JP2002258166A - 内視鏡装置 - Google Patents
内視鏡装置Info
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- JP2002258166A JP2002258166A JP2001060050A JP2001060050A JP2002258166A JP 2002258166 A JP2002258166 A JP 2002258166A JP 2001060050 A JP2001060050 A JP 2001060050A JP 2001060050 A JP2001060050 A JP 2001060050A JP 2002258166 A JP2002258166 A JP 2002258166A
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- Instruments For Viewing The Inside Of Hollow Bodies (AREA)
Abstract
(57)【要約】 （修正有）
【課題】被写体までの距離に応じて設定した拡大像が得
られる小型な内視鏡装置を提供する。 【解決手段】内視鏡１には、対物レンズ系４で結像した
被写体像を電気信号に変換する撮像素子４ｃと、被写体
までの被写体距離を測距する測距手段１２と、対物レン
ズ系４の可変焦点距離範囲内で倍率が異なる複数の焦点
位置を予め設定し、測距手段１２が測距する被写体距離
に応じて前記焦点位置を選択して対物レンズ系４の焦点
合せを行う駆動制御手段７と、被写体に照射する光を内
視鏡先端側に送光する送光ケーブル８とを組込み、ビデ
オプロセッサ２には、被写体に照射する光を調光制御す
る調光部９と、撮像素子４ｃの撮像信号を信号処理して
映像信号を生成する信号処理部１０とを組込む。
られる小型な内視鏡装置を提供する。 【解決手段】内視鏡１には、対物レンズ系４で結像した
被写体像を電気信号に変換する撮像素子４ｃと、被写体
までの被写体距離を測距する測距手段１２と、対物レン
ズ系４の可変焦点距離範囲内で倍率が異なる複数の焦点
位置を予め設定し、測距手段１２が測距する被写体距離
に応じて前記焦点位置を選択して対物レンズ系４の焦点
合せを行う駆動制御手段７と、被写体に照射する光を内
視鏡先端側に送光する送光ケーブル８とを組込み、ビデ
オプロセッサ２には、被写体に照射する光を調光制御す
る調光部９と、撮像素子４ｃの撮像信号を信号処理して
映像信号を生成する信号処理部１０とを組込む。
Description
【０００１】
【技術分野】本発明は、医療及び工業等の分野に用いら
れる内視鏡装置に関するものである。
れる内視鏡装置に関するものである。
【０００２】
【従来技術及びその問題点】消化器官の診断に用いられ
る内視鏡装置は、消化器官内壁の観察対象の領域全体を
広角視野で観察した撮像画像を出力するビデオカメラと
しての機能をもつものであり、例えば消化器官内壁を撮
像し、この撮像信号を映像信号に信号処理してモニター
に映し出している。
る内視鏡装置は、消化器官内壁の観察対象の領域全体を
広角視野で観察した撮像画像を出力するビデオカメラと
しての機能をもつものであり、例えば消化器官内壁を撮
像し、この撮像信号を映像信号に信号処理してモニター
に映し出している。
【０００３】この種の内視鏡装置は、対物レンズ系の短
焦点距離側での焦点合せが行われるのみであり、被写体
を拡大して観測するには不充分なものである。
焦点距離側での焦点合せが行われるのみであり、被写体
を拡大して観測するには不充分なものである。
【０００４】そこで、微細な病変を部分的に拡大して詳
細に観察する拡大電子スコープが開発されており、この
拡大電子スコープはオートフォーカス機能を備えている
（特開平８−１０６０６０号公報、特開平１０−１６５
３５８号公報参照）。
細に観察する拡大電子スコープが開発されており、この
拡大電子スコープはオートフォーカス機能を備えている
（特開平８−１０６０６０号公報、特開平１０−１６５
３５８号公報参照）。
【０００５】しかしながら、特開平１０−１６５３５８
号公報に開示されたオートフォーカス内視鏡装置は拡大
倍率が固定であるために、通常の観察を拡大観察に切換
えて拡大観察を行う場合に拡大倍率を変化させることが
できない。
号公報に開示されたオートフォーカス内視鏡装置は拡大
倍率が固定であるために、通常の観察を拡大観察に切換
えて拡大観察を行う場合に拡大倍率を変化させることが
できない。
【０００６】さらに特開平１０−１６５３５８号公報の
オートフォーカス内視鏡装置では、焦点制御装置と、光
源装置と、ビデオプロセッサとを各機能毎に内視鏡とは
別体のものとして構成しており、これらの設置スペース
を既存の内視鏡装置の設置スペースに加えて確保する必
要があるため、新たに確保する設置スペースのために前
記オートフォーカス内視鏡装置は大型化され、その結果
として内視鏡装置が設置される病理検査室の有効面積を
狭めてしまう。
オートフォーカス内視鏡装置では、焦点制御装置と、光
源装置と、ビデオプロセッサとを各機能毎に内視鏡とは
別体のものとして構成しており、これらの設置スペース
を既存の内視鏡装置の設置スペースに加えて確保する必
要があるため、新たに確保する設置スペースのために前
記オートフォーカス内視鏡装置は大型化され、その結果
として内視鏡装置が設置される病理検査室の有効面積を
狭めてしまう。
【０００７】さらに、焦点制御装置、光源装置及びビデ
オプロセッサと内視鏡とをそれぞれ別々のコネクタを介
して接続させるため、その接続作業は煩雑である。
オプロセッサと内視鏡とをそれぞれ別々のコネクタを介
して接続させるため、その接続作業は煩雑である。
【０００８】また特開平８−１０６０６０号公報に開示
されたオートフォーカス内視鏡装置は、特開平１０−１
６５３５８号公報のオートフォーカス内視鏡装置の焦点
制御装置に相当する自動制御装置を内視鏡の操作部に組
込んでいるため、内視鏡が大型化され、内視鏡の操作に
支障を来す虞がある。
されたオートフォーカス内視鏡装置は、特開平１０−１
６５３５８号公報のオートフォーカス内視鏡装置の焦点
制御装置に相当する自動制御装置を内視鏡の操作部に組
込んでいるため、内視鏡が大型化され、内視鏡の操作に
支障を来す虞がある。
【０００９】
【発明の目的】本発明は、被写体までの距離に応じて設
定した拡大像が得られる内視鏡装置を得ることを目的と
する。さらに内視鏡の操作に支障を与えず、かつ内視鏡
装置の寸法を大型化させずに、合焦制御を行う駆動制御
手段を組込んだ内視鏡装置を得ることを目的とする。さ
らに内視鏡に組込む機能手段とビデオプロセッサに組込
む機能手段を、内視鏡とビデオプロセッサとを接続する
コネクタを利用して接続する内視鏡装置を得ることを目
的とする。
定した拡大像が得られる内視鏡装置を得ることを目的と
する。さらに内視鏡の操作に支障を与えず、かつ内視鏡
装置の寸法を大型化させずに、合焦制御を行う駆動制御
手段を組込んだ内視鏡装置を得ることを目的とする。さ
らに内視鏡に組込む機能手段とビデオプロセッサに組込
む機能手段を、内視鏡とビデオプロセッサとを接続する
コネクタを利用して接続する内視鏡装置を得ることを目
的とする。
【００１０】
【発明の概要】前記目的を達成するため、本発明に係る
内視鏡装置は、被写体を結像する対物レンズ系を有する
内視鏡と、前記被写体像の画像処理用ビデオプロセッサ
とを組合せた内視鏡装置において、前記内視鏡には、前
記対物レンズ系で結像した被写体像を電気信号に変換す
る撮像素子と、被写体までの被写体距離を測距する測距
手段と、前記対物レンズ系の可変焦点距離範囲内で倍率
が異なる複数の焦点位置を予め設定し、前記測距手段が
測距する被写体距離に応じて前記焦点位置を選択して対
物レンズ系の焦点合せを行う駆動制御手段と、被写体に
照射する光を内視鏡先端側に送光する送光ケーブルとを
組込み、前記ビデオプロセッサには、前記被写体に照射
する光を調光制御する調光部と、前記撮像素子の撮像信
号を信号処理して映像信号を生成する信号処理部とを組
込むことを特徴とする。
内視鏡装置は、被写体を結像する対物レンズ系を有する
内視鏡と、前記被写体像の画像処理用ビデオプロセッサ
とを組合せた内視鏡装置において、前記内視鏡には、前
記対物レンズ系で結像した被写体像を電気信号に変換す
る撮像素子と、被写体までの被写体距離を測距する測距
手段と、前記対物レンズ系の可変焦点距離範囲内で倍率
が異なる複数の焦点位置を予め設定し、前記測距手段が
測距する被写体距離に応じて前記焦点位置を選択して対
物レンズ系の焦点合せを行う駆動制御手段と、被写体に
照射する光を内視鏡先端側に送光する送光ケーブルとを
組込み、前記ビデオプロセッサには、前記被写体に照射
する光を調光制御する調光部と、前記撮像素子の撮像信
号を信号処理して映像信号を生成する信号処理部とを組
込むことを特徴とする。
【００１１】また前記内視鏡と前記ビデオプロセッサと
を接続するコネクタを介して前記送光ケーブルと前記調
光部との間及び前記駆動制御手段と前記信号処理部との
間をそれぞれ接続することが好ましい。
を接続するコネクタを介して前記送光ケーブルと前記調
光部との間及び前記駆動制御手段と前記信号処理部との
間をそれぞれ接続することが好ましい。
【００１２】また前記駆動制御手段は、前記コネクタの
うち前記内視鏡側に設けられるコンタクト部に内蔵する
ことが好ましい。
うち前記内視鏡側に設けられるコンタクト部に内蔵する
ことが好ましい。
【００１３】
【発明の実施の形態】以下、実施の形態を用いて本発明
を詳細に説明する。図１は、本発明の実施の形態を示す
ブロック図である。
を詳細に説明する。図１は、本発明の実施の形態を示す
ブロック図である。
【００１４】図１に示すように実施形態に係る内視鏡装
置は、被写体を結像する対物レンズ系を有する内視鏡１
と、前記被写体像の画像処理用ビデオプロセッサ２とを
組合せている。
置は、被写体を結像する対物レンズ系を有する内視鏡１
と、前記被写体像の画像処理用ビデオプロセッサ２とを
組合せている。
【００１５】前記内視鏡１の操作部１ｃにはユニバーサ
ルケーブル１ｂが取付けられ、このユニバーサルケーブ
ル１ｂの一端がコネクタ３を介してビデオプロセッサ２
に接続される。このコネクタ３は、対をなすコンタクト
部３ａ、３ｂを有しており、一方のコンタクト部３ａが
ユニバーサルケーブル１ｂの一端部に取付けられ、他方
のコンタクト部３ｂがビデオプロセッサ２に取付けら
れ、対をなすコンタクト部３ａとコンタクト部３ｂとを
着脱可能に結合することにより、内視鏡１とビデオプロ
セッサ２とがコネクタ３を介して接続される。
ルケーブル１ｂが取付けられ、このユニバーサルケーブ
ル１ｂの一端がコネクタ３を介してビデオプロセッサ２
に接続される。このコネクタ３は、対をなすコンタクト
部３ａ、３ｂを有しており、一方のコンタクト部３ａが
ユニバーサルケーブル１ｂの一端部に取付けられ、他方
のコンタクト部３ｂがビデオプロセッサ２に取付けら
れ、対をなすコンタクト部３ａとコンタクト部３ｂとを
着脱可能に結合することにより、内視鏡１とビデオプロ
セッサ２とがコネクタ３を介して接続される。
【００１６】さらに内視鏡１には、対物レンズ系４で結
像した被写体像を電気信号に変換する撮像素子４ｃと、
被写体までの被写体距離を測距する測距手段１２と、対
物レンズ系４の可変焦点距離範囲内で倍率が異なる複数
の焦点位置を予め設定し、測距手段１２が測距する被写
体距離に応じて前記設定された焦点位置を選択して対物
レンズ系４の焦点合せを行う駆動制御手段７と、被写体
に照射する光を内視鏡先端側に送光する送光ケーブル８
とを組込む。
像した被写体像を電気信号に変換する撮像素子４ｃと、
被写体までの被写体距離を測距する測距手段１２と、対
物レンズ系４の可変焦点距離範囲内で倍率が異なる複数
の焦点位置を予め設定し、測距手段１２が測距する被写
体距離に応じて前記設定された焦点位置を選択して対物
レンズ系４の焦点合せを行う駆動制御手段７と、被写体
に照射する光を内視鏡先端側に送光する送光ケーブル８
とを組込む。
【００１７】またビデオプロセッサ２には、被写体に照
射する光を調光制御する調光部９と、撮像素子４ｃの撮
像信号を信号処理して映像信号を生成する信号処理部１
０とを組込む。
射する光を調光制御する調光部９と、撮像素子４ｃの撮
像信号を信号処理して映像信号を生成する信号処理部１
０とを組込む。
【００１８】ビデオプロセッサ２に組込まれる前記調光
部９は、自動調光回路９ａと絞り駆動回路９ｂと絞り９
ｃとランプ９ｄとを有している。自動調光回路９ａは、
信号処理部１０から出力される映像信号に基いて画像の
明るさを検出して絞り駆動回路９ｂに調光制御信号を出
力する。絞り駆動回路９ｂは、自動調光回路９ａからの
調光制御信号に基いて絞り９ｃの開閉の度合いを制御す
る。絞り９ｃは絞り駆動回路９ｂによる制御で開閉度が
制御され、ランプ９ｄから内視鏡１側に送光される光量
を調節する。ランプ９ｄからの照射光は調光部９側の送
光光路９ｅを介して内視鏡１側の送光ケーブル８を導光
され、送光ケーブル８を通して内視鏡１の先端側に設け
られる挿入部１ａの端面に送光され、送光ケーブル８の
送光レンズ８ａから被写体に向けて照射される。内視鏡
１の挿入部１ａは体腔内に挿入されるものであって細径
となっているために、送光ケーブル８は光ファイバ束で
構成することが望ましい。
部９は、自動調光回路９ａと絞り駆動回路９ｂと絞り９
ｃとランプ９ｄとを有している。自動調光回路９ａは、
信号処理部１０から出力される映像信号に基いて画像の
明るさを検出して絞り駆動回路９ｂに調光制御信号を出
力する。絞り駆動回路９ｂは、自動調光回路９ａからの
調光制御信号に基いて絞り９ｃの開閉の度合いを制御す
る。絞り９ｃは絞り駆動回路９ｂによる制御で開閉度が
制御され、ランプ９ｄから内視鏡１側に送光される光量
を調節する。ランプ９ｄからの照射光は調光部９側の送
光光路９ｅを介して内視鏡１側の送光ケーブル８を導光
され、送光ケーブル８を通して内視鏡１の先端側に設け
られる挿入部１ａの端面に送光され、送光ケーブル８の
送光レンズ８ａから被写体に向けて照射される。内視鏡
１の挿入部１ａは体腔内に挿入されるものであって細径
となっているために、送光ケーブル８は光ファイバ束で
構成することが望ましい。
【００１９】またビデオプロセッサ２に組込まれる信号
処理部１０は駆動制御手段７を通して出力される撮像信
号を信号処理し映像信号をモニター１１に出力する。モ
ニター１１は信号処理部１０からの映像信号に基いて、
内視鏡１で撮像された被写体の撮像画像を表示面に可視
画像として表示する。
処理部１０は駆動制御手段７を通して出力される撮像信
号を信号処理し映像信号をモニター１１に出力する。モ
ニター１１は信号処理部１０からの映像信号に基いて、
内視鏡１で撮像された被写体の撮像画像を表示面に可視
画像として表示する。
【００２０】実施形態では、内視鏡１に送光ケーブル８
及び駆動制御手段７を、ビデオプロセッサ２に調光部９
及び信号処理部１０をそれぞれ分離して組込み、送光ケ
ーブル８と調光部９との間及び駆動制御手段７と信号処
理部１０との間は、内視鏡１とビデオプロセッサ２とを
接続するコネクタ３を介してそれぞれ接続する。具体的
には、コネクタ３は、対をなすコンタクト部３ａ、３ｂ
を介して内視鏡１とビデオプロセッサ２とを接続するこ
とに着目して、内視鏡１に取付けられるコンタクト部３
ａの端子に送光ケーブル８のケーブル端と駆動制御手段
７の出力端とをそれぞれ結線し、ビデオプロセッサ２に
取付けられるコンタクト部３ｂの端子に調光部９の送光
光路９ｅの光路端と信号処理部１０の入力端とをそれぞ
れ結線する。
及び駆動制御手段７を、ビデオプロセッサ２に調光部９
及び信号処理部１０をそれぞれ分離して組込み、送光ケ
ーブル８と調光部９との間及び駆動制御手段７と信号処
理部１０との間は、内視鏡１とビデオプロセッサ２とを
接続するコネクタ３を介してそれぞれ接続する。具体的
には、コネクタ３は、対をなすコンタクト部３ａ、３ｂ
を介して内視鏡１とビデオプロセッサ２とを接続するこ
とに着目して、内視鏡１に取付けられるコンタクト部３
ａの端子に送光ケーブル８のケーブル端と駆動制御手段
７の出力端とをそれぞれ結線し、ビデオプロセッサ２に
取付けられるコンタクト部３ｂの端子に調光部９の送光
光路９ｅの光路端と信号処理部１０の入力端とをそれぞ
れ結線する。
【００２１】そして、コネクタ３の対をなすコンタクト
部３ａとコンタクト部３ｂとを接合する際に、コンタク
ト部３ａの送光ケーブル８の端子とコンタクト部３ｂの
送光光路９ｅの端子との間、及びコンタクト部３ａの駆
動制御手段７の端子とコンタクト部３ｂの信号処理部１
０の端子との間を接合し、送光ケーブル８と調光部９と
の間及び駆動制御手段７と信号処理部１０との間を１個
のコネクタ３を介してワンタッチ式で接続する。このコ
ネクタ３は内視鏡１とビデオプロセッサ２とを接続する
コネクタであり、新たなコネクタを追加するものではな
い。
部３ａとコンタクト部３ｂとを接合する際に、コンタク
ト部３ａの送光ケーブル８の端子とコンタクト部３ｂの
送光光路９ｅの端子との間、及びコンタクト部３ａの駆
動制御手段７の端子とコンタクト部３ｂの信号処理部１
０の端子との間を接合し、送光ケーブル８と調光部９と
の間及び駆動制御手段７と信号処理部１０との間を１個
のコネクタ３を介してワンタッチ式で接続する。このコ
ネクタ３は内視鏡１とビデオプロセッサ２とを接続する
コネクタであり、新たなコネクタを追加するものではな
い。
【００２２】また実施形態で用いるコネクタ３には、送
光ケーブル８と調光部９とを接続する光路と、駆動制御
手段７と信号処理部１０とを接続する電気回路とが併設
されるため、誤挿入を防止する上で、前記光路と前記電
気回路とをコネクタ３の幅（又は径方向）に隔離してい
るから、コネクタ３の幅方向に寸法が拡張される。さら
にコネクタの端子は光信号伝送用と電気信号伝送用との
２種類があり、それぞれの大きさが異なり、寸法が大き
い端子を基準としてコネクタの外形寸法が決定され、コ
ネクタ３の外形寸法が拡張される。以上の事情を考慮す
ると、コネクタ３には、駆動制御手段７を組込むスペー
スが充分に確保されていることとなる。さらにコネクタ
３は、ユニバーサルケーブル１ｂの変形により加わる機
械的な力に対抗するのに充分な強度を備えることとな
る。
光ケーブル８と調光部９とを接続する光路と、駆動制御
手段７と信号処理部１０とを接続する電気回路とが併設
されるため、誤挿入を防止する上で、前記光路と前記電
気回路とをコネクタ３の幅（又は径方向）に隔離してい
るから、コネクタ３の幅方向に寸法が拡張される。さら
にコネクタの端子は光信号伝送用と電気信号伝送用との
２種類があり、それぞれの大きさが異なり、寸法が大き
い端子を基準としてコネクタの外形寸法が決定され、コ
ネクタ３の外形寸法が拡張される。以上の事情を考慮す
ると、コネクタ３には、駆動制御手段７を組込むスペー
スが充分に確保されていることとなる。さらにコネクタ
３は、ユニバーサルケーブル１ｂの変形により加わる機
械的な力に対抗するのに充分な強度を備えることとな
る。
【００２３】そこで実施形態では、コネクタ３のうち前
記内視鏡側に設けられるコンタクト部３ａは前記駆動制
御手段７を内蔵するのに充分なスペースを備えているこ
とに着目して、駆動制御手段７は、コネクタ３のうち内
視鏡１側に設けられるコンタクト部３ａに内蔵してい
る。
記内視鏡側に設けられるコンタクト部３ａは前記駆動制
御手段７を内蔵するのに充分なスペースを備えているこ
とに着目して、駆動制御手段７は、コネクタ３のうち内
視鏡１側に設けられるコンタクト部３ａに内蔵してい
る。
【００２４】さらに図２に示すように内視鏡１に組込ん
だ対物レンズ系４は、不動レンズ系４ａと、可動レンズ
系４ｂとを有しており、両レンズ系４ａ及び４ｂで結像
した被写体像は撮像素子４ｃにより電気的な撮像信号に
変換される。
だ対物レンズ系４は、不動レンズ系４ａと、可動レンズ
系４ｂとを有しており、両レンズ系４ａ及び４ｂで結像
した被写体像は撮像素子４ｃにより電気的な撮像信号に
変換される。
【００２５】対物レンズ系４の不動レンズ系４ａは、内
視鏡挿入部１ａの先端部側の定位置に固定して設けら
れ、可動レンズ系４ｂは不動レンズ系４ａに対して光軸
方向に相対移動可能に設置され、撮像素子４ｃは可動レ
ンズ系４ｂの後方位置の光軸上に位置して可動レンズ系
４ｂに対して光軸方向に相対移動可能に設置されてい
る。
視鏡挿入部１ａの先端部側の定位置に固定して設けら
れ、可動レンズ系４ｂは不動レンズ系４ａに対して光軸
方向に相対移動可能に設置され、撮像素子４ｃは可動レ
ンズ系４ｂの後方位置の光軸上に位置して可動レンズ系
４ｂに対して光軸方向に相対移動可能に設置されてい
る。
【００２６】撮像素子４ｃとしては、実施形態では半導
体デバイスとしての固体撮像素子特にＣＣＤ素子（電荷
結合素子）を用いているが、光信号を電気信号に変換で
きる撮像素子であれば特に制限されるものではない。
体デバイスとしての固体撮像素子特にＣＣＤ素子（電荷
結合素子）を用いているが、光信号を電気信号に変換で
きる撮像素子であれば特に制限されるものではない。
【００２７】駆動手段５及び駆動手段６は、ソレノイ
ド、スッテピングモータ等のアクチュエータからなり、
駆動手段５は駆動制御手段７からの焦点調整信号を受け
て可動レンズ系４ｂを、駆動制御手段７が対物レンズ系
４の可変焦点距離範囲内で予め設定した倍率が異なる各
焦点位置に移動させ、駆動手段６は駆動制御手段７から
の焦点調整信号を受けてＣＣＤ素子４ｃを、駆動制御手
段７が対物レンズ系４の可変焦点距離範囲内で予め設定
した倍率が異なる各焦点位置に移動させる。
ド、スッテピングモータ等のアクチュエータからなり、
駆動手段５は駆動制御手段７からの焦点調整信号を受け
て可動レンズ系４ｂを、駆動制御手段７が対物レンズ系
４の可変焦点距離範囲内で予め設定した倍率が異なる各
焦点位置に移動させ、駆動手段６は駆動制御手段７から
の焦点調整信号を受けてＣＣＤ素子４ｃを、駆動制御手
段７が対物レンズ系４の可変焦点距離範囲内で予め設定
した倍率が異なる各焦点位置に移動させる。
【００２８】前記駆動制御手段７に被写体距離データを
出力する測距手段１２は図４に示すように、内視鏡１の
先端部端面に対をなす発光素子１２ａと受光素子１２ｂ
とを有し、発光素子１２ａからの光を投射レンズ系１２
ｃに通して被写体Ｐに照射し、被写体Ｐからの反射光を
受光レンズ系１２ｄに通して受光素子１２ｂにスポット
状に集光させ、受光素子１２ｂ上での集光位置１２ｅと
受光レンズ系１２ｄの光軸との間の距離をｄ、受光レン
ズ系１２ｄの焦点距離をｆ、受光レンズ系１２ｄと投射
レンズ系１２ｃの光軸間距離をＬ、被写体距離をＤとす
る、Ｄ＝Ｌｆ／ｄの式に基いて被写体距離Ｄを測距す
る。ここに、被写体距離Ｄは図４に示すように被写体Ｐ
と投射レンズ系１２ｃとの間の距離である。
出力する測距手段１２は図４に示すように、内視鏡１の
先端部端面に対をなす発光素子１２ａと受光素子１２ｂ
とを有し、発光素子１２ａからの光を投射レンズ系１２
ｃに通して被写体Ｐに照射し、被写体Ｐからの反射光を
受光レンズ系１２ｄに通して受光素子１２ｂにスポット
状に集光させ、受光素子１２ｂ上での集光位置１２ｅと
受光レンズ系１２ｄの光軸との間の距離をｄ、受光レン
ズ系１２ｄの焦点距離をｆ、受光レンズ系１２ｄと投射
レンズ系１２ｃの光軸間距離をＬ、被写体距離をＤとす
る、Ｄ＝Ｌｆ／ｄの式に基いて被写体距離Ｄを測距す
る。ここに、被写体距離Ｄは図４に示すように被写体Ｐ
と投射レンズ系１２ｃとの間の距離である。
【００２９】したがって駆動制御手段７は、測距手段１
２から出力される被写体距離データとを入力とし、測距
手段１２から出力される被写体距離データに基いて直接
フォーカシング情報を検出して、被写体に対する対物レ
ンズ系４及びＣＣＤ素子４ｃの焦点距離を調整する焦点
調整信号を駆動手段５及び駆動手段６に出力し、予め設
定した複数の焦点位置から測距手段１２が測距する被写
体距離に応じた焦点位置を選択し、その焦点位置で対物
レンズ系４の焦点合せを行う。ここで、駆動制御手段７
は、内視鏡１の移動範囲が狭いことに着目して、測距手
段１２が測距した被写体距離が２ｍｍである場合に拡大
倍率を５０倍、３ｍｍである場合に拡大倍率を３０倍に
設定しているが、この数値に限定されるものではない。
２から出力される被写体距離データとを入力とし、測距
手段１２から出力される被写体距離データに基いて直接
フォーカシング情報を検出して、被写体に対する対物レ
ンズ系４及びＣＣＤ素子４ｃの焦点距離を調整する焦点
調整信号を駆動手段５及び駆動手段６に出力し、予め設
定した複数の焦点位置から測距手段１２が測距する被写
体距離に応じた焦点位置を選択し、その焦点位置で対物
レンズ系４の焦点合せを行う。ここで、駆動制御手段７
は、内視鏡１の移動範囲が狭いことに着目して、測距手
段１２が測距した被写体距離が２ｍｍである場合に拡大
倍率を５０倍、３ｍｍである場合に拡大倍率を３０倍に
設定しているが、この数値に限定されるものではない。
【００３０】さらに駆動制御手段７は、対物レンズ系４
の合焦時点をＣＣＤ素子４ｃが出力する信号の所定周波
数成分を評価値として行うものであり、具体的には駆動
制御手段７は、対物レンズ系４の合焦度合に応じてＣＣ
Ｄ素子４ｃが出力する信号の高周波成分が増減すること
を利用し、図３に示すように前記高周波成分を評価値Ｓ
として焦点位置の調整を行う。
の合焦時点をＣＣＤ素子４ｃが出力する信号の所定周波
数成分を評価値として行うものであり、具体的には駆動
制御手段７は、対物レンズ系４の合焦度合に応じてＣＣ
Ｄ素子４ｃが出力する信号の高周波成分が増減すること
を利用し、図３に示すように前記高周波成分を評価値Ｓ
として焦点位置の調整を行う。
【００３１】図３（ａ）に示すように駆動手段５により
可動レンズ系４ｂが移動されて対物レンズ系４の焦点位
置がＣＣＤ素子４ｃより遠い位置にあると、図３（ａ）
に示すようにＣＣＤ素子４ｃから出力される信号の高周
波成分が減少し、駆動手段５により対物レンズ系４の焦
点がＣＣＤ素子４ｃの受光面上に合焦されると、図３
（ｂ）に示すようにＣＣＤ素子４ｃから出力される信号
の高周波成分が増加する。
可動レンズ系４ｂが移動されて対物レンズ系４の焦点位
置がＣＣＤ素子４ｃより遠い位置にあると、図３（ａ）
に示すようにＣＣＤ素子４ｃから出力される信号の高周
波成分が減少し、駆動手段５により対物レンズ系４の焦
点がＣＣＤ素子４ｃの受光面上に合焦されると、図３
（ｂ）に示すようにＣＣＤ素子４ｃから出力される信号
の高周波成分が増加する。
【００３２】駆動制御手段７は、対物レンズ系４の合焦
度合に応じてＣＣＤ素子４ｃが出力する信号の高周波成
分が増減することを利用し、図３（ａ）に示すようにＣ
ＣＤ素子４ｃから出力される信号の高周波成分が減少す
る場合には対物レンズ系４の焦点位置がＣＣＤ素子４ｃ
より遠い位置にあると判断し、駆動手段５で可動レンズ
系４ｂを光軸方向に移動させて対物レンズ系４の焦点合
せを続行し、図３（ｂ）に示すようにＣＣＤ素子４ｃか
ら出力される信号の高周波成分が増加し、評価値Ｓが最
大となると、対物レンズ系４の焦点がＣＣＤ素子４ｃの
受光面上に合焦されたと判断して対物レンズ系４の焦点
合せを終了させる。
度合に応じてＣＣＤ素子４ｃが出力する信号の高周波成
分が増減することを利用し、図３（ａ）に示すようにＣ
ＣＤ素子４ｃから出力される信号の高周波成分が減少す
る場合には対物レンズ系４の焦点位置がＣＣＤ素子４ｃ
より遠い位置にあると判断し、駆動手段５で可動レンズ
系４ｂを光軸方向に移動させて対物レンズ系４の焦点合
せを続行し、図３（ｂ）に示すようにＣＣＤ素子４ｃか
ら出力される信号の高周波成分が増加し、評価値Ｓが最
大となると、対物レンズ系４の焦点がＣＣＤ素子４ｃの
受光面上に合焦されたと判断して対物レンズ系４の焦点
合せを終了させる。
【００３３】一方、図３（ｃ）において駆動手段５によ
りＣＣＤ素子４ｃが可動レンズ系４ｂから光軸方向に遠
ざけられて対物レンズ系４の焦点位置がＣＣＤ素子４ｃ
より手前側にあると、図３（ｃ）に示すようにＣＣＤ素
子４ｃから出力される信号の高周波成分が減少し、また
駆動手段５により対物レンズ系４の焦点がＣＣＤ素子４
ｃの受光面上に合焦されると、図３（ｂ）に示すように
ＣＣＤ素子４ｃから出力される信号の高周波成分が増加
する。
りＣＣＤ素子４ｃが可動レンズ系４ｂから光軸方向に遠
ざけられて対物レンズ系４の焦点位置がＣＣＤ素子４ｃ
より手前側にあると、図３（ｃ）に示すようにＣＣＤ素
子４ｃから出力される信号の高周波成分が減少し、また
駆動手段５により対物レンズ系４の焦点がＣＣＤ素子４
ｃの受光面上に合焦されると、図３（ｂ）に示すように
ＣＣＤ素子４ｃから出力される信号の高周波成分が増加
する。
【００３４】駆動制御手段７は、対物レンズ系４の合焦
度合に応じてＣＣＤ素子４ｃが出力する信号の高周波成
分が増減することを利用し、図３（ｃ）に示すようにＣ
ＣＤ素子４ｃから出力される信号の高周波成分が減少す
る場合には対物レンズ系４の焦点位置がＣＣＤ素子４ｃ
の手前側の位置にあると判断し、駆動手段５で可動レン
ズ系４ｂを光軸方向に移動させて対物レンズ系４の焦点
合せを続行し、図３（ｂ）に示すようにＣＣＤ素子４ｃ
から出力される信号の高周波成分が増加して評価値Ｓが
最大となると、対物レンズ系４の焦点がＣＣＤ素子４ｃ
の受光面上に合焦されたと判断して対物レンズ系４の焦
点合せを終了させる。
度合に応じてＣＣＤ素子４ｃが出力する信号の高周波成
分が増減することを利用し、図３（ｃ）に示すようにＣ
ＣＤ素子４ｃから出力される信号の高周波成分が減少す
る場合には対物レンズ系４の焦点位置がＣＣＤ素子４ｃ
の手前側の位置にあると判断し、駆動手段５で可動レン
ズ系４ｂを光軸方向に移動させて対物レンズ系４の焦点
合せを続行し、図３（ｂ）に示すようにＣＣＤ素子４ｃ
から出力される信号の高周波成分が増加して評価値Ｓが
最大となると、対物レンズ系４の焦点がＣＣＤ素子４ｃ
の受光面上に合焦されたと判断して対物レンズ系４の焦
点合せを終了させる。
【００３５】次に本実施形態に係る内視鏡装置の動作に
ついて説明する。まず内視鏡１の細長の挿入部１ａが体
腔内に差込まれた状態で被写体に照射される光を調光す
る場合について説明する。ランプ９ｄからの照射光は送
光ケーブル８を通して、内視鏡１の先端側に設けられる
挿入部１ａの端面から被写体に向けて照射されている。
ランプ９ｄからの光が被写体に照射され対物レンズ系４
で結像された被写体像がＣＣＤ素子４ｃで電気信号に変
換され、駆動制御手段７を通してビデオプロセッサ２の
信号処理部１０で信号処理され、この映像信号がビデオ
プロセッサ２の自動調光回路９ａに入力する。
ついて説明する。まず内視鏡１の細長の挿入部１ａが体
腔内に差込まれた状態で被写体に照射される光を調光す
る場合について説明する。ランプ９ｄからの照射光は送
光ケーブル８を通して、内視鏡１の先端側に設けられる
挿入部１ａの端面から被写体に向けて照射されている。
ランプ９ｄからの光が被写体に照射され対物レンズ系４
で結像された被写体像がＣＣＤ素子４ｃで電気信号に変
換され、駆動制御手段７を通してビデオプロセッサ２の
信号処理部１０で信号処理され、この映像信号がビデオ
プロセッサ２の自動調光回路９ａに入力する。
【００３６】自動調光回路９ａは信号処理部１０から出
力される映像信号に基いて画像の明るさを検出して絞り
駆動回路９ｂに調光制御信号を出力し、次いで絞り駆動
回路９ｂは自動調光回路９ａからの調光制御信号に基い
て絞り９ｃの開閉の度合いを適正な開度に制御する。そ
のためランプ９ｄからの照射光は適正な開度に制御され
た絞り９ｃで絞られ、その光量が制限を受け送光ケーブ
ル８を通して内視鏡１の先端側に設けられた挿入部１ａ
の端面から被写体に向けて照射される。この作用により
適正な明るさの撮像画像が得られるように調光動作が行
われる。
力される映像信号に基いて画像の明るさを検出して絞り
駆動回路９ｂに調光制御信号を出力し、次いで絞り駆動
回路９ｂは自動調光回路９ａからの調光制御信号に基い
て絞り９ｃの開閉の度合いを適正な開度に制御する。そ
のためランプ９ｄからの照射光は適正な開度に制御され
た絞り９ｃで絞られ、その光量が制限を受け送光ケーブ
ル８を通して内視鏡１の先端側に設けられた挿入部１ａ
の端面から被写体に向けて照射される。この作用により
適正な明るさの撮像画像が得られるように調光動作が行
われる。
【００３７】次にオートフォーカス動作について説明す
る。ランプ９ｄからの光が被写体に照射され対物レンズ
系４で結像された被写体像がＣＣＤ素子４ｃで電気信号
に変換され駆動制御手段７に入力する。
る。ランプ９ｄからの光が被写体に照射され対物レンズ
系４で結像された被写体像がＣＣＤ素子４ｃで電気信号
に変換され駆動制御手段７に入力する。
【００３８】すると駆動制御手段７は、測距手段１２で
測距した被写体距離のデータを得て、測距手段１２から
の被写体距離データに合致する焦点位置を予め設定した
複数の焦点位置から選び出し、その選択データに基いて
駆動手段５及び駆動手段６を制御して可動レンズ系４ｂ
とＣＣＤ素子４ｃとを選択した焦点距離位置に移動させ
る。
測距した被写体距離のデータを得て、測距手段１２から
の被写体距離データに合致する焦点位置を予め設定した
複数の焦点位置から選び出し、その選択データに基いて
駆動手段５及び駆動手段６を制御して可動レンズ系４ｂ
とＣＣＤ素子４ｃとを選択した焦点距離位置に移動させ
る。
【００３９】駆動制御手段７は、前記選択された焦点距
離位置でＣＣＤ素子４ｃが出力する撮像信号を得て内視
鏡１による被写体撮像画像のピント（対物レンズ系のピ
ント）がぼけていた場合には被写体に対する対物レンズ
系４の焦点距離を調整する焦点調整信号を駆動手段５に
出力する。駆動手段５は駆動制御手段７からの焦点調整
信号に基いて対物レンズ系４の可動レンズ系４ｂを操作
して焦点調節が行われる。
離位置でＣＣＤ素子４ｃが出力する撮像信号を得て内視
鏡１による被写体撮像画像のピント（対物レンズ系のピ
ント）がぼけていた場合には被写体に対する対物レンズ
系４の焦点距離を調整する焦点調整信号を駆動手段５に
出力する。駆動手段５は駆動制御手段７からの焦点調整
信号に基いて対物レンズ系４の可動レンズ系４ｂを操作
して焦点調節が行われる。
【００４０】焦点調整が行われて対物レンズ系４のピン
トずれが修正された状態でＣＣＤ素子４ｃに受光された
内視鏡１による被写体撮像画像は、ＣＣＤ素子４ｃで電
気信号に変換され駆動制御手段７を通してビデオプロセ
ッサ２の信号処理部１０に入力し、信号処理部１０で信
号処理され、モニター１１の表示面に可視画像として表
示される。
トずれが修正された状態でＣＣＤ素子４ｃに受光された
内視鏡１による被写体撮像画像は、ＣＣＤ素子４ｃで電
気信号に変換され駆動制御手段７を通してビデオプロセ
ッサ２の信号処理部１０に入力し、信号処理部１０で信
号処理され、モニター１１の表示面に可視画像として表
示される。
【００４１】以上の実施の形態による説明では、医療現
場で用いる内視鏡装置を例にとって説明したが、本発明
の内視鏡装置及び内視鏡並びにビデオプロセッサは工業
用の分野に用いられる内視鏡装置及び内視鏡並びにビデ
オプロセッサにも同様に適用することができるものであ
り、医療用分野のものに限定されるものではない。
場で用いる内視鏡装置を例にとって説明したが、本発明
の内視鏡装置及び内視鏡並びにビデオプロセッサは工業
用の分野に用いられる内視鏡装置及び内視鏡並びにビデ
オプロセッサにも同様に適用することができるものであ
り、医療用分野のものに限定されるものではない。
【００４２】
【発明の効果】以上説明したように本発明によれば、被
写体までの距離に応じて設定した拡大像を得ることがで
き、術者が希望する拡大倍率で被写体を詳細に拡大観察
することができる。さらに被写体距離に応じて予め設定
された焦点距離位置で焦点合せが行われるため、術者の
負担を軽減することができる。
写体までの距離に応じて設定した拡大像を得ることがで
き、術者が希望する拡大倍率で被写体を詳細に拡大観察
することができる。さらに被写体距離に応じて予め設定
された焦点距離位置で焦点合せが行われるため、術者の
負担を軽減することができる。
【００４３】さらに内視鏡に送光ケーブル及び駆動制御
手段を、ビデオプロセッサに調光部及び信号処理部をそ
れぞれ分離して組込み、前記送光ケーブルと前記調光部
との間及び前記駆動制御手段と前記信号処理部との間
は、前記内視鏡と前記ビデロプロセッサとを接続するコ
ネクタを介してそれぞれ接続することにより、内視鏡と
ビデオプロセッサとをコネクタで接続する際に前記コネ
クタを用いて、内視鏡内の送光ケーブル及び駆動制御手
段とビデオプロセッサ内の調光部及び信号処理部をワン
タッチ式で接続することができる。
手段を、ビデオプロセッサに調光部及び信号処理部をそ
れぞれ分離して組込み、前記送光ケーブルと前記調光部
との間及び前記駆動制御手段と前記信号処理部との間
は、前記内視鏡と前記ビデロプロセッサとを接続するコ
ネクタを介してそれぞれ接続することにより、内視鏡と
ビデオプロセッサとをコネクタで接続する際に前記コネ
クタを用いて、内視鏡内の送光ケーブル及び駆動制御手
段とビデオプロセッサ内の調光部及び信号処理部をワン
タッチ式で接続することができる。
【００４４】さらにビデオプロセッサに調光部及び信号
処理部を組込み、これらの調光部及び信号処理部を、内
視鏡とビデオプロセッサとを接続するコネクタで接続す
ることにより、撮像素子からの撮像信号を信号処理部に
直接取り込むことができ、かつ調光部からの光を送光ケ
ーブルに直接導光することができ、内視鏡とビデオプロ
セッサとの間での信号の授受を簡単に行うことができ
る。
処理部を組込み、これらの調光部及び信号処理部を、内
視鏡とビデオプロセッサとを接続するコネクタで接続す
ることにより、撮像素子からの撮像信号を信号処理部に
直接取り込むことができ、かつ調光部からの光を送光ケ
ーブルに直接導光することができ、内視鏡とビデオプロ
セッサとの間での信号の授受を簡単に行うことができ
る。
【００４５】さらに内視鏡とビデオプロセッサとの間に
おいて、撮像素子からの撮像信号と調光部からの光とを
授受する構成を構築することにより、ビデオプロセッサ
を共通にして1台のビデオプロセッサに、拡大機能をも
つ内視鏡と拡大機能を持たない内視鏡とを交換して接続
することができ、ビデオプロセッサの使用価値を拡大す
ることができる。
おいて、撮像素子からの撮像信号と調光部からの光とを
授受する構成を構築することにより、ビデオプロセッサ
を共通にして1台のビデオプロセッサに、拡大機能をも
つ内視鏡と拡大機能を持たない内視鏡とを交換して接続
することができ、ビデオプロセッサの使用価値を拡大す
ることができる。
【００４６】さらに駆動制御手段は、内視鏡の操作に干
渉しない内視鏡側に設けられるコンタクト部のスペース
を利用して前記コンタクト部に組込むことにより、先行
例のように内視鏡の操作に支障を来すことがなく、内視
鏡の操作性を向上することができる。
渉しない内視鏡側に設けられるコンタクト部のスペース
を利用して前記コンタクト部に組込むことにより、先行
例のように内視鏡の操作に支障を来すことがなく、内視
鏡の操作性を向上することができる。
【００４７】さらに内視鏡には撮像素子と測距手段と駆
動制御手段と送光ケーブルとを組込み、ビデオプロセッ
サには調光部と信号処理部とを組込むことにより、先行
例のように内視鏡装置に余分な設置スペースを確保する
必要がなく、オートフォーカス機能付き内視鏡装置の寸
法を必要最小限の寸法に抑えることができ、その結果と
して内視鏡装置が設置される病理検査室の有効面積を実
質的に拡大することができる。
動制御手段と送光ケーブルとを組込み、ビデオプロセッ
サには調光部と信号処理部とを組込むことにより、先行
例のように内視鏡装置に余分な設置スペースを確保する
必要がなく、オートフォーカス機能付き内視鏡装置の寸
法を必要最小限の寸法に抑えることができ、その結果と
して内視鏡装置が設置される病理検査室の有効面積を実
質的に拡大することができる。
【図１】本発明の実施の形態に係る内視鏡装置を示す構
成図である。
成図である。
【図２】実施形態に係る内視鏡の挿入部の個所を断面し
た断面図である。
た断面図である。
【図３】対物レンズ系とＣＣＤ素子の出力信号との関係
を示す図である。
を示す図である。
【図４】焦点制御手段が備えた測距手段を示す構成図で
ある。
ある。
１ 内視鏡 １ａ 内視鏡の挿入部 ２ ビデオプロセッサ ３ コネクタ ３ａ ３ｂ コンタクト部 ４ 対物レンズ系 ４ａ 不動レンズ系 ４ｂ 可動レンズ系 ４ｃ 撮像素子（ＣＣＤ素子） ５ 駆動手段 ６ 駆動手段 ７ 駆動制御手段 ８ 送光ケーブル ９ 調光部 １０ 信号処理部 １２ 測距手段
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.7 識別記号 ＦＩ テーマコート゛(参考） Ａ６１Ｂ 1/06 Ａ６１Ｂ 1/06 Ａ Ｇ０２Ｂ 7/32 Ｇ０２Ｂ 23/24 Ｂ 7/36 Ｈ０４Ｎ 5/225 Ｃ 7/28 Ｆ 23/24 5/232 Ｊ Ｈ０４Ｎ 5/225 5/238 Ｚ 7/18 Ｍ 5/232 Ｇ０２Ｂ 7/11 Ｂ 5/238 Ｄ 7/18 Ｈ Ｆターム(参考） 2H040 BA03 BA06 BA11 BA22 CA22 DA12 DA43 GA02 2H051 AA00 BA47 BB20 DA02 EB13 FA61 4C061 AA00 CC06 DD00 FF40 HH52 LL02 NN01 PP13 RR02 RR22 WW03 5C022 AA01 AA08 AB15 AB27 AC69 AC75 5C054 AA01 CB02 CC02 CC07 DA06 EA01 EA03 FF02 HA01 HA12
Claims (3)
- 【請求項１】被写体を結像する対物レンズ系を有する内
視鏡と、前記被写体像の画像処理用ビデオプロセッサと
を組合せた内視鏡装置において、 前記内視鏡には、前記対物レンズ系で結像した被写体像
を電気信号に変換する撮像素子と、被写体までの被写体
距離を測距する測距手段と、前記対物レンズ系の可変焦
点距離範囲内で倍率が異なる複数の焦点位置を予め設定
し、前記測距手段が測距する被写体距離に応じて前記焦
点位置を選択して対物レンズ系の焦点合せを行う駆動制
御手段と、被写体に照射する光を内視鏡先端側に送光す
る送光ケーブルとを組込み、 前記ビデオプロセッサには、前記被写体に照射する光を
調光制御する調光部と、前記撮像素子の撮像信号を信号
処理して映像信号を生成する信号処理部とを組込むこと
を特徴とする内視鏡装置。 - 【請求項２】請求項１記載の内視鏡装置において、 前記内視鏡と前記ビデオプロセッサとを接続するコネク
タを介して前記送光ケーブルと前記調光部との間及び前
記駆動制御手段と前記信号処理部との間をそれぞれ接続
したことを特徴とする内視鏡装置。 - 【請求項３】請求項１記載の内視鏡装置において、 前記駆動制御手段は、前記コネクタのうち前記内視鏡側
に設けられるコンタクト部に内蔵したことを特徴とする
内視鏡装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2001060050A JP2002258166A (ja) | 2001-03-05 | 2001-03-05 | 内視鏡装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2001060050A JP2002258166A (ja) | 2001-03-05 | 2001-03-05 | 内視鏡装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2002258166A true JP2002258166A (ja) | 2002-09-11 |
Family
ID=18919522
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2001060050A Withdrawn JP2002258166A (ja) | 2001-03-05 | 2001-03-05 | 内視鏡装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2002258166A (ja) |
Cited By (8)
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-
2001
- 2001-03-05 JP JP2001060050A patent/JP2002258166A/ja not_active Withdrawn
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