內窺鏡系統的制作方法
【專利摘要】內窺鏡系統(1)具有：插入部(4)，其被插入到被攝體的內部；直視觀察窗(11a)，其設置于插入部(4)，從被攝體的第一區域取得第一被攝體像；側視觀察窗(11b)，其設置于插入部(4)，從與第一區域至少一部分不同的被攝體的第二區域取得第二被攝體像；以及視頻處理器(32)，其在根據第一被攝體像生成第一圖像信號并且根據第二被攝體像生成第二圖像信號時，在與第一圖像信號的配置關系中，以隨著遠離與該第一圖像信號相鄰的區域而使圖像區域的寬度擴展的方式進行圖像處理，生成圖像信號。
【專利說明】
內窺鏡系統
技術領域
[0001]本發明涉及內窺鏡系統，尤其涉及能夠同時觀察直視方向和側視方向的內窺鏡系統。
【背景技術】
[0002]具有內窺鏡和圖像處理裝置等的內窺鏡系統廣泛用于醫療領域和工業領域，其中，該內窺鏡拍攝被檢體的內部的被攝體，該圖像處理裝置生成內窺鏡所拍攝的被攝體的觀察圖像。
[0003]例如，在日本特許第3337682號公報中公開了具有如下的內窺鏡的內窺鏡系統:在插入部的前端部的前端面上設置有取得直視視野圖像的直視觀察用透鏡，在前端部的周向上設置有取得側視視野圖像的多個側視觀察用透鏡。
[0004]在該內窺鏡中，在直視觀察用透鏡和多個側視觀察用透鏡的成像位置分別設置有攝像元件，通過這些攝像元件拍攝直視視野圖像和多個側視視野圖像。而且，以直視視野圖像配置于中央、多個側視視野圖像配置于直視視野圖像的兩側的方式顯示于監視器上。
[0005]然而，在單純地將從這樣的多個攝像部取得的被攝體像(內窺鏡圖像)并列地顯示于監視器的現有的顯示方式中，很難得到遠近感和立體感，因此，確認在對管腔內的哪個區域進行觀察和預測動作可能變得困難。并且，在沒有遠近感的內窺鏡圖像中，作為視野，還可能產生違和感。因此，存在在內窺鏡的插入和拔出時控制很麻煩這樣的問題。
[0006]因此，本發明的目的在于提供能夠提高將內窺鏡插入于管腔時的視覺確認性、提高內窺鏡的操作性的內窺鏡系統。
【發明內容】
[0007]用于解決課題的手段
[0008]本發明的一個方式的內窺鏡系統具有:插入部，其被插入到被攝體的內部;第一被攝體像取得部，其設置于所述插入部，從所述被攝體的第一區域取得第一被攝體像;第二被攝體像取得部，其設置于所述插入部，從與所述第一區域至少一部分不同的所述被攝體的第二區域取得第二被攝體像；以及圖像信號生成部，其在根據所述第一被攝體像生成第一圖像信號并且根據所述第二被攝體像生成第二圖像信號時，在與所述第一圖像信號的配置關系中，以隨著遠離與該第一圖像信號相鄰的區域而使圖像區域的寬度擴展的方式進行圖像處理，生成圖像信號。
【附圖說明】
[0009]圖1是示出第一實施方式的內窺鏡系統的結構的圖。
[0010]圖2是示出內窺鏡的插入部的前端部的結構的立體圖。
[0011]圖3是示出第一實施方式中的主要部分的結構的圖。
[0012]圖4A是示出通過圖像處理部32a的圖像處理而被顯示于監視器的觀察圖像的一例的圖。
[0013]圖4B是示出通過圖像處理部32a的圖像處理而被顯示于監視器的觀察圖像的一例的圖。
[0014]圖5A是用于說明側視視野圖像17b?17e的具體的形狀的圖。
[0015]圖5B是用于說明側視視野圖像17b?17e的具體的形狀的圖。
[0016]圖6是示出第二實施方式的內窺鏡的插入部的前端部的結構的立體圖。
[0017]圖7是示出第二實施方式中的主要部分的結構的圖。
[0018]圖8A是示出通過圖像處理部32al的圖像處理而被顯示于監視器的觀察圖像的一例的圖。
[0019]圖SB是示出通過圖像處理部32al的圖像處理而被顯示于監視器的觀察圖像的一例的圖。
[0020]圖SC是示出通過圖像處理部32al的圖像處理而被顯示于監視器的觀察圖像的一例的圖。
[0021 ]圖9是示出變形例的內窺鏡的插入部的前端部的結構的立體圖。
[0022]圖10是示出變形例的內窺鏡的插入部的前端部的結構的主視圖。
[0023]圖11是示出變形例中的主要部分的結構的圖。
[0024]圖12是示出通過圖像處理部32al的圖像處理而被顯示于監視器的觀察圖像的一例的圖。
[0025]圖13是示出第三實施方式中的主要部分的結構的圖。
[0026]圖14是示出通過圖像處理部32a2的圖像處理而被顯示于監視器的觀察圖像的一例的圖。
[0027]圖15是安裝了側方觀察用的單元的插入部4的前端部6的立體圖。
【具體實施方式】
[0028]以下，參照附圖對本發明的實施方式進行說明。
[0029](第一實施方式)
[0030]首先，使用圖1至圖3對第一實施方式的內窺鏡系統的結構進行說明。圖1是示出第一實施方式的內窺鏡系統的結構的圖，圖2是示出內窺鏡的插入部的前端部的結構的圖，圖3是示出第一實施方式中的主要部分的結構的圖。
[0031]如圖1所示，內窺鏡系統I具有:內窺鏡2，其拍攝觀察對象物并輸出攝像信號;光源裝置31，其供給用于照明觀察對象物的照明光;視頻處理器32，其具有作為生成并輸出與攝像信號對應的影像信號(圖像信號)的圖像信號生成部的功能；以及監視器35，其顯示與影像信號(圖像信號)對應的觀察圖像。
[0032]內窺鏡2構成為具有:操作部3，其由手術人員把持著進行操作;細長的插入部4，其形成于操作部3的前端側，被插入到體腔內等；以及通用線纜5，其一方的端部被設置為從操作部3的側部延伸。
[0033]本實施方式的內窺鏡2是通過顯示多個視野圖像而能夠觀察180度以上的視野的廣角內窺鏡，實現了防止在體腔內尤其在大腸內看漏褶皺的背面和臟器的邊界等只通過直視方向的觀察而難以觀察的部位的病變。在向大腸內插入內窺鏡2的插入部4時，與通常的大腸內窺鏡同樣地，插入部2產生扭轉、往復運動、由于腸壁的鉤掛而導致的暫時固定等動作。
[0034]插入部4構成為具有:硬質的前端部6，其設置于最前端側;彎曲自如的彎曲部7，其設置于前端部6的后端；以及長條且具有撓性的撓性管部8，其設置于彎曲部7的后端。并且，彎曲部7進行與設置于操作部3的彎曲操作桿9的操作對應的彎曲動作。
[0035]另一方面，如圖2所示，在內窺鏡2的前端部6的前端面上配置有用于觀察直視方向(第一方向)即被攝體的第一區域的直視觀察窗11a，其中，該直視方向包含與插入部4的長度方向大致平行的前方，在內窺鏡2的前端部6的側面配置有用于觀察側視方向(第二方向)即被攝體的第二區域的多個側視觀察窗lib、11c、Ild以及lie，其中，該側視方向包含與直視方向(第一方向)至少一部分不同且與插入部4的長度方向交叉的方向。這些側視觀察窗Ilb?Ile在前端部6的周向上以均等的間隔、例如90度的間隔配置。另外，在前端部6的周向上以均等的間隔配置的側視觀察窗Ilb?lie不限于四個，也可以是以例如左右一對(兩個)這樣的方式配置一個以上的側視觀察窗的結構。
[0036]在內窺鏡2的前端部6的前端面上，在與直視觀察窗Ila相鄰的位置，配置有向直視觀察窗Ila的直視視野的范圍射出照明光的直視照明窗12a。并且，在內窺鏡2的前端部6的側面，在分別與側視觀察窗I Ib?I Ie相鄰的位置，配置有向側視觀察窗I Ib?I Ie的側視視野的范圍射出照明光的側視照明窗12b?12e。
[0037]并且，在內窺鏡2的前端部6的前端面上設置有:前端開口部13，其與配設于插入部4內的由管等形成的未圖示的處置器具通道連通，并且能夠使貫穿插入于處置器具通道中的處置器具(的前端部)突出；以及直視觀察窗用噴嘴部14，其射出用于清洗直視觀察窗Ila的氣體或液體。而且，在內窺鏡2的前端部6的側面，分別與側視觀察窗Ilb?lie相鄰地設置有未圖示的側視觀察窗用噴嘴部，該側視觀察窗用噴嘴部射出用于清洗側視觀察窗Ilb?I Ie的氣體或液體。
[0038]如圖2所示，在操作部3上設置有:送氣送液操作按鈕24a，其能夠進行使用于清洗直視觀察窗Ila的氣體或液體從直視觀察窗用噴嘴部14射出的操作指示；以及送氣送液操作按鈕24b，其能夠進行使用于清洗側視觀察窗Ilb?lie的氣體或液體從未圖示的側視觀察窗用噴嘴部射出的操作指示。通過按下該送氣送液操作按鈕24a和24b而能夠切換送氣和送液。并且，在本實施方式中，以與各個噴嘴部對應的方式設置有多個送氣送液操作按鈕，但也可以通過例如一個送氣送液操作按鈕的操作而使氣體或液體從直視觀察窗用噴嘴部
14、未圖示的側視觀察窗用噴嘴部的雙方射出。
[0039]鏡體開關25在操作部3的頂部設置有多個，具有如下結構:能夠以輸出在內窺鏡2中能夠使用的與各種記載的接通或切斷等對應的信號的方式分配各開關的功能。具體而言，在鏡體開關25中，能夠將例如輸出與前方送水的開始和停止、凍結的執行和取消、處置器具的使用狀態的通知等對應的信號的功能分配為各開關的功能。
[0040]另外，在本實施方式中，也可以將送氣送液操作按鈕24a和24b中的至少任意一方的功能分配給鏡體開關25中的任意開關。
[0041]并且，在操作部3上配設有抽吸操作按鈕26，該抽吸操作按鈕26能夠對未圖示的抽吸單元等進行用于從前端開口部13抽吸并回收體腔內的粘液等的指示。
[0042]而且，根據未圖示的抽吸單元等的動作而被抽吸的體腔內的粘液等經由前端開口部13、插入部4內的未圖示的處置器具通道以及設置于操作部3的前端附近的處置器具插入口 27后，被回收到未圖示的抽吸單元的抽吸瓶等中。
[0043]處置器具插入口 27與插入部4內的未圖示的處置器具通道連通，并且形成為能夠供未圖示的處置器具插入的開口。即，手術人員通過從處置器具插入口27將處置器具插入，并使處置器具的前端側從前端開口部13突出，能夠使用處置器具進行處置。
[0044]另一方面，如圖1所示，在通用線纜5的另一方的端部設置有能夠與光源裝置31連接的連接器29。
[0045]在連接器29的前端部設置有作為流體管路的連接端部的接頭(未圖示)和作為照明光的供給端部的光導接頭(未圖示)。并且，在連接器29的側面設置有能夠與連接線纜33的一方的端部連接的電接點部(未圖示)。而且，在連接線纜33的另一方的端部設置有用于將內窺鏡2和視頻處理器32進行電連接的連接器。
[0046]在通用線纜5中以捆束的狀態內置有用于傳送各種電信號的多個信號線和用于傳送從光源裝置31供給的照明光的光導。
[0047]從插入部4到通用線纜5而內置的上述光導具有如下的結構:光出射側的端部在插入部4附近向至少五個方向分支，各光出射端面配置于直視照明窗12a、側視照明窗12b?12e。并且，上述光導具有光入射側的端部配置于連接器29的光導接頭那樣的結構。
[0048]另外，配置于直視照明窗12a、側視照明窗12b?12e的光出射部也可以是發光二極管(LED)那樣的發光元件來代替光導。
[0049]視頻處理器32輸出用于驅動設置在內窺鏡2的前端部6的多個攝像元件的驅動信號。而且，視頻處理器32作為如下的圖像信號生成部發揮功能:通過對從多個攝像元件輸出的攝像信號實施信號處理，生成影像信號(圖像信號)并輸出給監視器35。
[0050]詳細情況后面敘述，處理器32將直視觀察窗Ila所取得的直視視野圖像配置于中央，將側視觀察窗Ilb?lie所取得的四個側視視野圖像配置于直視視野圖像的上下左右，并且對直視視野圖像和四個側視視野圖像實施規定的圖像處理(變形處理)，并輸出給監視器35。即，處理器32以使直視觀察窗Ila所取得的直視視野圖像和側視觀察窗Ilb?lie所取得的側視視野圖像以相鄰的狀態配置的方式進行處置，生成影像信號。
[0051]光源裝置31、視頻處理器32以及監視器35等周邊裝置與進行患者信息的輸入等的鍵盤34—起配置于架臺36。
[0052]如圖3所示，構成第一被攝體像取得部的直視觀察窗Ila從直視方向(第一方向)、即被攝體的第一區域取得第一被攝體像，其中，該直視方向包含與插入部4的長度方向大致平行的前方。在直視觀察窗Ua和未圖示的物鏡光學系統的成像位置配置有攝像元件15a，對直視觀察窗Ila所取得的被攝體像進行光電轉換。另外，圖3所示的插入部4是沿圖2的II1-1II線的剖視圖。
[0053]并且，構成第二被攝體像取得部的側視觀察窗(側視觀察窗Ilb?lie中至少一個以上的側視觀察窗)從側視方向(第二方向)、即被攝體的第二區域取得第二被攝體像，其中，該側視方向包含與直視方向(第一方向)至少一部分不同且與插入部4的長度方向交叉的方向。
[0054]另外，第一被攝體像與第二被攝體像的邊界區域可以重疊，或者也可以不重疊，在上述邊界區域重疊的狀態的情況下，可以通過第一被攝體像取得部和第二被攝體像取得部取得重疊的被攝體像。
[0055]在側視觀察窗Ilb和未圖示的物鏡光學系統的成像位置配置有攝像元件15b，對側視觀察窗I Ib所取得的被攝體像進行光電轉換。
[0056]同樣地，在側視觀察窗Ild和未圖示的物鏡光學系統的成像位置配置有攝像元件15d，對側視觀察窗Ild所取得的被攝體像進行光電轉換。另外，在側視觀察窗Ilc和未圖示的物鏡光學系統的成像位置配置有未圖示的攝像元件(以下，設為攝像元件15c)，在側視觀察窗lie和未圖示的物鏡光學系統的成像位置配置有未圖示的攝像元件(以下，設為攝像元件15e)。而且，通過攝像元件15c和15e對側視觀察窗Ilc和lie所取得的被攝體像進行光電轉換。
[0057 ]攝像元件15a?15e分別與圖像處理部32a電連接，將攝像元件15a所拍攝的直視視野圖像和攝像元件15b?15e各自所拍攝的側視視野圖像輸出給圖像處理部32a。
[0058]圖像處理部32a將直視觀察窗Ila所取得的直視視野圖像配置于中央，將側視觀察窗Ilb?lie所取得的四個側視視野圖像配置于直視視野圖像的上下左右，并且對直視視野圖像和四個側視視野圖像實施規定的圖像處理，并輸出給圖像輸出部32b。
[0059]圖像輸出部32b根據由圖像處理部32a生成的圖像信號而生成用于在監視器35上顯不的信號，并輸出給監視器35。
[0060]接下來，使用圖4A和圖4B對圖像處理部32a的圖像處理進行說明。
[0061]圖4A和圖4B是示出通過圖像處理部32a的圖像處理而被顯示于監視器上的觀察圖像的一例的圖。
[0062]圖像處理部32a取得直視觀察窗Ila所取得的直視視野圖像16a和側視觀察窗Ilb?Ile所取得的側視視野圖像16b?16e。而且，如圖4A所示，圖像處理部32a將直視視野圖像16a配置于中心，將側視視野圖像16b?16e配置為與直視視野圖像16a的上下左右相鄰。具體而言，圖像處理部32a在直視視野圖像16a的左側配置側視視野圖像16b，在直視視野圖像16a的下側配置側視視野圖像16 c，在直視視野圖像16a的右側配置側視視野圖像16d，在直視視野圖像16a的上側配置側視視野圖像16e。
[0063]而且，圖像處理部32a對這些直視視野圖像16a和側視視野圖像16b?16b實施規定的圖像處理。具體而言，圖像處理部32a對直視視野圖像16a實施圓形的電子掩模處理，生成大致圓形的直視視野圖像17a。
[0064]并且，圖像處理部32a以如下方式實施變形處理(變形)，生成大致扇形狀等末端擴展形狀的側視視野圖像17b?17e:使配置在上下左右的側視視野圖像16b?16e分別隨著遠離中心而擴張、即在與直視視野圖像16a的配置關系中隨著遠離與直視視野圖像16a相鄰的區域而使圖像區域的寬度擴展。圖像處理部32a所生成的大致圓形的直視視野圖像17a和末端擴展形狀的側視視野圖像17b?17e經由圖像輸出部32b而被顯示于監視器35。
[0065]這樣，圖像處理部32a根據第一被攝體像生成第一圖像信號，根據第二被攝體像生成第二圖像信號，并且對第二圖像信號進行寬度擴張模式下的圖像處理，該寬度擴張模式是如下的圖像處理模式:進行處理以成為隨著遠離第一被攝體像的中心而使第二被攝體像的寬度擴展的圖像。
[0066]另外，在將多個圖像顯示于監視器35的情況下，采用在直視視野圖像17a的上下左右配置有側視視野圖像17b?16e的結構，但不限于此，只要直視視野圖像和側視視野圖像相鄰，也可以采用在直視視野圖像17a的左右任意一側配置側視視野圖像的結構。
[0067]并且，在本實施方式中，在監視器35上顯示多個圖像，但不限于此。也可以是圖4B所示那樣的結構:將多臺例如五臺監視器35相鄰配置，在中央的監視器35上顯示直視視野圖像17a，在上下左右的監視器35上分別顯示側視視野圖像17b?17e。
[0068]另外，可以使圖像處理部32a所生成的側視視野圖像17b?17e的具體的形狀如圖5A和圖5B所示那樣。圖5A和圖5B是用于說明側視視野圖像17b?17e的具體的形狀的圖。
[0069]如圖5A所示，圖像處理部32a可以生成與直視視野圖像17a的中心同心的內角大致90度的末端擴展形狀的側視視野圖像17b?17e。并且，如圖5B所示，圖像處理部32a也可以生成側視視野圖像17b?17e的畸變(像面彎曲)等級LI與直視視野圖像17a的周邊部的畸變等級L2大致相同的末端擴展形狀的側視視野圖像17b?17e。
[0070]在直視視野圖像17a中，在光學系統的關系中某種程度的變形原本產生于周邊部。因此，圖像處理部32a進行圖像處理以使得側視視野圖像17b?17e成為按照直視視野圖像17a的周邊部而變形的圖像(得到放射狀的遠近感)。此時，圖像處理部32a可以以與通過電子掩模而截取的直視視野圖像17a重疊的方式將側視視野圖像17b?17e的視野設定得稍微大一些，以使得在重疊圖像時彌補直視視野圖像17a的不足部分(進行了電子掩模處理的部分)。
[0071]這樣，內窺鏡系統I通過直視觀察窗Ila取得直視視野圖像16a，通過側視觀察窗Ilb?lie取得側視視野圖像16b?16e，并將直視視野圖像16a配置于中心，將側視視野圖像16b?16e配置于直視視野圖像16a的上下左右。而且，內窺鏡系統I生成對直視視野圖像16a實施了圓形的電子掩模處理后的大致圓形的直視視野圖像17a和對側視視野圖像16b?16e實施變形處理以使其隨著分別遠離與直視視野圖像16a相鄰的區域而使寬度擴張的末端擴展形狀的側視視野圖像17b?17e。
[0072]其結果為，能夠在顯示于監視器35的直視視野圖像17a和側視視野圖像17b?17e中產生遠近感，因此，在大腸等筒狀的管腔內的視覺確認性提高，操作性提高。
[0073]由此，根據本實施方式的內窺鏡系統，能夠提高將內窺鏡插入到管腔時的視覺確認性，提高內窺鏡的操作性。
[0074](第二實施方式)
[0075]接下來，對第二實施方式進行說明。
[0076]圖6是示出第二實施方式的內窺鏡的插入部的前端部的結構的立體圖，圖7是示出第二實施方式中的主要部分的結構的圖。另外，在圖6和圖7中，對分別與圖2和圖3相同的結構標注相同的標號并省略說明。
[0077]如圖6所示，本實施方式的內窺鏡2的前端部6a的側面構成為:從圖2的前端部6的側面刪除了側視觀察窗Ilc和He、側視照明窗12c和12e。即，在本實施方式的內窺鏡2中，通過直視觀察窗Ila取得直視視野圖像16a，通過側視觀察窗Ilb和Ild取得兩個側視視野圖像16b和16d。
[0078]并且，如圖7所示，本實施方式的視頻處理器32構成為使用圖像處理部32al代替圖3的圖像處理部32a。圖像處理部32al將直視觀察窗Ila所取得的直視視野圖像16a配置于中心，將側視觀察窗I Ib和I Id所取得的側視視野圖像16b和16d配置為與直視視野圖像16a的左右相鄰，并且對側視視野圖像16b和16d實施規定的圖像處理(變形處理)。
[0079]并且，圖像處理部32al具有關注區域檢測部32c。關注區域檢測部32c通過檢測例如色調變化，來檢測變形處理后的側視視野圖像中的規定的關注區域例如病變。當通過關注區域檢測部32c檢測到病變時，圖像處理部32al取消顯現有病變的變形處理后的側視視野圖像的變形處理并進行放大顯示。另外，如果在側視視野圖像內出現色調與其他部分不同的部分(如果檢測到病變)，則也可以截取該部分進行放大顯示。
[0080]接下來，使用圖8A?圖8C對圖像處理部32aI的圖像處理進行說明。
[0081]圖8A?圖SC是示出通過圖像處理部32al的圖像處理而被顯示于監視器的觀察圖像的一例的圖。
[0082]圖像處理部32al取得直視觀察窗Ila所取得的直視視野圖像16a和側視觀察窗Ilb和Ild所取得的側視視野圖像16b和16d。而且，圖像處理部32al將直視視野圖像16a配置于中心，將側視視野圖像16b和16d在左右配置為與直視視野圖像16a的左右相鄰。
[0083]而且，圖像處理部32al生成對側視視野圖像16b和16d進行了變形處理以使其隨著遠離與直視視野圖像16a相鄰的區域而擴張的側視視野圖像18b和18d。具體而言，生成如下的梯形形狀的側視視野圖像18b和18d:側視視野圖像18b和18d的接近于直視視野圖像16a的邊的長度與直視視野圖像16a的邊的長度大致相同，并且遠離直視視野圖像16a的邊的長度比接近直視視野圖像16a的邊的長度長。這些直視視野圖像16a、變形處理后的側視視野圖像18b和18d經由圖像輸出部32b而被顯示于監視器35。
[0084]并且，當關注區域檢測部32c在例如側視視野圖像18d中檢測到病變19時，圖像處理部32al將取消了顯現有病變的側視視野圖像18d的變形處理后的側視視野圖像ISdl顯示于監視器35。而且，圖像處理部32al生成對取消了變形處理的側視視野圖像ISdl進行放大顯示后的側視視野圖像18d2，并將該側視視野圖像18d2顯示于監視器35。
[0085]這樣，內窺鏡系統I通過生成以隨著遠離中心而擴張的方式進行變形處理的側視視野圖像18b和18d，能夠與第一實施方式同樣地，提高將內窺鏡插入到管腔時的視覺確認性，提高內窺鏡的操作性。而且，當在側視視野圖像18b或18d中檢測到病變19的情況下，內窺鏡系統I通過取消檢測到病變19的側視視野圖像18b或18d的變形處理，能夠在沒有變形的圖像中觀察病變19。
[0086]另外，也可以如圖8B所示，將直視視野圖像16a和側視視野圖像16b、16d( 18b、18d)分別顯示于多個監視器35。并且，如圖SC所示，如果在相鄰的兩個圖像信號內產生重疊的部分，則也可以從圖像信號中刪除該重疊的部分進行顯示。
[0087](變形例)
[0088]接下來，對第二實施方式的變形例進行說明。
[0089]圖9是示出變形例的內窺鏡的插入部的前端部的結構的立體圖，圖10是示出變形例的內窺鏡的插入部的前端部的結構的主視圖，圖11是示出變形例中的主要部分的結構的圖。
[0090]如圖9所示，在插入部4的前端部6b形成有圓柱形狀的圓筒部40，該圓筒部40從自前端部6b的前端面的中央靠上方偏心的位置突出設置。
[0091]在圓筒部40的前端部設置有兼顧直視和側視的未圖示的物鏡光學系統。并且，圓筒部40的前端部構成為具有:構成第一被攝體像取得部的直視觀察窗42，其配置在與上述未圖示的物鏡光學系統的直視方向相當的位置；以及構成第二被攝體像取得部的側視觀察窗43，其配置在與上述未圖示的物鏡光學系統的側視方向相當的位置。而且，在圓筒部40的基端附近形成有射出用于照明側視方向的光的側視照明部44。
[0092]直視觀察窗42通過在直視視野內捕捉從第一區域入射的來自觀察對象物的返回光(反射光)作為直視的被攝體像而取得直視視野圖像，其中，該第一區域包含與插入部4的長度方向大致平行的插入部4的前方。
[0093]側視觀察窗43具有側視用反射鏡透鏡45，該側視用反射鏡透鏡45用于能夠通過在側視視野內捕捉從圓柱形狀的圓筒部40的周向入射的來自觀察對象物的返回光(反射光)而取得側視視野圖像。
[0094]這樣的圖像通過使用由側視用反射鏡透鏡45兩次反射返回光的兩次反射光學系統而實現，但也可以通過一次反射光學系統對返回光進行一次反射而形成，并通過視頻處理器32對其進行圖像處理，使側視視野圖像和直視視野圖像的朝向一致。
[0095]另外，假設在上述未圖示的物鏡光學系統的成像位置以如下方式配置有圖11所示的攝像元件60(的攝像面):直視觀察窗42的視野內的觀察對象物的圖像作為圓形的直視視野圖像形成于中心部，并且側視觀察窗43的視野內的觀察對象物的圖像作為圓環形狀的側視視野圖像形成于直視視野圖像的外周部。
[0096]在前端部6b的前端面上設置有:直視照明窗46，其配置在與圓筒部40相鄰的位置，向直視觀察窗42的直視視野的范圍射出照明光；以及前端開口部47，其與配設于插入部4內的由管等形成的未圖示的處置器具通道連通，并且能夠使貫穿插入于處置器具通道中的處置器具(的前端部)突出。
[0097]并且，插入部4的前端部6b具有以從前端部6b的前端面突出的方式設置的支承部48，該支承部48位于與圓筒部40的下部側相鄰的位置。
[0098]支承部48構成為能夠支承(或保持)以從前端部6b的前端面突出的方式配置的各突出部件。具體而言，支承部48構成為能夠分別支承(或保持)作為上述各突出部件的如下的部件:直視觀察窗用噴嘴部49，其射出用于清洗直視觀察窗42的氣體或液體;直視照明窗51，其射出用于照明直視方向的光；以及側視觀察窗用噴嘴部52，其射出用于清洗側視觀察窗43的氣體或液體。
[0099]另一方面，支承部48形成為具有作為光學的遮蔽部件的遮蔽部48a，該遮蔽部48a用于不會由于作為與原本的觀察對象物不同的物體的上述各突出部件顯現于側視視野內而取得包含各突出部件的任意部件在內的側視視野圖像。即，通過將遮蔽部48a設置于支承部48，能夠取得不包含直視觀察窗用噴嘴部49、直視照明窗51以及側視觀察窗用噴嘴部52中的任意在內的側視視野圖像。
[0100]如圖9和圖10所示，側視觀察窗用噴嘴部52設置于支承部48的兩處，并且在支承部48的側面以前端突出的方式配置。
[0101]視頻處理器32輸出用于驅動設置在內窺鏡2的前端部6b的攝像元件60的驅動信號。而且，視頻處理器32通過對從上述攝像元件60輸出的攝像信號實施信號處理，生成影像信號并輸出給監視器35。由此，具有呈圓形形狀的直視視野圖像和以與直視視野圖像相鄰的方式配置的在直視方向的圖像的外周呈圓環形狀的側視視野圖像的觀察圖像顯示于監視器35。另外，在本實施方式和以下的實施方式所示的觀察圖像中，不考慮被支承部48的遮蔽部48a光學地遮蔽的部分。
[0102]例如，只通過在直視視野圖像的旁邊并列一個以上的側視視野圖像，無法得到遠近感和立體感，作為對管腔內進行觀察的圖像很難沒有違和感地進行識別。
[0103]對此，只要是變形例的直視視野圖像和側視視野圖像的顯示方法，就能夠設定為畫面從中心朝向周邊呈放射狀擴展的光學的構造(只要是圓環狀的透鏡，就能自動地成為那樣的光學特性)，因此，比較容易地得到遠近感和立體感。
[0104]接下來，使用圖12對圖像處理部32al的圖像處理進行說明。
[0105]圖12是示出通過圖像處理部32al的圖像處理而被顯示于監視器的觀察圖像的一例的圖。
[0106]如圖12所示，圖像處理部32al取得呈圓形形狀的直視視野圖像61和在直視視野圖像61的外周呈圓環形狀的側視視野圖像62。并且，圖像處理部32al將側視視野圖像62分割成上下左右四個區域62a、62b、62c以及62d。另外，分割的區域不限于四個，也可以是三個以下或五個以上。
[0107]而且，在由關注區域檢測部32c檢測到例如病變19的情況下，圖像處理部32al僅對包含有病變19在內的例如側視視野圖像62的區域62b實施變形去除處理，生成進行了放大顯示的圖像62bl，在監視器35上作為切換模式而進行顯示，其中，變形去除處理消除隨著遠離與直視視野圖像相鄰的區域而使圖像區域的寬度擴展的狀態。其結果為，根據變形例的內窺鏡系統I，與第二實施方式同樣地，通過取消檢測到病變19的區域的變形處理，能夠在沒有變形的圖像中觀察病變19。
[0108](第三實施方式)
[0109]接下來，對第三實施方式進行說明。
[0110]圖13是示出第三實施方式中的主要部分的結構的圖。另外，在圖13中，對與圖7相同的結構，標注相同的標號并省略說明。并且，插入部4的前端部的結構與圖6的前端部6a相同。
[0111]如圖13所示，本實施方式的視頻處理器32構成為使用圖像處理部32a2來代替圖7的圖像處理部32al。圖像處理部32a2將直視觀察窗Ila所取得的直視視野圖像16a配置于中心，將側視觀察窗I Ib和I Id所取得的側視視野圖像16b和16d配置為與直視視野圖像16a的左右相鄰，并且對側視視野圖像16b和16d實施規定的圖像處理(變形處理)。
[0112]并且，圖像處理部32al具有對作為水平方向、垂直方向的變形的畸變進行校正的畸變校正處理部32d。畸變校正處理部32d對直視視野圖像16a和實施了變形處理后的兩個側視視野圖像實施使畸變為零的變形去除處理。而且，實施了變形去除處理后的直視視野圖像和兩個側視視野圖像經由圖像輸出部32b顯示于監視器35。
[0113]接下來，使用圖14對圖像處理部32a2的圖像處理進行說明。
[0114]圖14是示出通過圖像處理部32a2的圖像處理而被顯示于監視器的觀察圖像的一例的圖。
[0115]通常情況下，在所取得的直視視野圖像16a、側視視野圖像16b和16d中存在畸變，變形方向在直視視野圖像16a與側視視野圖像16b和16d的邊界附近彼此不同。因此，在被攝體(例如病變19)在各圖像間移動時，即使是同一被攝體，外形或行為也不同，因此，有時很難識別是同一被攝體的情況。
[0116]因此，畸變校正處理部32d生成對直視視野圖像16a實施了使畸變為零的變形去除處理而得到的直視視野圖像20a。而且，畸變校正處理部32d生成對圖像處理部32a2針對側視視野圖像16b和16d實施了變形處理以使得隨著遠離中心而擴張的側視視野圖像實施了使畸變為零的變形去除處理而得到的側視視野圖像20b和20d。
[0117]這樣實施了變形去除處理的直視視野圖像20a、側視視野圖像20b和20d經由圖像輸出部32b顯示于監視器35。由此，例如即使在側視視野圖像20d的被攝體(病變19)移動到了直視視野圖像20a中的情況下，外形和行為也大致相同。其結果為，根據本實施方式的內窺鏡系統，在第一實施方式的效果的基礎上，具有被攝體(病變19)從側視視野圖像20b或20d移動到直視視野圖像20a中(或者，從直視視野圖像20a移動到側視視野圖像20b或20d中)時的視覺確認性提高的效果。
[0118]在以上那樣的各實施方式中，在將多個視野圖像以相鄰的方式并列顯示的實施方式中，實現對側方進行照明和觀察的功能的機構與實現對前方進行照明和觀察的功能的機構一起內置于插入部4的前端部6，但也可以使實現對側方進行照明和觀察的功能的機構成為能夠相對于插入部4進行裝卸的分體。
[0119]圖15是安裝有側方觀察用的單元的插入部4的前端部6的立體圖。插入部4的前端部6具有前方視野用單元100。側方視野用單元110具有通過夾持部111而相對于前方視野用單元100裝卸自如的結構。
[0120]側方視野用單元110具有:兩個觀察窗112，它們用于取得左右方向的圖像；以及兩個照明窗113，它們用于照明左右方向。
[0121]視頻處理器32等能夠按照前方視野的幀速進行側方視野用單元110的各照明窗113的點亮和熄滅，從而進行上述實施方式所示那樣的觀察圖像的取得和顯示。
[0122]本發明不限于上述實施方式，能夠在不改變本發明的主旨的范圍內進行各種變更、改變等。
[0123]本申請是以2014年2月14日在日本國申請的日本特愿2014-26834號公報為優先權主張的基礎進行申請的，上述公開內容被引用于本申請說明書、權利要求書以及附圖。
【主權項】
1.一種內窺鏡系統，其特征在于，該內窺鏡系統具有: 插入部，其被插入到被攝體的內部； 第一被攝體像取得部，其設置于所述插入部，從所述被攝體的第一區域取得第一被攝體像； 第二被攝體像取得部，其設置于所述插入部，從與所述第一區域至少一部分不同的所述被攝體的第二區域取得第二被攝體像;以及 圖像信號生成部，其在根據所述第一被攝體像生成第一圖像信號并且根據所述第二被攝體像生成第二圖像信號時，在與所述第一圖像信號的配置關系中，以隨著遠離與該第一圖像信號相鄰的區域而使圖像區域的寬度擴展的方式進行圖像處理，生成圖像信號。2.根據權利要求1所述的內窺鏡系統，其特征在于， 所述內窺鏡系統還具有對從所述圖像信號生成部輸出的圖像信號進行顯示的顯示部。3.根據權利要求2所述的內窺鏡系統，其特征在于， 所述圖像信號生成部使所述第一被攝體像和所述第二被攝體像以相鄰配置的方式顯示于所述顯示部。4.根據權利要求3所述的內窺鏡系統，其特征在于， 所述顯示部由至少兩個以上監視器構成， 所述圖像信號生成部將去除了所述第一圖像信號和所述第二圖像信號的重疊區域后的各個圖像信號輸出給所述監視器。5.根據權利要求3所述的內窺鏡系統，其特征在于， 所述圖像信號生成部以使所述第一被攝體像配置于中心、所述第二被攝體像配置于包含所述第一被攝體像的至少兩側在內的部位的方式將所述第一被攝體像和所述第二被攝體像顯示于所述顯示部。6.根據權利要求2所述的內窺鏡系統，其特征在于， 所述圖像信號生成部使所述第一被攝體像和所述第二被攝體像顯示于所述顯示部的一個畫面上。7.根據權利要求1所述的內窺鏡系統，其特征在于， 所述第一被攝體像是包含與所述插入部的長度方向大致平行的插入部前方在內的所述第一區域的被攝體像， 所述第二被攝體像是包含與所述插入部的長度方向交叉的方向的插入部側方在內的所述第二區域的被攝體像， 所述第一被攝體像取得部是取得所述第一區域的被攝體像的前方圖像取得部， 所述第二被攝體像取得部是取得所述第二區域的被攝體像的側方圖像取得部。8.根據權利要求1所述的內窺鏡系統，其特征在于， 所述圖像信號生成部在第一切換模式下對所述第二圖像信號進行圖像處理，其中，該第一切換模式是如下模式:僅對所述第二被攝體像中的作為所指定的規定的區域的關注區域取消隨著遠離與所述第一圖像信號相鄰的區域而使圖像區域的寬度擴展的模式。9.根據權利要求8所述的內窺鏡系統，其特征在于， 所述圖像信號生成部對所述第二圖像信號進行第二切換模式下的圖像處理，其中，該第二切換模式是如下模式:僅對所述第二被攝體像中的所述關注區域進行放大顯示。10.根據權利要求1所述的內窺鏡系統，其特征在于， 所述圖像信號生成部對所述第二圖像信號進行第三切換模式下的圖像處理，其中，該第三切換模式是如下模式:僅對所述第二被攝體像中的存在作為所指定的規定的區域的關注區域的所述第二被攝體像整體取消隨著遠離與所述第一圖像信號相鄰的區域而使圖像區域的寬度擴展的模式并進行放大顯示。11.根據權利要求1所述的內窺鏡系統，其特征在于， 所述圖像信號生成部對所述第二圖像信號進行第四切換模式下的圖像處理，其中，該第四切換模式是如下模式:抑制所指定的所述第二被攝體像的水平方向和垂直方向的變形。12.根據權利要求11所述的內窺鏡系統，其特征在于， 所述圖像信號生成部還對所述第一被攝體像進行第五切換模式下的圖像處理，其中，該第五切換模式是如下模式:抑制所述第一被攝體像的水平方向和垂直方向的變形。13.根據權利要求5所述的內窺鏡系統，其特征在于， 所述第二被攝體像取得部在所述插入部的周向上以大致均等的角度配置有多個， 所述顯示部在中心配置所述第一被攝體像，在所述第一被攝體像的周向上以大致均等的角度配置的方式顯示多個所述第二被攝體像， 所述圖像信號生成部對各所述第二圖像信號進行隨著遠離所述第一圖像信號而使圖像區域的寬度擴展的模式。14.根據權利要求7所述的內窺鏡系統，其特征在于， 所述第一被攝體像取得部在所述插入部的長度方向的前端部朝向所述插入部所插入的方向配置， 所述第二被攝體像取得部在所述插入部的側面朝向所述插入部的周向配置， 在所述內窺鏡系統中，分別設置有對來自所述第一被攝體像取得部的所述第一被攝體像進行光電轉換的第一攝像部和對來自所述第二被攝體像取得部的所述第二被攝體像進行光電轉換的第二攝像部，并且所述第一攝像部和所述第二攝像部與所述圖像信號生成部電連接。15.根據權利要求7所述的內窺鏡系統，其特征在于， 所述第一被攝體像取得部在所述插入部的長度方向的前端部朝向所述插入部所插入的方向配置， 所述第二被攝體像取得部以包圍所述插入部的周向的方式配置， 所述內窺鏡系統具有攝像部，該攝像部配置為在相同的面上對來自所述第一被攝體像取得部的所述第一被攝體像和來自所述第二被攝體像取得部的所述第二被攝體像進行光電轉換，并且與所述圖像信號生成部電連接。
【文檔編號】G02B23/24GK105939650SQ201580006312
【公開日】2016年9月14日
【申請日】2015年2月5日
【發明人】本田樹, 本田一樹, 高橋毅, 倉康人
【申請人】奧林巴斯株式會社