TWI661805B - 內視鏡裝置 - Google Patents

內視鏡裝置 Download PDF

Info

Publication number
TWI661805B
TWI661805B TW106116707A TW106116707A TWI661805B TW I661805 B TWI661805 B TW I661805B TW 106116707 A TW106116707 A TW 106116707A TW 106116707 A TW106116707 A TW 106116707A TW I661805 B TWI661805 B TW I661805B
Authority
TW
Taiwan
Prior art keywords
light
imaging
subject
illumination
image
Prior art date
Application number
TW106116707A
Other languages
English (en)
Other versions
TW201808209A (zh
Inventor
千葉敏雄
谷岡健吉
山下紘正
Original Assignee
日商凱羅斯股份有限公司
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 日商凱羅斯股份有限公司 filed Critical 日商凱羅斯股份有限公司
Publication of TW201808209A publication Critical patent/TW201808209A/zh
Application granted granted Critical
Publication of TWI661805B publication Critical patent/TWI661805B/zh

Links

Classifications

    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61B—DIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
    • 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
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61B—DIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
    • 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
    • A61B1/00163—Optical arrangements
    • A61B1/00188—Optical arrangements with focusing or zooming features
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61B—DIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
    • 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
    • A61B1/00163—Optical arrangements
    • A61B1/00195—Optical arrangements with eyepieces
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61B—DIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
    • 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
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61B—DIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
    • 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
    • A61B1/06—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 with illuminating arrangements
    • A61B1/0607—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 with illuminating arrangements for annular illumination
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61B—DIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
    • 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
    • A61B1/06—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 with illuminating arrangements
    • A61B1/0638—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 with illuminating arrangements providing two or more wavelengths
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61B—DIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
    • 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
    • A61B1/06—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 with illuminating arrangements
    • A61B1/0661—Endoscope light sources
    • A61B1/0669—Endoscope light sources at proximal end of an endoscope
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61B—DIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
    • 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
    • A61B1/06—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 with illuminating arrangements
    • A61B1/0661—Endoscope light sources
    • A61B1/0684—Endoscope light sources using light emitting diodes [LED]
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61B—DIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
    • 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
    • A61B1/06—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 with illuminating arrangements
    • A61B1/07—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 with illuminating arrangements using light-conductive means, e.g. optical fibres
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61B—DIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
    • 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
    • A61B1/313—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 for introducing through surgical openings, e.g. laparoscopes
    • A61B1/3132—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 for introducing through surgical openings, e.g. laparoscopes for laparoscopy
    • 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
    • G02B23/2407—Optical details
    • G02B23/2461—Illumination
    • G02B23/2469—Illumination using optical fibres
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04N—PICTORIAL COMMUNICATION, e.g. TELEVISION
    • H04N23/00—Cameras or camera modules comprising electronic image sensors; Control thereof
    • H04N23/56—Cameras or camera modules comprising electronic image sensors; Control thereof provided with illuminating means
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61B—DIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
    • 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
    • A61B1/00002—Operational features of endoscopes
    • A61B1/00004—Operational features of endoscopes characterised by electronic signal processing
    • A61B1/00009—Operational features of endoscopes characterised by electronic signal processing of image signals during a use of endoscope
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61B—DIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
    • 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
    • A61B1/00064—Constructional details of the endoscope body
    • A61B1/00066—Proximal part of endoscope body, e.g. handles
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61B—DIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
    • 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
    • A61B1/00064—Constructional details of the endoscope body
    • A61B1/00071—Insertion part of the endoscope body
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61B—DIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
    • 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
    • A61B1/051—Details of CCD assembly
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61B—DIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
    • 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
    • A61B1/055—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 having rod-lens arrangements
    • 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

Landscapes

  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Surgery (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Optics & Photonics (AREA)
  • Biomedical Technology (AREA)
  • Veterinary Medicine (AREA)
  • Biophysics (AREA)
  • Pathology (AREA)
  • Radiology & Medical Imaging (AREA)
  • Nuclear Medicine, Radiotherapy & Molecular Imaging (AREA)
  • Public Health (AREA)
  • Heart & Thoracic Surgery (AREA)
  • Medical Informatics (AREA)
  • Molecular Biology (AREA)
  • Animal Behavior & Ethology (AREA)
  • General Health & Medical Sciences (AREA)
  • Signal Processing (AREA)
  • Multimedia (AREA)
  • Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
  • Astronomy & Astrophysics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Endoscopes (AREA)
  • Instruments For Viewing The Inside Of Hollow Bodies (AREA)

Abstract

提供高解析度的小型內視鏡裝置。
一種內視鏡裝置(100)，具備：插入 體腔內，導引來自被攝物體(A)的光的插入部(110)；裝設於插入部(110)，照射被攝物體(A)的照明機構(120)；具備配置成矩陣狀的8K位階以上的畫素，接收藉由被導引至插入部內的來自被攝物體(A)的反射光，將被攝物體(A)的影像資料輸出的攝像裝置(130)。攝像裝置(130)的畫素間距為照明機構所出射的照明光的最長波長以上。

Description

內視鏡裝置
本發明係有關於內視鏡裝置。
將細長的插入部插入體腔內，攝影體腔內的樣子的內視鏡裝置正被廣泛地利用(例如，專利文獻1參照)。
此外，稱為8K等的高解析度影像技術已經被實用化。因此，提案有在內視鏡裝置中適用該等高解析度影像技術(例如，專利文獻2參照)。
〔先前技術文獻〕 〔專利文獻〕
[專利文獻1]特開平6-277173號公報
[專利文獻2]特開2015-077400號公報
僅將影像感測器的畫素數單純地設為8K(7680×4320畫素)，未必能在顯示器上實現8K的真解 析度(影像的緻密度)。
為了真的實現8K的解析度，「畫素的大小要大」是必要的。影像感測器的畫素大小若過小的話，因為光的繞射極限而無法解析，會變成模糊的影像。適用於內視鏡裝置的情況，因為有要能夠插入體腔內的這種限制，由於內視鏡裝置的內藏透鏡的口徑非常小，若維持這樣的話，難以使用大型的影像感測器。
有考慮到將導入內視鏡裝置內的光徑藉由擴大透鏡完全擴大至充滿影像感測器。但是，倍率越上升(越遠離焦距)，畫面上的影像圓的面積雖增加，但得到反射光的視角範圍就變得越窄。因此，影像感測器所接受的光(光子)量減少，影像會變暗。因此，影像圓的大小及明暗是屬於難以兩立的關係。
此外，8K用的攝影機非常大型，難以安裝至內視鏡裝置。此外，安裝有8K用的攝影機的內視鏡裝置是大型的，難以回收。
本發明鑑於上述情事，目的為提供一種高解析度的小型內視鏡裝置。
為了達成上述目的，本發明的內視鏡裝置具備：插入體腔內，導引來自被攝物體的光的插入部；裝設於前述插入部，照射前述被攝物體的照明機構； 具備配置成矩陣狀的8K位階以上的畫素，接收藉由前述插入部所導引的來自前述被攝物體的反射光，將前述被攝物體的攝像信號輸出的攝像元件；其中，前述攝像元件的畫素間距為前述照明機構所出射的照明光的最長波長以上。
前述照明機構例如具備：LED元件、導引前述LED元件的輸出光的導光機構。
從前述照明機構輸出的照明光包含前述攝像元件的感應頻率頻帶內的複數頻率的光時，前述畫素的間距，係大於具有前述攝像元件的感應頻率頻帶內所含有的頻率且具有預定閾值以上的強度的光的頻率之中最高者較佳。
前述攝像元件具備將畫素電壓變換成畫素資料的機構；且該內視鏡裝置更具備：從前述攝像元件所提供的畫素資料來構築訊框資料，並將前述訊框資料作加工處理的影像處理部；連接至前述影像處理部，顯示前述訊框資料的顯示裝置；將前述攝像元件與前述影像處理部之間作連接的1~10m的電纜。
根據本發明，能夠得到照明光的繞射影響小的真高解析度影像。
100~104‧‧‧內視鏡裝置
110‧‧‧插入部
111、211‧‧‧圓筒部
112‧‧‧對物透鏡
113‧‧‧中空導光區域
114‧‧‧凹透鏡
115‧‧‧中繼透鏡
120‧‧‧照明裝置
121、221‧‧‧光纖
122‧‧‧擴散層
123‧‧‧光源部
125‧‧‧LED元件
126‧‧‧驅動電路
127‧‧‧反射鏡
130‧‧‧攝像裝置
131‧‧‧攝像元件
132‧‧‧驅動電路
133‧‧‧A/D轉換部
134‧‧‧發送部
140‧‧‧控制裝置
141‧‧‧控制部
142‧‧‧影像處理部
143‧‧‧記憶部
144‧‧‧輸入輸出IF
145‧‧‧輸入裝置
150‧‧‧顯示裝置
[圖1]表示有關本發明的實施形態之內視鏡裝置的構成的圖。
[圖2]表示圖1所示的內視鏡裝置的詳細構成的圖。
[圖3]說明圖2所示的攝像元件的畫素間距的圖。
[圖4]表示圖1所示的控制裝置的詳細構成的區塊圖。
[圖5]說明內視鏡裝置的圓筒部的開口率的圖，(a)表示實施形態的構成、(b)表示從前的構成。
[圖6]表示有關第1變形例的插入部的構成的圖。
[圖7]表示有關第2變形例的插入部的構成的圖。
[圖8]表示有關第3變形例的插入部的構成的圖。
[圖9]表示有關第4變形例的插入部的構成的圖。
以下，參照圖式詳細說明有關本發明的實施形態的內視鏡裝置。
關於本實施形態的內視鏡裝置100主要是作為腹腔鏡或管腔鏡使用的硬性鏡，如圖1所示，具備：插入部110、照明裝置120、攝像裝置130、控制裝置140、顯示裝置150。
插入部110為插入被檢驗者等的體腔內的細長構件。插入部110具備：筒狀部111、對物透鏡112、中空導光區域113。
圓筒部111為由不銹鋼鋼材等金屬材或硬質 的樹脂材等，例如，以直徑8mm~9mm的圓筒狀或橢圓筒狀形成的構件。在圓筒部111的基端附近的側面，以裝卸可能的方式安裝照明裝置120，此外，在圓筒部111的基端部，以裝卸可能的方式安裝攝像裝置130。
對物透鏡112為將照明裝置120所照射而被體腔內的被攝物體A反射的光吸收的導光機構。對物透鏡112，例如，以廣角透鏡構成。對物透鏡112配置成從插入部110的前端面露出。對物透鏡112，將來自被攝物體A的反射光集光，通過中空導光區域113，將被攝物體A的像成像在攝像裝置130的攝像面。對物透鏡112的側面被利用黏接劑等固定在圓筒部111的前端部的內壁面，插入部110的前端面被密封。
中空導光區域113為配置於圓筒部111的基端部與前端部之間的空間，作為將通過對物透鏡112的光導光至攝像裝置130的導光機構作用。
照明裝置120具備：光纖121、擴散層122、光源部123。光纖121被從光源部123拉出，由黏接劑等固定於圓筒部111的內面，延伸至圓筒部111前端部的擴散層122。
擴散層122將通過光纖121的由光源部123所供應的光擴散並輸出。擴散層122，例如，由將入射光擴散並射出的擴散板、擴散透鏡等構成。
光源部123將用以照明被攝物體A的光供應至光纖121的基端部。光源部123如圖2所示，具備LED (Light Emitting Diode)元件125及驅動電路126。
LED元件125在內部內藏有發出紅(R)、綠(G)、藍(B)3色光的元件，將經混色而成的白色光照射至光纖121的入射端。
驅動電路126依照控制裝置140的控制來將LED元件125驅動。驅動電路126依照控制裝置140的控制，藉由PWM控制等，具有將LED元件調光控制的機能。
攝像裝置130以裝卸可能的方式裝設於插入部110的基端部，藉由通過圓筒部111的中空部113而入射的光，將被攝物體A的影像攝像，將攝像的影像提供至控制裝置140。更詳細來說，攝像裝置130如圖2所示，由攝像元件131、驅動電路132、A/D轉換部133、發送部134構成。
攝像元件131由所謂的8K，即7680×4320畫素(pixel)的色彩影像感測器構成。如圖3所示，攝像元件131的畫素間距P，具有被攝物體A的照明時所使用的主要光的繞射極限以上的大小。具體來說，間距P係設定成比從擴散層122出射的照明光波長還大的值，即設定成比相當於LED元件125的發光光的波長的基準波長λ還大的值。此外，照明光包含複數波長的光時，基準波長λ為構成照明光的三原色光中波長最長的光，即意味地以紅光為主成份的波長。也就是說，意味著在對應紅色的光譜區域能量最大的波長。
攝像元件131可以具備相當於8K以上的畫素。
驅動電路132依照控制裝置140的控制，控制攝像元件131的曝光開始及結束，此外，讀出各畫素的電壓信號(畫素電壓)。
A/D轉換部133將驅動電路132從攝像元件131讀出的畫素電壓轉換成數位資料(影像資料)，向發送部134輸出。
發送部134將從A/D轉換部133輸出的輝度資料輸出至控制裝置140。
控制裝置140為控制內視鏡裝置100全體的裝置，如圖4所示，具備：控制部141，影像處理部142、記憶部143、輸入輸出IF(介面)144、輸入裝置145。
控制部141由CPU(Central Processing Unit)、記憶體等構成，使記憶部143記憶從發送部134發送的輝度資料，此外，使影像處理部142處理影像資料，此外，顯示於顯示裝置150。控制部141更控制驅動電路126、132。
影像處理部142由影像處理器等構成，依照控制部141的控制，將記憶於記憶部143中的影像資料作處理，將1訊框份的影像資料(訊框資料)再生並儲存。此外，影像處理部142對記憶於記憶部143中的訊框單位影像資料施加各種影像處理。例如，影像處理部142進行將各影像訊框以任意的倍率擴大/縮小的擴大/縮小處理。
記憶部143係記憶：控制部141的動作程式、影像處理部142的動作程式、從發送部134接收的影像資料、影像處理部142所再生的訊框資料、經處理的訊框資料等。
輸入輸出IF144控制控制部141與外部裝置之間資料的發送接收。
輸入裝置145係由鍵盤、滑鼠、按鍵、觸控面板等構成，將使用者的指示通過輸入輸出IF144提供給控制部141。
顯示裝置150由具有8K對應的顯示畫素數之液晶顯示裝置等所構成，依照控制裝置140的控制，顯示操作畫面、攝像影像、處理完的影像等。
內視鏡裝置與電視播放的攝影機不同，以專用的設施使用。因此，裝設於插入部110的攝像裝置130與控制裝置140係由數m程度的電纜連接。控制裝置140與顯示裝置150被載置於載置台等。
照明裝置120及攝像裝置130與控制裝置140由別體分別構成。因此，附屬於插入部110的構成為輕量化且小型化，取回插入部110比較容易。此外，將照明裝置120及攝像裝置130與控制裝置140連結的電纜，因施術室僅1~10m，與根據情況而動則超過數100m的放送現場不同。電纜所造成的信號劣化微小，幾乎沒有因分離所造成的壞影響。
接著，說明具有上述構成的內視鏡裝置100 的動作。
使用內視鏡裝置100時，使用者(施術者)操作輸入裝置145，下達該內視鏡裝置100為ON的指示。回應該指示，控制部141使驅動電路126、132為ON。
驅動電路126將LED元件125點亮，驅動電路132使攝像元件131的攝像開始。
從LED元件125輸出的白色光，通過光纖121在擴散層122擴散並照射。
攝像元件131通過對物透鏡112及中空導光部113攝像入射的影像。攝像元件131的畫素間距P為照明光的主要光的最大波長域的主要光波長λ以上。因此，畫素的間距P大致上比所有的照明光波長還大。因此，攝像元件131不太受光繞射的影響而能夠取得高品質的影像。
驅動電路132從攝像元件131將各畫素的畫素電壓依序讀出，藉由A/D轉換部133轉換成數位影像資料，從發送部134通過電纜向控制裝置140依序發送。
控制裝置140的控制部141藉由輸入輸出IF144將經發送的影像資料依序接收，並依序儲存於記憶部143。
影像處理部142在控制部141的控制下，將儲存於記憶部143中的影像資料作處理，將訊框資料再生並同時進行適宜的加工處理。
控制部141將記憶部143所記憶的訊框資料 適宜地讀出，藉由輸入輸出IF144供應至顯示裝置150並使其顯示。
使用者在確認顯示裝置150的顯示的同時，將插入部110插入體腔。插入部110插入體腔後，被攝物體A被來自擴散層122的光所照明，攝像元件131將被攝物體A的影像攝像，使攝像影像顯示於顯示裝置150。
其中，因為圓筒部111的內徑小，內視鏡裝置100的視角會有極限。因此，在內視鏡裝置100中，欲觀察被攝物體A的較廣範圍時，在與對物透鏡112空著間隔觀察被攝物體A。此外，在需要擴大影像時，不使對物透鏡112接近被攝物體A，藉由輸入裝置145來指示影像的擴大，藉此由影像處理部142將訊框影像擴大，進行將顯示裝置150的顯示影像擴大的所謂的軟體放大。即便是軟體放大，因為畫素數多，也不太發生影像劣化。
根據本實施形態的內視鏡裝置100，作為照明裝置120的光源使用能得到高能量的LED元件125。因此，能夠得到高亮度照明光，進而得到高亮度影像。
此外，因為將照明光藉由配置於圓筒部111內壁的光纖121來引導，能夠將圓筒部111的中空導光部113的空間有效活用於來自被攝物體A的光的導光。更具體說明的話，作為內視鏡裝置100的照明形態，如圖5(b)所示，在圓筒部211的圓周上配置光纖221的方式是已知的。在該方法中，因為照明用光纖221，圓筒部211內的空間被占有。因此，被攝物體影像的行經路被變 窄，難以將大影像投影至攝像元件131的攝像面。相對於此，在內視鏡裝置100中，如圖5(a)所示，擴大圓筒部111的中空導光部113能利用於來自被攝物體A的光的導光。內視鏡裝置100的情形，因為插入部110的外徑有限制，對於有效活用中空導光部113能達成大的效果。
在本實施形態中，攝像裝置130與控制裝置140係分離而由電纜連接。因此，與將攝像裝置130與控制裝置140一體化的攝影機裝設於插入部110的情形相比，處理容易。此外，因應使用環境侷限於施術室內，連接電纜在10m以下即可，並不會發生大問題。
此外，由於照明明亮，即便使用軟體放大來將被攝影的被攝物體A的像擴大，像也不會變暗。
(變形例)
在上述實施形態中，雖將圓筒部111的通過光原封不動成像於攝像元件131上，但如圖6所示，在圓筒部111的基端部配置凹透鏡114，使通過圓筒部111的光束擴徑並照射攝像元件131也可以。
此外，在圖1、圖2、圖6等中，僅示出1枚透鏡，但能將被攝物體A所反射的反射光集光，在攝像裝置130的攝像元件131上成像即可，其形狀、大小、折射率、枚數等為任意。此外，透鏡的素材為光學玻璃、塑膠、螢光石等，只要是能讓光透過的素材的話為任意。此外，將凹透鏡及非球面透鏡等組合也可以。1個透鏡 (群)由複數枚透鏡構成也可以。
再來，如圖7示，配置所謂的中繼透鏡115也可以。
此外，作為導引照明光的機構，雖例示了配置於圓筒部111內壁的光纖121，但光纖121如圖8所配置於圓筒部111的外壁也可以。
此外，並不限於藉由光纖121來導光的例子，如圖9所示，藉由反射鏡127來將LED元件125所發出的照明光導光至擴散層122也可以。
在上述實施形態中，因為照明光為包含RGB成份的白色光，將基準波長λ設為構成照明光的三原色光中的波長最長的紅光的主要光的波長。本發明並不限定於該例。例如，LED元件125發出單色光時，將該波長作為基準波長λ，可以使畫素間距P比基準波長λ還大。此外，雖然照明光為高頻，但含有弱強度的光時，因為該光作為照明光並沒有實質的貢獻，不作為基準波長λ。此外，即便是照明光所包含的光，關於攝像元件131不感應的頻帶的光，因為並沒有作為實質照明光的功能，不作為基準波長λ。此外，即便是非可見光，攝像元件131所感應的頻帶的光為對攝影有影響程度的強度為強時，較佳為將該光的波長作為基準波長λ。
也就是說，基準頻率λ為攝像元件131的感應頻率頻帶內所包含的頻率的光，為在具有對攝像表現出有影響程度的基準的閾值以上強度的光的頻率中最高者。
此外，雖將LED元件125的發光光原封不動 使用於照明，但例如將LED元件125的輸出光藉由螢光體等具有頻率變換機能者，將頻率變換使用於照明時，將頻率變換後照明光的主要光之中波長最長者的波長作為λ也可以。
攝像元件131可以具備相當於8K以上的畫素。
此外，也可不設置擴散層122。

Claims (4)

  1. 一種內視鏡裝置，具備：插入體腔內，導引來自被攝物體的光的插入部；裝設於前述插入部，使由配置於前述插入部中的圓筒部之壁的光纖或反射鏡所引導的照明光，從前述圓筒部的前端部的擴散層出射，並照射前述被攝物體的照明機構；具備配置成矩陣狀的8K位階以上的畫素，接收藉由前述插入部所導引的來自前述被攝物體的反射光，將前述被攝物體的攝像信號輸出的攝像元件；其中，前述攝像元件的畫素間距為前述照明機構所出射的照明光的最長波長以上。
  2. 如請求項1所記載的內視鏡裝置，其中，前述照明機構具備：LED元件、導引前述LED元件的輸出光的導光機構。
  3. 如請求項1或2所記載的內視鏡裝置，其中，從前述照明機構輸出的照明光在前述攝像元件的感應頻率頻帶內包含複數頻率的光；前述畫素的間距，係大於具有前述攝像元件的感應頻率頻帶內所含有的頻率且具有預定閾值以上的強度的光的頻率之中最高者。
  4. 如請求項1或2所記載的內視鏡裝置，其中，前述攝像元件具備將畫素電壓變換成畫素資料的機構；且該內視鏡裝置更具備：從前述攝像元件所提供的畫素資料來構築訊框資料，並將前述訊框資料作加工處理的影像處理部；連接至前述影像處理部，顯示前述訊框資料的顯示裝置；將前述攝像元件與前述影像處理部之間作連接的1~10m的電纜。
TW106116707A 2016-05-24 2017-05-19 內視鏡裝置 TWI661805B (zh)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2016-103674 2016-05-24
JP2016103674 2016-05-24

Publications (2)

Publication Number Publication Date
TW201808209A TW201808209A (zh) 2018-03-16
TWI661805B true TWI661805B (zh) 2019-06-11

Family

ID=60411232

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
TW106116707A TWI661805B (zh) 2016-05-24 2017-05-19 內視鏡裝置

Country Status (7)

Country Link
US (1) US20200322509A1 (zh)
EP (1) EP3466317A4 (zh)
JP (1) JPWO2017204089A1 (zh)
CN (1) CN109310294A (zh)
SG (1) SG11201810399YA (zh)
TW (1) TWI661805B (zh)
WO (1) WO2017204089A1 (zh)

Family Cites Families (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN103815972A (zh) * 2014-02-26 2014-05-28 上海齐正微电子有限公司 腹胸腔镜的手术区域自动跟踪系统及方法
JP2015195562A (ja) * 2014-03-20 2015-11-05 村上　幹次 送信信号処理装置及び方法、受信信号処理装置
JP6029159B1 (ja) * 2016-05-13 2016-11-24 株式会社タムロン 観察光学系、観察撮像装置、観察撮像システム、結像レンズ系及び観察光学系の調整方法

Also Published As

Publication number Publication date
CN109310294A (zh) 2019-02-05
TW201808209A (zh) 2018-03-16
US20200322509A1 (en) 2020-10-08
EP3466317A1 (en) 2019-04-10
EP3466317A4 (en) 2020-01-08
SG11201810399YA (en) 2018-12-28
WO2017204089A1 (ja) 2017-11-30
JPWO2017204089A1 (ja) 2019-07-18

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP2021192534A (ja) 撮像装置及び撮像方法
JP2006317947A (ja) 単一の多機能光モジュールを使用して異なるタイプの写真用光を提供するための写真光システム、イメージング装置、及び方法
US20220038613A1 (en) Imaging device
US20170017309A1 (en) Image projection apparatus, image projection system, display apparatus, and display system for illuminating indication light
JP2007127768A (ja) 撮像装置
TWI661805B (zh) 內視鏡裝置
JP2000197604A5 (zh)
US20050212684A1 (en) Indicating apparatus combined with flash
JP2018159835A (ja) 投影装置
CN106341614B (zh) 摄影影像调整方法
JP2004109865A (ja) ファインダー装置及びそれを有する光学機器
JP2007206405A (ja) 撮影装置用補助光照射装置
KR100803461B1 (ko) 촬상렌즈 및 촬상렌즈 모듈용 검사 및 조정장치
JP2000075363A (ja) 液晶モニタ画面付デジタルカメラとこのカメラを用いた撮影方法
US9596379B2 (en) Image reading apparatus
JP2020076815A (ja) 画像表示装置
JP2011133629A (ja) 撮像装置
US20240323526A1 (en) Imaging device, control method of imaging device and recording medium
JP2002219101A (ja) 内視鏡装置用光源システム
JPH0644104B2 (ja) 内視鏡映像システム
JP2007171518A (ja) 撮像装置、撮像装置の制御方法及び制御プログラム
JP4470909B2 (ja) カメラ装置及びカメラ装置における発光制御方法
JP4981401B2 (ja) 電子内視鏡用プロセッサおよび電子内視鏡システム
JP2009092878A (ja) ファイバ照明型顕微鏡システム及びその制御方法
TWI572207B (zh) Photographic image adjustment method