JP2001112711A - 内視鏡システム - Google Patents

内視鏡システム

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JP2001112711A
JP2001112711A JP29699099A JP29699099A JP2001112711A JP 2001112711 A JP2001112711 A JP 2001112711A JP 29699099 A JP29699099 A JP 29699099A JP 29699099 A JP29699099 A JP 29699099A JP 2001112711 A JP2001112711 A JP 2001112711A
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満祐 伊藤
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啓二 半田
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克行 斉藤
Akihiko Mochida
明彦 望田
Kotaro Ogasawara
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 どのような撮像装置や、画像処理装置、光源
装置の組合せを行った場合でも、明るさ調整箇所を分か
り易く指示できること、また光源装置に用いる光源ラン
プが安定した後にホワイトバランスを取れるようにする
こと。 【解決手段】 内視鏡1と、光源装置6と、画像処理装
置5を少なくとも備えた内視鏡システムにおいて、光源
装置6の光源ランプ22が点灯した後、光源ランプ22
の明るさが安定するまでの時間を規定するタイマー手段
と、該タイマー手段の出力情報により、画像処理装置5
のホワイトバランス機能を制御するホワイトバランス制
御手段、或いは画像処理装置5のホワイトバランス機能
を動作させるタイミングを告知する告知手段とを設ける
ことにより、光源装置6に用いる光源ランプ22が安定
点灯した後にホワイトバランスを取ることで、適切なホ
ワイトバランスを取ることが可能となる。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は内視鏡システム、更
に詳しくは撮像装置(CCDなど)の種類に応じた適切
な調光レベルの調整を行えるようにした内視鏡システム
に関する。
【0002】
【従来の技術】近年、細長の挿入部を体腔内に挿入する
ことにより、切開を必要とせずに、体腔内の患部等を診
断したり、必要に応じて処置具を挿入して治療処置を行
うことのできる内視鏡が広く普及している。
【0003】上記内視鏡は、光源装置等からの照明光を
ライトガイド等により挿入部の先端部に伝送し先端部よ
り照明光学系を介して患部等の対象部位に照明光を照射
し、挿入部の先端部に配設した対物レンズによって患部
等の対象部位の像を結像し、結像した光学像を光伝送手
段により手元側に設けられている接眼部に伝送し接眼光
学系により拡大観察できるようになっている。
【0004】なお、上記光伝送手段としては、用途及び
目的等に応じて、例えば軟性内視鏡においてはファイバ
バンドルが用られ、硬性内視鏡においてはリレーレンズ
が用いられている。
【0005】また、最近では、挿入部の先端部内に固体
撮像素子、例えばCCDを配設し対物レンズにより光学
像をCCDの結像面に結像させ、CCDにより光電変換
し電気信号の画像情報を得、この画像情報に対して種々
の画像処理を行うことでモニタ等に対象部位の所望の画
像を表示させることのできる電子内視鏡も広く用いられ
るようになった。
【0006】近年の画像処理技術の向上に伴い、上記画
像情報に対し上述したように種々の画像処理を行うこと
ができるので、例えば画像の拡大や関連画像との比較
等、診断等がより容易かつ確実に行えるため、従来の光
伝送手段を有する内視鏡においても、接眼部にCCD等
を備えたカメラヘッド部を着脱自在に接続することで、
光学像を画像情報として処理することのできる内視鏡シ
ステムが開発されている。
【0007】例えば上記電子内視鏡による画像において
は、管腔状や凹凸の激しい被写体の多い使用状況である
ため、挿入部の先端部と被写体までの距離がばらつき照
明むらが発生し、例えば同一画面上において近くの被写
体に対してはハレーションを起こし、遠くの物体は暗く
て見えない等の現象が生じるといった問題があった。
【0008】そこで、光源装置の調光をCCDにより得
られた撮像信号から作成した調光信号で、光源装置の絞
り駆動回路を制御することで照明むらを軽減させる技術
や、CCDの電荷蓄積時間を制御することで調光を行う
電子シャッタの技術が提案されている。
【0009】従来、調光方式としては大きく分けて、以
下に説明する2種類の調光方式が混在していた。
【0010】(1)特開平1−257911号公報で
は、カメラからのビデオ信号を光源装置に導きビデオ信
号より輝度信号を抽出し、別に用意してある基準値と前
記輝度信号を比較し、その結果により基準信号と輝度信
号が一致するように絞り羽根を動作させて光源装置から
出射する光を調光する調光方式が記されている。つま
り、モニタの明るさが基準値と一致するように自動調光
をするものである。そして、前記基準値を可変とするこ
とにより、ユーザの好みの明るさの画面になるように自
動調光が行われる。なお、本先行例(特開平1−257
911号公報)では光源装置側においてビデオ信号から
輝度信号を抽出しているが、予めカメラヘッドに結合す
るカメラコントロールユニット(以下、CCU)側で輝
度信号を抽出した上で輝度信号の形で光源装置へ入力す
る方式もある。
【0011】(2)特願平9−4885号では、CCU
が全てを制御する調光方式が述べられている。詳細は次
の通り。光源装置内の絞り羽根の位置信号をCCU側で
検知しながら調光信号を出力することで、絞り羽根をC
CU側が制御できる状態となっている。そして、自動調
光は以下の様に基本的にはCCU側の電子シャッタによ
り行われる。
【0012】まず、CCUでは絞り羽根をほぼ中央で固
定されるように調光信号を出力する。次にこの状態で電
子シャッタにより調光を行う。電子シャッタの目標値は
CCU側に設けられた調光レベルの調整手段でユーザの
好みの明るさに設定される。そして、電子シャッタの動
作範囲を超えそうになった場合には、絞り羽根を少しだ
け動かして常に電子シャッタの動作範囲内に入るように
光量を調整する。その為、出射光量は常に必要最小限に
抑えられる。
【0013】一方、カラー撮像を行う内視鏡システムに
おいては、ホワイトバランスを行う先行技術として、特
公平7−2164号公報には、ホワイトバランススイッ
チがある一定時間以上押された時にホワイトバランス調
整を行うことが記されている。
【0014】
【発明が解決しようとする課題】ところで、従来は上記
の如く2種類の調光方式が混在しており、しかも各調光
方式で明るさの設定個所が光源装置側の場合と、CCU
側の場合と異なっていたため、ユーザは組み合わせる光
源装置やCCUの種類により明るさ設定個所を変える必
要があった。また、1機種のCCUで電子シャッタ機能
が有るものと、無いものの2種類のCCDが接続される
機種の場合、組み合わせるCCD、つまりスコープ或い
はカメラヘッドの種類毎に調光方式が異なってしまう。
【0015】そのため、CCDの種類毎に明るさの調整
個所を変える必要があり、使い勝手が良くなかった。
【0016】一方、光源装置ではその明るさと効率等の
理由から放電灯を使用することが多い。しかし、放電灯
は点灯直後から設計値通りの性能は発揮されない。一般
的に点灯後、数10秒〜数分は点灯させないと安定した
発光状態とはならない。しかし、従来はこの安定した状
態とならないうちにつまり点灯直後にホワイトバランス
を取られる可能性があったため、適切なホワイトバラン
スが取られない可能性があった。
【0017】そこで、本発明の目的は、どのようなCC
D、CCU、光源装置の組合せを行った場合でも、どこ
で明るさ調整を行えば良いか分かるようにすることがで
きる内視鏡システムを提供することである。
【0018】本発明の他の目的は、光源装置に用いる光
源ランプが安定した後にホワイトバランスを取るように
することで、適切なホワイトバランスを取れる内視鏡シ
ステムを提供することである。
【0019】
【課題を解決するための手段】本発明の内視鏡システム
は、内視鏡を介して検査対象に照明光を供給する光源装
置と、前記内視鏡からの画像信号を処理する画像処理装
置と、前記光源装置の光源ランプが点灯した後、前記光
源ランプの明るさが安定するまでの時間を規定するタイ
マー手段と、前記タイマー手段の出力情報により、前記
画像処理装置のホワイトバランス機能を制御するホワイ
トバランス制御手段と、を備えている。
【0020】また、本発明の内視鏡システムは、内視鏡
を介して検査対象に照明光を供給する光源装置と、前記
内視鏡からの画像信号を処理する画像処理装置と、前記
光源装置の光源ランプが点灯した後、前記光源ランプの
明るさが安定するまでの時間を規定するタイマー手段
と、前記タイマー手段の出力情報により、前記画像処理
装置のホワイトバランス機能を動作させるタイミングを
告知する告知手段と、を備えている。
【0021】さらに、本発明の内視鏡システムは、前記
光源装置から前記画像処理装置に、前記光源ランプの種
類の情報と前記タイマー手段の出力情報と前記光源ラン
プの点灯を知らせる情報のうち、少なくともいずれかの
情報を送受信する通信手段と、を有することを特徴とす
るものである。
【0022】本発明では、光源装置の光源ランプが点灯
した後、光源ランプの明るさが安定するまでの時間を規
定するタイマー手段と、該タイマー手段の出力情報によ
り、画像処理装置のホワイトバランス機能を制御するホ
ワイトバランス制御手段、或いは画像処理装置のホワイ
トバランス機能を動作させるタイミングを告知する告知
手段とを設けることにより、光源装置に用いる光源ラン
プが安定するまではホワイトバランスを取らないように
し、光源ランプが安定した後にホワイトバランスを取る
ことで、内視鏡システムにおいて適切なホワイトバラン
スを取ることが可能となるものである。
【0023】
【発明の実施の形態】発明の実施の形態について図面を
参照して説明する。 〔第1の実施の形態〕図1に本発明の第1の実施の形態
の内視鏡システムのブロック図を示す。
【0024】図1において、符号1は、被写体25から
の光を撮像する光学系と被写体25に照明光を照射する
ためのライトガイド系を有したスコープ(内視鏡)であ
り、該スコープ1の後端部には前記光学系からの光学像
を受光し電気信号に変換する撮像装置としてのCCD7
を備えたカメラヘッド2が配設されている。
【0025】カメラヘッド2からの撮像信号はCCU5
に入力する。CCU5は、CCD7を駆動するCCD駆
動回路31と、CCD7からの撮像信号を処理しモニタ
4に出力する画像処理回路32と、CCU5側の操作ボ
タンや表示器を搭載したフロントパネル13と、CCU
5内の各回路手段を制御するCPU14とを備えて構成
されている。画像処理回路32は、RGBの3原色各色
のバランスを調整するためのホワイトバランス回路32
aを含んでいる。
【0026】光源装置6は、ランプ22と、ランプ22
に電源を供給するランプ電源33と、ランプ22からラ
イトガイド3へ出射する光量を調整する絞りユニット3
4と、CCU5側の画像処理回路32で生成した調光信
号38により自動調光を行うために、絞りユニット34
に絞り制御信号を供給する調光回路35と、光源装置6
側の操作ボタンや表示器を搭載したフロントパネル19
と、光源装置6内の各回路手段を制御するCPU17と
を備えて構成されている。ここで、ランプ22としては
例えば放電灯を使用しているものとする。放電灯は一般
的に点灯直後は安定した状態に無く、通常、ランプの設
計値通りの性能を発揮する(つまり安定状態に至る)に
は数10秒から数分はかかる。そこで、CPU17は、
光源装置6のランプ22が点灯した後、ランプ22の明
るさが安定するまでの時間を規定するタイマー手段を含
んでいる。
【0027】また、CCU内5の画像処理回路32に
は、一般的にRGBの3原色各色のバランスを調整する
ためのホワイトバランス回路32aがある。これは、白
い被写体、例えばガーゼのようなものを写し、その時フ
ロントパネル13等に設けられているホワイトバランス
スイッチSW3 (図6参照)を押すことによりRGBの
バランスを調整可能するものである。そこで、光源装置
6側のCPU17は、ランプ22が点灯後安定状態に至
ったことをランプ安定信号36でCCU5側のCPU1
4へ知らせることにより、CPU14はこれをモニタ4
などに表示させ、操作者に対してランプ安定状態(即ち
ホワイトバランス調整可能な状態)に至ったことを知ら
せるようになっている。つまり、CPU14は、タイマ
ー手段の出力情報により、ホワイトバランス機能を動作
させるタイミングを告知する告知手段を含んでいる。
【0028】以下に第1の実施の形態の動作の詳細を述
べる。まず、光源装置6のフロントパネル19における
電源スイッチSW4 (図7参照)をオン(ON)にしC
PU17よりランプ電源33へランプ22を点灯するよ
うに信号を出力する。そして、ランプ22が点灯した場
合にはその旨がランプ電源33からCPU17へ入力さ
れる。CPU17でランプ22の点灯を確認したなら
ば、予め分かっているランプが完全に安定する時間分だ
けCPU17でカウントを開始すると同時に、CPU1
7からランプ安定信号36によりまだランプが安定して
いないことをCPU14を介して画像信号処理回路32
へ知らせ、モニタ4上にまだホワイトバランスを取って
はいけない旨のメッセージを表示し、操作者へホワイト
バランスを取らせないようにする。そして、ランプ22
が完全に安定する時間が過ぎたなら、CPU17はラン
プ安定信号36によりCPU14へランプ22が安定し
たことを知らせることにより、モニタ4上にホワイトバ
ランスを取っても良いことを知らせるメッセージを表示
する。
【0029】以上の動作により、操作者がいつホワイト
バランスを取って良いのかが分かり、確実なホワイトバ
ランスを行うことができるようになる。
【0030】〔第2の実施の形態〕第2の実施の形態で
は、第1の実施の形態のメッセージ表示に加え以下の動
作を組み合わせる。
【0031】ランプ22が点灯後、ランプ22が安定す
るまでの間は、CPU14は、CPU17からのランプ
安定信号36に基づきCCU5のフロントパネル13に
あるホワイトバランススイッチSW3 (図6参照)から
の信号を受け付けないようにすることにより、ホワイト
バランススイッチSW3 を強制的に無効にしてしまう。
つまり、CPU14は、タイマー手段の出力情報によ
り、ホワイトバランス機能を制御するホワイトバランス
制御手段を含んでいる。
【0032】以上の動作により、光源ランプが安定点灯
するまでは、第1の実施の形態のようにメッセージだけ
ではなく強制的にホワイトバランスを取れなくするた
め、ホワイトバランス実行可能な時期が明確となり、よ
り確実なホワイトバランスを行うことができるようにな
る。
【0033】〔第3の実施の形態〕図2に本発明の第3
の実施の形態の内視鏡システムのブロック図を示す。第
3の実施の形態の基本構成は第1,第2の実施の形態と
同様であるが、ランプ22が点灯後ランプ22が安定す
るまでの間は、光源装置6側のCPU17はそのタイマ
ー機能に基づき遮光信号37を生成し調光回路35へ供
給し、これにより調光回路35は絞りユニット34を制
御して遮光を行うことによりホワイトバランスを取れな
いようにするものである。つまり、本実施の形態では、
絞りユニット34は減光(遮光)手段を兼用している。
【0034】ランプ22が点灯後、ランプ22が安定す
るまでの間は、遮光信号37により絞りユニット34は
閉じるため十分な明るさでの撮影が不可能となる。これ
により、ランプ22が安定するまではホワイトバランス
を取れなくなる。ランプ22が安定するまでの時間が過
ぎると、遮光信号37による遮光は解除され、絞りユニ
ット34の遮光は解除され通常の調光動作を行うように
なる。なお、調光回路35は、本来CCU5側の画像処
理回路32で生成した調光信号38により自動調光を行
うための回路である。
【0035】以上の動作により、ランプが安定するまで
の間はホワイトバランスを取らせないようにするため、
ランプが安定点灯したときにのみ確実なホワイトバラン
スが行えるようになる。
【0036】〔第4の実施の形態〕図3に本発明の第4
の実施の形態の内視鏡システムのブロック図を示す。第
4の実施の形態は基本的に第3の実施の形態と変わらな
いが、減光(遮光)させる手段として調光用の絞りユニ
ット34を利用するのではなく、ランプ22とライトガ
イド3の入射端との間に減光(遮光)手段としての減光
メッシュユニット39を配設し、減光メッシュユニット
39によって減光を行うようにしたものである。減光メ
ッシュユニット39は、ランプ22の点灯後ランプが安
定するまでの間にCPU17が出力する遮光信号37に
よって遮光を行い、ランプ安定後に遮光が解除されるよ
うになっている。作用効果は、第5の実施の形態と同様
なため省略する。
【0037】尚、第1〜第4の実施の形態で、ランプ2
2には放電灯以外の光源ランプ(例えば白熱電球)を使
用することも可能である。そこで、CPU17には、使
用するランプの種類を情報を入力しこれによりタイマー
手段の時間設定を変えたりCCU側CPU14にランプ
種類を伝えてホワイトバランス回路32aの調整値を変
えることも可能である。
【0038】また、第1〜4の実施の形態はそれらのい
ずれかを組み合わせて実施しても良い。組み合わせるこ
とにより、より確実なホワイトバランスを取らせること
ができる。さらに、第1〜4の実施の形態におけるラン
プ22の安定を判断するためのタイマーは、CPU17
とは別構成のタイマー手段で行っても良い。
【0039】ところで、従来スコープ未使用時の不要な
出射光を光源装置側に設けられたスタンバイスイッチに
より、遮光を行うものが開示されていたが、これはスコ
ープと光源装置とは別体であるため光源装置のボタンを
押すのに手間が必要であった。そこで、図4の様にカメ
ラヘッド2にスタンバイスイッチ40を設けることによ
り、スコープ1を操作している人が直接スタンバイスイ
ッチ40を操作できるようにした。スタンバイスイッチ
40が押されたならば、スタンバイ信号41により光源
装置6側のCPU17へスタンバイスイッチ40が押さ
れたことが伝わり、これに基づきCPU17は遮光信号
37を生成し、該遮光信号37により絞りユニット34
を閉じる様に動作する。この動作は再びスタンバイスイ
ッチ40が押されるまで続けられる。
【0040】以上の様に既に開示されていたスタンバイ
スイッチをカメラヘッド2へ内蔵することにより、照明
光を一時的に遮光したい場合などに手元側で操作でき、
使い勝手の向上が見込める。
【0041】〔第5の実施の形態〕図5に本発明の第5
の実施の形態の内視鏡システムを示す。図5において、
符号1は被写体25からの光を撮像する光学系と被写体
25に照明光を照射するためのライトガイド3を有した
スコープ(内視鏡)であり、該スコープ1の後端部には
前記光学系からの光学像を受光し電気信号に変換する撮
像装置としてのCCD7を備えたカメラヘッド2が配設
されている。
【0042】カメラヘッド2からの撮像信号は画像処理
装置であるCCU5に入力する。CCU5は、CCDの
種類即ち電子シャッタ機能の有無を判別する電子シャッ
タ機能判別手段であるCCD検知手段12と、CCD7
を駆動したり、CCD7からの撮像信号に基づきCCD
7の電荷蓄積時間を制御することが可能なCCD駆動手
段(タイミングジェネレータ11)と、CCD7からの
撮像信号を処理しモニタ4に出力する画像処理手段(プ
ロセス回路8,検波回路9,及びシャッタ速度設定回路
10)と、CCU5側の操作ボタンや表示器を搭載した
フロントパネル13と、光源装置6との間で設定情報を
送受信するための機能を備えた通信インターフェース1
5と、CCU5内の各回路手段を制御するCPU14と
を備えて構成されている。
【0043】光源装置6は、図示しないランプ電源によ
り駆動される光源(ランプ22及びレンズ23)と、ラ
ンプ22からライトガイド3へ出射する光量を調整する
絞りユニット(絞りモータ20及び絞り羽根21)と、
絞り位置検出回路26と、CCU5側の画像処理手段で
生成した調光信号により自動調光を行うために、前記絞
りユニットに絞り制御信号を供給する調光手段である絞
り位置設定回路18と、光源装置6側の操作ボタンや表
示器を搭載したフロントパネル19と、CCU6との間
で設定情報を送受信するため機能を備えた通信インター
フェース16と、光源装置6内の各回路手段を制御する
CPU17とを備えて構成されている。
【0044】以上のように構成された第5の実施の形態
では、CCD7の種類の違いをCCD検知手段12で検
知し、その情報をCCU5内のCPU14に伝えると共
に通信により光源装置6内のCPU17へ知らせること
により、CCD7の種類に応じた適切な調光レベルの調
整を行えるようにしたものである。ここで、CCD7の
種類としては、電子シャッタ機能を持っているものと、
電子シャッタ機能を持っていないものとの2種類が挙げ
られ、それぞれ調光方式が異なっている。CCD7が電
子シャッタ機能を持っている場合は、CCU5側の電子
シャッタ機能に基づく調光レベルの調整が行われ、CC
D7が電子シャッタ機能を持っていない場合は、光源装
置6側の絞り羽根に基づく調光レベルの調整が行われ
る。
【0045】また、内視鏡システムは、自動調光モード
と手動調光モードの2つの調光モードを有している。自
動調光モードは、モニタ4上の明るさが一定となるよう
に自動的に調光するモードであり、手動調光モードは、
光源装置6側の光量調整のレベルの増減に連動した一定
の光量を出射するようにしたモードである。これらの調
光モードの設定は、図7に示した光源装置6側のフロン
トパネル19におけるモード切換えスイッチSW5 を用
いて行われる。
【0046】まず、自動調光モードが設定されている場
合について説明する。CCD7が電子シャッタ機能を持
たない場合の自動調光モードでは、光源装置6の絞り羽
根21により被写体25への照明光量を調整することに
より行う。具体的には次の通りである。ランプ22の光
は、レンズ23、絞り羽根21、ライトガイド3を介し
て被写体25を照らし、さらに被写体25からの反射光
がスコープ1を介してCCD7上へ結像される。CCD
7上へ結像した画像はプロセス回路8により映像信号へ
変換されモニタ4へ表示される。CPU14では、CC
D検知手段12からの信号によりCCD7が電子シャッ
タ機能を持っていないことを認識し、検波回路9から出
力されるモニタ4上の画像の明るさに比例した輝度信号
をシャッタ速度設定回路10を介して取り込み、さらに
通信インターフェース15、通信ケーブル24、通信イ
ンターフェース16を介して光源装置6のCPU17へ
送信する。
【0047】上記輝度信号を受けた光源装置6のCPU
17では、フロントパネル19で設定される光量調整の
レベルと上記輝度信号の大きさとを比較し、前記輝度信
号と前記の設定された光量調整レベルとが一致するよう
に絞り位置設定回路18を用いて絞り羽根21を制御す
る。
【0048】前記輝度信号が前記光量調整レベルより小
さい場合は、希望の明るさより暗いと判断し、CPU1
7より絞り位置設定回路18へ絞り羽根21を開くよう
に指示を出す。逆に前記輝度信号が前記光量調整レベル
より大きい場合は、希望の明るさより明るいと判断し、
CPU17より絞り位置設定回路18へ絞り羽根21を
閉じるように指示を出す。そして、前記輝度信号と前記
光量調整のレベルが一致した時は絞り羽根21をその位
置で停止させる。以上の動作の繰り返しでモニタ4上の
明るさを一定に保つように動作する。つまり、CCD7
として電子シャッタ機能を持たないものが接続された時
は、モニタ4上の明るさ調整は光源装置6側のフロント
パネル19の設定値が有効となる。
【0049】しかし、本構成ではCCU5側のフロント
パネル13にある光量調整のレベル及び、光源装置6側
のフロントパネル19にある光量調整レベルの状態、つ
まりCCU5側と光源装置6側それぞれの光量調整のレ
ベルを、通信インターフェース15及び、通信インター
フェース16を介してお互いに同期させるようにCPU
14とCPU17で動作させる。その為、操作者が本来
無効であるCCU5側の光量調整レベルを変化させた場
合でもその操作に連動して光源装置6の光量調整レベル
が変化する為、操作者の意図する明るさで自動調光が行
われるように動作し、操作者の混乱を防ぎ、操作性に優
れた内視鏡システムを実現することができる。
【0050】一方、CCD7が電子シャッタ機能を持っ
ている場合の自動調光モードでは、電子シャッタ機能に
より行う。具体的には以下の通りである。CPU14
は、CCD検知手段12によりCCD7が電子シャッタ
機能を持っていることを認識する。CPU14ではCC
U5側のフロントパネル13で設定される光量調整のレ
ベルをシャッタ速度設定回路10へ出力すると同時に、
通信インターフェース15より光源装置6内の絞り位置
検出回路26に基づく絞り位置情報を読み込み、ある程
度絞りを入れた状態、例えばほぼ中央付近で一旦固定さ
れるように通信インターフェース15を介して光源装置
6へ信号(以下、調光信号)を送信する。つまり、絞り
羽根21はCCU5により制御されることになる。そし
て、この状態でCCU5側のフロントパネル13で設定
される光量調整のレベルとなるようにシャッタ速度設定
回路10によりシャッタ速度を決定し、そのシャッタ速
度を元にタイミングジェネレータ11によりCCD7の
電荷蓄積時間を調整すること、つまり電子シャッタ機能
によりモニタ4上の明るさがCCU5側のフロントパネ
ル13で設定される光量調整のレベルと一致するように
動作する。
【0051】しかし、電子シャッタの有効なシャッタ速
度の範囲を超えそうになった場合には、CPU14の判
断により光源装置6内の絞り位置検出回路26の絞り位
置情報を基に絞り羽根21を調光信号により必要な量だ
け動作させ、常にシャッタ速度が有効な範囲に入るよう
に動作する。これは、シャッタ速度がこれ以上速くでき
なくなりそうな時、つまり明るすぎる時は絞り羽根21
を少しだけ閉じ、逆にシャッタ速度をこれ以上遅くでき
なくなりそうな時、つまり暗すぎる時は絞り羽根21を
少しだけ開くように調光信号により絞り羽根21を動作
させることを意味する。以上の動作の繰り返しでモニタ
4上の明るさを一定に保つように動作する。
【0052】つまり、CCD7が電子シャッタ機能を持
つものが接続された時は、モニタ4上の明るさ調整はC
CU5のフロントパネル13の設定値が有効となる。し
かし、本構成ではフロントパネル13にある光量調整の
レベル及び、フロントパネル19にある光量調整レベル
の状態、つまりCCU5側と光源装置6側それぞれの光
量調整のレベルを、通信インターフェース15及び、通
信インターフェース16を介してお互いに同期させるよ
うにCPU14とCPU17で動作させる。その為、操
作者が本来無効である光源装置6側の光量調整レベルを
変化させた場合でもその操作に連動してCCU5の光量
調整レベルが変化する為、操作者の意図する明るさで自
動調光が行われるように動作し、操作者の混乱を防ぎ、
操作性に優れた内視鏡システムを実現することができ
る。
【0053】以上の説明は全て自動調光モードの場合で
あったが、次に手動調光モードへの切り換え時の動作を
述べる。
【0054】まず、CCD7が電子シャッタ機能を持た
ない場合であるが、光源装置6が自動調光モードである
場合は今まで説明してきた動作を行う。
【0055】光源装置6のフロントパネル19における
モード切換えスイッチSW5 の切り換えにより手動調光
モードへ切り換えられた場合、光源装置6ではフロント
パネル19で設定される光量調整のレベルに応じた絞り
量となるようにCPU17で絞り位置検出回路26から
の絞り位置情報を基に絞り羽根21を駆動させ、同時に
手動調光であることを通信インターフェース16、通信
ケーブル24、通信インターフェース15を介してCC
U5側のCPU14へ知らせる。手動調光であることを
知らされたCCU5側のCPU14では、フロントパネ
ル13の光量調整レベルLED29のレベル表示方法
を、光源装置6の表示方法(図8参照)と同様にし、さ
らに光源装置6の光量調整のレベルと連動するように動
作する。
【0056】CCD7が電子シャッタ機能を持つ場合は
基本的に、CCD7が電子シャッタ機能を持たない場合
と同様であるが、以下の点のみが異なる。即ち、光源装
置6側のモード切換えスイッチSW5 において手動調光
モードへ切り換えられた場合は、手動調光であることを
通信インターフェース16、通信ケーブル24、通信イ
ンターフェース15を介してCCU5側のCPU14へ
知らせる。次に、手動調光であることを知らされたCP
U14では、電子シャッタ機能をオフ(OFF)とし、
通常の読み出し速度でCCD7の情報をモニタ4上へ表
示する。同様に、CCU5側のフロントパネル13の光
量調整レベルLED29のレベル表示方法を、光源装置
6の表示方法(図8参照)と同様にし、さらに光源装置
6の光量調整のレベルと連動するように動作する。
【0057】以上、第5の実施の形態の構成によると、
操作者がCCD7の種類を気にする必要がなく、光源装
置6の調光モードが自動調光モード時、手動調光モード
時とも、CCU5または光源装置6の光量調整レベルを
調整すればそれぞれの調光モードに合った希望の明るさ
に調整され、操作者の混乱を防ぎ、操作性に優れた内視
鏡システムを実現することができる。
【0058】〔第6の実施の形態〕第6の実施の形態の
基本構成は図5の第5の実施の形態と同様であるが、C
CU5側フロントパネル13及び、光源装置6側フロン
トパネル19の構成が第5の実施の形態と異なってい
る。図6にCCU5側フロントパネル13の構成を示
し、図7に光源装置6側フロントパネル19の構成を示
している。
【0059】CCU5側フロントパネル13には、図6
に示すように電源スイッチSW1 と、光量調整レベルL
ED29に表示させながら光量調整を行う第1の明るさ
設定手段である光量調整スイッチSW2 と、CCU5側
の光量調整が有効/無効を示す第1の有効/無効表示手
段であるLED27と、ホワイトバランス調整を実行す
るためのホワイトバランススイッチSW3 を備えてい
る。
【0060】光源装置6側フロントパネル19には、図
7に示すように電源スイッチSW4と、自動調光モード
と手動調光モードを切り換えるモード切換えスイッチS
W5 と、光量調整レベルLED30に表示させながら光
量調整を行う第2の明るさ設定手段である光量調整スイ
ッチSW6 と、光源装置6側の光量調整が有効/無効を
示す第2の有効/無効表示手段であるLED28を備え
ている。さらに、使用するランプ2の種類を設定する手
段を備えていてもよい。
【0061】上記のように、CCU5側フロントパネル
13,光源装置6側フロントパネル19にはそれぞれ図
6,図7のように、CCU5側,光源装置6側の各々の
光量調整の有効/無効を示す第1,第2の有効/無効表
示手段であるLED27,28を配設した構成となって
いる。CCD7の電子シャッタ機能有無による自動調光
の動作は第1の実施の形態と同様であるが、電子シャッ
タ機能有無に応じて、CCD7に電子シャッタ機能があ
る場合はフロントパネル13のLED27が点灯し、C
CD7に電子シャッタ機能がない場合はフロントパネル
19のLED28が点灯する構成となっている。
【0062】以下、第6の実施の形態の動作について述
べるが、まず、自動調光モードが設定されている場合に
ついて説明する。
【0063】CCD7が電子シャッタ機能を持たない場
合は、まずCCU5側のCPU14がCCD検知手段1
2の出力によりCCD7が電子シャッタ機能を持たない
ものであることを認識し、光源装置6へモニタ4上の画
像の明るさに比例した輝度信号及び、CCD7が電子シ
ャッタ機能を持たないものであることを通信インターフ
ェース15、通信ケーブル24、通信インターフェース
16を介して光源装置6側のCPU17へ知らせる。前
記の電子シャッタ機能のないことを示す情報を得たCP
U17では前記輝度信号と、光源装置側フロントパネル
19で設定される光量調整のレベルにより、第5の実施
の形態で説明したような自動調光を行うと同時に、フロ
ントパネル19に設けられた光量調整の有効/無効を示
すLED28を点灯させ、光量調整が操作者により光源
装置6側で操作できる状態にする。この時、CCU5側
のフロントパネル13の光量調整は無効となるため、C
PU14によりフロントパネル13にある光量調整の有
効/無効を示すLED27を消灯状態にし、操作者へC
CU5側での光量調整が無効であることを知らせると同
時に、CCU5側のフロントパネル13にある光量調整
のレベルを予め設定された値、例えばセンターに固定さ
せる。
【0064】以上の動作により、CCD7に電子シャッ
タ機能が無いものが接続された場合には光源装置側LE
D28を点灯、CCU側LED27を消灯することによ
り、光源装置6側の光量調整が有効であることを操作者
へ知らせ、さらにCCU5側の光量調整を固定させるこ
とで操作者が混乱すること無く自動調光の光量調整が行
えるようになる。
【0065】なお、CCD7が電子シャッタ機能を持た
ないものが接続された場合において、光源装置側フロン
トパネル19のLED28点灯、CCU側フロントパネ
ル13のLED27消灯の動作に代えて、光源装置6側
の光量調整レベルLED30は点灯状態とし、CCU5
側の光量調整のレベルが固定状態となった時に、CCU
5側の光量調整レベルLED29を消灯、反転、減光、
点滅等の方法で表示しても良い。
【0066】一方、CCD7が電子シャッタ機能を持つ
場合は、まずCPU14がCCD検知手段12の出力に
よりCCD7が電子シャッタ機能を持つものであること
を認識し、絞り羽根を動作させるための調光信号と、C
CD7が電子シャッタ機能を持つものであることを通信
インターフェース15、通信ケーブル24、通信インタ
ーフェース16を介してCPU17へ知らせると同時
に、フロントパネル13で設定される光量調整のレベル
をシャッタ速度設定回路10へ知らせることにより、第
1の実施の形態で説明したような自動調光を行うと同時
に、フロントパネル13に設けられた光量調整の有効/
無効を示すLED27を点灯させ、光量調整が操作者に
よりCCU5側で操作できる状態にする。この時、光源
装置6の光量調整レベルは無効となるため、CPU17
よりフロントパネル19に設けられた光量調整の有効/
無効を示すLED28を消灯状態にし、操作者へ光量調
整が無効であることを知らせると同時に、フロントパネ
ル19にある光量調整のレベル等を予め設定されたモー
ド、例えば手動調光のセンターに固定させる。尚、この
固定するモードは手動調光のセンターに限らず、自動調
光や、センター以外の光量調整のレベルでもかまわな
い。
【0067】以上の動作により、CCD7に電子シャッ
タ機能を持つものが接続された場合にはCCU側LED
27を点灯、光源装置側LED28を消灯することによ
り、CCU5側の光量調整が有効であることを操作者へ
知らせ、さらに光源装置6側の光量調整のレベルを固定
させることで操作者が混乱すること無く、自動調光の光
量調整が行えるようになる。
【0068】なお、CCD7が電子シャッタ機能を持つ
ものが接続された場合において、CCU側LED27を
点灯、光源装置側LED28を消灯することに代えて、
CCU5側の光量調整レベルLED29は点灯状態と
し、光源装置6側の光量調整のレベルが固定状態となっ
た時に、光源装置5側の光量調整レベルLED30を消
灯、反転、減光、点滅等の方法で表示しても良い。
【0069】以上の説明は全て自動調光モードの場合で
あったが、次に手動調光モードへの切り換え時の動作を
述べる。光源装置6のフロントパネル19におけるモー
ド切換えスイッチSW5 の切り換えにより手動調光モー
ドへ切り換えられる。
【0070】まず、CCD7が電子シャッタ機能を持っ
ていない場合は、CCU5側のLED表示はそのままで
光源装置6の光量調整のレベルに応じて手動調光を行
う。その際は、光源装置6側の光量調整レベルLED3
0は図8のような表示とし、光量調整の有効/無効を示
すLED28も点灯させ、操作者へ光量調整が光源装置
6側で有効であることを知らせる。
【0071】また、CCD7が電子シャッタ機能を持っ
ている場合は、光源装置6側では前述の電子シャッタ機
能を持っていない場合と同様に動作する。即ち、CCU
5側のLED表示はそのままで光源装置6の光量調整の
レベルに応じて手動調光を行う。その際は、光源装置6
側の光量調整レベルLED30は図8のような表示と
し、光量調整の有効/無効を示すLED28も点灯さ
せ、操作者へ光量調整が光源装置6側で有効であること
を知らせる。ここではこの動作に加え、CPU17より
CPU14へ手動調光へ切り換えられたことを伝えるこ
とにより、電子シャッタ機能はオフ(OFF)とし、通
常の読み出し速度でCCD7の情報をモニタ4上へ表示
する。同時に、光量調整の有効/無効を示すLED27
を消灯し、フロントパネル13の光量調整レベルLED
29のレベル表示方法を光源装置6の表示方法(図8参
照)と同様にし、さらに光源装置6の光量調整のレベル
と連動するように動作する。これにより、操作者は混乱
することなく光源装置6側の光量調整を調整することが
できる。
【0072】以上、第6の実施の形態の構成によると、
操作者がCCD7の種類を気にする必要がなく、CCU
5または光源装置6のどちらの光量調整レベルを調整す
れば良いか分かり、操作者の混乱を防ぐことができる。
【0073】〔付記〕 (付記項1) 体腔内を観察するための内視鏡と、内視
鏡像を撮像するための撮像装置と、撮像装置からの信号
を処理するための画像処理装置と、体腔内を照明するた
めの光源装置と、で構成された内視鏡システムにおい
て、該画像処理装置と該光源装置との間で各々の設定情
報を送受信し合い、各々の装置の制御特性を自動的に変
更することを特徴とする内視鏡システム。
【0074】(付記項2) 付記項1における送受信内
容は、撮像装置の電子シャッタ機能の目標とする明るさ
を設定する第1の明るさ設定手段の設定値と、照明光量
を調整する際の目標とする明るさを設定する第2の明る
さ設定手段の設定値であることを特徴とする内視鏡シス
テム。
【0075】(付記項3) 前記第1の明るさ設定手段
の設定値と、前記第2の明るさ設定手段の設定値が同じ
となるように動作することを特徴とする付記項2に記載
の内視鏡システム。
【0076】付記項1〜3においては、内視鏡システム
において、例えば、画像処理装置による調光機能または
光源装置による調光機能の2つの調光機能のいずれかが
可能である場合に、画像処理装置と光源装置との間で各
々の調光設定情報を送受信し合い、各々の装置の明るさ
制御特性を一定の関係(例えば互いに同等)とするよう
自動的に変更すれば、撮像装置を交換した場合などにお
いて取り付けた撮像装置の種類に応じて画像処理装置と
光源装置のいずれか一方の適切な調光機能を利用した調
光が可能となるものである。
【0077】(付記項4) 付記項1における送受信内
容は、撮像装置の電子シャッタ機能の有無を判別する電
子シャッタ機能判別手段の判別結果を有することを特徴
とする内視鏡システム。
【0078】(付記項5) 前記電子シャッタ機能判別
手段の出力により、第1及び、第2の明るさ設定手段
と、第1及び、第2の明るさ設定手段の有効/無効を示
す第1及び、第2有効/無効表示手段を制御することを
特徴とする付記項4に記載の内視鏡システム。
【0079】(付記項6) 撮像装置が電子シャッタ機
能を有する場合、第1の有効/無効表示手段を有効と表
示し、第2の有効/無効表示手段を無効と表示すること
を特徴とする付記項5に記載の内視鏡システム。
【0080】(付記項7) 撮像装置が電子シャッタ機
能を有さない場合、第1の有効/無効表示手段を無効と
表示し、第2の有効/無効表示手段を有効と表示するこ
とを特徴とする付記項5に記載の内視鏡システム。
【0081】(付記項8) 撮像装置が電子シャッタ機
能を有する場合、第1の明るさ設定手段の操作を有効に
し、第2の明るさ設定手段の操作を無効とすることを特
徴とする付記項5に記載の内視鏡システム。
【0082】(付記項9) 撮像装置が電子シャッタ機
能を有さない場合、第1の明るさ設定手段の操作を無効
にし、第2の明るさ設定手段の操作を有効とすることを
特徴とする付記項5に記載の内視鏡システム。
【0083】付記項5〜9においては、撮像装置(例え
ばCCD)の種類の違いは画像処理装置(CCU)側で
判断できるため、この撮像装置の種類の違いと共に、画
像処理装置及び、光源装置の各フロントパネルの設定状
況をお互いに通信により把握し合うことにより、その撮
像装置の種類に応じて画像処理装置及び、光源装置を以
下の様に動作させるようにする。
【0084】(1)撮像装置の種類に関わらず、お互い
の明るさ設定値を連動して動作させる。
【0085】(2)画像処理装置及び、光源装置の各フ
ロントパネルにその各明るさ設定が有効であるか無効で
あるかを示す第1,第2の有効/無効表示手段(例えば
LED)を別途設ける。
【0086】電子シャッタ機能無しの撮像装置の場合は
光源装置側の第2の有効/無効表示手段を点灯させ光源
装置側の明るさ設定が有効であることを示し、逆に電子
シャッタ機能有りの撮像装置の場合は画像処理装置側の
第1の有効/無効表示手段を点灯させ画像処理装置側の
明るさ設定が有効であることを示す。また、有効でない
方の明るさ設定は予め決めてある設定値に固定する。
【0087】以上の動作により、画像処理装置及び、光
源装置、撮像装置がどのように組み合わされてもユーザ
へ適切に有効である明るさ設定の箇所を知らせることが
でき、操作性を向上させて、ユーザの混乱を無くすこと
ができる。
【0088】(付記項10) 送受信する情報に光源装
置のランプ点灯後、ランプが安定するのに必要な時間を
計るためのタイマー手段の出力が含まれていることを特
徴とする付記項1に記載の内視鏡システム。
【0089】(付記項11) 前記タイマー手段の出力
により、画像処理装置の色の補正を行なうホワイトバラ
ンス機能を動作させる適切なタイミングを知らせるため
に、内視鏡像を表示するモニタへ前記適切なタイミング
を知らせる表示を行うことを特徴とする付記項10に記
載の内視鏡システム。
【0090】(付記項12) 前記タイマー手段の出力
により、前記ホワイトバランス機能の動作を制限するこ
とを特徴とする付記項11に記載の内視鏡システム。
【0091】(付記項13) 前記タイマー手段の出力
により、光源装置からの出射光を減光するための減光手
段を制御することを特徴とする付記項10に記載の内視
鏡システム。
【0092】(付記項14) 前記減光手段が、自動調
光を行うための絞り羽根であることを特徴とする付記項
13に記載の内視鏡システム。
【0093】(付記項15) 前記減光手段が、減光メ
ッシュであることを特徴とする付記項13に記載の内視
鏡システム。
【0094】(付記項16) 前記タイマー手段の出力
により、前記ホワイトバランス機能の動作を制限するこ
とを特徴とする付記項13に記載の内視鏡システム。
【0095】付記項10〜16においては、光源装置の
電源を投入しランプを点灯させた時より、ランプが十分
安定すると予め分かっている時間だけタイマー手段を動
作させる。そして、このタイマー手段が所定の時間が過
ぎるまでは光源装置から画像処理装置へまだランプが安
定していないことを示す信号を渡す。前記信号を受けた
画像処理装置では、まだホワイトバランスを取ってはい
けない旨のメッセージをモニタ上に表示することにより
ユーザへ知らせる。そして所定に時間が過ぎたら、ホワ
イトバランスを取っても良いことの旨のメッセージをモ
ニタ上に表示する。また、ランプが安定していない間は
ホワイトバランススイッチを強制的に受け付けないよう
にしたり、光源装置側で遮光することでホワイトバラン
スを取らせないように動作し、タイマー手段による規定
時間経過後ホワイトバランススイッチを有効にしたり、
光源装置の遮光を解除する。
【0096】以上の動作により、ユーザへホワイトバラ
ンスを行う適切な時期を知らせることができるため、確
実なホワイトバランスが行えるようになる。
【0097】
【発明の効果】以上述べたように本発明によれば、どの
ような撮像装置、画像処理装置、光源装置の組合せを行
った場合でも、ユーザに対してどこで明るさ調整を行え
ば良いか分かり易く指示することができ、ユーザの混乱
を防ぎ、操作性の向上を図ることができる。
【0098】また、光源装置として放電灯を用いた場
合、放電灯が安定した後にホワイトバランスを取るよう
にすることで、確実に適切なホワイトバランスを取るこ
とができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の第1の実施の形態の内視鏡システムを
示すブロック図。
【図2】本発明の第3の実施の形態の内視鏡システムを
示すブロック図。
【図3】本発明の第4の実施の形態の内視鏡システムを
示すブロック図。
【図4】本発明の内視鏡システムに係る遮光方法の一例
を示すブロック図。
【図5】本発明の第5の実施の形態の内視鏡システムを
示すブロック図。
【図6】CCU側のフロントパネル構成を示す正面図。
【図7】光源装置側のフロントパネル構成を示す斜視
図。
【図8】光源装置における光量調整レベルの表示方法を
示す図。
【符号の説明】
1…スコープ 2…カメラヘッド 3…ライトガイド 4…モニタ 5…CCU(画像処理装置) 6…光源装置 7…CCD(撮像装置) 8…プロセス回路 9…検波回路 10…シャッタ速度設定回路 11…タイミングジェネレータ 12…CCD検知手段(電子シャッタ機能判別手段) 13…CCU側フロントパネル 14…CCU側CPU(通信手段、及びホワイトバラン
ス制御手段又は告知手段を含む) 15…CCU側通信インターフェース 16…光源装置側通信インターフェース 17…光源装置側CPU(通信手段及びタイマー手段を
含む) 18…絞り位置設定回路 19…光源装置側フロントパネル 20…絞りモータ 21…絞り羽根 22…ランプ 23…レンズ 24…通信ケーブル 25…被写体 26…絞り位置検出回路 27…CCU側LED(第1の有効/無効表示手段) 28…光源装置側LED(第2の有効/無効表示手段) 29…光量調整レベルLED 30…光量調整レベルLED 31…CCD駆動回路 32…画像処理回路 33…ランプ電源 34…絞りユニット 35…調光回路 36…ランプ安定信号 37…遮光信号 38…調光信号 39…減光メッシュユニット SW2 …光量調整スイッチ(第1の明るさ設定手段) SW3 …ホワイトバランススイッチ SW4 …光源装置の電源スイッチ SW5 …モード切換えスイッチ SW6 …光量調整スイッチ(第2の明るさ設定手段)
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 斉藤 克行 東京都渋谷区幡ヶ谷2丁目43番2号 オリ ンパス光学工業株式会社内 (72)発明者 望田 明彦 東京都渋谷区幡ヶ谷2丁目43番2号 オリ ンパス光学工業株式会社内 (72)発明者 小笠原 弘太郎 東京都渋谷区幡ヶ谷2丁目43番2号 オリ ンパス光学工業株式会社内 Fターム(参考) 4C061 AA00 BB01 CC00 DD00 NN01 NN05 QQ02 RR03 RR26 TT04

Claims (3)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 内視鏡を介して検査対象に照明光を供給
    する光源装置と、 前記内視鏡からの画像信号を処理する画像処理装置と、 前記光源装置の光源ランプが点灯した後、前記光源ラン
    プの明るさが安定するまでの時間を規定するタイマー手
    段と、 前記タイマー手段の出力情報により、前記画像処理装置
    のホワイトバランス機能を制御するホワイトバランス制
    御手段と、 を有することを特徴とする内視鏡システム。
  2. 【請求項2】 内視鏡を介して検査対象に照明光を供給
    する光源装置と、 前記内視鏡からの画像信号を処理する画像処理装置と、 前記光源装置の光源ランプが点灯した後、前記光源ラン
    プの明るさが安定するまでの時間を規定するタイマー手
    段と、 前記タイマー手段の出力情報により、前記画像処理装置
    のホワイトバランス機能を動作させるタイミングを告知
    する告知手段と、 を有することを特徴とする内視鏡システム。
  3. 【請求項3】 前記光源装置から前記画像処理装置に、
    前記光源ランプの種類の情報と前記タイマー手段の出力
    情報と前記光源ランプの点灯を知らせる情報のうち、少
    なくともいずれかの情報を送受信する通信手段と、 を有することを特徴とする請求項1又は2記載の内視鏡
    システム。
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