JP2014023818A - Imaging system and function control method applied to the same - Google Patents

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剛 寺本
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To obtain an imaging system having a simple imaging device (10, 10a, 10b) with superior operability including a camera head (100) connected to a hard mirror (300) in order to allow easy operation of various function controls without requiring complicated switch operation to operate the camera head during surgery performed as a medical activity by using the imaging device, and to obtain a function control method applied to the imaging system.SOLUTION: An operation panel (400) and a display device (500) are connected to an imaging device so as to combine a function selection in the operation panel, simple operation such as turning operation of a camera head according to the function selection, and an image display by the display device.

Description

本発明は、硬性鏡に接続されるカメラヘッドに各種機能制御に対応した操作スイッチを備える必要がなく、操作パネルでの機能選択と、カメラヘッド部における簡易操作と、表示装置による画像表示との組合せにより、各種機能制御を実現することのできる撮像装置を備える撮像システムおよび撮像システムに適用される機能制御方法に関するものである。   The present invention does not require the camera head connected to the rigid endoscope to be equipped with operation switches corresponding to various function controls, and includes function selection on the operation panel, simple operation on the camera head, and image display by the display device. The present invention relates to an imaging system including an imaging device capable of realizing various function controls by combination and a function control method applied to the imaging system.

医療用に使われる撮像装置の1つとして、撮像装置に具備される撮像素子により観察像の映像信号を生成し、生成された映像信号を表示装置に出力することにより、表示装置画面上に硬性鏡画像を表示し、観察を行うことのできる撮像装置がある(例えば、特許文献1参照)。   As one of imaging devices used for medical purposes, a video signal of an observation image is generated by an imaging element included in the imaging device, and the generated video signal is output to the display device, thereby being rigid on the display device screen. There is an imaging apparatus that can display a mirror image and perform observation (see, for example, Patent Document 1).

また、一般的に、特許文献1に記載されるような硬性鏡を接続した撮像装置を操作する術者は、撮像筐体(以降、カメラヘッドと称す)を握った状態で、術者自身が、各種撮像操作、映像制御等の操作を行う。そのため、術者がカメラヘッドを握った状態で片手にて操作できるように、カメラヘッドには、操作部材が具備される。   In general, an operator who operates an imaging apparatus connected to a rigid endoscope as described in Patent Document 1 holds the imaging housing (hereinafter referred to as a camera head), and the operator himself In addition, various imaging operations and video control operations are performed. Therefore, the camera head is provided with an operation member so that the operator can operate with one hand while holding the camera head.

このような操作部材の一例として、複数のスイッチがカメラヘッドに具備されているものがある。そして、術者は、これらのスイッチを操作することにより、例えば、撮像装置が撮像する画像に対して、露光調整、ZOOM機能(拡大/縮小)、輪郭強調などの画像制御を行うことができる。   As an example of such an operation member, there is a camera head provided with a plurality of switches. Then, by operating these switches, the surgeon can perform image control such as exposure adjustment, ZOOM function (enlargement / reduction), and edge enhancement on an image captured by the imaging apparatus, for example.

特開2001−078960号公報JP 2001-078960 A

しかしながら、従来技術には以下のような課題がある。
特許文献1に記載されるような硬性鏡を接続した従来の撮像装置は、前述したように、カメラヘッドに複数の操作スイッチ等の操作部が具備されている。そのため、手術中における操作時には、意図しない操作を防ぐために、その都度、目線を操作スイッチに移して操作する必要があるなど、操作性に問題があった。
However, the prior art has the following problems.
As described above, a conventional imaging apparatus connected to a rigid endoscope as described in Patent Document 1 includes an operation unit such as a plurality of operation switches in a camera head. Therefore, there has been a problem in operability, for example, in order to prevent an unintended operation during an operation during surgery, in which it is necessary to move the line of sight to the operation switch each time.

また、カメラヘッドには、さまざまな機能を有す操作スイッチが複数存在するため、カメラヘッドの構造が複雑化し、省スペース化や滅菌対応が非常に困難であるといった問題もあった。   In addition, since the camera head has a plurality of operation switches having various functions, the structure of the camera head is complicated, and space saving and sterilization are very difficult.

本発明は、前記のような課題を解決するためになされたものであり、手術中における操作時に、複雑なスイッチ操作を必要とせずに、各種機能制御の操作を簡単に行うことができる、簡便で操作性の優れた撮像装置を備える撮像システムおよび撮像システムに適用される機能制御方法を得ることを目的とする。   The present invention has been made to solve the above-described problems, and can easily perform various function control operations without requiring complicated switch operations during operations during surgery. An object of the present invention is to obtain an imaging system including an imaging device with excellent operability and a function control method applied to the imaging system.

本発明における撮像システムは、カメラヘッドと、カメラコントロールユニットと、カメラコントロールユニットが出力した映像信号を画像表示させる表示装置と、表示装置に表示される画像に関する各種機能制御に対応した操作項目が複数用意されており、複数ある操作項目の中からユーザにより選択された所望の操作項目を出力する操作パネルとを備えた撮像システムであって、カメラヘッドは、観察部位からの光像を撮像し、第1の電気信号を生成する画像検出部と、ユーザがカメラヘッドを回転中心軸に対して回転させた場合において、カメラヘッドの基準状態からの回転位置を検出し、第2の電気信号を生成する位置検出部とを有し、カメラコントロールユニットは、ユーザが操作パネルから選択した所望の操作項目に関して、位置検出部が生成した第2の電気信号に応じた機能制御を行うための第1の指令を出力する制御部と、画像検出部が生成した第1の電気信号に対して、制御部が出力した第1の指令に基づく機能制御を施すことで映像信号を生成し、表示装置に対して出力する画像処理部とを有することを特徴とするものである。   The imaging system according to the present invention includes a camera head, a camera control unit, a display device that displays an image of a video signal output from the camera control unit, and a plurality of operation items corresponding to various function controls related to images displayed on the display device. An imaging system provided with an operation panel that outputs a desired operation item selected by the user from a plurality of operation items, wherein the camera head captures a light image from the observation site, An image detection unit that generates a first electrical signal, and a rotation position from the reference state of the camera head when the user rotates the camera head with respect to the rotation center axis, and generates a second electrical signal And a camera control unit for the desired operation item selected from the operation panel by the user. The control unit outputs a first command for performing a function control according to the second electric signal generated by the detection unit and the first electric signal generated by the image detection unit. And an image processing unit that generates a video signal by performing function control based on the first command and outputs the video signal to a display device.

本発明における撮像システムおよび撮像システムに適用される機能制御方法によれば、操作パネルでの機能選択と、その機能選択に応じたカメラヘッドにおける回転操作といった簡易操作と、表示装置による画像表示とを組み合わせることにより、手術中における操作時に、複雑なスイッチ操作を必要とせずに、各種機能制御の操作を簡単に行うことができる、簡便で操作性の優れた撮像装置を備えた撮像システムを得ることができる。   According to the imaging system and the function control method applied to the imaging system according to the present invention, the function selection on the operation panel, the simple operation such as the rotation operation on the camera head according to the function selection, and the image display on the display device are performed. By combining them, an imaging system including an imaging device having a simple and excellent operability that can easily perform various function control operations without requiring complicated switch operations during operation during surgery. Can do.

本発明の実施の形態1における撮像装置および撮像装置に接続される周辺機器から構成される撮像システムの機能説明図である。It is function explanatory drawing of the imaging system comprised from the imaging device in Embodiment 1 of this invention, and the peripheral device connected to an imaging device. 本発明の実施の形態1において、図1における撮像装置のカメラヘッドの内部をz軸方向から見た場合の説明図である。In Embodiment 1 of this invention, it is explanatory drawing at the time of seeing the inside of the camera head of the imaging device in FIG. 1 from a z-axis direction. 本発明の実施の形態1において、表示装置に表示される画像例の説明図である。In Embodiment 1 of this invention, it is explanatory drawing of the example of an image displayed on a display apparatus. 本発明の実施の形態1において、カメラヘッドに具備されるグリップ部の動作を説明する説明図である。In Embodiment 1 of this invention, it is explanatory drawing explaining operation | movement of the grip part with which a camera head is equipped. 本発明の実施の形態2における撮像装置および撮像装置に接続される周辺機器から構成される撮像システムの機能説明図である。It is function explanatory drawing of the imaging system comprised from the imaging device in Embodiment 2 of this invention, and the peripheral device connected to an imaging device. 本発明の実施の形態3における撮像装置および撮像装置に接続される周辺機器から構成される撮像システムの機能説明図である。It is function explanatory drawing of the imaging system comprised from the peripheral device connected to the imaging device and imaging device in Embodiment 3 of this invention. 本発明の実施の形態3において、表示装置が表示する硬性鏡画像の回転補正方法を示す説明図である。In Embodiment 3 of this invention, it is explanatory drawing which shows the rotation correction method of the rigid endoscope image which a display apparatus displays. 本発明の実施の形態3において、画像回転処理部が回転補正を行う場合における画素データの補正方法の具体例を示す説明図である。In Embodiment 3 of this invention, it is explanatory drawing which shows the specific example of the correction method of the pixel data in case an image rotation process part performs rotation correction.

以下、本発明の撮像システムおよび撮像システムに適用される機能制御方法の好適な実施の形態につき、図面を用いて説明する。なお、図面の説明においては、同一要素には同一符号を付し、重複する説明を省略する。   Hereinafter, preferred embodiments of an imaging system and a function control method applied to the imaging system of the present invention will be described with reference to the drawings. In the description of the drawings, the same reference numerals are assigned to the same elements, and duplicate descriptions are omitted.

実施の形態1.
図1は、本発明の実施の形態1における撮像装置10および撮像装置10に接続される周辺機器から構成される撮像システムの機能説明図である。この図1における撮像装置10は、カメラヘッド100およびカメラコントロールユニット200を備える。
Embodiment 1 FIG.
FIG. 1 is a functional explanatory diagram of an imaging system including an imaging device 10 and peripheral devices connected to the imaging device 10 according to Embodiment 1 of the present invention. The imaging apparatus 10 in FIG. 1 includes a camera head 100 and a camera control unit 200.

カメラヘッド100は、第1の撮像素子111を有する画像検出部110、および位置検出センサ121を有する位置検出部120を備える。また、カメラコントロールユニット200は、画像処理部210、制御部(CPU)220、およびOSD(creen isplay;オンスクリーンディスプレイ)生成部230を備える。 The camera head 100 includes an image detection unit 110 having a first image sensor 111 and a position detection unit 120 having a position detection sensor 121. Further, the camera control unit 200, the image processing unit 210, the control unit (CPU) 220, and OSD; comprises (O n S creen D isplay on screen display) generator 230.

カメラヘッド100の先端部には、図1に示すように、着脱可能である硬性鏡300が接続されている。また、カメラコントロールユニット200には、操作パネル400および表示装置500が接続されている。また、カメラヘッド100と硬性鏡300とは、観察部位からの光を集光するために必要とされるレンズ310、接眼レンズ320、およびアダプタレンズ330を介して、接続されている。   As shown in FIG. 1, a detachable rigid endoscope 300 is connected to the tip of the camera head 100. In addition, an operation panel 400 and a display device 500 are connected to the camera control unit 200. Further, the camera head 100 and the rigid endoscope 300 are connected via a lens 310, an eyepiece lens 320, and an adapter lens 330 that are necessary for collecting light from the observation site.

カメラヘッド100内の画像検出部110は、硬性鏡300による観察部位の光像(光軸上に位置する第1の撮像素子111の受光面で結像された光学像)を電気信号に変換する。さらに、画像検出部110は、カメラケーブル130を介して接続されている画像処理部210に対して、自身が変換した電気信号を出力する。   The image detection unit 110 in the camera head 100 converts an optical image of an observation site by the rigid endoscope 300 (an optical image formed on the light receiving surface of the first image sensor 111 located on the optical axis) into an electrical signal. . Furthermore, the image detection unit 110 outputs an electrical signal converted by itself to the image processing unit 210 connected via the camera cable 130.

位置検出部120は、位置検出センサ121により、カメラヘッド100の時計/反時計方向の回転に対応する角度、および前後方向の移動量を検出し、検出した角度および移動量を電気信号に変換する。そして、位置検出部120は、カメラケーブル130を介して接続されている制御部220に対して、自身が変換した電気信号を出力する。なお、位置検出部120の詳細については、後述する。   The position detection unit 120 detects the angle corresponding to the clockwise / counterclockwise rotation of the camera head 100 and the amount of movement in the front-rear direction by the position detection sensor 121, and converts the detected angle and amount of movement into an electrical signal. . The position detection unit 120 then outputs an electrical signal converted by itself to the control unit 220 connected via the camera cable 130. Details of the position detection unit 120 will be described later.

制御部220は、制御ケーブルを介して、画像処理部210、OSD生成部230、および操作パネル400と接続されている。そして、制御部220は、術者が操作パネル400を操作することにより選択した所望の操作項目が入力される。また、制御部220は、術者のカメラヘッド100の操作に伴って位置検出部120が生成した電気信号に基づいて、画像処理部210に対して、機能制御を行うための指令を出力し、OSD生成部230に対して、機能制御に関する情報を出力する。   The control unit 220 is connected to the image processing unit 210, the OSD generation unit 230, and the operation panel 400 via a control cable. The control unit 220 receives a desired operation item selected by the operator operating the operation panel 400. Further, the control unit 220 outputs a command for performing function control to the image processing unit 210 based on the electrical signal generated by the position detection unit 120 in accordance with the operation of the camera head 100 by the surgeon, Information related to function control is output to the OSD generation unit 230.

画像処理部210は、画像検出部110が生成した電気信号、および制御部220からの指令に基づいて、映像信号を生成する。そして、画像処理部210は、制御ケーブルを介して、接続されているOSD生成部230に対して、自身が生成した映像信号を出力する。   The image processing unit 210 generates a video signal based on the electrical signal generated by the image detection unit 110 and a command from the control unit 220. Then, the image processing unit 210 outputs the video signal generated by itself to the connected OSD generation unit 230 via the control cable.

OSD生成部230は、制御部220からの機能制御に関する情報に基づき、画像処理部210が生成した映像信号に対して、OSD情報(表示装置500上に画像とともに表示させる文字情報等の情報)を付加する。そして、OSD生成部230は、HDMIケーブルを介して接続されている表示装置500に対して、自身が生成したOSD情報が付加された映像信号を出力する。表示装置500は、OSD生成部230が生成したOSD情報が付加された映像信号に基づき、画像表示する。   The OSD generation unit 230 provides OSD information (information such as character information to be displayed together with the image on the display device 500) for the video signal generated by the image processing unit 210 based on information related to function control from the control unit 220. Append. Then, the OSD generation unit 230 outputs a video signal to which the OSD information generated by itself is added to the display device 500 connected via the HDMI cable. The display device 500 displays an image based on the video signal to which the OSD information generated by the OSD generation unit 230 is added.

次に、位置検出センサ121を備えた位置検出部120の詳細について、先の図1および図2を参照して説明する。図2は、本発明の実施の形態1において、図1における撮像装置10のカメラヘッド100の内部をz軸方向から見た場合の説明図である。なお、このz軸は、カメラヘッド100を回転させる場合の回転軸に相当する。以降では、この回転軸を回転中心軸と呼ぶ。   Next, details of the position detection unit 120 including the position detection sensor 121 will be described with reference to FIG. 1 and FIG. FIG. 2 is an explanatory diagram when the inside of the camera head 100 of the imaging device 10 in FIG. 1 is viewed from the z-axis direction in the first embodiment of the present invention. The z axis corresponds to a rotation axis when the camera head 100 is rotated. Hereinafter, this rotation axis is referred to as a rotation center axis.

この図2において、位置検出センサ121は、自身の検出軸が重力方向に一致するように、カメラヘッド100の内部に設置されている。また、画像検出部110に具備される第1の撮像素子111においても、第1の撮像素子111の天地関係が重力方向に一致するように、カメラヘッド100の内部に設置されている。   In FIG. 2, the position detection sensor 121 is installed inside the camera head 100 so that its own detection axis coincides with the direction of gravity. The first image sensor 111 provided in the image detection unit 110 is also installed inside the camera head 100 so that the top-to-bottom relationship of the first image sensor 111 matches the direction of gravity.

ここで、カメラヘッド100を紙面上、時計方向に回転、あるいは反時計方向に回転させる(回転操作する)場合において、x軸方向に対してどの程度回転したかを示す位相角をθとする。なお、位相角θがゼロの場合には、カメラヘッド100の回転操作がされておらず、この状態をカメラヘッド100の基準状態と呼ぶ。この場合において、図2に示すように、カメラヘッド100の基準状態から時計方向に回転すれば位相角θは、正の値となり、反時計方向に回転すれば位相角θは、負の値となる。   Here, when the camera head 100 is rotated clockwise or counterclockwise (rotated) on the paper, a phase angle indicating how much the camera head 100 is rotated with respect to the x-axis direction is defined as θ. When the phase angle θ is zero, the camera head 100 is not rotated, and this state is referred to as a reference state of the camera head 100. In this case, as shown in FIG. 2, when the camera head 100 is rotated clockwise from the reference state, the phase angle θ becomes a positive value, and when the camera head 100 is rotated counterclockwise, the phase angle θ becomes a negative value. Become.

そして、位置検出センサ121として、例えば、4方向の方向検出センサを用いる場合には、位置検出部120は、位相角θの値に基づいて、カメラヘッド100の基準状態からの回転位置(上下左右4方向の位置)の検出結果を出力することができる。すなわち、位相角θが0°±αの範囲であれば「上」、90°±αの範囲であれば「右」、−90°±αであれば「左」、±180°±αであれば「下」として、それぞれの方向値を検出する。なお、位置検出センサ121として用いる4方向の方向検出センサの特性に応じて、αの値が変化する。   For example, when a direction detection sensor in four directions is used as the position detection sensor 121, the position detection unit 120 rotates the position (up / down / left / right) of the camera head 100 from the reference state based on the value of the phase angle θ. The detection result of the position in the four directions can be output. That is, “top” if the phase angle θ is in the range of 0 ° ± α, “right” if it is in the range of 90 ° ± α, “left” if it is −90 ° ± α, ± 180 ° ± α. If there is, “down” is detected for each direction value. Note that the value of α varies depending on the characteristics of the four-direction direction detection sensor used as the position detection sensor 121.

ここで、本実施の形態1におけるカメラヘッド100には、従来のカメラヘッドとは異なり、各種機能操作に用いる操作スイッチが具備されていない。そして、術者は、カメラヘッド100を握ったままの状態で、表示装置500に表示される画像から目線を離すことなく、カメラヘッド100を時計/反時計方向に回転操作することにより、操作スイッチを操作することなしに、各種機能操作を行うための複数の方向値を出力することが可能であるという技術的特徴を有す。   Here, unlike the conventional camera head, the camera head 100 according to the first embodiment does not include operation switches used for various function operations. Then, the operator operates the operation switch by rotating the camera head 100 clockwise / counterclockwise without taking his eyes off the image displayed on the display device 500 while holding the camera head 100. It has a technical feature that it is possible to output a plurality of direction values for performing various function operations without operating the.

すなわち、術者がカメラヘッド100に接続された硬性鏡300によって、体腔内の観察を行っている場合に、カメラヘッド100を時計/反時計方向に回転操作する。この場合には、カメラヘッド100に具備される位置検出部120は、検出した方向値を検出信号(電気信号)に変換し、制御部220に対して、その検出信号を出力する。   That is, when the surgeon is observing the body cavity with the rigid endoscope 300 connected to the camera head 100, the camera head 100 is rotated clockwise / counterclockwise. In this case, the position detection unit 120 included in the camera head 100 converts the detected direction value into a detection signal (electric signal) and outputs the detection signal to the control unit 220.

そして、従来行われていた術者による操作スイッチの切替え操作の代わりとして、操作パネル400での機能項目の選択と、制御部220が位置検出部120から読み取った検出信号(時計/反時計方向の回転操作による方向値)に応じて、各種機能操作を行うことができる。   Then, instead of the operation switch switching operation performed by the operator, the function item selection on the operation panel 400 and the detection signal (clockwise / counterclockwise direction) read from the position detection unit 120 by the control unit 220 are performed. Various function operations can be performed according to the direction value by the rotation operation.

なお、カメラヘッド100を時計/反時計方向に回転操作する場合に、手振れ等による回転を誤判別しないために、制御部220は、一定周期の間に連続的に入力された検出信号を複数個分サンプリングし、サンプリングした複数個の検出信号がすべて一致した場合にのみ、有効と判断し、画像処理部210に対して指令を出力し、スイッチング制御を実施するようにしてもよい。一方、複数個の検出信号がすべて一致しない場合には、手振れ等による回転と判断し、画像処理部に対して指令を出力せず、スイッチング制御を実施しない。以上のように、検出信号が所定時間以上連続的に入力された場合に、画像処理部210に対して指令を出力する。なお、サンプリングする場合における周期および検出信号の数は、ユーザがあらかじめ規定すればよい。   Note that when the camera head 100 is rotated clockwise / counterclockwise, the control unit 220 receives a plurality of detection signals continuously input during a certain period so as not to erroneously determine rotation due to hand shake or the like. It is possible to perform the switching control by performing the sampling, and determining that the sampling is valid only when all of the plurality of sampled detection signals coincide with each other and outputting a command to the image processing unit 210. On the other hand, when all of the plurality of detection signals do not coincide with each other, it is determined that the rotation is caused by camera shake or the like, no command is output to the image processing unit, and switching control is not performed. As described above, a command is output to the image processing unit 210 when the detection signal is continuously input for a predetermined time or more. Note that the user may predefine the period and the number of detection signals when sampling.

次に、本実施の形態1における撮像装置10の動作について、先の図1および図2と、図3とを参照して説明する。図3は、本発明の実施の形態1において、表示装置500に表示される画像例の説明図である。   Next, the operation of the imaging apparatus 10 according to the first embodiment will be described with reference to FIGS. 1 and 2 and FIG. FIG. 3 is an explanatory diagram of an example of an image displayed on the display device 500 in the first embodiment of the present invention.

ここでは、具体的に説明するために、カメラヘッド100を回転操作することによって、表示装置500に表示される図3に示すような画像の明るさ調整を行う場合を例示する。この図3における画像は、硬性鏡画像表示部31、第1のOSD表示部32、および第2のOSD表示部33から構成される。   Here, in order to explain specifically, the case where the brightness adjustment of the image as shown in FIG. 3 displayed on the display device 500 is performed by rotating the camera head 100 is illustrated. The image in FIG. 3 includes a rigid endoscope image display unit 31, a first OSD display unit 32, and a second OSD display unit 33.

この例示の場合においては、術者が、カメラヘッド100に接続された硬性鏡300によって、体腔内の硬性鏡画像(硬性鏡画像表示部31に表示される画像)を観察している途中に、カメラヘッド100を時計方向に回転させた場合には、画像の明るさが増加し、反時計方向に回転させた場合には、画像の明るさが減少する。なお、位置検出センサ121が検出する方向値が、「上」または「下」の場合には、明るさの調整が行われない。   In the case of this example, while the surgeon is observing a rigid endoscope image in the body cavity (an image displayed on the rigid endoscope image display unit 31) with the rigid endoscope 300 connected to the camera head 100, When the camera head 100 is rotated clockwise, the brightness of the image increases, and when it is rotated counterclockwise, the brightness of the image decreases. When the direction value detected by the position detection sensor 121 is “up” or “down”, the brightness is not adjusted.

まず、術者は、画像の明るさ調整を行うことを所望する場合には、カメラコントロールユニット200に具備される制御部220に接続されている操作パネル400を操作することで所望の機能選択を行う。この操作パネル400には、複数の操作項目が用意されており、複数の操作項目の中から、所望の機能操作に対応した操作項目を選択することができる。この場合においては、「明るさ調整」の項目を選択すれば、術者によるカメラヘッド100の回転操作により、画像の明るさを調整することが可能となる。   First, when the operator desires to adjust the brightness of the image, the operator selects a desired function by operating the operation panel 400 connected to the control unit 220 provided in the camera control unit 200. Do. A plurality of operation items are prepared on the operation panel 400, and an operation item corresponding to a desired function operation can be selected from the plurality of operation items. In this case, if the “brightness adjustment” item is selected, the brightness of the image can be adjusted by the operator rotating the camera head 100.

なお、操作パネル400に用意されている操作項目として、例えば、表示装置500に表示される画像に対する「明るさ調整」以外の機能操作として、カメラヘッド100の回転操作によるスイッチング制御が可能な機能操作であれば、どのようなものであってもよい。例えば、表示装置500に表示される画像に対する機能操作として、画像の表示を切替える「表示切替え」制御、画像のサイズを調整する「拡大/縮小」制御、画像を静止画あるいは動画に切替える「静止/動画」制御、画像を録画開始あるいは停止する「録画開始/停止」制御、または画面の向きを追従させる「画面向き追従」制御などといったものが挙げられる。   In addition, as an operation item prepared on the operation panel 400, for example, as a function operation other than “brightness adjustment” for an image displayed on the display device 500, a function operation capable of switching control by a rotation operation of the camera head 100 is possible. Anything may be used. For example, as a functional operation for an image displayed on the display device 500, a “display switching” control for switching the display of an image, an “enlargement / reduction” control for adjusting the size of the image, and a “static / Examples include “video” control, “recording start / stop” control for starting or stopping image recording, or “screen orientation tracking” control for tracking the screen orientation.

また、術者は、手術前にどのような機能操作を行うか決定し、その機能操作に対応した操作項目を選択しておけば、カメラヘッド100を回転操作することにより、選択した操作を行うことができる。また、手術前だけに限らず、手術中も含めて、必要な場合にいつでも所望の操作項目を選択し、機能操作を行うことができる。   In addition, the operator determines what function operation is to be performed before the operation, and if an operation item corresponding to the function operation is selected, the selected operation is performed by rotating the camera head 100. be able to. Further, not only before the operation but also during the operation, a desired operation item can be selected and a functional operation can be performed whenever necessary.

次に、術者が、カメラヘッド100を時計方向に対して、所定の角度(先の図2における位相角θが90°±αの範囲)だけ回転させる場合を考える。この場合において、位置検出部120は、方向値として、「右」を検出すると、その「右」の方向値の検出信号を制御部220に対して出力する。また、位置検出部120は、方向値を検出した場合には、方向値の検出信号を連続的に制御部220に対して出力する。   Next, consider a case where the surgeon rotates the camera head 100 by a predetermined angle with respect to the clockwise direction (the phase angle θ in FIG. 2 is in the range of 90 ° ± α). In this case, when detecting “right” as the direction value, the position detection unit 120 outputs a detection signal of the “right” direction value to the control unit 220. Further, when detecting the direction value, the position detection unit 120 continuously outputs a direction value detection signal to the control unit 220.

そして、術者が、カメラヘッド100を時計方向に対して、所定の角度だけ回転させ、回転後の位置において、カメラヘッド100を保持すると、位置検出部120は、カメラヘッド100が保持される間、「右」の方向値の検出信号を連続的に制御部220に対して出力することになる。そして、制御部220は、「右」の方向値の検出信号が連続的に入力された時間に応じた指令を画像処理部210に対して出力する。この場合には、制御部220は、「右」の方向値の検出信号が連続的に入力された時間に応じた正のゲイン調整値を算出し、画像処理部210に対して出力する。   Then, when the surgeon rotates the camera head 100 by a predetermined angle with respect to the clockwise direction and holds the camera head 100 at the position after the rotation, the position detection unit 120 performs the operation while the camera head 100 is held. The detection signal of the “right” direction value is continuously output to the control unit 220. Then, the control unit 220 outputs a command corresponding to the time when the detection signal of the “right” direction value is continuously input to the image processing unit 210. In this case, the control unit 220 calculates a positive gain adjustment value corresponding to the time when the detection signal of the “right” direction value is continuously input, and outputs the positive gain adjustment value to the image processing unit 210.

なお、「右」の方向値の検出信号が連続的に制御部220に対して出力された時間(術者がカメラヘッド100を、方向値が「右」になるように回転させて、その回転位置で保持した時間)が長いほど、制御部220は、正のゲイン調整値が大きくなるように制御し、画像処理部210に対して出力する。結果的に、表示装置500には、明るくなった画像が表示される。   The time when the detection signal of the “right” direction value is continuously output to the control unit 220 (the operator rotates the camera head 100 so that the direction value becomes “right”, and the rotation is performed. The longer the time held at the position) is, the longer the control unit 220 performs control so that the positive gain adjustment value becomes larger and outputs it to the image processing unit 210. As a result, a brightened image is displayed on the display device 500.

一方で、術者が、カメラヘッド100を反時計方向に対して、所定の角度(図2における位相角θが−90°±α)だけ回転させる場合を考える。この場合においても同様に、回転後の位置において、カメラヘッド100を保持すると、位置検出部120は、カメラヘッド100が保持される間、「左」の方向値の検出信号を連続的に制御部220に対して出力することになる。そして、制御部220は、「左」の方向値の検出信号が連続的に入力された時間に応じた負のゲイン調整値を算出し、画像処理部210に対して出力する。   On the other hand, consider a case where the surgeon rotates the camera head 100 by a predetermined angle (the phase angle θ in FIG. 2 is −90 ° ± α) with respect to the counterclockwise direction. Similarly, in this case, when the camera head 100 is held at the position after rotation, the position detection unit 120 continuously outputs the detection signal of the “left” direction value while the camera head 100 is held. 220 is output. Then, the control unit 220 calculates a negative gain adjustment value corresponding to the time when the detection signal of the “left” direction value is continuously input, and outputs the negative gain adjustment value to the image processing unit 210.

なお、「左」の方向値の検出信号が連続的に制御部220に対して出力された時間(術者がカメラヘッド100を、方向値が「左」になるように回転させて、その回転位置で保持した時間)が長いほど、制御部220は、負のゲイン調整値が小さくなるように制御し、画像処理部210に対して出力する。結果的に、表示装置500には、暗くなった画像が表示される。   The time when the detection signal of the “left” direction value is continuously output to the control unit 220 (the operator rotates the camera head 100 so that the direction value becomes “left”, and the rotation The longer the time held at the position), the control unit 220 performs control so that the negative gain adjustment value becomes smaller and outputs it to the image processing unit 210. As a result, a darkened image is displayed on the display device 500.

また、カメラヘッド100が回転位置で保持される時間と、ゲイン調整値との関連付けは、あらかじめ規定しておけばよい。   Further, the association between the time during which the camera head 100 is held at the rotational position and the gain adjustment value may be defined in advance.

さらに、制御部220は、OSD生成部230によって、図3に示す第1のOSD表示部32および第2のOSD表示部33に関するOSD情報を生成させるために、必要な情報をOSD生成部230に対して出力する。例えば、制御部220は、第1のOSD表示部32に表示させる情報として、位置検出部120が検出するカメラヘッド100の回転方向および自身が算出したゲイン調整値をOSD生成部230に対して出力する。   Further, the control unit 220 causes the OSD generation unit 230 to provide the OSD generation unit 230 with necessary information for generating OSD information related to the first OSD display unit 32 and the second OSD display unit 33 illustrated in FIG. Output. For example, the control unit 220 outputs the rotation direction of the camera head 100 detected by the position detection unit 120 and the gain adjustment value calculated by itself to the OSD generation unit 230 as information to be displayed on the first OSD display unit 32. To do.

また、制御部220は、カメラヘッド100(第1の撮像素子111)の基準状態からの位置(位相角θ)に関する位置情報をOSD生成部230に対して出力する。なお、ここでいう位置情報とは、位置検出部120により検出されるカメラヘッド100の天地関係に対して、重力方向を基準とした場合におけるずれの程度(回転の程度)に関する情報を意味する。   In addition, the control unit 220 outputs position information related to the position (phase angle θ) from the reference state of the camera head 100 (first image sensor 111) to the OSD generation unit 230. Note that the position information here refers to information regarding the degree of deviation (degree of rotation) with respect to the top-and-bottom relationship of the camera head 100 detected by the position detection unit 120 with respect to the direction of gravity.

そして、画像処理部210は、制御部220が出力したゲイン調整値に基づいて、明るさを調整した映像信号を生成し、生成した映像信号をOSD生成部230に対して出力する。   Then, the image processing unit 210 generates a video signal whose brightness is adjusted based on the gain adjustment value output from the control unit 220, and outputs the generated video signal to the OSD generation unit 230.

OSD生成部230は、制御部220が出力したゲイン調整値および位置情報(機能制御に関する情報)に基づいて、OSD情報を生成し、画像処理部210が生成した映像信号に対して、生成したOSD情報を付加する。そして、OSD生成部230は、OSD情報が付加された映像信号を表示装置500に対して出力する。   The OSD generation unit 230 generates OSD information based on the gain adjustment value and position information (information related to function control) output from the control unit 220, and generates the generated OSD for the video signal generated by the image processing unit 210. Add information. Then, the OSD generation unit 230 outputs the video signal to which the OSD information is added to the display device 500.

そして、表示装置500は、OSD生成部230によって入力されたOSD情報が付加された映像信号に基づいて画像表示することにより、術者は、好みの明るさで図3に示すような硬性鏡画像を見ることが可能となる。   Then, the display device 500 displays an image based on the video signal to which the OSD information input by the OSD generation unit 230 is added, so that the surgeon can display a rigid endoscope image as shown in FIG. 3 with a desired brightness. Can be seen.

また、表示装置500に表示される画面において、図3に示すように、第1のOSD表示部32には、ゲイン調整値の数値表示がされている。さらに、画面に表示されている左右の矢印において、カメラヘッド100が回転している方向に対応する矢印が点灯する。そして、第2のOSD表示部33には、カメラヘッド100を回転させた後の位置を表示するために、カメラヘッド100の天地関係を示す重力方向マークが表示される。なお、カメラヘッド100の現在の天地関係と、重力方向マークを示す矢印の向きとが対応するように表示される。そして、この重力方向マークが表示されることにより、術者は、観察部位の硬性鏡画像がどの程度回転しているかを目安として、確認することできる。   In the screen displayed on the display device 500, as shown in FIG. 3, the first OSD display unit 32 displays a numerical value of the gain adjustment value. Further, among the left and right arrows displayed on the screen, the arrow corresponding to the direction in which the camera head 100 is rotating is lit. The second OSD display unit 33 displays a gravity direction mark indicating the top-to-bottom relationship of the camera head 100 in order to display the position after the camera head 100 is rotated. The current top-to-bottom relationship of the camera head 100 and the direction of the arrow indicating the gravitational direction mark are displayed so as to correspond to each other. Then, by displaying the gravity direction mark, the surgeon can confirm how much the rigid endoscope image of the observation site is rotated as a guide.

なお、OSD表示を術者にとって見やすくするため、図3に示すように、OSD表示は、画面中央円状に示す観察部位の硬性鏡画像に重ならず、画面4隅に表示されるのが望ましい。また、OSD表示の内容については、前述した例示に限らず、操作状態を示すようなものであれば、どのようなものでもよい。また、OSD表示が不要な場合には、OSD生成部230を撮像装置10に備えなくてもよい。   In order to make the OSD display easy to see for the surgeon, as shown in FIG. 3, it is desirable that the OSD display be displayed at the four corners of the screen without overlapping the rigid endoscope image of the observation site shown in the center circle shape of the screen. . Further, the content of the OSD display is not limited to the above-described example, and any content may be used as long as it indicates an operation state. If OSD display is not required, the OSD generation unit 230 may not be provided in the imaging apparatus 10.

最後に、術者は、所望の操作が終了すれば、表示装置500に表示される画像を参照しながら、カメラヘッド100の回転位置を元に戻せばよい。この場合には、もちろん、明るさ調整後の状態が維持される。   Finally, when the desired operation is completed, the surgeon may return the rotational position of the camera head 100 to the original position while referring to the image displayed on the display device 500. In this case, of course, the state after the brightness adjustment is maintained.

このように、表示装置500に表示される画像として、硬性鏡画像のみを表示するのではなく、カメラヘッド100の回転操作における現在の状態を示すOSD表示を行うことにより、術者は、現在の状態が非常に分かりやすくなり、所望の操作を確実に行うことが可能となる。   In this way, the operator does not display only the rigid endoscope image as the image displayed on the display device 500, but by performing OSD display indicating the current state in the rotation operation of the camera head 100, the surgeon can A state becomes very easy to understand, and a desired operation can be reliably performed.

なお、ここでは、明るさ調整の手法として、ゲイン調整を行ったが、これに限定されず、例えば、蓄積時間調整、照明光量調整、コントラスト調整、または入力された映像信号にオフセットを掛けることによって映像信号の明るさ調整を行ってもよい。   Here, gain adjustment is performed as a brightness adjustment method, but the present invention is not limited to this. For example, it is possible to perform accumulation time adjustment, illumination light amount adjustment, contrast adjustment, or by applying an offset to an input video signal. The brightness of the video signal may be adjusted.

また、明るさ調整を行う対象領域について、表示装置500の全画面領域に対して行うように設定してもよいし、図3における観察部位の硬性鏡画像を示す円状領域に対してのみに行うように設定してもよい。   Further, the target area for brightness adjustment may be set to be performed on the entire screen area of the display device 500, or only for the circular area indicating the rigid endoscope image of the observation site in FIG. You may set it to do.

次に、カメラヘッド100の回転操作によるスイッチング制御に加え、カメラヘッド100のz軸方向に対する移動によるスイッチング制御について、図4を参照して説明する。図4は、本発明の実施の形態1において、カメラヘッド100に具備されるグリップ部41の動作を説明する説明図である。   Next, in addition to the switching control by the rotation operation of the camera head 100, the switching control by the movement of the camera head 100 in the z-axis direction will be described with reference to FIG. FIG. 4 is an explanatory diagram for explaining the operation of the grip portion 41 provided in the camera head 100 in Embodiment 1 of the present invention.

この図4におけるカメラヘッド100には、図示するようなグリップ部41に加え、さらにバネ42が具備される。バネ42の一端は、グリップ部41の一端と連結されており、バネ42の他端は、カメラヘッド100の一端と連結されている。   The camera head 100 in FIG. 4 is further provided with a spring 42 in addition to the grip portion 41 as shown. One end of the spring 42 is connected to one end of the grip part 41, and the other end of the spring 42 is connected to one end of the camera head 100.

また、グリップ部41は、カメラヘッド100の表面に沿って、z軸方向にスライド移動できるように、カメラヘッド100の表面上に設置されている。ここで、グリップ部41をz軸方向にスライド移動させた場合には、グリップ部41の一端と連結されているバネ42が伸びる。また、グリップ部41の形状は、取手形状となっており、術者が片手の把持力によって、グリップ部41をスライド移動しやすいようになっている。   The grip portion 41 is installed on the surface of the camera head 100 so as to be slidable in the z-axis direction along the surface of the camera head 100. Here, when the grip portion 41 is slid in the z-axis direction, the spring 42 connected to one end of the grip portion 41 extends. Moreover, the shape of the grip part 41 is a handle shape, and the surgeon can easily slide the grip part 41 by the gripping force of one hand.

そして、術者は、カメラヘッド100を握ったままの状態で、グリップ部41をz軸の正の方向にスライド移動させる場合には、カメラヘッド100は、グリップ部41に対して相対的に、グリップ部41の移動とは反対方向(z軸の負の方向)に、把持力に応じた移動量として移動する。   Then, when the operator holds the camera head 100 and slides the grip portion 41 in the positive z-axis direction, the camera head 100 moves relative to the grip portion 41. It moves in the direction opposite to the movement of the grip portion 41 (the negative direction of the z-axis) as a movement amount corresponding to the gripping force.

また、グリップ部41をz軸の正の方向に移動させた後、バネ42の弾性力によって、グリップ部41をz軸の負の方向に移動させる(元の位置に戻す)と、カメラヘッド100は、同様に、グリップ部41に対して相対的に、グリップ部41の移動とは反対方向(z軸の正の方向)に、把持力に応じた移動量として移動する。   When the grip 41 is moved in the positive direction of the z-axis and then moved by the elastic force of the spring 42 in the negative direction of the z-axis (returned to the original position), the camera head 100 is moved. Similarly, it moves relative to the grip part 41 in the direction opposite to the movement of the grip part 41 (positive direction of the z-axis) as a movement amount corresponding to the gripping force.

また、バネ42の弾性力を利用することにより、カメラヘッド100をz軸方向に移動する移動量の範囲が制限され、結果として、カメラヘッド100に接続される硬性鏡300が動く範囲も可能な限り狭いものとなるため、患者に負担をかけることがない。   Further, by using the elastic force of the spring 42, the range of the amount of movement for moving the camera head 100 in the z-axis direction is limited, and as a result, the range in which the rigid mirror 300 connected to the camera head 100 can move is also possible. Because it is as narrow as possible, there is no burden on the patient.

すなわち、硬性鏡300の動く範囲が広ければ、患者の観察部位と接触している硬性鏡先端まで大きく動くことになるため、患者に多大な負担がかかってしまう。しかしながら、前述したように、バネ42の弾性力を利用しているため、カメラヘッド100をz軸方向に移動する移動量の範囲が制限される。結果として、カメラヘッド100に接続される硬性鏡300が動く範囲も可能な限り狭いものとなるため、患者に負担をかけることなく、カメラヘッド100のz軸に対する(前後方向への)移動が可能となる。   That is, if the range of movement of the rigid endoscope 300 is wide, the rigid endoscope 300 moves greatly to the distal end of the rigid endoscope that is in contact with the observation site of the patient, which places a great burden on the patient. However, as described above, since the elastic force of the spring 42 is used, the range of the amount of movement for moving the camera head 100 in the z-axis direction is limited. As a result, the range in which the rigid endoscope 300 connected to the camera head 100 moves is also as narrow as possible, so that the camera head 100 can move (in the front-rear direction) with respect to the z-axis without placing a burden on the patient. It becomes.

そして、このカメラヘッド100のz軸に対する移動によって、前述したようなカメラヘッド100の回転操作とは異なるスイッチング制御を行うことができる。   Then, switching control different from the rotation operation of the camera head 100 as described above can be performed by the movement of the camera head 100 with respect to the z-axis.

次に、術者によるグリップ部41の操作およびグリップ部41を操作した後のカメラヘッド100の動作について具体的に説明する。ここでは、前述したように、カメラヘッド100に接続された硬性鏡300によって、体腔内の硬性鏡画像を観察している。そして、カメラヘッド100の回転操作により画像の明るさ調整を行い、z軸方向に対する移動により回転操作の有効/無効の切替えを行う場合について説明する。   Next, the operation of the grip part 41 by the surgeon and the operation of the camera head 100 after operating the grip part 41 will be specifically described. Here, as described above, the rigid endoscope image in the body cavity is observed by the rigid endoscope 300 connected to the camera head 100. A case where the brightness of the image is adjusted by rotating the camera head 100 and the rotation operation is switched between valid / invalid by moving in the z-axis direction will be described.

この場合において、術者が、カメラヘッド100を握ったままの状態で、カメラヘッド100の時計/反時計方向の回転操作による明るさ調整を無効にしたい場合には、グリップ部41をz軸の正の方向にスライド移動させる。   In this case, when the operator wants to invalidate the brightness adjustment by rotating the camera head 100 in the clockwise / counterclockwise direction while holding the camera head 100, the grip portion 41 is moved along the z axis. Slide it in the positive direction.

すなわち、術者が、グリップ部41を押し出す操作によって、z軸の正の方向にスライド移動させると、カメラヘッド100に具備される位置検出部120は、位置検出センサ121により、カメラヘッド100のz軸の負の方向に対する移動量を検出し、それに対応する検出信号を生成する。   That is, when the surgeon slides in the positive direction of the z-axis by an operation of pushing out the grip portion 41, the position detection unit 120 provided in the camera head 100 causes the position detection sensor 121 to move the z of the camera head 100. The amount of movement of the shaft in the negative direction is detected, and a corresponding detection signal is generated.

そして、位置検出部120は、生成した検出信号を制御部220に対して出力する。制御部220は、この検出信号が入力されれば、画像処理部210に対して、入力された検出信号に基づいた指令を出力する。この場合には、制御部220は、この検出信号が入力されれば、画像処理部210に対して、カメラヘッド100の時計/反時計方向の回転操作による明るさ調整を無効にするように指令を出力する。   Then, the position detection unit 120 outputs the generated detection signal to the control unit 220. When this detection signal is input, the control unit 220 outputs a command based on the input detection signal to the image processing unit 210. In this case, when this detection signal is input, the control unit 220 instructs the image processing unit 210 to invalidate the brightness adjustment by the clockwise / counterclockwise rotation operation of the camera head 100. Is output.

また、カメラヘッド100の時計/反時計方向の回転操作による明るさ調整を再度、有効にしたい場合には、バネ42の弾性力によって、グリップ部41をz軸の負の方向に移動させる(元の位置に戻す)。   When it is desired to make the brightness adjustment by the clockwise / counterclockwise rotation operation of the camera head 100 effective again, the grip portion 41 is moved in the negative z-axis direction by the elastic force of the spring 42 (original) To the position).

すなわち、術者が、グリップ部41を元に戻す操作によって、カメラヘッド100に具備される位置検出部120は、位置検出センサ121により、カメラヘッド100が元の位置に戻る場合のz軸の正の方向に対する移動量を検出し、それに対応する検出信号を生成する。   In other words, when the surgeon returns the grip part 41 to the original position, the position detection unit 120 provided in the camera head 100 causes the position detection sensor 121 to correct the z-axis when the camera head 100 returns to the original position. Is detected, and a corresponding detection signal is generated.

そして、位置検出部120は、生成した検出信号を制御部220に対して出力する。制御部220は、この検出信号が入力されれば、画像処理部210に対して、カメラヘッド100の時計/反時計方向の回転操作による明るさ調整を有効にするように指令を出力する。   Then, the position detection unit 120 outputs the generated detection signal to the control unit 220. When this detection signal is input, the control unit 220 outputs a command to the image processing unit 210 to validate the brightness adjustment by the clockwise / counterclockwise rotation operation of the camera head 100.

これにより、カメラヘッド100における時計/反時計方向の回転操作の有効/無効を切替えることが可能となり、術者が意図しない誤操作を防止できる。   As a result, it is possible to switch the valid / invalid of the clockwise / counterclockwise rotation operation in the camera head 100, and it is possible to prevent an erroneous operation unintended by the operator.

なお、グリップ部41のスライド移動を行い、カメラヘッド100をz軸に対して移動させることにより、スイッチング制御を行う場合には、制御部220は、一定周期の間に入力された検出信号を複数個分サンプリングし、サンプリングした複数個の検出信号がすべて一致した場合にのみ、有効と判断し、画像処理部210に対して指令を出力し、スイッチング制御を行うようにしてもよい。一方、複数個の検出信号がすべて一致しない場合には、手振れ等による動作と判断し、画像処理部210に対して指令を出力せず、スイッチング制御を実施しない。以上のように、検出信号が所定時間以上連続的に入力された場合に、画像処理部210に対して指令を出力する。なお、サンプリングする場合における周期および検出信号の数は、ユーザがあらかじめ規定すればよい。   In addition, when switching control is performed by sliding the grip unit 41 and moving the camera head 100 with respect to the z-axis, the control unit 220 outputs a plurality of detection signals input during a certain period. It is possible to perform the switching control by sampling as many as possible, and determining that the sampling is valid only when all of the plurality of sampled detection signals coincide with each other and outputting a command to the image processing unit 210. On the other hand, if all of the plurality of detection signals do not match, it is determined that the operation is due to camera shake or the like, no command is output to the image processing unit 210, and switching control is not performed. As described above, a command is output to the image processing unit 210 when the detection signal is continuously input for a predetermined time or more. Note that the user may predefine the period and the number of detection signals when sampling.

また、カメラヘッド100における時計/反時計方向の回転操作の有効/無効状態を、同様に、表示装置500の画面上にOSD表示してもよい。これにより、術者は、カメラヘッド100の回転操作について現在の状態が、有効状態か無効状態かを確認することができる。   Similarly, the valid / invalid state of the clockwise / counterclockwise rotation operation in the camera head 100 may be displayed on the screen of the display device 500 in an OSD manner. Thereby, the surgeon can check whether the current state of the rotation operation of the camera head 100 is the valid state or the invalid state.

以上のように、本発明の実施の形態1によれば、術者は、操作パネルに用意されている複数の操作項目の中から、所望の機能操作に対応した操作項目を選択し、所望の操作項目を選択した状態において、硬性鏡が接続されているカメラヘッドを握ったままの状態で、カメラヘッドの回転操作といった簡易操作を行うことにより、表示装置に表示される画像の明るさ調整といった各種機能操作の制御を行うことができる。   As described above, according to Embodiment 1 of the present invention, the surgeon selects an operation item corresponding to a desired function operation from among a plurality of operation items prepared on the operation panel, and selects a desired one. In a state where the operation item is selected, the brightness of the image displayed on the display device is adjusted by performing a simple operation such as a rotation operation of the camera head while holding the camera head to which the rigid endoscope is connected. Various function operations can be controlled.

これにより、カメラヘッドにスイッチ等の操作部材を廃すことができ、構造が簡素化されるため、カメラヘッド内部の密閉性を低下させる事なく、高温蒸気滅菌に耐えうる耐圧性能を有す撮像装置を備えた撮像システムを得ることができる。さらに、カメラヘッドを握ったままの状態でも、各種機能操作の制御を容易に行うことができる操作性の優れた撮像装置を備えた撮像システムを得ることができる。   This eliminates switches and other operating members in the camera head and simplifies the structure, so that the imaging performance has pressure resistance that can withstand high-temperature steam sterilization without reducing the sealing performance inside the camera head. An imaging system including the apparatus can be obtained. Furthermore, it is possible to obtain an imaging system including an imaging device with excellent operability that can easily control various function operations even while holding the camera head.

また、カメラヘッドにグリップ部を備え、グリップ部をカメラヘッドの表面に沿ってスライド移動させることにより、カメラヘッドにおける時計/反時計方向の回転操作の有効/無効を切替えることが可能となり、術者が意図しない誤操作を防止できる。また、回転操作の有効/無効の切替えのみならず、スイッチング制御する第2の機能制御を割り付けることも可能である。   In addition, the camera head is equipped with a grip portion, and by sliding the grip portion along the surface of the camera head, it is possible to switch between valid / invalid of clockwise / counterclockwise rotation operation on the camera head. Can prevent unintended misoperation. Further, it is possible to assign not only switching of rotation operation valid / invalid but also second function control for switching control.

実施の形態2.
先の実施の形態1では、カメラヘッド100を時計/反時計方向に回転操作することにより、表示装置500に表示される1つの画像の明るさ調整を行うことのできる撮像装置10を備えた撮像システムについて説明した。これに対して、本実施の形態2は、複数の画像信号を取り込み、操作に応じて画像表示の切替えを行うことのできる撮像装置10aを備えた撮像システムについて説明する。
Embodiment 2. FIG.
In the first embodiment, the imaging device 10 includes the imaging device 10 that can adjust the brightness of one image displayed on the display device 500 by rotating the camera head 100 clockwise / counterclockwise. Explained the system. On the other hand, in the second embodiment, an imaging system including an imaging device 10a capable of capturing a plurality of image signals and switching an image display according to an operation will be described.

図5は、本発明の実施の形態2における撮像装置10aおよび撮像装置10aに接続される周辺機器から構成される撮像システムの機能説明図である。この図5における撮像装置10aは、先の図1における撮像装置10を構成する画像検出部110および画像処理部210の代わりに、画像検出部110aおよび画像処理部210aを備える。   FIG. 5 is a functional explanatory diagram of an imaging system including the imaging device 10a and peripheral devices connected to the imaging device 10a according to Embodiment 2 of the present invention. The imaging device 10a in FIG. 5 includes an image detection unit 110a and an image processing unit 210a instead of the image detection unit 110 and the image processing unit 210 that constitute the imaging device 10 in FIG.

なお、図5に示す機能構成において、画像検出部110aおよび画像処理部210a以外は、先の実施の形態1における図1で説明した機能構成と全く同一であるため、説明を省略する。また、カメラヘッド100に具備されるグリップ部41についても、同様の機能・効果を有すため、説明を省略する。   The functional configuration shown in FIG. 5 is the same as the functional configuration described with reference to FIG. 1 in the first embodiment except for the image detection unit 110a and the image processing unit 210a. Further, the grip portion 41 provided in the camera head 100 also has the same functions and effects, and therefore description thereof is omitted.

画像検出部110aは、先の実施の形態1における第1の撮像素子111に加え、さらに、第2の撮像素子112、ダイクロイックプリズム113、可視画像検出部114、および近赤外画像検出部115を備える。また、画像処理部210aは、可視画像信号処理部211、近赤外画像信号処理部212、合成画像処理部213を備える。   In addition to the first image sensor 111 in the first embodiment, the image detector 110a further includes a second image sensor 112, a dichroic prism 113, a visible image detector 114, and a near-infrared image detector 115. Prepare. The image processing unit 210 a includes a visible image signal processing unit 211, a near infrared image signal processing unit 212, and a composite image processing unit 213.

ここで、本実施の形態2においては、硬性鏡300による観察部位の光像に対応する波長帯域は、第1の撮像素子111が撮像する可視光および第2の撮像素子112が撮像する近赤外光から構成されている。そして、ダイクロイックプリズム113は、これらの可視光および近赤外光を分光する。なお、第1の撮像素子111および第2の撮像素子112が撮像する光の波長帯域は、それぞれ可視光および近赤外光に限定されず、どのような波長帯域の光にも撮像対応できるように変更してもよい。   Here, in the second embodiment, the wavelength band corresponding to the optical image of the observation site by the rigid endoscope 300 is the visible light imaged by the first image sensor 111 and the near red imaged by the second image sensor 112. It consists of outside light. The dichroic prism 113 separates these visible light and near infrared light. Note that the wavelength bands of light captured by the first image sensor 111 and the second image sensor 112 are not limited to visible light and near-infrared light, respectively, so that light of any wavelength band can be captured. You may change to

次に、第1の撮像素子111は、ダイクロイックプリズム113により分光された可視光を撮像(結像)し、可視画像検出部114に対して出力する。可視画像検出部114は、第1の撮像素子111が撮像した可視光像を電気信号に変換し、変換した電気信号を可視画像信号処理部211に対して出力する。同様に、第2の撮像素子112は、ダイクロイックプリズム113により分光された近赤外光を撮像(結像)し、近赤外画像検出部115に対して出力する。近赤外画像検出部115は、第2の撮像素子112が撮像した近赤外光像を電気信号に変換し、変換した電気信号を近赤外画像信号処理部212に対して出力する。   Next, the first image sensor 111 images (images) visible light separated by the dichroic prism 113 and outputs it to the visible image detection unit 114. The visible image detection unit 114 converts the visible light image captured by the first image sensor 111 into an electrical signal, and outputs the converted electrical signal to the visible image signal processing unit 211. Similarly, the second image sensor 112 images (images) near-infrared light split by the dichroic prism 113 and outputs it to the near-infrared image detection unit 115. The near-infrared image detection unit 115 converts the near-infrared light image captured by the second image sensor 112 into an electrical signal, and outputs the converted electrical signal to the near-infrared image signal processing unit 212.

可視画像信号処理部211は、可視画像検出部114に入力された電気信号に基づいて、可視画像の映像信号を生成する。同様に、近赤外画像信号処理部212は、近赤外画像検出部115に入力された電気信号に基づいて、近赤外画像の映像信号を生成する。   The visible image signal processing unit 211 generates a video signal of a visible image based on the electrical signal input to the visible image detection unit 114. Similarly, the near-infrared image signal processing unit 212 generates a near-infrared image video signal based on the electrical signal input to the near-infrared image detection unit 115.

合成画像処理部213は、可視画像信号処理部211が生成した可視画像の映像信号と、近赤外画像信号処理部212が生成した近赤外画像の映像信号とに対して、制御部220が入力した指令に基づいて、可視画像の映像信号、近赤外画像の映像信号、または合成画像の映像信号を生成する。なお、合成画像処理部213が生成する可視画像の映像信号は、可視画像信号処理部211が生成した可視画像の映像信号と同じものである。また、
合成画像処理部213が生成する近赤外画像の映像信号は、同様に、近赤外画像信号処理部212が生成した近赤外画像の映像信号と同じものである。
The composite image processing unit 213 is configured such that the control unit 220 applies the visible image video signal generated by the visible image signal processing unit 211 and the near infrared image video signal generated by the near infrared image signal processing unit 212. Based on the input command, a video signal for a visible image, a video signal for a near-infrared image, or a video signal for a composite image is generated. The visible image video signal generated by the composite image processing unit 213 is the same as the visible image video signal generated by the visible image signal processing unit 211. Also,
Similarly, the near-infrared image video signal generated by the composite image processing unit 213 is the same as the near-infrared image video signal generated by the near-infrared image signal processing unit 212.

次に、本実施の形態2における撮像装置10aの動作について、図5を参照して説明する。   Next, the operation of the imaging device 10a in the second embodiment will be described with reference to FIG.

ここでは、具体的に説明するために、カメラヘッド100を回転操作することによって、表示装置500に表示される画像の切替え動作を行う場合を例示する。この例示の場合においては、先の実施の形態1と同様に、術者が、カメラヘッド100に接続された硬性鏡300によって、体腔内の硬性鏡画像を観察している途中に、カメラヘッド100を時計方向に回転させた場合には、表示装置500は、可視画像を表示し、反時計方向に回転させた場合には、近赤外画像を表示するように設定されている。なお、位置検出センサ121が検出する方向値が、「上」または「下」の場合には、画像表示の切替えが行われない。   Here, in order to explain specifically, the case where the switching operation of the image displayed on the display apparatus 500 is performed by rotating the camera head 100 is illustrated. In the case of this example, as in the first embodiment, the camera head 100 is in the process of observing the rigid endoscope image in the body cavity with the rigid endoscope 300 connected to the camera head 100. The display device 500 is set to display a visible image when rotated clockwise, and to display a near-infrared image when rotated counterclockwise. Note that when the direction value detected by the position detection sensor 121 is “up” or “down”, the image display is not switched.

まず、術者は、画像の切替えを行うことを所望する場合には、先の実施の形態1と同様の操作パネル400を操作することによって、「画像表示切替え」の項目を選択する。この項目を選択すれば、術者によるカメラヘッド100の回転操作により、画像表示の切り替えを行うことが可能となる。   First, when it is desired to switch images, the surgeon selects the item “image display switching” by operating the same operation panel 400 as in the first embodiment. If this item is selected, image display can be switched by a rotation operation of the camera head 100 by the surgeon.

次に、術者が、先の実施の形態1と同様に、カメラヘッド100を時計方向に対して、所定の角度(先の図2における位相角θが90°±αの範囲)だけ回転させる場合を考える。この場合において、位置検出部120は、方向値として、「右」を検出すると、その「右」の方向値の検出信号を制御部220に対して出力する。また、位置検出部120は、方向値を検出した場合には、方向値の検出信号を連続的に制御部220に対して出力する。   Next, similarly to the first embodiment, the operator rotates the camera head 100 by a predetermined angle with respect to the clockwise direction (the phase angle θ in FIG. 2 is in the range of 90 ° ± α). Think about the case. In this case, when detecting “right” as the direction value, the position detection unit 120 outputs a detection signal of the “right” direction value to the control unit 220. Further, when detecting the direction value, the position detection unit 120 continuously outputs a direction value detection signal to the control unit 220.

そして、術者が、カメラヘッド100を時計方向に対して、所定の角度だけ回転させ、回転後の位置において、カメラヘッド100を保持すると、位置検出部120は、カメラヘッド100が保持される間、「右」の方向値の検出信号を連続的に制御部220に対して出力することになる。そして、制御部220は、「右」の方向値の検出信号が連続的に入力された時間があらかじめ規定した時間に達すれば、合成画像処理部213に対して、可視画像の映像信号を生成するように指令する。   Then, when the surgeon rotates the camera head 100 by a predetermined angle with respect to the clockwise direction and holds the camera head 100 at the position after the rotation, the position detection unit 120 performs the operation while the camera head 100 is held. The detection signal of the “right” direction value is continuously output to the control unit 220. Then, the control unit 220 generates a video signal of a visible image to the composite image processing unit 213 when the time during which the detection signal of the “right” direction value is continuously input reaches a predetermined time. To command.

一方で、術者が、先の実施の形態1と同様に、カメラヘッド100を反時計方向に対して、所定の角度(先の図2における位相角θが−90°±α)だけ回転させる場合を考える。この場合においても同様に、回転後の位置において、カメラヘッド100を保持すると、位置検出部120は、カメラヘッド100が保持される間、「左」の方向値の検出信号を連続的に制御部220に対して出力することになる。そして、制御部220は、「左」の方向値の検出信号が連続的に入力された時間があらかじめ規定した時間に達すれば、合成画像処理部213に対して、近赤外画像の映像信号を生成するように指令する。   On the other hand, as in the first embodiment, the surgeon rotates the camera head 100 by a predetermined angle (the phase angle θ in FIG. 2 is −90 ° ± α) with respect to the counterclockwise direction. Think about the case. Similarly, in this case, when the camera head 100 is held at the position after rotation, the position detection unit 120 continuously outputs the detection signal of the “left” direction value while the camera head 100 is held. 220 is output. Then, when the time when the detection signal of the “left” direction value is continuously input reaches a predetermined time, the control unit 220 sends a near-infrared image signal to the composite image processing unit 213. Command to generate.

なお、カメラヘッド100の回転操作を行わない場合には、初期設定状態として、制御部220は、合成画像処理部213に対して、可視画像と近赤外画像とを合成した合成画像の映像信号を生成するように指令する。また、カメラヘッド100の回転を元に戻し、一定の時間、回転操作がなければ、初期設定状態となる。   When the rotation operation of the camera head 100 is not performed, as an initial setting state, the control unit 220 causes the composite image processing unit 213 to composite the video signal of the composite image obtained by combining the visible image and the near-infrared image. To generate. Further, the rotation of the camera head 100 is returned to the original state, and if there is no rotation operation for a certain time, the initial setting state is set.

このように、合成画像処理部213がカメラヘッド100の回転操作に応じて、可視画像、近赤外画像、または合成画像の映像信号を生成する。そして、表示装置500は、合成画像処理部213が生成した映像信号に基づいて、それぞれを画像表示することにより、術者は、所望する画像の切替えを行うことができる。なお、OSD生成部230によって、先の実施の形態1と同様のOSD表示を表示装置500の画面上に対して行うようにしてもよい。   Thus, the composite image processing unit 213 generates a video signal of a visible image, a near-infrared image, or a composite image in accordance with the rotation operation of the camera head 100. Then, the display device 500 displays each image based on the video signal generated by the composite image processing unit 213, so that the surgeon can switch the desired image. Note that the OSD generation unit 230 may perform OSD display similar to that of the first embodiment on the screen of the display device 500.

また、本実施の形態2においては、表示装置500に表示される画像の初期設定として、可視画像と近赤外画像とが合成した合成画像であったが、これに限定されず、可視画像または近赤外画像でもよい。これらの画像の初期設定は、必要に応じて、変更することができる。   In the second embodiment, the initial setting of the image displayed on the display device 500 is a composite image in which a visible image and a near-infrared image are combined. A near-infrared image may be sufficient. The initial settings of these images can be changed as necessary.

また、画像表示を切替えた後に、カメラヘッド100の回転を元に戻し、一定の時間、回転操作がなければ、初期設定状態となるが、これに限定されない。すなわち、一定の時間、回転操作がなくても、切替えた状態をそのまま保持してもよく、また、回転角度のある範囲で閾値を設け、その閾値に基づいて、画像を切替えるようにしてもよい。   Further, after the image display is switched, the rotation of the camera head 100 is returned to the original state, and if there is no rotation operation for a certain period of time, the initial setting state is set, but this is not limitative. That is, even if there is no rotation operation for a certain time, the switched state may be maintained as it is, or a threshold value may be provided in a range of a rotation angle, and an image may be switched based on the threshold value. .

以上のように、本発明の実施の形態2によれば、術者は、先の実施の形態1と同様に、操作パネルの複数の操作項目から所望の操作項目を選択した状態において、硬性鏡が接続されているカメラヘッドを握ったままの状態で、カメラヘッドの回転操作といった簡易操作を行うことにより、表示装置に表示される画像の表示切替えといった各種機能操作の制御を行うことができる。   As described above, according to the second embodiment of the present invention, similarly to the first embodiment, the surgeon selects a desired operation item from a plurality of operation items on the operation panel. By performing a simple operation such as a rotation operation of the camera head while holding the camera head to which is connected, various functional operations such as display switching of images displayed on the display device can be controlled.

また、硬性鏡を交換する場合に生じる第1の撮像素子と第2の撮像素子との焦点位置ずれをカメラヘッドの回転操作によって表示画像を切り替えることにより、所望の撮像画像を見ながら素早く補正することができるため、工場出荷時の工場調整、経年劣化によるサービス調整において作業時間の短縮を図ることが可能となる。   Further, the focal position shift between the first image sensor and the second image sensor that occurs when the rigid endoscope is replaced is quickly corrected while viewing the desired captured image by switching the display image by rotating the camera head. Therefore, it is possible to shorten the work time in factory adjustment at the time of factory shipment and service adjustment due to aging deterioration.

また、本実施の形態1、2においては、位置検出部120に具備される位置検出センサ121として、方向検出センサを使用しているが、これに限定されず、加速度検出センサまたはその他の装置を使用してもよい。また、コストあるいはスペース等に応じて、位置検出部120に具備される位置検出センサ121の個数を変更してもよい。   In the first and second embodiments, a direction detection sensor is used as the position detection sensor 121 included in the position detection unit 120. However, the present invention is not limited to this, and an acceleration detection sensor or other device is used. May be used. Further, the number of position detection sensors 121 provided in the position detection unit 120 may be changed according to cost or space.

実施の形態3.
先の実施の形態1、2では、カメラヘッド100を時計/反時計方向に回転操作することにより、表示装置500に表示される画像の明るさ調整あるいは画像表示切替えを行うことのできる撮像装置10、10aを備えた撮像システムについて説明した。これに対して、本実施の形態3では、カメラヘッド100を時計/反時計方向に回転操作することにより生じる硬性鏡画像の回転ずれ(傾き)を改善することのできる機能をさらに有する撮像装置10bを備えた撮像システムについて説明する。
Embodiment 3 FIG.
In the first and second embodiments, the imaging device 10 that can adjust the brightness of the image displayed on the display device 500 or switch the image display by rotating the camera head 100 clockwise / counterclockwise. The imaging system provided with 10a has been described. On the other hand, in the third embodiment, the imaging apparatus 10b further has a function capable of improving the rotational deviation (tilt) of the rigid endoscope image caused by rotating the camera head 100 clockwise / counterclockwise. An imaging system including the above will be described.

図6は、本発明の実施の形態3における撮像装置10bおよび撮像装置10bに接続される周辺機器から構成される撮像システムの機能説明図である。この図6における撮像装置10bは、先の図5における撮像装置10aを構成する画像処理部210aの代わりに、画像処理部210bを備える。   FIG. 6 is a functional explanatory diagram of an imaging system including the imaging device 10b and peripheral devices connected to the imaging device 10b according to Embodiment 3 of the present invention. The imaging device 10b in FIG. 6 includes an image processing unit 210b instead of the image processing unit 210a constituting the imaging device 10a in FIG.

なお、図6に示す機能構成において、画像処理部210b以外は、先の実施の形態2における図5で説明した機能構成と全く同一であるため、説明を省略する。また、カメラヘッド100に具備されるグリップ部41についても同様の機能・効果を有すため説明を省略する。   The functional configuration shown in FIG. 6 is the same as the functional configuration described with reference to FIG. 5 in the second embodiment except for the image processing unit 210b, and thus the description thereof is omitted. Further, the grip part 41 provided in the camera head 100 has the same function and effect, and thus the description thereof is omitted.

画像処理部210bは、先の実施の形態2における可視画像信号処理部211、近赤外画像信号処理部212および合成画像処理部213に加え、さらに、画像回転処理部214を備える。   The image processing unit 210b includes an image rotation processing unit 214 in addition to the visible image signal processing unit 211, the near infrared image signal processing unit 212, and the composite image processing unit 213 in the second embodiment.

画像回転処理部214は、合成画像処理部213がカメラヘッド100の回転操作に応じて生成した可視画像、近赤外画像、または合成画像の映像信号の回転ずれを補正する画像回転補正処理を行う。すなわち、画像回転処理部214は、カメラヘッド100の基準状態からの回転位置において、合成画像処理部213が生成する映像信号に基づいて表示装置500に表示される画像を、カメラヘッド100の基準状態において、合成画像処理部213が生成する映像信号に基づいて表示装置500に表示される画像に一致させる回転補正処理を行う。そして、この回転補正処理によって、表示装置500が表示する硬性鏡画像が重力方向に対して傾かないようにすることができる。   The image rotation processing unit 214 performs an image rotation correction process for correcting a rotation shift of the video signal of the visible image, the near-infrared image, or the composite image generated by the composite image processing unit 213 according to the rotation operation of the camera head 100. . That is, the image rotation processing unit 214 displays an image displayed on the display device 500 based on the video signal generated by the composite image processing unit 213 at the rotation position from the reference state of the camera head 100. , A rotation correction process is performed to match the image displayed on the display device 500 based on the video signal generated by the composite image processing unit 213. The rotation correction process can prevent the rigid mirror image displayed by the display device 500 from being tilted with respect to the direction of gravity.

次に、画像回転処理部214が行う画像回転補正処理について、先の図2および図6を参照して詳細に説明する。ここでは、カメラヘッド100を回転操作する場合を考える。この場合において、位置検出部120は、先の図2に示すように、カメラヘッド100を回転操作する際の位相角θの検出を行い、検出信号を生成する。   Next, the image rotation correction process performed by the image rotation processing unit 214 will be described in detail with reference to FIG. 2 and FIG. Here, a case where the camera head 100 is rotated is considered. In this case, the position detection unit 120 detects the phase angle θ when the camera head 100 is rotated as shown in FIG. 2, and generates a detection signal.

制御部220は、位置検出部120が生成した検出信号に基づいて、カメラヘッド100の重力方向に対する傾き角度(位相角θ)を解析するとともに、この解析結果に基づき、合成画像処理部213が生成した映像信号の回転方向と回転量(回転角)とを算出する。   The control unit 220 analyzes the tilt angle (phase angle θ) of the camera head 100 with respect to the gravitational direction based on the detection signal generated by the position detection unit 120, and the composite image processing unit 213 generates based on the analysis result. The rotation direction and the rotation amount (rotation angle) of the obtained video signal are calculated.

そして、制御部220は、算出した回転方向と回転量とに基づいて、画像回転処理部214に対して、映像信号を所定の方向に所定の量だけ回転させる回転処理を行うように指令する。画像回転処理部214は、制御部220の指令に基づいて、表示装置500が表示する硬性鏡画像が重力方向に対して傾かないように、映像信号の回転ずれを補正する。   Then, based on the calculated rotation direction and rotation amount, the control unit 220 instructs the image rotation processing unit 214 to perform rotation processing for rotating the video signal by a predetermined amount in a predetermined direction. The image rotation processing unit 214 corrects the rotational deviation of the video signal so that the rigid mirror image displayed by the display device 500 does not tilt with respect to the direction of gravity based on the command of the control unit 220.

このように、画像回転処理部214は、カメラヘッド100の傾き状態に基づいて、映像信号の回転ずれを補正することにより、表示装置500が表示する硬性鏡画像が重力方向に対して傾かないようにすることができる。   As described above, the image rotation processing unit 214 corrects the rotational deviation of the video signal based on the tilt state of the camera head 100 so that the rigid mirror image displayed by the display device 500 does not tilt with respect to the direction of gravity. Can be.

次に、本実施の形態3における撮像装置10bの動作について、図6を参照して説明する。   Next, the operation of the imaging device 10b according to the third embodiment will be described with reference to FIG.

例えば、術者が、カメラヘッド100に接続された硬性鏡300によって、体腔内の硬性鏡画像を観察している途中に、カメラヘッド100の回転操作を行うと、位置検出部120が位相角θの検出信号を制御部220に対して出力する。   For example, when the operator rotates the camera head 100 while observing the rigid endoscope image in the body cavity with the rigid endoscope 300 connected to the camera head 100, the position detection unit 120 causes the phase angle θ to move. Is output to the control unit 220.

制御部220は、位置検出部120に入力された位相角θの値が許容角度範囲内にあるか否か、許容角度範囲よりプラス方向に超えているか否か、許容角度範囲よりマイナス方向に超えているか否かの比較を行う。なお、ここでいう許容角度範囲とは、カメラヘッド100が重力方向に対して傾いている場合においても、表示装置500に表示される硬性鏡画像が重力方向に対して、傾いていない場合の角度を意味する。   The control unit 220 determines whether or not the value of the phase angle θ input to the position detection unit 120 is within the allowable angle range, exceeds the allowable angle range in the positive direction, or exceeds the allowable angle range in the negative direction. Compare whether or not. Here, the allowable angle range is an angle when the rigid mirror image displayed on the display device 500 is not inclined with respect to the gravity direction even when the camera head 100 is inclined with respect to the gravity direction. Means.

制御部220は、位置検出部120に入力された位相角θが許容角度範囲をプラス方向またはマイナス方向に超えている場合には、位相角θが許容角度範囲内を満たすように、回転方向と回転量とを算出する。   When the phase angle θ input to the position detection unit 120 exceeds the allowable angle range in the plus direction or the minus direction, the control unit 220 sets the rotation direction so that the phase angle θ satisfies the allowable angle range. Calculate the amount of rotation.

そして、制御部220は、算出した回転方向と回転量とに基づいて、画像回転処理部214に対して、映像信号を所定の方向に所定の量だけ回転させる回転処理を行うように、指令を出力すると、画像回転処理部214は、映像信号を回転補正する。これにより、位相角θが許容角度範囲内を満たすため、表示装置500に表示される硬性鏡画像が重力方向に対して、傾いていない状態になる。   Then, the control unit 220 instructs the image rotation processing unit 214 to perform a rotation process for rotating the video signal by a predetermined amount in a predetermined direction based on the calculated rotation direction and rotation amount. When output, the image rotation processing unit 214 corrects the rotation of the video signal. Accordingly, since the phase angle θ satisfies the allowable angle range, the rigid mirror image displayed on the display device 500 is not inclined with respect to the direction of gravity.

なお、位相角θが許容角度範囲内である場合には、表示装置500が表示する硬性鏡画像が重力方向に対して傾いていないため、制御部220は、画像回転処理部214に対して、回転補正しない旨の指令を出力する。   Note that when the phase angle θ is within the allowable angle range, the rigid mirror image displayed by the display device 500 is not tilted with respect to the direction of gravity. Outputs a command not to correct rotation.

さらに、画像回転処理部214が行う画像回転補正処理について、具体例を例示しながら、図7および図8を参照して説明する。図7は、本発明の実施の形態3において、表示装置500が表示する硬性鏡画像の回転補正方法を示す説明図である。図8は、本発明の実施の形態3において、画像回転処理部214が回転補正を行う場合における画素データの補正方法の具体例を示す説明図である。   Further, the image rotation correction process performed by the image rotation processing unit 214 will be described with reference to FIGS. FIG. 7 is an explanatory diagram showing a rotation correction method for a rigid endoscope image displayed on the display device 500 in the third embodiment of the present invention. FIG. 8 is an explanatory diagram illustrating a specific example of a pixel data correction method when the image rotation processing unit 214 performs rotation correction in the third embodiment of the present invention.

この図7には、表示装置500の画面71、画面71において回転補正を行う回転補正範囲72に含まれる硬性鏡画像が重力方向に対して位相角θだけ傾いた傾き画像73、および傾きを補正した補正画像74が図示されている。また、この図8(a)には、傾き画像73の画素(R、G、B)に含まれる画素データ列の一例として、画素データ列81および画素データ列82が図示されている。   FIG. 7 shows a screen 71 of the display device 500, a tilt image 73 in which the rigid mirror image included in the rotation correction range 72 for performing the rotation correction on the screen 71 is tilted by the phase angle θ with respect to the gravity direction, and the tilt correction. A corrected image 74 is shown. FIG. 8A shows a pixel data string 81 and a pixel data string 82 as an example of the pixel data string included in the pixels (R, G, B) of the tilt image 73.

ここで、画像回転処理部214が回転補正を行う場合には、位置検出部120が制御部220に対して出力した位相角θの検出信号に基づき、図8(a)に示す画素データ列81と、画素データ列82とを合成すると、図8(b)に示す角度補正画素データ列83のように合成される。   Here, when the image rotation processing unit 214 performs rotation correction, based on the detection signal of the phase angle θ output from the position detection unit 120 to the control unit 220, the pixel data string 81 shown in FIG. And the pixel data string 82 are combined into an angle corrected pixel data string 83 shown in FIG.

画像回転処理部214は、このような画素データ列の合成を行うことにより、図7に示す位相角θだけ傾いた傾き画像73に対して、傾きを補正した補正画像74を得ることができる。   The image rotation processing unit 214 can obtain a corrected image 74 in which the tilt is corrected with respect to the tilt image 73 tilted by the phase angle θ shown in FIG.

以上、本発明の実施の形態3によれば、カメラヘッドを時計/反時計方向に回転操作することにより生じる硬性鏡画像の回転ずれ(傾き)に対して、撮像装置は、検出した位相角θの値に基づいて、位相角θが許容角度範囲内を満たすように、回転方向と回転量とを算出し、算出した結果に基づいて、表示装置に表示される硬性鏡画像のずれを補正することができる。   As described above, according to the third embodiment of the present invention, the imaging device detects the detected phase angle θ with respect to the rotational deviation (tilt) of the rigid mirror image caused by rotating the camera head clockwise / counterclockwise. Based on this value, the rotation direction and the rotation amount are calculated so that the phase angle θ satisfies the allowable angle range, and the deviation of the rigid endoscope image displayed on the display device is corrected based on the calculated result. be able to.

これにより、カメラヘッドを時計/反時計方向に回転操作するにも関わらず、表示装置に表示される硬性鏡画像が傾くことがないため、表示装置の表示されている硬性鏡画像を一見して、観察部位の位置関係の把握を容易に行うことが可能となり、さらに、複雑な構造を有しない撮像装置を備えた撮像システムを得ることができる。   Accordingly, the rigid endoscope image displayed on the display device does not tilt even though the camera head is rotated clockwise / counterclockwise. Therefore, the rigid endoscope image displayed on the display device can be viewed at a glance. In addition, it is possible to easily grasp the positional relationship between the observation sites, and it is possible to obtain an imaging system including an imaging device that does not have a complicated structure.

なお、本実施の形態3においては、先の実施の形態2と同様に、画像検出部110aに第1の撮像素子111および第2の撮像素子112が具備される場合の撮像システムにおける映像信号の回転処理について説明したが、これに限定されない。すなわち、撮像素子の個数に関わらず、それぞれの撮像素子に対応する映像信号について、回転処理を行うことにより、同様の効果を得ることができる。   In the third embodiment, as in the second embodiment, the video signal in the imaging system in the case where the first image sensor 111 and the second image sensor 112 are provided in the image detection unit 110a. Although the rotation process has been described, the present invention is not limited to this. That is, regardless of the number of image sensors, the same effect can be obtained by performing rotation processing on the video signals corresponding to the respective image sensors.

また、一般的には、重力ベクトル(DC加速度)と位置検出センサ121の検出軸上のその投影を利用し、三角関数を用いることにより、位相角θを求めることができる。また、位相角θの検出動作としては、位置検出センサ121の検出軸に対する傾き角に対して、リニアに補正を行うほか、ある範囲を決めてステップ的に補正量を変えてもよく、その範囲は等間隔であっても不等であってもどちらでもよい。   In general, the phase angle θ can be obtained by using a gravity vector (DC acceleration) and its projection on the detection axis of the position detection sensor 121 and using a trigonometric function. In addition, as a detection operation of the phase angle θ, in addition to linearly correcting the tilt angle with respect to the detection axis of the position detection sensor 121, a certain range may be determined and the correction amount may be changed step by step. Can be either equally spaced or unequal.

また、傾き角に応じて、リニア補正とステップ補正を切り替えてもよく、何れの手法をとってもよい。また、位置検出部120に具備される位置検出センサ121として、方向検出センサを使用しているが、これに限定されず、加速度検出センサまたはその他の装置を使用してもよい。また、コストあるいはスペース等に応じて、位置検出部120に具備される位置検出センサ121の個数を変更してもよい。   Further, linear correction and step correction may be switched according to the inclination angle, and any method may be taken. Moreover, although the direction detection sensor is used as the position detection sensor 121 provided in the position detection unit 120, the present invention is not limited to this, and an acceleration detection sensor or other devices may be used. Further, the number of position detection sensors 121 provided in the position detection unit 120 may be changed according to cost or space.

10、10a、10b 撮像装置、31 硬性鏡画像表示部、32 第1のOSD表示部、33 第2のOSD表示部、41 グリップ部、42 バネ、71 画面、72 回転補正範囲、73 傾き画像、74 補正画像、81、82 画素データ列、83 角度補正画素データ列、100 カメラヘッド、110、110a 画像検出部、111 第1の撮像素子、112 第2の撮像素子、113 ダイクロイックプリズム、114 可視画像検出部、115 近赤外画像検出部、120 位置検出部、121 位置検出センサ、130 カメラケーブル、200 カメラコントロールユニット、210、210a、210b 画像処理部、211 可視画像信号処理部、212 近赤外画像信号処理部、213 合成画像処理部、214 画像回転処理部、220 制御部、230 OSD生成部、300 硬性鏡、310 レンズ、320 接眼レンズ、330 アダプタレンズ、400 操作パネル、500 表示装置。   10, 10a, 10b imaging device, 31 rigid endoscope image display section, 32 first OSD display section, 33 second OSD display section, 41 grip section, 42 spring, 71 screen, 72 rotation correction range, 73 tilt image, 74 corrected image, 81, 82 pixel data string, 83 angle corrected pixel data string, 100 camera head, 110, 110a image detection unit, 111 first image sensor, 112 second image sensor, 113 dichroic prism, 114 visible image Detection unit, 115 Near infrared image detection unit, 120 Position detection unit, 121 Position detection sensor, 130 Camera cable, 200 Camera control unit, 210, 210a, 210b Image processing unit, 211 Visible image signal processing unit, 212 Near infrared Image signal processing unit, 213 Composite image processing unit, 214 Image rotation processing , 220 control unit, 230 OSD generation unit, 300 a rigid endoscope, 310 lens, 320 eyepiece, 330 adapter lens, 400 operation panel, 500 a display device.

Claims (7)

カメラヘッドと、
カメラコントロールユニットと、
前記カメラコントロールユニットが出力した映像信号を画像表示させる表示装置と、
前記表示装置に表示される画像に関する各種機能制御に対応した操作項目が複数用意されており、複数ある前記操作項目の中からユーザにより選択された所望の操作項目を出力する操作パネルと
を備えた撮像システムであって、
前記カメラヘッドは、
観察部位からの光像を撮像し、第1の電気信号を生成する画像検出部と、
前記ユーザが前記カメラヘッドを回転中心軸に対して回転させた場合において、前記カメラヘッドの基準状態からの回転位置を検出し、第2の電気信号を生成する位置検出部と
を有し、
前記カメラコントロールユニットは、
前記ユーザが前記操作パネルから選択した前記所望の操作項目に関して、前記位置検出部が生成した前記第2の電気信号に応じた機能制御を行うための第1の指令を出力する制御部と、
前記画像検出部が生成した前記第1の電気信号に対して、前記制御部が出力した前記第1の指令に基づく前記機能制御を施すことで映像信号を生成し、前記表示装置に対して出力する画像処理部と
を有する
ことを特徴とする撮像システム。
A camera head,
A camera control unit;
A display device for displaying an image of the video signal output by the camera control unit;
A plurality of operation items corresponding to various function controls relating to images displayed on the display device, and an operation panel for outputting a desired operation item selected by the user from the plurality of operation items. An imaging system,
The camera head is
An image detector that captures a light image from the observation site and generates a first electrical signal;
A position detection unit that detects a rotation position of the camera head from a reference state and generates a second electrical signal when the user rotates the camera head with respect to a rotation center axis;
The camera control unit is
A control unit that outputs a first command for performing function control according to the second electric signal generated by the position detection unit with respect to the desired operation item selected by the user from the operation panel;
A video signal is generated by applying the function control based on the first command output from the control unit to the first electrical signal generated by the image detection unit, and output to the display device And an image processing unit.
請求項1に記載の撮像システムにおいて、
前記制御部は、前記第2の電気信号が所定時間以上連続的に入力された場合に、前記第1の指令を前記画像処理部に対して出力する
ことを特徴とする撮像システム。
The imaging system according to claim 1,
The said control part outputs said 1st instruction | command with respect to the said image process part, when the said 2nd electrical signal is input continuously more than predetermined time. The imaging system characterized by the above-mentioned.
請求項1または2に記載の撮像システムにおいて、
前記カメラヘッドは、前記カメラヘッドを前記回転中心軸の軸方向に沿って、前記ユーザによる把持力に応じた移動量として移動させるグリップ部をさらに有し、
前記位置検出部は、前記カメラヘッドの前記移動量を検出し、第3の電気信号を生成し、
前記制御部は、前記位置検出部によって生成された前記第3の電気信号に基づいた第2の指令を前記画像処理部に対してさらに出力し、
前記画像処理部は、前記第1の電気信号に対して、前記第1の指令および前記第2の指令に基づく前記機能制御を施すことで映像信号を生成し、前記表示装置に対して出力する
ことを特徴とする撮像システム。
The imaging system according to claim 1 or 2,
The camera head further includes a grip part that moves the camera head as a movement amount according to a gripping force by the user along the axial direction of the rotation center axis.
The position detection unit detects the amount of movement of the camera head, generates a third electrical signal,
The control unit further outputs a second command based on the third electrical signal generated by the position detection unit to the image processing unit,
The image processing unit generates a video signal by applying the function control based on the first command and the second command to the first electric signal, and outputs the video signal to the display device An imaging system characterized by that.
請求項1ないし3のいずれか1項に記載の撮像システムにおいて、
前記カメラコントロールユニットは、前記制御部が前記画像処理部に対して出力した前記機能制御に関する情報に基づいて表示装置上に画像とともに表示させる情報であるOSD情報を生成し、前記画像処理部が生成した前記機能制御を施した映像信号に対して前記OSD情報を付加し、前記表示装置に対して出力するOSD生成部をさらに有する
ことを特徴とする撮像システム。
The imaging system according to any one of claims 1 to 3,
The camera control unit generates OSD information, which is information to be displayed together with an image on a display device, based on information related to the function control output from the control unit to the image processing unit, and the image processing unit generates An imaging system, further comprising: an OSD generation unit that adds the OSD information to the video signal subjected to the function control and outputs the OSD information to the display device.
請求項1ないし4のいずれか1項に記載の撮像システムにおいて、
前記画像処理部は、前記表示装置に表示される画像が、前記カメラヘッドの回転操作によって回転しないように、前記カメラヘッドの基準状態からの回転位置に相当する前記第2の電気信号に応じた画像回転補正処理を、自身が生成した映像信号に対して施す
ことを特徴とする撮像システム。
The imaging system according to any one of claims 1 to 4,
The image processing unit responds to the second electrical signal corresponding to a rotation position from a reference state of the camera head so that an image displayed on the display device does not rotate by a rotation operation of the camera head. An imaging system that performs image rotation correction processing on a video signal generated by itself.
請求項1ないし5のいずれか1項に記載の撮像システムにおいて、
前記コントロールパネルの前記操作項目に対応する前記各種機能制御には、画像の明るさを調整する「明るさ調整」制御、画像の表示を切替える「表示切替え」制御、画像のサイズを調整する「拡大/縮小」制御、画像を静止画あるいは動画に切替える「静止/動画」制御、画像を録画開始あるいは停止する「録画開始/停止」制御、または画面の向きを追従させる「画面向き追従」制御が含まれる
ことを特徴とする撮像システム。
The imaging system according to any one of claims 1 to 5,
The various function controls corresponding to the operation items on the control panel include “brightness adjustment” control for adjusting image brightness, “display switching” control for switching image display, and “enlargement” for adjusting image size. ”/ Reduction” control, “Still / Movie” control to switch the image to still image or movie, “Recording start / stop” control to start or stop recording of image, or “Screen orientation tracking” control to follow the screen orientation An imaging system characterized by that.
請求項1ないし6のいずれか1項に記載の撮像システムに適用される機能制御方法であって、
前記コントロールパネルの操作項目を選択することにより、前記所望の操作項目を出力する機能選択ステップと、
前記第1の電気信号および前記第2の電気信号を生成する検出ステップと、
前記機能選択ステップにより出力された前記所望の操作項目、および前記検出ステップにより生成された前記第1の電気信号および前記第2の電気信号に基づいて、映像信号を生成し、生成した映像信号に基づいて前記表示装置に画像表示させる画像処理・表示ステップと
を備えることを特徴とする撮像システムに適用される機能制御方法。
A function control method applied to the imaging system according to any one of claims 1 to 6,
A function selection step of outputting the desired operation item by selecting an operation item of the control panel;
A detection step of generating the first electrical signal and the second electrical signal;
A video signal is generated based on the desired operation item output by the function selection step and the first electric signal and the second electric signal generated by the detection step, and the generated video signal is converted into the generated video signal. A function control method applied to an imaging system, comprising: an image processing / display step for displaying an image on the display device based on the image processing / display step.
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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2019202982A1 (en) * 2018-04-19 2019-10-24 富士フイルム株式会社 Endoscope device, endoscope operating method, and program
JP2021505270A (en) * 2017-12-06 2021-02-18 オーリス ヘルス インコーポレイテッド Systems and methods to correct uncommanded instrument rotation

Cited By (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2021505270A (en) * 2017-12-06 2021-02-18 オーリス ヘルス インコーポレイテッド Systems and methods to correct uncommanded instrument rotation
JP7362610B2 (en) 2017-12-06 2023-10-17 オーリス ヘルス インコーポレイテッド System and method for correcting uncommanded instrument rotation
US11801105B2 (en) 2017-12-06 2023-10-31 Auris Health, Inc. Systems and methods to correct for uncommanded instrument roll
WO2019202982A1 (en) * 2018-04-19 2019-10-24 富士フイルム株式会社 Endoscope device, endoscope operating method, and program
CN111989026A (en) * 2018-04-19 2020-11-24 富士胶片株式会社 Endoscope device, endoscope operation method, and program
JPWO2019202982A1 (en) * 2018-04-19 2021-05-13 富士フイルム株式会社 Endoscope device, endoscope operation method, and program
US11324388B2 (en) 2018-04-19 2022-05-10 Fujifilm Corporation Endoscope device, endoscope operation method, and program with motion pattern detection
JP7076535B2 (en) 2018-04-19 2022-05-27 富士フイルム株式会社 Endoscope device, how to operate the endoscope device, and program

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