにある。
【００１０】更なる目的は、小型で堅固で且つ経済的に
製作できる立体画像作成アセンブリを提供することにあ
る。
製作できる立体画像作成アセンブリを提供することにあ
る。
【００１１】発明の更なる目的は、左右の表示画像が電
気的に揃えられることができる立体画像作成アセンブリ
を提供することにある。
気的に揃えられることができる立体画像作成アセンブリ
を提供することにある。
【００１２】本発明の或る見解に従って、挿入チューブ
の遠方末端に位置するように設計された画像作成アセン
ブリは、対物レンズ・アセンブリと電気式二重画像作成
装置を具備している。対物レンズ・アセンブリは共通す
るレンズ・ハウジングに装着された左右のレンズ・セル
を備え、並んで置かれているレンズ・セルは互いに且つ
遠方末端の挿入チューブの軸と平行する各々光軸を備え
ている。レンズ・セルは予め設定された瞳孔距離だけ互
いに離れている其れらの光軸を備えている。画像作成装
置は、共通する画像面の共通する基質上に並んで形成さ
れる左右の作動用画像を備えている。画像領域は、対応
する瞳孔距離より少なくとも僅かだけ長い予め設定され
た中心間の空間に依って互いに分離された画像中心部を
備えている。これは、遠方末端の前部で短い距離になる
左右の画像のための収斂点を定める。画像が必要におう
じて異なる距離で収斂するように、画像は処理され電気
的に移動されて横方向に出入されることができる。この
特長は距離を自動的に計算するために使用できる。
の遠方末端に位置するように設計された画像作成アセン
ブリは、対物レンズ・アセンブリと電気式二重画像作成
装置を具備している。対物レンズ・アセンブリは共通す
るレンズ・ハウジングに装着された左右のレンズ・セル
を備え、並んで置かれているレンズ・セルは互いに且つ
遠方末端の挿入チューブの軸と平行する各々光軸を備え
ている。レンズ・セルは予め設定された瞳孔距離だけ互
いに離れている其れらの光軸を備えている。画像作成装
置は、共通する画像面の共通する基質上に並んで形成さ
れる左右の作動用画像を備えている。画像領域は、対応
する瞳孔距離より少なくとも僅かだけ長い予め設定され
た中心間の空間に依って互いに分離された画像中心部を
備えている。これは、遠方末端の前部で短い距離になる
左右の画像のための収斂点を定める。画像が必要におう
じて異なる距離で収斂するように、画像は処理され電気
的に移動されて横方向に出入されることができる。この
特長は距離を自動的に計算するために使用できる。
【００１３】挿入チューブが 12 mmの直径である、或る
特定の実施例に於いて、レンズ・セルは 0.175インチの
直径と 1.5インチの焦点距離を備えている。レンズ・ハ
ウジングは約 0.452インチ x 0.304インチの寸法であ
る。画像作成装置の作動用領域は、中心間の空間が約
0.210インチであり、２つのレンズ・セル間の瞳孔距離
は約 0.190インチである。
特定の実施例に於いて、レンズ・セルは 0.175インチの
直径と 1.5インチの焦点距離を備えている。レンズ・ハ
ウジングは約 0.452インチ x 0.304インチの寸法であ
る。画像作成装置の作動用領域は、中心間の空間が約
0.210インチであり、２つのレンズ・セル間の瞳孔距離
は約 0.190インチである。
【００１４】作動用画像を互いに１つの基質と共通する
面に置くと、左右の画像に対して整合された特性が保証
される。平らな画像作成面、すなわち、傾けられた状態
より、むしろチューブ軸を横断して配置されると、画像
末端に於ける“魚眼の”伸長のような光学的な歪みを防
止できる。
面に置くと、左右の画像に対して整合された特性が保証
される。平らな画像作成面、すなわち、傾けられた状態
より、むしろチューブ軸を横断して配置されると、画像
末端に於ける“魚眼の”伸長のような光学的な歪みを防
止できる。
【００１５】二重画像領域を単一の画像作成装置に備え
ているので、サイズの制約が観察できて、且つ３次元に
於ける画像領域の位置合わせが保証される。左右の両方
のレンズ・セルを平行に、且つ共通するブロックまたは
ハウジングに於いて並ぶ構成で配置すると、集束光学素
子の正確な位置合わせが保証される。
ているので、サイズの制約が観察できて、且つ３次元に
於ける画像領域の位置合わせが保証される。左右の両方
のレンズ・セルを平行に、且つ共通するブロックまたは
ハウジングに於いて並ぶ構成で配置すると、集束光学素
子の正確な位置合わせが保証される。
【００１６】左右の両方の画像は、モニターまたはビデ
オ・スクリーン上で、交錯するフィールドとして再生で
きる。２つの画像は、赤外線で制御される確認用ガラス
を用いて立体的に観察できる。
オ・スクリーン上で、交錯するフィールドとして再生で
きる。２つの画像は、赤外線で制御される確認用ガラス
を用いて立体的に観察できる。
【００１７】前述のように、左右の画像間のオフセット
は、例えば、適正な収斂点または画像交差点を生成する
ために、目標物との距離の変動に相応して、電気的に調
整できる。収斂を生成するために必要な画像オフセット
の大きさは、目標物との距離の計算に使用できる。
は、例えば、適正な収斂点または画像交差点を生成する
ために、目標物との距離の変動に相応して、電気的に調
整できる。収斂を生成するために必要な画像オフセット
の大きさは、目標物との距離の計算に使用できる。
【００１８】光ファイバー束は光を挿入チューブを介し
て其の遠方末端に送る。光ファイバー束は、吹き込まれ
て、レンズ・ハウジングの上下に位置する三日月形状の
通路に入る。
て其の遠方末端に送る。光ファイバー束は、吹き込まれ
て、レンズ・ハウジングの上下に位置する三日月形状の
通路に入る。
【００１９】本発明の立体画像作成システムを使用する
と、外科治療に要する時間が半分に短縮し、患者にとっ
て安全になり、外科医にとっても更に多様性に富んだ治
療方式になる。
と、外科治療に要する時間が半分に短縮し、患者にとっ
て安全になり、外科医にとっても更に多様性に富んだ治
療方式になる。
【００２０】本発明の前述の数多くの他の目的と特徴と
長所は、添付の図面を参照しながら好まれる実施例を保
証する説明を読むと更に明らかになる。
長所は、添付の図面を参照しながら好まれる実施例を保
証する説明を読むと更に明らかになる。
【００２１】
【実施例】図面を見ると、図１（Ａ）及び図１（Ｂ）は
立体式ビデオ腹腔鏡アセンブリ10を図示していて、この
ケースでアセンブリ10は細長い堅固な挿入チューブ12を
其の遠方の末端に位置する立体化ビデオ・カメラ14と共
に備えている。チューブの近傍末端はハンドル16に取り
付けられていて、柔軟性に富んでいる接続要素18は近く
でハンドルからモジュール・コネクタ20に続いている。
接続要素18は、ビデオ出力信号をカメラ14からモジュー
ル・コネクタ20に搭載されているビデオ処理回路に送る
電気導体を具備し、且つカメラ14の遠方に位置する目標
物を照らすために挿入チューブ12の遠方末端に明かりを
送る光ファイバー束も具備している。
立体式ビデオ腹腔鏡アセンブリ10を図示していて、この
ケースでアセンブリ10は細長い堅固な挿入チューブ12を
其の遠方の末端に位置する立体化ビデオ・カメラ14と共
に備えている。チューブの近傍末端はハンドル16に取り
付けられていて、柔軟性に富んでいる接続要素18は近く
でハンドルからモジュール・コネクタ20に続いている。
接続要素18は、ビデオ出力信号をカメラ14からモジュー
ル・コネクタ20に搭載されているビデオ処理回路に送る
電気導体を具備し、且つカメラ14の遠方に位置する目標
物を照らすために挿入チューブ12の遠方末端に明かりを
送る光ファイバー束も具備している。
【００２２】コネクタ20は、光をファイバー束の近傍末
端に送るランプを具備する、電源光源ユニット22のソケ
ットに接続している。ユニット22は、ビデオ・モニター
24に結合できるビデオの出口に処理されたビデオ信号を
伝える配線ハーネスを具備している。この場合、モニタ
ーは、毎秒 120フィールドのフィールド・レートで作動
して、左右の画像を交互に与えるように適応されてい
る。
端に送るランプを具備する、電源光源ユニット22のソケ
ットに接続している。ユニット22は、ビデオ・モニター
24に結合できるビデオの出口に処理されたビデオ信号を
伝える配線ハーネスを具備している。この場合、モニタ
ーは、毎秒 120フィールドのフィールド・レートで作動
して、左右の画像を交互に与えるように適応されてい
る。
【００２３】この特定の実施例の場合、図１（Ｂ）に示
される様な電気的に封鎖されるマスクまたは眼鏡セット
26が採用されている。マスク26は、電気的に開放または
封鎖できる、左右の接眼鏡28を備えている。マスクは、
これらの接眼鏡を封鎖するために内部電子部品を備えて
いて、接眼鏡を切り替えて左右の画像を交互に見るため
に赤外線センサ30を支えている。モニター24の上または
其の近くに位置する赤外線送信機32は、例えば、モニタ
ー24に現れる立体式ビデオ信号の垂直同期信号と同期さ
れている。このタイプのマスクまたは眼鏡は、数多くの
同じ確認システムのように市販されている。
される様な電気的に封鎖されるマスクまたは眼鏡セット
26が採用されている。マスク26は、電気的に開放または
封鎖できる、左右の接眼鏡28を備えている。マスクは、
これらの接眼鏡を封鎖するために内部電子部品を備えて
いて、接眼鏡を切り替えて左右の画像を交互に見るため
に赤外線センサ30を支えている。モニター24の上または
其の近くに位置する赤外線送信機32は、例えば、モニタ
ー24に現れる立体式ビデオ信号の垂直同期信号と同期さ
れている。このタイプのマスクまたは眼鏡は、数多くの
同じ確認システムのように市販されている。
【００２４】小型立体式ビデオ・カメラ14の詳細が図２
と図３に図示されている。図２に図示されるように、挿
入チューブ12の遠方末端はステンレススチール管状シー
ス34を具備していて、ここで其の外径は 12 mmである。
と図３に図示されている。図２に図示されるように、挿
入チューブ12の遠方末端はステンレススチール管状シー
ス34を具備していて、ここで其の外径は 12 mmである。
【００２５】カメラ14は、左側レンズ・グループまたは
セル38と右側レンズ・グループまたはセル40を具備する
立体的二重対物レンズ・アセンブリ36を具備している。
これらのレンズ・セル38と40は軸方向に揃えられてい
る、すなわち、それらは其れらの光軸を互いに平行に且
つ挿入チューブ12の軸とも平行する状態で具備してい
る。レンズ・グループまたはセル38と40はアルミニウム
・レンズ・ハウジング42に装着されていて、ここで、そ
の断面は其の側面で弧状であり、平らな面44はレンズ・
セルの上下に、すなわち、レンズ・セルの光軸を含んで
いる面と平行する面に位置している。側面には、左右の
レンズ・セル38と40の光軸を含んでいる面と交差する軸
にステンレススチール・シース34の内部湾曲面がある。
平面44はシース34と共に三日月形状の上下の空隙または
通路46を形成している。これらの通路46に、光ファイバ
ー束の遠方末端48が吹き付けられて位置設定される。各
々三日月形状の束の末端48は、浮遊する光が画像作成シ
ステムに漏れることを防止するために、適切な光遮蔽手
段（フォイル・ラップや黒色塗料などのような）で覆わ
れることができる。
セル38と右側レンズ・グループまたはセル40を具備する
立体的二重対物レンズ・アセンブリ36を具備している。
これらのレンズ・セル38と40は軸方向に揃えられてい
る、すなわち、それらは其れらの光軸を互いに平行に且
つ挿入チューブ12の軸とも平行する状態で具備してい
る。レンズ・グループまたはセル38と40はアルミニウム
・レンズ・ハウジング42に装着されていて、ここで、そ
の断面は其の側面で弧状であり、平らな面44はレンズ・
セルの上下に、すなわち、レンズ・セルの光軸を含んで
いる面と平行する面に位置している。側面には、左右の
レンズ・セル38と40の光軸を含んでいる面と交差する軸
にステンレススチール・シース34の内部湾曲面がある。
平面44はシース34と共に三日月形状の上下の空隙または
通路46を形成している。これらの通路46に、光ファイバ
ー束の遠方末端48が吹き付けられて位置設定される。各
々三日月形状の束の末端48は、浮遊する光が画像作成シ
ステムに漏れることを防止するために、適切な光遮蔽手
段（フォイル・ラップや黒色塗料などのような）で覆わ
れることができる。
【００２６】レンズ・アセンブリ36の近くに、ソリッド
・ステート画像作成装置50、好都合にフルカラー CCD画
像作成装置がある。平らなガラス・スペーサ52はレンズ
・ハウジング42と画像作成装置50の間に位置している。
・ステート画像作成装置50、好都合にフルカラー CCD画
像作成装置がある。平らなガラス・スペーサ52はレンズ
・ハウジング42と画像作成装置50の間に位置している。
【００２７】この実施例に於いて、装置50は左側画像作
成領域56と右側画像作成領域58を共に具備する単一の半
導体基質54を備えている。画像作成領域は、平らで同一
平面にあり、且つ同じ光学的電気的特性を備えている。
装置は、近くに突き出ていて且つ挿入チューブ12内部の
ハイブリッド・ボード62に其れを接続する導体ピン60を
備えている。導体ケーブルは、図示されていないが、左
右のビデオ出力信号を、チューブ12とハンドル16と接続
要素18を経由して、ビデオ出力信号がモニター用立体式
ビデオ信号を生成するために処理されるモジュール・コ
ネクタ20に送る。前述のように、この信号は、標準（NT
SCまたはPAL)信号と似ているが、通常のフィールド・レ
ートの２倍で作動できる。代わりに、高密度で高分解能
のビデオ・システムも採用できる。
成領域56と右側画像作成領域58を共に具備する単一の半
導体基質54を備えている。画像作成領域は、平らで同一
平面にあり、且つ同じ光学的電気的特性を備えている。
装置は、近くに突き出ていて且つ挿入チューブ12内部の
ハイブリッド・ボード62に其れを接続する導体ピン60を
備えている。導体ケーブルは、図示されていないが、左
右のビデオ出力信号を、チューブ12とハンドル16と接続
要素18を経由して、ビデオ出力信号がモニター用立体式
ビデオ信号を生成するために処理されるモジュール・コ
ネクタ20に送る。前述のように、この信号は、標準（NT
SCまたはPAL)信号と似ているが、通常のフィールド・レ
ートの２倍で作動できる。代わりに、高密度で高分解能
のビデオ・システムも採用できる。
【００２８】図４に図示されるように、左右のレンズ・
セル38と40は、各々予め設定された口径を有するダイア
グラム66の前に平らな偏平レンズ64を備えている。これ
は、交互に空間が開いているリング70を備えた一連の集
束レンズ68の前にある。
セル38と40は、各々予め設定された口径を有するダイア
グラム66の前に平らな偏平レンズ64を備えている。これ
は、交互に空間が開いているリング70を備えた一連の集
束レンズ68の前にある。
【００２９】ガラス・スペーサ52に不透明なストリップ
またはゾーン72がある。このストリップは、垂直に、す
なわち、各々レンズ・グループ56と58の光軸74と76を含
んでいる面に対して垂直に延長している。 この図で、
ストリップは頁の面と垂直に延長している。このストリ
ップ72は、左側レンズ・グループ38からの光が右側画像
作成領域58で画像を生成することを防止し、右側レンズ
・グループ40からの光が左側画像作成領域56で画像を生
成することを防止することを意図されている。代わり
に、ストリップ72は垂直の不透明な棒になる場合もあ
る。
またはゾーン72がある。このストリップは、垂直に、す
なわち、各々レンズ・グループ56と58の光軸74と76を含
んでいる面に対して垂直に延長している。 この図で、
ストリップは頁の面と垂直に延長している。このストリ
ップ72は、左側レンズ・グループ38からの光が右側画像
作成領域58で画像を生成することを防止し、右側レンズ
・グループ40からの光が左側画像作成領域56で画像を生
成することを防止することを意図されている。代わり
に、ストリップ72は垂直の不透明な棒になる場合もあ
る。
【００３０】ここでも図示されるように、この実施例に
は、予め設定された距離78または瞳孔距離が２つのレン
ズ・セル38と40の光軸74と76の間にある。画像作成領域
56と58は各々中心部80と82を備えていて、その間に瞳孔
距離78より少し広い空間84がある。具体的な実施例に於
いて、瞳孔距離78は 0.190インチになり、空間84は 0.2
10になり、挿入チューブ先端の前部で約 1.5インチの画
像収斂距離を生成する。ビデオ信号は、与えられた目標
物の視界に相応して収斂距離を調整するために、各々画
像を左右に移動するように電気的に操作できる。
は、予め設定された距離78または瞳孔距離が２つのレン
ズ・セル38と40の光軸74と76の間にある。画像作成領域
56と58は各々中心部80と82を備えていて、その間に瞳孔
距離78より少し広い空間84がある。具体的な実施例に於
いて、瞳孔距離78は 0.190インチになり、空間84は 0.2
10になり、挿入チューブ先端の前部で約 1.5インチの画
像収斂距離を生成する。ビデオ信号は、与えられた目標
物の視界に相応して収斂距離を調整するために、各々画
像を左右に移動するように電気的に操作できる。
【００３１】図５と図６は、画像作成装置50とスペーサ
52の具体的な実施例の詳細を図示し、特に共通する基質
54の作動用の画像作成領域56と58の側面の方向性を示し
ている。
52の具体的な実施例の詳細を図示し、特に共通する基質
54の作動用の画像作成領域56と58の側面の方向性を示し
ている。
【００３２】各々画像作成領域56と58の画像は、例えば
モジュール・コネクタ20に搭載されている（図示されて
いない）処理回路で画素のラインとして読み取られる。
モニター24に現れる左右の画像の中心は一致するように
製作できる。これは、例えば、画像の特長に関する輝度
値に基づいて自動的に実施できるか、または手動制御の
もとで、例えば操作棒を制御して実施できる。画像の中
心を移動すると、前述のように収斂距離が変わるので、
この効果的な画像移動情報は目標物との距離を自動的に
計算するために使用できる。この距離情報はモニターに
表示できる。
モジュール・コネクタ20に搭載されている（図示されて
いない）処理回路で画素のラインとして読み取られる。
モニター24に現れる左右の画像の中心は一致するように
製作できる。これは、例えば、画像の特長に関する輝度
値に基づいて自動的に実施できるか、または手動制御の
もとで、例えば操作棒を制御して実施できる。画像の中
心を移動すると、前述のように収斂距離が変わるので、
この効果的な画像移動情報は目標物との距離を自動的に
計算するために使用できる。この距離情報はモニターに
表示できる。
【００３３】画像の中心は各々レンズ・セル38と40の光
軸から離れているので、ダイアグラムの口径または開口
部は厳密に円形である必要はない。口径は、好ましい深
さのフィールドとするために、同時に優れた画像作成に
十分に対応できる照明とするように選択されるべきであ
る。
軸から離れているので、ダイアグラムの口径または開口
部は厳密に円形である必要はない。口径は、好ましい深
さのフィールドとするために、同時に優れた画像作成に
十分に対応できる照明とするように選択されるべきであ
る。
【００３４】両方の画像作成領域を同じ平面に定め且つ
レンズ・セルを或る角度よりむしろ軸方向に向けて設置
すると、再生画像の末端に於ける魚眼の伸長を防止でき
る。しかし、他の実施例では、２つの画像領域は或る角
度に設定された面に位置し、且つ２つのレンズ・セルは
類似の角度に設定されることができる。
レンズ・セルを或る角度よりむしろ軸方向に向けて設置
すると、再生画像の末端に於ける魚眼の伸長を防止でき
る。しかし、他の実施例では、２つの画像領域は或る角
度に設定された面に位置し、且つ２つのレンズ・セルは
類似の角度に設定されることができる。
【００３５】この実施例では、挿入チューブ・シース34
は内径が 12 mmであり、レンズ・ハウジングまたはブロ
ック42は 0.452 x 0.304インチの寸法であり、1.5 イン
チの予め設定された集束距離を備えている。画像作成装
置50は内部ライン転送 CCDタイプであり、作動用画像作
成領域56と58は各々 510 x 488の画素分解能（作動状
態）を備えている。
は内径が 12 mmであり、レンズ・ハウジングまたはブロ
ック42は 0.452 x 0.304インチの寸法であり、1.5 イン
チの予め設定された集束距離を備えている。画像作成装
置50は内部ライン転送 CCDタイプであり、作動用画像作
成領域56と58は各々 510 x 488の画素分解能（作動状
態）を備えている。
【００３６】
【発明の効果】本発明は或る好まれる実施例を参照しな
がら説明されてきたが、発明は其の明らかな実施例に限
定されないことは当然のことである。むしろ数多くの変
更と変形は、添付の特許請求の範囲に記載されているよ
うに、本発明の範囲と精神を逸脱せずに、当業者に明ら
かになると思われる。
がら説明されてきたが、発明は其の明らかな実施例に限
定されないことは当然のことである。むしろ数多くの変
更と変形は、添付の特許請求の範囲に記載されているよ
うに、本発明の範囲と精神を逸脱せずに、当業者に明ら
かになると思われる。
【図１】図１は、本発明の或る実施例に従う内視鏡また
は照準眼鏡の斜視図である。
は照準眼鏡の斜視図である。
【図２】図２は、部分的に切断されている、発明の或る
好まれる実施例の画像作成アセンブリの部分斜視図であ
る。
好まれる実施例の画像作成アセンブリの部分斜視図であ
る。
【図３】図３は、発明の或る好まれる実施例の画像作成
アセンブリの部分斜視図である。
アセンブリの部分斜視図である。
【図４】図４は、本発明の立体画像作成アセンブリの断
面立面図である。
面立面図である。
【図５】図５は、本発明の画像作成装置の平面図であ
る。
る。
【図６】図６は、本発明の画像作成装置の側面図であ
る。
る。
10…立体式ビデオ腹腔鏡アセンブリ 12…挿入チューブ 14…カメラ 16…ハンドル 18…接続要素 20…モジュール・コネクタ 22…電源光源ユニット 24…ビデオ・モニター 26…眼鏡セット 28…接眼鏡 30…赤外線センサ 32…赤外線送信機
【手続補正書】
【提出日】平成７年９月２１日
【手続補正１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】請求項２
【補正方法】変更
【補正内容】
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】請求項３
【補正方法】変更
【補正内容】
【手続補正３】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】請求項４
【補正方法】変更
【補正内容】
【手続補正４】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】請求項５
【補正方法】変更
【補正内容】
【手続補正５】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】請求項６
【補正方法】変更
【補正内容】
【手続補正６】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１３
【補正方法】変更
【補正内容】
【００１３】挿入チューブが 0.012ｍ(12 mm）の直径で
ある、或る特定の実施例に於いて、レンズ・セルは0.00
4445ｍ(0.175インチ）の直径と0.0381ｍ(1.5インチ）の
焦点距離を備えている。レンズ・ハウジングは約 0.011
48ｍ x 0.00772ｍ(0.452インチ x 0.304インチ）の寸法
である。画像作成装置の作動用領域は、中心間の空間が
約 0.00533ｍ(0.210インチ）であり、２つのレンズ・セ
ル間の瞳孔距離は約 0.00483ｍ(0.190インチ）である。
ある、或る特定の実施例に於いて、レンズ・セルは0.00
4445ｍ(0.175インチ）の直径と0.0381ｍ(1.5インチ）の
焦点距離を備えている。レンズ・ハウジングは約 0.011
48ｍ x 0.00772ｍ(0.452インチ x 0.304インチ）の寸法
である。画像作成装置の作動用領域は、中心間の空間が
約 0.00533ｍ(0.210インチ）であり、２つのレンズ・セ
ル間の瞳孔距離は約 0.00483ｍ(0.190インチ）である。
【手続補正７】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００３０
【補正方法】変更
【補正内容】
【００３０】ここでも図示されるように、この実施例に
は、予め設定された距離78または瞳孔距離が２つのレン
ズ・セル38と40の光軸74と76の間にある。画像作成領域
56と58は各々中心部80と82を備えていて、その間に瞳孔
距離78より少し広い空間84がある。具体的な実施例に於
いて、瞳孔距離78は 0.00483ｍ(0.190インチ）になり、
空間84は 0.00533ｍ(0.210インチ）になり、挿入チュー
ブ先端の前部で約0.0381ｍ(1.5インチ）の画像収斂距離
を生成する。ビデオ信号は、与えられた目標物の視界に
相応して収斂距離を調整するために、各々画像を左右に
移動するように電気的に操作できる。
は、予め設定された距離78または瞳孔距離が２つのレン
ズ・セル38と40の光軸74と76の間にある。画像作成領域
56と58は各々中心部80と82を備えていて、その間に瞳孔
距離78より少し広い空間84がある。具体的な実施例に於
いて、瞳孔距離78は 0.00483ｍ(0.190インチ）になり、
空間84は 0.00533ｍ(0.210インチ）になり、挿入チュー
ブ先端の前部で約0.0381ｍ(1.5インチ）の画像収斂距離
を生成する。ビデオ信号は、与えられた目標物の視界に
相応して収斂距離を調整するために、各々画像を左右に
移動するように電気的に操作できる。
【手続補正８】
【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】この実施例では、挿入チューブ・シース34
は内径が 0.012ｍ(12 mm）であり、レンズ・ハウジング
またはブロック42は 0.01148 x 0.00772ｍ(0.452 x 0.3
04インチ）の寸法であり、0.0381ｍ(1.5インチ）の予め
設定された集束距離を備えている。画像作成装置50は内
部ライン転送 CCDタイプであり、作動用画像作成領域56
と58は各々 510 x 488の画素分解能（作動状態）を備え
ている。
は内径が 0.012ｍ(12 mm）であり、レンズ・ハウジング
またはブロック42は 0.01148 x 0.00772ｍ(0.452 x 0.3
04インチ）の寸法であり、0.0381ｍ(1.5インチ）の予め
設定された集束距離を備えている。画像作成装置50は内
部ライン転送 CCDタイプであり、作動用画像作成領域56
と58は各々 510 x 488の画素分解能（作動状態）を備え
ている。
フロントページの続き (72)発明者 リチャード エー．モンロー アメリカ合衆国，ニューヨーク 13088, リバープール， モイヤー ハイツ ドラ イブ 102 (72)発明者 コニー アール．ウォルツ アメリカ合衆国，ニューヨーク 13021, オーバーン，ノース ハーマン アベニュ 59
Claims (6)
- 【請求項１】 立体画像作成アセンブリであって、その
画像作成アセンブリが置かれている遠方末端に細長い挿
入チューブを具備するタイプの内視鏡または腹腔鏡プロ
ーブのための前記の立体画像作成アセンブリに於いて、 挿入チューブの遠方末端に位置する対物レンズ・アセン
ブリを具備し、且つ前記の対物レンズ・アセンブリと並
んで置かれている左右のレンズ・セルを含んでいて、且
つ互いに平行し且つ其の遠方末端で挿入チューブの軸と
平行に位置する各々光軸であって、予め設定された瞳孔
距離を其の間に備えている前記の光軸を具備し、 前記の対物レンズ・アセンブリの近くの前記の挿入チュ
ーブに置かれ且つ共通する画像面に於いて其こで並んで
形成される左右の作動用画像領域を備えている電気式二
重画像作成装置であって、前記の作動用画像領域は予め
設定された中心間の空間に依って互いに分離されている
各々中心部を備え、前記の中心間の空間は前記の瞳孔距
離より長い、前記の電気式二重画像作成装置を具備して
いる、前記の立体画像作成アセンブリ。 - 【請求項２】 前記の挿入チューブは円形断面の管状壁
を備え、且つ前記の画像作成装置と前記のレンズ・アセ
ンブリは、前記の左右の光軸を含んでいる交差軸に前記
の管状壁の内部湾曲部と整合する弧状の側面を備え且つ
第１の平面を前記の交差軸の上方に且つ平行して備え、
且つ前記の第１の平面と前記の管状壁は三日月形状の通
路を形成し、更に、近傍の光源から前記の挿入チューブ
を介して延長する照明用の光学的導管を具備し且つ前記
の三日月形状の通路に遠方末端を備えている、特許請求
の範囲第１項に記載の立体画像作成アセンブリ。 - 【請求項３】 前記の画像作成装置と前記のレンズ・ア
センブリは前記の交差軸の下方に且つ其れと平行に第２
の平面を備え、そこで、それは、前記の管状壁に依り更
なる三日月形状の通路を形成し、且つ前記の光学的導管
は前記の更なる三日月形状の通路に更なる遠方末端を備
えている、特許請求の範囲第２項に記載の立体画像作成
アセンブリ。 - 【請求項４】 光学的導管の前記の遠方末端は、そこか
ら漏洩する浮遊光が前記の画像作成装置に進入すること
を防止するために、光遮蔽手段を用いて表面処理されて
いる、特許請求の範囲第２項に記載の立体画像作成アセ
ンブリ。 - 【請求項５】 前記の対物レンズ・アセンブリと前記の
画像作成装置の間に挿入されている光を通す透明なスペ
ーサを更に具備する、特許請求の範囲第１項に記載の立
体画像作成アセンブリ。 - 【請求項６】 前記のスペーサは、レンズ・セルの各々
を介して進入する光が他のレンズ・セルに付随する画像
作成領域に入ることを防止するために、前記の光軸に垂
直に位置する部分に沿って向けられ且つ其れらの間の中
間に位置する不透明な障壁用の紐を含んでいる、特許請
求の範囲第５項に記載の立体画像作成アセンブリ。
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| US23973894A | 1994-05-09 | 1994-05-09 | |
| US239738 | 1994-05-09 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0850252A true JPH0850252A (ja) | 1996-02-20 |
Family
ID=22903507
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP7102244A Pending JPH0850252A (ja) | 1994-05-09 | 1995-04-26 | 内視鏡検査プローブのための立体画像作成アセンブリ |
Country Status (3)
| Country | Link |
|---|---|
| EP (1) | EP0681809A1 (ja) |
| JP (1) | JPH0850252A (ja) |
| CA (1) | CA2118260A1 (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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| JP2014510579A (ja) * | 2011-02-23 | 2014-05-01 | インテュイティブ サージカル オペレーションズ， インコーポレイテッド | 内視鏡内の照明ファイバを最大化する |
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| EP1626588A3 (en) | 2002-03-18 | 2008-03-26 | Sarcos Investment LC | Miniaturized imaging device |
| US7787939B2 (en) | 2002-03-18 | 2010-08-31 | Sterling Lc | Miniaturized imaging device including utility aperture and SSID |
| US7835074B2 (en) | 2007-06-05 | 2010-11-16 | Sterling Lc | Mini-scope for multi-directional imaging |
| US7969659B2 (en) | 2008-01-11 | 2011-06-28 | Sterling Lc | Grin lens microscope system |
| EP2299894B1 (en) | 2008-06-18 | 2020-09-02 | Sarcos LC | Transparent endoscope head defining a focal length |
| WO2010014792A2 (en) | 2008-07-30 | 2010-02-04 | Sterling Lc | Method and device for incremental wavelength variation to analyze tissue |
| WO2010053916A2 (en) | 2008-11-04 | 2010-05-14 | Sterling Lc | Method and device for wavelength shifted imaging |
| WO2011041730A2 (en) | 2009-10-01 | 2011-04-07 | Jacobsen Stephen C | Light diffusion apparatus |
| WO2011041728A2 (en) | 2009-10-01 | 2011-04-07 | Jacobsen Stephen C | Needle delivered imaging device |
| US9144664B2 (en) | 2009-10-01 | 2015-09-29 | Sarcos Lc | Method and apparatus for manipulating movement of a micro-catheter |
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- 1994-10-17 CA CA002118260A patent/CA2118260A1/en not_active Abandoned
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1995
- 1995-04-26 JP JP7102244A patent/JPH0850252A/ja active Pending
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|---|---|---|---|---|
| JP2014510579A (ja) * | 2011-02-23 | 2014-05-01 | インテュイティブ サージカル オペレーションズ， インコーポレイテッド | 内視鏡内の照明ファイバを最大化する |
| US10031330B2 (en) | 2011-02-23 | 2018-07-24 | Intuitive Surgical Operations, Inc. | Maximizing illumination fiber in an endoscope |
| US10935781B2 (en) | 2011-02-23 | 2021-03-02 | Intuitive Surgical Operations, Inc. | Maximizing illumination fiber in an endoscope |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| CA2118260A1 (en) | 1995-11-10 |
| EP0681809A1 (en) | 1995-11-15 |
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