JPH036810B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 この発明は、内視鏡電子カメラに固有の配光む
らに起因するシエージングを補正する装置に関す
る。

撮像素子の感度むら等に起因するシエージング
を補正する手段は、従来から存在する。しかし、
この従来のシエージング補正手段では、カメラに
入射される光学像そのものに含まれるシエージン
グについては、そのシエージングの発生状況が既
知でないい限り、補正できない。内視鏡用電子カ
メラ装置においては、内視鏡の種類，光源ユニツ
トの種類，内視鏡ライトガイドの入光部における
光源、光の絞り具合，内視鏡の先端光学系と被写
体との間隔等に応じて、被写体に対する照明の明
るさ分布（配光）が変化する。すなわち、種々の
パラメータによつて配光むらの様子が変わる。こ
の配光むらに記因するシエージングは、カメラ自
体の側では予測できないので、従来の内視鏡カメ
ラでは、補正できなかつた。

この発明は上記事情にかんがみてなされたもの
で、内視鏡電子カメラ装置において、内視鏡の種
類などに応じて変わる配光むらに起因したシエー
ジングを補正する装置を提供することを目的とす
る。

上記目的を達成するために、この発明において
は、電子カメラに装着される内視鏡の種類によつ
て、シエージング補正信号の内容を変えている。
このようにすれば、内視鏡を別の種類のものに変
換しても、この内視鏡種類の差異による配光むら
の出方の差があらかじめ判つているので、内視鏡
の種類に応じてシエージングの補正内容を自動的
に変更できる。したがつて、内視鏡を変えても、
内視鏡の種類が変つたことに起因するシエージン
グの発生は、防止される。

さらに、この発明では、内視鏡に併用される光
源装置の種類に応じてシエージングの補正内容を
変えており、これにより、光源装置の種類が変つ
たことに起因するシエージングの発生は防止され
る。

光源装置から内視鏡のライトガイド受光端等に
与えられる光の絞り量に応じてシエージングの補
正内容を変えれば、絞り量が変つたことに起因す
るシエージングの発生は防止される。

さらに、内視鏡先端部と被写体との間隔に応じ
てシエージングの補正内容を変えれば、被写体の
遠近に起因するシエージングの発生は防止され
る。

次に図面を参照してこの発明の一実施例を説明
する。実施例の説明に先立ち、内視鏡や光源装置
等が変つた場合の配光むらの代表的なパターンを
説明しておく。第１図ａは内視鏡先端部内に設け
られたライトガイド１０の放光端から被写体１２
への照光状態を示す。内視鏡の種類によつてライ
トガイド１０の寸法、形状、屈折率等が変わる
と、放出される光の拡散状態やその光の強さも変
わる。すると、被写体１２の場所による明らさの
分布（配光）も、第１図ｂの実線Ａおよび破線Ｂ
で示すように変化する。このような変化は、ライ
トガイド１０に照明光を与える光源装置を変更し
ても、生じる。

第２図ａは内視鏡先端部に２本のライトガイド
１０Ｒ，１０Ｌが設けられた場合を示す。ライト
ガイド１０Ｒ，１０Ｌと被写体１２との間隔が少
ないときは、第２図ｂの実線Ａで示すように、２
コブ状の明るさ分布が生じる。２本のライトガイ
ド相互の間隔が狭くなると、２本のライトガイド
おのおのが放出する光のオーバーラツプ部分が増
えるので、第２図ｂの破線Ｂで示すように、２つ
のコブの間の谷が浅くなる。このように、内視鏡
の種類によつてライトガイド同志の間隔が変つて
も、配光は変化する。このような配光の変化は、
ライトガイドと被写体１２との間隔が変つても生
じる。

第３図ａは光源１４からライトガイド１０の受
光端１０Ａへ与えられる光を、絞り１６で絞つた
場合を示す。この絞り１６の絞り量に応じて、第
３図ｂに示すように、被写体１２の明るさ分布が
変化する。すなわち、光の絞り方が緩い（実線
Ａ）ときと強い（破線Ｂ）ときとでは、配光が異
なる。

第４図ａはライトガイド１０と被写体１２Ａと
の間隔（被写体距離）が変つた場合を示す。被写
体の位置が１２Ａ，１２Ｂ，１２Ｃで示すように
徐々にライトガイド１０に近付いたとする。する
と、第４図ｂに示すように、被写体上の明るさ分
布は、実線Ａ，破線Ｂ，点線Ｃに示すように変化
する。すなわち、被写体距離が変わると、配光は
変化する。

第１図ｂないし第４図ｂの明るさ分布（配光）
のパターンは、内視鏡，光源装置，光源の絞り具
合，被写体距離等を特定すれば、ほぼ決定でき
る。このため、一定の条件下で、シエージング補
正のための配光パターンに関するデータを、あら
かじめ測定して求めておくことができる。この測
定は、シエージング補正前の映像信号をモニタ
TVで再生したときに認められるシエージングパ
ターンをもとに、行なえばよい。こうして求めて
おいた既知の配光パターンデータをプログラマブ
ルオンリーメモリ（PROM）等に格納しておく。
そして、電子カメラに組合わされる内視鏡の品種
コードや光源装置の品種コード等によりPROM
の読出アドレスを指定すれば、カメラを実際に使
用する際のシエージング補正信号が得られること
になる。

第５図はこの発明の実施例を示す。内視鏡２０
には、CCDイメージセンサ等を撮像素子として
用いた電子カメラヘツド３０が装着される。内視
鏡の可撓管２４内には、前記光学像を伝送するイ
メージガイドと、被写体１２を照明する照診光を
伝送するライトガイドとが内装されている。この
ライトガイドの受光端１０Ａには、絞り１６を介
して、光源装置１４から、所定の照診光が与えら
れる。この照診光は内視鏡先端部２２から被写体
１２に与えられる。すると、カメラヘツド３０の
CCDには、内視鏡先端部２２の前方にある被写
体１２の光学像が結像される。

カメラヘツド３０は、被写体光学像に対応した
映像信号Ｅ３０を出力する。映像信号Ｅ３０は、
映像プロセサを含むカメラコントロールユニツト
（CCU）３２に与えられる。CCU３２の映像プロ
セサは、映像信号クランプ回路，ブランキング信
号混合回路，ペデスタル調節回路，映像白ピーク
クリツプ回路，白圧縮回路，ガンマ補正回路等を
含む。CCU３２はさらに、シエージング補正回
路も内装している。これらのCCU３２の内部回
路は全て従来技術により構成できる。所定の信号
処理のあと、CCU３２は、映像信号Ｅ３０に対
応したビデオ信号出力Ｅ３２を、モニタ装置３４
に与える。出力Ｅ３２はまた、被写体光学像を記
録するビデオレコーダ３６に与えられる。なお、
CCU３２のシエージング補正回路は、カメラヘ
ツド３０自体に起因するシエージングの補正につ
いては、すでに行なつているものとする。

内視鏡電子カメラに固有の配光むらに起因する
シエージングは、シエージング補正信号発生回路
４０からCCU３２内のシエージング補正回路に
与えられるシエージング補正信号Ｅ４０にもとづ
いて、行なわれる。

カメラヘツド３０に組合わされる内視鏡２０
は、その内視鏡の種類に固有の内視鏡品種コード
Ｅ２０をもつている。この品種コードＥ２０は、
たとえば“0101”のようなデジタルの磁化パター
ンにより構成される。この品種コードＥ２０は内
視鏡品種コード検出器４２で解読され、所定のア
ドレス信号Ｅ４２に変換される。このアドレス信
号Ｅ４２は、シエージング補正信号発生回路４０
内のROM（もしくはRAM）に与えられる。この
ROMには、第１図ｂないし第４図ｂに示したよ
うな配光パターンデータが格納されている。この
ROMは、アドレス信号Ｅ４２により指定された
メモリロケーシヨンから、内視鏡品種コードＥ２
０に対応する配光パターンデータを出力する。こ
うして出力されたデータによつて、配光むらに起
因するシエージングの振幅成分と逆相の補正信号
Ｅ４０が、CCU３２内のシエージング補正回路
に与えられる。

以上の動作により、内視鏡２０の種類が変わつ
ても、シエージングは発生しなくなる。

以上と同様なことが、光源装置１４についてい
える。すなわち、併用される光源装置１４はその
種類に固有の光源装置品種コードＥ１４をもつて
いる。この品種コードＥ１４は光源装置品種コー
ド検出器４４で解読され、所定のアドレス信号Ｅ
４４に変換される。このアドレス信号Ｅ４４は回
路４０内のROMに与えられる。すると、信号Ｅ
４４により指定されたROM内アドレスから、品
種コードＥ１４に対応した配光パターンデータが
出力される。すると、光源装置の品種にもとづく
シエージング補正信号Ｅ４０が、CCU３２に与
えられる。

以上の動作により、光源装置１４の種類が変つ
ても、シエージングは発生しなくなる。

ライトガイド受光端１０Ａと光源装置１４との
間の絞り１６からは、その絞り量に対応した絞り
信号Ｅ１６が出力される。絞り１６が同心円状に
開口径の変化する回転式の絞り機構をもつとき
は、この機構の回転をロータリエンコーダ等で検
出すれば、このエンコーダから絞り信号Ｅ１６を
得ることができる。この信号Ｅ１６は絞り量検出
器４６に与えられる。検出器４６は信号Ｅ１６に
対し必要に応じて適当な重みづけをして、絞り量
に対応したアドレス信号Ｅ４６を発生する。この
信号Ｅ４６にもとづいて、回路４０内のROMか
ら、絞り量に対応したシエージング補正信号Ｅ４
０が出力される。

以上の動作により、絞り１６の絞り量が変つて
も、シエージングは発生しなくなる。

被写体１２と内視鏡先端部２２との間隔すなわ
ち被写体距離は、たとえば超音波を利用し、先端
部２２と被写体１２の間を超音波パネルが往復す
る時間を測ることで、求まる。このような超音波
を利用した被写体距離測定技術は、たとえば特開
昭55−86435号（昭和55年６月30日公開で、特願
昭53−158869号に対応）に開示されている。すな
わち、この特開昭の第１図に示される超音波送受
波器２０を本願の先端部２２の被写体方向の面に
設け、同第３図に示される電圧V1あるいはV3を
距離信号Ｅ２２として利用すればよい。この信号
Ｅ２２は被写体１２と先端部２２との間隔に対応
するもので、被写体距離測定回路４８に与えられ
る。

測定回路４８は、距離信号Ｅ２２に対して適当
な重みづけをして、信号Ｅ２２に対応したアドレ
ス信号Ｅ４８をシエージング補正信号発生回路４
０に与える。すると、回路４０から、被写体距離
に応じて変化するシエージング補正信号Ｅ４０が
出力される。

以上の動作により、被写体距離が変つても、シ
エージングは発生しなくなる。

なお、内視鏡２０と構成要素４２，４８との結
合等は、無線送受システム（テレメータシステ
ム）を利用して行なつてもよい。

また、第５図の実施例は、実際の動作時におい
ては、信号Ｅ４２，Ｅ４４，Ｅ４６，Ｅ４８おの
おのによりアドレス指定されるROM内のデータ
の総合的な内容を含む補正信号Ｅ４０によつて、
シエージングの補正が行なわれる。

【図面の簡単な説明】

第１図ａ、ｂは内視鏡の種類または光源装置の
種類によつて異なる配光パターン（明るさ分布）
を例示する図、第２図ａ、ｂは２本のライトガイ
ドを持つ内視鏡を用いた場合において、これらの
ライトガイドの間隔によつて異なる配光パターン
を例示する図、第３図ａ、ｂは光源光の絞り量に
よつて異なる配光パターンを例示する図、第４図
ａ、ｂは被写体とライトガイド放光端との間隔
（被写体距離）によつて異なる配光パターンを例
示する図、第５図はこの発明の一実施例に係るシ
エージング補正装置の構成を示す図である。 １０……ライトガイド、１０Ａ……受光端、１
２……被写体、１４……光源装置、１６……絞
り、２０……内視鏡、２２……内視鏡先端部、２
４……可撓管、３０……電子カメラヘツド、３２
……カメラコントロールユニツト（CCU）、３４
……モニタ装置、３６……ビデオレコーダ、４０
……シエージング補正信号発生回路、４２……内
視鏡品種コード検出器、４４……光源品種コード
検出器、４６……絞り量検出器、４８……被写体
距離測定回路、３２＋４０……シエージング補正
手段、４０〜４８……補正信号発生手段、Ｅ３０
……映像信号、Ｅ３２……ビデオ信号出力、Ｅ４
０……シエージング補正信号、Ｅ２０……内視鏡
品種コード、Ｅ４２，Ｅ４４，Ｅ４６，Ｅ４８…
…アドレス信号、Ｅ１４……光源装置品種コー
ド、Ｅ１６……絞り信号、Ｅ２２……距離信号。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 複数種の内視鏡のいずれかに装着されるもの
   であつて内視鏡が捕えた映像を映像信号に変換す
   る電子カメラと、 前記電子カメラが装着された内視鏡の種類に応
   じて決定されるシエージング補正信号を発生する
   補正信号発生手段と、 前記シエージング補正信号にもとづいて前記映
   像信号に対しシエージング補正を行なうシエージ
   ング補正手段とを備えたものにおいて、 前記電子カメラに装着された内視鏡に特定種類
   の光源装置が併用され、前記補正信号発生手段が
   この光源装置の種頼に対応したシエージング補正
   信号を発生することを特徴とするシエージング補
   正装置。 ２ 前記光源装置は前記内視鏡に与える光の絞り
   量に対応した絞り信号を発生し、前記補正信号発
   生手段がこの絞り信号に対応したシエージング補
   正信号を発生することを特徴とする特許請求の範
   囲第１項に記載のシエージング補正装置。 ３ 前記内視鏡は内視鏡先端部と被写体との間隔
   に対応した距離信号を発生し、前記補正信号発生
   手段がこの距離信号に対応したシエージング補正
   信号を発生することを特徴とする特許請求の範囲
   第１項または第２項に記載のシエージング補正装
   置。