JP2016059389A - Endoscope system and endoscopic image display method - Google Patents
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Description
本発明は、内視鏡システム及び内視鏡画像表示方法に関する。 The present invention relates to an endoscope system and an endoscope image display method.
結像倍率や被写界深度が異なる複数モードの画像を撮像し、これらの画像を同時に又は交互に表示するようにした内視鏡システムが知られている(例えば、特許文献1〜3参照)。
An endoscope system is known in which images of a plurality of modes having different imaging magnifications and depths of field are captured and these images are displayed simultaneously or alternately (for example, see
特許文献1に記載された内視鏡システムに用いられる内視鏡は、通常観察のための第1光学系及び第1撮像素子と、通常観察よりも高倍率の拡大観察のための第2光学系及び第2撮像素子とを備え、通常観察画像及び拡大観察画像を同時に取得する。撮像された通常観察画像及び拡大観察画像はモニタに同時に表示される。
An endoscope used in the endoscope system described in
特許文献2に記載された内視鏡システムに用いられる内視鏡は、通常観察のための第1光学系と、拡大観察のための第2光学系と、第1光学系及び第2光学系の各々を通して撮像する一つの撮像素子とを備え、通常観察画像及び拡大観察画像を同時に撮像する。撮像された通常観察画像及び拡大観察画像はモニタに同時に表示される。 An endoscope used in the endoscope system described in Patent Document 2 includes a first optical system for normal observation, a second optical system for magnified observation, a first optical system, and a second optical system. And an image pickup device for picking up images through each of the image pickup device, and simultaneously picking up a normal observation image and an enlarged observation image. The captured normal observation image and enlarged observation image are simultaneously displayed on the monitor.
特許文献3に記載された内視鏡システムに用いられる内視鏡は、光軸に沿って移動可能な可動レンズを含む一つの光学系と、一つの撮像素子とを備え、可動レンズを移動させて焦点距離を変化させることによって被写体に近接しての拡大観察が可能に構成されており、可動レンズの位置を近点側の合焦位置と遠点側の合焦位置とで交互に切り替えて被写界深度が異なる複数モードの画像を交互に撮像する。被写界深度が異なる複数モードの画像は、各画像の撮像に同期してモニタに交互に表示され、人間の視覚特性による残像効果によってボケ部分が相互に補完されて認識される。 The endoscope used in the endoscope system described in Patent Document 3 includes one optical system including a movable lens that can move along the optical axis, and one imaging element, and moves the movable lens. By changing the focal length, it is possible to perform close-up observation close to the subject, and the position of the movable lens can be switched alternately between the focus position on the near point side and the focus position on the far point side. Images of multiple modes with different depths of field are captured alternately. Images in a plurality of modes with different depths of field are alternately displayed on the monitor in synchronization with the imaging of each image, and the blurred portions are mutually complemented and recognized by the afterimage effect due to human visual characteristics.
特許文献1、2に記載された内視鏡システムでは、通常観察画像及び拡大観察画像を同時に撮像するために複数の光学系や撮像素子が設けられており、内視鏡の細径化に支障をきたす虞がある。また、撮像された通常観察画像及び拡大観察画像がモニタに同時に表示されるため、各画像の表示サイズが小さくなってしまい、また、画像間での視線移動が観察者の負担となる虞がある。
In the endoscope systems described in
特許文献3に記載された内視鏡システムでは、被写界深度が異なる複数モードの画像を交互に撮像するために、光学系及び撮像素子が一つで足り、内視鏡の細径化に有利である。しかし、焦点距離の変化に伴う画角変化に起因して、交互に表示される複数画像の倍率がわずかでも異なると、観察者に違和感を与える虞がある。 In the endoscope system described in Patent Document 3, a single optical system and an image sensor are sufficient for alternately capturing images of a plurality of modes with different depths of field, thereby reducing the diameter of the endoscope. It is advantageous. However, if the magnifications of the plurality of alternately displayed images are slightly different due to the change in the angle of view accompanying the change in the focal length, there is a possibility that the observer may feel uncomfortable.
本発明は、上記事情に鑑みてなされたものであり、被写界深度が異なる複数モードの画像を撮像し、撮像した複数モードの画像を視認性よく観察者に提示することができる内視鏡システム及び内視鏡画像表示方法を提供することを目的とする。 The present invention has been made in view of the above circumstances, and is an endoscope capable of capturing images of a plurality of modes with different depths of field and presenting the captured images of the plurality of modes to an observer with high visibility. It is an object to provide a system and an endoscopic image display method.
本発明の一態様の内視鏡システムは、撮像素子を有する内視鏡と、上記内視鏡の上記撮像素子によって取得された画像データをモニタに表示させるプロセッサ装置と、を備える内視鏡システムであって、上記内視鏡は、アクチュエータによって光軸方向に移動される少なくとも一つの可動レンズを含み、上記可動レンズが移動されることによって焦点距離を変化させ、被写界深度を変化させる光学系と、制御部と、を備え、上記制御部は、被写界深度が互いに異なる複数のモードに対応する複数のレンズ位置の各々への上記可動レンズの移動を上記アクチュエータに繰り返し行わせ、各レンズ位置での画像を上記撮像素子に逐次撮像させ、上記プロセッサ装置は、上記内視鏡によって取得される各モードの画像データに基づいてモード毎の合焦状態を評価し、相対的に評価が最も高い一つのモードの画像データをモニタに動画表示させる。 An endoscope system according to an aspect of the present invention includes an endoscope having an image sensor, and a processor device that displays on a monitor image data acquired by the image sensor of the endoscope. The endoscope includes at least one movable lens that is moved in an optical axis direction by an actuator, and an optical that changes a focal length and changes a depth of field by moving the movable lens. A system and a control unit, wherein the control unit causes the actuator to repeatedly move the movable lens to each of a plurality of lens positions corresponding to a plurality of modes having different depths of field. The image at the lens position is sequentially picked up by the image sensor, and the processor device performs matching for each mode based on the image data of each mode acquired by the endoscope. Evaluate the conditions, relatively evaluated to video displayed on the monitor image data of the highest one mode.
また、本発明の一態様の内視鏡画像表示方法は、被写界深度が互いに異なる複数のモードの画像を逐次撮像する内視鏡によって取得された各モードの画像データに基づいてモード毎の合焦状態を評価し、相対的に評価が最も高い一つのモードの画像データをモニタに動画表示する。 The endoscope image display method according to one aspect of the present invention is based on image data of each mode based on image data of each mode acquired by an endoscope that sequentially captures images of a plurality of modes having different depths of field. The in-focus state is evaluated, and the image data of one mode having the highest evaluation is displayed as a moving image on the monitor.
本発明によれば、被写界深度が異なる複数モードの画像を撮像し、撮像した複数モードの画像を視認性よく観察者に提示することができる内視鏡システム及び内視鏡画像表示方法を提供することができる。 According to the present invention, there is provided an endoscope system and an endoscope image display method capable of capturing images of a plurality of modes with different depths of field and presenting the captured images of the plurality of modes to an observer with high visibility. Can be provided.
以下、本発明の実施形態について図面を参照して説明する。 Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings.
図1は、本発明の実施形態を説明するための、内視鏡システムの一例の構成を示し、図2及び図3は、図1の内視鏡システムの機能ブロックを示す。 FIG. 1 shows an exemplary configuration of an endoscope system for explaining an embodiment of the present invention, and FIGS. 2 and 3 show functional blocks of the endoscope system of FIG.
内視鏡システム1は、内視鏡2と、プロセッサ装置3と、光源装置4と、モニタ5とを備えている。
The
内視鏡2は、被写体内に挿入される挿入部10と、挿入部10に連なる操作部11と、操作部11から延びるユニバーサルコード12とを有している。内視鏡2は、ユニバーサルコード12を介してプロセッサ装置3及び光源装置4に接続される。
The endoscope 2 includes an
光源装置4は、例えばハロゲンランプやキセノンランプや発光ダイオードなどの光源40を有し、光源40によって生成された照明光は、内視鏡2のユニバーサルコード12、操作部11、挿入部10の内部に挿通されたライトガイド41によって挿入部10の先端部13に導光され、ライトガイド41の先端面から被写体に向けて照射される。
The
内視鏡2の挿入部10の先端部13には、上記の照明光によって照明された被写体を撮像する撮像装置20が設けられている。
The
撮像装置20は、光軸方向に移動される可動レンズ22を含む撮像光学系21と、可動レンズ22を移動させるアクチュエータ23と、CCD(Charge Coupled Device)イメージセンサやCMOS(Complementaly Metal Oxide Semiconductor)イメージセンサなどの撮像素子24と、内視鏡制御部25とを有する。
The
撮像光学系21は、可動レンズ22の光軸方向の移動に応じて焦点距離を変化させ、それにより被写界深度を変化させ、被写体に接近しての近接観察が可能に構成されている。本例では、可動レンズ22の位置として、近点側の第1位置P1及び遠点側の第2位置P2の二つの位置が設定されているものとして説明するが、三つ以上の位置が設定されていてもよい。
The imaging
内視鏡制御部25は、第1位置P1及び第2位置P2の各々への可動レンズ22の移動をアクチュエータ23に繰り返し行わせる。そして、制御部25は、可動レンズ22が第1位置P1に配置されている際の第1モードの画像、及び可動レンズ22が第2位置P2に配置されている際の第2モードの画像を撮像素子24に逐次撮像させる。
The
プロセッサ装置3は、撮像装置20から出力される第1モードの画像データ及び第2モードの画像データが入力される画像処理部30と、画像処理部30及び撮像装置20を統括制御するプロセッサ制御部31とを有する。そして、画像処理部30は、補正部32と、入力セレクタ部33、フレームメモリ34,35と、評価値算出部36と、出力セレクタ部37とを有する。
The processor device 3 includes an
プロセッサ制御部31は、内視鏡制御部25より、撮像タイミング及びそのタイミングで取得された画像データが第1モードの画像データ及び第2モードの画像データのいずれの画像データであるかを取得する。
The
補正部32は、画像処理部30に入力される第1モードの画像データ及び第2モードの画像データに対して、例えばホワイトバランス補正などの各種の補正処理を施す。
The
入力セレクタ部33は、プロセッサ制御部31の制御のもと、フレームメモリ34,35のいずれか一方を選択し、フレームメモリ34に第1モードの画像データを格納させ、フレームメモリ35に第2モードの画像データを格納させる。
The
評価値算出部36は、フレームメモリ34に格納された第1モードの画像データ及びフレームメモリ35に格納された第2モードの画像データに基づき、合焦状態を評価するための評価値をモード毎に算出する。
The evaluation
出力セレクタ部37は、プロセッサ制御部31の制御のもとでフレームメモリ34,35のいずれか一方を選択し、選択したフレームメモリに格納されている画像データをモニタ5に出力する。
The
プロセッサ制御部31は、評価値算出部36にて算出されたモード毎の評価値に基づき、モード毎の合焦状態を評価して、第1モード及び第2モードのうち相対的に評価が高い一方のモードを特定する。なお、第1モード及び第2モードの評価値が等しい場合にいずれか一方のモードが優先されるよう予め設定されている。
The
評価値としては画像データのコントラスト値を用いることができ、コントラスト値が大きいほど被写体にピントが合っているとみなすことができ、合焦状態の評価が高いといえる。 As the evaluation value, the contrast value of the image data can be used, and it can be considered that the subject is in focus as the contrast value is large, and the evaluation of the in-focus state is high.
そして、プロセッサ制御部31は、フレームメモリ34,35のうち合焦状態の評価が高い一方のモードの画像データを格納しているフレームメモリが選択されるように、出力セレクタ部37を制御する。
Then, the
以上のように構成された内視鏡システム1では、第1モードの画像及び第2モードの画像のうち、ピントがより合っている一方のモードの画像がモニタ5に表示され、内視鏡2の挿入部10の先端部13と被写体との距離に応じて、モニタ5に表示される画像が第1モードの画像又は第2モードの画像に自動的に切り替わる。
In the
例えば、近接観察のため内視鏡2の挿入部10の先端部13を被写体に次第に接近させた際に、近点側の第1位置P1に可動レンズ22が配置されている際の第1モードの画像のピントが次第に合い、他方、遠点側の第2位置P2に可動レンズ22が配置されている際の第2モードの画像のピントは次第に外れ、先端部13と被写体との所定の距離を境に、モニタ5に表示される画像が第2モードの画像から第1モードの画像に自動的に切り替わる。
For example, the first mode when the
このように、内視鏡システム1では、通常観察から近接観察への移行、また、近接観察から通常観察への移行に際して、可動レンズ22の位置の切り替え操作が不要であり、利便性を高めることができる。
As described above, the
そして、内視鏡システム1では、第1モードの画像及び第2モードの画像のうちピントがより合った一つのモードの画像をモニタ5に自動的に表示して観察者に提示することができるので、第1モードの画像及び第2モードの画像をモニタ5に同時に又は交互に表示する場合に比べて視認性を高めることができる。
In the
ここで、図4に示すように、第1モードでの撮像光学系21の被写界深度と、第2モードでの撮像光学系21の被写界深度とは、一部で重複していることが好ましい。それによれば、常にピントがあった画像を観察者に提示することができる。
Here, as shown in FIG. 4, the depth of field of the imaging
なお、第1モードの画像データの取得頻度及び第2モードの画像データの取得頻度は、モニタ5における画像の表示レートを考慮して設定することができる。
The acquisition frequency of the image data in the first mode and the acquisition frequency of the image data in the second mode can be set in consideration of the image display rate on the
例えば、モニタ5における画像の表示レートが30fpsであるとした場合に、60fpsで第1モードの画像及び第2モードの画像を交互に撮像し、第1モードの画像データの取得頻度及び第2モードの画像データの取得頻度をそれぞれ30fpsとすることができる。
For example, if the display rate of the image on the
また、内視鏡制御部25において、プロセッサ制御部31によるモード毎の評価値の評価結果を取得し、取得した評価結果に基づいて第1モードの画像データの取得頻度及び第2モードの画像データの取得頻度をそれぞれ変更するようにしてもよい。
Further, in the
例えば、モニタ5における画像の表示レートが30fpsであるとした場合に、評価値が相対的に最も高く、モニタ5に出力されるモードの画像データの取得頻度は30fpsとし、その他のモードの画像データの取得頻度を30fps未満とすることができる。
For example, when the image display rate on the
このように、評価値が相対的に最も高いモードでの画像データの取得頻度を高くし、他のモードでの画像データの取得頻度を低くすることにより、撮像装置20の撮像レートを低く抑えることができるので、例えば、動作速度が比較的低速な撮像素子を用いることができ、また、撮像毎の露光時間を確保することができる。
As described above, the image data acquisition rate in the mode with the relatively highest evaluation value is increased, and the image data acquisition frequency in the other modes is decreased, thereby suppressing the image capturing rate of the
次に、第1モードの画像及び第2モードの画像を逐次撮像する撮像装置20の構成について説明する。
Next, the configuration of the
図5は、撮像装置20の一例の構成を示す図である。
FIG. 5 is a diagram illustrating a configuration of an example of the
図5に示す例の撮像装置は、上記のとおり、可動レンズ22を含む撮像光学系21と、この撮像光学系21を通して被写体を撮像する撮像素子24とを備える。
As described above, the imaging apparatus of the example illustrated in FIG. 5 includes the imaging
可動レンズ22は、焦点距離を切り替えるレンズであって、少なくとも1つのレンズによって構成される。可動レンズ22は、撮像光学系21の光軸方向に移動可能とされた可動レンズ保持部材50によって保持されている。
The
可動レンズ22の後方にはプリズム51が設けられている。プリズム51は、撮像光学系21に入射した光を略90度屈曲させて撮像素子24に入射させる。なお、プリズム51を省略して、可動レンズ22の後方の光軸J1上に撮像素子24を配置してもよい。
A
図5に示す例の撮像装置では、アクチュエータ23(図2参照)としてリニアアクチュエータが用いられており、図示の例では、加熱されると収縮し、冷却されると伸長する形状記憶合金(Shape Memory Alloys)ワイヤ52が用いられている。SMAワイヤ52は、撮像光学系の光軸J1に平行に延設されている。
In the image pickup apparatus shown in FIG. 5, a linear actuator is used as the actuator 23 (see FIG. 2). In the example shown in the figure, a shape memory alloy (Shape Memory) that contracts when heated and expands when cooled. Alloys)
SMAワイヤ52の先端部は、可動レンズ保持部材50に固着されており、SMAワイヤ52の基端部は絶縁チューブ53に挿通されている。可動レンズ保持部材50と絶縁チューブ53との間にはコイルバネ54が介装されている。コイルバネ54は、SMAワイヤ52の延設方向に、可動レンズ保持部材50を被写体側に向けて付勢している。
The distal end portion of the
SMAワイヤ52の基端部にはSMAワイヤ52に電流を印加するケーブル55が接続されており、SMAワイヤ52の先端部には、図示しないGND用ケーブルが接続されている。
A
ケーブル55及びGND用ケーブルを介してSMAワイヤ52に電流が流れると、SMAワイヤ52が発熱して収縮し、可動レンズ保持部材50がSMAワイヤ52によって像側に牽引されてハウジング57に設けられたストッパ部58に当接する。それにより、可動レンズ22が第1位置P1に配置される。
When a current flows through the
また、SMAワイヤ52への電流の印加が停止されると、SMAワイヤ52は自然冷却されて伸長し、可動レンズ保持部材50がコイルバネ54によって被写体側に向けて付勢されてハウジング57に設けられたストッパ部59に当接する。それにより、可動レンズ22が第2位置P2に配置される。
When the application of current to the
以上のように構成された撮像装置では、SMAワイヤ52への電流の印加及び停止が繰り返し行われ、それにより、第1位置P1及び第2位置P2の各々への可動レンズ22の移動が繰り返し行われる。そして、可動レンズ22が第1位置P1に配置されている際の第1モードの画像、及び可動レンズ22が第2位置P2に配置されている際の第2モードの画像が交互に、又は任意の繰り返しサイクルで撮像される。
In the imaging apparatus configured as described above, application and stop of the current to the
なお、リニアアクチュエータとしては、例えば特開平10−225438号公報に記載されるような電磁コイルを用いたリニアアクチュエータを用いることもできる。 In addition, as a linear actuator, the linear actuator using the electromagnetic coil as described in Unexamined-Japanese-Patent No. 10-225438 can also be used, for example.
図6は、撮像装置20の他の例の構成を示す図である。
FIG. 6 is a diagram illustrating the configuration of another example of the
図6に示す例の撮像装置は、アクチュエータ23(図2参照)としてロータリーアクチュエータが用いられており、図示の例では、撮像光学系21に並設され、撮像光学系21の光軸J1に平行な回転軸J2を中心として回転可能とされた軸部材60と、軸部材60を回転させるモータを含む駆動部61とを備える。
The image pickup apparatus shown in FIG. 6 uses a rotary actuator as the actuator 23 (see FIG. 2). In the example shown, the image pickup apparatus is juxtaposed with the image pickup
軸部材60の被写体側の端部(先端部)60Aは、ハウジング57に固定された先端側支持部62に回転可能に支持されている。軸部材60の像側の端部(後端部)60Bは、ハウジング57及びハウジング57に固定された後端側支持部63によって回転可能に支持されている。
An object-side end (tip portion) 60 </ b> A of the
軸部材60の先端部60Aには、可動レンズ保持部材50が回転軸J2に沿って移動可能に嵌合されている。
A movable
軸部材60の後端部60Bには回転シャフト64が固定されている。回転シャフト64は駆動部61に連結されており、軸部材60は駆動部61の回転駆動力を受けて回転軸J2を中心に回転される。なお、駆動部61が操作部11(図1参照)に設けられていてもよく、その場合に回転シャフト64はワイヤを介して駆動部61に連結される。
A rotating
回転軸J2を中心に回転される軸部材60には、回転軸J2と平行な光軸J1に沿って可動レンズ22を移動させるためのカム部65が設けられている。そして、可動レンズ保持部材50にはカム部65に当接するピン(従動子)66が固定されている。
The
軸部材60の先端部60Aを支持する先端側支持部62と、軸部材60の先端部60Aに嵌合された可動レンズ保持部材50との間にはコイルバネ67が介装されている。コイルバネ67は、可動レンズ保持部材50に固定されたピン66を、回転軸J2に沿って軸部材60の先端側からカム部65に向けて付勢する。
A
図7(A)及び図7(B)は、軸部材60の構成を示す。
FIG. 7A and FIG. 7B show the configuration of the
軸部材60の先端部60Aの直径は後端部60Bの直径よりも小さく、カム部65は、先端部60Aと後端部60Bとの間の段差に設けられている。
The diameter of the
カム部65は、第1カム面65a及び第2カム面65bと、第1カム面65a及び第2カム面65bの一方の端部間に配置された第3カム面65cとを含み、これら第1カム面65a〜第3カム面65cが接続されて回転軸J2まわりに周方向に延在して形成されている。
The
第1カム面65a及び第2カム面65bは、回転軸J2上における位置が周方向に一定な平坦面とされており、第1カム面65a及び第2カム面65bの回転軸J2上における位置は互いに異なっている。第3カム面65cは、回転軸J2上における位置が周方向に連続的に変化する斜面とされている。
The
また、カム部65は、ピン66が周方向に当接可能なストッパ面65e,65fをさらに含む。ストッパ面65eは、第3カム面65cに接続される第1カム面65aの周方向の一方の端部とは反対側の端部に設けられている。ストッパ面65fは、第3カム面65cに接続される第2カム面65bの周方向の一方の端部とは反対側の端部に設けられている。
The
駆動部61によって軸部材60が正方向に回転駆動され、軸部材60の回転に伴い、ピン66がカム部65を摺動し、カム部65のストッパ面65eに当て止めされてカム部65の第1カム面65aに配置される。それにより、可動レンズ22が第1位置P1に配置される。
The
また、駆動部61によって軸部材60が逆方向に回転駆動され、軸部材60の回転に伴いピン66がカム部65を摺動し、カム部65のストッパ面65fに当て止めされてカム部65の第2カム面65bに配置される。それにより、可動レンズ22が第2位置P2に配置される。
Further, the
以上のように構成された撮像装置では、駆動部61による軸部材60の正方向の回転駆動及び逆方向への回転駆動が繰り返し行われ、それにより、第1位置P1及び第2位置P2の各々への可動レンズ22の移動が繰り返し行われる。そして、可動レンズ22が第1位置P1に配置されている際の第1モードの画像、及び可動レンズ22が第2位置P2に配置されている際の第2モードの画像が交互に、又は任意の繰り返しサイクルで撮像される。
In the imaging apparatus configured as described above, the
なお、カム部65の上記の構成は一例であり、例えば第3カム面65cの途中に、回転軸J2上における位置が周方向に一定で且つ第1カム面65a及び第2カム面65bとは異なる平坦面をさらに設け、撮像装置の焦点距離を三段階以上に切り替えられるようにカム部65を構成してもよい。この場合に、第3カム面65cの途中に設けられる平坦面には、当て止めによらず、駆動部61による軸部材60の回転制御によってピン66が配置されることになるが、平坦面は回転軸J2上における位置が周方向に一定であるので、軸部材60の回転に多少の誤差が生じたとしても可動レンズ22の位置精度を保つことができる。
The above-described configuration of the
図8は、図6に示した撮像装置の変形例の構成を示す図である。 FIG. 8 is a diagram illustrating a configuration of a modification of the imaging apparatus illustrated in FIG.
図8に示す例の撮像装置では、第3カム面65cが配置される第1カム面65a及び第2カム面65bの一方の端部間とは反対側の端部間に、回転軸J2上における位置が周方向に連続的に変化する斜面である第4カム面65dをさらに設け、回転軸J2まわりに周回するループ状にカム部65を構成したものである。
In the example of the imaging apparatus shown in FIG. 8, the rotation axis J <b> 2 is disposed between the opposite ends of the
以上のように構成された撮像装置では、駆動部61によって軸部材60が一方向に回転駆動され、軸部材60の回転に伴い、ピン66がカム部65を摺動し、第1カム面65a及び第2カム面65bに繰り返し交互に配置される。ピン66が第1カム面65aにあるときに可動レンズ22が第1位置P1に配置され、ピン66が第2カム面65bにあるときに可動レンズ22が第2位置P2に配置される。そして、可動レンズ22が第1位置P1に配置されている際の第1モードの画像、及び可動レンズ22が第2位置P2に配置されている際の第2モードの画像が交互に、又は任意の繰り返しサイクルで撮像される。
In the imaging apparatus configured as described above, the
本例では、軸部材60の一方向への回転駆動によって可動レンズ22を第1位置P1及び第2位置P2に繰り返し交互に配置することができ、図5に示した撮像装置においてSMAワイヤ52を繰り返し伸縮させ、或いは図6に示した撮像装置において軸部材60を正方向及び逆方向に繰り返し回転駆動させる場合に比べて、装置構成を簡素化できる。
In this example, the
また、本例では、可動レンズ保持部材50やピン66の当て止めによらずに可動レンズ22が位置決めされ、当て止めによる衝撃に起因する可動レンズ保持部材50やピン66の変形や欠損を抑制し、撮像装置の動作信頼性や耐久性を高めることができる。
In this example, the
なお、回転軸J2上における位置が周方向に一定な平坦面を三つ以上設け、周方向に隣り合う二つの平坦面を、回転軸J2上における位置が周方向に連続的に変化する斜面で相互に接続するようにして、撮像装置の焦点距離を三段階以上に切り替えられるよう構成してもよい。 Three or more flat surfaces whose positions on the rotation axis J2 are constant in the circumferential direction are provided, and two flat surfaces adjacent in the circumferential direction are inclined surfaces whose positions on the rotation axis J2 continuously change in the circumferential direction. The focal lengths of the imaging devices may be switched between three or more stages so as to be connected to each other.
以上説明してきたように、本明細書に開示された内視鏡システムは、撮像素子を有する内視鏡と、上記内視鏡の上記撮像素子によって取得された画像データをモニタに表示させるプロセッサ装置と、を備える内視鏡システムであって、上記内視鏡は、アクチュエータによって光軸方向に移動される少なくとも一つの可動レンズを含み、上記可動レンズが移動されることによって焦点距離を変化させ、被写界深度を変化させる光学系と、制御部と、を備え、上記制御部は、被写界深度が互いに異なる複数のモードに対応する複数のレンズ位置の各々への上記可動レンズの移動を上記アクチュエータに繰り返し行わせ、各レンズ位置での画像を上記撮像素子に逐次撮像させ、上記プロセッサ装置は、上記内視鏡によって取得される各モードの画像データに基づいてモード毎の合焦状態を評価し、相対的に評価が最も高い一つのモードの画像データをモニタに動画表示させる。 As described above, the endoscope system disclosed in this specification includes an endoscope having an image sensor and a processor device that displays image data acquired by the image sensor of the endoscope on a monitor. An endoscope system comprising: at least one movable lens that is moved in an optical axis direction by an actuator; and the focal length is changed by moving the movable lens; An optical system for changing the depth of field; and a control unit, wherein the control unit moves the movable lens to each of a plurality of lens positions corresponding to a plurality of modes having different depths of field. The actuator is repeatedly performed, and the image at each lens position is sequentially picked up by the image sensor. The processor device is an image of each mode acquired by the endoscope. It evaluates the focus state of each mode based on chromatography data, relatively evaluated to video displayed on the monitor image data of the highest one mode.
また、本明細書に開示された内視鏡システムは、上記複数のモードうち上記可動レンズの位置が隣り合う二つのモードでの上記光学系の被写界深度が、一部で重複している。 In addition, in the endoscope system disclosed in this specification, the depth of field of the optical system partially overlaps in two modes in which the position of the movable lens is adjacent among the plurality of modes. .
また、本明細書に開示された内視鏡システムは、上記プロセッサ装置が、合焦状態の評価指標として上記画像データのコントラスト値を算出し、相対的にコントラスト値が最大であるモードの画像データをモニタに動画表示させる。 In addition, in the endoscope system disclosed in this specification, the processor device calculates a contrast value of the image data as an evaluation index of a focused state, and image data in a mode in which the contrast value is relatively maximum. On the monitor.
また、本明細書に開示された内視鏡システムは、上記内視鏡の上記制御部が、上記プロセッサ装置での上記評価に基づいて、各モードの画像データの取得頻度を変更する。 In the endoscope system disclosed in this specification, the control unit of the endoscope changes the acquisition frequency of image data in each mode based on the evaluation by the processor device.
また、本明細書に開示された内視鏡システムは、上記内視鏡が、上記光学系の光軸と平行な回転軸を中心にして上記アクチュエータによって回転駆動され、上記回転軸まわりに周回するカム部を有する軸部材と、上記カム部を摺動する従動子を有し、上記軸部材の回転に伴ってこの軸部材に沿って前後移動される可動レンズ保持部材と、をさらに備える。 Further, in the endoscope system disclosed in this specification, the endoscope is rotated by the actuator about a rotation axis parallel to the optical axis of the optical system, and circulates around the rotation axis. A shaft member having a cam portion; and a movable lens holding member having a follower sliding on the cam portion and moved back and forth along the shaft member as the shaft member rotates.
また、本明細書に開示された内視鏡画像表示方法は、被写界深度が互いに異なる複数のモードの画像を逐次撮像する内視鏡によって取得された各モードの画像データに基づいてモード毎の合焦状態を評価し、相対的に評価が最も高い一つのモードの画像データをモニタに動画表示する。 Further, the endoscopic image display method disclosed in this specification is based on the image data of each mode based on the image data of each mode acquired by an endoscope that sequentially captures images of a plurality of modes having different depths of field. The in-focus state is evaluated, and the image data of one mode having the highest evaluation is displayed as a moving image on the monitor.
また、本明細書に開示された内視鏡画像表示方法は、合焦状態の評価指標として上記画像データのコントラスト値を算出し、相対的にコントラスト値が最大であるモードの画像データをモニタに動画表示する。 The endoscopic image display method disclosed in the present specification calculates the contrast value of the image data as an evaluation index of the in-focus state, and uses the image data of the mode having the relatively maximum contrast value as a monitor. Display a movie.
1 内視鏡システム
2 内視鏡
3 プロセッサ装置
5 モニタ
20 撮像装置
21 撮像光学系
22 可動レンズ
23 アクチュエータ
24 撮像素子
25 内視鏡制御部
30 画像処理部
31 プロセッサ制御部
36 評価値算出部
50 可動レンズ保持部材
52 SMAワイヤ
60 軸部材
61 駆動部
65 カム部
66 ピン(従動子)
DESCRIPTION OF
Claims (7)
前記内視鏡は、アクチュエータによって光軸方向に移動される少なくとも一つの可動レンズを含み、前記可動レンズが移動されることによって焦点距離を変化させ、被写界深度を変化させる光学系と、制御部と、を備え、
前記制御部は、被写界深度が互いに異なる複数のモードに対応する複数のレンズ位置の各々への前記可動レンズの移動を前記アクチュエータに繰り返し行わせ、各レンズ位置での画像を前記撮像素子に逐次撮像させ、
前記プロセッサ装置は、前記内視鏡によって取得される各モードの画像データに基づいてモード毎の合焦状態を評価し、相対的に評価が最も高い一つのモードの画像データをモニタに動画表示させる内視鏡システム。 An endoscope system comprising: an endoscope having an image sensor; and a processor device that displays on a monitor image data acquired by the image sensor of the endoscope,
The endoscope includes at least one movable lens that is moved in an optical axis direction by an actuator, an optical system that changes a focal length and changes a depth of field by moving the movable lens, and a control And comprising
The control unit causes the actuator to repeatedly move the movable lens to each of a plurality of lens positions corresponding to a plurality of modes having different depths of field, and causes the image sensor to display an image at each lens position. Image sequentially,
The processor device evaluates the in-focus state for each mode based on the image data of each mode acquired by the endoscope, and causes the monitor to display a moving image of the image data of one mode having the highest evaluation. Endoscope system.
前記光学系の光軸と平行な回転軸を中心にして前記アクチュエータによって回転駆動され、前記回転軸まわりに周回するカム部を有する軸部材と、
前記カム部を摺動する従動子を有し、前記軸部材の回転に伴って該軸部材に沿って前後移動される可動レンズ保持部材と、
をさらに備える請求項1から4のいずれか一項記載の内視鏡システム。 The endoscope is
A shaft member having a cam portion that is rotationally driven by the actuator around a rotation axis parallel to the optical axis of the optical system and circulates around the rotation axis;
A movable lens holding member that has a follower sliding on the cam portion and is moved back and forth along the shaft member as the shaft member rotates;
The endoscope system according to any one of claims 1 to 4, further comprising:
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- 2014-09-12 JP JP2014186791A patent/JP6232360B2/en active Active
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