JP2010082214A - 表示装置、プログラム、及び方法 - Google Patents

Abstract

【課題】偏光方向が移り変わっていく画像を表示する表示装置、プログラム、及びその方法を提供する。
【解決手段】異なる偏光方向の光をそれぞれ前記撮像部の撮像素子に入射させる複数の偏光フィルタを複数有する偏光部を、受光側に有する撮像部と、撮像された画像から異なる偏光方向毎の画像をそれぞれ生成する生成部と、前記生成部により生成された偏光方向が異なる複数の画像を取得する画像取得部と、前記画像取得部により取得された異なる偏光方向の前記画像を順次表示する表示部とを備える。偏光方向が移り変わっていく画像を見ることができ、偏光している部分が変化して見える。
【選択図】図１

Description

本発明は、表示装置、プログラム、及び方法に関する。

従来、特許文献１に示すように、互いに偏光方向が直交する第１偏光フィルタと第２偏光フィルタとを備え、それぞれの偏光フィルタは、右目用の光と、左目用の光を透過させ、右目用の光と左目用の光とを交互に撮像して、右目用の画像は右目に、左目用の画像は左目に表示させる技術が知られている。
特開２００２−０３４０５６号公報

上記特許文献１によれば、右目、左目がそれぞれ見る画像の偏光方向は同じであり、偏光方向が移り変わっていく画像を見ることができない。

上記課題を解決するために、本発明の第１の態様においては、表示装置であって、単一の撮像部によって撮像された偏光方向が異なる複数の画像を取得する画像取得部と、前記画像取得部により取得された異なる偏光方向の前記画像を順次表示する表示部とを備える。

前記画像取得部は、異なる偏光方向の光をそれぞれ前記撮像部の撮像素子に入射させる複数の偏光フィルタを複数有する偏光部を、受光側に有する前記撮像部によって、撮像された画像から異なる偏光方向毎の画像をそれぞれ生成する生成部を備えてよく、前記画像取得部は、前記生成部により生成された偏光方向が異なる複数の画像を取得してよい。

ユーザが任意の異なる偏光方向を複数選択するための選択部を備えてよく、前記生成部は、前記選択部により選択された異なる偏光方向の画像をそれぞれ生成してよい。

前記画像取得部は、異なる偏光方向の光を切り替えて前記撮像部の撮像素子に入射させる偏光部を、受光側に有する撮像部によって、偏光方向の異なる複数の画像を取得してよい。

ユーザが任意の異なる偏光方向を複数選択するための選択部を備えてよく、前記表示部は、前記選択部により選択された異なる偏光方向の画像を順次表示させてよい。

上記課題を解決するために、本発明の第２の態様においては、プログラムであって、コンピュータを、単一の撮像部によって撮像された偏光方向が異なる複数の画像を取得する画像取得部と、前記画像取得部により取得された異なる偏光方向の前記画像を順次表示する表示部として機能させる。

上記課題を解決するために、本発明の第３の態様においては、コンピュータが画像を表示する方法であって、単一の撮像部によって撮像された偏光方向が異なる複数の画像を取得する画像取得工程と、取得された異なる偏光方向の前記画像を順次表示する表示工程とを備える。

なお、上記の発明の概要は、本発明の必要な特徴の全てを列挙したものではない。また、これらの特徴群のサブコンビネーションもまた、発明となりうる。

以下、発明の実施の形態を通じて本発明を説明するが、以下の実施形態は特許請求の範囲にかかる発明を限定するものではない。また、実施形態の中で説明されている特徴の組み合わせの全てが発明の解決部に必須であるとは限らない。

図１は、本実施の形態の表示装置１００の構成の一例を示す。表示装置１００は、内視鏡１０１、生成部１０２、選択部１０３、画像取得部１０４、表示部１０５、第１照射部１０６、及び鉗子１０７を備える。なお、図１においては、Ａ部は、内視鏡１０１の先端部１２１を拡大して示す。

内視鏡１０１は、鉗子口１１１、撮像部１１２、及びライトガイド１１３を有する。内視鏡１０１の先端部１２１は、その先端面１３０に撮像部１１２の一部としてのレンズ１３１を有する。また、先端部１２１は、その先端面１３０にライトガイド１１３の一部としての出射口１３２を有する。

撮像部１１２は、レンズ１３１、偏光部１５０、及びＣＣＤ１６０を有する。なお、ＣＣＤ１６０に換えて、ＣＭＯＳ等の撮像素子であってもよい。偏光部１５０は、レンズ１３１を透過した被写体の光のうち、ある偏光方向の光を透過させる。ＣＣＤ１６０は、偏光部１５０を透過した光を撮像する。なお、撮像部１１２は、図示しないがＣＣＤ１６０を駆動させる撮像素子駆動ドライバ、ＡＤ変換器等も含む。つまり、撮像素子により撮像された画像が撮像素子駆動ドライバにより読み出されてＡＤ変換器によってデジタル信号に変換される。

第１照射部１０６は、内視鏡１０１の先端部１２１から照射される光を発光する。第１照射部１０６は、光源を含み、該光源により光を発光させる。ライトガイド１１３は、光を伝送する光ファイバ等で構成されている。ライトガイド１１３は、第１照射部１０６が照射した光を内視鏡１０１の先端部１２１にガイドする。第１照射部１０６が発光した光は、出射口１３２から照射される。

鉗子口１１１には、鉗子１０７が挿入され、鉗子口１１１は鉗子１０７を先端部１２１にガイドする。なお、鉗子１０７は、各種の先端形状を備えてよい。また、鉗子口１１１には、鉗子１０７の他に、生体を処置する種々の処理具が挿入されてもよい。ノズル１３３は、水あるいは空気を送出する。

生成部１０２は、撮像部１１２により撮像された画像から異なる偏光方向毎の画像をそれぞれ生成する。選択部１０３は、偏光方向選択キーを含み、ユーザの偏光方向選択キーの操作によって異なる偏光方向を複数選択する。生成部１０２は、ユーザの操作によって選択部１０３が偏光方向を選択した場合は、該選択された偏光方向毎の画像をそれぞれ生成する。生成部１０２は、生成した画像を画像取得部１０４に出力する。

画像取得部１０４は、生成部１０２により生成された偏光方向が異なる複数の画像を取得する。画像取得部１０４は、取得した画像を表示部１０５に出力する。表示部１０５は、画像取得部１０４が取得した異なる偏光方向の画像を順次表示する。

図２は、撮像部１１２の偏光部１５０、及びＣＣＤ１６０の一例を示す。偏光部１５０は、異なる偏光方向の光をそれぞれ前記撮像部の撮像素子に入射させる複数の偏光フィルタを複数有する。具体的には、縦方向の偏光方向の光を透過する第１偏光フィルタ１５１と、斜め右方向の偏光方向の光を透過する第２偏光フィルタ１５２と、斜め左方向の偏光方向の光を透過する第３偏光フィルタ１５３と、横方向の偏光方向の光を透過する第４偏光フィルタを有する。また、偏光部１５０は、第１偏光フィルタ１５１、第２偏光フィルタ１５２、第３偏光フィルタ１５３、及び第４偏光フィルタ１５４をそれぞれ複数有している。ここでは、偏光部１５０は、第１偏光フィルタ１５１、第２偏光フィルタ１５２、第３偏光フィルタ１５３、及び第４偏光フィルタ１５４を市松模様状に規則正しく配列している。なお、図２では、直線偏光の光を透過する偏光フィルタを用いて説明したが、直線偏光ではなく、円偏光の光を透過する偏光フィルタであってもよい。また、縦方向の偏光方向、斜め右方向の偏光方向、斜め左方向の偏光方向、及び横方向の偏光方向の光を透過する偏光フィルタを用いたが、それ以外の偏光方向の光を透過する偏光フィルタでもよい。また、異なる偏光方向は４つに限られない。

また、ＣＣＤ１６０は、画素１６１を複数有している。このそれぞれの画素１６１とそれぞれの偏光フィルタは一対一応で対応している。つまり、ある一つの偏光フィルタを透過した光は、それに対応する一つの画素１６１が受光する。なお、ある偏光フィルタを透過した光をそれに対応する複数の画素１６１が受光してもよい。つまり、それぞれの画素１６１は、１つの偏光フィルタに対応していればよい。これにより、ＣＣＤ１６０は、同時に複数の偏光方向の画像を撮像することができる。

そして、生成部１０２は、撮像部１１２により撮像された画像からから異なる偏光方向毎の画像をそれぞれ生成する。つまり、生成部１０２は、第１偏光フィルタ１５１を透過した光を撮像した縦方向の偏光方向の画像と、第２偏光フィルタ１５２を透過した光を撮像した斜め右方向の偏光方向の画像と、第３偏光フィルタを透過した光を撮像した斜め左方向の偏光方向の画像と、第４偏光フィルタ１５４を透過した光を撮像した横方向の偏光方向の画像とをそれぞれ生成する。

具体的には、第１偏光フィルタ１５１を透過した光を撮像した画素１６１の画素値から、縦方向の偏光方向の画像を生成する。また、第２偏光フィルタ１５２を透過した光を撮像した画素１６１の画素値から、斜め右方向の偏光方向の画像を生成する。また、第３偏光フィルタ１５３を透過した光を撮像した画素１６１の画素値から、斜め左方向の偏光方向の画像を生成する。また、第４偏光フィルタ１５４を透過した光を撮像した画素１６１の画素値から、横方向の偏光方向の画像を生成する。

また、生成部１０２は、ユーザの選択部１０３の操作によって異なる複数の偏光方向が選択された場合は、選択された偏光方向の画像を生成する。たとえば、ユーザによって、縦方向の偏光方向と、斜め右方向の偏光方向とが選択された場合は、生成部１０２は、撮像部１１２により撮像された画像から第１偏光フィルタ１５１を透過した光を撮像した縦方向の偏光方向の画像と、第２偏光フィルタ１５２を透過した光を撮像した斜め右方向の偏光方向の画像とを生成する。つまり、第３偏光フィルタを透過した光を撮像した画素１６１の画素値と、第４偏光フィルタを透過した光を撮像した画素１６１の画素値は破棄されることになる。なお、撮像部１１２が、選択部１０３が選択した偏光方向以外の偏光方向の光を撮像した画素１６１値をＣＣＤ１６０から読み出さないで破棄するようにしてもよい。

そして、画像取得部１０４は、生成部１０２が生成した偏光方向が異なる複数の画像を取得して、表示部１０５に出力する。表示部１０５は、送られてきた偏光方向が異なる複数の画像を順次表示する。例えば、縦方向の偏光方向の画像を表示させて、次に、斜め右方向の偏光方向の画像を表示させる。そして、斜め左方向の偏光方向の画像を表示させて、横方向の偏光方向の画像を表示させる。このとき、選択部１０３は、表示させる画像の偏光方向の順番を選択してもよい。この場合は、表示部１０５は、選択された偏光方向の順番で画像を表示させる。

また、撮像部１１２は、所定のフレーレート周期で被写体を順々に撮像してもよい。この場合は、１番最初に撮像された画像から生成された異なる偏光方向の画像を順次表示させた後、２番目に撮像された画像から生成された異なる偏光方向の画像を順次表示させてもよい。つまり、撮像された順番に、偏光方向の異なる画像を順次表示させる。また、１番最初に表示させる偏光方向の画像は、１番最初に撮像された画像から生成された画像を表示させ、２番目に表示させる偏光方向の画像は、２番目に撮像された画像から生成された画像を表示させ、３番目に表示させる偏光方向の画像は、３番目に撮像された画像から生成された画像を順次表示させてもよい。この場合、最後に表示させる偏光方向の画像を表示させた場合は、また、最初に表示させる偏光方向の画像を表示させるというように順次繰り返す。順次撮像された画像毎に生成された異なる偏光方向の画像を、順次表示させる。これにより、リアルタイムに異なる偏光方向の画像を表示させることができる。

このように、異なる偏光方向の光をそれぞれ前記撮像部の撮像素子に入射させる複数の偏光フィルタを複数有する偏光部１５０を、受光側に有する前記撮像部１１２が撮像した画像から異なる偏光方向毎の画像を生成して、異なる偏光方向の画像を順次表示させるようにしたので、偏光方向が移り変わっていく画像を見ることができる。これにより、偏光している部分が変化して見える。また、同じような傾斜又は厚さを有する部分が同時に浮かびあがって見える。また、被写体の形状判断に役立つ画像を表示させることができる。また、ユーザの趣向性を増大させることができる。なお、生成部１０２は、ＣＰＵ等の情報処理装置で実現してもよく、電子回路で実現してもよい。また、表示部１０５は、液晶ディスプレイ等を含み、ＣＰＵ等の情報処理装置で実現してもよい。また、表示装置１００は、ＣＰＵ等の情報処理装置を含み、ＣＰＵは表示装置１００の各部を制御する。

上記実施の形態は、以下のように変形してもよい。
（１）本変形例では、選択部１０３により選択された場合であっても、生成部１０２は、撮像部１１２がそれぞれ異なる偏光方向の光を撮像して得られた画像からから異なる偏光方向毎の画像をそれぞれ全て生成してもよい。例えば、選択部１０３により縦方向の偏光方向と、横方向の偏光方向が選択された場合でも、縦方向の偏光方向の画像、斜め右方向の偏光方向の画像、斜め左方向の偏光方向の画像、横方向の偏光方向の画像を全て生成する。この場合は、表示部は、選択された異なる偏光方向の画像を順次表示させる。つまり、選択されていない偏光方向の画像を表示させないようにしてもよい。

（２）本変形例では、偏光部１５０は、異なる偏光方向の光を切り替えて前記撮像部の撮像素子に入射させる。図３は、本変形例における偏光部１５０の一例を示す。偏光部１５０は、縦方向の偏光方向の光を透過する第１偏光フィルタ１５１と、斜め右方向の偏光方向を透過する第２偏光フィルタ１５２と、斜め左方向の偏光方向の光を透過する第３偏光フィルタ１５３と、横方向の偏光方向の光を透過する第４偏光フィルタ１５４を備える。この偏光部１５０は中心を軸に回転することができる。

図４は、本変形例におけるレンズ１３１、偏光部１５０、及びＣＣＤ１６０の対応関係の一例を示す。偏光部１５０は軸１５５を中心に回転することにより、レンズ１３１を通過した光がＣＣＤ１６０に入射する光路上に、第１偏光フィルタ１５１、第２偏光フィルタ１５２、第３偏光フィルタ１５３、及び第４偏光フィルタ１５４の何れかをセットすることができる。例えば、第１偏光フィルタ１５１を光路上にセットすれば、ＣＣＤ１６０は縦方向の偏光方向の画像を撮像する。また、第３偏光フィルタ１５３を光路上にセットすれば、ＣＣＤ１６０は斜め左方向の偏光方向の画像を撮像する。このように、偏光部１５０は、ＣＣＤ１６０の露光時間ごとに光路上に異なる偏光フィルタをセットすることにより、ＣＣＤ１６０は、異なる偏光方向の画像を順次撮像することができる。

このときは、生成部１０２は、撮像部１１２で撮像された画像をそのまま画像取得部１０４に出力する。そして、表示部１０５は、画像取得部１０４が順次取得した異なる偏光画像を順次表示する。この場合、選択部１０３によって異なる複数の偏光方向が選択された場合は、選択された異なる偏光方向の画像を順次表示させてもよい。

以上、本発明を実施の形態を用いて説明したが、本発明の技術的範囲は上記実施の形態に記載の範囲には限定されない。上記実施の形態に、多様な変更または改良を加えることが可能であることが当業者に明らかである。その様な変更または改良を加えた形態も本発明の技術的範囲に含まれ得ることが、特許請求の範囲の記載から明らかである。

特許請求の範囲、明細書、および図面中において示した装置、システム、プログラム、および方法における動作、手順、ステップ、および段階等の各処理の実行順序は、特段「より前に」、「先立って」等と明示しておらず、また、前の処理の出力を後の処理で用いるのでない限り、任意の順序で実現しうることに留意すべきである。特許請求の範囲、明細書、および図面中の動作フローに関して、便宜上「まず、」、「次に、」等を用いて説明したとしても、この順で実施することが必須であることを意味するものではない。

本実施の形態の表示装置１００の構成の一例を示す。 撮像部１１２の偏光部１５０、及びＣＣＤ１６０の一例を示す。 変形例（２）における偏光部１５０の一例を示す。 変形例（２）におけるレンズ１３１、偏光部１５０、及びＣＣＤ１６０の対応関係の一例を示す。

符号の説明

１００ 表示装置
１０１ 内視鏡
１０２ 生成部
１０３ 選択部
１０４ 画像取得部
１０５ 表示部
１０６ 第１照射部
１０７ 鉗子
１１１ 鉗子口
１１２ 撮像部
１１３ ライトガイド
１２１ 先端部
１３０ 先端面
１３１ レンズ
１３２ 出射口
１３３ ノズル
１５０ 偏光部
１５１ 第１偏光フィルタ
１５２ 第２偏光フィルタ
１５３ 第３偏光フィルタ
１５４ 第４偏光フィルタ
１５５ 軸
１６０ ＣＣＤ
１６１ 画素

Claims (7)

1. 単一の撮像部によって撮像された偏光方向が異なる複数の画像を取得する画像取得部と、
   前記画像取得部により取得された異なる偏光方向の前記画像を順次表示する表示部と
   を備える表示装置。
2. 前記画像取得部は、
   異なる偏光方向の光をそれぞれ前記撮像部の撮像素子に入射させる複数の偏光フィルタを複数有する偏光部を、受光側に有する前記撮像部によって、撮像された画像から異なる偏光方向毎の画像をそれぞれ生成する生成部を備え、
   前記画像取得部は、
   前記生成部により生成された偏光方向が異なる複数の画像を取得する
   請求項１に記載の表示装置。
3. ユーザが任意の異なる偏光方向を複数選択するための選択部を備え、
   前記生成部は、
   前記選択部により選択された異なる偏光方向の画像をそれぞれ生成する
   請求項２に記載の表示装置。
4. 前記画像取得部は、異なる偏光方向の光を切り替えて前記撮像部の撮像素子に入射させる偏光部を、受光側に有する撮像部によって、偏光方向の異なる複数の画像を取得する
   請求項１に記載の表示装置。
5. ユーザが任意の異なる偏光方向を複数選択するための選択部を備え、
   前記表示部は、
   前記選択部により選択された異なる偏光方向の画像を順次表示させる
   請求項１又は２又は４に記載の表示装置。
6. コンピュータを、
   単一の撮像部によって撮像された偏光方向が異なる複数の画像を取得する画像取得部と、
   前記画像取得部により取得された異なる偏光方向の前記画像を順次表示する表示部
   として機能させるプログラム。
7. コンピュータが画像を表示する方法であって、
   単一の撮像部によって撮像された偏光方向が異なる複数の画像を取得する画像取得工程と、
   取得された異なる偏光方向の前記画像を順次表示する表示工程と
   を備える方法。

Images