JP3096324B2 - 内視鏡装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、内視鏡接眼部に内視鏡
用外付けＴＶカメラ装置を着脱自在に装着する内視鏡装
置に関する。

【０００２】

【従来の技術】近年、体腔内の診断、観察、治療等にお
いて、広く内視鏡が用いられていて、内視鏡の検査場面
では、近点から遠点までの全領域にわたって高解像力で
観察可能であることが強く望まれている。

【０００３】一般に、光学レンズの原理的限界である被
写体深度と呼ばれる指標により、被写体は、遠点から近
点まで完全合焦を維持することはできないが、許容散乱
円以内で合焦する。

【０００４】内視鏡の一種であり、ファイバスコープで
はなくリレーレンズにより構成された受光伝送手段を有
する硬性内視鏡においては、ファイバスコープのファイ
バの本数に解像度が依存しないので、許容散乱円以内の
合焦を維持させることにより高解像力化が可能となる。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、例え
ば、高解像力が期待できる従来の内視鏡用３板カメラと
の組み合わせでは、被写体深度が狭いので、硬性内視鏡
の高解像力特性を十分発揮できないのが現状である。

【０００６】本発明は、上記事情に鑑みてなされたもの
であり、内視鏡用外付けＴＶカメラ装置とリレーレンズ
を用いた硬性内視鏡との組み合わせにおいて、被写体深
度の広い内視鏡用外付けＴＶカメラ装置を着脱自在に装
着する内視鏡装置を提供することを目的としている。

【０００７】

【課題を解決するための手段】本発明の内視鏡装置は、
被写体を照明する光源装置と、前記被写体を観察する内
視鏡と、この内視鏡の接眼部に着脱自在に装着される外
付けカメラ装置とを備える内視鏡装置において、照明光
量を制御するために前記光源装置中に配設された第１の
絞り機構と、前記外付けカメラ装置に内蔵された撮像素
子への結像光学系の光路中に配設された第２の絞り機構
と、前記撮像素子によって観察画像から変換される撮像
信号を処理する撮像信号処理装置と、この撮像信号処理
装置のモードを切り換えるスイッチと、を備え、前記モ
ードは、少なくとも、前記第２の絞り機構を開放状態に
固定すると共に前記第１の絞り機構の開口を可変可能な
第１のモードと、前記第１の絞り機構によって照明光量
を固定すると共に前記第２の絞り機構の開口を可変可能
な第２のモードと、を有することを特徴とする。

【０００８】

【０００９】

【実施例】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。

【００１０】図１ないし図３は本発明の一実施例に係わ
り、図１は内視鏡用外付けＴＶカメラ装置の構成及び作
用を説明する説明図、図２は絞り羽根の構成を示す構成
図、図３は絞り装置の絞り機構を説明する説明図であ
る。

【００１１】図１に示すように、内視鏡用外付けＴＶカ
メラ装置１は、カメラヘッド部２と撮像信号処理装置３
とより構成されていて、このカメラヘッド部２が体腔内
に挿通され、体腔内の被写体４の像が伝送される、例え
ば、硬性内視鏡５の接眼部６に着脱自在に装着できるよ
うになっている。

【００１２】前記硬性内視鏡５は、例えば、該硬性内視
鏡５先端に設けられた照明レンズ７より前記被写体４を
照射する光源装置８からの照明光を伝送するライトガイ
ド（以下、ＬＧと略記する）９と、被写体４の像である
反射光を受光する硬性内視鏡５先端に設けられた観察窓
１０と、この観察窓に入射した反射光を対物レンズ１１
を会して反射光を前記接眼部６に伝送する複数枚のリレ
ーレンズ１２とを備え、接眼レンズ１３により接眼部６
の基端面に反射光が導光されるようになっている。

【００１３】前記光源装置８は、例えば、照明光を供給
する光源ランプ１４と、この光源ランプ１４からの照明
光を前記ＬＧ９の基端面の集光させる集光レンズ１５と
を備え、この集光レンズ１５と前記ＬＧ９基端面との間
には、該ＬＧ９基端面に入射する前記光源ランプ１４か
らの照明光の光量を制御するための絞り羽根１６を有
し、図２に示すように、絞り羽根制御用可逆モータ１７
により前記絞り羽根１６を矢印のように回動することに
より、前記ＬＧ９基端面に入射する前記光源ランプ１４
からの照明光の光量を制御することができるようになっ
ている。

【００１４】前記硬性内視鏡５の接眼部６に装着される
前記カメラヘッド部２は、前記接眼部６基端面に導光さ
れる反射光を集光する撮像用集光レンズ１８と、この撮
像用集光レンズ１８により端面に集光された反射光を光
電変換する撮像素子１９とを備え、前記撮像用集光レン
ズ１８と前記接眼部６基端面の間には、反射光量を調整
制御する絞り装置２０が設けられていて、この絞り装置
２０は、例えば、図３に示すように、被写界深度を広げ
るための絞り（アイリス）機構より構成されていて、開
口部２０ａの開口量が制御できるようになっている。

【００１５】前記撮像素子１９により光電変換された撮
像信号は、前記撮像信号処理装置３内に設けられたプロ
セッサ２１と積分器２２に伝送され、このプロセッサ２
１は、観察モニタ２３に被写体像が表示できるように撮
像信号より、映像信号、例えば、ＮＴＳＣ信号等を生成
するようになっている。

【００１６】前記積分器２２は、前記撮像素子１９によ
り光電変換された撮像信号を積分し、直流信号に変換し
調光のための制御信号を生成するようになっている。こ
の積分器２２の出力は、差動増幅器２４の一方に入力さ
れていて、この差動増幅器２４の他方の入力は、基準電
圧２５に接続されている。ここで、この基準電圧２５は
光量制御の目標値である。

【００１７】スイッチ２６、２７は、連動して動作する
ようになっていて、例えば、手動により切り替えられ、
スイッチ２６がＳＷ２６ａ側にあれば、スイッチ２７は
ＳＷ２７ａ側になり、同様に、スイッチ２６がＳＷ２６
ｂ側にあれば、スイッチ２７はＳＷ２７ｂ側になるよう
になっている。

【００１８】ＳＷ２６ａ及びＳＷ２７ａが選択されてい
るときは、ＳＷ２７ａには所定電圧２８が接続され、例
えば、この所定電圧２８に基づいて前記絞り装置２０の
開口部２０ａを強制的に開放状態に固定するとともに、
前述のように、前記差動増幅器２４の出力により前記絞
り羽根制御用可逆モータ１７を回動し、前記絞り羽根１
６によって照明光量を制御することにより、前記積分器
２２の出力が前記基準電圧２５と略等しくなるようにな
っている。このときの状態を通常モードと呼ぶ。

【００１９】また、ＳＷ２６ｂ及びＳＷ２７ｂが選択さ
れているときは、ＳＷ２６ｂには可変電圧２９が接続さ
れ、ＳＷ２７ｂには前記差動増幅器２４の出力が接続さ
れる。この可変電圧２９により絞り羽根制御用可逆モー
タ１７を回動し、前記絞り羽根１６によって照明光量を
制御することにより、照明光を硬性内視鏡５に用いられ
るＬＧ９が焼け付かない範囲での最大照射光量にし、前
記差動増幅器２４の出力によって前記絞り装置２０の開
口部２０ａの開口量を調整することにより、前記積分器
２２の出力が前記基準電圧２５と略等しくなるようにな
っている。このときの状態を広被写体深度モード（以
下、ＡＦモードと略記する）と呼ぶ。

【００２０】尚、前記絞り装置２０は、上述したような
アイリス機構に限らず、一般的なＴＶカメラに具備され
る絞り機構でよい。

【００２１】また、前記絞り装置２０は、前記撮像用集
光レンズ１８と前記接眼部６基端面の間に配設するとし
たが、これに限らず、撮像素子への入射光量を制御でき
るように該撮像素子への結像光学系の光路中に配設すれ
ば良く、例えば、前記カメラヘッド部２の入射面と前記
撮像用集光レンズ１８の間に配設しても良い。

【００２２】このように構成された内視鏡用外付けＴＶ
カメラ装置１の作用について説明する。

【００２３】例えば、撮像信号処理装置３のスイッチ２
６、２７により通常モードにする。この通常モードにお
いては、光源装置からの照明光をＬＧ９を介して被写体
４に照射し、被写体４の反射光は複数のリレーレンズ１
２を介して接眼部６に装着されたカメラヘッド部２に伝
送される。伝送された反射光は、開放状態である開口部
２０ａ及び撮像用集光レンズ１８を介して、撮像素子１
９の端面に集光され光電変換されて撮像信号を得る。こ
の撮像信号により、プロセッサ２１は映像信号を生成
し、観察モニタ２３に被写体像を表示する。また、撮像
信号は、積分器２２にも入力され、積分器２２で積分さ
れた制御信号が基準電圧２５に等しくなるように差動増
幅器２４により絞り羽根制御用可逆モータ１７を介して
絞り羽根１６を矢印のように回動することにより、ＬＧ
９基端面に入射する前記光源ランプ１４からの照明光を
制御する。

【００２４】また、例えば、撮像信号処理装置３のスイ
ッチ２６、２７により、ＡＦモードにする。このＡＦモ
ードにおいては、可変電圧２９により光源装置８から照
射される照明光は最大光量となっていて、この最大光量
の照明光をＬＧ９を介して被写体４に照射し、被写体４
の反射光は複数のリレーレンズ１２を介して接眼部６に
装着されたカメラヘッド部２に伝送される。伝送された
反射光は、絞り装置２０及び撮像用集光レンズ１８を介
して、撮像素子１９の端面に集光され光電変換されて撮
像信号を得る。この撮像信号により、プロセッサ２１は
映像信号を生成し、観察モニタ２３に被写体像を表示す
る。また、撮像信号は、積分器２２にも入力され、積分
器２２で積分された制御信号が基準電圧２５に等しくな
るように差動増幅器２４により絞り装置２０を制御す
る。

【００２５】このように作用する内視鏡用外付けＴＶカ
メラ装置の効果について説明する。

【００２６】一般的な撮像光学レンズ系では、絞り値
（ｆ値）を大きくすれば大きくするほど被写界深度が広
くなる。すなわち、十分な明るさで、撮像光学系レンズ
に入射されるのであれば、該撮像光学系のｆ値を大きく
（できるだけ絞る）すれば、被写界深度が広くなる。

【００２７】従って、被写体を最大光量で照射し、基準
電圧２５に基づいて絞り装置２０によって入射光量を絞
ることにより、近点から遠点までの全領域にわたって高
解像力である広い被写体深度を得ることができ、あたか
もオートフォーカス機能が実現したのと同一の効果が得
られる。

【００２８】さらに、組み合わせられる硬性内視鏡の種
類により、常時最大光量の照明光をＬＧに照射すると、
ＬＧが熱により損傷を受ける場合においても、スイッチ
２６及び２７により、通常モードとＡＦモード切り替え
ることができ、必要に応じて、近点から遠点までの全領
域にわたって高解像力である広い被写体深度を得ること
ができる。

【００２９】

【発明の効果】以上説明したように本発明によれば、内
視鏡用外付けＴＶカメラ装置とリレーレンズを用いた硬
性内視鏡との組み合わせにおいて、近点から遠点までの
全領域にわたって高解像力である広い被写体深度を得る
ことができるという効果がある。

【図面の簡単な説明】

【図１】一実施例に係る内視鏡用外付けＴＶカメラ装置
の構成及び作用を説明する説明図である。

【図２】一実施例に係る絞り羽根の構成を示す構成図で
ある。

【図３】一実施例に係る絞り装置の絞り機構を説明する
説明図である。

【符号の説明】

１…内視鏡用外付けＴＶカメラ装置 ２…カメラヘッド部 ３…撮像信号処理装置 １９…撮像素子 ２０…絞り装置 ２１…プロセッサ ２２…積分器 ２４…差動増幅器 ２５…基準電圧 ２６…スイッチ ２７…スイッチ

Claims (1)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 被写体を照明する光源装置と、前記被写
   体を観察する内視鏡と、この内視鏡の接眼部に着脱自在
   に装着される外付けカメラ装置とを備える内視鏡装置に
   おいて、 照明光量を制御するために前記光源装置中に配設された
   第１の絞り機構と、 前記外付けカメラ装置に内蔵された撮像素子への結像光
   学系の光路中に配設された第２の絞り機構と、 前記撮像素子によって観察画像から変換される撮像信号
   を処理する撮像信号処理装置と、 この撮像信号処理装置のモードを切り換えるスイッチ
   と、 を備え、 前記モードは、少なくとも、前記第２の絞り機構を開放
   状態に固定すると共に前記第１の絞り機構の開口を可変
   可能な第１のモードと、前記第１の絞り機構によって照
   明光量を固定すると共に前記第２の絞り機構の開口を可
   変可能な第２のモードと、を有する ことを特徴とする内
   視鏡装置。