| 【発明の名称】 |
内視鏡撮像装置 |
| 【発明者】 |
【氏名】松本 勘一
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| 【要約】 |
【課題】安価な構成で可視光と赤外光とを同時に観察でき、かつ、それぞれの観察を適正な色再現性で行なうことができる内視鏡撮像装置を提供する。
【解決手段】固体撮像素子８と、この固体撮像素子８により撮像された被写体像の電気信号を処理して観察用の映像信号を得る映像信号処理手段（原色信号変換回路１９、ＲＯＭ２３）と、固体撮像素子８の前面に、赤外光を除去するための赤外カットフィルタ９が配設されているか否かを検知する検知回路２５と、この検知回路２５からの検知信号に応じて、ＲＯＭ２３に格納されている変換マトリックスの係数を切り替えるＣＰＵ２７とを具備する。 |
【特許請求の範囲】
【請求項１】 撮像素子と、この撮像素子により撮像された被写体像の電気信号を処理して観察用の映像信号を得る映像信号処理手段と、前記撮像素子の前面に、特定の波長の光線を除去するための特定波長カットフィルタが配設されているか否かを検知する検知手段と、この検知手段からの検知信号に応じて、前記映像信号処理手段の処理係数を切り替える切り替え手段と、を具備することを特徴とする内視鏡撮像装置。
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【発明の詳細な説明】【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は内視鏡撮像装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】腹腔鏡下外科手術において、赤外光による観察時には卵管等に赤外光を導く光ファイバーを挿通し、赤外カットフィルタを除いた内視鏡装置により赤外透過光を観察し、卵管を確認しながら処置を行なっている。一方、通常の可視光光源による観察を行なう場合は赤外カットフィルタが挿入された構成が一般に用いられる。このような状況において、赤外カットフィルタを除いた内視鏡装置を、赤外カットフィルタが挿入された構成に適合した処理装置に接続すると、適正な色再現性が得られないという問題が起こる。
【０００３】このような問題を克服した構成として、特公平７−６３４４４号公報は、可視光観察用の撮像素子と、赤外光観察用の撮像素子を別々に独立に設け、各々の撮像素子からの電気信号を別々の処理装置において処理し、別々のモニター上に表示することによって、可視領域と赤外領域の２つの波長領域の像を同時に観察できる内視鏡撮像装置を開示している。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記した特公平７−６３４４４号公報に記載の内視鏡撮像装置においては、可視光、赤外光それぞれに対して専用の処理装置を設けているので構成が大型になるとともに、高価な装置になってしまうという問題がある。
【０００５】また、上記した構成を用いた例えば腹腔鏡下外科手術時に、卵管等に赤外光を導くための光ファイバーを挿通し、透過した赤外光を観察して卵管の位置を確認しながら処置を行なう場合には２画面を確認しなくてはならないという煩雑さがあった。
【０００６】本発明の内視鏡撮像装置はこのような課題に着目してなされたものであり、その目的とするところは、安価な構成で可視光と赤外光とを同時に観察でき、かつ、それぞれの観察を適正な色再現性で行なうことができる内視鏡撮像装置を提供することにある。
【０００７】
【課題を解決するための手段】上記の目的を達成するために、本発明の内視鏡撮像装置は、撮像素子と、この撮像素子により撮像された被写体像の電気信号を処理して観察用の映像信号を得る映像信号処理手段と、前記撮像素子の前面に、特定の波長の光線を除去するための特定波長カットフィルタが配設されているか否かを検知する検知手段と、この検知手段からの検知信号に応じて、前記映像信号処理手段の処理係数を切り替える切り替え手段とを具備する。
【０００８】
【発明の実施の形態】以下、図面を参照して本発明の一実施形態を詳細に説明する。卵管や尿管付近の臓器に対して処置を行う場合は、卵管や尿管などに損傷を与えないように処置を行う必要がある。しかし、上記卵管や尿管の位置を術中に他の臓器から的確に区別することは困難である。そこで、赤外光光源により赤外光を発生させて体外より赤外光ファイバーを通じて卵管や尿管内部から観察対象物を照射し、透過赤外光を観察することによって卵管や尿菅の位置を確認しながら処置を行う手技が行われている。
【０００９】図１は、上記したような腹腔鏡下手術における赤外光同時観察を実現するための概略構成図である。図１に示すように、患者の体腔１００内には赤外光同時観察用内視鏡３１が挿入されており、この内視鏡３１にはカメラコントロールユニット（ＣＣＵ）ケーブル１１を介してカメラコントロールユニット（ＣＣＵ）１３が、ライトガイドケーブル７を介して光源装置６が接続されている。光源装置６とＣＣＵ１３とは調光ケーブル２９を介して接続されている。ＣＣＵ１３にはＴＶモニタ３０が接続されている。さらに、赤外光光源３３に接続された赤外光ファイバー３４が患者の卵管あるいは尿管内部に挿入されている。
【００１０】図２は、通常観察用の内視鏡を含む内視鏡撮像装置の構成を示す図であり、図３は、赤外光同時観察用の内視鏡の構成を示す図である。図２に示すように、通常観察用内視鏡１には細長の挿入部２の後端に太径の操作部３が連設されている。この操作部３の側方には体腔内の観察対象物を照射するための光を光源装置６からライトガイドケーブル７を通じて通常観察用内視鏡１内のライトガイド４に接続するためのライトガイドコネクタ５が配設されている。また、前記操作部３の後方からはＣＣＵケーブル１１が接続され、このＣＣＵケーブル１１はＣＣＵコネクタ１２によってＣＣＵ１３に接続されている。
【００１１】ＣＣＵ１３は、カメラを制御するためのユニットであり、挿入部２の内部に配設された固体撮像素子８を駆動する為の駆動信号の生成を内部のＣＣＤドライブ回路２４に指示したり、固体撮像素子８の撮像面上に結像光学系１０を通じて結像された観察像が光電変換され前記駆動信号によって読み出された映像信号を、処理及び制御するためのものである。
【００１２】また、固体撮像素子８の前面には通常観察には不要な赤外光をＳ／Ｎ比の向上のためにカットする赤外カットフィルタ９が配設されている。以下に、上記したＣＣＵ１３内部での処理を説明する。固体撮像素子８からの映像信号は、ケーブル伝送での損失分を補うためにプリアンプ１４により増幅された後、アイソレーション回路１５を介してＡ／Ｄ変換回路１６に入力されてデジタル信号に変換された後、色分離回路１７においてＹ、Ｒ−Ｙ、Ｂ−Ｙの色差信号に分離される。この状態ではＲ−Ｙ、Ｂ−Ｙ信号は線順次であるので、同時化回路１８において同時化する。この同時化回路１８から出力されるＹ、Ｒ−Ｙ、Ｂ−Ｙの３系統のデジタル信号は原色信号変換回路１９において以下の式（１）で示される変換により、Ｒ、Ｇ、Ｂの原色３信号に変換されてデジタル処理回路２０に入力される。
【００１３】
【数１】
【００１４】上記の式（１）のマトリックス係数（処理係数）はＲＯＭ２３内に格納されており、電源投入時などにＣＰＵ２７からの制御信号に従って読み出される。上記した原色信号変換回路１９とＲＯＭ２３とは映像信号処理手段を構成している。上記デジタル処理回路２０において原色３信号に対してホワイトバランスやＡＧＣなどの処理を施した後、Ｄ／Ａ変換回路２１においてアナログ信号に変換し、ポストプロセス回路２２でＮＴＳＣなどの標準的な映像信号に変換される。そして、ＳＳＧ回路２６において生成される同期信号とともにＴＶモニタ３０に伝送される。
【００１５】また、上記同時化回路１８から出力されるＹ信号を光量制御回路２８に入力して、映像信号に含まれる内視鏡特有の情報、具体的には天地表示用の切りかきの有無を検知し、切りかきがないことが検知されたとき、すなわち、内視鏡が接続されていないことが検知された場合には、調光ケーブル２９を介して信号を光源装置６に伝送して光源装置６の光量を低下させる。これによって、内視鏡未接続時の光源のフル発光を防ぐことができる。
【００１６】次に図１に示すような構成により赤外光を同時に観察する場合は、図３に示す赤外光同時観察用内視鏡３１を用いる。上記赤外光同時観察用内視鏡３１は図２に示す通常観察用内視鏡１から赤外カットフィルタ９を取り除いたものである。このような赤外カットフィルタ９が固体撮像素子８の前面に無い場合は、撮像面上に入射される光の帯域は赤外カットフィルタ９がある場合と異なるため、通常光観察時と色再現性が異なってしまう。
【００１７】そこで、本実施形態においては、この相違を、式（１）で示す変換マトリックスの係数を通常光観察時と赤外光同時観察時とで切り替えることによって補正する。すなわち、まず、ＣＣＵ１３内部の検知回路２５は、操作部３内に配設されたセットアップ回路３２の情報により赤外カットフィルタ９の有無を検知する。赤外カットフィルタ９の有無についての情報はアイソレーション回路１５を介してＣＰＵ２７に伝送される。ＣＰＵ２７はこのときの情報に基づいて、変換マトリックスの係数が格納されているＲＯＭ２３から読み出す係数を切り替える。なお上記セットアップ回路３２は挿入部２あるいはＣＣＵコネクタ１２の内部に配設してもよい。
【００１８】また、上記実施形態において、観察波長領域は可視領域と赤外領域に限らず、紫外領域でも良く、その組合せは、観察対象物や観察目的に応じて任意に選択することができる。
【００１９】なお、上記した具体的実施形態には以下のような構成の発明が含まれている。
（１） 撮像素子と、この撮像素子により撮像された被写体像の電気信号を処理して観察用の映像信号を得る映像信号処理手段と、前記撮像素子の前面に、特定の波長の光線を除去するための特定波長カットフィルタが配設されているか否かを検知する検知手段と、この検知手段からの検知信号に応じて、前記映像信号処理手段の処理係数を切り替える切り替え手段と、を具備することを特徴とする内視鏡撮像装置。
（２） 前記特定波長カットフィルタは、赤外光を除去する赤外カットフィルタであることを特徴とする構成（１）記載の内視鏡撮像装置。
（３） 前記映像信号処理手段の処理係数は、色差信号から原色信号への変換マトリックスであることを特徴とする構成（１）又は（２）記載の内視鏡撮像装置。
（４） 前記映像信号に含まれる内視鏡特有の情報（例えば天地表示用の切りかき）を検知して、この検知結果に応じて光源の光量を調整する調整手段をさらに具備することを特徴とする構成（１）〜（３）のいずれか１つに記載の内視鏡撮像装置。
【００２０】
【発明の効果】本発明によれば、安価な構成で可視光と赤外光とを同時に観察でき、かつ、それぞれの観察を適正な色再現性で行なうことができる内視鏡撮像装置を提供することができる。
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| 【出願人】 |
【識別番号】００００００３７６
【氏名又は名称】オリンパス光学工業株式会社
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| 【出願日】 |
平成９年（１９９７）９月３０日 |
| 【代理人】 |
【弁理士】
【氏名又は名称】鈴江 武彦 （外４名）
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| 【公開番号】 |
特開平１１−１０４０７４ |
| 【公開日】 |
平成１１年（１９９９）４月２０日 |
| 【出願番号】 |
特願平９−２６６８６４ |
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