JPS59204018A - 立体視内視鏡 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 （ア）技術分野 この発明は、工業用、産業用、医療用の、挟小部の観察
に用いる内視鏡に関する。

内視鏡は、従来、二次元平面観察に使われていた。

この発明は、立体視を可能にした内視鏡を与える。

特に医療分野で、消化器系、気管支系、その他の体内諸
器官の内視鏡として、有用である。

（イ）従来技術とその問題点 内視鏡は、一般に撮像部と、伝送部と、受像部とを備え
る。

伝送部は、可撓性に富む長いケーブル状である。

この中には、画像を伝送するイメージファイバが含まれ
る。照明光を送る必要がある場合（Ｊ、照明光を伝送す
るライトガイドをも含む。さらに、生理食塩水などの液
体を送給する注液パイプを含む場合もある。また撮像部
の焦点を調節するための装置か含まれることもある。

撮像ｇａｓ　ｆ；ｉ、対象物に接近した位置にまで挿入
さλ′１て、対象物を撮像する部分である。ライトガイ
ドからｊｊクイ明光か対象物に向けて出射する。反射光
かぎ、ｔ’ｉ　ＩＭレレンを経て、イメージファイバの
端面にｚｌ　Ｋ４物Ｑ〕像を結ぶ。この画像はイメージ
ファイア１によって伝送さλ１で受像部に至る。

□”□：　（１７，：　：ｌ’１薯」観察者の近傍にあ
り、イメージファイバで伝送された像を直視できる状態
に変換する。

イメージファイハ端而に現わわる（象を、受像レンズを
Ｊｌｌ、、Ｉ　Ｌ　−Ｃｌｉ’、ｌ接、肉眼て観察する
！１１ｂある。テレヒノノメラで撮像して、モニタテレ
ビに映したず′１４もｔｉ）る。

従、・にＱ〕内視鏡！−４置（：］、イメージファイバ
が１木で、撮イ“（１する点も−１：Ｇ１所であった。

結（象レンズも１１び、１てと＋匹）る。

イメージファイか端ｊｎ１には、対象物、対象領域か、
結像レンズによって二次元化されて、二次ｉＬ画像とし
て結像する。受像部に於て、これを観察した几“舎、対
象物の凹凸か現われない二次元画像として見える。

内視鏡によって観察する対象物は、工業用或は医療用に
よって、大きく異なる。医療ｙ旧のル）合でも、対象と
なる器官は多様である。

二次元化された平面情報で十分な場合もあるか、立体的
な情報かより望ましい場合も多い。

従来の内視鏡装置は、レンズ、イメージファイバか１組
しかなかったので、いわけ単眼の観察装置といえる。こ
れによって、対象物を、凹凸を含む立体的画像として、
観察する事はできない。

対象物を立体的に捕えるには、撮像８＋Ｓの位置を動か
して、２箇所以上からの画像を突き合わせて、直観或は
計チ？、によって知ることかできよう。

しかし、対象物が人体内の諸器１−イである場合、こλ
１．（」運動しているので、撮像部を変位させている間
に、対象物の状態が変化してしまう。このようＩＳもの
について、経時的に、撮像部を変位させなから撮像して
、後にこれを対比して、三次元情報を求める、というこ
とができない。

対象物が静止している場合であっても、撮像部の変位量
を正確に制御することか必すしも容易でｊｉいから、計
算によって、正確に物体の凹凸弼を求めることはガ（し
い。

（つ）　本発明の内視鏡 本発明の内視鏡は、２木のイメージファイバと、２個の
ｌｊ、、ｊ　（Ｋ４点、２個の１最像レンズを用いる。

２個のｌｊ、：像点は、一定距離ｌたけｉｉ；ｉｔ隔し
ている。２箇１す１から対イ４を撮像する。

つまり、二眼の観察装置を（Ｉｉｉ“１えた内視１．シ
３を与える。

”：：ｆ′４！　：、ＩＳで（１，２つの画像を同時に
観察する。最もＩ！＋’＋　ｉｌ’。に（、Ｉ、観察と
ＩＱ）左右の眼で、２つの画像を回１１１ｊ（こ見ろ。

こうすると、対象物を立体的に観察−Ｊきる。

（閣　　実　　ＪＡｆｔ　　　例 Ｊ’Ｊト、図面によって説明する。

’ｋ　７’ｒ明の技術的焦点は、内祝ｊｌ１２の先端（
撮像）、゛ククζこ、Ｉ：）る。、まず撮像部の構造に
ついて説明する。

第１１’Ｘ＋は／；＼発明の内視鏡の撮像部の構造を示
す着視図で、（へる。第２図は同じ部分の縦１１）ｒ面
図を示す。第３図は第２図中のＩＩＩ　−ＩＩＩ断面図
である。

イメージファイバは２本ある。第１イメージフアイバ１
と第２イメージフアイバ２とが平行に設けられる。さら
に照明光を伝送するライトカイト３も設けられる。

第１イメージフアイバ１、第２イメージフアイバ２及び
ライトガイド３を、外部被覆４によって束ね、保護して
いる。

撮像部の先端には透明の窓５が設けである。

第１イメージフアイバ１、第２イメーソフアイバ２の終
梠は、軸方向に一定距離ｌたけ離隔している。それそね
の端面から、適当な距割を置いて、反射鏡６．γが設け
られる。

ライトカイト３の先端部の前方にも、照明光を反射して
、側方の窓５から外部へ照射するための反射鏡８が設け
られている。

窓５の軸方向の長さは、第１イメージフアイバ１、第２
イメージフアイバ２の、対応する反射鏡６．７の距ν１
ｌＩｌ！より長くなけれはならない。

ライトガイド３からの照明光は反射鏡８て反射され、窓
５を通って、外部の観察対象物９を照明する。

観（：／−刈Ｃｊ）−４汐ｊ９の明るい像は、悠５から
入シ）、反１’、ｉ、１−　Ｈｌｉ、”ｉ　ｆ：ｉ、γ
て反射されて、第１イメーンフアイノく１、第２イメー
ンフアイ／＜２の端面に入射する。

−イゲ：１を述へる工 全体の外径（外８１５被似４の外径）か５　ｍｍ、第１
）ｉ−２イメ−ンファイハ１．２の直径か１　ｔｎｍ、
イメージファイノ’１．２の端面の軸方向距離か、ｅ−
；づＱ　ｒｒｔｒ＋＋とし、た内ｉＬｉ先ＧＨｔ２装置
を作製した。

初末、内視鏡りど使ｉ＋１されていたイメージファイバ
（１１１′ｌ径か３〜５７ｍｎ　ｇｒであった。しかし
、本発明−ｃ（４よ＆ｌ　、’６１１１　シｔ　１　ｎ
ｎｎ　ｇ）程度のものを用いるのが良い。

第４図はイメージファイバ１又は２０）先端０）−ｒ’
Ｘ＋ＳＫｔ”ｔ　１ＡＪ１面図である。第５図は第４図
中の）・□−Ｖ断面図、５．　；■、Ｊ−。

イメージファイノ）１（又は２）は、イメージファイバ
′ｌＪｋ　ｉ’Ｊ　１４　’こよって被覆さツ′１．た
、石英ファイバ・れなとよりなるイメージファイノλ伝
送ｊ’ｉ１５１５をイ１−する。

イメーシフ−）′イノ・１の撮像側端Ｆ；（Ｓこと於て
、　ｉＪ≦の被覆１４が除かわ、円筒形のレンズスリー
ブ１２が接着剤１３によって接着されている。

レンズスリーブ１２の前端には、結像用のレンズ１１か
接着剤１３によって接老される。レンズ１１は、対象物
９の実像をイメージファイバ伝送部１５の端面に結像す
る作用を持っている１つ第６図はライトガイド３の先端
部の縦断正面図である。第７図は第６図中の■−■断面
図を示す。

ライトガイド３は、照明光を伝えるための透明のライト
ガイド伝送部２１と、これを囲むライトカイト被覆２２
とよりなる。ライトガイドは、ＰＦｔ、ｊ　Ｍ　Ａ　（
ポリメチルメタクリレ−１・）なとのプラスチック製と
することができる。また石英系ファイバでライトガイド
を構成することもてきる。

第８図は本発明の立体視内視鏡の全体構成図である。

第１イメージフアイバ１、第２イメーンフアイバ２の受
像部側には、例えは接眼レンズ３１，３２が設けらね４
、観察者が右眼３５、左眼３６て第１イメージフアイバ
１、第２イメージフアイバ２の画イνを観察するように
なっている。

ライトカイト３の受像部側の終端には、集光し／ス３３
、光源３４か設けである。光源３４は、ハ〔Ｊケノラン
プ、キセノンランプなどである。

光／Ｉｊｌｊ　３４から出た照明光（」、レンズ３３に
よって１１〕１凸ｖ　ｔ＋、ライトガイ１−３にｈえら
ね、る。ライトカイト 照明３’（’；　（、：Ｉ　、反射ｉ；２８て反則さ〕
１て、観察対象物９・＼ｊｊｔｊ　＋１Ｂ、ｉさｘ’ｌ
る。

文１”求′吻５）からのｊ又しトｊ光は、ｋｌＮなる位
置にある反！’ｔｉｊ：ｉ’、１Ｕ　、　−／　ｉこよ
って反ＱＪされ、レンズ１１．１１’を経て第１イノ−
ンファイハ１、第２イメーシフｊ′イハ２の、２つの異
る画像伝送系へ導入さ２］、る。

この１１１ｊ、２つ０）イメージファイバ、反’Ｎ視を
含む１ｌｌｌ１１゛会伝送系（９目い：ｒｘｌ（ｅたけ
出（（れでいるため、視差を生じる。

２−）υ）ＩＩＩ白゛′〈ｊを、１＆眼レンス３１，３
２を粁て両眼３　！ｊ　ｌ　３６で同）Ｉｉ」１こ見る
と、１１゛１コ１柚ｌに基つく視′□′により、観察対
象物９を立体視する・ｊ］−かできる。

・′、！像：：：：ては、肉眼て乱１察するたけてハく
、テレビカメラを用いて、モニタテレヒ上に映像として
映し出すこともてきる。テレビ画面から、対象物９の凹
凸を知り、立体情報を得るよう（こしても良い。

また受像部で、２つの画像をテレビカメラで光Ｎ　ｆ＜
　換Ｌ、Ａ／Ｄ変換器を経てコンピュータニ入力し、計
算によって、観察対象物の三次元情報を求めるようにす
ることもできる。

この例では、ライトガイド３を含む内視鏡を示している
か、観察対象物が明るくて、照明光を必要としない場合
（ツ、ライトカイトのなし１内視ｉ）区を使用する。そ
のような内視鏡であっても、同様に本発明を適用するこ
とかできる。

（オ）　　効　　　　　果 本発明は、２木のイメージファイ／＼をＩ−［（シ）、
撮像部の終端部の位置を距離ｌたけ離隔しておシ）、２
つの画像に視差を生じるようにしてしするから、（１）
対象物の立体的観察が可能となる。

（２）先端部全体を細く構成できる。

などの効果がある。

【図面の簡単な説明】

電）、　１１匈（１本発明の内視鏡の撮像部の構造を示
ず４：）視図。 第２′ｌ′Ａは同し部分の断面図。 第：２図は第２図中の川−用断面図。 曳１；　、Ｉ　ｌ：λ１（号撮像邪に於けるイメージフ
ァイバ先端の−７：ｂ肪〔ｊｊ）１ｉｌ１而図。 第５１ｉｌ　Ｙｊも＋′Ｊ４１スＩ中の）′−■断面図
。 ’ＪＡ、”　Ｇ　ｉｌ、（ｌはライトカイト先端の一部
縦１訂［正面図。 第７１スｉ、ｌ第６は１中の１・］Ｉ−Ｖｌｌ　ｌｌｒ
面図。 潟３；図（，１木発明の立体視内視鏡の全体構成図。 １　　グ１．Ｊイメージファイバ ２　　第２イメージフアイバ ′、］　　・　ライトカイト ４・　外部被覆 ５・窓 ０〜８・−反　射　鏡 ９−・　観察対象物 １１　　　・　　し　　　ン　　　ズ １２　・ｌ／ンプスリーブ １３・・・・・接　着　剤 １４・・・イメージファイバ被覆 １５・・・・イメージファイバ伝送部 ２１　・・ライトカイト伝送部 ２２・・・　ライトガイド被覆 ３１．３２　　・接眼レンズ ３３　・・　集光レンズ ３４　・・光　　源 ３５　・　　右　　　　　眼 ３６・・左　　眼 発　　明　　者　　　　　　　　宇都宮　　敏　　男吉
　　１）　健　　− 小　　野　　公　　ヨ 津　　　野　　　ｌ告　　　− 四　　川　　　　　満 特許出願人　　住友電気工業株式会社

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 （］）　　画像を伝送すべき２木のイメージファイ）＜
   １　、′ｌと、こＡ」、らを被覆する可撓性のある外）
   １１３被覆４と、１静像部の先端に設けられ観察対象物
   ５５の像を第１イメージフアイア＜　ｌの端面及び該端
   面と一定距離たけ離ｌ’？、ヘシて設けられる第２イメ
   ージフアイバ２の端面に結像するためのレンズ’Ｉ　１
   　　、１１’とよりなる」；を特徴とする立体視内視鏡
   。 （２）　　前記観察対象物９からの光を反則して第１イ
   メージフアイバ１　、第２イメージフアイノ＼２ヘノ！
   りくために一定距１４１（たけ１η１１隔して設けら（
   ３）　　イメージファイノ＼１，２と平行して照明光を
   導くためのライトガイド３を備える特許請求の範囲第（
   １）項記載の立体視内視鏡。