JPH0572487A

JPH0572487A - 内視鏡装置

Info

Publication number: JPH0572487A
Application number: JP3233113A
Authority: JP
Inventors: Atsushi Kidawara; 厚貴俵; Kazunari Kobayashi; 一成小林; Shinkichi Tanizawa; 信吉谷沢; Masahiro Hagiwara; 雅博萩原; Yutaka Tatsuno; 裕龍野; Tadayoshi Hara; 忠義原
Original assignee: Olympus Optical Co Ltd
Current assignee: Olympus Corp
Priority date: 1991-09-12
Filing date: 1991-09-12
Publication date: 1993-03-26
Anticipated expiration: 2015-10-10
Also published as: JP3096326B2

Abstract

(57)【要約】【目的】遠近双方の距離にある被写体を一定以内の明る
さに照明し、写真での白飛び、黒つぶれ、ＴＶ画像での
ハレーション発生などをなくすこと。【構成】内視鏡１に接続可能なカメラ３には、撮像範囲
に分割想定される複数のエリアＡ1ないしＦ1に対応し
て、各エリア毎の光量に応じた複数の信号を発生する受
光素子２１を備えている。また、光源装置２は、照明光
の概略焦点位置に位置し、かつ前記複数のエリアａ0な
いしｆ0に対応した複数の照明光エリアａ1ないしｆ1毎
に光量調節を可能なように、可動可能な複数の絞り羽根
Ａ1ないしＦ1とを備えている。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、内視鏡用照明が被写体
の遠近に対応できるようにした内視鏡装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】体腔内の内視鏡の撮影にあたっては、光
源装置からの照明により、被写体を照明して写真フィル
ム撮影、ＴＶカメラによる撮影をしているが、被写体の
画角が大きいと近距離と遠距離が混在してしまい、近距
離部分が露出オーバーになり、白く飛んでしまう。従っ
て、被写体情報を正確に記録にとどめて置くことができ
なかった。これを解決するため、露出アンダー方向の補
正をかけて白飛びの防止を行っていた。また、ＴＶカメ
ラの場合は、ピーク測光に切り替えて同様の対応をして
きた。

【０００３】このような解決手段を講じても、フィルム
や撮像素子のラチチュードがせまいために、遠距離部が
暗くなり、黒くつぶれてしまうという欠点があり、遠近
とも適正な露出、または適正な明るさにするということ
は不可能とされてきた。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】従来の内視鏡装置にお
ける照明は、照明範囲ができるだけ一定の明るさになる
ように配光されている。しかし、一般的に明るさは、距
離の２乗に反比例し、そのため近距離にある部分と遠距
離にある部分とでは、明るさに差がでてくる。従って、
遠距離、近距離が混在する場合、内視鏡像の撮像におい
て、露出オーバー、または露出アンダーとなる部分が発
生するという欠点がある。

【０００５】本発明は、前記事情にかんがみてなされた
もので、従来技術では不可能とされていた遠近双方の距
離にある被写体を一定以内の明るさに照明し、写真での
白飛び、黒つぶれ、ＴＶ画像でのハレーション発生等を
なくことができる内視鏡装置を提供することを目的とす
る。

【０００６】

【課題を解決するための手段】本発明の内視鏡装置は、
照明光の概略焦点位置に位置する絞り、及び前記絞りを
駆動制御する駆動制御手段を有する光源装置と、前記光
源装置からライトガイドを介して照明光が供給される内
視鏡と、前記内視鏡による観察像を撮像する撮像手段と
を備えている内視鏡装置であって、前記撮像手段の撮像
範囲に分割想定される複数のエリアに対応して、前記各
エリア毎の光量に応じた複数の信号を発生する光量信号
発生手段を備えていると共に、前記絞りは、前記撮像手
段の撮像範囲に分割想定される複数のエリアに対応した
複数の照明エリア毎に光量調節を可能なように、複数の
可動可能な遮蔽部材を備える一方、前記駆動制御手段
は、前記光量信号発生手段からの複数の信号に基づき、
前記撮像範囲の複数エリアの光量が、互いに一定の比率
以内になるように、前記絞りの複数の遮蔽部材をそれぞ
れ制御作動させる。

【０００７】

【作用】本発明は、光量信号発生手段が撮影範囲の複数
のエリアに対して、各エリア毎の光量を求め、駆動制御
手段が、前記光量信号発生手段からの複数の信号に基づ
き、前記撮像範囲の複数の各エリアの光量が互いに一定
の比率以内になるように、前記絞りの複数の遮蔽部材を
それぞれ制御作動させて、画像範囲全体の光量を一定以
内に納めようにする。

【０００８】

【実施例】以下、図面を参照し、本発明の実施例につい
て説明する。図１ないし図５は本発明の実施例に係り、
図１は本実施例の全体的な概略構成図、図２は撮影範囲
の分割状態を示す説明図、図３はカメラ内の受光素子の
分割状態を示す説明図、図４は光源装置内の絞り羽根、
及びライトガイド端面の分割状態を示した説明図、図５
は絞りの制御前後における各エリアとセンサ出力の比と
の関係を示すグラフである。

【０００９】図１に示すように、内視鏡装置２０は、被
検体３０に挿入して観察を行うための内視鏡１と、この
内視鏡１に照明光を供給する光源装置２と、内視鏡１に
着脱自在に接続されて、内視鏡観察像を撮像するカメラ
３とから構成されている。

【００１０】前記内視鏡１は、被検体３０へ挿入される
挿入部４と、挿入部４の後端に連設され、かつ最後端部
に前記カメラ３を接続する接眼部を有する操作部５と、
この操作部５の側部から延設されたユニバールケーブル
６とを備えている。ユニバールケーブル６は、前記光源
装置２へ接続されている。また、前記挿入部４の先端に
は、対物レンズ７と、配光レンズ８とが設けられてい
る。

【００１１】前記配光レンズ８は、その後端に、ライト
ガイド９の出射端９ａが設けられており、このライトガ
イド９は、前記挿入部４、操作部５、ユニバールケーブ
ル６内を挿通されている。

【００１２】前記対物レンズ７の後端には、イメージガ
イド１５の入射端１５ａが配置され、このイメージガイ
ド１５は、前記挿入部４、操作部５の接眼部まで挿通さ
れている。そして、イメージガイド１５の出射端１５ｂ
は、その後端側に接眼レンズ１６を配置し、この接眼レ
ンズ１６からは、前記被検体３０を肉眼観察できるよう
になっている。

【００１３】一方、前記光源装置２は、照明用のランプ
１０と、ランプ１０が出射した照明光を集光する集光レ
ンズ１１と、この集光レンズ１１からの照明光の光量を
調節する絞り１２とを備えている。集光レンズ１１から
の照明光は、絞り１２を経て、前記ライトガイド９の入
射端９ｂへ導かれ、出射端から前記被検体３０へ照射さ
れるようになっている。また、光源装置２は、前記絞り
１２の絞り量を駆動調整する駆動回路１３と、前記カメ
ラ３からの後述する光量信号により、前記駆動回路１３
を制御する制御回路１４とを備えている。

【００１４】前記絞り１２は、後述する画像範囲の六つ
に分割想定されたエリアに対応した図４に示す遮蔽部材
としての絞り羽根Ａ1ないしＦ1を有している。この絞り
羽根Ａ1ないしＦ1は、照明光の光路に対して垂直方向に
進退自在に構成されており、前記制御回路１３及び駆動
回路１４により、絞り量が制御され、従って照明光量が
後述する各照明エリア毎に調整されるようになってい
る。

【００１５】また、前記カメラ３は、前記内視鏡１の接
眼レンズ１６を経て入射されてくる内視鏡観察光を結像
する結像光学系１７と、結像光学系１７を通過した内視
鏡観察光を二つに分離するビームスプリッタ１８と、ビ
ームスプリッタ１８が分離した一方の光を受光して撮像
するフィルム１９と、ビームスプリッタ１８が分離した
一方の光を受光レンズ２０を介して、入射する受光素子
２１とを備えている。前記受光素子２１は、後述するよ
うに六分割され、それぞれのセンサが前記入射光を電気
信号に変換し、カメラ３の受光信号発生回路２２へ出力
するようになっている。受光信号発生回路２２は、前記
受光素子２１が検知した内視鏡像の光量に応じた六つの
電気信号（光量信号）を受け、それぞれ前記光源装置２
の制御回路１４へ出力するようになっている。

【００１６】前記構成において、体腔内３０を内視鏡１
で撮影する場合の動作について説明する。光源装置２の
ランプ１０が出射した照明光は、集光レンズ１１を経
て、ライトガイド９の入射端９ｂのわずか手前、すなわ
ち、絞り１２の中心に焦点を結び、そして入射端９ｂへ
入射する。ライトガイド９内を導かれた前記照明光は、
ライトガイド９の出射端９ａから被検体３０へ照射さ
れ、被写体となる被検体３０内を照明する。

【００１７】被検体３０内からの反射光は、対物レンズ
７へ入射する。このとき、対物レンズ７へ入射する反射
光の図１に示すθなる画角が、撮影範囲となる。

【００１８】被検体３０からの反射光は、対物レンズ７
を経てイメージガイド１５の入射端１５ａに結像され、
イメージガイド１５の出射端１５ｂを経て、カメラ３の
結像レンズ１７，ビームプリッタ１８、及び受光レンズ
２０を通過し、受光素子２１に再び結像される。

【００１９】一方、フィルム１９には、ビームプリッタ
１８を経て分離された前記一方の光が入射し結像し、被
検体３０の内視鏡像が写し出される。

【００２０】ここで、図２には、イメージガイド１５の
端面にあって、撮影範囲をエリアＡ0ないしＦ0に六つに
分割が想定した状態を示している。画角（立体角）θな
る撮影範囲に対し、六つに分割を想定したのは、各Ａ0
ないしＦ0のエリア毎に、明るさを求めるためである。
そして、六つのエリア毎に光量を求めることにより、全
画像範囲において、部分的に露出オーバー、あるいは、
露出アンダーがあっても、照明光量を各エリア毎に変え
て、ライトガイド１５に供給しようとするものである。

【００２１】図３には、前記カメラ３内の受光素子２１
において、六分割された前記センサａ0ないしｆ0を示し
ている。この各センサは、図２に示す分割された前記撮
影範囲のエリアＡ0ないしＦ0に、それぞれ対応してい
る。すなわち、受光素子２１の６つのセンサａ0ないし
ｆ0 と、撮像範囲のエリアＡ0ないしＦ0 とを位置的に
対応させれば、それぞれの撮影範囲のエリア毎に、その
明るさが受光素子２１の各センサで検知される。そし
て、受光信号発生回路２２は、前記各エリア毎の明るさ
に対応した六つの光量信号（図５で示すａないしｆ）を
得る。

【００２２】図５は、エリアＡ0ないしＦ0とセンサ出力
の比との関係を示し、＊印が絞り制御前、・印が絞り制
御後を示している。例えば、撮影範囲のＡ0 、Ｂ0 、Ｃ
0 が近点であるとすれば、各信号の平均に対する比は、
図５に示す＊−＊で結んだグラフのようになる。

【００２３】一方、図４は、光源装置２内に設けられ前
記絞り１２の絞り羽根Ａ1ないしＦ1を示し、さらに、照
明光が入射するライトガイド９の入射端面９ｂを前記エ
リアＡ0ないしＦ0に対応して、六つの照明光エリアａ1
ないしｂ1 に分割を想定した状態を示している。

【００２４】前記受光信号発生回路２２が出力する光量
信号ａないしｆは、光源装置２の制御回路１４へ送ら
れ、この制御回路１４は、駆動装置１３を介して、絞り
１２の絞り羽根Ａ1ないしＦ1をそれぞれ作動させる。前
記受光信号ａないしｆと、各絞り羽根Ａ1ないしＦ1 と
は、それぞれ対応している。従って、制御回路１４は、
前記撮像範囲のエリアＡ0ないしＦ0の明るさに応じて、
撮像範囲のエリアが一定の範囲内で均一になるように、
それぞれ絞り羽根Ａ1ないしＦ1を作動する。

【００２５】例えば前述したように、撮影範囲の絞り羽
根Ａ0 、Ｂ0 、Ｃ0 が近点の場合、光量が大きくなるの
で、図４に示すように、前記絞り羽根Ａ1 、Ｂ1 、Ｃ1
を絞る方向、つまり照明エリアａ1，ｂ1，ｃ1を覆うよ
うに移動させる。

【００２６】従来の内視鏡システムにおける照明は、照
明範囲ができるだけ一定の明るさになるように配光され
ている。一般的に明るさは距離の２乗に反比例し、その
ため近距離にある部分と遠距離にある部分とでは、明る
さに差がでてくる。

【００２７】これに対し、本実施例においては、撮影範
囲を複数に分割し、各エリア毎に明るさを制御し、画角
内の明るさを一定以内に納めてようにしている。

【００２８】前述したように、本実施例では、多分割し
た撮像範囲に対応する多分割された受光素子２１の各信
号を基に、多分割された撮像範囲がそれぞれ適正光量と
なるように、光量調整用の絞り１２の複数の絞り羽根Ａ
1ないしＦ1をそれぞれ別個に駆動制御を行う。従って、
撮影範囲が一定範囲の明るさが確保されるため、１枚の
画像の中で遠距離、近距離が混在する場合でも、露出オ
ーバー、または露出アンダー部分をなくすることができ
る。

【００２９】なお、前記信号ａないしｆと、絞り羽根Ａ
1ないしＦ1とが一体一に対応が付いていない場合でも、
制御は可能である。例えば、制御回路１４にマイコンを
搭載し、リアルタイムで信号ａないしｆを検知し、マイ
コン制御によりどの羽根を移動させれば良いかを決め、
そして信号ａないしｆを一定の比以内に納まるように制
御するよにして、実現できる。

【００３０】また、本実施例では、多分割された受光素
子の場合を示したが、ＣＣＤ等のイメージセンサーを使
用したＴＶカメラにも適用できることはいうまでもな
い。

【００３１】さらに、前記図示例では、前記撮像範囲の
エリア、受光素子２１のセンサ、絞り１２の絞り羽根、
及び照明エリアをそれぞれ六つとしているが、この数に
限定されるものではない。また、前記撮像範囲のエリア
等は、特に均等分割されていなくてもよい。

【００３２】

【発明の効果】本発明によれば、撮影範囲が一定範囲の
明るさが確保されるため、１枚の画像の中で遠距離、近
距離が混在する場合でも、露出オーバー、または露出ア
ンダー部分がなくすることができるという効果がある。

【図面の簡単な説明】

【図１】図１は本実施例の全体的な概略構成図。

【図２】図２は撮影範囲の分割状態を示す説明図。

【図３】図３はカメラ内の受光素子の分割状態を示す説
明図。

【図４】図４は光源装置内の絞り羽根、及びライトガイ
ド端面の分割状態を示す説明図。

【図５】図５は絞りの制御前後における各エリアとセン
サー出力の比とを示すグラフ。

【符号の説明】

１…内視鏡２…光源装置３…カメラ７…対物レンズ９…ライトガイド１０…ランプ１１…集光レンズ１２…絞りＡ1ないしＦ1…絞り羽根１３…駆動回路１４…制御回路１６…接眼レンズ１５…イメージガイド１７…結像レンズ１８…ビームスプリッタ１９…フィルム２１…受光素子ａ0ないしｆ0…センサ２２…受光信号発生回路３０…被検体

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者萩原雅博東京都渋谷区幡ケ谷２丁目43番２号オリンパス光学工業株式会社内 (72)発明者龍野裕東京都渋谷区幡ケ谷２丁目43番２号オリンパス光学工業株式会社内 (72)発明者原忠義東京都渋谷区幡ケ谷２丁目43番２号オリンパス光学工業株式会社内

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】照明光の概略焦点位置に位置する絞り、及
び前記絞りを駆動制御する駆動制御手段を有する光源装
置と、前記光源装置からライトガイドを介して照明光が
供給される内視鏡と、前記内視鏡による観察像を撮像す
る撮像手段とを備えている内視鏡装置において、前記撮像手段の撮像範囲に分割想定される複数のエリア
に対応して、前記各エリア毎の光量に応じた複数の信号
を発生する光量信号発生手段を備えていると共に、前記絞りは、前記撮像手段の撮像範囲に分割想定される
複数のエリアに対応した複数の照明エリア毎に光量調節
を可能なように、複数の可動可能な遮蔽部材を備える一
方、前記駆動制御手段は、前記光量信号発生手段からの複数
の信号に基づき、前記撮像範囲の複数エリアの光量が、
互いに一定の比率以内になるように、前記絞りの複数の
遮蔽部材をそれぞれ制御作動させることを特徴とする内
視鏡装置。