JPH09127435A - 立体視内視鏡撮像装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 ２組の結像光学系を備えた構成においても、
小型で扱い易く、かつ良好な画像を得られるようにす
る。 【解決手段】 立体視内視鏡１に着脱自在に接続され、
左右で視差のある被写体像を撮像する立体視内視鏡撮像
装置２は、左右の被写体像を結像する結像部９と、この
結像部９によって結像された像を撮像する撮像手段１０
とを内蔵して構成されている。結像部９は、周縁部の一
部をカットして光軸方向から見てＤ字形状となった２組
の結像光学系１１と、この結像光学系１１を保持するレ
ンズ枠１２ａ及び１２ｂと、前記結像光学系１１を通る
左右の光線を分離する遮光板１３と、赤外カットフィル
タなどの２組のフィルタ群１４とを主な構成要素として
構成されている。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、立体観察を可能と
する立体視内視鏡撮像装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】近年、内視鏡にＴＶカメラ等の撮像手段
を着脱自在に取り付けて視差を有する２つの光学系を備
えた立体視内視鏡による観察像を立体画像化することが
提案されている。このような立体視内視鏡撮像装置の例
として、以下に２つの公知例を挙げる。

【０００３】第１の例は、特開平６−５９１９６号公報
に開示されている技術で、視差のある２つの対物レンズ
で得られる左右の被写体像を別々にリレーレンズによっ
て伝送し、それぞれの被写体像を固体撮像素子によって
別々に撮像して、左右の観察画像を得るものである。

【０００４】第２の例は、特開平６−３４７７０５号公
報に開示されている技術で、１つの対物レンズで得られ
た被写体像を１つのリレーレンズによって伝送し、その
伝送された被写体像を左右の被写体像に分割した後、そ
れぞれの被写体像を固体撮像素子によって別々に撮像し
て、左右の観察画像を得るものである。

【０００５】これらの従来例によれば、左右で視差のあ
る立体視観察画像を得て、モニタやヘッドマウントディ
スプレイ等に表示して立体観察することができる。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、前述し
たような従来例の構成では、左右の被写体像を撮像する
ために２組の結像光学系が内蔵されており、そのために
装置が大型化してしまうという問題点があった。

【０００７】本発明は、これらの事情に鑑みてなされた
もので、２組の結像光学系を備えた構成においても、小
型で扱い易く、かつ良好な画像を得ることが可能な立体
視内視鏡撮像装置を提供することを目的としている。

【０００８】

【課題を解決するための手段】本発明は、内視鏡に対し
て着脱可能に構成され、視差を持った左右の被写体像を
それぞれ結像する一対の結像光学系と、この結像光学系
により結像された被写体像を撮像する撮像手段とを有す
る立体視内視鏡撮像装置において、前記結像光学系を、
円筒状のレンズに対し光路に不要な周縁部分の少なくと
も一部をカットして異形に形成したレンズを含んで構成
したものである。

【０００９】

【発明の実施の形態】以下、図面を参照して本発明の実
施の形態を説明する。図１ないし図３は本発明の第１の
実施形態に係り、図１は立体視内視鏡撮像装置を含む内
視鏡装置の全体構成を示す構成説明図、図２は立体視内
視鏡撮像装置の内部構成を示す断面図、図３は図２のＡ
−Ａ′線断面図である。

【００１０】図１に示すように、内視鏡装置は、左右で
視差のある被写体像を得る立体視内視鏡１と、この立体
視内視鏡１に着脱自在に接続され、前記被写体像を撮像
する立体視内視鏡撮像装置２と、を有して構成される。
なお図示しないが、立体内視鏡１には照明光学系が配設
されており、観察時には図示しない光源装置からの照明
光を先端部まで伝達し、被写体へ照射するようになって
いる。

【００１１】立体視内視鏡撮像装置２には、ケーブル３
を介して映像信号処理を行うカメラコントロールユニッ
ト（ＣＣＵ）４ａ及び４ｂが接続され、カメラコントロ
ールユニット４ａ，４ｂの出力端には、立体視内視鏡１
で得られた左右の被写体像を立体視可能に表示するため
の立体画像表示装置５が接続され、立体画像表示装置５
の出力端には、画像表示用の観察モニタ６と液晶シャッ
タメガネ８へシャッタ駆動信号を送信するエミッタ７と
が接続されている。

【００１２】立体視内視鏡１によって得られた左右の被
写体像は、立体視内視鏡撮像装置２で左右別々に撮像さ
れる。撮像された左右の画像信号は、ケーブル３を介し
てカメラコントロールユニット４ａ及び４ｂに伝送さ
れ、各種映像信号処理が施されてモニタ等に表示可能な
ビデオ信号となる。カメラコントロールユニット４ａ及
び４ｂの出力映像信号は、立体画像表示装置５に送ら
れ、立体視内視鏡撮像装置２で撮像した左右の画像が交
互に観察モニタ６に表示される。この観察モニタ６の表
示画像を左右交互にシャッタが開閉する液晶シャッタメ
ガネ８をかけて観察することによって、立体感のある被
写体画像を観察することができる。

【００１３】立体視内視鏡撮像装置２の内部の詳細な構
成を図２に示す。立体視内視鏡撮像装置２は、前記立体
視内視鏡１によって得られた左右の被写体像を結像する
結像部９と、この結像部９によって結像された像を撮像
する撮像手段１０とを内蔵して構成されている。

【００１４】前記結像部９は、周縁部の一部をカットし
て光軸方向から見てＤ字形状となった２組の結像光学系
１１と、この結像光学系１１を保持するレンズ枠１２ａ
及び１２ｂと、前記結像光学系１１を通る左右の光線を
分離する遮光板１３と、赤外カットフィルタなどの２組
のフィルタ群１４とを主な構成要素として構成されてい
る。

【００１５】前記結像光学系１１のＤ字形状となったレ
ンズは、図３に示すように、その直線部同士が隣り合う
よう近接されて設けられている。

【００１６】前記結像光学系１１の一部を保持するレン
ズ枠１２ｂは、上下に分割されて個々に光軸方向に移動
可能となっており、それぞれの光学系毎で所定の位置に
ピントを調整後、固定することが可能である。また、前
記レンズ枠１２ｂの内周には波状の凹凸からなる遮光線
１５が設けられている。

【００１７】前記遮光板１３は、切り曲げにより光軸側
に突出した絞り手段１６が設けられており、前記レンズ
枠１２ｂに例えばビスなどで固定されている。あるい
は、前記遮光板１３は、前記レンズ枠１２ｂと一体に加
工、または一体に成形しても良い。

【００１８】前記撮像手段１０は、例えばＣＣＤなどの
固体撮像素子１７と、この固体撮像素子１７を駆動する
図示しない駆動回路と、この駆動回路とケーブル３を接
続する図示しないコネクタとを主な構成要素として構成
されている。

【００１９】なお、前記結像光学系１１は、すべてのレ
ンズがＤ字形状にカットされている必要がなく、一部分
のみの周縁部がカットされていても良い。また、レンズ
の周縁部を直線でカットしてＤ字形状に形成したものに
限らず、曲線でカットして楕円形状に形成しても良い。
また、前記フィルタ群１４は、必ずしも必要というわけ
ではなく、場合によっては設けなくても良い。

【００２０】以上のように構成された立体視内視鏡撮像
装置２により、立体視内視鏡１によって得られた左右の
被写体像を２組の結像光学系１１で結像し、その像を撮
像手段１０によってそれぞれ撮像する。そして、撮像さ
れた被写体像をケーブル３を介してカメラコントロール
ユニット４ａ，４ｂに送り、各種映像信号処理を施して
立体画像表示装置５を介して観察モニタ６に表示する。
観察者はこの画像を液晶シャッタメガネ８で見ることに
より立体視を行う。

【００２１】このように、本実施形態では２組の結像光
学系１１をそれぞれ光軸方向から見てＤ字形状となるよ
う周縁部の一部をカットすることにより、結像光学系１
１の配置スペースを小さくでき、立体視内視鏡撮像装置
２を小型化することができる。また、２組の結像光学系
１１の間を遮光板１３によって仕切り、さらに絞り手段
１６を設けることによって、左右の像の干渉防止と絞り
の効果を低コストで得ることができ、ゴースト、フレア
等のない良好な画像が得られる。

【００２２】図４は本発明の第２の実施形態に係る立体
視内視鏡撮像装置の内部構成を示す断面図である。

【００２３】第２の実施形態は、２組の結像光学系１１
の間に配置した遮光板１３に、絞り手段２１を別体で設
けた例である。絞り手段２１は、例えばビスなどで遮光
板１３に固定されている。その他の部分の構成は図２に
示した第１の実施形態と同様であり、説明を省略する。

【００２４】このように、絞り手段を遮光板と別体に設
けた構成においても、第１の実施形態と同様の作用効果
が得られる。

【００２５】図５は本発明の第３の実施形態に係る立体
視内視鏡撮像装置の内部構成を示す断面図である。

【００２６】第３の実施形態は、左右の被写体像を分離
する遮光板２２をレンズ枠１２ｂとは一体化せずに、２
組の結像光学系１１の間に固定して設けた例である。遮
光板２２は、立体視内視鏡撮像装置２の筐体に固定され
て配置されている。その他の部分の構成は図２に示した
第１の実施形態と同様であり、説明を省略する。

【００２７】このように、２組の結像光学系の間に固定
された遮光板を設けることにより、左右の被写体像を完
全に分離することができ、第１の実施形態の作用効果に
加えて、さらに良好な画像を得ることが可能である。

【００２８】図６は本発明の第４の実施形態に係る立体
視内視鏡撮像装置の内部構成を示す断面図である。

【００２９】第４の実施形態は、図５に示した第３の実
施形態の構成に対して、遮光板２２の近傍に絞り手段２
３を設けた例である。絞り手段２３は、例えばビスなど
によってレンズ枠１２ｂに固定されている。その他の部
分の構成は図２に示した第１の実施形態と同様であり、
説明を省略する。

【００３０】このように、絞り手段を設けることによ
り、第３の実施形態の作用効果に加えて、絞りの効果に
よってさらに良好を画像を得ることが可能である。

【００３１】図７は本発明の第５の実施形態に係る立体
視内視鏡撮像装置の内部構成を示す断面図である。

【００３２】第５の実施形態は、２組の結像光学系１１
を全てレンズ枠１２ｂによって保持する構成とした例で
ある。これらの結像光学系１１は、レンズ枠１２ｂによ
り保持されて光軸方向に移動可能となっており、ピント
調整後、固定することが可能である。その他の部分の構
成は図２に示した第１の実施形態と同様であり、説明を
省略する。

【００３３】このように、結像光学系を全て一つのレン
ズ枠で保持する構成においても、第１の実施形態と同様
の作用効果が得られる。

【００３４】図８は本発明の第６の実施形態に係る立体
視内視鏡撮像装置の内部構成を示す断面図である。

【００３５】第６の実施形態は、２組の結像光学系１１
の一方に、ズーム光学系２４を設けた例である。ズーム
光学系２４は、一方の結像光学系１１の前方に設けら
れ、光軸方向に移動可能で、所定の位置で固定可能なレ
ンズ枠１２ｃによって保持されている。その他の部分の
構成は図２に示した第１の実施形態と同様であり、説明
を省略する。

【００３６】なお、ズーム光学系２４は必ずしも結像光
学系１１と同様にＤ字形状にカットされている必要はな
く、必要に応じて周縁部をカットすれば良い。

【００３７】本実施形態の立体視内視鏡撮像装置２で
は、ズーム光学系２４を光軸方向に移動させることで２
組の結像光学系１１の倍率を等しくなるように調整し、
左右の被写体像の大きさを一致させて撮像する。

【００３８】このように、結像光学系の少なくとも一方
にズーム光学系を設けることによって、第１の実施形態
の作用効果に加えて、常に左右の像の大きさが一致した
観察画像を得ることができるため、さらに良好な立体視
を行うことが可能となる。

【００３９】［付記］ （１） 内視鏡に対して着脱可能に構成され、視差を持
った左右の被写体像をそれぞれ結像する一対の結像光学
系と、この結像光学系により結像された被写体像を撮像
する撮像手段とを有する立体視内視鏡撮像装置におい
て、前記結像光学系を、円筒状のレンズに対し光路に不
要な周縁部分の少なくとも一部をカットして異形に形成
したレンズを含んで構成したことを特徴とする立体視内
視鏡撮像装置。

【００４０】（２） 前記一対の結像光学系の間に遮光
板を有することを特徴とする付記１に記載の立体視内視
鏡撮像装置。

【００４１】（３） 前記遮光板は、絞り手段を有する
ことを特徴とする付記２に記載の立体視内視鏡撮像装
置。

【００４２】（４） 前記絞り手段は、前記遮光板と一
体に設けたことを特徴とする付記３に記載の立体視内視
鏡撮像装置。

【００４３】（５） 前記絞り手段は、前記遮光板と別
体で設けたことを特徴とする付記３に記載の立体視内視
鏡撮像装置。

【００４４】（６） 前記一対の結像光学系の少なくと
も一方の光路中に、被写体像の倍率を調整するズーム光
学系を設けたことを特徴とする付記１に記載の立体視内
視鏡撮像装置。

【００４５】（７） 前記結像光学系は、少なくとも一
部をカットしてＤ字形状に形成されたレンズを含んでな
ることを特徴とする付記１に記載の立体視内視鏡撮像装
置。

【００４６】（８） 前記結像光学系は、少なくとも一
部をカットして楕円形状に形成されたレンズを含んでな
ることを特徴とする付記１に記載の立体視内視鏡撮像装
置。

【００４７】

【発明の効果】以上説明したように本発明によれば、２
組の結像光学系を備えた構成においても、小型で扱い易
く、かつ良好な画像を得ることが可能な立体視内視鏡撮
像装置を提供できる効果がある。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施の形態に係る立体視内視鏡撮像装
置を含む内視鏡装置の全体構成を示す構成説明図

【図２】本発明の第１の実施形態に係る立体視内視鏡撮
像装置の内部構成を示す断面図

【図３】図２のＡ−Ａ′線断面図

【図４】本発明の第２の実施形態に係る立体視内視鏡撮
像装置の内部構成を示す断面図

【図５】本発明の第３の実施形態に係る立体視内視鏡撮
像装置の内部構成を示す断面図

【図６】本発明の第４の実施形態に係る立体視内視鏡撮
像装置の内部構成を示す断面図

【図７】本発明の第５の実施形態に係る立体視内視鏡撮
像装置の内部構成を示す断面図

【図８】本発明の第６の実施形態に係る立体視内視鏡撮
像装置の内部構成を示す断面図

【符号の説明】

１…立体視内視鏡 ２…立体視内視鏡撮像装置 ４ａ，４ｂ…カメラコントロールユニット ５…立体画像表示装置 ６…観察モニタ ８…液晶シャッタメガネ ９…結像部 １０…撮像手段 １１…結像光学系 １２ａ，１２ｂ…レンズ枠 １３…遮光板 １４…フィルタ群 １６…絞り手段 １７…固体撮像素子

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 内視鏡に対して着脱可能に構成され、視
   差を持った左右の被写体像をそれぞれ結像する一対の結
   像光学系と、この結像光学系により結像された被写体像
   を撮像する撮像手段とを有する立体視内視鏡撮像装置に
   おいて、 前記結像光学系を、円筒状のレンズに対し光路に不要な
   周縁部分の少なくとも一部をカットして異形に形成した
   レンズを含んで構成したことを特徴とする立体視内視鏡
   撮像装置。