(57)【要約】      （修正有）【課題】一対の撮影部により撮影した視差画像により３Ｄ画像と広角の２Ｄ画像を形成可能にした立体内視鏡装置において、システムの処理負担の増加を極力抑えて３Ｄ画像の高品質化や２Ｄ画像の広角化を図ることができる立体内視鏡装置を提供する。【解決手段】左右一対の撮影部により撮影された左右一対の視差画像（右画像、左画像）において、３Ｄ画像の表示に使用される視野範囲の画像の解像度を２Ｄ画像の表示に使用される視野範囲の画像の解像度よりも高くする。その手段として、視差画像のうち、２Ｄ画像の表示に使用される視野範囲の画像を間引くことや、撮影光学系によって結像される光学像の解像度が高い領域で３Ｄ画像を取得する。【選択図】図４
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１視野範囲の被写体を撮影し、立体視用の３Ｄ画像及び平面視用の２Ｄ画像を形成するための第１画像を取得する第１撮影部と、
前記第１視野範囲と一部で重なる第２視野範囲の被写体を撮影し、前記立体視用の３Ｄ画像及び前記平面視用の２Ｄ画像を形成するための第２画像を取得する第２撮影部とを有する立体内視鏡装置であって、
前記第１撮影部及び前記第２撮影部は、前記第１画像及び前記第２画像内の画像領域のうち、前記立体視用の３Ｄ画像を形成する３Ｄ領域の画像の解像度を、前記平面視用の２Ｄ画像のみを形成する２Ｄ領域の画像の解像度よりも高くする立体内視鏡装置。
【請求項２】
前記第１撮影部は、被写体の光学像を第１結像面に結像する第１撮影光学系を有し、
前記第２撮影部は、被写体の光学像を第２結像面に結像する第２撮影光学系を有し、
前記第１撮影光学系及び前記第２撮影光学系は、前記第１結像面及び前記第２結像面内の領域のうち、前記３Ｄ領域の画像が撮像される領域の光学像の解像度を、前記２Ｄ領域の画像が撮像される領域の光学像の解像度よりも高くすることにより、前記３Ｄ領域の画像の解像度を、前記２Ｄ領域の画像の解像度よりも高くする請求項１に記載の立体内視鏡装置。
【請求項３】
前記第１撮影部は、被写体の光学像を結像する第１撮影光学系と、該第１撮影光学系により結像された光学像を撮像する第１撮像素子を有し、
前記第２撮影部は、被写体の光学像を結像する第２撮影光学系と、該第２撮影光学系により結像された光学像を撮像する第２撮像素子を有し、
前記第１撮像素子及び前記第２撮像素子は、受光面内の領域のうち、前記３Ｄ領域の画像を撮像する領域の画素ピッチを、前記２Ｄ領域の画像を撮像する領域の画素ピッチよりも小さくする請求項１又は２に記載の立体内視鏡装置。
【請求項４】
前記第１撮影部は、被写体の光学像を結像する第１撮影光学系と、該第１撮影光学系により結像された光学像を撮像する第１撮像素子を有し、
前記第２撮影部は、被写体の光学像を結像する第２撮影光学系と、該第２撮影光学系により結像された光学像を撮像する第２撮像素子を有し、
前記第１撮像素子及び前記第２撮像素子の受光面内の領域のうち、前記３Ｄ領域の画像を撮像する領域から有効に画素データを取得する画素の密度を、前記２Ｄ領域の画像を撮像する領域から有効に画素データを取得する画素の密度よりも高くする画素密度変更手段を備えた請求項１又は２に記載の立体内視鏡装置。
【請求項５】
前記第１撮影光学系及び前記第２撮影光学系は、前記第１結像面及び前記第２結像面内の領域のうち、光学像の解像度が最大となる位置を含む領域に前記３Ｄ画像を撮影する視野範囲の光学像を結像する請求項２に記載の立体内視鏡装置。
【請求項６】
前記第１撮影光学系及び前記第２撮影光学系は、等距離射影方式、等立体角射影方式、又は、正射影方式の魚眼レンズである請求項２又は５に記載の立体内視鏡装置。
【請求項７】
前記画素密度変更手段は、前記２Ｄ領域の画像を撮像する領域から有効に画素データを取得する画素の密度を間引き処理によって低減させる請求項４に記載の立体内視鏡装置。
【請求項８】
前記画素密度変更手段は、前記２Ｄ領域の画像を撮像する領域から有効に画素データを取得する画素の密度をビニング処理によって低減させる請求項４に記載の立体内視鏡装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は立体内視鏡装置に係り、特に体腔内に挿入される挿入部の先端部に設けられた撮影部によって視差画像を撮影し、体腔内の被観察部位の立体視画像（３Ｄ画像）を表示できるようにした立体内視鏡装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
立体内視鏡システムは、体腔内に挿入される内視鏡装置の挿入部の先端部に撮影光学系及び固体撮像素子を含む左右一対の撮影部（撮像手段）を備えており、それらの撮影部によって、被観察部位が撮影され、左右の視差画像が立体視用の立体画像（３Ｄ画像）として得られるようになっている。そして、その３Ｄ画像は、３Ｄ表示装置により３Ｄ表示されて観察者の右眼で右眼用の画像が観察され、観察者の左眼で左眼用の画像が観察されることによって、被観察部位が立体的に観察されるようになっている。
【０００３】
特許文献１には、立体内視鏡装置において、狭角の３Ｄ画像による被観察部位の観察のみでは、その周辺部の状況確認や処置具の位置確認等ができないことから、平面視用の広角の２Ｄ画像を表示できるようにすることが開示されている。これによれば、左右一対の撮影部のうち一方の撮影部によって標準画角の２Ｄ画像の撮影が行われ、他方の撮像部によって広角の２Ｄ画像の撮影が行われる。広角２次元モードでは広角の２Ｄ画像が表示され、３次元モードでは標準画角の２Ｄ画像と、広角の２Ｄ画像から切り出した２Ｄ画像とによって３Ｄ画像が表示される。これによって、３Ｄ画像と広角の２Ｄ画像の表示が行われるようになっている。
【０００４】
特許文献２には、３Ｄ画像の撮影を行う左右一対の撮影部とは別に広角の２Ｄ画像の撮影を行う撮影部を備えた立体内視鏡が開示されており、それらの撮影部によって撮影された３Ｄ画像と広角の２Ｄ画像が表示されるようになっている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開平９−５６４３号公報
【特許文献２】特開２００３−３３４１６０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
ところで、特許文献２の立体内視鏡装置のように、３Ｄ画像の撮影のための左右一対の撮影部の他に、広角の２Ｄ画像の撮影のための撮影部を設けることは、内視鏡の先端部の太径化と大型化を招くため好ましくない。
【０００７】
一方、特許文献１のように左右一対の撮影部により撮影した左右の視差画像により３Ｄ画像と広角の２Ｄ画像とを表示できるようにした場合には、特許文献２のような不具合なく３Ｄ画像と広角の２Ｄ画像とを表示できるという利点がある。
【０００８】
ここで、３Ｄ画像や２Ｄ画像の品質を高くするためには解像度を高くし、動画の場合にはフレームレートも高くする必要がある。
【０００９】
しかしながら、解像度やフレームレートを高くすると、単位時間当たりに処理しなければならないデータ量が多くなり、システムの処理負担（圧縮、記録、伝送等）が増えるという問題がある。
【００１０】
一方、３Ｄ画像と２Ｄ画像を観察する場合において、画質に不満を感じない画像の解像度は、２Ｄ画像よりも３Ｄ画像の方が高く、動画の場合には、要求されるフレームレートも、立体効果が自然且つ滑らかに感じられるようにするために、２Ｄ画像よりも３Ｄ画像の方が高い。
【００１１】
また、観察者にとって３Ｄ画像は２Ｄ画像よりも有用な画像であり、３Ｄ画像をより高品質で滑らかな動画として表示できるようにすることが重要である。
【００１２】
したがって、システムの処理負担の増加を極力抑えながら、３Ｄ画像の解像度やフレームレートを高くして３Ｄ画像の高品質化を図ることが望まれる。特許文献１ではこのような３Ｄ画像の品質の向上に関して提案はなされていない。
【００１３】
また、２Ｄ画像はできるだけ広い範囲の情報を得るために広角の画像であることが望まれる。その場合に撮像素子として受光面が大きいものを使用することが考えられるが、３Ｄ画像を高品質に維持するためには撮像素子の画素密度を減らすことはできず画素数が増加する。そのため、システムの処理負担が増加するという問題がある。
【００１４】
したがって、システムの処理負担の増加を極力抑えながら、２Ｄ画像の広角化を図ることが望まれる。
【００１５】
また、システムの処理負担の増加を招くことなく３Ｄ画像の高品質化や２Ｄ画像の広角化を図る方法として光学的な方法を用いることが考えられる。例えば、光学系の性能を向上させて結像面上に結像される像（光学像）の解像度を高くすることや、光学系としてできるだけ広角のものを使用することが考えられる。
【００１６】
しかしながら、特許文献１のように１つの撮影部により取得された２Ｄ画像の一部を切り出して３Ｄ画像（３Ｄ画像の一方の視差画像）とするような場合には、次のような問題がある。
【００１７】
撮影部の光学系が広角の場合、光学系によって結像面に結像される像（光学像）の解像度が、収差や歪み等の影響で結像面上の位置によって大きく異なる。特に小型化のために簡素な構成の光学系とする場合やコスト軽減のために安価な光学系とする場合には、そのような現象が顕著に現れる。
【００１８】
そのため、３Ｄ画像として撮像される光学像の解像度が低い場合があり、２Ｄ画像の広角化と３Ｄ画像の高品質化の両立が難しいという問題がある。したがって、光学的な方法で２Ｄ画像の広角化と３Ｄ画像の高品質化を両立させることが望まれる。
【００１９】
本発明はこのような事情に鑑みてなされたもので、一対の撮影部により撮影した視差画像により３Ｄ画像と広角の２Ｄ画像を形成可能にした立体内視鏡装置において、システムの処理負担の増加を極力抑えて３Ｄ画像の高品質化や２Ｄ画像の広角化を図ることができる立体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】
【００２０】
上記目的を達成するために本発明の一の態様に係る立体内視鏡装置は、第１視野範囲の被写体を撮影し、立体視用の３Ｄ画像及び平面視用の２Ｄ画像を形成するための第１画像を取得する第１撮影部と、第１視野範囲と一部で重なる第２視野範囲の被写体を撮影し、立体視用の３Ｄ画像及び平面視用の２Ｄ画像を形成するための第２画像を取得する第２撮影部とを有する立体内視鏡装置であって、第１撮影部及び第２撮影部は、第１画像及び第２画像内の画像領域のうち、立体視用の３Ｄ画像を形成する３Ｄ領域の画像の解像度を、平面視用の２Ｄ画像のみを形成する２Ｄ領域の画像の解像度よりも高くする。
【００２１】
本発明によれば、２Ｄ画像のデータに対する処理負担を減らして、３Ｄ画像の解像度やフレームレートを高くすることが可能となり、システムの処理負担の増加を招くことなく３Ｄ画像の高品質化を図ることができる。また、システムの処理負担の増加を招くことなく、２Ｄ画像を取り込む受光面の面積を大きくすることが可能となり、２Ｄ画像の広角化を図ることもできる。
【００２２】
なお、３Ｄ領域の画像の解像度を２Ｄ領域の画像の解像度よりも高くする形態には、下記のように、撮影光学系により結像される光学像の解像度に関して２Ｄ領域よりも３Ｄ領域を高くする形態、撮像素子の受光面の画素ピッチに関して２Ｄ領域よりも３Ｄ領域を高くする形態、及び、撮像素子から有効に画素データを取得する画素の密度に関して２Ｄ領域よりも３Ｄ領域を高くする形態の各々が含まれる。
【００２３】
本発明は、第１撮影部は、被写体の光学像を第１結像面に結像する第１撮影光学系を有し、第２撮影部は、被写体の光学像を第２結像面に結像する第２撮影光学系を有し、第１撮影光学系及び第２撮影光学系は、第１結像面及び第２結像面内の領域のうち、３Ｄ領域の画像が撮像される領域の光学像の解像度を、２Ｄ領域の画像が撮像される領域の光学像の解像度よりも高くすることにより、３Ｄ領域の画像の解像度を、２Ｄ領域の画像の解像度よりも高くする形態とすることができる。
【００２４】
より具体的には、第１撮影光学系及び第２撮影光学系は、第１結像面及び第２結像面内の領域のうち、光学像の解像度が最大となる位置を含む領域に３Ｄ画像を撮影する視野範囲の光学像を結像する形態とすることができる。また、第１撮影光学系及び第２撮影光学系は、等距離射影方式、等立体角射影方式、又は、正射影方式の魚眼レンズでとすることができる。
【００２５】
本形態によれば、撮影光学系の歪みや収差等によって結像面上の位置に応じて光学像の解像度が変動する場合であっても、それを考慮しない場合と比較して、確実に３Ｄ画像の高品質化を図ることできる。
【００２６】
本発明は、第１撮影部は、被写体の光学像を結像する第１撮影光学系と、第１撮影光学系により結像された光学像を撮像する第１撮像素子を有し、第２撮影部は、被写体の光学像を結像する第２撮影光学系と、第２撮影光学系により結像された光学像を撮像する第２撮像素子を有し、第１撮像素子及び第２撮像素子は、受光面内の領域のうち、３Ｄ領域の画像を撮像する領域の画素ピッチを、２Ｄ領域の画像を撮像する領域の画素ピッチよりも小さくする形態とすることができる。
【００２７】
本形態のように撮像素子の画素ピッチを３Ｄ領域と２Ｄ領域とで異ならせることで、３Ｄ画像の解像度を２Ｄ画像の解像度よりも高くすることができる。
【００２８】
本発明は、第１撮影部は、被写体の光学像を結像する第１撮影光学系と、該第１撮影光学系により結像された光学像を撮像する第１撮像素子を有し、第２撮影部は、被写体の光学像を結像する第２撮影光学系と、該第２撮影光学系により結像された光学像を撮像する第２撮像素子を有し、第１撮像素子及び第２撮像素子の受光面内の領域のうち、３Ｄ領域の画像を撮像する領域から有効に画素データを取得する画素の密度を、２Ｄ領域の画像を撮像する領域から有効に画素データを取得する画素の密度よりも高くする画素密度変更手段を備えた形態とすることができる。
【００２９】
本形態のように撮像素子の受光面の領域から有効に画素データを取得する画素の密度によって３Ｄ画像の解像度を２Ｄ画像の解像度よりも高くすることができる。具体的には、間引き処理やビニング処理によって画素密度を変更（低減）することができる。
【発明の効果】
【００３０】
本発明によれば、システムの処理負担の増加を極力抑えて３Ｄ画像の高品質化や２Ｄ画像の広角化を図ることができるようになる。
【図面の簡単な説明】
【００３１】
【図１】本発明が適用される立体内視鏡システムの外観の概略を示した全体構成図
【図２】内視鏡の先端部を先端面側から示した正面図
【図３】立体内視鏡システムにおいて、内視鏡画像として３Ｄ画像や広角２Ｄ画像を表示する処理部に関連する構成を示したブロック図
【図４】撮影部の撮影光学系及びイメージセンサと、それらの視野範囲に関して示した図
【図５】右撮影部及び左撮影部により視差画像として撮影された右画像及び左画像を例示した図
【図６】表示画像生成部によって生成される表示画像（右眼用表示画像及び左眼用表示画像）の３Ｄ表示装置での画面構成を例示した図であり、内視鏡画像を表示する表示エリアを例示した図
【図７】表示画像生成部によって生成される表示画像（右眼用表示画像及び左眼用表示画像）の３Ｄ表示装置での画面構成を例示した図であり、内視鏡画像を表示する表示エリアを例示した図
【図８】表示画像生成部によって生成される表示画像（右眼用表示画像及び左眼用表示画像）の３Ｄ表示装置での画面構成を例示した図であり、内視鏡画像を表示する表示エリアを例示した図
【図９】図６における３Ｄ画像＆広角２Ｄ画像表示エリアの右表示画像及び左表示画像を生成する処理の概要を示した図
【図１０】図６における３Ｄ画像＆広角２Ｄ画像表示エリアの右表示画像及び左表示画像を生成する処理の変形例を示した図
【図１１】図７及び図８（Ａ）における３Ｄ画像表示エリア１６０の右表示画像及び左表示画像を生成する処理の概要を示した図
【図１２】図７及び図８（Ｂ）における広角２Ｄ画像表示エリア１７０の右表示画像及び左表示画像を生成する処理の概要を示した図
【図１３】変形例１において右撮影部及び左撮影部により取り込まれる右画像及び左画像を示した図
【図１４】変形例２、３において撮影部により取り込まれる右画像及び左画像ＩＬの画素構成を示したイメージ１において右撮影部及び左撮影部により取り込まれる右画像及び左画像を示した図
【図１５】変形例２における撮影部の構成を示した図
【図１６】変形例３におけるイメージセンサの受光面における画素ピッチを示した図
【図１７】変形例４における撮影部の撮影光学系及びイメージセンサの構成を示した図
【図１８】撮影光学系の解像度の特性に関して例示した図
【図１９】撮影光学系の解像度の特性に関して例示した図
【図２０】撮影光学系の一部のレンズが共有されている撮影部の形態を示した図
【図２１】撮影光学系の全てのレンズが共有されている撮影部の形態を示した図
【発明を実施するための形態】
【００３２】
以下、添付図面に従って本発明の好ましい実施の形態について詳説する。
【００３３】
図１は、本発明が適用される立体内視鏡システムの外観の概略を示した全体構成図である。同図に示す立体内視鏡システム１０は、立体視用の立体画像（３Ｄ画像）を撮影して表示することが可能なシステムである。撮影に関する構成及び処理以外については、３Ｄ画像ではなく通常の２Ｄ画像（平面視用の画像）を撮影し、表示する周知の内視鏡システムと大きく相違しない。以下では、主として撮影に関連する構成、処理について説明し、その他の構成、処理については周知の任意の内視鏡システムと同様に構成することが可能であるものとする。
【００３４】
同図に示すように本実施の形態の立体内視鏡システム１０は、立体内視鏡装置１２（以下、内視鏡１２という。）、内視鏡１２が接続されたプロセッサ装置１４及び光源装置１６と、プロセッサ装置１４に接続された３Ｄ表示装置１８などから構成される。
【００３５】
患者の体腔内には内視鏡１２が挿入され、所望の被観察部位の３Ｄ画像を表示するための左右一対の視差画像（右画像及び左画像）が内視鏡１２により撮影されるようになっている。被観察部位には、光源装置１６から内視鏡１２に供給される照明光が照射される。また、それらの視差画像は３Ｄ画像だけでなく広角の２Ｄ画像（広角２Ｄ画像）を表示するための画像としても使用される。
【００３６】
内視鏡１２により撮影された視差画像は、プロセッサ装置１４に取り込まれ、所要の処理が施されて、３Ｄ画像や２Ｄ画像を表示するための表示画像に成形される。そして、その表示画像が３Ｄ表示装置１８に出力され、３Ｄ表示装置１８に３Ｄ画像や広角２Ｄ画像が内視鏡画像として表示されるようになっている。施術者は３Ｄ表示装置１８に表示された内視鏡画像を観察することによって、体腔内の被観察部位を立体的又は平面的に観察することができる。
【００３７】
上記の内視鏡１２は、患者（被検体）の体腔内に挿入可能な挿入部２０と、施術者が把持して各種操作を行う操作部２２と、内視鏡１２をプロセッサ装置１４及び光源装置１６に接続するユニバーサルコード２４とを備えている。
【００３８】
挿入部２０は、長手方向の長手軸２０ａを中心軸として長尺状に形成され、長手軸２０ａに直交する断面において略円形となる外周面を有している。挿入部２０は、先端部３０、湾曲部３２、及び軟性部３４により構成されている。
【００３９】
先端部３０は、挿入部２０の先端に設けられており、長手軸２０ａに略直交する先端面３０ａを有している。この先端部３０には、詳細を後述するように先端面３０ａに対して正面側に位置する体腔内の被観察部位を撮影する撮影部の構成部材や、撮影部で撮影する被観察部位に光源装置１６からの照明光を出射する照明部の構成部材等が硬質部材に収容されて保持されている。
【００４０】
湾曲部３２は、先端部３０の基端側に連設され、操作部２２のアングルノブ４０の回動操作によって上下左右方向に能動的に湾曲させることができるようになっている。この湾曲部３２に対する湾曲操作によって体腔内での先端部３０の向きを変更して先端部３０の撮影部で撮影等を行う被観察部位の方向を調整することができる。
【００４１】
軟性部３４は、湾曲部３２の基端側に連設されると共に操作部２２の先端に連設され、湾曲部３２の基端から操作部２２の先端までの間を連結している。軟性部３４は軟性で可撓性を有しており、この軟性部３４が体腔内への挿入経路の形状等に応じて受動的に湾曲することによって、先端部３０を体腔内の所期の位置に挿入配置することができるようになっている。軟性部３４及び湾曲部３２の内部には、先端部３０の撮影部や照明部に接続されるケーブル、ライトガイド等が挿通配置されている。
【００４２】
操作部２２は、挿入部２０の基端側に連設されており、操作部２２には、上記のアングルノブ４０や、送気・送水ボタン４２等の内視鏡１２の操作部材が設けられている。施術者は操作部２２を把持して操作部２２に設けられた操作部材を操作することによって内視鏡１２の各種操作を行うことができるようになっている。
【００４３】
また、操作部２２の先端側には、処置具挿入口４４が設けられている。この処置具挿入口４４は、挿入部２０の内部を挿通する処置具チャンネル（管路）を通じて先端部３０（後述の処置具導出口５４）に連通している。したがって、処置具挿入口４４から所望の処置具を挿入することによって、その処置具を先端部３０の処置具導出口５４から導出し、処置具の種類に対応した処置を体腔内の被観察部位等に施すことができるようになっている。
【００４４】
ユニバーサルコード２４は、操作部２２から延出されており、端部には複合タイプのコネクタ２６が設けられている。ユニバーサルコード２４は、そのコネクタ２６によりプロセッサ装置１４及び光源装置１６に接続されるようになっている。
【００４５】
このユニバーサルコード２４の内部には、先端部３０の撮影部や照明部から挿入部２０及び操作部２２の内部を挿通したケーブルやライトガイド等が挿通配置されており、撮影部に接続されたケーブル（信号線）はコネクタ２６を介してプロセッサ装置１４に接続され、照明部に接続されたライトガイドはコネクタ２６を介して光源装置１６に接続されるようになっている。
【００４６】
これによって、先端部３０の撮影部で撮影された視差画像の撮像信号がケーブルを伝送してプロセッサ装置１４に取り込まれ、光源装置１６から出射された照明光がライトガイドを伝送して先端部３０の照明部から出射されるようになっている。
【００４７】
図２は、内視鏡１２の先端部３０を先端面３０ａ側から示した正面図である。同図に示すように、先端部３０には、先端面３０ａの正面側の被観察部位を撮影する撮影部５０と、被観察部位を照明する照明光を出射する照明部５２とが配設されている。
【００４８】
撮影部５０は、左右に並設された一対の撮影部５０Ｒ、５０Ｌ（右撮影部５０Ｒ、左撮影部５０Ｌ）を有し、これらの撮影部５０Ｒ、５０Ｌによって、体腔内の同一の被観察部位を異なる位置から撮影した左右一対の視差画像が撮影されるようになっている。
【００４９】
先端面３０ａには、撮影部５０Ｒ、５０Ｌの各々に被観察部位からの光を取り込む観察窓６２Ｒ、６２Ｌが配設され、照明部５２から被観察部位に照明光を出射する照明窓９４が配設されている。また、先端面３０ａには、挿入部２０の処置具挿入口４４から挿入されて処置具チャンネルを挿通した処置具を先端面３０ａから導出する処置具導出口５４や、操作部２２の送気・送水ボタン４２の操作によって洗浄水や空気を観察窓６２Ｒ、６２Ｌに向けて噴射する送気・送水ノズル５６が設けられている。
【００５０】
図３は、上記立体内視鏡システム１０において、内視鏡画像として３Ｄ画像や広角２Ｄ画像を表示する処理部に関連する構成を示したブロック図である。
【００５１】
同図に示すよう内視鏡１２（先端部３０）には、撮影部５０として左右一対の右撮影部５０Ｒ（第１撮影部）と左撮影部５０Ｌ（第２撮影部）が配置されており、右撮影部５０Ｒと左撮影部５０Ｌとは所定の中心面５０ａに対して対称に配置されている。撮影部５０Ｒ、５０Ｌの各々は、撮影光学系６０Ｒ、６０Ｌ（第１撮影光学系及び第２撮影光学系）、ＣＣＤ又はＭＯＳ型（ＣＭＯＳ）のイメージセンサ（撮像素子）７０Ｒ、７０Ｌ（第１撮像素子及び第２撮像素子）、アナログ信号処理部（ＡＦＥ）８０Ｒ、８０Ｌ、送信部８２Ｒ、８２Ｌ等を備えている。
【００５２】
右撮影部５０Ｒと左撮影部５０Ｌの各々の撮影光学系６０Ｒ、６０Ｌは、同一特性を有しており、詳細な構成を省略しているが複数のレンズにより構成されている。図２に示した照明部５２からの照明光により照明された先端面３０ａに対向する被観察部位からの光は、これらの撮影光学系６０Ｒ、６０Ｌに入射し、撮影光学系６０Ｒ、６０Ｌの結像作用により、被観察部位の像をイメージセンサ７０Ｒ、７０Ｌの受光面上に形成する。
【００５３】
イメージセンサ７０Ｒ、７０Ｌの受光面上に形成された像は、イメージセンサ７０Ｒ、７０Ｌにより左右一対の視差画像として撮像（光電変換）されて、撮像信号としてイメージセンサ７０Ｒ、７０Ｌの各々から出力される。なお、右撮影部５０Ｒのイメージセンサ７０Ｒにより撮像されて得られる視差画像を右画像（第１画像）といい、左撮影部５０Ｌのイメージセンサ７０Ｌにより撮像されて得られる視差画像を左画像（第２画像）というものとする。
【００５４】
図４は、撮影部５０Ｒ、５０Ｌの撮影光学系６０Ｒ、６０Ｌ及びイメージセンサ７０Ｒ、７０Ｌと、それらの視野範囲に関して示した図である。
【００５５】
同図において、右撮影部５０Ｒの撮影光学系６０Ｒ及びイメージセンサ７０Ｒと、左撮影部５０Ｌの撮影光学系６０Ｌ及びイメージセンサ７０Ｌは、紙面に垂直な中心面５０ａに対して左右対称となるように配置されている。
【００５６】
右撮影部５０Ｒの撮影光学系６０Ｒ及びイメージセンサ７０Ｒは、視野範囲ＶＦＲ（第１視野範囲）の被写体を右画像として撮影し、左撮影部５０Ｌの撮影光学系６０Ｌ及びイメージセンサ７０Ｌは、視野範囲ＶＦＬの被写体を左画像として撮影するようになっており、これらの視野範囲ＶＦＲと視野範囲ＶＦＬは上記中心面５０ａに対して左右対称となっており、中央部分において重なるようになっている。
【００５７】
同図の基準面ＲＰは、上記中心面５０ａに対して直交する平面であり、例えば挿入部２０の長手軸２０ａに対して直交している。そして、先端部３０の先端面３０ａから所定距離Ｌの位置であって、撮影光学系６０Ｒ、６０Ｌによりピントが合う距離に想定されている。
【００５８】
この基準面ＲＰは、撮影部５０Ｒ、５０Ｌにより撮像された左右一対の視差画像により３Ｄ表示装置１８の画面に３Ｄ画像を表示した場合において、画面上の位置に存在すると認識される物点の位置を示している。即ち、基準面ＲＰ上の物点は、３Ｄ画像において画面上に存在するように表示される。基準面ＲＰの先端面３０ａからの距離Ｌは、一般的な内視鏡においてピント位置となる８ｃｍ〜１０ｃｍであることが望ましい。また、その基準面ＲＰの前後１ｃｍ程度は被写界深度の範囲としてピントが合うことが望ましい。
【００５９】
その基準面ＲＰにおいて、視野範囲ＶＦＲと視野範囲ＶＦＬとが重なる領域は、視野範囲ＶＦＲの左端からの視野範囲３ＤＲと、視野範囲ＶＦＬの右端からの視野範囲３ＤＬで示されている。また、基準面ＲＰにおいて、視野範囲ＶＦＲと視野範囲ＶＦＬとが重ならない領域のうち、視野範囲ＶＦＲのみの領域は視野範囲ＶＦＲの右端からの視野範囲２ＤＲで示され、視野範囲ＶＦＬのみの領域は視野範囲ＶＦＬの左端からの視野範囲２ＤＬで示されている。
【００６０】
なお、以下において、視野範囲ＶＦＲ、ＶＦＬ、３ＤＲ、３ＤＬを個別に言う場合には、視野範囲ＶＦＲを右全視野範囲ＶＦＲ、視野範囲ＶＦＬを左全視野範囲ＶＦＬ、視野範囲３ＤＲを右３Ｄ視野範囲３ＤＲ、視野範囲３ＤＬを左３Ｄ視野範囲３ＤＬというものとし、基準面ＲＰにおいて右全視野範囲ＶＦＲと左全視野範囲ＶＦＬが重なる視野範囲（即ち、右３Ｄ視野範囲３ＤＲと左３Ｄ視野範囲３ＤＬとを合せた視野範囲）を３Ｄ視野範囲３ＤＲ＆３ＤＬというものとする。また、視野範囲２ＤＲ、２ＤＬを個別にいう場合には、視野範囲２ＤＲを右２Ｄ視野範囲２ＤＲ、視野範囲２ＤＬを左２Ｄ視野範囲２ＤＬというものとする。
【００６１】
同図に示す被写体Ｏ１、Ｏ２、Ｏ３は、基準面ＲＰ上に存在する物体を例示しており、被写体Ｏ１は、３Ｄ視野範囲３ＤＲ＆３ＤＬに存在し、被写体Ｏ２は、右２Ｄ視野範囲２ＤＲに存在し、被写体Ｏ３は、左２Ｄ視野範囲２ＤＬに存在している。被写体Ｏ４、Ｏ５は、３Ｄ視野範囲３ＤＲ＆３ＤＬに存在するが、基準面ＲＰ上に存在しない被写体を示しており、被写体Ｏ４は、基準面ＲＰよりも先端面３０ａに近い位置に存在し、被写体Ｏ５は、基準面ＲＰよりも先端面３０ａから遠い位置に存在する被写体を示している。
【００６２】
これらの被写体Ｏ１〜Ｏ５が存在する場合に、右撮影部５０Ｒと左撮影部５０Ｌの各々により、図４の上部及び図５（Ａ）、（Ｂ）に示すような右画像ＩＲと左画像ＩＬが左右一対の視差画像として撮影される。右画像ＩＲには、被写体Ｏ１〜Ｏ５のうち、被写体Ｏ１、Ｏ２、Ｏ４、Ｏ５の画像が映り込み、それらの画像が各々、被写体画像Ｏ１Ｒ、Ｏ２、Ｏ４Ｒ、Ｏ５Ｒとして示されている。左画像ＩＬには、被写体Ｏ１〜Ｏ５のうち、被写体Ｏ１、Ｏ３、Ｏ４、Ｏ５の画像が映り込み、それらの画像が各々、被写体画像Ｏ１Ｌ、Ｏ３Ｌ、Ｏ４Ｌ、Ｏ５Ｌとして示されている。
【００６３】
図４の上部に示す右画像ＩＲと左画像ＩＬは、基準面ＲＰにおいて右撮影部５０Ｒの右全視野範囲ＶＦＲと左撮影部５０Ｌの全視野範囲ＶＦＬが互いに重なる視野範囲である右３Ｄ視野範囲３ＤＲと左３Ｄ視野範囲３ＤＬの画像を３Ｄ視野範囲３ＤＲ＆３ＤＬの画像として重ねて示したものである。
【００６４】
このような位置関係で右画像ＩＲと左画像ＩＬを表示した場合において、基準面ＲＰ上の３Ｄ視野範囲３ＤＲ＆３ＤＬに存在する被写体の画像は、被写体Ｏ１の画像である右画像ＩＲにおける被写体画像Ｏ１Ｒと左画像ＩＬにおける被写体画像Ｏ１Ｌを合わせて示した被写体画像Ｏ１Ｒ＆Ｏ１Ｌのように同一位置に表示される。
【００６５】
一方、３Ｄ視野範囲３ＤＲ＆３ＤＬに存在するが、基準面ＲＰよりも先端面３０ａからの距離が近い位置に存在する被写体の画像は、被写体Ｏ４の画像である右画像ＩＲにおける被写体画像Ｏ４Ｒと左画像ＩＬにおける被写体画像Ｏ４Ｌのように、右画像ＩＲでは左側、左画像ＩＬでは右側となる異なる位置に分離されて表示される。
【００６６】
これとは反対に、３Ｄ視野範囲３ＤＲ＆３ＤＬに存在するが、基準面ＲＰよりも先端面３０ａからの距離が遠い位置に存在する被写体の画像は、被写体Ｏ５の画像である右画像ＩＲにおける被写体画像Ｏ５Ｒと左画像ＩＬにおける被写体画像Ｏ５Ｌのように、右画像ＩＲでは右側、左画像ＩＬでは左側となる異なる位置に分離されて表示される。
【００６７】
また、右全視野範囲ＶＦＲと左全視野範囲ＶＦＬとが重ならない領域であって右２Ｄ視野範囲２ＤＲに存在する被写体の画像は、基準面ＲＰ上に存在する被写体Ｏ２の画像である右画像ＩＲにおける被写体画像Ｏ２のように、右画像ＩＲの右２Ｄ視野範囲２ＤＲのみに表示される。同様に、右全視野範囲ＶＦＲと左全視野範囲ＶＦＬとが重ならない領域であって左２Ｄ視野範囲２ＤＬに存在する被写体の画像は、基準面ＲＰ上の左２Ｄ視野範囲２ＤＬに存在する被写体Ｏ３の画像である左画像ＩＬにおける被写体画像Ｏ３ように、左画像ＩＬの左２Ｄ視野範囲２ＤＬのみに表示される。
【００６８】
したがって、３Ｄ表示装置１８において、右撮影部５０Ｒによって撮影された右全視野範囲ＶＦＲの右画像ＩＲと左撮影部５０Ｌによって撮影された左全視野範囲ＶＦＬの左画像ＩＬとを、図４の上部のように右３Ｄ視野範囲３ＤＲの画像と左３Ｄ視野範囲３ＤＬの画像とが重なるように３Ｄ画像として表示することで、３Ｄ視野範囲３ＤＲ＆３ＤＬの領域に存在する被写体Ｏ１、Ｏ４、Ｏ５のような被写体を観察者が立体視することができる。被写体Ｏ１のように基準面ＲＰ上に存在する被写体は３Ｄ表示装置１８の画面上に存在する被写体として認識され、被写体Ｏ４のように基準面ＲＰよりも近い位置に存在する被写体は３Ｄ表示装置１８の画面よりも近い位置に存在する被写体として認識され、被写体Ｏ５のように基準面ＲＰよりも遠い位置に存在する被写体は３Ｄ表示装置１８の画面よりも遠い位置に存在する被写体として認識される。
【００６９】
また、右２Ｄ視野範囲２ＤＲや左２Ｄ視野範囲２ＤＬのように撮影部５０Ｒ、５０Ｌのうちの一方のみによって撮影される領域に存在する被写体も２Ｄ画像として表示することができるため、３Ｄ視野範囲３ＤＲ＆３ＤＬの３Ｄ画像よりも広角の視野範囲の被観察部位の様子を観察することができる。
【００７０】
図３に戻り、上記のように右撮影部５０Ｒの撮影光学系６０Ｒ及びイメージセンサ７０Ｒにより撮影される右画像ＩＲと、左撮影部５０Ｌの撮影光学系６０Ｌ及びイメージセンサ７０Ｌにより撮影される左画像ＩＬは、各々、イメージセンサ７０Ｒ、７０Ｌからアナログの撮像信号として出力され、アナログ信号処理部（ＡＦＥ）８０Ｒ、８０Ｌに取り込まれる。
【００７１】
ＡＦＥ８０Ｒ、８０Ｌでは、相関二重サンプリング（ＣＤＳ）、自動ゲイン（ＡＧＣ）、及びアナログ／デジタル変換（Ａ／Ｄ）等のアナログ信号処理が撮像信号に対して施され、パラレルのデジタル信号としてＡＦＥ８０Ｒ、８０Ｌから送信部８２Ｒ、８２Ｌに出力される。
【００７２】
送信部８２Ｒ、８２Ｌでは、パラレル／シリアル変換処理等が撮像信号に対して施され、シリアルのデジタル信号として撮影部５０Ｒ、５０Ｌに接続されたケーブル（信号線）に送出される。そのケーブルは、挿入部２０、操作部２２、及び、ユニバーサルコード２４の内部を挿通してプロセッサ装置１４の受信部１００に接続されており、ケーブルに送出された撮像信号は受信部１００で受信される。
【００７３】
ここで、本実施の形態では、３Ｄ表示装置１８に内視鏡画像を動画として表示するものとすると、イメージセンサ７０Ｒ、７０Ｌの各々において動画を構成するフレーム画像として右画像ＩＲと左画像ＩＬが連続的に撮像され、フレーム画像として順次撮像された右画像ＩＲと左画像ＩＬの撮像信号が、フレーム画像ごとにシリアルのデジタル信号として送信部８２Ｒ、８２Ｌの各々から受信部１００に順次伝送されるようになっている。
【００７４】
なお、送信部８２Ｒ、８２Ｌから受信部１００への撮像信号の伝送には、例えば、低電圧作動信号（ＬＶＤＳ）等によりデータ伝送を行う高速デジタル伝送技術を用いることが望ましい。また、右画像ＩＲと左画像ＩＬの撮像信号は異なる信号線により並列に伝送するようにしてもよいし、共通の信号線により交互に送信するようにしてもよい。
【００７５】
プロセッサ装置１４は、内視鏡画像を表示するための処理部として、受信部１００、画像処理部１０２、表示画像生成部１０４、表示制御部１０６等を備えている。
【００７６】
受信部１００では、内視鏡１２の右撮影部５０Ｒ、左撮影部５０Ｌから送信されてケーブルを介してシリアルのデジタル信号として伝送された右画像ＩＲと左画像ＩＬの各々の撮像信号が受信され、それらの撮像信号に対してパラレル／シリアル変換処理等が施される。これによって、撮像信号が、送信部８２Ｒ、８２Ｌにおいて変換される前のパラレルのデジタル信号に復元されて画像処理部１０２に取り込まれる。
【００７７】
画像処理部１０２では、色分離、色補間、ゲイン補正、ホワイトバランス調整、ガンマ補正、輪郭強調処理、明度の調整処理などのデジタル画像処理が施される。これによって、右画像ＩＲと左画像ＩＬの各々の撮像信号が、表示に適した画像データとして生成され、その画像データが表示画像生成部１０４に取り込まれる。
【００７８】
なお、画像処理部１０２では、右画像ＩＲと左画像ＩＬの画像データが順次生成されて、その画像データが不図示のメモリに一次的に記憶されると共に最新の画像データに順次更新される。表示画像生成部１０４には、そのメモリから最新の画像データが順次取り込まれるようになっている。
【００７９】
表示画像生成部１０４では、３Ｄ表示装置１８の画面全体に表示される右眼用表示画像と左眼用表示画像の画像データが、画像処理部１０２から順次取り込まれる右画像ＩＲと左画像ＩＬの画像データを用いて生成される。右眼用表示画像は、観察者の右眼によって視認される画面全体の画像を示し、その中に内視鏡画像として右画像ＩＲの一部又は全ての画像が含められる。左眼用表示画像は、観察者の左眼によって視認される画面全体の画像を示し、その中に内視鏡画像として左画像ＩＬの一部又は全ての画像が含められる。これらの右眼用表示画像と左眼用表示画像の画像データは、右画像ＩＲと左画像ＩＬの画像データの更新等と共に順次更新されて表示制御部１０６に出力される。なお、表示画像生成部１０４の処理についての詳細は後述する。
【００８０】
表示制御部１０６では、表示画像生成部１０４により生成された右眼用表示画像と左眼用表示画像を３Ｄ表示装置１８に表示させるための映像信号が、表示画像生成部１０４から与えられた右眼用表示画像と左眼用表示画像の画像データに基づいて生成される。映像信号は３Ｄ表示装置１８において対応可能な規格のものに生成される。その映像信号が３Ｄ表示装置１８に出力される。
【００８１】
３Ｄ表示装置１８では、表示制御部１０６からの映像信号にしたがって画像の表示が行われ、表示画像生成部１０４により生成された右眼用表示画像と左眼用表示画像の各々が右眼と左眼のうちの対応する一方の眼によって視認されるように表示される。そして、右眼用表示画像と左眼用表示画像の各々に含まれる右画像ＩＲと左画像ＩＬとの表示とその更新によって、内視鏡画像が動画として表示されると共に、被観察部位の３Ｄ画像や２Ｄ画像が表示されるようになっている。
【００８２】
ここで、周知の３Ｄ表示装置として、１台のモニタの画面に右眼用表示画像と左眼用表示画像とを交互に表示し、これに同期して左右交互に開閉するシャッターメガネを介して右眼で右眼用表示画像を観察し左眼で左眼用表示画像を観察する方式（フレームシーケンシャル方式）のものや、１台のモニタの画面に右眼用表示画像と左眼用表示画像とを例えば走査線単位で交互に表示し、左右で偏光方向の異なる偏光フィルターメガネを介して右眼で右眼用表示画像を観察し左眼で左眼用表示画像を観察する方式（偏光方式）のものや、１台のモニタの画面に微細なレンズを並べて画面を見る角度によって異なる画像を表示できるようにしたものに右眼用表示画像と左眼用表示画像を表示し、裸眼でも右眼で右眼用表示画像を観察し左眼で左眼用表示画像を観察できるようにした方式（インテグラルイメージング方式）のものや、１台のモニタの画面に微細な縦縞状の遮光物を配置して画面を見る角度によって異なる画像を表示できるようにしたものに右眼用表示画像と左眼用表示画像を表示し、裸眼でも右眼で右眼用表示画像を観察し左眼で左眼用表示画像を観察できるようにした方式（視差バリア方式）のものが知れられている。また、ヘッドマウントディスプレイのように右眼用と左眼用の２台のモニタの各々に右眼用表示画像と左眼用表示画像とを表示し、右眼で右眼用表示画像を観察し左眼で左眼用表示画像を観察する方式のもの等も知られている。本実施の形態の３Ｄ表示装置１８としては、どのような方式のものでも採用することができる。また、３Ｄ画像と２Ｄ画像とを別のモニタに表示する構成としても良い。
【００８３】
続いて、表示画像生成部１０４の処理内容について具体的に説明する。
【００８４】
図６〜図８は、表示画像生成部１０４によって生成される表示画像（右眼用表示画像及び左眼用表示画像）の３Ｄ表示装置１８での画面構成を例示した図であり、内視鏡画像を表示する表示エリアを例示した図である。図６の形態の画面構成では、内視鏡画像の表示エリアとして３Ｄ画像＆広角２Ｄ画像表示エリア１５０を画面内に有している。この３Ｄ画像＆広角２Ｄ画像表示エリア１５０は、図５（Ａ）、（Ｂ）のように撮影部５０Ｒ、５０Ｌにより撮影された右画像ＩＲと左画像ＩＬとを、図４の上部に示したように右３Ｄ視野範囲３ＤＲの画像と左３Ｄ視野範囲３ＤＬの画像とが重なるように表示するエリアである。これによって、３Ｄ視野範囲３ＤＲ＆３ＤＬの画像が３Ｄ画像として３Ｄ表示され、その両脇の右２Ｄ視野範囲２ＤＲと左２Ｄ視野範囲２ＤＬの画像が広角２Ｄ画像として２Ｄ表示される。詳細な説明は省略するが、画面内における３Ｄ画像＆広角２Ｄ画像表示エリア１５０以外の領域には、患者情報や内視鏡１２の状態情報等の他の情報に関する文字や画像が表示される。図７及び図８の形態における内視鏡画像の表示エリア以外の領域についても同様である。
【００８５】
図７の形態の画面構成では、内視鏡画像の表示エリアとして３Ｄ画像表示エリア１６０と広角２Ｄ画像表示エリア１７０を画面内に個別に有している。３Ｄ画像表示エリア１６０は、図５（Ａ）、（Ｂ）のように撮影部５０Ｒ、５０Ｌにより撮影された右画像ＩＲと左画像ＩＬのうち、右３Ｄ視野範囲３ＤＲの画像と左３Ｄ視野範囲３ＤＬの画像のみを、図４の上部に示した３Ｄ視野範囲３ＤＲ＆３ＤＬの画像のように同一位置に表示するエリアである。これによって、３Ｄ視野範囲３ＤＲ＆３ＤＬの画像が３Ｄ画像として３Ｄ表示される。なお、３Ｄ画像表示エリア１６０に３Ｄ画像として表示する視野範囲は３Ｄ視野範囲３ＤＲ＆３ＤＬよりも左右に一定量拡げた範囲としても良い。
【００８６】
一方、広角２Ｄ画像表示エリア１７０は、詳細を後述するように３Ｄ視野範囲３ＤＲ＆３ＤＬの画像と、その左右両側の右２Ｄ視野範囲２ＤＲと左２Ｄ視野範囲２ＤＬの画像を広角２Ｄ画像として２Ｄ表示するエリアである。
【００８７】
図８の形態は、内視鏡画像の表示エリアとして、同図（Ａ）のように図７と同様の３Ｄ画像表示エリア１６０を有する画面と、同図（Ｂ）のように図７と同様の広角２Ｄ画像表示エリア１７０を有する画面との２つの構成の画面を有し、それらの画面を表示モードの種類によって切り替えるようにした形態を示している。表示モードとして３Ｄ画像表示モードが選択された場合には、同図（Ａ）のように３Ｄ画像表示エリア１６０を有する画面が表示され、広角２Ｄ画像表示モードが選択された場合には、同図（Ｂ）のように広角２Ｄ画像表示エリア１７０を有する画面が表示される。表示モードの切替えは、プロセッサ装置１４に接続された不図示の入力装置の操作によって、又は、内視鏡１２の操作部２２に設けられた操作部材の操作によって観察者が行うようにすることができる。
【００８８】
なお、図８（Ａ）、（Ｂ）の画面構成は、３Ｄ画像と広角２Ｄ画像とを別のモニタに表示する場合の画面構成としても適用できる。
【００８９】
また、図６〜図８に示した内視鏡画像の表示エリア以外にも、右画像ＩＲのみ又は左画像ＩＬのみを２Ｄ画像として２Ｄ表示する表示エリア等も設けるようにしてもよい。
【００９０】
更に、図６〜図８に示した画像構成は一例であって、任意の種類の表示エリア（３Ｄ画像＆広角２Ｄ画像表示エリア１５０、３Ｄ画像表示エリア１６０、及び広角２Ｄ画像表示エリア１７０等）のうちのいずれか１つ又は複数の種類の表示エリアを有する画面構成としても良く、それらの画面を表示モードの選択によって切り替えるようにしてもよい。また、複数の種類の表示エリアを１つの画面内に表示する場合にそれらを異なる領域に配置する構成ではなく、１つの表示エリア内の一部に他の表示エリアを配置するいわゆるＰｉｎＰ表示の構成としても良い。
【００９１】
図３の表示画像生成部１０４は、これらの図６〜図８に例示したような画面構成に対応した右眼用表示画像と左眼用表示画像とを生成する。その際に、右眼用表示画像における内視鏡画像の表示エリアの画像と、左眼用表示画像における内視鏡画像の表示エリアの画像を画像処理部１０２により順次生成される右画像ＩＲの画像データと左画像ＩＬの画像データの最新のものを使用して生成する。この内視鏡画像の表示エリアの生成処理について、図６〜図８に示した３Ｄ画像＆広角２Ｄ画像表示エリア１５０、３Ｄ画像表示エリア１６０、及び広角２Ｄ画像表示エリア１７０を生成する場合を以下で例示する。また、内視鏡画像の表示エリア以外の画像については不図示のＣＰＵ等の処理部により生成された画像データや文字データ等を取得して生成するが、詳細な説明は省略する。
【００９２】
なお、以下において、右眼用表示画像における内視鏡画像の表示エリアの画像をその表示エリアの右表示画像といい、同様に左眼用表示画像における内視鏡画像の表示エリアの画像をその表示エリアの左表示画像という。
【００９３】
図９は、図６における３Ｄ画像＆広角２Ｄ画像表示エリア１５０の右表示画像及び左表示画像を生成する処理の概要を示した図であり、同図（Ａ）は、３Ｄ画像＆広角２Ｄ画像表示エリア１５０の右表示画像の生成処理を示し、同図（Ｂ）は、３Ｄ画像＆広角２Ｄ画像表示エリア１５０の左表示画像の生成処理を示している。
【００９４】
同図（Ａ）、（Ｂ）に示すように３Ｄ画像＆広角２Ｄ画像表示エリア１５０は、中央部に３Ｄ視野範囲３ＤＲ＆３ＤＬ（図４参照）の画像を表示する領域１５０Ｍと、領域１５０Ｍの右側において右２Ｄ視野範囲２ＤＲ（図４参照）の画像を表示する領域１５０Ｒと、領域１５０Ｍの左側において左２Ｄ視野範囲２ＤＬ（図４参照）の画像を表示する領域１５０Ｌとにより形成されている。
【００９５】
まず、３Ｄ画像＆広角２Ｄ画像表示エリア１５０の右表示画像について説明すると、同図（Ａ）に示すように、３Ｄ画像＆広角２Ｄ画像表示エリア１５０の３Ｄ視野範囲３ＤＲ＆３ＤＬ及び右２Ｄ視野範囲２ＤＲの領域１５０Ｍ、１５０Ｒには、右撮影部５０Ｒにより撮影された右全視野範囲ＶＦＲの右画像ＩＲ（右画像ＩＲの右３Ｄ視野範囲３ＤＲの画像及び右２Ｄ視野範囲２ＤＲの画像）が嵌め込まれる。このとき、画像処理部１０２によって順次生成される右画像ＩＲの最新の画像データを用いて、３Ｄ視野範囲３ＤＲ＆３ＤＬ及び右２Ｄ視野範囲２ＤＲの領域１５０Ｍ、１５０Ｒの画像の画像データが生成される。そして、その際に、３Ｄ表示装置１８の画面上における３Ｄ画像＆広角２Ｄ画像表示エリア１５０の解像度に適合するように、右画像ＩＲの画像データに対して間引き処理又は補間処理などが施される。
【００９６】
また、３Ｄ画像＆広角２Ｄ画像表示エリア１５０の左２Ｄ視野範囲２ＤＬの領域１５０Ｌには、例えば無模様の黒色画像が嵌め込まれる。
【００９７】
これにより、３Ｄ画像＆広角２Ｄ画像表示エリア１５０の右表示画像として同図（Ａ）に示すような右表示画像１５０ＤＲが生成される。
【００９８】
次いで３Ｄ画像＆広角２Ｄ画像表示エリア１５０の左表示画像について説明すると、同図（Ｂ）に示すように、３Ｄ画像＆広角２Ｄ画像表示エリア１５０の３Ｄ視野範囲３ＤＲ＆３ＤＬ及び左２Ｄ視野範囲２ＤＬの領域１５０Ｍ、１５０Ｌには、左撮影部５０Ｌにより撮影された左全視野範囲ＶＦＬの左画像ＩＬ（左画像ＩＬの左３Ｄ視野範囲３ＤＬの画像及び左２Ｄ視野範囲２ＤＬの画像）が嵌め込まれる。このとき、画像処理部１０２によって順次生成される左画像ＩＬの最新の画像データを用いて、３Ｄ視野範囲３ＤＲ＆３ＤＬ及び左２Ｄ視野範囲２ＤＬの領域１５０Ｍ、１５０Ｌの画像の画像データが生成され、その際に、３Ｄ表示装置１８の画面上における３Ｄ画像＆広角２Ｄ画像表示エリア１５０の解像度に適合するように、左画像ＩＬの画像データに対して間引き処理又は補間処理などが施される。
【００９９】
また、３Ｄ画像＆広角２Ｄ画像表示エリア１５０の右２Ｄ視野範囲２ＤＲの領域１５０Ｒには、例えば無模様の黒色画像が嵌め込まれる。
【０１００】
これにより、３Ｄ画像＆広角２Ｄ画像表示エリア１５０の左表示画像として同図（Ｂ）に示すような左表示画像１５０ＤＬが生成される。
【０１０１】
以上のようにして生成された右表示画像１５０ＤＲと左表示画像１５０ＤＬとが３Ｄ表示装置１８の画面上における３Ｄ画像＆広角２Ｄ画像表示エリア１５０に表示されると共に、右表示画像１５０ＤＲが観察者の右眼のみで視認できるように、且つ、左表示画像１５０ＤＬが観察者の左眼のみで視認できるように表示されることによって、３Ｄ視野範囲３ＤＲ＆３ＤＬの領域１５０Ｍの画像が立体視可能な３Ｄ画像として３Ｄ表示される。また、右２Ｄ視野範囲２ＤＲの領域１５０Ｒと左２Ｄ視野範囲２ＤＬの領域１５０Ｌの画像が広画角範囲の２Ｄ画像として表示される。
【０１０２】
なお、図９に示した形態では、３Ｄ画像＆広角２Ｄ画像表示エリア１５０の右表示画像１５０ＤＲにおける左２Ｄ視野範囲２ＤＬの領域１５０Ｌの画像を黒色画像とし、また、３Ｄ画像＆広角２Ｄ画像表示エリア１５０の左表示画像１５０ＤＬにおける右２Ｄ視野範囲２ＤＲの領域１５０Ｒの画像を黒色画像としたが、これに限らない。例えば、図９と同様の図面構成で示した図１０の変形例のようにしても良い。
【０１０３】
図１０（Ａ）に示すように、３Ｄ画像＆広角２Ｄ画像表示エリア１５０の右表示画像１５０ＤＲにおける左２Ｄ視野範囲２ＤＬの領域１５０Ｌには、左画像ＩＬの左２Ｄ視野範囲２ＤＬの画像が嵌め込まれる。これによって、３Ｄ画像＆広角２Ｄ画像表示エリア１５０の右表示画像として同図（Ａ）に示すような右表示画像１５０ＤＲが生成される。
【０１０４】
一方、図１０（Ｂ）に示すように、３Ｄ画像＆広角２Ｄ画像表示エリア１５０の左表示画像１５０ＤＬにおける右２Ｄ視野範囲２ＤＲの領域１５０Ｒには、右画像ＩＲの右２Ｄ視野範囲２ＤＲの画像が嵌め込まれる。これによって、３Ｄ画像＆広角２Ｄ画像表示エリア１５０の左表示画像として同図（Ｂ）に示すような左表示画像１５０ＤＬが生成される。
【０１０５】
これによれば、３Ｄ画像＆広角２Ｄ画像表示エリア１５０の右表示画像１５０ＤＲと左表示画像１５０ＤＬの両方において、右２Ｄ視野範囲２ＤＲの領域１５０Ｒと左２Ｄ視野範囲２ＤＬの領域１５０Ｌとに撮影部５０Ｒ、５０Ｌで撮影された画像が表示されるため、それらの領域の画像を両眼で視認することができ、違和感なく広角２Ｄ画像を観察することができる。
【０１０６】
図１１は、図７及び図８（Ａ）における３Ｄ画像表示エリア１６０の右表示画像及び左表示画像を生成する処理の概要を示した図であり、同図（Ａ）は、３Ｄ画像表示エリア１６０の右表示画像の生成処理を示し、同図（Ｂ）は、３Ｄ画像表示エリア１６０の左表示画像の生成処理を示している。
【０１０７】
同図（Ａ）、（Ｂ）に示すように３Ｄ画像表示エリア１６０は、３Ｄ視野範囲３ＤＲ＆３ＤＬ（図４参照）の画像を表示する領域のみにより形成されている。
【０１０８】
まず、３Ｄ画像表示エリア１６０の右表示画像について説明すると、同図（Ａ）に示すように、３Ｄ画像表示エリア１６０（３Ｄ視野範囲３ＤＲ＆３ＤＬの領域）には、右撮影部５０Ｒにより撮影された右全視野範囲ＶＦＲの右画像ＩＲのうちの右３Ｄ視野範囲３ＤＲの画像が嵌め込まれる。このとき、画像処理部１０２によって順次生成される右画像ＩＲの最新の画像データを用いて、３Ｄ画像表示エリア１６０の画像の画像データが生成され、その際に、３Ｄ表示装置１８の画面上における３Ｄ画像表示エリア１６０の解像度に適合するように右画像ＩＲの画像データに対して間引き処理又は補間処理などが施される。
【０１０９】
これにより、３Ｄ画像表示エリア１６０の右表示画像として同図（Ａ）に示すような右表示画像１６０ＤＲが生成される。即ち、右画像ＩＲにおける右３Ｄ視野範囲３ＤＲの画像が３Ｄ画像表示エリア１６０の右表示画像として生成される。
【０１１０】
次いで３Ｄ画像表示エリア１６０の左表示画像について説明すると、同図（Ｂ）に示すように、３Ｄ画像表示エリア１６０（３Ｄ視野範囲３ＤＲ＆３ＤＬの領域）には、左撮影部５０Ｌにより撮影された左全視野範囲ＶＦＬの左画像ＩＬのうちの左３Ｄ視野範囲３ＤＬの画像が嵌め込まれる。このとき、画像処理部１０２によって順次生成される左画像ＩＬの最新の画像データを用いて、３Ｄ画像表示エリア１６０の画像の画像データが生成され、その際に、３Ｄ表示装置１８の画面上における３Ｄ画像表示エリア１６０の解像度に適合するように左画像ＩＬの画像データに対して間引き処理又は補間処理などが施される。
【０１１１】
これにより、３Ｄ画像表示エリア１６０の左表示画像として同図（Ｂ）に示すような左表示画像１６０ＤＬが生成される。即ち、左画像ＩＬにおける左３Ｄ視野範囲３ＤＬの画像が３Ｄ画像表示エリア１６０の左表示画像として生成される。
【０１１２】
以上のようにして生成された右表示画像１６０ＤＲと左表示画像１６０ＤＬとが３Ｄ表示装置１８の画面上における３Ｄ画像表示エリア１６０に表示されると共に、右表示画像１６０ＤＲが観察者の右眼のみで視認できるように、且つ、左表示画像１６０ＤＬが観察者の左眼のみで視認できるように表示されることによって、３Ｄ画像表示エリア１６０の画像（３Ｄ視野範囲３ＤＲ＆３ＤＬの画像）が立体視可能な３Ｄ画像として３Ｄ表示される。
【０１１３】
図１２は、図７及び図８（Ｂ）における広角２Ｄ画像表示エリア１７０の右表示画像及び左表示画像を生成する処理の概要を示した図であり、同図（Ａ）は、広角２Ｄ画像表示エリア１７０の右表示画像の生成処理を示し、同図（Ｂ）は、広角２Ｄ画像表示エリア１７０の左表示画像の生成処理を示している。
【０１１４】
同図（Ａ）、（Ｂ）に示すように広角２Ｄ画像表示エリア１７０は、図９の３Ｄ画像＆広角２Ｄ画像表示エリア１５０と同様に、中央部に３Ｄ視野範囲３ＤＲ＆３ＤＬ（図４参照）の画像を表示する領域１７０Ｍと、領域１７０Ｍの右側において右２Ｄ視野範囲２ＤＲ（図４参照）の画像を表示する領域１７０Ｒと、領域１７０Ｍの左側において左２Ｄ視野範囲２ＤＬ（図４参照）の画像を表示する領域１７０Ｌとにより形成されている。
【０１１５】
まず、広角２Ｄ画像表示エリア１７０の右表示画像について説明すると、同図（Ａ）に示すように、広角２Ｄ画像表示エリア１７０の３Ｄ視野範囲３ＤＲ＆３ＤＬ及び右２Ｄ視野範囲２ＤＲの領域１７０Ｍ、１７０Ｒには、右撮影部５０Ｒにより撮影された右全視野範囲ＶＦＲの右画像ＩＲ（右画像ＩＲの右３Ｄ視野範囲３ＤＲの画像及び右２Ｄ視野範囲２ＤＲの画像）が嵌め込まれる。このとき、画像処理部１０２によって順次生成される右画像ＩＲの最新の画像データを用いて、３Ｄ視野範囲３ＤＲ＆３ＤＬ及び右２Ｄ視野範囲２ＤＲの領域１７０Ｍ、１７０Ｒの画像の画像データが生成され、その際に、３Ｄ表示装置１８の画面上における広角２Ｄ画像表示エリア１７０の解像度に適合するように、右画像ＩＲの画像データに対して間引き処理又は補間処理などが施される。
【０１１６】
一方、広角２Ｄ画像表示エリア１７０の左２Ｄ視野範囲２ＤＬの領域１７０Ｌには、左画像ＩＬの左２Ｄ視野範囲２ＤＬの画像が嵌め込まれる。このときも同様に画像処理部１０２によって順次生成される左画像ＩＬの最新の画像データを用いて、左２Ｄ視野範囲２ＤＬの領域１７０Ｌの画像の画像データが生成され、その際に、３Ｄ表示装置１８の画面上における広角２Ｄ画像表示エリア１７０の解像度に適合するように、左画像ＩＬの画像データに対して間引き処理又は補間処理などが施される。
【０１１７】
これにより、広角２Ｄ画像表示エリア１７０の右表示画像として同図（Ａ）に示すような右表示画像１７０ＤＲが生成される。
【０１１８】
広角２Ｄ画像表示エリア１７０の左表示画像は、上述の右表示画像１７０ＤＲと完全に一致した処理により生成され、同図（Ｂ）に示すように左表示画像１７０ＤＬは、右表示画像１７０ＤＲと完全に一致した画像となる。
【０１１９】
以上のようにして生成された右表示画像１７０ＤＲと左表示画像１７０ＤＬとが、３Ｄ表示装置１８の画面上における広角２Ｄ画像表示エリア１７０に表示されると共に、右表示画像１７０ＤＲが観察者の右眼のみで視認できるように、且つ、左表示画像１７０ＤＬが観察者の左眼のみで視認できるように表示された場合に、右眼と左眼とで完全に一致した画像が視認される。したがって、広角２Ｄ画像表示エリア１７０の全範囲における画像が広画角範囲の２Ｄ画像として表示される。
【０１２０】
なお、広角２Ｄ画像表示エリア１７０の画像を表示するモニタ（画面）は、３Ｄ画像を表示するモニタとは別の２Ｄ画像を表示するモニタを使用するようにしてもよく、その場合には広角２Ｄ画像表示エリア１７０の右表示画像と左表示画像（画面全体に対する右眼用表示画像と左眼用表示画像）を生成する必要はなく、一方のみを生成して２Ｄ表示装置に表示させるようにすればよい。
【０１２１】
また、図１２では、右表示画像１７０ＤＲと左表示画像１７０ＤＬのいずれにおいても、広角２Ｄ画像表示エリア１７０の３Ｄ視野範囲３ＤＲ＆３ＤＬの領域１７０Ｍに対して、右画像ＩＲの右３Ｄ視野範囲３ＤＲの画像を嵌め込むようにしたが、その代わりに左画像ＩＬの左３Ｄ視野範囲３ＤＬの画像を嵌め込むようにしてもよいし、右画像ＩＲの右３Ｄ視野範囲３ＤＲの画像と左画像ＩＬの左３Ｄ視野範囲３ＤＬの画像とを用いて生成した画像を嵌め込むようにしてもよい。
【０１２２】
以上、上記実施の形態では、撮影部５０Ｒ、５０Ｌにより撮影された右画像ＩＲと左画像ＩＬをプロセッサ装置１４に取り込んで、３Ｄ表示装置１８に３Ｄ画像や広角２Ｄ画像として表示する場合について説明したが、プロセッサ装置１４に取り込んだ右画像ＩＲと左画像ＩＬ、又は、これらによって形成された３Ｄ画像や広角２Ｄ画像等を記憶手段に記憶させることもできる。
【０１２３】
次に、上記実施の形態を基本の実施の形態として、その基本の実施の形態に対して３Ｄ表示装置１８における３Ｄ画像の高品質化と２Ｄ画像の広角化を図るための変形例について説明する。
【０１２４】
本発明は、３Ｄ画像の解像度が２Ｄ画像の解像度よりも高くなるように構成するものである。これによって、システムの処理負担を増加させないという前提の元で、それらの解像度が同等である構成と比較したときに、２Ｄ画像のデータに対する処理負担を減らし、３Ｄ画像のデータに対するシステムの処理負担を増やすものとして３Ｄ画像の解像度やフレームレートを高くすることが可能となり、３Ｄ画像の高品質化を図ることができる。
【０１２５】
また、３Ｄ画像のデータに対するシステムの処理負担と２Ｄ画像データに対するシステム処理負担を変えないものとして、２Ｄ画像を取り込むイメージセンサの受光面の面積を大きくする（３Ｄ画像を取り込む受光面の面積は変更しない）ことが可能となり、２Ｄ画像の広角化を図ることができる。
【０１２６】
更に、これらの３Ｄ画像の高品質化の効果と２Ｄ画像の広角化の効果の割合を変えて両方の効果を得るようにすることも可能である。
【０１２７】
また、本発明は、光学的な構成によって３Ｄ画像の解像度が２Ｄ画像の解像度よりも高くなるように構成する形態も含む。この場合には、システムの処理負担の増減に関係がなく、撮影光学系により被写体の光学像が結像される結像面、即ち、イメージセンサの受光面において、３Ｄ画像を取り込む領域の光学像の解像度が、２Ｄ画像を取り込む領域の光学像の解像度よりも高くなるように構成するものである。これにより、撮影光学系の歪みや収差等によって結像面上の位置に応じて光学像の解像度が変動する場合であっても、それを考慮しない場合と比較して、確実に３Ｄ画像の高品質化を図ることできる。
【０１２８】
特に撮影光学系として小型のレンズ、簡易構成のレンズ、安価なレンズを使用した場合には、結像面上の位置に応じた光学像の解像度の変動が顕著になるため、このような構成にすることは効果的である。
【０１２９】
さらに、２Ｄ画像の広角化を図るために撮影光学系として魚眼レンズ等の広角レンズを使用する場合にも、結像面上の位置に応じた光学像の解像度の変動が顕著になるため、３Ｄ画像の高品質化と２Ｄ画像の広角化とを両立させる場合により効果的なものとなる。
【０１３０】
なお、本発明は、２Ｄ画像の解像度を低くしも３Ｄ画像よりは画質の低下が少ないことを前提とするものであるが、それにも限度があるため２Ｄ画像の画質の低下を許容できる範囲で２Ｄ画像の解像度を３Ｄ画像の解像度よりも低くすることが望ましい。
【０１３１】
まず、本発明の適用範囲を拡大する変形例として、３Ｄ画像のフレームレートが２Ｄ画像のフレームレートよりも高くなるようにするための実施の形態（変形例１の実施の形態）について説明する。本変形例１は、３Ｄ画像や２Ｄ画像の解像度とは関係なく、３Ｄ画像の高品質化を図ることができ、本変形例１の実施の形態と、下記で説明する本発明の実施の形態とを互いに干渉することなく立体内視鏡システムに適用することができる。
【０１３２】
上記基本の実施の形態では、図５（Ａ）に示したように右撮影部５０Ｒにおいて右３Ｄ視野範囲３ＤＲと右２Ｄ視野範囲２ＤＲとからなる右全視野範囲ＶＦＲの右画像ＩＲを１フレーム画像として連続的に取り込み、図５（Ｂ）に示したように左撮影部５０Ｌにおいて左３Ｄ視野範囲３ＤＬと左２Ｄ視野範囲２ＤＬとからなる左全視野範囲ＶＦＬの左画像ＩＬを１フレームの画像として取り込むようにしている。
【０１３３】
一方、本変形例１の実施の形態では、右撮影部５０Ｒにおいて右全視野範囲ＶＦＲの全体画像を取り込みと、右３Ｄ視野範囲３ＤＲのみの画像の取り込みとを特定の割合で順に行うようにし、左撮影部５０Ｌにおいても左全視野範囲ＶＦＬの全体画像の取り込みと、左３Ｄ視野範囲３ＤＬの画像の取り込みとを特定の割合で順に行うようにする。
【０１３４】
図１３は、図４に示した撮影部５０Ｒ、５０Ｌの撮影状態に対して、本変形例１の実施の形態において撮影部５０Ｒ、５０Ｌの各々により取り込まれる右画像ＩＲと左画像ＩＬを示した図である。
【０１３５】
同図（Ａ）に示すように、右撮影部５０Ｒでは、右画像ＩＲとして、基本の実施の形態と同様に右全視野範囲ＶＦＲの全体画像からなる右画像ＩＲ１と、３Ｄ画像の表示に使用される右３Ｄ視野範囲３ＤＲのみの画像からなる右画像ＩＲ２が取り込まれる。これらの右画像ＩＲ１と右画像ＩＲ２の取り込みは、特定の割合で行われる。例えば、１：１の割合として右画像ＩＲ１と右画像ＩＲ２とを交互に取り込むようにしてもよいし、１：２の割合として、右画像ＩＲ１、右画像ＩＲ２、右画像ＩＲ２の順に取り込むようにしてもよい。
【０１３６】
これと同様に、同図（Ｂ）に示すように、左撮影部５０Ｌでは、左画像ＩＬとして、基本の実施の形態と同様に左全視野範囲ＶＦＬの全体画像からなる左画像ＩＬ１と、３Ｄ画像の表示に使用される左３Ｄ視野範囲３ＤＬのみの画像からなる左画像ＩＬ２が取り込まれる。これらの左画像ＩＬ１と左画像ＩＬ２の取り込みは、右画像ＩＲ１と右画像ＩＲ２の取り込みと同じ割合で行われる。また、右画像ＩＲ１の取り込みと左画像ＩＬ１の取り込みとが同期して行われ、右画像ＩＲ２の取り込みと左画像ＩＬ２の取り込みとが同期して行われる。ただし、必ずしもこれらの取り込みが同期して行われなくてもよく、また、右画像ＩＲ１と右画像ＩＲ２の取り込みの割合と左画像ＩＬ１と左画像ＩＬ２の取り込みの割合とが一致していなくてもよい。
【０１３７】
ここで、右画像ＩＲ１と左画像ＩＬ１の取り込みは、イメージセンサ７０Ｒ、７０Ｌの受光部全体の画素データを読み出すことによって行われるのに対して、右画像ＩＲ２と左画像ＩＬ２の取り込みは、イメージセンサ７０Ｒ、７０Ｌの受光部の一部の画素データを読み出すことによって、または、イメージセンサ７０Ｒ、７０Ｌの受光部全体の画素データを読み出した後に撮影部５０Ｒ、５０Ｌ内の所定の処理回路で一部の画素データを抜き出すことによって行われる。
【０１３８】
また、撮影光学系６０Ｒ、６０Ｌとイメージセンサ７０Ｒ、７０Ｌの配置と視野範囲ＶＦＲ、ＶＦＬとの関係等によっては、右画像ＩＲ１と左画像ＩＬ１が、右画像ＩＲ２と左画像ＩＬ２と同様に、イメージセンサ７０Ｒ、７０Ｌの受光部の一部の画素データを読み出したもの、または、イメージセンサ７０Ｒ、７０Ｌの受光部全体の画素データを読み出した後に一部の画素データを抜き出したものとなる場合も生じ得る。
【０１３９】
このような右画像ＩＲ（右画像ＩＲ１、右画像ＩＲ２）と左画像ＩＬ（左画像ＩＬ１、左画像ＩＬ２）の取り込みによれば、３Ｄ画像の表示に使用される右３Ｄ視野範囲３ＤＲと左３Ｄ視野範囲３ＤＬの画像は、順次取り込まれる右画像ＩＲ１、右画像ＩＲ２、左画像ＩＬ、左画像ＩＬ２の全てから得られるのに対して、２Ｄ画像の表示に使用される右２Ｄ視野範囲２ＤＲと左２Ｄ視野範囲２ＤＬの画像は、右画像１Ｒ１と左画像１Ｌ１のみから得られる。したがって、３Ｄ画像（３Ｄ映像）のフレームレートを２Ｄ画像（２Ｄ映像）のフレームレートよりも高くすることができ、３Ｄ画像の品質の向上を図ることができる。
【０１４０】
次に本変形例１のような右画像ＩＲと左画像ＩＬの取り込みに対して、有効に３Ｄ画像（３Ｄ映像）のフレームレートを２Ｄ画像（２Ｄ映像）のフレームレートよりも高くするための上記表示画像生成部１０４での表示画像の生成処理について説明する。
【０１４１】
まず、図６における３Ｄ画像＆広角２Ｄ画像表示エリア１５０の右表示画像及び左表示画像を生成する場合の処理について説明する。なお、右表示画像と左表示画像は同様の処理により生成されるため、ここでは右表示画像の生成処理についてのみ詳説する。
【０１４２】
右撮影部５０Ｒにより上記のように順次取り込まれる図１３（Ａ）に示した右画像ＩＲ１、ＩＲ２は、プロセッサ装置１４に伝送されて画像処理部１０２で表示用の画像データとして順次生成され、表示画像生成部１０４に取り込まれる。
【０１４３】
表示画像生成部１０４では、画像処理部１０２により右画像１Ｒ１の画像データが得られたときには、その画像データを用いて図９（Ａ）又は図１０（Ａ）に示した基本の実施の形態における生成処理と同一の処理が行われる。これによって図９（Ａ）又は図１０（Ａ）の右表示画像１５０ＤＲが生成される。そして、その右表示画像１５０ＤＲが最新のものとされる。
【０１４４】
一方、画像処理部１０２により右画像１Ｒ２の画像データが得られたときには、表示画像生成部１０４により既に生成された最新の右表示画像１５０ＤＲに対して３Ｄ視野範囲３ＤＲ＆３ＤＬの画像の画像データのみが、その右画像ＩＲ２の画像データで置き換えられる。これによって３Ｄ視野範囲３ＤＲ＆３ＤＬの画像のみが更新された新たな右表示画像１５０ＤＲが生成され、その右表示画像１５０ＤＲが最新のものとされる。
【０１４５】
そして、このような生成処理が画像処理部１０２により右画像１Ｒ１又は右画像ＩＲ２の画像データが得られるごとに繰り返される。
【０１４６】
左表示画像についても同様に、左画像ＩＬ１の画像データが得られたときには図９（Ｂ）又は図１０（Ｂ）に示した基本の実施の形態における生成処理と同一の処理により左表示画像１５０ＤＬが生成され、左画像１Ｌ２の画像データが得られたときには、最新の左表示画像１５０ＤＬの３Ｄ視野範囲３ＤＲ＆３ＤＬの画像のみが更新される。
【０１４７】
このようにして順次生成される右表示画像１５０ＤＲと左表示画像１５０ＤＬとが３Ｄ表示装置１８の画面上における３Ｄ画像＆広角２Ｄ画像表示エリア１５０に表示されることによって、３Ｄ画像として表示される３Ｄ視野範囲３ＤＲ＆３ＤＬの画像のフレームレートが、２Ｄ画像として表示される右２Ｄ視野範囲２ＤＲと左２Ｄ視野範囲２ＤＬの画像のフレームレートよりも実質的に高くなる。これにより、３Ｄ画像の高品質化が図られる。
【０１４８】
次に、図７及び図８（Ａ）における３Ｄ画像表示エリア１６０の右表示画像及び左表示画像を生成する場合の処理について説明する。なお、右表示画像と左表示画像は同様の処理により生成されるため、ここでは右表示画像の生成処理についてのみ詳説する。
【０１４９】
上述のように右撮影部５０Ｒにより順次取り込まれる図１３（Ａ）に示した右画像ＩＲ１、ＩＲ２は、プロセッサ装置１４に伝送されて画像処理部１０２で表示用の画像データとして順次生成され、表示画像生成部１０４に取り込まれる。
【０１５０】
表示画像生成部１０４では、画像処理部１０２により右画像１Ｒ１の画像データが得られたときには、その画像データを用いて図１１（Ａ）に示した基本の実施の形態における生成処理と同一の処理が行われて３Ｄ画像表示エリア１６０の右表示画像１６０ＤＲが生成される。
【０１５１】
一方、画像処理部１０２により右画像１Ｒ２の画像データが得られたときには、その右画像１Ｒ２の画像データが３Ｄ画像表示エリア１６０の右表示画像１６０ＤＲの画像データとされ、右画像ＩＲ２がそのまま右表示画像１６０ＤＲとなる。
【０１５２】
そして、このような生成処理が画像処理部１０２により右画像１Ｒ１又は右画像ＩＲ２の画像データが得られるごとに繰り返される。
【０１５３】
左表示画像についても同様に、左画像ＩＬ１の画像データが得られたときには図１１（Ｂ）に示した基本の実施の形態における生成処理と同一の処理により左表示画像１６０ＤＬが生成され、左画像１Ｌ２の画像データが得られたときには、その左画像１Ｌ２が左表示画像１６０ＤＬとなる。
【０１５４】
このようにして順次生成される右表示画像１５０ＤＲと左表示画像１５０ＤＬとが３Ｄ表示装置１８の画面上における３Ｄ画像表示エリア１６０に表示されることによって、３Ｄ画像として表示される３Ｄ画像表示エリア１６０の画像（３Ｄ視野範囲３ＤＲ＆３ＤＬの画像）が右画像１Ｒ１と右画像ＩＲ２の取り込みごと（左画像１Ｌ１と左画像１Ｌ２の取り込みごと）に更新される。なお、この３Ｄ画像表示エリア１６０での３Ｄ画像の表示は、これと別のエリアに表示される広角２Ｄ画像表示エリア１７０での２Ｄ画像の表示と共に、又は切り替えて行われるものであり、２Ｄ画像のフレームレートとの比較については後述する。
【０１５５】
次に、図７及び図８（Ｂ）における広角２Ｄ画像表示エリア１７０の右表示画像及び左表示画像を生成する場合の処理について説明する。なお、右表示画像と左表示画像は同様の処理により同一画像として生成されるため、ここでは右表示画像の生成処理についてのみ詳説する。
【０１５６】
上述のように右撮影部５０Ｒにより順次取り込まれる図１３（Ａ）に示した右画像ＩＲ１、ＩＲ２は、プロセッサ装置１４に伝送されて画像処理部１０２で表示用の画像データとして順次生成され、表示画像生成部１０４に取り込まれる。
【０１５７】
表示画像生成部１０４では、画像処理部１０２により右画像１Ｒ１の画像データが得られたときには、その画像データを用いて図１２（Ａ）に示した基本の実施の形態における生成処理と同一の処理が行われて広角２Ｄ画像表示エリア１７０の右表示画像１７０ＤＲが生成される。そして、その右表示画像１７０ＤＲが最新のものとされる。なお、図１２（Ａ）のように右表示画像１７０ＤＲの生成には、左画像ＩＬ１の画像データも使用される。
【０１５８】
一方、画像処理部１０２により右画像１Ｒ２の画像データが得られたときには、表示画像生成部１０４により既に生成された最新の右表示画像１７０ＤＲに対して３Ｄ視野範囲３ＤＲ＆３ＤＬの画像の画像データのみが、その右画像ＩＲ２の画像データで置き換えられる。これによって３Ｄ視野範囲３ＤＲ＆３ＤＬの画像のみが更新された新たな右表示画像１７０ＤＲが生成され、その右表示画像１５０ＤＲが最新のものとされる。
【０１５９】
そして、このような生成処理が画像処理部１０２により右画像１Ｒ１又は右画像ＩＲ２の画像データが得られるごとに繰り返される。
【０１６０】
なお、右表示画像１７０ＤＲは、右画像１Ｒ１の画像データが得られたときのみ更新するものとし、右画像ＩＲ２の画像データが得られてときに右表示画像１７０ＤＲには変更を加えないものとしてもよい。
【０１６１】
左表示画像については、右表示画像１７０ＤＲと同一の処理により右表示画像１７０ＤＲと同一画像の左表示画像１７０ＤＬが生成される。
【０１６２】
このようにして順次生成される右表示画像１７０ＤＲと左表示画像１７０ＤＬとが３Ｄ表示装置１８の画面上における広角２Ｄ画像表示エリア１７０に表示されることによって、広角２Ｄ画像表示エリア１７０の全範囲における画像が広画角範囲の２Ｄ画像として表示される。このとき、少なくとも広角２Ｄ画像表示エリア１７０の右２Ｄ視野範囲２ＤＲと左２Ｄ視野範囲２ＤＬの画像は、右画像ＩＲ１（左画像１Ｌ１）の取り込みごとに更新される。したがって、上記の３Ｄ画像として表示される３Ｄ画像表示エリア１６０の画像のフレームレートの方が、２Ｄ画像として表示される広角２Ｄ画像表示エリア１７０の画像のフレームレートよりも高くなる。これにより、３Ｄ画像の高品質化が図られる。
【０１６３】
次に、３Ｄ画像の解像度が２Ｄ画像の解像度よりも高くなるようにした本発明の実施の形態（変形例２及び変形例３の実施の形態）について説明する。
【０１６４】
図１４（Ａ）、（Ｂ）は、変形例２及び変形例３の実施の形態において撮影部５０Ｒ、５０Ｌにより取り込まれる右画像ＩＲ及び左画像ＩＬの画素構成を示したイメージ図である。変形例２では、撮影部５０Ｒ、５０Ｌが、例えば、基本の実施の形態と同様に、右視野範囲ＶＦＲの右画像ＩＲを連続的に取り込み、左視野範囲ＶＦＬの左画像ＩＬを連続的に取り込むものとする。
【０１６５】
このとき、右画像ＩＲは、同図（Ａ）に示すように、３Ｄ画像の表示に使用される右３Ｄ視野範囲３ＤＲの画像の解像度よりも２Ｄ画像の表示に使用される右２Ｄ視野範囲２ＤＲの画像の解像度の方が低くなるようにして取り込まれる。ここで、同図（Ａ）、（Ｂ）において、白色の画素が右画像ＩＲの画素データとして有効に取り込まれている画素を示し、黒色の画素が右画像ＩＲの画素データとして有効に取り込まれていない画素を示す。
【０１６６】
また、左画像ＩＬは、同図（Ｂ）に示すように、３Ｄ画像の表示に使用される左３Ｄ視野範囲３ＤＬの画像の解像度よりも２Ｄ画像の表示に使用される左２Ｄ視野範囲２ＤＬの画像の解像度の方が低くなるようにして取り込まれる。
【０１６７】
これにより、３Ｄ画像の解像度が２Ｄ画像の解像度よりも高くなり、上述のように３Ｄ画像の高品質化や２Ｄ画像の広角化を図ることができる。
【０１６８】
図１５は、図１４（Ａ）、（Ｂ）のように右画像ＩＲと左画像ＩＬを取り込むための変形例２における撮影部５０Ｒ、５０Ｌの構成を示す。なお、図３に示した撮影部５０Ｒ、５０Ｌにおける同一作用又は類似作用の構成要素には図３と同一符号を付し、説明を省略する。
【０１６９】
同図に示すように右撮影部５０Ｒにおいてイメージセンサ７０Ｒから撮像信号として読み出された画素データは、ＡＦＥ８０Ｒによってアナログ信号処理が施された後、デジタルの画素データとして処理部２００Ｒ（画素密度変更手段）に入力される。
【０１７０】
処理部２００Ｒは、順次入力されるデジタルの画素データのうち、右画像ＩＲの右３Ｄ視野範囲３ＤＲの画素データをそのまま送信部８２Ｒに出力し、右２Ｄ視野範囲２ＤＲの画素データに対しては間引き処理を施して一部の画素データ（例えば水平方向に並ぶ画素のうち一定間隔置きの画素の画素データ）のみを送信部８２Ｒに出力する。
【０１７１】
これによって、右２Ｄ視野範囲２ＤＲの画像の画素データとしてイメージセンサ７０Ｒの受光面から有効に画素データが取り込まれる画素の密度が、右３Ｄ視野範囲３ＤＲの画像を画素データとしてイメージセンサ７０Ｒの受光面から有効に取り込まれる画素の密度よりも低くなり、図１４（Ａ）のように３Ｄ画像の表示に使用される右３Ｄ視野範囲３ＤＲの画像の解像度よりも２Ｄ画像の表示に使用される右２Ｄ視野範囲２ＤＲの画像の解像度の方が低い右画像ＩＲが右撮影部５０Ｒにより取り込まれるようになる。
【０１７２】
同様に、処理部２００Ｌは、順次入力されるデジタルの画素データのうち、左画像ＩＬの左３Ｄ視野範囲３ＤＬの画素データをそのまま送信部８２Ｌに出力し、左２Ｄ視野範囲２ＤＬの画素データに対しては間引き処理を施して一部の画素データ（例えば水平方向に並ぶ画素のうち一定間隔置きの画素の画素データ）のみを送信部８２Ｌに出力する。
【０１７３】
これによって、左２Ｄ視野範囲２ＤＬの画像の画素データとしてイメージセンサ７０Ｌの受光面から有効に画素データが取り込まれる画素の密度が、左３Ｄ視野範囲３ＤＬの画像を画素データとしてイメージセンサ７０Ｌの受光面から有効に取り込まれる画素の密度よりも低くなり、図１４（Ｂ）のように３Ｄ画像の表示に使用される左３Ｄ視野範囲３ＤＬの画像の解像度よりも２Ｄ画像の表示に使用される左２Ｄ視野範囲２ＤＬの画像の解像度の方が低い左画像ＩＬが左撮影部５０Ｌにより取り込まれるようになる。
【０１７４】
なお、処理部２００Ｒ、２００Ｌにおいて右２Ｄ視野範囲２ＤＲ及び左２Ｄ視野範囲２ＤＬの画素データを間引くことによって画素数（画素密度）を低減するのではなく、ビニング処理により互いに近接する複数の画素データから１画素分の画素データを生成して画素数（画素密度）を低減し、生成した画素データを送信部８２Ｒ、８２Ｌに出力するようにしてもよい。
【０１７５】
また、処理部２００Ｒ、２００Ｌは、ＡＦＥ８０Ｒ、８０Ｌの前段に設けても良いし、ＡＦＥ８０Ｒ、８０Ｌ内での処理としてもよい。
【０１７６】
さらに、イメージセンサ７０Ｒ、７０Ｌが同図の駆動部２０２Ｒ、２０２Ｌから指示された位置の画素データを出力する構造を有する場合には、駆動部２０２Ｒ、２０２Ｌからの指示によって、右２Ｄ視野範囲２ＤＲ及び左２Ｄ視野範囲２ＤＬの全ての画素データのうちの一部の画素データのみを出力させて間引き処理を行うことができる。
【０１７７】
また、イメージセンサ７０Ｒ、７０Ｌが駆動部２０２Ｒ、２０２Ｌからの指示によって上記のビニング処理を実施する機能を有する場合には、駆動部２０２Ｒ、２０２Ｌからの指示によってイメージセンサ７０Ｒ、７０Ｌ内で右２Ｄ視野範囲２ＤＲ及び左２Ｄ視野範囲２ＤＬの画素データに対してビニング処理を実施させて出力させることもできる。
【０１７８】
図１６は、図１４（Ａ）、（Ｂ）のように右画像ＩＲと左画像ＩＬを取り込むための変形例３におけるイメージセンサ７０Ｒ、７０Ｌの受光面における画素ピッチ（画素密度）を示す。
【０１７９】
イメージセンサ７０Ｒ、７０Ｌの受光面（受光部）において、右画像ＩＲの右３Ｄ視野範囲３ＤＲの画像を撮像する領域２３０Ｒと、左画像ＩＬの左３Ｄ視野範囲３ＤＬの画像を撮像する領域２３０Ｌの画素ピッチは一致している。拡大図２３４は、それらの領域２３０Ｒ、２３０Ｌ内の同一面積の範囲を拡大して示した図である。拡大図２３４に示すように領域２３０Ｒ、２３０Ｌ内の画素（受光素子）２３８、２３８、・・・は、例えば縦方向と横方向に同一の画素ピッチＰ１で配列されている。
【０１８０】
一方、イメージセンサ７０Ｒ、７０Ｌの受光面において、右画像ＩＲの右２Ｄ視野範囲２ＤＲの画像を撮像する領域２３２Ｒと、左画像ＩＬの左２Ｄ視野範囲２ＤＬの画像を撮像する領域２３２Ｌの画素ピッチは一致している。拡大図２３６は、それらの領域２３２Ｒ、２３２Ｌ内の同一面積の範囲を拡大して示した図である。拡大図２３６に示すように領域２３２Ｒ、２３２Ｌ内の画素（受光素子）２４０、２４０、・・・は、例えば縦方向と横方向に同一の画素ピッチＰ２で配列されている。
【０１８１】
そして、領域２３０Ｒ、２３０Ｌ内の画素ピッチＰ１と、領域２３２Ｒ、２３２Ｌの画素ピッチＰ２を比較すると、画素ピッチＰ１よりも画素ピッチＰ２の方が大きい。即ち、領域２３０Ｒ、２３０Ｌの画素密度の方が、領域２３２Ｒ、２３２Ｌの画素密度よりも大きい。
【０１８２】
このようにイメージセンサ７０Ｒ、７０Ｌとして、３Ｄ画像を撮像する受光面の領域よりも２Ｄ画像を撮像する受光面の領域の方が画素ピッチが大きいイメージセンサを使用することによって、図１４（Ａ）のように３Ｄ画像の表示に使用される右３Ｄ視野範囲３ＤＲの画像の解像度よりも２Ｄ画像の表示に使用される右２Ｄ視野範囲２ＤＲの画像の解像度の方が低い右画像ＩＲが右撮影部５０Ｒにより取り込まれるようになる。また、図１４（Ｂ）のように３Ｄ画像の表示に使用される左３Ｄ視野範囲３ＤＬの画像の解像度よりも２Ｄ画像の表示に使用される左２Ｄ視野範囲２ＤＬの画像の解像度の方が低い左画像ＩＬが左撮影部５０Ｌにより取り込まれるようになる。
【０１８３】
なお、基本の実施の形態のように右撮影部５０Ｒにおいて右全視野範囲ＶＦＲの右画像ＩＲの取り込みを連続的に行い、左撮影部５０Ｌにおいて左全視野範囲ＶＦＬの左画像ＩＬの取り込みを連続的に行う場合には、それらの右画像ＩＲと左画像ＩＬの取り込みに変形例２、３の右画像ＩＲと左画像ＩＬの取り込みをそのまま適用することができる。その場合に、内視鏡画像の表示エリアの右表示画像と左表示画像は、基本の実施の形態において説明した表示エリアの種類に応じた生成処理と同一処理によって生成され、３Ｄ表示装置１８に表示される。
【０１８４】
一方、図１３等を用いて説明した変形例１の実施の形態のように右撮影部５０Ｒにおいて右全視野範囲ＶＦＲの右画像ＩＲ１の取り込みと、右３Ｄ視野範囲３ＤＲのみの右画像ＩＲ２の取り込みとを特定の割合で順に行い、左撮影部５０Ｌにおいて左全視野範囲ＶＦＬの左画像ＩＬ１の取り込みと、左３Ｄ視野範囲３ＤＬのみの左画像ＩＬ２の取り込みとを特定の割合で順に行う場合には、右画像ＩＲ１と左画像１Ｌ１の取り込みに対して変形例２、３の右画像ＩＲと左画像ＩＬの取り込みを適用することができる。
【０１８５】
その場合に、内視鏡画像の表示エリアの右表示画像と左表示画像は、変形例１の実施の形態において説明した表示エリアの種類に応じた生成処理と同一処理によって生成され、３Ｄ表示装置１８に表示される。
【０１８６】
更に、変形例１の実施の形態のように右画像ＩＲと左画像ＩＬの取り込みと、内視鏡画像の表示エリアの表示画像の生成処理を行う場合に、右画像ＩＲ１と左画像１Ｌ１の取り込みに対して変形例２、３の右画像ＩＲと左画像ＩＬのように２Ｄ画像の表示に使用される画像の解像度だけでなく、３Ｄ画像の表示に使用される画像の解像度、即ち、右画像ＩＲ１と左画像１Ｌ１の全範囲の解像度を変形例２と同様に間引き処理やビニング処理等によって低くする形態も考えられる。
【０１８７】
次に、光学的な構成によって３Ｄ画像の解像度が２Ｄ画像の解像度よりも高くなるようにする変形例４の実施の形態について説明する。
【０１８８】
図１７は、図４に示した基本の実施の形態における各種視野範囲をそのまま適用して本変形例４における撮影部５０Ｒ、５０Ｌの撮影光学系６０Ｒ、６０Ｌ及びイメージセンサ７０Ｒ、７０Ｌの構成を示した図である。なお、被写体Ｏ１〜Ｏ５や同図の上部において右画像ＩＲと左画像ＩＬを３Ｄ画像として表示される領域で重ねて示した図も図４と全く同じである
同図に示すように撮影光学系６０Ｒと撮影光学系６０Ｌは、それらの光軸ＯＲと光軸ＯＬが、基準面ＲＰ上で交わり、且つ、左右対称となる向きに配置されている。即ち、３Ｄ画像を撮影する右３Ｄ視野範囲３ＤＲと左３Ｄ視野範囲３ＤＬとが基準面ＲＰ上において重なる範囲（３Ｄ視野範囲３ＤＲ＆３ＤＬ）の中心位置において光軸ＯＲと光軸ＯＬが交差するように撮影光学系６０Ｒと撮影光学系６０Ｌの向きが設定されている。
【０１８９】
一方、イメージセンサ７０Ｒとイメージセンサ７０Ｌは、それらの受光面の中心軸が各々、光軸ＯＲと光軸ＯＬからずれた位置に配置されている。イメージセンサ７０Ｒは、その受光面が右全視野範囲ＶＦＲの左端、即ち、３Ｄ画像を撮影する右３Ｄ視野範囲３ＤＲの左端を所定の視方向に規制する位置となるように配置されている。同様に、イメージセンサ７０Ｌは、その受光面が左全視野範囲ＶＦＬの右端、即ち、３Ｄ画像を撮影する左３Ｄ視野範囲３ＤＬの右端を所定の視方向に規制する位置となるように配置されている。
【０１９０】
ここで、図１８、図１９は、同一特性の撮影光学系６０Ｒ、６０Ｌの解像度の特性に関して例示した図である。たとえば、広角の２Ｄ画像を撮影するために図１７における右２Ｄ視野範囲２ＤＲや左２Ｄ視野範囲２ＤＬを大きくする場合、撮影光学系６０Ｒ、６０Ｌとして魚眼レンズのような等距離射影方式、等立体角射影方式、又は、正射影方式の広角レンズを使用すると好適である。図１８は、その場合の撮影光学系６０Ｒ、６０Ｌの解像度の特性を示している。
【０１９１】
同図に示すように、撮影光学系６０Ｒ、６０Ｌは、例えば基準面ＲＰ上の一定間隔の縦縞を結像面ＩＰ上に縦縞の像として結像する。これによれば、結像面ＩＰ上において光軸ＯＲ、ＯＬから横方向（光軸ＯＲ、ＯＬに直交する方向）に離れるほど、縦縞の間隔が狭くなっている。したがって、撮影光学系６０Ｒ、６０Ｌは、図中最下部のグラフに示すように結像面ＩＰ上において光軸ＯＲ、ＯＬの位置で解像度が最も高く、光軸ＯＲ、ＯＬから離れるほど解像度が低下していく特性を有する。
【０１９２】
なお、解像度は、収差や歪みなどの他の要因も含めて決定される。また、魚眼レンズのような等距離射影方式等の広角レンズを撮影光学系６０Ｒ、６０Ｌとして使用した場合、プロセッサ装置１４の画像処理部１０２等において、撮影部５０Ｒ、５０Ｌにより得られた右画像ＩＲ及び左画像ＩＬに対して透視投影方式によって得られる歪み等のない画像に補正する処理を施すことが望ましい。
【０１９３】
一方、撮影光学系６０Ｒ、６０Ｌとして透視投影方式の広角レンズ（又は通常画角のレンズ）を使用することも可能である。図１９は、その場合の撮影光学系６０Ｒ、６０Ｌの解像度の特性を示している。
【０１９４】
同図に示すように、撮影光学系６０Ｒ、６０Ｌは、例えば基準面ＲＰ上の一定間隔の縦縞を結像面ＩＰ上に縦縞の像として結像する。これによれば、撮影光学系６０Ｒ、６０Ｌが透視投影方式の場合、理想的には結像面ＩＰ上に結像された像も一定間隔の縦縞となる。したがって、図１８のように投影方式による解像度の変化は生じない。しかしながら、広角レンズや簡易構成のレンズ等の場合、収差や歪み等が大きく、同図の最下部のグラフに示すように図１８と同様に結像面ＩＰ上において光軸ＯＲ、ＯＬの位置で解像度が最も高く、光軸ＯＲ、ＯＬから離れるほど解像度が低下していく特性を有する。
【０１９５】
図１７は、図１８や図１９に示したような特性の撮影光学系６０Ｒ、６０Ｌを使用する場合に好適な構成を示しており、撮影光学系６０Ｒ、６０Ｌの光軸ＯＲ、ＯＬ周辺の解像度が高い結像面ＩＰの領域に３Ｄ画像として撮影する右３Ｄ視野範囲３ＤＲ及び左３Ｄ視野範囲３ＤＬの被写体の像が結像されるように、基準面ＲＰ上の３Ｄ視野範囲３ＤＲ＆３ＤＬの中心に光軸ＯＲ、ＯＬを向けて撮影光学系６０Ｒ、６０Ｌが配置されている。これによって、２Ｄ画像として撮影する右２Ｄ視野範囲２ＤＲ及び左２Ｄ視野範囲２ＤＬの被写体の像は、それよりも解像度が低い結像面ＩＰの領域に結像される。
【０１９６】
一方、イメージセンサ７０Ｒ、７０Ｌは、受光面の中心が光軸ＯＲ、ＯＬの位置に配置されていると右２Ｄ視野範囲２ＤＲ及び左２Ｄ視野範囲２ＤＬが狭くなり２Ｄ画像の画角が狭くなることから、イメージセンサ７０Ｒは、３Ｄ画像として撮影する右３Ｄ視野範囲３ＤＲの左端よりも右側の範囲の被写体が結像される結像面ＩＰの領域に受光面が配置されるように、受光面の中心が光軸ＯＲよりも図中左側となるように配置されている。ただし、受光面の領域のうち、一部の領域の画像を右画像ＩＲとして有効に取り込むことによって、イメージセンサ７０Ｒの受光面をシフトさせることと同等の効果を得ることができ、必ずしも、受光面の位置で右画像ＩＲを撮影する視野範囲を調整する必要はない（イメージセンサ７０Ｌについても同様）。
【０１９７】
同様に、イメージセンサ７０Ｌは、３Ｄ画像として撮影する左３Ｄ視野範囲３ＤＬの右端よりも左側の範囲の被写体が結像される結像面ＩＰの領域に受光面が配置されるように受光面の中心が光軸ＯＬよりも図中右側となるように配置されている。
【０１９８】
以上のように構成された撮影部５０Ｒ、５０Ｌの構成によれば、撮影部５０Ｒ、５０Ｌにより３Ｄ画像として撮影される右画像ＩＲの右３Ｄ視野範囲３ＤＲの画像と左画像ＩＬの左３Ｄ視野範囲３ＤＬの画像が、２Ｄ画像として撮影される右画像ＩＲの右２Ｄ視野範囲２ＤＲの画像と左画像ＩＬの左２Ｄ視野範囲２ＤＬの画像よりも高い解像度で得られるようになる。したがって、３Ｄ画像の高品質化が図られる。
【０１９９】
また、３Ｄ画像を高品質に保ちながら撮影光学系６０Ｒ、６０Ｌとして魚眼レンズ等の広角レンズを使用することができるため、２Ｄ画像の広角化を図ることもできる。図１７では、２Ｄ画像が撮影される右２Ｄ視野範囲２ＤＲと左２Ｄ視野範囲２ＤＬが図４に示したそれらの視野範囲と一致しているかのように示したが、実際にはより広角となるようにすることができる。
【０２００】
なお、図１８、図１９では、撮影光学系６０Ｒ、６０Ｌの解像度の特性として、結像面ＩＰにおける光軸ＯＲ、ＯＬの位置において解像度が最大となるような特性としたため、図１７において、それらの光軸ＯＲ、ＯＬが、基準面ＲＰ上の３Ｄ画像を撮影する視野範囲（３Ｄ視野範囲３ＤＲ＆３ＤＬ）の中心で交わるように撮影光学系６０Ｒ、６０Ｌを配置したが、このような配置に限定されるものではない。
【０２０１】
たとえば、撮影光学系６０Ｒ、６０Ｌが結像面ＩＰ上の光軸ＯＲ、ＯＬ以外の位置で解像度が最大となる山型形状の特性を有する場合、その解像度が最大となる結像面ＩＰ上の位置を含む領域に、３Ｄ視野範囲３ＤＲ＆３ＤＬの像が結像されるように撮影光学系６０Ｒ、６０Ｌを配置し（又は構成し）、解像度が最大となる結像面ＩＰ上の位置周辺の解像度の高い結像面ＩＰ上の領域に、３Ｄ画像として撮影する視野範囲の被写体の像が結像されるようにすればよい。
【０２０２】
また、上記の全ての実施の形態において、撮影光学系６０Ｒ、６０Ｌが各々独立のレンズによって構成されるものとして説明したが、図２０のように撮影光学系６０Ｒ、６０Ｌの一部のレンズが共有されているような形態の撮影光学系３００や図２１のように撮影光学系６０Ｒ、６０Ｌの全てのレンズが共有されているような形態の撮影光学系３０２であってもよい。これらの形態においても上記変形例３の実施の形態と同様に、３Ｄ画像の解像度が２Ｄ画像の解像度よりも高くなるようにする構成を適用できる。
【０２０３】
即ち、図２０において、撮影光学系３００により右眼の視差画像として被写体の像が結像される結像面ＩＰＲと、左眼の視差画像として被写体の像が結像される結像面ＩＰＬにおいて、解像度が高くなる領域に、３Ｄ画像として撮影する領域の被写体の像が結像されるようにすればよい。即ち、基準面ＲＰにおいて、３Ｄ画像として撮影する視野範囲の中心を点３ＤＰとすると、その点３ＤＰの像が結像面ＩＰＲと結像面ＩＰＬの各々において山型分布の解像度の最大点近傍に結像されるようにすればよい。図２１の撮影光学系３０２に関しても同様であるため説明を省略する。
【０２０４】
以上の変形例４の実施の形態の構成は、基本の実施の形態、変形例１〜変形例３の実施の形態のいずれにも適用することができる。
【符号の説明】
【０２０５】
１０…立体内視鏡システム、１２…立体内視鏡装置（内視鏡）、１４…プロセッサ装置、１６…光源、１８…３Ｄ表示装置、２０…挿入部、２２…操作部、２４…ユニバーサルコード、３０…先端部、３０ａ…先端面、３２…湾曲部、３４…軟性部、５０…撮影部、５０Ｒ…右撮影部、５０Ｌ…左撮影部、５２…照明部、６０Ｒ、６０Ｌ…撮影光学系、７０Ｒ、７０Ｌ…イメージセンサ、８０Ｒ、８０Ｌ…アナログ信号処理部（ＡＦＥ）、８２Ｒ、８２Ｌ…送信部、１００…受信部、１０２…画像処理部、１０４…表示画像生成部、１０６…表示制御部、１５０…３Ｄ画像＆広角２Ｄ画像表示エリア、１６０…３Ｄ画像表示エリア、１７０…広角２Ｄ画像表示エリア、２００Ｒ、２００Ｌ…処理部、２０２Ｒ、２０２Ｌ…駆動部、ＲＰ…基準面、ＶＦＲ…右全視野範囲、ＶＦＬ…左全視野範囲、３ＤＲ…右３Ｄ視野範囲、３ＤＬ…左３Ｄ視野範囲、３ＤＲ＆３ＤＬ…３Ｄ視野範囲、２ＤＲ…右２Ｄ視野範囲、２ＤＬ…左２Ｄ視野範囲
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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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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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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