JPH0430290B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 〔技術分野〕 この発明は内視鏡装置に係り、特に撮像カメラ
を有し、画像をモニタ装置で表示する内視鏡装置
に関する。

〔従来の技術〕

近年、内視鏡の接眼部にTVカメラを接続し、
ライトガイドを伝達されてきた像を撮像し、モニ
タ装置に表示された画像を観察する内視鏡装置が
開発されている。TVカメラはバヨネツト等で接
眼部に係合される。ここで、撮像する箇所によ
り、内視鏡はそれ自体が回転されながら挿入され
ることがある。ところで、モニタ装置とTVカメ
ラの上下関係は一致しているので、内視鏡が被写
体に対して回転している時でも、モニタ装置の上
側にはTVカメラの撮像画像の固有の上側が表示
される。そのため、モニタ装置の画面上ではTV
カメラ、すなわち、内視鏡が被写体に対して回転
していることがわからず、被写体の実際の上下方
向がわからないことになる。これは、医療用の内
視鏡においては、術者（TVカメラ）の固有の上
下と患者の実際の上下とが一致しないことであ
り、診断に不便である。このことは、例えば、一
台の内視鏡からの画像を多数のモニタ装置上に表
示して多数の医者によつて診断を下す場合や、画
像信号をVTR等に記録しておいて後で診断する
場合に特に問題となる。

〔目的〕

この発明は上述した事情に対処すべくなされた
もので、その目的は内視鏡によつて得た画像を表
示する内視鏡装置において、表示画面上で内視鏡
の固有の上下方向を認識できるようにすることで
ある。

〔概要〕

この目的は、被写体の上下方向に対する内視鏡
の固有の上下方向の回転量を検出し、この検出さ
れた回転量に応じて被写体の上下方向と内視鏡の
固有の上下方向との関係を表示画面内で表示する
内視鏡装置により実現される。

〔実施例〕

以下図面を参照してこの発明による内視鏡装置
の一実施例を説明する。第１図は第一実施例の構
成を示すブロツク図である。この実施例は内視鏡
本体１０、光源ユニツト１２、TVカメラ１４、
画像処理回路１６、CRTモニタ１８からなる。
内視鏡本体１０は通常の内視鏡と同様に、光源ユ
ニツト１２内の光源ランプ２０からの照明光を内
視鏡先端まで伝達し、そこから被写体を証明する
光フアイバ束からなるライトガイド２２と、照明
された被写体の像を得る対物レンズ２４と、対物
レンズ２４により得られた像を接眼部の接眼レン
ズ２８まで伝達する光フアイバ束からなるイメー
ジガイド２６を具備する。なお、図示してはいな
いが、イメージガイド２６の接眼レンズ２８側端
面には内視鏡本体１０の上側に合せて位置決めさ
れた突起をもつ視野マスクが設けられている。こ
の実施例では、内視鏡本体１０はさらに被写体の
上下方向に対する内視鏡本体１０の固有の上下方
向の回転量を検出する回転量検出器３０を有す
る。内視鏡本体１０の固有の上下方向について後
述する。

内視鏡本体１０の接眼部に図示しないアダプタ
（バヨネツト等）を介してTVカメラ１４が接続
（係合）され、イメージガイド２６を会して接眼
部まで伝達された被写体の像がTVカメラ１４に
より撮像される。TVカメラ１４の出力信号が画
像処理回路１６に供給される。内視鏡本体１９内
の回転量検出器３０の出力信号が光源ユニツト１
２内を介して画像処理回路１６に供給される。画
像処理回路１６の出力信号がCRTモニタ１８に
供給される。

回転量検出器３０の詳細を説明する。第２図は
内視鏡本体１０内の斜視図、第３図はイメージガ
イド２６に直交する方向から見た内視鏡本体１０
の断面図である。ここで、この内視鏡は医療要内
視鏡とし、内視鏡資本体１０の固有の上下方向と
は、光源ユニツト１２に接続されるユニバーサル
コードがある方が下として定義されている。その
ため、第２図に一点鎖線で示すように内視鏡本体
１０の上下方向と被写体である人体の上下方向
（図示矢印Ａ方向）が一致しているときは内視鏡
本体１０の回転量は０であり、第２図に実線で示
すときは内視鏡本体１０は角度αだけ回転された
状態である。ライトガイド２６の周囲にライトガ
イド２６を中心軸として矢印Ｂのように回転自在
なリング３２が設けられている。リング３２には
円周に沿つて一定間隔で多数の孔が設けられてい
る。このリング３２の両側には発光器（ランプ）
３６と受光器（フオトダイオード）３８が設けら
れていて、発光器３６からの光がリング３２の孔
を介して受光器３８に入射されることにより、リ
ング３２の回転が検出されるようになつている。
リング３２の一部にはウエイト３４が取付けられ
ている。このウエイト３４の重さのために、リン
グ３２は内視鏡本体１０の回転状態に関わらず、
ウエイト３４が常に被写体における下側になるよ
うに回転される。

リング３２は第３図に示すように内視鏡本体１
０内に設けられ固定の保持枠４２にボールベアリ
ング４４を介して接続される。ここで、ボールベ
アリング４４を介してリング３２が保持枠４２に
接続されているので、内視鏡本体１０が斜め気味
に回転された時でも、リング３２が確実に回転す
るようになつている。また、受光器３８の近傍に
は発光／受光器４６も設けられ、ウエイト３４に
よる反射光を検出するようになつている。発光／
受光器４６は内視鏡本体１０の下側に設けられ、
内視鏡本体１０が全く回転されずに被写体の上下
方向と内視鏡本体１０の上下方向が一致している
時にのみ、ウエイト３４からの反射光が発光／発
光器４６に入射されるようになつている。発光器
３８、発光／受光器４６の出力信号が検出回路４
０に供給される。これにより、発光／受光器４６
がウエイト３４からの反射光を検出している時、
すなわち、内視鏡本体１０の回転量が０の時か
ら、発光器３６と受光器３８を結ぶ光軸上をリン
グ３２の孔がいくつ通過したかを検出することに
より、検出回路４０は内視鏡本体１０の回転角を
検出する。

画像処理回路１６の詳細なブロツク図を第４図
に示す。TVカメラ１４からの信号が画像信号化
回路５０を介して画像メモリ５２に供給される。
画像メモリ５２は画素毎の色信号を独立して格納
し、読出せるメモリである。一方、回転量検出器
３０の出力信号が画像回転制御回路５６を介して
画素配列制御回路５４に供給される。画素配列制
御回路５４は画像回転制御回路５６からの出力信
号に応じた順番で、画像メモリ５２から各画素毎
に色信号を読出して、画像再合成回路５８に書込
む。画像再合成回路５８の出力がCRTモニタ１
８に供給され、表示される。

次に、この実施例の動作を説明する。内視鏡本
体１０が体腔内に挿入され、光源ユニツト１２か
らの照明光により証明された患部の撮像が行なわ
れる。TVカメラ１４の出力が画像信号化回路５
０により各画素毎の色信号とされる。ここで、画
像メモリ５２とTVカメラ１４は同一の画素配列
を有していて、各画素毎の色信号は画像メモリ５
２の対応する画素領域に格納される。一方、内視
鏡本体１０の回転量が回転量検出器３０で検出さ
れ、回転角度信号が画像処理回路１６内の画像回
転制御回路５６に供給される。画像回転制御回路
５６は画素配列制御回路５４を介して画像メモリ
５２から画像をこの回転角度に応じた角度だけ回
転して読出す。すなわち、内視鏡本体１０の回転
角度だけTVカメラ１４の撮像画像を回転する。
これは、読出す時のアドレスの走査方向を書込ん
だ時のアドレスの走査方向に対して回転させるこ
とにより行なわれる。この回転されて読出された
画像信号は画像再合成回路５８に書込まれた後、
CRTモニタ１８に供給され、表示される。

このため、CRTモニタ１８上では、TVカメラ
１４の撮像画像は第１図に示すように内視鏡本体
１０の回転量に応じて回転されて表示される。上
述したように、内視鏡本体１０の固有の上側位置
に突起があるので、CRTモニタ１８の画面内で
この突起があるのがTVカメラ１４、内視鏡本体
１０、または、術者の上側（頭部方向）であるこ
とがわかる。

このようにこの実施例によれば、被写体の上下
方向に対する内視鏡の固有の上下方向の回転量を
検出し、この検出された回転量に応じて画像を回
転して表示することにより、術者（内視鏡）の上
下方向と患者の上下方向との関係が画面上で認識
でき、診断のしやすい内視鏡装置が提供される。

次にこの発明の他の実施例を説明する。以下、
第一実施例と同様な部分は同一参照数字を付す。
第一実施例では、画像信号を並べ変えて画像を回
転したが、第５図に示すようにCRTモニタ１８
の電子銃の走査方向を変えれば、画像信号を並べ
変える必要はない。これを実現する第二実施例の
画像処理回路１６のブロツク図を第６図に示す。
TVカメラ１４の出力信号が画像信号化回路６０
を介して画像回転制御回路６２に供給される。回
転量検出器３０の出力信号も画像回転等制御回路
６２に供給される。画像回転制御回路６２の出力
がCRT走査方向変換回路６４を介してCRTモニ
タ１８に供給される。このような第二実施例によ
れば、CRTモニタ１８の走査方向が回転量検出
器３０の出力に応じて変換され、結果として、
TVカメラ１４の撮像画像が内視鏡本体１０の回
転量だけCRTモニタ１８に対して回転されるの
で、第一実施例と同様な効果が得られる。

第７図は第三実施例のブロツク図である。この
実施例では、TVカメラ１４の出力が画像信号化
回路６６を介して画像合成回路６７に供給され
る。また、回転量検出器３０の出力も指標回転制
御回路７０を介して画像合成回路６７に供給され
る。指標回転制御回路７０には、指標発生回路６
８の出力も供給されている。画像合成回路６７の
出力がCRTモニタ１８に供給され、表示される。
上述の実施例では、内視鏡本体１０の回転量に応
じてモニタ画面上の画像を回転していたが、この
実施例では、モニタ画面上の画像は回転せず、画
像の周囲に内視鏡本体１０の回転量に応じて状
態／位置が変る指標を表示している。すなわち、
指標発生回路６８は第８図ａ，ｂに示すような円
や三角の指標８２，８４を指標回転制御回路７０
に供給する。指標回転制御を回路７０はこの指標
８２，８４を回転量検出器３０の出力に応じた角
度だけ回転し、画像合成回路６７に供給する。画
像合成回路６７はこの回転制御された指標８２，
８４をTVカメラ１４からの画像信号に重畳し
て、合成信号をCRTモニタ１８で表示させる。
このような実施例によつても、CRTモニタ１８
の画面上の指標から患者に対する内視鏡本体１０
の回転量αがわかる。

この発明は上述した実施例に限定されず種々変
更可能である。例えば、内視鏡の回転量の検出や
画像回転の具体的な手法、指標の具体的なパター
ン等は上述の説明に限定されない。また、TVカ
メラとしては特に説明はしなかつたが、CCD等
の固体撮像素子を用いたものでもよいし、従来か
らの撮像管を用いたものでもよい。さらに、TV
カメラの接続個所は接眼部に限らず、固体撮像素
子を用いたTVカメラの場合は内視鏡先端に設け
てもよい。

〔発明の効果〕

以上説明したようにこの発明によれば、被写体
の上下方向に対する内視鏡の固有の上下方向の回
転量を検出し、この検出された回転量に応じて被
写体の上下方向と内視鏡の固有の上下方向との関
係を表示画面内で表示することにより、表示画面
上で内視鏡の固有の上下方向を認識できる内視鏡
装置が提供される。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明による内視鏡装置の第一実施
例の構成を示すブロツク図、第２図はその中の回
転量検出器の具体的な構成を示すための内視鏡本
体内の斜視図、第３図は同じく回転量検出器の具
体的な構成を示すための内視鏡本体の断面図、第
４図は第一実施例における画像処理回路の詳細な
ブロツク図、第５図はこの発明の第二実施例の原
理を示す図、第６図はこの第二実施例における画
像処理回路の詳細なブロツク図、第７図はこの発
明の第三実施例における画像処理回路の詳細なブ
ロツク図、、第８図ａ，ｂはこの第三実施例の表
示例を示す図である。 １０……内視鏡本体、１２……光源ユニツト、
１４……TVカメラ、１６……画像処理回路、１
８……CRTモニタ、３０……回転量検出器、５
２……画像メモリ、５４……画素配列制御回路、
５８……画像再合成回路。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 内視鏡に設けられた撮像手段からの両像信号
   を表示する表示手段を有する内視鏡装置におい
   て、 内視鏡の操作部内にベアリングを用いて支持さ
   れ、内視鏡の光軸を中心とした操作部の回動に従
   つて回動するリングと、 前記リングの回動量を光学的に検出するセンサ
   と、 前記センサの出力信号に応じて被写体の上下方
   向と前記撮像手段の固有の上下方向との関係を前
   記表示手段の画面内で表示することを特徴とする
   内視鏡装置。