JPWO2016009886A1 - 内視鏡システム - Google Patents

Abstract

内視鏡システム（１）は、挿入部（６）と、挿入部（６）に設けられ、第１の領域から第１の被検体像を取得する観察窓（８）と、挿入部（６）に設けられ、第１の領域とは少なくとも一部が異なる第２の領域から第２の被検体像を取得する観察窓（８ｂ）と、第１の領域に第１の照明光を出射する照明窓（７）と、第２の領域に第２の照明光を出射する照明窓（７ｂ）と、第１の照明光及び第２の照明光が同時に出射する状態と、第１の照明光及び第２の照明光のうちいずれか一方のみが出射する状態とを少なくとも含むように、第１の照明部と第２の照明部とに対しそれぞれ間欠的に照明光を出射させる照明制御部（３１）と、第１の照明光が出射している間に観察窓（８）で取得した第１の被検体像と、第２の照明光が出射している間に観察窓（８ｂ）で取得した第２の被検体像とに基づく画像を生成する制御部（４２）と、を備える。

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方向からの被写体像を取得する内視鏡システムに関する。

従来、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、このような２以上の方向を観察できる内視鏡で、各方向の視野において明るい画像を得ようとすると、各方向の視野に対応する照明が必要となるため、照明部の増加に伴って挿入部の先端部の発熱量が増加して、先端部が過熱する虞がある。

そこで、本発明は、２以上の方向を観察できる内視鏡において先端部の過熱を防止す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、前記挿入部に設けられ、前記挿入部の前方を含む第１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、前記挿入部の径方向を含み前記第１の領域とは少なくとも一部が異なる第２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の領域に第１の照明光を出射する第１の照明部と、前記第２の領域に第２の照明光を出射する第２の照明部と、前記第１の照明光及び前記第２の照明光が同時に出射する状態と、前記第１の照明光及び前記第２の照明光のうちいずれか一方のみが出射する状態とを少なくとも含むように、前記第１の照明部と前記第２の照明部とに対しそれぞれ間欠的に照明光を出射させる照明制御部と、前記第１の照明光が出射している間に前記第１の被検体像取得部で取得した前記第１の被検体像と、前記第２の照明光が出射している間に前記第２の被検体像取得部で取得した前記第２の被検体像とに基づく画像を生成する画像生成部と、を備える。

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、表示装置４に表示される内視鏡画像の表示画面４ａに表示される画像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、タイミングパターン１における、各撮像素子の取得画像と、取得画像に基づく表示装置４上に表示される観察画像の関係を示す図である。 本発明の第１の実施の形態に関わる、タイミングパターン２における、各撮像素子の取得画像と、取得画像に基づく表示装置４上に表示される観察画像の関係を示す図である。 本発明の第１の実施の形態に関わる、タイミングパターン３における、各撮像素子の取得画像と、取得画像に基づく表示装置４上に表示される観察画像の関係を示す図である。 本発明の第１の実施の形態に関わる、タイミングパターン４における、各撮像素子の取得画像と、取得画像に基づく表示装置４上に表示される観察画像の関係を示す図である。 本発明の第１の実施の形態に関わる、タイミングパターン４の変形例における、各撮像素子の取得画像と、取得画像に基づく表示装置４上に表示される観察画像の関係を示す図である。 本発明の第１の実施の形態に関わる、タイミングパターン５における、各撮像素子の取得画像と、取得画像に基づく表示装置４上に表示される観察画像の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内視鏡システム１Ａ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、ライトガイド３４の基端部３４ａの端面を正対視した図である。 本発明の第２の実施の形態に関わる回転フィルタ５１ｂの構成を説明するための図である。 本発明の第２の実施の形態の変形例１に関わる、２つの遮光領域を有する回転フィルタ５１ｂ１の構成を説明するための図である。 本発明の第２の実施の形態の変形例２に関わる、３つの円環状のフィルタが設けられた円板状の回転フィルタ５１ｂ２の構成を説明するための図である。 本発明の第２の実施の形態の変形例３に関わる、３つの円環状のフィルタが設けられたドラム形状の回転フィルタ５１ｂ３の構成を説明するための図である。 本発明の第２の実施の形態の変形例４に関わる、３つの遮光板を有するフィルタ５１ｂ４の構成を説明するための図である。 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挿入部６の先端部６ａの断面図である。 本発明の第３の実施の形態に関わる、表示装置４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３の実施の形態に関わる、撮像素子１４ａにおいて取得される観察画像領域と、取得された観察画像領域に応じて表示される観察画像の関係の例を示す図である。 本発明の第４の実施の形態に関わる内視鏡の挿入部６の先端部６ａの斜視図である。 本発明の第４の実施の形態に関わる内視鏡の挿入部６の先端部６ａの各照明窓の照明範囲を説明するための模式的断面図である。 側方観察用のユニットが取り付けられた挿入部６の先端部６ａの斜視図である。

以下、図面を参照して本発明の実施の形態を説明する。
なお、以下の説明に用いる各図においては、各構成要素を図面上で認識可能な程度の大きさとするため、各構成要素毎に縮尺を異ならせてあるものであり、本発明は、これらの図に記載された構成要素の数量、構成要素の形状、構成要素の大きさの比率、及び各構成要素の相対的な位置関係のみに限定されるものではない。

（第１の実施の形態）
（構成）
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、プロセッサ３と、表示装置４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、プロセッサ３に接続されている。内視鏡２の挿入部６の先端部６ａには、前方視野用の照明窓７と観察窓８と、側方視野用の２つの照明窓７ａ、７ｂと２つの観察窓８ａ、８ｂが設けられている。

すなわち、内視鏡２は、照明窓７の他に、２つの照明窓７ａと７ｂを有し、観察窓８の他に、２つの観察窓８ａと８ｂとを有する。照明窓７ａと観察窓８ａは、第１の側方視野用であり、照明窓７ｂと観察窓８ｂは、第２の側方視野用である。そして、複数の、ここでは２つの、観察窓８ａと８ｂは、挿入部６の周方向に略均等な角度で配置されている。

挿入部６の先端部６ａは、図示しない先端硬性部材を有し、照明窓７が、先端硬性部材の先端面に設けられ、照明窓７ａと７ｂは、先端硬性部材の側面に設けられている。
観察窓８ａの後ろ側には、第１の側方視野用の撮像ユニット１１ａが先端部６ａ内に配設され、観察窓８ｂの後ろ側には、第２の側方視野用の撮像ユニット１１ｂ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１１ｃが配設されている。

撮像部である３つの撮像ユニット１１ａ，１１ｂ，１１ｃの各々は、撮像素子を有し、プロセッサ３と電気的に接続され、プロセッサ３により制御されて、撮像信号をプロセッサ３へ出力する。各撮像ユニット１１ａ，１１ｂ，１１ｃは、被検体像を光電変換する撮像部である。

よって、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、観察窓８ａと８ｂ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。

すなわち、観察窓８は、挿入部６に設けられ、挿入部６の長手方向に沿った前記挿入部の前方を含む第１の領域から第１の被検体像を取得する第１の被検体像取得部を構成し、観察窓８ａと８ｂの各々は、挿入部６に設けられ、挿入部６の径方向である側方を含み第１の領域とは少なくとも一部が異なる第２の領域から第２の被検体像を取得する第２の被検体像取得部を構成する。言い換えれば、第１の被検体像は、挿入部６の長手方向に略平行な挿入部前方を含む、第１の領域の被検体像であり、第２の被検体像は、挿入部６の長手方向に対して傾いた方向の（例えば略直交する）挿入部側方を含む、第２の領域の被検体像である。

撮像ユニット１１ｃは、観察窓８からの被検体像を光電変換する撮像部であり、撮像ユニット１１ａと１１ｂは、それぞれ観察窓８ａと８ｂからの２つの被検体像を光電変換する撮像部である。

照明窓７ａの後ろ側には、第１の側方視野用の照明用発光素子１２ａが先端部６ａ内に配設され、照明窓７ｂの後ろ側には、第２の側方視野用の照明用発光素子１２ｂが先端部６ａ内に配設されている。前方視野用の照明窓７の後ろ側には、前方視野用の照明用発光素子１２ｃが配設されている。照明用発光素子（以下、発光素子という）１２ａ、１２ｂ、１２ｃは、例えば発光ダイオード（LED）である。
よって、発光素子１２ｃに対応する照明窓７は、前方に照明光を出射する照明部であり、発光素子１２ａと１２ｂの各々に対応する照明窓７ａと７ｂは、側方に照明光を出射する照明部である。

プロセッサ３は、照明制御部３１と、測光部４１と、制御部４２とを有する。制御部４２は、３つの撮像ユニット１１ａ，１１ｂ，１１ｃ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合成して、表示装置４へ出力する。

照明制御部３１は、制御部４２により制御され、発光素子１２ａ、１２ｂ、１２ｃを制御する回路であり、発光素子毎に、発光量とオン／オフの制御を行う。さらに、照明制御部３１は、制御部４２からの調光信号に基づいて、各発光素子の光量を制御する。

図１において、照明制御部３１から出力される３つの信号線３１ａ、３１ｂ、３１ｃは、それぞれ、発光素子１２ａ、１２ｂ、１２ｃに接続されている。
さらに、照明制御部３１は、後述するように、各発光素子のオンとオフの発光タイミングを制御する。すなわち、照明制御部３１は、互いに異なる所定のタイミングで、前方への照明光の出射と、側方への照明光の出射を制御する照明制御部を構成する。

つまり、照明制御部３１は、制御部４２の制御に基づき、前方を照明する発光素子１２ｃからの第１の照明光及び側方を照明する発光素子１２ａ、１２ｂからの第２の照明光が同時に出射する状態と、前記第１の照明光及び前記第２の照明光のうちいずれか一方のみが出射する状態とを少なくとも含むように、発光素子１２ｃ（第１の照明部）と発光素子１２ａ、１２ｂ（第２の照明部）とに対しそれぞれ間欠的に照明光を出射させる。

尚、時間経過において、第１の照明光及び第２の照明光が同時に出射する状態と、第１の照明光及び第２の照明光のうちいずれか一方のみが出射する状態とを含んでいれば、照明制御部３１は制御部４２の制御に基づき、時間経過において、第１の照明光及び第２の照明光が同時に出射する状態、第１の照明光のみが出射する状態、第２の照明光のみが出射する状態、及び第１の照明光及び第２の照明光がともに出射しない状態をそれぞれ含むように、発光素子１２ｃ（第１の照明部）と発光素子１２ａ、１２ｂ（第２の照明部）とに対しそれぞれ間欠的に照明光を出射させるようにすることが好ましい。

図２は、表示装置４に表示される内視鏡画像の表示画面４ａに表示される画像の例を示す図である。表示装置４は、画像生成部である制御部４２により生成された画像を表示する表示部である。

表示装置４の表示画面４ａ上には、３つの内視鏡画像すなわち３つの観察画像を含む画像が表示される。第１の領域２１は、撮像ユニット１１ａ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２の領域２２は、撮像ユニット１１ｃ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３の領域２３は、撮像ユニット１１ｂ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。

図２に示すように、画像として、３つの観察画像が、表示装置４の表示画面４ａ上に並んで表示される。プロセッサ３の測光部４１は、プロセッサ３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、明るさ情報を制御部４２へ出力する。制御部４２は、各観察画像の明るさに応じて、各発光素子１２ａ、１２ｂ、１２ｃの光量を制御するための調光信号を照明制御部３１へ出力する。

プロセッサ３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生成部である。表示装置４は、プロセッサ３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示されるよう、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３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４に表示する。

（照明と表示のタイミングパターン）
照明制御部３１は、所定のタイミングで各発光素子１２ａ、１２ｂ、１２ｃを発光させて照明し、制御部４２は、取得した各観察画像を組み合わせて所定のタイミングで表示装置４へ出力する。

以下に、その照明と表示のタイミングのいくつかのパターンについて説明する。

第１の被検体像取得部（撮像ユニット１１ｃに対応する）は、前方を照明する発光素子１２ｃからの第１の照明光が出射している間に前方（第１の）被検体像を取得する。

第２の被検体像取得部（撮像ユニット１１ａに対応する）は、側方を照明する発光素子１２ａからの第２の照明光が出射している間に側方（第２の）被検体像を取得し、第２の被検体像取得部（撮像ユニット１１ｂに対応する）は、側方を照明する発光素子１２ｂからの第２の照明光が出射している間に側方（第２の）被検体像を取得する。

すなわち、各撮像ユニット１１ａ，１１ｂ，１１ｃの撮像素子の撮像タイミング、表示装置４による表示のタイミングは、照明のタイミングに基づくタイミングである。

実施形態中では、照明のタイミングと撮像素子の撮像タイミングとは少なくとも一部が同期しており、例えば、照明と表示の各タイミングと撮像のフレームレートとが同期している。

１）タイミングパターン１
図３は、タイミングパターン１における、各撮像素子の取得画像と、取得画像に基づく表示装置４上に表示される観察画像の関係を示す図である。

図３の左側は、図２の画像の配置に対応させて、３つの撮像ユニット１１ａ，１１ｂ，１１ｃが取得する３つの観察画像である取得画像を示し、右側は、表示装置４の表示画面４ａに表示される３つの観察画像の表示画像を示している。

取得画像及び表示画像において、３つの観察画像の中央は、前方視野の観察画像であり、左側は、第１の側方視野の観察画像であり、右側は、第２の側方視野の観察画像である。すなわち、画像生成部である制御部４２は、前方視野の観察画像を中心に配置し、前記２つの側方視野の観察画像を、前方視野の観察画像を挟むように配置した内視鏡画像を生成する。

図３の左側の取得画像において、斜線で示すブロックは、照明がされずに観察画像が取得されていないことを示す。図３の右側の表示画像において、斜線で示すブロックは、観察画像が表示されていないことを示す。

図３において、隣り合うタイミングの間隔は、例えば、１／６０秒である。
なお、後述する図４から図７Bにおいても、図３と同様の配置で、取得画像と表示画像は示されている。

本タイミングパターン１は、照明制御部３１が発光素子１２ａ、１２ｂ、１２ｃを２つずつ所定の順番で発光させ、各発光素子の発光タイミングで、その発光した発光素子により照明された被検体を撮像する撮像ユニットにより、２つの観察画像が取得される。

照明制御部３１の制御により、時間ｔに沿った時間経過において、各タイミングｔ１、ｔ２、・・・で、２つの発光素子が間欠的に発光し、２つの観察画像が取得される。
図３は、タイミングパターン１における、各撮像素子の取得画像と、取得画像に基づく表示装置４上に表示される観察画像の関係を示す図である。

本タイミングパターン１は、照明制御部３１が発光素子１２ａ、１２ｂ、１２ｃを、２つずつ所定の順番で発光させ、各発光素子の発光タイミングで、その発光した発光素子により照明された被検体を撮像する撮像ユニットにより、２つの観察画像が取得される。

すなわち、照明制御部３１の制御により、時間ｔに沿った時間経過において、各タイミングｔ１、ｔ２、・・・で、２つの発光素子が間欠的に発光し、２つの観察画像が取得される。
図３では、３つの発光素子１２ａ、１２ｂ、１２ｃの２つが順番に発光している。各タイミングにおいて、３つの発光素子１２ａ、１２ｂ、１２ｃのうちの２つが発光し、発光した発光素子に対応する観察窓の後ろの２つの撮像ユニットが、そのタイミングで観察画像を取得する。

よって、各タイミングでは、２つの発光素子しか発光しないので、先端部６ａは過剰に加熱され難い。そして、１つのタイミングで、３つの撮像ユニット１１ａ，１１ｂ，１１ｃのいずれか２つが、２つの観察画像を生成して、プロセッサ３へ出力する。

制御部４２は、タイミングパターン１、２と同様に、各撮像ユニットからの観察画像を表示するが、新たな観察画像を入力されると、前に表示していた観察画像を、その入力された最新の観察画像で置き換えるようにして、３つの観察画像を表示装置４へ出力する。

タイミングｔ１では、前方視野の観察画像Ｆ１と第１の側方視野の観察画像Ｓ１１がそれぞれ撮像ユニット１１ｃと１１ａにより取得されているので、表示画面４ａには、前方視野の観察画像Ｆ１と前方視野の観察画像Ｓ１１のみが表示される。

タイミングｔ２では、前方視野の観察画像Ｆ２と第２の側方視野の観察画像Ｓ２１がそれぞれ撮像ユニット１１ｃと１１ｂにより取得されているので、表示画面４ａには、前方視野の観察画像Ｆ２と第２の側方視野の観察画像Ｓ２１と、タイミングｔ１で取得された第１の側方視野の観察画像Ｓ１１が表示される。

タイミングｔ３では、第１と第２の側方視野の観察画像Ｓ１２とＳ２２が、それぞれ撮像ユニット１１ａと１１ｂにより取得されているので、表示画面４ａには、第１と第２の側方視野の観察画像Ｓ１２とＳ２２と、タイミングｔ２で取得された前方視野の観察画像Ｆ２とが表示される。

タイミングｔ４では、前方視野の観察画像Ｆ３と第１の側方視野の観察画像Ｓ１３がそれぞれ撮像ユニット１１ｃと１１ａにより取得されているので、表示画面４ａには、前方視野の観察画像Ｆ３と第１の側方視野の観察画像Ｓ１３と、タイミングｔ３で取得された第２の側方視野の観察画像Ｓ２２とが表示される。
以下、同様にして、制御部４２は、最新の観察画像が取得されると、それまで表示していた観察画像と置き換えるようにして配置した３つの観察画像を表示装置４に出力する。

従って、タイミングパターン３によっても、各タイミングでは、２つの発光素子しか発光しないので、先端部６ａは過剰に加熱され難い。

２）タイミングパターン２
本タイミングパターン２は、発光素子１２ａ、１２ｂ、１２ｃを、時間ｔに沿った時間経過においてランダムに間欠的に発光させ、各発光素子の発光タイミングで、その発光した発光素子により照明された被検体を撮像する撮像素子により画像を取得する。

図４は、タイミングパターン２における、各撮像素子の取得画像と、取得画像に基づく表示装置４上に表示される観察画像の関係を示す図である。
図４に示すように、タイミングパターン２では、照明制御部３１が時間ｔに沿った時間経過において発光素子１２ａ、１２ｂ、１２ｃの発光の順番をランダムにして間欠的に発光させ、発光素子１２ａ、１２ｂ、１２ｃの発光の順番に応じて、取得された観察画像の表示の順番も決定される。

タイミングパターン２は、発光素子１２ａ、１２ｂ、１２ｃの発光の順番が定まっているのではなく、ランダムであることが、タイミングパターン１と異なるが、その他の点は、タイミングパターン１と同様である。
以上のように、前方視野用の照明光の出射と側方視野用の照明光の出射を制御するためのタイミングは、ランダムとなる。

よって、制御部４２は、各撮像ユニットからの観察画像を表示するが、新たな観察画像を入力されると、前に表示していた観察画像を、その入力された最新の観察画像で置き換えるようにして、３つの観察画像を表示装置４へ出力する。

従って、タイミングパターン２によっても、時間ｔに沿った時間経過における各タイミングで、２つの発光素子しか発光しない状態を含むとともに、１つの発光素子しか発光しない状態、発光素子が発光しない状態もそれぞれ含むので、先端部６ａは過剰に加熱され難い。

３）タイミングパターン３
図５では、３つの発光素子１２ａ、１２ｂ、１２ｃが、１つずつ順番に発光している。各タイミングにおいて、３つの発光素子１２ａ、１２ｂ、１２ｃのうちの１つが発光し、発光した発光素子に対応する観察窓の後ろの撮像ユニットが、そのタイミングで観察画像を取得する。

よって、各タイミングでは、１つの発光素子しか発光しないので、先端部６ａは過剰に加熱され難い。そして、３つの撮像ユニット１１ａ，１１ｂ，１１ｃのいずれかが、１つのタイミングで、１つの観察画像を生成して、プロセッサ３へ出力する。

制御部４２は、各撮像ユニットからの観察画像を表示するが、新たな観察画像を入力されると、前に表示していた観察画像を、その入力された最新の観察画像で置き換えるようにして、３つの観察画像を、表示装置４へ出力する。表示装置４の表示画面４ａには、図２に示すような３つの観察画像が表示される。

タイミングｔ１では、前方視野の観察画像のみが撮像ユニット１１ｃにより取得されているので、表示画面４ａには、前方視野の観察画像Ｆ１のみが表示される。
タイミングｔ２では、第１の側方視野の観察画像Ｓ１１が撮像ユニット１１ａにより取得されているので、表示画面４ａには、第１の側方視野の観察画像Ｓ１１と、タイミングｔ１で取得された前方視野の観察画像Ｆ１が表示される。

タイミングｔ３では、第２の側方視野の観察画像Ｓ２１が撮像ユニット１１ｂにより取得されているので、表示画面４ａには、第２の側方視野の観察画像Ｓ２１と、タイミングｔ１で取得された前方視野の観察画像Ｆ１と、タイミングｔ２で取得された前方視野の観察画像Ｓ１１とが表示される。

タイミングｔ４では、前方視野の観察画像Ｆ２が撮像ユニット１１ｃにより取得されているので、表示画面４ａには、前方視野の観察画像Ｆ２と、タイミングｔ２で取得された第１の側方視野の観察画像Ｓ１１と、タイミングｔ３で取得された第２の側方視野の観察画像Ｓ２１とが表示される。
以上のように、前方視野用の照明光の出射と側方視野用の照明光の出射を制御するためのタイミングは、所定の順番のタイミングとなる。

以下、同様にして、制御部４２は、最新の観察画像が取得されると、それまで表示していた観察画像と置き換えるようにして配置した３つの観察画像を表示装置４に出力する。

４）タイミングパターン４
本タイミングパターン４は、時間ｔに沿った時間経過において発光素子１２ａ、１２ｂ、１２ｃを、２つずつランダムに間欠的に発光させ、各発光素子の発光タイミングで、その発光した発光素子により照明された被検体を撮像する撮像素子により、２つの観察画像を取得する。

図６は、タイミングパターン４における、各撮像素子の取得画像と、取得画像に基づく表示装置４上に表示される観察画像の関係を示す図である。
図６に示すように、タイミングパターン４では、照明制御部３１が時間ｔに沿った時間経過において発光素子１２ａ、１２ｂ、１２ｃの中の２つが発光するタイミングを、所定の順番ではなくランダムにして間欠的に発光させ、発光素子１２ａ、１２ｂ、１２ｃの発光の順番に応じて、取得された観察画像の表示の順番も決定される。

タイミングパターン４は、発光素子１２ａ、１２ｂ、１２ｃの発光の順番が定まっているのではなく、ランダムであることが、タイミングパターン３と異なるが、その他の点は、タイミングパターン３と同様である。

よって、制御部４２は、各撮像ユニットからの観察画像を表示するが、新たな観察画像を入力されると、前に表示していた観察画像を、その入力された最新の観察画像で置き換えるようにして、３つの観察画像を、表示装置４へ出力する。

従って、タイミングパターン４によれば、各タイミングでは、２つの発光素子しか発光しないので、先端部６ａは過剰に加熱され難い。

図７Aは、タイミングパターン４の変形例における、各撮像素子の取得画像と、取得画像に基づく表示装置４上に表示される観察画像の関係を示す図である。

図７Aでは、３つの発光素子１２ａ、１２ｂ、１２ｃがランダムに間欠的に発光している。各タイミングにおいて、３つの発光素子１２ａ、１２ｂ、１２ｃのうちの１つが発光し、発光した発光素子に対応する観察窓の後ろの撮像ユニットが、そのタイミングで観察画像を取得する。

タイミングｔ１では、前方視野の観察画像Ｆ１が撮像ユニット１１ｃにより取得されているが、第１と第２の側方視野の観察画像が、それぞれ撮像ユニット１１ｂと１１ａにより取得されていないので、表示画面４ａには、いずれの観察画像も表示されない。

タイミングｔ２では、第１の側方視野の観察画像Ｓ１１が撮像ユニット１１ａにより取得されているが、第２の側方視野の観察画像が、撮像ユニット１１ｂにより取得されていないので、表示画面４ａには、いずれの観察画像も表示されない。

タイミングｔ３では、第２の側方視野の観察画像Ｓ２１が、撮像ユニット１１ｂにより取得され、前方視野の観察画像Ｆ１と、第１の側方視野の観察画像Ｓ１１と、第２の側方視野の観察画像Ｓ２１とが揃ったので、表示画面４ａには、それら３つの観察画像の画像が表示される。

その画像の表示後、タイミングｔ４では、第１の側方視野の観察画像Ｓ１２が撮像ユニット１１ａにより取得されているが、前方視野の観察画像と第２の側方視野の観察画像が、それぞれ撮像ユニット１１ｃと１１ｂにより取得されていないので、表示画面４ａには、いずれの観察画像も表示されない。

タイミングｔ５では、第２の側方視野の観察画像Ｓ２２が撮像ユニット１１ｂにより取得されているが、前方視野の観察画像が、撮像ユニット１１ｃにより取得されていないので、表示画面４ａには、いずれの観察画像も表示されない。

タイミングｔ６では、前方視野の観察画像Ｆ２が、撮像ユニット１１ｃにより取得され、前方視野の観察画像Ｆ２と、第１の側方視野の観察画像Ｓ１２と、第２の側方視野の観察画像Ｓ２２とが揃ったので、表示画面４ａには、それら３つの画像が表示される。
以下、同様にして、制御部４２は、３つの観察画像が取得されると、それまで表示していた観察画像と置き換えるようにして３つの観察画像を表示装置４に出力する。

よって、各タイミングでは、１つの発光素子しか発光しないので、先端部６ａは過剰に加熱され難い。
なお、タイミングｔ４とｔ５においては、タイミングｔ３で表示した画像を表示するようにしてもよい。すなわち、３つの観察画像が揃うまでは、現在表示されている３つの観察画像の表示を継続するようにしてもよい。

５）タイミングパターン５
本タイミングパターン５は、発光素子１２ａ、１２ｂ、１２ｃを、照明制御部３１により時間ｔに沿った時間経過において各タイミングにおいて１つだけランダムに間欠的に発光させ、その発光した発光素子により照明された被検体像を撮像素子により取得する。そして、生成した画像を３つの観察画像が揃った時点で表示装置４へ出力する。よって、時間ｔに沿った時間経過において、各タイミングｔ１、ｔ２、・・・で、１つの発光素子のみが発光し、１つの観察画像が取得される。

図７Bは、タイミングパターン５における、各撮像素子の取得画像と、取得画像に基づく表示装置４上に表示される観察画像の関係を示す図である。

つまり、図７Bに示すように、タイミングｔ６で前方視野の観察画像F2と、第１の側方視野の観察画像S12と、第２の側方視野の観察画像S22が揃うまでは、タイミングｔ４とｔ５において、タイミングｔ３で表示した観察画像をそのまま表示するようにしてもよい。この場合でも、各隣り合うタイミングの間隔が極めて短ければ、タイミング数回程度の間、同じ観察画像を表示させても、人間の目の残像効果により観察画像の違和感が発生する可能性は低い。

以上のように、本実施の形態によれば、２以上の方向を観察できる内視鏡において先端部の過熱を防止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。
特に、画像生成部である制御部４２は、表示画面４ａに表示する画像を生成するときに、最新の被検体像が一部に取得できていないときは、その取得できていない被検体像については取得済みの被検体像を用いて内視鏡画像を生成する。

そして、互いに少なくとも一つが異なる所定の第１のタイミングで、互いに異なる方向を照明する３つの照明窓７、７ａ、７ｂからの照明光を出射し、画像生成部であるプロセッサ３は、所定の第２のタイミングで、３つの観察窓により取得した３つの被検体像に基づき内視鏡画像を生成する。
撮像のタイミングである第２のタイミングは、照明光を出射する第１のタイミングと同期していてもよいが、第１のタイミングにおいて照明光を出射する時間に重なり、かつ照影光を出射している時間より短い時間となるようなタイミングでもよい。

なお、各タイミングパターンにおいて、なんらかの原因で、画像生成部である制御部４２が内視鏡画像を生成するときに、３つの観察画像のいずれについても最新の被検体像を取得できないときは、３つの観察画像についての取得済みの最新の被検体像を用いて内視鏡画像を生成するようにしてもよい。

また、各照明のタイミングは、撮像素子の撮像タイミングに同期しているが、画像生成部である制御部４２は、各撮像素子の撮像のフレームレートと、各照明光の出射とが同期しているか否かを検出し、同期しているときに、内視鏡画像を生成するようにしてもよい。

（変形例１）
上述した実施の形態では、１つ又は２つの照明部すなわち発光素子が、順番にあるいはランダムに点灯し、かつ各タイミングでは、必ず少なくとも１つの発光素子が光を出射しているが、全ての発光素子が消灯している状態のタイミングを、周期的、あるいはランダムに発生あるいは挿入するようにしてもよい。

（変形例２）
上述した実施の形態の複数のタイミングパターンのいずれかを組み合わせたパターンで、あるいはその組み合わせたパターンに変形例１のタイミングを追加したパターンで、複数の発光素子を点灯させるようにしてもよい。

（第２の実施の形態）
第１の実施の形態は、照明用に発光素子を利用しているが、第２の実施の形態は、照明用にライトガイドを用いて、２以上の方向を順番に照明する内視鏡システムである。

（構成）
図８は、第２の実施の形態に関わる内視鏡システム１Ａの構成を示す構成図である。本実施形態の内視鏡システム１Ａにおいて、第１の実施の形態の内視鏡システム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。

内視鏡システム１Ａは、内視鏡２Ａと、表示装置４と、光源装置５とを含む。光源装置５は、調光部５１と、駆動部５２と、光源５３を含む。
調光部５１は、光量調整部として絞り５１ａと、照明順番制御用の回転フィルタ５１ｂと、を有している。

駆動部５２は、制御部４２の制御の下、絞り５１ａの開口の大きさを調整するように絞り５１ａを駆動すると共に、回転フィルタ５１ｂの回転を制御する駆動回路を含む。

調光部５１の絞り５１ａにより、光源５３から出射する光量が調整される。調光部５１から出射する光は、回転フィルタ５１ｂを透過し、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５１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。

図９は、ライトガイド３４の基端部３４ａの端面を正対視した図である。
光ファイバ束からなるライトガイド３４は、３つのライトガイド３５ａ、３５ｂ、３５ｃから構成されている。図９に示すように、ライトガイド３４の基端部３４ａは円形であり、基端部３４ａの３等分にされた各領域に、３つのライトガイド３５ａ、３５ｂ、３５ｃの基端部が位置するように配置されている。

図９のライトガイド３５ａは、第１の側方（挿入部６の長手方向に対して傾いた方向を含む領域の）視野照明用であり、ライトガイド３５ａの先端部は、照明窓７ａの後ろ側に配置される。ライトガイド３５ｂは、第２の側方視野照明用であり、ライトガイド３５ｂの先端部は、照明窓７ｂの後ろ側に配置される。ライトガイド３５ｃは、前方（挿入部６の長手方向に沿った前記挿入部の前方を含む）視野照明用であり、ライトガイド３５ｃの先端部は、照明窓７の後ろ側に配置される。

図１０は、回転フィルタ５１ｂの構成を説明するための図である。回転フィルタ５１ｂは、ライトガイド３４の基端部３４ａにおける３つのライトガイド３５ａ、３５ｂ、３５ｃの基端部の形状に合わせた形状の３つの領域からなる円形フィルタ装置である。回転フィルタ５１ｂは、図示しないモータにより、円形の中心C1を中心に回転可能となっており、駆動部５２により、所定の回転速度で回転される。

回転フィルタ５１ｂは、３つの領域６１ａ、６１ｂ、６１ｃからなり、２つの領域６１ａは、遮光領域であり、他の２つの領域６１ｃと６１ｂは、光を透過する透過領域である。

回転フィルタ５１ｂの回転速度は、制御部４２により制御されているので、制御部４２は、回転フィルタ５１ｂの回転のタイミングに合わせて、３つの撮像ユニット１１ａ、１１ｂ、１１ｃの画像の取得タイミングの同期をとることができる。

つまり、照明制御部としての調光部５１は、制御部４２の制御に基づき、前方を照明する照明光を導光するライトガイド３５ｃからの第１の照明光と、側方を照明する照明光を導光するライトガイド３５ａ又は３５ｂからの第２の照明光が同時に出射する状態と、ライトガイド３５ｃからの前記第１の照明光及びライトガイド３５ａ又は３５ｂ前記第２の照明光のうちいずれか一方のみが出射する状態とを少なくとも含むように、時間経過において、第１の照明光と第２の照明光とに対しそれぞれ間欠的に照明光を出射させる。

よって、照明制御部である調光部５１は、ライトガイド３５ａ、３５ｂ、３５ｃへの光の入射を制限するフィルタ装置としての回転フィルタ５１ｂを駆動することにより、前方と２つの側方への照明光の出射を制御する。

（動作）
絞り５１ａを通った光源５３からの光は、回転する回転フィルタ５１ｂを透過して、ライトガイド３４の基端部３４ａの端面に入射する。よって、照明制御部を構成する調光部５１は、互いに異なる所定のタイミングで、前方への照明光の出射と、側方への照明光の出射を制御する。

制御部４２は、回転フィルタ５１ｂの回転を制御しているので、回転フィルタ５１ｂの回転中、所定のタイミングで、撮像ユニット１１ａ、１１ｂ、１１ｃからの撮像信号を取得することができる。
その結果、図３に示すように、制御部４２は、各タイミングで１つの観察画像を取得して、３つの観察画像を表示装置４に表示することができる。

すなわち、互いに少なくとも一つが異なる所定の第１のタイミングで、互いに異なる方向を照明する３つの照明窓７、７ａ、７ｂからの照明光を出射し、画像生成部であるプロセッサ３は、所定の第２のタイミングで、３つの観察窓により取得した３つの被検体像に基づき内視鏡画像を生成する。

（変形例１）
なお、上述した例は、回転フィルタ５１ｂが、１つの遮光領域を有しているが、２つの遮光領域を有するようにすれば、図５に示すような観察画像を取得して、内視鏡画像を表示することができる。

図１１は、第２の実施の形態の変形例１に関わる、１つの遮光領域を有する回転フィルタ５１ｂ１の構成を説明するための図である。回転フィルタ５１ｂ１において、３等分にされた３つの領域のうち、領域６１ａと６１ｃが遮光領域である。

よって、図５に示すように、制御部４２は、各タイミングで２つの観察画像を取得して、３つの観察画像に基づく画像を表示装置４に表示することができる。

（変形例２）
さらになお、回転フィルタは、図１２に示すような円板形状を有するものであってもよい。

図１２は、第２の実施の形態の変形例２に関わる、３つの円環状のフィルタが設けられた円板状の回転フィルタ５１ｂ２の構成を説明するための図である。回転フィルタ５１ｂ２は、前方視野照明用のフィルタ６２ａ、第１側方視野照明用のフィルタ６２ｂ、及び第２側方視野照明用のフィルタ６２ｃを有する。フィルタ６２ａ、６２ｂ及び６２ｃの各々は、円環状のフィルタであり、１枚の円板に設けられている。各フィルタ６２ａ、６２ｂ、６２ｃは、６等分され、６等分された領域のうち、一例として３つの領域が光を透過する透過領域で、残りの３つの領域は光を通さない遮光領域（斜線で示す）である。

ライトガイド３４の基端部３４ａは、３つの部分に分岐され、３つの部分の各々の端部が、フィルタ６２ａ、６２ｂ及び６２ｃのいずれかに近接して並べて配置される。
回転フィルタ５１ｂ２の一方の側に光源５３からの光Ｌを当て、回転フィルタ５１ｂ２を透過した光がライトガイド３４に入射するように、回転フィルタ５１ｂ２の他方の側にライトガイド３４の３つの基端部３４ａが配置される。

各フィルタ６２ａ、６２ｂ、６２ｃの２つの透過領域と４つの遮光領域は、回転フィルタ５１ｂ２が回転したときに、３つの撮像ユニット撮像ユニット１１ａ、１１ｂ、１１ｃが、図３に示すような観察画像を取得できるように配置される。

よって、図１２に示すような回転フィルタ５１ｂ２を用いても、図３に示すように、制御部４２は、各タイミングで１つの観察画像を取得して、３つの観察画像を表示装置４に表示することができる。

なお、回転フィルタ５１ｂ２の各フィルタにおいて、透過領域を４つとし、遮光領域を２つとし、回転フィルタ５１ｂ２が回転したときに、３つの撮像ユニット１１ａ、１１ｂ、１１ｃが、図３に示すような観察画像を取得することができるように、これらの透過領域と遮光領域を配置してもよい。

（変形例３）
さらになお、回転フィルタは、図１３に示すようなドラム形状を有していてもよい。

図１３は、第２の実施の形態の変形例３に関わる、３つの円環状のフィルタが設けられたドラム形状の回転フィルタ５１ｂ３の構成を説明するための図である。回転フィルタ５１ｂ３は、前方視野照明用のフィルタ６３ａ、第１側方視野照明用のフィルタ６３ｂ、及び第２側方視野照明用のフィルタ６３ｃを有する。フィルタ６３ａ、６３ｂ及び６３ｃの各々は、円環状のフィルタであり、１つのドラム状円筒板に設けられている。各フィルタ６３ａ、６３ｂ、６３ｃは、６等分され、６等分された領域のうち、４つの領域が光を透過する透過領域で、残りの２つの領域は光を通さない遮光領域（斜線で示す）である。

尚、変形例２の場合と同様、６等分された領域のうち、３つの領域が光を透過する透過領域で、残りの３つの領域は光を通さない遮光領域としてもよい。

ライトガイド３４の基端部３４ａは、変形例２と同様の構成で、３つの部分に分岐され、３つの部分の各々の端部が、フィルタ６３ａ、６３ｂ及び６３ｃのいずれかに近接して並べて配置される。

ドラム形状の回転フィルタ５１ｂ３の内側から外側に向けて、光源５３からの光Ｌを当て、回転フィルタ５１ｂ３を透過した光がライトガイド３４に入射するように、回転フィルタ５１ｂ３の外側にライトガイド３４の３つの基端部３４ａが配置される。なお、外側に、光源からの光を当てて、ドラム形状の回転フィルタ５１ｂ３の内側にライトガイド３４の３つの基端部３４ａを配置するようにしてもよい。

各フィルタ６３ａ、６３ｂ、６３ｃの２つの透過領域と４つの遮光領域は、回転フィルタ１５ｂ２が回転したときに、３つの撮像ユニット撮像ユニット１１ａ、１１ｂ、１１ｃが、図３に示すような観察画像を取得できるように配置される。

よって、図１３に示すような回転フィルタ５１ｂ３を用いても、図３に示すように、制御部４２は、各タイミングで１つの観察画像を取得して、３つの観察画像を表示装置４に表示することができる。

なお、回転フィルタ５１ｂ３の各フィルタにおいて、透過領域を４つとし、遮光領域を２つとし、回転フィルタ５１ｂ３が回転したときに、３つの撮像ユニット１１ａ、１１ｂ、１１ｃが、図３に示すような観察画像を取得することができるように、これらの透過領域と遮光領域を配置してもよい。

（変形例４）
さらになお、回転フィルタに代えて、突没可能な複数の遮光板を有するフィルタ装置でもよい。

図１４は、第２の実施の形態の変形例４に関わる、３つの遮光板を有するフィルタ５１ｂ４の構成を説明するための図である。フィルタ５１ｂ４は、前方視野照明用の遮光板６４ａ、第１側方視野照明用の遮光板６４ｂ、及び第２側方視野照明用の遮光板６４ｃを有するフィルタ装置である。遮光板６４ａ、６４ｂ及び６４ｃの各々は、板部材であり、本体部６５から、突没可能に設けられている。本体部６５は、各遮光板６４ａ、６４ｂ及び６４ｃの突没を行う、磁石などの駆動部を有する。各遮光板６４ａ、６４ｂ及び６４ｃは、制御部４２の制御により、突没される。

ライトガイド３４の基端部３４ａは、変形例２と同様の構成で、３つの部分に分岐され、３つの部分の各々の端部が、突没される遮光板６４ａ、６４ｂ、６４ｃのいずれかに近接して並べて配置される。

光源５３からの光Ｌは、ライトガイド３４の基端部３４ａに向けて照射されるが、突出した遮光板により遮光される位置に、光源５３とライトガイド３４の基端部３４ａは配置される。遮光板６４ａが引っ込むと、光源５３からの光は、前方視野用の照明光がライトガイド３４の基端部３４ａの１つの分岐部の端部に入射する。遮光板６４ｂが引っ込むと、光源５３からの光は、第１側方視野用の照明光がライトガイド３４の基端部３４ａの他の１つの分岐部の端部に入射する。遮光板６４ｃが引っ込むと、光源５３からの光は、第２側方視野用の照明光がライトガイド３４の基端部３４ａの残りの１つの分岐部の端部に入射する。

各タイミングにおいて１枚又は２枚の遮光板が突出するように遮光板の突出制御を所定の順番で行うことにより、図３又は図５に示すような観察画像を得て、表示装置４に内視鏡画像を表示することができる。

各タイミングにおいて１枚又は２枚の遮光板が突出するように遮光板の突出制御をランダムで行うことにより、図４又は図６に示すような観察画像を得て、表示装置４に画像を表示することができる。

なお、撮像のフレームレートで、フィルタ装置の遮光板の切り替えができないときは、フレームレートの整数分の１の速さで遮光板の切り替えを行い、適切に照明された画像が得られるようにしてもよい。

（第３の実施の形態）
第１及び第２の実施の形態の内視鏡の挿入部６の先端部６ａには、少なくとも２方向からの被検体像を取得するために、２以上の撮像素子が内蔵されているが、本実施の形態の内視鏡の挿入部６の先端部６ａには、少なくとも２方向からの被検体像を取得するために１つの撮像素子が内蔵されている。

図１５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又は第２の実施の形態の内視鏡システム１、１Ａと略同様の構成を有しているので、内視鏡システム１、１Ａ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。

内視鏡２Ｂの挿入部６の先端部６ａには、前方視野用の照明窓７と観察窓８と、側方視野用の２つの照明窓７ａ、７ｂと観察窓１０が設けられている。被検体像取得部である観察窓１０は、被検体像取得部である観察窓８よりも、挿入部６の基端側に配置されている。

光ファイバ束からなるライトガイド３４は、図９に示すように、３つのライトガイド３５ａ、３５ｂ、３５ｃから構成されている。図９に示すように、ライトガイド３４の基端部３４ａは円形であり、基端部３４ａの３等分にされた各領域に、３つのライトガイド３５ａ、３５ｂ、３５ｃの基端部が位置するように配置されている。

図９のライトガイド３５ａは、第１の側方視野照明用であり、ライトガイド３５ａの先端部は、照明窓７ａの後ろ側に配置される。ライトガイド３５ｂは、第２の側方視野照明用であり、ライトガイド３５ｂの先端部は、照明窓７ｂの後ろ側に配置される。ライトガイド３５ｃは、前方視野照明用であり、ライトガイド３５ｃの先端部は、照明窓７の後ろ側に配置される。

図１６は、挿入部６の先端部６ａの断面図である。なお、図１６は、側方視野用の照明窓７ａと、前方照明用の照明窓７と、前方視野用の観察窓８の断面が分かるように、先端部１１が切られた断面を示している。

照明窓７の後ろ側には、ライトガイド３５ｃの先端面が配設されている。観察窓８が、先端硬性部材７１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７１の先端部には、カバー７１ａが取り付けられている。また、挿入部６には、外皮７１ｂ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７１の側面には、２つの照明窓７ａ、７ｂが配設されており、各照明窓７ａ、７ｂの後ろには、反射面が曲面のミラー１５を介して、ライトガイド３５ａ、３５ｂ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７ａ、７ｂは、被検体の内部において、挿入部６の長手方向に沿った前記挿入部の前方を含む第１の領域に第１の照明光を、かつ挿入部６の径方向である側方を含み第１の領域とは少なくとも一部が異なる第２の領域に第２の照明光を出射する照明光出射部を構成する。

第１の領域とは少なくとも一部が異なる第２の領域とは、各領域に対応する光軸が異なる方向を向いていることを指し、第１の被検体像と第２の被検体像との一部が重なっても重なっていなくてもよく、さらに、第１の照明光の照射範囲と第２の照明光の照射範囲が一部において重なっていても重なっていなくても良い。

先端硬性部材７１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１６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、挿入部６の前方である第１の領域から第１の被検体像を取得する第１の被検体像取得部を構成し、観察窓１０は、挿入部６に設けられ、第１の領域とは少なくとも一部が異なり挿入部６の側方すなわち径方向である第２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の長手方向に略直交する挿入部６の側方を含む第２の領域の被検体像であり、観察窓８は、挿入部６の前方を含む第１の方向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の側方を含む第２の方向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、画像生成部であるプロセッサ３に電気的に接続されている。

すなわち、観察窓８は、挿入部６の長手方向における先端部に、挿入部６が挿入される方向を含む領域から第１の被検体像を取得するように、配置され、観察窓１０は、第２の領域から第２の被検体像を取得するように、挿入部６の周方向に沿って配置される。そして、プロセッサ３の制御部４２と電気的に接続されている撮像ユニット１４は、第１の被検体像と第２の被検体像を１つの撮像面において光電変換して、撮像信号をプロセッサ３へ供給する。

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７ａ、７ｂ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３へ出力する。

図１５に戻り、撮像ユニット１４からの撮像信号は、画像生成部であるプロセッサ３へ供給され、図示しない画像処理回路により、内視鏡画像が生成される。プロセッサ３は、観察画像である内視鏡画像を表示装置４に出力する。

図１７は、本実施の形態に関わる、表示装置４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４の表示画面４ａ上に表示される内視鏡画像である表示画像８１は、略矩形の画像であり、２つの領域８２と８３を有する。中央部の円形の領域８２は、前方観察画像を表示する領域であり、中央部の領域８２の周囲のＣ字状の領域８３は、側方観察画像を表示する領域である。

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４の表示画面４ａ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（本実施形態では略円環状の一部をマスク処理した形状）になるように表示画面４ａ上に表示される。よって、表示装置４には、広角の内視鏡画像が表示される。

図１７に示す内視鏡画像は、撮像素子１４ａにより取得された取得画像から生成される。表示画像８１は、図１６に示した光学系により、撮像素子１４ａの撮像面に投影された被検体像を光電変換して、黒く塗りつぶされた領域８４を除く、領域８２に対応する中央の前方視野の観察画像領域と、領域８３に対応する側方視野の観察画像領域からなる。

図１８は、撮像素子１４ａにおいて取得される観察画像領域と、取得された観察画像領域に応じて表示される観察画像の関係の例を示す図である。
図１８は、左側に、撮像素子１４ａが取得する取得画像を示し、各取得画像は、黒く塗りつぶされた領域を除く、中央の前方視野の観察画像と側方視野の観察画像を含み、取得画像の右側には、表示装置４の表示画面４ａに表示される２つの観察画像の画像を示している。

図１８の左側において、斜線で示す部分は、そのタイミングでは、照明がされずに観察画像が取得されていないことを示す。図１８の右側において、斜線で示すブロックは、観察画像が表示されていないことを示す。
図１８においても、隣り合うタイミングの間隔は、例えば、１／６０秒である。

本実施の形態においては、前方と側方を照明する照明タイミングは、ライトガイド３４の基端部３４ａの端面を、前方と側方の２つの領域に分け、図１０から図１１に示すような回転フィルタ装置、図１２に示すような円板状の回転フィルタ装置、図１３に示すようなドラム型のフィルタ装置を用い、２つのフィルタが交互に遮光と透光を行うように配置することにより、変更することができる。

図１８の場合、タイミングｔ１では、前方視野の観察画像Ｆ１のみが撮像素子１４ａにより取得されるので、プロセッサ３は、撮像素子１４ａからの取得画像の中から中央部の円形の領域８２の画像を切り出し、表示画面４ａ上に、前方視野の観察画像Ｆ１のみを表示する。

タイミングｔ２では、側方視野の観察画像Ｓ１のみが撮像素子１４ａにより取得されているので、プロセッサ３は、撮像素子１４ａからの取得画像の中からＣ字状の領域８３の画像を切り出し、表示画面４ａ上に、前方視野の観察画像Ｆ１と側方視野の観察画像Ｓ１とを表示する。

タイミングｔ３では、前方視野の観察画像Ｆ２のみが撮像素子１４ａにより取得されるので、プロセッサ３は、撮像素子１４ａからの取得画像の中から中央部の円形の領域８２の画像を切り出し、表示画面４ａに、前方視野の観察画像Ｆ２と、タイミングｔ２で取得された側方視野の観察画像Ｓ１とを表示する。

前方視野と側方視野の照明のタイミングは、回転フィルタ装置などのフィルタ構成によって決定される。
また、図１４のような突没可能な２枚の遮光板を有するフィルタ装置を用いれば、前方視野と側方視野の照明のタイミングをランダムにすることも可能である。

すなわち、画像生成部である制御部４２は、表示画面４ａに表示する画像を生成するときに、最新の被検体像が一部に取得できていないときは、その取得できていない被検体像については取得済みの被検体像を用いて画像を生成する。

以上のように、本実施の形態においては、互いに少なくとも一つが異なる所定の第１のタイミングで、互いに異なる方向を照明する２つの照明窓７、７ａ、７ｂからの照明光を出射し、画像生成部であるプロセッサ３は、所定の第２のタイミングで、２つの観察窓により取得した２つの被検体像からなる内視鏡画像を生成する。

（第４の実施の形態）
上述した各実施の形態では、複数の照明領域が互いに異なる場合の照明タイミングを制御することで、先端部の過熱が防止されるが、本実施の形態では、複数の照明領域が一部重なり合うようにして、観察画像全体が暗くなることを防ぎながら、照明タイミングを制御することにより、先端部の過熱を防止する。

図１９は、本実施の形態に関わる内視鏡の挿入部６の先端部６ａの斜視図である。図２０は、本実施の形態に関わる内視鏡の挿入部６の先端部６ａの各照明窓の照明範囲を説明するための模式的断面図である。
本実施形態の内視鏡システムにおいて、第１の実施の形態の内視鏡システム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。

内視鏡の挿入部６の先端部６ａには、前方視野用の観察窓１０１と、前方視野照明用の複数（ここでは２つ）の照明窓１０２と、側方視野用の複数（ここでは２つ）の観察窓１０３と、側方視野照明用の複数（ここでは２つ）の照明窓１０４と、が設けられている。

照明窓１０２と１０４は、照明窓１０２と１０４の照明範囲は、一部が重複するように配置されている。観察窓１０１は、照明窓１０２により照明される照明範囲の観察画像が得られるように配置され、観察窓１０３は、照明窓１０４により照明される照明範囲の観察画像が得られるように配置される。照明窓１０２の照明範囲１０２ａと、照明窓１０４の照明範囲１０４ａは、部分的に重なっている。よって、前方視野用の観察窓１０１と側方視野用の観察窓１０３の各々において得られる観察画像の一部は、重複する照明範囲により照明される。

上記の各実施の形態及び各変形例で説明したような照明タイミングで、照明窓１０２と１０４の照明タイミングを制御すれば、観察窓１０１と１０３の各々で得られる観察画像は、観察画像全体が暗くなることもなく、照明タイミングを制御することにより、先端部の過熱を防止することができる。

すなわち、互いに少なくとも一つが異なる所定の第１のタイミングで、互いに異なる方向を照明する４つの照明窓１０２、１０４からの照明光を出射し、画像生成部であるプロセッサ３は、所定の第２のタイミングで、３つの観察窓により取得した３つの被検体像からなる内視鏡画像を生成する。
以上のように、上述した各実施の形態及び各変形例によれば、２以上の方向を観察できる内視鏡において先端部の過熱を防止する内視鏡システムを提供することができる。

なお、上述した各実施の形態及び各変形例で示した照明窓、観察窓、撮像ユニット、発光素子、観察画像、等の数は、一例であり、３以上であっても、各実施の形態及び各変形例は適用可能である。

さらになお、上述した各実施の形態及び各変形例では、照明光は、発光素子が発光しない、あるいは照明光を遮光されるが、発光素子の場合は、発光量を０ではない極めて低い光量に低下しなり、ライトガイドの場合は、遮光量を１００ではない量に低下するようにしてもよい。

また、上述した各実施の形態及び各変形例において、タイミングパターンを利用した照明タイミング制御は、先端部６ａの温度が所定の温度以上になったときに行うようにしてもよい。すなわち、例えば第１の実施の形態であれば、挿入部の先端部６ａの温度が所定以上の温度になるまでは、３つの照明用の発光素子を各タイミングにおいて発光させるが、先端部６ａの温度が所定以上の温度になると、上述したようなタイミングパターンで３つの照明用の発光素子を発光させるようにしてもよい。

この場合、体壁に近く熱影響やハレーションの影響が懸念される挿入部６の側方への照明光の照射を挿入部６の前方への照明光の照射に対して少なくするタイミングパターンにしたり、内視鏡システム１の動作時間や内視鏡２の挿入部６の先端部６ａの温度に応じて挿入部６の前方又は側方に対して照明光を間欠的に照射するタイミングパターンを時間経過において徐々に変更したりする等、きめ細かい照明制御を行うようにしてもよい。

さらに、上述した各実施の形態及び各変形例において、画像生成部は、前方視野の画像（観察画像）と側方視野の画像（観察画像）とを合成して１つの画像とした内視鏡画像を表示画面４ａに表示させてもよいし、前方視野の画像（観察画像）と側方視野の画像（観察画像）とを合成させることなく複数例えば２つや３つの画像として単に並べた内視鏡画像として表示画面４ａに表示させてもよい。

そして、上述したうち遮光部分を一部有するフイルタを回転させる各実施の形態及び各変形例において、第１の照明光及び第２の照明光が同時に出射する状態と、第１の照明光及び第２の照明光のうちいずれか一方のみが出射する状態とを時間経過において含んでいれば、照明制御部３１は制御部４２の制御に基づき、時間経過において、第１の照明光及び第２の照明光が同時に出射する状態、第１の照明光のみが出射する状態、第２の照明光のみが出射する状態、及び第１の照明光及び第２の照明光がともに出射しない状態をそれぞれ含むように、発光素子１２ｃ（第１の照明部）と発光素子１２ａ、１２ｂ（第２の照明部）とに対しそれぞれ間欠的に照明光を出射させるようにフイルタのパターンを形成するようにしてもよい。

さらにまた、上述した実施の形態及び各変形例において、側方を照明及び観察する機能を実現する機構は、前方を照明及び観察する機能を実現する機構と共に、挿入部６に内蔵されているが、側方を照明及び観察する機能を実現する機構は、挿入部６に対して着脱可能な別体にしてもよい。

図２１は、側方観察用のユニットが取り付けられた挿入部６の先端部６ａの斜視図である。挿入部６の先端部６ａは、前方視野用ユニット６００を有している。側方視野用ユニット５００は、前方視野用ユニット６００に対して着脱自在な構成を有している。

側方視野用ユニット５００は、左右方向の画像を取得するための２つの観察窓５０１と、左右方向を照明するための２つの照明窓５０２を有している。
制御部４２は、側方視野用ユニット５００の各照明窓５０２の点灯と消灯を、前方視野のフレームレートに合わせて行うようにして、図３から図７に示したような観察画像の取得と表示を行うことができる。

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７月１６日に日本国に出願された特願２０１４−１４６２０２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。

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、前記挿入部の前方を含む第１の領域に第１の照明光を出射する第１の照明部と、前記挿入部の径方向を含み前記第１の領域とは少なくとも一部が異なる第２の領域に第２の照明光を出射する第２の照明部と、前記第１の領域から複数の第１の被検体像を所定のフレームレートで取得する前方被検体像取得部と、前記第２の領域から複数の第２の被検体像を前記所定のフレームレートで取得する側方被検体像取得部と、前記前方被検体像取得部及び前記側方被検体像取得部が前記第１及び第２の被検体像を取得するタイミングと同期して、前記第１の照明光及び前記第２の照明光が同時に出射する状態と前記第１の照明光及び前記第２の照明光のうちいずれか一方のみが出射する状態とを少なくとも含むように、前記第１の照明部と前記第２の照明部とを制御する照明制御部と、前記取得される複数の前記第１の被検体像のうち、前記第１の照明光が出射する状態であるときに前記前方被検体取得部で取得された前記第１の被検体像のみに基づいて前方観察画像を生成し、前記取得される複数の前記第２の被検体像のうち、前記第２の照明光が出射する状態であるときに前記側方被検体像取得部で取得された前記第２の被検体像のみに基づいて側方観察画像を生成するとともに、前記前方観察画像と前記側方観察画像とをともに表示画面に表示させる画像生成部と、を備える。

Claims (15)

1. 被検体の内部に挿入される挿入部と、
   前記挿入部に設けられ、前記挿入部の前方を含む第１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、前記挿入部の径方向を含み前記第１の領域とは少なくとも一部が異なる第２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の領域に第１の照明光を出射する第１の照明部と、
   前記第２の領域に第２の照明光を出射する第２の照明部と、
   前記第１の照明光及び前記第２の照明光が同時に出射する状態と、前記第１の照明光及び前記第２の照明光のうちいずれか一方のみが出射する状態とを少なくとも含むように、前記第１の照明部と前記第２の照明部とに対しそれぞれ間欠的に照明光を出射させる照明制御部と、
   前記第１の照明光が出射している間に前記第１の被検体像取得部で取得した前記第１の被検体像と、前記第２の照明光が出射している間に前記第２の被検体像取得部で取得した前記第２の被検体像とに基づく画像を生成する画像生成部と、
   を備えることを特徴とする内視鏡システム。
2. 前記画像生成部は、最新の前記第１の被検体像又は最新の前記第２の被検体像を取得できないときは、取得済みの前記第１の被検体像又は取得済みの前記第２の被検体像を用いて前記画像を生成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。
3. 前記照明制御部は、前記第１及び前記第２の被検体像取得部における撮像のフレームレートに基づくタイミングで、前記第１の照明部と前記第２の照明部とに対しそれぞれ間欠的に照明光を出射させ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. 前記第１及び前記第２の照明部の各々は、発光素子を有し、
   前記照明制御部は、前記第１及び前記第２の照明部の各々の前記発光素子を駆動することにより、前記第１の照明光の出射と、前記第２の照明光の出射を制御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. 前記第１及び前記第２の照明部の各々は、ライトガイドを有し、
   前記照明制御部は、前記第１及び前記第２の照明部の各々の前記ライトガイドへの光の入射を制限するフィルタ装置を駆動することにより、前記第１の照明光の出射と、前記第２の照明光の出射を制御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。
6. 前記第１の領域は、前記挿入部の長手方向に略平行な挿入部前方を含み、
   前記第２の領域は、前記挿入部の長手方向に略直交する挿入部側方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。
7. 前記第２の被検体像は、２つあり、
   前記画像生成部は、前記第１の被検体像を中心に配置し、２つの前記第２の被検体像を、前記第１の被検体像を挟むように配置した前記画像を生成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２つの前記第２の被検体像を取得するための前記第２の被検体像取得部は、複数あり、
   複数の前記第２の被検体像取得部は、前記挿入部の周方向に略均等な角度で配置されてい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. 前記第１の被検体像取得部で取得した前記第１の被検体像を光電変換する第１の撮像部と、
   前記第２の被検体像取得部で取得した前記第２の被検体像を光電変換する前記第１の被検体像取得部とは別に設けた第２の撮像部と、
   を有し、
   前記第１と前記第２の撮像部は、前記画像生成部と電気的に接続されていることを特徴とする請求項１に記載の内視鏡システム。
10. 前記第１の被検体像取得部は、前記挿入部の長手方向における先端部に、前記挿入部が挿入される方向から前記第１の被検体像を取得するように配置され、
    前記第２の被検体像取得部は、前記挿入部の径方向から前記第２の被写体像を取得するように、前記挿入部の周方向に沿って配置され、
    前記第１の被検体像と前記第２の被検体像を１つの撮像面において光電変換する撮像部が、前記画像生成部と電気的に接続されていることを特徴とする請求項１に記載の内視鏡システム。
11. 前記第１の被写体像は、略円形であり、
    前記第２の被写体像は、前記第１の被写体像の周囲の少なくとも一部を囲む環状であることを特徴とする請求項１０に記載の内視鏡システム。
12. 前記照明制御部は、時間経過において、前記第１の照明光及び前記第２の照明光が同時に出射する状態、前記第１の照明光のみが出射する状態、前記第２の照明光のみが出射する状態、及び前記第１の照明光及び前記第２の照明光がともに出射しない状態をそれぞれ含むように、前記第１の照明部と前記第２の照明部とに対しそれぞれ間欠的に照明光を出射させることを特徴とする請求項１に記載の内視鏡システム。
13. 前記照明制御部が前記第１の照明光と前記第２の照明光とを出射させるためのタイミングは、時間経過において所定の順番をなしてい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. 前記照明制御部が前記第１の照明光と前記第２の照明光とを出射させるためのタイミングは、時間経過においてランダム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。
15. 前記画像生成部により生成された前記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。

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