KR20080027187A - Endoscope for providing 3d image data - Google Patents
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Abstract
Description
본 발명은 3차원 영상데이터를 제공하는 내시경에 관한 것으로서, 더 상세하게는 좌,우에 부착되는 한쌍의 렌즈 및 상기 렌즈 각각의 후면에 위치하는 한쌍의 CCD 카메라를 통하여 입체적인 화면을 제공함으로써 정교한 수술이 가능한 3차원 영상데이터를 제공하는 내시경에 관한 것이다.The present invention relates to an endoscope that provides three-dimensional image data, and more particularly, by providing a stereoscopic screen through a pair of lenses attached to the left and right and a pair of CCD cameras located on the rear of each of the lenses. An endoscope that provides possible three-dimensional image data.
일반적으로 내시경은 직달경(直達鏡)이라 하여 하나의 통(筒)으로 되어 있는대, 치료와 진단을 목적으로 인체내부를 관찰하기 위해 환자의 체내에 삽입하여 의사가 환자의 장기를 직접 육안으로 보며 치료할 경우에 사용하게 된다. In general, an endoscope is a straight tube called a straight tube, which is inserted into the patient's body to observe the inside of the human body for the purpose of treatment and diagnosis. It will be used when looking and treating.
그러나, 상기와 같은 하나의 통으로 되어 있는 내시경은 2D화면을 제공하여 입체감이 떨어지므로, 정교한 수술시에 환자의 치료부위(환부)에 정밀한 접근이 어려운 문제점이 있었다.However, since the endoscope consisting of a single tube as described above provides a 2D screen and a three-dimensional effect is reduced, there is a problem that it is difficult to precisely access the treatment area (affected part) of the patient during sophisticated surgery.
또한, 하나의 통으로 되어 있는 내시경은 일자로 배치되어 있는 다수개의 렌즈를 통과하며 상이 굴절되어 상의 왜곡현상이 발생하며 해상도가 떨어지는 문제점이 있었다.In addition, the endoscope consisting of a single tube passes through a plurality of lenses arranged in a straight line, the image is refracted, the image distortion occurs, there is a problem that the resolution is lowered.
본 발명은 상술한 문제점을 해결하고자 안출된 것으로서 본 발명의 목적은 좌,우에 부착되는 한쌍의 렌즈 및 상기 렌즈각각의 후면에 위치하는 한쌍의 CCD 카메라를 통하여 입체적인 화면을 제공함으로써 정교한 수술이 가능한 3차원 영상데이터를 제공하는 내시경을 제공하는 것이다.The present invention has been made to solve the above-described problems and an object of the present invention is to provide a three-dimensional screen through a pair of lenses attached to the left, right and a pair of CCD cameras located on the rear of each of the lenses to enable precise surgery 3 It is to provide an endoscope that provides dimensional image data.
또한, 대상으로부터 빛을 받아 첫 이미지를 생성하는 대물렌즈의 후면에 CCD 카메라가 위치하여 영상데이터를 촬영하므로 굴절로 인한 왜곡현상이 발생되지 않으며, 높은 해상도를 제공할 수 있는 3차원 영상데이터를 제공하는 내시경을 제공하는 것이다.In addition, the CCD camera is located on the back of the objective lens that receives the light from the object and captures the image data, so that distortion does not occur due to refraction and provides 3D image data that can provide high resolution. Is to provide an endoscope.
상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여 본 발명에 따른 3차원 영상데이터를 제공하는 내시경은, 환자의 체내에 삽입되어 영상정보를 제공하는 내시경에 있어서, 상기 내시경전면부에 평행하게 설치되는 한쌍의 렌즈; 상기 한쌍의 렌즈의 후면에 각각 위치하여 렌즈에 맺힌 상을 촬영하는 한쌍의 CCD 카메라; 상기 내시경전면부에 위치하여 환부에 빛을 조사하는 광조사부;를 포함하는 것을 특징으로 한다.In order to solve the above problems, an endoscope for providing three-dimensional image data according to the present invention, the endoscope is inserted into the body of the patient to provide the image information, a pair of lenses installed parallel to the endoscope front surface; A pair of CCD cameras positioned on the rear surfaces of the pair of lenses to photograph an image formed on the lens; It is located in the endoscope front surface portion for irradiating light to the affected part; characterized in that it comprises a.
또한, 상기 한쌍의 CCD 카메라에는 상기 한쌍의 CCD 카메라의 촬영각도를 조절하는 링크부재가 연결되는 것을 특징으로 한다.In addition, the pair of CCD camera is characterized in that the link member for adjusting the shooting angle of the pair of CCD camera is connected.
또한, 상기 내시경전면부는 타원형인 것을 특징으로 한다.In addition, the endoscope front surface is characterized in that the oval.
또한, 상기 한쌍의 CCD 카메라에는 상기 CCD 카메라의 동작을 제어하는 제어 부; 및 상기 CCD 카메라에서 촬영된 영상데이터를 디스플레이하는 디스플레이부;를 포함하는 단말기가 연결되는 것을 특징으로 한다.The pair of CCD cameras may include a control unit controlling an operation of the CCD camera; And a display unit for displaying image data photographed by the CCD camera.
또한, 상기 디스플레이부는 상기 한쌍의 CCD 카메라에서 촬영된 각각의 영상데이터를 2개의 모니터를 통하여 디스플레이하는 것을 특징으로 한다.The display unit may display each image data captured by the pair of CCD cameras through two monitors.
또한, 상기 디스플레이부는 상기 2개의 모니터를 통하여 디스플레이된 각각의 영상데이터를 하나의 입체화면으로 디스플레이하는 것을 특징으로 한다.The display unit may display each image data displayed through the two monitors on one stereoscopic screen.
또한, 상기 광조사부는 내시경전면부의 둘레에 설치되는 광화이버 또는 중앙부에 설치되는 LED인 것을 특징으로 한다.In addition, the light irradiation unit is characterized in that the optical fiber is installed around the endoscope front surface portion or the LED is installed in the central portion.
이상 상술한 바와 같이 본 발명에 따르면 좌,우에 부착되는 한쌍의 렌즈 및 상기 렌즈각각의 후면에 위치하는 한쌍의 CCD 카메라를 통하여 입체적인 화면을 제공함으로써 정교한 수술이 가능한 장점이 있다.As described above, according to the present invention, a three-dimensional screen is provided through a pair of lenses attached to the left and right and a pair of CCD cameras located at the rear of each of the lenses, thereby providing an accurate operation.
또한, 대상으로부터 빛을 받아 첫 이미지를 생성하는 렌즈의 후면에 CCD 카메라가 위치하여 영상데이터를 촬영하므로 굴절로 인한 왜곡현상이 발생되지 않으며, 높은 해상도를 제공할 수 있는 장점이 있다.In addition, since the CCD camera is located at the rear of the lens that receives the light from the object and generates the first image, the image data is photographed so that distortion due to refraction does not occur, thereby providing a high resolution.
이하, 도면을 참조하여 본 발명을 상세히 설명하기로 한다. 각 도면에 제시된 동일한 참조부호는 동일한 부재를 나타낸다.Hereinafter, the present invention will be described in detail with reference to the drawings. Like reference numerals in the drawings denote like elements.
도 1은 본 발명의 3차원 영상데이터를 제공하는 내시경의 전면부 형상을 보 인 개략도이고, 도 2는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 3차원 영상데이터를 제공하는 내시경의 시스템 구성도이다.1 is a schematic view showing the shape of the front end of the endoscope for providing three-dimensional image data of the present invention, Figure 2 is a system configuration of the endoscope for providing three-dimensional image data according to a preferred embodiment of the present invention.
도 3은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 3차원 영상데이터를 제공하는 내시경의 측단면도이고, 도 4는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 3차원 영상데이터를 제공하는 내시경의 평면도이며, 도 5a,5b는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 3차원 영상데이터를 제공하는 내시경의 CCD 카메라의 이동상태를 보인 설명도이다.3 is a side cross-sectional view of an endoscope for providing three-dimensional image data according to a preferred embodiment of the present invention, Figure 4 is a plan view of an endoscope for providing three-dimensional image data according to a preferred embodiment of the present invention, Figure 5a, 5B is an explanatory diagram showing a movement state of an endoscope CCD camera providing three-dimensional image data according to a preferred embodiment of the present invention.
도 1 내지 5를 참조하면, 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 3차원 영상데이터를 제공하는 내시경은 렌즈(10), CCD 카메라(20), 광조사부(30)가 포함된다.1 to 5, an endoscope providing 3D image data according to an exemplary embodiment of the present invention includes a
상기 렌즈(10)는 내시경전면부(90)의 좌,우 양측에 평행하게 설치되는 것으로서, 자세하게는 상기 내시경전면부(90)에 위치하는 한쌍의 글라스(50)의 후방에 위치하여 환부의 상을 맺어 후술할 CCD 카메라(20)를 통하여 촬영이 가능하도록 하는 역할을 한다.The
상기 글라스(50)는 글라스지지부(60)에 의하여 상기 내시경전면부(90)에 고정되어 상기 렌즈(10)를 보호한다.The
상기 CCD 카메라(20)는 상기 한쌍의 렌즈(10)의 후면에 위치하여 상기 한쌍의 렌즈(10)에 맺힌 상을 촬영하는 것으로서, 상기 한쌍의 렌즈(10)와 대응되도록 렌즈(10)의 후면에 각각 하나씩 한쌍이 구비되는 것이 바람직하다.The
상기 한쌍의 CCD 카메라(20)의 후면 중앙부에는 상기 한쌍의 CCD 카메라(20)의 촬영각도를 조절하기 위하여 링크부재(40)가 연결되는데, 상기 링크부재(40)는 카메라 제어수단(22)에 연결되는 하나의 중심축(41)과, 상기 중심축(41)으로부터 연장되어 상기 한쌍의 CCD 카메라(20)의 후면에 각각 연결되는 이동축(42a,42b)으로 구성되는 것이 바람직하다.A
상기 이동축(42a,42b)은 상기 카메라 제어수단(22)의 제어에 따라 중심축(41)을 기준으로 양측으로 벌어졌다가 모이게 되는데, 이로 인하여, 상기 이동축(42a, 42b)과 연결되어 있는 상기 CCD 카메라(20)가 함께 이동하게 된다.The moving shafts 42a and 42b are separated from each other based on the
상기 카메라 제어수단(22)은 다양한 방법을 통하여 상기 CCD 카메라(20)를 이동시키는 것이 가능하며, 간단하게는 버튼방식을 통하여 버튼의 구동에 따라 연결되어 있는 상기 이동축(42a,42b)을 이동시킴으로써, 상기 CCD 카메라(20)를 이동시킬 수 있다.The camera control means 22 is capable of moving the
상기 이동축(42a,42b)은 안테나 또는 카메라에 사용되는 줌인, 줌아웃 방식을 이용하여 양측방향으로 이동되는 것이 가능하나, 기어연결방식을 이용하여 이동되는 것도 가능할 것이다.The moving shafts 42a and 42b may be moved in both directions using a zoom-out method, a zoom-in method used for an antenna or a camera, but may also be moved using a gear connection method.
본 발명에 있어서, 상기 CCD 카메라(20)는 상기 이동축(42a, 42b)에 의하여 좌우로 수평 이동되는 것이 특징으로서, 도 5a,5b에 도시된 바와 같이, 상기 CCD 카메라(20)의 후면 중앙부에 연결되어 있는 이동축(42a,42b)의 이동에 따라 한쌍의 CCD 카메라(20)가 각각 내시경 내부에서 외측방향 또는 내측방향으로 이동하며 상기 렌즈(10)에 맺힌 상을 촬영하게 되는 것이다.In the present invention, the
이로 인하여, 상기 렌즈(10)에 맺힌 상의 촬영부위를 조금씩 변화시키며 다양하게 촬영하는 것이 가능하기 때문에, 수술시 환부에 접근이 용이하게 되는 것이다.Because of this, since it is possible to take a variety of images by changing the photographing portion of the image formed on the
한편, 상기 한쌍의 CCD 카메라(20)에는 상기 CCD 카메라(20)의 동작을 제어하는 제어부(70) 및 상기 CCD 카메라(20)에서 촬영된 영상데이터를 디스플레이하는 디스플레이부(80)를 포함하는 단말기(1)가 연결되는 것이 좋다.Meanwhile, the pair of
상기 CCD 카메라(20)는 상기 카메라 제어수단(22)에 의하여 구동되는 것도 가능하나, 상기 CCD 카메라(20)와 케이블로 연결되어 있는 제어부(70)의 제어를 통하여 구동시키는 것도 가능하다.The
또한, 상기 CCD 카메라(20)에는 상기 CCD 카메라(20)에서 촬영된 영상데이터를 디스플레이하는 디스플레이부(80)가 연결되는데, 본 발명에 있어서, 상기 디스플레이부(80)는 상기 CCD 카메라(20)에서 촬영된 영상데이터를 각각 디스플레이하는 것이 가능하도록 2개의 모니터로 구성되는 것이 특징이다. In addition, the
상기 디스플레이부(80)는 간단하게는 상기 CCD 카메라(20)에서 촬영된 영상데이터를 각각 2차원 화면으로 디스플레이하는 것도 가능하나, 바람직하게는 상기 2개의 모니터를 통하여 디스플레이된 각각의 2차원 영상데이터를 하나의 3차원 입체화면으로 통합하여 디스플레이함으로써, 정교한 수술시 환부에 접근이 용이하도록 하는 것이 좋다.The
또한, 상기 CCD 카메라(20)의 후면에는 상기 CCD 카메라(20)를 상기 제어부(70)와 연결시키는 케이블의 이동시 케이블의 꼬임을 방지하는 케이블 통로(23)가 구비되는 것이 바람직하다.In addition, the rear surface of the
한편, 본 발명의 내시경(100)은 그 내부에 CCD 카메라(20)가 좌우 평행하게 한쌍이 구비되기 때문에, 내시경(100)의 둘레가 커지는 것을 방지하기 위하여 내시경전면부(90)가 타원형인 것이 특징이다.On the other hand, since the
일반적으로, 수술시에는 "-자형" 또는 "1자형"으로 수술부위를 절개하게 되는데, 내시경전면부(90)가 원형일 경우에는 한쌍의 CCD 카메라(20)로 인하여 절개되는 수술부위가 커지기 때문에 내시경전면부(90)를 타원형으로 제조하여 내시경(100)의 둘레를 최소화시키는 것이 바람직하다.In general, during surgery, the surgical site is dissected into a “-shaped” or “one-shaped”. When the
또한, 상기 렌즈(10)와 상기 CCD 카메라(20)의 사이에는 상기 CCD 카메라(20)가 전방(내시경전면부)으로 이동되는 이동경로를 제한하며, 렌즈(10)와 CCD 카메라(20)의 거리를 조정하는 카메라 고정부(21)가 구비되는 것이 바람직하다. In addition, between the
상기 광조사부(30)는 내시경전면부(90)에 설치되어 빛을 발산하는 것으로서, 내시경(100)이 환자의 체내에 삽입되었을 때, 환부의 관찰을 용이하게 한다.The
상기 광조사부(30)는 다양한 방법을 통하여 빛을 조사하는 것이 가능하나, 바람직하게는 도 1에 도시된 바와 같이, 내시경전면부(90) 둘레를 감싸며 형성되는 광화이버(31) 또는 상기 한쌍의 글라스(50)의 사이에 위치하는 LED(32)를 통하여 환부에 빛을 조사하는 것이 좋다.The
도면과 명세서에서 최적 실시 예들이 개시되었다. 여기서 특정한 용어들이 사용되었으나, 이는 단지 본 발명을 설명하기 위한 목적에서 사용된 것이지 의미한정이나 특허청구범위에 기재된 본 발명의 범위를 제한하기 위하여 사용된 것은 아니다. 그러므로 본 기술 분야의 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 타 실시 예가 가능하다는 점을 이해할 것이다. 따라서 본 발명의 진정한 기술적 보호범위는 첨부된 특허청구범위의 기술적 사상에 의해 정해져야 할 것이다.Optimal embodiments have been disclosed in the drawings and specification. Although specific terms have been used herein, they are used only for the purpose of describing the present invention and are not intended to limit the scope of the present invention as defined in the claims or the claims. Therefore, those skilled in the art will understand that various modifications and equivalent other embodiments are possible. Therefore, the true technical protection scope of the present invention will be defined by the technical spirit of the appended claims.
도 1은 본 발명의 3차원 영상데이터를 제공하는 내시경의 전면부 형상을 보인 개략도,1 is a schematic view showing the shape of the front portion of the endoscope for providing three-dimensional image data of the present invention,
도 2는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 3차원 영상데이터를 제공하는 내시경의 시스템 구성도,2 is a system configuration diagram of an endoscope for providing three-dimensional image data according to a preferred embodiment of the present invention;
도 3은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 3차원 영상데이터를 제공하는 내시경의 측단면도,3 is a side cross-sectional view of an endoscope for providing three-dimensional image data according to a preferred embodiment of the present invention;
도 4는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 3차원 영상데이터를 제공하는 내시경의 평면도,4 is a plan view of an endoscope for providing three-dimensional image data according to a preferred embodiment of the present invention;
도 5a,5b는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 3차원 영상데이터를 제공하는 내시경의 CCD 카메라의 이동상태를 보인 설명도이다.5A and 5B are explanatory diagrams showing a movement state of an endoscope CCD camera providing three-dimensional image data according to a preferred embodiment of the present invention.
*도면의 주요부위에 대한 부호의 설명** Description of the symbols for the main parts of the drawings *
10: 렌즈 20: CCD 카메라10: lens 20: CCD camera
21: 카메라 고정부 22: 카메라 제어수단21: camera fixing portion 22: camera control means
23: 카메라 이격부 24: 케이블 통로23: Camera Separator 24: Cable Path
30: 광조사부 31: 광화이버30: light irradiation unit 31: optical fiber
32: 엘이디(LED) 40: 링크부재32: LED 40: link member
41: 중심축 42: 이동축41: central axis 42: moving axis
50: 글라스 60: 글라스지지부50: glass 60: glass support
70: 제어부 80: 디스플레이부70: control unit 80: display unit
90: 내시경전면부 100: 내시경90: endoscope front part 100: endoscope
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