(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
視差を有する２つの映像を撮像する撮像部と、
撮像された２つの映像信号を分配し、補完関係を有する２つの複合映像信号を生成する信号複合部と、
前記映像複合部により複合生成された前記２つの複合映像信号を個別に伝送する分離した２つの伝送路と、
前記２つの伝送路を経て伝送された前記２つの複合映像信号を再分配し前記撮像された２つの映像信号を復元する信号復元部と、
前記信号復元部内に設けられ、前記２つの伝送路から伝送される前記２つの複合映像信号の有無により前記伝送路の遮断を検出する映像信号遮断検出部と、
前記信号復元部により復元された前記撮像された２つの映像信号を立体映像として表示する表示部と、で構成され、
前記２つの伝送路のうちの一方が遮断された際に、他方の伝送路で伝送された前記複合映像信号に対して、前記撮像部に撮像された２つの映像に対応づけて再分配して立体映像として表示することを特徴とする観察システム。
【請求項２】
前記撮像部に撮像された前記２つの映像信号は、奇数及び偶数のフィールド映像信号からなるインターレース撮像された左目用フレーム映像信号と右目用フレーム映像信号とで構成され、
前記信号複合部は、前記２つの複合映像信号として、
前記左目用フレーム映像信号における奇数のフィールド映像信号及び、前記右目用フレーム映像信号の偶数のフィールド映像信号により構成される第１の複合映像信号と、
前記右目用フレーム映像信号における奇数のフィールド映像信号及び前記左目用フレーム映像信号の偶数のフィールド映像信号により構成される第２の複合映像信号と、
を生成することを特徴とする請求項１に記載の観察システム。
【請求項３】
前記信号復元部は、さらに、読み出し制御部を具備し、
前記読み出し制御部は、
前記２つの伝送路の一方に伝送された前記第１の複合映像信号に対して、切り換えにより、前記左目用フレーム映像信号における奇数のフィールド映像信号による第１の１／２フレームと、前記右目用フレーム映像信号の偶数のフィールド映像信号による第３の１／２フレームとに分配し、
前記２つの伝送路の他方に伝送された前記第２の複合映像信号に対して、切り換えにより、前記右目用フレーム映像信号における奇数のフィールド映像信号による第２の１／２フレームと、前記左目用フレーム映像信号の偶数のフィールド映像信号による第４の１／２フレームとに分配し、
前記表示部は、前記第１乃至第４の１／２フレームの順で、前記左目用フレーム映像信号及び前記右目用フレーム映像信号による映像を１／２フレーム毎に順次交互又は、該表示部の異なる表示領域に同時に表示することを特徴とする請求項２に記載の観察システム。
【請求項４】
前記２つの伝送路の一方が遮断され、前記第１の複合映像信号が入力しなかった際に、前記読み出し制御部は、
前記２つの伝送路の他方に伝送された前記第２の複合映像信号に対して、切り換えにより、前記右目用フレーム映像信号における奇数のフィールド映像信号による第２の１／２フレームと、前記左目用フレーム映像信号の偶数のフィールド映像信号による第４の１／２フレームとに分配し、
前記表示部が前記第２及び第４の１／２フレームを交互又は、該表示部の異なる表示領域に同時に、１フレーム単位で更新して表示を行うことを特徴とする請求項３に記載の観察システム。
【請求項５】
前記２つの伝送路の他方が遮断され、前記第２の複合映像信号が入力しなかった際に、前記読み出し制御部は、
前記２つの伝送路の一方に伝送された前記第１の複合映像信号に対して、切り換えにより、前記左目用フレーム映像信号における奇数のフィールド映像信号による第１の１／２フレームと、前記右目用フレーム映像信号の偶数のフィールド映像信号による第３の１／２フレームとに分配し、
前記表示部が前記第１及び第３の１／２フレームを交互又は、該表示部の異なる表示領域に同時に、１フレーム単位で更新して表示を行うことを特徴とする請求項３に記載の観察システム。
【請求項６】
前記撮像部に撮像された前記２つの映像信号は、それぞれに１フレームを成す左目用プログレッシブ映像信号と右目用プログレッシブ映像信号とからなり、
前記信号複合部は、
前記左目用プログレッシブ映像信号における奇数のフィールド映像信号及び前記右目用プログレッシブ映像信号の偶数のフィールド映像信号により構成される第１の複合映像信号と、
前記右目用プログレッシブ映像信号における奇数のフィールド映像信号及び前記左目用プログレッシブ映像信号の偶数のフィールド映像信号により構成される第２の複合映像信号と、
を生成することを特徴とする請求項１に記載の観察システム。
【請求項７】
前記信号復元部は、さらに読み出し制御部を具備し、
前記読み出し制御部は、前記２つの伝送路の一方が遮断され、前記第１の複合映像信号が入力しなかった際に、前記２つの伝送路の他方に伝送された前記第２の複合映像信号に対して切り換えにより、
前記右目用フレーム映像信号における奇数のフィールド映像信号と、前記左目用フレーム映像信号の偶数のフィールド映像信号とに分配し、
前記表示部がそれぞれの前記奇数、偶数フィールド映像信号を交互又は、該表示部の異なる表示領域に同時に表示を行うことを特徴とする請求項６に記載の観察システム。
【請求項８】
前記読み出し制御部は、前記２つの伝送路の他方が遮断され、前記第２の複合映像信号が入力しなかった際に、前記２つの伝送路の一方に伝送された前記第１の複合映像信号に対して切り換えにより、
前記左目用フレーム映像信号における奇数のフィールド映像信号と、前記右目用フレーム映像信号の偶数のフィールド映像信号とに分配し、
前記表示部がそれぞれの前記奇数、偶数フィールド映像信号を交互に表示を行うことを特徴とする請求項６に記載の観察システム。
【請求項９】
視差を有する左目用と右目用の２つのプログレッシブ映像を撮像する撮像部と、
撮像された２つのプログレッシブ映像信号を分配し、補完関係を有する２つの複合映像信号を生成する信号複合部と、
前記映像複合部により複合生成された前記２つの複合映像信号を個別に伝送する分離した２つの伝送路と、
前記２つの伝送路を経て伝送された前記２つの複合映像信号を再分配し前記撮像された２つの映像信号を復元する信号復元部と、
前記信号復元部内に設けられ、前記２つの伝送路から伝送される前記２つの複合映像信号の有無により前記伝送路の遮断を検出する映像信号遮断検出部と、
前記信号復元部内に設けられ、復元された前記撮像された２つの映像信号を読み出す読み出し制御部と、
前記信号復元部により復元された前記撮像された２つの映像信号を立体映像として表示する表示部と、
復元された前記撮像された２つの映像信号に対して、画質と表示速度に関する表示モードを切り換え選択する表示モード切換部と、
で構成され、
前記２つの伝送路のうちの一方が遮断された際に、他方の伝送路で伝送された前記複合映像信号に対して、前記撮像部に撮像された２つの映像に対応づけて再分配して、前記表示モード切換部により選択された表示モードによる立体映像として表示することを特徴とする観察システム。
【請求項１０】
前記信号複合部は、
前記２つの伝送路のうちの一方の伝送路に伝送する奇数番目の前記左目用プログレッシブ映像信号と偶数番目の右目用プログレッシブ映像信号とからなる第１の複合映像信号と、
前記２つの伝送路のうちの他方の伝送路に伝送する奇数番目の前記右目用プログレッシブ映像信号と偶数番目の左目用プログレッシブ映像信号とからなる第２の複合映像信号と、を生成し、
前記第１の複合映像は、前記左目用及び右目用プログレッシブ映像信号のそれぞれに前後に連続するフレームにおける先行するフレームの偶数フィールド映像信号と後続するフレームの奇数フィールド映像信号からなるフレームにより形成され、
前記第２の複合映像は、前記右目用及び左目用プログレッシブ映像信号のそれぞれが前後に連続するフレームにおける先行するフレームの偶数フィールド映像信号と後続するフレームの奇数フィールド映像信号からなるフレームにより形成されることを特徴とする請求項９に記載の観察システム。
【請求項１１】
前記読み出し制御部は、前記２つの伝送路の一方が遮断され、前記第１の複合映像信号が入力せず、且つ前記表示モード切換部が画質モードを設定した際に、前記２つの伝送路の他方に伝送された前記第２の複合映像信号に対して切り換えにより、前記左目用プログレッシブ映像信号の前後に連続するフレームにおける先行するフレームの偶数フィールド映像信号と後続するフレームの奇数フィールド映像信号とが合成された１フレームが連続して２回ずつ表示されることを特徴とする請求項１０に記載の観察システム。
【請求項１２】
前記読み出し制御部は、前記２つの伝送路の一方が遮断され、前記第１の複合映像信号が入力せず、且つ前記表示モード切換部が表示速度モードを設定した際に、前記２つの伝送路の他方に伝送された前記第２の複合映像信号に対して切り換えにより、
前記左目用プログレッシブ映像信号の前後に連続するフレームにおける先行するフレームの偶数フィールド映像信号と後続するフレームの奇数フィールド映像信号からなる１／２フレーム単位で、前記表示部の１つの表示領域に順次又は、該表示部の異なる表示領域に同時に表示されることを特徴とする請求項１０に記載の観察システム。
【請求項１３】
被検体像を撮像して第１の映像信号を出力する第１の撮像素子と、
前記被検体像を撮像して第２の映像信号を出力する第２の撮像素子と、
映像信号を伝送するための第１の信号伝送手段と、
映像信号を伝送するための第２の信号伝送手段と、
前記第１の映像信号を受けて選択的に前記第１の信号伝送手段と前記第２の信号伝送手段とに出力する第１の信号分配部と、
前記第２の映像信号を受けて選択的に前記第１の信号伝送手段と前記第２の信号伝送手段とに出力する第２の信号分配部と、
前記第１の信号伝送手段から出力される前記第１の映像信号と前記第２の信号伝送手段から出力される前記第１の映像信号とに基づく前記被検体像及び、前記第１の信号伝送手段から出力される前記第２の映像信号と前記第２の信号伝送手段から出力される前記第２の映像信号とに基づく前記被検体像を交互又は、該表示部の異なる表示領域に同時に、表示する表示部と、
を有することを特徴とする観察システム。
【請求項１４】
撮像部により観察対象物に対して視差を有する２つの映像を撮像し、
信号複合部により撮像された２つの映像信号を分配して補完関係を有する２つの複合映像信号を生成し、
前記映像複合部により複合生成された前記２つの複合映像信号を分離した２つの伝送路で個別に伝送し、
信号復元部により前記２つの伝送路を経て伝送された前記２つの複合映像信号を再分配して前記撮像された２つの映像信号に復元し、
映像信号遮断検出部により前記信号復元部内に設けられ、前記２つの伝送路から伝送される前記２つの複合映像信号の有無により前記伝送路の遮断を検出し、前記２つの伝送路のうちの一方が遮断された際に、他方の伝送路で伝送された前記複合映像信号に対して、前記撮像部に撮像された２つの映像に対応づけて再分配し、
表示部により立体映像として、１つの表示領域に順次又は異なる表示領域に同時に表示されることを特徴とする観察システムの観察映像信号の伝送方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、立体映像を観察する観察装置に係り、特に少なくとも２つの映像信号伝送路を備え、一方が遮断された際に他方の映像信号伝送路に分配された映像信号を立体映像信号に変換し表示する観察システム及び観察映像信号の伝送方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
一般に、テレビジョン放送等の映像表示は、深さ方向の情報を持たない２次元的な平面映像である。これに対して、両眼視差を利用した対象物の奥行きに関する映像情報を有する立体（３Ｄ）映像又は、ステレオ映像が知られている。この立体映像を表示する手法として、立体視用の眼鏡を必要とする２眼式立体ディスプレイ、ゴーグル型表示装置であるヘッドマウントディスプレイ（ＨＭＤ）、偏光眼鏡を用いたハイビジョンシステム、高速液晶シャッタ眼鏡を用いたフリッカレス時分割立体表示テレビシステムが公知である。また、特殊な眼鏡を用いない３次元ディスプレイ技術も知られている。
【０００３】
この立体映像は、奥行きに関する映像情報を有しているため、映像を見ながら物品を移動させる等の遠隔操作に好適し、距離感覚を持ちつつ操作することができる。立体映像は、例えば内視鏡により撮像された映像内の病変部を観察、又は手術を行う場合には、非常に有用な映像情報となる。このような技術として、例えば特許文献１には、対象物を立体視観察できる立体硬性内視鏡が開示されている。この立体硬性内視鏡は、少なくとも２つの撮像手段を備え、複数の映像信号間のバラツキを少なくして簡単に手間が掛からない調整を実現している。
【特許文献１】特開平７−３１３４５１号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
前述した公報に開示される内視鏡装置を含め、撮像部と映像処理部と表示部（モニタ）は、一体的に構成されることはなく、それぞれの機器間を伝送路により接続している。この伝送路を通じて、映像信号を含む情報信号が伝送されている。この伝送路として、例えば、撮像部から映像処理部までの接続は、撮像部が移動できるように両端にコネクタが設けられた１本の映像信号用ケーブルが用いられている。
【０００５】
この映像信号用ケーブルは、観察対象となる患者の近傍に配置された撮像部から床を這って映像処理部に接続される。このケーブルは、撮像部やケーブル自体が移動する度にコネクタ近傍部分に定常的に負荷が掛かる。同様に、ケーブル上を観察者等が移動するため、足やキャスタがケーブルを引っかけたり踏んだりして、ケーブルやコネクタ近傍部分に瞬間的に大きな負荷が掛かる場合がある。この経時的に掛かる負荷により、ケーブル内の配線が断線することも想定される。またケーブルを引っかけた場合には、コネクタが外れ又は破損が生じたり、コネクタが外れなくともケーブル内の配線が断線する虞がある。
【０００６】
このような断線事故が発生した場合には、当然、映像信号の伝送路が遮断され、映像表示部に表示される映像が消滅する。従って、このような断線事故が生じた場合には、観察又は処理を中断して、ケーブルを別の物に交換するか、観察装置全体を代替しなければならない。
【０００７】
そこで本発明は、撮像部及び映像処理部間を複数の伝送路で接続し、分配された映像信号を伝送し、伝送路の遮断事故が発生した際に、残りの正常なケーブルを伝送される映像信号を用いて立体映像を生成することができる観察システム及び観察映像信号の伝送方法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】
【０００８】
本発明は上記目的を達成するために、視差を有する２つの映像を撮像する撮像部と、撮像された２つの映像信号を分配し、補完関係を有する２つの複合映像信号を生成する映像複合部と、前記映像複合部により複合生成された前記２つの複合映像信号を個別に伝送する分離した２つの伝送路と、前記２つの伝送路を経て伝送された前記２つの複合映像信号を再分配し前記撮像された２つの映像信号を復元する信号復元部と、前記信号復元部内に設けられ、前記２つの伝送路から伝送される前記２つの複合映像信号の有無により前記伝送路の遮断を検出する映像信号遮断検出部と、前記信号復元部により復元された前記撮像された２つの映像信号を立体映像として表示する表示部とで構成され、前記２つの伝送路のうちの一方が遮断された際に、他方の伝送路で伝送された前記複合映像信号に対して、前記撮像部に撮像された２つの映像に対応づけて再分配して立体映像として表示する観察システムを提供する。
【０００９】
また本発明は、撮像部により観察対象物に対して視差を有する２つの映像を撮像し、信号複合部により撮像された２つの映像信号を分配して補完関係を有する２つの複合映像信号を生成し、前記映像複合部により複合生成された前記２つの複合映像信号を分離した２つの伝送路で個別に伝送し、信号復元部により前記２つの伝送路を経て伝送された前記２つの複合映像信号を再分配して前記撮像された２つの映像信号に復元し、映像信号遮断検出部により前記信号復元部内に設けられ、前記２つの伝送路から伝送される前記２つの複合映像信号の有無により前記伝送路の遮断を検出し、前記２つの伝送路のうちの一方が遮断された際に、他方の伝送路で伝送された前記複合映像信号に対して、前記撮像部に撮像された２つの映像に対応づけて再分配し、表示部により立体映像として１つの表示領域に順次又は異なる表示領域に同時に表示される観察システムの観察映像信号の伝送方法を提供する。
【発明の効果】
【００１０】
本発明によれば、撮像部及び映像処理部間を複数の伝送路で接続し、分配された映像信号を伝送し、伝送路の遮断が発生した際に、残りの正常なケーブルを伝送される映像信号を用いて立体映像を生成することができる観察システム及び観察映像信号の伝送方法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】
【００１１】
以下、図面を参照して本発明の実施形態について詳細に説明する。  
図１には、本発明による観察システムが搭載された手術用観察装置の概略的な全体構成を示す図である。図２（ａ），（ｂ）は、観察システムにおける立体撮像部の詳細な構成を示す断面構成図である。
【００１２】
この手術用観察装置１は、手術台２近傍に配置され、手術台２上に臥せる図示しない患者の患部等を撮像する立体撮像部３と、撮像された映像信号から立体映像（２つの映像間で視差のある映像）を生成する映像処理部４と、生成された立体映像を通常の倍走査速度（倍速スキャン）により表示する立体モニタ５とで構成される。
【００１３】
立体撮像部３は、キャスタ１０を備え床上を移動可能な架台部１１と、架台部１１の上端に設けられ、回動、屈曲及び伸縮自在なアーム部１２と、アーム部１２の先端に設けられて後述する撮像光学系及び撮像素子を内蔵する鏡体部１３とで構成される。尚、この例では、立体撮像部３を外部から観察対象を撮像する構成として示しているが、勿論これに限定されるものではなく、体腔内に挿入される内視鏡に搭載される撮像部にも容易に適用することができる。
【００１４】
映像処理部４は、後述する映像処理を行う第１のカメラコントロールユニット（ＣＣＵ）２１と、同様な第２のカメラコントロールユニット（ＣＣＵ）２２と、照明光を発光する光源部２３とを備え、これらは筐体２４に収納されている。これらの第１、２  ＣＣＵ２１，２２は、後述する各実施形態にも用いているが、入力した映像信号に対して、例えば、輝度調整やホワイトバランス調整等の種々の映像処理を施す。特に、異なる撮像素子により撮像した映像を交互に又は合成するため、輝度差によるちらつきや観察対象の色彩などの違いを無くし、映像の切り換わり時に違和感を無くすことが好ましい。
【００１５】
また、筐体２４は、キャスタ２５を備え、床上を移動可能な手術椅子２６の座面下方に配置されている。立体モニタ５は、表示画面が例えば、液晶表示パネル（ＬＣＤ）からなり、手術椅子２６から張り出した湾曲自在な支持アーム２７に取り付けられて、所望する高さ位置で立体映像を観察することができる。立体モニタ５は、倍速スキャンにより立体映像を表示することができ、例えば、一般的なテレビジョンによる１秒あたり３０フレームの表示性能に対して、少なくとも６０フレームの表示性能を有している。
【００１６】
図２（ａ）は、鏡体部１３の上方から見た断面構成を示す図であり、図２（ｂ）は、側面方向から見た断面構成を示す図である。  
この鏡体部１３は、立体映像を撮像するために、独立した２つの撮像光学系３１，３２及び２つの第１，２撮像素子３３，３４で構成される２系統の撮像部を備えている。以降の説明において、本実施形態では、第１撮像素子３３により撮像された映像信号を左目用の映像信号Ｌ１，Ｌ２…とし、第２撮像素子３４により撮像された映像信号を右目用の映像信号Ｒ１，Ｒ２…として説明する。これらの第１，２撮像素子３３，３４は、固体撮像素子例えば、ＣＣＤイメージセンサ又はＣＭＯＳイメージセンサ等により構成されている。尚、本実施形態では、鏡体部１３を２つの撮像系として説明するが、それ以上の撮像系の数を備えていてもよい。
【００１７】
撮像光学系３１，３２は、同じ構成であり、それぞれ、入射した光束（観察像）の向きを変える第１，第２偏向プリズム３５，３６と、光束の断面方向の向き（回転）を変えるイメージローテータ３７と、第１，２の対物レンズ３８，３９と、第１，第２ズームレンズ４０，４１と、第１，第２結像レンズ４２，４３とが筐体４４に収納されて構成される。撮像光学系３１，３２において、第１，第２偏向プリズム３５，３６とイメージローテータ３７は必須ではない。
【００１８】
撮像素子３３，３４の映像信号出力は、映像信号の伝送路となる第１，第２の映像信号伝送ケーブル２７，２８を通じて第１，第２ＣＣＵ２１，２２にそれぞれ送出される。また、光源部２３で発光された照明光は、ライトガイドケーブル２９を通過して鏡体部１３に設けられた窓４４から照射され、立体撮像部３の撮像範囲内を均一に照明する。尚、立体モニタ５は、倍走査速度（倍速スキャン）の表示性能を有することが好ましいが、倍速スキャンに限定されるものではなく、表示性能は劣るが通常のスキャン速度（３０フレーム／秒）であっても適用することは可能である。また、本実施形態を含む以下に説明する各実施形態において、表示部である立体モニタは、１台を用いてモニタ画面に交互に表示してもよいし、１つのモニタ画面を分割して異なる表示領域に表示してもよいし、２台の立体モニタによる異なるモニタ画面（表示領域）を用いて同時に映像を表示してもよい。
【００１９】
図３には、本発明の観察システムに係る第１の実施形態の構成例        を示す。  
この観察システムは、前述した鏡体部１３の第１，２撮像素子３３，３４と、伝送路を切り換えて映像信号を出力する信号複合部５１と、第１，２ＣＣＵ２１，２２と、信号復元部５２と、立体モニタ５とで構成される。
【００２０】
このような構成のうち、信号複合部５１は、第１撮像素子３３による左目用映像信号を一旦格納するフレームメモリ５３と、第２撮像素子３４による右目用映像信号を一旦格納するフレームメモリ５４と、同時に切り換わり、それぞれに異なる伝送路に映像信号を出力するスイッチ回路５５，５６とで構成される。スイッチ回路５５から出力された映像信号は、第１の映像信号伝送ケーブル２７を伝送され第１のＣＣＵ２１で映像処理された後、信号復元部５２のスイッチ回路６２に入力する。また、スイッチ回路５６から出力された映像信号は、第２の映像信号伝送ケーブル２８を伝送され第２のＣＣＵ２２で映像処理された後、信号復元部５２のスイッチ回路６１に入力する。尚、スイッチ回路５５，５６の切り換えにより生成された２つの映像信号は、元の２つの映像を復元できるように補完関係（時間的にほぼ一致した左右の映像信号を組み合わせた信号を意味する）を有している。基本的には、この切り換え処理の際に、視差を持って撮像された映像信号から排除される映像信号は無いものとするが、設定により排除される映像信号があってもよい。例えば、映像の周辺部で観察対象の範囲外の映像信号等は排除される場合もある。
【００２１】
信号復元部５２は、同時に切り換えられるスイッチ回路６１，６２と、スイッチ回路６１の切り換えにより振り分けられた映像信号をそれぞれ格納するフレームメモリ６３，６４と、スイッチ回路６２の切り換えにより振り分けられた映像信号をそれぞれ格納するフレームメモリ６５，６６と、それぞれのフレームメモリに格納された映像信号を読み出して立体モニタ５に表示させる信号読み出し制御部６７と、第１，第２の映像信号伝送ケーブル２７，２８の断線により映像信号の伝送路が遮断されたことを検出する映像信号検出部６８とで構成される。
【００２２】
次に、図４及び図５を参照して、本実施形態の観察システムによる立体映像の生成について説明する。ここで、図４（ａ）は、第１撮像素子３３により撮像されたインターレース映像信号（左目用映像）の一例を示し、図４（ｂ）は、第２撮像素子３４により撮像されたインターレース映像信号（右目用映像）の一例を示し、図４（ｃ）は、信号複合部５１から第１ＣＣＵ２１に送出されるインターレース映像信号の例を示し、図４（ｄ）は、信号複合部５１から第２ＣＣＵ２２に送出されるインターレース映像信号の例を示す図である。また、図５（ａ）は、第１，２の映像信号伝送ケーブル２７，２８が正常の場合の信号復元部５２により立体映像化されてモニタに送出される映像信号の例を示し、図５（ｂ）は、第２の映像信号伝送ケーブル２８が断線した時の第１ＣＣＵ２１が送出した映像信号のみを用いて立体映像化されてモニタに送出される映像信号の例を示し、図５（ｃ）は、第１の映像信号伝送ケーブル２７が断線して、第２ＣＣＵ２２が送出した映像信号のみを用いて立体映像化されてモニタに送出される映像信号の例を示す図である。各図４，図５に示すインターレース映像信号において、Ｌ１，Ｌ２…は、左目用の１／２フレーム映像信号であり、Ｒ１，Ｒ２…は、右目用の１／２フレーム映像信号とする。
【００２３】
図４（ａ）に示すように、第１撮像素子３３により撮像された左目用の映像信号は、インターレース映像信号であるため、２つの１／２フレーム映像信号（又は１フィールド）Ｌ１とＬ２により第１の左目用映像が形成される。以後同様に、１／２フレーム映像信号Ｌ３とＬ４による第２の左目用映像として、順次撮像されて時系列的に出力される。また、図４（ｂ）に示すように、第２撮像素子３４により撮像された右目用の映像信号は、同様にインターレース映像信号であり、１／２フレーム映像信号Ｒ１とＲ２により第１の右目用映像が形成される。これらの１／２フレーム映像信号は、一旦フレームメモリ５３に格納される。以降同様に、１／２フレーム映像信号Ｒ３とＲ４による第２の右目用映像として、順次撮像されて、撮像時系列的に出力される。
【００２４】
信号複合部５１は、フレームメモリ５３，５４に取り込まれたこれらの１／２フレーム映像信号を図示しない制御部の指令により切り換え動作するスイッチ回路５５，５６に読み出す。これらのスイッチ回路５５，５６は、第１，２の映像信号伝送ケーブル２７，２８による２つの伝送路に互い違い接続するように切り換え動作を行っている。その切り換え動作は、１／２フレーム映像信号がスイッチ回路５５，５６を通過する期間毎に切り換えられている。
【００２５】
第１の映像信号伝送ケーブル２７及び第２の映像信号伝送ケーブル２８による伝送路が正常な場合について説明する。  
信号複合部５１のスイッチ回路５５から第１映像信号伝送ケーブル２７を経て第１ＣＣＵ２１に伝送される映像信号は、図４（ｃ）に示すように、１／２フレーム映像信号Ｌ１，Ｒ２，Ｌ３，Ｒ４，Ｌ５…となる。つまり、第１撮像素子３３により撮像された奇数番号の１／２フレーム映像信号（奇数フィールド映像信号）Ｌ１，Ｌ３，Ｌ５…と、第２撮像素子３４により撮像された偶数番号の１／２フレーム映像信号（偶数フィールド映像信号）Ｒ２，Ｒ４…とが交互に配置された形態となる。同様に、スイッチ回路５６から第２映像信号伝送ケーブル２８を経て第２ＣＣＵ５６に伝送される映像信号は、図４（ｄ）に示すように、１／２フレーム映像信号Ｒ１，Ｌ２，Ｒ３，Ｌ４，Ｒ５…となる。つまり、第２撮像素子３４により撮像された奇数番号の１／２フレーム映像信号Ｒ１，Ｒ３，Ｒ５…と、第１撮像素子３３により撮像された偶数番号の１／２フレーム映像信号Ｌ２，Ｌ４…とが交互に配置された形態となる。
【００２６】
そして、第１，２ＣＣＵ２１，２２の映像処理により輝度差によるちらつきや観察対象の色彩などの違いを無くし、映像の切り換わり時に違和感を無くしている。第１ＣＣＵ２１から出力された１／２フレーム映像信号Ｌ１，Ｒ２，Ｌ３，Ｒ４，Ｌ５…は、信号復元部５２のスイッチ回路６２に入力される。スイッチ回路６２は、入力された映像信号を左目用又は右目用に分配して、フレームメモリ６３，６４にそれぞれ格納する。例えば、右目用映像信号Ｒ２，Ｒ４…をフレームメモリ６３に格納し、左目用映像信号Ｌ１，Ｌ３，Ｌ５…をフレームメモリ６４に格納する。同様に、第２ＣＣＵ２２から出力された１／２フレーム映像信号Ｒ１，Ｌ２，Ｒ３，Ｌ４，Ｒ５…が信号復元部５２のスイッチ回路６２に入力される。スイッチ回路６１は、入力された映像信号を左目用又は右目用に分配して、フレームメモリ６５，６６に格納する。例えば、右目用映像信号Ｒ１，Ｒ３，Ｒ５…をフレームメモリ６５に格納し、左目用映像信号Ｌ２，Ｌ４…をフレームメモリ６６に格納する。
【００２７】
これら映像信号の分配処理により、フレームメモリ６３〜６６には、第１，２撮像素子３３，３４に撮像された全ての１／２フレーム映像信号が分配されて格納されている。分配形態としては、インターレース映像信号の場合、一方の撮像素子により撮像された右目用の１／２フレーム映像信号が奇数フィールドと偶数フィールドに分離される。同様に、他方の撮像素子により撮像された左目用の１／２フレーム映像信号が奇数フィールドと偶数フィールドに分離される。異なる撮像素子による奇数フィールド（右目用）と偶数フィールド（左目用）を一組とし、他の奇数フィールド（左目用）と偶数フィールド（右目用）を一組として、伝送用の映像信号としてそれぞれ作成する。これらの組の映像信号を、フレームを基準として同期させてケーブルで伝送した後、それぞれの映像信号を奇数フィールドと偶数フィールドに分けて、別々にフレームメモリに格納する。
【００２８】
信号読み出し制御部６７は、このように格納された各フレームメモリ６３〜６６から図５（ａ）に示すような組み合わせで１／２フレーム映像信号を読み出して、立体モニタ５に表示させる。この例では、１／２フレーム映像信号が、Ｌ１，Ｒ１，Ｌ２，Ｒ２，Ｌ３，Ｒ３，Ｌ４，Ｒ４，Ｌ５，Ｒ５…の順にモニタ画面に表示される。図５（ａ）〜（ｃ）に示す映像信号は、図４に示した映像信号に比べて半分の幅で示しているが、同じデータ量の映像信号が半分の時間で表示されていることを示唆するものである。即ち、図４では、３０フレーム／秒が図５では６０フレーム／秒が表示されている。
【００２９】
しかし、第２の映像信号伝送ケーブル２８に断線事故が発生した場合、第１の映像信号伝送ケーブル２７を通じて第１ＣＣＵ２１から出力された１／２フレーム映像信号Ｌ１，Ｒ２，Ｌ３，Ｒ４，Ｌ５…のみが信号復元部５２に入力される。従って、スイッチ回路６２の切り換え動作により、例えば、右目用映像信号Ｒ２，Ｒ４…がフレームメモリ６３に格納され、左目用映像信号Ｌ１，Ｌ３，Ｌ５…がフレームメモリ６４に格納される。この時、映像信号検出部６８は、スイッチ回路６１に映像信号が入力されていないことを検出して、信号読み出し制御部６７にその旨の検出信号を出力する。この時、スイッチ回路６１は駆動せず、停止状態となる。
【００３０】
信号読み出し制御部６７は、予め定められた制御プログラムに従い、フレームメモリ６３，６４に格納される１／２フレーム映像信号Ｌ１，Ｒ２，Ｌ３，Ｒ４，Ｌ５…を用いて立体映像を生成する。
【００３１】
具体的には、図５（ｂ）に示すように、１／２フレーム映像信号をＬ１，Ｒ２，Ｌ１，Ｒ２，Ｌ３，Ｒ４，Ｌ３，Ｒ４，Ｌ５，Ｒ６…の順に立体モニタ５に表示させる。つまり、１／２フレーム映像信号Ｌ１，Ｒ２の組を２度繰り返して表示させる。以降同様に１／２フレーム映像信号Ｌ３，Ｒ４の組から以降を順次２度繰り返して表示させる。つまり、実質的に１つの１／２フレーム映像信号が１／２フレーム期間（１フィールド期間）を空けて繰り返して表示されている。これにより、例えば、正常時が１秒間に６０フレームの（時系列的に変化する）異なる映像を表示するのであれば、断線時にも同じ６０フレームを表示しているが、同じ映像を２度繰り返して表示するため、実質的には３０フレームの表示となっている。
【００３２】
一方、第１の映像信号伝送ケーブル２７に断線事故が発生した場合、第２の映像信号伝送ケーブル２８を通じて第２ＣＣＵ２２から出力された１／２フレーム映像信号Ｒ１，Ｌ２，Ｒ３，Ｌ４，Ｒ５…のみが信号復元部５２に入力される。従って、スイッチ回路６１の切り換え動作により、例えば、右目用映像信号Ｒ１，Ｒ３，Ｒ５…がフレームメモリ６３に格納され、左目用映像信号Ｌ２，Ｌ４，Ｌ６…がフレームメモリ６６に格納される。映像信号検出部６８は、スイッチ回路６２に映像信号が入力されていないことを検出して、信号読み出し制御部６７にその旨の検出信号を出力する。この時、スイッチ回路６２は駆動せず、停止状態となる。
【００３３】
前述したと同様に、信号読み出し制御部６７は、予め定められた制御プログラムに従い、フレームメモリ６５，６６に格納される１／２フレーム映像信号Ｒ１，Ｌ２，Ｒ３，Ｌ４，Ｒ５…を用いて立体映像を生成する。具体的には、図５（ｃ）に示すように、１／２フレーム映像信号をＬ２，Ｒ１，Ｌ２，Ｒ１，Ｌ４，Ｒ３，Ｌ４，Ｒ３，Ｌ６，Ｒ５…の順に立体モニタ５に表示させる。１／２フレーム映像信号Ｌ２，Ｒ１の組を２度繰り返して表示させる。以降同様に１／２フレーム映像信号Ｌ４，Ｒ３の組から以降を順次２度繰り返して表示させる。つまり、実質的に１つの１／２フレーム映像信号が１／２フレーム期間（１フィールド期間）を空けて繰り返して表示されている。この表示においても、例えば、正常時が１秒間に６０フレームの（時系列的に変化する）異なる映像を表示するのであれば、断線時にも同じ６０フレームを表示しているが、同じ映像を２度繰り返して表示するため、実質的には３０フレームの表示となっている。
【００３４】
以上説明したように、第１の実施形態によれば、実質的に６０フレームの映像が３０フレームの映像となるため、正常時に比べて、時間分解能は落ちるが空間分解能は低下させず、即ち、奥行きに関する映像情報を低下させずに、高画質の立体映像を得ることができる。従って、観察対象の動きが遅く、且つ奥行きに関する情報を維持したい処理に好適する。これを高画質モードとする。例えば、処置具の動きや病変部の蠕動運動が少ないが、距離感を必要とする手術に好適する。
【００３５】
次に、図６には、本発明の観察システムに係る第２の実施形態の構成例を示し説明する。尚、本実施形態の構成部位で前述した図３に示した第１の実施形態と同等の構成部位には同じ参照符号を付して、その詳細な説明を省略する。  
この観察システムは、プログレッシブ撮像を行うシステムであり、前述した鏡体部１３内に設けられる第１，２撮像素子７１，７２と、伝送路を切り換えて映像信号を出力する信号複合部７３と、信号復元部５２と、第１，２ＣＣＵ２１，２２と、立体映像コンバータ７６と、視差バリア方式の立体モニタ７７とで構成される。視差バリア方式としては、パララックスバリア式、レンチキュラ式、解析格子アレー式等が公知である。本実施形態は、いずれの方式であっても適用することが可能である。
【００３６】
第１，２撮像素子７１，７２は、プログレッシブスキャン方式により撮像を行う撮像素子である。信号複合部７３は、第１撮像素子７１による左目用プログレッシブ映像信号Ｌ１，Ｌ２，Ｌ３，Ｌ４，Ｌ５…を一旦格納するフレームメモリ（ビデオメモリ）７４と、第２撮像素子７２による右目用プログレッシブ映像信号Ｒ１，Ｒ２，Ｒ３，Ｒ４，Ｒ５…を一旦格納するフレームメモリ（ビデオメモリ）７５と、前述したと同様な同時に切り換え動作を行い、それぞれに異なる２つの伝送路に映像信号を出力するスイッチ回路５５，５６とで構成される。スイッチ回路５５から出力されたプログレッシブ映像信号は、一方の伝送路となる第１の映像信号伝送ケーブル２７を伝送され、信号復元部５２のスイッチ回路６２に入力する。またスイッチ回路５６から出力されたプログレッシブ映像信号は、他方の伝送路となる第２の映像信号伝送ケーブル２８を伝送され、信号復元部５２のスイッチ回路６２に入力する。
【００３７】
信号復元部５２は、同時に切り換えられるスイッチ回路６１，６２と、スイッチ回路６１の切り換えにより振り分けられたプログレッシブ映像信号をそれぞれ格納するフレームメモリ６３，６４と、スイッチ回路６２の切り換えにより振り分けられたプログレッシブ映像信号をそれぞれ格納するフレームメモリ６５，６６と、各フレームメモリに格納されたプログレッシブ映像信号を後述するタイミングで読み出し制御部６７と、映像信号検出部６８とで構成される。
【００３８】
読み出し制御部６７により読み出されたプログレッシブ映像信号は、前述した映像処理を施す第１のＣＣＵ２１及び第２のＣＣＵ２２に入力される。第１のＣＣＵ２１及び第２のＣＣＵ２２で映像処理を施されたプログレッシブ映像信号は、立体映像コンバータ７６に入力されて映像合成及び変換された後、立体モニタ７７に立体映像として表示される。
【００３９】
次に、図７及び図８を参照して、本実施形態の観察システムによる立体映像の生成について説明する。ここで、図７（ａ）は、第１撮像素子７１により撮像されて時系列的に出力されるプログレッシブ映像信号（左目用映像）の一例を示し、図７（ｂ）は、第２撮像素子７２により撮像されて時系列的に出力されるプログレッシブ映像信号（右目用映像）の一例を示し、図７（ｃ）は、信号複合部７３から信号復元部５２（スイッチ回路６２）に送出されるプログレッシブ映像信号の例を示し、図７（ｄ）は、信号複合部５１から信号複合部５２（スイッチ回路６１）に送出されるプログレッシブ映像信号の例を示す図である。また、図８（ａ）は、第１の映像信号伝送ケーブル２７が断線した時の立体映像化されてモニタに送出される左目用映像信号の例を示し、図８（ｂ）は、第１の映像信号伝送ケーブル２７が断線した時の立体映像化されてモニタに送出される右目用映像信号の例を示し、図８（ｃ）は、第２の映像信号伝送ケーブル２８が断線した時の立体映像化されてモニタに送出される左目用映像信号の例を示し、図８（ｄ）は、第２の映像信号伝送ケーブル２８が断線した時の立体映像化されてモニタに送出される右目用映像信号の例を示す図である。各図７、図８に示すプログレッシブ映像信号において、Ｌ１，Ｌ２…は、左目用の２フレーム映像信号であり、Ｒ１，Ｒ２…は、右目用のフレーム映像信号を示している。また例えば、プログレッシブ映像信号Ｌ１において、各フレーム内の奇数（ｏｄｄ）フィールドに対しては、Ｌ１oとし、偶数（ｅｖｅｎ）フィールドに対しては、Ｌ１eと示し説明する。
【００４０】
図７（ａ）に示すプログレッシブ映像信号（左目用映像）は、第１撮像素子７１により撮像され、信号複合部７４のフレームメモリ７４に一旦格納され、同様に、図７（ｂ）に示すプログレッシブ映像信号（右目用映像）は、第２撮像素子７２により撮像され、フレームメモリ７５に一旦格納される。
【００４１】
これらのフレームメモリ７４，７５に取り込まれたプログレッシブ映像信号は、図示しない制御部の指令により切り換え動作するスイッチ回路５５，５６のいずれか一方に読み出される。これらのスイッチ回路５５，５６は、第１、２の映像信号伝送ケーブル２７，２８による２つの伝送路に互い違い接続するように切り換え動作を行っている。その切り換え動作は、プログレッシブ映像信号における１フィールド（奇数フィールド又は偶数フィールド）がスイッチ回路５５，５６を通過する期間毎に同時に切り換えられ、各フィールドが同期された状態で出力される。このような切り換え動作により、スイッチ回路５５は、プログレッシブ映像信号（Ｌ１o＋Ｒ１e），（Ｌ１o＋Ｒ１e），（Ｌ２o＋Ｒ２e），（Ｌ３o＋Ｒ３e），（Ｌ４o＋Ｒ４e），（Ｌ５o＋Ｒ５e）…を出力する。つまり、図７（ｃ）に示すように、スイッチ回路５５から第１撮像素子７１に撮像されたプログレッシブ映像信号における奇数フィールドと第２撮像素子７２に撮像された偶数フィールドが合わせされた各フレームのプログレッシブ映像信号が第１の映像信号伝送ケーブル２７に送出される。また、スイッチ回路５６は、スイッチ回路５５プログレッシブ映像信号（Ｒ１o＋Ｌ１e），（Ｒ１o＋Ｌ１e），（Ｒ２o＋Ｌ２e），（Ｒ３o＋Ｌ３e），（Ｒ４o＋Ｌ４e），（Ｒ５o＋Ｌ５e）…を第２の映像信号伝送ケーブル２８に出力する。 図７（ｄ）に示すように、スイッチ回路５６から第２撮像素子７２に撮像されたプログレッシブ映像信号における奇数フィールドと第１撮像素子７１に撮像された偶数フィールドが合わせされた各フレームのプログレッシブ映像信号が送出される。
【００４２】
第１の映像信号伝送ケーブル２７及び第２の映像信号伝送ケーブル２８による伝送路が正常な場合について説明する。
【００４３】
信号複合部５１のスイッチ回路５５から第１映像信号伝送ケーブル２７を経て出力されたプログレッシブ映像信号（Ｌ１o＋Ｒ１e）…は、信号復元部５２のスイッチ回路６２に入力される。このスイッチ回路６２は、前述したスイッチ回路５５（５６）と同様な１フィールド期間の切り換えにより、入力されたプログレッシブ映像信号を左目用のＬ１o，Ｌ２o，Ｌ３o，Ｌ４o，Ｌ５oを例えば、フレームメモリ６５に格納し、及び右目用のＲ１e，Ｒ２e，Ｒ３e，Ｒ４e，Ｒ５eをフレームメモリ６６にそれぞれ分配して格納する。
【００４４】
同様に、スイッチ回路５６から第２映像信号伝送ケーブル２８を経て出力されたプログレッシブ映像信号（Ｒ１o＋Ｌ１e）…は、信号復元部５２のスイッチ回路６１に入力される。このスイッチ回路６１は、スイッチ回路６２と同時に切り換えられ、入力されたプログレッシブ映像信号を右目用のＲ１o，Ｒ２o，Ｒ３o，Ｒ４o，Ｒ５oを例えば、フレームメモリ６３に格納し、及び左目用のＬ１e，Ｌ２e，Ｌ３e，Ｌ４e，Ｌ５eをフレームメモリ６４にそれぞれ分配して格納する。
【００４５】
次に、読み出し制御部６７に制御によりフレームメモリ６６から読み出されたプログレッシブ映像信号Ｌ１o，Ｌ２o，Ｌ３o，Ｌ４o，Ｌ５oは、第１ＣＣＵ２１に入力されて前述した映像処理を施される。同様に、フレームメモリ６４から読み出されたプログレッシブ映像信号Ｌ１e，Ｌ２e，Ｌ３e，Ｌ４e，Ｌ５eは、第２ＣＣＵ２２に入力されて前述した映像処理を施される。映像処理されたこれらのプログレッシブ映像信号は、立体映像コンバータ７６により、合成されて図７（ａ）に示すプログレッシブ映像信号Ｌ１，Ｌ２，Ｌ３，Ｌ４，Ｌ５として立体モニタ７７に出力される。
【００４６】
同様に、フレームメモリ６５及びフレームメモリ６３から読み出されたプログレッシブ映像信号Ｒ１o，Ｒ２o，Ｒ３o，Ｒ４o，Ｒ５o及びＲ１e，Ｒ２e，Ｒ３e，Ｒ４e，Ｒ５eは、第１ＣＣＵ２１及び第２ＣＣＵ２２により映像処理が施される。さらに、立体映像コンバータ７６により、合成されて図７（ｂ）に示すプログレッシブ映像信号Ｒ１，Ｒ２，Ｒ３，Ｒ４，Ｒ５として立体モニタ７７に出力される。視差バリア表示を行う立体モニタ７７においては、プログレッシブ映像信号Ｌ１とＲ１が同時に表示されて、専用の眼鏡を必要とせずに、左右の目の視差による立体画像を視認することができる。
【００４７】
しかし、第２の映像信号伝送ケーブル２８に断線事故が発生した場合、第１の映像信号伝送ケーブル２７を通じて伝送されたプログレッシブ映像信号（Ｌ１o＋Ｒ１e）…が信号復元部５２のスイッチ回路６２に入力される。このスイッチ回路６２は、前述した１フィールド期間の切り換えにより、例えば、プログレッシブ映像信号における左目用のＬ１o，Ｌ２o，Ｌ３o，Ｌ４o，Ｌ５oを例えば、フレームメモリ６５に格納し、及び右目用のＲ１e，Ｒ２e，Ｒ３e，Ｒ４e，Ｒ５eをフレームメモリ６６にそれぞれ分配して格納する。一方、スイッチ回路５６から第２の映像信号伝送ケーブル２８を経て伝達されるスイッチ回路６１へのプログレッシブ映像信号は遮断されている。この時、映像信号検出部６８は、第２の映像信号伝送ケーブル２８からプログレッシブ映像信号の伝送が無いことを検出して、読み出し制御部６７にその検出信号を出力する。この時、スイッチ回路６１は駆動せず、停止状態となる。
【００４８】
読み出し制御部６７は、フレームメモリ６５から図８（ａ）に示す左目用のプログレッシブ映像信号Ｌ１o，Ｌ２o，Ｌ３o，Ｌ４o，Ｌ５oを読み出して第１ＣＣＵ２１に入力させる。第１ＣＣＵ２１では、プログレッシブ映像信号Ｌ１o〜Ｌ５oに前述した映像処理を施して立体画像コンバータ７６に出力する。同時に読み出し制御部６７は、フレームメモリ６６から図８（ｂ）に示す右目用のプログレッシブ映像信号Ｒ１e，Ｒ２e，Ｒ３e，Ｒ４e，Ｒ５eを読み出して第２ＣＣＵ２２に入力させる。第２ＣＣＵ２２では、プログレッシブ映像信号Ｒ１e〜Ｒ５eに前述した映像処理を施して立体画像コンバータ７６に出力する。立体映像コンバータ７６は、プログレッシブ映像信号Ｌ１o〜Ｌ５o及びＲ１e〜Ｒ５eを合成して、視差バリア表示を行う立体モニタ７７においては、プログレッシブ映像信号Ｌ１oとＲ１eが同時に表示されて立体画像として視認することができる。
【００４９】
また、第１の映像信号伝送ケーブル２７に断線事故が発生した場合、第２の映像信号伝送ケーブル２８を通じて伝送されたプログレッシブ映像信号（Ｒ１o＋Ｌ１e）…が信号復元部５２のスイッチ回路６１に入力される。このスイッチ回路６１は、前述した１フィールド期間の切り換えにより、例えば、プログレッシブ映像信号における右目用のＲ１o，Ｒ２o，Ｒ３o，Ｒ４o，Ｒ５oを例えば、フレームメモリ６３に格納し、及び左目用のＬ１e，Ｌ２e，Ｌ３e，Ｌ４e，Ｌ５eをフレームメモリ６４にそれぞれ分配して格納する。一方、スイッチ回路５５から第１の映像信号伝送ケーブル２７を経て伝達されるスイッチ回路６２へのプログレッシブ映像信号は遮断されている。この時、映像信号検出部６８は、第１の映像信号伝送ケーブル２７からプログレッシブ映像信号の伝送が無いことを検出して、読み出し制御部６７にその検出信号を出力する。この時、スイッチ回路６２は駆動せず、停止状態となる。
【００５０】
読み出し制御部６７は、フレームメモリ６３から図８（ｄ）に示す左目用のプログレッシブ映像信号Ｌ１e，Ｌ２e，Ｌ３e，Ｌ４e，Ｌ５eを読み出して第１ＣＣＵ２１に入力させる。第１ＣＣＵ２１では、プログレッシブ映像信号Ｌ１e〜Ｌ５eに前述した映像処理を施して立体画像コンバータ７６に出力する。同時に読み出し制御部６７は、フレームメモリ６４から図８（ｃ）に示す右目用のプログレッシブ映像信号Ｒ１o，Ｒ２o，Ｒ３o，Ｒ４o，Ｒ５oを読み出して第２ＣＣＵ２２に入力させる。第２ＣＣＵ２２では、プログレッシブ映像信号Ｒ１o〜Ｒ５oに前述した映像処理を施して立体画像コンバータ７６に出力する。立体映像コンバータ７６は、プログレッシブ映像信号Ｌ１e〜Ｌ５e及びＲ１o〜Ｒ５oを合成して、視差バリア表示を行う立体モニタ７７においては、プログレッシブ映像信号Ｌ１eとＲ１oが同時に表示されて立体画像として視認することができる。
【００５１】
以上説明したように、第２の実施形態によれば、１つの伝送路が遮断された場合は、映像のフレーム数は減少せず、例えば、６０フレームは維持されるが、１フレームのプログレッシブ映像がインターレース映像と同様な１／２フレーム映像となるため画質は低下する。つまり、正常時に比べて、空間分解能は落ちるが時間分解能は低下させず、即ち、画像の質は低下するが高速性は維持させることができる。これを高速度モードとする。従って、観察対象の動きが速い例えば、処置具の動きや病変部の蠕動運動に速さがあるが、深さ方向の距離感を必要しない手術に好適する。
【００５２】
次に、図９には、本発明の観察システムに係る第３の実施形態の構成例を示し説明する。尚、本実施形態の構成部位で前述した図６に示した第２の実施形態と同等の構成部位には同じ参照符号を付して、その詳細な説明を省略する。  
この観察システムは、プログレッシブ撮像を行うシステムであり、前述した鏡体部１３内に設けられる第１，２撮像素子７１，７２と、第１，２ＣＣＵ２１，２２と、伝送路を切り換えて映像信号を出力する信号複合部７３と、信号復元部５２と、前述した高画質モードと高速モードとの切り換えを行う表示モード切換部８１と、立体映像コンバータ７６と、視差バリア方式の立体モニタ７７とで構成される。
【００５３】
このような構成において、第１，２撮像素子７１，７２で撮像されたプログレッシブスキャン方式で撮像された映像信号が第１，２ＣＣＵ２１，２２により前述した映像処理が施されて、輝度差によるちらつきや観察対象の色彩などの違いを無くし、フレームの合成や映像の切り換わり時の違和感を無くしている。図１０（ａ）は、第１撮像素子７１で撮像されたプログレッシブ映像信号Ｌ１，Ｌ２，Ｌ３，Ｌ４，Ｌ５…を示している。また、図１０（ｂ）は、第２撮像素子７２で撮像されたプログレッシブ映像信号Ｒ１，Ｒ２，Ｒ３，Ｒ４，Ｒ５…を示している。
【００５４】
信号複合部７３においては、スイッチ回路５５の切り換え動作により、図１０（ｃ）に示すプログレッシブ映像信号（Ｌ０e＋Ｌ１o），（Ｒ１e＋Ｒ２o），（Ｌ２e＋Ｌ３o），（Ｒ３e＋Ｒ４o），（Ｌ４e＋Ｌ５o）…が第１の映像信号伝送ケーブル２７に出力される。またスイッチ回路５５と同じ切り換え動作を行うスイッチ回路５６からは、図１０（ｄ）に示すようなプログレッシブ映像信号（Ｒ０e＋Ｒ１o），（Ｌ１e＋Ｌ２o），（Ｒ２e＋Ｒ３o），（Ｌ３e＋Ｌ４o），（Ｒ４e＋Ｒ５o）…が第２の映像信号伝送ケーブル２８に出力される。
【００５５】
第１の映像信号伝送ケーブル２７及び第２の映像信号伝送ケーブル２８による伝送路が正常な場合について説明する。各第１、２の映像信号伝送ケーブル２７，２８を伝送されたプログレッシブ映像信号は、信号復元部５２のスイッチ回路６１，６２に入力される。
【００５６】
スイッチ回路６１は、前述した１フィールド期間の切り換えにより、入力されたプログレッシブ映像信号を奇数フィールドと偶数フィールドに分配して、それぞれのフィールドをフレームメモリ６５，６６に格納する。例えば、フレームメモリ６５には、偶数フィールドに関するＬＯe，Ｒ１e，Ｌ２e，Ｒ３e，Ｌ４e …が格納される。一方、フレームメモリ６６には、Ｌ１o，Ｒ２o，Ｌ３o，Ｒ４o，Ｌ５o …が格納される。
【００５７】
同様に、フレームメモリ６３には、偶数フィールドに関するＲ０e，Ｌ１e，Ｒ２e，Ｌ３e，Ｒ４e …が格納される。一方、フレームメモリ６４には、奇数フィールドに関する Ｒ１o，Ｌ２o，Ｒ３o，Ｌ４o，Ｒ５o…が格納される。その後、読み出し制御部６７の制御により、各フレームメモリ６３〜６６からプログレッシブ映像信号が読み出されて、立体画像コンバータ７６の合成により図１０（ａ）、（ｂ）に示すようなプログレッシブ映像信号Ｌ１〜Ｌ５…及びＲ１〜Ｒ５…がそれぞれ生成され、立体モニタ７７に表示される。
【００５８】
しかし、第２の映像信号伝送ケーブル２８に断線事故が発生した場合、第１の映像信号伝送ケーブル２７を通じて伝送されたプログレッシブ映像信号Ｌ０e 〜Ｌ４e …、Ｌ１o 〜Ｌ５o …が信号復元部５２のスイッチ回路６２に入力される。このスイッチ回路６２による切り換えにより、前述したように、フレームメモリ６５には、偶数フィールドに関するＬＯe，Ｒ１e，Ｌ２e，Ｒ３e，Ｌ４e …が格納される。一方、フレームメモリ６６には、Ｌ１o，Ｒ２o，Ｌ３o，Ｒ４o，Ｌ５o …が格納される。この時、映像信号検出部６８は、第２の映像信号伝送ケーブル２８の断線によりプログレッシブ映像信号が伝送されていないことを検出して、読み出し制御部６７にその検出信号を出力する。この時、スイッチ回路６１は駆動せず、停止状態となる。
【００５９】
ここで、表示モード切換部８１は、高画質モードを選択する。  
読み出し制御部６７は、フレームメモリ６５及びフレームメモリ６６からそれぞれのプログレッシブ映像信号を読み出して、図１１（ａ）に示す左目用のプログレッシブ映像信号（ＬＯe＋Ｌ１o），（ＬＯe＋Ｌ１o），（Ｌ２e＋Ｌ３o ），（ Ｌ２e＋Ｌ３o ），（ Ｌ４e＋Ｌ５o） …を生成して、立体映像コンバータ７６に出力する。また、同じタイミングで、図１１（ｂ）に示す右目用のプログレッシブ映像信号（Ｒ１e＋Ｒ０o），（Ｒ１e＋Ｒ２o），（Ｒ１e＋Ｒ２o ），（ Ｒ３e＋Ｒ４o ），（ Ｒ３e＋Ｒ４o） …を生成して、立体映像コンバータ７６に出力する。
【００６０】
立体映像コンバータ７６は、左目右目用のプログレッシブ映像信号を合成して、例えば、プログレッシブ映像信号（ＬＯe＋Ｌ１o）及び（Ｒ１e＋Ｒ０o）…による映像を立体モニタ７７に表示する。
【００６１】
また、第１の映像信号伝送ケーブル２７に断線事故が発生した場合、第２の映像信号伝送ケーブル２８を通じて伝送されたプログレッシブ映像信号Ｒ０e 〜Ｒ４e …及びＲ１o 〜Ｒ５o …が信号復元部５２のスイッチ回路６１に入力される。この時、スイッチ回路６２は駆動せず、停止状態となる。同様に読み出し制御部６７は、フレームメモリ６５及びフレームメモリ６６からそれぞれのプログレッシブ映像信号を読み出して、右目用のプログレッシブ映像信号（ Ｒ０e ＋Ｒ１o ），（Ｒ２e ＋Ｒ３o ），（Ｒ４e ＋Ｒ５o ）及び左目用のプログレッシブ映像信号（Ｌ１e   Ｌ０o ），（Ｌ１e Ｌ２o ），（Ｌ３e＋Ｌ４o ）をそれぞれ立体映像コンバータ７６に出力する。立体映像コンバータ７６は、左目右目用のプログレッシブ映像信号を合成して立体モニタ７７に表示する。
【００６２】
しかし、第２の映像信号伝送ケーブル２８に断線事故が発生した場合において、表示モード切換部８１が高速度モードを選択した例について説明する。  
読み出し制御部６７は、フレームメモリ６５及びフレームメモリ６６から、図１１（ｃ）に示す左目用のプログレッシブ映像信号ＬＯe，Ｌ１o，Ｌ２e，Ｌ３o，Ｌ４e …を読み出して、立体映像コンバータ７６に出力する。また、同じタイミングで、フレームメモリ６５及びフレームメモリ６６から、図１１（ｄ）に示す右目用のプログレッシブ映像信号Ｒ０o，Ｒ１e，Ｒ２o，Ｒ３e，Ｒ４o …を生成して、立体映像コンバータ７６に出力する。
【００６３】
立体映像コンバータ７６は、左目右目用のプログレッシブ映像信号を合成して、例えば、プログレッシブ映像信号ＬＯe及びＲ０o…による映像を立体モニタ７７に表示する。
【００６４】
以上説明したように、本実施形態によれば、前述した第１、第２の実施形態の効果に加えて、高画質モードと高速モードを切り換える表示モード切換部を設けることにより、手術などの処理のタイプに応じて、適宜切り換えて観察することができる。
【００６５】
尚、前述した各実施形態においては、インターレース映像信号及びプログレッシブ映像信号例に用いて、奇数又は偶数フィールドの１フィールド単位で映像信号を分配して、２つの伝送用の映像信号を作成している例について説明した。分配については、１フィールドに限定されるものではなく、撮像素子の画素単位による映像信号による画素グループにより分配することも可能である。例えば、観察者が指定した画面上の主要観察対象物が存在する画素領域に対しては、画素数が少ない単位（又は高解像度）でブロック分割し、周辺部のあまり重要ではない領域は画素数が多い単位（又は低解像度）でブロック分割して、分配してもよい。
【図面の簡単な説明】
【００６６】
【図１】本発明による観察システムが搭載された手術用観察装置の概略的な全体構成を示す図である。
【図２】図２（ａ）、（ｂ）は、観察システムにおける立体撮像部の詳細な構成を示す断面構成図である。
【図３】本発明の観察システムに係る第１の実施形態の構成例を示す図である。
【図４】図４（ａ）乃至（ｄ）は、インターレース映像信号の例を示す図である。
【図５】図５（ａ）乃至（ｃ）は映像信号の例を示す図である。
【図６】本発明の観察システムに係る第２の実施形態の構成例を示す図である。
【図７】図７（ａ）乃至（ｄ）はプログレッシブ映像信号の例を示す図である。
【図８】図８（ａ）乃至（ｄ）は、モニタに送出される映像信号の例を示す図である。
【図９】本発明の観察システムに係る第３の実施形態の構成例を示す図である。
【図１０】図１０（ａ）乃至（ｄ）は、プログレッシブ映像信号の例を示す図である。
【図１１】図１１（ａ）、（ｂ）は、高画質モードについて説明するためのプログレッシブ映像信号の例を示す図、図１１（ｃ）、（ｄ）は、高速度モードについて説明するためのプログレッシブ映像信号の例を示す図である。
【符号の説明】
【００６７】
１…手術用観察装置、２…手術台、３…立体撮像部、４…映像処理部、５…立体モニタ、１０，２５…キャスタ、１１…架台部、１２…アーム部、１３…鏡体部、２１…第１のカメラコントロールユニット（ＣＣＵ）、２２…２のカメラコントロールユニット（ＣＣＵ）、２３…光源部、２４，４４…筐体、２５…、２６…手術椅子、２７…第１の映像信号伝送ケーブル、２８…第２の映像信号伝送ケーブル、２９…ライトガイドケーブル、３１、３２…撮像光学系、３３、３４…第１、２撮像素子、３５、３６…第１、第２偏向プリズム、３７…イメージローテータ、３８、３９…第１、２の対物レンズ、４０、４１…第１、第２ズームレンズ、４２、４３…第１、第２結像レンズ、４４…窓、５１…信号複合部、５２…信号復元部、５３，５４，６３，６４，６５，６６…フレームメモリ、５５、５６，６１，６２…スイッチ回路、６７…信号読み出し制御部、６８…映像信号検出部。
【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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