JP3038829B2 - 電子内視鏡装置 - Google Patents

電子内視鏡装置

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JP3038829B2
JP3038829B2 JP2193053A JP19305390A JP3038829B2 JP 3038829 B2 JP3038829 B2 JP 3038829B2 JP 2193053 A JP2193053 A JP 2193053A JP 19305390 A JP19305390 A JP 19305390A JP 3038829 B2 JP3038829 B2 JP 3038829B2
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  • Endoscopes (AREA)
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Description

【発明の詳細な説明】 [産業上の利用分野] 本発明は、医療用,工業用等として用いられる電子内
視鏡装置に関するものである。
[従来の技術] 電子内視鏡装置は、人体における体腔等の内部に挿入
される挿入部を備え、この挿入部の先端にCCD等からな
る固体撮像素子を設けた内視鏡と、この固体撮像素子か
らの信号を処理するプロセッサと、該プロセッサからの
信号に基づいて体腔内等の映像を表示するモニタ装置と
を有し、また体腔内に向けて照明を行うために、光源装
置を備える構成となっている。ここで、この光源装置
は、通常、プロセッサと共に制御装置に内蔵するように
している。
光源装置から供給される照明光は、内視鏡に内蔵した
光ファイババンドルからなるライトガイドによって挿入
部の先端まで導かれて、該ライトガイドの出射端から被
写体に向けて照射する構成となっている。
前述したように、光源装置からライトガイドを介して
照射される照明下において、被写体の像を固体撮像素子
により撮影し、該固体撮像素子から映像信号を読み出し
て、プロセッサに伝送して、該プロセッサにおいて所定
の信号処理が行われるが、モニタ装置にカラー映像とし
て表示するには、R(赤),G(緑),B(青)の3原色の
画像信号を取得する必要がある。 ここで、内視鏡に装
着される固体撮像素子は、可及的に小型化しなければな
らないことから、1枚の素子を用い、この素子によっ
て、R,G,Bの画像信号をフィールド毎に得るようにして
いる。このために、光源装置としては、照明ランプから
ライトガイドの入射端に至る光路に回転式のカラーフィ
ルタを介装し、このカラーフィルタにR,G,Bの各波長光
を選択的に透過させる3つのフィルタ域を形成してお
き、該カラーフィルタを回転させることによって、R,G,
Bの順次照明を行うようにしている。
而して、前述したように、固体撮像素子を面順次方式
で駆動してカラー映像信号を行うに当っては、R,G,Bの
各画像信号の振幅レベルは必ずしも同じにはならない。
即ち、照明ランプの光量を一定にしても、R,G,Bの各フ
ィルタにおける透過光特性や、固体撮像素子の感度特
性、さらにライトガイドの導光波長特性等に基づいて、
固体撮像素子によって蓄積される信号電荷は、R,G,Bの
各フィールド出力信号において差が生じる。このため
に、そのままの状態でモニタ装置に映像を表示すると、
色の再現性が得られない。従って、内視鏡を用いる前に
予め白色被写体を撮影して、R,G,Bの各チャンネルの出
力振幅を均一に調整する、所謂白バランス調整を行わな
ければならない。
そこで、従来技術においては、この白バランス調整を
行うために、壁面全体を白色となし、かつ照明用のラン
プを内部に設けた、所謂ホワイトボックスを用い、この
ハワイトボックス内に内視鏡の先端部を挿入して、該挿
入部の先端に設けた固体撮像素子によって白色被写体を
撮影し、この映像をモニタ装置に表示することによっ
て、白バランスが取られているか否かの確認を取るよう
になし、また白バランスが取れていない場合には、その
調整を行うようにしていた。
[発明が解決しようとする課題] ところで、前述したように、ホワイトボックスを制御
装置とは別個に設けるようにすると、このホワイトボッ
クスを含めた内視鏡装置全体の構成が大型化するだけで
なく、該ホワイトボックスが内視鏡装置と異なる場所に
置かれて、必要な時にそれを用いることができないこと
がある等の不都合を生じる。また、ホワイトボックスに
あっては、内視鏡の挿入部の先端部分を挿入したとき
に、該挿入部とホワイトボックスの内壁との間の距離が
一定せず、このために受光量に差が生じることになっ
て、安定した白バランスを取ることができないという問
題点もある。
本発明は叙上の点に鑑みてなされたものであって、そ
の目的とするところは、光源装置自体に白バランス調整
機構を持たせることによって、この白バランス調整機構
の小型化・コンパクト化を可能ならしめ、しかも安定し
た状態で白バランスを取ることができるようにした電子
内視鏡を提供することにある。
[課題を解決するための手段] 前述した目的を達成するために、本発明は、挿入部の
先端に固体撮像素子を設けた内視鏡と、該内視鏡に装着
したライトガイドを介して被写体を照明するための光源
装置と、前記光源装置の本体筐体に装着され、該光源装
置に設けたカラーフィルタを透過した光を透過させる白
色光透過板と、前記カラーフィルタの透過光を前記白色
光透過板に向けるために、該カラーフィルタからの透過
光の光路に選択的に臨む反射板と、該反射板からの光を
前記白色光透過板に導く導光部材とからなる導光手段と
を備え、前記挿入部の先端を前記白色光透過板に対向配
設して、該白色光透過板を前記固体撮像素子で撮影し
て、その出力信号の白バランス調整を行う構成としたこ
とをその特徴とするものである。
[作用] このような構成を採用することによって、光源装置
(通常はプロセッサと共に制御装置を構成する)の本体
筐体に設けた白色光透過板に内視鏡の挿入部の先端を当
接させた状態で、光源装置を作動させることによって、
容易に白バランスの調整を行うための白色被写体の撮影
を行うことができるようになる。しかも、このように、
白色光透過板に当接させることによって、常に固体撮像
素子は一定の受光量となり安定した白バランス調整を行
うことができる。さらに、白バランス調整機構を光源装
置(実際においては、制御装置)に一体的に設けている
ので、電子内視鏡装置の全体構成を小型化・コンパクト
化することができ、かつ必要時に直ちに白色被写体の撮
影を行うことができる。
[実施例] 以下、本発明の実施例を図面に基づいて詳細に説明す
る。
まず、第1図に電子内視鏡装置の全体構成を、また第
2図にその制御装置の要部断面をそれぞれ示す。
電子内視鏡装置は、第1図から明らかなように、内視
鏡1と、制御装置10及びモニタ装置30とから大略構成さ
れる。内視鏡1は、本体操作部2と、該本体操作部2に
連設されて、体腔等の内部に挿入される挿入部3及び制
御装置10に接続されるユニバーサルコード4とから構成
される。挿入部3の先端部には、周知のように、照明窓
及び観察窓が設けられ、該観察窓には対物レンズが装着
されており、該対物レンズの結像位置にはCCDなどから
なる固体撮像素子が設けられている。また制御装置10
は、光源部Lとプロセッサ部Pとから構成されている。
また、ユニバーサルコード4はその先端部が光源コネ
クタ部4aと制御コネクタ部4bとに分岐しており、光源コ
ネクタ部4aは制御装置10の光源部Lにおける光源ソケッ
ト部10aに接続され、また制御コネクタ部4bはプロセッ
サ部Pの制御ソケット部10bに接続せしめられるように
なっている。
制御装置10における本体筐体11内には、第2図に示し
たように、光源部Lを構成する光源装置12が、プロセッ
サ部Pを構成する固体撮像素子で撮像された被写体の映
像信号を処理する信号処理手段と一体的に設けられてい
る。この光源装置12は、照明ランプ13と、該照明ランプ
13からの光路に配置された光量絞り部材14と、コンデン
サレンズ15と、回転式のカラーフィルタ16とを備え、こ
の照明光の光路には内視鏡1のユニバーサルコード4の
光源コネクタ部4aを光源ソケット部10aに接続したとき
に、該光源コネクタ部4aに設けたスコープ側ライトガイ
ド5の入射端5aを臨ませることができるようになってい
る。
この光源装置12には導光手段20および白色光透過板21
が設けられている。白色光透過板21は制御装置10におけ
る本体筐体11に設けた操作パネル17に、光源装置12及び
プロセッサの制御を行うための各種の操作ボタン,スイ
ッチ類と共に設置されている。そして、この操作パネル
17には開閉可能なカバー18が設けられている。導光手段
20は、この白色光透過板21に照明ランプ13からの照明光
を導くためのものであって、反射板22と導光部材を構成
する第2のライトガイド23とから構成される。
反射板22は、照明ランプ13からの照明光路の光路のう
ち、カラーフィルタ16とスコープ側のライトガイド5と
の間の位置において、この照明光路からの光を第2のラ
イトガイド23の入射端23aに向くように導くためのもの
であって、該反射板22は、図示しない駆動機構によっ
て、照明光路に臨む作動位置と、この照明光路から退避
した退避位置との間に往復変位可能となっている。ま
た、この反射板22を、例えばコールドミラー等によって
構成することによって、熱線等を除去し得るようにすれ
ば、固体撮像素子等の保護を図ることができる。
第2のライトガイド5は、前述した如く、その入射端
23aが反射板22を介する光路に臨み、またその出射端23b
は、間に補正フィルタ24及び第2の反射板25を挟んで、
白色光透過板21と対面せしめられている。ここで、補正
フィルタ24は、白色光透過板21に照射される光の波長特
性を、スコープ側のライトガイド5の出射端から出射さ
れる照明光の光波長特性と合致させるためのものであっ
て、この第2のライトガイド23の出射端23bから出射さ
れる光の波長特性がスコープ側のライトガイド5から照
射される照明光のそれと同じとなっておれば、これを設
ける必要はない。
本実施例は前述のように構成されるもので、光源装置
12における照明ランプ13を点灯させ、かつ反射板22を照
明光路に臨ませると共に、カラーフィルタ16を回転駆動
する。これによって、照明ランプ13からカラーフィルタ
16を介して照射されるR,G,Bの照明光は、反射板22によ
って、スコープ側のライトガイド5側は遮光され、ライ
ドガイド23に伝送される。また、制御装置10のカバー18
を開放して、内視鏡1の挿入部3の先端部分を白色光透
過板21に当接させる。この状態で、挿入部3に内蔵した
固体撮像素子を駆動して、この白色光透過板21から透過
する光を受光させて、該固体撮像素子を露光する。
而して、固体撮像素子においては、R,G,Bの各色の照
明下で白色の被写体を撮像する状態が実現されることに
なり、この固体撮像素子からの信号を信号処理手段に伝
送して、該信号処理手段によってR,G,Bの各照明時にサ
ンプリングした信号を比較して、これら各信号のレベル
はほぼ等しくなるよう増幅率の調整を行うことによっ
て、白バランス調整を行うことができる。
また、この白バランス調整が終了すると、反射板22を
照明光路から退避させることによって、スコープ側のラ
イトガイド5に向けて照明光が伝送されるようになる。
ここで、この白バランス調整は、内視鏡の操作開始時
に適宜行われるものであることから、このように白バラ
ンス調整に必要な白色被写体の撮影を制御装置10の本体
筐体11に装着した白色光透過板21に挿入部3を当接させ
るだけでよく、ホワイトボックスを別途設けるようにし
た従来技術のものと比較して、著しく簡単な操作で行う
ことができる。また、光源装置とホワイトボックスとが
別々の場所に置かれて、実際上白バランス調整を行うこ
とができなくなる等の不都合はない。
しかも、内視鏡1の挿入部3の先端を白色光透過板21
に当接させるようにしているから、固体撮像素子には常
に一定の光量が入射されることになり、従って極めて安
定した状態で、白バランス調整を行ことができるように
なる。
なお、前述した実施例では、光源部Lとプロセッサ部
Pとを一体的に設けるように構成したものとして説明し
たが、これらを別体に形成するようにしても良い。この
場合には、光源部側の壁面に白色光透過板を設ければよ
い。そして、第2のライトガイドを介して導光するよう
にしているから、この白色光透過板を白バランス調整を
行う上で最も適切な位置に設けることができる。
[発明の効果] 以上説明したように、本発明は、光源装置の本体筐体
に装着した白色光透過板にカラーフィルタの透過光を反
射板と導光手段とからなる導光手段によって白色光透過
板に導いて、該白色透過板に内視鏡の挿入部の先端を対
向配設することによって、固体撮像素子からの出力信号
の白バランス調整を行うように構成したので、容易に白
バランスの調整を行うための白色被写体の撮影を行うこ
とができ、また挿入部の先端を白色光透過板に当接させ
ることにより、常に固体撮像素子は一定の受光量となり
安定した白バランス調整を行うことができ、しかも白御
バランス調整機構を光源装置に一体的に設けているの
で、電子内視鏡装置の全体構成の小型化・コンパクト化
が可能になると共に、ホワイトボックス等のように光源
装置と別体に設けられるものではないので、常時白バラ
ンス調整を行うことができ状態に保持される。
【図面の簡単な説明】
図面は本発明の一実施例を示すものであって、第1図は
電子内視鏡装置の全体構成を示す説明図、第2図は制御
装置の要部断面図である。 1:内視鏡、3:挿入部、10:制御装置、11:本体筐体、12:
光源装置、13:照明ランプ、16:カラーフィルタ、20:導
光手段、21:白色光透過板、22:反射板、23:第2のライ
トガイド、24:補正フィルタ。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) A61B 1/00 - 1/32 G02B 23/24 H04N 7/18 H04N 9/73

Claims (2)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】挿入部の先端に固体撮像素子を設けた内視
    鏡と、 該内視鏡に装着したライトガイドを介して被写体を照明
    するための光源装置と、 前記光源装置の本体筐体に装着され、該光源装置に設け
    たカラーフィルタを透過した光を透過させる白色光透過
    板と、 前記カラーフィルタの透過光を前記白色光透過板に向け
    るために、該カラーフィルタからの透過光の光路に選択
    的に臨む反射板と、該反射板からの光を前記白色光透過
    板に導く導光部材とからなる導光手段を備え、 前記挿入部の先端を前記白色光透過板に対向配設して、
    該白色光透過板を前記固体撮像素子で撮影して、その出
    力信号の白バランス調整を行う構成としたことを特徴と
    する電子内視鏡装置。
  2. 【請求項2】前記導光部材を透過する光の波長特性を前
    記内視鏡に装着したライトガイドの出射側の光波長特性
    と合致させるための補正手段を設ける構成としたことを
    特徴とする請求項(1)の電子内視鏡装置。
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