JP5784847B2 - ３ｄ映像を表示する内視鏡システム - Google Patents

Description

本発明は、体腔内で立体映像として撮影した映像を、平面映像（２次元映像：２Ｄ）又は立体映像（３次元映像：３Ｄ）を切り換え可能に表示する３Ｄ映像を表示する内視鏡システムに関する。

近年、テレビジョン等の表示装置において、表示映像に奥行き感が見える立体映像（３Ｄ映像）を表示可能な装置が普及しつつある。現在の内視鏡装置は、平面映像（２Ｄ映像）を表示することが一般的である。内視鏡先端の撮影部により撮影した表示画面を見ながら、画面上に映し出される観察箇所及び鉗子等の処置具の操作に対して、推定又は経験による距離感により、観察診断又は処置作業を行っている。このため、術者を含むユーザからは、この距離感を補うために、立体映像による作業の負担軽減が要望されている。

公知な３Ｄ映像の映像方式の１つとして、裸眼により３Ｄ映像を観察する裸眼式が提案されている。この方式は、表示画面に対する立ち位置が極限定された位置に制限されてしまう。このため、モニタ観察による３Ｄ映像の映像方式は、大半が偏光めがねや液晶シャッタめがねを用いた眼鏡式が採用されている。これらのうち、偏光めがねを利用する方式は、複数のモニタを設置するケースが多い医療現場で主流となっている。

特開２０１２−２４９１６８号公報

前述した３Ｄ映像は、体腔内の観察に対しては、観察箇所の奥行き感をつかめるため、好適するが、表示内容によっては、２Ｄの平面映像の方が見やすい場合がある。例えば極端に近い位置に観察対象がある場合や、観察対象ではないが、処置具や臓器などが極端に近い位置にある場合などである。特許文献１には、３Ｄ映像と２Ｄ映像との切り換える技術が提案されている。

また、３Ｄ／２Ｄ映像の切り換えで課題となるのは、切り換え時間が存在する場合である。即ち、スイッチにより切り換え操作を行った際に、元のモニタ画面の映像が消え、時間が空いた後、切り換えられた映像が表示される。即ち、３Ｄ映像から２Ｄ映像へ又は、その逆に、切り換えた際に、僅かな時間であるが表示が消えている時間が存在する場合がある。これはモニタにおいて、入力する映像信号のフォーマットが切り換わった場合に、まずはフォーマットを検知し、検知したフォーマットに基づいて表示する映像データを受信するためである。しかし、内視鏡装置の操作時に、僅かな間であっても画面が消えることは、処置や診断の効率を悪化させてしまい、術者や患者の負担増となってしまうことがあった。

特許文献１が提案するカメラは、カメラ本体の姿勢を検出する機能を備え、カメラを傾けて、許容傾斜角を越えた際に、カメラの背面に設けられた画面に表示されている３Ｄ映像が２Ｄ映像に切り換えられている。従って、傾けている最中のカメラ背面の表示画面が切り換わる時に、僅かな間、表示が消えても、シャッタチャンスではないため、問題とはならない。このため、特許文献１では、切り換えの際の画面表示の表示されない間については何ら記述されず、そのための工夫もない。

そこで本発明は、３Ｄ／２Ｄ映像の切り換え時の画面非表示時間を短縮した３Ｄ映像、２Ｄ映像を切り換え可能な内視鏡システムを提供することを目的とする。

本発明に従う実施形態の内視鏡システムは、右目用及び左目用の各光学像を取得して、該右目用及び左目用の各光学像を表す右目用及び左目用の映像信号を生成可能な内視鏡と、前記内視鏡から前記各映像信号を入力するミキサー部と、前記ミキサー部から前記右目用及び前記左目用の双方の映像信号を出力させるか、前記右目用又は前記左目用のいずれか一方の映像信号を出力させるか、を選択するスイッチ部と、を具備し、前記ミキサー部は、前記スイッチ部による選択操作に従い、前記右目用の映像信号及び前記左目用の映像信号のいずれか一方を出力させる第１のセレクタと、前記スイッチ部における選択操作に従い、前記右目用の映像信号及び前記左目用の映像信号に対して、前記第１のセレクタで選択された映像信号とは異なる映像信号の出力と、前記第１のセレクタで選択された映像信号と同じ映像信号の出力と、のうちのいずれか一方を出力させる第２のセレクタと、前記第１のセレクタ及び前記第２のセレクタから出力された各映像信号に対して、与えられたシフト値に基づいて、当該各映像信号が現す映像が左右横方向にシフトされるように処理する映像シフト部と、前記スイッチ部における選択操作にかかわらず、前記映像シフト部から出力される映像信号を所定の立体映像信号フォーマットに変換して、立体映像表示装置に出力する映像出力部と、を有することを特徴とする。

本発明によれば、３Ｄ／２Ｄ映像の切り換え時の画面非表示時間を短縮させた３Ｄ映像を表示する内視鏡システムを提供することができる。

図１Ａは、本発明の実施形態に係る内視鏡システム全体の概略構成を示すブロック図である。 図１Ｂは、挿入部の先端に配置される撮影ユニットと照明窓の配置例を示す図である。 図２は、第１の実施形態の映像処理及び表示を行うビデオミキサユニットの構成例を示す図である。 図３は、３Ｄ映像と、２Ｄ映像の伝送方式を略式的に示す図である。 図４は、第３の実施形態に係る表示切り換えの概念的な第１の構成例を示す図である。 図５は、第３の実施形態における表示切り換えの第１の手順を説明するためのフローチャートである。 図６は、第４の実施形態における表示切り換えの概念的な構成例を示す図である。 図７は、表示切り換えの手順を説明するためのフローチャートである。 図８は、第６の実施形態の映像処理及び表示を行うビデオミキサユニットの構成例を示す図である。 図９Ａは、第８の実施形態の３Ｄ映像による見やすい観察像の説明を行うための図である。 図９Ｂは、第８の実施形態の３Ｄ映像による見やすい観察像の説明を行うための図である。 図１０Ａは、観察像をズーミングする構成と表示画面について説明するための図である。 図１０Ｂは、観察像をズーミングする構成と表示画面について説明するための図である。 図１０Ｃは、観察像をズーミングする構成と表示画面について説明するための図である。 図１０Ｄは、観察像をズーミングする構成と表示画面について説明するための図である。

以下、図面を参照して本発明の実施形態について詳細に説明する。
［第１の実施形態］
図１Ａは、本発明の実施形態に係る内視鏡システム全体の概略構成を示すブロック図、図１Ｂは、挿入部の先端に配置される撮影ユニットと照明窓の配置例を示す図である。尚、本実施形態は、内視鏡本体２として、軟性鏡を例としているが硬性鏡であってもよい。

本実施形態の内視鏡システム１は、３Ｄ映像（立体映像又は３次元映像）を撮影可能な内視鏡本体（所謂、立体内視鏡）２と、観察及び撮影のための照明光を生成する光源ユニット３と、左眼に投影される映像（Ｌ映像）に対して映像処理を行う第１プロセッサ４と、右眼に投影される映像（Ｒ映像）に対して映像処理を行う第２プロセッサ５と、Ｌ映像とＲ映像の記録、合成及び分離と２Ｄ／３Ｄ切り換えを行うビデオミキサユニット（第３プロセッサ）６と、３Ｄ／２Ｄ映像を表示するモニタ（映像表示部）７とで構成される。

内視鏡本体２は、観察対象となる体腔内に挿入される挿入部２ａと、その先端に設けられた湾曲部２ｂと、湾曲部２ｂを湾曲動作させる操作部９と、で構成される。挿入部２ａの先端面２ｃには、撮影部である２つの撮影ユニット１０Ｌ，１０Ｒと、照明光を照射する照明窓３ａが設けられている。撮影ユニット１０Ｌ，１０Ｒは、共に構成を図示していないが、先端面２ｃに露出する観察窓となる対物レンズと、対物レンズに続き光軸上に配置される結像レンズ系と、結像レンズ系で結像された観察像を光電変換により映像信号を生成する撮影素子（例えば、ＣＣＤ）と、で構成される。２つの撮影ユニット１０Ｌ，１０Ｒにより、立体映像撮影ユニットが形成される。

操作部９には、種々の操作に関する操作ボタンに加えて、３Ｄ／２Ｄ映像切り換えスイッチ（以下、切り換えスイッチ）９ａが設けられている。この切り換えスイッチ９ａは、術者により、後述されるモニタ７に表示される３Ｄ映像と２Ｄ映像の表示切り換えを指示する手動スイッチである。

さらに、光源ユニット３から照明窓３ａは、光ファイバーからなるライトガイドにより連結され、照明光が導光される。尚、内視鏡本体２と、各プロセッサ及び各ユニットとは、ユニバーサルケーブルでコネクタ接続され、ケーブル内には、ライトガイド、映像信号等を伝送する複数の信号線が含まれている。さらに、ユニバーサルケーブル内には、観察窓や照明窓を洗浄するための気体及び液体を導入するチューブからなる供給路（送気送液チャンネル）及び排出路が配設されてもよい。

内視鏡本体２から送出されたＬ／Ｒ映像信号の信号線は、ユニバーサルケーブル内を通じて、Ｌ／Ｒの２つのスコープコネクタ２５，２６に接続されている。Ｌスコープコネクタ２５は、第１プロセッサ４に装着され、Ｒスコープコネクタ２６は、第２プロセッサ５に装着されて、電気的に接続される。

第１プロセッサ４と第２プロセッサ５は、映像処理を行う公知な構成であり、撮影ユニット１０Ｌ，１０Ｒに撮影されたＬ，Ｒの撮影ユニットの信号を映像処理し、映像信号に変換する。映像処理されたＬ，Ｒ映像信号は、ビデオミキサユニット６と、第１プロセッサ４及び第２プロセッサ４との間で交信される同期信号に従って同期付けられて、第１プロセッサ４及び第２プロセッサ５からビデオミキサユニット６へ送出される。

図２は、第１の実施形態の映像処理及び表示を行うビデオミキサユニット６の構成例を示す図である。以下の説明において、参照符号９ａを除く各構成部位の参照符号に付与している、ａ，ｂは、同等の構成部材であることを意味する。
ビデオミキサユニット６は、３つの映像信号レシーバ部１１，１２，１５によってそれぞれプロセッサ４、プロセッサ５と図示しないレコーダからの映像入力信号を受信するよう構成されている。またレコーダからの映像入力信号に対しては、３Ｄ分離部１６が構成され、レコーダによる再生映像を右映像と左映像とに分離可能に構成されている。

次にモニタ用の映像出力の構成について説明する。
映像信号レシーバ部１１、１２は、一対のセレクタ１３ａ、１４ａに接続し、受信したそれぞれの映像をセレクタ１３ａ、１４ａに入力する。セレクタ１３ａ、１４ａは、それぞれセレクタ１７、１８に接続し、セレクタ１３ａ、１４ａによって選択された映像がセレクタ１７、１８に入力される。さらに、セレクタ１７、１８は、入力側に後述する３Ｄ分離部１６が接続され、入力切り換えスイッチ１０８により、セレクタ１３ａ、１４ａ側と３Ｄ分離部１６側のいずれかの入力に切り換えられる。
この入力切り換えにより、第１プロセッサ４及び第２プロセッサ５からの内視鏡映像と、図示しないレコーダからの映像入力とのいずれかが選択され、モニタ７に出力される。尚、入力切り換えスイッチ１０８はビデオミキサユニット６の操作パネルに設けられている。

セレクタ１７は、Ｌ映像シフト部１９ａに接続され、セレクタ１８はＲ映像シフト部２０ａに接続され、セレクタ１７、１８によって選択されたそれぞれの映像が入力される。
さらにＬ映像シフト部１９ａ、Ｒ映像シフト部２０ａは、３Ｄ映像合成部２１ａに接続されている。３Ｄ映像合成部２１ａは、出力する映像信号や３Ｄフォーマットに従って、右映像及び左映像のデータを配置する。
３Ｄ映像合成部２１ａにて合成された映像の映像信号は、３Ｄ映像合成部２１ａと接続された映像信号トランスミッター２２を介して、接続されたモニタ７に出力される。

次にレコーダ用の映像出力の構成について説明する。
映像信号レシーバ部１１、１２は、一対のセレクタ１３ｂ、１４ｂに接続され、映像信号レシーバ部１１、１２によって受信されたそれぞれの映像が一対のセレクタ１３ｂ、１４ｂへ入力される。セレクタ１３ｂ、１４ｂによって選択された映像は、Ｌ映像シフト部１９ｂ、Ｒ映像シフト部２０ｂへ入力され、録画出力に応じた映像シフトが与えられる。
さらにＬ映像シフト部１９ｂ及びＲ映像シフト部２０ｂは、３Ｄ映像合成部２１ｂに接続され、３Ｄ映像合成部２１ｂでは、図示しないレコーダに応じた映像信号や３Ｄフォーマットに従って右映像及び左映像のデータが配置される。

ここで、ビデオミキサユニット６には、内視鏡本体２の操作部９に設けられた切り換えスイッチ９ａと、同様な３Ｄ映像と２Ｄ映像の表示切り換えを指示する手動の３Ｄ／２Ｄ映像切り換えスイッチ（以下、切り換えスイッチ）８が設けられている。スイッチ９ａ及び切り換えスイッチ８はセレクタ１３ａ、１４ａ及び設定制御部１０９と接続されている。

本実施形態では、３Ｄ映像信号に関する方式は、例えば、３Ｇ−ＳＤＩ規格（レベルＢ）を採用し、１本の同軸ケーブルにより伝送可能な方式を採用している。但し、３Ｇ−ＳＤＩに限定されたものではない。ＨＤ−ＳＤＩやＤＶＩ−Ｄといった映像信号では３Ｄフォーマットとして図３に示すように、サイドバイサイド方式を例として説明する。
映像信号レシーバ部１１，１２は、それぞれ第１プロセッサ４及び第２プロセッサ５から同期して送出された、Ｌ，Ｒ映像信号を各々受信する。映像信号レシーバ部１１は、セレクタ１３ａ，１４ａに対して、Ｌ映像信号を送出し、映像信号レシーバ部１２は、セレクタ１３ａ，１４ａに対して、Ｒ映像信号を送出する。

セレクタ１３ａ，１４ａは、図２に示すように、３Ｄ映像を表示する時には、セレクタ１３ａがＬ映像信号を選択し、セレクタ１４ａは、Ｒ映像信号を選択する。また、セレクタ１３ａ，１４ａは、２Ｄ映像を表示する時には、共にＬ映像信号を選択する。ここで、２Ｄ映像においては、セレクタ１３ａ，１４ａが、共にＲ映像信号を選択してもよい。尚、３Ｄ映像と２Ｄ映像はスイッチ９ａ又は、切り換えスイッチ８によって、切り換えることができる。

また、外部に接続されたレコーダからの映像信号（再生映像）は、映像信号レシーバ部１５で受信され、３Ｄ分離部１６により、ＨＤ−ＳＤＩなどのサイドバイサイドの映像であればそれぞれＬ映像信号とＲ映像信号に復元し、３Ｇ−ＳＤＩであればＬ映像信号とＲ映像信号に分離する。生成されたＬ映像信号はセレクタ１７へ伝送し、生成されたＲ映像信号はセレクタ１８へ伝送する。

セレクタ１７は、セレクタ１３ａから送出されたＬ又はＲ映像信号と、３Ｄ分離部１６から送出されたＬ映像信号を受信する。また、セレクタ１８は、セレクタ１４ａから送出されたＬ又はＲ映像信号と、３Ｄ分離部１６から送出されたＲ映像信号を受信する。
入力切り換えスイッチ１０８では、記録映像が指示された場合には、セレクタ１７，１８は、３Ｄ分離部１６の映像信号が入力されるように信号ラインが切り換えられて、読み出された映像データ（記録映像信号）を受信し、Ｌ映像シフト部１９及びＲ映像シフト部２０へ送出する。

一方、カメラ映像が指示された場合に、セレクタ１７，１８は、セレクタ１３ａ，１４ａの映像信号が入力されるように信号ラインが切り換えられて、セレクタ１３ａ，１４ａにより選択されたＬ／Ｒ映像信号（３Ｄ映像信号）又は、Ｌ／Ｌ映像信号（２Ｄ映像信号）を受信し、それぞれＬ映像シフト部１９ａ及びＲ映像シフト部２０ａへ送出する。

切り換えスイッチ８，９ａのいずれかにより、３Ｄ映像表示（Ｌ／Ｒ表示）が指示されていた場合、Ｌ映像シフト部１９ａには、Ｌ映像信号が入力され、３Ｄ映像における奥行き方向の表示位置を調整すべく、左右横方向に所定距離を移動させるようにシフト処理を行う。同様に、Ｒ映像シフト部２０ａには、Ｒ映像信号が入力され、奥行き表示位置を調整すべく、左右横方向に所定距離を移動させるようにシフト処理を行う。尚、Ｌ映像信号とＲ映像信号に対するシフトされる距離は、予め設定された奥行き位置となるように設定されている。

一方、前述したスイッチ９ａや３Ｄ／２Ｄ映像切り換えスイッチ８により、２Ｄ映像表示（Ｌ／Ｌ表示）が指示されていた場合には、Ｌ映像シフト部１９ａ及びＲ映像シフト部２０ａは、共にＬ映像信号が入力され、これらの映像信号に対してシフトを０、即ち、共にシフト処理を行わずに出力する。

Ｌ映像シフト部１９ａ及びＲ映像シフト部２０ａによってシフト制御されたそれぞれのＬ，Ｒ映像信号は、３Ｄ映像合成部２１ａに送出される。ここで、Ｌ，Ｒ映像信号は、予め設定された映像信号や３Ｄフォーマットに従って、３Ｄ映像信号として合成されて、映像信号トランスミッター２２ａに送出される。映像信号トランスミッター２２ａは、モニタ７に映像信号として出力する。モニタ７においては、入力された映像信号に基づいてモニタ表示を行う。

具体的には、３Ｄ映像合成部２１ａは、３Ｄ映像が選択された場合には、Ｌ／Ｒ映像信号に対して、３Ｇ−ＳＤＩのデュアルストリーム（レベルＢ）（＝ＨＤ−ＳＤＩ×２ｃｈ）のフォーマットで映像信号を出力する。一方、２Ｄ映像が選択された場合には、Ｌ／Ｌ映像信号として３Ｇ−ＳＤＩのデュアルストリーム（レベルＢ）のフォーマットで映像信号を出力する。この時、前述の通り２Ｄ映像では奥行き位置のシフトをなし（ゼロ）として出力するので、モニタ７では２Ｄ映像として観察される。

このように映像信号及び、フォーマットを切り換えることなく、映像を２Ｄ／３Ｄに切り換えるので、モニタ側で映像フォーマットを切り換える必要がなく、結果として切り換え時に映像が消える時間はなくなり、瞬時に、２Ｄ／３Ｄ映像の切り換えが行うことができる。上記は３Ｇ−ＳＤＩの映像信号を用いて説明したが、ＨＤ−ＳＤＩやＤＶＩ−Ｄなどの映像信号に図３に示すようにサイドバイサイドのフォーマットを使用しても同様の効果が得られる。

レコーダ用出力について説明する。
設定制御部１０９では、３Ｄ映像／２Ｄ映像の切り換えをスイッチ９ａ及び切り換えスイッチ８による操作に連動させるか（スイッチ連動）、又は常に３Ｄ映像とするか（常時３Ｄ）を図示しないメニュー画面などによって設定可能となっている。スイッチ連動とした場合には、録画映像もスイッチ操作によって３Ｄ映像／２Ｄ映像が切り換わる。
一方、常時３Ｄ表示とした場合には、スイッチ９ａ及び切り換えスイッチ８による操作を、設定制御部１０９がキャンセルし、常時３Ｄを出力するようセレクタ１３ｂ、１４ｂを制御する。

以上のように録画用の映像にも本発明による、映像信号及びフォーマットを切り換えることなく２Ｄ映像と３Ｄ映像を切り換えることで、レコーダによる再生時にも３Ｄのフォーマットを検知する必要や手動での切り換えが必要ないので、わずらわしさがなく、録画映像を見ることが可能となる。

［第２の実施形態］
本実施形態は、２Ｄ／３Ｄ映像の切り換えを映像信号に付与された識別符号ＩＤにより自動的に切り換えを行う例である。本実施形態において、前述した第１の実施形態と同等の構成部には、同じ参照符号を付して、その説明を省略する。
前述した図２の構成の３Ｄ映像合成部２１に切り換え指示を送るペイロードＩＤ切換部２３を設けた構成である。

前述した３Ｇ−ＳＤＩのデュアルストリーム（レベルＢ）のフォーマットで、３Ｄ映像であればペイロードＩＤにＬ映像、Ｒ映像の情報がそれぞれ付与されるが、２Ｄ映像の場合には、例えば両方をＬ映像とするペイロードＩＤとする。これにより、３Ｄ映像か２Ｄ映像かによってモニタ７のモード変更や、偏光めがねの差分の色データ（画面の明るさ）の変更を自動的に行うことができる。

［第３の実施形態］
図４は、第３の実施形態に係る表示切り換えの概念的な第１の構成例を示す図である。図５は、第３の実施形態における表示切り換えの第１の手順を説明するためのフローチャートである。本実施形態は、２Ｄ／３Ｄ映像の切り換えを、主従関係を有する２台のプロセッサの間で通信を行い、予め設定された画面が表示された場合には、モニタ７の表示が３Ｄ映像から２Ｄ映像に自動的に切り換わる構成である。本実施形態において、前述した第１の実施形態と同等の構成部には、同じ参照符号を付して、その説明を省略する。

本実施形態において、主となるプロセッサＣＶ４１と、従となるプロセッサＣＶ４２とは、配線Ｌ１により、プロセッサＣＶ４１の状態が通知されている。プロセッサＣＶ４１と、プロセッサＣＶ４２は、共に、同期したＬ映像信号及びＲ映像信号を３Ｄプロセッサ４３に送出する。また、３Ｄプロセッサ４３は、３Ｄ映像信号又は２Ｄ映像信号をモニタ４４に出力して、いずれかの映像を表示する。例えば、プロセッサＣＶ４２に対して、メニュー画面は、２Ｄ映像で表示されることを設定する。

この構成において、プロセッサＣＶ４１がユーザの操作により、例えば、メニュー画面表示が指示された場合（ステップＳ１）に、プロセッサＣＶ４１から３Ｄプロセッサ４３にメニュー画面が表示されたことを通知し（ステップＳ２）、３Ｄプロセッサで２Ｄ映像に切り換えられる。これによりプロセッサＣＶ４１から出力されたメニュー画面がモニタ４４に２Ｄ映像のメニュー画面として表示される（ステップＳ３）。
本実施形態によれば、２Ｄ映像とすることで奥行き位置のシフトがなし（ゼロ）となるので、偏光めがねを装着していないスタッフであっても、通常の２Ｄ映像としてメニュー画面が認識されるため、それらのスタッフによる入力設定や選択操作が実施できる。

［第４の実施形態］
図６は、第４の実施形態における表示切り換えの概念的な構成例を示す図である。図７は、表示切り換えの手順を説明するためのフローチャートである。
本実施形態は、２Ｄ／３Ｄ映像の切り換えを、主従関係を有する２台のプロセッサＣＶ４１，４２の間で同期信号による通信を行い、プロセッサ間で同期が取れていないと３Ｄプロセッサ４３が判断した際に、３Ｄプロセッサ４３からモニタ７に出力する映像を３Ｄ映像から２Ｄ映像に自動的に切り換える構成である。

本実施形態において、主となるプロセッサＣＶ４１と、従となるプロセッサＣＶ４２とには、３Ｄプロセッサ４３からの配線Ｌ１（Ｍ）、Ｌ１（Ｓ）により、同期信号が入力されている。プロセッサＣＶ４１と、プロセッサＣＶ４２は、共に、同期したＬ映像信号及びＲ映像信号を３Ｄプロセッサ４３に送出する（ステップＳ１１）。また、３Ｄプロセッサ４３は、プロセッサＣＶ４１とプロセッサＣＶ４２からの同期信号を比較し（ステップＳ１２）、同期している場合には（ＹＥＳ）、３Ｄ映像信号をモニタ４４に出力し（ステップＳ１３）、反対に同期していない場合には（ＮＯ）、３Ｄ映像信号を２Ｄ映像信号に切り換えてモニタ４４に出力する（ステップＳ１４）。また、同期信号は、３Ｄプロセッサ４３が生成して、プロセッサＣＶ４１，４２に対して出力してもよい。３Ｄプロセッサ４３は、３Ｄ映像が終了されない限り（ステップＳ１５）、同期信号をチェックする。

以上説明したように、本実施形態では、２つのプロセッサＣＶ４１，４２間による映像信号の同期をチェックして、同期している場合には、３Ｄ映像を表示し、同期していない場合には、２Ｄ映像を表示するように切り換えられている。
従って術者は正常でない３Ｄ映像をみることによる疲労を感じることがないため、術者の疲労軽減に効果がある。

［第５の実施形態］
本実施形態は、画面の表示サイズに応じて、３Ｄ映像における奥行き感を変更する構成である。本実施形態の構成は、前述した図４に示した構成を利用する。
通常、画面の表示サイズの変更や電子ズームによる拡大画面を表示させた場合には、奥行き位置の調整を行っている。

本実施形態は、予め定められた画面サイズへの変更や電子ズームのおける倍率範囲に対して、予め求めた規定値（奥行き位置調整値）を調整値として設定する。第１の例として、画面サイズ又は倍率が１．２の時に、３Ｄプロセッサは、予め設定された奥行き位置調整値をモニタ４４に表示する。この表示された調整値を用いて画面の奥行き位置を調整する。

第２の例として、録画の表示に対しては、画面サイズ又は倍率が１．０の時には、例えば調整値を０に設定し、画面サイズ又は倍率が１．２の時には、その差分０．２に相当する奥行き位置の調整値を画面に表示する。この表示された調整値を用いて画面の奥行き位置を調整する。

このように画面サイズや電子ズームによる画面の変更に対して、調整値が画面に表示されるため、観察状態に応じて、最適な奥行き位置に設定できる。また。所定値を基準に、差分のみを記録するので、再生時のモニタにおける表示変更に対して、最適な調整を行った際に、電子ズーム等に対しても、その調整値を基準として表示されるため、再生時においても適正な奥行き位置に調整した観察映像を見ることができる。

［第６の実施形態］
図８は、第６の実施形態の映像処理及び表示を行うビデオミキサユニットの構成例を示す図である。
第６の実施形態は、術者用モニタと助手用モニタに３Ｄ映像による観察像を表示する内視鏡システムである。チームで行う手術の場合、患者を挟んで両側に主術者と助手が配置されることがある。つまり、主術者と向き合って反対側に存在することとなる。術中においては助手も、処置対象を観察しなければならない。そこで、助手用の撮影素子を内視鏡に組み入れる手法もあるが、スコープの大径化やコストアップを招くこととなる。一方、術者用の３Ｄ映像を用いた場合、単純に左右を入れ換えた反転映像においては、逆立体映像となってしまう。

そこで本実施形態では、術者用２Ｄ／３Ｄ映像ラインと助手用２Ｄ／３Ｄ映像ラインの２系統の映像ラインを有し、特に、助手用映像ラインにおいては、映像を１８０度回転させる映像回転部を備える構成である。本実施形態において、前述した第１の実施形態と同等の構成部には、同じ参照符号（但し、ａ，ｂが付与されている）を付して、その説明を省略する。

図８に示すように、ビデオミキサユニット６は、術者用映像ラインとして、撮影素子から送出されたＬ，Ｒ映像信号を受けて、デジタル映像信号に変換する撮影信号変換部３１，３２と、２対のセレクタ１３ａ，１４ａ及び１７ａ，１８ａと、映像シフト部１９ａ，２０ａと、３Ｄ映像合成部２１ａと、映像信号トランスミッター２２ａと、術者用モニタ７ａとで構成される。また、助手用映像ラインとして、撮影信号変換部３１，３２から送出されたＬ，Ｒ映像信号を１８０度回転させる映像回転部３３，３４と、２対のセレクタ１３ｂ、１４ｂ及び１７ｂ、１８ｂと、映像シフト部１９ｂ，２０ｂと、３Ｄ映像合成部２１ｂと、映像信号トランスミッター２２ｂと、助手用モニタ７ｂとで構成される。
術者用映像ラインについては、撮影信号変換部３１，３２以降の映像信号の処理は、前述した第１の実施形態と同等であるため、説明を省略する。

助手用映像ラインにおいては、撮影信号変換部３１，３２にて変換されたＬ，Ｒ映像信号は、映像回転部３３，３４に入力される。これら映像回転部３３，３４では、公知な変換技術を用いて、Ｌ映像及びＲ映像を１８０度回転させた回転Ｌ映像（信号）と回転Ｒ映像（信号）を生成する。この１８０度回転は、縦軸（映像における垂線）を中心にとして回転させた、映像となる。さらに、回転Ｌ映像と回転Ｒ映像に対して、左右を入れ替え並べて、新たなＬ映像信号（元回転Ｒ映像信号）とＲ映像信号（元回転Ｌ映像信号）を設定する。これらの新たなＬ，Ｒ映像信号に対して、セレクタ１３ｂ，１４ｂで映像を入れ替え、映像シフト部１９ｂ，２０ｂと、３Ｄ映像合成部２１ｂと、映像信号トランスミッター２２ｂとで前述した第１の実施形態と同等なシフト処理と合成処理を行い、助手用モニタ７ｂに反転された３Ｄ映像の観察対象を表示する。

また、本実施形態においても、外部にレコーダが接続可能であり再生操作により画面表示が可能である。術者用映像ラインにおいて、記録映像が指示された場合には、セレクタ１７ａ，１８ａは、３Ｄ分離部１６の映像信号が入力されるように信号ラインを切り換えて、読み出された映像データ（記録映像信号）を受信し、Ｌ映像シフト部１９ａ及びＲ映像シフト部２０ａへ送出する。さらに、３Ｄ映像合成部２１ａと、映像信号トランスミッター２２ａとで前述した第１の実施形態と同等なシフト処理と合成処理を行い、術者用モニタ７ａに反転された観察対象を表示する。助手用映像ラインも同等である。

また、第２の実施形態と同様に、ペイロード切換え部２３を備えており、検索されたペイロードＩＤに基づき、２Ｄ／３Ｄ映像の切り換えができる。また、ペイロードＩＤにより、３Ｄ映像が表示される場合に、モニタ７のモード変更や、偏光めがねの差分の色データ（画面の明るさ）の変更を自動的に行うこともできる。
本実施形態によれば、術者だけではなく、反対側に位置する助手に対しても、助手自身を基準とした観察対象の映像を見ることができる。

［第７の実施形態］
本実施形態は、図１及び図２に示す構成と同等であり、スコープコネクタ内に識別（ＩＤ）情報を有している点が異なっている。
本実施形態のＬ／Ｒスコープコネクタ２５，２６は、伝送するＬ映像信号とＲ映像信号によって異なるＩＤ情報を有する認証部が内蔵されている。

本実施形態は、２台のプロセッサに接続されるスコープコネクタのＬ／Ｒが入れ替わった場合に、Ｌ／Ｒ映像を入れ替える構成である。通常は、Ｌ映像信号が伝送されるＬスコープコネクタは、第１プロセッサ４に装着され、Ｒ映像信号が伝送されるＲスコープコネクタは、第２プロセッサ５に装着される。

しかし、ユーザがＬ／Ｒの接続を間違えて、Ｌスコープコネクタ２５を第２プロセッサ４に装着して、Ｒスコープコネクタ２６に第１プロセッサ４に装着した事態を想定する。
このように誤接続された場合、第１プロセッサ４は、Ｒスコープコネクタ２６から読み取ったＩＤ情報をビデオミキサユニット６に送出する。同様に、第２プロセッサ５は、Ｌスコープコネクタ２５から読み取ったＩＤ情報をビデオミキサユニット６に送出する。

ビデオミキサユニット６は、これらのＩＤ情報から、コネクタ接続でＬ／Ｒが逆になっていると判断する。この判断に基づき、図２に示すセレクタ１３ａ，１４ａにおいて、出力する映像信号を、Ｌ映像信号とＲ映像信号とを入れ替える。即ち、正常なコネクタ接続で通常の選択であれば、セレクタ１３ａからＬ映像信号が出力し、セレクタ１４ａからＲ映像信号を出力する。しかし、反対にコネクタ接続（誤接続）され、通常に選択した場合には、セレクタ１３ａからＲ映像信号が出力され、セレクタ１４ａからＬ映像信号を出力されてしまう。そこで、反対に選択することで、セレクタ１３ａからＬ映像信号が出力し、セレクタ１４ａからＲ映像信号が出力される。

本実施形態によれば、ＩＤ情報を有する認証部をコネクタ内に設けることにより、従来のようにスコープコネクタのＬ／Ｒの接続に注意を払うことなく接続でき、また、誤接続であったとしても、自動的に判断補正されて、左右の正しい映像が画面表示される。
さらに、スコープコネクタ内の認証部において、「機器名」及び「シリアル番号」を組み入れることで、複数の３Ｄ内視鏡を用いた際に、間違った組み合わせであることをモニタに表示又は警告音を発して、ユーザに正常な接続を促す告知をすることができる。

［第８の実施形態］
図９Ａ，Ｂは、第８の実施形態の３Ｄ映像による見やすい観察像の説明を行うための図である。３Ｄ映像は、モニタの表示画面に、前後の奥行き感を持つように表示されるが、この奥行き感が見やすく観察できる範囲が存在する。この範囲を超えて、手前過ぎる場合には、著しく見にくくなる。手前過ぎる３Ｄ映像は、興業等で多用されており、緊張を与えて、疲労感を与える。また反対に奥に行きすぎると、両眼の観察軸が平行以上に解散する方向に開き、同様に極端な見辛さを感じることとなる。

本実施形態では、モニタ内での表示倍率の値に関連づけて設定されたモニタに表示するＬ映像とＲ映像の間隔（シフト値）を有している。図９Ａ，Ｂに示す内視鏡の挿入部７１の撮影ユニットの対物レンズが配置される先端面から、Ｌ＝１００ｍｍ先の観察対象部位７４を観察した時の略解散角（ユーザの左眼光軸７２と右眼光軸７３の間隔がモニタ上の左右に離れた映像のシフト値（間隔）が同じ場合の公称）の値に設定されている。
また、図９Ｂに示すように、モニタ画面まで距離Ｌとして、観察対象部位７４の３Ｄ映像が見やすい範囲は、手前側に０．１５Ｌ、奥行き側に、０．３Ｌが見やすい範囲Ｍとなる。

図９Ａに示すように、右眼と左眼の光軸が観察対象部位の一点で交差する場合は、３Ｄモニタに対する３Ｄ映像の形成位置は、Ｌ，Ｒ映像７６の中心位置をモニタ画面の位置に一致させて表示すると、左右の光軸の交点がモニタ上に位置するように形成される。この場合は、さらに手前側に来ると見やすい範囲から外れやすい。一方、Ｌ，Ｒ映像７７のように、中心位置をモニタ画面の位置から離すほど、奥側に表示されて、奥行き感が増す。但し、光軸を離しすぎると、目が疲労することとなる。またズームにおいても同様に、３Ｄ映像を拡大表示しすぎると、見やすい範囲を超える場合がある。

図１０Ａは、３Ｄ映像における倍率βに対して、Ｌ，Ｒ映像に対するシフト値が予め設定されている。例えば、操作部８１の操作スイッチ８２ａ，８２ｂ，８２ｃに応じたズームの倍率（シフト量）が設定されており、ここでは、操作スイッチ８２ａの操作により、図１０Ｂに示す倍率β＝１が設定され、操作スイッチ８２ｂの操作により、図１０Ｂに示す倍率β＝１．２が設定される。同様に、操作スイッチ８２ｃの操作により、図１０Ｃに示す倍率β＝１．５が設定される。

このように、操作部８１に設けられたズーム切り換えの操作スイッチ８２ａ，８２ｂ，８２ｃの操作により、３Ｄ映像の電子ズーム拡大を行うと、予めメモリ８４に設定されたシフト値情報が読み出されて、そのシフト値に基づき、モニタ７に表示されるＬ，Ｒ映像がシフトされて見やすい範囲を超えずに、モニタ画面に表示させることができる。
よって、本実施形態によれば、簡単な操作により、見やすく拡大されたズーム映像を容易に見ることができる。

以上説明した実施形態は、以下の発明の要旨を含んでいる。
管腔内に挿入される挿入部を有する内視鏡と、
挿入部の先端面に並設され、右映像及び左映像を取得する撮影ユニットと、
前記撮影ユニットから送出された前記右映像及び前記左映像を選択し、前記右映像と前記左映像の組を選択する第１の選択と、前記右映像又は前記左映像のいずれか一方の映像を選択する第２の選択を行うスイッチ部と、
前記スイッチ部で選択された第１の選択による前記右映像及び前記左映像には、前記右映像と前記左映像の間が予め定めた距離となるようにシフト処理し、立体映像を生成するプロセッサ部と、
前記スイッチ部の切り換えにより、前記立体映像又は平面映像のいずれかを表示する表示部と、を具備し、
前記スイッチ部は、
前記第１の選択から前記第２の選択へ切り換えの際に、前記右映像及び前記左映像のいずれか一方の映像表示を継続するように接続を保持し、他方の映像表示を切断し又は、前記一方の映像表示に差し換え、
前記第２の選択から前記第１の選択へ切り換えの際に、前記表示部に表示されている一方の映像の表示を継続し、前記映像とは異なる表示されていない映像が選択され、前記プロセッサ部において前記表示されている映像との間で前記シフト処理を行った後、前記表示部に表示することを特徴とする内視鏡システム。

１…内視鏡システム、２…内視鏡本体、２ａ…挿入部、２ｂ…湾曲部、２ｃ…先端面、３…光源ユニット、３ａ…照明窓、４…第１プロセッサ、５…第２プロセッサ、６…ビデオミキサユニット（第３プロセッサ）、７…モニタ、８…３Ｄ／２Ｄ映像切り換えスイッチ、９…操作部、９ａ…切り換えスイッチ、１０Ｌ，１０Ｒ…撮影ユニット、１１，１２，１５…映像信号レシーバ部、１３，１４，１７，１８…セレクタ、１６…３Ｄ映像分離部、１９，２０…映像シフト部、２１…３Ｄ映像合成部、２２…映像信号トランスミッター、２３…ペイロードＩＤ切り換え部、１０８…入力切り換えスイッチ。

Claims (10)

1. 右目用及び左目用の各光学像を取得して、該右目用及び左目用の各光学像を表す右目用及び左目用の映像信号を生成可能な内視鏡と、
   前記内視鏡から前記各映像信号を入力するミキサー部と、
   前記ミキサー部から前記右目用及び前記左目用の双方の映像信号を出力させるか、前記右目用又は前記左目用のいずれか一方の映像信号を出力させるか、を選択するスイッチ部と、を具備し、
   前記ミキサー部は、
   前記スイッチ部による選択操作に従い、前記右目用の映像信号及び前記左目用の映像信号のいずれか一方を出力させる第１のセレクタと、
   前記スイッチ部における選択操作に従い、前記右目用の映像信号及び前記左目用の映像信号に対して、前記第１のセレクタで選択された映像信号とは異なる映像信号の出力と、前記第１のセレクタで選択された映像信号と同じ映像信号の出力と、のうちのいずれか一方を出力させる第２のセレクタと、
   前記第１のセレクタ及び前記第２のセレクタから出力された各映像信号に対して、与えられたシフト値に基づいて、当該各映像信号が現す映像が左右横方向にシフトされるように処理する映像シフト部と、
   前記スイッチ部における選択操作にかかわらず、前記映像シフト部から出力される映像信号を所定の立体映像信号フォーマットに変換して、立体映像表示装置に出力する映像出力部と、
   を有することを特徴とする内視鏡システム。
2. 前記映像シフト部は、
   前記スイッチ部において、前記右目用の映像信号および前記左目用の映像信号の出力が選択された時に、前記右目用の映像信号及び左目用の映像信号の少なくともいずれか一方の映像信号に前記シフト値を与え、
   前記スイッチ部において、前記右目用の映像信号もしくは前記左目用の映像信号のいずれか一方のみの出力が選択された時には、前記シフト値を与えないこと、を特徴とする請求項１に記載の内視鏡システム。
3. 前記映像出力部は、
   前記立体映像信号フォーマットに変換された映像信号を映像記録装置に対して出力可能であり、
   前記映像記録装置に対して出力される映像信号は、前記スイッチ部で選択された映像信号か、又は前記右目用の映像信号及び前記左目用の映像信号により生成される立体映像に固定する設定部と、
   を有することを特徴とする請求項１に記載の内視鏡システム。
4. 前記映像出力部は、前記所定の立体映像信号のフォーマットとして、サイドバイサイド方式で前記映像信号を出力することを特徴とする請求項１に記載の内視鏡システム。
5. 前記映像記録装置は、前記映像出力部から出力されたサイドバイサイド方式の映像信号を録画することを特徴とする請求項３に記載の内視鏡システム。
6. 前記スイッチ部は、前記内視鏡の操作部又は前記ミキサー部の少なくとも一方に設けたこと、を特徴とする請求項１に記載の内視鏡システム。
7. 前記内視鏡システムは、さらに、
   前記映像出力部から出力される映像信号を入力して当該映像信号に基づく映像を表示する表示部をさらに備え、
   前記映像シフト部は、前記スイッチ部で選択された第１の選択による前記右目用の映像信号及び前記左目用の映像信号には、前記右目用の映像信号と前記左目用の映像信号の間が予め定めた距離となるようにシフト処理するものであり、
   前記スイッチ部は、前記右目用の映像信号及び前記左目用の映像信号の組を選択する第１の選択と、前記右目用の映像信号又は前記左目用の映像信号のいずれか一方の映像信号を選択する第２の選択とを行い、
   前記第１の選択から前記第２の選択へ切り換えの際に、前記右目用の映像信号及び前記左目用の映像信号のいずれか一方の映像表示を継続させ、他方の映像表示を切断し又は、前記一方の映像表示に差し換え、
   前記第２の選択から前記第１の選択へ切り換えの際に、前記表示部に表示されている一方の映像の表示を継続し、前記映像信号とは異なる表示されていない映像が選択され、前記映像シフト部において前記表示されている映像との間で前記シフト処理を行った後、前記表示部に表示することを特徴とする請求項１に記載の内視鏡システム。
8. 前記ミキサー部は、前記内視鏡により撮影された前記右目用の映像信号及び／又は前記左目用の映像信号を記憶する記録部と、を有することを特徴とする請求項７に記載の内視鏡システム。
9. 前記スイッチ部で選択された映像信号と、前記記録部から読み出される映像信号との何れかに切り換える切り換え部を有することを特徴とする請求項８に記載の内視鏡システム。
10. 前記切り換え部は、前記記録部から読み出される映像信号を、前記スイッチ部による映像信号の選択に連動して、前記スイッチ部により選択された映像信号に切り換え可能であることを特徴とする請求項９に記載の内視鏡システム。

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