(57)【要約】【課題】広角の撮像が可能である撮像部が撮像した、撮像部に設けられた対物光学系の光軸を中心とした領域である中心領域以外の領域である周辺領域の像において、歪の少ない像として被検体の観察を行うことができるような内視鏡装置および画像信号処理装置を提供する。【解決手段】内視鏡装置１は、操作部３と、撮像部４ａと、ビデオプロセッサ６とを有し、操作部３は、表示領域変更指示部であるノブ３ａを有し、ビデオプロセッサ６は、ノブ３ａの指示に基づき、撮像部４ａが撮像した像の画像信号に対し、湾曲歪補償処理を行う。【選択図】図１
2006026312.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
被検体を撮像し、撮像した前記被検体の像を画像信号に変換して送信する対物光学系を有する撮像部と、前記画像信号に対し、所定の処理を行う画像信号処理部とを有する内視鏡装置であって、
前記画像信号処理部は、前記対物光学系の光軸を中心とした領域である中心領域以外の領域である周辺領域において、前記撮像部が撮像した前記被検体の像の画像信号に対し、湾曲歪補償処理を行うことを特徴とする内視鏡装置。
【請求項２】
さらに、前記撮像部が撮像した前記被検体の像の中において、前記対物光学系の光軸を中心とした領域である中心領域以外の領域である周辺領域を表示手段の略中央部に表示するかを変更指示する表示領域変更指示部を有し、
前記画像信号処理部は、前記表示領域変更指示部に対して、前記周辺領域の表示を行う指示があったときは、前記撮像部が撮像した前記被検体の前記周辺領域における像の画像信号に対し、湾曲歪補償処理を行って、前記中央部に前記周辺領域の表示を行うことを特徴とする請求項１記載の内視鏡装置。
【請求項３】
さらに、前記表示領域変更指示部の操作により、一部を所望の方向に湾曲させることができる挿入部を有し、
前記表示領域変更指示部の操作により、前記表示手段の略中央部に表示される前記周辺領域の像は、前記挿入部の湾曲方向と一致していることを特徴とする請求項２記載の内視鏡装置。
【請求項４】
被検体を撮像し、撮像した前記被検体の像を画像信号に変換して送信する対物光学系を有する撮像部から送信される前記画像信号の処理を行う画像信号処理装置において、
前記画像信号に対し、前記対物光学系の光軸を中心とした領域である中心領域以外の領域である周辺領域において、前記撮像部が撮像した前記被検体の像の画像信号に対し、湾曲歪補償処理を行う画像信号処理部を備えたことを特徴とする画像信号処理装置。
【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、撮像部が撮像した被検体の像において、歪の少ない像として被検体の観察等を行うことのできる内視鏡装置および画像信号処理装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来より、被検体である生体内の各器官に対し、観察、検査等を行うための装置として、内視鏡装置が広く用いられている。特に、生体内において比較的複雑な構造を有する、例えば、大腸等の観察を行う際には、管腔内のひだの裏に発生した異常部位の見落としを無くすため、生体内の所望の部位を広角に撮像可能であるような内視鏡装置が用いられている。
【０００３】
生体内の所望の部位を広角に撮像可能であるような内視鏡装置としては、例えば、特許文献１において提案されているような電子内視鏡がある。この電子内視鏡は、広角対物光学系である広角ズーム機構を有し、該広角ズーム機構の動作により、例えば、最大１７０°の視野角において、生体内の所望の部位を撮像することが可能である。
【特許文献１】特開平０９−０９８９４３号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかし、広角に撮像した生体内の像は、周辺部が歪んだ状態として視認される。そのため、前記広角に撮像した生体内の像においては、例えば、異常部位であるとして視認された部位があったとしても、該部位が実際に異常部位であるか否かを正確に判断するためには、該部位が撮像部に設けられた対物光学系の光軸の中心に近づくように内視鏡を湾曲させ、改めて該部位の状態の確認を行う必要が生じる。その結果、観察、検査等が長時間化し、被検体である生体にかかる負担が大きくなってしまうという課題がある。
【０００５】
本発明は、前述した点に鑑みてなされたものであり、広角の撮像が可能である撮像部が撮像した、撮像部に設けられた対物光学系の光軸を中心とした領域である中心領域以外の領域である周辺領域の像において、歪の少ない像として被検体の観察を行うことができるような内視鏡装置および画像信号処理装置を提供することを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明における内視鏡装置は、被検体を撮像し、撮像した前記被検体の像を画像信号に変換して送信する対物光学系を有する撮像部と、前記画像信号に対し、所定の処理を行う画像信号処理部とを有する内視鏡装置であって、前記画像信号処理部は、前記対物光学系の光軸を中心とした領域である中心領域以外の領域である周辺領域において、前記撮像部が撮像した前記被検体の像の画像信号に対し、湾曲歪補償処理を行う。
【発明の効果】
【０００７】
本発明の内視鏡装置および画像信号処理装置によれば、広角の撮像が可能である撮像部が撮像した、撮像部に設けられた対物光学系の光軸を中心とした領域である中心領域以外の領域である周辺領域の像において、内視鏡を湾曲させずに歪の少ない像として被検体の観察を行うことができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００８】
以下、図面を参照して本発明の実施の形態を説明する。
【０００９】
図１は、本実施形態に係る内視鏡装置の全体構成を示す図である。図２は、本実施形態に係る内視鏡の外観を示す図である。図３は、本実施形態に係る内視鏡が被検体内に挿入された際の被検体内の状況を示す図である。図４は、本実施形態に係る内視鏡が被検体内に挿入された際に、異常部位が確認された場合を示す図である。図５は、本実施形態に係る内視鏡装置において、表示領域変更指示部の指示により、モニターに表示される画像の領域が切り替わる際の手順を示すフローチャートである。図６は、本実施形態に係る内視鏡装置において、表示領域変更指示部の指示により、モニターに表示される画像の領域が切り替わる際に、実際にモニター上に表示される画像の一例を示す図である。図７は、本実施形態に係る内視鏡において、図２とは異なる構成を有する内視鏡の外観を示す図である。図８は、本実施形態に係る内視鏡装置において、表示領域変更指示部の指示により、モニターに表示される画像の領域が切り替わる際に、実際にモニター上に表示される画像の、図６とは異なる例を示す図である。図９は、本実施形態に係る内視鏡装置がカプセル型医療装置を有する場合の構成を示す図である。
【００１０】
内視鏡装置１は、図１に示すように、内視鏡２と、光源装置５と、ビデオプロセッサ６と、モニター７とからなる。また、内視鏡２は、操作部３と、挿入部４と、ユニバーサルコード３ｃとからなる。操作部３には、ノブ３ａと、スイッチ群３ｂとが設けられている。また、挿入部４の基端部は操作部３に連接され、挿入部４の一部である先端部には撮像部４ａが設けられている。
【００１１】
操作部３には、ユニバーサルコード３ｃの基端部が接続され、ユニバーサルコード３ｃの先端部は、光源装置５と着脱自在に接続されている。ビデオプロセッサ６は、ユニバーサルコード３ｃより分岐した接続ケーブル５ａと着脱自在に接続されている。また、ビデオプロセッサ６は、接続ケーブル６ａを介してモニター７に接続されている。
【００１２】
表示領域変更指示部および湾曲動作指示部の両方の機能を有するノブ３ａは、第１ノブ３ａ１と、第２ノブ３ａ２とを有する。第１ノブ３ａ１および第２ノブ３ａ２は、内視鏡２に対して、例えば、術者が第１ノブ３ａ１の回動操作を行うことにより、挿入部４の一部である先端部を上下に湾曲動作させることができ、術者が第２ノブ３ａ２の回動操作を行うことにより、挿入部４の一部である先端部を左右に湾曲動作させることができる、というような各種操作を行うことができるような構成となっている。また、スイッチ群３ｂは、モード切替スイッチ３Ｂを有し、例えば、図２に示すような寸法および形状等を有し、術者が押下等の操作を行うことにより、内視鏡２に対して、例えば、操作モード変更等の各種操作を行うことができるような構成となっている。
【００１３】
撮像部４ａは、図示しないＣＣＤ（固体撮像素子）等の撮像素子および図示しない広角レンズ等の対物光学系により構成され、被検体を撮像し、撮像した被検体の像を画像信号に変換して送信する。
【００１４】
光源装置５は、内視鏡２のユニバーサルコード３ｃと着脱自在に接続される構成であり、撮像部４ａが被検体を撮像する際に必要となる照射光を供給する。
【００１５】
画像信号処理装置であるビデオプロセッサ６は、内視鏡２のユニバーサルコード３ｃから分岐したケーブルである、ケーブル５ａと着脱自在に接続される構成であり、撮像部４ａが撮像した被検体の像の画像信号に対して所定の処理を行い、該所定の処理を行った後の画像信号を、ケーブル６ａを介してモニター７に送信する。
【００１６】
モニター７は、ケーブル６ａと着脱自在に接続される構成であり、ビデオプロセッサ６から送信される画像信号を受信し、該画像信号に基づき、術者が視認可能な画像として、撮像部４ａが撮像した被検体の像の表示を行う。
【００１７】
次に、本実施形態に係る内視鏡装置１を用いて被検体の内部の観察を行う場合について、図１から図６を参照しつつ説明する。
【００１８】
内視鏡装置１を用いて被検体の観察を行う場合、まず、術者が、内視鏡２の挿入部４を被検体の内部に、例えば肛門から挿入すると、図３に示すような画像がモニター７に表示される。その後、術者は、被検体の内部である、図３に示す管腔１０２ａに沿って挿入部４を挿入する。そして、術者は、モニター７に表示される被検体の内部の像を確認しつつ、図４に示すような異常部位１０２ｂおよび異常部位１０２ｃが視認される部位に挿入部４の先端部に設けられた撮像部４ａが到達した際に、挿入部４の挿入を中断する。
【００１９】
このとき、図４において、撮像部４ａの対物光学系の光軸を中心とする、モニター７には表示されない仮想の点線ＤＬにより囲まれた領域Ａを中心領域、中心領域以外の周辺領域の１つである領域Ｂから領域Ｅを周辺領域とそれぞれ定義すると、撮像部４ａにより撮像された管腔１０２ａの内側は、管腔１０２ａが中心領域である領域Ａに映し出されており、異常部位１０２ｂは、撮像部４ａにより、周辺領域の１つである領域Ｂに映し出されており、異常部位１０２ｃは、撮像部４ａにより、周辺領域の１つである領域Ｃに映し出されている。
【００２０】
撮像部４ａが広角レンズを有する場合、通常の画角を有するレンズを有する場合よりも、周辺領域の像は、中心領域の像に比べ、より歪んだ状態として視認される。そのため、術者は、領域Ｂにおいて撮像された異常部位１０２ｂおよび領域Ｃにおいて撮像された異常部位１０２ｃのそれぞれの部位を、実際に異常部位であるか否かを正確に判断し難い。そこで、例えば、術者が、異常部位１０２ｂおよび異常部位１０２ｃの像を、歪の少ない状態として確認したい場合について、図４から図６を参照しつつ説明を行う。
【００２１】
まず、スイッチ群３ｂに設けられた、モード切替スイッチ３Ｂをオンする（図５のステップＳ１）。術者がモード切替スイッチ３Ｂをオンすると、ノブ３ａの操作モードが変更され、ノブ３ａの操作により、挿入部４の先端部の湾曲動作を行うことが不可能になると同時に、表示領域変更指示部であるノブ３ａの操作により、撮像部４ａが撮像した像における周辺領域の像を、例えば、図６に示すように、モニター７の略中央部に表示させることが可能となる。第１ノブ３ａ１および第２ノブ３ａ２の操作により表示される周辺領域の像は、挿入部４の先端部の湾曲方向と対応しており、具体的には、術者が第１ノブ３ａ１の回動操作を行うことにより、周辺領域の像のうち、その回動方向に対応する、上下方向のいずれか１方向の領域の像を表示することができ、また、術者が第２ノブ３ａ２の回動操作を行うことにより、周辺領域の像のうち、その回動方向に対応する、左右方向のいずれか１方向の領域の像を表示することができる。そして、術者が第１ノブ３ａ１または第２ノブ３ａ２を操作した際に、操作内容に応じた指示信号が生成され、該指示信号がビデオプロセッサ６に対して送信される。
【００２２】
画像６−１がモニター７に表示されている状態において、ノブ３ａの操作により、周辺領域の像を、画像としてモニター７の中央部に表示させる指示がなされる（図５のステップＳ２）と、該指示内容を含む指示信号が、ユニバーサルコード３ｃと、ケーブル５ａとを介して、画像信号処理装置であるビデオプロセッサ６に送信される。前記指示信号を受信したビデオプロセッサ６は、例えば、術者による第１ノブ３ａ１の回動方向が、挿入部４の一部である先端部を上方向に湾曲させるための回動方向と同様の方向であって、かつ、異常部位１０２ｂの像が含まれる領域Ｂをモニター７の中央部に表示させる内容が前記指示信号に含まれていた場合、撮像部４ａが撮像した領域Ｂの像の画像信号に対し、領域Ｂの画像がモニター７の中央部に表示された際に、湾曲歪が無くなるまたは少なくなるように湾曲歪補償処理を行うとともに、領域Ｂ以外の領域の画像を歪ませてモニター７の周辺領域に表示させるための所定の処理を行う。そして、ビデオプロセッサ６は、前記湾曲歪補償処理および前記所定の処理がなされた後の画像信号をモニター７に対して送信し、該画像信号を受信したモニター７は、該画像信号の内容に基づき、画像６−２に示すように、領域Ｂの画像をモニター７の略中央部に表示する（図５のステップＳ３）。
【００２３】
その後、ノブ３ａの操作により、画像６−３がモニター７に表示される状態である、中心領域である領域Ａがモニター７の中央部に表示される状態に戻した後、さらに、異常部位１０２ｃの像が含まれる領域Ｃをモニター７の中央部に表示させたい場合には、モード切替スイッチ３Ｂをオンした状態のまま、術者が、第１ノブ３ａ１を、挿入部４の一部である先端部を下方向に湾曲させるための回動方向と同様の方向に回動すれば良い。術者が前記操作を行う（図５のステップＳ２）と、前記操作による指示内容が含まれる指示信号がビデオプロセッサ６に送信される。前記指示信号を受信したビデオプロセッサ６は、例えば、術者による第２ノブ３ａ２の回動方向が、挿入部４の一部である先端部を左方向に湾曲させるための回動方向と同様の方向であって、かつ、異常部位１０２ｃの像が含まれる領域Ｃをモニター７の中央部に表示させる内容が前記指示信号に含まれていた場合、撮像部４ａが撮像した領域Ｃの像の画像信号に対し、領域Ｃの画像がモニター７の中央部に表示された際に、湾曲歪が無くなるまたは少なくなるように湾曲歪補償処理を行うとともに、領域Ｃ以外の領域の画像を歪ませてモニター７の周辺領域に表示させるための所定の処理を行う。そして、ビデオプロセッサ６は、前記湾曲歪補償処理および前記所定の処理がなされた後の画像信号をモニター７に対して送信し、該画像信号を受信したモニター７は、該画像信号の内容に基づき、画像６−４に示すように、領域Ｃの画像をモニター７の略中央部に表示する（図５のステップＳ３）。
【００２４】
すなわち、以上述べたように、モード切替スイッチ３Ｂがオンしている状態において、術者が第１ノブ３ａ１および第２ノブ３ａ２を操作することにより、図６に示すように、周辺領域のいずれか１つを、モニター７の略中央部に、湾曲歪が無くなるまたは少なくなるように湾曲歪補償処理を行った状態をもって表示することができる。また、以上述べたような処理は、ビデオプロセッサ６に設けられた画像信号処理部が有する機能により行われる。
【００２５】
異常部位１０２ｂおよび異常部位１０２ｃの観察が終わった場合、術者が、ノブ３ａの操作を行わない状態において、モード切替スイッチ３Ｂをオフすることにより、ノブ３ａの操作モードが切り替わる（図５のステップＳ４）。そして、ノブ３ａの操作により、再び挿入部４の先端部の湾曲動作を行うことが可能になる。
【００２６】
なお、表示領域変更指示部であるノブ３ａは、図７に示すようなジョイスティック３Ａであってもよい。
【００２７】
また、操作部３は、ノブ３ａの回転角を検知するロータリーエンコーダ等を内部に有していても良い。操作部３がロータリーエンコーダ等を有する場合、例えば、術者がノブ３ａを所定の角度以下だけ回動させると、ビデオプロセッサ６において湾曲歪補償処理が行われ、また、術者がノブ３ａを該所定の角度以上回動させると、挿入部４の先端部の湾曲動作が行われる、というような構成が可能となる。そのため、操作部３にモード切替スイッチ３Ｂを設ける必要が無くなる。
【００２８】
また、表示領域変更指示部であるノブ３ａからの指示により、モニター７に表示される周辺領域の画像は、図８のようなものであってもよい。この場合、ビデオプロセッサ６は、モニター７において、図６における領域Ａから領域Ｅのうち、１つの領域の画像のみを表示させるように、撮像部４ａが撮像した像の画像信号に対し、所定の処理を行う。例えば、モード切替スイッチ３Ｂがオンしており、画像８−１がモニター７に表示されている状態において、術者が第１ノブ３ａ１の回動操作を行うと、画像８−２がモニター７に表示される。また、術者がノブ３ａを操作することにより、画像８−１と略同様の画像である画像８−３がモニター７に表示される状態に戻した後、術者が第２ノブ３ａ２の回動操作を行うと、画像８−４がモニター７に表示される。そのため、撮像部４ａが撮像した像の画像信号に対し、前述したような、モニター７の中央部に表示される領域以外の領域の画像を歪ませてモニター７の周辺領域に表示させるような処理は行われない。
【００２９】
なお、本実施形態における内視鏡装置１において、内視鏡２と、光源装置５と、ケーブル５ａとについては、図９に示すような、カプセル型内視鏡装置１０１に置き換えることができる。
【００３０】
カプセル型内視鏡装置１０１は、カプセル型撮像装置１０３と、アンテナユニット１０４と、操作端末１０５とからなる。撮像部であるカプセル型撮像装置１０３は、被検体１０２である人が口から飲み込むことにより被検体内に入り、被検体１０２の内部を撮像し、撮像した被検体１０２の内部の像を画像信号に変換して送信する。操作部である操作端末１０５は、表示領域変更指示部であるスイッチ群１０５ａを有し、被検体１０２の外部に配置され、被検体１０２内におけるカプセル型撮像装置１０３の操作を行うための端末装置である。また、操作端末１０５は、アンテナユニット１０４と着脱自在な構造であって、アンテナユニット１０４に接続されている状態において、カプセル型撮像装置１０３が撮像した被検体１０２の像の画像信号を無線にて受信することができる。さらに、操作端末１０５は、図示しない通信手段を有し、該通信手段を介して、図１に示すビデオプロセッサ６に対し、画像信号等である各種信号の送受信を行うことができる。
【００３１】
また、被検体１０２が着るジャケット１１０の外表面上には、複数のアンテナ１１１が設けられたアンテナユニット１０４が装着されている。なお、アンテナ１１１の形状は図７に示したような形状に限るものではなく、例えば、ジャケット１１０を介してではなく、被検体１０２の表面に直に貼り付けるような形状でもよい。
【００３２】
本実施形態の内視鏡装置１においては、術者は、スイッチ群３ｂにより、ノブ３ａの操作モードを変更した後、ノブ３ａを操作することにより、モニター７の中央部に表示される画像を、撮像部４ａの対物光学系の光軸を中心とした領域である中心領域の像と、中心領域以外の領域である周辺領域の像とのいずれかに切り替えつつ、内視鏡２の挿入部４の先端部を湾曲させずに被検体の観察を行うことができる。また、本実施形態の内視鏡装置１においては、術者がノブ３ａを操作することにより、周辺領域の像がモニター７の中央部に表示された場合、ビデオプロセッサ６に設けられた画像信号処理部により、モニター７の中央部に表示される周辺領域の画像の歪を少なくするための処理である湾曲歪補償処理が行われる。
【００３３】
本実施形態の内視鏡装置１は、以上述べた作用により、撮像部４ａの対物光学系の光軸を中心とした領域である中心領域以外の領域である周辺領域の像を、歪の少ない像として被検体の観察を行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【００３４】
【図１】本実施形態に係る内視鏡装置の全体構成を示す図。
【図２】本実施形態に係る内視鏡の外観を示す図。
【図３】本実施形態に係る内視鏡が被検体内に挿入された際の被検体内の状況を示す図。
【図４】本実施形態に係る内視鏡が被検体内に挿入された際に、異常部位が確認された場合を示す図。
【図５】本実施形態に係る内視鏡装置において、表示領域変更指示部の指示により、モニターに表示される画像の領域が切り替わる際の手順を示すフローチャート。
【図６】本実施形態に係る内視鏡装置において、表示領域変更指示部の指示により、モニターに表示される画像の領域が切り替わる際に、実際にモニター上に表示される画像の一例を示す図。
【図７】本実施形態に係る内視鏡において、図２とは異なる構成を有する内視鏡の外観を示す図。
【図８】本実施形態に係る内視鏡装置において、表示領域変更指示部の指示により、モニターに表示される画像の領域が切り替わる際に、実際にモニター上に表示される画像の、図６とは異なる例を示す図。
【図９】本実施形態に係る内視鏡装置が、カプセル型医療装置を有する場合の構成を示す図。
【符号の説明】
【００３５】
１  内視鏡装置、２  内視鏡、３  操作部、３ａ  ノブ、３ａ１  第１ノブ、３ａ２  第２ノブ、３ｂ，１０５ａ  スイッチ群、３ｃ  ユニバーサルコード、４  挿入部、４ａ  撮像部、５  光源装置、６  ビデオプロセッサ、６ａ  ケーブル、７  モニター、１０１  カプセル型内視鏡装置、１０２  被検体、１０２ａ  管腔、１０２ｂ，１０２ｃ  異常部位、１０３  カプセル型撮像装置、１０４  アンテナユニット、１０５  操作端末１０５、１１０  ジャケット、１１１  アンテナ
代理人    弁理士    伊  藤    進
【図１】
2006026312.tif 000003
【図２】
2006026312.tif 000004
【図３】
2006026312.tif 000005
【図４】
2006026312.tif 000006
【図５】
2006026312.tif 000007
【図６】
2006026312.tif 000008
【図７】
2006026312.tif 000009
【図８】
2006026312.tif 000010
【図９】
2006026312.tif 000011