JPH09501332A - Medical video endoscope system - Google Patents

Medical video endoscope system

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JPH09501332A
JPH09501332A JP7502165A JP50216594A JPH09501332A JP H09501332 A JPH09501332 A JP H09501332A JP 7502165 A JP7502165 A JP 7502165A JP 50216594 A JP50216594 A JP 50216594A JP H09501332 A JPH09501332 A JP H09501332A
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チャレクキ，クリストファー・アール
グリフィン，ウェイン・ピー
ウッドバリー，イー・アーサー
マッキンリー，アーサー・シー
マッキンリー，ハリー・アール
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アメリカン・サージカル・テクノロジーズ・コーポレーション
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Abstract

(57)【要約】 高解像度三次元イメージを見られるようにするように医療ビデオ内視鏡装置（２２）は対象物（２４）の光イメージ（５４、５６）を左および右ビデオ・イメージ信号（６２、６４）に変換するための立体内視鏡（２６）を備えている。角度付末端チップをもった剛性シース・アセンブリ（３００、３０２）は内視鏡（２６）の胴体（６６）の上に置かれそして立体内視鏡のビューイング方向を変更するために胴体に関係して回転される。従来の二次元内視鏡（３３０）は、従来の内視鏡（２６）により発生された二次元光イメージ（５４、５６）を左および右信号（６２、６４）に変換するために設計されたカメラ・ヘッド（４６、４８）を使用することにより三次元医療ビデオ装置（２２）に結合され得る。該左および右信号はそれからあたかも立体内視鏡から受信されたように二次元ビデオ・イメージを生じるためにシステム（２２）により処理される。 (57) [Summary] The medical video endoscopic device (22) provides optical images (54, 56) of the object (24) to the left and right video image signals so that a high-resolution three-dimensional image can be viewed. A stereoscopic endoscope (26) for converting into (62, 64) is provided. A rigid sheath assembly (300, 302) with angled distal tip is placed over the body (66) of the endoscope (26) and is associated with the body to change the viewing direction of the stereoscopic endoscope. Then it is rotated. A conventional two-dimensional endoscope (330) is designed to convert the two-dimensional optical image (54, 56) generated by the conventional endoscope (26) into left and right signals (62, 64). It can be coupled to the 3D medical video device (22) by using a separate camera head (46, 48). The left and right signals are then processed by the system (22) to produce a two-dimensional video image as if received from a stereoscopic endoscope.

Description

【発明の詳細な説明】 医療用ビデオ内視鏡システム 関連発明への相互参照 本願は、１９９３年１月５日に出願された米国特許出願番号第０８／０００６ ６４号の一部継続出願であり、また、１９９３年６月１４日に出願された米国特 許出願番号第０８／０７６５４４号の一部継続出願である。 発明の分野 本発明は、身体の空洞又は中空の臓器の内部を検査するのに用いられる医療用 ビデオ内視鏡に関し、更に詳しくは、ステレオビデオ医療用内視鏡システムに関 する。 発明の背景 医療用ビデオ内視鏡システムは、最小限に侵襲的な診断上及び外科的手順の最 中に、患者の内部領域を視覚化するのに用いられる。このようなシステムは、典 型的には、身体における自然の又は外科的な開口を介して挿入される種々の直径 及び長さの硬質又は可撓性で管状の光学機器であり得る（関節鏡、腹腔鏡、又は 結腸鏡などの）医療用内視鏡を含む。この光学機器は、典型的には、ビデオ・カ メラに接続される。機器が患者の身体の内部での使用のために挿入され固定され ると、身体の内部の画像が、たとえばモニタ上に表示される。表示される画像は 、二次元的である。 多くの場合において、ユーザ（たとえば、医師）は、従来型の二次元画像より も正確で現実的な身体内部の視覚的画像を欲する。患者の従来型の二次元画像だ けしか与えられていない外科医は、奥行き（ｄｅｐｔｈ）を知覚せず、よって、 この外科医は、手と目の調整が低下することを経験する。たとえば、この外科医 は、典型的には、従来型の二次元画像を提供されているときには、外科用機器を 正確に位置決めし配置する際に困難を覚える。この外科医は、また、典型的には 、そのような従来型の画像では、正確な外科的な技術を行うのに要求される極度 の集中によって、すぐに疲労してしまう。更に、従来型の二次元画像だけでは、 外 科医は、種々の組織や臓器などの患者の部位を正確に識別することが困難である のが通常である。 高解像度で両眼による、カラーでリアルタイムの、立体的で三次元の画像を作 成できる医療用ビデオ内視鏡であれば、ユーザに、より正確で現実的な画像を提 供することができよう。 発明の概要 本発明による医療用ビデオ内視鏡システムは、医療用ビデオ内視鏡に対する現 在の産業基準に合致する又はそれを超える統合されたシステムを提供し、このシ ステムを適切に備えたユーザ／観察者（ｖｉｅｗｅｒ）が立体的な奥行きを有す る三次元の画像として知覚する高解像度の画像を（たとえば、システムに接続さ れたモニタ上に）生じる。このシステムによれば、観察者には、対象物の観察者 からの距離のいきいきとした知覚が存在する両眼を用いた同時的な視覚の現象で ある立体視（ｓｔｅｒｅｏｐｓｉｓ）のために、優れた視覚的な知覚が与えられ る。立体視は、両眼が２点から空間における対象物を観察しそれによって同じ対 象物の網膜上の画像パターンが２つの目において僅かに異なることによって、存 在する。 一般的に、ある側面では、本発明は、（Ａ）胴部分とハンドル部分とを有する 立体的な内視鏡と、（Ｂ）電子プロセッサ・モジュールと、（Ｃ）立体的な内視 鏡を電子プロセッサ・モジュールに結合する伝送チャンネルと、（Ｄ）ユーザが 三次元のビデオ画像を観察することを可能にするビューイング・システムと、（ Ｅ）硬質のシース（ｓｅａｔｈ）アセンブリであってその中に立体的な内視鏡が 胴部分の周囲をそれを軸としてこの硬質のシース・アセンブリが回転可能である ように挿入できるような硬質のシース・アセンブリと、から成る高解像度の医療 用ビデオ内視鏡システムを特徴とする。この硬質のシース・アセンブリは、表面 と光学装置（ｏｐｔｉｃｓ）とを有する角度付（ａｎｇｌｅｄ）末端チップ（ｄ ｉｓｔａｌ ｔｉｐ）を含み、この光学装置により、その胴部分が硬質のシース ・アセンブリの中に挿入される際に、角度付末端チップの表面が向いている方向 からの光学画像が、立体内視鏡に方向付けられる。硬質のシース・アセンブ リの回転によって、角度付末端チップの表面が向いている方向が変化し、それに よって、胴部分が硬質のシース・アセンブリの中に挿入される際に、立体内視鏡 の観察角度が変化し得る。 一般的に、別の側面では、本発明は、（Ａ）従来型の内視鏡に結合し、この従 来型内視鏡からの二次元光学画像を受け取り、この二次元光学画像を処理し、実 質的には同じ左ビデオ画像信号と右ビデオ画像信号とを作成する、カメラ・ヘッ ド結合及び適応システムと、（Ｂ）左ビデオ信号と右ビデオ信号とを、あたかも それらが立体内視鏡によって発生された本当に別々の左及び右信号であるかのよ うに処理する電子プロセッサ・モジュールと、（Ｃ）カメラ・ヘッド・システム を電子プロセッサ・モジュールに結合する伝送チャンネルと、（Ｄ）ユーザが二 次元ビデオ画像を観察することを可能にするビューイング・システムと、から成 る高解像度の医療用ビデオ内視鏡システムに関する。 本発明のこれ以外の側面、特徴、及び効果は、以下の説明と請求の範囲とから 明らかになる。 図面の簡単な説明 図１は、本発明による医療用ビデオ内視鏡システムのブロック図である。 図２Ａ及び２Ｂは、それぞれが、医療用ビデオ内視鏡システムの一部である立 体内視鏡の実施例のブロック図である。 図３は、立体内視鏡の端部の図である。 図４Ａ、４Ｂ、及び４Ｃは、立体的内視鏡の胴の内部に囲まれた光学装置の図 である。 図５Ａは、立体内視鏡のハンドルの内部を示す図である。 図５Ｂは、立体的内視鏡の胴の上に置かれこの胴に関して回転することによっ て内視鏡の観察方向を変更する先端に角度付きのシース・アセンブリの断面図で ある。 図５Ｃ〜５Ｆは、図５Ｂのシース・アセンブリの先端の端部を、その中に内視 鏡の胴を挿入したり挿入しなかったりする場合に、より詳細に示している。 図６は、立体的内視鏡の画像方向付けシステムの図である。 図７は、その中で光ファイバを用いて画像を画像センサに伝送する立体的内視 鏡のハンドルの切断図である。 図８は、立体内視鏡のハンドルの内部の支持構造に設置された画像センサの断 面の側面図である。 図９Ａ及び９Ｂは、本発明による伝送チャンネルの２つの可能な実施例のブロ ック図である。 図１０は、医療用ビデオ内視鏡システムの電子プロセッサ・モジュールのブロ ック図である。 図１１は、電子プロセッサ・モジュールの別のブロック図である。 図１２Ａ、１２Ｂ及び１２Ｃは、医療用ビデオ内視鏡システムのモニタのブロ ック図である。 図１３Ａ、１３Ｂ及び１３Ｃは、医療用ビデオ内視鏡と共に用いられるビュー イング・デバイスの図である。 図１４は、医療用ビデオ内視鏡と共に用いられる別のビューイング・デバイス の図である。 図１５Ａ及び1５Ｂは、医療用ビデオ内視鏡システムの光源に付随する制御可 能な機械的シャッタの図である。 図１６は、医療用ビデオ内視鏡システムの動作ビデオ・ボードの動作を示すタ イミング図である。 図１７は、本発明による三次元医療用ビデオ内視鏡システムのブロック図であ る。 図１８は、従来型の二次元内視鏡を示している。 図１９Ａ及び１９Ｂは、（図１８に示されるような）従来型の二次元内視鏡を 、（図１、１０）１１及び１７に示されるような）本発明による三次元医療用ビ デオ内視鏡システムに結合するカメラ・ヘッドの、それぞれ、物理的及び機能的 な図である。 詳細な説明 立体視として知られる両眼深度キュー（ｂｉｎｏｃｕｌａｒ ｄｅｐｔｈ ｃ ｕｅ）を有する画像を表示する医療用ビデオ内視鏡システムは、観察者に、現実 的で三次元の質を有する画像を提供する。立体視は、観察者の一方の目への対象 物の第１の画像と、観察者の他方の目への対象物の第２の画像との提示を含み、 これらの２つの画像は異なる視点から取られている。よって、観察者のそれぞれ の目は、同じ対象物の僅かに異なる視野を見ており、観察者の心が、それらを立 体視的な奥行きを有する対象物の三次元画像に統合する。 図１を参照すると、本発明による、対象物２４の高解像度の三次元画像を見る ための医療用ビデオ内視鏡システム２２が示されている。立体内視鏡２６は、対 象物２４の２つの光学的画像、すなわち、第１の（たとえば、左側の）光学的画 像５４と第２の（たとえば、右側の）光学的画像５６とを作成し、この２つの画 像を信号５８、６０に変換する。伝送チャンネル２８は、一般には、立体内視鏡 ２６から信号５８、６０を受け取り、これらの信号５８、６０を処理し左側画像 信号６２と右側画像信号６４とを発生する電子プロセッサ・モジュール３０まで 運ぶ。モジュール３０は、左及び右画像信号６２、６４を、交互に、モニタ１２ とビューイング・デバイス３１（たとえば、特別に設計された眼鏡）とを含むビ ューイング・システム３１に提供する。モニタ３２は、交替して提供される画像 信号６２、６４に対応する交替する左右のビデオ画像を表示する。モニタ３２を 見る適切に装置を装着した観察者は、モニタ３２上に表示された反復的に交替す る左右のビデオ画像によって、対象物２４の三次元ビデオ画像を知覚する。 （一般に、左側と右側とのどちらのビデオ画像が最初に表示されるかどうかは 重要ではなく、同様に、左側と右側とのどちらの画像信号がモニタに最初に提供 されるのかも重要でないことに留意されたい。この理由は、左右の間の交替がシ ステム２２の動作の間に反復的に生じるからである。よって、ここで「左及び右 」という任意の場合には、「左及び右」又は「右及び左」を意味する。） モニタ３２とビューイング・デバイス３４との代わりに、ビューイング・シス テム３１は、交替的に提供される信号６２、６４を受け取り、たとえば、対応す る偏光された画像を偏光されたアイウエアを用いての観察のためにスクリーン上 に投影するビデオプロジェクタ・システム３５を含み得る。 他の実施例では、伝送チャンネル２８は、立体内視鏡２６を、たとえば図１４ のようなヘッドセットであり得る観察デバイス３４に直接に（したがって、電子 プロセッサ・モジュール３０とモニタ３２とをバイパスする）、又は、たとえば 左右の偏光された画像をスクリーン上に投影する２つのビデオ・プロジェクタを 含み得るビデオ・プロジェクタ・システム３５に直接に（したがって、電子プロ セッサ・モジュール３０、モニタ３２、及びビューイング・デバイス３４をバイ パスする）、結合することができる。この後者の実施例では、偏光された画像は 、偏光された眼鏡を用いて見ることができ、フラット・スクリーンなどの任意の タイプのスクリーンを用いることができる。 本発明による高解像度の医療用ビデオ内視鏡システム２２では、立体内視鏡２ ６は、この内視鏡２６の末端（ｄｉｓｔａｌ ｅｎｄ）３８に配置され対象物２ ４の左光学画像５４と右光学画像５６とを生じる立体対物レンズ系３６と、内視 鏡２６の内部で対物レンズ系３６に近接して配置され左右の光学画像５４、５６ を内視鏡２６の長さに沿って内視鏡２６の先端部４２に向かって伝送するリレー ・レンズ・システム又は光ファイバ・システム４０と、を含む。立体内視鏡２６ は、また、内視鏡２６のほぼ先端部４２に配置された画像センサ４５を有する光 感知モジュール４４を含む。このセンサ４５は、（たとえば、モジュール５０に よって）自動的に（たとえば、周囲の光の変動を補償し、よって、モニタ３２上 に表示されるビデオ画像の輝度変動を訂正するために）調整し得る時間周期の間 だけ左右の光学画像５４、５６を（典型的には、周期的に）感知し、これらの画 像５４、５６を伝送チャンネル２８を通っての伝送のために信号５８、６０に変 換する。立体内視鏡２６は、また、好ましくは、光源９２によって発生された光 を伝送し対象物２４を照射する、その中を通過して延長する光ファイバ５１を含 む。 電子プロセッサ・モジュール３０は、画像センサ４５を制御し、伝送チャンネ ル２８から信号５８、６０を受け取る画像センサ制御モジュール５０を含む。電 子プロセッサ・モジュール３０は、画像センサ制御モジュール５０から信号５８ 、６０を受け取り、その左右の信号５８、６０を時分割多重化(time-murtiplexe d)された左右の画像信号６２、６４に再フォーマットし、この再フォーマットさ れた左右の画像信号６２、６４を、信号６２、６４に対応し交替する左右のビデ オ画像を表示するモニタ３２に交替的に提供する、ビデオ処理モジュール５２を 有する。 ビューイング・デバイス３４によって、観察者は、自分の第１の目はモニタ上 に表示された左のビデオ画像だけを、自分の第２の目はモニタ上に表示された右 のビデオ画像だけを見ることを許可することによって、モニタ３２上において対 象物２４の高解像度の立体的なビデオ画像を見ることが可能になる。したがって 、観察者は、モニタ上に表示された交替する左右のビデオ画像を、立体的な奥行 きを有する対象物２４の三次元のビデオ画像として、知覚する。 図２Ａ及び図３を参照すると、本発明による医療用ビデオ内視鏡の１つの実施 例において、立体内視鏡２６は、胴体６６とハンドル６８とを有する。管状であ る胴体６６は、対物レンズ系３６、リレー・レンズ又は光ファイバ・システム４ ０、及び光ファイバ５１を取り囲んでいる。胴６６は、硬質又は可撓性で有り得 る。ハンドル６８は、（以下で説明する）画像方向付けシステム７０、光検出モ ジュール４４、及び光ファイバ５１を含む。胴体６６とハンドル６８とは、それ ぞれ、種々のサイズ及び形状でかまわない。たとえば、胴体６６が長さが１０ｃ ｍから７０ｃｍの範囲で、直径が１ｍｍから２０ｍｍの範囲であり得る。 ある実施例では、胴６６とハンドル６８とは、胴体６６の洗浄と殺菌とを可能 にするために分離することができ、他方では、（異なる長さ及び／又は直径を有 し得る）別の胴体をハンドル６８に付属させ、（ハンドル６８と任意の交替用の 胴体とを含む）内視鏡２６が用いられる。胴体６６（又は、任意の交替用の胴体 ）は、ハンドル６８から分離できるできないに拘わらず、たとえばレンズ系３６ を洗浄するために水が通過させ得る通路６７を含み得る。胴体６６は、また、外 科用ツールを通過させることにより患者の身体に開けられる外科的な穴の数を最 小化する類似の通路６９も含み得る。 開示された実施例では、光検出モジュール４４の画像センサ４５は、第１の画 像センサ４６と第２の画像センサ４８とを含む。第１の画像センサ４６は、左側 の光学的画像５４を信号５８に変換し、第２の画像センサ４８は、右側の光学的 画像５６を信号６０に変換する。 図２Ｂを参照すると、本発明による医療用ビデオ内視鏡システムの別の実施例 においては、胴体６６は、対物レンズ系３６、光検出モジュール４４、及び、モ ジュール４４から胴体６６とハンドル６８とを通って内視鏡２６の隣接端部４２ まで延長するケーブル又はワイヤ７９を取り囲む。ワイヤ７９は、信号５８、６ ０を、モジュール４４からチャンネル２８に伝送する。ワイヤ７９は、１又は複 数の銅のワイヤなどの従来型の電気信号伝送コンジットでよい。この実施例では 、モジュール４４は、対物レンズ系３６に密接して設置されており、それによっ て、画像方向付けシステム７０だけでなくシステム４０の必要性を除いている。 胴体６６（又は、その一部）は、ワイヤ７９自体が典型的には可撓性であるので 、可撓性となり得る。（胴体６６、ハンドル６８、及び光検出モジュール４４は 、図２Ａ及び図３との関係で既に述べたものであり得ることに注意すること。） 図４Ａ、４Ｂ及び４Ｃに示されているように、対物レンズ系３６は、ステレオ・ セル７２であり得る。図４Ａを参照すると、システム４０は、５つの別個のリレ ー・レンズ７４、７６、７８、８０、８２の列であり得る。当業者であれば理解 するように、このリレー・レンズ系は、異なる数の別々のリレー・レンズを含み 得る。また、１又は複数のリレー・レンズの代わりに、リレー・レンズ系４０は 、勾配インデックス・レンズ系であり得る。受け入れられる対物レンズ系３６は 、１９９２年６月１６日にＭｃＫｉｎｌｅｙに与えられた米国特許第５１２２６ ５０号と、１９９３年３月２日にＭｃＫｉｎｌｅｙに与えられた米国特許第５１ ９１２０３号と、に記載されている。受け入れられるリレー・レンズ系４０は、 米国特許第５１２２６５０号及び米国特許第５１９１２０３号に記載されており 、また、１９９２年３月１７日にＭｃＫｉｎｌｅｙに与えられた米国特許第５０ ９７３５９号と、１９９１年１０月２２日にＭｃＫｉｎｌｅｙに与えられた米国 特許第５０５９００９号と、に記載されている。 図４Ｂを参照すると、システム４０は、その中に複数の個別のコヒーレントな 光ファイバを有する１つの光ファイバ束７３であり得る。一般に、光ファイバ束 は、第１の画像センサ４６と第２の画像センサ４８とのすべてのピクセルに対し て少なくとも１本の光ファイバを含む。ある実施例では、個々の光ファイバの数 は、数百万のオーダー（たとえば、３００万のファイバ）である。 サンプリング理論によれば、およそ２．４の光ファイバが画像の劣化を回避す るには各ピクセルに対して用いられるべきであるが、本願の出願人は、ピクセル 当たり２本のファイバが、実質的に劣化していない画像を提供し、ピクセル当た り１本のファイバでも受け入れられる質の画像が提供されると考えている。 図４Ｃを参照すると、システム４０は、その中に複数の個別のコヒーレントな 光ファイバをそれぞれが有する２つの光ファイバ束７５、７７であり得る。図４ Ｂとの関係で既に説明したように、それぞれの束は、センサ速度４６、４８の１ つのすべてのピクセルに対して、少なくとも１本の光ファイバを含む。ある実施 例では、束当たりの個々の光ファイバの数は、数百万のオーダー（たとえば、画 像センサ当たり、１２０万のファイバ）である。 図４Ｂ又は図４Ｃの光ファイバ・システム４０を用いることによって、内視鏡 ２６の胴体６６（又は、その一部）は、ファイバ自体が典型的には可撓性である ので、可撓性であり得る。 ハンドル６８のある実施例では、図５Ａに示されるように、胴体６６は、ハン ドル６８の先端部分を形成するノーズ・コーン（ｎｏｓｅ ｃｏｎｅ）８４に接 続する。ハンドル６８の中間部分は、握り領域８６を有する。ユーザは、典型的 には、領域８６を握り内視鏡２６の全体を操作し内視鏡２６の先端部３８を見る 対象物に合わせることによって異なる対象物を見る。内視鏡２６の全体を操作し て見回る必要をなくするために、内視鏡２６の先端部３８における対物レンズ系 ３６は、たとえばノーズ・コーン８４又は握り領域８６の上に位置する回転可能 なノブなどの機械的な付勢機構８８を介して、可動にすることができる。また、 先端部３８は、可撓性にすることができるし、又は、図５Ａでの破線３９によっ て示されるように固定された角度で形成することもできる。 図５Ｂを参照すると、角度付チップのシース・アセンブリ３００を与えて、内 視鏡２６が用いられている最中に内視鏡の観察角度を変更できるようにし得る。 シース・アセンブリ３００は、内視鏡２６の胴体６６を受け取る内部管３０２を 含む。（シース・アセンブリ３００は、胴体６６が内部管３０２に挿入されてい ない状態で、図５Ｂに示されている。）いったん胴体６６がシース・アセンブリ ３００の中に挿入されると、シース・アセンブリ３００の全体は、胴体６６（そ して、内視鏡２６の残り）に関して回転し、内視鏡２６の観察角度を変更できる 。観察角度が変化するのは、シース・アセンブリ３００の先端チップの角度付き の表面３０４が、シース・アセンブリ３００が胴６６の回りを回転するにつれて 回転するからである。これによって、ユーザは、シース・アセンブリを回転させ て 付加的な立体的な視野を得ることができる。 シース・アセンブリ３００は、ノーズ・コーン延長部分３３６、作業長さ部分 ３０８、及び角度付チップ部分３１０を含む。ノーズ・コーン延長部分３３６は 、内視鏡２６のノーズ・コーン８４（図５Ａ）に機械的に結合し、内視鏡２６の 回りをシース・アセンブリ３００の全体が回転することを可能にするシース・ラ ッチ・フィティング３１２を含む。シース・アセンブリ３００のノーズ・コーン 延長部分３３６は、また、光を光源（たとえば、図５Ａの光源）から受け取る光 ガイド・アダプタ・フィティング３１４も含む。フィティング３１４を通ってシ ース・アセンブリ３００の先端チップにおける角度付きの表面３０４まで延長す る破線３１６によって示されるように、光源からの光は、１又は複数の光照射フ ァイバによってシース・アセンブリ３００の先端部まで運ばれる。シース・アセ ンブリ３００の作業長さ部分３０８は、内部管３０２と、それを通って光照射フ ァイバ３１６が延長する外部管３１８と、を含む。作業長さ部分３０８は、１０ ｃｍから７０ｃｍの長さを含む種々のの長さの中の任意のものでよい。シース・ アセンブリ３００の角度付チップ部分３１０は、画像を角度付き表面３０４から シース・アセンブリ３００の内部管３０２に挿入される際の内視鏡２６の胴６６ の先端チップまで運ぶ光学装置（以後は、フィールド望遠鏡と称する）を含む。 角度付きチップ部分３１０の詳細は、以下で、図５Ｃを参照して説明する。角度 付チップ部分３１０に対しては、他の角度に加えて、ゼロ、３０、４５、７０度 を含む種々の角度が可能である。図５Ｂ〜５Ｆに示された角度は、３０度である 。 図５Ｃを参照すると、シース・アセンブリ３００の角度付チップ部分３１０の フィールド望遠鏡は、前面の凹レンズ３２０、プリズム３２２、背面の凸レンズ ３２４、及びウィンドウ３２６を含む。内視鏡２６の胴６６の先端部は、胴６６ がシース・アセンブリ３００の内部管３０２の中に挿入されるときには、ウィン ドウ３２６に極めて接近して配置され得る。胴６６の先端部が実際にウィンドウ ３２６に接触するようにするのは、一般に、望ましくない。図５Ｄ及び５Ｅでは 、内視鏡の胴体の先端部分は、シース・アセンブリ３００の内部管３０２に挿入 される前（図５Ｄ）と、挿入された後（図５Ｅ）とが示されている。図５Ｅでは 、胴６６の先端部は、シース・アセンブリ３００のフィールド望遠鏡のウィンド ウ ３２６に極めて近接して配置されている。胴体６６は、瞳孔（ｐｕｐｉｌ）リレ ー３２８とステレオ・オブジェクティブ３３０とを含む。（瞳孔リレー３２８と ステレオ・オブジェクティブ３３０とに近接して、他の箇所でも説明されるよう に、リレー・レンズ系又は光ファイバ・システムを含み得る光学系４０がある。 ）瞳孔リレー３２８は、（ウィンドウ３２６に極めて接近して、しかし、一般に は、実際に接触はせずに配置された）ウィンドウ３３２、第１のダブレット３３ ４、及び第２のダブレット３３６を含む。ステレオ・オブジェクティブ３３０は 、６つのダブレット３３８、３４０、３４２、３４４、３４６、３４８を含む。 図５Ｅでは、内部管３０２に挿入されている胴体６６が破線で示され、光照射フ ァイバ束３１６は、明瞭さのために示されていない。図５Ｆでは、（角度付き表 面３０４の中を直接に見る）角度付チップ部分３１０の端部の図が、外部管３１ ８、前面凹レンズ３２０、及び光照射ファイバのためのチャンネル３０１、３０ ３を示す。 ある実施例では、図５Ｂ〜図５Ｆに示されているシース・アセンブリ３００と 内視鏡の胴体６６とは、以下の寸法を有する。外部管３１８の外径は約１２ｍｍ である。内部管３０２の内径は約８ｍｍである。内視鏡２６の胴体６６の外径は 約８ｍｍである。他の寸法も可能である。たとえば、内視鏡の胴体６６の外径は 、５ｍｍでもよく、シース・アセンブリ３００の直径はそれに従って、サイズが 決定され得る。一般的には、既に述べたように、胴体６６の直径は、約１ｍｍか ら約２０ｍｍの範囲である。シース・アセンブリ３００は、ステンレス・スチー ルから作成され得る。シース・アセンブリ３００に、これ以外の材料を用いても かまわない。 図５Ａを再び参照すると、ハンドル６８は、光を光源９２からケーブル１５９ （たとえば、光ファイバ）を介して受け取るフィティング９０を有する。フィテ ィング９０は、たとえば、胴体６６とノーズ・コーン８４との間に、握り領域８ ６の上に配置され、又は、好ましくは、内視鏡２６の接近部４２に配置される。 フィティング９０を内視鏡２６の接近部４２に配置することによって、ユーザは 、ケーブル1５９からの干渉なく領域２６を握ることができる。フィティング９ ０が胴６６とノーズ８４との間と、握り領域８６の上とのどちらかに配置される 場合 には、ユーザは、典型的には、ケーブル１５９が邪魔にならないように領域８６ を握るのと同じ手でケーブル１５９を保持しなければならない。フィティング９ ０が接近部４２にあると、ユーザは、ケーブル１５９を避ける努力は不要であり 、ユーザは、正確な医療上の手順を実行することだけに集中できる。光は、典型 的には、光源９２から、フィティング９０に接続されたケーブル１５９を通過し 、更に、内視鏡２６の内部に配置された光ファイバ５１を通過して移動し、目的 物２４（図１）を照射する。この実施例では、光源９２は、３００ワットの最大 出力電力を有するキセノン電球である。 更に図５Ａを参照すると、ハンドル６８の握り領域８６は、画像方向付けシス テム７０、光検出モジュール４４の第１及び第２の画像センサ４６、４８、及び 、可能であれば、システム４０の一部（図４Ａのリレー・レンズ系、又は、図４ Ｂ又は図４Ｃの光ファイバ系のどちらか）を取り囲む。画像方向付けシステム７ ０は、システム４０からの左右の光学的画像５４、５６を、第１及び第２の画像 センサ４６、４８に向ける。開示された実施例では、画像方向付けシステム７０ は、プリズム９６を含む。センサ速度４６、４８が別の場所にある場合には、シ ステム７０もまた、折り畳みミラーを含み、プリズム９６から来る画像をセンサ ４６、４８に反射する。 図６を参照すると、システム４０の端部から出る２つの光学的画像５４、５６ （図６には、簡単のために一方だけを示してある）のそれぞれは、プリズム９６ によって２つの画像センサ４６、４８の一方に再び向けられる。第１及び第２の 画像センサ４６、４８は、それぞれが、第１及び第２の画像焦点面に位置してい る。 システム４０が図４Ａのようなリレー・レンズ系である場合には、システム４ ０は、医療用ビデオ内視鏡システム２２の種々の成分の特性を補償するカラー・ フィルタ１０６を有し得る。たとえば、画像センサ４６、４８が不均衡な量の赤 色を有する画像を生じる傾向があるならば、カラー・フィルタ１０６は、画像セ ンサ４６、４８のカラー応答を補正する青／緑フィルタであり得る。 カラー・フィルタ１０６はまた、光が画像センサ４６、４８に入る前に、特定 の波長の光を減衰できる。たとえば、レーザ光が別個のレーザ（図示せず）によ っ て導入され画像センサ４６、４８がレーザ光（たとえば、１０６４ｎｍ）に対し て感知性を有しレーザ光の減衰なしでは画像センサ４６、４８は意味をもつ信号 を生じない場合には、カラー・フィルタ１０６を用いて、およそ１００万のファ クタでレーザ光を減衰できる。 当業者であれば理解するように、画像５４、５６を画像センサ４６、４８に向 けるには、画像方向付けシステム７０以外の他の手段もあり得る。また、画像セ ンサ４６、４８を、内視鏡２６の内部の別の物理的位置に配置することもできる 。また、画像方向付けシステム７０を全体として排除することも可能である。 図７に示されるように、画像方向付けシステム７０が排除され、光ファイバ１ ３４、１３６を用いて、左右の光学的画像５４、５６が、示されているように配 置された第１及び第２の画像センサ４６、４８まで直接に伝送される。この実施 例では、レンズ１３８、１４０がファイバ１３４、１３６の端部に配置され、画 像を画像センサ４６、４８上で合焦する。ファイバ１３４、１３６のそれぞれが １つの線として示されているが、それぞれは、既に図４Ｂ及び４Ｃとの関係で説 明したように、複数の個別のコヒーレントな光ファイバであり得る。ファイバ１ ３４、１３６は、リレー・レンズ系４０の終了点８３（図４Ａ）から延長し、又 は、ファイバ１３４、１３６は、内視鏡２６の胴６６を通過して図４Ｂ又は４Ｃ に示されるような対物レンズ系３６まで走る複数のファイバでもあり得る。 ハンドル６８の内部の機械的な支持構造のある実施例では、ノーズ・コーンは シャーシ（ｃｈａｓｓｉｓ）に設置され、シャーシは、左右の光学的画像５４、 ５６の通過を可能にする中央開口を有する。画像は、次に、画像方向付けシステ ム７０のプリズム９６に入射する。画像方向付けシステム７０のアセンブリは、 プリズム９６を保持する金属（又は、それ以外の硬質の材料）のブロックであり 得るが、たとえば、シャーシの中に形成された空間内に配置され得る。システム ２２において用いられている光学的素子のために、多数の調整ができるのが便利 である。調整は、典型的には、左右の光学的画像５４、５６が第１及び第２の画 像センサ４６、４８の中心に入射するように、なされる。種々の素子を調整する ことによって、倍率と光学的画像面が正確に設定できる。開示された実施例では 、すべての調整は組み立ての間に（すなわち、工場において）なされ、ユーザに よっ ては行われないことが想定されている。また、このシステムを、ユーザ自身が１ 又は複数の調整を行うことができるようにも設計できる。いずれにしても、調整 は、好ましくは、光学的画像面又は背面焦点距離の補正が、光学的軸に沿って測 定して、１インチの１０００分の１よりも小さい数値までなされることを可能に する。ある実施例では、合焦は、たとえばユーザによって操作可能な機械的な手 段によって達成される。 種々の調整を電子的に行うことも可能である。たとえば、モニタ３２上に表示 される画像の水平方向及び垂直方向の照準は、電子プロセッサ・モジュール３０ によって行うことができる。 図８を参照すると、第２の画像センサ４８は、画像センサ保持スリーブ１３２ の内部に設置でき、回路１４２をスリーブ１３２に設置することができる。回路 １４２は、１又は複数のワイヤ１５０を介して画像センサ４８の出力信号６０を 受け取り、出力信号６０を提供するコネクタ１４４を有し得る。１又は複数のワ イヤ１４６、１４８は、コネクタ１４４に接続され、回路１４２からの画像セン サ４８の出力信号６０を伝送する。第１の画像センサ４６も同様に設置すること ができる。 第１及び第２の画像センサ４６、４８のそれぞれは、電荷結合素子（ＣＣＤ） カメラであり得る。７６８個の使用可能な水平方向のピクセルを有する適切なＣ ＣＤカメラが、市販されている。市販の１０２４×５１２のピクセルのＣＣＤカ メラを用いることができて、その場合には、画像方向付けシステム７０は不要に なる。適切なＣＣＤカメラの１つのタイプは、相補的カラー・インターライン変 換カメラとして知られており、これは、カムコーダで現在用いられているもので ある。 別の実施例では、より安価なモノクロのカメラを、順次式カラリングとして知 られている技術を用いることによって使用できる。順次式カラリングは、電子プ ロセッサ・モジュール３０の制御の下に、異なる色が、光源９２（図５Ａ）から 逐次に送られる技術である。よって、順次式カラリングの技術を用いるためには 、光源９２は、異なる色の光を発生できなければならない。当業者に知られてい る他のタイプのカメラを用いることもできる。 図５Ａに示された実施例では、第１及び第２の画像センサ４６、４８によって 出力される信号５８、６０を運ぶ伝送チャンネル２８は、同軸ケーブルと個別の ワイヤとを有するカメラ・ケーブル１５６である。このようなケーブルは、当業 者には知られており、典型的には、内視鏡２６の接近端部４２から延長する。光 源９２からの光は、典型的には、別個のケーブル１５９を介してフィティング９ ０に提供される。 図９Ａにおいて、伝送チャンネル２８に対して要求されるワイヤ即ち「回線」 の数は、立体内視鏡２６と電子プロセッサ・モジュール３０との間の信号の伝送 時に、デマルチプレクサ１５２（イメージ・センサ４６、４８と関連する）と、 マルチプレクサ１５４（電子プロセッサ・モジュール３０と関連する）とを用い ることにより著しく低減することができる。ケーブル１５８が、マルチプレクサ １５４とデマルチプレクサ１５２を接続する。図９Ａの実施例が用いられる時、 光源９２（図５Ａ）からの光は、ケーブル１５８とは別のケーブル１５９を介し て立体内視鏡２６のハンドル６８における取付け部９０へ与えられる。図９Ａに おける点線ブロックにより示されるように、デマルチプレクサ１５２が立体内視 鏡２６内部（望ましくは、立体内視鏡２６のハンドル６８内部）に配置すること ができ、またマルチプレクサ１５４は電子プロセッサ・モジュール３０内部に配 置することができる。 伝送チャンネル２８の別の実施例は、図９Ｂおよび図９Ｃに示される。この実 施例においては、第１のマルチプレクサ／デマルチプレクサ（モデム）１６２（ イメージ・センサ４６、４８と関連する）、第２のモデム１６４（電子プロセッ サ・モジュール３０と関連する）、およびケーブル１６０が、立体内視鏡２６と 電子プロセッサ・モジュール３０との間の信号の伝送時に用いられる。ケーブル １６０は、（ｉ）光源９２からの光を伝送するための光ファイバ１６１と、（ii ）２本の光ファイバ束１６３、１６５と、（iii）２本の「中実」ワイヤ１６７ 、１６９とを含んでいる。図５Ａにおいて、１本のケーブル（ケーブル１６０） が全ての信号を搬送できるので、取付け部９０とケーブル１５９とケーブル１５ ６の必要は排除され、内視鏡２６の設計は簡単化される（即ち、ケーブル１６０ のみが立体内視鏡２６の近端部４２から伸びている）。再び図９Ｂを参照すれば 、 点線のブロックで示されるように、第１のモデム１６２が立体内視鏡２６の内部 （望ましくは、内視鏡２６のハンドル６８の内部）に配置することができ、かつ 第２のモデム１６４が電子プロセッサ・モジュール３０の内部に配置することが できることに注目されたい。 図９Ｂの実施例において、モデム１６２、１６４が分散スペクトル通信手法を 実現することができる。概要かつ一般的に言えば、分散スペクトル手法において は、用いられる伝送帯域幅は、情報の伝送に必要な最小帯域幅よりはるかに大き い。分散スペクトル手法は、他の通信手法よりも高い信号／雑音比を実現するこ とができる。他の通信手法もまた可能である。 図１０によれば、開示された実施例では、電子プロセッサ・モジュール３０は 、イメージ・センサ制御モジュール５０と、ビデオ処理モジュール５２と、記憶 モジュール１６６とを含む。電子プロセッサ・モジュール３０は、内視鏡２６と モニタ３２におけるイメージ・センサ４６、４８間に、全てのタイミング信号お よびビデオ・データの経路を提供する。電子プロセッサ・モジュール３０はまた 、変化する光レベルに自動的に調整する自動露出特徴の如きユーザの負担を最小 化する特徴を提供することができる。白色バランスをユーザ調整可能な特徴とし て提供することができる。一実施例においては、電子プロセッサ・モジュール３ ０は２つの筐体２１４、２１６（図１１参照）内部に収容され、ＵＬ／ＣＳＡ− 整合された３００ワットの電源によって部分的に給電され、ビデオ処理モジュー ル５２は３００ワット電源により給電することができ、イメージ・センサ制御モ ジュール５０はそれ自体の別の電源によって給電することができる。 更に図１０によれば、イメージ・センサ制御モジュール５０は、内視鏡２６に おけるイメージ・センサ４６、４８のそれぞれのタイミングと制御のための信号 を提供することができる。モジュール５０は、イメージ・センサ４６、４８の各 々から補色の線間伝送信号を受取り、これらの信号を、処理およびビデオ・テー プ記録のために、米国テレビジョン規格委員会（ＮＴＳＣ）フォーマットおよび 超ビデオ螺旋走査（Ｓ−ＶＨＳ）フォーマットへ変換する。当業者は、ＮＴＳＣ およびＳ−ＶＨＳ以外の種々のフォーマットが可能であることを理解されよう。 モジュール５０はまた、イメージ・センサ４６、４８のそれぞれに対する付加的 な総合制御およびカラー・バランス制御を提供することができる。 イメージ・センサ制御モジュール５０は、イメージ・センサ４６、４８に対し て、対象物２４のイメージを捕捉するためにある期間だけ入射光（光イメージ） を周期的検出することを指令する。モジュール５０は、例えば、イメージ・セン サ４６、４８がそれらに入射する光を検出する時間量を調整することにより、変 化する周囲光条件に応答して結果として生じるビデオ・イメージの明るさを自動 的かつ動的に調整することができる。このように、モジュール５０は、イメージ ・センサ４６、４８により受取られる光量を制御して、例えば変化する周囲光レ ベルによるビデオ・イメージの明るさの変化について補正する電気的シャッタ機 能を実施する。この電気的シャッタは、周囲光の比較的制限されたダイナミック ・レンジにわたってビデオ・イメージの明るさを調整することができるが、ビデ オ・イメージの明るさの変化について非常に迅速に補正することができる。イメ ージ・センサ制御モジュール５０は、市販の装置に基くことができる。 ビデオ処理モジュール５２は、イメージ・センサ制御モジュール５０からＮＴ ＳＣフォーマット（または、Ｓ−ＶＨＳフォーマット）を受取ることができ、か つこれらの信号を時分割多重化された赤、緑および青（ＲＧＢ）の信号へ再フォ ーマット化することができる。モジュール５２は、モニタ３２に対して再フォー マット化された信号を例えば入力レートの２倍で送りながら、バッファにおける モジュール５０からの信号を一時的に記憶することができる。モジュール５２は 、例えば、モニタ３２から放出された光の偏光特性を変化させる液晶変調器（以 下に述べる）を制御する信号を生成することができる。ビデオ処理モジュール５ ２はまた、ビデオ信号間のカラー・バランス、ビデオ信号間の強さの均衡、観察 者の快適さを生じるように両眼の不均衡の調整の如きビデオ信号、および境界お よび視覚的キューを生じる図形のオーバーレイ信号に対する付加的な信号処理機 能を行うこともできる。例えば、物差し即ちスケールの視覚的イメージを、モニ タ３２の観察者によって視認されたイメージ上に重ね合わせることができる。観 察者は、この物差しを内視鏡の前方の空間内の面内にあるように認識することに なり、観察者は、測定されるべき対象物の明らかな面内に物差しのイメージを定 置するように内視鏡を動かすことができる。 更に、ビデオ処理モジュール５２は、電子的ズーム、色相調整、コントラスト 調整、明るさ調整、ディジタル・ウインドウ表示法、計測学およびヒストグラム 平均の如きビデオ信号に対する信号処理機能を実施することができる。 一実施例においては、ビデオ処理モジュール５２は、市販される信号処理ボー ド、信号の切換えを行う顧客が設計するインターフェース、および回路の適正動 作をセットアップして診断能力を提供するソフトウエアからなっている。モジュ ール５２の特徴は、（ｉ）各々が０．７ボルトのＮＴＳＣコード化ビデオ信号あ るいはＳ−ＶＨＳコード化ビデオ信号である、約６０ビデオ・フレーム／秒およ び５２５本の水平ビデオ・ライン／フレームのレートにおける２つの入力、（ii i）ビデオ・グラフィックス・アダプタ（ＶＧＡ）のグラフィックス・オーバー レイ、（iv）約６０ビデオ・フレーム／秒と少なくとも４８０本の水平ビデオ・ ライン／フレームのノン・インターレースのレートで各眼に対する０．７ボルト のＲＧＢの時間多重化ビデオ出力信号、および（ｖ）例えば、赤外線（ＩＲ）エ ミッタまたは液晶変調器（以下に述べる）に供給できる６０Ｈｚ同期信号を含む ことができる。 記憶モジュール１６６は、イメージ・センサ制御モジュール５０およびビデオ 処理モジュール５２の動作のためのプログラムおよびデータの記憶を提供するこ とができる。モジュール１６６はまた、診断の目的のために局部的および遠隔的 なインターフェースを提供することができる。 一実施例においては、記憶モジュール１６６は、全てが独立的システム・アー キテクチャ（ＩＳＡ）形態のファクタにおける、市販されるプロセッサ、メモリ 、プログラムおよびデータを記憶するためのフロッピー・ディスク記憶装置から なっている。別の実施例においては、記憶モジュール１６６は、プロセッサと、 読出し専用メモリー（ＲＯＭ）と、フロッピー・ディスク記憶装置を含むが、ハ ード・ディスク記憶装置は含まない。別の形態は、プロセッサとＲＯＭのみを含 み、ソフトウエアはこれを別のＲＯＭに焼き付けて現在あるＲＯＭを置換するこ とによって変更される。 図１１によれば、開示された実施例において、２つの別個の筐体２１４、２１ ６がシステムの構成要素を収容する。図１１において、カメラ・コントローラ１ ６８、２つの運動ビデオ・ボード（あるいは、フレーム・グラバーの如き他のイ メージ操作ボード）１７０、１７２（＃１および＃２で示される）、およびフロ ッピー・ディスク・ドライブ１７４とハード・ディスク・ドライブ１７６とディ スク・ドライブ・コントローラ１７８（ＦＤＤ、ＨＤＤ、およびＨＤＤ／ＦＤＤ 制御部として示される）の組合わせが、それぞれかつ全体的に、図１０のイメー ジ・センサ制御モジュール５０、ビデオ処理モジュール５２、および記憶モジュ ール１１６を表わす。緩衝および強化／駆動信号に対するバッファ・ボード１０ ０は、カメラ・コントローラ１６８と関連させられている。図１１の実施例の他 の構成要素は、光源９２と、電源１８２と、システム・ボード１８４と、ＶＧＡ ボード１８６と、同期ボード１８８と、絶縁変圧器１９０と、割込みできないも のでよいパワー・ストリップ１９２とを含む。 一般に、カメラ・コントローラ１６８、バッファ・ボード１８０、および２つ の運動ビデオ・ボード１７０、１７２の各々は、市販される装置に基くものでよ い。システム・ボード１８４は、Ｉｎｔｅｌ ８０３８６マイクロプロセッサ、 あるいは仮想的には他の汎用マイクロプロセッサを含むことができる。 同期ボード１８８、動作ビデオ・ボード１７０、１７２、フロッピー・ディス ク・ドライブ１７４、ハード・ディスク・ドライブ１７６、ディスク・ドライブ ・コントローラ１７８、ＶＧＡボード１８６、システム・ボード１８４、および 電源１９２（割込みできないものでよい）は、例えば、全てパーソナル・コンピ ュータ・ハウジングでよい筐体２１４内部の「カード」であり得る。 開示された実施例においては、ＶＧＡボード１８６、同期ボード１８８および ２つの運動ビデオ・ボード１７０、１７２は共働して、立体ビデオ・イメージを 生成するため内視鏡２６からの信号を操作する。 ＶＧＡボード１８６は、ＲＧＢビデオの基本電子信号を生成して、これら信号 を、例えば同期ボード１８８の特徴的なコネクタを介して、同期ボード１８８へ 送る。この基本電子信号は、垂直同期パルス、水平同期パルス、Ｃブランキング 信号、ピクセル・クロック信号、およびカラー・ビット０乃至７とを含む。 同期ボード１８８は、ＶＧＡボード１８６から受取った信号の大部分を緩衝し 、次いでこれら信号を２つの運動ビデオ・ボード１７０、１７２へ送る。同期ボ ー ド１８８は、垂直同期パルスによりクロックされるフリップフロップを含む。ト グル状態にあるフリップフロップのＱ出力とＱバー出力を用いて、運動ビデオ・ ボード１７０、１７２の各々の垂直同期入力を駆動する。フリップフロップのＱ 出力およびＱバー出力が位相から１８０°外れているので、逐次ビデオ（以下に 述べる）が可能である。同期ボード１８８はまた、モニタの前方に組込まれた偏 光バゼルを切換えるフレーム同期パルスを生じる。 ２つの動作ビデオ・ボード１７０、１７２の一方が、イメージ・センサ４６、 ４８の一方から情報を受取りこれを変換し、他方の動作ビデオ・ボードは他方の センサから情報を受取りこれを変換する。カメラ・コントローラ１６８が、ＮＴ ＳＣ（またはＳ−ＶＨＳ）コード化ビデオ情報を受取る動作ビデオ・ボード１７ ０、１７２へ送り、これをディジタル形態へ変換し、かつこれをフレーム・バッ ファに記憶する。この情報は、次にフレーム・バッファから読出されて、１期ボ ード１８８により動作ビデオ・ボード１７０、１７２へ与えられる制御信号に従 って同期ボード１８８を介してビデオ・モニタへ送られる。この情報は、必ずし も同じレートでフレーム・バッファに読込まれ書込まれない。 次いで、動作ビデオ・ボード１７０、１７２により出力された信号は、同期ボ ード１８８へ返送され、同期ボード１８８により生成される信号と組合わされる 。これらの信号の全てが、例えばＣ２またはＣ３ビデオ・ケーブルを用いてモニ タへ送られる。 動作ビデオ・ボード１７０、１７２の各々は、少なくとも５５ビデオ・フレー ム／秒、望ましくは６０ビデオ・フレーム／秒の速度で動作し、この速度で最終 的に「フリッカの無い」イメージ（観察者により認識される）がモニタ３２上に 表示される結果となる。２つの動作ビデオ・ボード１７０、１７２は、完全なピ クセル操作（即ち、「アドレス再順序付け」）を可能にする単一ボードで置換す ることができる。 本文に述べたシステムにより生成されたフレーム（即ち、ビデオ・フレーム） は、各ラインが一意である少なくとも４８０本の水平ラインを含み、１つのフレ ームのラインが（例えば、「ライン重複」により）重複されず、完全な４８０ラ インのフレームを獲得する。１つのフレームのライン間の共通性は、視認される 対象物の光学的特性によるもので、不均等なラインを持つフレームを「詰める」 ためシステムにより行われる付加的な処理によるものではない。１つのフィール ドは、１フレームより少ないライン、典型的にはフレーム当たりのライン数の半 分以下を含む。例えば、１つのフィールドは典型的には、１つおきのラインが無 くなるように奇数番目のラインのみあるいは偶数番目のラインのみを含む。最初 のフィールドが完全フレームの奇数番目のビデオ・ラインのみを含み、２番目の フィールドはフレームの偶数番目のビデオ・ラインのみを含むならば、この２つ のフィールドは完全フレームを生じるように「組合わされ」ねばならない。 同期ボード１８８は、フレームを出す時動作ビデオ・ボード１７０、１７２に 対して示す同期（即ち、タイミング）信号を生じる。動作ビデオ・ボードは、そ れぞれが少なくとも４８０本のラインを持つ「左イメージ」フレームと「右イメ ージ」フレームとを、動作ビデオ・ボード１７０、１７２の各々の動作速度の例 えば２倍である速度で接続されたビューイング・システム３１へ交互に出す。例 えば、ボード１７０は「左イメージ」フレームを出し、ボード１７２は「右イメ ージ」フレームを出し、ボード１７０は別の「左イメージ」フレームを出し、ボ ード１７２は別の「右イメージ」フレームを出す、如きである。即ち、ボードの 一方（例えば、ボード１７０）からの左イメージは他のボード（例えば、ボード １７２）からの右イメージで逐次表示され、観察者のそれぞれの眼がフリッカを 感じないように通常のテレビジョン・レート（例えば、少なくとも約５５Ｈｚ、 望ましくは約６０Ｈｚ）でそれぞれの眼に提示される。 図１６において、タイミング図が動作ビデオ・ボード１７０、１７２がＮＴＳ Ｃ（または、Ｓ−ＶＨＳ）コード化ビデオ情報をカメラ・コントローラ１６８か ら受取った後この情報をモニタへ出力する状態を示す。開示された実施例におい ては、時間軸における間隔が１／６０秒であるが、観察者のそれぞれの眼がモニ タ上のフリッカのないイメージを認識する結果になる１／６６秒間隔の如き他の レートもまた用いることができる。 図１６のタイミング図に示されるように、動作ビデオ・ボードの一方（例えば 、ボード１７２）がカメラ・コントローラ１６８（ＣＣとして示される）から第 １の右側のフレーム２７２（奇数番目のフィールド２７４と偶数番目のフィール ド ２７６とを含む）を受取りつつある時、他の動作ビデオ・ボード（例えば、ボー ド１７０）は最初の左側のフレーム２７８（これも、奇数番目のフィールド２８ ０と偶数番目のフィールド２８２を含む）同時に受取る。以降の右と左のフレー ム（ＦＲＡＭＥ２、ＦＲＡＭＥ３およびＦＲＡＭＥ４で示される）も、動作ビデ オ・ボード１７０、１７２の各々によってカメラ・コントローラ１６８から同様 に同時に受取られる。開示された実施例では、各々の動作ビデオ・ボードが新た な完全フレームを１／３０秒毎に受取る。 動作ビデオ・ボード１７２のフレーム・バッファで緩衝された後、動作ビデオ ・ボード１７２が少なくとも４８０本のラインを持ちフレーム２７２に対応する フレーム２８４を出す。次に、他方の動作ビデオ・ボード１７２が、少なくとも ４８０本のラインを持ちフレーム２７８に対応するフレーム２８６を出す。次に 、ボード１７２がフレーム２８４を再び出し、これにボード１７０によるフレー ム２８６の別の画面出しが続く。このため、ボード１７０、１７２は、フレーム が受取られる速度よりも大きい速度でフレームを逐次出す。開示された実施例で は、運動ビデオ・ボード１７０、１７２は一緒に、観察者のそれぞれの眼が完全 な高解像度フレームを１／６０秒毎に見るように、１／１２０秒毎にフレームを 逐次出す。 フレーム２８４、２８６が出されつつある時、動作ビデオ・ボード１７０、１ ７２は同時に次の右と左のフレーム（ＦＲＡＭＥ２）を同時に受取りつつある。 このように、このプロセスは、観察者のそれぞれの眼がフリッカのない完全な高 解像度のビデオ・イメージ・フレームを見る如く時間的に継続する。 開示された実施例では、２つの動作ビデオ・ボード１７０、１７２から逐次提 示されるフレームが、同期ボード１８８を経て線１９６を介して一次モニタ１９ ４へ、またワイヤ２００を介して二次モニタ１９８へ進む。実施される逐次提示 の故に、一般に、フレームが各モニタヘ送られるレートは、ボード１７０、１７ ２の各々の動作速度の２倍である。同期ボード１８８もまた、偏光（以下に述べ る）を変化させる時モニタと関連する偏光変調器に指示するタイミング信号の如 き立体的視差を有する３次元イメージを観察者が見ることを可能にする調整用眼 鏡に対するタイミング信号を生じることができる。 逐次に提示される各イメージ・フレームは該イメージ・フレームが表示される モニタのスクリーンを十分に満たす。即ち、左および右のイメージ・フレームが 逐次に提示されている間、各イメージ・フレームは、丁度奇数ビデオ・ラインま たは丁度偶数ビデオ・ラインのようなモニタのスクリーンの有効ラインの単に半 数（またはそれ以下）には表示されない。その代わりにスクリーンの実質的に全 てのラインは各イメージ・フレームを表示するために使用される。好ましくは、 各フレームは少なくとも４８０の単一の水平ビデオ・ラインを含む。遂行される 「ライン重複」はない。各イメージ・フレームは、可能なら有効な帯域幅におい て表示され得る完全かつ十分な数のビデオ・ライン（例えば、全奇数および全偶 数）を含む。このため、左および右のイメージ・フレームは従来のテレビジョン と共に使用されるフィールドのインターレースとは異なる。 通常、逐次に提示されるイメージ・フレームは多数（例えば、３０）のイメー ジ・データを含むことができる。即ち、各フレームは２以上のデータ・ソースか らいのイメージを含む。可能なータ・ソースは内視鏡２６（実時間用）、記憶デ ータ、および他の内視鏡からのデータを含む。多数のイメージはモニタ上に同時 に、例えば分割スクリーン（例えば、ウインドウ処理）フォーマットにおいて表 示され得る。 ＶＧＡボード１８６、同期ボード１８８、および動作ビデオボード１７０、１ ７２が同じ機能を実行するひとつの電子ボードまたはモジュール中に組込まれ得 る。 開示された実施例において、ソフトウエアは電子モジュール３０中、そして特 にシステム・ボードに存在する。通常、ソフトウエアは、動作の最初の段階にお いてシステムを初期化するためにのみ使用される。別のソフトウエアはまた、例 えばイメージ増強およびズーム動作を目的にするために存在し得る。 電気シャッタ（以前述べれたように）はカメラ・コントローラ１６８により制 御され、周囲光変動の比較的制限されたレンジを補償する。システムがビデオ・ イメージの明るさを自動的および動的に調整できるより大きいレンジを与えるた めに光源９２は手動モードから自動モードに切り替えられ得る（例えば、囲い２ １６上のスイッチにより）。 図１５Ａおよび１５Ｂを参照すると、手動モードにおいて、光源９２と関連す る機械シャッタ２６８が、機械シャッタ２６８により形成されたアイリス（虹彩 ）２７０を介して光りを多くまたは少なくするために調整されるまでひとつの位 置に固定される。電気シャッタは手動モードにおける明るさ制御の全てを実質的 に与える。 自動モードにおいて、機械シャッタ２６８は、アイリス２７０が自動的および 動的に調整されるようなカメラ・コントローラ１６８により制御される。このモ ードにおいて、電気シャッタはなお動作しそして機械シャッタ２６８は電気シャ ッタと協働して約１対１０またはそれ以上の手動モードのレンジで改善する。即 ち、自動モードにおいて、通常補償され得る周囲光のレンジは手動モードにおけ るよりも少なくとも１０倍大きい。手動モードを越えるこの改良は主に、ビデオ ・イメージの明るさにおける変化であるが周囲光の変動の制限されたレンジ以上 を迅速に訂正する電気シャッタと、明るさの変化にゆっくりと応答するが周囲光 のより広いレンジを補償する機械シャッタ２６８との両方を自動モードが使用す るためである。 自動モードにおいて、周囲光が増加するとき、アイリス２７０は、光源９２か ら内視鏡２６へ弱い光の通過を許容するために自動的に狭められ、そして反対に 、周囲光が減少するとき、アイリス２７０はより多くの光の通過を許容するため に開く。自動的にそして動的に制御されたアイリス２７０は、周囲光レベルの非 常に広いレンジにおける正確な明るさおよび色解像度を有するビデオ・イメージ を生じる。実行される医療手続きをユーザに主に集中させそして光源９２からの 光の強度を手動で調整する必要なしに周囲光条件の非常に広いレンジにおいて適 切な明るさのビデオ・イメージを提供するので、自動モードは非常に有益である 。 図１１に戻ると、プリンタ２１０が、例えばバッファ・ボード１８０を経てカ メラ・コントローラ１６８に接続され得る。プリンタ２１０は、商業的に取得で きるビデオ・プリンタで良く、または当業者に知られた各種の型のプリンタのい ずれかでも良い。 カメラ・コントローラ１６８は、ケーブル１６０（図９Ｂおよび５に関係して 述べられたように、ケーブル１６０は、電気ワイヤおよび光伝送ファイバの両方 を有するケーブルである）を受け取り、そして例えば、電気信号、光信号および ケーブル１６０への照明用の光を与える、エッジ・コネクタ２１２を有すること ができる。 前述されたように、電源１８２は登録されたＵＬ／ＣＳＡ３００ワット電源で あり得る。絶縁変圧器１９０はグランドを絶縁するために動作し、このため医療 応用のために要求された非常に低レベル（例えば、１００マイクロアンペアより 小さい）に漏れ電流を維持する。 電子プロセッサ・モジュール３０により出力された逐次に提示されるフレーム を表示する１以上のモニタは選択技術または多重動作技術のいずれかを使用する ことができる。多重動作技術において、左側そして右側イメージはモニタ上に同 時に表示される。デイスプレイの現在の好ましい方法は、より正確に、より現実 感、より高い解像度、双眼、色彩、リアルタイム、立体視、三次元イメージを観 察者に実現するために、選択技術である。選択技術において、観察者の各目は、 実質的に唯一の型の、左または右のイメージで提示される。他の技術は可能であ りそして当業者に知られている。 図１２Ａ、１２Ｂそして１２Ｃを参照すると、実施例において、ライン１９６ および２００上の電子プロセッサ・モジュール３０により出力された逐次に提示 されたフレームが主および第２のモニタ１９４、１９８の両方に与えられる。２ つのモニタは多数の観察者に視認される対象のイメージを見させるために与えら れている。例えば、手術テーブルのひとつの側に立っている主要な内科医は主モ ニタ１９４上のイメージを見ることができ、そして手術テーブルの他の側に立っ ている助手は第２のモニタ１９６上の同じイメージを見ることができる。主モニ タ１９４は典型的には第２のモニタ１９６（例えば、１６インチ（４０．６４ｃ ｍ）スクリーン）よりも長い（例えば、１９インチ（４８．２６ｃｍ）スクリー ン）。通常、全ての数のモニタは使用され得る。 主モニタ１９４と第２のモニタ１９８は実質的には同じであるが、実施例にお いて、第２のモニタ１９８は絶縁変圧器２０２に接続されて示されているが、主 変圧器１９４は接続されていない。しかし、主モニタ１９４は絶縁変圧器１９０ （図１１）に接続されているが、図１２Ａにおいてははっきりと図示されていな い。主モニタ１９４と第２のモニタ１９８の間の類似性の検知から、以下の記述 は主に主モニタ１９４に照準されるが該記述は第２のモニタ１９８にまた適用す ることが理解される。 モニタ１９４は、選択技術の実施である２つの構成のひとつの中に与えられ得 る。第１の構成は「能動スクリーン」として参照され、第２の構成は「受動スク リーン」として知られている。「能動スクリーン」構成は、「受動」アイウエア （以下、記述される）の使用、そして「受動スクリーン」構成は「能動」アイウ エア（また以下に記述される）の使用を要求する。 「能動スクリーン」および「受動スクリーン」の両構成は左および右のフレー ム分離を達成しそして一時期に実質的に唯一の型のイメージ（例えば、左目に左 イメージそして右目に右イメージ）を観察者の各目に与える。使用される再生速 度では、フリッカー（観察者の各目に受けるような）は、たとえその時間の半分 、観察者の各目がブロックされそして実質的に全くイメージを見ていないとして も本質的に除去される。「能動スクリーン」構成は現在、好まれている。当業者 は、「能動スクリーン」および「受動スクリーン」の他にも他の構成が可能であ ることを理解するであろう。 「能動スクリーン」構成において、左および右イメージはモニタ１９４のスク リーン上で急速に交替され、そして選択デバイスがイメージを「分離する」ため に使用される。選択デバイスは、左イメージがモニタ１９４のスクリーンに書き 込まれる間に第１の偏光（例えば、時計回りの円偏光）を、そして右側イメージ がモニタ１９４のスクリーンに書き込まれる間に第２の偏光（例えば、逆時計回 り円偏光）を有するように設けられた変調器２０４で有り得る。変調器２０４は 、イメージ・フレーム表示速度と同期してモニタ１９４のスクリーンから放射さ れた光の偏り特性を変える活性液晶（ＬＣ）パネルであり得る。ライン１９４上 の電子処理モジュール３０（特に、同期ボード１８８）により与えられた同期信 号２０６は、変調器２０４の偏波をイメージ・フレームと整合するために使用さ れ得る。モニタ１９４と変調器２０４との間のアダプター２３２（即ち、インタ ーフェース・コネクタ）は変調器２０４を受けるために設計されたモニタ１９４ の上に設けられたベゼル（小面）２３４の上に置かれる得る。ベゼル２３４を使 用 することにより、電力を含む電気接続が、変調器２０４がモニタ１９４の上に設 けられる時に、自動的に行われる。適切なモニタと変調器は商業的に、例えばテ クトロニクス社から利用できる。 「受動スクリーン」構成において、左側及び右側イメージはモニタ１９４のス クリーン上に迅速に交替させられ、そして選択デバイスは、イメージを「分離す る」ために使用される。しかし、この構成で、選択デバイスは同期信号２０６に 応答して信号を放送するＩＲエミッタ２０８を含む。「能動」アイウエア（以下 に記述される）は放送される信号を受信し、そして左または右の適切なレンズを 実質的に「ブランクにする」。エミッタ２０８は、大きさでほぼ４．６インチ（ １１．６８４ｃｍ）２．８インチ（７．１１２ｃｍ）、１．０インチ（２．５４ ｃｍ）で良く、その電力要求は１２−１８ボルトＡＣまたはＤＣで良い。適切な エミッタ／活動アイウエア製品は、例えばステレオグラフィックス社またはテク トロニクス社から商業上利用できる。 電子プロセッサ・モジュール３０から主および第２のモニタ１９４、１９８に 信号を送るライン１９６および２００は、次の信号、即ち垂直（Ｖ）、水平（Ｈ ）、赤（Ｒ）、緑（Ｇ）、青（Ｂ）そして同期（ＦＳ）を搬送する６の分離線を 有する。 適切なモニタは、大きさで１６インチ（４０．６４ｃｍ）から２０インチ（５ ０．８ｃｍ）大きさで商業上利用でき、先のＵＬ ＣＳＡ承認を有しそして６０ ヘルツで１２０ボルトＡＣまたは２４０ボルトＡＣの電力要求を有する。使用さ れるモニタは好ましくは少なくとも水平の４５０ラインおよび垂直の４７０ライ ンの解像度を有する。 図１３Ａ，１３Ｂおよび１３Ｃを参照すると、ビューイング・デバイスは「能 動」または「受動」のいずれかで有り得る。以前にモニタされるので、「受動」 ビューイング・デバイスは「能動スクリーン」モニタ構成で使用され、そして「 能動」ビューイング・デバイスは「受動スクリーン」モニタ構成で使用される。 「受動」ビューイング・デバイス（図１３Ａ）が好まれ（価格、重量および快 適さの理由から）そして典型的には変調器２０４（即ち、モニタの「能動スクリ ーン」構成において）と共に使用される。受動ビューイング・デバイスは、第１ の偏光（例えば、時計回りの円偏光）をもつ第１のレンズ２２０と第２の偏光（ 例えば、反時計回りの円偏光）をもつ第２のレンズ２２２を有するアイウエア２ １８（例えば、眼鏡）で良い。円偏光以外の他の偏光は可能でありそして当業者 に知られている。変調器２０４が第１の偏光をもつために設けられ（例えば、イ メージがモニタのスクリーン上に表示される時）、受動アイウエアの着用者の第 １の目は、該着用者の第２の目が何かを見ることから実質的にブロックされてい る間に表示されたイメージを見ることができるであろう。反対に、変調器２０４ が第２の偏光（例えば、右イメージがモニタのスクリーンに表示される時）、着 用者の第１の目が同様にブロックされている間に表示されたイメージを見ること ができるであろう。適切な受動ビューイング・デバイスは、例えばテクトロニク ス社から商業上利用できる。 実施例（図１３Ｂ）において、受動ビューイング・デバイスは、薄くできる組 のレンズ２５２、２５４をレンズ２５１、２５３を有する従来の対の眼鏡２５６ に接続する統合ヒンジ２５０を有するアイウエアである。レンズ２５２、２５４ は、「クリップで留める」のではなく、統合ヒンジ２５０により眼鏡２５６に接 続されているアイウエアの統合部分であることに注意されたい。典型的には、使 用者は、平である（即ち、明瞭そして規格のない）レンズ２５１、２５３を有す る眼鏡２５６を与えられ、そして使用者は、もし必要なら眼鏡商人により該クレ ア・レンズを規格レンズに替えさせる。矯正レンズを必要としない使用者は、眼 鏡２５６中にクレア・レンズを残すことができる。統合ヒンジ２５０により眼鏡 ２５６に結合された薄くできる組のレンズ２５２、２５４は、それぞれ第１の偏 光（例えば、時計回りの円偏光）と第２の偏光（例えば、反時計回りの円偏光） をもつことができる。レンズ２５２、２５４は、矢印２５８により示されるよう に、それぞれ観察者の視線上にまたは外に置かれるために下または上に動かされ 得る。モニタの立体の奥行きを有する３次元イメージを見ることを望む時に、観 察者はレンズ２５２、２５４を下げて該観察者の視線にレンズを置く。反対に、 観察者はレンズを上げて視線から該レンズを除く。レンズ２５２、２５４の位置 決めは観察者以外の人により実行され得る。例えば、観察者が洗浄されそして汚 染されていない（例えば、制服をきた手袋をはめた外科医）ならば、ヘルパー （例えば、看護婦）がレンズ２５２、２５４を上げ下げしそして観察者を非汚染 に留まるようにする。 受動デバイスの別の実施例が、使用者に付けられている眼鏡の上に置かれる一 対のゴーグルである。ゴーグルのレンズは第１と第２の偏波をそれぞれ有する。 前述と同様に、ゴーグルは観察者以外の人により観察者にかけられそして外され 得る。例えば、看護婦は、外科手続きをするために準備された外科医からゴーグ ルをかけそして外すことができる。代わりに、外科医は、看護婦の助けなしに外 科手続きを準備する前にゴーグルを付けることができ、そして準備過程と手術を 完了してゴーグルを外すことができる。 受動ビューイング・デバイスが取ることができる他の型式は当業者に知られて いる。 「能動」ビューイング・デバイス（図１３Ｃ）は、典型的には「受動スクリー ン」モニタ構成が使用される時に使用される。能動ビューイング・デバイスは、 エミッタ２０８により放送された同期信号２０６と同期して「まばたき」する「 遮断動作」アイウエア２２４（例えば、眼鏡）であり得る。アイウエア２２４は 典型的には該アイウエアのフレーム２２６上にまたは中に設けられたＩＲ検出器 、および同期信号２０６に応答して偏光する（例えば、黒くなる）液晶レンズ２ ２８、２３０とを有し、モニタのスクリーン上に表示された実質的に左側イメー ジのみに着用者の第１の目を与え、そしてモニタのスクリーン上に表示された実 質的に右側イメージのみに着用者の第２の目を与える。レンズは表面モード・オ ーソクロマチック液晶デバイスで有り得る。電力は、例えばフレーム２２６に配 置された２つの３ボルト・リチューム／マンガン２酸化バッテリーにより供給さ れることができる。適切な能動ビューイング・デバイスは、例えばテクトロニク ス社またはステレオグラフィックス社から商業的に利用される。 受動ビューイング・デバイスに関係して、能動ビューイング・デバイスは当業 者により理解される各種の形態をとることができる。使用されるビューイング・ デバイスの型および形態に関係なく、観察デバイスは好ましくは職業安全および 健康管理（ＯＳＨＡ）、病院および他の権威により要求された全ての適用安全要 求を満たしている。 観察デバイスの受動および能動構成において、ビューイング・デバイス（例え ば、２２０、２２２、２２８、および２３０）は典型的には完全にブロックされ または不透明にはできないが、約８０％の吸光率をもつ。このように典型的に「 ブロックされた」目は何かを見ることができるが三次元効果を著しく落とすまた は破壊するのには十分ではない。結局、通常は、ビューイング・デバイスと関連 する吸光率が高くなればなるほど、目はより完全にブロックされ、例えば９０％ の吸光率は８０％の吸光率よりも大きな「ブロック動作」を与える。 前に示したように、伝送チャンネル２８は、立体内視鏡２６を図１のビューイ ング・デバイス３４に直接結合することができ、該ビューイング・デバイスは、 例えば偏光されたアイウエアで視認するためのスクリーン上の左および右イメー ジをそれぞれ投影するための２つのビデオ投影器を含むビデオ投影系、または観 察者の左目に直接左ビデオ・イメージそして観察者の右目に直接右ビデオ・イメ ージを与えるヘッドセットである。いずれかの構成において、電子プロセッサ・ モジュール３０とモニタ３２（例えば、図１２Ａ、１２Ｂそして１２Ｃのモニタ ）はバイパスされるが、光源９２とイメージ・センサ制御モジュール５０は典型 的には動作を継続し、そして全ての機能を実行する。 図１４を参照すると、ヘッドセット２６０は着用者の各目の前に各表示デバイ スを直接置くために設けられた２つの表示デバイス２６２、２６４を含むことが できる。このため、各目は唯一の「型」のイメージを見る。例えば、表示デバイ ス２６２は、内視鏡２６から唯一の信号５８を受信することができ、そして他の 表示デバイス２６４は信号６０のみを直接受信することができる。結局、表示デ バイス２６２は着用者の左目のみが見るであろう左ビデオ・イメージのみを表示 し、そして他の表示デバイス２６４は右目のみが見るであろう右ビデオ・イメー ジのみを表示する。伝送チャンネル２８は、内視鏡２６からヘッドセット２６０ への信号５８、６０を与えるケーブル２６６であり得る。 ヘッドセット２６０を装着する者は、対象の立体イメージを見るために表示デ バイス２６２、２６４を直接見ることができ、または周囲を見るために表示デバ イス２６２、２６４から離れて見ることができる。外科医は、ヘッドセット２６ ０は手術中のために手術中に特に役立つことを見いだすであろう。外科医は、そ の手で操作している道具を直接見ることができ、そしてまた、デバイス２６２、 ２６４を見ることと患者を見ることとの間を容易にそして迅速に切り替えること ができ、このため実行されている外科手続きと周囲に全時間中に完全に気が付か される。 図１７を参照すると、本発明に従う三次元医療ビデオ内視鏡システムは、立体 イメージを処理しそして表示する電子処理部品にケーブル２８により結合された 立体内視鏡２６を含むものとしてここに示されそして述べられてきた。立体内視 鏡は、ＣＣＤカメラ（図１７にヘッドＡおよびヘッドＢとしてラベルされている ）のような２つのイメージ検知デバイスを含む。ケーブルは三次元内視鏡を電子 処理部品に結合する。電子処理部品は、通常は信号処理ユニット（ＳＰＵ）３５ ０とイメージ制御ユニット（ＩＣＵ）３５２に分割される。ＳＰＵ３５０は動作 ビデオ・ボード１７０と１７２（例えば、図１１に示される）、中央プロセッサ １８４、ＶＧＡボード１８６、同期ボード１８８、および電源１８２を含む。Ｉ ＣＵ１３２は光源９２およびアイリス・コントローラを含む。 本発明のいくつかの実施例において、従来の二次元内視鏡により置換され得る 。この交替の実施例において、本発明による三次元医療ビデオ内視鏡システムは 、従来の二次元ビデオ内視鏡により視覚された対象物の二次元ビデオ・イメージ を創造する。発明の三次元医療ビデオ内視鏡システムは在来の従来の内視鏡で使 用され得るので、発明のシステムは多目的に利用できそして経済的である。図１ ８に示されるように、従来の二次元内視鏡は胴体部分３５４、光源に結合するた めの継手３５６および接眼レンズ３５８をもつことができる。従来の二次元内視 鏡の接眼レンズ３５８に対して、従来の二次元内視鏡をビデオ・システムへの結 合するために設けられたカメラ結合器３６０が結合されている。カメラ結合器３ ６０はねじ部分３６２を有する標準「Ｃ」搭載内視鏡結合器である。本発明によ るカメラ・ヘッドが設けられ、カメラ結合器３６０のねじ部分３６２と結合して 従来の二次元内視鏡を図１７のひとつのような本発明による三次元医療ビデオ内 視鏡システムにインターフェイスする。図１７を参照すると、替わりの実施例に おいて、立体内視鏡２６は、図１８の従来の二次元内視鏡の結合された組合わせ および発明のカメラ・ヘッドにより置換される。ケーブル２８はＣＣＵ５０に発 明 のカメラ・ヘッドを結合する。 図１９Ａを参照すると、発明のカメラ・ヘッド３６４は、図１８に示されるカ メラ結合器３６０のねじ部分３６２を受けるための雌のねじ部分３６６を含む。 従来の二次元内視鏡からのイメージは、カメラ・ヘッド３６４、および最初の印 字された回路（ＰＣ）ボード３７２の上に設けられているＣＣＤカメラの上のウ インドウ３６８を介して移動する。第１のＰＣボード３７２は第２のＰＣボード ３７４と接続されている。第１と第２のＰＣボード３７２と３７４は共に、図１ ９Ｂを参照して後に詳細に説明されるカメラ・ヘッド・ドライバ・エレクトロニ クスを含む。通常、ドライバ・エレクトロニクスは、本発明による三次元医療ビ デオ内視鏡システムを駆動するために使用され得る２つの信号を発生する。カメ ラ・ヘッド３６４は、ＣＣＵ（図１７）に接続するビデオ・ケーブル２８を移動 可能に結合するリングナット３７６を有する。この実施例において、カメラ・ヘ ッド３６４のボデー３７８はアルミニュームにより形成される。 図１９Ｂを参照すると、カメラ・ヘッド・ドライバ・エレクトロニクスはＣＣ Ｄカメラ３７０、ＣＣＤインターフェイスおよび信号条件付き回路３８０、右バ ッファ３８２および左バッファ３８４を含む。２つのバッファ３８２と３８４は 、コネクタ３８６において終端するケーブル２８によりＣＣＵ（図１７）に結合 されている。回路３８０は、ＣＣＵ３７０からＣＣＤ３７０からの出力信号を受 信しそして訂正信号３８８をＣＣＤ３７０に与える。回路３８０はまたＣＣＤ３ ７０からの出力信号を処理しそしてひとつの信号を右バッファ３８２の与えそし て別の信号を左バッファ３８４に与える。バッファに与えられた２つの信号は通 常は同じである。２つの「チャンネル」は、本発明による三次元医療ビデオ内視 鏡システムは適正に動作するようにカメラ・ヘッド・ドライバ・エレクトロニク スにより創造されなければならない。単一のＣＣＤ出力信号から２つ（左および 右）の信号が生成されたので、２つの信号は三次元システムに与えられ、そして 左および右チャンネルが同じ信号を実質的に処理しそして生成された最終のビデ オ・イメージは立体の代わりに二次元であること以外は前に述べられたように動 作する。 別の修正および改良は請求された本発明の趣旨および範囲から逸脱することな く当業者により生成できる。したがって、発明は前述した実施例の記述に限定さ れない。Detailed Description of the Invention                         Medical video endoscope system                           Cross-references to related inventions   This application is directed to US patent application Ser. No. 08/0006 filed January 5, 1993. No. 64 is a continuation-in-part application, and US patent filed on June 14, 1993 It is a partial continuation application of license application number 08/076544.                                 Field of the invention   INDUSTRIAL APPLICABILITY The present invention is a medical device used for examining the inside of a body cavity or hollow organ. Video endoscopes, and more particularly, to stereo video medical endoscopy systems. I do.                                 BACKGROUND OF THE INVENTION   Medical video endoscopy systems are designed for minimally invasive diagnostic and surgical procedures. Inside, it is used to visualize the internal area of the patient. Such a system is Typically, various diameters inserted through natural or surgical openings in the body And a length of rigid or flexible tubular optics (arthroscope, laparoscope, or Includes medical endoscopes (such as colonoscopes). This optic is typically a video camera. Connected to Mela. The device is inserted and secured for use inside the patient's body. Then, an image of the inside of the body is displayed on, for example, a monitor. The displayed image is , Two-dimensional.   In many cases, the user (for example, a doctor) is more likely than a conventional 2D image to Even want an accurate and realistic visual image of the inside of the body. A traditional two-dimensional image of the patient Only a given surgeon does not perceive depth, so The surgeon experiences reduced hand-eye coordination. For example, this surgeon Typically requires surgical equipment when provided with conventional two-dimensional images. Difficulties in accurately positioning and placing. This surgeon also typically , Such conventional images, the extreme required to perform accurate surgical techniques Concentration of, you will soon get tired. Furthermore, with conventional 2D images alone, Outside Physicians have difficulty accurately identifying patient sites such as various tissues and organs Is usually the case.   Create high-resolution, binocular, color, real-time, stereoscopic, three-dimensional images A medical video endoscope that can be created will provide the user with a more accurate and realistic image. I can offer you.                                 Summary of the Invention   The medical video endoscopy system according to the present invention has been developed for medical video endoscopes. Providing an integrated system that meets or exceeds current industry standards, this system User / viewer with proper stem has stereoscopic depth A high-resolution image that is perceived as a three-dimensional image On the monitor). According to this system, the observer is Is a simultaneous visual phenomenon using both eyes in which there is a lively perception of distance from Due to some stereopsis, good visual perception is given. You. Stereoscopic vision is that two eyes observe an object in space from two points, and thus the same pair. The image pattern on the retina of the elephant is slightly different in the two eyes. Exist.   In general, in one aspect, the invention includes (A) a torso portion and a handle portion. Stereoscopic endoscope, (B) electronic processor module, (C) stereoscopic endoscope A transmission channel that couples the mirror to the electronic processor module, and (D) the user A viewing system that allows you to view three-dimensional video images, ( E) A rigid sheath assembly having a three-dimensional endoscope therein. This rigid sheath assembly can rotate around its torso High resolution medical device consisting of a rigid sheath assembly that can be inserted It features a video endoscopy system. This rigid sheath assembly is And an angled end tip (d) with a optics This optical device includes a sheath with a rigid body. The direction in which the surface of the angled end tip faces when inserted into the assembly The optical image from is directed to a stereoscopic endoscope. Rigid sheath assembly The rotation of the blade changes the orientation of the surface of the angled distal tip, which Thus, when the barrel is inserted into the rigid sheath assembly, the stereoscopic endoscope is The observation angle of can vary.   In general, in another aspect, the invention relates to (A) a conventional endoscope coupled to, It receives a 2D optical image from a conventional endoscope, processes the 2D optical image, and A camera head that produces qualitatively the same left and right video image signals. As a combination of a video signal combining and adaptation system and (B) a left video signal and a right video signal. If they are really separate left and right signals generated by a stereoscope And electronic processing module, and (C) camera head system A transmission channel that couples the A viewing system that allows you to view 3D video images. High resolution medical video endoscopy system.   Other aspects, features, and advantages of the invention are from the description and claims that follow. It becomes clear.                             Brief description of the drawings   FIG. 1 is a block diagram of a medical video endoscope system according to the present invention.   2A and 2B are each a stand-alone part of a medical video endoscopy system. It is a block diagram of an example of an endoscope.   FIG. 3 is a view of an end portion of the stereoscopic endoscope.   4A, 4B, and 4C are views of an optical device enclosed within the barrel of a stereoscopic endoscope. It is.   FIG. 5A is a diagram showing the inside of the handle of the stereoscopic endoscope.   FIG. 5B shows that by placing it on the barrel of a stereoscopic endoscope and rotating it about this barrel. A cross-sectional view of the angled sheath assembly that changes the viewing direction of the endoscope. is there.   5C-5F show the distal end of the sheath assembly of FIG. 5B with an endoscopic view therein. More detail is shown with and without the barrel of the mirror inserted.   FIG. 6 is a diagram of a stereoscopic image orientation system.   FIG. 7 shows a stereoscopic view in which an image is transmitted to an image sensor by using an optical fiber. It is a cutaway view of the handle of the mirror.   FIG. 8 shows the disconnection of the image sensor installed in the support structure inside the handle of the stereoscopic endoscope. It is a side view of a surface.   9A and 9B show a block diagram of two possible embodiments of a transmission channel according to the invention. FIG.   FIG. 10 shows a block diagram of an electronic processor module of a medical video endoscope system. FIG.   FIG. 11 is another block diagram of the electronic processor module.   12A, 12B and 12C show a monitor block of a medical video endoscopy system. FIG.   13A, 13B and 13C are views used with a medical video endoscope. FIG.   FIG. 14 is another viewing device for use with a medical video endoscope. FIG.   15A and 15B show controllable controls associated with the light source of a medical video endoscopy system. FIG. 7 is a diagram of a functional mechanical shutter.   FIG. 16 is a diagram showing the operation of the operation video board of the medical video endoscope system. FIG.   FIG. 17 is a block diagram of a three-dimensional medical video endoscope system according to the present invention. You.   FIG. 18 shows a conventional two-dimensional endoscope.   19A and 19B show a conventional two-dimensional endoscope (as shown in FIG. 18). , A three-dimensional medical object according to the present invention (as shown in FIGS. 1, 10) 11 and 17). The physical and functional, respectively, of the camera heads coupled to the Deo endoscope system It is a diagram.                                 Detailed description   Binocular depth cue known as stereoscopic vision ue) medical video endoscopy system that displays images with To provide an image with a realistic and three-dimensional quality. Stereoscopic is an object to one eye of an observer Including the presentation of a first image of the object and a second image of the object to the other eye of the observer, These two images are taken from different perspectives. Therefore, each of the observers Eyes see a slightly different field of view of the same object, and the observer's mind stands them up. Integrate into a 3D image of an object with a visual depth.   Referring to FIG. 1, a high resolution three-dimensional image of an object 24 is viewed in accordance with the present invention. A medical video endoscope system 22 for is shown. The stereoscopic endoscope 26 is a pair Two optical images of the elephant 24, the first (eg, left) optical image. An image 54 and a second (eg, right) optical image 56 are created, the two images The image is converted into signals 58,60. The transmission channel 28 is typically a stereoscopic endoscope. 26, receives signals 58, 60 from 26, processes these signals 58, 60 and processes the left image Up to the electronic processor module 30 which produces the signal 62 and the right image signal 64 Carry. The module 30 alternately outputs the left and right image signals 62, 64 to the monitor 12 And a viewing device 31 (eg, specially designed glasses). It is provided to the viewing system 31. The monitor 32 displays images that are alternately provided. The alternating left and right video images corresponding to signals 62, 64 are displayed. Monitor 32 A properly-equipped observer sees the iterative alternation displayed on the monitor 32. The three-dimensional video images of the object 24 are perceived by the left and right video images.   (In general, whether the left or right video image is displayed first It doesn't matter, as well as whether the left or right image signal is presented to the monitor first Note that what is done is not important. The reason for this is that the shift between left and right is This is because it occurs repeatedly during the operation of the stem 22. Therefore, here, "left and right In any case, it means "left and right" or "right and left". )   Instead of the monitor 32 and the viewing device 34, a viewing system The system 31 receives the signals 62, 64 provided alternately and, for example, responds to them. A polarized image on a screen for viewing with polarized eyewear May include a video projector system 35 for projecting onto.   In another embodiment, the transmission channel 28 is a stereoscopic endoscope 26, such as that shown in FIG. Directly to the viewing device 34, which can be a headset such as Bypassing the processor module 30 and the monitor 32), or Two video projectors that project left and right polarized images on the screen Directly to the video projector system 35 that may be included (and therefore Bypass the sessa module 30, monitor 32, and viewing device 34. Pass), can be combined. In this latter example, the polarized image is Can be viewed with polarized glasses, and can be any such as flat screen Any type of screen can be used.   In the high resolution medical video endoscope system 22 according to the present invention, the stereoscopic endoscope 2 6 is placed at the distal end 38 of the endoscope 26, and the object 2 And a stereoscopic objective lens system 36 that produces a left optical image 54 and a right optical image 56 of FIG. The left and right optical images 54, 56 are arranged inside the mirror 26 and close to the objective lens system 36. Relay that transmits the light toward the distal end portion 42 of the endoscope 26 along the length of the endoscope 26. A lens system or a fiber optic system 40. Stereoscopic endoscope 26 Also includes an image sensor 45 located substantially at the distal end 42 of the endoscope 26. A sensing module 44 is included. This sensor 45 (for example, in module 50 Automatically) (eg, to compensate for variations in ambient light, and thus on the monitor 32). During a time period that can be adjusted to correct the brightness variations of the video image displayed on the Only the left and right optical images 54, 56 are sensed (typically periodically) and Images 54 and 56 are transformed into signals 58 and 60 for transmission through transmission channel 28. Replace. The stereoscopic endoscope 26 also preferably emits light generated by a light source 92. And illuminates the object 24, including an optical fiber 51 extending therethrough. No.   The electronic processor module 30 controls the image sensor 45 and controls the transmission channel. Image sensor control module 50 which receives signals 58, 60 from the module 28. Electric The child processor module 30 receives the signal 58 from the image sensor control module 50. , 60, and the left and right signals 58, 60 are time-division multiplexed (time-murtiplexe d) The reformatted left and right image signals 62, 64 are reformatted. The left and right image signals 62 and 64 are switched to correspond to the left and right image signals 62 and 64. The video processing module 52, which alternately provides the monitor 32 for displaying the image, Have.   The viewing device 34 allows the observer to see his first eye on the monitor. Only the left video image displayed on the right, the second eye on the right displayed on the monitor On the monitor 32 by allowing only the video images of It is possible to see a high resolution stereoscopic video image of the elephant 24. Therefore , The viewer can view the alternating left and right video images displayed on the monitor in three-dimensional depth. It is perceived as a three-dimensional video image of the object 24 having a texture.   2A and 3, one implementation of a medical video endoscope according to the present invention. In the example, the stereoscopic endoscope 26 has a body 66 and a handle 68. Tubular The body 66 includes an objective lens system 36, a relay lens or an optical fiber system 4. 0, and surrounds the optical fiber 51. The torso 66 can be rigid or flexible You. The handle 68 includes an image directing system 70 (described below), a light detection module. The module 44 and the optical fiber 51 are included. The body 66 and the handle 68 are Each may have various sizes and shapes. For example, the body 66 has a length of 10c. The diameter may range from 1 mm to 20 mm with a range from m to 70 cm.   In some embodiments, body 66 and handle 68 allow for cleaning and sterilization of body 66. On the other hand (with different lengths and / or diameters Attach a separate body to the handle 68 (possibly An endoscope 26 (including a body) is used. Fuselage 66 (or any replacement fuselage) ) Is not separable from the handle 68, but the lens system 36 Can include a passage 67 through which water can be passed to wash the. The body 66 is also outside The number of surgical holes that can be opened in the patient's body by passing a surgical tool is maximized. A similar passageway 69 may also be included that reduces.   In the disclosed embodiment, the image sensor 45 of the photodetection module 44 is configured with a first image sensor. An image sensor 46 and a second image sensor 48 are included. The first image sensor 46 is on the left side Of the optical image 54 of the second image sensor 48 to the right optical The image 56 is converted into a signal 60.   Referring to FIG. 2B, another embodiment of the medical video endoscope system according to the present invention. , The body 66 includes an objective lens system 36, a photodetection module 44, and a module. From the module 44 through the body 66 and the handle 68, the adjacent end 42 of the endoscope 26. Surround a cable or wire 79 that extends to Wire 79 has signals 58, 6 0 is transmitted from module 44 to channel 28. The wire 79 is one or multiple It may be a conventional electrical signal transmission conduit such as a number of copper wires. In this example , The module 44 is installed closely to the objective lens system 36, which Thus eliminating the need for system 40 as well as image orientation system 70. The fuselage 66 (or a portion thereof) is typically flexible because the wire 79 itself is , Can be flexible. (The body 66, the handle 68, and the light detection module 44 are , It can be as already described in connection with FIGS. 2A and 3. ) As shown in FIGS. 4A, 4B and 4C, the objective lens system 36 includes a stereo It may be cell 72. Referring to FIG. 4A, system 40 includes five separate relays. It may be a row of lenses 74, 76, 78, 80, 82. Understandable by those skilled in the art As such, this relay lens system includes a different number of separate relay lenses. obtain. Also, instead of one or more relay lenses, the relay lens system 40 is , Gradient index lens system. The accepted objective lens system 36 is No. 512226, issued to McKinley, June 16, 1992. No. 50 and US Pat. No. 51, issued to McKinley on March 2, 1993. 91203. The accepted relay lens system 40 is Described in US Pat. Nos. 5,122,650 and 5,191,203. No. 50, issued to McKinley on Mar. 17, 1992. 97359 and the United States of America, awarded to McKinley on October 22, 1991. Japanese Patent No. 5059009.   Referring to FIG. 4B, system 40 includes a plurality of individual coherent It can be one optical fiber bundle 73 with optical fibers. Generally, a fiber optic bundle For every pixel in the first image sensor 46 and the second image sensor 48 And at least one optical fiber. In some embodiments, the number of individual optical fibers Is on the order of millions (eg, 3 million fibers).   According to sampling theory, about 2. 4 optical fiber avoids image degradation It should be used for each pixel in order to 2 fibers per pixel provide a substantially undegraded image and pixel hit We believe that a single fiber will provide acceptable quality images.   Referring to FIG. 4C, system 40 includes a plurality of individual coherent There may be two optical fiber bundles 75, 77 each having an optical fiber. FIG. As already explained in relation to B, each bundle has one of the sensor speeds 46, 48. At least one optical fiber is included for every one pixel. Some implementation In the example, the number of individual optical fibers per bundle is on the order of millions (for example, 1.2 million fibers per image sensor).   By using the fiber optic system 40 of FIG. 4B or 4C The body 66 (or part thereof) of 26 is typically flexible in the fiber itself. Therefore, it can be flexible.   In one embodiment of the handle 68, the fuselage 66 is a handle, as shown in FIG. 5A. It contacts the nose cone 84 that forms the tip of the dollar 68. Continue. The middle portion of the handle 68 has a grip area 86. User is typical The operator grasps the area 86 and operates the entire endoscope 26 to see the distal end portion 38 of the endoscope 26. See different objects by matching them. Operate the entire endoscope 26 Objective lens system at the distal end portion 38 of the endoscope 26 for eliminating the need to look around. 36 is rotatable, for example located on the nose cone 84 or the grip area 86 It can be movable via a mechanical biasing mechanism 88 such as a simple knob. Also, The tip 38 can be flexible or can be defined by the dashed line 39 in FIG. 5A. It can also be formed at a fixed angle as shown.   Referring to FIG. 5B, an angled tip sheath assembly 300 is provided to It may be possible to change the viewing angle of the endoscope while the endoscope 26 is in use. The sheath assembly 300 includes an inner tube 302 that receives the body 66 of the endoscope 26. Including. (The sheath assembly 300 has the body 66 inserted into the inner tube 302. Without it, it is shown in FIG. 5B. ) Once the body 66 is sheath assembly When inserted into the 300, the entire sheath assembly 300 is removed from the body 66. Then, the observation angle of the endoscope 26 can be changed by rotating with respect to the rest of the endoscope 26). . The viewing angle changes because the tip of the sheath assembly 300 is angled. The surface 304 of the sheath as the sheath assembly 300 rotates about the barrel 66. Because it rotates. This allows the user to rotate the sheath assembly. hand An additional stereoscopic view can be obtained.   The sheath assembly 300 includes a nose cone extension 336, a working length portion. 308, and angled tip portion 310. The nose cone extension 336 , Mechanically coupled to the nose cone 84 (FIG. 5A) of the endoscope 26, A sheath sheath that allows the entire sheath assembly 300 to rotate. Includes touch fitting 312. Nose cone of sheath assembly 300 The extension portion 336 also receives light from a light source (eg, the light source of FIG. 5A). Also included is a guide adapter fitting 314. Through fitting 314 Extends to the angled surface 304 on the tip of the base assembly 300 The light from the light source, as indicated by dashed line 316, is It is carried by the fiber to the tip of the sheath assembly 300. Sheath Asse The working length 308 of the assembly 300 includes an inner tube 302 and a light irradiating flap therethrough. An outer tube 318 to which the fiber 316 extends. Working length 308 is 10 It can be any of a variety of lengths, including lengths from cm to 70 cm. sheath· The angled tip portion 310 of the assembly 300 images the image from the angled surface 304. The barrel 66 of the endoscope 26 as it is inserted into the inner tube 302 of the sheath assembly 300. Includes an optical device (hereinafter referred to as a field telescope) that carries to the tip of the. Details of angled tip portion 310 are described below with reference to FIG. 5C. angle For attached tip portion 310, in addition to other angles, zero, 30, 45, 70 degrees Various angles are possible, including. The angle shown in Figures 5B-5F is 30 degrees. .   Referring to FIG. 5C, the angled tip portion 310 of the sheath assembly 300 is shown. The field telescope has a concave lens 320 on the front, a prism 322, and a convex lens on the back. 324, and window 326. The tip of the body 66 of the endoscope 26 is When the insert is inserted into the inner tube 302 of the sheath assembly 300, the win It can be placed very close to the dough 326. The tip of the torso 66 is actually a window Having contact with 326 is generally undesirable. In Figures 5D and 5E , The tip of the body of the endoscope is inserted into the inner tube 302 of the sheath assembly 300. Before (FIG. 5D) and after insertion (FIG. 5E) are shown. In FIG. 5E , The tip of the barrel 66 is the window of the field telescope of the sheath assembly 300. C It is located very close to 326. The torso 66 is a pupil release -328 and stereo objective 330. (With pupil relay 328 Proximity to Stereo Objective 330, as explained elsewhere There is an optical system 40, which may include a relay lens system or a fiber optic system. ) The pupil relay 328 is (close to the window 326, but generally Are placed without actual contact) window 332, first doublet 33 4 and a second doublet 336. Stereo Objective 330 , Six doublets 338, 340, 342, 344, 346, 348. In FIG. 5E, the body 66 inserted in the inner tube 302 is indicated by a broken line, and the light irradiation frame is shown. The fiber bundle 316 is not shown for clarity. In FIG. 5F, (angled table A view of the end of the angled tip portion 310 is shown in the outer tube 31. 8, front concave lens 320, and channels 301, 30 for illumination fiber 3 is shown.   In one embodiment, the sheath assembly 300 shown in FIGS. The body 66 of the endoscope has the following dimensions. The outer diameter of the outer tube 318 is about 12 mm It is. The inner diameter of the inner tube 302 is about 8 mm. The outer diameter of the body 66 of the endoscope 26 is It is about 8 mm. Other dimensions are possible. For example, the outer diameter of the body 66 of the endoscope is 5 mm, and the diameter of the sheath assembly 300 is accordingly Can be determined. Generally, as mentioned above, the diameter of the body 66 is about 1 mm. To about 20 mm. The sheath assembly 300 is a stainless steel Can be created from Using other materials for the sheath assembly 300 I don't care.   Referring again to FIG. 5A, handle 68 directs light from light source 92 to cable 159. It has a fitting 90 that receives via (eg, an optical fiber). Fite The wing 90 is provided, for example, between the body 66 and the nose cone 84, and the gripping area 8 6 or, preferably, at the approaching portion 42 of the endoscope 26. By placing the fitting 90 in the approaching portion 42 of the endoscope 26, the user , The area 26 can be gripped without interference from the cable 159. Fitting 9 The 0 is located either between the torso 66 and the nose 84 or above the grip area 86. If In addition, the user typically has area 86 to keep cables 159 out of the way. The cable 159 must be held with the same hand that grips. Fitting 9 When 0 is in the proximity 42, the user does not have to make an effort to avoid the cable 159. , The user can concentrate only on performing accurate medical procedures. Light is typical Specifically, the light source 92 passes through the cable 159 connected to the fitting 90. , Further, passing through an optical fiber 51 arranged inside the endoscope 26, The object 24 (FIG. 1) is irradiated. In this example, the light source 92 has a maximum of 300 watts. It is a xenon bulb having output power.   Still referring to FIG. 5A, the grip area 86 of the handle 68 is shown to be an image orientation system. System 70, first and second image sensors 46, 48 of the light detection module 44, and , If possible, part of system 40 (relay lens system of FIG. 4A, or FIG. B or either of the fiber optic systems of FIG. 4C). Image orientation system 7 0 represents the left and right optical images 54, 56 from the system 40 in the first and second images. Aim at the sensors 46, 48. In the disclosed embodiment, the image orientation system 70. Includes a prism 96. If the sensor speeds 46, 48 are in different locations, Stem 70 also includes a folding mirror to sense the image coming from prism 96. Reflected at 46 and 48.   Referring to FIG. 6, two optical images 54, 56 emanating from the end of system 40. Each of the prisms (only one is shown in FIG. 6 for simplicity) is a prism 96 Is redirected by one of the two image sensors 46, 48. First and second The image sensors 46, 48 are respectively located in the first and second image focal planes. You.   If the system 40 is a relay lens system as shown in FIG. 0 is a color compensating characteristic of the various components of the medical video endoscopy system 22. It may have a filter 106. For example, image sensors 46 and 48 may have an unbalanced amount of red. If there is a tendency to produce an image with colors, the color filter 106 will It may be a blue / green filter that corrects the color response of the sensors 46, 48.   The color filter 106 also identifies the light before it enters the image sensors 46, 48. The light of the wavelength of can be attenuated. For example, laser light may be emitted by a separate laser (not shown). Tsu Image sensor 46, 48 is introduced to the laser beam (for example, 1064 nm) The image sensors 46 and 48 have a sensitive and sensitive signal without attenuation of the laser light. If not, use color filter 106 to The laser light can be attenuated by the connector.   As one of ordinary skill in the art will appreciate, the images 54, 56 may be directed to the image sensors 46, 48. Other means than the image orientation system 70 can be used for this purpose. Also, the image The sensors 46, 48 may be located at other physical locations inside the endoscope 26. . It is also possible to eliminate the image orientation system 70 as a whole.   As shown in FIG. 7, the image orientation system 70 has been eliminated and the optical fiber 1 34 and 136, the left and right optical images 54 and 56 are aligned as shown. It is directly transmitted to the placed first and second image sensors 46, 48. This practice In the example, lenses 138, 140 are placed at the ends of the fibers 134, 136 and The image is focused on the image sensors 46,48. Each of the fibers 134, 136 Although shown as a single line, each is already discussed in relation to Figures 4B and 4C. As will be appreciated, there may be multiple individual coherent optical fibers. Fiber 1 34 and 136 extend from the end point 83 (FIG. 4A) of the relay lens system 40, and The fibers 134, 136 pass through the barrel 66 of the endoscope 26 and are shown in FIGS. 4B or 4C. It can also be a plurality of fibers running to an objective lens system 36 as shown in FIG.   In one embodiment of the mechanical support structure inside the handle 68, the nose cone is Installed on a chassis, the chassis is a left and right optical image 54, It has a central opening that allows the passage of 56. The image then passes through the image orientation system. The light enters the prism 96 of the frame 70. The image orientation system 70 assembly includes A block of metal (or other hard material) that holds the prism 96 However, it can be placed in a space formed in the chassis, for example. system Convenient to be able to make multiple adjustments due to the optical elements used in 22. It is. The adjustment is typically made with the left and right optical images 54, 56 in the first and second images. It is made so as to be incident on the centers of the image sensors 46 and 48. Adjust various elements This allows the magnification and the optical image plane to be set accurately. In the disclosed example , All adjustments are made during assembly (ie at the factory) and Yo It is assumed that it will not be carried out. In addition, the user himself Alternatively, it can be designed such that multiple adjustments can be made. In any case, adjust Is preferably a correction of the optical image plane or back focal length measured along the optical axis. Fixed, it can be made to a value less than one thousandth of an inch I do. In one embodiment, focusing is accomplished by a mechanical hand operable by a user, for example. Achieved by steps.   It is also possible to make various adjustments electronically. For example, display on the monitor 32 Horizontal and vertical aiming of the captured image is performed by the electronic processor module 30. Can be done by   Referring to FIG. 8, the second image sensor 48 includes an image sensor holding sleeve 132. Can be installed inside and the circuit 142 can be installed in the sleeve 132. circuit 142 outputs the output signal 60 of the image sensor 48 via one or more wires 150. It may have a connector 144 that receives and provides an output signal 60. One or more Wa Ears 146, 148 are connected to the connector 144 and provide image sensor output from the circuit 142. The output signal 60 of the processor 48 is transmitted. Install the first image sensor 46 in the same manner. Can be.   Each of the first and second image sensors 46, 48 is a charge coupled device (CCD). It can be a camera. A suitable C with 768 available horizontal pixels CD cameras are commercially available. Commercially available 1024x512 pixel CCD camera Mela could be used, in which case the image orientation system 70 would not be needed Become. One type of suitable CCD camera is the complementary color interline transform. Known as a convertible camera, which is currently used in camcorders is there.   In another example, a cheaper monochrome camera is known as sequential coloring. It can be used by using the known technique. Sequential coloring is an electronic Under control of the processor module 30, different colors are emitted from the light source 92 (FIG. 5A). It is a technology that is sent sequentially. Therefore, in order to use the technique of sequential coloring , The light source 92 must be able to generate light of different colors. Known to those skilled in the art Other types of cameras can also be used.   In the embodiment shown in FIG. 5A, the first and second image sensors 46, 48 The transmission channel 28 carrying the output signals 58, 60 is separate from the coaxial cable and A camera cable 156 having wires. Such cables are Are known to those skilled in the art and typically extend from the proximal end 42 of the endoscope 26. light The light from source 92 is typically fitted 9 via a separate cable 159 to the fitting 9 0 is provided.   In Figure 9A, the required wire or "line" for transmission channel 28. Is the number of signals transmitted between the stereoscopic endoscope 26 and the electronic processor module 30. Sometimes a demultiplexer 152 (associated with the image sensors 46, 48), With multiplexer 154 (associated with electronic processor module 30) By doing so, it can be significantly reduced. Cable 158 is a multiplexer 154 and the demultiplexer 152 are connected. When the embodiment of FIG. 9A is used, Light from the light source 92 (FIG. 5A) is transmitted via a cable 159 other than the cable 158. And is provided to a mounting portion 90 of the handle 68 of the stereoscopic endoscope 26. In Figure 9A As shown by the dotted line block in FIG. To be placed inside the mirror 26 (preferably inside the handle 68 of the stereoscopic endoscope 26). And the multiplexer 154 is located inside the electronic processor module 30. Can be placed.   Another embodiment of the transmission channel 28 is shown in Figures 9B and 9C. This fruit In the exemplary embodiment, the first multiplexer / demultiplexer (modem) 162 ( Image sensor 46, 48), a second modem 164 (electronic processor). Associated with the stereo module 26) and cable 160 Used when transmitting signals to and from the electronic processor module 30. cable Reference numeral 160 denotes (i) an optical fiber 161 for transmitting light from the light source 92, and (ii) ) Two fiber optic bundles 163, 165, and (iii) two "solid" wires 167. , 169 and. In FIG. 5A, one cable (cable 160) Can carry all signals, so the mounting part 90, the cable 159 and the cable 15 The need for 6 is eliminated and the design of endoscope 26 is simplified (ie, cable 160). Only extends from the proximal end 42 of the stereoscopic endoscope 26). Referring again to FIG. 9B , As shown by the dotted block, the first modem 162 is inside the stereoscopic endoscope 26. (Preferably inside the handle 68 of the endoscope 26), and A second modem 164 may be located inside the electronic processor module 30. Note that you can do it.   In the example of FIG. 9B, the modems 162, 164 use the distributed spectrum communication technique. Can be realized. Overview and generally speaking, in the distributed spectrum method The transmission bandwidth used is much larger than the minimum bandwidth required to transmit the information. Yes. The distributed spectrum method can achieve a higher signal / noise ratio than other communication methods. Can be. Other communication techniques are also possible.   According to FIG. 10, in the disclosed embodiment, the electronic processor module 30 , Image sensor control module 50, video processing module 52, and storage And module 166. The electronic processor module 30 and the endoscope 26 Between the image sensors 46, 48 on the monitor 32, all timing signals and And provides a path for video data. The electronic processor module 30 also Minimize user's burden, such as automatic exposure features that automatically adjust to changing light levels Characteristics can be provided. White balance is a user adjustable feature Can be provided. In one embodiment, electronic processor module 3 0 is housed inside two housings 214 and 216 (see FIG. 11), and UL / CSA- Partially powered by a matched 300 watt power supply, the video processing module The module 52 can be powered by a 300 watt power supply, The joule 50 can be powered by its own separate power source.   Further, referring to FIG. 10, the image sensor control module 50 is installed in the endoscope 26. Signals for controlling the timing and control of each of the image sensors 46 and 48 in Can be provided. The module 50 includes each of the image sensors 46 and 48. Receive complementary color line-to-line transmission signals from each of these and process and video these signals. For television recording, the National Television Standards Committee (NTSC) format and Convert to Super Video Spiral Scan (S-VHS) format. The person skilled in the art is NTSC It will be appreciated that various formats other than and S-VHS are possible. Module 50 also includes an additional for each of image sensors 46, 48. Comprehensive control and color balance control can be provided.   The image sensor control module 50 controls the image sensors 46 and 48. Incident light (light image) for a certain period to capture the image of the object 24 Is commanded to be detected periodically. The module 50 is, for example, an image sensor. Adjusting the amount of time that the sensors 46, 48 detect the light incident on them, Automatic brightness of the resulting video image in response to changing ambient light conditions It can be adjusted dynamically and dynamically. Thus, the module 50 Controlling the amount of light received by the sensors 46, 48 to allow, for example, varying ambient light levels An electronic shutter machine that compensates for changes in the brightness of the video image due to the bell Perform Noh. This electrical shutter provides a relatively limited dynamic of ambient light. You can adjust the brightness of the video image over the range, but It is possible to very quickly correct for changes in the brightness of the image. Image The image sensor control module 50 can be based on commercially available equipment.   The video processing module 52 uses the image sensor control module 50 to NT Can receive SC format (or S-VHS format) Two of these signals into a time-division multiplexed red, green and blue (RGB) signal. -It can be matted. The module 52 re-adjusts the monitor 32. For example, while sending a matted signal at twice the input rate, The signal from the module 50 can be temporarily stored. Module 52 , A liquid crystal modulator that changes the polarization characteristics of the light emitted from the monitor 32 (hereinafter Signals described below) can be generated. Video processing module 5 2 is also color balance between video signals, intensity balance between video signals, observation Video signals such as the adjustment of binocular imbalance and borders and borders to produce comfort for the wearer. Signal Processor for Graphic Overlay Signals that Generate Visual and Visual Cues You can also perform Noh. For example, a visual image of a ruler or scale can be Image 32 can be overlaid on the image viewed by the observer. View The observer would perceive this ruler as being in a plane in the space in front of the endoscope. The observer sets an image of the ruler in a clear plane of the object to be measured. You can move the endoscope to place it.   In addition, the video processing module 52 includes electronic zoom, hue adjustment, and contrast. Adjustment, brightness adjustment, digital window display, metrology and histogram Signal processing functions for video signals such as averaging can be implemented.   In one embodiment, the video processing module 52 is a commercially available signal processing board. Mode, customer-designed interface for switching signals, and proper circuit operation It consists of software that sets up the product and provides diagnostic capabilities. Mod The features of the rule 52 are (i) 0. 7 volt NTSC coded video signal Or S-VHS coded video signal, approximately 60 video frames / second and And two inputs at a rate of 525 horizontal video lines / frame, (ii i) Video over graphics adapter (VGA) Ray, (iv) about 60 video frames / sec and at least 480 horizontal video 0. for each eye at line / frame non-interlaced rate. 7 volts RGB time-multiplexed video output signals, and (v) eg infrared (IR) Includes a 60Hz sync signal that can be fed to a mitter or liquid crystal modulator (discussed below) be able to.   Storage module 166 includes image sensor control module 50 and video. Providing storage of programs and data for operation of processing module 52. Can be. Module 166 is also local and remote for diagnostic purposes. Various interfaces can be provided.   In one embodiment, the storage module 166 is an all independent system system. Commercially available processor, memory in a factor of architecture (ISA) form , From floppy disk storage for storing programs and data Has become. In another embodiment, the storage module 166 comprises a processor, Includes read-only memory (ROM) and floppy disk storage, Hard disk storage is not included. Another form includes only the processor and ROM. However, the software can burn this onto another ROM and replace the existing ROM. Changed by and.   According to FIG. 11, in the disclosed embodiment two separate housings 214, 21 6 houses the components of the system. In FIG. 11, the camera controller 1 68, two motion video boards (or any other video board such as a frame grabber). Image manipulation board) 170, 172 (denoted by # 1 and # 2), and flow Ppy disk drive 174 and hard disk drive 176 and disk Disk drive controller 178 (FDD, HDD, and HDD / FDD (Shown as a control unit), each and generally as shown in FIG. The sensor control module 50, the video processing module 52, and the storage module. This represents the tool 116. Buffer board 10 for buffering and enhancing / driving signals 0 is associated with the camera controller 168. Other than the embodiment of FIG. The components are a light source 92, a power supply 182, a system board 184, and a VGA. Board 186, sync board 188 and isolation transformer 190 A power strip 192, which may be   Generally, a camera controller 168, a buffer board 180, and two Each of the motion video boards 170, 172 of the present invention is based on commercially available equipment. Yes. The system board 184 is an Intel 80386 microprocessor, Alternatively, it may virtually include another general-purpose microprocessor.   Sync board 188, motion video boards 170, 172, floppy disk Drive 174, hard disk drive 176, disk drive A controller 178, a VGA board 186, a system board 184, and The power supply 192 (which may not be interrupted) may be, for example, a personal computer. It may be a "card" inside housing 214, which may be a computer housing.   In the disclosed embodiment, VGA board 186, sync board 188 and The two motion video boards 170, 172 work together to produce a stereoscopic video image. Manipulate the signal from the endoscope 26 to generate.   The VGA board 186 generates basic electronic signals of RGB video and outputs these signals. To the sync board 188 via the characteristic connector of the sync board 188, for example. send. The basic electronic signals are vertical sync pulse, horizontal sync pulse, and C blanking. Signal, pixel clock signal, and color bits 0-7.   The sync board 188 buffers most of the signals received from the VGA board 186. , And then send these signals to the two motion video boards 170,172. Synchronization ー Mode 188 includes a flip-flop clocked by the vertical sync pulse. G Using the Q output and Q bar output of the flip-flop in the toggle state, the motion video Drives the vertical sync input of each of the boards 170,172. Q of flip-flop Since the output and the Q-bar output are 180 degrees out of phase Can be stated). The sync board 188 also has a built-in bias in front of the monitor. It produces a frame sync pulse that switches the optical bezel.   One of the two motion video boards 170, 172 has an image sensor 46, 48 receives information from one and converts it, the other working video board It receives information from the sensor and transforms it. The camera controller 168 is NT Action video board 17 for receiving SC (or S-VHS) coded video information 0, 172, convert it to digital form, and send it to the frame back. Remember it. This information is then read from the frame buffer and stored in the According to the control signals provided to the operating video boards 170, 172 by the card 188. To the video monitor via sync board 188. This information is Is read and written to the frame buffer at the same rate.   The signals output by the motion video boards 170, 172 are then synchronized with each other. Back to the card 188 and combined with the signal generated by the sync board 188. . All of these signals are monitored using a C2 or C3 video cable, for example. Sent to   Each of the motion video boards 170, 172 has at least 55 video frames. Operating at a rate of 60 video frames per second, and at this rate the final “Flicker-free” image (recognized by the observer) on the monitor 32 The result will be displayed. The two motion video boards 170, 172 are not Replace with a single board that allows Xel operation (ie, "address reordering") Can be   Frames generated by the system described herein (ie, video frames) Contains at least 480 horizontal lines, where each line is unique. Lines of the system are not overlapped (for example, due to "line overlap") and a complete 480 Get the Inn frame. The commonality between the lines of one frame is visible "Packs" frames with uneven lines due to the optical properties of the object Therefore, it is not due to additional processing performed by the system. One feel Less than one frame, typically half the number of lines per frame Including minutes or less. For example, one field typically has no alternate lines. So that only odd-numbered lines or even-numbered lines are included. the first Field contains only odd-numbered video lines of a complete frame If the field contains only the even video lines of the frame, the two The fields of must be "combined" to yield a complete frame.   The sync board 188 is connected to the motion video boards 170 and 172 when the frame is output. It produces a sync (ie, timing) signal shown relative to it. The motion video board is A "left image" frame and a "right image" with at least 480 lines each "Frame" and an example of the operating speed of each of the operating video boards 170, 172. Alternate out to the connected viewing system 31 at double the speed. An example For example, board 170 gives a "left image" frame, and board 172 gives a "right image". Image frame, board 170 issues another "left image" frame, Card 172 emits another "right image" frame, and so on. That is, of the board The left image from one (eg, board 170) is the other image (eg, board 170). 172), which are sequentially displayed with the right image, and each eye of the observer sees flicker. Normal television rates (eg, at least about 55 Hz, It is preferably presented to each eye at about 60 Hz).   In FIG. 16, the timing diagram is operation video boards 170 and 172 are NTS. C (or S-VHS) coded video information to the camera controller 168 Indicates that this information is output to the monitor after it is received. In the disclosed example , The interval on the time axis is 1/60 second, but each eye of the observer Others, such as 1/66 second intervals, that result in recognizing a flicker-free image on a computer Rates can also be used.   As shown in the timing diagram of FIG. 16, one of the operating video boards (eg, , Board 172) from camera controller 168 (shown as CC) 1 right frame 272 (odd field 274 and even field) Do Other working video boards (eg, board The first left frame 278 (also the odd field 28). Received simultaneously (including 0 and even field 282). Subsequent right and left flakes (Shown as FRAME2, FRAME3 and FRAME4) also The same from the camera controller 168 by each of the O boards 170 and 172. Be received at the same time. In the disclosed embodiment, each motion video board is new. A complete frame is received every 1/30 seconds.   Motion video after being buffered in the frame buffer of motion video board 172 The board 172 has at least 480 lines and corresponds to the frame 272 Put out the frame 284. The other motion video board 172 is then at least A frame 286 having 480 lines and corresponding to the frame 278 is output. next , Board 172 re-emits frame 284, on which board 170 is flared. Another screen of 286 continues. Therefore, the boards 170 and 172 are Will sequentially issue frames at a rate greater than the rate at which is received. In the disclosed example The exercise video boards 170 and 172 together make sure that each eye of the observer is Just like you see high resolution frames every 1 / 60th of a second Issue one after another.   Motion video boards 170, 1 when frames 284, 286 are being rendered 72 is simultaneously receiving the next right and left frames (FRAME2). Thus, this process is a perfect high-flicker-free operation for each eye of the observer. Continue in time as you would see a video image frame of resolution.   In the disclosed embodiment, two motion video boards 170, 172 are provided sequentially. The frame shown passes through the sync board 188 to the primary monitor 19 via line 196. 4 and through wire 200 to secondary monitor 198. Sequential presentation carried out Therefore, in general, the rate at which frames are sent to each monitor is It is twice the operating speed of each of the two. Sync board 188 is also polarized (see below). The timing signal that directs the polarization modulator associated with the monitor when changing An adjustment eye that allows an observer to see a three-dimensional image with stereoscopic parallax A timing signal for the mirror can be generated.   For each image frame presented sequentially, the image frame is displayed Fill the monitor screen well. That is, the left and right image frames While presented sequentially, each image frame is exactly an odd number of video lines. Or just an even number of video lines, just half the effective line of the monitor screen It does not appear in the number (or less). Instead, virtually all of the screen All lines are used to display each image frame. Preferably, Each frame contains at least 480 single horizontal video lines. Carried out There is no "line overlap". Each image frame should be in a valid bandwidth if possible A complete and sufficient number of video lines that can be displayed (for example, all odd and all even Number) is included. For this reason, the left and right image frames are Is different from field interlacing used with.   Usually, the image frames that are presented sequentially are many (eg, 30) images. Data can be included. That is, is each frame more than one data source? Including the image of lei. Possible data sources are endoscope 26 (for real time), memory data Data, and data from other endoscopes. Many images simultaneously on the monitor For example in a split screen (eg windowed) format. Can be shown.   VGA board 186, sync board 188, and operational video board 170, 1 72 may be incorporated into one electronic board or module that performs the same function You.   In the disclosed embodiment, the software resides in electronic module 30, and Present on the system board. Software is usually the first step in its operation. Used only to initialize the system. Another software is also an example It may be present for purposes of image enhancement and zooming, for example.   The electric shutter (as previously mentioned) is controlled by the camera controller 168. Control to compensate for a relatively limited range of ambient light variations. System is video Gives you a larger range where you can adjust the brightness of the image automatically and dynamically Light source 92 may be switched from a manual mode to an automatic mode (eg, enclosure 2). 16 by switch).   Referring to FIGS. 15A and 15B, in manual mode, the light source 92 associated with The mechanical shutter 268 is an iris (iris) formed by the mechanical shutter 268. ) One position through 270 until adjusted for more or less light Fixed in place. The electric shutter does virtually all of the brightness control in manual mode Give to.   In automatic mode, mechanical shutter 268 causes iris 270 to automatically It is controlled by a camera controller 168 that is dynamically adjusted. This model In the mode, the electrical shutter is still active and the mechanical shutter 268 is the electrical shutter. In combination with a rectifier in the range of manual mode of about 1 to 10 or more. Immediately In automatic mode, the range of ambient light that can be normally compensated is in manual mode. At least 10 times larger than This improvement over manual mode is mainly for video ・ Change in image brightness, but above the limited range of ambient light fluctuations An electrical shutter that corrects quickly and ambient light that responds slowly to changes in brightness The automatic mode uses both a mechanical shutter 268 to compensate for the wider range of This is because   In automatic mode, when ambient light increases, iris 270 Automatically narrows to allow the passage of weak light to the endoscope 26, and vice versa. , Because the iris 270 allows more light to pass through when ambient light is reduced Open to. The automatically and dynamically controlled iris 270 is designed to Video images that always have accurate brightness and color resolution over a wide range Is generated. The medical procedure to be performed is mainly focused on the user and from the light source 92 Suitable for a very wide range of ambient light conditions without the need to manually adjust the light intensity Automatic mode is very beneficial as it provides a video image with pitiful brightness .   Returning to FIG. 11, the printer 210 may be passed through, for example, the buffer board 180. It may be connected to the camera controller 168. Printer 210 is commercially available Video printer, or any type of printer known to those skilled in the art. It may be offset.   The camera controller 168 includes a cable 160 (in relation to FIGS. 9B and 5). As mentioned, the cable 160 is provided with both electrical wires and optical transmission fibers. Is a cable with a) and receives, for example, an electrical signal, an optical signal and Having edge connector 212 to provide light for illumination to cable 160 Can be.   As mentioned above, the power supply 182 is a registered UL / CSA 300 watt power supply. possible. Isolation transformer 190 operates to isolate the ground, and thus medical Very low levels required for the application (eg, 100 microamps or more) Keep the leakage current to (small).   Sequentially presented frames output by electronic processor module 30 One or more monitors that display either use selection technology or multiple operation technology be able to. In multiple motion technology, the left and right images are the same on the monitor. Sometimes displayed. The current preferred method of display is more accurate, more realistic Feeling, higher resolution, binocular, color, real time, stereoscopic, 3D image It is a technology of choice to realize the inspector. In the selection technique, each eye of the observer Virtually the only type of left or right image presented. Other technologies are possible And are known to those skilled in the art.   Referring to FIGS. 12A, 12B and 12C, in the exemplary embodiment, line 196 And output sequentially by electronic processor module 30 on 200 The rendered frame is provided to both the primary and secondary monitors 194,198. 2 One monitor is provided to let a large number of observers see the image of the object viewed. Have been. For example, the main physician who stands on one side of the operating table is You can see the image on Nita 194 and stand on the other side of the operating table The assistant can see the same image on the second monitor 196. Lord Moni The monitor 194 is typically a second monitor 196 (eg, 16 inches (40. 64c screen) (eg 19 inches (48.m) screen). 26 cm) screen ). Generally, any number of monitors can be used.   Although the primary monitor 194 and the secondary monitor 198 are substantially the same, The second monitor 198 is shown connected to the isolation transformer 202, The transformer 194 is not connected. However, the main monitor 194 does not include the isolation transformer 190. (FIG. 11) but not clearly shown in FIG. 12A. Yes. From the detection of the similarity between the primary monitor 194 and the secondary monitor 198, the following description Is primarily aimed at the primary monitor 194, but the description also applies to the secondary monitor 198. It is understood that   Monitor 194 may be provided in one of two configurations that are implementations of the selection technique. You. The first configuration is referred to as the "active screen" and the second configuration is the "passive screen". Known as "lean". "Active screen" configuration is "passive" eyewear Use (described below), and "passive screen" configuration is "active" Requires the use of air (also described below).   Both "active screen" and "passive screen" configurations have left and right frame Image separation and achieve virtually only one type of image at a time (eg left eye left eye An image and a right image) are given to each eye of the observer. Playback speed used In degrees, flicker (as perceived by each observer's eye) is half of that time , As each eye of the observer is blocked and sees virtually no image Is also essentially removed. The "active screen" configuration is currently preferred. Skilled person Has other configurations besides "active screen" and "passive screen" You will understand that.   In the "active screen" configuration, the left and right images are the screens of monitor 194. Rapidly alternated on the lean, and the selection device "separates" the images Used for. The left image of the selected device is written on the screen of monitor 194. The first polarization (eg, clockwise circular polarization) while inset, and the right image Is written on the screen of monitor 194 while the second polarization (eg counterclockwise rotation) Modulator 204 provided to have a circularly polarized light). Modulator 204 , Emitted from the screen of the monitor 194 in synchronization with the image frame display speed. It may be an active liquid crystal (LC) panel that changes the polarization characteristics of the reflected light. On line 194 Of the synchronization signal provided by the electronic processing module 30 (in particular, the synchronization board 188) of Signal 206 is used to align the polarization of modulator 204 with the image frame. Can be An adapter 232 (ie, interface) between monitor 194 and modulator 204. Interface connector) is a monitor 194 designed to receive the modulator 204. Can be placed on a bezel (facet) 234 provided on the. Use bezel 234 for The electrical connection, including power, is then provided by the modulator 204 above the monitor 194. It is done automatically when you are kicked. Suitable monitors and modulators are commercially available, e.g. Available from Kutronics.   In the "passive screen" configuration, the left and right images are the screens of monitor 194. Quickly replaced on clean, and select devices "separate" images. Used to However, with this configuration, the selected device will receive the sync signal 206. It includes an IR emitter 208 that responds by broadcasting a signal. "Active" eyewear (below Receive the broadcast signal, and attach the appropriate left or right lens Substantially "blank". The emitter 208 is approximately 4. 6 inches ( 11. 684 cm) 2. 8 inches (7. 112 cm), 1. 0 inch (2. 54 cm) and its power requirement may be 12-18 volts AC or DC. Appropriate Emitter / activity eyewear products are, for example, Stereographics or Tech. Commercially available from Tronics.   From electronic processor module 30 to primary and secondary monitors 194, 198 Signaling lines 196 and 200 provide the following signals: vertical (V), horizontal (H). ), Red (R), green (G), blue (B) and sync (FS) carrying 6 separate lines Have.   A suitable monitor is 16 inches (40. 64 cm to 20 inches (5 0. 8 cm) commercially available, has previous UL CSA approval and 60 It has a power requirement of 120 volt AC or 240 volt AC at hertz. Used The monitor is preferably at least 450 horizontal lines and 470 vertical lines. Have a resolution of one.   Referring to FIGS. 13A, 13B and 13C, the viewing device is It can be either dynamic or passive. "Passive" as previously monitored Viewing devices are used in "active screen" monitor configurations, and " The "active" viewing device is used in a "passive screen" monitor configuration.   "Passive" viewing devices (Figure 13A) are preferred (price, weight and comfort) For reasons of suitability) and typically the modulator 204 (ie, the "active screen" of the monitor). "In" configuration). Passive viewing devices are the first The first lens 220 having a polarization of (for example, clockwise circular polarization) and the second polarization ( For example, eyewear 2 having a second lens 222 with counterclockwise circular polarization) 18 (eg, glasses) may be used. Other polarizations than circular polarization are possible and are Known to. A modulator 204 is provided to have a first polarization (eg, When the image is displayed on the screen of the monitor), the passive eyewear wearer's The first eye is substantially blocked from seeing what the wearer's second eye is. You will be able to see the image displayed during the process. Conversely, modulator 204 Is the second polarization (for example, when the right image is displayed on the monitor screen), Looking at the image displayed while the first eye of the user is also blocked Will be able to. Suitable passive viewing devices are eg Tektronix Commercially available from Su.   In the example (FIG. 13B), the passive viewing device is a thin set. Conventional pair of glasses 256 having lenses 252, 254 and lenses 251, 253 Eyewear having an integrated hinge 250 that connects to the. Lenses 252, 254 Attaches to the eyeglasses 256 with the integrated hinge 250 rather than "clip". Note that it is an integral part of the eyewear that is being followed. Typically, The user has lenses 251, 253 that are flat (ie clear and non-standard) Spectacles 256, and the user, if necessary, may Replace the lens with a standard lens. For users who do not need a corrective lens, The Clare lens can be left in the mirror 256. Eyeglasses with integrated hinge 250 The thinnable set of lenses 252, 254 coupled to 256 each have a first polarization. Light (eg, clockwise circularly polarized light) and a second polarization (eg, counterclockwise circularly polarized light) Can be included. Lenses 252, 254 are as indicated by arrow 258. Are moved down or up to be placed in or out of the observer's line of sight, respectively. obtain. When you want to see a 3D image with the depth of the monitor, The observer lowers the lenses 252, 254 and places them in the line of sight of the observer. Conversely, The observer raises the lens and removes it from the line of sight. Position of the lenses 252, 254 The decision can be performed by a person other than the observer. For example, an observer may be washed and dirty. If undyed (eg uniformed gloved surgeon), helper (Eg nurse) raises and lowers lenses 252, 254 and decontaminates observer Try to stay in.   Another example of a passive device is one that is placed on the spectacles worn on the user. It is a pair of goggles. The goggle lens has a first polarization and a second polarization, respectively. As before, goggles can be worn by and removed from the observer by someone other than the observer. obtain. For example, a nurse may gog from a surgeon prepared to perform a surgical procedure. Can be hung and removed. Instead, the surgeon should go outside without the help of the nurse. You can put on goggles before preparing the procedure, and prepare the procedure and surgery. You can remove the goggles when you are done.   Other types of passive viewing devices can take are known to those skilled in the art. I have.   An "active" viewing device (Fig. 13C) typically has a "passive screen". “N” monitor configuration is used. Active viewing devices "Blink" in synchronization with the synchronization signal 206 broadcast by the emitter 208 Blocking Action "eyewear 224 (eg, glasses). Eyewear 224 IR detector, typically mounted on or in the frame 226 of the eyewear , And a liquid crystal lens 2 that polarizes (eg, turns black) in response to the sync signal 206. 28, 230, and a substantially left-side image displayed on the monitor screen. Give only the wearer's first eye, and the actual amount displayed on the monitor screen. Qualitatively, only the right image gives the wearer's second eye. The lens is a surface mode -It can be a sochromatic liquid crystal device. The power is distributed to the frame 226, for example. Supplied by two 3 Volt Lithium / Manganese Dioxide batteries mounted Can be Suitable active viewing devices are eg Tektronix Commercially available from S Corporation or Stereo Graphics.   In relation to passive viewing devices, active viewing devices are It can take various forms understood by a person. Viewing used Regardless of the device type and configuration, the viewing device is preferably occupational safety and All applicable safety requirements required by Health Care (OSHA), hospitals and other authorities Meet the job.   Viewing devices (eg, in passive and active configurations of viewing devices) 220, 222, 228, and 230) are typically completely blocked Or it cannot be made opaque but has an absorptance of about 80%. Thus typically The "blocked" eye can see something, but it significantly reduces the three-dimensional effect. Is not enough to destroy. After all, usually associated with viewing devices The higher the absorptivity, the more completely blocked the eye is, eg 90%. The absorptivity of gives a "blocking action" greater than that of 80%.   As previously indicated, the transmission channel 28 allows the stereoscopic endoscope 26 to be viewed in FIG. Can be directly coupled to the viewing device 34, the viewing device For example left and right images on the screen for viewing with polarized eyewear. Video projection system, including two video projectors for projecting each Direct left video image to the observer's left eye and right video image directly to the observer's right eye It is a headset that gives a surge. Electronic processor in either configuration Module 30 and monitor 32 (eg, monitors of FIGS. 12A, 12B and 12C) ) Is bypassed, but light source 92 and image sensor control module 50 are typically Purposely continue to operate and perform all functions.   Referring to FIG. 14, the headset 260 includes display devices in front of the wearer's eyes. May include two display devices 262, 264 provided for direct placement of the device. it can. Because of this, each eye sees only one "type" image. For example, display device 262 can receive only signal 58 from endoscope 26, and The display device 264 can receive only the signal 60 directly. After all, the display data Vise 262 displays only the left video image that the wearer's left eye would only see And the other display device 264 has a right video image that only the right eye will see. Show only J. The transmission channel 28 is from the endoscope 26 to the headset 260. Can be a cable 266 that provides signals 58, 60 to.   A person wearing the headset 260 can display the stereo image to see the stereoscopic image of the target. You can see vices 262, 264 directly, or display devices to see around It can be seen away from the chairs 262,264. Surgeon wearing headset 26 0 will find it particularly useful during surgery because of it. The surgeon Can directly see the hand-operated tool, and also the device 262, Switching between viewing H.264 and viewing a patient easily and quickly Can be made completely aware of the surgical procedure being performed and the surroundings during this time Is done.   Referring to FIG. 17, the three-dimensional medical video endoscope system according to the present invention has a stereoscopic structure. Connected by cable 28 to electronic processing components for processing and displaying images It has been shown and described herein as including a stereoscopic endoscope 26. Stereoscopic vision The mirror is a CCD camera (labeled as head A and head B in FIG. 17). ) And two image sensing devices such as Cable electronic three-dimensional endoscope Connect to processing parts. The electronic processing component is typically a signal processing unit (SPU) 35. 0 and an image control unit (ICU) 352. SPU350 works Video boards 170 and 172 (eg, shown in FIG. 11), central processor 184, VGA board 186, sync board 188, and power supply 182. I The CU 132 includes a light source 92 and an iris controller.   In some embodiments of the invention, it may be replaced by a conventional two-dimensional endoscope . In this alternate embodiment, the three-dimensional medical video endoscope system according to the present invention is , 2D video images of objects viewed by conventional 2D video endoscopes To create. The three-dimensional medical video endoscope system of the invention is used in conventional conventional endoscopes. Since it can be used, the inventive system is versatile and economical. FIG. As shown in FIG. 8, a conventional two-dimensional endoscope has a body portion 354, which is coupled to a light source. A fitting 356 and an eyepiece 358 can be included. Conventional two-dimensional endoscopy The mirror's eyepiece 358 connects the conventional two-dimensional endoscope to a video system. A camera combiner 360 provided for matching is combined. Camera combiner 3 60 is a standard "C" mounted endoscopic coupler having a threaded portion 362. According to the invention Is provided with a camera head for connecting with the screw portion 362 of the camera combiner 360. A conventional two-dimensional endoscope is used in a three-dimensional medical video according to the present invention as shown in FIG. Interface to the endoscope system. Referring to FIG. 17, in an alternative embodiment The stereoscopic endoscope 26 is a combination of the conventional two-dimensional endoscopes shown in FIG. And replaced by the inventive camera head. Cable 28 leaves CCU50 Light Combine the camera heads of.   Referring to FIG. 19A, the camera head 364 of the invention is the camera head shown in FIG. It includes a female threaded portion 366 for receiving the threaded portion 362 of the Mela combiner 360. The image from a conventional two-dimensional endoscope includes the camera head 364 and the first marking. On the CCD camera provided on the printed circuit (PC) board 372. Move through Indo 368. The first PC board 372 is the second PC board It is connected to 374. Both the first and second PC boards 372 and 374 are shown in FIG. 9B, a camera head driver electronic which will be described in detail later. Including box. Typically, the driver electronics will be the 3D medical device according to the present invention. It produces two signals that can be used to drive the Deo endoscope system. turtle La Head 364 moves the video cable 28 that connects to the CCU (Figure 17) It has a ring nut 376 for possible coupling. In this embodiment, the camera The body 378 of the pad 364 is formed of aluminum.   Referring to FIG. 19B, the camera head driver electronics are CC D camera 370, CCD interface and signal conditional circuit 380, right side It includes a buffer 382 and a left buffer 384. The two buffers 382 and 384 are , Coupled to CCU (Fig. 17) by cable 28 terminating at connector 386 Have been. The circuit 380 receives the output signal from the CCD 370 from the CCU 370. And provide a correction signal 388 to CCD 370. Circuit 380 is also CCD3 The output signal from 70 is processed and one signal is provided to right buffer 382. Another signal to the left buffer 384. The two signals given to the buffer are It is always the same. Two "channels" are three-dimensional medical video views according to the invention Mirror system works properly with camera head driver electronic Must be created by the su. Two from a single CCD output signal (left and (Right), the two signals are fed into the 3D system, and The left and right channels substantially process the same signal and the final video produced Oh images move as described above, except that they are two-dimensional instead of three-dimensional. To make.   Other modifications and improvements do not depart from the spirit and scope of the claimed invention. Can be generated by those skilled in the art. Therefore, the invention is not limited to the description of the embodiments above. Not.

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (81)指定国 ＥＰ(ＡＴ，ＢＥ，ＣＨ，ＤＥ， ＤＫ，ＥＳ，ＦＲ，ＧＢ，ＧＲ，ＩＥ，ＩＴ，ＬＵ，Ｍ Ｃ，ＮＬ，ＰＴ，ＳＥ)，ＣＡ，ＪＰ (72)発明者 ウッドバリー，イー・アーサー アメリカ合衆国マサチューセッツ州01921, ボックスフォード，バリー・ロード 27 (72)発明者 マッキンリー，アーサー・シー アメリカ合衆国マサチューセッツ州01835, ブラッドフォード，アカデミー・アベニュ ー 11 (72)発明者 マッキンリー，ハリー・アール アメリカ合衆国マサチューセッツ州01073, サウザンプトン，ポスト・オフィス・ボッ クス 356────────────────────────────────────────────────── ─── Continuation of front page    (81) Designated countries EP (AT, BE, CH, DE, DK, ES, FR, GB, GR, IE, IT, LU, M C, NL, PT, SE), CA, JP (72) Inventor Woodbury, E Arthur             United States Massachusetts 01921,             Boxford, Barry Road 27 (72) Inventor McKinley, Arthur Sea             Massachusetts, USA 01835,             Bradford, Academy Avenue             ー 11 (72) Inventor McKinley, Harry Earl             Massachusetts United States 01073,             Southampton, Post Office Bot             Cous 356

Claims (1)

【特許請求の範囲】 １． 高解像度医療ビデオ内視鏡装置であって、 Ａ）ハンドル部分と胴体部分を有し、 対象物の左と右の光イメージを発生するための内視鏡の先端における対物レン ズと、 内視鏡の一端から他端に向かって左および右の光イメージを伝送するための対 物レンズ系の近くにある光学系と、 所定のしかし自動的に調整可能な時間の光イメージを繰り返し検出しそして該 光イメージを左および右ビデオ・イメージ信号に変換するため内視鏡の近端にお ける光検出モジュールと、 を含む立体内視鏡と、 Ｂ）前記光検出モジュールを制御してビデオ・イメージ信号を受信するための 第１のモジュールと、 前記第１のモジュールからビデオ・イメージ信号を受信しそして第１の速度で 左および右ビデオ・イメージ信号のそれぞれを処理して時分割多重左および右ビ デオ・イメージ信号を発生し、各時分割多重ビデオ・イメージ信号は約４８０ま たはそれ以上の独自の水平ビデオ・ラインを有するビデオ・フレームを表し、時 分割多重ビデオ・イメージ信号は第１の速度のほぼ２倍である第２の速度で伝送 に適用される、第２のモジュールと、 を含む電子プロセッサ・モジュールと、 Ｃ） 前記立体内視鏡を電子プロセッサ・モジュールに結合する伝送チャンネ ルと、 Ｄ） 第２のモジュールから第２の速度で時分割多重ビデオ・イメージ信号を 受信し時分割多重ビデオ・イメージ信号に基づいて左および右ビデオ・イメージ を表示し、各ビデオ・イメージが約４８０またはそれ以上の独自の水平ビデオ・ ラインを有する、ビデオ・モニタと、 前記モニタ上の三次元ビデオ・イメージを観察し、該モニタ上に表示された実 質上左ビデオ・イメージのみを観察者の左目に見させそして該モニタ上に表示さ れた実質上右ビデオ・イメージのみを観察者の右目に見させるビューイング・デ バイスと、を含むビューイング装置と、 Ｅ） 前記立体内視鏡の少なくとも胴体部分が、剛性シース・アセンブリが該 胴体部分に関して回りに回転できるように、挿入可能である該剛性シース・アセ ンブリであって、該剛性シース・アセンブリは面を有する角度付末端チップと、 前記立体内視鏡の胴体部分が前記剛性シース・アセンブリへと挿入される時に該 末端チップの面が前記立体内視鏡の対物レンズ系に向けられている方向から光イ メージを導き、このために前記剛性シース・アセンブリは前記角度付末端チップ が向けられている方向への変化を生じ、そして前記胴体部分が前記剛性シース・ アセンブリに挿入される時に立体内視鏡が見る方向を変化する、前記の剛性シー ス・アセンブリと、 を含む高解像度医療ビデオ内視鏡装置。 ２． 高解像度医療ビデオ内視鏡システムであって、 Ａ） 内視鏡に結合され、該内視鏡から二次元光イメージを受け、そして該二 次元光イメージを処理して左ビデオ・イメージ信号と右ビデオ・イメージ信号を 生成し、前記二次元光イメージを電気信号に変換するイメージ・センサと、前記 電気信号から前記左および右ビデオ・イメージ信号を生成する処理エレクトロニ クスとを含むカメラ・ヘッド結合および適用装置と、 Ｂ） 前記イメージ・センサを制御してビデオ・イメージ信号を受信するため の第１のモジュールと、 前記第１のモジュールからビデオ・イメージ信号を受信しそして第１の速度で 左および右ビデオ・イメージ信号のそれぞれを処理して時分割多重左および右ビ デオ・イメージ信号を発生し、各時分割多重ビデオ・イメージ信号は約４８０ま たはそれ以上の独自の水平ビデオ・ラインを有するイメージ・フレームを表し、 時分割多重ビデオ・イメージ信号は第１の速度のほぼ２倍である第２の速度で伝 送に適用される、第２のモジュールと、 を含む電子プロセッサ・モジュールと Ｃ） 前記カメラ・ヘッド結合および適用装置を電子プロセッサ・モジュール に結合する伝送チャンネルと、 Ｄ） 第２のモジュールから第２の速度で時分割多重ビデオ・イメージ信号を 受信し時分割多重ビデオ・イメージ信号に基づいて左および右ビデオ・イメージ を表示し、各ビデオ・イメージが約４８０またはそれ以上の独自の水平ビデオ・ ラインを有する、ビデオ・モニタを含む、ビューイング装置と、 を含む高解像度医療ビデオ内視鏡装置。[Claims] 1. A high-resolution medical video endoscopic device,   A) It has a handle part and a body part,   The objective lens at the tip of the endoscope for producing left and right optical images of the object. And   A pair for transmitting left and right optical images from one end of the endoscope to the other. An optical system near the object lens system,   Repeatedly detecting the light image for a predetermined but automatically adjustable time and At the near end of the endoscope to convert the optical image into left and right video image signals. Light detection module, A stereoscopic endoscope including   B) for controlling the photodetection module to receive a video image signal The first module,   Receiving a video image signal from the first module and at a first speed Each of the left and right video image signals is processed to time-division multiplexed left and right video. A video image signal, each time division multiplexed video image signal up to about 480. Or a video frame with more than its own horizontal video line, The split multiplexed video image signal is transmitted at a second rate which is approximately twice the first rate. A second module applied to An electronic processor module including   C) Transmission channel coupling the stereoscopic endoscope to an electronic processor module And   D) Time division multiplexed video image signal at a second speed from the second module Left and right video images based on received and time division multiplexed video image signals And each video image has about 480 or more unique horizontal video A video monitor having a line,   Observe the three-dimensional video image on the monitor and display the actual image displayed on the monitor. Only the left video image, qualitatively, is viewed by the observer's left eye and displayed on the monitor. The viewing image that allows the observer to see only the right video image in the right eye. A viewing device including a vice,   E) At least a body portion of the stereoscopic endoscope has a rigid sheath assembly. The rigid sheath assembly is insertable so that it can be rotated about the body portion. A rigid sheath assembly having an angled distal tip having a surface; When the body portion of the stereoscopic endoscope is inserted into the rigid sheath assembly, From the direction in which the surface of the distal tip faces the objective lens system of the stereoscopic endoscope, the optical The rigid sheath assembly with the angled distal tip. Changes in the direction in which the The rigid seal that changes the viewing direction of the stereoscopic endoscope when inserted into the assembly. Assembly, High resolution medical video endoscopic device including. 2. A high resolution medical video endoscope system,   A) coupled to an endoscope, receiving a two-dimensional optical image from the endoscope, and The two-dimensional optical image is processed to produce a left video image signal and a right video image signal. An image sensor for generating and converting the two-dimensional optical image into an electrical signal; Processing electronics for generating said left and right video image signals from electrical signals Camera head combination and application device including   B) To control the image sensor to receive a video image signal The first module of   Receiving a video image signal from the first module and at a first speed Each of the left and right video image signals is processed to time-division multiplexed left and right video. A video image signal, each time division multiplexed video image signal up to about 480. Or more, representing an image frame with its own horizontal video line, The time division multiplexed video image signal is transmitted at a second rate, which is approximately twice the first rate. A second module applied to the transmission, Electronic processor module including   C) The camera head coupling and application device is an electronic processor module A transmission channel that is coupled to   D) Time division multiplexed video image signal at a second speed from the second module Left and right video images based on received and time division multiplexed video image signals And each video image has about 480 or more unique horizontal video A viewing device having a line, including a video monitor; High resolution medical video endoscopic device including.
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Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2011099780A3 (en) * 2010-02-10 2012-01-05 엘지전자 주식회사 Image display method and apparatus
KR101114237B1 (en) * 2011-05-19 2012-03-05 주식회사 이턴 Apparatus and method for processing surgical image based on motion
JP2013504400A (en) * 2009-09-16 2013-02-07 メディグス リミテッド Small-diameter video camera head and visualization probe and medical devices incorporating them
JP2014068676A (en) * 2012-09-27 2014-04-21 Olympus Medical Systems Corp Sheath for endoscope and endoscope system
WO2017199926A1 (en) * 2016-05-17 2017-11-23 カイロス株式会社 Endoscope device

Families Citing this family (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5951543A (en) * 1997-06-30 1999-09-14 Clinicon Corporation Delivery system and method for surgical laser
WO2001060076A1 (en) * 1998-11-04 2001-08-16 Forte Visio Medica Ab Design, function, and utilisation of an equipment for capturing of three-dimensional images
US6614595B2 (en) 2001-02-16 2003-09-02 Olympus Optical Co., Ltd. Stereo endoscope
WO2007100846A2 (en) * 2006-02-28 2007-09-07 Emphasys Medical, Inc. Endoscopic tool
EP3482674B1 (en) 2017-11-10 2022-03-30 Maxer Endoscopy GmbH System comprising an optical instrument
CN111565621B (en) * 2018-01-10 2024-07-19 开米美景公司 Time-correlated source modulation for endoscopy
DE102019114817B4 (en) * 2019-06-03 2021-12-02 Karl Storz Se & Co. Kg Imaging system and method of observation
CN114786000A (en) * 2022-04-12 2022-07-22 嘉兴智瞳科技有限公司 Microsurgery 3D digital imaging system and 3D microsurgery camera

Family Cites Families (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4873572A (en) * 1987-02-27 1989-10-10 Olympus Optical Co., Ltd. Electronic endoscope apparatus
JPS63294509A (en) * 1987-05-27 1988-12-01 Olympus Optical Co Ltd Stereoscopic endoscope device
DE3921233A1 (en) * 1989-06-28 1991-02-14 Storz Karl Gmbh & Co ENDOSCOPE WITH A VIDEO DEVICE AT THE DISTAL END
US4941457A (en) * 1989-08-17 1990-07-17 Olympus Optical Co., Ltd. Endoscope using an optical guide twisted on the tip side to have the visual field direction and curvature axis coincide with each other
WO1994015521A1 (en) * 1993-01-05 1994-07-21 American Surgical Technologies Corporation Medical video endoscope system

Cited By (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2013504400A (en) * 2009-09-16 2013-02-07 メディグス リミテッド Small-diameter video camera head and visualization probe and medical devices incorporating them
WO2011099780A3 (en) * 2010-02-10 2012-01-05 엘지전자 주식회사 Image display method and apparatus
US9179138B2 (en) 2010-02-10 2015-11-03 Lg Electronics Inc. Image display method and apparatus
US9743075B2 (en) 2010-02-10 2017-08-22 Lg Electronics Inc. Image display method and apparatus
KR101114237B1 (en) * 2011-05-19 2012-03-05 주식회사 이턴 Apparatus and method for processing surgical image based on motion
JP2014068676A (en) * 2012-09-27 2014-04-21 Olympus Medical Systems Corp Sheath for endoscope and endoscope system
WO2017199926A1 (en) * 2016-05-17 2017-11-23 カイロス株式会社 Endoscope device

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