JPH10174673A - Endoscope apparatus - Google Patents

Endoscope apparatus

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JPH10174673A
JPH10174673A JP8336897A JP33689796A JPH10174673A JP H10174673 A JPH10174673 A JP H10174673A JP 8336897 A JP8336897 A JP 8336897A JP 33689796 A JP33689796 A JP 33689796A JP H10174673 A JPH10174673 A JP H10174673A
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Japan
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endoscope
image
camera
vap
scope
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Akihiro Horii
章弘 堀井
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Olympus Optical Co Ltd
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide an endoscope apparatus which realizes the miniaturization of a visual field conversion camera by using a large image pickup means with a large weight such as 3 CCD camera, a HDTV camera and a non-visible light (infrared, ultraviolet) camera. SOLUTION: An endoscope image moving means 34 which has a VAP 10 adapted to vary the angle of incident light with respect to the direction of the optical axis of an observation optical system and a VAP controller 31 to control the variation in the angle of the incident light by the VAP 10 is provided in a visual field conversion adaptor 2. The area of an image of an endoscope to be observed by a CCD camera is made variable by changing the position of the endoscope image formed on the CCD camera in a TV camera 3 by the VAP 10.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、患者の体腔内に挿
入された処置具による患部の処置状態を内視鏡によって
観察しながらその処置作業を行う内視鏡下外科手術で使
用される内視鏡装置に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an endoscopic surgical technique for performing a treatment while observing a treatment state of an affected part by a treatment tool inserted into a body cavity of a patient with an endoscope. The present invention relates to an endoscope apparatus.

【0002】[0002]

【従来の技術】一般に、処置具と内視鏡とが、それぞれ
別個に患者の体腔内に挿入され、体腔内に挿入された処
置具の先端部分の画像を内視鏡の観察視野内に捉え、処
置具による患部の処置状態を内視鏡によって観察しなが
らその処置作業を行う内視鏡下の手術が知られている。
2. Description of the Related Art Generally, a treatment tool and an endoscope are separately inserted into a body cavity of a patient, and an image of a distal end portion of the treatment tool inserted into the body cavity is captured in an observation field of view of the endoscope. An endoscope-based operation for performing a treatment operation while observing a treatment state of an affected part by a treatment instrument with an endoscope is known.

【0003】この種の内視鏡下手術に用いられる内視鏡
装置として特開平6−30896号公報が開示されてい
る。これは、ロボットアームにより内視鏡を保持し、術
者の指令によって内視鏡の位置を変えることができる。
これにより、従来、内視鏡を保持していた助手は解放さ
れ、また術者は自分の思う方向に自在に内視鏡の視野を
変えることができる。
[0003] Japanese Patent Application Laid-Open No. 6-30896 discloses an endoscope apparatus used for this type of endoscopic surgery. In this method, the endoscope is held by a robot arm, and the position of the endoscope can be changed according to a command from an operator.
As a result, the assistant who conventionally holds the endoscope is released, and the surgeon can freely change the field of view of the endoscope in a direction desired by the operator.

【0004】これに対し、本発明の出願人は内視鏡装置
として本出願の出願時にはまだ未公開の特願平7−11
5995号を出願している。この先行例の内視鏡装置で
は、ロボットアームを用いずに内視鏡の視野を自在に変
換する視野変換内視鏡カメラを使用する技術が開示され
ている。ここでは、内視鏡の撮像光学系の一部分をアク
チュエータで移動することで内視鏡の撮像光学系の画像
の撮像範囲を変更するようにしている。
[0004] On the other hand, the applicant of the present invention has disclosed an unscoped endoscope apparatus as an endoscope apparatus at the time of filing the present application.
No. 5995 has been filed. In the endoscope apparatus of this prior art, a technique using a field-of-view conversion endoscope camera that freely changes the field of view of the endoscope without using a robot arm is disclosed. Here, the imaging range of the image of the imaging optical system of the endoscope is changed by moving a part of the imaging optical system of the endoscope with the actuator.

【0005】そして、この先行例の内視鏡装置では、撮
像光学系の一部分を移動する可動部分が内視鏡カメラの
装置内部に配設されているので、内視鏡カメラの装置外
にロボットアームなどの外部の可動要素が配置されてい
る場合のように外部の可動要素が動作する際に、この外
部の可動要素が術者や、患者や、周辺機器等に干渉する
おそれがなく、安全性が高い。また、この先行例の内視
鏡装置は小型で、通常の内視鏡とTVカメラの組み合わ
せに置き換えて用いられるので、取扱いが容易である。
さらに、鉗子の先端を検出し、この鉗子の先端をTVモ
ニタ画面の中央位置等の所望の位置に常に保持させるよ
うにこの鉗子の先端を追尾する状態で、内視鏡の視野を
変換することができるので、術中に術者が鉗子の先端の
位置を任意の方向に移動することにより、内視鏡の視野
を自動的に変換することができ、内視鏡の視野変換作業
が容易である。
In the endoscope apparatus of this prior art, since a movable part for moving a part of the imaging optical system is disposed inside the endoscope camera, the robot is placed outside the endoscope camera. When the external movable element operates, such as when an external movable element such as an arm is arranged, there is no risk that the external movable element will interfere with the surgeon, patient, peripheral equipment, etc. High in nature. Further, the endoscope device of this prior example is small in size and used in place of a combination of a normal endoscope and a TV camera, so that it is easy to handle.
Furthermore, detecting the tip of the forceps and changing the field of view of the endoscope while tracking the tip of the forceps such that the tip of the forceps is always held at a desired position such as the center position of the TV monitor screen. The field of view of the endoscope can be automatically changed by the surgeon moving the position of the tip of the forceps in any direction during the operation, and the field of view of the endoscope can be easily changed. .

【0006】また、上記特願平7−115995号に
は、撮像素子をステッピングモータと送りネジとを用い
て平行に移動する撮像素子移動機構が開示されている。
さらに、内視鏡装置の撮像光学系内に介設されたミラー
を用いて撮像光学系の光軸を傾けることにより、撮像素
子に結像される内視鏡像の範囲をかえる方法も開示され
ている。
Japanese Patent Application No. 7-115995 discloses an image sensor moving mechanism that moves an image sensor in parallel using a stepping motor and a feed screw.
Furthermore, a method of changing a range of an endoscope image formed on an image sensor by inclining an optical axis of an image pickup optical system using a mirror provided in an image pickup optical system of an endoscope apparatus is also disclosed. I have.

【0007】また、現在、内視鏡手術用カメラとして
は、撮像光学系内に小型のCCDが1枚だけ配設された
構成の小型のカメラが多く用いられている。しかし最近
では、内視鏡像の画質の向上のためにRGBの各色毎に
独立の3枚のCCDを用いた3CCDカメラ、従来の2
倍以上の解像度を実現するハイビジョン(HDTV)カ
メラ、蛍光観察など微弱な光を観察する高感度なイメー
ジインテンシファイヤ(II)カメラ、或いは赤外線カ
メラや、紫外線カメラなどの特殊観察カメラなど、有用
ではあるが大型のカメラが実用化されている。
At present, small cameras having a configuration in which only one small CCD is provided in an imaging optical system are often used as endoscope surgery cameras. However, recently, in order to improve the image quality of an endoscope image, a three-CCD camera using three independent CCDs for each color of RGB has been used.
High-definition (HDTV) cameras that achieve more than twice the resolution, high-sensitivity image intensifier (II) cameras that observe weak light such as fluorescence observation, or special observation cameras such as infrared cameras and ultraviolet cameras are useful. However, large cameras are in practical use.

【0008】また、特開昭61−223819号公報に
は、屈折率の高い液体を封入したプリズムで構成される
可変頂角プリズムをビデオカメラの手ブレ補正に用いた
ものが開示されている。
Japanese Patent Application Laid-Open No. Sho 61-223819 discloses a variable apex prism composed of a prism filled with a liquid having a high refractive index and used for camera shake correction of a video camera.

【0009】また、特開平2−148013号公報に
は、電圧により屈折率が変わる液晶プリズムを用いて、
軟性鏡の先端部に設けられた光学系の視野方向を変換す
る方法が開示されている。
Japanese Patent Application Laid-Open No. 2-148013 discloses a liquid crystal prism whose refractive index changes according to voltage.
A method for changing the direction of the field of view of an optical system provided at the distal end of a flexible endoscope is disclosed.

【0010】[0010]

【発明が解決しようとする課題】特開平6−30896
号公報の装置では、内視鏡を保持するロボットアームが
術者、患者、周辺機器等に干渉するおそれがある。さら
に、ロボットの意図しない動作によって、内視鏡の動き
が不安定になるおそれもあるうえ、ロボットアームなど
の大型の装置を使用しているので、運搬・設置・滅菌に
も不便である。
Problems to be Solved by the Invention
In the device disclosed in Japanese Patent Application Laid-Open Publication No. H10-209, there is a possibility that the robot arm holding the endoscope may interfere with an operator, a patient, peripheral devices and the like. Further, there is a possibility that the movement of the endoscope may become unstable due to an unintended operation of the robot. In addition, since a large-sized device such as a robot arm is used, it is inconvenient to carry, install, and sterilize.

【0011】また、特願平7−115995号の装置で
は、安全性が高く、小型であり、通常の内視鏡とTVカ
メラと置換できるなど利点が多い。しかし、ここで示さ
れているようなステッピングモータと送りネジとを用い
た撮像素子移動機構によって撮像素子を移動させる方法
では、撮像素子が大型化すると撮像素子移動機構全体が
大型化し、実用的ではない。そのため、3CCDカメ
ラ、HDTVカメラ、IIカメラ、非可視光カメラなど
の大型の撮像素子を用いるものでは、視野変換機能を実
現しにくい問題がある。
The apparatus disclosed in Japanese Patent Application No. 7-115959 has many advantages such as high security, small size, and the ability to replace an ordinary endoscope and TV camera. However, in the method of moving an image sensor by an image sensor moving mechanism using a stepping motor and a feed screw as shown here, when the size of the image sensor is increased, the entire image sensor moving mechanism is increased in size. Absent. For this reason, there is a problem that it is difficult to realize the field-of-view conversion function in a device using a large-sized image sensor such as a 3CCD camera, an HDTV camera, a II camera, and an invisible light camera.

【0012】また、ミラーを用いた方法では、撮像素子
を移動させる必要がないので、大型の撮像素子を用いる
ことが容易だが、ミラーの駆動機構などが大型となりカ
メラ全体が大きなものとなる問題がある。
Also, in the method using a mirror, it is not necessary to move the image pickup device, so that it is easy to use a large image pickup device. However, there is a problem that the mirror driving mechanism becomes large and the whole camera becomes large. is there.

【0013】本発明は上記事情に着目してなされたもの
で、その目的は、3CCDカメラや、HDTVカメラ
や、可視光外(赤外線・紫外線)カメラなど大型で重量
の大きい撮像手段を用いた視野変換カメラの小型化を実
現することができる内視鏡装置を提供することにある。
The present invention has been made in view of the above circumstances, and its object is to provide a visual field using a large and heavy imaging means such as a 3CCD camera, an HDTV camera, or a non-visible (infrared / ultraviolet) camera. It is an object of the present invention to provide an endoscope apparatus capable of realizing downsizing of a conversion camera.

【0014】[0014]

【課題を解決するための手段】本発明は、内視鏡の観察
光学系に入射される内視鏡像の一部または全部を撮像手
段に結像する結像手段を備えた内視鏡装置において、上
記結像手段内に介設され、上記観察光学系の光軸方向に
対して入射光の角度を変化させる入射角変化要素と、こ
の入射角変化要素による上記入射光の角度の変化量を制
御する制御手段とを備え、上記入射角変化要素によって
上記撮像手段に結像される内視鏡像の位置を変化させる
ことで、上記撮像手段によって観察される内視鏡像の領
域を可変する内視鏡像移動手段を設けたことを特徴とす
る内視鏡装置である。そして、撮像手段に結像される内
視鏡像の入射光の角度を入射角変化要素によって観察光
学系の光軸に対して上下左右方向に変化させ、撮像手段
に結像される内視鏡像の位置を変化させることで、撮像
手段によって観察される内視鏡像の領域を可変するよう
にしたものである。
SUMMARY OF THE INVENTION The present invention relates to an endoscope apparatus provided with image forming means for forming a part or all of an endoscope image incident on an observation optical system of an endoscope on an image pickup means. An incident angle changing element which is provided in the image forming means and changes an angle of the incident light with respect to the optical axis direction of the observation optical system, and a change amount of the angle of the incident light by the incident angle changing element. Control means for controlling the endoscope image formed on the image pickup means by the incident angle changing element, thereby changing the area of the endoscope image observed by the image pickup means. An endoscope apparatus provided with a mirror image moving unit. Then, the angle of the incident light of the endoscope image formed on the imaging means is changed in the vertical and horizontal directions with respect to the optical axis of the observation optical system by an incident angle changing element, and the endoscope image formed on the imaging means is changed. By changing the position, the area of the endoscopic image observed by the imaging means is changed.

【0015】[0015]

【発明の実施の形態】以下、本発明の第1の実施の形態
を図1乃至図3(A),(B)を参照して説明する。図
1は本実施の形態における内視鏡装置全体の概略構成を
示すものである。本実施の形態の内視鏡装置には患者の
体腔内に挿入され、体腔内を観察する例えば腹腔鏡等の
直視型の硬性のスコープ(内視鏡)1が設けられてい
る。このスコープ1には視野変換アダプタ(結像手段)
2を介してTVカメラ3が着脱可能に取付けられてい
る。このTVカメラ3には図示しないCCD(撮像手
段)が内蔵されている。
DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Hereinafter, a first embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. 1 to 3A and 3B. FIG. 1 shows a schematic configuration of the entire endoscope apparatus according to the present embodiment. The endoscope apparatus of the present embodiment is provided with a direct-viewing rigid scope (endoscope) 1 such as a laparoscope, which is inserted into a body cavity of a patient and observes the inside of the body cavity. This scope 1 has a field-of-view conversion adapter (imaging means)
2, a TV camera 3 is detachably attached. The TV camera 3 has a built-in CCD (imaging means) not shown.

【0016】また、スコープ1とは別の位置から患者の
体腔内に鉗子4が挿入されている。この鉗子4には患者
の体腔内に挿入される細長い軸状の挿入部5と、この挿
入部5の先端部に配設された開閉可能な処置部6と、挿
入部5の基端部に配設された手元側の把持部7とが設け
られている。さらに、この鉗子4の先端の処置部6には
色マーカ8が設けられている。この色マーカ8には体腔
内に少ない緑色や、青色が用いられる。
A forceps 4 is inserted into the body cavity of the patient from a position different from the scope 1. The forceps 4 includes an elongated shaft-shaped insertion portion 5 inserted into a body cavity of a patient, an openable and closable treatment portion 6 disposed at a distal end portion of the insertion portion 5, and a proximal end portion of the insertion portion 5. The provided hand-side grip portion 7 is provided. Further, a color marker 8 is provided on the treatment section 6 at the distal end of the forceps 4. As the color marker 8, green or blue, which is less in the body cavity, is used.

【0017】また、視野変換アダプタ2の内部には、フ
ォーカスレンズ9、入射角変化要素である頂角可変プリ
ズム(Variable Angle Prizm :VAP)10およびズ
ームレンズ11がスコープ1の観察光学系の光軸上に沿
って順次並設されている。ここで、フォーカスレンズ9
の前面側のレンズ面はスコープ1の観察光学系に離間対
向配置され、ズームレンズ11の後面側のレンズ面はT
Vカメラ3に離間対向配置されている。
A focus lens 9, a variable angle prism (VAP) 10, which is an incident angle changing element, and a zoom lens 11 are provided inside the field-of-view conversion adapter 2 in the optical axis of the observation optical system of the scope 1. They are arranged side by side along the top. Here, the focus lens 9
The lens surface on the front side of the zoom lens 11 is disposed to face the observation optical system of the scope 1 at a distance, and the lens surface on the rear side of the zoom lens 11 is T
The V camera 3 is disposed so as to be spaced apart and opposed.

【0018】また、フォーカスレンズ9はフォーカス駆
動手段12に連結されている。そして、このフォーカス
駆動手段12によってフォーカスレンズ9はスコープ1
の観察光学系の光軸上に沿って前後方向に移動され、ス
コープ1の観察像のフォーカス調整が可能になってい
る。
The focus lens 9 is connected to a focus driving means 12. Then, the focus lens 9 is moved by the focus driving means 12 to the scope 1.
Are moved in the front-rear direction along the optical axis of the observation optical system, and the focus of the observation image of the scope 1 can be adjusted.

【0019】さらに、ズームレンズ11はズーム駆動手
段13に連結されている。ここで、ズームレンズ11に
はレンズユニット内の光軸上に複数の構成レンズが並設
されている。そして、ズーム駆動手段13によってズー
ムレンズ11のレンズユニット内の構成レンズがレンズ
ユニット内の光軸上に沿って前後方向に移動され、スコ
ープ1の観察像のズーミング調整が可能になっている。
Further, the zoom lens 11 is connected to a zoom driving means 13. Here, the zoom lens 11 has a plurality of constituent lenses arranged in parallel on the optical axis in the lens unit. Then, the constituent lenses in the lens unit of the zoom lens 11 are moved in the front-rear direction along the optical axis in the lens unit by the zoom driving means 13, so that the zooming of the observation image of the scope 1 can be adjusted.

【0020】また、VAP10は図2(A)〜(C)に
示すように構成されている。すなわち、このVAP10
には、図2(B)に示すように2枚の円形状のカバーガ
ラス14a,14bが設けられている。これらのカバー
ガラス14a,14bの枠体15a,15b間には伸縮
可能な略円筒状の蛇腹部16が装着されている。さら
に、2枚の円形状のカバーガラス14a,14bと蛇腹
部16との間に密閉された空間内には高屈折率の液体1
7が封入されている。
The VAP 10 is configured as shown in FIGS. That is, this VAP10
Is provided with two circular cover glasses 14a and 14b as shown in FIG. An elastic, substantially cylindrical bellows 16 is mounted between the frames 15a, 15b of the cover glasses 14a, 14b. Further, the liquid 1 having a high refractive index is contained in a space sealed between the two circular cover glasses 14 a and 14 b and the bellows 16.
7 is enclosed.

【0021】また、一方のカバーガラス14bの枠体1
5bには図2(A)に示すように略U字状の2つの軸受
部18a,18bが設けられている。これらの軸受部1
8a,18bは枠体15bの周方向に90°離れた位置
に配置されている。
The frame 1 of one cover glass 14b
2A, two substantially U-shaped bearing portions 18a and 18b are provided on 5b. These bearings 1
8a and 18b are arranged at positions 90 ° apart in the circumferential direction of the frame 15b.

【0022】さらに、他方のカバーガラス14aの枠体
15aには各軸受部18a,18b内に挿入される突設
部19a,19bが突設されている。各突設部19a,
19bは各軸受部18a,18bに装着された回動軸2
0a,20bを中心に回動可能に軸支されている。そし
て、各突設部19a,19bと各軸受部18a,18b
との間の軸支部によってVAP10の2つの支軸部21
a,21bが形成されている。
Further, on the frame 15a of the other cover glass 14a, protruding portions 19a, 19b inserted into the bearings 18a, 18b are protrudingly provided. Each protruding portion 19a,
Reference numeral 19b denotes a rotating shaft 2 mounted on each of the bearings 18a and 18b.
It is supported so as to be rotatable around 0a and 20b. Then, each protruding portion 19a, 19b and each bearing portion 18a, 18b
Between the two shafts 21 of the VAP 10
a, 21b are formed.

【0023】また、各カバーガラス14a,14bの枠
体15a,15bにおける支軸部21a,21bの反対
側にはVAP10の2つのアクチュエータ22a,22
bが設けられている。これら2つのアクチュエータ22
a,22bは同一構成になっているので、ここでは一方
のアクチュエータ22aの構成のみを説明し、他方のア
クチュエータ22bの同一部分には同一番号に添字bを
付してその説明を省略する。
Two actuators 22a, 22 of the VAP 10 are provided on the opposite sides of the support shafts 21a, 21b in the frames 15a, 15b of the cover glasses 14a, 14b.
b is provided. These two actuators 22
Since a and 22b have the same configuration, only the configuration of one actuator 22a will be described here, and the same portions of the other actuator 22b will be denoted by the same reference numerals with suffixes b and the description thereof will be omitted.

【0024】すなわち、アクチュエータ22aには一方
の枠体15b側に固定された駆動モータ23aが設けら
れている。この駆動モータ23aには雄ねじ部材24a
の基端部が連結されている。さらに、他方の枠体15a
側には雄ねじ部材24aに螺合するナット部材25aが
支持ピン26aを介して連結されている。
That is, the actuator 22a is provided with a drive motor 23a fixed to the one frame 15b. The drive motor 23a has a male screw member 24a.
Are connected to each other. Furthermore, the other frame 15a
A nut member 25a screwed to the male screw member 24a is connected to the side via a support pin 26a.

【0025】そして、一方のアクチュエータ22aの駆
動時には駆動モータ23aによって雄ねじ部材24aが
回転駆動された際に、雄ねじ部材24aとナット部材2
5aとの間の螺進動作によってナット部材25aが雄ね
じ部材24aの軸方向に進退駆動されることにより、V
AP10が一方の支軸部21aを中心に回動駆動され、
VAP10の2枚のカバーガラス14a,14b間の頂
角の角度が変化可能になっている。なお、他方のアクチ
ュエータ22bの駆動時には同様にVAP10が他方の
支軸部21bを中心に回動駆動され、VAP10の2枚
のカバーガラス14a,14b間の頂角の角度が変化可
能になっている。これにより、VAP10は2枚のカバ
ーガラス14a,14b間の頂角の角度が変化可能なプ
リズムとなり、スコープ1の観察光学系の光軸方向に対
して入射光の角度を変化させることができる。なお、図
2(A)の構成では、垂直な2軸の方向に入射光の方向
を変化させることができる。
When the actuator 22a is driven, when the male screw member 24a is rotationally driven by the drive motor 23a, the male screw member 24a and the nut member 2 are rotated.
The nut member 25a is driven in the axial direction of the male screw member 24a by the screwing operation between the nut member 25a and the nut member 25a.
AP10 is driven to rotate about one support shaft portion 21a,
The angle of the apex angle between the two cover glasses 14a and 14b of the VAP 10 can be changed. When the other actuator 22b is driven, the VAP 10 is similarly rotated about the other support shaft 21b, so that the angle of the apex angle between the two cover glasses 14a and 14b of the VAP 10 can be changed. . Thus, the VAP 10 becomes a prism that can change the apex angle between the two cover glasses 14a and 14b, and can change the angle of incident light with respect to the optical axis direction of the observation optical system of the scope 1. Note that in the configuration of FIG. 2A, the direction of incident light can be changed in directions of two perpendicular axes.

【0026】また、TVカメラ3は色抽出装置27およ
びTVモニタ28にそれぞれ接続されている。ここで、
TVカメラ3内のCCDからの出力信号はTVモニタ2
8に入力される。そして、TVモニタ28にはスコープ
1によって観察される内視鏡像が表示されるようになっ
ている。さらに、CCDからの出力信号は色抽出装置2
7にも入力される。そして、この色抽出装置27でスコ
ープ1による内視鏡像の中から鉗子4の先端の色マーカ
8の位置を検出するようになっている。
The TV camera 3 is connected to a color extracting device 27 and a TV monitor 28, respectively. here,
The output signal from the CCD in the TV camera 3 is transmitted to the TV monitor 2
8 is input. Then, an endoscope image observed by the scope 1 is displayed on the TV monitor 28. Further, the output signal from the CCD is output to a color extraction device 2.
7 is also input. The color extraction device 27 detects the position of the color marker 8 at the tip of the forceps 4 from the endoscopic image of the scope 1.

【0027】また、視野変換アダプタ2内のフォーカス
駆動手段12はフォーカス制御装置29に、ズーム駆動
手段13はズーム制御装置30に、また、VAP10の
2つのVAPアクチュエータ22a,22bはVAP制
御装置(制御手段)31にそれぞれ接続されている。こ
こで、フォーカス制御装置29とズーム制御装置30と
の間にはズーム/フォーカススイッチ32が介設されて
いる。さらに、VAP制御装置31には色抽出装置2
7、フォーカス制御装置29および追尾スイッチ33が
それぞれ接続されている。なお、追尾スイッチ33およ
びズーム/フォーカススイッチ32は、鉗子4の把持部
7の周辺部位に取付けられている。
The focus driving means 12 in the field-of-view conversion adapter 2 is connected to the focus control device 29, the zoom driving means 13 is connected to the zoom control device 30, and the two VAP actuators 22a and 22b of the VAP 10 are connected to the VAP control device (control device). (Means) 31. Here, a zoom / focus switch 32 is provided between the focus control device 29 and the zoom control device 30. Further, the VAP control device 31 includes a color extraction device 2.
7, the focus control device 29 and the tracking switch 33 are connected respectively. Note that the tracking switch 33 and the zoom / focus switch 32 are attached to a portion around the grip 7 of the forceps 4.

【0028】そして、色抽出装置27からの出力信号は
VAP制御装置31に入力されるようになっている。さ
らに、VAP制御装置27からの出力信号は、フォーカ
ス制御装置29およびVAP10の2つのアクチュエー
タ22a,22bに入力されるようになっている。そし
て、VAP10の2つのVAPアクチュエータ22a,
22bは、VAP制御装置31により制御され、VAP
10とVAP制御装置31とによってTVカメラ3内の
CCDによって観察される内視鏡像の領域を可変する内
視鏡像移動手段34が形成されている。
The output signal from the color extracting device 27 is input to the VAP control device 31. Further, an output signal from the VAP control device 27 is input to two actuators 22a and 22b of the focus control device 29 and the VAP 10. Then, the two VAP actuators 22a of the VAP 10,
22b is controlled by the VAP control device 31,
An endoscope image moving means 34 for changing the area of the endoscope image observed by the CCD in the TV camera 3 by the VAP controller 10 and the VAP controller 31 is formed.

【0029】次に、上記構成の作用について説明する。
まず、本実施の形態の内視鏡装置の使用時にはスコープ
1によって観察される内視鏡像の入射光は、視野変換ア
ダプタ2内のフォーカスレンズ9、VAP10およびズ
ームレンズ11を経てTVカメラ3内のCCDなどの撮
像素子に結像される。
Next, the operation of the above configuration will be described.
First, when the endoscope apparatus according to the present embodiment is used, incident light of an endoscope image observed by the scope 1 passes through the focus lens 9, the VAP 10, and the zoom lens 11 in the visual field conversion adapter 2, and then enters the TV camera 3. An image is formed on an image pickup device such as a CCD.

【0030】ここで、図3(A)に示すようにスコープ
1の内視鏡像35はズームレンズ11により拡大される
ため、TVカメラ3内のCCDに撮像される撮像部分3
6は内視鏡像35全体の内の一部分になる。
Here, as shown in FIG. 3A, since the endoscope image 35 of the scope 1 is enlarged by the zoom lens 11, the image pickup portion 3 picked up by the CCD in the TV camera 3
6 becomes a part of the entire endoscope image 35.

【0031】また、VAP10の駆動時にはVAP制御
装置27によってVAP10の2つのアクチュエータ2
2a,22bの少なくとも一方が駆動される。これによ
り、VAP10の頂角の角度が変化され、ズームレンズ
11に入射される入射光の方向が光軸に対し、図1中
で、紙面の上下方向および紙面に対して垂直な左右方向
の2方向の少なくとも一方に傾けられる。このとき、V
AP10の頂角の角度変化に応じてCCDに結像される
スコープ1の内視鏡像35の撮像部分36が移動する。
その結果、TVモニタ28の画面上に、あたかもスコー
プ1の向きを変えたかのような状態の内視鏡像を得るこ
とができる。
When the VAP 10 is driven, the two actuators 2 of the VAP 10 are controlled by the VAP control device 27.
At least one of 2a and 22b is driven. As a result, the angle of the apex angle of the VAP 10 is changed, and the direction of the incident light incident on the zoom lens 11 is, with respect to the optical axis, two directions in the vertical direction of the plane of FIG. Tilted in at least one of the directions. At this time, V
The imaging portion 36 of the endoscope image 35 of the scope 1 formed on the CCD moves according to the angle change of the apex angle of the AP 10.
As a result, an endoscope image on the screen of the TV monitor 28 can be obtained as if the direction of the scope 1 had been changed.

【0032】また、スコープ1による観察中、スコープ
1の内視鏡像の中から鉗子4の先端の色マーカ8の位置
が色抽出装置27によって検出される。この色検出に
は、色相と彩度を用いると、明るさに関わらず色を抽出
できる。
During the observation by the scope 1, the position of the color marker 8 at the tip of the forceps 4 is detected by the color extracting device 27 from the endoscope image of the scope 1. If hue and saturation are used for this color detection, colors can be extracted regardless of brightness.

【0033】この状態で、追尾スイッチ33が押される
と、内視鏡像35の撮像部分36の画面内の中央に色マ
ーカ8が配置されるようにVAP制御装置31によって
VAP10の頂角の角度が算出され、VAP10の2つ
のアクチュエータ22a,22bが制御される。これに
より、VAP10の頂角の角度が変化し、図3(B)に
示すように色マーカ8が内視鏡像35の撮像部分36の
画面内の中心位置Oに移動される。
In this state, when the tracking switch 33 is pressed, the angle of the apex angle of the VAP 10 is adjusted by the VAP control device 31 so that the color marker 8 is arranged at the center of the image pickup portion 36 of the endoscope image 35 in the screen. After the calculation, the two actuators 22a and 22b of the VAP 10 are controlled. Thereby, the angle of the apex angle of the VAP 10 changes, and the color marker 8 is moved to the center position O in the screen of the imaging portion 36 of the endoscope image 35 as shown in FIG.

【0034】なお、VAP10の頂角の角度を変化させ
ると視野変換アダプタ2内の内視鏡像35の光路長が変
化するため、VAP制御装置31による光路長の変化分
をフォーカス制御装置29によってフォーカスレンズ9
を駆動することで補償するように指令が与えられる。
If the angle of the apex angle of the VAP 10 is changed, the optical path length of the endoscope image 35 in the visual field conversion adapter 2 changes. Therefore, the change in the optical path length by the VAP control device 31 is focused by the focus control device 29. Lens 9
Is commanded to compensate by driving.

【0035】また、ズーム/フォーカススイッチ32が
操作されるとフォーカス制御装置29およびズーム制御
装置30に制御信号が出力され、これらのフォーカス駆
動手段12およびズーム駆動手段13によりフォーカス
位置およびズーム位置が可変される。
When the zoom / focus switch 32 is operated, a control signal is output to the focus control device 29 and the zoom control device 30, and the focus position and the zoom position are changed by the focus drive means 12 and the zoom drive means 13. Is done.

【0036】そこで、上記構成のものにあっては次の効
果を奏する。すなわち、視野変換アダプタ2内に観察光
学系の光軸方向に対して入射光の角度を変化させるVA
P10と、このVAP10による入射光の角度の変化量
を制御するVAP制御装置31とを備えた内視鏡像移動
手段34を設け、VAP10によってTVカメラ3内の
CCDに結像される内視鏡像35の領域(撮像部分3
6)の位置を変化させることで、TVカメラ3内のCC
Dによって観察される内視鏡像35の領域(撮像部分3
6)を可変するようにしたので、スコープ1の位置を変
えずに、術者の意思に従ってスコープ1の内視鏡像の視
野(撮像部分36)を移動させることができる。そのた
め、助手がスコープ1の操作から開放されるとともに、
術者もフラストレーション無しにスコープ1の内視鏡像
の視野を変えられるので、従来に比べてスコープ1の操
作性を高めることができる。
Therefore, the above configuration has the following effects. That is, the VA that changes the angle of the incident light with respect to the optical axis direction of the observation optical system in the visual field conversion adapter 2
An endoscope image moving means 34 including a P10 and a VAP control device 31 for controlling the amount of change in the angle of incident light by the VAP 10 is provided. An endoscope image 35 formed on the CCD in the TV camera 3 by the VAP 10 is provided. Area (imaging part 3)
By changing the position of 6), the CC in the TV camera 3 can be changed.
D (the imaging portion 3)
Since 6) is variable, the field of view of the endoscope image of the scope 1 (the imaging portion 36) can be moved according to the operator's intention without changing the position of the scope 1. Therefore, while the assistant is released from the operation of the scope 1,
Since the surgeon can also change the field of view of the endoscope image of the scope 1 without frustration, the operability of the scope 1 can be improved as compared with the related art.

【0037】また、TVカメラ3内のCCDを定位置で
固定したままの状態でスコープ1の内視鏡像35の視野
(撮像部分36)を移動させることができるため、3C
CDカメラや、ハイビジョンカメラのような大きなTV
カメラを用いることができる。さらに、CCDを移動さ
せる場合と異なり、映像ケーブルなどの配線が動かない
ので、耐久性が高い。
Further, since the field of view of the endoscope image 35 of the scope 1 (imaging portion 36) can be moved while the CCD in the TV camera 3 is fixed at a fixed position, the 3C
Large TVs such as CD cameras and HDTV cameras
A camera can be used. Further, unlike the case where the CCD is moved, the wiring such as the video cable does not move, so that the durability is high.

【0038】また、図4(A),(B)は本発明の第2
の実施の形態を示すものである。本実施の形態は第1の
実施の形態(図1乃至図3(A),(B)参照)の視野
変換アダプタ2の構成を次の通り変更したものである。
FIGS. 4A and 4B show the second embodiment of the present invention.
1 shows an embodiment of the present invention. In the present embodiment, the configuration of the visual field conversion adapter 2 of the first embodiment (see FIGS. 1 to 3A and 3B) is changed as follows.

【0039】すなわち、本実施の形態の視野変換アダプ
タ41では、第1の実施の形態のVAP10が2つの液
晶プリズム42a,42bに置き換えられ、かつ第1の
実施の形態のVAPアクチュエータ22a,22bおよ
びVAP制御装置31が液晶プリズム制御装置43にそ
れぞれ置き換えられている。それ以外は第1の実施の形
態と同じ構成になっている。
That is, in the visual field conversion adapter 41 of the present embodiment, the VAP 10 of the first embodiment is replaced with two liquid crystal prisms 42a and 42b, and the VAP actuators 22a and 22b of the first embodiment and The VAP controller 31 is replaced by a liquid crystal prism controller 43, respectively. Otherwise, the configuration is the same as that of the first embodiment.

【0040】また、液晶プリズム42a,42bは図4
(B)に示すように略三角形状の2辺に配設された平板
状の一対の透明電極43a,43b間の空間にTN液晶
44が挟まれた構成になっている。ここで、各透明電極
43a,43bの液晶側の平面には、それぞれ90度傾
いたラビングが施されている。
The liquid crystal prisms 42a and 42b are shown in FIG.
As shown in (B), a TN liquid crystal 44 is sandwiched in a space between a pair of plate-shaped transparent electrodes 43a and 43b provided on two substantially triangular sides. Here, rubbing inclined at 90 degrees is applied to the plane on the liquid crystal side of each of the transparent electrodes 43a and 43b.

【0041】さらに、本実施の形態では視野変換アダプ
タ2内のズームレンズ11に入射される入射光の方向を
光軸に対し、上下方向および左右方向の2方向に変化さ
せるため、2つの液晶プリズム42a,42bの向きを
光軸に対し、90°回転させた状態に配置して用いる。
Further, in this embodiment, two liquid crystal prisms are used to change the direction of the incident light incident on the zoom lens 11 in the field conversion adapter 2 in two directions, that is, up and down and right and left with respect to the optical axis. The orientations of 42a and 42b are rotated and used by 90 degrees with respect to the optical axis.

【0042】そして、非通電時には、各液晶プリズム4
2a,42b内のTN液晶44の液晶分子の長軸が各透
明電極43a,43bの基板に並行な状態であり、通電
時には液晶分子の長軸が各透明電極43a,43bの基
板に垂直となり、屈折率が変化する。このとき、各透明
電極43a,43bへの印加電圧を変化させることによ
り、屈折率を連続的に可変できる。なお、各液晶プリズ
ム42a,42bの屈折率の変化は異常光で起きるた
め、各液晶プリズム42a,42bの入射側の透明電極
43aに偏光板が設けられている。
When no power is supplied, each liquid crystal prism 4
The major axes of the liquid crystal molecules of the TN liquid crystal 44 in the 2a and 42b are parallel to the substrates of the transparent electrodes 43a and 43b, and when energized, the major axes of the liquid crystal molecules are perpendicular to the substrates of the transparent electrodes 43a and 43b, The refractive index changes. At this time, the refractive index can be continuously varied by changing the voltage applied to each of the transparent electrodes 43a and 43b. Since a change in the refractive index of each of the liquid crystal prisms 42a and 42b occurs due to extraordinary light, a polarizing plate is provided on the transparent electrode 43a on the incident side of each of the liquid crystal prisms 42a and 42b.

【0043】そこで、上記構成のものにあっては次の効
果を奏する。すなわち、本実施の形態では入射角変化要
素として2つの液晶プリズム42a,42bを使用した
ので、各液晶プリズム42a,42bの透明電極43
a,43bへの印加電圧を変化させ、屈折率を連続的に
可変させることにより、TVカメラ3内のCCDに結像
される内視鏡像の入射光の角度を変化させることができ
る。そのため、本実施の形態でも第1の実施の形態のV
AP10と同じ効果が得られる。
Therefore, the above configuration has the following effects. That is, in the present embodiment, since the two liquid crystal prisms 42a and 42b are used as the incident angle changing element, the transparent electrodes 43 of the liquid crystal prisms 42a and 42b are used.
The angle of the incident light of the endoscope image formed on the CCD in the TV camera 3 can be changed by changing the voltage applied to the a and 43b and continuously changing the refractive index. Therefore, also in the present embodiment, V of the first embodiment is used.
The same effect as that of AP10 can be obtained.

【0044】さらに、本実施の形態では第1の実施の形
態のVAP10のように2枚のカバーガラス14a,1
4b間の頂角の角度を変化させるVAPアクチュエータ
22a,22bに相当する機械的な駆動部分を格別に使
用する必要がないので、視野変換アダプタ41全体を小
形化することができるとともに、耐久性・メンテナンス
の点で有利である。
Further, in the present embodiment, two cover glasses 14a, 14a, 1 like the VAP 10 of the first embodiment.
Since it is not necessary to use a mechanical drive portion corresponding to the VAP actuators 22a and 22b for changing the angle of the apex angle between the 4b and 4b, the entire view conversion adapter 41 can be reduced in size and durability. This is advantageous in terms of maintenance.

【0045】また、図5(A)は第2の実施の形態の液
晶プリズム42a,42bの第1の変形例を示すもので
ある。本変形例の液晶プリズム51は離間対向配置され
た平行な透明電極52a,52b間にTN液晶53が挟
まれた構成になっている。さらに、本変形例の液晶プリ
ズム51の透明電極52a,52bは抵抗素子で構成さ
れている。そして、透明電極52a,52bにかかる電
圧を連続的に変化させることで、液晶プリズム51の屈
折率を連続的に変化させることができ、第2の実施の形
態の液晶プリズム42a,42bと等価なプリズムを構
成することができる。
FIG. 5A shows a first modification of the liquid crystal prisms 42a and 42b of the second embodiment. The liquid crystal prism 51 of the present modified example has a configuration in which a TN liquid crystal 53 is sandwiched between parallel transparent electrodes 52a and 52b which are arranged to face each other. Further, the transparent electrodes 52a and 52b of the liquid crystal prism 51 according to the present modified example are constituted by resistance elements. Then, by continuously changing the voltage applied to the transparent electrodes 52a, 52b, the refractive index of the liquid crystal prism 51 can be changed continuously, which is equivalent to the liquid crystal prisms 42a, 42b of the second embodiment. A prism can be configured.

【0046】また、図5(B)は第2の実施の形態の液
晶プリズム42a,42bの第2の変形例を示すもので
ある。本変形例の液晶プリズム61は第1の変形例(図
5(A)参照)の液晶プリズム51の透明電極52a,
52bを次の通り変更したものである。すなわち、本変
形例では透明電極52a,52bの電極板62を短冊状
に細分化し、細分化された各電極要素62a毎にそれぞ
れ異なる電圧を与える構成にしたものである。この場合
も第1の変形例の液晶プリズム51と同じ効果が得られ
る。
FIG. 5B shows a second modification of the liquid crystal prisms 42a and 42b according to the second embodiment. The liquid crystal prism 61 of this modification is the same as the transparent electrode 52a of the liquid crystal prism 51 of the first modification (see FIG. 5A).
52b is changed as follows. That is, in this modification, the electrode plates 62 of the transparent electrodes 52a and 52b are subdivided into strips, and different voltages are applied to the subdivided electrode elements 62a. Also in this case, the same effect as that of the liquid crystal prism 51 of the first modified example can be obtained.

【0047】また、図6は第2の実施の形態(図4およ
び図5(A),(B)参照)の内視鏡装置の視野変換ア
ダプタ41の変形例を示すものである。本変形例の視野
変換アダプタ71は第2の実施の形態の視野変換アダプ
タ41の2つの液晶プリズム42a,42bの出射光路
側に各液晶プリズム42a,42bで曲がる光路の角度
を補償する補償プリズム72a,72bを設けたもので
ある。この場合には液晶プリズム42a,42bにより
視野変換アダプタ71内の光路の光軸がスコープ1の光
軸方向からずれることを補償でき、TVカメラ3をスコ
ープ1の光軸方向に沿って直線上に配置することができ
る。
FIG. 6 shows a modification of the visual field conversion adapter 41 of the endoscope apparatus according to the second embodiment (see FIGS. 4 and 5A and 5B). The field-of-view conversion adapter 71 of this modified example is a compensation prism 72a for compensating the angle of the optical path bent by each of the liquid crystal prisms 42a and 42b on the exit optical path side of the two liquid crystal prisms 42a and 42b of the field-of-view conversion adapter 41 of the second embodiment. , 72b. In this case, the liquid crystal prisms 42a and 42b can compensate for the deviation of the optical axis of the optical path in the visual field conversion adapter 71 from the optical axis direction of the scope 1, and the TV camera 3 can be linearly moved along the optical axis direction of the scope 1. Can be arranged.

【0048】また、図7(A),(B)は本発明の第3
の実施の形態を示すものである。本実施の形態は第1の
実施の形態(図1乃至図3(A),(B)参照)の視野
変換アダプタ2およびTVカメラ3の代わりに視野変換
機能を有する3Dカメラ81を設け、この3Dカメラ8
1をスコープ1に取付けたものである。
FIGS. 7A and 7B show a third embodiment of the present invention.
1 shows an embodiment of the present invention. In the present embodiment, a 3D camera 81 having a view conversion function is provided instead of the view conversion adapter 2 and the TV camera 3 of the first embodiment (see FIGS. 1 to 3A and 3B). 3D camera 8
1 is attached to a scope 1.

【0049】この3Dカメラ81の内部には、入射角変
化要素であるVAP82、フォーカスレンズ83、ズー
ムレンズ84がスコープ1の観察光学系の光軸上に沿っ
て順次並設されている。
Inside the 3D camera 81, a VAP 82 as an incident angle changing element, a focus lens 83, and a zoom lens 84 are sequentially arranged along the optical axis of the observation optical system of the scope 1.

【0050】さらに、ズームレンズ84の出射光路側に
は左右の視差を分ける瞳分割光学系85が配設されてい
る。この瞳分割光学系85には左右一対のそれぞれ独立
した結像レンズ86L,86Rと、撮像素子87L,8
7Rとが設けられている。なお、VAP82は第1の実
施の形態の2つのアクチュエータ22a,22bと同様
の構成の2つのアクチュエータ88a,88bによって
駆動されるようになっている。
Further, a pupil division optical system 85 for separating left and right parallax is provided on the exit optical path side of the zoom lens 84. The pupil division optical system 85 includes a pair of left and right independent imaging lenses 86L and 86R, and imaging elements 87L and 8L.
7R. The VAP 82 is driven by two actuators 88a and 88b having the same configuration as the two actuators 22a and 22b of the first embodiment.

【0051】また、図7(B)に示すように、使用者
(術者)の頭部HにはHMD(ヘッドマウントディスプ
レイ)89が装着されている。このHMD89には左右
の液晶ディスプレイ90a,90bと、ジャイロセンサ
91とが設けられている。ここで、HMD89の液晶デ
ィスプレイ90a,90bは3Dカメラ81の左右の撮
像素子87L,87Rに図示しないCCU(カメラコン
トロールユニット)を介して接続されている。
As shown in FIG. 7B, an HMD (Head Mount Display) 89 is mounted on the head H of the user (operator). The HMD 89 is provided with left and right liquid crystal displays 90a and 90b and a gyro sensor 91. Here, the liquid crystal displays 90a and 90b of the HMD 89 are connected to left and right image pickup devices 87L and 87R of the 3D camera 81 via a CCU (camera control unit) not shown.

【0052】次に、上記構成の作用について説明する。
本実施の形態の内視鏡装置の使用時にはスコープ1によ
って観察される内視鏡像の入射光は、3Dカメラ81内
のVAP82によって光路の方向が曲げられたのち、フ
ォーカスレンズ83を経てズームレンズ84に入射され
る。
Next, the operation of the above configuration will be described.
When the endoscope apparatus of the present embodiment is used, the incident light of the endoscope image observed by the scope 1 is bent by the VAP 82 in the 3D camera 81, and then passes through the focus lens 83 and the zoom lens 84. Is incident on.

【0053】さらに、ズームレンズ84から出射される
スコープ1からの内視鏡像は左右の結像レンズ86L,
86Rによって左右の視差を持った画像として左右の撮
像素子87L,87Rにそれぞれ結像される。
Further, the endoscope image from the scope 1 emitted from the zoom lens 84 is formed by the left and right imaging lenses 86L and 86L.
The image is formed on the left and right imaging devices 87L and 87R as images having left and right parallax by the 86R.

【0054】そして、3Dカメラ81の左右の撮像素子
87L,87Rの画像は、CCUによって、HMD89
の液晶ディスプレイ90a,90bに表示され、そのス
コープ1の観察視野の内視鏡像が立体観察される。この
とき、観察している術者の頭部Hの上下左右の動きはH
MD89のジャイロセンサ91によって検出される。こ
のジャイロセンサ91からの検出信号に対応してVAP
82を駆動することで、術者の頭部Hの動きに応じてH
MD89の液晶ディスプレイ90a,90bに表示され
るスコープ1の観察視野を変化させることができる。そ
のため、術者はあたかも自分が体腔内で処置部分を実際
に目視して観察しているかのような感覚で体腔内の立体
画像を観察できる。
The images of the left and right image sensors 87L and 87R of the 3D camera 81 are converted by the CCU into HMD 89.
Are displayed on the liquid crystal displays 90a and 90b, and the endoscope image of the observation field of view of the scope 1 is stereoscopically observed. At this time, the up, down, left, and right movements of the observer's head H are H
It is detected by the gyro sensor 91 of the MD 89. VAP corresponding to the detection signal from the gyro sensor 91
By driving 82, H is adjusted according to the movement of the operator's head H.
The observation field of the scope 1 displayed on the liquid crystal displays 90a and 90b of the MD 89 can be changed. Therefore, the surgeon can observe the stereoscopic image in the body cavity as if he or she were actually visually observing the treatment portion in the body cavity.

【0055】そこで、上記構成のものにあっては3Dカ
メラ81内に入射角変化要素であるVAP82を配設し
たので、第1の実施の形態と同様にスコープ1の位置を
変えずに、術者の意思に従ってスコープ1の内視鏡像の
視野を移動させることができ、従来に比べてスコープ1
の操作性を高めることができる。さらに、本実施の形態
では特に視野変換可能な3Dスコープシステムを構成す
ることができる効果がある。
Therefore, in the above configuration, since the VAP 82, which is an incident angle changing element, is provided in the 3D camera 81, the position of the scope 1 is not changed as in the first embodiment. The scope of the endoscope image of the scope 1 can be moved according to the intention of the user.
Operability can be improved. Further, the present embodiment has an effect that a 3D scope system capable of converting a visual field can be particularly configured.

【0056】また、図8は本発明の第4の実施の形態を
示すものである。本実施の形態は第3の実施の形態(図
7(A),(B)参照)のVAP82の代わりに2つの
ミラー101a,101bによって3Dカメラ81内の
光路の方向を変え、スコープ1の内視鏡像の位置を変化
させる構成にしたものである。
FIG. 8 shows a fourth embodiment of the present invention. In the present embodiment, the direction of the optical path in the 3D camera 81 is changed by two mirrors 101a and 101b instead of the VAP 82 of the third embodiment (see FIGS. 7A and 7B). In this configuration, the position of the endoscope image is changed.

【0057】さらに、2つのミラー101a,101b
はステッピングモータのような回転アクチュエータの回
転軸102a,102bに取付けられ、回転角度を制御
することができるようになっている。ここで、一方の第
1のミラー101aは図8中で、紙面と垂直な回転軸1
02aに取付けられている。そして、この第1のミラー
101aが回転軸102aを中心に回転することによっ
て3Dカメラ81内の光路の方向を図8中で、上下方向
に振ることができるようになっている。
Further, two mirrors 101a and 101b
Are mounted on rotating shafts 102a and 102b of a rotary actuator such as a stepping motor so that the rotation angle can be controlled. Here, one of the first mirrors 101a is a rotation axis 1 perpendicular to the paper surface in FIG.
02a. By rotating the first mirror 101a about the rotation axis 102a, the direction of the optical path in the 3D camera 81 can be swung up and down in FIG.

【0058】また、他方の第2のミラー101bは図8
中で、上下方向に延設された回転軸102bに取付けら
れている。そして、この第2のミラー101bが回転軸
102bを中心に回転することによって3Dカメラ81
内の光路の方向を図8中で、左右方向に振ることができ
るようになっている。
The other second mirror 101b is shown in FIG.
Inside, it is attached to a rotating shaft 102b extending vertically. Then, when the second mirror 101b rotates about the rotation axis 102b, the 3D camera 81
The direction of the light path inside can be swung right and left in FIG.

【0059】また、本実施の形態では第3の実施の形態
のズームレンズ84と右側の結像レンズ86Rとの間に
1方向のみに内視鏡像の方向を変化させるVAP103
が設けられている。このVAP103はVAPアクチュ
エータ104に接続されている。そして、右側の撮像素
子87R上に撮影される内視鏡像の方向がこのVAP1
03によって微調整されるようになっている。これによ
り、3Dスコープの輻輳角(観察する視野の方向の差)
を変えることにあたり、個人で異なる輻輳角と立体感と
の関係を補正することができる。
In this embodiment, the VAP 103 that changes the direction of the endoscope image in only one direction between the zoom lens 84 and the right imaging lens 86R of the third embodiment.
Is provided. This VAP 103 is connected to a VAP actuator 104. The direction of the endoscope image photographed on the right image sensor 87R is the VAP1
03 is finely adjusted. Thereby, the convergence angle of the 3D scope (difference in the direction of the visual field to be observed)
In changing, the relationship between the convergence angle and the three-dimensional effect that are different for each individual can be corrected.

【0060】そこで、上記構成のものにあっては第3の
実施の形態と同様の効果が得られる他、本実施の形態で
は特に、ズームレンズ84と右側の結像レンズ86Rと
の間に1方向のみに内視鏡像の方向を変化させるVAP
103を設けたので、輻輳角の制御が可能な視野変換可
能な3Dスコープシステムを構成することができる。そ
のため、VAP103によって右側の撮像素子87R上
に撮影される内視鏡像の方向を微調整することにより、
個人で異なる輻輳角と立体感との関係を容易に補正する
ことができる効果がある。
Therefore, in the above-described configuration, the same effects as those of the third embodiment can be obtained. In the present embodiment, in particular, one lens is provided between the zoom lens 84 and the right imaging lens 86R. VAP that changes the direction of the endoscope image only in the direction
Since the 103 is provided, it is possible to configure a 3D scope system capable of controlling a convergence angle and capable of converting a visual field. Therefore, by finely adjusting the direction of the endoscopic image captured by the VAP 103 on the right image sensor 87R,
There is an effect that the relationship between the convergence angle and the three-dimensional effect that is different for each individual can be easily corrected.

【0061】また、図9は本発明の第5の実施の形態を
示すものである。本実施の形態は3Dスコープシステム
と視野変換システムとを選択的に切り替えて使用するこ
とができるようにしたものである。
FIG. 9 shows a fifth embodiment of the present invention. In the present embodiment, a 3D scope system and a visual field conversion system can be selectively switched and used.

【0062】すなわち、本実施の形態の内視鏡装置には
図9に示すように例えば腹腔鏡等の直視型の硬性のスコ
ープ111に3Dスコープシステムと視野変換システム
とを選択的に切り替えて使用可能なカメラヘッド112
が着脱可能に取付けられている。このカメラヘッド11
2には左右2つの光学系113a,113bが設けられ
ている。
That is, in the endoscope apparatus of the present embodiment, as shown in FIG. 9, a 3D scope system and a visual field conversion system are selectively used for a direct-view rigid scope 111 such as a laparoscope. Possible camera head 112
Are detachably attached. This camera head 11
2 is provided with two left and right optical systems 113a and 113b.

【0063】ここで、カメラヘッド112内におけるス
コープ111の観察光学系との連結部にはスコープ11
1からの内視鏡像を左右の光学系113a,113bに
分離する第1プリズム114a,114bが配設されて
いる。
Here, the scope 11 is connected to the observation optical system of the scope 111 in the camera head 112.
First prisms 114a and 114b for separating the endoscope image from 1 into left and right optical systems 113a and 113b are provided.

【0064】また、第1プリズム114a,114bと
スコープ111の観察光学系との間には光路内に出し入
れ可能な絞り板115が配設されている。この絞り板1
15には人間の左右の瞳に対応する2つの絞り用開口部
116a,116bが形成されている。
A stop plate 115 is provided between the first prisms 114a and 114b and the observation optical system of the scope 111 so that the stop plate 115 can be moved in and out of the optical path. This diaphragm plate 1
15, two aperture openings 116a and 116b corresponding to the left and right pupils of a person are formed.

【0065】さらに、左側の光学系113aには第1プ
リズム114a側からの光りを直角に全反射する第2プ
リズム117aと、左目用のズームレンズ118aと、
左目用の撮像素子119aとが設けられている。ここ
で、左目用の撮像素子119aは撮像素子移動機構12
0に装着されている。そして、この撮像素子移動機構1
20によって左目用の撮像素子119aは光軸に対して
上下左右に移動可能に支持されている。
The left optical system 113a further includes a second prism 117a that totally reflects light from the first prism 114a at right angles, a left-eye zoom lens 118a,
An image sensor 119a for the left eye is provided. Here, the image sensor 119a for the left eye is the image sensor moving mechanism 12
0 is attached. Then, the imaging device moving mechanism 1
The imaging device 119 for the left eye is supported by 20 so as to be movable up, down, left and right with respect to the optical axis.

【0066】また、右側の光学系113bには第1プリ
ズム114b側からの光りを直角に全反射する第2プリ
ズム117bと、右目用のレンズ118bと、右目用の
撮像素子119bとが設けられている。
The right optical system 113b is provided with a second prism 117b that totally reflects light from the first prism 114b side at right angles, a right-eye lens 118b, and a right-eye image sensor 119b. I have.

【0067】さらに、左目用撮像素子119aは第1の
CCU121の入力端に、また右目用撮像素子119b
は第2のCCU122の入力端にそれぞれ接続されてい
る。ここで、第1のCCU121の出力端には一般的な
2次元のTVモニタである2Dモニタ123およびスキ
ャンコンバータ124がそれぞれ接続されている。
Further, the left-eye image sensor 119a is connected to the input end of the first CCU 121 and the right-eye image sensor 119b
Are connected to the input terminals of the second CCU 122, respectively. Here, an output terminal of the first CCU 121 is connected to a 2D monitor 123 and a scan converter 124, which are general two-dimensional TV monitors.

【0068】また、第2のCCU122の出力端にはス
キャンコンバータ124および色抽出装置125がそれ
ぞれ接続されている。さらに、スキャンコンバータ12
4の出力端は立体(3D)表示が可能な3Dモニタ12
6に接続されている。
A scan converter 124 and a color extracting device 125 are connected to the output terminal of the second CCU 122, respectively. Further, the scan converter 12
The output terminal 4 is a 3D monitor 12 capable of displaying a stereoscopic (3D) image.
6 is connected.

【0069】また、絞り板115の図示しない駆動機構
は絞り制御部127に接続されている。そして、この絞
り制御部127によって絞り板115の光路内への出し
入れを制御するようになっている。
A drive mechanism (not shown) of the aperture plate 115 is connected to the aperture control unit 127. The stop control unit 127 controls the movement of the stop plate 115 into and out of the optical path.

【0070】また、ズームレンズ118aの図示しない
駆動機構はズーム制御部128に接続されている。そし
て、このズーム制御部128によってズームレンズ11
8aのズーム動作が制御されるようになっている。
A drive mechanism (not shown) of the zoom lens 118a is connected to the zoom control unit 128. The zoom control unit 128 controls the zoom lens 11.
8a is controlled.

【0071】また、撮像素子移動機構120は撮像素子
移動制御部129に接続されている。さらに、この撮像
素子移動制御部129には色抽出装置125が接続され
ている。そして、この撮像素子移動制御部129によっ
て左目用の撮像素子119aが光軸に対して上下左右に
移動する動作が制御されるようになっている。
The image pickup device moving mechanism 120 is connected to the image pickup device movement control section 129. Further, a color extraction device 125 is connected to the image sensor movement control unit 129. The operation of moving the left-eye image sensor 119a up, down, left, and right with respect to the optical axis is controlled by the image sensor movement control unit 129.

【0072】また、絞り制御部127、ズーム制御部1
28および撮像素子移動制御部129はそれぞれに指令
信号を出力するコントローラ130に接続されている。
このコントローラ130にはさらに3Dスコープシステ
ムと視野変換システムとを切り替える切換スイッチ13
1が接続されている。
The aperture control unit 127 and the zoom control unit 1
28 and the imaging element movement control unit 129 are connected to a controller 130 that outputs a command signal to each of them.
The controller 130 further includes a changeover switch 13 for switching between a 3D scope system and a visual field conversion system.
1 is connected.

【0073】次に、上記構成の作用について説明する。
本実施の形態の内視鏡装置の使用時には、まず切換スイ
ッチ131の操作によって3Dスコープシステムまたは
視野変換システムのいずれか一方が選択される。
Next, the operation of the above configuration will be described.
When using the endoscope device of the present embodiment, first, either the 3D scope system or the visual field conversion system is selected by operating the changeover switch 131.

【0074】ここで、切換スイッチ131で3Dスコー
プシステムが選択されると、コントローラ130から出
力される制御信号が絞り移動制御部127、ズーム制御
部128および撮像素子移動制御部129にそれぞれ入
力される。そして、絞り移動制御部127によって絞り
板115がスコープ111からの光路中に挿入される。
さらに、ズーム制御部128によってズームレンズ11
8aが右目用のレンズ118bと同じ拡大率に設定さ
れ、また撮像素子移動制御部129によって撮像素子移
動機構120の駆動量が設定される。このとき、撮像素
子移動機構120の駆動量は左目用撮像素子119aの
中心が左目側の光学系113aの光軸と一致するように
設定される。この状態で、次の3Dスコープシステムと
しての作用が行われる。
Here, when the 3D scope system is selected by the changeover switch 131, a control signal output from the controller 130 is input to the aperture movement control unit 127, the zoom control unit 128, and the image sensor movement control unit 129, respectively. . Then, the stop plate 115 is inserted into the optical path from the scope 111 by the stop movement control unit 127.
Further, the zoom control unit 128 controls the zoom lens 11.
8a is set to the same magnification as that of the right-eye lens 118b, and the driving amount of the image sensor moving mechanism 120 is set by the image sensor moving control unit 129. At this time, the driving amount of the image sensor moving mechanism 120 is set such that the center of the left-eye image sensor 119a coincides with the optical axis of the left-eye optical system 113a. In this state, the operation as the next 3D scope system is performed.

【0075】この3Dスコープシステムとしての動作時
にはスコープ111からの光(内視鏡像)は絞り板11
5と、第1プリズム114a,114bと、第2プリズ
ム117a,117bとにより左右の目の視差に対応す
る左右の光路に分けられる。このとき、左側の光学系1
13aに入射された光(内視鏡像)は絞り板115の一
方の絞り用開口部116a、第1プリズム114a、第
2プリズム117a、左目用のズームレンズ118aを
順次経由して左目用の撮像素子119aに結像される。
さらに、右側の光学系113bに入射された光(内視鏡
像)は絞り板115の他方の絞り用開口部116b、第
1プリズム114b、第2プリズム117b、右目用の
レンズ118bを順次経由して右目用の撮像素子119
bに結像される。
During operation as the 3D scope system, light (endoscopic image) from the scope 111 is
5, the first prisms 114a and 114b, and the second prisms 117a and 117b divide the optical path into left and right optical paths corresponding to parallax between the left and right eyes. At this time, the left optical system 1
The light (endoscopic image) incident on the aperture 13a passes through one aperture opening 116a of the aperture plate 115, the first prism 114a, the second prism 117a, and the left-eye zoom lens 118a in this order, and the image sensor for the left eye. 119a.
Further, the light (endoscopic image) incident on the right optical system 113b sequentially passes through the other aperture opening 116b of the aperture plate 115, the first prism 114b, the second prism 117b, and the right-eye lens 118b. Image sensor 119 for right eye
b.

【0076】また、左目用撮像素子119aに結像され
た内視鏡像は映像信号に変換されたのち、第1のCCU
121に入力される。同様に、右目用撮像素子119b
に結像された内視鏡像は映像信号に変換されたのち、第
2のCCU122に入力される。そして、左目用撮像素
子119aおよび右目用撮像素子119bに結像され、
左右の目に対応した映像信号に変換された画像データ
は、第1のCCU121および第2のCCU122を経
てスキャンコンバータ124に入力される。このスキャ
ンコンバータ124により1画面毎に左右の画像が交互
に表示されるように画像信号が生成され、3Dモニタ1
26に表示される。
The endoscope image formed on the left-eye image pickup device 119a is converted into a video signal and then converted into a first CCU.
It is input to 121. Similarly, the right-eye image sensor 119b
Is converted into a video signal, and then input to the second CCU 122. Then, an image is formed on the left-eye image sensor 119a and the right-eye image sensor 119b,
The image data converted into the video signals corresponding to the left and right eyes is input to the scan converter 124 via the first CCU 121 and the second CCU 122. The scan converter 124 generates an image signal so that the left and right images are alternately displayed for each screen, and the 3D monitor 1
26 is displayed.

【0077】なお、3Dモニタ126の画面には画像信
号の切り替わりに応じて画面からの偏光方向が変わる液
晶フィルタ(図示せず)が装着されている。そして、術
者は左右の目で偏光面の異なる偏光板の入った眼鏡をつ
けた状態で、3Dモニタ126の画面表示を目視するこ
とでスコープ111の内視鏡像の立体観察が可能とな
る。
A liquid crystal filter (not shown) is mounted on the screen of the 3D monitor 126 to change the polarization direction from the screen according to the switching of the image signal. Then, the surgeon can view the screen display of the 3D monitor 126 with the left and right eyes wearing glasses with polarizing plates having different polarization planes, thereby enabling the stereoscopic observation of the endoscope image of the scope 111.

【0078】ここで、左目用のズームレンズ118aの
拡大率を変化させ、左右両眼の拡大率の微調整に用いる
こともでき、また左目用の撮像素子119aの位置をわ
ずかに移動させることにより、立体視の視野角を調整す
ることも可能である。
Here, the magnification of the left-eye zoom lens 118a can be changed to be used for fine adjustment of the magnification of the left and right eyes. Also, by slightly moving the position of the left-eye image pickup device 119a. It is also possible to adjust the viewing angle of stereoscopic vision.

【0079】また、切換スイッチ131で視野変換シス
テムが選択されると、コントローラ130から出力され
る制御信号が絞り移動制御部127に入力され、この絞
り制御部127によって絞り板115がスコープ111
からの光路中より抜去され、この光路から離れた位置に
移動される。この状態で、次の視野変換システムとして
の作用が行われる。
When the field-of-view conversion system is selected by the changeover switch 131, a control signal output from the controller 130 is input to the diaphragm movement control unit 127, and the diaphragm plate 115 is moved by the diaphragm control unit 127.
Is removed from the optical path from the optical path, and moved to a position away from the optical path. In this state, the operation as the next visual field conversion system is performed.

【0080】この視野変換システムとしての動作時には
スコープ111からの光(内視鏡像)は第1プリズム1
14a,114bと、第2プリズム117a,117b
とにより2つの光路に分けられる。
When operating as this visual field conversion system, the light (endoscopic image) from the scope 111 is
14a, 114b and second prisms 117a, 117b
And is divided into two optical paths.

【0081】このとき、右側の光学系113bに入射さ
れた光(内視鏡像)は第1プリズム114b、第2プリ
ズム117b、レンズ118bを順次経由して撮像素子
119bに結像される。この撮像素子119bには、ス
コープ111の視野全体の内視鏡像が結像されている。
At this time, the light (endoscopic image) incident on the right optical system 113b is formed on the image sensor 119b via the first prism 114b, the second prism 117b, and the lens 118b in order. An endoscope image of the entire field of view of the scope 111 is formed on the image sensor 119b.

【0082】また、左側の光学系113aに入射された
光(内視鏡像)は第1プリズム114a、第2プリズム
117a、ズームレンズ118aを順次経由して撮像素
子119aに結像される。このとき、撮像素子119a
には、ズームレンズ118aにより拡大された内視鏡像
の一部が結像されている。そして、撮像素子移動機構1
20により内視鏡像の切り出し位置を変えることで2D
モニタ123に表示される内視鏡像の視野を変更でき
る。
The light (endoscopic image) incident on the left optical system 113a is formed on the image pickup device 119a via the first prism 114a, the second prism 117a, and the zoom lens 118a in order. At this time, the image sensor 119a
, A part of the endoscope image enlarged by the zoom lens 118a is formed. Then, the imaging device moving mechanism 1
2D by changing the endoscope image cutout position by using
The field of view of the endoscope image displayed on the monitor 123 can be changed.

【0083】また、第2のCCU122からの出力信号
は第1の実施の形態で示されたような色抽出を行う色抽
出装置125に入力される。この色抽出装置125から
の出力信号は、撮像素子移動機構120を制御する撮像
素子移動制御部129に入力される。このとき、第2の
CCU122から色抽出装置125に送られる映像信号
から画像中の鉗子4の先端部の色マーカ8の位置を検出
することで、内視鏡像中の鉗子4の位置が得られる。そ
の位置に応じて撮像素子移動制御部129により色マー
カ8の位置が撮像素子119aの中央位置に配置される
ように撮像素子移動機構120の動作を制御すること
で、2Dモニタ123の画面上には鉗子4が中央位置に
配置されるように内視鏡像の視野が変換される。
The output signal from the second CCU 122 is input to a color extraction device 125 that performs color extraction as described in the first embodiment. An output signal from the color extraction device 125 is input to an image sensor movement control unit 129 that controls the image sensor movement mechanism 120. At this time, by detecting the position of the color marker 8 at the tip of the forceps 4 in the image from the video signal sent from the second CCU 122 to the color extraction device 125, the position of the forceps 4 in the endoscopic image can be obtained. . The operation of the image sensor moving mechanism 120 is controlled by the image sensor movement control unit 129 such that the position of the color marker 8 is located at the center position of the image sensor 119a in accordance with the position. The field of view of the endoscopic image is changed such that the forceps 4 are arranged at the center position.

【0084】そこで、上記構成のものにあっては次の効
果が得られる。すなわち、スコープ111に3Dスコー
プシステムと視野変換システムとを選択的に切り替えて
使用可能なカメラヘッド112を着脱可能に取付け、切
換スイッチ131の操作によって3Dスコープシステム
または視野変換システムのいずれか一方を選択可能にし
たので、3Dスコープと視野変換システムとを必要に応
じて選択的に切り替えて使用できる。
Therefore, the following effects can be obtained with the above configuration. That is, the usable camera head 112 is detachably attached to the scope 111 by selectively switching between the 3D scope system and the visual field conversion system, and either the 3D scope system or the visual field conversion system is selected by operating the changeover switch 131. Since this is enabled, the 3D scope and the visual field conversion system can be selectively switched and used as needed.

【0085】また、3Dスコープシステムとしての使用
時には撮像素子移動制御部129によって撮像素子移動
機構120の駆動量を設定することにより、3Dスコー
プの輻輳角の調整が容易に行える。
Further, when used as a 3D scope system, the convergence angle of the 3D scope can be easily adjusted by setting the driving amount of the image sensor moving mechanism 120 by the image sensor movement control unit 129.

【0086】さらに、視野変換システムとしての使用時
には鉗子4の先端部の像が2Dモニタ123の画面上に
なくとも鉗子4の先端部が2Dモニタ123の画面中央
位置に配置されるように内視鏡像の視野を変換されるよ
うに追尾できる。
Further, when used as a visual field conversion system, even if the image of the tip of the forceps 4 is not on the screen of the 2D monitor 123, the endoscope is positioned so that the tip of the forceps 4 is located at the center of the screen of the 2D monitor 123. The mirror image can be tracked so that the field of view is converted.

【0087】なお、本発明は上記実施の形態に限定され
るものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲で種々
変形実施できることは勿論である。次に、本出願の他の
特徴的な技術事項を下記の通り付記する。
The present invention is not limited to the above-described embodiment, but can be variously modified without departing from the gist of the present invention. Next, other characteristic technical matters of the present application will be additionally described as follows.

【0088】記 (付記項1) 内視鏡と、撮像手段と、内視鏡の観察像
の一部または全部を撮像手段に結像する結像手段と、該
結像手段に内視鏡からの光線の角度を光軸方向に対して
上下左右方向に変化させる可変プリズムと可変プリズム
の光線角の変化量を制御する制御手段を有し、該可変プ
リズムによって撮像手段に結像される内視鏡像の位置を
変化させることで、撮像手段によって観察される内視鏡
像の領域を可変することを特徴とする内視鏡装置。
(Additional Item 1) Endoscope, imaging means, imaging means for forming part or all of the observation image of the endoscope on the imaging means, and A variable prism for changing the angle of the light beam in the vertical and horizontal directions with respect to the optical axis direction, and control means for controlling the amount of change in the light beam angle of the variable prism. An endoscope apparatus wherein an area of an endoscope image observed by an imaging unit is changed by changing a position of a mirror image.

【0089】(付記項2) 前記可変プリズムが、液体
屈折物質を用いた可変頂角プリズムであることを特徴と
する付記項1の内視鏡装置。 (付記項3) 前記可変プリズムが、屈折率を可変可能
な物質を用いて構成されていることを特徴とする付記項
1の内視鏡装置。
(Additional Item 2) The endoscope apparatus according to additional item 1, wherein the variable prism is a variable apex angle prism using a liquid refraction material. (Additional Item 3) The endoscope apparatus according to Additional Item 1, wherein the variable prism is formed using a substance whose refractive index can be varied.

【0090】(付記項3の解決しようとする課題) 特
願平7−115995号の、ステッピングモータと送り
ネジの機構で撮像素子を平面上を移動させる方法や、ミ
ラーを用いた方法では、撮像素子やミラーの機械的な駆
動機構が必要なため、機械的な駆動機構の無いカメラに
対して信頼性を同等にするのが困難であるという問題点
を有する。
(Problem to be Solved in Supplementary Item 3) In the method of moving an image pickup device on a plane by a mechanism of a stepping motor and a feed screw and a method using a mirror disclosed in Japanese Patent Application No. 7-115959, the image pickup is performed. Since a mechanical drive mechanism for the element and the mirror is required, there is a problem that it is difficult to equalize the reliability of a camera without a mechanical drive mechanism.

【0091】(付記項3の目的) 信頼性の高い視野変
換カメラの実現。 (付記項3の課題を解決する手段および作用) 光線の
曲がる方向を屈折率を電気的に変換させ変化させるプリ
ズムを用いて、撮像手段に結像される内視鏡像の位置を
変化させる。
(Purpose of Additional Item 3) Realization of a highly reliable view conversion camera. (Means and Actions for Solving the Problem of Supplementary Item 3) The position of the endoscope image formed on the image pickup means is changed by using a prism that changes the bending direction of the light beam by converting the refractive index electrically.

【0092】(付記項4) 前記可変プリズムが、液晶
と透明電極により構成され、可変プリズム制御手段が透
明電極にかかる電圧を制御することを特徴とする付記項
1の内視鏡装置。
(Additional Item 4) The endoscope apparatus according to Additional Item 1, wherein the variable prism is composed of a liquid crystal and a transparent electrode, and the variable prism control means controls a voltage applied to the transparent electrode.

【0093】(付記項5) 光軸上に上記可変プリズム
を複数用い、そのうちの少なくとも2つが光軸に対して
直交する方向に頂角を持つことを特徴とする付記項1の
内視鏡装置。
(Additional Item 5) The endoscope apparatus according to additional item 1, wherein a plurality of the variable prisms are used on an optical axis, and at least two of them have a vertical angle in a direction orthogonal to the optical axis. .

【0094】(付記項1〜5の目的) 3CCDカメラ
や、HDTVカメラや可視光外(赤外線・紫外線)カメ
ラなど大型で重量の大きい撮像手段を用いた視野変換カ
メラを小型に実現する。
(Objects of Additional Items 1 to 5) A small-sized field-of-view conversion camera using a large and heavy image pickup means such as a 3CCD camera, an HDTV camera, or a visible light (infrared / ultraviolet) camera is realized.

【0095】(付記項1〜5の課題を解決する手段およ
び作用) 内視鏡像を撮像手段に結像させる結像手段に
設けられた、光線の角度を光軸に対し上下左右方向に変
化させる可変プリズムによって、撮像手段に結像される
内視鏡像の位置を変換させることで、撮像手段によって
観察される内視鏡像の領域を可変する。
(Means and Actions for Solving the Problems of Supplementary Items 1 to 5) The angle of the light beam is changed in the vertical and horizontal directions with respect to the optical axis, provided in the image forming means for forming an endoscope image on the imaging means. By changing the position of the endoscope image formed on the imaging unit by the variable prism, the area of the endoscope image observed by the imaging unit is changed.

【0096】(付記項6) スコープと撮像手段と結像
手段を有し、結像手段の少なくとも一部を撮像手段と着
脱可能に分離でき、分離された結像手段に撮像手段に結
像される内視鏡像の位置を上下左右に変化させる結像位
置可変手段を有し、結像位置可変手段によって撮像手段
によって観察される内視鏡像の領域を可変することを特
徴とする内視鏡装置。
(Additional Item 6) A scope, an imaging means, and an imaging means are provided, and at least a part of the imaging means can be detachably separated from the imaging means, and an image is formed on the imaging means by the separated imaging means. Endoscope apparatus having imaging position changing means for changing the position of an endoscope image up, down, left and right, and changing the area of the endoscope image observed by the imaging means by the imaging position changing means. .

【0097】(付記項7) 前記結像位置可変手段に可
動のミラーを有することを特徴とする付記項6の内視鏡
装置。 (付記項8) 前記結像位置可変手段に可変プリズムを
用いることを特徴とする付記項6の内視鏡装置。
(Additional Item 7) The endoscope apparatus according to Additional Item 6, wherein the image forming position varying means has a movable mirror. (Additional Item 8) The endoscope apparatus according to Additional Item 6, wherein a variable prism is used for the image forming position changing unit.

【0098】(付記項6〜8の解決しようとする課題)
特願平7−115995号に示される方法では、撮像
素子と視野変換手段が一体化したカメラヘットで構成さ
れているため、一般的な内視鏡と結像アダプターとカメ
ラの組み合わせで構成される外科用内視鏡装置のカメラ
を流用できない。またカメラの世代交代ではカメラヘッ
ド全体を再購入する必要がある。また、市販の3CC
D、HDVT、IIカメラ、非可視光カメラなどの高機
能カメラを流用することができない。
(Problems to be Solved in Additional Items 6 to 8)
In the method disclosed in Japanese Patent Application No. 7-115995, since the image pickup device and the visual field conversion means are constituted by a camera head integrated, the method is constituted by a combination of a general endoscope, an imaging adapter and a camera. The camera of the surgical endoscope device cannot be used. In addition, it is necessary to repurchase the entire camera head when changing the camera generation. In addition, commercially available 3CC
High-performance cameras such as D, HDVT, II cameras, and invisible light cameras cannot be used.

【0099】(付記項6〜8の目的) 3CCDカメラ
や、HDTVカメラや可視光外(赤外線・紫外線)等、
様々な外付カメラで視野変換機能を実現する。 (付記項6〜8の課題を解決する手段および作用) 視
野変換機能を内蔵した結像手段を撮像手段から独立させ
ることで、種々の外付けカメラを用いることができる。
(Purpose of Supplementary Items 6 to 8) 3CCD camera, HDTV camera, outside visible light (infrared ray / ultraviolet ray), etc.
A variety of external cameras provide a view conversion function. (Means and Actions for Solving the Problems in Supplementary Notes 6 to 8) By making the imaging means having a built-in field conversion function independent of the imaging means, various external cameras can be used.

【0100】(付記項9) 内視鏡および内視鏡像の拡
大観察光学系および拡大観察光学系からの光線で左右の
像を得るステレオ画像撮影手段を有し、拡大観察光学系
中に光線の方向を可変する手段と、該光線方向可変手段
を有することを特徴とする立体内視鏡装置。
(Additional Item 9) An endoscope, a magnifying optical system for observing an endoscope image, and a stereo image photographing means for obtaining left and right images with light rays from the magnifying optical system. A stereoscopic endoscope device comprising: means for changing a direction; and means for changing a light beam direction.

【0101】(付記項10) 前記光線方向可変手段
が、2枚以上のミラーを用いて構成されていることを特
徴とする付記項9の立体内視鏡装置。 (付記項11) 前記光線方向可変手段が、液体屈折物
質を用いた可変頂角プリズムであることを特徴とする付
記項9の立体内視鏡装置。
(Additional Item 10) The stereoscopic endoscope apparatus according to Additional Item 9, wherein the light beam direction changing means is configured by using two or more mirrors. (Additional Item 11) The stereoscopic endoscope apparatus according to Additional Item 9, wherein the light beam direction changing means is a variable apex angle prism using a liquid refraction material.

【0102】(付記項12) 前記光線方向可変手段
が、屈折率を可変可能な物質を用いて構成されているこ
とを特徴とする付記項9の立体内視鏡装置。 (付記項1〜12の従来技術) 一般に処置具と内視鏡
とが、それぞれ別個に患者の体腔内に挿入され、体腔内
に挿入された処置具の先端部分の画像を内視鏡の観察視
野内に捉え、処置具による患部の処置状態を内視鏡によ
って観察しながらその処置作業を行う内視鏡下の手術が
知られている。この種の内視鏡下手術に用いられる内視
鏡装置として特開平6−30896号公報が開示されて
いる。これはロボットアームにより内視鏡を保持し、術
者の指令によって内視鏡の位置を変えることができる。
これにより従来内視鏡を保持していた助手は解放され、
また術者は自分の思う方向に自在に視野を変えることが
できる。
(Additional Item 12) The stereoscopic endoscope apparatus according to additional item 9, wherein the light beam direction changing means is configured by using a substance whose refractive index can be changed. (Prior art of Supplementary items 1 to 12) Generally, a treatment tool and an endoscope are separately inserted into a body cavity of a patient, and an image of a distal end portion of the treatment tool inserted into the body cavity is observed by the endoscope. 2. Description of the Related Art Endoscopic surgery is known in which a treatment operation is performed while observing a treatment state of an affected part by a treatment tool with an endoscope while being captured in a visual field. Japanese Patent Application Laid-Open No. 6-30896 discloses an endoscope apparatus used for this type of endoscopic surgery. In this method, the endoscope is held by a robot arm, and the position of the endoscope can be changed according to a command from an operator.
This frees the assistant holding the endoscope,
In addition, the surgeon can freely change the field of view in the direction he or she wants.

【0103】これに対し、特願平7−115995号で
は、ロボットアームを用いずに内視鏡の視野を自在に変
換する方法が開示されている。この方法では、内視鏡の
画像の撮像範囲を撮像光学系の一部分をアクチュエータ
で移動することで変更する。可動部分は装置内部なの
で、装置が動作することによる危険性が少なく、安全性
が高い。小型で、通常の内視鏡とTVカメラの組み合わ
せに置き換えて用いられるので取扱いが容易。また、鉗
子の先端を検出して視野を変換することができ、術中に
術者が視野を変換することが容易である。
On the other hand, Japanese Patent Application No. 7-115995 discloses a method of freely changing the field of view of an endoscope without using a robot arm. In this method, the imaging range of the image of the endoscope is changed by moving a part of the imaging optical system by an actuator. Since the movable part is inside the apparatus, the danger due to the operation of the apparatus is small, and the safety is high. It is small and easy to handle because it is used in place of a combination of a normal endoscope and TV camera. In addition, the visual field can be changed by detecting the tip of the forceps, so that the operator can easily change the visual field during the operation.

【0104】特願平7−115995号には、撮像素子
をステッピングモータと送りネジを用いて平行に移動す
る撮像素子移動機構が開示されている。また、ミラーを
用いて光軸を傾け撮像素子に結像される内視鏡像の範囲
をかえる方法が開示されている。
Japanese Patent Application No. 7-115995 discloses an image sensor moving mechanism for moving an image sensor in parallel using a stepping motor and a feed screw. Further, there is disclosed a method of changing the range of an endoscope image formed on an image sensor by tilting an optical axis using a mirror.

【0105】また、現在内視鏡手術用カメラとしては、
小型のCCD1枚で構成された小型のカメラが多く用い
られている。しかし最近では、画質の向上のためにRG
B各色のCCDを用いた3CCDのカメラ、従来の2倍
以上の解像度を実現するハイビジョン(HDTV)カメ
ラ、蛍光観察など微弱な光を観察する高感度なイメージ
インテンシファイヤカメラ、赤外線カメラや紫外線カメ
ラなど、有用ではあるが大型のカメラが実用化されてい
る。
Also, as a camera for endoscopic surgery at present,
A small camera composed of one small CCD is often used. However, recently, to improve image quality, RG
B. A 3 CCD camera using CCDs of each color, a high-definition (HDTV) camera realizing twice or more the resolution of conventional, a high-sensitivity image intensifier camera for observing weak light such as fluorescence observation, an infrared camera and an ultraviolet camera For example, useful but large cameras have been put to practical use.

【0106】特開昭61−223819号公報に、屈折
率の高い液体を封入したプリズムで構成される可変頂角
プリズムを用いてビデオカメラの手ブレ補正に用いたも
のが開示されている。
Japanese Patent Application Laid-Open No. 61-223819 discloses a camera used for correcting a camera shake of a video camera using a variable apex angle prism composed of a prism filled with a liquid having a high refractive index.

【0107】また、特開平2−148013号に、電圧
により屈折率が変わる液晶プリズムを用いて、軟性鏡の
先端部に設けられた光学系の視野方向を変換する方向が
開示されている。
Further, Japanese Patent Application Laid-Open No. 2-148013 discloses a direction in which the viewing direction of an optical system provided at the tip of a flexible mirror is changed by using a liquid crystal prism whose refractive index changes with voltage.

【0108】(付記項1〜12の解決しようとする課
題) 特開平6−30896号公報では、ロボットアー
ムに術者、患者周辺機器が干渉することがある。ロボッ
トの意図しない動作によって、患者を傷つける可能性が
ある。大型で運搬・設置・滅菌にも不便である。
(Problems to be Solved in Additional Items 1 to 12) In Japanese Patent Application Laid-Open No. Hei 6-30896, an operator or a patient's peripheral device may interfere with a robot arm. Unintended movements of the robot can hurt the patient. It is large and inconvenient for transportation, installation and sterilization.

【0109】特願平7−115995号では、安全性が
高く、小型であり、通常の内視鏡とTVカメラと置換で
きるなど利点が多い。しかし、ステッピングモータと送
りネジの機構で撮像素子を平面上を移動させる方法で
は、撮像素子が大型化すると駆動機構が大型化し実用的
でない。そのため、3CCDカメラ、HDTVカメラ、
IIカメラ、非可視光カメラなどの大型の撮像素子を用
いるものでは、視野変換機能を実現しにくい。
Japanese Patent Application No. 7-115995 has many advantages such as high security, small size, and replacement with a normal endoscope and TV camera. However, in the method in which the image pickup device is moved on a plane by the mechanism of the stepping motor and the feed screw, if the size of the image pickup device becomes large, the driving mechanism becomes large, which is not practical. Therefore, 3CCD camera, HDTV camera,
A camera using a large-sized image sensor, such as an II camera and an invisible light camera, has difficulty in realizing the view conversion function.

【0110】また、ミラーを用いた方法では、撮像素子
を移動させる必要がないので、大型の撮像素子を用いる
ことが容易だが、ミラーの駆動機構などが大型となりカ
メラ全体が大きなものとなる。
In the method using a mirror, it is not necessary to move the image pickup device, so that it is easy to use a large image pickup device. However, the drive mechanism of the mirror is large and the whole camera becomes large.

【0111】(付記項9〜12の従来技術) 特開平8
−160316号公報に、スコープの挿入部を共有し、
接眼部付近で左右の光束に分離する硬性立体スコープが
開示されている。
(Prior Art in Additional Items 9 to 12)
-160316, sharing the insertion part of the scope,
There is disclosed a rigid stereoscope that separates light beams into left and right light beams in the vicinity of an eyepiece.

【0112】特開平7−328024号公報に、湾曲部
を有する硬性スコープの先端部に2つの光学系と撮像素
子を有して立体観察を行う立体スコープが開示されてい
る。このスコープでは、上下左右に湾曲することによっ
てスコープを動かさずに観察視野を変えることができ
る。
JP-A-7-328024 discloses a stereoscopic scope having two optical systems and an image sensor at the tip of a rigid scope having a curved portion for performing stereoscopic observation. In this scope, the observation field of view can be changed without moving the scope by bending up, down, left, and right.

【0113】(付記項9〜12の解決しようとする課
題) 特開平8−160316号公報の硬性立体スコー
プで視野方向を変換するためには、両眼の接眼部のそれ
ぞれに特願平7−115995号に示されるような視野
変換機能を有するカメラヘッドを接続せねばならず、構
成が複雑で、装置が大型・高額となり実用的ではない。
(Problems to be Solved in Additional Items 9 to 12) In order to change the viewing direction with a rigid stereoscopic scope disclosed in Japanese Patent Application Laid-Open No. 8-160316, a Japanese Patent Application No. It is necessary to connect a camera head having a field-of-view conversion function as shown in US Pat. No. 1,115,995, and the configuration is complicated, and the apparatus is large and expensive, which is not practical.

【0114】特開平7−328024号公報のように、
湾曲部を有する硬性スコープの先端部に2つの光学系と
撮像素子を有して立体観察を行う立体スコープでは、上
下左右に湾曲することによって観察視野を変えることが
できるが、解像度の高い大型の撮像素子を用いることが
できないという欠点を有する。また、特願平7−115
995号に示されるような視野変換機能を有するカメラ
ヘッドでは、ズームレンズによりスコープを進退させた
のと同じように観察を行うことができるが、特開平7−
328024号公報の方法では、スコープを進退させる
手段を別に設けなければならないという欠点を有する。
As disclosed in JP-A-7-328024,
In a stereoscopic scope that has two optical systems and an image sensor at the tip of a rigid scope having a curved portion and performs stereoscopic observation, the observation field of view can be changed by bending up, down, left and right, but a large resolution with a large resolution There is a disadvantage that an image sensor cannot be used. Also, Japanese Patent Application Hei 7-115
In a camera head having a field-of-view conversion function as disclosed in Japanese Patent Application Laid-Open No. 7-9595, it is possible to perform observation in the same way as moving a scope forward and backward by a zoom lens.
The method of 328024 has the disadvantage that a means for moving the scope forward and backward must be provided separately.

【0115】(付記項9〜12の目的) 3Dスコープ
で視野変換機能を実現する。 (付記項9〜12の課題を解決する手段および作用)
内視鏡および拡大観察光学系を共有し、拡大観察光学系
中に光線の方向を可変手段を設け、その後左右の像に分
離・結像させるステレオ画像撮影手段を設けることで、
3Dスコープで視野変換を可能にする。
(Purpose of Supplementary Items 9 to 12) A view conversion function is realized by a 3D scope. (Means and Actions for Solving the Problems in Supplementary Items 9 to 12)
By sharing the endoscope and the magnifying observation optical system, providing a means for changing the direction of light rays in the magnifying observation optical system, and then providing stereo image photographing means for separating and forming left and right images,
Enables field of view conversion with a 3D scope.

【0116】(付記項13) 2つの光学系により左右
の像を得る立体内視鏡において、少なくとも一方の光学
系の中間に可変プリズムを設けて左右の像の輻輳角を変
化させることを特徴とする立体内視鏡。
(Additional Item 13) In a stereoscopic endoscope for obtaining left and right images by two optical systems, a variable prism is provided in the middle of at least one of the optical systems to change the convergence angle of the left and right images. Stereoscopic endoscope.

【0117】(付記項14) 前記可変プリズムが、液
体屈折物質を用いた可変頂角プリズムであることを特徴
とする付記項13の立体内視鏡。 (付記項15) 前記可変プリズムにより、輻輳角と、
観察像を上下方向の2方向に調整できることを特徴とす
る付記項13の立体内視鏡。
(Additional Item 14) The stereoscopic endoscope according to Additional Item 13, wherein the variable prism is a variable apex angle prism using a liquid refraction material. (Additional Item 15) By the variable prism, a convergence angle,
Item 13. The stereoscopic endoscope according to additional item 13, wherein the observation image can be adjusted in two vertical directions.

【0118】(付記項16) 前記可変プリズムが、電
圧により屈折率を可変可能な物質を用いて構成されてい
ることを特徴とする付記項13の立体内視鏡。 (付記項13〜16の従来技術) 特開平8−1603
16号公報に、スコープの挿入部を共有し、接眼部付近
で瞳分割ミラーにより左右の光束に分離する硬性立体ス
コープで、瞳分割ミラーを平行移動することで、輻輳角
を変化させ、観察視野の立体感を変更することができる
ものが開示されている。
(Additional Item 16) The stereoscopic endoscope according to additional item 13, wherein the variable prism is made of a substance whose refractive index can be changed by a voltage. (Prior art of Supplementary items 13 to 16)
No. 16, published in Japanese Patent Application Laid-Open No. 16-163, discloses a rigid stereoscopic scope in which the insertion part of a scope is shared and a pupil-dividing mirror separates right and left light beams near an eyepiece by changing a convergence angle by translating the pupil-dividing mirror in parallel. A device capable of changing the three-dimensional effect of a visual field is disclosed.

【0119】(付記項13〜16の解決しようとする課
題) 特開平8−160316号公報の瞳分割ミラーを
平行移動することで、輻輳角を変化させ、観察視野の立
体感を変更するものは、瞳分割ミラーを非常に高精度に
スライドさせなければ左右の像の上下の位置関係がず
れ、立体的に観察できないという問題点を有する。
(Problems to be Solved by Additional Items 13 to 16) Japanese Patent Application Laid-Open No. 8-160316 discloses a method of changing a convergence angle by moving a pupil division mirror in parallel to change a stereoscopic effect of an observation visual field. If the pupil division mirror is not slid with very high precision, the vertical positional relationship between the left and right images is displaced, and the stereoscopic observation cannot be performed.

【0120】(付記項13〜16の目的) 高精度な機
構無しに、容易に輻輳角を調整することができる立体内
視鏡装置。 (付記項13〜16の課題を解決する手段および作用)
光束を曲げることが可能な可変プリズムを用いて輻輳
角可変機構を構成する。可変プリズムは、頂角や屈折率
の変化の割合に対し光束を曲げる率が小さいため、可変
手段が高精度でなくても容易に輻輳角を微調することが
できる。
(Purpose of Supplementary Items 13 to 16) A stereoscopic endoscope apparatus capable of easily adjusting a convergence angle without a high-precision mechanism. (Means and Actions for Solving the Problems in Additional Items 13 to 16)
A variable convergence angle mechanism is configured using a variable prism capable of bending a light beam. Since the variable prism has a small rate of bending the light beam with respect to the apex angle and the rate of change in the refractive index, the convergence angle can be easily finely adjusted even if the variable means is not highly accurate.

【0121】(付記項16の課題を解決する手段および
作用) 電圧で光束の曲げ量を可変できるプリズムを用
いることで、機械的な動作部分がないので、精密で信頼
性の高い輻輳角調整機構を実現することができる。
(Means and Action for Solving the Problem of Supplementary Item 16) Since a prism capable of changing the amount of bending of a light beam by voltage is used, there is no mechanical operation part, and therefore, a precise and highly reliable convergence angle adjusting mechanism. Can be realized.

【0122】(付記項1〜16の効果) 視野変換内視
鏡装置において、3CCDやハイビジョンや特殊観察カ
メラなどの大型のカメラを用いて、なおかつ小型に構成
できる。
(Effects of Additional Items 1 to 16) In the visual field conversion endoscope device, a large-sized camera such as a 3CCD, a high-definition television, or a special observation camera can be used, and the size can be reduced.

【0123】(付記項17) 内視鏡と、前記内視鏡の
観察像一部または全部を撮像する撮像手段を備えた内視
鏡装置において、前記撮像手段内部に配置され、前記撮
像手段の結像手段の光軸を偏向させる光軸偏向手段と、
前記光偏向手段を制御して前記撮像手段の撮像範囲を変
化する制御手段とを具備したことを特徴とする内視鏡装
置。
(Additional Item 17) In an endoscope apparatus provided with an endoscope and an image pickup means for picking up a part or all of the observation image of the endoscope, the endoscope apparatus is disposed inside the image pickup means, Optical axis deflecting means for deflecting the optical axis of the imaging means,
An endoscope apparatus comprising: a control unit that controls the light deflection unit to change an imaging range of the imaging unit.

【0124】(付記項18) 前記光軸偏向手段は、液
体屈折物質からなり、頂角を変化することが可能な可変
頂角プリズムであることを特徴とする付記項17記載の
内視鏡装置。
(Additional Item 18) The endoscope apparatus according to Additional Item 17, wherein the optical axis deflecting means is a variable apex angle prism that is made of a liquid refraction material and that can change the apex angle. .

【0125】(付記項19) 前記光軸偏向手段は、屈
折率が可変な物質からなることを特徴とする付記項17
記載の内視鏡装置。 (付記項20) 前記光軸偏向手段は、一対の透明電極
とこの透明電極の間に挟まれた液晶とからなり、前記透
明電極に電圧をかけることにより、屈折率を変化させる
ことを特徴とする付記項17記載の内視鏡装置。
(Appendix 19) The optical axis deflecting means is made of a material having a variable refractive index.
The endoscope apparatus according to claim 1. (Supplementary Note 20) The optical axis deflecting means includes a pair of transparent electrodes and a liquid crystal sandwiched between the transparent electrodes, and changes a refractive index by applying a voltage to the transparent electrodes. 18. The endoscope apparatus according to claim 17, wherein

【0126】(付記項21) 前記光軸偏向手段は、複
数の一対の透明電極とこの透明電極の間に挟まれた液晶
とからなり、前記複数の一対の透明電極ごとに電圧をか
けることにより、部分ごとに屈折率を変化させることを
特徴とする付記項17記載の内視鏡装置。
(Additional Item 21) The optical axis deflecting means is composed of a pair of transparent electrodes and a liquid crystal sandwiched between the transparent electrodes, and applies a voltage to each of the pair of transparent electrodes. 18. The endoscope apparatus according to claim 17, wherein the refractive index is changed for each portion.

【0127】(付記項22) 前記光軸偏向手段は、透
明電極とこの透明電極の間に挟まれた液晶からなる三角
プリズムであることを特徴とする付記項20、または付
記項21記載の内視鏡装置。
(Supplementary Item 22) The supplementary item 20 or item 21, wherein the optical axis deflecting means is a triangular prism composed of a transparent electrode and a liquid crystal interposed between the transparent electrodes. Endoscope device.

【0128】(付記項23) 前記光軸偏向手段は、透
明電極とこの透明電極の間に挟まれた液晶からなる平行
平面状プリズムであることを特徴とする付記項20、ま
たは付記項21記載の内視鏡装置。
(Additional Item 23) The additional item 20 or the additional item 21, wherein the optical axis deflecting means is a parallel plane prism made of a transparent electrode and a liquid crystal interposed between the transparent electrodes. Endoscope device.

【0129】(付記項24) 前記三角プリズムを複数
個用いるとともに、少なくとも2個の前記三角プリズム
の頂角が前記結像手段の光軸に対して90°回転した状
態で配置されていることを特徴とする付記項22記載の
内視鏡装置。
(Additional Item 24) It is assumed that a plurality of the triangular prisms are used and at least two of the triangular prisms are arranged so that the apex angles are rotated by 90 ° with respect to the optical axis of the imaging means. 23. The endoscope apparatus according to claim 22, characterized in that:

【0130】(付記項25) 内視鏡と、前記内視鏡と
着脱可能であり、前記内視鏡の観察像の一部または全部
を撮像する撮像手段を備えた内視鏡装置において、前記
撮像手段内部に配置され、前記撮像手段の結像手段の光
軸を変化させる光軸変化手段と、前記光軸変化手段を制
御して前記撮像手段の撮像範囲を変化する制御手段とを
具備したことを特徴とする内視鏡装置。
(Additional Item 25) In an endoscope apparatus provided with an endoscope and an image pickup means detachable from the endoscope and imaging part or all of an observation image of the endoscope, An optical axis changing means arranged inside the imaging means for changing an optical axis of the imaging means of the imaging means, and a control means for controlling the optical axis changing means to change an imaging range of the imaging means. An endoscope apparatus characterized in that:

【0131】(付記項26) 前記光軸変化手段は、液
体屈折物質からなり、頂角を変化することが可能な可変
頂角プリズムであることを特徴とする付記項25記載の
内視鏡装置。
(Additional Item 26) The endoscope apparatus according to additional item 25, wherein the optical axis changing means is a variable apex angle prism that is made of a liquid refraction material and that can change the apex angle. .

【0132】(付記項27) 前記光軸変化手段は、前
記結像手段の光軸に対して平行移動可能なミラーである
ことを特徴とする付記項25記載の内視鏡装置。 (付記項28) 内視鏡と、前記内視鏡の観察像を撮像
する撮像手段を備えた内視鏡装置において、前記撮像手
段内部に配置され、前記撮像手段に撮像する観察像の倍
率を拡大する拡大光学系と、前記撮像手段内部で、前記
拡大光学系の後方に配置され、左右で観察するために左
右対象に配置された光路を有するステレオ画像撮影手段
と、前記撮像手段内部に配置され、前記拡大光学系の光
軸を変化する光軸変化手段とを具備することを特徴とす
る内視鏡装置。
(Additional Item 27) The endoscope apparatus according to Additional Item 25, wherein the optical axis changing means is a mirror which can move in parallel with the optical axis of the image forming means. (Additional Item 28) In an endoscope apparatus including an endoscope and an imaging unit that captures an observation image of the endoscope, a magnification of an observation image that is arranged inside the imaging unit and captured by the imaging unit is set to A magnifying optical system, a stereo image photographing means having an optical path disposed in the imaging means behind the magnifying optical system and arranged symmetrically for left and right observation, and arranged inside the imaging means. And an optical axis changing means for changing an optical axis of the magnifying optical system.

【0133】(付記項29) 前記光軸変化手段は、前
記拡大光学系の光軸に対して平行移動可能な複数のミラ
ーであることを特徴とする付記項28記載の内視鏡装
置。 (付記項30) 前記光軸変化手段は、前記拡大光学系
の光軸を偏向し、液体屈折物質かなり、頂角を変化する
ことが可能な可変頂角プリズムであることを特徴とする
付記項28記載の内視鏡装置。
(Additional Item 29) The endoscope apparatus according to Additional Item 28, wherein the optical axis changing means is a plurality of mirrors that can move in parallel with the optical axis of the magnifying optical system. (Supplementary Note 30) The optical axis changing means is a variable apex angle prism that deflects the optical axis of the magnifying optical system and can change the apex angle considerably as a liquid refraction material. 29. The endoscope apparatus according to 28.

【0134】(付記項31) 前記光軸偏向手段は、屈
折率が可変な物質からなることを特徴とする付記項28
記載の内視鏡装置。 (付記項32) 左右で観察するために左右対称に配置
された2つの光路を有する立体内視鏡装置において、前
記左右の像の輻輳角を変化するために、前記一方の光路
に配置され、この光路の光軸を変更する光軸偏向手段
と、前記光軸変更手段を制御する制御手段とを具備する
ことを特徴とする内視鏡裝置。
(Additional Item 31) The additional item 28, wherein the optical axis deflecting means is made of a substance having a variable refractive index.
The endoscope apparatus according to claim 1. (Additional Item 32) In a stereoscopic endoscope apparatus having two optical paths symmetrically arranged for left and right observation, the stereoscopic endoscope apparatus is arranged in the one optical path to change a convergence angle of the left and right images, An endoscope apparatus comprising: an optical axis deflecting unit that changes an optical axis of the optical path; and a control unit that controls the optical axis changing unit.

【0135】(付記項33) 前記光軸偏向手段は、液
体屈折物質からなり、頂角を変化することが可能な可変
頂角プリズムであることを特徴とする付記項32記載の
内視鏡装置。
(Additional Item 33) The endoscope apparatus according to additional item 32, wherein the optical axis deflecting means is a variable apex angle prism that is made of a liquid refraction material and that can change the apex angle. .

【0136】(付記項34) 前記光軸偏向手段は、屈
折率が可変な物質からなることを特徴とする付記項32
記載の内視鏡装置。 (付記項35) 前記光軸偏向手段は、一対の透明電極
とこの透明電極の間に挟まれた液晶とからなり、前記透
明電極に電圧をかけることにより、屈折率を変化させる
ことを特徴とする付記項32記載の内視鏡装置。
(Additional Item 34) The additional item 32, wherein the optical axis deflecting means is made of a substance having a variable refractive index.
The endoscope apparatus according to claim 1. (Additional Item 35) The optical axis deflecting means is composed of a pair of transparent electrodes and a liquid crystal interposed between the transparent electrodes, and changes the refractive index by applying a voltage to the transparent electrodes. 33. The endoscope apparatus according to claim 32, wherein

【0137】[0137]

【発明の効果】本発明によれば観察光学系の光軸方向に
対して入射光の角度を変化させる入射角変化要素と、こ
の入射角変化要素による入射光の角度の変化量を制御す
る制御手段とを備えた内視鏡像移動手段を設け、入射角
変化要素によって撮像手段に結像される内視鏡像の位置
を変化させることで、撮像手段によって観察される内視
鏡像の領域を可変するようにしたので、3CCDカメラ
や、HDTVカメラや、可視光外(赤外線・紫外線)カ
メラなど大型で重量の大きい撮像手段を用いた視野変換
カメラの小型化を実現することができる。
According to the present invention, an incident angle changing element for changing the angle of incident light with respect to the optical axis direction of the observation optical system, and control for controlling the amount of change in the angle of incident light by the incident angle changing element. Means for changing the position of the endoscope image formed on the imaging means by the incident angle changing element, thereby changing the area of the endoscope image observed by the imaging means. With this configuration, it is possible to reduce the size of a field-of-view conversion camera using a large and heavy imaging means such as a 3CCD camera, an HDTV camera, or a visible light (infrared / ultraviolet) camera.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】 本発明の第1の実施の形態の内視鏡装置全体
の概略構成図。
FIG. 1 is a schematic configuration diagram of an entire endoscope apparatus according to a first embodiment of the present invention.

【図2】 (A)は第1の実施の形態の内視鏡装置の頂
角可変プリズムを示す斜視図、(B)は頂角可変プリズ
ムの2枚のカバーガラスの軸支部を示す要部の縦断面
図、(C)は頂角可変プリズムのアクチュエータの移動
部材と一方のカバーガラス枠のピンとの係合部を示す斜
視図。
FIG. 2A is a perspective view showing a variable apex angle prism of the endoscope apparatus according to the first embodiment, and FIG. 2B is a main part showing a shaft support portion of two cover glasses of the variable apex angle prism; FIG. 3C is a perspective view showing an engagement portion between a moving member of the actuator of the apex angle variable prism and a pin of one cover glass frame.

【図3】 第1の実施の形態の内視鏡像の移動状態を示
すもので、(A)は内視鏡像の移動前の状態を示す平面
図、(B)は内視鏡像の移動後の状態を示す平面図。
FIGS. 3A and 3B show a moving state of an endoscope image according to the first embodiment, wherein FIG. 3A is a plan view showing a state before the endoscope image is moved, and FIG. The top view showing a state.

【図4】 (A)は本発明の第2の実施の形態の内視鏡
装置の要部の概略構成図、(B)は第2の実施の形態の
内視鏡装置の液晶プリズムの概略構成図。
FIG. 4A is a schematic configuration diagram of a main part of an endoscope device according to a second embodiment of the present invention, and FIG. 4B is a schematic diagram of a liquid crystal prism of the endoscope device according to the second embodiment; Diagram.

【図5】 (A)は第2の実施の形態の液晶プリズムの
第1の変形例を示す概略構成図、(B)は第2の実施の
形態の液晶プリズムの第2の変形例を示す概略構成図。
5A is a schematic configuration diagram illustrating a first modification of the liquid crystal prism according to the second embodiment, and FIG. 5B is a diagram illustrating a second modification of the liquid crystal prism according to the second embodiment; FIG.

【図6】 第2の実施の形態の内視鏡装置の視野変換ア
ダプタの変形例を示す要部の概略構成図。
FIG. 6 is a schematic configuration diagram of a main part showing a modified example of the visual field conversion adapter of the endoscope device according to the second embodiment.

【図7】 本発明の第3の実施の形態を示すもので、
(A)は内視鏡装置全体の概略構成図、(B)は3Dカ
メラを示す要部の概略構成図。
FIG. 7 shows a third embodiment of the present invention,
(A) is a schematic configuration diagram of the entire endoscope apparatus, and (B) is a schematic configuration diagram of a main part showing a 3D camera.

【図8】 本発明の第4の実施の形態の内視鏡装置の要
部の概略構成図。
FIG. 8 is a schematic configuration diagram of a main part of an endoscope apparatus according to a fourth embodiment of the present invention.

【図9】 本発明の第5の実施の形態の内視鏡装置全体
の概略構成図。
FIG. 9 is a schematic configuration diagram of an entire endoscope apparatus according to a fifth embodiment of the present invention.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1 スコープ 2、41 視野変換アダプタ(結像手段) 3 TVカメラ 10、82 VAP(入射角変化要素) 31 VAP制御装置(制御手段) 34 内視鏡像移動手段 42a,42b 液晶プリズム(入射角変化要素) 43 液晶プリズム制御装置(制御手段) 81 3Dカメラ(結像手段) Reference Signs List 1 scope 2, 41 field-of-view conversion adapter (imaging means) 3 TV camera 10, 82 VAP (incident angle changing element) 31 VAP controller (control means) 34 endoscope image moving means 42a, 42b liquid crystal prism (incident angle changing element) 43) Liquid crystal prism control device (control means) 81 3D camera (imaging means)

Claims (1)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 内視鏡の観察光学系に入射される内視鏡
像の一部または全部を撮像手段に結像する結像手段を備
えた内視鏡装置において、 上記結像手段内に介設され、上記観察光学系の光軸方向
に対して入射光の角度を変化させる入射角変化要素と、
この入射角変化要素による上記入射光の角度の変化量を
制御する制御手段とを備え、上記入射角変化要素によっ
て上記撮像手段に結像される内視鏡像の位置を変化させ
ることで、上記撮像手段によって観察される内視鏡像の
領域を可変する内視鏡像移動手段を設けたことを特徴と
する内視鏡装置。
1. An endoscope apparatus provided with an image forming means for forming a part or all of an endoscope image incident on an observation optical system of an endoscope on an image pickup means. Provided, an incident angle changing element that changes the angle of incident light with respect to the optical axis direction of the observation optical system,
Controlling means for controlling a change amount of the angle of the incident light by the incident angle changing element, and changing a position of an endoscope image formed on the image pickup means by the incident angle changing element, thereby obtaining the image pickup image. An endoscope apparatus comprising: an endoscope image moving means for changing an area of an endoscope image observed by the means.
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