JPH02287508A - 内視鏡装置および内視鏡による観察方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】

［産業上の利用分野］ 本発明は、ジェット噴射による推力を受けて挿入部を浮
上させるようにした内視鏡装置およびその内視鏡による
観察方法に関する。 ［従来の技術］ 従来、特開昭６２−２５１６３９号公報において、挿入
部の先端側部分に噴射口を設け、これより流体をジェッ
ト噴射して生じる推力でその挿入部を浮上させるように
した浮上式の内視鏡が知られている。 この種の浮上式内視鏡は工業用として多く使用され、例
えば、ガス管路やタンク、あるいは大型飛行機の翼内空
洞の検査等に使用される。そして、これによると、挿入
部を浮上させることができるから、高さのある空洞内で
も、その隅々まで観察できるようになる。 ［発明が解決しようとする課題］ しかしながら、この種の浮上式内視鏡装置においては、
ジェット流体の噴射により挿入部を浮上させながら検査
対象部位に近づけて観察を行うものであるため、その挿
入部が微妙なバランスで浮上している。このため、一般
的な内視鏡の使用状況に比較してその挿入部の先端がき
わめて振れ品いものであり、一般的な内視鏡の場合のよ
うに安定した状態での観察ができないのが普通であった
。 したがって、この種のジェット浮上式の内視鏡による観
察では、安定した観察像が通常得られにくいため、検査
対象部位をより詳細に検査することは困難なものとされ
てきた。 一方、最近では、固体撮像素子を撮像手段に用いてモニ
タにより観察するようにした、いわゆるビデオエンドス
コープが実用化されている。この種の内視鏡は、通常の
光学式の内視鏡のものに比べてその観察画像の記録や再
生が容易に行えるとともに、観察中に静止した映像とし
て観察するフリーズ動作を行わせることが可能である。 この静止画を得る方法としては、撮像用ＣＣＤでの１フ
イールドでの電荷蓄積時間（一般にｔ７ｅ。 秒である。）に電荷蓄積した映像用信号をメモリ手段で
記憶し、これを読出してフリーズ映像信号に変換してモ
ニタに映し出して観察するものである。 したがって、撮像用ＣＣＤでの１フイールドでの一般的
な電荷蓄積時間である、１１６０秒間に被写体が動くと
、そのフリーズにより得られる静止画像もぼけたものに
なる。 しかしながら、上述したように、ジェット流体の噴射に
より挿入部を浮上させて検査対象部位を観察する方式の
内ｙｌ鏡装置にあっては、その挿入部が微妙なバランス
で浮上しており、その対物光学系を組み込んだ挿入部の
先端部分はかなりの早さで微妙に揺れているのが実態で
ある。このため、このフリーズによる静止画像を観察し
ようとしても、その静止画像はかなりぼけたものになっ
てしまう。 しかるに、このジェット浮上式の内視鏡装置では、通常
の観察でも、その挿入部の揺れにより観察しにくいのも
のであることから、むしろ、ぶれのない静止画像を得て
、より詳細な観察をすることが望まれる。 それにも拘らず、フリーズにより得られる静止画像でも
、ぼけたものになり、鮮明な静止画像を得る状況にはな
い。 本発明は上記課題に着目してなされたもので、その目的
とするところは、ジェット流体の噴射による推力で挿入
部が浮上中でも、ぶれのない鮮明な静止画像が得られる
内視鏡装置および内視鏡による観察方法を提供すること
にある。 ［課題を解決するための手段および作用］上記課題を解
決するために第１の発明は、流体をジェット噴射するこ
とによる推力を受けて挿入部を浮上させるようにした内
視鏡装置において、固体撮像素子により観察視野を撮像
する手段と、上記固体撮像素子の電荷蓄積時間の範囲内
で実際の撮像用電荷蓄積時間を制限するシャッタ手段と
、上記固体撮像素子で撮像した映像用信号を記憶するメ
モリによりフリーズ映像に変換する映像処理手段と、こ
の映像処理手段によりフリーズ映像を得るときに操作す
るフリーズ操作手段とからなるものである。 しかして、フリーズ映像を得るときに観察視野を撮像す
る固体撮像素子が、その電荷蓄積時間の範囲内で実際の
撮像用電荷蓄積時間を制限して撮像するから、その固体
撮像素子で撮像した映像信号によるフリーズ映像が鮮明
になる。つまり、ジェット流体の噴射による推力で挿入
部が浮上中でも、ぶれのない鮮明な静止画像が得られ、
詳細な観察が可能である。 また、第２の発明は、流体をジェット噴射することによ
る推力を受けて挿入部を浮上させるようにした内視鏡に
よる観察方法において、撮像系の撮像時間を制御し、撮
像した映像用信号をフリーズ映像に変換して観察するよ
うにしたものである。 この発明においても、ジェット流体の噴射による推力で
挿入部が浮上中でも、ぶれのない鮮明な静＋に画像が得
られ、詳細な観察が可能である。

【実施例】

図面は本発明の一実施例を示すものである。 この実施例における内視鏡１は第１図で示すように操作
部２に挿入部３を連結してなり、挿入部３は操作部２側
から順に可撓管部４、湾曲管部５および先端部６を連結
して構成されている。そして、挿入部３の先端部６には
一般的な内視鏡と同様に観察用窓や照明用窓等が設けら
れている。 また、可撓管部４と湾曲管部５を接続する接続管７の下
面部分には空気等の流体をジェット噴射するための噴射
口８が設けられている。この噴射口８には、挿入部３お
よび操作部２、さらに操作部２から延出するユニバーサ
ルコード１１の各内部にわたって挿通される送気チュー
ブ（図示しない。）を通じて後述する外部の電光源装置
１２に組み込んだ加圧流体豚（図示しない。）に接続さ
れるようになっている。また、内視鏡１の操作部２には
流量制御用スイッチ１３が設けられ、これを操作するこ
とにより上記加圧流体源から噴射口８に供給される流体
の流量をコントロールできるようになっている。さらに
、内視鏡１の操作部２には上記湾曲管部５を湾曲操作す
るための湾曲操作ノブ１４が設けられている。 上記ユニバーサルコード１１の延出先端にはコネクタ１
５が設けられ、このコネクタ１５は上記電光源装置１２
に対して亡脱自在に接続される。 電光源装置１２内には上記加圧流体源の他に照明用光源
、および電源等が内蔵されている。電光源装置１２の本
体前面には電源スィッチ１６、照明光量調節用つまみ１
７等が設けられている。 また、上記ユニバーサルコード１１のコネクタ１５から
分岐して信号ケーブル２０が接続されており、この信号
ケーブル２０にはカメラコントロールユニット２１が接
続されている。そして、このカメラコントロールユニッ
ト２１はユニバーサルコード１１および信号ケーブル２
０を通じて挿入部３の先端部６に設けられた固体撮像素
子たるＣＣＤ２２に接続されている。なお、このＣＣＤ
２２としては、例えばインターライン型のものを使用す
る。 このＣＣＤ２２の感光面には挿入部３の先端部６に設け
られた対物レンズ２３によって被写体が結像される。そ
して、光電変換されてＣ０Ｄ２２の信号出力端から出力
される光電変換信号が信号ケーブル２０を通じてカメラ
コントロールユニット２１に伝送され、映像レベル検出
器２４とビデオプロセッサ２５に入力される。このビデ
オプロセッサ２５はその入力されるＣＣＤ２２の出力信
号を取り込み、ＮＴＳＣ方式等の所定の規格の映像信号
に変換してＴＶモニタ２６側に出力する。 上記映像レベル検出器２４はＣＣＤ２２の出力信号のレ
ベルを検出して直流信号に変換するものであり、例えば
ＣＣＤ２２の出力信号のレベルが高い程、そのレベルに
比例した大きさの直流電圧として出力する。 また、カメラコントロールユニット２１にはシステムコ
ントローラ２８が設けられ、ＣＣＤ駆動回路２９を通じ
てＣＣＤ２２の動作を制御することによりシャッタ機能
を実現している。すなわち、映像レベル検出器２４で検
出したＣＣＤ２２の出力信号のレベルに応じてＣＣＤ２
２を形成するフォトダイオードに蓄積される電荷を高速
読出すことによって、一定期間、電荷の蓄積を禁止させ
て、その電荷蓄積時間の範囲内で実際の撮像用電荷蓄積
時間を制限するシャッタ手段を構成している。 つまり、フォトダイオードに蓄積される電荷を高速に読
出すことによって、そのフォトダイオードに蓄積された
電荷を掃き捨て、これに引き続いて蓄積される電荷を実
際の画像表示のために用いる。 したがって、本来の撮像用電荷蓄積時間よりも短い時間
にその実際の撮像用電荷蓄積時間が制限されるため、シ
ャッタ機能を発揮する。 そして、上記映像レベル検出器２４で検出するＣＣＤ２
２の出力信号のレベルの程度に応じてその実際の撮像用
電荷蓄積時間を変更する。すなわち、ＣＣＤ２２の出力
信号のレベルが高いときには蓄積時間を短くし、逆にＣ
ＣＤ２２の出力信号のレベルが低いときには蓄積時間を
長くする。この３３整の程度はその使用状況や口約に応
じて変更し得るが、一般的にはその蓄積時間を短くし過
ぎて露光（感光）不足とならない範囲で極力短くして、
シャッタ機能を充分に発揮するようにすることが望まし
い。 また、ＣＣＤ２２の出力信号はビデオプロセッサ２５に
おいて、デジタル信号化処理して、映像メモリ３０に記
憶することができるようにしである。この映像メモリ３
０としては例えばフィールドメモリを用いることができ
る。 そして、フリーズ用スイッチ３１の操作信号によりその
映像用信号をその映像メモリ３０に記憶し、これを読み
出してＮＴＳＣ方式等の所定の規格の映１ｇ！信号に変
換してＴＶモニタ２６に出力し、静止画を得る。このよ
うにして得た静止画は、ＣＣＤ２２の本来の撮像用電荷
蓄積時間よりも短い時間にその実際の撮像用電荷蓄積時
間を制限して、いわば瞬間的な撮影で得たから、浮上し
ている挿入部３にかなりの速さの振れがあっても、鮮明
な画像が得られる。なお、このフリーズ用スイッチ３１
は内視鏡１の操作部２に設け、または電光源装置１２の
本体前面に設けたり、その両者に設けてもよい。 また、例えば電光源装置１２の本体前面に設けるモード
切換用スイッチ３２の操作信号により、動画観察時にあ
って、上記シャッタ機能を働かせて撮像する特殊モード
と、そのシャッタ機能を働かせない通常モードとに切換
えることができるようにしている。モード切換用スイッ
チ３２を操作すると、その操作信号を受けたシステムコ
ントローラ２８はＣＣＤ駆動回路２９を調節してＣＣＤ
２２の動作を制御することによりシャッタ機能を実現さ
せるようになる。 しかして、この構成の内視鏡装置を使用する場合、その
内視鏡１の挿入部３を検査対象物の壁部３５に形成され
た検査用孔３６からその検査対象物内に導入して噴射口
８から加圧空気を噴射することにより挿入部３を浮上さ
せる。そして、通常モードまたは特殊モードで検査対象
物内の状態を第２図で示すようにＴＶモニタ２６に表示
するリアルタイムなモニタ画像で観察しながら、第１図
で示すようにその挿入部３の先端部６を検査部位Ａに透
導する。 そして、詳細な検査を行うために静止画像を必要とする
場合にはフリーズ用スイッチ３１を操作する。この操作
信号によりシステムコントローラ２８はＣＣＤ駆動回路
２９の動作を制御し、シャッタ機能を働かせて撮像する
。また、そのＣＣＤ２２の出力信号をデジタル信号化し
てビデオプロセッサ２５の映像メモリ３０に記憶し、さ
らに、ビデオプロセッサ２５はこれを読み出してＮＴＳ
Ｃ方式等の所定の規格の映像信号に変換してＴＶモニタ
２６に出力し、静止画を表示する。 術者はこのようにして得た静止画を観察して詳細な検査
を行うことができる。そして、この静止画はＣＣＤ２２
の本来の撮像用電荷蓄積時間よりも短い時間にその実際
の撮像用電荷蓄積時間を制限して瞬間的な撮影でｉすた
から、浮上中の挿入部３にかなりの速さの振れがあって
も、鮮明な静止画像が得られる。なお、上記静止画を録
画または写真撮影するようにしてもよい。 本来、このジェット浮上式の内視鏡装置では、通常の観
察でも、その挿入部３の揺れにより常に観察しにくいも
のであるため、むしろ、ぶれのない静止画像を得て、詳
細な観察が望まれるが、上記シャッタ機能によれば、フ
リーズにより得られる静止画像が通常のもののぼけた静
止画に比べてかなり鮮明なものとなる。したがって、こ
の種の内視鏡に好適する。 なお、本発明は上記実施例のものに限定されるものでは
ない。例えば上記シャッタ手段として固体撮像索子の感
光面の前方に液晶シャッタを設け、フリーズ動作を行う
ときにその液晶シャッタを固体撮像索子の撮像動作に同
期させて開放するようにして固体撮像素子の本来の撮像
用電荷蓄積時間よりも短い時間にその実際の撮像用電荷
蓄積時間を制限して瞬間的な撮像を行うようにしたもの
でもよい。また、内視鏡の照明系にその照明用光を瞬間
的に伝送するシャッタ機構を設け、固体撮像索子の撮像
動作の同期信号に合わせてその固体撮像素子の本来の撮
像用電荷蓄積時間よりも短い時間に照射してその実際の
撮像用電荷蓄積時間を制限して瞬間的な撮像を行うよう
にしたものでもよい。 また、照明手段にストロボ発光手段を付加し、このスト
ロボ発光手段を、上記ＣＯＤの本来の撮像用電荷蓄積期
間の範囲内において、発光させれば、本来の撮像用電荷
蓄積時間よりも短い時間にその実際の撮像用電荷蓄積時
間を制限できるから、瞬間的な撮像を行う本発明におい
て、その露光量を確保できる。また、実際の撮像用電荷
蓄積時間をより短く制限して瞬間的に鮮明な撮像を行う
ことが可能である。 ［発明の効果］ 以上説明したように本発明によれば、ジェット流体の噴
射による推力で挿入部が浮上中でも、ぶれのない鮮明な
静止画像が得られる しかして、ジェット流体の噴射により挿入部を浮上させ
て検査対象部位を観察する方式の内視鏡装置にあっては
、その挿入部が微妙なバランスで浮上しており、その対
物光学系を組み込んだ挿入部の先端部分はかなりの早さ
で揺れているのが実態であり、通常の観察でも、観察し
にくいのものであるが、本発明によれば、ぶれのない鮮
明な静止画像を得て、きわめて詳細な観察ができる。

【図面の簡単な説明】

図面は本発明の一実施例を示し、第１図は全体的な構成
を示す斜視図、第２図はそのモニタ画面の表示状態を示
す図、第３図は電気的なシステムの構成を概略的に示す
説明図である。 １・・・内視鏡、２・・・操作部、３・・・挿入部、８
・・・噴射口、２１・・・カメラコントロールユニット
、２２・・・ＣＣＤ、２５・・・ビデオプロセッサ、２
６・・・ＴＶモニタ、２８・・・システムコントローラ
、２９・・・ＣＣＤ駆動回路、３１・・・フリーズ用ス
イッチ。 出願人代理人　弁理士　坪　井　　淳

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）流体をジェット噴射することによる推力を受けて
   挿入部を浮上させるようにした内視鏡装置において、固
   体撮像素子により観察視野を撮像する手段と、上記固体
   撮像素子の電荷蓄積時間の範囲内で実際の撮像用電荷蓄
   積時間を制限するシャッタ手段と、上記固体撮像素子で
   撮像した映像用信号を記憶するメモリによりフリーズ映
   像に変換する映像処理手段と、この映像処理手段により
   フリーズ映像を得るときに操作するフリーズ操作手段と
   を具備したことを特徴とする内視鏡装置。
2. （２）流体をジェット噴射することによる推力を受けて
   挿入部を浮上させるようにした内視鏡による観察方法に
   おいて、撮像系の撮像時間を制御し、撮像した映像用信
   号をフリーズ映像に変換して観察することを特徴とする
   内視鏡による観察方法。