顯示三維影像的內(nèi)窺鏡系統(tǒng)的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及顯示能夠?qū)⒃隗w腔內(nèi)作為立體影像而拍攝的影像切換為平面影像(二維影像:二維)或者立體影像(三維影像:三維)而顯示的三維影像的內(nèi)窺鏡系統(tǒng)。
【背景技術(shù)】
[0002]近年來(lái)，在電視機(jī)等顯示裝置中，能夠顯示出在顯示影像中能夠看到進(jìn)深感的立體影像(三維影像)的裝置正在普及?，F(xiàn)在的內(nèi)窺鏡裝置一般情況下顯示平面影像(二維影像)O 一邊觀察由內(nèi)窺鏡前端的拍攝部拍攝的顯示畫面，一邊根據(jù)基于推定或者經(jīng)驗(yàn)的距離感來(lái)對(duì)畫面上映出的觀察位置及鉗子等處置器具的操作進(jìn)行觀察診斷或者處置作業(yè)。因此，從包含手術(shù)者的用戶的角度考慮，為了補(bǔ)償該距離感，期望通過(guò)立體影像來(lái)減輕作業(yè)負(fù)擔(dān)。
[0003]作為公知的三維影像的影像方式之一，提出有通過(guò)裸眼來(lái)觀察三維影像的裸眼式。在該方式中，相對(duì)于顯示畫面的站立位置被限制在極其限定的位置。因此，基于監(jiān)視器觀察的三維影像的影像方式大半是采用偏光眼鏡或液晶快門眼鏡的眼鏡式。在這當(dāng)中，在設(shè)置多個(gè)監(jiān)視器的情況較多的醫(yī)療現(xiàn)場(chǎng)，利用偏光眼鏡的方式是主流。
[0004]現(xiàn)有技術(shù)文獻(xiàn)
[0005]專利文獻(xiàn)
[0006]專利文獻(xiàn)1:日本特開2012-249168號(hào)公報(bào)

【發(fā)明內(nèi)容】

[0007]發(fā)明要解決的問(wèn)題
[0008]對(duì)于體腔內(nèi)的觀察，由于所述三維影像抓住了觀察位置的進(jìn)深感，因此是優(yōu)選的，但是，根據(jù)顯示內(nèi)容的不同，也存在二維的平面影像更容易觀察的情況。例如，在非常近的位置存在觀察對(duì)象的情況，或者，不是觀察對(duì)象而是處置器具及臟器等在非常近的位置的情況等。在專利文獻(xiàn)I中，提出有三維影像與二維影像的切換的技術(shù)。
[0009]此外，在三維/ 二維影像的切換方面，成為問(wèn)題的是存在切換時(shí)間的情況。S卩，在通過(guò)開關(guān)進(jìn)行了切換操作時(shí)，原來(lái)的監(jiān)視器畫面的影像消失，在隔一定時(shí)間后才顯示出切換的影像。即，從三維影像向二維影像切換時(shí)，或者，從二維影像向三維影像切換時(shí)，存在如下情況:雖然很短，但還是存在顯示熄滅的時(shí)間。這是由于，在監(jiān)視器中，在輸入的影像信號(hào)的格式被切換的情況下，首先要檢測(cè)格式，根據(jù)檢測(cè)出的格式來(lái)接收要顯示的影像數(shù)據(jù)。但是，在內(nèi)窺鏡裝置的操作時(shí)，即使畫面熄滅的時(shí)間很短，但是，也會(huì)使處置及診斷的效率變差，增加手術(shù)者及患者的負(fù)擔(dān)。
[0010]專利文獻(xiàn)I提出的照相機(jī)具備檢測(cè)照相機(jī)主體的姿勢(shì)的功能，當(dāng)使照相機(jī)傾斜而超過(guò)容許傾斜角時(shí)，將設(shè)于照相機(jī)的背面的畫面上顯示的三維影像切換為二維影像。因此，在傾斜期間的照相機(jī)背面的顯示畫面切換時(shí)，雖然顯示熄滅了很短的時(shí)間，由于不是快門時(shí)機(jī)，因此不會(huì)成為問(wèn)題。因此，在專利文獻(xiàn)I中，對(duì)切換時(shí)的不顯示畫面顯示的期間沒(méi)有任何記述，也沒(méi)有為此而花費(fèi)功夫。
[0011]因此，本發(fā)明目的在于提供能夠切換縮短了三維/ 二維影像的切換時(shí)的畫面不顯示時(shí)間的三維影像、二維影像的內(nèi)窺鏡系統(tǒng)。
[0012]用于解決問(wèn)題的手段
[0013]本發(fā)明的實(shí)施方式的內(nèi)窺鏡系統(tǒng)的特征在于，該內(nèi)窺鏡系統(tǒng)具有:內(nèi)窺鏡，其能夠取得右眼用及左眼用的各影像；混合器部，其輸入由所述醫(yī)用立體撮像裝置取得的所述右眼用及左眼用的各影像，根據(jù)所述各影像生成立體顯示用的右影像及左影像，所述混合器部具有影像輸出部，該影像輸出部能夠向立體影像顯示裝置與影像記錄裝置輸出所述右圖像及左圖像；開關(guān)部，其能夠選擇是將從所述影像輸出部輸出的影像作為所述右影像及所述左影像，還是作為所述右影像或者所述左影像中的任意一方的影像；影像切換部，其使通過(guò)所述開關(guān)部中的選擇操作所選擇并從所述影像輸出部輸出的影像在所述選擇操作的前后不變更影像信號(hào)的種類及格式，選擇所述右影像及所述左影像與所述右影像及所述右影像、或者所述左影像及所述左影像中的任意組；以及影像移位部，其將所述右影像及左影像在左右橫向上移位。
[0014]根據(jù)本發(fā)明，能夠提供顯示三維影像的內(nèi)窺鏡系統(tǒng)，該三維影像縮短了三維/ 二維影像的切換時(shí)的畫面不顯示時(shí)間。
【附圖說(shuō)明】
[0015]圖1A是示出本發(fā)明的實(shí)施方式的內(nèi)窺鏡系統(tǒng)整體的概略結(jié)構(gòu)的框圖。
[0016]圖1B是示出配置于插入部的前端的拍攝單元與照明窗的配置例的圖。
[0017]圖2是示出進(jìn)行第I實(shí)施方式的影像處理及顯示的視頻混合器單元的結(jié)構(gòu)例的圖。
[0018]圖3是示意性地示出三維影像與二維影像的傳輸方式的圖。
[0019]圖4是示出第3實(shí)施方式的顯示切換的概念的第I結(jié)構(gòu)例的圖。
[0020]圖5是用于說(shuō)明第3實(shí)施方式中的顯示切換的第I步驟的流程圖。
[0021]圖6是示出第4實(shí)施方式中的顯示切換的概念的結(jié)構(gòu)例的圖。
[0022]圖7是用于說(shuō)明顯示切換的步驟的流程圖。
[0023]圖8是示出進(jìn)行第6實(shí)施方式的影像處理及顯示的視頻混合器單元的結(jié)構(gòu)例的圖。
[0024]圖9A是用于進(jìn)行基于第8實(shí)施方式的三維影像的容易觀察的觀察像的說(shuō)明的圖。
[0025]圖9B是用于進(jìn)行基于第8實(shí)施方式的三維影像的容易觀察的觀察像的說(shuō)明的圖。
[0026]圖1OA是用于說(shuō)明將觀察像變焦的結(jié)構(gòu)以及顯示畫面的圖。
[0027]圖1OB是用于說(shuō)明將觀察像變焦的結(jié)構(gòu)以及顯示畫面的圖。
[0028]圖1OC是用于說(shuō)明將觀察像變焦的結(jié)構(gòu)以及顯示畫面的圖。
[0029]圖1OD是用于說(shuō)明將觀察像變焦的結(jié)構(gòu)以及顯示畫面的圖。
【具體實(shí)施方式】
[0030]以下，參照附圖對(duì)本發(fā)明的實(shí)施方式進(jìn)行詳細(xì)的說(shuō)明。
[0031][第I實(shí)施方式]
[0032]圖1A是示出本發(fā)明的實(shí)施方式的內(nèi)窺鏡系統(tǒng)整體的概略結(jié)構(gòu)的框圖，圖1B是示出配置于插入部的前端的拍攝單元與照明窗的配置例的圖。另外，在本實(shí)施方式中，作為內(nèi)窺鏡主體2，以軟性鏡作為例子，但是也可以是硬性鏡。
[0033]本實(shí)施方式的內(nèi)窺鏡系統(tǒng)I由以下部分構(gòu)成:內(nèi)窺鏡主體(所謂的立體內(nèi)窺鏡)2，其能夠拍攝三維影像(立體影像或者三維影像)；光源單元3，其生成用于觀察及拍攝的照明光；第I處理器4，其對(duì)投影到左眼的影像(L影像)進(jìn)行影像處理；第2處理器5，其對(duì)投影到右眼的影像(R影像)進(jìn)行影像處理；視頻混合器單元(第3處理器)6，其進(jìn)行L影像及R影像的記錄、合成及分離以及二維/三維切換；以及監(jiān)視器(影像顯示部)7，其顯示三維/ 二維影像。
[0034]內(nèi)窺鏡主體2由以下部分構(gòu)成:插入部2a，其插入作為觀察對(duì)象的體腔內(nèi)；彎曲部2b，其設(shè)于插入部2a的前端；以及操作部9，其使彎曲部2b彎曲動(dòng)作。在插入部2a的前端面2c上設(shè)有作為拍攝部的2個(gè)拍攝單元10L、10R以及照射照明光的照明窗3a。沒(méi)有圖示出拍攝單元10L、1R的結(jié)構(gòu)，但是，拍攝單元10L、1R由以下部分構(gòu)成:物鏡，其為在前端面2c露出的觀察窗；成像透鏡系統(tǒng)，其接在物鏡后面而配置于光軸上；以及攝影元件(例如，CCD)，其通過(guò)對(duì)在成像透鏡系統(tǒng)中成像的觀察像進(jìn)行光電轉(zhuǎn)換來(lái)生成影像信號(hào)。通過(guò)2個(gè)拍攝單元10L、1R形成了立體影像拍攝單元。
[0035]在操作部9上除了設(shè)有有關(guān)各種操作的操作按鈕之外，還設(shè)有三維/ 二維影像切換開關(guān)(以下，稱為切換開關(guān))9a。該切換開關(guān)9a是手術(shù)者用來(lái)指示后述的監(jiān)視器7中顯示的三維影像與二維影像的顯示切換的手動(dòng)開關(guān)。
[0036]進(jìn)而，從光源單元3通過(guò)由光纖構(gòu)成的光導(dǎo)而與照明窗3a連結(jié)，從而引導(dǎo)照明光。另外，內(nèi)窺鏡主體2與各處理器及各單元通過(guò)通用纜線進(jìn)行連接器連接，在纜線內(nèi)包含光導(dǎo)、傳輸影像信號(hào)等的多根信號(hào)線。進(jìn)而，在通用纜線內(nèi)可以配設(shè)有由用于導(dǎo)入清洗觀察窗及照明窗的氣體及液體的管組成的供給路(送氣送液通道)及排出路。
[0037]從內(nèi)窺鏡主體2送出的L/R影像信號(hào)的信號(hào)線穿過(guò)通用纜線內(nèi)而與L/R的2個(gè)鏡體連接器25、26連接。L鏡體連接器25安裝于第I處理器4上并電連接，R鏡體連接器26安裝于第2處理器5上并電連接。
[0038]第I處理器4與第2處理器5是進(jìn)行影像處理的公知的結(jié)構(gòu)，第I處理器4與第2處理器5對(duì)由拍攝單元10L、10R拍攝的L、R的拍攝單元的信號(hào)進(jìn)行影像處理，將其轉(zhuǎn)換為影像信號(hào)。按照在視頻混合器單元6與第I處理器4及第2處理器4之間進(jìn)行信號(hào)收發(fā)的同步信號(hào)來(lái)對(duì)被影像處理后的L、R影像信號(hào)進(jìn)行同步，并將它們從第I處理器4及第2處理器5向視頻混合器單元6送出。
[0039]圖2是示出進(jìn)行第I實(shí)施方式的影像處理及顯示的視頻混合器單元6的結(jié)構(gòu)例的圖。在以下的說(shuō)明中，對(duì)除了參照標(biāo)號(hào)9a以外的各結(jié)構(gòu)部位的參照標(biāo)號(hào)賦予的a、b意味著相同的結(jié)構(gòu)部件。
[0040]視頻混合器單元6構(gòu)成為，通過(guò)3個(gè)影像信號(hào)接收部11、12、15分別接收來(lái)自處理器4、處理器5與未圖示的記錄器的影像輸入信號(hào)。此外，還構(gòu)成有三維分離部16，針對(duì)來(lái)自記錄器的影像輸入信號(hào)，該三維分離部16構(gòu)成為能夠?qū)⒒谟涗浧鞯脑佻F(xiàn)影像分離為右影像