JPH0336514A - 自動調光手段を備えた電子内視鏡装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ 本発明は自動調光手段を備えた電子内視Ｉｔ装置に関す
る。

［従来技術］ 近年、イメージガイドを備えたファイバスコープが医療
用分野のみならず工業用分野でも広く用いられるように
なった。

上記ファイバスコープでは、光学像であるので、そのま
までは記録／再生等を簡単に行うことができない。従っ
て、ＴＶカメラを装着して映像信号を生成し、ＶＴＲ等
で記録／再生を行い易くすることがある。

この場合、得られる映像信号のレベルが小さすぎたり、
大きすぎたりしない様に、例えば特開昭５６−１５８６
３６号に開示されているように撮像管の出力信号のレベ
ルによって、光源手段の照明光量をＩｌｌ　ｍする等の
自動調光制御を行うようにした装置がある。

一方、自動調光手段及び送気／送水機能を備えた従来の
電子内視鏡装置８１の概略の構成を用６図に示す。

電子内視ｆｆ１８２は、ビデオプロセッサ（本体ユニッ
ト）８３に接続することにより、光源部８４から照明光
が供給される。つまり光源ランプ８５の照明光は絞り制
御回路８６で制御される絞り８７を経てライトガイド８
８に供給される。このうイトガイド８８によって伝送さ
れ、先端面から被写体に向けて出射される。照明された
被写体は、対物レンズ９１で、その焦点面に配設したイ
メージセンサ９２に結像され、充電変換されて画像信号
となり、信号ケーブルを経て信号処理回路９３に入力さ
れる。この信号処理回路９３によって、標準的なテレビ
ジョン信号に変換し、モニタ９４で被写体像をカラー表
示する。

又、上記イメージセンサ９２の画像信号は、測光回路９
５に入力され、イメージセンサ９２′ｃ−受光した光量
値を測光し、この光量値に対応した信号を絞り制御回路
８６に出力づる。絞り制御回路８６は、イメージセンサ
９２で受光する光量が適正な値になるように絞り８７を
自動制ｍ＋する。

上記測光回路９５は、平均ｉ測光を行うものと、ピーク
測光を行うものとに大別され、前者は第７図（ａ）に示
すように抵抗ＲとコンデンサＣによる積分を行う平均値
処理を行い、後省は同図（ｂ）に示すようにさらに整流
素子りを用いてピークボールド処理を行うもので構成さ
れる。

ところで、特に医療用内？！鏡の場合には、生体内を観
察する為に、観察中に対物レンズ９１の表面に粘液等が
付着して鮮明な被写体像を得ることができなくなるは場
合がある。これを解消できるように、電子内視鏡８２に
は、先端部で聞１１する送気・送水用パイプ９６を経て
、送気・送水された気体、液体を噴出させ、対物レンズ
９１の表面を洗浄する機能を設けたものがある。

上記送気・送水は本体ユニット８３内のポンプ９７を駆
動することにより、バイ７９６を介して行われる。

尚、上記ポンプ９７は、スイッチ９８により、その動作
を制御する。つまり、このスイッチ９８をオンすると、
ポンプ９７が動作状態となり、送気・送水の動作も開始
する。

［発明が解決しようとする問題点］ この従来例では、被写体観察中に送気・送水を行うと、
対物レンズ９１の前面に気泡が発生し、これがライトガ
イド８８からの照射光を受けて反射する為、−時的にイ
メージセンサ９２が出力する画像信号レベルが上昇した
りする。この場合自動調光機能が動作中ではこの画像信
号レベルを一定に保つように働く為、送気・送水動作前
に比べて被写体画像信号レベルが送気・送水動作によっ
て、変動してしまう。

又、自動調光制御系は絞り８７などの慣性を有する因子
がある為、送気・送水動作を終了しても前記被写体画像
信号レベルは復帰するのに更に時間を必要とする場合が
多い。

従って、この送気・送水動作を行うと、モニタ９５で表
示される内視鏡画像は、画像信号レベルの変動により、
適正な明るさからずれた画像になってしまうので、気泡
等で患部等が見にくい状態の内視鏡画像は、さらに見に
くい画像になってしまう。

本発明は上述した点にかんがみてなされたもので、被写
体像をＩ！東中に送気・送水動作を行っても被写体像に
対応する画像信号レベルの変動を抑制できる自動調光手
段を備えた電子内視ｍ装置を提供することを目的とする
。

１”Ｐ’ｌ麺、杏、ｔＶＰ三えす３今Ｉ之失Ｗ４乍月コ
本発明では送気・送水を動作させるタイくング信号に基
づいて、この送気・送水期間中は送気・送水ノズルから
実際に送気又は送水される期間前等の測光又は調光信号
による調光状態に保持９る手段を設けることにより、送
気・送水期間中に画像信号レベルが変動するのを制御４
るようにしている。

［実施例１ 以下、図面を参照して本発明を具体的に説明する。

第１図ないし第４図は本発明の第１実施例に係り、第１
図は第１実施例の全体的構成図、第２図は第１実施例の
外観図、第３図は平均測光及びピーク測、光回路の回路
図、第４図は第１実施例の動作説明用タイミングチャー
トを示す。

第１図及び第２図に示すように第１実施例を備えた電子
内視鏡装置１１は、撮像手段を内蔵した電子内視鏡２と
、この電子内祝１１２に照明光を供給する光源部（第１
図参照〉３及び信号処理部４を内蔵したビデオプロセッ
サ５と、このビデオブロセッサ５から出力される標準的
な映像信号を表示するカラーモニタ６とから構成される
。

上記電子内視鏡２は第２図に示寸ように細長で例えば可
撓性の挿入部７を有し、この挿入部７の後端に大径の操
作部８が連設されている。この操作部８から側方に可撓
性のケーブル９が延設され、このケーブル９の先端部に
コネクタ１１が設けられている。この電子内視鏡２は、
上記コネクタ１１を介してビデオプロセッサ５に接続で
きるようにしである。

上記挿入部７の先端側には、硬性の先端部１２及びこの
先端部１２に隣接づる後方側には湾曲可能な湾曲部１３
が順次設けられている。また、上記操作部８に設けられ
た湾曲操作ノブ１４を回動操作することによって、上記
湾曲部１３を左右方向あるいは上下方向に湾曲できるよ
うになっている。また、上記操作部８には、上記挿入部
７内に設けられた送気・送水チ１７ンネル１５を介して
送気・送水動作を開始させる送気・送水スイッチ１６が
設けられている。

第１図に示すように、電子内視鏡２の挿入部７内には、
照明光を伝送するライトガイド２１が挿通されている。

このライトガイド２１は、第２図に示すケーブル９内を
挿通され、ビデオプロセッサ５に接続することにより、
このライトガイド２１の入射側となる端面には光源部３
から白色の照明光が供給される。

電＋１１２２から供給される電力によって発光するラン
プ２３の照明光は、絞り１．ＩＩ御開回路２４よって絞
り量が制御される絞り２５を経てライトガイド２１の端
面に黒用される。

このライトガイド２１によって伝送され、挿入部７の先
端側の出０４端面から前方の被写体側に出射される。

照明された被写体は、先端部１２に取付けた対物レンズ
２７によってその焦点面に配設した固体撮像素子として
のＣ０Ｄ２８の撤像面に結像され、光電変換される。

このＣ０Ｄ２８のｍ像面には各画素毎に色分離利するモ
ザイクフィルタ２９が取付けである。

上記Ｃ０Ｄ２８は信号ケーブルを介して、ビデオプロセ
ッサ５内のドライブ回路３１からのドライブ信号が印加
され、このドライブ信号の印加により、信局電荷は読み
出され、この画像信号は信号ケーブルを介して信号処理
回路３２に入力され、標準的な映像信号に変換され、カ
ラーモニタ６にで被写体像がカラー表示される。

上記Ｃ０Ｄ２８から読み出された画像信号は、測光回路
３３にも入力され、この測光回路３３によってＣ０Ｄ２
８に入射される光量を画像信号を用いて測光し、較り２
５の絞り量を決定り゛る信号を生成し、絞りｌｌＩＩａ
回路２５に出力する。

上記測光回路３３には、送気・送水スイッチ１６がオン
された場合に出力されるタイミング信号が入力される。

この送気・送水スイッチ１６は、送気・送水用ポンプ３
４と接続され、このスイッチ１６をオンすると、送気・
送水動作を開始する。

上記絞り量を決定する測光回路３３は、第３図（ａ）に
示す平均値測光回路３３ａ又は同図（ｂ）に示すピーク
協測光回路３３ｂを用いることができる。

第３図（ａ）の測光回路３３ａは入力信号はスイッチ４
１を介し【抵抗４２及びコンデンサ４３による積分回路
で１フイールド又は１フレ一ム期間積分される。この積
分された積分信号はバッフ７４４を介して出力端から出
力される。

第４図に示すように、上記スイッチ４１は、送気・送水
スイッチ１６をオンした場合に出力される“口”レベル
のタイミング信号によってオフとなり、このタイミング
信号が“口″レベルの期間、オフ状態を保持するように
しである。

この場合、送気・送水スイッチ１６が長い時間オンされ
ていても、バッファ４４が設けであるので、コンデンサ
４３でホールドされた電荷のり−りを制御することがで
きる利点を有する。

一方、第３図（ｂ）に示す測光回路３３ｂは、同図（ａ
）の測光回路３３ａにおいて、例えば抵抗４２と直列に
ダイオード４５を介装した構成にしている。この場合コ
ンデンサ４３′は、第３図（ａ）のコンデンサ４３より
も小さい容量のものが用いである。上記ダイオード４５
は、コンデンサ４３でホールドされているレベルが、入
力端側の画像信号のレベルより高くなると、オフになる
ため、コンデンサ４３′にホールドされたレベルは変化
しない。つまり入力される画像信号はそのレベルが以前
より６高いレベルである場合のみ、ダイオード４５がオ
ンし、そのレベルがコンデンサ４３にホールドされるの
で、ピーク測光を行うことになる。

上記測光回路３３　（３３ａ及び３３ｂに共通な場合は
３３を用いる。）はタイミング信号によって、入力信号
が遮断されるので、このタイミング信号でスイッチ４１
がオフにされる直前にコンデンサ４３又は４３′でホー
ルドされた信号が絞り制御回路３２に出力される。

尚、送気・送水スイッチ１６は、例えば２段階スイッチ
で横取され、第１段目の押圧操作でｔよ送気を行うこと
ができ、第２段目まで深く押圧すると送水を行うことが
できる。この送水は例えば第２図に示す送水タンク４６
を加圧することにより、内部の水を送水できるようにし
ている。

このように構成された第１実施例の動作を以下に説明す
る。

第４図（ａ）に示すように送気・送水スイッチ１６が操
作されてない場合には、同図（ｂ）に示すようにタイミ
ング信号が出力されないので、測光回路３３　（３３ａ
又は３３ｂ）内のスイッチ４１は、同図（Ｃ）に示すよ
うにオン状態である。

従って、このスイッチ４１を介して画像信号が入力され
、この入力される画像信号のレベルに応じて測光回路３
３ａ又は３３ｂのコンデンサ４３又は４３′には積分さ
れた信号レベル又はピーク値がホールドされる。このコ
ンデンサ４３又は４３′にホールドされた信号はバッフ
７４４を介して絞りｔｉｌ制御回路２４に出力され、こ
の信号のレベルで絞り２５の開口量を制御する。つまり
測光回路３３ａ又は３３ｂから出力される（ｉ　ｆ３レ
ベルが適正レベルより高いと、絞り２５の開口量を小さ
くして、ライトガイド２１を介して被写体側に出射され
る照明光量を小さくし、結果的にＣ０Ｄ２８に入射され
る光量を小さくし、画像信号のレベルを全体的に下げて
適正レベルとなるように自動調光を行う。

逆に、測光回路３３ａ又は３３ｂから出力される信号レ
ベルが適正レベルより低いと、絞り２５の開口量を大き
くし、照明光量を大きくして、画ｍ信号のレベルを全体
的に高くし、適正レベルとなるように自動調光する。こ
の場合の測光回路３３ａ又は３３ｂの出力信号は、第４
図（ｄ）に示すように適正レベルの付近でわずかに変動
するようなものとなる。

しかして、観察中は例えば対物レンズ２７の表面に粘液
等が付着した場合、これを洗浄するために、送気・送水
スイッチ１６をオンにすると、第４図（ｂ）に示すよう
にタイミング信号が出力され、このタイミング信号で測
光回路３３ａ又は３３ｂのスイッチ４１がオフになる。

このスイッチ４１がオフになることによって、測光回路
３３ａ又は３３ｂの出力信号（よ、第４図（ｄ）に示す
ようにこのスイッチ４１がオフにされる直前にコンデン
サ４３又は４３′にホールドされた値となり、この値で
絞り２５の開口量が保持される。

上記送気・送水スイッチ１６がオンされて、ポンプ３４
により送気・送水チャンネル１５を経て気体又は液体が
先端部１２側に送られ、先端ノズルから、このノズルに
対向ジる対物レンズ２７の外表面に向けて送気又は送水
された気体／液体が噴出され、表面に付着された粘液等
化除去される。

この場合、ノズルから噴出される気泡、水泡等は、対物
レンズ２７の両開で光を強く反射づるので、対物レンズ
２７を経てＣ０Ｄ２８に入射される光めは、この送気・
送水動作前の状態から大きく変動してしまい例えば大き
な入射光量となる。

従って、そのまま測光動作を続けると、例えば、第４図
（ｄ＞の点線で示すような高くなった画像信号レベルに
よって、絞り２５の開口量は非常に小さくされ、被写体
像のレベルは非常に暗くなってしまい、益々観察しにく
い画像になってしまうが、この第１実施例では絞り２５
は送気・送水動作直前の開口量に保持されるので、その
ような不具合が生じない。

しかして、この送気・送水スイッチ１６がオンされた期
間（例えばＴｈ　　であるとりる〉の後、送気・送水ス
イッチ１６がオフにされると、測光回路３３ａ又は３３
ｂのスイッチ４１はオンになり、従って、測光回路３３
ａ又は３３ｂは画像信号により、測光動作を開始し、こ
の測光動作による出力信号により、絞り制御回路２４を
介して絞り２５の開口串を制御し、画像信号レベルが適
正レベルとなるように自動調光を行うことになる。尚、
送気・送水中も測光を行うと、制御系の慣性により、第
４図（ｄ）の期間Ｔで示すように安定するのにさらに時
間がかかつてしまうことになる。これに対し、第１実施
例は実線で示すようにそのような不具合が生じない。

第５図は本発明の第２実施例における主要部を示寸。上
記第１実施例では、タイミング信号によって測光回路３
３のスイッチ４１をオフにしたが、この実施例では絞り
１ｌｌｔｉ１回路８６から較り２５に出力される信号を
送気・送水動作開始直前の状態に保持するようにしてい
る。

即ち、第１図のスイッチ１６に相当づるフットスイッチ
１６′の操作によるタイミング信号は、ポンプ３４に入
力されると共に、Ｄフリップフロップ５１を介して絞り
ｌｌｊｍ回路２４に入力される。

このＤフリップフ［１ツブ５１のデータ入力端にタイミ
ング信号が印加され、このタイミング信号はクロック入
力端に入力される垂直同期信号等の１フイールド／フレ
ーム期間ごとに出力される信号によって、出力端Ｑから
出力される。測光回路３３′の各フィールド／フレーム
期間後の信号によって動作させるようにしている。

尚、この実施例では測光回路３３′は、第３図において
スイッチ４１を有しない構成である。この場合、コンデ
ンサ４３の電荷を垂直同明信号又はこれに相当する信号
でリセットするようにしても良い。

この実施例は上記第１実施例とほぼ同様の作用効果を有
する。

尚、上記第５図において、Ｄ型フリップ７０ツブ５１の
代りにリトリガラブルのワンショットマルチバイブレー
タを用い、タイミング信号によって、パルスを出力し、
このパルスが出力されている期間絞り制御回路２４の出
力信号を保持づるにようにしても良い。このようにする
と、送気・送水の動作が終了１）でも、パルスが出力さ
れることになる。従って、送気・送水の動作が終了して
も、気泡等は若干時間、残菌するが、その時間をカバー
するようにパルスを出力させるようにすれば、この気泡
等の影響を防止できる。尚、第５図に限らず、第１図に
おいて、測光回路３３のスイッチ４１をオン／オフする
信号を上記リトリガラブルのワンショットマルチバイブ
レータを用いても同様の効果を得ることができる。

尚、上述の各実施例では、送気・送水動作中は光源側の
照明先駆をυＩｔｌているが、本発明はこれに限定され
るものでなく、例えばＣＧＤ２８の前に絞り等の調光機
能を設け、この調光機能を送気・送水ｔｆ１間の前の埴
にロックするようにしても良い。尚、送気・送水を行わ
ない場合には、測光回路３３等により、この調光機能を
制御する。

又、送気・送水動作期間中、測光回路３３等の信号で光
量制御状態に保持する場合、送気又は送水された気体又
は液体がノズル先端から対物レンズ２７側に実際に出射
される期間にほぼ一致させても良い。

上述の各実施例では、ｍ像手段を挿入部の先端側に設け
た電子内視鏡を用いて説明しであるが、本発明はファイ
バスコープにｍ像手段を有するテレビカメラを装着した
ものに対しても同様に適用できる。

［発明の効果］ 以上述べたように本発明によれば、送気・送水動作に同
期してこの送気・送水期間中は、この送気・送水期間の
前の調光状態に保持する調光制御手段を設けであるので
、送気・送水動作によって画像信号のレベルが変動する
ことを確実に防止できる。

【図面の簡単な説明】

第１図ないし第４図は本発明の第１実施例に係リ、第１
図は第１実施例の全体的構成図、第２図は第１実施例の
外観図、第３図は平均測光及びピーク測光回路の回路図
、第４図は第１実施例の動作説明用タイ互ングチャート
図、第５図は本発明の第２実施例の主要部の構成図、第
６図は従来例の構成図、第７図ｔよ従来例に用いられる
測光回路の回路図である。 １・・・電子内視鏡装首　　２・・・電子内視鏡３・・
・光源部　　　　　　４・・・信号処理部５・・・ビデ
オプロセッサ １６・・・送気・送水スイッチ ２４・・・絞り制御回路　　２５・・・絞り２８・・・
ＣＣＤ　　　　　　３３・・・測光回路ゞ５ど〒不ブロ
ニッ寸 第 ２図 （ｂ）

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 挿入部の先端側に送気／送水を行うことのできる送気／
   送水機能と、被写体に出射される照明光量又は撮像手段
   に入射される光量を可変制御する自動調光手段とを備え
   た電子内視鏡装置において、前記送気／送水機能を動作
   させるタイミング信号に基づいて、該送気／送水の動作
   期間中、この送気／送水の動作前の調光状態に保持する
   調光制御手段を設けたことを特徴とする自動調光手段を
   備えた電子内視鏡装置。