JPS6334729B2 - - Google Patents

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JPS6334729B2
JPS6334729B2 JP56107483A JP10748381A JPS6334729B2 JP S6334729 B2 JPS6334729 B2 JP S6334729B2 JP 56107483 A JP56107483 A JP 56107483A JP 10748381 A JP10748381 A JP 10748381A JP S6334729 B2 JPS6334729 B2 JP S6334729B2
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image
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endoscope
sit
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JP56107483A
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Koichi Karaki
Kenichi Ooikami
Takashi Tsukatani
Katsumi Terada
Masabumi Yamazaki
Atsushi Yusa
Kazuo Nakamura
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Olympus Optical Co Ltd
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Priority to AT82303619T priority patent/ATE19830T1/de
Priority to DE8282303619T priority patent/DE3271133D1/de
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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
    • A61B1/042—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 a proximal camera, e.g. a CCD camera
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04N—PICTORIAL COMMUNICATION, e.g. TELEVISION
    • H04N23/00—Cameras or camera modules comprising electronic image sensors; Control thereof
    • H04N23/80—Camera processing pipelines; Components thereof
    • H04N23/81—Camera processing pipelines; Components thereof for suppressing or minimising disturbance in the image signal generation
    • G—PHYSICS
    • G02—OPTICS
    • G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B23/00—Telescopes, e.g. binoculars; Periscopes; Instruments for viewing the inside of hollow bodies; Viewfinders; Optical aiming or sighting devices
    • G02B23/24—Instruments or systems for viewing the inside of hollow bodies, e.g. fibrescopes
    • G02B23/2476—Non-optical details, e.g. housings, mountings, supports
    • G02B23/2484—Arrangements in relation to a camera or imaging device
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04N—PICTORIAL COMMUNICATION, e.g. TELEVISION
    • H04N23/00—Cameras or camera modules comprising electronic image sensors; Control thereof
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Description

【発明の詳細な説明】 本発明はTVモニタすることができる内視鏡、
特に内視鏡のイメージガイドに基因する画質の低
下を防ぐ装置に関するものである。
一般に内視鏡は、第１図に示すように、多数の
光フアイバよりなるイメージガイドバンドルを収
容する外套管１と本体２とを具え、本体２にカメ
ラ３を装着し、このカメラをバランサ４と支柱５
とにより支持し、胃内等の撮影を行うことは知ら
れている。
しかしイメージガイドバンドル中に折れたフア
イバがあると、肉眼で観察する場合はもとより、
モニタTV６で観察する場合でも、撮影される像
に画像が形成されないデツドスポツトが生じ、見
にくくなる。イメージガイドバンドルは、約４万
本の直径約5μｍのフアイバを規則正しく整列さ
せて像を伝送するものであり、製造工程中に折
れ、異物等で伝送できないフアイバが生ずること
は避けられない。光を伝送することができないフ
アイバの多いイメージガイドバンドルによる像を
肉眼で観察すると、黒いデツドスポツトが現われ
見苦しくなる。
またイメージガイドバンドルのフアイバのピツ
チに比べて、イメージガイドバンドルの出射側に
配置する撮像装置の分解能が高い場合、個々のフ
アイバ（通常六角形をなす）間の境界線上に光を
伝送しない部分を生じ、画像にいわゆる「網目」
が形成され、画質が悪くなる。
本発明は上述の問題点に鑑みなされたもので、
イメージガイドバンドルの出射端側に配置する撮
像装置にランダムアクセス可能な固体撮像装置を
使用し、イメージガイドを通して得られる画像の
デツドスポツトをなくす処理をして再生すること
ができる内視鏡を得ることを目的とする。
この目的を達成するため本発明はTVモニタす
ることができる内視鏡において、内視鏡のイメー
ジガイドバンドルの出射側に、各フアイバに対し
て特定の位置関係を保つて配設した複数個の画像
素子を有するランダムアクセス可能な固体撮像装
置と、前記イメージガイドバンドルの出射端に光
が伝送されない部分に対応する前記固体撮像装置
の画像素子のアドレスを記憶し、このアドレスの
周囲の画像素子の出力値から演算処理したものを
前記光が伝送されない部分の画像素子の出力値と
して使用して画像信号を形成する画像処理回路と
を具えたことを特徴とするものである。
本発明の好適な実施例においては固体撮像装置
をSITイメージセンサとする。
このSITイメージセンサは、雑誌「電子材料」、
1981年１月号第41〜43頁および第130頁に記載さ
れているように、ホトダイオードとSITを組合せ
たもので、集積度が高く、動作特性の直線性に優
れ、感度が高く、非破壊読み出しが可能であり、
さらにランダムアクセスが可能であるという特長
がある。
次に図面につき本発明の実施例を説明する。
第２図は本発明によるTVモニタする内視鏡の
第１の実施例の出射側の構成を示す線図である。
外套管１０内にイメージガイドバンドル１２を収
納し、このイメージガイドバンドルにより外套管
１０の先端の入射光像を出射端１３に伝送する。
この実施例においては出射端１３に固定部材１４
を介してランダムアクセス可能な固体撮像装置で
ある上述のSITイメージセンサ１６を適切に位置
ずれを生じないよう配置する。この場合約４号本
のフアイバのそれぞれにつきSITイメージセンサ
の１個の画像素子（以下「画素」と略称する）が
対応するよう配置してもよいし、また分解能をよ
くするため各フアイバにつきSITイメージセンサ
の複数の画素を対応させることもできる。この
SITイメージセンサ１６をドライバ回路１７によ
り駆動電圧を供給したり、電気的にシヤツタをか
けるなどの制約を行う。SITイメージセンサ１６
により光電変換した画像信号を画像処理回路１８
によりデツドスポツトに対応する画素に対して埋
合せ処理、すなわち内挿処理を行つて、見かけ上
デツドスポツトのない処理画像信号をモニタTV
２０に送る。
第３図に画像処理回路１８の構成を線図的に示
す。SITイメージセンサ１６からの画像信号を増
幅回路３０により増幅し、次にＡ／Ｄ変換回路３
２によりＡ／Ｄ変換し、中央制御装置即ちCPU
３４に入力する。このCPU３４によりドライバ
回路１７を制御するとともに、デツドスポツトの
埋合せを行うための平均化演算を行う。この
CPU３４にPROM３６を接続し、PROM３６に
は各種の制御プログラム、デツドスポツトの画素
のアドレスを記憶する。CPU３４からのデータ
出力をＤ／Ａ変換回路３８によりＤ／Ａ変換して
モニタTV２０に送る。
次に上述の構成の動作を第３〜５図につき説明
する。説明をわかりやすくするため、イメージガ
イドバンドルを構成する約４万本の単フアイバ１
本につきSITイメージセンサ１６の１個の画素を
対応させるとする（第４図参照）。SITイメージ
センサ１６をイメージガイドバンドルの出射端１
３に固定した時点（製作工程時）において、入射
端から一様光を入射させ、デツドスポツト４０の
位置即ち画像を伝送しない画素のアドレス、また
できれば平均化に使用する周囲の画素のアドレス
をPROM３６に記憶即ち書込みを行う。
実際の内視鏡の使用時には、CPU３４はドラ
イバ回路１７により順次読み出されてくるSITイ
メージセンサの各画素のアドレスを検出し、
PROM３６に記憶されているデツドスポツトの
アドレスと比較して一致したとき、演算により割
出した、または予め指定したデツドスポツト４０
に対応する画素の周囲の画素（第４図中ａ，ｂ，
ｃ，ｄ）の出力を平均化し、この演算値をデツド
スポツトにおける値として出力し、見かけ上デツ
ドスポツトの埋め合せをする。このことはSITイ
メージセンサがランダムアクセス可能であるため
行うことができる。平均化演算のプログラムを
PROM３６に書込んでおくこと勿論である。
平均化の方法は1/4（ａ＋ｂ＋ｃ＋ｄ）だけで
なく、1/2（ａ＋ｃ），1/2（ｂ＋ｄ）またはａ，
ｂ，ｃ，ｄのいずれか１個で置換えることもでき
る。また平均化をａ，ｂ，ｃ，ｄの４個だけでな
く、周囲の８個の画素を使用して行うこともで
き、これら平均化の方法はPROM３６に書込む
プログラムにより任意に指定することができる。
尚固体撮像装置としてSITイメージセンサを用
いた場合非破壊読み出しが可能であるため、出力
値ａ，ｂ，ｃ，ｄをCPU内部または外部のRAM
に記憶する必要がない。
このようにして、CPU３４によりSITイメージ
センサ１６の各画素を順次読み出し、デツドスポ
ツトに対応する画素については上述の平均化した
演算値を用い、Ｄ／Ａ変換器３８および必要に応
じてバツフアメモリ等を使用することにより、見
かけ上デツドスポツトのない画像信号を形成し
て、モニタTV２０に供給する。
モニタTV側でデジタル信号からアナログ画像
信号を発生するものであれば、CPU３４のデー
タ出力値をそのままモニタTV２０に送ることが
できること勿論である。
第４図はイメージガイドバンドル１２の単フア
イバ１個につき、SITイメージセンサ１６の１個
の画素が対応している場合を示すが、イメージガ
イドバンドルのピツチよりもSITイメージセンサ
の画素のピツチを極めて小さくし、単フアイバ１
個につき、SITイメージセンサの画素を複数個対
応させることもできる。しかしこのような場合第
５図に示すように各フアイバの境界線すなわちク
ラツド（単フアイバは通常六角形をなす）上に対
応する画素はデツドスポツトになり、画像全体と
して、上述の「網目」が形成される。
本発明によればこの網目をもなくすことができ
る。この場合網目部分に対応する画素のアドレ
ス、またできれば網目部分の近傍の若干の画素の
アドレスをPROM３６に予じめ書込んでおく。
例えば第５図に示すように、網目Ａにかかる画素
Ａの１，２，３，４等のアドレスをPROM３６
に書込み、また網目Ａの近傍の画素a1，a2，b1，
b2等のアドレスを演算で割出すようにするか、ま
たはPROM３６に書込んでおく。CPU３４によ
り画素Ａの１，Ａの２に対してはa1，b1の平均1/
２（a1＋b1）を出力し、Ａの３，Ａの４に対して
は1/2（a2＋b2）を出力し、以下同様の演算を行
つて網目の埋め合せを行い、網目のない画像信号
をモニタTV２０に送る。
第６図において、TVモニタすると同時に肉眼
観察をも行うことができる内視鏡の第２の実施例
を示す。この実施例においては、イメージガイド
バンドル１２の出射端１３から出る光路を肉眼観
察側に向う光路と、TV観察側に向う光路とに分
岐するため半透鏡４２を設け、直進光路側におい
て肉眼で観察する。直進光路から分岐した光路上
に結像レンズ４４を介してSITイメージセンサ１
４上に結像させる。
SITイメージセンサは他の撮像装置に比べて高
感度のため、半透鏡４２により反射されてSITイ
メージセンサに向う光量が少なくとも十分画像信
号処理を行うことができる。従つて半透鏡の透過
率を大きくすることができ、肉眼観察像が明るく
なる。
本発明に用いる固体撮像装置としては、SITイ
メージセンサに限定されるものではなく、ランダ
ムアクセス可能な固体撮像装置ならば同様に動作
させることができるが、感度の点でSITイメージ
センサが好適である。
上述の画像処理回路１８では、PROM３６を
設け、製作時にデツドスポツトに対応する画素の
アドレスを書込むようにしたが、PROM３６の
代りにRAMを設け、使用中にデツドスポツトに
対応する画素のアドレスを検出し、書込むことが
できるようにすることもできる。このようにする
と製作時だけでなく、使用中にフアイバの折れが
生じてデツドスポツトが発生する場合にも対処す
ることができる。
以上述べたように本発明によれば内視鏡のイメ
ージガイドバンドルの出射側にランダムアクセス
可能な固体撮像装置を配設して電気的に画像再生
処理を行うようにしているため、従来の撮像管に
比べてはるかに小型化することができ、固体撮像
装置としてSITイメージセンサを使用すると一層
小型化することができ、しかも感度が高く、動作
の直線性も良くなる。
更にイメージガイドバンドル中のフアイバの折
れに起因するデツドスポツトまたは各フアイバの
輪郭に基づく「網目」に対応する固体撮像装置の
画素の出力値をその周囲の若干の画素の出力値を
演算することにより得られた値を利用して埋め合
せるため、デツドスポツトまたは「網目」は見か
け上画像に現われず、画質が向上するという効果
が得られる。
【図面の簡単な説明】
第１図は従来のTVモニタする内視鏡の線図的
斜視図、第２図は本発明によるTVモニタ内視鏡
のイメージガイドバンドルの出射側の構成を示す
線図、第３図は画像処理回路の構成を示す線図、
第４図はデツドスポツトがある画素の配列を示す
線図、第５図は網目を生ずる画素の配列を示す線
図、第６図はTVモニタと同時に肉眼観察する本
発明内視鏡の第２の実施例の線図である。 １…外套管、２…内視鏡本体、３…テレビカメ
ラ、４…バランサ、５…支柱、６…モニタTV、
１０…外套管、１２…イメージガイドバンドル、
１３…出射端、１４…固定部材、１６…SITイメ
ージセンサ、１７…ドライバ回路、１８…画像処
理回路、２０…モニタTV、３０…増幅回路、３
２…Ａ／Ｄ変換回路、３４…中央制御装置即ち
CPU、３６…PROM、３８…Ｄ／Ａ変換回路、
４０…デツドスポツト、４２…半透鏡、４４…結
像レンズ、Ａ…網目。

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 １ TVモニタすることができる内視鏡におい
    て、内視鏡のイメージガイドバンドルの出射側
    に、各フアイバに対して特定の位置関係を保つて
    配設した複数個の画像素子を有するランダムアク
    セス可能な固体撮像装置と、前記イメージガイド
    バンドルの出射端に光が伝送されない部分に対応
    する前記固体撮像装置の画像素子のアドレスを記
    憶し、このアドレスの周囲の画像素子の出力値か
    ら演算処理したものを前記光が伝送されない部分
    の画像素子の出力値として使用して画像信号を形
    成する画像処理回路とを具えたことを特徴とする
    内視鏡。 ２ 前記固体撮像装置をSITイメージセンサとし
    たことを特徴とする特許請求の範囲第１項記載の
    内視鏡。
JP56107483A 1981-07-09 1981-07-09 内視鏡 Granted JPS5810032A (ja)

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EP82303619A EP0070169B1 (en) 1981-07-09 1982-07-09 Endoscope with monitor
AT82303619T ATE19830T1 (de) 1981-07-09 1982-07-09 Endoskop mit monitor.
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