JPH0815616A

JPH0815616A - 立体内視鏡撮像装置

Info

Publication number: JPH0815616A
Application number: JP6149596A
Authority: JP
Inventors: Shinji Yamashita; 真司山下; Katsuyuki Saito; 克行斉藤; Wataru Ono; 渉大野; Kotaro Ogasawara; 弘太郎小笠原; Akihiko Mochida; 明彦望田; Ichiro Funabashi; 一郎舩橋; Masao Uehara; 政夫上原; Nobuaki Akui; 伸章安久井; Hideki Koyanagi; 秀樹小柳
Original assignee: Olympus Optical Co Ltd
Current assignee: Olympus Corp
Priority date: 1994-06-30
Filing date: 1994-06-30
Publication date: 1996-01-19

Abstract

(57)【要約】【目的】立体視が可能であると共に、２つの撮像素子
を用いて高解像度の画像が得られる立体内視鏡撮像装置
を提供すること。【構成】瞳分割方式の３Ｄ用硬性内視鏡１１に２つの
ＣＣＤ３４ａ，３４ｂを水平方向の画素の１／２だけず
らして配置した３Ｄ用ＴＶカメラヘッド１２を装着し
て、２つのＣＣＤ３４ａ，３４ｂでそれぞれ得られた画
像をモニタに交互に表示し、液晶シャッタメガネをかけ
て観察することにより立体視できる。また、絞り２４の
開口量を小さくすることにより、左右の光軸を１つの光
軸に近似できる状態に設定し、２つのＣＣＤ３４ａ，３
４ｂで得られた画像の画素を交互に出力してモニタに表
示することにより高解像度の画像を得られるようにして
いる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は２つの撮像素子を用いた
立体内視鏡撮像装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】近年、内視鏡は医療用分野及び工業用分
野で広く用いられるようになった。特に、医療用分野に
おいては、内視鏡の観察下で、処置具等で手術等の処置
を行う場合には平面的な画像よりも立体的な画像が得ら
れると、より手術等の処理が容易になる。また、患部の
腫れ具合等の凹凸の程度をより明確に認識でき、症状の
進行とか治癒の具合をより確実に認識できる。

【０００３】このため、立体視できる内視鏡の要請があ
る。立体視できる内視鏡としては単に２つの撮像手段を
設けると、挿入部が太くなってしまい、大きな挿入穴を
設けることが必要になる。

【０００４】このため、図９に示すように瞳分割方式の
立体視内視鏡８１が提案されている。この先行例の立体
視内視鏡８１は細長の挿入部８２の先端に結像用の対物
レンズ８３が配置され、この対物レンズ８３の像は、こ
の光軸と一致する光軸となるように配置されたリレーレ
ンズ系８４によって後方側に実像を結ぶことにより、後
方側に像を伝送する。

【０００５】リレーレンズ系８４の後方の瞳の位置に絞
り８５が配置され、かつこの瞳に対向して光軸上に２等
辺の頂角が位置するようにして左右に瞳を分割するため
のプリズム８６が配置されている。

【０００６】このプリズム８６の左右の斜面側に進行す
る光は左右の像に対応し、各斜面で反射されてそれぞれ
左右の光軸に沿って進行し、さらにミラー８７ａ，８７
ｂ．でそれぞれ反射された後、結像位置にそれぞれ配置
された左眼用及び右眼用のＣＣＤ８８ａ，８８ｂに結像
される。

【０００７】これら２つのＣＣＤ８８ａ，８８ｂで光電
変換された２つの画像信号をモニタに表示し、これら２
つの画像を左眼及び右眼でそれぞれ認識することにより
立体視できる。

【０００８】

【発明が解決しようとする課題】上記立体視内視鏡８１
は共通の対物レンズ８３及びリレーレンズ系８４で構成
されるので、細い挿入部８２にできるメリットがある。
立体視でなく、通常の２次元的な表示を行う場合にはＣ
ＣＤ８８ａ及び８８ｂの一方のみを用いて行うようにし
ていた。

【０００９】通常の２次元的な表示を行う場合に一方の
みを用いるよりは２つのＣＣＤ８８ａ，８８ｂを用いた
方がより有効な使い方となる。しかしながら、上記先行
例では視差を持つ画像であるので、単に合成したのでは
一方のＣＣＤからの画像よりも解像度を向上できる保証
がないなどのため有効に使用していない欠点があった。

【００１０】本発明は上述した点に鑑みてなされたもの
であり、立体視が可能であると共に、２つの撮像素子を
用いて高解像度の画像が得られる立体内視鏡撮像装置を
提供することを目的とする。

【００１１】

【課題を解決するための手段および作用】被写体像を結
像させる光学系と、該光学系の光路上に配置され、光量
を調節する絞り手段と、前記光路を左右に分割する光路
分割手段と、前記分割されたそれぞれの被写体像を２次
元的に配列された受光素子を画素としてそれぞれ撮像す
る２個の撮像素子とを備えた立体内視鏡撮像装置におい
て、前記２個の撮像素子における左右の配列方向の画素
を相対的に１／２画素分ずらして配置したことにより、
立体視可能であると共に、２つの撮像素子を用いて互い
に一方の撮像素子で得られる画像における画素の間を他
方の撮像素子で得られる画像の画素で補間するようにし
て表示することにより高解像度の画像を表示することも
可能にしている。

【００１２】

【実施例】以下、図面を参照して本発明の第１実施例を
具体的に説明する。図１ないし図６は本発明の第１実施
例に係り、図１は本発明の第１実施例の立体内視鏡撮像
装置の構成を示し、図２はＴＶカメラ装着立体視用内視
鏡の構成を示し、図３は２つの撮像素子が水平方向にず
らして配置されていることをを示し、図４は倍速変換ユ
ニットの構成を示し、図５は３Ｄモードでの倍速変換ユ
ニットの動作説明を示し、図６は高解像モードでの倍速
変換ユニットの動作説明図を示す。

【００１３】図１に示すように第１実施例の立体内視鏡
撮像装置１はＴＶカメラ装着立体視用内視鏡２（ＴＶカ
メラ装着３Ｄ用内視鏡とも記す）と、このＴＶカメラ装
着３Ｄ用内視鏡２に照明光を供給する光源装置３と、こ
のＴＶカメラ装着３Ｄ用内視鏡２に内蔵された２つの撮
像手段に対する信号処理を行う立体視用カメラコントロ
ールユニット（以下、３Ｄ用ＣＣＵと略記）４と、この
３Ｄ用ＣＣＵ４の出力信号を倍速の信号に変換する倍速
変換ユニット５と、この倍速変換ユニット５から出力さ
れる映像信号を倍速及び標準（速度）の２モードで表示
可能なカラーモニタ６と、このカラーモニタ６に表示さ
れる映像を立体的に観察するための液晶シャッタ眼鏡７
と、倍速変換ユニット５と接続され、液晶シャッタ眼鏡
７の左右の液晶シャッタの切換えを行う切換え信号を赤
外線で送信する赤外線発光部８とから構成され、この赤
外線を液晶シャッタ眼鏡７に設けた赤外線受光部９で受
光するようにしている。

【００１４】ＴＶカメラ装着３Ｄ用内視鏡２は、図２に
示すように立体視用硬性内視鏡（３Ｄ用硬性内視鏡と記
す）１１と、この３Ｄ用硬性内視鏡１１に装着される立
体視用ＴＶカメラヘッド（３Ｄ用ＴＶカメラヘッド又は
単にＴＶカメラヘッドと記す）１２とから構成され、Ｔ
Ｖカメラヘッド１２からは信号ケーブル１３が延出さ
れ、その末端に設けたコネクタを３Ｄ用ＣＣＵ４に着脱
自在で接続することができる。

【００１５】３Ｄ用硬性内視鏡１１は硬性の挿入部１４
と、この挿入部１４の後端に形成された太径の把持部１
５と、この把持部１５の後端に形成された接眼部１６と
から構成され、把持部１５にはライトガイド口金１７が
突設されている。

【００１６】挿入部１４内にはライトガイド１８が挿通
され、このライトガイド１８の後端はライトガイド口金
１７に至る。そして、図１に示すようにライトガイド口
金１７にライトガイドが挿通されたライトガイドケーブ
ル１９を接続し、このライトガイドケーブル１９の末端
に設けられたライトガイドコネクタ２０を光源装置３に
着脱自在で接続することができる。

【００１７】光源装置３はランプ２１が内蔵され、この
ランプ２１で発生された白色の照明光はライトガイドコ
ネクタ２０の端面に供給され、このライトガイドケーブ
ル１９内のライトガイドで伝送されて、ライトガイド口
金１７から３Ｄ用硬性内視鏡１１内のライトガイド１８
に供給される。照明光伝送手段となるこのライトガイド
１８によって伝送された照明光は、先端部の照明窓に取
り付けられた先端面から前方の患部等の被写体に出射す
る。

【００１８】この照明光で照明された被写体は照明窓に
隣接して形成された観察窓に取り付けた対物レンズ２２
により、その結像位置に像を結ぶ。この像は、対物レン
ズ系２２の光軸Ｏと一致するようにその光軸Ｏ上に配置
されたリレーレンズ系２３により、像が順次リレーさ
れ、そしてこのリレーレンズ系２３の後方側、つまり把
持部１５或は接眼部１６側に伝送される。

【００１９】このリレーレンズ系２３の後方側の瞳位置
には絞り２４が配置され、この絞り２４は絞り調整リン
グ２５を回動操作することにより、絞り２４の開口量を
調整して瞳の大きさを変更できる。

【００２０】この瞳に対向して、光軸Ｏ上にその頂点が
位置するように、光路を左右に分割する光路分割手段、
より詳しくは瞳を左右に分割する瞳分割手段となるプリ
ズム２６が配置され、頂点の両側の光軸とそれぞれ４５
°なすそれぞれの斜面で反射された光路に沿って進む光
は、さらにミラー２７ａ，２７ｂでそれぞれ反射され、
それぞれ左右の像を結ぶ。

【００２１】左右の像は接眼部１６の左右の接眼窓にそ
れぞれ取り付けた接眼レンズ２８ａ，２８ｂをそれぞれ
介して肉眼で観察することにより拡大観察でき、観察者
は立体視することができる。この接眼部１６には３Ｄ用
ＴＶカメラヘッド１２が着脱自在で装着できる。

【００２２】ＴＶカメラヘッド１２は接眼レンズ２８
ａ，２８ｂにそれぞれ対向するようにヘッド本体３１に
設けた２つの透孔に、立体撮像するための左右の撮像ユ
ニット３２ａ，３２ｂがそれぞれ取り付けられる。左右
の撮像ユニット３２ａ，３２ｂはそれぞれ、撮像用レン
ズ３３ａ，３３ｂとＣＣＤ３４ａ，３４ｂが撮像枠体３
５ａ，３５ｂに取り付けられている。各ＣＣＤ３４ａ，
３４ｂはそれぞれ基板３６ａ，３６ｂと半田付けでそれ
ぞれのリードが接続固定され、それぞれの基板３６ａ，
３６ｂは信号ケーブル１３内の信号線とそれぞれ接続さ
れている。なお、撮像用レンズ３３ａ，３３ｂはそれぞ
れ保護ガラスで保護されている。

【００２３】上記ＣＣＤ３４ａ，３４ｂは光軸Ｏ上の像
が、撮像レンズ３３ａ，３３ｂを介して、２次元的に受
光素子が配置されたその光電変換面に結像された場合に
は図３に示すように、水平方向の受光素子３７の配列の
ピッチＰの１／２（つまり、水平方向の画素の１／２）
だけずれた状態で水平方向に配置されるようにしてい
る。

【００２４】なお、図３は図２の状態で、一方のＣＣＤ
３４ａを他方のＣＣＤ３４ｂ側の共役な位置に移動し、
さらに光軸方向に少しずらしてＣＣＤ３４ａ及びＣＣＤ
３４ｂが受光素子３７の配列のピッチＰの１／２だけず
れていることが分かるようにした説明図を示す。

【００２５】図３のように予め設定された状態であって
も、実施には接眼部１６に３Ｄ用ＴＶカメラヘッド１２
を装着した場合の取り付け状態で、図３の状態からずれ
ることが予想されるので、この実施例では図２に示すよ
うに一方の撮像ユニット３２ｂは薄い厚みのゴム板等の
弾性部材３８を介装してヘッド本体３１の透孔に取り付
け、調整ネジ３９の先端で撮像ユニット３２ｂの撮像枠
体３５ｂを水平方向に押圧することにより、水平方向に
微小距離移動自在な構造にしている。

【００２６】そして実際の使用状態では図３の状態から
ずれている場合には調整ネジ３９を回動して撮像ユニッ
ト３２ｂの撮像枠体３５ｂを水平方向に移動し、図３に
示す状態に設定できるようにしている。

【００２７】図１に示すように上記ＣＣＵ４は、ＣＣＤ
３４ａとＣＣＤ３４ｂをそれぞれ駆動すると共に、それ
ぞれ出力される撮像信号に対する信号処理を行うための
左用ＣＣＵ４０ａと右用ＣＣＵ４０ｂとを内蔵してい
る。また、２つのＣＣＵ４０ａ及び４０ｂとを同期して
動作させるための同期信号発生回路４１を内蔵し、この
同期信号発生回路４１からの同期信号に同期して２つの
ＣＣＵ４０ａ及び４０ｂとがＣＣＤ３４ａ及び３４ｂに
ドライブ信号を印加すると共に、ＣＣＤ３４ａ及び３４
ｂから読み出された撮像信号に対する信号処理を同期信
号に同期して行う。そして、ＣＣＵ４０ａ及び４０ｂで
それぞれ生成された左右の像に対応する左及び右の映像
信号Ｌ及びＲは３Ｄ用ＣＣＵ４の出力端から出力され
る。

【００２８】図５（ａ）の１／６０秒毎の垂直同期信号
ＶＤに同期して各フィールドの左及び右の映像信号Ｌ及
びＲは、図５（ｂ）及び（ｃ）に示すように左及び右の
映像信号Ｌ及びＲが出力される。左及び右の映像信号Ｌ
及びＲはこの３Ｄ用ＣＣＵ４の出力端にそれぞれ入力端
が接続された倍速変換ユニット５に入力される。

【００２９】この倍速変換ユニット５の構成を図４に示
す。入力される左及び右の映像信号Ｌ及びＲはＡ／Ｄコ
ンバータ４３ａ，４３ｂによりデジタル信号に変換され
た後、左及び右用メモリ４４ａ，４４ｂに一時記憶され
る。左及び右用メモリ４４ａ，４４ｂはタイミングジェ
ネレータ４５の制御のもとで、書き込み及び読み出しが
制御される。

【００３０】左及び右用メモリ４４ａ，４４ｂから読み
出された左及び右のデジタル映像信号Ｌ及びＲは、タイ
ミングジェネレータ４５の制御のもとで切換えられるマ
ルチプレクサ（ＭＵＸと略記）４６を経た後、Ｄ／Ａコ
ンバータ４７でアナログの映像信号に変換され、出力端
からカラーモニタ６に出力される。

【００３１】上記タイミングジェネレータ４５は立体／
高解像モード切換手段（３Ｄ／高解像モード切換手段と
記す）４８と接続され、この３Ｄ／高解像モード切換手
段４８から指示されたモードに対応して、左及び右用メ
モリ４４ａ，４４ｂからの読み出し速度を変更すると共
に、左及び右用メモリ４４ａ，４４ｂの出力端に接続さ
れたＭＵＸ４６の切換えも３Ｄモード信号或は高解像モ
ード信号に対応して行う。また、この３Ｄ／高解像モー
ド切換手段４８はモード選択スイッチ４９と接続され、
ユーザはこのモード選択スイッチ４９を操作することに
より、３Ｄ／高解像モード切換手段４８は（この操作に
対応して）３Ｄモード信号或は高解像モード信号の指示
をタイミングジェネレータ４５に行う。

【００３２】タイミングジェネレータ４５は、左及び右
用メモリ４４ａ，４４ｂへの書き込みは、上記同期信号
に同期して一定のタイミングで同時に行うように制御す
る。例えば左及び右用メモリ４４ａ，４４ｂには同じア
ドレス信号がタイミングジェネレータ４５から印加さ
れ、左及び右のデジタル映像信号Ｌ及びＲは同時に書き
込まれる。これに対し、左及び右用メモリ４４ａ，４４
ｂからの読み出しは指示されたモードによって異なるよ
うに制御する。

【００３３】例えば、タイミングジェネレータ４５は、
３Ｄ／高解像モード切換手段４８から３Ｄモード信号の
指示が行われた場合には、左及び右用メモリ４４ａ，４
４ｂから書き込み時の倍速で読み出しを行うと共に、Ｍ
ＵＸ４６の切換えもこの倍速の読み出しに同期して１／
１２０秒毎に行う。従って、このモードではＭＵＸ４６
を経て左及び右用デジタル映像信号Ｌ及びＲが交互に出
力される。

【００３４】また、このモードではタイミングジェネレ
ータ４５は赤外線発光部８に対してＭＵＸ４６の切換え
と同期した切換え信号を印加し、赤外線発光部８はこの
切換え信号を変調して（或は無変調で）この赤外線発光
部８に設けた図示しない赤外線発光素子に印加し、この
赤外線発光素子を発光させる。

【００３５】この赤外線発光素子からの赤外線を液晶シ
ャッタメガネ７に設けた受光部９（の赤外線検出用ダイ
オード等の受光素子）が受光すると、その光電変換出力
は（受光部９に設けたドライブ回路内の復調回路によ
り）検波（或は波形整形）されて復調された切換え信号
が生成され、この切換え信号は液晶シャッタメガネ７の
左右の液晶シャッタ７ａ，７ｂに印加され、これらを交
互に透過／遮光状態に設定し、この液晶シャッタメガネ
７を掛けた観察者はカラーモニタ６に倍速で交互に表示
された左右の画像を左右の眼でそれぞれ観察できるよう
にする。

【００３６】一方、タイミングジェネレータ４５は、３
Ｄ／高解像モード切換手段４８から高解像モード信号の
指示が行われた場合には、左及び右用メモリ４４ａ，４
４ｂから書き込み時と同じ速度で読み出しを行うと共
に、ＭＵＸ４６の切換えはメモリセルの読み出しの倍速
で行う。従って、このモードではＭＵＸ４６を経て左及
び右用デジタル映像信号Ｌ及びＲが画素単位で交互に出
力される。つまり、一方の画像の水平方向の画素の間が
他方の画像の対応する水平方向の画素で補間された状態
に等しい映像信号が生成され、２つの映像信号を補間す
るように合成された映像信号がカラーモニタ６側に出力
される。

【００３７】このモードではカラーモニタ６は通常の表
示モードに設定され、カラーモニタ６の表示面には２つ
のＣＣＤ３４ａ，３４ｂで撮像された画像を合成した高
解像で表示する。

【００３８】このように構成された第１実施例の動作を
説明する。まず、図１のように設定する。立体観察を行
う場合には、絞り２４の開口量を大きく設定し（小さい
場合には絞り調整リング２５を回動して大きくする）、
プリズム２６で分割される左右の像の視差に相当する左
右の光軸間距離を大きくする。

【００３９】また、倍速変換ユニット５の動作モードを
モード選択スイッチ４９を操作して（３Ｄ／高解像モー
ド切換手段４８を介して）タイミングジェネレータ４５
に対して３Ｄモードの制御状態に設定する。

【００４０】この状態では、３Ｄ用硬性内視鏡１１によ
り視差のある左右の像が得られ、３Ｄ用ＴＶカメラヘッ
ド１２内のＣＣＤ３４ａ，３４ｂにより左右の像が光電
変換され、３Ｄ用ＣＣＵ４により信号処理され、図５
（ｂ），（ｃ）に示す左右の映像信号Ｌ及びＲが倍速変
換ユニット５に出力される。

【００４１】倍速変換ユニット５ではタイミングジェネ
レータ４５が、左及び右用メモリ４４ａ，４４ｂに書き
込まれた左右のデジタル映像信号を、書き込み時の倍速
で読み出しを行うと共に、ＭＵＸ４６の切換えもこの倍
速の読み出しに同期して１／１２０秒毎に行う。従っ
て、この３ＤモードではＭＵＸ４６及びＤ／Ａコンバー
タ４７を経て倍速変換ユニット５から出力される左及び
右用映像信号Ｌ及びＲは、図５（ｄ）に示すように倍速
で時分割されて交互に出力される。

【００４２】また、この３Ｄモードではタイミングジェ
ネレータ４５は赤外線発光部８に対してＭＵＸ４６の切
換えと同期した切換え信号を印加し、赤外線発光部８は
赤外線発光素子を発光させる。

【００４３】この赤外線発光素子からの赤外線を液晶シ
ャッタメガネ７に設けた受光部９で受光され、その光電
変換出力で上記切換信号が生成され、この切換信号で液
晶シャッタメガネ７の左右の液晶シャッタ７ａ，７ｂを
交互に透過／遮光状態に設定し、この液晶シャッタメガ
ネ７を掛けた観察者はカラーモニタ６に倍速で交互に表
示された左右の画像を左右の眼でそれぞれ観察すること
により、時分割方式で立体視することができる。

【００４４】一方、高解像モードで観察を希望する場合
には、絞り調整リング２５を回動して絞り２４の開口量
を小さくする。また、モード選択スイッチ４９を操作し
て高解像モードを選択する。

【００４５】この状態では、左右の光軸はほぼ一致した
状態とみなすことができ、瞳分割を行っているが、左右
の像は実質的に同じ像になる。また、この実施例では２
つのＣＣＤ３４ａ，３４ｂは受光素子３７のピッチＰの
１／２だけ水平方向に相対的にずらして配置されている
ので、一方が撮像した像における画素の間を他方が撮像
していることになる。

【００４６】このように互いの画素を補間する状態でＣ
ＣＤ３４ａ，３４ｂで撮像された画像は３Ｄ用ＣＣＵ４
により同様に信号処理され、左右の映像信号Ｌ及びＲが
倍速変換ユニット５側に出力される。

【００４７】倍速変換ユニット５では、タイミングジェ
ネレータ４５が、左及び右用メモリ４４ａ，４４ｂから
書き込み時と同じ速度で読み出しを行うと共に、ＭＵＸ
４６の切換えはメモリセルの読み出しの倍速で行う。具
体的には図６（ａ）に示すように色副搬送波（サブキャ
リア）の周波数ｆｓｃの４倍の周波数４ｆｓｃのクロッ
クに同期したアドレス信号で左及び右用メモリ４４ａ，
４４ｂから同時に読み出し、左及び右用メモリ４４ａ，
４４ｂから例えば図６（ｂ），（ｃ）に示すような左右
の映像信号Ｌ及びＲ（図６（ｂ），（ｃ）では簡単化の
ためアナログ信号で示している）が出力される。

【００４８】これら左右の映像信号Ｌ及びＲはＭＵＸ４
６は上記クロック信号の２倍の周波数、つまり８ｆｓｃ
の周波数の切換信号で切換えられるので、ＭＵＸ４６か
ら左及び右用デジタル映像信号Ｌ及びＲが画素単位で交
互に出力される。

【００４９】さらにＤ／Ａ変換されて倍速変換ユニット
５からは図６（ｄ）に示すように、一方の画像の水平方
向の画素の間が他方の画像の対応する水平方向の画素で
補間された状態に等しい映像信号が高解像モード出力信
号として出力される。このモードではカラーモニタ６は
通常の表示モードに設定され、カラーモニタ６の表示面
には２つのＣＣＤ３４ａ，３４ｂで撮像された画像を合
成した高解像で表示する。

【００５０】この第１実施例によれば立体視できるよう
に表示できると共に、絞り２４を絞ることにより、２つ
の撮像素子を利用して一方の撮像素子を用いた場合より
もほぼ２倍の高解像で表示することもできる。

【００５１】なお、ＣＣＵ４０ａ又は４０ｂの輝度信号
を１フィールド或は１フレーム期間積分して調光用の信
号を生成し、この信号で光源装置３のランプ２１の発光
量を制御したり、図示しない絞りの開口量を制御してラ
イトガイド１８の先端面から被写体側に出射される照明
光量を調整するようにしても良い。このようにすると、
絞り２４の開口量を変えてもＳ／Ｎの良い画質を保持で
きる。

【００５２】図７は第１実施例の変形例における３Ｄ用
硬性電子内視鏡５１を示す。第１実施例では立体撮像す
るための内視鏡として３Ｄ用硬性内視鏡１１に３Ｄ用Ｔ
Ｖカメラヘッド１２を装着したＴＶカメラ装着３Ｄ用内
視鏡２を用いたが、この変形例ではＴＶカメラ装着３Ｄ
用内視鏡２の代わりに３Ｄ用硬性電子内視鏡５１を採用
する。

【００５３】この３Ｄ用硬性電子内視鏡５１は図２にお
ける接眼部１６に３Ｄ用ＴＶカメラヘッド１２を一体化
した構造になっている。つまり、硬性の挿入部５２の後
端に太幅の把持部５３が形成され、挿入部５２は図２と
同様の構成であり、また把持部５３にはプリズム２６、
ミラー２７ａ，２７ｂが配置され、これらミラー２７
ａ，２７ｂに対向して撮像ユニット３２ａ，３２ｂが収
納されている。図２と同様に撮像ユニット３２ａ，３２
ｂは撮像レンズ３３ａ，３３ｂ、ＣＣＤ３４ａ，３４ｂ
等で構成されている。

【００５４】また、調整ネジ３９は把持部５３の外装枠
体から突出しないように形成され、２つのＣＣＤ３４
ａ，３４ｂが受光素子３７のピッチＰの１／２だけ水平
方向に相対的にずらして配置された状態に設定した状態
で固定されている。

【００５５】この変形例の動作及び効果は第１実施例と
同様である。さらに、２つの像を結ぶ光学系部分と撮像
素子部分とが一体化されているので、一度２つの撮像素
子を適正な位置関係に設定して固定すれば、後は再調整
を必要としないメリットがある。

【００５６】図８は本発明の第２実施例の電子内視鏡６
１の主要部の概略の構成を示す。この実施例は、撮像周
期に同期して左右の光軸Ｏａ及びＯｂの位置にその頂点
が位置するようにプリズム２６をリニアモータ６２で左
右方向（水平方向）にステップ的に高速で駆動すること
ができるようにしたものである。このリニアモータ６２
は駆動回路６３によって駆動される。このプリズム２６
の駆動は高解像モードの場合に使用され、立体視の場合
には使用されない。また、この実施例では絞り２４は３
Ｄモードの場合と同じように大きな開口量となるように
設定しても良い。

【００５７】この実施例では３Ｄモードでの動作は第１
実施例と同様である。一方、高解像モードではプリズム
２６は２つの光軸Ｏａ，Ｏｂの位置にその頂点が位置す
るように高速で設定される。

【００５８】この場合、光軸Ｏａの位置にその頂点が位
置するようにプリズム２６を設定した状態の後、光軸Ｏ
ｂの位置にその頂点が位置するようにプリズム２６を設
定することを撮像周期内で同じ期間となるように設定し
た場合にはＣＣＤ３４ａ，３４ｂでの撮像状態を同等に
設定できる。

【００５９】そして、２つのＣＣＤ３４ａ，３４ｂを受
光素子３７のピッチＰの１／２だけ水平方向に相対的に
ずらして配置された状態に設定した状態で撮像すること
により、高解像モードで表示する場合での解像度の向上
を可能にしている。

【００６０】その他は第１実施例或は変形例と同様であ
る。この実施例は第１実施例の効果を有すると共に、さ
らに絞り２４の開口量を立体視と同様に設定した状態で
も、高解像の画像が得られるメリットがある。

【００６１】なお、例えば図３では２つのＣＣＤ３４
ａ，３４ｂが水平方向に画素ピッチの１／２ずらして配
置されると説明したが、周辺側での画質（解像度）は多
少低下しても良い場合にはこの条件に限定されるもので
なく、水平方向の受光素子３７の配列数（つまり画素
数）に対して、その配列数より実質的に小さい自然数を
ｎとして（ｎ＋１／２）画素だけ相対的にずらして配置
されるもの（緩和された条件）でも良い。

【００６２】この緩和された条件の場合には、高解像モ
ードで一方の画像の画素の間を他方の画像の画素で補間
するようにして表示する場合にはｎの値に応じてメモリ
から読み出すアドレスを調整する必要がある。

【００６３】また、この緩和された条件の場合には、ｎ
が大きな値の場合には周辺付近での画質は低下するが、
内視鏡では広角のレンズ系を採用している場合が多く、
周辺側部分ではレンズ系の歪の影響が存在するので実質
的に欠点にならない場合がある。また、表示する場
合に周辺側での画像がカットされることもあり、この場
合にも緩和された条件でも殆ど欠点とならない。

【００６４】なお、上述した実施例等を部分的に組み合
わせて構成した実施例或は変形例等も本発明に属する。

【００６５】［付記］（１）前記光路分割手段を左右に移動させる駆動手段を
備えた請求項１記載の立体内視鏡撮像装置。

【００６６】

【発明の効果】以上説明したように本発明によれば、被
写体像を結像させる光学系と、該光学系の光路上に配置
され、光量を調節する絞り手段と、前記光路を左右に分
割する光路分割手段と、前記分割されたそれぞれの被写
体像を２次元的に配列された受光素子を画素としてそれ
ぞれ撮像する２個の撮像素子とを備えた立体内視鏡撮像
装置において、前記２個の撮像素子における左右の配列
方向の画素を相対的に１／２画素分ずらして配置してい
るので、立体視が可能であると共に、一方の撮像素子の
画像の画素の間を他方の画像の画素で補間するようにし
て表示することにより、高解像の画像が得られるという
効果がある。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１実施例の立体内視鏡撮像装置の全
体構成図。

【図２】ＴＶカメラヘッドを装着したＴＶカメラ装着立
体用内視鏡の構成図。

【図３】２つの撮像素子が水平方向に画素ピッチの１／
２ずらして配置されることの説明図。

【図４】倍速変換ユニットの構成を示すブロック図。

【図５】３Ｄモードでの倍速変換ユニットの動作説明
図。

【図６】高解像モードでの倍速変換ユニットの動作説明
図。

【図７】第１実施例の変形例における立体用電子内視鏡
の構成を示す断面図。

【図８】本発明の第２実施例の電子内視鏡の主要部の概
略の構成図。

【図９】従来例における立体視用内視鏡の撮像光学系を
示す説明図。

【符号の説明】

１…立体内視鏡撮像装置２…ＴＶカメラ装着３Ｄ用内視鏡３…光源装置４…ＣＣＵ５…倍速変換ユニット６…カラーモニタ７…液晶シャッタメガネ８…赤外線発光部９…赤外線受光部１１…３Ｄ用硬性内視鏡１２…３Ｄ用ＴＶカメラヘッド２２…対物レンズ２３…リレーレンズ系２４…絞り２５…絞り調整リング２６…プリズム３４ａ，３４ｂ…ＣＣＤ３７…受光素子３８…弾性部材４４ａ，４４ｂ…メモリ４５…チミングジェネレータ４８…３Ｄ／高解像モード切換手段

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁶ 識別記号庁内整理番号ＦＩ技術表示箇所Ｈ０４Ｎ 7/18 Ｍ (72)発明者小笠原弘太郎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)発明者望田明彦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)発明者舩橋一郎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)発明者上原政夫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

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】被写体像を結像させる光学系と、該光学
系の光路上に配置され、光量を調節する絞り手段と、前
記光路を左右に分割する光路分割手段と、前記分割され
たそれぞれの被写体像を２次元的に配列された受光素子
を画素としてそれぞれ撮像する２個の撮像素子とを備え
た立体内視鏡撮像装置において、前記２個の撮像素子における左右の配列方向の画素を相
対的に１／２画素分ずらして配置したことを特徴とする
立体内視鏡撮像装置。