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JP3328911B2 - Stereoscopic device - Google Patents

Stereoscopic device

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Publication number
JP3328911B2
JP3328911B2 JP02107494A JP2107494A JP3328911B2 JP 3328911 B2 JP3328911 B2 JP 3328911B2 JP 02107494 A JP02107494 A JP 02107494A JP 2107494 A JP2107494 A JP 2107494A JP 3328911 B2 JP3328911 B2 JP 3328911B2
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JP
Japan
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image
stereoscopic
endoscope
thermal expansion
objective
Prior art date
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JP02107494A
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Japanese (ja)
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JPH07230046A (en
Inventor
澤 秀 夫 中
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Aisin Corp
Original Assignee
Aisin Seiki Co Ltd
Aisin Corp
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Publication date
Application filed by Aisin Seiki Co Ltd, Aisin Corp filed Critical Aisin Seiki Co Ltd
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  • Instruments For Viewing The Inside Of Hollow Bodies (AREA)
  • Endoscopes (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】本発明は、撮影装置および2次元
ディスプレイを用いる立体視装置に関し、特に、これに
限定する意図ではないが、内視鏡で見た生体内部の立体
視装置に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a stereoscopic apparatus using a photographing apparatus and a two-dimensional display, and more particularly, but not exclusively, to a stereoscopic apparatus inside a living body viewed through an endoscope.

【0002】[0002]

【従来の技術】従来、両眼視差による立体像を得る方法
として、2本の内視鏡を適度の間隔を設けた構造の立体
視内視鏡がある。この方式の立体視内視鏡では2本の内
視鏡の微妙な位置の違いや照明機器や画像撮像素子の違
いにより、得られる画像には微妙な差異の発生が避けら
れず、立体視時に違和感があった。このため、このよう
な画像を用いての立体視化は画像補正機構や内視鏡の位
置合わせ機構等が必要となり、構造やその取り扱いが繁
雑であった。この問題を解決する為に単一の内視鏡を用
いて、立体視のための視差のある画像を得る方法とし
て、特開昭63−262613号公報では、アングルワ
イヤの基端が半円状外周に密着された回転ドラムを回動
することによってワイヤを牽引し、ワイヤ先端に固着さ
れた内視鏡の先端部を弯曲させて得られる視差より立体
視を実現している。一方、特開平1−112216号公
報においては、同一被写体に対して視差が得られる様
に、固体撮像素子及び光学系を含む観察手段を移動させ
る。
2. Description of the Related Art Conventionally, as a method for obtaining a stereoscopic image by binocular parallax, there is a stereoscopic endoscope having a structure in which two endoscopes are provided at an appropriate interval. In the stereoscopic endoscope of this method, a delicate difference in the position of the two endoscopes, a difference in lighting equipment, and a difference in the image pickup device inevitably cause a slight difference in an obtained image. I felt uncomfortable. For this reason, stereoscopic viewing using such images requires an image correction mechanism, an endoscope positioning mechanism, and the like, and the structure and handling thereof are complicated. In order to solve this problem, Japanese Patent Application Laid-Open No. 63-262613 discloses a method for obtaining an image having parallax for stereoscopic viewing using a single endoscope. The wire is pulled by rotating the rotating drum that is in close contact with the outer periphery, and stereoscopic vision is realized from the parallax obtained by bending the tip of the endoscope fixed to the wire tip. On the other hand, in Japanese Patent Laid-Open Publication No. 1-112216, an observation unit including a solid-state imaging device and an optical system is moved so that parallax can be obtained for the same subject.

【0003】[0003]

【発明が解決しようとする課題】しかし、これらの方法
では、撮像素子の移動機構が複雑になる結果、視差画像
を得るための移動時間がかかり、実時間での被観察物の
立体視映像の再現は困難であった。また、内視鏡挿入部
の形状が大きくなるので(外径6mm〜10mm程度)微細
領域での観察は困難であり、それだけに内視鏡の適用範
囲が限定されていた。また、既製の内視鏡(立体視用に
特別に作られたものでない内視鏡)を用いての立体視は
できない。
However, in these methods, the moving mechanism of the image pickup device becomes complicated, so that it takes a long time to obtain a parallax image, and a real-time stereoscopic image of the object to be observed is obtained. Reproduction was difficult. In addition, since the shape of the endoscope insertion portion becomes large (approximately 6 mm to 10 mm in outer diameter), observation in a fine region is difficult, and the application range of the endoscope is limited only by that. In addition, stereoscopic vision using a ready-made endoscope (endoscope not specially made for stereoscopic vision) cannot be performed.

【0004】本発明は、単一の内視鏡で動きの速い被観
察体でも実時間での立体視が可能で、既製の(立体視用
の特別のものでない)内視鏡を用いることもできる、小
型で振動機構の簡素な、立体視装置を提供することを目
的とする。
[0004] The present invention enables real-time stereoscopic vision of a fast-moving observation object with a single endoscope, and it is possible to use an off-the-shelf (not special stereoscopic) endoscope. It is an object of the present invention to provide a stereoscopic device that is compact and has a simple vibration mechanism.

【0005】[0005]

【課題を解決するための手段】本発明は、2次元撮影手
段(25),これに物体像光を導びく対物光学系(6),該2
次元撮影手段(25)の撮影画像を表示する2次元表示手段
(23),前記対物光学系(6)の少くとも対物端(7)を光軸と
交叉する方向に、第1位置(右)と第2位置(左)との間を
往復駆動する手段(3,8)、および、該往復駆動に同期し
て前記対物端(7)が第1位置(右)にあるときに前記2次
元表示手段(23)の表示画像が観察者の左眼に入るのを遮
断し右眼に入るのを許し、前記対物端が第2位置(左)に
あるときに前記2次元表示手段(23)の表示画像が観察者
の右眼に入るのを遮断し左眼に入るのを許すシャッタ手
段(19,22)、を備える立体視装置において、前記往復駆
動する手段(3,8)を、温度に対応して膨張/収縮する作
動流体を収容した、内部圧に対応して伸,縮する容器(3
a,4a)および該容器内の作動流体を加熱する手段(9,5,1
4)を有し、前記対物光学系(6)の対物端(7)を第1位置
(右)および第2位置(左)の一方(左)に駆動する熱膨張型
マイクロアクチュエ−タ(3a〜3c)と、他方に駆動する戻
し駆動手段(8)とでなるものとしたことを特徴とする。
The present invention provides a two-dimensional photographing means (25), an objective optical system (6) for guiding object image light to the two-dimensional photographing means (25).
Two-dimensional display means for displaying a captured image of the two-dimensional imaging means (25)
(23) means for reciprocally driving between a first position (right) and a second position (left) in a direction intersecting at least the objective end (7) of the objective optical system (6) with the optical axis ( 3, 8), and the display image of the two-dimensional display means (23) enters the left eye of the observer when the objective end (7) is at the first position (right) in synchronization with the reciprocating drive. In the right eye of the observer, and when the objective end is in the second position (left), the display image of the two-dimensional display means (23) is blocked from entering the right eye of the observer and left. A stereoscopic device comprising shutter means (19, 22) for allowing entry into the eye, wherein said reciprocating drive means (3, 8) is provided with an internal pressure containing a working fluid that expands / contracts in response to temperature. Containers that expand and contract in response to
a, 4a) and means for heating the working fluid in the vessel (9, 5, 1)
4), and the objective end (7) of the objective optical system (6) is located at a first position.
(Right) and a thermal expansion microactuator (3a-3c) driven to one (left) of the second position (left) and return drive means (8) driven to the other. Features.

【0006】なお、カッコ内には、理解を容易にするた
めに、後述する実施例の対応要素又は対応事項に付した
記号等を、参照までに付記した。
[0006] In the parentheses, for easy understanding, symbols and the like attached to corresponding elements or corresponding items in the embodiments described later are added for reference.

【0007】[0007]

【作用】単一の対物光学系(6)の往復駆動により視差が
ある画像を得るので、右眼で見る画像と左眼で見る画像
の画質の違いがないので、明瞭な立体視が可能である。
熱膨張型マイクロアクチュエ−タを用いるので往復駆動
機構が簡素かつ小型となり、しかも熱膨張型マイクロア
クチュエ−タは加熱手段のオン/オフに対する膨張/収
縮応答が速く、動きの速い観察物体でもその動きを立体
視で観察しうる。既製の(立体視用の特別のものでな
い)内視鏡の先端に往復駆動手段(3,8)を装着しうるの
で、既製の内視鏡を立体視に使用しうる。往復駆動手段
(3,8)の先端形状を、立体視対象物の大小や位置環境に
適応した形状に変えることができる。本発明の他の目的
および特徴は、図面を参照した以下の実施例の説明より
明らかになろう。
[Function] An image having parallax is obtained by reciprocating drive of a single objective optical system (6), so that there is no difference in image quality between an image viewed by the right eye and an image viewed by the left eye, so that clear stereoscopic viewing is possible. is there.
The use of the thermal expansion microactuator makes the reciprocating drive mechanism simple and compact, and the thermal expansion microactuator has a fast expansion / contraction response to ON / OFF of the heating means, so that even a fast-moving observation object moves. Can be observed stereoscopically. Since the reciprocating drive means (3, 8) can be attached to the tip of a ready-made (not special stereoscopic) endoscope, the ready-made endoscope can be used for stereoscopic vision. Reciprocating drive means
The tip shape of (3, 8) can be changed to a shape adapted to the size of the stereoscopic object and the position environment. Other objects and features of the present invention will become apparent from the following description of embodiments with reference to the drawings.

【0008】[0008]

【実施例】【Example】

第1実施例 図1に本発明の第1実施例の全体の概略を示し、図2お
よび図3に振動部1の拡大断面を示す。この立体視装置
は内視鏡6の先端部に着脱可能で尚且つ内視鏡6の先端
の保持管7を往復駆動する機構をもつ振動部1を装備
し、振動部1の後方向(被観察体20に対向する先端部
と反対方向)の後端部には信号線5を連通するためのチ
ュ−ブ2が装着され、保持管7の往復動は、立体視制御
装置(10+24)の同期制御部10より、半導体レー
ザー(以下レーザーと記す)を内蔵するレーザードライ
バ14に与えるレーザーオン(点灯),オフ(消灯)信
号により制御される。すなわち、同期制御部10がオン
信号を与えるている間レーザードライバ14がレーザー
を点灯し、その光が信号線5(光ファイバ)を介して振
動部1に送られ、この光により振動部1の熱膨張型マイ
クロアクチュエ−タ3a〜3cが膨張し、図2に示すよ
うに保持管7を左駆動する。この左駆動により板ばね8
が押される。同期制御部10がオフ信号を与えるとレー
ザードライバ14がレーザーを消灯し、これにより振動
部1の熱膨張型マイクロアクチュエ−タ3a〜3cが縮
退し、図3に示すように、保持管7は板ばね8の反発力
で戻し駆動(右駆動)される。つまり光信号の点減によ
り振動部1内部において、内視鏡6の保持管7は左右方
向に動かされる(図2および図3)。
First Embodiment FIG. 1 shows a general outline of a first embodiment of the present invention, and FIGS. 2 and 3 show enlarged cross sections of the vibrating section 1. This stereoscopic device is equipped with a vibrating unit 1 which is detachably attached to the distal end of the endoscope 6 and has a mechanism for reciprocatingly driving the holding tube 7 at the distal end of the endoscope 6. A tube 2 for communicating the signal line 5 is mounted on the rear end of the rear end (in the direction opposite to the front end facing the observation body 20), and the reciprocating movement of the holding tube 7 is controlled by the stereoscopic control device (10 + 24). It is controlled by a synchronization control section 10 by a laser on (lighting) and off (light off) signals given to a laser driver 14 containing a semiconductor laser (hereinafter referred to as a laser). That is, the laser driver 14 turns on the laser while the synchronization control unit 10 gives the ON signal, and the light is sent to the vibrating unit 1 via the signal line 5 (optical fiber), and this light causes The thermal expansion type micro actuators 3a to 3c expand and drive the holding tube 7 to the left as shown in FIG. This left drive causes the leaf spring 8
Is pressed. When the synchronization control section 10 gives an off signal, the laser driver 14 turns off the laser, whereby the thermal expansion type micro-actuators 3a to 3c of the vibrating section 1 contract, and as shown in FIG. The return drive (right drive) is performed by the repulsive force of the leaf spring 8. That is, the holding tube 7 of the endoscope 6 is moved in the left-right direction inside the vibrating unit 1 due to the reduction of the optical signal (FIGS. 2 and 3).

【0009】図4に、熱膨張型マイクロアクチュエ−タ
3a〜3cの1素子3aの拡大断面を示す。素子3a
(他の素子3b,3cも同一構造)の容器はシリコンで
あり、エッチングおよび蒸着により、作動空間f1とそ
れを閉じるダイアフラム4aが形成された半体2個を、
作動空間f1に光吸収性(光/熱変換能)が高い極細の
カーボンファイバ塊9と不活性ガスを封入しかつ該空間
f1に信号線5(光ファイバ)の先端面を露出させて、
接合したものである。ダイアフラム4aはSiO2の表
面に金属膜を形成したものである。信号線5から空間f
1に光が照射されるとカーボンファイバ塊9が発熱し空
間f1の圧力が上昇してダイアフラム4aが膨出する。
光照射が止まると、空間f1の熱がダイアフラムおよび
容器を通して外部に流れて空間f1の圧力が低下しダイ
アフラム4aが縮退する。この膨出/縮退振動は、例え
ば20〜30Hzの周期で行なうことができる。
FIG. 4 shows an enlarged cross section of one element 3a of the thermal expansion type microactuators 3a to 3c. Element 3a
The container of (the other elements 3b and 3c also have the same structure) is made of silicon, and the two halves in which the working space f1 and the diaphragm 4a closing it are formed by etching and vapor deposition,
The working space f1 is filled with an ultrafine carbon fiber mass 9 having a high light absorption (light / heat conversion capability) and an inert gas, and the tip end of the signal line 5 (optical fiber) is exposed in the space f1.
They are joined. The diaphragm 4a has a metal film formed on the surface of SiO 2 . Space f from signal line 5
When the light is irradiated on 1, the carbon fiber mass 9 generates heat, the pressure in the space f1 rises, and the diaphragm 4a swells.
When the light irradiation stops, the heat in the space f1 flows to the outside through the diaphragm and the container, the pressure in the space f1 decreases, and the diaphragm 4a contracts. This bulging / degenerating vibration can be performed, for example, at a cycle of 20 to 30 Hz.

【0010】図1を再度参照する。被観察体20の光像
は、振動部1が取り付けられた内視鏡6を介してビデオ
カメラ25において撮影され、画像信号に変換される。
ビデオカメラ25により得られた画像信号は、信号処理
部24内部の画像入力部13に入力され、更にA/Dコ
ンバータ15に入力される。このとき画像入力部13及
びA/Dコンバータ15には、同期制御部10内の入力
同期部11より、レーザードライバ14に送られるオ
ン,オフ信号に従い同期信号が出力され、画像信号のア
ナログ信号は、振動部1の振動に同期してデシタル信号
に変換され、右画像データ信号及び左画像データ信号と
に分割される。なお、保持管7が図2に示す左位置にあ
るときのビデオカメラ25の画像信号をデジタル変換し
たものが左画像デ−タ信号、図3に示す右位置にあると
きのものが右画像デ−タ信号である。
Referring again to FIG. The light image of the observation target 20 is captured by the video camera 25 via the endoscope 6 to which the vibration unit 1 is attached, and is converted into an image signal.
The image signal obtained by the video camera 25 is input to the image input unit 13 inside the signal processing unit 24, and further input to the A / D converter 15. At this time, a synchronizing signal is output to the image input unit 13 and the A / D converter 15 according to an on / off signal sent to the laser driver 14 from the input synchronizing unit 11 in the synchronizing control unit 10, and the analog signal of the image signal is , Is converted into a digital signal in synchronization with the vibration of the vibration unit 1, and is divided into a right image data signal and a left image data signal. A digital image signal of the video signal of the video camera 25 when the holding tube 7 is at the left position shown in FIG. 2 is a left image data signal, and a digital image signal when the holding tube 7 is at the right position shown in FIG. Data signal.

【0011】A/Dコンバータ15より出力された右画
像デ−タ信号は右画像メモリ16に、左画像デ−タ信号
は左画像メモリ17に一旦記憶され、読み出し表示部1
8において、同期制御部10内の出力同期部12より送
られる同期信号に従い、画像デ−タ信号を画像信号(ア
ナログ信号)に逆変換し、右画像、左画像としてそれぞ
れ再生画像を表示するモニタTV23に出力する。すな
わち、読み出された各信号を各フィールドについて交互
に、即ち奇数フィールドには右画像を、また偶数フィー
ルドには左画像信号をインターレース方式でモニタTV
23に出力する。このようにして、モニタTV23の画
面21上には、図6に示すように、右画像Aと左画像B
とが微少時間間隔で交互に表示される。
The right image data signal output from the A / D converter 15 is temporarily stored in the right image memory 16 and the left image data signal is temporarily stored in the left image memory 17, and is read out and displayed on the display unit 1.
At 8, a monitor which reversely converts the image data signal into an image signal (analog signal) in accordance with the synchronization signal sent from the output synchronization unit 12 in the synchronization control unit 10 and displays the reproduced image as a right image and a left image, respectively. Output to TV23. That is, the read signals are alternately applied to each field, that is, the right image is applied to the odd fields, and the left image signal is applied to the even fields by the interlaced monitor TV.
23. Thus, the right image A and the left image B are displayed on the screen 21 of the monitor TV 23 as shown in FIG.
And are alternately displayed at minute time intervals.

【0012】右画像、左画像のデータを画像信号に逆変
換する際に出力同期部12より出力される同期信号は、
シャッタドライバ19送られる。同期信号を受取ったシ
ャッタドライバ19は、同期信号に従い、液晶シャッタ
眼鏡22の右シャッタ22a,左シャッタ22bを交互
に遮断する。すなわちモニタTV23に右画像を表示し
ているときには左シャッタ22bを遮断し、左画像を表
示しているときには右シャッタ22aを遮断する。
When the data of the right image and the left image are inversely converted into image signals, the synchronization signal output from the output synchronization unit 12 is:
The shutter driver 19 is sent. Upon receiving the synchronization signal, the shutter driver 19 alternately shuts off the right shutter 22a and the left shutter 22b of the liquid crystal shutter glasses 22 according to the synchronization signal. That is, the left shutter 22b is shut off when displaying the right image on the monitor TV 23, and the right shutter 22a is shut off when displaying the left image.

【0013】液晶シャッタ眼鏡22の右シャッタ22a
および左シャッタ22bは、シャッタドライバ19によ
り、先の右画像A及び左画像B(図6)についての各表
示時間と一致した微少時間間隔で、かつそれらと同期さ
せて交互に遮断するようになっている。図7に、右画像
A及び左画像B(図6)のモニタTV画面21上の表示
と、右シャッタ22aおよび左シャッタ22bの遮断と
の関係を示す。右画像Aを表示しているとき右シャッタ
22aが開、左画像Bを表示しているとき左シャッタ2
2bが開である。即ち、モニタTV23の画面21に右
画像A(奇数フィールド)が表示されている微小時間、
左液晶シャッタ22bが遮断され、観察者は右眼からの
映像のみを観察し、次の左画像B(偶数フィールド)が
表示されている微小時間には右シャッタ22aが遮断さ
れ、左眼からの画像のみを観察することになる。したが
って、観察者は、両眼視差による立体認識を行うことが
でき、その結果、モニタTV23の画面21上の映像を
立体的に見ることができる。
The right shutter 22a of the liquid crystal shutter glasses 22
The left shutter 22b and the left shutter 22b are alternately shut off by the shutter driver 19 at minute time intervals corresponding to the respective display times of the previous right image A and left image B (FIG. 6) and in synchronization with them. ing. FIG. 7 shows the relationship between the display of the right image A and the left image B (FIG. 6) on the monitor TV screen 21 and the interruption of the right shutter 22a and the left shutter 22b. The right shutter 22a is open when the right image A is displayed, and the left shutter 2 when the left image B is displayed.
2b is open. That is, a minute time during which the right image A (odd field) is displayed on the screen 21 of the monitor TV 23,
The left liquid crystal shutter 22b is shut off, the observer observes only the image from the right eye, and the right shutter 22a is shut off for a short time during which the next left image B (even field) is displayed, and the left shutter 22b is shut off. Only the image will be observed. Therefore, the observer can perform stereoscopic recognition based on binocular parallax, and as a result, can view the image on the screen 21 of the monitor TV 23 in three dimensions.

【0014】これら一連の処理、即ち、読み出し表示部
18により画像メモリ16,17から画像信号を読出
し、それをモニタTV画面21上へインターレース方式
で表示し、かつ、シャッタドライバ19によりモニタT
V画面21上の画像と同期して液晶シャッタ眼鏡22の
右,左のシャッタを開閉するのは、同期制御部10の出
力同期部12により、あらかじめきめられたタイミング
に従って行なわれる。図2および図3は、第1実施例の
振動部1の拡大縦断面を示す。なお、図2は振動部1中
の熱膨張型マイクロアクチュエ−タ3a〜3cが膨張し
た状態を示し、図3においてはアクチュエ−タ3a〜3
cが収縮した状態を示す。振動部1は中空の円筒形をし
ており、後方向(被観察体20に対向する端面と反対方
向)の端部に熱膨張型マイクロアクチュエ−タ3a〜3
cを膨張/収縮させるための信号を伝達する信号線5を
基端部まで連通するためのチュ−ブ2が固着されてい
る。振動部1の内部には、内視鏡6の先端の保持管7を
熱膨張型マイクロアクチュエ−タ3a〜3cとの間に着
脱可能に保持させる為に左方より右方に力を加える板ば
ね8が振動部1の内側面に固着されている。更に板ばね
8と熱膨張型マイクロアクチュエ−タ3a〜3cとの間
には、内視鏡6を直接保持する、内視鏡6より半径が大
きく、両端の開いた円筒形である保持管7が存在し、内
視鏡6は板ばね8と保持管7により振動ブロックから作
用する左右方向の振動変位に対して支持され、かつ復元
力を持つ。保持管7の右側面には3個の熱膨張型マイク
ロアクチュエ−タ3a〜3cが左右方向に積層されて一
本のブロック柱となっている。この振動ブロックは、内
視鏡6先端の右方向に相当する位置に位置決めされて、
振動ブロックの最も右側方に位置する熱操作素子3aの
右側面が振動部1右側内側面に接触している。
A series of these processes, that is, an image signal is read out from the image memories 16 and 17 by the read-out display unit 18, displayed on the monitor TV screen 21 in an interlaced manner, and the monitor driver
Opening and closing the right and left shutters of the liquid crystal shutter glasses 22 in synchronization with the image on the V screen 21 is performed by the output synchronization unit 12 of the synchronization control unit 10 in accordance with predetermined timing. 2 and 3 show an enlarged longitudinal section of the vibrating section 1 of the first embodiment. FIG. 2 shows a state where the thermal expansion type micro-actuators 3a to 3c in the vibrating part 1 are expanded. In FIG. 3, the actuators 3a to 3c are shown.
c shows a contracted state. The vibrating section 1 has a hollow cylindrical shape, and has thermal expansion microactuators 3a to 3a at rear ends (in a direction opposite to an end face facing the object 20).
A tube 2 for fixing a signal line 5 for transmitting a signal for expanding / contracting c to a base end is fixed. A plate for applying a force from the left to the right in order to detachably hold the holding tube 7 at the distal end of the endoscope 6 between the thermal expansion type micro actuators 3a to 3c inside the vibrating section 1. A spring 8 is fixed to the inner surface of the vibrating part 1. Further, between the leaf spring 8 and the thermal expansion type micro-actuators 3a to 3c, a cylindrical holding tube 7 which directly holds the endoscope 6 and has a larger radius than the endoscope 6 and has both ends open. Exists, the endoscope 6 is supported by the leaf spring 8 and the holding tube 7 against vibration displacement in the left-right direction acting from the vibration block, and has a restoring force. On the right side surface of the holding tube 7, three thermal expansion type micro-actuators 3a to 3c are stacked in the left-right direction to form one block column. This vibration block is positioned at a position corresponding to the right direction of the endoscope 6 tip,
The right side surface of the thermal operation element 3a located on the rightmost side of the vibration block is in contact with the right inner side surface of the vibration section 1.

【0015】図5は、熱膨張型マイクロアクチュエ−タ
3a〜3cが膨張している状態を破線で示し、収縮して
いる状態を実線で示す。収縮している状態ではアクチュ
エ−タ3a〜3cの左右方向の長さ(厚み)はW2であ
るが、膨張するとW1となり、Wd=W1−W2の距離
を、内視鏡6の保持管7が移動する。
FIG. 5 shows a state where the thermal expansion type micro-actuators 3a to 3c are expanded by broken lines and a state where they are contracted by solid lines. In the contracted state, the length (thickness) of the actuators 3a to 3c in the left-right direction is W2, but when expanded, it becomes W1, and the holding tube 7 of the endoscope 6 moves the distance Wd = W1-W2. Moving.

【0016】第2実施例 図8に、第2実施例の、上述の第1実施例と異なる部分
を示す。振動部1は略中空の円筒形で被観察体20に対
向する先端面は、被観察体20の存在する皮膚20aの
表面(傾斜面)と実質上平行になるように傾斜してい
る。その他の構造および動作は上述の第1実施例と同様
である。振動部1の、被観察体20に対向した先端形状
を、被観察体20が存在する傾斜面(皮膚20aの表
面)にあわせた形成にしているので、被観察体20の状
態(例えば、本例のように被観察体20が傾斜した皮膚
20a上にある場合)に最適な観察が可能となる。
Second Embodiment FIG. 8 shows a portion of the second embodiment different from the above-described first embodiment. The vibrating section 1 is a substantially hollow cylindrical shape, and a tip end surface facing the observation target 20 is inclined so as to be substantially parallel to the surface (inclined surface) of the skin 20a on which the observation target 20 exists. Other structures and operations are the same as those in the first embodiment. Since the shape of the tip of the vibrating section 1 facing the observation target 20 is formed in accordance with the inclined surface (the surface of the skin 20a) where the observation target 20 exists, the state of the observation target 20 (for example, Optimal observation is possible when the object to be observed 20 is on the inclined skin 20a as in the example.

【0017】[0017]

【発明の効果】本発明では単一の対物光学系(6)により
立体視を実現しているため、入力視差画像は位置や画質
の違いがない。両眼視差を得るための往復駆動機構に熱
膨張型マイクロアクチュエータを用いている為、駆動機
構の簡素化と外観の小型化が可能である。熱膨張型マイ
クロアクチュエータの振動周期が速い(20〜30h
z)ので動きの速い被観察体でもリアルタイムの立体視
画像を観察できる。
According to the present invention, since the stereoscopic vision is realized by the single objective optical system (6), the input parallax image has no difference in position or image quality. Since the thermal expansion type microactuator is used for the reciprocating drive mechanism for obtaining binocular parallax, the drive mechanism can be simplified and the appearance can be reduced. The vibration cycle of the thermal expansion type micro-actuator is fast (20-30h
z), a real-time stereoscopic image can be observed even with a fast-moving observation object.

【0018】本発明の上述の実施例では、内視鏡6に振
動部1を装着するので、立体視機構の無い内視鏡も立体
視観察に使用できる。振動部1の形状を換えることによ
り被観察体の状態(大小や位置する環境)に適応した観
察ができる。また、振動部1の駆動信号は光の点減を用
いているため、生体に対して電気的ショック(ミクロシ
ョック)の危険が避けられる。また、内視鏡にイメージ
ファイバを使えば、電気的絶縁性の高い、立体内視鏡装
置が実現できる。
In the above embodiment of the present invention, since the vibrating section 1 is mounted on the endoscope 6, an endoscope without a stereoscopic mechanism can be used for stereoscopic observation. By changing the shape of the vibrating part 1, observation suitable for the state of the object to be observed (large or small, or the environment in which it is located) can be performed. Further, since the drive signal of the vibrating section 1 uses light flashing, the danger of electric shock (microshock) to the living body can be avoided. Also, if an image fiber is used for an endoscope, a stereoscopic endoscope device having high electrical insulation can be realized.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】 本発明の第1実施例の全体構成の概略を示す
ブロック図である。
FIG. 1 is a block diagram schematically showing an overall configuration of a first embodiment of the present invention.

【図2】 図1に示す振動部1内部において熱膨張型マ
イクロアクチュエ−タ3a〜3cが膨張した時の拡大縦
断面図である。
FIG. 2 is an enlarged longitudinal sectional view when thermal expansion type micro-actuators 3a to 3c are expanded inside a vibration unit 1 shown in FIG.

【図3】 図1に示す振動部内部において熱膨張型マイ
クロアクチュエ−タ3a〜3cが収縮した時の拡大縦断
面図である。
FIG. 3 is an enlarged longitudinal sectional view when the thermal expansion type micro actuators 3a to 3c contract inside the vibrating section shown in FIG.

【図4】 図2に示す熱膨張型マイクロアクチュエ−タ
3a〜3cの1つの拡大縦断面図である。
FIG. 4 is an enlarged longitudinal sectional view of one of the thermal expansion type micro actuators 3a to 3c shown in FIG.

【図5】 図2に示す熱膨張型マイクロアクチュエ−タ
3a〜3cのストロ−クを示す拡大縦断面図である。
FIG. 5 is an enlarged vertical sectional view showing a stroke of the thermal expansion type micro actuators 3a to 3c shown in FIG.

【図6】 図1に示すモニタTV23の表示画面を示す
平面図である。
FIG. 6 is a plan view showing a display screen of the monitor TV23 shown in FIG.

【図7】 図6に示す表示画面と図1に示す液晶シャッ
タの左,右シャッタの遮断との相関を示す平面図であ
る。
7 is a plan view showing the correlation between the display screen shown in FIG. 6 and the closing of the left and right shutters of the liquid crystal shutter shown in FIG.

【図8】 本発明の第2実施例の主要部を示す縦断面図
である。
FIG. 8 is a longitudinal sectional view showing a main part of a second embodiment of the present invention.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1:振動部 2:チュ−ブ 3a,3b,3c:熱膨張型マイクロアクチュエ−タ 4:ダイアフラム 5:信号線 6:内視鏡 7:保持管 8:板ばね 9:カーボンファ
イバ塊 10:制御部 11:入力同期部 12:出力同期部 13:画像入力部 14:レーザドライバ 15:A/Dコンバ
ータ 16:右画像メモリ 17:左画像メモリ 18:読出し表示部 19:液晶シャッタ
ドライバ 20:被観察体 21:モニタ画面 22:液晶シャッタ 22a:右液晶シャッ
タ 22b:左液晶シャッタ 23:モニタTV 24:信号処理回路 25:ビデオカメラ f1:空間
1: Vibrating part 2: Tube 3a, 3b, 3c: Thermal expansion type micro actuator 4: Diaphragm 5: Signal line 6: Endoscope 7: Holding tube 8: Leaf spring 9: Carbon fiber lump 10: Control Unit 11: Input synchronization unit 12: Output synchronization unit 13: Image input unit 14: Laser driver 15: A / D converter 16: Right image memory 17: Left image memory 18: Readout display unit 19: Liquid crystal shutter driver 20: Observed Body 21: Monitor screen 22: Liquid crystal shutter 22a: Right liquid crystal shutter 22b: Left liquid crystal shutter 23: Monitor TV 24: Signal processing circuit 25: Video camera f1: Space

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 平2−237531(JP,A) 特開 平1−316716(JP,A) 特開 平6−105806(JP,A) 特開 昭63−265215(JP,A) 特開 平6−129341(JP,A) 特開 平7−139521(JP,A) 特開 平6−257556(JP,A) 特開 平7−120683(JP,A) (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) G02B 23/24 A61B 1/00 300 A61B 1/04 370 G02B 23/26 ──────────────────────────────────────────────────続 き Continuation of the front page (56) References JP-A-2-23731 (JP, A) JP-A-1-316716 (JP, A) JP-A-6-105806 (JP, A) JP-A-63- 265215 (JP, A) JP-A-6-129341 (JP, A) JP-A-7-139521 (JP, A) JP-A-6-257556 (JP, A) JP-A-7-120683 (JP, A) (58) Field surveyed (Int.Cl. 7 , DB name) G02B 23/24 A61B 1/00 300 A61B 1/04 370 G02B 23/26

Claims (3)

(57)【特許請求の範囲】(57) [Claims] 【請求項1】2次元撮影手段,これに物体像光を導びく
対物光学系,該2次元撮影手段の撮影画像を表示する2
次元表示手段,前記対物光学系の少くとも対物端を光軸
と交叉する方向に、第1位置と第2位置との間を往復駆
動する手段、および、該往復駆動に同期して前記対物端
が第1位置にあるときに前記2次元表示手段の表示画像
が観察者の左眼に入るのを遮断し右眼に入るのを許し、
前記対物端が第2位置にあるときに前記2次元表示手段
の表示画像が観察者の右眼に入るのを遮断し左眼に入る
のを許すシャッタ手段、を備える立体視装置において、 前記往復駆動する手段を、温度に対応して膨張/収縮す
る作動流体を収容した、内部圧に対応して伸,縮する容
器および該容器内の作動流体を加熱する手段を有し、前
記対物光学系の対物端を第1位置および第2位置の一方
に駆動する熱膨張型マイクロアクチュエ−タと、他方に
駆動する戻し駆動手段とでなるものとしたことを特徴と
する立体視装置。
An object optical system for guiding object image light to the two-dimensional photographing means, and a photographed image of the two-dimensional photographing means is displayed.
Dimensional display means, means for reciprocating between at least a first position and a second position in a direction intersecting at least the objective end of the objective optical system with the optical axis, and the objective end in synchronization with the reciprocating drive When in the first position, the display image of the two-dimensional display means is blocked from entering the left eye of the observer and allowed to enter the right eye,
A stereoscopic device comprising: shutter means for blocking a display image of the two-dimensional display means from entering the right eye of the observer and allowing the display image to enter the left eye when the objective end is at the second position; The objective optical system includes a container that contains a working fluid that expands / contracts in response to a temperature and that expands and contracts in response to an internal pressure, and a unit that heats the working fluid in the container. 3. A stereoscopic apparatus comprising: a thermal expansion type micro-actuator for driving the objective end to one of a first position and a second position; and return drive means for driving the other end to the other position.
【請求項2】戻し駆動手段は戻しばねである、請求項1
記載の立体視装置。
2. The return driving means is a return spring.
A stereoscopic device as described.
【請求項3】熱膨張型マイクロアクチュエ−タの加熱す
る手段は、容器内に光を案内する光ファイバおよび容器
内に入った光を熱に変換する光吸収体を含む、請求項1
又は請求項2記載の立体視装置。
3. The heating means of the thermal expansion type micro-actuator includes an optical fiber for guiding light into the container and a light absorber for converting light entering the container into heat.
Or the stereoscopic device according to claim 2.
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