(57)【要約】【課題】作業者の違和感を極力生じさせないような観察画像を表示させることが可能な内視鏡装置を提供する。【解決手段】本発明の内視鏡装置は、被写体を撮像して撮像信号を出力する撮像部が先端部に設けられた挿入部と、被写体の像を取得可能な光学レンズ部の視野方向に関する情報が格納されている情報格納部を具備して構成された光学アダプタ部と、先端部の変位量を検出する変位量検出部と、撮像信号に基づいて画像データを生成する信号処理部と、画像データに応じた観察画像が表示される際の上下方向を基準方向に一致させるように回転する画像処理部と、変位量検出部の検出結果に基づき、先端部の現在の姿勢を示す姿勢情報を算出する演算処理部と、情報格納部に格納されている情報と、演算処理部における姿勢情報の算出結果と、に基づき、基準方向を重力方向に設定可能か否かを判定する判定部と、を有する。【選択図】図１
2012137665.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
被観察物の内部に挿入可能な形状を具備し、前記被観察物の内部の被写体を撮像して撮像信号を出力する撮像部が先端部に設けられた挿入部と、
前記撮像部の撮像対象となる前記被写体の像を取得可能な光学レンズ部と、前記光学レンズ部の視野方向に関する情報が格納されている情報格納部と、を具備し、前記先端部に対して着脱可能に構成された光学アダプタ部と、
少なくとも前記先端部の変位量を検出する変位量検出部と、
前記撮像部から出力される撮像信号に基づいて画像データを生成する信号処理部と、
前記画像データに応じた観察画像が表示される際の上下方向を基準方向に一致させるように回転する処理を行う画像処理部と、
前記変位量検出部の検出結果に基づき、少なくとも前記先端部の現在の姿勢を示す姿勢情報を算出する演算処理部と、
前記先端部に装着された前記光学アダプタ部の前記情報格納部に格納されている情報と、前記演算処理部における前記姿勢情報の算出結果と、に基づき、前記基準方向を重力方向に設定可能な方向、または、前記基準方向を重力方向に設定不可能な方向のいずれに前記挿入部が挿入されているかを判定する判定部と、
を有することを特徴とする内視鏡装置。
【請求項２】
前記判定部は、前記先端部に装着された前記光学アダプタ部の前記情報格納部に格納されている情報と、前記演算処理部における前記姿勢情報の算出結果と、に基づき、前記視野方向が重力方向または水平方向に対してどのような向きに向けられているかを推定し、さらに、この推定結果に基づき、前記基準方向を重力方向に設定可能な方向、または、前記基準方向を重力方向に設定不可能な方向のいずれに前記挿入部が挿入されているかを判定することを特徴とする請求項１に記載の内視鏡装置。
【請求項３】
前記判定部は、前記先端部に装着された前記光学アダプタ部の前記情報格納部に格納されている情報と、前記演算処理部における前記姿勢情報の算出結果と、に基づき、直視の前記視野方向が重力方向または重力方向の逆方向に向けられているとの推定結果を得た場合において、前記基準方向を重力方向に設定不可能な方向に前記挿入部が挿入されていると判定することを特徴とする請求項２に記載の内視鏡装置。
【請求項４】
前記判定部は、前記先端部に装着された前記光学アダプタ部の前記情報格納部に格納されている情報と、前記演算処理部における前記姿勢情報の算出結果と、に基づき、側視の前記視野方向が水平方向に対して垂直な方向に向けられているとの推定結果を得た場合において、前記基準方向を重力方向に設定不可能な方向に前記挿入部が挿入されていると判定することを特徴とする請求項２に記載の内視鏡装置。
【請求項５】
前記判定部は、前記先端部に装着された前記光学アダプタ部の前記情報格納部に格納されている情報と、前記演算処理部における前記姿勢情報の算出結果と、に基づき、直視の前記視野方向が水平方向に向けられているとの推定結果を得た場合において、前記基準方向を重力方向に設定可能な方向に前記挿入部が挿入されていると判定することを特徴とする請求項３に記載の内視鏡装置。
【請求項６】
前記判定部は、前記先端部に装着された前記光学アダプタ部の前記情報格納部に格納されている情報と、前記演算処理部における前記姿勢情報の算出結果と、に基づき、側視の前記視野方向が重力方向または重力方向の逆方向に対して垂直な方向に向けられているとの推定結果を得た場合において、前記基準方向を重力方向に設定可能な方向に前記挿入部が挿入されていると判定することを特徴とする請求項４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、被観察物の内部の観察を行うことが可能な内視鏡装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
工業用分野の内視鏡装置は、例えば、工場の配管等の被観察物に対する検査の際に広く用いられている。特に、工業用分野の内視鏡装置においては、被観察物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ものが使用されることもある。
【０００３】
しかしながら、長尺な挿入部を有する内視鏡装置においては、例えば、作業者が挿入部を被観察物の内部に挿入してゆく際に、挿入部の先端部の回転に伴ってモニタ等の表示部に表示される観察画像の向きが回転してしまうことにより、観察画像の上下左右方向と挿入部の湾曲操作方向とが一致しないような違和感を生じさせる観察画像が表示されてしまう、という問題が生じ得る。
【０００４】
ここで、前述の問題に対応するためのものとして、例えば、特許文献１には、表示部に表示される観察画像の回転角度に応じて挿入部の湾曲部の湾曲方向を補正するように構成された内視鏡装置が開示されている。
【０００５】
また、前述の問題に対応するためのものとして、例えば、特許文献２には、内視鏡の先端部の観察対象物に対する回転角度を検知して得られた情報に基づいて表示部に表示される観察画像の回転角度を算出し、この回転角度に基づいて観察画像を回転させ、回転後の観察画像の方向と湾曲指示方向とを一致させるように構成された内視鏡装置が開示されている。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかし、特許文献１及び２に開示された内視鏡装置によれば、例えば、直視または側視の視野方向が重力方向に対してどのような向きに向けられているか等を考慮していないことに起因して、観察画像の回転補正が適正に行われない状況が発生するため、前述の違和感を生じさせるような観察画像が表示されてしまう、という課題がある。
【０００７】
本発明は、前述した事情に鑑みてなされたものであり、視野方向と重力方向との関係を考慮して画像の回転を行うことにより、作業者の違和感を極力生じさせないような観察画像を表示させることが可能な内視鏡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】
【０００８】
本発明の一態様の内視鏡装置は、被観察物の内部に挿入可能な形状を具備し、前記被観察物の内部の被写体を撮像して撮像信号を出力する撮像部が先端部に設けられた挿入部と、前記撮像部の撮像対象となる前記被写体の像を取得可能な光学レンズ部と、前記光学レンズ部の視野方向に関する情報が格納されている情報格納部と、を具備し、前記先端部に対して着脱可能に構成された光学アダプタ部と、少なくとも前記先端部の変位量を検出する変位量検出部と、前記撮像部から出力される撮像信号に基づいて画像データを生成する信号処理部と、前記画像データに応じた観察画像が表示される際の上下方向を基準方向に一致させるように回転する処理を行う画像処理部と、前記変位量検出部の検出結果に基づき、少なくとも前記先端部の現在の姿勢を示す姿勢情報を算出する演算処理部と、前記先端部に装着された前記光学アダプタ部の前記情報格納部に格納されている情報と、前記演算処理部における前記姿勢情報の算出結果と、に基づき、前記基準方向を重力方向に設定可能な方向、または、前記基準方向を重力方向に設定不可能な方向のいずれに前記挿入部が挿入されているかを判定する判定部と、を有する。
【発明の効果】
【０００９】
本発明における内視鏡装置によれば、視野方向と重力方向との関係を考慮して画像の回転を行うことにより、作業者の違和感を極力生じさせないような観察画像を表示させることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】本発明の実施例に係る内視鏡装置の要部の構成を示すブロック図。
【図２】本実施例の内視鏡装置において行われる処理の一例を示すフローチャート。
【図３】図２のフローチャートから分岐した処理の一例を示すフローチャート。
【図４】本実施例の内視鏡装置の処理において用いられる仮想的な座標系の一例を示す図。
【図５】直視の視野方向が水平方向に向けられている場合の一例を示す図。
【図６】直視の視野方向が重力方向に向けられている場合の一例を示す図。
【図７】表示部に表示される告知情報の一例を示す図。
【図８】表示部に表示される告知情報の、図７とは異なる例を示す図。
【図９】側視の視野方向が水平方向に対して垂直な方向に向けられている場合の一例を示す図。
【図１０】側視の視野方向が重力方向に対して垂直な方向に向けられている場合の一例を示す図。
【図１１】表示部に表示される告知情報の、図７及び図８とは異なる例を示す図。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
以下、本発明の実施の形態について、図面を参照しつつ説明を行う。
【００１２】
図１から図１１は、本発明の実施例に係るものである。
【００１３】
図１は、本発明の実施例に係る内視鏡装置の要部の構成を示すブロック図である。
【００１４】
内視鏡装置１は、図１に示すように、管体等の被観察物の内部に挿入可能な細長形状を具備する挿入部２と、挿入部２の先端部２ａに着脱可能な形状等を具備する光学アダプタ部３と、挿入部２の基端部に接続される本体部４と、を有している。
【００１５】
挿入部２は、図１に示すように、硬性の部材により形成された先端部２ａと、先端部２ａの基端側に連設されている湾曲自在な湾曲部２ｂと、湾曲部２ｂの基端側に連設されている軟性部２ｃと、を有して構成されている。
【００１６】
先端部２ａの内部には、撮像部２１と、湾曲コマ２２と、ジャイロ等からなる角速度センサ２５ａと、が設けられている。また、湾曲部２ｂの内部には、ジャイロ等からなる角速度センサ２５ｂが設けられている。さらに、軟性部２ｃの内部には、ジャイロ等からなる角速度センサ２５ｃが設けられている。
【００１７】
一方、挿入部２の湾曲部２ｂから軟性部２ｃにかけての部分には、一端側が湾曲コマ２２に接続され、他端側が本体部４に接続されたワイヤ２３が１本または複数本挿通されている。
【００１８】
撮像部２１は、ＣＣＤ等からなる撮像素子２１ａを具備して構成されており、光学アダプタ部３の視野領域内の被写体を撮像し、当該撮像した被写体に応じた撮像信号を生成して本体部４へ出力する。
【００１９】
湾曲コマ２２は、先端部２ａの内部に１つ以上設けられており、ワイヤ２３の張力に応じて回動することにより、挿入部２を湾曲させることができるように構成されている。
【００２０】
ワイヤ２３は、本体部４から出力される湾曲駆動信号に応じて緊張または弛緩することにより、湾曲コマ２２を回動させるための張力を変化させることができるように形成されている。
【００２１】
角速度センサ２５ａは、先端部２ａの変位量に相当する先端部２ａの３軸方向の角速度を随時検出し、検出結果を先端部角速度情報として本体部４へ出力する。
【００２２】
角速度センサ２５ｂは、湾曲部２ｂの変位量に相当する湾曲部２ｂの３軸方向の角速度を随時検出し、検出結果を湾曲部角速度情報として本体部４へ出力する。
【００２３】
角速度センサ２５ｃは、軟性部２ｃの変位量に相当する軟性部２ｃの３軸方向の角速度を随時検出し、検出結果を軟性部角速度情報として本体部４へ出力する。
【００２４】
なお、本実施例において、角速度センサ２５ａ、２５ｂ及び２５ｃは、湾曲部２ｂをいずれの方向にも湾曲させていない状態において、挿入部２の長軸方向に沿った直線上に略並ぶ位置に各々位置されているものとする。
【００２５】
光学アダプタ部３は、図１に示すように、照明部３１と、光学レンズ部３２と、アダプタ識別情報格納部３３と、を有している。
【００２６】
照明部３１は、１つ以上のＬＥＤ等を具備して構成されており、本体部４から出力される照明駆動信号に応じて照明光を出射するように構成されている。
【００２７】
光学レンズ部３２は、１つ以上のレンズを具備して構成されており、撮像部２１の撮像対象となる被写体の像を取得できるように構成されている。
【００２８】
アダプタ識別情報格納部３３は、例えば、不揮発性のメモリ等を具備して構成されている。また、アダプタ識別情報格納部３３には、光学レンズ部３２の視野方向が直視または側視のいずれであるかに関する情報を含むアダプタ識別情報が予め格納されている。なお、本実施例によれば、アダプタ識別情報格納部３３は、不揮発性のメモリ等を具備して構成されるものに限らず、他の構成を具備するものであってもよい。
【００２９】
本体部４は、図１に示すように、信号処理部４１と、照明駆動部４２と、湾曲駆動部４３と、画像処理部４５と、表示部４６と、メモリ部４８と、入力部４９と、発音部５０と、記録媒体５１と、制御部５２と、を有している。
【００３０】
信号処理部４１は、挿入部２の撮像部２１から出力される撮像信号に対してＡ／Ｄ変換及びノイズ除去等の信号処理を施すことにより、デジタルの画像データを生成して画像処理部４５及び制御部５２へ出力する。
【００３１】
照明駆動部４２は、制御部５２の制御に基づき、照明部３１を駆動させるための照明駆動信号を生成して出力する。
【００３２】
湾曲駆動部４３は、制御部５２の制御に基づき、ワイヤ２３の牽引長さを変化させることによりワイヤ２３を緊張または弛緩させるための湾曲駆動信号を生成して出力する。なお、前述の牽引長さは、例えば、湾曲部２ｂをいずれの方向にも湾曲させていない状態を０とした場合の相対的な値として設定される。
【００３３】
画像処理部４５は、信号処理部４１からリアルタイムに出力される画像データを表示部４６へ出力する。また、画像処理部４５は、制御部５２の制御に基づき、信号処理部４１から出力される画像データを回転して表示部４６へ出力する。さらに、画像処理部４５は、制御部５２の制御に基づき、後述の告知情報を生成して表示部４６に表示させる。
【００３４】
表示部４６は、ＬＣＤ（液晶ディスプレイ）等を具備して構成されており、画像処理部４５から出力される画像データに応じた観察画像、及び、後述の告知情報等を表示する。
【００３５】
メモリ部４８は、フラッシュメモリ等を具備して構成されている。また、メモリ部４８においては、制御部５２により生成された画像ファイル等の読み書きが行われる。
【００３６】
入力部４９は、湾曲部２ｂの湾曲方向（及び湾曲量）に関する入力操作に応じた指示信号を出力する湾曲指示部４９ａを有している。また、入力部４９は、押しボタンスイッチ等のユーザインターフェースを具備して構成されており、作業者の入力操作に応じた指示信号を制御部５２へ出力する。
【００３７】
発音部５０は、音声信号生成回路及びスピーカ等を具備して構成されており、制御部５２の制御に応じた音声を発する。
【００３８】
記録媒体５１は、本体部４に着脱可能なメモリカード等により構成されており、制御部５２から出力される画像ファイルを記録する。
【００３９】
制御部５２は、種々の演算処理等を行うＣＰＵ５２ａと、ＣＰＵ５２ａが行う演算処理に関するプログラム等が予め書き込まれたＲＯＭ５２ｂと、ＣＰＵ５２ａによる演算処理結果が一時的に格納されるＲＡＭ５２ｃと、を有して構成されている。
【００４０】
制御部５２は、入力部４９から出力される指示信号等に基づき、内視鏡装置１の各部に対する制御を行う。
【００４１】
例えば、制御部５２は、静止画または動画の記録を行う旨の指示信号が入力部４９から出力されたことを検出すると、信号処理部４１から出力される画像データに圧縮処理を施し、当該圧縮処理後の画像データに図示しないＲＴＣ（リアルタイムクロック）から取得した時刻情報等の所定の情報を付与した画像ファイルを生成し、当該生成した画像ファイルをメモリ部４８及び記録媒体５１に記録させる。
【００４２】
制御部５２は、角速度センサ２５ａから出力される先端部角速度情報に基づき、重力方向と、先端部２ａの現在の姿勢を示す先端部姿勢データと、を算出する。
【００４３】
制御部５２は、角速度センサ２５ｂから出力される湾曲部角速度情報に基づき、湾曲部２ｂの現在の姿勢を示す湾曲部姿勢データを算出する。
【００４４】
制御部５２は、角速度センサ２５ｃから出力される軟性部角速度情報に基づき、軟性部２ｃの現在の姿勢を示す軟性部姿勢データを算出する。
【００４５】
そして、制御部５２は、重力方向、先端部姿勢データ、湾曲部姿勢データ、及び、軟性部姿勢データの算出結果に基づき、後述の画像回転補正処理を画像処理部４５に行わせる。また、制御部５２は、画像回転補正処理の処理結果に基づき、後述の湾曲指示補正処理を行う。
【００４６】
ここで、本実施例の内視鏡装置１において行われる処理について、図２及び図３のフローチャート等を参照しながら説明を行う。なお、本実施例の制御部５２は、挿入部２の任意の位置を基準点とした場合に、重力方向の角度が０°となり、水平方向の角度が９０°または−９０°となり、重力方向の逆方向の角度が１８０°または−１８０°となるような、図４に例示する仮想的な座標系を用いて図２及び図３のフローチャートの処理を行うものとする。
【００４７】
図２は、本実施例の内視鏡装置において行われる処理の一例を示すフローチャートである。図３は、図２のフローチャートから分岐した処理の一例を示すフローチャートである。図４は、本実施例の内視鏡装置の処理において用いられる仮想的な座標系の一例を示す図である。
【００４８】
まず、制御部５２は、入力部４９の回転観察モードスイッチ（図示せず）がオンされない場合においては、内視鏡装置１の動作モードを、画像回転補正処理等の処理を行わないモードである通常観察モードに設定する（図２のステップＳ１及びＳ２）。なお、通常観察モードに設定された場合における内視鏡装置１の具体的な動作については、公知のものと同様であるため、説明を省略する。
【００４９】
また、制御部５２は、入力部４９の回転観察モードスイッチ（図示せず）がオンされたことを検出すると、内視鏡装置１の動作モードを、画像回転補正処理等の処理を行うモードである回転観察モードに設定した（図２のステップＳ１）後、アダプタ識別情報格納部３３に格納されているアダプタ識別情報を取得する（図２のステップＳ３）。
【００５０】
その後、制御部５２は、アダプタ識別情報格納部３３から取得したアダプタ識別情報に基づき、先端部２ａに装着された光学アダプタ部３の光学レンズ部３２の視野方向が直視側視のいずれであるかを判定する（図２のステップＳ４）。
【００５１】
制御部５２は、図２のステップＳ４において、先端部２ａに装着された光学アダプタ部３の光学レンズ部３２の視野方向が側視であるとの判定結果を得た場合には、後述の図３のステップＳ１３の処理を行う。
【００５２】
ここで、先端部２ａに装着された光学アダプタ部３の光学レンズ部３２の視野方向が直視であるとの判定結果が得られた場合に行われる処理等について説明を行う。
【００５３】
制御部５２は、図２のステップＳ４において、先端部２ａに装着された光学アダプタ部３の光学レンズ部３２の視野方向が直視であるとの判定結果を得た場合には、さらに、挿入部２が重力に従う（逆らう）方向に挿入されているか否か、すなわち、挿入部２の挿入方向が画像回転補正処理における基準方向を重力方向に設定可能な方向であるか否かを判定する（図２のステップＳ５）。なお、図２のステップＳ５においては、以下のような判定処理が行われている。
【００５４】
図５は、直視の視野方向が水平方向に向けられている場合の一例を示す図である。
【００５５】
制御部５２は、重力方向、湾曲部姿勢データ、及び、軟性部姿勢データの算出結果に基づき、角速度センサ２５ｂと角速度センサ２５ｃとを結ぶ線分の傾きが図４の仮想的な座標系の４５°≦θ≦１３５°、または、−１３５°≦θ≦−４５°の範囲に入っていることを検出すると、例えば図５に示すように、直視の視野方向が水平方向に向けられていると推定する。そして、制御部５２は、この推定結果に基づき、挿入部２が重力に従う方向に挿入されていないとの判定結果、すなわち、画像回転補正処理における基準方向を重力方向に設定可能な方向に挿入部２が挿入されているとの判定結果を得る。
【００５６】
図６は、直視の視野方向が重力方向に向けられている場合の一例を示す図である。
【００５７】
また、制御部５２は、重力方向、湾曲部姿勢データ、及び、軟性部姿勢データの算出結果に基づき、角速度センサ２５ｂと角速度センサ２５ｃとを結ぶ線分の傾きが図４の仮想的な座標系の−４５°＜θ＜４５°の範囲に入っていることを検出すると、例えば図６に示すように、直視の視野方向が重力方向に向けられていると推定する。そして、制御部５２は、この推定結果に基づき、挿入部２が重力に従う方向に挿入されているとの判定結果、すなわち、画像回転補正処理における基準方向を重力方向に設定不可能な方向に挿入部２が挿入されているとの判定結果を得る。
【００５８】
なお、制御部５２は、図２のステップＳ５の判定処理において、例えば、角速度センサ２５ｂと角速度センサ２５ｃとを結ぶ線分の傾きが図４の仮想的な座標系の−１８０°≦θ＜−１３５°、または、１３５°＜θ≦１８０°の範囲に入っていることを検出した際に、挿入部２が重力に逆らう方向に挿入されているとの判定結果、すなわち、画像回転補正処理における基準方向を重力方向に設定不可能な方向に挿入部２が挿入されているとの判定結果を得る。
【００５９】
図７は、表示部に表示される告知情報の一例を示す図である。
【００６０】
一方、制御部５２は、図２のステップＳ４及びステップＳ５の判定結果に基づき、先端部２ａに装着された光学アダプタ部３の光学レンズ部３２の視野方向が直視であり、かつ、挿入部２が重力に従う（逆らう）方向に挿入されていない場合には、画像回転補正処理における基準方向の設定を自動または手動のいずれかで実施可能な旨を示す告知情報を表示させるための制御を画像処理部４５に対して行う。そして、このような制御に応じ、例えば図７に示すような告知情報１０１ａが表示部４６に表示される。また、このような告知情報１０１ａの表示に伴って入力部４９が操作されることにより、画像回転補正処理における基準方向を自動または手動のどちらで設定するかが選択され、さらに、この選択結果が手動設定であった場合には、画像回転補正処理における基準方向が任意の方向に設定される。
【００６１】
図８は、表示部に表示される告知情報の、図７とは異なる例を示す図である。
【００６２】
制御部５２は、図２のステップＳ４及びステップＳ５の判定結果に基づき、先端部２ａに装着された光学アダプタ部３の光学レンズ部３２の視野方向が直視であり、かつ、挿入部２が重力に従う（逆らう）方向に挿入されている場合には、画像回転補正処理における基準方向の設定を手動で行うように促す告知情報を表示させるための制御を画像処理部４５に対して行う。そして、このような制御に応じ、例えば図８に示すような告知情報１０１ｂが表示部４６に表示される。また、このような告知情報１０１ｂの表示に伴って入力部４９が操作されることにより、画像回転補正処理における基準方向が任意の方向に設定される。
【００６３】
制御部５２は、図２のステップＳ５において、挿入部２が重力に従う（逆らう）方向に挿入されているとの判定結果を得た場合には、後述の図２のステップＳ１１の処理を続けて行う。また、制御部５２は、図２のステップＳ５において、挿入部２が重力に従う（逆らう）方向に挿入されていないとの判定結果を得た場合には、さらに、入力部４９における選択操作に応じて出力される指示信号に基づき、画像回転補正処理における基準方向の設定を自動で行うか否かを判定する（図２のステップＳ６）。
【００６４】
制御部５２は、図２のステップＳ６において、画像回転補正処理における基準方向の設定を自動で行うとの判定結果を得た場合には、重力方向及び先端部姿勢データの算出結果に基づき、重力方向と撮像素子２１ａの撮像面の上下方向との位置関係を特定するとともに、重力方向を画像回転補正処理における基準方向に設定する（図２のステップＳ７）。
【００６５】
そして、制御部５２は、先端部姿勢データの算出結果と、図２のステップＳ７において設定した基準方向（重力方向）と、図２のステップＳ７において特定した位置関係と、に基づき、表示部４６に表示される観察画像の上下方向を重力方向に一致させるような画像回転補正処理を、画像処理部４５において行わせる（図２のステップＳ８）。これに伴い、画像処理部４５は、信号処理部４１から出力される画像データに応じた観察画像が表示部４６に表示される際の上下方向を重力方向に一致させるように、信号処理部４１から出力される画像データを回転して表示部４６へ出力する。
【００６６】
また、制御部５２は、図２のステップＳ６において、画像回転補正処理における基準方向の設定を自動で行わないとの判定結果を得た場合には、先端部姿勢データの算出結果に基づいて撮像素子２１ａの撮像面の上下方向を特定するとともに、入力部４９から出力される指示信号に基づく任意の方向を画像回転補正処理における基準方向に設定する（図２のステップＳ９）。
【００６７】
そして、制御部５２は、先端部姿勢データの算出結果と、図２のステップＳ９において設定した基準方向と、図２のステップＳ９において特定した撮像素子２１ａの撮像面の上下方向と、に基づき、表示部４６に表示される観察画像の上下方向を基準方向に一致させるような画像回転補正処理を、画像処理部４５において行わせる（図２のステップＳ１０）。これに伴い、画像処理部４５は、信号処理部４１から出力される画像データに応じた観察画像が表示部４６に表示される際の上下方向を、図２のステップＳ９において設定済の基準方向に一致させるように、信号処理部４１から出力される画像データを回転して表示部４６へ出力する。
【００６８】
一方、制御部５２は、図２のステップＳ５において、挿入部２が重力に従う（逆らう）方向に挿入されているとの判定結果を得た場合には、先端部姿勢データの算出結果に基づいて撮像素子２１ａの撮像面の上下方向を特定するとともに、入力部４９から出力される指示信号に基づく任意の方向を画像回転補正処理における基準方向に設定する（図２のステップＳ１１）。
【００６９】
制御部５２は、先端部姿勢データの算出結果と、図２のステップＳ１１において設定した基準方向と、図２のステップＳ１１において特定した撮像素子２１ａの撮像面の上下方向と、に基づき、表示部４６に表示される観察画像の上下方向を基準方向に一致させるような画像回転補正処理を、画像処理部４５において行わせる（図２のステップＳ１２）。これに伴い、画像処理部４５は、信号処理部４１から出力される画像データに応じた観察画像が表示部４６に表示される際の上下方向を、図２のステップＳ１１において設定済の基準方向に一致させるように、信号処理部４１から出力される画像データを回転して表示部４６へ出力する。
【００７０】
制御部５２は、図２のステップＳ８、ステップＳ１０、または、ステップＳ１２のいずれかの画像回転補正処理の処理結果に基づき、湾曲指示部４９ａの入力操作に応じた湾曲部２ｂの湾曲方向と、画像回転補正処理後に表示部４６に表示される観察画像の向きと、を一致させる処理である湾曲指示補正処理を行うための補正値を算出した（図２のステップＳ１３）後、後述の図２のステップＳ２３の処理を続けて行う。なお、前述の湾曲指示補正処理の実施方法及び補正値の算出方法としては、例えば、特開２００６−２１８０２７号公報に開示された手法等の公知の手法を適宜応用して用いることができる。そのため、図２のステップＳ１３の処理については、詳細な説明を省くものとする。
【００７１】
次に、先端部２ａに装着された光学アダプタ部３の光学レンズ部３２の視野方向が側視であるとの判定結果が得られた場合に行われる処理等について説明を行う。
【００７２】
制御部５２は、図２のステップＳ４において、先端部２ａに装着された光学アダプタ部３の光学レンズ部３２の視野方向が側視であるとの判定結果を得た場合には、さらに、挿入部２が重力に従う（逆らう）方向に挿入されているか否か、すなわち、挿入部２の挿入方向が画像回転補正処理における基準方向を重力方向に設定可能な方向であるか否かを判定する（図３のステップＳ１４）。なお、図３のステップＳ１４においては、以下のような判定処理が行われている。
【００７３】
図９は、側視の視野方向が水平方向に対して垂直な方向に向けられている場合の一例を示す図である。
【００７４】
制御部５２は、重力方向、湾曲部姿勢データ、及び、軟性部姿勢データの算出結果に基づき、角速度センサ２５ｂと角速度センサ２５ｃとを結ぶ線分の傾きが図４の仮想的な座標系の４５°≦θ≦１３５°、または、−１３５°≦θ≦−４５°の範囲に入っていることを検出すると、例えば図９に示すように、側視の視野方向が水平方向に対して垂直な方向（重力方向）に向けられていると推定する。そして、制御部５２は、この推定結果に基づき、挿入部２が重力に従う方向に挿入されていないとの判定結果、すなわち、画像回転補正処理における基準方向を重力方向に設定不可能な方向に挿入部２が挿入されているとの判定結果を得る。
【００７５】
図１０は、側視の視野方向が重力方向に対して垂直な方向に向けられている場合の一例を示す図である。
【００７６】
また、制御部５２は、重力方向、湾曲部姿勢データ、及び、軟性部姿勢データの算出結果に基づき、角速度センサ２５ｂと角速度センサ２５ｃとを結ぶ線分の傾きが図４の仮想的な座標系の−４５°＜θ＜４５°の範囲に入っていることを検出すると、例えば図１０に示すように、側視の視野方向が重力方向に対して垂直な方向（水平方向）に向けられていると推定する。そして、制御部５２は、この推定結果に基づき、挿入部２が重力に従う方向に挿入されているとの判定結果、すなわち、画像回転補正処理における基準方向を重力方向に設定可能な方向に挿入部２が挿入されているとの判定結果を得る。
【００７７】
なお、制御部５２は、図３のステップＳ１４の判定処理において、例えば、角速度センサ２５ｂと角速度センサ２５ｃとを結ぶ線分の傾きが図４の仮想的な座標系の−１８０°≦θ＜−１３５°、または、１３５°＜θ≦１８０°の範囲に入っていることを検出した際に、挿入部２が重力に逆らう方向に沿う方向に挿入されているとの判定結果、すなわち、画像回転補正処理における基準方向を重力方向に設定可能な方向に挿入部２が挿入されているとの判定結果を得る。
【００７８】
一方、制御部５２は、図２のステップＳ４及び図３のステップＳ１４の判定結果に基づき、先端部２ａに装着された光学アダプタ部３の光学レンズ部３２の視野方向が側視であり、かつ、挿入部２が重力に従う（逆らう）方向に挿入されている場合には、画像回転補正処理における基準方向の設定を自動または手動のいずれかで実施可能な旨を示す告知情報を表示させるための制御を画像処理部４５に対して行う。そして、このような制御に応じ、例えば図７に示すような告知情報１０１ａが表示部４６に表示される。
【００７９】
また、制御部５２は、図２のステップＳ４及び図３のステップＳ１４の判定結果に基づき、先端部２ａに装着された光学アダプタ部３の光学レンズ部３２の視野方向が側視であり、かつ、挿入部２が重力に従う（逆らう）方向に挿入されていない場合には、画像回転補正処理における基準方向の設定を手動で行うように促す告知情報を表示させるための制御を画像処理部４５に対して行う。そして、このような制御に応じ、例えば図８に示すような告知情報１０１ｂが表示部４６に表示される。
【００８０】
その後、制御部５２は、図３のステップＳ１４において、挿入部２が重力に従う（逆らう）方向に挿入されていないとの判定結果を得た場合には、後述の図３のステップＳ２０の処理を続けて行う。また、制御部５２は、図３のステップＳ１４において、挿入部２が重力に従う（逆らう）方向に挿入されているとの判定結果を得た場合には、さらに、入力部４９における選択操作に応じて出力される指示信号に基づき、画像回転補正処理における基準方向の設定を自動で行うか否かを判定する（図３のステップＳ１５）。
【００８１】
制御部５２は、図３のステップＳ１５において、画像回転補正処理における基準方向の設定を自動で行うとの判定結果を得た場合には、重力方向及び先端部姿勢データの算出結果に基づき、重力方向と撮像素子２１ａの撮像面の上下方向との位置関係を特定するとともに、重力方向を画像回転補正処理における基準方向に設定する（図３のステップＳ１６）。
【００８２】
そして、制御部５２は、先端部姿勢データの算出結果と、図３のステップＳ１６において設定した基準方向（重力方向）と、図３のステップＳ１６において特定した位置関係と、に基づき、表示部４６に表示される観察画像の上下方向を重力方向に一致させるような画像回転補正処理を、画像処理部４５において行わせる（図３のステップＳ１７）。これに伴い、画像処理部４５は、信号処理部４１から出力される画像データに応じた観察画像が表示部４６に表示される際の上下方向を重力方向に一致させるように、信号処理部４１から出力される画像データを回転して表示部４６へ出力する。
【００８３】
また、制御部５２は、図３のステップＳ１５において、画像回転補正処理における基準方向の設定を自動で行わないとの判定結果を得た場合には、先端部姿勢データの算出結果に基づいて撮像素子２１ａの撮像面の上下方向を特定するとともに、入力部４９から出力される指示信号に基づく任意の方向を画像回転補正処理における基準方向に設定する（図３のステップＳ１８）。
【００８４】
そして、制御部５２は、先端部姿勢データの算出結果と、図３のステップＳ１８において設定した基準方向と、図３のステップＳ１８において特定した撮像素子２１ａの撮像面の上下方向と、に基づき、表示部４６に表示される観察画像の上下方向を基準方向に一致させるような画像回転補正処理を、画像処理部４５において行わせる（図３のステップＳ１９）。これに伴い、画像処理部４５は、信号処理部４１から出力される画像データに応じた観察画像が表示部４６に表示される際の上下方向を、図３のステップＳ１８において設定済の基準方向に一致させるように、信号処理部４１から出力される画像データを回転して表示部４６へ出力する。
【００８５】
一方、制御部５２は、図３のステップＳ１４において、挿入部２が重力に従う（逆らう）方向に挿入されていないとの判定結果を得た場合には、先端部姿勢データの算出結果に基づいて撮像素子２１ａの撮像面の上下方向を特定するとともに、入力部４９から出力される指示信号に基づく任意の方向を画像回転補正処理における基準方向に設定する（図３のステップＳ２０）。
【００８６】
制御部５２は、先端部姿勢データの算出結果と、図３のステップＳ２０において設定した基準方向と、図２のステップＳ１１において特定した撮像素子２１ａの撮像面の上下方向と、に基づき、表示部４６に表示される観察画像の上下方向を基準方向に一致させるような画像回転補正処理を、画像処理部４５において行わせる（図３のステップＳ２１）。これに伴い、画像処理部４５は、信号処理部４１から出力される画像データに応じた観察画像が表示部４６に表示される際の上下方向を、図３のステップＳ２０において設定済の基準方向に一致させるように、信号処理部４１から出力される画像データを回転して表示部４６へ出力する。
【００８７】
制御部５２は、図３のステップＳ１７、ステップＳ１９、または、ステップＳ２１のいずれかの画像回転補正処理の処理結果に基づき、湾曲指示部４９ａの入力操作に応じた湾曲部２ｂの湾曲方向と、画像回転補正処理後に表示部４６に表示される観察画像の向きと、を一致させる処理である湾曲指示補正処理を行うための補正値を算出した（図３のステップＳ２２）後、後述の図２のステップＳ２３の処理を続けて行う。なお、前述の湾曲指示補正処理の実施方法及び補正値の算出方法としては、例えば、特開２００６−２１８０２７号公報に開示された手法等の公知の手法を適宜応用して用いることができる。そのため、図３のステップＳ２２の処理については、詳細な説明を省くものとする。
【００８８】
制御部５２は、図２のステップＳ１３または図３のステップＳ２２の処理を経た後、先端部姿勢データの算出結果と、湾曲部姿勢データの算出結果と、図２のステップＳ４の判定結果と、図２のステップＳ５または図３のステップＳ１４の判定結果と、湾曲指示部４９ａの入力操作に応じて出力される指示信号と、に基づき、当該指示信号の湾曲指示が画像回転補正処理及び湾曲指示補正処理を好適に行うことが可能な有効範囲内に入っているか否かを判定する（図２のステップＳ２３）。
【００８９】
具体的には、制御部５２は、先端部姿勢データの算出結果と、湾曲部姿勢データの算出結果と、図２のステップＳ４の判定結果と、図２のステップＳ５の判定結果と、湾曲指示部４９ａの入力操作に応じて出力される指示信号と、に基づき、先端部２ａに装着された光学アダプタ部３の光学レンズ部３２の視野方向が直視であり、かつ、挿入部２が重力に従う方向に挿入されていない場合には、角速度センサ２５ａと角速度センサ２５ｂとを結ぶ線分の傾きが図４の仮想的な座標系の４５°≦θ≦１３５°、または、−１３５°≦θ≦−４５°の範囲内になるような湾曲指示がなされたか否かを判定する。
【００９０】
また、制御部５２は、先端部姿勢データの算出結果と、湾曲部姿勢データの算出結果と、図２のステップＳ４の判定結果と、図２のステップＳ５の判定結果と、湾曲指示部４９ａの入力操作に応じて出力される指示信号と、に基づき、先端部２ａに装着された光学アダプタ部３の光学レンズ部３２の視野方向が直視であり、かつ、挿入部２が重力に従う方向に挿入されている場合には、角速度センサ２５ａと角速度センサ２５ｂとを結ぶ線分の傾きが図４の仮想的な座標系の−４５°＜θ＜４５°の範囲内になるような湾曲指示がなされたか否かを判定する。
【００９１】
なお、制御部５２は、先端部姿勢データの算出結果と、湾曲部姿勢データの算出結果と、図２のステップＳ４の判定結果と、図２のステップＳ５の判定結果と、湾曲指示部４９ａの入力操作に応じて出力される指示信号と、に基づき、先端部２ａに装着された光学アダプタ部３の光学レンズ部３２の視野方向が直視であり、かつ、挿入部２が重力に逆らう方向に挿入されている場合には、角速度センサ２５ａと角速度センサ２５ｂとを結ぶ線分の傾きが図４の仮想的な座標系の−１８０°≦θ＜−１３５°、または、１３５°＜θ≦１８０°の範囲内になるような湾曲指示がなされたか否かを判定する。
【００９２】
一方、制御部５２は、先端部姿勢データの算出結果と、湾曲部姿勢データの算出結果と、図２のステップＳ４の判定結果と、図３のステップＳ１４の判定結果と、湾曲指示部４９ａの入力操作に応じて出力される指示信号と、に基づき、先端部２ａに装着された光学アダプタ部３の光学レンズ部３２の視野方向が側視であり、かつ、挿入部２が重力に従う方向に挿入されていない場合には、角速度センサ２５ａと角速度センサ２５ｂとを結ぶ線分の傾きが図４の仮想的な座標系の４５°≦θ≦１３５°、または、−１３５°≦θ≦−４５°の範囲内になるような湾曲指示がなされたか否かを判定する。
【００９３】
さらに、制御部５２は、先端部姿勢データの算出結果と、湾曲部姿勢データの算出結果と、図２のステップＳ４の判定結果と、図３のステップＳ１４の判定結果と、湾曲指示部４９ａの入力操作に応じて出力される指示信号と、に基づき、先端部２ａに装着された光学アダプタ部３の光学レンズ部３２の視野方向が側視であり、かつ、挿入部２が重力に従う方向に挿入されている場合には、角速度センサ２５ａと角速度センサ２５ｂとを結ぶ線分の傾きが図４の仮想的な座標系の−４５°＜θ＜４５°の範囲内になるような湾曲指示がなされたか否かを判定する。
【００９４】
なお、制御部５２は、先端部姿勢データの算出結果と、湾曲部姿勢データの算出結果と、図２のステップＳ４の判定結果と、図３のステップＳ１４の判定結果と、湾曲指示部４９ａの入力操作に応じて出力される指示信号と、に基づき、先端部２ａに装着された光学アダプタ部３の光学レンズ部３２の視野方向が側視であり、かつ、挿入部２が重力に逆らう方向に挿入されている場合には、角速度センサ２５ａと角速度センサ２５ｂとを結ぶ線分の傾きが図４の仮想的な座標系の−１８０°≦θ＜−１３５°、または、１３５°＜θ≦１８０°の範囲内になるような湾曲指示がなされたか否かを判定する。
【００９５】
そして、制御部５２は、図２のステップＳ２３の判定結果に基づき、湾曲指示部４９ａによる湾曲指示が画像回転補正処理及び湾曲指示補正処理を好適に行うことが可能な有効範囲内に入っているとの判定結果を得た場合、画像回転補正処理及び湾曲指示補正処理を継続または再開する（図２のステップＳ２４）。
【００９６】
また、制御部５２は、図２のステップＳ２３の判定結果に基づき、湾曲指示部４９ａによる湾曲指示が画像回転補正処理及び湾曲指示補正処理を好適に行うことが可能な有効範囲内から外れているとの判定結果を得た場合、画像回転補正処理及び湾曲指示補正処理をそれぞれ中断する（図２のステップＳ２５）。
【００９７】
図１１は、表示部に表示される告知情報の、図７及び図８とは異なる例を示す図である。
【００９８】
さらに、制御部５２は、図２のステップＳ２５の処理に伴い、過剰な湾曲指示により画像回転補正処理及び湾曲指示補正処理が中断された旨を示す告知情報を表示させるための制御を画像処理部４５に対して行う。そして、このような制御に応じ、例えば図１１に示すような告知情報１０１ｃが表示部４６に表示される。
【００９９】
制御部５２は、図２のステップＳ２４またはステップＳ２５の処理を経た後、入力部４９の回転観察モードスイッチから出力される指示信号に基づき、回転観察モードを終了する旨の指示がなされたか否かを判定する（図２のステップＳ２６）。
【０１００】
具体的には、制御部５２は、入力部４９の回転観察モードスイッチがオンされたままであることを検出すると、内視鏡装置１の動作モードを回転観察モードに維持したまま、図２のステップＳ２３の処理を再度行う。また、制御部５２は、入力部４９の回転観察モードスイッチがオンからオフに切り替えられたことを検出すると、図２のステップＳ２に戻り、内視鏡装置１の動作モードを回転観察モードから通常観察モードへ移行する。
【０１０１】
以上に述べたように、本実施例によれば、視野方向が重力方向（または重力方向の逆方向）に向けられ、すなわち、表示部４６に表示される観察画像の上下方向と重力方向とを一致させるように画像回転補正を行うことが不可能な場合においては、当該画像回転補正に用いる基準方向を、入力部４９の入力操作に応じた任意の方向に設定できるようにしている。また、本実施例によれば、視野方向が水平方向に向けられ、すなわち、表示部４６に表示される観察画像の上下方向と重力方向とを一致させるように画像回転補正を行うことが可能な場合においては、当該画像回転補正に用いる基準方向を、制御部５２の演算処理結果に応じて決定される方向、または、入力部４９の入力操作に応じた任意の方向のいずれかから選択して設定できるようにしている。その結果、本実施例によれば、作業者の違和感を極力生じさせないような観察画像を表示させることができる。
【０１０２】
なお、本実施例においては、少なくとも、重力方向と先端部２ａの現在の姿勢を示す先端部姿勢データとを制御部５２において算出することができれば、前述の効果が十分に発揮される。そのため、本実施例においては、例えば、先端部２ａに角速度センサ２５ａを設けるとともに、角速度センサ２５ｂ及び２５ｃの少なくとも一方を除いて挿入部２を構成してもよい。また、本実施例においては、角速度センサ２５ａ、２５ｂ及び２５ｃのうちのいずれか１つの角速度センサを設けて挿入部２を構成してもよい。
【０１０３】
本発明は、上述した実施例に限定されるものではなく、発明の趣旨を逸脱しない範囲内において種々の変更や応用が可能であることは勿論である。
【符号の説明】
【０１０４】
１  内視鏡装置
２  挿入部
２ａ  先端部
２ｂ  湾曲部
２ｃ  軟性部
３  光学アダプタ部
４  本体部
２１  撮像部
２１ａ  撮像素子
２２  湾曲コマ
２３  ワイヤ
２５ａ  角速度センサ
２５ｂ  角速度センサ
２５ｃ  角速度センサ
３１  照明部
３２  光学レンズ部
３３  アダプタ識別情報格納部
４１  信号処理部
４２  照明駆動部
４３  湾曲駆動部
４５  画像処理部
４６  表示部
４８  メモリ部
４９  入力部
４９ａ  湾曲指示部
５０  発音部
５１  記録媒体
５２  制御部
【先行技術文献】
【特許文献】
【０１０５】
【特許文献１】特許第３８２２６１６号公報
【特許文献２】特開２００６−２１８０２７号公報
【図１】
2012137665.tif 000003
【図２】
2012137665.tif 000004
【図３】
2012137665.tif 000005
【図４】
2012137665.tif 000006
【図５】
2012137665.tif 000007
【図６】
2012137665.tif 000008
【図７】
2012137665.tif 000009
【図８】
2012137665.tif 000010
【図９】
2012137665.tif 000011
【図１０】
2012137665.tif 000012
【図１１】
2012137665.tif 000013