JPH10309258A - Body cavity examination device - Google Patents

Body cavity examination device

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JPH10309258A
JPH10309258A JP9122211A JP12221197A JPH10309258A JP H10309258 A JPH10309258 A JP H10309258A JP 9122211 A JP9122211 A JP 9122211A JP 12221197 A JP12221197 A JP 12221197A JP H10309258 A JPH10309258 A JP H10309258A
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JP
Japan
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image
scope
body cavity
visual field
endoscope
Prior art date
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Pending
Application number
JP9122211A
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Japanese (ja)
Inventor
Akihiro Horii
章弘 堀井
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Olympus Corp
Original Assignee
Olympus Optical Co Ltd
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Publication date
Application filed by Olympus Optical Co Ltd filed Critical Olympus Optical Co Ltd
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Publication of JPH10309258A publication Critical patent/JPH10309258A/en
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide an examination device for the body cavity with which an operator can obtain a visual field at a requested position and with a requested magnification in such a wide range of visual field inside the body cavity as exceeds the visual field angle of a scope by the operators's own operation. SOLUTION: This device for examination inside the body cavity has the top part 3 which has an imaging element 10 to take an image obtained through examination inside the body cavity and a magnification changing means (a zoom lens 8 and an actuator 9) to change a rate of magnification of the image taken by the imaging element 10. The device has also curving means (consisting of plural curving tubes, wires 11a, 11b, 11c, and 11d, pulleys 12a and 12b, gears 13a and 13b, and motors 14a and 14b) to curve the top part 3 at least in two directions, position of interest detecting means (a color marker 18 and a color detecting means) to detect a position of interest, and a drive control means to produce an image to be examined at a position of interest by controlling the drive quantity of the magnification changing means and the curving means corresponding to the detected position of interest.

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】本発明は体腔内観察装置に関
する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a body cavity observation device.

【0002】[0002]

【従来の技術】内視鏡下の手術において、処置具と内視
鏡とをそれぞれ別個に患者の体腔内に挿入し、この体腔
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ことが従来より
行われている。
2. Description of the Related Art In an operation under an endoscope, 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 displayed on the endoscope. 2. Description of the Related Art Conventionally, a treatment operation is performed while observing a treatment state of an affected part by a treatment instrument with an endoscope within an observation field of view.

【0003】例えば、特開平6−30896号公報は、
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を開示している。これに
よって、助手は内視鏡を保持する仕事から解放され、ま
た術者は自分の思う方向に自在に視野を変更することが
できる。
For example, JP-A-6-30896 discloses that
It discloses that an endoscope is held by a robot arm and the position of the endoscope is changed according to a command of an operator. This frees the assistant from the task of holding the endoscope and allows the surgeon to change the field of view in any direction he or she wants.

【0004】一方、特願平7−214824号公報は、
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
る方法を開示している。この方法では、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画像の撮
像範囲を変更している。可動部分は装置内部に設けられ
ているので、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。かつ、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が容易
である。また、鉗子の先端を検出して視野を変換するこ
とができるので、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. 7-214824 discloses that
A method for freely changing the field of view of an endoscope without using a robot arm is disclosed. In this method, an imaging range of an endoscope image is changed by moving a part of an imaging optical system by an actuator. Since the movable part is provided inside the apparatus, the risk due to the operation of the apparatus is small and the safety is high. Moreover, since it is small and used in place of a combination of a normal endoscope and a TV camera, handling is easy. Further, since the visual field can be changed by detecting the tip of the forceps, it is easy for the operator to change the visual field during the operation.

【0005】また、特願平6−315281号公報は、
圧電アクチュエータを用いた内視鏡の電動ズームを開示
している。また、特開平8−164148号公報は、内
視鏡画像の一部分を電気的に切り出し、拡大することに
よって視野を変換することを開示している。
Further, Japanese Patent Application No. 6-315281 discloses that
An electric zoom of an endoscope using a piezoelectric actuator is disclosed. Japanese Patent Application Laid-Open No. 8-164148 discloses that a field of view is converted by electrically cutting out and enlarging a part of an endoscope image.

【0006】さらに、特開平7−328024号公報
は、先端が湾曲する立体内視鏡をもったマニピュレータ
装置を開示している。このマニピュレータ装置では、先
端の湾曲を電動で動かすことにより、先端部に設けられ
た立体内視鏡の視野を変えることができる。
Further, Japanese Patent Application Laid-Open No. 7-328024 discloses a manipulator device having a stereoscopic endoscope whose tip is curved. In this manipulator device, the field of view of the stereoscopic endoscope provided at the distal end can be changed by electrically moving the curvature of the distal end.

【0007】[0007]

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、特開平
6−30896号公報では、内視鏡の視野を変換するた
めにロボットアームを駆動するため、ロボットアームの
動作により術者や手術器具と干渉する可能性がある。ま
た、視野の変化範囲がロボットアームの動作範囲により
制限されてしまう。
However, in Japanese Patent Application Laid-Open No. Hei 6-30896, since the robot arm is driven to change the field of view of the endoscope, the operation of the robot arm interferes with the surgeon or the surgical instrument. there is a possibility. Further, the range of change of the visual field is limited by the operation range of the robot arm.

【0008】また、特願平7−214824号公報で
は、視野の変換できる範囲がスコープの視野範囲の中に
限定されるという欠点がある。また、画像の一部分を切
り出し、拡大して表示するため、スコープ及びカメラの
光学系の画質、光学能力が従来の数倍以上必要であると
いう欠点を有する。
Further, Japanese Patent Application No. 7-214824 has a disadvantage that the range in which the field of view can be converted is limited to the range of the scope of the scope. In addition, since a part of an image is cut out and displayed in an enlarged manner, there is a disadvantage that the image quality and the optical ability of the optical system of the scope and the camera are required to be several times or more as compared with the conventional case.

【0009】また、特開平8−164148号公報で
は、拡大された画像の方が得られた画像よりも解像度が
悪くなるという欠点を有する。また、スコープの観察範
囲以外の部分を観察することは困難である。
Japanese Patent Application Laid-Open No. 8-164148 has a disadvantage that the resolution of an enlarged image is lower than that of an obtained image. Also, it is difficult to observe a part other than the observation range of the scope.

【0010】さらに、特開平7−328024号公報で
は、対象に近づいた像を得るためには、内視鏡全体を保
持したマニピュレータを駆動することでスコープを近づ
ける必要があり、マニピュレータが必要であり、術者や
手術器具とマニピュレータが干渉する可能性があるとい
う欠点を有する。
[0010] Further, in Japanese Patent Application Laid-Open No. 7-328024, in order to obtain an image approaching the object, it is necessary to drive the manipulator holding the entire endoscope to bring the scope closer, and a manipulator is required. However, there is a disadvantage that the manipulator may interfere with an operator or a surgical instrument.

【0011】本発明の体腔内観察装置はこのような課題
に着目してなされたものであり、その目的とするところ
は、体腔内の広い範囲の視野の中から、術者の所望の位
置及び拡大率の視野を術者自身の操作により得ることが
できる体腔内観察装置を提供することにある。
The in-vivo observation device of the present invention has been made in view of such a problem, and its object is to provide a desired position and a desired position of an operator from a wide field of view in the body cavity. It is an object of the present invention to provide an in-body-cavity observation device capable of obtaining a field of view of an enlargement ratio by an operator's own operation.

【0012】[0012]

【課題を解決するための手段】上記の目的を達成するた
めに、本発明の体腔内観察装置は、体腔内を観察して得
られる観察像を撮像する撮像手段と、この撮像手段によ
って撮像される観察像の拡大率を可変する拡大率可変手
段とを具備する先端部と、この先端部を少なくとも2方
向に湾曲させる湾曲手段と、興味位置を検出する興味位
置検出手段と、この興味位置検出手段によって検出され
た興味位置に対応して前記拡大率可変手段と前記湾曲手
段の駆動量を制御して、前記興味位置の観察像を得る駆
動制御手段とを具備する。
In order to achieve the above object, an in-vivo observation apparatus according to the present invention is provided with an image pickup means for picking up an observation image obtained by observing the inside of a body cavity, and an image picked up by the image pickup means. A tip provided with magnification changing means for changing the magnification of the observed image, a bending means for bending the tip in at least two directions, an interest position detecting means for detecting an interest position, and an interest position detection. A drive control unit that controls a drive amount of the magnification changing unit and the bending unit in accordance with the position of interest detected by the unit to obtain an observation image of the position of interest.

【0013】すなわち、本発明の体腔内観察装置におい
ては、撮像素子と拡大率可変手段とを先端部に配置する
とともに、この先端部を上下左右に移動させる湾曲手段
を設ける。そして、この拡大率可変手段と湾曲手段とを
術者の指示する画像中の興味位置に対応して駆動するこ
とによって興味位置の観察像を得るようにする。
That is, in the in-vivo observation apparatus of the present invention, the image pickup device and the magnification varying means are arranged at the distal end, and the bending means for moving the distal end up, down, left and right is provided. Then, an observation image of the interested position is obtained by driving the magnification changing means and the bending means in accordance with the interesting position in the image designated by the operator.

【0014】[0014]

【発明の実施の形態】以下、図面を参照して本発明の実
施形態を詳細に説明する。図1は本発明の第1実施形態
に係る体腔内観察装置の構成を示す図であり、挿入部1
及び操作部2を具備している。挿入部1は先端部3及び
湾曲部4及び硬性パイプ5から構成される。硬性パイプ
5はトラカール6を通して体壁21に挿入されている。
挿入部1の根元は、スコープ保持具7によって保持さ
れ、図示されない手術用ベットに保持、取り付られてい
る。先端部3の内部には、拡大率可変光学系としてのズ
ームレンズ8と、このズームレンズ8を駆動する光学系
駆動手段としてのアクチュエータ9と、ズームレンズ8
による像を撮像する撮像素子(撮像手段)10とが内蔵
されている。ズームレンズ8とアクチュエータ9とは拡
大率可変手段を構成する。
Embodiments of the present invention will be described below in detail with reference to the drawings. FIG. 1 is a diagram showing a configuration of an in-vivo observation device according to a first embodiment of the present invention.
And an operation unit 2. The insertion section 1 includes a distal end 3, a curved section 4, and a rigid pipe 5. The rigid pipe 5 is inserted into the body wall 21 through the trocar 6.
The root of the insertion section 1 is held by a scope holder 7 and is held and attached to a surgical bed (not shown). Inside the distal end portion 3, a zoom lens 8 as a variable magnification optical system, an actuator 9 as an optical system driving unit for driving the zoom lens 8, and a zoom lens 8
And an image pickup device (image pickup means) 10 for picking up an image according to. The zoom lens 8 and the actuator 9 constitute a magnification changing means.

【0015】湾曲部4は複数の湾曲駒から構成された湾
曲管からなり、ワイヤ11a、11b、11c、11d
を引く事によってそれぞれ上下左右に移動することがで
きる。ワイヤ11a、11b、11c、11dはコイル
シース20a及び20c、また、図示されないコイルシ
ースによって、操作部2の内部に誘導されている。ワイ
ヤ11a及び11bは操作部2の内部にあるプーリ12
aに接続されている。プーリ12aはギア13a及びモ
ータ14aの軸に接続されている。同様に、ワイヤ11
c及び11dはプーリ12bに接続されるとともに、プ
ーリ12bの軸はギア13b及びモータ14bの軸に接
続されている。また、体壁21には処置具としての鉗子
15が挿入され、鉗子15には、操作するためのハンド
ル16が設けられ、かつ、鉗子15の先端部には把持す
るためのジョー17が設けられ、ジョー17には色マー
カ18が設けられている。また、ハンドル16の近傍に
は、追尾スイッチ19が設けられている。上記した複数
の湾曲管とワイヤ11a、11b、11c、11dと、
プーリ12a、12bと、ギア13a、13b、モータ
14a、14bとは湾曲手段を構成している。
The bending portion 4 comprises a bending tube composed of a plurality of bending pieces, and has wires 11a, 11b, 11c, 11d.
You can move up, down, left and right by pulling. The wires 11a, 11b, 11c, and 11d are guided into the operation unit 2 by the coil sheaths 20a and 20c and a coil sheath (not shown). The wires 11a and 11b are connected to a pulley 12 inside the operation unit 2.
a. The pulley 12a is connected to the gear 13a and the shaft of the motor 14a. Similarly, wire 11
c and 11d are connected to the pulley 12b, and the shaft of the pulley 12b is connected to the shaft of the gear 13b and the motor 14b. Further, a forceps 15 as a treatment tool is inserted into the body wall 21, a handle 16 for operating the forceps 15 is provided, and a jaw 17 for gripping is provided at a distal end portion of the forceps 15. The jaw 17 is provided with a color marker 18. A tracking switch 19 is provided near the handle 16. A plurality of bending tubes described above and wires 11a, 11b, 11c, 11d;
The pulleys 12a and 12b, the gears 13a and 13b, and the motors 14a and 14b constitute a bending unit.

【0016】以下に上記した構成の作用を説明する。体
腔内の視野22は、ズームレンズ8によって撮像素子1
0に結像することにより観察可能である。この視野22
は、先端部3を湾曲部4で向きを変えることで変換でき
る。湾曲部4は、ワイヤ11a、11b、11c、11
dを引くことで、方向を変えることができる。
The operation of the above configuration will be described below. The field of view 22 inside the body cavity is changed by the zoom lens 8 to the image sensor 1
Observation is possible by forming an image at 0. This field of view 22
Can be converted by changing the direction of the distal end portion 3 with the bending portion 4. The bending portion 4 includes wires 11a, 11b, 11c, 11
By subtracting d, the direction can be changed.

【0017】すなわち、モータ14aの回転をギア13
aで減速し、プーリ12aに伝達する。プーリ12aが
右方向に回転するとワイヤ11aが引かれ、内視鏡が上
方に湾曲する。同様にして、プーリ12aを左方向に回
転させればワイヤ11bが引かれ、視野を下方に変換で
きる。また、モータ14bを駆動し、その回転をギア1
3bで減速することによって、プーリ12bが回転し、
このプーリ12bが右方向に回転するとワイヤ11cが
引かれ、先端部3が左方向に向き、視野が左向きに移動
する。また、プーリ12bが左方向に回転すればワイヤ
11bが引かれ、先端部3が右に向き、視野22が右方
向に移動する。
That is, the rotation of the motor 14a is
The speed is reduced at a and transmitted to the pulley 12a. When the pulley 12a rotates rightward, the wire 11a is pulled, and the endoscope bends upward. Similarly, if the pulley 12a is rotated to the left, the wire 11b is pulled and the field of view can be changed downward. Also, the motor 14b is driven, and the rotation is
By decelerating at 3b, the pulley 12b rotates,
When the pulley 12b rotates rightward, the wire 11c is pulled, the tip 3 faces leftward, and the field of view moves leftward. When the pulley 12b rotates to the left, the wire 11b is pulled, the tip 3 turns to the right, and the visual field 22 moves to the right.

【0018】このようにして、追尾スイッチ19の操作
に応じて図示せぬ駆動制御手段によってモータ14a及
び14bを駆動することによって、内視鏡の先端部3を
上下左右に移動させて視野を変換することができる。ま
た、ズームレンズ8の拡大率をアクチュエータ9を用い
て変化させることによって、視野の範囲が広がったり、
狭まったりすることにより、撮像素子10に撮像される
視野範囲が変わり、内視鏡を前後に進退させたのと同じ
ような視野変換を得ることができる。
In this manner, by driving the motors 14a and 14b by the drive control means (not shown) in accordance with the operation of the tracking switch 19, the visual field is converted by moving the distal end portion 3 of the endoscope up, down, left and right. can do. Also, by changing the magnification of the zoom lens 8 using the actuator 9, the range of the field of view can be expanded,
Due to the narrowing, the range of the visual field captured by the image sensor 10 changes, and the same visual field conversion as when the endoscope is moved forward and backward can be obtained.

【0019】この結果、内視鏡の挿入部1をスコープ保
持具7で保持しているにもかかわらず内視鏡を体腔内で
上下左右、または近づけたり遠ざけるのと同じような視
野を得ることができる。
As a result, it is possible to obtain the same field of view as moving the endoscope up, down, left, right, or closer or farther in the body cavity despite holding the insertion section 1 of the endoscope with the scope holder 7. Can be.

【0020】図2(A)は、上記したズームレンズ8の
詳細な構成を示す図である。ズームレンズ8は対物レン
ズ23と、固定レンズ24と、移動レンズ25と、この
移動レンズ25を支持する移動レンズワク26と、この
移動レンズワク26に接続された移動ノブ27とで構成
される。
FIG. 2A is a diagram showing a detailed configuration of the zoom lens 8 described above. The zoom lens 8 includes an objective lens 23, a fixed lens 24, a moving lens 25, a moving lens arm 26 that supports the moving lens 25, and a moving knob 27 connected to the moving lens arm 26.

【0021】移動ノブ27はアクチュエータ9に接続さ
れている。アクチュエータ9が移動すると、移動ノブ2
7が左右に移動し、移動ノブ27の左右の移動に応じて
移動レンズワク26が移動する。その結果、移動レンズ
25が移動し、移動レンズ25の移動によって、撮像素
子10に撮像される像の大きさが可変される。
The moving knob 27 is connected to the actuator 9. When the actuator 9 moves, the moving knob 2
7 moves left and right, and the moving lens arm 26 moves according to the left and right movement of the moving knob 27. As a result, the movable lens 25 moves, and the size of the image captured by the image sensor 10 is changed by the movement of the movable lens 25.

【0022】図2(B)は、アクチュエータ9の詳細な
構成を示す図である。アクチュエータ9は移動体29
と、外パイプ28と、接触部31と、圧電素子30と、
配線32とから構成される。移動体29の左端は、移動
ノブ27と係合している。
FIG. 2B is a diagram showing a detailed configuration of the actuator 9. The actuator 9 is a moving body 29
, An outer pipe 28, a contact portion 31, a piezoelectric element 30,
And a wiring 32. The left end of the moving body 29 is engaged with the moving knob 27.

【0023】移動体29の一部分である接触部31は外
パイプ28に内接しており、接触部31は、外側に開こ
うとするバネ力で外パイプ28に圧接している。圧電素
子30の左端が移動体29に接続されており、圧電素子
30の右端には、配線32が接続されている。圧電素子
30は、配線32より高電圧を加えることによって左右
に伸縮する。
A contact portion 31 which is a part of the moving body 29 is in contact with the outer pipe 28, and the contact portion 31 is pressed against the outer pipe 28 by a spring force to open outward. The left end of the piezoelectric element 30 is connected to the moving body 29, and the wiring 32 is connected to the right end of the piezoelectric element 30. The piezoelectric element 30 expands and contracts left and right by applying a higher voltage than the wiring 32.

【0024】以下に上記したズームレンズ8及びアクチ
ュエータ9の作用を説明する。圧電素子30に急激に高
電圧を加えると、圧電素子30が急速に横方向に伸長す
る。その衝撃力で移動体29が左方向に移動しその結
果、移動ノブ27が左方向に移動する。ここで、圧電素
子30に加える電圧をゆっくり減じていくと、接触部3
1はパイプ28と摩擦力で係合されているため位置が動
かない。このため、圧電素子30が収縮しても位置は変
わらない。この圧電素子30に急激に高電圧を加えてゆ
っくり電圧を減じるという操作を繰り返すと、移動体2
9は左側に移動し、その結果、移動ノブ27を左側に移
動することができる。また、圧電素子30に加える電圧
のパターンを正負反対にすることによって、移動体29
は右側に移動する。
The operation of the zoom lens 8 and the actuator 9 will be described below. When a high voltage is suddenly applied to the piezoelectric element 30, the piezoelectric element 30 rapidly expands in the lateral direction. The moving body 29 moves leftward due to the impact force, and as a result, the moving knob 27 moves leftward. Here, when the voltage applied to the piezoelectric element 30 is gradually reduced, the contact portion 3
The position 1 does not move because it is engaged with the pipe 28 by frictional force. Therefore, even if the piezoelectric element 30 contracts, the position does not change. When the operation of rapidly applying a high voltage to the piezoelectric element 30 and slowly reducing the voltage is repeated, the moving body 2
9 moves to the left, and consequently the movement knob 27 can move to the left. In addition, by making the pattern of the voltage applied to the piezoelectric element 30 opposite to positive or negative, the moving body 29
Moves to the right.

【0025】以下に図3(A)及び3(B)を参照して
本実施形態で用いられる鉗子自動追尾機能について説明
する。図3(A)は、図1の撮像素子10で撮像された
鉗子15の先端部にある色マーカ18をモニタ画面34
に表示したようすを示す図である。鉗子15に設けられ
た操作入力手段としての追尾スイッチ19を押すと、色
検出手段は、体腔内指示手段としての色マーカ18のモ
ニタ画面34上の位置を色抽出処理を行なうことで検出
する。次に、得られた色マーカ18のモニタ画面34上
の位置が興味位置としての画面中心33に近づくように
モータ14a及び14bを駆動する。追尾スイッチ19
を押し続けることで、色マーカ18が画面中心33に近
づき、図3(B)に示すように、最終的には色マーカ1
8の位置が画面中心33に到達する。
Hereinafter, the automatic forceps tracking function used in the present embodiment will be described with reference to FIGS. 3 (A) and 3 (B). FIG. 3A shows a color image 18 at the distal end of the forceps 15 captured by the image sensor 10 shown in FIG.
FIG. When the tracking switch 19 as the operation input means provided on the forceps 15 is pressed, the color detection means detects the position on the monitor screen 34 of the color marker 18 as the body cavity instruction means by performing a color extraction process. Next, the motors 14a and 14b are driven so that the obtained position of the color marker 18 on the monitor screen 34 approaches the screen center 33 as the position of interest. Tracking switch 19
By continuously pressing, the color marker 18 approaches the center 33 of the screen, and as shown in FIG.
The position 8 reaches the screen center 33.

【0026】これによって、鉗子15の先端を見たい領
域の中央に置き、その場で追尾スイッチ19を押し続
け、色マーカ18が画面中心にくるまで押すことによっ
て、術者は自分の見たい視野の位置を自由に指定するこ
とができる。
With this arrangement, the operator places the tip of the forceps 15 in the center of the area to be viewed, keeps pressing the tracking switch 19 on the spot, and presses the color marker 18 until the center of the screen is reached, so that the surgeon can view his / her desired view Can be freely specified.

【0027】以下に、視野のマニュアル(手動)変換に
ついて説明する。図4は内視鏡の視野のマニュアル変換
を行なう場合の構成を示す図である。このような簡単な
構成でも内視鏡の視野を自由に変換することができる。
鉗子15のハンドル16の近傍に操作スイッチ35が設
けられている。操作スイッチ35には、操作入力手段と
してのジョイスティック36及びズームスイッチ37が
設けられている。ジョイスティック36は、上下左右方
向に移動することができる。また、ズームスイッチ37
は、横方向に移動することができる。ジョイスティック
36を上下方向に移動することで、モータ14aのスイ
ッチが入り、モータ14aが駆動されて、プーリ12a
が右方向に回転するようになっている。その結果、ジョ
イスティック36を上方向に移動させると、視野が上方
向に変換される。また横方向についても同様である。
The manual conversion of the field of view will be described below. FIG. 4 is a diagram showing a configuration in a case where manual conversion of the field of view of the endoscope is performed. Even with such a simple configuration, the field of view of the endoscope can be freely converted.
An operation switch 35 is provided near the handle 16 of the forceps 15. The operation switch 35 is provided with a joystick 36 and a zoom switch 37 as operation input means. The joystick 36 can move up, down, left, and right. Also, the zoom switch 37
Can move laterally. By moving the joystick 36 in the vertical direction, the motor 14a is turned on, and the motor 14a is driven to pull the pulley 12a.
Rotates to the right. As a result, when the joystick 36 is moved upward, the field of view is converted upward. The same applies to the horizontal direction.

【0028】また、ズームスイッチ37を手元側に操作
すると、ズームレンズ8が駆動されてズームアップす
る。また、ズームスイッチ37が前方に押し出される
と、ズームレンズ8が移動して、広がった観察視野が得
られるようになる。この方法でも術者は鉗子手元の操作
によって自由に視野を変換することができる。
When the zoom switch 37 is operated to the near side, the zoom lens 8 is driven to zoom up. Also, when the zoom switch 37 is pushed forward, the zoom lens 8 moves, and a wide observation field of view can be obtained. Also in this method, the surgeon can freely change the visual field by operating the forceps.

【0029】また、図5(A)、図5(B)に示される
ように、モニタ画面34上のカーソル位置38をジョイ
スティック36で移動させることで、更に精密な移動位
置の指定ができる。すなわち、図5(A)に示されるよ
うに、モニタ画面34上のカーソル位置38をジョイス
ティック36で移動させることで指定する。その指定の
位置に図示しない指定ボタンを押すことによって、視野
の中央がカーソル位置38と一致するように視野を移動
することができる。
As shown in FIGS. 5A and 5B, by moving the cursor position 38 on the monitor screen 34 with the joystick 36, a more precise movement position can be specified. That is, as shown in FIG. 5A, the cursor position 38 on the monitor screen 34 is designated by moving the joystick 36. By pressing a designation button (not shown) at the designated position, the visual field can be moved so that the center of the visual field coincides with the cursor position 38.

【0030】また、図5(B)に示されるように、モニ
タ画面34上の2点、39a及び39bをカーソルで指
定することによって、指示領域40を指定する。この指
示領域40の位置及び大きさに対応して視野方向を変換
するためのモータ14a及び14bと、拡大率を変換す
るズームレンズ8のアクチュエータ9を駆動すること
で、指示領域40がモニタ画面34全体を占めるように
することができる。
As shown in FIG. 5B, the pointing area 40 is designated by designating two points 39a and 39b on the monitor screen 34 with a cursor. By driving the motors 14a and 14b for changing the viewing direction in accordance with the position and size of the pointing area 40 and the actuator 9 of the zoom lens 8 for changing the magnification, the pointing area 40 is displayed on the monitor screen 34. It can occupy the whole.

【0031】以下に視野変換方向の補正について説明す
る。図5(A)、図5(B)に示される画面34上の特
定の位置に対して精密に湾曲部4を移動させて方向を変
えるためには、図6に示されるような問題がある。それ
は、ワイヤ11a、11b、11c、11dの移動量と
視野の移動量が対応しないということである。
Hereinafter, the correction of the view conversion direction will be described. In order to precisely move the bending portion 4 to a specific position on the screen 34 shown in FIGS. 5A and 5B to change the direction, there is a problem as shown in FIG. . That is, the movement amount of the wires 11a, 11b, 11c, and 11d does not correspond to the movement amount of the visual field.

【0032】すなわち、視野の上下移動に対応するワイ
ヤ11a及び11bの動きを止めて固定し、ワイヤ11
c及び11dをプーリ12bで駆動すると、図6(A)
の41で示されるような軌跡を描く。また、左右方向の
ワイヤの移動を止め、上下移動のワイヤを引くプーリ1
2aを移動させると、視野は42のような軌跡を描く。
それぞれの湾曲管が湾曲駒によって構成されているため
に湾曲した軌跡を描くことがわかる。
That is, the movement of the wires 11a and 11b corresponding to the vertical movement of the visual field is stopped and fixed.
When c and 11d are driven by the pulley 12b, FIG.
A locus as indicated by 41 is drawn. A pulley 1 for stopping the movement of the wire in the left-right direction and pulling the wire moving up and down.
By moving 2a, the visual field draws a locus like 42.
It can be seen that since each bending tube is constituted by a bending piece, a curved trajectory is drawn.

【0033】そこで、モータ14a及び14bの制御装
置(図示せず)に電気的な補正手段を設けることによっ
て、図6(B)の軌跡43及び44に示されるように、
左右方向及び上下方向の移動軌跡が水平及び垂直になる
ように補正することにより、図5(A)に示すように画
面上の位置が指定された場合でも、精密にその方向に視
野を変換することができる。
Therefore, by providing an electric correction means in the control device (not shown) of the motors 14a and 14b, as shown by trajectories 43 and 44 in FIG.
By correcting the movement trajectories in the horizontal direction and the vertical direction so as to be horizontal and vertical, even if a position on the screen is designated as shown in FIG. be able to.

【0034】図7(A)、7(B)は上記したズームレ
ンズ8の別構成を示す図である。図7(A)では、固定
レンズ48が鏡筒45に固定されており、移動レンズA
49がレンズワクA46に固定されている。また、移動
レンズB50がレンズワクB47に固定されている。レ
ンズワクA46にはカムピンA51が固定されている。
また、レンズワクB47にはカムピンB52が固定され
ている。レンズワクA46は鏡筒45の内筒に内接して
おり、左右に摺動可能である。また、レンズワクB47
はレンズワクA46に内接しており、左右に摺動可能で
ある。また、鏡筒45には、カムピンA51が左右に移
動可能なように図方向に対し左右方向の長穴が設けられ
ている。同様に、カムピンB52に対しても鏡筒45及
びレンズワクA46に左右方向に長穴が設けられてい
る。これにより、カムピンA51を左右に移動させるこ
とにより、レンズワクA46及び移動レンズA49を左
右に移動できる。また、同様に、カムピンB52を左右
に移動させることにより、レンズワクB47及び移動レ
ンズB50を左右に移動できる。また、鏡筒45の外側
には、カムリング53が回転自在に設けられている。
FIGS. 7A and 7B are views showing another configuration of the zoom lens 8 described above. 7A, the fixed lens 48 is fixed to the lens barrel 45, and the moving lens A
49 is fixed to the lens unit A46. Further, the moving lens B50 is fixed to the lens unit B47. A cam pin A51 is fixed to the lens arm A46.
A cam pin B52 is fixed to the lens arm B47. The lens arm A 46 is inscribed in the inner cylinder of the lens barrel 45 and can slide left and right. In addition, Lenswak B47
Is inscribed in the lens arm A46 and is slidable left and right. The lens barrel 45 is provided with a long hole in the left-right direction with respect to the drawing direction so that the cam pin A51 can move left and right. Similarly, for the cam pin B52, a long hole is provided in the lens barrel 45 and the lens arm A46 in the left-right direction. Thus, by moving the cam pin A51 left and right, the lens work A46 and the moving lens A49 can be moved left and right. Similarly, by moving the cam pin B52 right and left, the lens block B47 and the moving lens B50 can be moved right and left. A cam ring 53 is rotatably provided outside the lens barrel 45.

【0035】さらに、図7(B)に示すように、カムリ
ング53にはカム溝77a及びカム溝77bが設けられ
ている。カム溝77aの内側にはカムピンA51が接
し、カム溝77bの内側にはカムピンB52が接するよ
うになっている。ここで、カムリング53を左右に回転
させることにより、移動レンズA49及び移動レンズB
が固定レンズ48及び撮像素子10に対して相対的に移
動する。これにより、ズームレンズの拡大率が変化し、
撮像素子10に撮像される像の拡大率が変化する。
Further, as shown in FIG. 7B, the cam ring 53 is provided with a cam groove 77a and a cam groove 77b. The cam pin A51 is in contact with the inside of the cam groove 77a, and the cam pin B52 is in contact with the inside of the cam groove 77b. Here, the moving lens A49 and the moving lens B are rotated by rotating the cam ring 53 left and right.
Moves relative to the fixed lens 48 and the image sensor 10. This changes the magnification of the zoom lens,
The magnification of the image picked up by the image sensor 10 changes.

【0036】図8(A)、8(B)は前記した挿入部1
の別の構成を示す図である。まず、図8(A)の構成に
ついて説明する。図7(A)、7(B)のカムリング5
3の外側にギアを設けて、リングギア54とする。リン
グギア54は、ピニオンギア55と噛み合っている。ピ
ニオンギア55はフレキシブルシャフト56を介してモ
ータ57に接続されている。フレキシブルシャフト56
は湾曲部4及び硬性パイプ5及び硬性パイプ5の内部を
通過している。モータ57を回転させることによりフレ
キシブルシャフト56が回転し、その回転がピニオンギ
ア55に伝達されてリングギア54を回転させる。した
がって、モータ57を左右方向に回転させることによ
り、ズームレンズの拡大率を変化させることができる。
FIGS. 8A and 8B show the insertion portion 1 described above.
It is a figure showing another composition of. First, the configuration in FIG. 8A is described. Cam ring 5 in FIGS. 7A and 7B
A gear is provided on the outside of the ring gear 3 to form a ring gear 54. The ring gear 54 meshes with a pinion gear 55. The pinion gear 55 is connected to a motor 57 via a flexible shaft 56. Flexible shaft 56
Pass through the curved portion 4, the hard pipe 5, and the inside of the hard pipe 5. The rotation of the motor 57 rotates the flexible shaft 56, and the rotation is transmitted to the pinion gear 55 to rotate the ring gear 54. Therefore, by rotating the motor 57 in the left-right direction, the magnification of the zoom lens can be changed.

【0037】次に、図8(B)の構成について説明す
る。図7(A)、7(B)のカムリング53の外側にワ
イヤ59を巻き付けるための溝を設けてカムプーリ58
を構成する。ワイヤ59はコイルシース60の内部を通
り、プーリ61に巻き付けられている。プーリ61はモ
ータ62により回転駆動される。モータ62を駆動させ
ることでプーリ61を右方向に回転させると、ワイヤ5
9が引かれてカムプーリ58が回転する。また、モータ
62を逆回転させてプーリ61を左回転させると、カム
プーリ58に接続されたねじりバネ63の付勢力により
カムプーリ58が回転して拡大率を変化させることがで
きる。
Next, the configuration of FIG. 8B will be described. 7A and 7B, a cam pulley 58 is provided by providing a groove for winding a wire 59 outside the cam ring 53.
Is configured. The wire 59 passes through the inside of the coil sheath 60 and is wound around the pulley 61. The pulley 61 is driven to rotate by a motor 62. When the pulley 61 is rotated rightward by driving the motor 62, the wire 5
9 is pulled, and the cam pulley 58 rotates. When the motor 62 is rotated in the reverse direction to rotate the pulley 61 counterclockwise, the cam pulley 58 is rotated by the urging force of the torsion spring 63 connected to the cam pulley 58, and the magnification can be changed.

【0038】また、本実施形態のスコープ保持具7の代
わりに、複数の関節を有する特表平7−509637号
公報に示されるようなマニピュレータを用いることで更
に観察の自由度を増すことができる。
In addition, by using a manipulator having a plurality of joints as disclosed in Japanese Patent Publication No. 7-509637, instead of the scope holder 7 of this embodiment, the degree of freedom of observation can be further increased. .

【0039】上記した第1実施形態によれば、術者は、
助手が内視鏡及びカメラを持たなくとも、体腔内の広い
範囲の視野の中から、所望の位置及び拡大率の視野を術
者自身の操作により得ることができる。
According to the above-described first embodiment, the surgeon
Even if the assistant does not have an endoscope and a camera, the operator can obtain a field of view at a desired position and magnification from a wide field of view in the body cavity by himself / herself.

【0040】以下に、本発明の第2実施形態を説明す
る。第2実施形態では術者があたかも体腔内にいるよう
な立体観察を実現することを意図している。図9
(A)、9(B)は本発明の第2実施形態の構成を示す
図である。ここでは図9(A)に示すように、第1実施
形態における挿入部1の先端部3にズームレンズ64及
び術者の右目及び左目に対応する撮像素子66a、66
bに結像するための結像レンズ65a、65bを設けて
いる。これにより、撮像素子66a、66bに左右の視
差に相当する内視鏡の画像が投影され、体腔内を立体的
に観察することができる。
Hereinafter, a second embodiment of the present invention will be described. The second embodiment is intended to realize stereoscopic observation as if the operator were in a body cavity. FIG.
(A), (B) is a diagram showing a configuration of a second embodiment of the present invention. Here, as shown in FIG. 9A, the zoom lens 64 and the imaging devices 66a and 66 corresponding to the right and left eyes of the operator are provided on the distal end portion 3 of the insertion section 1 in the first embodiment.
Image forming lenses 65a and 65b for forming an image on b are provided. Thereby, the image of the endoscope corresponding to the left and right parallax is projected on the imaging devices 66a and 66b, and the inside of the body cavity can be observed three-dimensionally.

【0041】また、図9(B)に示されるように、術者
はヘッドマウントディスプレイ(HMD)67を装着し
ている。HMD67には左右の目に対応する液晶モニタ
68a及び68bが設けられている。また、HMD67
には、磁気の変化により術者の頭の移動を検出する姿勢
センサ69bが設けられ、磁界を発生する磁気ソース6
9aは特定の位置に固定されている。
As shown in FIG. 9B, the surgeon wears a head-mounted display (HMD) 67. The HMD 67 is provided with liquid crystal monitors 68a and 68b corresponding to the left and right eyes. In addition, HMD67
Is provided with a posture sensor 69b for detecting a movement of an operator's head by a change in magnetism, and a magnetic source 6 for generating a magnetic field.
9a is fixed at a specific position.

【0042】以下に第2実施形態の作用を説明する。術
者が頭を上下及び左右に移動すると、その移動を磁気ソ
ース69aに対する姿勢センサ69bの変位として取り
出す。その頭の上下左右の移動に対応して図9(A)に
示される湾曲部4を上下左右に駆動して視野変換を行
う。また、術者の前後方向の移動も姿勢センサ69bで
検出する。この前後方向の移動に対応してズームレンズ
64の拡大率を可変する。これによって、術者が左を向
けば左の画像を得ることができ、また術者が近寄ればズ
ームレンズ64により対象が拡大されて近づいたような
視野が得られる。また頭を引くとズームレンズ64の拡
大率が下がるので、遠ざかったような視野が得られる。
しかも術者は各撮像素子66a、66bからHMD67
の液晶モニタ68a、68b上に左右の視差を有する画
像を得ているため、体腔内を立体的に観察できる。
The operation of the second embodiment will be described below. When the surgeon moves the head up and down and left and right, the movement is taken out as a displacement of the attitude sensor 69b with respect to the magnetic source 69a. The field of view conversion is performed by driving the bending portion 4 shown in FIG. The movement of the surgeon in the front-rear direction is also detected by the posture sensor 69b. The magnification of the zoom lens 64 is varied according to the movement in the front-back direction. Thus, if the operator turns left, an image on the left can be obtained, and if the operator approaches, a field of view can be obtained as if the target was enlarged by the zoom lens 64 and approached. Further, when the head is pulled, the magnification of the zoom lens 64 is reduced, so that it is possible to obtain a visual field as if it were far away.
Moreover, the surgeon can use the HMD 67 from each of the imaging devices 66a and 66b.
Images having left and right parallaxes are obtained on the liquid crystal monitors 68a and 68b, so that the inside of the body cavity can be three-dimensionally observed.

【0043】上記した第2実施形態によれば、術者はあ
たかも湾曲にいるかのように、自分の動きに対応して体
腔内の立体的な画像を観察することができる。以下に本
発明の第3実施形態を説明する。第3実施形態では移動
できる視野範囲を拡大することを意図している。
According to the above-described second embodiment, the surgeon can observe a three-dimensional image of the inside of the body cavity in accordance with his or her own movement as if it were curved. Hereinafter, a third embodiment of the present invention will be described. The third embodiment intends to expand the movable visual field range.

【0044】図10は本発明の第3実施形態の構成を示
す図である。第1実施形態の図1の構成と異なるのは、
挿入部1において、硬性パイプ5の先端に第1湾曲部7
0が接続され、この第1湾曲部70は湾曲部73及びそ
の先の第2湾曲部72を介して先端部3に接続されてい
ることである。第1湾曲部70及び第2湾曲部72は、
図1の湾曲部4と同じ構成となっている。また、操作部
2にはそれぞれの湾曲に対応するアクチュエータが設け
られている。
FIG. 10 is a diagram showing the configuration of the third embodiment of the present invention. The difference from the configuration of the first embodiment shown in FIG.
In the insertion portion 1, the first bending portion 7 is attached to the tip of the rigid pipe 5.
0 is connected, and the first curved portion 70 is connected to the distal end portion 3 via the curved portion 73 and the second curved portion 72 ahead of the curved portion 73. The first bending portion 70 and the second bending portion 72
It has the same configuration as the bending portion 4 of FIG. Further, the operation unit 2 is provided with actuators corresponding to the respective curvatures.

【0045】上記した第1実施形態の構成ではトラカー
ル6から挿入部1を挿入した場合に、障害物126の向
こう側にある対象71を観察することはできないが、第
3実施形態では2つの湾曲部、第1湾曲部70及び第2
湾曲部72を持たせたので、第1実施形態においてトラ
カール6を第2トラカール74に切り換えたのと同じよ
うな視野を得ることができる。その結果、障害物126
の向こう側にある対象71を観察することが可能であ
る。
In the configuration of the first embodiment described above, when the insertion section 1 is inserted from the trocar 6, the object 71 on the other side of the obstacle 126 cannot be observed. Part, the first bending part 70 and the second
Since the curved portion 72 is provided, it is possible to obtain the same field of view as when the trocar 6 is switched to the second trocar 74 in the first embodiment. As a result, the obstacle 126
It is possible to observe the object 71 on the other side of.

【0046】また、特開平8−164148号公報に示
すように、観察視野75の一部分を電気的に拡大するこ
とによって、対象71の周辺部の視野76のみを拡大し
て観察することが可能である。これにより、トラカール
6より内視鏡を挿入した場合では得られなかったような
視野を観察することが可能となる。
Further, as shown in Japanese Patent Application Laid-Open No. 8-164148, by electrically enlarging a part of the observation field of view 75, it is possible to enlarge and observe only the field of view 76 around the object 71. is there. This makes it possible to observe a field of view that was not obtained when the endoscope was inserted from the trocar 6.

【0047】この構成では、前記したように障害物12
6を避けて観察するだけでなく、同じ対象を別の角度か
ら観察することができ、体腔内での3次元的な位置関係
を把握する事もできる。
In this configuration, as described above, the obstacle 12
In addition to observing while avoiding Step 6, the same object can be observed from different angles, and the three-dimensional positional relationship within the body cavity can be grasped.

【0048】上記した第3実施形態によれば、内視鏡を
挿入するトラカール穴を変えずに、体腔内の視野を大き
く変換できる。また、障害物のために通常では観察でき
ない対象も別の方向からアプローチして観察することが
できる。さらには、同じ対象を異なった視点から観察す
ることができる。
According to the third embodiment, the visual field in the body cavity can be largely changed without changing the trocar hole into which the endoscope is inserted. In addition, an object that cannot be normally observed due to an obstacle can be observed by approaching from another direction. Furthermore, the same object can be observed from different viewpoints.

【0049】以下に、本発明の第4実施形態を説明す
る。第4実施形態では、視野変換カメラにおいて、斜視
スコープを用いて視野変換の領域を拡大することを意図
している。図11は本発明の第4実施形態の構成を示す
図である。第4実施形態の構成は、斜視スコープ78
と、視野変換カメラ79と、TVモニタ88と、色抽出
手段89と、制御装置90とから構成される。斜視スコ
ープ78は、その接眼部80によってプーリ81Aを介
して視野変換カメラ79に着脱自在に嵌合している。プ
ーリB83はギア付DCモータ84と接続しており、プ
ーリA81及びプーリB83はタイミングベルト82で
接続されている。
Hereinafter, a fourth embodiment of the present invention will be described. In the fourth embodiment, it is intended to enlarge a field of view conversion using a perspective scope in a view conversion camera. FIG. 11 is a diagram showing the configuration of the fourth embodiment of the present invention. The configuration of the fourth embodiment is similar to that of the perspective scope 78.
, A visual field conversion camera 79, a TV monitor 88, a color extracting means 89, and a control device 90. The perspective scope 78 is detachably fitted to the field-of-view conversion camera 79 via the pulley 81A by its eyepiece 80. The pulley B83 is connected to a geared DC motor 84, and the pulley A81 and the pulley B83 are connected by a timing belt.

【0050】また、視野変換カメラ79には、ズームレ
ンズ85と、CCDカメラ86と、CCDカメラ移動手
段87とが設けられている。CCDカメラ86はCCD
カメラ移動手段87によって、ズームレンズ85の光軸
に対して垂直に上下左右に平行移動することができる。
CCDカメラ86の出力のビデオ信号はTVモニタ88
及び色抽出手段89に入力される。色抽出手段89の出
力は制御装置90に入力される。制御装置90はCCD
カメラ移動手段87とズームレンズ85とギア付DCモ
ータ84を制御している。
The field-of-view conversion camera 79 is provided with a zoom lens 85, a CCD camera 86, and a CCD camera moving means 87. The CCD camera 86 is a CCD
By the camera moving means 87, it is possible to translate vertically, horizontally and vertically to the optical axis of the zoom lens 85.
The video signal output from the CCD camera 86 is output to a TV monitor 88.
And the color extraction means 89. The output of the color extracting means 89 is input to the control device 90. The control device 90 is a CCD
It controls the camera moving means 87, the zoom lens 85, and the geared DC motor 84.

【0051】以下に、第4実施形態の作用を説明する。
ギア付DCモータ84を駆動することにより、プーリB
83が回転し、その回転がタイミングベルト82によっ
てプーリA81に伝達される。プーリA81に係合され
ている接眼部80がプーリA81と共に回転し、その結
果、斜視スコープ78が回転する。また、斜視スコープ
78の視野R1はズームレンズ85により拡大されてR
1′の領域に結像される。その領域R1′の一部の領域
R2′がCCDカメラ86に撮影される。
The operation of the fourth embodiment will be described below.
By driving the geared DC motor 84, the pulley B
83 rotates, and the rotation is transmitted to the pulley A81 by the timing belt 82. The eyepiece 80 engaged with the pulley A81 rotates together with the pulley A81, and as a result, the oblique scope 78 rotates. The field of view R1 of the oblique scope 78 is enlarged by the zoom
An image is formed in the area 1 '. Part of the region R1 'is photographed by the CCD camera 86.

【0052】ここで、CCDカメラ移動手段87を移動
させることにより、CCDカメラ86で観察される範囲
を斜視スコープ78の視野範囲R1より部分的に切り出
すことができる。これにより、あたかも斜視スコープ7
8を移動させたような視野を得ることができる。更に、
ギア付DCモータ84を駆動して斜視スコープ78を回
転させることで、視野をR1の方向からR3に変更する
ことができる。このようにして、切り出し方向R2を更
に大きな領域で変化させることができる。
Here, by moving the CCD camera moving means 87, the range observed by the CCD camera 86 can be partially cut out from the field of view R1 of the perspective scope 78. With this, it is as if the perspective scope 7
8 can be obtained. Furthermore,
By driving the geared DC motor 84 to rotate the perspective scope 78, the field of view can be changed from the direction of R1 to R3. In this manner, the cutout direction R2 can be changed in a larger area.

【0053】以下に、上記した構成を用いた鉗子自動追
尾について説明する。図12(A)は鉗子自動追尾の制
御フローチャートを示す図である。また、図12(B)
は、斜視スコープ78の視野範囲と画像の切り出し範囲
の関係を示す。最初にステップF1に示されるように、
図11の鉗子15の先端に設けられた色マーカ18の位
置を色抽出手段89によって抽出する。次に、色マーカ
18の位置95を斜視スコープ78の回転角及びCCD
カメラ86の位置に基づいて図12(B)に示される座
標系に変換する。図12(B)の91は斜視スコープ7
8が上向きである時の視野範囲を示す。
Hereinafter, automatic forceps tracking using the above configuration will be described. FIG. 12A is a diagram illustrating a control flowchart of forceps automatic tracking. FIG. 12B
Shows the relationship between the visual field range of the oblique scope 78 and the cutout range of the image. First, as shown in step F1,
The position of the color marker 18 provided at the tip of the forceps 15 in FIG. Next, the position 95 of the color marker 18 is determined by the rotation angle of the perspective scope 78 and the CCD.
Based on the position of the camera 86, the coordinate is converted into the coordinate system shown in FIG. Reference numeral 91 in FIG.
8 shows the visual field range when facing upward.

【0054】視野範囲の中でCCDカメラ移動手段87
によって、CCDカメラ86で切り出され、モニタに表
示されている撮像範囲が93である。撮像範囲93の中
での色マーカ位置95が色抽出手段89で検出され、そ
の位置がCCDカメラ86の切り出し位置及び斜視スコ
ープ78の回転角によって、座標(X0、Y0)に変換
される(ステップF2)。
CCD camera moving means 87 in the visual field range
Thus, the imaging range 93 cut out by the CCD camera 86 and displayed on the monitor is 93. The color marker position 95 in the imaging range 93 is detected by the color extracting means 89, and the position is converted into coordinates (X0, Y0) by the cutout position of the CCD camera 86 and the rotation angle of the perspective scope 78 (step). F2).

【0055】次に、色マーカの位置(X0、Y0)が斜
視スコープ78の視野範囲の中心を通る軸上にくるよう
に斜視スコープ78を回転させる(ステップF3)。そ
の結果、斜視スコープ78の視野範囲は92のように移
動する。更に、CCDカメラ移動手段87によって、画
像の中心が(X0、Y0)の位置になるようにCCDカ
メラ86を移動させる(ステップF4)。その結果、切
り出された撮像範囲は94のようになる。
Next, the oblique scope 78 is rotated so that the position (X0, Y0) of the color marker is on an axis passing through the center of the field of view of the oblique scope 78 (step F3). As a result, the visual field range of the perspective scope 78 moves as indicated by 92. Further, the CCD camera 86 is moved by the CCD camera moving means 87 so that the center of the image is at the position (X0, Y0) (step F4). As a result, the cutout imaging range is as shown by 94.

【0056】このようにして、斜視スコープ78を用い
た鉗子の自動追尾機能が実現される。ところで、このよ
うな制御を行うためには、斜視スコープ78の視野の方
向を知る必要がある。
In this manner, an automatic tracking function of the forceps using the oblique scope 78 is realized. By the way, in order to perform such control, it is necessary to know the direction of the visual field of the perspective scope 78.

【0057】図13は視野スコープ78の視野の方向を
知る方法の一例を説明するための図である。斜視スコー
プ78、接眼部80には斜視スコープ78の視野方向に
対応する突起96が設けられている。また、接眼部80
と嵌合して斜視スコープ78を回転させるプーリA81
には突起96に対応する凹み97が設けられている。ま
た、接眼部80はプーリA81に設けられたクリップ9
9及びバネ98によってプーリA81に押し付けられて
いる。このように、斜視スコープ78の接眼部80に突
起96を設けることによって、プーリA81の位置によ
って斜視スコープ78の視野方向を判別することが可能
である。
FIG. 13 is a view for explaining an example of a method of knowing the direction of the visual field of the visual field scope 78. The oblique scope 78 and the eyepiece 80 are provided with projections 96 corresponding to the viewing direction of the oblique scope 78. Also, the eyepiece 80
Pulley A81 that rotates the perspective scope 78 by fitting
Is provided with a depression 97 corresponding to the projection 96. In addition, the eyepiece 80 is connected to the clip 9 provided on the pulley A81.
9 and a spring 98 press against the pulley A81. Thus, by providing the projection 96 on the eyepiece 80 of the perspective scope 78, it is possible to determine the viewing direction of the perspective scope 78 based on the position of the pulley A81.

【0058】スコープの視野方向を判別する他の方法を
図14(A)、(B)、(C)を参照して以下に説明す
る。一般に、斜視スコープ78の視野には、図14
(A)に示されるように、スコープ視野100の一部分
に上方向を示すマーカ101が設けられている。このマ
ーカ101はカメラによって観察され、モニタで確認す
ることができる。カメラからの画像を画像処理して上方
向を示すマーカ101の位置を取り出すことで、斜視ス
コープ78の方向を知ることができる。
Another method for determining the viewing direction of the scope will be described below with reference to FIGS. 14 (A), (B) and (C). Generally, the field of view of the perspective scope 78 includes
As shown in (A), a marker 101 indicating an upward direction is provided in a part of the scope field of view 100. The marker 101 is observed by a camera and can be confirmed on a monitor. By processing the image from the camera and extracting the position of the marker 101 indicating the upward direction, the direction of the perspective scope 78 can be known.

【0059】但し、この場合には、図14(B)に示さ
れるように、上方向マーカ101がモニタ画像103の
外側に出ている場合も考えられる。このような場合は、
図14(C)に示すように、上方向マーカ101がモニ
タ画像103に観察されるように、斜視スコープ78を
ギア付モータ84によって回転させることでモニタ画像
中に表示させ、上方向マーカ101を検出することがで
きる。
However, in this case, as shown in FIG. 14B, the upward marker 101 may be outside the monitor image 103. In such a case,
As shown in FIG. 14 (C), the oblique scope 78 is rotated by the motor 84 with a gear so as to be displayed in the monitor image so that the upward marker 101 is observed in the monitor image 103. Can be detected.

【0060】図15は視野方向を判別するさらに他の方
法を説明するための図である。斜視スコープ78の接眼
部80を視野変換カメラに取り付けるスコープ取付部1
04を有し、そのスコープ取付部104の一部がライト
ガイド(以下LGと称す)の突出位置に保持するための
LG支え107として斜視スコープ78のLGポスト1
05へと延在している。また、LGポスト105には、
LGチューブ106が着脱自在に接続されている。
FIG. 15 is a diagram for explaining still another method for determining the direction of the visual field. Scope mounting part 1 for mounting the eyepiece 80 of the perspective scope 78 to the visual field conversion camera
The LG post 1 of the perspective scope 78 as an LG support 107 for holding a part of the scope mounting portion 104 at a projecting position of a light guide (hereinafter referred to as LG).
05. Also, the LG post 105 has
The LG tube 106 is detachably connected.

【0061】ここで、一般に、LGポスト105は斜視
スコープ78の視野方向の反対側に設けられている。そ
のため、LG支え107とLGポスト105の位置が合
うことによって、スコープ取付部104の位置が斜視ス
コープ78の視野方向と一意的に定まることになる。
Here, the LG post 105 is generally provided on the opposite side of the viewing direction of the oblique scope 78. Therefore, when the position of the LG support 107 and the position of the LG post 105 match, the position of the scope mounting portion 104 is uniquely determined as the viewing direction of the oblique scope 78.

【0062】以下に、画像の歪補正について説明する。
本構成において、斜視スコープ78の視野方向が上向き
で、スコープ観察範囲の一番下の画像を切り出し表示し
た場合と、視野方向が下向きでスコープ観察範囲の一番
上の画像を切り出し表示した場合とでは同じ対象を観察
することができるが、前者はモニタに表示される画像が
モニタ表示画像の下側がすぼまって見え、後者は上側が
すぼまって見える。この様に同じ対象を観察した画像で
も、斜視スコープ78の回転角によって見え方が異な
る。本実施形態のように連続的に斜視スコープ78を回
転させながら観察すると、観察する対象が歪んで行くよ
うに見える。
Hereinafter, the image distortion correction will be described.
In this configuration, the case where the viewing direction of the oblique scope 78 is upward and the bottom image of the scope observation range is cut out and displayed, and the case where the viewing direction is downward and the top image of the scope observation range is cut out and displayed. Although the same object can be observed, the former looks like the image displayed on the monitor is narrowed at the lower side of the monitor display image, and the latter looks like the upper side is narrowed. In this way, even an image obtained by observing the same object looks different depending on the rotation angle of the oblique scope 78. When the observing scope 78 is continuously rotated and observed as in the present embodiment, the observed object appears to be distorted.

【0063】そこで、得られた観察画像の映像信号を、
画像メモリと画像メモリの読みだしかたにより画像の歪
を補正可能な画像補正装置に入力し、斜視スコープ78
の回転角および画像の切り出し位置に応じて画像を補正
することで、斜視スコープ78を回転させることで観察
対象が歪むことなく観察が可能になる。
Then, the video signal of the obtained observation image is
The image is input to an image memory and an image correction device capable of correcting the distortion of the image by reading the image memory.
By correcting the image according to the rotation angle of the image and the cutout position of the image, the observation object can be observed without distortion by rotating the oblique scope 78.

【0064】上記した第4実施形態によれば、斜視スコ
ープ78の視野角の範囲を越える広い範囲で視野を変換
することができる。また、斜視スコープ78が回転して
も硬性部の位置は変わらないので、斜視スコープ78を
回転させて視野を変換しても体腔内の臓器と干渉しな
い。また、斜視スコープ78の中心に近い領域が常にモ
ニタに表示されるように、斜視スコープ78の回転角を
制御することで、斜視スコープ78の観察範囲を越える
大きな視野範囲の移動を行っても、連続的で自然な画像
を得ることができる。また、斜視スコープ78の中心部
の画像を切り出すため、歪が小さく、明るく、かつ高画
質の画像を得ることができる。
According to the above-described fourth embodiment, the visual field can be converted in a wide range beyond the range of the viewing angle of the oblique scope 78. Further, even if the oblique scope 78 rotates, the position of the rigid portion does not change, so that even if the oblique scope 78 is rotated to change the visual field, it does not interfere with the organ in the body cavity. In addition, by controlling the rotation angle of the oblique scope 78 so that an area near the center of the oblique scope 78 is always displayed on the monitor, even if a large viewing range beyond the observation range of the oblique scope 78 is moved, A continuous and natural image can be obtained. In addition, since an image at the center of the oblique scope 78 is cut out, a bright, high-quality image with small distortion can be obtained.

【0065】以下に、本発明の第5実施形態を説明す
る。第5実施形態では、斜視スコープ78を自動で回転
させてもLG等が術者などと干渉しない構造を実現する
ことを意図している。
Hereinafter, a fifth embodiment of the present invention will be described. The fifth embodiment intends to realize a structure in which LG and the like do not interfere with an operator even when the oblique scope 78 is automatically rotated.

【0066】図16は、本発明の第5実施形態の構成を
示す図であり、視野変換カメラ79と、斜視スコープ7
8と、LGシース108とから構成される。斜視スコー
プ78はLGを有しておらず、また、接眼部80によっ
て視野変換カメラ79のプーリA81に着脱自在に接続
されている。
FIG. 16 is a view showing the structure of the fifth embodiment of the present invention.
8 and an LG sheath 108. The perspective scope 78 does not have an LG, and is detachably connected to a pulley A81 of a visual field conversion camera 79 by an eyepiece 80.

【0067】LGシース108は内側パイプ112及び
外側パイプ111の間にLGファイバ109を挟んだ構
造になっている。LGファイバ109の一端は、LGポ
スト105に接続され、LGチューブ106に着脱自在
に接続されている。また、LGシース108の右端は、
透明キャップ110に接続されている。また、LGシー
ス108の左端は取付ネジ113によって視野変換カメ
ラ79に着脱可能に固定されている。斜視スコープ78
は、LGシース108の内部にあるため、術者と干渉す
ることは全くない。また、斜視スコープ78の先端部も
透明キャップ110の内側にあるため、体腔内の臓器な
どに干渉することはない。また、斜視スコープ78の視
野範囲が回転によって変化してもキャップが透明である
ため、視野が損なわれることがない。
The LG sheath 108 has a structure in which an LG fiber 109 is sandwiched between an inner pipe 112 and an outer pipe 111. One end of the LG fiber 109 is connected to the LG post 105 and is detachably connected to the LG tube 106. The right end of the LG sheath 108 is
It is connected to the transparent cap 110. Further, the left end of the LG sheath 108 is detachably fixed to the visual field conversion camera 79 by a mounting screw 113. Strabismus scope 78
Is located inside the LG sheath 108 and does not interfere with the operator at all. Further, since the distal end of the oblique scope 78 is also inside the transparent cap 110, it does not interfere with organs in the body cavity. Further, even if the visual field range of the oblique scope 78 changes due to rotation, the cap is transparent, so that the visual field is not impaired.

【0068】図17は第5実施形態の第2の構成例を示
す図である。斜視スコープ78の手元側に保護カバー1
14が設けられている。保護カバー114と、その先端
部115には斜視スコープ78の硬性パイプ部と接する
パッキン116が設けられており、斜視スコープ78が
自由に回転できるようになっている。また、保護カバー
114にはLGポスト105に接続されたLGチューブ
106を引き出すことができるような空間118が設け
られている。また、保護カバー114は、締付ネジ11
9によって視野変換カメラ79に固定されている。
FIG. 17 is a diagram showing a second configuration example of the fifth embodiment. Protective cover 1 on the near side of the oblique scope 78
14 are provided. A packing 116 is provided on the protective cover 114 and the tip 115 thereof so as to be in contact with the rigid pipe portion of the perspective scope 78 so that the perspective scope 78 can freely rotate. Further, the protective cover 114 is provided with a space 118 from which the LG tube 106 connected to the LG post 105 can be pulled out. The protective cover 114 is provided with the fastening screw 11.
9 is fixed to the visual field conversion camera 79.

【0069】さらに図18の構成例では、LGファイバ
121が視野変換カメラ79のプーリA81に設けら
れ、斜視スコープ78の接眼部80に設けられたLGフ
ァイバ122の入射端に接続されていることを特徴とし
ている。また、LGファイバ109の光がレンズ120
からの観察光と干渉するのを防ぐために、プーリA81
には遮光壁123が設けられるとともに、スコープ接眼
部80には遮光穴124が設けられている。
Further, in the configuration example of FIG. 18, the LG fiber 121 is provided on the pulley A81 of the visual field conversion camera 79, and is connected to the incident end of the LG fiber 122 provided on the eyepiece 80 of the perspective scope 78. It is characterized by. Also, the light of the LG fiber 109 is
Pulley A81 to prevent interference with observation light from
Is provided with a light shielding wall 123, and the scope eyepiece 80 is provided with a light shielding hole 124.

【0070】上記した図16の構成によれば、斜視スコ
ープ78が直接体腔内の臓器と触れることがないため、
汚染されることがない。また、図17の構成によれば、
従来の斜視スコープ78を用いながら、なお且つ斜視ス
コープ78が自動的に回転してもLGポスト105が術
者と干渉することがない。
According to the configuration of FIG. 16 described above, since the oblique scope 78 does not directly contact an organ in the body cavity,
No contamination. According to the configuration of FIG.
Even if the conventional oblique scope 78 is used and the oblique scope 78 is automatically rotated, the LG post 105 does not interfere with the operator.

【0071】また、図18の構成によれば、視野変換カ
メラより光が直接供給されるため、斜視スコープ側が回
転しても術者、また体腔内の臓器に干渉することは全く
ない。 A.上記した具体的実施形態から以下のような構成の発
明が導き出される。 (1) 体腔内観察装置であって、体腔内を観察して得
られる観察像を撮像する撮像手段と、この撮像手段によ
って撮像される観察像の拡大率を可変する拡大率可変手
段とを具備する先端部と、この先端部を少なくとも2方
向に湾曲させる湾曲手段と、興味位置を検出する興味位
置検出手段と、この興味位置検出手段によって検出され
た興味位置に対応して前記拡大率可変手段と前記湾曲手
段の駆動量を制御して、前記興味位置の観察像を得る駆
動制御手段と、を具備する。 (1−1)上記興味位置が画面中心である。 (1−2)上記興味位置検出手段が、体腔内を指示する
体腔内指示手段と、この体腔内指示手段を検出する検出
手段とから構成される。 (1−2−1)上記体腔内指示手段が処置具に設けられ
た色マーカであり、前記検出手段が該色マーカの色を検
出する色検出手段である。 (1−3)上記興味位置の検出が、処置具に設けられた
操作入力手段により行われる。 (1−3−1)上記操作入力手段がジョイスティックで
ある。 (1−4)上記興味位置の検出が、術者の動きを検出す
るセンサにより行われる。 (1−5)上記拡大率可変手段が拡大率可変光学系と、
光学系駆動手段とから構成される。 (1−5−1)上記光学系駆動手段が圧電素子を用いた
アクチュエータである。 (1−6)上記拡大率可変手段が撮像素子の読み出し範
囲を可変するものである。 (1−7)上記湾曲手段が、湾曲管と、この湾曲管を湾
曲させるためのワイヤと、このワイヤを駆動させるため
のプーリ及びモータを有する。 (1−7−1)上記モータの駆動量と上記湾曲管の湾曲
量を電気的に補正する手段を有する。 (1−8)前記撮像手段が左右の視差に対応して設けら
れている。 (1−8−1)前記撮像手段が、1つの拡大率可変手段
と、瞳分割光学系と左右の視差に対応して設けられてい
る。 (2)斜視内視鏡と、この斜視内視鏡を回転させる内視
鏡回転手段と、斜視内視鏡によって得られた内視鏡画像
を切り出す内視鏡画像切り出し手段と、前記内視鏡回転
手段と、前記内視鏡画像切り出し手段とを制御する制御
手段と、興味位置を検出する興味位置検出手段と、検出
された興味位置に対応して、前記内視鏡回転手段と、前
記内視鏡画像切り出し手段とを駆動して、前記興味位置
の画像を得ることを特徴とする体腔内観察装置。 (2−1)上記内視鏡画像切り出し手段が、撮像素子
と、結像手段と、前記撮像素子を前記結像手段の光軸に
対して垂直に移動させる移動手段と、この移動手段を制
御する制御手段とから構成される。 (2−2)前記内視鏡回転手段を、上記興味位置が内視
鏡像の該中心に近づくように駆動する。 (2−3)上記回転手段には、斜視内視鏡の視野方向指
示手段が設けられている。 (2−3−1)上記指示手段が、内視鏡および内視鏡回
転手段に設けられた嵌合部を有する。 (2−4)上記回転手段の制御装置には、斜視内視鏡の
視野方向指示手段が設けられている。 (2−4−1)上記視野方向指示手段は、内視鏡像中の
視野方向指示部材を画像処理で検出する。 (3)構成(2)に記載の体腔内観察装置において、斜
視内視鏡の少なくとも非対称形状の一部分を覆い、前記
斜視内視鏡を自在に回転させるための孔部を有し、上記
体腔内観察装置に着脱可能であることを特徴とするスコ
ープカバー。 (3−1)上記スコープカバーには、照明用ファイバー
が設けられている。 B.上記した構成(1)乃至(2−3−1)の従来の技
術は以下の通りである。 1.構成(1)乃至(1−7−1)、及び構成(2)乃
至(2−2)については、上記の[従来の技術]に記載
した通りである。 2.構成(1−8)及び(1−8−1):特開平8−1
60316号公報には立体視野硬性内視鏡が開示されて
いる。これは、一つの光路をもつ硬性鏡の視野の内から
瞳分割光学系によって、左右の視差をもった画像を得る
ものである。 3.構成(2−3)及び(2−3−1):特開昭61−
130915号公報には、内視鏡と内視鏡用カメラを接
続する接眼部の連結装置が開示されている。ここでは、
内視鏡はカメラに対して回転自在に着脱できるように構
成されている。また、USP5088819号公報には
斜視硬性鏡をギアを用いて回転する構成が開示されてい
る。 C.上記した構成(1)乃至(2−3−1)の発明が解
決しようとする課題は以下の通りである。 1.構成(1)乃至(1−8−1)については、上記の
[発明が解決しようとする課題]に記載した通りであ
る。 2.構成(2)乃至(2−2):特願平7−21482
4号公報では視野の変換できる範囲がスコープの視野範
囲の中に限定されるという欠点がある。 3.構成(2−3)及び(2−3−1):USP508
8819号公報に記載の構成では、斜視スコープの視野
方向を観察者が知ることができないという欠点を有す
る。 D.上記した構成(1)乃至(3−1)の発明の目的は
以下の通りである。
Further, according to the configuration of FIG. 18, since the light is directly supplied from the field-of-view conversion camera, even if the oblique scope rotates, it does not interfere with the operator or the organ in the body cavity at all. A. The invention having the following configuration is derived from the specific embodiment described above. (1) An in-vivo observation device, comprising: an imaging unit that captures an observation image obtained by observing the inside of a body cavity; and an enlargement ratio varying unit that varies an enlargement ratio of the observation image captured by the imaging unit. A tip part to be bent, a bending means for bending the tip part in at least two directions, an interest position detection means for detecting an interest position, and the magnification changing means corresponding to the interest position detected by the interest position detection means. And a drive control means for controlling a drive amount of the bending means to obtain an observation image of the interesting position. (1-1) The interest position is the center of the screen. (1-2) The interesting position detecting means includes an in-vivo indicating means for indicating the inside of the body cavity, and a detecting means for detecting the in-vivo indicating means. (1-2-1) The body cavity indicating means is a color marker provided on the treatment tool, and the detecting means is a color detecting means for detecting a color of the color marker. (1-3) The position of interest is detected by an operation input unit provided on the treatment tool. (1-3-1) The operation input means is a joystick. (1-4) The detection of the position of interest is performed by a sensor that detects the movement of the operator. (1-5) The magnification changing means is a variable magnification optical system;
And optical system driving means. (1-5-1) The optical system driving means is an actuator using a piezoelectric element. (1-6) The magnification changing means changes the readout range of the image sensor. (1-7) The bending means has a bending tube, a wire for bending the bending tube, a pulley and a motor for driving the wire. (1-7-1) Means for electrically correcting the driving amount of the motor and the bending amount of the bending tube are provided. (1-8) The imaging means is provided corresponding to left and right parallax. (1-8-1) The imaging means is provided corresponding to one magnification changing means, a pupil division optical system, and left and right parallax. (2) an oblique endoscope, an endoscope rotating means for rotating the oblique endoscope, an endoscope image cutout means for cutting out an endoscope image obtained by the oblique endoscope, and the endoscope A rotation unit, a control unit that controls the endoscope image cutout unit, an interest position detection unit that detects an interest position, and the endoscope rotation unit corresponding to the detected interest position. An in-vivo observation apparatus, wherein an endoscopic image cutout unit is driven to obtain an image of the position of interest. (2-1) The endoscope image cutout means controls an imaging element, an imaging means, a moving means for moving the imaging element perpendicular to an optical axis of the imaging means, and the moving means. Control means. (2-2) The endoscope rotating means is driven such that the position of interest approaches the center of the endoscope image. (2-3) The rotating means is provided with a visual field direction indicating means of the oblique endoscope. (2-3-1) The indicating means has a fitting portion provided in the endoscope and the endoscope rotating means. (2-4) The control device of the rotating means is provided with a view direction indicating means of the oblique endoscope. (2-4-1) The view direction indicating means detects the view direction indicating member in the endoscope image by image processing. (3) In the body cavity observation device according to the configuration (2), the body cavity has at least a part of the asymmetric shape of the oblique endoscope, and a hole for freely rotating the oblique endoscope. A scope cover that is detachable from an observation device. (3-1) The scope cover is provided with an illumination fiber. B. The conventional techniques of the above-described configurations (1) to (2-3-1) are as follows. 1. The structures (1) to (1-7-1) and the structures (2) to (2-2) are as described in the above [Conventional Technology]. 2. Configurations (1-8) and (1-8-1): JP-A-8-1
Japanese Patent No. 60316 discloses a stereoscopic rigid viewing endoscope. In this method, an image having left and right parallax is obtained from a field of view of a rigid endoscope having one optical path by a pupil division optical system. 3. Configurations (2-3) and (2-3-1): JP-A-61-1
No. 130915 discloses an eyepiece connecting device for connecting an endoscope and an endoscope camera. here,
The endoscope is configured to be rotatable with respect to the camera. Further, U.S. Pat. No. 5,888,819 discloses a configuration in which a perspective rigid mirror is rotated using gears. C. Problems to be solved by the inventions of the above configurations (1) to (2-3-1) are as follows. 1. Configurations (1) to (1-8-1) are as described in the above [Problems to be Solved by the Invention]. 2. Configurations (2) to (2-2): Japanese Patent Application No. Hei 7-21482
Japanese Patent Application Laid-Open No. 4 (1999) -1995 has a drawback that the range in which the field of view can be converted is limited to the range of the scope of the scope. 3. Configurations (2-3) and (2-3-1): USP508
The configuration described in Japanese Patent No. 8819 has the disadvantage that the observer cannot know the viewing direction of the oblique scope. D. The objects of the invention of the above-described configurations (1) to (3-1) are as follows.

【0072】構成(1):体腔内の広い範囲の視野の内
から、術者の所望の位置及び拡大率の視野を術者自身の
操作により得る。
Configuration (1): A visual field at a desired position and magnification of the operator is obtained from the visual field of a wide range in the body cavity by the operator himself.

【0073】構成(1−2):術者が手術器具等を操作
しながら、術者の所望の方向に視野を変換する。 構成(1−3):術者が手術器具等を把持しながら、術
者の所望の方向に視野を変換する。
Configuration (1-2): The operator changes the field of view in a desired direction while operating a surgical instrument or the like. Configuration (1-3): While grasping a surgical instrument or the like, the surgeon converts the visual field in a direction desired by the surgeon.

【0074】構成(1−4):術者の両手を処置操作に
集中しても、術者の所望の方向に視野を変換する。 構成(1−6):ズーム手段及びその駆動手段を不要に
して内視鏡先端部を小型化する。
Configuration (1-4): Even if both hands of the operator are concentrated on the treatment operation, the field of view is converted in a desired direction of the operator. Configuration (1-6): A zoom unit and a driving unit for the zoom unit are not required, and the end of the endoscope is reduced in size.

【0075】構成(1−7)及び(1−7−1):所望
の位置に正確に視野を変更する。 構成(1−8):術者が立体的に対象を観察しながら視
野変換する。
Configurations (1-7) and (1-7-1): Change the field of view to a desired position accurately. Configuration (1-8): An operator performs a visual field conversion while observing an object three-dimensionally.

【0076】構成(1−8−1):立体観察光学系を小
型化する。 構成(2):スコープの観察範囲を越える広い範囲で観
察視野を変換する。
Configuration (1-8-1): The stereoscopic observation optical system is downsized. Configuration (2): The observation field of view is converted over a wide range beyond the observation range of the scope.

【0077】構成(2−2):スコープの観察範囲を越
える大きな視野範囲の移動を行っても、連続的で自然な
画像を得る。また、歪の小さく・明るく・高画質の画像
を得る。
Configuration (2-2): A continuous and natural image can be obtained even when a large field of view is moved beyond the scope observation range. Also, a bright, high-quality image with small distortion is obtained.

【0078】構成(2−3)及び(2−3−1):斜視
スコープ回転を用いる視野方向の制御を正確に行う。 構成(3)及び(3−1):斜視内視鏡が自動的に回転
しても、ライトガイドなどの内視鏡の構成部材が、術者
や手術器具などの視野周囲の物体に干渉しない。 E.上記した構成(1)乃至(3)の作用は以下の通り
である。 (1)撮像素子とズームレンズを持つ撮像手段を先端に
設け、その先端部を上下左右に移動させる湾曲機構を設
け、ズームレンズおよび湾曲機構を術者の指示する画像
中の興味位置に対応して駆動し、興味位置の視野を得
る。 (1−2)指示手段で体腔内の興味位置を指し示しその
位置に自動的に視野を変換する。 (1−3)処置具に視野変換用の操作手段を設ける。 (1−4)術者の頭の動きを検出するセンサを設け、そ
の出力に基づき視野変換を行う。 (1−6)電気的に観察範囲の大きさを可変する。 (1−7−1)湾曲駆動制御手段に駆動量と湾曲角の関
係を補正する手段を設ける。 (1−8)立体的に観察するための左右の視差に対応す
る撮像手段を設ける。 (1−8−1)1つのズームレンズと瞳分割光学系を用
いることで、ズームレンズおよび駆動手段を両眼で共通
化する。 (2)斜視スコープを自動的に回転する手段を、視野変
換カメラに設ける。 (2−2)斜視スコープの中心に近い領域が常にモニタ
を表示されるように、斜視スコープの回転角を制御す
る。 (2−3)視野変換カメラが斜視スコープの視野方向を
検出できるように、突起などの視野方向指示手段をスコ
ープ回転手段に設ける。 (3)内視鏡の回転によって動くライトガイドに触れな
いようにするためにスコープカバーを設ける。
Configurations (2-3) and (2-3-1): Control of the visual field direction using the rotation of the oblique scope is performed accurately. Configurations (3) and (3-1): Even if the oblique endoscope is automatically rotated, components of the endoscope such as a light guide do not interfere with objects around the visual field such as an operator or a surgical instrument. . E. FIG. The operations of the above configurations (1) to (3) are as follows. (1) An image pickup device having an image pickup element and a zoom lens is provided at the tip, and a bending mechanism for moving the tip up, down, left, and right is provided. The zoom lens and the bending mechanism correspond to an interesting position in an image specified by the operator. Drive to obtain the field of interest. (1-2) The pointing means points to the position of interest in the body cavity and automatically converts the field of view to that position. (1-3) The treatment tool is provided with operation means for changing the visual field. (1-4) A sensor for detecting the movement of the surgeon's head is provided, and the visual field conversion is performed based on the output of the sensor. (1-6) The size of the observation range is electrically varied. (1-7-1) A means for correcting the relationship between the drive amount and the bending angle is provided in the bending drive control means. (1-8) Imaging means corresponding to left and right parallax for stereoscopic observation is provided. (1-8-1) By using one zoom lens and a pupil division optical system, the zoom lens and the driving unit are shared by both eyes. (2) A means for automatically rotating the perspective scope is provided in the visual field conversion camera. (2-2) The rotation angle of the perspective scope is controlled so that a monitor near the center of the perspective scope is always displayed on the monitor. (2-3) A view direction indicating means such as a projection is provided on the scope rotating means so that the view conversion camera can detect the view direction of the oblique scope. (3) A scope cover is provided so as not to touch the light guide that is moved by the rotation of the endoscope.

【0079】[0079]

【発明の効果】本発明によれば、スコープの視野角を越
えるような体腔内の広い範囲の視野のうちから、術者の
所望の位置及び拡大率の視野を術者自身の操作により得
ることができる。また、助手がスコープを保持する必要
がなく、手術操作を行ないながら術者の意図どおりの観
察画像を得ることができる。
According to the present invention, it is possible to obtain a field of view at a desired position and an enlargement ratio by the operator himself from a wide field of view in the body cavity exceeding the field of view of the scope. Can be. In addition, the assistant does not need to hold the scope, and can obtain an observation image as intended by the operator while performing the surgical operation.

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

【図1】本発明の第1実施形態に係る体腔内観察装置の
構成を示す図である。
FIG. 1 is a diagram showing a configuration of a body cavity observation device according to a first embodiment of the present invention.

【図2】(A)は、ズームレンズの詳細な構成を示す図
であり、(B)は、アクチュエータの詳細な構成を示す
図である。
FIG. 2A is a diagram illustrating a detailed configuration of a zoom lens, and FIG. 2B is a diagram illustrating a detailed configuration of an actuator.

【図3】鉗子自動追尾機能について説明するための図で
ある。
FIG. 3 is a diagram for explaining a forceps automatic tracking function.

【図4】内視鏡の視野のマニュアル変換を行なう場合の
構成を示す図である。
FIG. 4 is a diagram illustrating a configuration in a case where manual conversion of a field of view of an endoscope is performed.

【図5】モニタ画面上のカーソル位置を指定する方法を
説明するための図である。
FIG. 5 is a diagram for explaining a method of specifying a cursor position on a monitor screen.

【図6】視野変換方向の補正について説明するための図
である。
FIG. 6 is a diagram for describing correction of a visual field conversion direction.

【図7】ズームレンズの別構成を示す図である。FIG. 7 is a diagram showing another configuration of the zoom lens.

【図8】挿入部の別構成を示す図である。FIG. 8 is a diagram showing another configuration of the insertion unit.

【図9】本発明の第2実施形態の構成を示す図である。FIG. 9 is a diagram showing a configuration of a second embodiment of the present invention.

【図10】本発明の第3実施形態の構成を示す図であ
る。
FIG. 10 is a diagram showing a configuration of a third embodiment of the present invention.

【図11】本発明の第4実施形態の構成を示す図であ
る。
FIG. 11 is a diagram showing a configuration of a fourth embodiment of the present invention.

【図12】(A)は鉗子自動追尾の制御フローチャート
を示す図であり、(B)は、斜視スコープの視野範囲と
画像の切り出し範囲の関係を示す図である。
12A is a diagram illustrating a control flowchart of forceps automatic tracking, and FIG. 12B is a diagram illustrating a relationship between a visual field range of a perspective scope and a cutout range of an image.

【図13】視野スコープの視野の方向を知る方法の一例
を説明するための図である。
FIG. 13 is a diagram for explaining an example of a method of knowing a direction of a visual field of a visual field scope.

【図14】視野スコープの視野方向を判別する他の方法
を説明するための図である。
FIG. 14 is a diagram for explaining another method of determining the viewing direction of the viewing scope.

【図15】視野方向を判別するさらに他の方法を説明す
るための図である。
FIG. 15 is a diagram for explaining still another method of determining a viewing direction.

【図16】本発明の第5実施形態の構成を示す図であ
る。
FIG. 16 is a diagram showing a configuration of a fifth embodiment of the present invention.

【図17】第5実施形態の第2の構成例を示す図であ
る。
FIG. 17 is a diagram illustrating a second configuration example of the fifth embodiment;

【図18】第5実施形態の第3の構成例を示す図であ
る。
FIG. 18 is a diagram illustrating a third configuration example of the fifth embodiment.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1…挿入部、 2…操作部 3…先端部 4…湾曲部 5…硬性パイプ 6…トラカール 7…スコープ保持具 8…ズームレンズ 9…アクチュエータ 10…撮像素子 11a、11b、11c、11d…プーリ 12a、12b…プーリ 13a、13b…ギア 14a、14b…モータ 15…鉗子 16…ハンドル 17…ジョー 18…色マーカ 19…追尾スイッチ 20…コイルシース 21…体壁 22…視野 23…対物レンズ 24…固定レンズ 25…移動レンズ 26…移動レンズワク 27…移動ノブ 28…外パイプ 29…移動体 30…圧電素子 31…接触部 32…配線 DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Insertion part, 2 ... Operation part 3 ... Tip part 4 ... Bending part 5 ... Hard pipe 6 ... Trocar 7 ... Scope holder 8 ... Zoom lens 9 ... Actuator 10 ... Image sensor 11a, 11b, 11c, 11d ... Pulley 12a , 12b ... pulley 13a, 13b ... gear 14a, 14b ... motor 15 ... forceps 16 ... handle 17 ... jaw 18 ... color marker 19 ... tracking switch 20 ... coil sheath 21 ... body wall 22 ... field of view 23 ... objective lens 24 ... fixed lens 25 ... moving lens 26 ... moving lens work 27 ... moving knob 28 ... outer pipe 29 ... moving body 30 ... piezoelectric element 31 ... contact part 32 ... wiring

Claims (1)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 体腔内を観察して得られる観察像を撮像
する撮像手段と、この撮像手段によって撮像される観察
像の拡大率を可変する拡大率可変手段とを具備する先端
部と、 この先端部を少なくとも2方向に湾曲させる湾曲手段
と、 興味位置を検出する興味位置検出手段と、 この興味位置検出手段によって検出された興味位置に対
応して前記拡大率可変手段と前記湾曲手段の駆動量を制
御して、前記興味位置の観察像を得る駆動制御手段と、 を具備することを特徴とする体腔内観察装置。
A distal end portion comprising: an imaging unit configured to capture an observation image obtained by observing the inside of a body cavity; and a magnification changing unit configured to change a magnification of an observation image captured by the imaging unit. Bending means for bending the tip portion in at least two directions; Interesting position detecting means for detecting an interesting position; Driving of the magnification changing means and the bending means corresponding to the interesting position detected by the interesting position detecting means And a drive control means for controlling an amount to obtain an observation image of the interesting position.
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