(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
内視鏡挿入部の先端部に設けられた撮像素子により撮像された撮像信号に画像処理を施し、内視鏡画像を生成する画像処理部と、
前記先端部が通常の姿勢のときに、重力方向を示す重力方向マークと、前記重力方向と反対の方向を示す天方向マークとを周上の対向する位置に配置した重力方向表示部と、
前記先端部の姿勢に応じて前記重力方向表示部を生成する指示を行う制御部と、
前記内視鏡画像の所定の位置に前記重力方向表示部を合成する画像合成部と、
を備え、
前記制御部は、前記先端部の姿勢が変化した際に、前記重力方向マークまたは天方向マークを前記変化の量に応じて前記重力方向表示部の前記周上の内側の所定の位置に移動して表示させ、前記先端部に着脱自在な、先端光学系の種別に基づき、前記重力方向マーク及び前記天方向マークの座標系を補正することを特徴とする内視鏡装置。
【請求項２】
内視鏡挿入部の先端部に設けられた撮像素子により撮像された撮像信号に画像処理を施し、内視鏡画像を生成する画像処理部と、
前記先端部が通常の姿勢のときに、重力方向を示す重力方向マークと、前記重力方向と反対の方向を示す天方向マークとを周上の対向する位置に配置した重力方向表示部と、
前記先端部の姿勢に応じて前記重力方向表示部を生成する指示を行う制御部と、
前記内視鏡画像の所定の位置に前記重力方向表示部を合成する画像合成部と、
前記先端部に着脱自在であり、識別部を備えた先端光学系と、
前記識別部に基づき、前記先端光学系の種別を識別する光学系識別部と、
を備え、
前記制御部は、前記先端部の姿勢が変化した際に、前記重力方向マークまたは天方向マークを前記変化の量に応じて前記重力方向表示部の前記周上の内側の所定の位置に移動して表示させ、前記識別部で識別された前記先端光学系の種別に基づき、前記重力方向マーク及び前記天方向マークの座標系を補正することを特徴とする内視鏡装置。
【請求項３】
前記先端光学系は、前記識別部として識別抵抗を備え、
前記光学系識別部は、前記識別抵抗の抵抗に基づき、前記先端光学系の種別を識別することを特徴とする請求項２に記載の内視鏡装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、内視鏡装置に関し、特に、３次元的な重力方向及び反重力方向を表示する内視鏡装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、内視鏡装置は、観察対象に挿入部を挿入して観察画像を得る内視鏡と、この観察画像を表示する表示手段を備えて構成したものが一般的に使用されている。
【０００３】
この種の内視鏡装置では、内視鏡の挿入部を観察部位に挿入すると同時に、モニタ等の表示手段に表示される観察画像、即ち、内視鏡画像を観察しながら、検査を行うことが可能であるため、検査者にとっては検査が違和感なく行え、かつ所望の観察画像を確実にモニタ等に表示して認識することができる。
【０００４】
また、近年、パイプ等の観察対象の内部の検査を容易に行うために、例えば、３０メートル等の長尺な挿入部を有する内視鏡装置が使用されている。
【０００５】
しかしながら、長尺な挿入部を有する内視鏡装置は、検査者が長尺な挿入部をパイプ等の観察対象の内部に挿入していくと、挿入部の先端部が回転し、モニタ上に表示される内視鏡画像の向きが回転して上下方向、即ち、重力方向が分からなくなるという問題がある。
【０００６】
このような問題に対して、例えば、内視鏡から見た画像の正確な垂直方向を与えるインジケータを生成する内視鏡画像形成方法が提案されている（例えば、特許文献１参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】特開２００７−２７５２５７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
しかしながら、上記特許文献１で提案されている内視鏡画像形成方法により生成される垂直方向インジケータは、方向矢印であり、３次元的な重力方向を得ることができない。
【０００９】
また、上記特許文献１では、内視鏡が使用者から離れたことを指摘するか、あるいは使用者に向かっているかを示す３次元矢印インジケータが開示されている。しかしながら、この３次元矢印インジケータは、内視鏡が使用者から離れたあるいは向かっているかを指摘するものであり、３次元的な重力方向を得ることができない。
【００１０】
そこで、本発明は、３次元的な重力方向及び反重力方向を視認性よく表示することができる内視鏡装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
本発明の一態様によれば、内視鏡挿入部の先端部に設けられた撮像素子により撮像された撮像信号に画像処理を施し、内視鏡画像を生成する画像処理部と、前記先端部が通常の姿勢のときに、重力方向を示す重力方向マークと、前記重力方向と反対の方向を示す天方向マークとを周上の対向する位置に配置した重力方向表示部と、前記先端部の姿勢に応じて前記重力方向表示部を生成する指示を行う制御部と、前記内視鏡画像の所定の位置に前記重力方向表示部を合成する画像合成部と、を備え、前記制御部は、前記先端部の姿勢が変化した際に、前記重力方向マークまたは天方向マークを前記変化の量に応じて前記重力方向表示部の前記周上の内側の所定の位置に移動して表示させ、前記先端部に着脱自在な、先端光学系の種別に基づき、前記重力方向マーク及び前記天方向マークの座標系を補正することを特徴とする内視鏡装置を提供することができる。
また、本発明の他の態様によれば、内視鏡挿入部の先端部に設けられた撮像素子により撮像された撮像信号に画像処理を施し、内視鏡画像を生成する画像処理部と、前記先端部が通常の姿勢のときに、重力方向を示す重力方向マークと、前記重力方向と反対の方向を示す天方向マークとを周上の対向する位置に配置した重力方向表示部と、前記先端部の姿勢に応じて前記重力方向表示部を生成する指示を行う制御部と、前記内視鏡画像の所定の位置に前記重力方向表示部を合成する画像合成部と、前記先端部に着脱自在であり、識別部を備えた先端光学系と、前記識別部に基づき、前記先端光学系の種別を識別する光学系識別部と、を備え、前記制御部は、前記先端部の姿勢が変化した際に、前記重力方向マークまたは天方向マークを前記変化の量に応じて前記重力方向表示部の前記周上の内側の所定の位置に移動して表示させ、前記識別部で識別された前記先端光学系の種別に基づき、前記重力方向マーク及び前記天方向マークの座標系を補正することを特徴とする内視鏡装置を提供することができる。
【発明の効果】
【００１２】
本発明の内視鏡装置によれば、３次元的な重力方向及び反重力方向を視認性よく表示することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】本発明の一実施の形態に係る内視鏡装置の構成を示す図である。
【図２】光学アダプタ特性記憶部に記憶されている光学アダプタ特性の例を示す図である。
【図３Ａ】挿入部の長手方向の軸を回転軸とした回転角度について説明するための図である。
【図３Ｂ】挿入部の長手方向と垂直かつ地面と平行な軸を回転軸とした回転角度について説明するための図である。
【図４】視野方向の補正を行った際のインジケータの表示例を説明するための図である。
【図５】上下回転の補正を行った際のインジケータの表示例を説明するための図である。
【図６】左右反転の補正を行った際のインジケータの表示例を説明するための図である。
【図７】検査時の挿入部の姿勢とインジケータの表示との対応関係を説明するための図である。
【図８】インジケータの他の表示例を示す図である。
【図９】直視型の光学アダプタにおける挿入部の先端の姿勢とインジケータ表示との対応関係を示す図である。
【図１０】側視型の光学アダプタにおける挿入部の先端の姿勢とインジケータ表示との対応関係を示す図である。
【図１１】重力方向の画面表示処理の例を説明するためのフローチャートである。
【図１２】ステップＳ５における座標系の補正処理の例を説明するためのフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
以下、図面を参照して本発明の一実施の形態について詳細に説明する。
【００１５】
まず、図１に基づき、本発明の一実施の形態に係る内視鏡装置の構成について説明する。
【００１６】
図１は、本発明の一実施の形態に係る内視鏡装置の構成を示す図である。
【００１７】
図１に示すように、本実施の形態の内視鏡装置１は、先端部２ａを有する長尺な挿入部２と、先端部２ａに着脱自在な交換式光学アダプタ（以下、単に光学アダプタという）３と、本体部４と、表示部５ａを有する表示装置５と、先端部２ａを所望の方向に湾曲させる湾曲操作等を行う操作部６とを有して構成されている。
【００１８】
先端光学系としての光学アダプタ３は、被写体を撮像する対物レンズ１１と、光学アダプタ３の種別を識別するための光学アダプタ識別抵抗１２と、光学アダプタ３の重力方向を検知する重力方向検知部１３とを有して構成されている。
【００１９】
重力方向検知部１３は、例えば、重力センサであり、検知した光学アダプタ３の重力方向に関する情報に応じた信号、即ち、光学アダプタ３の重力方向に関する情報信号を本体部４に出力する。
【００２０】
挿入部２の先端部２ａは、対物レンズ１１の結像位置に配置され、対物レンズ１１により撮像された被写体像を光電変換して撮像信号を生成するＣＣＤ等の撮像素子１４を備える。この挿入部２は、内視鏡挿入部を構成する。
【００２１】
本体部４は、画像処理部１５と、光学アダプタ識別部１６と、重力信号処理部１７と、光学アダプタ特性記憶部１８と、制御部１９と、グラフィック生成部２０と、画像合成部２１とを有して構成されている。
【００２２】
画像処理部１５には、挿入部２の先端部２ａに内蔵されている撮像素子１４から出力された撮像信号が入力される。画像処理部１５は、この撮像信号に対し、例えば、ガンマ補正処理、エッジ強調処理及びデジタルズーム処理等の画像処理を施し、内視鏡画像（被写体像）を生成する。画像処理部１５は、この生成した内視鏡画像を画像合成部２１に供給する。
【００２３】
光学系識別部としての光学アダプタ識別部１６は、光学アダプタ３に設けられた光学アダプタ識別抵抗１２の抵抗値を検出し、先端部２ａに取り付けられている光学アダプタ３の種別を識別する。光学アダプタ識別部１６は、識別した光学アダプタ３の種別を制御部１９に出力する。
【００２４】
重力信号処理部１７には、重力方向検知部１３から出力された光学アダプタ３の重力方向に関する情報信号が入力される。重力信号処理部１７は、この情報信号に対し、例えば鉛直下方向からの傾斜角度等の重力情報に変換し、変換した重力情報を制御部１９に供給する。
【００２５】
光学アダプタ特性記憶部１８には、光学アダプタ３の種別に応じた光学アダプタ特性が記憶されている。この光学アダプタ特性は、後述する図２に示すように、光学アダプタ３の種別に応じた視野方向フラグ及び像反転フラグを含む。
【００２６】
制御部１９は、重力信号処理部１７から供給された重力情報から、挿入部２の先端姿勢に基づく重力方向を検出する。制御部１９は、この挿入部２の先端姿勢に基づく重力方向として、挿入部２の長手方向の軸を回転軸とした回転角度及び長手方向と垂直かつ地面と平行な軸を回転軸とした回転角度を検出する。
【００２７】
また、制御部１９は、光学アダプタ識別部１６から供給された光学アダプタ３の種別に応じて、対応する光学アダプタ特性を光学アダプタ特性記憶部１８から読み出す。そして、制御部１９は、読み出した光学アダプタ特性に応じて、検出した重力方向の座標系を補正し、補正した重力方向情報をグラフィック生成部２０に供給する。これにより、制御部１９は、グラフィック生成部２０に後述するインジケータを生成する指示を行う。
【００２８】
なお、光学アダプタ識別部１６が光学アダプタ識別抵抗１２の抵抗値に応じて、光学アダプタ３の種別を識別しているが、ユーザが操作部６を用いて光学アダプタ３の種別を選択できるようにしてもよい。制御部１９は、操作部６により選択された光学アダプタ３の種別に応じて、対応する光学アダプタ特性を光学アダプタ特性記憶部１８から読み出す。このような構成によれば、内視鏡装置１から光学アダプタ識別抵抗１２及び光学アダプタ識別部１６を削除することができ、内視鏡装置１を小型化することができる。
【００２９】
グラフィック生成部２０は、制御部１９から供給された重力方向情報に基づいて、後述する３次元的な重力方向及び反重力方向（以下、天方向という）を示すインジケータを生成し、生成したインジケータを画像合成部２１に供給する。
【００３０】
画像合成部２１は、画像処理部１５から供給された内視鏡画像と、グラフィック生成部２０から供給された３次元的な重力方向及び天方向を示すインジケータとを１枚の映像データとして合成し、合成した合成画像を表示装置５に出力する。これにより、表示装置５の表示部５ａに合成画像が表示される。
【００３１】
また、この画像合成部２１は、制御部１９による制御に応じて、内視鏡画像を表示装置５の表示部５ａに単独で表示するための処理を行うことも可能である。そのため、表示装置５の表示部５ａには、内視鏡画像、あるいは内視鏡画像とインジケータとの合成画像等が表示される。
【００３２】
ここで、光学アダプタ特性記憶部に記憶されている光学アダプタ特性について説明する。
【００３３】
図２は、光学アダプタ特性記憶部に記憶されている光学アダプタ特性の例を示す図である。
【００３４】
図２に示すように、光学アダプタ特性記憶部１８には、光学アダプタ特性として、視野方向フラグ及び像反転フラグが光学アダプタの種別に応じて対応付けられている。視野方向フラグは、対応する光学アダプタの視野方向を示し、像反転フラグは、対応する光学アダプタの撮像特性を示す。
【００３５】
例えば、光学アダプタＣの視野方向フラグは側視であり、像反転フラグは上下回転である。そのため、先端部２ａに取り付けられた光学アダプタ３が光学アダプタＣと判定された場合、この光学アダプタ３は、側視型の光学アダプタであり、被写体像を上下回転して撮像することを示す。
【００３６】
次に、制御部１９によって検出される挿入部２の長手方向の軸を回転軸とした回転角度及び長手方向と垂直かつ地面と平行な軸を回転軸とした回転角度について説明する。
【００３７】
図３Ａは、挿入部の長手方向の軸を回転軸とした回転角度について説明するための図であり、図３Ｂは、挿入部の長手方向と垂直かつ地面と平行な軸を回転軸とした回転角度について説明するための図である。
【００３８】
図３Ａに示す挿入部２は、図３Ａに対して手前側が挿入部２の基端側を示し、図３Ａに対して奥側が挿入部２の先端側を示す。
【００３９】
図３Ａに示すように、制御部１９は、挿入部２の長手方向の軸を回転軸とした回転角度として、０度、４５度、９０度、１３５度、１８０度、２２５度、２７０度及び３１５度の８つの角度を検出する。特に、制御部１９は、挿入部２の長手方向の軸を回転軸とした回転範囲から、これらの８つの角度のいずれかを検出する。
【００４０】
例えば、制御部１９は、挿入部２の先端の上方向が２２．５度以上から６７．５度未満の回転範囲に存在する場合、挿入部２の長手方向の軸を回転軸として、挿入部２が４５度回転したと検出する。
【００４１】
また、図３Ｂに示すように、制御部１９は、挿入部２の長手方向と垂直かつ地面と平行な軸を回転軸とした回転角度として、−９０度、−４５度、０度、４５度及び９０度の５つの角度を検出する。特に、制御部１９は、挿入部２の長手方向と垂直かつ地面と平行な軸を回転軸とした回転範囲から、これらの５つの角度のいずれかを検出する。
【００４２】
例えば、制御部１９は、挿入部２の先端が２２．５度以上から６７．５度未満の回転範囲に存在する場合、挿入部２の長手方向と垂直かつ地面と平行な軸を回転軸として、挿入部２が４５度回転したと検出する。
【００４３】
なお、挿入部２の長手方向の軸を回転軸とした回転角度及び挿入部２の長手方向と垂直かつ地面と平行な軸を回転軸とした回転角度は、４５度間隔に限定されることなく、例えば、３０度間隔等であってもよい。
【００４４】
ここで、光学アダプタ特性に応じた重力方向の座標系の補正について説明する。
【００４５】
まず、視野方向の補正を行った際のインジケータの表示例について説明する。
【００４６】
図４は、視野方向の補正を行った際のインジケータの表示例を説明するための図である。
【００４７】
図４（ａ）に示すように、光学アダプタ３が直視型の光学アダプタであり、挿入部２の先端の上方向が重力方向と反対方向の場合、グラフィック生成部２０によりインジケータ３１ａが生成される。なお、図４では、光学アダプタ３に挿入部２の先端の上方向を示す上方向マーク３ａを示している。
【００４８】
インジケータ３１ａは、四角３２と、四角３２の内側に設けられた重力方向表示部としての円３３と、円３３の内側に設けられた重力方向と反対の方向を示す天方向マーク３４と、円３３の内側に設けられた重力方向を示す重力方向マーク３５とを有して構成されている。なお、重力方向表示部としての円３３は、天方向マーク３４及び重力方向マーク３５を有する構成にしているが、天方向マーク３４または重力方向マーク３５の少なくとも一方を有する構成にしてもよい。
【００４９】
光学アダプタ３が直視型の光学アダプタであり、挿入部２の先端の上方向が重力方向と反対方向の場合、円３３の上端に天方向マーク３４が表示され、円３３の下端に重力方向マーク３５が表示される。天方向マーク３４と重力方向マーク３５とは、ユーザが天方向及び重力方向を容易に認識できるように、それぞれ異なる色が付けられている。なお、インジケータ３１ａは透明としてもよい。これにより、インジケータ３１ａによって隠れている内視鏡画像の領域を表示することができるため、内視鏡画像の傷等の見逃しを防ぐことができる。
【００５０】
このインジケータ３１ａは、画像合成部２１により内視鏡画像の右下に合成され、表示装置５の表示部５ａに表示される。
【００５１】
ここで、図４（ｂ）に示すように、光学アダプタ３が側視型の光学アダプタであり、挿入部２の先端の上方向が重力方向と反対方向の場合、グラフィック生成部２０によりインジケータ３１ｂが生成される。このインジケータ３１ｂでは、円３３に重力方向マーク３５は表示されず、円３３の中央に天方向マーク３４が表示される。
【００５２】
次に、上下回転の補正を行った際のインジケータの表示例について説明する。
【００５３】
図５は、上下回転の補正を行った際のインジケータの表示例を説明するための図である。なお、図５において、内視鏡画像を“Ｆ”という文字で示している。
【００５４】
図５（ａ）は、撮像特性が正像の光学アダプタで撮像した内視鏡画像を示している。図５（ａ）は、インジケータ３１ｃでは、円３３の上端に天方向マーク３４が表示され、円３３の下端に重力方向マーク３５が表示されている。
【００５５】
これに対し、図５（ｂ）は、図５（ａ）と同じ被写体を撮像特性が上下回転の光学アダプタで撮像した上下回転像を示している。図５（ｂ）のインジケータ３１ｄでは、円３３の上端に重力方向マーク３５が表示され、円３３の下端に天方向マーク３４が表示される。
【００５６】
次に、左右反転の補正を行った際のインジケータの表示例について説明する。
【００５７】
図６は、左右反転の補正を行った際のインジケータの表示例を説明するための図である。
【００５８】
図６（ａ）は、撮像特性が正像の光学アダプタで撮像した内視鏡画像を示している。図６（ａ）は、インジケータ３１ｅでは、円３３の右端に天方向マーク３４が表示され、円３３の左端に重力方向マーク３５が表示されている。
【００５９】
これに対し、図６（ｂ）は、図６（ａ）と同じ被写体を撮像特性が左右反転（ミラー）の光学アダプタで撮像した左右反転像を示している。図６（ｂ）のインジケータ３１ｆでは、円３３の左端に天方向マーク３４が表示され、円３３の右端に重力方向マーク３５が表示される。
【００６０】
図７は、検査時の挿入部の姿勢とインジケータの表示との対応関係を説明するための図である。
【００６１】
ユーザは、被検体としてのプラントの配管４１に挿入部２を挿入して検査する場合、配管４１の入り口４２から挿入部２を挿入する。挿入部２の長手方向の軸を回転軸とした回転角度及び長手方向と垂直かつ地面と平行な軸を回転軸とした回転角度がそれぞれ０度の場合、インジケータ３１ｇでは、円３３の上端に天方向マーク３４が表示され、円３３の下端に重力方向マーク３５が表示される。
【００６２】
長尺な挿入部２を配管４１にさらに挿入した際に、挿入部２の長手方向の軸（図７ではｚ軸）を回転軸として４５度回転した場合、インジケータ３１ｈでは、円３３の右上端に天方向マーク３４表示され、円３３の左下端に重力方向マーク３５が表示される。
【００６３】
長尺な挿入部２を配管４１にさらに挿入した際に、配管４１の折れ曲がりにより、挿入部２が重力方向に対して真上に向いた場合、即ち、長手方向と垂直かつ地面と平行な軸を回転軸とした回転角度が９０度の場合、インジケータ３１ｉでは、円３３の中心に天方向マーク３４が表示される。
【００６４】
図８は、インジケータの他の表示例を示す図である。
【００６５】
図８（ａ）のインジケータ３１ｊは、図４（ａ）のインジケータ３１ａの四角３２を削除している。これにより、内視鏡画像の観察領域が大きくなり、傷等の見逃しを防ぐことができる。
【００６６】
図８（ｂ）のインジケータ３１ｋは、円３３の円周上の対向する位置に天方向マーク３４及び重力方向マーク３５が設けられている。また、インジケータ３１ｋは、円３３の内側に天方向領域３６及び重力方向領域３７が設けられている。天方向領域３６及び重力方向領域３７は、それぞれ異なる色で色分される。天方向領域３６は、例えば、空を示す青色とし、重力方向領域３７は、例えば、地面を示す茶色とする。天方向領域３６及び重力方向領域３７のそれぞれは、挿入部２の先端の姿勢に応じて表示領域が変更される。これにより、ユーザは、天方向と重力方向との区別を容易にすることができる。
【００６７】
なお、図８の重力方向表示部としての円３３は、円形に限定されることなく、例えば、四角形または８角形等であってもよい。
【００６８】
ここで、挿入部２の先端の姿勢とインジケータ表示との対応関係について説明する。
【００６９】
まず、直視型の光学アダプタにおける挿入部の先端の姿勢とインジケータ表示との対応関係について説明する。
【００７０】
図９は、直視型の光学アダプタにおける挿入部の先端の姿勢とインジケータ表示との対応関係を示す図である。なお、図９のインジケータは、図８（ｂ）で示したインジケータ３１ｋを例にして説明する。また、説明を簡単にするため、長手方向の軸を回転軸とした回転角度が０度の場合のみ符号を付している。
【００７１】
図９に示すように、グラフィック生成部２０により生成されるインジケータ３１ｋは、長手方向の軸を回転軸とした回転角度と、長手方向と垂直かつ地面と平行な軸を回転軸とした回転角度とに応じて４０種類となる。ただし、長手方向と垂直かつ地面と平行な軸を回転軸とした回転角度が−９０度及び９０度の場合、長手方向の軸を回転軸とした回転角度に関係なく、インジケータ３１ｋの種類はそれぞれ１種類となる。そのため、インジケータ３１ｋの種類は正確には２６種類となる。
【００７２】
長手方向の軸を回転軸とした回転角度と、長手方向と垂直かつ地面と平行な軸を回転軸とした回転角度とがそれぞれ０度の場合、天方向マーク３４及び重力方向マーク３５が円３３の円周上に配置される。そして、天方向領域３６が円３３の上側の略１／２に表示され、重力方向領域３７が円３３の下側の略１／２に表示される。
【００７３】
また、長手方向の軸を回転軸とした回転角度が０度で、長手方向と垂直かつ地面と平行な軸を回転軸とした回転角度が４５度になると、天方向マーク３４が円３３の円周上から内側に移動し、円３３の上端と中心との略中間に配置される。そして、天方向領域３６が円３３の上側の略２／３に表示され、重力方向領域３７が円３３の下側の略１／３に表示される。
【００７４】
さらに、長手方向の軸を回転軸とした回転角度が０度で、長手方向と垂直かつ地面と平行な軸を回転軸とした回転角度が９０度になると、天方向マーク３４が円３３の中心に配置される。そして、天方向領域３６が円３３の全体に表示される。
【００７５】
同様に、長手方向の軸を回転軸とした回転角度が０度で、長手方向と垂直かつ地面と平行な軸を回転軸とした回転角度が−４５度になると、重力方向マーク３５が円３３の円周上から内側に移動し、円３３の下端と中心との略中間に配置される。そして、天方向領域３６が円３３の上側の略１／３に表示され、重力方向領域３７が円３３の下側の略２／３に表示される。
【００７６】
さらに、長手方向の軸を回転軸とした回転角度が０度で、長手方向と垂直かつ地面と平行な軸を回転軸とした回転角度が−９０度になると、重力方向マーク３５が円３３の中心に配置される。そして、重力方向領域３７が円３３の全体に表示される。
【００７７】
次に、側視型の光学アダプタにおける挿入部の先端の姿勢とインジケータ表示との対応関係について説明する。
【００７８】
図１０は、側視型の光学アダプタにおける挿入部の先端の姿勢とインジケータ表示との対応関係を示す図である。
【００７９】
長手方向の軸を回転軸とした回転角度と、長手方向と垂直かつ地面と平行な軸を回転軸とした回転角度とがそれぞれ０度の場合、天方向マーク３４が円３３の中心に配置される。そして、天方向領域３６が円３３の全体に表示される。
【００８０】
また、長手方向の軸を回転軸とした回転角度が０度で、長手方向と垂直かつ地面と平行な軸を回転軸とした回転角度が４５度になると、天方向マーク３４が円３３の下端と中心との略中間に配置される。そして、天方向領域３６が円３３の下側の略２／３に表示され、重力方向領域３７が円３３の上側の略１／３に表示される。
【００８１】
さらに、長手方向の軸を回転軸とした回転角度が０度で、長手方向と垂直かつ地面と平行な軸を回転軸とした回転角度が９０度になると、天方向マーク３４が円３３の円周上の下端に配置され、重力方向マーク３５が円３３の円周上の上端に配置される。そして、天方向領域３６が円３３の下側の略１／２に表示され、重力方向領域３７が円３３の上側の略１／２に表示される。
【００８２】
同様に、長手方向の軸を回転軸とした回転角度が０度で、長手方向と垂直かつ地面と平行な軸を回転軸とした回転角度が−４５度になると、天方向マーク３４が円３３の上端と中心との略中間に配置される。そして、天方向領域３６が円３３の上側の略２／３に表示され、重力方向領域３７が円３３の下側の略１／３に表示される。
【００８３】
さらに、長手方向の軸を回転軸とした回転角度が０度で、長手方向と垂直かつ地面と平行な軸を回転軸とした回転角度が−９０度になると、重力方向マーク３５が円３３の中心に配置される。天方向マーク３４が円３３の円周上の上端に配置され、重力方向マーク３５が円３３の円周上の下端に配置される。そして、天方向領域３６が円３３の上側の略１／２に表示され、重力方向領域３７が円３３の下側の略１／２に表示される。
【００８４】
なお、図９及び図１０に示すインジケータは、図示しない記憶部に記憶するようにしてもよい。そして、制御部１９は、光学アダプタ３の種別と、挿入部２の先端姿勢に基づく重力方向とに応じたインジケータを図示しない記憶部から読み出し、画像合成部２１に出力する。図９及び図１０に示すインジケータは、制御部１９に指示に基づいて、グラフィック生成部２０で生成しているが、図示しない記憶部にインジケータを記憶し、制御部１９により読み出す構成にすることにより、内視鏡装置１からグラフィック生成部２０を削除することができ、内視鏡装置１を小型化することができる。
【００８５】
ここで、このように構成される内視鏡装置１の重力方向の画面表示処理について説明する。
【００８６】
図１１は、重力方向の画面表示処理の例を説明するためのフローチャートである。
【００８７】
まず、光学アダプタの種別が識別される（ステップＳ１）。そして、光学アダプタの交換が行われた否かが検出される（ステップＳ２）。光学アダプタの交換が行われていないと検出された場合、ＮＯとなり、ステップＳ４に進む。一方、光学アダプタの交換が行われたと検出された場合、交換された光学アダプタに対応する光学アダプタ特性が光学アダプタ特性記憶部から読み出され、更新される（ステップＳ３）。挿入部の先端姿勢に基づく重力方向が算出される（ステップＳ４）。次に、光学アダプタに応じた座標系の補正が行われる（ステップＳ５）。最後に、重力方向の画面表示の変更が行われる（ステップＳ６）。ステップＳ６の処理が終了すると、ステップＳ１に戻り、同様の処理を繰り返す。
【００８８】
次に、ステップＳ５における座標系の補正処理について説明する。
【００８９】
図１２は、ステップＳ５における座標系の補正処理の例を説明するためのフローチャートである。
【００９０】
まず、視野方向フラグの変更があったか否かが検出される（ステップＳ１１）。視野方向フラグの変更がない場合、ＮＯとなり、ステップＳ１３に進む。一方、視野方向フラグの変更がある場合、ＹＥＳとなり、視野方向の補正処理が行われる（ステップＳ１２）。次に、像反転フラグの変更があったか否かが検出される（ステップＳ１３）。像反転フラグの変更がない場合、ＮＯとなり、処理を終了する。一方、像反転フラグの変更がある場合、ＹＥＳとなり、像反転の補正処理が行われ（ステップＳ１４）、処理を終了する。
【００９１】
以上のように、内視鏡装置１は、挿入部２の先端の姿勢が通常姿勢、ここでは、長手方向の軸を回転軸とした回転角度及び長手方向と垂直かつ平行な軸を回転軸とした回転角度がそれぞれ０度の場合、天方向マーク３４及び重力方向マーク３５をそれぞれ円３３の円周上の上端及び下端に配置する。そして、内視鏡装置１は、挿入部２の先端の姿勢に変更があると、長手方向の軸を回転軸とした回転角度及び長手方向と垂直かつ平行な軸を回転軸とした回転角度を算出し、天方向マーク３４または重力方向マーク３５を回転角度に応じて円３３の円周上の所定の位置に移動して表示する、あるいは、天方向マーク３４または重力方向マーク３５を円３３の内側の回転角度に応じた所定の位置に移動して表示するようにした。この結果、例えば、長手方向の軸を回転軸とした回転角度が０度かつ長手方向と垂直かつ平行な軸を回転軸とした回転角度が９０の場合、インジケータ３１ｋの円３３の内側の回転角度に応じた中心の位置に天方向マーク３４が表示される。
【００９２】
よって、本実施の形態の内視鏡装置により生成されるインジケータによれば、３次元的な重力方向及び反重力方向（天方向）を視認性よく表示することができる。
【００９３】
なお、本明細書における各フローチャート中の各ステップは、その性質に反しない限り、実行順序を変更し、複数同時に実行し、あるいは実行毎に異なった順序で実行してもよい。
【００９４】
本発明は、上述した実施の形態に限定されるものではなく、本発明の要旨を変えない範囲において、種々の変更、改変等が可能である。
【符号の説明】
【００９５】
１…内視鏡装置、２…挿入部、２ａ…先端部、３…交換式光学アダプタ、４…本体部、５…表示装置、５ａ…表示部、６…操作部、１１…対物レンズ、１２…光学アダプタ識別抵抗、１３…重力方向検出部、１４…撮像素子、１５…光学アダプタ識別部、１６…重力信号処理部、１７…制御部、１８…光学アダプタ特性記憶部、１９…画像処理部、２０…グラフィック生成部、２１…画像合成部、３１ａ〜３１ｋ…インジケータ、３２…四角、３３…円、３４…天方向マーク、３５…重力方向マーク、３６…天方向領域、３７…重力方向領域、４１…配管。
【図１】
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【図２】
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【図３Ａ】
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【図３Ｂ】
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【図４】
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【図１１】
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【図１２】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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