JPH08107875A - 内視鏡形状検出装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 患者等の被検体内部に挿入された内視鏡の形
状の把握が容易な内視鏡形状検出装置を提供すること。 【構成】 ベッドに載置された患者には内視鏡６の挿入
部７が挿入され、そのチャンネルには、プローブソース
コイル１６ｉが内蔵されたプローブ１５が挿通され、駆
動信号の印加により各ソースコイル１６ｉで発生した磁
界強度に比例する信号を既知の位置に配置した３軸セン
スコイル２２ｊにより検出し、その検出信号に基づいて
形状算出部３０内のソースコイル位置検出部３１で位置
を検出し、形状画像生成部３２で形状画像を生成しソー
スコイル１６ｉが設置された挿入部の形状をモニタ２３
に表示する。形状画像生成部３２は互いに直交する２つ
の視点方向からの形状画像を生成する画像モードを有
し、モニタ２３に２画面同時に表示する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は磁界発生素子と磁界検出
素子とを用いて内視鏡の形状を検出して表示する内視鏡
形状検出装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】近年、内視鏡は医療用分野及び工業用分
野で広く用いられるようになった。この内視鏡は特に挿
入部が軟性のものは、屈曲した体腔内に挿入することに
より、切開することなく体腔内深部の臓器を診断した
り、必要に応じてチャンネル内に処置具を挿通してポリ
ープ等を切除するなどの治療処置を行うことができる。

【０００３】この場合、例えば肛門側から下部消化管内
を検査する場合のように、屈曲した体腔内に挿入部を円
滑に挿入するためにはある程度の熟練を必要とする場合
がある。

【０００４】つまり、挿入作業を行っている場合、管路
の屈曲に応じて挿入部に設けた湾曲部を湾曲させる等の
作業が円滑な挿入を行うのに必要になり、そのためには
挿入部の先端位置等が、体腔内のどの位置にあるかと
か、現在の挿入部の屈曲状態等を知ることができると便
利である。

【０００５】このため、例えば特開平３ー２９５５３０
号公報には挿入部に設けた受信用空中線（コイル）に対
し、挿入部の外部に設けた送信用空中線（アンテナコイ
ル）を走査して挿入部の挿入状態を検出するものがあ
る。

【０００６】この従来例では内視鏡形状を検出すること
が可能であるが、１つのコイルの位置の検出のためにア
ンテナコイルを走査してコイルに誘起される電圧の最大
となる状態と最小になる状態とに設定しなければならな
い。このために、１つのコイルの位置検出にさえ、アン
テナコイルを広範囲に走査することが必要となり、その
走査のために位置検出に時間がかかる。形状を検出する
には複数のコイルの位置を検出することが必要になるの
で、形状を検出するにはさらに長い時間が必要になって
しまう。

【０００７】また、ＵＳパテント４，１７６，６６２で
は内視鏡の先端のトランスジューサからバースト波を出
し、周囲の複数のアンテナ又はトランスジューサで検出
して先端部の位置をＣＲＴにプロット等するものが開示
されている。また、ＵＳパテント４，８２１，７３１で
は体外の直交コイルを回転し、体内のカテーテルに設け
たセンサの出力からカテーテルの先端位置を検出するも
のを開示している。

【０００８】これら２つは先端位置を検出するもので、
形状を検出することを目的とするものでない。

【０００９】また、ＰＣＴ出願ＧＢ９１／０１４３１号
公開公報では内視鏡が挿入される対象物の周囲にＸ−Ｙ
方向にダイポールアンテナを格子状に多数並べてＡＣ駆
動し、一方、内視鏡側に内蔵したコイルで得られる信号
より、内視鏡の位置を導出する従来例を開示している。

【００１０】この従来例では検出範囲よりも広い範囲に
ダイポールアンテナを格子状に多数並べなければ内視鏡
形状を精度良く検出することが困難であり、大きなスペ
ースが必要になってしまう。

【００１１】さらにＰＣＴ出願ＷＯ９４／０４３８号公
開公報に開示された従来例では３軸直交の複数のソース
コイルからの磁界を内視鏡に設けたセンスコイルで検出
し、検出した内視鏡形状をグレー表示するようにしてい
る。

【００１２】

【発明が解決しようとする問題点】しかしながら、上記
ＰＣＴ出願ＷＯ９４／０４３８号公開公報に開示された
従来例では内視鏡形状が検出できても、表示手段にグレ
ー表示された画像がグレーの階調から立体的であること
を識別できるが、その奥行き量をより正確に把握するこ
とが困難ある。

【００１３】また、表示された内視鏡形状の画像には基
準位置等が表示されないので、患者等の被検体内に挿入
された内視鏡の形状を方向性を含めて把握することが困
難であった。

【００１４】本発明は上述した問題点に鑑みてなされた
もので、その目的は患者等の被検体内部に挿入された内
視鏡の形状の把握が容易な内視鏡形状検出装置を提供す
ることである。また、本発明の他の目的はユーザにとっ
て使い勝手が良い機能を有する内視鏡形状検出装置を提
供することである。

【００１５】

【問題点を解決する手段及び作用】磁界を用いて内視鏡
形状を検出し、かつ表示する内視鏡形状検出装置におい
て、互いに異なる視点方向からの内視鏡形状を２画面で
同時に表示する検出画像表示手段を設けることにより、
視点方向が異なる両画面の比較から被検体の内部に挿入
された内視鏡挿入部の形状を立体的に理解することが容
易にできるようにしている。

【００１６】また、画面上に基準位置等を表示する基準
情報の表示手段を設けることにより、基準情報を参照す
ることにより、表示された内視鏡形状を方向性を含めて
理解することが容易にできる。

【００１７】

【実施例】以下、図面を参照して本発明の実施例を具体
的に説明する。図１ないし図１３は本発明の第１実施例
に係り、図１は本発明の第１実施例を有する内視鏡シス
テムの概略の構成を示し、図２は第１実施例の内視鏡形
状検出装置の構成を示すブロック図で示し、図３は内視
鏡形状検出装置の全体構成を示し、図４は３軸センスコ
イル及びプローブの構成を示し、図５はプローブ内のソ
ースコイルの位置を複数のセンスコイルを用いて検出す
る様子を示し、図６はマーカプローブの構成を断面図で
示し、図７は内視鏡形状検出装置の処理内容をフローで
示し、図８は２画面モード及び１画面モードで内視鏡形
状を表示するスコープモデル描画の処理をフローで示
し、図９はスコープイメージ描写処理をフローで示し、
図１０はｎ角柱モデルでのスコープイメージ描写処理を
フローで示し、図１１はモニタ画面に１画面モードで表
示される内視鏡形状の出力画像を示し、図１２はモニタ
画面に２画面モードで表示される内視鏡形状の出力画像
を示し、図１３はベッドに固定された世界座標系を示
す。図１に示すように内視鏡システム１は内視鏡６を用
いて検査等を行う内視鏡装置２と、この内視鏡装置２と
共に使用され、内視鏡６の挿入部７内の各位置を検出す
ることにより、検出された各位置から挿入部７の形状を
推定し、さらに推定された形状に対応するモデル化され
た（内視鏡）挿入部形状の画像を表示する内視鏡形状検
出装置３とから構成される。

【００１８】（内視鏡検査用）ベッド４には、被検体と
しての患者５が載置され、この患者５の体腔内に、内視
鏡６の挿入部７が挿入される。この内視鏡６は細長で可
撓性を有する挿入部７とその後端に形成された太幅の操
作部８と、この操作部８の側部から延出されたユニバー
サルケーブル９とを有し、このユニバーサルケーブル９
の末端のコネクタ９Ａはビデオプロセッサ１１に着脱自
在で接続できる。

【００１９】挿入部７には図示しないライトガイドが挿
通され、このライトガイドはさらに操作部８から延出さ
れたユニバーサルケーブル９内を挿通され、末端のコネ
クタ９Ａに至る。そして、このコネクタ９Ａの端面に
は、ビデオプロセッサ１１に内蔵された図示しない光源
部のランプから照明光が供給され、このライトガイドの
よって伝送され、挿入部７の先端部の（照明光出射手段
を形成する）照明窓に取り付けられた先端面から伝送し
た照明光を前方に出射する。

【００２０】この照明窓から出射された照明光により照
明された体腔内の内壁或は患部等の被写体は先端部の照
明窓に隣接して形成された観察窓に取り付けた図示しな
い対物レンズによってその焦点面に配置された固体撮像
素子としてのＣＣＤに像を結ぶ。

【００２１】このＣＣＤはビデオプロセッサ１１に内蔵
された図示しない信号処理部内のＣＣＤドライブ回路か
ら出力されるＣＣＤドライブ信号が印加されることによ
り、（ＣＣＤで）光電変換された画像信号が読み出さ
れ、挿入部７内等を挿通された信号線を経て信号処理部
で信号処理されて標準的な映像信号に変換され、カラー
モニタ１２に出力され、対物レンズでＣＣＤの光電変換
面に結像した内視鏡像をカラー表示する。

【００２２】また、操作部８には湾曲操作ノブが設けて
あり、このノブを回動する操作を行うことにより挿入部
７の先端付近に形成した湾曲自在の湾曲部を湾曲できる
ようにして屈曲した体腔内経路にもその屈曲に沿うよう
に先端側を湾曲させることによりスムーズに挿入できる
ようにしている。

【００２３】また、この内視鏡６には挿入部７内に中空
のチャンネル１３が形成されており、このチャンネル１
３の基端の挿入口１３ａから鉗子等の処置具を挿通する
ことにより、処置具の先端側を挿入部７の先端面のチャ
ンネル出口から突出させて患部等に対して生検とか治療
処置等を行うことができる。

【００２４】また、このチャンネル１３に（体腔内に挿
入された挿入部７の）位置及び形状検出のためのプロー
ブ１５を挿入し、このプローブ１５の先端側をチャンネ
ル１３内の所定の位置に設定することができる。

【００２５】図４に示すようにこのプローブ１５には磁
界を発生する磁界発生素子としての複数のソースコイル
１６ａ，１６ｂ，…（符号１６ｉで代表する）が、絶縁
性で可撓性を有する円形断面のチューブ１９内に例えば
一定間隔ｄとなる状態で、可撓牲の支持部材２０とチュ
ーブ１９内壁に絶縁性の接着剤で固定されている。

【００２６】各ソースコイル１６ｉは例えば絶縁性で硬
質の円柱状のコア１０に絶縁被覆された導線が巻回され
たソレノイド状コイルで構成され、各ソースコイル１６
ｉの一端に接続されたリード線は共通にされて支持部材
２０内を挿通され、他端のリード線１７はチューブ１９
内を手元側まで挿通されている。また、チューブ１９内
には絶縁性の充填部材が充填され、チューブ１９が屈曲
されてもチューブ１９がつぶれないようにしている。ま
た、チューブ１９が屈曲されて変形した場合でも、各ソ
ースコイル１６ｉは、硬質のコア１０に導線が巻回し
て、接着剤で固定されているので、ソースコイル１６ｉ
自身はその形状が変形しない構造にしてあり、磁界発生
の機能はチューブ１９が変形した場合でも不変となるよ
うにしている。

【００２７】各ソースコイル１６ｉの位置は内視鏡６の
挿入部７内の既知の位置に設定されており、各ソースコ
イル１６ｉの位置を検出することにより、内視鏡６の挿
入部７の離散的な位置（より厳密には各ソースコイル１
６ｉの位置）が検出できるようにしている。

【００２８】これらの離散的な位置を検出することによ
り、それらの間の位置もほぼ推定でき、従って離散的な
位置の検出により、体腔内に挿入された内視鏡６の挿入
部７の概略の形状を求めることが可能になる。

【００２９】各ソースコイル１６ｉに接続されたリード
線１７はプローブ１５の後端に設けた、或はプローブ１
５の後端から延出されたケーブルの後端に設けたコネク
タ１８に接続され、このコネクタ１８は（内視鏡）形状
検出装置本体２１のコネクタ受けに接続される。そし
て、後述するように各ソースコイル１６ｉには駆動信号
が印加され、位置検出に利用される磁界を発生する。

【００３０】また、図１に示すようにベッド４の既知の
位置、例えば３つの隅にはそれぞれ磁界を検出する磁界
検出素子としての３軸センスコイル２２ａ，２２ｂ，２
２ｃ（２２ｊで代表する）が取り付けてあり、これらの
３軸センスコイル２２ｊはベッド４から延出されたケー
ブル２９を介して形状検出装置本体２１に接続される。

【００３１】３軸センスコイル２２ｊは図４に示すよう
にそれぞれのコイル面が直交するように３方向にそれぞ
れ巻回され、各コイルはそのコイル面に直交する軸方向
成分の磁界の強度に比例した信号を検出する。

【００３２】上記形状検出装置本体２１は、３軸センス
コイル２２ｊの出力に基づいて各ソースコイル１６ｉの
位置を検出して、患者５内に挿入された内視鏡６の挿入
部７の形状を推定し、推定した形状に対応したコンピュ
ータグラフィック画像をモニタ２３に表示する。

【００３３】内視鏡形状検出装置３は磁気を利用してい
るので、磁気に対して透明でない金属が存在すると鉄損
などにより、影響を受けてしまい、磁界発生用のソース
コイル１６ｉと検出用の３軸センスコイル２２ｊの間の
相互インダクタンスに影響を与える。一般に、相互イン
ダクタンスをＲ＋ｊＸで表すと、（磁気に対して透明で
ない金属は）このＲ，Ｘ両者に影響を及ぼすことにな
る。

【００３４】この場合、微少磁界の検出で一般に用いら
れている直交検波で測定される信号の、振幅、位相が変
化することになる。そのため、精度よく信号を検出する
ためには、発生する磁界に影響を与えない環境を設定す
ることが望ましい。

【００３５】これを実現するためには、磁気的に透明な
材料（換言すると磁界に影響を及ぼさない材料）でベッ
ド４を作ればよい。この磁気的に透明な材料としては例
えば、デルリン等の樹脂、木材、非磁性材金属であれば
よい。

【００３６】実際にはソースコイル１６ｉの位置検出に
は交流磁界を用いるため、駆動信号の周波数において磁
気的に影響のない材料で形成しても良い。そこで、本内
視鏡形状検出装置３とともに使用する図１に示す内視鏡
検査用ベッド４は、少なくとも、発生する磁界の周波数
において磁気的に透明な非磁性材で構成されている。

【００３７】図２の内視鏡形状検出装置３のブロック図
において、内視鏡６のチャンネル１３内に設定されたプ
ローブ１５内のソースコイル１６ｉにソースコイル駆動
部２４からの駆動信号が供給され、この駆動信号が印加
されたソースコイル１６ｉ周辺に磁界が発生する。

【００３８】このソースコイル駆動部２４は、（磁界発
生用）発振部２５から供給される交流信号を増幅して、
必要な磁界を発生するための駆動信号を出力する。発振
部２５の交流信号は、ベッド４に設けられた３軸センス
コイル２２ｊで検出される微少な磁界を検出するための
（相互インダクタンス）検出部２６に参照信号として送
出される。

【００３９】３軸センスコイル２２ｊで検出される微少
な磁界検出信号は（センスコイル）出力増幅器２７で増
幅された後、検出部２６に入力される。検出部２６で
は、参照信号を基準として、増幅、直交検波（同期検
波）を行い、コイル間の相互インダクタンスに関連した
信号を得る。

【００４０】複数のソースコイル１６ｉが存在するの
で、各ソースコイル１６ｉに接続されたリード線へ駆動
信号を順次供給するように切り換える切り換え手段とな
る（ソースコイル駆動電流）分配器２８がソースコイル
駆動部２４とソースコイル１６ｉの間に存在する。

【００４１】上記検出部２６で得られた信号は、形状算
出部３０を構成する（ソースコイル）位置検出部（又は
位置推定部）３１に入力され、入力されたアナログ信号
をデジタル信号に変換して位置検出の計算或は位置推定
の演算を行い、各ソースコイル１６ｉに対して推定され
た位置情報を得る。この位置情報は形状画像生成部３２
に送られ、得られた離散的な各位置情報から間を補間す
る補間処理等のグラフィック処理して内視鏡６（の挿入
部７）の形状を推定し、推定された形状に対応する画像
を生成し、モニタ信号生成部３３に送る。

【００４２】モニタ信号生成部３３は形状に対応する画
像を表すＲＧＢ或はＮＴＳＣ或はＰＡＬ方式等の映像信
号を生成し、モニタ２３に出力し、モニタ２３の表示面
に内視鏡６の挿入部形状に対応する画像を表示する。

【００４３】なお、位置検出部３１は１つの位置検出の
計算を終了した後に、分配器２８に切り換えの信号を送
り、次のソースコイル１６ｉに駆動電流を供給してその
位置検出の計算を行う（各位置検出の計算を終了する前
に、分配器２８に切り換えの信号を送り、センスコイル
２２ｊで検出した信号をメモリに順次記憶させるように
しても良い）。

【００４４】また、システム制御部３４はＣＰＵ等で構
成され、位置検出部３１、形状画像生成部３２、モニタ
信号生成部３３の動作等を制御する。また、このシステ
ム制御部３４には操作部３５が接続される。図３に示す
ようにこの操作部３５はキーボード３５ａ及びマウスス
３５ｂ等で構成され、これらを操作することにより、内
視鏡形状の描画モデルの選択とか、モニタ２３に表示さ
れる内視鏡形状を選択された視野方向に対する画像で表
示させる指示を行うこともできる。

【００４５】特に、この実施例では操作部３５（より詳
しくは図３のキーボード３５ａの）特定のキー入力の操
作を行い、システム制御部３４に２画面表示の指示信号
を入力することによって、形状画像生成部３２は１つの
視点方向に対応する画像を生成すると共に、この視点方
向と９０゜異なる視点方向からの画像を生成し、モニタ
信号生成部３３を経てモニタ２３に同時に２つの画像を
表示する。

【００４６】つまり、形状画像生成部３２は互いに直交
する視点方向からの２つの形状画像と、１つの視点方向
からの形状画像とを生成する２／１形状画像モードの機
能を有し、指示（選択）に応じてモニタ２３に２又は１
形状画像を生成し、モニタ２３には指示により生成され
た２又は１形状画像を表示する。図３のモニタ２３では
２形状画像モードでの２つの形状画像が表示された様子
を示している。

【００４７】この実施例では、このように互いに９０゜
異なる視点方向からの内視鏡形状を２画面で同時に表示
する検出画像表示手段（形状画像生成部３２と、モニタ
信号生成部３３と、モニタ２３とで構成される）を有す
ることが大きな特徴となっている。

【００４８】なお、図２の点線で示す形状算出部３０は
ソフトウェアを含む。また、モニタ２３に表示される内
視鏡形状の表示を理解し易くするために表示画面上での
基準位置等を表示させるための補助手段としてのマーカ
プローブ３６ａ，３６ｂ（単にマーカと略記）を接続で
きるように構成され、マーカ３６ａ，３６ｂを使用して
術者によって任意に設定された基準位置等を内視鏡形状
と共にモニタ２３の表示画面に同時に表示し、内視鏡形
状の把握を容易にできるようにしている。

【００４９】マーカ３６ａ，３６ｂは電流分配器２８に
接続され、プローブ１５内のソースコイル１６ｉと同様
に電流分配器２８を介してマーカ３６ａ，３６ｂ内のソ
ースコイルに駆動信号が印加されるようにしている。な
お、第１実施例ではマーカ３６ａ，３６ｂは画面上で基
準位置を表示することにより、内視鏡形状の把握を容易
にするのに使用される。第２実施例では、その使用態様
も選択できるようにしている（後述）。

【００５０】内視鏡検査の場合には、患者５はベッド４
の上にいるため、内視鏡６の位置は必ずベッド４の上に
なる。つまり、ベッド４の４隅にセンサとなる３軸セン
スコイル２２ｊを設ければ、このセンサ群に囲まれた領
域の中に内視鏡６（内のソースコイル１６ｉ）が存在す
ることになるので、設置した３軸センスコイル２２ｊご
とにソースコイル１６ｉの存在する象現が限定される。

【００５１】ソースコイル１６ｉを駆動したときの１つ
の３軸センスコイル２２の出力をＸｉ，Ｙｉ，Ｚｉとす
ると、Ｘｉ＾２＋Ｙｉ＾２＋Ｚｉ＾２で関連づけられる
磁界強度となる３軸センスコイル２２からの距離にソー
スコイル１６ｉが存在することになる。

【００５２】しかし、１軸コイルは一般にダイポールと
して表現され、その等磁界面は球にならないで楕円状に
なる。そのため、どの方向を向いているかが未知のソー
スコイル１６ｉの位置を一つの３軸センスコイル２２に
よる等磁界面Ｘｉ＾２＋Ｙｉ＾２＋Ｚｉ＾２のみからは
同定できない。

【００５３】そのため、ベッド４に複数設けた３軸セン
スコイル２２ｊそれぞれに関して測定されるＸｊ＾２＋
Ｙｊ＾２＋Ｚｊ＾２で関連づけられる距離を用いる。こ
の場合、各３軸センスコイル２２ｊの設置位置は既知で
あるので、例えばベッド４に固定した１つの座標系で表
すことができる。この場合には位置検出及び形状検出の
基準面はベッド４となる。ソースコイル１６ｉで発生す
る等磁界面が一般的にＸｓ＾２＋Ｙｓ＾２＋Ｚｓ＾２と
表される磁界強度をセンスコイル２２ｊで検出してその
間の距離を推定することを考える。

【００５４】すると、センスコイル２２ｊで検出された
磁界強度からその磁界強度を含むような等磁界面を想定
すると、中心のソースコイル１６ｉに対してその等磁界
面上にセンスコイル２２ｊが存在することになり、中心
から等磁界面までの距離の最大値及び最小値をそれぞれ
Ｒｍａｘｊ、Ｒｍｉｎｊと、それらの間の距離にセンス
コイル２２ｊ及びソースコイル１６ｉが存在することに
なる。

【００５５】つまり既知の位置のセンスコイル２２ｊを
基準にすると、図５に示すように最大距離Ｒｍａｘｊの
距離の内側、最小距離Ｒｍｉｎｊの外側にソースコイル
１６ｉが存在することになる。

【００５６】各３軸センスコイル２２ｊで測定され、各
３軸センスコイル２２ｊごとに異なるＸｊ、Ｙｊ、Ｚｊ
に対応するＲｍａｘｊ、Ｒｍｉｎｊで表される球殻の重
なり（ｖｏｌｕｍｅ）の中にソースコイル１６ｉが存在
することになるのでその領域の重心をコイル位置として
検出することができる。これで、位置が求められるが、
Ｒｍａｘ、Ｒｍｉｎの差が大きい場合には誤差が生じる
可能性がある。

【００５７】そこでＸｊ、Ｙｊ、Ｚｊに含まれる位相情
報にソースコイル１６ｉの傾きが表されていることを利
用して先に求めたｖｏｌｕｍｅのなかでの傾きを求め
る。これにより、さらに正確な位置となるよう、先の位
置を補正する。また、ソースコイル１６ｉの相互の間隔
は既知であるので、さらにこの値で補正してもよい。

【００５８】この様にして検出された複数の位置情報に
より推定された内視鏡６の挿入部７の形状を後述するよ
うにモデル化した画像１００で、モニタ２３の表示面に
例えば図１１のように左側のグラフィックス出力領域に
表示される。右側の領域はユーザがキーボード３５ｂか
らのキー入力等により、視点（位置と原点との距離）、
回転角、視点位置とＺ軸とのなす仰角等を設定するユー
ザインタフェース領域である。

【００５９】図６はチューブ形状のマーカ３６ａの構造
の具体例を示す。マーカ本体部４１はグリップカバー４
２で覆われ、内部にソースコイル４３が収納され、その
周囲には絶縁樹脂４４が充填されている。ソースコイル
４３は磁性体材料のコア部材４５に導線４６を巻回して
形成され、巻回された２つの導線４６の端部はそれぞれ
絶縁部材４０で被覆されたシールド線４７で覆われてい
る。このシールド線４７はさらにシリコンチューブ４８
で被覆されている。このシールド線４７の後端はコネク
タ４９ａに至る。このコネクタ４９ａはコネクタ受け部
材に固定されている。

【００６０】グリップカバー４２とシリコンチューブ４
８との接続部分と、シリコンチューブ４８とコネクタ受
け４９ｂとの接続部分はそれぞれ折れ止め部材５０で折
れないようにしている。

【００６１】図７はスコープ内のソースコイル１６ｉの
作る磁界を外部の３軸センスコイル２２ｊによって検出
し、磁界強度と２点間の距離との関係からソースコイル
１６ｉの位置を得、複数のソースコイル１６ｉの各位置
検出に基づいて挿入状態にある挿入部形状（簡単にスコ
ープ形状とも記す）をモニタ（ＣＲＴとも記す）上に表
示するフローを示す。このフローの全体構成は、その処
理内容別に、以下のＢ１〜Ｂ４の４ブロックに大別する
ことが出来る。

【００６２】Ｂ１：初期化ブロック このブロックで、本プログラムの全機能に関する初期化
作業が完了する。具体的には、スコープ形状をＣＲＴ上
に出力する手法に基づく初期パラメータの設定、ハード
ウェアが検出する磁界強度から得られた位相情報と振幅
情報とから、ソースコイル１６ｉの存在位置を算出する
際に使用する基本データのメモリ読み込み、ハードウェ
アを制御するための各種ボードの初期化等が実施され
る。

【００６３】Ｂ２：ハードウェア制御ブコック 本システムでは、内視鏡６の挿入部７内に配置固定され
たソースコイル１６ｉの位置座標をソースコイル１６ｉ
の発生する磁界強度から算出し、これを基に挿入状態に
ある内視鏡６の挿入部７の形状を推定する。このブロッ
クでは、ソースコイル１６ｉの駆動を切換えて磁界を発
生させ、その発生磁界強度をセンスコイル２２ｊで検出
し、この検出出力をソースコイル位置座標が計算できる
形に変換して出力するまでを担う。

【００６４】ソースコイル１６ｉの駆動切換えは、内視
鏡６のどこに位置するソースコイルかが分かるようにな
っており、ソースコイル１６ｉの磁界強度を検出するセ
ンスコイル２２ｊは、図４に示したように直交する３つ
軸にそれぞれのコイルの面が平行となるように製作さ
れ、１個のセンスコイル２２ｊにつき直交する３軸方向
の磁界強度成分が検出できるように構成されている。検
出された磁界強度のデータは、ソースコイル位置を計算
する際に必要となる振幅データと位相データとに分離さ
れて出力される。

【００６５】Ｂ３：ソース位置算出ブロック 前ブロックでの磁界検出によって得られた振幅データと
位相データを基に、磁界強度と２点間の距離との関係を
利用して、ソースコイル１６ｉの位置座標を算出するま
でを担う。まず、振幅データと位相データに対して、セ
ンスコイル２２ｊの各軸方向の径の大ききの違いやソー
スコイル１６ｉとセンスコイル２２ｊとの位置の関係の
捕正を施して、各センスコイル２２ｊの設置位置で検出
されると考えられる磁界強度を算出する。

【００６６】こうして算出された磁界強度から、ソース
コイル１６ｉとセンスコイル２２ｊ間の距離を求める。
但し、挿入状態にあるソースコイル１６ｉの姿勢（ソレ
ノイド状コイルの方位）が分からないため、ソースコイ
ル１６ｉの存在位置はある球殻の範囲内までの限定しか
できない。そこで、センスコイル２２ｊを３個以上用意
し、ソースコイル１６ｉの存在可能な領域の重なりを求
め、その領域の重心位置をソースコイル１６ｉの位置座
標として出力する。

【００６７】Ｂ４：画像表示ブロック ソースコイル位置座標として得られたデータを基にスコ
ープ形状を構築して、その描像をＣＲＴ上に出力するま
でを担う。ソースコイル位置座標として得られた１個以
上の座標をデータを基に、全体として滑らかな連続座標
を構築する。この連続座標によりスコープ形状らしく見
せるためのモデリング処理を行う（多角形柱、色階調、
彩度、輝度の利用、陰線処理、パースペクティブ等）。

【００６８】更に、ＣＲＴ表示されたスコープイメージ
モデルは、任意の方向に回転、拡大縮小が可能であり、
現表示の視点位置や患者の頭方向が一目で分かるボディ
ーマーカ等も表示できる。終了時の視点位置は自動的に
保存され、次回の初期視点位置となる。術者が見易いと
考える視点方向を記憶するホットキーも存在する（第１
実施例の第２の変形例として後述する）。次に各ブロッ
クごとのより詳しい内容を説明する。

【００６９】Ｂ１：初期化ブロック 最初のステップＳ１１ではグラフィック頁の初期化（Ｖ
ＲＡＭの初期化）を行う。また、ＣＲＴ表示したスコー
プイメージ像を更新する際、新しい像を上書きすると、
観察者に対し、書き換えがちらつく画像の印象を与え、
スムーズな画像で無くなってしまう。そこで、複数のグ
ラフィック頁を絶えず切換えてイメージを表示すること
で、動画像的な滑らかさを実現している。また、使用す
る色、階調の設定を行う。使用できる色数はハードウェ
アごとに制限がある。そこで、図１１に示すように挿入
部７をモデル化して表示した画像１００に割り当てる色
数を多くし、また階調表示を行うようにすれば、立体的
のある画像表示が可能になる。なお、図１１において、
２つの円は基準位置を示すマーカを示し、四角のフレー
ムはベッドを示す。

【００７０】視点に近いほど明るく、遠いほど暗く表示
する階調表示を行うことにより、挿入部７を２次元で表
示した画像１００に立体感や奥行きを持たせて表現する
ことが可能になる。もちろん、階調数を増減することは
任意である。また、階調以外に採用している色もＲ，
Ｇ，Ｂの構成より作られており、微妙な彩度や輝度を表
現することも可能である。

【００７１】次のステップＳ１２で初期視点位置の自動
読み込み等のイメージパラメータの初期化を行う。スコ
ープ像をどのように見ることが見易いと感じるかは、術
者の好みによるところが大きい。もし、初期視点位置を
固定してしまうと、術者はスコープ像が見やすいと感じ
る視点位置にわざわざ再設定しなければならず、使い勝
手が低下する。

【００７２】そこで、希望とする視点位置をファイル
（パラメータファイル）の形で保存しておき、プログラ
ム起動時にそのファイルを読み込むことで、プログラム
開始直後から術者の見やすい視点位置からスコープ像を
見ることが出来る手段を設けた。

【００７３】また、この実施例では図１１に示すように
スコープ像の出力領域とテキスト画面の出力領域とを分
割表示する。スコープ像とテキスト画面を分割したこと
により、スコープ像の回転や拡大縮小の程度を視覚的、
数値的の両面から確認できるようにした。尤も、図１２
に示す２画面表示モードでは左右にスコープ像を同時に
表示することになる。次のステップＳ１３でソースコイ
ル位置導出のための原理を格納した原理元データをロー
ドする。このデータは次の関係の基準データ或は基準情
報である。

【００７４】測定原理は、１軸のソースコイル１６ｉの
出力を直交３軸で製作されたセンスコイル２２ｊで検出
し、その磁界強度よりソースコイル１６ｉとセンスコイ
ル２２ｊの間隔を得ることである。両コイルの間隔を得
るにあたり、１軸ソースコイル１６ｉの作り出す磁界分
布を示す超函数から直接解くのではなく、ソースコイル
１６ｉの姿勢（軸方向の方位）の違いによる最大となる
磁界強度出力と最小となる磁界強度出力とを利用する新
しい距離算出法を採用している。

【００７５】つまり、１軸ソースコイル１６ｉと３軸セ
ンスコイル２２ｊとの距離を様々な値に設定したとき
に、各距離値でソースコイル１６ｉの軸方向を変えた場
合に３軸センスコイル２２ｊの位置で検出される最も大
きい磁界強度の値（最大磁界強度値）と、最も小さい磁
界強度の値（最小磁界強度値）を測定したものを、それ
ぞれプロットしてグラフ化にした最大磁界強度曲線、最
小磁界強度曲線のデータを距離算出の基準データとして
準備している。

【００７６】この基準データを用いることにより、３軸
センスコイル２２ｊで検出された磁界強度から１軸ソー
スコイル１６ｉの距離算出を以下のように行うことが可
能になる。

【００７７】ある磁界強度Ｈが検出された場合、その値
Ｈを最大磁界強度値とした場合の半径、つまり距離が最
小となる最小半径ｒ＿ｍｉｎと、その値Ｈを最大磁界強
度値とした場合の半径、つまり距離が最大となる最大半
径ｒ＿ｍａｘとに挟まれる球殻内にしかソースコイル１
６ｉは存在し得ないとの限定を加えることが可能にな
る。この限定を各センスコイル２２ｊの位置で行うこと
により、図５に示すようにソースコイル１６ｉの存在領
域を限定できる。

【００７８】これら最大磁界強度曲線、最小磁界強度曲
線に対応するデータはハードディスク等のデータ格納手
段に格納されており、内視鏡形状表示の動作が開始する
と、位置検出部３１は必要に応じて参照する。

【００７９】なお、３軸センスコイル２２ｊで検出され
る磁界強度に比例した実際の測定値は、この３軸センス
コイル２２ｊを構成する３つのコイルでそれぞれ検出さ
れた信号２２Ｘ，２２Ｙ，２２Ｚをそれぞれ２乗して総
和した値、２２Ｘ・２２Ｘ＋２２Ｙ・２２Ｙ＋２２Ｚ・
２２Ｚの平方根を求めた値であり、この求めた値を標準
の磁界測定装置（例えばガウスメータ）でキャリブレイ
ションすることにより、正確な磁界強度の測定値を得る
ことができる。上記最大磁界強度及び最小磁界強度のデ
ータを記録したファイル（ｍａｘ＿ｍｉｎデータファイ
ル）をロードすると共に、補正用データファイルから補
正用データもロードし、センスコイル２２ｊの径の補正
等も行い、精度の高い位置検出を行うことができるよう
にしている。

【００８０】上述のデータのロードの後、次のステップ
Ｓ１４でハードウェアの初期化を行う。このステップＳ
１４では図２の分配器２８の設定内容をリセットして初
期状態にする。また、形状算出部３０を構成する図示し
ないＡ／Ｄコンバータの設定内容をリセットし、使用環
境（例えばそのチャンネル数をソースコイルの数及び使
用するマーカ数に設定）に対応した設定状態にする。こ
うしてハードウェアを形状算出の使用可能な状態に設定
し、次のブロックＢ２を動作させる。

【００８１】Ｂ２：ハードウェア制御ブロック まず、ステップＳ２１では図２を参照して説明したよう
に分配器２８に切換信号を印加してソースコイル１６ｉ
を選択し、そのソースコイル１６ｉをドライブする。そ
のソースコイル１６ｉで発生した磁界はセンスコイル２
２ｊで検出される。

【００８２】従って、ステップＳ２２に示すようにセン
スコイル２２ｊで検出された検出信号を検出部２６を構
成する図示しない位相敏感検出器（ＰＳＤ）を経てＡ／
Ｄコンバータでサンプリングする。サンプリングされた
データは一旦、形状算出部３０内のメモリに書き込まれ
る。ステップＳ２３に示すように形状算出部３０を構成
する例えばＣＰＵは全てのソースコイル１６ｉに対する
駆動が終了したか否かを判断し、終了していない場合に
は次のソースコイル１６ｉを駆動するように制御する。

【００８３】そして、全てのソースコイル１６ｉを駆動
した場合には、メモリのデータ（ＰＳＤを経たＰＳＤデ
ータ）から振幅データ、位相データを算出する（図７の
ステップＳ２４のＰＳＤ算出、ステップＳ２５の振幅デ
ータ、位相データ参照）。なお、マーカを使用した場合
にはさらに接続したマーカに内蔵された各ソースコイル
に対して、プローブ１５に内蔵されたソースコイル１６
ｉと同様に駆動信号を印加してマーカのソースコイルに
対しても振幅データ、位相データを算出することにな
る。

【００８４】上記振幅データ、位相データから次のブロ
ックＢ３の処理に移る。まず、ステップＳ３１の磁界強
度算出を、補正係数を用いて行う。次に図７のステップ
Ｓ３２の（ソースコイル１６ｉとセンスコイル２２ｊ間
の）最大距離と最小距離の算出を最大及び最小距離デー
タを用いて行う。

【００８５】このステップＳ３２は前のステップＳ３１
で得られた磁界強度を用いて、センスコイル２２ｊとソ
ースコイル１６ｉとの最大の距離と最小の距離とを算出
するまでの処理を行う。

【００８６】２点間の距離と磁界強度とに比例関係が存
在することは、ごく一般に広く知られた物理現象であ
る。しかし、ある空間上の一点にｌ軸のソースコイル１
６ｉが作り出す磁界強度は一般に超函数で表されるた
め、たとえソースコイル１６ｉの向きが分かり、磁界強
度が測定されても、ソースコイル１６ｉの存在する方向
や距離を算出するのは容易ではない。

【００８７】そこで、ある磁界強度が検出できた場合、
その出力が最も強く取れる方向にソースコイル１６ｉが
向いていると仮定した場合の距離をＲ＿ｍａｘ、最も弱
く取れる方向にソースコイル１６ｉが向いていると仮定
した場合の距離をＲ＿ｍｉｎとすれば、真のソースコイ
ル１６ｉとセンスコイル２２ｊ間の距離Ｒ＿ｔｒｕｅ
は、Ｒ＿ｍｉｎ≦Ｒ＿ｔｒｕｅ≦Ｒ＿ｍａｘという範囲
内に限定することが出来る。

【００８８】ここで採用した距離の算出手段或は方法
は、距離Ｒ＿ｔｒｕｅの値が確実には求まらないもの
の、複雑な超函数を解くということを要求されない極め
て簡便な手段或は方法である上、１軸のソースコイル１
６ｉの向きが分からない場合でも、ソースコイル１６ｉ
の存在範囲を限定できる応用範囲の広い手段或は方法と
なる。

【００８９】次にステップＳ３３のソースコイル１６ｉ
の位置座標算出を行う。このステップＳ３３ではセンス
コイル２２ｊとソースコイル１６ｉとの距離から、ソー
スコイル１６ｉの座標を算出するまでの処理を行う。あ
るセンスコイル２２ｊから見たときのソースコイル１６
ｉの存在しうる範囲は、前のステプＳ３２で得られたＲ
＿ｍａｘとＲ＿ｍｉｎとによって囲まれる球殻内であ
る。このようなソースコイル１６ｉの存在しうる範囲を
より微小な空間に限定するため、複数個のセンスコイル
２２ｊから見いだされたソースコイル１６ｉの存在可能
領域の重ね合わせを利用する。各々のセンスコイル２２
ｊに対し、同一のソースコイル１６ｉから得られたソー
スコイル１６ｉの存在領域は、ソースコイル１６ｉの位
置が動いていない限り、すべてが重なり合う領域が必ず
存在する。

【００９０】このような領域の境界は、各々のセンスコ
イル２２ｊ位置を中心とする半径Ｒ＿ｍａｘ，Ｒ＿ｍｉ
ｎの球の交点に他ならない。球の交点であることから、
少なくともセンスコイル２２ｊが３個あれば、ソースコ
イル１６ｉは各センスコイル２２ｊのＲ＿ｍａｘ，Ｒ＿
ｍｉｎを半径とする球の８交点によって囲まれる微小領
域にその存在が限定できる。

【００９１】このソースコイル位置限定方法は、３個の
球の交点を算出するという単純な算術計算であるので、
その処理時間がかからない上、ソースコイル１６ｉの存
在領域をごく微小な領域内に限定することを可能にした
極めて優れた方法である。

【００９２】このようにして各ソースコイル１６ｉの位
置座標の算出を行い、ステップＳ３４のソースコイル１
６ｉの位置座標データを得る。マーカを使用した場合に
はマーカのソースコイルに対しても同様に位置座標の算
出を行う。これらのデータを用いて次のブロックＢ４の
処理に移る。

【００９３】Ｂ４：画像表示ブロック このブロックＢ４は、ソースコイル１６ｉの位置座標デ
ータを基に、挿入状態にあるスコープ形状イメージをＣ
ＲＴ上に描写するまでの処理を担う。ソースコイル１６
ｉの位置座標は、挿入されたスコープの通過した軌跡で
ある。そこで、これを基に挿入状態にあるスコープ形状
を推定する。スコープの挿入形状が推定できたら、結果
をＣＲＴ上に描写する。そのとき３次元のスコープ形状
を２次元のＣＲＴ画面で表示しなければならないため、
その描像がより３次元的に表されるような工夫が必要と
なる。

【００９４】又、スコープイメージが任意の方向に回転
させられたり、今どのような方向からスコープイメージ
を眺めているのかが瞬時に判断できるようであれば、そ
の使い勝手はさらに向上する。このようなことを鑑み、
この装置３においては以下のように機能別に分類し、そ
れぞれのモジュールごとの特徴を加え合わせた表示方法
を実現した。

【００９５】Ｓ４１キーボード入力処理 Ｓ４２スコープモデル描写 （Ｓ４３基準面表示処理） （Ｓ４４マーカ表示処理）スコープイメージの描写に
は、これらすべてが必要なわけではないので、必要に応
じて機能を取捨選択できる。図７ではＳ４１のキーボー
ド入力処理及びＳ４２のスコープモデル描写の処理のみ
を示している。このブロックＢ４の処理の後、ステップ
Ｓ４５の表示画面ビデオページ設定の処理が行われ、Ｖ
ＲＡＭにモデル化された画像データがセットされ、その
後その画像データがＣＲＴに出力されてステップＳ４６
のスコープイメージ表示の処理が行われる。そして、プ
ログラム終了か否かの判断の処理（ステップＳ４７）に
より、終了が選択された場合には終了し、そうでない場
合にはブロックＢ２に戻り、同様の動作を繰り返す。そ
こで各モジュール毎の特徴を以下で説明する。

【００９６】Ｓ４１：キーボード入力処理 ここでは、与えられたユーザコマンドに対応するキー入
力がなされた場合、その内容に応じて設定パラメータ等
を変更するまでを担う。

【００９７】ユーザからの要求が高いと考えられる付加
機能が装備されていることは、その装置の使い勝手を左
右する。又、機能選択は平易な作業であり、ユーザが望
む際には常に操作が可能で、ユーザの要求内容が速やか
に実現される必要がある。

【００９８】このステップＳ４１はキーボードからの入
力取得を行い、そのキー入力に対応したコマンドなどの
処理を行う。

【００９９】キー入力に対応したコマンドとしては、
Ｘ，Ｙ，Ｚの各軸回りのイメージ像の回転、イメージ像
の拡大＆縮小、初期視点位置からのイメージ像表示、ユ
ーザ登録視点位置からのイメージ像表示、視点位置のユ
ーザ登録、イメージ出力の画面の複数分割、コメント入
力の画面表示、背景色の変更、マーカ表示のＯＮ／ＯＦ
Ｆ、ソースコイル座標の数値表示ＯＮ／ＯＦＦ、プログ
ラム終了がある。

【０１００】次にこの第１実施例の大きな特徴となるス
コープモデル描写の説明を行う。ステップＳ４１のキー
ボード入力処理の次に図７に示すステップＳ４２のスコ
ープモデル描写を行う。

【０１０１】このスコープモデル描写の処理フローでは
ユーザの選択に応じて、スコープ形状を１画面モードで
図１１のように表示したり、図１２に示す２画面モード
で表示できるようにしている。このスコープモデル描写
の処理フローの具体例を図８に示す。

【０１０２】まず、ステップＳ５１で描画に必要なパラ
メータファイルをロードする処理を行い、ハードディス
ク等のパラメータファイルの記録装置から、Ｘ，Ｙ，Ｚ
軸の回りの回転角（ピッチ、ヘッド、バンク）、視点
（ビューポイント）、プロジェクトスクリーン、マーカ
モードのＮｏ．等のデータをロードし、形状算出部３０
を構成するメモリに一時書き込み、ＣＰＵは必要な時に
それらを参照して描画の処理を行えるようにする。

【０１０３】次に、ステップＳ５２で各変数初期化を行
う。ロードしたデータ等を参照して描画に使用する変数
を初期値にセットする。次にステップＳ５３で検査終了
のキー入力に設定されたファンクションキーとしてのｆ
・１０が押されたか否か（図８ではｆ・１０＿ｋｅｙ
ＯＮ？と表記）の判断が行われ、押された場合にはスコ
ープイメージ表示の処理を終了し、押されていない場合
には、１画面モードか否かの判断を行う（ステップＳ５
４）。

【０１０４】このステップＳ５４では、画面モード切換
のキーに設定されたホットキーとなるＨＥＬＰキーが押
されたか否かによって１画面モードか否かの判断を行
い、例えば押されていない場合には１画面モードである
と判断して、さらにＨＥＬＰキーが押されたか否か（図
８ではＨＥＬＰ＿ｋｅｙ ＯＮ？と表記）の判断を行い
（ステップＳ５５）、２画面モードへの切換を行うこと
ができるようにしている。

【０１０５】具体的には例えば２ビットの２画面表示フ
ラグを用意し、初期設定ではこのフラグを０にセット
し、ＨＥＬＰキーが押される毎に１を加算する。そし
て、画面モードの判断はこのフラグの値を調べ、フラグ
の値が０の場合には、１画面モードであると判断し、フ
ラグの値が１、つまりＯＮされている場合には、２画面
モードであると判断する。

【０１０６】また、ステップＳ５４で２画面モードと判
断された場合にも、さらにＨＥＬＰキーが押されたか否
かの判断を行い（ステップＳ５６）、１画面モードへの
切換を行うことができるようにしている。ステップＳ５
５でＨＥＬＰキーが押されたと判断した場合には（１画
面モードにおいて、２画面モードへの切換のキー入力が
行われた場合には）、次のステップＳ５７で２画面モー
ドをＯＮした後、さらにステップＳ５８で２画面モード
の初期設定を行う。

【０１０７】まず、１画面表示モードに設定されている
グラフィックモードの設定を解除し、２画面表示モード
用に設定する。また、２画面表示モード用に表示枠を設
定すると共に、２画面表示フラグをＯＮにする。

【０１０８】また、次のステップＳ５９でヘッド角（Ｙ
軸の回りの回転角）が０より大きいか否かの判断を行
い、否の場合にはヘッド角を０にセットし（ステップＳ
６０）、次ぎのステップＳ６１の左画面ビューポート設
定の処理に移る。一方、０より大きいと判断した場合に
はそのヘッド角で、次ぎのステップＳ６１の左画面ビュ
ーポート設定の処理に移る。

【０１０９】左表示画面に垂直イメージ内視鏡形状（真
上から見た形状）を表示するため、画面中心から左に表
示用の領域を設定する。また、この設定した領域をクリ
アする。さらに検査領域表示枠を表示の場合には、検査
領域の枠を描画する（後述する変形例では検査領域表示
枠の表示及び非表示を選択できるようにしている）。そ
の後にステップＳ６２のスコープイメージ描画を行う。

【０１１０】ここでは、磁界検出から得られたソースコ
イル位置座標から、スコープ形状を作成し、そのイメー
ジ像を３次元的にＣＲＴに表示するまでを担う。得られ
るソースコイルの位置座標は、スコープに挿入されたソ
ースコイルの数の飛び飛びのデータである。そこで、こ
れらのデータを基に、挿入状態にあるスコープ形状を推
定しなければならない。さらに、このようにして得られ
たスコープ形状データを、３次元的な形状としてモデル
化した画像でＣＲＴ上に出力する。このモデル化したイ
メージ描画の基本的な処理内容を図９に示す。

【０１１１】Ｓ６２＿ａ：算出されたソースコイル間の
３次元補間 ステップＳ６２＿ａの算出ソースコイル間の３次元補間
の処理では、磁界強度検出に基づいて算出されたソース
コイル位置座標は離散的であるため、この算出データの
みをつないでも軌跡が角張ってしまい、連続的に位置が
変化するスコープ形状に対応しない。滑らかな全体のス
コープ形状を作成するために、ソースコイル位置座標デ
ータに対して３次元補間を実施する。

【０１１２】Ｓ６２＿ｂ：３次元モデルの構築 現実のスコープは太さを持っているため、いくら滑らか
なデータ点が得られているとしても、太さを持たない直
線等で結び合わせたのでは現実のスコープを描写したと
は言えない。そこで、ステップＳ６２＿ｂの３次元モデ
ルの構築の処理では捕間データ間の連結を円柱またはｎ
角柱モデル等で行い、太さの点においても実際のスコー
プ形状に対応して表示できるようにする。

【０１１３】Ｓ６２＿ｃ：アフィン変換 スコープ形状は、指定された視点位置から見た像として
出力する。そこで、ステップＳ６２＿ｃのアフィン変換
の処理では、ソースコイル位置導出の基準座標系として
の世界座標系で得られているスコープ形状モデルデータ
を、画面表示用の視点座標系に変換する。なお視点位置
は、ユーザが変更することが可能である。変更された内
容は、ここで参照される。

【０１１４】Ｓ６２＿ｄ：３Ｄ→２Ｄ投影 本来スコープ形状は３次元であるが、その像をＣＲＴ画
面上に出力するためには２次元に変換しなければならな
い。そこで、ステップＳ６２＿ｄの３次元像から２次元
像への投影変換を行う。このとき、パースペクティブな
どで、遠近を強調しても良い。

【０１１５】Ｓ６２＿ｅ：レンダリング これまでの処理によって得られたスコープ形状イメージ
をＣＲＴ上に描写する。描写を行うにあたり、ステップ
Ｓ６２＿ｅのレンダリングの処理では、ｎ角形の側面処
理、スコープのループの前後を表現するための陰線処理
を行う。遠近によるシェーディング処理での階調表示、
スコープの曲率等によりスコープモデル側面の輝度や彩
度の調整を行う等の処理を実施して、立体間をより強調
しても良い。

【０１１６】なお、上で述べたいくつかの項目は、必ず
しも実施することが必要ではない。もちろん、実施すれ
ばその改良項目が持つ効果を含めた形でＣＲＴ上に描像
が再現できる。また、図９に示す順序で行うことが必要
というものでなく、挿入部形状を表示するモデルに応じ
てその順序を変更することにより、より短時間で同等の
処理を行うことができる場合がある。

【０１１７】これらの処理を通じて、数個のソースコイ
ルの位置座標のみから、挿入状態にある３次元スコープ
形状をＣＲＴ上に再現することが出来る。また、この実
施例では、スコープの表示として以下のようにｎ角形柱
モデルと、ｎ角形連結モデルとを選択できるようにして
いる。

【０１１８】ステップＳ６２で左画面のスコープイメー
ジ描画の処理を行った後、図８のステップＳ６３で右画
面ビューポート設定を行い、右画面のモデル描画の処理
を行う（ステップＳ６４）。

【０１１９】この右画面のスコープイメージ描画の処理
では左画面の描画の処理に用いたヘッド角に９０度をプ
ラスした角度で描画を行う。従って、左画面の視点方向
と９０度異なる視点方向からのスコープ形状をモデル化
して描画する処理を行う。ステップＳ６０でヘッド角が
０に設定された場合（左画面が真上から見た場合の描
画）には、右画面は真横から見た場合の描画とまる。

【０１２０】その後、描画処理された画像データを用い
て表示画面ビデオページの設定（ステップＳ４５）が行
われた後、ＣＲＴに出力され、スコープイメージ表示が
行われる（ステップＳ４６）。この場合には２画面モー
ドでのスコープイメージ表示であり、ＣＲＴには図１２
のように直交する視点方向からの２つのスコープ形状が
同時に表示されることになる。

【０１２１】一方、ステップＳ５５の判断において、Ｈ
ＥＬＰ＿ｋｅｙが押されていない場合（１画面モードの
場合）には、ステップＳ６５の通常モードスコープイメ
ージ描画の処理、つまり１画面モードでのスコープイメ
ージ描画の処理を行う。この処理はステップＳ６２或い
はステップＳ６４と同様である。この処理の後、ステッ
プＳ４５の表示画面ビデオページ設定の処理を経てＣＲ
Ｔに画像データを出力し、図１１に示すように１画面モ
ードでスコープをモデル化したイメージの表示を行う。

【０１２２】また、ステップＳ５６の判断において、Ｈ
ＥＬＰ＿ｋｅｙがＯＮされないと判断した場合（２画面
モードの場合）には、ステップＳ５９の処理に移る。ま
た、このステップＳ５６の判断において、ＨＥＬＰ＿ｋ
ｅｙがＯＮされた場合（２画面モードにおいて１画面モ
ードの切換のコマンドが入力された場合）には、ステッ
プＳ６６で２画面モードをＯＦＦにし、さらに通常スコ
ープイメージ画面設定を行った（ステップＳ６７）後、
ステップＳ６５の処理に移り、１画面モードでスコープ
形状の表示を行う。

【０１２３】この図８のフローではユーザにより選択さ
れたキー入力に応じて、スコープ形状をＣＲＴに２画面
モードで表示したり、１画面モードで表示する。特に、
２画面モードでは互いに垂直な視点方向からのスコープ
形状を、図１２に示すように同時に並べて表示するの
で、一方の視点方向からの画像における奥行き量も直交
する視点方向からの画像から正確に把握することができ
る。

【０１２４】上述のように、２画面表示の場合には通常
は左側に視点方向が垂直方向の画像、右側に水平方向の
画像を表示する。視点方向等が変更された場合には、変
更に応じて異なる方向からの画像になる。

【０１２５】次にスコープ形状をモデル化して３次元的
に表示するための３次元モデル構築のモデルについて説
明する。ｎ角形モデルが選択された場合には、例えば図
１１に示すように挿入部の横断面を正ｎ角形にモデル化
してｎ角形柱として表示する（図１１ではｎ＝５として
いる）。このｎの数を大きくすると殆ど円となり、その
場合には挿入部形状は円柱として表示されることにな
る。

【０１２６】このモデルでの表示の具体的処理内容のフ
ローは図１０となる。図１０（ａ）で、ステップＳ６２
＿１の補間＆３次元モデルの構築の処理は、図１０
（ｂ）に示す処理を行う。

【０１２７】ここでは、まずステップＳ６２＿１の３次
元のＢスプライン補間を実施している。この補間は、内
挿点を必ず通るタイプの補間ではなく、その内挿点の近
傍を通りながら滑らかな曲線を作成するものであり、内
挿点を必ず通過する自然スプラインに比ベ、その計算処
理が平易である。もちろん、自然スプラインを用いて
も、他の補間法を用いても、近似函数による補間でも良
い。

【０１２８】計算処理が比較的平易なＢスプラインは、
３次元捕間を実施しても処理速度が早いという点で優れ
ている。次にステップＳ６２＿１２の３次元モデル構築
としてｎ角柱モデル構築を行う。

【０１２９】ここでは、ソースコイル位置座標の捕間デ
ータから、ｎ角柱モデル（以降、円柱も含んでいる、と
する）によって、立体的なスコープイメージを構築す
る。次に図１０（ｂ）のステップＳ６２＿１３のアフィ
ン変換を行う。このアフィン変換はコンピュータグラフ
ィックスで図形の座標変換を行う時に用いられる方法の
１つで、座標変換を扱う場合に一般的に行われる。平行
移動、回転、拡大、縮小等の単純な１次の座標変換は全
てアフィン変換に含まれる。なお、Ｘ軸の回りの回転角
はピッチ角、Ｙ軸の回りの回転角はヘッド角、Ｚ軸の回
りの回転角はバンク角と呼ばれる。

【０１３０】この処理では、ベッド４に固定された世界
座標系（図１３参照）で表されるスコープモデルデータ
を、ある視点位置から見たモデルデータに変換する。視
点位置は、任意の方向に設定できるようにしている。そ
のため、視点位置がどの方向に移動したかを追跡し、そ
の方向に追従する形でモデルデータを移動させること
は、きわめて難解な処理を必要とする。そこで、視点は
固定しているものと仮定し、本来動くことはないはずの
世界座標系を便宜的に回転させる。これにより視点を移
動させた像を得ることと同様の結果を与える。この方法
は、視点がどの方向に移動した場合でも、世界座標系を
便宜的に回すことで対応できるため、視点の移動に対す
るタイムラグをきわめて小さくできるという点で優れた
手段である。

【０１３１】次に図１０（ｂ）のステップＳ６２＿１４
の３次元−２次元投影（３Ｄ→２Ｄ投影）の処理を行
う。３次元像から２次元像への投影変換を行うこの３Ｄ
→２Ｄ投影の処理では、以下に示す投影法を行うこと
で、目的に応じて遠近法的等で表示が実現できる。

【０１３２】ａ）パースペクティブをつける場合、 ３次元形状は、視点に近いものほど大きく、遠いものほ
ど小さく見える。これは、３次元モデルデータを２次元
データに変換する処理で実現できる。

【０１３３】３次元座標を２次元平面に投影するため
に、仮想的にスクリーンを視点に対して垂直に、かつ３
次元画像（Ｓ６２＿１３までで得られた３Ｄ像）の反対
側に配置し、このような状態で視点から見た物体の投影
面を視点に近い側の投影像が、遠い側の投影像より大き
くなるように投影して遠近法的などで表示する。この方
法は、２次元投影描像に対し、３次元的な奥行きを容易
に付けることが出来ると共に、その強調の度合いを変化
させることも容易であるという点で優れている。勿論、
パースペクティブをつけないで表示しても良い。

【０１３４】次にステップＳ６２＿１５のレンダリング
の処理を行う。この実施例では図１０（ｂ）に示すよう
にペーストモデル表示ＰＭとワイヤフレームモデル表示
ＷＭとの処理から選択できる。

【０１３５】これらのモデルでの表示は図１３に示すベ
ッド４に固定された世界座標系を用い、処理内容に応じ
て他の座標系を採用する場合がある。

【０１３６】例えば、ソースコイル座標は世界座標系で
あり、ソースコイル座標に対し、回転処理を行って、
「視点」から見たソースコイル座標（つまり視野座標
系）を求めた後、離散的なソースコイル座標に対し、デ
ータ補間を行ってデータ補間済みの「視点」から見たソ
ースコイル座標を求める。

【０１３７】次に３次元モデル構築処理で、ワイヤフレ
ーム等によるスコープモデルを生成した後、２次元画面
に表示するために、３次元ー２次元変換（透視投影変
換）処理を行って、２次元データ、３次元データを生成
し、擬似の立体画像をレンダリング処理して表示する。

【０１３８】次に図１０（ｂ）のペーストモデル表示Ｐ
Ｍを説明する。このモデルはｎ角柱の各面を塗り潰すの
でペーストモデルと呼ぶ。スコープ形状イメージをＣＲ
Ｔ上に描写する際の、ｎ角形の側面処理、スコープがル
ープ状になった場合におけるそのループの前後を表現す
るために陰線或は隠れ面処理を施す。ｎ角柱で表示する
場合、ｎ個の側面を持つことになる。そのうち、実際に
見えるものは、視点方向側の側面のみであり、従って視
点方向側の側面のみ見えるように表示し、見えない側面
或は辺等を隠すように表示する処理、つまり陰線或は隠
れ面処理を行う。この場合には視点位置にどれだけ近い
かを表すパラメータ（ｚバッファと記す。）をソート
し、ｚバッファが小さい（つまり、視点から遠い）側面
より、上書きで書くことにより実現できる。

【０１３９】次にワイヤフレームモデル表示ＷＭの処理
について説明する。ｎ角柱モデルの辺を除いた部分をバ
ックグランドカラーで塗りつぶした場合と同じ結果とな
るが、これは、ｎ角柱モデルの面を張る（ペイント）た
めの処理時間短縮のため、選択使用できるようにしてい
る。

【０１４０】なお、このモデルでは、ｚバッファの小さ
い順に書くと、スコープモデル奥側のワイヤが見えてし
まう。そこで、それを取り除く陰線処理を適宜実施する
か、ｚバッファの大きい順に（ｎ／２）番目のモデルデ
ータまでワイヤフレームを描くことで、陰線処理したモ
デルが構築できる。

【０１４１】次には図１０（ａ）では基準面表示のステ
ップＳ６２＿２と、マーカ表示のステップＳ６２＿３を
行う。これらのステップＳ６２＿２、Ｓ６２＿３の処理
は付加的な処理である。基準面表示の処理は、ベット面
等の基準面を表示することで、スコープ形状の３次元表
示を視覚的に分かり易くする補助的な役目を担う。

【０１４２】ＣＲＴに表示される描像がスコープ形状の
イメージのみであると、そのイメージと体内の臓器との
位置関係は分からない。すると、視点位置を回転させて
しまうと、どの方向からスコープ形状を眺めているの
か、頭の方向がどの向きを向いているのか等に関する情
報は、テキスト表示される角度の数値情報だけである。
これは、感覚的な判断には不向きである。そこで、この
ような判断を感覚的に行えるような補助手段を設けた。

【０１４３】ここでは、図１０（ｃ）に示すようにして
実現される。まずステップＳ６２＿２１のアフィン変換
を行う。この処理では世界座標系の基準表示シンボルを
視点座標系に変換する。次にステップＳ６２＿２２の３
Ｄ→−２Ｄ投影を行う。視点座標系に移された基準表示
シンボルをＣＲＴ表示出来るように、２次元に投影する
変換処理を行う。

【０１４４】次にステップＳ６２＿２３の基準面となる
ベッド等のシンボル表示を行う。スコープイメージの３
次元描像を補助するようなシンボルを表示する。シンボ
ルの具体例として例えばベッド面表示等がり、以下で触
れる。

【０１４５】このようにすることにより、基準面位置や
基準面からのスコープ形状の離れ具合、患者の頭方向が
視覚的に判断でき、スコープ形状の位置等の判断基準を
提供したという点で優れている。次に、基準表示シンボ
ルの具体例として例えばベッド面表示について説明す
る。

【０１４６】世界座標系のＸ−Ｙ平面に平行で、Ｚ軸に
垂直な基準面を表示する。Ｚ座標はベット面（Ｚ＝０）
でも、その基準となり得るような位置であれば、どの位
置でも良い。この面は、視点座標と共に移動しない。つ
まり視点位置が、Ｘ軸方向Ｙ方向に回転すると、ベット
面は線で表示される。頭方向が分かるように、枕のよう
な長方形や、右肩、左肩或いは両方の方向にマーカを付
けても良い。これは、単純な一枚板で表されるため、ス
コープ描像の邪魔にならず、視点の回転も認識できると
いう点で優れている。なお、この他に基準マーカ表示と
か、ベッド表示にＺ方向のフレームを加えた直方体表示
などを行うようにしても良い。

【０１４７】次に図１０（ａ）のステップＳ６２＿３の
マーカ表示の処理を行う。

【０１４８】このマーカ表示の処理では、スコープに挿
入されているソースコイル１６ｉとは別に、単独のソー
スコイル位置を算出し、表示するまでを担う。スコープ
内に挿入された位置がどのような位置にあるのかを確認
する手段として、スコープ内のソースコイル１６ｉとは
別個に動きうるマーカ１個以上を表示する手段を設け
た。

【０１４９】実際の装置上では、位置算出手段はスコー
プに挿入されているソースコイル１６ｉに用いるものと
全く同じであり、表示手段もこれまで同様で、図１０
（ｄ）に示すようにステップＳ６２＿３１のアフィン変
換→ステップＳ６２＿３２の３Ｄ→２Ｄ投影→ステップ
Ｓ６２＿３３のマーカ表示という処理になる。従って、
ここでは、マーカ形状出力の具体例としてｎ角形（円も
含む）による表示を説明する。マーカの表示をこのよう
な形で表示すると、色が多数使えず、スコープ形状と同
色を使わざるを得ない装置構成の場合、スコープ形状と
重なりあっても区別することが出来る。

【０１５０】このマーカ表示は、視点の回転に応じて形
が変化させることで、どの方向から見ているかを認識で
きる。また、視点に対して常に正面となるように対応付
けしていても良い。このときは、マーカからは視点方向
が認識できないが、常に一定の大きさのマーカが出力さ
れるという点で、優れている。

【０１５１】これは、また、マーカが球形であるとした
場合と同様な表現となる。尚、もしマーカが球形である
場合は、グラデーションや、彩度輝度等の情報を与える
ことによって、視点の方向や奥行きを表示することも可
能である。

【０１５２】このような手段を用い、体外でマーカを移
動させることで、挿入状態のスコープ形状の位置をマー
カと関連させて確認する等が可能になり、スコープ挿入
位置を実際の患者の位置と関連付けて知る捕助手段を提
供できる。

【０１５３】以上述べたように第１実施例によれば、互
いに９０°異なる視点方向から見た場合のスコープ形状
をモデル化して立体的に２画面で同時に表示する手段を
設けているので、術者等は一方の視点方向からみた場合
のスコープ形状の画像における奥行き形状が正確に分か
りにくい場合でも、（同時に表示されている）直交する
視点方向からのスコープ形状の画像から視覚的に正確に
把握できる。

【０１５４】従って、例えば患者内に挿入された挿入部
の先端側を目的とする部位に導入する操作を行っている
場合には、挿入部の立体的な形状を正確に把握できるこ
とから、目的とする部位へ導入する作業或いは操作を容
易かつ円滑に行うことが可能となり、内視鏡を用いた内
視鏡検査に対する操作性を向上できる。

【０１５５】また、マーカ等の表示手段も設けてあるの
で、スコープ形状の画像上におけるマーカの表示位置か
らスコープ形状の方向性を含めた立体形状の把握がより
容易になる。

【０１５６】また、この第１実施例の第１の変形例のよ
うに検査範囲基準枠の表示ＯＮ／ＯＦＦを行う機能を設
けても良い。この第１の変形例の構成は第１実施例と殆
ど同じで、つまり図２或いは図３の構成において、シス
テム制御部３４は操作部３５からの指示（選択）に応じ
て検査範囲基準枠の表示をＯＮ或いはＯＦＦにする処理
を担う。特に２画面表示においては、２方向からの情報
が表示されるので、初期状態ではどちらの方向から内視
鏡を描画しているかは明白である。

【０１５７】そのため、どちらの方向から見ているかを
識別し易くする検査範囲表示枠の表示そのものが煩雑に
感じられる場合も想定される。そこで、この検査範囲表
示枠を表示しなくするようにも設定できるようにしてい
る。この処理のフローを図１４に示す。

【０１５８】ステップＳ５３までは図８と同じである。
このステップＳ５３で終了が選択されない場合には次に
ステップＳ７１で、検査範囲基準枠表示フラグＯＮ／Ｏ
ＦＦの判断を行う。この判断は検査範囲基準枠表示の切
換のホットキーに設定された例えばＨＯＭＥ＿ＣＬＲキ
ーが押されたか否かにより検査範囲基準枠表示の切換を
行う。

【０１５９】このＨＯＭＥ＿ＣＬＲキーが押されていな
い場合には検査範囲基準枠表示フラグはＯＦＦであり、
さらに次のステップＳ７２でＨＯＭＥ＿ＣＬＲキーが押
されたか否か（図１４ではＨＯＭＥ＿ＣＬＲ ＯＮ？と
略記）を判断する。この判断のステップＳ７２はフラグ
をＯＦＦからＯＮに切り換えられるようにするためのの
もである。この判断でフラグがＯＦＦの場合には、図８
に示すステップＳ４２と同様のステップＳ４２′（この
ステップＳ４２′はより正確には図８のステップＳ４２
全体におけるステップＳ５４〜Ｓ６７に相当する）でス
コープモデル描画の処理を行う。この場合には検査範囲
基準枠を表示しないモードで図１５（ａ）のようにスコ
ープイメージの表示を行う。図１５（ａ）は１画面モー
ドの場合で示している。

【０１６０】上記ステップＳ７１で検査範囲基準枠表示
フラグがＯＮされた場合にはさらにステップＳ７３でＨ
ＯＭＥ＿ＣＬＲキーが押されたか否かの判断を行う。こ
のＨＯＭＥ＿ＣＬＲキーが押されない場合にはステップ
Ｓ７４で、検査範囲内キューブ描画の処理を行った後、
ステップＳ４２′のスコープモデル描画の処理を行う。
この場合には図１５（ｂ）に示すように検査範囲基準枠
となるキューブと共に、スコープイメージの表示を行
う。図１５（ｂ）も１画面モードの場合で示している。

【０１６１】ステップＳ７３の判断でＨＯＭＥ＿ＣＬＲ
キーが押された場合にはステップＳ７５でフラグをＯＦ
Ｆにセットし、ステップＳ４２′のスコープモデル描画
の処理を行う。

【０１６２】また、ステップＳ７２でＨＯＭＥ＿ＣＬＲ
キーが押された場合にもステップＳ７６で検査範囲基準
枠表示フラグをＯＮしてステップＳ７４の検査範囲内キ
ューブ描画の処理を経てステップＳ４２′のスコープモ
デル描画の処理に移ることになる。

【０１６３】この第１実施例の第１の変形例によれば、
ユーザの選択に応じて検査範囲基準枠を表示してスコー
プ形状を表示したり、検査範囲基準枠を表示しないでス
コープ形状を表示することが自由にでき、ユーザの選択
範囲を広げることができ、ユーザに対する使い勝手を向
上できる。その他は第１実施例と同様の効果を有する。

【０１６４】次に第１実施例の第２の変形例を説明す
る。この変形例は内視鏡形状ユーザ設定ビュー状態記憶
と、ユーザ設定ビュー状態にセットする処理の機能を備
えたものであり、具体的には内視鏡形状ユーザ設定ビュ
ー状態記憶のＯＮ／ＯＦＦを行うホットキーとしてのＴ
ＡＢ＿ｋｅｙの入力により、内視鏡形状ユーザ設定ビュ
ー状態記憶を行い、また記憶したビュー状態に内視鏡形
状を変換するホットキーとしての／＿ｋｅｙの入力によ
り、そのビュー状態に内視鏡形状を変換する処理を行
う。この第２の変形例のハードウウェアの構成は第１実
施例と同様であり、その処理内容が一部異なる。

【０１６５】この第２の変形例の処理内容のフローを図
１６に示す。ステップＳ５３までは図１４と同じであ
る。このステップＳ５３の次に、ステップＳ１５でさら
にｋｅｙ入力ありか否かの判断を行う。つまり、ステッ
プＳ５３の後でキーボード入力を行うことができるの
で、そのキー入力ありか否かの判断を行う。

【０１６６】キー入力がない場合にはステップＳ１６の
内視鏡形状表示ルーチンに戻り、次にステップＳ１７の
スコープモデル表示の処理によりＣＲＴにスコープモデ
ルを表示する処理を行い、ステップＳ５３に戻る。な
お、ステップＳ１６の内視鏡形状表示ルーチン及びステ
ップＳ１７のスコープモデル表示の処理は図１４のステ
ップＳ４２′、Ｓ４５，Ｓ４６と同じ処理を簡略的に示
している。

【０１６７】一方、ステップＳ１５でキー入力あり、と
判断した場合には、ステップＳ１８ａ，Ｓ１８ｂでそれ
ぞれＴＡＢ＿ｋｅｙ或いは／＿ｋｅｙであるかの判断を
行う。

【０１６８】ステップＳ１８ａ，Ｓ１８ｂのＴＡＢ＿ｋ
ｅｙ或いは／＿ｋｅｙでないと判断した場合にはステッ
プＳ１６の処理に移る。

【０１６９】また、ＴＡＢ＿ｋｅｙであると判断した場
合には次のステップＳ１９ａで現ユーザ設定ビュー記憶
の処理により、ＴＡＢ＿ｋｅｙが押された時のそのユー
ザが設定して使用している現内視鏡形状表示のビューパ
ラメータの状態をファイル等に書き込み、記憶（或いは
記録）し、その後ステップＳ１６の処理に移る。

【０１７０】一方、／＿ｋｅｙであると判断した場合に
は次のステップＳ１９ｂで記憶ユーザ設定ビューパラメ
ータセットの処理により、ＴＡＢ＿ｋｅｙの操作で記憶
された内視鏡形状表示の際の視点設定のビューパラメー
タをファイル等から読み出し、内視鏡形状表示の際の各
パラメータにセットし、その後ステップＳ１６の内視鏡
形状表示ルーチンの処理に移る。この場合、ファイルか
ら読み出した各パラメータにより、内視鏡形状の表示を
行う。

【０１７１】この第２の変形例によれば、ユーザは内視
鏡形状を表示する際に自分の好み等に適したビュー状態
がある場合には、そのビュー状態を記憶するホットキー
としてのＴＡＢ＿ｋｅｙを押せば、そのビューパラメー
タを記憶することができ、表示を望む場合にそのビュー
パラメータに設定するホットキーとしての／＿ｋｅｙを
押せば、そのビューパラメータに設定でき、その後の内
視鏡形状表示ルーチンの処理によりそのパラメータで内
視鏡形状を表示できる。

【０１７２】従って、この第２の変形例によれば、内視
鏡形状を表示させる毎にその表示の各パラメータの設定
を行う煩わしい作業を行うことなく、使用するユーザの
好み等に適したビューパラメータで内視鏡形状を表示で
き、内視鏡形状表示に対する使い勝手の良い環境を提供
できる。

【０１７３】次に第１実施例の第３の変形例を説明す
る。この変形例はホットキーの入力により、内視鏡形状
を水平方向に±９０゜回転して表示できるようにしたも
のであり、具体的にはＲＯＬＬＵＰのキー入力を行った
場合には内視鏡形状を水平方向に＋９０゜回転して表示
し、ＲＯＬＬＤＯＷＮのキー入力を行った場合には内視
鏡形状を水平方向にー９０゜回転して表示する。

【０１７４】この第３の変形例のハードウウェアの構成
は第１実施例と同様であり、その処理内容が一部異な
る。この第３の変形例の処理内容のフローを図１７に示
す。ステップＳ１５，Ｓ１６，Ｓ１７は図１６と同様で
ある。ステップＳ１５でキー入力ありと判断した場合に
はＲＯＬＬＵＰのキー入力かＲＯＬＬＤＯＷＮのキー入
力かを判断し、ＲＯＬＬＵＰのキー入力の場合にはステ
ップＳ２０ａで内視鏡形状表示の水平方向の回転パラメ
ータとしてのヘッド角を＋９０゜にセット（つまりＹ軸
の回りで正の方向に９０゜回転した値にセット）し、Ｒ
ＯＬＬＤＯＷＮのキー入力の場合にはステップＳ２０ｂ
でヘッド角をー９０゜にセット（つまり負の方向に９０
゜回転した値にセット）した後、ステップＳ１６の内視
鏡形状表示ルーチンに移る。

【０１７５】形状表示用の他のパラメータはそのまま
（変えないで）使用する。この第３の変形例によれば、
１画面モードの場合でも、ＲＯＬＬＵＰ或いはＲＯＬＬ
ＤＯＷＮのキー入力を行うことにより、このキー入力を
行う前の形状表示における視点方向に垂直な方向からの
内視鏡形状の表示が可能となり、形状把握をより容易に
する等のメリットがある。

【０１７６】つまり、２画面モードでは設定された視点
方向からの画像と、これに直交する視点方向からの画像
も同時に表示しているが、１画面モードにおいても上記
ホットキーを押すことにより、その視点方向に直交する
視点方向からの画像に切り替えて表示できる。２画面モ
ードでは通常、画面右側のユーザインタフェース領域を
グラフィックス出力領域として使用し、互いに直交する
２画面を左右に並べて表示するので、画像の設定状態を
数値的に把握できなくなるが、１画面モードでホットキ
ーの入力操作により直交する視点方向からの表示に切り
替える場合には、設定状態が数値で右側に常時表示され
る状態であるので数値的な把握も行うことができる。ま
た、画像を写真撮影とか静止画で記録する等行う場合、
その設定状態の情報が同時に記録できるので、どうよう
な状態で記録された画像であるかが容易に把握できて便
利である。

【０１７７】この第３の変形例ではホットキーによりヘ
ッド角を＋９０゜或いはー９０゜回転した状態の画像を
表示できるようにしているが、Ｘ軸の回転角であるピッ
チ角、或いはＺ軸の回転角であるバンク角に対しても同
様に＋９０゜或いはー９０゜回転した状態の画像を表示
できるようにしても良い。例えばピッチ角を変更して表
示するホットキーを使用できるようにした場合には、２
画面モードで表示される２つの直交する視点方向にさら
に直交する視点方向からの画像を表示できるので、より
形状把握がし易くなる。なお、２画面モードにおける一
方或いは２つの画像に対してもピッチ角を変えて表示す
ることができるようにしても良い。

【０１７８】次に本発明の第２実施例を説明する。この
第２実施例はマーカの使用形態を選択設定できるように
した手段或いは機能を有するものであり、この手段或い
は機能を以下に説明する。

【０１７９】この実施例の構成は第１実施例と殆ど同じ
である。つまり、図２或いは図３と同様な構成であり、
この実施例ではさらにシステム制御部３４は操作部３５
（より具体的にはキーボード３５ａ）からの指示（選
択）により接続されたマーカの使用形態を選択設定し、
かつその選択に応じてマーカをモニタ２３に表示させる
処理を行う。この場合の処理の内容を図１８のフローに
示す。

【０１８０】ステップＳ５３までは図８と同じである。
ステップＳ５３で終了が選択されない場合には、ステッ
プＳ８０のマーカモードの変更等を行うことのできるプ
リセット画面のキー入力に対応するファンクションキー
としてのｆ・９＿ｋｅｙが押されたか否かの判断を行
う。

【０１８１】このｆ・９＿ｋｅｙが押された場合には、
ステップＳ８１のマーカモードの設定を行う。プリセッ
ト画面では日付け、時間の変更とマーカモードの変更が
可能であり、変更の項目を矢印キーで選択し、マーカモ
ードの変更の位置にカーソル等を設定し、リターンキー
を押してマーカモードの設定にする。マーカモードの設
定にすると、ステップＳ８２のマーカモードの判断（選
択）処理に移る。

【０１８２】このマーカモードの選択処理においては、
例えばマーカモード番号により、識別に用いるマーカの
種類及び表示形態（ベースモデル）を選択する。例え
ば、マーカモード番号が０か否かで判断し０ならば、マ
ーカを表示しないモードとする。０以外の場合には、ス
テップＳ８３の表示モード設定処理でマーカモード番号
に応じた表示モードに設定する。つまり、ステップＳ８
３ａに示すようにマーカモード番号が１ならば、ハンド
マーカ１個表示モードとし、マーカを円形で表示するモ
ードとする。

【０１８３】ステップＳ８３ｂに示すようにマーカモー
ド番号が２ならば、ボディマーカ１個表示モードとし、
マーカを四角で表示するモードとする。

【０１８４】ステップＳ８３ｃに示すようにマーカモー
ド番号が３ならば、ハンドマーカ２個表示モードとし、
マーカを四角と円形で表示するモードとする。

【０１８５】ステップＳ８３ｄに示すようにマーカモー
ド番号が４ならば、ボディマーカ１個＋ハンドマーカ１
個表示モードとし、ボディマーカを四角で表示するモー
ドとし、ハンドマーカを円形で表示するモードとする。

【０１８６】ここで、ボディマーカとはマーカを描画の
基準位置とする事を示す。例えば、肛門の位置にマーカ
コイルが設置されたとしてこの位置から体内側の内視鏡
形状を描画する。この場合にはマーカコイルが設置され
たＹ座標の値より大きなＹ座標の内視鏡形状を描画する
（図１３に示したように頭部側をＹ座標の正の方向に設
定している）。

【０１８７】或いはプローブ側のソースコイルの内、マ
ーカコイルより検出領域の内側にあるソースコイルを、
マーカコイルの位置を描画範囲の境界位置として、この
マーカコイルの描画と共に描画する。この場合、このマ
ーカコイルよりも検出領域の外側の範囲となるプローブ
内のソースコイルは描画しない。

【０１８８】また、検出領域を設定した場合には、検出
領域よりも外側にマーカコイルが設定された場合には、
検出領域内のプローブ内のソースコイルのみで描画す
る。一方、ハンドマーカモードとは単に検出したマーカ
コイルの位置を表示する描画モードである。

【０１８９】次のステップＳ８４でボディマーカ表示モ
ードか否かの判断をする。このモードでないと判断した
場合には、ハンドマーカ表示モードとなるので、次のス
テップＳ８５でハンドマーカ描画の処理を行う。この処
理は以下のａ〜ｅを行う（ステップＳ９０のマーカ描画
の処理にも適用できるような記載で示す）。

【０１９０】ａ．検出されたマーカデータを設定されて
いる視点に合わせて変換する。 ｂ．２画面モードならば、さらに９０°回転させる変換
処理を追加する。 ｃ．検出マーカデータとベースモデルデータにより空間
上のマーカデータを構築する。 ｄ．マーカデータを透視投影変換により２次元座標に変
換する。 ｅ．変換されたデータを元にマーカデータを実際のモニ
タの表示座標に変換し、各マーカデータを表示する。

【０１９１】このステップＳ８５でハンドマーカ描画の
処理を行ったら、次のステップＳ８６でスコープモデル
描画の処理を行い、ＣＲＴにハンドマーカの位置を表示
すると共に、スコープのモデル化した画像を表示する。
なお、上記ステップＳ８２の判断でマーカモードの番号
が０の場合にはステップＳ８６に移り、マーカ描画を行
うことなく、スコープをモデル化した画像で表示する。

【０１９２】一方、ステップＳ８４でボディマーカ表示
モードと判断した場合には次のステップＳ８７で、Ｙ座
標での比較、つまりボディマーカ座標値＜スコープ座標
値の比較を行う。この比較によりボディマーカより検出
領域内側となる条件を満たすソースコイルを抽出する。
そして、この条件を満たすスコープデータ数≧３か否か
（つまりこの条件を満たすソースコイル数≧３か否か）
の判断を次のステップＳ８８で判断する。

【０１９３】この判断が満たされる場合には次のステッ
プＳ８９でスコープモデル描画を行い、さらに次のステ
ップＳ９０でマーカ描画を行う。このマーカ描画の処理
も上記ａ〜ｅを行う。

【０１９４】一方、ステップＳ８９の判断でスコープデ
ータ数≧３の条件を満たさない場合にはスコープモデル
描画を行うことなく、ステップＳ９０でマーカ描画のみ
行う。こればスコープデータ数が少ないと、精度の高い
形状推定などが行えないため、スコープモデル描画を行
わないようにしている。

【０１９５】なおステップＳ８６及びＳ８９のスコープ
モデル描画の処理は図１４におけるステップＳ４２′で
マーカ描画の処理を除いたもの（この第２実施例ではマ
ーカ描画の処理をスコープモデル描画の処理とは別で記
載しているため）と同様の処理を行う。

【０１９６】第１実施例で例えば図１１に示すように２
つのハンドマーカを表示しているのに対し、この第２実
施例により一方をボディマーカに設定してこのボディマ
ーカを四角で表示するものとした場合のスコープ形状の
画像１００は例えば図４１のようになり、四角で示すボ
ディマーカｍのＹ座標位置より大きいＹ座標位置（図４
１で上の方）のスコープ形状部分が表示されることにな
る。なお、画像１００におけるスコープ先端部の表示に
ついては後述。

【０１９７】この第２実施例によれば、所望のマーカモ
ードでマーカを表示する表示手段も設けてあるので、ス
コープ形状の画像上におけるマーカの基準表示位置から
スコープ形状の方向性を含めた立体形状の把握がより容
易になる。その他は第１実施例と同様の効果を有する。

【０１９８】次に第２実施例の変形例を説明する。この
変形例は第２実施例の機能の他にさらに肛門等の基準マ
ーカポジションを記憶するマーカポジション記憶モード
を設けたものであり、その記憶モードにおいて、ホット
キーの入力操作によりその時のマーカポジションを記憶
し、内視鏡形状表示の際にその記憶したマーカポジショ
ンに（例えばハンドマーカなどとは異なり、識別し易い
マークで）マーカ表示を行うようにしたものである。

【０１９９】具体的にはマーカモード番号が５及び６の
場合にその機能を付加している。マーカモード番号が５
は、マーカコイルが１個接続されている場合に選択可能
であり、マーカモード番号が６は、マーカコイルを２個
使用している場合に選択可能である。この変形例の構成
は第２実施例と同じであり、さらに機能を付加した処理
を行うようにしたものである。この変形例における処理
内容のフローを図１９に示す。

【０２００】図１９に示す処理は図１８におけるステッ
プＳ８３の表示モード設定処理が、図２０に示すステッ
プＳ８３′のような内容に変えられ、且つ図１８におけ
るステップＳ８８とＳ９０との間にポジション記憶モー
ドか否かの判断処理のステップＳ１１１と、この判断結
果がＯＮの場合に行われる記憶されたマーカポジション
に（ボディマーカ的な基準マーカとして使用されるよう
な）肛門マーカ表示を行うステップＳ１１２とを介装し
た処理を行うようにしている。

【０２０１】つまり、ステップＳ８２までは図１８と同
じであり、このステップＳ８２のマーカモードの選択処
理においてマーカモード番号が０以外の場合には、図２
０に示すステップＳ８３′の表示モード設定処理を行
う。この処理ではマーカモード番号が１〜４の場合には
図１８と同様にそれぞれステップＳ８３ａ〜Ｓ８３ｄの
表示モードに設定する。さらにマーカモード番号が５或
いは６の場合にはマーカが１個或いは２個のポジション
記憶モードとなり、それぞれステップＳ８３ｅに示すポ
ジション記憶モード（マーカ１個）或いはＳ８３ｆに示
すポジション記憶モード（マーカ２個）の表示モードに
セットする。

【０２０２】このようにしてマーカモード番号１〜６に
より対応する表示モードの設定の処理を行った後、ステ
ップＳ８３ｇに示すポジション記憶モードのＯＮ及び更
新を行うホットキーとしてのＩＮＳ＿ｋｅｙがＯＮされ
たか否かの判断を行う処理が行われる。

【０２０３】マーカモード番号が５又は６が選択されて
いる場合で、且つＩＮＳ＿ｋｅｙが押された場合には、
ステップＳ８３ｈに示すように、現マーカポジション記
憶の処理を行い、ＩＮＳ＿ｋｅｙが押された時のマーカ
コイル位置（座標値）をメモリの別のエリア等に記憶す
る。その後、ステップＳ８３ｉに示すように、マーカモ
ードセットの処理によりマーカモードとして番号１にセ
ットする処理（２つのマーカの場合には３にセットする
処理）を行い、ハンドマーカとして使用できる状態にし
た後、次のステップＳ８４に移る。

【０２０４】つまり、マーカモード番号が５又は６が選
択された場合には、ポジション記憶モードのＯＮを行う
ホットキーが押された時、その時のマーカポジションの
記憶を行い、この記憶動作以降は１つ或いは２つのハン
ドマーカとして使用できるようにしている（マーカモー
ド番号が５又は６が選択された場合に、ホットキーが押
される時以外はハンドマーカとして使用できるようにし
ても良い、つまりホットキーが押される時以前、及び以
後はハンドマーカとして使用できるようにしても良
い）。

【０２０５】ステップＳ８４ではボディマーカ表示モー
ドか否かの判断が行われ、選択された番号が１〜４の場
合には図１８と同様であるが、番号が５或いは６の場合
には記憶されたマーカポジションに対してボディマーカ
と同様な処理が行われる（なお、番号が５或いは６の選
択に使用されたマーカは、上述のステップＳ８３ｉのマ
ーカモードセットで説明したように、ハンドマーカとし
て処理される）。

【０２０６】つまり、選択された番号が１、３の場合
（この場合は番号５、６の選択に使用され、マーカモー
ドセットでハンドマーカにされたものも含む）にはステ
ップＳ８５の処理に移り、選択された番号が２、４、
５、６の場合にはステップＳ８７の処理に移る。

【０２０７】ステップＳ８７では、番号が２、４の場合
には図１８と同様であり、番号が５、６の場合にも記憶
されたマーカポジションに対して番号が２、４のボディ
マーカと見なした場合と同様にＹ座標比較の処理が行わ
れる。そして、次のステップＳ８８でスコープデータ数
が３以上か否かの判断を行い、３以上の場合にはステッ
プＳ８９でスコープ描画の処理を行い、３未満の場合に
はスコープ描画の処理を行わないで、次のステップＳ１
１１に移る。

【０２０８】このステップＳ１１１のポジション記憶モ
ードか否かの判断により、ポジション記憶モードである
と判断した場合には、ホットキーの入力操作により（基
準座標位置として）記憶したマーカポジションの位置に
ステップＳ１１２に示す基準マーカとしての肛門マーカ
を表示し（番号が６の場合には肛門マーカの他にもう１
つの記憶したマーカポジションの位置にその基準座標位
置を表す（識別し易い）マークでマーカ表示を行う）、
次のステップＳ９０に移る。

【０２０９】このステップＳ９０のマーカ描画の処理で
はボディマーカを描画し、番号が５、６が選択されてい
る場合にはスルーして次のステップＳ４５に移る。

【０２１０】なお、システム起動後に番号が５、６の記
憶モードで動作している間は、別の画面に切り替えら、
メイン表示に再び戻ってもホットキーにより記憶された
基準座標位置は保持される。つまり、その記憶された基
準座標位置は有効である。

【０２１１】そして、次にホットキーが押されると、そ
れまで記憶されていたマーカポジションの記憶内容が更
新され、新しいマーカポジションが記憶される。つまり
次にホットキーで再設定されるまで、変化しない。

【０２１２】この変形例によれば、ポジション記憶モー
ドを選択して、肛門等の基準位置として望む位置でホッ
トキーを押せば、その基準位置が記憶され、その基準位
置に常時マーカを表示でき、その後はその基準位置の記
憶設定に使用したマーカをハンドマーカとして他の位置
の表示等に使用できる。

【０２１３】このため、１つのマーカでボディマーカと
しての機能とハンドマーカの機能を兼用したような機能
を持たせることが可能になり、基準位置等の表示に有効
に利用できる。また、ボディマーカとして使用する場合
のように基準位置にマーカを固定することを行わないで
も、単に基準位置にマーカを設定した状態でホットキー
を押せば、その基準位置が移動することなく表示できる
メリットもある。

【０２１４】なお、マーカポジション記憶モードとして
１つのマーカで複数の基準位置を記憶できるようにして
も良い。この場合、記憶する基準位置の数を選択設定で
きるようにしても良い。また、記憶されて表示される基
準位置に対して、その表示解除を任意に行えるようにし
ても良い。この場合、表示されている基準位置にマーカ
を設定してホットキーの入力操作により、記憶された基
準位置と新しい基準位置との比較により一致していると
判断した場合には、その内容を消去して表示されないよ
うにしても良い。

【０２１５】なお、上記説明ではマーカの数が２までの
場合で説明したが、勿論これに限定されるものでなく、
マーカの数が３以上でも基本的な処理は同じで、殆ど同
じような処理数が増えるのみで同様に対応できる。つま
り、マーカを使用する使用個数を設定できるし、その内
訳（ハンドマーカとして使用する個数、ボディマーカと
して使用する個数）も設定できる。

【０２１６】また、設定使用できるマーカの数は、実際
に接続されているマーカコイルの数に関係なくできるよ
うにしても良いが、コイルを順次走査して電圧を印加
し、実際に電流が流れるか否かにより、接続されている
マーカコイルを自動的に検知し、それに応じて設定でき
るマーカのモードを限定するようにもできる。

【０２１７】次に本発明の第３実施例を説明する。この
実施例はフリーズして形状表示する機能を有するもので
ある。患者は常に微妙に動いている場合が殆どであり、
この場合には検出される内視鏡画像も微妙に動くことに
なり、形状把握しにくくなる場合がある。そこで、この
実施例では連続的に表示された形状画像をフリーズする
ことで、内視鏡形状を理解し易くするようにしている。

【０２１８】図２１はこの実施例におけるフリーズして
形状表示する動作の処理のフローを示す。ステップＳ５
３までは図８と同じである。ｆ・１０＿ｋｅｙが押され
ていないと、次のステップＳ９１でフリーズモードＯＮ
／ＯＦＦの判断を行う。また、図１４のステップＳ７１
或いは図１８のステップＳ８０の処理に移ることもでき
る。

【０２１９】上記フリーズモードＯＮ／ＯＦＦの判断は
フリーズフラグにより判断する。このフリーズフラグは
ＯＦＦの状態で、例えばファンクションキーの１つとな
るｖｆ・２＿ｋｅｙが押されると、フリーズモードＯＮ
となり、フリーズフラグがＯＮにされる。さらにｖｆ・
２＿ｋｅｙが押されると、フリーズモードは解除され、
フリーズフラグがＯＦＦにされる。

【０２２０】上記ステップＳ９１でフリーズモードＯＦ
Ｆと判断した場合、つまり動画モードの場合にはステッ
プＳ９２でスコープ内に取り付けたソースコイル１２点
データ取得の処理を行う。スコープ内に取り付けた全て
のソースコイルに対するデータ取得の処理を行った後、
次のステップＳ９３でｖｆ・２＿ｋｅｙが押されたか否
かの判断を行う。

【０２２１】このｖｆ・２＿ｋｅｙが押されていない
と、さらに次のステップＳ９４でスコープイメージの回
転・ズームの指示キーとしてのＣＴＲＬ＋矢印ｋｅｙ、
又はＣＴＲＬ＋＋（又はー）ｋｅｙが押されたか否かの
判断を行う。これらのキーが押されていると、その押さ
れたキーに対応して、入力パラメータが変化され（ステ
ップＳ９５）、回転或いはズームされる。そして、ステ
ップＳ１０１のスコープモデル表示の処理に移り、ＣＲ
Ｔにはスコープ形状が表示される。このスコープモデル
表示の処理は例えば図１４のステップＳ４２′以降の処
理を簡略的に表す。

【０２２２】上記ステップＳ９３において、ｖｆ・２＿
ｋｅｙが押された場合にはフリーズモードＯＮにセット
する処理を行う（ステップＳ９６）。フリーズフラグを
ＯＮしフリーズモードにする。このフリーズモードにセ
ットされた場合には、スコープ形状表示のために新たに
１２点のデータの取り込みを行わないで、フリーズ時以
前に取得した形状表示のためのデータを用いてＣＲＴに
スコープ形状表示を行う。

【０２２３】一方、ステップＳ９１でフリーズモードＯ
Ｎと判断した場合には、さらに次のステップＳ９７でｖ
ｆ・２＿ｋｅｙが押されたか否かの判断を行う。このｖ
ｆ・２＿ｋｅｙが押されていない場合には、次のステッ
プＳ９８でスコープイメージの回転・ズームの指示キー
としてのＣＴＲＬ＋矢印ｋｅｙ、又はＣＴＲＬ＋プラス
（又はマイナス）ｋｅｙが押されたか否かの判断を行
う。

【０２２４】押された場合にはその押されたキーに対応
して、入力パラメータが変化され（ステップＳ９９）、
回転或いはズームされる。そして、ＣＲＴにはスコープ
のモデルが表示される。ステップＳ９８でキーが押され
ていない場合には回転或いはズームされることなく、Ｃ
ＲＴでスコープモデルが表示される。

【０２２５】また、ステップＳ９７の判断において、ｖ
ｆ・２＿ｋｅｙが押された場合には、次のステップＳ１
００でフリーズモードＯＦＦにし、動画モードでＣＲＴ
にスコープモデルが表示される。

【０２２６】この第３実施例によればフリーズしたモー
ドでのスコープ形状の表示と動画モードでのスコープ形
状の表示とを自由に選択できる。従って、動画モードで
の表示を選択すれば、リアルタイムに近い状態でスコー
プ形状の表示を行うことができる。

【０２２７】一方、フリーズモードでの表示を選択した
場合には、静止画の状態でスコープ形状を表示できる。
例えば、心臓に近い部位等で形状表示を行うように、患
者の動きが気になる場合等においては、フリーズモード
を選択することにより、静止画の状態でスコープ形状を
表示できるので、患者の動きに影響されることなく、ス
コープ形状の把握が容易にできる。また、フリーズモー
ドの場合にはフリーズモードを選択した場合に直前の形
状データを使用し、選択後に刻々変化する形状データの
取得とか形状算出の処理を行わないで済むので、動画モ
ードの場合に比べてスコープ形状の表示を短時間に行う
ことができる。その他は第１実施例の第１の変形例及び
第２実施例と同様の効果を有する。

【０２２８】なお、フリーズモードを選択した場合にお
いても、ユーザ側でフリーズモードでスコープ形状を表
示する場合のスコープ形状のデータの更新の時間間隔を
設定できるようにしても良い。つまり、フリーズモード
に設定した場合、フリーズモードを解除するまで、１つ
の形状データで静止画でスコープ形状を表示し続けるモ
ードの他に設定された時間毎に新しい形状データで静止
画でスコープ形状を順次表示し続けることができるよう
にしても良い。

【０２２９】この第３実施例は図１４及び図１９のフロ
ーの機能をも備えており、フローで示したもの及び示し
ていないものを含めてその特徴及び代表的な機能を以下
に説明する。まず、以下のような特徴を有する。 （１）患者体内に挿入された内視鏡６の処置具用チャン
ネル１３に、専用の（ソース）プローブ１５を挿入する
か、専用内視鏡（チャンネル１３に設置可能なプローブ
１５を用いることなく、ソースコイルを内視鏡の挿入部
内に設けたもの）を使用することにより、内視鏡の挿入
形状を３次元的に検出して、連続画像で表示することが
できる。

【０２３０】（２）専用のマーカ（図６に示したもの或
いは図６とは異なる構造のマーカでも良い）を取り付け
ることにより、画面上で、内視鏡形状との配置関係を知
ることができる。 （３）指定された範囲内で、表示された内視鏡の形状画
像を回転及びズームができる。

【０２３１】（４）回転及びズームで移動した形状画像
を、初期状態に戻すことができる。 （５）連続的に表示された形状画像をフリーズすること
ができる。 （６）表示された形状画像に、コメントを上書きするこ
とができる。 （７）画面上に、次の項目が表示できる。

【０２３２】・日付および時刻 ・患者データ（患者ＩＤ，名前，性別，年齢および生年
月日） ・コメント （８）画面上で、次の項目が入力・変更できる。

【０２３３】・患者データ（患者ＩＤ，名前，性別，年
齢および生年月日） ・コメント （９）患者データを予め入力でき、内容を一覧できる。

【０２３４】（１０）日付・時刻の設定ができる。 （１１）マーカを使用するモードが設定できる。 （１２）全画面に文字を入力・表示できる。 （１３）画面上に表示された文字を、全て消去できる。 （１４）画面上で、ストップウォッチが使える。

【０２３５】（１５）マルチビデオプロセッサとの組み
合わせにより、次の機能が使用できる。 ・カラーモニタ上で、内視鏡の形状画像の表示・非表示
が選択できる。 ・カラーモニタ上で、表示される形状画像をフリーズす
ることができる。 次に代表的な機能の使用例とその場合の具体的な表示画
面を示す。

【０２３６】図２２は図１１のより具体的な表示例を示
す。つまり、図２２はカラーモニタ２３の表示面に形状
画像が表示される通常表示画面を示し、グラフィックス
出力領域（スコープイメージ表示枠ともいう）Ｇには形
状画像が表示され、このグラフィックス出力領域Ｇの上
の日時＆患者データ出力領域Ｄ＆Ｐには日付および時刻
及び、患者データ（患者ＩＤ，名前，性別，年齢および
生年月日）が表示され、このグラフィックス出力領域Ｇ
の右側のユーザインタフェース領域（コメント表示枠と
もいう）Ｋには主なホットキー及び対応する設定された
情報とコメントが表示される。また、図２２では例えば
基準位置を示す２つのハンドマーカが表示されている。
図２３以降の図面上では簡単化のため、上記出力領域
Ｇ，Ｄ＆Ｐ，Ｋの表記を省略する。

【０２３７】図２２において、例えばマウス或いはキー
ボードの操作により日時＆患者データ出力領域Ｄ＆Ｐの
データ入力を選択することにより、図２３に示すように
例えば患者データの氏名を入力することができる。勿
論、他のデータの入力、データ変更もできる。次にファ
ンクションキーにより設定された機能を説明する。

【０２３８】［ｆ・１］…ストップウォッチ １．ファンクションキー［ｆ・１］を１回押すと、スト
ップウォッチが始動する。このとき、時間は、画面右の
コメント表示枠Ｋの上部に表示される。図２４はストッ
プウォッチが始動中の表示画面を示す。

【０２３９】２．もう１回ファンクションキー［ｆ・
１］を押すと、ストップウォッチが停止する。図２５は
ストップウォッチが停止した時の表示画面を示す。 ３．さらに、もう１回ファンクションキー［ｆ・１］を
押すと、ストップウォッチの表示が消去される。

【０２４０】［ｆ・２］…全文字消去 １．ファンクションキー［ｆ・２］を１回押すと、画面
上の全ての文字が消去される。図２６は画面上の全ての
文字が消去された状態での表示画面を示す。 ２．もう１回ファンクションキー［ｆ・２］を押すと、
初期状態の表示に戻る。なお、この機能を使用する前に
画面上で入力した患者データやコメントなどは、この機
能の使用により、無効になり初期状態の表示に戻しても
表示されなくなる。

【０２４１】［ｆ・３］…拡張コメント入力 １．ファンクションキー［ｆ・３］を１回押すと、スコ
ープイメージ表示枠内に、コメントが入力できるように
なる。

【０２４２】この状態で、［SHIFT］＋矢印キー
（［→］，［←］，［↑］，［↓］）を押すことによ
り、スコープイメージ表示枠内に、それぞれ［→］，
［←］，［↑］，［↓］を入力することができる。 ２．もう１回ファンクションキー［ｆ・３］を押すと、
入力した文字は残したまま、通常の表示状態に戻る。図
２７は挿入部の先端を示すためにｔｉｐのコメントと
［→］を入力した状態での表示画面を示す。

【０２４３】なお、［SHIFT］キーを押さずに、矢印キ
ー（［→］，［←］，［↑］，［↓］）を押した場合
は、カーソルが押されたキーの向きに移動する。この機
能を使用して、スコープイメージ表示枠Ｇ内に、コメン
ト入力しているときには、『［SHIFT］＋矢印キー
（［→］，［←］，［↑］，［↓］，［＋］，［−］）
…スコープイメージの回転・ズーム』はできないので、
予め設定してから、拡張コメント入力を行うようにす
る。

【０２４４】［ｆ・４］…タイトルスクリーン表示 １．ファンクションキー［ｆ・４］を１回押すと、タイ
トルスクリーンの入力画面に切り換わり、テキストが入
力できるようになる。図２８はこのタイトルスクリーン
画面を示す。 ２．もう１回ファンクションキー［ｆ・４］を押すと、
タイトルスクリーン入力画面は消え、通常の表示状態に
戻る。このとき入力したテキストはバックアップされる
ので、次回呼び出しのときも同じテキストが表示され
る。なお、矢印キー（［→］，［←］，［↑］，
［↓］）は、カーソルの移動に使用する。

【０２４５】［ｆ・５］…患者データの事前入力 １．ファンクションキー［ｆ・５］を１回押すと、患者
データ一覧画面に切り換わる。図２９はこの患者データ
一覧画面を示す。 ２．もう１回ファンクションキー［ｆ・５］を押すと、
患者データ一覧画面は消え、通常の表示状態に戻る。

【０２４６】３．患者データ一覧の画面上で、“Seq.N
o.”に登録したい番号を１〜２０までの数字で入力し、
リターンキーを押すと、各患者毎のデータ入力を事前に
行う患者データ事前入力画面が呼び出され、データの登
録ができるようになる。図３０はこの患者データ事前入
力画面を示す。

【０２４７】また、“Seq.No.”の入力待ちのときに、
全データ消去用キーとしての［HOMECLR］キーを押す
と、１〜２０までの患者データ全てを消去できる。 ４．各患者毎のデータ入力画面上では、 〈項目〉 〈形式〉 患者ＩＤ → 英数字１５文字まで 氏 名 → 英数字２０文字まで 性 別 → 英数字３文字まで 年 齢 → 英数字３文字まで 生年月日 → DD/MM/YY（D：日，M：月，Y：年） が入力できる。項目の選択は、上下の矢印キー
（［↑］，［↓］）またはリターンキーを押して行う。

【０２４８】なお、左右の矢印キー（［→］，［←］）
は、カーソルの移動に使用する。 ５．入力が終わったらファンクションキー［ｆ・６］を
押し、患者データに登録する。登録されると画面は、次
の“Seq.No.”の患者データ入力画面になるので、“Se
q.No.”が２０になるまでファンクションキー［ｆ・
６］を繰り返し押すか、またはファンクションキー［ｆ
・９］を押すかして、事前入力機能を終了する。なお、
登録されている患者データはバックアップされるので、
次回一覧のときも同じ患者データが表示される。

【０２４９】［ｆ・７］…患者データの選択 １．ファンクションキー［ｆ・７］を１回押すと、患者
データ一覧画面に切り換わる。 ２．もう１回ファンクションキー［ｆ・７］を押すと、
患者データ一覧画面は消え、通常の表示状態に戻る。

【０２５０】３．患者データ一覧の画面上で“Seq.N
o.”に選択したい番号を、１〜２０までの数字で入力
し、リターンキーを押すと、各患者毎のデータが通常画
面の上部に呼び出され、患者データの表示ができる。つ
まり、患者データの選択を行うことができる。図３１は
図３０の患者データ事前入力画面で入力した患者データ
を選択して表示した患者データ一覧画面を示す。“Seq.
No.”の選択時に［HOME CLR］キーを押すと、１〜２０
までの患者データ全てを消去できる。

【０２５１】［ｆ・８］…カーソルの表示切り換え １．通常表示画面、またはコメント拡張表示画面で、フ
ァンクションキー［ｆ・８］を１回押すと、カーソルが
表示される。このカーソルがブリンクしている部分が入
力可能な位置となる。図３２はこのカーソルの表示画面
を示す。 ２．もう１回ファンクションキー［ｆ・８］を押すと、
カーソルは消える。

【０２５２】［ｆ・９］…初期設定の変更 １．ファンクションキー［ｆ・９］を１回押すと、初期
設定の変更を行うためのプリセット画面に切り換わる。
プリセット画面上では、使用される場所（国）とか、サ
マータイムなどにも対応できるように日付と時間の変
更、およびマーカーモードの変更が行える。図１９、図
２０で説明したようにマーカモードとしては、マーカを
使用しないモードの他に、１個のハンドマーカ、１個の
ボディマーカ、２個のハンドマーカ、ハンドマーカ＋ボ
ディマーカ、さらにマーカポジションを記憶するメモリ
マーカポジション（１マーカモード）及び、メモリマー
カポジション（２マーカモード）から選択できる。

【０２５３】項目の選択は、上下の矢印キー（［↑］，
［↓］）またはリターンキーを押して行う。図３３はこ
のプリセット画面を示す。 なお、左右の矢印キー
（［→］，［←］）はカーソルの移動に使用する。 ２．もう１回ファンクションキー［ｆ・９］を押すと、
プリセット画面は消え、通常の表示状態に戻り、変更し
た設定になる。また、どの項目も変更しなかった場合、
以前の設定のままで、通常の表示状態に戻る。

【０２５４】 ［ＣＴＲＬ］＋［→］ ［ＣＴＲＬ］＋［←］ ［ＣＴＲＬ］＋［↑］ ［ＣＴＲＬ］＋［↓］…スコープイメージの回転・ズー
ム ［ＣＴＲＬ］＋［＋］ ［ＣＴＲＬ］＋［−］ ［ｖｆ・１］ １．［ＣＴＲＬ］＋左右の矢印キー（［→］，［←］）
を押すと、スコープイメージがＹ軸を中心に回転する。
図３４は例えば図３１をＹ軸の回りに５０゜回転した場
合の形状画像を示す。コメント枠には回転量が表示され
る。

【０２５５】２．［ＣＴＲＬ］＋上下の矢印キー
（［↑］，［↓］）を押すと、スコープイメージがＸ軸
を中心に回転する。図３５は例えば図３１をＸ軸の回り
にー７５゜回転した場合の形状画像を示す。コメント枠
には回転量が表示される。 ３．［ＣＴＲＬ］＋［＋］を押すと、スコープイメージ
が遠ざかり、また［ＣＴＲＬ］＋［−］を押すと、スコ
ープイメージが近づきる。図３６は［ＣＴＲＬ］＋
［＋］を押してズームアウト（縮小）した場合の形状画
像を示し、図３７は［ＣＴＲＬ］＋［−］を押してズー
ムイン（拡大）した場合の形状画像を示す。

【０２５６】図３６では距離を示すｖｉｅｗ ｐｏｉｎ
ｔが増加し、図３７ではｖｉｅｗ ｐｏｉｎｔが減少し
ている。 ４．ファンクションキー［ｖｆ・１］を押すと、上記１
〜３の操作で変更された視点が初期設定に戻る。

【０２５７】［ｖｆ・２］…スコープイメージのフリー
ズ １．ファンクションキー［ｖｆ・２］を１回押すと、ス
コープイメージがフリーズされる。 ２．もう１回ファンクションキー［ｖｆ・２］を押す
と、フリーズが解除される。

【０２５８】［ｖｆ・３］…スコープイメージの表示切
り換え １．ファンクションキー［ｖｆ・３］を１回押すと、ワ
イヤーフレームで表示されていたスコープイメージが塗
りつぶされて表示される。図２２以降（図３７まで）に
示した形状画像はワイヤーフレーム（図３７の一部を拡
大した円内にワイヤーフレーム表示の１例を示す）で表
示されていたものが、［ｖｆ・３］が押されることによ
り図３８に示すようにスコープイメージが塗りつぶされ
て表示される。 ２．もう１回ファンクションキー［ｖｆ・３］を押す
と、塗りつぶしが解除され、ワイヤーフレームで表示さ
れる。

【０２５９】（５）その他の機能 ・マルチビデオプロセッサでの映像出力操作 ［ｖｆ・４］…ビデオ映像のフリーズ ・ファンクションキー［ｖｆ・４］を１回押すと、ビデ
オモニタ上に表示されたスコープイメージがフリーズさ
れる。もう１回押すと、フリーズが解除される。 ［ｖｆ・５］…ビデオ映像のスーパーインポーズ ・ファンクションキー［ｖｆ・５］を１回押すと、ビデ
オモニタ上に表示されたスコープイメージにビデオ映像
（内視鏡映像）がスーパーインポーズされる。もう１回
押すと、スーパーインポーズが解除される。なお、これ
らの機能は、マルチビデオプロセッサとの接続がビデオ
信号出力ができるようになっていなければ使用できな
い。

【０２６０】内視鏡検査の場合には、当然実際の内視鏡
画面を術者が観察しており、病変部の有無に注目してい
る。そのため、複数のモニタに写し出される画像を観察
することになり、術者の負担が大きくなることも予想さ
れるので、これを改善するために内視鏡画像の表示画面
中にスーパインポーズしてスコープ形状を表示できるよ
うにしている。

【０２６１】この場合、内視鏡形状検出装置の出力は一
般のビデオ信号と異なる信号である場合には、信号を通
常のビデオ信号に変換して出力する。この変換にはスキ
ャンコンバータと呼ばれる装置が使用される。内視鏡形
状検出装置とは別の装置であるスキャンコンバータの動
作も、形状検出装置本体内のパソコンからＲＳ−２３２
Ｃなどを経由して制御することにより、そのスキャンコ
ンバータの動作を操作可能である場合がある。

【０２６２】上記スキャンコンバータを介して内視鏡形
状検出装置をマルチビデオプロセッサに接続して（内視
鏡形状も）ビデオモニタに表示する構成とするにより、
上記のようにビデオ映像のフリーズなどを制御できる。
また、ビデオ映像のスーパーインポーズの制御もでき
る。内視鏡形状検出装置の出力が一般のビデオ信号と同
じ規格の信号である場合にはスキャンコンバータを介す
ることなく内視鏡形状検出装置をマルチビデオプロセッ
サに接続して同様の機能を実現できる。

【０２６３】なお、最近では通常のビデオ信号を取り込
んでパソコンやワークステーションの画面に表示するハ
ードウェア（具体的には高速のＡ／Ｄ変換ができる装
置）も存在するため、そのような装置を用いて逆に形状
検出装置のモニタに内視鏡観察画像を表示するようにし
ても良い。

【０２６４】［ＨＥＬＰ］…スコープイメージ２画面表
示 １．［ＨＥＬＰ］キーを１回押すと、スコープイメージ
が水平と垂直の２方向同時に表示される。図３９はスコ
ープイメージ２画面表示の画面を示し、視点方向を変更
しない状態では、通常は左側に垂直方向（Ｚ軸方向か
ら）のスコープ形状、右側に水平方向（Ｘ軸方向から）
のスコープ形状を表示する。スコープイメージ２画面表
示モードにおいては、通常の１画面表示モードと同様に
［ｖｆ・１］〜［ｖｆ・５］の機能及び［ｆ・１０］の
検査終了機能が機能する。

【０２６５】２．また、スコープイメージの回転・ズー
ム機能が２画面同時に機能する。なお、この機能を使用
する前に画面上で入力したコメントは、この機能の使用
により無効になり、表示されない。

【０２６６】［ＨＯＭＥ＿ＣＬＲ］…検査範囲基準面表
示ＯＮ／ＯＦＦ １．［ＨＯＭＥ＿ＣＬＲ］キーを１回押すと、検査範囲
基準枠を示すキューブの表示を行わない。図４０はこの
検査範囲基準枠を表示しないで、つまり検査範囲基準枠
を消去して、スコープイメージの表示を行った状態の画
面を示す。 ２．ＨＯＭＥ＿ＣＬＲ］キーをもう１回押すと、検査範
囲基準枠を表示する状態に切り換えられる。

【０２６７】なお、上述の説明では２画面モードでは視
点方向が互いに９０°異なる方向からのスコープ形状を
表示できると説明したが、視点方向が互いに９０°とは
異なる２方向からのスコープ形状を表示できるものも含
む。また、２画面モードにおいて、日時＆患者データ等
を同時に表示できるようにしたり、データの表示／非表
示を選択できるようにしても良い。

【０２６８】２画面モードで視点方向が互いに９０°異
なる方向からのスコープ形状を表示している状態で、視
点方向を同時に変更することもできる。また、一方のス
コープ形状の画像のみの視点方向を変更したりすること
もできる。この場合には、２つの画像は視点方向が９０
°とは異なる状態となる。

【０２６９】なお、１画面モードにおいては図２２に示
すようにスコープ形状は日時＆患者データ出力領域Ｄ＆
Ｐの下のグラフィックス出力域Ｇに表示しているが、日
時＆患者データ出力領域Ｄ＆Ｐを含めた領域にスコープ
形状を表示できるようにしても良い。これらを選択して
表示できるようにしても良い。また、グラフィックス出
力域Ｇとユーザインタフェース領域Ｋも含めた領域にス
コープ形状を表示できるようにしても良いし、３つの領
域Ｄ＆Ｐ，Ｇ，Ｋを含めた最大表示領域（或いは最大表
示画面サイズ）でスコープ形状を表示できるようにして
も良い。このように第３実施例では表示方法などに関し
て様々な機能を備えているので、表示された内視鏡形状
から患者の体内での形状把握が非常に理解し易くでき
る。

【０２７０】なお、上述の実施例などではマーカの表示
などによりスコープ形状の方向などを把握し易いように
しているが、図４１に示すように表示される内視鏡形状
の例えば先端側を他の部分とは異なる表示方法（例えば
最先端のみを他の部分と異なる色で表示する、つまり表
示色を変更する。この他最先端を示す矢印を表示した
り、最先端部分を点滅させて表示したり、他の部分がワ
イヤフレームで表示されている場合には先端部を塗りつ
ぶすペーストモデルで表示する等描画モデルを変更した
りする）で表示することにより、表示された画像からそ
の先端側を容易に把握或いは判別できるようにして、ス
コープ形状の把握が容易にできるようにしも良い。

【０２７１】なお、３軸のセンスコイル２２ｊの配置す
る数を増やすとさらに精度良くソースコイル１６ｉの位
置検出を行うことができるし、内視鏡形状も精度良く推
定できる。なお、上述した実施例などを部分的に組み合
わせて異なる実施例を構成することもでき、それらも本
発明に属する。

【０２７２】また、本発明者による先の出願（特願平６
ー１３７４６８号明細書）の内容と組み合わせて異なる
実施例を構成することもでき（例えば挿入部に配置され
るプローブ１５側のソースコイル１６ｉとベッド４等の
被検体周囲の既知の位置に配置される３軸センスコイル
２２ｊとを入れ替えたものでも良いし（先の出願の図６
０参照）、３軸センスコイル２２ｊの代わりに直交する
３面に磁気抵抗素子を取り付けたものを用いても良いし
（先の出願の図５３ないし図５６参照）、ソースコイル
１６ｉを無線で駆動するようにしても良いし、またマー
カを無線で駆動するようにしても良いし（先の出願の図
７５ないし図７８参照）、ソースコイル１６ｉをそれぞ
れ異なる周波数で同時に駆動するようにしても良いし
（先の出願の図４９ないし図５１参照）、ソースコイル
１６ｉを過渡応答の影響が少なくなるような位相角で駆
動するようにしても良いし（先の出願の図４４及び図４
５参照）、スコープ形状の画像に背景の画像等の周辺画
像を重畳して表示するようにしても良いし（先の出願の
図７３及び図７４参照）、スコープ形状の画像をワイヤ
フレームなどのコンピュータグラフィック画像で表示す
る代わりに内視鏡の実画像を記憶させたメモリから対応
するテクスチャ画像を呼び出して表示させるようにして
も良いし（先の出願の図６９及び図７０参照）、その他
の実施例等を用いても良い）、それらも本発明に属す
る。

【０２７３】［付記］ （１）さらに形状検出手段を有する請求項１記載の内視
鏡形状検出装置。 （２）前記形状検出手段は形状検出の基準面をベッドと
した付記１記載の内視鏡形状検出装置。 （３）画面上で内視鏡との位置関係を関連付けるマーカ
の表示手段を有する請求項１記載の内視鏡形状検出装
置。 （４）回転及びズームで移動した形状画像を、初期状態
に戻す初期状態設定手段を有する。 （５）前記マーカを使用する形態の設定手段を有する付
記３記載の内視鏡形状検出装置。 （６）画面上に表示された文字を全て消去する消去手段
を有する請求項１記載の内視鏡形状検出装置。

【０２７４】

【発明の効果】以上説明したように本発明によれば、磁
界を用いて内視鏡形状を検出し、検出した内視鏡形状を
表示する内視鏡形状検出装置において、互いに異なる視
点方向からの内視鏡形状を２画面で同時に表示する検出
画像表示手段を設けているので、一方の視点方向からの
画像における奥行き量を他方の視点方向からの画像から
簡単に把握することができる。

【０２７５】また、基準位置としてのマーカを画像上に
表示することにより、画像上においてスコープの方向性
を含めて立体形状の把握が容易にできる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１実施例を有する内視鏡システムの
概略の構成図。

【図２】第１実施例の内視鏡形状検出装置の構成を示す
ブロック図。

【図３】内視鏡形状検出装置の全体構成図。

【図４】３軸センスコイル及びプローブの構成図。

【図５】プローブ内のソースコイルの位置を複数のセン
スコイルを用いて検出する様子を示す説明図。

【図６】マーカプローブの構成を示す断面図。

【図７】内視鏡形状検出装置の処理内容を示すフロー
図。

【図８】２画面モード及び１画面モードで内視鏡形状を
表示するスコープモデル描画の処理のフロー図。

【図９】スコープイメージ描写処理のフロー図。

【図１０】ｎ角柱モデルでのスコープイメージ描写処理
のフロー図。

【図１１】モニタ画面に１画面モードで表示される内視
鏡形状の出力画像を示す説明図。

【図１２】モニタ画面に２画面モードで表示される内視
鏡形状の出力画像を示す説明図。

【図１３】ベッドに固定された座標系を示す説明図。

【図１４】第１実施例の第１の変形例における検査範囲
の表示枠の表示／非表示を行うフロー図。

【図１５】検査範囲の表示及び非表示で内視鏡形状の出
力画像を示す説明図。

【図１６】第１実施例の第２の変形例における内視鏡形
状表示のビューパラメータの記憶及び設定を行うフロー
図。

【図１７】第１実施例の第３の変形例における内視鏡形
状を水平方向に９０゜回転して表示を行うフロー図。

【図１８】本発明の第２実施例における選択されたマー
カモードでマーカを表示する処理のフロー図。

【図１９】第２実施例の変形例におけるポジション記憶
モードの機能を有するマーカ表示の処理を示すフロー
図。

【図２０】図１９における表示モード設定処理の内容を
示すフロー図。

【図２１】本発明の第３実施例におけるフリーズして形
状表示する動作の処理のフロー図。

【図２２】通常表示画面の具体例を示す図。

【図２３】通常画面での氏名の欄のデータ入力の状態の
具体例を示す図。

【図２４】ストップウォッチを動作中の具体例を示す
図。

【図２５】図２４でストップウォッチを停止させた状態
の図。

【図２６】全文字を消去した状態の具体例を示す図。

【図２７】拡張コメントを入力した状態の具体例を示す
図。

【図２８】タイトルスクリーン表示の具体例を示す図。

【図２９】患者データ一覧の具体例を示す図。

【図３０】患者データの事前入力画面の具体例を示す
図。

【図３１】図３０の患者データを選択した場合の表示の
具体例を示す図。

【図３２】コメント枠にカーソルを表示した状態の具体
例を示す図。

【図３３】初期設定の変更を行うプリセット画面の具体
例を示す図。

【図３４】スコープイメージをＹ軸の回りに回転した場
合の表示の具体例を示す図。

【図３５】スコープイメージをＸ軸の回りに回転した場
合の表示の具体例を示す図。

【図３６】スコープイメージをズームアウトした場合の
表示の具体例を示す図。

【図３７】スコープイメージをズームインした場合の表
示の具体例を示す図。

【図３８】塗りつぶしのスコープイメージで表示した場
合の表示切換の具体例を示す図。

【図３９】スコープイメージの２画面表示した場合の表
示の具体例を示す図。

【図４０】表示範囲枠を消去した場合の表示の具体例を
示す図。

【図４１】最先端側の部分を他のモデル描画と異なる表
示モードで表示した場合の表示例を示す図。

【符号の説明】

１…内視鏡システム ２…内視鏡装置 ３…内視鏡形状検出装置 ４…ベッド ５…患者 ６…内視鏡 ７…挿入部 １１…ビデオプロセッサ １２…カラーモニタ １３…チャンネル １５…プローブ １６ｉ…ソースコイル １９…チューブ ２１…形状検出装置本体 ２２ｊ…３軸センスコイル ２３…モニタ ２４…ソースコイル駆動部 ２６…検出部 ３０…形状算出部 ３１…位置検出部 ３２…形状画像生成部 ３３…モニタ信号生成部 ３４…システム制御部 ３５…操作部 ３５ａ…キーボード ３６ａ，３６ｂ…マーカ

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【手続補正書】

【提出日】平成６年１１月１０日

【手続補正１】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】００１２

【補正方法】変更

【補正内容】

【００１２】

【発明が解決しようとする問題点】しかしながら、上記
ＰＣＴ出願ＷＯ９４／０４３８号公開公報に開示された
従来例では内視鏡形状が検出できても、表示手段にグレ
ー表示された画像がグレーの階調から立体的であること
を識別できるが、その奥行き量をより正確に把握するこ
とが困難である。

【手続補正２】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】００６９

【補正方法】変更

【補正内容】

【００６９】Ｂ１：初期化ブロック 最初のステップＳ１１ではグラフィック頁の初期化（Ｖ
ＲＡＭの初期化）を行う。また、ＣＲＴ表示したスコー
プイメージ像を更新する際、新しい像を上書きすると、
観察者に対し、書き換えがちらつく画像の印象を与え、
スムーズな画像で無くなってしまう。そこで、複数のグ
ラフィック頁を絶えず切換えてイメージを表示すること
で、動画像的な滑らかさを実現している。また、使用す
る色、階調の設定を行う。使用できる色数はハードウェ
アごとに制限がある。そこで、図１１に示すように挿入
部７をモデル化して表示した画像１００に割り当てる色
数を多くし、また階調表示を行うようにすれば、立体感
のある画像表示が可能になる。なお、図１１において、
２つの円は基準位置を示すマーカを示し、四角のフレー
ムはベッドを示す。

【手続補正３】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】００７５

【補正方法】変更

【補正内容】

【００７５】つまり、１軸ソースコイル１６ｉと３軸セ
ンスコイル２２ｊとの距離を様々な値に設定したとき
に、各距離値でソースコイル１６ｉの軸方向を変えた場
合に３軸センスコイル２２ｊの位置で検出される最も大
きい磁界強度の値（最大磁界強度値）と、最も小さい磁
界強度の値（最小磁界強度値）を測定したものを、それ
ぞれプロットしてグラフ化した最大磁界強度曲線、最小
磁界強度曲線のデータを距離算出の基準データとして準
備している。

【手続補正４】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】００７７

【補正方法】変更

【補正内容】

【００７７】ある磁界強度Ｈが検出された場合、その値
Ｈが得られる最短の距離ｒ＿ｍｉｎと、その値Ｈが得ら
れる最長の距離ｒ＿ｍａｘをそれぞれ半径とした球に挟
まれる球殻内にしかソースコイル１６ｉは存在し得ない
との限定を加えることが可能になる。この限定を各セン
スコイル２２ｊの位置で行うことにより、図５に示すよ
うにソースコイル１６ｉの存在領域を限定できる。

【手続補正５】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】００８９

【補正方法】変更

【補正内容】

【００８９】次にステップＳ３３のソースコイル１６ｉ
の位置座標算出を行う。このステップＳ３３ではセンス
コイル２２ｊとソースコイル１６ｉとの距離から、ソー
スコイル１６ｉの座標を算出するまでの処理を行う。あ
るセンスコイル２２ｊから見たときのソースコイル１６
ｉの存在しうる範囲は、前のステップＳ３２で得られた
Ｒ＿ｍａｘとＲ＿ｍｉｎとによって囲まれる球殻内であ
る。このようなソースコイル１６ｉの存在しうる範囲を
より微小な空間に限定するため、複数個のセンスコイル
２２ｊから見いだされたソースコイル１６ｉの存在可能
領域の重ね合わせを利用する。各々のセンスコイル２２
ｊに対し、同一のソースコイル１６ｉから得られたソー
スコイル１６ｉの存在領域は、ソースコイル１６ｉの位
置が動いていない限り、すべてが重なり合う領域が必ず
存在する。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 内村 澄洋 東京都渋谷区幡ヶ谷２丁目43番２号 オリ ンパス光学工業株式会社内

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 磁界を用いて内視鏡形状を検出し、検出
   した内視鏡形状を表示する内視鏡形状検出装置におい
   て、 互いに異なる視点方向からの内視鏡形状を２画面で同時
   に表示する検出画像表示手段を設けたことを特徴とする
   内視鏡形状検出装置。