JPH0658458B2 - 内視鏡装置 - Google Patents

内視鏡装置

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JPH0658458B2
JPH0658458B2 JP60153573A JP15357385A JPH0658458B2 JP H0658458 B2 JPH0658458 B2 JP H0658458B2 JP 60153573 A JP60153573 A JP 60153573A JP 15357385 A JP15357385 A JP 15357385A JP H0658458 B2 JPH0658458 B2 JP H0658458B2
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Description

【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ この発明は内視鏡に係り、特に光源を用いて対象物を照
明する内視鏡に関する。
［従来の技術］ 一般に、内視鏡は体腔内や細い管状部材の内部を観察す
るのに用いられるので、光源が必要である。通常は外部
に設けられた光源ユニットからの照明光が内視鏡内のラ
イトガイドを介して内視鏡先端の照明用の光学系まで伝
達され、この光学系により対象物に照明光が照射され
る。この照明光の明るさは光源のランプの明るさにもよ
るが、ライトガイドの光伝達能力に大きく依存してい
る。ところで、内視鏡は上述したように細い部所に挿入
されることが多く、ライトガイドはあまり太くできず、
光伝達能力もあまり高くはできなかった。そのため、照
明光量を多くするには、光源の照明用ランプを大型化し
なければならず、こうすると、価格が高くなるとともに
発熱が問題になる欠点があった。また、内視鏡先端に光
源ランプを内蔵するものもあるが、ここでも、先端の小
型化のため大光量のランプを内蔵することが不可能であ
った。
［発明が解決しようとする問題点］ このように従来の内視鏡においては、その構造上の制約
から照明光の光量を増加することが困難であった。
この発明はこのような問題点に着目してなされたもの
で、対象物の見たい部分の明るさを向上することができ
る内視鏡を提供することをその目的とする。
［問題点を解決するための手段］ この発明のよる内視鏡は挿入部の先端に設けられ光源か
らの照明光を対象物に照射する光学系と、前記光学系を
光軸方向に移動させ照明光が照射される対象物の範囲を
可変する手段とを具備している。
［作用］ この発明によれば、内視鏡の視野内での対象物の真に見
たい部分の大きさに応じて光学系を光軸方向に移動さ
せ、真に見たい部分に照射される照射光束の径を制御し
この部分のみに照明光を照射することにより、この部分
の明るさを向上させることができる。
［実施例］ 以下図面を参照してこの発明による内視鏡の一実施例を
説明する。第１図は一実施例の構成を示すブロック図で
ある。実施例としては内視鏡先端に固体撮像素子を内蔵
している内視鏡撮像システムの例を説明する。このシス
テムは内視鏡本体１０、光源ユニット１２、モニタ装置
１４からなる。内視鏡本体１０の先端には体腔内の対象
物１７を照明する照明用光学径１８、対象物１７の光学
像を得る対物光学径１６が設けられている。光源ユニッ
ト１２からの照明光が光ファイバ束からなるライトガイ
ド２０を介して照明用光学系１８に伝達される。照明用
光学系１８の一部、ここではライトガイド２０側にある
照明用レンズ１８ａが照明光の光軸方向に移動可能なフ
レーム２２に取付けられている。フレーム２２はワイヤ
２４を介して内視鏡本体１０の操作部で前後に移動操作
可能となっている。対物レンズ１６で得られた対象物１
７の光学像が固体撮像素子（ここではＣＣＤ）２６によ
り撮像される。
光源ユニット１２は内視鏡本体１０内のライトガイド２
０に照明光を入射させるランプ３０を有し、ランプ３０
からの照明光は回転カラーフィルタ３２によりＣＣＤ２
６の１フレームの撮像期間毎に赤（Ｒ）、緑（Ｇ）、青
（Ｂ）の成分光に順次着色される。これにより、対象物
１７はＣＣＤ２６の１フレームの撮像期間毎にＲ、Ｇ、
Ｂに着色され、ＣＣＤ２６は１フレームの撮像期間毎に
Ｒ、Ｇ、Ｂの成分像を撮像し面順次方式のカラー撮像を
行なう。回転カラーフィルタ３２は円周方向に沿って
Ｒ、Ｇ、Ｂの領域が順次配列される円板状のフィルタか
らなり、図示せぬモータによりＣＣＤ２６の撮像周期と
同期して回転される。ＣＣＤ２６からのＲ、Ｇ、Ｂの画
像信号が光源ユニット１２内ノビデオプロセッサ３４に
直列に入力され、ビデオプロセッサ３４でＲ、Ｇ、Ｂ信
号が並列の画像信号に変換され、画像拡大処理部３６に
供給される。画像拡大処理部３６は後述するように画像
を拡大処理してモニタ装置１４で表示させる。
照明用レンズ１８ａを保持するフレーム２２の光軸方向
の移動機構の例を第２図(a)〜(c)に示す。これらはいず
れもワイヤ２４を図の左右方向に移動させるための機構
である。第２図(a)の例ではワイヤ２４の終端部材４２
に歯が設けられ、この歯とかみ合うリング４０が内視鏡
本体１０の操作部に設けられている。このリング４０を
回転させることにより歯がかみあいワイヤ２４を左右に
移動できる。第２図(b)に示す例では、ワイヤ２４の終
端にラック４４を接続し、操作部に設けられたピニオン
４６を回転することにより、ラック４４、ワイヤ２４を
左右に移動できる。また、第２図(c)に示すようなリン
ク式によってもレバー４７の回転移動によりワイヤ２４
を左右に移動できる。
このように照明用レンズ１８ａを光軸方向に移動させた
場合の照明範囲の変化を説明する。第３図(a)に示すよ
うに照明用レンズ１８ａが前方に移動される場合は、照
明用光学系１８の画角が広くなり照明範囲（図示斜線領
域）が広くなる。逆に、第３図(b)に示すように照明用
レンズ１８ａが後方に移動される場合は、照明用光学系
１８の画角が狭くなり照明範囲が狭くなる。このように
照明範囲が狭くなると、ライトガイド２０を伝達される
光量が同じでも対象物の単位面積当りの明るさが大きく
なる。これにより、真に見たい被写体の部位の大きさが
ＣＣＤ２６の画面よりも小さい場合は、第３図(b)に示
すように照明範囲を狭くして対象物の単位面積当りの明
るさを向上できる。
第４図は第１図中の画像拡大処理部３６の詳細なブロッ
ク図である。ＣＣＤ２６の出力信号がサンプルホールド
（ＳＨ）回路５０、ローパスフィルタ（ＬＰＦ）５２、
マルチプレクサ５４からなるビデオプロセッサ３４に入
力される。マルチプレクサ５４はＬＰＦ５２の出力を１
フレーム毎に３出力端のいずれかに切換える。前述した
ようにＣＣＤ２６からは１フレーム毎に順次Ｒ、Ｇ、Ｂ
の画像信号が出力され、マルチプレクサ５４はＲ、Ｇ、
Ｂの画像信号をそれぞれ第１、第２、第３出力端に出力
する。マルチプレクサ５４の第１、第２、第３出力信号
（Ｒ、Ｇ、Ｂ成分信号）がそれぞれＡ／Ｄ変換器５６
ａ、５６ｂ、５６ｃを介してフレームメモリ５８ａ、５
８ｂ、５８ｃに書込まれる。フレームメモリ５８ａ、５
８ｂ、５８ｃから読出された画像信号がそれぞれディジ
タルフィルタ６０ａ、６０ｂ、６０ｃを介してフレーム
メモリ６２ａ、６２ｂ、６２ｃに書込まれる。フレーム
メモリ６２ａ、６２ｂ、６２ｃから読出された画像信号
がそれぞれＤ／Ａ変換器６４ａ、６４ｂ、６４ｃ、アナ
ログフィルタ６６ａ、６６ｂ、６６ｃを介してＲ、Ｇ、
Ｂ成分信号としてモニタ装置１４に供給される。Ａ／Ｄ
変換器５６ａ、５６ｂ、５６ｃ、Ｄ／Ａ変換器６４ａ、
６４ｂ、６４ｃ、フレームメモリ５８ａ、５８ｂ、５８
ｃ、フレームメモリ６２ａ、６２ｂ、６２ｃにタイミン
グコントロール回路６８が接続されている。タイミング
コントロール回路６８には照明用レンズ１８ａの移動機
構（図示せぬ）からの移動量に応じた拡大倍率信号が供
給されている。ここで、拡大倍率とは照明用レンズ１８
ａが移動されることにより縮小された照明範囲に対する
画面全体の大きさの倍率である。
この実施例の動作を説明する。操作者は内視鏡先端を対
象物に向ける。ここで、対物光学系１６の画角は一定で
あるので、真に見たい部分が画面の大きさと一致すると
は限らない。真に見たい部分が画面の一部にしかすぎな
い場合には、その部分を拡大して表示させることにす
る。操作者は内視鏡先端のアングルを制御して、拡大し
たい部分をモニタ装置１４の画面の中央に位置させる。
この時は、照明光はＣＣＤ２６の撮像範囲（画面）の全
域をカバーしている。次に、走査者は第３図(b)に示す
ように照明用レンズ１８ａを後方に移動させ、照明用光
学系１８の画角を狭くし照明範囲を狭くし、拡大したい
部分のみに照明光が照射されるようにする。これによ
り、モニタ装置１４の画面内で拡大したい部分以外の部
分は非常に暗くなるが、拡大したい部分の明るさは向上
する。このような状況で撮像された画像信号がビデオプ
ロセッサ３４を介して拡大画像処理部３６に供給され、
次のように拡大処理される。タイミングコントロール回
路６８は倍率信号に応じて、Ａ／Ｄ変換器５６ａ、５６
ｂ、５６ｃのＡ／Ｄ変換タイミング信号およびフレーム
メモリ５８ａ、５８ｂ、５８ｃへの書込み信号（ＷＲ）
を制御することにより、ＣＣＤ２６から出力された画像
信号のうちの所定の部分のみをフレームメモリ５８ａ、
５８ｂ、５８ｃに書込む。これを第５図(a)、(b)に示
す。ここで、第５図(a)に示すようにモニタ画面の中央
の１／４部分の拡大したい部分（真に見たい部分）であ
るとする。第５図(a)に破線で示すように、拡大したい
部分に外接する円が照明範囲である。この時、拡大倍率
信号は縦２倍、横２倍の拡大信号である。フレームメモ
リ５８ａ、５８ｂ、５８ｃには第５図(b)に示すように
横方向に２倍拡大された画像信号が書込まれる。フレー
ムメモリ５８ａ、５８ｂ、５８ｃ内の画像信号がフレー
ムメモリ６２ａ、６２ｂ、６２ｃに転送される。この時
もタイミングコントロール回路６８はフレームメモリ５
８ａ、５８ｂ、５８ｃからの読出し信号（ＲＤ）、フレ
ームメモリ６２ａ、６２ｂ、６２ｃへの書込み信号（Ｗ
Ｒ）を倍率信号に応じて制御することにより、画像信号
の倍率を変化させる。ここでは、第５図(b)、(c)に示す
ようにフレームメモリ５８ａ、５８ｂ、５８ｃ内の画像
を縦方向に２倍に拡大する。この結果、ＣＣＤ２６から
読出された画像が倍率信号に応じて拡大され、モニタ装
置１４の画面全体に写し出される。
このようにこの実施例によれば、画面内における診断し
たい部位の大きさに応じて照明光の径を可変しこの部位
のみを照明させ、撮像後にこの部分を画面全体に拡大す
ることにより、対象物の明るさを向上できる。この画像
の拡大はメモリを使って信号処理により行なうので、構
成が簡単でありとともに、倍率の変更にも容易に対処で
きる。
なおこの発明は上述の実施例に限定されずに種々変更可
能である。固体撮像素子を先端に内蔵した内視鏡撮像シ
ステムに限定されずに、従来からのイメージガイドを介
して被写体の光学像を接眼部に伝達し、直接肉眼で対象
物を観察する内視鏡の場合でも応用可能である。さら
に、光源ユニットからの照明光をライトガイドを介して
内視鏡先端まで伝達するのではなく、先端に光源ランプ
を内蔵し、それからの照明光を光学系を介して対象物に
照射する内視鏡でもよい。また、画像の拡大処理も上述
の例に限定されない。
［発明の効果］ 以上説明したようにこの発明によれば、対象物の見たい
部分の明るさを向上することができる内視鏡を提供する
ことができる。
【図面の簡単な説明】
第１図はこの発明による内視鏡の一実施例の構成を示す
ブロック図、第２図(a)〜(c)はこの実施例における照明
用レンズを光軸方向に移動させる機構の例を示す図、第
３図(a)、(b)は照明用レンズを光軸方向に移動させた場
合の照明範囲の変化を示す図、第４図は第１図中の画像
拡大処理部の詳細なブロック図、第５図(a)〜(c)は画像
拡大処理動作を説明する図である。 １２……光源ユニット １４……モニタ装置 １６……対物光学系 １８……照明光学系 ２０……ライトガイド ２２……フレーム ２４……ワイヤ ２６……固体撮像素子 ３４……ビデオプロセッサ ３６……画像拡大処理部
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 石川 明文 東京都渋谷区幡ヶ谷２丁目43番２号 オリ ンパス光学工業株式会社内 (56)参考文献 実開 昭56−75907（ＪＰ，Ｕ) 実開 昭56−75909（ＪＰ，Ｕ)

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】内視鏡を用いて得られた対象物の像を撮像
    する撮像手段と、 前記撮像手段により撮像された画像を表示する表示手段
    と、 内視鏡挿入部の先端に設けられ、光源からの照明光を対
    象物に照射する光学系と、 前記光学系を光軸方向に移動させ、照明光が照射される
    対象物の範囲を可変する手段と、 前記照明光の照射範囲に応じて前記表示手段に表示され
    る画像の大きさを可変する手段とを具備することを特徴
    とする内視鏡装置。
JP60153573A 1985-07-12 1985-07-12 内視鏡装置 Expired - Lifetime JPH0658458B2 (ja)

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JP60153573A JPH0658458B2 (ja) 1985-07-12 1985-07-12 内視鏡装置
US06/881,816 US4736734A (en) 1985-07-12 1986-07-03 Endoscope with variable illumination angle
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JPS6214614A JPS6214614A (ja) 1987-01-23
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