(57)【要約】【課題】挿入管の半径方向に位置する生体を観察する側視鏡であって、内蔵されたＣＣＤによって生体観察画像を撮像可能なものであって、挿入管を太くすることなく、直視画像と側視画像とを同時に観察可能な側視鏡を提供することである。【解決手段】側視鏡が、第１撮像エリアと第２の撮像エリアとが第１の方向に並列に配置されたものであって第１の方向が内視鏡挿入管の軸方向に平行となるように内視鏡挿入管内に設置されたＣＣＤと、内視鏡挿入管の長手方向端面に設置された第１の対物光学系と、第１の対物光学系による像が前記第１撮像エリア上で結像するように第１の対物光学系に入射した光束を屈曲させる反射手段と、内視鏡先端挿入管の側面に設置された第２の対物光学系であってそこに入射した光束が前記第２の撮像エリア上で結像するように配置されているものとを有する構成として、上記問題を解決した。【選択図】  図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１撮像エリアと第２の撮像エリアとが第１の方向に並列に配置されたものであって、前記第１の方向が内視鏡挿入管の軸方向に平行となるように内視鏡挿入管内に設置されたＣＣＤと、
前記内視鏡先端挿入管の長手方向端面に設置された第１の対物光学系と、
前記第１の対物光学系による像が前記第１撮像エリア上で結像するように、前記第１の対物光学系に入射した光束を屈曲させる反射手段と、
前記内視鏡先端挿入管の側面に設置された第２の対物光学系であって、そこに入射した光束が前記第２の撮像エリア上で結像するように配置されているものと、
を有する側視鏡。
【請求項２】
前記ＣＣＤの水平転送ＣＣＤは、前記ＣＣＤの前記第１の方向に平行な一辺上に配置されていることを特徴とする、請求項１に記載の側視鏡。
【請求項３】
前記第１撮像エリアに蓄積された電荷は第１の垂直転送パルスによって、また、前記第２の撮像エリアに蓄積された電荷は第２の垂直転送パルスによって、それぞれ別箇に移動することを特徴とする、請求項１または請求項２に記載の側視鏡。
【請求項４】
第１撮像エリアと第２の撮像エリアとが第１の方向に並列に配置されたものであって、前記第１の方向が内視鏡先端挿入管の軸方向に平行となるように内視鏡先端挿入管内に設置されたＣＣＤと、
前記内視鏡先端挿入管の長手方向端面に設置された第１の対物光学系と、
前記第１の対物光学系による像が前記第１撮像エリア上で結像するように、前記第１の対物光学系に入射した光束を屈曲させる反射手段と、
前記内視鏡先端挿入管の側面に設置された第２の対物光学系であって、そこに入射した光束が前記第２の撮像エリア上で結像するように配置されているものと、
を有する側視鏡と、
前記ＣＣＤからの画像信号をビデオ信号に変換する電子内視鏡用プロセッサと、
を有する側視鏡システム。
【請求項５】
前記側視鏡システムは、第１の垂直転送パルス及び第２の垂直転送パルスを生成し、生成された前記第１の垂直転送パルス及び前記第２の垂直転送パルスの少なくとも一方を前記ＣＣＤに入力するＣＣＤドライブ回路を有し、
前記ＣＣＤドライブ回路が前記第１の垂直転送パルスのみを前記ＣＣＤに入力する時は、前記第１の撮像エリア上で結像した像の画像信号のみが前記ＣＣＤから出力され、前記ＣＣＤドライブ回路が前記第２の垂直転送パルスのみを前記ＣＣＤに入力する時は、前記第２の撮像エリア上で結像した像の画像信号のみが前記ＣＣＤから出力されることを特徴とする、請求項４に記載の側視鏡システム。
【請求項６】
前記側視鏡は、前記第２の撮像エリア上で結像した像の映像信号のみが前記ＣＣＤから出力されている間、前記第１撮像エリアに光束が入射しないようにする第１のマスク手段を有することを特徴とする、請求項５に記載の側視鏡システム。
【請求項７】
前記側視鏡は、前記第１撮像エリア上で結像した像の画像信号のみが前記ＣＣＤから出力されている間、前記第２の撮像エリアに光束が入射しないようにする第２のマスク手段を有することを特徴とする、請求項５または請求項６に記載の側視鏡システム。
【請求項８】
前記ＣＣＤドライブ回路が前記電子内視鏡用プロセッサに内蔵されていることを特徴とする、請求項４から請求項７の何れかに記載の側視鏡システム。
【請求項９】
前記ＣＣＤドライブ回路が前記側視鏡に内蔵されていることを特徴とする、請求項４から請求項７の何れかに記載の側視鏡システム。
【請求項１０】
前記側視鏡システムは、前記第１撮像エリア上で結像した像の画像信号のみが前記ＣＣＤから出力されるようにするか、前記第２の撮像エリア上で結像した像の画像信号のみが前記ＣＣＤから出力されるようにするかを選択するスイッチ手段を有することを特徴とする、請求項４から請求項９の何れかに記載の側視鏡システム。
【請求項１１】
前記スイッチ手段は、前記第１撮像エリア上で結像した像の画像信号と前記第２の撮像エリア上で結像した像の画像信号の両方が前記ＣＣＤから出力されるようにするかどうかを更に選択可能であることを特徴とする、請求項１０に記載の側視鏡システム。
【請求項１２】
前記スイッチ手段は、前記側視鏡に設けられていることを特徴とする、請求項１０または請求項１１に記載の側視鏡システム。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、挿入管の半径方向に位置する生体を観察する側視鏡であって、内蔵されたＣＣＤによって生体観察画像を撮像可能なもの、およびこの側視鏡とＣＣＤからの画像信号をビデオ信号に変換する電子内視鏡用プロセッサを具備した側視鏡システムに関する。
【０００２】
【特許文献１】特開平１１−１３７５１２号
【従来の技術】
電子内視鏡の種類には大きく分けて直視鏡と、側視鏡の２種類があることが知られている。直視鏡は内視鏡の挿入管の長手方向端面に対物光学系が配置されており、挿入管の軸方向に位置する生体を観察する（直視する）ものである。一方、側視鏡は、挿入管の側面に対物光学系が配置されており、挿入管の半径方向に位置する生体を観察する（側視する）ものである。
【０００３】
また、側視鏡の対物光学系の脇には処置具起上台（エレベータ）が設置されている。エレベータは内視鏡の処置具挿通チャンネルに挿通され、挿入管の側面より導出される処置具の導出方向を調整するために使用される。側視鏡は、例えば十二指腸のファータ乳頭にステンツを挿入する等の処置に使用される。
【０００４】
このように、側視鏡においては、挿入管の半径方向（側視方向）に位置する生体しか観察できない。換言すれば、特許文献１に記載されているもののような従来の側視鏡を使用する場合は、挿入管先端の軸方向すなわち内視鏡の挿入管の挿入方向（直視方向）にある生体を観察することができなかった。従って、側視鏡の術者は、挿入管の挿入方向の状態を確認できないまま、側視鏡の挿入管先端を患部まで挿入しなければならなかった。このため、側視鏡の挿入管先端を患部まで挿入するためには、熟練した技術が必要とされた。
【０００５】
従って、側視鏡においても、特許文献１に示されるような挿入管の軸方向の生体を観察するための対物光学系が備えられていることが望まれる。しかし、特許文献１に示される内視鏡装置では、直視用対物レンズからの光と側視用対物レンズからの光を切り換えて固体撮像素子に入射させるために、直視画像と側視画像とを同時に観察することはできず、また、光切り換え用ミラーの存在により側視側の光路が長くなって挿入管先端が太くなってしまう。電子内視鏡に於いて直視画像と側視画像とを同時に観察可能とするためには、ＣＣＤを２つ使用するため、ＣＣＤ出力を電子内視鏡用プロセッサに送信するための信号ケーブルの本数も２倍となる。このため、多数の信号ケーブルが収納できるように、挿入管を太くしなければならなかった。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
上記の問題を解決するため、本発明は、挿入管を太くすることなく、直視画像と側視画像とを同時に観察可能な側視鏡および側視鏡システムを提供することを目的とする。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
上記の目的を達成するため、本発明の側視鏡は、第１撮像エリアと第２の撮像エリアとが第１の方向に並列に配置されたものであって、第１の方向が内視鏡挿入管の軸方向に平行となるように内視鏡挿入管内に設置されたＣＣＤと、内視鏡挿入管の長手方向端面に設置された第１の対物光学系と、第１の対物光学系による像が前記第１撮像エリア上で結像するように、第１の対物光学系に入射した光束を屈曲させる反射手段と、内視鏡先端挿入管の側面に設置された第２の対物光学系であって、そこに入射した光束が前記第２の撮像エリア上で結像するように配置されているものと、を有する。
【０００８】
本発明によれば、第１の光学系によって直視画像が第１撮像エリア上に結像し、第２の光学系によって側視画像が第２の撮像エリア上に結像する。従って、１つのＣＣＤで直視画像と側視画像の両方を撮像可能となるため、ＣＣＤ出力を電子内視鏡用プロセッサに送信するための信号ケーブルの本数は従来の側視のみ可能な側視鏡の場合と変わらない。また、本発明においては、第１撮像エリアと第２の撮像エリアとが第１の方向に並列に配置されている、すなわちＣＣＤの長手方向が第１の方向である。また、第１の方向が内視鏡挿入管の軸方向に平行となるように、ＣＣＤは内視鏡挿入管内に設置されている。すなわち、内視鏡先端挿入管の径を、ＣＣＤの短手方向よりやや大きい程度まで小さくすることができる。従って、挿入管を太くすることなく、直視画像と側視画像とを同時に観察可能となる。
【０００９】
【発明の実施の形態】
以下に、本発明の実施の形態を、図面を用いて詳細に説明する。図１は、本実施形態の側視鏡システムを模式的に示したものである。本実施形態の側視鏡システム５００は、側視型電子内視鏡（以下、側視鏡）１００と、電子内視鏡用プロセッサ２００と、モニタ３００とを有する。側視鏡１００は、直視用対物光学系１１０と、側視用対物光学系１２０と、ライトガイド１３０と、直角プリズム１４０と、ＣＣＤユニット１５０と、切換スイッチ１７０とを有する。電子内視鏡用プロセッサ２００は、ドライバ回路２１０と、光源ユニット２２０と、タイミング回路２３０と、初段信号処理回路２５０と、メモリ２６０と、スキャンコンバータ２７０と、後段信号処理回路２８０と、システムコントローラ２９０とを有する。
【００１０】
光源ユニット２２０は、側視鏡１００の観察対象である生体４０１及び／または４０２を照射する為の照明光を生成する。光源ユニット２２０は、ランプ２２１と、集光レンズ２２２と、回転フィルタ２２３とを有する。ランプ２２１は、キセノンランプ等の白色光源である。集光レンズ２２２は、ライトガイド１３０の入射端であるライトガイド基端１３１にランプ２２１からの光を集光する。回転フィルタ２３３は、ライトガイド基端１３１と集光レンズ２２２との間に配置されている。回転フィルタ２２３は所謂面順次方式によって、ライトガイド基端１３１に入射する光の波長帯を周期的に切り換える。すなわち、光源ユニット２２０は、赤色光（Ｒ）と、緑色光（Ｇ）と、青色光（Ｂ）と、を所定時間おきに切り換えてライトガイド基端１３１に入射させる。なお、光源ユニット２２０が光の波長帯を切り換える周期は、タイミング回路２３０によって制御される。
【００１１】
照明光は、ライトガイド１３０のライトガイド基端１３１に入射する。ライトガイド基端１３１に入射した照明光は、ライトガイド１３０及び側視鏡１００の先端側におけるその側視側分岐１３０ａ、直視側分岐１３０ｂを通って、ライトガイド１３０の側視側遠位端１３２および直視側遠位端１３３から放射される。ライトガイド１３０の直視側遠位端１３３は、側視鏡１００の挿入管１６０の挿入管先端１６１の長手方向端面に配置されている。従って、挿入管先端１６１の長手方向端面近傍の生体４０１は照明光によって照射される。また、ライトガイド１３０の側視側遠位端１３２は、側視鏡１００の挿入管１６０の挿入管先端１６１の側面に配置されている。従って、挿入管先端１６１の側面近傍の生体４０２は照明光によって照射される。
【００１２】
ＣＣＤユニット１５０は、ＣＣＤ受光面１５１を有する。ＣＣＤ受光面１５１は略長方形状の部材である。ＣＣＤユニット１５０は、ＣＣＤ受光面１５１の長手方向が挿入管１６０の軸方向に略平行になるように、挿入管先端１６１内に固定されている。また、ＣＣＤ受光面１５１の挿入管先端側には第１撮像エリア１５１ａが、また、ＣＣＤ受光面１５１の挿入管基端側には第２の撮像エリア１５１ｂが、それぞれ定義されている。
【００１３】
生体４０１の映像は、直視用対物光学系１１０、直角プリズム１４０、ＣＣＤユニット１５０によって撮像される。直視用対物光学系１１０に入射した光束は、直角プリズム１４０に向かって進み、そこで９０度屈曲して第１撮像エリア１５１ａ上で結像する。
【００１４】
また、生体４０２の映像は、側視用対物光学系１２０、ＣＣＤユニット１５０によって撮像される。側視用対物光学系１２０に入射した光束は、第２の撮像エリア１５１ｂ上で結像する。
【００１５】
ドライバ回路２１０がＣＣＤユニット１５０に制御パルスを送信することによって、上記撮像が行なわれるタイミングは制御される。また、タイミング回路２３０は、ドライバ回路２１０による制御パルス送信のタイミングを制御する。すなわち、ＣＣＤユニット１５０による撮像のタイミングはタイミング回路２３０によって制御される。なお、ＣＣＤユニット１５０による撮像方法については後述する。
【００１６】
撮像された映像の画像信号は、ＣＣＤユニット１５０から初段信号処理回路２５０に送られる。なお、本実施形態においては、１フィールドの画像の撮像が単一種類の照明光が照射されている間に行なわれる。すなわち、ＣＣＤユニット１５０からは、赤色光によって照射された生体を撮像した時の画像信号と、緑色光によって照射された生体を撮像した時の画像信号と、青色光によって照射された生体を撮像した時の画像信号とが順番に出力される。
【００１７】
初段信号処理回路２５０は、ＣＣＤユニット１５０からの画像信号をデジタル画像データに変換する。初段信号処理回路２５０によって変換されたデジタル画像データは、メモリ２６０に送られる。
【００１８】
メモリ２６０は、第１の領域２６１と、第２の領域２６２とを有する。また、第１の領域２６１は第１Ｒプレーン２６１Ｒ、第１Ｇプレーン２６１Ｇ、第１Ｂプレーン２６１Ｂを有する。同様に、第２の領域２６２は第２Ｒプレーン２６２Ｒ、第２Ｇプレーン２６２Ｇ、第２Ｂプレーン２６２Ｂを有する。信号処理回路は、ＣＣＤユニット１５０からの画像信号が撮像された時に照射されていた照明光の種類、および画像信号がどちらの撮像エリアで撮像されたのかを判別する。赤色光によって照射された時に第１撮像エリア１５１ａ上で結像した像による画像信号は、デジタル化されて第１Ｒプレーン２６１Ｒに記憶される。緑色光によって照射された時に第１撮像エリア１５１ａ上で結像した像による画像信号は、デジタル化されて第１Ｇプレーン２６１Ｇに記憶される。青色光によって照射された時に第１撮像エリア１５１ａ上で結像した像による画像信号は、デジタル化されて第１Ｂプレーン２６１Ｂに記憶される。赤色光によって照射された時に第２の撮像エリア１５１ｂ上で結像した像による画像信号は、デジタル化されて第２Ｒプレーン２６２Ｒに記憶される。緑色光によって照射された時に第２の撮像エリア１５１ｂ上で結像した像による画像信号は、デジタル化されて第２Ｇプレーン２６２Ｇに記憶される。青色光によって照射された時に第２の撮像エリア１５１ｂ上で結像した像による画像信号は、デジタル化されて第２Ｂプレーン２６２Ｂに記憶される。なお、メモリ２６０への各画像データの記憶及び読み出し（後述）のそれぞれのタイミングは、タイミング回路２３０によって制御される。
【００１９】
スキャンコンバータ２７０は、メモリ２６０に記憶された画像データを読み出して１枚のカラー画像データを生成する。スキャンコンバータ２７０がどのような画像データを生成するかは、切換スイッチ１７０の設定内容によって決まる。スイッチ１７０の設定内容はタイミング回路２３０に送信され、タイミング回路２３０は、スイッチ１７０の設定内容から、どのような画像を表示するのかを決定し、直視画像のみ、側視画像のみ、或いは直視画像と側視画像の双方が含まれる画像データを生成するよう、スキャンコンバータ２７０を制御する。
【００２０】
すなわち、切換スイッチ１７０が「直視画像のみ表示」に設定されている場合は、スキャンコンバータ２７０は、第１の領域２６１に記憶されたデジタル画像データのみを用いてカラー画像データを生成する。この結果、第１撮像エリア上で結像した像、すなわち直視画像のみを含んだカラー画像データが生成される。また、切換スイッチ１７０が「側視画像のみ表示」に設定されている場合は、スキャンコンバータ２７０は、第２の領域２６２に記憶されたデジタル画像データのみを用いてカラー画像データを生成する。この結果、第２の撮像エリア上で結像した像、すなわち側視画像のみを含んだカラー画像データが生成される。また、切換スイッチ１７０が「直視画像と側視画像を表示」に設定されている場合は、スキャンコンバータ２７０は、第１の領域２６１と第２の領域に記憶されたデジタル画像データの両方を用いてカラー画像データを生成する。この結果、直視画像と側視画像が並んで表示されるカラー画像データが生成される。
【００２１】
スキャンコンバータ２７０によって生成されたカラー画像データは、後段信号処理回路２８０に送られる。後段信号処理回路２８０は、カラー画像データをＮＴＳＣ信号等のビデオ信号に変換し、出力する。モニタ３００は、このビデオ信号をカラー画像として表示する。
【００２２】
以上のプロセスによって、側視鏡１００のＣＣＤユニット１５０によって撮像された映像がモニタ３００上に表示されるようになる。なお、システムコントローラ２９０は、光源ユニット２２０、タイミング回路２３０、初段信号処理回路２５０、スキャンコンバータ２７０及び後段信号処理回路２８０に対して、所定の制御信号を出力してタイミング以外の制御を行う。
【００２３】
本実施形態のＣＣＤユニット１５０の構造を図２に示す。本実施形態のＣＣＤユニット１５０はフルフレーム型ＣＣＤを用いている。本実施形態のＣＣＤユニット１５０は、受光面１５１と、水平ＣＣＤ（ＨＣＣＤ）１５４と、第１マスク手段１５８ａと、第２マスク手段１５８ｂと、電荷検出アンプ（ＦＤＡ）１５６と、第１垂直転送パルス入力端子ＩＶ１と、第２垂直転送パルス入力端子ＩＶ２と、水平転送パルス入力端子ＩＨと、を有する。
【００２４】
受光面１５１の第１撮像エリア１５１ａには第１受光セル１５２ａが垂直方向（図２Ｘ方向）Ｍ行、水平方向（図２Ｙ方向）Ｎ列の格子状に配列されている。第２撮像エリア１５１ｂには第２受光セル１５２ｂが垂直方向Ｍ行、水平方向Ｎ列の格子状に配列されている。ＨＣＣＤ１５４は、第１撮像エリア１５１ａの水平方向に延びる一辺１５３ａ（図２中下端）および第２撮像エリア１５１ｂの水平方向に延びる一辺１５３ｂ（図２中下端）に隣接して形成されている。ＨＣＣＤ１５４のうち、第１撮像エリア１５１ａの水平方向に延びる一辺１５３ａに隣接する部分を第１ＨＣＣＤ１５４ａと定義する。また、ＨＣＣＤ１５４のうち、第２撮像エリア１５１ｂの水平方向に延びる一辺１５３ｂに隣接する部分を第２ＨＣＣＤ１５４ｂと定義する。
【００２５】
ＨＣＣＤ１５４には、２×Ｎ個の水平転送セルが水平方向に１列に並んでいる。第１ＨＣＣＤ１５４ａおよび第２ＨＣＣＤ１５４ｂにはそれぞれＮ個の水平転送セルが含まれる。第１ＨＣＣＤ１５４ａに含まれる水平転送セルを第１水平転送セル１５５ａ、第２ＨＣＣＤ１５４ｂに含まれる水平転送セルを第２水平転送セル１５５ｂと定義する。第１水平転送セル１５５ａのそれぞれは、第１撮像エリア１５１ａの一辺１５３ａ上に並ぶ第１受光セル１５２ａのそれぞれと１対１の関係で隣接している。第２水平転送セル１５５ｂのそれぞれは、第２撮像エリア１５１ｂの一辺１５３ｂ上に並ぶ第２受光セル１５２ｂのそれぞれと１対１の関係で隣接している。また、第２ＨＣＣＤ１５４ｂの一端１５７（図２中右端）に隣接する第２水平転送セル１５５ｂは、電荷検出アンプ１５６と接続されている。
【００２６】
第１垂直転送パルス入力端子ＩＶ１、第２垂直転送パルス入力端子ＩＶ２、水平転送パルス入力端子ＩＨには、ドライバ回路２１０（図１）からの転送パルスが送信される。第１垂直転送パルス入力端子ＩＶ１は第１受光セル１５２ａのそれぞれと、第２垂直転送パルス入力端子ＩＶ２は第２受光セル１５２ｂのそれぞれと接続されている。また、水平転送パルス入力端子ＩＨは、第１水平転送セル１５５ａおよび第２水平転送セル１５５ｂのそれぞれと接続されている。
【００２７】
図２に示したＣＣＤユニット１５０において、第１垂直転送パルス入力端子ＩＶ１に垂直転送パルスが送られると、第１受光セル１５２ａのそれぞれに蓄積された電荷は、その第１受光セル１５２ａからＨＣＣＤ１５４に向かう垂直方向（図２Ｘ方向）に隣接する第１受光セル１５２ａまたは第１水平転送セル１５５ａに移動する。すなわち、第１受光セル１５２ａの一辺１５３ａ上に並ぶ第１受光セル１５２ａに蓄積された電荷は、Ｘ方向に隣接する第１水平転送セル１５５ａに移動する。それ以外の第１受光セル１５２ａに蓄積された電荷は、Ｘ方向に隣接する第１受光セル１５２ａに移動する。
【００２８】
また、第２垂直転送パルス入力端子ＩＶ２に垂直転送パルスが送られると、第２受光セル１５２ｂのそれぞれに蓄積された電荷は、その第２受光セル１５２ｂからＨＣＣＤ１５４に向かう垂直方向（Ｘ方向）に隣接する第２受光セル１５２ｂまたは第２水平転送セル１５５ｂに移動する。即ち、第２受光セル１５２ｂの一辺１５３ｂ上に並ぶ第２受光セル１５２ｂに蓄積された電荷は、Ｘ方向に隣接する第２水平転送セル１５５ｂに移動する。それ以外の第２受光セル１５２ｂに蓄積された電荷は、Ｘ方向に隣接する第２受光セル１５２ｂに移動する。
【００２９】
また、水平転送パルス入力端子ＩＨ１に水平転送パルスが送られると、ＨＣＣＤ１５４の水平転送セル１５５ａおよび１５５ｂのそれぞれに蓄積された電荷は、その水平転送セルと電荷検出アンプ１５６向き（図２Ｙ方向）に隣接する水平転送セルまたは電荷検出アンプ１５６に移動する。即ち、ＨＣＣＤ１５４の一端（図２で右端）の水平転送セル１５５ｂに蓄積された電荷は、電荷検出アンプ１５６に移動する。それ以外の水平転送セルに蓄積された電荷は、水平転送セルに移動する。
【００３０】
電荷検出アンプ１５６に移動した電荷は、電圧変動に変換されて、画像信号として初段信号処理回路２５０（図１）に送られる。
【００３１】
第１マスク手段１５８ａは第１撮像エリア１５１ａと直角プリズム１４０の間に配置されている。第１マスク手段１５８ａは、例えば液晶シャッタであり、直視用対物光学系１１０に入射して第１撮像エリア１５１ａに向かう光束を遮蔽可能である。すなわち、第１マスク手段１５８ａが「開」になっている時は、直視用対物光学系１１０に入射した光束は、直角プリズム１４０を介して第１撮像エリア１５１ａ上で結像する。一方、第１マスク手段１５８ａが「閉」になっている時は、第１撮像エリア１５１ａは遮蔽され、直視用対物光学系１１０に入射した光束は第１撮像エリア１５１ａに入射しない。
【００３２】
第２マスク手段１５８ｂは第２撮像エリア１５１ｂと側視用対物光学系１２０の間に配置されている。第２マスク手段１５８ｂは、上記同様例えば液晶シャッタであり、側視用対物光学系１２０に入射して第２撮像エリア１５１ｂに向かう光束を遮蔽可能である。すなわち、第２マスク手段１５８ｂが「開」になっている時は、側視用対物光学系１２０に入射した光束は第２撮像エリア１５１ｂ上で結像する。一方、第２マスク手段１５８ｂが「閉」になっている時は、第２撮像エリア１５１ｂは遮蔽され、側視用対物光学系１２０に入射した光束は第２撮像エリア１５１ｂに入射しない。
【００３３】
図３は、切換スイッチ１７０（図１）が「直視画像のみ表示」に設定されている場合の、垂直転送パルスおよび水平転送パルスの入力タイミングを示すタイムチャートである。なお、切換スイッチ１７０（図１）が「直視画像のみ表示」に設定されている場合は、第１マスク１５８ａ（図２）は「開」に、また、第２マスク１５８ｂは「閉」となり、直視用対物光学系１１０に入射した光束のみが受光面１５１上で結像するようになっている。
【００３４】
ＳＶａは、第１垂直転送パルス入力端子ＩＶ１に送られる垂直転送パルスである。ＳＶｂは、第２垂直転送パルス入力端子ＩＶ２に送られる垂直転送パルスである。ＳＨは、水平転送パルス入力端子ＩＨに送られる水平転送パルスである。
【００３５】
図３に示されるように、切換スイッチ１７０（図１）が「直視画像のみ表示」に設定されている場合は、第１垂直転送パルス入力端子ＩＶ１に１回パルスを送り、次いで水平転送パルス入力端子ＩＨにパルスを複数回（２×Ｎ回）送る。第１垂直転送パルス入力端子ＩＶ１に１回パルスを送ることにより、第１受光セル１５２ａのそれぞれに蓄積された電荷は１段第１ＨＣＣＤ１５４ａに向かって移動する。また、水平転送パルス入力端子ＩＨにパルスを２×Ｎ回送ることにより、ＨＣＣＤ１５４に蓄積された電荷は、全て電荷検出アンプ１５６に順次送られる。このようなタイミングで転送パルスを送ることにより、第１撮像エリア１５１ａ上で結像した像の画像信号のみが電荷検出アンプ１５６から出力される。
【００３６】
図４は、切換スイッチ１７０（図１）が「側視画像のみ表示」に設定されている場合の、垂直転送パルスおよび水平転送パルスの入力タイミングを示すタイムチャートである。なお、切換スイッチ１７０（図１）が「側視画像のみ表示」に設定されている場合は、第１マスク１５８ａ（図２）は「閉」に、また、第２マスク１５８ｂは「開」となり、側視用対物光学系１２０に入射した光束のみが受光面１５１上で結像するようになっている。
【００３７】
図４に示されるように、切換スイッチ１７０（図１）が「側視画像のみ表示」に設定されている場合は、第２垂直転送パルス入力端子ＩＶ２に１回パルスを送り、次いで水平転送パルス入力端子ＩＨにパルスを複数回（Ｎ回）送る。第２垂直転送パルス入力端子ＩＶ２に１回パルスを送ることにより、第２受光セル１５２ｂのそれぞれに蓄積された電荷は１段第２ＨＣＣＤ１５４ｂに向かって移動する。また、水平転送パルス入力端子ＩＨにパルスをＮ回送ることにより、ＨＣＣＤ１５４に蓄積された電荷は、全て電荷検出アンプ１５６に順次送られる。このようなタイミングで転送パルスを送ることにより、第２撮像エリア１５１ｂ上で結像した像の画像信号のみが電荷検出アンプ１５６から出力される。
【００３８】
図５は、切換スイッチ１７０（図１）が「直視画像と側視画像を表示」に設定されている場合の、垂直転送パルスおよび水平転送パルスの入力タイミングを示すタイムチャートである。なお、切換スイッチ１７０（図１）が「直視画像のみ表示」に設定されている場合は、第１マスク１５８ａ（図２）、第２マスク１５８ｂ共に「開」となり、直視用対物光学系１１０に入射した光束と側視用対物光学系１２０に入射した光束の両方が受光面１５１上で結像するようになっている。
【００３９】
図５に示されるように、切換スイッチ１７０（図１）が「直視画像と側視画像を表示」に設定されている場合は、第１垂直転送パルス入力端子ＩＶ１と第２垂直転送パルス入力端子ＩＶ２に１回ずつパルスを送り、次いで水平転送パルス入力端子ＩＨにパルスを複数回（２×Ｎ回）送る。第１垂直転送パルス入力端子ＩＶ１に１回パルスを送ることにより、第１受光セル１５２ａのそれぞれに蓄積された電荷は１第１ＨＣＣＤ１５４ａに向かって移動する。第２垂直転送パルス入力端子ＩＶ２に１回パルスを送ることにより、第２受光セル１５２ｂのそれぞれに蓄積された電荷は１段第２ＨＣＣＤ１５４ｂに向かって移動する。また、水平転送パルス入力端子ＩＨにパルスを２×Ｎ回送ることにより、ＨＣＣＤ１５４に蓄積された電荷は、全て電荷検出アンプ１５６に順次送られる。このようなタイミングで転送パルスを送ることにより、第１撮像エリア１５１ａ上で結像した像の画像信号と、第２撮像エリア１５１ｂ上で結像した像の画像信号の双方が、電荷検出アンプ１５６から出力される。
【００４０】
図６および図７はそれぞれ、本実施形態のＣＣＤユニット１５０のＣＣＤ受光面１５１における撮像状態を模式的に示す斜視図及び平面図である。図８は、図６及び７のＣＣＤユニット１５０から出力される画像信号に基づいて、メモリ２６０の各領域の各プレーンに記憶される画像データを模式的に示す図である。
【００４１】
図６に示すように、生体４０１の観察対象を模した文字「Ｆ」からの光束は直視用対物光学系１１０を介して左右・上下反転されて直角プリズム１４０に投影されてそこで９０度屈曲して第１撮像エリア１５１ａへ向かい、生体４０２の観察対象を模した文字「Ｆ」からの光束は側視用対物光学系１１２０を介して左右・上下反転されて第２の撮像エリア１５１ｂに向かい、図７に示すように、それぞれの光束は第１撮像エリア１５１ａ、第２の撮像エリア１５１ｂに結像する。ＣＣＤユニット１５０はこれら結像した映像に対応した画像信号を初段信号処理回路２５０（図１）に送信する。初段信号処理回路２５０は、送信された画像信号をデジタル画像データに変換してメモリ２６０に送信する。
【００４２】
メモリ２６０に送信されたデジタル画像データは、図８に示すようにメモリ２６０の各領域の各プレーンに記憶される。即ち、ＣＣＤユニット１５０の第１撮像エリア１５１ａに結像した映像に対応したデジタル画像データは図８（Ｂ）に示す形態で第１の領域２６１の所定のプレーンに記憶され、第２撮像エリア１５１ｂに結像した映像に対応したデジタル画像データは図８（Ｃ）に示す形態で第２の領域２６２の所定のプレーンに記憶される。各撮像エリアに結像した映像が電荷転送方向に対して正像であれば、該デジタル画像データは図８（Ａ）に示す形態で記憶され、読み出し時のアドレス制御は記憶時のアドレス制御と同一であるが、実際は、第１撮像エリア１５１ａ及び第２撮像エリア１５１ｂに結像した映像は正像とはならないので、読み出し時のアドレス制御は記憶時のアドレス制御と変えなければならない。即ち、図８（Ｂ）の場合は、左下隅のアドレスを起点として矢印方向にアドレスを変えて読み出し、上隅のアドレスによる読み出しが終了したら白抜き矢印方向に１ライン分移行して下隅から再度矢印方向にアドレスを変えて読み出す動作を繰り返す。図８（Ｃ）の場合は、左上隅のアドレスを起点として矢印方向にアドレスを変えて読み出し、下隅のアドレスによる読み出しが終了したら白抜き矢印方向に１ライン分移行して上隅から再度矢印方向にアドレスを変えて読み出す動作を繰り返す。メモリ２６０に対してこの様な読み出し動作を行えば、モニタ３００上において、直視画像と側視画像共に正像が表示される。
【００４３】
【発明の効果】
以上のように、本発明によれば、挿入管を太くすることなく、直視画像と側視画像とを同時に観察可能な側視鏡および側視鏡システムが実現される。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施の形態の本実施形態の側視鏡システムを模式的に示したものである。
【図２】本発明の実施の形態のＣＣＤユニットのブロック図である。
【図３】本発明の実施の形態において、切換スイッチが「直視画像のみ表示」に設定されている場合の、垂直転送パルスおよび水平転送パルスの入力タイミングを示すタイムチャートである。
【図４】本発明の実施の形態において、切換スイッチが「側視画像のみ表示」に設定されている場合の、垂直転送パルスおよび水平転送パルスの入力タイミングを示すタイムチャートである。
【図５】本発明の実施の形態において、切換スイッチが「直視画像と側視画像を表示」に設定されている場合の、垂直転送パルスおよび水平転送パルスの入力タイミングを示すタイムチャートである。
【図６】本実施形態のＣＣＤユニット１５０のＣＣＤ受光面１５１における撮像状態を模式的に示す斜視図である。
【図７】本実施形態のＣＣＤユニット１５０のＣＣＤ受光面１５１における撮像状態を模式的に示す平面図である。
【図８】図６および７のＣＣＤユニット１５０から出力される画像信号に基づいて、メモリ２６０の各領域の各プレーンに記憶される画像データを模式的に示す図である。
【符号の説明】
１００      側視鏡
１１０      直視用対物光学系
１２０      側視用対物光学系
１３０      ライトガイド
１４０      直角プリズム
１５０      ＣＣＤユニット
１５１      受光面
１５１ａ    第１撮像エリア
１５１ｂ    第２撮像エリア
１５２ａ    第１受光セル
１５２ｂ    第２受光セル
１５４      水平ＣＣＤ
１５４ａ    第１ＨＣＣＤ
１５４ｂ    第２ＨＣＣＤ
１５５ａ    第１水平転送セル
１５５ｂ    第２水平転送セル
１５６      電荷検出アンプ（ＦＤＡ）
１７０      切換スイッチ
２００      電子内視鏡用プロセッサ
２１０      ドライバ回路
２２０      光源ユニット
２３０      タイミング回路
２５０      初段信号処理回路
２６０      メモリ
２７０      スキャンコンバータ
２８０      後段信号処理回路
３００      モニタ
５００      側視鏡システム
ＩＶ１      第１垂直パルス入力端子
ＩＶ２      第２垂直パルス入力端子
ＩＨ      水平パルス入力端子
【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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