図面 (/)

技術 立体内視鏡および立体内視鏡システム

出願人 オリンパス株式会社
発明者 青野進
出願日 2016年9月28日 (2年1ヶ月経過) 出願番号 2017-535116
公開日 2018年2月15日 (9ヶ月経過) 公開番号 WO2017-138187
状態 特許登録済
技術分野 内視鏡 孔内観察装置 レンズ鏡筒 カメラ一般 立体、パノラマ写真 閉回路テレビジョンシステム
主要キーワード RL方向 硬質管 長手位置 バネ受 内部構成要素 補強枠 直進ガイド トロリー
関連する未来課題
重要な関連分野

この項目の情報は公開日時点(2018年2月15日)のものです。
また、この項目は機械的に抽出しているため、正しく解析できていない場合があります

図面 (9)

課題・解決手段

撮像装置10は、対物光学系33,35と、2つの被検体像撮像する少なくとも1つの撮像素子40,60と、2つ被写体像光学特性を変更する少なくとも1つの移動レンズ部36,56と、移動レンズ部36,56を駆動する少なくとも1つのアクチュエータ71,72と、を具備する。

概要

背景

生体体内構造物の内部などの観察が困難な箇所を観察するために、生体または構造物の外部から内部に導入可能であって、光学像撮像するための撮像ユニットなどの光学ユニット具備した内視鏡が、例えば医療分野または工業分野において利用されている。

このような内視鏡の中には、2つの観察画像を組み合わせて3D画像を生成して、被検体立体視できる2眼式の3D内視鏡が登場している。

例えば、日本国特開平8−94965号公報には、立体画像を撮像する撮像部の輻輳角撮像側で簡単に変更できる内視鏡用撮像装置が提案されている。

しかしながら、従来の立体内視鏡においては、撮像装置によって取得する3D画像の立体感が2つの撮像光学系の中心軸離間距離によって規定されるため、ユーザが所望に調整したり、変更したりすることができないという課題があった。

例えば、立体内視鏡は、観察対象に対して観察窓が設けられた挿入部の先端部を遠ざけると、被検体の立体感を小さくできるが、モニタに表示される観察画像が小さくなってしまい実用性が低下する。

その一方、立体内視鏡は、観察対象に対して観察窓が設けられた挿入部の先端部を近づけると、被検体の立体感を大きくできるが、被検体を処置するときに立体的にモニタ上に映る処置具などに圧迫感が生じる。

さらに、立体内視鏡は、モニタ上に映し出される被検体を一定の大きさで観察できるほうが好ましく、被検体に対する検査、処置などの作業性が向上する。

そこで、本発明は、上述した事情に鑑みてなされたものであって、ユーザが3D画像を所望の立体感に調整および変更でき、被検体に対する検査、処置などの作業性が向上する内視鏡用の撮像装置、立体内視鏡および立体内視鏡システムを提供することを目的とする。

概要

撮像装置10は、対物光学系33,35と、2つの被検体像を撮像する少なくとも1つの撮像素子40,60と、2つ被写体像光学特性を変更する少なくとも1つの移動レンズ部36,56と、移動レンズ部36,56を駆動する少なくとも1つのアクチュエータ71,72と、を具備する。

目的

本発明は、上述した事情に鑑みてなされたものであって、ユーザが3D画像を所望の立体感に調整および変更でき、被検体に対する検査、処置などの作業性が向上する内視鏡用の撮像装置、立体内視鏡および立体内視鏡システムを提供する

効果

実績

技術文献被引用数
0件
牽制数
0件

この技術が所属する分野

ライセンス契約や譲渡などの可能性がある特許掲載中! 開放特許随時追加・更新中 詳しくはこちら

請求項1

対物光学系と、2つの被検体像撮像する少なくとも1つの撮像素子と、前記2つ被写体像光学特性を変更する少なくとも1つの移動レンズ部と、前記移動レンズ部を駆動する少なくとも1つのアクチュエータと、を具備することを特徴とする撮像装置

請求項2

2つの前記撮像素子を備えたことを特徴とする請求項1に記載の撮像装置。

請求項3

2つの前記移動レンズ部を備えたことを特徴とする請求項2に記載の撮像装置。

請求項4

2つの前記アクチュエータを備えたことを特徴とする請求項3に記載の撮像装置。

請求項5

1つの前記アクチュエータと、2つの前記移動レンズ部を連結する連結部と、を備えたことを特徴とする請求項3に記載の撮像装置。

請求項6

1つの前記撮像素子と、2つの前記移動レンズ部と、を備えたことを特徴とする請求項1に記載の撮像装置。

請求項7

2つの前記アクチュエータを備えたことを特徴とする請求項6に記載の撮像装置。

請求項8

1つの前記アクチュエータと、2つの前記移動レンズ部を連結する連結部と、を備えたことを特徴とする請求項6に記載の撮像装置。

請求項9

2つの前記撮像素子と、1つの前記移動レンズ部と、を備えたことを特徴とする請求項1に記載の撮像装置。

請求項10

請求項1から請求項8のいずれか1項に記載の撮像装置と、前記撮像装置が内蔵される先端部を有する挿入部と、を具備することを特徴とする立体内視鏡。

請求項11

対物光学系と、2つの被検体像を撮像する少なくとも1つの撮像素子と、前記2つ被写体像の光学特性を変更する2つの移動レンズ部と、前記移動レンズ部を駆動する少なくとも2つのアクチュエータと、を備えた撮像装置と、前記撮像装置が内蔵される先端部を有する挿入部を備えた立体内視鏡と、前記2つの移動レンズ部の位置を検出する位置検出部と、前記位置検出部の検出信号が入力されて、前記2つの移動レンズ部の位置の差分を算出し、前記2つの移動レンズ部の位置を補正するように前記2つのアクチュエータを駆動制御する制御部と、を具備することを特徴とする立体内視鏡システム

請求項12

対物光学系と、2つの被検体像を撮像する少なくとも1つの撮像素子と、前記2つ被写体像の光学特性を変更する2つの移動レンズ部と、前記移動レンズ部を駆動する少なくとも2つのアクチュエータと、を備えた撮像装置と、前記撮像装置が内蔵される先端部を有する挿入部を備えた立体内視鏡と、前記撮像素子によって取得した前記2つの被検体像の画像の差分を算出し、前記2つのアクチュエータを駆動制御する制御部と、前記2つの移動レンズ部の位置を補正するように前記2つのアクチュエータを駆動制御する制御部と、を具備することを特徴とする立体内視鏡システム。

技術分野

0001

本発明は、立体画像撮像する撮像装置を備えた立体内視鏡および立体内視鏡システムに関する。

背景技術

0002

生体の体内、構造物の内部などの観察が困難な箇所を観察するために、生体または構造物の外部から内部に導入可能であって、光学像を撮像するための撮像ユニットなどの光学ユニット具備した内視鏡が、例えば医療分野または工業分野において利用されている。

0003

このような内視鏡の中には、2つの観察画像を組み合わせて3D画像を生成して、被検体立体視できる2眼式の3D内視鏡が登場している。

0004

例えば、日本国特開平8−94965号公報には、立体画像を撮像する撮像部の輻輳角撮像側で簡単に変更できる内視鏡用の撮像装置が提案されている。

0005

しかしながら、従来の立体内視鏡においては、撮像装置によって取得する3D画像の立体感が2つの撮像光学系の中心軸離間距離によって規定されるため、ユーザが所望に調整したり、変更したりすることができないという課題があった。

0006

例えば、立体内視鏡は、観察対象に対して観察窓が設けられた挿入部の先端部を遠ざけると、被検体の立体感を小さくできるが、モニタに表示される観察画像が小さくなってしまい実用性が低下する。

0007

その一方、立体内視鏡は、観察対象に対して観察窓が設けられた挿入部の先端部を近づけると、被検体の立体感を大きくできるが、被検体を処置するときに立体的にモニタ上に映る処置具などに圧迫感が生じる。

0008

さらに、立体内視鏡は、モニタ上に映し出される被検体を一定の大きさで観察できるほうが好ましく、被検体に対する検査、処置などの作業性が向上する。

0009

そこで、本発明は、上述した事情に鑑みてなされたものであって、ユーザが3D画像を所望の立体感に調整および変更でき、被検体に対する検査、処置などの作業性が向上する内視鏡用の撮像装置、立体内視鏡および立体内視鏡システムを提供することを目的とする。

課題を解決するための手段

0010

本発明の一態様の撮像装置は、対物光学系と、2つの被検体像を撮像する少なくとも1つの撮像素子と、前記2つ被写体像光学特性を変更する少なくとも1つの移動レンズ部と、前記移動レンズ部を駆動する少なくとも1つのアクチュエータと、を具備する。

0011

本発明の一態様の立体内視鏡は、対物光学系と、2つの被検体像を撮像する少なくとも1つの撮像素子と、前記2つ被写体像の光学特性を変更する少なくとも1つの移動レンズ部と、前記移動レンズ部を駆動する少なくとも1つのアクチュエータと、を備えた撮像装置と、前記撮像装置が内蔵される先端部を有する挿入部と、を具備する。

0012

本発明の一態様の立体内視鏡システムは、対物光学系と、2つの被検体像を撮像する少なくとも1つの撮像素子と、前記2つ被写体像の光学特性を変更する2つの移動レンズ部と、前記移動レンズ部を駆動する少なくとも2つのアクチュエータと、を備えた撮像装置と、前記撮像装置が内蔵される先端部を有する挿入部を備えた立体内視鏡と、前記2つの移動レンズ部の位置を検出する位置検出部と、前記位置検出部の検出信号が入力されて、前記2つの移動レンズ部の位置の差分を算出し、前記2つの移動レンズ部の位置を補正するように前記2つのアクチュエータを駆動制御する制御部と、を具備する。

0013

本発明の他の態様の立体内視鏡システムは、対物光学系と、2つの被検体像を撮像する少なくとも1つの撮像素子と、前記2つ被写体像の光学特性を変更する2つの移動レンズ部と、前記移動レンズ部を駆動する少なくとも2つのアクチュエータと、を備えた撮像装置と、前記撮像装置が内蔵される先端部を有する挿入部を備えた立体内視鏡と、前記撮像素子によって取得した前記2つの被検体像の画像の差分を算出し、前記2つのアクチュエータを駆動制御する制御部と、前記2つの移動レンズ部の位置を補正するように前記2つのアクチュエータを駆動制御する制御部と、を具備する。

図面の簡単な説明

0014

第1の実施の形態に係る立体内視鏡システムの構成を示す斜視図
同、先端部に内蔵される撮像装置の構成を示す断面図
同、第1の変形例に係り、先端部に内蔵される撮像装置の構成を示す断面図
同、第2の変形例に係り、先端部に内蔵される撮像装置の構成を示す断面図
同、第3の変形例に係り、先端部に内蔵される撮像装置の構成を示す断面図
同、第4の変形例に係り、先端部に内蔵される撮像装置の構成を示す断面図
第2の実施の形態に係る立体内視鏡システムにおける主に立体内視鏡およびビデオプロセッサ制御構成を示すブロック図
同、変形例の立体内視鏡システムにおける主に立体内視鏡およびビデオプロセッサの制御構成を示すブロック図

発明を実施するための最良の形態

0015

以下、本発明について説明する。なお、以下の説明において、各実施の形態に基づく図面は、模式的なものであり、各部分の厚みと幅との関係、夫々の部分の厚みの比率などは現実のものとは異なることに留意すべきであり、図面の相互間においても互いの寸法の関係や比率が異なる部分が含まれている場合がある。
(第1の実施の形態)
先ず、本発明の第1の実施の形態について説明する。
図面は、本発明の第1の実施の形態に係わり、図1は立体内視鏡システムの全体構成を示す斜視図、図2は先端部に内蔵される撮像装置の構成を示す断面図である。

0016

立体内視鏡システム1は、図1に示すように、立体内視鏡2と、ビデオシステムセンタ3と、を有して構成されている。なお、ここでの立体内視鏡2は、2つの観察画像を組み合わせて3D画像を生成して、被検体を立体視できる2眼式の立体内視鏡(3D内視鏡ともいう)である。

0017

立体内視鏡2は、挿入部11と、挿入部の基端連設された操作部12と、操作部12から延出するユニバーサルコード13と、を有して構成されている。

0018

挿入部11は、先端から順に、先端部14、湾曲部15および硬質管部16が連設されている。なお、ここでの立体内視鏡2は、挿入部11が硬質管部16を有する外科用に用いられる所謂硬性立体内視鏡として例示しているが、これに限定されることなく、挿入部11が可撓性を備えた所謂軟性立体内視鏡としてもよい。

0019

先端部14は、先端面に2つの観察窓および照明窓が設けられ、2つの観察窓から入光する2つの観察光が複数の対物光学系を介して撮像装置に設けられたCCD、CMOSなどのイメージセンサによって検出される(何れも不図示)。

0020

操作部12には、医師である操作者の操作を受けて挿入部11の湾曲部15を第1の方向としての観察像における上下方向(UD方向)および第1の方向とは異なる、ここでは略直交する第2の方向としての観察像における左右方向(RL方向)に操作する2つの湾曲操作レバー17を有している。

0021

さらに、操作部12には、テレワイド切替え、レリーズスイッチなどの観察画像を操作するためのボタン類18が設けられている。

0022

ビデオシステムセンタ3は、トロリー20に搭載された各種立体内視鏡2の機能を制御する制御装置としてのビデオプロセッサ21と、立体内視鏡2の先端部14の照明窓から被検体に向けて照射する照明光光源が内蔵された光源装置22と、キーボード23と、モニタ24と、を主に有して構成されている。

0023

制御装置であるビデオプロセッサ21は、光源装置22を点灯制御すると共に、立体内視鏡2を通して撮影された被検体の画像を画像処理してモニタ24に表示する。

0024

なお、立体内視鏡2のユニバーサルコード13の延出端には、光源装置22と着脱自在に接続される光源コネクタ25が設けられている。

0025

この光源コネクタ25からは、ここでは2本の電気ケーブル26が延設され、これら電気ケーブル26の延出端のそれぞれに、ビデオプロセッサ21と着脱自在に接続される電気コネクタ27が設けられている。

0026

なお、立体内視鏡である立体内視鏡2の内部構成要素については、従来と同様であるため、それら構成要素についての詳細な説明を省略する。

0027

次に、本実施の形態の撮像装置10の構成について、以下に詳しく説明する。
図2に示すように、撮像装置10は、同一構成の2つの撮像部である第1の撮像ユニット30および第2の撮像ユニット50を備えている。

0028

第1の撮像ユニット30は、先端部14の先端面に配設された第1の観察窓31の後方に配設されている。また、第2の撮像ユニット50は、先端部14の先端面に配設された第2の観察窓51の後方に配設されている。

0029

即ち、本実施の形態の立体内視鏡2は、2つの第1の撮像ユニット30および第2の撮像ユニット50を備えた立体内視鏡である。なお、ここでは、第1の撮像ユニット30が右眼用観察像形成部を構成しており、第2の撮像ユニット50が左眼用観察像形成部を構成している。

0030

第1の撮像ユニット30および第2の撮像ユニット50のそれぞれは、第1の固定レンズ枠である前群レンズ枠32,52と、前群レンズ枠32,52に保持された対物光学系である前群レンズ33,53と、前群レンズ枠32,52に嵌合される第2の固定レンズ枠である後群レンズ枠34,54と、後群レンズ枠34,54に保持された対物光学系である前群レンズ35,55と、を備えている。

0031

そして、第1の撮像ユニット30および第2の撮像ユニット50のそれぞれには、後群レンズ枠34,54内で前後に進退移動する移動レンズ部である移動レンズ枠36,56が設けられ、移動レンズ枠36,56に対物光学系である移動レンズ37,57が保持されている。

0032

なお、第1の撮像ユニット30および第2の撮像ユニット50のそれぞれは、移動レンズ37,57を保持する移動レンズ枠36,56が前後に移動することで、光学特性を可変する、ここでは、テレ/ワイドの画角変更が行える構成となっている。

0033

また、後群レンズ枠34,54の後方には、撮像素子保持枠38,58が嵌合され、撮像素子保持枠38,58に保持された透明ガラス39,59にCCD,CMOSなどの撮像素子40,60がカバーガラス41,61を介して固着されている。

0034

撮像素子40,60には、電子部品などを搭載した撮像素子基板42,62が電気的に接続され、撮像素子基板42,62に複数の配線が接続され、複数の配線が纏められた撮像ケーブル43,63が後方に延設されている。

0035

なお、撮像ケーブル43,63は、挿入部11、操作部12、ユニバーサルコード13および光源コネクタ25内に配設され、2本の電気ケーブル26に設けられた電気コネクタ27に接続されている。

0036

また、撮像素子保持枠38,58の後方には、補強枠44,64が嵌合され、補強枠44と共に撮像ケーブル43,63の先端部分を被覆するように熱収縮チューブ45,65が設けられている。

0037

なお、補強枠44,64内には、撮像素子40,60、撮像素子基板42,62などを保護するための接着剤などの充填剤が配設される。

0038

ところで、本実施の形態の第1の撮像ユニット30および第2の撮像ユニット50のそれぞれには、移動レンズ枠36,56を前後に進退駆動する画角変更部であるアクチュエータ71,72が設けられている。

0039

ここでのアクチュエータ71,72は、形状記憶合金SMA)ワイヤ46,66およびバネ部材47,67を用いて、移動レンズ枠36,56を駆動する。

0040

形状記憶合金(SMA)ワイヤ46,66の先端は、移動レンズ枠36,56から外径方向に延出する棒状の接続体36a,56aの先端に設けられたブロック体48,68に接続されている。

0041

なお、後群レンズ枠34,54には、接続体36a,56aを直進ガイドすると共に、外径方向に延出させるためのスリット34a,54aが形成されている。

0042

そして、形状記憶合金(SMA)ワイヤ46,66は、後方に延設されて、撮像素子保持枠38,58に設けられたバネ受49,69に挿通される。バネ受49,69には、絶縁チューブ49a,69aが接続されており、形状記憶合金(SMA)ワイヤ46,66が絶縁チューブ49a,69a内に配設される。

0043

また、バネ部材47,67は、形状記憶合金(SMA)ワイヤ46,66を外挿して、ブロック体48,68とバネ受49,69の間に配設されている。そして、バネ部材47,67は、ブロック体48,68を前方に付勢している。

0044

なお、形状記憶合金(SMA)ワイヤ46,66は、ここでは図示しないが絶縁チューブ49a,69aの基端で固定されている。

0045

そして、形状記憶合金(SMA)ワイヤ46,66は、例えば、加熱時に収縮され、且つ、冷却時に伸張するよう設定されており、絶縁チューブ49a,69a内において伸縮可能な状態にて保持されている。

0046

また、形状記憶合金(SMA)ワイヤ46,66には、図示しないペルチェ素子等の熱源が併設されている。この熱源は、操作部12に設けられたボタン類18のうちの共通の画角変更スイッチの操作に応じて、形状記憶合金(SMA)ワイヤ46,66を加熱或いは冷却することが可能となっている。

0047

即ち、撮像装置10の2つのアクチュエータ71,72は、ボタン類18のうちの共通の画角変更スイッチ操作に応じて、同期して駆動して、第1の撮像ユニット30および第2の撮像ユニット50のそれぞれに設けられる2つの移動レンズ枠36,56が同期して前後に進退移動する構成となっている。

0048

なお、形状記憶合金(SMA)ワイヤ46,66は、ペルチェ素子等の熱源を用いた加熱或いは冷却によって伸縮させる方式のものに限定されることなく、例えば、通電によって形状記憶合金を加熱し、収縮させる方式などを採用することも可能である。

0049

即ち、第1の撮像ユニット30および第2の撮像ユニット50は、それぞれのアクチュエータ71,72の形状記憶合金(SMA)ワイヤ46,66が加熱されて収縮することで、バネ部材47,67の付勢力に抗して、ブロック体48,68が後方に引っ張られる。

0050

第1の撮像ユニット30および第2の撮像ユニット50は、それぞれのアクチュエータ71,72の形状記憶合金(SMA)ワイヤ46,66が冷却して伸長することで、バネ部材47,67の付勢力を受けたブロック体48,68が前方に押し出される。

0051

これにより、第1の撮像ユニット30および第2の撮像ユニット50は、それぞれのブロック体48,68に接続体36a,56aを介して接続された移動レンズ枠36,56が前後に移動することで、テレおよびワイドに画角を変更することができる。

0052

なお、テレ/ワイドの画角を変更する移動レンズ枠36,56の前後の位置は、撮像装置10の第1の撮像ユニット30および第2の撮像ユニット50のレンズ設計により決定されるもので特に限定されるものではない。

0053

このように、本実施の形態の立体内視鏡である立体内視鏡2は、第1の撮像ユニット30および第2の撮像ユニット50の2つ撮像部を備えた撮像装置10によって取得する3D画像の画角をユーザが所望に調整したり、変更したりすることができる。

0054

例えば、被検体の立体感を小さく(弱く)したい場合には、画角を小さくしてモニタ24に映し出される被写体を大きく表示するテレ側で観察することができる。

0055

このとき、ユーザは、被検体から立体内視鏡2の先端部14を遠ざけるなどして、モニタ24に映し出される被検体を所望の大きさに調整することができ、3D画像の立体感が小さくなることで、被検体を処置する処置具などの圧迫感を低減することができ作業性が向上する。

0056

一方、例えば、被検体の立体感を大きく(強く)したい場合には、画角を大きくしてモニタ24に映し出される被写体を小さく表示するワイド側で観察することもできる。

0057

このとき、ユーザは被検体から立体内視鏡2の先端部を近づけるなどして、モニタ24に映し出される被検体を所望の大きさに調整することができ、3D画像の立体感が大きく(強く)なることで、特に、立体内視鏡2の先端部14と被検体の距離が比較的遠いときに、被検体がより立体的にモニタ24に映し出されたほうが、検査治療が行い易くなり、作業性が向上する。

0058

以上に説明したように、本実施の形態の立体内視鏡2は、取得する被検体像の画角変更が行える第1の撮像ユニット30および第2の撮像ユニット50の2つ撮像部を有する撮像装置10を備えることで、ユーザが3D画像を所望の立体感に調整および変更でき、被検体に対する検査、処置などの作業性を向上させることができる構成となる。

0059

なお、撮像装置10は、第1の撮像ユニット30および第2の撮像ユニット50の2つのアクチュエータ71,72によって、2つの移動レンズ枠36,56が同期して前後に進退移動することで、画角変更だけでなくピント調整の光学特性を可変する構成としてもよい。

0060

(第1の変形例)
図3は、第1の変形例に係り、先端部に内蔵される撮像装置の構成を示す断面図である。
撮像装置10は、図3に示すように、第1の撮像ユニット30および第2の撮像ユニット50の移動レンズ枠36,56を1つのアクチュエータ71によって前後に進退移動する構成としてもよい。

0061

具体的には、本変形例の撮像装置10は、第1の撮像ユニット30の移動レンズ枠36と、第2の撮像ユニット50の移動レンズ枠56と、を連結する棒状の連結部材73を設け、この連結部材73を直進ガイドすると共に、外径方向に延出させるためのスリット34bが第1の撮像ユニット30の後群レンズ枠34に形成されている。

0062

なお、連結部材73は、第2の撮像ユニット50の移動レンズ枠56に接続され、第2の撮像ユニット50の後群レンズ枠54のスリット54aを介して外径方向に延出し、第1の撮像ユニット30の後群レンズ枠34と接続される。

0063

このように構成された本変形例の撮像装置10は、1つのアクチュエータ71によって第1の撮像ユニット30の移動レンズ枠36および第2の撮像ユニット50の移動レンズ枠56を前後に進退移動させることができる。

0064

これにより、撮像装置10は、第1の撮像ユニット30の移動レンズ枠36および第2の撮像ユニット50の移動レンズ枠56の前後の変位量が常に一定となるため、取得する被検体像の画角変更が安定して行える構成となる。

0065

(第2の変形例)
図4は、第2の変形例に係り、先端部に内蔵される撮像装置の構成を示す断面図である。
撮像装置10は、図4に示すように、2つの移動光学系である移動レンズ37,57を備えて、後群レンズ枠34,54に1つの撮像素子保持枠38が嵌合して、1つの撮像素子40によって、2つの画像を取得する構成としてもよい。

0066

なお、図4においては、2つのアクチュエータ71,72によって、2つの移動レンズ枠36,56を前後に進退移動する構成を図示しているが、これに限定されることなく、第1の変形例に例示したように、1つのアクチュエータ71によって2つの移動レンズ枠36,56を前後に進退移動させる構成としてもよい。

0067

(第3の変形例)
図5は、第3の変形例に係り、先端部に内蔵される撮像装置の構成を示す断面図である。
撮像装置10は、図5に示すように、1つの移動光学系である移動レンズ37のみを備えて、2つの撮像素子40,60によって、2つの画像を取得する構成としてもよい。

0068

なお、本変形例の撮像装置10は、撮像素子保持枠38の透明ガラス39の後方にプリズムユニット75を設けて、このプリズムユニット75によって2つの被検体像が2つの撮像素子40,60に入射するように構成されている。

0069

このように、本変形例の撮像装置10は、1つの移動レンズ枠36によって取得する被検体像の画角変更を行うため、取得する右眼用の被検体像と左眼用の被検体像の画角ズレを防止できる。

0070

(第4の変形例)
図6は、第4の変形例に係り、先端部に内蔵される撮像装置の構成を示す断面図である。
撮像装置10は、図6に示すように、1つの移動光学系である移動レンズ37のみを備えて、1つの撮像素子40によって、2つの画像を取得する構成としてもよい。

0071

なお、本変形例の撮像装置10も、撮像素子保持枠38の透明ガラス39の後方にプリズムユニット75を設けて、このプリズムユニット75によって2つの被検体像を1つの撮像素子40に入射するように構成されている。

0072

本変形例の撮像装置10も、第3の変形例と同様に、1つの移動レンズ枠36によって取得する被検体像の画角変更を行うため、取得する右眼用の被検体像と左眼用の被検体像の画角ズレを防止できる。

0073

(第2の実施の形態)
次に、本発明の第2の実施の形態について説明する。図7は、立体内視鏡システムにおける主に立体内視鏡およびビデオプロセッサの制御構成を示すブロック図である。

0074

なお、本実施の形態では、上述の第1の実施の形態に記載した各構成要素について、同一の符号を用いて、それらの構成要素の詳細な説明を省略する。

0075

本実施の形態の立体内視鏡2の先端部14に内蔵される撮像装置10は、図7に示すように、第1の撮像ユニット30および第2の撮像ユニット50のそれぞれに、移動レンズ37,57を保持する移動レンズ枠36,56の位置を検出する位置検出部としての位置検出センサ76,77が配設されている。

0076

なお、位置検出センサ76,77は、移動レンズ枠36,56の近傍に設けられ、ポテンショメータエンコーダ長手位置検出センサなどの移動レンズ枠位置検出部である。

0077

立体内視鏡システム1は、立体内視鏡2が接続されるビデオプロセッサ21に撮像装置10の第1の撮像ユニット30および第2の撮像ユニット50を駆動制御する制御部80が設けられている。

0078

また、ビデオプロセッサ21には、第1の撮像ユニット30のアクチュエータ71を駆動する第1の駆動回路81と、第1の撮像ユニット30の撮像素子40からの撮像信号が入力される第1の画像生成回路82と、第1の撮像ユニット30の位置検出センサ76からの検出信号が入力される第1の位置検出回路83と、が設けられている。

0079

さらに、ビデオプロセッサ21には、第2の撮像ユニット50のアクチュエータ72を駆動する第2の駆動回路91と、第2の撮像ユニット50の撮像素子60からの撮像信号が入力される第2の画像生成回路92と、第2の撮像ユニット50の位置検出センサ77からの検出信号が入力される第2の位置検出回路93と、が設けられている。

0080

そして、ビデオプロセッサ21は、第1の画像生成回路82および第2の画像生成回路92から2つの画像が入力されて、これら2つの画像を合成して3D画像を生成する3D画像生成回路85が内蔵されており、この3D画像生成回路85から3D画像の映像信号が制御部80を介してモニタ24に出力される。こうして、撮像装置10によって撮影された被検体の3D画像がモニタ24に表示される。

0081

制御部80には、第1の位置検出回路83および第2の位置検出回路93から第1の撮像ユニット30の移動レンズ枠36および第2の撮像ユニット50の移動レンズ枠56の位置情報が入力される。

0082

そして、制御部80は、各移動レンズ枠36,56の位置情報に基づいて、第1の駆動回路81および第2の駆動回路91を制御して、各アクチュエータ71,72を駆動させる。なお、ここでは図示しないが、制御部80には、操作部12に設けられた画角変更スイッチから信号が入力され、その信号に基いた制御信号を第1の駆動回路81および第2の駆動回路91に出力する。

0083

このように、ビデオプロセッサ21の制御部80は、各アクチュエータ71,72を駆動制御して、第1の撮像ユニット30の移動レンズ枠36および第2の撮像ユニット50の移動レンズ枠56を前後に移動させるとき、位置検出センサ76,77により検出された第1の位置検出回路83および第2の位置検出回路93から入力された各移動レンズ枠36,56の位置情報に基いて、それぞれの位置の差分を算出して、その差分を補正して各移動レンズ枠36,56の前後の移動位置(撮影光軸に沿った方向の前後位置)が一致するように第1の駆動回路81および第2の駆動回路91に制御信号を出力する。

0084

そして、第1の駆動回路81および第2の駆動回路91は、制御部80からの制御信号に基いて、各アクチュエータ71,72を駆動させて、各移動レンズ枠36,56を駆動する。

0085

このように、本実施の形態の立体内視鏡システム1は、ビデオプロセッサ21によって、左眼用または右眼用の第1の撮像ユニット30の移動レンズ枠36と第2の撮像ユニット50の移動レンズ枠56の位置情報からそれぞれの位置の差分を算出して、各移動レンズ枠36,56の移動位置が一致するように補正する制御を行う。

0086

これにより、立体内視鏡システム1は、第1の実施の形態に記載の作用効果に加え、撮像装置10の第1の撮像ユニット30および第2の撮像ユニット50によって取得する被検体像の画角が常に一致した3D画像を生成することができる。

0087

なお、本実施の形態では、2つの撮像素子40,60を有する撮像装置10を例示しているが、1つの撮像素子によって2つの被検体像を取得して3D画像を生成する立体内視鏡システム1にも適用することがきる。

0088

(変形例)
図8は、変形例の立体内視鏡システムにおける主に立体内視鏡およびビデオプロセッサの制御構成を示すブロック図である。

0089

なお、立体内視鏡システム1は、図8に示すように、立体内視鏡2の撮像装置10側に位置検出センサ76,77を設けなくても、ビデオプロセッサ21に第1の撮像ユニット30および第2の撮像ユニット50によって取得した2つの被検体像の複数の特徴点を検出して各移動レンズ枠36,56の移動位置を補正する制御を行うようにしてもよい。

0090

具体的には、ビデオプロセッサ21には、3D画像生成回路85からの画像信号が入力される画像ズレ検知部としての画像ズレ検知回路86が設けられ、画像ズレ検知回路86からの補正信号が制御部80に入力される。

0091

画像ズレ検知回路86は、例えば、3D画像生成回路85からの3D画像から第1の撮像ユニット30および第2の撮像ユニット50によって取得した2つの被検体の画像の大きさ、または位置の差分を算出して、その差分を補正した各移動レンズ枠36,56の前後の移動位置(撮影光軸に沿った方向の前後位置)が一致させるための位置補正指示信号を制御部80に出力する。

0092

そして、制御部80は、画像ズレ検知回路86からの位置補正指示信号に基づき、各移動レンズ枠36,56の前後の移動位置(撮影光軸に沿った方向の前後位置)が一致するように第1の駆動回路81および第2の駆動回路91に制御信号を出力する。

0093

そして、第1の駆動回路81および第2の駆動回路91は、制御部80からの制御信号に基いて、各アクチュエータ71,72を駆動させて、各移動レンズ枠36,56を駆動する。

0094

このように、本実施の形態の立体内視鏡システム1は、ビデオプロセッサ21によって、左眼用または右眼用の第1の撮像ユニット30と第2の撮像ユニット50が取得した被検体像から、各移動レンズ枠36,56の位置の差分を算出して、各移動レンズ枠36,56の移動位置が一致するように補正する制御を行う。

0095

このような構成としても、立体内視鏡システム1は、撮像装置10の第1の撮像ユニット30および第2の撮像ユニット50によって取得する被検体像の画角が常に一致した3D画像を生成することができる。

0096

なお、本変形例においても、2つの撮像素子40,60を有する撮像装置10を例示しているが、1つの撮像素子によって2つの被検体像を取得して3D画像を生成する立体内視鏡システム1にも適用することがきる。

0097

以上の各実施の形態に記載した発明は、それら実施の形態および変形例に限ることなく、その他、実施段階ではその要旨を逸脱しない範囲で種々の変形を実施し得ることが可能である。さらに、上記実施の形態には、種々の段階の発明が含まれており、開示される複数の構成要件における適宜な組合せにより種々の発明が抽出され得るものである。

0098

例えば、実施の形態に示される全構成要件から幾つかの構成要件が削除されても、述べられている課題が解決でき、述べられている効果が得られる場合には、この構成要件が削除された構成が発明として抽出され得るものである。

0099

本発明によれば、ユーザが3D画像を所望の立体感に調整および変更でき、被検体に対する検査、処置などの作業性が向上する内視鏡用の撮像装置、立体内視鏡および立体内視鏡システムを提供できる。

0100

本出願は、2016年2月12日に日本国に出願された特願2016−024842号を優先権主張の基礎として出願するものであり、上記の開示内容は、本願明細書、請求の範囲に引用されるものとする。

ページトップへ

この技術を出願した法人

この技術を発明した人物

ページトップへ

関連する挑戦したい社会課題

関連する公募課題

ページトップへ

技術視点だけで見ていませんか?

この技術の活用可能性がある分野

分野別動向を把握したい方- 事業化視点で見る -

ページトップへ

新着 最近 公開された関連が強い 技術

  • エスゼットディージェイアイテクノロジーカンパニーリミテッドの「 撮像装置、撮像システム、移動体、方法及びプログラム」が 公開されました。( 2018/10/11)

    【課題・解決手段】撮像装置は、レンズを光軸に沿って第1の向きに移動させて、レンズが複数の第1の位置のそれぞれに位置するときにレンズを通じて複数の第1の画像のそれぞれを撮像させ、第1の向きとは反対の第2... 詳細

  • オリンパス株式会社の「 画像処理装置」が 公開されました。( 2018/10/11)

    【課題・解決手段】画像処理装置(100)は、接続検出部(130)と、画像処理部(110)と、接続スコープ判定部(140)と、再構成制御部(150)とを備える。接続検出部(130)は、内視鏡の接続状態を... 詳細

  • オリンパス株式会社の「 内視鏡」が 公開されました。( 2018/10/11)

    【課題・解決手段】本発明の内視鏡1は、挿入部2の先端側に設けられた湾曲部6の先端に配置される先端駒6fと、挿入部2の長手軸2aに沿って先端駒6fの内部に挿通されるワイヤ15と、を備え、先端駒6fは、外... 詳細

この 技術と関連性が強い人物

関連性が強い人物一覧

この 技術と関連する挑戦したい社会課題

関連する挑戦したい社会課題一覧

この 技術と関連する公募課題

関連する公募課題一覧

astavision 新着記事

サイト情報について

本サービスは、国が公開している情報(公開特許公報、特許整理標準化データ等)を元に構成されています。出典元のデータには一部間違いやノイズがあり、情報の正確さについては保証致しかねます。また一時的に、各データの収録範囲や更新周期によって、一部の情報が正しく表示されないことがございます。当サイトの情報を元にした諸問題、不利益等について当方は何ら責任を負いかねることを予めご承知おきのほど宜しくお願い申し上げます。

主たる情報の出典

特許情報…特許整理標準化データ(XML編)、公開特許公報、特許公報、審決公報、Patent Map Guidance System データ