JPS6354378B2

JPS6354378B2 -

Info

Publication number: JPS6354378B2
Application number: JP55156159A
Authority: JP
Inventors: Tadashi Kato
Original assignee: Olympus Optical Co Ltd
Current assignee: Olympus Corp
Priority date: 1980-11-06
Filing date: 1980-11-06
Publication date: 1988-10-27
Also published as: JPS5778834A

Description

【発明の詳細な説明】この発明は内視鏡に係り、特に、対物レンズに
よる歪曲が補正された像を得ることができる内視
鏡に関する。

一般に内視鏡観察においては、体腔内挿入部の
移動操作を減らして患者の苦痛を少なくするとと
もに、できるだけ広範囲を観察するために、対物
レンズとしては広角レンズが使われていることが
好ましい。

ところが、広角レンズによる結像は画像の周辺
部で歪みが生じる。そのため、観察しにくいとと
もに、誤つて診断してしまうことがある。

この発明の目的は対物レンズによる歪曲が補正
された像を得ることができる内視鏡を提供するこ
とであるる。

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図はその概略構成図で
ある。体腔内に挿入される可撓管１０は、主とし
てイメージガイド１２、ライトガイド１４からな
る。可撓管１０の接眼部は電源も含む光源部１６
にコネクタ１７を介して接続され、可撓管１０は
光源部１６に着脱自在になつている。光源部１６
内にはハロゲンランプ１８が設けられ、ハロゲン
ランプ１８の発光はライトガイド１４を介して可
撓管１０の対物部に導びかれる。イメージガイド
１２の対物端には対物レンズ２０が設けられる。
イメージガイド１２の接眼端には撮像レンズ２
２、撮像素子２４が設けられる。撮像素子２４は
撮像管でもよいし固体撮像素子でもよい。撮像素
子２４の出力信号は画像補正部２６へ供給され
る。一方、可撓管１０と光源部１６の接続コネク
タ１７には、可撓管の種類を判別するスコープ判
別部２８が設けられ、この出力信号も画像補正部
２６へ供給される。また、可撓管１０内にはイメ
ージガイド１２、ライトガイド１４に沿つてアン
グル操作ワイヤ３０が配設される。アングル操作
ワイヤ３０の一端は光源部１６内に設けられたア
ングル制御部３２に接続される。アングル制御部
３２はアングル指示部３４からの指示信号によつ
て、アングル操作ワイヤ３０を曲げ、可撓管１０
の対物部のアングルを制御する。画像補正部２６
の出力信号はCRT等の画像表示部３６に接続さ
れる。

第２図は画像補正部２６の詳細なブロツク図で
ある。撮像素子２４の出力する画像信号がＡ／Ｄ
変換器３８を介してメモリ４０に供給される。メ
モリ４０の出力信号が中央処理装置（CPU）４
２に供給される。スコープ判別部２８の出力する
判別信号もCPU４２に供給される。CPU４２に
はリードオンリメモリ（ROM）４４、ランダム
アクセスメモリ（RAM）４６が接続される。た
とえば、キーボード等の情報設定部４８がCPU
４２に拡大指示信号および輝度指示信号を供給す
る。CPU４２の出力信号はＤ／Ａ変換器５０を
介して画像表示部３６へ供給される。

この一実施例の動作を第３図に示したフローチ
ヤートを参照して説明する。ハロゲンランプ１８
より発せられた光がライトガイド１４を介して被
検体を照射する。この反射光像が対物レンズ２０
で結像され、イメージガイド１２、撮像レンズ２
２を介して撮像素子２４に供給される。撮像素子
２４は光学像が入力されると撮像面の走査を行な
い、画像を画素に分割する。そして、撮像素子２
４は各画素について画素の位置を示す情報と輝度
を示す情報を一組として画像信号としてＡ／Ｄ変
換器３８へ供給する。Ａ／Ｄ変換された画素信号
はメモリ４０に記憶される。ここで、撮像素子２
４は第４図ａに示すように撮像面を等間隔のメツ
シユに分割して画素をつくる。しかし、対物レン
ズ２０として広角レンズを使つたときは、同図ｂ
に示すように撮像面上では、実際の像が歪曲して
写つてしまう。この歪曲の度合は対物レンズ２０
の視野角によつて異なる。また、一般的に内視鏡
は被検体によつて、その可撓管１０を取換えるこ
とあり、可撓管１０の種類に応じた判別信号がス
コープ判別部２８からCPU４２に供給される。
ROM４４は歪曲補正のためのプログラムを記憶
していて、CPU４２はスコープ判別信号に応じ
た補正プログラムをROM４４から読出し、メモ
リ４０内のデータを補正する。

広角レンズを使うと、画像信号は第４図ａから
ｂに示すように実際の画素の位置より周辺部に向
かつて拡大される。そのため、補正方法としては
第４図ｃに示すように周辺部の画像信号の位置情
報を中心部に向かつて圧縮すればよい。この結
果、同図ｄに示すような画像信号が得られる。位
置情報を圧縮すると、同じ位置に２つの画像信号
が存在する場合も起り得る。そのときは、２つの
輝度情報の平均値を新たな輝度情報とすればよ
い。これらの補正の結果がRAM４６に記憶され
る。

周辺部の画像信号を圧縮すると、第４図ｃ，ｄ
に斜線で示すように、周辺部には画像信号のない
部分が生じる。この補正方法ではこの部分の信号
は使わないで、他の部分の信号のみにより画像を
つくる。すなわち、RAM４６に記憶されている
第５図ａに示す信号から同図ｂに示すような信号
のみを読み出すとする。しかし、このままでは画
像が縮小されただけなので、画像信号の位置情報
を拡大する必要がある。そして、位置情報を拡大
した結果、輝度情報のない画素が存在することが
あり得る。このとき、輝度情報は周囲８ケ所の画
素のもつている輝度情報を補間することにより得
られる。あるいは、同図ｃ，ｄに示すように一部
分のみの信号を読み出せば、所望の部分の拡大像
を得ることもできる。この処理は、情報設定部４
８からの拡大指示信号により実行される。

このように、CPU４２は画素信号の位置を一
度中心部に圧縮して実際の画像に対応する画素の
位置に補正した後、画像信号をＤ／Ａ変換器５０
を介して表示部３６へ供給する。そのため、表示
部３６に表示される像は対物レンズ２０による歪
曲が補正されている。さらに、この実施例では表
示部３６で表示可能な輝度の上限maxと下限min
を情報設定部４８の出力する輝度指示信号によつ
て決められている。CPU４２の出力する各画素
の光強度が第６図に実線で示すようにmaxから
minまでの範囲を超えると、表示像は明るい部分
がにじみ、暗い部分がぼやけて見づらくなる。そ
のため、CPU４２は各画素の輝度を同図ｂに破
線で示すようにmaxからminまでの範囲におさま
るように補正する。このmaxとminは情報設定部
４８でいちいち設定しなくても、常に同じ表示部
を用いる場合は、あらかじめROM４４内に記憶
しておいてもよい。この輝度の補正の後、画像信
号はＤ／Ａ変換器５０を介して表示部３６に供給
され、各画素の輝度情報が表示される。

以上説明したようにこの実施例によれば、歪曲
のない像を得ることができ、さらに、一つの視野
の内の任意の部分の拡大像も得ることができる内
視鏡を提供することができる。

次にこの発明の他の実施例を説明する。以下の
実施例において第１の実施例と同一部分は図面に
おいて同一参照番号を附してその説明は省略す
る。第７図は第２の実施例の概略構成図である。
第１の実施例と異なる点は、可撓管１０の構成と
画像補正部２６の位置である。可撓管１０はイメ
ージガイドを有さず、対物レンズ２０の次にすぐ
撮像素子２４が設けられる。撮像素子２４の出力
する画像信号がリード線を介して光源１６内に設
けられる画像補正部２６に供給される。動作は第
１の実施例と同様である。この第２の実施例では
可撓管１０の内部にはイメージガイドがないので
可撓管１０を細くすることができる。

第８図は第３の実施例の概略構成図である。こ
の実施例では可撓管１０と操作部６０が一体的に
形成されていて、画像補正部２６は操作部６０内
に配設される。第２の実施例と同様に、可撓管１
０の対物部に撮像素子２４が設けられる。画像補
正部２６の出力信号が表示部３６へ供給されると
ともに、操作部６０の接眼部に設けられたモニタ
表示器６２へも供給される。

この実施例の動作も第１、第２の実施例と同様
である。この実施例によれば各可撓管の内部に画
像補正部が配設されるので、可撓管を取り換える
毎に補正のプログラムを変える必要がない。ま
た、観察者がモニタ表示器６２で画像を観察でき
るので可撓管１０の操作性が向上する。

この発明は上述した実施例に限定されるもので
はなく、たとえば、第１、第２の実施例におい
て、スコープ判別部２８を設けなくて、観察者が
可撓管１０を取り換える毎に手動で対物レンズの
視野角を情報設定部を介して設定してもよい。ま
た、撮像素子を３個用いてカラー撮像してもよ
い。

以上説明したようにこの発明によれば、歪曲の
ない像さらに、任意の部分の拡大像を得ることの
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概
略構成図、第２図はその画像補正部の詳細なブロ
ツク図、第３図はこの実施例の動作を示すフロー
チヤート、第４図ａ〜ｄ、第５図ａ〜ｄ、第６図
はその補正の原理を示す図、第７図はこの発明の
第２の実施例の概略構成図、第８図はこの発明の
第３の実施例の概略構成図である。１２……イメージガイド、１４……ライトガイ
ド、１８……キセノンランプ、２０……対物レン
ズ、２２……撮像ランプ、２４……撮像素子、２
６……画像補正部、２８……スコープ判別部、３
６……表示部。

Claims

【特許請求の範囲】１被観察物の像を結像する対物レンズを有する
内視鏡本体と、前記内視鏡本体に着脱自在に接続
され、前記対物レンズにより得られた像を撮像す
る手段と、前記対物レンズの視野角情報を検出す
る手段と、前記撮像手段の出力信号をサンプリン
グし、各サンプリング点の位置座標情報を前記検
出手段により検出された前記対物レンズの視野角
情報に応じて補正し前記対物レンズより得られた
像の湾曲を補正する手段とを具備する内視鏡。２前記補正手段は対物レンズにより得られた像
の各サンプリング点の位置座標信号をその像の中
心に向かつて圧縮することを特徴とする特許請求
の範囲第１項記載の内視鏡。３前記補正手段は前記内視鏡本体に着脱自在に
接続される光源部内に設けられることを特徴とす
る特許請求の範囲第１項記載の内視鏡。４前記補正手段は前記内視鏡本体の操作部に設
けられることを特徴とする特許請求の範囲第１項
記載の内視鏡。