[發明專利]三維內窺鏡

有效

• 申請號: 201380063390.0
• 申請日: 2013-12-26
• 公開（公告）號: CN104822306A
• 公開（公告）日: 2015-08-05
• 發明（設計）人: 池田浩
• 申請（專利權）人: 奧林巴斯株式會社
• 主分類號: A61B1/00
• 分類號: A61B1/00;G02B23/24;G02B23/26
• 代理公司: 北京三友知識產權代理有限公司 11127
• 代理人: 呂俊剛;劉久亮

技術領域

本發明涉及三維內窺鏡。

背景技術

在相關技術中，存在內窺鏡攝像設備，內窺鏡攝像設備設置有從物體側順序設置的一對負透鏡組、一對第一正透鏡組、孔徑光闌、第二正透鏡組和單個攝像裝置，其中，第二正透鏡組的光軸相對于位置比孔徑光闌更靠近物體側的鏡頭組的光軸是偏心的(例如，參見專利文獻1)。

在這個內窺鏡攝像設備中，成對透鏡組、攝像裝置和緊接在攝像裝置之后設置并且以電信號形式向圖像處理裝置發送攝像裝置所獲取的圖像的驅動電路設置在內窺鏡插入部分的遠端，使得成對透鏡組、攝像裝置和驅動電路作為單個單元操作。

{現有技術}

{專利文獻}

{專利文獻1}日本未經審查的專利申請公開No.2001-147382

發明內容

{技術問題}

然而，因為上述成對透鏡組、攝像裝置和驅動電路是沿著內窺鏡插入部分的遠端的縱向長度設置的而這需要相對長的間隔，所以如果它們設置在用于改變內窺鏡插入部分的遠端方向的內窺鏡彎曲部分的前方，則旋轉半徑變大，由于在經由套管針插入體內期間或者在體內小空間中進行操作期間受到周圍器官等干擾，旋轉半徑變大導致操縱便利度降低。

本發明是在考慮了上述情形下做出的，本發明的目的是提供一種三維內窺鏡，用該三維內窺鏡，可通過將旋轉半徑保持為最小值使受到周圍器官等的干擾減少，并且操縱便利度可增強。

{問題的解決方案}

本發明的一方面提供了一種包括以下元件的三維內窺鏡：光學系統，其設置有一對透鏡組、一對第一棱鏡和一對第二棱鏡，所述一對透鏡組會聚來自物體的光并且具有基本上平行的光軸，所述一對第一棱鏡在相反方向上將各個透鏡組會聚的光線偏轉90°，所述一對第二棱鏡將各個第一棱鏡偏轉的光線偏轉額外的90°以使光線彼此平行，從而形成表現出視差的兩個圖像；遠端側旋轉機構，其將所述光學系統的所述一對透鏡組和所述一對第一棱鏡作為單個單元繞著垂直于所述光軸的軸相對于所述一對第二棱鏡旋轉；攝像裝置，其在單個攝像面處拍攝由所述光學系統形成的表現出視差的所述兩個圖像；圖像處理部分，其通過處理所述攝像裝置獲取的所述兩個圖像，將所述攝像裝置獲取的所述兩個圖像在彼此相反的方向上旋轉一定角度，所述角度形成在包含所述一對透鏡組的光軸的平面和垂直于所述攝像面的軸之間。

就這方面而言，來自物體的光被一對透鏡組會聚，并且在各個透鏡組會聚的光線被一對第一棱鏡偏轉90°之后，光線被一對第二棱鏡偏轉額外的90°并且被拍攝以在攝像裝置的單個攝像面處形成表現出視差的兩個圖像。另外，當遠端側旋轉機構操作時，一對透鏡組和一對第一棱鏡作為單個單元相對于一對第二棱鏡旋轉，從而改變一對透鏡組的光軸的方向，這樣可以從各種角度觀察物體。

在這種情況下，當透鏡組和第一棱鏡在遠端側旋轉機構的作用下旋轉時，在攝像裝置的攝像面上形成的圖像的角度按照旋轉角度而改變。因為一對第一棱鏡在相反方向上偏轉各個透鏡組會聚的光線，所以在攝像面上的兩個圖像的角度也在相反方向上旋轉。因此，通過用圖像處理部分將這兩個圖像在彼此相反的方向上旋轉形成在包含一對透鏡組的光軸的平面和垂直于攝像面的軸之間的角度，可匹配這兩個圖像的角度，可容易地進行三維觀察。

上述方面可設置有以下元件：遠端部分，其包括所述一對透鏡組和所述一對第一棱鏡；長近端部分，其設置在近端側；中間部分，其設置在所述近端部分和所述遠端部分之間并且容納所述第二棱鏡和所述攝像裝置；基端側旋轉機構，其將所述中間部分繞著與所述遠端側旋轉機構的軸基本上平行的軸相對于所述近端部分旋轉；聯動機構，其以聯動方式操作所述基端側旋轉機構和所述遠端側旋轉機構，使得所述中間部分在所述基端側旋轉機構的作用下相對于所述近端部分旋轉的角度和所述遠端部分在所述遠端側旋轉機構的作用下相對于所述近端部分旋轉的角度之比保持恒定。

通過這樣做，當通過操作基端側旋轉機構將中間部分相對于近端部分旋轉時，通過操作聯動機構，使遠端側旋轉機構在相反方向上旋轉，因此整個單元形成大體S形的曲線。此時，因為出現這個聯動使得中間部分相對于近端部分的旋轉角度和遠端部分相對于近端部分的旋轉角度之比保持基本上恒定，所以當中間部分的旋轉角度增大時，遠端部分的旋轉角度也增大，因此可容易地從各種角度觀察同一物體。

另外，上述方面可設置有移動機構，移動機構在所述遠端側旋轉機構和所述基端側旋轉機構被所述聯動機構以聯動的方式操作時，使所述中間部分和所述遠端部分在所述近端部分的縱向方向上移動，以防止所述一對透鏡組和所述物體之間的距離改變。