JP5959756B2 - 内視鏡システム - Google Patents

Description

本発明は、内視鏡システムに関し、特に、少なくとも２方向に照明光を照射し、その少なくとも２方向からの被検体像を取得する内視鏡システムに関する。

従来より、内視鏡が、医療分野及び工業分野において広く用いられている。内視鏡は、挿入部の先端側に照明手段及び観察手段を備え、被検体内に挿入されて被検体内の観察及び検査をすることができる。

近年、２以上の方向を観察できる内視鏡が提案されており、例えば特許第４７８２９００号公報に開示のように、挿入部の前方側を観察視野とする前方視野の他に、挿入部の側面側を観察視野とする側方視野を備えた内視鏡が提案されている。このような内視鏡を用いれば、検査者は、前方と側方の２方向を同時に観察することができる。

しかし、２以上の方向を観察可能な内視鏡の場合、被検体内に挿入された挿入部の位置によっては、２以上の方向における被検体までの距離が互いに異なる状況が発生する場合がある。例えば、上記の前方と側方の２方向を同時に観察できる内視鏡の挿入部を、狭い管腔内に挿入したときに、挿入部の先端部の側面と、管腔の内壁までの距離が短くなる場合がある。また、管腔内でなくても、挿入部の先端面が前方の被検体にのみ近いような場合もある。

このような場合、挿入部の先端面から被検体までの距離に比べ、挿入部の先端部の側方側の被検体までの距離が短くなると、側方側の観察画像だけが明るくなる。逆に、挿入部の先端面から被検体までの距離が短くなる場合は、前方観察画像だけが明るくなる。

このような場合、内視鏡画像を処理するプロセッサは、前方観察画像と側方観察画像を含めた画像を全体画像として、光源装置の光量を制御する。そのため、前方観察画像と側方観察画像のいずれもが適切な明るさにならなくなってしまう場合がある。

そこで、本発明は、２以上の方向を観察可能な内視鏡により得られる各観察画像を適切な明るさにすることができる内視鏡システムを提供することを目的とする。

本発明の一態様の内視鏡システムは、被検体の内部に挿入される挿入部と、前記挿入部の長手方向に略平行な前記挿入部の前方を含む、前記被検体の内部における前方の領域に第１の照明光を出射し、前記挿入部の長手方向に対して交差する前記挿入部の側方を含む、前記被検体の内部における前記前方の領域とは少なくとも一部が異なる側方の領域に第２の照明光を出射する照明光出射部と、前記挿入部に設けられ、前記前方の領域から第１の被検体像を取得する第１の被検体像取得部と、前記挿入部に設けられ、前記側方の領域から第２の被検体像を取得する第２の被検体像取得部と、前記第１の被検体像に基づく前方観察画像及び前記第２の被検体像に基づく側方観察画像を生成する画像生成部と、前記前方観察画像と前記側方観察画像との明るさを比較する明るさ比較部と、前記第２の照明光の光量を調整する光量調整部と、前記明るさ比較部における前記明るさの比較結果に基づき、前記側方観察画像が前記前方観察画像と略同じ明るさとなるように、前記光量調整部を駆動する駆動部と、を有する。

本発明の第１の実施の形態に関わる内視鏡システムの構成を示す構成図である。 本発明の第１の実施の形態に関わる挿入部６の先端部６ａの断面図である。 本発明の第１の実施の形態に関わる、表示装置５に表示される内視鏡画像の表示画面の例を示す図である。 本発明の第１の実施の形態に関わるライトガイド３４の構成を示す模式図である。 本発明の第１の実施の形態に関わる偏光フィルタ３１ａの構成を示す図である。 本発明の第１の実施の形態に関わる偏光フィルタ３１ｂの構成を示す図である。 本発明の第１の実施の形態に関わる、偏光フィルタ３１ａに対する偏光フィルタ３１ｂの回動角θが０度の場合における、ライトガイド３４の第１の領域６３と第２の領域６４に入射する光量の配分状態を説明するための図である。 本発明の第１の実施の形態に関わる、偏光フィルタ３１ｂが偏光フィルタ３１ａに対する回動角θが９０度の場合における、ライトガイド３４の第１の領域６３と第２の領域６４に入射する光量の配分状態を説明するための図である。 本発明の第１の実施の形態に関わる、偏光フィルタ３１ｂの回動角θと、ライトガイド３４の第１の領域６３と第２の領域６４に入射する光量VLの関係を示すグラフである。 本発明の第１の実施の形態に関わる、挿入部６の先端部６ａの側面が、被検体内の内壁に近い場合における内視鏡画像の明るさを説明するための図である。 本発明の第１の実施の形態に関わる、挿入部６の先端部６ａの先端面が、被検体内の内壁に近い場合における内視鏡画像の明るさを説明するための図である。 本発明の第２の実施の形態に関わる内視鏡システムの構成を示す構成図である。 本発明の第２の実施の形態に関わる、表示装置５に表示される内視鏡画像の表示画面の例を示す図である。 本発明の第２の実施の形態に関わる、複数の表示装置５に表示される内視鏡画像の表示画面の例を示す図である。 本発明の第２の実施の形態に関わるライトガイド３４Aの構成を示す模式図である。 本発明の第２の実施の形態に関わる偏光フィルタ８１ａの構成を示す図である。 本発明の第２の実施の形態に関わる偏光フィルタ８１ｂの構成を示す図である。 本発明の第２の実施の形態に関わる、ライトガイド３４Aの基端部３４ａの３つの領域９１、９２及び９３と、３つの偏光フィルタ３１ａ、８１ａ及び８１ｂの各部位R3,R4,R5,R6との対応関係を示す図である。 本発明の第２の実施の形態に関わる、偏光フィルタ８１ａの偏光フィルタ３１ａに対する回動角θ１と、ライトガイド３４の領域９３に入射する光量VLと領域９２に入射する光量VLの関係を示すグラフである。 本発明の第２の実施の形態に関わる、偏光フィルタ８１ｂの偏光フィルタ８１ａに対する回動角θ２と、ライトガイド３４の領域９２に入射する光量と領域９１に入射する光量の関係を示すグラフである。 本発明の第２の実施の形態の変形例に関わる、ライトガイド３４Aの基端部の３つの領域９１、９２及び９３と、光量調整部としての３つの偏光フィルタ３１ａ、８１ａ１及び８１ｂの対応関係を示す図である。 本発明の第２の実施の形態の変形例に関わる、偏光フィルタ８１ａ１の偏光フィルタ３１ａに対する回動角θ３と、ライトガイド３４Aの領域９３に入射する光量VLを示すグラフである。 本発明の第２の実施の形態の変形例に関わる、偏光フィルタ８１ｂの偏光フィルタ３１ａ１に対する回動角θ４と、ライトガイド３４Aの領域９２に入射する光量と領域９１に入射する光量の関係を示すグラフである。 本発明の第３の実施の形態に関わる内視鏡システムの構成を示す構成図である。 本発明の第３の実施の形態に関わるライトガイド３４Bの構成を示す模式図である。 本発明の第３の実施の形態に関わる、偏光フィルタ１００の構成を示すと共に、ライトガイド３４Bの基端部の３つの領域１０１、１０２及び１０３と、偏光フィルタ３１ａと偏光フィルタ１００の各部位R0,R’(R71,R72),R8,R9との対応関係を示す図である。 本発明の第３の実施の形態に関わる、偏光フィルタ１００の偏光フィルタ３１ａ１に対する回動角θ５と、ライトガイド３４Bの各領域に入射する光量の関係を示すグラフである。 本発明の第３の実施の形態の変形例に関わる、ライトガイド３４Bの入射面６２Aの３つの領域１０４、１０５及び１０６と、光量調整部としての２つの偏光フィルタ３１ａと１００ａの対応関係を示す図である。 本発明の第４の実施の形態に関わる内視鏡システムの構成を示す構成図である。 本発明の第４の実施の形態に関わる、光量調整部としての偏光フィルタ１１１と１１２の構成を示すと共に、ライトガイド３４Cの基端部の４つの領域１２１、１２２、１２３、１２４と、２つの偏光フィルタ１１１、１１２の各部位R21,R22,R23,R24との対応関係を示す図である。 本発明の第４の実施の形態に関わる、回動度θ７と、ライトガイド３４Cの入射面６２Aへ入射する光量を説明するための表である。 本発明の第５の実施の形態に関わる内視鏡システムの構成を示す構成図である。 本発明の第５の実施の形態に関わるライトガイド３４Dの構成を示す模式図である。 本発明の第５の実施の形態に関わる、ライトガイド３４Dの入射面６２Aの４つの領域１３１，１３２，１３３，１３４と、３つの偏光フィルタ３１ａ、１２１及び１２２の各部位R31,R32,R33,R34,R35との対応関係を示す図である。 本発明の第５の実施の形態に関わる、表示装置５に表示される内視鏡画像の表示画面の例を示す図である。 本発明の第５の実施の形態に関わる、偏光フィルタ１１３の偏光フィルタ３１ａに対する回動角θ８と、ライトガイド３４Dの領域１３４に入射する光量VLと、３つの領域１３１，１３２及び１３３に入射する光量VLの関係を示すグラフである。 本発明の第５の実施の形態に関わる、偏光フィルタ１１４の偏光フィルタ１１３に対する回動角θ９と、ライトガイド３４Dの領域１３１，１３２及び１３３の各領域に入射する光量の関係を示すグラフである。 本発明の第６の実施の形態に関わる内視鏡システムの構成を示す構成図である。 本発明の第６の実施の形態に関わる、ライトガイド３４Dの基端部の４つの領域１３１，１３２，１３３及び１３４と、４つの偏光フィルタ１３１，１３２，１３３及び１３４の各部位R41,R42,R43,R44,R45,R46の対応関係を示す図である。

以下、図面を参照して本発明の実施の形態を説明する。

（第１の実施の形態）
図１は、本実施の形態に関わる内視鏡システムの構成を示す構成図である。内視鏡システム１は、内視鏡２と、光源装置３と、プロセッサ４と、表示装置５とを含んで構成されている。

内視鏡２は、被検体の内部に挿入される挿入部６と、図示しない操作部とを有し、図示しないケーブルにより、光源装置３とプロセッサ４に接続されている。内視鏡２の挿入部６の先端部６ａには、前方観察用の照明窓７と観察窓８と、側方観察用の２つの照明窓９と観察窓１０が設けられている。

図２は、挿入部６の先端部６ａの断面図である。なお、図２では、側方観察用の照明窓９は、１つのみが示されている。
挿入部６の先端部６ａは、先端硬性部材１１を有し、照明窓７が、先端硬性部材１１の先端面に設けられている。照明窓７の後ろ側には、前方照明用ライトガイド１２の先端面が配設されている。観察窓８が、先端硬性部材１１の先端面に設けられている。観察窓８の後ろ側には、対物光学系１３が配設されている。対物光学系１３の後ろ側には、撮像ユニット１４が配設されている。なお、先端硬性部材１１の先端部には、カバー１１ａが取り付けられている。また、挿入部６には、外皮１１ｂが被せられている。

よって、前方用照明光は照明窓７から出射し、被検体内の観察部位である被検体からの反射光は、観察窓８に入射する。
先端硬性部材１１の側面には、２つの照明窓９が配設されており、各照明窓９の後ろには、反射面が曲面のミラー１５を介して、側方照明用ライトガイド１６の先端面が配設されている。

よって、照明窓７と複数の照明窓９は、被検体の内部において、第１の方向としての前方に第１の照明光を、かつ第１の方向とは異なる方向を含む第２の方向としての側方に第２の照明光を出射する照明光出射部を構成する。

先端硬性部材１１の側面には、観察窓１０が配設されており、観察窓１０の後ろ側には、対物光学系１３が配設されている。対物光学系１３は、観察窓８を通った前方からの反射光と、観察窓１０を通った側方からの反射光を撮像ユニット１４へ向けるように構成されている。図２では、対物光学系１３は、２つの光学部材１７と１８を有する。光学部材１７は、凸面１７ａを有するレンズであり、光学部材１８は、光学部材１７の凸面１７ａからの光を、光学部材１７を介して撮像ユニット１４へ向けて反射させる反射面１８ａを有する。

すなわち、観察窓８は、挿入部６に設けられ、第１の方向である前方から画像を取得する被検体像取得部を構成し、観察窓１０は、挿入部６に設けられ、第２の方向である側方からの画像を取得する被検体像取得部を構成する。観察窓１０は、観察窓８よりも、挿入部６の基端側に配置されている。

より具体的には、第１の方向である前方からの画像は、挿入部６の長手方向に略平行な挿入部６の前方を含む直視方向（第１の方向）つまり被検体の第１の領域の被検体像であり、第２の方向である側方からの画像は、挿入部６の長手方向とは交差する方向の挿入部６の側方を含む側視方向（第２の方向）つまり被検体の第２の領域の被検体像であり、観察窓８は、挿入部６の前方を含む被検体の内部における第１の領域の被検体像を取得する前方被検体像取得部であり、観察窓１０は、挿入部６の側方を含む被検体の内部における第２の領域の被検体像を取得する側方被検体像取得部である。

そして、被検体像取得部である観察窓８は、挿入部６の先端部６ａに、挿入部６が挿入される方向に向けて配置され、被検体像取得部である観察窓１０は、挿入部６の側面部に、挿入部６の外径方向に向けて配置されている。撮像部である撮像ユニット１４は、観察窓８からの被検体像と観察窓１０からの被検体像とを、同じ撮像面で光電変換するように、配置され、画像処理部であるプロセッサ４の画像生成部４０に電気的に接続されている。

よって、前方用照明光は照明窓７から出射し、被検体からの反射光は、観察窓８を通って撮像ユニット１４へ入射すると共に、側方用照明光は２つの照明窓９から出射し、被検体からの反射光は、観察窓１０を通って撮像ユニット１４へ入射する。撮像ユニット１４の撮像素子１４ａは、被検体の光学像を光電変換して、撮像信号をプロセッサ４へ出力する。

図１に戻り、撮像ユニット１４からの撮像信号は、画像処理部であるプロセッサ４へ供給され、画像生成部４０等の処理回路により、内視鏡画像が生成される。プロセッサ４は、内視鏡画像を表示装置５に出力される。画像生成部４０は、第１の被検体像に基づく第１の画像及び第２の被検体像に基づく第２の画像を生成する。

図３は、表示装置５に表示される内視鏡画像の表示画面の例を示す図である。
表示装置５の表示画面５ａ上に表示される内視鏡画像２１は、略矩形の画像であり、２つの領域２２と２３を有する。中央部の円形の領域２２は、前方観察画像を表示する領域であり、前方観察画像は被検体の第１の領域の被検体像に対応する第１の画像にあたる。

中央部の領域２２の周囲のＣ字状の領域２３は、側方観察画像を表示する領域であり、側方観察画像は被検体の第２の領域の被検体像に対応する第２の画像にあたる。

すなわち、前方観察画像は、略円形状になるように表示装置５の表示画面５ａ上に表示され、側方観察画像は、前方観察画像の周囲の少なくとも一部を囲む環状になるように表示画面５ａ上に表示される。よって、表示装置５には、広角の内視鏡画像が表示される。

このような画像は側視用ミラーレンズで戻り光を２回反射させる２回反射光学系を用いることで実現させているが、被検体からの戻り光を１回反射光学系により１回反射させて形成し、これをプロセッサ４で画像処理し、側視視野画像と直視視野画像との向きを合わせてもよい。

尚、第１の被検体像と第２の被検体像の境界領域は重複していても重複していなくてもよく、上記境界領域が重複している状態の場合、第１の被検体像取得部と第２の被検体像取得部とで重複した被検体像を取得してもよい。

光源装置３は、調光部３１と、調光部３１を駆動する駆動部３２と、光源３３とを有している。
調光部３１は、２つの偏光フィルタ３１ａと３１ｂと、絞り３１ｃとを有している。２つの偏光フィルタ３１ａと３１ｂの構成については、後述する。絞り３１ｃは、制御部４２からの絞り制御信号に基づいて、光源３３からの光量を調節する。

光源３３からの光は、調光部３１において、絞り３１ｃにより光量が調整され、２つの偏光フィルタ３１ａと３１ｂにより、領域２２と２３に表示される各画像の明るさが適切になるように、光量が調整される。

２つの偏光フィルタ３１ａと３１ｂは、前方観察画像に対する側方観察画像の明るさを調整するために、前方への第１の照明光と側方への第２の照明光の少なくとも一方の光量を調整する光量調整部を構成する。光量調整部の例としての複数の偏光フィルタは、照明光の光軸に沿うように、例えば、略一直線上に配置される部分を有する。

調光部３１から出射する光は、図示しない集光装置により、ライトガイド３４の基端部３４ａに集光される。調光部３１から出射した光は、ライトガイド３４を通って、ライトガイド３４の先端部３４ｂから出射される。

ライトガイド３４は、上記の前方照明用ライトガイド１２と側方照明用ライトガイド１６を含んで構成されている。
図４は、ライトガイド３４の構成を示す模式図である。ライトガイド３４は、多数の光ファイバー６１が束ねられて構成されている。ライトガイド３４の基端部３４ａは、調光部３１を通った光が入射する円形の入射面６２を有する。入射面６２には、多数の光ファイバー６１の端面が集まっている。

入射面６２は、受光領域である２つの領域６３と６４を有し、第１の領域６３に端部を有する光ファイバー群は、前方照明用ライトガイド１２である。第２の領域６４に端部を有する光ファイバー群は、側方照明用ライトガイド１６である。

すなわち、ライトガイド３４の基端部３４ａの入射面６２は、光源３３から供給される被検体の内部を照らすための照明光を、ライトガイド３４の断面方向における中心部の領域６３及び周囲部の領域６４でそれぞれ受光する受光部を構成する。そして、ライトガイド３４は、挿入部６内に導光し、中心部の領域６３で受光した照明光を前方である第１の方向に出射し、周囲部の領域６４で受光した照明光を側方である第２の方向に出射する導光部を構成する。

図４では、前方照明用ライトガイド１２の基端部は、ライトガイド３４の基端部３４ａの円形の入射面６２の中央部の領域６３に円形に纏めて配置されている。側方照明用ライトガイド１６の基端部は、ライトガイド３４の基端部３４ａの円形の領域６３の周囲の円環状部の領域６４に纏めて配置されている。
なお、前方照明用ライトガイド１２と側方照明用ライトガイド１６の間に、光が漏れないように、仕切り膜を設けるようにしてもよい。

図１に戻り、駆動部３２は、２つの偏光フィルタ３１ａと３１ｂの少なくとも一方を回動させるように、２つの偏光フィルタ３１ａと３１ｂを駆動する駆動回路である。以下の説明では、偏光フィルタ３１ｂを回動させているが、偏光フィルタ３１ａを回動させてもよい。よって、駆動部３２は、後述するように、制御部４２における前方観察画像と速報観察画像の明るさの比較結果に基づき、光量調整部である偏光フィルタ３１ｂを駆動する駆動部を構成する。

光源３３は、白色光を出射するランプを有する。
プロセッサ４は、測光部４１と、制御部４２とを含んで構成されている。測光部４１は、プロセッサ４内で生成された内視鏡画像の画像データから、上述した内視鏡画像２１の２つの領域２２と２３の各々の明るさを算出する処理部である。測光部４１は、領域２２の明るさと、領域２３の明るさを算出し、制御部４２へ出力する。各領域の明るさは、各領域内の全画素の輝度の平均値である。

ここで、調光部３１の２つの偏光フィルタ３１ａと３１ｂの構成について説明する。
図５は、偏光フィルタ３１ａの構成を示す図である。偏光フィルタ３１ａは、全部位R0に縦方向のスリットが設けられた円形の偏光フィルタであり、ライトガイド３４の基端部３４ａに対して回動しないように固定されている。複数の縦方向のスリットは、等間隔に並んで設けられている。図５の場合、光が、偏光フィルタ３１ａを通ると、縦方向に振動する光だけが通り抜ける。

図６は、偏光フィルタ３１ｂの構成を示す図である。偏光フィルタ３１ｂは、部位R1には、偏光フィルタ３１ａのスリットと同じ幅を有する縦方向のスリットが設けられ、円環状の部位R2には、偏光フィルタ３１ａのスリットと同じ幅を有する横方向のスリットが設けられた円形の偏光フィルタであり、円の中心軸回りに回動可能に配置されている。すなわち、部位R1のスリットの方向と、部位R2のスリットの方向は、直交している。

部位R1は、円形であり、部位R2は、部位R1の周囲の円環状の領域である。図６の場合、部位R1を通った光は、縦方向に振動する光であり、部位R2を通った光は、横方向に振動する光である。

偏光フィルタ３１ｂの回動は、制御部４２の制御の下で、駆動部３２により行われる。

偏光フィルタ３１ａと偏光フィルタ３１ｂは、絞り３１ｃと同軸上に配置されている。光源３３からの光は、絞り３１ｃにより光量が調整される。絞り３１ｃを通った光は、偏光フィルタ３１ｂを透過して偏光フィルタ３１ａに入射し、偏光フィルタ３１ａを透過した光は、ライトガイド３４の基端部３４ａの入射面６２に入射する。

部位R1から出射した光が偏光フィルタ３１ａを透過して、入射面６２の第１の領域６３に入射し、部位R 2から出射した光が偏光フィルタ３１ａを透過して、入射面６２の第２の領域６４に入射するように、調光部３１は、ライトガイド３４に対して配置される。

ここでは、偏光フィルタ３１ａと３１ｂの外径とライトガイド３４の入射面６２の外径は等しく、偏光フィルタ３１ｂの部位R 1の外径と、入射面６２の第１の領域６３の外径は等しい。

偏光フィルタ３１ｂを０度から９０度の範囲内で回動することにより、部位R 1を通ってライトガイド３４の第１の領域６３に入射する光量と、部位R 2を通ってライトガイド３４の第２の領域６４に入射する光量の配分比率を変更することができる。すなわち、偏光フィルタ３１ａに対して偏光フィルタ３１ｂを０度から９０度の範囲内で回動することにより、前方観察画像用照明と側方観察画像用照明の２つの光量のバランスをとることができる。そして、絞り３１ｃを制御することによって、照明光の全体の光量を制御することができる。

図７と図８は、ライトガイド３４の第１の領域６３に入射する光量と、第２の領域６４に入射する光量の配分の変更を説明するための図である。
図７は、偏光フィルタ３１ａに対する偏光フィルタ３１ｂの回動角θが０度の場合における、ライトガイド３４の第１の領域６３と第２の領域６４に入射する光量の配分状態を説明するための図である。

ここでは、偏光フィルタ３１ａのスリットの方向と、偏光フィルタ３１ｂの部位R 1のスリットの方向とが平行であるとき、偏光フィルタ３１ａに対する偏光フィルタ３１ｂの回動角θを０度としている。

回動角が０度のとき、部位R 1を透過した光は、図７において斜線で示すように、偏光フィルタ３１ａを１００％透過するが、部位R 2を透過した光は、偏光フィルタ３１ａを透過できない。これは、部位R 2のスリットの方向が、偏光フィルタ３１ａのスリットの方向と直交しているからである。

図８は、偏光フィルタ３１ｂが偏光フィルタ３１ａに対する回動角θが９０度の場合における、ライトガイド３４の第１の領域６３と第２の領域６４に入射する光量の配分状態を説明するための図である。

図８の場合、偏光フィルタ３１ａのスリットの方向と、偏光フィルタ３１ｂの部位R 1のスリットの方向とが直交しているので、偏光フィルタ３１ａに対する偏光フィルタ３１ｂの回動角θは９０度である。

回動角θが９０度のとき、部位R 2を透過した光は、図８において斜線で示すように、偏光フィルタ３１ａを１００％透過するが、部位R 1を透過した光は、偏光フィルタ３１ａを透過できない。これは、部位R 1のスリットの方向が、偏光フィルタ３１ａのスリットの方向と直交しているからである。

偏光フィルタ３１ｂの回動角θが０から９０度の範囲内で変化すると、ライトガイド３４の第１の領域６３と第２の領域６４に入射する光量の配分状態は変化する。

図９は、偏光フィルタ３１ｂの回動角θと、ライトガイド３４の第１の領域６３と第２の領域６４に入射する光量VLの関係を示すグラフである。

偏光フィルタ３１ｂの回動角θが０度から９０度に向かって変化するとき、ライトガイド３４の第１の領域６３へ入射する光量VLは、実線ALcで示すように徐々に減少していき、ライトガイド３４の第２の領域６４へ入射する光量VLは、一点鎖線ALsで示すように徐々に増加していく。

偏光フィルタ３１ｂの回動角θが０度のとき、図７に示すように、第１の領域６３へ入射する光量VLは、１（すなわち１００％透過）で、第２の領域６４へ入射する光量VLは、０（すなわち０％透過）である。偏光フィルタ３１ｂの回動角θが９０度のとき、図８に示すように、第１の領域６３へ入射する光量VLは、０（すなわち０％透過）で、第２の領域６４へ入射する光量VLは、１（すなわち１００％透過）である。

偏光フィルタ３１ｂの回動角θが４５度のとき、第１の領域６３へ入射する光量VLと第２の領域６４へ入射する光量VLは、共に０．５（すなわち５０％透過）となる。
よって、偏光フィルタ３１ｂの回動角θを０から９０度の範囲内で変化させることにより、ライトガイド３４の第１の領域６３と第２の領域６４に入射する２つの光量VLの配分を変更することができる。

次に、プロセッサ４の動作について説明する。
上述したように、測光部４１は、内視鏡画像中の前方観察画像を表示する領域２２の明るさと、側方観察画像を表示する領域２３の明るさを算出し、制御部４２へ出力する。前方観察画像を表示する領域２２の明るさLaと、側方観察画像を表示する領域２３の明るさLbとを比較し、明るさLaと明るさLbが等しくなるように、制御部４２は、駆動部３２を駆動して、偏光フィルタ３１ｂを回動させる。内視鏡画像２１全体の明るさは、制御部４２が絞り３１ｃを制御することによって調整される。すなわち、駆動部３２が、測光部４１からの測光結果として２つの画像の明るさが略同じになるように、調光部３１を駆動するように、制御部４２は、駆動部３２を制御する。
よって、制御部４２は、前方観察画像である第１の画像と側方観察画像である第２の画像との明るさを比較する明るさ比較部を構成する。

制御部４２は、例えば、明るさLaとLbをモニタしながら比較し、明るさLaが明るさLbよりも大きいときは、回動角θを４５度から９０度の範囲で駆動部３２を駆動し、明るさLaが明るさLbよりも小さいときは、回動角θを０度から４５度の範囲で駆動部３２を駆動して明るさLaとLbが等しくなるようにする。すなわち、偏光フィルタ３１ｂの回動制御は、明るさLaとLbが等しくなるように、フィードバック制御により行われる。明るさLaとLbが等しくなるように、フィードバック制御により行われる。

さらに、明るさLaとLbが等しくても、所定の適切な明るさL0になっていないときは、絞り３１ｃを制御することによって、内視鏡画像中の領域２２の明るさと領域２３の明るさが等しくかつ内視鏡画像を適切な明るさに制御することができる。

図１０は、挿入部６の先端部６ａの側面が、被検体内の内壁に近い場合における内視鏡画像の明るさを説明するための図である。
従来の装置では、符号F1で示すように、先端部６ａの側面だけが被検体の体内組織の表面Tに近づき過ぎていると、符号G1で示すように、内視鏡画像２１中の側方観察画像を表示する領域２３だけが明るくなってしまう。

これに対して、上述した本実施の形態によれば、符号F1で示すように、先端部６ａの側面だけが被検体の体内組織の表面Tに近づき過ぎても、調光部３１の偏光フィルタ３１ｂの回動が制御されて、ライトガイド３４の第１の領域６３と第２の領域６４に入射する光量の配分が変更される。その結果、符号G2で示すように、内視鏡画像２１中の前方観察画像を表示する領域２２と側方観察画像を表示する領域２３の明るさを等しくすることができる。

図１１は、挿入部６の先端部６ａの先端面が、被検体内の内壁に近い場合における内視鏡画像の明るさを説明するための図である。
従来の装置では、符号F2で示すように、先端部６ａの先端面だけが被検体の体内組織の表面Tに近づき過ぎていると、符号G3で示すように、内視鏡画像２１中の前方観察画像を表示する領域２２だけが明るくなってしまう。

これに対して、上述した本実施の形態によれば、符号F2で示すように、先端部６ａの先端面だけが被検体の体内組織の表面Tに近づき過ぎても、調光部３１の偏光フィルタ３１ｂの回動が制御されて、ライトガイド３４の第１の領域６３と第２の領域６４に入射する光量の配分が変更される。その結果、符号G4で示すように、内視鏡画像２１中の前方観察画像を表示する領域２２と側方観察画像を表示する領域２３の明るさを等しくすることができる。

以上のように、本実施の形態の内視鏡装置によれば、２方向を観察可能な内視鏡により得られる各観察画像を適切な明るさにすることができる。

（第２の実施の形態）
第１の実施の形態の内視鏡システムでは、１つの撮像素子が前方視野と側方視野の両方からの被検体像を撮像するが、本実施の形態の内視鏡システムでは、複数、例えば３つの撮像素子が用いられ、１つの撮像素子が前方視野の被検体像を撮像し、２つの撮像素子がそれぞれ異なる２つの側方視野の被検体像をそれぞれ撮像するように構成されている。

図１２は、本実施の形態に関わる内視鏡システムの構成を示す構成図である。本実施の形態の内視鏡システム１Aは、第１の実施の形態の内視鏡システム１と略同様の構成を有しているので、内視鏡システム１と同じ構成要素については、同じ符号を付して説明は省略し、異なる構成について説明する。

図１２に示すように、内視鏡２Aは、照明窓７の他に、照明光出射部としての２つの照明窓９ａと９ｂを有し、観察窓８の他に、被検体像取得部としての２つの観察窓１０ａと１０ｂとを有する。照明窓９ａと観察窓１０ａは、第１の側方視野用であり、照明窓９ｂと観察窓１０ｂは、第２の側方視野用である。２つの観察窓１０ａと１０ｂは、挿入部６の周方向に略均等な角度で配置されている。

観察窓１０ａの後ろ側には、第１の側方視野用の撮像ユニット１４ａが先端部６ａ内に配設され、観察窓１０ｂの後ろ側には、第２の側方視野用の撮像ユニット１４ｂが先端部６ａ内に配設されている。前方視野用の観察窓８の後ろ側には、前方視野用の撮像ユニット１４ｃが配設されている。観察窓１０ａと１０ｂは、挿入部６の周方向に略均等な角度で配置されている。

３つの撮像ユニット１４ａ，１４ｂ，１４ｃの各々は、撮像素子を有し、プロセッサ４により制御されて、撮像信号をプロセッサ４へ出力する。
すなわち、観察窓８は、挿入部６の先端部６ａに、挿入部６が挿入される方向に向けて配置され、第１の方向である前方から画像を取得する被検体像取得部を構成し、観察窓１０ａと１０ｂは、挿入部６の側面部に、挿入部６の外径方向に向けて配置され、第２の方向である側方からの画像を取得する被検体像取得部を構成する。撮像ユニット１４ｃは、観察窓８からの画像を光電変換する撮像部であり、撮像ユニット１４ａと１４ｂは、観察窓１０ａと１０ｂからの２つの画像を光電変換する撮像部である。

より具体的には、第１の方向である前方からの画像は、挿入部６の長手方向に略平行な挿入部６の前方を含む直視方向（第１の方向）つまり被検体の第１の領域の被検体像であり、第２の方向である側方からの画像は、挿入部６の長手方向とは交差する方向の挿入部６の側方を含む側視方向（第２の方向）つまり被検体の第２の領域の被検体像であり、観察窓８は、挿入部６の前方を含む被検体の内部における第１の領域の被検体像を取得する前方被検体像取得部であり、観察窓１０ａと１０ｂは、挿入部６の側方を含む被検体の内部における第２の領域の被検体像を取得する側方被検体像取得部である。

そして、被検体像取得部である観察窓８は、挿入部６の先端部６ａに、挿入部６が挿入される方向に向けて配置され、被検体像取得部である観察窓１０ａと１０ｂは、挿入部６の側面部に、挿入部６の外径方向に向けて配置されている。撮像部である撮像ユニット１４ａと１４ｂは、それぞれ観察窓１０ａと１０ｂからの被検体像を、撮像面で光電変換するように、配置され、画像処理部であるプロセッサ４の画像生成部４０に電気的に接続されている。撮像部である撮像ユニット１４ｃは、観察窓８からの被検体像を、撮像面で光電変換するように、配置され、画像処理部であるプロセッサ４の画像生成部４０に電気的に接続されている。

よって、前方用照明光は照明窓７から出射し、被検体からの反射光は、観察窓８を通って撮像ユニット１４ｃへ入射すると共に、側方用照明光は２つの照明窓９ａと９ｂから出射し、被検体からの反射光は、それぞれ観察窓１０ａと１０ｂを通って撮像ユニット１４ａと１４ｂへ入射する。撮像ユニット１４ａ、１４ｂ、１４ｃの各々は、被検体の光学像を光電変換して、撮像信号をプロセッサ４へ出力する。

プロセッサ４における画像生成部４０等の処理回路は、３つの撮像ユニット１４ａ，１４ｂ，１４ｃからの３つの撮像信号に基づく３つの内視鏡画像を生成して、表示装置５へ出力する。

図１３Aは、表示装置５に表示される内視鏡画像の表示画面の例を示す図である。
図１３Aに示すように、表示装置５の表示画面５ａ上には、３つの内視鏡画像が表示される。第１の領域７１は、撮像ユニット１４ａからの撮像信号から生成された第１の側方観察画像を表示する領域であり、第１の側方観察画像は被検体の第２の領域の被検体像に対応する第２の画像にあたる。第２の領域７２は、撮像ユニット１４ｃからの撮像信号から生成された前方観察画像を表示する領域であり、前方観察画像は被検体の第１の領域の被検体像に対応する第２の画像にあたる。第３の領域７３は、撮像ユニット１４ｂからの撮像信号から生成された第２の側方観察画像を表示する領域であり、第２の側方観察画像は被検体の第２の領域の被検体像に対応する第２の画像にあたる。

図１３Aに示すように、３つの内視鏡画像が、表示装置５の表示画面５ａ上に並んで表示される。プロセッサ４の測光部４１Aは、プロセッサ４において生成された３つの内視鏡画像の各々の明るさを算出し、制御部４２へ出力する。

プロセッサ４は、前方観察画像と２つの側方観察画像とを含む画像信号を生成する画像処理部である。表示装置５は、プロセッサ４から画像信号を入力し、前方観察画像の隣に２つの側方観察画像が表されるよう、前方観察画像と２つの側方観察画像を含む内視鏡画像を表示する表示部を構成する。ここでは、プロセッサ４は、前方観察画像を挟むように、２つの側方観察画像を表示装置５に表示する。 また、本実施形態では、表示装置５に複数の画像を表示しているが、これに限定されるものではない。

例えば、図１３Bは、複数の表示装置５に表示される内視鏡画像の表示画面の例を示す図である。図１３Ｂに示すように、複数の、例として３台の表示装置５を隣接して配置し、各表示装置５の表示画面５ａについて、中央の表示装置５の第２の領域７２に前方観察画像を表示し、両隣の表示装置５の第１の領域７１と第３の領域７３にそれぞれ側方観察画像を表示する構成のように、前方観察画像を表示する表示装置５と側方観察画像を表示する表示装置５とが別々に設けられてこれらが隣り合うように設置される構成であってもよい。

調光部３１Aは、光量調整部としての３つの偏光フィルタ３１ａ、８１ａ及び８１ｂと、絞り３１ｃとを有している。３つの偏光フィルタ３１ａ、８１ａ及び８１ｂの構成については、後述する。偏光フィルタ８１ａと８１ｂは、制御部４２によって回動制御される。

光源３３からの光は、調光部３１Aにおいて、絞り３１ｃにより光量が調整され、３つの偏光フィルタ３１ａ、８１ａ及び８１ｂにより、領域７１、７２及び７３に表示される各画像の明るさが適切になるように、光量のバランスが調整される。調光部３１Aから出射する光は、図示しない集光装置により、ライトガイド３４Aの基端部３４ａに集光される。調光部３１Aから出射した光は、ライトガイド３４Aを通って、ライトガイド３４Aの先端部３４ｂから出射される。

ライトガイド３４Aは、前方照明用ライトガイド１２と第１の側方照明用ライトガイド１６ａと第２の側方照明用ライトガイド１６ｂを含んで構成されている。
図１４は、ライトガイド３４Aの構成を示す模式図である。ライトガイド３４Aは、多数の光ファイバー６１が束ねられて構成されている。ライトガイド３４Aの基端部３４ａは、調光部３１Ａを通った光が入射する円形の入射面６２Aを有する。受光部を構成する入射面６２Aには、多数の光ファイバー６１の端面が集まっている。

入射面６２Aは、受光領域である３つの領域９１，９２，９３を有し、第１の領域９１に端部を有する光ファイバー群は、第２の側方照明用ライトガイド１６ｂである。第２の領域９２に端部を有する光ファイバー群は、第１の側方照明用ライトガイド１６ａであり、第３の領域９３に端部を有する光ファイバー群は、前方照明用ライトガイド１２である。

図１４では、第２の側方照明用ライトガイド１６ｂの基端部は、ライトガイド３４の基端部３４ａの円形の入射面６２Aの中央部の円形の第１の領域９１に纏めて配置されている。第１の側方照明用ライトガイド１６ａの基端部は、ライトガイド３４の基端部３４ａの円形の入射面６２Aの中央部の円形の領域９１の周囲の円環状の領域９２に纏めて配置されている。前方照明用ライトガイド１２の基端部は、ライトガイド３４の基端部３４ａの領域９２の周囲の円環状の領域９３に纏めて配置されている。

なお、前方照明用ライトガイド１２と側方照明用ライトガイド１６ａの間、及び側方照明用ライトガイド１６ａと側方照明用ライトガイド１６ｂの間に、光が漏れないように、仕切り膜を設けるようにしてもよい。

ここで、調光部３１Aの２つの偏光フィルタ８１ａと８１ｂの構成について説明する。偏光フィルタ３１ａは、図５に示す通り、全部位R0に縦方向のスリットが設けられた円形の偏光フィルタであり、回動しないように固定されている。

図１５は、偏光フィルタ８１ａの構成を示す図である。偏光フィルタ８１ａは、中央の円形の部位R3には偏光フィルタ３１ａのスリットと同じ幅を有する横方向のスリットが設けられ、円形の部位R3の周囲の円環状の部位R4には、偏光フィルタ３１ａのスリットと同じ幅を有する縦方向のスリットが設けられた円形の偏光フィルタであり、円の中心軸回りに回動可能に配置されている。すなわち、部位R3のスリットの方向と、部位R4のスリットの方向は、直交している。図１５の場合、部位R3を通った光は、横方向に振動する光であり、部位R4を通った光は、縦方向に振動する光である。
偏光フィルタ８１ａの回動は、制御部４２の制御の下で、駆動部３２により行われる。

図１６は、偏光フィルタ８１ｂの構成を示す図である。偏光フィルタ８１ｂは、中央の円形の部位R5には偏光フィルタ３１ａのスリットと同じ幅を有する縦方向のスリットが設けられ、円形の部位R5の周囲の円環状の部位R6には、偏光フィルタ３１ａのスリットと同じ幅を有する横方向のスリットが設けられた円形の偏光フィルタであり、円の中心軸回りに回動可能に配置されている。すなわち、部位R5のスリットの方向と、部位R6のスリットの方向は、直交している。図１６の場合、部位R5を通った光は、縦横向に振動する光であり、部位R6を通った光は、横方向に振動する光である。

偏光フィルタ８１ｂの回動は、制御部４２の制御の下で、駆動部３２により行われる。よって、制御部４２は、偏光フィルタ８１ａと８１ｂを個別に回動制御する。
偏光フィルタ３１ａ、８１ａ及び８１ｂは、絞り３１ｃと同軸上に配置されている。光源３３からの光は、絞り３１ｃにより光量が調整される。絞り３１ｃを通った光は、偏光フィルタ８１ｂを透過して偏光フィルタ８１ａに入射し、偏光フィルタ８１ａを透過した光は、偏光フィルタ３１ａに入射し、ライトガイド３４の基端部３４ａの入射面６２Aに入射する。

図１７は、ライトガイド３４Aの基端部３４ａの３つの領域９１、９２及び９３と、３つの偏光フィルタ３１ａ、８１ａ及び８１ｂの各部位R3,R4,R5,R6との対応関係を示す図である。

図１７に示すように、偏光フィルタ３１ａと８１ａの外径とライトガイド３４の入射面６２Aの領域９３の外径は等しい。偏光フィルタ８１ａの部位R3の外径と、入射面６２Aの領域９２の外径は等しくなっている。

さらに、偏光フィルタ８１ａの部位R3の外径と、偏光フィルタ８１ｂの部位R6の外径と、ライトガイド３４の入射面６２Aの領域９２の外径は等しい。偏光フィルタ８１ｂの部位R5の外径と、入射面６２Aの領域９１の外径は等しい。

偏光フィルタ８１ａの部位R4から出射した光が偏光フィルタ３１ａを透過して、入射面６２Aの第３の領域９３に入射するように、各偏光フィルタ３１ａ、８１ａ及び８１ｂは、ライトガイド３４Aの入射面６２Aに対して配置される。

偏光フィルタ８１ｂの部位R6から出射した光が偏光フィルタ８１ａの部位R3を透過し、さらに偏光フィルタ３１ａを透過して、入射面６２Aの第２の領域９２に入射するように、各偏光フィルタ３１ａ、８１ａ及び８１ｂは、ライトガイド３４Aの入射面６２Aに対して配置される。

偏光フィルタ８１ｂの部位R5から出射した光が偏光フィルタ８１ａの部位R3を透過し、さらに偏光フィルタ３１ａを透過して、入射面６２Aの第１の領域９１に入射するように、各偏光フィルタ３１ａ、８１ａ及び８１ｂは、ライトガイド３４Aの入射面６２Aに対して配置される。

偏光フィルタ８１ａを偏光フィルタ３１ａに対して０度から９０度の範囲内で回動することにより、前方観察画像用照明と、側方観察画像用照明全体の光量のバランスをとることができる。

さらに、前方観察画像用照明と、側方観察画像用照明全体の光量のバランスがとられた後、偏光フィルタ８１ｂを偏光フィルタ８１ａに対して０度から９０度の範囲内で回動することにより、第１の側方観察画像用照明と第２の側方観察画像用照明のバランスをとることができる。

図１８は、偏光フィルタ８１ａの偏光フィルタ３１ａに対する回動角θ１と、ライトガイド３４の領域９３に入射する光量VLと領域９２に入射する光量VLの関係を示すグラフである。

ここでは、偏光フィルタ３１ａのスリットの方向と、偏光フィルタ８１ａの部位R4のスリットの方向とが平行であるとき、偏光フィルタ３１ａに対する偏光フィルタ８１ａの回動角θ１を０度としている。

偏光フィルタ８１ａの偏光フィルタ３１ａに対する回動角θ１が０度から９０度に向かって変化するとき、ライトガイド３４の領域９３へ入射する光量VLは、実線ALcで示すように徐々に減少していき、ライトガイド３４の２つの領域９１と９２へ入射する光量VLは、一点鎖線ALsで示すように徐々に増加していく。

偏光フィルタ８１ａの回動角θ１が０度のとき、図１８に示すように、領域９３に入射する光量VLは、１（すなわち１００％透過）で、領域９１と９２に入射する光量VLsは、０（すなわち０％透過）である。偏光フィルタ８１ａの回動角θ１が９０度のとき、図１８に示すように、領域９３に入射する光量VLは、０（すなわち０％透過）で、領域９１と９２に入射する光量VLは、１（すなわち１００％透過）である。

偏光フィルタ８１ａの回動角θ１が４５度のとき、領域９３に入射する光量VLと領域９１と９２に入射する光量VLは、０．５（すなわち５０％透過）となる。
よって、偏光フィルタ８１ａの回動角θ１を０から９０度の範囲内で変化させることにより、ライトガイド３４の領域９３に入射する光量と、２つの領域９１と９２に入射する光量の配分を変更することができる。
図１９は、偏光フィルタ８１ｂの偏光フィルタ８１ａに対する回動角θ２と、ライトガイド３４の領域９２に入射する光量と領域９１に入射する光量の関係を示すグラフである。

ここでは、偏光フィルタ８１ａの部位R3のスリットの方向と、偏光フィルタ８１ｂの部位R6のスリットの方向とが平行であるとき、偏光フィルタ８１ａに対する偏光フィルタ８１ｂの回動角θ２を０度としている。

偏光フィルタ８１ｂの偏光フィルタ８１ａに対する回動角θ２が０度から９０度に向かって変化するとき、ライトガイド３４の領域９２へ入射する光量VLは、一点鎖線ALsbで示すように徐々に減少していき、ライトガイド３４の領域９１へ入射する光量VLは、実線ALsaで示すように徐々に増加していく。

偏光フィルタ８１ｂの偏光フィルタ８１ａに対する回動角θ２が０度のとき、図１９に示すように、領域９２へ入射する光量VLは、１（すなわち１００％透過）で、領域９１へ入射する光量VLは、０（すなわち０％透過）である。偏光フィルタ８１ｂの回動角θ２が９０度のとき、図１９に示すように、領域９２へ入射する光量VLは、０（すなわち０％透過）で、領域９１へ入射する光量VLは、１（すなわち１００％透過）である。

偏光フィルタ８１ｂの回動角θ２が４５度のとき、領域９２へ入射する光量と領域９１へ入射する光量は、０．５（すなわち５０％透過）となる。
よって、偏光フィルタ８１ｂの回動角θ２を０から９０度の範囲内で変化させることにより、ライトガイド３４の領域９２に入射する光量と、領域９１に入射する光量の配分を変更することができる。

次に、プロセッサ４の動作について説明する。
上述したように、測光部４１Aは、内視鏡画像中の領域７１、７２及び７３の各々の画像の明るさLa1,La21,La22を算出し、制御部４２へ出力する。各領域の明るさは、各領域内の全画素の輝度の平均値である。前方観察画像を表示する領域７２の画像の明るさLa1と、第１の側方観察画像を表示する領域７１と第２の側方観察画像を表示する領域７３の２つの画像の明るさLa2（La21とLa22の明るさ平均値）が等しくなるように、明るさ比較部である制御部４２は、駆動部３２を駆動して、偏光フィルタ８１ａを回動させる。

偏光フィルタ８１ｂの回動制御は、例えば、明るさLa1とLa2をモニタしながら、明るさLa1が明るさLa2よりも大きいときは、回動角θ１を４５度から９０度の範囲で駆動部３２を駆動し、明るさLa1が明るさLa2よりも小さいときは、回動角θ１を０度から４５度の範囲で駆動部３２を駆動し、明るさLa1とLa2が等しくなるように、フィードバック制御により行われる。

さらに、明るさLa1とLa2が等しくなった後、領域７１の画像の明るさLa21と領域７３の画像の明るさLa22が等しくなるように、制御部４２は、駆動部３２を駆動して、偏光フィルタ８１ｂを回動させる。

偏光フィルタ８１ｂの回動制御は、例えば、明るさLa21とLa22をモニタしながら、明るさLa21が明るさLa22よりも大きいときは、回動角θ２を０度から４５度の範囲で駆動部３２を駆動し、明るさLa21が明るさLa22よりも小さいときは、回動角θ２を４５度から９０度の範囲で駆動部３２を駆動し、明るさLa21とLa22が等しくなるように、フィードバック制御により行われる。
以上のように、本実施の形態の内視鏡装置によれば、３方向を観察可能な内視鏡により得られる各観察画像を適切な明るさにすることができる。

（変形例）
第２の実施の形態の３方向を観察可能な内視鏡装置において、３つの偏光フィルタの構成の変形例について説明する。

上述した第２の実施の形態では、各偏光フィルタは、全領域にスリットが設けられているが、本変形例では、１つの偏光フィルタには、一部にスリットが形成されていない領域が設けられている。

図２０は、ライトガイド３４Aの基端部の３つの領域９１、９２及び９３と、光量調整部としての３つの偏光フィルタ３１ａ、８１ａ１及び８１ｂの対応関係を示す図である。偏光フィルタ３１ａと８１ｂの間に配置される偏光フィルタ８１ａ１の部位R4には、偏光フィルタ３１ａのスリットと同じ幅を有するスリットが設けられているが、部位R3には、スリットが設けられていない。３つの偏光フィルタ３１ａ、８１ａ１及び８１ｂの他の構成は、上述した第２の実施の形態の偏光フィルタ３１ａ、８１ａ及び８１ｂと同じである。光量調整部の例としての複数の偏光フィルタは、照明光の光軸に沿うように、例えば、略一直線上に配置される部分を有する。

図２１は、偏光フィルタ８１ａ１の偏光フィルタ３１ａに対する回動角θ３と、ライトガイド３４Aの領域９３に入射する光量VLを示すグラフである。
ここでは、偏光フィルタ３１ａのスリットの方向と、偏光フィルタ８１ａ１の部位R4のスリットの方向とが平行であるとき、偏光フィルタ３１ａに対する偏光フィルタ８１ａ１の回動角θ３を０度としている。

偏光フィルタ８１ａ１の偏光フィルタ３１ａに対する回動角θ３が０度から９０度に向かって変化するとき、ライトガイド３４Aの領域９３へ入射する光量VLは、実線ALcで示すように徐々に減少していく。

偏光フィルタ８１ａ１の回動角θ３が０度のとき、図２１に示すように、領域９３に入射する光量VLは、１（すなわち１００％透過）である。偏光フィルタ８１ａ１の回動角θ３が９０度のとき、図２１に示すように、領域９３に入射する光量VLは、０（すなわち０％透過）である。

偏光フィルタ８１ａ１の回動角θ３が４５度のとき、領域９３に入射する光量VLは、０．５（すなわち５０％透過）となる。
よって、偏光フィルタ８１ａ１の回動角θ３を０から９０度の範囲内で変化させることにより、ライトガイド３４Aの領域９３に入射する光量を変更することができる。
図２２は、偏光フィルタ８１ｂの偏光フィルタ３１ａ１に対する回動角θ４と、ライトガイド３４Aの領域９２に入射する光量と領域９１に入射する光量の関係を示すグラフである。

ここでは、偏光フィルタ３１ａの部位R0のスリットの方向と、偏光フィルタ８１ｂの部位R6のスリットの方向とが直交しているとき、偏光フィルタ３１ａに対する偏光フィルタ８１ｂの回動角θ４を０度としている。

偏光フィルタ８１ｂの偏光フィルタ３１ａに対する回動角θ４が０度から９０度に向かって変化するとき、ライトガイド３４Aの領域９２へ入射する光量VLは、実線ALsbで示すように徐々に増加していき、ライトガイド３４Aの領域９１へ入射する光量VLは、一点鎖線ALsaで示すように徐々に減少していく。

偏光フィルタ８１ｂの偏光フィルタ３１ａに対する回動角θ４が０度のとき、図２２に示すように、領域９２へ入射する光量VLは、０（すなわち０％透過）で、領域９１へ入射する光量VLは、１（すなわち１００％透過）である。偏光フィルタ８１ｂの回動角θ４が９０度のとき、図２２に示すように、領域９２へ入射する光量VLは、１（すなわち１００％透過）で、領域９１へ入射する光量VLは、０（すなわち０％透過）である。

偏光フィルタ８１ｂの回動角θ４が４５度のとき、領域９２へ入射する光量と領域９１へ入射する光量は、０．５（すなわち５０％透過）となる。
よって、偏光フィルタ８１ｂの偏光フィルタ３１ａに対する回動角θ４を０から９０度の範囲内で変化させることにより、ライトガイド３４Aの領域９２に入射する光量と、領域９１に入射する光量の配分を変更することができる。

本変形例においては、制御部４２は、前方照明の光量は、領域７２の画像の明るさに応じて偏光フィルタ８１ａ１の回動角θ３を制御することによって調整し、領域７１の画像と領域７３の画像の明るさのバランスは、偏光フィルタ８１ｂの回動角θ４を制御することによって調整することができる。

以上のように、本実施の形態の変形例の内視鏡装置によっても、３方向を観察可能な内視鏡により得られる各観察画像を適切な明るさにすることができる。

（第３の実施の形態）
本実施の形態の内視鏡システムも、第２の実施の形態と同様に、３つの撮像素子が用いられ、１つの前方視野の被検体像と、２つの側方視野の被検体像を受けるように構成されているが、第２の実施の形態とは異なる構成を有するシステムである。

本実施の形態の内視鏡システムは、第２の実施の形態とは、調光部の構成において異なっている。
図２３は、本実施の形態に関わる内視鏡システムの構成を示す構成図である。本実施の形態の内視鏡システム１Bは、第１の実施の形態の内視鏡システム１と略同様の構成を有しているので、内視鏡システム１と同じ構成要素については、同じ符号を付して説明は省略し、異なる構成について説明する。

図２３に示すように、調光部３１Bは、光量調整部としての偏光フィルタ３１ａと偏光フィルタ１００と絞り３１ｃを有して構成されている。
図２４は、本実施の形態に関わるライトガイド３４Bの構成を示す模式図である。ライトガイド３４Bは、多数の光ファイバー６１が束ねられて構成されている。ライトガイド３４Bの基端部３４ａは、調光部３１Bを通った光が入射する円形の入射面６２Aを有する。入射面６２Aには、多数の光ファイバー６１の端面が集まっている。

入射面６２Aは、受光領域である３つの領域１０１，１０２及び１０３を有し、第１の領域１０１に端部を有する光ファイバー群は、前方照明用ライトガイド１２である。第２の領域１０２に端部を有する光ファイバー群は、第１の側方照明用ライトガイド１６ａであり、第３の領域１０３に端部を有する光ファイバー群は、第２の側方照明用ライトガイド１６ｂである。

光量調整部の例としての複数の偏光フィルタは、照明光の光軸に沿うように、例えば、略一直線上に配置される部分を有する。

図２４では、前方照明用ライトガイド１２の基端部は、ライトガイド３４の基端部３４ａの円形の入射面６２Aの中央部の円形の第１の領域１０１に纏めて配置されている。第１の側方照明用ライトガイド１６ａの基端部は、ライトガイド３４の基端部３４ａの円形の入射面６２Aの中央部の円形の領域１０１の周囲の円環状の領域１０２に纏めて配置されている。第２の側方照明用ライトガイド１６ｂの基端部は、ライトガイド３４Bの基端部３４ａの領域１０２の周囲の円環状の領域１０３に纏めて配置されている。

なお、前方照明用ライトガイド１２と側方照明用ライトガイド１６ａの間、及び側方照明用ライトガイド１６ａと側方照明用ライトガイド１６ｂの間に、光が漏れないように、仕切り膜を設けるようにしてもよい。

ここで、調光部３１Bの２つの偏光フィルタ３１ａと１００の構成について説明する。偏光フィルタ３１ａは、図５に示す通り、全部位R0に縦方向のスリットが設けられた円形の偏光フィルタであり、回動しないように固定されている。

図２５は、偏光フィルタ１００の構成を示すと共に、ライトガイド３４Bの基端部の３つの領域１０１、１０２及び１０３と、偏光フィルタ３１ａと偏光フィルタ１００の各部位R0,R’(R71,R72),R8,R9との対応関係を示す図である。

偏光フィルタ１００は、中央部に、円形の部位R7を有し、部位R7内に２つの半円の部位R71とR72を有する。部位R71とR72には、偏光フィルタ３１ａのスリットと同じ幅を有する斜め方向のスリットが設けられている。部位R7は、２つの領域71,72を有し、部位R71のスリットの方向（すなわち偏光方向）と、部位R72のスリットの方向（偏光方向）とは、互いに直交している。部位R71のスリットの方向と部位R72のスリットの方向は、偏光フィルタ３１ａのスリットの方向に対して４５度の角度を有している。

中央の円形の部位R7の周囲の円環状の部位R8には、偏光フィルタ３１ａのスリットと同じ幅を有する横方向のスリットが設けられている。円環状の部位R8の周囲の円環状の部位R9には、偏光フィルタ３１ａのスリットと同じ幅を有する縦方向のスリットが設けられている。円形の偏光フィルタ１００は、円の中心軸回りに回動可能に配置されている。図２５に示す状態の場合、部位R71を通った光は、偏光フィルタ３１ａのスリットの方向に対して、斜め４５度方向に振動する光であり、部位R72を通った光は、偏光フィルタ３１ａのスリットの方向に対して、部位R71を通った光とは逆の斜め４５度方向に振動する光である。
偏光フィルタ１００の回動は、制御部４２の制御の下で、駆動部３２により行われる。

偏光フィルタ３１ａと偏光フィルタ１００は、絞り３１ｃと同軸上に配置されている。光源３３からの光は、絞り３１ｃにより光量が調整される。絞り３１ｃを通った光は、偏光フィルタ１００を透過して偏光フィルタ３１ａに入射し、ライトガイド３４Bの基端部３４ａの入射面６２Aに入射する。

図２５に示すように、偏光フィルタ３１ａと偏光フィルタ１００の外径とライトガイド３４Bの入射面６２Aの領域１０３の外径は等しい。偏光フィルタ１００の部位R8の外径と、入射面６２Aの領域１０２の外径は等しくなっている。
さらに、偏光フィルタ１００の部位R7の外径と、ライトガイド３４Bの入射面６２Aの領域１０１の外径は等しい。

偏光フィルタ１００の部位R9から出射した光が偏光フィルタ３１ａを透過して、入射面６２Aの第２の領域１０３に入射するように、偏光フィルタ３１ａと偏光フィルタ１００は、ライトガイド３４Bの入射面６２Aに対して配置される。

偏光フィルタ１００の部位R8から出射した光が偏光フィルタ３１ａを透過して、入射面６２Aの第２の領域１０２に入射するように、偏光フィルタ３１ａと偏光フィルタ１００は、ライトガイド３４Bの入射面６２Aに対して配置される。

偏光フィルタ１００の部位R7から出射した光が偏光フィルタ３１ａを透過して、入射面６２Aの領域１０１に入射するように、偏光フィルタ３１ａと偏光フィルタ１００は、ライトガイド３４の入射面６２Aに対して配置される。

偏光フィルタ１００を偏光フィルタ３１ａに対して０度から９０度の範囲内で回動することにより、前方観察画像用照明の光量を一定にしたまま、２つの側方観察画像用照明の光量のバランスをとることができる。

図２６は、偏光フィルタ１００の偏光フィルタ３１ａ１に対する回動角θ５と、ライトガイド３４Bの各領域に入射する光量の関係を示すグラフである。
ここでは、偏光フィルタ３１ａの部位R0のスリットの方向と、偏光フィルタ１００の部位R8のスリットの方向とが直交しているとき、偏光フィルタ３１ａに対する偏光フィルタ１００の回動角θ５を０度としている。

偏光フィルタ１００の偏光フィルタ３１ａに対する回動角θ５が０度から９０度に向かって変化するとき、ライトガイド３４Bの領域１０１へ入射する光量VLは、実線ALcで示すように一定である。これは、部位R71とR72のスリットの方向が互いに直交しているからである。

偏光フィルタ１００の偏光フィルタ３１ａに対する回動角θ５が０度から９０度に向かって変化するとき、ライトガイド３４Bの領域１０２へ入射する光量VLは、実線ALsaで示すように徐々に増加していき、ライトガイド３４Bの領域１０３へ入射する光量VLは、一点鎖線ALsbで示すように徐々に減少していく。

偏光フィルタ１００の偏光フィルタ３１ａに対する回動角θ５が０度のとき、図２６に示すように、領域１０２へ入射する光量VLは、０（すなわち０％透過）で、領域１０３へ入射する光量VLは、１（すなわち１００％透過）である。偏光フィルタ１００の回動角θ５が９０度のとき、図２６に示すように、領域１０２へ入射する光量VLは、１（すなわち１００％透過）で、領域１０３へ入射する光量VLは、０（すなわち０％透過）である。

偏光フィルタ１００の回動角θ５が４５度のとき、領域１０２へ入射する光量と領域１０３へ入射する光量は、０．５（すなわち５０％透過）となる。
よって、偏光フィルタ１００の偏光フィルタ３１ａに対する回動角θ５を０から９０度の範囲内で変化させることにより、ライトガイド３４Bの領域１０２に入射する光量と、領域１０３に入射する光量の配分を変更することができる。
以上のように、本実施の形態の変形例の内視鏡装置によっても、３方向を観察可能な内視鏡により得られる各観察画像を適切な明るさにすることができる。

（変形例）
第３の実施の形態の３方向を観察可能な内視鏡装置において、２つの偏光フィルタの構成の変形例について説明する。

上述した第３の実施の形態では、ライトガイド３４Bの入射面６２Aは、半円形の領域と円環状の領域を有しているが、本変形例では、ライトガイド３４Bの円形の入射面６２Aは、層状の領域１０４を真ん中にして、領域１０４を挟むように形成された２つの領域１０５と１０６を有している。

図２７は、ライトガイド３４Bの入射面６２Aの３つの領域１０４、１０５及び１０６と、光量調整部としての２つの偏光フィルタ３１ａと１００ａの対応関係を示す図である。偏光フィルタ１００ａの部位R11は、入射面６２Aの領域１０４と同じ形状を有し、中央部を境に２つの部位R111とR112を有してしている。

部位R111とR112には、偏光フィルタ３１ａのスリットと同じ幅を有する斜め方向のスリットが設けられている。部位R111のスリットの方向と、部位R112のスリットの方向とは、直交している。図２７に示す状態の場合、部位R111のスリットの方向と部位R112のスリットの方向は、偏光フィルタ３１ａのスリットの方向に対して４５度の角度を有している。

円形の偏光フィルタ３１ａは、円形の中心軸回りに回動可能に配置され、偏光フィルタ１００ａは、ライトガイド３４Bに対して固定されており、回動しない。図２７に示す状態の場合、部位R111を通った光は、偏光フィルタ３１ａのスリットの方向に対して、斜め４５度方向に振動する光であり、部位R112を通った光は、偏光フィルタ３１ａのスリットの方向に対して、部位R111を通った光とは逆の斜め４５度方向に振動する光である。

図２７において下側の層状の部位R13には、偏光フィルタ３１ａのスリットと同じ幅を有する横方向のスリットが設けられている。上側の層状の部位R14には、偏光フィルタ３１ａのスリットと同じ幅を有する縦方向のスリットが設けられている。すなわち、部位R13のスリットの方向と、部位R14のスリットの方向は、直交している。

偏光フィルタ１００ａの部位R11から出射した光が偏光フィルタ３１ａを透過して、入射面６２Aの領域１０４に入射するように、各偏光フィルタ３１ａと１００ａは、ライトガイド３４の入射面６２Aに対して配置される。

偏光フィルタ１００ａの部位R13から出射した光が偏光フィルタ３１ａを透過して、入射面６２Aの領域１０５に入射するように、各偏光フィルタ３１ａと１００ａは、ライトガイド３４の入射面６２Aに対して配置される。

同様に、偏光フィルタ１００ａの部位R14から出射した光が偏光フィルタ３１ａを透過して、入射面６２Aの領域１０６に入射するように、各偏光フィルタ３１ａと１００ａは、ライトガイド３４の入射面６２Aに対して配置される。

第１の領域１０４に端部を有する光ファイバー群は、前方照明用ライトガイド１２の端面である。第２の領域１０５に端部を有する光ファイバー群は、第１の側方照明用ライトガイド１６ａであり、第３の領域１０５に端部を有する光ファイバー群は、第２の側方照明用ライトガイド１６ｂである。
偏光フィルタ３１ａの回動は、制御部４２の制御の下で、駆動部３２により行われる。

偏光フィルタ３１ａが回動しても、ライトガイド３４Bの領域１０４へ入射する光量VLは、一定である。これは、部位R111とR112のスリットの方向が直交しているからである。

偏光フィルタ３１ａの偏光フィルタ１００ａに対する回動角θ６が０度から９０度に向かって変化するとき、図２６に示すように、ライトガイド３４Bの領域１０５へ入射する光量VLは、実線ALsaで示すように徐々に増加していき、ライトガイド３４の領域１０６へ入射する光量VLは、実線ALsbで示すように徐々に減少していく。

よって、本実施の形態の変形例の内視鏡装置によっても、３方向を観察可能な内視鏡により得られる各観察画像を適切な明るさにすることができる。

（第４の実施の形態）
本実施の形態の内視鏡システムは、内視鏡画像の中でハレーションの発生した領域のみ照明光を減らすことができる内視鏡システムである。

図２８は、本実施の形態に関わる内視鏡システムの構成を示す構成図である。本実施の形態の内視鏡システム１Cは、第１の実施の形態の内視鏡システム１と略同様の構成を有しているので、内視鏡システム１と同じ構成要素については、同じ符号を付して説明は省略し、異なる構成について説明する。

図２８に示すように、挿入部６の先端部６ａには、前方観察用の照明窓７と観察窓８と、上側、左側及び右側観察用の３つの照明窓９が設けられている。ライトガイド３４Cの先端部３４ｂは、４つに分岐しており、各分岐端は、照明光出射部としての各照明窓７、９の後ろに配設されている。

調光部３１Cは、偏光フィルタ１１１と偏光フィルタ１１２と絞り３１ｃを有して構成されている。
図２９は、光量調整部としての偏光フィルタ１１１と１１２の構成を示すと共に、ライトガイド３４Cの基端部の４つの領域１２１、１２２、１２３、１２４と、２つの偏光フィルタ１１１、１１２の各部位R21,R22,R23,R24との対応関係を示す図である。

光量調整部の例としての複数の偏光フィルタは、照明光の光軸に沿うように、例えば、略一直線上に配置される部分を有する。

ライトガイド３４Cの基端部３４ａは、ライトガイド３４Cの中心軸回りに、面積が均等になるように４分割されている。図２９において、右下領域１２１は、前方照明用のライトガイドの端部の領域であり、左下領域１２２は、左側方照明用のライトガイドの端部の領域であり、左上領域１２３は、上側方照明用のライトガイドの端部の領域であり、右上領域１２４は、右側方照明用のライトガイドの端部の領域である。

すなわち、ライトガイド３４Cの基端部３４ａでは、右側方照明用の領域１２４と左側方照明用の領域１２２は、入射面６２A上で対向する側に配置され、上側方照明用の領域１２３と前方照明用の領域１２１は、入射面６２A上で対向する側に配置されている。

円形の偏光フィルタ１１１は、中心を通る直線で２分割され、２つの半円状の部位R21とR22を有する。部位R21とR22には、互いに直交する方向に設けられたスリットを有している。

円形の偏光フィルタ１１２は、中心を通る線で４分割され、その内の１つの４分円の部位R23には、偏光フィルタ１１１のスリットと同じ幅を有するスリットが設けられている。偏光フィルタ１１２の部位R23以外の部位R24には、スリットは形成されていない。部位R23は、４つの領域１２１、１２２、１２３、１２４の各領域の形状とサイズと一致する。

偏光フィルタ１１１は、ライトガイド３４Cの入射面６２Aの４つの領域１２１から１２４に対して、図２９に示すように、第１の領域１２１と第３の領域１２３に偏光フィルタ１１１の部位R21とR22を透過した光が等量だけ入射し、第２の領域１２２に偏光フィルタ１１１の部位R22を透過した光が入射し、第４の領域１２４に偏光フィルタ１１１の部位R21を透過した光が入射するように、配置されて固定される。

偏光フィルタ１１２は、偏光フィルタ１１１に対して回動可能となっている。

ここでは、偏光フィルタ１１２の部位R23が、ライトガイド３４Cの入射面６２Aの領域１２４と一致するとき、すなわち、部位R23からの光が、偏光フィルタ１１１を透過して、領域１２４にのみ入射するとき、偏光フィルタ１１１に対する偏光フィルタ１１２の回動角θ７を０度としている。

図３０は、回動度θ７と、ライトガイド３４Cの入射面６２Aへ入射する光量を説明するための表である。
図３０は、偏光フィルタ１１２が回動すると、角度θ７に応じて、ライトガイド３４Cの入射面６２Aへ入射する光量が変化することを示している。

例えば、偏光フィルタ１１１に対する偏光フィルタ１１２の回動角θ７が０度のとき、領域１２１，１２２及び１２３には、１００％の光が入射するが、右側方照明用の領域１２４には、５０％の光が入射することを示している。図３０では、右側方照明用の領域１２４には、半分の光しかが入射していないことが、ドットのハッチングの領域で示されている。

また、回動度θ７が４５度のとき、領域１２１と１２２には、１００％の光が入射するが、上側方照明用の領域１２３と右側方照明用の領域１２４には、５０％の光が入射することを示している。図３０では、上側方照明用の領域１２３と右側方照明用の領域１２４の各々の半分には、全く光が入射していないことが、黒塗りの領域で示されている。

同様に、図３０は、回動度θ７が０度から３６０度まで変化するときに、各角度において、どの程度の光がライトガイド３４Cの入射面６２Aの各領域へ入射するかを示している。ライトガイド３４Cの入射面６２Aにおいて、ドットのハッチング領域は、５０％の光が入射する領域を示し、黒塗りの領域は、０％の光が入射する領域を示す。

図３０の中段部分は、前方照明、上側方照明、右側方照明、及び左側方照明の各照明の光量を示す。さらに、図３０の下段部分は、被検体の内壁Tと挿入部６の先端部６ａの位置を示す。
挿入部６が被検体内に挿入されて、挿入部６の先端部６ａが被検体内で内壁に近づいたとき、内視鏡画像中において、内壁に近づき過ぎた方向の領域がハレーション領域となる。

例えば、先端部６ａの右側が内壁に近づき過ぎたとき、内視鏡画像の右側の領域がハレーション領域となる。また、先端部６ａの上方が内壁に近づき過ぎたとき、内視鏡画像の上側の領域がハレーション領域となる。さらに、先端部６ａの前方が内壁に近づき過ぎたとき、内視鏡画像の前側の領域がハレーション領域となる。

制御部４２は、内視鏡画像のどの領域がハレーションを起こしているかは、内視鏡画像の各領域内の各画素の輝度値から判定することができる。
そこで、制御部４２は、ハレーション領域を検出すると、その領域を照明する照明光の光量を減少させるように、偏光フィルタ１１２を回動させる。その結果、内視鏡画像からハレーション領域をなくすことができる。すなわち、駆動部３２が、測光部４１からの測光結果としてハレーションが低減されるように、調光部３１Cを駆動するように、制御部４２は、駆動部３２を制御する。

図３０の角度θ７が２２５度及び３１５度のとき、下段に示すように挿入部６の先端部６ａは、被検体内の内壁Tに近づき過ぎていない。そのため、ライトガイド３４Cの入射面６２Aへ入射する光は、均等に入射している。

例えば、挿入部６の先端部６ａが被検体内の右側の内壁Tに近づき過ぎていると、内視鏡画像の右側の領域がハレーション領域となる。制御部４２は、内視鏡画像の各領域の明るさからハレーションを起こしている領域が右側の領域であることを検出することができる。その場合、図３０において、角度θ７が０度のときの下段に示すように、先端部６ａの右側が内壁Tに近づき過ぎている。

しかし、制御部４２が、偏光フィルタ１１２の偏光フィルタ１１１に対する角度θ７を０度とするように、駆動部３２を制御すると、図３０において、角度θ７が０度のときの中段に示すように、右側方照明用の光だけが半分にすることができる。

また、同様に、例えば、挿入部６の先端部６ａが被検体内の上側の内壁Tに近づき過ぎていると、内視鏡画像の上側の領域がハレーション領域となるが、この場合は、制御部４２が、偏光フィルタ１１２の偏光フィルタ１１１に対する角度θ７を９０度とするように、駆動部３２を制御すると、図３０において、角度θ７が９０度のときの中段に示すように、上側方照明用の光だけが半分にすることができる。

以下、同様に、前方の領域も含めて、他の領域において、ハレーションが検出されたときには、偏光フィルタ１１２の回動角θ７を制御することによって、内視鏡画像中のハレーション領域をなくすあるいはハレーションをある程度抑えることができる。

以上のように、本実施の形態の内視鏡システムによれば、内視鏡画像の中でハレーションの発生した領域のみ照明光を減らして、内視鏡画像中のハレーションの発生をなくすあるいは抑制することができる。

（第５の実施の形態）
本実施の形態の内視鏡システムは、前方と３つの側方の照明の光量を調整することができる内視鏡システムである。

図３１は、本実施の形態に関わる内視鏡システムの構成を示す構成図である。本実施の形態の内視鏡システム１Dは、第１及び第４の実施の形態の内視鏡システム１及び１Cと略同様の構成を有しているので、内視鏡システム１及び１Cと同じ構成要素については、同じ符号を付して説明は省略し、異なる構成について説明する。

図３１に示すように、挿入部６の先端部６ａには、前方観察用の照明窓７と観察窓８と、上側、左側及び右側観察用の３つの照明窓９が設けられており、ライトガイド３４Dの先端部３４ｂは、４つに分岐している。

調光部３１Dは、光量調整部としての偏光フィルタ３１ａと２つの偏光フィルタ１１３と１１４と、絞り３１ｃを有して構成されている。
図３２は、本実施の形態に関わるライトガイド３４Dの構成を示す模式図である。ライトガイド３４Dは、多数の光ファイバー６１が束ねられて構成されている。ライトガイド３４Dの基端部３４ａは、調光部３１Dを通った光が入射する円形の入射面６２Aを有する。入射面６２Aには、多数の光ファイバー６１の端面が集まっている。

光量調整部の例としての複数の偏光フィルタは、照明光の光軸に沿うように、例えば、略一直線上に配置される部分を有する。

入射面６２Aは、受光領域である４つの領域１３１，１３２，１３３，１３４を有し、第１の領域１３１に端部を有する光ファイバー群は、第３の側方照明用ライトガイド１６ｃである。第２の領域１３２に端部を有する光ファイバー群は、第２の側方照明用ライトガイド１６ｂであり、第３の領域１３２に端部を有する光ファイバー群は、第１の側方照明用ライトガイド１６ａである。第４の領域１３４に端部を有する光ファイバー群は、前方照明用ライトガイド１２である。

図３２では、前方照明用ライトガイド１２の基端部は、ライトガイド３４の基端部３４ａの円形の入射面６２Aの最外周側の円環状の第４の領域１３４に纏めて配置されている。第１の側方照明用ライトガイド１６ａの基端部は、第４の領域１３４の内側の円環状の第３の領域１３３に纏めて配置されている。第２の側方照明用ライトガイド１６ｂの基端部は、第３の領域１３３の内側の円環状の第２の領域１３２に纏めて配置されている。第３の側方照明用ライトガイド１６ｃの基端部は、第２の領域１３２の内側の円形の領域１３１に纏めて配置されている。

なお、前方照明用ライトガイド１２と側方照明用ライトガイド１６ａの間、側方照明用ライトガイド１６ａと側方照明用ライトガイド１６ｂの間、及び側方照明用ライトガイド１６ｂと側方照明用ライトガイド１６ｃの間に、光が漏れないように、仕切り膜を設けるようにしてもよい。

図３３は、ライトガイド３４Dの入射面６２Aの４つの領域１３１，１３２，１３３，１３４と、３つの偏光フィルタ３１ａ、１２１及び１２２の各部位R31,R32,R33,R34,R35との対応関係を示す図である。

偏光フィルタ１１３は、中央の円形の部位R31と、部位R31の周囲に円環状の部位R32を有する。部位R31とR32には、偏光フィルタ３１ａのスリットと同じ幅を有するスリットが設けられている。部位R31のスリットの方向と、部位R32のスリットの方向とは、直交している。

偏光フィルタ１１４は、中央の円形の部位R33と、部位R33の周囲に設けられた円環状の部位R34と、部位R34の周囲に設けられた円環状の部位R35とを有する。部位R33とR34とR35には、偏光フィルタ３１ａのスリットと同じ幅を有するスリットが設けられている。部位R34のスリットの方向と、部位R35のスリットの方向とは、直交している。部位R33のスリットの方向は、部位R34とR35のスリットの方向に対して４５度の角度を有している。

図３３に示すように、偏光フィルタ３１ａの外径と偏光フィルタ１１３の外径とライトガイド３４Dの入射面６２Aの領域１３４の外径は等しい。偏光フィルタ１１３の部位R31の外径と、入射面６２Aの領域１３３の外径は等しくなっている。さらに、偏光フィルタ１１３の部位R31の外径と、偏光フィルタ１１４の部位R35の外径も等しい。

さらに、偏光フィルタ１１４の部位R34の外径と、入射面６２Aの領域１３２の外径は等しい。また、偏光フィルタ１１４の部位R33の外径と、入射面６２Aの領域１３１の外径は等しい。

偏光フィルタ１１３の部位R32から出射した光が、偏光フィルタ３１ａを透過して、入射面６２Aの第４の領域１３４に入射するように、各偏光フィルタ３１ａ、１２１及び１２２は、ライトガイド３４Dの入射面６２Aに対して配置される。

偏光フィルタ１１４の部位R35から出射した光が、偏光フィルタ１１３の部位R31を透過し、さらに偏光フィルタ３１ａを透過して、入射面６２Aの第３の領域１３３に入射するように、各偏光フィルタ３１ａ、１２１及び１２２は、ライトガイド３４Dの入射面６２A対して配置される。

偏光フィルタ１１４の部位R34から出射した光が偏光フィルタ１１３の部位R31を透過し、さらに偏光フィルタ３１ａを透過して、入射面６２Aの第２の領域１３２に入射するように、各偏光フィルタ３１ａ、１２１及び１２２は、ライトガイド３４Dの入射面６２Aに対して配置される。

偏光フィルタ１１４の部位R33から出射した光が偏光フィルタ１１３の部位R31を透過し、さらに偏光フィルタ３１ａを透過して、入射面６２Aの第１の領域１３１に入射するように、各偏光フィルタ３１ａ、１２１及び１２２は、ライトガイド３４Dの入射面６２Aに対して配置される。

偏光フィルタ１１３を偏光フィルタ３１ａに対して０度から９０度の範囲内で回動することにより、前方観察画像用照明の光量と３つの側方観察画像用照明の光量のバランスをとることができる。

さらに、前方観察画像用照明の光量と３つの側方観察画像用照明の光量のバランスがとられた後、偏光フィルタ１１４を偏光フィルタ１１３に対して−９０度から９０度の範囲内で回動することにより、第１の側方観察画像用照明と、第２の側方観察画像用照明と、第３の側方観察画像用照明のバランスをとることができる。

図３４は、表示装置５に表示される内視鏡画像の表示画面の例を示す図である。
表示装置５の表示画面５ａ上には、４つの内視鏡画像が表示される。中央の円形の第１の領域１４０は、撮像ユニット１４ｃからの撮像信号から生成された前方観察画像を表示する領域である。第１の領域１４０の左隣の第２の領域１４１は、撮像ユニット１４ａからの撮像信号から生成された第１の側方観察画像を表示する領域である。第１の領域１４０の上側の第３の領域１４２は、撮像ユニット１４ａからの撮像信号から生成された第２の側方観察画像を表示する領域である。第１の領域１４０の右隣の第４の領域１４３は、撮像ユニット１４ａからの撮像信号から生成された第３の側方観察画像を表示する領域である。

図３４に示すように、４つの内視鏡画像が、表示装置５の表示画面５ａ上に表示される。プロセッサ４の測光部４１は、内視鏡画像の各々の領域の明るさを算出し、制御部４２へ出力する。

図３５は、偏光フィルタ１１３の偏光フィルタ３１ａに対する回動角θ８と、ライトガイド３４Dの領域１３４に入射する光量VLと、３つの領域１３１，１３２及び１３３に入射する光量VLの関係を示すグラフである。

ここでは、偏光フィルタ３１ａのスリットの方向と、偏光フィルタ１１３の部位R32のスリットの方向とが平行であるとき、偏光フィルタ３１ａに対する偏光フィルタ１１３の回動角θ８を０度としている。

偏光フィルタ１１３の偏光フィルタ３１ａに対する回動角θ８が０度から９０度に向かって変化するとき、ライトガイド３４の領域１３４へ入射する光量VLは、実線ALcで示すように徐々に減少していき、ライトガイド３４の領域１３１，１３２及び１３３へ入射する光量VLは、一点鎖線ALsで示すように徐々に増加していく。

偏光フィルタ１１３の回動角θ８が０度のとき、図３５に示すように、領域１３４に入射する光量VLは、１（すなわち１００％透過）で、領域１３１，１３２及び１３３に入射する光量VLsは、０（すなわち０％透過）である。偏光フィルタ１１３の回動角θ８が９０度のとき、図３５に示すように、領域１３４に入射する光量VLは、０（すなわち０％透過）で、領域１３１，１３２及び１３３に入射する光量VLは、１（すなわち１００％透過）である。
偏光フィルタ１１３の回動角θ８が４５度のとき、領域１３４に入射する光量VLと領域１３１，１３２及び１３３に入射する光量VLは、０．５（すなわち５０％透過）となる。

よって、偏光フィルタ１１３の回動角θ８を０から９０度の範囲内で変化させることにより、ライトガイド３４Dの領域１３４に入射する光量と、３つの領域１３１，１３２及び１３３に入射する光量の配分を変更することができる。
図３６は、偏光フィルタ１１４の偏光フィルタ１１３に対する回動角θ９と、ライトガイド３４Dの領域１３１，１３２及び１３３の各領域に入射する光量の関係を示すグラフである。

ここでは、偏光フィルタ１１３の部位R32のスリットの方向と、偏光フィルタ１１４の部位R35のスリットの方向とが平行であるとき、偏光フィルタ１１３に対する偏光フィルタ１１４の回動角θ９を０度としている。

偏光フィルタ１１４の偏光フィルタ１１３に対する回動角θ９が０度から９０度に向かって変化するとき、及び０度から−９０度に向かって変化するとき、ライトガイド３４の領域１３３へ入射する光量VLは、一点鎖線ALsaで示すように徐々に増加していき、ライトガイド３４の領域１３２へ入射する光量VLは、実線ALsbで示すように徐々に減少していく。

また、偏光フィルタ１１４の偏光フィルタ１１３に対する回動角θ９が０度から９０度に向かって変化するとき、ライトガイド３４の領域１３１へ入射する光量VLは、二点鎖線ALscで示すように徐々に減少した後に増加していく。偏光フィルタ１１４の偏光フィルタ１１３に対する回動角θ９が０度から−９０度に向かって変化するとき、ライトガイド３４の領域１３１へ入射する光量VLは、二点鎖線ALscで示すように徐々に増加した後に減少していく
偏光フィルタ１１４の偏光フィルタ１１３に対する回動角θ９が４５度及び−４５度のとき、図３６示すように、領域１３２と１３３へ入射する光量VLは、５０％となる。

よって、偏光フィルタ１１４の回動角θ９を−９０度から９０度の範囲内で変化させることにより、ライトガイド３４の領域１３１，１３２及び１３３に入射する光量の配分を変更することができる。

次に、プロセッサ４の動作について説明する。
上述したように、測光部４１は、内視鏡画像中の領域１４０、１４１，１４２及び１４３の各々の画像の明るさを算出し、制御部４２へ出力する。各領域の明るさは、各領域内の全画素の輝度の平均値である。前方観察画像を表示する領域１４０の画像の明るさLa1と、他の３つの領域１４１，１４２及び１４３の画像の明るさLasが等しくなるように、制御部４２は、駆動部３２を駆動して、偏光フィルタ１１３を回動させる。

偏光フィルタ１１３の回動制御は、例えば、明るさLa1とLasをモニタしながら、明るさLa1が明るさLasよりも大きいときは、回動角θ８を４５度から９０度の範囲で駆動部３２を駆動し、明るさLa1が明るさLasよりも小さいときは、回動角θ８を０度から４５度の範囲で駆動部３２を駆動し、明るさLa1とLasが等しくなるように、フィードバック制御により行われる。

さらに、明るさLa1とLasが等しくなった後、３つの領域１４１，１４２及び１４３の画像の明るさが等しくなるように、制御部４２は、駆動部３２を駆動して、偏光フィルタ１１４を回動させる。

偏光フィルタ８１ｂの回動制御は、例えば、３つの領域１４１，１４２及び１４３の明るさをモニタしながら、回動角θ９を−９０度から９０度の範囲で駆動部３２を駆動し、３つの領域１４１，１４２及び１４３の明るさが等しくなるように、フィードバック制御により行われる。

以上のように、本実施の形態の内視鏡装置によれば、４方向を観察可能な内視鏡により得られる各観察画像を適切な明るさにすることができる。

（第６の実施の形態）
本実施の形態の内視鏡システムは、４つの方向の照明の光量を調整することができる内視鏡システムである。

図３７は、本実施の形態に関わる内視鏡システムの構成を示す構成図である。本実施の形態の内視鏡システム１Eは、第５の実施の形態の内視鏡システム１Dと略同様の構成を有しているので、内視鏡システム１Dと同じ構成要素については、同じ符号を付して説明は省略し、異なる構成について説明する。

図３７に示すように、挿入部６の先端部６ａには、前方観察用の照明窓７と観察窓８と、上側、左側及び右側観察用の３つの照明窓９が設けられており、ライトガイド３４Dの先端部３４ｂは、４つに分岐している。
調光部３１Eは、偏光フィルタ３１ａと３つの偏光フィルタ１４１，１４２，１４３及び１４４と、絞り３１ｃを有して構成されている。

光量調整部の例としての複数の偏光フィルタは、照明光の光軸に沿うように、例えば、略一直線上に配置される部分を有する。

駆動部３２は、光量調整部としての４つの偏光フィルタ１４１，１４２，１４３及び１４４の各々を個別に独立して回動させることができる。
図３８は、ライトガイド３４Dの基端部の４つの領域１３１，１３２，１３３及び１３４と、４つの偏光フィルタ１４１，１４２，１４３及び１４４の各部位R41,R42,R43,R44,R45,R46の対応関係を示す図である。

偏光フィルタ１３１は、中央の円形の部位R41と、部位R41の周囲に円環状の部位R42を有する。部位R42には、偏光フィルタ３１ａのスリットと同じ幅を有するスリットが設けられている。部位R41は、スリットを有さず、入射した光をそのまま透過する領域である。すなわち、部位R42だけが偏光フィルタ領域である。

偏光フィルタ１４２は、中央の円形の部位R43と、部位R43の周囲に円環状の部位R44を有する。部位R44には、偏光フィルタ３１ａのスリットと同じ幅を有するスリットが設けられている。部位R43は、スリットを有さず、入射した光をそのまま透過する領域である。すなわち、部位R44だけが偏光フィルタ領域である。

偏光フィルタ１４３は、中央の円形の部位R45と、部位R45の周囲に円環状の部位R46を有する。部位R46には、偏光フィルタ３１ａのスリットと同じ幅を有するスリットが設けられている。部位R45は、スリットを有さず、入射した光をそのまま透過する領域である。すなわち、部位R46だけが偏光フィルタ領域である。

偏光フィルタ１４４は、偏光フィルタ３１ａのスリットと同じ幅を有するスリットが設けられている円形の部位R47を有する。
図３８に示すように、偏光フィルタ３１ａの外径と偏光フィルタ１４１の外径とライトガイド３４Dの入射面６２Aの領域１３４の外径は等しい。偏光フィルタ１３２の部位R44の外径と、偏光フィルタ１４１の部位R42の内径と、入射面６２Aの領域１３３の外径は等しい。

さらに、偏光フィルタ１４３の部位R46の外径と、偏光フィルタ１４２の部位R44の内径と、入射面６２Aの領域１３２の外径は等しい。
さらに、偏光フィルタ１４４の部位R47の外径と、偏光フィルタ１４３の部位R46の内径と、入射面６２Aの領域１３１の外径は等しい。

偏光フィルタ１４１の部位R42から出射した光が、偏光フィルタ３１ａを透過して、入射面６２Aの第４の領域１３４に入射するように、各偏光フィルタ３１ａ及び１４１は、ライトガイド３４の入射面６２Aに対して配置される。

偏光フィルタ１４２の部位R44から出射した光が偏光フィルタ１４１の部位R41を透過し、さらに偏光フィルタ３１ａを透過して、入射面６２Aの第３の領域１３３に入射するように、各偏光フィルタ３１ａ、１４１及び１４２は、ライトガイド３４の入射面６２A対して配置される。

偏光フィルタ１４３の部位R46から出射した光が偏光フィルタ１４２の部位R43を透過し、偏光フィルタ１４１の部位R41を透過し、さらに偏光フィルタ３１ａを透過して、入射面６２Aの第２の領域１３２に入射するように、各偏光フィルタ３１ａ、１４１、１４２及び１４３は、ライトガイド３４の入射面６２Aに対して配置される。

偏光フィルタ１４４の部位R47から出射した光が偏光フィルタ１４３の部位R45を透過し、偏光フィルタ１４２の部位R43を透過し、偏光フィルタ１４１の部位R41を透過し、さらに偏光フィルタ３１ａを透過して、入射面６２Aの第１の領域１３１に入射するように、各偏光フィルタ３１ａ、１４１、１４２、１４３及び１４４は、ライトガイド３４の入射面６２Aに対して配置される。
各偏光フィルタ１４１、１４２、１４３、１４４が、偏光フィルタ３１ａに対して０度から９０度の範囲内で独立して回動することにより、前方観察画像用照明の光量と３つの側方観察画像用照明の光量のバランスをとることができる。

制御部４２は、内視鏡画像中に各領域の明るさが等しくなるように、各偏光フィルタ１４１、１４２、１４３、１４４を独立して駆動する。
以上のように、本実施の形態の内視鏡装置によれば、４つの方向の照明の光量を独立して調整することができ、４方向の観察画像を適切な明るさにすることができる。

以上説明したように、上述した各実施の形態及び各変形例によれば、２以上の方向を観察可能な内視鏡により得られる各観察画像を適切な明るさにすることができる内視鏡システムを提供することができる。

本発明は、上述した実施の形態に限定されるものではなく、本発明の要旨を変えない範囲において、種々の変更、改変等が可能である。

本出願は、２０１４年３月３１日に日本国に出願された特願２０１４−７３５１３号を優先権主張の基礎として出願するものであり、上記の開示内容は、本願明細書、請求の範囲に引用されるものとする。

Claims (15)

1. 被検体の内部に挿入される挿入部と、
   前記挿入部の長手方向に略平行な前記挿入部の前方を含む、前記被検体の内部における前方の領域に第１の照明光を出射し、前記挿入部の長手方向に対して交差する前記挿入部の側方を含む、前記被検体の内部における前記前方の領域とは少なくとも一部が異なる側方の領域に第２の照明光を出射する照明光出射部と、
   前記挿入部に設けられ、前記前方の領域から第１の被検体像を取得する第１の被検体像取得部と、
   前記挿入部に設けられ、前記側方の領域から第２の被検体像を取得する第２の被検体像取得部と、
   前記第１の被検体像に基づく前方観察画像及び前記第２の被検体像に基づく側方観察画像を生成する画像生成部と、
   前記前方観察画像と前記側方観察画像との明るさを比較する明るさ比較部と、
   前記第２の照明光の光量を調整する光量調整部と、
   前記明るさ比較部における前記明るさの比較結果に基づき、前記側方観察画像が前記前方観察画像と略同じ明るさとなるように、前記光量調整部を駆動する駆動部と、
   を有することを特徴とする内視鏡システム。
2. 前記光量調整部は、第１の偏光フィルタと、２つの偏光方向が互いに直交する第１及び第２の部位を有する第２の偏光フィルタとを有し、前記第１の偏光フィルタ及び前記第２の偏光フィルタのいずれか一方が回動可能であることを特徴とする請求項１に記載の内視鏡システム。
3. 前記第２の偏光フィルタは、
   前記第１の部位及び前記第１の部位の周囲に設けられた前記第２の部位を有する偏光フィルタ、又は、
   中央部に偏光方向が互いに直交する２つの部位を含む第３の部位、前記第３の部位の周囲に設けられた前記第１の部位及び前記第１の部位の周囲に設けられた前記第２の部位を有する偏光フィルタ、
   のうちのいずれかであることを特徴とする請求項２に記載の内視鏡システム。
4. 光源から供給される前記被検体の内部を照らすための照明光を、断面方向における複数の受光領域でそれぞれ受光する受光部と、
   前記挿入部内に導光し、前記受光部で受光した前記照明光を前記前方及び前記側方の領域にそれぞれ前記第１及び前記第２の照明光として出射する導光部と、
   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。
5. 前記受光部は、前記照明光を、３つの受光領域で受光し、
   前記導光部は、前記３つの受光領域の第１の受光領域で受光した前記照明光を前記第１の照明光として前記前方の領域に出射し、前記３つの受光領域の第２の受光領域で受光した前記照明光を前記第２の照明光として前記側方の領域に出射し、前記３つの受光領域の第３の受光領域で受光した前記照明光を第３の照明光として第３の領域に出射することを特徴とする請求項４に記載の内視鏡システム。
6. 前記光量調整部は、固定された第１の偏光フィルタと、前記第１の偏光フィルタに対して回動可能な第２の偏光フィルタと、前記第２の偏光フィルタに対して回動可能な第３の偏光フィルタ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。
7. 前記第２の偏光フィルタは、中央部に設けられた第１の部位、及び前記第１の部位の周囲に設けられた第２の部位を有し、
   前記第３の偏光フィルタは、中央部に設けられた第３の部位、及び前記第３の部位の周囲に設けられた第４の部位を有することを特徴とする請求項６に記載の内視鏡システム。
8. 前記光量調整部は、
   前記第２の部位と前記第４の部位が偏光フィルタ領域を有する構成、又は、
   前記第３の部位が、前記第４の部位の偏光方向の周囲に設けられた第５の部位の偏光方向に対して４５度の偏光方向を有する構成、
   のうちのいずれかであ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. 前記受光部は、前記照明光を、４つの領域でそれぞれ受光し、
   前記導光部は、前記４つの領域の各々で受光した前記照明光を４つの領域に出射し、
   前記光量調整部は、２つの偏光方向が互いに直交する第１及び第２の部位を有し、固定された第１の偏光フィルタと、前記各領域の形状とサイズと一致する部位を有し、前記第１の偏光フィルタに対して回動可能な第２の偏光フィルタとを有することを特徴とする請求項４に記載の内視鏡システム。
10. 前記光量調整部は、固定された第１の偏光フィルタと、前記第１の偏光フィルタに対して回動可能な第２の偏光フィルタ、第３の偏光フィルタ、第４の偏光フィルタ、及び第５の偏光フィルタを有し、
    前記第２の偏光フィルタは、中央部に第１の部位を有すると共に、前記第１の部位の周囲に設けられた第２の部位を有し、
    前記第３の偏光フィルタは、中央部に第３の部位を有すると共に、前記第３の部位の周囲に設けられた第４の部位を有し、
    前記第４の偏光フィルタは、中央部に第５の部位を有すると共に、前記第５の部位の周囲に設けられた第６の部位を有し、
    前記第５の偏光フィルタは、第７の部位を有し、
    前記第２の部位と前記第４の部位と前記第６の部位と前記第７の部位が光量を調整するフィルタを含むことを特徴とする請求項１に記載の内視鏡システム。
11. 前記画像生成部から前記前方観察画像に基づく第１の画像信号及び前記側方観察画像に基づく第２の画像信号を入力し、前記前方観察画像の隣に前記側方観察画像が配置される内視鏡画像を表示する表示部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。
12. 前記前方観察画像は、略円形状になるように前記表示部に表示され、
    前記側方観察画像は、前記前方観察画像の周囲の少なくとも一部を囲む環状になるように前記表示部に表示されることを特徴とする請求項１１に記載の内視鏡システム。
13. 前記第１の被検体像取得部は、前記挿入部の先端部に、前記挿入部が挿入される方向に向けて配置され、
    前記第２の被検体像取得部は、前記挿入部の側面部に、前記挿入部の径方向に向けて配置され、
    前記第１の被検体像取得部からの前記第１の被検体像を光電変換すると共に、前記画像生成部に電気的に接続されている第１の撮像部と、
    前記第２の被検体像取得部からの前記第２の被検体像を光電変換すると共に、前記画像生成部に電気的に接続されている、前記第１の撮像部とは異なる第２の撮像部と、
    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。
14. 前記第１の被検体像取得部は、前記挿入部の先端部に、前記挿入部が挿入される方向に向けて配置され、
    前記第２の被検体像取得部は、前記挿入部の側面部に、前記挿入部の径方向に向けて配置され、
    前記第１の被検体像取得部からの前記第１の被検体像と前記第２の被検体像取得部からの前記第２の被検体像とを、同じ撮像面で光電変換するように配置されると共に、前記画像生成部に電気的に接続されている撮像部と、
    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。
15. 前記画像生成部が生成する前記前方観察画像及び前記側方観察画像の所定の領域における明るさを測定する測光部をさらに有し、
    前記駆動部は、
    前記測光部からの測光結果として前記前方観察画像の明るさに対する前記側方観察画像の明るさが略同じになるように、又は、前記側方観察画像のハレーションが低減されるように、前記光量調整部を駆動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。

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