JPH0349084B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 〔技術分野〕 この発明は、対物端に固体撮像素子が設けら
れ、内視像を映像化しモニタ上に表示する内視鏡
に関する。

〔従来技術〕

一般に、内視鏡においては、光源からの光によ
り照明された観察部位の光学像が対物レンズによ
り得られ、この光学像が多数本の光フアイバから
なるイメージガイドを介して接眼レンズに伝えら
れ肉眼視されている。近年、CCD等の固体撮像
素子の進歩に伴ない、対物端に固体撮像素子を組
み込み、イメージガイドを用いて光学像を接眼レ
ンズへ伝えるのではなく、映像信号をCRTモニ
タへ伝える内視鏡、いわゆる電子スコープが実用
されている。このような電子スコープにおいて
は、被写体の反射率が全画面にわたつて均一であ
るとしても、固体撮像素子に入射される光量は中
央部が最も多く、周辺部にいくにしたがつて少な
くなる。これは、撮像光学系が非常に小さいこと
や、照明光源の配光の不均一による。照明は対物
端に組み込んだ小型のランプにより、あるいは外
部光源からライトガイドフアイバを介して行なわ
れるが、いずれの場合でも周辺減光は避けられな
い。また、一般に、レンズの明るさは中央部より
周辺部の方が暗い。すなわち、光源から固体撮像
素子に至る光学系全体の光透過率特性が、周辺部
の方が中央部より低くなつているため周辺減光が
生じる。

〔目的〕

この発明の目的は、対物端に固体撮像素子を有
する内視鏡において、固体撮像素子の周辺減光を
補償することである。

〔概要〕

この目的は、固体撮像素子の撮像面に中央部の
光透過率が周辺部より低いフイルタ手段を設ける
ことにより実現される。

〔実施例〕

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図は第１実施例のブロ
ツク図である。この実施例の光源は外部光源と
し、内視鏡１０に光源装置１２が接続されてい
る。光源装置１２内のランプ１６から発せられた
光が、内視鏡１０内の光フアイバ束からなるライ
トガイド１８の一端に入射される。ライトガイド
１８の他端は内視鏡１０の対物端に延びていて、
ライトガイド１８を伝わる光が体内に照射される
ようになつている。対物端には、対物レンズ２
０、中央減光フイルタ２２、固体撮像素子として
のCCD２４が設けられている。中央減光フイル
タ２２は中央部の光透過率が周辺部より低い不均
一な光透過率特性を有し、中央部を通過する光量
を減少させる。フイルタ２２の光透過率特性の例
を第２図ａ，ｂに示す。ここで、横軸は中心から
の距離を示し、中心が原点とされている。第２図
ａに示すような特性のフイルタは、中心から周辺
にいくにつれて透過率が徐々に変えられたガラス
板等からなる。第２図ｂに示すような特性のフイ
ルタは第３図に示すように、周辺部を光透過部材
３０で中央部を減光部材３２でつくられたフイル
タである。光透過部材３０は通常のガラスからな
り、減光部材３２はNDフイルタ、結晶等からつ
くられる。

第１図に戻り、CCD２４の前面には各画素毎
にR.G.Bのカラーコンポーネントがモザイク状に
配列された色分解フイルタ２５が設けられてい
る。CCD２４から出力されるRGBコンポジツト
信号が光源装置１２内の映像回路２６に入力され
る。映像回路２６からはR.G.Bコンポーネント信
号がパラレルに出力され、CRTモニタ１４に供
給される。映像回路２６はCCD出力を表示に適
した信号に変換するために種々の処理を行なう
が、この発明とは直接関係がないので、詳細は省
略する。映像回路２６の出力のうちＧコンポーネ
ント信号が内視鏡１０の従来の接眼部に相当する
場所に設けられた電子ビユーフアインダ２８に供
給される。電子ビユーフアインダ２８は１インチ
位の白黒CRTからなる。CRTモニタ１４と電子
ビユーフアインダ２８は必らずしも両方設ける必
要はなく、いずれか一方のみでよい。また、電子
ビユーフアインダ２８は液晶等によるカラー表示
のものでもよい。

この実施例の動作を説明する。内視鏡の構図
は、CRTモニタ１４または電子ビユーフアイン
ダ２８上の映像を見ながら決定される。内視鏡の
挿入される体内は真暗であるので、ランプ１６か
らの照明光のみが被写体に照射される。被写体か
らの反射光が対物レンズ２０に入射され、被写体
の光学像がCCD２４上に結像される。ここで、
前述したように、ランプ１６からCCD２４まで
の一般の光学系の光透過率特性は中央部が高く、
周辺部で低くなつている。

この実施例ではこれを解決するために、中央減
光フイルタ２２が設けられている。中央減光フイ
ルタ２２の光透過率特性は第２図ａ，ｂに示した
ように、中央部が低く、周辺部で高くなつてい
る。そのため、中央減光フイルタ２２を含めたラ
ンプ１６からCCD２４までの光学系全体の光透
過率特性は両者の和となり均一になる。この結
果、従来において問題となつている光学系による
周辺減光の影響が補償される。

中央減光フイルタ２２の変形例を第４図ａ，ｂ
に示す。第４図ａは色分解フイルタを兼用した例
であり、全面が格子状に分割され、各領域にR.
G.Bのカラーコンポーネントがモザイク状に配列
されている。これによれば、撮像光学系の小型化
が可能である。第４図ｂは、液晶により構成した
例であり、透明電極（図中破線丸印）に選択的に
電圧を印加することにより光透過率特性を変える
ことができる。ここで、フイルタ２２は対物レン
ズ２０の焦点に置かれていないので、電極のパタ
ーンがCCD２４に投影されることはない。

この発明の第２実施例として光源を対物端に組
み込んだ内視鏡を第５図ａ，ｂに示す。同図ａは
外観を示す斜視図である。この内視鏡は可撓チユ
ーブ４０、カメラコントロールユニツト４２、電
子ビユーフアインダ４４からなる。可撓チユーブ
４０の対物端付近の断面図を同図ｂに示す。可撓
チユーブ４０の対物端に先端枠部材４６が取付け
られ、その中に小型の照明ランプ４８、対物レン
ズ５０、中央減光フイルタ５２、CCD５４が設
けられている。このような内視鏡においても、中
央減光フイルタ５２により全体の光学系の透過率
特性を均一にすることができる。

〔発明効果〕

以上説明したように、この発明によれば、対物
レンズと固体撮像素子との間に、周辺部より中央
部の光透過率が低い中央減光フイルタ手段を設け
ることにより、照明光学系、撮像光学系による周
辺減光を補償することができる内視鏡が提供され
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ブ
ロツク図、第２図ａ，ｂはこの一実施例の中の中
央減光フイルタの光透過率特性の例を示す図、第
３図は中央減光フイルタの構成を示す図、第４図
ａ，ｂは中央減光フイルタの応用例を示す図、第
５図ａ，ｂは第２実施例による内視鏡の斜視図と
断面図である。 １４…CRTモニタ、１６…ランプ、１８…ラ
イトガイド、２０…対物レンズ、２２…中央減光
フイルタ、２４…CCD、２６…映像回路、２８
…電子ビユーフアインダ。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 対物端に固体撮像素子を有する内視鏡におい
   て、固体撮像素子の撮像面に中央部の光透過率が
   周辺部より低いフイルタ手段を設けたことを特徴
   とする内視鏡。 ２ 前記フイルタ手段の光透過率特性は可変であ
   ることを特徴とする特許請求の範囲第１項に記載
   の内視鏡。 ３ 前記フイルタ手段は色分解も行なうことを特
   徴とする特許請求の範囲第１項に記載の内視鏡。 ４ 前記フイルタ手段は中央部がNDフイルタ、
   周辺部が通常のガラスからなることを特徴とする
   特許請求の範囲第１項に記載の内視鏡。 ５ 前記フイルタ手段は液晶からなることを特徴
   とする特許請求の範囲第１項に記載の内視鏡。