JP2004121486A - Light source equipment - Google Patents

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JP2004121486A
JP2004121486A JP2002288948A JP2002288948A JP2004121486A JP 2004121486 A JP2004121486 A JP 2004121486A JP 2002288948 A JP2002288948 A JP 2002288948A JP 2002288948 A JP2002288948 A JP 2002288948A JP 2004121486 A JP2004121486 A JP 2004121486A
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filter
ccd
light source
light
illumination light
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JP2002288948A
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Inventor
Keiji Handa
半田 啓二
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Olympus Corp
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Olympus Corp
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide light source equipment with which an image with a good S/N is obtained correspondingly to a color imaging device and an endoscope. <P>SOLUTION: This light source equipment 3 to be used by being connected with a video scope 2A incorporating a CCD (central processing unit) 17 is designated to make illumination light generated at a lamp 23 pass through one of a plurality of filters 33a, or the like, fitted to a rotatable rotation filter 32 to be fed to the end face of a connector 15 through which a light guide 12 is put. With a discrimination signal by a CCD discrimination circuit 26, a filter control circuit 36 controls inserting and removing of a filter arranged on an illumination optical path via a motor 35 to feed the video scope 2A with the illumination light of spectral characteristics optimal to that of the CCD 17 to be used actually for picking up the image of the good S/N. <P>COPYRIGHT: (C)2004,JPO

Description

【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は複数種類の光学フィルタを備えた光源装置に関する。
【0002】
【従来の技術】
従来例として特開昭63−234938号公報と特開平5−176881号公報に開示された光源装置がある。
特開昭63−234938号公報では、1つの信号処理装置で種々の内視鏡に対応して、色調調整を自動的に行うものを開示している。
また、特開平5−176881号公報では、内視鏡を判別して、内視鏡に対応して、それに内蔵された撮像素子としてのCCDを判別し、CCDに対応した信号処理回路を選択するものを開示している。
【0003】
これらの従来例ではCCDの種類に応じた色補正は電気的に行っていた。しかし、電気的補正を行うと、ノイズも同時に持ち上げられるため、S/Nの悪い画像になるときがあった。
また、内視鏡(スコープ)に応じた分光強度や配光に関しては、特にフィルタで補正をかけていなかった。
【0004】
【特許文献1】
特開昭63−234938号公報
【0005】
【特許文献2】
特開平5−176881号公報
【0006】
【発明が解決しようとする課題】
上述のように従来例ではCCDの種類に応じて電気的に色補正を行うものを開示しているが、CCD等に対応して照明光の分光強度等を適切にするものでないため、S/Nの良い最適ないしは良好な画像を得る観点から改善すべき欠点を含むものである。
【0007】
(発明の目的)
本発明は、上述した点に鑑みてなされたもので、カラー撮像素子や内視鏡に対応して、S/Nの良い画像を得ることを可能とする光源装置を提供することを目的とする。
【0008】
【課題を解決するための手段】
分光特性が異なる複数種のカラー撮像手段とともに使用される光源装置において、
前記複数種のカラー撮像手段のそれぞれに対応した複数種の光学フィルタと、
照明光を発生可能な光源ランプの光軸上に前記複数種の光学フィルタを選択的に挿脱可能なフィルタ挿脱手段と、
使用される前記カラー撮像手段を判別する判別手段の判別結果に基づいて、前記フィルタ挿脱手段を制御する制御手段と、
を具備したことにより、分光特性が異なるカラー撮像手段と共に使用される場合においても、実際に使用されるカラー撮像手段の分光特性に最適ないしは適切な分光特性の光学フィルタを選択して照明光を供給でき、S/Nの良い画像を得ることを可能とする照明光を供給できるようにしている。
【0009】
【発明の実施の形態】
以下、図面を参照して本発明の実施の形態を説明する。
(第1の実施の形態)
図1ないし図3は本発明の第1の実施の形態に係り、図1は本発明の第1の実施の形態を備えた内視鏡システムの全体構成を示し、図2は回転フィルタのフィルタ構成を示し、図3(A)ないし図3(D)は回転フィルタに設けた第1〜第4フィルタのフィルタ特性を示す。
【0010】
図1に示すように内視鏡検査を行うための内視鏡システム1はビデオスコープ(電子内視鏡)2Aと、このビデオスコープ2Aに照明光を供給する第1の実施の形態の内視鏡用光源装置(以下、単に光源装置と略記)3と、ビデオスコープ2Aに内蔵されたカラー撮像手段に対する信号処理を行うTVカメラ装置(或いはカメラコントロールユニット)4と、このTVカメラ装置4からの映像信号が入力されることにより、対応する内視鏡画像を表示するカラーモニタ5とから構成される。
【0011】
また、このビデオスコープ2Aとはカラー撮像特性(分光特性)が異なるカラー撮像手段を内蔵した図1の2点鎖線で示すビデオスコープ2Bを、ビデオスコープ2Aの代わりに光源装置3及びTVカメラ装置4に接続して内視鏡検査を行うこともできる。
【0012】
つまり、本実施の形態の光源装置3は分光特性が異なる複数種のカラー撮像手段を内蔵したビデオスコープ2A、2Bを接続して使用できるものとなっており、各カラー撮像手段に最適な分光特性の照明光を供給できるようにしている。
【0013】
ビデオスコープ2Aは体腔内等に挿入される細長の挿入部10と、この挿入部10の後端に設けられ、術者が把持して操作を行う操作部11と、この操作部11の例えば後端から延出され、照明光を伝送するライトガイド12が挿通されたライトガイドケーブル部13と、操作部12の側部から延出された信号ケーブル部14とを有し、ライトガイドケーブル部13及び信号ケーブル部14の端部に設けたコネクタ15,16はそれぞれ光源装置3及びTVカメラ装置4に着脱自在に接続される。
【0014】
挿入部10は、その先端に設けられ、カラー撮像手段としての例えば電荷結像素子(CCDと略記)17が内蔵された先端部18と、この先端部18の後端に設けられた湾曲自在の湾曲部19と、この湾曲部19の後端から操作部12の前端に至る長尺の可撓部20とからなり、この湾曲部19は操作部11に設けた湾曲ノブ21を操作することにより、湾曲部19を所望とする方向に湾曲することができる。
【0015】
上記挿入部10、操作部11の内部にはライトガイドケーブル部13内を挿通したライトガイド12が挿通されており、コネクタ15を光源装置3に接続することにより、光源装置3の内部に設けたランプ23からの照明光が供給され、その照明光は先端部18に設けた図示しない照明窓から前方に出射され、患部等の被写体を照明する。
【0016】
照明された被写体は照明窓に隣接して設けられた観察窓に取り付けた図示しな対物レンズによりその結像位置に像が結ばれ、その結像位置に配置されたCCD17により光電変換される。
【0017】
このCCD17は挿入部10等の内部を挿通された信号線を介してコネクタ16の電気接点に接続され、コネクタ16をTVカメラ装置4に接続することにより、TVカメラ装置4内部の映像信号処理回路24と接続され、CCD17の出力信号は映像信号処理回路24によって映像信号に変換される。この映像信号はカラーモニタに入力され、その表示面にはCCD17により撮像された被写体像が内視鏡画像としてカラー表示される。
【0018】
また、例えばコネクタ16の内部には、電気接点部或いはROMにより、CCD17の種類のCCD情報を判別できるようにするCCD情報発生部25が設けてあり、コネクタ16をTVカメラ装置4に接続することにより、CCD情報発生部25とCCD判別回路26が電気的に接続し、CCD情報発生部25による情報はTVカメラ装置4内部に設けたCCD判別回路26により読み取る(判別する)ことができるようにしている。
【0019】
このCCD判別回路26により判別された信号は、接続ケーブル27を介して光源装置3側に送られ、フィルタ制御回路36に入力され、光源装置3は接続されたビデオスコープ2Aに内蔵されたCCD17に適した照明光をビデオスコープ2Aのライトガイド12に供給することができるようにしている。
【0020】
本実施の形態の光源装置3は、ランプ23で発生された照明光はその光路上に配置された第1レンズ31により平行な光束にされた後、回転フィルタ32に設けた光学フィルタ(以下では単にフィルタと略記)33a〜33dを経て第2レンズ34に入射され、この第2レンズ34により集光されてライトガイドの端面に照明光が供給される。
【0021】
上記回転フィルタ32は、図2に示すように円板状の枠体における周方向に設けた4つの開口にそれぞれ特性が異なるフィルタ33a、33b、33c、33dが取り付けてあり、その中心がモータ35の回転軸に取り付けられ、このモータ35に駆動信号を印加して回転角を変更することにより光路上に(挿脱する如くに)配置されるフィルタ33i(i=a、b、c、d)を選択設定できるようにしている。
【0022】
このモータ35は、CCD判別回路26から判別された判別信号が入力されるフィルタ制御回路36からの制御信号によりその回転が制御される。つまり、フィルタ制御回路36は、判別信号により判別されたCCD17に最適なフィルタが光路上に配置されるようにモータ35の回転を制御する。
【0023】
図3(A)ないし図3(D)はフィルタ33a〜33dの特性例を示す。
フィルタ33aは図3(A)に示すように可視光(約380nm〜約780nm)を全て平坦に透過するフィルタである。
【0024】
また、フィルタ33b〜33dは図3(B)〜(D)に示すようにCCD17の分光特性の異なるものに対応したフィルタであり、具体的には図3(B)のものは特に青(約380nm〜約500nm)の領域で透過率が高い特性を持つフィルタであり、図3(C)のものは特に緑(約500nm〜約580nm)の領域で透過率が高いフィルターであり、図3(D)のものは特に赤(約580nm〜約780nm)の領域で透過率が高いフィルターである。
【0025】
そして、これらのフィルタ33b〜33dはCCD判別回路26からの信号により照明光路上に挿脱する如くに配置されるフィルタが選択されるようになっている。
具体的には、例えばCCD17の分光特性が(赤や緑の領域と比較して)青の領域で感度が低いものである場合には、その種類のCCDをCCD判別回路26で判別し、その判別信号によりフィルタ33bが照明光路上に配置されるように制御する。
【0026】
また、CCD17の分光特性が緑或いは赤の領域で感度が低いものである場合には、それぞれフィルタ33c、33dが照明光路上に配置されるように制御する。また、CCD17の分光特性が可視領域で平坦な特性を持つものである場合にはフィルタ33aが照明光路上に配置されるように制御する。
【0027】
このようにCCD17の分光特性に応じて、CCD17で撮像する被写体側を実際に照明する照明光の分光特性を最適化することにより、電気的に補正する場合よりもS/Nの良い状態で補正することができる。
【0028】
補足説明すると、照明側及び撮像側とを考慮した場合に、本実施の形態によると最適な分光特性状態に設定して照明&撮像環境に設定できる。
つまり、撮像側の分光特性は実際に使用されるCCDにより決定されてしまうので、自然な色調の撮像画像を得るためには照明側或いは撮像された信号で補正を行うことが必要になるが、照明側でCCDの特性を補償するような適切な照明光を供給することにより、撮像された信号に対して色補正を行う場合よりもS/Nの良い良好な画像を得ることが可能となる。
【0029】
例えば、CCD17の分光特性が(赤や緑の領域と比較して)青の領域で感度が低いものである場合には、フィルタ33bを光路上に配置することになり、従来例ではこの場合にはフィルタ33aのような特性のままのものが使用され、撮像された信号に対して色補正で青の領域の信号のゲインを大きくする。
【0030】
これに対して、照明側で照明光量における青の照明強度を大きくすることにより、撮像された信号に対して青の領域の信号のゲインを大きくすることなく自然な色調にできる、つまりホワイトバランスさせることができ、S/Nをより大きくできる。
【0031】
従って、本実施の形態によれば、カラー撮像手段としてのCCD17の特性が異なるビデオスコープ2A或いは2Bを接続して内視鏡検査を行う場合、カラー撮像手段を判別した信号により、照明光路上に配置するフィルタを実際に使用されるカラー撮像手段の分光特性を補正して最適な分光特性の照明光を供給できるように選択設定でき、電気的に色のバランスをとらないため、S/Nが優れた最適な画像を得ることを可能とする。
【0032】
なお、この第1の実施形態において、図1に示すように光源装置3に選択スイッチ37を設け、その選択信号によりフィルタ制御回路36を介して照明光路上に配置されるフィルタを制御できるような変形例のようにしても良い。
【0033】
より具体的には、ユーザはこの選択スイッチ37で選択操作するにより選択信号が発生し、その選択信号はフィルタ制御回路36に入力され、フィルタ制御回路36はこの選択スイッチ37による選択信号に応じて照明光路上に配置されるフィルタを制御する。
【0034】
つまり、CCD判別回路26の判別信号で照明光路上に配置されるフィルタを制御することもできると共に、例えばCCD情報発生部25を有しない(例えば古い)ビデオスコープを使用するような場合には、ユーザはそのビデオスコープに内蔵されたCCDの分光特性を調べてその分光特性に最適なフィルタを照明光路上に配置するように選択スイッチ37を操作すれば良い。
【0035】
(第2の実施の形態)
次に図4ないし図8を参照して本発明の第2の実施の形態を説明する。図4に示す内視鏡システム41は、ビデオスコープ42Aと、このビデオスコープ42Aに照明光を供給する第2の実施の形態の光源装置43と、ビデオスコープ42Aに内蔵されたカラー撮像手段に対する信号処理を行うTVカメラ装置44と、このTVカメラ装置44からの映像信号が入力されることにより、対応する内視鏡画像を表示するカラーモニタ5とから構成される。
【0036】
また、このビデオスコープ42Aとはカラー撮像特性が異なるカラー撮像手段を内蔵した図4の2点鎖線で示すビデオスコープ42Bを、ビデオスコープ42Aの代わりに光源装置43及びTVカメラ装置44に接続して内視鏡検査を行うこともできる。
【0037】
以下では、図1の内視鏡システム1と類似した構成であるため、異なる部分のみを説明する。
この内視鏡システム41におけるビデオスコープ42Aは、そのコネクタ16には図1のCCD情報発生部25の代わりに、CCD情報と共にビデオスコープ2Aの種類を判別できるようにするCCD&スコープ情報発生部25′を内蔵している。
【0038】
これに対応して、TVカメラ装置44は、図1のCCD判別回路26の代わりにCCD&スコープ判別回路46を内蔵し、このCCD&スコープ判別回路46′により判別された信号は光源装置43のフィルタ制御回路36′に入力される。
【0039】
また、この光源装置43には、図1の回転フィルタ32の代わりに図5に示す回転フィルタ32′が採用されている。この回転フィルタ32′は、図2に示したフィルタ33a〜33dの他にさらにフィルタ33e、33fが設けてある。
例えばフィルタ33eは図6(A)に示すように透明基板51に均一な干渉膜52を設けたもので、例えばフィルタ33aとその透過特性は、ほぼ同じであり、場所に依存しない。しかし、干渉膜52の厚みはより厚く設定され、透過強度は小さくなるように設定されている。
【0040】
つまり、フィルタ33aが照明光における所定の波長範囲の光を効率良く透過するのに対して、フィルタ33eを光路上に配置した場合には、フィルタ33aの場合よりも透過する光量は低下する。
【0041】
従って、ライトガイド12が細い場合には、フィルタ33aを採用して照明光を行うことができるようにし、ライトガイド12が太く、十分に照明光を伝送できるものの場合には、フィルタ33eを採用して、適度な照明光量での照明を行えるようにしている。
【0042】
また、フィルタ33fは図6(B)に示すように透明基板51に、その中央部分ではその周辺側と比較してその干渉膜52の膜厚を小さくし、中央側では入射される光を効率良く透過するように設定し、周辺側では中央側に比べてその透過率が低くなるように設定している。
【0043】
このようにすることにより、ランプ23による照明光の照射特性を補正できるようにしている。
ランプ23として放電ランプが広く採用される。この放電ランプによる照明光の照射特性はその構造上、電極が照明光の出射側に配置されて照明の影となり、中心が暗くなるという配光特性をもっている。
【0044】
つまり、図7に示すように中心付近(出射角が0°付近)では電極のために照明光の強度が低くなる特性を持ったものとなる。この照明光の場合、ビデオスコープの照明光学系によってはその影響を受けた照明光を被写体側に出射する場合がある。
【0045】
この特性は図6(B)に示すフィルタ33fを採用することにより改善することができる。図6(B)で説明したように、このフィルタ33fでは干渉膜52の中心部分の光が多く透過し、周辺は透過率が低くなり、従って図8に示すようにフラットな配光特性の照明光にできる。
【0046】
従って、図7に示すような特性の照明光を出すランプの場合には、フィルタ33fを照明光路上に配置することにより、配光特性の良好な照明光に変換でき、配光強度にむらが生じるようなことなく被写体側を均一に近い状態で照明することができるようになる。
【0047】
本実施形態では第1の実施の形態の場合において、さらに照明光路上に配置できるフィルタを追加して、分光強度(明るさ)や配光を変化させることができるようにして、ビデオスコープの種類やCCDの種類に対して最適なフィルタを選択使用することができる。
【0048】
例えば、明るさが充分足りている太い径の(ライトガイドを用いた)ビデオスコープの場合、極端な光量は必要なく、逆に大光量による被写体へのハレーション等の弊害が出てしまう可能性がでてくる。この場合には、フィルタ33eを選択使用することにより、全体の分光強度を落とし、最適な照明光量にすることができる。
【0049】
また、上述したように図7に示すような特性の照明光を出すランプの場合には、フィルタ33fを用いることにより最適な配光特性の照明光を供給することができる。
本実施の形態は以下の効果を有する。
【0050】
カラー撮像素子の特性に合わせて複数種のフィルタを選択することにより、電気的に色バランスをとった場合よりも、S/Nが優れた画像を得ることを可能とする照明光を供給することができる。さらに、ビデオスコープの種類に合わせて分光強度や配光特性を変更できる複数種のフィルタを選択することにより、最適な内視鏡画像を得ることを可能とする照明光を供給することができる。
【0051】
なお、第2の実施の形態において、例えば回転フィルタ32′に設けたフィルタ33f等を、図示しない第2の回転フィルタ側に設けるようにしても良い。例えば、レンズ31と34との間に回転フィルタ32′と共に第2の回転フィルタを配置し、第2の回転フィルタも図示しないモータ35により回転制御できるようにする。
【0052】
第2の回転フィルタには例えばフィルタ33fの他に少なくとも透明窓(照明光をそのまま通すもの)を設ける。そして、ランプ23が放電タイプで図7に示すような特性を有するものの場合にはフィルタ33fを照明光路上に配置する。このフィルタ33fを通した光をさらに回転フィルタ32′側に導光し、CCD17の分光特性に応じて照明光路上に配置するフィルタを選択するようにしても良い。また、フィルタ33eを第2の回転フィルタ側に設けるようにしても良い。
また、第2の回転フィルタ等を、回転によりフィルタを照明光路上に挿脱する如くに配置するものに限定されるものでなく、プランジャ等によりフィルタを照明光路上に挿脱する機構のものを採用しても良い。
【0053】
なお、上述した各実施の形態ではCCD判別回路26等の判別手段をTVカメラ装置側に設けたが、光源装置3側に設けるようにしても良い。例えば図1のコネクタ15にCCD情報発生部を設け、このCCD情報発生部の情報からCCD17の種類を判別して、その判別信号をフィルタ制御回路36に入力して、照明光路上に配置されるフィルタを制御するようにしても良い。
【0054】
この場合、例えばコネクタ15における光源装置3内部に挿入されるライトガイド口金部分にCCDの種類等を識別可能とするバーコードを取付け、そのバーコードを光源装置3内部に設けたバーコードリーダで読み取り、バーコードリーダで読み取った信号をフィルタ制御回路36に入力するようにしても良い。
なお、上述した各実施の形態等を部分的等で組み合わせたものも本発明に属する。
【0055】
【発明の効果】
以上説明したように本発明によれば、分光特性が異なる複数種のカラー撮像手段とともに使用される光源装置において、
前記複数種のカラー撮像手段のそれぞれに対応した複数種の光学フィルタと、
照明光を発生可能な光源ランプの光軸上に前記複数種の光学フィルタを選択的に挿脱可能なフィルタ挿脱手段と、
使用される前記カラー撮像手段を判別する判別手段の判別結果に基づいて、前記フィルタ挿脱手段を制御する制御手段と、
を具備しているので、実際に使用されるカラー撮像手段の分光特性に最適ないしは適切な分光特性の光学フィルタを選択して照明光を供給でき、S/Nの良い画像を得ることを可能とする照明光を供給できる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の第1の実施の形態を備えた内視鏡システムの全体構成図。
【図2】回転フィルタのフィルタ構成を示す正面図。
【図3】回転フィルタに設けた第1〜第4フィルタのフィルタ特性を示す図。
【図4】本発明の第2の実施の形態を備えた内視鏡システムの全体構成図。
【図5】回転フィルタのフィルタ構成を示す正面図。
【図6】フィルタの構造を示す断面図。
【図7】放電タイプのランプに出射される照明光の特性図。
【図8】フィルタにより配光特性が改善された照明光の特性図。
【符号の説明】
1…内視鏡システム
2A、2B…ビデオスコープ(電子内視鏡)
3…光源装置
4…TVカメラ装置(カメラコトロールユニット)
5…カラーモニタ
10…挿入部
12…ライトガイド
13…ライトガイドケーブル部
17…CCD
18…先端部
23…ランプ
25…CCD情報発生部
26…CCD判別回路
32…回転フィルタ
33a〜33d…フィルタ
35…モータ
36…フィルタ制御回路
[0001]
TECHNICAL FIELD OF THE INVENTION
The present invention relates to a light source device having a plurality of types of optical filters.
[0002]
[Prior art]
As a conventional example, there is a light source device disclosed in JP-A-63-234938 and JP-A-5-176881.
Japanese Patent Application Laid-Open No. 63-234938 discloses an apparatus in which one signal processing device automatically adjusts the color tone corresponding to various endoscopes.
In Japanese Patent Application Laid-Open No. Hei 5-176883, an endoscope is identified, a CCD as an image pickup device built in the endoscope is identified, and a signal processing circuit corresponding to the CCD is selected. Disclose something.
[0003]
In these conventional examples, color correction according to the type of CCD is performed electrically. However, when the electrical correction is performed, noise is also lifted at the same time, so that the image sometimes has a poor S / N ratio.
In addition, the spectral intensity and light distribution according to the endoscope (scope) are not particularly corrected by a filter.
[0004]
[Patent Document 1]
JP-A-63-234938
[Patent Document 2]
JP-A-5-176881
[Problems to be solved by the invention]
As described above, in the conventional example, the color correction is performed electrically according to the type of the CCD. However, since the spectral intensity of the illumination light is not appropriate for the CCD or the like, S / S This includes drawbacks to be improved from the viewpoint of obtaining an optimal or good image with a good N.
[0007]
(Object of the invention)
The present invention has been made in view of the above points, and has as its object to provide a light source device capable of obtaining an image with a good S / N ratio corresponding to a color image sensor or an endoscope. .
[0008]
[Means for Solving the Problems]
In a light source device used with a plurality of types of color imaging means having different spectral characteristics,
A plurality of types of optical filters respectively corresponding to the plurality of types of color imaging means,
Filter insertion / removal means capable of selectively inserting / removing the plurality of types of optical filters on the optical axis of a light source lamp capable of generating illumination light,
Control means for controlling the filter insertion / removal means based on a determination result of the determination means for determining the color imaging means to be used;
The illumination light is supplied by selecting an optical filter having a spectral characteristic that is optimal or appropriate to the spectral characteristic of the color imaging unit actually used, even when used with color imaging units having different spectral characteristics. Thus, it is possible to supply illumination light capable of obtaining an image having a good S / N.
[0009]
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.
(First Embodiment)
FIGS. 1 to 3 relate to a first embodiment of the present invention. FIG. 1 shows the entire configuration of an endoscope system having the first embodiment of the present invention. FIG. 3A to FIG. 3D show the filter characteristics of the first to fourth filters provided in the rotary filter.
[0010]
As shown in FIG. 1, an endoscope system 1 for performing an endoscope inspection includes a video scope (electronic endoscope) 2A and an endoscope according to the first embodiment for supplying illumination light to the video scope 2A. A mirror light source device (hereinafter simply referred to as a light source device) 3, a TV camera device (or camera control unit) 4 for performing signal processing on a color image pickup means built in the video scope 2 </ b> A, A color monitor 5 for displaying a corresponding endoscope image when a video signal is input.
[0011]
A video scope 2B shown by a two-dot chain line in FIG. 1 which incorporates color imaging means having different color imaging characteristics (spectral characteristics) from the video scope 2A is replaced by a light source device 3 and a TV camera device 4 instead of the video scope 2A. To perform endoscopy.
[0012]
In other words, the light source device 3 of the present embodiment can be used by connecting video scopes 2A and 2B incorporating a plurality of types of color imaging means having different spectral characteristics. Illumination light can be supplied.
[0013]
The video scope 2A is an elongated insertion portion 10 inserted into a body cavity or the like, an operation portion 11 provided at a rear end of the insertion portion 10 and held by an operator to perform an operation, and, for example, a rear portion of the operation portion 11 A light guide cable portion 13 extending from an end and having a light guide 12 for transmitting illumination light inserted therethrough, and a signal cable portion 14 extending from a side portion of the operation portion 12. The connectors 15 and 16 provided at the ends of the signal cable unit 14 are detachably connected to the light source device 3 and the TV camera device 4, respectively.
[0014]
The insertion section 10 is provided at a tip thereof, and has a tip section 18 in which, for example, a charge imaging element (abbreviated as CCD) 17 as a color imaging means is built in, and a bendable section provided at a rear end of the tip section 18. The bending portion 19 includes a long flexible portion 20 extending from the rear end of the bending portion 19 to the front end of the operation portion 12. The bending portion 19 is operated by operating a bending knob 21 provided on the operation portion 11. , The bending portion 19 can be bent in a desired direction.
[0015]
A light guide 12 inserted through a light guide cable portion 13 is inserted into the insertion portion 10 and the operation portion 11. The light guide 12 is provided inside the light source device 3 by connecting a connector 15 to the light source device 3. Illumination light from the lamp 23 is supplied, and the illumination light is emitted forward from an illumination window (not shown) provided at the distal end portion 18 to illuminate a subject such as an affected part.
[0016]
The illuminated subject is formed into an image at an image forming position by an objective lens (not shown) attached to an observation window provided adjacent to the illumination window, and is photoelectrically converted by the CCD 17 arranged at the image forming position.
[0017]
The CCD 17 is connected to an electrical contact of a connector 16 via a signal line inserted through the inside of the insertion section 10 and the like. By connecting the connector 16 to the TV camera device 4, a video signal processing circuit inside the TV camera device 4 is provided. The video signal processing circuit 24 converts the output signal of the CCD 17 into a video signal. This video signal is input to a color monitor, and a subject image picked up by the CCD 17 is displayed on the display surface in color as an endoscope image.
[0018]
In addition, for example, a CCD information generating unit 25 is provided inside the connector 16 so that the CCD information of the type of the CCD 17 can be determined by an electric contact portion or a ROM, and the connector 16 is connected to the TV camera device 4. As a result, the CCD information generating section 25 and the CCD discriminating circuit 26 are electrically connected, and the information from the CCD information generating section 25 can be read (determined) by the CCD discriminating circuit 26 provided inside the TV camera device 4. ing.
[0019]
The signal determined by the CCD determination circuit 26 is sent to the light source device 3 via the connection cable 27 and input to the filter control circuit 36, and the light source device 3 is connected to the CCD 17 built in the connected video scope 2A. Suitable illumination light can be supplied to the light guide 12 of the video scope 2A.
[0020]
In the light source device 3 of the present embodiment, after the illumination light generated by the lamp 23 is converted into a parallel light flux by the first lens 31 disposed on the optical path, the optical filter (hereinafter, referred to as the rotation filter 32) The light is incident on the second lens 34 via the filters 33a to 33d, is collected by the second lens 34, and is supplied to the end face of the light guide.
[0021]
As shown in FIG. 2, the rotary filter 32 has filters 33a, 33b, 33c, and 33d having different characteristics attached to four openings provided in a circumferential direction of a disk-shaped frame, and the center thereof is a motor 35. Filter 33i (i = a, b, c, d) arranged on the optical path (as if it is inserted / removed) by applying a drive signal to the motor 35 and changing the rotation angle. Can be selected and set.
[0022]
The rotation of the motor 35 is controlled by a control signal from a filter control circuit 36 to which a determination signal determined by the CCD determination circuit 26 is input. That is, the filter control circuit 36 controls the rotation of the motor 35 so that the filter optimal for the CCD 17 determined by the determination signal is arranged on the optical path.
[0023]
FIGS. 3A to 3D show characteristic examples of the filters 33a to 33d.
The filter 33a is a filter that transmits all visible light (about 380 nm to about 780 nm) flat as shown in FIG.
[0024]
The filters 33b to 33d are filters corresponding to filters having different spectral characteristics of the CCD 17 as shown in FIGS. 3B to 3D. Specifically, the filters in FIG. FIG. 3C shows a filter having a high transmittance in a region of about 380 nm to about 500 nm, and a filter having a high transmittance particularly in a green area of about 500 nm to about 580 nm. D) is a filter having a high transmittance especially in the red (about 580 nm to about 780 nm) region.
[0025]
These filters 33b to 33d are configured such that filters arranged to be inserted into and removed from the illumination optical path are selected by a signal from the CCD discriminating circuit 26.
Specifically, for example, when the spectral characteristics of the CCD 17 are low in the blue region (compared to the red and green regions) and the sensitivity is low, the CCD of that type is discriminated by the CCD discriminating circuit 26. The filter 33b is controlled so as to be arranged on the illumination optical path by the determination signal.
[0026]
If the spectral characteristics of the CCD 17 are low in the green or red region, the control is performed so that the filters 33c and 33d are arranged on the illumination light path. If the spectral characteristics of the CCD 17 have flat characteristics in the visible region, control is performed so that the filter 33a is arranged on the illumination light path.
[0027]
In this way, by optimizing the spectral characteristics of the illumination light that actually illuminates the subject side to be imaged by the CCD 17 according to the spectral characteristics of the CCD 17, the correction is performed in a state where the S / N is better than when electrically corrected. can do.
[0028]
Supplementary explanation, when the illumination side and the imaging side are considered, according to the present embodiment, it is possible to set the optimal spectral characteristic state and set the illumination and imaging environment.
That is, since the spectral characteristics on the imaging side are determined by the actually used CCD, it is necessary to perform correction on the illumination side or on the captured signal in order to obtain a captured image with a natural color tone. By supplying an appropriate illuminating light for compensating the characteristics of the CCD on the illuminating side, it is possible to obtain a good image with a better S / N than when performing color correction on a captured signal. .
[0029]
For example, if the spectral characteristics of the CCD 17 are low in the blue region (compared to the red and green regions) and the sensitivity is low, the filter 33b is arranged on the optical path. The filter having the same characteristic as the filter 33a is used, and the gain of the signal in the blue region is increased by color correction with respect to the captured signal.
[0030]
On the other hand, by increasing the blue illumination intensity in the illumination light amount on the illumination side, a natural tone can be achieved without increasing the gain of the signal in the blue region with respect to the captured signal, that is, white balance is achieved. S / N can be increased.
[0031]
Therefore, according to the present embodiment, when a video scope 2A or 2B having different characteristics of the CCD 17 as a color imaging unit is connected to perform an endoscopic inspection, a signal that identifies the color imaging unit is provided on the illumination optical path. The filters to be arranged can be selected and set so as to correct the spectral characteristics of the color imaging means actually used and to supply illumination light having the optimal spectral characteristics, and since the colors are not electrically balanced, the S / N is reduced. It is possible to obtain an excellent optimal image.
[0032]
In the first embodiment, a selection switch 37 is provided in the light source device 3 as shown in FIG. 1, and a filter arranged on the illumination optical path can be controlled via the filter control circuit 36 by the selection signal. Modifications may be used.
[0033]
More specifically, the user performs a selection operation with the selection switch 37 to generate a selection signal. The selection signal is input to the filter control circuit 36, and the filter control circuit 36 responds to the selection signal by the selection switch 37. Controls a filter arranged on the illumination light path.
[0034]
That is, the filter disposed on the illumination optical path can be controlled by the discrimination signal of the CCD discrimination circuit 26. For example, when a video scope without the CCD information generation unit 25 (for example, an old video scope) is used, The user can check the spectral characteristics of the CCD built in the video scope and operate the selection switch 37 so that a filter optimal for the spectral characteristics is arranged on the illumination light path.
[0035]
(Second embodiment)
Next, a second embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. An endoscope system 41 shown in FIG. 4 includes a video scope 42A, a light source device 43 according to the second embodiment that supplies illumination light to the video scope 42A, and a signal to a color imaging unit built in the video scope 42A. It is composed of a TV camera device 44 that performs processing and a color monitor 5 that displays a corresponding endoscope image by receiving a video signal from the TV camera device 44.
[0036]
Further, a video scope 42B shown by a two-dot chain line in FIG. 4 which incorporates a color imaging means having a different color imaging characteristic from the video scope 42A is connected to the light source device 43 and the TV camera device 44 instead of the video scope 42A. Endoscopy can also be performed.
[0037]
Hereinafter, since the configuration is similar to that of the endoscope system 1 of FIG. 1, only different portions will be described.
A video scope 42A in this endoscope system 41 has a CCD & scope information generation section 25 'that allows the type of the video scope 2A to be determined together with the CCD information, instead of the CCD information generation section 25 of FIG. Built-in.
[0038]
In response, the TV camera device 44 incorporates a CCD & scope discriminating circuit 46 instead of the CCD discriminating circuit 26 of FIG. It is input to the circuit 36 '.
[0039]
The light source device 43 employs a rotary filter 32 'shown in FIG. 5 instead of the rotary filter 32 shown in FIG. The rotary filter 32 'further includes filters 33e and 33f in addition to the filters 33a to 33d shown in FIG.
For example, as shown in FIG. 6A, the filter 33e is provided with a uniform interference film 52 on a transparent substrate 51. For example, the transmission characteristic of the filter 33e is almost the same as that of the filter 33a and does not depend on the place. However, the thickness of the interference film 52 is set to be larger and the transmission intensity is set to be smaller.
[0040]
That is, while the filter 33a efficiently transmits light in a predetermined wavelength range of the illumination light, when the filter 33e is disposed on the optical path, the amount of light transmitted therethrough is lower than in the case of the filter 33a.
[0041]
Therefore, when the light guide 12 is thin, the filter 33a is used to enable illumination light, and when the light guide 12 is thick and can sufficiently transmit the illumination light, the filter 33e is used. Thus, illumination with an appropriate illumination light amount can be performed.
[0042]
Also, as shown in FIG. 6B, the filter 33f reduces the thickness of the interference film 52 on the transparent substrate 51 at the central portion thereof as compared with the peripheral portion thereof, and reduces the incident light at the central portion. The transmission is set to be good, and the transmittance is set to be lower on the peripheral side than on the center side.
[0043]
By doing so, the irradiation characteristics of the illumination light by the lamp 23 can be corrected.
A discharge lamp is widely used as the lamp 23. Due to its structure, the illumination characteristics of the illumination light by the discharge lamp have such a light distribution characteristic that the electrodes are arranged on the emission side of the illumination light to form a shadow of the illumination and the center becomes dark.
[0044]
That is, as shown in FIG. 7, near the center (the emission angle is near 0 °), the intensity of the illumination light is reduced due to the electrodes. In the case of this illumination light, depending on the illumination optical system of the video scope, the illumination light affected by the illumination light may be emitted toward the subject.
[0045]
This characteristic can be improved by employing the filter 33f shown in FIG. As described with reference to FIG. 6B, in the filter 33f, a large amount of light passes through the central portion of the interference film 52, and the periphery has a low transmittance. Therefore, as shown in FIG. Can be light.
[0046]
Therefore, in the case of a lamp that emits illumination light having characteristics as shown in FIG. 7, by disposing the filter 33f on the illumination light path, it is possible to convert the light into illumination light having good light distribution characteristics, and uneven light distribution intensity. It is possible to illuminate the subject side in a nearly uniform state without any occurrence.
[0047]
In the present embodiment, in the case of the first embodiment, a filter that can be further arranged on the illumination light path is added so that the spectral intensity (brightness) and the light distribution can be changed. The most suitable filter can be selected and used for the type of CCD or CCD.
[0048]
For example, in the case of a video scope having a large diameter (using a light guide) with sufficient brightness, an extreme amount of light is not required, and conversely, a large amount of light may cause adverse effects such as halation on a subject. Come out. In this case, by selecting and using the filter 33e, the overall spectral intensity can be reduced, and the optimum illumination light amount can be obtained.
[0049]
Further, as described above, in the case of a lamp that emits illumination light having characteristics as shown in FIG. 7, illumination light having optimal light distribution characteristics can be supplied by using the filter 33f.
This embodiment has the following effects.
[0050]
By providing a plurality of filters according to the characteristics of the color image sensor, it is possible to supply illumination light capable of obtaining an image having an excellent S / N compared to a case where the color balance is electrically obtained. Can be. Further, by selecting a plurality of types of filters that can change the spectral intensity and the light distribution characteristics according to the type of the videoscope, it is possible to supply illumination light that can obtain an optimal endoscope image.
[0051]
In the second embodiment, for example, the filter 33f provided on the rotary filter 32 'may be provided on the second rotary filter (not shown). For example, a second rotation filter is arranged between the lenses 31 and 34 together with the rotation filter 32 ', so that the rotation of the second rotation filter can also be controlled by a motor 35 (not shown).
[0052]
The second rotating filter has, for example, at least a transparent window (that allows illumination light to pass through) in addition to the filter 33f. When the lamp 23 is of a discharge type and has the characteristics shown in FIG. 7, the filter 33f is arranged on the illumination light path. The light passing through this filter 33f may be further guided to the rotation filter 32 'side, and a filter arranged on the illumination light path may be selected according to the spectral characteristics of the CCD 17. Further, the filter 33e may be provided on the second rotary filter side.
In addition, the second rotary filter or the like is not limited to a filter that is arranged so that the filter is inserted into and removed from the illumination optical path by rotation. You may adopt it.
[0053]
In the above-described embodiments, the discriminating means such as the CCD discriminating circuit 26 is provided on the TV camera device side, but may be provided on the light source device 3 side. For example, a CCD information generating unit is provided in the connector 15 of FIG. 1, the type of the CCD 17 is determined from the information of the CCD information generating unit, and the determination signal is input to the filter control circuit 36 to be arranged on the illumination optical path. The filter may be controlled.
[0054]
In this case, for example, a bar code for identifying the type of CCD or the like is attached to a light guide base portion of the connector 15 inserted into the light source device 3 and the bar code is read by a bar code reader provided inside the light source device 3. Alternatively, a signal read by a bar code reader may be input to the filter control circuit 36.
A combination of the above-described embodiments and the like in a partial manner also belongs to the present invention.
[0055]
【The invention's effect】
As described above, according to the present invention, in a light source device used with a plurality of types of color imaging units having different spectral characteristics,
A plurality of types of optical filters respectively corresponding to the plurality of types of color imaging means,
Filter insertion / removal means capable of selectively inserting / removing the plurality of types of optical filters on the optical axis of a light source lamp capable of generating illumination light,
Control means for controlling the filter insertion / removal means based on a determination result of the determination means for determining the color imaging means to be used;
, Illumination light can be supplied by selecting an optical filter having an optimal or appropriate spectral characteristic for the spectral characteristic of the color imaging means actually used, and an image with a good S / N ratio can be obtained. Illumination light can be supplied.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is an overall configuration diagram of an endoscope system including a first embodiment of the present invention.
FIG. 2 is a front view showing a filter configuration of a rotary filter.
FIG. 3 is a diagram illustrating filter characteristics of first to fourth filters provided in a rotary filter.
FIG. 4 is an overall configuration diagram of an endoscope system including a second embodiment of the present invention.
FIG. 5 is a front view showing a filter configuration of a rotary filter.
FIG. 6 is a sectional view showing the structure of a filter.
FIG. 7 is a characteristic diagram of illumination light emitted to a discharge type lamp.
FIG. 8 is a characteristic diagram of illumination light whose light distribution characteristics are improved by a filter.
[Explanation of symbols]
1. Endoscope system 2A, 2B ... Videoscope (electronic endoscope)
3: Light source device 4: TV camera device (camera control unit)
5. Color Monitor 10 Insertion Unit 12 Light Guide 13 Light Guide Cable 17 CCD
18, tip 23, lamp 25, CCD information generator 26, CCD discriminating circuit 32, rotary filters 33a to 33d, filter 35, motor 36, filter control circuit

Claims (3)

分光特性が異なる複数種のカラー撮像手段とともに使用される光源装置において、
前記複数種のカラー撮像手段のそれぞれに対応した複数種の光学フィルタと、
照明光を発生可能な光源ランプの光軸上に前記複数種の光学フィルタを選択的に挿脱可能なフィルタ挿脱手段と、
使用される前記カラー撮像手段を判別する判別手段の判別結果に基づいて、前記フィルタ挿脱手段を制御する制御手段と、
を具備したことを特徴とする光源装置。
In a light source device used with a plurality of types of color imaging means having different spectral characteristics,
A plurality of types of optical filters respectively corresponding to the plurality of types of color imaging means,
Filter insertion / removal means capable of selectively inserting / removing the plurality of types of optical filters on the optical axis of a light source lamp capable of generating illumination light,
Control means for controlling the filter insertion / removal means based on a determination result of the determination means for determining the color imaging means to be used;
A light source device comprising:
前記複数種の光学フィルタはカラー撮像手段や内視鏡の種類に応じ特性を変えたものであることを特徴とする請求項1記載の光源装置。2. The light source device according to claim 1, wherein the plurality of types of optical filters have different characteristics according to a type of a color imaging unit or an endoscope. 分光特性が異なる複数種のカラー撮像手段とともに使用される光源装置において、
前記複数種のカラー撮像手段のそれぞれに対応した複数種の光学フィルタと、
照明光を発生可能な光源ランプの光軸上に前記複数種の光学フィルタを選択的に挿脱可能なフィルタ挿脱手段と、
使用される前記カラー撮像手段を判別する判別手段と、
前記判別手段の判別結果に基づいて、前記フィルタ挿脱手段を制御する制御手段と、
を具備したことを特徴とする光源装置。
In a light source device used with a plurality of types of color imaging means having different spectral characteristics,
A plurality of types of optical filters respectively corresponding to the plurality of types of color imaging means,
Filter insertion / removal means capable of selectively inserting / removing the plurality of types of optical filters on the optical axis of a light source lamp capable of generating illumination light,
Determining means for determining the color imaging means to be used;
Control means for controlling the filter insertion / removal means based on a result of the determination by the determination means;
A light source device comprising:
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