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TW201919537A - 內視鏡系統 - Google Patents

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TW201919537A
TW201919537A TW107131771A TW107131771A TW201919537A TW 201919537 A TW201919537 A TW 201919537A TW 107131771 A TW107131771 A TW 107131771A TW 107131771 A TW107131771 A TW 107131771A TW 201919537 A TW201919537 A TW 201919537A
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TW
Taiwan
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sensor
air
potential
endoscope
image
Prior art date
Application number
TW107131771A
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English (en)
Inventor
千葉敏雄
山下紘正
谷岡健吉
髙橋哲
Original Assignee
日商凱羅斯股份有限公司
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 日商凱羅斯股份有限公司 filed Critical 日商凱羅斯股份有限公司
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Abstract

一種內視鏡系統，於內視鏡10的觸發訊號產生部產生了放大或縮小的觸發訊號的情況下，控制裝置40根據產生該觸發訊號時的偏光眼鏡50內的感測器的探測訊號及顯示裝置30內的感測器的探測訊號的關係，確定顯示裝置30的顯示圖像內的手術執行者的注視點，並將該注視點的周圍放大或縮小，因此包含8K內視鏡的內視鏡系統的便利性進一步提昇。

Description

內視鏡系統
本發明是有關於一種應用8K高解析度的內視鏡的內視鏡系統。
已提出有各種與用於將細長的插入部插入體腔中，對體腔內的樣子進行攝影來實施微創手術的軟性內視鏡相關的技術。作為揭示了與此種內視鏡相關的發明的文獻，有專利文獻1。 [現有技術文獻][專利文獻]
[專利文獻1]日本專利特開2008-43763號公報
[發明所欲解決之課題]
然而，因圖像處理技術或光學技術的發展，被稱為4K、8K的高解析度影像技術已實用化。所謂2K→4K→8K之影像技術的進化於使用內視鏡的醫療機器的領域、微創手術的領域中亦正在引起技術革新。若於內視鏡中應用8K高解析度影像技術，則例如容易辨認手術用的細線或臟器的微細的患部、臟器・組織間的邊界，亦可進行細胞級的觀察。藉此，手術的可靠性・確實性提高，醫療技術的進一步的發展受到期待。即，臟器的患部的識別性變高，意外地損傷患部以外的部位的擔憂亦變少。另外，可擴大手術視野，即便於手術實施範圍廣的情況下亦容易進行手術，亦方便確認手術機器位置或避免手術機器間的干涉。進而，亦可進行大畫面觀察，手術相關者全員可共有相同的圖像，溝通變得順暢。如此，4K、8K高解析度影像技術的利用蘊藏著大的發展性。
然而，習知的高解析度內視鏡系統於內視鏡的顯示圖像內的縮放位置的指定這一點上存在改善的餘地。
本發明是鑒於此種課題而成者，其目的在於進一步提昇包含內視鏡的內視鏡系統的便利性。 [解決課題之手段]
為了解決所述課題，本發明提供一種內視鏡系統，其包括：內視鏡，對患者的體腔內的被攝物進行攝像，並輸出規定的畫素數的圖像訊號；控制裝置，對所述內視鏡的輸出訊號實施規定的三維（3 Dimensions，3D）化處理，並將藉由3D化處理所獲得的3D圖像訊號作為規定的框率（frame rate）的動態圖像訊號輸出至顯示裝置；偏光眼鏡，由對所述患者實施手術的手術執行者配戴；感測器，分別設置於所述顯示裝置、及所述偏光眼鏡中；以及觸發訊號產生部，產生指示所述顯示裝置的顯示圖像的縮放的觸發訊號；所述內視鏡系統的特徵在於：於所述觸發訊號產生部產生了所述觸發訊號的情況下，所述控制裝置根據產生該觸發訊號時的所述偏光眼鏡內的感測器的探測訊號及所述顯示裝置內的感測器的探測訊號的關係，確定所述顯示裝置的顯示圖像內的手術執行者的注視點，並將所述注視點的周圍放大（zoom in）。
本發明提供一種內視鏡系統，其特徵在於：於該內視鏡系統中，設置於所述偏光眼鏡中的感測器包括探測該偏光眼鏡的左側的鼻托的電位的第1感測器、探測該偏光眼鏡的右側的鼻托的電位的第2感測器、探測該偏光眼鏡的橋架的電位的第3感測器、探測該偏光眼鏡的位置的第4感測器、及探測該偏光眼鏡的透鏡的方向的第5感測器，且所述控制裝置根據所述第1感測器的探測訊號所示的電位波形、所述第2感測器的探測訊號所示的電位波形、及所述第3感測器的探測訊號所示的電位波形，求出所述偏光眼鏡的透鏡上的與所述手術執行者的視線對應的視線位置，並根據該視線位置、所述顯示裝置所在的位置與所述第4感測器所探測到的位置的關係、及所述顯示裝置的方向與所述第5感測器所探測到的方向的關係，確定所述顯示器顯示圖像內的所述手術執行者的注視點。
於該內視鏡系統中，所述內視鏡可為8K內視鏡，其包括：筐體；固體攝像元件，被收納於所述筐體內，並將分別具有光電轉換元件的相當於8K的數量的畫素排列成矩陣狀；以及插入部，將所述筐體作為基端進行延伸，並被插入至所述患者的體腔內，將來自體腔內的被攝物的光引導至所述固體攝像元件；且所述固體攝像元件中的鄰接的畫素的間距比照射所述被攝物的照明內的光的波長中的最長的波長大。
另外，所述筐體可具有安裝部與握持部，所述安裝部在與穿過所述插入部內的光的光軸正交的剖面的面積較大，所述握持部的剖面的面積比安裝部小，且於所述安裝部收納有所述固體攝像元件。
另外，所述插入部可具有中空的硬性鏡筒，且於所述硬性鏡筒內設置有多個透鏡，所述多個透鏡包含物鏡。
另外，可包括：空氣供給管及空氣排出管，與所述筐體連接；供排氣裝置，經由所述空氣供給管朝所述筐體內強制供給空氣，且經由所述空氣排出管自所述筐體內強制排出空氣；以及空氣冷卻裝置，對在所述空氣供給管中流動的空氣進行冷卻；所述筐體、所述空氣供給管、及所述空氣排出管以形成一個密閉空間的方式連接，於所述筐體內設置有：第1散熱器（heat sink），設置於所述固體攝像元件上、圖像處理用現場可程式閘陣列（Field Programmable Gate Array，FPGA）、第2散熱器，設置於所述FPGA上、及覆蓋所述第2散熱器並與所述空氣排出管連接的蓋構件，且於所述筐體內生成對所述第1散熱器進行冷卻的第1空氣流與對所述第2散熱器進行冷卻的第2空氣流，所述第1空氣流以自所述空氣供給管所供給的冷卻空氣被吹附至所述第1散熱器並朝所述第1散熱器的周圍發散的方式構成，所述第2空氣流以自所述第2散熱器的周圍經由所述蓋構件而流入所述空氣排出管中的方式構成。
另外，所述內視鏡亦可包括：筐體；固體攝像元件，被收納於所述筐體內，並將分別具有光電轉換元件的畫素排列成矩陣狀；以及中空的軟性鏡筒；於所述軟性鏡筒內設置有物鏡、多芯纖維、及使來自被攝物的光反射一次或反射多次並朝所述物鏡引導的一個或多個鏡子，所述一個或多個鏡子中的至少一個鏡子可環繞第1軸及第2軸傾斜移動，所述第1軸相對於穿過所述多芯纖維的各芯的光的光軸方向具有斜度，所述第2軸與所述第1軸正交，所述控制裝置以比所述框率的圖框(frame)切換時間間隔短的時間間隔週期性地切換所述鏡子的傾斜角度，藉此生成所述被攝物中的彼此不同的部分的分割區域圖像，並將所生成的分割區域圖像合成，藉此生成一個圖框的動態圖像。
＜第1實施方式＞ 圖1是表示作為本發明的第1實施方式的包含內視鏡的內視鏡系統的結構的圖。內視鏡系統包括：硬性內視鏡10、照明裝置20、顯示裝置30、控制裝置40、偏光眼鏡50、吸排氣裝置60、及空氣冷卻裝置70。
圖2是表示作為於本實施方式的內視鏡系統的支援下所執行的手術的一例的單孔式腹腔鏡下手術的圖。於單孔式腹腔鏡下手術中，於患者的腹部（多數情況下為肚臍的位置）切開2厘米左右的孔並於該孔中安裝端口（port）（樹脂製的框），送入二氧化碳來使體腔內膨脹。手術的執行者將內視鏡、手術刀、及鉗子（進行夾持或牽引的手術工具）自端口插入體腔內，一面觀察顯示於顯示裝置30中的內視鏡的攝影圖像，一面對體腔內的患部實施處置。
於本實施方式中，於手術前對患者的靜脈注射近紅外激發藥劑。若該藥劑遍布患者的體內，則被某一波長的激發光照射的血管發出近紅外光。另外，手術執行者配戴3D圖像的立體觀測用的偏光眼鏡50。而且，如圖3所示，控制裝置40自硬性內視鏡10取得患者的體腔內的患部的可見光的圖像與來自其內部的毛細血管的紅外光的圖像，並使該些圖像作為3D的動態圖像顯示於顯示裝置30。另外，控制裝置40根據偏光眼鏡50內的感測器的探測訊號、及顯示裝置30內的感測器的探測訊號的關係，確定顯示裝置30的顯示圖像內的手術執行者的視線的前方的注視點FP，並將注視點FP的周圍放大。
於圖1中，硬性內視鏡10是發揮對患者的體腔內進行攝影的作用的裝置。硬性內視鏡10具有相機本體130、插入部110、及接目鏡安裝部120。相機本體130的筐體131呈如擴大筒體的前部的剖面的厚度般的形狀。
圖4是自箭頭A方向觀察圖1的筐體131的圖。筐體131包含前側的安裝部1131與後側的握持部1132。於安裝部1131的前表面上設置有真圓狀的開口。筐體131的安裝部1131的剖面的面積比筐體131的握持部1132的面積大。於筐體131的安裝部1131的前表面的開口中嵌入有環狀的框體。於筐體131內的前表面的面對框體的位置上具有固體攝像元件1311與類比/數位（Analog/Digital，A/D）轉換部1319。固體攝像元件1311是互補金氧半導體（Complementary Metal Oxide Semiconductor，CMOS）影像感測器。固體攝像元件1311是將相當於8K的個數的畫素PXij （i＝1～4320，j＝1～7680）排列成矩陣狀者。此處，i為畫素的列的指數，j為畫素的行的指數。固體攝像元件1311的畫素PXij （i＝1～4320，j＝1～7680）分別具有光電轉換元件EL與放大器AMP，所述放大器AMP將藉由光電轉換元件EL的光電轉換所獲得的訊號電荷放大。
於圖4中，固體攝像元件1311中的4320列7680行的畫素PXij （i＝1～4320，j＝1～7680）成為每2列2行的四個畫素PXij 的區塊。於各區塊的四個畫素PXij 中黏貼有紅色、綠色、藍色、及近紅外光的濾光片。具體而言，區塊的左上方的畫素PXij 的濾光片變成紅色濾光片（僅使紅色的波長透過的濾光片）。區塊的左下方的畫素PXij 的濾光片變成綠色濾光片（僅使綠色的波長透過的濾光片）。區塊的右上方的畫素PXij 的濾光片變成藍色濾光片（僅使藍色的波長透過的濾光片）。區塊的右下方的畫素PXij 的濾光片變成近紅外光濾光片（僅使近紅外光的波長透過的濾光片）。
另外，固體攝像元件1311中的鄰接的畫素PXij 的間距（更具體而言，鄰接的畫素PXij 的光電轉換元件EL的光接收區域的中心間的距離D）比照射被攝物的光的波長中的最長的波長大。若照射被攝物的光為僅包含可見光者，則畫素PXij 的間距適宜的是2.8 μm～3.8 μm。若照射被攝物的光為包含可見光與近紅外光者，則畫素PXij 的間距適宜的是3.8 μm以上。
A/D轉換部1319按點順序對經由利用畫素PXij （i＝1～4320，j＝1～7680）的放大器AMP放大後的訊號電荷進行A/D轉換，並將藉由A/D轉換所獲得的資料作為圖像訊號SD輸出。於筐體131內，除固體攝像元件1311及A/D轉換部1319以外，收納有散熱器1316、導管1318、圖像處理用FPGA1331、散熱器1336、蓋構件1338、導管166B等（參照圖14）。所述各部的詳細情況將後述。
於筐體131的側面的後部設置有按鈕139IN及按鈕139OUT。按鈕139IN及按鈕139OUT是發揮作為觸發產生部的作用者。若進行將按鈕139IN短按一次的操作，則指示將顯示於顯示裝置30的圖像放大的放大觸發訊號被自硬性內視鏡10發送至控制裝置40。若進行將按鈕139OUT短按一次的操作，則指示將顯示於顯示裝置30的圖像縮小（zoom out）的縮小觸發訊號被自硬性內視鏡10發送至控制裝置40。
於圖1中，接目鏡安裝部120呈如使筒體的外周的一部分朝內側凹陷般的形狀。於接目鏡安裝部120內嵌入有接目鏡1201。插入部110是插入患者的體腔內的部分。插入部110具有硬性鏡筒111與目鏡（eyepiece）112。於插入部110的外周中的比目鏡112更前端側的位置上設置有照明裝置用的連接接頭113。
圖5是圖1的插入部110的B-B'線剖面圖。如圖5所示，於插入部110內具有中空導光區域1112。中空導光區域1112是具有比插入部110自身的直徑略小的直徑的空洞。於插入部110中的包圍中空導光區域1112的外殼中埋入有幾百根～幾千根光纖1901。於圖5中，為了簡便，僅表示十六根光纖1901。於插入部110中的光纖的前端的前方設置有擴散透鏡（未圖示）。於插入部110的中空導光區域1112中的前端的略微內側的位置上嵌入有物鏡1111。在中空導光區域1112中的物鏡1111與目鏡112之間嵌入有中繼透鏡1113。插入部110的目鏡112與接目鏡安裝部120連結。接目鏡安裝部120與筐體131的前表面的框體連結。
於圖1中，照明裝置20包括：發出具有可見光的波長及近紅外光的波長的光的發光元件與驅動發光元件的驅動電路。照明裝置20與插入部110的連接接頭113連接。照明裝置20的照明光（具有可見光及近紅外光的波長的光）穿過插入部110的光纖1901，並經由其前方的擴散透鏡而照射至體腔內。
於圖1中，顯示裝置30是具有相當於8K的顯示畫素（4320列7680行的顯示畫素）的液晶顯示器。於顯示裝置30中設置有位置檢測感測器36及方向檢測感測器37。位置檢測感測器36檢測顯示裝置30的位置。具體而言，位置檢測感測器36輸出將與地軸方向平行的方向設為Z軸方向，將與Z軸方向正交的一個方向設為Y軸方向，將與Z軸方向及Y軸方向兩者正交的方向設為X軸方向，將進行手術的房間內的基準點（例如設為房間的中心）設為原點（0.0.0）時的表示顯示裝置30於X軸上的位置、於Y軸上的位置、及於Z軸上的位置的座標訊號SDX 、座標訊號SDY 、及座標訊號SDZ 。
方向檢測感測器37檢測顯示裝置30的方向。具體而言，方向檢測感測器37將與X軸方向及Y軸方向平行的面設為基準面，將相對於基準面的顯示裝置30的顯示畫面的環繞X軸方向的斜度設為顯示畫面的仰角，並輸出表示顯示畫面的仰角的角度訊號SDθX 。另外，方向檢測感測器37將相對於基準面的顯示裝置30的顯示畫面的環繞Z軸方向的斜度設為顯示畫面的方位角，並輸出表示顯示畫面的方位角的角度訊號SDθZ 。
於圖1中，偏光眼鏡50是被動式（圓偏光濾光片式）的偏光眼鏡。如圖6所示，於偏光眼鏡50的眼鏡框54中嵌入有左透鏡55L及右透鏡55R。左透鏡55L將3D圖像的左眼用圖像引導至手術執行者的左眼視網膜中。右透鏡55R將3D圖像的右眼用圖像引導至手術執行者的右眼視網膜中。
於偏光眼鏡50的眼鏡框54中的左透鏡55L的左上方埋入有位置檢測感測器56。位置檢測感測器56檢測偏光眼鏡50的位置。具體而言，位置檢測感測器56輸出將基準點（房間的中心）設為原點（0.0.0）時的表示偏光眼鏡50於X軸上的位置、於Y軸上的位置、及於Z軸上的位置的座標訊號SGX 、座標訊號SGY 、及座標訊號SGZ 。
於偏光眼鏡50的眼鏡框54中的右透鏡55R的右上方埋入有方向檢測感測器57。方向檢測感測器57檢測偏光眼鏡50的透鏡55L及透鏡55R的方向。具體而言，方向檢測感測器57將相對於基準面（與X軸方向及Y軸方向平行的面）的偏光眼鏡50的透鏡55L及透鏡55R的環繞X軸方向的斜度設為透鏡55L及透鏡55的仰角，並輸出表示透鏡55L及透鏡55R的仰角的角度訊號SGθX 。另外，方向檢測感測器57將相對於基準面的環繞Z軸方向的斜度設為透鏡55L及透鏡55的方位角，並輸出表示透鏡55L及透鏡55R的方位角的角度訊號SGθZ 。
於偏光眼鏡50的眼鏡框54的左側的鼻托中埋入有第1電位感測器51。於偏光眼鏡50的眼鏡框54的右側的鼻托中埋入有第2電位感測器52。於偏光眼鏡50的眼鏡框54的正中央的橋架中埋入有第3電位感測器53。電位感測器51檢測手術執行者的臉部中的左側的鼻托所接觸的部分的電位，並輸出表示所檢測到的電位的左部電位訊號SGV1 。電位感測器52檢測手術執行者的臉部中的右側的鼻托所接觸的部分的電位，並輸出表示所檢測到的右部電位訊號SGV2 。電位感測器53檢測手術執行者的臉部中的橋架所接觸的部分的電位，並輸出表示所檢測到的電位的上部電位訊號SGV3 。
於偏光眼鏡50的眼鏡框54的右側的眼鏡腿中埋入有無線通訊部58。無線通訊部58利用位置檢測感測器56的輸出訊號SGX 、輸出訊號SGY 、及輸出訊號SGZ ，方向檢測感測器57的輸出訊號SGθX 、及輸出訊號SGθZ ，電位感測器51的輸出訊號SGV1 、電位感測器52的輸出訊號SGV2 、及電位感測器53的輸出訊號SGV3 對載波進行調變，並發送藉由該調變所獲得的無線訊號SG'。
於圖1中，控制裝置40是發揮作為內視鏡系統的控制中樞的作用的裝置。如圖7所示，控制裝置40包括：無線通訊部41、操作部42、輸入輸出介面43、圖像處理部44、記憶部45、及控制部46。無線通訊部41接收無線訊號SG'，並將對該訊號SG'進行解調所獲得的訊號SGX 、訊號SGY 、訊號SGZ 、訊號SGθX 、訊號SGθZ 、訊號SGV1 、訊號SGV2 、及訊號SGV3 供給至控制部46。
操作部42是進行鍵盤、滑鼠、按鈕、觸控面板等的各種操作者。輸入輸出介面43是作為顯示裝置30及硬性內視鏡10與控制裝置40之間的資料的收發的媒介者。圖像處理部44是影像處理器。記憶部45是兼具隨機存取記憶體（Random Access Memory，RAM）等揮發性記憶體、及電子可抹除可程式化唯讀記憶體（Electrically Erasable Programmable Read Only Memory，EEPROM）等非揮發性記憶體者。記憶部45記憶控制部46或圖像處理部44的動作程式PRG。另外，記憶部45向控制部46及圖像處理部44提供接收緩衝區45S、左眼圖像用緩衝區45L、右眼圖像用緩衝區45R、描繪框緩衝區45D、顯示框緩衝區45E等記憶區域或工作區。
控制部46包含中央處理單元（Central Processing Unit，CPU）。控制部46藉由記憶部45內的動作程式PRG的動作，執行照明驅動處理、攝像元件驅動處理、顯示控制處理、及縮放控制處理。照明驅動處理是經由輸入輸出介面43將驅動照明裝置20內的驅動器的驅動訊號供給至照明裝置20的處理。攝像元件驅動處理是經由輸入輸出介面43將驅動硬性內視鏡10內的固體攝像元件1311的驅動訊號供給至內視鏡10的處理。
顯示控制處理是對自硬性內視鏡10發送的圖像訊號SD實施3D化處理，並將藉由3D化處理所獲得的3D圖像以59.94圖框/1秒的框率的動態圖像的圖像訊號SD3D 的形式輸出至顯示裝置30的處理。
縮放控制處理是如下的處理：於產生了放大或縮小的觸發訊號的情況下，根據於觸發訊號產生時的偏光眼鏡50的電位感測器51的探測訊號SGV1 所示的電位波形、電位感測器52的探測訊號SGV2 所示的電位波形、及電位感測器53的探測訊號SGV3 所示的電位波形，求出於偏光眼鏡50的透鏡55L及透鏡55R上的與手術執行者的視線對應的視線位置，並根據該視線位置、顯示裝置30的位置與偏光眼鏡50的位置的關係、及顯示裝置30的方向與偏光眼鏡50的方向的關係，確定手術執行者的注視點FP，且將注視點FP的周圍的圖像擴大或縮小。
若更詳細地進行說明，則如圖8所示，於顯示控制處理中，控制部46將圖像訊號SD（可見光的圖像與近紅外光的圖像）作為攝影圖像資料記憶於記憶部45的接收緩衝區45S。繼而，控制部46根據接收緩衝區45S內的攝影圖像資料，生成具有兩眼視差的左眼用圖像資料及右眼用圖像資料，並將左眼用圖像資料及右眼用圖像資料記憶於左眼圖像用緩衝區45L及右眼圖像用緩衝區45R。繼而，控制部46將左眼用圖像資料及右眼用圖像資料合成，並將所合成的圖像資料記憶於記憶部45的描繪框緩衝區45D。控制部46每隔1/59.94秒（≈0.17秒）將記憶部45的描繪框緩衝區45D與顯示框緩衝區45E互換，並將顯示框緩衝區45E內的圖像資料作為圖像訊號SD3D 輸出至顯示裝置30。
如圖9所示，於縮放控制處理中，控制部46根據偏光眼鏡50的電位感測器51的輸出訊號SGV1 、電位感測器52的輸出訊號SGV2 、及電位感測器53的輸出訊號SGV3 ，求出將電位感測器53的電位作為基準電位時的電位感測器51的電位（振幅的絕對值與正負的符號）、將電位感測器53的電位作為基準電位時的電位感測器52的電位（振幅的絕對值與正負的符號）。
然後，控制部46參照記憶部45的左眼視線位置確定表，確定偏光眼鏡50的透鏡55L上的手術執行者的左眼視線位置的X座標值與Y座標值（與透鏡55L平行且將電位感測器53的位置設為原點（0.0）的XY平面與左眼的視線的交叉位置的X座標值與Y座標值）。另外，控制部46參照記憶部45的右眼視線位置確定表，確定偏光眼鏡50的透鏡55R上的手術執行者的右眼視線位置的X座標值與Y座標值（與透鏡55R平行且將電位感測器53的位置設為原點（0.0）的XY平面與右眼的視線的交叉位置的X座標值與Y座標值）。
此處，人的眼睛是角膜側帶正電，視網膜側帶負電。因此，如圖10的波形所示，若手術執行者使視線自正面朝上，則使視線朝上的時間點（圖10的時刻tU ）處的將電位感測器53的電位作為基準的電位感測器51的電位（左眼電位）、及將電位感測器53的電位作為基準的電位感測器52的電位（右眼電位）均變成負。
如圖11所示，若手術執行者使視線自正面朝下，則使視線朝下的時間點（圖11的時刻tD ）處的將電位感測器53的電位作為基準的電位感測器51的電位（左眼電位）、及將電位感測器53的電位作為基準的電位感測器52的電位（右眼電位）均變成正。
如圖12所示，若手術執行者使視線自正面朝左，則使視線朝左的時間點（圖12的時刻tL ）處的將電位感測器53的電位作為基準的電位感測器51的電位（左眼電位）變成正，將電位感測器53的電位作為基準的電位感測器52的電位（右眼電位）變成負。
如圖13所示，若手術執行者使視線自正面朝右，則使視線朝左的時間點（圖13的時刻tR ）處的將電位感測器53的電位作為基準的電位感測器51的電位（左眼電位）變成負，將電位感測器53的電位作為基準的電位感測器52的電位（右眼電位）變成正。
於左眼視線位置確定表中，將使被試驗者的視線朝向偏光眼鏡50的左透鏡55L上的各點時的第1電位感測器51、第2電位感測器52、及第3電位感測器53的電位的實測值與各點的X座標及Y座標建立對應來收錄。於右眼視線位置確定表中，將使配戴了偏光眼鏡50的被試驗者的視線朝向右透鏡55R上的各點時的第1電位感測器51、第2電位感測器52、及第3電位感測器53的電位的實測值與各點的X座標及Y座標建立對應來收錄。因此，藉由根據手術執行者的偏光眼鏡50的感測器的輸出訊號SGV1 、輸出訊號SGV2 、及輸出訊號SGV3 並參照表，可確定於偏光眼鏡50的透鏡上的手術執行者的視線位置。
於圖9中，控制部46分別求出顯示裝置30的位置檢測感測器36的輸出訊號SDX 與偏光眼鏡50的位置檢測感測器56的輸出訊號SGX 的差SDX －SGX 、顯示裝置30的位置檢測感測器36的輸出訊號SDY 與偏光眼鏡50的位置檢測感測器56的輸出訊號SGY 的差SDY －SGY 、顯示裝置30的位置檢測感測器36的輸出訊號SDZ 與偏光眼鏡50的位置檢測感測器56的輸出訊號SGZ 的差SDZ －SGZ 、顯示裝置30的方向檢測感測器37的輸出訊號SDθX 與偏光眼鏡50的方向檢測感測器57的輸出訊號SGθX 的差SDθX －SGθX 、顯示裝置30的方向檢測感測器37的輸出訊號SDθZ 與偏光眼鏡50的方向檢測感測器57的輸出訊號SGθZ 的差SDθZ －SGθZ 。
控制部46根據所述差SDX －SGX 、差SDY －SGY 、差SDZ －SGZ 、差SDθX －SGθX 、及差SDθZ －SGθZ ，生成用於將左右的眼睛的視線位置的X座標值及Y座標值轉換成顯示裝置30的顯示畫面上的注視點FP的X座標值及Y座標值的轉換矩陣（transformation matrix），並使該轉換矩陣作用於左右的眼睛的視線位置的X座標值及Y座標值，藉此求出注視點FP的X座標值及Y座標值。控制部46將注視點FP的X座標值及Y座標值作為注視點資料供給至圖像處理部44中。於產生了放大觸發訊號的情況下，圖像處理部44若接收注視點資料，則進行將描繪框緩衝區45D內的圖像改寫成以注視點FP為中心的規定的矩形區域的擴大圖像的處理。另外，於產生了縮小觸發訊號的情況下，圖像處理部44若接收注視點資料，則進行將描繪框緩衝區45D內的圖像改寫成以注視點FP為中心的規定的矩形區域的縮小圖像的處理。
於圖1中，電纜165、空氣供給管164A、及空氣排出管164B的一端與內視鏡的筐體131的握持部1132的後端連接。電纜165與控制裝置40連接。空氣供給管164A經由空氣冷卻裝置70而與吸排氣裝置60連接。空氣排出管164B與吸排氣裝置60連接。吸排氣裝置60是兼具經由空氣供給管164A朝筐體131內強制供給空氣的作用與經由空氣排氣管自筐體131內強制排出空氣的作用的裝置。空氣冷卻裝置70是發揮對在空氣供給管164A中流動的空氣進行冷卻的作用的裝置。
硬性內視鏡10的筐體131、空氣供給管164A、及空氣排出管164B形成一個密閉空間，於該密閉空間內產生對筐體131內進行冷卻的空氣的流動。對該空氣的流動進行說明。圖14的（A）是表示筐體131內的結構的詳細情況的圖。圖14的（B）是表示吸排氣裝置60、空氣冷卻裝置70、空氣供給管164A、及空氣排出管164B的結構的詳細情況的圖。
如圖14的（A）所示，於筐體131內的前方的與接目鏡1201對峙的位置上具有固體攝像元件1311與支持該物的基板1312。於該基板1312中安裝有A/D轉換部1319等的電子零件。圖15是將圖14的（A）的固體攝像元件1311及基板1312的周邊擴大的圖。於固體攝像元件1311上黏貼有抗反射玻璃1315。多子球柵(ball grid)1313插入介於固體攝像元件1311與基板1312之間。
於基板1312的背面具有散熱器1316。散熱器1316是使多個散熱片1316B自平板1316A立起而成的所謂的針狀型的散熱器。於基板1312的中央具有與散熱器1316的平板1316A大致相同尺寸的開口。散熱器1316的平板1316A嵌入該開口中。散熱器1316的平板1316A經由導熱性黏著劑1314而黏著於固體攝像元件1311上。於筐體131內的握持部1132的內側的位置上具有導管1318。導管1318的一端朝向散熱器1316的散熱片1316B。導管1318的另一端與空氣供給管164A連接。
於筐體131的握持部1132的內側的導管1318的下方具有包含圖像處理用FPGA（Field Programmable Gate Array）1331、基板1332、散熱器1336、蓋構件1338、及導管166B的結構體。圖16是將圖14的（A）的圖像處理用FPGA1331、基板1332、蓋構件1338、散熱器1336、及導管166B的周邊擴大的圖。多子球柵1333插入介於圖像處理用FPGA1331與基板1332之間。
於基板1332上具有散熱器1336。散熱器1336是使多個散熱片1336B自平板1336A立起而成的所謂的針狀型的散熱器。散熱器1336的平板1336A的尺寸與圖像處理用FPGA1331的尺寸大致相同。散熱器1336的平板1336A經由導熱性黏著劑1334而黏著於圖像處理用FPGA1331上。
於散熱器1336上具有蓋構件1338。蓋構件1338具有如下的形狀：使薄的箱體1338A的下表面開放，使筒1338B自與開放側相反的面的中心突出，並使該筒1338B朝與筒的基端面正交的方向逐漸地彎曲。蓋構件1338的開口覆蓋散熱器1336。蓋構件1338的筒1338B的前端與導管166B連接。導管166B的另一端與空氣排出管164B連接。
於筐體131內的以上的結構中，若使吸排氣裝置60內的空氣供給裝置160A與空氣排出裝置160B、及空氣冷卻裝置70動作，則空氣供給裝置160A製造出＋10 hPa～＋20 hPa的正壓，藉由該壓力而將自外部吸入的空氣送出至空氣供給管164A中。空氣排出裝置160B製造出-10 hPa～-20 hPa的負壓，藉由該壓力而將自空氣排出管164B164B吸入的空氣送出至外部。
自空氣供給裝置160A送出至空氣供給管164A中的空氣於經過空氣冷卻裝置70時藉由空氣冷卻裝置70來冷卻。經冷卻的空氣經過空氣供給管164A及導管1318，並作為第1空氣流自導管1318的前端的開口吹附至散熱器1316上。第1空氣流經過散熱器1316後朝其側部流動，並於筐體131內循環。第1空氣流於經過散熱器1316時奪去其熱。經過散熱器1316後朝其下部流動的空氣作為第2空氣流，吹附至筐體131內的下部的散熱器1336上。第2空氣流經過散熱器1336後，被吸入蓋構件1338的開口中。第2空氣流於經過散熱器1336時奪去其熱。經過散熱器1336後被吸入蓋構件1338中的空氣經過導管166B及空氣排出管164B，並藉由空氣排出裝置160B來排出至外部。
以上是本實施方式的詳細內容。根據本實施方式，可獲得以下的效果。 第一， 於本實施方式中，硬性內視鏡10的固體攝像元件1311具有相當於8K的個數的畫素PXij （i＝1～4320，j＝1～7680）。此處，於習知的2K或4K的內視鏡中，必須使內視鏡靠近至被攝物的附近進行攝影，亦可能產生於體腔內手術刀或鉗子等手術器具與內視鏡發生干涉而導致手術停滯的情況。但是，本實施方式的內視鏡即便自與體腔內的被攝物相隔8 cm～12 cm左右的位置對被攝物進行攝影，亦可充分地獲得微細的攝影圖像。因此，可於體腔內確保廣闊的視野與手術空間，並實現更順利的手術。
第二，於本實施方式中，於硬性內視鏡10的固體攝像元件1311的畫素PXij （i＝1～4320，j＝1～7680）上黏貼有紅色濾光片、綠色濾光片、藍色濾光片、及近紅外光濾光片，並使將可見光的RGB圖像與近紅外光的圖像重疊而成的圖像顯示於顯示裝置30。此處，若對患者的靜脈注射紅外激發藥劑，則藥劑與血中的蛋白質結合。若自血管外照射激發光，則發出近紅外光，該近紅外光映在圖像上。因此，手術執行者藉由觀看於顯示裝置30所顯示的一個圖像，可同時掌握作為實施手術的對象的患部本身的樣子與其內部的血管的分佈的樣子。
第三，於本實施方式中，使硬性內視鏡10的攝影圖像作為3D的動態圖像顯示於顯示裝置30。因此，手術執行者可正確地掌握體腔內的實施手術的對象的器官與手術器具的位置關係或距離。
第四，於本實施方式中，控制裝置40根據觸發訊號產生時的偏光眼鏡50內的感測器的探測訊號及顯示裝置30內的感測器的探測訊號的關係，確定顯示裝置30的顯示圖像內的手術執行者的注視點FP，並將該注視點FP的周圍擴大顯示。手術執行者可不進行煩瑣的輸入操作，而按照自己的意圖指定放大或縮小的範圍。
第五，於本實施方式中，硬性內視鏡10的固體攝像元件1311中的鄰接的畫素PXij 的間距比照射被攝物的照明內的光的波長中的最長的波長大。此處，8K的固體攝像元件1311是排列有4320列7680行的畫素PXij （i＝1～4320，j＝1～7680）者，因此若不提高畫素PXij （i＝1～4320，j＝1～7680）的積體度，則難以將筐體131作成容易處理的尺寸。另一方面，若過度提高固體攝像元件1311的畫素PXij （i＝1～4320，j＝1～7680）的積體度，則固體攝像元件1311中的鄰接的畫素PXij 的間距與光的波長的大小關係變成間距＜波長，攝影圖像因光的繞射效應而變得模糊。藉由使固體攝像元件1311中的鄰接的畫素PXij 的間距比照射被攝物的照明內的光的波長中的最長的波長大，可提供一種使圖像的清晰生與緊湊性並存的內視鏡。
第六，硬性內視鏡10的筐體131具有與在插入部110內穿過的光的光軸正交的剖面的面積大的安裝部1131與所述剖面的面積比安裝部1131小的握持部1132。8K的固體攝像元件1311具有4320列7680行的畫素PXij （i＝1～4320，j＝1～7680），因此難以變成與4K的固體攝像元件相同的尺寸，小型化亦存在某種程度的極限。若使8K的內視鏡的筐體整體的厚度與固體攝像元件1311的縱橫的尺寸相加，則變成無法用單手來握持。於本實施方式中，使握持部1132的剖面面積比安裝部1131的剖面面積小，因此可提供一種解析度高且用單手握持亦可充分地操作的內視鏡。
第七，於本實施方式中，於硬性內視鏡10的筐體131中設置有：第1散熱器1316，設置於固體攝像元件1311上、圖像處理用FPGA1331、第2散熱器1336，設置於FPGA1331上、及覆蓋第2散熱器1336並與空氣排出管164B連接的蓋構件1338。進而，於本實施方式中，生成對第1散熱器1316進行冷卻的第1空氣流與對第2散熱器1336進行冷卻的第2空氣流，第1空氣流以自空氣供給管164A所供給的冷卻空氣被吹附至第1散熱器1316並朝第1散熱器1316的周圍發散的方式構成，第2空氣流以自第2散熱器1336的周圍經由蓋構件1338而流入空氣排出管164B中的方式構成。因此，可高效率地對作為內視鏡的筐體131內的主要的發熱源的固體攝像元件1311與圖像處理用FPGA1331進行冷卻。
＜第2實施方式＞ 圖17是表示作為本發明的第2實施方式的包含軟性內視鏡10'的內視鏡系統的結構的圖。本實施方式的內視鏡系統是支援自口或肛門插入軟性內視鏡10'來進行對於體腔內的臟器的處置的手術者。於本實施方式中，將第1實施方式的內視鏡系統的硬性內視鏡10替換成軟性內視鏡10'。軟性內視鏡10'的筐體131內的固體攝像元件變成畫素數比第1實施方式的硬性內視鏡10的筐體131內的固體攝像元件少者（例如，30萬畫素的固體攝像元件）。
於圖17中，對與圖1相同的部件標註相同的符號，對與圖1不同的部件標註不同的符號。圖18（A）是自箭頭A方向觀察圖1的插入部110'的圖。圖18（B）是圖1的插入部110'的B-B'線剖面圖。軟性內視鏡10'的插入部110'具有軟性鏡筒111'與目鏡112。軟性鏡筒111'包含柔軟的原材料。
於插入部110'的軟性鏡筒111'內具有中空導光區域1112'。中空導光區域1112'是具有插入部110'自身的直徑的一半左右的直徑的空洞。中空導光區域1112'的剖面的中心自插入部110'自身的剖面的中心偏離。插入部110'的包圍中空導光區域1112'的外殼中的離中空導光區域1112的'中心近側的部分的厚度變薄，離中空導光區域1112'的中心近側的部分變厚。於插入部110'的外殼中的壁厚的部分中埋入有一根光纖1901。於插入部110'中的光纖1901的前端的前方埋入有擴散透鏡（未圖示）。
於插入部110的中空導光區域1112'中的遠離前端的位置上嵌入有物鏡1111。在中空導光區域1112'中的物鏡1111與目鏡112之間收納有多芯纖維1116。多芯纖維1116的各芯CR的導光的方向與插入部110'的延伸方向平行。
插入部110的中空導光區域1112'中的物鏡1111的嵌入位置的前端側的部分的剖面比具有物鏡1111及多芯纖維1116的部分的剖面大。於中空導光區域1112'的前端側的部分中的與物鏡1111對峙的位置上支持著可動鏡子1114。可動鏡子1114是微機電系統（Micro Electro Mechanical Systems，MEMS）鏡子。可動鏡子1114以可環繞第1軸ψ1及第2軸ψ2的兩個軸擺動的方式得到支持。第1軸ψ1是具有相對於穿過多芯纖維1116的各芯的光的光軸（物鏡1111的光軸）的斜度並與該光軸交叉的軸。第2軸ψ2是與物鏡1111的光軸及第1軸ψ1兩者正交的軸。固定鏡子1115固定在中空導光區域1112'的前端側的部分中的可動鏡子1114與光纖1901之間。可動鏡子1114的反射面朝向物鏡1111與固定鏡子1115。固定鏡子1115的反射面朝向可動鏡子1114與插入部110'的前端的開口1801外。
於本實施方式中，控制裝置40的控制部46藉由記憶部45內的動作程式PRG的動作，進行照明驅動處理、攝像元件驅動處理、顯示控制處理、縮放控制處理、及鏡子驅動處理。鏡子驅動處理是經由輸入輸出介面43將驅動可動鏡子1114的驅動訊號供給至可動鏡子1114的處理。控制部46藉由朝該可動鏡子1114的驅動訊號的供給，每隔比動態圖像的圖框的圖框切換短的時間T（例如，T＝1/120秒）的間隔週期性地切換可動鏡子1114的環繞軸ψ1及環繞軸ψ2的傾斜角度，藉此生成體腔內的被攝物中的彼此不同的部分的分割區域圖像，並將所生成的分割區域圖像合成，藉此生成圖框的圖像。
若更具體地進行說明，則如圖19所示，控制部46對體腔內的軟性內視鏡10'的攝影範圍進行M（M為2以上的自然數，圖19的例子中M＝9）等分，並對照時間T內的時刻t1 、時刻t2 ・・時刻tM （＝ 9 ） 進行如下的處理。
於時刻t1 ，控制部46以對攝影範圍的整體進行M等分而成的M個區域AR-k（k＝1～9）中的第一個區域AR-1的光自插入部110'的前端的開口1801，經由固定鏡子1115及可動鏡子1114被引導至多芯纖維1116中的方式，控制可動鏡子1114的斜度。區域AR-1的光穿過多芯纖維1116到達固體攝像元件1311。區域AR-1的光經過固體攝像元件1311的光電轉換後，作為圖像資料而記憶於記憶部45的接收緩衝區45S。若區域AR-1的圖像資料被記憶於接收緩衝區45S，則控制部46將該圖像資料記憶於描繪框緩衝區45D中的與區域AR-1對應的記憶區域。
於時刻t2 ，控制部46以M個區域AR-k（k＝1～9）中的第二個區域AR-2的光自插入部110'的前端的開口1801，經由固定鏡子1115及可動鏡子1114被引導至多芯纖維1116的方式，控制可動鏡子1114的斜度。區域AR-2的光穿過多芯纖維1116到達固體攝像元件1311。區域AR-2的光經過固體攝像元件1311中的光電轉換後，作為圖像資料而記憶於記憶部45的接收緩衝區45S。若區域AR-2的圖像資料被記憶於接收緩衝區45S，則控制部46將該圖像資料記憶於描繪框緩衝區45D中的與區域AR-2對應的記憶區域。
控制部46於時刻t3 、時刻t4 、時刻t5 、時刻t6 、時刻t7 、時刻t8 、時刻t9 亦進行相同的處理，將針對區域AR-3、區域AR-4、區域AR-5、區域AR-6、區域AR-7、區域AR-8、區域AR-9的各者所生成的圖像資料記憶於描繪框緩衝區45D的個別的記憶區域。對照下一個圖框切換的時刻，將描繪框緩衝區45D與顯示框緩衝區45E互換，顯示框緩衝區45E內的區域AR-1、區域AR-2、區域AR-3、區域AR-4、區域AR-5、區域AR-6、區域AR-7、區域AR-8、及區域AR-9的圖像資料作為一個圖框的動態圖像訊號SC3D 被輸出至顯示裝置30。
以上是本實施方式的詳細內容。此處，雖可於插入部110'的軟性內視鏡10'的筐體131內收納8K的固體攝像元件，但若將多芯纖維1116的芯數增加至與固體攝像元件的畫素數相同的根數，則可撓性受損。可維持可撓性的芯數的上限為1萬根左右。
相對於此，於本實施方式中，於插入部110的軟性鏡筒111'內設置有可動鏡子1114與固定鏡子1115，可動鏡子1114可環繞具有相對於穿過多芯纖維1116的各芯CR的光的光軸方向的斜度的第1軸ψ1及與第1軸ψ1正交的第2軸ψ2的兩個軸傾斜移動。進而，控制裝置40以比動態圖像的框率的圖框切換時間間隔短的時間T的間隔週期性地切換可動鏡子1114的傾斜角度，藉此生成被攝物中的彼此不同的部分的分割區域圖像，並將所生成的分割區域圖像合成，藉此生成一個圖框的動態圖像。因此，根據本實施方式，可於將多芯纖維1116抑制成與習知的纖維鏡（未滿2K）的多芯纖維相同程度的粗度的狀態下，獲得8K的攝影圖像。因此，根據本實施方式，可使用未滿2K的固體攝像元件來實現具有8K解析度的軟性內視鏡10'。
以上，對本發明的第1實施方式及第2實施方式進行了說明，但亦可對所述實施方式施加以下的變形。
（1）於所述第1實施方式及第2實施方式中，亦可如圖20（A）所示般，以內視鏡的插入部110內的光學系統（物鏡1111、接目鏡1201、中繼透鏡1113等）的像圈（image circle）與固體攝像元件1311的光接收區域外接的方式，將焦距（固體攝像元件1311與光學系統的距離）設定得短，亦可如圖20（B）所示般，以內視鏡的插入部110內的光學系統（物鏡1111、接目鏡1201、中繼透鏡1113等）的像圈與固體攝像元件1311的光接收區域內接的方式，將焦距（固體攝像元件1311與光學系統的距離）設定得長。
（2）於所述第1實施方式及第2實施方式中，於偏光眼鏡50中埋設有位置檢測感測器56與方向檢測感測器57，於顯示裝置30中亦埋設有位置檢測感測器36與方向檢測感測器375。但是，亦可將顯示裝置30設為無位置檢測感測器36與方向檢測感測器37者。於此情況下，控制部46亦可使用顯示裝置30的位置的X座標值、Y座標值、及Z座標值、方位角及仰角的固定值，與偏光眼鏡50的位置檢測感測器56及方向檢測感測器57的探測訊號的檢測訊號來生成轉換矩陣。
（3）於所述第1實施方式中，固體攝像元件1311中的4320列7680行的畫素PXij 變成每2列2行的四個畫素PXij 的區塊，且於各區塊的四個畫素PXij 中黏貼有紅色、綠色、藍色、及近紅外光的濾光片。但是，亦可並非如所述般於每四個區塊中黏貼紅色、綠色、藍色、及近紅外光的濾光片。例如，亦可將4320列每四列進行區塊化，於區塊的第一列的全行的畫素PXij 中黏貼紅色的濾光片，於第二列的全行的畫素PXij 中黏貼綠色的濾光片，於第三列的全行的畫素PXij 中黏貼藍色的濾光片，於第四列的全行的畫素PXij 中黏貼近紅外光。
（4）於所述第1實施方式及第2實施方式中，於筐體131中具有按鈕139IN及按鈕139OUT，將按鈕139IN及按鈕139OUT被短按一次作為契機產生觸發訊號。但是，產生觸發訊號的契機亦可為其他方式。例如，亦可於筐體131中搭載麥克風，將手術執行者說出“縮放”這一單詞作為契機產生觸發訊號。另外，亦可設為若進行將按鈕139IN短按一次的操作，則產生指示將於顯示裝置30所顯示的圖像放大的放大觸發訊號，若進行將按鈕139IN長按一次的操作，則產生指示解除放大的解除觸發訊號而不產生縮小的觸發訊號。
（5）於所述第1實施方式及第2實施方式中，固體攝像元件1311是CMOS影像感測器。但是，亦可利用電荷耦合器件（Charge Coupled Device，CCD）影像感測器來構成固體攝像元件1311。
（6）於所述第2實施方式中，於插入部110'內收納有一個多芯纖維1116。但是，亦可收納多個多芯纖維1116。
（7）於所述第2實施方式中，插入部110'具有固定鏡子1115與可動鏡子1114的兩個鏡子。但是，鏡子的個數亦可為一個，亦可為三個以上。另外，亦可將一個或多個鏡子全部設為可動鏡子。總之，只要光自被攝物經由一個或多個鏡子而被引導至多芯纖維1116，只要能使掃描區域成為可變的方式即可。
（8）於所述第2實施方式中，第1軸ψ1只要相對於穿過多芯纖維1116的各芯的光的光軸傾斜即可，無需與穿過多芯纖維1116的各芯的光的光軸交叉。於此情況下，較佳為以第1軸ψ1中的相對於穿過多芯纖維1116的各芯CR的光的光軸方向的斜度變成45度±規定角度的方式，控制可動鏡子1114的環繞第2軸ψ2的傾斜移動。另外，較佳為以第2軸ψ2中的相對於穿過多芯纖維1116的各芯CR的光的光軸方向的斜度變成90度±規定角度的方式，控制可動鏡子1114的環繞第1軸ψ1的傾斜移動。
10‧‧‧硬性內視鏡
10'‧‧‧軟性內視鏡
20‧‧‧照明裝置
30‧‧‧顯示裝置
36‧‧‧位置檢測感測器
37‧‧‧方向檢測感測器
40‧‧‧控制裝置
41‧‧‧無線通訊部
42‧‧‧操作部
43‧‧‧輸入輸出介面
44‧‧‧圖像處理部
45‧‧‧記憶部
45D‧‧‧描繪框緩衝區
45E‧‧‧顯示框緩衝區
45L‧‧‧左眼圖像用緩衝區
45R‧‧‧右眼圖像用緩衝區
45S‧‧‧接收緩衝區
46‧‧‧控制部
50‧‧‧偏光眼鏡
51‧‧‧第1電位感測器
52‧‧‧第2電位感測器
53‧‧‧第3電位感測器
54‧‧‧眼鏡框
55L‧‧‧左透鏡
55R‧‧‧右透鏡
56‧‧‧位置檢測感測器
57‧‧‧方向檢測感測器
58‧‧‧無線通訊部
60‧‧‧吸排氣裝置
70‧‧‧空氣冷卻裝置
110、110'‧‧‧插入部
111‧‧‧硬性鏡筒
111'‧‧‧軟性鏡筒
112‧‧‧目鏡
113‧‧‧連接接頭
120‧‧‧接目鏡安裝部
130‧‧‧相機本體
131‧‧‧筐體
139IN、139OUT‧‧‧按鈕
160A‧‧‧空氣供給裝置
160B‧‧‧空氣排出裝置
164A‧‧‧空氣供給管
164B‧‧‧空氣排出管
165‧‧‧電纜
166B‧‧‧導管
1111‧‧‧物鏡
1112、1112'‧‧‧中空導光區域
1113‧‧‧中繼透鏡
1114‧‧‧可動鏡子
1115‧‧‧固定鏡子
1116‧‧‧多芯纖維
1131‧‧‧安裝部
1132‧‧‧握持部
1201‧‧‧接目鏡
1311‧‧‧固體攝像元件
1312、1332‧‧‧基板
1313、1333‧‧‧球柵
1314、1334‧‧‧導熱性黏著劑
1315‧‧‧抗反射玻璃
1316‧‧‧散熱器
1316A、1336A‧‧‧平板
1316B、1336B‧‧‧散熱片
1318‧‧‧導管
1319‧‧‧A/D轉換部
1331‧‧‧圖像處理用
FPGA1336‧‧‧散熱器
1338‧‧‧蓋構件
1338A‧‧‧箱體
1338B‧‧‧筒
1801‧‧‧開口
1901‧‧‧光纖
A‧‧‧箭頭
AMP‧‧‧放大器
AR-1～AR-9‧‧‧區域
B‧‧‧藍色
CR‧‧‧芯
D‧‧‧距離
EL‧‧‧光電轉換元件
FP‧‧‧注視點
G‧‧‧綠色
PRG‧‧‧動作程式
PX‧‧‧畫素
R‧‧‧紅色
SD‧‧‧圖像訊號
SD3D ‧‧‧動態圖像訊號
SDX 、SDY 、SDZ 、SGX 、SGY 、SGZ ‧‧‧座標訊號
SDθX 、SDθZ 、SGθX 、SGθZ ‧‧‧角度訊號
SG'‧‧‧無線訊號
SGV1 ‧‧‧左部電位訊號
SGV2 ‧‧‧右部電位訊號
SGV3 ‧‧‧上部電位訊號
t1 ～t9 ‧‧‧時刻
tD 、tU 、tL 、tR ‧‧‧時刻
ψ1‧‧‧第1軸
ψ2‧‧‧第2軸
圖1是作為本發明的一實施方式的內視鏡系統的整體結構的圖。圖2是表示利用內視鏡系統的手術的樣子的圖。圖3是表示內視鏡系統的特徵的圖。圖4是自箭頭A方向觀察圖1的筐體131的圖。圖5是圖1的插入部110的B-B'線剖面圖。圖6是表示圖1的偏光眼鏡50的圖。圖7是表示圖1的控制裝置40的結構的圖。圖8是表示圖1的控制裝置40的處理的圖。圖9是表示圖1的控制裝置40的處理的圖。圖10是表示圖1的偏光眼鏡50的感測器的波形的一例的圖。圖11是表示圖1的偏光眼鏡50的感測器的波形的一例的圖。圖12是表示圖1的偏光眼鏡50的感測器的波形的一例的圖。圖13是表示圖1的偏光眼鏡50的感測器的波形的一例的圖。圖14的（A）、（B）是表示圖1的內視鏡的筐體131內的結構，以及吸排氣裝置60、空氣冷卻裝置70、空氣供給管164A、及空氣排出管164B的結構的圖。圖15是將圖14的（A）的固體攝像元件1311及基板1312的周邊擴大的圖。圖16是將圖14的（A）的圖像處理用FPGA1331、基板1332、蓋構件1338、及導管166B的周邊擴大的圖。圖17是表示作為本發明的第2實施方式的包含軟性內視鏡10'的內視鏡系統的結構的圖。圖18（A）及圖18（B）是自箭頭A方向觀察圖17的插入部110'的圖及插入部110'的B-B'線剖面圖。圖19是表示圖17的控制裝置40的處理的圖。 圖20（A）及圖20（B）是表示本發明的變形例的特徵的圖。

Claims (7)

  1. 一種內視鏡系統，包括： 內視鏡，對患者的體腔內的被攝物進行攝像，並輸出規定的畫素數的圖像訊號；控制裝置，對所述內視鏡的輸出訊號實施規定的三維化處理，並將藉由三維化處理所獲得的三維圖像訊號作為規定的框率的動態圖像訊號輸出至顯示裝置；偏光眼鏡，由對所述患者實施手術的手術執行者配戴；感測器，分別設置於所述顯示裝置、及所述偏光眼鏡中；以及觸發訊號產生部，產生指示所述顯示裝置的顯示圖像的縮放的觸發訊號；所述內視鏡系統的特徵在於：於所述觸發訊號產生部產生了所述觸發訊號的情況下，所述控制裝置根據產生所述觸發訊號時的所述偏光眼鏡內的感測器的探測訊號及所述顯示裝置內的感測器的探測訊號的關係，確定所述顯示裝置的顯示圖像內的手術執行者的注視點，並將所述注視點的周圍放大。
  2. 如申請專利範圍第1項所述的內視鏡系統，其中 設置於所述偏光眼鏡中的感測器包括：第1感測器，探測所述偏光眼鏡的左側的鼻托的電位；第2感測器，探測所述偏光眼鏡的右側的鼻托的電位；第3感測器，探測所述偏光眼鏡的橋架的電位；第4感測器，探測所述偏光眼鏡的位置；以及第5感測器，探測所述偏光眼鏡的透鏡的方向；且所述控制裝置根據所述第1感測器的探測訊號所示的電位波形、所述第2感測器的探測訊號所示的電位波形、及所述第3感測器的探測訊號所示的電位波形，求出所述偏光眼鏡的透鏡上的與所述手術執行者的視線對應的視線位置，並根據所述視線位置、所述顯示裝置所在的位置與所述第4感測器所探測到的位置的關係、及所述顯示裝置的方向與所述第5感測器所探測到的方向的關係，確定所述顯示器顯示圖像內的所述手術執行者的注視點。
  3. 如申請專利範圍第2項所述的內視鏡系統，其中 所述內視鏡是8K內視鏡，包括：筐體；固體攝像元件，被收納於所述筐體內，並將分別具有光電轉換元件的相當於8K的數量的畫素排列成矩陣狀；以及插入部，將所述筐體作為基端進行延伸，並被插入至所述患者的所述體腔內，將來自所述體腔內的所述被攝物的光引導至所述固體攝像元件；且所述固體攝像元件中的鄰接的畫素的間距比照射所述被攝物的照明內的光的波長中的最長的波長大。
  4. 如申請專利範圍第3項所述的內視鏡系統，其中 所述筐體具有安裝部與握持部，所述安裝部在與穿過所述插入部內的光的光軸正交的剖面的面積較大，所述握持部的剖面的面積比所述安裝部小，且於所述安裝部中收納有所述固體攝像元件。
  5. 如申請專利範圍第4項所述的內視鏡系統，其中 所述插入部具有中空的硬性鏡筒，且 於所述硬性鏡筒內設置有多個透鏡，所述多個透鏡包含物鏡。
  6. 如申請專利範圍第5項所述的內視鏡系統，包括： 空氣供給管及空氣排出管，與所述筐體連接；供排氣裝置，經由所述空氣供給管而朝所述筐體內強制供給空氣，且經由所述空氣排出管而自所述筐體內強制排出空氣；以及空氣冷卻裝置，對在所述空氣供給管中流動的空氣進行冷卻；所述筐體、所述空氣供給管、及所述空氣排出管以形成一個密閉空間的方式連接，於所述筐體內設置有：第1散熱器，設置於所述固體攝像元件上、圖像處理用現場可程式閘陣列、第2散熱器，設置於所述現場可程式閘陣列上、及覆蓋所述第2散熱器並與所述空氣排出管連接的蓋構件，且於所述筐體內生成對所述第1散熱器進行冷卻的第1空氣流與對所述第2散熱器進行冷卻的第2空氣流，所述第1空氣流以自所述空氣供給管所供給的冷卻空氣被吹附至所述第1散熱器並朝所述第1散熱器的周圍發散的方式構成，所述第2空氣流以自所述第2散熱器的周圍經由所述蓋構件而流入所述空氣排出管中的方式構成。
  7. 如申請專利範圍第1項所述的內視鏡系統，其中 所述內視鏡包括：筐體；固體攝像元件，被收納於所述筐體內，並將分別具有光電轉換元件的畫素排列成矩陣狀；以及中空的軟性鏡筒；且於所述軟性鏡筒內設置有物鏡、多芯纖維、及使來自所述被攝物的光反射一次或反射多次並朝所述物鏡引導的一個或多個鏡子，所述一個或多個鏡子中的至少一個鏡子可環繞第1軸及第2軸傾斜移動，所述第1軸相對於穿過所述多芯纖維的各芯的光的光軸方向具有斜度，所述第2軸與所述第1軸正交， 所述控制裝置以比所述框率的圖框切換時間間隔短的時間間隔週期性地切換所述鏡子的傾斜角度，藉此生成所述被攝物中的彼此不同的部分的分割區域圖像，並將所生成的分割區域圖像合成，藉此生成一個圖框的動態圖像。
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