JP6206540B2 - 内視鏡及び内視鏡装置 - Google Patents

Description

本開示は、内視鏡及び内視鏡装置に関する。

患者（被測定者）への肉体的な負担をできるだけ軽減する低侵襲医療の観点から、内視鏡を利用して患部の観察（撮影）や各種の処置を行うことが広く普及している。このような低侵襲医療を実現するために、内視鏡において被測定者の体腔内に挿入される鏡筒の太さ（直径）は、一般的に、数ｍｍ程度以下であることが求められる。

一方、近年、撮影した部位を３次元画像（３Ｄ画像）として表示することのできる３次元内視鏡（３Ｄ内視鏡）が普及しつつある。３Ｄ内視鏡では、内視鏡の鏡筒の先端部に設けられる１対の撮像素子によってそれぞれ取得された画素信号（画像信号）に基づいて３Ｄ画像が生成される。３Ｄ内視鏡を用いることにより、施術者（ユーザ）は、実際にヒトの目で見た様子に近い３Ｄ画像を参照しながら各種の処置を行うことができるため、より直感的な内視鏡の操作が可能となる。

ここで、３Ｄ内視鏡において、患部を処置するために十分な撮影範囲を確保するためには、１対の撮像素子の間の間隔として、所定の距離が確保されることが好ましい。しかし、内視鏡の鏡筒の先端部に、当該所定の距離を確保しながら１対の撮像素子を配設すると、その分鏡筒の直径が太くなってしまう可能性がある。そこで、被測定者の体腔内で、患部まで移動している間は鏡筒内に撮像素子を収納し、患部まで到達したときに鏡筒内から撮像素子を突出させ撮影を行う技術が開発されている。

例えば、特許文献１には、鏡筒の外周面の互いに異なる部位から鏡筒の径方向に突出する１対の撮像部を有する立体視内視鏡装置が開示されている。また、特許文献２には、鏡筒の外郭上の互いに異なる位置に設けられ、鏡筒の延伸方向と平行な回転軸を中心として、鏡筒の先端部の端面における中心に対して偏心的に回転されることにより鏡筒の径方向に突出する１対の撮像部を有する内視鏡が開示されている。

特開昭６３−２９４５０８号公報 特開平４−５００７６８号公報

一方、３Ｄ内視鏡において、３Ｄ画像としてより品質の高い画像を撮影するためには、１対の撮像素子の撮像面同士がなす角の角度が重要な因子となる。この撮像面同士がなす角の角度が変化することは、いわゆる輻湊角が変化することに相当するため、当該撮像面同士がなす角の角度が所望の角度から変化してしまうと、３Ｄ画像における飛び出し量又は奥行き量（ユーザにとって画像が飛び出して又は奥まって見える量）と、撮像素子から被写体である生体組織までの実際の距離との間にずれが生じてしまい、ユーザが直観的な操作を行う際の妨げとなり得る。ここで、輻湊角とは、１対の撮像素子において撮像面と垂直な方向（視野方向、光軸方向）に延伸させた直線がなす角のことである。

また、上述したように、３Ｄ内視鏡によって撮影される撮影範囲は、１対の撮像素子を配設する際の間隔に影響される。このように、３Ｄ内視鏡においては、１対の撮像素子における、撮像素子間の間隔や撮像面同士がなす角の角度が、撮影される３Ｄ画像の品質に影響を及ぼす。

ここで、特許文献１及び特許文献２に記載されている技術では、撮像素子を有する撮像部は、内視鏡の鏡筒の互いに異なる部位からそれぞれ独立に突出される。従って、機械的な歪み等により、撮像素子間の間隔や撮像素子の撮像面同士がなす角の角度等の幾何的な配置関係が、本来求めていた設計値からずれてしまう可能性がある。更に、特許文献２に記載されている技術では、１対の撮像素子は、鏡筒の延伸方向に対して互いに異なる位置から突出されるため、撮像素子から被写体までの距離がそれぞれ異なる。よって、高品質な３Ｄ画像を得るためには、その距離の差を補正する等の複雑な画像信号処理が必要となり、コストの増加につながる恐れがある。

上記事情を鑑みれば、鏡筒の直径を増加させることなく、高品質な３Ｄ画像をより安定的に取得することが求められていた。そこで、本開示では、３Ｄ画像をより安定的に取得することが可能な、新規かつ改良された内視鏡及び内視鏡装置を提案する。

本開示によれば、体腔内に挿入される撮像部と、前記撮像部と体腔外に設置される機器とを接続する接続部と、前記接続部の中途に設けられ、前記撮像部を含む自身よりも先端側の構成を自身よりも根元側の構成に対して回動可能な関節部と、を備え、前記撮像部は、撮像面同士がなす角であるクロスポイント角の角度を調整可能に構成され、前記接続部と前記撮像部との結合部を挟んだ両側にそれぞれ配設される第１の撮像素子及び第２の撮像素子を有し、前記関節部を介した回動により、前記撮像部の配置位置及び撮影方向の少なくともいずれかが制御可能である、内視鏡が提供される。

また、本開示によれば、内視鏡と、体腔外に設置され、前記内視鏡の駆動を制御する装置本体と、を備え、前記内視鏡は、体腔内に挿入される撮像部と、前記撮像部と体腔外に設置される機器とを接続する接続部と、前記接続部の中途に設けられ、前記撮像部を含む自身よりも先端側の構成を自身よりも根元側の構成に対して回動可能な関節部と、を有し、前記撮像部は、撮像面同士がなす角であるクロスポイント角の角度を調整可能に構成され、前記接続部と前記撮像部との結合部を挟んだ両側にそれぞれ配設される第１の撮像素子及び第２の撮像素子を有し、前記関節部を介した回動により、前記撮像部の配置位置及び撮影方向の少なくともいずれかが制御可能であり、前記装置本体は、前記撮像部による撮影、前記クロスポイント角の角度、並びに前記撮像部の配置位置及び／若しくは撮影方向の、少なくともいずれかを制御する、内視鏡装置が提供される。

本開示によれば、１対の撮像素子が、撮像部に一体的に組み込まれる。従って、１対の撮像素子の間の距離や１対の撮像素子の撮像面同士がなす角の角度等がより安定的に所定の値に固定され、３Ｄ画像をより安定的に取得することが可能となる。

以上説明したように本開示によれば、３次元画像をより安定的に取得することが可能となる。

本開示の第１の実施形態に係る内視鏡装置の一構成例を示す概略図である。 第１の実施形態に係る撮像モジュールの概略構成を示す上面図である。 異なるクロスポイント（ＣＰ）角度を有する第１の実施形態に係る撮像モジュールの概略構成を示す側面図である。 異なるクロスポイント（ＣＰ）角度を有する第１の実施形態に係る撮像モジュールの概略構成を示す側面図である。 異なるクロスポイント（ＣＰ）角度を有する第１の実施形態に係る撮像モジュールの概略構成を示す側面図である。 収納状態における第１の実施形態に係る内視鏡の概略構成について説明するための説明図である。 撮影状態における第１の実施形態に係る内視鏡の概略構成について説明するための説明図である。 第１の実施形態の一変形例に係る、撮影状態における内視鏡の概略構成について説明するための説明図である。 収納状態における第２の実施形態に係る内視鏡の概略構成について説明するための説明図である。 撮影状態における第２の実施形態に係る内視鏡の概略構成について説明するための説明図である。

以下に添付図面を参照しながら、本開示の好適な実施の形態について詳細に説明する。なお、本明細書及び図面において、実質的に同一の機能構成を有する構成要素については、同一の符号を付することにより重複説明を省略する。

なお、説明は以下の順序で行うものとする。
１．第１の実施形態
１−１．内視鏡装置の構成
１−２．撮像モジュールの構成
１−３．内視鏡の構成（収納状態及び撮影状態）
２．第２の実施形態
２−１．内視鏡の構成（収納状態及び撮影状態）
３．まとめ

＜１．第１の実施形態＞
［１−１．内視鏡装置の構成］
まず、図１を参照して、本開示の第１の実施形態に係る内視鏡装置の概略構成について説明する。図１は、本開示の第１の実施形態に係る内視鏡装置の一構成例を示す概略図である。

図１を参照すると、本開示の第１の実施形態に係る内視鏡装置１は、内視鏡１０及び装置本体部２０を備える。

内視鏡１０は、患者（被測定者）の体腔内において、各種の生体組織を撮影したり、患部に対して各種の処置を行ったりする機能を有する。内視鏡１０は、管状の形状を有し、その先端部を含む一部領域が被測定者の体腔内に挿入される。内視鏡１０の当該先端部には、被測定者の生体組織を撮影するための撮像部や、患部に対して各種の処置を行うための処置具、撮像部のレンズ等を洗浄するための水や空気を噴出する洗浄ノズル等が設けられている。施術者（ユーザ）は、内視鏡１０を操作し、その先端部を被測定者の体腔内の患部まで移動させ、当該患部において所望の生体組織を観察（撮影）したり、当該患部に対して各種の処置を施したりすることができる。なお、以下の説明では、内視鏡１０によって行われる被測定者に対する一連の処理のことを総称して「施術」と呼称する。従って、以下の説明において、「施術」には、内視鏡１０が有する撮影機能によって患部（撮影対象領域）が撮影されることや、内視鏡１０に設けられる処置具によって患部に何らかの処置が施されること等の、内視鏡１０によって被測定者に行われる各種の処理が含まれる。

ここで、以下の説明では、内視鏡１０が有する機能のうち、撮影機能について主に説明することとし、それ以外の機能、すなわち処置具や洗浄ノズル等の機能については詳細な説明は省略する。従って、図１においても、内視鏡装置１において、撮影機能に関する構成について主に図示し、それ以外の構成については図示を省略している。また、以下の説明では、内視鏡１０が硬性内視鏡（硬性鏡）である場合について説明を行うが、本実施形態においては、内視鏡１０の種類はかかる例に限定されない。例えば、内視鏡１０は軟性内視鏡（軟性鏡）であってもよい。

図１を参照して、内視鏡１０の構成について詳細に説明する。内視鏡１０は、鏡筒１１０、撮像モジュール１２０、撮像モジュール接続部１３０及び撮像モジュール駆動部１４０を有する。

鏡筒１１０は、円筒状の形状を有し、その先端部に、撮像モジュール１２０（上述した撮像部に相当する）や処置具、洗浄ノズル等の各種の機構が設けられる。これらの各種の機構は、鏡筒１１０の内部に延設されるケーブルやワイヤ等により、装置本体部２０と電気的、機械的に接続されており、装置本体部２０からの制御によって駆動される。

また、撮像モジュール１２０や処置具等の各種の機構は、鏡筒１１０の内部に収納可能に構成されており、必要に応じて鏡筒の外部に突出される。例えば、鏡筒１１０が被測定者の体腔内に挿入される段階では、鏡筒１１０の内部に各機構が収納されており、当該先端部が患部又は観察対象部位まで到達した段階で、各機構が鏡筒１１０の外部に突出され、撮影や処置等の各種の処理が行われる。なお、以下の説明では、鏡筒１１０の内部に各機構、特に撮像モジュール１２０が収納された状態を収納状態と呼称し、鏡筒１１０の外部に各機構、特に撮像モジュール１２０が突出された状態を撮影状態と呼称する。

また、図１には明示していないが、鏡筒１１０の延伸方向における所定の位置にはジョイント部が設けられていてもよく、鏡筒１１０の先端部を含む一部分、特に被測定者の体腔内に挿入される部分は、取り換え可能であってもよい。つまり、本実施形態に係る内視鏡１０は、被測定者の体腔内への挿入部分がいわゆるディスポーザブル（使い捨て）式であってよい。内視鏡１０をディスポーザブル式とすることにより、洗浄、消毒等のメンテナンスを行いながら繰り返し使用される場合に比べて、より衛生的に施術を行うことが可能となる。また、使用後の洗浄、消毒等のメンテナンスが不要となるため、当該メンテナンスに要するコストを低減することができる。更に、洗浄、消毒等のメンテナンスを行うための設備が充分に普及していない環境（例えば、発展途上国の医療現場等）でも広く使用できるというメリットも生じる。ただし、本実施形態に係る内視鏡１０は、ディスポーザブル式に限定されず、洗浄、消毒等のメンテナンスが行われることによって、繰り返し使用されてもよい。

撮像モジュール１２０は、撮像素子や光源等を有し、被測定者の体腔内を撮影する機能を有する。本実施形態においては、撮像モジュール１２０は、互いに所定の距離だけ隔てて並設される少なくとも１対の撮像素子を有し、これらの撮像素子によって３次元画像（３Ｄ画像）を生成するための画像信号を取得することができる。また、撮像モジュール１２０の撮像素子は、その撮像面と垂直な方向に延伸する直線が互いに略平行となるように並設されてもよいし、その撮像面と垂直な方向に延伸する直線が撮影方向（撮像面が向いている方向）において互いに交わるように、撮像面同士のなす角が所定の角度を有して並設されてよい。ここで、以下の説明では、撮像モジュール１２０の少なくとも１対の撮像素子における、撮像面に垂直な方向のことを、撮像素子の光軸方向又は撮像素子の視野方向とも呼称する。撮像モジュール１２０の撮像素子が、その光軸方向に延伸する直線が互いに略平行となるように並設される場合、いわゆる平行法を用いた３Ｄ画像を生成するための画像信号が取得されてよい。また、撮像モジュール１２０の撮像素子が、その光軸方向に延伸する直線が撮影方向において互いに交わるように並設される場合、いわゆる交差法を用いた３Ｄ画像を生成するための画像信号が取得されてよい。なお、以下の説明では、撮像面に垂直な方向に延伸する直線が互いに交わる点のことを、クロスポイント（ＣＰ）と呼称する。また、撮像モジュール１２０の１対の撮像素子における撮像面同士がなす角のことをＣＰ角、ＣＰ角の角度のことをＣＰ角度と呼称する。撮像モジュール１２０の構成については、図２Ａ−図２Ｄを参照して後で詳しく説明する。

なお、本実施形態においては、撮像モジュール１２０の撮影形式は特に限定されず、どのような撮影形式であってもよい。例えば、撮像モジュール１２０は、動画を撮影してもよいし、静止画を撮影してもよい。撮像モジュール１２０が静止画を撮影する場合には、その撮影タイミングは、予め定められた所定のタイミングであってもよいし、装置本体部２０によって所望のタイミングで撮影を行うように制御されてもよい。更に、撮像モジュール１２０が撮影する画像は、カラー画像であってもよいし、モノクロ画像であってもよい。

撮像モジュール接続部１３０は、鏡筒１１０の内部に設けられ、撮像モジュール１２０と装置本体部２０とを、電気的、機械的に接続する。具体的には、撮像モジュール接続部１３０は、シャフト、ワイヤ、バネ、ケーブル等を有し、これらの一端は撮像モジュール１２０に接続され、他端は撮像モジュール駆動部１４０を介して装置本体部２０に接続されている。例えば、撮像モジュール接続部１３０は、ケーブルにより撮像モジュール１２０と装置本体部２０とを相互に信号の送受信が可能な状態に接続し、装置本体部２０から撮像モジュール１２０へ、撮影条件（露出や光源からの照射光の明るさ、ＣＰ角度及び輻湊角の角度等、撮影に関する各種の条件）に関する各種の制御に関する信号を送信したり、撮像モジュール１２０から装置本体部２０へ画像信号を送信したりする。また、撮像モジュール接続部１３０は、装置本体部２０からの制御により撮像モジュール駆動部１４０によって駆動され、例えば、シャフト等を介して、撮像モジュール１２０を鏡筒１１０の外部に押し出すことにより撮影状態に移行させたり、撮像モジュール１２０を鏡筒１１０の内部に引き込むことにより収納状態に移行させたりすることができる。

撮像モジュール駆動部１４０は、装置本体部２０からの制御により、撮像モジュール接続部１３０の駆動を制御する。具体的には、撮像モジュール駆動部１４０は、例えば、シャフトやバネ等の撮像モジュール接続部１３０が有する構成部材を所定の条件で動作させることにより、撮像モジュール１２０について収納状態と撮影状態との間の移行を行う。なお、上述したような撮像モジュール接続部１３０及び撮像モジュール駆動部１４０による収納状態と撮影状態との切り換えについては、図３Ａ及び図３Ｂを参照して後で詳しく説明する。

次に、装置本体部２０の構成について説明する。装置本体部２０は、入力部２００、表示部３００及び制御部４００を備える。

入力部２００は、各種の情報を内視鏡装置１に入力するためのインターフェースである。入力部２００から入力された各種の情報は制御部４００に入力され、制御部４００によって当該情報に応じた各種の処理が行われる。具体的には、入力部２００は、例えば、マウス、キーボード、タッチパネル、ボタン、スイッチ及びレバー等、ユーザが操作する操作手段である。また、入力部２００は、例えば、赤外線やその他の電波を利用したリモートコントロール手段（いわゆる、リモコン）であってもよいし、ＰＤＡ等の外部接続機器であってもよい。さらに、入力部２００は、例えば、上記の操作手段を用いてユーザにより入力された情報に基づいて入力信号を生成し、制御部４００に出力する入力制御回路等から構成されている。内視鏡装置１のユーザは、この入力部２００を操作することにより、内視鏡装置１に対して各種のデータを入力したり処理動作を指示したりすることができる。

具体的には、例えば、入力部２００から後述する撮像モジュール駆動制御部４４０に、各種の命令（信号）が入力されることにより、内視鏡１０の撮像モジュール１２０における各種の動作が制御されてよい。撮像モジュール１２０の動作とは、撮影状態と収納状態との間の移行や、撮影条件の変更等であってよい。

表示部３００は、出力装置の一例であり、モニタやディスプレイ等の表示画面に各種の情報を表示し、ユーザに対して視覚的に通知することが可能な装置によって構成される。このような装置として、例えば、ＣＲＴディスプレイ装置、液晶ディスプレイ装置、プラズマディスプレイ装置又はＥＬディスプレイ装置等の表示装置がある。表示部３００は、後述する表示制御部４５０からの制御により、内視鏡装置１が行った各種処理により得られた結果を、テキスト又はイメージ等の形式で当該表示画面に表示する。例えば、表示部３００は、その表示画面に、撮像モジュール１２０によって撮影された被測定者の体腔内の画像を３次元でリアルタイムに動画として表示することができる。ただし、本実施形態においては、表示部３００によって表示される体腔内の画像はかかる例に限定されず、表示部３００は２次元画像を表示してもよいし、静止画を表示してもよい。

制御部４００は、内視鏡装置１を統合的に制御するとともに、内視鏡１０における各種の動作を制御する。なお、制御部４００が有する機能のうち、内視鏡１０における撮影機能の制御以外の機能（例えば、処置具や洗浄ノズル等の動作を制御する機能）については、公知の内視鏡装置の制御部が有する機能と同様であるため、詳細な説明は省略し、ここでは主に、撮影機能の制御に関連する機能について説明を行う。

制御部４００は、画像信号処理部４１０、３Ｄ画像用信号生成部４２０、クロスポイント（ＣＰ）角度調整量算出部４３０、撮像モジュール駆動制御部４４０及び表示制御部４５０を有する。

画像信号処理部４１０は、撮像モジュール１２０の撮像素子によって撮影された画像に関する信号（画像信号）を撮像モジュール１２０から受信し、当該画像信号に各種の信号処理を施す。ここで、各種の信号処理とは、画像信号におけるノイズ成分や輝度等を補正する処理であってよく、例えば、画素欠陥を補正する処理、光学的黒レベルを補正する処理、シェーディング特性を補正する処理及び輝度を補正する処理（ガンマ補正処理）等を含む。ただし、画像信号処理部４１０が行う信号処理はこれらの処理に限定されず、画像処理技術におけるあらゆる公知の信号処理が必要に応じて行われてよい。例えば、画像信号処理部４１０は、画像信号に対して特定波長の成分をカットするフィルタリング処理等を行ってもよい。また、上述したように、本実施形態においては、撮像モジュール１２０は少なくとも１対の撮像素子を有するため、画像信号処理部４１０には、少なくとも２種類の画像信号が入力される。画像信号処理部４１０は、これら２種類の画像信号のそれぞれに対して、各種の画像信号処理を行うことができる。画像信号処理部４１０は、各種の信号処理を施した画像信号を、３Ｄ画像用信号生成部４２０に送信する。

３Ｄ画像用信号生成部４２０は、画像信号処理部４１０から受信した画像信号を利用して、３Ｄ画像用の画像信号を生成する。ここで、３Ｄ画像用の信号とは、撮像モジュール１２０の少なくとも１対の撮像素子によって取得された画像信号に基づいて、ユーザに被測定者の体腔内の画像を３Ｄ画像として認識させるための、いわゆる右目用及び左目用の画像信号を生成する処理であってよい。なお、本実施形態においては、３Ｄ画像を表示する形式は限定されず、例えば、いわゆる眼鏡式又は裸眼式等、あらゆる公知の表示形式が用いられてよい。また、本実施形態においては、３Ｄ画像を表示する方法は限定されず、例えば、いわゆる平行法及び交差法の少なくともいずれかが撮像モジュール１２０の構成に応じて選択されてよい。このように、３Ｄ画像用信号生成部４２０においては、あらゆる公知の３Ｄ画像の表示形式及び表示方法に対応する各種の信号処理が行われてよい。３Ｄ画像用信号生成部４２０は、生成した３Ｄ画像用の画像信号を、ＣＰ角度調整量算出部４３０及び表示制御部４５０に送信する。

ＣＰ角度調整量算出部４３０は、送信された３Ｄ画像用の画像信号に基づいて、撮像モジュール１２０からＣＰまでの距離を調整するための、撮像モジュール１２０のＣＰ角度の調整量を算出する。本実施形態においては、図２Ａ−図２Ｄを参照して後述するように、撮像モジュール１２０におけるＣＰ角度が調整されることにより、撮像モジュール１２０及び撮像素子からＣＰまでの距離が調整されてもよい。例えば、ＣＰ角度調整量算出部４３０は、ＣＰが被測定者の体腔内における撮影対象領域に位置するようにＣＰ角度の調整量を算出することができる。ここで、３Ｄ画像においては、撮像モジュール１２０及び撮像素子からＣＰまでの距離と、その飛び出し量又は奥行き量（３Ｄ画像において、ユーザにとって画像が飛び出して又は奥まって見える量）とは密接に関係している。従って、撮影対象領域にＣＰが位置するようにＣＰ角度が調整されることにより、３Ｄ画像における飛び出し量又は奥行き量のゼロ点が撮影対象領域、例えば観察したい部位近傍に調整されるため、ユーザが３Ｄ画像を参照しながら各種の処置を行う際に、より直感的な操作により処置を行うことが可能となる。ＣＰ角度調整量算出部４３０は、算出したＣＰ角度の調整量を、撮像モジュール駆動制御部４４０に送信する。

撮像モジュール駆動制御部４４０は、内視鏡１０の撮像モジュール１２０における各種の機構の駆動を制御する。例えば、撮像モジュール駆動制御部４４０は、撮像モジュール１２０の撮像素子の駆動を制御し、その露出や撮影タイミング等、撮影に関する各種の条件を変更させることができる。また、例えば、撮像モジュール駆動制御部４４０は、撮像モジュール１２０の光源の駆動を制御し、当該光源から所定のタイミングで光を照射させたり、当該光源の光量を調整させたりすることができる。更に、例えば、撮像モジュール駆動制御部４４０は、撮像モジュール接続部１３０の駆動を制御することにより、撮像モジュール１２０の動作を機械的、電気的に制御し、収納状態と撮影状態との間を移行させることができる。また、撮像モジュール駆動制御部４４０は、ＣＰ角度調整量算出部４３０によって算出されるＣＰ角度の調整量に基づいて、撮像モジュール１２０のＣＰ角度を変更させることができる。

ここで、上述したように、内視鏡１０は、撮影機能以外にも、患部に対して各種の処置を行うための処置具や、撮像モジュール１２０等を洗浄するための洗浄ノズル等の機構を有してもよい。従って、内視鏡装置１は、内視鏡１０におけるこれらの機構を駆動する内視鏡駆動部や、これらの機構の駆動を統括的に制御する内視鏡駆動制御部を更に有してもよい。つまり、内視鏡１０は、例えば各種の処置具や洗浄ノズル等の機構を含む、一般的に内視鏡が有する各種の公知な機構を駆動する内視鏡駆動部を更に有してもよく、また、制御部４００は、当該内視鏡駆動部による内視鏡の駆動を制御するための内視鏡駆動制御部を更に有してもよい。

また、本実施形態においては、撮像モジュール駆動制御部４４０及び内視鏡駆動制御部による内視鏡１０の駆動の制御は、予め内視鏡装置１に入力されたプログラム等に基づいて自動的に行われてもよいし、入力部２００を介してユーザによって撮像モジュール駆動制御部４４０及び内視鏡駆動制御部に制御内容がインプットされることにより任意のタイミングで行われてもよい。例えば、撮像モジュール１２０の収納状態と撮影状態との間の移行は、プログラムにより、内視鏡１０の先端部が患者の体腔内を移動している間は収納状態であり、患者の体腔内の撮影対象領域に内視鏡１０の先端部が到達したときに自動的に撮影状態に遷移するように、撮像モジュール駆動制御部４４０によって撮像モジュール１２０の駆動が制御されてもよい。また、例えば、ユーザによる入力部２００を介した操作により、任意のタイミングで撮像モジュール１２０の収納状態と撮影状態とが切り替えられるように、撮像モジュール駆動制御部４４０によって撮像モジュール１２０の駆動が制御されてもよい。このように、撮像モジュール駆動制御部４４０及び内視鏡駆動制御部に対する内視鏡１０の駆動制御の指示は、内視鏡１０が所定のタイミングで所定の駆動をするようにプログラム等によって自動的に与えられてもよく、内視鏡１０が任意のタイミングで任意の駆動をするようにユーザによって外部から与えられてもよい。従って、本実施形態においては、内視鏡１０の駆動制御に関する命令を撮像モジュール駆動制御部４４０及び内視鏡駆動制御部に与える方法は特に限定されず、ユーザの利便性や施術時における安全性等を考慮して、適宜選択されてよい。

表示制御部４５０は、表示部３００の表示画面に各種のデータを表示する制御を行う。例えば、表示制御部４５０は、表示部３００の表示画面に撮像モジュール１２０によって撮影された各種の画像を、３Ｄ画像の形式で、リアルタイムに動画として表示させる。また、表示制御部４５０は、施術に際して必要となる被測定者に関する各種の情報（例えば、身長、体重等の身体データや、過去の施術歴（既往歴）等の患者のパーソナルデータ等）を表示部３００の表示画面に表示させてもよい。なお、表示制御部４５０が表示部３００の表示画面に表示させる画像は、３Ｄ画像に限定されず、２次元の画像（２Ｄ画像）であってもよく、また、静止画であってもよい。また、表示制御部４５０は、必要に応じて、表示部３００の表示画面に表示させている画像の一部領域を拡大（ズーム）して表示させる等の制御を行ってもよい。

ここで、図１には明示しないが、内視鏡装置１は、以下の各構成部材を更に備えてもよい。

例えば、内視鏡装置１は、内視鏡装置１において処理される各種のデータや、処理された結果等を記憶する記憶部を更に備えてもよい。当該記憶部は、例えば、ＨＤＤ（Ｈａｒｄ Ｄｉｓｋ Ｄｒｉｖｅ）等の磁気記憶部デバイス、半導体記憶デバイス、光記憶デバイス又は光磁気記憶デバイス等により構成されてよく、その種類は限定されない。当該記憶部は、制御部４００が実行するプログラムや各種データ及び外部から取得した各種のデータ等を格納することができる。例えば、当該記憶部は、撮像モジュール１２０によって撮影された被測定者の体腔内の画像を履歴として記憶してもよい。また、当該記憶部は、施術に応じて必要とされる被測定者に関する各種の情報（例えば、患者のパーソナルデータ）を記憶してもよい。更に、当該記憶部は、内視鏡装置１を用いて被測定者に対して行われた各種の処置に関するログを記憶してもよい。また、このように当該記憶部に記憶された各種の情報は、必要に応じて表示制御部４５０によって表示部３００の表示画面に表示されてもよい。

また、例えば、内視鏡装置１は、内視鏡装置１と他の外部装置とを互いに通信可能に接続する通信部を更に備えてもよい。当該通信部の通信形式には、有線又は無線を問わずあらゆる公知の通信方式が用いられてよい。また、当該通信部は各種の通信網（ネットワーク）を介して任意の外部装置に接続されてもよいし、直接任意の外部装置に接続されてもよい。内視鏡装置１は、当該通信部を介して、上記記憶部に記憶されている各種の情報を当該外部装置に送信することができる。例えば、被測定者に関する各種の情報が、病院内のデータサーバ等の記憶装置に一括管理されている場合には、内視鏡装置１は、当該通信部を介して、被測定者に対する患部の観察結果や処置結果等の施術結果に関する情報を当該データサーバに送信してもよいし、施術前に当該データサーバから被測定者に関する各種の情報を受信してもよい。

また、例えば、内視鏡装置１は、ランプ等の表示装置や、スピーカ等の音声出力装置を更に備えてもよい。例えば、内視鏡装置１の動作に問題が生じた場合に、当該ランプを点灯させたり、スピーカからブザーやアラーム等の警告音を発したりして、その旨をユーザに通知してもよい。

以上、図１を参照して、本実施形態に係る内視鏡装置１の機能の一例、特に制御部４００の機能の一例について詳細に示した。なお、内視鏡装置１の各構成要素は、汎用的な部材や回路を用いて構成されていてもよいし、各構成要素の機能に特化したハードウェアにより構成されていてもよい。また、制御部４００については、各構成要素の機能を、ＣＰＵ（Ｃｅｎｔｒａｌ Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ Ｕｎｉｔ）等が全て行ってもよい。従って、本実施形態を実施する時々の技術レベルに応じて、適宜、利用する構成を変更することが可能である。

また、上述のような本実施形態に係る内視鏡装置１及び／又は制御部４００の各機能を実現するためのコンピュータプログラムを作製し、パーソナルコンピュータ等に実装することが可能である。また、このようなコンピュータプログラムが格納された、コンピュータで読み取り可能な記録媒体も提供することができる。記録媒体は、例えば、磁気ディスク、光ディスク、光磁気ディスク、フラッシュメモリなどである。また、上記のコンピュータプログラムは、記録媒体を用いずに、例えばネットワークを介して配信してもよい。

［１−２．撮像モジュールの構成］
次に、図２Ａ−図２Ｄを参照して、図１に示した撮像モジュール１２０の構成について詳細に説明する。図２Ａは、第１の実施形態に係る撮像モジュール１２０の概略構成を示す上面図である。図２Ｂ−図２Ｄは、異なるクロスポイント（ＣＰ）角度を有する第１の実施形態に係る撮像モジュール１２０の概略構成を示す側面図である。

まず、図２Ａを参照すると、撮像モジュール１２０は、第１撮像部１２０ａと第２撮像部１２０ｂとが、結合部１２５によって結合されて構成される。第１撮像部１２０ａは、第１の基板１２１ａ、第１の撮像素子１２２ａ、第１の光源１２３ａ及び第１のケーブルコネクタ部１２４ａを有する。また、第２撮像部１２０ｂは、第２の基板１２１ｂ、第２の撮像素子１２２ｂ、第２の光源１２３ｂ及び第２のケーブルコネクタ部１２４ｂを有する。そして、撮像モジュール１２０においては、第１撮像部１２０ａと第２撮像部１２０ｂとが、結合部１２５を挟んで対称となるように結合される。このように、撮像モジュール１２０においては、１対の撮像部（第１撮像部１２０ａ及び第２撮像部１２０ｂ）が対称的に配設されることにより、それぞれの撮像部によって取得された、いわゆる右目用及び左目用の画像信号を利用して、３Ｄ画像が生成され得る。

第１撮像部１２０ａにおいては、第１の基板１２１ａは、略長方形の形状を有し、その一方の面上に、第１の撮像素子１２２ａ、第１の光源１２３ａ及び第１のケーブルコネクタ部１２４ａが、第１の基板１２１ａの長辺に沿った方向に１列に並ぶように配設される。そして、第１の基板１２１ａの短辺の一方であり、第１の撮像素子１２２ａにより近い短辺が、結合部１２５を介して、第２の基板１２１ｂの短辺の一方に接続される。そして、第２撮像部１２０ｂにおいても、第２の基板１２１ｂ上の、第１の基板１２１ａと同じ側の面に、第２の撮像素子１２２ｂ、第２の光源１２３ｂ及び第２のケーブルコネクタ部１２４ｂが、結合部１２５を挟んで第１撮像部１２０ａの各素子と対称的な配置となるように、配設される。なお、以下の説明では、第１の基板１２１ａ及び第２の基板１２１ｂにおいて、各素子が配列される側を、撮像モジュール１２０の上側又は表側とも呼称する。また、当該表側の逆側を撮像モジュール１２０の裏側と呼称する。また、このように、撮像モジュール１２０においては、第１撮像部１２０ａ及び第２撮像部１２０ｂは対称的な構成を有するため、以下の説明では、第１撮像部１２０ａの各構成部材について主に説明することとし、第２撮像部１２０ｂについての詳細な説明は省略する。

第１の撮像素子１２２ａは、受光素子が２次元状に配列された撮像面を有し、当該撮像面に入射した光を、その光量に応じた電気信号に変換する。当該電気信号を１つ又は複数の受光素子によって構成される画素ごとに順次読み出すことにより、入射した光に応じた画像信号が取得される。なお、第１の撮像素子１２２ａにおいて各受光素子がリセットされる（受光素子内に蓄えられたキャリアが空にされる）タイミングや画素ごとに画像信号が読み出されるタイミング、すなわち電子シャッタの開閉のタイミング（撮影タイミング）は、撮影条件に応じて、撮像モジュール駆動制御部４４０によって適宜制御されてよい。例えば、撮像モジュール駆動制御部４４０は、第１の光源１２３ａの駆動条件に応じて変化する、撮像モジュール１２０の周囲の明るさ等に応じて、撮影タイミングや露出等を制御してもよい。また、例えば、動画やスルー画を撮影する場合であれば、撮像モジュール駆動制御部４４０は、所定の撮影タイミングで連続的に第１の撮像素子１２２ａから画像信号を読み出してもよい。

なお、本実施形態においては、第１の撮像素子１２２ａの種類は特に限定されず、あらゆる公知の撮像素子が用いられてよい。例えば、第１の撮像素子１２２ａは、ＣＭＯＳセンサであってもよく、ＣＣＤセンサであってもよい。ただし、本実施形態においては、第１の撮像素子１２２ａは、例えば裏面照射型センサに代表される、より高感度な撮像素子が用いられることが好ましい。これは、一般的にヒトの体腔内は暗いため、より鮮明な画像を撮影するためには、より高感度を有する撮像素子が用いられることが好ましいからである。

第１の光源１２３ａは、撮像モジュール１２０における撮影時に、撮影対象領域に対して光を照射する。第１の光源１２３ａは、撮像モジュール駆動制御部４４０によってその駆動が制御され、光を照射するタイミングや、その光量等が制御される。例えば、撮像モジュール駆動制御部４４０は、撮影する部位に応じて、第１の撮像素子１２２ａによって撮影される画像の明るさ等を考慮して、第１の光源１２３ａの光量を適宜調整してもよい。また、例えば、撮像モジュール駆動制御部４４０は、第１の撮像素子１２２ａの撮影タイミングに合わせて、第１の光源１２３ａを発光させるタイミングを制御してもよい。

具体的には、第１の光源１２３ａはＬＥＤであってよい。第１の光源１２３ａがＬＥＤである場合、撮像モジュール駆動制御部４４０は、当該ＬＥＤに印加する電流量を調整することによって、その光量や発光させるタイミング等を制御することができる。また、当該ＬＥＤは、例えば、白色ＬＥＤであってよい。ただし、第１の光源１２３ａが照射する光は白色に限定されず、その撮影用途に応じて、特定の波長帯域の光が用いられてもよい。例えば、第１の光源１２３ａが照射する光は、波長が約７００ｎｍ−９００ｎｍの近赤外光であってもよい。第１の光源１２３ａが近赤外光を照射する場合、例えば、ＩＣＧ（Ｉｎｄｏｃｙａｎｉｎｅ Ｇｒｅｅｎ）溶液等の蛍光標識マーカーを用いた患部の観察が行われてもよい。なお、第１の撮像素子１２２ａが近赤外光を照射する場合には、第１の撮像素子１２２ａとして、例えば、近赤外光に対応する波長に対する分光感度が高い撮像特性を有する撮像素子が用いられる。また、撮像モジュール１２０が有する第１の光源１２３ａ及び第２の光源１２３ｂは、各々が互いに異なる波長帯域の光を照射するように構成されてもよく、例えば、一方が白色光を照射し、他方が近赤外光を照射するように構成されてもよい。第１の光源１２３ａ及び第２の光源１２３ｂが互いに異なる波長帯域の光を照射する場合、撮像モジュール駆動制御部４４０の制御によって、撮影用途に応じて撮影対象領域に対して照射される光の波長が切り換えられてもよい。

第１のケーブルコネクタ部１２４ａは、撮像モジュール１２０を撮像モジュール駆動部１４０又は装置本体部２０と電気的に接続するためのインターフェースである。第１の撮像素子１２２ａ及び第１の光源１２３ａは、ケーブル（図示せず。）等によって第１のケーブルコネクタ部１２４ａと電気的に接続されており、また、第１のケーブルコネクタ部１２４ａは、鏡筒１１０内部に延設される更に他のケーブル（図示せず。）等によって、撮像モジュール駆動部１４０又は装置本体部２０と接続されている。つまり、第１の撮像素子１２２ａ及び第１の光源１２３ａは、第１のケーブルコネクタ部１２４ａを介して、撮像モジュール駆動部１４０又は装置本体部２０と電気的に接続されており、各種の情報を互いにやり取りすることができる。例えば、第１の撮像素子１２２ａ及び第１の光源１２３ａは、第１のケーブルコネクタ部１２４ａを介して撮像モジュール駆動部１４０と接続されることにより、その駆動が行われる。また、例えば、第１の撮像素子１２２ａは、第１のケーブルコネクタ部１２４ａを介して、装置本体部２０の画像信号処理部４１０と接続されており、取得した画像信号を画像信号処理部４１０に送信することができる。なお、第１のケーブルコネクタ部１２４ａと各種ケーブルとの接続方法には、例えば圧接等のケーブルを直付けする方法が用いられる。第１のケーブルコネクタ部１２４ａにケーブルが直付けされることにより、ケーブルを接続するための他の構成が不要となるため、第１のケーブルコネクタ部１２４ａが占める体積をより小さくすることができ、撮像モジュール１２０をより小型化することが可能となる。

以上、図２Ａを参照して、第１撮像部１２０ａの構成について説明した。上述したように、撮像モジュール１２０においては、第１撮像部１２０ａと、第１撮像部１２０ａと同様の構成を有する第２撮像部１２０ｂとが、結合部１２５を挟んで対称的に配設される。従って、図２Ａに示すように、本実施形態においては、第１の基板１２１ａ及び第２の基板１２１ｂ上に、第１のケーブルコネクタ部１２４ａ、第１の光源１２３ａ、第１の撮像素子１２２ａ、第２の撮像素子１２２ｂ、第２の光源１２３ｂ及び第２のケーブルコネクタ部１２４ｂが、この順に１列に配設される。ここで、以下の説明においては、第１の撮像素子１２２ａ及び第２の撮像素子１２２ｂの撮像面の中心を結ぶ直線の方向をｘ軸と定義する。すなわち、図２Ａにおいては、ｘ軸は、第１の基板１２１ａ及び第２の基板１２１ｂの長辺方向である。また、第１の撮像素子１２２ａ及び第２の撮像素子１２２ｂの撮像面と水平な方向で、ｘ軸と互いに垂直な方向をｙ軸と定義する。すなわち、図２Ａにおいては、ｙ軸は、第１の基板１２１ａ及び第２の基板１２１ｂの短辺方向（紙面における奥行き方向）である。更に、ｘ軸及びｙ軸と互いに垂直な方向をｚ軸と定義する。すなわち、図２Ａにおいては、ｚ軸は、第１の撮像素子１２２ａ及び第２の撮像素子１２２ｂの撮像面と垂直な方向（第１の撮像素子１２２ａ及び第２の撮像素子１２２ｂの視野方向、光軸方向）である。また、図２Ａにおいては、第１の撮像素子１２２ａ及び第２の撮像素子１２２ｂの撮像面が向いている方向をｚ軸の正方向と定義する。ｚ軸の正方向は、撮像モジュール１２０における撮影方向に相当する。

ここで、図２Ａに示す例では、撮像モジュール１２０において、第１の撮像素子１２２ａ及び第２の撮像素子１２２ｂが、第１の撮像素子１２２ａの撮像面と第２の撮像素子１２２ｂの撮像面とがなす角の角度（すなわちＣＰ角度）が略１８０度になるように配設されている場合について説明したが、本実施形態においては、１８０度よりも小さい所定のＣＰ角度を有するように、第１の撮像素子１２２ａの撮像面及び第２の撮像素子１２２ｂが配設されてもよい。ＣＰ角度が１８０度である場合には、第１撮像部１２０ａ及び第２撮像部１２０ｂによって取得された画像信号に基づいて、いわゆる平行法を利用した３Ｄ画像の表示がなされる。一方、ＣＰ角度が１８０度よりも小さい場合には、第１撮像部１２０ａ及び第２撮像部１２０ｂによって取得された画像信号に基づいて、いわゆる交差法を利用した３Ｄ画像の表示がなされる。本実施形態においては、いずれの方法による３Ｄ画像表示処理が行われてもよいが、一般的に３Ｄ画像用信号の生成処理に伴う画像信号の処理量が比較的少なくて済む、交差法が用いられることが好ましい。３Ｄ画像用信号の生成処理に伴う信号処理量が少なければ、撮像モジュール１２０によって取得された画像信号が表示部３００に表示されるまでのレスポンスを速くすることができるからである。撮像モジュール１２０が撮影対象領域を撮影してから、その画像が表示部３００に表示されるまでのレイテンシが大きいと、表示部３００に表示される画像を参照しながら内視鏡１０の操作を行っているユーザにとって、直感的な操作が難しくなる。従って、本実施形態においては、このレイテンシを可能な限り小さくする観点から交差法が用いられることが好ましい。以下では、図２Ｂ−図２Ｄを参照して、１８０度よりも小さいＣＰ角度を有する撮像モジュール１２０の構成について説明する。

図２Ｂは、１８０度よりも小さいＣＰ角度を有する撮像モジュール１２０の一例を示しており、そのＣＰ角度は１７７度である。すなわち、第１の基板１２１ａ及び第２の基板１２１ｂとｘ軸とのなす角β１の角度が１．５度になるように、第１撮像部１２０ａと第２撮像部１２０ｂとが結合部１２５によって接続されている。

ここで、図２Ｂに示すように、第１の撮像素子１２２ａ及び第２の撮像素子１２２ｂの光軸方向に延伸させた直線が互いに交わる点がＣＰである。また、ＣＰにおける、第１の撮像素子１２２ａ及び第２の撮像素子１２２ｂの光軸方向に延伸させた直線がなす角α１が輻湊角である。また、以下の説明では、撮像モジュール１２０の中心部、例えば結合部１２５からＣＰまでの距離を、ＣＰ距離と呼称する。なお、図２Ｂ−図２Ｄにおいては、ｚ軸方向は、当該ＣＰ距離の方向である。

ここで、ＣＰ距離を調整することにより、撮像モジュール１２０によって撮影される３Ｄ画像における飛び出し量又は奥行き量のゼロ点を調整することができる。例えば、撮影対象領域にＣＰが位置するような、すなわち、撮像モジュール１２０から撮影対象領域までの距離がＣＰ距離になるような撮影条件で撮影を行うことにより、当該ＣＰが位置している場所をゼロ点とした３Ｄ画像を得ることができる。ＣＰ距離は、幾何学的には、ＣＰ角度（すなわち、第１の撮像素子１２２ａの撮像面と第２の撮像素子１２２ｂの撮像面とがなす角の角度）及び第１の撮像素子１２２ａと第２の撮像素子１２２ｂとの配置間隔によって決定される。つまり、所望のＣＰ距離を有するように、撮像モジュール１２０における第１の撮像素子１２２ａ及び第２の撮像素子１２２ｂの配設位置は決定されてよい。図２Ｂに示す例では、ＣＰ距離ｈ１が約１５２ｍｍとなるように、撮像モジュール１２０における第１の撮像素子１２２ａ及び第２の撮像素子１２２ｂの配設位置が調整されている。

図２Ｃは、１８０度よりも小さいＣＰ角度を有する撮像モジュール１２０の一例を示しており、そのＣＰ角度は１７４度、輻湊角はα２である。すなわち、第１の基板１２１ａ及び第２の基板１２１ｂとｘ軸とのなす角β２の角度が３．０度になるように、第１撮像部１２０ａと第２撮像部１２０ｂとが結合部１２５によって接続されている。図２Ｃに示す例では、ＣＰ距離ｈ２が約７６．３ｍｍとなるように、撮像モジュール１２０における第１の撮像素子１２２ａ及び第２の撮像素子１２２ｂの配設位置が調整されている。

図２Ｄは、１８０度よりも小さいＣＰ角度を有する撮像モジュール１２０の一例を示しており、そのＣＰ角度は１７１度、輻湊角はα３である。すなわち、第１の基板１２１ａ及び第２の基板１２１ｂとｘ軸とのなす角β３の角度が４．５度になるように、第１撮像部１２０ａと第２撮像部１２０ｂとが結合部１２５によって接続されている。図２Ｄに示す例では、ＣＰ距離ｈ３が約５０．８ｍｍとなるように、撮像モジュール１２０における第１の撮像素子１２２ａ及び第２の撮像素子１２２ｂの配設位置が調整されている。

以上、図２Ａ−図２Ｄを参照して、第１の実施形態に係る撮像モジュール１２０の構成について詳細に説明した。なお、ここでは、第１の実施形態に係る撮像モジュール１２０の構成の一例として、図２Ａ−図２Ｄに示す４種類のＣＰ角度を有する撮像モジュール１２０の構成について説明したが、本実施形態に係る撮像モジュール１２０は、かかる例に限定されず、他のＣＰ角度を有する構成を有してもよい。また、撮像モジュール１２０のＣＰ角度は所定の値に固定されていてもよいし、あるいは、撮像モジュール１２０にＣＰ角度を変更する機能が設けられており、ＣＰ角度が可変であってもよい。

ＣＰ角度が所定の値に固定されている場合には、例えば、図２Ｂ−図２Ｄに示したように、撮像モジュール１２０として、互いに異なるＣＰ角度を有する複数の撮像モジュール１２０が予め用意されており、内視鏡１０の先端部においてそれら複数の撮像モジュール１２０が取り換え可能であってよい。そして、撮像モジュール１２０におけるＣＰを撮影対象領域近傍に位置させる観点から、患部が存在する部位に応じてこれら複数の撮像モジュール１２０が使い分けられてよい。例えば、患部が体腔内の比較的狭い部位に存在する場合には、撮像モジュール１２０と撮影対象領域との距離が比較的短い状況で撮影が行われることが想定されるため、ＣＰ角度がより小さく、ＣＰ距離がより短い撮像モジュール１２０が用いられてよい。また、例えば、患部が体腔内の比較的広い部位に存在する場合には、撮像モジュール１２０と撮影対象領域との距離が比較的長い状況で撮影が行われることが想定されるため、ＣＰ角度がより大きく、ＣＰ距離がより長い撮像モジュール１２０が用いられてよい。

一方、ＣＰ角度が可変である場合には、例えば結合部１２５にモータやアクチュエータ等の駆動機構が設けられ、当該駆動機構により、第１の基板１２１ａと第２の基板１２１ｂとが、結合部１２５を中心に、ｙ軸方向を回転軸方向として互いに回動可能であってよい。つまり、撮像モジュール１２０は、第１の撮像素子１２２ａと第２の撮像素子１２２ｂとの間に、第１の撮像素子１２２ａ及び第２の撮像素子１２２ｂの配列方向と垂直な方向であり、かつ、第１の撮像素子１２２ａ及び第２の撮像素子１２２ｂの撮像面と平行な方向を回転軸方向とする回転機構を有し、第１の撮像素子１２２ａと第２の撮像素子１２２ｂとは、当該回転機構により互いに回動可能であり、当該回転機構によりＣＰ角度が調整されてよい。

また、ＣＰ角度が可変である場合には、このようなＣＰ角度を調整するための結合部１２５における回転機構の駆動は、装置本体部２０の撮像モジュール駆動制御部４４０によって制御されてよい。つまり、撮像モジュール駆動制御部４４０は、結合部１２５における回転機構を駆動させることにより、撮像モジュール１２０のＣＰ角度を調整してもよい。

具体的には、上記［１−１．内視鏡装置の構成］で説明したように、まず、撮像モジュール１２０の第１の撮像素子１２２ａと第２の撮像素子１２２ｂによって画像信号が取得されると、画像信号処理部４１０が、当該画像信号に対して各種の信号処理を施す。また、３Ｄ画像用信号生成部４２０によって、当該画像信号から３Ｄ画像用の信号が生成され、表示制御部４５０によって撮影された患部の３Ｄ画像が表示部３００に表示される。ここで、表示部３００に表示された３Ｄ画像は、その飛び出し量又は奥行き量が適切ではない可能性がある。そこで、生成された３Ｄ画像用の信号に基づいて、ＣＰ角度調整量算出部４３０によって、撮像モジュール１２０におけるＣＰ距離を調整するための、撮像モジュール１２０のＣＰ角度の調整量が算出される。具体的には、ＣＰ角度調整量算出部４３０によって、ＣＰが患部（撮影対象領域）に位置するためのＣＰ角度の調整量が算出される。算出された当該調整量に関する情報は、撮像モジュール駆動制御部４４０に送信され、撮像モジュール駆動制御部４４０は、当該調整量に基づいて、撮像モジュール１２０の結合部１２５における回転機構を駆動させることにより、撮像モジュール１２０のＣＰ角度を調整する。このようにして、ＣＰが患部（撮影対象領域）に位置するように撮像モジュール１２０のＣＰ角度が調整されることにより、３Ｄ画像における飛び出し量又は奥行き量のゼロ点が患部近傍に調整され、よりヒトの目で見た様子に近い３Ｄ画像が表示部３００に表示される。

［１−３．内視鏡の構成（収納状態及び撮影状態）］
次に、図３Ａ及び図３Ｂを参照して、収納状態及び撮影状態における、第１の実施形態に係る内視鏡１０の構成について詳細に説明する。上記［１−１．内視鏡装置の構成］で説明したように、第１の実施形態においては、内視鏡１０は、撮像モジュール１２０が鏡筒１１０内に収納される収納状態と、撮像モジュール１２０が鏡筒１１０から突出される撮影状態とに切り換えられる。具体的には、例えば、被測定者の体腔内で鏡筒１１０の先端部が患部まで移動している間は収納状態であり、鏡筒１１０の先端部が患部に到達したときに撮影状態に移行し、患部の撮影が行われる。以下では、図３Ａ及び図３Ｂを参照して、このような収納状態及び撮影状態における、第１の実施形態に係る内視鏡１０の構成について説明する。なお、図３Ａ及び図３Ｂにおいては、簡単のため、図１に示す内視鏡装置１のうち、内視鏡１０、すなわち、鏡筒１１０、撮像モジュール１２０、撮像モジュール接続部１３０及び撮像モジュール駆動部１４０のみを図示し、その他の構成部材については図示を省略している。また、図３Ａ及び図３Ｂでは、鏡筒１１０及び撮像モジュール接続部１３０については、簡単のため、その先端部近傍の構成のみを図示している。更に、鏡筒１１０については、その内部における撮像モジュール１２０及び撮像モジュール接続部１３０の構成について説明するために、その外郭のみを破線で図示している。ここで、図３Ａ及び図３Ｂは、収納状態及び撮影状態における内視鏡１０の構成を概略的に示すものであり、各構成部材の寸法等が図３Ａ及び図３Ｂに示す例に限定されるものではない。また、図３Ａ及び図３Ｂにおいて、鏡筒１１０の延伸方向をＸ軸と定義し、更に、鏡筒１１０の先端方向をＸ軸の正方向と定義する。

まず、図３Ａを参照して、収納状態における第１の実施形態に係る内視鏡１０について説明する。図３Ａは、収納状態における第１の実施形態に係る内視鏡１０の概略構成について説明するための説明図である。

図３Ａを参照すると、第１の実施形態においては、収納状態では、第１の撮像素子１２２ａ及び第２の撮像素子１２２ｂの撮像面の延伸方向が鏡筒１１０の延伸方向になるように、鏡筒１１０内に撮像モジュール１２０が収納される。具体的には、図３Ａに示すように、第１の撮像素子１２２ａ及び第２の撮像素子１２２ｂの配列方向が鏡筒１１０の延伸方向に沿った方向となるように、鏡筒１１０内に撮像モジュール１２０が収納されてよい。

また、撮像モジュール１２０は、鏡筒１１０内に鏡筒１１０の延伸方向に沿って延設された撮像モジュール接続部１３０を介して、撮像モジュール駆動部１４０と接続される。ここで、撮像モジュール接続部１３０は、第１シャフト１３１、関節部１３２、第２シャフト１３３及び弾性部材１３４を有する。

第１シャフト１３１の一端は撮像モジュール駆動部１４０に接続されており、撮像モジュール駆動部１４０によってその駆動が制御される。具体的には、例えば、撮像モジュール駆動部１４０は、第１シャフト１３１に対してＸ軸の正方向又は負方向に力を負荷することにより、第１シャフト１３１をＸ軸方向に移動させることができる。また、第１シャフト１３１の他端は、関節部１３２を介して第２シャフト１３３の一端と接続される。

関節部１３２は、回転軸を有するジョイント機構であり、第１シャフト１３１と第２シャフト１３３とを、互いに回転可能に接続する。また、第２シャフト１３３の、関節部１３２と接続される側とは逆側の端は、撮像モジュール１２０に接続される。例えば、第２シャフト１３３の一端は、図３Ａに示すように、撮像モジュール１２０の裏側における結合部１２５近傍に接続される。ただし、第２シャフト１３３が撮像モジュール１２０に接続される部位はかかる例に限定されず、収納状態と撮影状態との間の移行がスムーズに行われる位置であれば、その接続位置は限定されない。

また、弾性部材１３４が、第１シャフト１３１及び第２シャフト１３３に沿うように、撮像モジュール駆動部１４０と第２シャフト１３３との間に延設される。なお、弾性部材１３４の種類は特に限定されず、あらゆる種類の弾性体が用いられてよい。本実施形態では、弾性部材１３４は例えば引っ張りバネである。ここで、弾性部材１３４には、関節部１３２を回転軸として、第２シャフト１３３を第１シャフト１３１に対して略９０度に曲げる方向にテンションが掛けられている。すなわち、弾性部材１３４は、第２シャフト１３３を鏡筒１１０の延伸方向と略直交する方向に延伸させるように、第２シャフト１３３にテンションを負荷している。例えば、図３Ａに示す例では、撮像モジュール１２０の撮影方向がＸ軸方向に向くように第２シャフト１３３を第１シャフト１３１に対して曲げる方向、すなわち、図中の上方向に、弾性部材１３４による引っ張り力が第２シャフト１３３に負荷されている。ただし、図３Ａに示すように、収納状態においては、撮像モジュール１２０が鏡筒１１０の内壁に引っ掛かることにより、弾性部材１３４によって第２シャフト１３３が第１シャフト１３１に対して回転させられようとする動きが抑えられている。ここで、以下の説明では、図３Ａ及び図３Ｂにおいて、弾性部材１３４が第２シャフト１３３を延伸させようとしている方向（図中における上下方向）をＹ軸方向と定義する。

次に、図３Ｂを参照して、撮影状態における第１の実施形態に係る内視鏡１０について説明する。図３Ｂは、撮影状態における第１の実施形態に係る内視鏡１０の概略構成について説明するための説明図である。ただし、図３Ｂは、内視鏡１０の構成を概略的に示すものであり、各構成部材の寸法等が図３Ｂに示す例に限定されることを意味するものではない。

図３Ｂを参照すると、第１の実施形態においては、撮影状態では、第１の撮像素子１２２ａ及び第２の撮像素子１２２ｂの撮像面の延伸方向が鏡筒１１０の延伸方向とは異なる方向に沿った方向になるように、鏡筒１１０の外部に撮像モジュール１２０が突出される。具体的には、図３Ｂに示すように、第１の撮像素子１２２ａ及び第２の撮像素子１２２ｂの配列方向が、鏡筒１１０の延伸方向と略直交する方向（Ｙ軸方向）に沿った方向になるように、撮像モジュール１２０が鏡筒１１０から突出されてもよい。

収納状態から撮影状態に移行させる場合には、図３Ａに示す収納状態において、撮像モジュール駆動部１４０によって、撮像モジュール接続部１３０及び撮像モジュール１２０が、Ｘ軸の正方向に鏡筒１１０から押し出される。撮像モジュール１２０が鏡筒１１０から完全に外部に突出されると、弾性部材１３４による第２シャフト１３３を回転させる力を抑えるものがなくなるため、第２シャフト１３３が関節部１３２を中心として第１シャフト１３１に対して略９０度の方向（Ｙ軸方向）に曲げられ、撮影状態に移行する。

ここで、本実施形態においては、弾性部材１３４が第２シャフト１３３を回転させようとしている方向は、鏡筒１１０の延伸方向と異なる方向であればどの方向であってもよく、図３Ｂに示す例に限定されない。ただし、本実施形態においては、撮影状態における、第２シャフト１３３の延伸方向と撮像モジュール１２０の撮影方向とが関連しており、具体的には、図３Ｂに示すように、撮像モジュール１２０の第１の撮像素子１２２ａ及び第２の撮像素子１２２ｂの配列方向が、第２シャフト１３３の延伸方向に沿った方向になる。また、撮像モジュール１２０においては、第１の撮像素子１２２ａ及び第２の撮像素子１２２ｂの光軸方向、すなわち、ＣＰが存在する方向が撮影方向となる。従って、第２シャフト１３３の延伸方向は、患部の形状や部位に応じて、撮像モジュール１２０の撮影方向が所望の方向になるように、適宜決定されてよい。

また、第１の実施形態においては、撮像モジュール１２０の結合部１２５に、例えばモータやアクチュエータ等の回転駆動機構が設けられることにより、撮像モジュール１２０におけるＣＰ角度が制御されてもよい。結合部１２５に回転駆動機構が設けられる場合、その回転駆動は、例えば撮像モジュール駆動制御部４４０によって制御されてよい。例えば、撮像モジュール駆動制御部４４０は、撮像モジュール１２０が所望のＣＰ角度を有するように結合部１２５の回転駆動を制御することができる。

一方、撮影状態から収納状態に移行させる場合には、図３Ｂに示す撮影状態において、撮像モジュール駆動部１４０によって、撮像モジュール接続部１３０及び撮像モジュール１２０がＸ軸の負方向に、鏡筒１１０内に向かって引っ張られる。なお、撮像モジュール駆動部１４０は、弾性部材１３４におけるテンションの大きさを調整する機構を有してもよく、撮影状態から収納状態に移行させる際に、弾性部材１３４におけるテンションの大きさを低下させてもよい。弾性部材１３４におけるテンションの大きさを低下させることにより、弾性部材１３４による第２シャフト１３３を回転させる力を弱めることができるため、撮像モジュール１２０をよりスムーズに鏡筒１１０内に収納することが可能となる。

以上、図３Ａ及び図３Ｂを参照して、第１の実施形態に係る内視鏡１０における、収納状態と撮影状態について説明した。ここで、図３Ａ及び図３Ｂにおいては、弾性部材１３４を用いることにより収納状態と撮影状態との間の移行が実現される場合について説明した。ただし、第１の実施形態においては、収納状態から撮影状態との間の移行の方法はかかる例に限定されない。第１の実施形態の一変形例として、例えば、関節部１３２に回転駆動機構が設けられることにより、収納状態から撮影状態との間の移行が実現されてもよい。このような第１の実施形態の変形例について、図４を参照して説明する。図４は、第１の実施形態の一変形例に係る、撮影状態における内視鏡１０の概略構成について説明するための説明図である。なお、図４においては、図３Ａ及び図３Ｂと同様、簡単のため、図１に示す内視鏡装置１のうち、内視鏡１０、すなわち、鏡筒１１０、撮像モジュール１２０、撮像モジュール接続部１３０及び撮像モジュール駆動部１４０のみを図示し、その他の構成部材については図示を省略している。また、図４では、鏡筒１１０及び撮像モジュール接続部１３０については、簡単のため、その先端部近傍の構成のみを図示している。更に、鏡筒１１０については、その内部における撮像モジュール１２０及び撮像モジュール接続部１３０の構成について説明するために、その外郭のみを破線で図示している。ここで、図４は、撮影状態における内視鏡１０の構成を概略的に示すものであり、各構成部材の寸法等が図４に示す例に限定されるものではない。また、図４におけるＸ軸及びＹ軸は、図３Ａ及び図３Ｂと同様に定義される。

図４を参照すると、撮影状態における本変形例に係る内視鏡１０では、関節部１３２は、例えばモータやアクチュエータ等の駆動機構を有し、当該駆動機構により、第２シャフト１３３を第１シャフト１３１に対して回転させることができる。また、関節部１３２における回転駆動は、撮像モジュール駆動制御部４４０によって制御されてよい。

図３Ｂに示す例においては、弾性部材１３４のテンションによって第２シャフト１３３を第１シャフト１３１に対して回転させていたため、予め決められていた一方向への回転しか行えなかった。一方、図４に示す変形例においては、関節部１３２の回転駆動機構によって第２シャフト１３３を第１シャフト１３１に対して回転させるため、関節部１３２の回転可動域の範囲で、任意の方向に撮像モジュール１２０を突出させることができる。例えば、関節部１３２の回転駆動機構が、図４に示すＸ−Ｙ平面（Ｘ軸とＹ軸とで規定される平面）内で、第２シャフト１３３を自由に回転可能であるとすると、図４に示すように、Ｘ軸の負方向を撮影方向とすることも可能となる。従って、本変形例によれば、鏡筒１１０の位置自体は固定したまま撮像モジュール１２０の向きを変えることが可能となり、例えば臓器の裏側の様子を撮影する等、より自由度の高い撮影が可能となる。

以上、図２Ａ−図２Ｄ、図３Ａ、図３Ｂ及び図４を参照して、第１の実施形態に係る撮像モジュール１２０及び内視鏡１０の構成について説明した。ここで、撮像モジュール１２０及び内視鏡１０の構成については、以下の点に考慮して設計されることが好ましい。

第１に、撮像モジュール１２０は、収納状態においては鏡筒１１０内に収納される必要があるため、撮像モジュール１２０の大きさは、鏡筒１１０に収納可能なサイズであることが求められる。ここで、一般的な２Ｄ画像を撮影する内視鏡においては、その鏡筒の直径は、例えば数ｍｍ程度である。被測定者への身体的な負担を考慮すると、被測定者への身体的な負担を考慮すると、鏡筒の直径をこのサイズよりも大きくすることは好ましくない。

第２に、撮像モジュール１２０によって３Ｄ画像を撮影しようとする場合には、上述したように、第１撮像部１２０ａ及び第２撮像部１２０ｂが、それぞれ、いわゆる右目用及び左目用の画像を取得することとなる。従って、撮像モジュール１２０においては、第１撮像部１２０ａ及び第２撮像部１２０ｂ、ひいては第１撮像部１２０ａ及び第２撮像部１２０ｂに搭載される各素子は、対称的に配設されることが好ましい。

第３に、撮像モジュール１２０によって３Ｄ画像を撮影しようとする場合には、第１の撮像素子１２２ａと第２の撮像素子１２２ｂとの間隔が、その撮影範囲を決定するための重要な因子となる。また、上述したように、第１の撮像素子１２２ａと第２の撮像素子１２２ｂとの間隔はＣＰ距離に影響を及ぼすため、３Ｄ画像のゼロ点を決定するための因子でもある。従って、第１の撮像素子１２２ａと第２の撮像素子１２２ｂとの間隔については、内視鏡１０の用途等に応じて、最適な設計がされることが好ましい。

第４に、ヒトの体腔内が暗いことを考慮し、第１の撮像素子１２２ａ及び第２の撮像素子１２２ｂにムラなく光が入射するように、第１の光源１２３ａ及び第２の光源１２３ｂが配設されることが好ましい。

本実施形態においては、以上の４つの点を考慮した上で、図２Ａ−図２Ｄ、図３Ａ、図３Ｂ及び図４に示すように、撮像モジュール１２０及び内視鏡１０の構成を決定した。すなわち、第１の点については、撮像モジュール１２０において、第１の基板１２１ａ及び第２の基板１２１ｂ上に各素子が１列に並べられる。また、これら各素子の配列方向が鏡筒１１０の延伸方向に沿った方向になるように、撮像モジュール１２０が鏡筒１１０内に収納される。従って、鏡筒１１０の直径を一般的な、例えば２Ｄ画像用の内視鏡における鏡筒のサイズから変更する必要がない。

また、第２の点については、図２Ａ−図２Ｄに示すように、撮像モジュール１２０において、第１撮像部１２０ａと第２撮像部１２０ｂとが、結合部１２５を挟んで対称となるように配置している。

また、第３の点については、図２Ａ−図２Ｄに示すように、撮像モジュール１２０において、第１の撮像素子１２２ａと第２の撮像素子１２２ｂとが、１つの撮像モジュール１２０に一体的に組み込まれることによって対応している。上述した特許文献１、２に記載の技術では、３Ｄ画像を得るための１対の撮像部が、互いに異なる機構として、鏡筒の互いに異なる部位から突出される。従って、機械的な歪み等によって、１対の撮像部の間の距離や、その撮像素子の撮像面同士がなす角の角度（第１の実施形態及び第２の実施形態におけるＣＰ角度）が設計値からずれてしまう可能性があった。これに対して、本実施形態では、第１の撮像素子１２２ａと第２の撮像素子１２２ｂとが、撮像モジュール１２０に一体的に組み込まれる。従って、第１の撮像素子１２２ａと第２の撮像素子１２２ｂとの間の距離やＣＰ角度等がより安定的に所定の値に固定され、３Ｄ画像をより安定的に取得することが可能となる。

また、第４の点については、図２Ａ−図２Ｄに示すように、撮像モジュール１２０において、第１の撮像素子１２２ａ及び第２の撮像素子１２２ｂを挟むように、１対の光源（第１の光源１２３ａ及び第２の光源１２３ｂ）が配置される。ここで、被測定者の体腔内の暗さを考慮すると、一般的に、内視鏡装置における光源としては強度の大きい光を発することが求められていた。そのため、出力光として所望の強度を有するためには大型の光源を用いる必要があり、当該光源からの光を光ファイバ等の導光ユニットによって内視鏡の先端部まで導光する構成が一般的であった。一方、本実施形態においては、上述したように、第１の撮像素子１２２ａ及び第２の撮像素子１２２ｂとして、例えば裏面照射型センサのような、より高感度の撮像素子が用いられる。従って、本実施形態においては、光源の出力光にそこまでの強度が要求されず、第１の光源１２３ａ及び第２の光源１２３ｂとしてＬＥＤのような小型の光源が用いられた場合であっても、鮮明な画像を撮影することが可能である。一般的に、光ファイバ等の導光ユニットを用いた構成は高価であるため、本実施形態のように、ＬＥＤのような比較的安価な光源を用いることにより、内視鏡装置１におけるコストを低減することができる。また、撮像モジュール１２０に搭載される光源の数を必要最低限の数に抑えることにより、撮像モジュール１２０のサイズをより小さくすることができ、鏡筒１１０の直径を一般的なサイズから変更する必要がなくなる。なお、上記では、撮像モジュール１２０が１対の光源（第１の光源１２３ａ及び第２の光源１２３ｂ）を有している場合について説明したが、本実施形態はかかる例に限定されない。例えば、撮像モジュール１２０に設けられる光源は、１つであってもよいし、３つ以上の任意の個数であってもよい。撮像モジュール１２０に設けられる光源は、撮影対象領域に対して略均一に光が照射されることにより、第１の撮像素子１２２ａ及び第２の撮像素子１２２ｂによって撮影対象領域の鮮明な画像が撮影されればよく、その個数や配置位置は適宜設定されてよい。

＜２．第２の実施形態＞
次に、図５Ａ及び図５Ｂを参照して、本開示の第２の実施形態について説明する。なお、本開示の第２の実施形態においては、第１の実施形態に対して内視鏡の構成のみが異なり、その他の構成、すなわち装置本体部２０の構成は第１の実施形態と同様である。従って、以下の第２の実施形態についての説明では、重複する構成については説明を省略し、第１の実施形態との相違点である内視鏡の構成について主に説明を行う。

［２−１．内視鏡の構成（収納状態及び撮影状態）］
図５Ａ及び図５Ｂを参照して、第２の実施形態に係る内視鏡３０の構成について詳細に説明する。図５Ａ及び図５Ｂを参照すると、第２の実施形態に係る内視鏡３０は、鏡筒１１０、撮像モジュール１６０、撮像モジュール接続部１５０及び撮像モジュール駆動部１４０を有する。ここで、内視鏡３０の構成部材のうち、鏡筒１１０及び撮像モジュール駆動部１４０の機能及び構成については、第１の実施形態に係る内視鏡１０の対応する各構成部材の機能及び構成と同様であるため、詳細な説明は省略する。以下では、図５Ａ及び図５Ｂを参照して、第１の実施形態との相違点である、撮像モジュール１６０及び撮像モジュール接続部１５０の機能及び構成について、第２の実施形態における撮像モジュール１６０の収納状態及び撮影状態とともに、詳しく説明する。ここで、撮像モジュール１６０及び撮像モジュール接続部１５０は、第１の実施形態における撮像モジュール１２０及び撮像モジュール接続部１３０にそれぞれ対応するものである。なお、図５Ａ及び図５Ｂに示す内視鏡３０では、鏡筒１１０及び撮像モジュール接続部１５０については、簡単のため、その先端部近傍の構成のみを図示している。更に、鏡筒１１０については、その内部における撮像モジュール１６０及び撮像モジュール接続部１５０の構成について説明するために、その外郭のみを破線で図示している。ここで、図５Ａ及び図５Ｂは、収納状態及び撮影状態における内視鏡３０の構成を概略的に示すものであり、各構成部材の寸法等が図５Ａ及び図５Ｂに示す例に限定されるものではない。また、図５Ａ及び図５Ｂにおいて、鏡筒１１０の延伸方向をＸ軸と定義し、更に、鏡筒１１０の先端方向をＸ軸の正方向と定義する。

まず、図５Ａ及び図５Ｂを参照して、第２の実施形態に係る撮像モジュール１６０の構成について説明する。撮像モジュール１６０は、第１撮像部１６０ａ及び第２撮像部１６０ｂを有し、これら第１撮像部１６０ａと第２撮像部１６０ｂとが結合部１６５を介して結合されて構成される。

ここで、第１撮像部１６０ａ及び第２撮像部１６０ｂの構成は、第１の実施形態に係る撮像モジュール１２０の第１撮像部１２０ａ及び第２撮像部１２０ｂの構成と同様である。すなわち、第１撮像部１６０ａは、第１の基板１２１ａ、第１の撮像素子１２２ａ、第１の光源１２３ａ及び第１のケーブルコネクタ部１２４ａを有する。また、第２撮像部１６０ｂは、第２の基板１２１ｂ、第２の撮像素子１２２ｂ、第２の光源１２３ｂ及び第２のケーブルコネクタ部１２４ｂを有する。そして、撮像モジュール１６０においては、第１撮像部１６０ａと第２撮像部１６０ｂとが、結合部１６５を挟んで対称となるように結合される。すなわち、撮像モジュール１６０は、第１の実施形態に係る撮像モジュール１２０に対して、結合部１２５の代わりに結合部１６５を有する点で相違し、その他の構成については、撮像モジュール１２０と同様であってよい。

結合部１６５は、結合部１６５を中心にして、第１の撮像素子１２２ａの撮像面と第２の撮像素子１２２ｂの撮像面とが対向するように、第１撮像部１６０ａと第２撮像部１６０ｂとを互いに回動可能に結合する。結合部１６５の機能及び構成については、以下の、収納状態及び撮影状態における第２の実施形態に係る内視鏡３０についての説明で詳しく説明する。

図５Ａを参照して、収納状態における第２の実施形態に係る内視鏡３０について説明する。図５Ａは、収納状態における第２の実施形態に係る内視鏡３０の概略構成について説明するための説明図である。

図５Ａを参照すると、第２の実施形態においては、第１の実施形態と同様、収納状態では、第１の撮像素子１２２ａ及び第２の撮像素子１２２ｂの撮像面の延伸方向が鏡筒１１０の延伸方向になるように、鏡筒１１０内に撮像モジュール１６０が収納される。具体的には、第２の実施形態における収納状態では、撮像モジュール１６０は、図５Ａに示すように、第１の撮像素子１２２ａ及び第２の撮像素子１２２ｂが互いに対向するように折り畳まれて鏡筒１１０内に収納されてよい。より具体的には、第２の実施形態においては、撮像モジュール１６０は、結合部１６５を回転中心として、第１撮像部１６０ａと第２撮像部１６０ｂとが互いに回動可能であってよく、結合部１６５を中心にして、第１の撮像素子１２２ａの撮像面と第２の撮像素子１２２ｂの撮像面とが対向するように、第１撮像部１６０ａと第２撮像部１６０ｂとが折り畳まれて、鏡筒１１０内に収納されてもよい。つまり、第２の実施形態における収納状態では、撮像モジュール１６０は、ＣＰ角度が略０度になるように結合部１６５を中心として折り畳まれて、鏡筒１１０内に収納される。ただし、実際には、撮像モジュール１６０の第１の基板１２１ａ及び第２の基板１２１ｂの表側の面上には各種の素子が配設され、ＣＰ角度が０度になることは困難であるため、撮像モジュール１６０は、鏡筒１１０内に収納され得る範囲でＣＰ角度が小さくなるように折り畳まれた状態で、鏡筒１１０内に収納されればよい。

また、撮像モジュール１６０は、鏡筒１１０内に鏡筒１１０の延伸方向に沿って延設された撮像モジュール接続部１５０を介して、撮像モジュール駆動部１４０と接続される。ここで、撮像モジュール接続部１５０は、シャフト１５１及び１対の弾性部材１５２、１５３を有する。

シャフト１５１の一端は撮像モジュール駆動部１４０に接続されており、撮像モジュール駆動部１４０によりその駆動が制御される。具体的には、例えば、撮像モジュール駆動部１４０は、シャフト１５１に対してＸ軸の正方向又は負方向に力を負荷することにより、シャフト１５１をＸ軸方向に移動させることができる。また、シャフト１５１の他端は、撮像モジュール１６０の一部領域に接続される。例えば、シャフト１５１の一端は、図５Ａに示すように、撮像モジュール１２０の裏側における結合部１６５に接続される。ただし、シャフト１５１が撮像モジュール１６０に接続される部位はかかる例に限定されず、収納状態と撮影状態との間の移行がスムーズに行われる位置であれば、その接続位置は限定されない。

また、１対の弾性部材１５２、１５３が、シャフト１５１に沿うように、撮像モジュール駆動部１４０と撮像モジュール１６０との間に延設される。なお、弾性部材１５２、１５３の種類は特に限定されず、あらゆる種類の弾性体が用いられてよい。本実施形態では、弾性部材１５２、１５３は例えば１対の引っ張りバネである。ここで、１対の弾性部材１５２、１５３は、それぞれ、撮像モジュール１６０の第１撮像部１６０ａ及び第２撮像部１６０ｂの裏面にその一端が接続されており、撮像モジュール１６０のＣＰ角度を大きくする方向、すなわち、折り畳まれている撮像モジュール１６０を開く方向にテンションが掛けられている。ただし、図５Ａに示すように、収納状態においては、撮像モジュール１６０における第１撮像部１６０ａ及び第２撮像部１６０ｂが鏡筒１１０の内壁に引っ掛かることにより、弾性部材１５２、１５３によって撮像モジュール１２０が開かれようとする動きは抑えられている。ここで、以下の説明では、図５Ａ及び図５Ｂにおいて、弾性部材１５２、１５３によって撮像モジュール１６０が開かれた場合の、撮像モジュール１６０における第１の撮像素子１２２ａ及び第２の撮像素子１２２ｂの配列方向と略等しい方向（図中における上下方向）をＹ軸方向と定義する。

次に、図５Ｂを参照して、撮影状態における第２の実施形態に係る内視鏡３０について説明する。図５Ｂは、撮影状態における第２の実施形態に係る内視鏡３０の概略構成について説明するための説明図である。

図５Ｂを参照すると、第２の実施形態においては、撮影状態では、第１の撮像素子１２２ａ及び第２の撮像素子１２２ｂの撮像面の延伸方向が鏡筒１１０の延伸方向とは異なる方向に沿った方向になるように、鏡筒１１０の外部に撮像モジュール１６０が突出される。具体的には、図５Ｂに示すように、撮像モジュール１６０の第１の撮像素子１２２ａ及び第２の撮像素子１２２ｂの配列方向が、鏡筒１１０の延伸方向と略直交する方向（Ｙ軸方向）に沿った方向になるように、鏡筒１１０から突出されてもよい。

収納状態から撮影状態に移行させる場合には、図５Ａに示す収納状態において、撮像モジュール駆動部１４０によって、撮像モジュール接続部１５０及び撮像モジュール１６０が、Ｘ軸の正方向に、鏡筒１１０内から押し出される。撮像モジュール１６０が鏡筒１１０から完全に外部に突出されると、弾性部材１５２、１５３による撮像モジュール１６０を開こうとする力を抑えるものがなくなるため、撮像モジュール１６０が結合部１６５を中心として開かれる、すなわち、第１の撮像素子１２２ａ及び第２の撮像素子１２２ｂの撮影方向がＸ軸の正方向になるように第１撮像部１６０ａと第２撮像部１６０ｂとが互いに回転され、撮影状態に移行する。ここで、例えば、結合部１６５には、第１撮像部１６０ａ及び第２撮像部１６０ｂの回転を、所定の角度までに制限するストッパ機構が設けられており、撮影状態において撮像モジュール１６０が所定のＣＰ角度を有するように制御されている。また、弾性部材１５２、１５３のテンションが、撮影状態において撮像モジュール１６０が所定のＣＰ角度を有するように調整されていてもよい。なお、本実施形態においては、弾性部材１５２、１５３が撮像モジュール１６０を開く方向、すなわち、撮像モジュール１６０における第１の撮像素子１２２ａ及び第２の撮像素子１２２ｂの配列方向は、鏡筒１１０の延伸方向と異なる方向であればどの方向であってもよく、図５Ｂに示す例に限定されない。本実施形態における、弾性部材１５２、１５３が撮像モジュール１６０を開く方向は、患部の形状や部位に応じて、撮像モジュール１６０の撮影方向が所望の方向になるように、適宜決定されてよい。

一方、撮影状態から収納状態に移行させる場合には、図５Ｂに示す撮影状態において、撮像モジュール駆動部１４０によって、撮像モジュール接続部１５０及び撮像モジュール１６０がＸ軸の負方向に、鏡筒１１０内に向かって引っ張られる。なお、撮像モジュール駆動部１４０は、弾性部材１５２、１５３におけるテンションの大きさを調整する機構を有してもよく、撮影状態から収納状態に遷移させる際に、弾性部材１５２、１５３におけるテンションの大きさを低下させてもよい。弾性部材１５２、１５３におけるテンションの大きさを低下させることにより、弾性部材１５２、１５３による撮像モジュール１６０を開こうとする力を弱めることができるため、撮像モジュール１６０をよりスムーズに鏡筒１１０内に収納することが可能となる。

以上、図５Ａ及び図５Ｂを参照して、第２の実施形態に係る内視鏡３０における、収納状態と撮影状態について説明した。ここで、図５Ａ及び図５Ｂにおいては、弾性部材１５２、１５３を用いることにより収納状態と撮影状態との間の移行が実現される場合について説明した。ただし、第２の実施形態においては、収納状態と撮影状態との間の移行の方法は、かかる例に限定されない。第２の実施形態の一変形例として、例えば、撮像モジュール１６０の結合部１６５に、例えばモータやアクチュエータ等の回転駆動機構が設けられることにより、収納状態と撮影状態との間の移行が実現されてもよい。結合部１６５に回転駆動機構が設けられる場合、その回転駆動は、例えば撮像モジュール駆動制御部４４０によって制御されてよい。例えば、撮像モジュール駆動制御部４４０は、撮像モジュール１６０が所望のＣＰ角度を有するように結合部１６５の回転駆動を制御することができる。従って、撮像モジュール駆動制御部４４０は、例えば、収納状態においてはＣＰ角度ができるだけ小さくなるように結合部１６５における回転駆動を制御し、撮影状態においては、シャフト１５１をＸ軸の正方向に押し出す制御を行うとともに、ＣＰ角度が、所望のＣＰ距離に対応した角度になるように、結合部１６５における回転駆動を制御してもよい。

＜３．まとめ＞
以上説明したように、本開示の第１の実施形態及び第２の実施形態によれば、以下の効果を得られる。

まず、第１の実施形態及び第２の実施形態によれば、撮像モジュール１２０、１６０において、第１の基板１２１ａ及び第２の基板１２１ｂ上に各素子が１列に並べられる。また、これら各素子の配列方向が鏡筒１１０の延伸方向に沿った方向になるように、撮像モジュール１２０、１６０が鏡筒１１０内に収納される。従って、鏡筒１１０の直径を一般的な、例えば２Ｄ画像用の内視鏡における鏡筒のサイズ（例えば、直径数ｍｍ）から変更する必要がない。

また、第１の実施形態及び第２の実施形態によれば、撮像モジュール１２０、１６０において、第１の撮像素子１２２ａと第２の撮像素子１２２ｂとが、１つの撮像モジュール１２０、１６０に一体的に組み込まれることによって対応している。上述した特許文献１、２に記載の技術では、３Ｄ画像を得るための１対の撮像部が、互いに異なる機構として、鏡筒の互いに異なる部位から突出される。従って、機械的な歪み等によって、１対の撮像部の間の距離や、その撮像素子の撮像面同士がなす角の角度（第１の実施形態及び第２の実施形態におけるＣＰ角度）が設計値からずれてしまう可能性があった。これに対して、第１の実施形態及び第２の実施形態では、第１の撮像素子１２２ａと第２の撮像素子１２２ｂとが、撮像モジュール１２０、１６０に一体的に組み込まれる。従って、第１の撮像素子１２２ａと第２の撮像素子１２２ｂとの間の距離やＣＰ角度等がより安定的に所定の値に固定され、３Ｄ画像をより安定的に取得することが可能となる。

ここで、例えば、３Ｄ画像を得るための１対の撮像部の配置位置が所定の位置からずれた場合であっても、例えば画像信号処理を行う段階で、このずれをソフトウェア的に補正することは可能である。しかし、このようなソフトウェア的な補正を行うと、制御部４００によって行われる信号処理量が増加してしまうため、撮像モジュール１２０、１６０が撮影対象領域を撮影してから、その画像が表示部３００に表示されるまでのレイテンシが大きくなってしまう可能性がある。このようなレイテンシの増加は、表示部３００に表示される画像を参照しながら内視鏡１０、３０の操作を行っているユーザにとって、直感的な操作を行うことの妨げとなる。一方、第１の実施形態及び第２の実施形態によれば、上述したように、第１の撮像素子１２２ａと第２の撮像素子１２２ｂとが、撮像モジュール１２０、１６０に一体的に組み込まれることにより、第１の撮像素子１２２ａ及び第２の撮像素子１２２ｂの配置位置のずれが生じにくい。従って、上記のようなレイテンシの増加を引き起こすことなく、安定的な３Ｄ画像が取得される。

また、第１の実施形態及び第２の実施形態によれば、撮像モジュール１２０、１６０において、第１の撮像素子１２２ａ及び第２の撮像素子１２２ｂを挟むように、１対の光源（第１の光源１２３ａ及び第２の光源１２３ｂ）が配置される。更に、第１の撮像素子１２２ａ及び第２の撮像素子１２２ｂとしては、例えば裏面照射型センサのような、より高感度の撮像素子が用いられる。従って、光源の出力光にそこまでの強度が要求されず、第１の光源１２３ａ及び第２の光源１２３ｂとしてＬＥＤのような小型の光源が用いられた場合であっても、鮮明な画像を撮影することが可能である。一般的に、光ファイバ等の導光ユニットを用いた構成は高価であるため、本実施形態のように、ＬＥＤのような比較的安価な光源を用いることにより、内視鏡装置１におけるコストを低減することができる。また、撮像モジュール１２０、１６０に搭載される光源の数を必要最低限の数に抑えることにより、撮像モジュール１２０、１６０のサイズをより小さくすることができ、鏡筒１１０の直径を一般的な２Ｄ画像用の内視鏡における鏡筒のサイズ（例えば、直径数ｍｍ）から変更する必要なく、３Ｄ画像を取得することができる。

また、第１の実施形態及び第２の実施形態によれば、撮像モジュール１２０、１６０によって取得された画像信号に基づいて、３Ｄ画像用の信号が生成され、更に、当該３Ｄ画像用の信号に基づいて、撮像モジュール１２０、１６０におけるＣＰ距離を調整するための、撮像モジュール１２０、１６０のＣＰ角度の調整量が算出される。具体的には、ＣＰ角度調整量算出部４３０によって、ＣＰが患部（撮影対象領域）に位置するためのＣＰ角度の調整量が算出される。そして、算出された当該調整量に基づいて、撮像モジュール１２０、１６０のＣＰ角度が調整される。このようにして、ＣＰが患部（撮影対象領域）に位置するように撮像モジュール１２０、１６０のＣＰ角度が調整されることにより、３Ｄ画像における飛び出し量又は奥行き量のゼロ点が患部近傍に調整され、よりヒトの目で見た様子に近い３Ｄ画像が表示部３００に表示される。また、このように、撮像モジュール１２０、１６０のＣＰ角度が調整可能であることにより、撮像モジュール１２０、１６０と撮影対象領域との距離に応じた異なるＣＰ角度を有する複数の撮像モジュール（例えば、ＣＰ角度が３０度、４５度、７５度等の複数の撮像モジュール）を予め用意する必要がなくなるため、コストを低減することが可能となる。

以上、添付図面を参照しながら本開示の好適な実施形態について詳細に説明したが、本開示の技術的範囲はかかる例に限定されない。本開示の技術分野における通常の知識を有する者であれば、特許請求の範囲に記載された技術的思想の範疇内において、各種の変更例または修正例に想到し得ることは明らかであり、これらについても、当然に本開示の技術的範囲に属するものと了解される。

例えば、本実施形態においては、撮像モジュール１２０の第１の光源１２３ａ及び第２の光源１２３ｂがそれぞれ異なる波長帯域の光を照射し、画像信号処理部４１０が画像信号に対する特定波長のフィルタリング処理を行うことにより、いわゆるＮＢＩ（Ｎａｒｒｏｗ Ｂａｎｄ Ｉｍａｇｉｎｇ）（登録商標）の手法を用いた患部の観察が行われてもよい。本実施形態に係る内視鏡装置１に対してＮＢＩを適用することにより、肉眼で直接は観察できない患部の様子を３Ｄ画像で観察することが可能となる。また、表示制御部４５０による拡大表示機能と組み合わることにより、より利便性の高い患部の観察が可能となる。

なお、以下のような構成も本開示の技術的範囲に属する。
（１）
体腔内に挿入される撮像部と、
前記撮像部と体腔外に設置される機器とを接続する接続部と、
前記接続部の中途に設けられ、前記撮像部を含む自身よりも先端側の構成を自身よりも根元側の構成に対して回動可能な関節部と、
を備え、
前記撮像部は、撮像面同士がなす角であるクロスポイント角の角度を調整可能に構成され、前記接続部と前記撮像部との結合部を挟んだ両側にそれぞれ配設される第１の撮像素子及び第２の撮像素子を有し、
前記関節部を介した回動により、前記撮像部の配置位置及び撮影方向の少なくともいずれかが制御可能である、
内視鏡。
（２）
前記結合部は、回動可能に構成されており、
前記結合部を介した回動により、前記撮像部の前記配置位置及び前記撮影方向の少なくともいずれかが制御可能である、
前記（１）に記載の内視鏡。
（３）
前記クロスポイント角の角度は１８０度以下である、
前記（１）又は（２）に記載の内視鏡。
（４）
前記撮像部によって取得される画像信号に基づいて、前記撮像部と撮影対象領域との距離に応じた角度となるように、前記クロスポイント角の角度が制御される、
前記（１）〜（３）のいずれか１項に記載の内視鏡。
（５）
前記撮像部によって取得される画像信号に基づいて、前記第１の撮像素子及び前記第２の撮像素子の撮像面にそれぞれ直交する直線の交点であるクロスポイントが撮影対象領域に位置するように、前記クロスポイント角の角度が制御される、
前記（１）〜（３）のいずれか１項に記載の内視鏡。
（６）
前記撮像部が管状部材の中に収納される収納状態と、前記撮像部が前記管状部材の先端から外部に突出した撮影状態と、が切り替え可能である、
前記（１）〜（５）のいずれか１項に記載の内視鏡。
（７）
前記収納状態では、前記第１の撮像素子及び前記第２の撮像素子の撮像面の延伸方向が前記管状部材の延伸方向に沿った方向になるように、前記撮像部が前記管状部材の中に収納される、
前記（６）に記載の内視鏡。
（８）
前記撮像部は、前記第１の撮像素子及び前記第２の撮像素子と一列に配設される少なくとも１対の光源を更に有する、
前記（１）〜（７）のいずれか１項に記載の内視鏡。
（９）
前記１対の光源はＬＥＤである、
前記（８）に記載の内視鏡。
（１０）
少なくとも前記撮像部を含む体腔内に挿入される部位は、取り換え可能である、
前記（１）〜（９）のいずれか１項に記載の内視鏡。
（１１）
前記内視鏡は軟性鏡である、
前記（１）〜（１０）のいずれか１項に記載の内視鏡。
（１２）
前記内視鏡は硬性鏡である、
前記（１）〜（１０）のいずれか１項に記載の内視鏡。
（１３）
前記第１の撮像素子及び前記第２の撮像素子は、裏面照射型ＣＭＯＳセンサである、
前記（１）〜（１２）のいずれか１項に記載の内視鏡。
（１４）
内視鏡と、
体腔外に設置され、前記内視鏡の駆動を制御する装置本体と、
を備え、
前記内視鏡は、
体腔内に挿入される撮像部と、
前記撮像部と体腔外に設置される機器とを接続する接続部と、
前記接続部の中途に設けられ、前記撮像部を含む自身よりも先端側の構成を自身よりも根元側の構成に対して回動可能な関節部と、
を有し、
前記撮像部は、撮像面同士がなす角であるクロスポイント角の角度を調整可能に構成され、前記接続部と前記撮像部との結合部を挟んだ両側にそれぞれ配設される第１の撮像素子及び第２の撮像素子を有し、
前記関節部を介した回動により、前記撮像部の配置位置及び撮影方向の少なくともいずれかが制御可能であり、
前記装置本体は、前記撮像部による撮影、前記クロスポイント角の角度、並びに前記撮像部の配置位置及び／若しくは撮影方向の、少なくともいずれかを制御する、
内視鏡装置。
（１５）
前記撮像部によって取得される画像信号に基づいて、被測定者の体腔内を３次元画像として表示するための画像信号を生成する、
前記（１４）に記載の内視鏡装置。
（１６）
前記撮像部によって取得される画像信号に基づいて、被測定者の体腔内を２次元画像として表示するための画像信号を生成する、
前記（１４）に記載の内視鏡装置。
（１７）
前記内視鏡装置は、前記撮像部及び前記接続部の少なくともいずれかの駆動を制御する駆動部、を更に備え、
前記接続部は、前記駆動部を介して前記撮像部と前記装置本体とを接続する、
前記（１４）〜（１６）のいずれか１項に記載の内視鏡装置。
（１８）
前記駆動部は、前記装置本体からの制御により、前記撮像部及び前記接続部の少なくともいずれかの駆動を制御する、前記（１７）に記載の内視鏡装置。

１ 内視鏡装置
１０、３０ 内視鏡
２０装置本体部
１１０ 鏡筒
１２０、１６０ 撮像モジュール
１３０、１５０ 撮像モジュール接続部
１３１ 第１シャフト
１３２ 関節部
１３３ 第２シャフト
１３４、１５２、１５３ 弾性部材
１５１ シャフト
１４０ 撮像モジュール駆動部
２００ 入力部
３００ 表示部
４００ 制御部
４１０ 画像信号処理部
４２０ ３Ｄ画像用信号生成部
４３０ ＣＰ角度調整量算出部
４４０ 撮像モジュール駆動制御部
４５０ 表示制御部

Claims (18)

1. 体腔内に挿入される撮像部と、
   前記撮像部と体腔外に設置される機器とを接続する接続部と、
   前記接続部と前記撮像部とを結合する第１の結合部と、
   前記接続部の中途に設けられ、前記撮像部を含む自身よりも先端側の構成を自身よりも根元側の構成に対して回動可能な関節部と、
   を備え、
   前記撮像部は、第１の撮像素子が設けられる第１の部位と、第２の撮像素子が設けられる第２の部位と、が、前記第１の結合部と一体的に構成される第２の結合部によって結合されることによって構成され、
   前記撮像部は、前記第１の撮像素子及び前記第２の撮像素子の撮像面同士がなす角であるクロスポイント角の角度を調整可能に構成され、
   前記関節部を介した回動により、前記撮像部の配置位置及び撮影方向の少なくともいずれかが制御可能である、
   内視鏡。
2. 前記第１の結合部及び第２の結合部は、回動可能に構成されており、
   前記第１の結合部及び第２の結合部を介した回動により、前記撮像部の前記配置位置及び前記撮影方向の少なくともいずれかが制御可能である、
   請求項１に記載の内視鏡。
3. 前記クロスポイント角の角度は１８０度以下である、
   請求項１又は２に記載の内視鏡。
4. 前記撮像部によって取得される画像信号に基づいて、前記撮像部と撮影対象領域との距離に応じた角度となるように、前記クロスポイント角の角度が制御される、
   請求項１〜３のいずれか１項に記載の内視鏡。
5. 前記撮像部によって取得される画像信号に基づいて、前記第１の撮像素子及び前記第２の撮像素子の撮像面にそれぞれ直交する直線の交点であるクロスポイントが撮影対象領域に位置するように、前記クロスポイント角の角度が制御される、
   請求項１〜３のいずれか１項に記載の内視鏡。
6. 前記撮像部が管状部材の中に収納される収納状態と、前記撮像部が前記管状部材の先端から外部に突出した撮影状態と、が切り替え可能である、
   請求項１〜５のいずれか１項に記載の内視鏡。
7. 前記収納状態では、前記第１の撮像素子及び前記第２の撮像素子の撮像面の延伸方向が前記管状部材の延伸方向に沿った方向になるように、前記撮像部が前記管状部材の中に収納される、
   請求項６に記載の内視鏡。
8. 前記撮像部は、前記第１の撮像素子及び前記第２の撮像素子と一列に配設される少なくとも１対の光源を更に有する、
   請求項１〜７のいずれか１項に記載の内視鏡。
9. 前記１対の光源はＬＥＤである、
   請求項８に記載の内視鏡。
10. 少なくとも前記撮像部を含む体腔内に挿入される部位は、取り換え可能である、
    請求項１〜９のいずれか１項に記載の内視鏡。
11. 前記内視鏡は軟性鏡である、
    請求項１〜１０のいずれか１項に記載の内視鏡。
12. 前記内視鏡は硬性鏡である、
    請求項１〜１０のいずれか１項に記載の内視鏡。
13. 前記第１の撮像素子及び前記第２の撮像素子は、裏面照射型ＣＭＯＳセンサである、
    請求項１〜１２のいずれか１項に記載の内視鏡。
14. 内視鏡と、
    体腔外に設置され、前記内視鏡の駆動を制御する装置本体と、
    を備え、
    前記内視鏡は、
    体腔内に挿入される撮像部と、
    前記撮像部と体腔外に設置される機器とを接続する接続部と、
    前記接続部と前記撮像部とを結合する第１の結合部と、
    前記接続部の中途に設けられ、前記撮像部を含む自身よりも先端側の構成を自身よりも根元側の構成に対して回動可能な関節部と、
    を有し、
    前記撮像部は、第１の撮像素子が設けられる第１の部位と、第２の撮像素子が設けられる第２の部位と、が、前記第１の結合部と一体的に構成される第２の結合部によって結合されることによって構成され、
    前記撮像部は、前記第１の撮像素子及び前記第２の撮像素子の撮像面同士がなす角であるクロスポイント角の角度を調整可能に構成され、
    前記関節部を介した回動により、前記撮像部の配置位置及び撮影方向の少なくともいずれかが制御可能であり、
    前記装置本体は、前記撮像部による撮影、前記クロスポイント角の角度、並びに前記撮像部の配置位置及び／若しくは撮影方向の、少なくともいずれかを制御する、
    内視鏡装置。
15. 前記撮像部によって取得される画像信号に基づいて、被測定者の体腔内を３次元画像として表示するための画像信号を生成する、
    請求項１４に記載の内視鏡装置。
16. 前記撮像部によって取得される画像信号に基づいて、被測定者の体腔内を２次元画像として表示するための画像信号を生成する、
    請求項１４に記載の内視鏡装置。
17. 前記内視鏡装置は、前記撮像部及び前記接続部の少なくともいずれかの駆動を制御する駆動部、を更に備え、
    前記接続部は、前記駆動部を介して前記撮像部と前記装置本体とを接続する、
    請求項１４〜１６のいずれか１項に記載の内視鏡装置。
18. 前記駆動部は、前記装置本体からの制御により、前記撮像部及び前記接続部の少なくともいずれかの駆動を制御する、請求項１７に記載の内視鏡装置。

Images