JPH06237881A

JPH06237881A - 立体内視鏡

Info

Publication number: JPH06237881A
Application number: JP5024458A
Authority: JP
Inventors: Susumu Takahashi; 進高橋; Masao Uehara; 政夫上原; Katsuyuki Saito; 克行斉藤; Masahito Goto; 正仁後藤; Shingo Kato; 眞悟加藤; Shinji Yamashita; 真司山下; Atsushi Kidawara; 厚貴俵; Nobuaki Akui; 伸章安久井; Hideki Koyanagi; 秀樹小柳; Akira Murata; 晃村田
Original assignee: Olympus Optical Co Ltd
Current assignee: Olympus Corp
Priority date: 1993-02-12
Filing date: 1993-02-12
Publication date: 1994-08-30

Abstract

(57)【要約】【目的】本発明は内視鏡を挿入部の軸心方向を中心に回
動操作して内視鏡の視野方向を変更する場合であっても
立体映像の表示がみにくくなることを防止することを最
も主要な特徴とする。【構成】対物光学系１６と撮像素子１７との間に対物光
学系１６から送られる光路を左右に分割し、左右の分割
光路を形成するシャッタ２０を介設し、シャッタ２０と
対物光学系１６との間に対物光学系１６から送られる画
像を光軸を中心に回転操作するイメージローテータ２１
を介設したものである。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は内視鏡の視野内を立体映
像で表示する内視鏡の映像表示装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】一般に、例えば患者の腹腔内の患部を治
療する手段として腹腔内に挿入される硬性内視鏡である
腹腔鏡を使用することにより、外科的な開腹手術を行な
うこと無く腹腔内の患部を治療する技術が開発されてい
る。この種の腹腔鏡下による腹腔内の患部の治療時には
腹腔鏡の視野を患部の方向に向け、この腹腔鏡の視野内
で患部とこの患部に各種の処置を行なう処置具とを観察
しながら処置具の操作が行なわれるようになっている。

【０００３】また、腹腔鏡による観察光学系の映像表示
装置としては観察像をモニタ画面上に平面的に表示する
二次元画像表示が行なわれることが多い。しかしなが
ら、二次元画像表示では遠近感がつかみにくく、患部と
処置具との間の相対的な距離が把握しにくいので、処置
具の操作や患部の縫合等の作業が難しく、その作業に熟
練を要する問題がある。

【０００４】そこで、腹腔鏡による観察光学系の映像表
示装置として観察像をモニタ画面上に立体的に表示する
三次元画像表示を行なうことにより、患部と処置具との
間の相対的な距離を把握しやすくして処置具の操作や患
部の縫合等の作業を能率化する技術が開発されている。

【０００５】図１５（Ａ）は観察像をモニタ画面上に立
体的に表示する三次元画像表示を行なう斜視型の硬性内
視鏡１の概略構成を示すもので、２はこの内視鏡１の挿
入部である。この挿入部２の先端部には挿入部２の軸心
方向に対して斜めに交差する傾斜面３が形成されてお
り、この傾斜面３には左右一対の観察窓４，５が配設さ
れている。これらの観察窓４，５には左右の対物光学系
が連結されている。

【０００６】また、挿入部２の基端部に連結された手元
側の操作部６には例えばＣＣＤ等の一対の撮像素子が配
設されている。そして、左右の対物光学系から送られる
画像が各撮像素子によって電気信号に変換されて出力さ
れるようになっている。

【０００７】さらに、左右の各撮像素子は信号線７を介
してモニタ８に接続されている。そして、左右の対物光
学系で得た左右の画像からモニタ８の画面上に立体映像
が表示されるようになっている。

【０００８】

【発明が解決しようとする課題】上記従来構成の三次元
画像表示用の内視鏡１ではこの内視鏡１の使用中、この
内視鏡１を挿入部２の軸心方向を中心に回動操作して内
視鏡１の視野方向を変更する場合には内視鏡１の本体内
に組込まれている左右の対物光学系や、左右の撮像素子
も内視鏡１の本体と一体的に回動するようになってい
る。

【０００９】そのため、例えば硬性内視鏡１の回転角度
が図１５（Ａ）に示すように０°の基準位置で保持され
ている状態から内視鏡１が図１５（Ｂ）に示すように９
０°回動操作された場合にはモニタ８の画面上に表示さ
れる立体映像の鉛直方向も回動されてしまうので、モニ
タ８の画面上の立体映像の表示がみにくくなる問題があ
る。

【００１０】本発明は上記事情に着目してなされたもの
で、その目的は、内視鏡を挿入部の軸心方向を中心に回
動操作して内視鏡の視野方向を変更する場合であっても
立体映像の表示がみにくくなることを防止することがで
きる内視鏡の映像表示装置を提供することにある。

【００１１】

【課題を解決するための手段】本発明は内視鏡の挿入部
の先端部に配設された対物光学系とこの対物光学系から
送られる画像を電気信号に変換して出力する撮像手段と
の間に介設され、対物光学系から送られる光路を左右に
分割し、左右の分割光路を形成する光路分割手段と、前
記撮像手段から送られる左右の各映像信号に基づく映像
を映像再生画面上に再生して立体映像を表示する表示手
段と、前記光路分割手段と前記対物光学系との間に介設
され、前記対物光学系から送られる画像を光軸を中心に
回転操作する画像回転手段とを具備したものである。

【００１２】

【作用】対物光学系から送られる光路を光路分割手段に
よって左右に分割し、左右の分割光路を通して撮像手段
に導き、さらに撮像手段から送られる左右の各映像信号
に基づく映像を表示手段の映像再生画面上に再生して立
体映像を表示するとともに、光路分割手段と対物光学系
との間に介設された画像回転手段によって対物光学系か
ら送られる画像を光軸を中心に回転操作することによ
り、内視鏡を挿入部の軸心方向を中心に回動操作して内
視鏡の視野方向を変更する際に対物光学系から送られる
画像を光軸を中心に回転操作して立体映像の表示がみに
くくなることを防止するようにしたものである。

【００１３】

【実施例】以下、本発明の第１の実施例を図１（Ａ）乃
至図２（Ｂ）を参照して説明する。図１（Ａ）は例えば
腹腔鏡等の斜視型の硬性内視鏡１１の概略構成を示すも
ので、１２はこの内視鏡１１の挿入部、１３はこの挿入
部１２の基端部に連結された手元側の操作部である。

【００１４】この挿入部１２の先端部には挿入部１２の
軸心方向に対して斜めに交差する傾斜面１４が形成され
ており、この傾斜面１４には観察窓１５および図示しな
い照明窓が配設されている。この観察窓１５には１つの
対物光学系１６が連結されている。

【００１５】また、手元側の操作部１３には例えばＣＣ
Ｄ等の１つの撮像素子（撮像手段）１７が配設されてい
る。この撮像素子１７は左右方向入れ替え回路１８を介
してモニタ（表示手段）１９に接続されている。

【００１６】さらに、対物光学系１６と撮像素子１７と
の間には対物光学系１６から送られる画像の光路を左右
に分割する瞳の左右光路切換えシャッタ（光路分割手
段）２０が介設されている。このシャッタ２０は例えば
図１（Ｃ）に示すように対物光学系１６から送られる画
像の光路を左右の２つの領域２０ａ，２０ｂに分割し、
これらの左右の分割領域２０ａ，２０ｂを交互に開閉操
作する液晶シャッタによって形成されている。そして、
撮像素子１７から送られる左右の各映像信号に基づく映
像が左右方向入れ替え回路１８を介してモニタ１９の映
像再生画面上に再生されて立体映像が表示されるように
なっている。

【００１７】また、シャッタ２０と対物光学系１６との
間には対物光学系１６から送られる画像を光軸を中心に
回転操作するイメージローテータ（画像回転手段）２１
が介設されている。このイメージローテータ２１は例え
ば裏像型の台形プリズムによって形成されている。この
場合、イメージローテータ２１のユニット本体２３には
図１（Ｂ）に示すようにイメージローテータ２１を保持
するユニットホルダ２４に操作ノブ２５が突設されてい
る。この操作ノブ２５は操作部１３の本体に形成された
ガイド溝を介して外部側に延出されている。そして、こ
の操作ノブ２５の操作にともないイメージローテータ２
１が対物光学系１６の光軸を中心に回転操作され、対物
光学系１６から送られる画像を光軸を中心に回転操作す
るようになっている。

【００１８】なお、イメージローテータ２１の画像入射
端面側には対物光学系１６側から送られる光を平行光に
調整する調整レンズ２２が配設されており、対物光学系
１６側から送られる光がこの調整レンズ２２を通して平
行光に調整された状態でイメージローテータ２１側に入
射されるようになっている。

【００１９】次に、上記構成の作用について説明する。
まず、硬性内視鏡１１による観察時にはライトガイドを
通して腹腔内における内視鏡１１の視野方向に照明光が
照射されるとともに、内視鏡１１の視野内の映像が内視
鏡１１の観察窓１５を通して対物光学系１６に入射され
る。

【００２０】この対物光学系１６の光路を通して送られ
る観察画像は調整レンズ２２によって平行光に調整され
た状態でイメージローテータ２１に入射され、さらにこ
のイメージローテータ２１を透過した画像は左右光路切
換えシャッタ２０を経て撮像素子１７に結像される。こ
のとき、シャッタ２０は左右の分割領域２０ａ，２０ｂ
が交互に開閉操作され、このシャッタ２０の開閉動作に
ともない左右の分割光路を通して左右の映像が撮像素子
１７に供給される。なお、撮像素子１７に結像される映
像はイメージローテータ２１を通過した際に左右が逆転
されている。

【００２１】さらに、送られる左右の画像は撮像素子１
７によって左右の各映像信号に変換されて出力される。
この撮像素子１７からの出力信号は左右方向入れ替え回
路１８を介して左右方向が入れ替えられて正常な画像に
戻された状態でモニタ１９に供給される。そして、撮像
素子１７から送られる左右の各映像信号に基づく映像が
モニタ１９の映像再生画面上に再生されて立体映像が表
示される。

【００２２】また、内視鏡１１の使用中、この内視鏡１
１を挿入部１２の軸心方向を中心に回動操作して内視鏡
１１の視野方向を変更する場合には内視鏡１１の本体内
に組込まれている対物光学系１６や、撮像素子１７も内
視鏡１１の本体と一体的に回動する。

【００２３】そして、例えば硬性内視鏡１１の回転角度
が図２（Ａ）に示すように０°の基準位置で保持されて
いる状態から内視鏡１１が図２（Ｂ）に示すように９０
°回動操作された場合には操作ノブ２５を操作してイメ
ージローテータ２１を対物光学系１６の光軸を中心に４
５°回動操作する。これにより、対物光学系１６から送
られる画像が光軸を中心に回転操作され、モニタ１９の
画面上に表示される立体映像の姿勢が変化することを防
止することができるので、従来のようにモニタ１９の画
面上の立体映像の表示がみにくくなることを防止するこ
とができる。

【００２４】そこで、上記構成のものにあっては左右光
路切換えシャッタ２０と対物光学系１６との間に対物光
学系１６から送られる画像を光軸を中心に回転操作する
イメージローテータ２１を介設したので、内視鏡１１を
挿入部１２の軸心方向を中心に回動操作して内視鏡１１
の視野方向を変更する場合にはこのイメージローテータ
２１の操作により、対物光学系１６から送られる画像が
光軸を中心に回転操作することができる。そのため、内
視鏡１１を挿入部１２の軸心方向を中心に回動操作して
内視鏡１１の視野方向を変更する場合であっても従来の
ようにモニタ１９の画面上の立体映像の表示がみにくく
なることを防止することができる。

【００２５】また、図３（Ａ），（Ｂ）は左右光路切換
えシャッタ２０の第１の変形例を示すものである。これ
は、図３（Ａ）に示すように円板状のシャッタ板３１に
露光用の開口部３４を形成するとともに、図３（Ｂ）に
示すシャッタ駆動機構の駆動モータ３２の回転軸３３を
このシャッタ板３１の中心部に固定したものである。こ
の場合、駆動モータ３２は例えばステップモータによっ
て形成されている。そして、撮像素子１７の露光のタイ
ミングとこの駆動モータ３２によるシャッタ板３１の回
転動作とを同期させ、このシャッタ板３１の開口部３４
の回転にともない対物光学系１６から送られる画像の光
路を左右の２つの領域２０ａ，２０ｂに分割する状態に
制御するようになっている。

【００２６】さらに、図４（Ａ），（Ｂ）は左右光路切
換えシャッタ２０の第２の変形例を示すものである。こ
れは、図４（Ａ）に示すように円板状の固定板４１と円
板状のシャッタ板４２とを設け、図４（Ｂ）に示すシャ
ッタ駆動機構の駆動モータ４３の回転軸４４をこのシャ
ッタ板４２の中心部に固定したものである。この場合、
固定板４１には画像の光路を左右の２つの領域に分割す
る一対の開口部４５，４６が形成されているとともに、
シャッタ板４２には略三日月状の露光用の開口部４７が
形成されている。そして、撮像素子１７の露光のタイミ
ングと駆動モータ４３によるシャッタ板４２の回転動作
とを同期させ、このシャッタ板４３の開口部４７の回転
にともない対物光学系１６から送られる画像の光路を左
右の２つの領域２０ａ，２０ｂに分割する状態に制御す
るようになっている。

【００２７】さらに、図５は左右光路切換えシャッタ２
０の第３の変形例を示すものである。これは、シャッタ
駆動機構の駆動モータによって回転駆動される円板状の
シャッタ板５１に対物光学系１６から送られる画像の光
路を左右の２つの領域２０ａ，２０ｂに分割する円弧形
状の一対の露光用の開口部５３，５４を形成したもので
ある。この場合、露光用の開口部５３，５４は位相が１
８０°ずれ、かつ円弧の半径が異なる状態に設定されて
いる。そして、この場合も撮像素子１７の露光のタイミ
ングと駆動モータによるシャッタ板５１の回転動作とを
同期させ、このシャッタ板５１の開口部５３，５４の回
転にともない対物光学系１６から送られる画像の光路を
左右の２つの領域２０ａ，２０ｂに交互に切り替える状
態に制御するようになっている。

【００２８】また、図６（Ａ），（Ｂ）は本発明の第２
の実施例の硬性内視鏡６１を示すものである。図６
（Ａ），（Ｂ）中で、６２はこの内視鏡６１の挿入部、
６３はこの挿入部６２の基端部に連結された手元側の操
作部である。

【００２９】さらに、挿入部６２の先端面６４には観察
窓６５および図示しない照明窓が配設されている。この
観察窓６５には１つの対物光学系６６が連結されてい
る。また、手元側の操作部６３内には左右一対の撮像素
子（撮像手段）６７，６８が配設されている。

【００３０】さらに、対物光学系６６と撮像素子６７，
６８との間には対物光学系６６から送られる光路を左右
に分割して左右の分割光路を形成する光路分割手段６９
が介設されている。

【００３１】この光路分割手段６９には対物光学系６６
の光軸上に配置された瞳分割プリズム７０が設けられて
いる。そして、対物光学系６６の光路を通して送られる
観察画像は瞳分割プリズム７０の２つの反射面７１ａ，
７１ｂで２方向に全反射されたのち、各反射方向にそれ
ぞれ配置されたミラー７２，７３によって撮像素子６
７，６８の方向に全反射されるようになっている。

【００３２】また、撮像素子６７，６８は信号線を介し
て立体映像を表示する第１の実施例と同様のモニタ１９
（図１（Ａ）に示す）に接続されている。そして、撮像
素子６７，６８から送られる左右の各映像信号に基づく
映像がモニタの映像再生画面上に再生されて立体映像が
表示されるようになっている。

【００３３】また、プリズム７０と対物光学系６６との
間には対物光学系６６から送られる画像を光軸を中心に
回転操作するイメージローテータ７４が介設されてい
る。このイメージローテータ７４は例えば表像型の台形
プリズムによって形成されている。この表像型のイメー
ジローテータ７４にはダハ面７４ａが設けられており、
このダハ面７４ａを備えたイメージローテータ７４を通
過した映像は左右の向きが正常に戻された状態で撮像素
子６７，６８側に送られるようになっている。

【００３４】さらに、イメージローテータ７４のユニッ
ト本体７６には図６（Ｂ）に示すようにイメージローテ
ータ７４を保持するユニットホルダ７７に回転駆動機構
７８が装着されており、この回転駆動機構７８によって
イメージローテータ７４が対物光学系６６の光軸を中心
に回転操作され、対物光学系６６から送られる画像を光
軸を中心に回転操作するようになっている。

【００３５】また、操作部６３内には例えばＧセンサ等
の重力方向検出センサ７９が配設されている。そして、
イメージローテータ７４の回転駆動機構７８の駆動モー
タはこの重力方向検出センサ７９からの検出データに基
づいて動作が制御され、内視鏡６１の使用中、この内視
鏡６１を挿入部６２の軸心方向を中心に回動操作して内
視鏡６１の視野方向を変更する場合であってもモニタ１
９の画面上に表示される立体映像の姿勢が変化すること
が防止されるようになっている。

【００３６】なお、イメージローテータ７４の画像入射
端面側には対物光学系６６側から送られる光を平行光に
調整する調整レンズ７５が配設されており、対物光学系
６６側から送られる光がこの調整レンズ７５を通して平
行光に調整された状態でイメージローテータ７４側に入
射されるようになっている。

【００３７】次に、上記構成の作用について説明する。
まず、硬性内視鏡６１による観察時に対物光学系６６の
光路を通して送られる観察画像は調整レンズ７５によっ
て平行光に調整された状態でイメージローテータ７４に
入射される。さらに、このイメージローテータ７４を透
過した画像は瞳分割プリズム７０の２つの反射面７１
ａ，７１ｂで２方向に全反射され、左右に分割されたの
ち、各反射方向にそれぞれ配置されたミラー７２，７３
によって撮像素子６７，６８の方向に全反射される。

【００３８】さらに、左右の分割光路を介して送られる
左右の画像は撮像素子６７，６８によって左右の各映像
信号に変換されて出力される。そして、撮像素子６７，
６８から送られる左右の各映像信号に基づく映像がモニ
タ１９の映像再生画面上に再生されて立体映像が表示さ
れる。

【００３９】また、内視鏡６１の使用中、この内視鏡６
１を挿入部６２の軸心方向を中心に回動操作して内視鏡
６１の視野方向を変更する場合には内視鏡６１の本体内
に組込まれている対物光学系６６や、撮像素子６７，６
８も内視鏡６１の本体と一体的に回動する。

【００４０】このとき、操作部６３内の重力方向検出セ
ンサ７９によって内視鏡６１の姿勢が検出されている。
そして、内視鏡６１の使用中、この内視鏡６１を挿入部
６２の軸心方向を中心に回動操作した場合には重力方向
検出センサ７９からの検出データに基づいてイメージロ
ーテータ７４の回転駆動機構７８の駆動モータの動作が
制御され、内視鏡６１の回転角θの１／２の回転角（θ
／２）でイメージローテータ７４が回転駆動される。

【００４１】そこで、上記構成のものにあっても第１の
実施例と同様に内視鏡６１を挿入部６２の軸心方向を中
心に回動操作して内視鏡６１の視野方向を変更する際に
従来のようにモニタ１９の画面上の立体映像の姿勢が変
化することが防止され、モニタ１９の画面上の立体映像
の表示がみにくくなることを防止することができる。

【００４２】さらに、本実施例ではダハ面７４ａを備え
た表像型の台形プリズムによって形成されるイメージロ
ーテータ７４が使用されているので、第１の実施例のよ
うに撮像素子６７，６８とモニタ１９との間に左右方向
入れ替え回路１８を介設する必要がなく、構成の簡略化
を図ることができる。

【００４３】さらに、内視鏡６１の使用中、この内視鏡
６１を挿入部６２の軸心方向を中心に回動操作した場合
には重力方向検出センサ７９からの検出データに基づい
てイメージローテータ７４の回転駆動機構７８の駆動モ
ータが駆動され、内視鏡６１の回転角θの１／２の回転
角（θ／２）でイメージローテータ７４が回転駆動され
るので、モニタ１０３の画面上に表示される立体映像の
姿勢調整作業を自動的に行なうことができる。そのた
め、立体映像の姿勢調整作業を手動作業で行なう場合に
比べてその作業を簡略化することができ、使い勝手を高
めることができる。

【００４４】また、図７は上記内視鏡１１、６１と組み
合わせて使用できるイメージローテータの変形例を示す
ものである。ここで、１、３、５、７、９の各イメージ
ローテータはそれぞれ反射面の数が奇数の裏像型のもの
である。さらに、同図中、２、４、６、８、１０、１１
の各イメージローテータにはダハ面Ｄがそれぞれ形成さ
れ、反射面の数が偶数の表像型のものとなっている。な
お、ダハ面Ｄは１つの反射面として数えられている。

【００４５】また、図８（Ａ）〜（Ｄ）は第１の変形例
の斜視型の硬性内視鏡９１を示すものである。図８
（Ａ）中で、９２はこの内視鏡９１の挿入部、９３はこ
の挿入部９２の基端部に連結された手元側の操作部であ
る。

【００４６】さらに、挿入部９２の先端部には挿入部９
２の軸心方向に対して斜めに交差する傾斜面９４が形成
されており、この傾斜面９４には観察窓９５および図示
しない照明窓が配設されている。この観察窓９５には１
つの対物光学系９６が連結されている。

【００４７】また、手元側の操作部９３には例えばＣＣ
Ｄ等の１つの撮像素子９７が配設されている。この撮像
素子９７は図８（Ｂ）〜（Ｄ）に示すように左右方向入
れ替え回路１０２を介してモニタ（表示手段）１０３に
接続されている。

【００４８】また、撮像素子９７と対物光学系９６との
間には対物光学系９６から送られる画像を光軸を中心に
回転操作するイメージローテータ９８が介設されてい
る。このイメージローテータ９８は例えば裏像型の台形
プリズムによって形成されている。この場合、イメージ
ローテータ９８のユニット本体１００にはイメージロー
テータ９８を保持するユニットホルダ１０１に第１の実
施例と同様に操作ノブ２５（図１（Ｂ）に示す）が突設
され、この操作ノブ２５は操作部９３の本体に形成され
たガイド溝を介して外部側に延出されている。そして、
この操作ノブ２５の操作にともないイメージローテータ
９８が対物光学系９６の光軸を中心に回転操作され、対
物光学系９６から送られる画像を光軸を中心に回転操作
するようになっている。

【００４９】なお、イメージローテータ９８の画像入射
端面側には対物光学系９６側から送られる光を平行光に
調整する調整レンズ９９が配設されており、対物光学系
９６側から送られる光がこの調整レンズ９９を通して平
行光に調整された状態でイメージローテータ９８側に入
射されるようになっている。

【００５０】そして、上記構成のものにあっては対物光
学系１６の光路を通して送られる観察画像は調整レンズ
９９によって平行光に調整された状態でイメージローテ
ータ９８に入射され、さらにこのイメージローテータ９
８を透過した画像は撮像素子９７に結像される。なお、
撮像素子９７に結像される映像はイメージローテータ９
８を通過した際に左右が逆転されている。

【００５１】さらに、送られる画像は撮像素子９７によ
って映像信号に変換されて出力される。この撮像素子９
７からの出力信号は左右方向入れ替え回路１０２を介し
て左右方向が入れ替えられて正常な画像に戻された状態
でモニタ１０３に供給される。そして、撮像素子９７か
ら送られる映像信号に基づく映像がモニタ１０３の映像
再生画面上に再生されて立体映像が表示される。

【００５２】また、内視鏡９１の使用中、この内視鏡９
１を挿入部９２の軸心方向を中心に回動操作して内視鏡
９１の視野方向を変更する場合には内視鏡９１の本体内
に組込まれている対物光学系９６や、撮像素子９７も内
視鏡９１の本体と一体的に回動する。

【００５３】そして、例えば硬性内視鏡９１の回転角度
が図８（Ｂ）に示すように０°の基準位置で保持されて
いる状態から内視鏡１１が図８（Ｃ）に示すように９０
°回動操作された場合には操作ノブ２５を操作して図８
（Ｄ）に示すようにイメージローテータ９８を対物光学
系９６の光軸を中心に４５°回動操作する。これによ
り、対物光学系９６から送られる画像が光軸を中心に回
転操作され、モニタ１０３の画面上に表示される立体映
像の姿勢が変化することを防止することができるので、
従来のようにモニタ１０３の画面上の立体映像の表示が
みにくくなることを防止することができる。

【００５４】また、図９（Ａ）〜（Ｃ）は硬性内視鏡９
１の第２の変形例を示すものである。これは、図８
（Ａ）〜（Ｄ）に示す第１の変形例のイメージローテー
タ９８をダハ面１１１ａを備えた表像型のイメージロー
テータ１１１に変更するとともに、イメージローテータ
１１１のユニット本体１１２には図９（Ｂ）に示すよう
にイメージローテータ１１１を保持するユニットホルダ
１１３に回転駆動機構１１４を装着し、この回転駆動機
構１１４によってイメージローテータ１１１を対物光学
系９６の光軸を中心に回転操作して対物光学系９６から
送られる画像を光軸を中心に回転操作するようにしたも
のである。

【００５５】さらに、操作部９３内には例えばＧセンサ
等の重力方向検出センサ１１５が配設されている。そし
て、イメージローテータ１１１の回転駆動機構１１４の
駆動モータはこの重力方向検出センサ１１５からの検出
データに基づいて動作が制御され、内視鏡９１の使用
中、この内視鏡９１を挿入部９２の軸心方向を中心に回
動操作して内視鏡９１の視野方向を変更する場合であっ
てもモニタ１０３の画面上に表示される立体映像の姿勢
が変化することが防止されるようになっている。

【００５６】そこで、上記構成のものにあってはダハ面
１１１ａを備えた表像型のイメージローテータ１１１が
使用されているので、第１の実施例のように撮像素子９
７とモニタ１０３との間に左右方向入れ替え回路１０２
を介設する必要がなく、構成の簡略化を図ることができ
る。

【００５７】また、内視鏡９１の使用中、この内視鏡９
１を挿入部９２の軸心方向を中心に回動操作した場合に
は重力方向検出センサ１１５からの検出データに基づい
てイメージローテータ１１１の回転駆動機構１１４の駆
動モータが駆動され、内視鏡９１の回転角θの１／２の
回転角（θ／２）でイメージローテータ１１１が回転駆
動されるので、モニタ１０３の画面上に表示される立体
映像の姿勢調整作業を自動的に行なうことができる。そ
のため、立体映像の姿勢調整作業を手動作業で行なう場
合に比べてその作業を簡略化することができ、使い勝手
を高めることができる。

【００５８】また、図１０および図１１は硬性内視鏡１
３１の第３の変形例を示すものである。図１０中、１３
２はこの内視鏡１３１の挿入部、１３３はこの挿入部１
３２の基端部に連結された手元側の操作部である。さら
に、１３４はこの内視鏡１３１と組み合わせて使用され
るＴＶカメラである。

【００５９】このＴＶカメラ１３４には内視鏡１３１の
操作部１３３に連結されるカメラヘッド１３５、一端部
がこのカメラヘッド１３５に連結されたユニバーサルケ
ーブル１３６、このユニバーサルケーブル１３６の他端
部に連結されたライトガイドコネクタ１３７、このライ
トガイドコネクタ１３７に連結されたＴＶコネクタ１３
８がそれぞれ設けられている。そして、ライトガイドコ
ネクタ１３７は光源装置１３９に着脱可能に接続されて
いるとともに、ＴＶコネクタ１３８はＴＶカメラコント
ロールユニット１４０を介してモニタ１４１に着脱可能
に接続されている。

【００６０】また、図１１は内視鏡１３１の操作部１３
３とＴＶカメラ１３４のカメラヘッド１３５との間の連
結部を示すものである。この場合、操作部１３３にはカ
メラヘッド１３５との連結面に照明用突部１４２、イメ
ージ用突部１４３がそれぞれ突設されている。さらに、
操作部１３３内には照明用のライトガイド１４４、イメ
ージ用のリレーレンズ１４５がそれぞれ配設されてい
る。そして、ライトガイド１４４の基端部は照明用突部
１４２に配設されたコンデンサーレンズ１４６に連結さ
れ、リレーレンズ１４５の基端部はイメージ用突部１４
３に配設されたカバーガラス１４７に対向配置されてい
る。なお、この操作部１３３のカメラヘッド１３５との
連結面には接続リング１４８が回転自在に装着されてい
る。

【００６１】また、カメラヘッド１３５のカメラヘッド
本体１５１には照明用突部１４２、イメージ用突部１４
３と凹凸嵌合する凹陥状の受部１５２，１５３がそれぞ
れ形成されている。さらに、このカメラヘッド本体１５
１の外周面には接続リング１４８に螺合する雄ねじ状の
ねじ部１５４が形成されている。

【００６２】また、照明用受部１５２にはカメラ側ライ
トガイド１５５の先端部、イメージ用受部１５３にはア
ダプターレンズ１５６がそれぞれ装着されている。さら
に、アダプターレンズ１５６の内面側にはＣＣＤ等の撮
像素子１５７が対向配置されている。この撮像素子１５
７はベアリング１５８を介して回転自在に保持されてい
る。このベアリング１５８の回転部は下側の重量が重い
上下非対称の形状に形成されている。なお、１５９は撮
像素子１５７の回路基板、１６０は信号ケーブルであ
る。

【００６３】そこで、上記構成のものにあっては撮像素
子１５７はベアリング１５８を介して回転自在に保持さ
れており、ベアリング１５８の回転部は下側の重量が重
い上下非対称の形状に形成されているので、内視鏡１３
１の使用中、この内視鏡１３１を挿入部１３２の軸心方
向を中心に回動操作した場合であっても下側の重量が重
いベアリング１５８の回転部の回転によって撮像素子１
５７の姿勢を常に正しい姿勢で保持することができる。
そのため、内視鏡１３１を挿入部１３２の軸心方向を中
心に回動操作して内視鏡１３１の視野方向を変更する際
に従来のようにモニタ１４１の画面上の立体映像の姿勢
が変化することが防止され、モニタ１４１の画面上の立
体映像の表示がみにくくなることを防止することができ
る。

【００６４】また、図１２および図１３は硬性内視鏡１
７１の第４の変形例を示すものである。図１２中、１７
２はこの内視鏡１７１の挿入部、１７３はこの挿入部１
７２の基端部に連結された手元側の操作部、１７４は操
作部１７３に連結されたユニバーサルケーブルである。

【００６５】さらに、図１３は操作部１７３の内部構成
を示すものである。図１３中で、１７５はライトガイ
ド、１７６はリレーレンズ、１７７はアダプターレン
ズ、１７８はＣＣＤ等の撮像素子１７８、１７９は撮像
素子１７８の回路基板、１８０は信号ケーブルである。
ここで、撮像素子１７８を保持する保持筒体１８１は操
作部本体１７３ａに回転自在に支持されている。

【００６６】また、この保持筒体１８１にはウォームホ
イール１８２が固定されている。このウォームホイール
１８２に螺合するウォーム１８３には操作部１７３の外
部に配設された回転操作ノブ１８４の回転軸が止着され
ている。そして、回転操作ノブ１８４の回転操作にとも
ないウォーム１８３とウォームホイール１８２との螺合
部を介して撮像素子１７８が保持筒体１８１とともに回
転駆動されるようになっている。

【００６７】そこで、上記構成のものにあっては内視鏡
１７１の使用中、この内視鏡１７１を挿入部１７２の軸
心方向を中心に回動操作して内視鏡１７１の視野方向を
変更する場合には回転操作ノブ１８４の回転操作にとも
ない撮像素子１７８が保持筒体１８１とともに回転駆動
させることにより、モニタ１４１の画面上に表示される
立体映像の姿勢が変化することを防止することができ、
従来のようにモニタ１４１の画面上の立体映像の表示が
みにくくなることを防止することができる。

【００６８】また、図１４は硬性内視鏡１９１の第５の
変形例を示すものである。図１４中、１９２はこの内視
鏡１９１の挿入部、１９３はこの挿入部１９２の基端部
に連結された手元側の操作部である。さらに、挿入部１
９２内には対物レンズ１９４、リレーレンズ１９６が配
設されているとともに、例えばＧセンサ等の重力方向検
出センサ２００が配設されている。

【００６９】また、操作部１９３にはアダプターレンズ
１９７が装着されており、このアダプターレンズ１９７
の内面側にはＣＣＤ等の撮像素子１９５が対向配置され
ている。この撮像素子１９５の保持筒体にはウォームホ
イール２０２が固定されている。このウォームホイール
２０２に螺合するウォーム２０３には駆動モータ２０４
によって回転駆動されるようになっている。さらに、こ
の駆動モータ２０４には制御回路２０５が接続されてい
る。この制御回路２０５には重力方向検出センサ２００
が接続されている。

【００７０】そして、ウォーム２０３の駆動モータ２０
４はこの重力方向検出センサ２００からの検出データに
基づいて動作が制御され、内視鏡１９１の使用中、この
内視鏡１９１を挿入部１９２の軸心方向を中心に回動操
作して内視鏡１９１の視野方向を変更する場合であって
もモニタ１４１の画面上に表示される立体映像の姿勢が
変化することが防止されるようになっている。

【００７１】なお、本発明は上記実施例に限定されるも
のではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲で種々変形
実施できることは勿論である。

【００７２】

【発明の効果】本発明によれば対物光学系と撮像手段と
の間に対物光学系から送られる光路を左右に分割し、左
右の分割光路を形成する光路分割手段を介設し、光路分
割手段と対物光学系との間に対物光学系から送られる画
像を光軸を中心に回転操作する画像回転手段を介設した
ので、内視鏡を挿入部の軸心方向を中心に回動操作して
内視鏡の視野方向を変更する場合であっても立体映像の
表示がみにくくなることを防止することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】（Ａ）は本発明の第１の実施例の硬性内視鏡
の観察光学系の概略構成図、（Ｂ）はイメージローテー
タの操作ノブを示す横断面図、（Ｃ）は左右光路切換え
シャッタを示す平面図。

【図２】イメージローテータの動作を説明するもの
で、（Ａ）は硬性内視鏡が基準位置で保持されている状
態を示す概略構成図、（Ｂ）は硬性内視鏡が基準位置か
ら９０°の回動位置に回動操作された状態を示す概略構
成図。

【図３】左右光路切換えシャッタの第１の変形例を示
すもので、（Ａ）はシャッタ板の平面図、（Ｂ）はシャ
ッタ駆動機構を示す縦断面図。

【図４】左右光路切換えシャッタの第２の変形例を示
すもので、（Ａ）はシャッタ板の平面図、（Ｂ）はシャ
ッタ駆動機構を示す縦断面図。

【図５】左右光路切換えシャッタの第３の変形例を示
すシャッタ板の平面図。

【図６】本発明の第２の実施例を示すもので、（Ａ）
は硬性内視鏡の観察光学系の概略構成を示す平面図、
（Ｂ）は同側面図。

【図７】イメージローテータの変形例を示す概略構成
図。

【図８】硬性内視鏡の第１の変形例を示すもので、
（Ａ）は硬性内視鏡の観察光学系の概略構成を示す側面
図、（Ｂ）は硬性内視鏡が基準位置で保持されている状
態を示す概略構成図、（Ｃ）は硬性内視鏡が基準位置か
ら９０°の回動位置に回動操作された状態を示す概略構
成図、（Ｄ）は硬性内視鏡の９０°の回動位置からイメ
ージローテータが４５°回動操作された状態を示す概略
構成図。

【図９】硬性内視鏡の第２の変形例を示すもので、
（Ａ）は硬性内視鏡の観察光学系の概略構成を示す側面
図、（Ｂ）はイメージローテータを示す横断面図、
（Ｃ）はイメージローテータの動作を説明するための説
明図。

【図１０】硬性内視鏡の第３の変形例を示す概略構成
図。

【図１１】操作部の縦断面図。

【図１２】硬性内視鏡の第４の変形例を示す概略構成
図。

【図１３】操作部の縦断面図。

【図１４】硬性内視鏡の第５の変形例を示す概略構成
図。

【図１５】従来例を示すもので、（Ａ）は硬性内視鏡
が基準位置で保持されている状態を示す概略構成図、
（Ｂ）は硬性内視鏡が基準位置から９０°の回動位置に
回動操作された状態を示す概略構成図。

【符号の説明】

１２，６２，９２，１１２，１３２，１７２…挿入部、
１６，６６，９６，１１６…対物光学系、１７，６７，
６８，９７，１１７，１５７，１７８…撮像素子（撮像
手段）、１９，１０３，１４１…モニタ（表示手段）、
２０…左右光路切換えシャッタ（光路分割手段）、６９
…光路分割手段、２１，７４，９８，１１８…イメージ
ローテータ（画像回転手段）。

【手続補正書】

【提出日】平成５年８月４日

【手続補正２】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】全文

【補正方法】変更

【補正内容】

【書類名】明細書

【発明の名称】立体内視鏡

【特許請求の範囲】

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は内視鏡の視野内を立体映
像で表示する立体内視鏡に関する。

【０００２】

【０００５】図１６（Ａ）は観察像をモニタ画面上に立
体的に表示する三次元画像表示を行なう斜視型の硬性内
視鏡１の概略構成を示すもので、２はこの内視鏡１の挿
入部である。この挿入部２の先端部には挿入部２の軸心
方向に対して斜めに交差する傾斜面３が形成されてお
り、この傾斜面３には左右一対の観察窓４，５が配設さ
れている。これらの観察窓４，５には左右の対物光学系
が連結されている。

【０００８】

【０００９】そのため、例えば硬性内視鏡１の回転角度
が図１６（Ａ）に示すように０°の基準位置で保持され
ている状態から内視鏡１が図１６（Ｂ）に示すように９
０°回動操作された場合にはモニタ８の画面上に表示さ
れる立体映像の鉛直方向も回動されてしまうので、モニ
タ８の画面上の立体映像の表示がみにくくなる問題があ
る。

【００１０】本発明は上記事情に着目してなされたもの
で、その目的は、内視鏡を挿入部の軸心方向を中心に回
動操作して内視鏡の視野方向を変更する場合であっても
立体映像の表示がみにくくなることを防止することがで
きる立体内視鏡を提供することにある。

【００１１】

【００１２】

【００１３】

【実施例】以下、本発明の第１の実施例を図１（Ａ）乃
至図３（Ｂ）を参照して説明する。図１（Ａ）は例えば
腹腔鏡等の斜視型の硬性内視鏡１１の概略構成を示すも
ので、１２はこの内視鏡１１の挿入部、１３はこの挿入
部１２の基端部に連結された手元側の操作部である。

【００２０】この対物光学系１６の光路を通して送られ
る観察画像は調整レンズ２２によって平行光に調整され
た状態でイメージローテータ２１に入射され、さらにこ
のイメージローテータ２１を透過した画像は左右光路切
換えシャッタ２０を経て撮像素子１７に結像される。こ
のとき、シャッタ２０は左右の分割領域２０ａ，２０ｂ
が交互に開閉操作され、このシャッタ２０の開閉動作に
ともない左右の分割光路を通して左右の映像が撮像素子
１７に供給される。なお、撮像素子１７に結像される映
像はイメージローテータ２１を通過した際に裏像とな
り、図上で上下方向が逆転されている。

【００２１】ここで、図２を参照して観察画像の姿勢に
ついて説明する。物体像Ｇ₀は対物光学系１６と１回リ
レー系の２回の結像にて物体像Ｇ₀と同じ姿勢の中間像
Ｇ₁が作られる。さらに、イメージローテータ２１を含
む１回結像系では１回結像による倒立像に加えてイメー
ジローテータ２１による裏像化により図示する姿勢の像
が撮像素子１７に結像される。

【００２２】通常の撮像素子を組み込んだ映像装置では
物体像Ｇ₀を１回結像させた撮像素子１７上の倒立像が
図示しないビデオ回路を通してモニタ１９上に表示され
る間に像の姿勢がさらに倒立化されて物体像Ｇ₀と同じ
正常な像姿勢となるようになっている。ただし、本構成
ではイメージローテータ２１のため裏像化されており、
図に示す表像化回路１８で上下方向を反転して正立像化
を行い、ビデオ回路を通じて表示されるモニタ１９上の
像を正常な画像としている。

【００２３】さらに、送られる左右の画像は撮像素子１
７によって左右の各映像信号に変換されて出力される。
この撮像素子１７からの出力信号は上下方向を入れ替え
る表像化回路１８を介して正常な画像に戻された状態で
モニタ１９に供給される。

【００２４】そして、撮像素子１７から送られる左右の
各映像信号に基づく映像がモニタ１９の映像再生画面上
に再生されて立体映像が表示される。

【００２５】また、内視鏡１１の使用中、この内視鏡１
１を挿入部１２の軸心方向を中心に回動操作して内視鏡
１１の視野方向を変更する場合には内視鏡１１の本体内
に組込まれている対物光学系１６や、撮像素子１７も内
視鏡１１の本体と一体的に回動する。

【００２６】そして、例えば硬性内視鏡１１の回転角度
が図３（Ａ）に示すように０°の基準位置で保持されて
いる状態から内視鏡１１が図３（Ｂ）に示すように９０
°回動操作された場合には操作ノブ２５を操作してイメ
ージローテータ２１を対物光学系１６の光軸を中心に４
５°回動操作する。これにより、対物光学系１６から送
られる画像が光軸を中心に回転操作され、モニタ１９の
画面上に表示される立体映像の姿勢が変化することを防
止することができるので、従来のようにモニタ１９の画
面上の立体映像の表示がみにくくなることを防止するこ
とができる。

【００２７】そこで、上記構成のものにあっては左右光
路切換えシャッタ２０と対物光学系１６との間に対物光
学系１６から送られる画像を光軸を中心に回転操作する
イメージローテータ２１を介設したので、内視鏡１１を
挿入部１２の軸心方向を中心に回動操作して内視鏡１１
の視野方向を変更する場合にはこのイメージローテータ
２１の操作により、対物光学系１６から送られる画像が
光軸を中心に回転操作することができる。そのため、内
視鏡１１を挿入部１２の軸心方向を中心に回動操作して
内視鏡１１の視野方向を変更する場合であっても従来の
ようにモニタ１９の画面上の立体映像の表示がみにくく
なることを防止することができる。

【００２８】また、図４（Ａ），（Ｂ）は左右光路切換
えシャッタ２０の第１の変形例を示すものである。これ
は、図４（Ａ）に示すように円板状のシャッタ板３１に
露光用の開口部３４を形成するとともに、図４（Ｂ）に
示すシャッタ駆動機構の駆動モータ３２の回転軸３３を
このシャッタ板３１の中心部に固定したものである。こ
の場合、駆動モータ３２は例えばステップモータによっ
て形成されている。そして、撮像素子１７の露光のタイ
ミングとこの駆動モータ３２によるシャッタ板３１の回
転動作とを同期させ、このシャッタ板３１の開口部３４
の回転にともない対物光学系１６から送られる画像の光
路を左右の２つの領域２０ａ，２０ｂに分割する状態に
制御するようになっている。

【００２９】さらに、図５（Ａ），（Ｂ）は左右光路切
換えシャッタ２０の第２の変形例を示すものである。こ
れは、図５（Ａ）に示すように円板状の固定板４１と円
板状のシャッタ板４２とを設け、図５（Ｂ）に示すシャ
ッタ駆動機構の駆動モータ４３の回転軸４４をこのシャ
ッタ板４２の中心部に固定したものである。この場合、
固定板４１には画像の光路を左右の２つの領域に分割す
る一対の開口部４５，４６が形成されているとともに、
シャッタ板４２には略三日月状の露光用の開口部４７が
形成されている。そして、撮像素子１７の露光のタイミ
ングと駆動モータ４３によるシャッタ板４２の回転動作
とを同期させ、このシャッタ板４３の開口部４７の回転
にともない対物光学系１６から送られる画像の光路を左
右の２つの領域２０ａ，２０ｂに分割する状態に制御す
るようになっている。

【００３０】さらに、図６は左右光路切換えシャッタ２
０の第３の変形例を示すものである。これは、シャッタ
駆動機構の駆動モータによって回転駆動される円板状の
シャッタ板５１に対物光学系１６から送られる画像の光
路を左右の２つの領域２０ａ，２０ｂに分割する円弧形
状の一対の露光用の開口部５３，５４を形成したもので
ある。この場合、露光用の開口部５３，５４は位相が１
８０°ずれ、かつ円弧の半径が異なる状態に設定されて
いる。そして、この場合も撮像素子１７の露光のタイミ
ングと駆動モータによるシャッタ板５１の回転動作とを
同期させ、このシャッタ板５１の開口部５３，５４の回
転にともない対物光学系１６から送られる画像の光路を
左右の２つの領域２０ａ，２０ｂに交互に切り替える状
態に制御するようになっている。

【００３１】また、図７（Ａ），（Ｂ）は本発明の第２
の実施例の硬性内視鏡６１を示すものである。図７
（Ａ），（Ｂ）中で、６２はこの内視鏡６１の挿入部、
６３はこの挿入部６２の基端部に連結された手元側の操
作部である。

【００３２】さらに、挿入部６２の先端面６４には観察
窓６５および図示しない照明窓が配設されている。この
観察窓６５には１つの対物光学系６６が連結されてい
る。また、手元側の操作部６３内には左右一対の撮像素
子（撮像手段）６７，６８が配設されている。

【００３３】さらに、対物光学系６６と撮像素子６７，
６８との間には対物光学系６６から送られる光路を左右
に分割して左右の分割光路を形成する光路分割手段６９
が介設されている。

【００３４】この光路分割手段６９には対物光学系６６
の光軸上に配置された瞳分割プリズム７０が設けられて
いる。そして、対物光学系６６の光路を通して送られる
観察画像は瞳分割プリズム７０の２つの反射面７１ａ，
７１ｂで２方向に全反射されたのち、各反射方向にそれ
ぞれ配置されたミラー７２，７３によって撮像素子６
７，６８の方向に全反射されるようになっている。

【００３５】また、撮像素子６７，６８は信号線を介し
て立体映像を表示する第１の実施例と同様のモニタ１９
（図１（Ａ）に示す）に接続されている。そして、撮像
素子６７，６８から送られる左右の各映像信号に基づく
映像がモニタの映像再生画面上に再生されて立体映像が
表示されるようになっている。

【００３６】また、プリズム７０と対物光学系６６との
間には対物光学系６６から送られる画像を光軸を中心に
回転操作するイメージローテータ７４が介設されてい
る。このイメージローテータ７４は例えば表像型の台形
プリズムによって形成されている。この表像型のイメー
ジローテータ７４にはダハ面７４ａが設けられており、
このダハ面７４ａを備えたイメージローテータ７４を通
過した映像は表像として左右の撮像素子６７，６８側に
送られるようになっている。

【００３７】さらに、イメージローテータ７４のユニッ
ト本体７６には図７（Ｂ）に示すようにイメージローテ
ータ７４を保持するユニットホルダ７７に回転駆動機構
７８が装着されており、この回転駆動機構７８によって
イメージローテータ７４が対物光学系６６の光軸を中心
に回転操作され、対物光学系６６から送られる画像を光
軸を中心に回転操作するようになっている。

【００３８】また、操作部６３内には例えばＧセンサ等
の重力方向検出センサ７９が配設されている。そして、
イメージローテータ７４の回転駆動機構７８の駆動モー
タはこの重力方向検出センサ７９からの検出データに基
づいて動作が制御され、内視鏡６１の使用中、この内視
鏡６１を挿入部６２の軸心方向を中心に回動操作して内
視鏡６１の視野方向を変更する場合であってもモニタ１
９の画面上に表示される立体映像の姿勢が変化すること
が防止されるようになっている。

【００３９】なお、イメージローテータ７４の画像入射
端面側には対物光学系６６側から送られる光を平行光に
調整する調整レンズ７５が配設されており、対物光学系
６６側から送られる光がこの調整レンズ７５を通して平
行光に調整された状態でイメージローテータ７４側に入
射されるようになっている。また、８０は左右光路切換
えシャッタである。

【００４０】次に、上記構成の作用について説明する。
まず、硬性内視鏡６１による観察時に対物光学系６６の
光路を通して送られる観察画像は調整レンズ７５によっ
て平行光に調整された状態でイメージローテータ７４に
入射される。さらに、このイメージローテータ７４を透
過した画像は瞳分割プリズム７０の２つの反射面７１
ａ，７１ｂで２方向に全反射され、左右に分割されたの
ち、各反射方向にそれぞれ配置されたミラー７２，７３
によって撮像素子６７，６８の方向に全反射される。

【００４１】さらに、左右の分割光路を介して送られる
左右の画像は撮像素子６７，６８によって左右の各映像
信号に変換されて出力される。そして、撮像素子６７，
６８から送られる左右の各映像信号に基づく映像がモニ
タ１９の映像再生画面上に再生されて立体映像が表示さ
れる。

【００４２】ここで、図７（Ａ）の光路に示すごとく、
本光学系の構成においては斜線で示した光束が物体側と
撮像素子側で入れちがっており、物体面側での左右方向
と撮像素子の左右方向とは逆になる。このため、表示装
置までの間で左右の画像の入れ替えを行っている。つま
り、表示上の左右に相当する撮像素子を左右逆に配置す
ることで、これを行っている。

【００４３】また、内視鏡６１の使用中、この内視鏡６
１を挿入部６２の軸心方向を中心に回動操作して内視鏡
６１の視野方向を変更する場合には内視鏡６１の本体内
に組込まれている対物光学系６６や、撮像素子６７，６
８も内視鏡６１の本体と一体的に回動する。

【００４４】このとき、操作部６３内の重力方向検出セ
ンサ７９によって内視鏡６１の姿勢が検出されている。
そして、内視鏡６１の使用中、この内視鏡６１を挿入部
６２の軸心方向を中心に回動操作した場合には重力方向
検出センサ７９からの検出データに基づいてイメージロ
ーテータ７４の回転駆動機構７８の駆動モータの動作が
制御され、内視鏡６１の回転角θの１／２の回転角（θ
／２）でイメージローテータ７４が回転駆動される。

【００４５】そこで、上記構成のものにあっても第１の
実施例と同様に内視鏡６１を挿入部６２の軸心方向を中
心に回動操作して内視鏡６１の視野方向を変更する際に
従来のようにモニタ１９の画面上の立体映像の姿勢が変
化することが防止され、モニタ１９の画面上の立体映像
の表示がみにくくなることを防止することができる。

【００４６】さらに、本実施例ではダハ面７４ａを備え
た表像型の台形プリズムによって形成されるイメージロ
ーテータ７４が使用されているので、第１の実施例のよ
うに撮像素子６７，６８とモニタ１９との間に表像化回
路１８を介設する必要がなく、構成の簡略化を図ること
ができる。

【００４７】さらに、内視鏡６１の使用中、この内視鏡
６１を挿入部６２の軸心方向を中心に回動操作した場合
には重力方向検出センサ７９からの検出データに基づい
てイメージローテータ７４の回転駆動機構７８の駆動モ
ータが駆動され、内視鏡６１の回転角θの１／２の回転
角（θ／２）でイメージローテータ７４が回転駆動され
るので、モニタ１０３の画面上に表示される立体映像の
姿勢調整作業を自動的に行なうことができる。そのた
め、立体映像の姿勢調整作業を手動作業で行なう場合に
比べてその作業を簡略化することができ、使い勝手を高
めることができる。

【００４８】また、図８は上記内視鏡１１、６１と組み
合わせて使用できるイメージローテータの変形例を示す
ものである。ここで、１、３、５、７、９の各イメージ
ローテータはそれぞれ反射面の数が奇数の裏像型のもの
である。さらに、同図中、２、４、６、８、１０、１１
の各イメージローテータにはダハ面Ｄがそれぞれ形成さ
れ、反射面の数が偶数の表像型のものとなっている。な
お、ダハ面Ｄは１つの反射面として数えられている。
また、図９（Ａ）〜（Ｄ）は第１の変形例の斜視型の硬
性内視鏡９１を示すものである。図９（Ａ）中で、９２
はこの内視鏡９１の挿入部、９３はこの挿入部９２の基
端部に連結された手元側の操作部である。

【００４９】さらに、挿入部９２の先端部には挿入部９
２の軸心方向に対して斜めに交差する傾斜面９４が形成
されており、この傾斜面９４には観察窓９５および図示
しない照明窓が配設されている。この観察窓９５には１
つの対物光学系９６が連結されている。

【００５０】また、手元側の操作部９３には例えばＣＣ
Ｄ等の１つの撮像素子９７が配設されている。この撮像
素子９７は図９（Ｂ）〜（Ｄ）に示すように表像化回路
１０２を介してモニタ（表示手段）１０３に接続されて
いる。

【００５１】また、撮像素子９７と対物光学系９６との
間には対物光学系９６から送られる画像を光軸を中心に
回転操作するイメージローテータ９８が介設されてい
る。このイメージローテータ９８は例えば裏像型の台形
プリズムによって形成されている。この場合、イメージ
ローテータ９８のユニット本体１００にはイメージロー
テータ９８を保持するユニットホルダ１０１に第１の実
施例と同様に操作ノブ２５（図１（Ｂ）に示す）が突設
され、この操作ノブ２５は操作部９３の本体に形成され
たガイド溝を介して外部側に延出されている。そして、
この操作ノブ２５の操作にともないイメージローテータ
９８が対物光学系９６の光軸を中心に回転操作され、対
物光学系９６から送られる画像を光軸を中心に回転操作
するようになっている。

【００５２】なお、イメージローテータ９８の画像入射
端面側には対物光学系９６側から送られる光を平行光に
調整する調整レンズ９９が配設されており、対物光学系
９６側から送られる光がこの調整レンズ９９を通して平
行光に調整された状態でイメージローテータ９８側に入
射されるようになっている。

【００５３】そして、上記構成のものにあっては対物光
学系１６の光路を通して送られる観察画像は調整レンズ
９９によって平行光に調整された状態でイメージローテ
ータ９８に入射され、さらにこのイメージローテータ９
８を透過した画像は撮像素子９７に結像される。なお、
撮像素子９７に結像される映像はイメージローテータ９
８を通過した際に図９（Ｂ）上で上下方向が逆転し、裏
像化されている。

【００５４】さらに、送られる画像は撮像素子９７によ
って映像信号に変換されて出力される。この撮像素子９
７からの出力信号は表像化回路１０２を介して上下方向
が入れ替えられて正常な画像に戻された状態でモニタ１
０３に供給される。そして、撮像素子９７から送られる
映像信号に基づく映像がモニタ１０３の映像再生画面上
に再生されて立体映像が表示される。

【００５５】また、内視鏡９１の使用中、この内視鏡９
１を挿入部９２の軸心方向を中心に回動操作して内視鏡
９１の視野方向を変更する場合には内視鏡９１の本体内
に組込まれている対物光学系９６や、撮像素子９７も内
視鏡９１の本体と一体的に回動する。

【００５６】そして、例えば硬性内視鏡９１の回転角度
が図９（Ｂ）に示すように０°の基準位置で保持されて
いる状態から内視鏡１１が図９（Ｃ）に示すように９０
°回動操作された場合には操作ノブ２５を操作して図９
（Ｄ）に示すようにイメージローテータ９８を対物光学
系９６の光軸を中心に４５°回動操作する。これによ
り、対物光学系９６から送られる画像が光軸を中心に回
転操作され、モニタ１０３の画面上に表示される立体映
像の姿勢が変化することを防止することができるので、
従来のようにモニタ１０３の画面上の立体映像の表示が
みにくくなることを防止することができる。

【００５７】また、図１０（Ａ）〜（Ｃ）は硬性内視鏡
９１の第２の変形例を示すものである。これは、図９
（Ａ）〜（Ｄ）に示す第１の変形例のイメージローテー
タ９８をダハ面１１１ａを備えた表像型のイメージロー
テータ１１１に変更するとともに、イメージローテータ
１１１のユニット本体１１２には図１０（Ｂ）に示すよ
うにイメージローテータ１１１を保持するユニットホル
ダ１１３に回転駆動機構１１４を装着し、この回転駆動
機構１１４によってイメージローテータ１１１を対物光
学系９６の光軸を中心に回転操作して対物光学系９６か
ら送られる画像を光軸を中心に回転操作するようにした
ものである。

【００５８】さらに、操作部９３内には例えばＧセンサ
等の重力方向検出センサ１１５が配設されている。そし
て、イメージローテータ１１１の回転駆動機構１１４の
駆動モータはこの重力方向検出センサ１１５からの検出
データに基づいて動作が制御され、内視鏡９１の使用
中、この内視鏡９１を挿入部９２の軸心方向を中心に回
動操作して内視鏡９１の視野方向を変更する場合であっ
てもモニタ１０３の画面上に表示される立体映像の姿勢
が変化することが防止されるようになっている。なお、
１１６は左右光路切換えシャッタである。

【００５９】そこで、上記構成のものにあってはダハ面
１１１ａを備えた表像型のイメージローテータ１１１が
使用されているので、第１の実施例のように撮像素子９
７とモニタ１０３との間に表像化回路１０２を介設する
必要がなく、構成の簡略化を図ることができる。

【００６０】また、内視鏡９１の使用中、この内視鏡９
１を挿入部９２の軸心方向を中心に回動操作した場合に
は重力方向検出センサ１１５からの検出データに基づい
てイメージローテータ１１１の回転駆動機構１１４の駆
動モータが駆動され、内視鏡９１の回転角θの１／２の
回転角（θ／２）でイメージローテータ１１１が回転駆
動されるので、モニタ１０３の画面上に表示される立体
映像の姿勢調整作業を自動的に行なうことができる。そ
のため、立体映像の姿勢調整作業を手動作業で行なう場
合に比べてその作業を簡略化することができ、使い勝手
を高めることができる。

【００６１】また、図１１および図１２は硬性内視鏡１
３１の第３の変形例を示すものである。図１１中、１３
２はこの内視鏡１３１の挿入部、１３３はこの挿入部１
３２の基端部に連結された手元側の操作部である。さら
に、１３４はこの内視鏡１３１と組み合わせて使用され
るＴＶカメラである。

【００６２】このＴＶカメラ１３４には内視鏡１３１の
操作部１３３に連結されるカメラヘッド１３５、一端部
がこのカメラヘッド１３５に連結されたユニバーサルケ
ーブル１３６、このユニバーサルケーブル１３６の他端
部に連結されたライトガイドコネクタ１３７、このライ
トガイドコネクタ１３７に連結されたＴＶコネクタ１３
８がそれぞれ設けられている。そして、ライトガイドコ
ネクタ１３７は光源装置１３９に着脱可能に接続されて
いるとともに、ＴＶコネクタ１３８はＴＶカメラコント
ロールユニット１４０を介してモニタ１４１に着脱可能
に接続されている。

【００６３】また、図１２は内視鏡１３１の操作部１３
３とＴＶカメラ１３４のカメラヘッド１３５との間の連
結部を示すものである。この場合、操作部１３３にはカ
メラヘッド１３５との連結面に照明用突部１４２、イメ
ージ用突部１４３がそれぞれ突設されている。さらに、
操作部１３３内には照明用のライトガイド１４４、イメ
ージ用のリレーレンズ１４５がそれぞれ配設されてい
る。そして、ライトガイド１４４の基端部は照明用突部
１４２に配設されたコンデンサーレンズ１４６に連結さ
れ、リレーレンズ１４５の基端部はイメージ用突部１４
３に配設されたカバーガラス１４７に対向配置されてい
る。なお、この操作部１３３のカメラヘッド１３５との
連結面には接続リング１４８が回転自在に装着されてい
る。

【００６４】また、カメラヘッド１３５のカメラヘッド
本体１５１には照明用突部１４２、イメージ用突部１４
３と凹凸嵌合する凹陥状の受部１５２，１５３がそれぞ
れ形成されている。さらに、このカメラヘッド本体１５
１の外周面には接続リング１４８に螺合する雄ねじ状の
ねじ部１５４が形成されている。

【００６５】また、照明用受部１５２にはカメラ側ライ
トガイド１５５の先端部、イメージ用受部１５３にはア
ダプターレンズ１５６がそれぞれ装着されている。さら
に、アダプターレンズ１５６の内面側にはＣＣＤ等の撮
像素子１５７が対向配置されている。この撮像素子１５
７はベアリング１５８を介して回転自在に保持されてい
る。このベアリング１５８の回転部は下側の重量が重い
上下非対称の形状に形成されている。なお、１５９は撮
像素子１５７の回路基板、１６０は信号ケーブルであ
る。

【００６６】そこで、上記構成のものにあっては撮像素
子１５７はベアリング１５８を介して回転自在に保持さ
れており、ベアリング１５８の回転部は下側の重量が重
い上下非対称の形状に形成されているので、内視鏡１３
１の使用中、この内視鏡１３１を挿入部１３２の軸心方
向を中心に回動操作した場合であっても下側の重量が重
いベアリング１５８の回転部の回転によって撮像素子１
５７の姿勢を常に正しい姿勢で保持することができる。
そのため、内視鏡１３１を挿入部１３２の軸心方向を中
心に回動操作して内視鏡１３１の視野方向を変更する際
に従来のようにモニタ１４１の画面上の立体映像の姿勢
が変化することが防止され、モニタ１４１の画面上の立
体映像の表示がみにくくなることを防止することができ
る。

【００６７】また、図１３および図１４は硬性内視鏡１
７１の第４の変形例を示すものである。図１３中、１７
２はこの内視鏡１７１の挿入部、１７３はこの挿入部１
７２の基端部に連結された手元側の操作部、１７４は操
作部１７３に連結されたユニバーサルケーブルである。

【００６８】さらに、図１４は操作部１７３の内部構成
を示すものである。図１４中で、１７５はライトガイ
ド、１７６はリレーレンズ、１７７はアダプターレン
ズ、１７８はＣＣＤ等の撮像素子１７８、１７９は撮像
素子１７８の回路基板、１８０は信号ケーブルである。
ここで、撮像素子１７８を保持する保持筒体１８１は操
作部本体１７３ａに回転自在に支持されている。

【００６９】また、この保持筒体１８１にはウォームホ
イール１８２が固定されている。このウォームホイール
１８２に螺合するウォーム１８３には操作部１７３の外
部に配設された回転操作ノブ１８４の回転軸が止着され
ている。そして、回転操作ノブ１８４の回転操作にとも
ないウォーム１８３とウォームホイール１８２との螺合
部を介して撮像素子１７８が保持筒体１８１とともに回
転駆動されるようになっている。

【００７０】そこで、上記構成のものにあっては内視鏡
１７１の使用中、この内視鏡１７１を挿入部１７２の軸
心方向を中心に回動操作して内視鏡１７１の視野方向を
変更する場合には回転操作ノブ１８４の回転操作にとも
ない撮像素子１７８が保持筒体１８１とともに回転駆動
させることにより、モニタ１４１の画面上に表示される
立体映像の姿勢が変化することを防止することができ、
従来のようにモニタ１４１の画面上の立体映像の表示が
みにくくなることを防止することができる。

【００７１】また、図１５は硬性内視鏡１９１の第５の
変形例を示すものである。図１５中、１９２はこの内視
鏡１９１の挿入部、１９３はこの挿入部１９２の基端部
に連結された手元側の操作部である。さらに、挿入部１
９２内には対物レンズ１９４、リレーレンズ１９６が配
設されているとともに、例えばＧセンサ等の重力方向検
出センサ２００が配設されている。

【００７２】また、操作部１９３にはアダプターレンズ
１９７が装着されており、このアダプターレンズ１９７
の内面側にはＣＣＤ等の撮像素子１９５が対向配置され
ている。この撮像素子１９５の保持筒体にはウォームホ
イール２０２が固定されている。このウォームホイール
２０２に螺合するウォーム２０３には駆動モータ２０４
によって回転駆動されるようになっている。さらに、こ
の駆動モータ２０４には制御回路２０５が接続されてい
る。この制御回路２０５には重力方向検出センサ２００
が接続されている。

【００７３】そして、ウォーム２０３の駆動モータ２０
４はこの重力方向検出センサ２００からの検出データに
基づいて動作が制御され、内視鏡１９１の使用中、この
内視鏡１９１を挿入部１９２の軸心方向を中心に回動操
作して内視鏡１９１の視野方向を変更する場合であって
もモニタ１４１の画面上に表示される立体映像の姿勢が
変化することが防止されるようになっている。

【００７４】なお、本発明は上記実施例に限定されるも
のではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲で種々変形
実施できることは勿論である。

【００７５】

【図面の簡単な説明】

【図２】観察画像の姿勢について説明するための説明
図。

【図３】イメージローテータの動作を説明するもの
で、（Ａ）は硬性内視鏡が基準位置で保持されている状
態を示す概略構成図、（Ｂ）は硬性内視鏡が基準位置か
ら９０°の回動位置に回動操作された状態を示す概略構
成図。

【図４】左右光路切換えシャッタの第１の変形例を示
すもので、（Ａ）はシャッタ板の平面図、（Ｂ）はシャ
ッタ駆動機構を示す縦断面図。

【図５】左右光路切換えシャッタの第２の変形例を示
すもので、（Ａ）はシャッタ板の平面図、（Ｂ）はシャ
ッタ駆動機構を示す縦断面図。

【図６】左右光路切換えシャッタの第３の変形例を示
すシャッタ板の平面図。

【図７】本発明の第２の実施例を示すもので、（Ａ）
は硬性内視鏡の観察光学系の概略構成を示す平面図、
（Ｂ）は同側面図。

【図８】イメージローテータの変形例を示す概略構成
図。

【図９】硬性内視鏡の第１の変形例を示すもので、
（Ａ）は硬性内視鏡の観察光学系の概略構成を示す側面
図、（Ｂ）は硬性内視鏡が基準位置で保持されている状
態を示す概略構成図、（Ｃ）は硬性内視鏡が基準位置か
ら９０°の回動位置に回動操作された状態を示す概略構
成図、（Ｄ）は硬性内視鏡の９０°の回動位置からイメ
ージローテータが４５°回動操作された状態を示す概略
構成図。

【図１０】硬性内視鏡の第２の変形例を示すもので、
（Ａ）は硬性内視鏡の観察光学系の概略構成を示す側面
図、（Ｂ）はイメージローテータを示す横断面図、
（Ｃ）はイメージローテータの動作を説明するための説
明図。

【図１１】硬性内視鏡の第３の変形例を示す概略構成
図。

【図１２】操作部の縦断面図。

【図１３】硬性内視鏡の第４の変形例を示す概略構成
図。

【図１４】操作部の縦断面図。

【図１５】硬性内視鏡の第５の変形例を示す概略構成
図。

【図１６】従来例を示すもので、（Ａ）は硬性内視鏡
が基準位置で保持されている状態を示す概略構成図、
（Ｂ）は硬性内視鏡が基準位置から９０°の回動位置に
回動操作された状態を示す概略構成図。

【符号の説明】１２，６２，９２，１１２，１３２，１７２…挿入部、
１６，６６，９６，１１６…対物光学系、１７，６７，
６８，９７，１１７，１５７，１７８…撮像素子（撮像
手段）、１９，１０３，１４１…モニタ（表示手段）、
２０，８０，１０４，１１６…左右光路切換えシャッタ
（光路分割手段）、６９…光路分割手段、２１，７４，
９８，１１８…イメージローテータ（画像回転手段）。

【手続補正３】

【補正対象書類名】図面

【補正対象項目名】全図

【補正方法】変更

【補正内容】

【図４】

【図５】

【図６】

【図１】

【図２】

【図１２】

【図１３】

【図１４】

【図３】

【図７】

【図１５】

【図８】

【図９】

【図１１】

【図１０】

【図１６】

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者後藤正仁東京都渋谷区幡ヶ谷２丁目43番２号オリンパス光学工業株式会社内 (72)発明者加藤眞悟東京都渋谷区幡ヶ谷２丁目43番２号オリンパス光学工業株式会社内 (72)発明者山下真司東京都渋谷区幡ヶ谷２丁目43番２号オリンパス光学工業株式会社内 (72)発明者貴俵厚東京都渋谷区幡ヶ谷２丁目43番２号オリンパス光学工業株式会社内 (72)発明者安久井伸章東京都渋谷区幡ヶ谷２丁目43番２号オリンパス光学工業株式会社内 (72)発明者小柳秀樹東京都渋谷区幡ヶ谷２丁目43番２号オリンパス光学工業株式会社内 (72)発明者村田晃東京都渋谷区幡ヶ谷２丁目43番２号オリンパス光学工業株式会社内 (72)発明者大野渉東京都渋谷区幡ヶ谷２丁目43番２号オリンパス光学工業株式会社内 (72)発明者田口晶弘東京都渋谷区幡ヶ谷２丁目43番２号オリンパス光学工業株式会社内

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】内視鏡の挿入部の先端部に配設された対
物光学系とこの対物光学系から送られる画像を電気信号
に変換して出力する撮像手段との間に介設され、対物光
学系から送られる光路を左右に分割し、左右の分割光路
を形成する光路分割手段と、前記撮像手段から送られる
左右の各映像信号に基づく映像を映像再生画面上に再生
して立体映像を表示する表示手段と、前記光路分割手段
と前記対物光学系との間に介設され、前記対物光学系か
ら送られる画像を光軸を中心に回転操作する画像回転手
段とを具備したことを特徴とする内視鏡の映像表示装
置。