JP2004187711A - 内視鏡装置 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】直視双眼アダプタ100a3の観察窓108L,108Rからの両方の観察像を立体画像情報として構築し、表示する3次元グラス49への立体画像表示の構築可不可を判別する判別部117と、この判別部117からの判別結果に基いて構築不可情報の入力時に立体画像表示の構築不可の観察画像が表示されないように処理するビデオ加工指示部214およびグラフィック加工指示部215とを設けたものである。
【選択図】 図7
Description
【発明の属する技術分野】
本発明は、左右2つの観察光学系からの両方の観察像から立体画像情報を構築し、表示する内視鏡装置に関する。
【0002】
【従来の技術】
一般に、内視鏡の先端部に左右2つの観察光学系を備え、左右2つの観察光学系の両方の観察像から立体画像情報を構築し、表示する内視鏡装置が従来から開発されている。例えば、特許文献1には内視鏡の先端部に2つの観察光学系を設け、その2つの観察光学系の眼の視差を利用して立体観察する技術が示されている。そして、この立体観察の技術と、鉗子等の処置具の操作とを組み合わせて、異物回収などの操作を行なう技術が示されている。
【0003】
また、特許文献2には、3次元眼鏡による眼鏡型ディスプレイ装置(3次元グラス)が示されている。
【0004】
【特許文献1】
特開平8−215142号公報
【0005】
【特許文献2】
特開2002−112290号公報
【0006】
【発明が解決しようとする課題】
上記従来構成の内視鏡では、立体表示の際に、2つの観察光学系から得られる観察像の焦点位置よりも観察光学系に接近した極近点位置に物体面が配置されている場合には、2つの観察光学系から得られる観察像の視差に対して物体面の距離が近すぎるために、表示部に表示される観察像を立体状態に再構築することが難しい。そのため、表示部に表示される観察像は、極近点に位置する物体が2重に見える現象が生じるので、この部分が観察の妨げになる。その結果、操作者に誤解を与えたり、疲労の原因となるなど内視鏡による検査効率が低下する問題がある。
【0007】
また、極近点に物体が配置されている状態で、反射光によるハレーションが発生する場合には、その反射光がさらに2重となる。そのため、この場合にはより観察に不具合が生じる。さらに、物体面の輝度が高く、白色にしか見えない場合には、立体情報を喪失し、正確に立体表示できないという不具合がある。
【0008】
本発明は上記事情に着目してなされたもので、その目的は、立体画像の観察時に視認の妨げとなる極近点領域の物体が2重に観察されてしまう表示や、高輝度の表示を観察者の観察に影響を与えないように処理することができ、立体画像が観察しやすい内視鏡装置を提供することにある。
【0009】
【課題を解決するための手段】
請求項1の発明は、左右2つの観察光学系を有する双眼観察光学系と、上記左右2つの観察光学系からの両方の観察像を立体画像情報として構築し、表示する表示手段とを有する内視鏡装置において、上記表示手段への立体画像表示の構築可不可を判別する判別手段と、この判別手段からの判別結果に基いて構築不可情報の入力時に上記立体画像表示の構築不可の観察画像が表示されないように処理する処理手段とを設けたことを特徴とする内視鏡装置である。
そして、本請求項1の発明では、左右2つの観察光学系の観察像を立体画像情報として構築可不可を判別手段によって判別し、構築不可情報を処理手段によって立体画像表示の構築不可の観察画像が表示されないように処理することにより、操作者に誤解を与えたり、疲労の原因となる不適切な情報を排除するようにしたものである。
【0010】
請求項2の発明は、上記判別手段は上記双眼観察光学系から得られる観察像に対する3角測量による被写体距離を測定する手段であることを特徴とする請求項1に記載の内視鏡装置である。
そして、本請求項2の発明では、双眼観察光学系から得られる観察像に対し、3角測量による被写体距離を測定し、その測定データにより立体画像の構築可不可を判別するようにしたものである。
【0011】
請求項3の発明は、上記判別手段は上記双眼観察光学系から得られる観察像中の高輝度部を抽出する高輝度部抽出手段であることを特徴とする請求項1に記載の内視鏡装置である。
そして、本請求項3の発明では、双眼観察光学系から得られる観察像中の高輝度部を高輝度部抽出手段によって抽出し、その測定データにより立体画像の構築可不可を判別するようにしたものである。
【0012】
請求項4の発明は、上記処理手段は上記双眼観察光学系から得られる観察像の焦点位置よりも上記双眼観察光学系に接近した極近点領域で得られた上記立体画像表示の構築不可の観察画像を加工処理する加工処理手段であることを特徴とする請求項1に記載の内視鏡装置である。
そして、本請求項4の発明では、処理手段による処理時には双眼観察光学系から得られる観察像の焦点位置よりも双眼観察光学系に接近した極近点領域で得られた立体画像表示の構築不可の観察画像を加工処理手段によって加工処理して表示されないようにしたものである。
【0013】
請求項5の発明は、上記処理手段は上記双眼観察光学系から得られる観察像の焦点位置よりも上記双眼観察光学系に接近した極近点領域で得られた上記立体画像表示の構築不可の高輝度観察画像を加工処理する高輝度画像の加工処理手段であることを特徴とする請求項1に記載の内視鏡装置である。
そして、本請求項5の発明では、処理手段による処理時には双眼観察光学系から得られる観察像の焦点位置よりも双眼観察光学系に接近した極近点領域で得られた立体画像表示の構築不可の高輝度観察画像を高輝度画像の加工処理手段によって加工処理して表示されないようにしたものである。
【0014】
請求項6の発明は、上記加工処理手段は上記極近点領域で得られた高輝度観察画像の高輝度部分をマスクするマスク手段であることを特徴とする請求項4または請求項5に記載の内視鏡装置である。
そして、本請求項6の発明では、処理手段による処理時には極近点領域で得られた高輝度観察画像の高輝度部分をマスク手段によってマスクして表示されないようにしたものである。
【0015】
請求項7の発明は、上記処理手段は上記双眼観察光学系から得られる観察像の焦点位置よりも上記双眼観察光学系に接近した極近点領域で得られた上記立体画像表示の構築不可の観察画像を加工処理する加工処理手段と、この加工処理手段からの加工情報を生成する加工情報生成手段と、この加工情報生成手段から前記加工情報を出力する加工情報出力手段とを具備することを特徴とする請求項1に記載の内視鏡装置である。
そして、本請求項7の発明では、処理手段による処理時には双眼観察光学系から得られる観察像の焦点位置よりも双眼観察光学系に接近した極近点領域で得られた立体画像表示の構築不可の観察画像を加工処理手段によって加工処理し、この加工情報を加工情報生成手段によって生成し、さらに加工情報出力手段によってこの加工情報を出力するようにしたものである。
【0016】
請求項8の発明は、上記処理手段は上記双眼観察光学系から得られる観察像の焦点位置よりも上記双眼観察光学系に接近した極近点領域で得られた上記立体画像表示の構築不可の高輝度観察画像を加工処理する加工処理手段と、この加工処理手段からの加工情報を生成する加工情報生成手段とを具備することを特徴とする請求項1に記載の内視鏡装置である。
そして、本請求項8の発明では、処理手段による処理時には双眼観察光学系から得られる観察像の焦点位置よりも双眼観察光学系に接近した極近点領域で得られた立体画像表示の構築不可の高輝度観察画像を加工処理手段によって加工処理し、この加工処理手段からの加工情報を加工情報生成手段によって生成するようにしたものである。
【0017】
請求項9の発明は、上記処理手段は上記双眼観察光学系から得られる観察像の焦点位置よりも上記双眼観察光学系に接近した極近点領域で得られた上記立体画像表示の構築不可の観察画像を排除する排除手段であることを特徴とする請求項1に記載の内視鏡装置である。
そして、本請求項9の発明では、処理手段による処理時には双眼観察光学系から得られる観察像の焦点位置よりも双眼観察光学系に接近した極近点領域で得られた立体画像表示の構築不可の観察画像を排除手段によって排除するようにしたものである。
【0018】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の第1の実施の形態を図1乃至図14(A),(B)を参照して説明する。図1は本実施の形態の工業用内視鏡装置1を示すものである。この内視鏡装置1には内視鏡の構成要素を一体的に組み付けた組み付けユニット2と、この組み付けユニット2を着脱可能に収納する内視鏡収納ケース3とが設けられている。
【0019】
また、図2(A)に示すように内視鏡収納ケース3には上面が開口された箱型のケース本体3aと、このケース本体3aの上面開口部を開閉する蓋3bとが設けられている。この蓋3bは図示しないヒンジ部を介してケース本体3aの上面開口部の一側部に回動可能に連結されている。そして、図1では内視鏡収納ケース3内に組み付けユニット2を収納した状態で、ケース本体3aの蓋3bを開いた状態を示している。
【0020】
また、図2(B)は内視鏡装置1の組み付けユニット2の分解斜視図を示すものである。この組み付けユニット2にはスコープ部4と、固定ユニット5と、収納部6とが互いに着脱可能に設けられている。
【0021】
さらに、スコープ部4は少なくとも検査対象空間内に挿入される可撓性を有する細長い挿入部4aと、中間連結部4bと、ユニバーサルケーブル4cと、ベースユニット(挿入部4aの駆動機構部)4dとを有している。ここで、挿入部4aは、最先端位置に配置され、観察用の観察光学系や、照明光学系などが組み込まれたヘッド部4a1と、遠隔的に湾曲操作可能な湾曲部4a2と、細長い可撓管部4a3とから構成されている。そして、ヘッド部4a1と可撓管部4a3との間に湾曲部4a2が介設されている。
【0022】
また、図3に示すようにヘッド部4a1の先端面には略半円形状の突設部41が形成されている。この突設部41には観察光学系106が配設されている。図4に示すようにこの観察光学系106には光学レンズ群42と、この光学レンズ群42によって結像される観察像を撮像する固体撮像素子であるCCD43とが設けられている。
【0023】
さらに、ヘッド部4a1の先端面には挿入部4aの内部に軸心方向に沿って延設された内部チャンネル33の先端開口部101が配設されている。この先端開口部101の両側には照明光学系の照明窓104がそれぞれ形成されている。
【0024】
また、図4に示すように、本内視鏡装置1のヘッド部4a1の先端部には、光学アダプタ装着部44が設けられている。この光学アダプタ装着部44には、例えばバヨネット式、スクリュー式などの適宜の構成のマウント部が設けられている。そして、この光学アダプタ装着部44には複数種類の光学アダプタ、例えば図3(A)に示すように直視アダプタ100a1が着脱自在に取り付けられている。
【0025】
さらに、ヘッド部4a1の光学アダプタ装着部44には直視アダプタ100a1の他に、図3(B)に示す側視アダプタ100a2や、図3(C)に示す3次元表示可能な双眼タイプの直視双眼アダプタ(双眼観察光学系)100a3および図3(D)に示す側視双眼アダプタ(双眼観察光学系)100a4などが必要に応じて適宜、選択的に着脱自在に取り付けられる構成となっている。
【0026】
さらに、各光学アダプタ100a1〜100a4には、アダプタ観察光学系107と、アダプタ照明窓105と、アダプタ開口部103とがそれぞれ設けられている。そして、各光学アダプタ100a1〜100a4がヘッド部4a1の光学アダプタ装着部44に装着された状態で、ヘッド部4a1の観察光学系106と、アダプタ観察光学系107とが連結され、同様にヘッド部4a1の2つの照明窓104とアダプタ照明窓105とが連結され、さらにヘッド部4a1の先端開口部101とアダプタ開口部103とが連結されるようになっている。
【0027】
また、図3(A)に示す直視アダプタ100a1および図3(B)に示す側視アダプタ100a2の各アダプタ観察光学系107には1つの観察窓108のみが設けられている。そして、このアダプタ観察光学系107の1つの観察窓108からの観察像がヘッド部4a1の観察光学系106を介してCCD43に結像されるようになっている。そのため、この場合には2次元画像の観察像が表示されるようになっている。
【0028】
また、図3(C)に示すステレオ計測用の直視双眼アダプタ100a3および図3(D)に示す側視双眼アダプタ100a4の各アダプタ観察光学系107にはそれぞれ左右2つの観察窓(観察光学系)108L,108Rが設けられている。なお、図4はヘッド部4a1にステレオ計測用の直視双眼アダプタ100a3が装着された状態を示している。
【0029】
そして、アダプタ観察光学系107の2つの観察窓108L,108Rからの観察像がヘッド部4a1の観察光学系106を介して2つの光学経路にて1つのCCD43に結像されるようになっている。なお、アダプタ観察光学系107の2つの観察窓108L,108Rに対応する2つのCCD43をヘッド部4a1に設ける構成にしてもよい。
【0030】
また、ヘッド部4a1の光学アダプタ装着部44には、アダプタ認識端子45が設けられている。このアダプタ認識端子45には一対の接点が設けられている。さらに、アダプタ認識端子45にはケーブル46の一端が接続されている。このケーブル46の他端は後述するアダプタ認識用I/F(AD認識用I/F)207(図5参照)に接続されている。
【0031】
また、3次元表示可能な双眼タイプの直視双眼アダプタ100a3および側視双眼アダプタ100a4にはアダプタ認識端子45の一対の接点間を導通させる導通板119が設けられている。そして、光学アダプタ装着部44に直視双眼アダプタ100a3、または側視双眼アダプタ100a4を取り付けた場合には、直視双眼アダプタ100a3、側視双眼アダプタ100a4の導通板119によりアダプタ認識端子45の一対の接点間が導通状態となる。この導通状態がケーブル46を介してアダプタ認識部115によって検知されるようになっている。
【0032】
また、挿入部4aの可撓管部4a3の基端部には中間連結部4bの先端部が連結されている。この中間連結部4bには図3(A)に示すように使用者が片手で把持可能なグリップ部4b1が設けられている。このグリップ部4b1の後端部にはチャンネルポート部4b2とユニバーサルケーブル4cの先端部との連結部とが並設されている。
【0033】
ここで、チャンネルポート部4b2には挿入部4aの内部に軸心方向に沿って延設された内部チャンネル33の鉗子口(基端側開口端)35が配設されている。さらに、ユニバーサルケーブル4cの連結部は挿入部4aの軸心方向に対して斜めに傾斜させた状態で配置されている。
【0034】
なお、中間連結部4bの先端側には挿入部4aの急激な曲げを防止する挿入部保護ゴム38、基端側にはユニバーサルケーブル4cの急激な曲げを防止するユニバーサルケーブル保護ゴム39がそれぞれ設けられている。
【0035】
また、ユニバーサルケーブル4cの基端部はベースユニット4dに連結されている。このベースユニット4dには、図5に示すようにユニットケース4d1の内部に電動湾曲装置51と、この電動湾曲装置51の動作を制御する電動湾曲制御部52とカメラコントロールユニット(CCU)53などが内蔵されている。
【0036】
電動湾曲装置51には上下湾曲操作用及び左右湾曲操作用にそれぞれ対応する2つのモータユニット55a,55bが設けられている。各モータユニット55a,55bは、出力軸55a1,55b1と、駆動力を発生させる駆動源となるモータ部55a2,55b2と、出力軸55a1,55b1の回転量を検出するポテンショメータ104a,104bとが設けられている。
【0037】
したがって、電動湾曲装置51の上下湾曲操作用のモータユニット55aにより上下湾曲操作用の2本のアングルワイヤが牽引動作され、また、左右湾曲操作用のモータユニット55bによって左右湾曲操作用の2本のアングルワイヤが牽引動作されることにより、湾曲部4a2が上下方向、左右方向の4方向、およびこれらを組み合わせた任意の方向に遠隔にて湾曲動作を行なうようになっている。このとき、各ポテンショメータ104a,104bによって各出力軸55a1,55b1の各スプロケット58a,58bの回転位置を検知し、ポテンショメータ104a,104bによる各アングルワイヤの位置制御により湾曲部4a2の湾曲動作の制御を行なっている。
【0038】
また、電動湾曲制御部52には、マイクロコンピュータ(以下マイコンと略記する)107と、D/Aコンバータ108と、アンプ109と、ポテンショメータ用AD変換部110とが設けられている。ここで、マイコン107はリモコン用A/D変換部106と通信ケーブルによって電気的に接続されている。そして、このマイコン107ではリモコン16からの湾曲指示信号に対応するデジタルの駆動信号を生成するようになっている。このマイコン107から出力されるデジタルの駆動信号はD/Aコンバータ108に入力され、アナログの駆動信号に変換されるようになっている。さらに、D/Aコンバータ108の出力側はアンプ109を介してモータ部55a2,55b2に接続されている。そして、D/Aコンバータ108で変換されたアナログの駆動信号をアンプ109によって増幅処理し、各モータ部55a2,55b2に出力するようになっている。
【0039】
さらに、マイコン107は、CPU、プログラムが記憶されているROM、RAMを有すると共に、差分演算部111と、ポテンショメータ用AD変換部110とを有している。ポテンショメータ用AD変換部110の入力側は各ポテンショメータ104a,104b、出力側は差分演算部111にそれぞれ接続されている。そして、ポテンショメータ用AD変換部110は各ポテンショメータ104a,104bの回転位置を示す抵抗値をA/D変換するようになっている。また、差分演算部111にはポテンショメータ用AD変換部110からの出力信号が入力され、各ポテンショメータ104a,104bで検知した各スプロケット58a,58bの回転量をリモコン用A/D変換部106からの湾曲指示信号との差分を取ってフィードバック制御を行なうようになっている。
【0040】
さらに、図2のようにベースユニット4dのユニットケース4d1の端面には、ライトガイド接続コネクタ部4d2が突設されている。このライトガイドコネクタ部4d2にはユニバーサルケーブル4c側から延出されるライトガイドの基端部が連結されている。
【0041】
また、ベースユニット4dのユニットケース4d1の側板には固定ユニット5との連結時にベースユニット4dの移動をガイドする上下2段の突起状の着脱ガイド4d3が略水平方向に沿って延設されている。さらに、このユニットケース4d1の端面には、複数の固定金具4d4が突設されている。そして、ベースユニット4dと固定ユニット5との連結時にはこれらの固定金具4d4を固定ユニット5側の図示しない受け部に係脱可能に係止させることにより、ベースユニット4dを固定ユニット5に固定するようになっている。
【0042】
また、固定ユニット5には電源ユニット7と、光源装置8と、記録ユニット9とが設けられている。ここで、電源ユニット7には電源コネクタ7aと電源カバー7bとが設けられている。電源コネクタ7aには、電源ケーブル7cが接続されている。さらに、電源ユニット7はスイッチ7dを介して主電源供給部7eに接続されている。
【0043】
また、記録ユニット9には板金製のフロントパネル9a上に複数の記録媒体、例えばコンパクトフラッシュカード(メモリーカード)などを挿入する挿入孔(記録媒体スロット)9bが形成されている。さらに、この記録ユニット9の側板9cにはベースユニット4dの移動をガイドする上下2段の凹陥状のガイド溝9dが略水平方向に沿って延設されている。これらのガイド溝9dにはスコープ部4のベースユニット4dの着脱ガイド4d3が係脱可能に係合するようになっている。
【0044】
また、図2(B)に示すように光源装置8の外装カバー8aの内部には図示しない光源ランプを有するランプボックスと、中継基板と、ランプライン基板と、ELコネクタ基板と、ILスイッチと、バラストと、ファンなどがそれぞれ設けられている。
【0045】
さらに、光源装置8の外装カバー8aにはスコープ部4のベースユニット4dとの接合面にベースユニット4dのライトガイド接続コネクタ部4d2と係脱可能に係合する図示しない受部が設けられている。
【0046】
そして、固定ユニット5の光源装置8とスコープ部4のベースユニット4dとの連結時には記録ユニット9のガイド溝9dにスコープ部4のベースユニット4dの着脱ガイド4d3が挿入される状態で係合するようになっている。この状態でガイド溝9dに沿って着脱ガイド4d3がスライド移動しながら固定ユニット5の光源装置8にスコープ部4のベースユニット4dが着脱可能に連結されるようになっている。このとき、ベースユニット4dのライトガイド接続コネクタ部4d2が光源装置8の図示しない受部に係脱可能に係合するとともに、第1の接続機構10の固定金具4d4が固定ユニット5側の図示しない受部に係脱可能に係止されて固定ユニット5の光源装置8とスコープ部4のベースユニット4dとが連結されるようになっている。
【0047】
さらに、この固定ユニット5とスコープ部4のベースユニット4dとの連結時には電気接点を介して主電源供給部7eと、電動湾曲制御部52およびカメラコントロールユニット53との間が接続されるようになっている。このとき、カメラコントロールユニット53にはベースユニット4dと固定ユニット5との間の電気接点を介して後述するLCDモニタ13cが接続され、スコープ部4のCCDで撮像された内視鏡観察像がこのLCDモニタ13cに表示されるようになっている。
【0048】
また、光源装置8の外装カバー8aの上面にはリモコンコネクタ112と、BNCコネクタ113と、表示装置13とが設けられている。ここで、表示装置13には円柱状のモノボッド13aの上部にヒンジ機構13bを介して例えばLCDモニタ13cが取付けられている。そして、LCDモニタ13cはヒンジ機構13bを介して開閉可能に支持されている。
【0049】
さらに、光源装置8の外装カバー8aの側面には図2(B)に示すようにランプ交換窓14が配設されているとともに、収納部6の取付け用の複数の取付けピン15が突設されている。
【0050】
また、収納部6は、室内が複数、本実施の形態では2つに仕切られ、幅広のスコープ収納ボックス(挿入部収納部)6aと、幅狭のリモコン収納部(ケーブル収納部)6bとが形成されている。ここで、スコープ収納ボックス6aにはスコープ部4の挿入部4aと、中間連結部4bと、ユニバーサルケーブル4cとを略リング状に丸めた形状で束ねた状態で収納できるようになっている。さらに、収納部6にはスコープ収納ボックス6aの上面開口部を開閉する収納ボックス蓋6cが設けられている。
【0051】
また、リモコン収納部6bにはスコープ部4のベースユニット4dを操作するリモコン(入力部)16と、このリモコン16に一端が接続された可撓性のケーブル17とが収納されるようになっている。ここで、ケーブル17の他端部にはコネクタ17aが連結されている。このコネクタ17aは固定ユニット5のリモコンコネクタ112に着脱可能に接続されている。
【0052】
また、リモコン16には図5に示すように少なくともスコープ部4の湾曲部4a2の湾曲方向を上下左右方向に遠隔的に湾曲操作するための指示入力手段であるジョイスティック19と、パワーボタン20とが設けられている。パワーボタン20は電源ユニット7のスイッチ7dに接続されている。
【0053】
また、ジョイスティック19は基端部が回動支点を介して回動可能に支持されている。さらに、リモコン16には、可変抵抗器19cと、AD変換部106とが設けられている。可変抵抗器19cは、ジョイスティック19の傾き方向及び角度に応じて抵抗値が変化する。さらに、AD変換部106は、可変抵抗器19cの抵抗値から電圧変換されるアナログの電圧値をA/D変換する。
【0054】
このリモコン用A/D変換部106は、固定ユニット5内の電動湾曲制御部52に電気的に接続されている。そして、リモコン用A/D変換部106でデジタル化された湾曲指示信号が電動湾曲制御部52に送信されるようになっている。
【0055】
さらに、収納部6における固定ユニット5側への取付け面には光源装置8の取付けピン15と対応する位置に図示しないピン挿入孔が形成されている。そして、光源装置8の取付けピン15を収納部6のピン挿入孔に挿入することにより、収納部6が光源装置8の外装カバー8aの側面に着脱可能に連結されている。
【0056】
また、収納部6が光源装置8の外装カバー8aの側面に連結された状態で、略L字状のスコープ収納ボックス押え部材21が固定ユニット5側にねじ止め固定されている。
【0057】
さらに、本実施の形態の内視鏡装置1では組み付けユニット2を内視鏡収納ケース3に対して着脱する際に使用する2つの取っ手23a、23bと、ショルダーベルト24とが固定されている。ここで、1つの取っ手23aは固定ユニット5における記録ユニット9の上部、他方の取っ手23bは光源装置8の外装カバー8aの上部にそれぞれ取付けられている。同様にショルダーベルト24の一端部は固定ユニット5における記録ユニット9の上部、他端部は光源装置8の外装カバー8aの上部にそれぞれ固定されている。なお、組み付けユニット2の底部には複数のゴム脚25が固定されている。
【0058】
なお、本内視鏡装置では、図5に示すように直視双眼アダプタ100a3、側視双眼アダプタ100a4と組合わせて使用する3次元グラス(表示手段)49を有している。これは、LCDモニタ13cの代わりに使用しても、補助的に使用しても良く、LCDモニタ13cの映像出力コネクタ47や、リモコン16に設けたリモコン映像出力コネクタ48に取り付けてもよい。
【0059】
また、固定ユニット5には画像処理部131が設けられている。この画像処理部131は図6に示すように主制御部であるCPU201を備えている。このCPU201のバスにはROM202と、RAM203と、画像処理手段204と、グラフィック処理手段205と、記録ユニット9と、記録ユニットI/F(インターフェース)206と、AD認識用I/F207と、リモコンI/F208とが接続される。
【0060】
CPU201はROM202に記録されたプログラムによって起動し、RAM203をワーク領域として使用することでシステム全体の制御を行う。画像処理手段204はカメラコントロールユニット53からの映像信号をA/D変換し、図示しないフレームメモリに記憶することで画像をフリーズ・フリーズ解除する。また、カメラコントロールユニット53からの映像信号を後述する画像処理を施した上でグラフィック処理手段205に出力する。
【0061】
グラフィック処理手段205は、現在時刻や、画像記録、再生時における当該画像のファイル名、メニューなどグラフィック情報を重畳し、D/A変換により映像信号に変換して出力する。
【0062】
また、CPU201はリモコン16上の各種スイッチ操作によって画像の記録・再生指示が発生すると、記録ユニットI/F206を介して記録ユニット9に記録・再生指示を出す。記録ユニットI/F206は例えばRS−232Cである。
【0063】
記録ユニット9はカメラコントロールユニット53からの映像信号をA/D変換し、JPEGなどに圧縮した上で、記録媒体スロット9bに挿入されている記録媒体、例えばコンパクトフラッシュカードなどに記録する。
【0064】
また、アダプタ認識端子45からの信号はAD認識用I/F207を介して入力される。AD認識用I/F207は例えばI/Oポートである。さらに、リモコン16からの操作信号はリモコンI/F208を介して入力される。リモコンI/F208は例えばRS−232Cである。
【0065】
また、図7は固定ユニット5のソフトウエアブロックの構成である。図7中で、210はシステム制御部である。このシステム制御部210はシステム全体の制御をつかさどる。このシステム制御部210には操作検知部211と、立体画像合成指示部212と、立体視判別部213と、カメラコントロールユニット53からの画像情報上に3次元グラス49への立体画像表示の構築可不可を判別する判別部(判別手段)117と、この判別部117からの判別結果に基いて構築不可情報の入力時に立体画像表示の構築不可の観察画像が表示されないように処理する処理手段であるビデオ加工指示部214およびグラフィック加工指示部215と、記録・再生指示部216と、アダプタ認識部115とがそれぞれ接続されている。ここで、判別部117は双眼観察光学系から得られる観察像の焦点位置よりも双眼観察光学系に接近した極近点領域で得られた立体画像表示の構築不可の観察画像が含まれているか否かを判別する機能を有する。さらに、ビデオ加工指示部214およびグラフィック加工指示部215は極近点画像などの立体画像表示の構築不可の観察画像が表示されないように画像処理する機能を有する。
【0066】
さらに、操作検知部211にはリモコン16が接続されている。また、立体画像合成指示部212には画像処理手段204が接続されている。アダプタ認識部115にはAD認識用I/F207が接続されている。ビデオ加工指示部214には画像処理手段204が接続されている。グラフィック加工指示部215にはグラフィック処理手段205が接続されている。記録・再生指示部216には記録ユニットI/F206が接続されている。
【0067】
そして、操作検知部211はリモコン16などの操作を受け付け、システム制御部210に通知する。さらに、システム制御部210は操作検知部211を介して検知した立体画像合成指示を立体画像合成指示部212に通知する。このとき、立体画像合成指示部212は画像処理手段204に立体画像合成を指示する。(立体画像合成自体の構成・作用は特開2002−112290を参照。)
さらに、AD認識用I/F207からはアダプタ認識端子45からの信号が入力され、直視、または側視の双眼アダプタ100a3、100a4が接続されているか否かを認識し、システム制御部210に通知する。例えばアダプタ認識端子45からの信号がHighであれば直視、または側視の双眼アダプタ100a3、100a4が接続され、Lowであれば接続されていないことを意味する。
【0068】
また、判別部117は観察対象物が極近点に位置するか否かを判別し、システム制御部210に通知する。立体視判別部213は3次元表示されているか否かの情報をTRUE(3次元表示)またはFALSE(2次元表示)の立体視判別フラグとして保持している。
【0069】
ここで、システム起動時はFALSEに初期化されている。システム制御部210は操作検知部211を介して検知した画像加工指示をビデオ加工指示部214に通知し、ビデオ加工指示部214は画像処理手段204に後述のビデオ加工を指示する。
【0070】
さらに、システム制御部210は操作検知部211を介して検知した画像加工指示をグラフィック加工指示部215に通知し、グラフィック加工指示部215はグラフィック処理手段205に後述のグラフィック加工を指示する。
【0071】
また、システム制御部210は操作検知部211を介して検知した記録・再生指示を記録・再生指示部216に通知し、記録・再生指示部216は記録ユニット9に画像の記録または再生を指示する。
【0072】
次に、上記構成の作用について説明する。本実施の形態の工業用内視鏡装置1の使用時にはスコープ部4のヘッド部4a1に必要に応じて各種の光学アダプタが着脱可能に装着される。例えば、2次元画像による観察時には図3(A)に示す直視アダプタ100a1や、図3(B)に示す側視アダプタ100a2がヘッド部4a1の光学アダプタ装着部44に取り付けられる。また、3次元画像による観察時には図3(C)に示す3次元表示可能な双眼タイプの直視双眼アダプタ100a3および図3(D)に示す側視双眼アダプタ100a4がヘッド部4a1の光学アダプタ装着部44に取り付けられる。
【0073】
ここでは、図4に示すようにヘッド部4a1の光学アダプタ装着部44に図3(C)に示す直視双眼アダプタ100a3を取付けた場合の内視鏡観察について説明する。
【0074】
まず、図4のヘッド部4a1に直視双眼アダプタ100a3を取り付けた状態で、スコープ部4の挿入部4aが被検体の検査対象空間内に挿入される。ここでは図9に示すように検査対象物はタービンブレード221とし、図9はそのタービンブレード221に異物222が付着している状態を示している。
【0075】
そして、スコープ部4の挿入部4aが検査対象のタービンブレード221の近傍位置まで挿入される。このとき、タービンブレード221に対して適切な距離を確保できる位置にスコープ部4の先端を位置させる。例えば、計測を主に行なう場合には、タービンブレード221との間隔を計測精度が最も良いとされる15mm〜30mm前後の間隔に保つ。
【0076】
この状態で、タービンブレード221の内視鏡観察が開始される。そして、直視双眼アダプタ100a3の左右2つの観察窓108L,108Rからはその際の内視鏡観察画像が取り込まれる。このとき、直視双眼アダプタ100a3の2つのアダプタ観察窓108R、108Lを通して得られる画像は、LCDモニタ13c上では図11(A)に示すように表示される。この状態では、LCDモニタ13cの一つの画面上に、右眼アダプタ観察窓108Rの画像IRが右側に、左眼アダプタ観察窓108Lの画像ILが左側にそれぞれ並設状態で映し出される。
【0077】
同じく、3次元グラス49上に2次元表示した場合には、図11(A)の両方の画像IR,ILが個別に表示される。
【0078】
これを3次元グラス49上で、3次元表示とする場合には、この2つの画像IR,ILを処理し、1つの画像で立体像として認識できるようにする。この場合、図11(A)に示す左右の画像IR,ILは図11(B)のように立体像として表示される。
【0079】
このときの立体画像の合成について図8に示すフローチャートを参照して説明する。(特開2002−112290を参照。)まず、ステップS1で立体画像合成指示の有無が判断される。ここで、立体画像合成指示が有りと判断された場合にはステップS2に進む。
【0080】
このステップS2ではアダプタ認識端子45からの出力信号がHighであるか否かが判断される。このステップS2でアダプタ認識端子45からの出力信号がHighである場合には直視、または側視の双眼アダプタ100a3、100a4が接続されていると判断され、次のステップS3に進む。なお、ステップS2でアダプタ認識端子45からの出力信号がHighでない場合には直視、または側視の双眼アダプタ100a3、100a4が接続されていない状態と判断され、そのまま処理が終了する。
【0081】
また、ステップS3では立体視判別フラグがFALSE(2次元表示)であるか否かが判断される。このステップS3で立体視判別フラグがFALSEである場合には次のステップS4に進む。このステップS4では立体画像合成指示部212に立体画像合成が指示される。その後、ステップS5で立体視判別フラグがTRUE(3次元表示)として保持される。
【0082】
また、ステップS3で立体視判別フラグがFALSEでない場合には次のステップS6に進む。このステップS6では立体画像合成指示部212に立体画像合成解除が指示される。その後、ステップS7で立体視判別フラグがFALSE(2次元表示)として保持される。
【0083】
そして、この3次元観察状態で、タービンブレード221上の異物222を回収するために、図9に示すようにチャンネルポート部4b2から鉗子114を挿入する。この鉗子114には細長い可撓性の挿入部114aの先端部に把持部114bが設けられている。そして、図10に示すようにアダプタ開口部103から鉗子114の先端部の把持部114bを突出させる。
【0084】
この時、2次元表示では図12(A)に示すようにLCDモニタ13cの一つの画面上に、右眼アダプタ観察窓108Rからの鉗子114の画像IRが右側に、左眼アダプタ観察窓108Lからの鉗子114の画像ILが左側にそれぞれ並設状態で映し出される。これを3次元グラス49上で3次元表示すると通常では図12(B)に示すように、鉗子114の根元が2重にダブって見えてしまう。
【0085】
これは、観察対象物が直視双眼アダプタ100a3の2つのアダプタ観察窓108R、108Lの極近点に位置する場合、ピントが合う位置を基準として画像を再構築し、3次元画像として表示する為、ピントが合わない極近点の画像についてはずれが生じ、正確な画像表示がされないことでこの現象が生じる。
【0086】
そこで、まず、ヘッド部4a1に設けたアダプタ認識端子45にて直視双眼アダプタ100a3が取り付けられたことをケーブル46を介してAD認識用I/F207に伝達させる。すると、AD認識用I/F207では、極近点位置の画像をマスク処理するビデオ加工指示部214およびグラフィック加工指示部215をスタンバイ状態にする。
【0087】
次に、判別部117にて画像が図11(B)か図12(B)かどうかの判別を行なう。つまり、図10に示すようにアダプタ開口部103から鉗子114が突出された状態では、図12(B)のような極近点での画像が得られる。この場合には、判別部117にてその画像があると判別し、ビデオ加工指示部214およびグラフィック加工指示部215は、それぞれ画像処理手段204およびグラフィック処理手段205に加工処理を指示する。
【0088】
このとき、画像処理手段204は、該当部分に以下のマスク加工処理を行う。例えば、図13(A)に示すように、極近点領域の該当部分に塗りつぶし処理を施した塗りつぶし処理部231を設けてもよい。或いは、図13(B)に示すように該当部分をカットしたカット処理部232を設けてもよい。
【0089】
また、図14(A)に示すように3次元グラス49の立体表示画像内にグラフィックメニュー233を表示している場合は、グラフィック処理手段205により図14(B)に示すようにメニュー233の表示位置をカット処理部232に移動させてもよい。
【0090】
また、グラフィック処理手段205が、図13(C)に示すように、該当部分上に文字情報234を表示することでマスク処理してもよい。
【0091】
なお、この判別部117での立体画像表示の構築可不可の判別は次のように行なう。
【0092】
直視双眼アダプタ100a3、または側視双眼アダプタ100a4からは2つのアダプタ観察窓108R、108Lを通して、視差のある画像情報を取得できる。この画像情報に基づき3角測量の原理から被写体までの距離を測定することができる。判別部117では上記被写体からの距離を計算し、極近点位置に被写体が存在するか否かを判別する。
【0093】
たとえば、計測精度が最も良いとされる15mm〜30mmよりも近点に上記被写体が位置するか否かを判別部117で判別し、該当部分に上述したマスク加工処理を行う。
【0094】
また、リモコン16のスイッチあるいはLCDモニタ13c上のメニューに表示される図示しないタッチパネル上のSWを押して、それを操作検知部211が検知し、システム制御部210を介して判別部117に通知する。つまり操作者の指示により極近点位置に被写体が存在するか否かを判別してもよい。そして、極近点位置に被写体が存在する場合は、該当部分に上述したビデオおよびグラフィックの加工処理を行う。
【0095】
そこで、上記構成のものにあっては次の効果を奏する。すなわち、本実施の形態ではカメラコントロールユニット53からの画像情報上に3次元グラス49への立体画像表示の構築可不可を判別する判別部117と、この判別部117からの判別結果に基いて構築不可情報の入力時に立体画像表示の構築不可の観察画像が表示されないように処理するビデオ加工指示部214およびグラフィック加工指示部215とを設けている。そして、3次元の立体観察時に、立体表示画面上に生じた不適切な画像、例えばピントが合わない極近点の画像を画面上から排除する処理を行なうことにより、観察時の邪魔を排除でき、検査効率が上がるという効果がある。
【0096】
また、例えばピントが合わない極近点の画像などの不適切な画像を排除することで立体情報のノイズを除き、適切な立体画像を構築することができる。
【0097】
一般的に、3次元の立体観察時に、特に立体表示画面上に2重の画像や、ゆがんだ画像がある場合には、立体感を十分に掴めず、その効果を十分に得られずに逆に検査効率が低下する可能性がある。これに対して、本発明では、立体表示画面上に生じた2重の画像や、ゆがんだ画像などの不適切な画像を画面上から排除することにより、立体感を十分に掴めなくなる状態を回避でき、安全かつ確実な検査を行なうことができる。
【0098】
また、図15乃至図17は本発明の第2の実施の形態を示すものである。本実施の形態は第1の実施の形態(図1乃至図14(A),(B)参照)の工業用内視鏡装置1における制御回路の構成を次の通り変更したものである。なお、これ以外の部分は第1の実施の形態の内視鏡装置1と同一構成になっており、第1の実施の形態の内視鏡装置1と同一部分には同一の符号を付してここではその説明を省略する。
【0099】
すなわち、本実施の形態では、固定ユニット5に、図15に示すように、アダプタ認識部115の他に、カメラコントロールユニット53からの画像情報上に極近点領域での高輝度画像が含まれているかを判別する輝度判別部241と、高輝度画像を画像処理する処理部242とを設けている。
【0100】
次に、上記構成の本実施の形態の作用について説明する。まず、ヘッド部4a1に設けたアダプタ認識端子45にて直視双眼アダプタ100a3が取り付けられた状態がケーブル46を介してAD認識用I/F207に伝達される。すると、AD認識用I/F207では、高輝度画像を加工処理するビデオ加工指示部214をスタンバイ状態にする。
【0101】
次に、輝度判別部241にて極近点画像に著しいハレーションかないどうかの判別を行なう。つまり、図10に示すようにアダプタ開口部103から鉗子114が突出された場合、図16に示すような極近点での画像を得た場合で、その画像に著しい高輝度部分、つまりハレーション235がある場合には、輝度判別部241にてその画像情報があると判別し、ビデオ加工指示部214は画像処理手段204に加工処理を指示する。
【0102】
その場合、このハレーション235の表示部分に図17(A)に示す塗りつぶし処理部236を設けてもよい。或いは、図17(B)に示すように該当部分をカットしたカット処理部237を設けてもよい。また、グラフィック処理手段205が、図17(C)に示すように、該当部分上に文字情報238を表示することでマスク処理してもよい。
【0103】
輝度判別部241での判別方法は以下の通りである。まず、直視双眼アダプタ100a3または側視双眼アダプタ100a4からの画像情報は画像処理手段204においてA/D変換の上、輝度信号と色差信号に分離されフレームメモリに記憶され、輝度信号のみが輝度判別部241に入力される。輝度判別部241では輝度信号の中でハレーションを起こす程度の高輝度画素を判別する。
【0104】
そして、フレームメモリ上の当該画素について上述のようにビデオの加工処理を行う。または当該画素についてグラフィックの加工処理を行う。
【0105】
そこで、本実施の形態では3次元の立体観察時に、立体表示画面上に生じた不適切な画像、例えば図16に示すような極近点での画像に著しい高輝度部分、つまりハレーション235が生じた不適切な画像を画面上から排除することにより、観察時の邪魔を排除でき、検査効率が上がるという効果がある。
【0106】
さらに、画像上に高輝度情報がある場合、低輝度情報が暗く表示され、傷や損傷などを暗くて確認しにくいという可能性があるが、それを回避できる効果がある。
【0107】
また、高輝度を排除することが立体情報のノイズを除き、適切な立体画像を構築することができる。
【0108】
なお、上記第1の実施の形態および第2の実施の形態において、極近点画像や極近点かつ高輝度画像がない部分が画像の中央に来るように、画像をシフトして表示してもよい。
【0109】
また、光学アダプタの認識を本実施の形態のように自動ではなく、リモコン16上に設けたアダプタ認識ボタン(図示しない)で、双眼アダプタを取り付けたことをAD認識用I/F207に伝達してもよい。また、リモコン16上の機械的なスイッチではなく、LCDモニタ13c上のメニューに表示されるタッチパネル上のSWを押してもよい。
【0110】
また、図18(A),(B)は本発明の第3の実施の形態を示すものである。本実施の形態は第1の実施の形態(図1乃至図14(A),(B)参照)の内視鏡装置1の鉗子114側に工夫をして、上記不具合を回避する例を示す。
【0111】
本実施の形態には図18(B)に示すように、複数のアーム123a間にそれぞれ関節122が配設された多自由度鉗子123が設けられている。この多自由度鉗子123の関節122はマイクロモータ124によって軸回りに回動し、各アーム123aを上下方向に回動駆動する。さらに、多自由度鉗子123の先端部には把持部123bが設けられている。
【0112】
次に、上記構成の本実施の形態の作用について説明する。本実施の形態では図18(A)に示すように、多自由度鉗子123の先端部の各アーム123aを屈曲させることにより、直視双眼アダプタ100a3の2つのアダプタ観察窓108R、108Lの視野範囲θの外側から鉗子123の先端部の把持部123bを視野範囲θ内に持ってくる(挿入する)ことにより、アダプタ観察窓108R、108Lの極近点領域の外で鉗子123を表示させることができる。そのため、直視双眼アダプタ100a3の2つのアダプタ観察窓108R、108Lの極近点領域で鉗子123が画像として入ることはない。
【0113】
そこで、上記構成の本実施の形態でも第1の実施の形態と同様に3次元の立体観察時に、立体表示画面上に生じた不適切な画像、例えばピントが合わない極近点の画像を画面上から排除する処理を行なうことができ、観察時の邪魔を排除して検査効率が上がるという効果がある。
【0114】
また、例えばピントが合わない極近点の画像などの不適切な画像を排除することで立体情報のノイズを除き、適切な立体画像を構築することができる。
【0115】
なお、多自由度鉗子123ではなく、形状記憶合金や人工筋肉等を利用し、端部を変位自在な鉗子類であっても同様の効果を有する。
【0116】
また、図19は本発明の第4の実施の形態を示すものである。本実施の形態は第1の実施の形態(図1乃至図14(A),(B)参照)の工業用内視鏡装置1におけるスコープ部4のヘッド部4a1に先端フード125を装着し、観察物体が直視双眼アダプタ100a3の極近接領域にはいることをこの先端フード125によって防止したものである。
【0117】
そこで、本実施の形態では3次元の立体観察時に、先端フード125によって直視双眼アダプタ100a3と観察物体との間の距離を極近接領域よりも大きく設定することができる。そのため、例えばピントが合わない直視双眼アダプタ100a3の極近点に観察物体が挿入されることがないので、立体表示画面上にピントが合わない不適切な画像が挿入されることを防止することができ、観察時の邪魔を排除して検査効率が上がるという効果がある。
【0118】
また、図20および図21は本発明の第5の実施の形態を示すものである。本実施の形態は第1の実施の形態(図1乃至図14(A),(B)参照)の内視鏡装置1における画像処理部131の構成を次の通り変更したものである。
【0119】
すなわち、本実施の形態では3次元グラス49側にマスキング回路(特開2002−112290参照)が具備されている。さらに、図20に示すように固定ユニット5の画像処理部131には加工情報出力I/F251が設けられている。この加工情報出力I/F251は3次元グラス49に対して加工情報を出力する。
【0120】
また、図21においてシステム制御部210には加工情報生成部252がさらに設けられている。この加工情報生成部252は加工情報出力I/F251に接続されている。
【0121】
次に、上記構成の作用について説明する。本実施の形態では第1の実施の形態と同様に直視双眼アダプタ100a3の極近点位置に被写体が存在する場合は、加工情報生成部252は該当部分を示す画面座標を算出し、加工情報出力I/F251より出力する。3次元グラス49では加工情報出力I/F251からの出力信号が受信される。そして、受信した画面座標部分を第1の実施の形態と同様にマスク加工処理する。
【0122】
そこで、上記構成のものにあっては次の効果がある。すなわち、第1の実施の形態では内視鏡装置1側で構築不可情報の入力時に立体画像表示の構築不可の観察画像が表示されないように加工処理を実現したが、本実施の形態ではこの加工処理を3次元グラス49側で実現することができる。そのため、第1の実施の形態で述べた効果に加え、内視鏡装置1自体のコストダウンになる。また、3次元グラス49側に不可欠の回路を使用することでコストダウンになる。
【0123】
さらに、本発明は上記実施の形態に限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲で種々変形実施できることは勿論である。
次に、本出願の他の特徴的な技術事項を下記の通り付記する。
記
(付記項1) 左右2つの観察光学系を有する双眼観察光学系と、該光学系の両方の観察像を立体画像情報として構築し表示する表示手段を有する内視鏡装置において、立体表示として構築可不可を判別する判別手段と、構築不可情報を処理する処理手段を設けたことを特徴とする内視鏡装置。
【0124】
(付記項2) 付記項1において、上記判別手段は上記双眼観察光学系から得られる観察像に対する3角測量による被写体距離測定手段であることを特徴とする内視鏡装置。
【0125】
(付記項3) 付記項1において、上記判別手段は上記双眼観察光学系から得られる観察像中の高輝度部抽出手段であることを特徴とする内視鏡装置。
【0126】
(付記項4) 付記項1において、構築不可の極近点領域で得られた観察画像を加工処理する加工処理手段を設けたことを特徴とする内視鏡装置。
【0127】
(付記項5) 付記項1において、構築不可の極近点領域で得られた高輝度観察画像を加工処理する加工処理手段を設けたことを特徴とする内視鏡装置。
【0128】
(付記項6) 付記項4、5において、加工処理手段は、極近点領域で得られた高輝度観察画像の高輝度部分をマスクするマスク手段であることを特徴とする内視鏡装置。
【0129】
(付記項7) 付記項1において、構築不可の極近点領域で得られた観察画像を加工処理する加工情報生成手段と加工情報出力手段を設けたことを特徴とする内視鏡装置。
【0130】
(付記項8) 付記項1において、構築不可の極近点領域で得られた高輝度観察画像を加工処理する加工情報生成手段を設けたことを特徴とする内視鏡装置。
【0131】
(付記項9) 左右2つの観察光学系を有する双眼観察光学系と、該光学系の両方の観察像を立体画像情報として構築し表示する表示手段を有する内視鏡装置において、立体表示として構築不可となる極近点物体を排除する排除手段を設けたことを特徴とする内視鏡装置。
【0132】
(付記項1〜9の従来技術) 従来の内視鏡では、特開平8−215142のように内視鏡先端部に2つの観察光学系(ここでは1つのCCDに結像)を有し、その2つの眼の視差を利用した3次元眼鏡による立体観察の技術、および鉗子等の処置具と組み合わせて、異物回収などが考えられる。
【0133】
また、特開2002−112290のように、眼鏡型ディスプレイ装置(3次元グラス)が記されている。
【0134】
(付記項1〜9が解決しようとする課題) しかし、立体表示の際に、極近点位置では、視差に対しての物体面の距離が近すぎるために、表示を立体状態に再構築するのにも限界があった。そのため、極近点に位置する物体に対しては物体が2重に見える現象が生じていた。
【0135】
その結果、観察の妨げになり、検査効率の低下などの問題があった。
【0136】
さらに、極近点に物体があり、反射光によるハレーションが発生する場合には、その反射光がさらに2重となることで、より観察に不具合が生じるほかに、輝度があまりにも高く、白色にしか見えない場合には、立体情報を喪失し、正確に立体表示できないという不具合があった。
【0137】
(付記項1〜9の目的) 物体が2重に観察してしまう極近点領域の表示や視認の妨げとなる高輝度の表示を以下のように処理することで、観察者の観察に影響を与えないようにする。
【0138】
・マスク
・2重部分以外の画像抽出
・輝度の高い部分の低輝度化
(付記項1〜9の課題を解決するための手段) 左右2つの観察光学系を有する双眼観察光学系と、該光学系の両方の観察像を立体画像情報として構築し表示する表示手段を有する内視鏡装置において、立体表示として構築可不可を判別する判別手段と、構築不可情報を処理する処理手段を設けた構成とする。
【0139】
(付記項1〜9の作用) 構築不可情報を処理することで、操作者に誤解を与えたり、疲労の原因となる不適切な情報を排除する作用がある。
【0140】
(付記項1〜9の効果) 画面上に生じた不適切な画像を画面上から排除することにより、観察時の邪魔を排除でき、検査効率が上がるという効果がある。また、不適切な画像を排除することで立体情報のノイズを除き、適切な立体画像を構築することができる。
【0141】
【発明の効果】
本発明によれば、立体画像の観察時に視認の妨げとなる極近点領域の物体が2重に観察されてしまう表示や、高輝度の表示を観察者の観察に影響を与えないように処理することができ、立体画像が観察しやすい内視鏡装置を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の第1の実施の形態の工業用内視鏡装置における内視鏡収納ケースの蓋を開いた状態を示す工業用内視鏡装置全体の斜視図。
【図2】(A)は第1の実施の形態の工業用内視鏡装置における内視鏡収納ケースを示す斜視図、(B)は内視鏡装置本体の組み付けユニットの分解斜視図。
【図3】第1の実施の形態の工業用内視鏡装置の要部構成を示すもので、(A)は内視鏡のリモコンの周辺部分および挿入部の先端部から直視アダプタを取外した状態を示す斜視図、(B)は側視アダプタを示す斜視図、(C)は直視双眼アダプタを示す斜視図、(D)は側視双眼アダプタを示す斜視図。
【図4】第1の実施の形態の工業用内視鏡装置における挿入部の先端部分の内部構成を示す縦断面図。
【図5】第1の実施の形態の工業用内視鏡装置における制御回路全体の概略構成図。
【図6】第1の実施の形態の工業用内視鏡装置における制御回路の要部構成を示す概略構成図。
【図7】第1の実施の形態の工業用内視鏡装置における制御回路の要部構成を示すソフトウエアブロック図。
【図8】第1の実施の形態の工業用内視鏡装置における立体画像の合成を指示する動作を説明するためのフローチャート。
【図9】第1の実施の形態の工業用内視鏡装置における挿入部の先端部分を計測対象のタービンブレードに向けた状態で処置具を挿入する操作を説明するための斜視図。
【図10】第1の実施の形態の工業用内視鏡装置における内視鏡の処置具挿通チャンネル内に挿入した処置具が内視鏡の先端部から外部に突出された状態を示す斜視図。
【図11】(A)は第1の実施の形態の工業用内視鏡装置におけるモニタの一つの画面上に直視双眼アダプタの左右のアダプタ観察窓を通して得られる左右の各画像が映し出された状態を示す平面図、(B)は3次元グラス上に表示された3次元表示画像の1つの立体像の表示状態を示す平面図。
【図12】第1の実施の形態の工業用内視鏡装置における極近点領域で得られた処置具の先端部の観察画像を示すもので、(A)はモニタの一つの画面上に映し出された左右の各二次元表示画像を示す平面図、(B)は3次元グラス上に表示された3次元表示画像の1つの立体像の表示状態を示す平面図。
【図13】第1の実施の形態の工業用内視鏡装置における3次元表示画像の加工処理状態を示すもので、(A)は極近点領域の該当部分を塗りつぶし処理した画像を示す平面図、(B)は極近点領域の該当部分をカット処理した画像を示す平面図、(C)は極近点領域の該当部分上に文字情報を表示するマスク処理した画像を示す平面図。
【図14】第1の実施の形態の工業用内視鏡装置における3次元表示画像の加工処理状態の変形例を示すもので、(A)は立体表示画面上にグラフィックメニューを表示している画像を示す平面図、(B)は極近点領域の該当部分にメニューの表示位置を移動させた画像を示す平面図。
【図15】本発明の第2の実施の形態の工業用内視鏡装置における制御回路全体の概略構成図。
【図16】第2の実施の形態の工業用内視鏡装置における極近点領域で得られた処置具の先端部の観察画像にハレーションが表示されている立体像の表示状態を示す平面図。
【図17】第2の実施の形態の工業用内視鏡装置における3次元表示画像の加工処理状態を示すもので、(A)は極近点領域のハレーション部分を塗りつぶし処理した画像を示す平面図、(B)はハレーション部分をカット処理した画像を示す平面図、(C)はハレーション部分上に文字情報を表示するマスク処理した画像を示す平面図。
【図18】本発明の第3の実施の形態を示すもので、(A)は工業用内視鏡装置における挿入部の先端部分の内部構成を示す縦断面図、(B)は多自由度鉗子の要部構成を示す斜視図。
【図19】本発明の第4の実施の形態の工業用内視鏡装置の要部構成を示す斜視図。
【図20】本発明の第5の実施の形態の工業用内視鏡装置における制御回路全体の概略構成図。
【図21】第5の実施の形態の工業用内視鏡装置における制御回路の要部構成を示すソフトウエアブロック図。
【符号の説明】
49 3次元グラス(表示手段)
100a3 直視双眼アダプタ(双眼観察光学系)
100a4 側視双眼アダプタ(双眼観察光学系)
108L,108R 左右2つの観察窓(観察光学系)
117 判別部(判別手段)
214 ビデオ加工指示部(処理手段)
215 グラフィック加工指示部(処理手段)
Claims (9)
- 左右2つの観察光学系を有する双眼観察光学系と、上記左右2つの観察光学系からの両方の観察像を立体画像情報として構築し、表示する表示手段とを有する内視鏡装置において、
上記表示手段への立体画像表示の構築可不可を判別する判別手段と、
この判別手段からの判別結果に基いて構築不可情報の入力時に上記立体画像表示の構築不可の観察画像が表示されないように処理する処理手段と
を設けたことを特徴とする内視鏡装置。 - 上記判別手段は上記双眼観察光学系から得られる観察像に対する3角測量による被写体距離を測定する手段であることを特徴とする請求項1に記載の内視鏡装置。
- 上記判別手段は上記双眼観察光学系から得られる観察像中の高輝度部を抽出する高輝度部抽出手段であることを特徴とする請求項1に記載の内視鏡装置。
- 上記処理手段は上記双眼観察光学系から得られる観察像の焦点位置よりも上記双眼観察光学系に接近した極近点領域で得られた上記立体画像表示の構築不可の観察画像を加工処理する加工処理手段であることを特徴とする請求項1に記載の内視鏡装置。
- 上記処理手段は上記双眼観察光学系から得られる観察像の焦点位置よりも上記双眼観察光学系に接近した極近点領域で得られた上記立体画像表示の構築不可の高輝度観察画像を加工処理する高輝度画像の加工処理手段であることを特徴とする請求項1に記載の内視鏡装置。
- 上記加工処理手段は上記極近点領域で得られた高輝度観察画像の高輝度部分をマスクするマスク手段であることを特徴とする請求項4または請求項5に記載の内視鏡装置。
- 上記処理手段は上記双眼観察光学系から得られる観察像の焦点位置よりも上記双眼観察光学系に接近した極近点領域で得られた上記立体画像表示の構築不可の観察画像を加工処理する加工処理手段と、この加工処理手段からの加工情報を生成する加工情報生成手段と、この加工情報生成手段から前記加工情報を出力する加工情報出力手段とを具備することを特徴とする請求項1に記載の内視鏡装置。
- 上記処理手段は上記双眼観察光学系から得られる観察像の焦点位置よりも上記双眼観察光学系に接近した極近点領域で得られた上記立体画像表示の構築不可の高輝度観察画像を加工処理する加工処理手段と、この加工処理手段からの加工情報を生成する加工情報生成手段とを具備することを特徴とする請求項1に記載の内視鏡装置。
- 上記処理手段は上記双眼観察光学系から得られる観察像の焦点位置よりも上記双眼観察光学系に接近した極近点領域で得られた上記立体画像表示の構築不可の観察画像を排除する排除手段であることを特徴とする請求項1に記載の内視鏡装置。
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