JP2005058374A - 立体内視鏡装置 - Google Patents

Abstract

【課題】 術者に対して立体観察がし易い内視鏡画像を表示する立体内視鏡装置を提供する。
【解決手段】 左右に離間した対物レンズ９Ｌ、９Ｒ及びＣＣＤ２６Ｌ，１６Ｒ等により視差を持った被写体像を撮像する左右の撮像手段を有し、焦点調整用レンズ１５Ｌ、１５Ｒを移動することにより焦点距離を可変にするモータ１７の回転位置を被写体までの距離情報として表示制御装置６Ｌ，６Ｒに送り、表示制御装置６Ｌ，６Ｒは表示素子１９Ｌ、１９Ｒに表示される左右の映像における、両撮像手段の一方のみでした撮像されない範囲をマスキングして、共通に撮像される範囲の映像を表示することにより、立体観察がし易い画像を表示する構成にした。
【選択図】 図１

Description

本発明は立体内視鏡を用いて立体画像を観察可能とする立体内視鏡装置に関する。

近年、内視鏡を用い、内視鏡の観察下で手術等を行う内視鏡装置が広く普及している。
また、内視鏡として、立体視を可能とする立体内視鏡を用いた立体内視鏡装置によると、立体的に観察できるので、細かい手技が必要な場合にも円滑に手術を行う環境を提供できるメリットがある。

立体内視鏡は、左右の光学系を用いて、左右で視差のある画像を撮像する。この場合、左右の被写体が（視差によるズレを除外すると）一致して観察できる時の、被写体と対物レンズの距離が予め各立体内視鏡で設計してあり、設計値の位置から外れた被写体はズレが生じた状態で観察されることとなる。

そのズレを人間が頭の中で認識することで、距離感が得られ、立体的に観察されることとなる。従来技術における立体内視鏡装置９０の概略の構成を図１８に示す。

この立体内視鏡装置９０は立体内視鏡９１と、立体内視鏡９１に設けたＣＣＤ９２Ｌ，９２Ｒにより撮像された撮像信号に対する信号処理を行うカメラコントロールユニット（ＣＣＵと略記）９３Ｌ、９３Ｒと、各ＣＣＵ９３Ｌ、９３Ｒにより生成された映像信号を表示する表示素子９４Ｌ、９４Ｒとからなる。

立体内視鏡９１の先端部には左右に離間して対物レンズ９５Ｌ、９５Ｒが配置されており、前方の被写体の光学像を結ぶ。そして、図示しないリレーレンズ群などを介して後方側に配置されたＣＣＤ９２Ｌ、９２Ｒに結像する。

立体内視鏡９１に対する被写体の観察距離が変化するが、図１８の場合では被写体がＢの位置にある時に、それぞれＣＣＤ９２Ｌ、９２Ｒの中央位置に視差によるズレを除外すると同じ状態（一致した状態）で結像されるように設計され、表示素子９４Ｌ、９４Ｒにより一致した状態で観察される。つまり、実際には視差があるのでその視差分により立体観察（立体視）ができる。
特開平６−２６１８６０号公報

対物レンズ９５Ｒ，９５Ｌで観察される範囲を図１９に示す。図１９に示すように、対物レンズ９５Ｒでは観察できるが、対物レンズ９５Ｌでは観察できない範囲と、対物レンズ９５Ｌでは観察できるが、対物レンズ９５Ｒでは観察できない範囲が存在する。

そのため、左右の表示素子９４Ｒ、９４Ｌによる観察画像は図２０のようになる。図２０（Ａ）、２３（Ｂ）、図２０（Ｃ）は被写体がそれぞれＡ、Ｂ、Ｃの位置にある場合の観察画像を示す。

図２０に示すように、左右の表示素子９４Ｒ、９４Ｌにおいて、Ａの位置やＣのように位置Ｂと異なる位置に被写体が存在する場合、右の表示素子９４Ｒには表示されるが、左の表示素子９４Ｌには表示されない範囲と、左の表示素子９４Ｌには表示されるが、右の表示素子９４Ｒには表示されない範囲が存在してしまう。その場合、左右の映像の違いが気になって融像し難くなる事がある。

特開平６−２６１８６０号公報では立体観察時の違和感を解消するため、立体内視鏡内に視差調整手段を持たせているが、映像の不一致部は完全になくならず、左右の映像の違いを完全に解消する構成ではなく、不一致部分を観察者に見えなくすると言う点には触れられていない。

また立体内視鏡本体に視差調整機能を持たせることで大きくなり、術者の作業がやり難くなる場合がある。さらに、立体内視鏡内部での視差調整手段として、撮像素子を駆動しているが、違和感なく観察できるためには、左右が均等に動く事や、傾きが生じない事など、高精度で駆動しなくてはならず、立体内視鏡が大きくなり、作業スペースの確保が難しくなる事がある。

（発明の目的）
本発明は、上述した点に鑑みてなされたもので、術者に対して立体観察がし易い内視鏡画像を表示できる立体内視鏡装置を提供することを目的とする。

被写体をそれぞれ視差のある像として撮像する左右の撮像手段を備えた立体内視鏡と、 前記撮像手段に撮像される被写体の焦点距離を調整する焦点距離調整手段と、 前記焦点距離調整手段により設定される焦点距離から被写体までの距離情報を検出する距離検出手段と、
前記撮像手段により撮像された信号を映像信号に変換するカメラコントロールユニットと、
前記距離情報を用いて、左右の撮像手段で共通に撮像されない範囲をマスキングするマスキング手段と、
を具備することにより、左右の撮像手段で共通に撮像されない範囲をマスキングして立体観察がし易い画像の表示状態で観察ができるようにしている。

本発明によれば、被写体をそれぞれ視差のある像として撮像する左右の撮像手段を備えた立体内視鏡と、
前記撮像手段に撮像される被写体の焦点距離を調整する焦点距離調整手段と、 前記焦点距離調整手段により設定される焦点距離から被写体までの距離情報を検出する距離検出手段と、
前記撮像手段により撮像された信号を映像信号に変換するカメラコントロールユニットと、
前記距離情報を用いて、左右の撮像手段で共通に撮像されない範囲をマスキングするマスキング手段と、
を具備しているので、左右の撮像手段で共通に撮像されない範囲をマスキングして立体観察がし易い画像の表示状態で観察ができる。

以下、図面を参照して本発明の実施の形態を説明する。
（第１の実施の形態）
図１ないし図７は本発明の第１の実施の形態に係り、図１は第１の実施の形態の立体内視鏡装置の全体構成を示し、図２は焦点調整装置の構成を示し、図３は立体内視鏡の把持部内の焦点調整機構付近の詳細を示し、図４は表示制御装置の構成を示し、図５は演算器の処理内容を示し、図６は被写体の距離位置に応じて左右の対物レンズによる観察範囲が変化する様子を示し、図７は図６のＡの位置とＣの位置におけるタイミング発生器の出力でマスクする動作を示し、図８は変形例の表示制御装置の構成を示し、図９は図８中のメモリコントローラの動作の説明図を示す。

図１に示すように本発明の第１の実施の形態の立体内視鏡装置１は、立体撮像を行うための立体内視鏡２と、この立体内視鏡２に内蔵されたＣＣＤに対する信号処理を行うカメラコントロールユニット（以下ＣＣＵ）３Ｌ、３Ｒと、ＣＣＵ３Ｌ、３Ｒにより生成された映像信号を表示する表示装置４と、立体内視鏡２に設けられた焦点調整機構を駆動し、焦点調整を行う焦点調整装置５と、ＣＣＵ３Ｌ、３Ｒからの映像信号及び焦点調整装置５からの焦点調整に対応するカウント値が入力されることにより表示装置４における実際に映像表示を行う表示素子のの一部をマスキングして表示制御を行う表示制御装置６Ｌ、６Ｒとから構成される。

立体内視鏡２は体腔内に挿入し易いように細長の挿入部７と、この挿入部７の後端に設けた把持部８とを有する。
挿入部７の先端には視差のある光学像を結像するために左右に離間して対物レンズ９Ｌ、９Ｒが配置され、対物レンズ９Ｌ、９Ｒにより視差を持って左右の光学像が結像される。結像される左右の像は、挿入部７に沿って配置されたリレーレンズ群１１Ｌ、１１Ｒにより後方側に伝送される。

対物レンズ９Ｌ、９Ｒは例えば図１９のＢの位置にある被写体を観察した場合にそれぞれ観察の中心位置に（視差によるズレを除外すると）一致するように設定される。

リレーレンズ群１１Ｌ、１１Ｒにより後方側に伝送された左右の光学像は共通のプリズム１２、及び左右に配置したプリズム１３Ｌ、１３Ｒによりより離間した光路に変換された後、左右の結像レンズ１４Ｌ、１４Ｒ及び左右の焦点調整用レンズ１５Ｌ、１５Ｒを経て左右に離間して配置されたＣＣＤ１６Ｌ、１６Ｒに結像される。

ＣＣＤ１６Ｌ、１６Ｒにそれぞれ結像される左右の光学像は、焦点調整モータ１７を焦点調整装置５により回転駆動することにより、焦点調整レンズ１５Ｌ、１５Ｒを前後動して、所定の観察距離の被写体をフォーカス状態で結像できるように焦点調整機構１８が把持部８内に形成されている。この焦点調整機構１８はにより焦点調整装置５にて調整され、焦点調整モータ１７の移動量は表示制御装置６Ｌ，６Ｒに入力されるようになっている。

表示制御装置６Ｌ，６ＲにはＣＣＤ１６Ｌ、１６Ｒの出力信号に対して信号処理して、生成された映像信号も入力される。表示制御装置６Ｌ，６Ｒは焦点調整装置５からの距離に対応する信号が入力されることによりＣＣＵ３Ｌ、３Ｒから被写体が図１９のＢの位置からのズレに応じて映像信号の一部をマスキングした映像信号を生成して表示装置４における左右の表示素子１９Ｌ、１９Ｒに出力し、左右の表示素子１９Ｌ、１９Ｒに、ＣＣＤ１６Ｌ、１６Ｒで撮像された左右の画像を表示する。

そして、術者は左右の接眼部２０Ｌ、２０Ｒから左右の眼で覗くことにより、図示しない接眼レンズ等を介して左右の表示素子１９Ｌ、１９Ｒに表示された左右の画像を観察することにより立体観察することができるようにしている。

図３は把持部８内に設けられた焦点調整機構１８を示す。
左右の焦点調整レンズ１５Ｌ、１５Ｒはレンズ保持部材２１に取り付けられ、焦点調整モータ１７の回転によりレンズ保持部材２１が焦点調整モータ１７の回転軸の方向に移動されるＬことにより、左右の焦点調整レンズ１５Ｌ、１５Ｒはそれぞれの光軸方向に沿って連動して移動されるようにしている。

例えば、焦点調整モータ９の回転軸には長いボールネジ２２が取り付けられ、このボールネジ２２はレンズ保持部材２１のネジ孔に螺入され、かつレンズ保持部材２１はボールネジ２２と平行な図示しないガイド軸によりガイド軸の方向に移動するように移動方向が規制されている。従って、上記のように焦点調整モータ１７の回転により、左右の焦点調整レンズ１５Ｌ、１５Ｒはそれぞれの光軸方向に沿って連動して移動される。なお、この焦点調整モータ１７は図２に示す焦点調整装置５に内蔵されたモータドライバ３１からのモータ回転信号の印加により回転駆動する。

この焦点調整モータ１７にはエンコーダ２３が取り付けてあり、このエンコーダ２３により焦点調整モータ１７の回転量、換言すると焦点調整レンズ１５Ｌ、１５Ｒの移動量を検出し、検出した信号（エンコード信号）を焦点調整装置５のカウンタ回路３２（図２参照）に送る。

また、レンズ保持部材２１には、このレンズ保持部材２１の移動と共にボールネジ２２の軸方向に移動する爪２４が突設されている。また、この爪２４の位置を検出するための位置検出センサとして、例えばフォトインタラプタによるフォトセンサ２５が把持部８内に取り付けられている。

そして、このフォトセンサ２５の取り付け位置は、爪２４を検出した位置が左右の被写体が一致して、観察できる時の対物レンズ９Ｌ、９Ｒと被写体の距離にフォーカス点が一致している時となるよう調整される。

フォトセンサ２５が爪２４を検出した信号を焦点調整装置５のカウンタ回路３２のリセット信号として用いることで、フォトセンサ２５が爪２４を検出した時を、カウンタ回路３２のカウント値を０に設定することができるようにしている。

図２に示すように焦点調整装置５は、焦点調整モータ１７を回転駆動するモータドライバ３１と、被写体の距離を計測するためのカウンタ回路３２と、焦点調整装置５の電源がＯＦＦにされた場合のカウンタ回路３２のカウント値を記憶するフラッシュメモリ等の不揮発性メモリ３３とを有している。

また、焦点調整装置５には、ピント調整を指示するスイッチ３４ａ、３４ｂとが設けてあり、例えばスイッチ３４ａを操作すると、図１８のＡ側にピントが合うようにモータドライバ３１は焦点調整用モータ１７を回転し、スイッチ３４ｂを操作すると、図１８のＣ側にピントが合うようにモータドライバ３１は焦点調整用モータ１７を回転するようにモータ回転信号を出力する。

カウンタ回路３１は、焦点調整モータ１７の回転量を検出するエンコーダ２３からのエンコーダ信号（エンコード出力）をカウントし、出力端から表示制御装置６Ｌ、６Ｒに出力すると共に、不揮発性メモリ３３にも出力する。
また、このカウンタ回路３１はフォトセンサ２５からのフォトセンサ信号によりリセットされる。

そして、カウンタ回路３１のデータは不揮発性メモリ３３に記憶され、焦点調整装置５の電源がＯＦＦになった時の焦点調整モータ１７の停止位置を記憶できるようにしている。そして、電源投入時には、不揮発性メモリ３３に記憶されたデータをカウンタ回路３１にプリセットすることにより、電源のＯＮ／ＯＦＦに影響されることなく、焦点調整モータ１７の回転位置、或いは焦点調整レンズ１５Ｌ、１５Ｒの設定位置を検出（計数）して、そのカウント値を表示制御装置６Ｌ、６Ｒに出力することができるようにしている。

なお、不揮発性メモリ３３を設けないでも、電源投入時には焦点調整モータ１７を動かし、フォトセンサ２５が爪２４を検出するまで、焦点調整モータ１７を前後に動かし０の検出を行い、初期位置を検出して（その後の動作を行うようにする構成にして）も良い。 またフォトセンサ２５と、爪２４の代りにスイッチとスイッチ押し部材を用いてもよいし、フォトセンサ２５と爪２４の取り付け位置は、焦点調整モータ１７による移動可能な範囲の最大／最小点（一方の端と他方の端）としても良い。

図４は表示制御装置６Ｌの構成を示す。表示制御装置６Ｒは表示制御装置６Ｌと同じ構成であり、その構成要素は符号ＬをＲに換えたものである。
表示制御装置６Ｌは、マスキングするマスキング信号として例えば黒信号を出力する黒信号出力回路４１Ｌを内蔵し、この黒信号はＣＣＵ３Ｌから出力される映像信号としてのＲＧＢ信号と共に切替用スイッチ４２Ｌに入力される。

また、この切替用スイッチ４２Ｌはタイミング発生器４３Ｌにより切替が制御される。 一方、焦点調整装置５からのカウント値は表示制御装置６Ｌ内に設けたルックアップテーブル（以下、ＬＵＴと略記）４４Ｌに入力され、カウント値により対応する情報、つまり対物レンズ９Ｌと被写体との距離の情報を読み出して演算器４５Ｌに出力させる。

また、この焦点調整装置５には被写体が左右の対物レンズ９Ｌ、９Ｒによりズレ無く観察できるときの基準距離、具体的には図１９のＢの位置での距離を記憶したメモリ４６Ｌを内蔵し、このメモリ４６Ｌから出力される基準距離のデータも演算器４５Ｌに入力される。

この演算器４５Ｌはメモリ４６Ｌの基準距離のデータと実際に設定されている距離のデータとの差分を算出して、タイミング発生器４３Ｌに出力する。
このタイミング発生器４３Ｌには、ＣＣＵ３Ｌから水平同期信号も入力され、図７を参照して後述するように水平同期信号の間の映像信号表示期間において演算器４５Ｌからの出力信号に応じて、水平同期信号に同期して図示しないクロックをカウントする等して後述する（１）式などの関係式を満たすタイミングを計測して、黒信号を出力するように切替用スイッチ４２Ｌを切り替える。

そして、図１９（Ｂ）のように被写体がＢの位置にある状態では、切替用スイッチ４２Ｌは黒信号を出力するようには切り替えられないが、図１９（Ａ）及び図１９（Ｃ）に示すように共通に観察されない範囲の映像信号が表示素子１９Ｌ、１９Ｒに出力されるタイミングにおいては、図７を参照して説明するように表示制御装置５の切替用スイッチ４２Ｌを黒信号出力装置４１Ｌ側に切り替えることにより、表示素子１９Ｌには共通に観察されない範囲が黒でマスキングされ、表示素子１９Ｌには共通の観察範囲のみが表示されるように表示制御を行うようにしている。表示制御装置６Ｒも表示素子１９Ｒに対して表示制御装置６Ｌの場合と同様の機能を行うようにしている。

次に本実施の形態による動作を説明する。
図５は演算器４５Ｌによる動作のフローチャートを示す。
まず、カウント値（ｋ）がＬＵＴ４４Ｌに入力されることにより、対物レンズ９Ｌと被写体との距離ｄが算出され、この距離ｄは演算器４５Ｌに入力される。演算器４５Ｌは、ステップＳ１に示すようにメモリ４６Ｌから入力される基準距離（図１９のＢの位置の被写体を観察した時の被写体と対物レンズ９Ｌとの距離）ｌと比較の演算を行う。

そして、例えばｄ＞ｌの場合にはさらに演算器４５ＬによりステップＳ２に示すように距離ｄと閾値Ｆとの値を比較する演算を行う。ここで、閾値Ｆは、例えばこの値以上に被写体と対物レンズ９Ｌとが遠ざかっても立体的には見にくくなる最遠点の距離である。

そして、比較結果がＦ＞ｄの場合にはステップＳ３に示すように（後述する）式（１）にｄ＝Ｆを代入して、演算を行う。演算結果はタイミング発生器４３Ｌに出力される。

また、比較結果がＦ≦ｄの場合にはステップＳ４に示すように（後述する）式（１）にｄを代入して、演算を行う。演算結果はタイミング発生器４３Ｌに出力される。

一方、ステップＳ２の比較結果がｄ≦ｌの場合には、さらに演算器４５ＬによりステップＳ５に示すように距離ｄと閾値Ｎとの値を比較する演算を行う。ここで、閾値Ｎは、例えばこの値以上に被写体と対物レンズ９Ｌとが近づいても立体的にみにくくなる最近点の距離である。

そして、比較結果がｎ≦ｄの場合にはステップＳ６に示すように（後述する）式（３）にｄを代入して、演算を行う。演算結果はタイミング発生器４３Ｌに出力される。

また、比較結果がＮ＞ｄの場合にはステップＳ７に示すように（後述する）式（３）にｄ＝Ｎを代入して、演算を行う。演算結果はタイミング発生器４３Ｌに出力される。

上述のように対物レンズ９Ｌと被写体が近づき過ぎた場合と、対物レンズ９Ｌと被写体が遠ざかり過ぎた場合に表示される映像がマスキングされすぎる事を防ぐために、最近点と最遠点の情報を予め設定して、メモリ４６Ｌにその情報を記憶させておき、その最近点以上に近づき過ぎても、最遠点以上に遠ざかっても、黒を出力しないようにしている。

次にこの演算器４５Ｌの出力信号が入力されるタイミング発生器４３Ｌによる切替用スイッチ４２Ｌの切り替え動作を図６及び図７を参照して説明する。
図６は被写体と被写体の位置（距離）に応じて観察範囲（結像範囲）が変化する対物レンズ９Ｌ、９Ｒとの関係を詳細に示すものである。

図１８で説明したのと同様に、対物レンズ９Ｌ、９Ｒに対して被写体がＢの位置にある基準距離ｌの時に対物レンズ９Ｌ、９Ｒは共通の（同じ）観察範囲となり、一方のみでしか観察できない範囲は無い。なお、対物レンズ９Ｌ、９Ｒによる各観察範囲の光学像がそれぞれＣＣＤ１６Ｌ、１６Ｒにより光電変換され、さらにＣＣＵ３Ｌ、３Ｒを経て表示素子１９Ｌ、１９Ｒに同じ観察範囲（表示範囲）で表示されるものとする。

これに対して、被写体がＢの位置より大きな距離ｄ（ｄ＞ｌ）の位置Ａにある場合や、小さな距離ｄ（ｄ＜ｌ）の位置ＣにあるＣの場合には対物レンズ９Ｌと９Ｒとによる観察範囲が異なる。
そして、斜線などで示す範囲が左右の表示素子１９Ｌ、１９Ｒでは共通に観察されない範囲となる。

図６に示すように両対物レンズ９Ｌ、９Ｒ間の距離をＬとし、両対物レンズ９Ｌ、９Ｒから基準距離ｌの状態の時に両対物レンズ９Ｌ、９Ｒによる観察範囲が一致するように設定されていると、以下のような関係式が相似関係を利用することにより得られる。

（Ａ）Ａの位置（ｄ＞ｌの時）
右対物レンズ９Ｒで観察できて、左対物レンズ９Ｌで観察できない左右方向（或いは表示の際の水平方向）の長さ、或いは左対物レンズ９Ｌで観察できて、右対物レンズ９Ｒで観察できない左右方向（水平方向）の長さは
Ｌ（ｄ−ｌ）／ｌ
となる。また撮像できる範囲の左右方向の全長は
Ｄｄ／ｌ
となる。

撮像できる範囲を全て表示するための時間は図７（Ａ）、図７（Ｂ）に示すように水平同期時間１Ｈからフロントポーチとバックポーチを除いた時間であり、その時間をｔとする。なお、図７（Ａ）は被写体がＡの位置にある時における左表示素子１９Ｌ及び右表示素子１９Ｒに（黒信号を出力させる）タイミング発生器４３の出力信号のタイミングを示し、図７（Ｂ）は被写体がＡの位置にある時における左表示素子１９Ｌ及び右表示素子１９Ｒに（黒信号を出力させる）タイミング発生器４３の出力信号のタイミングを示す。

左の表示素子１９Ｌにおいて、共通に観察できない、つまり右の表示素子１９Ｒ側では観察できない水平方向の長さを表示し始める時間は
｛１−Ｌ（ｄ−ｌ）｝／（Ｄｄ）｝ｔ・・・（１）
であり、終了時間はフロントポーチの直前となる。
このようなタイミングでタイミング発生器４３Ｌから切替用信号が出力され、この出力で切替用スイッチ４２Ｌが切り替えられる。

右の表示素子１９Ｒにおいて、共通に観察できない水平方向の長さを表示し始める時間はバックポーチ直後で、観察できない長さを表示し終わる時間は、
Ｌ（ｄ−ｌ）ｔ／（Ｄｄ）・・・（２）
となる。同様にこのようなタイミングでタイミング発生器４３Ｒから切替用信号が出力され、この出力で切替用スイッチ４２Ｒが切り替えられる。

（Ｂ）Ｃの位置（ｄ＜ｌの時）
左対物レンズ９Ｌで観察できて、右対物レンズ９Ｒで観察できない長さは
Ｌ（ｄ−ｌ）／ｌ
となる。

撮像できる範囲の全長は
Ｄｄ／ｌ
となる。

同様に撮像できる範囲を全て表示するための時間をｔとすると、
左の表示素子１９Ｌで共通に観察できない長さを表示し始める時間はバックポーチ直後であり、終了時間は
Ｌ（ｌ−ｄ）ｔ／（Ｄｄ）・・・（３）
となる。このようなタイミングでタイミング発生器４３Ｌから切替用信号が出力され、この出力で切替用スイッチ４２Ｌが切り替えられる。

一方、右の表示素子１９Ｒで共通に観察できない長さを表示し始める時間は、｛１−Ｌ（ｄ−ｌ）｝／（Ｄｄ）｝ｔ・・・（４）
となり、終了時間はフロントポーチの直前となる。

同様にこのようなタイミングでタイミング発生器４３Ｒから切替用信号が出力され、この出力で切替用スイッチ４２Ｒが切り替えられる。

このようにして、右対物レンズ９Ｒで撮像されるが、左対物レンズ９Ｌでは観察できない部分と、右対物レンズ９Ｒでは撮像されないが、左対物レンズ９Ｌでは観察される期間に黒を出力してマスキングする事ができる。マスキングする場合、黒色にする以外に白色にしても良いし、これら以外の色を出力するようにしても良い。

本実施の形態は以下の効果を有する。
左のＣＣＤ１６Ｌで撮像されるが、右のＣＣＤ１６Ｒでは撮像されず、かつ左のＣＣＤ１６Ｌで撮像されないが、右のＣＣＤ１６Ｒで撮像される領域、つまり一方のみで観察される映像範囲を表示しなくすることで、観察者の左の目と右の目で、異なる映像を観察しないようにして共通に観察できる映像範囲のみを表示できるようにしている。

従って、術者にとっては共通に観察できる範囲のみが左右の表示素子１９Ｌ、１９Ｒに表示されるので、立体視が容易にできる内視鏡画像が得られる。従って、細かい手技が必要となるような場合においても、立体視がしやすい画像により円滑な手術等を行うことができる。また、共通に観察されない部分が表示されるような状態における目の疲れや術者の疲労を大幅に軽減できる。
つまり、術者にとって内視鏡検査等をしやすい環境を実現できる。

図４ではアナログ的に切替用スイッチ４２Ｌを切り替える表示制御装置６Ｌの構成を説明したが、図８に示すようにデジタル的にマスキング制御を行う変形例の表示制御装置６Ｌのような構成にしても良い。

図８に示す変形例の表示制御装置６Ｌでは、ＣＣＵ３Ｌから出力されるアナログのＲＧＢ信号はＡＤ変換回路５１Ｌに入力され、デジタルのＲＧＢ信号に変換された後、スケーラ回路５２Ｌに入力され、表示素子１９Ｌで表示するフォーマットの画像データとなるように画素補間等の処理がされた後、画像１枚分のデータが画像メモリＬ５３Ｌに格納される。

この画像メモリ５３Ｌへの画像データの書き込みと読み出しはメモリコントローラ５４Ｌにより行われる。

また、ＣＣＵ３Ｌからの同期信号はタイミングジェネレータ（ＴＧと略記）５５Ｌに入力され、このＴＧ５５Ｌは同期信号に基づいてＡＤ変換回路５１Ｌ，スケーラ回路５２Ｌ及び画像メモリ５３Ｌの動作クロックを生成する。

また、この表示制御装置６Ｌには図４の場合と同様に左右の被写体がズレなく観察できる場合における、対物レンズ９Ｒ、９Ｌと被写体との距離の情報を記憶したメモリ４６Ｌと、カウンタ回路３２の出力値を受けて対物レンズ９Ｌ，９Ｒと被写体との距離を出力するように、それらの関係を予め記憶しているＬＵＴ４４Ｌと、メモリ４６の出力値とＬＵＴ４４Ｌの出力値とを比較して、その比較結果をメモリコントローラ５５Ｌに出力する演算器４５Ｌとを備えている。

メモリコントローラ５５Ｌは演算器４５Ｌの比較出力がマスクすべき信号でない場合にはスケーラ回路５２Ｌから出力されて格納された映像信号を読み出して出力し、演算器４５Ｌの比較出力がマスクすべき信号の場合にはマスク信号を出力させるようにする。
そして、この画像メモリ５３Ｌの出力とＴＧ５５Ｌの出力は表示素子１９Ｌに出力される。

図４の表示制御装置６Ｌでは、マスキングするタイミングで黒信号発生装置４１Ｌの信号が出力されるようにタイミング発生器４３Ｌは切替用スイッチ４２Ｌを切り替えたが、図８の表示制御装置６Ｌでは、マスキングするタイミングではメモリコントローラ５４Ｌはマスク信号が出力されるように画像メモリ５３Ｌのアドレス信号を指定する。

例えば画像メモリ５３Ｌには、スケーラ回路５２Ｌから出力される映像信号を格納するエリアと、黒等の映像を隠すためのマスク信号を予め格納したマスク信号格納エリアとが設けてあり、それらの両エリアではアドレスが異なる。

そして、演算器４５Ｌから出力されてくる比較結果の信号により、映像信号を格納するエリアから映像信号を読み出したり、マスク信号格納エリアからマスク信号を読み出すようにする。

従って、この場合におけるメモリコントローラ５４Ｌの動作は図９のようになる。

つまり、ステップＳ１１に示すように演算器４５Ｌからの出力がマスクすべき比較結果（これを簡略化して図９でＯＮと記載）に該当するか或いは該当しないか（これを簡略化して図９でＯＦＦと記載）の判断を行う。
そして、ステップＳ１２に示すようにマスクすべき比較結果の場合には、画像メモリ５３Ｌに予め格納されたマスク信号を読み出す。

一方、ステップＳ１３に示すようにマスクすべき比較結果でないの場合には、スケーラ回路５２Ｌから画像メモリ５３Ｌに格納された映像信号を読み出す。 図８の表示制御装置６Ｌ等を用いた場合の効果は図４の表示制御装置６Ｌ等を用いた場合とほぼ同様となる。

なお、焦点距離を調整するために指示操作を行うスイッチ３４ａ、３４ｂを焦点調整装置５に設けないで、立体内視鏡２の把持部８等に設けるようにしても良いし、フットスイッチで形成して足で踏むことにより、モータドライバ３１を介して焦点調整用レンズ１５Ｌ、１５Ｒを前方側或いは後方側に移動してフォーカスする焦点距離を可変設定できるようにしても良い。

（第２の実施の形態）
次に本発明の第２の実施の形態の立体内視鏡装置を図１０〜図１４を参照して説明する。
図１０は本発明の第２の実施の形態の立体内視鏡装置１Ｂの全体構成を示す。 この立体内視鏡装置１Ｂは図１の立体内視鏡装置１において、電気的にマスキングを行う表示制御装置６Ｌ、６Ｒの代わりに、表示装置４の内部に遮蔽板６１ａ、６１ｂ；６１ｃ、６１ｄを配置し、焦点調整装置５の出力で遮蔽板制御装置６２を介して遮光機能を持つ遮蔽板（或いは遮光板）６１ａ、６１ｂ；６１ｃ、６１ｄの移動量を制御し、両表示素子１９Ｌ、１９Ｒにおける一方のみで（他方では観察できない）表示画像部分をメカニカルに遮蔽（マスキング）する構成の表示装置４Ｂを採用したものである。

従って、この立体内視鏡装置１Ｂは、立体撮像を行うための立体内視鏡２と、この立体内視鏡２に内蔵されたＣＣＤに対する信号処理を行うＣＣＵ３Ｌ、３Ｒと、ＣＣＵ３Ｌ、３Ｒにより生成された映像信号を表示する表示装置４Ｂと、立体内視鏡２に設けられた焦点調整機構を駆動し、焦点調整を行う焦点調整装置５と、焦点調整装置５からの焦点調整に対応するカウント値が入力されることにより表示装置４Ｂに設けられた実際に映像表示を行う表示素子１９Ｌ、１９Ｒの手前の接眼部２０Ｌ、２０Ｒ寄りに配置された遮光板６１ａ、６１ｂ；６１ｃ、６１ｄによりマスキングして表示制御を行う遮光板制御装置６２とから構成される。

本実施の形態の立体内視鏡装置１Ｂは、立体内視鏡２、ＣＣＵ３Ｌ、３Ｒと、焦点調整装置５は第１の実施の形態と同様の構成である。但し、ＣＣＵ３Ｌ、３Ｒから出力される映像信号は表示装置４Ｂの表示素子１９Ｌ、１９Ｒに入力され、表示素子１９Ｌ、１９Ｒは入力される映像信号を表示する。

また、焦点調整装置５は図１１に示すようにカウンタ回路３２から出力される焦点調整モータ１７の移動量に対応するカウント値が表示装置４Ｂに設けた遮光板制御装置６２に入力されるようにしていることが異なる。そのため、第１の実施の形態の場合と同じ構成要素には同じ符号を付け、その説明を省略する。

図１２は表示装置４Ｂの内部の構成を示す。
表示装置４Ｂは、ＣＣＵ３Ｌ、３Ｒからの左右の映像信号が入力されることにより、左右の映像信号を表示する左右の表示素子１９Ｌ、１９Ｒと、左右の表示素子１９Ｌ、１９Ｒに表示される左右の映像を観察するために術者が左右の目で覗く接眼部２０Ｌ、２０Ｒとが対向して配置され、それらの間には図示しない接眼レンズ等が配置されている。

また、左右の表示素子１９Ｌ、１９Ｒの手前には遮蔽板制御装置６２により駆動されるプーリ付きモータ６３と、プーリ６４とが左右方向に離間して配置され、これらにはベルト６５が掛け渡してあり、プーリ付きモータ６３を回転することによりベルト６５を移動させることができるようにしている。

このベルト６５における表示素子１９Ｌに対向する手前部分には表示素子１９Ｌの左右の端を挟むようにして１対の遮光板６１ａ、６１ｂが取り付けられ、また表示素子１９Ｒの左右の端を挟むようにして１対の遮光板６１ｃ、６１ｄが取り付けられている。

より具体的には、ベルト６５における例えば手前側（接眼レンズ２０Ｌ、２０Ｒ側）には遮光板６１ａ、６１ｂが取り付けられ、前方側（表示素子１９Ｌ、１９Ｒ側）には遮光板６１ｃ、６１ｄが取り付けられている。

そして、ベルト６５を移動することにより、その移動方向に応じて遮光板６１ａ、６１ｂは表示素子１９Ｌに表示される映像を遮光（マスキング）し、遮光板６１ｃ、６１ｄは表示素子１９Ｒに表示される映像を遮光（マスキング）する。 より具体的にはプーリ付きモータ６３が時計回りに回転した時、遮蔽板６１ａ，６１ｂが左側に移動し、プーリ付きモータ６３が反対時計回りの時は、遮蔽板６１ａ，ｂは右に移動する。

一方、遮蔽板６１ｃ，ｄは、プーリ付きモータ６３が時計回りに回転した時、右側に移動し、プーリ付きモータ６３が反対時計回りに回転した時は左側に移動する。

また、図６のＢの位置の被写体にピントを合わせて観察する基準設定状態では、これらの遮光板６１ａ、６１ｂと遮光板６１ｃ、６１ｄとは表示素子１９Ｌ、１９Ｒに表示されている映像を遮光しない状態（図１３（Ｂ）参照）となり、接眼部２０Ｌ、２０Ｒから表示素子１９Ｌ、１９Ｒにそれぞれ表示される全映像を観察することができるようにしている。

これに対して、図６のＡ位置、或いはＣの位置の被写体にピントを合わせて観察する場合には、それぞれ図１３（Ａ）、図１３（Ｃ）に示すように表示素子１９Ｌ、１９Ｒの内側部分、外側部分を遮光するようにする。

遮蔽板制御装置６２は、焦点調整装置５のカウンタ回路３２のカウント値によりプーリ付きモータ６３を駆動する。あらかじめ被写体と対物レンズ１６Ｌ、１６Ｒの距離とカウンタ回路３２のカウント値との関係が求められており、遮蔽板制御装置６２内の図示しないメモリには距離とカウント値の対応情報が記憶されている。カウンタ回路３２の値が、図６のＡ側にピントが合っている場合は、プーリ付きモータ６３を反対時計回りに回転させ、図６のＣ側にピントが合っている場合は、プーリ付きモータ６３を時計回りに回転させる。

そして、一方の表示素子１９Ｌ或いは１９Ｒのみに表示される部分を遮光板６１ａ、６１ｂｌ或いは６１ｃ、６１ｄにより遮光するようにしている。
図１３はピントの位置と表示素子１９Ｌ、１９Ｒと遮蔽板６１ａ，６１ｂ；６１ｃ、６１ｄとの位置関係を示す。
ピントが図６のＡ側に合っている時は、表示素子１９Ｌ，１９Ｒの内側が遮蔽板６１ｂと遮蔽板６１ｃにより遮蔽される。

ピントが図６のＢに合っている時は、遮蔽板６１ａ〜６１ｄとも表示素子１９Ｒ，１９Ｌを遮蔽しない様、ベルト６５に遮蔽板６１ａ〜６１ｄを取り付けている。
また、ピントが図６のＣ側に合っている時は、表示素子１９Ｌ，１９Ｒの外側が遮蔽板６１ａと遮蔽板６１ｄにより遮蔽される。

次にプーリ付きモータ６３の回転時間の求め方を説明する。
図６の対物レンズ９Ｌ、９Ｒにて観察できる観察範囲として示した範囲がＣＣＤ１６Ｒ，１６Ｌにて撮像できる範囲と同じであるとし、ＣＣＤ１６Ｌ，１６Ｒで撮像された範囲が幅Ｗの表示素子１９Ｒ，１９Ｌに表示される様に立体内視鏡装置１Ｂは設計されているとし、ブーリ付きモータ６３の回転速度をω、プーリ６４の半径をｒとする。

Ａの位置（ｄ＞ｌの時）
右対物レンズ９Ｒで観察できて、左対物レンズ９Ｌで観察できない水平方向の長さは
Ｌ（ｄ−ｌ）／ｌ
となる。

その長さを幅Ｗの表示素子１９Ｌ，１９Ｒに表示した場合の長さは
ＷＬ（ｄ−ｌ）／（Ｄｌ）
となる。ベルト６５の移動速度はΓωであることから、プーリ付きモータ６３を駆動する時間は
ＷＬ（ｄ−ｌ）／（Ｄｌｒω）・・・（５）
となる。

Ｃの位置（ｄ＜１の時）
右対物レンズ９Ｒで観察できて、左対物レンズ９Ｌで観察できない水平方向の長さは
Ｌ（ｌ−ｄ）／ｌ
となる。その長さを幅Ｗの表示素子１９Ｌ，１９Ｒに表示した場合の長さは
ＷＬ（ｌ−ｄ）／（Ｄｌ）
となる。

ベルト６５の移動速度はｒωであることから、プーリ付きモータ６３を駆動する時間は
ＷＬ（ｌ−ｄ）／（Ｄｌｒω）・・・（６）
となる。

（５）、（６）の時間、プーリ付きモータ６３を駆動する事で、表示素子１９Ｒには表示されるが、表示素子１９Ｌには表示されない範囲と、表示素子１９Ｌには表示されるが、表示素子１９Ｒには表示されない範囲を遮蔽し、観察できないようにできる。

なお、白など、黒以外の色で表示素子１９Ｌ，１９Ｒを遮蔽しても良い。また表示素子１９Ｌ、１９Ｒを遮蔽するのではなく、接眼部２０Ｌ，２０Ｒを遮蔽しても良い。

本実施の形態は以下の効果を有する。
第１の実施形態の効果のほかに、表示位置制御装置６Ｌ、６Ｒが不要であるため、少ない構成部品で構成でき、低コスト化できる。

（第３の実施の形態）
次に本発明の第３の実施の形態立体内視鏡装置を図１４〜図１７を参照して説明する。図１４は本発明の第３の実施の形態による立体内視鏡装置１Ｃの全体構成を示す。本実施の形態は操作者がスイッチ操作を行うことにより、その操作に対応して表示される映像をマスキングするようにしたものである。

この立体内視鏡装置１Ｃは、図１の立体内視鏡装置１において、焦点調整装置５を焦点調整用モータ１７の調整に利用し、表示制御装置６Ｌ、６Ｒ側にはカウント値を出力しない構成の焦点調整装置５Ｃとすると共に、図１の表示制御装置６Ｌ、６Ｒの代わりにスイッチ７１ａ、７１ｂを設けた表示制御装置７２を採用した構成にしている。

具体的には、この立体内視鏡装置１Ｃは、立体撮像を行うための立体内視鏡２と、この立体内視鏡２に内蔵されたＣＣＤ１６Ｌ、１６Ｒに対する信号処理をそれぞれ行うＣＣＵ３Ｌ、３Ｒと、ＣＣＵ３Ｌ、３Ｒにより生成された映像信号が入力される表示制御装置７２と、この表示制御装置７２を経た映像信号を表示する表示装置４と、立体内視鏡２に設けられた焦点調整機構を駆動し、焦点調整を行う焦点調整装置５Ｃとから構成される。

ＣＣＵ３Ｌ、３Ｒ、表示装置４は第１の実施の形態と同様の構成である。また、立体内視鏡２は第１の実施の形態において、モータ１７の回転位置検出用のエンコーダ２３やフォトセンサ２５等の位置検出手段を不用とした構成である。

また、焦点調整装置５Ｃは第１の実施の形態における図２に示す焦点調整装置５において、モータドライバ３１及びスイッチ３４ａ、３４ｂのみを備えたもので使用できる。 そして、スイッチ３４ａを押すと遠点側に焦点を合わせるようモータ１７を回転し、もう１つのスイッチ３４ｂを押すと近点側に焦点を今わせるようモータ１７を回転し、遠点側及び近点側の間の任意の距離位置に焦点を合わせることができる。

そして、ＣＣＤ１６Ｌ、１６Ｒに焦点が合った状態で結像された左右の光学像はＣＣＤ１６Ｌ、１６Ｒにより光電変換され、ＣＣＤ１６Ｌ、１６Ｒの出力信号はＣＣＵ３Ｌ、３Ｒに伝送され、表示素子１９Ｌ、１９Ｒに表示できる映像信号に変換され、表示制御装置７２に伝送される。

この表示制御装置７２では、ＣＣＵ３Ｌ、３Ｒからの映像信号を表示素子１９Ｌ、１９Ｒにそれぞれ出力すると共に、スイッチ７１ａ、７１ｂの操作に応じて表示素子１９Ｌ、１９Ｒに表示される映像信号の一部に（その映像をマスクする）マスキング信号を重畳して表示素子１９Ｌ、１９Ｒに出力する。

表示装置４では表示素子１９Ｌ、１９Ｒに表示された映像は表示装置４内部にある図示しない光学系を介して接眼部２０Ｌ、２０Ｒから観察者により観察される。

図１５は表示制御装置７２の構成を示す。表示制御装置７２にはスイッチ７１ａ，７１ｂと、ＣＣＵ３Ｌ、３Ｒから出力されるアナログのビデオ信号をそれぞれデジタル信号に変換するＡＤ回路７３Ｌ及び７３Ｒと、ＡＤ回路７３Ｌ、７３Ｒの出力を受け表示素子１９Ｌ、１９Ｒのフォーマットに合致するように、画素補間等の処理によりフォーマット変換を行うスケーラ回路７４Ｌ、７４Ｒと、スケーラ回路７４Ｌ、７４Ｒからの出力を画像１枚分のデータとして記憶する画像メモリ７５Ｌ、７５Ｒと、両画像メモリ７５Ｌ、７５Ｒの動作を制御するメモリコントローラ７６と、ＣＣＵ３Ｌ、又は３Ｒから出力される共通の同期信号に基づいて前記ＡＤ回路７３Ｌ、７３Ｒとスケーラ回路７４Ｌ、７４Ｒと画像メモリ７５Ｌ、７５Ｒの動作クロックを生成するＴＧ７７と、スイッチ７１ａ、７１ｂを一回押したとき出力されるマスク信号としての例えば黒信号の幅を予め記録したメモリ７８と、スイッチ７１ａ、７１ｂの操作により操作回数をカウントするカウンタ回路７９と、このカウンタ回路７９のカウント値が入力されることにより、対応する情報をメモリ７８から読み出してメモリコントローラ７６に出力する演算器８０とを有する。

なお、本実施の形態ではＣＣＵ３Ｌと３Ｒとは共通のＣＣＤドライブ信号をＣＣＤ１６Ｌ、１６Ｒに出力する構成例の場合において、図１５の表示制御装置７２の構成を示している。共通でない場合には図１５におけるＴＧ７７を２つのＴＧ７７Ｌ、７７Ｒとすれば良い。

また、メモリ７８には被写体と対物レンズ９Ｌ、９Ｒが近づきすぎた時、映像が隠れすぎる事を防ぐために、最大回数Ｎと、遠ざかりすぎた時、映像が隠れすぎることを防ぐための、最大回数Ｆとが記録（格納）されている。

そして、スイッチ７１ａを押すと黒信号が表示素子１９Ｌ、１９Ｒの外側から一定幅表示され、スイッチ７１ｂを押すと表示素子１９Ｌ、１９Ｒの同じ側から一定幅表示されるようメモリコントローラ７６により、画像メモリ７５Ｌ、７５Ｒを制御する。なお、カウンタ回路７９は例えば２つのカウンタ（第１のカウンタと第２のカウンタ）により構成されている。

そして、外側に黒信号が表示されている時にスイッチ７１ｂを押すと、外側の黒信号が一定幅減り、外側の黒信号が無くなったら、内側から黒信号が表示されるようになる。内側に黒信号が表示されている時にスイッチ７１ａを押すと、内側の黒信号が一定幅減り、内側の黒信号無くなったら、外側から黒信号が表示されるようになる。

図１６はスイッチ７１ａと７１ｂを押した場合における表示素子１９Ｌ，１９Ｒの表示画面上における黒信号による遮光（マスキング）の様子を示す。
図１６（Ａ）はマスキングされていない状態からスイッチ７１ａを２回操作した状態を示す。この場合には一定幅のマスキング信号が表示素子１９Ｌ，１９Ｒの表示画面上における外側から２つ表示される。つまり、外側の映像が遮光される。

また、図１６（Ａ）の状態において、スイッチ７１ｂを３回押すと図１６（Ｂ）のようになる。図１６（Ａ）の状態からでなく、マスキングされていない状態からの場合にはスイッチ７１ｂを１回押すと図１６（Ｂ）のようになる。この場合には一定幅のマスキング信号が表示素子１９Ｌ，１９Ｒの表示画面上における内側から１つ表示される。つまり、内側の映像が遮光される。

なお、メモリ７８の値を変更することで、スイッチ７１ａ、７１ｂを押したときに出力される黒の幅を変更できる。押し続ければ、黒の幅が増えつづけるようにしても良い，また、画像メモリ７５Ｌ、７５Ｒの出力とＴＧ７７の出力は表示素子１９Ｌ、１９Ｒに出力される。

演算器８０による動作のフローチャートを図１７に示す。
最初のステップＳ２１において、カウンタ回路７９におけるスイッチ７１ａの操作回数をカウントする第１のカウンタのカウント値ｎN と、スイッチ７１ｂの操作回数をカウントする第２のカウンタのカウント値ｎF を０にリセットする。図１６ではこれを簡略化して各カウント値ｎN 、ｎF に０を代入すると表記。

そして、次のステップＳ２２において演算器８０はスイッチＯＮか否かの判断を行う。つまり、カウント回路７９から２つのカウント出力が出されたかの判断を行う。この判断において、スイッチ７１ａがＯＮされた場合には、ステップＳ２３に示すように第１のカウンタのカウント値ｎN を１つインクリメントすると共に、第２のカウンタのカウント値ｎF を１つデクリメントする。

その後、次のステップＳ２４において、第１のカウンタのカウント値ｎN と、これ以上対物レンズ９Ｌ、９Ｒと被写体とが近づいても立体には見えないと予め測定などして決定したスイッチ回数Ｎとを比較する。

そして、この比較により、例えばｎN ≧Ｎの場合にはステップＳ２５に示すように第１のカウンタのカウント値ｎN をこのスイッチ回数Ｎとする。そして、ステップＳ２６に示すように演算器８０はこの第１のカウンタのカウント値ｎN （＝Ｎ）の回数だけ、スイッチ７１ａが押されたとしてその回数のカウント値をメモリコントローラ７６に出力する。そして、ステップＳ２２に戻る。

一方、ステップＳ２４の比較において、ｎN ＜Ｎの場合にはステップＳ２６に示すようにこの第１のカウンタのカウント値ｎN の回数だけ、スイッチ７１ａが押されたとしてその回数のカウント値をメモリコントローラ７６に出力する。そして、ステップＳ２２に戻る。

また、ステップＳ２２の判断において、スイッチ７１ｂがＯＮされた場合には、ステップＳ２７に示すように第１のカウンタのカウント値ｎN を１つデクリメントすると共に、第２のカウンタのカウント値ｎF を１つインクリメントする。 その後、次のステップＳ２８において、第２のカウンタのカウント値ｎF と、これ以上対物レンズ９Ｌ、９Ｒと被写体とが遠ざかっても立体には見えないと予め測定などして決定したスイッチ回数Ｆとを比較する。

そして、この比較により、例えばｎF ≧Ｆの場合にはステップＳ２９に示すように第２のカウンタのカウント値ｎF をこのスイッチ回数Ｆとする。そして、ステップＳ２０に示すように演算器８０はこの第２のカウンタのカウント値ｎF （＝Ｆ）の回数だけ、スイッチ７１Ｂが押されたとしてその回数のカウント値をメモリコントローラ７６に出力する。そして、ステップＳ２２に戻る。

一方、ステップＳ２８の比較において、ｎF ＜Ｆの場合にはステップＳ３０に示すようにこの第２のカウンタのカウント値ｎF の回数だけ、スイッチ７１ｂが押されたとしてその回数のカウント値をメモリコントローラ７６に出力する。そして、ステップＳ２２に戻る。

このように本実施の形態によれば、立体内視鏡２内に位置検出手段が不要であるため、立体内視鏡２を小型化できる。また、焦点調整装置５Ｃと連動させるなどの複雑な要因がなくなるため、実現が容易である。

そして、第１の実施の形態でも説明したように両撮像手段で共通には撮像される範囲をスイッチ操作で簡単にマスクでき、立体観察或いは立体認識のし易い内視鏡画像を術者に提供できる。従って、術者に対して立体観察し易い画像を提供できるので、術者は手術等を円滑に進め易い。

また、本実施の形態はＣＣＵ３Ｌ、３Ｒにおける左右の映像信号における表示素子１９Ｌ、１９Ｒに表示された場合における外側或いは内側から連動して電気的にマスキングする場合で説明したが、第２の実施の形態のようにメカニカルにマスキングする場合に適用することもできる。

例えば遮蔽板制御装置６２にスイッチ７１ａ、７１ｂを設け、スイッチ７１ａを操作した場合にはプーリ付きモータ６３を反時計回りに回転させ、図１３（Ｃ）に示すように表示素子１９Ｌ、１９Ｒの表示画面の外側からマスキングするようにし、またスイッチ７１ｂを操作した場合にはプーリ付きモータ６３を時計回りに回転させ、図１３（Ａ）に示すように表示素子１９Ｌ、１９Ｒの表示画面の内側からマスキングするようにしても良い。 なお、上述した各実施の形態では、立体内視鏡２自体に左右の光学像を撮像する撮像手段を備えたものであるが、本発明はこれに限定されるもでのなく、例えば左右の光学像を接眼部から立体観察可能とする光学式立体内視鏡と、この光学式立体内視鏡の接眼部に左右の光学像を撮像する撮像手段を内蔵したテレビカメラ或いはカメラヘッドを装着して構成した外付けカメラ装着方式の立体内視鏡にも適用できる。
また、上述した各実施の形態を部分的に組み合わせる等して構成される実施の形態も本発明に属する。

［付記］
１．請求項１において、前記マスキング手段は表示領域における左右の撮像手段で共通に撮像されない範囲に対応する表示領域をメカニカルにマスキングするメカニカルマスキング手段である。
２．請求項１において、前記マスキング手段は表示領域における左右の撮像手段で共通に撮像されない範囲に対応する表示領域の映像を電気的にマスキングする電気的マスキング手段である。

３．付記１において、前記メカニカルマスキング手段は遮光板を移動して表示領域をメカニカルにマスキングする。
４．付記２において、前記電気的マスキング手段は前記左右の撮像手段で共通に撮像されない範囲に対応する左右の映像信号を電気的にマスキングするマスキング信号を発生するマスキング信号発生手段で構成される。

５．請求項２において、前記カメラコントロールユニットは前記左右の撮像手段により撮像された左右の信号から左右の映像信号を生成し、前記マスキング手段は左右の映像信号における一部を電気的にマスキングする。
６．請求項２において、前記カメラコントロールユニットは前記左右の撮像手段により撮像された左右の信号から左右の映像信号を生成して、前記表示装置を構成する左右の表示素子に表示される左右の映像の一部をメカニカルにマスキングするメカニカルマスキング手段である。

７．請求項２において、前記マスキング手段はマスキングの指示操作を行う指示操作手段と、前記指示操作手段による指示操作に応じて前記表示装置を構成する２つの表示素子にそれぞれ出力される左右の映像信号における表示された際の表示画面の外側或いは内側部分からその一部をマスキングするマスキング信号を発生するマスキング信号発生手段と、から構成されることを特徴とする。

本発明の第１の実施の形態の立体内視鏡装置の全体構成図。 焦点調整装置の構成を示すブロック図。 立体内視鏡の把持部内の焦点調整機構付近の詳細を示す斜視図。 表示制御装置の構成を示すブロック図。 演算器の処理内容を示すフローチャート図。 被写体の距離位置に応じて左右の対物レンズによる観察範囲が変化する様子を示す説明図。 図６のＡの位置とＣの位置におけるタイミング発生器の出力でマスクする動作を示すタイミング図。 変形例の表示制御装置の構成を示すブロック図。 図８中のメモリコントローラの動作の説明図。 本発明の第２の実施の形態の立体内視鏡装置の全体構成図。 焦点調整装置の構成を示すブロック図。 表示装置４Ｂの内部の構成を示す図。 ピントの位置により表示素子の映像表示部分を遮蔽する遮蔽板の位置関係を示す図。 本発明の第３の実施の形態による立体内視鏡装置の全体構成図。 表示制御装置の構成を示すブロック図。 スイッチ操作により表示素子の表示画面がマスキングされる様子の説明図。 演算器による動作内容を示すフローチャート図。 従来例の立体内視鏡装置の概略の構成図。 対物レンズと被写体の距離（位置）に応じて、左右の対物レンズによる観察範囲が異なることの説明図。 図１９のＡ、Ｂ、Ｃの位置にピントを合わせた場合における左右の表示素子における表示される映像を示す図。

符号の説明

１…立体内視鏡装置
２…立体内視鏡
３Ｌ、３Ｒ…ＣＣＵ
４…表示装置
５…焦点調整装置
６Ｌ、６Ｒ…表示制御装置
７…挿入部
８…把持部
９Ｌ、９Ｒ…対物レンズ
１４Ｌ、１４Ｒ…結像レンズ
１５Ｌ、１５Ｒ…焦点調整用レンズ
１６Ｌ、１６Ｒ…ＣＣＤ
１７…焦点調整モータ
１８…焦点調整機構
１９Ｌ、１９Ｒ…表示素子
２０Ｌ、２０Ｒ…接眼部
３１…モータドライバ
３２…カウンタ回路
３３…不揮発性メモリ
４１Ｌ…黒信号出力装置
４２Ｌ…切替用スイッチ
４３Ｌ…タイミング発生器
４４Ｌ…ＬＵＴ
４５Ｌ…演算器
４６Ｌ…メモリ
代理人 弁理士 伊藤 進

Claims (3)

1. 被写体をそれぞれ視差のある像として撮像する左右の撮像手段を備えた立体内視鏡と、
   前記撮像手段に撮像される被写体の焦点距離を調整する焦点距離調整手段と、 前記焦点距離調整手段により設定される焦点距離から被写体までの距離情報を検出する距離検出手段と、
   前記撮像手段により撮像された信号を映像信号に変換するカメラコントロールユニットと、
   前記距離情報を用いて、左右の撮像手段で共通に撮像されない範囲又は前記範囲に対応する表示領域をマスキングするマスキング手段と、
   を具備することを特徴とする立体内視鏡装置。
2. 被写体をそれぞれ視差のある像として撮像する左右の撮像手段を備えた立体内視鏡と、
   前記撮像手段に撮像される被写体の焦点距離を調整する焦点距離調整手段と、 前記撮像手段により撮像された信号を映像信号に変換するカメラコントロールユニットと、
   前記映像信号を表示する表示装置と、
   前記映像信号又は前記表示手段に表示される映像の一部をマスキングするマスキング手段と、
   具備することを特徴とする立体内視鏡装置。
3. 前記マスキング手段は、前記焦点距離調整手段により遠点側と近点側に焦点距離を変更した場合に対応して、左右の撮像手段により共通に撮像されない範囲に対応する前記映像信号の一部をマスキングの指示を行うマスキング指示操作手段を有することを特徴とする請求項２記載の立体内視鏡装置。

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