JP2014140594A - 立体内視鏡装置 - Google Patents

Abstract

【課題】撮影部の簡易な構成により、３Ｄ画像による精緻な観察と２Ｄ画像による広い視野範囲の観察とを可能にすると共に、視野範囲の変更を可能にする立体内視鏡装置を提供する。
【解決手段】撮影部は左右一対の右撮影部５０Ｒと左撮影部５０Ｌを備え、像を結像する右撮影光学系６０Ｒと左撮影光学系６０Ｌと、反射ミラー３０２Ｒ、３０２Ｌを有する。これにより、右撮影部５０Ｒと左撮影部５０Ｌの被写体像が中心面５０ａに沿った位置に結像される。中心面５０ａに沿った位置には、基板３１０に背中合わせで実装されたイメージセンサ７０Ｒ、７０Ｌが配置され、右撮影部５０Ｒと左撮影部５０Ｌの被写体像を撮像する。イメージセンサ７０Ｒ、７０Ｌは基板３１０と共に中心軸５０ｂ方向に移動し、これによって、右撮影部５０Ｒと左撮影部５０Ｌの視野範囲が左右方向にシフトして、３Ｄ画像が得される視野範囲と２Ｄ画像が取得される視野範囲が変更される。
【選択図】図４

Description

本発明は立体内視鏡装置に係り、特に体腔内に挿入される挿入部の先端部に設けられた撮影部によって視差画像を撮影し、体腔内の被観察部位の立体視画像（３Ｄ画像）を表示できるようにした立体内視鏡装置に関する。

立体内視鏡装置は、体腔内に挿入される内視鏡装置の挿入部の先端部に撮影光学系及び固体撮像素子を含む左右一対の撮影部（撮像手段）を備えており、それらの撮影部によって、被観察部位が撮影され、左右の視差画像が立体視用の立体画像（３Ｄ画像）として得られるようになっている。そして、その３Ｄ画像は、３Ｄ表示装置により３Ｄ表示されて観察者の右眼で右眼用の画像が観察され、観察者の左眼で左眼用の画像が観察されることによって、被観察部位が立体的に観察されるようになっている。

このような立体内視鏡装置において、特許文献１には、３Ｄ画像による被観察部位の観察のみでは、その周辺部の状況確認や処置具の位置確認等ができないことから、３Ｄ画像を撮影するための撮影部（ここでは３Ｄ撮影部という）の他に平面視用の広角の２Ｄ画像を撮影するための撮影部（ここでは２Ｄ撮影部という）を備えたものが開示されている。

また、特許文献１、２には、３Ｄ撮影部にズーム機能を備えたものが開示されている。

特開２００３−３３４１６０号公報 特開２００１−６６５１３号公報

特許文献１によれば、病変部位の観察時や処置具による処置部位の処置時などに適した３Ｄ画像による精緻な観察と、内視鏡や処置具を処置部位等に誘導する際のオリエーティング時や処置状況の把握時などに適した２Ｄ画像による広い視野範囲での観察とが可能となる。

しかしながら、特許文献１では、３Ｄ撮影部とは別に２Ｄ撮影部を設けているため、構成部品数の多さ、組立ての難易度、精度管理等の点で多くの問題を有している。また、多くの光学要素を介しているため、画面が暗いなどの問題もある。

また、３Ｄ撮影部と２Ｄ撮影部とは、同軸の光学系でないことに起因して相互に視野中心のずれ、前後関係のずれが生じ、的確な位置関係を表示することができない。そのため、３Ｄ画像と２Ｄ画像を切り替えて表示する場合に感覚的に画面中心が移動するという不具合があり、判断ミスに繋がる可能性があった。

更に、特許文献２のように３Ｄ撮影部のズーム光学系のズーム倍率によって視野範囲を変更可能にした場合、より広い視野範囲の撮影に関する要望、特に、水平方向に単純に観察視野を移動させ、視野範囲を拡大したいという意図に対しては、ズーム光学系の倍率変化を大きくすることで対処するしかなく、３Ｄ撮影部の大型化を招く。一方で、内視鏡には大きさの制約があるため、ズーム光学系の倍率変化を大きくすることは困難であり、視野範囲を広くすることは容易ではない。

本発明はこのような事情に鑑みてなされたもので、撮影部の大型化や構成の複雑化を招くことなく、簡易な構成により、３Ｄ画像による精緻な観察と２Ｄ画像による広い視野範囲の観察とを可能にすると共に、状況に応じた視野範囲の変更を可能にする立体内視鏡装置を提供することを目的とする。

上記目的を達成するために本発明の一の態様に係る立体内視鏡装置は、被写体の観察方向となる観察軸に対して左右対称に配置された左右の光路に沿って観察軸の方向の被写体を被写体像として結像する撮影光学系を有し、立体視用の左右一対の視差画像を取得する立体内視鏡において、撮影光学系により結像される受光面をそれぞれ有する左右一対の撮像素子からなり、左右一対の撮像素子は、観察軸の方向に沿って一体的に移動可能に構成され、左右一対の撮像素子の受光面は観察軸に対して平行かつ左右対称に配置される撮像系と、左右一対の光路がそれぞれ左右一対の撮像素子の受光面側に向くように光路を変更する光路変更手段と、左右一対の撮像素子を観察軸の方向に移動させることにより左右一対の撮像素子の各々の視野範囲を左右方向にシフトさせる視野範囲変化手段と、を備えている。

本態様によれば、左右一対の撮像素子の受光面を撮影光学系によって結像される被写体像の像面の沿った方向に移動させることができるため、左右一対の撮像素子の視野範囲を左右方向の互いに反対向きとなる方向にシフトさせることができる。これによって、左右一対の撮像素子の視野範囲に、それらが重なり合う視野範囲と、その左右両横にそれらが重ならない視野範囲とを作り、前者の視野範囲の被写体の画像を３Ｄ画像として、後者の視野範囲の被写体の画像を２Ｄ画像として取得することができる。

したがって、３Ｄ画像による精緻な観察と２Ｄ画像による広い視野範囲の観察とが可能となる。また、それらの視野範囲の大きさを状況に応じて撮像素子の移動によって変更することができる。

更に、両方の撮像素子を観察軸の方向に移動させる構成としているため、撮影部の大型化を招くことなく本発明を実施することができ、かつ、両方の撮像素子を一体的に移動させる構成としているため、それらを個別に移動させる場合と比較して構成の複雑化を招くことなく本発明を実施することができる。

本発明の他の態様に係る立体内視鏡装置において、撮像系は、左右一対の撮像素子の受光面が反対向きに配置される態様とすることができる。本態様は、撮像素子の受光面を観察軸に対して平行に配置するようにしたことにより可能となる受光面の配置に関する一形態であり、特に観察部の小型化に適した構成である。

本発明の更に他の態様に係る立体内視鏡装置において、撮像系は、左右一対の撮像素子の受光面が向かい合って配置される態様とすることができる。本態様は、撮像素子の受光面を観察軸に対して平行に配置するようにしたことにより可能となる受光面の配置に関する他の態様である。

本発明の更に他の態様に係る立体内視鏡装置において、撮像系は、回路が実装された基板によって左右一対の撮像素子が一体的に支持される態様とすることができる。

本発明の更に他の態様に係る立体内視鏡装置において、視野範囲変化手段は、撮像系に連結されるモータの動力により左右一対の撮像素子を観察軸の方向に移動させる態様とすることができる。本態様は、電動で撮像素子を観察軸の方向に移動させる一形態である。

本発明の更に他の態様に係る立体内視鏡装置において、視野範囲変化手段は、撮像系に連結される操作ワイヤを伝達する動力により左右一対の撮像素子を観察軸の方向に移動させることができる。本態様は、手動（手動力）によっても撮像素子を観察軸の方向に移動させることが可能な一形態である。

本発明の更に他の態様に係る立体内視鏡装置において、輻輳角を設定する前置レンズを撮影光学系の被写体側に備えた態様とすることができる。

本態様によれば、前置レンズにより輻輳角を設定するため、前置レンズより後段の左右の光学系の光軸を傾けて輻輳角を設定することが不要であり、内視鏡の狭い空間内に光学系を構成する上で有利となる。

本発明の更に他の態様に係る立体内視鏡装置において、左右一対の視差画像の視野範囲が重なる領域の画像を立体視用の３Ｄ画像として生成するとともに、視野範囲が重ならない領域の画像を３Ｄ画像の左右両側を拡張する平面視用の２Ｄ画像として生成する３Ｄ画像生成手段を備えた態様とすることができる。

本態様によれば、３Ｄ画像と２Ｄ画像とを同時に表示することが可能となり、３Ｄ画像による精緻な観察と２Ｄ画像による広い視野範囲の観察が可能となる。

本発明の更に他の態様に係る立体内視鏡装置において、３Ｄ画像生成手段は、３Ｄ画像における２Ｄ画像との境界領域の画像の鮮明度を低下させる態様とすることができる。本態様によれば、３Ｄ画像の左右両側を拡張して２Ｄ画像を表示した場合の３Ｄ画像と２Ｄ画像に境界領域における立体認識の破綻による違和感を低減することができる。

本発明の更に他の態様に係る立体内視鏡装置において、左右一対の視差画像の全体の視野範囲の画像を平面視用の２Ｄ画像として生成する２Ｄ画像生成手段を備えた態様とすることができる。本態様のように左右一対の視差画像の視野範囲が重なる領域の画像も２Ｄ画像として表示できるようにし、左右一対の視差画像の全体の視野範囲を２Ｄ画像としても表示できると有益である。

本発明の更に他の態様に係る立体内視鏡装置において、２Ｄ画像生成手段は、左右一対の視差画像の視野範囲が重なる領域の画像を間引き処理によって立体視不能な３Ｄ画像として生成する態様とすることができる。本態様は、左右一対の視差画像の全体の視野範囲を２Ｄ画像として表示する場合に、視野範囲が重なる領域の画像を２Ｄ画像として表示するための一形態であり、３Ｄ画像を表示する場合と変わりなく２Ｄ画像を表示することができる。

本発明の更に他の態様に係る立体内視鏡装置において、２Ｄ画像生成手段は、左右一対の視差画像の視野範囲が重なる領域の画像を合成処理によって２Ｄ画像として生成する態様とすることができる。

本発明の更に他の態様に係る立体内視鏡装置において、左右一対の視差画像の全体の視野範囲を２Ｄ画像として表示する場合に、視野範囲が重なる領域の画像を２Ｄ画像として表示するための他の態様であり、上記態様と異なり、左右一対の視差画像を合成（又は融合）して２Ｄ画像を生成することもできる。

本発明によれば、撮影部の大型化や構成の複雑化を招くことなく、簡易な構成により、３Ｄ画像による精緻な観察と２Ｄ画像による広い視野範囲の観察とを行うことができ、また、状況に応じて好適な視野範囲に変更することができる。

本発明が適用される立体内視鏡システムの外観の概略を示した全体構成図 立体内視鏡システムにおいて、内視鏡により撮影した視差画像を３Ｄ表示装置に内視鏡画像として表示するまでの処理部に関連する構成を示したブロック図 内視鏡の先端部を先端面側から示した正面図 内視鏡における撮影部の構成を示した断面図 図４の撮影部の視野範囲を示した図 図４の撮影部の視野範囲における被写体に対する視差画像及び表示に関する説明に使用した図 右撮影部及び左撮影部により視差画像として撮影された右画像及び左画像を例示した図 図４の撮影部のイメージセンサを後端位置に設定した状態を示した図 図４の撮影部のイメージセンサを前端位置に設定した状態を示した図 図４の撮影部のイメージセンサを後端位置と前端位置とに設定した状態における視野範囲を示した図 撮影部のイメージセンサを正面側から示した図 図８の如くイメージセンサを後端位置に設定した状態において右撮影部と左撮影部により取り込まれる右画像と左画像との画像領域とそれらの３Ｄ表示時における表示位置を示した図 図９の如くイメージセンサを前端位置に設定した状態において右撮影部と左撮影部より取り込まれる右画像と左画像との画像領域とそれらの３Ｄ表示時における表示位置を示した図 内視鏡における撮影部の他の実施の形態の構成を示した断面図 ３Ｄ画像と２Ｄ画像の境界領域の鮮明度を低くする場合の処理の説明に使用した図

以下、添付図面に従って本発明の好ましい実施の形態について詳説する。

図１は、本発明が適用される立体内視鏡システム（立体内視鏡装置）の外観の概略を示した全体構成図である。同図に示す立体内視鏡システム１０は、立体視用の立体画像（３Ｄ画像）を撮影して表示することが可能なシステムである。撮影に関する構成及び処理以外については、３Ｄ画像ではなく通常の２Ｄ画像（平面視用の画像）を撮影し、表示する周知の内視鏡システムと大きく相違しない。以下では、主として撮影に関連する構成、処理について説明し、その他の構成、処理については周知の任意の内視鏡システムと同様に構成することが可能であるものとする。

同図に示すように本実施の形態の立体内視鏡システム１０は、立体内視鏡１２（以下、内視鏡１２という。）、内視鏡１２が接続されたプロセッサ装置１４及び光源装置１６と、プロセッサ装置１４に接続された３Ｄ表示装置１８などから構成される。

患者の体腔内には内視鏡１２が挿入され、所望の被観察部位の３Ｄ画像を表示するための左右一対の視差画像（右画像及び左画像）が内視鏡１２により撮影されるようになっている。被観察部位には、光源装置１６から内視鏡１２に供給される照明光が照射される。また、それらの視差画像は３Ｄ画像だけでなく広角の２Ｄ画像を表示するための画像としても使用される。

内視鏡１２により撮影された視差画像は、プロセッサ装置１４に取り込まれ、所要の処理が施されて、３Ｄ画像や２Ｄ画像を表示するための表示画像に成形される。そして、その表示画像が３Ｄ表示装置１８に出力され、３Ｄ表示装置１８に３Ｄ画像や２Ｄ画像が内視鏡画像として表示されるようになっている。施術者は３Ｄ表示装置１８に表示された内視鏡画像を観察することによって、体腔内の被観察部位を立体的又は平面的に観察することができる。

図２は、上記立体内視鏡システム１０において、内視鏡１２により撮影した視差画像を３Ｄ表示装置１８に内視鏡画像として表示するまでの処理部に関連する構成を示したブロック図である。

同図に示すように、内視鏡１２は被観察部位を撮影して被観察部位の左右一対の視差画像を取り込む撮影部５０を備え、その撮影部５０は詳細を後述する左右一対の右撮影部５０Ｒと左撮影部５０Ｌを備えている。それらの右撮影部５０Ｒと左撮影部５０Ｌの各々は、不図示の撮影光学系、イメージセンサ７０Ｒ、７０Ｌ、アナログ信号処理部（ＡＦＥ）８０Ｒ、８０Ｌ、送信部８２Ｒ、８２Ｌ等を備えている。

撮影部５０により撮影される被観察部位からの被写体光は、右撮影部５０Ｒと左撮影部５０Ｌの各々の不図示の撮影光学系を介してイメージセンサ７０Ｒ、７０Ｌの受光面に光像（被写体像）として結像される。そして、それらの被写体像は左右一対の視差画像としてイメージセンサ７０Ｒ、７０Ｌにより撮像（光電変換）されて、撮像信号としてイメージセンサ７０Ｒ、７０Ｌの各々からアナログ信号処理部（ＡＦＥ）８０Ｒ、８０Ｌに出力される。なお、右撮影部５０Ｒにより取り込まれる視差画像を右画像、左撮影部５０Ｌにより取り込まれる視差画像を左画像というものとする。

アナログ信号処理部（ＡＦＥ）８０Ｒ、８０Ｌに入力された撮像信号は、相関二重サンプリング（ＣＤＳ）、自動ゲイン（ＡＧＣ）、及びアナログ／デジタル変換（Ａ／Ｄ）等のアナログ信号処理が施された後、パラレルのデジタル信号としてＡＦＥ８０Ｒ、８０Ｌから送信部８２Ｒ、８２Ｌに出力される。

送信部８２Ｒ、８２Ｌに入力された撮像信号は、パラレル／シリアル変換処理等が施され、シリアルのデジタル信号として撮影部５０Ｒ、５０Ｌに接続されたケーブル（信号線）に送出される。そのケーブルは、挿入部２０、操作部２２、及び、ユニバーサルコード２４の内部を挿通してプロセッサ装置１４の受信部１００に接続されており、ケーブルに送出された撮像信号は受信部１００で受信される。

ここで、本実施の形態では、３Ｄ表示装置１８に内視鏡画像を動画として表示するものとすると、イメージセンサ７０Ｒ、７０Ｌの各々において動画を構成するフレーム画像として右画像と左画像が連続的に撮像され、フレーム画像として順次撮像された右画像と左画像の撮像信号が、フレーム画像ごとにシリアルのデジタル信号として送信部８２Ｒ、８２Ｌの各々から受信部１００に順次伝送される。３Ｄ表示装置１８に内視鏡画像を静止画として表示する場合には、内視鏡１２の操作部２２又はプロセッサ装置１４の操作部３２４における操作者のシャッタレリーズ操作に同期して静止画を構成する１フレーム分（１コマ分）の右画像と左画像が撮像され、それらの右画像と左画像の撮像信号が、シリアルのデジタル信号として送信部８２Ｒ、８２Ｌの各々から受信部１００に伝送される。

なお、送信部８２Ｒ、８２Ｌから受信部１００への撮像信号の伝送には、例えば、低電圧作動信号（ＬＶＤＳ）等によりデータ伝送を行う高速デジタル伝送技術を用いることが望ましい。また、右画像と左画像の撮像信号は異なる信号線により並列に伝送するようにしてもよいし、共通の信号線により交互に送信するようにしてもよい。

プロセッサ装置１４は、内視鏡画像を表示するための処理部として、受信部１００、画像処理部１０２、表示画像生成部１０４、表示制御部１０６等を備えている。

上記のように内視鏡１２の撮影部５０の送信部８２Ｒ、８２Ｌからシリアルのデジタル信号として伝送され、プロセッサ装置１４の受信部１００で受信された右画像と左画像の各々の撮像信号は、パラレル／シリアル変換処理等が施される。これによって、撮像信号が、送信部８２Ｒ、８２Ｌにおいて変換される前のパラレルのデジタル信号に復元されて受信部１００から画像処理部１０２に出力される。

画像処理部１０２に入力された撮像信号は、色分離、色補間、ゲイン補正、ホワイトバランス調整、ガンマ補正、輪郭強調処理、明度の調整処理などのデジタル画像処理が施される。これによって、右画像と左画像の各々の撮像信号が、表示等に適した画像データとして生成され、その画像データが画像処理部１０２から表示画像生成部１０４に取り込まれる。

なお、画像処理部１０２では、右画像と左画像の画像データが順次生成されて、その画像データが不図示のメモリに一次的に記憶されると共に最新の画像データに順次更新される。表示画像生成部１０４には、そのメモリから最新の画像データが順次取り込まれるようになっている。このようにして生成された右画像と左画像の画像データは３Ｄ表示装置１８への表示に用いるだけでなく、ハードディスク、リムーバブルメディア等の記録媒体への記録等に用いることもできる。

表示画像生成部１０４は、画像処理部１０２により生成された右画像と左画像の画像データを取り込み、それらの画像データを用いて、３Ｄ表示装置１８の画面上に内視鏡画像を表示する際の右眼用表示画像と左眼用表示画像の画像データを生成する。

右眼用表示画像と左眼用表示画像は、３Ｄ表示装置１８の画面全体に表示される画像であり、各々、３Ｄ表示装置１８の画面を観察する観察者が右眼のみで視認する画像と左眼のみで視認する画像を示す。画像処理部１０２から取得された右画像は、右眼用表示画像において、画面内での表示位置や大きさに対応した領域の画像を構成し、左画像は、左眼用表示画像において、画面内での表示位置や大きさに対応した領域の画像を構成する。また、右眼用表示画像と左眼用表示画像には患者情報や内視鏡１２の状態情報等の他の情報（画像データや文字データ）も付加することができる。

表示画像生成部１０４により生成された右眼用表示画像と左眼用表示画像の画像データは、右画像と左画像の画像データの更新等と共に順次更新されて表示制御部１０６に出力される。

表示制御部１０６に入力された右眼用表示画像と左眼用表示画像の画像データは、右眼用表示画像と左眼用表示画像を３Ｄ表示装置１８に表示させるための映像信号に成形され、その映像信号が表示制御部１０６から３Ｄ表示装置１８に出力される。

これによって、３Ｄ表示装置１８の画面には、表示制御部１０６からの映像信号にしたがった画像（映像）が表示され、表示画像生成部１０４により生成された右眼用表示画像が観察者の右眼によって、左眼用表示画像が観察者の左眼によって視認されるように表示される。そして、右眼用表示画像と左眼用表示画像の各々に含まれる右画像と左画像とによる内視鏡画像の表示とその更新によって、内視鏡画像が動画として表示されると共に、被観察部位の被写体の３Ｄ画像や２Ｄ画像が表示されるようになっている。

なお、３Ｄ表示装置１８は、内視鏡１２のより取り込まれた右画像と左画像のうち、右画像を観察者の右眼のみで視認される右眼用表示画像内の画像として表示し、左画像を観察者の左眼のみで視認される左眼用表示画像内の画像として表示することによって、内視鏡１２により撮影される被観察部位の被写体を３Ｄ画像として表示（３Ｄ表示）するものである。また、右画像と左画像のうちの一方のみに含まれる被写体の画像を例えば３Ｄ画像と同様に表示することによって、その被写体の画像は２Ｄ画像として表示される。

本実施の形態の３Ｄ表示装置１８として、任意の３Ｄ表示装置を用いることができ、周知のものとして、例えば、１台のモニタの画面に右眼用表示画像と左眼用表示画像とを交互に表示し、これに同期して左右交互に開閉するシャッターメガネを介して右眼で右眼用表示画像を観察し左眼で左眼用表示画像を観察する方式（フレームシーケンシャル方式）のものや、１台のモニタの画面に右眼用表示画像と左眼用表示画像とを例えば走査線単位で交互に表示し、左右で偏光方向の異なる偏光フィルターメガネを介して右眼で右眼用表示画像を観察し左眼で左眼用表示画像を観察する方式（偏光方式）のものや、１台のモニタの画面に微細なレンズを並べて画面を見る角度によって異なる画像を表示できるようにしたものに右眼用表示画像と左眼用表示画像を表示し、裸眼でも右眼で右眼用表示画像を観察し左眼で左眼用表示画像を観察できるようにした方式（インテグラルイメージング方式）のものや、１台のモニタの画面に微細な縦縞状の遮光物を配置して画面を見る角度によって異なる画像を表示できるようにしたものに右眼用表示画像と左眼用表示画像を表示し、裸眼でも右眼で右眼用表示画像を観察し左眼で左眼用表示画像を観察できるようにした方式（視差バリア方式）のものを用いることができる。また、ヘッドマウントディスプレイのように右眼用と左眼用の２台のモニタの各々に右眼用表示画像と左眼用表示画像とを表示し、右眼で右眼用表示画像を観察し左眼で左眼用表示画像を観察する方式のもの等も用いることができる。更に、３Ｄ表示装置１８として３Ｄ画像を表示するモニタとは別に２Ｄ画像を表示するモニタを備えていても良い。なお、本実施の形態では、１台のモニタを使用する３Ｄ表示装置１８を想定する。

次に、図１の内視鏡１２の構成について説明する。

内視鏡１２は、患者（被検体）の体腔内に挿入可能な挿入部２０と、施術者が把持して各種操作を行う操作部２２と、内視鏡１２をプロセッサ装置１４及び光源装置１６に接続するユニバーサルコード２４とを備えている。

挿入部２０は、長手方向の長手軸２０ａを中心軸として長尺状に形成され、長手軸２０ａに直交する断面において略円形となる外周面を有している。挿入部２０は、先端部３０、湾曲部３２、及び軟性部３４により構成されている。

先端部３０は、挿入部２０の先端に設けられており、長手軸２０ａに略直交する先端面３０ａを有している。この先端部３０には、詳細を後述するように先端面３０ａに対して正面側に位置する体腔内の被観察部位を撮影する上述の撮影部５０の構成部材や、撮影部５０で撮影する被観察部位に光源装置１６からの照明光を出射する照明部の構成部材等が硬質部材に収容されて保持されている。

湾曲部３２は、先端部３０の基端側に連設され、操作部２２のアングルノブ４０の回動操作によって上下左右方向に能動的に湾曲させることができるようになっている。この湾曲部３２に対する湾曲操作によって体腔内での先端部３０の向きを変更して先端部３０の撮影部５０で撮影等を行う被観察部位の方向を調整することができる。

軟性部３４は、湾曲部３２の基端側に連設されると共に操作部２２の先端に連設され、湾曲部３２の基端から操作部２２の先端までの間を連結している。軟性部３４は軟性で可撓性を有しており、この軟性部３４が体腔内への挿入経路の形状等に応じて受動的に湾曲することによって、先端部３０を体腔内の所期の位置に挿入配置することができるようになっている。軟性部３４及び湾曲部３２の内部には、先端部３０の撮影部５０や照明部に接続されるケーブル、ライトガイド等が挿通配置されている。

操作部２２は、挿入部２０の基端側に連設されており、操作部２２には、上記のアングルノブ４０や、送気・送水ボタン４２等の内視鏡１２の操作部材が設けられている。施術者は操作部２２を把持して操作部２２に設けられた操作部材を操作することによって内視鏡１２の各種操作を行うことができるようになっている。

また、操作部２２の先端側には、処置具挿入口４４が設けられている。この処置具挿入口４４は、挿入部２０の内部を挿通する処置具チャンネル（管路）を通じて先端部３０（後述の処置具導出口５４）に連通している。したがって、処置具挿入口４４から所望の処置具を挿入することによって、その処置具を先端部３０の処置具導出口５４から導出し、処置具の種類に対応した処置を体腔内の処置部位に施すことができるようになっている。

ユニバーサルコード２４は、操作部２２から延出されており、端部には複合タイプのコネクタ２６が設けられている。ユニバーサルコード２４は、そのコネクタ２６によりプロセッサ装置１４及び光源装置１６に接続されるようになっている。

このユニバーサルコード２４の内部には、先端部３０の撮影部５０や照明部から挿入部２０及び操作部２２の内部を挿通したケーブルやライトガイド等が挿通配置されており、撮影部５０に接続されたケーブル（信号線）はコネクタ２６を介してプロセッサ装置１４に接続され、照明部に接続されたライトガイドはコネクタ２６を介して光源装置１６に接続されるようになっている。

これによって、上述のように先端部３０の撮影部５０で撮影された視差画像（右画像及び左画像）の撮像信号がケーブルを伝送してプロセッサ装置１４に取り込まれると共に、光源装置１６から出射された照明光がライトガイドを伝送して先端部３０の照明部から出射されるようになっている。

図３は、内視鏡１２の先端部３０を先端面３０ａ側から示した正面図である。同図に示すように、先端部３０には、先端面３０ａの正面側の被観察部位を撮影する上述の撮影部５０と、被観察部位を照明する照明光を出射する照明部５２とが配設されている。

撮影部５０は、左右に並設された一対の右撮影部５０Ｒと左撮影部５０Ｌとを有し、これらの右撮影部５０Ｒと左撮影部５０Ｌによって、体腔内の同一の被観察部位の被写体を異なる位置から撮影した視差を有する左右一対の右画像と左画像が撮影されるようになっている。

先端面３０ａには、右撮影部５０Ｒと左撮影部５０Ｌの各々に被観察部位の被写体からの光を取り込む前置レンズ３００が配設され、照明部５２から被観察部位に照明光を出射する照明窓９４が配設されている。また、先端面３０ａには、挿入部２０の処置具挿入口４４から挿入されて処置具チャンネルを挿通した処置具を先端面３０ａから導出する処置具導出口５４や、操作部２２の送気・送水ボタン４２の操作によって洗浄水や空気を前置レンズ３００に向けて噴射する送気・送水ノズル５６が設けられている。

次に、撮影部５０の構成について説明する。

図４は、撮影部５０の構成を示した断面図である。同図に示すように撮影部５０は、水平面となる紙面に直交する中心面５０ａを対称面として左右対称（後述の中心軸５０ｂに対して左右対称）に配置された右撮影部５０Ｒと左撮影部５０Ｌとにより構成されている。なお、中心面５０ａは、内視鏡１２における挿入部２０の長手軸２０ａと平行な平面であり、例えば、本実施の形態では長手軸２０ａを含む。ただし、撮影部５０は全体として先端部３０の中心から左右方向にずれた位置に配置されていてもよいし、先端面３０ａの正面側と異なる方向を撮影するものであってもよく、中心面５０ａが必ずしも長手軸２０ａを含むものとは限らない。

これらの右撮影部５０Ｒと左撮影部５０Ｌは、左右に反転している以外は同一構造を有しており、右撮影部５０Ｒと左撮影部５０Ｌとに共有される図３にも示された前置レンズ３００と、前置レンズ３００の後段側において、右撮影部５０Ｒの構成要素として内視鏡１２の先端部３０内に配置された右撮影光学系６０Ｒ、反射ミラー３０２Ｒ、及び、イメージセンサ７０Ｒと、左撮影部５０Ｌの構成要素として先端部３０内に配置された左撮影光学系６０Ｌ、反射ミラー３０２Ｌ、及び、イメージセンサ７０Ｌとを備えている。そして、右撮影部５０Ｒと左撮影部５０Ｌの互いに対応するこれらの構成要素は中心面５０ａを対称面として左右対称に配置されている。

前置レンズ３００は、図３のように先端部３０の先端面３０ａに配置されており、被観察部位からの被写体光を先端部３０内に取り込む先端面３０ａの開口を遮蔽している。

また、前置レンズ３００は、凸レンズ（正の屈折力を有するレンズ）としての作用を有しており、右撮影光学系６０Ｒの光軸ＯＲと左撮影光学系６０Ｌの光軸ＯＬとが交差するクロスポイント（交差点）が、所定の位置となるように輻輳角を創生している。

ここで、前置レンズ３００を配置しない場合には、右撮影光学系６０Ｒの光軸ＯＲと左撮影光学系６０Ｌの光軸ＯＬとを輻輳角に合せる必要がある。つまり、それらの撮影光学系の光軸ＯＲ、ＯＬを輻輳角に合せて傾け、更にそれらの光軸ＯＲ、ＯＬ間の距離として必要な距離を確保して構成する必要がある。

一方、本実施の形態のように前置レンズ３００配置する場合には、輻輳角は前置レンズ３００の設計によって決めることができる。そして、前置レンズ３００の後段の右撮影光学系６０Ｒと左撮影光学系６０Ｌは、光軸ＯＲ、ＯＬ間の距離のみを確保して平行に配置することができる。

したがって、内視鏡１２の挿入部２０の先端部３０のように狭い空間内に撮影光学系を構成する上で、左右の撮影光学系の光軸間の距離だけを保って設計し、輻輳角は前置レンズ３００で設定することができるので非常に有利である。

なお、右撮影部５０Ｒと左撮影部５０Ｌとに共用されるこのような前置レンズ３００は必ずしも必要ではなく、右撮影部５０Ｒと左撮影部５０Ｌの最前段のレンズや窓部材が先端面３０ａの位置に配置されるようにしてもよい。

右撮影光学系６０Ｒと左撮影光学系６０Ｌとは、各々、１又は複数のレンズにより構成された同一特性を有する光学系であり、内視鏡１２の先端部３０内において不図示の鏡筒内に支持されている。そして、各々の光軸ＯＲと光軸ＯＬとが略平行で、かつ、挿入部２０の長手軸２０ａと平行となるように配置されている。ただし、光軸ＯＲと光軸ＯＬは必ずしも平行でなくてもよい。

前置レンズ３００を介して入射した被写体光は、これらの右撮影光学系６０Ｒと左撮影光学系６０Ｌを通過することにより結像され、イメージセンサ７０Ｒ、７０Ｌの受光面（撮像面）７１Ｒ、７１Ｌの各々に被写体を形成する。

なお、光軸ＯＲと光軸ＯＬを含む水平面（紙面）と中心面５０ａとの交線（即ち、撮影部５０の観察方向となる観察軸）を撮影部５０の中心軸５０ｂというものとし、中心軸５０ｂに沿った方向に関して撮影部５０の対物側（被写体側）を前方向、それと反対側を後方向とする。上記の右撮影光学系６０Ｒと左撮影光学系６０Ｌの光軸ＯＲと光軸ＯＬは、本実施の形態では中心軸５０ｂと平行であり、下記の反射ミラー３０２Ｒ、３０２Ｌを配置しない場合には、右撮影光学系６０Ｒと左撮影光学系６０Ｌとにより被写体像が、中心軸５０ｂと直交する面上に結像される。

また、同図では右撮影光学系６０Ｒと左撮影光学系６０Ｌとが一枚のレンズで簡略化して示されているが、複数枚のレンズによって構成されていてもよく、特定の構成に限定されない。さらに、右撮影光学系６０Ｒと左撮影光学系６０Ｌとが各々個別のレンズによって構成されるのではなく、右撮影光学系６０Ｒと左撮影光学系６０Ｌとで共有される１枚又は複数枚のレンズによって構成されていてもよい。

反射ミラー３０２Ｒ、３０２Ｌは、各々、例えば、右撮影光学系６０Ｒを支持する鏡筒と左撮影光学系６０Ｌを支持する鏡筒に固定されている。また、それらの光の反射面３０３Ｒ、３０３Ｌの法線が、水平面（紙面）と平行で、かつ、反射面３０３Ｒの法線が光軸ＯＲに対して反時計回りに４５度をなす角度に配置され、反射面３０３Ｌの法線が光軸ＯＬに対して時計回りに４５度をなす角度に配置されている。

これらの反射ミラー３０２Ｒ、３０２Ｌにより、右撮影光学系６０Ｒの光軸ＯＲが、中心面５０ａ（中心軸５０ｂ）側に向けて中心面５０ａと直交する方向に屈曲され、左撮影光学系６０Ｌの光軸ＯＬが、中心面５０ａ側に向けて中心面５０ａに直交する方向に屈曲される。そして、右撮影光学系６０Ｒと左撮影光学系６０Ｌを通過した被写体光が各々、中心面５０ａに向けて反射される。なお、反射ミラー３０２Ｒ、３０２Ｌの代わりに、これらと同等の作用を有するプリズム等の反射体を用いても良い。

イメージセンサ７０Ｒ、７０Ｌは、同一特性を有する例えばＣＣＤ又はＭＯＳ型（ＣＭＯＳ）の固体撮像素子であり、中心面５０ａに沿う方向に配置された平板状の基板３１０の表面及び裏面に実装されている。これによって、イメージセンサ７０Ｒとイメージセンサ７０Ｌとが背中合わせで基板３１０に固定されると共に一体的に支持されている。

また、イメージセンサ７０Ｒ、７０Ｌは、それらの受光面７１Ｒ、７１Ｌが中心面５０ａ（中心軸５０ｂ）と平行となるように配置されると共に、受光面７１Ｒ、７１Ｌの横方向が水平面（紙面）と平行となるように配置され、受光面７１Ｒ、７１Ｌの縦方向が水平面と直交する方向（紙面直交方向）となるように配置されている。なお、受光面７１Ｒ、７１Ｌの横方向とは、受光面７１Ｒ、７１Ｌ上に結像された被写体像が、イメージセンサ７０Ｒ、７０Ｌにより撮像される視差画像において横方向（左右方向）となる方向を示し、受光面７１Ｒ、７１Ｌの縦方向とは、受光面７１Ｒ、７１Ｌにおいてその横方向に直交する方向を示す。

上記のように右撮影光学系６０Ｒと左撮影光学系６０Ｌを通過して反射ミラー３０２Ｒ、３０２Ｌにより中心面５０ａに向けて反射された被写体光は、イメージセンサ７０Ｒ、７０Ｌの受光面７１Ｒ、７１Ｌに入射すると共に、受光面７１Ｒ、７１Ｌ上に被写体像を形成する。そして、それらの被写体像がイメージセンサ７０Ｒ、７０Ｌにより光電変換（撮像）されて左右一対の視差画像（右画像及び左画像）として取得されるようになっている。

基板３１０は、板厚が一定の平板状に形成され、厚み方向の幅の中心位置が中心面５０ａの位置に重なるように配置されている。これによって、基板３１０は、中心面５０ａを対称面として面対称となるように配置され、イメージセンサ７０Ｒ、７０Ｌの受光面７１Ｒ、７１Ｌの各々が中心面５０ａに対して反対面側の等距離の位置に配置されるようになっている。

ただし、基板３１０の形状及び配置は、これに限らず、イメージセンサ７０Ｒ、７０Ｌの受光面７１Ｒ、７１Ｌの各々が中心面５０ａに対して反対面側の等距離の位置に中心面５０ａと平行となるようにイメージセンサ７０Ｒ、７０Ｌを支持するものであればよい。

この基板３１０には、イメージセンサ７０Ｒ、７０Ｌ以外の必要な回路部品が実装されると共に、配線が施されており、不図示の端子に、イメージセンサ７０Ｒ、７０Ｌにより取り込まれた視差画像の信号（撮像信号）等を伝送する不図示の信号線が接続されるようになっている。その信号線は、内視鏡１２の挿入部２０、操作部２２、及び、ユニバーサルコード２４の内部を挿通し、コネクタ２６を介してプロセッサ装置１４に接続され、イメージセンサ７０Ｒ、７０Ｌにより取得された視差画像をプロセッサ装置１４が取得することや、イメージセンサ７０Ｒ、７０Ｌの制御をプロセッサ装置１４からの制御信号によって行うことができるようになっている。

また、基板３１０は、先端部３０内において、中心軸５０ｂ方向（挿入部２０の長手軸２０ａ方向）に移動可能に支持されており、基板３１０と共にイメージセンサ７０Ｒ、７０Ｌが一体として中心軸５０ｂ方向、即ち、受光面７１Ｒ、７１Ｌの横方向にシフトするようになっている。これによって、受光面７１Ｒ、７１Ｌが中心軸５０ｂ方向、即ち、受光面７１Ｒ、７１Ｌの横方向にシフトする。

そして、受光面７１Ｒ、７１Ｌが中心軸５０ｂ方向にシフトすることによって、右撮影部５０Ｒと左撮影部５０Ｌの各々が被写体を撮影する視野範囲も水平方向（左右方向）にシフトするようになっている。

基板３１０には、内視鏡１２の先端部３０に搭載されたモータ３２０が図示しない動力伝達機構を介して動力伝達可能に連結されており、モータ３２０の動力によって、基板３１０が中心軸５０ｂ方向に移動するようになっている。そのモータ３２０は、内視鏡１２の挿入部２０、操作部２２、及び、ユニバーサルコード２４の内部を挿通する信号線を介してプロセッサ装置１４に搭載された制御部３２２と接続されており、その制御部３２２からの制御信号にしたがって制御されるようになっている。

なお、モータ３２０には、通常のＤＣモータやＡＣモータの他に、ＶＣＭ（ボイスコイルモータ）やピエゾアクチュエータなどの、電力により駆動するアクチュエータ全般が含まれる。

プロセッサ装置１４には、操作者が各種情報を入力する操作部３２４が設けられており（操作部３２４としてプロセッサ装置１４に接続される入力装置も含む）、制御部３２２には、その操作部３２４から入力された情報が与えられるようになっている。

その操作部３２４により、操作者が撮影部５０の視野範囲のシフト（イメージセンサ７０Ｒ、７０Ｌの設定位置）に関する指示情報を入力すると、制御部３２２がその指示情報に基づいてモータ３２０を制御し、基板３１０を中心軸５０ｂ方向に移動させて指示情報に基づく位置に設定するようになっている。これによって、操作者が操作部３２４を操作して、イメージセンサ７０Ｒ、７０Ｌを移動可能な範囲内の所望の位置に移動させ、右撮影部５０Ｒと左撮影部５０Ｌの各々の視野範囲を左右方向にシフトさせることができるようになっている。

なお、基板３１０の移動に関する指示情報は、内視鏡１２の操作部２２により行えるようにしてもよい。

また、モータ３２０の動力によって基板３１０を中心軸５０ｂ方向に移動させるのではなく、基板３１０に連結された操作ワイヤを介して手動力又はモータの動力によって基板３１０を中心軸５０ｂ方向に移動させるようにしてもよい。たとえば、挿入部２０内に挿通配置した操作ワイヤの一端を基板３１０に固定し、その操作ワイヤの他端を内視鏡１２の操作部２２に設けた揺動レバ−等の操作部材に連結させて操作部材で操作ワイヤを押し引き操作できるように構成する。

これによって、その操作部材に操作ワイヤの押し引き操作によって基板３１０を中心軸５０ｂ方向に移動させてイメージセンサ７０Ｒ、７０Ｌを中心軸５０ｂ方向の所望の位置に設定することができる。また、操作部材によって操作ワイヤを押し引き操作するのではなく、操作ワイヤを回転操作できるようにし、その回転力を基板３１０の中心軸５０ｂ方向に移動させる動力として伝達する構成としてもよい。

次に、撮影部５０の視野範囲について説明する。

図５は、図４に示した撮影部５０の視野範囲を示した図である。

同図は、イメージセンサ７０Ｒ、７０Ｌを中心軸５０ｂ方向の移動可能な範囲の任意の位置に設定した状態における撮影部５０の視野範囲の構成を示し、右撮影部５０Ｒが被写体を撮影する視野範囲がＶＦＲ、左撮影部５０Ｌが被写体を撮影する視野範囲がＶＦＬで示されている。これらの視野範囲ＶＦＲと視野範囲ＶＦＬは、中心面５０ａに対して左右対称であり、中央部分において重なるようになっている。なお、同図では前置レンズ３００を省略している。

視野範囲ＶＦＲと視野範囲ＶＦＬとを合わせた視野範囲ＶＦ、即ち、視野範囲ＶＦＲの右端から視野範囲ＶＦＬの左端までの視野範囲ＶＦは、右撮影部５０Ｒと左撮影部５０Ｌのうちの少なくとも一方で撮影される撮影部５０の全視野範囲ＶＦを示している。

同図の基準面（観察設定面）ＲＰは、上記中心面５０ａ（中心軸５０ｂ）に対して直交する平面であり、本実施の形態では挿入部２０の長手軸２０ａに対しても直交している。そして、先端部３０の先端面３０ａから所定距離Ｌの位置であって、右撮影部５０Ｒ及び左撮影部５０Ｌによりピントが合う距離に想定されている。

この基準面ＲＰは、右撮影部５０Ｒと左撮影部５０Ｌの各々により撮像された右画像と左画像を３Ｄ表示装置１８の画面に３Ｄ画像として表示した場合において、画面上の位置に存在すると認識される物点の位置を示している。即ち、基準面ＲＰ上の物点は、３Ｄ画像において画面上に存在するように表示される。なお、基準面ＲＰの先端面３０ａからの距離Ｌは、一般的な内視鏡においてピント位置となる８ｃｍ〜１０ｃｍであることが望ましい。また、その基準面ＲＰの前後１ｃｍ程度は被写界深度の範囲としてピントが合うことが望ましい。

その基準面ＲＰにおいて、視野範囲ＶＦＲと視野範囲ＶＦＬとが重なる領域は、視野範囲ＶＦＲの左端からの視野範囲３ＤＲと、視野範囲ＶＦＬの右端からの視野範囲３ＤＬで示されている。また、基準面ＲＰにおいて、視野範囲ＶＦＲと視野範囲ＶＦＬとが重ならない領域のうち、視野範囲ＶＦＲのみの領域は視野範囲ＶＦＲの右端からの視野範囲２ＤＲで示され、視野範囲ＶＦＬのみの領域は視野範囲ＶＦＬの左端からの視野範囲２ＤＬで示されている。

なお、以下において、視野範囲ＶＦＲを右全視野範囲ＶＦＲ、視野範囲ＶＦＬを左全視野範囲ＶＦＬ、視野範囲３ＤＲを右３Ｄ視野範囲３ＤＲ、視野範囲３ＤＬを左３Ｄ視野範囲３ＤＬというものとし、基準面ＲＰにおいて右全視野範囲ＶＦＲと左全視野範囲ＶＦＬが重なる視野範囲（即ち、右３Ｄ視野範囲３ＤＲと左３Ｄ視野範囲３ＤＬとを合せた視野範囲）を３Ｄ視野範囲３ＤＲ＆３ＤＬというものとする。また、視野範囲２ＤＲを右２Ｄ視野範囲２ＤＲ、視野範囲２ＤＬを左２Ｄ視野範囲２ＤＬというものとする。

上記のように構成される撮影部５０の視野範囲において、図６のように被写体Ｏ１〜Ｏ５が存在する場合の視差画像（右画像及左画像）とその表示に関して説明する。同図における被写体Ｏ１、Ｏ２、Ｏ３は、基準面ＲＰ上に存在する物体を例示しており、被写体Ｏ１は、３Ｄ視野範囲３ＤＲ＆３ＤＬに存在し、被写体Ｏ２は、右２Ｄ視野範囲２ＤＲに存在し、被写体Ｏ３は、左２Ｄ視野範囲２ＤＬに存在している。被写体Ｏ４、Ｏ５は、３Ｄ視野範囲３ＤＲ＆３ＤＬに存在するが、基準面ＲＰ上に存在しない被写体を示しており、被写体Ｏ４は、基準面ＲＰよりも先端面３０ａに近い位置に存在し、被写体Ｏ５は、基準面ＲＰよりも先端面３０ａから遠い位置に存在する被写体を示している。

このように被写体Ｏ１〜Ｏ５が存在する場合に、右撮影部５０Ｒと左撮影部５０Ｌの各々により視差画像として図７（Ａ）に示すような右画像ＩＲと、図７（Ｂ）に示すような左画像ＩＬが得られる。

同図（Ａ）のように右画像ＩＲは、右３Ｄ視野範囲３ＤＲの被写体が映り込む右３Ｄ画像領域３６０Ｒの画像と、右２Ｄ視野範囲２ＤＲの被写体が映り込む右２Ｄ画像領域３６２Ｒの画像とから構成されている。そして、被写体Ｏ１〜Ｏ５のうち、被写体Ｏ１、Ｏ４、Ｏ５の画像（被写体画像Ｏ１Ｒ、Ｏ４Ｒ、Ｏ５Ｒ）が右３Ｄ画像領域３６０Ｒに映り込み、被写体Ｏ２の画像（被写体画像Ｏ２）が右２Ｄ画像領域３６２Ｒに映り込む。

同図（Ｂ）のように左画像ＩＬは、左３Ｄ視野範囲３ＤＬの被写体が映り込む左３Ｄ画像領域３６０Ｌの画像と、左２Ｄ視野範囲２ＤＬの被写体が映り込む左２Ｄ画像領域３６２Ｌの画像とから構成されている。被写体Ｏ１〜Ｏ５のうち、被写体Ｏ１、Ｏ４、Ｏ５の画像（被写体画像Ｏ１Ｌ、Ｏ４Ｌ、Ｏ５Ｌ）が左３Ｄ画像領域３６０Ｌに映り込み、被写体Ｏ３の画像（被写体画像Ｏ３）が左２Ｄ画像領域３６２Ｌに映り込む。

これらの右画像ＩＲ、左画像ＩＬは、図２で示したようにプロセッサ装置１４に画像データとして取り込まれ、プロセッサ装置１４の表示画像生成部１０４により、右画像ＩＲが観察者の右眼のみで視認される右眼用表示画像内の画像として右眼用表示画像が生成され、左画像ＩＬが左眼のみで視認される左眼用表示画像内の画像として左眼用表示画像として生成され、表示制御部１０６を介して３Ｄ表示装置１８に出力される。

これによって、３Ｄ表示装置１８には、内視鏡画像として、右撮影部５０Ｒの右全視野範囲ＶＦＲの右画像ＩＲが観察者の右眼のみで視認されるように表示され、左撮影部５０Ｌの左全視野範囲ＶＦＬの左画像ＩＬが左眼のみで視認されるように表示される。

また、表示画像生成部１０４において、右眼用表示画像内（３Ｄ表示装置１８の画面内）における右画像ＩＲの位置及び大きさと、左眼用表示画像内（３Ｄ表示装置１８の画面内）における左画像ＩＬの位置及び大きさとが調整され、図７（Ｃ）の内視鏡画像ＩＲ＆ＩＬのように、右画像ＩＲにおける右３Ｄ視野範囲３ＤＲの画像（右３Ｄ画像領域３６０Ｒの画像）と、左画像ＩＬにおける左３Ｄ視野範囲３ＤＬの画像（左３Ｄ画像領域３６０Ｌの画像）とが３Ｄ表示装置１８の画面上において重なるように（重なる位置に視認されるように）表示される。

これによれば、内視鏡画像ＩＲ＆ＩＬは、３Ｄ視野範囲３ＤＲ＆３ＤＬの被写体が映り込む３Ｄ画像領域３６０（右３Ｄ画像領域３６０Ｒ及び左３Ｄ画像領域３６０Ｌ）の画像と、右２Ｄ視野範囲２ＤＲの被写体が映り込む右２Ｄ画像領域３６２Ｒの画像と、左２Ｄ視野範囲２ＤＬの被写体が映り込む左２Ｄ画像領域３６２Ｌの画像とから構成される。

そして、基準面ＲＰ上の３Ｄ視野範囲３ＤＲ＆３ＤＬに存在する被写体の画像は、被写体Ｏ１の画像である右画像ＩＲにおける被写体画像Ｏ１Ｒと左画像ＩＬにおける被写体画像Ｏ１Ｌを合わせて示した被写体画像Ｏ１Ｒ＆Ｏ１Ｌのように、内視鏡画像ＩＲ＆ＩＬの３Ｄ画像領域３６０において同一位置に表示される。

一方、３Ｄ視野範囲３ＤＲ＆３ＤＬに存在するが、基準面ＲＰよりも先端面３０ａからの距離が近い位置に存在する被写体の画像は、被写体Ｏ４の画像である右画像ＩＲにおける被写体画像Ｏ４Ｒと左画像ＩＬにおける被写体画像Ｏ４Ｌのように、内視鏡画像ＩＲ＆ＩＬの３Ｄ画像領域３６０において右眼用表示画像（右画像ＩＲ）では左側、左眼用表示画像（左画像ＩＬ）では右側となる異なる位置に分離されて表示される。

これとは反対に、３Ｄ視野範囲３ＤＲ＆３ＤＬに存在するが、基準面ＲＰよりも先端面３０ａからの距離が遠い位置に存在する被写体の画像は、被写体Ｏ５の画像である右画像ＩＲにおける被写体画像Ｏ５Ｒと左画像ＩＬにおける被写体画像Ｏ５Ｌのように、内視鏡画像ＩＲ＆ＩＬの３Ｄ画像領域３６０において右眼用表示画像（右画像ＩＲ）では右側、左眼用表示画像（左画像ＩＬ）では左側となる異なる位置に分離されて表示される。

また、右全視野範囲ＶＦＲと左全視野範囲ＶＦＬとが重ならない領域であって右２Ｄ視野範囲２ＤＲに存在する被写体の画像は、基準面ＲＰ上に存在する被写体Ｏ２の画像である右画像ＩＲにおける被写体画像Ｏ２のように、内視鏡画像ＩＲ＆ＩＬの右２Ｄ画像領域３６２Ｒのみに右眼のみで視認可能に表示される。同様に、右全視野範囲ＶＦＲと左全視野範囲ＶＦＬとが重ならない領域であって左２Ｄ視野範囲２ＤＬに存在する被写体の画像は、基準面ＲＰ上の左２Ｄ視野範囲２ＤＬに存在する被写体Ｏ３の画像である左画像ＩＬにおける被写体画像Ｏ３ように、内視鏡画像ＩＲ＆ＩＬの左２Ｄ画像領域３６２Ｌのみに左眼のみで視認可能に表示される。

したがって、３Ｄ表示装置１８において、右撮影部５０Ｒによって撮影された右全視野範囲ＶＦＲの右画像ＩＲと左撮影部５０Ｌによって撮影された左全視野範囲ＶＦＬの左画像ＩＬとを、図７（Ｃ）のように右３Ｄ視野範囲３ＤＲの画像と左３Ｄ視野範囲３ＤＬの画像とが重なるように３Ｄ画像として表示することで、３Ｄ視野範囲３ＤＲ＆３ＤＬの領域に存在する被写体Ｏ１、Ｏ４、Ｏ５のような被写体を観察者が立体視することができる。被写体Ｏ１のように基準面ＲＰ上に存在する被写体は３Ｄ表示装置１８の画面上に存在する被写体として認識され、被写体Ｏ４のように基準面ＲＰよりも近い位置に存在する被写体は３Ｄ表示装置１８の画面よりも近い位置に存在する被写体として認識され、被写体Ｏ５のように基準面ＲＰよりも遠い位置に存在する被写体は３Ｄ表示装置１８の画面よりも遠い位置に存在する被写体として認識される。

また、右２Ｄ視野範囲２ＤＲや左２Ｄ視野範囲２ＤＬのように撮影部５０Ｒ、５０Ｌのうちの一方のみによって撮影される領域に存在する被写体も２Ｄ画像として表示されるため、３Ｄ視野範囲３ＤＲ＆３ＤＬの３Ｄ画像よりも広い視野範囲の被観察部位の様子を観察することができるようになる。

次に、イメージセンサ７０Ｒ、７０Ｌ（基板３１０）を中心軸５０ｂ方向（観察軸方向）に移動させた場合の作用について説明する。

図８は、イメージセンサ７０Ｒ、７０Ｌを中心軸５０ｂ（長手軸２０ａ）方向の最も後端側（先端面３０ａから離れる側）となる後端位置（図中右側の端位置）に設定した状態を示し、図９は、イメージセンサ７０Ｒ、７０Ｌを中心軸５０ｂの方向の最も先端側となる前端位置（図中左側の端位置）に後端位置から移動させて設定した状態を示す。図１０は、それらの後端位置と前端位置との状態における視野範囲を様子を示す。なお、これらの図８〜図１０では前置レンズ３００が省略されている。

図８、図９において、右撮影光学系６０Ｒ、左撮影光学系６０Ｌの各々を通過し、反射ミラー３０２Ｒ、３０２Ｌにより反射した被写体光によって結像された被写体像のうち、イメージセンサ７０Ｒ、７０Ｌが有効に画像を取り込む範囲を受光面７１Ｒ、７１Ｌの範囲とすると、受光面７１Ｒ、７１Ｌの領域の横方向の範囲が３５０Ｒ、３５０Ｌにより示されている。なお、イメージセンサ７０Ｒ、７０Ｌの受光面７１Ｒ、７１Ｌは、受光面７１Ｒ、７１Ｌの各々を正面側から示した図１１（Ａ）、（Ｂ）に示すように縦方向（図８、図９における紙面垂直方向）にも所定の大きさを有しており、受光面７１Ｒ、７１Ｌの領域の横方向及び縦方向の範囲を含めて領域３５０Ｒ、３５０Ｌを受光面７１Ｒ、７１Ｌの全領域３５０Ｒ、３５０Ｌというものとする。

基板３１０を図４のモータ３２０により図８の後端位置と図９の前端位置との間で中心軸５０ｂに沿った方向に移動させ、イメージセンサ７０Ｒ、７０Ｌを後端位置と前端位置との間で中心軸５０ｂ方向にシフトさせると、それに伴ってイメージセンサ７０Ｒ、７０Ｌの受光面７１Ｒ、７１Ｌも中心軸５０ｂ方向にシフトする。

この受光面７１Ｒ、７１Ｌの中心軸５０ｂ方向へのシフトに伴い、撮影部５０Ｒ、５０Ｌの各々の視野範囲も左右方向（水平方向且つ中心軸５０ｂの直交方向）にシフトする。

図１０には、図５に示したのと同様に撮影部５０が示されると共に、基準面ＲＰとする位置が示されており、図８のようにイメージセンサ７０Ｒ、７０Ｌを後端位置に設定した状態では、撮影部５０の全視野範囲ＶＦは、全視野範囲ＶＦ−Ｂとなり、右撮影部５０Ｒにおける右全視野範囲ＶＦＲ、右３Ｄ視野範囲３ＤＲ、及び、右２Ｄ視野範囲２ＤＲは、右全視野範囲ＶＦＲ−Ｂ、右３Ｄ視野範囲３ＤＲ−Ｂ、及び、右２Ｄ視野範囲２ＤＲ−Ｂとなり、左撮影部５０Ｌにおける左全視野範囲ＶＦＬ、左３Ｄ視野範囲３ＤＬ、及び、左２Ｄ視野範囲２ＤＬは、左全視野範囲ＶＦＬ−Ｂ、左３Ｄ視野範囲３ＤＬ−Ｂ、及び、左２Ｄ視野範囲２ＤＬ−Ｂとなり、基準面ＲＰにおける３Ｄ視野範囲３ＤＲ＆３ＤＬは、３Ｄ視野範囲３ＤＲ＆３ＤＬ−Ｂとなる。

一方、図９のようにイメージセンサ７０Ｒ、７０Ｌを前端位置に設定した状態では、撮影部５０の全視野範囲ＶＦは、全視野範囲ＶＦ−Ｆとなり、右撮影部５０Ｒにおける右全視野範囲ＶＦＲ、右３Ｄ視野範囲３ＤＲ、及び、右２Ｄ視野範囲２ＤＲは、右全視野範囲ＶＦＲ−Ｆ、右３Ｄ視野範囲３ＤＲ−Ｆ、及び、右２Ｄ視野範囲２ＤＲ−Ｆとなり、左撮影部５０Ｌにおける左全視野範囲ＶＦＬ、左３Ｄ視野範囲３ＤＬ、及び、左２Ｄ視野範囲２ＤＬは、左全視野範囲ＶＦＬ−Ｆ、左３Ｄ視野範囲３ＤＬ−Ｆ、及び、左２Ｄ視野範囲２ＤＬ−Ｆとなり、基準面ＲＰにおける３Ｄ視野範囲３ＤＲ＆３ＤＬは、３Ｄ視野範囲３ＤＲ＆３ＤＬ−Ｆとなる。

これによれば、イメージセンサ７０Ｒ、７０Ｌを図８の後端位置から図９の前端位置まで中心軸５０ｂ方向の前側にシフトすると、右全視野範囲ＶＦＲが全体的に右側から左側にシフトし、左全視野範囲ＶＦＬが全体的に左側から右側にシフトする。即ち、イメージセンサ７０Ｒ、７０Ｌを中心軸５０ｂ方向にシフトすると、右全視野範囲ＶＦＲと左全視野範囲ＶＦＬとが互いに左右方向の反対向きにシフトする。なお、このとき、右全視野範囲ＶＦＲと左全視野範囲ＶＦＬの上下方向（紙面垂直方向）へのシフトは生じないため、以下においても各視野範囲に関しての説明は省略する。

したがって、イメージセンサ７０Ｒ、７０Ｌの設定位置が後端位置に近いほど、撮影部５０の全視野範囲ＶＦが左右方向に広くなり、イメージセンサ７０Ｒ、７０Ｌの設定位置が前端位置に近いほど、撮影部５０の全視野範囲ＶＦが左右方向に狭くなる。

また、イメージセンサ７０Ｒ、７０Ｌの設定位置が後端位置に近いほど、３Ｄ視野範囲３ＤＲ＆３ＤＬ（右３Ｄ視野範囲３ＤＲ及び左視野範囲３ＤＬ）の左右方向の幅が狭くなり、イメージセンサ７０Ｒ、７０Ｌの設定位置が前端位置に近いほど、３Ｄ視野範囲３ＤＲ＆３ＤＬ（右３Ｄ視野範囲３ＤＲ及び左視野範囲３ＤＬ）の左右方向の幅が広くなる。

一方、イメージセンサ７０Ｒ、７０Ｌの設定位置が後端位置に近いほど、右２Ｄ視野範囲２ＤＲと左２Ｄ視野範囲２ＤＬの左右方向の幅が広くなり、イメージセンサ７０Ｒ、７０Ｌの設定位置が前端位置に近いほど、右２Ｄ視野範囲２ＤＲと左２Ｄ視野範囲２ＤＬの左右方向の幅が狭くなる。

図８、図９の各々には、イメージセンサ７０Ｒ、７０Ｌの受光面７１Ｒ、７１Ｌの全領域３５０Ｒ、３５０Ｌのうち、右３Ｄ視野範囲３ＤＲ（３ＤＲ−Ｂ、３ＤＲ−Ｆ）、右２Ｄ視野範囲２ＤＲ（２ＤＲ−Ｂ、２ＤＲ−Ｂ）、左３Ｄ視野範囲３ＤＬ（３ＤＬ−Ｂ、３ＤＲ−Ｆ）、及び、左２Ｄ視野範囲２ＤＬ（２ＤＬ−Ｂ、２ＤＬ−Ｆ）の各々の被写体像を画像として取り込む領域が３５２Ｒ、３５４Ｒ、３５２Ｌ、３５４Ｌにより示されている。図１１にはそれらの領域が正面側から示されている。

なお、領域３５２Ｒ、３５２Ｌの各々を、右３Ｄ領域３５２Ｒ、左３Ｄ領域３５２Ｌといい、領域３５４Ｒ、３５４Ｌの各々を、右２Ｄ領域３５４Ｒ、左２Ｄ領域３５４Ｌというものとする。

これらの図８、図９に示されるように、イメージセンサ７０Ｒ、７０Ｌの設定位置が後端位置に近いほど、受光面７１Ｒ、７１Ｌの全領域３５０Ｒ、３５０Ｌが中心軸５０ｂ方向の後側の位置にシフトし、イメージセンサ７０Ｒ、７０Ｌの設定位置が前端位置に近いほど、受光面７１Ｒ、７１Ｌの全領域３５０Ｒ、３５０Ｌが中心軸５０ｂ方向の前側の位置にシフトする。受光面７１Ｒ、７１Ｌの全領域３５０Ｒ、３５０Ｌが中心軸５０ｂ方向の後側又は前側の位置にシフトすることは、図１１（Ａ）においてイメージセンサ７０Ｒが横方向の左側又は右側にシフトして受光面７１Ｒが横方向の左側又は右側にシフトし、かつ、図１１（Ｂ）においてイメージセンサ７０Ｌが横方向の右側又は左側（イメージセンサ７０Ｒとは反対向き）にシフトして受光面７１Ｌが横方向の右側又は左側（受光面７１Ｒとは反対向き）にシフトすることに相当する。また、イメージセンサ７０Ｒ、７０Ｌ及び受光面７１Ｒ、７１Ｌのシフト量（所定の基準位置からのシフトの大きさ）が一致している。

そして、このように受光面７１Ｒ、７１Ｌが横方向にシフトすることによって、上記のようにイメージセンサ７０Ｒ、７０Ｌの設定位置が後端位置に近いほど、右全視野範囲ＶＦＲが右方向にシフトし、左全視野範囲ＶＦＬが左方向にシフトする。そして、右全視野範囲ＶＦＲと左全視野範囲ＶＦＬの左右方向へのシフトに起因して、イメージセンサ７０Ｒ、７０Ｌの設定位置が後端位置に近いほど、受光面７１Ｒ、７１Ｌの全領域３５０Ｒ、３５０Ｌにおける右３Ｄ領域３５２Ｒ、左３Ｄ領域３５２Ｌの横幅の割合が小さく、右２Ｄ領域３５４Ｒ、左２Ｄ領域３５４Ｌの横幅の割合が大きくなる。

反対に、イメージセンサ７０Ｒ、７０Ｌの設定位置が前端位置に近いほど、受光面７１Ｒ、７１Ｌの全領域３５０Ｒ、３５０Ｌにおける右３Ｄ領域３５２Ｒ、左３Ｄ領域３５２Ｌの横幅の割合が小さくなり、右２Ｄ領域２５４Ｒ、左２Ｄ領域２５４Ｌの横幅の割合が大きくなる。

図１２（Ａ）、（Ｂ）は、図８のようにイメージセンサ７０Ｒ、７０Ｌを後端位置に設定した状態において、右撮影部５０Ｒと左撮影部５０Ｌの各々により取り込まれる右画像ＩＲと左画像ＩＬとの画像領域を示し、図１３（Ａ）、（Ｂ）は、図９のようにイメージセンサ７０Ｒ、７０Ｌを前端位置に設定した状態において、右撮影部５０Ｒと左撮影部５０Ｌの各々により取り込まれる右画像ＩＲと左画像ＩＬの画像領域を示す。

図７にも示したように、図１２（Ａ）、図１３（Ａ）において、右撮影部５０Ｒにより取り込まれる右画像ＩＲの画像領域のうち、右３Ｄ画像領域３６０Ｒが受光面７１Ｒの右３Ｄ領域３５２Ｒ（図１１（Ａ）参照）により撮像されて右３Ｄ視野範囲３ＤＲ（３ＤＲ−Ｂ、３ＤＲ−Ｆ）の被写体が映り込む画像領域であり、右２Ｄ画像領域３６２Ｒが受光面７１Ｒの右２Ｄ領域３５４Ｒ（図１１（Ａ）参照）により撮像されて右２視野範囲２ＤＲ（２ＤＲ−Ｂ、２ＤＲ−Ｆ）の被写体が映り込む画像領域を示す。

同様に、図１２（Ｂ）、図１３（Ｂ）において、左撮影部５０Ｌにより取り込まれる左画像ＩＬの画像領域のうち、左３Ｄ画像領域３６０Ｌが受光面７１Ｌの左３Ｄ領域３５２Ｌ（図１１（Ｂ）参照）により撮像されて左３Ｄ視野範囲３ＤＬ（３ＤＬ−Ｂ、３ＤＬ−Ｆ）の被写体が映り込む画像領域を示し、左２Ｄ画像領域３６２Ｌが受光面７１Ｌの左２Ｄ領域３５４Ｌ（図１１（Ｂ）参照）により撮像されて左２Ｄ視野範囲２ＤＬ（２ＤＬ−Ｂ、２ＤＬ−Ｆ）の被写体が映り込む画像領域を示す。

これらの図に示すように、イメージセンサ７０Ｒ、７０Ｌの設定位置が後端位置に近いほど、右画像ＩＲと左画像ＩＬにおける右３Ｄ画像領域３６０Ｒと左３Ｄ画像領域３６０Ｌの横幅が狭く、右２Ｄ画像領域３６２Ｒと左２Ｄ画像領域３６２Ｌの横幅が広くなる。

反対に、イメージセンサ７０Ｒ、７０Ｌの設定位置が前端位置に近いほど、右画像ＩＲと左画像ＩＬにおける右３Ｄ画像領域３６０Ｒと左３Ｄ画像領域３６０Ｌの横幅が広く、２Ｄ画像領域３６２Ｒ、３６２Ｌの横幅が狭くなる。

したがって、３Ｄ表示装置１８において、右画像ＩＲの右３Ｄ画像領域３６０Ｒの画像と、左画像ＩＬの左３Ｄ画像領域３６０Ｌの画像が重なるように右画像ＩＲと左画像ＩＬとを内視鏡画像ＩＲ＆ＩＬとして図１２（Ｃ）、図１３（Ｃ）のように表示した場合に、イメージセンサ７０Ｒ、７０Ｌの設定位置が後端位置に近いほど、３Ｄ視野範囲３ＤＲ＆３ＤＬの被写体が映り込んで３Ｄ画像として表示される３Ｄ画像領域３６０の横幅が狭く、右２Ｄ視野範囲２ＤＲと左２Ｄ視野範囲２ＤＬの各々の被写体が映り込んで２Ｄ画像として表示される右２Ｄ画像領域３６２Ｒと左２Ｄ画像領域３６２Ｌの横幅が広くなる。

反対に、イメージセンサ７０Ｒ、７０Ｌの設定位置が前端位置に近いほど、３Ｄ画像領域３６０の横幅が広く、右２Ｄ画像領域３６２Ｒと左２Ｄ画像領域３６２Ｌの横幅が狭くなる。

また、内視鏡画像ＩＲ＆ＩＬの右２Ｄ画像領域３６２Ｒの右端から左２Ｄ画像領域３６２Ｌの左端までの画像領域全体、即ち、撮影部５０の全視野範囲ＶＦの被写体が映り込む画像領域の全体の横幅が、イメージセンサ７０Ｒ、７０Ｌの設定位置が後端位置に近いほど全視野範囲ＶＦの水平方向（左右方向）の拡大と共に広くなり、イメージセンサ７０Ｒ、７０Ｌの設定位置が前端位置に近いほど全視野範囲ＶＦの水平方向（左右方向）の縮小と共に狭くなる。

なお、３Ｄ表示装置１８において、右画像ＩＲの右３Ｄ画像領域３６０Ｒの画像と、左画像ＩＬの左３Ｄ画像領域３６０Ｌの画像が重なるように右画像ＩＲと左画像ＩＬとを内視鏡画像ＩＲ＆ＩＬとして図１２（Ｃ）、図１３（Ｃ）のように表示する場合に、右画像ＩＲにおける右３Ｄ画像領域３６０Ｒと左画像ＩＬにおける左３Ｄ画像領域３６０Ｌの大きさ（横幅）が、イメージセンサ７０Ｒ、７０Ｌの中心軸５０ｂ方向の設定位置によって変動する。

したがって、右画像ＩＲと左画像ＩＬとを用いて３Ｄ表示装置１８に図１２（Ｃ）、図１３（Ｃ）のように内視鏡画像ＩＲ＆ＩＬを表示する場合に、３Ｄ画像として表示する３Ｄ画像領域３６０の大きさ（幅）、即ち、右画像ＩＲの右画像領域３６０Ｒと左画像ＩＬの左画像領域３６０Ｌとして認識する画像領域の大きさ（横幅）をイメージセンサ７０Ｒ、７０Ｌの中心軸５０ｂ方向の設定位置によって変更する必要がある。

そこで、イメージセンサ７０Ｒ、７０Ｌの中心軸５０ｂ方向の設定位置に対する右３Ｄ画像領域３６０Ｒ及び左３Ｄ画像領域３６０Ｌの大きさ（横幅）に関するデータを事前に生成し、内視鏡画像ＩＲ＆ＩＬを生成する表示画像生成部１０４（図２参照）において、そのデータを参照できるように記憶手段に記憶させておく。その記憶手段は、プロセッサ装置１４に内蔵された記憶媒体であってもよいし、プロセッサ装置１４に着脱可能な記憶媒体であってもよい。また、内視鏡１２に内蔵された記憶媒体であってもよい。

そして、表示画像生成部１０４において内視鏡画像ＩＲ＆ＩＬを生成する際に、イメージセンサ７０Ｒ、７０Ｌの中心軸５０ｂ方向の設定位置の情報を取得すると共に、記憶手段に記憶されたデータを参照するようにし、イメージセンサ７０Ｒ、７０Ｌの中心軸５０ｂ方向の設定位置に応じて右画像ＩＲにおける右３Ｄ画像領域３６０Ｒと左画像ＩＬにおける左３Ｄ画像領域３６０Ｌとして認識する画像領域の大きさ（横幅）を変更するものとすればよい。イメージセンサ７０Ｒ、７０Ｌの中心軸５０ｂ方向の設定位置の情報の取得は、イメージセンサ７０Ｒ、７０Ｌの中心軸５０ｂ方向の設定位置を検出する位置検出手段からの情報、図４における制御部３２２からの情報（イメージセンサ７０Ｒ、７０Ｌ（基板３１０）を中心軸５０ｂ方向に制御している位置の情報）、又は、操作部３２４から入力された指示情報（イメージセンサ７０Ｒ、７０Ｌの位置を指示する情報）の取得によって行うことができる。また、イメージセンサ７０Ｒ、７０Ｌ（基板３１０）の設定位置を操作ワイヤを介した内視鏡１２の操作部２２の操作部材によって行うようにした構成の場合には、その操作部材の操作位置を検出する検出手段からの情報を取得することによってもイメージセンサ７０Ｒ、７０Ｌの中心軸５０ｂ方向の設定位置の情報を取得することができる。

以上、説明した撮影部５０の構成、作用によれば、病変部位の観察時や処置具による処置部位の処置時などの精緻な観察に適した３Ｄ画像と、内視鏡や処置具を処置部位等に誘導する際のオリエーティング時や処置状況など把握時などの広い視野範囲の観察に適した２Ｄ画像を取り込むことができる。

また、イメージセンサ７０Ｒ、７０の設定位置を中心軸５０ｂ方向にシフトさせることによって、撮影部５０の全視野範囲ＶＦと、３Ｄ視野範囲３ＤＲ＆３ＤＬの左右方向の幅を変更することができるため、状況に応じて好適な視野範囲に変更することができる。

例えば、病変部位の観察時や処置具による処置部位の処置時などにおいては、撮影部５０の全視野範囲ＶＦの左右方向の幅（角度範囲）は狭くなるが、イメージセンサ７０Ｒ、７０Ｌを前端位置（又はその近傍）に設定して３Ｄ視野範囲３ＤＲ＆３ＤＬの左右方向の幅（角度範囲）を広くすると好適である。これによって、被観察部位を左右方向に広い視野範囲の３Ｄ画像として撮影することができ、３Ｄ画像によって被観察部位の精緻な観察を行うことができる。

一方、内視鏡や処置具を処置部位等に誘導する際のオリエーティング時や処置状況の把握時などにおいては、３Ｄ視野範囲３ＤＲ＆３ＤＬの左右方向の幅（角度範囲）は狭くなるが、イメージセンサ７０Ｒ、７０Ｌを後端位置（又はその近傍）に設定して撮影部５０の全視野範囲ＶＦの左右方向の幅（角度範囲）を広くすると好適である。これによって、左右方向に広い視野範囲の被観察部位を中央部の３Ｄ画像とその左右の２Ｄ画像も含めた全体画像として撮影することができ、その全体画像によって広い視野範囲での観察を行うことができる。

そして、このような撮影部５０の視野範囲の変更を、イメージセンサ７０Ｒ、７０Ｌを個別にシフトさせるのではなく、一体として中心軸５０ｂの方向にシフトさせて行えるようにしたため、構成が簡素であり、内視鏡１２の先端部３０が大型化することを抑止することができる。

以上、上記実施の形態の撮影部５０の構成では、図４のように右撮影部５０Ｒと左撮影部５０Ｌの反射ミラー３０２Ｒと反射ミラー３０２Ｌにより、右撮影光学系６０Ｒと左撮影光学系６０Ｌを通過した被写体光を中心面５０ａ（中心軸５０ｂ）に向けて反射させるようにし、中心面５０ａに沿ってイメージセンサ７０Ｒとイメージセンサ７０Ｌとを背中合わせで基板３１０に固定して受光面７１Ｒと受光面７１Ｌとを反対向きに配置するようにしたがこれに限らない。

図１４は、撮影部５０の他の実施の形態の構成を示した断面図である。なお、図４の撮影部５０と同一又は類似作用の構成要素には図４と同一符号を付し、本形態に関しては図４の形態と相違する部分についてのみ説明する。図１４において、反射ミラー３０２Ｒ、３０２Ｌは、各々、それらの反射面３０３Ｒ、３０３Ｌの法線が、水平面（紙面）と平行で、かつ、反射面３０３Ｒの法線が右撮影光学系６０Ｒの光軸ＯＲに対して時計回りに４５度をなす角度に配置され、反射面３０３Ｌの法線が左撮影光学系６０Ｌの光軸ＯＬに対して反時計回りに４５度をなす角度に配置されている。

これらの反射ミラー３０２Ｒ、３０２Ｌにより、右撮影光学系６０Ｒの光軸ＯＲが、中心面５０ａと反対側に向けて中心面５０ａと直交する方向に屈曲され、左撮影光学系６０Ｌの光軸ＯＬが、中心面５０ａと反対側に向けて中心面５０ａに直交する方向に屈曲される。そして、右撮影光学系６０Ｒと左撮影光学系６０Ｌを通過した被写体光が各々、中心面５０ａと反対側に向けて反射されるようになっている。

イメージセンサ７０Ｒ、７０Ｌは、各々、基板４００の中心面５０ａに平行に配置された平板状の平行部４００Ｒ、４００Ｌに実装されている。これによって、イメージセンサ７０Ｒとイメージセンサ７０Ｌとが受光面７１Ｒ、７１Ｌを向かい合わせた状態で基板４００に固定される。

また、イメージセンサ７０Ｒ、７０Ｌは、それらの受光面７１Ｒ、７１Ｌが中心面５０ａと平行となるように配置されると共に、受光面７１Ｒ、７１Ｌの横方向が水平面（紙面）と平行となるように配置され、受光面７１Ｒ、７１Ｌの縦方向が水平面と直交する方向（紙面直交方向）となるように配置されている。更に、受光面７１Ｒ、７１Ｌの各々が中心面５０ａに対して反対面側の等距離の位置となるように配置される。

これによって、右撮影光学系６０Ｒと左撮影光学系６０Ｌを通過して反射ミラー３０２Ｒ、３０２Ｌにより中心面５０ａと反対側に向けて反射された被写体光が、イメージセンサ７０Ｒ、７０Ｌの受光面７１Ｒ、７１Ｌ上に被写体像を形成し、それらの被写体像がイメージセンサ７０Ｒ、７０Ｌにより撮像される。

基板４００は、図４の撮影部５０における基板３１０に相当する作用を有しており、イメージセンサ７０Ｒ、７０Ｌを実装した平行部４００Ｒ、４００Ｌと、それらを連結する連結部４００Ｍとで一体的に構成されている。そして、基板４００は、先端部３０内において、中心軸５０ｂ方向（挿入部２０の長手軸２０ａ方向）に移動可能に支持され、図４の撮影部５０における基板３１０と同様に不図示のモータ又は操作ワイヤによって中心軸５０ｂ方向に移動するようになっている。なお、基板４００は、同図では一体部材として示されているが、複数の部材を連結した構成であってもよい。

以上の構成により、図４に示した撮影部５０の構成と同様に基板４００と共にイメージセンサ７０Ｒ、７０Ｌを一体として中心軸５０ｂ方向に移動させることができ、受光面７１Ｒ、７１Ｌを横方向にシフトさせて撮影部５０の視野範囲を変更することができる。

なお、撮影部５０は、図４や図１４に示した構成に限らず、次のような構成であればよい。

即ち、支持部材によってイメージセンサ７０Ｒ、７０Ｂを中心軸５０ｂ方向に移動可能に一体的に支持すると共に、イメージセンサ７０Ｒ、７０Ｂの受光面７１Ｒ、７１Ｌが中心軸５０ｂに対して平行となるように、かつ、左右対称となるように配置する。そして、反射ミラーやプリズム等の反射体を用いた光路変更手段により、右撮影光学系６０Ｒと左撮影光学系６０Ｌの各々の光路が受光面７１Ｒ、７１Ｌの方向に向くように変更し、右撮影光学系６０Ｒと左撮影光学系６０Ｌの各々により被写体像が結像される像面が受光面７１Ｒ、７１Ｌの位置となるように構成する。これによって、支持部材によりイメージセンサ７０Ｒ、７０Ｌを移動させると、それらの受光面７１Ｒ、７１Ｌが、上記実施の形態と同様に、横方向の互いに異なる向きにシフトするように構成することができる。なお、受光面７１Ｒ、７１Ｌの向きは、それらの横方向が被写体像の左右方向と平行な方向に、かつ、左右の向きが互いに反対となるように配置することが望ましい。ただし、受光面７１Ｒ、７１Ｌの向きに関わらず、イメージセンサ７０Ｒ、７０Ｌにより取得した画像の左右方向及び左右の向きを画像処理上で任意に変更することができるため、受光面７１Ｒ、７１Ｌの向き（イメージセンサ７０Ｒ、７０Ｌの向き）はこれに限定されない。

以上、上記実施の形態における内視鏡画像の表示形態では、撮影部５０により取り込んだ右画像ＩＲと左画像ＩＬとを用いて図７（Ｃ）、図１２（Ｃ）、図１３（Ｃ）のように３Ｄ画像と２Ｄ画像とを融合した内視鏡画像ＩＲ＆ＩＬを表示するものとしたが、内視鏡画像の表示形態はこれに限らない。以下に示す内視鏡画像の表示形態に関する処理は、図２に示したプロセッサ装置１４における表示画像生成部１０４の処理によって対応することができる。

例えば、図７（Ｃ）、図１２（Ｃ）、図１３（Ｃ）において３Ｄ画像領域３６０（３Ｄ視野範囲３ＤＲ＆３ＤＬ）のみの画像（右画像ＩＲの右３Ｄ画像領域３６０Ｒと左画像ＩＬの左３Ｄ画像領域３６０Ｌの画像）を３Ｄ表示装置１８に３Ｄ画像のみの内視鏡画像として表示してもよい。

そして、３Ｄ表示装置１８の画面において、その３Ｄ画像のみの内視鏡画像（又は３Ｄ画像と２Ｄ画像を融合した内視鏡画像）に対して、所定の操作により切り替え可能に、又は、並列して、３Ｄ画像領域３６０（３Ｄ視野範囲３ＤＲ＆３ＤＬ）の画像とその両横の右２Ｄ画像領域３６２Ｒ（右２Ｄ視野範囲２ＤＲ）の画像と左２Ｄ画像領域３６２Ｌ（左２Ｄ視野範囲２ＤＬ）の画像とを含めた全体画像（内視鏡１２の全視野範囲ＶＦの全体画像）を２Ｄ画像のみの内視鏡画像として表示してもよい。

３Ｄ画像領域３６０の３Ｄ画像を２Ｄ画像として表示する形態として、右画像ＩＲの右３Ｄ画像領域３６０Ｒの画像と左画像ＩＬの左３Ｄ画像領域３６０Ｌの画像を間引き処理して解像度を低下させて３Ｄ画像として認識できないようにする（立体視不能な３Ｄ画像とする）形態や、右３Ｄ画像領域３６０Ｒの画像と左３Ｄ画像領域３６０Ｌの画像のうちのいずれか一方の画像のみを３Ｄ画像領域３６０の画像として表示する形態や、右３Ｄ画像領域３６０Ｒの画像と左３Ｄ画像領域３６０Ｌの画像とを合成、又は、融合した２Ｄ画像（合成処理した２Ｄ画像）を生成して３Ｄ画像領域３６０の画像として表示する形態などを採用することができる。右３Ｄ画像領域３６０Ｒの画像と左３Ｄ画像領域３６０Ｌの画像とを合成（融合）した２Ｄ画像として、例えば、それらの画像を重ね合わせた画像（平均した画像）を生成する形態が考えられる。

なお、３Ｄ表示装置１８に２Ｄ画像を表示する場合に、右眼用表示画像と左眼用表示画像の両方に同一の２Ｄ画像を表示してもよいし、いずれか一方のみに２Ｄ画像を表示してもよい。内視鏡１２の全視野範囲ＶＦの全体画像を２Ｄ画像のみの内視鏡画像として表示する場合における右画像ＩＲの右２Ｄ画像領域３６２Ｒの２Ｄ画像と左画像ＩＬの左２Ｄ画像領域３６２Ｌの２Ｄ画像についても同様である。また図７（Ｃ）、図１２（Ｃ）、図１３（Ｃ）のように３Ｄ画像と２Ｄ画像とを融合した内視鏡画像ＩＲ＆ＩＬを表示する場合についても同様である。また、２Ｄ画像のみの内視鏡画像は、３Ｄ画像を表示するモニタとは別の２Ｄ表示用のモニタに表示するようにしてもよい。

また、図７（Ｃ）等のように３Ｄ画像と２Ｄ画像とを融合した内視鏡画像ＩＲ＆ＩＬや、上記のように３Ｄ画像のみの内視鏡画像や２Ｄ画像のみの内視鏡画像を表示する場合に、それらの全体を画面内に表示するのではなく、一部の領域の画像のみを切り出して表示するようにしてもよい。例えば、画面上において内視鏡画像を表示する表示エリアの縦横比（横幅／縦幅の値とする）が、内視鏡画像よりも大きい場合、表示エリアの横幅と内視鏡画像の横幅が一致するようにし、表示エリア外となる内視鏡画像の上下の一部の領域の画像を非表示とするようにしてもよい。

さらに、内視鏡１２の操作部２２やプロセッサ装置１４の操作部３２４での所定の操作によって観察者等が画面に表示する内視鏡画像を拡大、縮小できるようにしてもよく、その場合に内視鏡画像の一部が表示エリア外となる場合には、内視鏡画像の一部の領域の画像を切り出して表示エリアに表示させるようにすればよい。このとき内視鏡画像から切り出して表示エリアに表示する画像領域を操作者がスクロール操作等によって変更できるようにしてもよい。

また、図７（Ｃ）等のように３Ｄ画像と２Ｄ画像とを融合した内視鏡画像ＩＲ＆ＩＬを表示する場合に、３Ｄ画像領域３６０と右２Ｄ画像領域３６２Ｒとの境界領域、及び、３Ｄ画像領域３６０と左２Ｄ画像領域３６２Ｌとの境界領域において、立体認識の破綻が生じる。この破綻を低減するため、それらの境界領域の画像に間引き処理などを施し、３Ｄ画像から２Ｄ画像への急激な飛躍を軽減するようにすると好適である。

たとえば、図１５（Ａ）に示すよう右画像ＩＲの右３Ｄ画像領域３６０Ｒの左端側の境界領域４２０Ｒと、同図（Ｂ）に示すように左画像ＩＬの左３Ｄ画像領域３６０Ｌの右端側の境界領域４２０Ｌの画像に対して間引き処理又はぼかし処理などを施して境界領域４２０Ｒ、４２０Ｌの画像の鮮明度を低下させる処理を施して、同図（Ｃ）のように内視鏡画像ＩＲ＆ＩＬを表示する。その場合に、右画像ＩＲの境界領域４２０Ｒと左画像ＩＬの境界領域４２０Ｌの画像に対して間引き処理やぼかし処理などにより鮮明度を低下させる効果を一様に与えるようにしてもよいし、境界に近づく程（右画像ＩＲの境界領域４２０Ｒの画像に対しては左端にに近づく程、左画像ＩＬの境界領域４２０Ｌの画像に対しては右端に近づく程）、間引き処理やぼかし処理などによる鮮明度を低下させる効果を徐々に強くするようにしてもよい。

なお、右画像ＩＲの境界領域４２０Ｒと共に、または、その境界領域４２０Ｒの代わりに、左画像ＩＬの左３Ｄ画像領域３６０Ｌの左端側の境界領域に鮮明度を低下させる処理を施し、左画像ＩＬの境界領域４２０Ｌと共に、または、その境界領域４２０Ｌの代りに、右画像ＩＲの右３Ｄ画像領域３６０Ｒの右端側の境界領域に鮮明度を低下させる処理を施してもよい。また、本処理は、３Ｄ画像のみの内視鏡画像を表示する場合にも同様に適用することができる。

以上、上記実施の形態では、イメージセンサ７０Ｒ、７０Ｌを図８に示した後端位置から図９に示した前端位置までの任意の位置に設定できるものとしたが、後端位置と前端位置のいずれかのみに設定できるものとしてもよいし、後端位置から前端位置までの間の離散的な複数の位置に設定できるものとしてもよい。

また、上記実施の形態では、軟性の内視鏡１２に本発明を適用した場合について説明したが、本発明は、硬性の内視鏡等のように内視鏡の種類にかかわらずに適用できる。

１０…立体内視鏡システム、１２…立体内視鏡（内視鏡）、１４…プロセッサ装置、１６…光源、１８…３Ｄ表示装置、２０…挿入部、２２…操作部、２４…ユニバーサルコード、３０…先端部、３０ａ…先端面、３２…湾曲部、３４…軟性部、５０…撮影部、５０ａ…中心面、５０ｂ…中心軸、５０Ｒ…右撮影部、５０Ｌ…左撮影部、５２…照明部、６０Ｒ…右撮影光学系、６０Ｌ…左撮影光学系、７０Ｒ、７０Ｌ…イメージセンサ、７１Ｒ、７１Ｌ…受光面、８０Ｒ、８０Ｌ…アナログ信号処理部（ＡＦＥ）、８２Ｒ、８２Ｌ…送信部、１００…受信部、１０２…画像処理部、１０４…表示画像生成部、１０６…表示制御部、１５０…３Ｄ画像＆広角２Ｄ画像表示エリア、１６０…３Ｄ画像表示エリア、１７０…広角２Ｄ画像表示エリア、２００Ｒ、２００Ｌ…処理部、２０２Ｒ、２０２Ｌ…駆動部、３００…前置レンズ、３０２Ｒ、３０２Ｌ…反射ミラー、３０３Ｒ、３０３Ｌ…反射面、３２０…モータ、３２２…制御部、３２４…操作部、３５０Ｒ、３５０Ｌ…受光面の全領域、３６０…３Ｄ画像領域、３６０Ｒ…右３Ｄ画像領域、３６０Ｌ…左３Ｄ画像領域、３６２Ｒ…右２Ｄ画像領域、３６２Ｌ…左２Ｄ画像領域、ＯＲ、ＯＬ…光軸、ＲＰ…基準面、ＩＲ…右画像、ＩＬ…左画像、ＩＲ＆ＩＬ…内視鏡画像、ＶＦ…全視野範囲、ＶＦＲ…右全視野範囲、ＶＦＬ…左全視野範囲、３ＤＲ…右３Ｄ視野範囲、３ＤＬ…左３Ｄ視野範囲、３ＤＲ＆３ＤＬ…３Ｄ視野範囲、２ＤＲ…右２Ｄ視野範囲、２ＤＬ…左２Ｄ視野範囲

Claims (12)

1. 被写体の観察方向となる観察軸に対して左右対称に配置された左右の光路に沿って前記観察軸の方向の被写体を被写体像として結像する撮影光学系を有し、立体視用の左右一対の視差画像を取得する立体内視鏡において、
   前記撮影光学系により結像される受光面をそれぞれ有する左右一対の撮像素子からなり、前記左右一対の撮像素子は、前記観察軸の方向に沿って一体的に移動可能に構成され、前記左右一対の撮像素子の受光面は前記観察軸に対して平行かつ左右対称に配置される撮像系と、
   前記左右一対の光路がそれぞれ前記左右一対の撮像素子の受光面側に向くように光路を変更する光路変更手段と、
   前記左右一対の撮像素子を前記観察軸の方向に移動させることにより前記左右一対の撮像素子の各々の視野範囲を左右方向にシフトさせる視野範囲変化手段と、
   を備えた立体内視鏡装置。
2. 前記撮像系は、前記左右一対の撮像素子の受光面が反対向きに配置される請求項１に記載の立体内視鏡装置。
3. 前記撮像系は、前記左右一対の撮像素子の受光面が向かい合って配置される請求項１に記載の立体内視鏡装置。
4. 前記撮像系は、回路が実装された基板によって前記左右一対の撮像素子が一体的に支持される請求項１〜３のうちのいずれか１項に記載の立体内視鏡装置。
5. 前記視野範囲変化手段は、前記撮像系に連結されるモータの動力により前記左右一対の撮像素子を前記観察軸の方向に移動させる請求項１〜４のうちのいずれか１項に記載の立体内視鏡装置。
6. 前記視野範囲変化手段は、前記撮像系に連結される操作ワイヤを伝達する動力により前記左右一対の撮像素子を前記観察軸の方向に移動させる請求項１〜４のうちのいずれか１項に記載の立体内視鏡装置。
7. 輻輳角を設定する前置レンズを前記撮影光学系の被写体側に備えた請求項１〜６のうちのいずれか１項に記載の立体内視鏡装置。
8. 前記左右一対の視差画像の視野範囲が重なる領域の画像を立体視用の３Ｄ画像として生成するとともに、視野範囲が重ならない領域の画像を前記３Ｄ画像の左右両側を拡張する平面視用の２Ｄ画像として生成する３Ｄ画像生成手段を備えた請求項１〜７のうちのいずれか１項に記載の立体内視鏡装置。
9. 前記３Ｄ画像生成手段は、前記３Ｄ画像における前記２Ｄ画像との境界領域の画像の鮮明度を低下させる請求項８に記載の立体内視鏡装置。
10. 前記左右一対の視差画像の全体の視野範囲の画像を平面視用の２Ｄ画像として生成する２Ｄ画像生成手段を備えた請求項１〜９のうちのいずれか１項に記載の立体内視鏡装置。
11. 前記２Ｄ画像生成手段は、前記左右一対の視差画像の視野範囲が重なる領域の画像を間引き処理によって立体視不能な３Ｄ画像として生成する請求項１０に記載の立体内視鏡装置。
12. 前記２Ｄ画像生成手段は、前記左右一対の視差画像の視野範囲が重なる領域の画像を合成処理によって２Ｄ画像として生成する請求項１０に記載の立体内視鏡装置。

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