JPH1156757A - Stereoscopic endoscope - Google Patents

Stereoscopic endoscope

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JPH1156757A
JPH1156757A JP9237850A JP23785097A JPH1156757A JP H1156757 A JPH1156757 A JP H1156757A JP 9237850 A JP9237850 A JP 9237850A JP 23785097 A JP23785097 A JP 23785097A JP H1156757 A JPH1156757 A JP H1156757A
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solid
image pickup
image
imaging
objective lens
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Masaaki Morizumi
雅明 森住
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To enable to adjust the distance between objective lenses of two imaging units so that an optimal stereoscopic image is obtained by designing so that a solid imaging element and its board of one imaging unit of a pair of imaging units provided at the insertion part is placed opposite to the imaging element and its board of the other imaging unit in the vertical direction. SOLUTION: In this endoscope, two pairs of imaging units 11L and 11R provided at the insertion part are placed with facing each other in the vertical direction, and circuit boards 16L and 16R are placed opposite to each other in the vertical direction. This allows objective lenses to be placed at a desired distance, and a left eye image and a right eye image can be placed with a desired azimuth difference.

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、挿入部の先端部分
に撮像ユニットを平行に2組設けて、これら2組の撮像
ユニットから左右両眼用の画像を取得するようにした立
体内視鏡に関するものである。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a stereoscopic endoscope in which two sets of image pickup units are provided in parallel at the distal end of an insertion section, and images for both right and left eyes are obtained from these two sets of image pickup units. It is about.

【0002】[0002]

【従来の技術】内視鏡は、患者の体腔等の内部に挿入さ
れる挿入部の先端に、観察対象部を照明する照明部と、
この照明部からの照明光の下で検査や診断等を行うため
の観察部とが設けられている。観察部は対物レンズを有
し、この対物レンズの結像位置にイメージガイドの入射
端を配置するか、またはCCD等の固体撮像素子が配置
するように構成される。前者は光学式内視鏡、後者は電
子内視鏡と呼ばれるものであり、電子内視鏡は固体撮像
素子で撮像して光電変換した電気信号を外部に取り出し
て、映像信号処理装置に伝送して、この映像信号処理装
置で所定の信号処理を行った上で、モニタ画面に映像を
表示する構成としたものである。
2. Description of the Related Art An endoscope includes an illumination section for illuminating an observation target section at a distal end of an insertion section inserted into a body cavity or the like of a patient.
An observation unit for performing inspection, diagnosis, and the like under illumination light from the illumination unit is provided. The observation unit has an objective lens, and is configured such that an incident end of an image guide is arranged at an image forming position of the objective lens, or a solid-state imaging device such as a CCD is arranged. The former is called an optical endoscope, and the latter is called an electronic endoscope. The electronic endoscope picks up an electric signal obtained by imaging with a solid-state imaging device and performs photoelectric conversion, and transmits the electric signal to a video signal processing device. The video signal processing apparatus performs predetermined signal processing, and then displays a video on a monitor screen.

【0003】近年においては、体腔内等の映像を立体的
に把握できるようにするために、立体視が可能な映像情
報を得るようにした立体内視鏡が開発され、実用化され
るようになってきている。立体画像を得るための方式は
種々あるが、挿入部の先端に左右一対の撮像ユニットを
設けて、これら両撮像ユニットから得た2種類の画像を
モニタ画面に交互に表示するようにしたものが一般的で
ある。そして、モニタ画面に交互に映し出される映像に
連動して開閉する液晶シャッタを装着した眼鏡を着用し
てモニタ画面を目視すると、このモニタ画面に表示され
ている映像を立体的に観察できることになる。
[0003] In recent years, stereoscopic endoscopes have been developed and put into practical use so as to obtain stereoscopically visible image information so that images of the inside of a body cavity and the like can be stereoscopically grasped. It has become to. There are various methods for obtaining a stereoscopic image, but there is a method in which a pair of left and right imaging units are provided at the end of the insertion unit, and two types of images obtained from both of the imaging units are alternately displayed on a monitor screen. General. Then, when the monitor screen is viewed by wearing spectacles equipped with a liquid crystal shutter that opens and closes in conjunction with the image alternately projected on the monitor screen, the image displayed on the monitor screen can be stereoscopically observed.

【0004】ここで、撮像ユニットは、対物レンズを含
む光学系と固体撮像素子とから構成され、固体撮像素子
は回路基板に搭載されている。回路基板には固体撮像素
子の他に電子部品等が搭載される関係から、ある程度の
大きさが必要であり、このような基板を挿入部の軸線方
向の同じ位置で、軸線と直交する方向に2枚設けると、
挿入部が太径化してしまう。このために、固体撮像素子
及び回路基板は挿入部の軸線方向に向けて配置し、対物
レンズからの光路をプリズムを用いて90°曲げた上
で、固体撮像素子に入射させるようにしている。
Here, the imaging unit is composed of an optical system including an objective lens and a solid-state imaging device, and the solid-state imaging device is mounted on a circuit board. The circuit board must have a certain size due to the mounting of electronic components and the like in addition to the solid-state imaging device.Such a board must be placed at the same position in the axial direction of the insertion section in the direction orthogonal to the axis. If you provide two,
The insertion section becomes thicker. For this purpose, the solid-state imaging device and the circuit board are arranged in the direction of the axis of the insertion section, and the optical path from the objective lens is bent by 90 ° using a prism before being incident on the solid-state imaging device.

【0005】[0005]

【発明が解決しようとする課題】ところで、挿入部に設
けられる2つの撮像ユニットを構成する各々の対物レン
ズは、視差を持たせるために、左右にある程度間隔を置
いて配置する必要がある。しかしながら、撮像ユニット
としては、対物レンズだけでなく、プリズム及び固体撮
像素子とその基板から構成されることから、基板の幅寸
法等の制約から、2つの対物レンズが離れ過ぎて、左右
の画像が大きくずれてしまい、モニタ画面に表示して、
このモニタ画像を目視した時に、映像は立体的に認識で
きず二重に見えてしまうことになる。そこで、両対物レ
ンズより被写体側の位置に逆ガリレオレンズを配置して
結像倍率を小さくすると、あたかも両対物レンズの間隔
が短くなったと同様の状態になる。しかしながら、回路
基板の寸法・形状によっては、なお2つの対物レンズを
正確に立体視できる位置関係とすることができない場合
がある。
By the way, the respective objective lenses constituting the two image pickup units provided in the insertion portion need to be arranged at a certain interval on the left and right in order to have parallax. However, since the imaging unit includes not only an objective lens but also a prism, a solid-state imaging device, and its substrate, the two objective lenses are too far apart from each other due to restrictions on the width dimension of the substrate, and the left and right images are left and right. It is greatly displaced and displayed on the monitor screen,
When this monitor image is visually observed, the image cannot be recognized three-dimensionally and appears double. Therefore, when the inverted Galileo lens is arranged at a position closer to the subject than the two objective lenses and the imaging magnification is reduced, the state becomes the same as if the distance between the two objective lenses was shortened. However, depending on the size and shape of the circuit board, there may be cases where the two objective lenses cannot be placed in a positional relationship that allows accurate three-dimensional viewing.

【0006】本発明は以上の点に鑑みてなされたもので
あって、その目的とするところは、固体撮像素子とその
回路基板を備えた一対の撮像ユニットにおける両対物レ
ンズを、モニタ画面に表示した時に立体視するのに最適
な間隔に配置できるようにすることにある。
The present invention has been made in view of the above points, and an object of the present invention is to display both objective lenses in a pair of imaging units having a solid-state imaging device and its circuit board on a monitor screen. It is an object of the present invention to provide an arrangement at an optimum interval for stereoscopic viewing when the image is displayed.

【0007】[0007]

【課題を解決するための手段】前述した目的を達成する
ために、本発明は、対物レンズと、この対物レンズの光
路を略90°曲げるプリズムと、このプリズムにより曲
げられた光路における対物レンズの結像位置に配置した
固体撮像素子及びその基板とからなる撮像ユニットを、
挿入部の先端に所定の間隔を置いて2組配置し、これら
2組の撮像ユニットにより所定の視差を持った左右両眼
用の画像を取得するようにした立体内視鏡であって、前
記両撮像ユニットのうち、一方側の撮像ユニットの固体
撮像素子及びその基板を、他方側の固体撮像素子及びそ
の基板に対して上下方向の反対側に向くように配置する
構成としたことをその特徴とするものである。
In order to achieve the above-mentioned object, the present invention provides an objective lens, a prism for bending the optical path of the objective lens by approximately 90 °, and an objective lens in the optical path bent by the prism. An imaging unit including a solid-state imaging device and its substrate arranged at an imaging position,
A stereoscopic endoscope in which two sets are arranged at a predetermined interval at a distal end of an insertion portion and an image for the left and right eyes having a predetermined parallax is obtained by the two sets of imaging units, It is characterized in that the solid-state imaging device of one of the imaging units and its substrate are arranged so as to face the opposite side in the vertical direction with respect to the solid-state imaging device and its substrate on the other side. It is assumed that.

【0008】[0008]

【発明の実施の形態】以下、図面に基づいて本発明の実
施の一形態について説明する。まず、図1に内視鏡の全
体構成を示す。同図において、1は内視鏡、2は光源部
と映像信号処理部とを一体に設けた光源ユニットであ
る。内視鏡1は、体腔内に挿入される挿入部3と、この
挿入部3の基端部に連結して設けた本体操作部4と、本
体操作部4から引き出されたユニバーサルコード5とか
ら構成される。ユニバーサルコード5が先端側が分岐し
ており、そのうちの1本のコード5aには光源ユニット
2における光源部側ソケット2aに着脱可能に接続され
る光源コネクタ6が設けられている。また、他方のコー
ド5bには光源ユニット2に設けた映像信号処理部側ソ
ケット2bに着脱可能に接続される電気コネクタ7が設
けられている。また、光源ユニット2にはモニタ8が接
続されている。
An embodiment of the present invention will be described below with reference to the drawings. First, FIG. 1 shows the entire configuration of an endoscope. In FIG. 1, reference numeral 1 denotes an endoscope, and 2 denotes a light source unit provided integrally with a light source unit and a video signal processing unit. The endoscope 1 includes an insertion section 3 inserted into a body cavity, a main body operation section 4 provided in connection with a base end of the insertion section 3, and a universal cord 5 pulled out from the main body operation section 4. Be composed. The distal end of the universal cord 5 is branched, and one of the cords 5a is provided with a light source connector 6 detachably connected to the light source unit side socket 2a of the light source unit 2. The other cord 5b is provided with an electrical connector 7 that is detachably connected to the video signal processing unit side socket 2b provided in the light source unit 2. Further, a monitor 8 is connected to the light source unit 2.

【0009】図2に挿入部3の先端部分3aの構成を示
す。先端部分3aはハウジング9を有し、このハウジン
グ9には中央の部位に設けた観察部と、この観察部の両
側に位置する照明部とから構成され、照明部には左右一
対設けたライトガイド10,10(図4参照)の出射端
が臨んでおり、体腔内に照明光を照射するためのもので
ある。ライトガイド10は、挿入部3から本体操作部4
を経てユニバーサルコード5にまで延在されており、さ
らにこのユニバーサルコード5のコード5aに導かれ
て、光源コネクタ6に入射端が臨んでいる。
FIG. 2 shows the structure of the distal end portion 3a of the insertion portion 3. The distal end portion 3a has a housing 9. The housing 9 includes an observation section provided at a central portion, and illumination sections located on both sides of the observation section. The illumination section has a pair of right and left light guides. The emission ends 10 and 10 (see FIG. 4) face and are for irradiating the body cavity with illumination light. The light guide 10 is moved from the insertion section 3 to the main body operation section 4.
, And is extended to the universal code 5, and further guided by the code 5 a of the universal code 5, and the incident end faces the light source connector 6.

【0010】ライトガイド10,10間における観察部
には、図3及び図4に示したように、2組の撮像ユニッ
ト11L,11Rが設けられている。これら撮像ユニッ
ト11L,11Rは、それぞれ図5及び図6に示したよ
うに、対物レンズ鏡胴12L,12Rに対物レンズ13
L,13Rを装着し、これら各対物レンズ鏡胴12L,
12Rには光路を90°曲げるためのプリズム14L,
14Rが接合・固定されている。以上の対物光学系は撮
像ユニット11Lも撮像ユニット11Rも同様の構成で
ある。プリズム14L,14Rには撮像手段として、固
体撮像素子15L,15Rが接合して設けられ、これら
固体撮像素子15L,15Rはそれぞれ回路基板16
L,16Rに搭載されている。
As shown in FIGS. 3 and 4, two observation units 11L and 11R are provided in the observation section between the light guides 10. As shown in FIGS. 5 and 6, the imaging units 11L and 11R respectively include an objective lens 13L and an objective lens 13R on the objective lens barrels 12L and 12R.
L, 13R, and these objective lens barrels 12L,
12R has a prism 14L for bending the optical path by 90 °,
14R is joined and fixed. In the objective optical system described above, the imaging unit 11L and the imaging unit 11R have the same configuration. The prisms 14L and 14R are provided with solid-state image pickup devices 15L and 15R as image pickup means, and these solid-state image pickup devices 15L and 15R are connected to the circuit board 16 respectively.
L, 16R.

【0011】ここで、固体撮像素子15Lと固体撮像素
子15Rとでは、天地が逆に装着されることになる。即
ち、プリズム14Lへの固体撮像素子15Lの接合方向
と、プリズム14Rへの固体撮像素子15Rの接合方向
の上下が逆になっている。このために、回路基板16L
からのケーブル17Lの引き出し方向と、回路基板16
Rからのケーブル17Rの引き出し方向とは逆になる。
回路基板16Rからは前方側にケーブル17Rが引き出
されるが、このケーブル17Rは回路基板16Rの裏面
側で折り返すようにして挿入部3内に引き回されてい
る。そして、ケーブル17L,17Rは、ライトガイド
10と共に挿入部3,本体操作部4及びユニバーサルコ
ード5内に引き回されて、コード5bから電気コネクタ
7に設けた端子(図示せず)に接続される。
Here, the solid-state image sensor 15L and the solid-state image sensor 15R are mounted upside down. That is, the joining direction of the solid-state imaging device 15L to the prism 14L and the joining direction of the solid-state imaging device 15R to the prism 14R are upside down. For this, the circuit board 16L
Direction of pulling out the cable 17L from the
It is opposite to the direction in which the cable 17R is pulled out from R.
The cable 17R is pulled out forward from the circuit board 16R, and the cable 17R is routed inside the insertion portion 3 so as to be folded back on the back side of the circuit board 16R. The cables 17L and 17R are routed together with the light guide 10 into the insertion section 3, the main body operation section 4 and the universal cord 5, and are connected from the cord 5b to a terminal (not shown) provided on the electric connector 7. .

【0012】立体内視鏡として構成されることから、挿
入部3の先端には、前述した2組の撮像ユニット11
L,11Rが装着されるが、図4からも明らかなよう
に、2組の撮像ユニット11L,11Rは間隔Dだけ離
間させた状態に配置されており、さらにこれら撮像ユニ
ット11L,11Rより被写体側の位置には大きな開口
を有する観察窓18(図2参照)が形成されており、こ
の観察窓18には凹レンズと凸レンズとを組み合わせた
逆ガリレオレンズ19が装着されている。
Since the endoscope 3 is configured as a stereoscopic endoscope, the two sets of image pickup units 11
L and 11R are attached. As is clear from FIG. 4, the two imaging units 11L and 11R are arranged at a distance D from each other. An observation window 18 (see FIG. 2) having a large opening is formed at the position of. The inverted Galileo lens 19 which is a combination of a concave lens and a convex lens is mounted on the observation window 18.

【0013】而して、2組の撮像ユニット11L,11
Rで取得した画像信号を光源ユニット2における映像信
号処理部に伝送して所定の信号処理を行った上で、モニ
タ8に左右の画像が交互に表示される。そして、観察を
行う者は液晶シャッタ付きの眼鏡を着用して、モニタ8
における画像の切り換わりに連動して液晶シャッタを開
閉することによって、モニタ8に映し出されている映像
を立体的に認識できることになる。ここで、撮像ユニッ
ト11L,11Rを構成する対物レンズ13L,13R
の間隔を広くしすぎると、視差が必要以上に大きくな
り、立体視できなくなり、実質的に二重像となってしま
う。従って、対物レンズ13L,13Rは両眼視差を持
たせるのに適切な間隔に配置されなければならない。撮
像ユニット11L,11Rは固体撮像素子15L,15
Rを搭載した回路基板16L,16Rが最も大型で幅の
広い部材であり、通常は、2組の撮像ユニット11L,
11Rの配置間隔はこの回路基板16L,16Rの外形
寸法により制約を受ける。
Thus, the two imaging units 11L, 11
After transmitting the image signal acquired by R to the video signal processing unit in the light source unit 2 and performing predetermined signal processing, the left and right images are alternately displayed on the monitor 8. The observer wears glasses with a liquid crystal shutter, and
By opening and closing the liquid crystal shutter in conjunction with the switching of the image in, the image projected on the monitor 8 can be recognized three-dimensionally. Here, the objective lenses 13L, 13R constituting the imaging units 11L, 11R
If the interval is too wide, the parallax becomes unnecessarily large and stereoscopic viewing becomes impossible, resulting in a substantial double image. Therefore, the objective lenses 13L and 13R must be arranged at appropriate intervals to provide binocular parallax. The imaging units 11L and 11R are solid-state imaging devices 15L and 15R.
The circuit boards 16L and 16R on which R is mounted are the largest and widest members.
The arrangement interval of 11R is restricted by the external dimensions of the circuit boards 16L and 16R.

【0014】以上のことから、撮像ユニット11Rと撮
像ユニット11Lとを上下逆方向を向けるように配置し
ている。即ち、図3及び図4に示したように、撮像ユニ
ット11Rの回路基板16Rが上側に、また撮像ユニッ
ト11Lの回路基板16Lは下側に位置している。これ
によって、2組の撮像ユニット11L,11Rのそれぞ
れの回路基板16L,16Rは相互に干渉し合うことが
なくなり、対物レンズ鏡胴12L,12Rを密着させた
状態にしても配置することができる。このために、2つ
の対物レンズ13L,13Rの間隔Dは任意に調整する
ことができることになり、両対物レンズ13L,13R
の視野を、それぞれ左目画像と右目画像として正確な立
体視が可能になる位置関係となるように配置できる。
As described above, the image pickup unit 11R and the image pickup unit 11L are arranged so as to be turned upside down. That is, as shown in FIGS. 3 and 4, the circuit board 16R of the imaging unit 11R is located on the upper side, and the circuit board 16L of the imaging unit 11L is located on the lower side. As a result, the circuit boards 16L and 16R of the two imaging units 11L and 11R do not interfere with each other, and can be disposed even when the objective lens barrels 12L and 12R are in close contact. Therefore, the distance D between the two objective lenses 13L and 13R can be arbitrarily adjusted, and the two objective lenses 13L and 13R can be adjusted.
Can be arranged such that the left-eye image and the right-eye image have a positional relationship that enables accurate stereoscopic viewing.

【0015】ところで、撮像ユニット11Rを撮像ユニ
ット11Lの上方で受光面は相互に対面する状態に配置
されることになるから、それぞれの固体撮像素子15
L,15Rでは、物体Sは図7に示したように撮像され
る。ここで、固体撮像素子15Rで得た画像を軸Aを中
心として反転させると、固体撮像素子15Lと同じ面と
なり、この状態では両画像の上下及び左右の位置関係は
同じになる。以上のことから、撮像ユニット11Lと撮
像ユニット11Rとでは、固体撮像素子及びその回路基
板を水平走査ラインと平行な軸に沿って反転させるよう
に配置し、それ以外は同一の構成とする。これによっ
て、固体撮像素子15Lでは左目画像が、また固体撮像
素子15Rでは、左目画像に対して所定の視差を持った
右目画像が得られる。ただし、固体撮像素子15Rの転
送部15RTは、固体撮像素子15Lの転送部15LT
とは反対側に位置させる必要がある。図5にあるよう
に、撮像ユニット11L側では挿入部3の基端方向、即
ち対物レンズ鏡胴12Lとは反対方向にケーブル17L
を引き出すのに対して、図6にあるように、撮像ユニッ
ト11R側では、挿入部3の先端方向、即ち対物レンズ
12R方向にケーブル17Rを接続して、このケーブル
17Rを折り返すようにする。
Since the light receiving surfaces of the image pickup unit 11R face each other above the image pickup unit 11L, the respective solid state image pickup devices 15
In L and 15R, the object S is imaged as shown in FIG. Here, when the image obtained by the solid-state imaging device 15R is inverted around the axis A, the surface becomes the same as that of the solid-state imaging device 15L, and in this state, the upper, lower, left, and right positional relationships are the same. From the above, the imaging unit 11L and the imaging unit 11R have the same configuration except that the solid-state imaging device and its circuit board are arranged to be inverted along an axis parallel to the horizontal scanning line, and the rest is the same. As a result, a left-eye image is obtained by the solid-state imaging device 15L, and a right-eye image having a predetermined parallax with respect to the left-eye image is obtained by the solid-state imaging device 15R. However, the transfer unit 15RT of the solid-state imaging device 15R is the same as the transfer unit 15LT of the solid-state imaging device 15L.
Must be located on the opposite side of the As shown in FIG. 5, on the imaging unit 11L side, the cable 17L extends in the proximal direction of the insertion section 3, that is, in the direction opposite to the objective lens barrel 12L.
On the other hand, as shown in FIG. 6, on the imaging unit 11R side, the cable 17R is connected in the direction of the distal end of the insertion section 3, that is, in the direction of the objective lens 12R, and the cable 17R is folded.

【0016】以上のようにして得られた両眼視差を持っ
た2つの画像は、図8に示したような映像信号処理回路
により信号処理がなされる。この図から明らかなよう
に、撮像ユニット11Lの固体撮像素子15L及び撮像
ユニット11Rの固体撮像素子15Rを駆動して、各固
体撮像素子15L,15Rで蓄積した電荷が読み出され
る。そして、固体撮像素子15L,15Rから読み出さ
れた画像信号は、画像信号処理回路20L,20Rで所
定の画像信号を生成するのに必要なブランキング,γ補
正,輪郭補正,アパーチャ補正,ホワイトバランス等各
種の信号処理が行われた上で、A/D変換器21L,2
1Rによりデジタル信号に変換された上で、画像メモリ
22L,22Rに記録される。
The two images having binocular parallax obtained as described above are subjected to signal processing by a video signal processing circuit as shown in FIG. As is apparent from this figure, the solid-state image pickup device 15L of the image pickup unit 11L and the solid-state image pickup device 15R of the image pickup unit 11R are driven, and the electric charge accumulated in each of the solid-state image pickup devices 15L and 15R is read. The image signals read from the solid-state imaging devices 15L and 15R are subjected to blanking, γ correction, contour correction, aperture correction, and white balance necessary for generating predetermined image signals in the image signal processing circuits 20L and 20R. A / D converters 21L and 2L after various signal processing such as
After being converted into a digital signal by 1R, it is recorded in the image memories 22L and 22R.

【0017】そして、画像メモリ22L,22Rに1フ
ィールド分の画像データが取り込まれると、その画像デ
ータが読み出されて、D/A変換器23L,23Rでア
ナログ信号に変換されて出力される。そして、切換スイ
ッチ24により画像メモリ22Lからの画像信号と、画
像メモリ22Rからの画像信号とが交互にモニタ8に取
り込まれて、左目画像と右目画像とがモニタ8に交互に
表示される。
When one field of image data is taken into the image memories 22L and 22R, the image data is read out, converted into analog signals by the D / A converters 23L and 23R, and output. Then, the image signal from the image memory 22L and the image signal from the image memory 22R are alternately taken into the monitor 8 by the changeover switch 24, and the left-eye image and the right-eye image are alternately displayed on the monitor 8.

【0018】モニタ8に表示される画像は、通常は1/
60秒毎に画像を切り換えるが、右目画像と左目画像と
が交互に表示されることから、画像の切り換えタイミン
グは1/120秒とする。そして、液晶シャッタを有す
る眼鏡を着用してモニタ8を観察すると、映像は立体的
に把握できるようになる。両対物レンズ13L,13R
を立体視を可能とする上で最も好適な位置関係となるよ
うに配置できるから、モニタ8に表示された映像は忠実
な立体視が可能になる。
The image displayed on the monitor 8 is usually 1 /
The image is switched every 60 seconds. Since the right-eye image and the left-eye image are displayed alternately, the image switching timing is 1/120 seconds. Then, when the monitor 8 is observed while wearing spectacles having a liquid crystal shutter, the image can be grasped three-dimensionally. Both objective lenses 13L, 13R
Can be arranged so as to have the most suitable positional relationship for enabling stereoscopic viewing, so that the video displayed on the monitor 8 can be faithfully stereoscopically viewed.

【0019】なお、前述した実施の形態においては、固
体撮像素子15L,15Rの配置を前後逆にすることに
よって、左目画像と右目画像との方向を一致させるよう
に構成したが、上下に配置される2つの固体撮像素子か
ら得られた画像信号を所要の信号処理を行うことによっ
ても、2つの画像の方向を一致させることができる。即
ち、図9に示したように、一方の固体撮像素子15Rで
得られた画像信号を信号処理回路20Rで処理した上
で、画像回転回路25にその信号を取り込んで、この画
像回転回路25により固体撮像素子15Rで得られた画
像を180°回転させる処理を行った上で、A/D変換
器21Rを介して画像メモリ22Rに取り込むようにす
る。このように構成すれば、一方の固体撮像素子15R
からのケーブル17Rを折り返す必要がなく、固体撮像
素子15Lと同じ方向から引き出すように構成すること
ができる。
In the above-described embodiment, the arrangement of the solid-state imaging devices 15L and 15R is reversed so that the directions of the left-eye image and the right-eye image match, but they are arranged vertically. By performing required signal processing on image signals obtained from the two solid-state imaging devices, the directions of the two images can be matched. That is, as shown in FIG. 9, after the image signal obtained by one solid-state imaging device 15R is processed by the signal processing circuit 20R, the signal is fetched to the image rotation circuit 25, and the image rotation circuit 25 After the image obtained by the solid-state imaging device 15R is rotated by 180 °, the image is taken into the image memory 22R via the A / D converter 21R. With this configuration, one solid-state imaging device 15R
There is no need to turn back the cable 17R from the camera, and the cable 17R can be pulled out from the same direction as the solid-state imaging device 15L.

【0020】[0020]

【発明の効果】以上説明したように、本発明は、一方側
の撮像ユニットの固体撮像素子及びその基板を、他方側
の固体撮像素子及びその基板に対して上下方向の反対側
に向けて配置する構成としたので、両撮像ユニットにお
ける対物レンズ間の間隔を立体視するのに最適な間隔と
なるように調整できる等の効果を奏する。
As described above, according to the present invention, the solid-state image pickup device of the image pickup unit on one side and its substrate are arranged so as to face the other side in the vertical direction with respect to the solid-state image pickup device on the other side and its substrate. With such a configuration, there is an effect that the distance between the objective lenses in both the imaging units can be adjusted to be an optimum distance for stereoscopic viewing.

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

【図1】本発明の実施の一形態を示す立体内視鏡の全体
構成図である。
FIG. 1 is an overall configuration diagram of a stereoscopic endoscope showing an embodiment of the present invention.

【図2】挿入部の先端部分の断面図である。FIG. 2 is a sectional view of a distal end portion of an insertion portion.

【図3】図2のX−X断面図である。FIG. 3 is a sectional view taken along line XX of FIG. 2;

【図4】2個の撮像ユニットの配置関係を示す説明図で
ある。
FIG. 4 is an explanatory diagram showing an arrangement relationship between two imaging units.

【図5】左目画像用の撮像ユニットの断面図である。FIG. 5 is a cross-sectional view of an imaging unit for a left-eye image.

【図6】右目画像用の撮像ユニットの断面図である。FIG. 6 is a cross-sectional view of an imaging unit for a right eye image.

【図7】2組の撮像ユニットで得られる左目画像と右目
画像との水平方向及び垂直方向の位置関係を示す説明図
である。
FIG. 7 is an explanatory diagram showing a horizontal and vertical positional relationship between a left-eye image and a right-eye image obtained by two sets of imaging units.

【図8】映像信号処理部の構成を示すブロック図であ
る。
FIG. 8 is a block diagram illustrating a configuration of a video signal processing unit.

【図9】本発明の他の実施の形態を示す立体内視鏡の映
像信号処理部の構成を示すブロック図である。
FIG. 9 is a block diagram illustrating a configuration of a video signal processing unit of a stereoscopic endoscope according to another embodiment of the present invention.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1 内視鏡 2 光源ユニット 8 モニタ 11L,11R 撮像ユニット 12L,12R 対物レンズ鏡筒 13L,13R 対物レンズ 14L,14R プリズム 15L,15R 固体撮像素子 16L,16R 回路基板 18 観察窓 19 逆ガリレオレンズ 20L,20R 映像信号処理回路 22L,22R 画像メモリ 24 切換スイッチ 25 画像回転回路 Reference Signs List 1 endoscope 2 light source unit 8 monitor 11L, 11R imaging unit 12L, 12R objective lens barrel 13L, 13R objective lens 14L, 14R prism 15L, 15R solid-state imaging device 16L, 16R circuit board 18 observation window 19 reverse Galileo lens 20L, 20R video signal processing circuit 22L, 22R image memory 24 selector switch 25 image rotation circuit

Claims (4)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 対物レンズと、この対物レンズの光路を
略90°曲げるプリズムと、このプリズムにより曲げら
れた光路における対物レンズの結像位置に配置した固体
撮像素子及びその基板とからなる撮像ユニットを、挿入
部の先端に所定の間隔を置いて平行に2組配置し、これ
ら2組の撮像ユニットにより所定の視差を持った左右両
眼用の画像を取得するようにした立体内視鏡において、
前記両撮像ユニットのうち、一方側の撮像ユニットの固
体撮像素子及びその基板を、他方側の固体撮像素子及び
その基板に対して上下方向の反対側に向くように配置す
る構成としたことを特徴とする立体内視鏡。
An imaging unit comprising an objective lens, a prism for bending the optical path of the objective lens by approximately 90 °, a solid-state imaging device disposed at an image forming position of the objective lens in the optical path bent by the prism, and a substrate thereof. Are arranged in parallel at a predetermined interval at the distal end of the insertion portion, and a stereoscopic endoscope in which the two sets of imaging units acquire images for the left and right eyes with a predetermined parallax. ,
Among the two image pickup units, the solid-state image pickup device and the substrate of the image pickup unit on one side are arranged so as to face the opposite side in the vertical direction with respect to the solid-state image pickup device and the substrate on the other side. Stereoscopic endoscope.
【請求項2】 前記2組の撮像ユニットにおける一方の
撮像ユニットの固体撮像素子に対して、他方の撮像ユニ
ットの固体撮像素子を、その中心位置を含み、水平走査
ラインと平行な軸回りに180°反転させて配置する構
成としたことを特徴とする請求項1記載の立体内視鏡。
2. The solid-state image pickup device of one of the two image pickup units and the solid-state image pickup device of the other image pickup unit are rotated 180 degrees around an axis including a center position thereof and parallel to a horizontal scanning line. 2. The stereoscopic endoscope according to claim 1, wherein the stereoscopic endoscope is arranged to be inverted.
【請求項3】 前記2組の撮像ユニットを構成する固体
撮像素子の一方からの画像信号を画像信号回転手段によ
り180°画像を回転させる構成としたことを特徴とす
る請求項1記載の立体内視鏡。
3. The three-dimensional image pickup device according to claim 1, wherein an image signal from one of the solid-state image sensors constituting the two image pickup units is rotated by 180 ° by an image signal rotating means. Endoscope.
【請求項4】 前記挿入部には、前記両撮像ユニットに
おける対物レンズより被写体側の位置に逆ガリレオレン
ズを配置する構成としたことを特徴とする請求項1記載
の立体内視鏡。
4. The stereoscopic endoscope according to claim 1, wherein an inverted Galilean lens is disposed in the insertion section at a position closer to a subject than an objective lens in each of the two imaging units.
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Cited By (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6149582A (en) * 1998-05-29 2000-11-21 Fuji Photo Optical Co., Ltd. Front end structure of stereoscopic endoscope
AT510376A3 (en) * 2010-09-14 2012-06-15 Bosch Gmbh Robert COLLECTION OF LINEAR BEARINGS WITH IDENTICAL TRUNK ASSEMBLY
JP2014140594A (en) * 2013-01-25 2014-08-07 Fujifilm Corp Three-dimensional endoscope apparatus
CN105223684A (en) * 2011-03-30 2016-01-06 富士胶片株式会社 Endoscope and camera head thereof
WO2018211755A1 (en) * 2017-05-19 2018-11-22 オリンパス株式会社 Imaging device
JP2020537178A (en) * 2017-10-13 2020-12-17 オリンパス ビンテル ウント イーベーエー ゲーエムベーハーOlympus Winter & Ibe Gesellschaft Mit Beschrankter Haftung Optical system of stereo video endoscope

Cited By (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6149582A (en) * 1998-05-29 2000-11-21 Fuji Photo Optical Co., Ltd. Front end structure of stereoscopic endoscope
AT510376A3 (en) * 2010-09-14 2012-06-15 Bosch Gmbh Robert COLLECTION OF LINEAR BEARINGS WITH IDENTICAL TRUNK ASSEMBLY
AT510376B1 (en) * 2010-09-14 2012-10-15 Bosch Gmbh Robert COLLECTION OF LINEAR BEARINGS WITH IDENTICAL TRUNK ASSEMBLY
CN105223684A (en) * 2011-03-30 2016-01-06 富士胶片株式会社 Endoscope and camera head thereof
JP2014140594A (en) * 2013-01-25 2014-08-07 Fujifilm Corp Three-dimensional endoscope apparatus
WO2018211755A1 (en) * 2017-05-19 2018-11-22 オリンパス株式会社 Imaging device
JP6489671B1 (en) * 2017-05-19 2019-03-27 オリンパス株式会社 Imaging device
US11432704B2 (en) 2017-05-19 2022-09-06 Olympus Corporation Image pickup apparatus and endoscope
JP2020537178A (en) * 2017-10-13 2020-12-17 オリンパス ビンテル ウント イーベーエー ゲーエムベーハーOlympus Winter & Ibe Gesellschaft Mit Beschrankter Haftung Optical system of stereo video endoscope
US11357390B2 (en) 2017-10-13 2022-06-14 Olympus Winter & Ibe Gmbh Optical system for a stereo video endoscope

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