WO2018105396A1

WO2018105396A1 - 内視鏡装置

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Publication number: WO2018105396A1
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Inventors: 高橋　進
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Filing date: 2017-11-22
Publication date: 2018-06-14
Anticipated expiration: 2019-06-06

Abstract

内視鏡装置１は、挿入部５と、挿入部の先端部に設けられた観察窓に入射した入射光を受光する撮像素子２２と、ステレオ光学系１０ａと、領域抽出部としての有効画素領域制御部３５とを有する。ステレオ光学系１０ａは、観察窓１１ａからの光が入射され撮像素子２２へ出射する光学系であって、撮像素子２２への光の入射状態を、第１の入射状態と、第１の入射状態と異なる第２の入射状態のいずれかに切替可能な観察光学系である。有効画素領域制御部３５は、光の入射状態が第１の入射状態のときには第１の受光領域から第一の領域を抽出し、光の入射状態が第２の入射状態のときには第２の受光領域から第二の領域を抽出する。

Description

内視鏡装置

　本発明は、内視鏡装置に関し、特に、撮像素子への光の入射状態を切替可能な観察光学系を有する内視鏡装置に関する。

　従来より、内視鏡装置が工業分野及び医療分野において広く用いられている。　
　内視鏡では、観察窓を通して入射した被写体からの光は、観察光学系を通して撮像素子の受光面に入射され、被写体像が撮像素子の撮像面上に投射される。撮像素子は、撮像面に投影された被写体像を光電変換して、撮像信号として出力する。撮像信号から内視鏡画像が生成される。

　内視鏡には、観察光学系の状態の変更できものもある。例えば、日本国特開２０１０－１２８３５４号公報には、視差を有する２つの光学系を有し、所謂ステレオ計測あるいはステレオ観察の可能な内視鏡装置が開示されている。その内視鏡装置では、光路切替手段を有し、２つの光路からの光が１つの撮像素子の共通の撮像面に交互に投射されるように、光路切替手段の動作が制御される。

　しかし、観察光学系の異なる２つの状態において、投射される２つの被写体像は、１つの撮像素子の共通の撮像面に投射されるため、２つの被写体像は、収差などの影響の現れ方が互いに異なる場合がある。

　例えば、上述した日本国特開２０１０－１２８３５４号公報の内視鏡装置の場合、左右の光路を通ったときに、２つの被写体像において光学特性による影響が現れる領域が異なっている。左右の光路により生成される被写体２つの内視鏡画像に現れる光学特性による影響は、例えば、収差、ケラレ、シェーディング、色ムラ、ゴースト、フレア等の少なくとも１つである。

　そのため、モニタに表示される被写体の２つの内視鏡画像の画質が異なり、観察者に違和感を与えるという問題がある。

　そこで、本発明は、光学系の状態が切り替えられて生成される２つの内視鏡画像において、光学特性の影響をなくすあるいはその影響の現れ方を減少する内視鏡装置を提供することを目的とする。

　本発明の一態様の内視鏡装置は、挿入部と、前記挿入部の先端部に設けられた観察窓に入射した入射光を受光する撮像素子と、前記観察窓からの前記光が入射され前記撮像素子へ出射する光学系であって、前記撮像素子への前記光の入射状態を、第１の入射状態と、前記第１の入射状態と異なる第２の入射状態のいずれかに切替可能な観察光学系と、前記光の前記入射状態が前記第１の入射状態のときには前記第１の入射状態の第１の受光領域から第一の領域を抽出し、前記光の前記入射状態が前記第２の入射状態のときには前記第２の入射状態の第２の受光領域から第二の領域を抽出する領域抽出部と、を有する。

本発明の第１の実施形態に係わる内視鏡装置の構成を示す構成図である。本発明の第１の実施形態に係わる、挿入部の先端部及び装置本体の構成を説明するための図である。本発明の第１の実施形態に係わるメカシャッタの構成図である。本発明の第１の実施形態に係わるメカシャッタの他の例の構成図である。本発明の第１の実施形態に係わる、先端部の２つの光学系と撮像素子の撮像面における有効画素領域の関係を説明するための図である。本発明の第１の実施形態に係わる、先端部の２つの光学系と撮像素子の撮像面における有効画素領域の関係を説明するための図である。本発明の第１の実施形態に係わる、右眼光学系に入射する光が撮像面上に投影されるときの有効画素領域の位置を示す図である。本発明の第１の実施形態に係わる、左眼光学系に入射する光が撮像面上に投影されるときの有効画素領域の位置を示す図である。本発明の第１の実施形態に係わる、右眼画像と有効画素領域の位置を示す図である。本発明の第１の実施形態に係わる、左眼画像と有効画素領域の位置を示す図である。本発明の第１の実施形態に係わる、表示部に表示される右眼画像を示す図である。本発明の第１の実施形態に係わる、表示部に表示される左眼画像を示す図である。本発明の第２の実施形態に係わる、光学アダプタ、挿入部の先端部、及び装置本体の構成を説明するための図である。本発明の第２の実施形態に係わる有効画素領域設定テーブルの構成を示す図である。本発明の第３の実施形態に係わる、挿入部の先端部、及び装置本体の構成を説明するための図である。本発明の第３の実施形態に係わる切り出し領域制御部のブロック図である。本発明の第４の実施形態に係わる、挿入部の先端部、及び装置本体の構成を説明するための図である。本発明の第５の実施形態に係わる、挿入部の先端部、及び装置本体の構成を説明するための図である。本発明の第５の実施形態に係わる、先端部の光学系と撮像素子の撮像面における有効画素領域の関係を説明するための図である。本発明の第５の実施形態に係わる、先端部の光学系と撮像素子の撮像面における有効画素領域の関係を説明するための図である。本発明の第５の実施形態に係わる絞り機構の構成を示す図である。

　以下、図面を参照して本発明の実施形態について詳細に説明する。

（第１の実施形態）
　図１は、第１の実施形態に係る内視鏡装置の構成を示す構成図である。

　図１に示すように、内視鏡装置１は、ビデオプロセッサ等の機能を備えた装置本体２と、装置本体２に接続される内視鏡３とを有して構成されている。装置本体２は、内視鏡画像、操作メニュー等が表示される、例えば液晶パネル（ＬＣＤ）等の表示部４を有する。この表示部４には、タッチパネルが設けられていてもよい。

　内視鏡３は、被検体内に挿入される内視鏡挿入部としての挿入部５と、挿入部５の基端に連設された操作部６と、操作部６から延出したユニバーサルコード７とを有して構成されている。内視鏡３は、ユニバーサルコード７を介して装置本体２と着脱可能になっている。

　挿入部５は、先端側から順に、先端部１１と、湾曲部１２と、長尺な可撓部１３とを有して構成されている。湾曲部１２は、先端部１１の基端に連設され、例えば上下左右方向に湾曲自在に構成されている。可撓部１３は、湾曲部１２に基端に連設され、可撓性を有する。　
　挿入部５の先端部１１には、例えばＣＭＯＳイメージセンサ等の撮像素子２２（図２参照）が内蔵されている。撮像素子２２は、挿入部５の先端部１１に設けられた観察窓１１ａ（図２参照）に入射した入射光を受光する。

　操作部６には、湾曲部１２を上下左右方向に湾曲させる湾曲ジョイスティック６ａが設けられている。ユーザは、湾曲ジョイスティック６ａを傾倒操作することで、湾曲部１２を所望の方向に湾曲させることができる。また、操作部６には、湾曲ジョイスティック６ａの他に、内視鏡機能を指示するボタン類、例えば、フリーズボタン、湾曲ロックボタン、記録指示ボタン等の各種操作ボタンが設けられている。

　操作部６には、さらに、後述する右眼及び左眼のいずれの画像を取得するかの画像切替ボタンも設けられている。なお、表示部４にタッチパネルが設けられている構成の場合、ユーザは、タッチパネルを操作して、内視鏡装置１の種々の操作を指示してもよい。

　装置本体２の表示部４には、先端部１１内に設けられた撮像ユニットの撮像素子２２（図２参照）によって撮像された内視鏡画像が表示される。また、装置本体２の内部には、画像処理や各種制御を行う制御部３１（図２参照）、処理画像をメモリ（図示せず）に記録する記録装置、等々の各種回路が設けられている。

　図２は、挿入部の先端部及び装置本体の構成を説明するための図である。図２を用いて、先端部１１、及び、装置本体２の詳細な構成について説明する。　
　先端部１１は、左右２つの観察光学系（第１の光学系及び第２の光学系）により構成されるステレオ光学系１０ａと、メカシャッタ１４と、コイル１５とを備える。

　ステレオ光学系１０ａは、視差方向に直交する方向に光軸が配置され、視差方向に互いに離間して配置された左眼光学系１０Ｌと右眼光学系１０Ｒとを有して構成されている。コイル１５は、光学アダプタ１０が先端部１１に装着された際に、制御線２３を介して装置本体２の制御部３１に接続される。

　なお、先端部１１に装着可能な光学アダプタ１０に、左眼光学系１０Ｌ、右眼光学系１０Ｒ、メカシャッタ１４及びコイル１５を設けるようにしてもよい。すなわち、図１において、点線で示すように、内視鏡装置１が、挿入部５の先端部１１に着脱可能なステレオ計測用の光学アダプタ１０を装着可能なタイプの場合は、光学アダプタ１０中に、左眼光学系１０Ｌ、右眼光学系１０Ｒ、メカシャッタ１４及びコイル１５が設けられる。

　図３は、メカシャッタ１４の構成図である。メカシャッタ１４は、２つの開口を有する円形の絞り部材１４ａと、遮蔽部材１４ｂとを有する。

　絞り部材１４ａの２つの開口１４ａ１と１４ａ２が、それぞれ右眼光学系１０Ｒと左眼光学系１０Ｌの２つの光路の絞りを構成する。円形の２つの開口１４ａ１、１４ａ２が、２つの光路のそれぞれの位置に配置されるように、メカシャッタ１４は、先端部１１内に配設される。

　遮蔽部材１４ｂは、絞り部材１４ａに固定された軸部材１４ｃの軸回りに回動可能なアーム１４ｂ１と、アーム１４ｂ１の先端に形成された円形の遮光板１４ｂ２とを有している。遮蔽部材１４ｂには磁石１４ｍが設けられている。

　遮蔽部材１４ｂは、矢印で示すように、右眼光学系１０Ｒの光路中に配置された開口１４ａ１を覆う第１の位置と、左眼光学系１０Ｌの光路中に配置された開口１４ａ２を覆う第２の位置と、の間で移動可能となっている。　
　後述するように、コイル１５に発生する磁界により、磁石１４ｍを有する遮蔽部材１４ｂは、第１の位置と第２の位置のいずれかに位置可能となる。

　メカシャッタ１４の構成は、図３に示す構成以外の構成でもよい。図４は、メカシャッタの他の例の構成図である。メカシャッタ１４Ａは、２つの円形の絞り部材１４Ａａ、１４Ａｂを有する。２つの絞り部材１４Ａａと１４Ａｂは、それぞれ円形の開口１４Ａａ１と１４Ａｂ１を有する。２つの絞り部材１４Ａａと１４Ａｂには、それぞれ遮蔽部材１４Ａｄと１４Ａｅを有する。

　遮蔽部材１４Ａｄは、絞り部材１４Ａａに固定された軸部材１４ｃ１の軸回りに回動可能なアーム１４Ａｄ１と、アーム１４Ａｄ１の先端に形成された円形の遮光板１４Ａｄ２とを有している。

　遮蔽部材１４Ａｅは、絞り部材１４Ａｂに固定された軸部材１４ｃ２の軸回りに回動可能なアーム１４Ａｅ１と、アーム１４Ａｅ１の先端に形成された円形の遮光板１４Ａｅ２とを有している。

　各遮蔽部材１４ｄ、１４ｅには磁石（図示せず）が設けられている。　
　遮蔽部材１４Ａｄの開口１４Ａａ１は、右眼光学系１０Ｒの光路中に配置され、遮蔽部材１４Ａｅの開口１４Ａｂ１は、左眼光学系１０Ｌの光路中に配置される。

　図４の場合は、各遮蔽部材１４ｄ、１４ｅ毎に、コイル１５を設け、２つの遮蔽部材１４ｄと１４ｅがそれぞれの開口１４Ａａ１と１４Ａｂ１を交互に覆うように、２つのコイル１５は駆動される。

　よって、メカシャッタ１４は、図４に示す構成のメカシャッタでもよい。
　図２に戻り、絞り部材１４ａの２つの開口１４ａ１と１４ａ２が、右眼光学系１０Ｒと左眼光学系１０Ｌの２つの光路の絞りを構成する。２つの開口１４ａ１、１４ａ２が、２つの光路のそれぞれの位置に配置されるように、メカシャッタ１４は、先端部１１内に配設される。

　以上のように、左眼光学系１０Ｌ、右眼光学系１０Ｒ、メカシャッタ１４及びコイル１５が内視鏡３の挿入部５の先端部１１内に配置されている。　
　先端部１１は、結像光学系２１と、撮像素子２２と有して構成されている。撮像素子２２は、撮像信号線２４を介して装置本体２の映像信号処理部３２に接続されている。

　装置本体２は、制御部３１と、映像信号処理部３２と、光源部３３と、光源制御部３４と、有効画素領域制御部３５とを有して構成されている。　
　制御部３１は、内視鏡装置１の全体の動作制御を行うと共に、コイル１５の駆動、映像信号処理部３２の動作、及び有効画素領域制御部３５の駆動を制御する。特に、制御部３１は、操作部６の画像切替ボタンの操作に応じて、コイル１５の駆動のためのコイル駆動信号ＤＳと、有効画素領域制御部３５への有効画素領域の変更指示信号ＣＳを出力する。

　映像信号処理部３２は、撮像素子２２からの撮像信号を受信して、各種画像処理を施して、内視鏡画像信号を生成し、内視鏡画像信号を表示部４へ出力する。映像信号処理部３２は、生成した内視鏡画像信号を、図示しないメモリへ記憶するようにしてもよい。

　また、装置本体２、内視鏡３及び先端部１１内には、ライトガイド２５が挿通されている。　
　光源部３３は、例えばキセノンランプ、ＬＥＤ、レーザーダイオード等であり、ライトガイド２５の基端面に対向して配置されている。光源部３３は、光源制御部３４による制御によって駆動し、ライトガイド２５の基端面に照明光を入射する。ライトガイド２５の基端面に入射された照明光は、光学アダプタ１０の先端面の照明窓（図示せず）から出射され、被写体Ｓに照明光が照射される。なお、光源部３３は、装置本体２に設けられているが、例えば、内視鏡３の操作部６内に設けられていてもよい。

　有効画素領域制御部３５は、撮像素子２２を駆動する駆動信号を出力すると共に、撮像信号として出力される撮像素子２２の撮像面２２ａ上の領域を規定する領域情報ＡＩを、信号線２４ａを介して撮像素子２２へ供給する。

　先端部１１の右眼光学系１０Ｒ及び左眼光学系１０Ｌと結像光学系２１とは、照明光が照射された被写体Ｓからの戻り光を、先端部１１に設けられた観察窓１１ａを介して撮像素子２２に入射させるように配置されている。

　上述したように、メカシャッタ１４の遮光板１４ｂ２は、右眼光学系１０Ｒを通る光路を遮る第１の位置と、左眼光学系１０Ｌを通る光路を遮る第２の位置とに対して択一的に配置される。図２は、メカシャッタ１４の遮光板１４ｂ２が、右眼光学系１０Ｒと撮像素子２２との間の第２の位置に位置し、右眼光学系１０Ｒからの光を遮光し、左眼光学系１０Ｌからの光が撮像素子２２に入射される状態を示している。

　よって、ステレオ光学系１０ａ、メカシャッタ１４及び結像光学系２１は、観察窓１１ａからの光が入射され、その光を撮像素子２２へ出射する光学系であって、撮像素子２２への光の入射状態（ここでは光路）を、第１の入射状態と、第１の入射状態と異なる第２の入射状態のいずれかに切替可能な観察光学系を構成する。

　ここでは、その観察光学系は、光軸が互いに異なる第１と第２の光学系とを有し、第１の入射状態は、観察窓１１ａに入射した入射光が第１の光学系を通る状態であり、第２の入射状態は、観察窓１１ａに入射した入射光が第２の光学系を通る状態である。

　そして、内視鏡装置１は、第１の光学系と第２の光学系の２つの光学系による、ステレオ計測若しくはステレオ観察内視鏡装置である。

　ユーザは、メカシャッタ１４の位置を切り替える場合、装置本体２に接続されている操作部６を操作する。

　操作部６には、図１に示すように、右眼光学系１０Ｒによる右眼画像を取得するために、メカシャッタ１４の位置を左眼光学系１０Ｌ内に位置させるための右眼画像取得操作部６ｂ１と、左眼光学系１０Ｌによる左眼画像を取得するために、メカシャッタ１４の位置を右眼光学系１０Ｒ内に位置させるための左眼画像取得操作部６ｂ２とが設けられる。

　ユーザは、右眼画像取得操作部６ｂ１と左眼画像取得操作部６ｂ２の所望のいずれ一方を操作する。右眼画像取得操作部６ｂ１が操作されると、操作部６から制御部３１に左眼遮断指示信号が出力され、左眼画像取得操作部６ｂ２が操作されると、操作部６から制御部３１に右眼遮断指示信号が出力される。左眼遮断指示信号及び右眼遮断指示信号は切替信号ＳＬとして、制御部３１に入力される。　
　なお、メカシャッタ１４の位置の切り替えは、装置本体２の表示部４のタッチパネル等を用いて行ってもよい。

　制御部３１は、操作部６から切替信号ＳＬが入力されると、切替信号ＳＬに応じた、すなわち左眼遮断指示信号か右眼遮断指示信号かに応じた、コイル駆動信号ＤＳを制御線２３を介してコイル１５に供給する。コイル１５に電流が流れることで、切替信号ＳＬに応じた磁界がコイル１５により発生される。そして、コイル１５に発生する磁界の方向とメカシャッタ１４の磁石１４ｍとの電磁作用により、メカシャッタ１４の遮光板１４ｂ２の位置は、変更される。

　右眼画像取得操作部６ｂ１が操作されると、操作部６は、左眼遮断指示信号である切替信号ＳＬを制御部３１へ出力する。制御部３１は、左眼遮断指示信号である切替信号ＳＬを受信すると、左眼遮断駆動信号であるコイル駆動信号ＤＳをコイル１５を供給する。その結果、コイル１５に第１の方向の電流が流れ、左眼光学系１０Ｌの光路を遮蔽するようにシャッタ１４が駆動され、撮像素子２２は、右眼光学系１０Ｒの光路から光を受け、右眼画像が取得される。

　左眼画像取得操作部６ｂ２が操作されると、操作部６は、右目遮断指示信号である切替信号ＳＬを制御部３１へ出力する。制御部３１は、右目遮断指示信号である切替信号ＳＬを受信すると、右眼遮断駆動信号であるコイル駆動信号ＤＳをコイル１５を供給する。その結果、コイル１５に第１の方向とは逆の第２の方向の電流が流れ、右眼光学系１０Ｒの光路を遮蔽するようにシャッタ１４が駆動され、撮像素子２２は、左眼光学系１０Ｌの光路から光を受け、左眼画像が取得される。

　図２は、シャッタ１４の遮光板が右眼光学系１０Ｒの光を遮蔽し、左眼光学系１０Ｌの光を通過させるように、遮蔽部材１４ｂが駆動された状態を示す。図２の場合、遮蔽板１４ｂ２は、右眼光学系１０Ｒと撮像素子２２との間の第２の位置に位置する。これにより、右眼光学系１０Ｒからの光が遮光され、左眼光学系１０Ｌからの光が撮像素子２２に入射される状態となる。

　よって、メカシャッタ１４は、遮蔽板１４ｂ２を右眼光学系１０Ｒを通る光路を遮る第１の位置と、左眼光学系１０Ｌを通る光路を遮る第２の位置とに対して択一的に配置して、いずれか一方の光路を遮る光路遮断部を構成する。

　撮像素子２２は、左眼光学系１０Ｌ及び左眼光学系１０Ｌと結像光学系２１との結像位置に配置された受光面である撮像面２２ａを有し、右眼光学系１０Ｒ及び結像光学系２１を介して受光面に結像された光学像と、左眼光学系１０Ｌ及び結像光学系２１を介して受光面に結像された光学像のいずれか一方の撮像信号を生成する。撮像素子２２により生成された撮像信号は、撮像信号線２４を介して装置本体２の映像信号処理部３２に入力される。

　映像信号処理部３２は、入力された撮像信号に基づいて、左眼画像及び右眼画像の映像信号を生成する。生成された映像信号は、表示部４に入力される。表示部４は、映像信号が入力されることで、左眼光学系１０Ｌにより得られた左眼画像及び右眼画像の一方を、内視鏡画像として表示する。

　次に、左右の２つの光学系と撮像素子の撮像面の位置関係、及び光学特性の影響について説明する。　
　図５及び図６は、先端部の２つの光学系と撮像素子の撮像面における有効画素領域の関係を説明するための図である。

　先端部１１の先端面には、カバーガラス４１が設けられており、カバーガラス４１の内側の先端部１１内に、左右の対物光学系、すなわち右眼光学系１０Ｒと左眼光学系１０Ｌが配設されている。

　右眼光学系１０Ｒと左眼光学系１０Ｌの基端側には、先端側から基端側へ向かって、メカシャッタ１４，複数のレンズからなる結像レンズ部４２、４３が、先端部１１内に配置されて固定されている。

　結像レンズ部４３の基端側には、前面に複数のガラスからなる保護ガラス部４４が固定された撮像素子２２が配置されて固定されている。図５及び図６では、撮像素子２２の撮像面２２ａの中央部に、有効画素領域ＣＡが固定的に設定される。

　なお、上述したように、光学アダプタ１０中に、右眼光学系１０Ｒ、左眼光学系１０Ｌ及びメカシャッタ１４が設けられ、光学アダプタ１０が先端部１１に装着される内視鏡装置の場合は、図５において一点鎖線で示す箇所が、先端部１１の先端面となる。その場合、先端部１１の先端側には、二点鎖線で示すカバーガラス４１ａが設けられる。

　図５は、右眼光学系１０Ｒを通る光の複数の光路を示している。右眼光学系１０Ｒに入射する光の中で、先端部１１から被写体を見たときの、右端の光束ＬＲ１、やや右端の光束ＬＲ２、中央の光束ＬＲ３、やや左端の光束ＬＲ４、及び左端の光束ＬＲ５が、それぞれ撮像素子２２の撮像面２２ａ上の領域Ａ１，Ａ２，Ａ３，Ａ４及びＡ５に集光して結像していることを示している。

　右眼光学系１０Ｒに入射する光の中で左端の光束ＬＲ５は、結像光学系２１の外縁部ＯＥ１を通り、レンズ留め部材などによりケラレ等が生じるため、結像光学系２１の中央部ＩＥ１を通る右端の光束ＬＲ１よりも、撮像素子２２の撮像面２２ａの片側の領域ＡＡ１（図５では上側の領域で斜線で示す）において収差などの光学特性の影響を受ける。光学特性の影響としては、収差、ケラレ、シェーディング、色ムラ、ゴースト、フレア等のいずれかであり、これらの中で１つあるいは２以上の影響が、撮像面２２ａの片側の領域ＡＡ１に現れる。　
　よって、図５の場合は、撮像面２２ａの有効画素領域ＣＡの一部も、光学特性の影響を受ける。

　図６は、左眼光学系１０Ｌを通る光の複数の光路を示している。左眼光学系１０Ｌに入射する光の中で、先端部１１から被写体を見たときの、左端の光束ＬＬ１、やや左端の光束ＬＬ２、中央の光束ＬＬ３、やや右端の光束ＬＬ４、及び右端の光束ＬＬ５が、それぞれ撮像素子２２の撮像面２２ａ上の領域Ａ６，Ａ７，Ａ８，Ａ９及びＡ１０に集光して結像していることを示している。

　左眼光学系１０Ｌに入射する光の中で右端の光束ＬＬ５は、結像光学系２１の外縁部ＯＥ２を通り、レンズ留め部材などによりケラレ等が生じるため、結像光学系２１の中央部ＩＥ１を通る左端の光束ＬＬ１よりも、撮像素子２２の撮像面２２ａの片側の領域ＡＡ２（図６では下側の領域で斜線で示す）において収差などの光学特性の影響を受ける。光学特性の影響としては、収差、ケラレ、シェーディング、色ムラ、ゴースト、フレア等のいずれかであり、これらの中で１つあるいは２以上の影響が、撮像面２２ａの片側の領域ＡＡ２に現れる。図５の光学特性の影響を受ける領域ＡＡ１と、図６の光学特性の影響を受ける領域ＡＡ２は、撮像面２２ａの中心に対して互いに反対側である。　
　よって、図６の場合も、撮像面２２ａの有効画素領域ＣＡの一部、も、光学特性の影響を受ける。

　そこで、本実施の形態では、撮像素子２２の撮像面２２ａ上で、上述した光学特性の影響を受ける領域ＡＡ１及びＡＡ２を除く領域が、有効画素領域ＮＣＡとなるように、データ読み出し領域である有効画素領域ＮＣＡは、取得する画像が右眼画像か左眼画像かに応じて、撮像面２２ａ内でシフトされる。具体的には、右眼光学系１０Ｒに入射する光が撮像面２２ａ上に投影されるときは、光学特性の影響を受ける領域ＡＡ１を除く領域が、有効画素領域ＮＣＡとして選択される。左眼光学系１０Ｌに入射する光が撮像面２２ａ上に投影されるときは、光学特性の影響を受ける領域ＡＡ２を除く領域が、有効画素領域ＮＣＡとして選択される。

　図７は、右眼光学系１０Ｒに入射する光が撮像面２２ａ上に投影されるときの有効画素領域ＮＣＡ１の位置を示す図である。図７は、被写体側から撮像素子２２を正面視したときの撮像面２２ａと有効画素領域ＮＣＡ１の位置を示す。図７に示すように、光学特性の影響を受ける領域ＡＡ１を含まないように、データ読み出し領域としての有効画素領域ＮＣＡ１の位置が設定される。図７では、有効画素領域ＮＣＡ１は、中心から右側へシフトしている。

　図８は、左眼光学系１０Ｌに入射する光が撮像面２２ａ上に投影されるときの有効画素領域ＮＣＡ２の位置を示す図である。図８は、被写体側から撮像素子２２を正面視したときの撮像面２２ａと有効画素領域ＮＣＡ２の位置を示す。図８に示すように、光学特性の影響を受ける領域ＡＡ２を含まないように、データ読み出し領域としての有効画素領域ＮＣＡ２の位置が設定される。図８では、有効画素領域ＮＣＡ２は、中心から左側へシフトしている。

　有効画素領域ＮＣＡ１は、撮像面２２ａの画素領域の縦横（あるいは上下及び水平）方向ｘ、ｙにおける始点がｓｐ１（ｘ１１，ｙ１１）で、終点がｅｐ１（ｘ１２，ｙ１２）により規定される矩形の領域である。一方、有効画素領域ＮＣＡ２は、撮像面２２ａの画素領域の縦横（あるいは上下及び水平）方向における始点がｓｐ２（ｘ２１，ｙ２１）で、終点がｅｐ２（ｘ２２，ｙ２２）により規定される矩形の領域である。

　有効画素領域制御部３５は、領域情報ＡＩを有し、制御部３１からの変更指示信号ＣＳに応じて、有効画素領域ＮＣＡ１あるいはＮＣＡ２の範囲を示す領域情報ＡＩを撮像素子２２へ出力する。領域情報ＡＩは、有効画素領域ＮＣＡ１の場合は、始点ｓｐ１の情報（ｘ１１，ｙ１１）と終点ｅｐ１の情報（ｘ１２，ｙ１２）を含み、有効画素領域ＮＣＡ２の場合は、始点ｓｐ２の情報（ｘ２１，ｙ２１）と終点ｅｐ１の情報（ｘ２２，ｙ２２）を含む領域指定信号である。

　すなわち、制御部３１及び有効画素領域制御部３５は、光の入射状態が第１の入射状態のときには第１の入射状態の受光領域から有効画素領域ＮＣＡ１を抽出し、光の入射状態が第２の入射状態のときには第２の入射状態の有効画素領域ＮＣＡ２から第二の領域を抽出する領域抽出部を構成する。

　図７及び図８に示すように、右眼光学系１０Ｒに入射する光が撮像面２２ａ上に投影されるとき、有効画素領域ＮＣＡ１は、撮像面２２ａの視差方向中心に対して、左側へオフセットした領域に位置している。また、左眼光学系１０Ｌに入射する光が撮像面２２ａ上に投影されるとき、有効画素領域ＮＣＡ２は、撮像面２２ａの視差方向中心に対して、右側へオフセットした領域に位置している。すなわち、有効画素領域ＮＣＡ１と有効画素領域ＮＣＡ２とは、互いに反対方向にオフセットした位置にある。

　撮像素子２２は、受信した領域情報ＡＩにより指定された、撮像面２２ａ上の領域の撮像信号を出力する。すなわち、有効画素領域制御部３５は、撮像素子２２が出力する画素領域を指定する領域指定信号である領域情報ＡＩを出力し、撮像素子２２が領域指定信号に基づいて第一の領域又は第二の領域の撮像信号を出力することによって、第一の領域又は第二の領域を抽出する。　
　具体的な内視鏡画像の表示例を説明する。

　図９と図１０は、撮像素子２２の撮像面２２ａ上に投影された被写体像と、有効画素領域の位置を示す図である。図１１は、表示部４に表示される右眼画像を示す図である。図１２は、表示部４に表示される左眼画像を示す図である。　
　図９は、右眼画像取得時の被写体像と有効画素領域ＮＣＡ１の位置を示す図である。図１０は、左眼画像取得時の被写体像と有効画素領域ＮＣＡ２の位置を示す図である。

　図９に示すように、左眼光学系１０Ｌがメカシャッタ１４によって遮蔽されることによって、撮像素子２２には、右眼光学系１０Ｒを通ってきた光が、撮像面２２ａ上に結像する。右眼光学系１０Ｒを通った光の右眼画像は、撮像面２２ａの片側の領域ＡＡ１（斜線で示す）では画質の劣化があるが、有効画素領域ＮＣＡ１は、領域ＡＡ１から離れるように撮像面２２ａの中心から第１の方向にシフトして設定されている。その第１の方向は、視差方向に平行な方向である。そのため、有効画素領域ＮＣＡ１の画像が表示部４に表示されても、表示部４に表示される右眼画像の内視鏡画像は、画質の劣化のない、あるいは少ないものとなる。

　図１０に示すように、右眼光学系１０Ｒがメカシャッタ１４によって遮蔽されることによって、撮像素子２２には、左眼光学系１０Ｌを通ってきた光が、撮像面２２ａ上に結像する。左眼光学系１０Ｌを通った光の左眼画像は、撮像面２２ａの片側の領域ＡＡ２（斜線で示す）では画質の劣化があるが、有効画素領域ＮＣＡ２は、領域ＡＡ２から離れるように撮像面２２ａの中心から第２の方向にシフトして設定されている。その第２の方向は、視差方向に平行な方向で、第１の方向とは反対方向である。そのため、有効画素領域ＮＣＡ２の画像が表示部４に表示されても、表示部４に表示される左眼画像の内視鏡画像は、画質の劣化のない、あるいは少ないものとなる。

　すなわち、右眼光学系１０Ｒと左眼光学系１０Ｌを有する内視鏡において、それぞれの光学系により表示される内視鏡画像中に、画質の劣化した画像部位が表示されない。

　以上のように、上述した実施形態によれば、光学系の状態が切り替えられて生成される２つの内視鏡画像において、光学特性の影響をなくすあるいはその影響の現れ方を減少する内視鏡装置を提供することができる。　
（第２の実施形態）
　第１の実施形態は、挿入部５の先端部１１あるいは先端部１１に装着される光学アダプタ１０に設けられた２つの光学系において使用される光学系に対応して有効画素領域を変更するが、本第２の実施形態は、挿入部５の先端部１１に装着されるステレオ計測用アダプタが複数種類ある場合に、そのアダプタの種類に応じて有効画素領域を切り替える内視鏡装置に関する。

　なお、本実施形態の内視鏡装置は、第１の実施形態の内視鏡装置１と略同じ構成を有するので、本実施形態の内視鏡装置において、第１の実施形態の内視鏡装置１と略同じ構成要素については、同じ符号を付して説明は省略し、異なる構成についてのみ説明する。

　図１３は、本実施形態に係わる、光学アダプタ１０、挿入部５の先端部１１、及び装置本体２の構成を説明するための図である。光学アダプタ１０は、図１に示すように、先端部１１に対して着脱可能となっている。光学アダプタ１０には、ステレオ計測用アダプタであり、複数種類があり、ユーザは、検査目的に応じた光学アダプタ１０を選択して、先端部１１に装着して使用する。

　すなわち、本実施形態の観察光学系は、挿入部５の先端部１１に装着される光学アダプタ１０に設けられた光学系を含む。

　図１３に示すように、光学アダプタ１０は、左右２つの観察光学系（第１の光学系及び第２の光学系）により構成されるステレオ光学系１０ａと、メカシャッタ１４と、コイル１５と、識別情報（以下、ＩＤ情報という）保持部１６を備える。

　ＩＤ情報保持部１６は、光学アダプタ１０の種類を示すＩＤ情報を格納する不揮発性メモリである。　
　本実施形態の挿入部５の先端部１１は、第１の実施形態の先端部１１とは、光学アダプタ１０が装着可能であり、かつ各光学アダプタ１０は、自己のＩＤ情報を保持するＩＤ情報保持部１６を有している点が異なる。

　挿入部５内には、ＩＤ情報保持部１６と制御部３１を接続する信号線２６も挿通されている。光学アダプタ１０が先端部１１に装着されると、制御部３１は、ＩＤ情報保持部１６に格納されているＩＤ情報を読み出すことができる。

　有効画素領域制御部３５Ａは、メモリ３５ａと接続され、メモリ３５ａに格納されている情報を読み出すことができる。メモリ３５ａは、フラッシュメモリなどの不揮発性メモリである。メモリ３５ａには、有効画素領域設定テーブルが格納されている。

　図１４は、有効画素領域設定テーブルＴＢＬの構成を示す図である。　
　有効画素領域設定テーブルＴＢＬは、光学アダプタ１０のＩＤ情報に応じた、右眼画像用の有効画素領域情報Ａと左眼画像用の有効画素領域情報Ｂを格納している。有効画素領域情報Ａは、右眼画像用のデータ読み出し領域の情報であり、有効画素領域情報Ｂは、左眼画像用のデータ読み出し領域の情報である。

　各有効画素領域情報Ａ、Ｂは、撮像面２２ａの画素領域の縦横（あるいは上下及び水平）方向における矩形領域の始点ｓｐと終点ｅｐの位置の情報を含む。始点ｓｐと終点ｅｐは、それぞれ、撮像面２２ａの画素領域の縦横（あるいは上下及び水平）方向ｘ、ｙにおける位置情報を含む。言い換えれば、始点ｓｐと終点ｅｐの位置情報は、撮像面２２ａの画素領域中にアドレス情報であり、撮像素子２２が出力する画素領域を指定する領域指定情報である。

　例えば、光学アダプタ１０が「００１」のＩＤ情報を有する場合、右眼画像用の有効画素領域情報Ａは「Ａ１」であり、左眼画像用の有効画素領域情報Ｂは「Ｂ１」であり、「Ａ１」及び「Ｂ１」は、始点ｓｐと終点ｅｐの情報を含む。

　制御部３１は、光学アダプタ１０のＩＤ情報保持部１６に格納されているＩＤ情報を読み出し、有効画素領域制御部３５Ａへ出力する。有効画素領域制御部３５Ａは、制御部３１からのＩＤ情報に基づいて、有効画素領域設定テーブルＴＢＬを参照し、ＩＤ情報に応じた右眼画像用の有効画素領域情報Ａと左眼画像用の有効画素領域情報Ｂを読み出す。有効画素領域制御部３５Ａは、読み出した有効画素領域情報Ａと有効画素領域情報Ｂに含まれる始点ｓｐ１と終点ｅｐ１の情報を、撮像素子２２が出力する画素領域を指定する領域指定信号としての領域情報ＡＩを撮像素子２２へ出力する。

　すなわち、有効画素領域制御部３５Ａは、光学アダプタ１０のＩＤ情報に基づいて、右眼画像用の有効画素領域と左眼画像用の有効画素領域を変更する。

　よって、本実施形態の内視鏡装置１Ａによれば、光学アダプタ１０の種類に応じて、右眼画像用の有効画素領域と左眼画像用の有効画素領域とが変更され、光学アダプタ１０の光学特性に応じて、光学特性の影響をなくすあるいはその影響の現れ方が減少される。

　本実施形態も、第１の実施形態と同様の効果を生じる。

（第３の実施形態）
　第１及び第２の実施形態では、光学系の状態が切り替えに応じて撮像素子における有効画素領域が変更されるが、本実施の形態では、画像信号の中から、光学系の状態が切り替えに応じて光学特性の影響をなくすあるいはその影響の現れ方を減少するように、切り出す領域が変更される。

　なお、本実施形態の内視鏡装置１Ｂは、第１の実施形態の内視鏡装置１と略同じ構成を有するので、本実施形態の内視鏡装置１Ｂにおいて、第１の実施形態の内視鏡装置１と略同じ構成要素については、同じ符号を付して説明は省略し、異なる構成についてのみ説明する。

　図１５は、本実施形態に係わる、挿入部５の先端部１１、及び装置本体２の構成を説明するための図である。　
　図２の有効画素領域制御部３５に代えて、本実施形態の装置本体２は、撮像素子駆動部３５Ｂを有している。

　また、本実施の形態の撮像素子２２は、ＣＭＯＳイメージセンサでもよいが、ＣＣＤイメージセンサでもよい。　
　撮像素子駆動部３５Ｂは、撮像素子２２に対して、撮像面２２ａの全画素の撮像信号を出力するように、駆動信号を出力する。よって、後述するように、撮像素子２２の出力する撮像信号に対応する画素領域は、コイル１５の駆動のためのコイル駆動信号ＤＳにかかわらず不変である。

　また、映像信号処理部３２は、切り出し領域制御部３２ａを有する。制御部３１は、コイル１５の駆動のためのコイル駆動信号ＤＳについてのコイル駆動情報ＤＳ１を、切り出し領域制御部３２ａへ供給する。

　図１６は、切り出し領域制御部３２ａのブロック図である。　
　切り出し領域制御部３２ａは、第１映像信号処理部５１と、第２映像信号処理部５２とを含む。

　第１映像信号処理部５１は、撮像素子２２の全画素領域の撮像信号を受信する。第１映像信号処理部５１は、入力された撮像信号から、第１の映像信号ＩＳ１を生成し、第２映像信号処理部５２へ出力する。　
　第１映像信号ＩＳ１は、撮像素子２２の全画素領域の映像信号である。よって、図１６に示すように、第１映像信号ＩＳ１の画像Ｇ１は、全画素領域の画像である。

　第２映像信号処理部５２は、第１映像信号ＩＳ１及びコイル駆動情報ＤＳ１を受信する。第２映像信号処理部５２は、画像Ｇ１の中から、コイル駆動情報ＤＳ１に応じた領域を切り出し、その切り出し領域ＥＡの映像信号である第１映像信号ＩＳ２を生成し、表示部４へ出力する。

　切り出し領域ＥＡは、右眼光学系１０Ｒに入射する光が撮像面２２ａ上に投影されるときの有効画素領域ＮＣＡ１、あるいは、左眼光学系１０Ｌに入射する光が撮像面２２ａ上に投影されるときの有効画素領域ＮＣＡ２である。切り出し領域ＥＡは、コイル駆動情報ＤＳ１に応じて変更される。

　第２映像信号ＩＳ２は、切り出し領域ＥＡの映像信号である。よって、右眼画像取得時、は、図１６に示すように、第２映像信号ＩＳ１は、全画素領域から切り出された切り出し領域ＥＡの画像Ｇ３の信号である。画像Ｇ３に対応する画像Ｇ４が、表示部４に表示される。

　すなわち、切り出し領域制御部３２ａは、撮像素子２２の出力する撮像信号から生成された画像Ｇ１から有効画素領域ＮＣＡ１又は有効画素領域ＮＣＡ２を切り出すことによって、右眼画像領域又は左眼画像領域を抽出する領域抽出部を構成する。

　本実施形態も、第１の実施形態と同様の効果を生じる。

（第４の実施形態）
　第２の実施形態では、光学アダプタの種類と光学系の状態切り替えに応じて撮像素子における有効画素領域が変更されるが、本実施の形態では、画像信号の中から、光学アダプタの種類と光学系の状態切り替えに応じて光学特性の影響をなくすあるいはその影響の現れ方を減少するように、切り出す領域が変更される。

　なお、本実施形態の内視鏡装置１Ｃは、第２及び第３の実施形態の内視鏡装置１Ａ、ＩＢと略同じ構成を有するので、本実施形態の内視鏡装置１Ｃにおいて、第２の実施形態の内視鏡装置１Ａ、ＩＢと略同じ構成要素については、同じ符号を付して説明は省略し、異なる構成についてのみ説明する。

　図１７は、本実施形態に係わる、挿入部５の先端部１１、及び装置本体２の構成を説明するための図である。本実施形態の観察光学系は、挿入部５の先端部１１に装着される光学アダプタ１０に設けられた光学系を含む。　
　図２の有効画素領域制御部３５に代えて、本実施形態の装置本体２は、撮像素子駆動部３５Ｂを有している。　
　また、本実施の形態の撮像素子２２は、ＣＭＯＳイメージセンサでもよいが、ＣＣＤイメージセンサでもよい。

　撮像素子駆動部３５Ｂは、撮像素子２２に対して、撮像面２２ａの全画素の撮像信号を出力するように、駆動信号を出力する。よって、後述するように、撮像素子２２の出力する撮像信号に対応する画素領域は、コイル１５の駆動のためのコイル駆動信号ＤＳにかかわらず不変である。

　また、映像信号処理部３２は、切り出し領域制御部３２ａ１を有する。制御部３１は、先端部１１に装着された光学アダプタ１０のＩＤ情報と、コイル１５の駆動のためのコイル駆動信号ＤＳについてのコイル駆動情報ＤＳ１とを、切り出し領域制御部３２ａ１へ供給する。　
　切り出し領域制御部３２ａ１は、第３の実施形態の切り出し領域制御部３２ａと同様であり、図１６に示すように、第１映像信号処理部５１と、第２映像信号処理部５２Ａとを有する。図１６において、一点鎖線で示すように、ＩＤ情報は、第２映像信号処理部５２へ供給される。

　第２映像信号処理部５２は、第１映像信号ＩＳ１、ＩＤ情報及びコイル駆動情報ＤＳ１を受信する。第２映像信号処理部５２は、画像Ｇ１の中から、ＩＤ情報及びコイル駆動情報ＤＳ１に応じた領域を切り出し、その切り出し領域ＥＡの映像信号である第１映像信号ＩＳ２を生成し、表示部４へ出力する。

　切り出し領域ＥＡは、光学アダプタ１０の種類に応じた領域である。さらに、切り出し領域ＥＡは、右眼光学系１０Ｒに入射する光が撮像面２２ａ上に投影されるときの有効画素領域ＮＣＡ１、あるいは、左眼光学系１０Ｌに入射する光が撮像面２２ａ上に投影されるときの有効画素領域ＮＣＡ２である。切り出し領域ＥＡは、ＩＤ情報及びコイル駆動情報ＤＳ１に応じて変更される。

　第２映像信号ＩＳ２は、切り出し領域ＥＡの映像信号である。よって、図１６に示すように、第２映像信号ＩＳ１は、有効画素領域ＣＡから切り出された切り出し領域ＥＡの画像Ｇ３の信号である。画像Ｇ３に対応する画像Ｇ４が、表示部４に表示される。

　すなわち、切り出し領域制御部３２ａ１は、光学アダプタ１０のＩＤ情報に基づいて、右眼画像領域と左目画像領域を変更する領域抽出部を構成する。

　本実施形態も、第２の実施形態と同様の効果を生じる。

（第５の実施形態）
　上述した第１から第４の実施形態では、視差を有する２つの光学系において第１の光学系と第２の光学系が切り替えられたときに、有効画素領域のシフトがされるが、本実施形態は、１つの光学系において光学系の状態が切り替えられたときに、有効画素領域の変更がされる。

　なお、本実施形態の内視鏡装置１Ｄは、第３の実施形態の内視鏡装置１Ｂと略同じ構成を有するので、本実施形態の内視鏡装置１Ｄにおいて、第１の実施形態の内視鏡装置１Ｂと略同じ構成要素については、同じ符号を付して説明は省略し、異なる構成についてのみ説明する。

　図１８は、本実施形態に係わる、挿入部５の先端部１１、及び装置本体２の構成を説明するための図である。図１９及び図２０は、先端部の光学系と撮像素子の撮像面における有効画素領域の関係を説明するための図である。

　先端部１１は、単眼光学系６１、すなわち対物光学系の光軸が一つの光学系を有し、その単眼光学系６１中に絞りを変更する絞り機構、ここでは、２種類の絞りを択一的に選択する機構を有する絞り機構６２が設けられている。

　図１９及び図２０に示すように、単眼光学系６１は、対物光学系６１ａと、結像光学系６１ｂを含む観察光学系である。絞り機構６２は、対物光学系６１ａの中に設けられている。

　図２１は、絞り機構６２の構成を示す図である。　
　絞り機構６２は、第１の絞り７１ａを有するガラス部材７１と、第２の絞り７２ａ及びアーム７２ｂを有する遮蔽部材７２とを有する。

　ガラス部材７１は、単眼光学系６１の光軸上に配置されている。遮蔽部材７２は、先端部１１に対して固定された軸部材７３の軸回りに回動可能であり、第２の絞り７２ａが単眼光学系６１の光軸上に配置される第一の位置、又は第２の絞り７２ａが単眼光学系６１の光軸上から外れた第２の位置に、配置可能となっている。遮蔽部材７２は、電磁石などの駆動アクチュエータ（図示せず）により２つの位置のいずれかに位置するように駆動される。

　図１９及び図２０は、単眼光学系６１を通る光の複数の光路を示している。単眼光学系６１に入射する光の中で、右端の光束ＬＡ１、やや右端の光束ＬＡ２、中央の光束ＬＡ３、やや左端の光束ＬＡ４、及び左端の光束ＬＡ５が、それぞれ撮像素子２２の撮像面２２ａ上の領域Ａ１１，Ａ１２，Ａ１３，Ａ１４及びＡ１５に集光して結像していることを示している。

　第１の絞り７１ａの開口ＡＰ１は、第２の絞り７２ａの開口ＡＰ２よりも大きい。すなわち、第１の絞り７１ａの絞り値は、第２の絞り７２ａの絞り値よりも大きい。よって、第２の絞り７２ａが単眼光学系６１の光軸上に配置される第一の位置にあるとき、図１９に示すように、被写体からの光は開口ＡＰ２により絞られ、撮像素子２２に入射する。第２の絞り７２ａが単眼光学系６１の光軸から外れた第２の位置にあるとき、図２０に示すように、被写体からの光は開口ＡＰ１により絞られ、撮像素子２２に入射する。

　すなわち、単眼光学系６１は、観察窓１１ａからの光が入射されて、撮像素子２２へ出射する光学系であって、撮像素子２２への光の入射状態（ここでは光束の幅）を、第１の入射状態と、第１の入射状態と異なる第２の入射状態のいずれかに切替可能な観察光学系を構成する。

　映像信号処理部３２は、切り出し領域制御部３２ｂを有している。　
　制御部３１は、操作部６からの絞り指定信号ＳＬａを受信すると、絞り指示信号ＡＳを絞り機構６２へ出力する。ユーザは、操作部６の所定の操作ボタンを操作することにより、単眼光学系６１の絞り値を変更することができる。操作ボタンの操作により、遮蔽部材７２が駆動され、第２の絞り７２ａが単眼光学系６１の光軸上に配置される第一の位置と、第２の絞り７２ａが単眼光学系６１の光軸から外れた第２の位置のいずれかに配置される。

　絞り機構６２は、第１の絞りと、第１の絞りの開口よりは小さな開口の第２の絞りを切替可能な構成を有している。絞り機構６２は、例えば電磁石などの電磁力で、第１の絞りと、第１の絞りと第２の絞りが共存するが第２に絞りが有効化している状態の絞りのいずれかを単眼光学系の光路中に配置させることができる。絞り機構６２は、制御部３１からの絞り指示信号ＡＳに応じて、第１の絞り又は、第１の絞りと第２の絞りが共存するが第２の絞りが有効になっている状態の絞りを単眼光学系の光路中に配置させる。

　絞り機構６２の絞り値が小さくなる（すなわち開口が大きくなる）と、絞り値が大きい（すなわち開口が小さい）絞りのときの被写体像と比べて、結像したときの被写体像の外縁が、暗くなる。

　図１９は、絞り値が大きい（すなわち開口が小さい）ときにおける、先端部の光学系と撮像素子の撮像面における有効画素領域の関係を説明するための図である。　
　図２０は、絞り値が小さい（すなわち開口が大きい）ときにおける、先端部の光学系と撮像素子の撮像面における有効画素領域の関係を説明するための図である。

　図２０では、被写体からの光は、単眼光学系６１の外縁部ＯＥ３（二点鎖線で示す）を通るため、斜線で示すように、撮像面２２ａにおける被写体像の外縁部が、暗くなる。　
　図１８に戻り、本実施の形態の撮像素子２２は、ＣＭＯＳイメージセンサでもよいが、ＣＣＤイメージセンサでもよい。

　撮像素子駆動部３５Ｂは、撮像素子２２に対して、撮像面２２ａの全画素の撮像信号を出力するように、駆動信号を出力する。　
　また、映像信号処理部３２は、切り出し領域制御部３２ｂを有する。制御部３１は、絞り指示信号ＡＳについての絞り情報ＡＳ１を、切り出し領域制御部３２ｂへ供給する。

　第２の絞り７２ａが単眼光学系６１の光軸上に配置される第一の位置にあるとき、切り出し領域制御部３２ｂは、図１９に示すように、撮像面２２ａ上の所定の有効画素領域ＣＡ１の範囲の画像を切り出す。

　また、第２の絞り７２ａが単眼光学系６１の光軸から外れた第二の位置にあるとき、切り出し領域制御部３２ｂは、図２０に示すように、撮像面２２ａ上の所定の有効画素領域ＣＡ２の範囲の画像を切り出す。有効画素領域ＣＡ２は、有効画素領域ＣＡ１の形状と相似形状である。

　第２の絞り７２ａが第一の位置にあるときに比べて、第２の絞り７２ａが第二の位置にあるときは、上述したように被写体からの光が単眼光学系６１の外縁部ＯＥ３を通るため、撮像面２２ａにおける被写体像の外縁は暗くなる。よって、切り出し領域制御部３２ｂは、有効画素領域ＣＡ１よりも小さな領域を有する有効画素領域ＣＡ２の範囲の画像を切り出す。

　また、第２の絞り７２ａが第一の位置にあるときは、第２の絞り７２ａの開口ＡＰ２に応じて、明るさの差がでないあるいは目立たない領域が、有効画素領域ＣＡ１として設定される。

　以上のように、切り出し領域制御部３２ｂは、光の入射状態が第１の入射状態のときには第１の入射状態の受光領域から有効画素領域ＣＡ１を抽出し、光の入射状態が第２の入射状態のときには第２の入射状態の受光領域から有効画素領域ＣＡ２を抽出する領域抽出部を構成する。光の入射状態は、単眼光学系６１に設けられた絞り機構６２の絞りにより変更される。

　その結果、単眼光学系６１の絞りが変更されて絞り値が変化しても、表示部４に表示される表示画像は、輝度ムラのない全体的に明るい画像となる。
　なお、上述した例では、映像信号処理部３２の切り出し領域制御部３２ｂにおいて、撮像素子２２からの撮像信号から、有効画素領域ＣＡ１あるいはＣＡ２を抽出しているが、第１及び第２の実施形態で説明したように、撮像素子２２の出力する撮像信号の領域を変更するように撮像装置への駆動信号中に出力する領域情報ＡＩの信号を含めるようにしてもよい。

　その場合、撮像素子２が、有効画素領域ＣＡ１又はＣＡ２の撮像信号を出力し、映像信号処理部３２では、画像の切り出しが行われない。

　さらになお、上述した有効画素領域ＣＡ１，ＣＡ２の形状は、矩形であるが、円形、楕円系など等の形状でもよい。

　以上のように、上述した各実施形態によれば、光学系の状態が切り替えられて生成される２つの内視鏡画像において、光学特性の影響をなくすあるいはその影響の現れ方を減少する内視鏡装置を提供することができる。

　なお、上述した第１～第４の実施形態の各内視鏡装置は、２つの光学系として、ステレオ計測あるいはステレオ観察用の２つの光学系を有するが、各内視鏡装置が狭角観察用と広角観察用の２つの光学系を有する場合、近点（あるいは拡大）観察用と遠点観察用の２つの光学系を有する場合、直視用と側視用の２つの光学系を有する場合、あるいは直視用と斜視用の２つの光学系を有する場合、等々にも、上述した第１～第４の実施形態は、適用可能である。

　すなわち、上述した第１～第４の実施形態の各内視鏡装置は、画角が互いに異なる２以上の観察（例えば狭角観察と広角観察）の可能な内視鏡装置、近点観察と遠点観察の可能な内視鏡装置、直視と側視の可能な内視鏡装置、又は直視と斜視の可能な内視鏡装置にも適用可能である。

　同様に、第５の実施形態の内視鏡装置は、単眼光学系の絞り値を変更するが、単眼光学系が近点観察用と遠点観察用の２つの状態を取り得る内視鏡装置にも、上述した第５の実施形態は、適用可能である。

　さらになお、上述した各実施形態では、画像の周辺領域の収差などの影響を排除するように有効画素領域の位置あるいは大きさを変更しているが、画像の一部にハレーション、ゴーストなどの不要光が常に発生しているときには、その一部の領域を除いた領域を、有効画素領域とするようにしてもよい。

　本発明は、上述した実施の形態に限定されるものではなく、本発明の要旨を変えない範囲において、種々の変更、改変等が可能である。

　本出願は、２０１６年１２月６日に日本国に出願された特願２０１６－２３７００６号を優先権主張の基礎として出願するものであり、上記の開示内容は、本願明細書、請求の範囲に引用されるものとする。

Claims

　挿入部と、
　前記挿入部の先端部に設けられた観察窓に入射した入射光を受光する撮像素子と、
　前記観察窓からの前記光が入射され前記撮像素子へ出射する光学系であって、前記撮像素子への前記光の入射状態を、第１の入射状態と、前記第１の入射状態と異なる第２の入射状態のいずれかに切替可能な観察光学系と、
　前記光の前記入射状態が前記第１の入射状態のときには前記第１の入射状態の第１の受光領域から第一の領域を抽出し、前記光の前記入射状態が前記第２の入射状態のときには前記第２の入射状態の第２の受光領域から第二の領域を抽出する領域抽出部と、
を有することを特徴とする内視鏡装置。
　前記領域抽出部は、前記撮像素子が出力する画素領域を指定する領域指定信号を出力し、前記撮像素子が前記領域指定信号に基づいて前記第一の領域又は前記第二の領域の撮像信号を出力することによって、前記第一の領域又は前記第二の領域を抽出することを特徴とする請求項１に記載の内視鏡装置。
　前記観察光学系は、前記挿入部の先端部に装着される光学アダプタに設けられた光学系を含むことを特徴とする請求項２に記載の内視鏡装置。
　前記領域抽出部は、前記光学アダプタの識別情報に基づいて、前記第一の領域と前記第二の領域を変更することを特徴とする請求項３に記載の内視鏡装置。
　前記領域抽出部は、前記撮像素子の出力する撮像信号から生成された画像から前記第一の領域又は前記第二の領域を切り出すことによって、前記第一の領域又は前記第二の領域を抽出することを特徴とする請求項１に記載の内視鏡装置。
　前記観察光学系は、前記挿入部の先端部に装着される光学アダプタに設けられた光学系を含むことを特徴とする請求項５に記載の内視鏡装置。
　前記領域抽出部は、前記光学アダプタの識別情報に基づいて、前記第一の領域と前記第二の領域を変更することを特徴とする請求項６に記載の内視鏡装置。
　前記観察光学系は、光軸が互いに異なる第１の光学系と第２の光学系とを有し、
　前記第１の入射状態は、前記観察窓に入射した前記入射光が前記第１の光学系を通る状態であり、
　前記第２の入射状態は、前記観察窓に入射した前記入射光が前記第２の光学系を通る状態であることを特徴とする請求項１から７のいずれか１つに記載の内視鏡装置。
　前記内視鏡装置は、前記第１の光学系と前記第２の光学系の２つの光学系による、ステレオ計測若しくはステレオ観察内視鏡装置、画角が互いに異なる２以上の観察の可能な内視鏡装置、近点観察と遠点観察の可能な内視鏡装置、直視と側視の可能な内視鏡装置、又は直視と斜視の可能な内視鏡装置であることを特徴とする請求項８に記載の内視鏡装置。
　前記観察光学系は、単眼光学系であることを特徴とする請求項１に記載の内視鏡装置。
　前記光の入射状態は、前記単眼光学系に設けられた絞りにより変更されることを特徴とする請求項１０に記載の内視鏡装置。