JP2008132321A

JP2008132321A - 内視鏡装置

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Publication number: JP2008132321A
Application number: JP2007277899A
Authority: JP
Inventors: Sadao Ehata; 定生江幡
Original assignee: Olympus Corp
Current assignee: Olympus Corp
Priority date: 2006-10-26
Filing date: 2007-10-25
Publication date: 2008-06-12

Abstract

【課題】光学アダプタに内蔵された光源の種類を識別し、その判別結果に基づいて色再現性を変更することにより、最適な色再現性を図る。
【解決手段】スコープ部１０の先端に対して着脱可能な光学アダプタ１、２と、前記アダプタ１、２の固有情報を基に画像処理部１５aに画像処理方法を指示するアダプタ識別部２０とを有し、異なる光源を使用する内視鏡において、光源を自動認識する手段を設け、認識された情報をもとに色再現性の自動変更を行う。
【選択図】図１

Description

本発明は、複数種類の光源により被写体を観察する内視鏡装置に関する。

従来より、内視鏡は様々な用途において用いられてきた。例えば、医療分野において、体腔内に細長な挿入部を挿入することにより、体腔内の臓器を観察したり、必要に応じて処置具チャンネル内に挿入した処置具等を用いて、各種治療処置のできる内視鏡がある。

また、工業分野においての内視鏡では、ボイラー、ガスタービン、化学プラント等の内部の傷や腐食等の観察、検査にも利用されている。

こうした内視鏡の中には、挿入部先端に、検査目的に応じて交換可能な光学アダプタが接続されているものが考案されている。

この光学アダプタには、例えば特開2004-313241号公報のように、アダプタ自身を識別する情報や光学特性情報といった固有情報を有している。

また、内視鏡装置には、さまざまな光源を有するものが考案されている。例えば、工業分野では、試験体の表面に開口している微細なキズに蛍光色を持たせた浸透性の良い液体（浸透液）を浸み込ませ、紫外光を当てることにより、表面の微小なきずが浮かび上がるという探傷試験法がある。この手法と内視鏡の組み合わせ、つまり、光源に紫外光源を用い、内視鏡で観察するという手法が考案されている。

また、比較的暗い場所を観察する際に、熱作用が大きく透過力の強い赤外線を用いて観察することがあるが、内視鏡装置においても、赤外線照明を光源とする装置が考案されている。

医療分野においても、癌組織の早期発見の為に紫外線を照明光として利用することが試みられている。紫外線を体内組織に照明すると、そこから蛍光を発することが知られており、癌組織と健全な組織では蛍光の発光強度が異なることから、癌組織を識別することができる。また、特殊波長光の照明による治療として、赤外線を患部に照射して加熱することにより、治療を行うことが試みられている。

一方、内視鏡装置のなかには、画像記録機能を有するものが考案されている。例えば、先端部に撮像素子が搭載されて細長な挿入部において、前記先端部に、着脱可能でかつ光源を備えた光学アダプタが装着されている。前記撮像素子より出力された電気信号を、本体内部の画像処理部で映像信号に変換し、画像処理した後、画像記録部により、画像を記録するという内視鏡装置が考案されている。
特開2004-313241号公報

しかしながら、例えば上記特開2004-313241に記載された光学アダプタを有する内視鏡において、例えば、赤外光を用いて赤外観察を行う場合、通常の画像処理方法を用いると、色再現性に異常が生じてしまうため、ユーザによる、画像処理方法変更の（白黒モードヘの）モード切替え作業が生じた。

また、光学アダプタに内蔵されている光源の識別情報を画像処理部、またはユーザに伝達する手段がなかったため、光学アダプタ内に通常光源と赤外光源のどちらが取り付けられているかが不明になり、赤外光源が内蔵されている光学アダプタが取り付けられた際には、色再現性が悪くなることがあった。

さらに、画像記録機能を有する内視鏡において、従来の内視鏡は、ユーザが画像を記録する際には、日付情報を同時に記録していたが、光源情報を記録していなかった。

そのため、例えば、光源の種類が通常光以外に赤外光の光源が用意されていた場合に、仮に、赤外光で撮像した画像を記録し、ユーザがその記録した画像をもとに同じ場所を検査したい場合には、それが通常光で撮像されたものか、赤外光で撮像されたものかが判別つかないため、同じ場所を探すのに時間がかかっていた。

本発明は、上記事情に鑑みてなされたものであり、光学アダプタに内蔵された光源の種類を識別し、その判別結果に基づいて色再現性を変更することにより、最適な色再現性を図ることのできる内視鏡装置を提供することを目的としている。

本発明の内視鏡装置は、
細長な挿入部と、
前記挿入部の先端を介して被写体の光学像を撮像する撮像素子と、
前記撮像素子を駆動するための撮像素子駆動部と、
被写体を照明するための光源と、
前記撮像素子にて光電変換された電気信号を映像信号に変換する撮像信号処理部と
を具備した内視鏡装置において、
前記光源の種類を識別するための光源識別手段と、
前記光源識別手段によって、前記光源の種類を判別する光源判別手段と、
前記光源判別手段の判別結果に応じて、前記撮像信号処理部で生成される映像信号の色再現性、または輝度を変更する画像処理部と
を備えて構成される。

本発明によれば、光学アダプタに内蔵された光源の種類を識別し、その判別結果に基づいて色再現性を変更することにより、最適な色再現性を図ることができるという効果がある。

以下、図面を参照しながら本発明の実施例について述べる。

図１及び図２は本発明の実施例１に係わり、図１は内視鏡装置の構成を示す構成図、図２は図１の内視鏡装置の作用を説明するフローチャートである。

まず、図１を参照して本実施例の内視鏡装置のシステム構成を説明する。

本実施例の内視鏡装置は、図１に示すように、スコープ部１０及び本体部１１から構成される。

スコープ部１０は、先端内に固体撮像素子としての、例えば電荷結合素子（以下、CCDと略記）１９を有している。スコープ部１０先端にはアダプタ１あるいはアダプタ２が着脱可能に接続される。

通常照明光源内蔵の光学アダプタ１は、内部に、光源識別手段としてのアダプタ識別用抵抗３、通常光照明光源LED４、対物レンズ５が内蔵され、対物レンズ５後段には、赤外カットフィルタ６を備えている。

一方、赤外光源内蔵光学アダプタ２は、内部に、アダプタ識別用抵抗７、赤外光照明光源LED 8 、及び対物レンズ９を備えている。

なお、アダプタ識別判定用抵抗７とアダプタ識別用抵抗３の抵抗値は異なる値に設定されている。

本体部１１は、CCD１９を駆動させるCCD駆動部１６と、CCD１９より伝送された電気信号を映像信号に変換し、その映像信号をもとに画像情報を画像処理する色再現性変更手段としての画像処理部１５aと、画像処理部１５aにて画像処理された画像を記録する画像記録部２０と、画像を表示する、例えば液晶モニタ(LCD)等からなる外部表示装置１２と、アダプタ１あるいはアダプタ２内に設けられた通常光照明光源LED４あるいは赤外光照明光源LED８を駆動させるためのLED駆動部１４と、アダプタ識別用抵抗３あるいは７の抵抗値に基づいてアダプタ１あるいはアダプタ２の通常光照明光源LED４あるいは赤外光照明光源LED８の種別を識別する光源判断手段としてのアダプタ識別部１５bと、ユーザが所望の制御を画像処理部１５aに指示するリモコン１３とを備えて構成されている。

例えば、挿入部１０の先端部に装着された光学アダプタ１の通常光照明光源LED４はLED駆動部１４と接続される。

LED駆動部１４は、画像処理部１５aからのLED点灯信号により、通常光照明光源LED４の点灯/消灯を制御する。画像処理部１５aはリモコン１３のSWからの入力（LED ON/0FF信号）を受け取り、LED駆動部１４を制御する。

光学アダプタ１が挿入部１０に取り付けられている場合には、通常光照明光源LED４により照明された被写体の光学像は、赤外カットフィルタ６を介して、挿入部１０の先端部に取り付けられる光学アダプタ１内に配置された対物レンズ５による結像位置に配置されたCCD１９に結像され、光電変換される。

このCCD１９に接続される複合同軸ケーブル２３は、CCD駆動部１６及び画像処理部１５aに接続される。画像処理部１５aの出力は画像記録部２０に出力される。

なお、光学アダプタ２が挿入部１０に取り付けられた場合も光学アダプタ１が挿入部１０に取り付けられた場合と同様である。

CCD駆動部１６は、CCD 1 9 を駆動するための信号を、複合同軸ケーブル２３を通して、CCD１９に出力する。CCD１９は、受け取ったCCD駆動部１６からのCCD駆動信号に基づくタイミングで光電変換を行う。

また、CCD１９により光電変換された信号は、複合同軸ケーブル２３を通して画像処理部１５aに伝送される。画像処理部１５aは、リモコン１３からの各種入力信号（ZOOM信号、FREEZE信号、コントラスト補正設定、ガンマ補正設定、Brightness設定等）を受け取り、それぞれに対応した指示に従って各処理を行う。

画像処理部１５aより出力された映像信号は、画像記録部２０に入力される。画像記録部２０は、入力された映像信号を静止画及び動画記録する。その際には画像処理部１５aがリモコン１３からの入力に基づき、画像記録部２０に対し指示を出すこととなる。

リモコン１３からの入力に基づき、画像処理部１５aは、画像記録部２０に画像情報を転送する。画像記録部２０は画像処理部１５aを介して入力された静止画像または動画を記録する。

このように構成された本実施例の作用を、図２のフローチャートを用いて詳細に説明する。

本実施例においては、画像処理自動制御を行う際の必要情報であるアダプタ固有情報の伝達手段に、アダプタ識別用抵抗３あるいは７を用いて説明するが、例えば、特開2004-313241号公報（特許文献１）の実施例にあるようにアダプタ識別手段は各種考えられ、本実施例のみに限定されるものでないことは勿論である。

図２に示すように、リモコン１３により、内視鏡装置のシステムがPOWER-ONされると（ステップS１）、外部表示装置１２にはCCD１９にて撮像された画像がリアルタイムで表示され、次いで、この挿入部１０先端部を介して光学アダプタ１に内蔵されている識別用抵抗３がアダプタ識別部１５bに接続される。

このとき、アダプタ識別部１５bは、識別用抵抗３に所定の電流を流すと同時に、そのときに生じる電圧値をアダプタ識別部１５b内のCPU（図示せず）にて算出する。なお、このときに求められる電圧値は、装着された光学アダプタ１を識別するための識別番号の役目を果たしている。

ここで、例えば、挿入部１０の先端部に通常照明の光学アダプタ１が装着されているので、アダプタ識別部１５b内のCPUは、光学アダプタ１が通常光照明光源LED４を有していると判断する（ステップS３及びS４）。そして、アダプタ識別部１５b内のCPUは、画像処理部１５aに対して、通常の色再現を指示する（ステップS５）。

画像処理部１５aには、CCD１９によって光電変換された電気信号が、複合同軸ケーブル２３を介して伝達され、画像処理部１５aは、その電気信号を映像信号に変換し、外部表示装置１２において映像を再現する（ステップS６）。

一方、挿入部10の先端部に通常照明の光学アダプタ１ではなく、赤外照明用の光学アダプタ２が接続されると、アダプタ識別部１５b内のCPUは、光学アダプタ２が赤外光照明光源LED８を有していると判断する（ステップS３及びS７）。

さらに、アダプタ識別部１５b内のCPUは画像処理部１５aに対して、色再現性をゼロにして白黒モードにする指示をする（ステップS８）。画像処理部１５aには、CCD１９によって光電変換された電気信号が、複合同軸ケーブル２３を介して伝達される。

このアダプタ識別部１５b内のCPUからの指示、およびCCD１９によって光電変換された電気信号が、画像処理部１５aに伝達される。

その後、画像処理部１５aは、その伝送された電気信号を映像信号に変換し、画像処理して色ゲインをゼロにする。画像処理部１５aにて色ゲインをゼロにされた映像信号は、外部表示装置１２に伝達され、白黒画像として出力される（ステップS９）。

このように本実施例によれば、光学アダプタに内蔵された光源の種類を識別し、その判別結果に基づいて色再現性を変更することにより、最適な色再現性を図ることができるという効果がある。

図３ないし図８は本発明の実施例２に係わり、図３は内視鏡装置の構成を示す構成図、図４は図３の内視鏡装置の作用を説明するフローチャート、図５は図４の作用を説明する図、図６は図４の変形例の作用を説明する図、図７は図３の内視鏡装置の変形例の構成を示す構成図、図８は図７の内視鏡装置の作用を説明するフローチャートである。

実施例２は、実施例１とほとんど同じであるので、異なる点のみ説明し、同一の構成には同じ符号をつけ説明は省略する。

本実施例は、上記実施例１と比較して、赤外光源を判定した際に、赤外光の強さによって、画像処理方法を変更することを特徴としている。

例えば、図３に示すように、画像処理部１５aは、ROM１５cに予め格納されている閾値データを参照して、R-Y信号（R信号（原色信号）-Y信号（輝度信号））レベルがROM１５cにおける所定の閾値Aと比較する。

そして、R-Y信号レベルが所定の閾値Aより高いと判断された場合、色再現性をゼロにする、つまり、白黒画像表示する。一方、R-Y信号レベルが所定の閾値A以下と判断された場合、特定の色を減色させる、赤外線に最も波長が近い色、赤を減色させる手法をとっていることが特徴的となっている。その他の構成は実施例１と同じである。

以下、図４のフローチャートを参照にして、本実施例の作用を詳細に説明する。

図４に示すように、挿入部１０の先端部に通常照明の光学アダプタ１ではなく、赤外光照明光源LED８を内蔵している光学アダプタ２が接続されている場合、光学アダプタ２が赤外光照明光源LED８を有しているとアダプタ識別部１５b内のCPUによって判断される（ステップS３及びS７）。

さらに、画像処理部１５aによって変換された画像信号において、画像処理部１５aはR-Y信号レベルが所定の閾値A以下と判断した場合、赤外線に最も近い波長の赤を減色させる（ステップS１１及びS１２）。

画像処理部１５aには、CCD１９によって光電変換された電気信号が、複合同軸ケーブル２４を介して伝達される。アダプタ識別部１５b内のCPUからの指示、およびCCD１９より伝送された電気信号をもとに、画像処理部１５aは、電気信号を映像信号に変換した後に、R-Y（赤色）ゲインを第１の赤色ゲインに設定して赤を減色させ、他の色に関しては、通常の色再現を行う。

画像処理部１５aで処理された映像信号は、外部表示装置１２に伝達され、外部表示装置１２に映像出力される（ステップS１３）。

また、画像処理部１５aはR-Y信号レベルが所定の閾値Aより大きいと判断した場合、特定の色を減色させるだけでは不十分なため、色再現をゼロにする方法を採る。すなわち、画像処理部１５aは色再現性をゼロにして白黒モードにする（ステップS１１及びS８）。

画像処理部１５aには、CCD１９によって光電変換された電気信号が、複合同軸ケーブル24を介して伝達される。アダプタ識別部１５b内のCPUからの指示、およびCCD１９より伝送された電気信号をもとに、画像処理部１５aでは、電気信号を映像信号に変換し、色ゲインをゼロにする。色ゲインをゼロにした映像信号は、ケーブルを介して外部表示装置１２に伝達され、外部表示装置１２に白黒画像として出力される（ステップS９）。

その他の作用は実施例１と同じである、
このように本実施例では、実施例１の効果に加え、光源の種類を判別し、その判定結果に基づいて色再現性を変更することができる。したがって、光学アダプタより伝送されるアダプタ識別情報等、各種情報をもとに適切な画像処理を自動で行う手段を有する内視鏡を提供することにより、ユーザによる誤操作を防止するとともに、操作の簡易化を図ることが可能となる。

なお、本実施例では、上述したように、図５の如く、R-Y信号レベルを所定の閾値Aと比較して、R-Y信号レベルが所定の閾値A以下ならばR-Y（赤色）ゲインを第１の赤色ゲインに設定して減色するとしたが、これに限らず、図６の如く、R-Y信号レベルを所定の閾値B(>A) と比較して、閾値A<R-Y信号レベル<閾値BならばR-Y（赤色）ゲインを第２の赤色ゲイン（<第１の赤色ゲイン）に設定して減色するようにしてもよい。

具体的には、図７に示すように、画像処理部１５aにEEPROM１５dを接続する。このEEPROM１５dには、R-Y信号レベルと比較するための閾値Aとは異なる、リモコン１３を介して閾値B(>A)を書き換え自在に格納する。

この図７の構成においては、図８に示すように、ステップS１１の処理の後、画像処理部１５aによって変換された画像信号において、画像処理部１５aがR-Y信号レベルが所定の閾値Bより低いと判断した場合、赤外線に最も近い波長の赤を減色させる（ステップS１１a及びS１２a）。

画像処理部１５aには、CCD１９によって光電変換された電気信号が、複合同軸ケーブル２４を介して伝達される。アダプタ識別部１５b内のCPUからの指示、およびCCD１９より伝送された電気信号をもとに、画像処理部１５aでは、電気信号を映像信号に変換した後に、R-Y（赤色）ゲインを第2の赤色ゲインに設定して赤を減色させ、他の色に関しては、通常の色再現を行う。

画像処理部１５aで処理された映像信号は、外部表示装置１２に伝達され、外部表示装置１２に映像出力される（ステップS１３a）。

図７の構成では、図３に示した本実施例の効果に加え、EEPROM１５dに所望の閾値を書き換え自在に格納することで、R-Y信号レベルに応じて任意のゲインにて減色させて色再現が行えるという効果がある。

なお、上述した本実施例では、赤外光源と通常光源を用いて説明したが、本発明はこれに限るものではなく、例えば紫外光源であっても同様に用いることができる。また、通常光源、赤外光源の２つのアダプタに限るものでもなく、通常光源、赤外光源、紫外光源の３つのアダプタであってもよい。

また、画像処理部１５aによって変換された画像信号において、画像処理部１５aがR-Y信号レベルが所定の閾値Bより高いと判断した場合、図４を用いて前述したステップS８、９と同様の処理を行う。

図９ないし図１１は本発明の実施例３に係わり、図９は内視鏡装置の作用を説明するフローチャート、図１０は図９の作用を説明する第１の図、図１１は図９の作用を説明する第２の図である。

実施例３は、実施例２とほとんど同じであるので、異なる点のみ説明し、同一の構成には同じ符号をつけ説明は省略する。

本実施例は、上記実施例２と比較して、画像記録時に光源情報を付加して記録する点が特徴的となっている。なお、具体的な構成は実施例２と同じである。

図９のフローチャートを参照にして、本実施例の作用を詳細に説明する。

実施例２にて説明した処理（ステップS１〜ステップS１３）の後、ユーザにより、リモコン１３によって画像記録を指示した場合、図９に示すように、リモコン１３は画像処理部１５aにその命令を伝達し（ステップS３２）、画像処理部１５aから画像記録部２０に対して画像の記録を指示する（ステップS３３）。指示を受けた画像記録部２０では、外部表示装置１２に表示された画像をメモリに記憶する。

その際、画像処理部１５aでは、アダプタ識別用抵抗３、７によって判別された光源情報を画像記録部２０に伝送し、画像記録部２０ではその内容を記録画像に付加する（ステップS３４）。リモコン１３によって画像再生を指示した場合（ステップS３５）、記録された画像はアダプタ情報が付加された形で再生される（ステップS３６）。

このように本実施例では、実施例１の効果に加え、光源の種類を判別し、その判定結果に基づいて色再現性を変更するとともに、画像記録時には光源情報も同時に記録し、図１０及び図１１のように、再生時に光源情報を示す光源情報アイコン１００，１０１を重畳して画像出力する（図１０は通常光の内視鏡画像を示す光源情報アイコン１００が重畳された画像を示し、図１１は赤外光の内視鏡画像を示す光源情報アイコン１０１が重畳された画像を示す）ことにより、再生された画像がどのモードで撮影されているかを識別するができ、ユーザの検査効率の向上を図ることができる。

図１２及び図１３は本発明の実施例４に係わり、図１２は内視鏡装置の第１の構成例を示す構成図、図１３は図１２の内視鏡装置の第２の構成例を示す構成図である。

実施例４は、実施例２とほとんど同じであるので、異なる点のみ説明し、同一の構成には同じ符号をつけ説明は省略する。

本実施例は、上記実施例１と比較して、図１２及び図１３に示すように、光学アダプタ部が着脱式でない内視鏡装置であり、前記画像処理部１５aを有する本体部１１に対して着脱可能な通常光用スコープ部１０A（図１２）及び赤外光用スコープ部１０B（図１３）とからなる。

そして、スコープ部１０A先端に被写体を照射するための通常照明用の通常光照明光源LED４と対物レンズ５、赤外カットフィルタ６、およびCCD１９を有し、スコープ識別用抵抗３‘を前記スコープ部１０A内に備え、スコープ部１０B先端に被写体を照射するための赤外照明用の赤外光照明光源LED８、対物レンズ９およびCCD１９を有し、スコープ識別用抵抗７‘を前記スコープ部１０B内に備えていることを特徴としている。

その他の構成及び作用は、アダプタ識別部１５bがスコープ識別部１５b ‘とした以外は実施例２と同じである。

このように本実施例においても、実施例２と同様な効果を得ることができる。

図１４ないし図１６は本発明の実施例５に係わり、図１４は内視鏡装置の第１の構成例を示す構成図、図１５は図１４の内視鏡装置の第２の構成例を示す構成図、図１６は図１４及び図１５の内視鏡装置の作用を説明するフローチャートである。

実施例５は、実施例２とほとんど同じであるので、異なる点のみ説明し、同一の構成には同じ符号をつけ説明は省略する。

本実施例は、上記実施例２と比較して、図１４及び図１５に示すように、光学アダプタ部が着脱式でない内視鏡装置であり、本体部１１に対して着脱可能なスコープユニット１０a、１０bを有している。

スコープユニット１０a内には、被写体を照射するための通常光照明光源LED４と対物レンズ５、９、およびCCD１９を備え、さらに、実施例２において本体部１１にあったCCD駆動部１６を有し、光源判定手段としてのCCD信号処理部１５１及びメモリ１５２を備えていることを特徴としている。

また、本実施例の本体部１１は、LED駆動部１４、画像処理部１５a及び画像記録部２０の他に、実施例２におけるアダプタ識別部１５bの代わりに、ユニット識別部１５０を備えている。このユニット識別部１５０は、メモリ１５２の格納データに基づき、スコープユニット１０a、１０bの種別を判定する。

図１６のフローチャートを参照にして、本実施例の作用を詳細に説明する。

図１６に示すように、スコープユニット１０a（図１４参照）を本体部１１に接続し（ステップS６１）、リモコン１３により、システムをPOWER-ONすると（ステップS６２）、外部表示装置１２にはCCD１９にて撮像された画像がリアルタイムで表示される。

メモリ１５２には画像の補正情報および光源情報が記憶されており、本体部１１との接続時にその情報がユニット識別部１５０に伝送される。

これにより、スコープユニット１０aが、通常照明の通常光照明光源LED４を有しているとユニット識別部１５０内のCPU（図示せず）によって判断されると（ステップS６３、S６４）、ユニット識別部１５０内のCPUから画像処理部１５aに対して、色再現を指示する（ステップS５）。画像処理部１５aには、CCD１９によって光電変換された電気信号が、複合同軸ケーブル２３を介して伝達され、その電気信号を映像信号に変換し、外部表示装置１２に映像を再現する（ステップS６）。

次に、通常照明の通常光照明光源LED４ではなく、赤外光源内蔵のスコープユニット１０b（図１５参照）を接続すると、スコープユニット１０bが赤外光照明光源LED８を有しているとユニット識別部１５０内のCPUによって判断される（ステップS６３、S６５）。さらに、ユニット識別部１５０内のCPUは画像処理部１５aに対して、色再現性をゼロにして白黒モードにする指示をする（ステップS８）。画像処理部１５aには、CCD１９によって光電変換された電気信号が、複合同軸ケーブル２３を介して伝達される。このユニット識別部１５０内のCPUからの指示、およびCCD１９より伝送された電気信号をもとに、画像処理部１５aでは、電気信号を映像信号に変換し、色ゲインをゼロにする。色ゲインをゼロにした映像信号は、外部表示装置１２に伝達され、白黒画像として出力される（ステップS９）。

図１７ないし図１９は本発明の実施例６に係わり、図１７は内視鏡装置の第１の構成例を示す構成図、図１８は図１７の内視鏡装置の第２の構成例を示す構成図、図１９は図１７及び図１８の内視鏡装置の作用を説明するフローチャートである。

従来より内視鏡装置のなかには、内視鏡先端部にサーミスタ等の温度測定手段を設けて、内視鏡先端布周辺の温度を測定する内視鏡装置が考案されている。

このサーミスタ等の温度測定手段で実際に測定しているのは、内視鏡先端部に配置されているデバイス（CCD等）の周辺温度であり、実験により外部温度との相関をとり、その結果をもとに外部温度を推測する方法を用いることで、内視鏡先端部周辺の温度を測定している。

挿入部先端にサーミスタ等の温度測定手段を有する内視鏡においては、内部デバイス温度と内視鏡先端部周辺の温度の相関により温度を推定している為、測定温度に誤差が生じることがあった。

また、温度検出範囲が先端に限られているため、先端部周辺域（広域）の温度まで認識できない欠点を有しており、高温部位を把握できずに耐熱レベルを超える温度をアダプタおよびCCD等デバイスに与えてしまうことがあった。

本実施例では、これら問題を鑑みてなされたものであり、ユーザに内視鏡先端部周辺の温度の情報を提供し、ユーザに警告表示することで、内視鏡先端部の破壊を防止することを目的とする。

本実施例は実施例２とほとんど同じであるので、異なる点を図１７および図１８を参照し説明する。

本実施例は、スコープ部１０aの先端部に赤外線検知センサ３１を配置し、本体部１１に赤外センサ駆動部３２、赤外センサ信号処理部３４を設けてサーモグラフィ画像を生成する。

さらに、ユーザの指示に応じて、通常CCD画像とサーモグラフィ画像を切り替えて出力することできるようにする。また、ユーザが通常のCCD画像を見ている場合でも、サーモグラフィ上で被写界内に高温部位が発見された場合には、ユーザに対して警告表示を行い、ユーザに注意を喚起するようにする。

これにより、高温部位が存在する環境下で内視鏡を使用する場合に、内視鏡先端部を破壊する危険性を減少させることが可能になる。

本実施例は、上記実施例２と比較して、以下内容が追加されている点が特徴的となっている。

すなわち、スコープ部１０aの先端部に赤外線検知センサ３１を有し、本体部１１内部にはこの赤外線検知センサ３１を駆動させる手段の赤外センサ駆動部３２、さらに、赤外線検知センサ３１より伝送された電気信号を温度分布画像信号に変換する、赤外センサ信号処理部３４、CCD信号処理部１５１より出力された映像信号と、赤外センサ信号処理部３４より出力された温度分布画像信号のどちらを外部表示装置１２に表示するか選択する手段としてのセレクタ３５、異常温度を検知した際のユーザヘの警告部３６が追加構成されている。

なお、本実施例の画像処理部１５aは、CCD信号処理部１５１、赤外センサ信号処理部３４及びセレクタ３５より構成されている。

図１９のフローチャートを参照して、本実施例の作用を詳細に説明する。

外部環境温度を測定する手段としての前記赤外線検知センサ３１は、前記赤外駆動部３２によって駆動される。前記赤外線検知センサ３１は、外部環境から放射される熱量（赤外線）によって素子温度が上昇し、それに伴い生じる素子の電気的性質の変化、つまり、熱起電力効果を利用している。この変換された電気信号は赤外センサ信号処理部３４に伝送され、２次元の温度分布画像信号に変換される。

セレクタ３５には、CCD信号処理部１５１より伝送されたCCD画像信号と赤外センサ信号処理部３４より伝送された温度分布画像信号が入力される。

このセレクタ３５では、入力された２種類の画像信号のどちらを選択するのかについて、リモコン１３より画像処理部１５a（のCCD信号処理部１５１）を介して指示を受ける。その指示のもと、セレクタ３５は、外部表示装置１２に画像を出力表示する（ステップS８３、S８７）。

また、赤外センサ信号処理部３４において、信号処理された温度分布画像信号は画像処理部１５aに常時、伝送されており、内視鏡先端部を破壊する可能性がある温度を確認した場合には（ステップS８４）、警告部３６にユーザヘの警告表示を行うよう指示する（ステップS８５）。

警告部３６は、例えば、ブザー等の音声や、外部表示装置１２への視覚的な警告表示などにより、ユーザヘ注意を喚起する（ステップS８６）。

本実施例に記載の内視鏡装置は、挿入部先端に赤外線検知センサ３１を有し、本体内部において、赤外線検知センサ３１より伝送された情報をもとに２次元の温度分布画像を作成するシステムを採用した。

この構成によれば、内視鏡先端部周辺の温度を広域にわたり、常に把握することが可能となる。さらに、内視鏡先端部周辺に異常温度が見られた場合、警告を発する手段を採用することにより、異常温度部位へ接触することで内視鏡先端部が破壊される危険を防止することが可能となる。

本発明は、上述した実施例に限定されるものではなく、本発明の要旨を変えない範囲において、種々の変更、改変等が可能であり、例えば、実施例では、挿入部先端に撮像素子を備えていたが、これに限るものではなく、ファイバ等で導いた光学像を撮像するようにしてもよい。また、実施例では、挿入部先端LEDを備えていたが、これに限られるものではなく、本体側に光源を備えていてもよいし、LEDに限定されるものでもない。また、実施例では、リモコンは本体に備えられていたが、これに限定されるものではなく、例えば挿入部側、または表示装置側に一体的に設けられていてもよい。また、実施例では赤外光を対象に色再現性を有効とする例を用いて説明したが、これに限らず、紫外光を対象に色再現性を有効とするように構成してもよい。

図２０及び図２１は本発明の実施例７に係わり、図２０は内視鏡装置の構成を示す構成図、図２０は図２１の内視鏡装置の作用を説明するフローチャートである。

図２０を用いて実施例７の構成を説明する。本実施例は、実施例２とほとんど同様であるため、異なる点のみを説明し、同一構成には同じ符号をつけ、省略する。

本実施例は、実施例２と比較して、図２０に示すように、光学アダプタ着脱方式でない内視鏡装置であり、本体部１１に対して、着脱可能で、かつ、本体部内部に組み込み可能な光源モジュール３８、３９、４０を有している。

本実施例は、光源モジュール３８内に、実施例２において光学アダプタ内にあった被写体を照射するための通常光照明光源LED４と、光源を識別する手段としての識別抵抗３を有し、かつ、本体部１１にあったLED駆動部１４ａを備えていることを特徴とする。

また、本実施例の本体部１１は、実施例２におけるアダプタ識別部１５ｂの代わりに、モジュール識別部３７を備えている。このモジュール識別部３７は、内蔵メモリを有し、その格納データに基づき、光源モジュールの種別を判定する。

図２１のフローチャートを参照して、本実施例の作用を詳細に説明する。図２１に示すように、光源モジュールを本体部１１に接続し（ステップS６６）、リモコン１３により、システムをPOWER-ONすると（ステップS１）、外部表示装置１２にはCCD１９にて撮像された画像がリアルタイムで表示される。

さらに、ＲＯＭ１５ｃには、画像の補正情報および光源情報が記憶されており、本体部１１との接続時にその情報が画像処理部１５ａに伝送される。

これにより、モジュール識別部３７によって、光源モジュール３８が通常照明光源LED４を有していると判断されると（ステップS６７、S６８）、モジュール識別部３７から画像処理部１５ａに対して、色再現を指示する（ステップS７０）。また、CCD１９によって光電変換された電気信号は、複合同軸ケーブル２３を介してCCD信号処理部３６に伝送され、CCD信号処理部３６では、その電気信号を映像信号に変換する。さらに、画像処理部１５ａでは、この映像信号をモジュール識別部３７からの指示に基づき、画像処理し、外部表示装置１２に出力する（ステップS６）。

次に、通常光照明光源LED４ではなく、赤外光源LED８内蔵の光源モジュール３９を接続すると、モジュール識別部３７によって、光源モジュール３９が赤外光源LED８を有していると判断される（ステップS６７、S６９）。さらに、モジュール識別部３７は、画像処理部１５ａに対して、色再現性をゼロにして、白黒モードにする指示をする（ステップS７１）。画像処理部１５ａでは、このモジュール識別部３７からの指示に基づき、CCD信号処理部３６から伝送された映像信号に対して、色ゲインをゼロにする処理を施す。色ゲインがゼロとなった映像信号は、外部表示装置１２に伝送され、白黒画像として出力される（ステップS９）。

本実施例では、赤外光源を対象に色再現性を有効とする例を用いて説明したが、これに限らず、紫外光を対象に色再現性を有効とするように構成してもよい。

図２２及び図２３は本発明の実施例８に係わり、図２２は内視鏡装置の構成を示す構成図、図２３は図２２の内視鏡装置の作用を説明するフローチャートである。

図２２を用いて実施例８の構成を説明する。本実施例は、実施例２とほとんど同様であるため、異なる点のみを説明し、同一構成には同じ符号をつけ、省略する。

本実施例は、実施例２と比較して、図２２に示すように、光学アダプタ着脱方式でない内視鏡装置であり、本体部１１に対して、着脱可能で、かつ、本体部内部に組み込み可能な光源モジュール３８、３９、４０とスコープユニット４５を有している。

スコープユニット４５内には、挿入部先端にCCD１９を駆動するためのCCD駆動部１６、CCD１９から伝送された電気信号を映像信号に変換するCCD信号処理部３６、スコープユニット４５を識別するための識別抵抗４４を備えていることを特徴とする。

光源モジュール３８内には、実施例２において光学アダプタ内にあった被写体を照射するための通常光照明光源LED４と、光源を識別する手段としての識別抵抗３を有し、かつ、本体部にあったLED駆動部１４ａを備えていることを特徴とする。

また、本実施例の本体部１１は、実施例２におけるアダプタ識別部１５ｂの代わりに、モジュール識別部３７およびスコープユニット識別部４３を備えている。モジュール識別部３７は、内蔵メモリを有し、その格納データに基づき、光源モジュールの種別を判定する。スコープユニット識別部４３は、内蔵メモリを有し、その格納データに基づき、スコープユニットの種別を判定する。

図２３のフローチャートを参照して、本実施例の作用を詳細に説明する。図２３に示すように、光源モジュール３８およびスコープユニット４５を本体部１１に接続し（ステップS７２）、リモコン１３により、システムをPOWER-ONすると（ステップS１）、外部表示装置１２にはCCD１９にて撮像された画像がリアルタイムで表示される。

スコープユニット識別部４３では、接続されたスコープユニットの種別（挿入部長）を判定し（ステップS７３）、その判定情報に応じて、LED駆動部１４ａに対して、LED４からの射出光量を調整するように指示する（ステップS７４）。LED駆動部１４ａはスコープユニット識別部４３の指示に基づき、LED４の射出光量を調整する（ステップS７５）。

ＲＯＭ１５ｃには、画像の補正情報および光源情報が記憶されており、本体部１１との接続時にその情報が画像処理部１５ａに伝送される。

図２４ないし図２７は本発明の実施例９に係わり、図２４は内視鏡装置の構成を示す構成図、図２５は図２４の内視鏡装置の作用を説明するフローチャート、図２６は図２４の内視鏡装置におけるＡＧＣ特性を示す特性図、図２７は図２４の内視鏡装置におけるガンマ特性を示す特性図である。

一般的にハロゲンランプや、レーザーダイオード（以下ＬＤと称す）は白色LEDより光量が多く、同一被写体を観察した場合、白色LEDよりも高輝度部分が飽和しやすい。そのため、ユーザによりＡＧＣゲインの設定値を下げる調整の必要が生じた。また、一般的には、電子シャッターやＡＥ制御により撮像素子に入光する光量に応じて、出力画像の輝度を自動調整するようにできているが、非常に暗い環境下で観察した場合、特に光量の少ない白色LEDの場合、上記調整能力の限界に達し、具体的には、ＡＧＣゲインの設定値の上限に達し、観察に十分な明るさが得られないため、ユーザによりＡＧＣゲインの設定値を上げる調整の必要が生じた。

そこで、実施例９においては、本体部にスコープユニットが接続されると、スコープユニットに搭載された光源の種類を本体部が自動認識し、画像処理部で輝度（明るさ）に関する自動補正を行うようにする。

すなわち、ハロゲンランプ、ＬＤの搭載されたユニットが接続された場合は、画像処理部は高輝度部分の輝度レベルを押さえるように、ガンマ補正、ＡＧＣ特性の設定を自動変更することで、ユーザによる調整が少なくて済むようにする。

図２４を用いて実施例９の構成を説明する。本実施例は、実施例２とほとんど同様であるため、異なる点のみを説明し、同一構成には同じ符号をつけ、省略する。

本実施例は、実施例２と比較して、図２４に示すように、光学アダプタ着脱方式でない内視鏡装置であり、本体部１１に対して、着脱可能なスコープユニット４６、４７、４８を有している。

スコープユニット４６内には、実施例２において光学アダプタ内にあった被写体を照射するための通常光照明光源LED４と、光源を識別する手段としての識別抵抗３を有し、かつ、本体部１１にあったLED駆動部１４ａを備えていることを特徴とする。

スコープユニット４６内の光源は、LED以外にも考えられ、スコープユニットを識別するための識別抵抗を有している点は変わらないが、通常光照明光源LED４の代わりに、レーザダイオード５２（以下、ＬＤと称す）や、ハロゲンランプ５６を備えている構成も考えられる。

例えば、LED５２を有するスコープユニット４７は、ＬＤ５２を駆動するためのＬＤ駆動部５１と、ＬＤ５２から射出されるレーザー光を挿入部先端まで伝送する光ファイバ５３と、レーザー光を白色光に変換する蛍光体５４を備えている。

また、ハロゲンランプ５６を有するスコープユニット４８は、ハロゲンランプ５６を駆動するためのハロゲンランプ駆動部５５と、ハロゲンランプ５６から射出される光を挿入部先端まで伝送するケーブル５７を備えている。

本実施例の本体部１１は、実施例２におけるアダプタ識別部１５ｂの代わりに、スコープユニット識別部４９を備えている。スコープユニット識別部４９は、内蔵メモリを有し、その格納データに基づき、光源の種別を判断する。

図２５のフローチャート、図２６及び図２７のグラフを参照にして、本実施例の作用を詳細に説明する。

図２５に示すように、スコープユニット４６を本体部１１に接続し（ステップS６１）、リモコン１３により、システムをPOWER-ONすると（ステップS１）、外部表示装置１２にはCCD１９にて撮像された画像がリアルタイムで表示される。

これにより、スコープユニット識別部４９によって、スコープユニット４６が通常照明光源LED４を有していると判断されると（ステップS７６、ステップS７９）、スコープユニット識別部４９から画像処理部１５ａに対して、ガンマ特性、ＡＧＣ特性の少なくとも一つを図２６及び図２７のグラフに示すモード１の設定にするように指示する（ステップS９２）。また、CCD１９によって光電変換された電気信号は、複合同軸ケーブル２３を介してCCD信号処理部３６に伝送され、CCD信号処理部３６では、その電気信号を映像信号に変換する。さらに、画像処理部１５ａでは、この映像信号をスコープユニット識別部４９からの指示に基づき、画像処理し、外部表示装置１２に出力する（ステップS９５）。

次に、通常光照明光源LED４ではなく、ＬＤ５２内蔵のスコープユニット４７を接続すると（ステップS６１）、スコープユニット識別部４９によって、スコープユニット４７がＬＤ５２を有していると判断される（ステップS７７、S９０）。さらに、スコープユニット識別部４９は、画像処理部１５ａに対して、ガンマ特性、ＡＧＣ特性の少なくとも一つを図２６及び図２７に示すモード２の設定にするように指示する（ステップS９３）。また、CCD１９によって光電変換された電気信号は、複合同軸ケーブル２３を介してCCD信号処理部３６に伝送され、CCD信号処理部３６では、その電気信号を映像信号に変換する。さらに、画像処理部１５ａでは、この映像信号をスコープユニット識別部４９からの指示に基づき、画像処理し、外部表示装置１２に出力する（ステップS９６）。

さらに、ハロゲンランプ５６内蔵のスコープユニット４８を接続すると（ステップS６１）、スコープユニット識別部４９によって、スコープユニット４８がハロゲンランプ５６を有していると判断される（ステップS７８、S９１）。さらに、スコープユニット識別部４９は、画像処理部１５ａに対して、ガンマ特性、ＡＧＣ特性の少なくとも一つを図２６、図２７のグラフに示すモード３の設定にするように指示する（ステップS９４）。また、CCD１９によって光電変換された電気信号は、複合同軸ケーブル２３を介してCCD信号処理部３６に伝送され、CCD信号処理部では、その電気信号を映像信号に変換する。さらに、画像処理部１５ａでは、この映像信号をスコープユニット識別部４９からの指示に基づき、画像処理し、外部表示装置１２に出力する（ステップS９７）。

本実施例では、白色LED、ＬＤ、ハロゲンランプの光源を対象に画像の輝度を変更する例を用いて説明したが、光源は、これに限ったものではなく、他の光源が接続された場合においても同様に画像の輝度を自動変更するように構成してもよい。

以上のように、特に実施例９によれば、内視鏡に接続される光源の特定に応じて、色ばかりでなく、輝度に関する設定も自動変更・補正することによって、ユーザが行う画像補正の調整量を極力少なくし、操作を簡易化することができる。

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

本発明の実施例１に係る内視鏡装置の構成を示す構成図図１の内視鏡装置の作用を説明するフローチャート本発明の実施例２に係る内視鏡装置の構成を示す構成図図３の内視鏡装置の作用を説明するフローチャート図４の作用を説明する図図４の変形例の作用を説明する図図３の内視鏡装置の変形例の構成を示す構成図図７の内視鏡装置の作用を説明するフローチャート本発明の実施例３に係る内視鏡装置の作用を説明するフローチャート図９の作用を説明する第１の図図９の作用を説明する第２の図本発明の実施例４に係る内視鏡装置の第１の構成例を示す構成図図１２の内視鏡装置の第２の構成例を示す構成図本発明の実施例５に係る内視鏡装置の第１の構成例を示す構成図図１４の内視鏡装置の第２の構成例を示す構成図図１４及び図１５の内視鏡装置の作用を説明するフローチャート本発明の実施例６に係る内視鏡装置の第１の構成例を示す構成図図１７の内視鏡装置の第２の構成例を示す構成図図１７及び図１８の内視鏡装置の作用を説明するフローチャート本発明の実施例７に係る内視鏡装置の構成を示す構成図図２０の内視鏡装置の作用を説明するフローチャート本発明の実施例８に係る内視鏡装置の構成を示す構成図図２２の内視鏡装置の作用を説明するフローチャート本発明の実施例９に係る内視鏡装置の構成を示す構成図図２４の内視鏡装置の作用を説明するフローチャート図２４の内視鏡装置におけるＡＧＣ特性を示す特性図図２４の内視鏡装置におけるガンマ特性を示す特性図

符号の説明

１、２…アダプタ
３、７…アダプタ識別用抵抗
４、８…LED
５…対物レンズ
６…赤外カットフィルタ
１０…スコープ部
１１…本体部
１２…外部表示装置
１３…リモコン
１４…LED駆動部
１５a…画像処理部
１５b…アダプタ識別部
１６…CCD駆動部
１９…CCD
２０…画像記録部

Claims

細長な挿入部と、
前記挿入部の先端を介して被写体の光学像を撮像する撮像素子と、
前記撮像素子を駆動するための撮像素子駆動部と、
被写体を照明するための光源と、
前記撮像素子にて光電変換された電気信号を映像信号に変換する撮像信号処理部と
を具備した内視鏡装置において、
前記光源の種類を識別するための光源識別手段と、
前記光源識別手段によって、前記光源の種類を判別する光源判別手段と、
前記光源判別手段の判別結果に応じて、前記撮像信号処理部で生成される映像信号の色再現性、または輝度を変更する画像処理部と
を備えたことを特徴とする内視鏡装置。
前記画像処理部により変更された映像信号は、さらにユーザにより調整可能である
ことを特徴とする請求項１に記載の内視鏡装置。
前記光源判別手段の判別結果に応じて前記撮像信号処理部によって変更される輝度は、ガンマ補正特性またはＡＧＣ特性である
ことを特徴とする請求項１または２に記載の内視鏡装置。
画像記録時には、前記光源情報を同時記録する指示を行い、
画像再生時には、前記光源情報を重畳し画像出力する指示を行う
画像制御部をさらに備えた
ことを特徴とする請求項１ないし３のいずれか１つに記載の内視鏡装置。
前記挿入部に対して着脱可能な光学アダプタ部の内部に、前記光源と前記光源判別手段と
を具備したことを特徴とする請求項１ないし４のいずれか１つに記載の内視鏡装置。
少なくとも前記画像処理部を有する本体部と、
前記本体部に対して着脱可能なスコープ部と
からなり、
前記スコープ部に、前記光源と前記撮像素子及び前記光源判別手段を
具備したことを特徴とする請求項１ないし４のいずれか１つに記載の内視鏡装置。
少なくとも前記画像処理部を有する本体部と、
前記本体部に対して着脱可能なスコープ部と、
同じく前記本体部に対して着脱可能で、前記光源および前記光源識別手段を有する光源モジュールと
からなり、
前記スコープ部先端に前記撮像素子、前記本体部に前記光源判別手段を
具備したことを特徴とする請求項１ないし４のいずれか１つに記載の内視鏡装置。
少なくとも前記画像処理部を有する本体部と、
前記本体部に対して着脱可能で、前記光源および前記光源識別手段を有する光源モジュールと
からなり、
前記本体部に前記光源判別手段を
具備したことを特徴とする請求項１ないし４のいずれか１つに記載の内視鏡装置。