[发明专利]三维内窥镜

说明书

技术领域

本发明涉及三维内窥镜。

背景技术

在相关技术中，存在内窥镜摄像设备，内窥镜摄像设备设置有从物体侧顺序设置的一对负透镜组、一对第一正透镜组、孔径光阑、第二正透镜组和单个摄像装置，其中，第二正透镜组的光轴相对于位置比孔径光阑更靠近物体侧的镜头组的光轴是偏心的(例如，参见专利文献1)。

在这个内窥镜摄像设备中，成对透镜组、摄像装置和紧接在摄像装置之后设置并且以电信号形式向图像处理装置发送摄像装置所获取的图像的驱动电路设置在内窥镜插入部分的远端，使得成对透镜组、摄像装置和驱动电路作为单个单元操作。

{现有技术}

{专利文献}

{专利文献1}日本未经审查的专利申请公开No.2001-147382

发明内容

{技术问题}

然而，因为上述成对透镜组、摄像装置和驱动电路是沿着内窥镜插入部分的远端的纵向长度设置的而这需要相对长的间隔，所以如果它们设置在用于改变内窥镜插入部分的远端方向的内窥镜弯曲部分的前方，则旋转半径变大，由于在经由套管针插入体内期间或者在体内小空间中进行操作期间受到周围器官等干扰，旋转半径变大导致操纵便利度降低。

本发明是在考虑了上述情形下做出的，本发明的目的是提供一种三维内窥镜，用该三维内窥镜，可通过将旋转半径保持为最小值使受到周围器官等的干扰减少，并且操纵便利度可增强。

{问题的解决方案}

本发明的一方面提供了一种包括以下元件的三维内窥镜：光学系统，其设置有一对透镜组、一对第一棱镜和一对第二棱镜，所述一对透镜组会聚来自物体的光并且具有基本上平行的光轴，所述一对第一棱镜在相反方向上将各个透镜组会聚的光线偏转90°，所述一对第二棱镜将各个第一棱镜偏转的光线偏转额外的90°以使光线彼此平行，从而形成表现出视差的两个图像；远端侧旋转机构，其将所述光学系统的所述一对透镜组和所述一对第一棱镜作为单个单元绕着垂直于所述光轴的轴相对于所述一对第二棱镜旋转；摄像装置，其在单个摄像面处拍摄由所述光学系统形成的表现出视差的所述两个图像；图像处理部分，其通过处理所述摄像装置获取的所述两个图像，将所述摄像装置获取的所述两个图像在彼此相反的方向上旋转一定角度，所述角度形成在包含所述一对透镜组的光轴的平面和垂直于所述摄像面的轴之间。

就这方面而言，来自物体的光被一对透镜组会聚，并且在各个透镜组会聚的光线被一对第一棱镜偏转90°之后，光线被一对第二棱镜偏转额外的90°并且被拍摄以在摄像装置的单个摄像面处形成表现出视差的两个图像。另外，当远端侧旋转机构操作时，一对透镜组和一对第一棱镜作为单个单元相对于一对第二棱镜旋转，从而改变一对透镜组的光轴的方向，这样可以从各种角度观察物体。

在这种情况下，当透镜组和第一棱镜在远端侧旋转机构的作用下旋转时，在摄像装置的摄像面上形成的图像的角度按照旋转角度而改变。因为一对第一棱镜在相反方向上偏转各个透镜组会聚的光线，所以在摄像面上的两个图像的角度也在相反方向上旋转。因此，通过用图像处理部分将这两个图像在彼此相反的方向上旋转形成在包含一对透镜组的光轴的平面和垂直于摄像面的轴之间的角度，可匹配这两个图像的角度，可容易地进行三维观察。

上述方面可设置有以下元件：远端部分，其包括所述一对透镜组和所述一对第一棱镜；长近端部分，其设置在近端侧；中间部分，其设置在所述近端部分和所述远端部分之间并且容纳所述第二棱镜和所述摄像装置；基端侧旋转机构，其将所述中间部分绕着与所述远端侧旋转机构的轴基本上平行的轴相对于所述近端部分旋转；联动机构，其以联动方式操作所述基端侧旋转机构和所述远端侧旋转机构，使得所述中间部分在所述基端侧旋转机构的作用下相对于所述近端部分旋转的角度和所述远端部分在所述远端侧旋转机构的作用下相对于所述近端部分旋转的角度之比保持恒定。

通过这样做，当通过操作基端侧旋转机构将中间部分相对于近端部分旋转时，通过操作联动机构，使远端侧旋转机构在相反方向上旋转，因此整个单元形成大体S形的曲线。此时，因为出现这个联动使得中间部分相对于近端部分的旋转角度和远端部分相对于近端部分的旋转角度之比保持基本上恒定，所以当中间部分的旋转角度增大时，远端部分的旋转角度也增大，因此可容易地从各种角度观察同一物体。

另外，上述方面可设置有移动机构，移动机构在所述远端侧旋转机构和所述基端侧旋转机构被所述联动机构以联动的方式操作时，使所述中间部分和所述远端部分在所述近端部分的纵向方向上移动，以防止所述一对透镜组和所述物体之间的距离改变。