立体視内視鏡装置
【課題】撮影する内視鏡装置及び映像を表示する表示素子をも含めたシステムにおいて表示素子の左右のばらつきを容易に調整し得る機能を有する立体視内視鏡装置を提供する。
【解決手段】
二系統の光学系１１Ｒ，１１Ｌを有する立体視内視鏡１０と、光学系により形成される光学像を映像信号に変換する二台のＣＣＵ１２Ｒ，１２Ｌと、ＣＣＵからの出力信号を表示形式の電気信号に変換する制御装置１５と、二つの表示部１４Ｒ，１４Ｌと表示部の表示画面を撮影する撮像装置１６とを有する表示装置１８と、調整の基準となる基準被写体パターンを備えた基準被写体治具２２とを具備し、制御装置は、表示部に表示する映像信号を補正する手段と、二つの表示部の表示特性を調整する手段とを具備して構成する。
【解決手段】
二系統の光学系１１Ｒ，１１Ｌを有する立体視内視鏡１０と、光学系により形成される光学像を映像信号に変換する二台のＣＣＵ１２Ｒ，１２Ｌと、ＣＣＵからの出力信号を表示形式の電気信号に変換する制御装置１５と、二つの表示部１４Ｒ，１４Ｌと表示部の表示画面を撮影する撮像装置１６とを有する表示装置１８と、調整の基準となる基準被写体パターンを備えた基準被写体治具２２とを具備し、制御装置は、表示部に表示する映像信号を補正する手段と、二つの表示部の表示特性を調整する手段とを具備して構成する。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、立体視内視鏡装置、詳しくは二系統以上の光学系を有する立体視内視鏡において左右の映像のばらつきを調整し、良好な観察映像を得ることができるようにした立体視内視鏡装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来より、細長の挿入部を体腔内に挿入して、直接目視できない被検部位を観察することのできる内視鏡装置が広く用いられている。
【０００３】
また、近年においては、視差を有する光学像を得るために並列に設けた複数の観察光学系を備えることで、通常の内視鏡装置では遠近感のない平面としてしか見ることができない被検部位、例えば体腔壁表面等の微細に凹凸等を立体視することができように構成した立体視内視鏡装置について、例えば特開２０００−８５３３０号公報等によって種々の提案がなされている。
【０００４】
このような立体視内視鏡装置によれば、通常の内視鏡装置では遠近感のない平面としてしか見ることができない被検部位、例えば体腔壁表面等の微細な凹凸等を観察することができることから、内視鏡観察による診断や各種処置の効率を向上させる得るものである。
【０００５】
上記特開２００２−８５３３０号公報に記載の立体視内視鏡装置は、一対の撮像手段の撮像面に各々に視差が異なる一対の被検部位の像を結像させる光学系を有し、上記一対の撮像手段により結像された一対の被検部位の像を交互に又は同時に表示して立体画像を得る立体視内視鏡装置において、上記一対の被検部位の画像同士を比較する画像比較手段による比較結果に基づいて、上記一対の被検部位の像の大きさが略等しくなるように変倍光学系の変倍制御をおこなうように構成したものである。これにより、左右像の倍率を自動的に略等しくすることができ、良好な観察をおこなうことができるというものである。
【０００６】
また、従来の立体視内視鏡においては、二系統以上の光学系と、これらの光学系に各対応する複数の撮像素子と、これらの各撮像素子によって撮像した各映像をそれぞれ表示する複数の表示素子等を具備し、視差を有する光学像が得られるように複数の光学系を配置することで、視差を有する複数の映像を撮像し、撮像された各映像を複数の表示素子に各別に表示し、各表示素子に表示される映像を観察者が左右の眼によって観察することで、観察部位を立体視し得るように構成した立体視内視鏡装置についてもさまざまな提案がなされている。
【特許文献１】特開２０００−８５３３０号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
ところが、複数の表示素子を具備し、被検部位を三次元（３Ｄ：３Ｄｉｍｅｎｓｉｏｎａｌ）映像として観察し得るようにした立体視内視鏡装置においては、使用者が観察する際に左右の映像が、例えば表示素子の特性に起因する輝度や色度の差が生じていると、使用者の目に負担がかかり、目が疲労しやすくなる場合がある。
【０００８】
一般に表示素子は、同一の機種であっても輝度や色度の差があって、まったく同一の特性を有する表示素子というものはほとんど存在しないものである。そこで、従来の立体視内視鏡においては、特性に差異の少ない表示素子を選定して組み合わせたり、時間及び手間をかけて左右の映像が略同一の条件で表示することができるように調整をおこなう必要がある。
【０００９】
また、通常の表示素子は、一般的に経年劣化を生じることから、その特性は使用するにしたがって変化してしまう。このことから、立体視内視鏡装置に用いられる左右の表示素子の表示状態を常に同様の状態で保持することは困難であるという問題点がある。
【００１０】
一方、立体視内視鏡に用いられるＣＣＤ等の撮像素子を含む撮像系や光学系の光学部材にも、その特性のばらつきが存在する。したがって、左右の表示素子のみを単体で調整したとしても、これを立体視内視鏡と組み合わせて立体視内視鏡装置として使用する際には、左右の映像でばらつきが生じてしまうことがある。したがって、上述のような表示素子の調整は、個々の立体視内視鏡装置として個別に調整をおこなう必要がある。このことは、例えば立体視内視鏡（の撮像素子や光学系）または表示素子のいずれかが故障等に起因して部品交換をおこなう場合には、再度の調整作業等を実施する時間及び手間が生じることになるという問題点もある。
【００１１】
なお、上述の特開２０００−８５３３０号公報に開示されている技術は、左右の表示素子に表示される被写体像のサイズを略等しく表示し得るようにすることについての提案であって、例えば、表示素子における色や輝度の特性と、表示素子の表示位置ずれを解決するための技術については、なんら言及していない。
【００１２】
本発明は、上述した点に鑑みてなされたものであって、その目的とするところは、撮影する内視鏡装置及び映像を表示する表示素子までをも含めたシステムにおいて、表示素子の左右のばらつきを容易に調整し得る機能を有する立体視内視鏡装置を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【００１３】
上記目的を達成するために、本発明による立体視内視鏡装置は、少なくとも二系統の光学系を有する立体視内視鏡と、上記二系統の光学系により形成される光学像のそれぞれを映像信号に変換する少なくとも二台のＣＣＵと、上記二台のＣＣＵからの出力信号を表示形式の電気信号に変換する制御装置と、少なくとも二つの表示部と上記表示部の表示画面を撮影する撮像装置とを有する表示装置と、調整の基準となる基準被写体パターンを備えた基準被写体治具とを具備し、上記制御装置は、上記表示部に表示する映像信号を補正する手段と、上記二つの表示部の表示特性を調整する手段と、を具備してなることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１４】
本発明によれば、撮影する内視鏡装置及び映像を表示する表示素子までをも含めたシステムにおいて、表示素子の左右のばらつきを容易に調整し得る機能を有する立体視内視鏡装置を提供することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１５】
以下、図示の実施の形態によって本発明を説明する。
図１は、本発明の第１の実施形態の立体視内視鏡装置の全体構成図である。図２は、本実施形態の立体視内視鏡装置における比較装置の内部構成を示すブロック構成図である。図３は、本実施形態の立体視内視鏡装置における制御装置の内部構成を示すブロック構成図である。図４及び図５は、本実施形態の立体視内視鏡装置における基準被写体治具を示し、図４は当該基準被写体治具の外観を示す斜視図である。図５は当該基準被写体治具の内部に設けられる基準被写体パターンを示す図であって、図４の矢印Ａ方向から見た図である。図６及び図７は、本実施形態の立体視内視鏡装置における表示装置を示し、図６は当該表示装置の概略的な内部構成と、当該表示装置における撮像素子部組の撮像視野を示す図である。図７は当該表示装置における撮像素子部組によって撮影される基準被写体パターンの映像を示す図である。図８及び図９は、本実施形態の立体視内視鏡における表示装置の観察映像の左右調整をおこなう際の作用を示すフローチャートである。
【００１６】
図１に示すように、本実施形態の立体視内視鏡装置１は、被写体像を結像させるべく並べて配置される二系統の光学系である立体用対物レンズ１１Ｒ，１１Ｌによって結像される二つの光学像をそれぞれ別に光電変換するＣＣＤ等の撮像素子１２Ｒ，１２Ｌ等を具備して構成される立体視内視鏡１０と、この立体視内視鏡１０の撮像素子１２Ｒ，１２Ｌからの出力信号を受けて所定の形態の映像信号に変換するＣＣＵ１３Ｒ，１３Ｌと、表示部である表示素子１４Ｒ，１４Ｌや接眼部１７Ｒ，１７Ｌや撮像素子部組１６等を具備して構成される表示装置１８と、上記ＣＣＵ１３Ｒ，１３Ｌからの出力信号（映像信号）を受けて上記表示装置１８の上記表示素子１４Ｒ，１４Ｌを用いて映像を表示するのに適する形態（表示形式）の映像信号（表示用信号）に変換する制御装置１５と、左右調整を開始する信号を発生させるバランスＳＷ１９や左右バランス調整の実行中である旨を表示するための発光ダイオード（ＬＥＤ）２０等を具備し上記表示装置１８の撮像素子部組１６からの信号を比較する比較装置２１と、左右調整を実行するのに際して上記立体視内視鏡１０の先端部分を覆い隠すように配設され内部には基準被写体パターンが表示される基準被写体治具２２と、この基準被写体治具２２を立体視内視鏡１０の側から照明するための光源装置２３等によって主に構成されている。
【００１７】
表示装置１８は、液晶表示装置（ＬＣＤ）等からなる表示部である表示素子１４Ｒ及び表示素子１４Ｌと、この表示素子１４Ｒ及び表示素子１４Ｌをそれぞれ観察するための接眼部１７Ｒ及び接眼部１７Ｌと、表示素子１４Ｒ，１４Ｌを同時に一画面で撮影することができかつ接眼部１７Ｒ，１７Ｌからの観察時に視野を妨げない位置に配置される撮像素子部組１６等によって構成されている。
【００１８】
上記撮像素子部組１６は、表示素子１４Ｒ，１４Ｌの表示画面を撮像するために設けられる撮像装置である。そのために、当該撮像素子部組１６は、撮像素子や光学レンズ等の構成部材等によって構成されているユニットである。なお、その内部構成については、従来の一般的な撮像素子部組と略同様のものが適用されるものとして、その詳細は省略する。
【００１９】
上記比較装置２１は、図２に示すように上記ＬＥＤ２０と、上記バランスＳＷ１９と、撮像素子部組１６からの映像信号を受けてアナログ信号からデジタル信号に変換するＡ／Ｄ変換器３０と、上記バランスＳＷ１９の指示入力を受けて上記ＬＥＤ２０を点滅させる制御をおこなうと共に後述するＴＧ３１へのタイミング発生命令信号（以下、タイミング信号という）の出力制御をおこなうコントローラ２９と、上記コントローラ２９からの制御によってタイミング信号を発生させるタイミングジェネレータ（以下、ＴＧと略記する）３１と、右側の表示素子１４Ｒの表示情報を記録する画像メモリ３２Ｒと、左側の表示素子１４Ｌの表示情報を記録する画像メモリ３２Ｌと、基準位置情報が予め記録されており当該基準位置情報と画像メモリ３２Ｒ，３２Ｌの特定アドレスの値（位置情報）とを比較する位置比較用の比較器３３と、基準Ｗ（白）色情報が予め記録されており当該基準Ｗ色情報と画像メモリ３２Ｒ，３２Ｌの特定アドレスの値（Ｗ色情報）とを比較する比較器３４と、基準Ｒ（赤）色情報が予め記録されており当該基準Ｒ色情報と画像メモリ３２Ｒ，３２Ｌの特定アドレスの値（Ｒ色情報）とを比較する比較器３５と、基準Ｇ（緑）色情報が予め記録されており当該基準Ｇ色情報と画像メモリ３２Ｒ，３２Ｌの特定アドレスの値（Ｇ色情報）とを比較する比較器３６と、基準Ｂ（青）色情報が予め記録されており当該基準Ｂ色情報と画像メモリ３２Ｒ，３２Ｌの特定アドレスの値（Ｂ色情報）とを比較する比較器３７と、上記位置，Ｗ色，Ｒ色，Ｇ色，Ｂ色の各比較器３３〜３７の出力結果（比較結果）を格納するメモリ３８等を具備して構成されている。
【００２０】
制御装置１５は、図３に示すようにＣＣＵ１３Ｒ，１３Ｌからの映像信号（アナログ信号）が入力されるＡ／Ｄ４０Ｒ，４０Ｌ及びＴＧ４１Ｒ，４１Ｌと、上記Ａ／Ｄ４０Ｒ，４０Ｌからの映像信号（デジタル信号）を受けて表示素子１４Ｒ，１４Ｌで表示するのに最適な形態の表示信号に変換するスケーラ４２Ｒ，４２Ｌと、このスケーラ４２Ｒ，４２Ｌの出力信号を格納する画像メモリ４３Ｒ，４３Ｌと、この画像メモリ４３Ｒ，４３Ｌを制御するメモリコントローラ４４Ｒ，４４Ｌと、上記比較装置２１のメモリ３８からの信号が入力されるＲ用位置補正データＬＵＴ４５Ｒ（以下、ＬＵＴ４５Ｒと表記する）及びＬ用位置補正データＬＵＴ４５Ｌ（以下、ＬＵＴ４５Ｌと表記する）と、上記比較装置２１のメモリ３８からの信号のうちＷ色，Ｒ色，Ｇ色，Ｂ色に関するデータと画像メモリ４３Ｒ，４３Ｌのデータとを加算する加算器４７Ｒ，４７Ｌ等によって構成されている。
【００２１】
基準被写体治具２２は、図４に示すように一端部に開口を有する略円筒形状に形成されている。この基準被写体治具２２の内径寸法は、上記立体視内視鏡１０の外径寸法と概ね同径に形成されている。これにより、当該基準被写体治具２２は、上記立体視内視鏡１０の先端部を覆うように配置し固設し得る形態となっている。
【００２２】
そして、基準被写体治具２２の内周面上には、図４及び図５に示すようなストッパ部２２ａが内方に向けて突設されている。このストッパ部２２ａは、立体視内視鏡１０の先端部に対して当該基準被写体治具２２を配設した場合において、立体視内視鏡１０の最先端部分が当該基準被写体治具２２の底部分に抵触しないようにする役目をしている。
【００２３】
基準被写体治具２２の他端部の底部には、その内側の面に図５に示すような基準被写体パターンを表わす所定の図形が表示されている。図５に示す基準被写体パターンの図形はその一例である。即ち、本例における基準被写体パターンは、略中央部近傍の部位に示される十字マーク９１と、Ｗ色，Ｒ色，Ｇ色，Ｂ色の各基準色を表わすチャート９２，９３，９４，９５とによって形成されている。
【００２４】
このように構成される本実施形態の立体視内視鏡装置１において、立体視内視鏡１０の左右の映像の調整をおこなう際の作用を以下に説明する。
【００２５】
まず、基準被写体治具２２を立体視内視鏡１０の先端部に取り付ける。このとき、基準被写体治具２２にはストッパ部２２ａが形成されているので、立体視内視鏡１０の先端は、基準被写体治具２２の底部の基準被写体パターンに接触してしまうことはない。また、基準被写体治具２２の内径は、立体視内視鏡１０の外径と略同径としているので、ガタなく取り付け固定することができる。
【００２６】
なお、ストッパ部２２ａの位置、即ち基準被写体治具２２の底部からストッパ部２２ａまでの距離と、立体視内視鏡１０のピントが合う距離とをほぼ等しくなるように設定してある。したがって、立体視内視鏡１０の先端部を基準被写体治具２２の一端部の開口から挿入し止まる位置まで押し込むのみで、底部の基準被写体パターンを合焦状態で観察し得る状態とすることができる。
【００２７】
また、これとは別に、立体視内視鏡１０にピント調整機構がある場合には、立体視内視鏡１０のピントが合う最小距離以上の位置からピントが合う最大距離以下の位置までの範囲内にストッパ部２２ａを設けるようにすればよい。
【００２８】
この状態で、当該立体視内視鏡１０による撮影動作を実行する。この撮影動作が実行されると、光源装置２３の照明光が基準被写体治具２２の底部の基準被写体パターンを照らし、立体視内視鏡１０の撮像素子１２Ｒ，１２Ｌによって基準被写体治具２２の基準被写体パターンである十字マーク９１やＷ色，Ｒ色，Ｇ色，Ｂ色の基準色チャート９２〜９５のそれぞれを表わす光学像が電気信号として取得される。
【００２９】
こうして上記撮像素子１２Ｒ，１２Ｌにより取得された電気信号は、ＣＣＵ１３Ｒ，１３Ｌによって各種の信号処理が施されることによって、基準被写体パターンを表わす映像信号に変換される。
【００３０】
この映像信号は、制御装置１５によって表示装置１８の表示素子１４Ｒ，１４Ｌで表示するのに最適な形態の表示信号に変換されて、表示装置１８へと伝送される。
【００３１】
これを受けて表示装置１８の表示素子１４Ｒ，１４Ｌの表示部には、基準被写体治具２２の基準被写体パターンの映像が表示される。
【００３２】
次に、この状態で、表示素子１４Ｒ，１４Ｌに表示されている映像を表示装置１８の撮像素子部組１６を用いて撮影する動作を実行する。
【００３３】
この場合において、撮像素子部組１６により撮影される基準被写体パターンの図形の映像は、図５に示す例のようなものとなる。
【００３４】
なお、本実施形態においては、二つの表示素子１４Ｒ，１４Ｌを同時に一画面で撮影するような構成としている。しかし、これに限らず、例えば撮像素子部組１６を所定の駆動手段を用いて移動又は回転させることで、二つの表示素子１４Ｒ，１４Ｌを別々にそれぞれ撮影するように、つまり複数回の撮影動作をおこなうようにする。
【００３５】
撮像素子部組１６による撮影動作によって取得した映像信号は比較装置２１に向けて出力される。ここで、同比較装置２１のバランスＳＷ１９を押圧する等の操作をおこなうと、比較装置２１による比較処理が実行される。
【００３６】
ここで、本実施形態の立体視内視鏡装置１において、立体視内視鏡１０の左右の映像の調整をおこなう場合の比較装置２１による比較処理のシーケンスを図８及び図９のフローチャートによって、以下に説明する。
【００３７】
上述したように、バランスＳＷ１９からの左右調整動作の開始信号が発生すると、これを受けて比較装置２１のコントローラ２９は、図８のステップＳ１において、ＴＧ３１を駆動させるタイミング信号を発生させる。これと同時に、コントローラ２９は、ＬＥＤ２０の点滅制御を開始する。その後、ステップＳ１の処理に進む。
【００３８】
なお、本実施形態においては、ＬＥＤ２０を点滅させることによって調整中である旨を表示するようにしている。したがって、ＬＥＤ２０に代えて、例えば液晶表示装置（ＬＣＤ）などを適用し、同ＬＣＤにその旨の表示をおこなうようにしてもよい。
【００３９】
次いで、画像メモリ３２Ｒ，３２Ｌと比較器３３〜３７との値の比較をおこなうことで、撮影された映像信号（画像メモリ３２Ｒ，３２Ｌの内容）と、位置情報及びＷ色，Ｒ色，Ｇ色，Ｂ色の各色の基準情報とを、比較器３３〜３７を用いて比較する。
【００４０】
即ち、ステップＳ２において、Ａ／Ｄ変換器３０は、撮像素子部組１６からの入力信号（アナログ信号）を受けて、これをＡ／Ｄ変換処理し、変換後のデジタル信号を画像メモリ３２Ｒ，３２Ｌに向けて出力する。このとき、Ａ／Ｄ変換器３０は、ＴＧ３１からのタイミング信号に基づいて、撮像素子部組１６の水平走査時間の二分の一（１／２）の時間で画像メモリ３２Ｒ，３２Ｌの切り換えをおこなう。これにより、表示素子１４Ｒの表示画像を撮影した映像信号は画像メモリ３２Ｒへ出力され、表示素子１４Ｌの表示画像を撮影した映像信号は画像メモリ３２Ｌへ出力される。これを受けて、画像メモリ３２Ｒ，３２Ｌは入力される映像信号を記録する。
【００４１】
そして、コントローラ２９は、画像メモリ３２Ｒ，３２Ｌに記録された映像信号から十字マーク９１のアドレス（位置情報）を検出する。その後、ステップＳ３の処理に進む。
【００４２】
ステップＳ３において、コントローラ２９は、比較器３３を制御して、十字マーク９１が記録されている画像メモリ３２Ｒ，３２Ｌのアドレスと比較器３３の基準位置情報とを比較する比較処理を実行する。
【００４３】
そして、その処理結果について、画像メモリ３２Ｒ，３２Ｌのアドレスと比較器３３の基準位置情報との間に差があると判断された場合には、ステップＳ４の処理に進む。また、差が無いと判断された場合には、ステップＳ５の処理に進む。
【００４４】
上述のステップＳ３の処理で、両者の間に差があると判断されてステップＳ４の処理に進むと、このステップＳ４において、比較器３３の比較結果の差データがメモリ３８へと出力され、これに記録されると同時に制御装置１５へと出力される。そして、制御装置１５において、所定のデータ補正処理がおこなわれる。この制御装置１５によっておこなわれる処理シーケンスについては後述する。
【００４５】
一方、上述のステップＳ３の処理で、両者の間に差が無いと判断されてステップＳ５の処理に進むと、このステップＳ５において、コントローラ２９は、画像メモリ３２Ｒ，３２Ｌの記録データからＷ色の基準色チャート９２のアドレスを検出し、これと比較器３４の基準Ｗ色情報との比較処理を、比較器３４において実行する。
【００４６】
そして、その処理結果について、画像メモリ３２Ｒ，３２Ｌのアドレスと比較器３４の基準Ｗ色情報との間に差があると判断された場合には、ステップＳ６の処理に進む。また、差が無いと判断された場合には、ステップＳ７の処理に進む。
【００４７】
上述のステップＳ５の処理で、両者の間に差があると判断されてステップＳ６の処理に進むと、このステップＳ６において、比較器３４の比較結果の差データがメモリ３８へと出力され、これに記録されると同時に制御装置１５へと出力される。そして、制御装置１５において、所定のデータ補正処理がおこなわれる。この制御装置１５によっておこなわれる処理シーケンスについては後述する。
【００４８】
一方、上述のステップＳ５の処理で、両者の間に差が無いと判断されてステップＳ７の処理に進むと、このステップＳ７において、コントローラ２９は、画像メモリ３２Ｒ，３２Ｌの記録データからＲ色の基準色チャート９３のアドレスを検出し、これと比較器３５の基準Ｒ色情報との比較処理を、比較器３５において実行する。
【００４９】
そして、その処理結果について、画像メモリ３２Ｒ，３２Ｌのアドレスと比較器３５の基準Ｒ色情報との間に差があると判断された場合には、ステップＳ８の処理に進む。また、差が無いと判断された場合には、図９のステップＳ９の処理に進む（図８及び図９の符号Ａ参照）。
【００５０】
上述のステップＳ７の処理で、両者の間に差があると判断されてステップＳ８の処理に進むと、このステップＳ８において、比較器３５の比較結果の差データがメモリ３８へと出力され、これに記録されると同時に制御装置１５へと出力される。そして、制御装置１５において、所定のデータ補正処理がおこなわれる。この制御装置１５によっておこなわれる処理シーケンスについては後述する。
【００５１】
一方、上述のステップＳ７の処理で、両者の間に差が無いと判断されて図９のステップＳ９の処理に進むと、このステップＳ９において、コントローラ２９は、画像メモリ３２Ｒ，３２Ｌの記録データからＧ色の基準色チャート９４のアドレスを検出し、これと比較器３６の基準Ｇ色情報との比較処理を、比較器３６において実行する。
【００５２】
そして、その処理結果について、画像メモリ３２Ｒ，３２Ｌのアドレスと比較器３６の基準Ｇ色情報との間に差があると判断された場合には、ステップＳ１０の処理に進む。また、差が無いと判断された場合には、ステップＳ１１の処理に進む。
【００５３】
上述のステップＳ９の処理で、両者の間に差があると判断されてステップＳ１０の処理に進むと、このステップＳ１０において、比較器３６の比較結果の差データがメモリ３８へと出力され、これに記録されると同時に制御装置１５へと出力される。そして、制御装置１５において、所定のデータ補正処理がおこなわれる。この制御装置１５によっておこなわれる処理シーケンスについては後述する。
【００５４】
一方、上述のステップＳ９の処理で、両者の間に差が無いと判断されてステップＳ１１の処理に進むと、このステップＳ１１において、コントローラ２９は、画像メモリ３２Ｒ，３２Ｌの記録データからＢ色の基準色チャート９５のアドレスを検出し、これと比較器３７の基準Ｂ色情報との比較処理を、比較器３７において実行する。
【００５５】
そして、その処理結果について、画像メモリ３２Ｒ，３２Ｌのアドレスと比較器３７の基準Ｂ色情報との間に差があると判断された場合には、ステップＳ１２の処理に進む。また、差が無いと判断された場合には、ステップＳ１３の処理に進む。
【００５６】
上述のステップＳ１１の処理で、両者の間に差があると判断されてステップＳ１２の処理に進むと、このステップＳ１２において、比較器３７の比較結果の差データがメモリ３８へと出力され、これに記録されると同時に制御装置１５へと出力される。そして、制御装置１５において、所定のデータ補正処理がおこなわれる。この制御装置１５によっておこなわれる処理シーケンスについては後述する。
【００５７】
ステップＳ１３において、コントローラ２９は、ＬＥＤ２０の点滅制御を終了し、同ＬＥＤ２０を消灯させる。その後、一連の処理シーケンスを終了する。
【００５８】
なお、上記比較装置２１の比較処理は、比較器３３〜３７の演算結果によって、左右映像の差が解消するまで継続される。
【００５９】
次に、上述のステップＳ４，Ｓ６，Ｓ８（図８）及びステップＳ１０，Ｓ１２の各処理でおこなわれる制御装置１５によって実行されるデータ補正処理は、次のようなものである。
【００６０】
まず、比較装置２１のメモリ３８から出力される比較器３７の比較結果の差データは、制御装置１５のＬＵＴ４５Ｒ，４５Ｌへと入力される。このＬＵＴ４５Ｒ，４５Ｌの値に基づいてメモリコントローラ４４Ｒ，４４Ｌは、画像メモリ４３Ｒ，４３Ｌの出力タイミングを変更し、表示素子１４Ｒ，１４Ｌの描画位置を変更することになる。
【００６１】
次に、加算器４７Ｒ，４７Ｌは、比較装置２１のメモリ３８からの差データと画像メモリ４３Ｒ，４３Ｌの値とを加算する演算処理をおこなう。その結果得られた補正データに基づいて表示装置１８の表示素子１４Ｒ，１４Ｌによる表示をおこなう。
【００６２】
こうして補正データに基づいて表示素子１４Ｒ，１４Ｌに表示される映像を撮像素子部組１６にて再度撮影し、同様の補正処理を繰り返すことによって左右の映像の表示特性は、比較装置２１に予め保存されている所定の基準値に合致するように調整される。
【００６３】
以上説明したように、上記第１の実施形態によれば、基準被写体治具２２の基準被写体パターンを撮影し、その撮影結果に基づいて二台以上の表示素子（１４Ｒ，１４Ｌ）の調整をおこなうようにしているので、各光学系やＣＣＵや表示素子等の全てを包括したシステム全体において、表示素子１４Ｒ，１４Ｌの各表示特性を概ね同様となるように調整することができる。
【００６４】
本実施形態では、表示装置１８の表示素子１４Ｒ，１４Ｌ自体の機械的な位置ずれを修正するのではなく、基準被写体パターンを撮影した映像を表示素子１４Ｒ，１４Ｌに表示させ、この表示素子１４Ｒ，１４Ｌの表示画面に表示される映像の表示位置を補正することによって、使用者（観察者）が左右の映像を同時に見る場合の左右映像の位置ずれを補正することができる。
【００６５】
立体視内視鏡１０の立体用対物レンズ１１Ｒ，１１Ｌ等の光学的なばらつきや、撮像素子１２Ｒ，１２ＬやＣＣＵ１３Ｒ，１３Ｌや表示素子１４Ｒ，１４Ｌ等のばらつき等々に起因して生じる左右の映像のばらつきを補正することにより、表示素子１４Ｒ，１４Ｌの表示位置の調整を実施するようにしている。
【００６６】
したがって、これにより、比較装置２１に予め保存されている基準の映像に合致する補正を常におこなうことができ、表示素子１４Ｒ，１４Ｌの表示特性のばらつきと表示位置の調整をおこなうことができる。そして、これにより、使用者が観察する映像の左右のばらつきを改善し、使用者の疲労を軽減することができる。
【００６７】
なお、本実施形態においては、Ｗ色とＲ色とＧ色とＢ色との四色について、補正処理をおこなうようにしているが、これに限ることはなく、他の色を用いた補正処理をおこなうようにしてもよい。
【００６８】
次に、本発明の第２の実施形態の立体視内視鏡装置について、図１０〜図１３を用いて以下に説明する。
【００６９】
図１０は、本発明の第２の実施形態の立体視内視鏡装置の全体構成図である。図１１は、本実施形態の立体視内視鏡装置における比較装置の内部構成を示すブロック構成図である。図１２は、本実施形態の立体視内視鏡装置における制御装置の内部構成を示すブロック構成図である。図１３は、本実施形態の立体視内視鏡における表示装置の観察映像の左右調整をおこなう際の作用を示すフローチャートである。
【００７０】
本実施形態は、基本的には上述の第１の実施形態と略同様の構成からなるものであって、比較装置２１Ａ及び制御装置１５Ａの内部構成が若干異なる。したがって、上述の第１の実施形態と同様の構成については、同じ符号を附してその説明は省略し異なる構成及び作用についてのみ、以下に説明する。
【００７１】
本実施形態の立体視内視鏡装置１Ａにおける比較装置２１Ａは、図１１に示すように、ＬＥＤ２０と、バランスＳＷ１９と、Ａ／Ｄ変換器３０と、コントローラ２９と、ＴＧ３１と、画像メモリ３２Ｒ，３２Ｌと、基準位置情報が予め記録されており当該基準位置情報と画像メモリ３２Ｒ，３２Ｌの特定アドレスの値（位置情報）とを比較する比較器３３と、画像メモリ３２Ｒと画像メモリ３２Ｌとの対応する特定アドレスの値を比較するＲ／Ｌ比較用の比較器３９と、比較器３３及び比較器３９の出力結果（比較結果）を格納するメモリ３８等を具備して構成されている。
【００７２】
なお、本実施形態では、画像メモリとして右用の画像メモリ３２Ｒと左用の画像メモリ３２Ｌとの二個つを備えて構成しているが、このような形態に限らず、例えばアドレスを指定することによって一つの画像メモリで構成することもできる。
【００７３】
本実施形態の立体視内視鏡装置１Ａにおける制御装置１５Ａは、図１２に示すようにＡ／Ｄ４０Ｒ，４０Ｌと、ＴＧ４１Ｒ，４１Ｌと、スケーラ４２Ｒ，４２Ｌと、画像メモリ４３Ｒ，４３Ｌと、メモリコントローラ４４Ｒ，４４Ｌと、ＬＵＴ４５Ｒ，４５Ｌと、加算器５２と、比較装置２１Ａのメモリ３８からの信号（Ｗ色，Ｒ色，Ｇ色，Ｂ色に関する差データ）を受けて左右いずれの表示素子１４Ｒ，１４Ｌの映像信号（画像メモリ４３Ｒ，４３Ｌからの信号）に対して補正処理をおこなうかを切り換える第一切替器５３と、表示装置１８へ出力する信号について表示素子１４Ｒ，１４Ｌのいずれへ出力するかを振り分ける第二切替器５４等によって構成されている。
【００７４】
第一切替器５３及び第二切替器５４には、比較装置２１Ａの比較器３９からの信号が入力されるようになっている。この比較器３９からの信号に基づいて、第一切替器５３及び第二切替器５４の出力が切り換わるようになっている。そのために、第一切替器５３及び第二切替器５４は、二入力二出力を有するスイッチを構成している。
【００７５】
そして、第一切替器５３には、上述した比較器３９からの信号と、画像メモリ４３Ｒ，４３Ｌからの映像信号とが入力されるようになっている。一方、第一切替器５３からの出力信号のうち一方は加算器５２へと出力され、他方はスルーで第二切替器５４へと出力されるようになっている。
【００７６】
また、第二切替器５４には、上述した比較器３９からの信号と、第一切替器５３をスルーした（画像メモリ４３Ｒ，４３Ｌからの）信号及び加算器５２からの映像信号とが入力されるようになっている。一方、第二切替器５４からは表示素子１４Ｒ，１４Ｌへの映像信号が出力されるようになっている。
【００７７】
したがって、これにより画像メモリ４３Ｒ，４３Ｌからの左右の映像信号のうち一方に対してのみ補正処理をおこなった後、表示装置１８へと映像信号が出力されるようになっている。その他の構成については上述の第１の実施形態と同様である。
【００７８】
このように構成される本実施形態の立体視内視鏡装置１Ａにおいて、立体視内視鏡１０の左右の映像の調整をおこなう際の作用を、図１３のフローチャートによって以下に説明する。
【００７９】
まず、比較装置２１Ａの比較器３９によって、画像メモリ３２Ｒと画像メモリ３２Ｌの画像の明るさが比較される。これにより、二つの表示素子１４Ｒ，１４Ｌのいずれの映像が明るいか又は暗いかが判断される。その比較結果を受けて、制御装置１５Ａは、暗いと判断された方の表示素子の調整をおこなう。
【００８０】
なお、本実施形態では、以下に説明するように暗い方に合わせる調整を行なうことにしているが、これに限ることはなく、比較結果に基づいて明るい方に合わせる調整をおこなうようにしてもよい。また、常に左右いずれかの一方の側に合わせる調整をおこなうようにしてもよい。
【００８１】
制御装置１５Ａは、まずステップＳ２１において、メモリコントローラ４４Ｒ，４４Ｌにより出画タイミングを調整することで、左右の映像の位置補正処理を実施する。
【００８２】
次いで、ステップＳ２２において、Ｗ色，Ｒ色，Ｇ色，Ｂ色の調整処理の実行を開始する。
【００８３】
まず、ステップＳ２３においては、比較器３９からの信号に基づいて表示素子１４Ｒ，１４Ｌのいずれが明るいかの判断がおこなわれる。ここで、表示素子１４Ｒが明るいと判断された場合にはステップＳ２４の処理へ進む。一方、表示素子１４Ｌが明るいと判断された場合にはステップＳ２８の処理へ進む。
【００８４】
上述のステップＳ２３において、表示素子１４Ｒが明るいと判断されてステップＳ２４の処理に進むと、このステップＳ２４において、第一切替器５３は、画像メモリ４３Ｒからの映像信号と比較器３９からの差データとを加算器５２へ向けて出力する。同時に第一切替器５３は、画像メモリ４３Ｌからの映像信号をスルーして第二切替器５４へ向けて出力する。
【００８５】
次いで、ステップＳ２５において、加算器５２は、画像メモリ４３Ｒからの映像信号と比較器３９からの差データとを加算する加算処理をおこなった後、その処理結果を第二切替器５４へと出力する。
【００８６】
続いて、ステップＳ２６において、第二切替器５４は、加算器５２からの出力信号（画像メモリ４３Ｒの映像信号と比較器３９の差データとが加算された信号）を表示素子１４Ｒへと出力する。これと同時に、第二切替器５４は、画像メモリ４３Ｌから第一切替器５３をスルーして入力される映像信号を表示素子１４Ｌへと出力する。
【００８７】
そして、ステップＳ２７において、表示素子１４Ｒは、比較器３９の差データが加算された映像を表示する。一方、表示素子１４Ｌは何の補正も施されていない映像を表示する。これにより一連の調整処理は終了する。
【００８８】
一方、上述のステップＳ２３において、表示素子１４Ｌが明るいと判断されてステップＳ２８の処理に進むと、このステップＳ２８において、第一切替器５３は、画像メモリ４３Ｌからの映像信号と比較器３９からの差データとを加算器５２へ向けて出力する。同時に第一切替器５３は、画像メモリ４３Ｒからの映像信号をスルーして第二切替器５４へ向けて出力する。
【００８９】
次いで、ステップＳ２９において、加算器５２は、画像メモリ４３Ｌからの映像信号と比較器３９からの差データとを加算する加算処理をおこなった後、その処理結果を第二切替器５４へと出力する。
【００９０】
続いて、ステップＳ３０において、第二切替器５４は、加算器５２からの出力信号（画像メモリ４３Ｌの映像信号と比較器３９の差データとが加算された信号）を表示素子１４Ｌへと出力する。これと同時に、第二切替器５４は、画像メモリ４３Ｒから第一切替器５３をスルーして入力される映像信号を表示素子１４Ｒへと出力する。
【００９１】
そして、ステップＳ３１において、表示素子１４Ｌは、比較器３９の差データが加算された映像を表示する。一方、表示素子１４Ｒは何の補正も施されていない映像を表示する。これにより一連の調整処理は終了する。
【００９２】
以上説明したように、上記第２の実施形態によれば、上述の第１の実施形態と同様の効果を得ることができる。これと共に、左右の表示素子１４Ｒ，１４Ｌに表示される映像信号を比較して、一方の側に合わせる調整をおこなうようにしているので、例えば所定の基準値（初期状態）を予め比較器に持たせておく必要がなく、構成の単純化に寄与することができる。
【００９３】
また、表示素子の一方が故障等に起因して非常に暗くなってしまったような場合においても、左右の映像を合わせる調整をおこなうことができる。
【００９４】
次に、本発明の第３の実施形態の立体視内視鏡装置について、図１４〜図１７を用いて以下に説明する。
【００９５】
図１４は、本発明の第３の実施形態の立体視内視鏡装置の全体構成図である。図１５は、本実施形態の立体視内視鏡装置における比較装置の内部構成を示すブロック構成図である。図１６は、本実施形態の立体視内視鏡装置における制御装置の内部構成を示すブロック構成図である。図１７は、本実施形態の立体視内視鏡装置の表示装置において立体視映像と広角映像との表示切り換えがおこなわれる際の作用を示すフローチャートである。
【００９６】
本実施形態は、基本的には上述の第２の実施形態と略同様の構成からなるものであって、立体視野像に加えてさらに広角視野像を取得し得るように構成される立体視内視鏡１０Ｂと、これに対応するＣＣＵ１３Ｗ等を有すると共に、広角視野像の映像信号に対応させた制御装置１５Ｂと、比較装置２１Ｂ及び制御装置１５Ｂの制御とを異ならせて構成したものである。したがって、上述の第２の実施形態と同様の構成については、同じ符号を附してその説明は省略し異なる構成及び作用についてのみ、以下に説明する。
【００９７】
図１４に示すように、本実施形態の立体視内視鏡装置１Ｂは、立体用対物レンズ１１Ｒ，１１Ｌ及び広角視野用対物レンズ１１Ｗと上記立体用対物レンズ１１Ｒ，１１Ｌによって結像される二つの光学像をそれぞれ別に電気信号に変換するＣＣＤ等の撮像素子１２Ｒ，１２Ｌと上記広角視野用対物レンズ１１Ｗによって結像される光学像を電気信号に変換するＣＣＤ等の撮像素子１２Ｗ等を具備して構成される立体視内視鏡１０Ｂと、この立体視内視鏡１０Ｂの撮像素子１２Ｒ，１２Ｌ，１２Ｗからの出力信号を受けて所定の形態の映像信号に変換するＣＣＵ１３Ｒ，１３Ｌ，１３Ｗと、ＣＣＵ１３Ｒ，１３Ｌ，１３Ｗからの出力信号（映像信号）を受けて表示形式の表示用信号（映像信号）に変換する制御装置１５Ｂと、表示素子１４Ｒ，１４Ｌや接眼部１７Ｒ，１７Ｌや撮像素子部組１６等を具備する表示装置１８と、バランスＳＷ１９や発光ダイオード（ＬＥＤ）２０等を具備し表示装置１８の撮像素子部組１６からの信号を比較する比較装置２１Ｂと、基準被写体治具２２と、光源装置２３等によって主に構成されている。
【００９８】
制御装置１５Ｂは、上述したようにＣＣＵ１３Ｒ，１３Ｌ，１３Ｗからの出力信号（映像信号）を受けて、それぞれを表示形式の表示用信号（映像信号）に変換する。そして、各映像信号は、切り換えによって表示素子１４Ｒ，１４Ｌへと出力されるようになっている。つまり、立体視による観察をおこなう際には、右用の表示形式の映像信号が表示素子１４Ｒへと出力されると同時に、左用の表示形式の映像信号が表示素子１４Ｌへと出力される。また、広角視野の観察をおこなう際には、ＣＣＵ１３Ｗからの出力信号に基づいて変換生成された表示形式の広角視野用の映像信号を表示素子１４Ｒ，１４Ｌの双方に出力し、両表示素子１４Ｒ，１４Ｌに同じ映像を表示させる。
【００９９】
なお、これとは別に、例えば広角視野表示用の表示素子を表示装置１８に設けるよう構成して、この広角視野表示用の表示素子に対して広角視野用の映像信号を表示させるようにしてもよい。
【０１００】
本実施形態の立体視内視鏡装置１Ｂにおける比較装置２１Ｂは、図１５に示すように、ＬＥＤ２０と、バランスＳＷ１９と、Ａ／Ｄ変換器３０と、コントローラ２９Ｂと、ＴＧ３１と、画像メモリ３２Ｒ，３２Ｌと、位置比較用の比較器３３と、Ｒ／Ｌ比較用の比較器３９と、メモリ３８等を具備して構成されている。
【０１０１】
このうち、本比較装置２１Ｂにおけるコントローラ２９Ｂは、さらに制御装置１５Ｂとの間で通信をおこなうことで、表示素子１４Ｒ，１４Ｌが広角視野用の映像（ＣＣＵ１３Ｗの映像）を表示しているか、または表示素子１４Ｒ，１４Ｌが立体視用の映像（ＣＣＵ１３Ｒ，１３Ｌの映像）を表示しているかを検知することができるようになっている。
【０１０２】
その検知結果によって、制御装置１５Ｂの第三切替器６３Ｒ，６３Ｌ（後述する）を制御して表示の切り換えをおこなったり、制御装置１５Ｂの画像メモリ４３Ｒ，４３Ｌにより読出アドレスの切り換えをおこなうようになっている。
【０１０３】
また、コントローラ２９Ｂは、制御装置１５Ｂとの通信によって、比較装置２１Ｂによるバランス調整処理の実施中であることを制御装置１５Ｂへと送信するようになっている。
【０１０４】
本実施形態の立体視内視鏡装置１Ｂにおける制御装置１５Ｂは、図１６に示すように上述の第２の実施形態における制御装置１５Ａ（図１３参照）の構成に加えて、ＣＣＵ１３Ｒ，１３Ｌからの入力信号とＣＣＵ１３Ｗからの入力信号とを切り換えて出力する第三切替器６３Ｒ，６３Ｌを具備して構成されている。そして、この第三切替器６３Ｒ，６３Ｌは、比較装置２１Ｂのコントローラ２９Ｂとの間で電気的な接続が確保されている。その他の構成については上述の第２の実施形態と全く同様である。
【０１０５】
このように構成される本実施形態の立体視内視鏡装置１Ｂにおいて、立体視内視鏡１０Ｂの左右の映像の調整をおこなう際の作用は、上述の第２の実施形態と略同様である。したがって、その動作シーケンスを示すフローチャートは図１３を参照する。
【０１０６】
ただし、本実施形態においては、表示装置１８の表示素子１４Ｒ，１４Ｌに広角視野用の映像（ＣＣＵ１３Ｗの映像）を表示させて調整をおこなった後、これに続いて同表示素子１４Ｒ，１４Ｌの表示映像を立体視用の映像（ＣＣＵ１３Ｒ，１３Ｌの映像）に切り換えて、この状態でも調整をおこなうこととする。
【０１０７】
この場合における作用は次の通りである。まず、使用者は比較装置２１ＢのバランスＳＷ１９を操作して、調整動作を開始させる。
【０１０８】
これにより調整動作が開始すると、制御装置１５Ｂは第三切替器６３Ｒ，６３Ｌを制御して表示装置１８の表示素子１４Ｒ，１４Ｌに表示させる映像を広角視野用の映像とするための切り換え制御を実行する。
【０１０９】
すると、表示素子１４Ｒ，１４Ｌの双方には、同時に広角視野用の映像が表示される。これに対して上述の第２の実施形態と同様の調整処理（図１３参照）を実行する。これにより、表示素子１４Ｒ，１４Ｌに表示される左右の映像が調整される。
【０１１０】
この調整処理が終了すると、続いて制御装置１５Ｂは、第三切替器６３Ｒ，６３Ｌを制御して表示装置１８の表示素子１４Ｒ，１４Ｌに表示させる映像を立体視用の映像とするための切り換え制御を実行する。
【０１１１】
これにより、表示素子１４Ｒ，１４Ｌには、立体視用の映像が表示される。これに対して上述の第２の実施形態と同様の調整処理（図１３参照）を実行する。すると、表示素子１４Ｒ，１４Ｌに表示される左右の映像が調整される。
【０１１２】
画像メモリ４３Ｒ，４３Ｌの所定のアドレスには、表示素子１４Ｒ，１４Ｌに表示された広角視野用の映像について表示装置１８の撮像素子部組１６で撮影された映像に関するデータが保管されている。また、同画像メモリ４３Ｒ，４３Ｌの他のアドレスには、表示素子１４Ｒ，１４Ｌに表示された立体視用の映像について表示装置１８の撮像素子部組１６で撮影された映像に関するデータが保管される。したがって、これにより立体視映像と広角視野用映像との比較をおこなうことができるようになっている。
【０１１３】
なお、本実施形態においては、表示装置１８の表示映像を、広角視野用の映像と立体視用の映像とを切り換えるのには、比較装置２１ＢのバランスＳＷ１９の操作によっておこなうようにしている。しかしながら、実際には、例えば制御装置１５Ｂの内部メモリ（特に図示せず）に参照データ（ルックアップテーブル；ＬＵＴ；Ｌook Ｕp Ｔable）を予め持たせておき、例えば手術用の器具や鉗子などの特定の形状や色を記憶させ、これらの器具類等が広角視野用の撮像素子１２Ｗの撮像範囲内に入った時に、これを検知することで表示装置１８の表示を立体視用の映像となるように切り換える構成としてもよい。
【０１１４】
このような構成とした場合において、表示装置１８の表示映像の切り換えがおこなわれる際の作用を図１７のフローチャートによって以下に説明する。
【０１１５】
まず、表示装置１８の表示素子１４Ｒ，１４Ｌには、ＣＣＵ１３Ｗによる映像信号に基づく広角視野用の映像が表示されている状態にあるものとする。
【０１１６】
この状態おいて、制御装置１５Ｂは、ステップＳ４１において、制御装置１５Ｂの内部メモリ（特に図示せず）に予め記憶されているデータ（ＬＵＴ）とＣＣＵ１３Ｗによる映像信号とを比較して、広角視野用の映像（広角像）内に鉗子等の器具類が存在するか否かの検知をおこなう。ここで、器具類が検知されない場合には、ステップＳ４４の処理に進む。また、器具類が検知された場合には、ステップＳ４２の処理に進む。
【０１１７】
ステップＳ４２において、制御装置１５Ｂは、ＣＣＵ１３Ｗからの広角視野用の映像信号を受けて所定の表示形式（広角像を表示する形式）の映像信号となるようにフォーマット変換をおこなう。これにより生成された表示形式の映像信号を、表示素子１４Ｒ，１４Ｌの双方に向けて出力する。
【０１１８】
次いで、ステップＳ４３において、制御装置１５Ｂは、自身の内部メモリ（特に図示せず）に予め記憶されているデータ（ＬＵＴ）とＣＣＵ１３Ｒ，１３Ｌによる映像信号とを比較して、立体視用の映像（立体像）内に鉗子等の器具類が存在するか否かの検知をおこなう。ここで、器具類が検知されない場合には、ステップＳ４２の処理に戻る。また、器具類が検知された場合には、ステップＳ４４の処理に進む。
【０１１９】
続いて、ステップＳ４４において、制御装置１５Ｂは、ＣＣＵ１３Ｒ，１３Ｌからの立体視用の映像信号を受けて所定の表示形式（３Ｄ像を表示する形式）の映像信号となるようにフォーマット変換をおこなう。これにより生成された表示形式の映像信号について、ＣＣＵ１３Ｒによる映像信号を表示素子１４Ｒへ、ＣＣＵ１３Ｌによる映像信号を表示素子１４Ｌへとそれぞれ出力する。その後、一連のシーケンスを終了する。
【０１２０】
また、上述の例とは別に、図１８に示すような構成の鉗子とトロッカーとを用いることで、表示装置１８の表示映像の切り換えタイミングを設定するようにしてもよい。
【０１２１】
図１８に示すように、鉗子８１の所定の部位には磁石が設けられている。図１８に示す例では第一磁石８３及び第二磁石８４の二個の磁石を所定の間隔を置いて配設している。
【０１２２】
また、トロッカー８２には、所定の部位に磁気センサー８５が設けられている。
【０１２３】
そして、鉗子８１をトロッカー８２内に挿入したとき、鉗子８１の磁石８３，８４が磁気センサー８５の近傍を通過すると、所定の検知信号が発生するようになっている。
【０１２４】
ここで、鉗子８１に複数の磁石８３，８４を設けているので、同鉗子８１がトロッカー８２内に挿入された際、その入り込んだ量を検出することができるようになっている。
【０１２５】
ところで、表示装置１８の表示素子１４Ｒ，１４Ｌに広角視野用の映像を表示する場合、その映像は広範囲を表示することになるため、撮像範囲内における対象物は相対的に小さく表示されることになる。一方、立体視用の映像では、その撮像範囲内における対象物は広角視野用の映像の場合にくらべて相対的に大きく表示される。このことから、表示素子１４Ｒ，１４Ｌに表示する映像を、広角視野用の映像と立体視用の映像との間で切り換えた場合には、その映像を観察している者にとって若干の違和感が生じる場合がある。
【０１２６】
この場合における違和感を軽減するための工夫として、表示装置を次に示すような構成が考えられる。
【０１２７】
図１９は、上述の第３の実施形態の立体視内視鏡装置において、広角視野用の映像と立体視用の映像とを切り換えた際の違和感を軽減する機構を備えた別の表示装置の構成を示す図である。また、図２０は、図１９の表示装置における接眼レンズ組とこれを駆動する駆動機構とを取り出して示す構成図であって、図１９の矢印Ｃ方向から見た場合の状態を示している。
【０１２８】
本表示装置１８Ｂは、基本的には上述の各実施形態の表示装置（１８）と略同様の構成からなる。本表示装置１８Ｂにおいては、上述の各実施形態の表示装置（１８）における接眼部１７Ｒ，１７Ｌに代えて、表示素子１４Ｒ，１４Ｌを観察するための手段として、接眼レンズ組７０及び第１ミラー６４Ｒ，６４Ｌ及び第２ミラー６５Ｒ，６５Ｌからなる観察手段を備え、これに加えて、観察手段の接眼レンズ組７０を駆動する駆動機構と、表示素子１４Ｒ，１４Ｌを駆動するための駆動機構とを有して構成されている点が異なる。
【０１２９】
表示素子１４Ｒ，１４Ｌを観察するための観察手段の構成部材のうち第１ミラー６４Ｒ，６４Ｌは、表示素子１４Ｒ，１４Ｌの表示面に対向する位置において、その反射面を表示素子１４Ｒ，１４Ｌの表示面に対向させて配置され、かつ同位置において表示素子１４Ｒ，１４Ｌの表示面に対して角度略４５度傾けて配置されている。
【０１３０】
この第１ミラー６４Ｒ，６４Ｌの反射面によって反射される光束の延長線上に第２ミラー６５Ｒ，６５Ｌが、その反射面を第１ミラー６４Ｒ，６４Ｌの反射面に向けて配置されている。この場合において、第２ミラー６５Ｒ，６５Ｌは、第１ミラー６４Ｒ，６４Ｌにより反射される光束に対して角度略４５度傾けて、かつ第１ミラー６４Ｒ，６４Ｌに対しては略平行となるように配置されている。そして、第２ミラー６５Ｒ，６５Ｌの反射面により反射される光束の延長線上に接眼レンズ組み７０が配置されている。
【０１３１】
このような構成により、表示素子１４Ｒ，１４Ｌの表示映像は、第１ミラー６４Ｒ，６４Ｌ及び第２ミラー６５Ｒ，６５Ｌによってそれぞれ反射した後、接眼レンズ組７０へと入射するようになっている。したがって、これにより表示素子１４Ｒ，１４Ｌの表示映像は、図１９の矢印Ｃの方向から観察することができるようになっている。
【０１３２】
また、接眼レンズ組７０は、図１９に示す矢印Ｘ１，Ｘ２方向に移動し得るようになっている。そのために接眼レンズ組７０を駆動する駆動機構として、駆動モータ７１及び駆動ギアー７２が設けられている。
【０１３３】
接眼レンズ組７０は、図２０に示すように表示装置１８Ｂの内部における固定部材に対して回動自在に設けられる円板状のレンズ支持体７０ｄと、このレンズ支持体７０ｄの周状に配設される三対のレンズ群（等倍レンズ７０ａと拡大レンズ７０ｂと縮小レンズ７０ｃとの各一対）とによって構成されている。そして、レンズ支持体７０ｄの外周縁部の一部には、ギアー部７０ｅが形成されている。
【０１３４】
また、上記接眼レンズ組７０を駆動する駆動機構は、表示装置１８Ｂの内部に固設され正逆回転自在に構成される駆動モータ７１と、この駆動モータ７１の駆動軸に固設される駆動ギアー７２とによって構成されている。この場合において、駆動ギアー７２の外周に形成されるギアー部は、上述の接眼レンズ組７０のギアー部７０ｅに噛合している。
【０１３５】
したがって、この構成により、駆動モータ７１が駆動されると、駆動ギアー７２が正逆何れかの方向に回転する。すると、駆動ギアー７２が同方向に回転するので、これに噛合しているレンズ支持体７０ｄが所定の方向へと回転する。これにより、接眼レンズ組７０の三対のレンズ群のいずれかを所定の観察位置へと任意に移動させることができるようになっている。
【０１３６】
一方、表示素子１４Ｒ及び表示素子１４Ｌを駆動するための駆動機構は、正逆回転自在に構成される駆動モータ６７Ｒ，６７Ｌと、切り欠きのあるシャフト６８Ｒ，６８Ｌとによって構成される。
【０１３７】
駆動モータ６７Ｒ，６７Ｌの駆動軸に固設される小ギアーは、シャフト６８Ｒ，６８Ｌに螺合している。これにより、駆動モータ６７Ｒ，６７Ｌが回転するとシャフト６８Ｒ，６８Ｌも回転するようになっている。
【０１３８】
また、シャフト６８Ｒ，６８Ｌの切り欠きには、表示素子１４Ｒ，１４Ｌの所定の部位が係合している。これにより、駆動モータ６７Ｒ，６７Ｌの回転に伴ってシャフト６８Ｒ，６８Ｌが回転すると、表示素子１４Ｒ，１４Ｌは、図１９に示す矢印Ｘ１，Ｘ２方向に移動するようになっている。その他の構成については上述の各実施形態と同様である。
【０１３９】
このように構成される表示装置１８Ｂを用いる場合において、通常は、接眼レンズ組７０の等倍レンズ７０ａを介して表示素子１４Ｒ，１４Ｌを観察する。
【０１４０】
この状態から拡大又は縮小観察をおこないたい場合には、駆動モータ７１を回転駆動させて接眼レンズ組７０を回転させることにより、拡大レンズ７０ｂ又は縮小レンズ７０ｃを所定の位置に配置する。
【０１４１】
これにより、拡大レンズ７０ｂを介して表示素子１４Ｒ，１４Ｌを観察すれば拡大観察をおこなうことができる。また、縮小レンズ７０ｃを介して表示素子１４Ｒ，１４Ｌを観察すれば縮小観察をおこなうことができる。
【０１４２】
また、拡大観察時等に、さらに拡大して観察をおこないたいときには、駆動モータ６７Ｒ，６７Ｌを回転回転させることにより、表示素子１４Ｒ，１４Ｌを矢印Ｘ１方向へと移動させる、つまり接眼レンズ組７０から遠ざける方向へ移動させればよい。
【０１４３】
そして、接眼レンズ組７０の切り換え動作を、表示素子１４Ｒ，１４Ｌに表示する映像の切り換え時に連動するように制御すれば、立体視映像と広角視野用映像とが切り換わっても、表示映像を光学的に拡大又は縮小して観察することができるので、違和感なく観察を続けることができる。
【図面の簡単な説明】
【０１４４】
【図１】本発明の第１の実施形態の立体視内視鏡装置の全体構成図。
【図２】図１の立体視内視鏡装置における比較装置の内部構成を示すブロック構成図。
【図３】図１の立体視内視鏡装置における制御装置の内部構成を示すブロック構成図。
【図４】図１の立体視内視鏡装置における基準被写体治具の外観を示す斜視図。
【図５】図１の立体視内視鏡装置における基準被写体治具の内部に設けられる基準被写体パターンを示し、図４の矢印Ａ方向から見た図。
【図６】図１の立体視内視鏡装置における表示装置の概略的な内部構成と、当該表示装置における撮像素子部組の撮像視野を示す図。
【図７】図１の立体視内視鏡装置の表示装置における撮像素子部組によって撮影される基準被写体パターンの映像を示す図。
【図８】図１の立体視内視鏡における表示装置の観察映像の左右調整をおこなう際の作用を示すフローチャート。
【図９】図１の立体視内視鏡における表示装置の観察映像の左右調整をおこなう際の作用を示すフローチャート。
【図１０】本発明の第２の実施形態の立体視内視鏡装置の全体構成図。
【図１１】図１０の立体視内視鏡装置における比較装置の内部構成を示すブロック構成図。
【図１２】図１０の立体視内視鏡装置における制御装置の内部構成を示すブロック構成図。
【図１３】図１０の立体視内視鏡における表示装置の観察映像の左右調整をおこなう際の作用を示すフローチャート。
【図１４】本発明の第３の実施形態の立体視内視鏡装置の全体構成図。
【図１５】図１４の立体視内視鏡装置における比較装置の内部構成を示すブロック構成図。
【図１６】図１４の立体視内視鏡装置における制御装置の内部構成を示すブロック構成図。
【図１７】図１４の立体視内視鏡装置の表示装置において立体視映像と広角映像との表示切り換えがおこなわれる際の作用を示すフローチャート。
【図１８】図１４の立体視内視鏡装置において表示装置の表示映像の切り換えタイミングを設定する手段を備えた鉗子及びトロッカーを示す図。
【図１９】図１４の立体視内視鏡装置において、広角視野用の映像と立体視用の映像とを切り換えた際の違和感を軽減する機構を備えた別の表示装置の構成を示す図。
【図２０】図１９の表示装置における接眼レンズ組とこれを駆動する駆動機構とを取り出して示す構成図であって、図１９の矢印Ｃ方向から見た場合の状態を示す図。
【符号の説明】
【０１４５】
１，１Ａ，１Ｂ……立体視内視鏡装置
１０，１０Ｂ……立体視内視鏡
１１Ｒ，１１Ｌ……立体用対物レンズ
１１Ｗ……広角視野用対物レンズ
１２Ｒ，１２Ｌ，１２Ｗ……撮像素子
１４Ｒ，１４Ｌ……表示素子
１５，１５Ａ，１５Ｂ……制御装置
１６……撮像素子部組
１７Ｒ，１７Ｌ……接眼部
１８，１８Ｂ……表示装置
２１，２１Ａ，２１Ｂ……比較装置
２２……基準被写体治具
【技術分野】
【０００１】
この発明は、立体視内視鏡装置、詳しくは二系統以上の光学系を有する立体視内視鏡において左右の映像のばらつきを調整し、良好な観察映像を得ることができるようにした立体視内視鏡装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来より、細長の挿入部を体腔内に挿入して、直接目視できない被検部位を観察することのできる内視鏡装置が広く用いられている。
【０００３】
また、近年においては、視差を有する光学像を得るために並列に設けた複数の観察光学系を備えることで、通常の内視鏡装置では遠近感のない平面としてしか見ることができない被検部位、例えば体腔壁表面等の微細に凹凸等を立体視することができように構成した立体視内視鏡装置について、例えば特開２０００−８５３３０号公報等によって種々の提案がなされている。
【０００４】
このような立体視内視鏡装置によれば、通常の内視鏡装置では遠近感のない平面としてしか見ることができない被検部位、例えば体腔壁表面等の微細な凹凸等を観察することができることから、内視鏡観察による診断や各種処置の効率を向上させる得るものである。
【０００５】
上記特開２００２−８５３３０号公報に記載の立体視内視鏡装置は、一対の撮像手段の撮像面に各々に視差が異なる一対の被検部位の像を結像させる光学系を有し、上記一対の撮像手段により結像された一対の被検部位の像を交互に又は同時に表示して立体画像を得る立体視内視鏡装置において、上記一対の被検部位の画像同士を比較する画像比較手段による比較結果に基づいて、上記一対の被検部位の像の大きさが略等しくなるように変倍光学系の変倍制御をおこなうように構成したものである。これにより、左右像の倍率を自動的に略等しくすることができ、良好な観察をおこなうことができるというものである。
【０００６】
また、従来の立体視内視鏡においては、二系統以上の光学系と、これらの光学系に各対応する複数の撮像素子と、これらの各撮像素子によって撮像した各映像をそれぞれ表示する複数の表示素子等を具備し、視差を有する光学像が得られるように複数の光学系を配置することで、視差を有する複数の映像を撮像し、撮像された各映像を複数の表示素子に各別に表示し、各表示素子に表示される映像を観察者が左右の眼によって観察することで、観察部位を立体視し得るように構成した立体視内視鏡装置についてもさまざまな提案がなされている。
【特許文献１】特開２０００−８５３３０号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
ところが、複数の表示素子を具備し、被検部位を三次元（３Ｄ：３Ｄｉｍｅｎｓｉｏｎａｌ）映像として観察し得るようにした立体視内視鏡装置においては、使用者が観察する際に左右の映像が、例えば表示素子の特性に起因する輝度や色度の差が生じていると、使用者の目に負担がかかり、目が疲労しやすくなる場合がある。
【０００８】
一般に表示素子は、同一の機種であっても輝度や色度の差があって、まったく同一の特性を有する表示素子というものはほとんど存在しないものである。そこで、従来の立体視内視鏡においては、特性に差異の少ない表示素子を選定して組み合わせたり、時間及び手間をかけて左右の映像が略同一の条件で表示することができるように調整をおこなう必要がある。
【０００９】
また、通常の表示素子は、一般的に経年劣化を生じることから、その特性は使用するにしたがって変化してしまう。このことから、立体視内視鏡装置に用いられる左右の表示素子の表示状態を常に同様の状態で保持することは困難であるという問題点がある。
【００１０】
一方、立体視内視鏡に用いられるＣＣＤ等の撮像素子を含む撮像系や光学系の光学部材にも、その特性のばらつきが存在する。したがって、左右の表示素子のみを単体で調整したとしても、これを立体視内視鏡と組み合わせて立体視内視鏡装置として使用する際には、左右の映像でばらつきが生じてしまうことがある。したがって、上述のような表示素子の調整は、個々の立体視内視鏡装置として個別に調整をおこなう必要がある。このことは、例えば立体視内視鏡（の撮像素子や光学系）または表示素子のいずれかが故障等に起因して部品交換をおこなう場合には、再度の調整作業等を実施する時間及び手間が生じることになるという問題点もある。
【００１１】
なお、上述の特開２０００−８５３３０号公報に開示されている技術は、左右の表示素子に表示される被写体像のサイズを略等しく表示し得るようにすることについての提案であって、例えば、表示素子における色や輝度の特性と、表示素子の表示位置ずれを解決するための技術については、なんら言及していない。
【００１２】
本発明は、上述した点に鑑みてなされたものであって、その目的とするところは、撮影する内視鏡装置及び映像を表示する表示素子までをも含めたシステムにおいて、表示素子の左右のばらつきを容易に調整し得る機能を有する立体視内視鏡装置を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【００１３】
上記目的を達成するために、本発明による立体視内視鏡装置は、少なくとも二系統の光学系を有する立体視内視鏡と、上記二系統の光学系により形成される光学像のそれぞれを映像信号に変換する少なくとも二台のＣＣＵと、上記二台のＣＣＵからの出力信号を表示形式の電気信号に変換する制御装置と、少なくとも二つの表示部と上記表示部の表示画面を撮影する撮像装置とを有する表示装置と、調整の基準となる基準被写体パターンを備えた基準被写体治具とを具備し、上記制御装置は、上記表示部に表示する映像信号を補正する手段と、上記二つの表示部の表示特性を調整する手段と、を具備してなることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１４】
本発明によれば、撮影する内視鏡装置及び映像を表示する表示素子までをも含めたシステムにおいて、表示素子の左右のばらつきを容易に調整し得る機能を有する立体視内視鏡装置を提供することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１５】
以下、図示の実施の形態によって本発明を説明する。
図１は、本発明の第１の実施形態の立体視内視鏡装置の全体構成図である。図２は、本実施形態の立体視内視鏡装置における比較装置の内部構成を示すブロック構成図である。図３は、本実施形態の立体視内視鏡装置における制御装置の内部構成を示すブロック構成図である。図４及び図５は、本実施形態の立体視内視鏡装置における基準被写体治具を示し、図４は当該基準被写体治具の外観を示す斜視図である。図５は当該基準被写体治具の内部に設けられる基準被写体パターンを示す図であって、図４の矢印Ａ方向から見た図である。図６及び図７は、本実施形態の立体視内視鏡装置における表示装置を示し、図６は当該表示装置の概略的な内部構成と、当該表示装置における撮像素子部組の撮像視野を示す図である。図７は当該表示装置における撮像素子部組によって撮影される基準被写体パターンの映像を示す図である。図８及び図９は、本実施形態の立体視内視鏡における表示装置の観察映像の左右調整をおこなう際の作用を示すフローチャートである。
【００１６】
図１に示すように、本実施形態の立体視内視鏡装置１は、被写体像を結像させるべく並べて配置される二系統の光学系である立体用対物レンズ１１Ｒ，１１Ｌによって結像される二つの光学像をそれぞれ別に光電変換するＣＣＤ等の撮像素子１２Ｒ，１２Ｌ等を具備して構成される立体視内視鏡１０と、この立体視内視鏡１０の撮像素子１２Ｒ，１２Ｌからの出力信号を受けて所定の形態の映像信号に変換するＣＣＵ１３Ｒ，１３Ｌと、表示部である表示素子１４Ｒ，１４Ｌや接眼部１７Ｒ，１７Ｌや撮像素子部組１６等を具備して構成される表示装置１８と、上記ＣＣＵ１３Ｒ，１３Ｌからの出力信号（映像信号）を受けて上記表示装置１８の上記表示素子１４Ｒ，１４Ｌを用いて映像を表示するのに適する形態（表示形式）の映像信号（表示用信号）に変換する制御装置１５と、左右調整を開始する信号を発生させるバランスＳＷ１９や左右バランス調整の実行中である旨を表示するための発光ダイオード（ＬＥＤ）２０等を具備し上記表示装置１８の撮像素子部組１６からの信号を比較する比較装置２１と、左右調整を実行するのに際して上記立体視内視鏡１０の先端部分を覆い隠すように配設され内部には基準被写体パターンが表示される基準被写体治具２２と、この基準被写体治具２２を立体視内視鏡１０の側から照明するための光源装置２３等によって主に構成されている。
【００１７】
表示装置１８は、液晶表示装置（ＬＣＤ）等からなる表示部である表示素子１４Ｒ及び表示素子１４Ｌと、この表示素子１４Ｒ及び表示素子１４Ｌをそれぞれ観察するための接眼部１７Ｒ及び接眼部１７Ｌと、表示素子１４Ｒ，１４Ｌを同時に一画面で撮影することができかつ接眼部１７Ｒ，１７Ｌからの観察時に視野を妨げない位置に配置される撮像素子部組１６等によって構成されている。
【００１８】
上記撮像素子部組１６は、表示素子１４Ｒ，１４Ｌの表示画面を撮像するために設けられる撮像装置である。そのために、当該撮像素子部組１６は、撮像素子や光学レンズ等の構成部材等によって構成されているユニットである。なお、その内部構成については、従来の一般的な撮像素子部組と略同様のものが適用されるものとして、その詳細は省略する。
【００１９】
上記比較装置２１は、図２に示すように上記ＬＥＤ２０と、上記バランスＳＷ１９と、撮像素子部組１６からの映像信号を受けてアナログ信号からデジタル信号に変換するＡ／Ｄ変換器３０と、上記バランスＳＷ１９の指示入力を受けて上記ＬＥＤ２０を点滅させる制御をおこなうと共に後述するＴＧ３１へのタイミング発生命令信号（以下、タイミング信号という）の出力制御をおこなうコントローラ２９と、上記コントローラ２９からの制御によってタイミング信号を発生させるタイミングジェネレータ（以下、ＴＧと略記する）３１と、右側の表示素子１４Ｒの表示情報を記録する画像メモリ３２Ｒと、左側の表示素子１４Ｌの表示情報を記録する画像メモリ３２Ｌと、基準位置情報が予め記録されており当該基準位置情報と画像メモリ３２Ｒ，３２Ｌの特定アドレスの値（位置情報）とを比較する位置比較用の比較器３３と、基準Ｗ（白）色情報が予め記録されており当該基準Ｗ色情報と画像メモリ３２Ｒ，３２Ｌの特定アドレスの値（Ｗ色情報）とを比較する比較器３４と、基準Ｒ（赤）色情報が予め記録されており当該基準Ｒ色情報と画像メモリ３２Ｒ，３２Ｌの特定アドレスの値（Ｒ色情報）とを比較する比較器３５と、基準Ｇ（緑）色情報が予め記録されており当該基準Ｇ色情報と画像メモリ３２Ｒ，３２Ｌの特定アドレスの値（Ｇ色情報）とを比較する比較器３６と、基準Ｂ（青）色情報が予め記録されており当該基準Ｂ色情報と画像メモリ３２Ｒ，３２Ｌの特定アドレスの値（Ｂ色情報）とを比較する比較器３７と、上記位置，Ｗ色，Ｒ色，Ｇ色，Ｂ色の各比較器３３〜３７の出力結果（比較結果）を格納するメモリ３８等を具備して構成されている。
【００２０】
制御装置１５は、図３に示すようにＣＣＵ１３Ｒ，１３Ｌからの映像信号（アナログ信号）が入力されるＡ／Ｄ４０Ｒ，４０Ｌ及びＴＧ４１Ｒ，４１Ｌと、上記Ａ／Ｄ４０Ｒ，４０Ｌからの映像信号（デジタル信号）を受けて表示素子１４Ｒ，１４Ｌで表示するのに最適な形態の表示信号に変換するスケーラ４２Ｒ，４２Ｌと、このスケーラ４２Ｒ，４２Ｌの出力信号を格納する画像メモリ４３Ｒ，４３Ｌと、この画像メモリ４３Ｒ，４３Ｌを制御するメモリコントローラ４４Ｒ，４４Ｌと、上記比較装置２１のメモリ３８からの信号が入力されるＲ用位置補正データＬＵＴ４５Ｒ（以下、ＬＵＴ４５Ｒと表記する）及びＬ用位置補正データＬＵＴ４５Ｌ（以下、ＬＵＴ４５Ｌと表記する）と、上記比較装置２１のメモリ３８からの信号のうちＷ色，Ｒ色，Ｇ色，Ｂ色に関するデータと画像メモリ４３Ｒ，４３Ｌのデータとを加算する加算器４７Ｒ，４７Ｌ等によって構成されている。
【００２１】
基準被写体治具２２は、図４に示すように一端部に開口を有する略円筒形状に形成されている。この基準被写体治具２２の内径寸法は、上記立体視内視鏡１０の外径寸法と概ね同径に形成されている。これにより、当該基準被写体治具２２は、上記立体視内視鏡１０の先端部を覆うように配置し固設し得る形態となっている。
【００２２】
そして、基準被写体治具２２の内周面上には、図４及び図５に示すようなストッパ部２２ａが内方に向けて突設されている。このストッパ部２２ａは、立体視内視鏡１０の先端部に対して当該基準被写体治具２２を配設した場合において、立体視内視鏡１０の最先端部分が当該基準被写体治具２２の底部分に抵触しないようにする役目をしている。
【００２３】
基準被写体治具２２の他端部の底部には、その内側の面に図５に示すような基準被写体パターンを表わす所定の図形が表示されている。図５に示す基準被写体パターンの図形はその一例である。即ち、本例における基準被写体パターンは、略中央部近傍の部位に示される十字マーク９１と、Ｗ色，Ｒ色，Ｇ色，Ｂ色の各基準色を表わすチャート９２，９３，９４，９５とによって形成されている。
【００２４】
このように構成される本実施形態の立体視内視鏡装置１において、立体視内視鏡１０の左右の映像の調整をおこなう際の作用を以下に説明する。
【００２５】
まず、基準被写体治具２２を立体視内視鏡１０の先端部に取り付ける。このとき、基準被写体治具２２にはストッパ部２２ａが形成されているので、立体視内視鏡１０の先端は、基準被写体治具２２の底部の基準被写体パターンに接触してしまうことはない。また、基準被写体治具２２の内径は、立体視内視鏡１０の外径と略同径としているので、ガタなく取り付け固定することができる。
【００２６】
なお、ストッパ部２２ａの位置、即ち基準被写体治具２２の底部からストッパ部２２ａまでの距離と、立体視内視鏡１０のピントが合う距離とをほぼ等しくなるように設定してある。したがって、立体視内視鏡１０の先端部を基準被写体治具２２の一端部の開口から挿入し止まる位置まで押し込むのみで、底部の基準被写体パターンを合焦状態で観察し得る状態とすることができる。
【００２７】
また、これとは別に、立体視内視鏡１０にピント調整機構がある場合には、立体視内視鏡１０のピントが合う最小距離以上の位置からピントが合う最大距離以下の位置までの範囲内にストッパ部２２ａを設けるようにすればよい。
【００２８】
この状態で、当該立体視内視鏡１０による撮影動作を実行する。この撮影動作が実行されると、光源装置２３の照明光が基準被写体治具２２の底部の基準被写体パターンを照らし、立体視内視鏡１０の撮像素子１２Ｒ，１２Ｌによって基準被写体治具２２の基準被写体パターンである十字マーク９１やＷ色，Ｒ色，Ｇ色，Ｂ色の基準色チャート９２〜９５のそれぞれを表わす光学像が電気信号として取得される。
【００２９】
こうして上記撮像素子１２Ｒ，１２Ｌにより取得された電気信号は、ＣＣＵ１３Ｒ，１３Ｌによって各種の信号処理が施されることによって、基準被写体パターンを表わす映像信号に変換される。
【００３０】
この映像信号は、制御装置１５によって表示装置１８の表示素子１４Ｒ，１４Ｌで表示するのに最適な形態の表示信号に変換されて、表示装置１８へと伝送される。
【００３１】
これを受けて表示装置１８の表示素子１４Ｒ，１４Ｌの表示部には、基準被写体治具２２の基準被写体パターンの映像が表示される。
【００３２】
次に、この状態で、表示素子１４Ｒ，１４Ｌに表示されている映像を表示装置１８の撮像素子部組１６を用いて撮影する動作を実行する。
【００３３】
この場合において、撮像素子部組１６により撮影される基準被写体パターンの図形の映像は、図５に示す例のようなものとなる。
【００３４】
なお、本実施形態においては、二つの表示素子１４Ｒ，１４Ｌを同時に一画面で撮影するような構成としている。しかし、これに限らず、例えば撮像素子部組１６を所定の駆動手段を用いて移動又は回転させることで、二つの表示素子１４Ｒ，１４Ｌを別々にそれぞれ撮影するように、つまり複数回の撮影動作をおこなうようにする。
【００３５】
撮像素子部組１６による撮影動作によって取得した映像信号は比較装置２１に向けて出力される。ここで、同比較装置２１のバランスＳＷ１９を押圧する等の操作をおこなうと、比較装置２１による比較処理が実行される。
【００３６】
ここで、本実施形態の立体視内視鏡装置１において、立体視内視鏡１０の左右の映像の調整をおこなう場合の比較装置２１による比較処理のシーケンスを図８及び図９のフローチャートによって、以下に説明する。
【００３７】
上述したように、バランスＳＷ１９からの左右調整動作の開始信号が発生すると、これを受けて比較装置２１のコントローラ２９は、図８のステップＳ１において、ＴＧ３１を駆動させるタイミング信号を発生させる。これと同時に、コントローラ２９は、ＬＥＤ２０の点滅制御を開始する。その後、ステップＳ１の処理に進む。
【００３８】
なお、本実施形態においては、ＬＥＤ２０を点滅させることによって調整中である旨を表示するようにしている。したがって、ＬＥＤ２０に代えて、例えば液晶表示装置（ＬＣＤ）などを適用し、同ＬＣＤにその旨の表示をおこなうようにしてもよい。
【００３９】
次いで、画像メモリ３２Ｒ，３２Ｌと比較器３３〜３７との値の比較をおこなうことで、撮影された映像信号（画像メモリ３２Ｒ，３２Ｌの内容）と、位置情報及びＷ色，Ｒ色，Ｇ色，Ｂ色の各色の基準情報とを、比較器３３〜３７を用いて比較する。
【００４０】
即ち、ステップＳ２において、Ａ／Ｄ変換器３０は、撮像素子部組１６からの入力信号（アナログ信号）を受けて、これをＡ／Ｄ変換処理し、変換後のデジタル信号を画像メモリ３２Ｒ，３２Ｌに向けて出力する。このとき、Ａ／Ｄ変換器３０は、ＴＧ３１からのタイミング信号に基づいて、撮像素子部組１６の水平走査時間の二分の一（１／２）の時間で画像メモリ３２Ｒ，３２Ｌの切り換えをおこなう。これにより、表示素子１４Ｒの表示画像を撮影した映像信号は画像メモリ３２Ｒへ出力され、表示素子１４Ｌの表示画像を撮影した映像信号は画像メモリ３２Ｌへ出力される。これを受けて、画像メモリ３２Ｒ，３２Ｌは入力される映像信号を記録する。
【００４１】
そして、コントローラ２９は、画像メモリ３２Ｒ，３２Ｌに記録された映像信号から十字マーク９１のアドレス（位置情報）を検出する。その後、ステップＳ３の処理に進む。
【００４２】
ステップＳ３において、コントローラ２９は、比較器３３を制御して、十字マーク９１が記録されている画像メモリ３２Ｒ，３２Ｌのアドレスと比較器３３の基準位置情報とを比較する比較処理を実行する。
【００４３】
そして、その処理結果について、画像メモリ３２Ｒ，３２Ｌのアドレスと比較器３３の基準位置情報との間に差があると判断された場合には、ステップＳ４の処理に進む。また、差が無いと判断された場合には、ステップＳ５の処理に進む。
【００４４】
上述のステップＳ３の処理で、両者の間に差があると判断されてステップＳ４の処理に進むと、このステップＳ４において、比較器３３の比較結果の差データがメモリ３８へと出力され、これに記録されると同時に制御装置１５へと出力される。そして、制御装置１５において、所定のデータ補正処理がおこなわれる。この制御装置１５によっておこなわれる処理シーケンスについては後述する。
【００４５】
一方、上述のステップＳ３の処理で、両者の間に差が無いと判断されてステップＳ５の処理に進むと、このステップＳ５において、コントローラ２９は、画像メモリ３２Ｒ，３２Ｌの記録データからＷ色の基準色チャート９２のアドレスを検出し、これと比較器３４の基準Ｗ色情報との比較処理を、比較器３４において実行する。
【００４６】
そして、その処理結果について、画像メモリ３２Ｒ，３２Ｌのアドレスと比較器３４の基準Ｗ色情報との間に差があると判断された場合には、ステップＳ６の処理に進む。また、差が無いと判断された場合には、ステップＳ７の処理に進む。
【００４７】
上述のステップＳ５の処理で、両者の間に差があると判断されてステップＳ６の処理に進むと、このステップＳ６において、比較器３４の比較結果の差データがメモリ３８へと出力され、これに記録されると同時に制御装置１５へと出力される。そして、制御装置１５において、所定のデータ補正処理がおこなわれる。この制御装置１５によっておこなわれる処理シーケンスについては後述する。
【００４８】
一方、上述のステップＳ５の処理で、両者の間に差が無いと判断されてステップＳ７の処理に進むと、このステップＳ７において、コントローラ２９は、画像メモリ３２Ｒ，３２Ｌの記録データからＲ色の基準色チャート９３のアドレスを検出し、これと比較器３５の基準Ｒ色情報との比較処理を、比較器３５において実行する。
【００４９】
そして、その処理結果について、画像メモリ３２Ｒ，３２Ｌのアドレスと比較器３５の基準Ｒ色情報との間に差があると判断された場合には、ステップＳ８の処理に進む。また、差が無いと判断された場合には、図９のステップＳ９の処理に進む（図８及び図９の符号Ａ参照）。
【００５０】
上述のステップＳ７の処理で、両者の間に差があると判断されてステップＳ８の処理に進むと、このステップＳ８において、比較器３５の比較結果の差データがメモリ３８へと出力され、これに記録されると同時に制御装置１５へと出力される。そして、制御装置１５において、所定のデータ補正処理がおこなわれる。この制御装置１５によっておこなわれる処理シーケンスについては後述する。
【００５１】
一方、上述のステップＳ７の処理で、両者の間に差が無いと判断されて図９のステップＳ９の処理に進むと、このステップＳ９において、コントローラ２９は、画像メモリ３２Ｒ，３２Ｌの記録データからＧ色の基準色チャート９４のアドレスを検出し、これと比較器３６の基準Ｇ色情報との比較処理を、比較器３６において実行する。
【００５２】
そして、その処理結果について、画像メモリ３２Ｒ，３２Ｌのアドレスと比較器３６の基準Ｇ色情報との間に差があると判断された場合には、ステップＳ１０の処理に進む。また、差が無いと判断された場合には、ステップＳ１１の処理に進む。
【００５３】
上述のステップＳ９の処理で、両者の間に差があると判断されてステップＳ１０の処理に進むと、このステップＳ１０において、比較器３６の比較結果の差データがメモリ３８へと出力され、これに記録されると同時に制御装置１５へと出力される。そして、制御装置１５において、所定のデータ補正処理がおこなわれる。この制御装置１５によっておこなわれる処理シーケンスについては後述する。
【００５４】
一方、上述のステップＳ９の処理で、両者の間に差が無いと判断されてステップＳ１１の処理に進むと、このステップＳ１１において、コントローラ２９は、画像メモリ３２Ｒ，３２Ｌの記録データからＢ色の基準色チャート９５のアドレスを検出し、これと比較器３７の基準Ｂ色情報との比較処理を、比較器３７において実行する。
【００５５】
そして、その処理結果について、画像メモリ３２Ｒ，３２Ｌのアドレスと比較器３７の基準Ｂ色情報との間に差があると判断された場合には、ステップＳ１２の処理に進む。また、差が無いと判断された場合には、ステップＳ１３の処理に進む。
【００５６】
上述のステップＳ１１の処理で、両者の間に差があると判断されてステップＳ１２の処理に進むと、このステップＳ１２において、比較器３７の比較結果の差データがメモリ３８へと出力され、これに記録されると同時に制御装置１５へと出力される。そして、制御装置１５において、所定のデータ補正処理がおこなわれる。この制御装置１５によっておこなわれる処理シーケンスについては後述する。
【００５７】
ステップＳ１３において、コントローラ２９は、ＬＥＤ２０の点滅制御を終了し、同ＬＥＤ２０を消灯させる。その後、一連の処理シーケンスを終了する。
【００５８】
なお、上記比較装置２１の比較処理は、比較器３３〜３７の演算結果によって、左右映像の差が解消するまで継続される。
【００５９】
次に、上述のステップＳ４，Ｓ６，Ｓ８（図８）及びステップＳ１０，Ｓ１２の各処理でおこなわれる制御装置１５によって実行されるデータ補正処理は、次のようなものである。
【００６０】
まず、比較装置２１のメモリ３８から出力される比較器３７の比較結果の差データは、制御装置１５のＬＵＴ４５Ｒ，４５Ｌへと入力される。このＬＵＴ４５Ｒ，４５Ｌの値に基づいてメモリコントローラ４４Ｒ，４４Ｌは、画像メモリ４３Ｒ，４３Ｌの出力タイミングを変更し、表示素子１４Ｒ，１４Ｌの描画位置を変更することになる。
【００６１】
次に、加算器４７Ｒ，４７Ｌは、比較装置２１のメモリ３８からの差データと画像メモリ４３Ｒ，４３Ｌの値とを加算する演算処理をおこなう。その結果得られた補正データに基づいて表示装置１８の表示素子１４Ｒ，１４Ｌによる表示をおこなう。
【００６２】
こうして補正データに基づいて表示素子１４Ｒ，１４Ｌに表示される映像を撮像素子部組１６にて再度撮影し、同様の補正処理を繰り返すことによって左右の映像の表示特性は、比較装置２１に予め保存されている所定の基準値に合致するように調整される。
【００６３】
以上説明したように、上記第１の実施形態によれば、基準被写体治具２２の基準被写体パターンを撮影し、その撮影結果に基づいて二台以上の表示素子（１４Ｒ，１４Ｌ）の調整をおこなうようにしているので、各光学系やＣＣＵや表示素子等の全てを包括したシステム全体において、表示素子１４Ｒ，１４Ｌの各表示特性を概ね同様となるように調整することができる。
【００６４】
本実施形態では、表示装置１８の表示素子１４Ｒ，１４Ｌ自体の機械的な位置ずれを修正するのではなく、基準被写体パターンを撮影した映像を表示素子１４Ｒ，１４Ｌに表示させ、この表示素子１４Ｒ，１４Ｌの表示画面に表示される映像の表示位置を補正することによって、使用者（観察者）が左右の映像を同時に見る場合の左右映像の位置ずれを補正することができる。
【００６５】
立体視内視鏡１０の立体用対物レンズ１１Ｒ，１１Ｌ等の光学的なばらつきや、撮像素子１２Ｒ，１２ＬやＣＣＵ１３Ｒ，１３Ｌや表示素子１４Ｒ，１４Ｌ等のばらつき等々に起因して生じる左右の映像のばらつきを補正することにより、表示素子１４Ｒ，１４Ｌの表示位置の調整を実施するようにしている。
【００６６】
したがって、これにより、比較装置２１に予め保存されている基準の映像に合致する補正を常におこなうことができ、表示素子１４Ｒ，１４Ｌの表示特性のばらつきと表示位置の調整をおこなうことができる。そして、これにより、使用者が観察する映像の左右のばらつきを改善し、使用者の疲労を軽減することができる。
【００６７】
なお、本実施形態においては、Ｗ色とＲ色とＧ色とＢ色との四色について、補正処理をおこなうようにしているが、これに限ることはなく、他の色を用いた補正処理をおこなうようにしてもよい。
【００６８】
次に、本発明の第２の実施形態の立体視内視鏡装置について、図１０〜図１３を用いて以下に説明する。
【００６９】
図１０は、本発明の第２の実施形態の立体視内視鏡装置の全体構成図である。図１１は、本実施形態の立体視内視鏡装置における比較装置の内部構成を示すブロック構成図である。図１２は、本実施形態の立体視内視鏡装置における制御装置の内部構成を示すブロック構成図である。図１３は、本実施形態の立体視内視鏡における表示装置の観察映像の左右調整をおこなう際の作用を示すフローチャートである。
【００７０】
本実施形態は、基本的には上述の第１の実施形態と略同様の構成からなるものであって、比較装置２１Ａ及び制御装置１５Ａの内部構成が若干異なる。したがって、上述の第１の実施形態と同様の構成については、同じ符号を附してその説明は省略し異なる構成及び作用についてのみ、以下に説明する。
【００７１】
本実施形態の立体視内視鏡装置１Ａにおける比較装置２１Ａは、図１１に示すように、ＬＥＤ２０と、バランスＳＷ１９と、Ａ／Ｄ変換器３０と、コントローラ２９と、ＴＧ３１と、画像メモリ３２Ｒ，３２Ｌと、基準位置情報が予め記録されており当該基準位置情報と画像メモリ３２Ｒ，３２Ｌの特定アドレスの値（位置情報）とを比較する比較器３３と、画像メモリ３２Ｒと画像メモリ３２Ｌとの対応する特定アドレスの値を比較するＲ／Ｌ比較用の比較器３９と、比較器３３及び比較器３９の出力結果（比較結果）を格納するメモリ３８等を具備して構成されている。
【００７２】
なお、本実施形態では、画像メモリとして右用の画像メモリ３２Ｒと左用の画像メモリ３２Ｌとの二個つを備えて構成しているが、このような形態に限らず、例えばアドレスを指定することによって一つの画像メモリで構成することもできる。
【００７３】
本実施形態の立体視内視鏡装置１Ａにおける制御装置１５Ａは、図１２に示すようにＡ／Ｄ４０Ｒ，４０Ｌと、ＴＧ４１Ｒ，４１Ｌと、スケーラ４２Ｒ，４２Ｌと、画像メモリ４３Ｒ，４３Ｌと、メモリコントローラ４４Ｒ，４４Ｌと、ＬＵＴ４５Ｒ，４５Ｌと、加算器５２と、比較装置２１Ａのメモリ３８からの信号（Ｗ色，Ｒ色，Ｇ色，Ｂ色に関する差データ）を受けて左右いずれの表示素子１４Ｒ，１４Ｌの映像信号（画像メモリ４３Ｒ，４３Ｌからの信号）に対して補正処理をおこなうかを切り換える第一切替器５３と、表示装置１８へ出力する信号について表示素子１４Ｒ，１４Ｌのいずれへ出力するかを振り分ける第二切替器５４等によって構成されている。
【００７４】
第一切替器５３及び第二切替器５４には、比較装置２１Ａの比較器３９からの信号が入力されるようになっている。この比較器３９からの信号に基づいて、第一切替器５３及び第二切替器５４の出力が切り換わるようになっている。そのために、第一切替器５３及び第二切替器５４は、二入力二出力を有するスイッチを構成している。
【００７５】
そして、第一切替器５３には、上述した比較器３９からの信号と、画像メモリ４３Ｒ，４３Ｌからの映像信号とが入力されるようになっている。一方、第一切替器５３からの出力信号のうち一方は加算器５２へと出力され、他方はスルーで第二切替器５４へと出力されるようになっている。
【００７６】
また、第二切替器５４には、上述した比較器３９からの信号と、第一切替器５３をスルーした（画像メモリ４３Ｒ，４３Ｌからの）信号及び加算器５２からの映像信号とが入力されるようになっている。一方、第二切替器５４からは表示素子１４Ｒ，１４Ｌへの映像信号が出力されるようになっている。
【００７７】
したがって、これにより画像メモリ４３Ｒ，４３Ｌからの左右の映像信号のうち一方に対してのみ補正処理をおこなった後、表示装置１８へと映像信号が出力されるようになっている。その他の構成については上述の第１の実施形態と同様である。
【００７８】
このように構成される本実施形態の立体視内視鏡装置１Ａにおいて、立体視内視鏡１０の左右の映像の調整をおこなう際の作用を、図１３のフローチャートによって以下に説明する。
【００７９】
まず、比較装置２１Ａの比較器３９によって、画像メモリ３２Ｒと画像メモリ３２Ｌの画像の明るさが比較される。これにより、二つの表示素子１４Ｒ，１４Ｌのいずれの映像が明るいか又は暗いかが判断される。その比較結果を受けて、制御装置１５Ａは、暗いと判断された方の表示素子の調整をおこなう。
【００８０】
なお、本実施形態では、以下に説明するように暗い方に合わせる調整を行なうことにしているが、これに限ることはなく、比較結果に基づいて明るい方に合わせる調整をおこなうようにしてもよい。また、常に左右いずれかの一方の側に合わせる調整をおこなうようにしてもよい。
【００８１】
制御装置１５Ａは、まずステップＳ２１において、メモリコントローラ４４Ｒ，４４Ｌにより出画タイミングを調整することで、左右の映像の位置補正処理を実施する。
【００８２】
次いで、ステップＳ２２において、Ｗ色，Ｒ色，Ｇ色，Ｂ色の調整処理の実行を開始する。
【００８３】
まず、ステップＳ２３においては、比較器３９からの信号に基づいて表示素子１４Ｒ，１４Ｌのいずれが明るいかの判断がおこなわれる。ここで、表示素子１４Ｒが明るいと判断された場合にはステップＳ２４の処理へ進む。一方、表示素子１４Ｌが明るいと判断された場合にはステップＳ２８の処理へ進む。
【００８４】
上述のステップＳ２３において、表示素子１４Ｒが明るいと判断されてステップＳ２４の処理に進むと、このステップＳ２４において、第一切替器５３は、画像メモリ４３Ｒからの映像信号と比較器３９からの差データとを加算器５２へ向けて出力する。同時に第一切替器５３は、画像メモリ４３Ｌからの映像信号をスルーして第二切替器５４へ向けて出力する。
【００８５】
次いで、ステップＳ２５において、加算器５２は、画像メモリ４３Ｒからの映像信号と比較器３９からの差データとを加算する加算処理をおこなった後、その処理結果を第二切替器５４へと出力する。
【００８６】
続いて、ステップＳ２６において、第二切替器５４は、加算器５２からの出力信号（画像メモリ４３Ｒの映像信号と比較器３９の差データとが加算された信号）を表示素子１４Ｒへと出力する。これと同時に、第二切替器５４は、画像メモリ４３Ｌから第一切替器５３をスルーして入力される映像信号を表示素子１４Ｌへと出力する。
【００８７】
そして、ステップＳ２７において、表示素子１４Ｒは、比較器３９の差データが加算された映像を表示する。一方、表示素子１４Ｌは何の補正も施されていない映像を表示する。これにより一連の調整処理は終了する。
【００８８】
一方、上述のステップＳ２３において、表示素子１４Ｌが明るいと判断されてステップＳ２８の処理に進むと、このステップＳ２８において、第一切替器５３は、画像メモリ４３Ｌからの映像信号と比較器３９からの差データとを加算器５２へ向けて出力する。同時に第一切替器５３は、画像メモリ４３Ｒからの映像信号をスルーして第二切替器５４へ向けて出力する。
【００８９】
次いで、ステップＳ２９において、加算器５２は、画像メモリ４３Ｌからの映像信号と比較器３９からの差データとを加算する加算処理をおこなった後、その処理結果を第二切替器５４へと出力する。
【００９０】
続いて、ステップＳ３０において、第二切替器５４は、加算器５２からの出力信号（画像メモリ４３Ｌの映像信号と比較器３９の差データとが加算された信号）を表示素子１４Ｌへと出力する。これと同時に、第二切替器５４は、画像メモリ４３Ｒから第一切替器５３をスルーして入力される映像信号を表示素子１４Ｒへと出力する。
【００９１】
そして、ステップＳ３１において、表示素子１４Ｌは、比較器３９の差データが加算された映像を表示する。一方、表示素子１４Ｒは何の補正も施されていない映像を表示する。これにより一連の調整処理は終了する。
【００９２】
以上説明したように、上記第２の実施形態によれば、上述の第１の実施形態と同様の効果を得ることができる。これと共に、左右の表示素子１４Ｒ，１４Ｌに表示される映像信号を比較して、一方の側に合わせる調整をおこなうようにしているので、例えば所定の基準値（初期状態）を予め比較器に持たせておく必要がなく、構成の単純化に寄与することができる。
【００９３】
また、表示素子の一方が故障等に起因して非常に暗くなってしまったような場合においても、左右の映像を合わせる調整をおこなうことができる。
【００９４】
次に、本発明の第３の実施形態の立体視内視鏡装置について、図１４〜図１７を用いて以下に説明する。
【００９５】
図１４は、本発明の第３の実施形態の立体視内視鏡装置の全体構成図である。図１５は、本実施形態の立体視内視鏡装置における比較装置の内部構成を示すブロック構成図である。図１６は、本実施形態の立体視内視鏡装置における制御装置の内部構成を示すブロック構成図である。図１７は、本実施形態の立体視内視鏡装置の表示装置において立体視映像と広角映像との表示切り換えがおこなわれる際の作用を示すフローチャートである。
【００９６】
本実施形態は、基本的には上述の第２の実施形態と略同様の構成からなるものであって、立体視野像に加えてさらに広角視野像を取得し得るように構成される立体視内視鏡１０Ｂと、これに対応するＣＣＵ１３Ｗ等を有すると共に、広角視野像の映像信号に対応させた制御装置１５Ｂと、比較装置２１Ｂ及び制御装置１５Ｂの制御とを異ならせて構成したものである。したがって、上述の第２の実施形態と同様の構成については、同じ符号を附してその説明は省略し異なる構成及び作用についてのみ、以下に説明する。
【００９７】
図１４に示すように、本実施形態の立体視内視鏡装置１Ｂは、立体用対物レンズ１１Ｒ，１１Ｌ及び広角視野用対物レンズ１１Ｗと上記立体用対物レンズ１１Ｒ，１１Ｌによって結像される二つの光学像をそれぞれ別に電気信号に変換するＣＣＤ等の撮像素子１２Ｒ，１２Ｌと上記広角視野用対物レンズ１１Ｗによって結像される光学像を電気信号に変換するＣＣＤ等の撮像素子１２Ｗ等を具備して構成される立体視内視鏡１０Ｂと、この立体視内視鏡１０Ｂの撮像素子１２Ｒ，１２Ｌ，１２Ｗからの出力信号を受けて所定の形態の映像信号に変換するＣＣＵ１３Ｒ，１３Ｌ，１３Ｗと、ＣＣＵ１３Ｒ，１３Ｌ，１３Ｗからの出力信号（映像信号）を受けて表示形式の表示用信号（映像信号）に変換する制御装置１５Ｂと、表示素子１４Ｒ，１４Ｌや接眼部１７Ｒ，１７Ｌや撮像素子部組１６等を具備する表示装置１８と、バランスＳＷ１９や発光ダイオード（ＬＥＤ）２０等を具備し表示装置１８の撮像素子部組１６からの信号を比較する比較装置２１Ｂと、基準被写体治具２２と、光源装置２３等によって主に構成されている。
【００９８】
制御装置１５Ｂは、上述したようにＣＣＵ１３Ｒ，１３Ｌ，１３Ｗからの出力信号（映像信号）を受けて、それぞれを表示形式の表示用信号（映像信号）に変換する。そして、各映像信号は、切り換えによって表示素子１４Ｒ，１４Ｌへと出力されるようになっている。つまり、立体視による観察をおこなう際には、右用の表示形式の映像信号が表示素子１４Ｒへと出力されると同時に、左用の表示形式の映像信号が表示素子１４Ｌへと出力される。また、広角視野の観察をおこなう際には、ＣＣＵ１３Ｗからの出力信号に基づいて変換生成された表示形式の広角視野用の映像信号を表示素子１４Ｒ，１４Ｌの双方に出力し、両表示素子１４Ｒ，１４Ｌに同じ映像を表示させる。
【００９９】
なお、これとは別に、例えば広角視野表示用の表示素子を表示装置１８に設けるよう構成して、この広角視野表示用の表示素子に対して広角視野用の映像信号を表示させるようにしてもよい。
【０１００】
本実施形態の立体視内視鏡装置１Ｂにおける比較装置２１Ｂは、図１５に示すように、ＬＥＤ２０と、バランスＳＷ１９と、Ａ／Ｄ変換器３０と、コントローラ２９Ｂと、ＴＧ３１と、画像メモリ３２Ｒ，３２Ｌと、位置比較用の比較器３３と、Ｒ／Ｌ比較用の比較器３９と、メモリ３８等を具備して構成されている。
【０１０１】
このうち、本比較装置２１Ｂにおけるコントローラ２９Ｂは、さらに制御装置１５Ｂとの間で通信をおこなうことで、表示素子１４Ｒ，１４Ｌが広角視野用の映像（ＣＣＵ１３Ｗの映像）を表示しているか、または表示素子１４Ｒ，１４Ｌが立体視用の映像（ＣＣＵ１３Ｒ，１３Ｌの映像）を表示しているかを検知することができるようになっている。
【０１０２】
その検知結果によって、制御装置１５Ｂの第三切替器６３Ｒ，６３Ｌ（後述する）を制御して表示の切り換えをおこなったり、制御装置１５Ｂの画像メモリ４３Ｒ，４３Ｌにより読出アドレスの切り換えをおこなうようになっている。
【０１０３】
また、コントローラ２９Ｂは、制御装置１５Ｂとの通信によって、比較装置２１Ｂによるバランス調整処理の実施中であることを制御装置１５Ｂへと送信するようになっている。
【０１０４】
本実施形態の立体視内視鏡装置１Ｂにおける制御装置１５Ｂは、図１６に示すように上述の第２の実施形態における制御装置１５Ａ（図１３参照）の構成に加えて、ＣＣＵ１３Ｒ，１３Ｌからの入力信号とＣＣＵ１３Ｗからの入力信号とを切り換えて出力する第三切替器６３Ｒ，６３Ｌを具備して構成されている。そして、この第三切替器６３Ｒ，６３Ｌは、比較装置２１Ｂのコントローラ２９Ｂとの間で電気的な接続が確保されている。その他の構成については上述の第２の実施形態と全く同様である。
【０１０５】
このように構成される本実施形態の立体視内視鏡装置１Ｂにおいて、立体視内視鏡１０Ｂの左右の映像の調整をおこなう際の作用は、上述の第２の実施形態と略同様である。したがって、その動作シーケンスを示すフローチャートは図１３を参照する。
【０１０６】
ただし、本実施形態においては、表示装置１８の表示素子１４Ｒ，１４Ｌに広角視野用の映像（ＣＣＵ１３Ｗの映像）を表示させて調整をおこなった後、これに続いて同表示素子１４Ｒ，１４Ｌの表示映像を立体視用の映像（ＣＣＵ１３Ｒ，１３Ｌの映像）に切り換えて、この状態でも調整をおこなうこととする。
【０１０７】
この場合における作用は次の通りである。まず、使用者は比較装置２１ＢのバランスＳＷ１９を操作して、調整動作を開始させる。
【０１０８】
これにより調整動作が開始すると、制御装置１５Ｂは第三切替器６３Ｒ，６３Ｌを制御して表示装置１８の表示素子１４Ｒ，１４Ｌに表示させる映像を広角視野用の映像とするための切り換え制御を実行する。
【０１０９】
すると、表示素子１４Ｒ，１４Ｌの双方には、同時に広角視野用の映像が表示される。これに対して上述の第２の実施形態と同様の調整処理（図１３参照）を実行する。これにより、表示素子１４Ｒ，１４Ｌに表示される左右の映像が調整される。
【０１１０】
この調整処理が終了すると、続いて制御装置１５Ｂは、第三切替器６３Ｒ，６３Ｌを制御して表示装置１８の表示素子１４Ｒ，１４Ｌに表示させる映像を立体視用の映像とするための切り換え制御を実行する。
【０１１１】
これにより、表示素子１４Ｒ，１４Ｌには、立体視用の映像が表示される。これに対して上述の第２の実施形態と同様の調整処理（図１３参照）を実行する。すると、表示素子１４Ｒ，１４Ｌに表示される左右の映像が調整される。
【０１１２】
画像メモリ４３Ｒ，４３Ｌの所定のアドレスには、表示素子１４Ｒ，１４Ｌに表示された広角視野用の映像について表示装置１８の撮像素子部組１６で撮影された映像に関するデータが保管されている。また、同画像メモリ４３Ｒ，４３Ｌの他のアドレスには、表示素子１４Ｒ，１４Ｌに表示された立体視用の映像について表示装置１８の撮像素子部組１６で撮影された映像に関するデータが保管される。したがって、これにより立体視映像と広角視野用映像との比較をおこなうことができるようになっている。
【０１１３】
なお、本実施形態においては、表示装置１８の表示映像を、広角視野用の映像と立体視用の映像とを切り換えるのには、比較装置２１ＢのバランスＳＷ１９の操作によっておこなうようにしている。しかしながら、実際には、例えば制御装置１５Ｂの内部メモリ（特に図示せず）に参照データ（ルックアップテーブル；ＬＵＴ；Ｌook Ｕp Ｔable）を予め持たせておき、例えば手術用の器具や鉗子などの特定の形状や色を記憶させ、これらの器具類等が広角視野用の撮像素子１２Ｗの撮像範囲内に入った時に、これを検知することで表示装置１８の表示を立体視用の映像となるように切り換える構成としてもよい。
【０１１４】
このような構成とした場合において、表示装置１８の表示映像の切り換えがおこなわれる際の作用を図１７のフローチャートによって以下に説明する。
【０１１５】
まず、表示装置１８の表示素子１４Ｒ，１４Ｌには、ＣＣＵ１３Ｗによる映像信号に基づく広角視野用の映像が表示されている状態にあるものとする。
【０１１６】
この状態おいて、制御装置１５Ｂは、ステップＳ４１において、制御装置１５Ｂの内部メモリ（特に図示せず）に予め記憶されているデータ（ＬＵＴ）とＣＣＵ１３Ｗによる映像信号とを比較して、広角視野用の映像（広角像）内に鉗子等の器具類が存在するか否かの検知をおこなう。ここで、器具類が検知されない場合には、ステップＳ４４の処理に進む。また、器具類が検知された場合には、ステップＳ４２の処理に進む。
【０１１７】
ステップＳ４２において、制御装置１５Ｂは、ＣＣＵ１３Ｗからの広角視野用の映像信号を受けて所定の表示形式（広角像を表示する形式）の映像信号となるようにフォーマット変換をおこなう。これにより生成された表示形式の映像信号を、表示素子１４Ｒ，１４Ｌの双方に向けて出力する。
【０１１８】
次いで、ステップＳ４３において、制御装置１５Ｂは、自身の内部メモリ（特に図示せず）に予め記憶されているデータ（ＬＵＴ）とＣＣＵ１３Ｒ，１３Ｌによる映像信号とを比較して、立体視用の映像（立体像）内に鉗子等の器具類が存在するか否かの検知をおこなう。ここで、器具類が検知されない場合には、ステップＳ４２の処理に戻る。また、器具類が検知された場合には、ステップＳ４４の処理に進む。
【０１１９】
続いて、ステップＳ４４において、制御装置１５Ｂは、ＣＣＵ１３Ｒ，１３Ｌからの立体視用の映像信号を受けて所定の表示形式（３Ｄ像を表示する形式）の映像信号となるようにフォーマット変換をおこなう。これにより生成された表示形式の映像信号について、ＣＣＵ１３Ｒによる映像信号を表示素子１４Ｒへ、ＣＣＵ１３Ｌによる映像信号を表示素子１４Ｌへとそれぞれ出力する。その後、一連のシーケンスを終了する。
【０１２０】
また、上述の例とは別に、図１８に示すような構成の鉗子とトロッカーとを用いることで、表示装置１８の表示映像の切り換えタイミングを設定するようにしてもよい。
【０１２１】
図１８に示すように、鉗子８１の所定の部位には磁石が設けられている。図１８に示す例では第一磁石８３及び第二磁石８４の二個の磁石を所定の間隔を置いて配設している。
【０１２２】
また、トロッカー８２には、所定の部位に磁気センサー８５が設けられている。
【０１２３】
そして、鉗子８１をトロッカー８２内に挿入したとき、鉗子８１の磁石８３，８４が磁気センサー８５の近傍を通過すると、所定の検知信号が発生するようになっている。
【０１２４】
ここで、鉗子８１に複数の磁石８３，８４を設けているので、同鉗子８１がトロッカー８２内に挿入された際、その入り込んだ量を検出することができるようになっている。
【０１２５】
ところで、表示装置１８の表示素子１４Ｒ，１４Ｌに広角視野用の映像を表示する場合、その映像は広範囲を表示することになるため、撮像範囲内における対象物は相対的に小さく表示されることになる。一方、立体視用の映像では、その撮像範囲内における対象物は広角視野用の映像の場合にくらべて相対的に大きく表示される。このことから、表示素子１４Ｒ，１４Ｌに表示する映像を、広角視野用の映像と立体視用の映像との間で切り換えた場合には、その映像を観察している者にとって若干の違和感が生じる場合がある。
【０１２６】
この場合における違和感を軽減するための工夫として、表示装置を次に示すような構成が考えられる。
【０１２７】
図１９は、上述の第３の実施形態の立体視内視鏡装置において、広角視野用の映像と立体視用の映像とを切り換えた際の違和感を軽減する機構を備えた別の表示装置の構成を示す図である。また、図２０は、図１９の表示装置における接眼レンズ組とこれを駆動する駆動機構とを取り出して示す構成図であって、図１９の矢印Ｃ方向から見た場合の状態を示している。
【０１２８】
本表示装置１８Ｂは、基本的には上述の各実施形態の表示装置（１８）と略同様の構成からなる。本表示装置１８Ｂにおいては、上述の各実施形態の表示装置（１８）における接眼部１７Ｒ，１７Ｌに代えて、表示素子１４Ｒ，１４Ｌを観察するための手段として、接眼レンズ組７０及び第１ミラー６４Ｒ，６４Ｌ及び第２ミラー６５Ｒ，６５Ｌからなる観察手段を備え、これに加えて、観察手段の接眼レンズ組７０を駆動する駆動機構と、表示素子１４Ｒ，１４Ｌを駆動するための駆動機構とを有して構成されている点が異なる。
【０１２９】
表示素子１４Ｒ，１４Ｌを観察するための観察手段の構成部材のうち第１ミラー６４Ｒ，６４Ｌは、表示素子１４Ｒ，１４Ｌの表示面に対向する位置において、その反射面を表示素子１４Ｒ，１４Ｌの表示面に対向させて配置され、かつ同位置において表示素子１４Ｒ，１４Ｌの表示面に対して角度略４５度傾けて配置されている。
【０１３０】
この第１ミラー６４Ｒ，６４Ｌの反射面によって反射される光束の延長線上に第２ミラー６５Ｒ，６５Ｌが、その反射面を第１ミラー６４Ｒ，６４Ｌの反射面に向けて配置されている。この場合において、第２ミラー６５Ｒ，６５Ｌは、第１ミラー６４Ｒ，６４Ｌにより反射される光束に対して角度略４５度傾けて、かつ第１ミラー６４Ｒ，６４Ｌに対しては略平行となるように配置されている。そして、第２ミラー６５Ｒ，６５Ｌの反射面により反射される光束の延長線上に接眼レンズ組み７０が配置されている。
【０１３１】
このような構成により、表示素子１４Ｒ，１４Ｌの表示映像は、第１ミラー６４Ｒ，６４Ｌ及び第２ミラー６５Ｒ，６５Ｌによってそれぞれ反射した後、接眼レンズ組７０へと入射するようになっている。したがって、これにより表示素子１４Ｒ，１４Ｌの表示映像は、図１９の矢印Ｃの方向から観察することができるようになっている。
【０１３２】
また、接眼レンズ組７０は、図１９に示す矢印Ｘ１，Ｘ２方向に移動し得るようになっている。そのために接眼レンズ組７０を駆動する駆動機構として、駆動モータ７１及び駆動ギアー７２が設けられている。
【０１３３】
接眼レンズ組７０は、図２０に示すように表示装置１８Ｂの内部における固定部材に対して回動自在に設けられる円板状のレンズ支持体７０ｄと、このレンズ支持体７０ｄの周状に配設される三対のレンズ群（等倍レンズ７０ａと拡大レンズ７０ｂと縮小レンズ７０ｃとの各一対）とによって構成されている。そして、レンズ支持体７０ｄの外周縁部の一部には、ギアー部７０ｅが形成されている。
【０１３４】
また、上記接眼レンズ組７０を駆動する駆動機構は、表示装置１８Ｂの内部に固設され正逆回転自在に構成される駆動モータ７１と、この駆動モータ７１の駆動軸に固設される駆動ギアー７２とによって構成されている。この場合において、駆動ギアー７２の外周に形成されるギアー部は、上述の接眼レンズ組７０のギアー部７０ｅに噛合している。
【０１３５】
したがって、この構成により、駆動モータ７１が駆動されると、駆動ギアー７２が正逆何れかの方向に回転する。すると、駆動ギアー７２が同方向に回転するので、これに噛合しているレンズ支持体７０ｄが所定の方向へと回転する。これにより、接眼レンズ組７０の三対のレンズ群のいずれかを所定の観察位置へと任意に移動させることができるようになっている。
【０１３６】
一方、表示素子１４Ｒ及び表示素子１４Ｌを駆動するための駆動機構は、正逆回転自在に構成される駆動モータ６７Ｒ，６７Ｌと、切り欠きのあるシャフト６８Ｒ，６８Ｌとによって構成される。
【０１３７】
駆動モータ６７Ｒ，６７Ｌの駆動軸に固設される小ギアーは、シャフト６８Ｒ，６８Ｌに螺合している。これにより、駆動モータ６７Ｒ，６７Ｌが回転するとシャフト６８Ｒ，６８Ｌも回転するようになっている。
【０１３８】
また、シャフト６８Ｒ，６８Ｌの切り欠きには、表示素子１４Ｒ，１４Ｌの所定の部位が係合している。これにより、駆動モータ６７Ｒ，６７Ｌの回転に伴ってシャフト６８Ｒ，６８Ｌが回転すると、表示素子１４Ｒ，１４Ｌは、図１９に示す矢印Ｘ１，Ｘ２方向に移動するようになっている。その他の構成については上述の各実施形態と同様である。
【０１３９】
このように構成される表示装置１８Ｂを用いる場合において、通常は、接眼レンズ組７０の等倍レンズ７０ａを介して表示素子１４Ｒ，１４Ｌを観察する。
【０１４０】
この状態から拡大又は縮小観察をおこないたい場合には、駆動モータ７１を回転駆動させて接眼レンズ組７０を回転させることにより、拡大レンズ７０ｂ又は縮小レンズ７０ｃを所定の位置に配置する。
【０１４１】
これにより、拡大レンズ７０ｂを介して表示素子１４Ｒ，１４Ｌを観察すれば拡大観察をおこなうことができる。また、縮小レンズ７０ｃを介して表示素子１４Ｒ，１４Ｌを観察すれば縮小観察をおこなうことができる。
【０１４２】
また、拡大観察時等に、さらに拡大して観察をおこないたいときには、駆動モータ６７Ｒ，６７Ｌを回転回転させることにより、表示素子１４Ｒ，１４Ｌを矢印Ｘ１方向へと移動させる、つまり接眼レンズ組７０から遠ざける方向へ移動させればよい。
【０１４３】
そして、接眼レンズ組７０の切り換え動作を、表示素子１４Ｒ，１４Ｌに表示する映像の切り換え時に連動するように制御すれば、立体視映像と広角視野用映像とが切り換わっても、表示映像を光学的に拡大又は縮小して観察することができるので、違和感なく観察を続けることができる。
【図面の簡単な説明】
【０１４４】
【図１】本発明の第１の実施形態の立体視内視鏡装置の全体構成図。
【図２】図１の立体視内視鏡装置における比較装置の内部構成を示すブロック構成図。
【図３】図１の立体視内視鏡装置における制御装置の内部構成を示すブロック構成図。
【図４】図１の立体視内視鏡装置における基準被写体治具の外観を示す斜視図。
【図５】図１の立体視内視鏡装置における基準被写体治具の内部に設けられる基準被写体パターンを示し、図４の矢印Ａ方向から見た図。
【図６】図１の立体視内視鏡装置における表示装置の概略的な内部構成と、当該表示装置における撮像素子部組の撮像視野を示す図。
【図７】図１の立体視内視鏡装置の表示装置における撮像素子部組によって撮影される基準被写体パターンの映像を示す図。
【図８】図１の立体視内視鏡における表示装置の観察映像の左右調整をおこなう際の作用を示すフローチャート。
【図９】図１の立体視内視鏡における表示装置の観察映像の左右調整をおこなう際の作用を示すフローチャート。
【図１０】本発明の第２の実施形態の立体視内視鏡装置の全体構成図。
【図１１】図１０の立体視内視鏡装置における比較装置の内部構成を示すブロック構成図。
【図１２】図１０の立体視内視鏡装置における制御装置の内部構成を示すブロック構成図。
【図１３】図１０の立体視内視鏡における表示装置の観察映像の左右調整をおこなう際の作用を示すフローチャート。
【図１４】本発明の第３の実施形態の立体視内視鏡装置の全体構成図。
【図１５】図１４の立体視内視鏡装置における比較装置の内部構成を示すブロック構成図。
【図１６】図１４の立体視内視鏡装置における制御装置の内部構成を示すブロック構成図。
【図１７】図１４の立体視内視鏡装置の表示装置において立体視映像と広角映像との表示切り換えがおこなわれる際の作用を示すフローチャート。
【図１８】図１４の立体視内視鏡装置において表示装置の表示映像の切り換えタイミングを設定する手段を備えた鉗子及びトロッカーを示す図。
【図１９】図１４の立体視内視鏡装置において、広角視野用の映像と立体視用の映像とを切り換えた際の違和感を軽減する機構を備えた別の表示装置の構成を示す図。
【図２０】図１９の表示装置における接眼レンズ組とこれを駆動する駆動機構とを取り出して示す構成図であって、図１９の矢印Ｃ方向から見た場合の状態を示す図。
【符号の説明】
【０１４５】
１，１Ａ，１Ｂ……立体視内視鏡装置
１０，１０Ｂ……立体視内視鏡
１１Ｒ，１１Ｌ……立体用対物レンズ
１１Ｗ……広角視野用対物レンズ
１２Ｒ，１２Ｌ，１２Ｗ……撮像素子
１４Ｒ，１４Ｌ……表示素子
１５，１５Ａ，１５Ｂ……制御装置
１６……撮像素子部組
１７Ｒ，１７Ｌ……接眼部
１８，１８Ｂ……表示装置
２１，２１Ａ，２１Ｂ……比較装置
２２……基準被写体治具
【特許請求の範囲】
【請求項１】
少なくとも二系統の光学系を有する立体視内視鏡と、
上記二系統の光学系により形成される光学像のそれぞれを映像信号に変換する少なくとも二台のＣＣＵと、
上記二台のＣＣＵからの出力信号を表示形式の電気信号に変換する制御装置と、
少なくとも二つの表示部と上記表示部の表示画面を撮影する撮像装置とを有する表示装置と、
調整の基準となる基準被写体パターンを備えた基準被写体治具と、
を具備し、
上記制御装置は、上記表示部に表示する映像信号を補正する手段と、上記二つの表示部の表示特性を調整する手段と、を具備してなることを特徴とする立体視内視鏡装置。
【請求項１】
少なくとも二系統の光学系を有する立体視内視鏡と、
上記二系統の光学系により形成される光学像のそれぞれを映像信号に変換する少なくとも二台のＣＣＵと、
上記二台のＣＣＵからの出力信号を表示形式の電気信号に変換する制御装置と、
少なくとも二つの表示部と上記表示部の表示画面を撮影する撮像装置とを有する表示装置と、
調整の基準となる基準被写体パターンを備えた基準被写体治具と、
を具備し、
上記制御装置は、上記表示部に表示する映像信号を補正する手段と、上記二つの表示部の表示特性を調整する手段と、を具備してなることを特徴とする立体視内視鏡装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【図１５】
【図１６】
【図１７】
【図１８】
【図１９】
【図２０】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【図１５】
【図１６】
【図１７】
【図１８】
【図１９】
【図２０】
【公開番号】特開２００７−４４１５３（Ｐ２００７−４４１５３Ａ）
【公開日】平成１９年２月２２日（２００７．２．２２）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００５−２２９８６０（Ｐ２００５−２２９８６０）
【出願日】平成１７年８月８日（２００５．８．８）
【出願人】（３０４０５０９２３）オリンパスメディカルシステムズ株式会社 (1,905)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成１９年２月２２日（２００７．２．２２）
【国際特許分類】
【出願日】平成１７年８月８日（２００５．８．８）
【出願人】（３０４０５０９２３）オリンパスメディカルシステムズ株式会社 (1,905)
【Ｆターム（参考）】
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