JP4295976B2

JP4295976B2 - 内視鏡用色調整器具

Info

Publication number: JP4295976B2
Application number: JP2002330621A
Authority: JP
Inventors: 敏高見
Original assignee: Hoya Corp
Current assignee: Hoya Corp
Priority date: 2002-11-14
Filing date: 2002-11-14
Publication date: 2009-07-15
Anticipated expiration: 2022-11-14
Also published as: JP2004159980A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、電子内視鏡装置における色調整（カラーバランス調整）に関し、特に、テスト用カラーチャートを用いて色調整するときに使用される内視鏡用色調整器具に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来では、電子内視鏡装置によって得られる被写体のカラー画像に対し、被写体の色をできるたけ忠実に再現するため色調整が行われる。まず、Ｒ，Ｇ，Ｂなど所定の色によるテストチャートが用意され、ビデオスコープ先端部がテストチャートに向けられる。このとき、ビデオスコープ先端部とテストチャートとの距離は、実際の観察距離に対応するように設定される。内視鏡用光源ランプの光がビデオスコープの先端部からテストチャートへ向けて照射されると、被写体がビデオスコープによって撮像され、映像信号がモニタやベクトルスコープなどに出力される。そして、表示される被写体像に対し、実測値と計算値とを比較しながら色調整が行われる（例えば、特許文献１、特許文献２、特許文献３および非特許文献１参照）。
【０００３】
【特許文献１】
特開昭６３−２４０８２４号公報（第１図、第３図）
【特許文献２】
特開平３−１６５７３３号公報（第１図、第４図）
【特許文献３】
特許第２６４８４７８号公報（第１図、第２図）
【非特許文献１】
鈴木茂夫著「ＣＣＤと応用技術」工学図書出版、
平成１０年８月１０日、ｐ．１１２−１１６
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
色調整を正確に行うためには、ビデオスコープ先端部とテストチャートとの距離、すなわちビデオスコープ先端部における先端面の位置を正確に定める必要がある。しかしながら、ビデオスコープ先端部の位置合わせを目視で行う必要があるので、色調整を行う度に先端部の位置が微妙に変化し、測定値の信頼性が低下する。また、位置合わせをするのに時間が掛かり、作業効率が低下する。
【０００５】
そこで本発明では、ビデオスコープ先端面の位置合わせを正確かつ効率よく行うことができる内視鏡用色調整器具を得ることを目的とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
本発明の内視鏡用色調整器具は、電子内視鏡装置用光源からの光をビデオスコープの先端部から被写体へ向けて照射させるとともに被写体を撮像することによって表示装置に表示される被写体像のカラーバランスを調整するための内視鏡用色調整器具である。色調整器具は、所定の色が付されたテストチャートを支持するチャート支持部材と、対物光学系および撮像素子を設けたビデオスコープの先端部を、テストチャートと対面するように支持するスコープ支持部材と、ビデオスコープの先端部を固定するスコープ固定部材と、スコープ固定部材に取り付けられ、ビデオスコープの先端部の先端面を先端部中心軸に沿って位置決めする先端面位置調整部材とを備える。スコープ固定部材は、ビデオスコープの先端部を固定する固定位置から退避させるように、スコープ支持部材に対して軸回転可能である。そして、先端面位置調整部材は、スコープ固定部材の軸回転に従い、先端面の位置を規定する平面上を先端面と接する位置まで軸回転可能な位置合わせ表面を有する。
【０００７】
色調整を行う前、スコープ固定部材は固定位置から軸回転させられる。そして、スコープ固定部材の軸回転とともに、先端面位置調整部材は先端面位置を規定する平面上を先端面と接する位置まで軸回転させられる。これにより、先端面を位置合わせ面に当てることにより、先端面の位置が正確に定められる。その後、スコープ固定部材は逆方向に固定位置まで回転させられ、色調整が行われる。
【０００８】
先端面位置調整部材は、電子内視鏡装置用光源以外による外乱光をビデオスコープの先端部の先端面へ到達しないように遮断する遮光部を有しているのがよい。例えば、遮光部は、対物光学系の入射画角の範囲内で、先端面に向かって進行する外乱光を遮光する。遮光部は、スコープ固定部材が固定位置にある状態において、外乱光を遮光する位置にある。例えば、遮光部を位置合わせ表面と一体化して形成してもよい。
【０００９】
先端面を傷つけないようにするため、位置合わせ表面は、先端面と当接し、先端面を保護する保護手段（例えば、ゴムなど）に覆われているのが好ましい。
【００１０】
例えば、先端面位置調整部材は矩形状に形成され、スコープ固定部材を２７０度回転させて先端面が位置あわせ表面に当てられる。あるいは、先端面位置調整部材は、Ｌ字型に形成してもよく、スコープ固定部材を１８０度回転させて先端面が位置あわせ表面に当てられる。さらには、先端面位置調整部材はコ字型に形成されてもよく、スコープ固定部材を９０度回転させて先端面が位置あわせ表面に当てられる。
【００１１】
【発明の実施の形態】
以下では、図面を参照して本発明の実施形態である内視鏡用色調整器具について説明する。
【００１２】
図１は、第１実施形態である内視鏡用色調整器具の斜視図であり、図２は、その内視鏡用色調整器具の側面図である。また、図３は、ベクトルスコープの表示画像を示した図である。本実施形態では、ビデオスコープおよびプロセッサとを備えた電子内視鏡装置にベクトルスコープを接続し、ベクトルスコープの画面に表示される色成分のベクトル表示を調整することによって色調整が行われる。
【００１３】
図１、２に示すように、内視鏡用色調整器具にはスコープ支持台１０と回転式チャート支持台２０およびスコープ固定部材１２とが備えられており、スコープ支持台１０の支持面１０Ｋにビデオスコープ３０の先端部３０Ａが載せられる。ビデオスコープ３０はビデオプロセッサ４０に接続され、さらにキーボード（図示せず）、ＴＶモニタ５１およびベクトルスコープ５０がビデオプロセッサ４０に接続される。
【００１４】
ディスク状に形成された回転式チャート支持台２０の表面２０Ｓには、矩形状の赤色のテストチャートＲＣと緑色のテストチャートＧＣが１８０度の間隔で貼り付けられており、中心部には支持棒２２が取り付けられている。色調整が行われる場合、支持棒２２の一端はスコープ支持台１０の軸孔１８へ回転自在に装着され、図１、２に示すように、テストチャートＲＣ（あるいはＧＣ）をスコープ先端部３０Ａと対面させるように回転式チャート支持台２０が回転させられる。回転式チャート支持台２０の表面２０Ｓとスコープ支持台１０の前面１０Ｓは互いに平行関係にある。
【００１５】
ビデオプロセッサ４０内には光源ランプ４２が設けられており、光源ランプ４２から放射された光は、ビデオスコープ３０内に設けられたライトガイド（図示せず）を通ってビデオスコープ３０の先端部３０Ａから射出する。先端部３０Ａから射出した光がテストチャートＲＣ上で反射すると、反射光がスコープ先端部３０Ａ内の対物レンズ３２を介してＣＣＤ（Charge-Coupled Device）などの撮像素子３４に到達し、その結果被写体像が撮像素子３４において形成される。光電変換により被写体像に応じた画像信号が撮像素子３４において発生すると、画像信号が撮像素子３４から順次読み出され、ビデオプロセッサ４０へ送られる。ビデオプロセッサ４０では、画像信号に対して様々な処理が施され、輝度信号および色差信号から成る映像信号（ＮＴＳＣ信号など）が生成される。生成された映像信号は、ＴＶモニタ５１およびベクトルスコープ５０に送られる。
【００１６】
色調整時においてビデオプロセッサ４０に接続されるベクトルスコープ５０の表示画面には、ベクトル目盛りに合わせて色成分がベクトル表示される。オペレータは必要に応じてキーボードを操作し、図３に示すように、対象となっているテストチャートの色に応じたベクトル成分を所定の位置（方向）に表示させる。赤色のテストチャートＲＣに対する色調整が終了すると、次に緑色のテストチャートＧＣを被写体とするため、回転式チャート支持台２０が回転させられる。さらに、青、マゼンタなど他の色成分のテストチャートを被写体とする場合、それらテストチャートが貼り付けられた回転式チャート支持台（図示せず）が代わりにスコープ支持台１０に取り付けられ、色調整が順次実行される。
【００１７】
スコープ固定部材１２は、遮光／位置合わせ部材１４と先端部保持部材１６により構成されており、遮光／位置合わせ部材１４と先端部保持部材１６は一体的に形成されている。先端部保持部材１６は、ビデオスコープ３０の先端部３０Ａをスコープ支持台１０の支持面１０Ｋに固定させる部材であり、先端部３０Ａは、先端部保持部材１６の下方に形成されたＶ字型溝Ｖと支持面１０Ｋと間に挟まれ、動かないよう固定される。スコープ保持部材１６のＶ字型溝Ｖは支持棒２２（軸孔１８）の軸Ｅに沿って形成されており、先端部３０Ａは支持棒２２の軸Ｅに沿って延びるように固定される。ビデオスコープ３０の先端面３０Ｓは、スコープ支持台１０の前面１０Ｓに沿うように位置決めされる（図２参照）。
【００１８】
スコープ支持台１０の軸孔１８は、ビデオスコープ３０の先端面３０ＳとテストチャートＲＣとが対面するように形成されており、固定された先端部３０Ａの中心軸ＡＡは、回転式チャート支持台２０の表面２０Ｓと直交する。回転式チャート支持台２０の表面２０Ｓとスコープ支持台１０の前面１０Ｓの距離ｄは、実際の内視鏡観察時におけるビデオスコープ３０の焦点深度に対応しており、約１ｃｍ以下に設定される。ただし、テストチャートＲＣ（ＧＣ）の厚さは、距離ｄに対し無視できる程度の厚さである。
【００１９】
遮光／位置合わせ部材１４は、断面形状がＬ字型となる遮光部１４Ａとプレート状の位置合わせ部１４Ｂとから構成されており、位置合わせ部１４Ｂと遮光部１４Ａは一体的に形成されている。位置合わせ部１４Ｂおよび遮光部１４Ａの一部は、スコープ支持台１０の前面１０Ｓに沿って延びる。
【００２０】
スコープ固定部材１２は、丁番１７によってスコープ支持台１０に対し軸回転可能に取り付けられており、スコープ支持台１０の側（テストチャート支持台２０の反対側）から見て、丁番１７を軸として反時計回りに回転する。位置合わせ部１４Ｂおよび遮光部１４Ａの表面Ｓに沿って伸びる部分は、スコープ固定部材１２の軸回転に伴い、スコープ支持台１０の前面１０Ｓに沿って回転移動する。このとき、位置合わせ部１４Ｂの位置合わせ面１４Ｓは、ビデオスコープ３０の先端部３０Ａの中心軸ＡＡに沿って先端面３０Ｓの位置を規定する平面上を先端面３０Ｓに当接可能となる位置まで回転する。
【００２１】
遮光部１４Ａは、室内に設置された照明ランプ６０（図２参照）からの光を遮断し、テストチャート支持台２０上のテストチャートＲＣ，ＧＣに光源ランプ４２以外の光（外乱光）ＧＬが照射されることを防ぐ。
【００２２】
図４は、スコープ固定部材１２の回転移動を示した図である。ここでは、チャート支持台２０の反対側からスコープ支持台１０を見た場合のスコープ固定部材１２の回転移動が表されており、軸回転の中心を“ＡＣ”、先端面３０Ｓの位置を“ＢＣ”で表す。
【００２３】
ビデオスコープ３０の先端部３０Ａが先端部保持部材１６によってスコープ支持台１０に固定されている場合、位置合わせ部１４Ｂはスコープ支持台１０から退避した位置にある（以下では、このスコープ固定部材１２の位置を固定位置という）。位置合わせ部１４Ｂおよび遮光部１４Ａの一部を合わせた辺「ａ」は、先端部３０Ａが固定される位置とスコープ支持台１０の側面１０Ｌとの距離ＫＤより十分に長い。スコープ支持台１０の前面１０Ｓに沿って延びる辺「ｆ」は、後述するように、外乱光を遮光できるように所定の長さに定められる。
【００２４】
スコープ固定部材１２を中心“ＡＣ”を軸として９０度反時計周りに回転させると、先端部保持部材１６は支持面１０Ｋに対し垂直になる。さらに、９０度回転させると、位置合わせ部１４Ｂがスコープ支持台１０とチャート支持部材２０との間に挟まれるように位置決めされる。オペレータは、この状態でビデオスコープ３０の先端面３０Ｓを位置合わせ部１４Ｂの位置合わせ面１４Ｓに接触させる。位置合わせ部１４Ｂの辺「ｃ」の長さは、１８０度回転したときに先端面３０Ｓと当接可能となるように定められる。位置合わせ面１４Ｓにおいて先端面３０Ｓと接触する領域は、先端面３０Ｓを保護するため、十分薄いゴム材によって覆われている。
【００２５】
先端面３０Ｓを位置合わせ面１４Ｓに当てることにより先端面３０Ｓが中心軸ＡＡの方向に沿って位置決めされると、スコープ固定部材１２は、元の固定位置に戻るように時計回りに１８０度回転させられる。ビデオスコープ３０の先端部３０Ａが固定されると、オペレータはベクトルスコープ５０を用いて色調整を行う。
【００２６】
図５は、遮光／位置合わせ部材１４を拡大して示した側面図である。
【００２７】
回転式チャート支持台２０の表面２０Ｓとスコープ支持台１０の前面１０Ｓとは非常に近接しており、また、回転式チャート支持台２０の鉛直方向に沿った最高点の位置ＰＫは、ビデオスコープ先端部３０Ａの鉛直方向に沿った位置（軸ＡＡ）よりも十分高い。さらに、外乱光ＧＬの中で錯乱光、拡散光など直線光以外の光による影響は無視することができる。したがって、先端部３０Ａの後方、すなわち回転式チャート支持台２０の反対側からテストチャートＲＣ（ＧＣ）に向かって進行し、テストチャートＲＣ（ＧＣ）上で正反射して先端部３０Ａに入射する直進光線を外乱光ＧＬとみなせばよい。本実施形態では、遮光／位置合わせ部材１４の高さＬは、テストチャートＲＣ（ＧＣ）に外乱光が当たらないように定められている。より具体的には、テストチャートＲＣ（ＧＣ）において正反射する光のうち先端部３０Ａの中心軸ＡＡに向かう光を遮断するように高さＬが定められている。すなわち、対物レンズ３２の入射画角をγで表した時、その入射画角γの半分の角度（γ／２）の範囲内で先端面３０Ｓに進行する光を遮断するように高さＬが定められている。ただし、先端部３０Ａの中心軸ＡＡからの鉛直方向に沿った距離を遮光／位置合わせ部材１４の高さＬとして規定する。また、ここでは対物レンズ３２の光軸が先端部３０Ａの中心軸ＡＡと一致するものとする。
【００２８】
このように本実施形態によれば、遮光／位置合わせ部材１４および先端部保持部材１６を備えたスコープ固定部材１２が、スコープ支持台１０に軸回転可能に取り付けられており、位置合わせ部１４Ｂは、スコープ支持台１０の前面１０Ｓに沿って軸回転する。色調整を開始する前、スコープ固定部材１２が反時計周りに回転させられ、ビデオスコープ３０の先端面３０Ｓが位置合わせ部１４Ｂに当てつけられる。これにより、先端面３０Ｓの位置が規定される。
【００２９】
スコープ固定部材１２を回転させるだけで先端面３０Ｓの位置が自動的かつ正確に定められるので、オペレータによって先端面３０Ｓの位置が変わることなく色調整を行うことができる。また、色調整の作業効率が上がる。
【００３０】
さらに、遮光部１４Ａを先端部保持部材１６上に一体的に設けることにより、外乱光が先端面３０Ｓに入射することを防ぐことができる。その結果、室内を暗くすることなく色調整を行うことができる。
【００３１】
スコープ固定部材１２を回転させるとき、位置合わせ部１４Ｂの位置合わせ面１４Ｓがスコープ支持台１０の前面１０Ｓに引っかからないようにするため、位置合わせ部１４Ｂの辺「ｄ」（図４参照）を前面１０Ｓから離れる方向へ折り曲げるようにしてもよい。また、位置合わせ面１４Ｓ全体を、先端面３０Ｓを保護するゴムで覆ってもよい。先端面３０Ｓを保護するための材料としては、ゴム以外の部材を適用してもよい。
【００３２】
本実施形態では遮光部１４Ａと位置合わせ部１４Ｂが一体に形成されているが、遮光部１４Ａを単に位置合わせのための部材として適用し、遮光／位置合わせ部材１４全体を位置合わせ用部材とする構成してもよい。
【００３３】
次に、図６を用いて第２の実施形態について説明する。第２の実施形態では、遮光／位置合わせ部材が矩形状に形成されている。
【００３４】
図６は、第２の実施形態におけるスコープ固定部材の回転移動を示した図である。遮光／位置合わせ部材１４’の辺「ａ１」は、第１の実施形態と同様に、距離ＫＤより十分長くなるように定められる。ビデオスコープ３０の先端面３０Ｓの位置合わせを行う場合、スコープ固定部材１２’は中心ＡＣ周りに２７０度回転させられる。位置合わせ部１４’Ｂの辺「ｂ１」の長さは、この状態で先端面３０Ｓと位置合わせ面１４’Ｓとが接触可能となるように定められる。
【００３５】
次に、図７を用いて第３の実施形態について説明する。第３の実施形態では、位置合わせ／遮光部材がコの字型に形成されている。
【００３６】
図７は、第３の実施形態におけるスコープ固定部材の回転移動を示した図である。遮光／位置合わせ部材１４”の辺「ａ２」は、第１の実施形態と同様に、距離ＫＤより十分長くなるように定められる。ビデオスコープ３０の先端面３０Ｓの位置合わせを行う場合、スコープ固定部材１２”は中心ＡＣ周りに９０度回転させられる。位置合わせ部１４”Ｂの辺「ｄ２」は、この状態で先端面３０Ｓと位置合わせ面１４”Ｓとが接するように長さが定められる。
【００３７】
【発明の効果】
以上のように本発明によれば、ビデオスコープ先端面の位置合わせを正確かつ効率よく行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】第１実施形態である内視鏡用色調整器具の斜視図である。
【図２】内視鏡用色調整器具の側面図である。
【図３】ベクトルスコープの表示画像を示した図である。
【図４】スコープ固定部材の回転移動を示した図である。
【図５】遮光／位置合わせ部材を拡大して示した側面図である。
【図６】第２の実施形態におけるスコープ固定部材の回転移動を示した図である。
【図７】第３の実施形態におけるスコープ固定部材の回転移動を示した図である。
【符号の説明】
１０スコープ支持台（スコープ支持部材）
１０Ｓ前面
１２スコープ固定部材
１４遮光／位置合わせ部材（先端部位置調整部材）
１４Ａ遮光部
１４Ｂ位置合わせ部
１４Ｓ位置合わせ面
１６先端部保持部材
１７丁番
２０回転式テストチャート支持台（チャート支持部材）
ＲＣ（ＧＣ）テストチャート
３０ビデオスコープ
３２対物レンズ（対物光学系）
３４撮像素子
３０Ａビデオスコープの先端部
３０Ｓビデオスコープの先端面
５０ベクトルスコープ
ＡＡ中心軸（先端部中心軸）
γ 入射画角

Claims

電子内視鏡装置用光源からの光をビデオスコープの先端部から被写体へ向けて照射させるとともに被写体を撮像することによって表示装置に表示される被写体像のカラーバランスを調整するための内視鏡用色調整器具であって、
所定の色が付されたテストチャートを支持するチャート支持部材と、
対物光学系および撮像素子を設けた前記ビデオスコープの先端部を、前記テストチャートと対面するように支持するスコープ支持部材と、
前記ビデオスコープの先端部を固定するスコープ固定部材と、
前記スコープ固定部材に取り付けられ、前記ビデオスコープの先端部の先端面を先端部中心軸に沿って位置決めする先端面位置調整部材とを備え、
前記スコープ固定部材が、前記ビデオスコープの先端部を固定する固定位置から退避させるように、前記スコープ支持部材に対して軸回転可能であり、
前記先端面位置調整部材が、前記スコープ固定部材の軸回転に従い、前記先端面の位置を規定する平面上を前記先端面と接する位置まで軸回転可能な位置合わせ表面を有することを特徴とする内視鏡用色調整器具。
前記先端面位置調整部材が、前記電子内視鏡装置用光源以外による外乱光が前記テストチャートに反射してスコープ先端面に入射するのを遮断するように、前記スコープ固定部材が前記固定位置にある状態で、前記先端面位置調整部材から上方に延びている遮光部を有することを特徴とする請求項１に記載の内視鏡用色調整器具。
前記遮光部が前記位置合わせ表面と一体化されて形成されることを特徴とする請求項２に記載の内視鏡用色調整器具。
前記チャート支持部材の表面と前記スコープ支持部材の表面との距離が、前記ビデオスコープの焦点深度に対応していることを特徴とする請求項１に記載の内視鏡用色調整器具。
前記位置合わせ表面が、前記先端面と当接し、前記先端面を保護する保護手段に覆われていることを特徴とする請求項１に記載の内視鏡用色調整器具。
前記先端面位置調整部材が矩形状に形成され、前記スコープ固定部材を２７０度回転させて前記先端面が前記位置あわせ表面に当てられることを特徴とする請求項１に記載の内視鏡用色調整器具。
前記先端面位置調整部材がＬ字型に形成され、前記スコープ固定部材を１８０度回転させて前記先端面が前記位置あわせ表面に当てられることを特徴とする請求項１に記載の内視鏡用色調整器具。
前記先端面位置調整部材がコ字型に形成され、前記スコープ固定部材を９０度回転させて前記先端面が前記位置あわせ表面に当てられることを特徴とする請求項１に記載の内視鏡用色調整器具。