JP4573667B2 - Endoscope device - Google Patents
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Description
本発明は、内視鏡装置に関し、特に、一または複数の対物光学系を有する内視鏡により得た被検部位の像を、複数の表示手段において表示させる内視鏡装置に関するものである。 The present invention relates to an endoscope apparatus, and more particularly to an endoscope apparatus that displays an image of a region to be examined obtained by an endoscope having one or a plurality of objective optical systems on a plurality of display means.
内視鏡装置は、従来より医療分野等において広く用いられている。特に、医療分野における内視鏡装置は、術者、補助者等が被検体である患者の生体内の観察等を行うという用途において主に用いられている。 Endoscope apparatuses have been widely used in the medical field and the like. In particular, endoscope apparatuses in the medical field are mainly used in applications in which an operator, an assistant, and the like perform in-vivo observation of a patient who is a subject.
内視鏡装置に用いられる内視鏡としては、例えば、特許文献１に提案されている立体視内視鏡のように、モニタ等の表示手段において広角の画像を表示させることができるような被検部位の像を得るための対物光学系と、モニタ等の表示手段において立体的な画像を表示させることができるような被検部位の像を得るために、各々の光軸がなす輻輳角を設定して視差を持つように配置された複数の対物光学系とを有するような内視鏡がある。
As an endoscope used for an endoscope apparatus, for example, a stereoscopic endoscope that has been proposed in
そして、前述したような立体視内視鏡を有する内視鏡装置を用いる際には、例えば、一方の対物光学系が得た被検部位の像に基づく立体的な画像と、他方の対物光学系が得た被検部位の像に基づく広角な画像とを別々の表示手段に表示させ、前記立体的な画像と、前記広角な画像のうち、一方の画像を術者が、他方の画像を補助者が見るような状態において生体内の観察等が行われる場合がある。
一般的に、前述したような複数の対物光学系により得られる立体的な画像は、広角の画像に比べて表示手段に表示される視野領域が狭い。そのため、例えば、一の対物光学系が得た被検体の被検部位の像が、一方の表示手段において立体的な画像として表示され、他の対物光学系が得た被検体の被検部位の像が、他方の表示手段において広角の画像として表示されるような場合、広角の画像と立体的な画像との視野領域の差異により、例えば、一方の表示手段において立体的な画像を見ている術者と、他方の表示手段において広角の画像を見ている補助者との間において、該被検部位に対する視認状況の差異が生じ、その結果、術者及び補助者が該被検部位に対する観察等を行う際に不都合が発生していた。なお、特許文献１に提案されている立体視内視鏡においては、前述した内容の不都合に対する提案はなされておらず、この点が課題となっていた。
In general, a stereoscopic image obtained by a plurality of objective optical systems as described above has a narrow visual field area displayed on the display means compared to a wide-angle image. Therefore, for example, the image of the test site of the subject obtained by one objective optical system is displayed as a stereoscopic image on one display means, and the test site of the test sample obtained by the other objective optical system is displayed. When an image is displayed as a wide-angle image on the other display means, for example, a stereoscopic image is viewed on one display means due to the difference in the viewing area between the wide-angle image and the stereoscopic image. There is a difference in the visibility of the test site between the surgeon and the assistant viewing the wide-angle image on the other display means. As a result, the surgeon and the assistant can observe the test site. Inconvenience occurred when performing the above. In the stereoscopic endoscope proposed in
本発明は、前述した点に鑑みてなされたものであり、一または複数の対物光学系が得た被検体の被検部位の像に基づいて一方の表示手段に表示される画像の視野領域を、他方の表示手段に表示される該被検部位の像の画像上に表示することにより、前記一方の表示手段に表示される画像に基づいて該被検部位の観察を行う人間の視野領域を、前記他方の表示手段に表示される画像に基づいて該被検部位の観察を行う人間が認識することができるような内視鏡装置を提供することを目的としている。 The present invention has been made in view of the above points, and provides a visual field region of an image displayed on one display unit based on an image of a test site of a subject obtained by one or a plurality of objective optical systems. A human visual field region for observing the test site based on the image displayed on the one display unit by displaying the image on the image of the test site displayed on the other display unit. An object of the present invention is to provide an endoscope apparatus that can be recognized by a person who observes the region to be examined based on an image displayed on the other display means.
本発明における内視鏡装置は、先端部を有し、被検部位の像を得るための一または複数の対物光学系が前記先端部の先端面に設けられた内視鏡と、前記対物光学系が得た前記被検部位の像を第１の画像として表示するための第１の表示手段と、前記対物光学系が得た前記被検部位の像を第２の画像として表示するための第２の表示手段とを有する内視鏡装置であって、前記対物光学系についての所定のデータを有する記憶手段と、前記被検部位に対する前記対物光学系の焦点を合わせるための測長手段と、前記測長手段からの情報に基づいて前記先端面から前記被検部位までの距離を算出し、前記第１の画像または前記第２の画像のうち、一方の画像において視認不可能な所定の領域を、前記距離と、前記所定のデータとに基づいた演算を行うことにより算出する演算手段と、前記演算手段の演算結果に基づき、前記第１の画像または前記第２の画像のうち、他方の画像上において前記所定の領域を示すための指示画像を生成する処理を行う画像生成部とを有する。 An endoscope apparatus according to the present invention includes an endoscope having a distal end portion and one or a plurality of objective optical systems for obtaining an image of a region to be examined provided on the distal end surface of the distal end portion, and the objective optics First display means for displaying the image of the test site obtained by the system as a first image, and for displaying the image of the test site obtained by the objective optical system as a second image An endoscope apparatus having a second display means, a storage means having predetermined data about the objective optical system, and a length measuring means for focusing the objective optical system with respect to the test site And calculating a distance from the distal end surface to the test site based on information from the length measuring means, and a predetermined image that is not visible in one of the first image and the second image. An area is calculated based on the distance and the predetermined data. And a processing for generating an instruction image for indicating the predetermined region on the other image of the first image and the second image based on the calculation result of the calculation means and the calculation result of the calculation means An image generation unit for performing
本発明の内視鏡装置によれば、一方の表示手段に表示される画像に基づいて被検部位の観察を行う人間の視野領域を、他方の表示手段に表示される画像に基づいて該被検部位の観察を行う人間が認識することができる。 According to the endoscope apparatus of the present invention, a human visual field region for observing a region to be examined based on an image displayed on one display unit is changed based on the image displayed on the other display unit. It can be recognized by a person who observes the inspection site.
以下、図面を参照して本発明の実施の形態を説明する。 Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings.
（第１の実施形態）
図１から図１３は、本発明の第１の実施形態に係るものである。
(First embodiment)
1 to 13 relate to a first embodiment of the present invention.
図１は、第１の実施形態に係る内視鏡装置の概要を示した構成図である。図２は、第１の実施形態に係る内視鏡装置が有する３Ｄ表示コントローラの内部構成図である。図３は、内視鏡装置がカートに搭載された状態を、術者の斜め前方側から見た構成図である。図４は、内視鏡装置がカートに搭載された状態を、術者の斜め後方側から見た構成図である。図５は、図３及び図４に示すカートを底面側から見た状態を示した構成図である。図６は、内視鏡装置が有する３Ｄ表示装置を接眼部側から見た状態を示した概観図である。図７は、図６に示す３Ｄ表示装置の一部を拡大して示した概観図である。図８は、内視鏡装置を用いて生体内の観察を行う際の、術者、補助者及び患者の位置関係を示す概略図である。図９は、マスク処理及びマスク表示処理に用いられる各要素の相関を示す図である。図１０は、左右の画像表示素子に各々表示される被検部位の像の画像を示す図である。図１１は、左右の画像表示素子に各々表示される被検部位の像に、マスク画像が重畳された画像を示す図である。図１２は、図１１に示す左右の画像表示素子に各々表示される被検部位の像の画像を、左右の目により同時に見ることにより見える被検部位の像の画像を示す図である。図１３は、モニタの画像表示領域に表示される被検部位の像の画像を示す図である。 FIG. 1 is a configuration diagram illustrating an overview of an endoscope apparatus according to the first embodiment. FIG. 2 is an internal configuration diagram of a 3D display controller included in the endoscope apparatus according to the first embodiment. FIG. 3 is a configuration diagram of a state in which the endoscope apparatus is mounted on the cart, as viewed from an oblique front side of the operator. FIG. 4 is a configuration diagram of the state where the endoscope apparatus is mounted on the cart as viewed from the obliquely rear side of the operator. FIG. 5 is a configuration diagram showing the cart shown in FIGS. 3 and 4 as viewed from the bottom side. FIG. 6 is an overview diagram illustrating a state in which the 3D display device included in the endoscope apparatus is viewed from the eyepiece side. FIG. 7 is an outline view showing a part of the 3D display device shown in FIG. 6 in an enlarged manner. FIG. 8 is a schematic diagram showing the positional relationship between the operator, the assistant, and the patient when performing in-vivo observation using the endoscope apparatus. FIG. 9 is a diagram showing the correlation between the elements used in the mask process and the mask display process. FIG. 10 is a diagram showing an image of the image of the test site displayed on each of the left and right image display elements. FIG. 11 is a diagram illustrating an image in which a mask image is superimposed on an image of a test site displayed on each of the left and right image display elements. FIG. 12 is a diagram showing an image of the image of the test site that is visible when the images of the test site displayed on the left and right image display elements shown in FIG. 11 are viewed simultaneously with the left and right eyes. FIG. 13 is a diagram showing an image of the image of the test site displayed in the image display area of the monitor.
内視鏡装置１は、図１に示すように、被検体としての生体内において、被検部位の像に対し、立体撮像及び広角撮像を行い、撮像した被検部位の像を撮像信号として出力する内視鏡２と、内視鏡２に照明光を供給する光源装置３と、内視鏡２から出力される撮像信号に対して信号処理を行い、画像信号を生成する信号処理装置４と、信号処理装置４から出力される画像信号に対し、表示制御を行う立体表示コントローラ（以下、３Ｄ表示コントローラと略記する）５と、立体撮像による被検部位の像の画像表示を行う、表示手段としての３Ｄ表示装置６と、広角撮像による被検部位の像の画像表示を行い、かつ、画像表示領域の縦横比が４：３である、表示手段としてのモニタ７とを有する。
As shown in FIG. 1, the
内視鏡２は、被検部位の像を結像する対物光学系を先端側に設けた細長の挿入部１１と、挿入部１１の後端側に設けられ、術者等が把持する把持部１２と、把持部１２の後端側に設けられた接眼部１３とを有する内視鏡本体１４と、内視鏡本体１４の接眼部１３に対して着脱自在に装着されるカメラユニット１５とから構成される。
The
内視鏡２の挿入部１１の内部には、導光手段としてのライトガイド１６が挿通されている。ライトガイド１６は、先端側においては、出射端面が挿入部１１の先端部１８に設けられた図示しない照明窓に固定されるように配置され、また、後端側においては、ライトガイドケーブル１７と連通している。また、一端がライトガイド１６に連通するライトガイドケーブル１７は、他端が光源装置３に接続されている。そのため、光源装置３により供給された照明光は、ライトガイドケーブル１７及びライトガイド１６を介し、挿入部１１の先端部１８から出射されることにより、被検部位を照明する。
A
内視鏡２における挿入部１１の先端部１８の先端面には、照射光により照明された同一の被検部位に対して、左右方向に視差をもって結像するように、左右方向に間隔２Ｌだけ離間して配置された、第１の対物光学系を構成する左用の対物光学系２１Ｌと、第１の対物光学系を構成する右用の対物光学系２１Ｒと、光学的特性略同一である左右用の対物光学系２１Ｌ，２１Ｒにより得られる被検部位の像より広い結像範囲で結像する、第２の対物光学系としての広角或いはワイド（Ｗ）用の対物光学系２１Ｗとが配置されている。
On the distal end surface of the
左右用及び広角用の対物光学系２１Ｌ、２１Ｒ及び２１Ｗの各々が得た被検部位の像は、挿入部１１内に挿通されたリレー光学系２２Ｌ、２２Ｒ及び２２Ｗにより各々後端側に伝送され、接眼部１３に配置された接眼光学系２３Ｌ、２３Ｒ及び２３Ｗを経て肉眼で観察することができる。接眼光学系２３Ｌ及び接眼光学系２３Ｒは、図１に示すように、縁部が各々の光軸に略直交する同一の軸上に配置されるように設けられ、また、接眼光学系２３Ｌの縁部の一部及び接眼光学系２３Ｒの縁部の一部は、レンズ接続部２３Ａにより接続されている。なお、レンズ接続部２３Ａは、接眼光学系２３Ｗの光軸と交わらないような位置、すなわち、接眼光学系２３Ｗがさらに後端側に被検部位の像を伝送する際に、該被検部位の像の伝送が阻害されないような位置に設けられている。また、接眼光学系２３Ｒの縁部の一部は、図１に示すように、レンズ接続部２３Ｂを介して焦点調整モータ２３Ｃに接続されている。接眼部１３の内部に設けられた、焦点調整モータ２３Ｃは、３Ｄ表示コントローラ５から出力されるモータ移動信号に基づいて、レンズ接続部２３Ａ、２３Ｂにより接続された接眼光学系２３Ｌ、２３Ｒを、各々内視鏡２の先端側または後端側に移動させる。また、焦点調整モータ２３Ｃは、レンズ接続部２３Ａ、２３Ｂにより接続された接眼光学系２３Ｌ、２３Ｒが、各々内視鏡２の先端側または後端側にどの位移動したかというモータ変移情報を、エンコーダ等によりモータ変移信号に変換し、該モータ変移信号を３Ｄ表示コントローラ５に対して出力する。なお、測長手段は、レンズ接続部２３Ａ、２３Ｂおよび焦点調整モータ２３Ｃにより構成される。
Images of the test site obtained by the left and right objective
図１に示すように、カメラユニット１５は、結像光学系２４Ｌ、２４Ｒ及び２４Ｗと、これら結像光学系の各々の結像位置に配置された、撮像手段としての電荷結合素子（以下、ＣＣＤと略記する）２５Ｌ、２５Ｒ及び２５Ｗとを内部に有している。そして、カメラユニット１５が接眼部１３に装着されると、接眼光学系２３Ｌ、２３Ｒ及び２３Ｗに略対向するように各々配置される結像光学系２４Ｌ、２４Ｒ及び２４Ｗにより、ＣＣＤ２５Ｌ、２５Ｒ及び２５Ｗに被検部位の像が結像される。
As shown in FIG. 1, the
すなわち、左右用及び広角用の対物光学系２１Ｌ、２１Ｒ及び２１Ｗの各々が得た被検部位の像は、リレー光学系２２Ｌ、２２Ｒ及び２２Ｗ等を介して左右用及び広角用のＣＣＤ２５Ｌ、２５Ｒ及び２５Ｗに各々結像された後、各々光電変換され、各々撮像信号として出力される。
That is, the images of the test sites obtained by the left and right objective
ＣＣＤ２５Ｌ、２５Ｒ及び２５Ｗは、信号線を介し、信号処理装置４を構成するカメラコントロールユニット（以下、ＣＣＵと略記する）２６Ｌ、２６Ｒ及び２６Ｗに各々接続される。なお、図面中における主要な構成要素においては、例えばＣＣＵ（Ｌ）２６Ｌのように、より詳細に示している。左右用及び広角用のＣＣＵ２６Ｌ、２６Ｒ及び２６Ｗは、左右用及び広角用のＣＣＤ２５Ｌ、２５Ｒ及び２５Ｗにより光電変換されて出力される撮像信号に対して信号処理を行った後、該信号処理を行った後の撮像信号を画像信号に変換する。
The
ＣＣＵ２６Ｌ及びＣＣＵ２６Ｒから出力される左右の画像信号は、３Ｄ表示コントローラ５を介し、３Ｄ表示装置６における左右の画像表示を行う、例えば液晶モニタ（ＬＣＤと略記）、ＤＭＤ、有機ＥＬ等により形成される、画像表示領域の縦横比が４：３である画像表示素子２７Ｌ、２７Ｒに各々入力され、被検部位の像に基づく左右の画像が表示される。そして、観察者としての術者は、３Ｄ表示装置６の左右の接眼窓６１Ｌ、６１Ｒから左右の画像表示素子２７Ｌ、２７Ｒに表示された左右の画像を観察することにより、被検部位を立体的な画像として観察することができる また、ＣＣＵ２６Ｗから出力される広角の画像信号は、３Ｄ表示コントローラ５を介し、例えばＬＣＤであるモニタ７に入力され、被検部位の像に基づく広角の画像が表示される。
The left and right image signals output from the
３Ｄ表示コントローラ５は、左右のＣＣＤ２５Ｌ、２５Ｒから出力される左右の撮像信号に対応してＣＣＵ２６Ｌ及びＣＣＵ２６Ｒから出力される左右の画像信号Ｖｌ及びＶｒに基づき、視点の変更に応じて左右の画像における水平方向の表示位置をシフト（移動）する移動処理、及び左右で同じ画像範囲を観察できるように左右の画像における不一致の画像領域部分をマスクすることにより、該不一致の画像領域部分を視認不可能とするようなマスク処理を行う機能を有している。また、３Ｄ表示コントローラ５は、ＣＣＤ２５Ｗから出力される広角の撮像信号に対応してＣＣＵ２６Ｗから出力される広角の画像信号Ｖｗに基づき、前記移動処理と同様の処理、及び前記左右の画像に対して行われた前記マスク処理においてマスクされた部分、すなわち、３Ｄ表示装置６を介して被検部位を立体的な画像として観察している術者が視認不可能な視野領域を、モニタ７に表示される、例えば、広角の画像等の画像中に表示するマスク表示処理を行う機能もまた有している。以下、図２を参照しつつ、前述したような各機能を有する３Ｄ表示コントローラ５の構成について説明を行う。
The
３Ｄ表示コントローラ５は、図２に示すように、Ａ／Ｄ変換器３１Ｌ、３１Ｒ及び３１Ｗと、スケーラ回路３２Ｌ、３２Ｒ及び３２Ｗと、画像メモリ３３Ｌ、３３Ｒ及び３３Ｗと、画像ミキサ３４Ｌ、３４Ｒ及び３４Ｗと、スーパーインポーズ生成部３５Ｌ、３５Ｒ及び３５Ｗと、ディスプレイＩ／Ｆトランスミッタ３７Ｌ、３７Ｒ及び３７Ｗと、中央処理装置（以下、ＣＰＵと略記する）３８と、操作スイッチ３９と、ＲＯＭ４７とを有している。
As shown in FIG. 2, the
図２に示すように、ＣＣＵ２６Ｌ、２６Ｒ及び２６Ｗから出力される左右の画像信号Ｖｌ，Ｖｒ及び広角の画像信号Ｖｗは、各々Ａ／Ｄ変換器３１Ｌ，３１Ｒ及び３１Ｗに入力され、各々デジタル信号に変換される。
As shown in FIG. 2, the left and right image signals Vl and Vr and the wide-angle image signal Vw output from the
Ａ／Ｄ変換器３１Ｌ、３１Ｒ及び３１Ｗから出力されるデジタル信号は、各々スケーラ回路３２Ｌ、３２Ｒ及び３２Ｗに入力される。スケーラ回路３２Ｌ、３２Ｒは、Ａ／Ｄ変換器３１Ｌ、３１Ｒから出力されるデジタル信号に対し、画像表示素子２７Ｌ、２７Ｒの解像度に合わせるような画像処理を行い、該画像処理を行った後のデジタル信号を画像メモリ３３Ｌ、３３Ｒに出力する。また、スケーラ回路３２Ｗは、Ａ／Ｄ変換器３１Ｗから出力されるデジタル信号に対し、モニタ７の解像度に合わせるような画像処理を行い、該画像処理を行った後のデジタル信号を画像メモリ３３Ｗに出力する。そして、画像メモリ３３Ｌ、３３Ｒ及び３３Ｗは、スケーラ回路３２Ｌ、３２Ｒ及び３２Ｗから出力されたデジタル信号を、各々一時格納する。
Digital signals output from the A /
画像メモリ３３Ｌ、３３Ｒ及び３３Ｗは、ＣＰＵ３８から出力される画像表示信号に基づき、格納している左右及び広角の画像信号を画像ミキサ３４Ｌ、３４Ｒ及び３４Ｗに対して各々出力する。
The
画像生成部を構成するスーパーインポーズ生成部３５Ｌ、３５Ｒは、ＣＰＵ３８から出力されるマスク生成信号に基づき、前述したようなマスク処理を行うための、黒画像等の画像である左右のマスク画像を生成し、該マスク画像をマスク画像信号として画像ミキサ３４Ｌ、３４Ｒに対して各々出力する。また、スーパーインポーズ生成部３５Ｗは、マスク生成信号に続いてＣＰＵ３８から出力されるマスク表示信号に基づき、前述したようなマスク表示処理を行うためのマスク表示画像を生成し、該マスク表示画像をマスク表示画像信号として画像ミキサ３４Ｗに対して出力する。
The
画像ミキサ３４Ｌ、３４Ｒは、画像メモリ３３Ｌ、３３Ｒから出力される左右の画像信号と、スーパーインポーズ生成部３５Ｌ、３５Ｒから出力される左右のマスク画像信号と、ＣＰＵ３８から出力される制御信号とに基づき、左右の画像信号に左右のマスク画像信号を重畳した、左右のマスク重畳画像信号をディスプレイＩ／Ｆトランスミッタ３７Ｌ、３７Ｒに対して各々出力する。
The
ディスプレイＩ／Ｆトランスミッタ３７Ｌ、３７Ｒは、画像ミキサ３４Ｌ、３４Ｒから出力される左右のマスク重畳画像信号に基づき、該左右のマスク重畳画像信号を３Ｄ表示装置６の左右の画像表示素子２７Ｌ、２７Ｒに対応する信号の形式に変換した後、左右の画像表示素子２７Ｌ、２７Ｒに対して出力する。なお、ディスプレイＩ／Ｆトランスミッタ３７Ｌ、３７Ｒは、ディスプレイ、モニタ等の表示装置に対する高速信号伝送Ｉ／Ｆとして標準的に採用されているＬＶＤＳ（Ｌｏｗ Ｖｏｌｔａｇｅ Ｄｉｆｆｅｒｅｎｔｉａｌ Ｓｉｇｎａｌｉｎｇ）、ＤＶＩ（Ｄｉｇｉｔａｌ Ｖｉｓｕａｌ Ｉｎｔｅｒｆａｃｅ）等の規格に対応した出力を行うものにより構成されている。
Based on the left and right mask superimposed image signals output from the
また、画像ミキサ３４Ｗは、画像メモリ３３Ｗから出力される広角の画像信号と、スーパーインポーズ生成部３５Ｗから出力されるマスク表示画像信号と、ＣＰＵ３８から出力される制御信号とに基づき、広角の画像信号にマスク表示画像信号を重畳した、マスク表示重畳画像信号をディスプレイＩ／Ｆトランスミッタ３７Ｗに対して出力する。
Further, the
ディスプレイＩ／Ｆトランスミッタ３７Ｗは、画像ミキサ３４Ｗから出力されるマスク表示重畳画像信号に基づき、該マスク表示重畳画像信号をモニタ７に対応する信号の形式に変換した後、モニタ７に対して出力する。なお、ディスプレイＩ／Ｆトランスミッタ３７Ｗは、ディスプレイ、モニタ等の表示装置に対する高速信号伝送Ｉ／Ｆとして標準的に採用されているＬＶＤＳ、ＤＶＩ等の規格に対応した出力を行うものにより構成されている。
The display I /
演算手段としてのＣＰＵ３８は、画像メモリ３３Ｌ、３３Ｒに左右の画像信号が格納されたタイミングにおいて、スーパーインポーズ生成部３５Ｌ、３５Ｒにマスク処理を行わせるためのデータ及びプログラムをＲＯＭ４７から読み込んだ後、該データ及びプログラムと、焦点調整モータ２３Ｃから出力されたモータ変移信号とに基づく演算によりマスク生成信号を生成し、該マスク生成信号をスーパーインポーズ生成部３５Ｌ、３５Ｒに対して各々出力する。その後、ＣＰＵ３８は、画像メモリ３３Ｌ、３３Ｒに対して画像表示信号を出力することにより、画像メモリ３３Ｌ、３３Ｒから画像ミキサ３４Ｌ、３４Ｒに対して左右の画像信号を出力させる。そして、ＣＰＵ３８は、左右の画像信号と、スーパーインポーズ生成部３５Ｌ、３５Ｒから出力される左右のマスク画像信号とが画像ミキサ３４Ｌ、３４Ｒに入力されたタイミングにおいて、画像ミキサ３４Ｌ、３４Ｒに対して制御信号を出力することにより、左右の画像信号に左右のマスク画像信号を重畳させる。
The
また、ＣＰＵ３８は、画像ミキサ３４Ｌ、３４Ｒにおいて、左右の画像信号に左右のマスク画像信号が重畳され、かつ、画像メモリ３３Ｗに広角の画像信号が格納されたタイミングにおいて、スーパーインポーズ生成部３５Ｗが行うマスク表示処理の際に用いるデータ及びプログラムをＲＯＭ４７から読み込み、該データ及びプログラムと、マスク生成信号を生成するために行った演算結果とに基づく演算によりマスク表示信号を生成し、該マスク表示信号をスーパーインポーズ生成部３５Ｗに対して出力する。
Further, the
その後、ＣＰＵ３８は、画像メモリ３３Ｗに対して画像表示信号を出力することにより、画像メモリ３３Ｗから画像ミキサ３４Ｗに対して広角の画像信号を出力させる。そして、ＣＰＵ３８は、広角の画像信号と、スーパーインポーズ生成部３５Ｗから出力されるマスク表示画像信号とが画像ミキサ３４Ｗに入力されたタイミングにおいて、画像ミキサ３４Ｗに対して制御信号を出力することにより、広角の画像信号にマスク表示画像信号を重畳させる。
Thereafter, the
また、３Ｄ表示コントローラ５における、例えば、フロントパネルには、視点位置の変更により、表示変更の指示入力やその他の指示入力を行う操作スイッチ３９が設けられている。術者等により操作スイッチ３９が操作されることにより操作指示信号が出力されると、ＣＰＵ３８は、該操作指示信号に対応した制御動作を行う。
In the
操作スイッチ３９には、視点を変更する視点変更スイッチ４１と、マスク表示切り替えスイッチ４２とが設けられている。
The
視点変更スイッチ４１は、内視鏡２の焦点調整モータ２３Ｃと接続され、押下されている間だけ焦点調整モータ２３Ｃに対して出力されるモータ移動信号により、焦点調整モータ２３Ｃを動作させ、接眼光学系２３Ｌ、２３Ｒを内視鏡２の後端側に移動させるモータ移動スイッチ４１ａと、内視鏡２の焦点調整モータ２３Ｃと接続され、押下されている間だけ焦点調整モータ２３Ｃに対して出力されるモータ移動信号により、焦点調整モータ２３Ｃを動作させ、接眼光学系２３Ｌ、２３Ｒを内視鏡２の先端側に移動させるモータ移動スイッチ４１ｂとを有する。
The
また、マスク表示切り替えスイッチ４２は、補助者等により押下されることにより、マスク表示画像をモニタ７に表示状態とするような操作指示信号を出力するマスク表示スイッチ４２ａと、補助者等により押下されることにより、モニタ７に表示されるマスク表示画像を非表示状態とするような操作指示信号を出力するマスク非表示スイッチ４２ｂとを有する。そして、マスク表示スイッチ４２ａ及びマスク非表示スイッチ４２ｂは、信号線によりＣＰＵ３８と接続されている。
The mask
なお、操作スイッチ３９に設けられた視点変更スイッチ４１及びマスク表示切り替えスイッチ４２は、図２に示すような構成のものに限るものではなく、例えば、図示しないフットスイッチ等により構成されるようなものであっても良い。
Note that the
３Ｄ表示装置６は、例えば、図３に示すように、カート５１の天板から上方に延出されたアーム５２の先端部材５３に取り付けられている。
For example, as illustrated in FIG. 3, the
カート５１には、光源装置３と、ＣＣＵ２６Ｌ、２６Ｒ及び２６Ｗと、３Ｄ表示コントローラ５とが搭載されている。
カート５１の天板から上方に延出されるアーム５２は、そのアーム根元部の軸５２ａが天板の上面に、垂直な方向でなく、斜め方向に回動自在に固定されている。
アーム５２は、平行なリンク構造部５４で回動自在にしたリンク構造にされており、前述したように、その根元部を斜め方向に設定することにより、術者５５の頭ごしに３Ｄ表示装置６を保持し、かつ、折り畳んだ時の高さをなるべく低くできるようにしていいる。
In the
The
The
なお、モニタ７は、図３及び図４に示すように、カート５１の天板の上部に配置されており、３Ｄ表示コントローラ５から出力されるマスク表示重畳画像信号に基づき、例えば、広角の画像中にマスク表示画像が重畳された画像を２次元表示（２Ｄ表示）する。このような構成により、術者５５以外の図示しない補助者等は、３Ｄ表示装置６を介して被検部位を立体的な画像として観察している術者５５がマスク処理により視認不可能な視野領域を示すためのマスク表示画像が、例えば、広角の画像中に重畳された画像を見ながら被検部位の像の観察を行う。
As shown in FIGS. 3 and 4, the
また、図５に示すように、カート５１の底面には、４個のキャスタ５６ａ〜５６ｄの他に、さらに追加したキャスタ５６ｅと、２個のストッパ５７ａ、５７ｂとが設けられている。さらに、カート５１の底面には、転倒しにくくするための重り５８が取り付けられている。
このように、カート５１は、専有面積をなるべく小さくし、かつ、転倒しにくくするため、２つのストッパ５７ａ、５７ｂの間にもキャスタ５６ｅが設けられたような構造を有している。
また、図６は、３Ｄ表示装置６における術者５５が立体観察する接眼部（アイピース）側の構造を示している。なお、３Ｄ表示装置６における左右の突出する棒状部材は、術者が把持して３Ｄ表示装置６を観察状態に設定するための把持操作する取手６０ａ、６０ｂである。
Further, as shown in FIG. 5, in addition to the four casters 56a to 56d, an
Thus, the
FIG. 6 shows the structure of the eyepiece (eyepiece) side that the
３Ｄ表示装置６における接眼窓６１Ｌ，６１Ｒの周辺には、余計な外光を遮断し、画像に没入できるようにするため、アイシェード部６２が設けられている。
アイシェード部６２は、図７に示すように、アイシェード本体６３と、アイシェード本体６３の前部上面側を押さえる押さえ板６４Ａと、前部の底面側を押さえる図示しない押さえ板（明確化するため６４Ｂとする）とからなる。
アイシェード本体６３は、シリコンゴム等により一体的に成型され、その上面及び底面には凸部６５ａ、６５ｂが、側面にはフランジ部６６ａ、６６ｂが各々設けられている。
An
As shown in FIG. 7, the
The
押さえ板６４Ａには、孔部６７ａ、６７ｂが設けられており、アイシェード本体６３の凸部６５ａ、６５ｂを通し、折り返し部６８ａにアイシェード本体６３を挟むことにより引っ掛けて固定することができる。なお、押さえ板６４Ｂに関してもアイシェード本体６３の底面側において同様の構成を有し、図示しない孔部に図示しない凸部を通した後、折り返し部６８ｂにアイシェード本体６３を挟むことにより引っ掛けて固定することができる。
The holding
また、押さえ板６４Ａ、６４Ｂ及びアイシェード本体６３は、図示しないビスにより３Ｄ表示装置６に固定されている。さらに、アイシェード本体６３は、押さえ板６４Ａ及び６４Ｂと、接着剤等により接着されて固定されている。
次に、本実施形態の内視鏡装置１における作用を説明する。
Further, the holding
Next, the operation of the
例えば、図３に示すようにカート５１に光源装置３、ＣＣＵ２６Ｌ、２６Ｒ及び２６Ｗ、３Ｄ表示コントローラ５等が搭載された状態において、術者５５は、アーム５２の先端部材５３から下方に取り付けられた３Ｄ表示装置６に表示される立体的な画像を見ながら、内視鏡２の挿入部１１を（図３には）図示しない患者の体内に挿入する。
図８に示すように、補助者１０７は、患者１０８が載置されたベッド５９を挟んで、術者５５と向かい合うような位置において、カート５１の天板の上部に配置されたモニタ７に表示される広角の画像を見ながら、各々患者１０８の体内の観察を行う。なお、術者５５または補助者１０７は、被検部位における病変部位を切除する等の処置を行う場合には、（図８には）図示しない処置具を、トラカール等を介して体内に挿入した後、内視鏡２による観察を行いながら処置を行う。
For example, as shown in FIG. 3, in the state where the
As shown in FIG. 8, the
内視鏡２の挿入部１１を患者１０８の体内に挿入した後、術者５５は、３Ｄ表示装置６に表示される立体的な画像を見ながら、モータ移動スイッチ４１ａ、４１ｂを操作する。このような操作により、術者５５は、先端部１８の先端面から被検部位までの距離に応じ、焦点調整モータ２３Ｃを動作させて接眼光学系２３Ｌ、２３Ｒを内視鏡２の先端側または後端側に移動させ、該被検部位に対して視野領域の焦点が合うように調整を行う。
After inserting the
そして、３Ｄ表示コントローラ５のＣＰＵ３８は、焦点調整モータ２３Ｃから出力されるモータ変移信号に基づき、先端部１８の先端面から被検部位までの距離を算出する。そして、ＣＰＵ３８は、先端部１８の先端面から被検部位までの距離が図９に示される距離ｄである場合、スーパーインポーズ生成部３５Ｌ、３５Ｒにマスク処理を行わせるためのデータ及びプログラムをＲＯＭ４７から読み込み、下記のような一連の演算を行う。
Then, the
図９に示すように、左右方向に間隔２Ｌだけ離間して配置された対物光学系２１Ｌ、２１Ｒにより撮像された被検部位の像が、左右の画像表示素子２７Ｌ、２７Ｒに同一の画像として表示される、すなわち、対物光学系２１Ｌ、２１Ｒの水平方向の視野領域が、例えば、図１０に示すように一致するような被検部位までの距離を距離ｌとした場合、ＣＰＵ３８は、間隔２Ｌと、距離ｄと、距離ｌとの関係より、対物光学系２１Ｌ、２１Ｒのいずれかのみにおいて得ることのできる被検部位の像が存在するような、水平方向の視野領域の長さＤを、下記数式（１）に基づいた演算により算出する。
As shown in FIG. 9, the images of the region to be examined imaged by the objective
Ｄ＝２Ｌ｜ｌ−ｄ｜／ｌ ・・・（１）
また、ＣＰＵ３８は、対物光学系２１Ｌ、２１Ｒが有する視野角２θと、間隔２Ｌと、距離ｄとの関係より、距離ｌにおいて、対物光学系２１Ｌ、２１Ｒが得る被検部位の像の、水平方向の視野領域の長さＨを、下記数式（２）に基づいた演算により算出する。
D = 2L | 1-d | / l (1)
Further, the
なお、ＣＰＵ３８は、先端部１８の挿入軸に対する対物光学系２１Ｌ、２１Ｒの光軸の傾き角を無視し、対物光学系２１Ｌ、２１Ｒの光軸は先端部１８の挿入軸に平行であるものとして、数式（２）に基づく演算を行い、水平方向の視野領域の長さＨを算出するものとする。また、間隔２Ｌ、距離ｌ及び視野角２θの各々の値は、対物光学系２１Ｌ、２１Ｒについての所定のデータとして、ＣＰＵ３８が数式（２）に基づく演算を行う際に、記憶手段であるＲＯＭ４７から読み込むデータに含まれているものであるとする。
Note that the
そして、ＣＰＵ３８は、数式（１）及び数式（２）に基づいて算出した、長さＤ及び長さＨの値を信号化し、マスク生成信号としてスーパーインポーズ生成部３５Ｌ、３５Ｒに対して出力する。
Then, the
スーパーインポーズ生成部３５Ｌ、３５Ｒは、ＣＰＵ３８から出力されるマスク生成信号に含まれる、長さＤ及び長さＨの値に基づき、各々の視野領域におけるマスク処理を行うための左右のマスク画像を各々生成し、該マスク画像をマスク画像信号として画像ミキサ３４Ｌ、３４Ｒに対して各々出力する。
The
画像ミキサ３４Ｌ、３４Ｒは、画像メモリ３３Ｌ、３３Ｒから出力される左右の画像信号と、スーパーインポーズ生成部３５Ｌ、３５Ｒから出力される左右のマスク画像信号と、ＣＰＵ３８から出力される制御信号とに基づき、左右の画像信号に左右のマスク画像信号を重畳した、左右のマスク重畳画像信号をディスプレイＩ／Ｆトランスミッタ３７Ｌ、３７Ｒに対して各々出力する。
The
ディスプレイＩ／Ｆトランスミッタ３７Ｌ、３７Ｒは、画像ミキサ３４Ｌ、３４Ｒから出力される左右のマスク重畳画像信号に基づき、該左右のマスク重畳画像信号を３Ｄ表示装置６の左右の画像表示素子２７Ｌ、２７Ｒに対応する信号の形式に変換した後、左右の画像表示素子２７Ｌ、２７Ｒに対して出力する。これにより、例えば、図１１に示すように、画像表示素子２７Ｌの画像表示領域には、垂直方向の長さ３Ｈ／４、水平方向の長さＨの範囲における被検部位１０１（及び被検部位１０１の処置を行う鉗子等の処置具１０２）の像の画像に、垂直方向の長さ３Ｈ／４、水平方向の長さＤの範囲における、黒画像等の画像である、第１の指示画像としてのマスク画像ＭＬが該画像表示領域の左端部に重畳されたような画像が表示される。また、例えば、図１１に示すように、画像表示素子２７Ｒの画像表示領域には、垂直方向の長さ３Ｈ／４、水平方向の長さＨの範囲における被検部位１０１（及び被検部位１０１の処置を行う鉗子等の処置具１０２）の像の画像に、垂直方向の長さ３Ｈ／４、水平方向の長さＤの範囲における、黒画像等の画像である、第２の指示画像としてのマスク画像ＭＲが該画像表示領域の右端に重畳されたような画像が表示される。これにより、術者５５は、３Ｄ表示装置６において、左右の画像表示素子２７Ｌ、２７Ｒに表示される、図１１に示すような被検部位１０１（及び処置具１０２）の像の画像を左右の目により同時に見ることにより、図１２に示すような、第１の画像としての被検部位１０１（及び処置具１０２）の像の画像を見ながら、被検部位１０１に対する観察等を行う。換言すると、術者５５は、垂直方向の長さ３Ｈ／４、水平方向の長さＨの範囲における被検部位１０１（及び処置具１０２）の像の画像にマスク処理が行われた、すなわち、マスク画像ＭＬ及びマスク画像ＭＲが重畳されたような立体的な画像を見ながら、被検部位１０１に対する観察等を行う。
Based on the left and right mask superimposed image signals output from the
また、ＣＰＵ３８は、画像ミキサ３４Ｌ、３４Ｒにおいて、左右の画像信号に左右のマスク画像信号が重畳され、かつ、画像メモリ３３Ｗに広角の画像信号が格納されたタイミングにおいて、スーパーインポーズ生成部３５Ｗが行うマスク表示処理の際に用いるデータ及びプログラムをＲＯＭ４７から読み込み、対物光学系２１Ｗが有する（θ＜φとなるような）視野角２φと、距離ｄとの関係より、距離ｄにおいて、対物光学系２１Ｗが得る被検部位の像の、水平方向の視野領域の長さｈを、下記数式（３）に基づいた演算により算出する。
Further, the
ｈ＝２ｄｔａｎφ ・・・（３）
そして、ＣＰＵ３８は、数式（１）、数式（２）及び数式（３）に基づいて算出した、長さＤ、長さＨ及び長さｈの値を信号化し、マスク表示信号としてスーパーインポーズ生成部３５Ｗに対して出力する。
h = 2 dtanφ (3)
Then, the
スーパーインポーズ生成部３５Ｗは、ＣＰＵ３８から出力されるマスク表示信号に含まれる、長さＤ、長さＨ及び長さｈの値に基づき、下記のような一連の演算を行うことにより、マスク表示画像を生成する。
The superimpose generator 35W performs a mask display by performing the following series of operations based on the values of the length D, the length H, and the length h included in the mask display signal output from the
画像表示領域の縦横比が４：３であるモニタ７、すなわち、画像表示領域における水平方向の画素数が４Ｐ（Ｐ＝１，２，３…）であり、画像表示領域における垂直方向の画素数が３Ｐであるモニタ７において、画像表示領域の左上端を原点（０，０）とし、前記原点から右方向にＸ軸が、前記原点から下方向にＹ軸が各々伸びるように仮想的に座標軸を定めた場合、スーパーインポーズ生成部３５Ｗは、下記数式（４）から数式（７）に基づいた演算により、マスク表示画像をモニタ７の画像表示領域に表示させるための指標となる、モニタ７の画像表示領域における４つの座標（Ｘ１，Ｙ１）、（Ｘ２，Ｙ１）、（Ｘ１，Ｙ２）及び（Ｘ２，Ｙ２）を設定する。
The
Ｘ１＝｛２（ｈ−Ｈ）Ｐ−４ＤＰ｝／ｈ ・・・（４）
Ｘ２＝｛２（ｈ＋Ｈ）Ｐ−４ＤＰ｝／ｈ ・・・（５）
Ｙ１＝３（ｈ−Ｈ）Ｐ／２ｈ ・・・（６）
Ｙ２＝３（ｈ＋Ｈ）Ｐ／２ｈ ・・・（７）
そして、スーパーインポーズ生成部３５Ｗは、数式（４）から数式（７）に基づいた演算により算出及び設定した４つの座標に基づき、３Ｄ表示装置６を介して被検部位１０１（及び処置具１０２）の像を観察する術者５５がマスク処理により視認不可能な視野領域を示すためのマスク表示画像を生成し、該マスク表示画像をマスク表示画像信号として画像ミキサ３４Ｗに対して出力する。
X1 = {2 (h-H) P-4DP} / h (4)
X2 = {2 (h + H) P-4DP} / h (5)
Y1 = 3 (h−H) P / 2h (6)
Y2 = 3 (h + H) P / 2h (7)
Then, the superimpose generating unit 35W is configured to detect the test site 101 (and the
画像ミキサ３４Ｗは、画像メモリ３３Ｗから出力される広角の画像信号と、スーパーインポーズ生成部３５Ｗから出力されるマスク表示画像信号と、ＣＰＵ３８から出力される制御信号とに基づき、広角の画像信号にマスク表示画像信号を重畳した、マスク表示重畳画像信号をディスプレイＩ／Ｆトランスミッタ３７Ｗに対して出力する。
The
ディスプレイＩ／Ｆトランスミッタ３７Ｗは、画像ミキサ３４Ｗから出力されるマスク表示重畳画像信号に基づき、該マスク表示重畳画像信号をモニタ７に対応する信号の形式に変換した後、モニタ７に対して出力する。これにより、例えば、図１３に示すように、モニタ７の画像表示領域には、垂直方向の長さ３ｈ／４、水平方向の長さｈの範囲における被検部位１０１（処置具１０２）の像の広角な画像に、４つの座標（Ｘ１，Ｙ１）、（Ｘ２，Ｙ１）、（Ｘ１，Ｙ２）及び（Ｘ２，Ｙ２）に基づいてモニタ７の画像表示領域における表示位置が設定されたような画像が表示される。換言すると、モニタ７の画像表示領域には、術者５５がマスク処理により視認不可能な視野領域を、マスク画像ＭＬ及びマスク画像ＭＲとして示すためのマスク表示画像が重畳されたような画像が表示される。なお、図１３に示すように、モニタ７の画像表示領域における、座標（Ｘ１，Ｙ１）と座標（Ｘ２，Ｙ１）との間、及び座標（Ｘ１，Ｙ２）と座標（Ｘ２，Ｙ２）との間は、スーパーインポーズ生成部３５Ｗにおいて、マスク表示画像が生成される際に直線により結ばれるような処理が行われる。そのため、補助者１０７等は、術者５５が被検部位１０１（及び処置具１０２）を図１２に示すような状態と略同様の状態として視認しているということを、モニタ７を見ながら容易に認識することができる。
The display I /
なお、マスク表示画像は、補助者１０７等がマスク表示スイッチ４２ａ及びマスク非表示スイッチ４２ｂを操作することにより、モニタ７の画像表示領域における表示状態と非表示状態を切り替えることができる。また、本実施形態のマスク表示画像は、マスク表示画像が非表示状態から表示状態に遷移する毎に、すなわち、マスク非表示スイッチ４２ｂがオフした状態において、マスク表示スイッチ４２ａがオンされる毎に、前述したような内容の演算がＣＰＵ３８により行われた後、モニタ７の画像表示領域に表示される。そして、本実施形態のマスク表示画像は、前述したように、マスク表示スイッチ４２ａがオンされる毎にＣＰＵ３８により演算が行われて表示されるものに限ったものではなく、例えば、ＣＰＵ３８等が下記のような一連の処理を行うことにより表示されるものであっても良い。
The mask display image can be switched between a display state and a non-display state in the image display area of the
ＣＰＵ３８は、焦点調整モータ２３Ｃが接眼光学系２３Ｌ、２３Ｒを移動させた方向及び距離から算出された先端部１８の先端面から被検部位までの距離に基づき、予めＲＯＭ４７に書き込まれた、スーパーインポーズ生成部３５Ｗにマスク表示画像を生成させるためのテーブルデータに含まれる複数のデータのうち、所定の一のデータを読み込む。なお、前記複数のデータには、先端部１８の先端面から被検部位までの距離ｄに応じ、例えば、距離ｄが距離ｌよりも小さくなるような近距離の場合のデータ、距離ｄと距離ｌとが略同じになるような中距離の場合のデータ、及び距離ｄが距離ｌよりも大きくなるような遠距離の場合のデータが含まれている。また、前述した各々のデータは、マスク表示画像において、術者５５が視認不可能な視野領域の水平方向の長さを決定するために、数式（１）から数式（７）に基づいて予め算出された、（Ｘ１，Ｙ１）、（Ｘ２，Ｙ１）、（Ｘ１，Ｙ２）及び（Ｘ２，Ｙ２）の４つの座標に相当する座標情報を各々有している。そして、ＣＰＵ３８は、予めＲＯＭ４７に書き込まれたテーブルデータに含まれる複数のデータのうち、先端部１８の先端面から被検部位までの距離に基づく所定の一のデータを読み込んだ後、該一のデータをマスク表示画像信号として画像ミキサ３４Ｗに対して出力する。
The
その後、そして、スーパーインポーズ生成部３５Ｗは、ＣＰＵ３８から出力されるマスク表示画像信号に含まれる座標情報としての４つの座標に基づき、３Ｄ表示装置６を介して被検部位１０１（及び処置具１０２）の像を観察する術者５５がマスク処理により視認不可能な視野領域を示すためのマスク表示画像を生成し、該マスク表示画像をマスク表示画像信号として画像ミキサ３４Ｗに対して出力する。
After that, the superimpose generating unit 35W, based on the four coordinates as coordinate information included in the mask display image signal output from the
画像ミキサ３４Ｗは、画像メモリ３３Ｗから出力される広角の画像信号と、スーパーインポーズ生成部３５Ｗから出力されるマスク表示画像信号と、ＣＰＵ３８から出力される制御信号とに基づき、広角の画像信号にマスク表示画像信号を重畳した、マスク表示重畳画像信号をディスプレイＩ／Ｆトランスミッタ３７Ｗに対して出力する。
The
ディスプレイＩ／Ｆトランスミッタ３７Ｗは、画像ミキサ３４Ｗから出力されるマスク表示重畳画像信号に基づき、該マスク表示重畳画像信号をモニタ７に対応する信号の形式に変換した後、モニタ７に対して出力する。これにより、例えば、図１３に示すように、モニタ７の画像表示領域には、第２の画像として、垂直方向の長さ３ｈ／４、水平方向の長さｈの範囲における被検部位１０１（処置具１０２）の像の広角な画像に、ＣＰＵ３８から出力されるマスク表示画像信号に含まれる座標情報としての４つの座標に基づいてモニタ７の画像表示領域における表示位置が設定されたような画像が表示される。換言すると、モニタ７の画像表示領域には、術者５５がマスク処理により視認不可能な視野領域を示すためのマスク表示画像が重畳されたような画像が表示される。すなわち、補助者１０７は、モニタ７において、広角な画像に重畳されて表示されるマスク表示画像を見ることにより、術者が図１２に示すような被検部位１０１（及び処置具１０２）の像の画像を見ているということを認識することができる。
The display I /
また、モニタ７の画像表示領域に表示されるマスク表示画像におけるマスク画像ＭＬ及びマスク画像ＭＲは、表示状態において、図１３に示すように、術者５５が視認不可能な視野領域を、補助者１０７においても視認不可能な黒画像等の画像として示すようなものに限るものではなく、例えば、該黒画像等の画像を半透明画像、点線による枠画像等の画像として示すことにより、術者５５が視認不可能な視野領域を、補助者１０７においては視認可能とするようなものであっても良い。このような作用により、例えば、術者５５が視認不可能な、マスク画像ＭＬ及びマスク画像ＭＲによりマスクされてしまうような領域に病変部位が存在する場合であっても、補助者１０７は、該病変部位が存在する旨を術者に確実に知らせることができる。
In addition, the mask image ML and the mask image MR in the mask display image displayed in the image display area of the
また、モニタ７の画像表示領域に表示されるマスク表示画像は、補助者等がマスク表示切り替えスイッチ４２を操作することにより、マスク画像ＭＬ及びマスク画像ＭＲの両方が同時に表示状態または非表示状態となるものに限らず、マスク画像ＭＬまたはマスク画像ＭＲのいずれかが表示状態または非表示状態となるようなものであっても良い。
Further, the mask display image displayed in the image display area of the
本実施形態の内視鏡装置１は、図１２に示すような画像に基づいて被検部位の観察を行う術者等の人間が視認不可能な視野領域を示すためのマスク表示画像が、モニタ７の画像表示領域に、図１３に示すような画像として表示されるような構成を有する。そのため、本実施形態の内視鏡装置１を用いた場合、モニタ７の画像表示領域に表示される、図１３に示すような画像に基づいて前記被検部位の観察を行う補助者等の人間は、前記術者等の人間の視野領域を容易に認識することができ、その結果、前記被検部位に対する、前記術者等の人間との視認状況の差異が軽減した状態において被検部位の観察を行うことができる。
The
（第２の実施形態）
図１４から図２１は、本発明の第２の実施形態に係るものである。なお、第１の実施形態と同様の構成を持つ部分については、詳細説明は省略する。また、第１の実施形態と同様の構成要素については、同一の符号を用いて説明は省略する。
(Second Embodiment)
14 to 21 relate to the second embodiment of the present invention. Note that detailed description of portions having the same configuration as in the first embodiment is omitted. Moreover, about the component similar to 1st Embodiment, description is abbreviate | omitted using the same code | symbol.
図１４は、第２の実施形態に係る内視鏡装置の概要を示した構成図である。図１５は、第２の実施形態に係る内視鏡装置が有する３Ｄ表示コントローラの内部構成図である。図１６は、左のマスク表示重畳画像信号に基づいてモニタの画像表示領域に表示される被検部位の像の画像を示す図である。図１７は、右のマスク表示重畳画像信号に基づいてモニタの画像表示領域に表示される被検部位の像の画像を示す図である。図１８は、第２の実施形態の第１の変形例に係る３Ｄ表示コントローラの内部構成図である。図１９は、第２の実施形態の第２の変形例に係る３Ｄ表示コントローラの内部構成図である。図２０は、図１９の３Ｄ表示コントローラにおける左のマスク重畳画像信号に基づいてモニタの画像表示領域に表示される被検部位の像の画像を示す図である。図２１は、図１９の３Ｄ表示コントローラにおける右のマスク重畳画像信号に基づいてモニタの画像表示領域に表示される被検部位の像の画像を示す図である。 FIG. 14 is a configuration diagram illustrating an outline of an endoscope apparatus according to the second embodiment. FIG. 15 is an internal configuration diagram of a 3D display controller included in the endoscope apparatus according to the second embodiment. FIG. 16 is a diagram showing an image of the image of the test site displayed in the image display area of the monitor based on the left mask display superimposed image signal. FIG. 17 is a diagram showing an image of the image of the test site displayed in the image display area of the monitor based on the right mask display superimposed image signal. FIG. 18 is an internal configuration diagram of a 3D display controller according to a first modification of the second embodiment. FIG. 19 is an internal configuration diagram of a 3D display controller according to a second modification of the second embodiment. FIG. 20 is a diagram illustrating an image of the image of the test site displayed in the image display area of the monitor based on the left mask superimposed image signal in the 3D display controller of FIG. FIG. 21 is a diagram showing an image of the image of the test site displayed in the image display area of the monitor based on the right mask superimposed image signal in the 3D display controller of FIG.
内視鏡装置１Ａは、図１に示すように、被検体としての生体内において、被検部位の像に対して立体撮像を行い、撮像した被検部位の像を撮像信号として出力する内視鏡２Ａと、内視鏡２Ａに照明光を供給する光源装置３と、内視鏡２から出力される撮像信号に対して信号処理を行い、画像信号を生成する信号処理装置４Ａと、信号処理装置４Ａから出力される画像信号に対し、表示制御を行う立体表示コントローラ（以下、３Ｄ表示コントローラと略記する）５Ａと、立体撮像による被検部位の像の画像表示を行う３Ｄ表示装置６と、広角撮像による被検部位の像の画像表示を行い、かつ、画像表示領域の縦横比が４：３であるモニタ７とを有する。
As shown in FIG. 1, the
内視鏡２Ａは、被検部位の像を結像する対物光学系を先端側に設けた細長の挿入部１１と、挿入部１１の後端側に設けられ、術者等が把持する把持部１２と、把持部１２の後端側に設けられた接眼部１３とを有する内視鏡本体１４Ａと、内視鏡本体１４Ａの接眼部１３に対して着脱自在に装着されるカメラユニット１５Ａとから構成される。
The
内視鏡本体１４Ａは、図１４に示すように、第１の実施形態の内視鏡本体１４から、広角用の対物光学系２１Ｗと、リレー光学系２２Ｗと、接眼光学系２３Ｗとが取り除かれたような構成を有しており、また、その他の構成については、第１の実施形態の内視鏡本体１４と略同様である。
As shown in FIG. 14, the endoscope
カメラユニット１５Ａは、図１４に示すように、第１の実施形態のカメラユニット１５から、結像光学系２４Ｗと、ＣＣＤ２５Ｗとが取り除かれたような構成を有しており、また、その他の構成については、第１の実施形態のカメラユニット１５と略同様である。
As shown in FIG. 14, the
信号処理装置４Ａは、図１４に示すように、第１の実施形態の信号処理装置４からＣＣＵ２６Ｗが取り除かれたような構成を有しており、また、その他の構成については、第１の実施形態の信号処理装置４と略同様である。
As shown in FIG. 14, the
３Ｄ表示コントローラ５Ａは、図１５に示すように、Ａ／Ｄ変換器３１Ｌ、３１Ｒと、スケーラ回路３２Ｌ、３２Ｒと、画像メモリ３３Ｌ、３３Ｒと、画像ミキサ３４Ｌ、３４Ｒ及び３４Ｗ１と、スーパーインポーズ生成部３５Ｌ、３５Ｌ１、３５Ｒ及び３５Ｒ１と、ディスプレイＩ／Ｆトランスミッタ３７Ｌ、３７Ｒ及び３７Ｗ１と、中央処理装置（以下、ＣＰＵと略記する）３８と、操作スイッチ３９Ａと、ＲＯＭ４７とを有している。
As shown in FIG. 15, the
図１５に示すように、ＣＣＵ２６Ｌ、２６Ｒから出力される左右の画像信号Ｖｌ，Ｖｒは、各々Ａ／Ｄ変換器３１Ｌ，３１Ｒに入力され、各々デジタル信号に変換される。
As shown in FIG. 15, the left and right image signals Vl and Vr output from the
Ａ／Ｄ変換器３１Ｌ、３１Ｒから出力されるデジタル信号は、各々スケーラ回路３２Ｌ、３２Ｒに入力される。スケーラ回路３２Ｌ、３２Ｒは、Ａ／Ｄ変換器３１Ｌ、３１Ｒから出力されるデジタル信号に対し、画像表示素子２７Ｌ、２７Ｒの解像度に合わせるような画像処理を行い、該画像処理を行った後のデジタル信号を画像メモリ３３Ｌ、３３Ｒに出力する。そして、画像メモリ３３Ｌ、３３Ｒは、スケーラ回路３２Ｌ、３２Ｒから出力されたデジタル信号を、各々一時格納する。
Digital signals output from the A /
画像メモリ３３Ｌ、３３Ｒは、ＣＰＵ３８から出力される画像表示信号に基づき、格納している左右の画像信号を画像ミキサ３４Ｌ、３４Ｒ及び３４Ｗ１に対して各々出力する。
The
スーパーインポーズ生成部３５Ｌ、３５Ｒは、ＣＰＵ３８から出力されるマスク生成信号に基づき、マスク処理を行うための、黒画像等の画像である左右のマスク画像を生成し、該マスク画像をマスク画像信号として画像ミキサ３４Ｌ、３４Ｒに対して各々出力する。また、スーパーインポーズ生成部３５Ｌ１、３５Ｒ１は、マスク生成信号に続いてＣＰＵ３８から出力されるマスク表示信号に基づき、マスク表示処理を行うためのマスク表示画像を生成し、該マスク表示画像をマスク表示画像信号として画像ミキサ３４Ｗ１に対して出力する。
The
画像ミキサ３４Ｌ、３４Ｒは、画像メモリ３３Ｌ、３３Ｒから出力される左右の画像信号と、スーパーインポーズ生成部３５Ｌ、３５Ｒから出力される左右のマスク画像信号と、ＣＰＵ３８から出力される制御信号とに基づき、左右の画像信号に左右のマスク画像信号を重畳した、左右のマスク重畳画像信号をディスプレイＩ／Ｆトランスミッタ３７Ｌ、３７Ｒに対して各々出力する。
The
ディスプレイＩ／Ｆトランスミッタ３７Ｌ、３７Ｒは、画像ミキサ３４Ｌ、３４Ｒから出力される左右のマスク重畳画像信号に基づき、該左右のマスク重畳画像信号を３Ｄ表示装置６の左右の画像表示素子２７Ｌ、２７Ｒに対応する信号の形式に変換した後、左右の画像表示素子２７Ｌ、２７Ｒに対して出力する。なお、ディスプレイＩ／Ｆトランスミッタ３７Ｌ、３７Ｒは、ディスプレイ、モニタ等の表示装置に対する高速信号伝送Ｉ／Ｆとして標準的に採用されているＬＶＤＳ、ＤＶＩ等の規格に対応した出力を行うものにより構成されている。
Based on the left and right mask superimposed image signals output from the
画像ミキサ３４Ｗ１は、ＣＰＵ３８から出力される表示制御信号に基づき、例えば、対物光学系２１Ｌが得た被検部位の像をモニタ７の画像表示領域に表示させるような指示が該表示制御信号に含まれていた場合、画像メモリ３３Ｌから出力される左の画像信号と、第１の画像生成部としてのスーパーインポーズ生成部３５Ｌ１から出力されるマスク表示画像信号とを重畳し、左の画像信号にマスク表示画像信号が重畳された、左のマスク表示重畳画像信号をディスプレイＩ／Ｆトランスミッタ３７Ｗ１に対して出力する。また、画像ミキサ３４Ｗ１は、ＣＰＵ３８から出力される表示制御信号に基づき、例えば、対物光学系２１Ｒが得た被検部位の像をモニタ７の画像表示領域に表示させるような指示が該表示制御信号に含まれていた場合、画像メモリ３３Ｒから出力される右の画像信号と、第２の画像生成部としてのスーパーインポーズ生成部３５Ｒ１から出力されるマスク表示画像信号とを重畳し、右の画像信号にマスク表示画像信号が重畳された、右のマスク表示重畳画像信号をディスプレイＩ／Ｆトランスミッタ３７Ｗ１に対して出力する。
Based on the display control signal output from the
ディスプレイＩ／Ｆトランスミッタ３７Ｗ１は、画像ミキサ３４Ｗ１から出力される、左のマスク表示重畳画像信号または右のマスク表示重畳画像信号に基づき、該マスク表示重畳画像信号をモニタ７に対応する信号の形式に変換した後、モニタ７に対して出力する。なお、ディスプレイＩ／Ｆトランスミッタ３７Ｗ１は、ディスプレイ、モニタ等の表示装置に対する高速信号伝送Ｉ／Ｆとして標準的に採用されているＬＶＤＳ、ＤＶＩ等の規格に対応した出力を行うものにより構成されている。
The display I / F transmitter 37W1 converts the mask display superimposed image signal into a signal format corresponding to the
ＣＰＵ３８は、画像メモリ３３Ｌ、３３Ｒに左右の画像信号が格納されたタイミングにおいて、スーパーインポーズ生成部３５Ｌ、３５Ｒにマスク処理を行わせるためのデータ及びプログラムをＲＯＭ４７から読み込んだ後、該データ及びプログラムと、焦点調整モータ２３Ｃから出力されたモータ変移信号とに基づく演算によりマスク生成信号を生成し、該マスク生成信号をスーパーインポーズ生成部３５Ｌ、３５Ｒに対して各々出力する。その後、ＣＰＵ３８は、画像メモリ３３Ｌ、３３Ｒに対して画像表示信号を出力することにより、画像メモリ３３Ｌ、３３Ｒから画像ミキサ３４Ｌ、３４Ｒ及び３４Ｗ１に対して左右の画像信号を出力させる。そして、ＣＰＵ３８は、左右の画像信号と、スーパーインポーズ生成部３５Ｌ、３５Ｒから出力される左右のマスク画像信号とが画像ミキサ３４Ｌ、３４Ｒに入力されたタイミングにおいて、画像ミキサ３４Ｌ、３４Ｒに対して制御信号を出力することにより、左右の画像信号に左右のマスク画像信号を各々重畳させる。
The
また、ＣＰＵ３８は、画像ミキサ３４Ｌ、３４Ｒにおいて、左右の画像信号に左右のマスク画像信号が重畳されたタイミングにおいて、スーパーインポーズ生成部３５Ｌ１、３５Ｒ１が行うマスク表示処理の際に用いるデータとしての、マスク生成信号を生成するために行った演算結果に基づいてマスク表示信号を生成し、該マスク表示信号をスーパーインポーズ生成部３５Ｌ１、３５Ｒ１に対して出力する。
Further, the
そして、ＣＰＵ３８は、左右の画像信号と、スーパーインポーズ生成部３５Ｌ１、３５Ｒ１から出力されるマスク表示画像信号とが画像ミキサ３４Ｗ１に入力されたタイミングにおいて、画像ミキサ３４Ｗ１に対して表示制御信号を出力することにより、左のマスク表示重畳画像信号または右のマスク表示重畳画像信号を画像ミキサ３４Ｗ１に生成させる。
The
また、３Ｄ表示コントローラ５Ａにおける、例えば、フロントパネルには、視点位置の変更により、表示変更の指示入力やその他の指示入力を行う操作スイッチ３９Ａが設けられている。術者等により操作スイッチ３９Ａが操作されることにより操作指示信号が出力されると、ＣＰＵ３８は、該操作指示信号に対応した制御動作を行う。
In the
操作スイッチ３９Ａには、第１の実施形態と同様の構成を有する視点変更スイッチ４１と、第１の実施形態と同様の構成を有するマスク表示切り替えスイッチ４２と、左右表示切り替えスイッチ４３とが設けられている。
The
左右表示切り替えスイッチ４３は、補助者等により押下されることにより、対物光学系２１Ｌが得た被検部位の像をモニタ７の画像表示領域に表示させるような操作指示信号を出力する左側表示スイッチ４３ａと、対物光学系２１Ｒが得た被検部位の像をモニタ７の画像表示領域に表示させるような操作指示信号を出力する右側表示スイッチ４３ｂとを有する。そして、左側表示スイッチ４３ａ及び右側表示スイッチ４３ｂは、信号線によりＣＰＵ３８と接続されている。なお、左右表示切り替えスイッチ４３は、図１５に示すような構成のものに限るものではなく、例えば、図示しないフットスイッチ等により構成されるようなものであっても良い。
The left / right display change-over
なお、内視鏡装置１Ａは、以上に述べたような構成に加え、第１の実施形態の内視鏡装置１の説明において、図３から図７に示したようなものと略同様の構成もまた有する。そして、以降の説明は、このような前提に基づいて行われるものとする。
In addition to the configuration described above, the
次に、本実施形態の内視鏡装置１Ａにおける作用を説明する。
Next, the operation of the
本実施形態の内視鏡装置１Ａは、第１の実施形態の図８に示すような術者、補助者及び患者の位置関係において使用される。すなわち、図８に示すように、内視鏡２Ａの挿入部１１が患者５９の体内に挿入された状態において、術者５５は、３Ｄ表示装置６に表示される立体的な画像を見ながら、また、補助者１０７は、患者１０８が載置されたベッド５９を挟んで、術者５５と向かい合うような位置において、カート５１の天板の上部に配置されたモニタ７に表示される画像を見ながら、各々患者１０８の体内の観察を行う。
The
その後、術者５５は、３Ｄ表示装置６に表示される立体的な画像を見ながら、モータ移動スイッチ４１ａ、４１ｂを操作することにより、接眼光学系２３Ｌ、２３Ｒを内視鏡２Ａの先端側または後端側に移動させ、被検部位に対して視野領域の焦点が合うように調整を行う。
Thereafter, the
そして、３Ｄ表示コントローラ５ＡのＣＰＵ３８は、焦点調整モータ２３Ｃが接眼光学系２３Ｌ、２３Ｒを移動させた方向及び距離に基づいて先端部１８の先端面から被検部位までの距離を算出する。そして、ＣＰＵ３８は、先端部１８の先端面から被検部位までの距離が第１の実施形態の図９に示される距離ｄである場合、スーパーインポーズ生成部３５Ｌ、３５Ｒにマスク処理を行わせるためのデータ及びプログラムをＲＯＭ４７から読み込み、前述した数式（１）および数式（２）に基づいた演算を行うことにより、長さＤおよび長さＨを算出する。
Then, the
そして、ＣＰＵ３８により算出された長さＤ及び長さＨの値に基づき、スーパーインポーズ生成部３５Ｌ、３５Ｒにおいて左右のマスク画像信号が生成された後、画像ミキサ３４Ｌ、３４Ｒにおいて左右の画像信号に該左右のマスク画像信号が重畳されることにより左右のマスク重畳画像信号が生成され、さらに、該左右のマスク重畳画像信号がディスプレイＩ／Ｆトランスミッタ３７Ｌ、３７Ｒを介して左右の画像表示素子２７Ｌ、２７Ｒに対して各々出力されることにより、画像表示素子２７Ｌ、２７Ｒの画像表示領域には、第１の実施形態の図１１に示されるような画像が表示される。すなわち、画像表示素子２７Ｌの画像表示領域には、垂直方向の長さ３Ｈ／４、水平方向の長さＨの範囲における被検部位１０１（及び被検部位１０１の処置を行う鉗子等の処置具１０２）の像の画像に、垂直方向の長さ３Ｈ／４、水平方向の長さＤの範囲における、黒画像等の画像であるマスク画像ＭＬが該画像表示領域の左端部に重畳されたような画像が表示される。また、画像表示素子２７Ｒの画像表示領域には、垂直方向の長さ３Ｈ／４、水平方向の長さＨの範囲における被検部位１０１（及び被検部位１０１の処置を行う鉗子等の処置具１０２）の像の画像に、垂直方向の長さ３Ｈ／４、水平方向の長さＤの範囲における、黒画像等の画像であるマスク画像ＭＲが該画像表示領域の右端に重畳されたような画像が表示される。これにより、術者５５は、３Ｄ表示装置６において、左右の画像表示素子２７Ｌ、２７Ｒに表示される、第１の実施形態の図１１に示されるような被検部位１０１（及び処置具１０２）の像の画像を左右の目により同時に見ることにより、第１の実施形態の図１２に示されるような、第１の画像としての被検部位１０１（及び処置具１０２）の像の画像を見ながら、被検部位１０１に対する観察等を行う。換言すると、術者５５は、垂直方向の長さ３Ｈ／４、水平方向の長さＨの範囲における被検部位１０１（及び処置具１０２）の像の画像にマスク処理が行われた、すなわち、マスク画像ＭＬ及びマスク画像ＭＲが重畳されたような立体的な画像を見ながら、被検部位１０１に対する観察等を行う。
Then, based on the values of the length D and the length H calculated by the
また、ＣＰＵ３８は、画像ミキサ３４Ｌ、３４Ｒにおいて、左右の画像信号に左右のマスク画像信号が重畳されたタイミングにおいて、スーパーインポーズ生成部３５Ｌ１、３５Ｒ１が行うマスク表示処理の際に用いるデータとしての、マスク生成信号を生成するために行った、長さＤ及び長さＨの演算結果に基づいてマスク表示信号を生成し、該マスク表示信号をスーパーインポーズ生成部３５Ｌ１、３５Ｒ１に対して出力する。
Further, the
スーパーインポーズ生成部３５Ｌ１、３５Ｒ１は、マスク生成信号に続いてＣＰＵ３８から出力されるマスク表示信号に基づき、マスク表示処理を行うためのマスク表示画像を生成し、該マスク表示画像をマスク表示画像信号として画像ミキサ３４Ｗ１に対して出力する。
The superimpose generators 35L1 and 35R1 generate a mask display image for performing mask display processing based on a mask display signal output from the
そして、例えば、左側表示スイッチ４３ａがオンしている場合、画像ミキサ３４Ｗ１は、ＣＰＵ３８から出力される表示制御信号に基づき、画像メモリ３３Ｌから出力される左の画像信号と、スーパーインポーズ生成部３５Ｌ１から出力されるマスク表示画像信号とを重畳し、左の画像信号にマスク表示画像信号が重畳された、左のマスク表示重畳画像信号をディスプレイＩ／Ｆトランスミッタ３７Ｗ１に対して出力する。
For example, when the
ディスプレイＩ／Ｆトランスミッタ３７Ｗ１は、画像ミキサ３４Ｗ１から出力される、左のマスク表示重畳画像信号に基づき、該左のマスク表示重畳画像信号をモニタ７に対応する信号の形式に変換し、また、表示される画像がモニタ７の画像表示領域の水平方向の長さおよび垂直方向の長さに合うように、該左のマスク表示重畳画像信号に対して拡大処理を行った後、モニタ７に対して出力する。これにより、例えば、モニタ７の画像表示領域には、第２の画像として、図１６に示すような被検部位１０１（及び処置具１０２）の画像が表示される。換言すると、モニタ７の画像表示領域には、画像表示素子２７Ｌに表示される被検部位１０１（及び処置具１０２）の画像がモニタ７の画像表示領域の水平方向の長さおよび垂直方向の長さに合うように拡大された画像に、画像表示素子２７Ｌに表示されるマスク画像ＭＬがモニタ７の画像表示領域の水平方向の長さおよび垂直方向の長さに合うように拡大され、かつ、黒画像等の画像が点線による枠画像に置き換わったような、マスク表示画像である、第１の指示画像としてのマスク画像ＭＬ１が該画像表示領域の左端部に重畳されて表示される。そのため、補助者１０７等は、術者５５が被検部位１０１（及び処置具１０２）を図１２に示すような状態として観察する際に、左端部におけるどの部分が視認不可能であるかを、モニタ７を見ながら容易に認識することができる。
The display I / F transmitter 37W1 converts the left mask display superimposed image signal into a signal format corresponding to the
また、例えば、右側表示スイッチ４３ｂがオンしている場合、画像ミキサ３４Ｗ１は、ＣＰＵ３８から出力される表示制御信号に基づき、画像メモリ３３Ｒから出力される右の画像信号と、スーパーインポーズ生成部３５Ｒ１から出力されるマスク表示画像信号とを重畳し、右の画像信号にマスク表示画像信号が重畳された、右のマスク表示重畳画像信号をディスプレイＩ／Ｆトランスミッタ３７Ｗ１に対して出力する。
Further, for example, when the
ディスプレイＩ／Ｆトランスミッタ３７Ｗ１は、画像ミキサ３４Ｗ１から出力される、右のマスク表示重畳画像信号に基づき、該右のマスク表示重畳画像信号をモニタ７に対応する信号の形式に変換し、また、表示される画像がモニタ７の画像表示領域の水平方向の長さおよび垂直方向の長さに合うように、該右のマスク表示重畳画像信号に対して拡大処理を行った後、モニタ７に対して出力する。これにより、例えば、モニタ７の画像表示領域には、第２の画像として、図１７に示すような被検部位１０１（及び処置具１０２）の画像が表示される。換言すると、モニタ７の画像表示領域には、画像表示素子２７Ｒに表示される被検部位１０１（及び処置具１０２）の画像がモニタ７の画像表示領域の水平方向の長さおよび垂直方向の長さに合うように拡大された画像に、画像表示素子２７Ｒに表示されるマスク画像ＭＲがモニタ７の画像表示領域の水平方向の長さおよび垂直方向の長さに合うように拡大され、かつ、黒画像等の画像が点線による枠画像に置き換わったような、マスク表示画像である、第２の指示画像としてのマスク画像ＭＲ１が該画像表示領域の右端部に重畳されて表示される。そのため、補助者１０７等は、術者５５が被検部位１０１（及び処置具１０２）を図１２に示すような状態として観察する際に、右端部におけるどの部分が視認不可能であるかを、モニタ７を見ながら容易に認識することができる。
The display I / F transmitter 37W1 converts the right mask display superimposed image signal into a signal format corresponding to the
なお、本実施形態の内視鏡装置１Ａは、前述したような３Ｄ表示コントローラ５Ａと略同様の作用および効果を有する第１の変形例として、例えば、図１８に示すような内部構成を有する、３Ｄ表示コントローラ５Ｂを用いて構成されるものであっても良い。
In addition, the
３Ｄ表示コントローラ５Ｂは、３Ｄ表示コントローラ５Ａに設けられたスーパーインポーズ生成部３５Ｌ１、３５Ｒ１をスーパーインポーズ生成部３５ＬＲに入れ替えて設けたような構成を有しており、また、スーパーインポーズ生成部３５ＬＲは、下記のような作用を有している。
The 3D display controller 5B has a configuration in which the superimpose generators 35L1 and 35R1 provided in the
画像生成部を構成するスーパーインポーズ生成部３５ＬＲは、マスク生成信号に続いてＣＰＵ３８から出力されるマスク表示信号と、ＣＰＵ３８から出力される表示制御信号とに基づき、例えば、対物光学系２１Ｌが得た被検部位の像をモニタ７の画像表示領域に表示させるような指示が該表示制御信号に含まれていた場合、前述したようなマスク画像ＭＬ１がモニタ７の画像表示領域に表示されるようにマスク表示処理を行うことによりマスク表示画像を生成し、該マスク表示画像をマスク表示画像信号として画像ミキサ３４Ｗ１に対して出力する。また、スーパーインポーズ生成部３５ＬＲは、マスク生成信号に続いてＣＰＵ３８から出力されるマスク表示信号と、ＣＰＵ３８から出力される表示制御信号とに基づき、例えば、対物光学系２１Ｒが得た被検部位の像をモニタ７の画像表示領域に表示させるような指示が該表示制御信号に含まれていた場合、前述したようなマスク画像ＭＲ１がモニタ７の画像表示領域に表示されるようにマスク表示処理を行うことによりマスク表示画像を生成し、該マスク表示画像をマスク表示画像信号として画像ミキサ３４Ｗ１に対して出力する。
The superimpose generation unit 35LR constituting the image generation unit obtains, for example, the objective
以上に記したスーパーインポーズ生成部３５ＬＲの作用により、画像ミキサ３４Ｗ１は、ＣＰＵ３８から出力される表示制御信号に基づき、例えば、対物光学系２１Ｌが得た被検部位の像をモニタ７の画像表示領域に表示させるような指示が該表示制御信号に含まれていた場合、画像メモリ３３Ｌから出力される左の画像信号と、スーパーインポーズ生成部３５ＬＲから出力されるマスク表示画像信号とを重畳し、左の画像信号にマスク表示画像信号が重畳された、左のマスク表示重畳画像信号をディスプレイＩ／Ｆトランスミッタ３７Ｗ１に対して出力する。また、画像ミキサ３４Ｗ１は、ＣＰＵ３８から出力される表示制御信号に基づき、例えば、対物光学系２１Ｒが得た被検部位の像をモニタ７の画像表示領域に表示させるような指示が該表示制御信号に含まれていた場合、画像メモリ３３Ｒから出力される右の画像信号と、スーパーインポーズ生成部３５ＬＲから出力されるマスク表示画像信号とを重畳し、右の画像信号にマスク表示画像信号が重畳された、右のマスク表示重畳画像信号をディスプレイＩ／Ｆトランスミッタ３７Ｗ１に対して出力する。なお、３Ｄ表示コントローラ５Ｂが行う他の処理の内容、および該処理により左右の画像表示素子２７Ｌ、２７Ｒおよびモニタ７の各々の画像表示領域に表示される画像については、３Ｄ表示コントローラ５Ａにおける作用の説明において述べたようなものと略同様であるため、以降の説明は省略する。
Due to the action of the superimpose generator 35LR described above, the image mixer 34W1 displays, for example, the image of the test site obtained by the objective
また、本実施形態の内視鏡装置１Ａは、前述したような３Ｄ表示コントローラ５Ａの第２の変形例として、例えば、図１９に示すような内部構成を有する、３Ｄ表示コントローラ５Ｃを用いて構成されるものであっても良い。
Further, the
３Ｄ表示コントローラ５Ｃは、３Ｄ表示コントローラ５Ａに設けられたスーパーインポーズ生成部３５Ｌ１、３５Ｒ１を取り除き、かつ、画像ミキサ３４Ｌ、３４Ｒからの出力が、画像ミキサ３４Ｗ１に対して入力されるような構成を有している。そして、このような構成を有する３Ｄ表示コントローラ５Ｃの各部は、下記のような作用を有している。
The 3D display controller 5C has a configuration in which the superimpose generators 35L1 and 35R1 provided in the
画像ミキサ３４Ｌ、３４Ｒは、左右の画像信号に該左右のマスク画像信号を重畳することにより、左右のマスク重畳画像信号を生成し、該左右のマスク重畳画像信号をディスプレイＩ／Ｆトランスミッタ３７Ｌ、３７Ｒに各々出力すると共に、該左右のマスク重畳画像信号を画像ミキサ３４Ｗ１に対しても出力する。
The
ＣＰＵ３８は、画像ミキサ３４Ｗ１に左右のマスク重畳画像信号が入力されたタイミングにおいて、表示制御信号を出力する。
The
そして、例えば、対物光学系２１Ｌが得た被検部位の像をモニタ７の画像表示領域に表示させるような指示が前記表示制御信号に含まれていた場合、画像ミキサ３４Ｗ１は、前記表示制御信号に基づき、画像ミキサ３４Ｌから出力される左のマスク重畳画像信号をディスプレイＩ／Ｆトランスミッタ３７Ｗ１に対して出力する。
For example, when the display control signal includes an instruction to display the image of the test site obtained by the objective
ディスプレイＩ／Ｆトランスミッタ３７Ｗ１は、画像ミキサ３４Ｗ１から出力される、左のマスク重畳画像信号に基づき、該左のマスク重畳画像信号をモニタ７に対応する信号の形式に変換し、また、表示される画像がモニタ７の画像表示領域の水平方向の長さおよび垂直方向の長さに合うように、該左のマスク重畳画像信号に対して拡大処理を行った後、モニタ７に対して出力する。これにより、例えば、図２０に示すように、モニタ７の画像表示領域には、画像表示素子２７Ｌに表示される被検部位１０１（及び処置具１０２）の画像がモニタ７の画像表示領域の水平方向の長さおよび垂直方向の長さに合うように拡大された画像に、画像表示素子２７Ｌに表示されるマスク画像ＭＬがモニタ７の画像表示領域の水平方向の長さおよび垂直方向の長さに合うように拡大されたような、マスク表示画像である、第１の指示画像としてのマスク画像ＭＬ２が該画像表示領域の左端部に重畳されて表示される。そのため、補助者１０７等は、術者５５が被検部位１０１（及び処置具１０２）を図１２に示すような状態として観察する際に、左端部におけるどの部分が視認不可能であるかを、モニタ７を見ながら容易に認識することができる。
The display I / F transmitter 37W1 converts the left mask superimposed image signal into a signal format corresponding to the
また、例えば、対物光学系２１Ｒが得た被検部位の像をモニタ７の画像表示領域に表示させるような指示が前記表示制御信号に含まれていた場合、画像ミキサ３４Ｗ１は、前記表示制御信号に基づき、画像ミキサ３４Ｒから出力される右のマスク重畳画像信号をディスプレイＩ／Ｆトランスミッタ３７Ｗ１に対して出力する。
For example, when the display control signal includes an instruction to display an image of the test site obtained by the objective
ディスプレイＩ／Ｆトランスミッタ３７Ｗ１は、画像ミキサ３４Ｗ１から出力される、右のマスク重畳画像信号に基づき、該右のマスク重畳画像信号をモニタ７に対応する信号の形式に変換し、また、表示される画像がモニタ７の画像表示領域の水平方向の長さおよび垂直方向の長さに合うように、該左のマスク重畳画像信号に対して拡大処理を行った後、モニタ７に対して出力する。これにより、例えば、図２１に示すように、モニタ７の画像表示領域には、画像表示素子２７Ｒに表示される被検部位１０１（及び処置具１０２）の画像がモニタ７の画像表示領域の水平方向の長さおよび垂直方向の長さに合うように拡大された画像に、画像表示素子２７Ｒに表示されるマスク画像ＭＲがモニタ７の画像表示領域の水平方向の長さおよび垂直方向の長さに合うように拡大されたような、マスク表示画像である、第２の指示画像としてのマスク画像ＭＲ２が該画像表示領域の右端部に重畳されて表示される。そのため、補助者１０７等は、術者５５が被検部位１０１（及び処置具１０２）を図１２に示すような状態として観察する際に、右端部におけるどの部分が視認不可能であるかを、モニタ７を見ながら容易に認識することができる。
Based on the right mask superimposed image signal output from the image mixer 34W1, the display I / F transmitter 37W1 converts the right mask superimposed image signal into a signal format corresponding to the
なお、モニタ７の画像表示領域に表示されるマスク画像ＭＬ２およびマスク画像ＭＲ２は、３Ｄ表示コントローラ５Ｃが行う前述したような処理により表示されるものに限らず、例えば、３Ｄ表示コントローラ５Ａまたは３Ｄ表示コントローラ５Ｂがマスク画像ＭＬ１およびマスク画像ＭＲ１における枠画像の内部を黒画像として表示するような処理を行うことにより表示されるものであっても良い。
Note that the mask image ML2 and the mask image MR2 displayed in the image display area of the
本実施形態の内視鏡装置１Ａは、図１２に示すような画像に基づいて被検部位の観察を行う術者等の人間が視認不可能な視野領域を示すためのマスク表示画像が、モニタ７の画像表示領域に、図１６、図１７、図２０および図２１に示すうちのいずれかの画像として表示されるような構成を有する。そのため、本実施形態の内視鏡装置１Ａを用いた場合、モニタ７の画像表示領域に表示される、図１６、図１７、図２０および図２１に示すうちのいずれかの画像に基づいて前記被検部位の観察を行う補助者等の人間は、前記術者等の人間の視野領域を容易に認識することができ、その結果、前記被検部位に対する、前記術者等の人間との視認状況の差異が軽減した状態において被検部位の観察を行うことができる。
The
１，１Ａ・・・内視鏡装置、２，２Ａ・・・内視鏡、３・・・光源装置、４，４Ａ・・・信号処理装置、５，５Ａ，５Ｂ，５Ｃ・・・３Ｄ表示コントローラ、６・・・３Ｄ表示装置、７・・・モニタ、１１・・・挿入部、１２・・・把持部、１３・・・接眼部、１４，１４Ａ・・・内視鏡本体、１５，１５Ａ・・・カメラユニット、１６・・・ライトガイド、１７・・・ライトガイドケーブル、１８・・・先端部、２１Ｌ，２１Ｒ，２１Ｗ・・・対物光学系、２２Ｌ，２２Ｒ，２２Ｗ・・・リレー光学系、２３Ａ，２３Ｂ・・・レンズ接続部、２３Ｃ・・・焦点調整モータ、２３Ｌ，２３Ｒ，２３Ｗ・・・接眼光学系、２４Ｌ，２４Ｒ，２４Ｗ・・・結像光学系、２５Ｌ，２５Ｒ，２５Ｗ・・・ＣＣＤ、２６Ｌ，２６Ｒ，２６Ｗ・・・ＣＣＵ、２７Ｌ，２７Ｒ・・・画像表示素子、３１Ｌ，３１Ｒ，３１Ｗ・・・Ａ／Ｄ変換器、３２Ｌ、３２Ｒ，３２Ｗ・・・スケーラ回路、３３Ｌ、３３Ｒ，３３Ｗ・・・画像メモリ、３４Ｌ，３４Ｒ，３４Ｗ，３４Ｗ１・・・画像ミキサ、３５Ｌ，３５Ｌ１，３５ＬＲ，３５Ｒ，３５Ｒ１，３５Ｗ・・・スーパーインポーズ生成部、３７Ｌ，３７Ｒ，３７Ｗ，３７Ｗ１・・・ディスプレイＩ／Ｆトランスミッタ、３８・・・ＣＰＵ、３９，３９Ａ・・・操作スイッチ、４１・・・視点変更スイッチ、４１ａ，４１ｂ・・・モータ移動スイッチ、４２・・・マスク表示切り替えスイッチ、４２ａ・・・マスク表示スイッチ、４２ｂ・・・マスク非表示スイッチ、４３・・・左右表示切り替えスイッチ、４３ａ・・・左側表示スイッチ、４３ｂ・・・右側表示スイッチ、４７・・・ＲＯＭ、５１・・・カート、５２・・・アーム、５２ａ・・・軸、５４・・・リンク構造部、５５・・・術者、５６ａ，５６ｂ，５６ｃ，５６ｄ，５６ｅ・・・キャスタ、５７ａ，５７ｂ・・・ストッパ、５８・・・重り、６０ａ，６０ｂ・・・取手、６１Ｌ，６１Ｒ・・・接眼窓、６２・・・アイシェード部、６３・・・アイシェード本体、６４Ａ・・・押さえ板、６５ａ，６５ｂ・・・凸部、６６ａ，６６ｂ・・・フランジ部、６７ａ，６７ｂ・・・孔部、６８ａ，６８ｂ・・・折り返し部、１０１・・・被検部位、１０２・・・処置具、１０７・・・補助者、１０８・・・患者
代理人 弁理士 伊 藤 進
DESCRIPTION OF
Claims (6)
前記対物光学系についての所定のデータを有する記憶手段と、
前記被検部位に対する前記対物光学系の焦点を合わせるための測長手段と、
前記測長手段からの情報に基づいて前記先端面から前記被検部位までの距離を算出し、前記第１の画像または前記第２の画像のうち、一方の画像において視認不可能な所定の領域を、前記距離と、前記所定のデータとに基づいた演算を行うことにより算出する演算手段と、
前記演算手段の演算結果に基づき、前記第１の画像または前記第２の画像のうち、他方の画像上において前記所定の領域を示すための指示画像を生成する処理を行う画像生成部と、
を有することを特徴とする内視鏡装置。 An endoscope having a tip and one or a plurality of objective optical systems for obtaining an image of the test site provided on the tip surface of the tip, and the test site obtained by the objective optical system A first display means for displaying an image as a first image; and a second display means for displaying an image of the test site obtained by the objective optical system as a second image. An endoscopic device,
Storage means having predetermined data about the objective optical system;
A length measuring means for focusing the objective optical system with respect to the test site;
Based on information from the length measuring means, a distance from the distal end surface to the test site is calculated, and a predetermined area that is not visible in one of the first image and the second image Calculating means for calculating by performing an operation based on the distance and the predetermined data;
An image generation unit that performs a process of generating an instruction image for indicating the predetermined region on the other image of the first image and the second image based on a calculation result of the calculation unit;
An endoscope apparatus characterized by comprising:
The endoscope according to claim 1, wherein the objective optical system includes a first objective optical system and a second objective optical system having a wider viewing angle than the first objective optical system. apparatus.
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Citations (5)
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| JP2001275953A (en) * | 2000-03-30 | 2001-10-09 | Asahi Optical Co Ltd | Multiview endoscope |
| JP2002051970A (en) * | 2000-08-07 | 2002-02-19 | Fuji Photo Optical Co Ltd | Hood for endoscope |
| JP2002159440A (en) * | 2000-09-12 | 2002-06-04 | Olympus Optical Co Ltd | Stereoscopic endoscope |
| JP2003334160A (en) * | 2002-05-21 | 2003-11-25 | Olympus Optical Co Ltd | Stereoscopic endoscope system |
| JP2004065804A (en) * | 2002-08-09 | 2004-03-04 | Fuji Photo Optical Co Ltd | Stereo electronic endoscope apparatus |
Family Cites Families (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP3269657B2 (en) * | 1992-05-07 | 2002-03-25 | 日本電信電話株式会社 | Binocular stereoscopic device |
| JPH08313825A (en) * | 1995-05-17 | 1996-11-29 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | Endoscope device |
-
2005
- 2005-02-18 JP JP2005043160A patent/JP4573667B2/en not_active Expired - Fee Related
Patent Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2001275953A (en) * | 2000-03-30 | 2001-10-09 | Asahi Optical Co Ltd | Multiview endoscope |
| JP2002051970A (en) * | 2000-08-07 | 2002-02-19 | Fuji Photo Optical Co Ltd | Hood for endoscope |
| JP2002159440A (en) * | 2000-09-12 | 2002-06-04 | Olympus Optical Co Ltd | Stereoscopic endoscope |
| JP2003334160A (en) * | 2002-05-21 | 2003-11-25 | Olympus Optical Co Ltd | Stereoscopic endoscope system |
| JP2004065804A (en) * | 2002-08-09 | 2004-03-04 | Fuji Photo Optical Co Ltd | Stereo electronic endoscope apparatus |
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