JP3001033B2 - 内視鏡装置 - Google Patents

内視鏡装置

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JP3001033B2
JP3001033B2 JP6152337A JP15233794A JP3001033B2 JP 3001033 B2 JP3001033 B2 JP 3001033B2 JP 6152337 A JP6152337 A JP 6152337A JP 15233794 A JP15233794 A JP 15233794A JP 3001033 B2 JP3001033 B2 JP 3001033B2
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政夫 上原
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Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、被写体に照射する照明
光による熱傷に対する対策を講じた内視鏡装置に関す
る。
【0002】
【従来の技術】近年、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、
処置具チャンネル内に挿入した処置具を用いて、各種治
療処置のできる内視鏡が広く用いられている。
【0003】また、ボイラー・ガスタービンエンジン・
化学プラント等の配管・自動車エンジンのボディ等の内
部の傷や腐蝕等の観察や検査等に、工業用内視鏡が広く
利用されている。
【0004】さらに、電荷結合素子(CCD)などの固
体撮像素子を撮像手段に用いた電子内視鏡も各種用いら
れている。
【0005】前記電子内視鏡装置は、光ファイバを画像
伝送手段として用いる従来の光学式ファイバ内視鏡に比
べ、ファイバの析損による画質劣化がないこと、画像記
録が容易であること等により、固体撮像素子の性能向上
に伴って広く用いられる状況にある。
【0006】電子内視鏡を用いた電子内視鏡装置におい
ては、観察画像の明るさを最適に制御するため、測光手
段及び露光量制御手段が設けられていものがある。すな
わち、この装置は、測光手段で検出された画像の明るさ
が常に一定となるように撮像素子の露光量を制御してい
る。
【0007】また、露光量の調節とは別に、撮像手段に
入射される光量が適正レベルとなるように自動的に制御
する自動調光回路を設けた装置も提案されている。この
装置は、撮像手段に入射される光量を適正に保ち、得ら
れる画像の画質が低下することを防止している。例え
ば、特開昭62−140564号公報やこれを改良し応
答性を良くした特開平3−118022号公報に記載の
技術がある。これらの技術では、撮像手段である固体撮
像素子の出力を用いて調光信号を生成し、光源側絞りの
開閉量を制御し、光源装置の光源から発する照明光量を
適正に制御している。これにより、撮像手段に入射され
る光量が適正レベルに維持される。
【0008】一方、電子内視鏡またはファイバ式内視鏡
を用いた内視鏡装置において、観察部位に多量の照明光
が照射され、この熱のために観察部位が傷損することを
防止する技術が提案されている。この技術は、特開平3
−21219号公報において提案されている特殊な構成
の装置である。すなわち、内視鏡先端部より出射される
照明光のうち、体外へ透過する光の増大いわゆるトラン
スイルミネーションによって、内視鏡先端部の位置を確
認できる構成であり、体外観察モードが選択されると時
間設定手段により一定時間経過後に同モードを解除する
ようになっている。このように、トランスイルミネーシ
ョンによる光の増大は、自動的に解除されるので、観察
光による火傷の発生が防止できる。
【0009】
【発明が解決しようとする課題】従来の電子内視鏡装置
においては、光源の照明光量を制御する自動調光にあた
り、固体撮像素子にて受光される全光量で制御してい
た。しかし、十分な撮像光量を得るために照射光量を上
げすぎると、トランスイルミネーション程ではないにし
ても、照射光の光エネルギーによって生体組織が熱変性
(熱傷)をおこす可能性があった。
【0010】また、撮像手段側のアイリスを自動的に制
御するオートアイリス付内視鏡では、オートアイリスと
光源の絞りを関連させて制御するのは回路規模が大きく
なり、技術的にも困難なためオートアイリス優先の制御
となっていた。すなわち、従来は、オートアイリスと光
源絞りの検波時定数を変えて制御しており、撮像側アイ
リスの時定数を小さくして優先化を図っている。従っ
て、光源が最大光量付近で使用されることが多く、体内
での熱傷に対する対策を講じる必要がある。
【0011】本発明は前記事情にかんがみてなされたも
ので、照明光の熱により被写体である生体組織が熱傷を
負わないように制御する内視鏡装置を提供することを目
的としている。
【0012】
【課題を解決するための手段】本発明による内視鏡装置
は、被写体を結像する対物光学系と、対物光学系が結像
する被写体像を撮像する撮像手段と、この撮像手段の出
力を信号処理する手段と、前記被写体に照明光を照射す
る光源手段とを有する内視鏡装置において、前記照明光
のうち前記被写体に照射されて主に熱が発生する原因と
なる赤外光成分の波長の光と、少なくとも可視光領域の
波長を含む光とを別々に光電変換した電気信号をそれぞ
れ出力する手段と、前記各電気信号を用いて調光信号を
生成し、この調光信号を用いて、前記被写体に照射する
前記照明光の光量を制御する手段とを備えていることを
特徴とする。また、本発明による内視鏡装置は、被写体
を結像する対物光学系と、対物光学系が結像する被写体
像を撮像する撮像手段と、この撮像手段の出力を信号処
理する手段と、前記被写体に照明光を照射する光源手段
とを有する内視鏡装置において、前記撮像手段は少なく
とも可視光と赤外光に対する受光感度を有し、前記照明
光のうち前記被写体に照射されて主に熱が発生する原因
となる赤外光成分の光量と相関のある信号を前記撮像手
段の出力から検出すると共に、前記照明光のうち前記被
写体に照射されてモニタに供給される信号を出力するた
めの画像撮影を行う可視光成分の光量と相関のある信号
を前記撮像手段の出力から検出し、この両検出信号の出
力の割合を算出して調光信号を出力する調光信号発生回
路と、この調光信号発生回路から出力された調光信号を
用いて、前記被写体に照射する前記照明光の光量を制御
する手段とを備えていることを特徴とする。更に、本発
明による内視鏡装置は、被写体を結像する対物光学系
と、対物光学系が結像する被写体像を撮像する撮像手段
と、この撮像手段の出力を信号処理する手段と、前記被
写体にそれぞれ赤外光を含むR,G,Bの波長領域の光
を時系列的に照射する光源手段とを有する内視鏡装置に
おいて、前記撮像手段で光電変換された各出力のR,
G,B成分の信号に重み付けを行って加算して調光信号
を生成し、この調光信号を用いて、前記被写体に照射す
る前記照明光の光量を制御する手段とを備えていること
を特徴とする。また更に、本発明による内視鏡装置は、
被写体を結像する対物光学系と、対物光学系が結像する
被写体像を撮像する撮像手段と、この撮像手段の出力を
信号処理する手段と、前記被写体に照明光を照射する光
源手段とを有する内視鏡装置において、前記照明光のう
ち前記被写体に照射され前記対物光学系と前記撮像手段
との間の光路中の光線から主に熱が発生する原因となる
赤外光成分の光量と相関のある信号を検出する赤外光検
出手段と、前記照明光のうち前記被写体に照射されて、
モニタに供給される信号を出力するための画像撮影を行
う可視光成分の光量と相関のある信号を前記撮像手段の
出力から検出する積分回路と、前記赤外光検出手段から
の出力と前記積分回路からの出力とを入力し、異なる重
み付けをして調光信号を生成し、この調光信号を用い
て、前記被写体に照射する前記照明光の光量を制御する
手段とを備えていることを特徴とする。
【0013】
【作用】本発明では、照明光のうち被写体に照射されて
主に熱が発生する原因となる赤外光成分の波長の光と、
少なくとも可視光領域の波長を含む光とを別々に光電変
換した電気信号をそれぞれ出力し、この各電気信号を用
いて調光信号を生成し、この調光信号を用いて前記被写
体に照射する前記照明光の光量を制御する。
【0014】
【実施例】図を参照して本発明の実施例について、以下
に説明する。図1及び図2は本発明の第1実施例に係
り、図1は内視鏡装置のブロック構成図、図2は内視鏡
装置の全体的な構成図である。
【0015】図2に示すように、内視鏡装置1は、撮像
手段としての固体撮像素子2を挿入部先端に配置した内
視鏡3と、この固体撮像素子2の出力を処理して標準的
な映像信号に変換すると共に、後述の自動調光信号を出
力するCCU(カメラコントロールユニット)4と、こ
のCCU4の出力を受けて内視鏡像を表示するモニタ5
と、前記内視鏡3に照明光を供給する光源装置6とを有
している。
【0016】前記内視鏡3は、挿入部先端であって、前
記固体撮像素子2に被写体7を結像する対物光学系8を
配置し、且つ、前記被写体7に照射するために光源装置
6からの照明光を伝達するライトガイド9を挿通してい
る。
【0017】前記光源装置6は、照明光を発する光源ラ
ンプ10と、前記ライトガイド9の入射端と光源ランプ
10との間に絞り11を設けている。この絞り11は、
ライトガイド9に入射する照明光の光量を調節してい
る。
【0018】また、前記固体撮像素子2はCCU4によ
って駆動されると共に、被写体像を光電変換した電気信
号を信号線12を介して、CCU4に供給するようにな
っている。この固体撮像素子2は、少なくとも可視領域
と赤外光領域の光に対する感度を有している。
【0019】前記固体撮像素子2は、図1に示すよう
に、その撮像面に、通常の色モザイクフィルタを施した
画像撮像エリア13と、可視カットフィルタを施した赤
外受光エリア14とを設けている。図1に示す構成で
は、赤外受光エリア14は、固体撮像素子2の撮像面の
うち例えば水平走査方向の数列に渡り配置されている。
このように配置することで、画像撮像エリア13が撮像
する面が四角い形状に維持でき、また後段の信号処理も
処理し易い。また、前画像撮像エリア13は、撮像面の
多く、例えば9割以上を占有している。
【0020】尚、赤外受光エリア14の配置は、図示例
に限らず、例えば四隅の各位置に配置しても良い。この
場合、表示画像は、四隅を欠いた画像になるが通常もこ
のように表示している構成例もあり、また観察がし難い
ということもないので好都合である。また、例えば固体
撮像素子2が、X−Yアドレス型撮像素子であれば、読
み出し位置は自在なので、分散した赤外受光エリア14
の各画素の信号をまとめて処理することができる。
【0021】この固体撮像素子2の各画素から読み出さ
れた信号は、CCU4の信号処理回路15により相関二
重サンプリング、γ補正等の処理がなされるようになっ
ている。前記処理の後、固体撮像素子2の出力信号のう
ち、画像撮像エリア13の画素からの信号は、前記モニ
タ5とCCU4の積分回路16に供給されるようになっ
ている。また、信号処理回路15から出力される信号の
うち、固体撮像素子2の赤外受光エリア14の画素から
の信号は、CCU4の積分回路17に供給されるように
なっている。
【0022】画像撮像エリア13の各画素からの信号
と、赤外受光エリア14の各画素からの赤外受光エリア
信号とは、積分回路16,17により直流化された後、
サンプルホールド(以下、S/Hと略記する)18,1
9によりサンプルホールドされ、それぞれ調光信号発生
回路20に入力される。この調光信号発生回路20で
は、S/H18,19からの出力の比を取り、光源の絞
り11を制御する調光信号として出力するようになって
いる。
【0023】光源装置6に設けられたドライバ21は、
前記調光信号を受け、絞り11の開閉量を制御するよう
になっている。
【0024】前構成において、画像撮像エリア13の各
画素からの信号は、通常の構成と同様に信号処理回路1
5により処理されて、モニタ5にて内視鏡像として表示
される。
【0025】一方、赤外受光エリア14の画素からの信
号は、被写体7に照射される照明光のうち、熱の発生に
係わる波長域を有する赤外光成分を効率よく光電変換し
た信号である。前記調光信号発生回路20では、可視光
を含む成分からなる光を受光した画像撮像エリア13か
らの出力に対して、赤外光を中心とした成分からなる光
を受光した赤外受光エリア14からの出力の割合を算出
する。すなわち、調光信号は、照明光の成分の強度に占
める熱発生の原因となる赤外光の成分の強度がどの程度
か反映している。勿論、調光信号は、照明光の明るさの
程度も反映している。
【0026】光源装置6のドライバ21を介して供給さ
れる調光信号に応じて、絞り11の開閉量が制御され、
照明光量の適正なレベルが維持される。この調節によ
り、表示される内視鏡画像の画質が良好に保たれる。
【0027】このように、本装置1は、熱の発生に係る
波長である赤外光を用いて調光信号を生成しており、赤
外光成分が多くなれば調光信号のレベルも大きくなり、
ドライバ21を介して、絞り11を絞り込むように制御
する。
【0028】本実施例では、熱の発生に係る波長である
赤外光が多くなれば、つまり強度が大きくなればなるほ
ど、絞り11を絞り込み、照明光の光量を抑えるので、
熱線つまり赤外光により生体組織が熱傷を負うことがな
い。
【0029】また、本実施例は、固体撮像素子の出力の
一部を利用することで、特別なセンサを設けることな
く、照明による熱傷防止の構成を実現できる。
【0030】さらに、本実施例では、可視光も考慮して
調光するため、不自然な調光となることもない。
【0031】尚、絞りにより光量を抑える構成以外に、
光源であるランプの発光光量を低下させるように構成し
ても良い。
【0032】図3は本発明の第2実施例に係り、(a)
は内視鏡装置のブロック構成図、(b)は光源内部の構
成図である。
【0033】図3(a)に示す内視鏡装置25は、調光
信号を生成する構成が第1実施例と異なっている。この
内視鏡装置25は、第1実施例に示す同時撮像方式に限
らず、異なる複数の波長帯域を有する光を時系列的に照
射して撮像する面順次撮像方式の構成にも適用できる。
その他、第1実施例と同様の構成及び作用については、
同じ符号を付して説明を省略する。
【0034】面順次撮像方式を例に、以下、第2実施例
の構成について説明する。
【0035】図3(a)に示す内視鏡装置25は、ファ
イバ内視鏡に接続される図示しない外付けカメラに内蔵
された固体撮像素子26と、この固体撮像素子26の出
力を標準的な映像信号に変換処理するCCU27と、こ
のCCU27の出力を受けて内視鏡像を表示するモニタ
5と、前記CCU27が出力する調光信号を受けて照明
光の光量を制御する光源装置28とを有している。
【0036】前記光源装置28は、図3(b)に示すよ
うに、広帯域の白色光を発する光源ランプ33と、この
光源ランプ33の光を赤外光を含むR(赤)成分,G
(緑)成分,B(青)成分の光に時系列的に分離する回
転フィルタ34とを有している。前記回転フィルタ34
を経た光は、ライトガイド35を介して、内視鏡挿入部
先端から出射されるようになっている。
【0037】前記固体撮像素子26は撮像面にはモザイ
クフィルタを配置せず、R,G,Bの各光からなる像を
順次、光電変換してCCU27の信号処理回路29に入
力するようになっている。信号処理回路27は、γ補
正、ホワイトバランス、マトリクス処理等をした後、
R,G,B信号をモニタ5と、CCU27の積分回路3
0に出力するようになっている。積分回路30は、R,
G,B信号をそれぞれ直流化し、サンプルホールド回路
31は、その各出力をサンプルホールドして、RGB重
み付け処理回路32に出力するようになっている。
【0038】RGB重み付け処理回路32は、R,G,
Bの各色に重みづけをして、調光信号を生成するように
なっている。このRGB重み付け処理回路32は、熱に
関係のあるR(赤)成分の信号を中心に調光信号を生成
する。例えば、重み付けの計数をγ,α,βとし、γR
と、αGと、βBとを求め更に各値の加算値を求めて、
調光信号を生成することができる。重み付け係数γは、
α,βよりも大きな値にして、熱発生の原因となる光の
成分が強調された調光信号が得られるようにする。尚、
第1実施例と同様に、R/GまたはR/Bを生成して、
調光信号としてもよい。
【0039】この調光信号を受けて前記光源装置28
は、図示しない絞りの開閉量を制御し、照明光の光量を
適正に調節している。この調節により、表示される内視
鏡画像の画質が良好に保たれる。
【0040】本実施例では、赤外光を含んだ赤成分の光
の重み付けを大きくして、調光信号を生成しており、熱
の発生に関係のある赤信号の増加した場合、調光信号は
その増加を強く反映する。従って、熱の発生に関係のあ
る赤信号の増加により、前記絞りの開閉量が小さくな
り、本実施例では、熱による生体組織の損傷を防ぐこと
ができる。
【0041】その他の構成及び作用効果は、第1実施例
と同様で、説明を省略する。
【0042】図4及び図5は本発明の第3実施例に係
り、図4は内視鏡の概略を示す内部構成図、図5は内視
鏡装置のブロック図である。
【0043】図4に示す本実施例の内視鏡37は、硬性
内視鏡であり、挿入部先端から順に、対物光学系42
と、この対物光学系42が結像した被写体像を後方に伝
達するリレー光学系43と、リレー光学系43が伝達し
た被写体像を後方に結像する結像光学系44と、この結
像光学系44が結像した像を光電変換して電気信号を出
力固体撮像素子45とを有している。この固体撮像素子
45の出力は、図5に示すCCU48の積分回路49及
び図示しない信号処理回路に入力するようになってい
る。
【0044】また前記内視鏡37は、図5に示す光源装
置46からの照明光を伝送するライトガイド47を挿通
し、挿入部先端から照明光を出射するようになってい
る。
【0045】さらに、前記内視鏡37のリレー光学系4
3は、その後端から、アフォーカル光束を前記結像光学
系44に入射するようになっており、このリレー光学系
43と結像光学系44の間に薄いガラス板50を配置し
てる。このガラス板50は、光軸を通る光線に対し、ブ
リュースター角で配置され、入射光の一部を反射して赤
外センサ51に入射するようになっている。赤外センサ
51は、入射光を光電変換して前記CCU48のバッフ
ァ52に入力されている。
【0046】前記ガラス板50は、ブリュースターの法
則により、屈折光線と反射光線との間の角度が90度と
なり、両光線内で最大の偏光としている。すなわち、反
射光線は入射平面に垂直な方向で最大の偏光となり、透
過した光線は入射平面内で最大の偏光となり、前記結像
光学系44に入射される。
【0047】前記CCU48の重み付け回路54は、前
記積分回路49の出力をサンプルホールド53がホール
ドした出力と、バッファ52の出力とを入力し、異なる
重み付けをして調光信号を生成する。この調光信号を受
けて光源装置46は、照明光量の調節をする。
【0048】前記構成では、固体撮像素子45の出力か
ら得られた(可視光)信号と赤外(熱線)信号との重み
づけより調光信号を生成している。このため、可視光信
号に対して、赤外信号の割合が少ない場合は、生体組織
に赤外線が吸収されて発熱していることになるので、光
量を減少させる。
【0049】本実施例では、熱の原因となる赤外線を中
心に調光することで、照明による熱傷を防止でき、且つ
可視光も考慮して調光するため、不自然な調光となるこ
とを防げることができる。
【0050】図6ないし図10は本発明の第4実施例に
係り、図6は内視鏡装置の概略を示すブロック構成図、
図7は輝度検波回路のブロック図、図8はCCD暗電流
検波回路のブロック図、図9は光源絞り制御回路のブロ
ック図、図10は暗電流検波の動作を示す波形図であ
る。
【0051】本実施例の装置は、光源装置の絞りに加え
て、撮像手段の前方に設けたアイリス(絞り)を有して
おり、オートアイリス付医療用ビデオラパシステムと呼
ばれることがある。但し、以下では、単に内視鏡装置と
称する。
【0052】本実施例では、固体撮像素子としてのCC
Dの暗電流が温度によって敏感に変化することを利用
し、CCDを赤外光検知センサとして利用し、暗電流が
増加すると、光源の出射光量を下げるように制御する構
成となっている。
【0053】図6に示す内視鏡装置55は、内視鏡56
と、この内視鏡56の出力を標準的な映像信号に変換す
るCCU57と、前記内視鏡56に照明光を供給する光
源装置57とを有している。
【0054】前記内視鏡56には、挿入部の先端から順
に、対物光学系58と、アイリス59と、固体撮像素子
としてのCCD60とが配置され、アイリス59は、C
CD60に入射する光量を調節している。また、内視鏡
56は 、挿入部先端から順に、配光レンズ61と、ラ
イトガイド62の出射端とを配置し、このライトガイド
62の出射端は、前記光源装置58の集光レンズ63に
対向するように接続されている。光源装置58のランプ
64から出射された光は、レンズ65によ平行光束にさ
れ光源側絞り66及び前記集光レンズ65を介して、ラ
イトガイド62に入射するようになっている。
【0055】前記CCU57は、患者の安全のために、
相互に電気的に絶縁分離された患者回路と二次回路とか
ら構成されており、後述のアイソレーションを介して信
号が伝達されるようになっている。
【0056】前記内視鏡56のCCD60はCCU57
のCCD駆動回路36により駆動され、読み出された信
号が、CCU57のプリアンプ67に入力するようにな
っている。プリアンプ67の出力は、アイソレーション
68を介して二重積分サンプリング回路(以下、CDS
回路)69によりノイズ成分が取り除かれ、プリプロセ
ス回路70及びポストプロセス回路71によりγ補正等
の各種処理がなされ、モニタ72に表示されるようにな
っている。
【0057】また、CDS回路69の出力は、輝度成分
を検出する輝度検波回路73と、CCD出力の暗電流を
検出するCCD暗電流検波回路74とに供給されるよう
になっている。前記輝度検波回路73の出力は、アイソ
レーション75を介して、前記アイリス59の開閉量を
制御するアートアイリス駆動回路76に供給されてい
る。
【0058】また、CCD暗電流検波回路74の出力
と、前記輝度検波回路73の出力とを入力して、光源絞
り制御装置78は、アイソレーション79及び光源絞り
駆動回路80を介して、光源側絞り66の開閉量を調節
するようになっている。
【0059】図7には輝度検波回路73のブロック構成
が示されている。この輝度検波回路73は、CDS出力
を直流レベルで固定するクランプ回路81と、このクラ
ンプ回路81の出力を直流化する積分回路82と、この
積分回路82の出力を所定のタイミングでホールドする
サンプルホールド(S/H)回路83と、このS/H回
路83の出力のレベルを調節するゲイン調整回路84
と、オートアイリスのループ内での安定化を図るための
ループフィルタ85及びバッファ86とを有している。
以上の構成により、輝度検波回路73は、CCD出力の
輝度を検出し、オートアイリス制御のための輝度検波出
力として出力する。
【0060】また、図8に示すCCD暗電流検波回路7
4は、CDS出力を各入力する第1,第2S/H回路8
8と、A/D変換器89、メモリ90及びD/A変換器
91を介して入力するつまりメモリ90に記憶されたデ
ータと前記第1S/H回路の出力とを比較してその差を
出力する差動アンプ92と、を有している。
【0061】このCCD暗電流検波回路74は、CCU
57の電源投入時に、CCD60の出力のOB(オプテ
ィカルブラック)部を図10(a)に示す水平同期信号
HDのタイミングで第2S/H回路でサンプルし、メモ
リ90に格納する。図10(b)には、電源投入時にお
けるCCD出力の様子を示している。尚、予め所定の値
をOB部の基準値として記憶しておいても良い。
【0062】一方、CCD暗電流検波回路74は、動作
時はCCD60のOB部を第1S/H回路87でサンプ
ルし、前記電源投入時の出力との差分を出力する。この
差分出力が、CCD出力の暗電流として検出されたCC
D暗電流検波出力である。
【0063】図9に示す光源絞り制御回路78は、GC
A(ゲインコントロールアンプ)93により、前記輝度
検波出力を前記CCD暗電流検波出力によってゲインコ
ントロールする。
【0064】前記CCD60は照明光の出射端近くに配
置されているので、その光量による熱の影響を受け、図
10(b)に示すように、暗電流が増加する。光源絞り
制御回路78は、CCDの暗電流が増加するつまり発熱
の影響が大きくなると、光源側絞り66を絞ることがで
き、生体への熱傷を防いでいる。
【0065】本実施例では、オートアイリス用の輝度検
波出力が絞る方向にあって、かつCCDの暗電流が多い
時(近点撮像での光源光量大)に、光源の絞りを絞る方
向に制御されるので、生体組織の熱傷を防ぐことができ
る。
【0066】[付記1] 請求項1記載の内視鏡装置で
あって、前記検出する手段は、前記照明光のうち熱の発
生原因となる波長の光を少なくとも受光して前記検出信
号としての電気信号に変換する手段である。
【0067】[付記2] 付記1記載の内視鏡装置であ
って、前記制御する手段は、前記変換する手段からの電
気信号を用いて、前記光源手段が発する照明光の光量を
制御する。
【0068】[付記3] 請求項1記載の内視鏡装置で
あって、前記検出する手段は、前記照明光のうち熱の発
生原因となる波長の光の光量と相関のある信号と、前記
照明光の光量と相関のある信号を検出する手段と、前記
検出する手段からの二つの前記検出信号を用いて、前記
光源手段が発する照明光の光量と前記撮像手段に入射す
る光量とを制御する。
【0069】[付記4] 請求項1記載の内視鏡装置で
あって、前記検出する手段は、前記照明光の光量と相関
のある信号を検出し、前記制御する手段は、前記検出す
る手段からの検出信号を用いて、前記光源手段が発する
照明光の発光強度または発光時間の少なくも一方を制御
する。
【0070】[付記5] 付記1記載の内視鏡装置であ
って、前記変換する手段は、熱の発生原因となる波長の
光と、少なくとも可視光領域の波長を含む光とを別々に
光電変換した電気信号をそれぞれ出力し、前記制御する
手段は、前記各電気信号を用いて調光信号を生成し、こ
の調光信号により前記光源手段が発する照明光の光量を
適正に制御するもの。
【0071】[付記6] 付記1記載の内視鏡装置であ
って、前記撮像手段は少なくとも可視光と赤外光に対す
る受光感度を有する固体撮像素子であり、前記変換する
手段は、主に熱の発生原因となる赤外光を透過するフィ
ルタを撮像面の一部に配置した赤外受光部を含む前記固
体撮像素子であって、前記赤外受光部の画素が出力する
信号と、前記赤外受光部以外の画素が出力する信号とを
前記制御する手段へ出力する。
【0072】[付記7] 付記6記載の内視鏡装置であ
って、前記制御する手段は、前記赤外受光部の画素が出
力する信号と、前記赤外受光部以外の画素が出力する信
号との比を取って調光信号を生成し、この調光信号によ
り、前記光源手段が発する照明光の光量を適正に制御す
るもの。
【0073】[付記8] 付記1記載の内視鏡装置であ
って、前記検出する手段は、前記対物光学系と前記撮像
手段との間の光路中に配置されて、入射する光線の一部
を反射し且つ多くの光線を透過する透明な部材と、前記
透明な部材が反射した光線のうち主に熱の発生原因とな
る赤外光を光電変換して前記電気信号を得る赤外光検出
手段とを有し、前記赤外光検出手段が検出した信号と、
前記撮像手段が出力する信号とを前記制御する手段に出
力する構成になっている。
【0074】[付記9] 付記8記載の内視鏡装置であ
って、前記制御する手段は、前記赤外光検出手段が検出
した信号に対して重み付けを重くし、前記撮像手段が出
力する信号の重み付けを軽くして、この重み付けが変え
られた両方の信号を用いて調光信号を生成し、この調光
信号により、前記光源手段が発する照明光の光量を適正
に制御するもの。
【0075】[付記10] 付記8記載の内視鏡装置で
あって、前記透明な部材は、前記対物光学系側から入射
する光線に対して、ブリュースター角で配置された薄い
ガラス板である。
【0076】[付記11] 請求項1記載の内視鏡装置
であって、前記検出する手段は、主に熱の発生原因とな
る赤外光成分を含む赤成分、緑成分及び青成分に対する
受光感度を少なくとも有する固体撮像素子と、この固体
撮像素子が出力する電気信号を受けて、赤成分、緑成分
及び青成分からなる各信号を生成する信号処理手段とを
有し、前記制御する手段は、前記信号処理手段の出力す
る赤成分、緑成分及び青成分からなる各信号を用いて、
前記光源手段が発する照明光の光量を適正に制御するも
の。
【0077】[付記12] 付記1記載の内視鏡装置で
あって、前記検出する手段は、前記撮像手段が出力する
電気信号のうち前記熱の発生原因となる波長の光と相関
のある暗電流を検出する暗電流検出手段と、前記撮像手
段が出力する電気信号のうち輝度成分を検出する輝度検
出手段とを有し、前記制御する手段は、前記暗電流検出
手段の出力と輝度検出手段の出力とを用いて、前記光源
手段が発する照明光の光量を適正に制御するもの。
【0078】
【発明の効果】本発明によれば、光源手段が発する照明
光の光量、照明光の発光時間または前記撮像手段に入射
する光量の少なくとも一つを制御して、照明光の熱によ
り被写体である生体組織が熱傷を負わないようすること
ができるという効果がある。
【図面の簡単な説明】
【図1】図1及び図2は第1実施例に係り、図1は内視
鏡装置のブロック構成図。
【図2】図2は内視鏡装置の全体的な構成図。
【図3】図3は第2実施例に係り、(a)は内視鏡装置
のブロック構成図、(b)は光源内部の構成図。
【図4】図4及び図5は第3実施例に係り、図4は内視
鏡の概略を示す内部構成図。
【図5】図5は内視鏡装置のブロック図。
【図6】図6ないし図10は第4実施例に係り、図6は
内視鏡装置の概略を示すブロック構成図。
【図7】図7は輝度検波回路のブロック図。
【図8】図8はCCD暗電流検波回路のブロック図。
【図9】図9は光源絞り制御回路のブロック図。
【図10】図10は暗電流検波の動作を示す波形図。
【符号の説明】
1…内視鏡装置 2…固体撮像素子 13…画像撮像エリア 14…赤外受光エリア 3…内視鏡 4…CCU 6…光源装置 7…被写体 10…ランプ 11…絞り 15…信号処理回路 16,17…積分回路 18,19…S/H回路 20…調光信号発生回路 21…ドライバ
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 小笠原 弘太郎 東京都渋谷区幡ヶ谷2丁目43番2号 オ リンパス光学工業株式会社内 (72)発明者 望田 明彦 東京都渋谷区幡ヶ谷2丁目43番2号 オ リンパス光学工業株式会社内 (72)発明者 舩橋 一郎 東京都渋谷区幡ヶ谷2丁目43番2号 オ リンパス光学工業株式会社内 (72)発明者 上原 政夫 東京都渋谷区幡ヶ谷2丁目43番2号 オ リンパス光学工業株式会社内 (72)発明者 坂本 信之 東京都渋谷区幡ヶ谷2丁目43番2号 オ リンパス光学工業株式会社内 (72)発明者 小柳 秀樹 東京都渋谷区幡ヶ谷2丁目43番2号 オ リンパス光学工業株式会社内 (56)参考文献 特開 昭63−135121(JP,A) 特開 昭61−121575(JP,A) 特開 昭58−94829(JP,A) 特開 平4−341231(JP,A) 特開 平2−149244(JP,A) 実開 昭61−114414(JP,U) (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) G02B 23/24 - 23/26 A61B 1/06

Claims (4)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 被写体を結像する対物光学系と、 対物光学系が結像する被写体像を撮像する撮像手段と、 この撮像手段の出力を信号処理する手段と、 前記被写体に照明光を照射する光源手段とを有する内視
    鏡装置において、 前記照明光のうち前記被写体に照射されて主に熱が発生
    する原因となる赤外光成分の波長の光と、少なくとも可
    視光領域の波長を含む光とを別々に光電変換した電気信
    号をそれぞれ出力する手段と、 前記各電気信号を用いて調光信号を生成し、この調光信
    号を用いて、前記被写体に照射する前記照明光の光量を
    制御する手段と、 を備えていることを特徴とする内視鏡装置。
  2. 【請求項2】 被写体を結像する対物光学系と、 対物光学系が結像する被写体像を撮像する撮像手段と、 この撮像手段の出力を信号処理する手段と、 前記被写体に照明光を照射する光源手段とを有する内視
    鏡装置において、 前記撮像手段は少なくとも可視光と赤外光に対する受光
    感度を有し、前記照明光のうち前記被写体に照射されて
    主に熱が発生する原因となる赤外光成分の光量と相関の
    ある信号を前記撮像手段の出力から検出すると共に、前
    記照明光のうち前記被写体に照射されてモニタに供給さ
    れる信号を出力するための画像撮影を行う可視光成分の
    光量と相関のある信号を前記撮像手段の出力から検出
    し、この両検出信号の出力の割合を算出して調光信号を
    出力する調光信号発生回路と、 この調光信号発生回路から出力された調光信号を用い
    て、前記被写体に照射する前記照明光の光量を制御する
    手段と、 を備えていることを特徴とする内視鏡装置。
  3. 【請求項3】 被写体を結像する対物光学系と、 対物光学系が結像する被写体像を撮像する撮像手段と、 この撮像手段の出力を信号処理する手段と、 前記被写体にそれぞれ赤外光を含むR,G,Bの波長領
    域の光を時系列的に照射する光源手段とを有する内視鏡
    装置において、 前記撮像手段で光電変換された各出力のR,G,B成分
    の信号に重み付け行って加算して調光信号を生成し、
    この調光信号を用いて、前記被写体に照射する前記照明
    光の光量を制御する手段と、 を備えていることを特徴とする内視鏡装置。
  4. 【請求項4】 被写体を結像する対物光学系と、 対物光学系が結像する被写体像を撮像する撮像手段と、 この撮像手段の出力を信号処理する手段と、 前記被写体に照明光を照射する光源手段とを有する内視
    鏡装置において、 前記照明光のうち前記被写体に照射され前記対物光学系
    と前記撮像手段との間の光路中の光線から主に熱が発生
    する原因となる赤外光成分の光量と相関のある信号を検
    出する赤外光検出手段と、 前記照明光のうち前記被写体に照射されて、モニタに供
    給される信号を出力するための画像撮影を行う可視光成
    分の光量と相関のある信号を前記撮像手段の出力から検
    出する積分回路と、 前記赤外光検出手段からの出力と前記積分回路からの出
    力とを入力し、異なる重み付けをして調光信号を生成
    し、この調光信号を用いて、前記被写体に照射する前記
    照明光の光量を制御する手段と、 を備えていることを特徴とする内視鏡装置。
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