JP2007068770A - 立体照明内視鏡システム - Google Patents

Abstract

【課題】観察部位をフラットに照明するモードと観察部位に陰影を生じさせる立体照明モードの切換えが容易な内視鏡システムを提供する。
【解決手段】２つの光ファイバ束は、照明光入射端では互いに隣接して配置され、挿入部先端部において互いに離反して配置される。該各光ファイバ束の入射端面に入射する照明光の入射光量を均等に調整するかまたは各入射端面に入射する光量が不均等になるように入射光量比を調整する光量調整手段と、前記光量調整手段を駆動制御する制御手段を備える。前記制御手段は通常、各入射光量を均等に調整動作させ、立体照明時には全体光量を変えずに、入射光量を不均等にファイバ面に入射する。
【選択図】 図９

Description

本発明は、プロセッサ等に内蔵される光源からの照明光を体内挿入部先端部から照射する立体照明内視鏡システムに関する。

従来、内視鏡システムの照明装置は、接続された電子スコープ内に挿通されたライトガイドを介して体内挿入部先端部から射出させる照明光が、観察部位の被写体に均等に当たるように設計され、調整されていた。つまり、観察する患部に明暗ができないように照明していた。このような均等照明装置では、画像の中央の患部に微妙な変異部があっても影ができないのでその変異部を発見し難く、また変異部の程度の診断が容易ではなかった。従来、その対応策として、ライトガイドを光源の光軸に対して平行（光軸と直交する方向）にずらせる方法（特許文献１）や、光ファイバ束で構成されるライトガイドの光ファイバの束ね方を工夫したもの（特許文献２）が提案されている。
特開２０００‐１９９８６４号公報 特開昭６４‐７０７２０号公報

しかしながら、特許文献１に記載の方法によると、ライトガイドを光軸と平行にずらせるなど、光源装置、周辺装置が大きくなり、特許文献２に記載の方法は光ファイバの束ね方が複雑であり、実用的ではなかった。

また、内視鏡は、その性質上至近距離の被写体を観察するため照明と被写体の距離も非常に近い。そのため被写体の一部に突起があると、その突起の照度が非常に高くなって露出オーバーとなり、ハレーションを生じて観察できない場合があった。かかる場合に単に全照明光量を落としたり、絞りを絞り込む等の制御では、その突起の立体的な状態の診断が困難であった。

本発明は、スコープとプロセッサの着脱容易性を保ったまま装置を大型化せずに、観察部位をフラットに照明するともに、観察部位を照明する明るさまたは照度分布に偏り等を発生させて観察部位に陰影を生じさせる立体照明の切換えが容易な内視鏡システムを提供することを目的とする。

この課題を解決する本発明は、内視鏡プロセッサに着脱自在に接続される、体内挿入部先端部に撮像手段が内蔵された電子スコープを備え、該内視鏡プロセッサの光源装置から発せられた照明光を、電子スコープ内に挿通されたライトガイドを介して体内挿入部先端部から観察対象物に照射する立体照明内視鏡システムであって、前記ライトガイドは複数の光ファイバ束からなり、各光ファイバ束は、前記照明光が入射する互いに隣接して配置された入射端面と、前記体内挿入部先端部において互いに離反して配置された、前記入射した照明光が射出する射出端面を備え、該各光ファイバ束の入射端面に入射する照明光の入射光量を均等に調整するとともに各入射端面に入射する光量が不均等になるように入射光量比を調整する光量調整手段と、前記光量調整手段を駆動制御する制御手段を備え、前記制御手段は、前記光量調整手段に、通常は前記各入射光量を均等に調整動作させ、前記撮像手段が撮像した映像信号に所定値以上の高輝度信号が所定量以上含まれているときは、入射光量比調整動作をさせることに特徴を有する。

好ましい実施形態では、前記入射光量比の調整動作は、全体の入射光量は略一定に保持した状態で光量比を変更する動作とする。

実際的には、前記ライトガイドは一対の光ファイバ束からなり、各光ファイバ束の入射端面は、全体として略円形となるように略半円形に形成され、かつ略半円形が照明光の入射方向に対して第１の垂直方向に位置するように配置する。または、前記ライトガイドは一対の光ファイバ束からなり、各光ファイバ束の入射端面は、照明光の入射方向に対して垂直方向に位置するように密着配置したときに全体として多角形を呈するようにそれぞれが前記多角形を二分割した形状に形成する。

前記光源は照明光として平行光束を射出し、前記光量調整手段は、光源装置と前記入射端面の間に配置された絞り板からなり、該絞り板は、前記光源装置の光路外から光路内に該光路および前記第１の垂直方向と直交する第２の垂直方向に延びた先細形状の板からなり、該絞り板は、前記第１の垂直方向および前記第２の垂直方向に移動自在に支持され、前記第２の垂直方向に移動して入射光量を均等に調整し、前記第１の垂直縦方向に移動して入射光量比を調整する。

より実際的には、前記一対の光ファイバ束の各射出端面は、前記撮像手段を挟んで、例えば上下または左右に挟んで配置される。
前記制御手段は、前記高輝度信号が所定量以上含まれている領域側の射出端面から射出される光量が少なくなるように前記光量調整手段を動作させる。

本発明によれば、通常は観察部位を略均等に照明するが、ハレーション等が発生すると、つまり一部の観察部位が他の観察部位から膨出して照明近くに位置する場合は照明が不均等照明に変わるので、膨出した部位に明暗または影が発生し、凹凸の形状、程度が明瞭になって立体視が容易になる。

本発明の最良の形態について、添付図面を参照してより詳細に説明する。図１は、本発明を適用した電子内視鏡システムのブロック図である。この電子内視鏡システムは、電子スコープ１１、電子スコープ１１が着脱可能なプロセッサ３１およびプロセッサ３１に接続されたモニタディスプレイ６１を備えている。電子スコープ１１で撮像して得られた撮像信号をプロセッサ３１において信号処理し、プロセッサ３１に接続したモニタディスプレイ６１によって画像を表示し、プロセッサに内蔵または接続した記憶装置に記憶し、またはプロセッサ３１に接続したプリンタ（図示せず）によって画像を印刷するように構成されている。

電子スコープ１１は、患者の体腔内に挿入される体内挿入部１２と、詳細は図示しないが湾曲操作ノブ、撮影操作スイッチ等を備えた操作部、およびコネクタ部２１を備え、コネクタ部２１を介してプロセッサ３１に着脱自在に接続される。

体内挿入部１２の先端部内には、撮像手段としてＣＣＤイメージセンサ１３および対物レンズ（撮影レンズ）１４を備えた撮像手段が配置されている。患部の像が対物レンズ１４によってＣＣＤイメージセンサ１３上に形成される。体内挿入部１２内にはさらに、それぞれが多数の光ファイバからなる一対の光ファイバ束１５、１６で構成されるライトガイドが挿通されていて、一対の光ファイバ束１５、１６の射出端面１５ａ、１６ａが、体内挿入部１２の先端部のＣＣＤイメージセンサ１３を挟んで上下（または左右）に相当する位置に配置されている。なお、体内挿入部１２の先端部の上下位置および左右位置は、例えば、使用者が電子スコープ１１の操作部を把持した時の先端部の位置に基づいて定められる。光ファイバ束１５、１６の射出端面１５ａ、１６ａの前方には、対物レンズ１４を挟んで配光レンズ１７、１８が配置されている。配光レンズ１７、１８は、射出端面１５ａ、１６ａから射出された照明光を所定の配光特性で拡散させる。なお、対物レンズ１４、配光レンズ１７、１８は、体内挿入部１２の外筒先端面に形成された撮影開口および一対の照明口を密閉するようにそれぞれ装着されている。さらに体内挿入部１２の先端面には、通常、鉗子等を出し入れする鉗子口等も形成されている。

光ファイバ束１５、１６の他方の端部は、図２に示すように、それぞれの入射端面１５ｂ、１６ｂが半円形を呈するように束ねられ、さらにこれらの入射端面１５ｂ、１６ｂが、照明光の入射方向に対して垂直方向に位置しかつ全体として円形を呈するように束ねられて、電子スコープ１１のコネクタ部２１内に固定されている。そうして、コネクタ部２１がプロセッサ３１のコネクタに接続されたときに、各入射端面１５ｂ、１６ｂが、光源装置５１の集光レンズ５４の焦点よりやや遠方に位置するように構成されている。光ファイバ束１５、１６の各入射端面は半円形とするのが製造効率上好ましいが、照明光の入射方向に対して縦方向に位置するように密着配置したときに全体として多角形を呈するように、それぞれが前記多角形を二分割した形状となるように形成してもよい。この場合の多角形は全体として略正多角形になるようにすることが好ましい。

光源装置５１の光源ランプ５３と集光レンズ５４との間には、絞り装置５５が配置されている。絞り装置５５は、光源ランプ５３から射出された平行光束に対して後述の絞り動作を行うことにより、入射端面１５ｂ、１６ｂに入射する光量を均等に調整する光量調整機能と共に、各入射端面１５ｂ、１６ｂに入射する光量を異ならせる光量比調整機能を有する絞り板５５１を備えている。この絞り装置５５は、ＣＰＵ３９によりアクチュエータ５６を介して駆動制御される。

光源装置５１の光源ランプ５３から発せられ、絞り装置５５を通った照明光は、集光レンズ５４によって収束され、入射端面１５ｂ、１６ｂから照明光として入射し、光ファイバ束１５、１６内を導かれて、射出端面１５ａ、１６ａから射出し、配光レンズ１７、１８によって所定の配光特性で拡散されて、観察対象物、例えば患者の体腔内を照明する。このように光ファイバ束１５、１６から射出され、配光レンズ１７、１８によって所定の配光特性で照射される照明光によって照明された観察対象物、例えば体腔内をＣＣＤイメージセンサ１３で撮像する。

ＣＣＤイメージセンサ１３には駆動信号線１９および映像信号線２０が接続されていて、これらの信号線１９、２０は、体内挿入部１２内を引き回され、コネクタ部２１内の駆動信号ピン１９ａ、映像信号ピン２０ａに接続されている。これらの信号ピン１９ａ、２０ａは、プロセッサ３１のコネクタ受け３２内の対応する駆動、映像信号コネクタ３３ａ、３４ａに接続され、さらに駆動、映像信号コネクタ３３ａ、３４ａに接続された駆動、映像信号線３３、３４を介して、駆動信号線３３はＣＣＤ駆動回路３５に、映像信号線３４は初段処理回路に相当するＣＤＳＡＧＣ（Correlated Double Sampling and Auto Gain Controller）回路３６に接続される。ＣＣＤイメージセンサ１３は、ＣＣＤ駆動回路３５から出力され、駆動信号線３３、１９を介して入力されるＣＣＤ駆動信号によって撮像動作する。

ＣＣＤイメージセンサ１３が撮像した映像信号は、映像信号線２０および映像信号ピン２０ａを介して映像信号コネクタ３４ａに出力される。映像信号コネクタ３４ａから映像信号線３４を介してＣＤＳＡＧＣ回路３６に入力された映像信号は、相関二重サンプリング、オートゲインコントロールなど所定のアナログ処理が施されてからデジタル信号に変換され、ＤＳＰ３７でγ補正等の所定のデジタル処理が施され、画像処理回路３８によってさらに所定のフォーマットへの変換、アナログビデオ信号等に変換処理され、モニタディスプレイ６１に動画または静止画として表示される。さらに、画像処理回路３８によって所定のフォーマットのデジタル信号に変換された画像信号は、使用者の操作等に応じて記録媒体（不図示）に記録される。

プロセッサ３１は、内視鏡システム全体を制御するＣＰＵ３９を内蔵していて、このＣＰＵ３９、プロセッサ３１のケース外面に装着された、各種スイッチを備えた操作パネル４０のスイッチ操作を受けて動作する。さらにプロセッサ３１は、照明（光源ランプ５３）をオン／オフさせるランプ点灯スイッチ４１を備えている。ＣＰＵ３９は、ランプ点灯スイッチ４１がオン操作されたときに、点灯駆動部５２を起動させて光源ランプ５３を点灯させる。

さらにプロセッサ３１は、光源装置５１、ＣＰＵ３９、制御系回路その他の電子部品など、内視鏡システムの動作に必要な装置、電子部品に電源を供給する電源４２を内蔵している。電源４２は、商用電源から得た交流電源を変圧、整流して光源装置５１およびＣＰＵ３９等の電子部品に電源供給する機能を有し、パワースイッチ４３がオンされたときに光源装置５１等に電源を供給する。

次に、本発明を適用した立体照明内視鏡システムの実施形態について、さらに図２乃至図９を参照して詳細に説明する。図２、図３には、光ファイバ束１５、１６の全体構造の一実施形態を示した。各光ファイバ束１５、１６は、入射端面１５ｂ、１６ｂがそれぞれ半円形を呈し、全体として円形を呈するように配列された状態で、ライトガイド外装筒２４に挿入固定されている。そうして集光レンズ５４と入射端面１５ｂ、１６ｂとは、光源ランプ５３から発せられた光束のスポット径がこの入射端面１５ｂ、１６ｂ内に略収まるように、集光レンズ５４の焦点位置から離れた位置に入射端面１５ｂ、１６ｂが配置されている。入射端面１５ｂ、１６ｂから入射した照明光は、光ファイバ束１５、１６内を導かれ、射出端面１５ａ、１６ａから射出し、配光レンズ１７、１８によって拡散照射される。

図２の実施例は、光ファイバ束１５の入射端面１５ｂをコネクタ部２１の上方に、射出端面１５ａおよび配光レンズ１８を体内挿入部１２の先端部の下方に配置し、光ファイバ束１６の入射端面１６ｂをコネクタ部２１の下方に、射出端面１６ａおよび配光レンズ１７を先端部の上方に配置している。なお、コネクタ部２１の上方および下方は、電子スコープ１１をプロセッサ３１に装着した状態において定められる。図３の実施例は、光ファイバ束１５の入射端面１５ｂを上方に、射出端面１５ａおよび配光レンズ１７を上方に配置し、光ファイバ束１６の入射端面１６ｂを下方に、射出端面１６ａおよび配光レンズ１８を下方に配置している。これらの実施例において、上方の入射端面１５ｂよりも下方の入射端面１６ｂに入射した光量が多い場合は、射出端面１６ａ、配光レンズ１８から射出される光量の方が多くなる。図３の実施例の場合は、三次元的な患部７１の影７１Ｓが、光量の少ない射出端面１５ａ、配光レンズ１７側に生じている状態を示してある。

本実施形態の光源ランプ５３および絞り装置５５のより詳細な構成を図４に示した。この実施形態では光源ランプ５３として公知の反射鏡内蔵型のキセノンランプを使用している。この光源ランプ５３は、反射鏡５３１と、反射鏡５３１の頂点部から光軸Ｏに沿って内部に突出した陽極５３２と、反射鏡５３１内に配置された、陽極５３２の端部と端部が対向する陰極５３３を備えている。この陰極５３３は、反射鏡５３１の開口縁部から光軸Ｏに向かって延びる３枚の金属板５３４によって光軸Ｏに沿って支持されている。反射鏡５３１の開口部には耐熱性の透明板５３５が密着固定され、反射鏡５３１および透明板５３５で密封された反射鏡５３１内にキセノンガスが封止されている。陽極５３２と陰極５３３に所定の高電圧が印加され、アーク放電により発せられた光は、反射鏡５３１で反射して略平行光束となり、透明板５３５を透過して射出する。

光源ランプ５３と入射端面１５ｂ、１６ｂの間に、絞り装置５５の絞り板５５１が配置されている。絞り板５５１は、二等辺三角形の一部（二等辺三角形の頭頂部を切断した）、または等脚台形を横に倒した、入射端面１５ｂ、１６ｂの境界線に沿って、つまり横方向に延びていて、先端ほど上下の幅が狭くなる先細形状である。この絞り板５５１は、初期状態では、入射端面１５ｂ、１６ｂの境界線を中心として、先端部が光路内に進出した状態に配置されている。さらにこの絞り装置５５は、光源ランプ５３から発せられた照明光が入射端面１５ｂ、１６ｂの外に漏れるのを防止する絞り枠５５２を備えている。絞り板５５１は、初期状態では絞り枠５５２の縦方向中央に位置していて、絞り枠５５２とで上部の開口５５ａおよび下部の開口５５ｂを規制している。

この絞り板５５１は、照明光路外に位置する幅広側の端部がアクチュエータ５６（図１参照）に支持されていて、このアクチュエータ５６によって、プロセッサ３１内の横方向および縦方向に平行移動される。絞り板５５１を縦方向の初期位置で横方向に移動させると、上部の開口５５ａおよび下部の開口５５ｂが均等に拡大または縮小され、入射端面１５ｂ、１６ｂへの入射光量が均等に調整される。一方、アクチュエータ５６によって絞り板５５１を上方に移動させると上部の開口５５ａが小さく、下部の開口５５ｂが大きくなり、逆に下方に移動させると、上部の開口５５ａが大きく、下部の開口５５ｂが小さくなる。

この光源ランプ５３による照度分布（光源の投影像）の様子を図４に示した。図４の（Ａ）は、光源ランプ５３、絞り板５５１、集光レンズ５４と投影像の位置を示す斜視図、同図（Ｂ）は集光レンズ５４からの異なる距離における照明光の集光状態および照度分布を説明する図であって、光源ランプ５３、絞り板５５１、集光レンズ５４の正面図および集光レンズ５４から異なる距離における照度分布を示した。図４（Ａ）において、符号Ｓは、光軸Ｏと垂直なスクリーンを示し、照明光の光軸Ｏの各点に位置するスクリーンＳに投射した照明光の照度分布を図４（Ｂ）に示した。図４（Ｂ）において、（ａ）、（ｂ）は集光レンズ５４の焦点Ｆよりも近く（集光レンズ５４寄り）にスクリーンＳが位置する場合の照度分布を示し、（ｃ）、（ｄ）、（ｅ）は焦点Ｆよりも遠くにスクリーンＳが位置する場合の照度分布を示している。図において、符号５３ａは絞り枠５５２の上部の開口５５ａを通った光束による照度分布を示し、符号５３ｂは絞り枠５５２の下部の開口５５ｂを通った光束による照度分布を示している。入射端面１５ｂ、１６ｂをスクリーンＳの各位置に置くと、図に示した各照度分布の照明光が入射端面１５ｂ、１６ｂから入射する。

入射端面１５ｂ、１６ｂが焦点Ｆよりも遠方に位置する場合の様子を図５に、同近傍に位置する場合の様子を図６に示した。図５および図６は、光軸Ｏよりも上部の開口５５ａが小さく、下部の開口５５ｂが大きく開いているものとする。

入射端面１５ｂ、１６ｂが焦点Ｆよりも遠方に位置する場合（図５）は、上部の開口５５ａを透過した光束Ｌ１が下方の入射端面１６ｂに入射して小さなスポット５５ａｉを形成し、下部の開口５５ｂを透過した光束Ｌ２が上方の入射端面１５ｂに入射して大きなスポット５５ｂｉを形成する。これらのスポット５５ａｉ、５５ｂｉはその面積比が光量比を表している。つまりこの場合は、上の入射端面１５ｂに入射する光量の方が下の入射端面１６ｂに入射する光量よりも多い。したがって、射出端面１５ａから射出される光量の方が、射出端面１６ａから射出される光量よりも多く、三次元的な患部７１は射出端面１６ａ側に影７１Ｓを生じる（図７）。

入射端面１５ｂ、１６ｂが焦点Ｆよりも近傍に位置する場合（図６）は、上方の開口５５ａを透過した光束Ｌ１が上方の入射端面１５ｂに入射して小さなスポット５５ａｉを形成し、下方の開口５５ｂを透過した光束Ｌ２が下方の入射端面１６ｂに入射して大きなスポット５５ｂｉを形成する。つまりこの場合は、下の入射端面１６ｂに入射する光量の方が上の入射端面１５ｂに入射する光量よりも多い。したがって、射出端面１６ａから射出される光量の方が、射出端面１５ａから射出される光量よりも多く、三次元的な患部は射出端面１５ａ側に影を生じることになる。

ここで、光源ランプ５３の上部から射出された光束は、光源ランプ５３内の気体対流によって生じるゆらぎ、またはちらつき（以下「ゆらぎ」という）を含む。このゆらぎによる照度分布への影響を小さくするためには、ゆらぎを含む光束が透過する上部の開口５５ａの方が小さくなるように絞り板５５１を縦方向上方に移動させることが好ましいが、影を逆方向に出現させた方が好ましい場合もある。そこで本実施形態では、絞り板５５１を逆方向にも移動可能に構成して、影の出現方向を選択可能にしてある。また、光ファイバ束１５、１６を入射端面１５ｂ、１６ｂが焦点Ｆを挟んで移動させることにより、上部の開口５５ａを通る光束と下部の開口５５ｂを通る光束の入射位置を入れ替える構成にしてもよい。

この絞り装置５５は、通常は、光源ランプ５３からの光束が入射端面１５ｂ、１６ｂに略均等に入射し、射出端面１５ａ、１６ａから等量射出しして配光レンズ１７、１８により患部を均等に照射するように絞り板５５１を保持している。患部にポリープなど膨出部が存在し、他の部分よりも対物レンズ１４、配光レンズ１７、１８に接近した患部が存在すると、その患部は露出オーバーになってハレーションまたは白飛びを生じることがある。図８の（Ａ）にモニタディスプレイ６１の画面および水平ライン(1)、(2)の位置を示し、同図（Ｂ）に水平ライン(1)における輝度分布を示し、同図（Ｃ）に水平ライン(2)における輝度分布を示した。この図では、星印Ｈで示した部分にハレーションを生じている。

本実施形態では、かかる場合にＣＰＵ３９は、入射端面１５ｂ、１６ｂに光束が不均等に入射するように絞り装置５５を駆動し、一対の光ファイバ束１５、１６による一対の照明光に照度差、光量差を生じさせて、ハレーションを生じないようにして、立体視を容易にする。図７は、上方の光ファイバ束１５の入射端面１５ｂへの入射光量の方が下方の光ファイバ束１６の入射端面１６ｂへの入射光量よりも多く、射出端面１５ａからの射出光量が多い、つまり明るい状態を示していて、患部７１の影７１Ｓが射出端面１６ａ側に生じた状態を示した。

本発明の実施形態は、初期状態では、絞り板５５１を絞り枠５５２に対して中立位置において、映像信号中の輝度情報に応じて横方向に移動して光量を均等に調整するように設定されていて、映像中にハレーションが所定量以上含まれた場合は、絞り板５５１を絞り枠５５２に対して縦方向に所定量移動させるように設定されている。

立体照明電子内視鏡システムの光量比調整処理について、図９に示したフローチャートを参照して説明する。ＣＰＵ３９は、ＤＳＰ３７から出力された映像信号の中から、所定の水平ラインの映像信号から輝度信号Ｙを抽出する（Ｓ１１）。そうして、予め設定されたレベルＡより高い輝度信号Ｙが含まれているか否かをチェックする（Ｓ１３）。ここで、レベルＡは、ハレーションを起こしているであろうと推測される輝度レベルである。この実施例では、所定の水平ライン中にレベルＡより高輝度の輝度信号Ｙが存在するかいなかチェックする。レベルＡよりも高い場合（Ｓ１３；ＹＥＳ）は、（Ｙ−Ａ）×Ｂの位置へ絞り板５５１を移動させて（Ｓ１５）、処理を終了する。レベルＡよりも高輝度信号Ｙが存在しない場合（Ｓ１３；ＮＯ）は、絞り板５５１を中央位置に移動させて（Ｓ１７）処理を終了する。なお、この光量比調整処理は通常、ＣＰＵ３９が実行する、プロセッサ３１のメイン処理中のサブルーチンとして設定され、定期的に実行される。

ここで、符号Ｂは係数であって、所定範囲において使用者が設定または選択可能にすることが好ましい。例えばプロセッサ３１に接続されるキーボードによる入力により設定される。

このように本実施形態によれば、絞り装置５５を駆動させることでフラット照明と立体照明を簡単に切り換え、さらに立体照明における光量比の調整も簡単にできる。

なお、図では画面の中央を挟んで対称に上下の水平ライン(1)、(2)を示したが、対称位置でなくても、縦方向でもよい。さらに、隣り合う複数画素の輝度信号の平均値を輝度Ｙとしてチェックに利用してもよい。

また、別の実施形態では、ハレーションが生じた領域側の射出端面から射出される光量が少なくなるように絞り装置５５に光量比調整動作をさせる。つまり、ハレーションを画面の上方に生じた場合は、絞り板５５１を上方に移動させると被写体に近い上方からの照明光量が減って適正な照度、露出に近づき、適正露出で被写体が映像化されるとともに影が上方に生じて立体視も容易になる。逆にハレーションを画面の下方に生じた場合は、絞り板５５１を下方に移動させると、被写体に近い下方からの照明光量が減って適正な照度、露出に近づき、適正露出で被写体が映像化されるとともに影が下方に生じて立体視も容易になる。

さらに本発明の他の実施形態では、使用者が必要に応じて、手動で絞り装置５５に光量比調節動作を行わせるようにする機能を備える。その操作は、電子スコープ１１の操作部に設けたスイッチ操作で可能にすることが好ましいが、プロセッサ３１の操作パネル４０に設けたスイッチによって操作する構成でもよい。さらに上述の通り、絞り板５５１を上下方向のいずれにも移動可能な構成にすれば、ハレーションが発生した位置、患部の形状等に応じて適切な手動調整が可能になる。

本発明を適用した立体照明電子内視鏡システムの実施形態の主要構成をブロックで示す図である。 同実施形態の電子スコープの概要を示す図である。 同電子スコープに内蔵された光ファイバ束の概要を示す図である。 同実施形態の立体照明内視鏡システムにおいて光軸方向位置によって変化する照度分布を説明する図であって、（Ａ）はランプおよび絞りと光軸方向位置との関係等を説明する図、（Ｂ）は光軸と直交する面における、ランプ、絞り羽根、集光レンズの正面図および集光レンズから異なる距離における照度分布を示す図である。 同実施形態の立体照明内視鏡システムにおけるランプ、集光レンズ、絞りと光ファイバ束の入射端面におけるランプ光束との関係を、集光レンズの焦点位置よりも遠方に入射端面を配置した状態で示した図である。 同実施形態の立体照明内視鏡システムにおけるランプ、集光レンズ、絞りと光ファイバ束の入射端面におけるランプ光束との関係を、集光レンズの焦点位置よりも近方に入射端面を配置した状態で示した図である。 同実施形態の立体照明内視鏡システムにより照明した場合の患部とその影の関係を示した図である。 電子スコープによって撮影した被写体像の輝度（信号）分布をグラフで示す図であって、（Ａ）はモニタディスプレイの画面における水平ライン(1)、(2)の位置を示し、（Ｂ）は水平ライン(1)における輝度分布を示し、（Ｃ）は水平ライン(2)における輝度分布を示す図である。 本実施形態の立体内視鏡システムにおける光量比調整処理に関するフローチャートを示す図である。

符号の説明

１１ 電子スコープ
１２ 体内挿入部
１３ ＣＣＤイメージセンサ
１４ 対物レンズ
１５ １６ 光ファイバ束
１５ａ １６ａ 射出端面
１５ｂ １６ｂ 入射端面
１７ １８ 配光レンズ
１９ 駆動信号線
１９ａ 信号ピン
２０ 映像信号線
２０ａ 信号ピン
２１ コネクタ部
３１ プロセッサ
３２ コネクタ受け
３３ 駆動信号線
３３ａ 駆動信号ピン
３４ 映像信号線
３４ａ 映像信号ピン
３５ ＣＣＤ駆動回路
３６ ＣＤＳＡＧＣ回路
３７ ＤＳＰ
３８ 画像処理回路
３９ ＣＰＵ
４０ 操作パネル
４１ ランプ点灯スイッチ
４２ 電源
５１ 光源装置
５２ 点灯駆動部
５３ 光源ランプ
５３１ 反射鏡
５３２ 陽極
５３３ 陰極
５３４ 金属板
５３５ 透明板
５４ 集光レンズ
５５ 絞り装置
５５１ 絞り板
５５２ 絞り枠
５５ａ 上部の開口
５５ａｉ スポット
５５ｂ 下部の開口
５５ｂｉ スポット
６１ モニタディスプレイ
７１ 患部
７１Ｓ 影

Claims (7)

1. 内視鏡プロセッサに着脱自在に接続される、体内挿入部先端部に撮像手段が内蔵された電子スコープを備え、該内視鏡プロセッサの光源装置から発せられた照明光を、電子スコープ内に挿通されたライトガイドを介して体内挿入部先端部から観察対象物に照射する立体照明内視鏡システムであって、
   前記ライトガイドは複数の光ファイバ束からなり、各光ファイバ束は、前記照明光が入射する互いに隣接して配置された入射端面と、前記体内挿入部先端部において互いに離反して配置された、前記入射した照明光が射出する射出端面を備え、
   該各光ファイバ束の入射端面に入射する照明光の入射光量を均等に調整するとともに各入射端面に入射する光量が不均等になるように入射光量比を調整する光量調整手段と、
   前記光量調整手段を駆動制御する制御手段を備え、
   前記制御手段は、前記光量調整手段に、通常は前記各入射光量を均等に調整動作させ、前記撮像手段が撮像した映像信号に所定値以上の高輝度信号が所定量以上含まれているときは、入射光量比調整動作をさせること、を特徴とする立体照明内視鏡システム。
2. 請求項１記載の立体照明内視鏡システムにおいて、前記入射光量比の調整動作は、全体の入射光量は略一定に保持した状態で光量比を変更する動作である立体照明内視鏡システム。
3. 請求項１または２記載の立体照明内視鏡システムにおいて、前記ライトガイドは一対の光ファイバ束からなり、各光ファイバ束の入射端面は、全体として略円形となるように略半円形に形成され、かつ略半円形が照明光の入射方向に対して垂直方向に位置するように配置されている立体照明内視鏡システム。
4. 請求項１または２記載の立体照明内視鏡システムにおいて、前記ライトガイドは一対の光ファイバ束からなり、各光ファイバ束の入射端面は、照明光の入射方向に対して第１の垂直方向に位置するように密着配置したときに全体として多角形を呈するようにそれぞれが前記多角形を二分割した形状に形成されている立体照明内視鏡システム。
5. 請求項３または４記載の立体照明内視鏡システムにおいて、前記光源は照明光として平行光束を射出し、前記光量調整手段は、光源装置と前記入射端面の間に配置された絞り板からなり、該絞り板は、前記光源装置の光路外から光路内に該光路および前記第１の垂直方向と直交する第２の垂直方向に延びた先細形状の板からなり、該絞り板は、前記第１の垂直方向および前記第２の垂直方向に移動自在に支持され、前記第２の垂直方向に移動して入射光量を均等に調整し、前記第１の垂直縦方向に移動して入射光量比を調整する立体照明内視鏡システム。
6. 請求項１から５のいずれか一項記載の立体照明内視鏡システムにおいて、前記一対の光ファイバ束の各射出端面は、前記撮像手段を挟んで配置されている立体照明内視鏡システム。
7. 請求項６記載の立体照明内視鏡システムにおいて、前記制御手段は、前記高輝度信号が所定量以上含まれている領域側の射出端面から射出される光量が少なくなるように前記光量調整手段を動作させる立体照明内視鏡システム。

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