JPH0685762B2 - 内視鏡撮像装置 - Google Patents

内視鏡撮像装置

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JPH0685762B2
JPH0685762B2 JP58163596A JP16359683A JPH0685762B2 JP H0685762 B2 JPH0685762 B2 JP H0685762B2 JP 58163596 A JP58163596 A JP 58163596A JP 16359683 A JP16359683 A JP 16359683A JP H0685762 B2 JPH0685762 B2 JP H0685762B2
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    • A61B1/00—Instruments for performing medical examinations of the interior of cavities or tubes of the body by visual or photographical inspection, e.g. endoscopes; Illuminating arrangements therefor
    • A61B1/04—Instruments for performing medical examinations of the interior of cavities or tubes of the body by visual or photographical inspection, e.g. endoscopes; Illuminating arrangements therefor combined with photographic or television appliances
    • A61B1/05—Instruments for performing medical examinations of the interior of cavities or tubes of the body by visual or photographical inspection, e.g. endoscopes; Illuminating arrangements therefor combined with photographic or television appliances characterised by the image sensor, e.g. camera, being in the distal end portion
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04N—PICTORIAL COMMUNICATION, e.g. TELEVISION
    • H04N23/00—Cameras or camera modules comprising electronic image sensors; Control thereof
    • H04N23/50—Constructional details
    • H04N23/555—Constructional details for picking-up images in sites, inaccessible due to their dimensions or hazardous conditions, e.g. endoscopes or borescopes

Description

【発明の詳細な説明】 ［発明の技術分野］ 本発明は撮像素子を配設した照明・撮像装置に係り、特
に照明の分光特性を補正して例えば体腔内あるいは空洞
内を観察できるようにした内視鏡装置に関する。
［発明の技術的背景とその問題点］ 近年、内視鏡においても固体撮像素子を用いてブラウン
管等の表示装置に被写体の映像を表示する電子式内視鏡
あるいは撮像装置が実現化される状況にある。
上記固体撮像素子を用いた電子式の場合には、イメージ
ガイドファイバに光学像を結像するものに比べ、映像記
録することも容易であるし、高集積化技術の進展ととも
に、今後ますます小型にできるという利点を有する。と
ころで、固体撮像素子を用いた場合においては、カラー
映像化することが必要とされる。
しかしながら、一般に使用される白色の照明ランプは可
視波長領域よりも赤外波長域で多くのエネルギーを放射
し、又レンズ系、ライトガイド、固体撮像素子等の全体
を含めた照明光学系および撮像光学系において分光特性
が均一でなく、そのためにカラー像等を忠実に再現する
ことが困難になるという問題があった。又、一方におい
て、特に体腔内では患部と正常部を見分けるのに色調の
差を検知する必要があるが、従来、内視鏡検査の際、接
眼部に青系の色フィルターを配設することによりコント
ラストがはっきりし、例えば、小さながんまで識別でき
ることが知られている。
［発明の目的］ 本発明は上述した点に鑑みてなされたもので、照明光学
系および撮像光学系全体の分光特性を均一に補正してカ
ラー像等を忠実に再現できるようにし、又は、被写体に
応じて適切な照明光源にして、鮮明に撮像することがで
きる内視鏡装置を提供することを目的とする。
［発明の概要］ 上記目的を達成するために本発明は、ライトガイドを含
み、被写体に照明光を照射する照明光学系と、前記照明
光が照射された被写体の像を結像する対物光学系と、前
記対物光学系で結像された被写体像を撮像して、異なる
複数の波長光に対応した信号を出力する固体撮像素子と
を有し、前記固体撮像素子から出力される異なる複数の
波長光に対応した信号に基づいてカラーの被写体像を表
示させる内視鏡装置において、前記ライトガイドの照明
光の出射部および前記固体撮像素子の前面の少なくとも
一方に前記照明光学系および対物光学系の有する分光特
性を補正するための分光特性を有する分光特性補正フィ
ルタを設けることによって、像を忠実に再現したり、あ
るいは鮮明に撮像することができるようにしている。
［発明の実施例］ 以下、図面を参照して本発明を具体的に説明する。
第１図は本発明の第一実施例に係り、内視鏡装置の概略
説明図である。
この図において内視鏡装置（以下内視鏡という）１は、
細長の挿入部２の先端側に結像用の対物光学系３が収納
され、該対物光学系３の結像位置にその撮像面が臨むよ
うにCCD（電荷結合素子）等の固体撮像素子４が配設さ
れている。この固体撮像素子４の撮像面には各受光素子
を３原色の各波長の光のみをそれぞれ透過する図示しな
いモザイク状の３原色フィルタが取付けてあり、該固体
撮像素子４に印加されるクロック信号によって、例えば
３つの出力端から赤，緑，青の透過フィルタを通した各
画素に対応した信号が順次出力されるようになってお
り、該信号は低雑音指数の前置増幅器（プリアンプ）５
で増幅され、信号ケーブル６を経て後方の色増幅器7R,7
G,7Bでさらに充分増幅されるようになっている。
上記固体撮像素子４に、受光されて各画素に対応する信
号読み取り用に印加されるクロック信号は信号読取り回
路８から出力され、該クロック信号は基準発振器９の基
準信号によって形成される。
又、上記基準信号は、水平偏向回路10及び垂直偏向回路
11にそれぞれ入力されて、水平及び垂直偏向信号がそれ
ぞれ形成され、カラーブラウン管12のＸ及びＹ偏向端子
に印加されるようになっており、各色増幅器7R,7G,7Bか
ら出力される赤，緑及び青の各色信号R,G,Bを水平及び
垂直に掃引しながらカラーブラウン管12に表示するよう
に構成されている。
ところで、内視鏡１の挿入部２内には、照明光伝達用の
ライトガイド13が挿通され、該ライトガイド13の先端
（前端）は挿入部２の先端部内壁に固体され、その前の
照明窓部は配光レンズ14で閉塞されている。このライト
ガイド13は、その後端側が挿入部２の後端側から延出さ
れたライトガイドケーブルを介して光源装置15に着脱自
在に装着できるようになっている。
上記光源装置15内には白色の照明用ランプ16が配設さ
れ、該ランプ16の照明光は反射鏡17で反射されて、略平
行な光束にされ、さらにコンデンサレンズ18で集光され
てライトガイド13の後端面（入射端面）に照射されるよ
うになっている。
上記照明用ランプ16とコンデンサレンズ18との間の光路
には補正用フィルタ20が配設されている。この補正用フ
ィルタ20は、照明用ランプ16、コンデンサレンズ18、ラ
イトガイドケーブル、配光レンズ14等より構成される照
明光学系および対物光学系３、固体撮像素子４等とから
構成される撮像光学系の全部を含めた光路の分光撮像特
性を補正するために照明の分光特性に重みをつけたフィ
ルタである。又は、前記補正用フィルタ20は、被写体の
種類に応じた色フィルタが用いられている。この種の補
正用フィルタ20は、例えば体腔内の患部と正常部を見分
けるのに青系統の色フィルタが用いられる。
このように構成された第一実施例に係る内視鏡用照明・
撮像装置では、照明用ランプ16とコンデンサレンズ18と
の間に照明用ランプ16から被写体を経て固体撮像素子４
に至るまでの照明光学系および撮像光学系の全部を含め
た光路の分光撮像特性を補正する補正用フィルタ20を配
設しているものでカラー画像を忠実に再現することがで
きる。又は、被写体の種類に応じた色フィルタを用いた
場合には、被写体を鮮明に撮像することができ、例え
ば、体腔内を検査する場合において青系統のフィルタで
は患部と正常部を容易に見分けることができる。
第２図は本発明の第二実施例に係り、内視鏡装置の挿入
部先端側を示す概略説明図である。尚、第一実施例と同
一部分および同一部材は同一の記号を付す。
この実施例では、挿入部２内のライトガイド13の先端
（前端）と配光レンズ14との間に第一実施例と同様の補
正用フィルタ20が介装されている。その他は前記第一実
施例と同様である。
このように構成された内視鏡用照明・撮像装置では、そ
の作用効果は第一実施例と同様である。
第３図は本発明の第三実施例に係り、内視鏡装置の挿入
部先端側を示す概略説明図である。尚、第一実施例と同
一部分および同一部材は同一の記号を付す。
この実施例では、第２図に示す第二実施例におけるライ
トガイド13のかわりに（豆）ランプ（単数で照明光量が
不足する場合には複数）21が用いられ、該ランプ21は挿
入部２内の配光レンズ14に対向して配設されている。
又、対物光学系３と固体撮像素子４との間には前記実施
例と同様の補正用フィルタ20が介装されている。尚、前
記ランプ21のかわりに（高輝度の）発光ダイオードを用
いるようにしてもよい。
このように構成された内視鏡用照明・撮像装置では、そ
の作用効果は第一実施例と同様である。
この第三実施例は、撮像光学系の途中に補正フィルタ20
が介装されているので照明光学系が一体的に形成されて
いない場合にも適用できる。
尚、前記実施例は、１個の固体撮像素子にモザイク状の
３原色フィルタを用いた方式のものであるが、被写体の
像を赤、緑、青の３原色の色像に色分解し、この３原色
像に対応して３個の別々の固体撮像素子を用いる方式、
あるいは光源側に例えば赤，緑，青の３色フィルタを所
定の回転速度で回転させ１個の固体撮像素子より３原色
成分画像を面順次方式で取り出す方式等にも用いること
ができる。即ち、光源から被写体を経て固体撮像素子に
至るまでの光路の途中に補正用フィルタが介装されてい
ればよい。又、補正用フィルタは赤，緑，青の分光特性
に重みをつけるものであればよく、赤，緑，青のいずれ
か一つまたは二つ以上を組合わせて補正できるフィルタ
を用いてもよく、場所を分けて介装するようにしてもよ
い。
さらに又、前記各実施例は、生体腔内の内視鏡あるいは
機械装置の内部等の観察・記録を行う内視鏡に限らず、
その他の照明・撮像装置として使用できる。
尚。照明光学系が撮像光学系と別体にて形成されたもの
でもよい。
［発明の効果］ 以上述べたように本願発明によれば、内視鏡装置におい
て、ライトガイドの照明光の出射部および固体撮像素子
の前面の少なくとも一方に照明光学系および対物光学系
の有する分光特性を補正するための分光特性を有する分
光特性補正フィルタを設けるようにしているので、被写
体のカラー像等を忠実に再現でき、被写体を鮮明に撮像
することができるという効果がある。
【図面の簡単な説明】
第１図は本発明の第一実施例に係り、内視鏡装置の概略
説明図、第２図は本発明の第二実施例に係り、内視鏡装
置の挿入部先端側を示す概略説明図、第３図は本発明の
第三実施例に係り、内視鏡装置の挿入部先端側を示す概
略説明図である。 １……内視鏡、２……挿入部 ３……対物光学系、４……固体撮像素子 ５……プリアンプ 7R,7G,7B……色増幅器 ８……信号読取り回路、９……基準発振器 12……カラーブラウン管 13……ライトガイド、14……配光レンズ 15……光源装置、16……照明ランプ 17……反射鏡 18……コンデンサレンズ 20……補正用フィルタ、21……豆ランプ
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 昭53−46189（ＪＰ，Ａ) 特開 昭55−123279（ＪＰ，Ａ) 特開 昭57−84027（ＪＰ，Ａ) 特開 昭58−46935（ＪＰ，Ａ) 特公 昭58−9635（ＪＰ，Ｂ１)

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】ライトガイドを含み、被写体に照明光を照
    射する照明光学系と、前記照明光が照射された被写体の
    像を結像する対物光学系と、前記対物光学系で結像され
    た被写体像を撮像して、異なる複数の波長光に対応した
    信号を出力する固体撮像素子とを有し、前記固体撮像素
    子から出力される異なる複数の波長光に対応した信号に
    基づいてカラーの被写体像を表示させる内視鏡装置にお
    いて、 前記ライトガイドの照明光の出射部および前記固体撮像
    素子の前面の少なくとも一方に前記照明光学系および対
    物光学系の有する分光特性を補正するための分光特性を
    有する分光特性補正フィルタを設けたことを特徴とする
    内視鏡装置。
JP58163596A 1983-09-05 1983-09-05 内視鏡撮像装置 Expired - Lifetime JPH0685762B2 (ja)

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